隧道工程施组

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隧道工程第一节青杠哨隧道一、工程概述青杠哨隧道为贵州崇溪河至遵义高速公路土建工程第四合同段控制工程,也是本标段的重点工程。青杠哨隧道位于桐梓县新站镇辖区,于石坝子进洞,穿越山体至长田坎出洞,隧道左线纵坡为0.6%,隧道右线纵坡为0.59%0左幅隧道进、出口里程分别为K17+620〜K21+215,全长3595m;右幅隧道进、出口里程分别为K17+650〜K21+175,全长3525m。为双洞四车道隧道。青杠哨隧道围岩类别是:左幅II类113m,III类287m,IV类560m和V类2633m,明洞17m;右幅II类177m,III类361m,IV类550m和V类2425m,明洞17m。隧道洞门左右幅进口均为削竹式;左右幅出口均为环框式。1、工程地质隧道地处贵州高原北部大娄山区,属侵蚀、剥蚀中山或中低山区地貌。隧道区海拔高程427.30〜1062.30m,相对高羌635m,所经地段高程466.30-1001.2m,相对高差535m。隧道区地貌形态可分为两部分:一部分市碎屑岩组成,侵蚀、剥蚀为主,分布在进口位置,山体浑圆而绵延,地形坡角35°-40°;其余部分由碳酸盐组成,侵蚀、剥蚀为主,地貌形态为峰丛洼地,山峰高程在1000m左右,地形坡度变化较大,从近90。的悬崖(长田坎出口处)到30。〜35°的山坡均有分布。区内发育三层溶洞,其高程分别在500m、680m、800m,均以窑洞式为主,发育规模不大。隧 道区位于夜郎坝向斜(新站盆地)和乐坪背斜过渡地带,地层总体倾向西,倾角20。〜50。。隧道区出露中生界三叠系地层,最老为下三叠系夜郎组中段,最新为上三叠系须家河组。地层岩性除右幅进口段为三叠系中统松子坎组的泥灰岩、泥页岩外,其余为三叠系下统茅草铺组的灰岩、白云岩、白云质灰岩,整个隧道围岩以IV类和V类为主。2、水文地质特征隧道区地下水主要为残坡积层上层滞水,层间裂隙水;夜郎组上段、松子坎组为隧道区的相对隔水层,地下水无良好储存空间,加之地形陡峻,沟谷深切,形成地表径流快,地下水补给羌,因此本区地下水不发育。3、地震基本烈度及气象资料地震基本烈度小于VI度,不设防。本地区属亚热带湿润气候,冬无严寒,夏无酷暑,年平均温度14.6°c,最高气温36.3°C,最低气温-5.3°C,年平均降水量976.5mm,日最大降水量123.03mm。年平均相对湿度80%。二、施工方法隧道采用“新奥法”施工。施工时严格遵守新奥法施工原理,及时施做初期支护,加强监测,并根据监测结果及时调整支护参数和衬砌施做时间。青杠哨隧道较长,是木标段的重点控制工程。隧道施工釆用从进、出口方向同时相向掘进。隧道出確均采用无轨运输。青杠哨隧道左右幅进口端每个作业面施工主要设备配备为:全自动液压钻孔台车(一台)一CAT侧翻装载机(一台)->25t自卸汽车(五台)一TK-961湿喷机(一台)一液压整体衬砌台车(一台)-HB30蹄送泵(一台)一轮胎式姓运输车(两台)一栓拌合站机械化作业线。 隧道左右幅出口端每个作业面施工主要设备配备为:钻孔台千(一台)一CAT侧翻装载机(一台)->25t自卸汽车(五台)一TK-961湿喷机(一台)一液压整体衬砌台车(一台)fHB30皓俞送泵(一台)f轮胎式妊运输车(两台)一姓拌合站机械化作业线。隧道采用光面爆破开挖,喷锚初期支护,液压模板台车全断面整体衬砌。出磴采用无轨运输,侧翻装载机装磴,25t自卸汽车运慮I、II类围岩采用环形开挖法,III类围岩采用正台阶法施工,IV、V类围岩全断面法施工。I类围岩施工时先做好管棚超前支护,并注浆加强地层,开挖后及时架立钢支撑,尽早成环,防止岩体坍塌,施工中遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤量测、早封闭”的原则;II类围岩地段施工时先打小导管超前支护,并注浆加强地层,开挖后及时架立钢支撑,尽早成环,防止岩体坍塌,施工中遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤量测、早封闭”的原则;III类围岩上下断面开挖时,均要立即做好喷锚初期支护,设系统锚杆,拱墙格栅;IV类围岩设系统锚杆;V类围岩设局部锚杆。长隧道施工,通风非常重要,也是影响工期的关键。根据类似工程的施工经验和计算可知,釆用大功率通风机能满足本工程需要。本隧道通风拟釆用大功率轴流式通风机进行压入法通风,风机采用2X95kw轴流式通风机,通风机管采用直径1.5m软管。隧道进口端工作面向上坡方向掘进,采用隧道两侧自然排水。隧道出口端工作面向下坡方向掘进,需由洞内向洞外排水,排水措施在隧道挖纵向排水沟,在每隔120〜150m处设一集水井,将水引至集水井内,安设浑水泵集中抽水,掌子 面附近做一个临时集水井,用浑水泵将水抽至洞外或抽水站集水井内,临时集水井随施工进度逐渐向前移动,以保证掌子面正常施工。(一)、洞门施工1、隧道洞门施工流程图见图3-12、施工方法及步骤(1)、测量放线根据经监理检验的复测控制资料,用仪器测放出进洞的中线、位置及标高,准确放样仰坡开挖边线,并进行换手测量复核,做到准确无误。(2)、边、仰坡开挖先清除仰坡上的粉土和松动岩石,再根据测量放样,进行边、仰坡开挖。软岩部分采用人工或风镐开挖;对于次坚石部分采用弱爆松动,尽量减小对围岩的扰动,保持边、仰坡自稳能力。边仰坡开挖必须自上而下进行并一次开挖到位,开挖中要用坡度尺严格控制坡率,防止超欠挖。开挖的土石方应及时清理,防止污染环境。并及时对边、仰坡进行临时防护。(3)、开挖进洞施工开挖过程中严格遵守“小循环、弱爆坡,强支护,早封闭”的施工原则,开挖进尺控制在l・2m以下。(4)、洞门坊工施工根据现场情况,在正洞掘进达一定长度并完成初期支护后,放样进行洞门开挖并对边坡进行临时支护。洞门衬砌采用液压模注台车。开挖及台车安装完成均要进行检验,并经监理签证认可后,才能进行磴的拌制和灌筑。灌筑时采用碇输送泵泵送磴,附着式配合插入振捣器振捣,两侧对称分层灌筑。 3、洞门施工注意事项及质量要求施工前在现场核对洞门处地质和水文地质条件与设计文件是否相符, 洞门位置是否恰当。洞口仰坡和边坡在进洞前刷好;洞口土石方不得使用集中药包爆破,以免影响仰坡、边坡的稳定;风化剥落的坡面要-了以防护。洞门允许偏差(mm)表1-4-3-1序号项冃允许偏差检查数量检验方法1构造尺寸水平距离+100,-203〜7点查阅设计图尺量高差+50,-102基础埋深石质基底+50,-100不少于7点查阅设计图、工程检查证及施工记录3墙身厚度+20,-0不少于7点查阅设计图尺量高度<5m不大于10尺量25m不大于15表面平整度不大于5观察、尺量墙而坡度±5%尺量(二)明洞施工明洞采用明挖,台车整体衬砌,最后作防水层和回填等。1、施工方法及步骤(1)、施工准备:施工前先检查边坡和仰坡,清除松动的岩石或其它可能下滚的物体,有如滑动、开裂等现象,可适当放缓边坡,或采用锚杆支护、防护栅拦、棚架等措施,以保证安全。 (1)、施工测量:按施工设计图,定出洞门位置,并用石灰画出开挖轮廓。(2)、机械配合人工开挖出。(3)、明洞拱圈按断面要求制作定型挡头板和外模,为使外模不因捣固及碇挤压而移动变形,将外模板拉紧固定。(4)、明洞衬砌采用碗输送泵泵送碗,附着式配合插入振捣器振捣,两侧对称分层灌筑。(5)、防水层施工:a、在防水层铺设前,必须将拱背的灰尘污垢和积水清除干净,用砂浆抹平,然后才能铺设防水层。b、铺设时气温不得低T5°,雨天不宜施工。c、涂抹沥青的温度应在160°左右,沥青防水层每层厚度为2mm,先铺在拱正中然后向两侧抹平。d、沥青麻布的铺设,应从两侧拱脚口下而上向拱顶方向进行,先涂一层2mm厚的沥青,立即粘贴,并要压紧。每次铺设的面积不宜大于0.5m2o接头应彼此搭接10cm,各层接头宜错开其宽度的1/3。e、最后一层防水层铺好冷却后,用1:3水泥砂浆作一层厚3cm的保护层,上面铺粘土再冋填。(6)、墙背及拱顶冋填。a、在已浇筑的墙背拱顶作好防水层,待碗达到设计强度的70%时,即进行冋填。b、墙后如有其他排水设施,在回填时同时施工,并保证能使渗漏水排出。 c、拱部回填土石应对称分层夯实,每层厚度不宜大于0.3m,其两侧回填的土面高羌不得大于0.5m,回填至拱齐平。(1)、明洞工程施工注意事项&开挖前及施工中应根据中线、高程结合施工方法,测定和检查开挖尺寸。b.施工前作好洞顶临时防排水措施,防止地表水冲刷边坡造成坍方落石。C.按开挖部位先外后内,从上至下进行开挖,严禁掏底开挖和上下重叠施工。d・石质地段开挖,宜采用弱爆破,以免影响边坡和仰坡的稳定。e・开挖过程中随时检查边坡和仰坡,如有滑动、开裂、落石等现象,可适当放缓边坡,或釆用锚杆支护、防护栅栏、棚架等措施,以保证施工安全。f・开挖的土石,应弃到指定地点。g.基坑开挖时,边挖边支护,支护严格按规定支撑稳固,保证施工时安全。h.安排专人在开挖面周围设置监测点,检查开挖面周围是否有裂缝和渗水,对有可能出现的险情及时处理。i.模板的制作和安装严格按照验标要求进行,保证碗结构和构件各部分设计形状、尺寸和相互间位置正确,具有足够的强度、钢度和稳定性,且不漏浆。j・墙后和拱顶的每层回填的密实度经试验人员试验达到规定值和监理工程师认可后方可进行下一层的回填。k・隧道沉降缝和伸缩缝的处理,必须严格按照有关规定进行处理。(三)、I、II类围岩地段施工隧道I、II类围岩稳定性差,施工难度大,施工中一定做到“管超前、 严注浆、短开挖,强支护,勤量测,早封闭”,切勿冒进。I类围岩进洞施工前,先进行超前支护:拱部120°范围内交错部设4>108大管棚和242钢插管,环向间距0.4m,钢插管每三棍钢架打设一次,并注浆加固地层。边墙设系统锚管,纵环间距l.OmXl.Om,梅花型布置,拱墙设双层钢筋网,钢拱架每0・5m架设一棍,纵向连接筋©22,环向间距0.5m,大跨处拱脚处设锁脚锚杆。超前支护的大管棚、钢插管,对岩体进行高强注浆锚固,使钢管与岩体构成组合拱,结合钢拱架、钢筋网、喷混凝土共同形成初期支护体系。II类围岩进洞施工前,先进行超前支护:拱部120。范围内打设巾42钢插管,环向间距0・3m,钢插管每两棍钢架打设一次,并注浆加固地层。边墙设系统锚管,纵环间距1.2mX1.2m,梅花型布置,拱墙设双层钢筋网,钢拱架每0.75m架设一棍,纵向连接筋4)22,环向间距0.75m,大跨处拱脚处设锁脚锚杆。超前支护的钢插管,对岩体进行高强注浆锚固,使钢管与岩体构成组合拱,结合钢拱架、钢筋网、喷混凝土共同形成初期支护体系。I、II类围岩采取环形开挖法施工,以人工开挖为主,松动爆破开挖为辅。每循环进尺1H1,开挖后立即初期支护,及时封闭围岩。为减小马口开挖时因初期支护拱脚悬空引起的下沉,初期支护拱脚部位高双排锁脚锚杆加固,同时左右马口交错开挖。 I、II类围岩施工程序见流程图3-2和3-3o1、上弧形掘时作业循环时间上弧形部分掘时作业循环时间表(循环时尺l.Oni)作业项目时间(h)12345678910111213141516测量超前支护开挖及出砸施工支护其它共计作业循环时间15ho2、核心土及下部作业循环时间核心土及下部掘时作业循环时间表(循环进尺1.0m)作业项目时间(h)123456789101112测量核心土开挖出砸下部开挖出確下部初期支护其它共计作业循环时间12h。考虑平行作业,折合全断面月掘时45m左右。 (四)、III类围岩地段施工隧道III类围岩地段采用正台阶法爆破开挖,拱墙设系统锚杆,梅花型布置,纵环间距1.2mX1.2m,拱墙设置钢筋网,钢拱架每1.0m架设一棉,纵向连接筋©22,环向间距1.0mo采用钢拱架、系统锚杆、钢筋网、喷射混凝土共同形成支护体系,全断面衬砌施工。上断面超前15〜20米。III类围岩地段要短进尺弱爆破,以减轻爆破对闱岩的破坏,确保围岩的稳定。1、洞身开挖后,立叩施作格栅锚喷初期支护,及时封闭围岩。为不影响掘进速度,衬砌施工与掘进时工作面拉开50〜100m的距离,与掘进平行作业,仰拱及时施作。2、施工程序流程见流程图3-43、III类围岩掘进循环时间(循环进尺2.0m)见下表III类围岩掘进上、下断而循环时间表(循环进尺2.0m)表3-2作业项目时间(h)123456789101112131415161718测量放线钻孔装药连线通风排险出磴初期支护其它掘进循环时间15ho考虑掘进与衬砌、仰拱施工平行作业,月掘进60m左右。(五)>IV>V类围岩施工隧道IV、V类围岩拟采用全断面光面爆破开挖,锚喷支护,全断面衬砌。IV类围岩大跨以上设系统锚管,梅花型布置,纵环间距1.5mX1.5m,拱部局部设置钢筋网;V类围岩根据围岩情况设置局部锚管。 IV、V类围岩掘进循环时间(循环进尺4.Om)表3-3作业项目吋间(h)123456789101112131415161718测量放线钻孔装药连线通风排险出轻初期支护其它共计循环时间18ho最快月掘进可达150m左右。三、主要施工工序(一)、施工测量为确保隧道有很好的贯通精度,制定以下切实可行的控制测量方案。1、平面控制测量①、洞外平面控制测量隧道洞外控制复测采用探卡TC1010全站仪,用导线测量方法来提高测量的精度,测量等级为三级。②、洞内平血控制测量为确保隧道高精度地贯通,洞内平而控制也采用导线测量方法,等级为四级。隧道内导线按等边立伸导线布置,且形成导线网。2、高程控制测量根据隧道长度,我们拟采用S3水准仪,按三级测量等级进行洞内外的高程控制测量。3、测量作业实施计划 ①、进行测量人员培训。②、洞内外联测,应选在阴天,气温稳定,无大风情况下进行。③、洞内控制测量采用闭合环的方式,每个导线环边数不大于6条。④、坚持换手、换人复测制。4、贯通测量隧道贯通后,由指挥部精测组会同项目测量队到现场一起进行贯通测量,并一起进行平差计算工作,共同协商贯通误差调整方案。5、采用仪器及检定周期①仪器设备洞内首级控制测量采用仪器为:探卡TC800全站仪及相配套的三脚架,反光镜等设备。测角精度1〃,测距2-2ppmoS3水准仪及配套的区格式木质水准标尺。②检定周期测量仪器和设备按国家规定每年送国家授权检定部门进行检定,合格后方能使用。(二)、钻爆为了保证开挖轮廓圆顺、准确,维持围岩自身承载力,减少对围岩的扰动,为下一步工序创造有利条件,III类围岩分上下台阶光面爆破,IV类和V类围岩拟采用全断面一次光而爆破。1.钻爆设计①爆破器材的选择 III类围岩采用①35mm2亦岩石硝镀炸药,有水地段则选用①35mm防水的乳化炸药;IV类和V类围采用①厶:山边岂岩右硝镀炸药,有水地段则选用①42nmi防水的乳化炸药;周边眼采用①22的小药卷。采取导爆索绑小药卷的空气间隔装药结构,用塑料导爆管和毫秒雷管起爆系统。①掏槽形式采用液压钻孔台车钻孔施工的,掏槽采用大中空孔直眼掏槽。大空眼直径ei02nini;采用风钻钻孔施工的,大中空孔斜眼掏槽形式。②光面爆破参数IILIV类和V类围岩光而爆破参数表表3-4围岩类别周边眼间距E(cm)周边眼抵抗线W(cm)相对距离EAV装药集中度(kg/m)III类围岩45600.750」51、V类围岩50700.710.21在施工中,根据爆破效果和实际地质情况,适当调整爆破参数,以期达到更好的效果。III类、IV类和V类围岩炮眼布置图见下图:1、III类围岩台阶法炮眼布置图(图3-1);2、IV类围岩全断面法光面爆破炮眼布置图(图3-2);3、V类围岩全断面法光面爆破炮眼布置图(图3-3)o2、钻爆作业 (1)、钻爆作业必须按照爆破设计进行钻眼、装药、接线和引爆。如开挖条件出现变化需要变更设计时,应rh主管技术人员确定。(2)、钻眼前应绘出开挖断面中线,水平线和断面轮廓线,并根据爆破设计标出炮眼位置,经检查符合设计要求后才可钻眼。(3)、钻眼应符合下列要求:比按照炮眼布置图正确钻孔;b・掏槽眼眼口间距误羌和眼底间距误羌不大于5cm;c.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;d.周边眼位置在设计断面轮廓线上,允许沿轮廓线调整,其误差不大于5cm,眼底不超岀开挖面轮廓线10cm;e.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,内圈眼与周边眼以相同的斜率钻眼;f・当开挖面凹凸面较大时,应按实际情况,调整炮眼深度,力求所有炮眼(除掏槽眼外)眼底在同一垂直面上;g・钻眼完毕,按炮眼布置图进行检查,并做好记录,有不符要求的炮眼应重新钻,经检查合格后,才能装药起爆。(4)、装药分片分组,严格按爆破参数表及炮孔布置图规定的单孔装药量、雷管段别“对号入座”。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20cm,连线要仔细,连完线后要检查有无漏连现象。(5)、光面爆破效果力争达到周边眼炮痕保留率达到90%以上,前后两排炮周边开挖轮廓错台小于lOcmo 3、光面爆破施工流程光面爆破施工流程见流程图3-6(三)、装穗运输隧道出穗采用无轨运输。用侧卸式装载机装磴,自卸式汽车运磴,推土机散砸。(四)、初期支护初期支护能迅速控制或限制围岩松弛变形,充分发挥围岩自身承载能力,是“新奥法”施工的重要环节。1、喷射方式本隧道采用潮喷与湿喷相结合,围岩较好地段一次喷射的量不大,采用潮喷碇技术。潮喷对材料的品质、规格要求相对低一些,易操作,但粉尘大,確品质较湿喷低。围岩破碎地段,要求一次喷的量多,厚度大,碇的品质高、强度形成快、支护效果好,宜釆用湿喷栓技术。两种喷射方式均由洞外拌合供料。2、喷射碇工艺(1)、潮喷碗工艺采用HPJ-1型喷射机,“干机潮喷”技术作业,以减少回弹,改善工作环境。其施工流程见流程图3・7。注意事项a、混合料应随拌随喷,不掺速凝剂时,存放时间不大于2h,掺有速凝剂时存放时间不应大于20min;b、喷射作业应分段、分片、分层,市下而上,依次进行,如有较大 凹洼时,应先填平;C、必须紧距开挖工作面及时喷射;d、喷射碗厚度10cm时,拱部喷射碗分两次进行,第一次喷射厚度5cm,第二次喷射至设计厚度,边墙部位则一次喷射至设计厚度;e、速凝剂掺量应准确,添加要均匀,不得随意增加减少;f、轻:配合比:水泥:砂:石子:速凝剂=1:2:2.06:0.06o(2)、湿喷碗工艺湿喷方法具有粘结性能好、一次喷射厚度可达10cm,且回弹率小的优点,能够保证施工支护的质量,充分发挥围岩的自承能力。a、设备选型选用TK-961湿喷机。b、原材料的选择425#普通硅酸盐水泥;细度模数为2.5-3.0中砂,洁净质硬,料径为5-10mm的碎石,要求级配良好,TX-1型液体速凝剂。c、湿喷磴配合比水泥:砂:碎石:水=1:2.47:1.53:0.4速凝剂的掺量为水泥用量的4%od、施工工艺碗喷射机安装调试好后,在料斗上安装振动筛(筛孔10mm),以避免超粒径骨料进入喷射机;用高压水冲洗干净受喷围岩面,而后即可开始 喷射碇。喷射时,送风之前先打开计量泵(此时喷嘴朝下,以免速凝剂流入输送管内),以免栓拌合物堵塞速凝剂环喷射孔。送风后调整风压,使之控 制在0.45-0.7Mpa之间,若风压过大或过小,都将导致回弹量增大。水灰比的控制,应按磴回弹量小,表面湿润易粘着为度来掌握。喷嘴与岩面的距离为60〜120cm,太近太远都会增加回弹量;喷射方向尽量与受喷面垂直,拱部尽可能沿直径方向喷射。一次喷射厚度不宜超过10cm,若需喷第二层,两层喷射的时间间隔为15〜20min。为提高工效和保证质量,喷射作业应分片进行,可按照先边墙后拱脚,最后喷射拱部的顺序施喷。喷前先找平受喷面的凹处,再将喷头成旋转轨迹缓慢均匀移动,每圈压前半圈,绕圈直径约30cm,力求喷出的碇层面平顺光滑。£LO.S56341)£墙ffl€7810O156u2)顶心一拱中图1-4-3-8喷射顺序及喷嘴运动轨迹示意图3、锚杆与挂网施工(1)、砂浆锚杆施工杆体采用①22mm螺纹钢筋,锚杆长度按设计规定。IV级围岩地段,自制简易操作平台架,风枪人工钻孔;先高压风吹净孔内岩屑,然后用注浆机将早强水泥砂浆注入锚孔。 A、材料乩水泥用标号不低于425#的硅酸盐水泥,杆体直径为①22mmob•砂的粒径不大于2.5mm,使用前应过筛,严防石块和杂物等混入。c.砂浆的配合比宜为水泥:砂=1:1,水灰比一般为0.45〜0.5。B、安装要点孔深小于3m时,宜采用先注后插的施工工艺,其施工程序如下:>注浆时将注浆管插至孔底,注浆管头部制成45°斜口,随注浆体的注入匀速拔出注浆管。>注浆体到达距孔口200〜300mm时停止注浆,随之插入杆体,应确保杆体插入部分的长度不小于设计要求的长度。>对于向上的锚杆,杆体插入后应在孔口用块石或木楔临进居中固定。>杆体外露部分避免敲击、碰撞,三天内不得悬吊重物,三天后才可安装垫板。C、三天后安装垫板并拧紧螺帽。C、锚杆的质量检验a.拉样方法和数量对于锚杆加固的工程,建议每300根锚杆应抽取一组以上的试件,每组试件不少于3根锚杆。对于不同的锚杆类型、材料类型、施工工艺、工程部位和地质单元,均应抽取不少于一组的试件进行检验,以保证其结果能全面反映各种情况下的锚杆施工质量。b・检验内容 >注浆体的质量被检验的注浆体一般应在施工现场提取,也可按施工时的配合比来制作试件,在现场环境下养护28d,英抗压强度不应小于设计要求。砂浆锚杆注浆的密实度宜使用无损伤检验的方法进行检验。>锚杆的锚固力锚杆安装后应作抗拔力试验,每300根至少选择3根作为一组,围岩条件或原材料变更时另作一组。同组锚杆28d的抗拔力平均值应满足设计要求;每根锚杆的抗拔力最低值不得小于设计的90%o(2)、中空注浆锚管中空注浆锚管在钻孔方面与砂浆锚杆相同,在钻好孔后,把锚杆插入并安设止浆塞,再用注浆泵注浆,等水泥浆终凝后安设孔口垫板。其检测方法也与浆锚杆相同。(3)、钢筋网的铺设钢筋网的铺设,在岩面喷射一层磴后进行,有锚杆安装则在锚杆安装后进行。铺设时注意以下几点:钢筋网使用前应清除锈蚀。钢筋网随受喷面的起伏铺设,与受喷面的间隙宜为3cmo钢筋网的喷射栓保护层厚度不得小2cmo钢筋网应与锚杆或其它固定装置连接牢固,在喷射確时钢筋不得晃动。(五)、衬砌隧道衬砌都釆用液压模板衬砌台车;全断面衬砌;检输送泵输送栓施工。衬砌台车端头板采用木板制作,板面平整光洁,模板的刚度和外形尺 寸要满足施工规范和设计厚度要求。立模前,隧道中线进行衬砌台车定位,并设置必要的控制点,以便检查校正,钢模板在使用前应清冼干净,变形模板禁止使用,钢模板在使用前应先涂刷脱模剂。磴在拌合站统一拌制,拌制磴的水泥均应符合有关标准及规范,水泥运至工地后,将采用有效措放防止水泥受潮。对采购加工的栓骨料,进行专门试验论证,并经监理工程师批准后使用,不同粒径的骨料分别堆存,防止相互混杂保持骨料干净。拌合好的碇采用自卸汽车或碗罐车运输到浇筑工作面,卸入碇泵车泵送入仓,衬砌台车采用附着式振捣器配合人工插入式振捣器捣固殓。复合式衬砌是用喷锚支护作初期支护,模筑栓做二次衬砌的一种组合衬砌,两层衬砌施作时间和支护衬砌设计参数,应根据设计计算和现场监控量测数据确定,具有明显流变或未胶结松散地层,由于围岩压力大和支护变形无收敛趋势时,应即时提前做二次衬砌。防水板的施作应在初期支护变形基本稳定和二次衬砌灌筑前进行,施作点距爆破面宜大于120米,距灌筑二次衬砌应大于20米。模筑磴二次衬砌,应在围岩和喷锚支护变形基本稳定并具备下列条件时进行:①经测量,位移率有明显减缓趋势。②水平收敛(拱脚附近小于0.2mm/d,拱顶下沉小于0.1mm/d)③施作二次衬砌前位移值,占总位移值80%以上。初期支护与二次衬砌间要密贴,不留空隙,二次衬砌灌筑后,拱顶附 近空隙应压浆处理。在二次衬砌灌筑后不立即承受围岩压力时,碇的板模强度为2.5MPa,若二次衬砌姓立即受力时,应在碗达70%到设计强度时方能拆模。1、確施工注意事项(1)、为保证栓具有良好的密实性、耐久性,达到设计要求的抗压、抗折、抗渗指标,在开工前,严格进行栓配合比的选配,确定最优配合比方案。(2)、碇应两侧对称灌注,保证两侧灌注高差不超过lm。栓灌注过程中要注意振捣,防止过捣或漏捣现象出现,保证栓密实,表面光滑,无蜂窝麻面。封顶由封口倒退逐一泵送栓,以确保拱项栓回填密实。(3)、栓输送泵应连续运转,输送管宜直,转弯宜缓,接头严密,泵送前润滑管道。灌注结束清理现场,及时检修、保养输送泵和清洗管道,以备下循环使用。(4)、碇灌注完成后,按规范进行养生。2、模筑台车立模就位过程(1)、前一循环处脱模。(2)、模筑台车带模板移至下一衬砌循环处。(3)、清理模板并涂脱模剂。测量放线,就位调整。(4)、拧紧转角处的对接板螺栓,挂上台车两侧的侧向千斤顶,基脚贴模并支撑牢固。(5)、安装堵头板,栓输送系统就位。(6)、在附属洞室的地方,附属洞室模板应提前制作、安装。3、衬砌施工流程 衬砌施工流程见流程图3-9(六入施工通风隧道通风是保证隧道施工的关键,通风必须重视,采用大功率轴流式风机压入通风,风机设在洞口外。1、风机洞口安设轴流式风机。为了保证压入洞内的空气新鲜,防止洞内排出的污浊空气不被再次压入洞内,风机应设在距洞口外一定距离处。2、风管风管采用PVC增强维伦布拉链式风管,城隍寺隧道通风管直径为120cm,青杠哨隧道通风管直径为150cm。风管安装在顶部中央,先用台车每隔5m打一锚杆眼,然后在吊挂锚杆上布设①6钢筋并用紧线器张紧,作为风管的承重索,安设中注意保持锚杆的纵向一致和承重索的高度一致。风管末端距工作面的距离为60m左右(最远时达80m)o(七)、防排水隧道施工为了做到“不渗不漏”,采取以下几种防排水措施:二次衬砌采用防水混凝土材料,抗渗标号不低于S6;铺设防水板防水;衬砌施工缝和变形缝采用止水带防水。1、隧道拱部铺设复式防水板防水。(1)、防水板铺设前,喷碗层表面不得有锚杆或钢筋断头外露,对凹凸不平部位应修凿、喷补,使碗表面平顺,有局部漏水处,应进行处理。(2)、防水板按环进行铺设。焊接工序与固定工序应紧密配合,宜先焊接后固定。 (3)、两环防水板的搭接宽度宜为10cm,焊缝宽不得小于2cmo焊缝若有漏焊、假焊应补焊,若有烤焦、焊穿应用塑料片焊贴覆盖。(4)、用钢钉固定防水板,加垫圈并垂直于喷磴表面。钉与钉之间的防水板不得绷紧,保证板面与喷碗面密贴。(5)、二次衬砌时不得损环防水板。2、墙背设软式透水管排水。(1)、软式透水盲沟施工工艺流程图透水盲沟施工见流程图3-10(2)、安装耍点软式透水盲沟是近年来在隧道防排水体系中釆用的新材料,它能使隧道排水通道畅通。无论是拱部还是边墙的渗漏水,都可以通过环向透水管及纵向透水管汇流入隧道排水沟内将水排出洞外。其施工耍求如下:A、环向透水管的安装处理岩面:在安装前应把岩面处理平整,以免喷射碇时背面产生空洞,降低汇排水效果,影响衬砌结构受力。在地面将软式透水盲管用无纺布包好绑在15cm宽的细格铁丝网上。在所要安装透水盲管的岩面部位,每隔lm钉横向间距为10cm的两枚悬挂锚钉,锚钉露出岩面的部位不能高于盲管的直径。利用操作平台沿环向从一侧向另一侧用铁丝将绑好的软式透水盲管密贴岩面固定在悬挂锚钉上,每道软式盲管的端头要有10cm左右的富余量以便与纵向排水盲管搭接。环向透水软管盲沟间距根据地下水情况进行调整。B、纵、横向排水盲管与水沟的连接 在安装纵向排水盲管前,将基底清理干净,把纵向排水管连接好,每隔10m用三通接管与水沟连接。其固定方法与横向排水盲管相同。横向排水盲管的端头贴岩壁放在纵向排水管的梅花眼处,最后用无纺布将纵向排水管半包围扣在墙角基底处。C、施工注意事项悬挂透水盲管时,台车一定要稳固,锚钉锚于岩面或喷射碗表面一定要牢固,以免透水盲管掉下砸伤人。喷射碗或碗施工时,对排水盲管的端口应进行防护以避免堵塞排水管道。纵向透水盲管布设一定要平、直,与隧道纵向坡度保持一致。施工排水隧道为单面坡,从进口端向下坡方向掘进,采用排水沟将水汇集于集水井内,排水沟纵向坡度与线路纵坡2.8%相同,在集水井内用潜水泵,将水直接排出洞外。在洞外设沉积池,将水沉积、过滤和净化后,在水量不足时循环利用。4、洞外防排水洞口外侧沟设不小于2%的反坡排水,并在距洞口2m处设横向盲沟一道,以拦截路面水。洞口外设深埋保温暗管,采用端墙式出水口,并做好防冻措施。(八)、仰拱及隧底充填1、仰拱(1)、仰拱浇注前,应清除松散材料、排除积水,浇注確由仰拱中心向两侧对称进行。仰拱与边墙衔接处应捣固密实。(2)、仰拱施工为能实现与掘进、衬砌平等作业,在仰拱工作面上搭 设可移动式作业平台,作业平台上可以行驶运输车辆及机械。2、隧底充填在施作碗前,应清除仰拱面的碎渣、粉尘、并冲洗干净,不得有积水。仰拱碗达到设计强度70%后,方可浇注隧底填充磴。(九入沟槽及路隧道两侧设有水沟,在施做路面以前将水沟作好。隧道两侧沟槽施工在衬砌、仰拱施工、隧底填充完后进行。沟槽施工采用大块组合模板,立模要严格控制尺寸,标高。按设计位置设置预埋孔。沟槽盖板采用预制构件,盖板铺设要平稳,盖板与沟沿的缝隙应用砂浆填平,不得晃动和吊空。隧道内路面采用刚性混凝土路面,面层为25cm后C30混凝土板,连续滩铺,机械切割形成变形缝;基层采用隧底填充。Ui隧道施工辅助系统(一)、场地及確场青杠哨隧道进口靠近既有公路,交通条件较好,经现场调查,拟从隧道进口右侧一定距离的公路旁沿山坡修建便道接入隧道进口,主耍场地布置在隧道进口前面及右侧坡地。青杠哨隧道出口距离既有公路较远,经现场调查,拟沿河左侧坡地修建便道和便桥接入隧道出口,主要场地布置在隧道岀口前面及右侧坡地上。施工临时生产生活设施均按全标段的总体布置。隧道进、出口端均应布置一个较小但能满足施工的部分牛产和牛活设施。综合仓库,炸药库、油库及项目部生活及办公设施等均按全标段总体布置。施工用电及施工通讯均按全标段内的总体布置,隧道施工应保证电力 供应,以便保证钻孔台车能正常使用,保证项目部内部通讯畅通,以便调度、指挥。根据本标段设计,本标段共设有4个弃土场:青杠哨隧道进口端出渣弃于1号弃土场和3号弃土场;青杠哨隧道出口端出渣弃于4号弃土场,在弃磴场下游端设置弃磴挡墙,并在弃场内设置排水沟,弃砸后保证沟河内流水畅通,水土保持及环境保护符合有关规定。尽量考虑使用隧道弃砸作为建筑材料,以减少弃砸占用场地。见青岗哨隧道平面布置示意图。(二)、供高压风施工用高压风由洞外空压机站供给。青杠哨隧道进口和出口每处各配备3台电动空压机,其中一台备用。送风管采用①150nini的钢管,主管路每隔100m设分装闸。由分管分别引入左右幅隧道内。(三)、供水系统在隧道进出口山上各修建一座高位水池,其容量为30n?(高水位池位置应避开隧道洞顶)。高水位池用碗浇注。高位水池总输出管上设总闸阀,洞内管路每隔100m处设分装闸阀。(四)、洞内供电在隧道进出口附近安装600KVA变压器一台,配200KVA发电机一台备用,作为隧道施工用电。1、动力电动力电采用三相380V,动力干线上的每一分支线,必须装设开关及保险丝具,严禁在动力线路上加挂照明设施。 2、洞内照明供电洞内照明分两个部分:作业地段采用36V电压,成洞不作业地段采用220V电压。成洞地段固定的电线路、用绝缘良好的胶皮线架设。施工地段的临时电线路采用橡套电缆。照明和动力线路安装在同一侧时,必须分层架设。(五)、粉尘污染防治措施隧道施工中,掘进工作面粉尘量高,按作业内容划分,以钻爆和出麓时粉尘浓度最大。防止措施主要采取湿式凿岩、喷雾洒水和风流净化,将粉尘在发生源处和扩散过程中得到抑制。对未抑制的浮尘,可利用机械通风进一步除尘。(六)、洞内管线布:〔见图3-21五、监控量测及信息反馈 1、根据隧道特点及“新奥法”施工原理,施工中应严格按喷锚构筑 法技术要求进行监控量测。监控量测项目、仪器及方法表表3-5序号项目名称方法及仪器布置方式监控量测频率1地质及支护状况观察地质状况、支护、裂缝观察,描述记录、制表开挖后立即进行1-15天16-30天1-3月3月以上2拱顶下沉设点,精密水准仪水准尺V级围岩每10m设一断面,IV类围岩每20m设一断面1-2次/天1次/天1—2次/周1—2次/月3周边位移设点,收敛仪V类围岩每10m设一断面,IV类围岩每20m设一断面1—2次/天1次/天1—2次/周1—2次/月2、监控量测资料整理及信息反馈(1)、及时根据量测数据绘制周边位移,拱顶下沉时态曲线,以及距开挖面距离关系图等。(2)、对初期的时态曲线进行回归分析,选择与实测数据吻合的函数进行回归分析,预测可能出现的最大拱顶下沉及周边收敛值。(3)、根据开挖面状态,周边位移,拱顶下沉的大小以及速率综合判断围岩及支护的稳定性。1、根据量测结果及下表初步规定指导施工。变形管理等级表表3-6管理等级管理位移施工状态IIIU02Un/3应采取特殊措施U0实测变形值Un允许变形值 六、特殊不良地质地段隧道施工(一)、塌方1、预防坍塌的措施隧道施工预防坍方首先做好地质预报,选择相应的安全合理的施工方法和措施。在施工中主要做到以下几点:(1)、先排水。在施工前和施工中均应采取相应的防排水措施,尽可能将隧道外之水截于隧道之外。(2)、短开挖。各部开挖工序间的距离要尽量缩短,以减少围岩暴露时间。(3)、弱爆破。在爆破时,要用浅眼、密眼,并严格控制用药量。(4)、强支护。针对地压情况,确保支护结构有足够的强度。(5)、快衬砌。衬砌工作须紧跟开挖工作面进行,力求衬砌尽快成环。(6)、勤检查、勤量测。对围岩发现有变形或异状,要立即采取有效措施及时处理隐患。2、坍塌处理方法(1)、防止坍方扩大隧道塌方后应先加固未塌方地段,防止塌穴扩大,继续发展,同时应加强防排水工作。a、在坍方范围的顶部与侧壁危石及大裂缝,应先行清除或锚固。b、加强原有支护。对坍方范围前后原有的支护进行加固,以防止坍方扩大。 C、在坍方范围内架设支撑或喷射妊,必要时加设锚杆。d、加快衬砌。对坍方两端应尽快作好局部衬砌,以保证坍方不扩大。(2)、处理坍方当塌方规模较小时,应首先加固塌体两端洞身,尽快施作喷射混凝土或锚喷联合支护,封闭塌穴顶部和侧部,然后清渣。亦可在保证安全的情况下,在塌渣上架设施工临时支架,稳定顶部而后清渣。当塌方规模很大,塌渣体堵死洞身时,宜采取先护后挖的方法。在查清塌穴规模大小和穴顶位置后,可采用管棚法或注浆凝固法稳固围岩体和渣体,待其稳定后再按先上部后下部的顺序清除渣体。对塌方冒顶,在清渣前应支护陷穴口,地层极差时,在陷穴口附近地面应打设地表锚杆,洞内可采用管棚支护和钢架支撑。在塌方处,模筑衬砌背后与塌穴洞孔周壁间必须紧密支撑。塌方较小时,可用浆砌片石或干砌片石将其填充;塌穴较大时,可用浆砌片石回填厚2m,其上空间应采用钢支撑等顶住稳定围岩。特大塌穴将根据具体情况作特殊处理。塌方地段应采取有效措施,防止地表水流或下渗到塌穴和塌渣体内。对于塌方冒顶,还应在陷穴口设防雨棚遮盖穴顶。陷穴口回填标高应高出地面并封口。(二)、断层1、施工前应切实掌握断层带的情况,其破碎带的宽度、填充物、地下水以及隧道轴线与断层构造线方向的组合关系(正交、斜交或平行), 根据有关施工技术和机具设备条件,仔细研究和选择通过断层地段的施工方法。2、当断层带内充填软塑状的断层泥或特别松散的颗粒时,可超前支护,采用先拱后墙法。墙部的首轮马口,可用挖井法施工;如断层带特别破碎,则二、三轮马口应以扩井法施工,最后挖去核心土,随即浇筑仰拱。3、断层地段出现大量涌水时,宜采取排堵塞结合的治理措施。4、通过断层地段的各施工工序之间的距离宜尽量缩短,尽快地使全断面衬砌封闭,减少岩层暴露、松动和地压增大。5、采用爆破法掘进时,应严格掌握炮眼数量、深度和装药量。原则上应尽量减小爆破对围岩的震动。6、采用上下导坑、先拱后墙法施工时,其下导坑不宜超前过多,掘进后随即将下导坑予以临时衬砌。7、断层地带的支护原则应宁强勿弱,可采用钢支撑、小管棚、长管棚等支护措施,并应经常临时衬砌。8、断层地带的衬砌应紧跟开挖面完成,衬砌断面尽早封闭。(三)、溶洞1、施工前应根据图纸及有关资料,查明溶洞分布范围、类型(大小、有无水、是否在发育中、填充物)、岩层的稳定程度以及地下水流情况等。据以选择施工方法。2、当遇到暗河或溶洞有水流时,宜排不宜堵。应查明水源流向及其与隧道位置的关系后,采取适当措施,将水排出洞外。3、当水流的位置在隧道上部或高于隧道时,应在适当距离外,开凿引水槽(引水斜洞)将水位降低到隧道底部位置以下,再行引排。 4、对已停止发育、跨径较小且无水的溶洞,可根据其与隧道相交的位置及其充填情况,采用混凝土、浆砌片或干砌片石予以回填封闭,并根据地质情况决定是否需要加深边墙基础,加固隧道底部。5、隧道拱顶部有空溶洞时,可视溶洞的岩石破碎程度在溶洞顶部采用锚杆加固并加设隧道护拱及顶回填的办法处治。6、当溶洞较大较深,可采用梁、拱跨越。但梁端或拱座应置于稳固可靠的岩基上,必要时灌筑混凝土进行加固。7、在岩溶区施工,遇到难以处理的溶洞时,可采取迂回导坑绕过溶洞,继续进行隧道施工,而后再处治溶洞以节省时间。绕行开挖中应注意防止洞壁失稳。8、施工中对溶洞顶部应经常进行检查,及时处理危石。当溶洞较大较高且顶部破碎昌,应先喷射混凝土加固,设置钢筋网和支架。9、岩溶地段的爆破,应尽量做到多打眼,打浅眼,并控药量。10、在溶洞未做出处理方案之前,不得将弃磴随意倾填于溶洞中。(四)、岩爆1、岩爆多发生在埋藏深、整体、干燥和质地坚硬的岩层中,发生岩爆的时间,一般在开挖后儿小时内,但也有在开挖后较长时间发生的。岩爆未发生前并无明显的征兆,而是突然发生,石块应声而下,对安全威胁甚大,施工人员在此类岩层中施工,必须时加警惕。2、开挖宜使用光面爆破,并严格控制药量,尽可能减少爆破时对围岩的影响。3、可选用松动爆破法、超前钻孔预爆法、喷射高压水冲洗法等,预先释放部分岩层的原始应力,以减少岩爆的发生。 4、加强支护工作,岩爆发生后立即向拱部及侧壁进行喷射混凝土,再加设锚杆及钢丝网。衬砌工作应紧跟开挖工序进行,以尽可能减少岩层暴露时间,减少岩爆发生,确保人身安全。5、岩爆引起塌方时,应采取以下措施:(1)迅速将人员和机械,撤到安全地段;(2)采用磨擦型锚杆进行支护,增大锚杆的初锚固力;(3)采用喷射钢纤维混凝土,抑制开挖面拱部围岩的剥落;](4)采取挂钢筋网,必要时可用钢支撑加固;(5)充分作好岩爆现象记录;(6)可釆取声波探测,加强岩爆预报工作。七、主要施工人员和技术力量、设备配置1、主要施工人员和技术力量安排根据施工工期要求、工程数量和现场施工条件,计划进场后,首批开工此隧道。施工队伍共计投入660人。施工人员和技术力量安排情况见主要施工人员和施工技术力量及《项目经理部主要人员表》和《主要人员资历表》。2、劳动力动态图和劳动力计划表名称单位(人)2002年2003年2004年劳动力动态图3〜45~67~121〜34〜67〜31~121~34~67~9800660700600500 500400400300300200200100隧道施工劳动力计划表序号工种(人)青杠哨隧道备注左幅右幅进口出口进口出口1后勤152015202炮工203520353司机303030304殓工353535355机修253525356杂工25252025合计150180150180总计6603、主要设备配置(1)50m3/h姓输送泵:4台(2)混凝土拌合站:2座 (1)全电脑液压钻孔台车:2台(2)25t自卸汽车:18台(3)装载机:6台(4)潜水泵:6台(5)钢筋切断机:3台(6)通风机:4台(7)混凝土喷射机:4台(8)空压机:6台(9)120KW柴油发电机组:2台(10)衬砌模板台车:4台(11)电焊机:12台(13)钢筋弯曲机:3台八、工期目标和施工进度计划安排K工期目标青岗哨哨隧道是本标段的重点工程,同时也是工期控制工程。因此,我方将以最大的重视程度和最大的投入进行本隧道的施工。我们进场后先进行施工准备,施工准备就绪后,叩刻进行正式施工。计划从2002年3月1H开工修建便道和临时设施,2002年5月1H正式施工隧道至2004年10月31日完工,总工期32个月。其中施工准备:进口端2个月,出口端3个月,土建工期28个月,路面工程及设备安装和调试4个月。其工期安排如下: 1、总工期:32个月;2、施工准备:进口端2个月,出口端3个月;3、隧道开挖(包括初期支护):进口端24个月,出口端23个月;4、隧道衬砌:进口端18个月,出口端20个月;5、路面工程:4个月。2>施工进度计划(1)工期安排原则突出重点,抓住主要矛盾,实施有效的组织指挥。通过分析,隧道掘进工序为本工程的施工关键工程,它的进度直接影响后续工程的施工。(2)制定严密的可行的施工计划,运用科学手段,优化施工组织,实现均衡生产。(3)采用平行作业和专业化流水作业组织交叉施工,搞好工序衔接,科学组织施工,加快施工进保工期实现。(4)本隧道左右幅进出口4个工作面同时独立组织施工,以保证工期要求。(5)施工进度计划见下表序号工序名称开工口期完工口期持续时间1施工准备(1)进口端2002.3.12002.4.302个月(2)出口端2002.3.12002.5.313个月2隧道掘进 (1)进口端2002.5.12004.4.3024个月(2)出口端2002.6.12004.4.3023个月3隧道衬砌(1)进口端2003.1.12004.6.3018个月(2)出口端2002.11.12004.6.3020个月4路面2004.7.12004.10.313.5个月5清理退场2004.11.12004.11.300.5个月详细的工期见青岗哨隧道工期网络图和横道图。第二节城隍寺隧道一、工程概述城隍寺隧道距桐梓县城约50Km,于弯子沟进洞,穿越山体至石坝子出洞,隧道左右线纵坡均为2.5%O左幅隧道进、出口里程分别为K16+810〜K17+325,全长515m;右幅隧道进、出口里程分别为K16+815〜K17+432,全长617m。为双洞四车道隧道。城隍寺隧道围岩类别是:左幅I类21m,II类60m,III类399m,明洞35m;右幅I类15m,II类50m,III类525m,明洞27m。城隍寺隧道洞门左幅进出口均为削竹式;右幅进口为削竹式,出口为台阶式。1>工程地质 城隍寺隧道地处贵州高原北部娄山关区,地形起伏较大,海拔高程在450-636.3m之间,相对高差近190m,属侵蚀型中低山地貌。隧道区为一向西倾斜的单斜地层,岩层倾向275°〜300°,倾角26°~37°o隧道石坝子出口段,岩层产状300°Z37°,向北延展,进口段岩层产状变为275°Z27°O隧道区出露地层为中生界三迭系地层,地表分布有第四系松散堆积物。2、水文地质特征隧道区地下水主要为残坡积层上层滞水,层间裂隙水;其所在地层为黄灰色、灰色泥岩,页岩夹薄层灰岩区,属区域隔水层,地下水无良好储存空间,加之地形陡峻,沟谷深切,形成地表径流快,地下水补给羌,因此本区地下水不发育。3、地震基本烈度及气象资料地震基本烈度小于VI度,不设防。本地区属亚热带湿润气候,冬无严寒,夏无酷暑,年平均温度14.6°c,最高气温36.3°C,最低气温-5.3°c,年平均降水量976.5mm,日最大降水量123.03mmo年平均相对湿度80%。二、施工方法隧道采用“新奥法”施工。施工时严格遵守新奥法施工原理,及时施做初期支护,加强监测,并根据监测结果及时调整支护参数和衬砌施做时间。因隧道较短,釆用从进口方向单口掘进,隧道茁磕均釆用无轨运输。隧道左右幅每个施工作业面主要设备配备为:钻孑冶车(一台)一CAT狈I]翻装载机(一台)->25t自卸汽车(五台)-TK-961湿喷机(一台)一液压整体衬砌台车(一台)->HB30栓输送泵(一台)一轮胎式栓运输车(两台)一栓拌合站机械化作业线。 隧道采用光面爆破开挖,喷锚初期支护,液压模板台车全断面整体衬砌。出磴采用无轨运输,侧翻装载机装磴,25t自卸汽午运磴。I、II类围岩采用弧形分部开挖,III类围岩采用正台阶法施工。I、II类围岩地段采用①42钢管,对岩体进行高强注浆锚固,使钢管与岩体构成组合拱,并及时架立钢支撑,尽早成环,防止岩体坍塌;III类围岩釆用拱部、墙设迈式中空注浆锚杆加固地层,钢筋网、锚杆与喷射混凝上共同形成支护体系。隧道通风采用轴流式通风机进行压入法通风,城隍寺隧道釆用2X75kw轴流式通风机,通风机管采用直径l・2m软管。城隍寺隧道进口端工作面向上坡方向掘进,采用隧道两侧自然排水。(一)、洞门施工1、隧道洞门施工流程图见图3-12、施工方法及步骤(1)、测量放线根据经监理检验的复测控制资料,用仪器测放出进洞的中线、位置及标高,准确放样仰坡开挖边线,并进行换手测量复核,做到准确无误。(2)、边、仰坡开挖先清除仰坡上的粉土和松动岩石,再根据测量放样,进行边、仰坡开挖。软岩部分采用人工或风镐开挖;对于次坚石部分采用弱爆松动,尽量减小对围岩的扰动,保持边、仰坡自稳能力。边仰坡开挖必须自上而下进行并一次开挖到位,开挖中要用坡度尺严格控制坡率,防止超欠挖。开挖的土石方应及时清理,防止污染环境。并及时对边、仰坡进行临时防护。(3)、开挖进洞 施工开挖过程中严格遵守“小循环、弱爆坡,强支护,早封闭”的施工原则,开挖进尺控制在l・2m以下。(1)、洞门坊工施工根据现场情况,在正洞掘进达一定长度并完成初期支护后,放样进行洞门开挖并对边坡进行临时支护。洞门衬砌采用液压模注台车。开挖及台车安装完成均要进行检验,并经监理签证认可后,才能进行磴的拌制和灌筑。灌筑时采用碇输送泵泵送碇,附着式配合插入振捣器振捣,两侧对称分层灌筑。3、洞门施工注意事项及质量要求施工前在现场核对洞门处地质和水文地质条件与设计文件是否相符,洞门位置是否恰当。洞口仰坡和边坡在进洞前刷好;洞口土石方不得使用集中药包爆破,以免影响仰坡、边坡的稳定;风化剥落的坡面要予以防护。洞门允许偏差(mm)表1-4-3-1序号项冃允许偏差检查数量检验方法1构造尺寸水平距离+100,-203〜7点查阅设计图尺量高差+50,-102基础埋深石质基底+50,-100不少于7点查阅设计图、工程检查证及施工记录3墙身厚度+20,-0不少于7点查阅设计图尺量高度<5m不大于10尺量 25m不大于15表而平整度不大于5观察、尺量墙面坡度±5%尺量(一)明洞施工明洞采用明挖,台车整体衬砌,最后作防水层和回填等。1、施工方法及步骤(1)、施工准备:施工前先检查边坡和仰坡,清除松动的岩石或其它可能下滚的物体,有如滑动、开裂等现象,可适当放缓边坡,或采用锚杆支护、防护栅拦、棚架等措施,以保证安全。(2)、施工测量:按施工设计图,定出洞门位置,并用石灰画出开挖轮廓。(3)、机械配合人工开挖出。(4)、明洞拱圈按断面要求制作定型挡头板和外模,为使外模不因捣固及碗挤压而移动变形,将外模板拉紧固定。(5)、明洞衬砌采用碇输送泵泵送碇,附着式配合插入振捣器振捣,两侧对称分层灌筑。(6)>防水层施工:a、在防水层铺设前,必须将拱背的灰尘污垢和积水清除干净,用砂浆抹平,然后才能铺设防水层。b、铺设吋气温不得低于5°,雨天不宜施工。 c、涂抹沥青的温度应在160°左右,沥青防水层每层厚度为2mm,先铺在拱正中然后向两侧抹平。d、沥青麻布的铺设,应从两侧拱脚自下而上向拱顶方向进行,先涂一层2mm厚的沥青,立即粘贴,并要压紧。每次铺设的面积不宜大于0.5m2o接头应彼此搭接10cm,各层接头宜错开其宽度的1/3。e、最后一层防水层铺好冷却后,用1:3水泥砂浆作一层厚3cm的保护层,上面铺粘土再回填。(1)、墙背及拱顶回填。a、在已浇筑的墙背拱顶作好防水层,待栓达到设计强度的70%时,即进行回填。b、墙后如有其他排水设施,在回填时同时施工,并保证能使渗漏水排出。C、拱部回填土石应对称分层夯实,每层厚度不宜大于0.3m,其两侧回填的土面高差不得大于0.5m,回填至拱齐平。(2)、明洞工程施工注意事项丄开挖前及施工中应根据中线、高程结合施工方法,测定和检查开挖尺寸。b.施工前作好洞顶临时防排水措施,防止地表水冲刷边坡造成坍方落石。c・按开挖部位先外后内,从上至下进行开挖,严禁掏底开挖和上下重叠施工。d.石质地段开挖,宜采用弱爆破,以免影响边坡和仰坡的稳定。e・开挖过程中随时检查边坡和仰坡,如有滑动、开裂、落石等现象,可适当放缓边坡,或采用锚杆支护、防护栅栏、棚架等措施,以保证施工安全。 f・开挖的土石,应弃到指定地点。g・基坑开挖时,边挖边支护,支护严格按规定支撑稳固,保证施工时安全。h.安排专人在开挖面周围设置监测点,检查开挖面周围是否有裂缝和渗水,对有可能出现的险情及时处理。i.模板的制作和安装严格按照验标要求进行,保证碗结构和构件各部分设计形状、尺寸和相互间位置正确,具有足够的强度、钢度和稳定性,且不漏浆。j・墙后和拱顶的每层回填的密实度经试验人员试验达到规定值和监理工程师认可后方可进行下一层的回填。k•隧道沉降缝和伸缩缝的处理,必须严格按照有关规定进行处理。(三)、I、II类围岩地段施工隧道I、II类围岩稳定性差,施工难度大,施工中一定做到“管超前、严注浆、短开挖,强支护,勤量测,早封闭”,切勿冒进。I类围岩进洞施工前,先进行超前支护,超前支护采用①42X4热轧无缝钢管,锥头采4mm厚铁皮制作,其环向间距0.36m,辐射角15。,每隔一棉格栅钢架安设一环;拱墙格栅钢架安装,每0・75m—棉,紧贴开挖面安装,安装完毕后立即进行混凝土覆盖,覆盖完成后方可进行下一循环开挖,钢架之间插入①22钢筋连接;注浆采用水泥浆液,其浆液水灰比为0.5:1-1:1,注浆压力为0.6-l.OMpao超前小导管对岩体进行高强注浆锚固,使钢管与岩体构成组合拱,结合钢拱架、钢筋网、喷混凝土共同形成初期支护体系。II类围岩进洞施工前,先进行超前支护,超前支护采用①42X4热轧 无缝钢管,锥头采4mni厚铁皮制作,其环向间距0.50m,辐射角15。,每隔一棍格栅钢架安设一环;拱墙格栅钢架安装,每0.75m—栩,紧贴开挖面安装,安装完毕后立即进行混凝土覆盖,覆盖完成后方可进行下一循环开挖,钢架之间插入①22钢筋连接;注浆采用水泥浆液,其浆液水灰比为0.5:1-1:1,注浆压力为0.6-l.OMpao超前小导管对岩体进行高强注浆锚固,使钢管与岩体构成组合拱,结合钢拱架、钢筋网、喷混凝土共同形成初期支护体系。I、II类围岩采取弧形分部开挖施工,以人工开挖为主,松动爆破开挖为辅。每循环进尺lm,每0.7~0.8m架立一棍钢拱架,开挖后立即初期支护,及时封闭围岩。为减小马口开挖时因初期支护拱脚悬空引起的下沉,初期支护拱脚部位高双排锁脚锚杆加固,同时左右马口交错开挖。I、II类围岩施工程序见流程图3-2和3-3o3、弧形部分掘时作业循环时间弧形部分掘时作业循环时间表(循环时尺l・0m)作业项目时间(h)12345678910111213141516测量超前支护开挖及岀輕施工支护其它 共计作业循环时间15ho2、核心土及下部作业循环时间核心土及下部掘时作业循环时间表(循环进尺1.0m)作业项目时间(h)123456789101112测量核心土开挖出磴下部开挖出確下部初期支护其它共计作业循环时间12ho考虑平行作业,折合全断面月掘时40m左右。(四)、III类岩地段施工隧道III类围岩地段采用正台阶法爆破开挖,采用拱部、墙设迈式中空注浆锚杆、钢筋网、喷射混凝土共同形成支护体系,全断面衬砌施工。上断面超前15〜20米。III类围岩地段要短进尺弱爆破,以减轻爆破对围岩的破坏,确保围岩的稳定。1、洞身开挖后,立即施作锚网喷初期支护,及时封闭围岩。为不影响掘进速度,衬砌施工与掘进时工作面拉开50〜100m的距离,与掘进平行作业,仰拱及时施作。2、施工程序流程见流程图3~43、III类圉岩掘进循环时间(循环进尺2.0m)见下表Ill类围岩掘进上、下断面循环时间表(循环进尺2.Om)表3-2 作业项目时间(h)123456789101112131415161718测量放线钻孔装药连线通风排险出確初期支护其它掘进循环时间15ho考虑掘进与衬砌、仰拱施工平行作业,月掘进60m左右。(五)、隧道加强段的施工在隧道洞口围岩浅埋段,采用加强衬砌。隧道加强段主要为II类围岩。进洞施工前,先进行超前支护,超前支护采用①42X4热轧无缝钢管,锥头采4nnn厚铁皮制作,其环向间距0.38m,辐射角15。,每隔一棍格栅钢架安设一环;拱墙格栅钢架安装,每0.75m—棉,紧贴开挖面安装,安装完毕后立即进行混凝土覆盖,覆盖完成后方可进行下一循环开挖,钢架之间插入①22钢筋连接,且拱墙设置钢筋网;注浆采用水泥浆液,其浆液水灰比为0.5:1-1:1,注浆压力为0.6-1.OMpao超前小导管对岩体进行高强注浆锚固,使钢管与岩体构成组合拱,结合钢拱架、钢筋网、喷混凝土共同形成初期支护体系。二次衬砌为模筑50cm厚S6钢筋混凝土,掺AEA防渗剂。在III类围岩段内的加强断面形式与II类围岩相同,但不设格栅钢架和钢筋混凝土。(六)隧道偏压段的施工在隧道洞口浅埋偏压段,采用偏压衬砌。隧道偏压段主要为II类围岩。 进洞施工前,先进行超前支护,超前支护采用①42X4热轧无缝钢管,锥头采4nmi厚铁皮制作,其环向间距0.38m,辐射角15。,每隔一棉格栅钢架安设一环;拱墙格栅钢架安装,每0.75m-棍,紧贴开挖面安装,安装完毕后立即进行混凝土覆盖,覆盖完成后方可进行下一循环开挖,钢架之间插入①22钢筋连接;拱墙设置系统锚杆,纵环向间距0・8叫梅花型布置,且拱墙设置钢筋网;注浆采用水泥浆液,其浆液水灰比为0.5:1-1:1,注浆压力为0.6-l.OMpao超前小导管对岩体进行高强注浆锚固,使钢管与岩体构成组合拱,结合钢拱架、钢筋网、喷混凝土共同形成初期支护体系。二次衬砌为模筑60〜80cm厚S6钢筋混凝土,掺AEA防渗剂。在III类围岩段内的偏压断面形式与II类围岩相同,若岩层整体性好,可不设格栅钢架,并改钢筋混凝土为素碇。三、主要施工工序祥见青岗哨隧道相关部分。Ui隧道施工辅助系统(一)、供高压风施工用高压风由洞外空压机站供给。城隍寺隧道进口配备3台电动空压机,其中一台备用。送风管采用①150mm的钢管,主管路每隔100m设分装闸。由分管分别引入左右幅隧道内。(二)、供水系统在隧道进口的山坡上修建一座高位水池,其容量为30m3(高水位池位置应避开隧道洞顶)。高水位池用栓浇注。高位水池总输出管上设总闸阀,洞内管路每隔lOOm处设分装闸阀。(三)、洞内供电 在洞口附近安装600KVA变压器一台,配200KVA发电机一台备用,作为隧道施工用电。1、动力电动力电采用三相380V,动力干线上的每一分支线,必须装设开关及保险丝具,严禁在动力线路上加挂照明设施。2、洞内照明供电洞内照明分两个部分:作业地段采用36V电压,成洞不作业地段采用220V电压。成洞地段固定的电线路、用绝缘良好的胶皮线架设。施工地段的临时电线路采用橡套电缆。照明和动力线路安装在同一侧时,必须分层架设。(四)、粉尘污染防治措施隧道施工中,掘进工作面粉尘量高,按作业内容划分,以钻爆和出麓时粉尘浓度最大。防止措施主要采取湿式凿岩、喷雾洒水和风流净化,将粉尘在发半源处和扩散过程中得到抑制。对未抑制的浮尘,可利用机械通风进一步除尘。(五)、洞内管线布置见图3-21 图3・21隧道内管线路布置示意图五、监控量测及信息反馈1、根据隧道特点及“新奥法”施工原理,施工中应严格按喷锚构筑法技术要求进行监控量测。监控量测项目、仪器及方法表表3-5序号项目名称方法及仪器布置方式监控量测频率1地质及支护状况观察地质状况、支护、裂缝观察,描述记录、制表开挖后立即进行1-15夭16-30天1-3月3月以上2拱顶下沉设点,精密水准仪水准尺V级围岩每10m设一断面,IV类围岩每20m设一断面1-2次/天1次/天1—2次凋1—2次/月3周边位移设点,收敛仪V类围岩每10m设一断面,IV类围岩每20m设一断而1—2次/天1次/天1—2次/周1—2次/月2、监控量测资料整理及信息反馈(1)、及时根据量测数据绘制周边位移,拱顶下沉时态曲线,以及距开挖面距离关系图等。 (1)、对初期的时态曲线进行回归分析,选择与实测数据吻合的函数进行回归分析,预测可能出现的最大拱顶下沉及周边收敛值。(2)、根据开挖面状态,周边位移,拱顶下沉的大小以及速率综合判断围岩及支护的稳定性。2、根据量测结果及下表初步规定指导施工。变形管理等级表表3-6管理等级管理位移施工状态 IllU02Un/3应采取特殊措施Uo实测变形值山允许变形值