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年4月19日泥垭隧道施工组织设计文档仅供参考江津(渝黔界)经习水至古蔺(黔川界)高速公路TJ-9分部泥垭隧道施工组织设计编制:复核:审核:四川公路桥梁建设集团有限公司江习古高速TJ-9分部10月目录TOC\o"1-2"\h\z\u江津(渝黔界)经习水至古蔺(黔川界)高速公路 1第一章施工组织设计编制依据和原则 4第一节编制依据 4第二节编制范围 4第三节编制原则 4第二章施工总体目标、计划与施工组织 5第一节工期、质量、安全目标 5一、工期目标 5二、质量目标 5三、安全目标 5第二节总体进度计划 5第三章工程概况及施工准备工作 6第一节工程简介 6一、工程概况 6二、主要工程数量 6三、地质条件 6第二节施工准备 7一、人员安排 7二、清理场地 8三、场地布置 8四、施工用电、用水 9五、隧道供风 9五、材料 11六、其它准备工作 11第四章主要施工方案及施工方法 12第一节施工测量及洞内控制测量 12一、施工测量 12二、洞内控制测量 12第二节洞口及明洞施工 12一、洞口施工 12二、明洞施工 15第三节洞身开挖 15一、开挖方式 15二、钻爆作业 16三、隧道弃碴 18第四节支护施工 18一、超前支护 18二、系统支护 21第五节防排水 25一、防排水措施 25二、防水板施工 25三、中埋式止水带施工 26四、排水系统施工 26第六节洞身衬砌 28一、仰拱 29二、拱墙衬砌 30第七节隧道附属工程 33一、电缆沟及边水沟 33二、隧道装修工程 33第八节其它辅助施工措施 33一、施工运输 33二、通风防尘 33三、桥、隧相接段施工 34四、洞内管线布置 34第五章监控量测与地质超前预报 35第一节隧道监控量测 35一、监控量测的目的 35二、监测项目 35三、监测方法 37四、净空位移和拱顶下沉的量测频率 38五、净空位移、拱顶下沉测点 38六、成果整理及信息反馈 39第二节地质超前预报 40一、隧道超前地质预报方案 40二、长期地质预报 40三、短期预报 41四、超前钻孔取芯 41第六章特殊地质地段施工 42第一节岩溶 42一、岩溶地段施工技术措施 42二、处理方法 42第二节涌突水 44一、预防突水措施 44二、涌水处理有以下措施 45第三节塌方 45一、隧道围岩的基本情况 45二、隧道塌方处理的基本步骤及方法 45三、预防塌方的措施 47第七章专项安全保证措施 48一、涌突水安全保证措施 48二、坍方安全保证措施 49三、爆破作业安全保证措施 50四、用电安全保证措施 50第八章安全生产应急救援预案 52一、应急救援组织机构及相应职责 52第九章确保工程质量的措施 54第一节质量目标及质理保证体系 54一、质量方针、目标 54二、创优规划 54三、建立建全质量保证体系,管理和自检组织机构 54第二节工程施工过程的主要控制措施 55一、原材料的检验控制 55二、施工过程中工序的质量控制 55第十章确保工期的措施 57第一节保证方案 57第二节工期保证的管理措施 57第十一章冬季、农忙、炎热和雨季的施工安排及措施 58一、冬季 58二、农忙季节 58三、炎热季节施工组织技术措施 58四、雨季施工 58第十二章安全生产 59第一节安全生产基本方针 59第二节安全保证措施 59第十三章文明施工和环境保护措施 61第一节文明施工 61第二节环境保护 61一、措施 61第一章施工组织设计编制依据和原则第一节编制依据(1)本合同设计图纸。(2)合同段工程现场情况,参考资料等。(3)我公司现有可投入工程的施工技术力量和机械设备。(4)现行的部颁《公路工程预算定额》、《公路工程施工定额》、《公路工程集料试验规程》、《公路工程质量检验评定标准》、《公路隧道施工技术规范》、《公路水泥混凝土路面施工及验收技术规范》、《公路勘测规范》、《公路隧道勘测规程》、《公路工程施工安全技术规程》、《公路工程金属试验规程》等。(5)贵州省高速公路瓦斯隧道施工技术指南(试行)、贵州省公路工程技术指标运用指南(试行)、岩溶地区公路工程地质勘查方法指南、贵州省高速公路标准化施工管理办法等。(6)近年来,我公司参加类似工程的经验。(7)国家相关的施工技术规范、验收标准及质量、安全技术规程。第二节编制范围泥垭隧道的开挖、支护、衬砌、明洞、洞口工程、防排水、质量目标及保证措施、特殊地质地段施工、监控量测、应急预案和安全文明施工、环境保护、保障措施等。第三节编制原则施工组织设计按照业主提出的要求,以及招标文件的规定,争创优质工程的原则进行编制,具体体现在以下几点:(1)采用我单位近年来在公路建设中使用的先进施工方法和工艺设备。(2)调集我单位精锐的管理人员及和雄厚的技术力量,组建项目经理部及各施工作业层,加强施工现场的规范化、科学化、标准化管理。(3)充分考虑各种不利施工进度、质量及安全的因素,在工期安排、人员设备配置、施工方法等方面有充分的准备。(4)针对合同段的施工特点和难点,着重考虑相应的施工方案和措施。(5)遵守施工规范和操作规程及国家和交通部关于质量、安全生产规定,确保工程质量与施工安全。(6)开源节流,精打细算,贯彻就地取材的原则,尽量利用当地资源,充分利用当地设施,减少临时工程,降低工程成本,提高经济效益。(7)遵守环境保护法并切实按有关要求和规定来组织实施。(8)响应党的国家民族政策,尊重民风民俗。(9)积极而慎重地采用经主管部门批准的新技术、新工艺、新材料、新设备。第二章施工总体目标、计划与施工组织第一节工期、质量、安全目标一、工期目标计划总工期为21个月。开工日期为6月15日,3月30日前完成全部工程。二、质量目标(1)保持三个管理体系(质量符合GB/T19001标准;GB/T50430-建筑施工企业质量管理规范;环境符合GB/T24001标准;职业健康安全符合GB/T28001标准)的有效运行,并持续改进;(2)工程抽检合格率100%,成果验收合格率100%;(3)顾客满意率88%以上;(4)三废排放达到国家二级排放标准;(5)重大质量、环境、职业健康安全事故为零。三、安全目标坚持“安全第一、预防为主”的方针,广泛开展安全标准工地建设,严格执行有关文件规定,确保施工安全。在施工期间,杜绝职工因工责任死亡事故。第二节总体进度计划隧道计划总工期21个月。计划开工时间为6月15日,竣工交验时间为3月30日。各分部工程具体进度计划如下:6月15日开始出口端便道施工,7月1日前完成出口端便道施工;9月15日完成出洞口的挂网喷浆和洞顶截水沟施工,完成开挖前的施工准备工作;10月20日隧道出口端进洞,进行洞身开挖,初期支护在开挖后同步进行,衬砌根据进洞情况及时跟进;10月30日隧道洞身开挖完成,隧道全线贯通;11月30日隧道洞身衬砌、仰拱完成;12月5日隧道路面开工,1月30日隧道路面完工;9月25日隧道附属工程开工施工,1月30日完工;12月15日开始隧道机电施工,3月30日完成机电工程;4月10日隧道全线完工并完成交工验收。第三章工程概况及施工准备工作第一节工程简介一、工程概况1)泥垭隧道为中隧道,左线起止桩号为ZK70+950-ZK71+827,长877米;右线起止桩号为K70+952-K71+850,全长898米。温水端为进口,习水端为出口。2)泥垭隧道位于云贵高原黔北山地北缘与四川盆地的中部低山丘陵南缘的衔接地段,属侵蚀浅切割中低山地貌,隧址区山脉谷底总体呈北东-南西走向,隧道穿越的最高点标高为1348.7米,最低点出口处斜坡海拔标高约1230米,相比高差为118.7米,微地貌主要受地层岩性控制,山岭呈圆锥状,植被发育,隧址区以三叠系下统茅草铺组第二段灰岩为主。3)1.公路等级:双向四车道高速公路。2.隧道设计速度:80km/h。3.隧道路面横坡:单向坡2%(直线段),超高不大于±4%。4.隧道内最大纵坡:±3%;最小纵坡±0.3%。5.隧道防水:二级,二次衬砌抗渗等级不小于S8。6.隧道围岩类别为V级。二、主要工程数量1.洞身开挖土方4179立方米,石方172366立方米。2.初期支护工程所需I18工字钢1634T。3.超前支护注浆小导管共95323米。4.初喷砼10205立方米。5.Ф108管棚5760米。6.D25中空注浆锚杆186085米。7.二次衬砌C30砼18493立方米。8.二次衬砌钢筋HPB300共539T,HRB400共1254T。9.仰拱回填C15片石砼9038立方米。10.Ф25药卷锚杆20580米。三、地质条件泥垭隧道为中长隧道,拟建隧址区山脉谷底总体呈北东-南西走向,隧道进口端,覆盖层较厚,以坡残积碎石土为主,下覆岩体风化裂隙发育,围岩等级一般为V级,不具备挂口成洞条件;隧道出口端,覆盖层以破残积粉质粘土为主,厚度较薄,下覆基岩以溶塌角砾状白云岩为主,构造、风化裂隙发育,强风化部分发育竖向裂隙地下,水以沿裂隙的线状滴水为主,围岩等级为V级,不具备挂口成洞条件,岩石层间结合差,岩体破碎,以薄层状角砾结构为主;段身段岩体以溶塌角砾状白云岩为主,白云质灰岩次之,属较软-软岩类,岩体较破碎-破碎,围岩稳定性差,围岩等级一般为V级,在围岩破碎段,隧道开挖后拱部无支护时,局部可产生较大坍塌,侧壁基本稳定。在岩体较破碎段,拱部无支护时,局部可产生小坍塌,侧壁基本稳定。地上水以含少量裂隙水,岩溶水,在雨季以淋雨状滴水为主。局部可能会出现突水、涌水,施工中应加强排水。第二节施工准备一、人员安排序号工种隧道队1爆破工42风枪手153喷锚工104钢筋工105电焊工46二衬工207拱架工68修理工29电工210杂工311装载机司机212挖掘机司机313各种汽车司机614空压机司机215拌合机司机217砼输送泵司机218测量人员219试验员120安全员421质检人员122管理人员10合计111隧道协作队主要施工机械设备如下表:设备名称型号产地单位数量使用年限(年)合计自有新购租赁挖掘机神刚250台22装载机柳工50台33空压机台44发电机组250GF台11钢筋弯曲机GW-40台11压浆机GSP-A台33水泥砼拌合机JS500台22水泥砼输送车10m³³台33电焊机BXI-315(500)台66自卸汽车台44全站仪台11水准仪台22变压器800KVA台11多级水泵60扬程台22自吸水泵台22防水板焊接器台22二衬台车台22防水板台车台22二、清理场地将设计图纸所示在红线范围内的树木、灌木丛、杂草等地表覆盖物均应在施工前进行砍伐,运到施工范围外的弃土场,并妥善处理。将原地面以下10~30cm的草皮、表土予以清除,并堆放在弃土场内。三、场地布置泥垭隧道出口处位仅有一个工作面,需借助地方道路及部分自建便道至隧道洞口,场地布置在洞口前一短平台上,场地较为紧张。空压机房、配电房设在便道靠山体的加宽处。借用地方自来水公司场地建立小型混凝土拌和场。弃土场设在隧道出口150米右侧山沟面积16.5亩。四、施工用电、用水隧道用电直接从伏东线主电网下线到隧道口,线路长度100米,电压为220V,计划设置一台800KVA的变压器及一台400KVA的变压器,另配备1台350KW柴油发电机备用。施工用水采用附近的县自来水公司管道送水,用高扬程水泵抽入水池中,水池建在隧道出洞口附近高于隧道最高点洞顶30m的左侧山坡上,水池储备量计划150立方米,同时做好防渗漏以及防沉淀物阻塞出水管。洞内供水管采用Ф80水管,工作面用高压软管连接,软管长度控制在30米以内。五、隧道供风1、空压机选择施工总耗风量考虑10台型号为TY28风动凿岩机同时施工,计算如下:Q=(1+K备)(∑qk+q漏)Km其中K备—空压机的备用系数,取0;∑q--风动机具所需风量,m3/minq漏=a∑L—管路及附件的漏耗损失;a每公里漏风量,取1.6m3/min;K—同时工作系数,Km--空压机海拨影响系数,取Km=1.03风枪单台耗风量3.5m3/min,K取0.8;风镐单台耗风量1.6m3/min,K取0.75,喷射机单台耗风量9.0m3/min,K取1.0。则Q=(1+0)×(15×3.5×0.8+9×1.0+1.6×1.7)×1.03=55.3m3/min风镐与钻孔不同时作业考虑。在隧道洞口附近择地建高压风站一座,选用3台20m3/min电动空压机,备用两台内燃空压机12m3。压风管设置(采用管径250mm):①管道要求平顺,接头密封,防止漏风;②压风管道在总输出管道上,必须安装总闸阀以便控制和维修管道,主管道每隔400米应分装闸阀,根据施工要求,在适当地段加设三通接头和50mm闸阀各一个,以便备用,管道前端距开挖面距离保持在30m左右,并用高压软管接分风器,通往各工作面的软管长度不大于50m,与分风器连接的胶皮软管长度不大于15m;③管道在洞内应设置于电缆、电线的另一侧,并与运输道路有一定距离。2、通风机选择a、风量计算该隧道施工期间需要的风量根据隧道内同时工作最多人数、爆破作业、洞内最小风速、内燃机械所需的通风量分别进行计算,并取其最大值作为设计风量。①按洞内同时工作的最多人数的需风量计算Q1=q·m·k式中:Q1——计算风量(m3/min)q——洞内每人每分钟所需的新鲜空气量(m3/min)按4m3/min计m——洞内同时工作的最多人数(钻孔、喷锚、衬砌和其它辅助作业同时工作)按72人计k——风量备用系数,取1.15Q1=4.0×72×1.15=331.2m3/min②按洞内同时爆破用炸药量计算风量Q2=式中:t——通风时间(min),隧道按15min计A——同时爆破的炸药量(kg),全断面开挖时,A=221kgS——隧道断面积(m2)开挖断面按93.89m2计算L——通风区段长度(m),按掌子面200m考虑,取L=200mQ2==1110.55(m3/min)③按洞内最小风速计算风量Q3=60SV(m3/min)式中:Q3——开挖工作面所需风量(m3/min)S——开挖断面积(m2),取S=93.89m2Ⅴ——最低风速,取Ⅴ=0.25m/sQ3=60×0.25×93.89=1408.35(m3/min)④按洞内使用内燃机械计算风量Q4=Q0∑P式中:Q0——柴油机单位功率所需风量指标,1Kw的风量不宜小于1.645m3/min∑P——同时在洞内作业的各种柴油机功率的总和(Kw),经统计取∑P=970KwQ4=Q0∑P=1.645×970=1595.65(m3/min)根据计算结果可知,本隧道所需风量由装渣运输时内燃机械所需风量控制,工作面所需风量Q=1595.65m3/min,考虑漏风而损失的风量,故洞外风机的供风总量应为:Q风机=KQ式中:Q风机——风机的供风量K——漏风系数,取K=1.2Q风机=KQ=1.2×1595.65=1914.78(m3/min)b、风压计算通风机的静压在数值上等于风管沿程摩阻力损失和局部阻力损失。在一般情况下摩擦阻力是主要的,管道通风时,局部阻力一般可考虑增加5~10%,本隧采用管道压入式通风,管道摩擦阻力按下式计算。H=6.5·(αLQ2/d5)·g(Pa)式中:h——管道摩擦阻力(Pa)L——管道长度(m),取L=1700mα——管道摩擦阻力系数,取0.00023Q——风量(m3/s),Q=29m3/sd——风管直径(m),取d=1.5mg——重力加速度,g=9.81m/s2h=6.5×〔(0.00023×1700×292)/1.55〕×9.81=2761(Pa)总摩擦阻力:h总=1.1h=1.1×2761=3037(Pa)c、通风机的选择和布置根据以上计算,隧道选用一台93-1型轴流式通风机做主风机,局扇采用TZ-90型轴流式通风机,通风机技术性能见下表。表1通风机技术性能表型号叶轮直径风量(m3/min)全压(Pa)功率(kw)备注93-112504600110×2TZ-9090080037五、材料1.材料来源地碎石来源:K70+000料场、K72+600料场、K71+500料场、伏龙建材厂。机制砂来源:祥和建材有限公司、习水县小河口砂石厂、两河口砂场。水泥来源:习水赛德水泥有限公司、习水瑞安水泥厂。2.材料安排因施工场地狭窄,除拌和站料场贮备的材料外,计划在其它处寻找一块集中堆料场储备砂石料,以保证施工材料的正常供应。在安排材料储备的同时,也应加强对进场材料的检验工作,保证材料质量。所有进场材料,必须按相应的材料标准和试验规程进行材料性能试验或质量检查,检验不合格材料不予进场,更不得使用。同时,应做好以下材料供应保证措施:1、根据生产计划,进一步编制好材料供应计划。2、在材料合格的情况下,开展材料采购、订货业务活动。3、选择最佳运输方式,组织材料运输。4、作好材料的验收,保管、加工和发放工作。六、其它准备工作1、对施工所需材料如砂石料、水泥、钢筋等进行检验。2、经过现场勘察及工艺试验选定前期施工的工艺流程,施工方法,确定施工参数,制定质量控制标准,编制现场工艺试验报告,并将有关材料报送监理人审批。3、加强施工配合比设计工作,报请审批。特别是对喷射砼、二次衬砌砼及路面砼的施工配合比设计,需重复试验和验证。
第四章主要施工方案及施工方法第一节施工测量及洞内控制测量一、施工测量隧道洞外控制测量采用三角测量,洞口外设置三个平面控制点,且将控制点设在能相互通视,稳固不动,而且便于引测进洞,能与开挖后的洞口通视之处,尽可能避免干扰,且不会被弃碴掩埋,并定期对基准点和水准点进行校核。高程控制测量采用水准测量,洞口布设三个高精度水准点。水准点布设在坚固、通视好,施测方便,便于保存且高度适宜之处。三个水准点的高差,以安置一次水准仪即可联测两个以上为宜。二、洞内控制测量洞内控制测量拟采用以下两种导线:(1)施工导线:在开挖面向前推进时,用放样来指导开挖的导线,其边长为5-50m。(2)基本导线:当掘进100-300m时,为了检查隧道的方向是否与设计相符,选择一部分施工导线,敷设50-100m精度较高的基本导线。敷设两条基本导线进洞,相互校核。(3)水准点:由洞口高程控制点向洞内布设,结合施工情况,测点间距一般为200~500m。为施工方便,在导坑内拱部、边墙施工地段以100m设一临时水准点,并定期复核。(4)按相关规范要求布设沉降观测点、收敛观测点。第二节洞口及明洞施工一、洞口施工根据隧道洞口的地形、地址条件,结合洞口地段排水要求,按照“早进洞、晚出洞”的原则,采用小开挖的进洞方案,减少洞口边仰坡的开挖,保证岩体的稳定性,尽量保持原地形的绿色植被坡面。洞口结构采用简洁、美观实用的结构形式,同时考虑洞门周围环境的协调一致。1、洞口区边坡、仰坡加工及施工边、仰坡施工的主要内容包括边、仰坡土石方,边、仰坡防护,洞口及边坡排水。1.1洞口土石方施工便道修通后,先清理洞口上方及侧方可能滑塌的表土、灌木及山坡危石。平整洞顶地表、排除积水、整理隧道周围流水沟渠之后施作洞口边、仰坡顶处的截水沟。洞口边仰坡开挖自上而下采用人工配合挖掘机进行开挖、不得掏底开挖或上下重叠开挖,用挖机集渣,装载机配合,自卸汽车运渣至弃渣场。为了确保边坡的平顺和稳定,尽量避免超、欠挖和对边坡的过多扰动,爆破开挖采用动凿岩钻机钻眼,人工装药进行控制爆破,严格控制爆破参数。开挖边、仰坡时,随挖随支护,加强防护,随时检测、检查山坡稳定情况。1.2洞口排水、防水工程在隧道出口刷坡线外5~10米设置截水天沟一道,以拦截雨水,截水沟的上游进水口与原地面衔接紧密或略低于原地面,下游出水口应妥善的引入排水系统。采用C15片石砼砌筑。1.3坡面防护先喷C20混凝土2~3cm封闭围岩面,然后搭设作业平台。利用风动凿岩机钻锚杆孔,人工安装Φ22间排距1.5m普通药卷锚杆,挂Ф8@30钢筋网,钢筋网与喷射混凝土密贴,且与锚杆焊接;再复喷混凝土至设计厚度12cm。2、洞门工程及进出洞连接施工2.1洞门工程山坡截水沟完成后进行明洞开挖,开挖采用全明挖法施工。严格按设计边坡率开挖,石方开挖风动凿岩机钻眼,放小炮松动爆破,严格控制装药量。挖掘机挖装,自卸汽车运输,人工配合机械清刷边坡,边坡防护与开挖同步进行,明洞开挖后立即进行边坡防护。在洞门、明洞开挖前,做好洞顶防水、排水设施。洞口施工成洞面及时防护。边仰坡防护完成后进行大管棚的施工,然后施作边墙基础、矮边墙,再用12m全液压衬砌台车整体灌筑拱墙。衬拱、墙、仰拱砼用强制式拌合机拌合,砼输送泵灌注砼。明洞钢筋加工及绑扎符合设计尺寸、数量,并符合技术规范要求。明洞外模板采用大块模板,制作定型挡头板,尺寸符合设计要求,支立好模板,经监理工程师检查签证后,方可灌注砼。浇注拱圈混凝土应连续进行,不得中断,并应采取防雨措施。砼达70%的设计强度后拆模。主便道修至洞口主便道修至洞口截水沟的开挖和修筑洞口施工场地的平整修建洞口临时设施洞口土方分层开挖边坡防护大管棚施工边坡修整洞口排水沟的修筑洞口衬砌护面墙施工洞门装饰洞门施工图2洞口施工工艺流程图2.2进洞施工洞口施工中最关键的就是进洞的开挖,其关系到隧道开挖稳定及边仰坡的整体稳定。根据该隧道的实际情况,进洞要按“先排水,再进洞,统筹安排,减少干扰”的原则进行,上半断面采用环形开挖预留核心土,下半断面拉中槽跳挖马口开挖。先进行施工支护,施工支护采用Φ108大管棚与D25中空注浆系统锚杆相结合,挂网喷射混凝土。管棚施工:采用Φ108热扎钢管,壁厚6mm,环向间距40cm,外插角2~3°,套拱拱厚50cm,宽2.0m,拱部M10浆砌片石基础布置在拱墙起拱线处。拱部120°范围布置。管棚施工工艺为:准备工作(机具、料具就位)→管棚布点定位→加工管件、接头→试钻→打设钢管→检查质量、清点数量→注浆固结再进行开挖工序,开挖作业由上而下分三部分进行,即先进行上半断面环形部分的开挖,再进行上半断面核心土开挖,最后进行下半断面的开挖,每个台阶的开挖进尺控制在0.6~1.2米,并严格控制爆破药量,各部开挖后立即按施工图要求施作初期支护,初期支护的顺序为:喷砼-施工锚杆-安设钢筋网-钢架架设-复喷砼至设计厚度。拱部安设间距为0.5m的钢拱架支护,拱架安装好后,用Ф25纵向钢筋连接成一体,然后锚喷初期支护,喷砼至24cm厚形成假拟洞门,然后开挖进洞。按Ⅴ级围岩施工方案施工。施工过程中加强监控量测工作,及时、准确地提供为岩支护的变形、受力情况,必要时对支护参数、开挖方法进行调整,及早施作仰拱及二次衬砌,确保稳定和安全。图3洞口施工工序示意图二、明洞施工洞口段(明洞)土石方开挖至上台阶标高,待正洞上半部开挖完成一定距离后,再进行洞口段结构物的施工。施工内容主要包括:明洞段边墙基础、拱墙衬砌、洞门、防排水、明洞回填、坡面防护等。边墙基础砼采用组合钢模板人工立模浇注,边墙及拱部砼施工采用12m长整体液压钢模台车做内模,外模采用组合钢模板。首先施工明洞边墙基础钢筋砼,待混凝土达到强度要求后,拆模并进行施工缝凿毛,同时绑扎明洞结构钢筋,然后施工上部边墙及拱部钢筋混凝土。混凝土由两测对称灌注。钢筋在洞外加工场下料成型、现场绑扎,混凝土由两台750型拌和楼集中拌和,混凝土运输车(6m3)运输,泵送入模,插入式振捣器及附着式振捣器振捣密实,拱墙混凝土一次整体浇注成型。明洞衬砌混凝土浇注完成后拱部混凝土达到设计强度的70%以上,方可拆除内模板及拱架。第三节洞身开挖开挖总原则为“短进尺,快循环,弱爆破,少干扰,早喷锚,强支护,勤量测,紧封闭”。施工中坚持“岩变我变,因地制宜”的原则,采取合理的施工方案,确保施工进度及安全施工。开挖后必须及时支护,避免围岩长时间暴露,根据量测结果适时施作二次衬砌。一、开挖方式隧道按新奥法进行施工,机械化作业。开挖采用人工配合光面爆破技术;Ⅴ级围岩短台阶法开挖,装载机辅以挖掘机装碴,自卸汽车运输。台阶长度20m,上台阶高度不能太低,太低了不利于大型机械作业及工作面的展开,断面大有利于提高光爆效果。图4Ⅴ级围岩开挖示意图二、钻爆作业1、钻爆设计隧道采用分部爆破方式,网路采用非电毫秒雷管爆破网路,采用弱爆破(微振动爆破),为减轻爆破对围岩的扰动,开挖断面采用多段位非电雷管进行网路设计。炸药使用乳化或硝铵炸药,起爆系统用8#纸质火雷管引爆非电毫秒雷管、实施微差起爆。全隧道利用光面爆破技术以减少爆破震动对围岩扰动及控制超、欠挖。钻爆作业按照爆破设计图进行布眼、钻孔、装药、联接和引爆。如地质条件出现变化需要变更爆破参数时,由主管工程师确定。每循环钻孔前一定要实地绘出开挖断面中线、水平和断面轮廓,并按爆破设计图画出炮孔位置,经检查符合设计要求后方可钻孔。钻孔完毕后要检查并作好记录,合格才能装药爆破,否则应重钻。对光面爆破效果进行统计,对超、欠挖采用激光断面仪及时量测。掏槽方式:采用斜眼掏槽。循环进尺控制在Ⅴ级围岩1.5m。表2Ⅴ级围岩掘进作业循环时间表(循环进尺1.5m)项目测量放样超前支护开挖出碴架立钢架锚网喷砼合计时间(h)0.5平均3.55.52.5315备注一次循环进尺1.5m,每天进尺2.4m,考虑施工干扰,每月进尺65m。图7Ⅴ级围岩爆破眼孔布置图2、控制要点①采用光面爆破技术和微震控制爆破技术,严格控制装药量,以减小对围岩的扰动,控制超欠挖,控制洞碴粒径以利于挖堀装载机装碴。②隧道开挖每个循环都要进行施工测量,控制开挖断面,在掌子面上用红油漆画出隧道开挖轮廓线及炮眼位置,误差不超过5cm,并采用激光准直仪来控制开挖方向。③钻眼必须按设计指定的位置进行。钻眼时掘进眼保持与隧道轴线平行,除底眼外,其它炮眼口比眼底低5cm,以便钻孔时的岩粉自然流出,周边眼外插角控制在3~4°以内。掏槽眼严禁互相打穿相交,眼底比其它炮眼深20cm。④装药前炮眼用高压风吹干净,检查炮眼数量。装药时,专人分好段别,按爆破设计顺序装药,装药作业分组分片进行,定人定位,确保装药作业有序进行,防止雷管段别混乱,影响爆破效果。每眼装药后用炮泥堵塞。⑤起爆采用复式网络、非电起爆系统,联接时,每组控制在12根以内;联接雷管使用相同的段别,且使用低段别的雷管。雷管联接好后有专人检查,检查雷管的连接质量及是否有漏联的雷管,检查无误后起爆。⑥开挖过程中注意观察石质的变化情况及爆破效果,及时调整钻爆设计。⑦控制隧道底超欠挖,保证底面平顺。保持临时排水系统畅通,防止积水浸泡围岩。三、隧道弃碴隧道弃碴尽量利用作建筑材料和路基填料,不能利用的弃碴运至弃碴场,洞内运输全部采用无轨运输,侧卸装载机装碴,自卸车运输。装碴运输全部采用高效、低排放设备,以减少洞内污染。本隧道拟在洞口右侧山坡坡脚设置弃碴场。弃碴场采用浆砌片石进行防护,碴顶面采用表层土回填恢复植被,撒草籽绿化或复垦、植树,并做好排水系统,以防止弃碴流失,污染环境。第四节支护施工隧道均按新奥法原理设计,超前支护形式有管棚、导管、锚杆,系统支护有D25中空注浆锚杆、φ22药卷锚杆、钢筋网、格栅钢架、工字钢拱架、C20喷射砼等。一、超前支护超前支护提前施作,确保开挖时拱部围岩的稳定,喷锚支护均紧跟开挖面及时施作,以减少暴露时间,抑制围岩变位,防止围岩在短期内松弛剥落,避免隧道坍方。1、洞口大管棚a、平台设置在隧道仰坡开挖至拱顶位置时,先标出隧道中心线及拱顶标高,工作平台宽度宜为2.5m,高度宜为2.0m,平台两侧宽度宜为1.5m。b、钻孔和安装管棚①配备管棚跟管钻机,用以保证钻孔成孔率,防止塌孔。钻孔前先检查钻机各部位运转是否正常。洞口土体钻孔时最好采用干钻,防止影响边破稳定。②管棚应按设计位置施工,钻机立轴方向必须准确控制,外插角2~3°,每钻完一孔便顶进一根。拱部管棚施工前必须架设拱部管棚施工平台。③为保证钻孔方向准确,应运用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度。④钢管接头采用丝扣连接,丝扣长15cm,钢管接头应错开。⑤各钻孔应做好施工记录。c、注浆(纯水泥浆w/c=1.0)①注浆机械:每个管棚工作面配备高压注浆泵1台。②灌注浆液:注浆前应进行现场注浆实验,根据实际情况调整注浆参数,取得钢管棚注浆施工经验。③注浆前先检查管路和机械状况,确认正常后做压浆试验,确定合理的注浆参数,据以施工。④注浆压力初压宜控制在0.5~1.0MPa为宜,终压宜控制在2.0MPa。⑤注浆过程中随时检查孔口、邻孔、河沟、覆盖较薄部位有无串浆现象,如发现串浆,立即停止注浆或采用间歇式注浆封堵串浆口,也可采用麻纱、木楔、快硬水泥砂浆或锚固剂封堵,直至不再串浆时再继续注浆。⑥如水泥浆压力突然升高,可能发生堵管,应停机检查;如水泥浆压力长时间不升高,应调整为双浆液注浆,缩短凝胶时间或进行小量低压力注浆或间歇式注浆,使浆液在裂隙中有相对停留时间,以便凝结,但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间,才能避免产生注浆不饱满。施工准备施工准备测量放线搭设管棚施工作业平台钻机就位、定位钻孔、下管大管棚注浆结束管棚加工是否达到设计孔深要求是否达到终孔标准图9洞口大管棚施工工艺流程图2、超前导管可利用风枪钻孔,然后插入导管。小导管打入地层后应对地层进行注浆(W/C=1.0),压浆压力0.5~1.0Mpa,围岩裂隙不发育,采用水泥(W/C=0.5~0.8),以充填导管孔,注浆水泥的强度等级为42.5。施工工艺流程见超前小导管施工工艺流程框图。测量定位测量定位钻孔高压吹孔打入小导管注浆注浆检查注浆机调试小导管加工注浆参数试验注浆参数选择注浆材料配制图10超前小导管施工工艺流程框图3、超前药卷锚杆(1)超前药卷锚杆参数隧道超前药卷锚杆一律采用Φ22的螺纹钢钢筋,长度3.5m,药卷在桶中进行浸泡,浸泡进间不超过1分钟,药卷浸泡后按照规范要求装进孔内,同时插入杆体,确保药卷破裂并与杆体充分黏结。杆体直径Φ22钢筋,钻孔直径38mm。加固范围为开挖轮廓线外2m,超前支护锚杆搭接长度不小于1m,环距40cm,一般在拱部130º范围内施作,外插角10~12º。(2)超前药卷锚杆施工①利用全站仪对孔位进行放样,并确定外插角控制在10~12°;②使用YT-28风动凿岩机进行钻孔,钻孔直径为φ38;③孔径钻设完毕后,应检查钻孔是否满足要求,孔位误差不大于±5cm,深度误差不大于±15cm,待检查合格后,对钻孔进行吹孔,清理孔内渣物;④药卷用小钢丝扎孔之后,在桶中进行浸泡,浸泡进间不超过1分钟,浸泡时间不能太长也不能太短,药卷浸泡后按照规范要求装进孔内,药卷装满孔2/3后插入杆体,确保药卷破裂并与杆体充分黏结,在插入杆体的过程中,锚杆杆体只能前进不能后退,插入杆体有困难时可用大锤将杆体打入。(3)施工注意事项①药包在使用前应检查,要未结块,未受潮。药包的浸泡宜在清水中进行,随泡随用。②药包要缓慢推入孔底,不得中途爆裂。应配备专用的装药包工具;③药包直径宜较钻孔直径小20mm左右,药卷长度一般为20~30cm。锚杆杆体插入时应注意旋转,使药包充分搅拌均匀药包浸泡的时间是关键,应该在隧道内试验后确定,浸泡时保持水面高于药卷约10cm左右,浸泡进间以不冒泡为准,但不得超过水泥的初凝时间。④将浸好水的水泥卷用锚杆送到眼底,并轻轻捣实,若中途受阻,应及时处理,若处理时超过初凝时间,则应换装新水泥卷或钻孔作废。二、系统支护1、中空注浆锚杆隧道Ⅴ级围岩段设置D25中空注浆锚杆,V加强型段衬砌设置间距0.5×1.2米,长3.5米;V浅型段衬砌设置间距0.6×1.2米,长3.5米;V型段衬砌设置间距0.8×1.2米,长3.5米由全螺纹中空杆及止浆塞、垫板、螺母等关键配件组成。施工步骤如下:钻孔:采用YT2-8凿岩机钻进,钻进至设计深度+10cm。安装:卸下钻机抽出钻杆,用高压风清除孔内积水和残余物,防止锚杆送入过程中被阻,然后将中空锚杆放入眼孔(钻眼比锚杆眼孔稍大,在杆体上绑扎一根排气管),在锚杆尾端安装止浆塞、垫板和螺母,经过连接套将注浆接头和锚杆尾端连接使其接触严密在注浆过程中不致漏浆。锚杆注浆:止浆塞密贴孔口,安设孔口管。经过注浆连接套将锚杆尾端和注浆管连接。开动机器注浆,待注浆饱满且压力达到设计值时停止,注浆压力根据设计参数和注浆机性能确定,由于地下水具有硫酸盐侵蚀性,故在砂浆内加入水泥用量6%的RMA型耐腐蚀剂。2、药卷锚杆的施工施工方法与超前药卷锚杆施工方法相同。3、钢筋网隧道全部设置钢筋网,纵横向采用φ6钢筋。V加强型、V浅型、V型衬砌网格尺寸20×20厘米。网片在洞外集中加工,洞内拼装形成整体,相临两块网片间的搭接长度不小于1~2个网格。钢筋网的铺设:初喷3~4cm厚砼封闭围岩,随即施作锚杆后挂钢筋网。钢筋网应随受喷面的起伏铺设,钢筋网的砼保护层不小于20mm,且与锚杆联结牢固。当超挖较大时,应按每20㎝厚一层加设钢筋网片,这样才能保证喷射混凝土的粘接,形成一个整体;双层挂网时,应分层挂网,分层喷射,以保证喷射混凝土的密实,不形成空洞。4、钢拱架Ⅴ级围岩段设置工字钢拱架;钢架施工首先按设计要求绘制施工图,确认无误后,按1:1比例进行实地放样,钢筋主筋用钢筋弯曲机弯制。设置钢架加工工作平台,根据钢架线形制作加工模具。将加工好的各个单元放在样台上试拼,沿大样周边轮廓误差不应大于3cm,连接各单元的螺栓孔中心距公差不超过±0.5mm;钢架平放时,平面翘曲应不小于±2cm。检查开挖断面净空,合格后安装钢架。钢架平面与隧道中心线垂直,并不得侵入衬砌断面。各片钢架拼装完并检查无误后,焊接φ22纵向连接筋,并与锚杆焊接在一起。钢架无漏焊、虚焊。拱脚(墙脚)超挖时,采用钢垫板(砼块)调整。钢架与初喷砼之间的较大间隙设置砼垫块。锁脚锚杆锁脚锚杆焊接纵向连结筋铺设钢筋网喷射混凝土施工准备隧道开挖初喷混凝土架立钢架结束洞外加工制作运输返工连接钢筋加工位置检查断面检查图11钢拱架施工工艺流程图5、喷射砼施工采用湿喷工艺,分2~3次喷够设计厚度。初喷在出碴前,利用碴堆和上部台阶进行作业,初喷厚度3~5cm,在出碴完成后施作锚杆钻孔,安装钢拱架,并复喷砼达到设计厚度。图12湿喷砼示意图喷射机用TK-961型湿喷机,喷砼效率为15~20m3/h。严格按湿喷工艺作业:微纤维砼要很好地控制配合比,其含砂率为40%~55%,液态速凝剂掺量2%~4%,ZYPF改性聚丙烯微纤维掺量为每方喷砼0.9kg,水灰比0.4~0.5,在洞外搅拌砼,砼搅拌车运到洞内,直接卸料到湿喷机进料漏斗,速凝剂在湿喷机内添加,喷射砼先供风后供料,边搅拌边喷射,喷射时喷嘴垂直于受喷岩面,保持1米左右距离,分片作螺旋往复运动,直到达到规定厚度。对于渗漏水比较小的地方,喷射应从无水处向有水处进行,对于渗漏水较大的地方,应先采取引流措施后再喷砼,图13、14、15是隧道涌水处理示意图。图13喷射混凝土前局部涌水处理图14喷射混凝土前裂隙岩层涌水处理图15喷射混凝土前局部大涌水处理隧道开挖后立即对岩面喷射砼,避免岩体暴露时间过长。喷射砼前,埋设标志或利用锚杆外露长度以控制喷射砼的厚度。喷射作业分段、分片由下而上顺序进行,岩面有较大凹洼时,应先喷凹处找平,要求喷射砼表面平整,用2米长的直尺检测,其凹凸差不大于2cm。喷射时喷嘴与受喷面保持垂直,同时与受喷面保持0.6~1.0m的距离。新喷射的砼必须按规定洒水养护,靠近掌子面地段,必须待喷射砼终凝后,方可进行爆破作业湿喷砼。砂、碎石、水泥、水砂、碎石、水泥、水拌合机微纤维耐腐蚀剂运输到工作面湿喷机压缩空气喷嘴速凝剂受喷面养生制作试件终凝后检查厚度,未达设计厚度补喷至设计厚度测量回弹率图16喷射砼施工工艺流程框图
第五节防排水一、防排水措施防排水采用“以排为主,防、排、截、堵相结合”的综合治理原则,本隧道采用的防排水措施为:(1)除仰拱部位外全洞满铺防水层,防水层采用隧道拱墙设BAC高分子复合自粘防水卷材,隧道衬砌变形缝设置中埋设橡胶止水带,施工缝中间位置设置注浆管膨胀橡胶止水条,所有变形缝、环向施工缝均设置背贴式止水带。(2)筑模砼采用防水砼,其抗渗标号不低于P8。1、排水系统组成:(1)墙背环向均匀铺设Φ50HDPE单壁打孔排水管盲沟,间距10m一道。(2)隧道左右边墙背后纵向设置Φ100HDPE双壁打孔波纹管各一道,外裹无纺布,其纵坡与路面纵坡一致。(3)隧道边墙底部横向每隔10m设置一道Φ100HDPE单臂无孔波纹排水支管,使墙背水排入中央排水主管内。(4)隧道中部基线以下69cm设置Φ500钢筋砼中央排水主管以排泄墙背地下水,纵向上每隔100m设置中央排水管检查井。(5)在隧道路面混凝土底部基层下每隔10m设置一道用无纺布包裹的MF1435塑料盲沟以排除路面下积水。二、防水板施工防水板利用铺挂台架施作,整幅超前无钉挂设,超前于二次衬砌20~30m。根据监控量测结果表明支护变形已基本趋于稳定且净空满足二次衬砌厚度,支护表面平整度符合要求后,再进行防水层铺设作业。基面处理:铺设防水板前,先对隧道初期支护喷射砼表面进行处理,切除锚杆头和外露钢筋头,检查断面,对凹凸不平部位进行修凿抹平。防水板铺设:防水板利用铺挂台架作为工作平台,根据吊带间距提前在开挖面上预埋绑扎丝或铁钉,铺设时由拱顶向两侧均匀铺设,边铺边挂吊带,边缘处采用铁钉将无纺布固定在开挖面上,并借助设钉枪完成,注意铁钉不能高出开挖面,并根据基面平整度预留纵、横向富余量,以免砼浇注时防水板被拉裂或拱部防水板被拉直而在该处出现砼脱空的现象。防水板焊接:防水板挂完后,接缝处由拱顶向两侧用塑料热合双缝焊机将两幅防水板焊接成整体,防水板之间的搭接长度不小于10cm,经过热熔加压而有效粘结,设置双焊缝,焊缝宽度不小于20mm,焊接应密贴,其质量用充气法检验,无漏气现象。防水板焊接见下图:图17防水板焊接示意图防水层铺设完成后加强其保护,在后续工程施工过程中保护已作好的防水板,并做好以下几点:钢筋的安装过程中,不得在安装部位现场弯制,以免钢筋抵触防水层而造成防水层破损;砼浇注时,砼输送管不直接与防水层接触;钢筋焊接和挡头板施工时,对防水板进行遮蔽等措施,防止高热焊碴烧坏防水板。图18防水板铺设施工工艺流程图注浆:搭设注浆平台并连好注浆管路后,试泵检查注浆管路系统的动转情况,然后按照从后向前,从下往上的顺序进行注浆,回填注浆压力控制在0.2~0.3MPa(钢筋砼0.3~0.5MPa),充填注浆压力1~2MPa。三、中埋式止水带施工施工缝、沉降缝处均设置橡胶止水带,其施工程序如下:在邻近施工缝或沉降缝处的拱架外侧按一定间距安装止水带固定装置;②由拱顶向两则逐段将其放入固定装置的安装槽内,并固定;③安装挡头板。在安装过程中止水带的长度应逐段留有一定的余量,不能绷紧;灌注衬砌砼时,应随时注意止水带位置的变化,不能被砼横向压弯变形,止水带周围砼要振捣密实。砼衬砌的纵向和环向施工缝(含仰拱)均设置膨胀橡胶止水条。砼浇筑时应按止水条形状预留凹槽,环向止水条数量应根据模板台车长度确定。沉降缝按设计指定位置设置,Φ8钢筋以能固定止水带为原则,在拱部间距可采用1.0m,边墙间距可适当加大。沉降缝施工工序:(1)立模,挡头板穿入固定钢筋;(2)安置橡胶止水带(一侧弯折)及沥青浸制软木板和聚苯乙烯板;(3)浇筑一侧砼;(4)拆模;(5)拉直止水带另一侧并固定(回填聚苯乙烯板);(6)立模浇筑另一侧砼。(7)凿除内侧聚苯乙烯板;(8)填塞石棉麻丝沥青;(9)用挤注枪压入聚硫双组分密封膏(压实抹平)。四、排水系统施工在进行防排水施工时,要认真查看图纸,预先计划,不能有遗漏。隧道排水系统的组成有Φ50HDPE单壁打孔波纹管,管端直接与股水相接,可根据涌水量的大小设置1~3道,每隔1m用钢筋将波纹管固定,并使用透水无纺土工布包裹,,隧道左右边墙背后设置纵向Φ100HDPE双壁打孔波纹管各一道,外裹无纺布,其纵坡与路面纵坡一致,隧道边墙底部横向每隔30m设置Φ100HDPE波纹管以排泄墙背地下水,隧道中部路面以下1.4m设置纵向中央排水主管以排泄墙背地下水,每隔100m设置中央排水管检查井,施工中排水系统中的各种管件特别是中央排水主管应保持畅通,决不能让石碴、淤泥、水泥浆等落入管道内,避免堵塞。当洞壁渗水较大影响喷砼施工时,可在岩壁渗水部位铺设橡胶排水板遮挡,然后再进行喷砼施工。铺设排水板时,其纵向净距应不小于2.0m,以免过多影响喷砼与围岩的粘着面积,减少其支护力。中心检查井每隔100m设置一个,井盖上方的路面砼应与其它地方的砼一起同时浇筑平整,中央检查井实际位置应有明显的标记,隔离钢板采用普通热轧钢板,其外侧焊连接钢筋并与路面砼浇筑在一起。墙背纵向排水暗管必须按设计高程埋设顺直,严禁波浪型埋设;检查井应严格按设计精心施工,严禁堵管。每个检查井内必须埋设底部横向泄水管,并与中央排水主沟相通;衬砌若为钢筋砼,钢筋在检查井处截断既可。1、纵向排水管施工纵向排水管是沿隧道纵向设置在衬砌底部外侧的透水管,其作用是将环向排水管的防水板垫层排下的水汇集并经过横向排水管排除。纵向排水管按一定的排水坡度安装,中间不得纵向排水管施工前应进行以下检查:①排水管材质及规格检查。塑料制品若保存不当极易发生老化,可目测管材的色泽和管身的变形,轻轻敲击观察管体是否变脆,用卡尺或钢尺量管径与管壁,检查其是否与设计要求相符。②管身透水孔检查。纵向排水管主要有两个作用,一是环向排水下流之水经其排至横向排水管,二是防水卷材阻挡之水经纵向盲管上部透水孔向管内疏导。在纵向盲管安装前,必须用直尺检查钻孔的孔径和孔间距。施工中进行以下检查:①安装坡度检查。纵向排水管位于衬砌的两个角,需要从路面水平下挖一定深度才能达到设计标高,有时施工条件极为不利时,施工较易出现管身高低起伏不定,平面上忽内忽外的现象。在这种情况下,隧道建成后纵向盲沟容易被淤沙封堵,或被冰冻封堵,造成纵向排水不畅。因此,施工中一定要为纵向盲管作好基础,并检查测定纵向盲管的坡度,使地下水进入纵向盲管后在一定的坡度下按指定的方向流动。②包裹安装检查。纵向排水管在布设时必须注意其细部构造。首先应用土工布将纵向排水管包裹,使泥沙不得进入纵向排水盲管。其次是应用防水卷材半裹纵向盲管,使从上部下流之水在纵向盲管位置流入管内,而不让地下水在盲管位置漫流。因此,施工时要认真检查纵向盲管的包裹安装情况,杜绝粗放施工,为隧道后期排水创造条件。③与上下排水管的连接检查。纵向排水盲管在整个隧道排水系统中是一个中间环节,起着承上启下的作用,施工中应注意检查上部环向弹簧排水管与纵向排水盲管的连接。三通管位置应准确,接头应牢靠,防止松动部落。2、Ω型弹簧排水管施工施工前检查玻璃纤维布或塑料滤布是否套紧,其次检查弹簧涂塑层是否均匀,涂层有无老化,然后用直尺测弹簧管的直径,检查是否与设计尺寸一致,最后从轴向和横向用力压弹簧管,观察其是否有较大的塑性变形,孔径是否有异常变化。安装时要注意地下水的大小,如果涌水较大则要加大安设密度,弹簧排水管布置时沿环向应尽量圆顺,特别在拱顶部位不得起伏不平,安装时先用钢卡等固定,再用喷射混凝土封闭,最后检查弹簧排水管与下部纵向排水管的连接,确保弹簧排水管下部畅通。3、横向排水管横向排水管位于衬砌基础和路面的下部,布设方向与隧道轴线垂直,是连接纵向排水盲管与中央排水管的水力通道。施工中先在纵向盲管上预留接头,然后在路面施工前接长至中央排水管,对横向盲管的检查,主要是接头应牢固、密实、保证纵向盲管与中央水管间水路畅通,严防接头处断裂,致使纵向盲管排出之水在路面下漫流,造成路面翻浆冒水,影响行车安全,其次是在横向盲管上部应有一定的缓冲层,以免路面荷载直接对横向盲管施压,造成横向盲管破裂或变形,影响其正常的排水能力。4、中央排水沟中央排水沟是隧道最后的排水设施,它将衬砌背后的渗水汇集排出隧道,进入路基排水边沟,纵向间隔一定距离设置检查井,其作用主要有:一是集中排放由上游沟路流来的地下水;二是经过其上部的众多小孔疏排路基中的各种积水。施工中检查以下内容:1)中央排水沟施工,施工中央排水沟时,必须将排水沟基础调至与隧道纵坡相同的方向,保证水流畅通,保证沟底平顺干净,坡度满足设计要求。2)中央排水沟盖板施工。在施工中央排水盖板时,必须将预制好的盖板放置到中央排水沟上,在施工前需清理平台上的残渣,保证盖板表面平整。第六节洞身衬砌衬砌施工按仰拱施工,仰拱填充施工、拱墙砼一次灌注成型的方法作业。待防水层铺设好以后立模施作拱墙衬砌(钢筋砼段按设计要求布置钢筋)。衬砌砼等级为C30砼,仰拱填充为C15砼。为了保证质量,隧道二次衬砌采用12m长全液压衬砌台车全断面整体式衬砌。施工时首先测量定位,经过轨道将台车移至衬砌部位,调好标高,按隧道衬砌内轮廓线尺寸调整好支撑千斤顶,将模板准确定位。砼施工在隧道口设一座砼搅拌站,砼输送泵泵送入模,边墙采用插入式振捣器人工振捣,拱顶由附着式振动器振捣。灌注砼时,预埋件、预留孔应按设计位置施作,并保证位置准确。衬砌应尽量靠近开挖面,并根据监控量测结果来确定二次衬砌时间和距离。砼脱模强度必须达到5Mpa以上,拆模后按规范要求进行养护。图20全断面液压衬砌台车示意图一、仰拱为保证出碴和进料运输与仰拱(或铺底)施工平行作业,减少施工干扰,加快掌子面掘进速度,仰拱施工搭设移动式栈桥进行运输过渡,全幅一次浇筑完成,严禁分左、右幅进行施工,填充砼采取搅拌运输车直接运到施工地点卸料浇注,插入式捣固棒进行捣固。用Ⅰ20工字钢搭设栈桥,一次施工长度5m。见下图。图21无轨运输仰拱施工图具体操作:先使用挖掘机清理施工段的大部分底碴,架设栈桥较已施工的仰拱填充面高20cm,然后人工清理、立模、检查断面高程、灌筑砼,插入式捣固器振捣。仰拱全断面一次浇灌完成后。图22拱墙二次衬砌施工工艺流程图二、拱墙衬砌拱墙二次衬砌采用12m长的全断面液压钢模衬砌台车,砼在自动计量拌合站集中拌制,12m3的搅拌运输车运送,60m3/h的HBT60输送泵送入模,插入式振捣棒捣固,拱墙一次成型。砼输送管长度控制在50m左右。灌注砼时,预埋件、预留孔应按设计位置施作。1、二次衬砌施作前的准备工作在施作二次衬砌前,要先进行一些准备工作,以便二次衬砌顺利施工并符合相关要求。(1)测量人员要对隧道轮廓进行量测,以便确定初支是否侵界,二衬的厚度是否满要求,还要确定二衬的高程、中线、断面尺寸和净空尺寸。(2)清理小边墙上的浮渣、积水,割除初支上的钢筋头,检查初支平整度是否满足要求。(3)安装的防水板松紧程度是否符合要求,防水板的焊接是否漏水。(4)检查台车就位是否满足要求,台车就位后,检查二次衬砌厚度是否足够,台车表面是否清理干净,脱模剂是否满足要求,两端挡头板的安装是否牢固。(5)二次衬砌施工所用的材料如水泥、钢筋等是否足够浇筑一模二衬,原材料是否满足要求,是否会有可能停电,如有可能停电,则要准备自行发电,二衬浇筑中途不能停,否则就有可能产生施横向施工缝,影响二衬强度。(6)检修好混凝土制配、运输等各种机械设备,如拌和机、混凝土输送泵、运输罐车等设备,必要时应进行试运转。(7)防排水、通风、照明的预埋件和预留孔是否设置。2、衬砌时间施工安排复合衬砌的二次衬砌在围岩初期支护基本稳定的条件下进行,大约远离掌子面70m,在施工前要综合考虑下列因素:隧道周边位移速度有明显减缓趋势;水平收敛(拱脚附近)速度小于0.2mm/d,或拱顶位移速度小于0.15mm/d;已产生的位移占总收敛量的80%以上。3、衬砌钢筋二次衬砌钢筋在1∶1的制作样台上,分单元分片制作成形,各单元间预留足够的搭接长度,主筋采用双面焊接,搭接长度不小于10cm,辅筋采用绑扎,搭接长度不小于30cm,且在施工缝处预留30~100cm伸出砼面,便于与后续施工连接。钢筋制作前,由主管工程师编制钢筋制作方案和钢筋配料表,并向作业班组进行技术交底。所有钢筋均按规范、规程及设计图纸的要求设置,在洞外统一制作,现场人工绑扎、焊接。施工时应防止损坏防水板和注意预埋件安装。钢筋弯钩平面与模板面垂直,转角处钢筋弯钩平面与模板夹角为模板转角的平分角。将分单元分片制作成形的钢筋运至施工现场,对特殊位置及不同尺寸的钢筋网片作好安装断面位置的标记。为便于钢筋网片的吊运及安装,将大面积的钢筋网片分多片制作,运至现场。安装时,将每片钢筋用纵横向钢筋联结成一个整体,连接采用绑扎连接,纵向钢筋预留一定长度以便与下组衬砌钢筋的联接,并设加强连接筋。为方便边拱钢筋的安装搭设作业台架。4、拱墙衬砌砼施工原材料、配合比:碎石:采用10~40mm的级配碎石,级配良好。砂:中粗砂,细度模数大于2.5。水:水质符合工程用水的有关标准。水泥:R42.5普通硅酸盐水泥,每方砼用量不小于300kg。减水剂:泵送最小减水率大于8%,含气量小于5.5%,坍落度保留值60min大于8。粉煤灰:为增加砼的和易性,提高砼的抗渗等级,加入适量的粉煤灰,能够减少水泥用量,其掺量为水泥用量的4%。配合比:经过试验选定,对有抗渗要求的衬砌必须提前一个月做出配合比,并经过抗渗试验以确保抗渗等级达到设计要求。立模前检查防水板有无断裂、变形、孔洞等缺陷,以及是否有足够的展长余地,严禁模板、堵头等损坏防水板。衬砌台车就位立模:铺设43kg/m专用行车轨道,轨道铺设长度40m,钢轨前后倒用。立模时衬砌中线、水平、断面尺寸和净空大小均须符合要求,确保衬砌不侵入“隧道净空”。立模前在矮边墙上抄出模板台车脚线标高。台车到位立好模板,检查台车脚线是否与脚线标高吻和,边墙模板是否与矮边墙密贴靠拢,挡头板是否撑牢和漏浆,垂直油缸和斜撑是否撑牢等。在衬砌台车砼施工中,为防止跑模,下部采用带螺旋千斤顶斜支撑进行加固,支撑腿固定在铺底面上。当砼灌注结束24小时后方进行脱模。砼的拌和:由自动计量设备准确按配合比称量砂、碎石、水泥、耐腐蚀剂。并严格按照先上砂,后上碎石,再上水泥以及外掺料和外加剂的顺序上料。严格按操作规程及施工配合比的要求,将配齐的料干拌几秒钟后加水,搅拌1.5分钟后放入砼输送车完成搅拌工序。砼的运输:砼搅拌运输车运送砼。运输过程中搅拌筒必须不停的转动,且行车时尽量保持平稳,避免振动、摇摆过大造成砼的离析。砼的泵送与振捣:采用砼输送泵送入模,分层对称灌注,灌注边墙时,两侧砼的高低差不超过0.5米,防止台车受力不均造成跑模;第一罐砼在原配合比基础上增加20%~30%的砂,或将碎石全部换成砂拌成泵送砂浆,以保证可泵性及输送管的畅通;泵管直径150㎜,管口安装6米软管,便于施工,放料前用水湿润料斗和输送管道;砼灌注间断时间不能超过砼的初凝时间,即1.5h,如果超过则按工作缝进行处理,将砼表面凿毛并用砂浆铺垫;当入模的砼高度达到30~40cm左右时,用振捣器捣固,捣固至砼表面泛浆,无气泡冒出,以后高度每增加30~40cm振捣一次,直至刹尖。泵送砼的刹尖:泵送砼到达拱面时进行刹尖处理:泵送砼的水灰比不变,砂率提高20%~30%,增加砼的流动性,同时在拱顶每3~5m预留一个注浆孔,以便进行拱顶注浆;模板的砼入口窗从里往外逐一关闭,以达到平整的目的。拆模与养护:泵送砼的拆模待砼强度达到5MPa后进行,可在灌注完成1~2天后进行,拆模时振动不能过大;拆模后在自然条件下进行养护。如果洞内湿度低于85%,适量洒水养护,但不得用水管直接冲砼表面。衬砌砼机械化施工注意事项:衬砌台车自重不低于60吨,台车窗口每侧不低于3排,每排不低于3个窗口。砼拌和输送车的输送能力与砼泵的灌注能力要相适应,边墙灌注时速度不宜太快,以免衬砌台车上浮。拌车在输送砼时不能停拌,自进入搅拌车至卸料时间不超过初凝时间、砼在输送过程中要保证不发生离析、漏浆,严禁泌水及过多损失坍落度等现象。若运至灌注地点的砼有离析现象时,在灌筑前须进行二次搅拌。隧道衬砌工作中,泵送砼封顶采用钢管压注方法,经过选择合适的砼坍落度和将厂方提供的软管用金属管代替,仍从拱模的灌注口压注封顶。当工地昼夜平均气温(最高和最低气温平均值或当地时间每天的6时、14时及21时的室外气温的平均值)连续3天低于5℃或最低气温低于-3℃时,砼施工按冬季施工,所有砂石料及水泥、外加剂必须进行保温,拌和用水必须进行加热,当环境温度低于15℃时,应考虑对砼结构物进行加热养护。第七节隧道附属工程一、电缆沟及边水沟人行道、电缆沟施工在拱墙衬砌之后进行。先铺底,再立沟墙模型,模型采用组合钢模,模型加固稳妥后灌注砼。盖板在预制场预制,汽车运至洞内,人工安装。隧道全长在行车道右侧边缘设排水边沟。排水边沟沟身采用现浇,边沟盖板在预制场预制,汽车运至洞内,人工安装。二、隧道装修工程装饰施工前,由质监部门对主体结构的质量进行验收合格后才能进入装饰施工。对墙拱基面进行检查、清洗或凿毛,确保表面干净、无尘土。装饰工程全面开展前,先做喷涂及安装试验,检查装饰敷设和喷涂的质量、颜色以及与基底层的粘结牢固程度。试验结果经监理工程师检验合格后才能正式施工。装饰工程技术要点(1)装饰材料不得侵入隧道建筑限界。(2)瓷砖贴面作到接缝平直、宽窄均匀,缝找平、竖对齐。面砖外表面平整、洁净,不得出现凹凸,不出现缺损。贴面装饰做到粘结牢固、整齐、面平、美观,不允许背后有空响。(3)采用防火涂料时,其施工方法和要求,严格按该材料的使用说明书进行。(4)防火涂料喷涂必须均匀一致,无漏涂、无色差、无裂缝、不起层、不脱落、整体平整、厚度符合设计要求。第八节其它辅助施工措施一、施工运输采用无轨运输施工。出碴采用ZL-50C正装侧卸装载机装碴,15t自卸汽车运输出碴。砼采用轮胎式搅拌运输车运送。洞外运输道路设专人按标准进行维修和养护。在施工作业地段和错车时行车速度不大于10km/h,成洞地段不大于20km/h。二、通风防尘通风采用洞口安装压入式通风机,经过风管向洞内工作面压入新鲜风流,浊风经隧道排出洞外。隧道施工由于爆破、汽车运输、机具工作等原因会产生大量粉尘,需要采取除尘措施。施工防尘采用水幕降尘和个人戴防尘口罩相结合,在距掌子面20m外边墙两侧各放一台水幕降尘器,爆破前10min打开阀门,放炮30min后关闭。施工中由专人负责对洞内路面洒水除尘,保证路面的湿润,防止车辆运行扬尘。图23水幕降尘示意图三、桥、隧相接段施工泥垭隧道出口接茶园1号大桥,桥梁深入隧道洞内,施工时应注意桥梁深入段隧道开挖深度依桥台高度而定。桥隧相接段隧道洞口段施工工序:按上下台阶开挖隧道——施作初期支护——浇筑桥台扩基(根据桥台设置与否而定)——模注防水钢筋混凝土二次衬砌,待衬砌达到设计强度后施工桥台等后续工作。四、洞内管线布置洞内临时设施包括洞内高压电缆、照明线路、高压风水管路、通
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