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隧道施组

来源:华佗小知识
六、主要工程项目的施工方案、施工方法 A、 隧道施工方案及施工工艺说明

根据多年隧道施工经验及机械设备状况,隧道工程施工采用国内先进的施工方案与施工方法,采用新奥法原理指导施工,进行地质超前预报, 采用控制爆破技术,加强围岩监控量测、数据处理和信息反馈, 及时进行初期支护,适时施作二次模注衬砌。各工序均采用机械化施工, 形成隧道凿岩装碴运输、砼喷锚支护和二次模注砼三条机械化作业线。

开挖总体方案为:掘进设备可采用全液压凿岩台车和气腿式凿岩机及液压破碎镐。即洞外采用电动空压机站集中供风、洞内采用三相四线动力线送电、支洞出口处设高压水池通过密封钢管供水,风动凿岩机实施钻孔,岩石硝铵炸药及非电毫秒雷管梯段微差起爆,无轨运输方式出碴,施工过程中始终保持全洞“三管两路”畅通。

隧道洞口段路堑及明洞,待相邻标段的路基施工基本完成后,开挖采用敞开式明挖, 洞内的围岩类别为Ⅱ、 Ⅲ、Ⅳ类。洞口段明洞施工,结合路基施工采用明挖法,并及时施作边坡档墙和预应力锚索;Ⅱ类围岩双线大跨衬砌段施工采用大管棚超前预支护,开挖时采用上半断面正台阶法施工;Ⅳ类围岩双线衬砌段,采用全断面开挖,整体式台车衬砌,泵送砼浇注;设隔墙Ⅳ类围岩双线衬砌段,采用正台阶法开挖,送砼模注;单线Ⅳ类围岩衬砌段及待备线双线Ⅳ类围岩衬砌段,采用全断面开挖,整体浇注砼;道岔段Ⅳ类围岩衬砌段采用双侧壁导洞法开挖,组合式钢拱架作支架,大块模板组合拼装衬砌。 本隧道施工采用“新奥法” ,爆破方式为控制爆破,坚持“短进

尺、弱爆破、少扰动、强支护、早喷锚、勤量测、紧封闭 ”施工原则,隧道出碴方式采用无轨运输,弃碴场设在重庆市郊外,同时弃碴场作好对水土流失的防护处理。 1.隧道开挖

(1)隧道洞口段开挖采用明挖法施工。

(2)隧道正洞根据设计图纸的九种衬砌断面形式,分别采用台阶法、全断面法及双侧壁导坑开挖法多种开挖形式。 2. 隧道超前支护及初期支护

隧道洞口段采用超前大管棚、格栅拱及砂浆锚杆网喷联合支护;隧道正洞支护主要采用砂浆锚杆网喷联合支护。 3. 隧道施工监控量测工作

现场监控测量是“新奥法”的三个要素之一,是新奥法施工的核心技术。在隧道施工过程中进行洞内外地质观测调查、净空位移量测、拱顶下沉量测、锚杆拉拔试验、压浆效果试验、地表下沉量测等施工监测工作。

(1)围岩量测工作

本隧道施工过程中,采用QJ-85型围岩收敛仪及普通水准仪,进行围岩断面监测、量测情况。 (2)锚杆拉拔试验

使用LY-30型锚杆拉拔试验仪,按规定抽样试验。 (3)其它

根据实际情况选择有代表性的断面进行围岩内位移量测、锚杆轴力量测、衬砌应力量测以及隧道衬砌背后压浆效果检测等项工作。 4.隧道施工通风与排水

(1)施工排水:本隧道从支洞处由大里程向小里程方向施工,为下坡施工,采用分段反坡排水,污水泵分级抽排污水。并在洞口做好排水沟、截水沟等防排水工程,以保证隧道施工顺利进行。

(2)隧道施工通风:本隧道通风采用压入式通风,压入风管选用φ1000mm柔性风管,通风机安装在支洞出口位置,当风量不足时,在洞内增设风机串联接力,以保证开挖面处有足够的新鲜空气,大断面

双线隧道向两单线隧道过渡后,风管也随之设两支管并设相应的开启闸伐,根据通风需要选择开启,风管管口距离掌子面不大于15 m。 5.隧道防排水施工

隧道的防、排水遵循“以防为主、防排结合、因地制宜的综合治理”的原则。

(1)洞身地下水发育的软弱破碎地段,采用超前注浆堵水措施。 (2)初期支护喷射混凝土中掺加防水剂,拱部压注水泥砂浆,边墙水量较大处设盲沟集中引至侧沟,再抽排到洞外。

(3)施工缝防水措施

隧道工程其模筑砼是隧道防水的重要环节,施工时,连续浇筑模筑砼,少留施工缝,保证隧道衬砌的整体性。根据施工条件及安排,隧道仰拱每10米一施工段,拱墙每5米一施工段,因此,隧道仰拱每10米,拱墙每5米一段存在有竖向施工缝,仰拱与边墙间存在有水平施工缝。施工缝严格按设计采用止水条及止水带施工。

6.隧道衬砌

隧道正洞衬砌分种形式,单线隧道全部采用衬砌台车进行整体式全断面衬砌;双线隧道包括大跨度段衬砌,均采用分部衬砌的方法,既先衬砌两侧边墙至拱腰处,再从拱腰至拱顶一次衬砌完成。模注砼全部采用商品砼,喷射砼采用在洞外设混凝土拌合机集中拌料,自动计量系统控制上料,模注混凝土时,采用砼运输车运送混凝土,混凝土输送泵浇筑混凝土,插入式振捣器振捣,形成一条机械化作业线。衬砌台车每组衬砌5m,二次模筑混凝土衬砌平均按5米一个环节,变形缝在全断面设置,缝宽2厘米。 7.隧道仰拱与填充及隧道铺底

为保证洞内有一良好的施工环境,在有仰拱的地段,当隧道开挖20米左右时,即将仰拱或隧道铺底一次完成。砼施工先用商品砼,混凝土运输车运送混凝土,砼输送泵浇注,现场人工摊铺整平,手稿振动器振捣。

8.隧道出碴

隧道出碴采用无轨运输方法;弃碴注意满足以下两点要求:

弃碴满足环保和水土保持的要求,结合农田规划,遵守有关法规规定,尽量利用荒坡、荒沟就近分散堆弃,并按市政要求做好防护。

本标段隧道弃碴场位于重庆市市郊,平均运距按8公里,弃碴数量约6.5万方。

B、隧道主要分项工程施工工艺

1.洞口工程及出碴支洞与正洞相交处施工

本隧道为支洞独头掘进施工。隧道进口位于森林公园陡崖下的乔木林中,为保护环境,尽量减少对周围环境的破坏,洞口按尽量减少开挖的原则进行施工。由于隧道按“早进少挖”原则设计,施工时我方也将遵循此原则,尽量减少对森林的破坏,减少创面。进口处下覆基岩为强度较低的泥岩,而风化层又较厚,为确保洞口的稳定和施工安全,设计大管棚超前预支护。由于管棚打设范围大部分处于缓和曲线位置,有一个偏移值,虽然该区域缓和曲线曲率半径较大,偏移值不太大,但根据我方在广州地铁大管棚施工经验,插打管棚时,打设角度十分重要,施工前要认真计算,施工时严格按施工工艺施工,防止管棚侵入二次衬砌范围。

进口区间隧道在DK7+591处与出碴支洞斜交,根据出碴支洞的施工图设计,出碴支洞将与道岔主洞在墙部和大拱脚处相交相接,由于道岔主洞属浅埋隧道,因此,其拱部支护措施受力较大,根据该接口的受力特性,出碴支洞范围内道岔主洞的荷载将传递给出碴支洞的支护结构,通过出碴支洞的支护结构传递给地基。

此区间的在构造施工时,要认真做好包括节点钢筋的布置,钢筋的连接及钢筋与型钢的连接,确保牢固可靠,在架设道岔主洞初期支护的型钢拱时,在主洞拱部打设定位锚杆并焊接牢固。另外,在施工顺序上,将出碴支洞施工完后再开挖道岔边导洞,出碴支洞初期支护、一次模注、二次衬砌施作后,方可开挖道岔的中心部分。在施工时,严格按设计要求进行施作。 施工要求:

(1)洞口段施工前,先做好天沟、截水沟等防排水系统,然后再开挖边仰坡,并尽早修建洞门以策安全。

(2)隧道洞口附近的路基、挡墙等工程提前安排施工,尽早完成,为隧道施工创造条件。

(3)洞口拱墙及端墙与洞内相邻的拱墙衬砌同时施工,连成整体,以增加洞门的稳定性。

(4)洞门端墙的砌筑与回填两侧要同时进行,防止对衬砌产生偏压。

2.光面爆破施工工艺(Ⅳ类围岩全断面凿岩台车钻爆开挖) (1)光面爆破参数选择

①周边炮眼间距 E=55cm,炮眼直经Φ=52mm

②最小抵抗线 W=70cm,W直接影响光面爆破效果和爆碴块度 ③周边炮眼密集系数 K=E/W=0.80 ④周边炮装药集中度 G=0.25kg/m (2)炮眼装药结构

周边炮眼采用岩石硝铵炸药标准小药卷间隔装药, 使用传爆线, 竹片和电工胶布加工,其它炮眼则采用较大直径的药卷连续装药。 (3)合理安排爆破程序, 选择合适的掏槽形式掏槽眼采用中空直 掏槽,爆破顺序按掏槽眼、辅助眼、周边眼、底眼顺序进行。 钻爆设计见《全断面开挖爆破设计图》。 (4)施工程序

爆破开挖作业流程见附图。

①放样布眼:用红铅油准确绘出开挖断面的中心线和轮廓线,标 出炮眼位置,其误差不得超过5cm。

②定位开眼:必须按炮眼位置正确钻孔,对周边眼和掏槽眼精度 要求比其它眼要高,开眼误差要控制在3~5cm以内。

③钻眼:周边眼开钻时,钻杆保持水平,并平行于隧道轴线,稍 微外插3°角, 开眼定位在轮廓线上, 偏差不大于5cm, 开挖台阶在15cm范围内。掏槽眼钻孔精度要高,误差在3cm之内,控制炮眼间距、深度和角度,严禁炮眼打穿、相交。掘进眼要均匀分布,为便于排水,钻孔可稍微向上,但倾斜不大于1°,孔眼间保持互相平行,底板眼向下倾斜,但眼底不得超过轮廓线10cm。

④装药:装药前,炮孔必须用高压风吹扫,底眼用水泥封孔,药 串和起爆药卷按要求加工好, 盘好脚线,分段号存放在箱内,确保装 药作业有序地进行; 装药作业应分片、分组进行,并按规定捣实,堵 塞炮泥,堵塞长度不小于20cm。

⑤爆破:起爆网络为复式网络,即采用非电毫秒雷管梯段微差起 爆,火雷管双发引爆,以保证起爆的可靠性和准确性,联接时要注意, 导爆管不能打结和拉细, 各炮眼雷管连接次数应相同,相同段位的导

爆管为一组, 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,网络连接好后,要有专人负责检查。

3.超前管棚

进口Ⅱ类围岩在大管棚预支护条件下,按短进尺、快支护、多循环的原则,采用上半断面台阶法及下半断面分部开挖方法进行施工。

(1)按设计图纸进行管棚套拱施工

①架立20b型钢支撑及钢套管并按设计要求焊接连接钢筋。 ②安设孔位定向支架,支架安装一定要稳固。 ③支立模板,浇筑混凝土。 (2)搭设平台、钻机安装、测定孔位

①钻机作业平台要稳定牢固,尽量一次搭好,采用在明洞外侧打眼安装支撑、搭设作业平台的方法。

②用全站仪以坐标法在掌子面标定管棚孔位。

③精确核定钻机位置, 保证钻孔方向中线平行。钻机安装牢固,防止施钻时钻机下沉、摆动、移位、倾斜而影响钻孔质量。架立钻机时,用手罗盘、经纬仪、挂线相结合的方法,确保钻机钻杆轴线与管棚设计轴线相吻合,钻机定位,钻杆轴线与管棚轴线成2~5°的仰角,以抵消钻探后钻杆自重增加新产生的下垂。

(3)钻孔:

①钻孔作业面采用2台水平钻机平行作业,钻孔顺序从高孔位向低孔位进行。尽可能对称施工作业。

②钻机开孔时要低速低压,以后可根据围岩情况适当调整,对硬质岩石可增大压力。

③钻孔时如产生塌孔、卡钻等,可采用先注浆固结的办法,然后再钻孔。

④钻孔测斜可用测斜仪,根据偏差情况做适当调整。

(3)根据设计,管棚采用Φ108热轧无缝钢管,钢管每节长3~5m,采用管箍连接。管棚安装采用人工将钢管直接插入钻孔,困难时用大锤打进(管棚尾部加硬木盖,保护管口)。

(4)管棚注浆:

20#混凝土或砂浆注浆,注浆时将浆液按配合比配置,注入注浆管,通过注浆管注入管棚钢管。

(5)钢筋笼安放:

由于管棚中钢筋笼为特制钢筋笼,在加工平台上预先加工完毕,钢筋笼用小钢管作支架,外焊钢筋,分节加工,要求加工的钢筋笼顺直、牢固。安放时采用人工安放,孔口分节焊接。

(6)注浆初始压力为0.5~1Mpa,终压为2~2.5Mpa。 4.锚杆(砂浆、药卷)

(1)锚杆采用20MnSiф22钢筋,药卷锚杆的垫板、螺母采用A3钢,使用前调直,除锈。砂浆采用早强砂浆;锚固剂按设计要求选用。

(2)钻孔:标示钻孔位置,采用手持式凿岩机或液压钻孔台车钻孔,钻孔长度不小于设计要求,纵向相邻两排锚杆有不小于100cm的水平搭接长度,环向间距100cm,外插角5~10度,尽可能对称布置

施工。

孔眼方向、深度和布置,按设计施工。

(3)注浆:钻孔完毕后,吹净孔内积水、积粉及岩渣。用牛角泵注入早强砂浆,然后打入锚杆。采用牛角泵或连续挤压型注浆机械,注浆开始或中途停止超过30min,要用水润滑注浆泵及其管路。

药卷锚杆的药包在清孔后,人工以钢筋棍将药包慢慢推送至孔底,然后插入锚杆即可。

(4)砂浆原材料及配合比

①锚杆杆体采用22MnSi螺纹钢,砂采用中细砂,525#以上新鲜硅酸盐水泥,砂径不大于2.5毫米,并掺入0.5~1%FDN早强减水剂,5% 氧化镁膨胀剂,饮用水等。所用材料按要求进行取样试验。

②砂浆配合比为:按以往施工经验,水泥比砂子:1:1(重量比),水灰比为0.38~0.45。施工前由工地试验室选定,报监理工程师审定。

③砂浆拌合均匀,随拌随用,在砂浆初凝前使用完毕。 (5)钢筋网与锚杆交叉点采用焊接,钢筋网保护层大于2.5厘米。 (6)质量标准及检查

完工的锚杆,注浆砂浆锚杆要求注浆后40分钟锚杆的锚固力不小于50KN。普通砂浆锚杆3天内,早强砂浆锚杆12小时内不得悬挂重物。

(6)锚杆施工工艺流程(以砂浆锚杆为例)

锚杆施工工艺流程见施工工艺框图。 4.双侧壁导坑开挖法施工工艺 (1)开挖施工流程

见双侧壁导坑开挖法施工工艺框图 (2)施工程序:

①先进行一侧壁的导坑开挖,另一侧壁导坑的开挖在落后先一侧的导坑30米后进行。中部导坑在两侧壁导坑初期支护完成后开挖。开挖均采用人工风动凿岩钻孔,小型松动爆破开挖,遵循短进尺、强支护的原则,出碴人工轻型斗车推送到下导后,采用挖掘机配合自卸车出碴。上部开挖全部完成后,即时施作上部二次衬砌,施作二次衬砌

时,边拆除中隔壁临时支护,边施作二次衬砌,并尽可能使中隔壁临时支护保留时间长。

上台阶部分全部开挖衬砌完成后,进行下台阶部分开挖,下台阶分左右幅分部开挖。

②安设导坑临时钢拱支撑,打入中空锚杆。

侧壁上导坑开挖后,立即喷一层早强混凝土。随后人工安设临时钢拱支撑和临时壁墙支撑,并随后再喷射砼将临时支撑与开挖后的岩面连为一体,以形成良好的支撑环。

根据设计要求及实际地质情况,做好导坑的监控量测工作、根据具体情况,进行初期支护的补强,以保证施工安全。

③后行另一侧壁导坑亦采用短开挖,然后施做导坑初期支护和临时壁墙支撑。

④中部拱顶开挖,每次循环进尺0.5米,然后施做初期支护,中部拱顶开挖时,注意保护两侧的临时支撑的脚部尽量不被破坏。中部拱顶作业面距前面近处侧壁导坑开挖断面不小于20m。

⑤下台阶开挖分左右两部开挖,完成后即时施作两侧边墙支护及衬砌。

⑥施工作业顺序见附图。 5.喷砼施工工艺 (1)喷砼作业流程框图 (2)原材料及配合比选择

①原材料采用水泥、速凝剂、防水剂、STC粘稠剂、粗细骨料、饮用水等。

②配合比设计:配合比由工地试验室经试验选定配合比,并报监理中心试验室审定。

(3)喷锚支护

①采用风钻孔,锚杆类型、布置、长度及间距按设计图纸施工。钢筋网按设计图纸钢号、间距铺设,钢筋网随受喷面的起伏铺设,与受喷面间隙小于30mm且和锚杆焊接固牢,在喷射作业时不颤动。

②喷射砼采用半湿法喷射砼

原材料及配合比选择:

水泥:采用普通硅酸盐水泥,水泥使用前做好强度复查试验。 速凝剂:采用质量合格的速凝剂,在使用前做水泥适应性试验及速凝效果试验,速凝剂密封保存,严防受潮。

防水剂:为减少隧道的渗漏水现象,填加防水剂,以提高隧道的防水效果,使用前进行试验,以求得最佳防水效果。

STC粘稠剂:为减少回弹量,提高砼粘着性,提高一次喷射厚度,加STC粘稠剂,使用前进行水泥适应性试验,求得最佳值。

粗细骨料:砂子以细度模数ф2.5~ф3.0的干净中砂,碎(卵)石粒径以5~12mm为宜,石质坚硬。

配合比设计:配合比由工地试验室经试验选定配合比,并报监理中心试验室审定。

③喷射作业

a.作业前,当班负责人向全体操作人员进行技术交底,明确任务、分工、责任、质量检查和安全措施等事项,优化施工作业程序。

b.喷射作业必须连续不断,并且做到随拌随喷,不积存干料。 c.认真检查搅拌机、拌合运输车、喷射机等机械设备,开机前先清除余料和其它杂物,检查机械是否正常,严禁机械带病作业。

d.检查风、水、电管线路的布置是否合理与安全,喷嘴的供水孔是否堵塞,软管是否磨损,接头是否安全可靠等。

e.检查危石、浮渣和岩粉是否清除干净、石质好坏、有无渗水、超欠挖情况等,以确定当班工作量和作业时的措施。

f.喷射机安装调试后,先通风再注水,清通机筒及管路,同时用高压水、高压风冲洗受喷表面。

g.连续上料,经常保持机筒内料满,在料斗上设12mm孔筛网,防止超径骨料进入机内。

h.操作顺序:喷射时(喷嘴朝下)先送风再注水,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。

i.喷射部位顺序:分段分片进行,按纵向3~4m为一段,先墙后

拱再分片,每片宽约2m,每片均自下部起水平方向旋转移动往返一次喷射,然后向上移行。喷射前先将个别凹面处喷射找平。

j.最佳喷射距离与角度,喷嘴口至受喷面以0.6~1.0m为宜,喷射料时以垂直喷面为最佳。

k.喷射料束运行应环行旋转,水平移动并一圈压半圈,环行旋转直径0.3m,喷射料束旋转速度以2秒左右转动一圈,一次喷厚以坠落时的临界状态或按所需厚度,通常不小于5cm。

l.经常测定作业区内粉尘浓度,如超出规定标准则找出原因,采取相应措施。

m.喷射作业结束时,将机内和管路中的拌合料用完后,再停机、关水和断风。喷射混凝土按规范要求洒水养护。

④质量检查

a.通过钻取试芯或喷大板制取试件,对喷射混凝土的抗压强度试验进行检查。

b.通过预埋测钉或钻孔进行喷层厚度控制,每20m距离测定一次。 c.喷砼与岩石之间及不同喷层之间的粘结强度,通过钻取岩石与砼芯进行测试。

d.对漏喷、松散和表面凹凸不平处,通过测试,根据具体情况预以处理。

e.喷射混凝土质量检查按GBJ86-85《锚杆喷射混凝土支护技术规范》规定进行,其抗压强度及与岩石粘结力应满足要求。

6.防水层施工

(1)隧道内沿全长在初期支护与二次衬砌之间设置1.2mm厚EVA合成树脂防水卷材板夹300g/m2土工布;

(2)防水层施工时由专门的防水层工班作业,施工时采用简易衬砌台车进行铺设。

(3)如开挖时有涌水或裂隙水较多,则在初期支护前堵漏或设排水槽将水引入排水沟内。

(4)喷射混凝土要稳固,可靠,表面平整,以保证两锚固钉间的防水层能紧贴基面。

(5)基面的锐利棱角,大粒石子及突出的岩石作整平处理,裸露的锚杆及钢筋头等予以割除,不残留钢刺,过量超挖及塌方部位采用编挂钢丝网或设置背板回填补齐使洞壁尽可能平整。

①钢筋网等凸出部分,先切断后用锤铆平抹砂浆素灰。 ②有凸出的管道时,切断、铆平后用砂浆抹平。

③锚杆有凸出部位时,螺头顶预留5mm切断后,用塑料帽处理。 ④补喷混凝土使其表面平整圆顺,凹凸量不超过±5厘米。 ⑤洞内一切预埋件不超过防水层,不得已时作特殊防水处理。 (6)在混凝土表面先把300g/m2土工布用衬垫贴上,有排水板时同时贴,然后用射钉钉上水泥钉锚固,水泥钉长度不小于50毫米,平均拱顶3~4点/m2,边墙2~3点/m2。

(7)为防止水泥浆渗入土工布,先铺土工布后铺防水板。 (8)铺设改性防水板时,采用手动专用熔接器热熔在衬垫上,两者粘结剥离长度不小于防水板的抗拉强度。

(9)防水板之间采用专用熔接器热熔粘结,结合部位不小于100毫米,且粘结剥离长度不小于母体拉伸强度的80%。

(10)防水层施工顺序:

防水层施工顺序见工艺流程框图。 7.弹簧排水管施工

①为了减轻衬砌背面的水压力,在围岩渗漏水较大处环向设置弹簧排水管将水引入两侧墙脚纵向排水管并经横向泄水孔排入中心排水沟排出洞外。

②隧道开挖喷第一层混凝土(厚度5厘米)进行封闭,防漏水处设弹簧排水管,弹簧排水管设置后立即向其表面喷第二层混凝土进行封闭。继续观察喷层表面,若还有 渗漏水现象,在各渗漏水处钻眼引水,再加弹簧排水管。弹簧排水管要求最小扁平率(2%)时,其承受的最小荷载为:200Kg。

8.止水条(带)安设

①隧道内施工缝部分采用BW-96遇水位膨胀止水条,变形缝采用B5型桥式橡胶止水带。

②止水带安设时沿衬砌设计轴线间隔0.5米在挡头板上钻一Φ12钢筋孔。

③将加工成型的Φ10钢筋卡由待模筑混凝土一侧向另一侧穿入,内侧卡紧止水带之半,另一半止水带平结在挡头板上。

④待模筑混凝土凝固后拆除挡头板,将止水带靠中心钢筋拉直,然后弯曲Φ10钢筋卡套上止水带,模筑下一环混凝土。

9.二次模筑砼施工工艺

本隧道衬砌断面形式多种多样,因此衬砌也多样化。有隔墙处先将隔墙段施工完毕;单线隧道采用衬砌台车全断面一次施工,其它双线段均采用型钢拱架为支架,配组合钢模板衬砌;道岔段大跨度由于采用双侧壁导坑法开挖,衬砌分两次施作,次先将拱部二衬完成,待下部台阶开挖完毕后,再进行两侧的边墙衬砌。下面以台车衬砌对二次模筑砼施工工艺进行说明。

(1)二次模筑混凝土工艺流程

二次模筑混凝土工艺流程见工艺流程图。

二次衬砌模筑砼的施工条件:

①初期支护已达到设计要求,纵、横向排水管设置完毕,预留孔及预埋件按设计及时施作完毕。

②隧道中线、标高、断面尺寸准确无误,隧道无欠挖,二次衬砌内轮廓符合设计要求。

③二次衬砌施作时间要满足下列要求。

各测试项目所显示的位移率明显减缓并已基本稳定。 产生的各项位移已达到预计位移量的80%~90%。

边位移速率小于0.1~0.2mm/d。或拱顶下沉速率小于 0.07~0.15mm/d。

④二次衬砌施作前,将浇筑处地基表面的积水、泥浆、岩屑、油污、有害的附着物和松散物、半松散物、风化的岩块清除干净。

⑤各种机械设备运转正常。

⑥商品砼供应厂家供货合同已签定完毕。

⑦砼运输:商品砼运送现场后及时运到施工现场,保证砼在运输

过程中不发生离析、漏浆。

(2)衬砌台车就位、立模。

隧道衬砌台车其原理是在原始排架的基础上,将若干榀钢架连接固定为一个整体,安装行走部分,并增设双层平台,形成整体行走的台车。其结构主要以钢拱为骨架,以型钢为支撑结构,加操作平台形成,将其立于边墙基础上,配合液压千斤顶及行走装置,达到整体升降和行走目的。

台车操作程序: ①台车降落、拆模

将8台10t千斤顶,放在支点下固定好;同时操作千斤顶使台车升起,撤走楔型木,将走行部分从台车一端放入台车支架底座下摆正。同时操作8台千斤顶,使支架底座落在走行轮上,台车降落后,用收进丝杠在边墙底模板与支架立柱之间加力,使之产生横向位移,脱离模板,而后拆除模板。

②台车行走:以人力推拉台车,使之行走至下一组衬砌位置。 ③台车就位:台车就位前将千斤顶放在支点下操作,使台车升至设计标高;撤去走行部分,将楔形垫块垫在每个支架底座下,操作千斤顶调整台车左右上下移动,达到标高及宽度后,用铁锤打紧楔形垫木即可。

④将台车移至立模位置,此时台车中心线与隧道中心线一致,其偏差小于30mm。

⑤台车就位后,锁定卡轨器,启动垂直油缸和侧向油缸,使边墙及拱部模板立于设计要求位置。

⑥就位调整:前后调整,通过台车走行机构来完成。

左右横向调整:3cm以内由侧向千斤顶调整,超过3cm需先调整轨道位置。模板高度调整:调垂直油缸。

(3)经技术人员和监理工程师检查合格后进入下道工序。 (4)商品砼检查

对运送至现场的商品砼,在浇注前进行塌落度检查,避免因在运输过程中发生离析、漏浆、严重沁水及过多损失塌落度的砼用于结构

中。

(5)砼浇筑

①砼运至浇筑现场,输入砼输送泵,司机开泵浇筑。

②操纵砼输送管头自上而下,从两墙基开始对称分层浇筑。两墙浇筑砼面高差不得超过50厘米,时差不超过30分钟。

③浇筑速度不要太快,以不致引起砼的离析,砼倾落高度一般不超过2米;浇筑中,当砼超过隧洞衬砌的拱部以后,砼排出管的末端都应埋在砼中,以保证充填完全。

(6)砼捣固

采用插入式振捣器振捣。

①人工操作2~3台插入式振捣器,将砼振捣至最佳密实度,以砼不再下沉、不出现气泡、表面开始泛浆为度。

②插入式振捣器的移动距离,不超过振捣器工作半径的1.5倍,插入下层砼深度为5~10厘米,振捣过程中,避免碰撞模板、钢筋、预埋件等。

(7)施工注意事项

①有仰拱地段,仰拱超前施工,根据围岩情况,确立仰拱与开挖面距离,必要时仰拱紧跟开挖面。

②浇筑中断:隧道二次衬砌内不允许存在水平接缝和倾斜的接缝,如浇筑砼因故必须中断,则在继续浇筑砼前,先凿除硬化的砼表面的松软层和水泥砂浆薄膜,并将表面凿毛,用压力水冲洗干净,在新浇筑砼之前铺一层2~3cm厚的同标号水泥砂浆,拱部浇筑顺序为从两侧拱脚向拱顶对称进行,间歇及封顶的层面做成辐射状。

③超挖回填:拱脚及墙脚以上1米范围内的超挖,用同级砼回填,其余部分超挖在允许范围内,用与衬砌同级的砼回填;超挖大于规定时,用片石砼或浆砌片石回填。超挖回填不得侵入衬砌断面。

(8)砼脱模养护及质量检查:

①二次衬砌砼强度达到强度要求即可拆模。

②拆模时先拆堵头板,再拆连接件及支撑,然后用垂直与侧向油缸收缩侧模板,垂直起落千斤顶油缸收缩使台车降落处于运行状态。

③清除模板表面粘结的砼,喷涂脱模剂。 ④拆模后砼连续养护不少于7天。

⑤砼质量检查按《技术规范》规定执行,其强度应满足设计要求。 10. 仰拱及砼铺底施工

(1)仰拱开挖在正洞开挖进尺达到一定长度后进行。

(2)砼铺底砼浇筑时采用平板振捣器振捣。砼浇注前首先要把横向盲沟砼管下好,中心水沟或侧沟施工完毕后再浇注仰拱砼,同时,按设计图纸预留出轨道梁基础基坑。

(3)砼铺底施工由洞口向洞内推进浇注,半幅浇筑,严格控制中线和支好纵向模板,模板利用槽钢按设计5米为一节,振捣采用振动梁式振捣器一次成型。浇注铺底砼前先找平,严格控制标高,一定要保证路面铺底砼设计几何尺寸。人工进行表面砼抹平压光。3个小时后开始养护,保持湿度。

11. 隧道施工围岩监控量测 (1)量测的主要项目及方法 ①洞内、外观察

对每个开挖面都要进行地质调查,填写工作面状态记录及围岩类别判定卡,绘出地质描绘图,对特殊不稳定情况,派专人不间断观察。

对开挖后没有支护的围岩主要观测:

a.地质和支护状况观察,节理裂隙发育程度及其方向。 b.周边位移量测、拱顶下沉量测和围岩内应力量测,开挖工作面的稳定状态,顶板有无坍塌现象。

c.地表下沉量测

d.涌水情况:涌水的位置,涌水量、水压等。 e.是否有底板隆起现象。

对开挖后已支护地段围岩动态的观测: a.是否发生锚杆被拉断及垫板脱离围岩现象。

b.围岩与初期支护间的接触应力量测,喷射砼后是否发生裂隙和剥落或剪切破坏。

c.钢拱内力、应变量测,钢拱架有无被压变形情况。

d.锚杆注浆和喷砼。

对洞外进行洞口地面情况、沉陷、边仰坡稳定及地表水渗漏等项目进行观察,并做好记录。

②周边位移量测:

量测隧道断面的收敛情况,包括量测拱顶下沉,净空水平收敛。必要时量测底板鼓起。

拱顶下沉和水平收敛量测断面的间距为:Ⅱ类围岩小于20米。围岩变化处适当加密,在各类围岩的起始地段增设拱顶下沉点1~2个,水平收敛1~2对,发生较大涌水时,Ⅱ类围岩量测断面缩到5~10米,量测频率如下表:

各测点尽可能靠近工作面埋设,一般为0.5~2米,并在下次循环前获得初始读数。初读数在开挖后12h内读取,最迟不超过24h,而且在下一循环开挖前,完成初期变形值的读数。

量测频率表

断面开挖后d数 6d以内 7—12d 13—18d 19d以后 隧道净空位移和拱顶下沉的量测频率如下表: 变形速度 10mm/日以上 10~5mm/日 5~1mm/日 1mm/日以下

测面距工作面距离 0~1B 1B~2B 2B~5B 5B以上 量测频率 1~2次/1日 1次/1日 1次/2日 1次/1周 距开挖工作面距离 0—6m 6—12m 12—18m 18m 量测频率 1—2次/d 1次/d 1次/2d 1次/1周 注:B表示隧道开挖宽度。 指标体系 围岩、支护结点布置图 构状态观测 (2)监控量测管理流程、隧道现场监控量测项目及量测方法及测施工监测 综合判断分析地质预测预报施 工 调整施工顺序,修改支护刚度 隧道现场监控量测项目及量测方法 应急措施 围岩、支护结构,应力应变量测 量测间隔时间 序项目名称 方法及工具 号 布 置 1~15天 16天 3个1~3~1月 个月 个月 以后 岩性、结构面地质和支产状及支护开挖后及初期支1 护状况观裂缝观察或护后进行 察 描述,地质罗盘等 每10~40m一个各种类型收2 周边位移 断面,每断面3~敛计 5对测点 水平仪、水准每10~40m一个3 拱顶下沉 尺、钢尺或测断面 杆 围岩内部地面钻孔中每代表性地段一4 位移(地表安设各类位个断面,每断面设点) 移计 3~5个钻孔 洞内钻孔中围岩内部每5~100m一个安设单点、多5 位移(洞内断面,每断面2~点杆式或钢设点) 11个测点 丝式位移计 每代表性地段一围岩压力各种类型 个断面,每断面6 及两层支压力盒 宜为15~20个护间压力 测点 支柱压力计钢支撑内每10榀钢拱支7 或其他测力力及外力 撑一对测力计 计 每次爆破后进行 1~2 1次1~2 次/天 /2天 次/周 1~2 1次1~2 次/天 /2天 次/周 1~3 次/月 1~3 次/月 同 上 1~3 1~2 1次1~2 次/次/天 /2天 次/周 月 1~3 1 1次1~2 次/次/天 /2天 次/周 月 1~3 1 1次1~2 次/次/天 /2天 次/周 月 支护衬砌内应力、9 表面应力及裂缝量测

各类混凝土内应变计、应每代表性地段一1~3 1 1次1~2 力计、测缝计个断面,每断面次/次/天 /2天 次/周 及表面应力宜为11个测点 月 解除法 (3)量测数据的处理与应用

①及时依据现场量测数据绘制时态曲线和空间关系曲线。 ②对初期的时态曲线进行数据处理,回归分析,推算最终位移,掌握位移变化规律。并与隧道设计规范的洞室允许变形值进行比较。

③在开挖面通过量测断面前后的1~2米以外,当位移-时间曲线出现反弯点时,表明围岩与支护已呈不稳定状态,此时增加量测频率,密切监视围岩动态并加强支护,必要时暂停开挖,进行处理。

④根据位移变化速率判断围岩的稳定性,当变化速度大于1.0~2.0mm/d时需加强支护系统;当变化速率小于0.1~0.2mm/d或拱顶位移速度小于0.1mm/d时,方可二次模筑砼灌注。

⑤根据开挖面的状态,净空水平收敛值,拱顶下沉量及地表下沉量的大小和速率综合判断围岩及支护的稳定性,并及时反馈于施工中。

(4)施工监测管理

施工监控量测结果的及时性和准确性是保证施工的关键,要选择有经验的测量人员,组成固定的监控量测机构,按施工监测管理流程图,把监测的结果尽快地反馈到施工中去。

(5)监控量测中的注意事项

①施工监测采用的机械式仪表和电子仪器,必须确保量测仪表处于良好的使用状态。

②测试前做到:检查仪表设备是否完好,如发现问题及时修理或更换;检查测点是否松动或人为损坏,确定测点完好时方可进行测试工作。

③测试中:按规程操作,每点测三次,取其平均值。如果结果相差较大,检查仪器及测点,重新测量;做好记录,并现场进 行粗略计算,若发现变形较大时,及时通知有关人员。

④测试完毕后,及时进行资料整理,对量测资料进行检查、审核和计算,并将有关数据填入图表,了解数据的变化情况及规律,及时反馈到施工和设计部门。

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