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PAGEPAGE1目录一、 工程水文地质概况 11.1工程概况 11.2地形地貌 11.3地层岩性 11.4地质构造 21.5水文地质条件 21.6设计概况 31.7施工重点分析及处理措施 51.7.1区间隧道下穿龙塘水库,施工风险大 51.7.2区间隧道部分与六号线支线交叉施工,相互影响 6二、 编制依据及采用技术规范资料 62.1编制依据 62.2编制采用技术规范资料 6三、 施工计划 63.1材料、机械计划 63.1.1材料计划 63.1.2机械设备计划 73.2施工前期准备 73.2.1施工前培训 83.2.2审图 83.2.3测量准备 83.3工期计划 8四、 施工工艺 84.1总体施工方案 84.2区间隧道初支施工 94.2.2区间隧道爆破设计 94.2.3出渣运输 214.2.4初期支护 214.3洞内附属设施 294.3.1洞内用电线路 294.3.2隧道通风 304.3.3隧道排水 324.3.4洞内防尘 334.3.5区间隧道风水管布置图 334.4区间隧道二次衬砌施工 334.4.1二次衬砌施做条件 334.4.2防水施工 344.4.3二衬施工工艺 414.4.4二衬背后回填注浆 504.4.5区间隧道杂散电流施工 504.5区间隧道附属结构施工 524.6特殊地段施工方法及技术措施 534.6.1区间下穿水库段施工 534.6.2区间隧道与六号支线交叉段施工 544.7施工测量 564.7.1测量方案 564.7.2测量内容 564.7.3测量精度及保证措施 584.8施工监控量测 594.8.1监测目的 594.8.2监测项目及测点布设、监测方法 604.8.3监测数据的收集、分析、反馈 624.8.4监测管理体系及质量保证措施 63五、 施工安全保证措施 645.1安全目标 645.2安全保证体系 645.2.1强化安全生产监督管理体制 645.2.2建立安全保证组织机构 645.2.3建立安全保证体系 655.3安全保证措施 655.3.1安全生产制度 655.3.2区间隧道施工 685.3.3其它安全保证措施 695.4突发事故应急措施 715.4.1危险源分析 715.4.2易发生的事故 725.4.3事故分级及危害程度分析 725.4.4危险源的监控与预警 725.4.5应急组织机构及职责 725.4.6突发事故应急响应 735.4.7事故现场主要应急处置措施 745.4.8应急结束 755.4.9应急保障 765.4.10重要抢险物资、装备清单 77六、 劳动力计划 79重庆轨道交通六号线二期起点~金山寺车站区间隧道施工方案工程水文地质概况1.1工程概况重庆市轨道交通六号线二期北段起点~金山寺车站区间隧道为六号线一期终点,其设计里程为:左线ZDK35+400.000-ZDK36+281.740,全长863.334m;右线为DK35+400.000-YDK36+281.740,全长881.740m。六号线支线两单洞单线隧道位于本区间左右线之间,且在里程约YDK35+470~YDK35+550范围内六支线两区间隧道下穿本区间右线,上下区间岩层厚度约4.2m。区间在里程左线ZDK35+680.0~ZDK35+770.0,右线YDK35+680.0~YDK35+800.0段下穿龙塘水库,隧道拱顶与水库底之间的最小岩层厚度约15.6m。本区间初支起点Y(Z)DK35+400.00,二衬起点Y(Z)DK35+399.800,在二衬起点设置20mm宽变形缝,并处理该处变形缝防水。区间断面形式为单洞单线曲墙拱结构,断面尺寸宽6.22~9.12m,高6.27~9.46m,隧道拱顶岩层厚度约16~50m,整个区间位于Ⅳ和Ⅴ围岩中,衬砌结构按新奥法原理设计,采用复合式衬砌结构,矿山法施工。在里程YDK35+745.000处有一施工通道与区间正交。由于该区间为单洞单线,左右线之间设置联络通道,联络通道之间不超过300m,整个区间设置三个联络通道,里程分别为:YDK35+560.000、YDK35+745.000、YDK36+10.000。单洞单线区间每隔90m设置一个错车道,错车道的位置可根据实际情况作适当的调整。1.2地形地貌沿线地貌属构造剥蚀丘陵地貌,地面标高为306.1~350m,相对高差43.9m。1.3地层岩性根据地勘,沿线出露地层主要为第四系全新统人工填土、残坡积粉质粘土和侏罗系中统沙溪庙组砂岩、砂质泥岩,各地层岩性特征简述如下:(1)人工填土(Q4ml):主要分布于建(构)筑物区,由粘性土夹砂、泥岩碎(块)石等组成,碎石粒径主要为30~300mm,局部粒径250~800mm,结构松散~中密,稍湿。堆填时间不一,人工填土对隧道影响小。(2)残坡积层(Q4el+dl):为粉质粘土,可塑~硬塑状态为主、少量软塑状态,一般厚度为1.00~3.00m,对隧道影响小。(3)砂岩:灰色~灰白色,主要矿物成份为石英、长石、云母等,细~中粒结构,中~厚层状构造,泥钙质胶结。强风化岩体一般呈灰黄色或浅黄色,岩体较破碎,局部呈砂状,岩质较软,岩芯呈碎块状或短柱状;中等风化岩石岩质较硬,裂隙较发育,岩芯多呈长柱状。沿线中等风化砂岩为较软岩~硬质岩,岩体基本质量等级为Ⅲ~Ⅳ级。(4)砂质泥岩:紫褐色~紫红色,主要矿物成分为粘土矿物,泥质胶结,粉砂泥质结构,中厚层状构造。强风化岩体较破碎,岩质软,岩芯呈碎块状;中等风化岩石岩质较硬,裂隙较发育~不发育,岩芯呈柱状。沿线中等风化砂质泥为软质岩,岩体基本质量等级为Ⅳ级。1.4地质构造本区间位于川东南孤形构造带,华蓥山帚状褶皱束东南部之磁器口向斜东翼;构造骨架形成于燕山期晚期褶皱运动。构造线多呈NNE-SSW向;节理(裂隙)发生与构造运动密切相关,以构造节理、层面为主,节理走向NEE~SWW和走向NW~SE两组较发育,多呈密闭型,部分为微张型,少有充填物。线路通过地段,岩层呈单斜产出。岩层中主要发育两组裂隙:J1:裂面平直,多闭合,局部张开3~5mm,偶见粘性土充填,裂隙间距2~3m。为硬性结构面,结合差。J2:裂面平直,多闭合,未见充填物,裂隙间距1~3m,为硬性结构面,结合差。1.5水文地质条件根据地勘,沿线位于构造剥蚀丘陵区,第四系覆盖层厚度小,基岩为砂岩、泥岩互层的陆相碎屑岩,地下水富水性受地形地貌、岩性及裂隙发育程度的控制,一般情况砂岩含孔隙裂隙水(主要为裂隙水),为大气降雨和地面池塘水体渗漏补给。根据沿线地下水的赋存条件、水理性质及水力特征,可将其划分为第四系松散层孔隙水和碎屑岩类孔隙裂隙水两种类型。1)第四系松散层孔隙水主要分布于原始沟谷低凹地带的第四系残坡积层和人工填土层中,多为局部性上层滞水,水量大小不一,动态幅度大,水质成分由含水介质的性质决定。具就近补给、就近排泄特点,且受季节影响显著,属季节性潜水,水量较小。2)碎屑岩类孔隙裂隙水包括风化裂隙水和构造裂隙水。风化裂隙水分布在浅表层基岩强风化带中,为局部上层滞水或小区域潜水,水量小,受季节性影响大,各含水层自成补给、径流、排泄系统。构造裂隙水主要分布于砂岩层中,以层间裂隙水或脉状裂隙水形式储存,而泥岩相对隔水。该类地下水的特点是分布广泛,不具大范围内水力联系,水量稍大,动态稍稳定。区间下穿龙塘水库,其面积约6万平方米,水深5~10m,平均水深约8m,库容量约48万立方,水位309m左右。隧道附近库底标高306.00m左右,区间临近水库范围涌水量平季9.35L/min·10m,地下水状态为Ⅰ级,洞壁湿润,位于水库底范围内的涌水量平季23.13L/min·10m,地下水状态为Ⅱ级,洞壁偶有渗水,但雨季时涌水量将明显增大,同时由于基岩裂隙透水的不均匀性,局部地段裂隙贯通性好,涌水量可能较大,应根据各地段实际涌水量采取相应的堵排相结合的措施。1.6设计概况区间隧道初支分为A断面(Ⅳ级分和Ⅴ级围岩两种断面)、错车道和人防段三种断面,各断面支护参数见图1-1。图1-1A1.7施工重点分析及处理措施1.7.1区间隧道下穿龙塘水库,施工风险大本区间隧道工程施工重难点为下穿龙塘水库,属浅埋隧道,该处围岩为V级,龙塘水库面积约6万平方米,水深5~10m,平均水深约8m,库容量约48万立方,水位309m左右。隧道附近库底标高306.00m左右,勘察期间,岩体较完整,透水性较小,但施工期间由于爆破等原因可能破坏岩体的完整性,加大原有裂隙,致使基岩裂隙贯通,成为输水通道,使水库积水涌入隧道。并且随着涌水的冲刷,带走裂隙间的充填物,加大输水通道,使水库积水大量涌入隧道,涌水量可迅速增大,同时由于水库库容较大(48万立方左右),涌水时间可能持续较长,对隧道造成严重影响。同时,由于基岩裂隙透水的不均匀性,漏水点和漏水时间很难预测,施工风险较大。处理措施:本段区间隧道开挖时先进行超前导管注水泥水玻璃双液浆,封堵掌子面渗漏水,围岩节理发育、较破碎时采用人工机械相配合的台阶法开挖,围岩整体型较好时,采用台阶法光面爆破,严格控制爆破震速,减少开挖时对岩体的扰动。同时加快二衬施工进度,使其与初支掌子面距离不大于20m,确保隧道安全、稳定。加强洞内外监控量测,及时反馈监测数据,根据监测情况及时调整支护参数。施工时,准备好应急物资,做好应急演练。1.7.2区间隧道部分与六号线支线交叉施工,相互影响六号线支线与本区间的右线斜交,支线在下,本区间右线在上,支线隧道与六号线隧道净距约4.2m,支线隧道先施工,六号线左右线隧道后施工。处理措施:区间在交叉区域YDK35+478-YDK35+508及YDK35+527-YDK35+557采用机械配合人工施工,减少对中间岩柱的扰动,若六号线支线和本区间同时施工,交叉区域仍机械配合人工施工,但两开挖掌子面必须相距40m。编制依据及采用技术规范资料2.1编制依据(1)、重庆市轨道交通设计研究院设计图纸等相关设计文件。(2)、我单位投入本工程的机械设备与施工队伍及可调用到本工程的其他各类资源。(3)、我单位既有施工能力、技术水平以及从事同类或类似工程的施工经验。(4)、设计、施工所涉及的规范、规程、标准以及有关行业法规和法令等。2.2编制采用技术规范资料(1)、《地铁设计规范》(GB50157-2003)(2)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)(3)、《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001)(4)、《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999)(5)、《地下防水工程质量验收规范》(GB50208—2002)(6)、其他相关规范、规程及法律、法规等文件施工计划3.1材料、机械计划3.1.1材料计划(1)经过复试合格的各种规格HPB235、HRB335钢筋,Q235B工字钢、钢板,水泥、砂石及各种外加剂等。(2)经过复试合格的Φ22药卷锚杆、Φ25中空注浆锚杆等。(3)抗渗等级P12的C40防水混凝土(4)1.8mm厚单面自粘复合高分子防水卷材、外贴式止水带、中埋式钢边止水带、遇水膨胀止水条、注浆管、排水盲管等防水材料。3.1.2机械设备计划为保证区间隧道4个工作面同时施工,需加大机械设备投入,区间施工投入机械设备见表3-1,根据现场施工实际情况,车站、区间机械设备可灵活调用,确保满足施工要求。区间机械设备投入表3-1序号机械或设备名称规格型号单位数量备注1装载机ZL50C辆2本机械设备可满足区间隧道4个工作面同时施工,根据施工实际情况,各工作面的机械设备可灵活调用,确保施工正常进行。2挖掘机PC220-6辆23自卸汽车15T辆154汽车吊QY16辆15空压机20m3台46气腿式风钻YT-28台507通风机2×55kW台28混凝土搅拌机JS550台49混凝土喷射机TK961台2010混凝土输送泵HBT40台211钢筋套丝机HZS-40台2012钢筋调直机GT4×14台413钢筋弯曲机GW40B台414电弧焊机DN25台4015衬砌台车9m长台216潜水泵150QJ20-33台4017污水泵150JC30×3台2018风镐G10台4019插入式振捣器ZN50、ZN30个3020平板式振捣器ZB110-50个203.2施工前期准备3.2.1施工前培训施工前由项目部总工组织项目部有关部门及各专项施工队队长、技术员以及工班长进行方案措施研讨,由项目部对各管理层进行方案、措施交底(包括书面和口头),并由项目工程部和安质部参加监督。3.2.2审图施工前认真查看图纸,做好图纸审查记录,并在开工前期组织图纸会审,将图纸会审记录、设计交底记录及设计答疑文件等形成正式归档文件。编写切实可行的施工方案,并根据相关规范及图纸找出施工中的难点,做到重点突出。3.2.3测量准备根据平面控制网线,准确定位区间马头门位置,初支施工过程中及时复测隧道中线、标高、净空尺寸等,做到不超挖、不欠挖,不侵结构;二衬施工中控制隧道断面尺寸,确保其净空符合设计要求。3.3工期计划区间施工通道计划于2011年6月15日完成,区间隧道从2011年6月16日开始施工,进度指标:初支4m/天,二衬拱墙6m/天(底板二衬平行作业,每次施工施工工艺4.1总体施工方案区间隧道通过施工通道进入,待通道完成后,在通道内开挖马头门,并相互错开一定的距离分洞展开工作面,即四个工作面同时开挖。马头门开挖顺序,先施工左线礼嘉方向(359.911m),初支完成30m后施工右线礼嘉方向,保证小净距隧道施工安全;左线礼嘉方向初支完成50m后施工左线金山寺方向(521.829m),保证施工机械爆破爆破安全距离;左线金山寺方向初支完成30m后开始右线金山寺方向初支施工。待区间隧道采用精细微差光面爆破,Ⅳ级围岩采用全段面光面爆破,Ⅴ级围岩采用台阶法光面爆破,出渣采用ZLC50d装载机装车,15t自卸汽车通过施工通道外运。二衬采用全液压式整体钢模衬砌台车(9m)、C40P12商供混凝土,地泵入模。人防段、联络通道二衬采用钢拱架+钢模板,商品混凝土地泵入模。区间二衬与礼嘉接口处按正常施工缝处理,注意钢筋接头、混凝土面清理凿毛及防水接头处理。隧道通风采用压入式通风方式通风。隧道排水采用挖设汇水沟集水井大功率抽水机接力抽排。4.2区间隧道初支施工4.2.1区间隧道洞门施工图4-1施工通道与区间隧道接口处设计图施工通道与区间隧道接口处施工质量是确保隧道安全的关键部位,应力较集中,因此需采取加强措施,洞门前4榀拱架采用I25b工字钢密排,间距0.4米,纵向连接筋采用Φ22螺纹钢筋,环向间距1m,内外交错布置,型钢拱架每个连接板位置设两根Φ22锁脚锚杆,单根长3m。施工通道截断的工字钢拱架通过钢板与洞门I25b工字钢焊接形成整体,共同受力,并在每根截断工字钢附近打设2根Φ25药卷锚杆(长4.5m)锚固在岩壁上。型钢拱架安装验收合格后及时喷射混凝土,确保洞门稳定、安全。区间洞门施工时,应加强监控量测(增加监测频率和监测内容),及时反馈监测数据,根据监测结果及时加强支护措施,如可在施工通道起拱线位置(区间洞门上方)增加工字钢临时对撑,保证施工通道稳定性,区间洞门施工见图4-1。4.2.2区间隧道爆破设计4.2.2.1安全用药量1、确保龙湖地产项目安全的用药量依据《爆破安全规程》,浅孔爆破的最大振幅对应的频率为40hz~100hz,钢筋混凝土结构房屋的安全允许振速为4.2cm/s~5.0cm/s,本计算针对对龙湖地产项目的保护,允许振速取4.2cm/s。依据《爆破安全规程》,可以初步计算隧道掘进爆破炸药安全用量。Q—同段别雷管同时起爆炸药安全用量,kg;V—爆破振动速度最大值,4.2cm/s;R—爆破区药量分布的几何中心至地面既有建筑物的距离,m;K、α—地质条件等多种因素有关的系数,按照表4-2选取。表4-2:爆区不同岩性的K、a值岩性Ka坚硬岩石50~1501.3~1.5中硬岩石150~2501.5~1.8软岩石250~3501.8~2.0根据设计图纸和地勘资料,沿线隧道洞身段主要为砂质泥岩夹砂岩,围岩级别为IV级,属软质岩。所以本工程,k取250,a取1.8。区间隧道距龙湖∙悠山郡别墅群的最近水平距离为22米,垂直距离为29.8米,斜距为37米,本次计算,R取37米。计算得出,在确保地面既有建筑物爆破振速不大于4.2cm/s的条件下,每段别最大齐爆炸药用量为:Qmax=373×(4.2/250)(3/1.8)=55.8kg2、确保六号线支线隧道安全的用药量六号线支线两单洞单线隧道位于本区间左右线之间,且在里程约YDK35+470~YDK35+550范围内六支线两区间隧道下穿本区间右线,上下区间岩层厚度约4.2m。交通隧道的安全允许振速为10~20cm/s,本计算取15cm/s。计算得出,在确保六号线支线爆破振速不大于15cm/s的条件下,每段别最大齐爆炸药用量为:Qmax=4.23×(15/250)(3/1.8)=0.68kg根据计算结果,区间隧道和六号线支线交叉前后20米范围内,只能采用人工配合机械或静态爆破的方法开挖。3、确保地面既有民房安全的用药量区间左线隧道ZDK35+584左侧有一2层砖房,水平距离18.9米,垂直距离27米,计算斜距为33米;区间左线隧道ZDK35+883的正上方有一民房,垂直距离为50米;一般砖房的安全允许振速为2.7cm/s~3.0cm/s,本计算取2.7cm/s。计算得出,在确保地面砖房爆破振速不大于2.7cm/s的条件下,每段别最大齐爆炸药用量为:Qmax=333×(2.7/250)(3/1.8)=18.9kgQmax=503×(2.7/250)(3/1.8)=66.0kg4.2.2.2爆破器材选用导爆管为非电起爆系统中的毫秒雷管1—7段,其间隔时间小于50ms;7段之后,段与段起爆间隔大于50ms。对于隧道爆破掘进,实际爆破表明起爆间隔大于50ms,爆破振动基本不叠加。鉴于此,现场爆破时采用分段起爆,保证同一段别雷管同时起爆炸药用量均在安全用药量范围以内。非电毫秒雷管段别及延期时间见表4-3。根据施工中常用爆破器材,选用爆速达5000m/s直径为φ32mm的乳化炸药;周边眼为直径25mm的2#岩石小药卷,使用6600m/s的导爆索表4-3:非电毫秒雷管段别及延期时间表段别延时毫秒(ms)段别延时毫秒(ms)1<1311460±40225±1012555±45350±1013650±50475+1514760±555110±1515880±606150±20161020±707200±20171200±908250±25181400±1009310±30191700±13010380±35202000±1504.2.2.3爆破参数的选择1、初步选择每循环进尺区间隧道:每循环进尺2.5~2.8米;2、光爆参数选择q线在硬岩段一般取200~350g/m;本工程段岩石属Ⅳ级,q线=250g/m。根据a/w=0.7~1.0原则确定,一般a=45~60cm,取50cm;w=50~80cm,取60cm。光爆参数选择见表4-4。表4-4:光爆参数表围岩级别周边眼间距a(cm)周边眼抵抗线W(cm)密集系数a/W周边眼线装药密度(kg/m)Ⅳ50600.830.253、掘进孔参数选择k一单位炸药消耗量,取值1.0~1.2kg/m³;r—炸药的线装药密度,本工程所用的φ32mm的乳化炸药,单根长0.2m,单根重0.15kg,所以r=0.75kg/m;η—炮眼装药系数,取值0.75。4.2.2.4装药结构装药结构周边眼采用间隔装药并使用导爆索作为传爆线,直径为采用25mm炸药加竹片绑扎的串状装药结构。其它炮眼采用连续装药,药卷为32mm,全部采用反向起爆装药结构,如下图所示:图4-5:装药结构图4.2.2.5炮眼直径因炮眼直径大于φ45mm时,需要重型凿岩机。本工程根据实际情况选用φ404.2.2.6区间正线隧道无最大装药量段钻爆设计1、炮眼个数确定区间隧道采用全断面开挖,光面爆破方式,采用楔形掏槽,周边眼采用不耦合装药。全断面开挖面积:34m2炮眼数量(个):N=ks/(ηr)×1.1=1.1×34/(0.75×0.75)×1.1=73个周边眼加密后的修正炮眼个为:86个。2、炮眼布置区间隧道炮眼布置见图4-6:区间隧道钻爆设计图一。3、装药量的分配见表4-8:区间正线隧道钻爆药量分配表。表4-8:区间正线隧道钻爆药量分配表炮眼类别雷管段别孔深(cm)孔数装药系数线装药密度(kg/m)单孔装药量(kg)单段药量(kg)掏槽眼1310120.750.751.7420.92辅助眼3300150.650.751.4621.93辅助眼5300190.650.751.4627.78底板眼7300100.750.751.6916.87周边眼9305300.650.250.5014.86合计86102.394.2.2.7区间正线隧道有最大装药量段钻爆设计1、炮眼个数确定同无最大装药量段钻爆设计断面的炮眼个数。2、炮眼布置区间隧道炮眼布置见图4-7:区间隧道钻爆设计图二。3、装药量的分配见表4-9:区间正线隧道钻爆药量分配表。表4-9:区间正线隧道钻爆药量分配表炮眼类别雷管段别孔深(cm)孔数装药系数线装药密度(kg/m)单孔装药量(kg)单段药量(kg)允许最大齐爆药量(kg)掏槽眼131080.750.751.7413.9518.6辅助眼330080.650.751.4611.7018.6辅助眼530080.650.751.4611.7018.6底板眼7305100.750.751.7217.1618.6压眼930040.750.751.696.7518.6辅助眼1130070.650.751.4610.2418.6辅助眼13300110.650.751.4616.0918.6周边眼15300300.650.250.4914.6318.6合计86102.21图4-6:区间隧道钻爆设计图一图4-7:区间隧道钻爆设计图二4.2.2.8爆破施工1、光面爆破施工流程钻爆作业按照钻爆设计进行。当开挖条件出现变化时,爆破参数随围岩条件的变化而作相应改变。隧道光面爆破施工工艺流程见图4-10。2、爆破施工方法1)、测量布眼钻炮眼前绘出开挖断面的中线、水平和断面轮廓,并根据爆破设计标出炮眼的位置,经检查符合设计要求后钻眼。施工测量采用全站仪配合激光定位仪。光面爆破设光面爆破设计测量放线清理钻孔钻孔钻孔质量检查设置警戒网络检查爆破材料准备装药计算装药与堵塞连接起爆网络起爆通风光爆效果与质量准备填筑材料 图4-10光面爆破施工工艺流程用全站仪、钢卷尺等准确绘出开挖轮廓线及周边眼、辅助眼和掏槽眼的位置,并用红油漆标出炮眼,严格控制开挖边线。每次放线时,对上次爆破效果进行检查,并及时将结果告知技术主管和爆破人员,技术人员对测量数据进行计算分析,修正爆破参数,以达到最佳爆破效果。测量作业由测量班专业人员实施,每半月进行一次测量检查、复测,确保测量控制工序质量。2)、钻孔作业炮眼的深度、角度、间距按爆破设计要求确定,并符合精度要求。钻孔由专业钻孔工班承担,司钻工严格按照钻爆设计进行钻孔作业,特别是周边眼和掏槽眼位置、间距和数量,未经主管技术工程师许可不得随意改动。各司钻手分区、分部位定人定位进行施钻,实行严格的钻孔作业质量经济责任制,周边眼、掏槽眼由经验丰富的司钻工司钻。台车操作手及风枪手实行二定三保,即定人、定位,保质、保量、保安全。做到炮眼“准、平、齐”:“准”是指炮眼位置要准,周边眼口全部在设计轮廓线内5cm的连线上,眼底全部在设计轮廓线外5cm的连线上终止,其余炮眼定位误差不超过10cm。只有这样才能达到两排炮之间错台不大于10cm;“平”是指炮眼方向和隧道中线平行,两侧边墙顺帮水平打眼,各排炮相同位置的炮眼平行,爆破后各排同位炮眼连成一条线;“齐”,主要是眼底要齐,要在一个垂面上,才能保证良好的爆破效果。周边眼钻孔外插角度控制在2°以内。钻眼完毕,按炮眼布置图进行检查,并做好记录,经检查合格后装药。3)、清孔装药前用钢筋弯制的炮钩、高压风将炮眼内的泥浆、存水、石粉吹洗干净。4)、爆破器材炸药:选用乳化炸药,适用于光面爆破,具有低爆速、低密度、高爆力、小直径、传爆性能良等优点。起爆器材:采用塑料导爆管和非电毫秒雷管起爆。试验证明毫秒雷管和塑料导爆管结合使用,能获得更节约炸药、减小振动的效果。5)、装药与堵塞分片分组按炮眼设计图确定的装药量自上而下装药,雷管“对号入座”。所有炮眼均以炮泥堵塞,堵塞长度不小于38cm。6)、联结起爆网络采用复式起爆网络,以保证起爆的可靠性和准确性。联结时注意导爆管不能打结和拉细;各炮眼雷管连接次数相同;引爆雷管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。3、施工注意事项1)、爆破开挖前,根据开挖段围岩的地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、爆破材料等因素编制详细的钻爆设计,并报监理工程师批准后实施。钻爆设计的主要内容包括炮眼布置、数目、深度和角度、装药量和装药结构、起爆方法和爆破顺序等。爆破人员按爆破设计图表及说明严格施工,并根据爆破效果及时修正有关参数,以达到理想的爆破效果。2)、提高钻眼精度、控制装药量、提高作业人员技术水平,一方面按设计要求预留足够的变形量,避免侵限,另一方面尽量减少隧道的超挖,或将超挖控制在允许值以内。3)、注意爆破施工安全对爆破位置需采取必要表面覆盖防护措施,爆破安全警戒距离达到爆破安全规程的有关要求。每次爆破前30分钟进行安全警戒,警戒范围内的一切人员全部撤离。在通往爆区所有通道的警戒范围线上设立警戒点。每次爆破依次发出预告信号、起爆信号和解除警戒信号,并严格按照信号控制人员警戒。每次爆破后进行爆破后安全检查。如果发现危石、盲炮等现象及时处理,未处理前在现场设立危险警告或标志。4)、根据监测结果,调整爆破参数,尽量降低爆破振动。采取以下措施:①严格限制最大同段装药量,总装药量相同分段越多,爆破震动越小。②取合理的微差间隔时间和爆破参数。③单孔分段装药。4.2.2.9爆破工程控制措施光面爆破是新奥法施工的重要环节,光面爆破成功与否直接关系到隧道开挖质量、工程进度及经济效益。1、内控爆破作业标准隧道钻爆采用我单位隧道光爆的成功经验,根据施工技术规范,形成了一套更为严格的光面爆破控制标准,见表4-11。光面(预裂)爆破内控标准表表4-11序号项目硬岩中硬岩软岩1平均线性超挖量(cm)1015152最大线性超挖量(cm)2025253两炮衔接台阶最大尺寸(cm)1515154半眼残痕率(%)≥90≥85≥605局部欠挖量(cm)5556炮眼利用率(%)90951002、实行爆破签证制度建立健全爆破签证制度,是为了加强对隧道爆破的管理,规范施工行为,是保证隧道施工安全,提高爆破质量和效果的制度保障。在隧道钻爆施工中,每一循环钻爆实施前,先由爆破工程师根据隧道围岩条件提出钻爆设计,规定出炮孔布置、炮孔深度、孔径、装药方法和装药量等,以及详细的钻爆要求及施工控制措施,并签署《断面爆破要求卡》交给钻爆工班。钻爆作业工班严格根据钻爆设计施钻,完成后报爆破工程师检查,并填报《爆破钻孔检查卡》,详细说明每一个炮孔的方向、深度、孔径等实际情况,并根据炮孔编号登记操作手的姓名。爆破工程师详细检查钻孔后,亲自负责指导爆破工装药,并填写《药量记录卡》,记录每一炮孔的装药量及装药结构、堵塞方法和联线方法。装药连线完成后,由爆破工班长将上述经过签署的三张卡一并交由项目总工程师审核签字,只有总工程师签证授权后才允许起爆。每一循环爆破以后,爆破工程师亲自到现场检查爆破效果,测量并记录隧道超欠挖量、炮孔残眼率、残孔深度及围岩松动、裂缝分布等情况,分析影响钻爆质量的主要原因,并根据上一循环的爆破效果优化更新爆破参数,不断提高隧道爆破质量。3、爆破进尺控制对隧道而言,对爆破进尺的控制非常重要,其目的就是控制每一循环的进尺,使其不要超出隧道超前地质预报的范围并满足围岩条件允许的安全进尺。施工主要从以下几个方面进行控制。一是控制钻杆长度,选用与钻孔深度一致的定长钻杆或者在钻孔上设置钻进深度标志。二是严格检查制度,定人定孔,落实岗位责任制。三是控制装药方法,将炸药捆绑在定长的竹片上,按规定装到位。4、爆破效果控制超欠挖:爆破后的围岩面圆顺、平整,超挖量控制在10cm以内,不欠挖。对围岩的破坏程度:爆破以后围岩上无粉碎岩石和明显的裂缝,不得有浮石(岩性不好时无大浮石),炮眼利用率大于90%。光面爆破:残留炮孔痕迹,在开挖轮廓面上均匀分布。炮孔痕迹保留率:硬岩不得少于90%,中硬岩不得少于80%,软岩不得少于60%。相邻两孔之间的岩面平整,孔壁没有明显的爆破裂隙。相邻两孔之间出现的台阶形误差不大于150mm。5、爆破振动控制爆破施工,特别注意对周边建(构)筑物、地下管线的保护,严格按照《爆破安全规程》的相关要求,控制爆破震速,根据爆破监测数据,调整爆破参数,确保周边环境安全。本区间隧道爆破振速的控制见4.2.2.1中取值。6、爆破作业管理控制按“一标准、两要求、三控制、四保证”原则进行光面爆破施工。(1)“一标准”即一个内控标准,即表4-11。(2)“两要求”即钻眼作业要求和装药联线作业要求。(3)“三控制”即控制钻眼角度、深度、密度;控制装药量和装药结构;控制测量放线精度。(4)“四保证”即搞好思想保证,端正态度,纠正“宁超勿欠”等错误思想;搞好技术保证,及时根据爆破实际情况调整钻爆设计参数;搞好施工保证,落实岗位责任制,组织QC小组活动,严格工序自检、互检、交接检;搞好经济保证,落实经济责任制。(5)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;(6)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。4.2.3出渣运输爆破后先进行洞内通风排烟(尘),然后用挖机找顶,处理危石及部分欠挖围岩。洞内石渣采用ZLC50d装载机装车,自卸车通过施工通道直接外运,为方便装载机在洞内装车,区间隧道每隔90米4.2.4初期支护4.2.4.2.区间隧道Ⅳ级围岩A断面、人防段及错车道拱部边墙均采用3m长Φ22药卷锚杆,间距分别为1m(环向间距)*0.8m(纵向间距)、1m*0.8m和1m*0.5m,梅花型布置。(1)、施工方法药卷锚杆是利用早期凝结速度快,承载强度大为特征的水泥砂浆制成的锚固剂将锚杆固定在锚固位置的一种支护方法。钻孔采用人工手持风钻钻眼,高压风冲洗眼孔后,插入葯卷+锚杆。药卷包在浸水前上端扎3~5个小孔(孔径1mm),浸水1~1.5分钟小孔不冒泡即浸水结束,这时即可将浸好水的药卷包装入孔眼。药卷装入采用比较坚硬顺直木棍或相似的物体送至眼底。药卷包装入后,将锚杆用TJ-9型风动搅拌机(电钻改装也可)带动锚杆快速旋转,边旋转边徐徐推进,锚头在旋转与推进中强烈搅拌浸水后的水泥包,使水泥浆获得良好的和易性,连续搅拌水泥卷的时间宜为30~60s。水泥浆如沿孔壁下滑,孔口用纸堵塞。(2)、锚固剂应符合以下几项要求:a初凝时间应大于3分钟,终凝时间应小于10分钟;b必须具有足够的小时抗压强度,一般在半小时到一小时的抗压强度应在0.2MPa以上;c硬化后体积不缩小,且有微膨胀性。(3)、技术措施a根据围岩开挖的实际情况,结合设计图纸的要求确定孔位和间距。如岩层情况变化,需调整孔位和间距时,应及时报监理工程师,同意后执行。b勤检查,确保锚杆位置正确,长度、角度符合要求。c施工前对药卷材料检查,确保药卷质量。d孔内药卷要饱满、密实,锚杆抗拔力达到设计要求。e按规范要求抽样进行锚固力检查,其平均值不得低于设计值。f加大检测力度,增加抽检次数,确保锚杆质量。4.2.4区间隧道Ⅴ级围岩A断面拱部、边墙均采用3.5m长Φ25中空注浆锚杆,间距1m(环向间距)*0.5m(纵向间距),梅花型布置。(1)施工方法钻孔采用锚杆钻机或风动凿岩机,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。(2)施工工艺流程施工工艺流程见图4-12。(3)工艺要点锚杆孔开孔前做好量测工作,按设计布孔并做好标记,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,局部加固锚杆的孔轴方向与可能滑动面的倾向相反,交角大于45°。孔深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,并坚持随拌随用,对超过初凝时间的砂浆做报废处理。施工准备施工准备锚杆孔位放样钻孔角度定位钻孔设备就位钻锚杆孔锚杆制作准备注浆材料注浆设备就位清孔锚杆成孔检查搅拌砂浆注浆插入锚杆、加垫板拧扣安装锚杆锚杆抗拔力检查验收砂浆饱满度检查图4-12锚杆施工工艺流程图4.2.1、型钢拱架加工区间隧道拱架采用I14、I16及I18三种工字钢,工字钢加工必须按设计要求尺寸下料(考虑预留变形量),弧线段整体下料在冷弯机上弯曲,弯好后按设计图纸尺寸截断,每段之间焊接1cm厚钢板,通过螺栓连接,加工完成后整体试拼装,检查其净空尺寸、扭曲度及平整度等,验收合格后可批量加工,定期试拼复核。拱架焊接质量严格按图纸及规范要求执行,拱架验收合格后报现场监理工程师验收。2、型钢拱架安装拱架的安装是在隧道开挖到设计位置,并完成断面检查、处理欠挖后进行。工字钢安装前先对工字钢安装处的隧道中线及拱脚边线采用全站仪进行定位放样。平面位置确定后,对工字钢拱脚处采用人工二次开挖的方法修正,以保证拱脚地基的承载力及高程的精确性。在平面位置及高程确保无误后即可安装工字钢,对每榀工字钢的安装应先用钢管圆木等临时固定左右两片,然后安装中间的第三、四、五片,通过螺栓将各段工字钢连为整体,再对其位置、垂直度、标高等进行调整,检查合格后及时用Φ22纵向连接筋固定,纵向连接筋环向间距1m,内外交错布置,纵向采用搭接焊,焊缝长度不小于22cm(单面焊22cm,双面焊11cm),每榀拱架在连接板位置设置2根Φ25药卷锁脚锚杆,长度为3m,施工方法见4.4.1.1药卷锚杆施工。拱架安装完成后铺设钢筋网片,采用φ8@200mm*200mm钢筋网,拱架内外双层布置,与型钢拱架点焊连接,纵向搭接长度不小于200mm。型钢拱架安装误差要求见表4-表4-13型钢拱架安装允许偏差序号项目允许偏差(mm)检查频率检查方法1中线±20每循环钢尺2标高0~20水准仪3同步±20全站仪4纵向间距≤50尺量5垂直度0.5%垂球吊线6拱脚底板标高≤20水准仪5.2.区间隧道Ⅴ级围岩A断面拱部及边墙采用长4.5mφ50超前注浆管,环向间距0.4m,纵向间距2m,小导管打设角度为20°,此段地质情况较差,需穿越水库,渗水量大,因此注浆选用水泥水玻璃双液浆进行加固堵水。(1)施工方法采用现场加工小钢管,喷射混凝土封闭岩面,用凿岩机钻孔将小钢管打入岩层,注浆泵压注水泥浆。(2)设计参数1)双液注浆:水泥浆水灰比为1:1;水玻璃模数2.4~2.8,浓度30~45波美度;水泥浆、水玻璃浆体积比1:1~1:0.3。通过调整浆液配合比或加入少量磷酸氢二钠的方法调节浆液初凝时间。2)注浆压力0.3~0.5MPa;3)注浆完成后,小导管端部焊接在钢架上,与钢架共同作用,达到最佳支护效果。4)注浆前做压浆试验,确定合理的设计参数,用以施工。注浆完毕后进行注浆效果检查,并做好记录。(3)工艺流程施工工艺流程见图4-14。施工准备施工准备钻孔打小导管设备准备管材加工材料准备机具准备地质调查注浆设计现场试验效果检查制定施工方案进入施工浆液选择配比试验注浆参数喷混凝土封闭掌子面注浆注浆站布置浆液配制安孔口止浆塞连接止浆管开挖图4-14超前小导管施工工艺框图5.2型钢拱架安装完成后,及时施作喷射混凝土,封闭支护结构。区间中喷射混凝土普通地段采用湿喷法,有水地段采用潮喷(半湿式)法施工。1、普通地段在喷射混凝土前按照规范和标准对开挖断面进行检验,按湿喷工艺施工。施工机械采用TK961型湿喷机。砼采用强制式自动计量拌合机拌和,搅拌运输车运到现场后,经湿喷机二次拌合,以高压风为动力,经喷头射至受喷面。湿喷砼施工程序见图4-15。图4-15湿喷砼施工程序图施工工艺及质量控制措施:施工程序说明:砼配合比由试验确定,符合设计及规范要求。砼从拌和站采用砼搅拌运输车运至湿喷机喂料斗处,速凝剂在湿喷机专用入口添加,由计量泵将速凝剂通过胶管压入喷嘴。湿喷机工作时系统风压≥0.5Mpa,风量≥10m3/min,工作风压控制在0.4~0.5Mpa。喷射混凝土严格按设计配合比拌合。配合比及搅拌均匀性每班检查不少于两次。喷射前,认真检查断面尺寸,对欠挖部分及所有开裂、破碎、出水点、崩解的破损岩石进行清理和处理,清除浮石和墙角虚碴,并用高压水或风冲洗岩面。喷射作业要求:喷射混凝土作业采取分段、分块,自下而上的顺序进行。喷射时,喷嘴做反复缓慢的螺旋形运动,螺旋直径约20~30cm,以保证混凝土喷射密实。同时掌握风压、水压及喷射距离,减少回弹量。最佳喷射距离与角度:喷头距岩面距离0.6~1.2m,喷射料束与受喷面垂线成5°~15°喷射厚度:初喷厚度不小于4~6cm。着重填平补齐,将凹坑喷圆顺。表面目测平顺,否则补喷。喷射砼紧跟开挖面,喷砼完成后4小时后才能进行下阶段的开挖。喷射混凝土厚度>5㎝时分层作业。第二次喷射混凝土在第一层混凝土终凝1小时后进行,且冲洗第一层混凝土面。初次喷射注意先找平岩面。2、有水地段有水地段喷射混凝土采取如下措施:(1)、当水点不多时,设导管引排水后再喷射混凝土;当涌水量范围较大时,设树枝状导管后再喷混凝土;当涌水严重时可设置泄水孔,边排水边喷混凝土。增加水泥用量,改变配合比,喷混凝土由远而近逐渐向涌水点逼近,然后在涌水安设导管,将水引出,再向导管附近喷混凝土。(2)、当岩面普遍渗水时,先喷砂浆,并加大速凝剂掺量,保证初喷后,再按原配比施工。当局部出水量较大时采用埋管、凿槽,树枝状排水盲沟措施,将水引导疏出后,再喷混凝土。(3)、=3\*roman对于岩面水流较大的地段,湿式喷射混凝土效果很差,因此采用掺STC粘稠剂半湿式喷射混凝土工法进行潮喷,喷射厚度达3~5cm,再采用湿喷法施工。潮喷(半湿式)混凝土施工作业流程如图4-16:加粘稠剂和速凝剂加粘稠剂和速凝剂骨料选择喷射效果风量控制施工管理操作水平喷射作业喷射进料速度配料拌合配合比设计图4-16半湿式喷射混凝土作业流程配合比设计:灰骨比:1:4;砂率按下式计算:a=50MkD-0.3320式中a——混凝土砂率(%);Mk——砂的模度系数;D——粗骨料最大粒径(mm)。配合比(水泥:砂:石)=1:4a:4(1-a)。机械设备配备:见表4-17半湿式喷射混凝土特殊机械配置表。半湿式喷射混凝土特殊机械配置表4-17序号设备名称型号数量1强制式混凝土搅拌机J4-3751台2干式混凝土喷射机HPZU-51台3运料农运车42台设备改进:进行潮喷需对干喷机的喷头进行改进:在喷头加水环上增钻若干φ10mm径向注水孔,使部分水射向输料管心,连同原注水孔组成均匀加水射流。用长度1.0~1.2m硬质聚乙烯管替换原钢质喷嘴,主要是为了延长注水后风力搅拌时间,使水泥水化初期反应期粘稠剂粘聚反应较充分,同时减轻了喷射手的负重。在喷头处增设一控制水阀,由喷射手按需要注水,以适应不同情况下的喷射。喷射工艺说明:第一次投料:水泥:100kg;中砂(以干料计):S×100kg;水:按W/C=0.22计算,但要扣除砂中水分;粘稠剂:用液剂时取1kg与拌合水混匀,加入拌合料内搅拌;用粉剂时取2kg与水泥同时加入搅拌。将以上料混合搅拌2分钟。第二次投料:石子:G×100kg;速凝剂:C×掺量系数(kg)。投入后搅拌1~2分钟,出料后迅速运至喷射机进料斗旁。喷射工艺:喷射机安装好调试后,先注水再通风,清通风筒及管路;同时用高压水(或高压风)洗(吹)受喷面。连续上料,经常保持机筒内料满,在料斗上口设12mm孔径筛网,避免超径骨料进入机内。操作顺序:喷射时先注水后送风,然后上料。根据受喷面和喷出的混凝土情况,调整注水量,以喷后易粘着、回弹小和表面呈湿润光泽为度。喷射部位顺序,分段、分片进行。最佳喷射距离与角度,喷嘴口至受喷面以0.6~1.0m为宜。喷射料束以垂直受喷面为最佳。喷射料束运动轨迹,环形旋转水平移动并一圈压半圈,环形旋转直径约为0.3m。喷射第二行时,依顺序由第一行起点上方开始,行间搭接约为2~3cm。喷射料束旋转速度及一次喷射厚度,以2秒左右转动一圈为宜,一次喷射厚度到不坠落时的临界状态所需厚度时,才向前方移动,一般不小于5cm。4.2为确保初支背后密实、无空洞,初支完成后进行背后注浆,根据图纸要求,Ⅳ级围岩A断面初支背后注M30水泥砂浆,Ⅴ级围岩A断面初支背后注水泥水玻璃双液浆,其它断面初支背后注浆均同Ⅳ级围岩A断面。背后注浆管采用φ42钢管,管长0.8m,注浆管一端与围岩紧贴,一端外漏接注浆泵管,安装时与型钢拱架焊接且外漏端用棉纱封堵,防止喷射混凝土时堵管。注浆管埋设位置:拱部120°范围共设置3根,拱顶1根,两拱腰处各1根,纵向每2.5m注浆施工方法同超前小导管注浆,配合比根据现场试验确定。4.3洞内附属设施4.3.1洞内用电线路从主电柜用150mm²的电缆从施工通道引至区间洞内采用380/220V三相五线系统供电。隧道照明:成洞段和不作业地段采用220V电压;一般作业地段采用不大于36V电压;手提作业灯采用12~24V电压。选用的输电线截面应使线路末端的电压降不大于10%,采用36V的线路电压降不大于5%。成洞地段固定的电线路,使用绝缘良好的麻皮线架设,施工地段的临时电线中采用电缆。所敷设的电线悬挂高度距人行地面2.5m以上。36V低压变压器设在安全、干燥处,机壳接零。动力干线上的每一分支线,安装分配箱。在各工区处分别放置200Kw发电机1台以备临时停电使用。4.3.2区间隧道共4个作业面同时施工,采用压入式通风方式向掌子面供风。1、风量计算区间隧道通风采用压入式机械通风。隧道施工通风旨在为洞内施工人员创造一个适宜的作业环境,以保证作业人员的身体健康和作业的效率。因此在计算时我们考虑了以下因素:保证洞内作业人员有足够的新鲜空气;作业面有害气体浓度降到允许范围内;保证工作面最低风速不低于0.15m/s。(1)风量计算1)按洞内同时工作的最多人数计算3——每人每分钟呼吸所需新鲜空气量,m³/min;——风量备用系数,取1.15。——洞内同时工作的最多人数,30人。2)按满足工作面最小风速计算V——工作面最小风速,≥0.15m/s;S——隧道断面面积,34㎡。取上述风量的最大值作为设计风量,故工作面所需风量应大于306m考虑漏风因素:据风管厂提供的技术指标,采用PVC增强塑纤布作风管材料,百米漏风率正常时可控制在2%以内。区间隧道通风距离考虑1100m(包括施工通道),据此计算漏风系数——通风距离,1100m;——百米漏风率,取2%。则风机供风量不小于:2、系统风压计算从理论上讲,通风系统克服通风阻力后在风管末端风流具有一定的动压,克服阻力则取决于系统静压,动压与静压之和既为系统需供风压。动压计算——空气密度,1.2kg/m3;——末端管口风速,12m/s(按工作面最小风速折算)(2)静压计算①管道摩擦阻力:——管道摩阻系数,0.032;——管道内平均风速,;符号意义同前;d——风管直径。②局部阻力:③系统静压:④系统风压通风管径越大,则系统阻力越小,根据断面掘进时断面尺寸,施工机械和衬砌台车的尺寸,设计时按φ1.0经计算,选用2台功率为2×75KW轴流式风机,每台风量1250m³/min,全压5900风管采用PVC材质拉链式接头软风管,风管直径为φ1000mm,施工通道处采用铁皮三通向不同工作面分接风管。通风管距离开挖面距离不得大于10m;风管转弯处采用同直径的铁皮风管;通风机应有保险装置,当发生故障时能够自动停机。4.3.3由于区间隧道围岩裂隙较发育,地下水丰富,特别是区间隧道过龙塘水库段渗水量会更大,这部分水若处理不好将带出地层中大量细颗粒物质,使围岩扰动出现塌方,影响施工。根据此种现状,确定采用“疏堵结合”的方法处理,具体方法如下:1、堵水在涌水量大的部位采用φ50超前注浆管注双液浆止水,此方法既起到封闭止水的作用,同时也可以固结岩体,防止塌方。小导管注浆施工参见相关章节。2、导水钢格栅安装完后,在其背后埋设导流管。导流管采用长1m的φ50mm钢管,做成花管并缠尼龙纱网。导流管紧贴掌子面的岩层,固定牢靠后喷射砼,确保渗水从导流管内导出。在区间隧道两侧设置纵向排水沟,每隔60m设置一个1m*1m*1m集水坑,使导出的水统一排出洞外3、预埋注浆管喷射砼前在渗水面埋设注浆管,当导洞封闭成环后注浆,确保初衬与岩体之间密实,无空洞。4.3.4洞内防尘机械通风可稀释空气中的粉尘含量,是降低洞内粉尘含量的重要手段。因此在主要作业如喷锚时始终保持风机的运转,确保工作面的空气新鲜。喷锚时工人带防尘口罩,眼镜、及防护手套等劳保用品。4.3.5区间隧道风水管布置图图4-18区间隧道风水管布置图。4.4区间隧道二次衬砌施工防水材料:1.8mm厚单面自粘复合高分子防水卷材钢筋:Φ25、Φ22、Φ20、Φ18、Φ14、Φ12、φ10,直径≥20mm主筋采用机械连接,其余采用单面焊,焊接长度不小于10d。且位于同一连接区段内的纵向受力钢筋接头面积百分率不应大于50%。混凝土:C40P12抗渗商品混凝土,Ⅳ级围岩A断面混凝土厚300mm,Ⅴ级围岩A断面混凝土厚400mm,人防段结构混凝土厚450mm。保护层:主筋迎水侧50mm,背水侧40mm。4.4.1二次衬砌的施作时间,满足下列条件:1、各测试项目所显示的围岩和喷锚支护变形基本稳定,位移速度有明显减缓趋势。2、已产生的各项位移已达预计位移量的80%以上。3、水平收敛值(拱脚附近)小于0.2mm/d,或拱项下沉速率小于0.15mm/d。4、在满足上述条件后尽快进行二次衬砌的施作。自稳性很差的围岩,可能长时间达不到基本稳定条件,当初期支护的混凝土发生大量明显裂缝,而支护能力又难以加强,变形无收敛趋势时,报经监理工程师批准后,提前施作仰拱及二次衬砌,在二次衬砌中,采取增设钢筋和提高混凝土强度等级的措施。5、区间隧道通过龙塘水库段二衬应及时施做,二衬与初支掌子面距离不大于20m。6、二次衬砌施作前,铺设防水层并在初期支护变形基本稳定后进行,将喷层或防水层表面的粉尘清除干净,并洒水润湿。4.4.2防水4.4.2(1)、地下结构防水设计应遵循"刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理"的原则。(2)、确立钢筋混凝土结构自防水体系,即以结构自防水为根本,以变形缝、施工缝等接缝防水为重点,辅以柔性外包防水层加强防水。(3)、根据重庆地区的地质特点,在排水不会对地面建筑、交通、水利设施、居民生活造成影响的前提下,采取"防排结合"的措施。(4)、根据重庆轨道交通六号线二期工程的线路条件及地质条件,对于存在岩溶及地下水丰富的山岭隧道,施工中采取注浆堵水措施,后期通车运营中采取”防排结合”的措施,且均制定限排标准,这样即保护了山体地下水,又减小了衬砌所承受的水压力,对结构安全有利。4.4.2(1)、二次衬砌采用抗渗等级不小于P12的防水混凝土外,在初期支护与二次衬砌之间设置全包防水层,防水层采用单挂式单面自粘复合高分子防水卷材,厚度1.8mm。防水层铺设完成后应采取必要的成品保护措施。(2)、马蹄形隧道在仰拱部分防水层内侧设5cm的C20细石混凝土作为保护层。(3)、初期支护拱部背后预埋注浆管,纵向间距2.5m,初支封闭成环后,应及时对初支背后压注水泥浆液。铺设防水层的初期支护表面不得有明水流,否则应对喷射混凝土初衬背后进行注浆堵漏处理或表面刚性封堵处理(一般渗漏水部位);底板喷射混凝土基面上如有积水,可在初支表面的最低处设置排水盲管进行引排。(4)、在二衬模筑混凝土拱部预埋注浆管,注浆管固定在防水层表面,便于后续注浆堵漏处理;注浆材料选用水灰比为1:0.4~0.5的水泥浆,水泥浆中添加2~3%的微膨胀剂,注浆压力根据实际情况确定,但不得小于0.2MPa,不宜大于0.5MPa。(5)、防水混凝土结构的裂缝宽度要满足结构设计裂缝规定要求,且无贯通裂缝。(6)、结构迎水面的钢筋混凝土保护层厚度应符合结构设计规定和相应规范的要求。4.4.21、变形缝防水措施区间隧道的变形缝一般设置在区间隧道和车站、区间隧道及联络通道的接口部位及土石分界处,变形缝的宽度20mm。变形缝一旦出现渗漏水后较难进行堵漏维修处理,因此变形缝部位的柔性防水层除了要求连续铺设外,还需要采取以下方式进行加强防水处理。(1)、在变形缝部位的模筑混凝土外侧设置外贴式止水带,利用外贴式止水带表面突起的齿条与模筑防水混凝土之间的密实咬合进行密封止水。(2)在变形缝部位设置中埋式钢边橡胶止水带。(3)变形缝内侧采用聚硫建筑密封胶进行嵌缝密封止水,密封胶要求沿变形缝环向封闭,任何部位均不得出现断点。2、施工缝防水措施(1)纵向施工缝设置水泥基渗透型结晶涂料、钢边橡胶止水带,并预埋多次注浆管注浆止水。(2)拱墙环向施工缝设置水泥基渗透型结晶涂料、钢边橡胶止水带,并预埋多次注浆管注浆止水;仰拱施工缝采用水泥基渗透型结晶涂料、钢边橡胶止水带及遇水膨胀止水胶止水。3、穿墙管件的防水措施穿墙管件穿过防水层的部位需进行防水密封处理,通常采用止水法兰和优质双面丁基橡胶密封粘结胶带以及金属箍进行处理。止水法兰焊接在穿墙管件上,然后浇筑在模筑混凝土中,在止水法兰根部粘贴20×10㎜遇水膨胀止水条;优质双面丁基橡胶密封粘结胶带先粘贴在管件的四周,然后再将防水卷材粘贴在优质双面丁基橡胶密封胶粘带表面,将防水卷材的搭接边密实手工焊接,再用优质丁基橡胶密封粘结胶带密封手工焊接处,最后用双道金属箍件箍紧。4、排水系统(1)根据总体下发防水通用图要求,区间隧道Ⅴ、Ⅵ级围岩、拱顶覆盖层厚度小于10m的Ⅳ级围岩浅埋段、地面有重要建筑物对沉降控制要求较高段及地表有饮水、灌溉等水利设施时取消衬砌背后环、纵向排水盲管,其余地段均设置排水系统。区间下穿龙塘水库,按照水库边缘外30m范围内不设置排水系统,YDK35+650~YDK35+840和ZDK35+570~ZDK35+820范围取消衬砌背后环纵向排水盲管,其余地段均设置排水系统。(2)区间隧道拱墙二次衬砌背后设Φ50透水盲管,设置间距为5~8m;墙角处纵向设Φ100透水盲管,并每隔10m通过Φ50横向导水管将衬砌背后的积水引排至道床两侧的水沟内。(3)所有区间隧道排水及道床水均汇集到车站或区间集水泵站,并通过车站排入市政排水管道。4.4.2单挂式单面自粘复合高分子防水卷材施工(1)自粘防水卷材带无纺布的一面在初衬混凝土上固定,固定间距及施工工艺详见相关设计图纸。卷材间搭接可采用两种方式:a、以卷材中间高分子夹层间实现卷材搭接,应采用机焊热熔搭接,工艺与验收方法与防水板相同。待钢筋作业完毕去除自粘面的胶贴层,使自粘层与浇注的混凝土结构密贴。b、以卷材自粘层一面实现卷材间的搭接,搭接宽度为10cm,要求粘接牢靠,粘接强度满足设计要求。注意:禁止自粘层与无纺布层之间搭接。(2)施工注意事项a、基面平整度满足施工自粘卷材的要求,D/L不大于1/20,其中D为相临两凸面凹进去的深度,L为相临两凸面间的最短距离,且要求无明水施工。b、搭接宽度满足要求,不允许对接,搭接无翘边。若其他原因搭接出现翘边、开口,应采用优质双面自粘丁基橡胶密封粘结胶带进行修复加强。c、卷材留槎部位应清洁干净无油污,否则应使用厂家配套(免费)清理剂清洁以保证接槎的粘接效果。d、曲墙部位防水卷材的胶粘层不宜过早去除,无须施工防水保护层。仰拱部位防水卷材胶粘层可不去除,施工50mm厚细石混凝土保护层。e、钢筋两端应设置塑料套,避免钢筋就位时刺破防水板。绑扎和焊接钢筋时应注意对防水层进行有效的保护,特别是焊接钢筋时,应在防水层和钢筋之间设置石棉橡胶遮挡板,避免火花烧穿或引燃防水层。结构钢筋安装过程中,现场应由专人看守,发现破损部位应及时作好记号,待钢筋安装完毕后,再进行全面的补焊及验收。f、区间隧道与车站相交处,防水层铺设过程中,注意做好防护。4.4.21、变形缝变形缝均采用中埋式中孔型钢边橡胶止水带和中孔型外贴式止水带及背水面嵌缝组成三道防线加强防水。其中钢边橡胶止水带的宽度为35cm。外贴式止水带宽度为30cm。止水带的构造尺寸见图。1)中埋式钢边橡胶止水带施工技术要求(1)止水带采用铁丝固定在结构钢筋上,固定间距40cm。要求绑扎固定牢固可靠,避免浇筑和振捣混凝土时固定点脱落导致止水带倒伏、扭曲影响止水效果。(2)水平设置的止水带均采用盆式安装,盆式开孔向上,保证浇捣混凝土时混凝土内产生的气泡顺利排出。(3)止水带除对接外,其它接头部位(T字型、十字型等)接头均采用工厂接头,不得在现场进行接头处理。对接应采用现场热硫化接头。(4)止水带应设置在结构中线位置,结构两侧厚度差均不得大于1cm。止水带的纵向中心线与变形缝中线应对齐,两者距离误差不得大于1cm。止水带与接缝表面应垂直,误差不得大于15°。(5)浇筑和振捣止水带部位的混凝土时,应注意边浇筑和振捣边用手将止水带扶正。避免止水带出现扭曲或倒伏。(6)止水带部位的模板应安装定位准确、牢固,避免跑模、胀模等影响止水带定位的准确性。(7)止水带部位的混凝土必须振捣充分,保证止水带与混凝土咬合密实,这是止水带发挥止水作用的关键,应确实做好。振捣时严禁振捣棒触及止水带。2)外贴式止水带施工技术要求(1)外贴式橡胶止水带安装在变形缝部位。(2)橡胶止水带应尽量采用现场热硫化对接,当无条件时,可采用未硫化的丁基橡胶腻子片粘贴搭接,搭接宽度不得小于50mm,搭接部位的齿条间应采用未硫化丁基橡胶腻子片或密封胶进行加强密封。接头两侧止水带的纵向轴线应对齐。(3)止水带的纵向中心线应与接缝对齐,误差不得大于10mm。(4)止水带安装完毕后,不得出现翘边、过大的空鼓等部位,以免灌注混凝土时止水带出现过大的扭曲、移位。(5)转角部位的止水带齿条容易出现倒伏,应采用转角预制件或采取其它防止齿条倒伏的措施。(6)止水带表面严禁施做混凝土保护层,应确保止水带齿条与结构现浇混凝土咬合密实;浇筑混凝土时,平面设置的止水带表面不得有泥污、堆积杂物等,否则必须清理干净。以免影响止水带与现浇混凝土咬合的密实性。3)变形缝嵌缝施工技术要求隧道变形缝背水面环缝均要求采用优质聚硫建筑密封胶进行嵌缝密封。(1)嵌缝前,应按照设计要求的嵌缝深度除掉变形缝内一定深度的变形缝衬垫板,并将缝内表面混凝土面用钢丝刷和高压空气清理干净,确保缝内混凝土表面干净、干燥、坚实,无油污、灰尘、起皮、砂粒等杂物。变形缝衬垫板表面无堆积杂物。(2)缝内变形缝衬垫板表面应设置隔离膜,隔离膜可采用0.2~0.3mm厚的PE薄膜,隔离膜应定位准确,避免覆盖接缝两侧混凝土基面。(3)注胶应连续、饱满、均匀、密实。与接缝两侧混凝土面密实粘贴,任何部位均不得出现空鼓、气泡、与两侧基层脱离现象。(4)密缝胶表面应平整,密缝胶的嵌入深度宜低于接缝表面1~2.0mm(5)嵌缝完毕后,密封胶未固化前,应做好保护工作。(6)隧道变形缝部位应设置排水槽,排水槽做法见图中相关节点图。2、施工缝1)结构环向施工缝设置间距宜为6~12m。2)墙体纵向施工缝不应留在剪力最大处或底板与侧墙的交接处,应留在高出底板表面不小于300mm的墙体上。拱墙结合的纵向施工缝,宜留在拱墙接缝线以下150~300mm处。墙体有预留孔洞时,施工缝距孔洞边缘不应小于300mm。3)环向施工缝应避开地下水和裂隙水较多的地段,并宜与变形缝相结合。4)施工缝的施工应符合下列规定:(1)纵向施工缝浇灌混凝土前,应将其表面浮浆和杂物清除,然后涂刷优质水泥基渗透结晶型防水涂料,并及时浇灌混凝土;(2)环向施工缝浇灌混凝土前,应将其表面凿毛并清理干净,然后涂刷水泥基渗透结晶型涂料,并及时浇灌混凝土;5)钢边橡胶止水带施工技术要求其做法同变形缝中埋式钢边橡胶止水带施工技术要求。6)遇水膨胀止水胶施工技术要求遇水膨胀止水胶属非定型产品,采用专用注胶枪挤出后粘贴在施工缝表面,固化成型后的断面尺寸为20mm×10mm(1)施工缝表面必须坚实、相对平整,不得有蜂窝、起砂等部位,否则应予以清除,必要时可用防水水泥砂浆修补。(2)止水胶任意一侧砼的厚度不得小于50mm,(且不小于钢筋砼保护层厚度+受力钢筋的直径)。(3)止水胶挤出应连续、均匀、饱满、无气泡和孔洞。(4)挤出成形后,固化期内应采取临时保护措施,止水胶固化前不得浇筑混凝土。(5)止水胶与施工缝基面应密贴,中间不得有空鼓、脱离等现象。(6)止水胶接头部位采用对接法连接,对接应严密。(7)在止水胶附近进行焊接作业时,应对止水胶进行覆盖保护。(8)止水胶一旦出现破损部位或提前膨胀的部位,应割除,并在割除部位重新粘贴止水胶。7)注浆管施工技术要求注浆管应采用可重复注浆的注浆管,采用专用固定件固定在施工缝表面,并每隔5~6m两端各引出一根注浆导管。(1)安装注浆管的施工缝表面应坚实、基本平整,不得有浮浆、油污、疏松、空洞、碎石等,否则应予以清除,必要时可用防水砂浆修补。(2)注浆导管与注浆管的连接应牢固、严密。导管的末端应临时封堵严密。(3)注浆管任意一侧混凝土的厚度不得小于100mm,并离开钢筋不小于50mm。(4)注浆管与施工缝基层表面应密贴设置,中间不得有悬空部位。注浆管的固定间距宜为200~300mm,固定应牢固、可靠。(5)注浆管采用搭接法连接,搭接宽度宜为150mm~200mm(即有效出浆段长度),搭接部位必须与基面固定牢固。(6)注浆管的转弯半径不宜小于150mm,转弯部位应平缓,不得出现折角。(7)注浆导管埋入混凝土内的部分至少应有两处与结构钢筋绑扎牢固,避免灌注混凝土时注浆管移动;注浆导管引出混凝土外部的长度不宜小于150mm;注浆导管引出端应设置在方便的,易于接近的位置。(8)注浆管破损部位应割除,并在割除部位重新设置已经安装好注浆导管的注浆管,并与两端原有注浆管进行过渡搭接。(9)在注浆管附近绑扎或焊接钢筋作业时,应采用临时遮挡措施对注浆管进行保护。(10)注浆管的注浆施工应符合下列规定:a.应优先选用自流平水泥、超细水泥等无机注浆材料,也可选用改性环氧树脂、也可选聚氨酯、丙烯酸盐等化学注浆材料。注浆应在结构施工完毕、停止降水后进行,若出现渗漏应进行注浆封堵。b.注浆应从最低的注浆端开始,将注浆材料向上挤压;为保证注浆效果宜使注浆液低压缓进。c.注浆材料不再流入并且压力计显示没有或者几乎很少压力损失,一般注浆压力为0.2~0.5MPa,并维持该压力至少2分钟。d.注浆方案、注浆材料、注浆压力等应由施工、设计、监理单位根据现场具体情况共同制定,并对整个注浆过程进行检查分析,确保注浆效果满足防水要求。e.注浆结束后,注浆管必须用高压水冲洗或真空泵吸净,在冲洗和吸干后将注浆管的端头接口面盖封住,供下次注浆使用。(11)二衬混凝土拱顶预留的注浆管应及时注浆,主要为自流平水泥或水泥砂浆,以填充防水板与二衬混凝土之间的空隙。3、排水系统1)排水管的形式和规格应充分考虑耐久、畅通、施工便利、不对结构二衬的厚度造成影响。若选择其他断面形式的排水管,排水量和其他技术要求应满足设计要求。2)环向盲管(沟)应与纵向盲管(沟)连接,纵向盲管(沟)与边墙横向进(排)水管连接,横向排水管与隧道内排水沟相通;各盲管(沟)相互间宜采用变径三通连接。3)盲管应具备一定的弹性,透水性好,能承受不小于0.5MPa的压力,并不宜锈蚀。盲管与混凝土衬砌接触部位应作隔浆层。4.4.3二衬施工工艺隧道正线采用全液压式整体钢模衬砌台车施工,人防段、联络通道及泵房采用钢拱架加组合式钢模板,混凝土采用商品混凝土,加入抗裂防水剂,泵送入仓。二次衬砌根据监控量测信息指导施工,施工中坚持仰拱先行的原则,采取严格的温控措施,确保二次衬砌混凝土达到不渗不漏不裂。混凝土衬砌总体技术对策见图4-19混凝土衬砌总体技术对策。混混凝土衬砌技术对策混凝土衬砌的施工时机混凝土温控及裂缝控制措施首先以监控量测结果为依据仰拱先行保证拱顶密实度的措施混凝土达到不渗不漏采用穿行式整体钢模衬砌台车合理分段施工改善台车封堵孔的布置间距预埋背后回填注浆管严格控制原材料、控制混凝土水灰比合理确定分段长度,处理好施工环节缝合理选用原材料及外加剂,优化混凝土配合比防止离析,控制坍落度控制好开挖轮廓,保证围岩、初期支护和衬砌间密贴加强振捣工艺,提高混凝土密实度严格按设计做好衬砌背后防排水系统合理选用泵送终压采用二次振捣工艺、提高混凝土密实度及抗拉强度加强施工养护,缩小结构内外温差加强空洞监测合理确定拆模时间、拆模后即时养护混凝土耐久性选用抗腐蚀混凝土保证钢筋保护层厚度做好衬砌背后防水板的铺设质量搞好成品保护施工方法图4-19混凝土衬砌总体技术对策1、仰拱施工(1)施工方案仰拱清底采用人工配合风镐进行,混凝土采用商品混凝土,搅拌式混凝土输送车运输,地泵入模,插入式振动棒振捣。(2)施工工艺仰拱施工工艺流程见图4-20。底板清理铺设防水板(垫层、保护层施工)底板清理铺设防水板(垫层、保护层施工)测量放线钢筋绑扎(检查验收)模板安装(检查验收)混凝土浇筑混凝土养护图4-20仰拱施工工艺流程图(3)施工方法根据批准的施工程序清理仰拱,仰拱先于拱部衬砌施作。清底完成后测放隧道中线及标高,凿除欠挖部分,清除积水施做底板混凝土垫层,施工时要求垫层平整度满足防水层铺设条件,然后开始铺设防水板,防水板施工验收合格后进行防水保护层施工,防水保护层混凝土厚度为50mm,采用C20细石混凝土,保护层达到设计强度后绑扎钢筋,支立模板,隐检合格后立即浇筑混凝土。混凝土浇筑由仰拱中心向两侧对称进行,仰拱与边墙衔接处振捣密实。仰拱混凝土达到设计强度70%以上后,清除仰拱上面的碎渣尘土,并冲洗干净而无积水。3、衬砌台车施工区间隧道拱墙衬砌采用9m长全液压模板台车施工,利用P43钢轨行走,每组衬砌长度9m。模板台车由钢模板、钢支架、液压动力系统等组成。(1)衬砌台车结构1)模板部分钢模板构成一拱架结构,台车是一刚架结构,两者间通过油缸及千斤顶联接。拱架由若干块钢模板拼装成顶拱、侧拱两个部分,模板使用整体式模板,长9m,选用厚度10mm的钢板制作,模板表面光滑,接缝严密,不漏浆。整个拱架可相对于钢架作上下、左右微调,以对中定位。顶拱、侧拱的模板由油缸推动。边墙模板底部设有基脚千斤顶和牛腿。为便于立模、拆模,每个拼接段均设有收拢铰。模板两侧设有混凝土浇筑孔和观察窗,振动棒可以从作业窗进行振捣。每部台车堵头板一块,设在每套模板的前进端,用U型螺栓固定于拱架上。2)自动配管系统台车上配备自动配管系统,泵送混凝土通过此系统可到达边墙至拱顶所有混凝土浇筑部位,实现混凝土的均匀连续浇筑,缩短混凝土浇筑时间。3)台车部分台车车体为刚架和桁架组合结构,由走行机构、端门架、中门架、纵桁架及托架等组成。门架为箱形截面,其余均为型钢组合构件。台车前后轮的轴距8m,刚架上设工作平台,两侧设可翻转的脚手板,前端设上下人梯。液压系统分垂直油缸和侧向油缸,以完成立模、拆模作业。(2)施工工艺初期支护检查轨道放样及铺设围岩变形量测铺设防水板初期支护检查轨道放样及铺设围岩变形量测铺设防水板台车就位、安装挡头板、加固灌注混凝土拆模养生进入下一循环测量放样混凝土拌合运输坍落度、强度检验钢筋绑扎图4-21混凝土衬砌施工工艺流程(3)施工方法1)钢筋的制作与安装隧道采用钢筋混凝土衬砌。施工中钢筋材料验收、试验、保管及使用、加工、制安等严格执行国家相关规范及《技术规范》的规定。先在洞外按设计图纸将钢筋加工成环行钢筋,运到洞内利用钢筋台车拼装成环进行安装,穿上纵向连接筋。钢筋的交叉点用铁丝全部绑扎牢固。钢筋绑扎接头搭接长度及误差符合规范和设计要求。各受力钢筋的绑扎接头位置相互错开,从任一绑扎接头中心至1.3倍搭接长度的区段范围内,有绑扎接头的受力钢筋截面面积占受力钢筋总截面面积的百分率,受拉区不超过25%,受压区不超过50%。钢筋
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