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文档简介

XX隧道总体施工方案第一章工程概况1.1工程范围XX隧道左线起止桩号为ZK129+652~ZK130+189.631,隧道长度537.6m,右线起止桩号为YK129+645~YK130+187,隧道长度542m。隧道净空宽14.5m,净空高5m。其中行车道3.75m×3,侧向宽度0.5+1.0m,检修道0.75+1.0m。隧道左右线围岩类别及衬砌长度见表1-1隧道左右线围岩分级表。

表1-1隧道左右线围岩分级表隧道名称隧道型式左右洞总长(m)围岩类型分段及每段长度(m)XX隧道分离式右洞542ⅤⅣⅢⅡⅢⅣⅤⅣⅢ5912702103681203321左洞537.6ⅤⅣⅢⅡⅢⅣⅤⅣⅢ4411702083081203340.61.2设计技术标准1、公路等级:高速公路,双向六车道;2、隧道左右线设计速度:100km/h;3、隧道左右线照明计算行车速度:80km/h;4、隧道左右线路面横坡:单向坡;5、隧道左右线内最大纵坡:±3%,最小纵坡:±0.3%;6、设计荷载:公路-Ⅰ级;7、洞内中间段照明亮度:4.56cd/m2;8、洞内卫生标准:本合同段XX隧道左右线采用射流纵向通风;Co允许浓度:隧道长度L≤1000m时,δ=250PPm;烟雾允许浓度:0.0065m-1;稀释洞内异味换气次数一般为5次,火灾排烟风速为2.5米/秒。9、路面设计标准轴载:BZZ-100。1.3本标段工程内容及工程数量XX隧道左线起止桩号为ZK129+652~ZK130+189.631隧道长度537.6m,右线起止桩号为YK129+645~YK129+187,隧道长度542m。主要工程量表见表1-2隧道左右线工程量表。

表1-2隧道左右线工程量表项目编号细目名称单位数量1洞门及明洞开挖土石方m³6029.72洞身土石方m³140143.53型钢拱架kg558905.14钢格栅拱架kg257319.55φ22mm砂浆锚杆kg

205754.866φ25mm中空锚杆m191827光圆钢筋(R235)kg

137377.728带肋钢筋(HRB335)kg639224.79喷射混凝土C25m³1472.910喷射混凝土C20m³

5038.4711C15片石混凝土m³

7728.0112C30砼m³2216.213C25砼m³14584.214厚1.2mmEVA防水板㎡30965.315中埋式橡胶止水带m3034.4第二章施工组织机构

1、我公司拟成立“沈海复线仙游至金淘泉州段W合同段项目经理部”,全权代表我公司负责本工程项目的组织、实施及管理。2、根据本合同段的工程特点,项目经理部设项目经理、项目副经理、项目总工程师及设“六部二室”。3、项目部下设隧道工段专业施工队,项目总部设在乐峰镇,组织机构见图2-1组织机构图。

图2-1组织机构图

图2-2安全保证体系框图第三章资源配置计划3.1劳动力配备为优质高效地完成本单位工程施工任务,根据本标段工程特点以及相应的工程数量,合理配置劳动力资源,本单位工程安排一个隧道施工队,正常施工期劳动力总人数为200人,高峰期劳动力总人数为300人,根据工程进展需要适时调整。表3-1隧道管理人员名称计划到场人员说明队长1人负责安全、质量、施工进度副队长1人负责安全、质量、施工进度财务1人负责工程资金拨付,保证工程顺利进行技术主管1人负责技术、安全、质量生产主管1人负责安全、质量、施工进度专职安全员2人负责施工安全质量工程师1人负责施工质量试验工程师1人负责喷砼和二衬砼外观质量以及试件取样测量技术人员4人负责测量和技术指导领工员6人负责安全、质量、施工进度合计20人3.2机械设备配备机械设备应本着性能优良、配套合理、工效高的原则配备,满足污染小、耗能低、效率高的要求,并根据施工进度计划安排,分阶段、分期组织上场,以满足施工要求。主要机械设备、测量试验设备配备机械设备计划见表3-2主要机械设备表。

表3-2主要机械设备表第四章主要工程施工方案、方法4.1总体施工方案概述

4.1.1隧道左右线施工总体规划根据XX隧道左右线工程规模、特点及工期质量要求,结合我公司人力、设备资源和施工经验,为确保隧道施工满足工期要求,本隧道采用进口单向掘进,左右线同一方向开挖面错开1~2倍断面宽度,各施工台阶相互错开3~5m。按照“进、出口快速形成生产能力、工序紧凑平行、地质预报准确、措施有力及时、员工组织精干、机具配备精良、搞好环境保护、安全优质高效”的原则进行总体施工规划。

4.1.2隧道左右线超前地质预报体系隧道左右线穿不良地层,施工中把超前地质预报纳入施工工序,建立以地质工作为先导、以量测为依据的信息化施工管理体系,根据预报结果采取相应的处理措施,制定可靠的处理方案和技术措施,发现围岩级别与地下水状态与设计不符时,及时提出设计变更,确保施工安全和不留隐患。

4.1.3施工设备施工时选用以多功能作业台架、装载机(或挖装机)、衬砌模板台车、仰拱栈桥、大型自卸汽车等为主要特征的大型机械设备配套,组成钻爆、装运、超前支护、喷锚支护、衬砌等机械化作业线的有机配合,严格机械设备管、用、养、修制度,科学管理,达到快速施工的目的。四条施工主要机械化作业线设备配套为:

1、钻爆作业线:隧道左右线开挖采用凿岩台车或多功能作业台架钻眼,光面爆破,软弱围岩段采用机械配合人工开挖或人工持风镐开挖。2、装运作业线:出碴采用无轨运输,挖装机或装载机装碴,大型自卸汽车运碴。3、喷锚作业线:喷砼采用喷射机湿喷工艺,锚杆采用风钻或锚杆台车钻孔,人工安装锚杆、钢架和钢筋网。注浆机灌浆或注浆。4、衬砌作业线:仰拱采取仰拱栈桥跳槽施工方案,防水板利用多功能台架进行无钉铺设,衬砌采用液压模板台车衬砌,全自动计量砼拌和站生产砼,砼运输车运送砼,泵送砼入模进行衬砌作业,插入式振捣器振捣。

4.1.4隧道左右线开挖方法隧道左右线洞口段及Ⅴ级围岩浅埋段采用双侧壁导坑法;5级,Ⅳ级围岩采用CD法,Ⅲ级围岩地段采用中隔壁法。2级围岩采用全断面法。附属洞室与洞身同步进行施工。

4.1.5隧道左右线通风和排水措施隧道左右线暗挖施工采用压入式通风,施工通风和排水安排专职人员进行管理。隧道左右线顺坡施工采用自然排水,反坡施工采用机械排水,洞外设污水处理池,经过净化处理达标后排放。4.1.6各级围岩的施工方法及配套设备施工方法见表4-1隧道左右线施工方法及主要设备配套表,机械化作业见图4-1隧道左右线无轨运输机械化施工作业示意图。

表4-1隧道左右线施工方法和主要设备配套表项目围岩级别开挖方法运输方式主要钻爆设备主要装运设备主要支护衬砌设备洞口Ⅴ明挖法(明洞)无轨挖掘机、风镐和凿岩机装载机和挖掘机,配15t以上自卸汽车出碴进料湿喷机、模板台车衬砌。全隧采用自动计量拌和站生产砼、砼罐车运输砼。采用仰拱栈桥通过仰拱施工区。浅埋段Ⅴ双侧壁导坑法无轨挖掘机、风镐和凿岩机正洞洞身ⅤCD法无轨凿岩机钻孔弱爆破ⅣCD法无轨凿岩机钻孔弱爆破Ⅲ中隔壁法无轨凿岩机钻孔弱爆破Ⅱ全断面法无轨凿岩机钻孔弱爆破4.2工程测量方案施工测量是开挖成形、路面平顺和隧道净空控制至关重要的环节,施工中设专职的测量组,有经验的测量工程师任组长4.2.1控制测量施工前,与设计院进行交桩,复测设计院提供的GPS点,布设控制点导线网。控制测量采用全站仪施测,控制点的高程用精密水准仪测定。洞口插网采用三角形或多边形闭合环形式,以精密测量复测成果作为起算数据,平差并精确计算出各插点的坐标。4.2.2施工测量洞内引入双导线做校核,隧道左右线中线埋设测点,在已衬砌好的边墙埋设水准点。洞内高程测量使用水准仪实测,精度达到规范要求。洞内水准线路由洞口高程控制点向洞内引设,正洞每50米左右设一个水准点,引测水准点采用往返观测,并且定期复核,测设精度满足测规要求。隧道左右线开挖采用激光准直仪定向,使中线测量准确快捷。采用断面仪测定开挖轮廓及超欠挖情况,并以图表形式快速反馈到施工中去,以便及时调整爆破参数,进一步提高爆破效果。衬砌时亦采用全站仪进行定位,整体钢模台车衬砌,确保隧道平顺。4.2.3竣工测量施工成形地段进行水平、标高和净空进行检查测量,及时形成记录和正式资料,为竣工验收提交满足要求的合格工程。4.3洞口段施工4.3.1施工概述①施工前,进行测量放线,标出隧道左右线中线及边坡、仰坡线,并及时进行洞口边仰坡顶的截水沟施工,然后进行边仰坡开挖及临时支护。边仰坡开挖严格按设计控制坡度,从上到下,随挖随支护。洞口段采用微爆破或机械开挖,松软地层开挖时尽量减少原地面的扰动,并随时检测山坡稳定情况,发现不利情况及时处理,确保安全。②严格按设计施作洞门及明洞结构物。仰拱及边墙基础采用组合钢模板人工立模浇注,边墙及拱部混凝土采用衬砌模板台车作内模,外模采用组合钢模板,用型钢拱架固定模板。混凝土在洞外自动计量拌合站集中生产,混凝土运输车运送混凝土,输送泵泵送入模,插入式振捣器振捣混凝土。4.3.2施工工艺①施工工艺流程见图4-1隧道左右线洞口段施工工艺框图

图4-1隧道左右线洞口段施工工艺框图

②工艺要求a、地表处理及排水系统施工前先进行测量放线,根据测量放线做好边坡开挖轮廓线和截水天沟,以利截排水,针对洞门墙型式由削竹式设计针对性能变更为端墙式,并结合临时改路及洞口仰破情况,防止地表水向下渗漏或陷穴等继续扩大影响隧道施工安全,确保边仰坡稳定。洞门、洞口段的工程尽量避开雨季施工,施工前均需做好排水系统,确保洞口段排水畅通,避免排水不畅引起的洞口段土体发生大的沉降和变形,必要时施做临时排水系统。b、监控量测和超前支护洞口段隧道埋深小,围岩差,施工中加强量测监控和超前支护,确保施工安全。c、测量放线为保证洞门美观,测量放线一定要精确,施工前要做好大样板并挂线,棱角要分明,墙体坡度顺直符合设计。d、洞门衬砌和附属工程施工隧道正洞进洞后,洞门挡墙、翼墙附属工程施工必须及时进行,以增强洞口稳定。4.3.3施工方法①洞口土石方开挖洞口土石方用挖掘机挖装,采用自上而下分层分台阶进行开挖,台阶高度2m,顶上一节台阶高4m左右(按设计施工),石方采用弱爆破,挖掘机、装载机装碴,自卸汽车运碴。②边仰坡刷坡与防护边仰坡刷坡自上而下分层进行,随开挖及时进行锚杆、钢筋网、喷砼等支护。施工中做好坡面喷砼防护层与原坡面衔接,防止坡面风化,引起水土流失、导致边仰坡防护受到损坏。③进洞方法尽可能的减少明挖土石方数量,以保持地表的原始状态,刷坡后及时以锚网喷对地表和坡面加固。按“早进晚出”的原则,在隧道浅埋段,采用在超前大管棚预支护下按双侧壁导坑法施工进洞。④洞门施工安排洞口段二次衬砌施工20m后,施做洞门;洞门尽量避开在雨季施工,且做好防、排水设施,减少地表水对洞口段施工的影响。4.4

隧道开挖4.4.1明洞施工4.4.1.1洞外土方开挖的施工工艺流程施工工艺见图7-3洞外土方开挖施工工艺流程明洞全部采用明挖法施工。具体施工顺序:测量放线→排截水沟施作→边仰坡开挖、支护(锚网喷支护及抗滑桩施工)→基底处理(如果设计有要求)→仰拱、填充施工→拱墙衬砌→明洞防水层施工→洞顶回填。边仰坡开挖、支护(锚网喷支护及抗滑桩施工)→基底处理(如果设计有要求)→仰拱、填充施工→拱墙衬砌→明洞防水层施工→洞顶回填。

图4-2洞外土方开挖施工工艺流程

4.4.1.2明洞开挖的施工方法明洞土石方开挖采取横向分层纵向分段的方法进行施工,采用挖掘机开挖,必要时采取弱爆破和人工配合机械刷坡,装载机装碴自卸汽车出碴。按照设计施作边仰坡防护。开挖完成后进行基底处理,基底承载力达到要求后施作仰拱、填充砼,填充砼在仰拱初支砼终凝后进行浇筑。隧道左右线明洞衬砌在仰拱填充完成后由洞内向洞口方向先仰拱后拱墙的顺序施工。明洞衬砌均采用模板台车作内模(喇叭口段采用组合钢模作内模),外模采用组合钢模对拱墙衬砌混凝土一次性灌注,混凝土由自动拌合站生产,罐车运输,泵送入模,插入式振捣器振捣。明洞衬砌完成后,施作防水层。在洞口衬砌与隧道左右线洞门整体灌筑后进行洞顶回填施工。明洞回填分层填筑,每层层厚不大于1m,左右对称回填。码砌及浆砌分层错缝进行、夯填密实,确保施工质量。在施工中需根据开挖后的实际情况采取适宜的辅助施工技术措施。明洞边坡、仰坡坡比按1:0.75,边坡仰坡坡高8m。边坡台阶高度小于16m时按2m施工,边坡台阶高度大于16m时按3m施工。明洞开挖的具体措施:1、施工前,先进行隧道全线的控制测量和隧道轴线贯通控制测量,然后进行洞口边、仰坡施工测量放样。2、在开挖土方前先行人工配合挖掘机进行洞口截水沟施工,并与路基排水沟接通,防止地表水进入明洞。3、明洞土方采用分层开挖,施工机械以挖掘机为主;洞口场地用装载机整平压实;运输采用自卸汽车,开挖到明洞墙脚为止。开挖过程中随时注意刷坡,先用挖掘机粗刷,然后人工精刷成型。4、边坡成型后加强监测。明洞开挖一次成型,当开挖至暗洞进洞工作面时,开始施做进洞管棚注浆支护。5、边、仰坡在明洞开挖的同时进行防护及排水施工。边、仰坡防护按照设计要求进行砌石。7.4.1.3明洞洞身施工由于该工程时间紧,任务重,合理的组织施工,隧道左右线先施工明洞,再施工暗洞洞身,保证了隧道二衬的施工的质量。1.仰拱的施工仰拱开挖成型后人工配合整平,经检查合格,分段浇筑65cm厚的二衬C25钢筋混凝土,当强度达到设计强度的70%以上时,施工C15混凝土仰拱回填,每节段施工的纵向长度根据实际情况确定。2.明洞洞身衬砌施工明洞洞身衬砌施工采用模筑混凝土,钢筋混凝土的振捣边墙,拱角、拱腰、拱顶用附着式振捣器及插入式振动棒振捣,以保证混凝土密实。明洞洞身衬砌施工长度定9米.长为一个节段,明洞洞身衬砌施工内模采用整体性大钢模(二衬台车),外模采用组合钢模或竹胶板,内模行走部分铺设轨道,循环施工。明洞洞身衬砌模板加工符合设计及规范要求。3.明洞洞门墙、翼墙施工洞门墙基础采用人工开挖,开挖时结构尺寸满足设计要求。隧道洞门在进洞施工正常后,适时安排明洞洞门墙、翼墙施工,洞门地基承载力按照设计要求处理,达到250KPa后施工基础。按照设计图纸部位安装排水盲管。4.明洞回填施工衬砌完成后先对外表面进行整修,按设计铺设防水板、土工布防水层,然后人工回填夯实。夯填过程中注意保护防水层。左右两侧必须分层对称回填夯实,(左洞在明洞段右侧片石挡墙完成后在进行分层夯实回填,直至与原县道顺接,做好恢复后的县道路面,保证道路的顺利畅通。4.4.2正洞洞身施工XX隧道左右线开挖全部采用新奥法原理组织施工,隧道开挖采用预裂爆破或光面爆破;软弱围岩施工中遵循“管超前、严注浆、短开挖、弱爆破、快封闭、勤量测”的施工原则。正洞洞身施工工序流程:超前地质预测预报→确定施工工艺→洞身开挖→出碴运输→洞身支护施工→仰拱二衬及填充→防水层施做→拱墙衬砌施工。正洞开挖按设计(可能会)会用到的开挖方法是双侧壁导坑法、CD法、CRD法,台阶法、全断面法。4.4.2.1施工工艺①双侧壁导坑法1.适用条件主要在浅埋偏压段(即地表横向倾角大于30°)和Ⅴ级围岩洞口段采用双侧壁导坑开挖法。在开挖导坑时,尽量减少对围岩的扰动,导坑断面近似椭园,周边轮廓园顺,避免应力集中。初期支护采用Ⅰ22b钢拱架、挂网、喷混凝土柔性支护体系,及时施作,使断面及早闭合,以充分利用围岩的自承能力,控制围岩变形。建立一整套围岩支护结构监控量测系统,进行信息化施工管理,随时掌握施工过程中的动态变化,合理安排,调整施工工艺和设计参数,确保施工安全。分部开挖隧道两侧的导坑,并进行初期支护,再分部开挖分部剩余部分的方法。其施工骤参见图4-3。施工顺序说明(1)左(右)导坑开挖;(2)左(右)导坑初期支护;(3)右(左)导坑开挖;(4)右(左)导坑初期支护;(5)上台阶开挖;(6)上台阶初期支护、导坑隔壁拆除;(7)下台阶开挖;(8)仰拱初期支护;(9)仰拱超前浇筑;(10)全断面二次衬砌。3.施工要点(1)围岩开挖应尽量采用挖掘机和人工配合无爆破施工,局部需爆破施工时,宜弱爆破施工,以尽量减少对地层的扰动。

(2)开挖应严格按规范做好监控量测工作,随时掌握围岩及支护的变形情况,以便及时修正支护参数,改变施工方法;同时,应有较准确的超前地质预报。

(3)开挖时的排水工作要认真做好,在保证排水畅通的同时,重点要对两侧临时排水沟铺砌抹面,防止钢支撑基底软化。(4)侧壁导坑开挖后,应及时施工初期支护并尽早形成封闭环;侧壁导坑形状应近于椭圆形断面,导坑跨度宜为整个隧道跨度的三分之一;左右导坑施工时,前后拉开距离不宜小于15m;导坑与中间土体同时施工时,导坑应超前30~50m。

图4-3双侧壁导坑法工序图②CD法1.适用条件CD法是在软弱围岩大跨度隧道中,先分部开挖隧道的一侧,并施作中隔壁,然后再分部开挖另一侧的施工方法。其施工步骤参见图4-4。施工顺序说明(1)先行导坑上部开挖;(2)先行导坑上部初期支护;(3)先行导坑中部开挖;(4)先行导坑中部初期支护;(5)先行导坑下部开挖;(6)先行导坑下部初期支护;(7)后行导坑上部开挖;(8)后行导坑上部初期支护;(9)后行导坑中部开挖;(10)后行导坑中部初期支护;(11)后行导坑下部开挖;(12)后行导坑下部开挖;(13)仰拱超前浇筑;(14)全断面二次衬砌。3.施工要点(1)上部导坑的开挖循环进尺控制为1榀钢架间距(0.75~0.8m),下部导坑的开挖进尺可依据地质情况适当加大。(2)中隔壁法或交叉中隔壁法施工时,初期支护完成后方可进行下一分部开挖,地质较差时,每个台阶底部均应按设计要求设临时钢架或临时仰拱;各部开挖时,周边轮廓应尽量圆顺;应在先开挖侧喷射混凝土强度达到设计要求后再进行另一侧开挖;左右两侧导坑开挖工作面的纵向间距不宜小于15m;当开挖形成全断面时,应及时完成全断面初期支护闭合。(3)导坑开挖孔径及台阶高度可根据施工机具、人员等安排进行适当调整。应配备适合导坑开挖的小型机械设备,提高导坑开挖效率。(4)中隔壁的拆除应滞后于仰拱,并应于围岩变形稳定后才能进行,一次拆除长度应根据量测数据慎重确定,拆除后应立即施作二次衬砌。

图4-4CD法施工施工工序

③CRD法1.适用条件CRD法是在软弱围岩大跨度隧道中,先分部开挖隧道一侧,施作中隔壁和横隔板,再分部开挖隧道另一侧并完成横隔板施工的施工方法。其施工步骤参见图4-5.2.施工顺序说明:(1)左侧上部开挖;(2)左侧上部初期支护;(3)左侧中部开挖;(4)左侧中部初期支护;(5)右侧上部开挖;(6)右侧上部初期支护(7)右侧中部开挖;(8)右侧中部初期支护;(9)左侧下部开挖;(10)左侧下部初期支护;(11)右侧

3.施工要点(1)为确保施工安全,上部导坑开挖循环进尺控制为1榀钢架间距(0.6~0.75m),下部开挖可依据地质情况适当加大,仰拱一次开挖长度依据监控量测结果、地质情况综合确定,一般不宜大于6m。(2)中间支护系统的拆除时间应考虑其对后续工序的影响,当围岩变形达到设计允许的范围之内,并在严格考证拆除的安全性之后,方可拆除。中隔壁混凝土拆除时,要防止对初期支护系统形成大的振动和扰动。(3)中隔壁的拆除应滞后于仰拱。(4)应配备适合导坑开挖的小型机械设备,提高导坑开挖效率。

图4-5

CRD法施工施工工序④台阶法1.适用条件台阶法洞身开挖循环进尺宜按1.5倍的钢拱架间距进行;上、下台阶间距:软弱围岩地段宜采用微台阶(上、下台阶间距取3~5m),以确保初期支护及时封闭成环;一般地段采用长台阶法(上、下台阶间距取60m以上),以避免上、下台阶施工作业的相互干扰。2.施工顺序说明(1)上台阶开挖;(2)上台阶初期支护;(3)下台阶开挖;(4)下台阶初期支护;(5)全断面二次衬砌。3.施工要点(1)台阶不宜多分层,上下台阶之间的距离尽可能满足机具正常作业,并减少翻渣工作量;当顶部围岩破碎,需支护紧跟时,可适当延长台阶长度。(2)施工亦应先护后挖,宜采用超前锚杆或超前小钢管辅助施工措施。开挖应尽量采用微震光面爆破技术。(3)初期支护应紧跟开挖面;上台阶施工时,钢架底脚宜设锁脚锚杆和纵向槽钢托梁以利下台阶开挖安全。下台阶在上台阶喷射混凝土强度达到设计强度的70%后开挖。(4)隧道两侧的沟槽及铺底部分应和下台阶一次开挖成型。(5)台阶分界线不得超过起拱线,上台阶长度不得大于30m,下台阶马口落底长度不大于2榀钢拱架的长度,应一次落底,并尽快封闭成环。

图4-6台阶法施工施工工序⑤全断面法1.适用条件采用全断面一次开挖成形的施工方法,施工步骤参见图4-7。主要应用于两车道Ⅱ、Ⅲ及Ⅳ级较好围岩和三车道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级围岩段的施工。2.施工顺序说明(1)全断面开挖;(2)初期支护;(3)全断面二次衬砌。3.施工要点循环进尺宜控制在3~4m。采用大型机械配套作业;超前开挖导洞时,应控制好开挖距离。

图4-7全断面法施工工序7.4.2.2循环时间1、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类围岩上半断面开挖与支护循环时间分别见表4-2Ⅲ级围岩开挖作业循环时间表,表4-3Ⅳ级围岩开挖作业循环时间表,表4-4Ⅴ级围岩开挖作业循环时间表,表4-5模板台车作业循环时间表。2、喷射砼采用两台喷射机同时作业。3、利用打注径向锚杆的作业时间进行超前小导管注浆。4、上道工序结束60分钟前通告现场调度,下道工序施工人员提前30分钟进驻现场。

表4-2Ⅲ级围岩开挖作业循环时间表

表4-3Ⅳ级围岩开挖作业循环时间表

序号工序名称作业时间(min)1地质预报602测量放线、布眼303出碴1204径向锚杆、钢架安装、系统支护2405合计450备注一循环时间总计450min,每循环进尺上部1.5m,下部1.5m,平均日进尺3m,月进尺90m。序号工序名称作业时间(min)1地质预报602测量放线、布眼303出碴1204径向锚杆、钢架安装、系统支护2405合计450备注一循环时间总计450min,每循环进尺上部1.5m,下部1.5m,平均日进尺3m,月进尺90m。

表4-4Ⅴ级围岩开挖作业循环时间表序号工序名称作业时间(min)1地质预报602测量放线、303超前支护1804出碴2105径向锚杆、钢架安装、系统支护180合计660备注一循环时间总计660min,每循环进尺上部1.0m,下部1.0m,平均日进尺2.0m,月进尺60m。

表4-5模板台车作业循环时间表附:Ⅴ、IV类围岩地段初期支护除炮后素喷3-5cm厚砼封闭岩面,序号项目一个循环时间附注总计12小时1台车脱离模板后,后退到前循环处脱模,台架带动模板和浮放轨前进1循环,防水层作业台架前行1循环,衬砌台架前行准备拆上循环端模2小时在上循环砼等强时间内完成2利用衬砌台架拆上循环端模,台架定位,安装端模,两组模板连接2小时3砼生产3小时与上工序重叠1小时4砼灌筑3小时与砼生产重叠2小时5砼等强7小时下循环第1项工作2小时在砼等强时间内完成4.4.3光面爆破施工4.4.3.1光面爆破施工工艺流程图4-8光面爆破施工工艺流程图4.4.3.2光面爆破工艺要求①钻爆设计根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线,辅助炮眼交错均匀布置,周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上,掏槽眼加深20cm。严格控制周边眼装药量,间隔装药,使药量沿炮眼全长均匀分布。选用低密度低爆速、低猛度的炸药;本工程采用乳化炸药,非电毫秒雷管起爆。采用光面爆破,合理选择爆破参数,根据围岩情况合理选择中空直眼或斜眼掏槽。爆破后要求炮眼痕迹保存率:硬岩≥80%,中硬岩≥60%,并在开挖轮廓面上均匀分布,两次爆破衔接台阶不大于15cm。洞口附近爆破施工严格控制单段装药量,降低震速,确保周边民房及其他构筑物的安全。②掏槽方式采用中空直眼或斜眼掏槽。直眼掏槽操作较简单,钻孔方向易掌握;当石质较硬、断面较大时,采用斜眼掏槽,以便减少钻眼数量。③放样布眼钻眼前,测量人员要用红铅油准确绘出开挖面的中线和轮廓线,标出炮眼位置,其误差不得超过5cm。在直线段,可用3~5台激光准直仪控制开挖方向和开挖轮廓线。

每次测量放线的同时,对上次爆破断面进行检查,利用《隧道开挖断面量测系统》对测量数据进行处理,及时调整爆破参数,以达最佳爆破效果。④定位开眼采用钻孔台车钻眼时,台车与隧道轴线要保持平行。台车就位后按炮眼布置图正确钻孔。对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它眼要高,开眼误差要控制在3cm和5cm以内。⑤钻眼钻工要熟悉炮眼布置图,要能熟练地操纵凿岩机械,严格按钻爆设计实施。定人定位,周边眼、掏槽眼由经验丰富的司钻工司钻。一定要有丰富经验的老钻工司钻,台车下面有专人指挥,准确定位钻杆,以确保周边眼有准确的外插角(眼深3m时,外插角小于3°;眼深5m时,外插角小于2°),尽可能使两茬炮交界处台阶小于15cm。同时,应根据眼口位置及掌子面岩石的凹凸程度调整炮眼深度,以保证炮眼底在同一平面上。同类炮眼钻孔深度达到钻爆设计要求,眼底保持在一个铅垂面上。⑥清孔装药前,必须用由钢筋弯制的炮钩和小于炮眼直径的高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出和吹净。⑦装药结构及堵塞方式装药采用分片分组按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行,雷管“对号入座”。所有炮眼均以炮泥堵塞,堵塞长度不小于20cm。装药作业采取定人、定位、定段别,做到装药按顺序进行;装药前,所有炮眼全部用高压风吹洗;严格按爆破设计的装药结构和药量施作;严格按设计的联接网络实施,控制导爆索的连接方向和连接点的牢固性。⑧联结起爆网路起爆网路为复式网路,以保证起爆的可靠性和准确性。联结时要注意:导爆管不能打结和拉细;各炮眼雷管连接次数应相同;引爆雷管应用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处。网路联好后,专人负责检查。4.4.3.3爆破控制标准根据技术规范,采用严格的光面爆破控制标准。控制标准详见下“表4-6光面(预裂)爆破控制标准表”。①微震爆破施工参数控制a、不良地质地段采用微震控制光面爆破。微震爆破作业段最大一段允许装药量:Qmax=R3×(Vkp/K)3/a式中:Qmax为最大一段爆破药量,kg;Vkp为安全速度,cm/s,取Vkp=2cm/s;R为爆破安全距离,m;K为地形、地质影响系数;a为衰减系数。

K、a值是针对隧道的具体情况,在多次试爆基础上进行K、a值回归分析后确定。根据爆破物距爆心的安全距离要求,并由此推出的每段的最大装药量。

表4-6光面爆破控制标准表序号项目Ⅰ级Ⅱ-Ⅳ级Ⅴ、Ⅵ级1拱部平均线性超挖量(cm)1015102边墙平均线性超挖量(cm)1010103仰拱、隧底平均线性超挖量(cm)1010104拱部最大超挖量(cm)1525155仰拱、隧底最大超挖量(cm)2525256两炮衔接台阶最大尺寸(cm)1515157炮眼痕迹保存率(%)≥80≥608局部欠挖量(cm)5559炮眼利用率(%)9095100

b、微震控制爆破参数参考表见下表4-7上半断面微震爆破参数表、表4-8下半断面微震爆破参数表。具体实施时,结合试验确定。

表4-7上半断面微震爆破参数表

表4-8下半断面微震爆破参数表周边眼间距E(cm)抵抗线W(cm)眼深(m)辅助眼间排距(cm)线装药密(kg/m)最大段控制药(kg)30-4040-501.580-900.15-0.25≯4.5周边眼间距E(cm)孔排距(m)眼深(m)线装药密度(kg/m)最大段控制药量(kg)60-800.8-0.920.2-0.3≯4.5②光面爆破和预裂爆破参数控制见下表4-9光面爆破参数表、表4-10预裂爆破参数表。

表4-9光面爆破参数表

表4-10预裂爆破参数表

岩石类别周边眼间距E(cm)周边眼抵抗线W(cm)相对距离E/W装药集中度q(kg/m)极硬岩50-6055-750.8-0.850.25-0.3硬岩40-5050-600.8-0.850.15-0.25软质岩35-4545-600.75-0.80.07-0.12岩石类别周边眼间距E(cm)至内排崩落眼间距(cm)装药集中度q(kg/m)极硬岩45-50400.3-0.4硬岩40-45400.2-0.25软质岩35-40350.07-0.12

③爆破效果监测及爆破设计优化

a、爆破效果检查检查项目主要有:断面周边超欠挖检查;开挖轮廓圆顺度,开挖面平整检查;爆破进尺是否达到爆破设计要求;爆出石碴块是否适合装碴要求;炮眼痕迹保存率,硬岩≥80%,中硬岩≥60%并在开挖轮廓面上均匀分布;两次爆破衔接台阶不大于10cm。

b、爆破设计优化每次爆破后检查爆破效果,分析原因及时修正爆破参数,提高爆破效果,改善技术经济指标。根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况,修正眼距,用药量,特别是周边眼。根据爆破后石碴的块度大小修正装药参数。根据开挖面凹凸情况修正钻眼深度,使爆破眼眼底基本落在同一断面上。④控制超欠挖的技术措施

a、根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况,修正爆破孔距,用药量,特别是周边眼。

b、根据爆破振速监测,调整单段起爆炸药量及雷管段数分布。

c、根据开挖面凹凸情况修正钻眼深度,尽量使除掏槽眼外的所有炮孔底部基本上落在同一横断面上。

d、钻眼前画出开挖轮廓线,标出炮眼位置,安装激光指向仪,保证测量精度,严格控制周边眼外插角和装药量,使开挖轮廓圆顺,炮眼痕迹保存率符合光爆技术要求。4.5隧道施工支护及辅助施工措施4.5.1洞身初期支护4.5.1.1初期支护方法在不同的开挖方法、围岩情况下,支护参数不同,主要支护的施工方法相同。洞身支护施工工序流程为:开挖后初喷砼→系统支护(系统锚杆、钢筋网、钢架)施工→复喷砼至设计厚度→进入下循环。隧道初期支护应随开挖及时进行。隧道初期支护一般采用锚杆、喷混凝土、钢筋网、钢支撑相结合的方法。具体支护方法按照设计图纸进行。4.5.1.2施工工艺①砂浆锚杆施工工艺钻孔采用锚杆钻机,注浆工艺依据锚杆布置位置不同,拱部采用双管排气注浆法;侧墙采用单管注浆法。注浆设备采用专用高压注浆泵。1、施工工艺流程见图4-9砂浆锚杆施工工艺流程图。图4-9砂浆锚杆施工工艺流程图2、工艺要求开孔前做好量测工作,按设计要求布孔并做好标记,开孔偏差不大于10cm;锚杆孔的孔轴方向满足施工图纸的要求,图纸未规定时垂直于开挖面。锚杆预先在洞外按设计要求加工制作,施工时锚杆钻孔位置及孔深必须精确,锚杆要除去油污、铁锈和杂质。用高压风清除孔内岩屑;对于边墙锚杆先用注浆泵将水泥砂浆注入孔内,然后将加工好的杆体插入孔内,并将锚杆与钢筋网焊为整体;对于上仰孔砂浆锚杆采用先安装锚杆后进行注浆,上仰孔若采用注浆器压注锚固砂浆时应设止浆塞和排气管。待孔内砂浆终凝后按规范要求抽样进行锚杆抗拔试验。孔深度必须达到施工图纸的规定,孔深偏差值不大于±50mm。用高压风冲洗、清扫锚杆孔,确保孔内不留石粉,不得用水冲洗钻孔。砂浆采用高浓度砂浆,配合比通过现场实验确定。砂浆坚持随拌随用的原则,对超过初凝时间的砂浆做报废处理。砂浆的干缩率必须在允许的范围内。止浆塞塞入牢固,以确保能承受锚杆及注满锚杆孔砂浆的重量。排气管必须确保插入锚杆孔底,排气孔未出浆前,不得停止注浆。止浆塞在砂浆具有一定强度后方可拔出,拔出时不得振动锚杆。注浆作业见图4-10单管注浆、双管注浆作业示意图。图4-10单管注浆、双管注浆作业示意图

②中空注浆锚杆施工工艺中空注浆锚杆,采用直径φ25,长4.0m,主要设在Ⅴ级围岩段,采用锚杆钻机或凿岩台车钻孔,注浆泵注浆施工。中空注浆锚杆由中空锚杆体、硬质塑料锚头、隔离架、封水套、凸形托盘等部分组成。1、中空注浆锚杆施工工艺流程见图4-11组合式中空注浆锚杆施工工艺流程图。图4-11中空注浆锚杆施工工艺流程图

2、工艺要求a、注浆参数注浆压力一般为地下水静水压的2~3倍,同时应考虑岩层的裂隙阻力,根据现场情况试验后确定。b、钻孔采用锚杆钻机或风钻钻孔,成孔后杆体插入锚杆孔时,保持位置居中,锚杆杆体露出岩面长度不大于喷层厚度;有水地段先引出孔内的水或在附近另行钻孔再安装锚杆;

c、注浆用TBW系列注浆泵(1.5~5MPa)压注水泥砂浆,注浆压力0.5~1.0Mpa。锚杆孔内砂浆应饱满密实;锚杆垫板与孔口砼密贴。③喷射混凝土施工工艺1、施工工艺流程施工工艺流程见图4-12喷混凝土施工工艺流程图。2、工艺要求喷射混凝土材料符合设计和规范规定,采用三联机湿喷混凝土。喷砼料由洞外自动计量拌和站生产,搅拌生产砼时。采用汽车式搅拌输送车运输混凝土,将料卸入三联机,人工或机械手配合三联机喷砼。喷砼前处理危石,检查开挖断面净空尺寸,如有欠挖及时处理后再喷;在不良地质地段,设专人随时观察围岩变化情况,当受喷面有涌水、淋水、集中出水点时,先进行引排水处理。施工机具布置在无危石的安全地带。喷射前设置控制喷砼厚度的标志。检查电线路、设备和管路。喷射前用高压水冲洗受喷面,当受喷面遇水易泥化时,用高压风吹净岩面。在喷射混凝土达到初凝后方能喷射下一层。首次喷射混凝土厚度不小于40mm。喷射作业分段、分片、分层,喷射顺序按由下而上先边墙、后拱脚、最后拱顶,喷头成螺旋形缓慢均匀移动,每圈压前面半圈,绕圈直径约30cm,有较大凹洼处,先喷射填平。速凝剂掺量准确,添加均匀。图4-12喷混凝土施工工艺流程图

喷嘴与岩面垂直,距受喷面1.5~2.0m。开挖后及时初喷,出碴后及时复喷。严格控制拌和物水灰比,经常检查速凝剂注入环的工作情况,发现问题及时处理。施工中经常检查出料弯头、输料管和管路接头,处理故障时断电、停风,发现堵管时立即停风关机。喷射完成后先关主机,再依次关送风阀、计量泵、振动棒,然后用清水将主机、输送管路内残留物冲洗干净。④钢筋网铺设施工工艺1、施工工艺流程见图4-13挂钢筋网施工工艺流程图。图4-13挂钢筋网施工工艺流程图2、工艺要求钢筋须经试验合格,使用前要除锈,在洞外分片制作。钢筋网片运到洞内后,按围岩的大致起伏形状进行敷设,与锚杆尾连接。挂网在初喷砼及施作锚杆后进行。用人工挂网,搭接长度1~2网格。采用人工铺设,利用锚杆和钢架连接牢固。必要时利用风钻气腿顶撑,以便贴近岩面,与锚杆和钢架绑扎连接(或点焊焊接)牢固。钢筋网和钢架绑扎时,绑在靠近岩面一侧,这样受力较好。喷砼时,减小喷头至受喷面距离和风压,以减少钢筋振动,降低回弹。保证钢筋网喷砼保护层厚度不小于2cm。4.5.2

隧道辅助支护施工隧道辅助支护包括超前大管棚预支护、超前小导管预支护、超前锚杆、型钢钢架等。4.5.2.1超前大管棚施工1.施工工艺流程见图4-14超前大管棚施工工艺流程图。2.工艺要求大管棚注浆有关工艺参数和控制标准:大管棚采用热轧无缝钢管,外径φ108mm,壁厚6mm,每间隔30cm设一对φ10mm花孔,尾部3.5m不设;管距为环向50cm,纵向外插角1°~3°;钻孔直径为φ108mm;浆液采用纯水泥浆,水灰比为W/C=0.8:1;注浆压力2MPa。超前大管棚采用水平地质钻机造孔,钢管采用钻机推进器顶进,高压注浆泵注浆。施作套拱:在洞口里程外起拱线以下路基土石方留一长约5米平台,然后在洞外洞口交界处架立钢架,间距0.75米,用连接筋焊接成一整体。在钢支撑上安设导向钢管,数量、环向间距和外插角与大管棚设计一致。导向钢管的安装要测量精确定位,使钢管位置与方向准确无误,导向钢管与钢架焊为整体。然后按设计浇筑导向墙,导向墙厚2.0m,宽1.5m。导向墙完成后,喷射C20砼厚15厘米封闭周围仰坡面,以防止浆液从周围仰坡渗漏。搭设钻孔平台架、安装钻机。

钻孔:采用DK-300型水平地质钻机,从导向管内钻孔。开孔时,低压慢转,钻进过程中利用倾斜仪等测量设备有效控制钻孔质量,保证终孔偏斜率在1/2000以内,孔深误差+0.5m。图4-14

超前大管棚施工工艺流程图

安装大管棚钢管:钻孔达到深度后,依次拆卸钻杆。管棚钢管顶进采用钻机连接套管自动顶进,钢管节段间用丝扣连接,顶进时,采用6米和4米节长的管节交替使用,以保证隧道纵向同一断面内的接头数不大于50%,管壁上按设计钻压浆孔。管棚顶到位后,钢管与导向管间隙用速凝水泥等材料堵塞严密,以防注浆时冒浆。注浆:注浆前先将孔内泥砂清干净(可用高压水冲洗),再进行注浆。浆液采用水泥浆,注浆压力约0.5~2MPa,注浆参数根据现场试验予以调整。施工过程中为了防止注浆过程中发生串浆,每钻完一个孔,随即安设该孔的钢管并注浆,然后再进行下一孔的施工。管棚封堵塞设有进浆孔和排气孔,当排气孔流出浆液后,关闭排气孔,继续灌浆,达到设计注浆量或注浆压力时,方可停止注浆。4.5.2.2超前小导管施工工艺1.施工工艺流程流程图见图4-15超前小导管施工工艺流程图。2.工艺要求小导管注浆有关工艺参数和控制标准:小导管采用φ50无缝钢管,管壁开花孔,双侧梅花型布置,孔距环向50cm;小导管注浆每循环长度为5m,每环间搭接长度不小于1.0m;钻孔外插角15°;浆液采用水泥砂浆,水灰比为W/C=0.5~1;注浆终压0.5-1MPa。当有加固地层需用时,采用净水泥浆,地下水较大时为水泥与水玻璃双液注浆。钢管加工及施工:将前端加工成尖锥状。除尾部1m外,管壁四周钻压浆孔。

钢管加工及施工:将前端加工成尖锥状。除尾部1m外,管壁四周钻压浆孔。采用风钻钻孔,用风钻将小导管顶入,钢管尾端外露足够长度,超前小导管外插角严格按设计要求施作,尾部与钢架焊接在一起。超前小导管与线路中线方向大致平行。孔位钻设偏差不超过10cm,孔眼长大于小导管长。图4-15超前小导管施工工艺流程图

钢管插入及孔口密封处理:钢管由专用顶头顶进,顶进钻孔长度≮90%管长。钢管末端除焊上挡圈外,再用胶泥麻筋缠箍成楔形,以便钢管顶进孔内后其外壁与岩壁间隙堵塞严密。钢管尾端外露足够长度,并与钢支撑焊接在一起。钢管顶进时,注意保护管口不受损变形,以便与注浆管路连接。注浆前导管孔口先检查是否达到密闭标准,以防漏浆,然后按设计比例配浆。采用注浆机压注水泥砂浆,注浆压力为0.5~1.0Mpa,一般按单管达到设计注浆量作为结束标准。当注浆压力达到设计终压不少于15分钟。注浆结束后,将管口封堵,以防浆液倒流管外。4.5.2.3水平超前锚杆本标段隧道Ⅳ级围岩地段采用水平超前锚杆,材料采用Φ22钢筋,长度为3.5m。超前锚杆采用风钻打眼,杆体与线路中线方向大致平行,孔眼长大于锚杆长,锚杆顶入长度不小于杆体长的90%,尾部与钢架焊接牢固。4.5.2.4钢架1、钢架施工工艺见图4-16钢拱架施工工艺流程框图。2、工艺要求钢架按设计尺寸在洞外下料分节焊接制作,制作时严格按技术交底执行,保证每节的弧度与尺寸均符合要求,每节两端均焊连接板,节与节之间通过连接板用高强度螺栓连接牢靠,洞外加工后试拼检查。

钢架在开挖及初喷砼后及时安装。钢架与围岩之间的间隙用喷砼喷密实,禁止用石块、木楔、背柴等填塞。钢架安装尺寸允许偏差:横向和高程为±5cm,垂直度±2°。钢架安装时,严格控制其内轮廓尺寸,且预留沉降量,防止侵限。钢架安装好后,用锁脚锚管锁固固定,防止其发生移位。钢架的下端设在稳固的地层上,拱脚高度低于上部开挖底线以下15~20cm。拱脚开挖超深时,加设钢板或砼垫块。超挖较大时,拱背垫填混凝土垫块,以便抵住围岩,控制其变形的进一步发展。两排钢架间用钢筋拉杆纵向连接牢固,环向间距符合设计要求,以便形成整体受力结构。钢架要全部被喷射砼覆盖,保护层厚度不小于4cm。

图4-16钢拱架施工工艺流程框图4.6洞身衬砌4.6.1拱墙衬砌

4.6.1.1拱墙衬砌施工隧道左右线衬砌类型有:明洞衬砌、整体衬砌和复合式衬砌。拱墙设防水板,施工缝、沉降缝处设止水带。衬砌工序安排采取先浇筑仰拱砼再填充砼,后拱墙施工,仰拱全幅超前施工,拱墙衬砌采用模板台车衬砌。衬砌混凝土均采用自动计量搅拌站生产,混凝土罐车运输,泵送混凝土入模。以附着式振捣器振捣为主,插入式振捣棒捣固为辅,辅以人工手持小铲插边,其施工工艺流程为:安装纵、环向排水管—铺设防水板—安装绑扎钢筋—安装预留预埋电器设施—台车就位—模板定位—安装挡头模—自检—报检—浇注砼—养生待凝—脱模—台车移位至下一衬砌段。衬砌施工严格按设计和技术标准施工,保证“尺寸准确,强度合格,内实外美,不渗不漏,快速施工”目标。正洞拱墙衬砌根据量测情况在围岩及初期支护变形基本稳定后进行,适度紧跟开挖面,拱墙采用10.5m模板台车衬砌,泵送混凝土入模,每环在拱顶预留压浆管兼排气管,保证拱顶混凝土与围岩密贴。混凝土采取插入式振捣器振捣,辅以附着式振捣器辅助振捣。钢筋混凝土衬砌地段,钢筋在洞外下料加工,弯制成型,洞内绑扎或拼装焊接,钢筋绑扎采用多功能作业台架施工。衬砌施工工艺流程见图4-17二次衬砌施工工艺流程图。

图4-17二次衬砌施工工艺流程图4.6.1.2衬砌背后回填压浆衬砌后根据雷达检测清况和出水情况,选择合理的注浆参数和注浆材料,对衬砌背后进行回填及压浆堵水,达到设计标准。4.6.2拱墙衬砌循环时间洞身衬砌曲边墙脚、防水板铺设、钢筋安装绑扎均提前施工,并形成流水作业线,因而,曲边墙脚、防水板铺设、钢筋安装绑扎不占用直线时间,拱墙二次衬砌循环时间见表4-11拱墙二次衬砌循环时间表。

表4-11拱墙二次衬砌循环时间表项目名称台车脱模涂脱模剂台车就位定位立挡头模自检报监理隐检浇筑砼养生待凝合计循环衬砌长(M)月循环(个)月衬砌(M)时间(h)1.52.043.51.51.514245210.5141264.6.3衬砌施工工艺要点

4.6.3.1立模台车脱模移至下一衬砌段后,立即将板面清理干净,局部出现麻面时,采用抛光机修正后并均匀涂刷新机油或变压油脱模剂,按测定的中心和标高准确定位,同时安排专职技术人员检查中线、标高和衬砌厚度,各尺寸精度标准为:a、模板拱顶标高:+10mm、-0mm;b、模板的中线与隧道中线偏移误差:10mm;c、净空各尺寸误差:+20mm、-0mm。台车行走定位以及安装加固,要指定专人专职操作,避免由于操作不当造成台车不规则的变形.台车轨道的铺设要标准.台车中心线要与隧道的中心线重合,按测定的中心和标高准确定位.台车在加固时要牢固稳定,环向的模板外边要与上一模的砼表面完全重合,不得在浇筑过程中有松动.

4.6.3.2混凝土输送混凝土采用输送泵输送,泵送混凝土应注意以下几点:a、混凝土泵应连续运转;b、输送管道宜顺直,接头应严密;c、输送泵在使用前必须进行检修、保养,输送司机必须相对固定;

d、泵送前应润滑管道,润滑时采用按设计配合比拌制的水泥砂浆或骨料减半配制的混凝土进行。

4.6.3.3混凝土灌筑混凝土由下至上分层对称灌筑,每层灌筑的高度不大于1m,且两侧高差不大于0.5m。混凝土应连续灌筑,不得不间歇时,其间歇时间不应大于下表7-14灌筑混凝土允许间歇时间的规定。

表4-12灌筑混凝土允许间歇时间(min)浇筑时气温t(℃)普通硅酸盐早强水泥20-309010-201355-10195

a、如确因特殊原因导致混凝土间歇时间超过规定时间,则按施工缝处理;b、混凝土振捣时振捣器不得触及防水板和钢筋;混凝土振捣时振捣器不得触及防水板和钢筋;当砼浇至作业窗下50cm时,刮净窗口附近赃物,涂刷脱模剂,窗口与面板接缝处涂腻子予以保证紧密结合。采用以ZW-50型插入式捣固棒捣固,定人、定点、分区进行,标准为砼不下沉,不冒气泡,表面开始泛浆。确保内模反弧部分捣固充分,避免出现气孔现象。c、混凝土灌筑过程中应始终有技术人员和有经验的技术工人现场值班,特别应注意混凝土泵送满后的停泵时机,严禁强行泵送,以防压跨模板。d、封顶采用顶模中心封顶器接输送管,按从里向外的顺序逐渐封顶。当拱顶挡头板上观察孔有浆溢出时,用小铁锤在模板拱部敲击,检查是否有空洞响声。如有存在未注满的,则在拱顶的窗口上重新灌筑,直到饱满为止。e、施工后处理由于砼胶凝收缩等变形,二次衬砌结构与初期支护间可能存在空隙,为使初期支护与二次衬砌之间紧密结合,改善防水条件,在二次衬砌拱背进行回填注浆。在二次衬砌时沿拱顶中心部位预埋Φ42注浆管,Φ42注浆管埋设前,加设止水环,止水环与钢管之间满焊,内管头包裹无纺布。管间距5m左右,在完成一个施工段后即采取隔孔循环注浆。浆液采用水泥浆,w:c=1:1~1.25:1,压力为0.3~0.5MPa。注完浆的预埋管进行露头切割,孔内用掺入膨胀剂的树脂砂浆填塞.

4.6.3.4.混凝土拆模隧道的二次衬砌是在周围地层和初期支护基本稳定后施作的,因此,二次模筑衬砌的早期可以认为是不承重结构。根据相关技术规范要求:二次衬砌若为不承重结构,当砼强度达到2.5Mpa时即可拆模。为保证砼表面的光洁度,本工程拟定砼强度达到5.0Mpa时再拆模。

4.6.3.5.混凝土养护混凝土养护应遵守下列规定:a、砼带模养护24小时,拆模后派专人配合简易台车和喷洒器养护13天。b、养护用水的温度应与环境温度基本相同。7.7仰拱及仰拱回填 本工程隧道左右线施工采用仰拱、仰拱回填先行的施工方案,左右侧相错施工,尽早施作抑拱,不仅能起到及时封闭围岩防止基底软化的作用,同时保证了洞内整洁,车辆畅通。施工顺序为:左侧(半边)仰拱开挖—清理基底--帮扎钢筋--仰拱部位立模—浇注仰拱砼—填充部位立模—浇注填充砼注:在钢筋加工时要预留出钢筋的单面焊接的长度和焊接接头在同平面上不超过50%。浇注时防止漏浆在钢筋的中间用竹排和防漏材料堵塞,震捣时注意不要过猛。在开挖成形后仰拱施作前,利用地质雷达进行底部15m内的地质探测,预测预报仰拱地质情况,与设计不符或存在隐患时及时进行变更,对基底采取加固措施后进行仰拱的施工。

拱、填充紧随开挖进行,为减少其与出碴运输的干扰,采用仰拱栈桥跨过施工地段,以保证隧道底部的施工质量,从根本上消除隧底质量隐患,确保结构稳定。仰拱和填充砼超前施工,为拱墙衬砌模板台车作业提供条件,并有利于文明施工。仰拱混凝土灌筑前,基底清除干净,达到无虚碴、无积水。仰拱混凝土自中间向两侧对称浇筑,插入式振捣器进行振捣密实。仰拱砼终凝后才可进行填充砼的施工,砼强度达到规范要求后方可在其上方行车。仰拱施工工艺流程见图4-18仰拱施工工艺流程框图。图4-18仰拱施工工艺流程框图4.8隧道左右线施工地质工作隧道左右线施工通过浅埋段、片麻理构造带及裂隙密集带等不良地质时,为确保本标段隧道左右线按期优质不留后患的建成,对隧道左右线的地质确认工作尤其重要。为此,项目经理部成立专职地质组(由工程管理部管理),并配专职地质专业人员负责隧道左右线的地质工作,并进行全过程监控指导,确保各种措施的落实,确保地质预报工作的准确性。4.8.1地质工作内容与方法结合隧道左右线不同的地质条件,超前地质工作按照长短结合、上下对照、定性与定量相结合的办法来保证预报的准确性。根据各种探测方法的特点,可分为长距离控制预报、中距离预报、短距离验证预报。

1长距离宏观控制预报在隧道左右线穿过的地段在洞身水平方向上采用TSP超前地质预测预报系统进行距离100~200m的预报。采用150m的成果。

2中距离预报采用仪器(地质雷达、红外探测仪、HSP水平声波反射法)和超前地质钻孔进行的距离在30~50m的验证预报

3短距离预报地质素描法和采用加长炮眼孔进行的距离小于30m的预报。1.利用工作面地质素描预报地质素描在隧道左右线施工中全段进行。地质素描内容为:对开挖掌

子面和洞身周边综合分析围岩的岩性、结构、构造和地下水情况,分析判断开挖面前方围岩的工程地质、水文地质特征,并依此提出工程措施建议和进一步预报的方案。根据开挖段围岩的工程地质、水文地质特征进行预报结果的验证,提出是否修改预报方法及参数的意见。

4.8.1.2工作面超前地质钻孔探测预报在隧道左右洞施工每开挖30m,利用超前水平地质钻机钻孔对开挖面前进方向进行30-50m的钻探。

4.8.1.3红外线探水在隧道左右线施工通过可能发生涌水地段每开挖15-30m,对开挖面前方施作一红外线探测技术,对地下水进行预报。

4.8.1.4开挖后的周边探测地质雷达除进行开挖面前方探测以外,在隧道左右线已开挖过的黄土地带洞壁8-15m范围进行连续探测,以发现可能的不良地质体,及时上报设计和监理单位进行变更处理,免除后患。4.8.2.地质信息收集与处理通过超前地质预报建立一个地质信息系统,通过各种方法收集地质信息,进行综合分析、判断,编制信息预报成果,由主管技术人员予以复核,并报设计、监理,为变更设计和施工提供决策依据,及时调整施工方法和支护参数。经分析、整理的地质资料作为施工技术资料存档。采用新的施工方法和支护参数后,又从施工过程中获取新的地质信息,更新地质信息系统,经处理后,再一次反馈给施工,如此往复,形成地质信息系统化。4.9工程重难点的施工方法4.9.1隧道左右线开挖隧道左右线开挖过程中恪守“重勘察、防治水、预加固、强支护、分部挖、短进尺、少扰动、快封闭、勤量测”的原则。最大限度的利用围岩本身具有的支承能力,采取对围岩扰动少的开挖方法和方式。4.9.2大管棚超前支护管棚的外插角根据注浆胶结拱的加固厚度确定,为1°~3°,导管安装前,将工作面封闭严密,并正确测放出钻设位置后方可施工。4.9.3初期支护支护型式主要有锚杆、钢筋网、喷射混凝土,格栅拱架。施工中采取的锚杆网喷混凝土初期支护首先必须具有足够的强度和刚度,且必须满足设计要求。1.锚杆网喷混凝土支护a、锚杆的类型和布置,必须符合设计要求,锚杆钻孔保持直线,并与所在部位的岩层主要结构面垂直。锚杆安装前,除去油污锈蚀并将钻孔吹洗干净。每根锚杆的锚固力不得低于设计要求,每300根抽样一组进行抗拔试验,每组不少于3根。钢筋网随受喷面起伏铺设,与受喷面的间隙为3cm。钢筋网的喷混凝土保护层厚度不得小于2cm。

b、钢筋网与锚杆或其它固定装置连接牢固,网片之间搭接长度1~2格,在喷射混凝土时钢筋不得晃动。锚杆、钢筋网安装经检验合格后,及时喷射混凝土,并确保在4h内不得进行爆破作业。2.喷射混凝土支护a、采用湿式喷射法工艺:喷射混凝土作业分片依次进行,喷射作业自下而上,先喷钢架支撑与拱墙壁间混凝土,后喷两拱架之间混凝土。b、混凝土喷设采取分层喷射,后一层喷射在前一次喷射混凝土终凝后进行。喷射混凝土时,喷头垂直于受喷面,喷头离受喷面的距离保持在0.6~1.2m之间。喷射混凝土的表面确保密实、平整,无裂缝、脱落、漏喷、漏筋、空鼓、渗漏水等现象。③钢拱架支护钢架的附件均采用钢板或型钢制成,钢架的附件安装后,与钢架焊牢。确保钢架有足够的强度、刚度。保证钢架支撑在衬砌断面以外。4.9.4衬砌施工隧道砼衬砌采用全液压衬砌台车,衬砌做到内实外美,直线段平直,曲线段圆顺,无蜂窝、麻面、跑模、烂根。模板缝横平竖直,环节缝、施工缝处理达标。1、模板表面应干净光滑,接缝咬口严密,无漏浆现象。2、混凝土衬砌中途因故中断时,及时将混凝土扒平且外高内低,成辐射状。续灌前凿除表面浮浆及松动石子,先铺一层高于原混凝土标号的砂浆。3、混凝土灌注时,采取分层、水平、对称灌注,振捣器不得触及防水层、钢筋和模板。4.9.5其他工程难点问题

见表4-13主要施工技术对策。

表4-13主要施工技术对策序号重点及难点简要情况施工技术对策1衬砌结构的防开裂与耐久性恶劣的自然环境可能对混凝土结构带来不利影响严格控制混凝土原材料,重视混凝土施工质量管理,加强养护、控制拆模时间,处理好施工接缝。重视水害,做好开挖中防排水和衬砌防排水,及时全周支护封闭,防止破坏混凝土结构。预防碱集料反应引起的混凝土破坏。提高混凝土结构的密实度,增强结构自身的防破坏能力。2洞口场地狭小隧道洞口施工场地狭小洞口前方路堑挖方先期开挖并向两侧拓宽,以增加施工场地工作面。结合现场情况,或利用附近平坡段,或就近开挖山坡,或结合涵洞施工综合安排。第五章工程重难点工程的技术措施5.1洞口段施工技术措施1、洞口开挖需采用爆破时应采用控制爆破技术,以减小爆破震动对边仰坡的不利影响。2、洞门砌筑应在洞口原县道段二次衬砌完成后进行。帽檐要与洞门墙整体浇筑。3、洞门墙基底的虚碴和积水须进行有效清除,验收合格后方可进行隐蔽工程作业。洞门墙基础地基基本容许承载力:墙高大于7米时不得小于0.35MPa,小于7米时不得小于0.25MPa。施工时若发现承载力达不到设计要求时,应及时与设计单位联系,以便及时修改设计或采取措施。4、洞门墙根据实际情况每隔10米左右应设置一道沉降缝;两侧洞门墙基础地基分别位于岩石和土层时,岩性分界处应设置沉降缝。5、洞门墙背后设置一层200g/m²短丝无纺土工布,并在无纺土工布背后设置20cm厚砂垫层进行回填密实。在洞门墙底部设一排泄水孔以排出山体水,泄水孔设置在路面以上100cm处,间距为2米,采用^10cm的PVC塑料排水管,排水管进水端设置两层无纺土工布过滤层。6、本隧道处于7°震区,洞门帽设置了连接钢筋(&12)与洞门墙连接,以增加洞门墙稳定性,间距为30x30cm,长度40cm。施工中在浇注洞门墙后,连接钢筋需露出20cm与后续洞门帽一起浇注。洞口开挖采用“开挖一段,防护一段”的原则进行。明洞开挖时随时核对地质与地下水状态,如发现与设计不符及时提出,以便修正设计。施工中若遇地下水,先取样化验,了解有否侵蚀性,以便决定是否变更水泥品种,调整水灰比或采取其它措施,以防侵蚀。明洞施工贯彻仰拱先行的原则,仰拱填充不得与仰拱混凝土同时灌注,且不留纵向施工缝;仰拱施工前严格清底,不得留有虚碴杂物和积水。明洞回填料符合设计要求,回填高度较大时,分层填筑,对称回填。码砌及浆砌分层错缝进行、夯填密实,确保施工质量。明洞设置变形缝处变形缝两侧设置不小于一组沉降观测点,以便记录施工阶段及至铺轨前的沉降差异情况数据。为保证洞门美观,测量放线一定要精确,施工前要做好大样板并挂线,棱角要分明,墙体坡度顺直符合设计;端墙砼一次灌注,施工前严格检查、检修拌和站、砼运输车、砼输送泵等施工主要设备,避免出现灌筑中发生故障;灌注时从下向上、左右对称灌注砼。5.2洞身开挖施工技术措施隧道左右线不良地质地段施工坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。开挖前,做好超前地质预报,根据预测结果采取合理的开挖方法和支护措施。成立超欠挖管理领导小组,编制超欠挖管理办法,制订详细的奖罚措施,并严格执行。派专人负责超欠挖控制,每次爆破由专业工程师值班检查监督爆破全过程,以保证钻爆作业按设计进行。采用光面爆破或预裂爆破,减少对周边围岩的扰动,保证开挖成型质量。每循环用断面仪对开挖面进行检查,并根据检查结果进行分析,及时将分析的信息反馈到施工中,不断优化设计,以进一步改进光面爆破质量。选择合理的爆破参数,周边眼采用光爆小药卷不耦合装药,选择合理周边眼间距和光面层厚度,以确保光面爆破。施工时设备操作人员相对固定,以利于提高钻眼质量。5.3不良地质地段预防隧道坍塌的技术措施5.3.1隧道施工发生塌方的原因

1地质因素隧道左右线穿过断层、挤压破碎带、松散堆积体、节理裂隙发育地层、软弱夹层时,开挖后由于应力释放,围岩失稳而极易造成坍塌,以及软弱围岩在地下水的加速作用下极易加剧岩体的失稳和坍塌。

2、施工方法和措施不当施工方法选择不当,或工序衔接安排不合理。各工序间距拉得较长,岩层暴露时间过长,引起围岩松动、风化而导致塌方的发生。喷锚不及时,或喷混凝土质量、厚度不符合要求。采用钢支撑时,支撑架设质量欠佳,支撑与围岩不密贴,两者间的空隙填塞不密实,或联结不够牢固,不能满足围岩压力所需要的强度要求。抽换支撑操作不当,或者当支撑已出现受力过大的现象而未及时加固。爆破作业不当,用药量过多。处理危石措施不当,引起危石坠落,牵动岩层坍塌。5.3.2围岩坍方前兆围岩的变形破坏、失稳坍方,是从量变到质变的过程,量变过程中,在围岩的工程水文地质特征及岩石力学反应出一些征兆。根据征兆预测围岩稳定性,进行地质预报,保证施工安全,防治隧道坍方。特殊和不良地质,如遇陷穴、裂缝、地下水、松散地层等稳定性差的变形破坏、失稳坍方,有以下征兆:1、水文地质条件的变化,如干燥的围岩突然出水、地下水突然增多、水质由清变浊(地下水将断层泥带走)等都是即将发生坍方的前兆;2、拱顶不断掉下石块,甚至较大的石块相继掉落,预示着围岩即将发生坍方;

3、围岩节理面裂缝逐步扩大;4、支护状态变形(拱架接头挤偏或压劈、喷射砼出现大量的明显裂纹或剥落等)、敲击发声清脆有力、甚至发出声响;5、围岩或初期支护,拱脚附近的水平收敛率大于0.2mm/d,拱顶下沉量大于0.1mm/d,并继续增大时,说明围岩仍在发生变形,处于不稳定的状态;有可能出现失稳坍方。5.3.3隧道左右线坍方预防措施要预防隧道左右线施工坍塌,首先做好地质预报,选择相应的安全合理的施工方法和措施。1、做好超前地质预报工作。尤其是施工开挖接近设计探明的富水、裂缝及破碎带时,要认真及时地分析和观察开挖工作面岩性变化,遇有探孔突水、涌泥、渗水增大和整体性变差等现象,及时改变施工方案。2、加强围岩量测工作。通过对量测数据分析处理,按照时间—位移曲线规律,及时调整和加强初期支护,同时重视砼衬砌及时施作。3、短开挖,弱爆破,严格控制开挖进尺,需爆破时少装药或改用人工开挖,尽量减小对软弱破碎围岩的扰动。4、保证施工质量,超前预报注浆固结止水,钢架制作、初期支护和砼衬砌质量必须符合设计及验标要求。5、严格控制开挖工序,尤其是一次开挖进尺,杜绝各种违章施工。6、强支护,快衬砌。根据受力情况,确保支护结构有足够的刚度,衬砌紧跟开挖工作面,使衬砌尽快成环。

7、做好排水工作。在施工前和施工中采取相应的防排水措施,尽可能将坑道外之水截于坑道之外。8、施工期间

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