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'目录一、编制依据1二、工程概况1三、环境概况23.1地质条件23.2水文条件33.3地震影响3四、施工准备44.1施工技术准备44.2人员机械安排44.3工期安排64.4项目组织管理体系7五、施工方案与方法85.1超前支护95.2开挖施工235.3支护施工265.4防水施工325.5衬砌施工49六监控量测576.1监控量测断面布置图576.2主要监测内容586.3监测频率606.4量测数据处理及反馈606.5量测数据整理、分析与反馈的要求626.6监控量测规范要求626.7监控量测注意事项63七质量保证措施64八安全保证措施65
九文明施工保证措施66十环境保护措施67十一应急救援预案6711.1安全预案领导机构6711.2安全预案机构职责6811.3救援准备6811.4应急程序69十二附图7012.1施工现场平面布置图7012.2施工进度横道图70
下穿京广铁路暗挖隧道施工组织方案一、编制依据1、长沙市渔业路及延伸工程施工图设计:隧道工程(变更设计);2、长沙市渔业路及延伸工程过轨施工组织设计;3、长沙市渔业路及延伸工程详细勘察报告;4、业主及管线单位提供的现场管线资料;5、《公路隧道施工技术规范》(JTGF60-2009);6、《公路隧道施工技术细则》(JTG/TF60-2009);7、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001);8、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2011);9、《混凝土强度检验评定标准》(GBT50107-2010);10、《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-2012);11、有关国家现行规范和规程;12、公司的综合施工技术及能力,先进的机械设备及丰富的施工经验。二、工程概况长沙市渔业路及延伸道路工程位于盛世路与福元路之间,渔业路及延伸暗挖隧道工程为该工程的一部分,隧道位于京广铁路正下方,与京广铁路呈79°交叉。道路主线中心线与京广铁路相交于K1560+010处。第14页
渔业路道路主线K0+415.4~K0+437.6段为22.2m长的暗挖隧道,位于京广铁路正下方,采用城市浅埋暗挖法施工;K0+406~K0+415.4和K0+437.6~K0+445段为盖挖隧道(即东、西段盖挖段长度分别为:7.4m和9.4m),位于京广铁路路基边坡正下方,采用盖挖逆作法施工。盖挖段两侧及中间设置人工挖孔桩,桩顶设置1m厚盖板,盖挖段靠近铁路路基两侧设置1.5m高挡墙。暗挖隧道顶部至铁路轨面高差7.1m,暗挖段与盖挖段采用双联拱断面,共长39m、高9.05m、宽25.75m。三、环境概况3.1地质条件渔业路隧道工程下穿京广铁路段按详勘资料,地层自上而下为杂填土(Q4ml)、粉质黏土(Q3al)、中粗砂(Q3al)、强风化砾岩(K)、中风化砾岩(K)中,隧道结构位于杂填土(Q4ml)、粉质黏土(Q3al)、中粗砂(Q3al)中。杂填土(Q4ml):分布于京广线两侧地段,褐红色、褐黄色,湿,结构松散,主要由可塑-硬塑状粘性土回填而成,含砖渣、砾石、碎石等硬质物含量25~30%,局部达35~45%,该层除钻孔ZK129~ZK135为新近回填外,其余回填时间5年以上。该层分布于整个场地,层顶标高30.33~36.75m,一般厚度0.50~5.0m,场地钻孔ZK129~ZK135厚度较大,为8~9m左右,场地该层平均厚度为4.5m。粉质黏土(Q3al):分布于京广线两侧地段,褐黄色、黄色,局部夹灰白色条纹,可塑—硬塑状,含少许黑色铁锰质氧化物,局部含少量砾石。稍有光泽,无摇震反应,具中等干强度,中等韧性。整个场地均有分布,控制厚度0.30~9.60m,平均厚度3.57m,层顶标高为24.50~34.56m。第14页
中粗砂(Q3al):分布于京广线两侧地段,褐黄色,黄色,很湿-饱和,稍密状,成分多为石英质,局部含少量砾石。层厚变异较大,为0.50~5.10m不等,平均厚度为2.28m,层顶标高在21.11~27.28m之间。强风化砾岩(K):分布于京广线两侧地段,褐红色,碎屑结构,泥质胶结,胶结差,极软岩。岩芯呈短柱状,碎块状,锤击易碎易断,浸水易软化。层厚变异较大,为0.90~11.5m不等,平均厚度4.35m,其层顶标高在17.11~23.80m之间。本层岩体破碎,岩体基本质量等级为Ⅴ级。中风化砾岩(K):分布于京广线两侧地段,褐红色,碎屑结构,泥质胶结,胶结较好,极软岩-软岩。岩芯多呈长柱状,锤击易断,浸水易软化,岩石质量指标(RQD=85)。层厚变异较大,为2.00~17.5m不等,平均厚度为12.02m,其层顶标高在11.49~20.57m之间。本层岩体较完整,岩体基本质量等级为Ⅴ级。3.2水文条件根据地质钻探揭露,该施工区域地下水主要表现为上层滞水,场地地表水亦较多。上层滞水主要赋存于表层杂填土层中,分布不连续,其动态变化大,水量甚微,补给来源主要为大气降水、居民生活用水、管道渗流的补给,排泄方式沿地形坡降向低处排泄。水位埋深约为0.80-6.00m,相对应标高为26.73-32.14m。根据《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)(2009年版)有关标准判定:本场地环境类型为Ⅱ类,场区地表水和地下水对砼结构和砼结构中的钢筋具微腐蚀性。场地内的土对砼结构和砼结构中的钢筋及钢结构具微腐蚀性。3.3地震影响根据《市政工程勘察规范》(CJJ56—94)、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010),长沙地区设计地震分组为第一组,抗震设防烈度为6度,设计地震加速度值为0.05g第14页
。在此烈度条件下,场地下伏地层不会液化。工程场地类别为Ⅱ类,场地设计特征周期T=0.35s。本场地为可进行建设的一般场地。四、施工准备4.1施工技术准备(1)做好现场的三通一平准备工作。(2)做好碴土场、钢筋加工场、料仓、空压机房等现场临建设施的建设。(施工现场平面布置图见附图)(3)组织有关人员学习设计文件,对设计文件、图纸资料进行了解和研究,使施工人员明确设计者的设计意图,熟悉设计图纸的细节,掌握设计人员收集的各种原始资料,对设计文件和图纸进行现场核对。编制切实可行的施工方案,对施工人员进行技术交底。(4)在便于观测且牢固的地方设置临时水准点和平面位置控制桩,以便于施工测量。(5)及时组织机械设备及相关施工人员的进场。(6)提前编制材料使用计划,对所用钢材、防水等材料进行抽样送检,确保施工质量。4.2人员机械安排第14页
表4.2.1主要机械安排表序号机械名称型号数量备注1挖掘机XE6012装载机ZL-2513空气压缩机4L-20/824台式摇臂钻床Z3032*715插入式振捣器ZDN5026汽车起重机PY5150JQ50D-中国17交流电弧焊机BX1-50028型钢冷弯机11.5KW19钢筋切断机GQ40110钢筋弯曲机GW-40111钢筋调直机GT3/8112混凝土喷射机PZ-5C213风钻YT28314注浆泵150-A215管棚钻机A127116混凝土输送泵117自卸汽车ZM430218二衬台车4.5m1第14页
表4.2.2主要人员安排表序号作业队人数备注1开挖作业队30负责隧道开挖及碴土运输工作2支护作业队6负责隧道初期支护3防水作业队8负责防水工程施工4衬砌作业队20负责隧道衬砌砼浇筑及养护等5加工作业队6负责型钢及钢筋的加工6普工10配合其他工种、抽水、卫生等合计804.3工期安排为了尽早发挥业主的投资效益,提升我公司的社会信誉,根据我公司多年市政道路及隧道的施工经验和精心组织安排,保证按时完成本工程任务,工期安排如下:(1)2014年4月1日~4月3日进行隧道导向墙的施做,共计3工作日;(2)2014年4月4日~4月13日进行隧道中导洞上方40根长管棚打设及注浆,共计10工作日;(3)2014年4月14日~5月3日进行隧道剩余140根长管棚打设及注浆,共计20工作日。(4)2014年4月15日~4月18日进行隧道中导洞帷幕注浆,共计4工作日。(5)2014年5月4日~5月11日进行隧道南、北洞帷幕注浆,共计8工作日。第14页
(6)2014年4月19日~5月28日进行隧道中导洞开挖,共计40工作日。(7)2014年5月9日~6月2日进行隧道中隔墙仰拱及中隔墙钢筋绑扎、立模及浇筑,共计25工作日。(8)2014年5月9日~6月17日进行隧道南、北侧壁导坑,共计40工作日。(9)2014年6月18日~7月27日进行隧道南、北中洞及仰拱,共计40工作日。(10)2014年7月28日~8月26日进行隧道南、北洞二衬(K0+406~+445),共计30工作日。(11)2014年8月27日~9月10日进行隧道东、西扩大段(侧墙及顶板),共计15工作日。(12)2014年8月27日~9月25日进行隧道盖挖及暗挖隧道附属结构施工,共计30工作日。施工进度横道图见附图。4.4项目组织管理体系由于暗挖隧道处于整个工程的关键线路上,为了确保按时完成暗挖隧道施工的各个工期节点,同时还为了保证隧道施工的质量、安全及文明施工,针对隧道的特点及实际情况,选择有经验、有专业技术能力业务的骨干人员,组建项目经理部,履行合同义务和责任及承诺。项目组织管理机构如图4.4所示。第14页
图4.4项目组织管理机构图项目经理:蔡文胜常务副经理:田天长项目书记:涂战平副经理:王承科项目总工:张梁财务部安全质量部综合管理部物资设备部计划合同部工程管理部加工作业队开挖作业队防水作业队支护作业队二衬作业队五、施工方案与方法渔业路及延伸工程暗挖隧道断面采用的是双联拱断面,隧道按喷锚构筑法进行设计和施工,结构采用复合式衬砌。初期支护采用喷射混凝土、钢筋网、型钢钢架、锚杆组成的第14页
联合支护体系,拱部设超前管棚和超前小导管,并注浆,初期支护与二次衬砌之间设置防水隔离层,二次衬砌采用钢筋混凝土结构,初期支护与二次衬砌组成隧道工程的承载结构。5.1超前支护本隧道超前支护采用φ108长管棚和φ42小导管。管棚采用每节长3m的热轧无缝钢花管(φ108mm,壁厚6mm),环向间距为30cm,排向间距为40cm,共设置180根,管棚长度为22.2m。洞口段管棚设置导向墙,采用C25混凝土,导向墙设双层共8榀I18工字钢架,采用Φ28的固定钢筋与孔口管、I18工字钢双面焊接。由于线路中部设置有中隔墙,中隔墙有三处线路加固挖孔桩穿过,无条件施做φ108管棚,采用双层φ42小导管进行局部加密超前预支护。除了采用超前大管棚和超前小导管做超前支护外,根据本隧道所处位置地质条件较差及地下水较多的特点,除采用井点降水外,另在暗挖地段采取帷幕注浆来固结岩体,来保证施工安全。5.1.1导向墙及管棚施工工艺流程第14页
图5.1.1导向墙及管棚施工工艺流程图5.1.2导向墙施工导向墙施工里程为K0+437.6~K0+435.6,导向墙纵向长2m,厚1.2m,采用C25混凝土现场浇筑。导向墙内设双层共8榀I18型钢钢架,间距0.5m,钢架间由连接板焊接成型,单元间由M24螺栓连接,钢架上预留φ第14页
140*5mm的导向钢管,钢管与钢架焊接牢固。由于导向墙位置中心线和两侧均设有人工挖孔桩,所以钢架中间和两侧的钢架安装时须与桩上预埋的钢板焊接在一起。导向墙基础采用长2m,宽1.3m,高4m的C20混凝土基础。导向墙混凝土强度达到设计强度后方可进行管棚钻孔。5.1.2.1导向墙开挖本隧道采取从K0+445处进洞,K0+445~K0+435.6段盖板下土体的开挖采用放坡开挖,开挖方式采用机械和人工相结合的方式,开挖前测量人员准确的放样处导向墙的开挖断面及位置,按照1:4的坡率进行放坡开挖,距导向墙还有3m的时候,采用预留核心土放坡开挖至导向墙拱顶。套拱则先立拱部范围内钢架,然后放坡开挖两侧安装钢架。然后再开挖边墙部分,然后安装边墙两侧钢架,并与两边挖孔桩中预埋的钢板焊接在一起。最后浇筑导向墙混凝土和开挖导向墙基础并浇筑。开挖过程中,位于场地南侧隧道导向墙由于部分超出盖板,而离铁路距离也较近,考虑到此处的施工安全,故采取在导向墙前端的掌子面范围内(盖板以下导向墙基础顶面以上)由上至下根据开挖顺序依次进行挂网喷射混凝土封闭掌子面,防止前方铁路下土体的挤压坍塌。南侧隧道中线距导向墙边缘范围内(如图①部分)具体支护参数如下:20cm*20cm的φ8双层钢筋网片,0.5m*0.5m梅花型布置长3.5m的φ42小导管,环向间距150cm布置径向的I18型钢钢架(南侧导向墙处如图),喷射30cm厚的C25混凝土。南侧隧道中线距北侧导向墙边缘的范围内(如图②部分)具体支护参数如下:20cm*20cm的φ8单层钢筋网片,1.0m*1.0m梅花型布置长3.5m的φ42小导管,喷射20cm厚的C25混凝土。第14页
图5.1.2.1盖板下土方开挖断面图5.1.2.2钢架架设钢架加工完成并试拼合格后,运至工作面进行架设,每个单元之间采用螺栓连接,钢架间距0.5m。钢架安装前必须清除拱角的虚碴和杂物,钢架内侧用方木支撑在核心土上,钢架单元之间连接板必须密贴。安装中间和两侧的钢架时,由于设有挖孔桩,钢架需与挖孔桩中预留钢板焊接在一起,形成一个整体,提高结构的稳定性。5.1.2.3预埋导向管导向墙内预埋φ140*5mm的导线管,钢架架设后按设计放出各孔的位置,在钢架外边缘根据外插角1~3°和线路纵坡-4.5%准确放出每根导向管的方向。导向管与钢架用φ28钢筋焊接牢固(见导向管安装固定图),浇筑过程中严禁振动棒接触到导向管,并要随时检查导向管的位置是否符合设计要求。第14页
图5.1.2.3导向管安装固定图5.1.2.4导向墙浇筑导向墙采用C25混凝土浇筑,模板采用钢拱架支撑,模板均采用木模板,浇筑时由两侧向中间分层对称浇筑,并振捣密实。混凝土脚趾完成后,待强度达到设计强度后方可进行钻孔。待拱顶和边墙导向墙施作完成后,再施作导向墙基础。两边基础均采用长2m,宽1.3m,高4m的C20混凝土基础,若基础底部承载力达不到设计要求的容许承载力,对基础采取加宽加深处理,或现场与业主及监理工程师沟通联系设计方,采取变更处理,对该段基底进行补强措施。导向墙基础开挖分三步开挖,挖至基础底部时立即对基坑进行封闭,当遇到基坑底部有水时必须全部抽干后,方可准予施工。5.1.3大管棚施工管棚采用φ108钢管制作,管壁打孔,孔口采用梅花型布置,孔径为10~16mm,孔间距为15~20cm,钢管尾留150cm不钻孔的止浆段,钢管每节3m长加工。为了增加钢花钢强度,在中间安装4根主筋Φ20,箍筋φ10@250钢筋笼。为防止浆液倒流,每根管棚尾部均安装有止浆阀。(管棚钢花管构造图)编号为单号的采用钻孔的钢花管,施工时先打设钢花管并注浆,然后,在打设钢管的同时检查钢花管的注浆质量,注浆完成后再打设第14页
钢管长管棚。图5.1.2.3管棚钢花管构造图5.1.3.1钻孔钻孔采用液压钻机钻孔。选用的钻机首先应适合钻孔深度和孔径的要求,钻机要求平稳灵活,能在360度范围内钻孔。为减少因钻具移位引起的钻孔偏差,钻机立轴方向应准确控制,钻进过程中要经常采用测斜仪量测钻杆钻进的偏斜度,发现偏斜超过设计要求时及时纠正。钻孔直径为Ф127mm,钻孔角度为2°,钻孔平面误差为径向不大于20cm。长管棚平面布置如下图:第14页
图5.1.3.1长管棚布置平面图第15页
5.1.3.2顶管、清孔、放钢筋笼钻孔检测合格后,将钢管连续接长,用钻机旋转顶进将其装入孔内,钢管采用Φ114mm丝扣。为使钢管接头错开,第一节管采用2m和3m交替布置,搭接长度为1m,编号为奇数的第一节管采用2m长钢管,编号为偶数的第一节采用3m长钢管,以后每节均采用3m长钢管。同一断面内的接头数量不得超过钢管总数的50%,相邻钢管接头错开1m,钢管用钻机顶进,双号孔顶进无孔钢管,单号孔顶进有孔钢花管。如遇故障,需清孔后再将钢管插入。钢管中增设钢筋笼,增强钢管的抗弯能力,钢筋笼由4根Φ20主筋和φ10的箍筋固定环组成。5.1.3.4注浆采用全孔压入式向大管棚内压注水泥浆,选用注浆泵注浆。注浆前先前应清洗钢管,对预留的管口进行保护后,封闭孔口周围空隙,用锚固剂封堵管棚端头与周边土层之间的空隙,防止漏浆。注浆按先下后上,先稀后浓的原则注浆。钢管内插入注浆和排气管,排气管要深入孔底。注浆采用隔孔灌注,先施作钢花管,后注钢管。注浆采用1:1水泥浆(重量比)。注浆压力为0.5~1.0MPa,注浆时,采取低压力中流量注入,注浆过程中压力逐步上升,流量逐渐减少,当压力升至注浆终压时,继续压注10分钟,才结束注浆。注浆结束后及时清除管内浆液,并用M10水泥沙浆紧密充填钢管,以增强管棚的刚度。5.1.4超前小导管施工渔业路及延伸工程暗挖隧道采用的是双联拱断面,中部设置中隔墙,因中隔墙有三处线路加固挖孔桩穿过,无条件施做φ108管棚,采用双层φ42小导管进行局部加密超前预支护。超前小导管采用φ42,壁厚3.5mm的热轧无缝钢管,长4m,第70页
四榀设置两环,环向间距30cm,排向间距30cm,纵向水平搭接长度不小于1.0m,施工外插角10°~15°。注浆浆液采用单液水泥浆。。超前小导管注浆施工工艺流程见图5.1.4《超前小导管施工工艺流程图》。不合格施工准备测量放样洞外小导管加工钻孔清孔注浆下管、封堵孔口焊上钢管未端挡圈结束注浆质量综合检查浆液配制图5.1.4超前小导管施工工艺流程图5.1.4.1测量放样按设计要求,在掌子面上准确画出本循环需施设的小导管孔位。图5.1.4.1.1拱部超前小导管布置图第70页
超前小导管打设过程遇到桩的位置时,在桩之间斜向交叉打设,打设偏移角度为20°~25°,为避免交叉打设时的相互干扰,采取上下两层小导管各分边打设,即上层的小导管向左打设,下层的小导管向右打设。图5.1.4.1.2桩之间的超前小导管布置图5.1.4.2钻孔采用手持风钻钻孔,孔深应适当加深,钻孔直径比钢管直径大3~5mm。5.1.4.3钢管加工及施工将前端加工成尖锥状,尾部焊一圈φ6mm加强筋。除尾部预留30cm的止浆段外,管壁四周钻φ6~φ8mm的注浆孔,以便浆液向四周围岩内压注。图5.1.4.3超前小导管示意图第70页
5.1.4.4钢管插入及孔口密封处理施工时,手持风钻先钻孔,再用去掉回转爪的风钻将钻杆换成特殊钎尾,用冲击的办法将导管贯入孔中。为防止孔口漏浆,采用水泥封堵注浆管与钻孔之间的空隙。为避免注浆管堵塞而影响注浆效果,注浆前采用高压风清洗注浆管。钢管尾端外露15cm,与型钢钢架焊接在一起。钢管顶进时,注意保护管口不受损变形,以便与注浆管路连接。图5.1.4.4超前小导管安装示意图5.1.4.5注浆注浆前先检查导管孔口是否达到密闭标准,以防漏浆,然后按设计比例配浆,采用注浆机压注浆,注浆压力为0.5~1.0Mpa,水泥浆浓度为1:1.25~1:0.8。一般按单管注浆压力达到1.0Mpa且注浆量也达到设计注浆量作为结束标准。当注浆压力达到设计终压不少于20分钟,进浆量仍达不到注浆终量时,亦可结束注浆。注浆结束后,将管口封堵,以防浆液倒流管外。5.1.5帷幕注浆根据隧道所处位置地质条件较差及地下水较多的特点,除采用井点降水外,另在暗挖地段采取帷幕注浆来固结岩体,来保证施工安全。5.1.5.1注浆设计第70页
隧道的注浆范围为顶部开挖线、侧墙及底部开挖线外3m。每一循环注浆长度为22.2,并保留3m的止浆盘。浆液扩散半径为2~3m,孔底间距3~4m。本隧道按注浆孔扩散半径2m,孔底间距3.2m布置,每一循环共设5环47个注浆孔。孔位布置图见下图(图中孔位侧大写数字表示环数,角标表示孔数)。图5.1.5.1.1注浆孔位布置图图5.1.5.1.2注浆纵断面布置图第70页
图5.1.5.1.3注浆平面布置图注浆孔开孔直径不小于108mm,终孔直径不小于90mm;孔口管采用φ108mm,壁厚5mm的热轧无缝钢管,管长3m,孔口管应埋设牢固,并有良好的止浆措施。5.1.5.2钻孔施工(1)注浆钻孔结构及施工技术要求根据设计图孔位、钻孔参数,在工作面放出钻孔位置,并用红漆标定,孔口管采用Φ108mm,壁厚5mm热轧无缝钢管,管长3m,孔口管安装完成后再用水泥砂浆对孔口管四周进行封闭,以确保注浆作业不出现漏浆现象。孔口管起着导向作用,钻孔安装时要控制好外插角度。注浆钻孔孔口位置应定位准确,与设计位置的容许偏差为±5cm,偏角应符合设计要求,每钻进一段,检查一段,及时纠偏,孔底位置偏移应小于30cm;钻孔顺序应先外后内,同一圈孔间隔施工,钻进过程中遇涌水或岩层破碎造成卡钻、应停止钻进,扫孔后再进行钻进,钻进时对孔内情况进行详细记录,如掉快、坍塌、堵钻、钻速等,尤其是出水量的高低需要准确记录。(2)钻机安装第70页
钻孔选用全液压钻机,先根据设计图孔位、钻孔参数,在工作面上放出钻孔位置,并用油漆标定。调整钻杆的仰角和水平角,移动钻机,将钻头对准所标孔位。将棱镜放在钻杆的尾端,用全站仪检查钻杆的姿态并调整。(3)钻进成孔钻孔按先外圈、后内圈的顺序进行。同一圈孔要采取间隔施工。内圈钻孔可参照外圈钻孔的顺序,后序孔可检查前序孔的注浆效果。逐步加密注浆一方面可根据钻孔的情况调整注浆参数,另一方面如果钻孔情况证明注浆效果已达到设计要求,即可进行下一圈孔的钻进,减少钻孔的工作量,加快施工进度。钻孔时,还要严格作好钻孔记录,包括孔号、进尺、起讫时间、岩石裂隙发育情况、出现涌水位置、涌水量和涌水压力。5.1.5.3注浆施工钻孔完成后就开始进行注浆作业,浆液采用水泥浆。水泥浆的水灰比为1:1,水泥采用PO42.5普通硅酸盐水泥,所用水泥必须新鲜无结块,每批进场水泥均应有出厂合格证及检验分析报告单,不合格的水泥不能使用。注浆顺序采用先注外圈,后注内圈,先稀后密,由下而上间隔施作。注浆压力与岩层裂隙发育程度、涌水压力、浆液材料的粘度和胶凝时间长短等有关,通常情况下设计的注浆压力(终压值)为静水压力2~3倍,最大值不超过2MPa。注浆在注浆压力达到2MPa或者注浆量达到注浆土体体积的5%时停止注浆。5.1.5.4施工中注意事项:(1)岩层破碎容易造成塌孔时,采用前进式注浆,否则采用后退式注浆。(2)第70页
钻进过程中遇涌水或因岩层破碎造成卡钻时,应停止钻进,进行注浆扫孔后再行钻进。(3)注浆设计已避免在注浆过程中遇到线路架空加固支点桩,如施工过程中与支点桩有冲突,适当调整注浆位置。(4)为防止浆液中混入纸片及水泥硬块杂物堵塞管路,在搅拌桶进口及出口处设置过滤筛或过滤网。(5)注浆过程中,必须注意观察注浆压力和吸浆量的变化情况,当出现异常时,应立即检查并及时处理。5.2开挖施工5.2.1开挖方法与顺序暗挖隧道施工坚持“短开挖、强支护、早封闭、勤量测”的原则。结合本隧道的工程地质及水文地质条件、隧道的开挖宽度以及与附近建筑物的关系等情况,隧道工程施工方法采用双侧壁导坑法+中洞法施工。开挖方式采用人工开挖和机械开挖相结合,机械运碴的方式,南、北侧壁导坑错开开挖。开挖时首先进行的是中导洞开挖,然后再进行南北侧壁导坑及中洞的开挖。整体开挖顺序如下:图5.2双联拱隧道施工工法图第70页
第1步:开挖前施做好超前支护并对隧道全断面进行帷幕注浆,然后进行中导洞上部台阶开挖,每循环进尺(0.5m),到设计轮廓线时,及时初喷砼,安装I22b型钢钢架,打设Φ42(t=3.5mm,L=4m)锁脚锚管,挂设钢筋网复喷至设计厚度。在上台阶底部,架设I18型钢临时支撑,形成封闭环,增加整体受力刚度(型钢钢架0.5m/榀)。第2步:在中导洞上台阶贯通后,开始开挖中导洞下台阶,开挖时左右两侧台阶错开2~3m,并及时施作仰拱及下台阶初期支护。施工过程中,必须加设锁脚锚管,及时施作仰拱钢架,尽早封闭成环。第3步:在中导洞下台阶开挖及支护全部完成后,施作中导洞底部的仰拱及填充。第4步:立模并施作“Ⅲ”步骤的中隔墙及拱部的衬砌。第5步:开挖南侧壁导坑,导坑分上下两台阶施工(如图中4、6步骤,台阶法推进按1、2步骤要求进行),开挖后及时架设I22b型钢钢架和I18临时支撑,挂网喷射至设计厚度,封闭成环。第6步:南侧壁导坑开挖与支护进行3~5m后,开挖北侧壁导坑及南侧中部导坑,导坑分上下两台阶施工(如图中4、6步骤及5、7步骤,台阶法推进按1、2步骤要求进行),开挖后及时施作初期支护及临时支撑,封闭洞室。第7步:北侧壁导坑开挖与支护进行3~5m后,开挖北侧中部导坑,导坑分上下两台阶施工(如图5、7步骤,台阶法推进按1、2步骤要求进行),开挖后及时施作初期支护及临时支撑,尽早封闭洞室。第8步:施作南北侧的仰拱及填充混凝土(浇筑“VIII”位置)。第9步:根据监控量测结果分析,待初期支护收敛变形稳定后,逐段拆除临时钢架,绑扎、立模浇筑拱墙二衬混凝土(浇筑“IX”位置)。5.2.2超欠挖的控制与处理施工测量放线准确,根据现场围岩情况,为控制超欠挖采取短进尺开挖,第70页
上台阶每循环开挖支护进尺不得大于1榀钢架间距,边墙每循环开挖支护进尺不得大于2榀,原则上不允许超欠挖。考虑到施工控制有一定的难度,一旦发生超欠挖采取以下的处理办法。1)对超挖地段的处理①对于一般的超挖位置,采用C25喷射混凝土填满方式。②若由塌方造成大面积超挖时,应及时与监理沟通制定变更方案及处理措施。2)对欠挖地段的处理①对较大超欠挖地段,重新组织开挖,防止造成超挖情况。②对个别突出点侵入二衬超限时,可用风搞等器具凿掉处理,使其表面尽量圆顺。5.2.3洞内排水及变形量控制本隧道开挖处于下坡开挖施工段,除了采用井点降水外,衬砌施工前洞内施工以水泵抽水排水为主,掘进作业面及衬砌地段施工影响排水时,设集水坑汇水后,用水泵抽排至洞外排出。隧道周边围岩变形量与隧道跨度、施工方法、施工质量、地质条件等多种因素有关,由于此暗挖隧道位于京广铁路下方,且属于土质隧道,跨度较大,因此,为防止侵限将预留变形量设置为25cm,在后续施工中应根据量测结果进行分析,及时调整围岩的预留变形量。由于隧道工程主要位于土质地层中,且地下水位较高,为保证隧道掌子面的稳定,在施工过程中掌子面应喷砼5cm临时封闭,必要时增设对地层进行注浆加固等措施。5.2.4京广铁路东西侧隧道进洞开挖时的边仰坡处理考虑到隧道工程主要位于土质地层中,部分处在砂层中,且地下水位较高,因此在进行京广铁路东侧导向墙开挖进洞施工和西侧开挖进洞施工时,采用放坡开挖,则须对开挖的土体边坡进行锚喷防护。具体参数为采用15cm*15cm的φ8单层钢筋网片,1.5m*1.5m梅花型布置长3.5m的φ42小导管,喷射20cm厚的C25混凝土。第70页
5.3支护施工暗挖隧道初期支护以锚杆、喷射混凝土、钢拱架及钢筋网组成综合防护体系。在开挖出碴完成后及时进行初期支护;初期支护由C25喷射混凝土、φ8双层钢筋网、φ25组合中空注浆锚杆(侧墙设置)、I22b型钢钢架和I18的临时钢架、φ22的纵向连接筋组成。5.3.1型钢钢架和临时拱架施工钢拱架分为I22b型钢钢架和I18临时型钢拱架,I22b型钢钢架用于初期支护,I18临时型钢拱架用于临时支护。5.3.1.1型钢钢架施工钢架施工工艺流程见图5.3.1.1《型钢钢架施工工艺流程图》。施工准备连接钢筋加工型钢钢架拼装检查钢架架立就位测量放线断面检查欠挖检查处理钢架加工、检查焊接纵向连接筋喷混凝土结束返工合格不合格合格图5.3.1.1型钢钢架施工工艺流程图5.3.1.2钢架加工(1)第70页
在加工过程中须严格按设计要求标准化制作,做好样台、放线、复核和试拼,并作上号码标记,确保制作精度。(2)型钢钢架由钢筋加工厂统一制作加工,所有钢架加工时均焊接连接板,以便于钢架连接牢固。(3)构件的连接是钢架加工制作的关键工艺,应严格按有关规范规定执行,确保各类焊缝的质量。(4)钢架加工后应试拼,其允许误差满足规范要求,经监理验收合格后,方可投入使用。(5)钢架接头处做加强焊接,采用同钢板进行帮焊,以提高钢架的连接质量。5.3.1.3钢架安装先准确测量出中线、水平桩点,安装时保证其安装的精度符合设计轮廓的要求。每榀钢架间距为0.5m,I22b型钢钢架间设置双层Φ22纵向连接钢筋,分隔南北侧导坑和中洞的弧形I18临时钢架间设置Φ22单层纵向连接钢筋,连接筋环向间距均为1m,钢架与围岩间满足设计4cm保护层的间隙。严禁在钢架背后用碴体或杂物填充。钢架应与设计径向锚杆的尾部焊接牢固。钢架接头处设置φ42壁厚3.5mm,长4m的锁脚锚管,由于隧道采用的是分部开挖,在拱脚增设锁脚锚管,每处增设两根,每根长4m,以使隧道断面尽早封闭成环,总计每榀设置36根。5.3.1.4钢架施工质量标准钢架材质、规格、强度和刚度应符合设计要求;钢架各部接头及纵向拉杆等装配齐全、连接牢固,底板安置稳定;钢架形状尺寸与开挖面相适应。施作到隧道中隔墙处线路支点桩时,初支I22b型钢钢架需与在支点桩与处预埋锚板搭接在一起。如不能准确搭接,可适当调整钢架间距或直接焊于钢板上。5.3.2锚杆施工锚杆采用φ25组合中空锚杆,长度为3.5m在侧墙设置,第70页
间距按设计要求1.2×1.2(环×纵)梅花型布置,锚杆垂直于岩面,锚杆尾端均配有垫板、螺母。5.3.2.1工艺流程锚杆施工工艺流程详见图5.3.2.1《锚杆施工工艺流程图》。施工准备测量放样钻孔清孔安设锚杆加垫板、拧紧螺母、固定杆体结束接注浆管注浆图5.3.2.1锚杆施工工艺流程图5.3.2.2施工方法锚杆安设应在初喷砼完成后,按设计要求进行,先在岩面上画出需施工安设的锚杆孔点位,采用风钻钻孔,孔位偏差不大于15cm,钻孔深度大于锚杆设计长度10cm。钻完孔后,用高压风吹净孔内碴体,将锚头与锚杆端头组合,安装垫片与螺母,将组合杆体送入孔内,直达孔底,锚杆插入长度不小于设计长度的95%,且应位于孔的中心。将止浆塞穿入锚杆末端与孔口取平并与杆体固紧,锚杆末端装上垫板,然后拧紧螺母,采用锚杆专用注浆泵往中空锚杆内压注水泥浆,水泥浆的配合比为:水灰比:1:1,注浆压力为0.2~0.5Mpa,水泥浆随拌随用。5.3.2.3施工注意事项(1)锚杆长度、入孔深度及尾部外露长度必须符合有关设计,施工规范要求。(2)锚杆安设前必须除油、除锈、调直。(3)锚杆成孔及安放应尽可能垂直岩面。(4)设计径向锚杆的尾部预留足够长度以便与钢架焊接牢固。(5)锚杆的锚固力不得小于设计和规范规定的抗拔力,并按规范规定进行锚杆抗拔力试验。5.3.3网喷混凝土施工第70页
5.3.3.1钢筋网片施工隧道主体初期支护钢筋网采用φ8双层钢筋网,I18临时支护采用φ8单层钢筋网,网格尺寸均为15cm×15cm,在拱墙布设,与锚杆焊接成一个整体。钢筋网片采用Ⅰ级φ8钢筋焊制,在钢筋加工场内集中加工。先用钢筋调直机把钢筋调直,再截成钢筋条,钢筋网片尺寸根据拱架间距和网片之间搭接长度综合考虑确定。钢筋焊接前要先将钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等均清除干净;加工完毕后的钢筋网片应平整,钢筋表面无削弱钢筋截面的伤痕。按图纸标定的位置挂设加工好的钢筋网片,钢筋片随初喷面的起伏铺设,固定于先期施工的锚杆或连接筋上,再把钢筋片焊接成网,网片搭接长度为1~2个网格。钢筋网施工控制要点:①钢筋网格尺寸应符合设计要求。②钢筋网在初喷混凝土4cm以后铺挂,且保护层厚度不得小于2cm。③钢筋网应随初喷面的起伏铺设,与受喷面的间隙一般不大于3cm,与锚杆或其它固定装置连接牢固。④开始喷射时,应减小喷头至受喷面的距离,并调整喷射角度,钢筋网保护层厚度不得小于2cm。⑤喷射中如有脱落的石块或混凝土块被钢筋网卡住时,应及时清除后再喷射混凝土。5.3.3.2喷混凝土施工喷射混凝土采用C25混凝土,喷射施工分为初喷和复喷,初喷在开挖和出碴作业之后进行,初喷厚度为4cm,复喷在钢架假设完成后进行,复喷至30cm厚,临时支护喷射C20混凝土,喷射厚度为20cm。喷射混凝土方法及工艺流程见图5.3.3.2喷射混凝土施工工艺流程图。第70页
前期准备受喷面清理喷射搅拌机喷射机喷头综合检查计量配料复喷补强结束围岩不稳定或砼不合格合格混凝土搅拌机砂、石、水泥、水(第一次加水)压缩空气速凝剂水图5.3.3.2喷射混凝土施工工艺流程图(1)设备选型采用PZ-5C新型混凝土喷射机。洞外由砼搅拌机拌好,通过运输车向洞内送料,空压机供风。根据混凝土拌和质量和混凝土拌和量的要求,选用强制式JS750混凝土搅拌机。喷射混凝土机采用下料振动力强,出料快的PZ-5C型喷射混凝土机进行喷射作业。(2)材料要求喷混凝土所用砂、石的含泥量及杂质含量符合《地下铁道施工及验收规范》。原材料要满足以下要求:水泥:采用PO42.5级普通硅酸盐水泥,性能符合现行水泥标准;第70页
细骨料:采用中砂或粗砂,细度模数不大于2.5,含水率控制在5%~7%;粗骨料:采用碎石,粒径不大于15mm;水:采用城市自来水;速凝剂:质量合格。使用前应做与水泥相容性试验及水泥净浆凝结试验,初凝时间不应超过5min,终凝时间不应超过10min。材料进场后,对每批砂石料、水泥进场以后对其取样送检,送检合格后方能使用。试验确定喷射砼配合比,在施工中要严格按照配合比进行施工。(3)喷混凝土配合比:按设计要求标准施工。(4)施工工艺在喷射砼之前应检查开挖断面尺寸,清除危石和墙脚的岩碴,用高压风将开挖面的粉尘和杂物清理干净。砼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;用高压风吹干净受喷围岩面,而后即可开始喷射砼。喷射作业应分段、分片、分层,由下而上,依次进行,如有较大凹洼时,应先用同标号砼填平。喷枪离岩面距离0.6~1.0m左右,太近太远都会增加回弹量,送风后调整风压,使之控制在0.45~0.7MPa之间,喷射手应严格控制水灰比,使喷射层表面平整、光滑,无干斑或滑移流动现象;喷射方向尽量与受喷面垂直,拱部尽可以直径方向喷射。一次喷射厚度不宜超过10mm,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,最后喷射拱顶的顺序施喷。喷前先找平受喷面的凹处,再将喷头成螺旋形缓慢均匀移动,每圈压前面半圈,绕圈直径约30cm,力求喷出的砼层面平顺光滑。(5)有水地段喷射混凝土施工工艺第70页
改变混凝土配合比,增加水泥用量,先喷干混合料,待其与涌水融合后,再逐渐加水喷射。喷射时,先从远离出水点开始,逐渐向涌水点逼近,将散水集中,安设导管,将水引出,再向导管逼近喷射。当涌水严重时,可设置泄水孔,边排水边喷射。(6)施工注意事项①施喷作业前,应检查风、水、电、喷射机是否正常,再进行喷砼混合料的拌合。②喷砼混合料应随喷随拌合,避免喷砼混合料拌合过多而浪费或堆放时间过长影响喷砼质量。③在型钢钢架连接板和预埋件处,其背后喷射混凝土必须密实,不可留有空间,当出现时必须补喷密实。5.4防水施工结构防水以结构自防水为根本,采取措施控制结构混凝土裂缝的开展,增加混凝土的抗渗性能;以变形缝、施工缝等接缝防水为重点,同时在结构迎水面设置柔性全包防水层。具体措施有:(1)二衬混凝土采用0.8m厚的C40防水钢筋混凝土,抗渗等级为P10,并在混凝土中加入抗渗防水剂;(2)双联拱隧道初期支护和二次衬砌间设置全包防水层,材料选用1.5mm厚EVA塑料防水板,缓冲层以及仰拱防水层的保护层材料采用单位重量不小于400g/m²的无纺布。防水板之间接缝采用热合机进行双焊缝热熔焊接,搭接宽度10cm。拱墙采用缓冲层无纺布加防水板防水,结构仰拱防水层除采用缓冲层无纺布和防水板外,还采用一层无纺布及一层5cm厚的细石混凝土的保护层。(3)结构除了设置全包防水层外,还要在防水层内表面设置注浆系统。注浆系统由注浆底座和注浆导管组成。注浆底座沿区间纵向设置间距为4~5m(拱顶处纵向设置间距为2~3m);第70页
(4)变形缝处理:变形缝处设置钢边橡胶止水带+背贴式橡胶止水带。拱墙变形缝处衬砌内缘3cm范围内以聚硫密封胶封堵,并设置1mm厚不锈钢板接水盒,其余空隙采用聚乙烯泡沫塑料板堵塞密实。(5)施工缝处理:环向施工缝采用外贴橡胶止水带、水膨胀止水胶、注浆系统等进行防水。纵向施工缝采用水膨胀止水胶、预埋注浆导管等进行防水;(6)中隔墙竖向施工缝:在中隔墙每隔5m一道竖向施工缝处,加设水膨胀嵌缝胶,杜绝水从施工缝泄漏而引起地基软化导致地基沉降。中隔墙排水通道的设置:由于隧道经过支点桩,在此处,防水板并不能完全铺设密实,因此在遇到桩时,在拱顶及仰拱防水层面上沿桩的环向各设置一根φ50cm打孔波纹管,两根管通过墙身的2根竖向波纹管连接起来接至中隔墙底部,中隔墙顶部的渗水流入打孔波纹管,再通过φ50cm横向PVC导水管流入隧道排水边沟流出。中隔墙处防水层预留搭接部位必须做好保护工作,破除中洞时应注意防水层保护,切断钢筋时,应设置石棉板,以避免烧穿。在中隔墙拱部和底部浇筑混凝土前,施做防水层时,要提前在初期支护和防水层之间设置1cm厚保护钢板,破除时拆除。5.4.1防水施工流程见防水施工流程图如下:检查净空及初期支护表面情况分层铺设外包防水层设置注浆系统隐蔽检查模筑二衬混凝土施工缝、变形缝处理混凝土养护测量放样第70页
图5.4.1防水施工流程图5.4.2暗挖断面防水图图5.4.2隧道暗挖段断面防水图5.4.3防水板施工本隧道采用厚度为1.5mm的EVA塑料防水板进行全包防水处理,第70页
缓冲层以及仰拱防水层材料采用单位重量不小于400g/m2的无纺布。防水板施工采用无钉铺设工艺,防水板之间接缝采用热合机进行双焊缝焊接,搭接宽度10cm。隧道暗挖段断面防水如下示意图所示。5.4.3.1外包防水施工工艺流程NY洞外准备洞内准备热合机垫上隔热纸固定防水板焊接防水板搭接缝焊缝补强质量检查移动工作平台下一循环测量放线图5.4.3.1外包防水施工工艺流程图5.4.3.2施工准备防水板施工前应检查基面渗漏水情况,发现渗漏水严重时应采取相应措施,然后才能进行防水板铺设。第70页
(1)防水板铺设采用专用台架。铺设前进行精确放样,画出标准线进行试铺后,确定防水板每环的尺寸,并尽量减少接头;(2)基面处理必须达到设计要求;(3)防水板焊工必须经过培训合格后,方可进行操作。焊缝充气检查一起必须定期进行校验;(4)防水板铺设应采用无钉铺设工艺,松紧适度并应留有余量,要保证防水板与围岩密贴。5.4.3.3防水板铺设工艺工序(1)基面处理①基面处理铺设防水层前对初期支护大致找平,边墙及拱部补喷找平、底部砂浆找平。对外露的锚杆、管棚等切除、磨平,水泥砂浆封堵找平等。②出水点处理在铺设防水板前,初期支护喷层表面漏水及时处理,采用注浆堵水或埋设排水管直接引排到边沟,应保持基面的干燥。(2)铺设防水板基面处理好后,先在全断面铺设一层400g/m2的无纺布,再固定防水板,进行焊接。防水板采用无钉铺设方法,一次铺设长度根据混凝土循环灌筑长度确定,环向长度应大于基面周长,铺设要表面平顺、无褶皱、有一定松弛量第70页
,一般为10%。铺设前精确放样,划线标定位置,先行试铺,在加以调整,尽量减少接头数量。防水板采用自上而下的顺序铺设,采用无钉孔固定技术。两副防水板的搭接宽度应不小于15cm。防水板环向铺设时,先拱后墙,下部防水板应压住上部防水板。三层以上塑料防水板的搭接形式必须是“T”型接头。每段防水板铺设长度应使本段二次衬砌长度外预留60cm以上,并对其进行保护,以便与下一段搭接。(3)防水板焊接防水板固定后对搭接缝进行焊接。防水板焊接采用热合机进行焊接,形成双焊缝,焊缝宽不小于10mm。双缝焊接的严密性,检查时,充气压力0.5MPa,2min后压力下降20%以内为合格;否则,在焊缝表面刷肥皂水检查漏气点,补焊后重新检验。当纵向接缝与环向接缝成十字交叉时(十字形接缝),事先对纵向接缝外的多余搭接部分齐根处削去,将台阶修理成斜面并整平。(4)焊缝检查①焊接牢固,人力无法撕开。②防水板的搭接缝焊接质量检查应按充气法检查,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。(4)防水板保护第70页
二衬混凝土灌筑前加强对防水层的保护,注意钢筋的运输及绑扎过程中可能对防水板产生的损伤,发现层面有破损及时修补。钢筋焊接时应采取防止灼伤防水板的措施;灌筑混凝土时振捣棒不得接触防水板。要保持防水层接头处的洁净、干燥,同时在下一阶段施工前不得将其弄破损。(5)防水板铺设注意事项①防水板铺设前,必须进行基面处理和局部漏水的处理,避免板后积上,或排水板损坏。②防水板,特别是在凹凸较大的基面上,要欲留足够的松散系数,并在端面变化处增加悬挂点,保证缓冲面与混凝土表面密贴。同时做好防水板与泄水孔的密闭性连接。③铺设防水板地段距开挖工作面不小于爆破安全距离。④衬砌混凝土灌筑前,必须进行基面处理和局部漏水处的处理,避免板后积水,不损坏塑料防水板。⑤防水板是易燃物品,一旦引燃,将造成火灾,因此工作区内禁止烟火,并设消防设施和高压水管备用,防止电焊的焊渣飞溅到防水板上。(6)防水板质量检查和处理防水板铺设完毕,应进行外观检查和接缝质量检查,发现问题及时处理。焊缝若有漏焊、假焊应予补焊;若有烤焦、焊穿处以及外露的固定点,必须用塑料片焊接覆盖。第70页
5.4.3.4外包防水层内表面注浆系统为避免二衬混凝土浇筑之后,二衬与其外侧土体之间存在间隙,引起地表沉降,在外包防水层内表面设置注浆系统。注浆系统由注浆底座和注浆导管组成。注浆区间纵向设置间距为4~5m(拱顶处纵向设置间距为2~3m)。注浆系统详图如下所示。图5.4.3.4.1注浆系统示意图注浆管布置如下示意图所示:第70页
图5.4.3.4.2注浆管布置示意图5.4.3.5施工缝二次衬砌的变形缝、施工缝是隧道施工的薄弱环节,也是隧道工程防水的重点,在施工中要高度重视。(1)环向施工缝环向施工缝防水设计如下:图5.4.3.5.1环向施工缝防水图、注浆管安装及构造示意图第70页
环向施工缝的防水构造如下图所示。图5.4.3.5.2拱顶环向施工缝防水构造图5.4.3.5.3拱墙环向施工缝防水构造第70页
图5.4.3.5.4拱底环向施工缝防水构造(2)纵向施工缝的防水构造如下图所示。图5.4.3.5.5拱顶纵向施工缝防水构造第70页
图5.4.3.5.6仰拱纵向施工缝防水构造(3)涂刷水泥基渗透结晶型材料施工缝使用的水泥基渗透结晶型防水材料施工技术要求水泥基渗透结晶型防水材料涂刷在施工缝表面,用量1.5kg/m2,采用双层涂刷,两层之间的时间间隔应根据施工作业时的环境温度、湿度和选用材料的养护要求确定,一般宜达到终凝时间(24h左右)。①基层处理a、基层表面应坚实、干净,无浮灰、浮浆、油污、反碱、起皮、疏松部位,施工缝表面应按照规范要求进行凿毛并清理干净。混凝土表面的脱模剂应清理干净。b、基层过于光滑时应打磨毛糙。c、基层表面应无积水,涂刷前基层表面应保持湿润。②施工工艺a、水泥基渗透结晶型防水材料可根据不同部位的施工缝(水平或垂直)可采用干撒法、涂刷法或喷涂法施工。b、采用涂刷法或喷涂施工时,应分两道均匀涂刷,两道之间涂刷后,应根据选用材料的适用说明要求进行养护。第70页
c、采用涂刷法或喷涂法施工时,如基层干燥,则应进行充分湿润;如环境温度过高,涂层干燥过快时,会造成涂层材料缺水,水滑反应进行不完全达不到相应的强度,甚至造成粉化。因此应及时适当喷雾湿润,使涂层水化反应充足,以提高涂层的粘结强度和渗透性。③注意事项a、涂层应均匀,不得涂漏。b、户外暴露的工作面雨前2h不得涂刷作业。c、应尽量避免高温(宜为5~25℃环境温度)施工。d、涂层未实干前不得触碰或上人。(3)遇水膨胀止水胶施工①预处理事先用钢丝刷清楚敷设范围内施工缝面的沙粒及混凝土渣。然后用抹布擦净或按压水冲洗干净,表面积可以是粗糙的也可以是平整的,既可以是干的,也可以是潮湿的。②切口根据设计的挤出断面,用切断刀把止水胶嘴部前端相应部位切断,用细铁丝捅破里面的薄膜。并左右晃动扩孔,注意切勿多次乱捅,否则会使薄膜屑混入挤出的止水胶里,影响施工质量。③挤出第70页
把止水胶管装到密封枪上,边扣动板机边挤出止水胶施工。为使挤出的止水胶良好附着于混凝土表面,应将出口前端压向混凝土表面。施工后应确认混凝土基面和止水胶间无缝隙,挤出的止水胶是连续均匀地敷设在基面上。如遇挤出胶体不连续或不均匀,可以用刮片适当刮匀或修整。④养护、固化为保证止水胶对混凝土有很好的粘结性,必须保证有充分的养护时间。施工后的止水胶到表面硬化为止不超过24h。止水胶表面硬化需要完全达到指触干燥后,才可以进行下一次的混凝土续浇。⑤浸水后的处理如果从止水胶施工到下次浇注混凝土时间较长,请注意保护止水胶不要浸水。如果浸水引起水膨胀而使止水胶剥离,在浇注混凝土前必须加以修补。修补方法如下:先用钉子固定剥离的止水胶,除去积水;再除去剥离的止水胶,重新施工。⑥注意事项止水胶距混凝土边缘的距离不得小于100mm,距离太小其膨胀应力会导致混凝土胀裂。如需分次挤出止水胶时,其搭接长度不小于20mm。下一次混凝土浇筑时,振捣棒不能直接接触到止水胶。5.4.3.6变形缝本下穿隧道工程共设置4道变形缝,变形缝设置里程为:K0+406、K0+415.4、K0+437.6、K0+445。变形缝的设置如下图所示:第70页
图5.4.3.6.1结构侧墙、顶板变形缝防水图5.4.3.6.2结构仰拱变形缝防水第70页
(1)钢边橡胶止水带施工变形缝采用的止水带为中埋式钢边止水带,其详图如下所示:图5.4.3.6.3中埋钢边止水带①止水带埋设位置应准确,其中间空心圆环应与变形缝重合。②止水带应固定在挡头模板上,先安装一端,浇筑混凝土时另一端应用箱型模板保护,固定时只能在止水带的允许部位上穿孔打洞,不得损坏止水带本体部分;固定止水带时,应防止止水带偏移,以免单侧缩短,影响止水效果。③止水带定位时,应使其在界面部位保持平展,不得使橡胶止水带翻滚、扭结,如发现有扭结不展现象应及时进行调正。④止水带安装完成后应对止水带的埋设位置进行检查:a、检查止水带安装的横向位置,用钢卷尺量测内模到止水带的距离,与设计位置相比,偏差不应超过5cm。b、检查止水带安装的纵向位置,通常止水带以施工缝或伸缩缝为中心两边对称,用钢卷尺检查,要求止水带偏离中心不能超过3cm。c、用角尺检查止水带与衬砌端头模板是否正交,否则会降低止水带的有效长度。第70页
止水带的长度应根据施工要求事先向生产厂家定制(一环长),尽量避免接头。如确需接头,应满足以下要求:图5.4.3.6.4止水带常用接头形式⑤橡胶止水带接头必须粘接良好,不应采用不加处理的“搭接”。⑥粘接前应做好接头表面的清刷与打毛,接头处选在衬砌结构应力较小的部位,粘接可采用热硫化连接的方法,搭接长度不得小于10cm,焊接缝宽不小于50cm。⑦冷接法应采用专用粘结剂,冷接法搭接长度不得小于20cm。⑧设置止水带接头时,应尽量避开容易形成壁后积水的部位,宜留设在起拱线上下。⑨在浇捣靠近止水带附近的混凝土时,应严格控制浇捣的冲击力,避免力量过大而刺破橡胶止水带,同时还必须充分震捣,保证混凝土与橡胶止水带的紧密结合,施工中如发现有破裂现象应及时修补。⑩衬砌脱模后,若检查发现施工中有走模现象发生,致使止水带过分偏离中心,则应适当凿除或填补部分混凝土,对止水带进行纠偏。(2)外贴式止水带施工第70页
①止水带可采用胶粘法等固定,不得采用水泥钉穿过防水层固定。图5.4.3.6.4外贴止水带②橡胶止水带应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30mm。④止水带安装完毕后,不得出现翘边、过大的空鼓部位,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,应采用倒角预制件或采用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。浇注混凝土时,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。5.5衬砌施工本隧道二次衬砌采用C40P10的防水钢筋混凝土结构,衬砌厚度为0.8m,全断面设置。衬砌施工分为中隔墙模筑砼施工、仰拱填充施工及拱墙衬砌施工。第70页
5.5.1中隔墙模筑砼施工中导坑贯通后,进行中隔墙模筑混凝土施工,分段长度为5m。连拱隧道对中隔墙的地基承载力要求较高,现场根据地基情况进行测试,承载力不能满足要求时必须采取高压注浆等加固措施。中隔墙采用组合钢模板。混凝土分三次浇筑,第一次浇筑中隔墙底钢筋混凝土并预埋仰拱钢筋,第二次浇筑中部混凝土,第三次浇筑中隔墙顶钢筋混凝土并预埋拱部钢筋。其中考虑隧道防水及施工质量,第一次浇筑中隔墙底部仰拱时采用一次性通长浇筑,第二次浇筑中部混凝土和第三次浇筑顶部混凝土采用分段浇筑,分段长度为5m。砼采用泵送,施工中加强振捣,确保砼密实。中隔墙顶部空隙采用回填注浆的方法来确保施工安全和施工质量。5.5.1.1钢筋制制作和安装钢筋在加工场统一下料加工,运至现场单面焊接安装,中洞预留筋与边洞钢筋之间采用套筒挤压连接,接头等级为A级。钢筋的制作和安装必须符合现行规范和验标要求。钢筋基本要求:运到现场的钢筋具有出厂合格证,表面洁净。经检测合格后才能使用。使用前将表面杂物清除干净。钢筋平直,无局部弯折。各种钢筋下料尺寸符合设计及规范要求。中隔墙钢筋在钢筋加工场制作完成后,运到现场后,先安装基础钢筋,待基础混凝土浇完成后,再安装墙身钢筋。钢筋安装时如遇到支点桩时,考虑到对桩身的影响及施工安全,中隔墙顶部和底部仰拱主筋不能穿桩而过,采取将主筋搭接在桩的主筋上并焊接牢固。中隔墙身主筋在遇到桩时,由于底部两边直弯钩段过长而不易弯曲及现场施工而采取不穿过桩而各向两边弯曲的方式。由于中导洞净空限制,中隔墙身主筋底部直弯钩段不能一次施做到位,在后续仰拱施工时要进行搭接。5.5.1.2模板安装第70页
中隔墙模板采用钢模板,模板加工经专业厂家加工。运输过程中必须防止模板变形。模板运到现场后应进行验收。模板安装前应进行除锈、磨光处理。要求模板表面平整,尺寸偏差符合设计要求,具有足够的刚度、强度、稳定性,且拆装方便接缝严密不漏浆。并应指定专人,在砼灌注过程中加强检查、调整,以保证砼建筑物形状,尺寸和相互位置的正确。模板安装好后,检查轴线、高程符合设计要求后加固,保证模板在灌注混凝土过程受力后不变形、不移位。模内干净无杂物,拼合平整严密。支架结构的立面、平面安装牢固,并能抵挡振动时偶然撞击。支架立柱在两个互相垂直的方向加以固定,并纵横向设置剪刀撑连接竖、横向钢管支架,支架支承部分安置在坚实的地基上。模板检查合格后,刷脱模剂。要把整修模板作为一道重要工序,凡使用的钢模,每次使用前,模板应认真修理平整,不平要扎平,开焊处要补焊磨光,上紧扣件,方能灌注砼。5.5.1.3混凝土浇注混凝土采用集中拌合,自动计量,罐车运输,泵送混凝土施工,插入式振捣器振捣。混凝土分三次浇筑,第一次浇筑中隔墙底钢筋混凝土并预埋边墙、仰拱钢筋,在衬砌段,边墙预埋钢筋长度为1.0m,仰拱预埋钢筋长度为0.5m。第二次浇筑中部混凝土,第三次浇筑中隔墙顶钢筋混凝土并预埋拱部钢筋。其中考虑隧道防水及施工质量,第一次浇筑中隔墙底部仰拱时采用一次性通长浇筑,第二次浇筑中部混凝土和第三次浇筑顶部混凝土采用分段浇筑,分段长度为5m。 浇注前对支架、模板、钢筋和预埋件进行检查,并将模板内的杂物、积水和钢筋上的污垢清理干净;模板的缝隙填塞严密,内面涂刷脱模剂。浇筑时检查混凝土的均匀性和坍落度。混凝土分层浇筑厚度不超过30cm,并用插入式振动器振捣密实。第70页
砼的捣固:砼的捣固是保证质量的关键工序,必须严密组织,规范操作。一是必须固定人员,责任到人,分片承包。二是捣固要适当,既要防止振捣不足,也要防止振捣过度,以砼不再下沉、表面开始泛浆、不出现气泡为度。混凝土的浇筑连续进行,如因故必须间断时,其间断时间小于前层混凝土的初凝时间或能重塑的时间,并经试验确定,若超过允许间断时间,须采取保证质量措施或按工作缝处理。浇筑混凝土过程中,应经常检查模板、钢筋及预埋部件的位置和保护层的尺寸,确保其位置正确不发生变形。并注意模板、支架等支撑情况,设专人检查,如有变形,移位或沉陷立即校正并加固。混凝土浇筑完成后,及时并定时洒水养护。5.5.2仰拱填充施工仰拱混凝土施工应在仰拱初期支护完成后进行。(1)仰拱开挖仰拱开挖前必须进行测量放样,根据测量放样进行隧底开挖,开挖轮廓和底部高程必须符合设计要求。隧底范围石质坚硬时,岩石个别突出部分(每1m2不大于0.1m2)侵入衬砌应小于5cm。(2)在仰拱混凝土灌注前基底处理清理基底虚碴、积水及其他杂物;采用高压风水对基面进行冲洗,保证基面洁净后方可封模浇筑混凝土。(3)仰拱及仰拱填充砼浇筑仰拱与仰拱填充不得同时浇筑,要求仰拱终凝后进行填充混凝土浇筑。(4)仰拱填充混凝土的厚度及表面高程必须符合设计要求。(5)仰拱填充混凝土强度达到5MPa方可行人,强度达到70%强度后方可通行车辆。5.5.3拱墙衬砌施工5.5.3.1拱墙测量放样第70页
首先,检查边墙基础施作结构尺寸,检查是否满足拱墙衬砌净空和模板台车就位尺寸。如边墙基础结构侵入模板台车就位净空,应进行修凿处理。净空满足要求后,使用水准仪操平在隧道两边边墙基础上用红色油漆标出模板台车就位标高,使用全站仪在防水板标出隧道中心线及模板台车就位的法线。中心线必须放在拱墙衬砌的两个端头,放线长度以4.4m(4.5m台车)为准,预留10cm的模板搭接长度,中心线和就位高程点精确放在两个里程断面,且便于施工过程中点位的可使用性。5.5.3.2拱墙施工方案隧道在开挖、支护完成后,围岩收敛变形达到稳定后,即不变形、不沉降后即可进行衬砌施工。防水层铺设前要对开挖断面净空进行检查,欠挖部分进行处理,保证不侵入设计要求净空。同时对喷砼进行基层处理,基层平整度要求:凹凸处高差不得大于5cm。复合式衬砌要求隧道混凝土二次衬砌应在围岩收敛变形稳定后作为最佳衬砌时机,但软弱围岩及断层破碎带处,由于其围岩自稳能力差,初期支护难以使其达到完全稳定,故根据支护情况及量测信息,为确保洞体稳定及施工安全,经监理工程师同意后及时进行二次衬砌。正洞衬砌段落边拱模采用定制衬砌钢模板衬砌台车,通过调整液压元件,使模板正确对位。混凝土灌筑通过灌筑窗口,自下而上,从已灌段接头处向未灌方向,水平分层对称浇灌,边浇边捣,层厚不超过40cm,相邻两层浇注时间不超过1.5小时,确保上下层混凝土在初凝前结合好,不形成施工冷缝,垂直自由下落高度控制不超过2m,捣固采用附着式振捣器和插入式振捣器,安排专人负责,保证混凝土衬砌内实外光。减少二次衬砌混凝土表面的气泡,采取堵头板分层设排水孔排出泌浆水的措施,混凝土在振捣过程中,产生泌浆水,容易粘在模板上形成混凝土表面的气泡。在堵头板上沿竖向每20~30cm设可以封闭的孔(φ10~φ14的螺钉孔即可),浇筑时根据混凝土的层面,依序打开孔排水,排完水及时封孔。第70页
衬砌台车由现场提供断面尺寸及功能要求,委托专业的厂家加工,现场组装。衬砌台车具备足够的强度和刚度,满足断面加宽及下锚段衬砌要求,并且立模方便。混凝土灌注结束12小时后从挡头板浇水养护。拱墙衬砌施工工艺图见图5.5.3.2图5.5.3.2拱墙衬砌施工工艺图5.5.3.3边墙基础、拱墙施工缝基面处理在防水层铺设、防排水结构安装完毕,经自检、监理检查、充气试验检查合格后,对边墙基础顶面清除焊渣、杂物等。拱墙施工缝必须凿毛处理,同时用水清洗,待水干后,第70页
在施工缝表面涂刷水泥基渗透结晶型防水材料,理顺止水带。5.5.3.4衬砌钢筋制作和安装钢筋的连接采用单面接焊接,中洞预留筋与边洞钢筋之间采用套筒挤压连接,接头等级为A级。钢筋焊接前,根据施工条件进行试焊,合格后方可正式施焊,焊工持证上岗。钢筋制作时的分段原则为:根据钢筋的定尺长度,合理安排,尽量做到节省材料,减少焊接的数量及作业时间。接头错开1.0m,主钢筋接头根数在同一截面不超过总数的50%。钢筋在钢筋加工棚统一下料,因环形较长,分段制作。相邻段钢筋拼装在一起同时加工,前一环形钢筋作为后一环形钢筋的模具,制作好的钢筋放置于平整、干燥的场地上,每个环形筋下垫方木与地面脱离,每个环形段的钢筋挂好标志牌,同时做好防雨、防潮等工作。人工把分段后的环形钢筋搬运至施工现场,钢筋分段对接采用单面搭接焊,焊缝长度不少于10d。钢筋采用高强度砂浆垫块使钢筋有足够的保护层,钢筋的保护层厚度为5cm。安装时钢筋的中心位置要与桩位中心相符,其允许误差为±20mm。钢筋横向要与隧道横断面方向平行。现场进行钢筋接头焊接时,必须做好对防水板的保护,避免焊渣掉在防水板上,造成防水板破损,进而影响防水质量。5.5.3.5台车就位立模(台车就位):根据放线位置,移动台车就位。台车就位后,按要求检查台车位置、尺寸、方向、标高、坡度、稳定性,放置接头止水带及界面剂和拱部注浆管,并安设好挡头模板再进行合格检验和经监理工程师签证,方可灌筑边拱混凝土。(1)台车就位前,首先检查模板台车各个部件,检查是否牢固,模板强度、刚度是否满足施工需要,同时对模板台车拼装后结构净空尺寸进行检查、验收合格后,才可以投入使用。(2)第70页
台车就位前,对模板台车模板进行打磨处理,保证模板台车的表面平整度、光洁度,用色拉油作为脱模剂,脱模剂的涂刷一定要均匀,不能有油下流或聚集一团的现象。(3)台车就位前,台车底部钢轨安装必须符合如下要求:首先必须保证钢轨安装后的刚度要求,即钢轨在承受自身静荷载和砼浇注过程动荷载中,不能出现下沉。钢轨间距误差不能超过5mm,满足台车行走,同时要用钢楔卡住台车轮,保证台车在浇注中不位移。(4)对有钢筋的拱墙砼,钢筋上必须使用与设计保护层等厚的高标号砂浆垫块,以确保钢筋保护层符合设计要求,二衬钢筋的安装不能侵入净空。(5)台车就位以测量组放样点位为标准,台车安装必须稳固、牢靠,接缝严密,不得漏浆。模板与混凝土接触面必须清理干净并涂刷隔离剂。(6)检查完毕符合设计要求后,进行预埋件和挡头模板的安装,预埋件主要有背贴式橡胶止水带、水膨胀止水胶。在防水层内表面设置注浆系统。注浆系统由注浆底座和注浆导管组成。注浆底座沿区间纵向设置间距为4~5m(拱顶处纵向设置间距为2~3m)。挡头模板和止水带之间采用定型木板加工,止水带与支护面之间采用不等宽度模板组合而成,根据超挖实际情况组合。5.5.3.6砼浇筑混凝土浇筑:灌筑边拱混凝土时,应由下向上对称灌筑,两侧同时或交替进行,边墙部位混凝土应采取埋管式浇注,由液压泵直接顶压入模,挤压顶升式浇注。拱部先采取退出式浇注,最后用压入式封顶。混凝土用附着式振捣器和插入式振捣器联合捣固,安排专人负责,保证混凝土内部密实,外部光滑。并注意保护好预埋于混凝土内部的注浆管,防止其歪斜和倾倒,以确保二次衬砌后回填注浆能顺利进行。要配足备用捣固机具,防止因捣固机具发生故障,造成漏捣或捣固不实。混凝土灌筑必须连续进行,因故不能连续灌筑,间歇时间超过混凝土初凝时间时,必须按规定进行接茬处理。5.5.3.7拆模和养护第70页
每循环脱模后及时对模板台车进行养护,清刷模板,对变形和麻面处进行整修和打磨,涂脱模剂。在拱墙模板在砼强度达到8Mpa时,方可拆模,拆模时间不可过早。拆模后及时进行洒水养护,养护时间不少于14天。5.5.3.8衬砌厚度、密实度及外观检测方法衬砌外观要目测平顺光滑,无蜂窝麻面。断面尺寸及中线、高程用钢尺配合经纬仪、水平仪量测,内轮廓必须符合设计要求。衬砌厚度检查采用雷达检测。密实度检查采用混凝土回弹仪,其强度检查采用同期制作混凝土试件,做抗压强度试验。六监控量测隧道的监控量测是隧道施工中不可缺少的内容,不仅监测地层、支护动态及施工对既有建(构)筑物的影响,通过对监控量测数据的整理和分析,及时确定相应的施工措施,确保施工过程和既有建筑的安全。暗挖段下穿京广铁路,埋深约7m,监测断面5m设置一个,共8个断面。洞内外观察,净空水平收敛量测,拱顶下沉量测以及浅埋隧道地表下沉量测为四个必测项目。邻近建(构)物沉降,地下管线沉降,地下水位,隧底隆起,支撑轴力,砼支撑扰度为选测项目。6.1监控量测断面布置图第70页
图6.1监控量测断面布置图6.2主要监测内容(1)洞内外观察第70页
隧道施工过程中应进行洞内外观察,洞内观察可分为开挖工作面观察和已施工地段观察两部分。内容包括节理裂隙发育情况、工作面的稳定状态、涌水情况及底板是否隆起等。洞外观察包括洞口地表情况、地表沉陷、边仰坡的稳定、地表水渗透观察等内容,要求每天观察一次。①开挖工作面观察应在每次开挖后进行,观察中发现围岩条件恶化时,应及时采取相应处理措施。观察后及时绘制开挖面地质素描图,填写开挖工作面地质状态记录表和施工阶段围岩级别判定卡。②对已施工地段的观察每天至少应进行一次,主要观察喷射混凝土、锚杆和刚架等的工作状态。③洞外观察重点应在洞口段和洞身埋置深度较浅地段,其观察内容应包括地表开裂、地表沉陷、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗漏情况等。④在观察过程中发如发现地质条件恶化,初期支护发生异常,立即通知隧道工程师并采取相应的应急措施,并进行不间断观察。(2)拱顶下沉及断面净空收敛隧道拱顶下沉量测断面的位置在每一断面宜布置3个点。在双连拱隧道施工过程中出现的封闭形式临时支护及初期支护的断面均要设置收敛量测测线。隧道断面净空收敛量测以水平收敛量测为主,每个支护封闭断面的水平测线根据工程实际布置1~2条。测点采用端部设置弯钩的φ8mm钢筋制成,保证测点埋设在路基地层之内30cm深度以上并锚固牢靠。测点的安装应能保证在开挖后4小时内完成并读初读数。拱顶下沉量测采用精密水准仪配合铟钢尺量测,隧道断面净空收敛量测采用数显式隧道收敛计量测。每次收敛量测测读三次,每两次读数相差不能大于0.05mm,将三次读数的平均值作为本次的量测值。采用数显式收敛计量测时,要记录每次洞内量测断面处的空气温度,以对收敛计钢尺进行温度修正。每次量测数据记录在预先设计好的表格内,及时计算出每天的变形量(变形速率)和总的变形量,并及时绘制出位移时态曲线和位移速率时态曲线,根据曲线形态判断隧道变形的趋势。(3)铁路路基顶面沉降及路基两侧地面沉降第70页
铁路路基两侧地面沉降采用精密水准仪配合铟钢尺量测。铁路路基顶面沉降采用静力水准仪实行24h定时(每2小时)自动量测。测点布置在隧道中部向两侧测点间距逐渐增大,由间距2m增大至10m。路基顶面线路轨道的沉降可以实行连续量测,可绘制出实时时态曲线,及时掌握线路轨道沉降情况,根据沉降情况可以及时采取必要措施,保证列车行车安全。6.3监测频率洞内观察分为开挖作业面观察和初期支护状况观察两部分。开挖工作面观察应在每次开挖后进行,地质情况基本无变化时,可每天进行一次。对初期支护的观察也应每天至少进行一次,观察内容包括喷射混凝土,锚杆,钢架的支护状况。洞外观察包括边仰坡稳定,地表水渗透等观察。净空水平收敛量测和拱顶下沉量测采用相同的量测频率。量测频率见表6.2。实际量测频率应从表6.2中根据变形速度和距开挖工作面距离选择较高的一个量测频率。表6.2量测频率变形速度mm/d量测断面距开挖工作面距离量测频率≥5(0~1)B1~2次/d1~5(1~2)B1次/d0.5~1(1~2)B1次/(2~3)d0.2~0.5(2~5)B1次/3d<0.2>5B1次/7d注:B为隧道开挖宽度6.4量测数据处理及反馈6.4.1量测数据处理第70页
(1)变形量测变形量测包括隧道拱顶沉降、断面净空收敛、地表沉降和铁路路基顶面沉降等。其中铁路路基顶面沉降采用24h定时(数据采集时间间隔为2小时)无线量测,用电脑软件采集数据并进行分析,绘制变形速率时态曲线和沉降时态曲线,并同时在时态曲线上标出关键工序及距离开挖面的距离。对变形量测数据进行数据回归,并预测可能的最大变形量,并判断此最大变形量是否满足工程要求。根据时态曲线的特征判断隧道施工对铁路路基沉降的影响,并及时预测沉降发展趋势,判断隧道施工对铁路运营的影响和隧道施工过程的安全性。(2)应力量测应力量测包括地层与支护间的土压力、隧道初支型钢钢架支撑应力(包括临时支护的钢架)和喷混凝土应力等,每次量测之后都将量测数据记录在预先设计好的表格之内(包含监测断面及测点信息和地层信息),将计算出的应力绘制成随时间变化的时态曲线,并分析各项量测系列的变化趋势,判断支护结构的受力特征。在监测到支护结构受力出现异常时,应迅速进行重复量测,将此异常现象和地表沉降及路基沉降量测值相对照,判断此异常是否属于传感器损坏造成的。如果此异常反应了施工现状,则必须马上报告给主管领导,并立刻停止施工,及时加强支护,保证隧道施工安全和既有铁路线路的运营安全。6.4.2量测数据的反馈(1)隧道变形管理等级根据现场量测数据绘制水平相对净空变化、拱顶下沉时态曲线,净空水平收敛、拱顶下沉与距开挖工作面的关系图等。根据量测结果及《铁路隧道监控量测技术规程》(TB10121-2007)的规定,可根据变形管理等级见表6.3指导施工。第70页
表6.3变形管理等级管理等级管理位移施工状态ⅢU02Un/3应采取特殊措施注:U0-实测变形值;Un-允许变形值。(2)根据位移变化速度判别①净空变化速度持续大于5.0mm/d时,围岩处于急剧变形状态,应加强初期支护系统。②净空变化速度小于0.2mm/d,围岩达到基本稳定。(3)根据位移时态曲线的形态来判别:①当围岩位移速率不断下降时,围岩趋于稳定状态;②当围岩位移速率保持不变时,围岩不稳定,应加强支护;③当围岩位移速率不断上升时,围岩进入危险状态,必须立即停止掘进,加强支护。6.5量测数据整理、分析与反馈的要求每次量测后应及时对原始数据进行整理,并绘制量测数据时态曲线和距开挖面关系图,以寻求数据之间的规律,通过数据反馈信息了解隧道变形规律;对初期的时态曲线进行回归分析,对数据最终位移、变形速率的变化、时空变化等进行预测预报;数据异常时,应该立即查清原因,如果非传感器损坏导致则应根据具体情况及时采取加厚喷层、加密或加长锚杆、增加钢架等加固措施。6.6监控量测规范要求第70页
监控量测工作必须紧接开挖、支护作业,按设计要求进行布点和监测,并根据现场情况及时进行调整或增加量测的项目和内容。量测数据应及时分析处理,并将结果反馈到施工过程中。隧道施工过程中应进行洞内、外观察,洞内观察可分为开挖工作面观察和已施工地段观察两部分。开挖工作面观察应在每次开挖后进行。观察中发现围岩条件恶化时,应立即采取相应处理措施;观察后应及时绘制开挖工作面的地质描述图、填写开挖工作面地质状态记录表和施工阶段围岩级别判定卡。对已施工地段的观察每天应至少观察一次,主要观察喷射混凝土、锚杆和钢架等的工作状态。洞外观察重点应在洞口段和洞身埋置深度较浅地段,其观察内容应包括地表开裂、地表沉陷、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗透情况等。净空变化、拱顶下沉量测宜在3h内完成,其它量测应在每次开挖后6h内取得初始读数,最迟不大于12h,且在下一循环开挖前必须完成。测点应牢固可靠、易于识别,并注意保护、严防爆破损坏。拱顶下沉和地表下沉量测基点应在洞内、外水准基点建立联系。净空变化、拱顶下沉和地表下沉(浅埋地段)等必测项目应设置在同一断面,其量测断面间距及测点数量应根据围岩级别、隧道埋深、开挖方法等按规定进行。6.7监控量测注意事项(1)监控量测作业应考虑下列主要危险源、危害因素:①监控量测方案不合理,元器件损坏,采集数据失真;②监控量测工作面未找顶、支护不及时,照明光照度不足:③作业平台防护不到位,个人防护用品未按规定佩戴;④施工安全性评价等级不准。第70页
(2)必须成立监控量测小组,已建立质量保证体系。在施工过程中应将监控量测纳入正常的施工组织管理并在监控量测工作实施前编制实施方案。(3)每次监测工作结束后,均须提供监测资料、简报及处理意见。监测资料整理应及时,以便发现数据有误时,及时改正和补测,当发现测值有明显异常时,应迅速通知施工主管和监理单位,明确有针对性的采取相应的施工措施,确保施工安全。(4)监控量测人员必须经过隧道施工安全教育培训,掌握安全操作技术和安全生产基本知识。(5)监控量测作业区域照明的光照度必须满足数据采集和作业人员安全操作的需要。(6)施工前应做好对周围建(构)筑物(含地下管线)情况的调查及记录工作,并在施工中加强观测。(7)及时绘制位移~时间和位移速率~时间曲线,对数据进行回归分析,推算最终位移值,确定曲线变化规律,并据此知道施工。(8)监测要随隧道开挖连续进行,开挖卸载急剧阶段或出现异常情况时,应增大监测频率。(9)监测成果每天提交施工监理,发现特殊情况应及时通知建设、施工、监理及设计各有关单位。七质量保证措施1、加强施工技术管理,严格执行以总工程师为首的技术责任制,使施工管理标准化、规范化、程序化。认真熟悉和会审施工图纸,深入领会设计意图,严格按照设计文件、施工规范施工。2、工过程中对质量实行自检、互检、专检三者相结合的“三检”检验制度,并有完整的检验记录,严格执行工程监理制度,自检合格后及时通知监理工程师,施未经监理单位对上道工序的检查确认,不得进行下道工序的施工。第70页
3、质检工程师有质量否决权,发现违背施工程序、不按设计图、规则、规范及技术交底施工,使用材料半成品及设备不符合质量要求者,施行“一票否决”制,有权制止,必要时下停工令,限期整改并有权进行处罚,杜绝半成品或不合格成品。4、施工所用的各种计量仪器设备定期进行检查和标定,确保计量检测仪器设备的精度和准确度,严格计量施工。5、所有工程材料应事先进行检查,严格把好原材料进场关,不合格材料不准验收,保证使用的材料全部符合工程质量的要求。每项材料到工地应有出厂检验单,同时在现场进行抽查,来历不明的材料不用,过期变质的材料不用,消除外来因素对工程质量的影响。6、按照有关验收规范的要求,客观、完整、真实地做好质量记录。由施工技术、质检、测试人员或施工负责人按时收集记录并保存,确保本工程全过程记录齐全。7、穿越复杂地层施工时要遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的施工原则,决不可盲目冒进。8、装碴作业时,装碴不得过满,避免吊运时掉块伤人;八安全保证措施1、落实安全责任制,形成“行政管理安全、技术保安全、部门促安全”局面,真正做到人人事事保安全。2、加强施工现场安全教育。项目部坚持周一安全学习制,班组作业必须进行“三上岗一讲评”,不断提高安全意识与安全综合素质。3、加强施工现场安全培训,提高操作者的安全意识和自保互保能力。特殊工种必须持证上岗。4、施工安全检查制度化。项目部对生产中的安全工作,组织定期和不定期检查,工班做到班前、班中、班后检查。5、第70页
在施工通道和作业面,挂设醒目的、具有针对性的警示牌、安全标志,如指令标志、提示标志、警告标志、禁止标志、高处作业标志等。工地主要出入口设置交通指令标志和警示灯,保证车辆和行人安全。6、严格遵守高空作业、垂直运输、设备吊装、施工用电等特种作业的作业规程,作业人员必须持特种作业证上岗。7、电缆线路应采用“三相五线”接线方式,并安装漏电保护装置,做到用电设备“一机、一闸、一漏保”。8、临边注意布设护栏,雷雨天不进行钢筋焊接作业。9、为确保安全,应采用信息化施工、动态管理:施工过程中必须从信息化施工的要求出发,应根据施工工况编制系统、周详的暗挖段开挖监测方案和信息反馈系统,结合科研监测的成果,确保监测方案的实施和反馈系统的运作。九文明施工保证措施1、施工现场挂置六牌二图,即:工程概况牌、安全纪律牌、安全标语牌、安全记录牌、文明施工制度牌、防火须知牌及施工平面图和安全生产、文明施工责任图。2、工程材料、制品构件分门别类、有条理的堆放整齐,机具设备定机定人保养,保持运行整洁,机况正常。3、遵守国家现行劳动保护法和有关法律法规,配备足够的降尘设备和劳保用品,保证施工现场清洁及操作工人的身体健康。4、施工中工人操作要求达到标准化、规范化、制度化,施工现场坚持工完料清,场地上无淤泥积水,施工道路平整畅通。5、加强出入车辆管理,特别是碴土车的管理,夜晚运碴至弃碴场时防止遗洒污染道路。6、食堂、浴室、厕所和饮用水供应点等生活设施必须保持整洁卫生,生活和生产污水必须经处理方可排入市政下水道。第70页
7、所有施工人员都应穿戴整齐,行为文明。在现场期间佩戴标明姓名、职务及编号的工作证。十环境保护措施1、学习贯彻地方政府环保法规及有关规定,制定本项目环保措施并严格执行,项目部指派专人负责日常检查、监督和与相关部门的协调工作。2、保持施工区和生活区的环境卫生,及时清理垃圾。3、场地出口设洗车槽,并设专人对所有出场地的车辆进行冲洗,确认不会对外部环境产生污染后,方可让车辆出门。4、对场地道路进行硬化,并在晴天定期向地面洒水,减少灰尘对周围环境的污染。5、夜间施工应有足够的照明灯具,围挡上应设置警示灯和警示牌。合理安排施工,选用低噪音设备,采用消音措施降低施工过程中的施工噪音,夜间尽量避免使用噪音设备。6、进场建筑材料及外运碴土的车辆,必须装载适量,必要时采取覆盖遮挡措施,保证行使中不污染道路环境。十一应急救援预案本预案主要针对暗挖隧道施工时可能发生的机械、火灾、坍塌等事故而制定的。11.1安全预案领导机构针对可能发生的险情,项目部成立应急救援领导小组,由项目总经理任组长,主管安全的项目副总经理和项目总工为副组长。上场后由应急救援领导小组会同安全质量部门编制各种安全事故等第70页
救援预案,并交由业主及监理工程师审定。11.2安全预案机构职责(1)负责整个项目重、特大安全事故应急救援预案的制定、演练,督促做好特大安全事故应急救援的各项工作,配合上级主管部门做好事故调查处理。(2)负责具体落实应急救援预案的演练、落实,具体做好特大安全事故应急救援的各项工作;配合项目经理部做好事故调查处理。11.3救援准备(1)参建各方建立的应急组织机构及预警、指挥系统,指定专门的管理部门和人员负责应急救援预案管理工作,并相互联系。(2)应与附近医院、消防队,临近施工队伍及其他救援组织建立正式的互助协议,并做好相应的安排,确保在应急救援中及时得到外部救援力量和资源的援助。(3)隧道施工中必须配备必要的救援物资和设备器材,并设专人管理,对配备的应急救援机械设备、监测仪器、堵漏和清洗消毒材料、交通工具、个体防护设备、医疗设备和药品、生活保障物资等,应进行定期检查、维护和更新,确保应急救援物资和设备能随时投入使用。(4)隧道施工必须事先规划逃生路线,并在隧道施工期间通信系统必须保证畅通。(5)隧道内交通道路及开挖作业等重要场所必须设置安全应急照明和应急逃生标志,应急照明安有备用电源并保证光照度。(8)根据现场实际情况,必须定期组织应急预案的桌面演练或模拟演练。演练前应结合施工环境改变和以往演练的情况制订计划,演练后应及时评审,并不断改进和完善应急救援体系。第70页
(9)隧道内所有施工作业人员必须经过应急救援培训。应急救援培训应包括下列内容:①了解潜在危险的性质和对健康的危害;②熟悉应急救援程序;③掌握必要的自救及互救知识;11.4应急程序⑴当隧道施工中发生险情时,应迅速作出判断,确定相应的响应级别,并按响应级别启动应急救援程序,同时根据下列各项要求,迅速开展事故的侦测、警戒、疏散、人员救助、工程抢险等有关应急救援工作。①值班人员和安全负责人应立即通知隧道内所有作业人员紧急撤离;②现场最高管理者应负责指挥疏散撤离,各级调度人员应坚守岗位,保持通信畅通,及时反馈人员撤离及险情出现情况等信息;③应及时上报地方政府或相关救助部门,请求紧急救援,做好相关配合工作;④现场应采取安全警戒线或隔离措施,防止其他人员进入危险区域,避免灾害损失的扩大;⑤进行事故原因分析,收集事故物证,调查引发事故的具体原因和相关责任人;⑥制定相应的预防措施和工程处理措施,上报建设、设计、监理和相关单位,按批复的方案对事故进行处理。⑵隧道灾害事故处理和救援应按图9.4所示的工作程序进行。清点人员、查明人员伤亡或被困情况组织作业人员撤离,隔离施工现场。第70页
灾害事故组织作业人员撤离,隔离施工现场启动应急救援预案根据事故等级,按规定逐级上报未造成人员伤亡造成人员被困仅造成人员伤亡调查事故具体位置、规模、被困人员位置等情况制定科学合理的救援方案实施救援方案被困人员获救制定工程抢险方案实施工程抢险方案对受伤人员进行紧急救援清点人员、查明人员伤亡或被困情况事故总结、处理图11.4隧道灾害事故处理和救援工作程序十二附图12.1施工现场平面布置图12.2施工进度横道图第70页'