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新建铁路织金至纳雍线站前I标孙家坡一号隧道(DK9+485~DK13+415)实施性施工组织设计编制:审核:批准:编制单位:中铁五局集团织纳铁路工程指挥部编制日期: 2013年1月81
1.编制依据1.1新建织金至纳雍铁路站前工程I标总价承包招标文件;1.2新建织金至纳雍铁路站前工程I标设计图纸及指导性施组,织纳铁路施工有关工期、质量、投资、安全、环保、文明施工的各项管理规定;1.3国家、铁道部、相关部委、地方政府以及总指关于安全、环境保护、水土保持、野生动物保护、劳动保护、医疗卫生保障的法律、法规、条例和实施细则1.4国家及地方关于安全生产和环境保护等方面的法律法规;1.5铁道部颁布的现行设计施工规范、《铁路工程质量验收标准》、《铁路营业线施工及安全管理办法》(铁办[2008]190号)及相关文件;1.6铁路工程《施工组织设计编制管理办法》。1.7国家、铁道部现行的设计、施工、验收所采用的规范、规则和标准。2.编制范围孙家坡一号隧道范围内DK9+485~DK13+415的隧道、大型临时设施以及土建工程引起的过渡工程。3.工程概况及主要工程数量3.1工程概况3.1.1概况新建织金至纳雍铁路孙家坡一号隧道,隧道所在地段线路纵坡为:1915米3‰上坡,400米7‰的下坡,1615米11.52‰的下坡。进口端DK9+485~DK10+166.63段位于R=800的右偏曲线上,DK11+658.43~935.86段位于R=4000m的右偏曲线上,隧道其余段落位于直线上。最大埋深约229m。。设计最高时速120km/h。3.1.2地形地貌隧道位于低中山侵蚀地貌区,西南高东北低,区内海拔1263m-1907m;灰岩露出区局部坡度较陡,近于直立。灰岩段内沟谷深切,局部呈陡立的峡谷地貌。区内植被较发育,多为松木林,缓坡段多为植被覆盖。3.1.3工程地质、水文1)地形地貌孙家坡一号隧道上覆第四系坡残积(Q4de+el)粉质黏土,下伏基岩为二叠系上统龙潭组(P2l+c+d)泥岩、砂岩夹煤层,峨眉山玄武岩(P2β)夹火山角砾岩、凝灰岩、硅质岩,二叠系下统茅口组(P1m81
)灰岩。隧区地质构造复杂,断裂发育。底层岩体破碎,线路大角度穿越构造线。区内地层岩体总体上呈单斜,地层总体上倾向南东(倾向小里程端),倾角小于10°,线路与岩层整体走向一般呈小角度相交。2)不良地质①孙家寨断层:断层和线路大致相交于DK10+257,断层走向为N13°E,断层性质不明,和线路交角约为47°,呈大角度相交。②箐门口断层:与线路相交于DK12+830附近,交角接近垂直,其破碎带及破碎蓄水对洞身有影响。3.2主要工程数量本工程主要工程数量:隧道正洞开挖:Ⅲ级围岩1065米,50233m3,Ⅳ级围岩779米,38311m3,Ⅴ级围岩171米,9798m3。洞内设小避车洞105个,大避车洞兼电缆余长腔26个,电力变压器洞室1个。隧道正洞初期支护:C25喷混凝土:9223.5m3;V级围岩I18型钢拱架219榀,V级围岩格栅钢架450榀;Ф89大管棚:42根/1050米;Ф75中管棚:820根/6560米;Ф42超前小导管(V级围岩):3304根/11599米;Ф25中空锚杆:22879根/63524米;Ф22砂浆锚杆:14756根/44268米;非岩溶段帷幕注浆:Ф75中管棚注浆:107根/4800米。隧道暗洞衬砌:Ⅲ级围岩20877.3m3,Ⅳ级围岩17009.3m3,Ⅴ级围岩8159.6m3。防水板/土工布:75105m2。隧道各段围岩类别如下表:隧道各段围岩类别明细表桩号长度(m)衬砌类型参考图号DK9+485-DK9+50520Vc型复合贰隧(12)0080-25~27、45-48DK9+505-DK9+54944Vc型复合贰隧(12)0080-25~27、45-48DK9+549-DK9+56920Iva型复合贰隧(12)0080-16DK9+569-DK9+879310IIIb型复合贰隧(12)0080-15DK9+879-DK9+94465Iva型复合贰隧(12)0080-16DK9+944-DK10+105161IIIb型复合贰隧(12)0080-15DK10+105-DK10+14439IIIb型复合贰隧(12)0080-15DK10+144-DK10+16319Iva型复合贰隧(12)0080-16DK10+163-DK10+1663Iva型下锚复合贰隧(12)0080-29DK10+166-DK10+19024Iva型一般锚段复合贰隧(12)0080-13DK10+190-DK10+24454Iva型一般锚段复合贰隧(12)0080-13DK10+244-DK10+28036IIIb型一般锚段复合贰隧(12)0080-1281
DK10+280-DK10+2833IIIb型下锚复合贰隧(12)0080-28DK10+283-DK10+439156IIIb型复合贰隧(12)0080-15DK10+439-DK10+50465Iva型复合贰隧(12)0080-16DK10+504-DK10+55450Vc型复合织纳施隧-0713/28、织纳施隧-0714/28DK10+554-DK10+56915Iva型复合贰隧(12)0080-16DK10+569-DK10+799230IIIb型复合贰隧(12)0080-15DK10+799-DK11+099300Iva型复合贰隧(12)0080-16DK11+099-DK11+349250Vb型复合贰隧(12)0080-21、38-40DK11+349-DK11+40051Iva型复合贰隧(12)0080-16DK11+400-DK11+635235Iva型复合贰隧(12)0080-16DK11+635-DK11+64914Iva型复合贰隧(12)0080-16DK11+649-DK11+66516IIIb型复合贰隧(12)0080-15DK11+665-DK11+840175IIIb型复合贰隧(12)0080-15DK11+840-DK11+8433IIIb型下锚复合贰隧(12)0080-28DK11+843-DK11+93087IIIb型一般锚段复合贰隧(12)0080-12DK11+930-DK11+95727IIIb型一般锚段复合贰隧(12)0080-12DK11+957-DK11+9603IIIb型下锚复合贰隧(12)0080-28DK11+960-DK11+97414IIIb型复合贰隧(12)0080-15DK11+974-DK12+249275Iva型复合贰隧(12)0080-16DK12+249-DK12+584335IIIb型复合贰隧(12)0080-15DK12+584-DK12+774190Iva型复合贰隧(12)0080-16DK12+774-DK12+899125Vc型复合织纳施隧-0713/28、织纳施隧-0714/28DK12+899-DK12+93940Iva型复合贰隧(12)0080-16DK12+939-DK13+344405IIIb型复合贰隧(12)0080-15DK13+344-DK13+36925Iva型复合贰隧(12)0080-16DK13+369-DK13+39526Vc型复合贰隧(12)0080-25~27、45-48DK13+395-DK13+41520Vc型复合贰隧(12)0080-25~27、45-484.施工场地布置与临时设施4.1施工组织机构及施工队伍的分布孙家坡一号隧道由中铁五局织纳铁路1标项目经理部二分部、三分部施工。二分部设置在八步乡,负责孙家坡一号隧道进口工区施工,三分部设置在板桥乡红光村,负责孙家坡一号隧道出口工区施工,由项目分部经理、项目分部副、书记、技术主管组成领导层,项目分部设工程技术室、机械物资室、工程试验室等职能部门。二分部下辖两个工区,孙家坡一号隧道进口由二分部隧道四队施工81
,同时兼顾高笕隧道施工;三分部下辖隧道5、6两个隧道队,孙家坡一号隧道出口由三分部隧道6队施工。在队部的统一领导下,按照施工任务划分及施工需要,组建专业施工班组进行施工,确保各管段施工任务安全、优质、高效、按期完成。施工人员配备表序号职务进口进口1项目分部经理1人1人2分部副经理1人1人3技术主管兼质检员1人1人4测量员2人2人5试验员1人1人6安全员1人1人7领工员2人2人8材料员1人1人9开挖班35人30人10支护班16人16人11衬砌班25人25人12运输班14人14人13钢筋班4人4人14木工班2人2人15修理工2人2人16电工2人2人17电焊工2人2人18内燃司机2人2人19其他人员15人15人20合计127122孙家坡一号隧道机械设备配置序号设备名称类型单位进口工区出口工区合计1多功能作业台车自制台44162风钻YT—28台2020753电动空压机20m3台44144柴油发电机400KW台2165变压器1000KVA台2166内燃空压机12m3台43147挖掘机PC330台43118装载机ZLC50台431481
9自卸汽车15T台16146010管棚钻机KR80412台421211湿喷机AL-285台421212喷射砼三联机及机械手30m3/h套21613注浆泵(单双液)KBY—50/70台421214锚孔注浆泵(砂浆泵)辆421215混凝土输送车≥6m3台642016混凝土输送泵60m3/h台441417混凝土搅拌机JS500台441418衬砌台车12m台22819仰拱栈桥≥9m台441620轴流通风机110Kw台441621焊接机自动调温台2134.2临时工程分布及总体设计孙家坡一号隧道大临设施充分考虑了工程分布、队伍部署、任务划分,交通运输条件、用水用电条件、环境条件等因素,以满足施工需要、压缩临建规模、减少临时占地、减少对生态环境影响为原则进行布置,力求经济合理。4.2.1施工便道以既有公路或贯通主干道作为汽车运输通道,再修建引入线至各洞口。施工引入线标准:单车道,路基宽4.5m,路面宽4m;泥结碎石路面;施工便道尽量避开软土地段,必须经过时采取加固措施。孙家坡一号隧道进口及出口工区共计新修便道2.4km,,修筑通往隧道洞口、弃碴场的施工便道,便道采用泥结碎石路面,其中进口工区0.4km,出口工区2km。进口工区修建生活生产用房4栋,出口工区修建生活生产用房3栋。具体见平面布置图。4.2.2隧道弃碴及弃碴场隧道进口弃碴6.3万方,全部运至DK9+800左侧弃碴场,运距2公里;出口弃碴6.87万方,计划弃于DK13+600右侧弃碴场,运距约200米。弃碴场周边按设计要求进行防护,保护环境、水源不受污染。81
出口处设置碎石加工场与片石场,进洞后开挖出的围岩弃碴,经材质检验合格并报监理批准及建指备案后加工用于洞内外施工。4.2.3临时工程数量表序号项目名称位隧道进口隧道出口备注1施工便道m3002000 2扩改施工便道m10000 3变压器台111000KVA2台4发电机组台11200KW2台4电力线m13002000高压线5供水管路m300300 6高压水池座11 7蓄水池个11 8 电动空压机台449生产房屋㎡565735 10生活房屋㎡18361674 11搅拌站座111000升2座5.总体施工方法5.1工区划分根据该隧道的长度、地质条件、工期要求等因素,采用进口,分为进、出口两个工作面同时施工,施工区段为:进口端:DK9+485~DK11+400,共计1915m;出口端:DK11+400~DK13+415,共计2015m;5.2总体施工方法按新奥法组织施工,隧道出渣、进料采用无轨运输方式,实施掘进(钻、爆、装、运)、喷锚混凝土(拌、运、锚、喷)、衬砌(拌、运、灌、捣)三条机械化作业线,施工中采用“少扰动、早喷锚、勤量测、早封闭、严治水”等施工技术措施,并根据现场监控量测结果及时修正钻爆设计参数、调整施工方案和指导隧道施工,确保隧道施工安全、优质、均衡、高效、按期生产。隧道开挖采用钻爆法,光面爆破技术,尽量减少对围岩的扰动,严格控制超挖和欠挖。Ⅲ级围岩采用全断面法开挖。Ⅳ级围岩主要采用台阶法开挖,Ⅴ级围岩主要采用台阶法,个别段落采用台阶加临时仰拱法开挖。出碴采用无轨运输方式,侧翻装载机装碴,自卸汽车运碴。6.施工方法与工艺6.1洞口施工81
洞口施工按照设置截水沟、土石方开挖、边仰坡加固、进洞施工、洞口段衬砌、洞门浇筑的顺序进行。6.1.1洞口施工步骤:①按设计要求结合实际地形进行边仰坡测量放样,据设计措施对边仰坡进行清除②距仰坡刷坡线5m以外施作截水沟,测量放出边沟位置,开挖并浇筑天沟③出口端洞门按设计施工洞口预加固桩,待桩身达到设计强度④洞口上半断面开挖并施做临时锚网喷防护⑤施做洞口段φ89大管棚。⑥暗洞开挖施工6.1.2洞口施工方法:①隧洞门开挖前,首先施工洞口边仰坡外的截、排水沟,。洞门段开挖采用人工配合反铲由上而下进行。遇个别较大孤石或少量硬质岩,风钻打眼、微药量解体,风镐修凿轮廓或非电控制光面爆破,不得扰动边坡,影响边坡稳定。②边仰坡刷坡自上而下分层开挖,每层高度2~3m,分层进行锚杆网喷支护。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。③洞门开挖,尽可能安排在旱季。④出口端预加固桩施工采用人工手持风镐配合挖掘机开挖,遇岩层采用弱爆破法开挖,⑤洞门端墙及翼墙混凝土灌筑采用万能杆件支架和特制模板,洞外自动计量拌和混凝土,混凝土罐车运输混凝土,泵送混凝土入模,插入式振动器捣固,按要求做好圬工的养护工作。洞门端墙及翼墙完成后,人工施做洞口永久防排水系统。6.2隧道正洞开挖支护Ⅳ、Ⅴ级围岩台阶法开挖,锚网喷砼作为初期支护,型钢(格栅)钢架加超前小导管加强支护;V级加强段采用台阶加临时仰拱法开挖,I18工字钢及φ75中管棚加强支护。Ⅲ级围岩采用全断面开挖,锚喷混凝土作为初期支护。在施工中,严格执行“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的施工原则。6.2.1Ⅳ、Ⅴ级围岩开挖支护1)DK10+504-DK10+554及DK12+774-DK12+889段Vc围岩施工施工中,首先在隧道拱部施工φ75中管棚,管棚施工完后按设计注浆加固,然后进行上台阶法(6m)进行洞身开挖,架设型钢拱架、81
上台阶底部采用I18工字钢加喷射砼临时仰拱加强支护,打设拱部注浆锚杆、挂网喷砼进行初期支护,上台阶每循环1.6m,下台阶落底时每循环2.4m。2)Ⅳ、Ⅴ级围岩开挖支护施工中,首先在隧道拱部打设超前小导管,对拱部进行超前预加固,然后在超前小导管的拱圈保护下,根据钢架设计制作情况,台阶上高度5.6米,台阶下部高度3.48米,台阶上部采用较大的断面,不需人工翻碴,全部采用装载机装碴,汽车运碴,有利于加快开挖进度。上台阶法(5.6m)进行洞身开挖,架设格栅钢架、打设拱部注浆锚杆、挂网喷砼进行初期支护,上台阶每循环1.6m,下台阶每循环2.4m。3)Ⅳ、Ⅴ级围岩施工作业程序说明:①超前小导管(中管棚)施工A、搭设工作台,工作台一次搭好,钻孔顺序由高孔位向低孔位进行,以缩短移动钻机与搭设平台的时间,便于钻机定位和定向。B、工作平台整平处理后,画出开挖轮廓线,以保证超前小导管(中管棚)的位置、方向的正确性。C、超前小导管工作面采用4台YT-28风钻平行作业。钻机以10°~15°外插角钻孔完成后,打入超前小导管,环间间距35cm,长度3.5m,纵向相邻两超前小导管的水平搭接长度不小于100cm。D、中管棚工作面采用2台水平钻同时进行施工。钻机以2°-3°外插角钻孔完成后,采用挖机顶管,钻孔完成一根便及时顶管,环向间距50cm,长度8米,对管棚进行奇偶数编号,先对奇数号进行注浆,再对偶数号注浆,注浆过程应达到设计注浆压力或达到设计注浆量。②系统锚杆作业(包括钻孔、注浆工作)钻孔:采用YT-28风钻,水平钻。锚杆:锚杆设于拱部边墙范围内。钻孔垂直于岩面,锚杆的尾端与钢架焊接在一起,注水泥浆。锚杆安装作业应及时进行,并必须加垫板,垫板应与喷层面紧贴。③上台阶开挖超前预支护完成后,用YT-28风钻钻孔,斜眼掏槽方式,非电毫秒雷管微振动控制爆破,循环进尺1.6米。侧翻装载机装碴,15T自卸汽车运输。④上台阶初期支护为充分发挥机械出碴的效率,上台阶开挖高度定为681
m。出碴后初喷混凝土封闭围岩,打设系统锚杆,梅花形布设。安设型钢(格栅)钢架,挂设钢筋网片。喷射混凝土采用湿喷方式,复喷分层达到设计厚。⑤下台阶开挖采用YT-28风钻对左半幅石方进行钻眼,装药采用自制移动装药平台装药,非电毫秒雷管微振动控制爆破,循环进尺2.4米。⑥下台阶施工支护初喷,打设边墙锚杆,安设下部边墙钢架,挂网复喷至设计厚度。循环时间:在围岩稳定、抗压强度较大的地段,Ⅳ级围岩采用全断面开挖,计划每循环进尺2.8m,每循环用时13.5小时,综合上下台阶和全断面两种形式,每循环平均用时18.5小时,平均每日进尺3.6m,考虑超前地质预报所用时间和各工序之间相互衔接、干扰以及其它因素所要耗费的时间,每月按25天计算,月进尺可完成90m。Ⅴ级围岩全部台阶法开挖,上、下台阶平均每循环用时24小时,平均每日进尺2.4m,考虑短台阶开挖带来的较大影响以及其他因素所要耗费的时间,每月按20天计算,月进尺可完成48m。6.2.3Ⅲ级围岩开挖支护Ⅲ级围岩主要处于隧道的中部,埋深大,岩性脆,强度高,本隧道Ⅲ级围岩长度为2000m,其施工进度直接影响着总工期。施工中采用全断面控制爆破施工,Ⅲ级围岩拱部预留沉落量5cm(可根据量测做适当调整)。施工作业程序说明:①开挖:采用YT-28风钻钻孔,非电毫秒雷管微差起爆,全断面微振动控制爆破,循环进尺3米。②初期支护钻孔:采用YT-28风钻,水平钻。锚杆:锚杆设于拱部边墙范围内。钻孔垂直于岩面,Ⅲ级围岩系统锚杆为Φ22(Φ22)中空组合锚杆,L=3.0m,梅花形布置。锚杆安装作业应及时进行,并必须加垫板,垫板应与喷层面紧贴。喷射混凝土采用湿喷方式,喷射厚度Ⅲ级围岩为8cm。③出碴运输:采用侧翻装载机装碴,15T自卸汽车运输。6.2.3.1全断面光面爆破施工工艺81
本隧道Ⅲ级围岩段采用全断面光面爆破施工,工艺流程见全断面光面爆破施工工艺框图(如下)循环时间:计划Ⅲ级围岩开挖每循环进尺3m,每循环用时13.5h,平均每日进尺5.3m,超前地质预报所用时间和各工序之间相互衔接、干扰以及其它因素所要耗费的时间,每月按25天计算,月进尺可完成133m。3)钻眼作业要求掏槽眼:深度、角度按设计施工,眼口排距、行距误差均不得大于5cm。辅助眼:深度、角度按设计施工,眼口排距、行距误差均不得大于10cm。接风水管超前探孔测量布眼钻眼装药爆破通风排烟处理危石出碴喷锚支护台车及人员后撤下一个循环装载机汽车就位光面爆破工艺流程图钻眼台车就位地质超前预报、监控量测、瓦斯检测81
周边眼:开眼位置在设计断面轮廓线上,允许轮廓线调整,其误差不得大于5cm;炮眼方向可以3~5%斜率外插,眼底不超出开挖断面轮廓线10cm,最大不超过15cm。内圈炮眼至周边眼的排距误差不大于5cm,炮眼深度超过2.5m时,内圈炮眼与周边眼用相同的斜率钻眼。钻眼完毕,按炮眼布置图进行检查并作好记录,有不符合要求的炮眼应重钻,经检查合格后才可装药起爆。装药前应将炮眼内泥浆、石粉吹洗干净。所有装药的炮眼均应堵塞炮泥,周边眼的堵塞长度不宜小于30cm。对风枪手和爆破工定位钻孔,定眼装药。4)技术措施开挖施工要贯彻快速掘进的原则,抓好钻眼爆破和装碴运输两大环节。采用先进、配套的施工机械,搞好工序衔接和运输的调度组织,充分发挥机械效率,加强机械使用管理,搞好机械的保养、维修。根据围岩变化情况和实际爆破效果及时修正爆破参数,不断优化和完善爆破设计,并严格按要求操作,搞好光面爆破,采用微震动控制爆破技术,以减轻对围岩的扰动,81
减少超欠挖,提高爆破效果。初期支护紧跟开挖工作面及时施作,切实搞好初期支护和施工监测。挂网应在初喷砼及施作锚杆后进行,钢筋网宜预制电焊成网片后安设,以节省挂网时间,钢筋网要紧贴岩面,并与邻近锚杆联接牢固。系统锚杆在开挖台车钻爆破眼时一并钻好眼孔,其间距、孔深应符合设计要求,并尽量垂直岩层层理。喷射混凝土采用先进的湿喷法作业,必须时出碴前进行初喷,喷射混凝土的质量须严格控制。局部围岩松散、破碎地段,应加强初期支护,采用超前锚杆,防止坍方、支护失稳。隧道施工中采用综合防尘措施,湿式凿岩、水幕降尘、放炮后喷雾洒水、出碴前水淋石碴、空气净化、个人佩带防尘口罩等,以改善作业环境。隧道掘进到剩余30m开挖时,两端掘进时,一端放炮爆破前必须通知另一端,撤出其掘进面及附近作业人员,放炮检查后认为安全时才准作业。最后剩余15m开挖时,停止一端掘进,从另一端掘进贯通,但掘进端每次放炮爆破时必须通知另一端,撤出其掘进面及附近作业人员,最后贯通时的一、二次爆破作业,起爆时必须通知另一端,撤出其洞内所有作业人员,以确保安全。6.2.4变断面、变工法地段的衔接施工本标段在隧道进口端由明挖断面进入暗挖开挖面,隧道中部由于地质构造影响,围岩类别多变,断面形式较多,断面之间工法转换频繁,给施工造成困难。具体施工方法如下:1)明挖断面与暗挖断面衔接施工明挖断面开挖后,及时对边仰坡进行喷锚支护。在洞口施作2m护拱,搭建施工平台进行大管棚施工,按台阶法开挖拱部土石方,循环进尺1.6m,开挖完成后立即架设钢架,打设锚杆、挂网、喷混凝土等形成初次支护体系,开挖隧道上部断面。2)台阶法与全断面法之间的工法衔接Ⅳ、Ⅴ级围岩采用台阶法施工,Ⅲ级围岩采用全断面法施工,当围岩破碎、不宜采用全断面法施工时,先按台阶法开挖拱部并进行临时支护,同时按台阶法作业程序进行下半断面的开挖支护,即可由全断面法转入台阶法施工。当围岩逐渐变好,向Ⅲ级围岩过渡时,拱部开挖仍然继续进行,此时加快下台阶开挖进度,尽快赶上上台阶。若上、下台阶发生施工干扰时,以下台阶施工为主,下台阶赶上上台阶后转为全断面法施工。81
6.2.5附属洞室开挖支护隧道附属洞室开挖滞后主洞掌子面一定距离,采用YT-28风枪人工钻孔,光面爆破,非电毫秒雷管网络起爆,施工前根据围岩级别及洞室类型进行钻爆设计,并根据现场实际情况进行调整。附属洞室采用与主洞相同的支护,在附属洞室与正洞连接处加强支护,以确保安全。6.2.6接触网锚段开挖支护本隧道DK10+163~+283、DK11+840~+960段设置非绝缘下锚段2处。开挖:接触网锚段分下锚段与一般锚段开挖施工。下锚段开挖按正洞开挖后扩挖形成,与正洞同时进行施工,采用YT-28凿岩机人工钻孔扩挖,开挖作业流程与对应的各级围岩正洞施工相同。一般锚段开挖,首先对变断面处进行加强加固,开挖与正洞同时进行,开挖作业流程与对应的各级围岩正洞施工相同。支护:下锚段扩挖后,对变断面处及时进行支护加强,径向锚杆采用中空注浆锚杆,其它支护与一般锚段支护施工相同。6.3砂浆锚杆施工工艺孙家坡一号隧道Ⅲ级围岩地段采用喷射混凝土、拱部φ22中空注浆锚杆、边墙φ22mm砂浆锚杆、钢筋网片联合支护,Ⅳ级围岩地段采用喷射混凝土、拱部φ25中空注浆锚杆、边墙φ22mm砂浆锚杆、格栅钢架、钢筋网片联合支护,Ⅴ级围岩地段采用喷射混凝土、拱部φ25中空注浆锚杆、边墙φ22mm砂浆锚杆、钢筋网片、格栅钢架,间距0.8m/榀;Ⅴ级加强地段采用喷射混凝土、拱部φ22中空组合锚杆、边墙φ22mm砂浆锚杆、钢筋网片联合支护,全断面设I18型钢钢架,间距0.8m/1榀。砂浆锚杆施工工艺框图见下页6.3.1锚杆锚杆材料选用22MnSiφ22mm螺纹钢筋。6.3.2钻孔采用YT-28型风钻。孔眼间距、深度和布置符合设计参数的要求,钻孔方向垂直于岩层层面。6.3.3锚固材料浸水采用早强型锚固材料。锚固卷浸水前上端扎3~5个小孔(孔径1mm)。浸水时间约为1~1.5min。使锚固卷中的空气被挤排出,直到小孔不冒泡即浸水结束。81
6.3.4锚杆体的安装方法眼孔用高压风吹净后,将浸好水的几个锚固卷装入眼内,用木棍送至眼底。将锚杆插入,其位置尽量居中,端部外露长度为5~15cm。砂浆锚杆施工工艺框图钻孔YT28风钻检查清孔风动搅拌机结束施工准备锚杆加工检查高压风送锚固卷浸药包推进锚杆、搅拌锚固卷锚杆拉拔试验锚固剂达到强度81
锚杆的端头制成Y字型,锚杆头最大宽度与锚固剂直径大致相等。将锚杆插入锚固卷底部后,用TJ-9型风动搅拌机(或电钻改装)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锚固卷,使水泥浆获得良好的和易性。水泥浆如沿孔壁溢流,孔口用纸堵塞。6.4φ22mm中空组合锚杆施工工艺6.4.1φ22中空组合锚杆构造中空组合锚杆由中空锚杆杆体经专门的连接段与实心锚杆杆体连接组合构成,中空锚杆体部分外径30mm,壁厚5mm,可与注浆胶管套接。实心锚杆体部分为φ22mm螺纹钢。联结套:为使锚杆能边钻进边加长到设计长度,使用联结套。6.4.2φ22中空组合锚杆功能锚杆与钢架构成初期支护系统,且有较好的扩散半径,可以使注浆混凝土在锚杆周边形成一个圆柱形固结体,使锚杆之间的破碎岩体固结。6.4.3注浆浆液配比:1:1水泥砂浆,水灰比0.38~0.45。在施工中,根据地质情况现场试验调整参数。注浆:用塑胶泥封堵杆体周围及孔口,工作面上的裂纹也用塑胶泥封堵。管端外露20cm,以便安装注浆管。采用定量注浆,控制进浆速度,一般每根导管控制在30L/min以内,即每孔注入0.302m3浆液。注浆最高压力严格控制在0.5MPa以内,以防压裂工作面。每根导管内注浆量由计算确定,若压力上升,流量减少,虽然注浆量未达到计算值,但孔口压力已达到0.5MPa也应结束注浆。注浆结束后及时清洗泵、阀门和管路,保证机具完好,管路畅通。φ22中空注浆锚杆施工工艺框图锚杆加工钻孔清孔打入锚杆注浆结束施工准备杆体检查、加工止浆塞加工吹管垫板加工注浆泵配浆安装止浆塞、垫板、螺帽高压风锚头加工81
6.5超前小导管预注浆施工工艺6.5.1超前小导管注浆工艺流程(见下图)6.5.2小导管制作小导管采用φ42mm钢管加工制成。前端封闭并制成尖锥状,以便顺利插入已钻好的导管孔内。当围岩松软时,用锤击直接打入。6.5.3注浆材料注浆材料采用双浆液。水灰比为0.8∶1~1∶1,水泥浆与水玻璃体积比为1∶0.6~1∶1,施工中根据地质情况和现场试验调整配比参数。超前小导管注浆工艺施工前准备钻孔安设小导管机具设备检修备料吹管顶入管路压水试验注浆结束配浆记录分析安设注浆管路试验81
6.5.4小导管安设先用YT-28风钻钻孔。钻孔直径为42~50mm,并用吹管将砂石吹出。然后用带冲击的YT-28风钻将小导管顶入孔中,或直接用锤击插入钢管。最后用塑胶泥(水玻璃拌合P.O42.5水泥)封堵导管周围及孔口,同时将工作面上的裂缝封堵。导管外露20cm,安装注浆管路。6.5.5注浆注浆口最高压力严格控制在0.5MPa以内,以防压裂工作面。同时控制进浆速度,一般每根导管双液总进量控制在30L/min以内。每根导管内注浆量由计算确定,若压力上升,流量减少,虽然注浆量未达到计算值,但孔口压力达到0.5MPa时也结束注浆。6.6大管棚及中管棚施工工艺6.6.1大管棚设计本线在隧道进出口明暗交界处设计超前大管棚,DK10+504-DK10+554段及DK12+774-DK12+889段设置中管棚。设计参数:①导管规格:外径89mm、108mm等,壁厚满足设计要求;②管距:环向间距40cm;③倾角:外插角1°~3°为宜,可根据实际情况作调整;81
④注浆材料:M20水泥浆或水泥砂浆;⑤设置范围:拱部120°~135°范围;⑥长度:10~40m。6.6.2管棚施工1)施作护拱①混凝土护拱作为长管棚的导向墙,在开挖廓线以外拱部120o~135°范围内施作,断面尺寸为1.0×1.0m,护拱内埋设钢筋支撑,钢筋与管棚孔口管连接成整体。导向墙环向长度可根据具体工点实际情况确定,要保证其基础稳定性。②孔口管作为管棚的导向管,它安设的平面位置、倾角、外插角的准确度直接影响管棚的质量。用经纬仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置;用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角;用前后差距法设定孔口管的外插角。孔口管应牢固焊接在工字钢上,防止浇筑混凝土时产生位移。2)搭建孔平台安装钻机 ①钻机平台用钢管脚手架搭设,搭设平台应一次性搭好,钻孔由1~2台钻机由高孔位向低孔位进行。②平台要支撑于稳固的地基上,脚手架连接要牢固、稳定,防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移而影响钻孔质量。③钻机定位:钻机要求与已设定好的孔口管方向平行,必须精确核定钻机位置。用经纬仪、挂线、钻杆导向相结合的方法,反复调整,确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。3)钻孔①为了便于安装钢管,钻头直径采用Φ108mm或127mm。②岩质较好的可以一次成孔。钻进时产生坍孔、卡钻时,需补注浆后再钻进。③钻机开钻时,应低速低压,待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。④钻进过程中经常用测斜仪测定其位置,并根据钻机钻进的状态判断成孔质量,及时处理钻进过程中出现的事故。⑤钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。⑥认真作好钻进过程的原始记录,及时对孔口岩屑进行地质判断、描述,作为洞身开挖时的地质预测预报参考资料,从而指导洞身开挖。4)清孔验孔①81
用地质岩芯钻杆配合钻头进行反复扫孔,清除浮渣,确保孔径、孔深符合要求,防止堵孔。②用高压风从孔底向孔口清理钻渣。③用经纬仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。5)安装管棚钢管①钢管在专用的管床上加工好丝扣,导管四周钻设孔径10~16mm注浆孔(靠孔口2.5m处的棚管不钻孔),孔间距15~20cm,呈梅花型布置。管头焊成圆锥形,便于入孔。②棚管顶进采用装载机和管棚机钻进相结合的工艺,即先钻大于棚管直径的引导孔(Φ108mm或Φ127mm),然后用装载机在人工配合下顶进钢管。③接长钢管应满足受力要求,相邻钢管的接头应前后错开。同一横断面内的接头数不大于50%,相邻钢管接头至少错开1m。6)注浆①安装好有孔钢花管、放入钢筋笼后即对孔内注浆,浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。②注浆材料:注浆材料为M30水泥浆或水泥砂浆。③采用注浆机将砂浆注入管棚钢管内,初压0.5~1.0MPa,终压2MPa,持压15min后停止注浆。注浆量应满足设计要求,一般为钻孔圆柱体的1.5倍;若注浆量超限,未达到压力要求,应调整浆液浓度继续注浆,确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙充填饱满。注浆时先灌注“单”号孔,再灌注“双”号孔。6.6.3施工控制要点1)钻孔前,精确测定孔的平面位置、倾角、外插角,并对每个孔进行编号。2)钻孔外插角1°~3°以为宜,工点应根据实际情况作调整。钻孔仰角的确定应视钻孔深度及钻杆强度而定,一般控制在1°~1.5°。施工中应严格控制钻机下沉量及左右偏移量。3)严格控制钻孔平面位置,管棚不得侵入隧道开挖线内,相邻的钢管不得相撞和立交。4)经常量测孔的斜度,发现误差超限及时纠正,至终孔仍超限者应封孔,原位重钻。5)掌握好开钻与正常钻进的压力和速度,防止断杆。6.7洞门预加固桩施工工艺6.7.1施工工艺1)工艺流程81
放线定桩位及高程→开挖第一节桩孔土方→支护壁模板放附加钢筋→浇筑第一节护壁混凝土→检查桩位(中心)轴线→安装提升机具→安装吊桶、照明、活动盖板、水泵、通风机等→开挖吊运第二节桩孔土方(修边)→先拆第一节支第二节护壁模板(放附加钢筋)→浇第二节护壁混凝土→检查桩位(中心)轴线→逐层往下循环作业→开挖扩底部分→检查验收→绑扎钢筋笼→放混凝土溜筒(导管)→浇筑桩身混凝土(随浇随振)2)挖孔桩开挖①放线定桩位及高程:测量放样,开挖桩顶以上土石方,形成工作面。根据设计孔桩位置定出孔位,放出挖孔边线。孔位线定好之后,必须经有关部门和监理进行复查,办好预检手续后开挖。②开挖第一节桩孔土方:开挖桩孔应从上到下逐层进行,先挖中间部分的土方,然后扩及周边,有效地控制开挖孔的截面尺寸。每节的高度1m。③护壁模板采用拆上节、支下节重复周转使用。模板之间用卡具、螺栓连接固定,必要时,用槽钢或角钢做成内侧斜支撑,防止内模因受涨力而变形。④第一节护壁要高出地坪300mm,便于挡土、挡水。桩位轴线和高程均应标定在第一节护壁上口。⑤护壁采用C20钢筋砼现浇,厚0.3m,每节1m,接头不要留在岩石分层、土石分界或土层分界处,必要时调整护壁长度错开分界面,以确保施工安全。⑥浇筑第一节护壁混凝土:桩孔护壁混凝土每挖完一节以后应立即浇筑混凝土。人工浇筑,人工捣实,确保孔壁的稳定性。⑦检查桩位(中心)轴线及标高:每节桩孔护壁做好以后,必须将桩位十字轴线和标高测设在护壁的上口,然后用十字线对中,吊线坠向井底投设,检查孔壁尺寸及垂直平整度。随之进行修整,井深必须以基准点为依据,逐根进行引测。保证桩孔轴线位置、标高、截面尺寸满足设计要求。⑧安装提升机具:第一节桩孔成孔以后,即着手在桩孔上口安装提升机具。要求提升机具稳定、牢固,地面运土用手推车或翻斗车。⑨安装吊桶、照明、活动盖板、水泵和通风机。a在安装吊桶时,注意使吊桶与桩孔中心位置重合,作为挖土时直观上控制桩位中心和护壁支模的中心线。b井底照明必须用低压电源(36V、100W)、防水带罩的安全灯具。桩口上设围护栏。81
c当桩孔深大于20m时,应向井下通风,加强空气对流。必要时输送氧气,防止有毒气体的危害。操作时上下人员轮换作业,桩孔上人员密切注视观察桩孔下人员的情况,互相响应,切实预防安全事故的发生。d当地下水量不大时,随挖随将泥水用吊桶运出。地下渗水量较大时,吊桶已满足不了排水,先在桩孔底挖集水坑,用高程水泵沉入抽水,边降水边挖土,水泵的规格按抽水量确定。应日夜三班抽水,使水位保持稳定。地下水位较高时,应先采用统一降水的措施,再进行开挖。e桩孔口安装水平推移的活动安全盖板,当桩孔内有人挖土时,应掩好安全盖板,防止杂物掉下砸人。无关人员不得靠近桩孔口边。吊运土时,再打开安全盖板。⑩开挖吊运第二节桩孔土方(修边),从第二节开始,利用提升设备运土,桩孔内人员应戴好安全帽,地面人员应拴好安全带。吊桶离开孔口上方1.5m时,推动活动安全盖板,掩蔽孔口,防止卸土的土块、石块等杂物坠落孔内伤人。吊桶在小推车内卸土后,再打开活动盖板,下放吊桶装土。3)护壁施工①先拆除第一节支第二节护壁模板,加放钢筋,护壁模板采用拆上节支下节依次周转使用。如往下孔径缩小,应配备小块模板进行调整。模板上口留出高度为100mm的混凝土浇筑口,接口处应捣固密实。拆模后用混凝土或砌砖堵严,水泥砂浆抹平,拆模强度达到1MPa。②浇筑第二节护壁混凝土:混凝土用串桶送来,人工浇筑,人工插捣密实。混凝土可由试验确定掺入速凝剂,以加速混凝土的硬化。③检查桩位中心轴线及标高:以桩孔口的定位线为依据,逐节校测。④逐层往下循环作业,将桩孔挖至设计深度,清除虚土,检查土质情况,桩底应支承在设计所规定的持力层上。孔内地下水较多,应有水泵抽水,防止地下水浸泡孔壁,造成塌孔。。⑤到岩体需要爆破时,应严格控制爆破装药量,孔口应设置挡护装置,以保证施工安全。4)为了确保施工安全,提高生产效率,孔内爆破应注意以下事项:①、孔内必须打眼放炮,严禁裸露药包。对于软岩石炮眼深度不超过0.8m,对于硬岩石炮眼深度不超过0.5m。炮眼数目、位置和斜插方向,应按岩石断面方向来定,中间一组集中掏心,四周斜插挖边。81
②、严格控制用药量,以松动为主。③、炮眼附近的支撑应加固,以免支撑炸坏引起坍孔。④、孔内放炮后应迅速排烟。采用用高压风管放入孔底,促进空气的对流。⑤、当孔深大于10m时,每次放炮以后立即测定孔内有毒气浓度,采用将敏感强的小动物先掉入孔底考验,数分钟后取出观察,如其活动正常,人员方可下孔施工。5)成孔后必须对桩身直径、孔底标高、桩位中线、井壁垂直、虚土厚度进行全面测定。做好施工记录,办理隐蔽验收手续。6.7.2钢筋制作与安装1)钢筋的保护与储存钢筋存储时置于地面以上的平台、垫木上,并必须使其不受机械损伤及由于暴露而产生锈蚀和表面破损;安装后的钢筋,其表面无灰尘、锈蚀、松散锈皮、油漆、油脂、油或其他杂物。2)钢筋的加工钢筋调直采用冷拉的方法进行,Ⅰ级钢筋的冷拉率不大于2%,Ⅱ级钢筋的冷拉率不大于1%;钢筋的截断及弯曲工作均应在工地场地内进行,钢筋的弯曲采用冷弯的方法。3)钢筋的安装①有钢筋应准确安设,当浇注混凝土时,用支撑将钢筋结构固定,以保证钢筋在施工过程中不会发生移动。固定后的钢筋必须紧密的系在一起,不允许在浇注混凝土时安设或插入钢筋。②为使钢筋笼放入孔时不靠孔壁而具有不少于7cm的保护层,在钢筋笼上每隔2m沿周边均焊接8根“钢筋耳环”,每边2根。③筋的“耳环”间距在纵横向均不得大于2m;不得使用卵石、碎石、木块及金属等其他材料作为钢筋的垫块。④接接头在同一截面上的钢筋接头截面不大于钢筋总截面的50%,接头应错开布置,两焊接接头错开距离均不得小于1.0m。⑤筋绑扎完成后,预埋声波透射法金属声测管,详见“贵广施路专-27”须经监理工程师检查签认后,才能浇注混凝土。4)钢筋接头处理81
桩基钢筋接头采用焊接方法进行施工,其搭接长度按规范设置,I/II级钢筋单面焊搭接长度不小于10d,双面焊不小于5d;III级钢筋双面帮条焊不小于5d,并使接头交错处理。5)钢筋笼的安装钢筋笼在地面焊接,接头数按50%错开,以确保钢筋位置正确,保护层厚度符合要求。钢筋骨架绑扎完成后要再次校核钢筋骨架中心并固定,是否与桩位中心的偏差在允许范围内,如不是需进行调整。6.7.3混凝土的灌注:1)用溜槽加串桶向桩孔内浇筑混凝土。混凝土的落差大于2m,桩孔深度超过12m时,宜采用混凝土导管浇筑。浇筑混凝土时应连续进行,分层振捣密实。一般第一步宜浇筑到扩底部位的顶面,然后浇筑上部混凝土。分层高度以捣固的工具而定,但不宜大于1.5m。2)当孔内渗水较快时,但不能快速抽干渗水的桩孔,采用简易导管方法施工。在桩基挖孔工作平台上,用钢管搭设一个高6m以上,能支撑1-2t重的简易工作架,按灌注水下混凝土的方法,安好导管和漏斗(能容0.2m3混凝土的小漏斗,不放球)。将导管插入到桩孔底部不留空位,上部用导链悬挂在简易工作架上,混凝土浇注的准备工作就绪,用潜水泵进行孔内抽水,当抽水到孔内水深只剩10cm左右时,提出潜水泵,立即向漏斗和导管内泵送混凝土,待导管内混凝土充满到漏斗面上时,用导链将导管出口,使导管内混凝土迅速填充孔底并上升包围住导管提升20cm,继续浇灌混凝土,当混凝土不再向孔底流动而上升到漏斗面上时,提升导管,使混凝土继续灌注,依照此方法循环,当到一定高度时(接近导链顶),就拆除上一节导管,随着混凝土表面积水,使用插入式振动器对混凝土表面加以振动,清除表面浮浆。此法留的桩头较短,混凝土的坍落度应控制在16-18cm左右。3)当渗水量很大(>6m3/min时),抽水施工有困难时,应采用钻孔灌注桩的水下混凝土浇注法施工。6.7.4施工注意事项1)预加固桩施工应先开挖桩顶以上土石方,形成工作面,然后开挖桩孔,隔桩开挖,护壁要及时跟进;桩身砼应及时连续不间断浇筑,避免形成相对软弱面;待桩身砼强度达到设计要求的70%后方可开挖桩前土石方,严禁超前开挖后施工桩。2)护壁桩孔第一节护壁应高出地面20cm,护壁砼应紧贴围岩,浇筑前清除护壁上的松动石块及浮土;在承受推力较大的护壁和孔口加强衬砌的砼中应补加钢筋。在围岩松软破碎和有滑动面的节段,应在护壁内顺滑坡方向用临时横撑加强支护,并注意观察其受力情况,当发现横撑受力变形,破损失效时,孔下施工人员必须撤离。81
3)每挖完一节,必须根据桩孔口上的轴线吊直、修边、使孔壁保持上下顺直。4)孔壁坍塌:因桩位土质不好,或地下水渗出而使孔壁坍塌。开挖前应掌握现场土质情况,错开桩位开挖,缩短每节高度,随时观察土体松动情况,必要时可在坍孔处用砌砖,钢板桩、木板桩封堵;操作进程要紧凑,不留间隔空隙,避免坍孔。5)孔底残留虚土石太多;成孔、修边以后有较多虚土、碎石,未认真清除。在放钢筋笼前后均应认真检查孔底,清除虚土杂物。必要时用水泥砂浆或混凝土封底。6)孔底出现积水:当地下水渗出较快或雨水流入,抽排水不及时,就会出现积水。开挖过程中孔底要挖集水坑,及时下泵抽水。如有少量积水,浇筑混凝土时可在首盘采用半干硬性的,大量积水一时又排除困难的情况下,则应用导管水下浇筑混凝土的方法,确保施工质量。7)浇筑混凝土需分层浇筑、分层振捣、连续作业。必要时用铁管、竹杆、钢筋钎人工辅助插捣,以补充机械振捣的不足。8)钢筋笼应在专用平台上加工,主筋与箍筋点焊牢固,支撑加固措施要可靠,吊运要竖直,使其平稳地放入桩孔中,保持骨架完好。9)施工应该先施工天沟,做好地面截排水工程,严禁边坡被水浸泡。6.8格栅钢架制安施工工艺本隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩地段采用格栅钢架结合锚网喷的加强支护型式。型钢钢架用I18工字钢、格栅钢架由HRB335及Q235钢筋加工制成,整个钢架由五片组成,采用螺栓联接。1)工艺流程图欠挖处理前期准备,钢拱架、钢筋加工测量定位断面检查不合格架立就位锚杆锁定、系统锚杆施作设置纵向连接钢筋、安设钢筋网喷混凝土结束注浆泵等就位合格81
2)现场制造按设计图放大样,放样时根据工艺要求预留焊接收缩余量,型钢冷弯成形,要求尺寸准确,弧形圆顺。工字钢按照钢材质量证明书进行复检,有锈蚀的钢材禁止使用,对轻微浮锈油污等应清除干净并应对焊点进行拼防锈处理,焊接完毕后清除熔碴及金属飞溅物,不允许出现漏焊和假焊现象。加工后进行试拼,其允许误差:沿隧道周边轮廓不应大于3厘米,钢架由拱部,边墙各单元钢构件拼装而成,各单元之间用螺栓连接,螺栓孔眼中心间公差不超过±0.5厘米。钢架平放时平面翘曲应小于±2厘米。3)钢架安装保证钢架置于稳定的地基上,垂直于隧道中线,钢架间距及其横向位置和高程的允许偏差为±50mm,倾斜度允许值为于±2度。在安设过程中当钢架和初喷面之间有较大的空隙时应设骑马垫块,钢架与围岩(或垫块)接触间距不应大于50厘米。为增强钢架的整体稳定性,将钢架与锚杆焊接在一起,各种钢架设纵向连接钢筋,其直径为φ22,纵向连接钢筋按环向间距1米设置。为使钢架准确定位,钢架架设前均需预先打设定位筋,系筋一端与钢架焊接在一起,另一端锚入围岩中0.5~1米并用砂浆锚固,当钢架架设处有锚杆时应尽量利用锚杆定位。钢架架立后应尽快施作砼,并将钢架全部覆盖,使钢架与喷砼共同受力,喷射砼应分层进行,每层厚度5~6cm左右,先从拱脚或墙脚向上喷射以防止上部喷射料虚掩拱脚(墙脚)而不密实,强度不够,造成拱脚(墙脚)失稳。钢架安装完后喷射混凝土前应经监理检查合格并签证。6.9钢筋网片钢筋网片用φ6或φ8钢筋在洞外制作,网格间距25×25cm或20×20cm,网格结点焊接或绑扎,钢筋网片挂设要密贴初喷砼面,并与锚杆焊成一体,网片重量应控制在25kg,用在墙部网片一侧带钩(如下图),从上而下方便挂钩。81
网片安装完后喷射混凝土前应经监理检查合格并签证。初喷砼岩面钢筋网钢筋网6.10喷射混凝土施工工艺喷射混凝土施工工艺框图砂预拌1分钟速凝剂搅拌机砼运输罐车湿喷机喷嘴碎石水泥受喷面水配合比选定掺加剂6.10.1原材料的选定水泥:普通硅酸盐42.5水泥;砂:筛分合格的机制砂;小碎石:粒径5~16mm石灰岩;水:清洁的工程用水;速凝剂:满足设计要求。所有施工用材料均由局指挥部统一招标购买,并经监理工程师见证取样检测合格后方可用于施工。6.10.2喷射前的准备工作清除开挖面的浮石和墙角的岩碴、堆积物,处理好岩面。检查开挖断面尺寸,拆除障碍物,必要时安设工作平台,用高压风冲洗受喷面。81
受喷面滴水部位埋设导管排水,导水效果不好的含水层设盲沟排水,对淋水处设截水圈排水。严格控制喷射砼厚度,埋设控制喷射混凝土厚度的标志。喷射作业前,对机械设备、风、水管路和电线路等进行全面检查及试运转。混凝土在洞口搅拌站进行,采用混凝土输送车运输,湿喷机喷射。6.10.3喷射砼施工C25喷射混凝土采用湿喷法施工,作业前检查开挖断面,消除欠挖。Ⅱ级围岩段,没有网片,喷射作业一次喷射完成,达到设计厚度。喷射作业应分层完成,先初喷4厘米厚混凝土,在挂完网片安装完锚杆后,再复喷到设计厚度。喷射作业分片进行,喷射砼顺序应先墙后拱,在边墙部份为自下而上,从左到右或从右到左,并注意呈旋转轨迹运动,一圈压半圈,纵向按顺序进行,旋转半径一般为15cm,每次蛇行长度为3~4m,在前一层混凝土终凝后进行复喷。在拱部拱脚至拱腰处,自下而上。拱腰至拱顶由里(有砼处)向外喷射砼进行。当岩层松软易坍方时,适时加以调整,喷射作业应紧跟作业面,初喷应先拱后墙,复喷应先墙后拱喷头与受喷面垂直,保持0.6~1.0m的距离。严格控制喷射砼的平整度,局部超挖部分用喷射砼补平,外露锚头应切除,并用水泥砂浆抹平。岩面不平时,先喷凹处找平。喷射砼时,其喷射砼速度不宜太慢或太快,。喷射顺序自下而上。作业开始时,先送风、后开机,再给料,结束时先停料,再停风。机器正常运转时,连续均匀地向喷射机供料,料斗内保持足够的存料。喷射机工作风压满足喷头处的压力。喷射作业完毕或因故中断时,将喷射机和输料管内的积料清除干净。5)劳动力组织名称人数班长1人搅拌机司机1人搅拌机上料2人汽车司机2人喷射手2人喷射司机1人修理工1人共计10人81
2)机械设备序号机械名称型号规格单位数量1湿式喷射机TK961台22砼拌和机JS1000台23砼罐车6m3台24电动空压机4L-0/820m3台16.10.4喷射混凝土的质量控制①按规范检查喷射表面,是否有松动、开裂、下坠、滑移等现象,如有及时清除重喷。②喷体达一定强度后可用锤击听声,对空鼓脱壳处及时进行处理。③钻眼量测,厚度不够处补喷。④及时测定回弹率和实际配合比,以指导下步施工。⑤作喷体试件进行力学试验。6.11结构防排水施工隧道防排水一般地段采用“防、截、排、堵相结合,因地制宜,综合治理”的原则。隧道二次衬砌背后环向采用φ50mm软式透水盲管,每隔10m设一环;纵向在隧道两侧侧沟泄水孔标高处设贯通的两条φ80mm软式透水管盲沟。纵、环向盲沟用三通连接,设于二次衬砌与拱墙初期支护之间。隧道采用全封闭防水系统,初期支护与二次衬砌间铺设复合式防水板。防水板施工采用吊挂式无钉铺工艺。施工时,先沿隧道纵向平行于隧道中线布设吊挂铁丝,间距0.9m,然后将防水板吊挂在布设的铁丝上。防水板搭接采用粘合方式,搭接长度10cm。衬砌混凝土施工缝处按设计要求设置遇水膨胀止水带或遇水膨胀止水条,间距12m。明洞部分:拱部设甲种防水层,拱脚设纵向排水管,边墙设竖向排水管。明洞结构在土石回填后,铺设隔水层,隔水层优先选用粘土层,在粘土取材困难时,选用复合隔水层。6.11.1防水板施工工艺在初期支护和二次衬砌之间按设计铺设复合式防水板,并按设计及实际情况设置泄水孔及排水管。防水板施工采用吊挂式无钉铺设工艺。81
6.11.2防水板施工工艺防水板采用多功能作业台车作平台铺设,采用双缝热熔合工艺无钉铺设。施工时使用自制的作业平台车,用于基面处理和铺设防水层,施工中基面处理通常超前于防水层作业两个循环。找平喷砼基面,凡基面凹在10cm以上者,用水泥砂浆抹面,凸处凿平,矢高:弦长值小于1:6,锚头、钉头、钢筋头、钢支护凸出者烧除与基面平,并用砂浆抹盖。81
在处理基面上铺设土工布(400g/m2)作垫层,搭缝宽50mm,热焊牢固、平整。铺设土工布时,用特制黑色φ80mm塑料垫片敷其上,用电钻打眼钢钉膨胀环固定,间距拱部0.5×0.5m,边墙1.0×1.0m,凸凹处适当增加固定点。钉头在塑料垫片圆形环槽内。土工布铺设后,即可铺设防水板,其方法:标出土工布拱顶中线,防水板中线与拱顶中线一致,从拱顶向两拱脚、边墙对称铺设。用焊机把防水板热合固定于黑色φ80mm塑料垫片上,焊接牢固,整个防水板无一穿孔。防水板搭接采用自动爬焊机使两板热熔,双焊缝连接。见防水板施工工艺图。通过检查每环防水板是否有孔眼及漏缝、虚缝,是否有个别破损点,焊缝补焊,孔眼加设圆形防水板块进行复盖焊补。防排水板铺设注意事项防水板铺设应在初期支护基本稳定后进行铺设,其铺设程序报监理工程师批准。防水板铺设前喷射砼表面不得有锚杆头或钢筋断头外露,对凸凹不平处应修凿、喷补,使砼表面平顺;局部漏水处应进行处理。防水板按环形铺设,粘接工序与固定工序紧密配合。两环防水板的搭接宽度为150mm。固定防水板时不得紧绷,并保证板面与喷射砼表面能密贴。铺设防水板地段距开挖工作面,不应小于爆破所需要的安全距离,灌注二次砼时,不得损坏防水板。防水板属隐蔽工程,灌注二次衬砌砼前应经监理工程师检查并签证,检查板面与底层的密贴情况、搭接、粘接质量、固定防水板处结合情况等,合格后填写质量检查记录方可进行下一道工序施工。防排水板铺设施工是一项严格细致的工作,要有专业的防水工班作业,并建立专业检查制度,施工前要编制详细的作业指导书,并对操作人员进行严格的操作技术培训。防排水板沿隧道纵向一次铺挂长度要比本次灌注砼长度多1m左右,一方面便于与下一循环的防排水板相接,另一方面可使防排水板接缝与砼接缝错开1m左右,有利于防止砼施工缝渗漏水。81
6.11.3透水盲沟墙脚纵向软式透水管盲沟与环向盲沟以及泄水孔采用三通管连接,用T字接头,外裹无纺布,直线接头用直通管连接,外裹无纺布,施工时每间隔5~6m采用无纺布条将透水管贴在岩面上,射钉枪钉上锚固钉锚固。透水管接头见下图6.11.4止水带沿衬砌轴线每隔0.5~1.0m钻一φ8的钢筋孔,将制成的钢筋卡穿过挡头模板,内侧卡紧止水带一半,另一半止水带平靠在挡头板上,待混凝土凝固后拆除挡头板,将止水带拉直,然后弯钢筋卡紧止水带,模筑下一环砼。中埋式止水带施工方法示意图6.11.5施工缝施工施工缝浇灌混凝土前,将其表面浮浆和杂物清除,刷净浆或涂混凝土界面处理剂;确保止水带位置准确、固定牢固;采取措施保证预设止水带的混凝土界面洁净;防水板搭接缝与施工缝错开距离不应小于50cm。81
6.11.6变形缝施工变形缝内两侧要平整、清洁、无渗水,嵌缝密实;缝底先设置与嵌缝材料无粘接力的背衬材料;中埋式止水带接头连接采用热焊,不得叠接;见施工缝、变形缝防6.12隧道衬砌全隧道采用复合衬砌,二次衬砌采用模筑混凝土,Ⅲ、Ⅳ级均采用曲墙带仰拱的封闭结构,衬砌为C30素混凝土;Ⅴ级地段采用采用曲墙带仰拱的封闭结构,衬砌为C35钢筋混凝土,衬砌混凝土均采用防水混凝土,抗渗等级不低于P8,满足耐久性要求。洞身二次衬砌混凝土浇筑面至开挖工作面距离,在Ⅲ级围岩地段不超过120m,Ⅳ、Ⅴ级围岩地段不超过90m。6.12.1隧道衬砌施工技术措施衬砌前,先检查、复核开挖断面,对衬砌混凝土接茬面进行凿毛处理,用高压水冲洗干净。衬砌台车就位后,准确测定中线、标高,钢拱架固定牢靠后,立钢模板涂刷脱模剂。墙基部位清理干净,衬砌前先以水泥砂浆铺底。模板接头整齐平顺,挡头板与岩面间缝隙嵌堵密实。靠边墙侧水沟矮边墙与洞身边墙一次成型。灌注混凝土时,控制好混凝土泵送速度,防止因速度过快引起模板变形。施工缝、洞门端墙接缝处,加设短钢筋或设置榫头、增强结构整体性。施工缝接头处严防漏浆,确保接缝混凝土质量。对于施工缝、挡头等边角部位,加强振捣,保证混凝土密实。振捣过程中振捣棒不碰撞钢筋和挡头板。按设计要求预留沟、槽、管、线及预埋件,并同时施作附属洞室混凝土衬砌。二次衬砌拆模时,混凝土强度应达到2.5Mpa。81
钢拱架严格按大样尺寸加工,并具有足够的强度、刚度,模板安设牢固平顺,确保混凝土外型美观,砼表面不产生大于2mm的错台,做到内实外美。6.12.2二次衬砌砼施工砼在洞外搅拌站集中控制,砼搅拌运输车运输混凝土;HBT60C砼输送泵泵送入模,插入式振捣器振捣。在模筑衬砌施工时,按设计要求准确施作各种预埋件或预留孔。本隧道采用复合式衬砌。复合式衬砌施作时间按以下条件确定:各测试项目所显示的位移率明显减缓并已基本稳定。已产生的各项位移已达到预计位移量的80%~90%。水平收敛(拱脚附近)速率小于0.2mm/d或拱顶下沉速率小于0.15mm/d。当支护变形量大,支护体系能力又难以加强,变形无明显收敛趋势时,在报请监理工程师批准后,提前施作二次衬砌。为保证混凝土具有良好的密实性、耐久性,达到设计要求的抗压、抗折、抗渗指标,开工前进行混凝土配合比选配,按要求添加混凝土外加剂,确保最优配合比方案。混凝土采用水平分层两侧对称灌注,保证两侧灌注高差不超过1m,防止侧压引起台架变形移位。混凝土灌注过程防止过捣和漏捣,保证混凝土密实、表面光滑、无蜂窝麻面。灌注至拱顶采用挤压式倒退逐一泵送,确保拱顶混凝土密实。输送泵供混凝土前润滑管道,灌注过程中保持运转连续、输送管顺直、转弯平缓、接头严密。灌注后清理现场,及时检修、保养,清洗管道,方便下循环使用。混凝土灌注完成后,及时进行养护。6.12.3衬砌台车就位检查及加固首先衬砌台车就位,根据隧道中线、高程及断面加宽情况支立拱墙架,立拱墙架应以隧道中线为准,按线路方向垂直架设。并对基底高程进行检查,立曲墙架时应标出轨面水平位置。6.12.4混凝土灌注将混凝土搅拌运输车进行反转约1分钟,同时开动输送泵的搅拌器,然后正转,放出混凝土,当混凝土入料斗超过搅拌叶轮时,即可进行泵送操作。混凝土的振捣采用插入式振动器振捣。泵送混凝土拆模时的应达到2.5MP以上。洞内湿度低于85%时适量洒水养护封顶采取死封顶方式,使用混凝土泵进行封顶作业,有效保证封顶混凝土厚度。对超挖、洞穴处理段衬砌时采取与衬砌同标号混凝土同步回填,不得采用片石回填。混凝土衬砌施工工艺框图监控量测确定施作衬砌时间施工准备洞外混凝土拌合站混凝土运输混凝土输送泵台车移位台车定位施作止水带涂脱模剂1、中线水平放样检查2、铺设衬砌台车轨道1、水平定位立模2、拱部中心线定位立模3、边模板净空定位养护台车脱模退出灌注混凝土1、拱墙模板固定成型2、清理基层1、自检2、监理工程师进行隐蔽检查81
脱模台车就位涂脱模剂装堵头板,固定台车灌注砼养护砼泵及输送管道就位1.0h0.5h2.0h8.0h0.5h2.0h24.0h81
说明:作业循环图中双箭头表示关键路线,需占用循环时间,单箭头表示非关键路线,不占用循环时间。衬砌作业一循环用36h。6.12.5衬砌台车施工要点1)台车支撑:砼施工采用泵送砼,由于泵送砼的特殊要求,其坍落度较大,产生的侧压力很大,施工中必须加强对台车加固,根据台车施工情况,两侧边墙模板易向中间产升位移,采取如下措施:台车行走于两侧钢轨上,首先用木撑将两侧钢轨支撑住,使左右两边成为一整体,纵向每侧1根/米。台车边墙模板靠油缸支撑于台车立柱上,但拐点至最下一根油缸段模板没有支撑,必须加支撑,位置与轨道间支撑一致。堵头板安装完毕后必须加设斜撑支撑堵头板。2)泵送砼:泵管接管口设置在台车中部高处固定,并设置必要的漏斗和滑槽,将砼输送至各处。泵送砼具有高流动性,入模后对台车产生侧压力极大,灌注时必须两侧均匀对称灌注,一次灌注高度不能过大,不超过捣固棒的一次捣固厚度即0.4~0.6米81
,左右高差不应大于0.5米,前后高差不超过0.6米严禁单侧浇筑混凝土厚度超过1米,捣固必须均匀。灌注拱部砼时,必须从衬砌接头处向堵头板方向灌砼,以便将空气排出,不能反向灌注,否则由于空气无法排出而使拱部衬砌形成空洞。砼泵送时,必须先用水,然后用水泥砂浆润滑管道,润滑管道用的砂浆不能集中灌注于一处,必须分散于衬砌各部。3)砼原材料:混凝土原材料和外加剂材料均按检测规定经监理工程师见证取样检测合格后方可用于施工。外加剂的适当加入对提高砼可泵性十分有利,改善混凝土性能,同时可节约水泥,加入粉煤灰,以提高砼可泵性、减小坍落度损失,但外加剂用量必须经实验确定。4)衬砌必须达到规范要求养护时间(砼强度达到2.5Mpa,一般需12小时以上)方可拆模,拆模后养护时间不少于14d,养护采用朝衬砌表面喷射水雾的方法。衬砌每一模混凝土需做二组强度试件,一组标养试件,一组同条件养护试件,抗渗试件按规定作。6.12.8钢筋安装Ⅴ级围岩地段衬砌采用双层钢筋,钢筋全部在洞外弯制加工,洞内立模之前在防水板作业完成后绑扎成形。钢筋应有出厂证明和试验报告单,加工前应经监理见证取样作抗拉和冷弯试验,合格后方可使用。对于较复杂的钢筋形状,须在洞外放大样加工。钢筋应避免油污,安装的位置、间距、保护层及各个部位的型号、规格及安装误差均应符合设计要求。钢筋骨架不能用铁钉或铁丝固定在模板上,必须用C30配合比的细石砼或砂浆作垫块,以确保钢筋保护层的厚度。钢筋保护层的厚度不允许有负误差;每模的纵向钢筋从端头模板引长1m,以便与下一模衬砌钢筋搭接。钢筋安装绑扎完后,经监理工程师检验合格签证后方可进行下一道工序作业。6.13仰拱、铺底施工隧道按仰拱超前,拱墙一次浇筑的原则组织施工。仰拱整体一次性浇筑,混凝土浇筑前,对仰拱底部进行清理,经监理工程师检查合格后浇筑。为保证仰拱、填充施工时,不中断洞内其他作业,采用搭设工字钢便梁或仰拱桥架方法保证道路畅通。隧道验工填充设置施工缝或变形缝位置与拱墙衬砌结构环向施工缝一致。仰拱混凝土应超前二衬混凝土3倍以上衬砌循环,仰拱施工前采用物探手段对隧道基底及衬砌周边情况进行勘探,探明无隐伏溶洞时进行仰拱及二衬施工。混凝土由搅拌站集中拌合,混凝土搅拌运输车运输,混凝土输送泵泵送入模,振捣器捣固。砼初凝之前抹平压光。为保证仰拱曲率,采用横向挂线控制。81
8、仰拱填充与铺底施工。仰拱开挖采用爆破法结合人工风镐开挖法,一次开挖长度根据洞内开挖实际情况确定,拱、墙衬砌前第一次开挖长度尽量长些,以后各次开挖长度大致为一环衬砌长度,以方便工字钢便梁或仰拱桥架设。开挖时以内轨顶为基准面按计算的支距控制开挖深度,确保开挖到设计位置。开挖到位后经监理检查合格后才进行钢筋绑扎与混凝土浇筑,灌注混凝土前必须经监理工程师再次检验合格签证后方可进行,基底虚碴、杂物、积水全部清除,超挖部分采用同标号混凝土回填,仰拱、填充工作缝处理采用人工使用风镐凿毛。填充混凝土在仰拱混凝土终凝后浇筑,不得和仰拱混凝土同时浇筑,当拱墙为素混凝土时,矮边墙纵向施工缝处应预留Φ16接茬钢筋,每侧边墙各预留2排,每排4根,每根长度60cm,每根钢筋要求在施工缝上下各30cm。填充混凝土浇筑完毕后进行养护,在强度达到100%以上方可通行载重车辆,为保证洞内运输,填充混凝土养护期间采取搭设工字钢便梁或仰拱桥架方法通过填充浇筑段。仰拱、填充施工在监理旁站见证下施工。仰拱与填充混凝土浇筑面至开挖工作面距离,在Ⅲ级围岩地段不超过90m,Ⅳ级围岩地段不超过50m,Ⅴ级围岩地段不超过40m。栈桥就位隧底开挖清底作混凝土找平层施工缝处理、防水处理钢筋绑扎混凝土浇筑混凝土养护质量检查质量检查81
施工工艺流程图6.14变断面施工下锚段及隧道内所有洞室采用自制衬砌台架配组合钢模板施工。台架采用I18工字钢,对口支撑采用φ150mm钢管,模板采用加强型3015组合钢模板。钢架间距1.5m,安装时垂直线路。钢模板与钢架的连接采用U型卡件,模板之间的连接采用穿销和卡件,模板缝之间设止浆胶条。为固定钢架,防止浇筑砼时跑模,下部砼未凝固前上浮力使模板变形、移位,加设木支撑,木支撑一端支顶在钢架上,一端支顶在初期支护上。为防止木支撑顶坏防水板,支撑端部加设橡胶垫。一般断面衬砌台车施工至距下锚段1.5m处停止,改由自制衬砌台架配组合钢模板施工。下锚段立双排拱墙架,一次灌注成型。堵头墙模板边墙采用钢模板,拱部采用木制模板,支撑牢固,与混凝土接触面钉PVC板。特殊断面混凝土配合比选定、拌合、运输、入模、振捣、养护等均与一般断面相同。下锚段支立模板见下图钢拱墙架隧道中线一般断面下锚段一般断面已成衬砌1.5m1.5m6.15特殊地质地段施工隧道先后穿DK10+504-DK10+554段穿越孙家寨断层,DK12+774-DK12+889段穿越箐门口断层,DK12+774-DK12+889段接触带是本隧道涌水突泥重点段落。6.15.1涌水突泥段施工①施工前,详尽调查,研究治理方案,采取以排为主,防、排、堵相结合的综合措施作为治水原则,制定实施措施,并从技术、组织、物资等方面给予保证,确保施工顺利进行。②81
施工中充分重视地下水活动情况,对出水部位、出水状态、水量大小、补给情况、变化情况、水质变化及地面变化情况作详细观察、记录,作出预报。③隧道施工中,利用超前探孔探测前方地下水情况。超前探孔布置:每次开挖前,在掌子面设四个探水钻孔,拱顶一个,边墙顶各一个,底部一个,钻孔长5m。④根据超前地质预报信息及开挖的揭示情况,确定注浆方案。6.16非岩溶段帷幕注浆6.16.1帷幕灌浆主要施工方法1)帷幕注浆施工工艺流程见下图。2)注浆参数每循环注浆段长30m,注浆完成后开挖25m,留5m作为下一循环的止浆墙。钻孔深度30m,孔径108mm,注浆扩散半径为2m,孔底间距3m布置,每一循环设6环注浆孔。注浆材料采用超细水泥-水玻璃浆双液浆。注浆液根据注浆试验结果确定,注浆液配合比结合施工注浆效果及时调整。6.16.2施工方法1)止浆墙施工首轮注浆前在掌子面设置50cm厚C30模筑砼81
模筑砼止浆墙,此后各循环利用已注浆未开挖的岩体代替止浆墙(预留段长5m),掌子面用喷射砼封闭,喷混凝土厚度为25~30cm。2)开孔①按设计在掌子面将钻孔位置放出,用红油漆标出注浆孔位置;②将钻具对准注浆孔孔口位置,调整钻机至钻孔方向和设计③钻孔方向一致(即偏角和立角与设计相同),固定钻机。钻机采用低压力、慢钻速Φ80钻头开孔,钻至2~3m深度,退出钻杆3)孔口管安装①孔口管安装可采用锚杆固定和锚固剂固定法,在孔口管距法兰盘端部30cm、60cm处缠绕棉纱两道,孔内放入环氧树脂锚固剂,将孔口管顶入孔内(锚固剂固定),或将孔口管顶入孔内,用锚杆固定。4)钻孔注浆孔口管安装完成后,继续钻孔,成孔后安装导管、止浆塞,进注浆导管安装见下图。..注浆方式采用分段前进式注浆,先钻孔后注浆,钻一段注一段,直至设计深度。对于成孔困难地层,施工应准备夯管锤;为防止未注浆段地下水涌向作业面及注浆时跑浆,注浆起始于掌子面应以喷射砼做成止水浆墙,厚不小于20cm,每个注浆段终止处均应保证有5m厚的止水盘。注浆段完成注浆,经检查孔检测合格后,进入下一段注浆段,如此往复5)注浆压力的控制81
开泵前旋转压力调节旋钮浆油压调在要求的油压刻度上,随注浆阻力的增大,泵压随之升高,当达到调定值时,会自动停机,不致于产生超压注浆的危险。6)注浆泵流量的控制注浆泵流量大小由注网浆泵的排量调节控制钮和排量记录仪方便地加以控制。7)凝胶时间的控制通过调节注浆泵的两个出浆口的流量,变化水泥浆与水玻璃浆的注入比例来控制。在注浆过程中,为保证胶凝时间的准确,须经常测试,每变换一次浓度或配比时,需要取样实配,测定凝胶时间;同时在泄浆口接浆测定双液浆定双液浆的实注凝胶时间,避免异常情况发生。8)注浆结束标准及结束注浆注浆结束标准根据注浆压力和注浆量来控制。一般采用定压注浆。注浆结束时,应先打开泄浆管阀门,再关闭进浆管阀门并用清水将注浆管冲洗干净后方可停机。6.16.3注浆效果检查及结束标准1)注浆标准采用钻检查孔法检查,根据注浆状况,确定检查孔位置。对检查孔进行钻孔检查,检查孔钻深为开挖段长度以内并预留5m段,检查孔出水量应小于1m/dm。2)全段结束标准网①单孔结束标准注浆过程中压力逐渐上升,注浆量逐渐减少,当注浆压力达到设计终压,并持续保持10min以上;或总注浆量大于注浆量的80%以上即可结束本孔注浆。②全段结束标准设计的注浆孔全部注完成后,对该段注浆效果进行检查,注浆效果达到要求后,方可结束本段注浆,进行开挖。注浆效果判定标准有以下几种:a根据注浆量进行判断,实际的注浆量应达到设计量的80%以上,过少的注浆量很难保地层的加固效果;b钻检查孔时,浆液充填饱满,密实;c根据后续注浆孔的钻进情况对前面注浆孔的注浆效果进行确认,一个孔注浆完成后,其邻近的孔在钻进中应能看M到水泥浆,并且成孔相对容易;6.16.4钻孔注浆注意事项及技术要求1)钻孔过程中,遇到钻出水量明显增加时,应停止钻进,尽量减少钻注施工过程中水量排出,安设注浆管注浆;81
2)配制浆液应严格按照制浆Z要求按顺序投料,不得随意增减数量;3)水泥在倒入搅拌桶前应捡去其中的水泥纸及包装线,要在倒入口安装一用滤网加工的过滤筛;4)水泥浆搅拌好放入储浆桶后,在吸浆过程中应不停搅动,防止浆液离析,影响配比参数;5)注浆泵吸浆头应用纱网包裹,防止大颗粒吸入卡在注浆泵的圆球与胶圈间造成吸浆能力减弱,并间隔一定时间提起吸浆头晃动,防止浆液堵塞吸浆头;6)注浆管路连接完毕后,先压水检查注浆管路的密闭性,各种连接必须连接牢固,防止高压下脱开伤人;7)注浆开始时,先打开进浆阀,再关闭泄浆阀,注浆结束时,先打开泄浆阀,再关闭进浆阀,待泄压后拆卸注浆管路;8)注浆过程中如接到停电通知,应立即停止制浆,清洗搅拌机,如有时间,可将已制好的浆液注完,如无时间,应立即停止注浆,拆卸管路,清洗注浆泵及注浆管路;9)注浆过程中遇到突然停电时,应立即拆卸下双液混合注浆胶管,用高压水冲洗净管内的浆液,与洞外联系后如停电时间较长时,注浆管全部拆下冲洗,注浆泵也要拆洗,将搅拌机中浆液放入储浆桶后清洗搅拌机;10)注浆过程中,若地层吸浆量很大时,注浆压力长时间不上升,可通过调整浆液配比,缩短浆液凝胶时间,以达到控域注浆目的;11)注浆过程中,如注浆压W力突然上升,立即停止注浆泵工作,打开泄浆阀泄压,找明原因后再决定该孔是否继续注浆,如系管路堵塞,清除故障后继续注浆,如管路未堵塞,接管注浆时仍旧出现压力突然上升,可结束该孔注浆;12)注浆过程中,如发生串浆现象,可关闭该窜浆孔继续注浆,但若发生频繁时,应加大钻孔与在注浆孔的间隔或钻一孔注一孔,减少串浆现象;13)注浆过程中,如跑、漏浆现象严重时,可通过间歇注浆技术或通过调整浆液配比缩短凝胶时间的方法进行封堵,但若无效时,可暂停该孔注浆;14)注浆过程中,应保持注浆管路畅通,防止因管路堵塞而影响注浆结束标准的判断;6.17水沟、电缆槽施工隧道内设双侧电缆槽,双侧高式水沟,水沟的作用是将路面的水流排到洞外(与地下水分开排放)。由于铺底或填充超前施工,故需预留出沟、槽位置,待衬砌施工超前后,再进行电缆槽、边沟的施工。81
沟槽采用专用大块组合模板立模。混凝土由洞外搅拌站提供,混凝土搅拌运输车运送,溜槽入模,插入式振捣器振捣,洒水养护。沟槽盖板在洞外预制场集中预制,运至洞内后,人工挂线砂浆找平铺设。沟槽施工时,按设计间距在电缆槽沟底及隧底填充(铺底)顶面位置向侧沟内预埋PVC泄水孔,并保证泄水坡度。为减少施工干扰,水沟与电缆槽沟槽身在二次衬砌全部完成后进行,水沟与电缆槽盖板先行预制。沟槽身施工前用高压水冲洗填充混凝土面,测量放样,模板采用钢板制作,一次架立较长定型钢模板,人工灌注砼,插入式振捣器捣固,做到成型后的沟槽身平、直。6.18出碴运输本隧道施工全部采用无轨运输方案,出碴车辆根据隧道断面选用15t自卸车,数量根据运距情况,考虑3台。洞内弃碴直接运往指定碴场。并按设计要求对碴场进行防护,避免污染环境。为保证洞内道路畅通,出碴快速有序,施工中做到:①确保运输车辆性能良好,坚持轻车让重车,不抢道、占道。②运输道路设专人进行维修和养护,使其经常处于平整、畅通状态。道路两侧的废碴和余料随时清除。③行车速度:在施工作业地段和错车时不大于5km/h,洞外便道段不大于10km/h。④车辆装碴不应太高、太满,以免沿路抛洒,影响施工安全和文明施工。6.19施工用电隧道临时供电采取永临结合的方式,所有工区初期施工均采取自发电的方式满足施工生产生活需要,中后期采用建设单位架通的电力干线供电。洞内布设380V动力电缆线、220V及36V照明线。在开挖和衬砌作业面采用36V电压照明,衬砌完成段用220V电压照明。生活区、辅助企业、仓库、地面施工场地及洞内非作业段采用220V照明线路。洞内开挖支护及衬砌台车浇筑混凝土工作面采用36V照明线路,用行变灯将380V或220V电压降为36V供电。6.20施工用水根据现场实地考察,施工现场水源充足,计划从附近河沟抽水至高位水池供水,高位水池结合洞口消防池修建,高位水池与最高施工点高差满足施工要求,架设上、下水管道,由泵站抽水至高压水池,再进行洞内施工供水。设Φ100mm上水管路,洞内供水干管采用Φ81
150mm钢管,当掘进长度超过1000m时,在洞内1000m处设增压泵以保证工作面水压满足施工要求。6.21施工供风高压风采用电动空压机组成压风站集中供风方式,供洞内钻眼、喷射混凝土及断面清理等施工用风。高压风管直径采用200mm钢管,进洞后采用托架固定在侧边墙上,高压风管引入隧道内至开挖面约30m处,开挖面附近用高压胶管连接各风动机具。6.22隧道通风、防尘隧道进出口均采用压入式通风。第一阶段采用1台轴流风机压入式通风,第二阶段即通风距离较长后,采用2台轴流风机串联压入式通风。正洞上、下台阶各设一根Φ100风管通过三通与主风管连接向掌子面供风。轴流风机采用大功率、大风量的多速变级型通风机主风管采用直径1500mm的拉链式软风管。本标段隧道施工采用无轨运输方式,污染源主要有两个:一是爆破产生的有害气体;二是无轨运输施工机械设备排放的尾气。隧道通风采用自然通风与管道通风。为降低粉尘含量,在隧道内设喷雾、洒水系统,经常洒水降尘。特别是爆破出碴前,先进行洒水降尘;在出碴过程中,分层多次洒水,以降低粉尘浓度。加强设备维修管理,减少尾气、废气排放,确保洞内空气清新。6.23隧道排水进出口工区均顺坡排水,施工时顺坡排水可通过临时排水沟和永久侧沟排至洞外时,水沟位置距边墙基脚不小于1.5m设置,围岩松软或裂隙发育地段的水沟用浆砌片石铺砌,洞内水排至洞口沉淀池处理后排入自然河沟,在洞外污水处理池处理达标后排放。进口工区反坡排水,。排水沟设专人维护,经常清理淤泥,保持排水畅通。洞口及早挖临时截水沟,防止山坡上地表水和雨水冲刷洞口。6.24洞内管线布置洞内左侧边墙架设动力电缆及照明电缆,高低压电缆上下分开,并悬挂整齐。洞内右侧墙脚铺设φ150mm高压风管及φ100mm高压水管。拱顶悬挂1500mm通风管。洞内管线布置详见下页“洞内管线布置图”。81
洞内管线布置图6.25砼搅拌站隧道进口设2台JS500搅拌机,出口设2台JS500搅拌机,1台JS1000搅拌机,砼运输采用10m³、8m³混凝土输送车,地泵泵送入模,出口工区计划设置碎石加工场一处。6.26隧道施工测量与监控量测6.26.1施工测量在施工测量中,严格遵守《工程测量规范》(GB50026-93)的规定,保证施测精度。孙家坡一号隧道长3915米,属于长大隧道,正式施工前,根据贯通精度要求进行隧道洞外洞内平面控制测量设计。贯通误差限差和横向贯通精度要求表隧道长度横向贯通限差高程贯通限差横向中误差洞外洞内总和3915m150mm50mm45mm60mm75mm1)洞外平面和高程控制测量81
洞外平面控制测量,集团公司测量队采用GPS测量复核设计院交桩,公司测量队会同项目经理部测量组利用GPS控制点和实地地形情况进行布设精密控制网,并保证每个进洞口附近测设不少于3个稳固的导线点,复核无误后方可进行引线进洞的测量工作。洞外高程控制测量采用全站仪光电三角高程测量方法或用精密水准仪测量,将各进洞口水准基点联测,并在每个洞口设置2个水淮点。2)洞内平面和高程控制测量洞内平面控制测量采取布设主、副导线的双导线形式,按三等导线布设,主副导线每隔一定距离形成闭合环,以利于检查测量精度,测量仪器采用莱卡402全站仪。洞内高程控制测量可在导线测量的同时,用S1精密水准仪在洞内进行高程传递。3)洞内施工测量根据洞内导线测量成果,采用J2经纬仪与S3水准仪进行,中线测量以线路中线为准,水平测量以内轨顶面为准,应注意区分隧道中线与线路中线的关系,施工中能够随时提供线路中线与水平,以指导洞内断面开挖和衬砌施工。一般情况下,洞内中线点,在曲线上每10m一个,在直线上每20m一个,使用的测量桩点必须稳固。隧道中线和高程在使用中定期进行复测检查,检查中线点时,其点位横向较差不得大于5mm,检查高程点时,往返测高程闭合差要符合水准测量的规定。当进出口掘进距贯通面各100m时,暂不进行衬砌施工,以调整贯通误差,横向贯通误差,采用折线法调整,如下图所示。A调整前中线调整前中线调整后中线横向贯通误差内移量内移量200mB横向贯通误差调整图全部衬砌完成时进行竣工测量,检查隧道限界,形成记录和正式资料。6.26.2测量放样81
每次开挖作业前应将中线、水平引至开挖工作面,画出开挖断面轮廓线,并根据钻爆设计图布置炮眼位置。开挖断面以隧道中线按支距法确定,预先按各种设计衬砌断面计算出支距值,开挖断面按设计断面加大5cm,并加上预留变形量。x隧道中线y支距法示意图如下:开挖中的预留围岩变形量值应根据围岩实际量测情况调整确定。隧道开挖不应欠挖,当围岩完整、石质坚硬时,允许岩石个别突出部分侵入衬砌(每1m2不大于0.1m2),拱脚和墙脚以上1m范围内严禁欠挖。隧道的允许超挖值应符合下表的规定。隧道允许超挖值(cm)围岩级别开挖部位ⅠⅡ~ⅣⅤ、Ⅵ拱部平均10平均15平均10最大20最大25最大15边墙、仰拱、隧底平均10平均10平均10对于局部因围岩破碎,施工不当等造成的超挖,用同级喷射砼回填密实。对于因溶洞,岩渗等地质原因引起的大量超挖,则根据设计图纸进行吹沙、压浆、回填砼等措施回填密实。6.26.3测量工作要求隧道洞外、洞内控制测量工作由公司和项目部测量队完成,日常施工放样测量由分部技术室负责,并妥善保存测量资料。隧道进洞测量由项目部测量队完成,每开挖进尺100m81
,由项目部测量队进行一次复核测量,每开挖进尺500m由公司测量队进行一次复核测量。测量工作坚持复核制,各项计算,均应由两人独立进行,相互核对。测量记录要正规化,所有测量必须有正式记录本,不准乱涂乱写,每次测量均应有主测人员签字。测量必须在确认桩点稳固、可靠后进行。测量仪器经纬仪、水准仪、标尺、光电测距仪、全站仪都应按规定周期进行检定和校正。6.26.4隧道监控量测本隧道地质复杂,围岩稳定性差,为确保隧道施工顺利进行,将认真进行监控量测,以及时掌握围岩和支护在施工中的力学动态及稳定程度,保障施工安全,为评价和修改初期支护参数、力学分析及确定二次衬砌施作时间提供依据,为配合设计单位进行设计提供信息资料。隧道一般监控量测项目包括:洞内外观测、拱部位移量测、隧道净空水平收敛量测等。1)隧道监控量测流程隧道监控量测流程图施工监控量测洞内外观察拱部位移量测隧道净空水平收敛量测指标体系综合判断分析应急措施调整施工程序、修改支护参数2)洞内外观察由各施工作业面技术人员、领工员及工班长负责每次爆破后及支护后观察围岩变化、地下水变化、支护结构外观变化、地表变化、锚杆受力变化、喷射混凝土表面变化等情况的观测,并将观察结果记录于交接班记录本,重大变化记录于工程日志。①监测项目及仪器配备81
监测项目选择,量测项目分必测项目和选测项目,必测项目为:围岩及支护状态观察、净空水平收敛、拱顶下沉、选测项目为:隧底上鼓。量测设备,包括:周边位移计、精密水平仪。最大跨度线收敛量测300拱顶下沉量测测点测点测点量测点布置图②测点布置③监测项目及监测方法监测项目、量测工具、断面间距、埋点方法、监测频率见下表。3)拱部位移量测本隧道共设置135个拱部位移量测断面,Ⅲ级围岩段设67个,Ⅳ级围岩段设140个,Ⅴ级围岩段设54个。每断面1个测点。测点采用钢桩预埋在拱顶初期支护中,复喷混凝土终凝后1小时内埋设。用精密水准仪观测测试断面拱顶测点的高程变化,其下降值为拱顶下沉位移量。读数精度±0.01mm。量测的后视点必须稳定,且定期对高程进行核定。量测频率:每次开挖后及初期支护后15天内1~2次/天,15天至30天1次/2天,30天至90天1~2次/周,90天以后1~3次/月。当地质条件变差,或测量出现异常情况时,量测频度加大。4)隧道净空水平收敛量测81
本隧道净空水平收敛量测断面设置同拱部位移量测断面,每断面2~3对测点。测点在复喷混凝土终凝后一小时内尽快埋设,以保证及时收集初始数据。采用收敛计进行量测,测点间的测试长度与初始长度之差为变化值,该变化值与初始长度之比为相对收敛值,据此计算收敛变化速度,来判断围岩的稳定性。量测频率按“隧道净空水平收敛量测频率表”执行。根据量测数据绘制位移-时间关系曲线、位移-距开挖面距离关系曲线等,判定围岩的稳定性,及时预报险情,确定施工时应采取的保证措施和抢险措施及为设计部门提供修改设计的参考依据。变形管理等级划分见“变形管理等级划分表”。隧道净空水平收敛量测频率表位移速度距工作面距离量测频率5mm/天以上<1B1~2次/天1~5mm/天(1~2)B1次/天0.2~0.5mm/天(2~5)B1次/天0.2mm/天以下>5B1次/周表中,B—隧道开挖宽度变形管理等级划分表变形管理等级管理位移施工状态ⅢV0