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隧洞衬砌反缝处理施工工法隧洞衬砌反缝处理施工工法实用资料(可以直接使用,可编辑优秀版资料,欢迎下载)中国铁建大桥工程局集团郑鹏飞、衣志勇、唐少强1.前言我国是能源大国也是能源小国,随着时代的进步、科技的高速发展,我国对能源的需求越来越大,越来越迫切,水力发电成为绿色环保能源的上上之选;而在水力发电中,锦屏二级水电站为目前世界最大的水工隧洞群;在长大隧洞群施工中,我部施工洞段为公共交通洞段,为了保证施工公共交通且按时充水,衬砌施工不得不采取“先边顶拱,后底板”的反序施工,因此所产生的沿隧洞纵向通长的施工缝,因重力作用及钢筋混凝土干缩等因素存在质量不确定性,这些裂缝我们称之为“反缝”。这类反缝成了全断面衬砌的最薄弱环节,处理不好将会影响衬砌的整体效果;如不对反缝进行有效处理,后期反缝缝宽将不断增大,将会出现渗水、钙物质析出、开裂及混凝土掉落等质量缺陷,特别是在引水隧洞中,衬砌将长期受内外水压侵蚀及流水冲刷,反缝将是一个严重的质量隐患。如何对反缝进行处理,确保衬砌的整体施工质量,避免质量隐患,成为重大的技术难题。由中国铁建大桥工程局集团施工的锦屏引水隧洞群,反缝处理采用后期化学灌浆施工工艺,得到了良好的效果,在确保了施工质量的前提下还取得了其它丰厚的经济及社会效益等。2.工法特点2.1本工法先对缝表进行清洗打磨,打磨后对反缝进行检测,采用专用环氧胶泥,配置最佳比例后将裂缝表面附近50-100cm区域全部封闭,而不像普通的水泥灌浆仅对缝表进行局部封闭;2.2对反缝进行化学灌浆,因为不同裂缝的宽度不同,裂缝分部区域大小不同,新老混凝土区域会产生很多细小裂缝;采用水泥灌浆无法确保浆材灌入、灌满反缝区域所有裂缝;2.3同时化学灌浆具有良好的粘接性,可以起到良好的加固不强,防水防渗作用。2.4化学灌浆具备设备占用空间小、材料可操作性时间长、浪费少、利于操作等优点,有利于交叉作业,节约工期。2.5本工法采用的环氧浆材均是目前“新材料”专利产品(无毒、无害),体现了“四新”在施工当中的应用与推广,有利于企业科技施工的发展。3.适用范围本工法适用于水工隧洞、山岭隧道、高地应力隧道、桥梁、大坝等混凝土衬砌施工顺序改变而产生的反缝及由于各种原因产生的混凝土类似裂缝的修补。4.工艺原理化学灌浆堵漏技术就是利用注浆仪产生的持续高压,将化学料液灌注到砼内部的缝隙中,并将缝中的水完全挤走,将缝隙完全填充满,达到止水的目的。经多次试验后我们采取用美国固耐克注浆仪,将PSI-501(帕斯卡环氧浆材)合理配比后,灌入缝腔的处理方法。

PSI-501系改性环氧灌浆材料带有憎水基团和亲水基团,其比重、粘度略大于水,内聚力强,与混凝土,金属等具有极强的粘结力。PSI-501系改性环氧灌浆材料适用于混凝土结构中的细微裂缝、温度裂缝、施工缝、冷接缝等各类裂缝的加固、补强和防渗灌浆处理工程,能有效恢复结构的整体性和质密性。能在水下固化,且固化收缩小,弹性模量低,能适应一定范围混凝土裂缝开合度变化,与潮湿混凝土有较好的粘接强度,增加裂缝强度、降低混凝土渗透性,保证其施工质量。5.工艺流程及操作要点主要施工工艺流程:缝表清理、描述→凿槽、骑缝孔布置、封缝→灌浆孔布孔、开孔→注浆嘴及注浆管安装→封孔→通风检查→灌浆→表面修饰→质量检查。(详见图5)清理反缝、描述清理反缝、描述凿槽、骑缝孔布置、封缝灌浆孔布孔、开孔注浆嘴及注浆管安装孔口封闭通风检查灌浆表面修饰质量检查灌浆浆液制备灌浆设备调试待强7天缝表加固图5施工工艺流程图5.1施工准备反缝灌浆前应做好施工组织设计,明确施工方法、施工工艺、工序流程、人员组织和施工设备、材料、试验、监测安排及安全、质量管理。现场施工风、水、电应结合现场施工实际情况进行布置。使用的灌浆化学材料要到相应机构进行取样检测。查看混凝土浇筑台账,确认混凝土龄期满足反缝收缩及其它影响因素时间(一般60d~90d),才可进行反缝灌浆,并做好记录。根据现场实际要求,可选择有代表性的段落,先进行试验段施工,来确定灌浆量的大小。5.2清理裂缝、描述首先对混凝土反缝工作面上下各50cm范围内采用清水冲洗,冲洗掉表面杂质及泥浆。再以缝为中线,采用角磨机打磨,打磨宽度为反缝上下各25cm~50cm(个别新老混凝土接茬特别完好的可减小宽度至上下各10-25cm),去除缝面的钙质、析出物及其他杂物,在裂缝打磨时对裂缝走向一定要寻找完整并使之露出清晰的混凝土面,再用高压水冲洗干净,使施工缝面(裂缝)完全张开裸露清晰,并采用光学及电子测缝仪对裂缝进行检测(缝宽、缝内填充物、渗水情况、缝内破损程度及裂缝发育情况等),并对长度进行描述,填写相应记录。5.3凿槽、布孔、开孔反缝凿槽由于部分反缝位置表面部位混凝土密实度较差,需将表面松散层进行凿除,凿成“U或V”型槽,槽深及槽宽为凿除混凝土松散层为宜,一般以反缝为中心槽深及槽宽为3cm~5cm;并将槽内用高压水清洗干净,采用聚合物砂浆或预缩砂浆5.3.2封缝采用环氧胶泥对反缝表面封缝,封缝前保证混凝土表面干净无渗水。如反缝有较小渗水,可采用烤或高压风吹干后,立即封缝。如反缝有局部渗水较大,可采用打孔集中引排后再封缝(可作为排浆管)。封缝时应注意环氧胶泥需涂刷2遍,第一遍在骑缝孔布置好后即刻与封骑缝孔同步进行,第二遍于灌浆孔布置完成后进行,加固缝表。总厚度控制在2mm左右,宽度为反缝上下各25-50cm(新老混凝土结合较好时宽度可调整为上下各10-20cm)。保持均匀、平整、防止灌浆时漏浆,封缝完成后,按照灌浆的顺序对灌浆孔进行编号,编号顺序按从一侧往另一侧、从低处往高处的原则5.3.3骑封孔及灌浆布孔、开孔骑缝孔布置在反缝位置,用来排气和观察检验压水、灌浆效果的,在反缝凿槽后施工。灌浆孔在反缝上下交错布置。(详见图5.3.2-1所有孔位采用开孔机布孔,孔径为Ф30mm的取芯钻头钻孔,骑缝孔间距50cm,深5cm左右。灌浆孔分为长孔及短孔,短孔在以穿透混凝土厚度或缝深1/3的深度为原则进行钻孔,长孔在以穿透混凝土厚度或缝深2/3的深度为原则进行钻孔,如反缝中布置有止水条等止水材料,长孔需穿过止水条位置。两种孔深一般为35~55cm,短孔角度一般控制在60°左右,长孔角度一般控制在45°左右,灌浆孔间距一般按100cm布孔。钻孔采用梅花形布孔,孔在反缝上下方距离反缝25cm,长孔或短孔全部布置在反缝上方或者下方。两孔均穿透施工缝面。(详见图5.3.2-2图5.3.2-1钻孔平面布置图5.4注浆嘴及注浆管安装采用高压风吹干孔内的积水及杂物后安装注浆嘴,注浆嘴直径为Ф8mm(详见图5.4-1),人工安装,注浆嘴安放于孔内时要保持平稳,嘴口深入孔内3~5cm,后部连接注浆管(详见图5.4-2图5.4-1化灌注浆嘴图5.4-2安装注浆嘴及注浆管5.5孔口封闭注浆嘴及注浆管安装后,用采用聚合物砂浆或预缩砂浆封堵注浆孔并固定好,确保采用聚合物砂浆或预缩砂浆不会堵塞注浆嘴,再次涂刷环氧胶泥加固缝表。(详见图5.5)图5.5孔口及缝面封闭5.6通风检查通风检测是为了保证反缝与注浆孔是串通的,这样浆液才能灌进充满反缝。具体步骤如下:封缝处理完成后,待环氧胶泥强度达到60~70%(一般为72小时)即可进行通风检查。通风检测的具体操作方法:关闭所有注浆管,留下相邻的同排2个注浆管,用其中一个注浆管接上输风管进行送风,同时将另一个注浆管软管插入肥皂水中,观察水中是否有气泡冒出,如有,说明这两个注浆管与反缝是串通的,否则为不串通。对于不串通的灌浆孔,在距原孔5cm的地方补灌浆孔,保证其通风性能,检测如发现注浆孔口有漏风现象,要及时再用聚合物砂浆或预缩砂处理才能交付下道工序,以此类推完成所有注浆管的通风检测(见图5.6)。图5.6通风检测5.6.3遇到反缝连通性特别差的情况可用灌浆机对缝腔进行灌水,利用水压冲刷反缝腔体,使其内部混凝土粉末及各种细小杂物从骑缝孔及灌浆孔排出。5.7灌浆灌前准备:根据反缝作业长度,将灌浆所需的工具、材料、设备准备到位。浆液制备:采取少称勤配、分批配制浆液的原则,避免灌浆材料浪费。未加固化剂的浆液盛于密闭的搪瓷或聚乙烯容器中,置于干燥、阴凉通风处。采用电子称按照设计配合比配置环氧浆材。浆液不得因粘度增大而随意掺加稀释剂。浆液温度应控制在5℃~35℃范围内,已发生暴聚现象的浆液及温度超过35℃的浆液作为弃浆处理。同时,配置好的环氧浆材需在3小时注浆压力:注浆起始压力为0.2Mpa,最大压力不超过0.6Mpa,屏浆压力均为0.6MPa。设备安装:安装好灌浆设备,连接好输浆管,启动灌浆机,排出设备和输浆管内的空气,将输浆管接入所需灌注的孔号。开始灌浆:灌浆可一个斜交孔或相邻的多个斜交孔同步进行。先灌长斜交孔,直到相邻的骑缝孔回浆为止(回浆为浓度相同的浆液),然后封闭已灌浆的长灌浆孔。再灌注相邻的短灌浆孔,直到相邻的骑缝孔回浆(回浆为浓度相同的浆液),封闭灌注的短斜交孔和回浆的骑缝孔。以此类推,直到灌注整条反缝。在灌注过程中,可能相邻的长和短斜交孔也同步回浆,将其封闭即可(见图5.7)。但必须待相邻骑缝孔回浆才可结束灌浆,灌注下一个斜交孔。灌浆结束标准:一整条反缝最后一个或几个灌浆孔灌满浆液后,封闭已回浆的所有的灌浆孔,需稳压20min屏浆压力不下降,即可结束灌浆。图5.7灌浆施工图5.8表面修饰在灌浆环氧浆料凝固后(一般为14天)铲除注浆管,采用聚合物砂浆或预缩砂对孔口封闭及表面修补处理。修补工艺达到与混凝土面齐平,无明显的突出与痕印。同时对表面渗浆或之前封缝不平整位置,采用钢丝刷或打磨机磨平处理。必要时,可以再次涂抹一层调色与混凝土颜色一致的环氧胶泥,保证混凝土表面平整,美观。5.9质量检测灌浆质量检查采用压水试验和钻芯取样检查法。压水检查孔的钻进在灌浆施工完成14天后进行,检查孔压水试验其压力采用0.5MPa,并稳压20min后结束,透水率达到0Lu为合格标准。钻芯取样检查法按照每条反缝取2个芯样(28d),首先观察芯样浆液填充密实度,并做好记录。检测芯样劈拉强度、粘接强度、抗压强度。所有检查孔检查完毕后,应采用钻孔周围原材料一致的材料将钻孔封填密实,并将孔口压抹平整。5.10特殊情况处理“富水裂缝”的施工由于锦屏二级水电站引水隧洞处于高埋深和高富水环境中,这势必会造成局部水压大水量多的问题,在衬砌施工前已经对较大涌水点进行了堵水灌浆处理,然而在一些较小的渗水点和出水点在雨季中水量会有较大变化,因此在解决此类反缝灌浆问题时不能按照常规的设计规范进行处理需增加和优化灌浆工序。⑴引排水:需在准备施工前一周左右,对周边没有裂缝延伸部位进行打孔,孔深入岩,孔径根据水量大小进行判断,孔数为2~3个,以便于隧道岩土内部渗水引排和水压减小。⑵灌浆时需调整浆液粘稠度和缩短固化时间,化学灌浆的材料为低粘度环氧浆材帕斯卡,材料性能满足设计相关要求,该浆材由A、B两组份构成,配置浆液时以“少量多次勤配”为原则进行浆液配置,浆液配比为A:B=5:1,现场遇水施工过程中可根据注入率适当调整,浆液配比为A:B=5:1.5~2,增大B组份(固化剂)比例,增加粘稠度和缩短浆材固化时间。⑶调整灌浆压力和提高灌浆时间,灌浆时正常压力0.2Mpa≤P<0.6Mpa,在遇水环境中,灌浆开始时提高灌浆压力至0.5Mpa左右,保持时间至少量浆液溢出时,再降低压力至0.3Mpa,让浆液缓慢侵入混凝土所有裂缝中,至出浆浓度与配浆浓度相同时,进行稳压处理,稳压时间至少为30min。5.10.2灌浆时发生冒浆、外漏时,应采取措施堵漏并根据具体情况采用低压、限流和调整配比灌注等措施进行处理。如效果不明显,应停止灌浆,待浆液凝固后重新堵漏复灌。5.10.3灌浆应连续进行,因故中断应尽快恢复灌浆,必要时可补灌。5.10.4若灌浆达不到结束标准,或注入量突然减小或增大等,应分析原因,及时采取补救措施。5.10.5若反缝与混凝土内部的预埋件或埋设孔发生串通时,应采取阻隔、限压、限量等方式进行控制。5.10.6如反缝内部或反缝与基岩面有较大空腔,可先灌注水泥砂浆回填,在进行反缝化学灌浆。5.11劳动力组织本工法所用主要人员配备见表5.11。表5.11主要人员配备表序号工种单位数量备注1灌浆工人人82台注浆机2电工人13辅助工人44钻工人55记录操作人员人26质检员人27安全员人16.材料与设备化灌浆材及其他原材料必须使用国家认定厂家生产,并具有出厂鉴定书、合格证的产品,附有生产厂的质量证明书和产品使用说明书。所有化灌材料按供货单位或制造厂家推荐的方法装运、储存和使用;化灌材料放置在低温、干燥、避光和通风良好的仓库内,设专人保管;对易燃、易爆、有毒和有腐蚀作用的材料采取安全防护措施。6.1环氧胶泥环氧胶泥主要用于反缝灌浆表面封缝处理,具体性能指标及配合比详见表6.1。表6.1环氧胶泥性能指标统计表序号检测项目标准要求备注1环氧胶泥抗压强度(MPa)7d≥502抗拉强度(MPa)7d≥103粘结强度(MPa)7d≥2.54配合比A:B=10:3(质量比)6.2环氧浆材环氧浆材是反缝灌浆的浆材,起到恢复结构整体性,并达到防渗、补强、加固之目的的灌浆材料。具体性能指标及配合比详见表6.2。表6.2环氧浆材主要物理力学性能指标统计表序号检测项目标准要求备注1HK-G-2将夜密度(g/cm3)≥1.002起始粘度(mPa·s)<303可操作时间(mPa·s),min≥1804抗压强度(MPa)28d≥405抗拉强度(MPa)28d≥106粘结强度(MPa)干粘结28d≥3.0湿粘结28d≥2.07配合比A(环氧浆材):B(固化剂)=5:1(质量比)6.3预缩砂浆预缩砂浆用于灌浆孔及凿槽的封闭,配合比为:水:水泥:砂:外加剂(m3/kg)=215:671:1430:4.026,7d抗拉强度≥1.3Mpa,7d粘接强度≥0.9Mpa。6.4聚合物砂浆聚合物砂浆用于灌浆孔及凿槽的封闭,配合比为:水:水泥::砂:外加剂=0.8:1:2:0.3~0.5,7d抗拉强度≥1.3Mpa,7d粘接强度≥0.9Mpa。6.5主要设备本工法所用的主要机械设备见表6.5。表6.5主要设备配备表序号设备名称型号单位数量备注1灌浆机固耐克LZ-900台22开孔机抽芯钻孔机台53手持式砂轮机台54电动空压机K2.5HP台25钢丝刷个86角磨机台57运输车0.5吨皮卡台18冲洗机GZ-58台19电锤Z1C-SZ-26台27.质量控制7.1本工法遵循以下质量技术规范:《水工建筑物化学灌浆施工规范》(DL/5406-2021)。《混凝土裂缝用环氧树脂灌浆材料》(JC/T1041-2007)《混凝土结构加固技术规范》(CECS25)《水电水利基本建设工程单元工程质量等级评定标准第1部分:土建工程》(DL/T5113.1-2005)《水利水电工程钻孔压水试验规程》SL31-20037.2质量保证措施7.2.1开工前编制详细的施工措施计划报监理工程师批准。措施中包括施工布置、设备和材料、工艺和程序、质量保证措施、作业人员配置、施工进度计划等内容;按照批准的措施计划组织实施,明确质量控制点和控制办法、标准。7.2.2在施工前对施工人员进行全面的技术交底和培训工作,施工过程中对刚从事基础处理工作的人员也要进行相应的培训考核工作,要求熟悉施工过程,施工标准等内容,对培训人员经考试(考核)合格者,方可从事施工工作。7.2.3施工设备、材料定期进行检查,对精度要求高的设备、仪器定期进行校检,对不符合要求及带病作业的设备及时检修,保证施工设备的正常运转;电力驱动的设备,在接地良好并经确认能够保证施工安全时方可使用;对不合格和已损坏的仪表、仪器严禁使用;施工前对所用水泥等原材料进行质量检测,不合格不能使用;各种材料须有出厂合格证即检验报告单。7.2.4施工过程中严格执行准灌证制度,在每一单元施工前,施工准备完毕,具备施工条件时,必须经三检检查合格,向监理工程师申请开工。在施工中,对灌浆压力及浆液比重应随时进行量测并应做好记录。7.2.5施工过程中采用现场三班技术指导、质检员跟班的方式管理。加强施工现场技术管理和质量控制工作,施工过程必须严格执行“三检制”,三级质检人员执行现场值班制度,对重要工序必须经质检人员检查合格并签字后方可进行下道工序的施工。三检人员要对一检、二检人员的工作进行检查,同时应对各工序进行随时检查,检查合格后方可进行下一道工序的施工,对重要施工过程必须在现场跟班作业。必须保证施工过程满足设计要求:1)注重施工过程控制,做到工序间的移交必须经检查合格后,方可移交下一工序。2)对于施工过程中发现的问题,按照“三不放过”原则进行处理,对于经检查发现的问题,按照“返修、再验收”处理。8.安全措施8.1安全生产保证措施认真贯彻“安全第一,预防为主”的方针。加强全员教育和培训,编印安全防护手册发给全体职工,工人上岗前进行安全操作的考试和考核,合格者才准上岗。把安全生产纳入计划管理目标,当施工进度与安全发生矛盾时,坚持施工进度服从安全生产。建立健全安全管理制度。主要包括安全教育和考核制度,安全月活动制度,安全检查评比制度,班组安全活动制度等。同时,根据工程特点和不同施工阶段,提出不同的安全重点和要求。若发生事故,严格按照“三不放过”原则进行处理。建立起有效的安全保障体系。形成横向到边、纵向到底的安全网络,配备满足工程安全监察需要的专职安全人员。制定相应的管理措施,并保证有效实施。合理确定堆放材料和施工机械的位置,根据现场实际制定安全防范措施,并使之落到实处。按照现场有关规定,设立“安全色标”,工地上将安全色标挂在醒目的位置,按照工程师的要求,设置信号确保安全施工。针对危险作业,加强安全检查,建立专门监督,并在危险作业区附近设置醒目标志,以引起施工人员注意。管水线路的合理布置、固定牢固;加强洞内照明,潮湿环境采用安全电压照明,洞内照明采用低压(36V),确保人员施工安全。8.2安全防护措施灌浆施工时应注意做好以下防护工作:应加强作业场地的通风检查和消防措施。在洞内灌浆作业时,应布置鼓风、排风设备,作业人员应在上风处操作。灌浆过程中产生的弃浆、废浆及废水不得随意排放,应集中储存,待灌浆结束后,集中处理。对废弃的罐(桶)、废水按照相关规定处理。8.3施工全过程的安全工地设置各种安全标志,在需要的地方设置保护设施。注意用电安全,搭火时要由专人操作。按时发放、正确使用劳保用品。所有员工进入施工现场必须配戴安全帽。施工作业前,安全员须根据现场地形地貌、地质条件、环境情况,采取安全作业措施,对存在不安全因素的施工项目在隐患未消除前不得允许施工。每周至少进行一次安全大检查,积极查找安全隐患,并针对查出的安全隐患制定整改和预防措施。9.环保措施9.1化学灌浆时配置好的浆液有一定的挥发性,现场作业人员需配戴口罩,防护镜,橡胶手套,专用服装等劳动保护用品,施工现场应保证通风良好。9.2化学灌浆材料储存在低温、干燥、避光和通风条件良好的仓库内,密封存放,配置浆液时有专业人员指导控制。9.3施工现场严禁堆放易燃、易爆物品,严禁进食和吸烟(防止有害物质进入人体内部,对人造成更大的伤害),配备必要的防火设施,非工作人员不得进入化学灌浆施工现场。为减少施工现场有害气体,在现场安排通风系统。且施工人员应尽可能在上风操作,以减少操作人员与化学灌浆材料中有害气体接触。9.4工作完成后及时清理现场,清洗设备及器具。做到:“工完料净场清”。9.5浆液配置人员在浆液配置好之后马上远离配浆区。9.6为了确保配置后化学灌浆不超过最佳使用时间避免浪费,操作员在现场操作4小时轮换一次,轮换后新操作员对浆材检验,确保施工质量基础上少浪费、少排污。9.7在单元化学灌浆结束时,及时用丙酮清洗、浸泡机械部件,灌浆枪头、灌浆管、工具。9.8灌浆过程中遗弃浆液不得乱倒,待固化后,统一处理,以免遗弃浆液污染环境水源。9.9灌浆作业要做到对现场作业人员无伤害,对环境、水源无污染,安全文明施工。9.10履行环境保护责任和义务,积极配合环境监测部门或环境监理人做好环境监测工作,并提供相应资料。认真接受环境体系认证机构的监督审核,对于监测检查和体系审核发现的问题,及时制定和实施纠正、预防措施,按时提供实施整改资料报环保部门、监理人、体系认证机构验证。10.效益分析10.1质量效益:反缝通过化学灌浆,能够有效地将反缝填充饱满,不但能够起到对反缝加固补强作用,同时能够有效地保证反缝强度、粘接性与防渗性。如采用其它的磨细水泥、普通水泥等进行灌浆,反缝不能有效地被填充饱满,同时不具备良好的粘接性和防渗性。10.2经济效益:反缝化学灌浆设备占用空间小,材料可操作性时间长,利于操作。其它材料灌浆设备占用空间大并且投入多,不利于现场交叉协调作业,虽然化学灌浆材料价格较贵,但是相对于其它材料灌浆,现场实际浪费较少,成本相对降低。同时由于操作空间小,有利于交叉作业,节约工期。在锦屏二级电站4#引水隧洞施工实际运用中,节约工期30天,节约30×5000(每天工费)=15(万元)。同时该工法施工中节省了装载机、运输车、简易灌浆台车等配合设备的投入,平均每天节约施工成本3500元,施工工期共240天,节约3500×240=84(万元)。综合创效15+84=99(万元)。10.3社会效益:本工法科技含量较高,特别是环氧浆材的使用,均是国家专利产品(无毒、无害)。有利于“新工艺,新技术”的推广。这项施工技术在锦屏二级电站4#引水隧洞施工取得了成功,积累了经验,受到多方表扬,提高了企业知名度,创造了良好的社会信誉。10.4节能环保效益:本工法使用的设备较其它灌浆设备用电少、配套实施少、排污少。使用的化学材料均满足国家节能环保要求。在锦屏二级电站4#引水隧洞施工实际运用中,现场用电量节约70%左右(化学灌浆注浆机为功率为0.85KW,其它灌浆机为3KW),无排污污染及人员化学腐蚀伤害。11.工程实例此工法在锦屏二级电站4#引水隧洞反缝及3#引水隧洞裂缝修补施工中得到实际应用。锦屏二级电站是“西电东输”的重点工程之一,电站位于四川省凉山州范围内,是用雅砻江下游河段150km长大河弯的天然落差,通过长约16.67km的4条引水隧洞,截弯取直,获得水头约310m。引水隧洞沿线上覆岩体一般埋深1500~2000m,最大埋深约为2525m,具有埋深大、洞线长、洞径大的特点。引水隧洞洞段为马蹄形断面,开挖直径13m,混凝土衬砌段衬后洞径11.8m,4#引水隧洞为最后充水发电的隧洞,一直为其它引水隧洞提供公共交通,所以在引(4)13+484~16+300m部分段落及引(4)9+968.8~11+016.1m段进行先边顶拱衬砌,后施工底拱衬砌施工,形成相应的反缝(共约6176米,最长单条通长约1000米)。这些反缝成了全断面衬砌的最薄弱环节,也一直成为监理及业主单位重点关注的部位。后期反缝处理,采取了化学灌浆、磨细水泥灌浆、水泥灌浆等多种试验性工艺,最终,通过综合对比,采用化学灌浆处理反缝。反缝化灌在2021年10月开始施工,至2021年6月全部完成,比计划工期提前一个月。同时,通过各项指标监督检测,反缝质量均达到相关标准要求。在4#引水隧洞试充水一个月后,做排空检查时,无一条反缝出现渗水及开裂现象。得到了监理、业主及验收专家的一直好评。3#引水隧洞5+245.77~16+638.38m共11392.61m,在混凝土施工过程中,由于各种原因,诸如混凝土供应、交通干扰、外水压力、渗水、振捣、停水、停电等原因,使混凝土存在一些缺陷裂缝。混凝土裂缝是混凝土结构的严重病害。贯穿裂缝和深层裂缝会破坏结构的整体性,改变混凝土的受力条件,从而有使局部甚至整体结构发生破坏的可能,严重影响建筑物的质量和运行安全性。并且衬砌将长期受内外水压侵蚀及流水冲刷,裂缝将是一个严重的质量隐患。结合4#引水隧洞的《隧洞衬砌反缝处理施工工法》,在3#引水隧洞中全面推广使用,使混凝土裂缝在修补后各方检测数据均达到优良;确保了引水隧洞的工程质量和工期要求并节省了工程成本。在后期质量验收阶段,对混凝土裂缝修补部位进行检查发现所有混凝土力学性均达到优良标准,ton同样受到了设计、监理等相关单位的一致好评,为同类型工程提供了成功经验。反缝已填满反缝反缝已填满反缝位置图11-1现场取芯图图11-2整体效果图长距离人工顶管施工工法目录TOC\o"1-2"\h\z\u1前言 32工法特点 33适用范围 34工艺原理 35施工工艺流程及操作要点 45.1施工流程 45.2施工准备 45.3工作井及后靠背制作 55.4导轨及顶管设备安装 65.5顶进施工 75.6长距离人工顶管措施 95.7竣工验收 126机具设备 127劳动组织 138质量要求 148.1本工法应执行的标准规范 148.2质量保证措施 149安全措施 1510环保措施 1611效益分析 1712应用实例 171前言胜利油建公司广东天然气管网一期项目部施工的广东天然气管网惠州段位于广东省惠州市惠城区和惠阳区。始于东江大呗,经潼湖军垦区,沥林镇工业园区,终止于惠州市工业园。线路实长约47.9公里,设计压力10MPa,管径为Φ914mm,壁厚分别为16mm、17.5mm、22mm。区域地貌主要有低山、丘陵、山间盆地、山间峡谷等。其中管线在沥林镇凤凰岗村穿越凤凰岗山体后沿惠莞高速向镇隆镇方向延伸。原方案采用开挖山体沟下焊接,但考虑到山体地势陡峭,受地形限制,大型设备无法进入,土方量较大,山体开挖后需要支护等因素,并且开挖施工影响居民正常生产生活,由于南方地区,特别是广东境内居民风水意识强烈,业主、监理及项目部联合多次处理工农关系未果,严重影响了我项目部施工进度。根据相关部门提供的资料及经过现场勘探,最后决定采用采用人工顶管方式,即利用两台320吨千斤顶并结合中继间技术及注浆技术,完成284m的山体穿越,顶管用钢筋混凝土套管DRC1800×2000mmGⅢA2工法特点2.1长距离人工顶管施工与机械顶管相比,其显著特点如下:设备简易,技术难度低,易于推广,施工成本低;工作井及接收井占用场地小;容易发现对下障碍物,清楚的做出判断,防止不必要的损失。2.2与大开挖穿越相比,对周围环境影响小,可有效保护环境,不影响人们生活秩序。3适用范围本施工工法适用于能自立的土中,如粘土、亚粘土、强风化岩层,在采取注浆或降水的辅助施工后,可适用于砂性土,砂砾土等。

本施工工法可敷设穿越地面构(建)筑物、山体、公路、铁路等,管径在1.0~2.5m,长度在300m以内的给水管道、排污管道、工业地下管道等。4工艺原理长距离人工顶管施工就是利用人工挖土,借助于主顶油缸、管道中继间等的推力及注浆减摩辅助措施,把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推到接受坑内吊起;与此同时,也就把紧随工具管后的管道埋设在两坑之间。5施工工艺流程及操作要点接口处理工作坑、接收坑回填竣工验收管道顶进施工准备放线定位确定工作坑尺寸工作井、后靠背制作接口处理工作坑、接收坑回填竣工验收管道顶进施工准备放线定位确定工作坑尺寸工作井、后靠背制作导轨及顶管设备安装测量与纠偏5.2施工准备顶管工程开工前,建设单位组织设计单位、施工单位、监理单位等相关方进行设计交底。当施工单位发现施工图有错误时,应及时向设计单位提出设计变更申请,变更申请应得到建设方和设计单位确认。顶管工程开工前,施工单位应根据施工范围进行现场调查,绘制现状调查平面图,并应掌握现场以下资料:现场地形、地貌、建筑物、各种地面地下管线和其他设施情况;工程地质和水文地质资料;地区气象资料;工程用地、交通运输及排水条件;施工供水、供电条件;工程材料、施工机械供应条件;结合工程特点和现场条件的其他情况和资料。顶管工程施工前,施工单位应编制实施性施工组织设计、基坑开挖及支护专项方案、用电施工组织设计等。顶管工程施工前,施工单位应接受建设单位组织的有关单位向施工单位进行的现场交桩,并办理交桩手续。临时水准点和管道轴线控制桩的设置应便于观测且必须牢固,采取保护措施并经常校核。对已建管道、构筑物等与新建管道衔接的平面位置和高程,开工前应进行校对复核。5.3工作井及后靠背制作以广东天然气管网惠州段凤凰岗山体顶管穿越为例。根据现场情况,在穿越山体GHHY0012桩一侧开挖工作井,平面尺寸为Ф7m。(1)因管径较大,穿越长度较长,施工季节在雨季,工作井在山坡下极易形成滑坡等地质灾害。为保证顶管穿越安全顺利进行,工作井距离山体边20米位置制作,工作井采用钢筋混凝土结构,圆形沉井。外形尺寸为Ф7m×5m(井深),壁厚0.5m,后靠背钢筋混凝土尺寸3m×2m×2m(壁厚)。采用的钢筋网片纵向为Ф16钢筋,环向采用Ф12钢筋。井深方向上每隔2m做一排注浆孔,环向上每隔2m做一个注浆孔,在沉井过程中不断由注浆泵向井壁与土层接触面注浆,以防止砂层将下沉井壁抱死。沉井的下沉采用挖掘机并结合人工清渣的方式。沉井到位后浇筑0.2m厚的混凝土垫层作为井底,并在轨道的位置上预埋两排预埋件。在沉井前方预留(2)集水井排水沉井施工完成后,在井中部两侧砖砌2座1m深、直径Φ600的集水井明排水。5.4导轨及顶管设备安装导轨安装工作坑导轨选用采用重型钢轨,长度以管材长度1.5-2倍为宜;两导轨距离控制在管径的0.45-0.6倍之间,安装导轨时,应首先利用垂球和直尺确定导轨间距和平面位置,然后根据放样高程调整导轨高程,两导轨应顺直、平行、等高,,其纵坡与管道设计坡度相一致;安装后的导轨应当牢固,不得在使用中产生位移,并经常检查校核。5.4.2主顶设备顶管采用的主顶装置由主顶油缸、主顶油泵、操纵台及油管等四部分组成。主顶油缸是管子推进的动力,主顶油缸的压力油由主顶油泵通过高压油管供给,主顶油缸宜固定在支架上,并与管道中心的垂线对称,其合力的作用点应在管道中心的垂直线上。工作坑防护工作坑周围必须安装护栏,护栏应用钢管制作(钢管Φ40mm),当在基坑四周固定时,可采用钢管并打人地面500~700mm深。钢管离边口的距离,不应小于500mm。当基坑周边采用板桩时,钢管可在板桩外侧进行焊接。工作坑四周采用1.0m×1.2m封闭围挡。工作坑上下应配有梯子,梯子必须有扶手,其跨度尺寸不大于30cm顶管工作坑验收标准顶管工作坑允许偏差应符合下表的规定:序号项目允许偏差(mm)检验频率检验方法范围频率1混凝土抗压强度符合设计要求按坑检验2中线位移15每座2经纬仪检测或挂中心线钢尺检查3后背垂直度1%H1垂线与钢尺检查水平线与中线偏差1%L4导轨高程+3,0水准仪检测中线偏位3经纬仪检测注:表中H为后背的垂直高度,L为后背的水平长度。5.5顶进施工5.5中继间前所受最大顶力,根据总顶力经验计算公式F=n×G×LL=60m其中n为土质粘度系数本地质取n=1.5(由于属于山体顶管,管顶可适当超挖,实际值远小于1.5)G=每米套管自重主顶镐受力:F=1.5×60×2.45×103kg/m3×3.14×(1.8+0.18)×0.18m3=246t<300t,故安全。顶进前180m后,采用主顶搞(QYS320液压千斤顶主顶镐受力:F=1.5×100×2.45×103kg/m3×3.14×(1.8+0.18)×0.18=411t顶力达411t,为安全、稳妥的完成此项顶管任务,用两台最大顶力为320T的QYS320型顶镐顶进,即可满足顶进要求。5.5(1)套管就位下管前先对管子外观进行检查,主要检查管子是否有破损、纵向裂缝,管径符合规范要求,管口无破损,若修补合格处宜在正上方。检查合格的管子方可用起重设备吊至工作坑的导轨上就位。下管时工作坑内严禁站人。当所下管子距导轨小于500mm时,操作人员方可进前工作。管子就位,第一节管子下到导轨上,测量管体中心及前后端的管底高程,确认高程合格后方可顶进。第一节管作为工具管,顶进方向与高程的准确,是保证整段顶管质量的关键。(2)管前挖土与顶进管前挖土是控制管节顶进方向和高程、减少偏差的重要作业环节,是保证顶管质量及管上构筑物安全的关键。因此对管前挖土顶进的规定是:在一般顶管地段,若土质良好,可超越管端300-500mm;在铁路道轨下方不得超越管端以外100mm,并随挖随顶,在道轨以外最大不得超过300mm,同时应遵守其管理单位的规定;在不允许基土下沉的顶管地段,管子周围一律不得超挖;在一般顶管地段,上面挖弧面允许超挖15mm,但在下弧面135°范围内不得超挖,一定保持管壁与土基表面吻合;在土层松散或有流沙地段顶管时,为防止土方坍落,保证安全便于操作,在首节管前端可安装管帽(帽檐伸出长度取决于土质)将帽檐顶入土中后,方可在帽檐下挖土。顶进开始时,应缓慢进行,待各接触部位密合后,再按正常顶进速度顶进;顶进中若发现油路压力突然增高,应停止顶进,检查原因并经过处理后方可继续顶进,回镐时,油路压力不得过大,速度不得过快;挖出的土方要及时外运,及时顶进,使顶力限制在较小的范围内。(3)顶进测量在顶第一节管(即工具管)时,以及在校正偏差过程中,测量间隔不应超过30cm,以保证管道入土的位置正确;管道进入土层后的正常顶进,测量间隔不宜超过100cm,测量应在管前挖土后进行,根据偏差量修整管前土弧。中线测量:顶进长度在60cm范围内,可采用垂球拉线的方法进行测量,要求两垂球的间距尽可能地拉大,用水平尺测量头一节管前端的中心偏差。一次顶进超过60cm应采用经纬仪或激光导向仪测量。高程测量:用水准仪及特制高程尺,根据工作坑内设置的水准点标高(设两个),测第一节管前端与后端管内底高程,以掌握第一节管子的走向趋势。测量后应与工作坑内另一水准点闭合。激光测量:用激光经纬仪安装在工作坑内,并按照管线设计的坡度和方向调整好,同时在管内装上标示牌,当顶进的管道与设计位置一致时,激光点即可射到标示牌中心,说明顶进质量无偏差,否则根据偏差量进行校正。全段顶完后,应在每个管节接口处测量其中心位置和高程,有错口时,应测出错口的高差,以衡量全段高程与纵坡,高程与中心偏差应在允许值之内。(4)校正纠偏顶进纠偏操作要坚持“小纠”、“勤测”、“勤纠”的工艺原则。纠偏必须遵循两个原则,一是每次纠偏量不要过大,而且要注意发展趋势。二是有高低与左右均发生偏差时,先纠高低,后纠左右。常用的方法有以下三种:①、超挖纠偏法:偏差量1-2cm时,可采用此法,即在管子偏向的反侧适当超挖,而在偏向侧不超挖甚至留坎,形成阻力,使管子在顶进中向阻力小的超挖侧偏向,逐渐回到设计位置。②、顶木纠偏法:偏差大于2cm,在超挖纠偏不起作用的情况下,可用圆木或方木的一端顶在管子偏向的另一侧内管壁上,另一端斜撑在垫有钢板或木板的管前土壤上,支顶牢固后,即可顶进,在顶进中配合超挖纠偏法,边顶边支。利用顶进时斜支撑分力产生的阻力,使顶管向阻力小的一侧校正。③、千斤顶纠偏法方法基本同顶木纠偏法,只是要顶木上用小千斤顶强行将管慢慢移位校正。 5.6长距离人工顶管措施中继间使用因穿越管段较长,管径较大。为保证本次穿越施工的顺利进行,拟采取三道中继间措施。顶进一段60m后,利用壁厚δ=20mm钢板制作成千斤顶底座,并将其安装在31节水泥涵管的前端,6个50t液压千斤顶均匀布置在千斤顶固定座上,预制中继间工具管安装即完成。利用320T的QYS320型顶镐将带有中继间的第31节套管与已顶的前30节水泥套管顶实。利用壁厚δ=10mm的钢板卷制Φ2.3m×2m钢套桶,将钢套筒加装在第30节与31节套管外部,防止顶进时上部土体塌方,保护中继间的安全。在顶进120m,180m后采用同样的方式制作安装第二道、第三道中继间(在顶管开始前,预先预制一套中继间,根据地质情况,如遇不良地质则安装在15、16节作为第一个中继间作为前15节套管的顶进动力及调向器使用,则中继间数量增加为4个)。开始顶进阶段利用320T的QYS320型做主顶镐,顶进60m后加装中继间。然后利用中继间液压千斤顶顶进前60m水泥套管一个行程,再利用主顶镐顶进下一节水泥套管与液压千斤顶紧实,再利用中继间液压千斤顶将前60m水泥套管顶进一个行程,主顶镐再继续顶进下节水泥套管与液压千斤顶紧实,如此循环,形成接力,顶进至120m、180m处时再分别加入第二道、第三道中继间。为方便弃渣外运,需在加放中继间的两根套管之间安装Φ1.8m的半圆形钢板。注浆减摩注浆减摩是长距离顶管施工中的一个重要环节,由于随着管子的不断推进,推力会随之增加,而降低顶进阻力最有效的方法是注入膨润土泥浆,使之在管外壁与土层之间形成一个完整的环状泥浆润滑套,变原来的干摩擦状态为液体摩擦状态,这样就可以大大地减少顶进阻力,减小地面沉降。泥浆具体成分及配比如下表:名称膨润土烧碱水质量(kg)1003524考虑采用膨润土触变泥浆进行减摩,注浆浆液是在地面注浆系统配制后,经过充分搅拌发酵,再通过液压注浆泵进入输浆总管及管节上的环形分管,压入管节上的注浆孔形成管节外围泥浆套。注浆压力控制在0.15mpa以内,达到压力后注浆孔封堵密封。顶进施工中,减阻泥浆的应用是减少顶进阻力的重要措施。顶进时,通过工具管及混凝土管节上预留的注浆孔,向管道外壁压入一定量的减阻泥浆,在管道外围形成一个泥浆套,减少管节外壁和土层间的摩阻力,从而减小顶进时的顶力。泥浆套的好坏,直接关系到减阻效果。为了保证压浆的效果,在工具管尾部环向均匀地布置了4只压浆孔,顶进时及时进行压浆。工具管后面的3节混凝土管节上都有压浆孔,以后每隔2节设置1节有压浆孔的管节。混凝土管节上的压浆孔有4只,呈90°环向交叉布置。压浆总管用φ50mm白铁管,除工具管及随后的3节混凝土管节外,压浆总管上每隔6m装1只三通,再用压浆软管接至压浆孔处。顶进时,工具管尾部的压浆要及时,确保形成完整、有效的泥浆套。混凝土管节上的压浆孔供补压浆用,补压浆的次数及压浆量需根据施工时的具体情况而确定。由于顶进距离长,一次压浆无法到位,需要接力输送,因此在管道内共设置5个压浆接力站,平均每隔60m左右设1站。压浆接力站的作用有两个,一是运输作用;二是承担至前面压浆接力站管道部分的补压浆。施工期间要求泥浆不失水、不沉淀、不固结,既要有良好的流动性,又要有一定稠度,顶进过程时要不断地观测泥浆流量,使流量控制在需用量的1.2~1.5倍内,随时检查泥浆是否到位,是否渗漏,并及时处理。5.7竣工验收目测直顺、无反坡、清洁、不积水、管节无裂缝;钢筋混凝土管道内接口填料饱满、密实,且与管节接口内侧表面齐平;内套环接口应对正管缝,填料密实、均匀,每侧凹进套环边缘1-2mm;顶管中如遇塌方或超挖空隙必须进行处理。顶进管道允许偏差:序号项目允许偏差(mm)检查频率检验方法范围点数1中线位移D<1500≤30每节管1测量并查阅测量记录2D≥1500≤503管内底高程D<1500+30~-40每节管1用水准仪测量4D≥1500+40~-505相邻管间错口混凝土管d15%且不大于20每个接口1用尺量6钢管<2对顶接口1用尺量7相顶时管节错口≤30注:D为管径,d为管壁厚。6机具设备本工法使用的主要机具设备见下表:序号设备名称规格型号单位数量备注1油泵站YBZ16-50台2配主顶镐及中继间千斤顶2主顶镐QYS320台23卷扬机5T台1出土4汽车吊30T辆1卸管、下管5发电机组50kw台1施工用电6发电机组30kw台1施工用电7水准仪S3台1测量7经纬仪台1测量8千斤顶50T台24中继间9千斤顶25T台4纠偏10电动出土小车台2出土11空压机W28台2凿岩用12气镐个4凿岩用13污水泵3寸个2排水14搅拌机台1搅拌混凝土15振动棒个1沉井制作16农用运输车台4弃土外运17工程车长城皮卡台1值班18注浆泵套119鼓风机4kWHC601S台2管内通风20逃生梯个121通风专用皮管Φ200m35022有毒气体检测仪ExiadⅡCT6台123对讲机台47劳动组织序号工种(职务)数量1机组长1人2顶管队长2人3技术员2人4质量员2人5安全员2人6测量工4人7顶管技工16人8质量要求8.1本工法应执行的标准规范《工程测量规范》GB500268.1.2《油气长输管道工程施工及验收规范8.1.3《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》JC/T640-19968.2质量保证措施顶管施工前编制顶管组织设计,提交监理和业主审定才能进行施工。8.2.28.2.38.2.48.2.58.2.68.2.78.2.88.2.98.2.109安全措施9.1沿工作井四周设置1.2m高的固定护栏,护栏上挂安全网,工作井四周要挂相应的警示标语。9.2挖土施工时工作井必须设置爬梯,供人员上下井用。使用的卷扬机等应安全可靠并配有自动卡紧保险装置。9.3挖出的土石方应及时运离工作井,不得堆放在工作井四周1m范围内。9.4顶管作业人员必须佩戴安全帽。9.5顶管施工区域沿线采用标准围蔽。9.6严格遵循土方开挖程序,控制均匀挖土,防止发生偏位,严重倾斜或管涌等现象,做好作业前和施工中的通风换气工作,每次进入管道时,保证管内通风,以免导致人身事故。9.7吊车、起重设备由专人操作和专人指挥,统一信号,预防发生碰撞。吊车靠近工作井边坡行驶时,加强对地基稳定性检查,防止发生倾翻事故。吊管下工作井时,注意安全。9.8加强机械设备维护、检查、保养。机电设备由专人操作,认真遵守用电安全操作规程,防止超负荷作业。9.9开挖前详细了解沿线管线资料,做好沿线管线保护措施。9.10作业人员轮换制。每个作业人员在管内作业时间不得超过1h,避免劳动强度过大引起危险。9.11顶进过程中,施工人员必须使用安全带,洞口必须有施工人员照应,洞内用不大于12v照明灯照明,每班作业时必须有合格的电工当班。9.12利用轴流式抽水泵在工作井设置的集水井内进行抽水,保持井内无积水,抽水时,施工作业人员不得站立在积水范围内。9.13采用卷扬机垂直牵引出土时,井下不能站人,工作井上平台的作业人员出土时必须使用安全带。9.14自制木板小车,用于放置压缩空气呼吸器和运载进管人员,并在车尾部拴上绳子,在万一发生意外的情况下由管外监护人员迅速将管内人员拉出管外进行抢救。9.15利用鼓风机并购买350米9.16管外配备专职监护人员,密切注意入管作业人员状态,每一分钟对管内人员进行呼喊,或用一条绳子每隔一定时间拉一下作业人员,在得不到安全的反馈情况下立刻采取相应应急措施。9.17井上配备相应药品。作业前要对施工人员进行紧急救援的培训,使全体人员懂得使用呼吸器和含氧量探测仪,懂得救人步骤,并进行实地现场考核合格后才施工。9.18在人员进管前要用含氧量探测仪进行管道内氧气浓度的探测,利用毒气探测仪进行管道有毒气体浓度的探测。9.19电动卷扬机必须设置防冲顶装置。9.20施工过程中使用的有关机械设备必须严格按照各机械的安全操作规程进行操作,全部用电设施必须符合《施工现场临时用电安全技术规范》。10环保措施10.1控制噪声,顶管设备施工作业、施工运输车辆特别是夜间施工所造成的对附近居民的影响,由于顶管进行连续顶进施工,采取必要的减噪措施,同时报经主管部门批准。10.2加强环境保护,控制空气污染,对施工作业机械,运输车辆作业时所产生粉尘进行控制,并定期对施工现场周围地面进行淋水,减少灰尘对周围环境的污染,同时做好对城市绿化、地下管线、地下文物的保护。10.3保持每天24小时对工地区域进行维护、清扫。工地范围与各主要通道加强照明设施,保证车辆司机、行人能充分看清路况、警示标志以及施工围栏。10.4当天的余泥尽量当天运走,避免污染环境。11效益分析由胜利石油化工建设有限责任公司施工的广东管网工程凤凰岗山体穿越,采用人工掘进顶管方式完成山体顶管穿越284米。同盾构法顶管施工工艺(机械顶管),该施工工法可节约资金189万元人民币。具体的经济效益分析见下表:1、人工掘进顶管284米:23+113.6+12=148.6万元1.1沉井制作:23万元1.2人工风镐掘进:0.4万元/米*284米=113.6万元1.3中继间制作安装:4级中继间4级*3万元/级=12万元2、盾构法顶管284米:165+172.7=337.7万元2.1沉井制作:23万元2.2盾构顶进:1.12万元/米×284米=318.08万元3、整体效益337.7-148.6=189.1万元我分公司采取此工法成功实施了284m山体顶管的施工,创造了胜利油建单次顶进长度的记录。该施工工法具有先进、完善的施工工艺,施工成本低,遇复杂地质情况可控,并且HSE各项指标能达到要求,其施工工艺必将成为今后各种复杂地质条件下长距离人工顶管施工的典范。近年来,随着南方长输管道的建设数量逐年递增,该工法推广应用后,对进一步提高我局乃至中石化集团的长输管道施工的配套服务能力、拓宽施工市场、创造经济效益必将产生积极的影响,因此具有广阔的推广应用前景,具有明显的社会效益。12应用实例我公司应用本工法的有代表性的工程是:广东省天然气管网惠州段凤凰岗顶管和西气东输二线平顶山-泰安支干线G015国道顶管穿越。广东省天然气管网惠州段凤凰岗顶管施工,单次顶进总长度为284m,地质为粉质粘土及强风化岩,顶进中线偏移全部控制在30mm以内,高程偏移控制在-30~+23mm以内;西气东输二线平顶山-泰安支干线G015国道顶管穿越,汶上县境内,桩号TAMG021-1-TAMG022-1,顶进长度106m,地质为中砂,顶进中线偏移全部控制在30mm以内,高程偏移控制在-25~+27mm以内,顶管施工质量、进度、成本完全达到预期目标。隧道二衬溜槽施工工法1.前言自开工以来,工区始终坚持“以工装保工艺,以工艺保质量,以质量保安全”的管理理念,为避免和解决隧道二衬施工质量问题,项目部专门对二衬台车布料系统进行改造,要求隧道二衬施工严格采用滑槽逐窗入模浇筑技术有效避免了隧道二衬混凝土施工时因拆卸泵管耽误时间及工人为方便仅用单窗布料等原因造成的集料窝,蜂窝麻面、施工冷缝、“人字坡”等质量通病,保证了二衬混凝土逐窗布料,减小了现场工人拆卸泵管的工作难度,从而确保衬砌施工质量,提高工作效率。2.工法特点(1)实现了衬砌混凝土逐层逐窗入模,有效避免了混凝土离析、骨料堆积、产生“人”字坡冷缝等弊端;提升了衬砌混凝土浇筑的实体质量和外观质量。(2)减少了混凝土浇筑换管工序,降低了劳动强度,节约浇筑时间。(3)滑槽体系经济适用,一次安装重复使用;现场操作简单便捷,工人易于接受。3.适用范围适用于所以铁路、公路隧道二衬施工。4.工艺原理4.1地泵把混凝土泵入主料斗,通过固定的主料斗、主滑槽、分流串筒、分流槽混凝土送入一层工作窗口,每个窗口有对应的伸缩滑槽,混凝土入仓时伸缩滑槽伸长至窗内,混凝土浇完时伸缩滑槽后退;一层工作窗口混凝土浇完后,插板插入二级工作窗口下的串筒,拔开二层工作窗口的插板开始浇筑二级工作窗口的混凝土,以此类推直至三层窗口混凝土浇筑。图1、台车顶部主料仓布置平面图;图2、台车窗口布置侧面图;图3、台车料仓布置横断面;图4、实物效果图。图1:台车顶部主料仓布置平面图图2:台车窗口布置侧面图图3:台车料仓布置横断面4.2滑槽系统安装顺序:A、安装顶平台主料斗;B、安装主滑槽;C、安装分流串筒及固定滑槽;D、安装各级窗口分滑槽导引至各工作窗口。图4:实物效果图5.施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程图作业准备作业准备一层混凝土浇筑一层混凝土浇筑混凝土振捣混凝土振捣二、三层混凝土浇筑二、三层混凝土浇筑混凝土振捣混凝土振捣压顶压顶拆模养生拆模养生施工结束施工结束5.2浇筑过程控制说明(1)混凝土浇筑前应检查台车对位尺寸是否正确,加固是否牢固,台车行走轮前后是否设置防溜装置。(2)检查各预埋件是否安装正确。(3)检查各滑槽是否清理干净,泵管是否连接牢固密封。(4)对拱墙环向、仰拱顶部纵向施工缝采用凿毛,凿毛时混凝土强度不小于10MPa,新鲜面不小于75%;拱墙环向凿毛注意力度,防止出现施工缝棱角被破坏;清理干净虚碴。(5)模内设矿灯等可靠的照明设施,确保照明充足,以利观察混凝土浇筑和捣固情况。(6)台车设有混凝土工振捣操作平台。(7)提前准备相关试验设备,混凝土入模

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