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隧道工程项目施工组织设计:
施工组织设计作为指导施工全过程各项活动的技术经济性文件,是施工技术与施工项目管理有机结合的产物,隧道工程本身是一种特殊的工程项目。隧道施工组织设计作为交通工程、铁路工程的重要组成部分,在施工中具有十分重要的意义。(一)编制依据集编制原则1、编制依据依据现行的施工规范、规程、评定标准及施工技术资料。隧道设计遵循安全、经济、全理的原则、在遵守交通部部颁《公路隧道设计规范》的同时,借鉴国内若干类似条件隧道的实例按照新奥法理论,结合隧道实际情况进行设计。 本工程所涉及的地方和国家有关政策和法规,特别是环境保护、水土保持方面的政策和法规。2、指导思想
总体指导思想是:施工时对业主负责,竣工时让业主满意;同时在技术可靠,经济可行的前提下,保质、保量、保工期。调集具有类似工程施工经验的专业队伍,完成该工程的施工。采用先进的管理技术,统筹计划,合理安排,组织分段平行流水作业,均衡生产,保证业主要求的工期。进一步推广全面质量管理,严格按照ISO9002标准质量体系进行质量程序控制,对施工现场实施施工动态管理和严密监控,上道工序必须为下道工序服务,质量具有优先否决权。 根据工程特点,采用先进、成熟的施工工艺,实行样板引路、试验先行、全过程监控信息化施工。 根据施工工艺和进度要求,采用先进的机械设备,科学配置生产要素,组建功能匹配、良性运作的施工程序,充分发挥机械设备生产能力。3、编制原则 (1)隧道总体布置贴近自然,充分与环境协调,考虑本工程处于主城区边缘,在不受桥梁影响的情况下,不过多破坏原有山体,隧道进出口选位尽量“早进洞,晚出洞”。(2)洞门形式选用端墙式洞门,尽量减少大面积的开挖。洞门与桥梁相接时,控制洞口边仰坡高度,洞门形式与自然地形协调。通过绿化,使洞门融入自然环境中。 (3)洞门边仰坡采用先锚喷支护(确保洞口安全)与生态植被防护(植草、灌木、藤蔓植物绿化)结合的多层防护。(二)工程概况1、地理位置,地形地貌,气象 该隧道所属地貌类型为构造、侵蚀之丘陵地貌。场区地处亚热带冬季半干燥夏季湿润气候地带。气候温热湿润,雨量充沛,冬暖夏凉,四季分明,阴雨多雾,日照期短,温差较大。
据区内气象站近十年的观测资料,据贵州省工程建筑地方标准《贵州省建筑气象参数标准》(黔DBJ22-01-87),本场区属北亚热带,冬春半干燥夏季湿润型气候,年平均气温13.4℃,极端最高31.6℃,极端最低-7.3℃,年平均降水量1129.8mm,最大日降水量133.2mm,年平均风速2.5m/s,极限风速24.5 m/s,全年以NE风为多,全年静风频率为17%,年平均相对湿度83%,全年平均雾日数27.8天,雨淞日13.5天。2、水文地质条件 (1)含水层的划分 场区内分布的强含水层组为碳酸盐岩,即三叠系中统改茶组(T2gc)、杨柳井组(T2yl)及松子坎组(T2sz)等碳酸盐岩组中;弱含水层,为三叠系二桥组及三桥组的石英砂岩类岩组;隔水岩组为钙质泥岩。 含水岩组:为碳酸盐岩,即三叠系中统杨柳井组(T2yl)及三叠系中统改茶组(T2gc)及松子坎组(T2sz)等碳酸盐岩,为区域含水岩组,富水性强,其中在隧道址区范围内为改茶组(T2gc)和柳井组(T2 yl)地层,改茶组(T2gc)地层为透水的白云岩与相对隔水的钙质泥岩相间出露,在溶蚀槽谷地带岩性交界处地面可见两处泉点,泉点流量一般为0.3L/s,杨柳井组(T2yl)为透水岩组该段为岩溶槽谷地貌,地表未见泉点出露。 弱岩溶含水岩组:主要为三叠系二桥组及三桥组的石英砂岩类岩组,地下水主要以为表层风化裂隙水形式存在,水量不大。(2)隔水层组的划分 三叠系上统二桥组、三桥组钙质泥岩夹灰岩为隔水岩组,透水性弱,地下水以浅层风化的裂隙水为主。
3、隧道规模4、不良地质现象 (1)岩溶 隧址区地表岩溶主要为开放的溶沟、溶槽,未见岩溶洼地、落水洞等不良岩溶地质现象,地下岩溶以隐伏的溶隙、溶孔为主,主要发育在杨柳井组(T2yl)及改茶组(T2gc)地层中。 (2)其它不良地质现象 根据野外的踏探调查,隧址区及附近的环境较好,未发现有滑坡、塌陷、地裂缝等不良地质现象。进出口段仰坡开挖存在岩体崩塌,覆盖层滑移的可能。(三) 隧道设计、总体施工组织和施工方(1)隧道设计 1、设计标准 道路等级:道路等级 城市快速路; 设计行车速度:60km/h; 隧道界限: 限界净宽:14.25m; 行车道宽度:12.25m; 限界净高:5m; 隧道内卫生标准: a、一氧化碳(CO)允许浓度:250ppm
b、烟尘允许浓度:正常运营时为0.0065m-1;当烟雾浓度达到0.012m-1;时采取交通管制措施,维修时烟雾浓度不大于0.0035m-1。 隧道设计荷载:BZZ-100KN; 2、 线路平、纵断面设计 北京东路***隧道按小净距分离式设计,上、下行道路中线间距约27m,隧道出口段处于R=1500m的平曲线上,进口段处于直线上。3、隧道结构设计 洞口段: 根据洞口段的地质情况(Ⅴ、Ⅳ级围岩,岩质、无偏压),洞口采用加强衬砌,喷锚、网和工字钢架作为施工临时支护。进出口段局部岩石覆盖较薄,采用大管棚超前预支护作为施工辅助措施,以确保洞口段稳固安全。 鉴于本隧道左、右线隧道轴线相距较近,属小净距隧道,故对两隧之间的中夹岩的初期支护作了加强处理。施工中还可根据岩石变形情况作适当调整。洞口加强段长度在施工时可根据开挖揭露的地质情况,予以适当调整,洞口段二次衬砌拱墙及仰拱模筑混凝土应紧跟开挖进行。洞口浅理加强段各级围岩隧道支护参数见下表
本隧道属长隧道,未设置车行横通道,设置人行横通道3处。人行横洞轴线与隧道轴线垂直,两端与隧道检查修道衔接,并设置封闭门。 隧道洞内路面采用复合路面,面层为5cm厚改性沥青马蹄脂碎石(阻燃),其下依次为5cm厚中粒式沥青混凝土(AC-20-I)、0.1~0.2mm厚AMP-100二阶反应型防水粘结材料、0.1~0.2mm厚反应性树脂下封闭层、26cm厚水泥混凝土面板和15cm厚C20混凝土基层。水泥混凝土面板抗弯拉强度不小于5.0MPa,基层和整平层混凝土抗弯拉强度不小于1.80MPa。人行横洞路面结构为10cm厚C25混凝土。 隧道全断面喷防火涂料,隧道进出口100m范围内拱部涂米黄色防火涂料,其余地段喷涂铁兰色防火涂料,边墙(检修道以上3.00m)喷涂诱导条带防火涂料,防火涂料采用隧道专用厚型防火涂料,厚度t根据不同产品的具体性能确定,一般在6~10mm。隧道施工组织
本合同段按照B2型项目组织施工,成立“贵阳市建设投资控股有限公司项目经理部”。项目经理部设项目经理一名、项目副经理一名,总工程师一名。下设五部两室,即工程部、计划财务部、安全质量。3、隧道施工方案***隧道施工里程为K6+950~K8+045,总长1095米。 ***隧道设计为长隧道,施工工序复杂,是本合同段重点控制工程,为按期、优质、安全地建成,采取机械化施工,配备开挖、衬砌、运输设备;配备具有丰富施工经验的队伍承担施工任务;由管理、技术水平高的人员组成项目经理部。 每个主要作业面采用多功能台架配合YT-28型气腿风钻、两台侧卸式装载机装碴,配备足够的大型自卸汽车运输。 根据洞口段的地质情况(V、IV级围岩,岩质、无偏压),洞口采用加强衬砌,喷锚、网和工字钢架作为施工临时支护。进出口段局部岩石覆盖较薄,采用大管棚超前预支护作为施工辅助措施,以确保洞口段稳固安全。 (1)***隧道V级围岩段拟采用CD法施工,施工采用超前注浆小导管进行预支护;***隧道IV级围岩段,拟采用短台阶法进行爆破开挖,且采用超前注浆小导管进行预支护。拟采用台阶法爆破施工。边仰坡施工具体工序如下:
明洞衬砌施工: ①衬砌模板安装。采用整体式模板台车浇筑混凝土,台车在工厂内订制加工,施工时根据现场情况再做局部改进,以便于施工、拆模和移动。台车要现场拼装检验合格,将模板准确定位。精确测量安装轨道。 ②钢筋安装。模板安装完成后,进行钢筋安装施工,钢筋安装时注意 板,对模板内的其他杂物应清除干净。注意检查钢筋保护层厚度。 ③外模安装。该明洞衬砌外模设计采用木模板。背部横撑采用钢管,在定位后固定,由于高度较高,增加部分斜撑,防止胀模。 ④浇筑混凝土。混凝土在搅拌站集中拌和,由混凝土运输罐车运输。采用输送泵灌入,由下至上分层浇筑捣固。 ⑤拆模养生。 (2)洞口浅埋段 洞口段施工应按照“早进晚出”的原则优化方案。
①开挖方法:采用正向单侧壁导坑法开挖,及早对中夹岩柱进行加固,及早对中夹岩柱进行监控量测。上下台阶距离15~20m。 ②支护施工工序:原则先超前支护,后开挖并及时初期支护,支护由上而下。衬砌由下而上。 ③二次衬砌应紧跟开挖作业。 (3)洞身深埋段 ①开挖方法:***隧道V级围岩段拟采用正向单侧壁导坑法施工,施工采用超前注浆小导管进行预支护;***隧道IV级围岩段,拟采用台阶法进行爆破开挖,且采用超前注浆小导管进行预支护。上下台阶距离15~20m。 ②支护施工工序:原则先超前支护,后开挖并及时初期支护,支护由上而下。衬砌由下而上。 ③二次衬砌落后开挖作业不得超过50m。 (4)施工监测 ①量测目的: 隧道施工监测是新奥法的重要组成部分,在隧道施工中,通过对隧道围岩动态的监控量测(洞口地段还应对地表沉降进行观测),掌握围岩动态和支护结构的工作状态,利用量测结果调整设计支护参数,指导施工;通过量测预见事故和险情,以便即使采取措施防止事故发生,确保隧道的安全,达到隧道施工安全、节约工程投资的目的。 ②量测项目: 根据隧道的地质特征、围岩特点,设计考虑进行如下项目的量测。 ③必测项目:
隧道中夹岩柱的位移监测、地质和初期支护观测、水平净空收敛、拱顶下沉、锚杆轴力、TSP或地质雷达超前预报(灰岩段)。(四)施工方法、施工工艺及技术保证措施设计1、开挖工程 1) 隧道边仰坡开挖方法和工序 仰坡斜坡表层为较厚的第四系残破积松散碎石土,下伏强风化炭质板岩,仰坡开挖坡度1:2.2。清理出露的基岩面放样,采用机械或人工刷坡,以尽量减少开挖对山体的扰动,再根据设计要求进行边坡、仰坡的加固和防护。 洞口段施工应按照“早进晚出”的原则优化方案。 (1)边仰坡施工注意事项有: ①准确定出洞口的位置,按设计放出边、仰坡及洞脸开挖边线。 ②洞口土石方开挖前,施工洞顶截水沟,拦截地表水。 ③仰坡开挖采用1:0.5坡度放坡,仰坡开挖后及时用锚杆加固并挂双层钢筋网喷射混凝土进行防护。 ④人工配合挖掘机按照审计坡度、尺寸进行洞门及明洞土方开挖。先用挖掘机按照测量放线开始粗刷,预留部分有人工进行修整。 边仰坡施工具体工序见图:
2)仰拱施工和明洞衬砌 设计明洞的轮廓与隧道相一致,但是结构截面的厚度比洞身隧道大。 施工仰拱前,先施作调平层,然后安装钢筋,施工仰拱混凝土。施工计划在仰拱完成后,一次性将边墙和衬砌混凝土浇筑到位,避免形成施工缝,利于防水。 (3)明洞衬砌施工如下: ①衬砌模板安装。采用整体式模板台车浇筑混凝土,台车在工厂内订制加工,施工时根据现场情况再做局部改进,以便于施工、拆模和移动。台车要现场拼装检验合格,将模板准确定位。精确测量安装轨道。 ②钢筋安装。模板安装完成后,进行钢筋安装施工,钢筋安装时注意不得污染模板,对模板内的其他杂物应清除干净。注意检查钢筋保护层厚度。
③外模安装。该明洞衬砌外模设计采用木模板。背部横撑采用钢管,在定位后固定,由于高度较高,增加部分斜撑,防止胀模。 ④浇筑混凝土。混凝土在搅拌站集中拌和,由混凝土运输罐车运输。采用输送泵灌入,由下至上分层浇筑捣固。 ⑤拆模养生(2)仰拱施工和明洞衬砌 设计明洞的轮廓与隧道相一致,但是结构截面的厚度比洞身隧道大。 施工仰拱前,先施作调平层,然后安装钢筋,施工仰拱混凝土。施工计划在仰拱完成后,一次性将边墙和衬砌混凝土浇筑到位,避免形成施工缝,利于防水。 (3)明洞衬砌施工如下: ①衬砌模板安装。采用整体式模板台车浇筑混凝土,台车在工厂内订制加工,施工时根据现场情况再做局部改进,以便于施工、拆模和移动。台车要现场拼装检验合格,将模板准确定位。精确测量安装轨道。 ②钢筋安装。模板安装完成后,进行钢筋安装施工,钢筋安装时注意不得污染模板,对模板内的其他杂物应清除干净。注意检查钢筋保护层厚度。 ③外模安装。该明洞衬砌外模设计采用木模板。背部横撑采用钢管,在定位后固定,由于高度较高,增加部分斜撑,防止胀模。 ④浇筑混凝土。混凝土在搅拌站集中拌和,由混凝土运输罐车运输。采用输送泵灌入,由下至上分层浇筑捣固。
⑤拆模养生。 明洞及洞门结构施工:洞门: 隧道进出口均为明挖段。洞门施工:采用挖掘机挖装,自卸汽车运输,人工配合刷坡,石质地段以松动爆破,洞门施工工序:洞门施工放样→洞门基础开挖→洞门端墙浇筑砼与背墙回填→做洞顶排水沟及边仰坡防护。洞口边仰坡施工:洞口施工前做好洞口边坡截水沟,截水沟中心线距边仰坡开挖边缘不小于5m,截水沟施作完毕后自上而下进行边仰坡开挖,按设计坡度整修到位,并分层进行边仰坡临时防护,以防危岩风化,雨水渗透而坍塌。边仰坡采用锚杆,挂钢筋网、喷砼防护。 洞门施工尽量避开雨季和低温天气,确保施工质量,当无法避开低温期施工时,采取遮盖保温措施。 开挖后的坡面应达到稳定,平整,美观的要求。 端墙应在土石方开挖后及时完成,基础超挖部分应与基础同级混凝土和基础同步浇筑,端墙及挡,翼墙的开挖轮廓面应符合设计要求。 拱墙应与洞内相邻拱墙同时灌注。 端墙的泄水孔应与洞外排水系统及时连通。 明洞施工方案:(1)明洞施工顺序
洞口段设明洞,明洞采用明挖法施工。具体施工顺序:测量放线→排截水沟施作→边仰坡开挖、支护(锚网喷支护及抗滑桩施工)→基底处理→仰拱、填充施工→拱墙衬砌→明洞防水层施工→洞顶回填。(2)施工方法 明洞土石方开挖采取横向分层纵向分段的方法进行施工,采用挖掘机开挖,必要时采取弱爆破和人工配合机械刷坡,装载机装碴自卸汽车出碴。按照设计施作边仰坡防护或抗滑桩。开挖完成后进行基底处理,基底承载力达到要求后施作仰拱、填充混凝土,填充混凝土在仰拱混凝土终凝后进行浇筑。 明洞衬砌在仰拱填充完成后由洞内向洞口方向先仰拱后拱墙的顺序施工。 明洞回填分层填筑,每层层厚不大于70cm,左右对称回填。码砌及浆砌分层错缝进行、夯填密实,确保施工质量。洞身开挖工程 : 按断奥法原理进行设计,按新奥法组织施工,采用复合式衬砌,初期支护以喷、锚、网为主。二次衬砌为模筑混凝土(钢筋混凝土)支护参数根据结构分析与工程类比相结合确定。 隧道工程施工开挖的出渣、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)、等机械化作业线。针对本座公路隧道浅埋暗挖段, 应严格遵循“管超前,严注浆,短开挖,强支护,勤量测、早封闭”
的原则进行施工,并根据现场监控量测结果及时修正设计参数、调整施工方案指导隧道施工,确保安全、达到均衡、高效生产、优质、按期完成投资任务、早日竣工验收和交付国家运营。钻孔作业: (1)测量放线 测量放样:根据监理工程师提供的隧道开挖施工的测量放样控制点。测量控制网点和测量放样控制点的建立采用全站仪进行,同时定期对测量导线进行复测,确保支洞开挖施工精度。开挖施工要求每排炮进行测量放样控制,采用红铅油画出设计开挖边线、洞中心线,并现场作测量放样技术交底。 (2)严格按照钻爆设计图布置炮眼。特别是周边眼和掏槽眼的位置、间距及数量,必须进行严格控制。 (3)使用自制钻孔平台车进行钻孔。 (4)隧道开挖的周边眼布置在开挖轮廓线上,外插角不大于5°,严格控制超挖量。 (5)严格控制钻孔质量,保证施工安全,减少超欠挖。爆破作业:
光面爆破属于控制爆破,目的是为了使爆裂面光滑平整。施工方式是在开挖界限周边,适当排列一定间隔的炮孔,在有侧向临空面的情况下,用控制抵抗线和药量的方法进行爆破,使之形成一个光滑平整的裂面。施工中应严格按照各类围岩光面爆破的炮眼布置及钻爆设计参数进行爆破作业,并在实施过程中根据围岩具体情况进行参数调整,使其达到爆破的最佳效果。各类围岩的炮眼布置及钻爆设计参数根据围岩的具体类别及掘进进尺进行设计。光面爆破参数: 周边孔采用光面爆破,光爆孔间距采用50cm,以使轮廓光滑平整。装药采用∮22小直径专用炸药。其光爆参数见下表。爆破施工:钻爆施工主要工序施工方法 (1)施工准备: 出渣完后,立即采用反铲对工作面进行清理,人工清理底孔炮位,清理距离满足凿岩台车工作要求,同时布置好排水设施等。 (2)施工测量: 为满足设计断面要求,每个循环钻孔前必须采用全站仪对开挖掌子面进行全断面测量放样,测出断面开挖轮廓线,用红油漆标在开挖面上。洞顶中心线、两侧起拱点(腰线)及钻孔方向点等由测量人员向施工人员进行交底,并在断面上标出。同时将上个循环断面的超欠挖情况进行复测,对欠挖部位立即处理,并严格控制超挖。
(3)钻孔: ***隧道隧道爆破施工采用用YT-28气腿式凿岩机钻孔。钻孔前先按设计标出孔位。钻孔时,按设计位置和方向准确钻进。对孔误差,周边孔和掏槽孔不超过3cm,其余孔不超过5cm。特别要控制好掏槽孔的方向和深度,以保证掏槽效果和提高进尺。周边孔外插角为1°~2°,钻孔要保证其位置和方向准确,控制好开挖轮廓,减少超欠挖,两次错台要在10cm以内。钻孔时要做到准(位置)、平(平行)、直(方向)、齐(孔底)。一切交底确认无误后进行开钻。钻孔过程中,施工员要逐一检查每个钻孔角度、深度及间排距等控制要求,经检查不符合要求的钻孔,要进行处理或重新钻孔。钻孔完成后,由质检人员抽检炮孔孔深、间排距、角度等,查看与设计是否相符,填写炮孔检查记录,上报爆破工程师。分部开挖注意事项 (1)分部开挖的工作面多,作业面狭小,施工相互干扰大,必须实行统一指挥、协调,以解决施工中的矛盾。 (2)分部开挖的开挖部位多,因此,对围岩扰动次数多,不利于围岩的稳定,故应特别注意加强对爆破开挖的设计与控制,尽量采用松动爆破,周边眼采用光面爆破; (3)在下部开挖时,要注意上部支护或衬砌结构的稳定,减少对上部围岩和支护、衬砌结构的扰动和破坏,尤其是边傍部分开挖时,必须采用两侧交错挖马口施工,避免上部断面两侧拱脚同时悬空。
(4)注意对拱脚加固,使上部初期支护与围岩形成整体。一般采用扩大拱脚及打拱脚加长锚杆,加强拱部的纵向连接等措施。 隧道暗洞进洞方法 对于洞口段设计为大管棚超前预支防护的隧道具体做法:洞口开挖至起拱线,套拱施做采用两榀型钢钢架紧贴仰坡放置,间距0.6m,纵向用φ22mm钢筋连接,预埋管棚导向管,其环向间距及倾角按设计的管棚环向间距及外插角布设,经测量检查,砼隧道洞口开挖断面一致后,与仰坡锚杆焊接固定,浇筑40cm厚挂板混凝土固结,然后施做长管棚,形成洞室轮廓,按设计开挖方法进洞。人行横洞施工 人行横洞用全断面法开挖,按设计进行支护。人行横洞开挖 人行横洞开挖及一次支护完成后进行,开挖前,在隧 道洞壁一次支护表面,画出车行横洞开挖断面,在拱部打设超前锚杆, 并对开挖断面周围进行局而锚杆加固,之后开挖,采用台阶法施工,光 面爆破,短进尺、快循环的方法进行施工。 全段面开挖施工方法: 全段面光面爆破法施工采用多功能作业台架配合机械开挖,砼喷射机械手、湿喷机湿喷混凝土。采用挖装机装碴。施工中合理调整工序,实行“钻爆、装碴、运输”机械化一条龙作业。围岩稳定性好时复喷混凝土作业与钻爆作业拉开距离平行作业。
混凝土路面施工 混凝土路面施工前,应检查纵、横向盲沟内透水管是否被压碎破损,是否按设计要 求包裹土工布;浇筑路面时,应采取土工布等隔离措施,以防水泥浆下渗造成盲沟堵塞, 确保排水设施完好。应重视隧道混凝土路面质量控制,宜采用与水泥混凝土路面相同的机械设备和施工工 艺。质量控制要点详见路面施工要点。 洞内路面施工:隧道内路面为刚性路面,宽度 14.98m,面层为 26cm C35 号钢筋混凝土,垫层为15cm 厚 C25 素混凝土。 (1)垫层及路面混凝土施工 混凝土采用洞口集中搅拌,混凝土搅拌运输车运输,混凝土坍落度大于 5cm; 混凝土采用泵送至浇注地点后,人工铁锹摊铺,插入式振捣器捣及平板式振 捣器振捣;混凝土磨光机提浆、提浆滚简引浆,人工磨面、抹光;路面 压纹机压纹,草袋覆盖,洒水养护。 (2)模板安装与拆除 隧道路面纵向两侧不设模板,每一浇筑段设堵头板,堵头板采用钢 模。
(3)路面钢筋采用洞外加工,洞内绑扎。洞身支护施工:本隧道的支护形式主要有:φ108大管棚、φ42×4mm超前小导管、RD25N中空砂浆锚杆、HPB235mm钢筋网、C20喷射混凝土、型钢钢架、格栅钢架等支护结构。Ⅴ级围岩超前小导管施工隧道施工中,采用φ42×4mm超前小导管注浆加固围岩,使隧道拱部 形成一护层面,以增加开挖安全。同时还可封堵地下水,减少对隧道施工影响。施工中将4.2.1.1小导管注浆施工工艺(2)注浆参数的选择 小导管注浆参数根据现场围岩变化情况由试验确定,根据初步选定的配合比,
测定凝胶时间,如不能满足凝胶时间要求,则需反复调整施工配合比,直到满足为止。4.2.1.1小导管注浆施工工艺 (1)小导管加工 小导管采用φ42mm钢管在加工房加工制作,管身前端切削成尖锥状,导管端部2.35m范围梅花形布置注浆孔,注浆孔孔径8mm,孔间距15cm,在导管尾部焊接φ8mm钢筋加强箍。本工程超前注浆小导管构造详见下图所示。 15 图4-8 超前注浆小导管构造大样 (2)注浆参数的选择 小导管注浆参数根据现场围岩变化情况由试验确定,根据初步选定的配合比,测定凝胶时间,如不能满足凝胶时间要求,则需反复调整施工配合比,直到满足为止。一般采用如下参数:
水泥:30号水泥砂浆; 水泥浆水灰比:W:C=0.5:1~1:1; 注浆压力:0.5~1.0MPa,注浆终止压力2.0MPa; 浆液扩散半径不小于0.5m。 以上参数在施工过程中可根据现场注浆效果适时调整,以达到良好的 固结效果;当地下较发育时,注浆浆液应改为水泥-水玻璃双液浆;施工中要做到“管超前,短进尺,弱爆破,强支护,快封闭”,同时要求适时施作模筑钢筋混凝土。工艺流程:本工程超前小导管注浆工艺流程详见下图所示小导管施工方法 小导管布置于Ⅴ级围岩隧道洞身段拱部范围内。导管长度为3.5m,环向间距30cm,两环间水平搭接长度不小于1.5m。施工前,先沿拱部测出导管孔位,导管孔外插角为15°
左右。小导管采用风枪钻孔后安装,对于软弱地层,可用锤击或钻机顶入岩体内。采用风枪钻孔时,成孔后要将孔内的石粉等杂物清除干净。导管安装好后,在尾部安装止浆塞,连接注浆管,按照预先选定的配合比进行注浆。开始时,压力应由零逐渐增大,当注浆压力达到终值2.0MPa后,继续稳压缓慢注浆3~5分钟,最后停止,完成一孔注浆工作。注浆时由两侧向中间对称进行,并自下而上逐孔注浆。小导管施工技术措施及技术要点 小导管采用钻孔布设时,钻孔深度略大于导管长度;前后两排小导管搭接长度不小于1.5m,钻孔应作到:孔壁圆、角度准、深度够、岩粉清洗干净或设止浆塞; 为防止孔口漏浆,用塑胶泥(水玻璃拌525号水泥)将导管周围孔隙封堵密实; 为防止注浆管堵塞,影响注浆效果,注浆前先清洗注浆管; 压浆管与超前注浆管之间采用方便接头,以便快速安拆; 严格控制注浆配合比及胶凝时间,初选配合比后,用胶凝时间控制调整配合比,并测定凝结体的强度,选定最佳配合比;注浆压力由小到大,从开始0MPa升到终止压力2.0MPa,稳压3min,流量计显示注浆量较小时,结束注浆;为保证注浆质量,必要时可封闭开挖面; 注浆由中间对称向两侧进行,自上而下逐孔注浆,如有窜浆或跑浆时,可间隔注浆,最后全部完成注浆; 注浆完成后要检验注浆效果,在隧道开挖后可检查注浆固结体厚度,如达不到设计要求时,在注浆时调整注浆参数,改善注浆工艺;
注浆过程中,专人记录注浆情况,并根据实际情况调整注浆压力、进度,保证注浆效果;完成后检验注浆效果,不合格者进行补注; 注浆结束,待岩层达到充分的固结强度后方可进行开挖作业。Ⅳ级围岩洞口浅埋地段管棚施工:全隧道按新奥法设计和施工,隧道进出口均为浅埋段,围岩为碎石土、炭质板岩夹砂质板岩;节理极发育,岩体极破碎,围岩自稳能力极差,岩体透水性较好,雨季主要呈淋雨状出水。 ***隧道隧道两端洞口均设φ108mm的注浆大管棚作超前支护。沿隧道衬砌外缘一定距离打入一排纵向钢管,在插入钢管的同时,安放好排气管,在管孔的尾端套上止浆塞,并安装在管孔内;用快装注浆接头把露在外端的管体与注浆泵相连,排气管从注浆接头穿出,开动注浆泵,再往管内注浆以固结软弱围岩、充填钢管与孔壁之间的空隙,使管棚与围岩固结紧密,以提高钢管的强度。注浆时,排气管至管孔底,注浆完成后,排气管抽出。开挖后架设拱形钢架支撑,形成牢固的棚状支护结构。管棚参数:(1)钢管布设在圆心角为120°的隧道拱部; (2)钢管环向间距为40 cm; (3)管心与衬砌设计外廓线间距为50 cm; (4)倾角:仰角1~2°(不包括路线纵坡); (5)钢管施工误差:径向不大于20 cm; (6)管棚长度分别为36 m、50 m,热轧无缝钢管ф 108 mm,壁厚6 mm,节长3 m、6
m;为使钢管接头错开,编号为奇数的第一节钢管采用3m钢管,编号为偶数的第一节钢管采用6m钢管,以后每节均采用6m长钢管。 (7)孔口管为无缝钢管ф 127 mm,壁厚6 mm,节长2 m。管棚施工主要工序有开挖支护明洞边坡、仰坡;施作套拱;搭钻孔平台、安装钻机;钻孔;清孔、验孔;安装管棚钢管;安放排气管;注浆。工序技术要求高,工艺复杂,现分别叙述如下。(1)明洞边坡仰坡开挖支护:①明洞段开挖应在洞顶截水沟施工完成后进行,应尽量避开雨季施工。 ②边坡防护应与明洞开挖同步进行,及时施工明洞边坡的锚杆、挂设钢筋网、喷射混凝土及时封闭坡面。 ③对边坡渗水要及时排、引到坡面外,加强对坡面的防护。 (2)施作套拱 ①混凝土套拱作为长管棚的导向墙,套拱在明洞外轮廓线以外施作,设计为2m套拱内埋设三榀格栅拱每50cm一榀(为保险起见套拱内埋设四榀格栅拱,掌子面和套拱末端各埋设一榀,套拱中部两榀,格栅拱间距变为67cm一榀)格栅拱与管棚孔口管焊成整体,浇筑1m厚C25混凝土。 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。用全站仪以坐标法在格栅拱上定出其平面位置;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格栅拱上,防止浇筑混凝土时产生位移。
(3)搭钻孔平台安装钻机 ①钻机平台可用枕木或钢管脚手架按“井”字形搭设,顺序由下向上,由两边至中间,根据孔位一次性搭好,钻孔由两台钻机由高孔位向低孔位对称进行,可缩短移动钻机与搭设平台时间,便于钻机定位。 ②平台支撑要着实地,连接要牢固、稳定。防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量。 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。 (4)钻孔 ①为了便于安装钢管,钻头直径采用Φ115 mm。 ②岩质较好的可以一次成孔;钻进时产生坍孔、卡钻,需补注浆后再钻进。 ③钻机开钻时,可低速低压,待成孔10 m后可高速高压。 ④钻进过程中经常用测斜仪测定其位置,并根据钻机钻进的现象及时判断成孔质量,并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。作为开挖洞身的地质预探预报,作为指导洞身开挖的依据。 (5)清孔验孔 ①用地质岩芯钻杆配合钻头(Φ115 mm)进行来回扫孔,清除浮渣至孔底,确保孔径、孔深符合要求、防止堵孔。
②用高压气从孔底向孔口清理钻渣。 ③用经纬仪、红外线测距仪等检测孔深,倾角,外插角。 (6)安装管棚钢管 ①钢管应在专用的管床上加工好丝扣,棚管四周以梅花型布置钻ф8出浆孔(靠掌子面2.0 m的棚管不钻孔,防止漏浆增加工程量);管头焊成圆锥形,便于入孔。 ②棚管顶进采用大孔引导和棚管机钻进相结合的工艺,即先钻大于棚管直径的引导孔(Φ115 mm),然后可用10 t 以上卷扬机配合滑轮组反压顶进;也可利用钻机的冲击力和推力低速顶进钢管。 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1 m。 (7)注浆 ①安装好有孔钢花管后即对孔内注浆,注浆后再施工无孔钢管,无孔钢管可以作为检查管,检查注浆质量。 ②注浆参数:425号普通硅酸盐水泥,水泥浆水灰比1:0.75~1∶1。 ③采用BW -250/50型注浆泵将水泥浆注入管棚钢管内,初压0.5 MPa~1.0 MPa,终压1.0~1.5 MPa,持压15 min 后停止注浆。注浆量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,直至符合注浆质量标准,确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙均为浆液充填,方可终止注浆。
④注浆结束后及时清除管内浆液,并用25号水泥砂浆充填,增强管棚的刚度和强2RD25N先锚后灌式中空砂浆锚杆施工方法:RD25N先锚后灌式中空砂浆锚杆环纵向间距:Ⅴ级围岩复合式(加强)衬砌段0.5×0.8m(长3.5m),Ⅴ级围岩复合式衬砌段0.75×0.8m(长3.5m),Ⅳ级围岩复合式(紧急停车带)衬砌段1.0×1.0m(长3.0m),呈梅花型位置。围岩初喷混凝土后进行系统锚杆施工锚杆施工方法详见下图所示 锚孔定位:按设计要求在围岩面用红漆标示锚孔位置,孔位偏差不大于5cm。 钻孔:采用风钻钻孔,孔径40cm,应调整钻杆与围岩面垂直,钻孔深度误差不大于5cm。 清孔采用高压风吹净孔洞,并用塞子紧孔口,报监理工程师检验,合格后进行锚杆安装,应使垫板紧贴岩面。 注浆:粘结砂浆应拌合均匀,并调整其和易性,随拌随用,一次拌和的砂浆在初凝前用完。采用反循环式注浆,注浆孔口压力0.2~1.0MPa。 C20喷射混凝土施工方法:
由于分部开挖作业很多,为提高效益,采用2台湿式喷浆机,加工简易喷浆台架一台,为减少骨料的浪费现象,特制一铁皮滑船盛装骨料。为减少喷尘,拟定采用湿喷法。 先将水泥、砂、石子、水、硅粉和高效减水剂按配合比投入强制式搅拌机进行拌合,然后由搅拌运输车运至洞内,卸至喷射机进料口,在喷嘴处再加入液态速凝剂后,喷射岩面上。 喷射作业应分段、分片、分层,由下而上,依次进行,喷枪连续、平衡、均匀地按螺旋状旋转喷射,后一层喷射在前一层终凝后进行。隧道二次衬砌施工:配备JS750型和JS500型强制式拌合机在隧道进、出口组成拌合站,混凝土配料采用自动计量系统,集中拌合衬砌用混凝土和喷射混凝土混合料。用混凝土运输车运送混凝土到灌注点,混凝土输送泵连续浇灌。1衬砌施工: 隧道正洞采用复合式衬砌,二次衬砌为模注C25钢筋混凝土。防水等级为S6,混凝土掺入HEA微膨胀剂,在仰拱施作完后按先墙后拱法浇筑衬砌混凝土。施作前应对隧道内地下水进行取样分析,确认地下水对混凝土是否有腐蚀性。先通过监控量测结果表明,围岩基本稳定的情况下(洞身变形明显下降,拱脚水平收敛速度<0.2mm/d,拱顶下沉速度<0.5mm/d),才可施作模注衬砌。
自制轨行式移动工作平台铺设复合防水板和绑扎衬砌钢筋;二次衬砌采用12m长全断面钢模整体式液压衬砌台车、泵送混凝土灌筑施工;混凝土采用自动计量拌和站生产,混凝土输送车运输。(1)施工方法 正洞衬砌采用12m长全断面钢模整体式液压衬砌台车,一次施工长度12m,Ⅳ级复合式(紧急停车带)衬砌采用组合钢模板,采用混凝土输送泵灌注,由下向上,对称分层,先墙后拱灌筑,入模倾落自由高度不超过2.0m,机械振捣。 混凝土运输采用混凝土输送车,挡头模板采用制式钢模,确保施工缝处混凝土质量。 混凝土由自动计量拌和站生产,采取商品化混凝土供应模式,就近供应。 混凝土灌筑前做好钢筋的布设工作,钢筋角隅处要加强振捣,并做好防水层铺设及各类预埋件、预留孔、沟、槽、管路的设置。 (2)混凝土施工 ①施工准备:测量工程师和隧道工程师共同进行水平、高程测量放样。起动台车液压系统,根据测量资料使钢模定位,保证钢模衬砌台车中线与隧道中线一致,拱墙模板定位后固定,并进行测量复核。清理基底杂物、积水和浮碴;衬砌台车前端装设钢制挡头模板,并按设计要求安装固定止水带;拆除上组衬砌混凝土施工缝处止水带保护模,并自检防水系统设置情况。自检合格后报请监理工程师隐蔽检查,经监理工程师签证同意后灌筑混凝土。
②混凝土灌注:混凝土浇筑前,将模板内的杂物和钢筋上的油污清除干净。二次衬砌混凝土浇筑一定要在围岩与支护基本稳定以后施作,此时隧道已经成型。二次衬砌施工要特别注意时间选择要按照先仰拱、后拱墙,即由下到上的顺序连续灌注。在隧道纵向,则需分段进行,分段长度设为9m。 混凝土原材料必须经工地试验室检验合格后方可使用。细骨料采用河砂,粗骨料在指定石料场加工。在石料场建立粗骨料加工系统,保证粗骨料生产质量满足混凝土对粗骨料的各项指标的要求。到工地后,按混凝土原材料试验规范进行检验。水泥采用袋装水泥,必须有出厂合格证。进场后,由检测试验中心按规范要求,进行各项性能检验。水泥进库后按规程要求上盖下垫分批推放,水泥出厂超过三个月 有效期,或发现水泥有受潮结块现象时,均应经过鉴定后降级使用。搅拌用水从深井抽取。使用前对水进行酸性物质含量化学分析试验,合格后方可使用。(1)混凝土搅拌搅拌站采用电子自动计量系统,混凝土搅拌严格按设计配合比计量拌和,配合比设计在满足设计强度、耐腐蚀、耐久性、和易性的要求和合理使用材料和经济的原则下,计算与试验相结合,采用质量法设计。泵送混凝土配合比的技术要求:骨料最大粒径与输送管内径之比,碎石不大于1:3,且不大于40mm;通过0.315mm筛孔的砂不小于15%。混凝土生产必须满足冬期施工要求。 (4)混凝土运输
混凝土采用混凝土输送车运输。运输施工要点: 混凝土在运输中应保持其匀质性,做到不分层、不离析、不漏浆。运到灌筑点时,要满足坍落度要求。从搅拌机卸料到灌筑完毕的延续时间不超过120分钟。 (5)混凝土灌筑 混凝土自模板窗口,由下向上,对称分层,先墙后拱灌筑,倾落自由高度不超过2.0m。因意外混凝土灌筑作业受阻不得超过2个小时,否则按施工缝处理。衬砌混凝土施工均为机械振捣,插入式振动棒和附着式振捣器振捣密实,并避免碰撞钢筋、模板、预埋件和止水带等。振动棒插入下层混凝土50mm左右。施工中泵送混凝土按施工规范办理,泵送混凝土施工注意以下几点: ①混凝土供应量应满足输送泵连续工作要求。 ②泵送混凝土前,应先用水泥浆通过管道,同时泵送混凝土时,输送泵的受料斗应有足够的混凝土,并不得吸入空气。(3)输送工作应连续进行,当因故间歇,宜每隔5分钟,将混凝土泵转动2-3圈,常温下间歇不宜大于30-40分钟。(4)浇注混凝土工作结束时,应将管内混凝土排空,并予以清洗。施工中拱部及墙部施工缝均必须清洗干净,并进行凿毛处理。 (6)混凝土养护及整修 模筑混凝土衬砌应根据不同地段承压情况,混凝土强度分别达到设计强度的100%、70%及8MPa时方可拆模。
(7)质量保证技术措施 衬砌施工前,应对中线、高程、断面尺寸和净空大小进行仔细检查核对,准确无误符合设计要求后,方可灌筑混凝土。 施工前做好地下水的封堵、引排,仰拱及基础部位的浮碴、积水必须清理干净,衬砌混凝土必须在无水情况下进行施作,以保证混凝土质量。混凝土灌筑前,对模板、支架、钢筋、预埋件和止水带进行仔细检查,符合要求后方能灌筑。 混凝土中掺入粉煤灰和早强剂、减水剂、引气剂,控制混凝土的水灰比,控制混凝土中水泥用量等措施,增加混凝土的密实性并减小因水化热引起的混凝土温度应力和收缩。 混凝土衬砌灌筑过程中,严禁损坏防水板。 检测试验中心按规定要求在灌筑混凝土现场做试件,并详细填写施工记录。衬砌主要施工技术:(1)混凝土浇筑时除使拌合物充满整个模型外,还应注意拌合物入模的均匀性,保证不离析。拌合物自由下落高度控制在2m内,超过时,采用φ150mm的软管接长下料,软管沿纵向每3m布置一道。施工过程中严禁水渗透到正在浇灌的混凝土中。 (2)采用插入式振动棒捣固,必须符合下列规定:
每一振点的捣固延续时间,应使混凝土表面呈现浮浆和不在沉落。振动棒的移动间距不大于振捣器作用半径的1.5倍。振捣棒与模板的距离不大于其作用半径的0.5倍,并避免碰撞钢筋、模板、预埋件等。 (3)振捣棒插入下层混凝土内的深度不小于50mm。 (4)试验室按规定要求在灌注混凝土现场做试验,并详细填写施工记录。 (5)送混凝土。碎石最大粒径与输送管内径之比不大于1:3;通过0.315mm筛孔的砂不小于15%,最小水泥用量为300kg/m3;坍落度为180-220mm。 (6)管道管线安装要求直、转弯缓;灌注点先远后近;泵送混凝土施工先后顺序为:泵水湿润管道—泵水泥砂浆—泵混凝土—泵砂浆—泵水洗管。泵水湿润管道时,先在变径管内用水泥袋卷成筒封堵严密,以保证在泵水过程中水能够充分湿润管壁,泵水量不宜过多,以1.3左右为宜;为防止砂浆在管道内离析造成堵管,砂浆用细砂拌制。换管时先湿润后接驳;泵送过程严禁加水、空泵;开泵后无意外情况中途不要停歇。洗管时,为防止洗管水灾压力作用下进入混凝土内造成混凝土离析而堵管,洗管前,先泵两斗1:1的水泥砂浆,并将水与砂浆用2个海绵球,1个水泥袋卷和1个橡胶活塞隔开。 (7)用钢结构全断面衬砌台车,保证尺寸准确,二次衬砌混凝土用高压混凝土输送泵(HBT60型)浇灌混凝土,确保拱顶部位压满混凝土;加强混凝土的振捣,不漏振。防排水设计与施:防排水的设计:
根据本隧道的水文地质特征,确定隧道防排水的原则为:防、排、截、堵结合, 地制宜,综合治理。 为保证洞内行车安全,在初期支护与二次衬砌间敷设柔性防水层,在二次衬砌混凝土中掺加微膨胀防水剂作为刚性防水层,二层衬砌沉降缝安设止水带,施工缝安止水条,确保拱部、边墙、路面、设备箱洞不渗水。 隧址区以林地为主,有部分旱地、水田,对于洞内零星的散水以及不影响生态的小股状涌水以排为主,通过洞内纵向盲沟、横向排水支管、中心排水管将洞内水集中排出洞外,路面清洗水通过路缘边沟排放,地下水与清洗水分开排放,结污分流更环保。 隧道身段无地表水沟及水体,截水措施主要是洞口设置截水沟,防止洞口工程被坡面水冲蚀,保证洞口路段良好的营运条件。 对于影响范围广、补给源长的岩溶集中大流量涌水地段,采用全断面或局部超前预注浆堵水或开挖后Φ45 * 4小导管后注浆。2洞口防排水施工为了截排地表水,使洞口工程不被坡面水冲蚀,并保证洞口段良好的营运条件,在洞口仰坡及边坡以外5m的适当位置设置洞外截水沟;洞口范围雨水经截、排水沟汇入路基 洞或自然沟渠中。 隧道洞身防水是在二次衬砌与初期支护铺设1mm厚EVA防水卷材,在卷材与喷射混凝土之间铺设一层300g/㎡的无纺布作为缓冲层,二次砌施工缝设带注浆管遇水膨胀止水条,沉降缝设E型止水带。
隧道衬砌排水设施: (1)衬砌背后环向设置3Φ50单壁打孔波纹管(环向盲沟)。 (2)在衬砌两边墙墙脚外侧纵向设备Φ100HDPE双壁打孔波纹管(纵向盲沟)。 (3)在两侧路缘带设置开口路缘边沟。 隧道排水设施的联系:衬砌背后地下水通过环向盲沟汇集至纵向排水盲沟,通过横向排水支管排入路缘边沟排出洞外。洞内清洗水通过纵向路缘边沟排出洞外,路缘边沟按间距25m设置沉沙池,路面下地下水通过路面下纵、横向盲沟汇集至沉沙池,通过纵向路缘边沟排出洞外。 由于本隧道岩层富水性较强,在二次衬砌拱墙中掺加GNA膨胀防水剂,其掺量为水泥用量的60%。 防排水采用“以排为主,防、排、截、堵相结合”的综合治理原则。在隧道右侧边墙脚的防水层和初支喷混凝土间设置2根O型弹簧软管(纵向盲沟),并每隔10m设置1道φ50PVC边墙横向泄水管。衬砌背后一般地段每20m环向设一道O型软式弹簧软管(环向盲沟);地下水发育段设3道MF20型软式弹簧环向盲沟。隧道内右侧设置排水沟。地下水通过环向、纵向盲沟及φ50横向泄水管引入排水沟。隧道环向、纵向排水盲沟应外裹无纺布,以防止泥砂堵塞管道。隧道拱部和边墙的初期支护和二次衬砌之间的设3mm厚喷射防水膜;在隧道进、出口段各长200m设双层防水膜,两层防水膜间设3cm聚氨脂保温层。隧道变形缝处设置300×6mm橡胶止水带,环向施工缝和纵向施工缝设置25×10mm橡胶遇水膨胀止水条。
洞内防排水:本隧道地下水不发育。洞内防排水设置了排水盲管,防水混凝土,防水板,和止水带,(1)排水盲管施工 图排水盲管施工 ①环向排水盲管施作方法 隧道拱墙设直径50mm软式透水管环向盲管,环向盲管每隔10m设置,每隔6m在水沟外侧留泄水孔,并采用三通接盲管与纵向锚杆相连。 ②纵向排水盲管施作方法 纵向排水盲管沿纵向布设于左、右墙角水沟底上方,为两条直径80mm的软式透水盲管。纵向排水盲管按设计规定划线,以使盲管位置准确合理,盲管安设的坡度与线路坡度一致。 排水管采用钻孔定位,定位孔间距在50cm。将膨胀锚栓打入定位孔或将锚固剂将钢筋头预埋在定位孔中,固定钉安在盲管的两端。用无纺布包住盲管,用扎丝捆好,用卡子卡住盲管,然后固定在膨胀螺栓上。采用三通与环向透水管、连接盲管相连。 (3)边墙泄水管施作方法 模板架立后开始施作边墙泄水管,在模板对于泄水管的位置开于泄水管直径相同的孔。泄水管一端安在模板的预留孔上,另一端安在纵向排水管上,泄水管与纵向排水管用三通连接时必须有固定措施。(2)结构防水板施工
施工准备 ①洞外准备:检验防水板质量,用铅笔划焊接线及拱顶分中线,按每循环设计长度截取,对称卷起备用。 ②洞内准备:铺设台架行走轨道;施工时采用两个作业台架,一个用于基面处理,一个用于挂防水板,基面处理超前防水板两个循环。 ③断面量测:测量断面,对隧道净空进行量测检查,对个别欠挖部位进行处理,以满足净空要求;同时准确测放拱顶分中线。 基面处理 ①喷射混凝土基面的表面应平整,两凸出体的高度与间距之比。拱部不大于1/8,其他部分不大于1/6,否则应进行基面处理。 ②将外露的钢筋头、铁丝、锚杆、排水管等尖锐物切除锤平。并用砂浆抹成圆曲面。 ③欠挖超过5cm部分需作处理。 ④检查各种预埋件是否完好。 缓冲垫层的铺设 缓冲材料采用土工布,铺设过程如下:将垫层横向中线与隧道中线对齐。由拱顶向两侧边墙铺设。采用与防水板同材质的φ80mm的专用塑料垫圈压在衬垫上,使用射钉锚固。垫衬逢搭接宽度不小于5cm。 锚固点应垂直基面并不得超出垫圈平面,锚固点呈梅花形布置。锚固点间距,拱部为0.7m,边墙为1.0m。
防水板铺设 防水板铺设采用无钉铺设法。防水板超前二次衬砌10~20m施工,用自动爬行热焊机进行焊接,铺设采用专用台车进行。 防水板铺设时注意事项有: 铺设前进行精确放样;环向铺设,下部防水板压上部防水板;两幅防水板搭接宽度不小于10cm。 防水板之间的搭接缝采用双焊缝、调温、调速热楔式功能的自动爬行式热合机热熔焊接,细部处理或修补采用手持焊枪,单条焊缝的有效焊接宽度不小于10mm,焊接严密,不得焊焦焊穿。 混凝土振捣时,振捣棒不得接触防水板,以防止防水板受到损伤。 防水板的搭接缝焊接质量检查按充气法检查,将5号注射针与压力表相接,用打气筒进行充气,当压力表达到0.25MPa时停止充气,保持15min,压力下降在10%以内,说明焊缝合格;如压力下降过快,说明有未焊好处。用肥皂水涂在焊缝上,有气泡的地方重新补焊,直到不漏气为止。 (5)防水混凝土 隧道衬砌混凝土即是外力的承载结构,也是防水的最后一道防线,因此要求衬砌既要有足够的强度,又要具有一定的抗渗性。 (6)止水带施工
施工缝、变形缝是防水的薄弱环节,因此必须按规范规定和设计要求认真施作。施工缝、变形缝所使用的止水带材料的品种、规格和性能必须符合设计要求。本隧道施工缝处采用中埋式橡胶止水带,设置在结构厚度1/2处。 中埋式橡胶止水带施工时,先将φ10mm钢筋卡由待模筑混凝土的一侧向另一侧穿入,卡紧止水带一半,另一半止水带平铺在挡头板内,待模筑混凝土凝固后弯曲φ10mm钢筋卡套上止水带,模筑下一循环混凝土。 穿入,卡紧止水带一半,另一半止水带平铺在挡头板内,待模筑混凝土凝固后弯曲φ10mm钢筋卡套上止水带,模筑下一循环混凝土。 止水带、止水条施工程序 沉降缝处均设置橡胶止水带,施工缝处设止水条,其施工程序下: ①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钢筋; ②由拱顶向两侧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,不能绷得太紧;灌注衬砌混凝土时,应随时注意止水带位置的变化,不能被混凝土横向压弯变形,止水带周围混凝土要振捣密实。施工注意事项: (1)安装止水带以细铁丝悬吊于钢筋上固定位置,在顶部水平安装时使止水带形成盆式,以避免止水带下的气体在混凝土浇筑时无法逸出,形成孔隙。
(2)止水带设置时不可翻转、扭曲,如发现破损立即更换。 (3)在混凝土浇筑前应避免止水条被污物和水泥砂浆污损,表面有杂质须清理干净,以免混凝土与其咬合不紧密造成渗水通道,导致变形缝、施工缝漏水。 (4)接触止水带的混凝土不应出现粗集料集中和漏振现象。 (5)边沟施工 边沟施工采用组合钢模板现浇混凝土,立模时由测量人员严格控制尺寸、标高,同时检查是否固定稳固,确保位置准确不跑模;边沟盖板洞外预制,洞内安装。结束语 该隧道设计遵循安全、经济、全理的原则、在遵守交通部部颁《公路隧道设计规范》的同时,借鉴国内若干类似条件隧道的实例按照新奥法理论,结合隧道实际情况进行设计。 本设计中采用了新奥法施工,洞身采用到单侧壁导坑法施工,尽量保护围岩,发挥围岩的自承能力。进口和出口段采用明挖法修建拱墙式明洞;机械开挖V、IV级围岩段采用了单侧壁导坑法进行施工,爆破开挖;机械开挖;同时V级围岩采用大管棚施工支护,IV级围岩采用超前小导管进行超前预支护。明洞施工采用明挖明作的施工工艺,施工期宜避免开雨季,在明洞施工前应作好洞口截水、排水系统。边、仰坡按设计坡率开挖,根据开挖揭示的地质情况也可作适当调整,但必须征得监理、设计、业主等各方同意,并作好边坡防护以及截、排水系统。设计中介绍了开挖方法的具体施工流程。
隧道的监控量测项目有洞内外观察、地表沉降、隧道拱顶下沉、隧道净空收敛、围岩压力和衬砌间压力监测。监控量测是保证施工安全的重要措施,也是提供设计与施工优化设计的有效办法,设计中给出了监测点的布置。此外在防水措施上本隧道除了利用二次衬砌本身防水功能外,还采用了中隔式橡胶防水带、遇水膨胀止水条、防水板等措施。