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'一、编制依据1、交通部发布的《公路隧道施工技术规范》。2、浙江省交通规划设计研究院设计的《两阶段施工图》。3、业主提供的《招标文件》和《补遗书》。4、浙江省交通规划设计研究院提供的《技术交底要点说明》。5、我单位隧道施工经验。二、工程概况(一)、工程简介成功岭隧道是宁(波)嵊(州)高速公路绍兴段控制性工程,进口位于新昌县境内,出口位于嵊州市境内。为双洞单向行车双车道隧道,其中:(1)左线起讫里程为ZK46+364~ZK48+630,长2266米,洞口明洞段长58m,暗洞长2208m;左洞纵坡采用双向坡,上坡1.4%,洞内坡长636m;下坡-1.9%,洞内坡长1630m;宁波端洞口设计高程212.581m,金华端洞口设计高程190.52m。(2)右线起讫里程为YK46+345~YK48+620,长2275米,洞口明洞长55m,暗洞长2220m;右洞纵坡采用双向人字坡,上坡1.395%,洞内坡长655m;下坡-2.055%,洞内坡长1620m;宁波端洞口设计高程212.448m,金华端洞口设计高程188.294m。(3)隧道内路面采用单面横坡,坡度2.0%。两隧道设计线间距40m,均位于直线路段。宁波端洞门采用削竹式洞门,嵊州端洞门采用端墙式洞门。该隧道采用机械通风,纵向射流风机通风。暗洞开挖土石方398282m3;喷C20砼14348m3;模筑C30砼46853m3;注浆1066m3;Ⅰ级钢筋233170Kg;Ⅱ级钢筋543368Kg;中空注浆锚杆220180m;钢拱架615837Kg;隧道专用复合防水卷材108423m2。工期要求:合同工期为30个月。(二)、工程条件及地形地貌
成功岭隧道所经地段,地貌形态类型为低山丘陵,表部一般为第四系松散层覆盖,残坡积层曾较薄,部分地段基岩裸露。隧道轴线经过处地表高低起伏,植被茂盛,山体较陡,坡度一般30°~40°。成功岭隧道岩性单一,为玻屑溶积凝灰岩,玻屑凝灰结构,块状构造,岩质属硬质岩类。受地质构造影响严重,节理(裂隙)发育,隧道轴线穿过大约15条规模各异的构造破碎带。地下水主要为基岩裂隙水和断裂破碎带脉状裂隙水,但隧道区范围内含水介质的渗透性较弱,水文地质条件简单。(三)、主要技术标准(1)成功岭隧道设计为双洞单向行车双车道隧道(上下行分离)。(2)设计行车速度:80km/h(3)单洞行车道宽度:2×3.75m;(4)建筑限界:隧道净空净宽9.5m,净高5.0m;检修道净高2.5m。车行横洞建筑限界:净宽6m,净高4.5m;人行横洞建筑限界:净宽2.0m,净高2.0-2.7m。(四)、隧道结构本隧道按新奥法原理进行设计,采用单心圆内轮廓复合式衬砌结构,以锚杆、钢筋网、湿喷(钢纤维)混凝土等为初期支护,辅以钢拱架、钢格栅、超前大管棚、超前锚杆注浆等措施,充分调动和发挥围岩的自承能力,在监控量测信息的指导下施做初期支护和二次模筑衬砌。成功岭隧道各类复合支护长度表
支护类型S0(m)S2(m)S3(m)S4(m)全长(m)备注左洞5821434616482266其中Ⅱ、Ⅲ类围岩共618米,占全长的27.27%右洞5511938617152275其中Ⅱ、Ⅲ类围岩共560米,占全长的24.62%成功岭隧道各类复合支护参数表支护类型初期支护二次衬砌湿喷20#砼厚度(cm)锚杆钢支撑拱墙仰拱位置直径(mm)长度(m)间距(m)规格纵距(m)厚度(cm)厚度(cm)S0拱墙6565S2钢纤维25厚C20现浇砼拱墙仰拱Φ253.51.0×1.018号工字钢0.75(0.5)4545S3φ8钢筋网+15厚素砼拱墙仰拱Φ253.01.0×1.23535S4φ8钢筋网+10厚素砼拱墙Φ252.51.5×1.230注:φ表示中空注浆锚杆。(五)、洞门结构根据地形视觉、照明、隧道营运管理及结构与环保方面综合考虑隧道宁波端洞门采用削竹式洞门,嵊州端洞门采用端墙式洞门。(六)、隧道防排水本隧道的防排水设计以防、排、截、堵相结合,因地制宜、综合治理为原则,达到防水可靠、排水畅通、施工方便、经济合理的目的。本合同段隧道防排水达到这样的标准:洞内无渗漏水;安装孔眼不渗水;洞内路面不冒水、不积水。
(1)防水措施:二次衬砌混凝土采用C30泵送自防水砼结构,抗渗等级为S8;在衬砌背面设置隧道专用复合防水卷材,土工布设置在防水卷材与喷砼层之间,兼作衬背排水层和缓冲层;明洞背部防水层采用2.5mm厚的SBS型改性沥青防水卷材,防水层外部再做2-3cm水泥砂浆保护层。沉降缝处E5型桥式橡胶止水带(规格290×φ25×R25×10mm),在衬砌浇筑工作缝设置BF遇水膨胀橡胶止水条(20×15mm)防水。(2)排水措施:通过隧道专用复合防水卷材使漏水从衬砌背面通过排水滤层排至墙脚,再由墙脚处衬背纵向盲沟(φ100mmHDPE打孔波纹管,盲沟外裹一层200g/m2无纺土工布,设置在防排水层外面,固定在喷砼面上)集水;通过横向排水沟引出。Ⅱ类、Ⅲ类围岩区段及富水区段拱部局部渗水较大形成径流区段,在衬背土工布排水层与喷砼之间加设φ50mm软式透水管环向盲沟,环向间距1.0-1.5m。(3)路面以下的排水工程分纵向中央排水沟与横向排水沟。可以将衬砌背面漏水及路基围岩涌水排走。与路面同坡。纵向排水沟由带孔内径φ300mm离心式钢筋砼水管外裹200g/m2土工布滤层及级配碎石滤层组成,将地下水排出洞口;横向排水沟每隔25m设置一处。在隧道路肩部位设置单侧路缘排污水沟,将隧道内冲洗及消防排放的污水排出洞外,与洞外的路基两侧边沟槽相通,形成一个完整的排防体系。洞内路缘排水沟每隔50m设置一只沉砂井,以利于清污。三、施工准备(一)、施工队伍、设备准备组织有一定隧道施工经验的队伍和保证该工程所需的机械设备,有计划、有步骤地进场,尽快形成施工能力。上场人员见附表1《施工管理人员配备表》、附表2《劳动力配备表》,上场机械设备见附表3《工程机械设备上场计划表》试验、测量、检测仪器见附表4《试验、测量仪器配备表》(二)、技术准备在项目总工的主持下,组织全体技术人员认真仔细的审阅图纸,正确领会设计意图,编制各种技术文件,科学分析并合理安排施工工序,制定切实可行的施工进度计划。制定各技术职能部门及人员的职责,及时与上级业务部门,设计部门,监理单位取得联系,以便及早开始下阶段工作。
接到设计院的各种控制桩后,及时组织技术、测量人员对控制桩进行复测,对愿设计院的路基横断面、逐桩坐标进行核查计算和复测。严格按照测量规范,科学合理的增设水准点和导线控制点,编制各种复测资料,并报上级业务部门和监理单位审核。工程试验是对工程进行科学化管理,确保工程质量的有效手段,为保证试验工作的全面,顺利进行,工地设工地试验室,配足工程所需的试验人员,工地试验员要作好各种自购材料的送检、土工试验的取样、各种配合比的申请等工作。(三)、临时设施根据现场的实际情况,结合本工程的需要,本着节约土地的原则,合理布设临时设施的用地,详见《施工平面布置图》。1、施工便道根据现场情况,隧道进出口便道与嵊张公路连接,共需修便道1.5Km,便道宽度7m,进口便道修建排水涵洞一座,倒虹吸一座,出口便道修建排水涵洞一座。2、施工用电根据现场实际,隧道进口从沙溪镇和孙家田村分别引进一条高压线,隧道口设两台400KVA的变压器,出口从念宅村引一条高压线,两台400KVA的变压器,以解决工地施工用电,为确保施工用电,进出口各配备一台200KW发电机组。3、供水为保证生活所需和职工的身体健康,生活用水从附近村庄引水或打深井解决,施工用水成功岭山上向山水库水库引水,该水库位于RK47+350右约100米左右,水位高程约266.6米,我们采用φ80毫米的塑料4000米接至洞口右侧约100的山上,高出隧道50m的位置修建容量80立方米的高位水池,再用管道送往各工作面。4、供风隧道进出口各设置4台4L-20/8型电动空压机,用Φ150mm钢管送风。5、施工通讯
对外通讯采用程控电话、移动电话相结合的方法,洞内与外部通讯采用磁石电话,洞口建值班室,设专人24小时轮流值班。1、生产、生活用房按照节约土地和资源,美观整洁的原则,生活用房为活动板房,施工用房为砖木结构,火工品库房为砖混结构,生活区及加工厂地面硬化处理。2、拌合站和预制场在隧道进出口各建一个集中拌合站和预制场,按照规定修建火工品库房。为确保安全,作好临时设施的防洪和排水系统。四、隧道总体施工方案1、按新奥法原理组织指导施工,采用无轨运输方式。根据长大隧道大断面机械化作业的技术要求配备施工机械,组织实施开挖、喷锚、二次衬砌三条机械化作业线,优化施工方案,实现主要工序机械化作业,充分发挥机械效率。2、明洞施工采用明挖法;暗洞按新奥法施工。Ⅱ类围岩区段采用“φ108管棚+注浆”预支护。开挖采用留核心形开挖,人工挖掘或弱爆破开挖。Ⅲ、Ⅳ类围岩采用钻爆法开挖,Ⅲ类围岩采用正台阶开挖法,用简易台车和人工风枪钻眼;Ⅳ、围岩地段采用全断面法开挖掘进,用简易台车和人工风枪钻眼,非电毫秒雷管光面爆破,严格控制超挖,杜绝欠挖。为减少对围岩扰动及减少超挖,采用光面爆破技术。3、初期支护紧跟开挖面及时施做,减少围岩暴露时间,抑制围岩变形;喷砼采用湿喷技术;仰拱、铺底先于二衬施工,防止基底弱化;二次衬砌混凝土采用自动计量拌和站生产,混凝土运输车和输送泵输送,液压整体钢模台车模筑。五、施工方案(一)、施工测量及施工放样隧道中线采用直线延伸法与导线环相结合的方法进行,即先用直线延伸法延伸至人行或汽车通道口时,利用通道使左右洞中桩点构成导线环,再按导线环的测量及平差规范进行中线校核。高程用四等水准进行控制。施工放样采用激光导向仪、全站仪、水准仪等仪器放施工中线和高程,断面掘进采用“五寸台”法放样。(二)、工地试验
工地试验室配备相应的试验设备,按照规范要求,对各种材料取样送项目部试验室检验,按照规范和监理工程师的要求提取各种试件,并报检。各种试验要科学准确,具有代表性和可追溯性,编制整理各种试验资料。(三)、明洞开挖明洞采用明挖法施工,在开挖前先做好洞顶截水沟,如因施工不便等因素,先挖基坑并做修整,以利排水需要。好边、仰坡开挖施工时,按设计图放出中线和开挖边线,清除开挖面上的松碴以及其它杂物,自上而下采用挖掘机配合人工进行开挖,严禁上下垂直作业。用推土机集碴,自卸汽车运碴至弃碴场。为了确保边坡的平顺和稳定,尽量避免超、欠挖对边坡的过大扰动,如需爆破开挖,采用控制爆破,严格控制爆破参数,边、仰坡开挖后,按设计要求P13(2)b及时进行防护。a、覆盖层表土全风化岩层(Ⅰ类围岩)部分:开挖坡率1:1~1:1.25,喷砼层厚20cm+双层钢筋网,网规格φ6.5~20*20cm。b、强风化岩层(Ⅱ类围岩):开挖坡率1:0.5~1:0.75,喷层砼厚15cm+双层钢筋网(2*φ6.5~20*20cm)+φ22钢筋砂浆锚杆(长3.5m,间距1.5*1.5m)。c、中风化岩层(Ⅲ类围岩):开挖坡率1:0.3~1:0.5,喷层砼厚10cm+单层钢筋网(φ6.5~20*20cm)+φ22钢筋砂浆锚杆长3.0m,间距1.5*1.5m1、具体施工方法:(1)、表层2米为坡积物采用横挖法,即以路堑整个横断面的宽度从一端逐渐向前开挖,边坡必须配以人工分层刷坡。(2)、2米以下为中风化玻屑熔结凝灰岩采用小型和松动爆破,严禁过量爆破,特别对边坡开挖尽可能采用光面爆破,使边坡符合设计要求,
边坡应从开挖面往下分级清刷边坡,下挖2~3m应对新开挖边坡刷坡,要修刮平整。对于软质岩石边坡可用人工或机械清刷,对于坚石和次坚石,可使用炮眼法、裸露药包法爆破清刷边坡,同时清除危石、松石。清刷后的石质路堑边坡不应陡于设计规定。开挖后边坡上不得留有松石、危石,凹凸尺寸不大于100mm,否则用人工修凿。对风化破碎的岩体采用预裂爆破,再用人工修凿,开挖后边坡防护及时跟上,避免岩体长期暴露而塌方。2、施工安全、技术要求(1)、边坡开挖前,详细调查边仰坡岩石的稳定性;对设计开挖线以内有不安全因素的边坡,必须进行处理和采取相应的防护措施,边坡上所有危石及不稳定岩体应撬挖排除。(2)、开挖自上而下逐段进行,不得掏底开挖或上下重叠开挖。(3)、开挖中随时检查边坡和仰坡,如有滑动、开裂等现象,适当放缓坡度,保证边仰坡的稳定和施工安全。d、进行控制爆破时,在严格控制爆破参数的基础上,还需采取必要的防护措施,避免飞石影响嵊张公路的行车安全。(四)、Ⅱ类围岩地段的施工方案Ⅱ类围岩开挖施工采用留核心形超短台阶开挖法施工,先支护后开挖,机械配合人工进行开挖,个别地方石方开挖采用放小炮松动,机械出碴。施工时严格遵守软弱围岩不良地段“早预报、管超前、严注浆、弱爆破、短进尺、强支护、勤量测、快封闭、紧衬砌”的原则,认真做到稳扎稳打,步步为营。施工工艺流程见图1《Ⅱ类围岩施工工艺流程图》Ⅱ类围岩衬砌施工采用设计采用S2类复合支护型式.1、关键工艺要求:(1)超前管棚施工要注意保持环与环间的设计搭接长度。(2)主要采用机械配合人工开挖,局部辅以弱爆破,“震松法”施工,尽量减少对地层的扰动,爆破要密打眼,少装药。(3)拱部环形开挖后应立即初喷5cm厚的钢纤维砼,接着完成该部分的钢支撑安装和锚喷支护。
(4)仰拱及填充层在初期支护完成后尽快施做,先于二衬进行施工,采用搭设防干扰平台技术进行混凝土全断面灌注。必要时,钢支撑脚部设锁脚砂浆锚杆,以保证稳定和安全。(5)Ⅱ类围岩左右侧每循环开挖长度控制在2.0m左右,初期支护紧跟掌子面,及时施做仰拱,使整个断面尽快形成封闭环。(6)二次衬砌根据围岩量测监控的信息情况,适时施做,以保证初期支护和施工安全的关键措施。一般二次衬砌距初期支护2~3倍洞径处开始浇注。(7)施工时认真做好洞内排水工作,保证排水畅通,防止基底软化。两侧临时排水沟要保证顺畅,合理位置设集水井,配备抽水机抽水。管棚超前支护上部环形开挖上部初期支护核心土开挖下部开挖下部初期支护铺设防水层模筑二次衬砌沟槽路面施做
‘(五)Ⅱ类围岩进洞超前管棚施工方案1、管棚设计参数:a、管棚规格:热扎无缝钢管φ108×6mm,节长3m,6m.b、管距:环向间距42cmc、管棚:倾角平行于路线纵坡;方向与路线中线平行。d钢管施工误差:径向不大于20cm。e隧道纵向同一横断面内的接头数不大于50%,相邻钢管的至少错开1m2、施工准备:a、利用隧道洞口的场地、设备,同时做好“三通一平”。b、洞口土石方及仰坡均已开挖到位,防护到位。c、钻机到位灌注浆液配合比已到位。3、施工方法及顺序(1)套拱施工:成功岭隧道设计采用C30混凝土套拱做管棚固定墙,套拱在明洞外轮廓线以外,紧贴掌子面施做,套拱内埋设四榀16号工字钢制作而成的钢拱架作为横架,与管棚钢管焊接成整体,支撑稳固后,内外摸采用5cm
木摸安装,按设计布筋和安装孔口管,保证布筋、孔口管的位置和角度准确,然后进行套拱的施工,待套拱强度达到85%时开始长管棚的施工。为减少因钻具漂移或下垂引起的钻孔偏差,钻机立轴方向严格准确控制,钻进过程经常采用测斜仪器测钢管钻进的偏斜度,发现偏斜超过设计要求及时纠正。管棚施工先打有孔管,注浆后再打无孔管,无孔管可作为检查管,检查注浆质量;钢管接头采用丝扣连接,丝扣长15cm,钢管节长3m、6m。钢管接头要错开,隧道纵向一横断面内的接头数不大于50%,相邻钢管的接头至少错开1m。(1)搭设钻机施工作业平台作业平台采用方木按“井”字形搭设,顺序由下向上,由两边向中间,依据孔位依次搭好,方木间以扒钉连接牢固,防止钻孔时钻机摆动、倾斜、不均匀下沉而影响钻孔质量。(2)根据地质条件和施工条件,本次采用三台潜孔钻平行作业,并在导向管口编号施工顺序从低孔开始,有两侧往中间方向对称进行施工,钻孔时钻机距工作面距离不少于2m,钻机摆设钻杆方向与导向管一致,钻孔并顶进长管棚钢管。(3)开钻时,先低速低压,等成孔几米后,再加速加压。钻进过程中,必须沿钻机位后定下来的基线钻孔,随时检查钻孔方向的准确度,根据地质情况的变化,选择不同的钻头,当遇坚硬孤石不能钻进时,采用冲击钻头,把岩石击碎,为普通稍软岩石或土质时,采用合金钢钻来进行钻进。钻进过程中岩土对管壁的阻力较大,前段开孔采用φ125mm钻头,后段根据需要采用φ110mm钻头,以便于钢管容易顶入,钻进过程遇特殊复杂地层,如不能钻进或难以成孔时,采用预注浆加固钻进成孔;必要时采用加长岩芯管(跟管钻进)的办法。钻孔参数;钻孔直径;φ115~130mm;钻空平面误差:径向不大于20cm。钻孔时的空斜预防措施:导管导向、护正器护正钻具、测斜仪检查,发现偏斜、岩心管扫孔检查控制,发现孔斜超过允许范围,则停止钻孔,进行注水泥浆充填,凝固后重新钻孔。(4)用φ108mm
岩心管进行扫孔,目的是清除孔内岩渣和顺通孔道。岩芯管不小于2.5m为宜,长度稍长更好。如遇下管困难,连续扫孔几次,同时借助高压空气吹洗,直到孔内清扫干净。(1)下管:φ108mm钢管管壁打孔,布孔以梅花型布置,孔径为12mm,孔间距为20cm。管节间采用丝扣连接,丝扣长度15cm,为使管间接头错开,且两组关棚间纵向搭接长度不小于1m的要求,编号为奇数的第一节采用3m钢管,编号为偶数的第一节采用6m钢管,以后每节采用6m钢管。下管后,φ108mm钢管和φ127mm钢管焊接成一体。(2)钻进过程中地质情况判断:根据钻进速度,岩土取芯,司钻压力等情况判断此钻孔管段地质情况,并作好施工记录,根据记录数据绘制地质剖面图和展开图,为开挖施工提供参考。(3)注浆注浆施工工艺流程见图6《注浆施工工艺流程图》管棚按设计位置,根据实际施工地质条件,F4构造破碎带,洞口处采用水泥-水玻璃双浆液,其余各处采用纯水泥浆。注浆后再打无孔钢管,无孔钢管可以作为检查管,检查注浆质量。注浆机械采用两台BW-250/50型注浆泵。注浆前先进行现场注浆试验,确定注浆参数及缓凝剂掺量,用于实际施工。注浆要求:a、注浆前在钢管中沿管壁安设φ15mm的塑料管至孔底,在管口(外端)处与堵浆排气孔相连接,作为排气孔(安设钢管盖和注浆阀门)。b、注浆管与堵浆管进浆孔相连。c、注浆采用从孔口一次注入,为使管内浆液饱满密实,注浆时等排气孔有浆液流出,进行终压注浆,直到达到设计注浆压力或设计注浆量时终止,然后闭其阀门。d、注浆结束标准,按单孔注浆量达到设计注浆量时,可作为结束注浆标准;注浆压力达到设计终压力并终压不小于20分钟时,也可结束注浆,同时注浆扩散半径不小于0.5m。(4)注浆结束后及时用钻杆、炮钩及高压风清除管内浆液,并用注浆机注入M30水泥砂浆进行紧密充填,以增强管棚的刚度和强度。
(1)施工过程技术措施:a、套拱内导向安装时位置和角度用仪器测量定位,保证准确性。b、在钻孔过程中用测斜仪量测钻进的偏斜度,发现偏位超过设计要求,及时纠正。C、管棚注浆注意调试好浆液的配合比,控制注浆压力和注浆量,以达到设计注浆效果。d、注浆参数:水泥浆与水玻璃体积比1:0.5,水泥浆水灰比1:1,水玻璃浓度50波美度、摸数2.4,注浆压力;初压0.5~1.0Mpa,终压2.0Mpa。e、配制好水泥浆液或水玻璃浆液时严防水泥包装纸及其其它杂物混入。拌好的浆液在进入贮浆槽及浆液泵之前,对浆液进行过滤,为经过滤网过滤的浆液不用许进入泵内。配制的浆液在规定的时间内注完。(11)作业组织①劳动力组织(每班):钢管加工4人,电工1人,电焊工1人,钻眼打管3人,注浆泵司机1人,注浆3人,空压机司机1人。共计14人。②主要机械设备:潜孔钻3台,空压机1台,注浆机1台,浆液拌和机1台,钢管加工设备1套。(12)隧道超前管棚施工工艺流程见图5《超前管棚施工工艺流程图》(13)洞内大管棚施工:暗洞内管棚施工先施做工作洞,即在该处先挑顶斜插小导管,以加强支护,开挖后及时进行锚喷支护。必要时预埋钢拱架。以加强拱部支撑。工作洞室高度应根据钻机高度而定,纵向2米(以方便打管为宜),然后再用钻机钻孔,其余施工方法同明洞段。(六)、Ⅲ类围岩地段的施工方案Ⅲ类围岩地段采用S3型复合支护类型,采用正台阶施工方案,台阶长15~20m,先支护后开挖,微震光面爆破,装载机和自卸车出碴。关键工艺要求:(1)先拱部φ
25超前先锚后灌式砂浆锚杆施工,然后上台阶开挖采用简易台架人工风枪钻眼,楔形复式减震掏槽,微震光面爆破开挖,循环进尺1.0~1.5m。(2)拱部初期支护施工顺序为初喷(初喷厚度一般不小于3cm)、挂钢筋网、复喷20#砼至设计厚度。(3)下部开挖后及时进行锚喷初期支护,灌注仰拱混凝土,15#片石砼仰拱回填,分左、右半幅进行调平层施工。(4)铺设环向排水软管及隧道专用复合防水卷材,初期支护基本稳定后施做整体模筑二次衬砌,二衬段与台阶距离不大于30m。Ⅲ类围岩地段施工工艺流程见图2《Ⅲ类围岩地段施工工艺流程图》上半断面开挖上半断面初期支护下半断面开挖下半断面初期支护拱部超前锚杆铺设防水层模筑二次衬砌沟槽路面施做
(七)、Ⅳ类围岩地段的施工方案采用全断面光面爆破的方法掘进。自制多功能作业台车钻眼、光面爆破作业。钻眼深度为3.0m,循环进尺2.8m;装药台车装药联线;侧卸式轮式装载机配合自卸汽车装运出碴。人工和PC200C长臂挖掘机相结合进行找顶和清除危石。Ⅳ类围岩段开挖后先初喷不小于2cm厚砼,接着按设计要求打设φ25先锚后灌式砂浆锚杆、挂钢筋网,复喷砼至设计厚度进行初期支护。Ⅳ类围岩具体施工步骤见附图3-3:Ⅳ类围岩地段施工工艺流程见图3《Ⅳ类围岩地段施工工艺流程图》全断面开挖全断面初期支护沟槽路面施做铺设防水层模筑二次衬砌
七、主要施工方法及技术隧道关键施工技术主要包括三个方面:一是保持合理的断面和平顺的开挖轮廓线,减少围岩的扰动;二是及时施做符合质量要求的超前支护和初期支护,开挖断面尽早闭合,控制围岩变形;三是加强对围岩和支护结构的监控量测,进行信息化管理。(一)、超前地质预报技术隧道地质超前预报是防止隧道开挖突发性灾害(塌方、涌水、采空区等),保证施工安全,保证施工工期,保证工程施工质量,优化和调整支护参数,判别围岩稳定的有效措施。我们采用传统探测方法进行地质预报。一是超前钻孔探测;二是随着隧道的掘进,完善、修正设计资料,通过掌子面地质素描和洞体展现对岩体的特征观察分析,做出地质判断。这两种方法结合起来运用,可以相互补充,达到超前地质预报的良好效果。(二)、隧道光面爆破技术光面爆破是新奥法施工的第一要素,实施光面爆破可减弱对围岩的扰动,缩小松动范围,使开挖轮廓圆顺,是保证隧道的工程质量,施工安全和进度的一个关键技术。
针对成功岭隧道洞身不同的围岩类别,具体采用相应的爆破方法:1、Ⅱ类围岩开挖Ⅱ类围岩以松散层含碎石亚粘土—含粘性土碎石为主,围岩完整性、稳定性极差,易坍塌。主要采用机械配合人工开挖的方法进行,充分减小对周边围岩的震动。2、Ⅲ类围岩开挖Ⅲ类围岩正台阶法开挖,上半断面采用微震光面爆破,下部台阶采用一次性爆破施工。施工过程中,根据爆破效果及时修改爆破参数。(1)炸药及雷管选型选用爆速低的炸药,采用φ25mm和φ32mm两种乳化炸药药卷。为更好地实现微差爆破采用非电毫秒雷管。(2)非电微差起爆网络设计爆破震动与同段齐爆的炸药用量有极其密切的关系,采用非电微差起爆技术,不但可以有效控制单段雷管的起爆药量,又能有效地控制每段雷管的起爆时间,使爆破震动波形不形成叠加,既能保证岩石破碎达到理想的效果,又能消除爆破震动的有害效应。在掏槽眼、掘进眼、底板眼或周边眼中,起爆药量较大的段别的雷管,间隔时差设计为200ms,即跳段设置。这样可使爆破震动速度降低30%,达到更好的爆破效果。a.孔深进尺设计:上部台阶采用1.2m进尺,钻孔深度1.5m;下部台阶采用2m进尺,钻孔深度2.5m。b.掏槽形式设计:上台阶采用三角形三中孔眼直眼掏槽。如下图:1110cm10cm10cm10cm110cm10cmØ50中空眼掏槽眼布置示意图(3)装药结构设计:为更好地达到光爆效果,周边眼采用间隔装药结构,药卷用小直径药卷。其余炮眼采用直径φ32mm标准药卷连续装药。如下图所示:药卷导爆索炮泥雷管
竹片药卷导爆索炮泥竹片雷管(4)爆破参数及炮眼布置爆破主要经济技术指标表项目开挖断面(m2)循环进尺(m)炮眼个数(个)装药量(Kg)比装药量(Kg/个)比钻眼量(个/m2)单位耗药量(Kg/m3)上台阶约431.211379.20.72.831.65下台阶约532.07575.681.011.750.8
Ⅲ类围岩开挖爆破参数表序号上下台阶炮眼分类炮眼数起爆顺序炮眼深度炮眼装药量每孔药卷数每孔装药量合计药量个cm卷/孔Kg/孔Kg1上台阶掏槽眼31302311305.20.8762.6283辅助眼421204.60.7763.1024掘进眼633、4、5、6、71204.50.76848.385周边眼2581256.50.5213.006底板眼1391204.80.80610.4787底板眼2101204.80.8061.612
8合计11379.21下台阶掘进眼441、2、3、42.26.41.08747.822周边眼1252.256.10.4855.823底板眼1162.26.81.1612.764底板眼872.26.81.169.2875合计75.68Ⅲ类围岩台阶法开挖炮眼布置示意图1111111111111122222222222223333333333332334455555575555557777666666666667778585859085858055557561222233333333344444555555555555106666666666666667777777777777777777888888888888888888888888810999999999999970706085(5)Ⅲ类围岩正台阶开挖施工工艺流程图施工准备通风排烟测量布眼上部台阶钻眼找顶、清除危石装碴、运碴装药、联线人员机械撤离、起爆开挖机具就位初喷砼施作中空注浆锚杆复喷砼下部台阶开挖Ⅲ类围岩正台阶开挖工艺流程图超前预支护
(6)循环时间循环时间安排表(Ⅲ类围岩)顺序作业项目需用时间(min)备注上台阶下台阶1台架或台车就位15152测量、布眼20203钻爆破眼60604装药、连线20305机械人员撤离、爆破15156通风、排烟20207找顶108出碴50809施工初期支护及钢支撑200120合计470420Ⅲ类围岩循环作业主要参数:每环开挖按上台阶两环、下台阶一环,全断面进尺2.0m计,循环作业时间16h,月进尺100m。(7)作业组织上台阶
劳动力:开挖工8人,挖掘机司机1人,汽车司机3人,正侧卸轮装司机1人,其他人员2人。共15人。主要机械设备:空压机1台,手持式风钻5台,PC200长臂反铲1台,正侧卸轮装1台,15t自卸汽车3台,轴流式通风机1台。下台阶劳动力:台车司机2人、开挖工4人,挖掘机司机1人,汽车司机4人,轮装司机1人,其他人员1人。共13人。主要机械设备:手持式风钻5台,PC200长臂反铲1台,正侧卸轮装1台,15t自卸汽车3台,装药台车1台。3、Ⅳ类围岩开挖Ⅳ类围岩施工采用全断面光面爆破方法施工。采用自制多功能作业台车钻眼,钻眼深度为3.0米,循环进尺2.8米;装药台车装药联线;侧卸式轮式装载机配合自卸汽车装运出碴。找顶和清除危石人工和PC200C长臂挖掘机相结合。Ⅳ类围岩段开挖后进行初期支护,全断面开挖示意图如下:开挖隧底线开挖隧顶线全断面开挖示意图装药台车作业示意图(装药、安锚杆、挂网)(1)施工工艺流程施工准备通风排烟测量布眼钻眼找顶、清除危石装碴、运碴装药、联线人员机械撤离、起爆液压钻孔台车就位施作锚杆、挂网、喷砼全断面开挖工艺流程图
(2)爆破设计采用光面全断面爆破,爆破设计如下。a.炸药及雷管选型:选用爆速低的炸药,采用φ25mm和φ32mm两种乳化炸药药卷。为更好地实现微差爆破采用非电毫秒雷管。b.孔深进尺设计:采用2.8m进尺,钻孔深度3.0m。c.掏槽形式设计:采用四方形4中孔眼直眼掏槽。如下图:掏槽眼布置示意图15cm10cm35cm35cm15cm10cm35cm35cmØ100中空眼135536666d.爆破参数及炮眼布置爆破主要经济技术指标表
开挖断面(m2)循环进尺(m)炮眼个数(个)装药量(Kg)比装药量(Kg/个)比钻眼量(个/m2)单位耗药量(Kg/m3)约822.8172360.362.12.211.65序号炮眼分类炮眼数起爆顺序炮眼深度炮眼装药量每孔药卷数每孔装药量合计药量个cm卷/孔Kg/孔Kg1掏槽眼43.15291、3、5、63.1515.42.61923.573掘进眼1017、8、9、10、11、123.0142.39241.554周边眼39133.0515.91.26849.455底板眼11143.014.22.4126.516底板眼8153.014.22.4119.287合计172360.36开挖爆破参数表
Ⅳ类围岩全断面开挖炮眼布置示意图1313131313131313131313131313131313131313131313131313137013131313131315131313131313151515151414141414141414141414151515587511.00m7111180857085777788888889999999999999999999910101010101010101010101010101010101010101010101010101010111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111119070859012(4)循环时间a.循环作业时间表全断面开挖循环时间安排表
顺序作业项目需用时间(min)备注1台车就位302测量、布眼303钻爆破眼2104装药、连线605机械人员撤离、爆破156通风、排烟607找顶258出碴1809锚杆及喷砼180合计790b.循环作业主要参数全断面进尺2.8m计,循环作业时间14h,月进尺150m。(5)作业组织劳动力:台车司机2人、开挖工10人,挖掘机司机1人,汽车司机5人,装载机司机1人,其他人员4人。共23人。主要机械设备:手持式风钻5台,PC200C长臂挖掘机1台,正侧卸轮装1台,15t自卸汽车4台,装药台车1台。(三)、车行横洞和人行横洞开挖位于Ⅱ类围岩段车行横洞、人行横洞采用环行开挖、留核心土的掘进方法。位于Ⅲ类围岩段人行横洞采用短台阶预裂爆破开挖。在两侧主隧道二次模筑衬砌施工前进行施工。Ⅲ、Ⅳ类围岩段人行横洞采用人工手持风钻利用简易台架钻眼,装药台车装药联线,轮式装载机配合自卸汽车装运出碴。车行横洞找顶和清除危石人工和PC200LC长臂反铲相结合,人行横洞找顶和清除危石人工进行。开挖完成后,立即按设计要求喷砼至设计厚度进行初期支护,并及时进行模筑砼施工。行车横通道与正洞衔接处,围岩力学状态较复杂,开挖采用控制爆破,并及时支护和衬砌尽早封闭成环。横洞开挖的施工工艺和爆破设计同主隧道开挖施工。
(四)、开挖施工技术要求开挖施工按短进尺、弱爆破、强支护的原则进行,抓好钻眼爆破和装碴运输两大环节。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,减少超欠挖,提高爆破效果。并加强运输的协调与组织。1、钻爆开挖前,根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、爆破对围岩及构造物振动速度要求、钻眼机具和爆破材料进行钻爆设计。在施工中均进行炮痕保存率、炮眼利用率、装药量、残眼深度、抛碴距离、块度等方面数据分析,不断修正爆破设计,选择合理的钻爆参数。2、准确画出开挖周边轮廓线及布眼,炮眼位置的精度直接影响隧道爆破开挖效果,特别是周边眼的放线精度,更直接影响超欠挖值,施工时严格按隧道设计轮廓和钻爆设计图测定并在开挖工作面上画出眼孔位置。3、打眼精度的高低,也是控制超欠挖的重要因素,打眼精度包括开孔位置,炮眼垂直度、孔底平面和周边眼外插角等,施工钻孔做到精确、平顺、整齐。4、装药质量直接影响爆破效果和超欠挖量,施工时严格按钻爆设计装药结构进行装药,并做好炮眼的堵塞。5、装药、联网完成后要认真进行检查,确认无误后方可起爆。(五)、光面爆破施工程序及作业标准施工工艺流程见图4《光面爆破施工工艺流程图》为保证隧道光面爆破效果,我们坚持程序化、标准化作业,借以不断优化和调整爆破技术和具体参数。1、放样布眼:钻眼前,用激光准直仪定位,经纬仪、水平仪、钢尺相配合,测量人员用红油漆准确绘出开挖断面的中线和轮廓线,标出炮眼位置,误差不超过5cm。2、
定位开眼:采用钻孔台车或风动凿岩机钻眼,轴线与隧道轴线保持平行,就位后按钻眼布置图钻孔,掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求为控制在5cm以内。3、钻眼、清孔:安排技术熟练的操作人员施做,严格按设计要求和具体情况、确定的设备进行施工。装药前,用炮钩和高压风将炮眼内石屑刮出吹净。4、装药:按照炮眼设计图确定的装药量自上而下分片分组进行,雷管对号安设,要定人、定位、定段别,不得乱装药。所有炮眼按要求用炮泥堵塞。5、联结起爆网络:按设计联结网络操作,起爆网路为复式网路,充分保证起爆的可靠性和准确性。导爆管不能打结,各炮眼雷管连接次数相同,导爆索的连接方向准确、连接点必须牢固,引爆雷管用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处,连好后,专职监炮员认真检查验收。6、做好安全工作,非点炮人员撤离到安全区后方可引爆。有瞎炮,要专门处理。及时检查光爆效果,分析原因,调整爆破设计。(六)、光爆质量保证措施为切实搞好隧道光爆施工,我们采取了以下措施:1、明确质量目标,责任到人。2、严格技术交底制度,工前下发作业指导书,作到人人心中有数。3、坚持持证上岗制度,加强岗前培训,执行专业化施工。4、定人、定岗、定责、定标准,分工到位,各负其责,严格执行爆破制度。5、加强各道工序的过程控制,做好施工记录,坚持三检制度,确保标准化作业。6、根据情况和爆破效果,修正光爆设计参数,及时指导施工班组提高实施。7、引入激励机制,坚持质量一票否决制,落实目标责任制。(七)、各类围岩开挖后八小时内必须进行初喷,需要埋设监控量测点,及时埋设监控量测点,并在下次开挖前取得第一次数据。(八)隧道贯通误差的调整1、.为保证隧道正确贯通,根据测量规则制定允许误差标准:横向允许误差±100mm,高程允许误差±50mm。2、.隧道施工测量除在测量设计中对贯通误差限差进行设计外,还应在施工测量中认真仔细,加强复核,进口与出口经常进行联测,确保隧道施工的贯通精度。3、
当贯通误差较小时,可按原设计资料进行衬砌,并在未衬砌的100m地段内调整,消除贯通误差的影响,保证衬砌断面圆顺过渡。八、二次衬砌整体钢模台车施工技术(一)砼衬砌施工工艺流程施工工艺流程如下:模板就位台车就位涂脱模剂灌注混凝土养护、脱模砼拌制运输结束1.边墙脚及仰拱施工2.边墙基顶修凿3.模板台车轨道铺设输送泵就位输送管联结混凝土输送泵施工准备1.防水层施工2.排水管及各种管道、预埋件预埋3.钢筋绑扎安设(防水钢筋砼)模板台车衬砌工艺流程图(二)二衬施作时机的确定二次衬砌应在围岩和初期支护变形基本稳定后施作。围岩变形量较大,流变特性明显时,要加强初期支护并及早施作仰拱和二次衬砌。围岩和初期支护变形基本稳定应符合下列条件:1、隧道周边位移有明显的减缓趋势;2、水平收敛(拱脚边墙中部)速度<=0.2mm/d;3、施做二次衬砌前的位移值已达总位移的80%以上;4、初期支护表面裂缝不再继续发展。(三)二衬机械化施工设备配套技术1、机械设备配套
合理的机械选型、配套才能充分发挥机械效能,提高工作效率,加快衬砌速度,保证衬砌质量。一流的质量,需要一流的设备。一流的设备,就是能够满足施工生产的需要,能生产出一流的产品所需的最佳机械设备组合。我们以此为原则通过多座类似的公路隧道衬砌施工的经验,并对所需的机械设备进行了认真的研究,通过计算分析,优化机械设备配置,使机械设备性能相匹配,与施工能力协调统一。成功岭隧道主要衬砌设备选型配套情况见下表:序号机械设备名称单位数量说明1自动液压大钣衬砌台车台4长12延米2自动计量拌和站套2全电脑控制有三个料仓,50m3/h3配料装载机台4拌和站和碎石场各2台ZL50C4混凝土输送车台46m35混凝土输送泵台2HB60型6自制简易台车台4用于钢筋绑扎铺挂防水板二衬表面整修7反击破碎石机组台2PE1010*7502、保证衬砌作业连续性的措施a.合理配置机械设备,储备充足的机械设备易损件,做到设备有用有备;加强机械设备操作现场培训和设备检修保养。b.建立衬砌前的设备检查制度,设备有故障或能力不匹配不开盘。3、衬砌台车施做a.二次衬砌模筑混凝土采用液压整体钢模台车施做,施工示意如下:
断面处理台车衬砌台车砼输送泵砼运输车钢模衬砌台车施工示意图侧展油缸连接支杆升降油缸外廓线水平油缸台车模板枕木b.台车采用钢结构大模板,具有液压支拆模和电动走行系统,工厂制造后运至现场安装。c.台车拼装后的调试处置台车模架、模板局部变形、加工尺寸偏差等是造成衬砌错台等衬砌外观质量问题的主要原因。衬砌台车现场拼装完成后,必须在轨道上往返走行3-5次后,再拧紧固螺栓,并对部分连接部位加强焊接以提高台车的整体刚度。检查台车尺寸部位是否准确,掌握加工偏差大小情况,必要时进行整修。衬砌前对模板表面采用抛光机进行彻底打磨,清除锈斑,涂油防锈。d.台车就位台车轨道布设控制标准:调整轨道中心及标高,采用铁路P38钢轨,方木作枕木,底面直接置于已铺底或仰拱填充的砼地面上,保证台车平稳。轨道平面位置和高程偏差控制均在±1cm以内,使模板中心线尽量同台车大梁中心重合,使台车在砼灌注过程中处于良好的受力状态。
定位方法:采用五点定位法,即:以衬砌圆心为原点建立平面坐标系,通过控制拱部模板中心点、拱部模板同墙部模板的两个铰接点、两墙部模板的底脚点来精确控制台车就位。曲线上考虑内外弧长差引起的左右侧搭接长度的变化,以使弧线圆顺,减小接缝错台。台车走行至立模位置,用侧向千斤顶调整至准确位置,并进行定位复测,直至调整到准确位置为止。台车撑开就位后检查台车各节点连接是否牢固,有无错动移位情况。采用五点定位法检查模板是否翘曲或扭动,位置是否准确,保证衬砌净空,同时也易于克服衬砌环接缝处的错台。为避免在浇注边墙砼时台车上浮,还必须在台车顶部加设木撑或千斤顶。同时检查工作窗状况是否良好。e.外模、端模(挡头板)制作和安装明洞衬砌采用φ48钢管弯制弧形拱架固定外模,外模选用木板或竹胶板;端模(挡头板)选用5cm厚松木板制作,采用角钢U形卡和短方木固定,以适应端模尺寸的不规则性。(四)二衬施工组织1、衬砌施工机械化程度高,作业环节多,任何一个环节出现问题都会造成质量遗憾。因此,我工区加强指挥协调力度。指挥协调人员定人、定岗,由工区总工总体负责,工区技术室、施工队全力协助。2、每个洞口成立一个衬砌综合班组,分砼作业班、模板与预埋管件班、防水板铺挂班、砼养护和外表整修班四个班组。实行定人定岗的班组长负责制,统一协调合作。劳动力:汽车司机8人,砼工18人,木工10人,钢筋工10人。共46人。主要机械设备:模板衬砌台车1台,砼搅拌输送车2台,砼输送泵1台,附着式、插入式捣固器各4台及其它小型机具设备。(五)铺底及矮边墙施工铺底和矮边墙混凝土先行浇注筑,便于台车就位和展开二次衬砌,改善洞内道路情况,营造良好施工环境。矮边墙施工高度的确定:经过对比分析并结合多条公路隧道的施工经验,矮边墙顶面比衬砌台车模板底边低8cm,此部分在灌注前用梯形木封堵密贴,以防漏浆。这种方法易于实现台车的精确定位。矮边墙施作时注意按设计布设纵向排水盲沟、横向排水管及其与沉砂井的连接管,预留环向软管和复合防水板接头,以及设置预埋件和预留洞室等。(六)预留洞室和预埋件的安置隧道预留洞室和预埋件种类多、数量大,保证其尺寸和位置准确是二衬质量的一个重要方面。
1、钢筋砼衬砌地段,预留、预埋件固定在钢筋骨架上。2、无筋衬砌段采取的方法是在衬砌台车模板上钻孔用螺栓固定预留、预埋件。其优点是费用低廉,易于操作。3、预埋钢管的设置:为保证通讯、电力线路穿线顺利,预埋钢管需把好以下工序质量:①采用切割机切割;②用钢锉锉平管口毛刺;③弯管机弯制;④接头采用套管连接,套管同预埋钢管之间焊接,并对焊缝作防锈蚀处理;⑤管内穿铁线;⑥预留洞室处钢管头应外露5mm,长短一致;⑦管口在灌注前作临时封堵。(七)防水砼质量控制 1、二衬防水砼原材料质量控制:使用反击破碎石机组生产碎石,通过调整筛孔尺寸,保证碎石的形状和级配。碎石按级配规格分仓堆放,分别进入拌和机料仓自动计量后再与其它材料一同拌和。2、砼坍落度控制:一般选14~18cm,根据砼灌注部位的不同,墙部砼坍落宜小,拱部砼坍落度宜大。在保证砼可泵性的情况下,宜尽量减小砼的坍落度,并提高砼的和易性、保水性,避免砼泌水。3、外掺剂(料)的选用:选用性能优良的防水剂。4、按施工配合比准确计量:自动计量器具须具有资质的单位进行标定并定期校核,每次砼拌制前必须对计量器具进行检查,确保砼用料计量准确。5、二衬混凝土原材料检验频率
序号原材料名称规格抽检频率1水泥P.O32.5每批号/200t抽检一次2砂中砂每批量/200m3抽检一次3碎石5-20mm每批量500m3抽检一次碎石20-40mm4钢筋A3.20Mnsi同型号每批号/60t抽检一次钢筋焊接接头同型号每300个接头抽检一组5防水剂每批号/100t抽检一次(八)减少二衬反弧段砼表面气泡,提高外观质量在反弧段施工中,一是掺加性能良好经监理工程师认可并检验合格的减水剂,以改善砼性能,二是控制砼坍落度(14cm),三是捣固方法得当,综合运用,可以减少减小反弧段气泡,有效改善衬砌砼表面质量。(九)消灭砼接缝错台的措施砼接缝错台是二衬表观质量通病之一,采取措施如下:1、消灭环接缝错台:一是在台车就位前,将砼搭接部位及台车搭接部分表面彻底清理干净,使台车与砼表面尽量紧贴;二是加强台车支撑,将所有的支撑全部支撑到位,保证台车整体受力,必要时可在台车端部增加丝杠支撑;三是在台车前端端部拱顶增设支撑(采用三个40t的千斤顶),以防台车上浮造成拱部错台;四是严控台车底部以上3米灌注砼速度(一般控制在约4小时)和坍落度(一般在14cm);五是检查台车前后断面尺寸制造误差,及时消除;六是中线控制准确,使台车中线与隧道中线在同一个平面;七是保持台车与混凝土的搭接长度为10cm。2、消灭台车模板错台:对模板板块拼缝进行焊联并将焊缝打磨平整,形成三块大模板(即拱部一块,左右边墙各一块),以抑制使用过程中模板翘曲变形而影响砼表面质量,以克服板块间拼缝处错台。(十)衬砌砼其它应注意事项1、封顶采用顶模中心封顶器接输送管,逐渐压注砼封顶。当挡头板上观察孔有浆溢出,即标志封顶完成。2、拆模:
按施工规范采用最后一盘封顶砼试件现场试压达到的强度来控制,明洞强度不小于5.0Mpa时拆模,暗洞内二衬砼强度不小于2.5Mpa时拆模。3、砼养护:拆模前用水冲洗模板外表面,拆模后用高压水喷淋混凝土表面,以降低水化热,养护期不少于14天。4、砼表面整修:拆模后,若发现缺陷,不得擅自修补,由技术人员共同研究并经监理工程师批准后及时处理。a.气泡:采用白水泥和普通水泥按衬砌表面颜色对比试验确定的比例掺拌后,用海绵沾取水泥局部填补抹平。b.环接缝处理:采用弧度尺画线,切割机切缝,缝深约2cm,不整齐处进行局部修凿或经砂轮机打磨后,用高标号水泥砂浆修饰,用钢镘刀抹平,使施工缝圆顺整齐。c.对于表面颜色不一致的采用砂纸反复擦拭数次。d.预留洞室周边还应先行清理干净,然后喷水湿润,采用高标号、与二衬颜色相统一的砂浆,抹平压光。5、衬砌砼灌注作业中的几个细节a.砼灌注:砼采用分层、左右交替对称浇注,每层浇筑厚度不得大于0.8m。两侧高差控制在30cm以内。浇注过程要连续,避免停歇造成“冷缝”,间歇时间超过1h则按施工缝处理。b.砼定人定位捣固:专职捣固手定人定位用插入式振动器捣固,保证砼密实;起拱线以下辅以木锤模外敲振和捣固铲抽插捣固,以抑制砼表面的气泡产生。灌注过程中严禁用振动棒拖拉砼。c.钢筋保护层:钢筋砼衬砌采用泵送砼,由于灌注速度快,钢筋变形显著,易造成拱部钢筋保护层减小。因此要适当加大混凝土垫块厚度并放慢砼灌注速度。d.矮边墙顶面处砼接缝处理:砼开盘前先泵送同级砂浆,砂浆量以矮边墙上平铺2cm为宜,以保证矮边墙同拱墙砼的连接,防止模板缝隙漏浆造成砼泛砂或露骨;同时起到润湿输送泵和管路的作用。e砼输送泵管路布置:接头管箍应避免不当接触造成爆脱,管路宜用方木支垫高出地面,穿过台车时管箍不与台车构件相接触。砼输送管路端部设置一根软管,软管管口至浇筑面垂距控制在1.5m以内,以避免砼集料堆积和产生离析。f
.砼对称灌注时间控制:采取砼灌注时间和灌注高度两个指标进行双控,即单侧砼灌注高度达0.8m时,必须换管:单侧砼灌注间歇时间不超过砼的初凝时间,我们规定每侧边连续灌注时间达60min时,必须换管。(十一)模板台车衬砌作业循环时间工作项目台车就位排水管预埋防水板钢筋、预埋件安装模板就位涂脱模剂混凝土灌注砼浇注循环时间时间3110.5(5.5)21.5615(21)h注:括号内数值为防水钢筋混凝土。二次衬砌施工工艺流程见图9《二次衬砌施工工艺流程图》九、隧道混凝土路面施工成功岭隧道采用水泥混凝土路面结构,面层为26cm厚C40水泥混凝土面板,抗折强度5.0MPa以上。为了便于与洞外沥青路面相衔接,水泥混凝土路面延伸至隧道进、出洞口桩号外10m处。隧道内水泥混凝土面板下设置11-29cm厚C20素砼找平层。汽车横通道路面路面板厚22cm,采用C35混凝土,路面板下敷设10cm厚C20素砼找平层。隧道洞内水泥混凝土路面宽度为8.5m,洞外宽度为11m。胀缝设在隧道进出洞口处,纵坡变化处,其他每400米左右设一处。临近胀缝的三条缩缝加设传力杆,其余不设。横向施工缝设在胀缝或缩缝处,施工缝按105米设一条。填缝料选用与混凝土粘结力强,回弹性好,能适应混凝土板的胀缩,不溶于水和不渗水的耐久性材料。填缝板选用能很好适应混凝土板的膨胀和收缩,施工时不变形,耐久性良好的材料。路面施工时预埋管道位置要准确。砼路面施工中采用真空吸水工艺,按设计结构分缝位置进行分块、分段施工。砼在拌和站集中拌和,用砼输送车运至现场,摊铺机摊铺。模板采用自制定型钢模。摊铺、振捣、抹平、压纹、切缝组成一条龙机械化作业线。砼路面施工要点如下:
(一)首先要对路面基层进行养生和检查。基层的几何尺寸、标高、应符合设计及规范要求,清除基层表面的杂物,养生期不得小于7d。(二)测量放样:基层检查合格后,进行测量放样。按每10m一个中线桩恢复中线,并放出待施工节块的支模边线;标高由边线周围明确测放出的水平基点控制。(三)立模:模板采用新槽钢作边模,螺栓连接,应连接牢固、紧密,在整个长度上紧贴基层顶面,不允许漏浆,个别不平处采取支措施,并用砂浆填塞。模板侧面埋设地锚牢固支撑,保证在浇注砼时能经受冲击和振动。最后,在模板上按设计固定拉杆、传力杆。(四)砼拌制、摊铺:施工前认真选择砼的配合比,特别是砼的抗折、抗压强度必须满足设计要求。砼原材料的质量应满足设计及规范要求。砼在集中拌和站拌制,通过砼输送车运至现场,摊铺机摊铺,先铺第一层,待安设钢筋网格后再铺第二层,摊铺厚度应考虑振实预留高度。(五)振捣、精平:砼先用人工插入式振捣器捣实,后用平板振捣器振捣,粗刮平,再用震动梁、提浆机提浆振平,并辅以人工找平,最后用滚平机精平。振捣标准以混凝土停止下沉,不再冒气泡,表面泛浆为止。振捣过程中要随时检查模板和拉杆、传力杆,发现下沉、变形、松动和移位及时纠正。(六)压纹:精平后用木抹揉压,再用钢抹压光。在砼仍具塑性时,用压纹机按图纸要求的表面构造深度沿横坡方向压纹。(七)养生:压纹后2h左右,用无纺布覆盖、洒水养护,保持湿润。(八)切缝:先用色线标出切缝位置,再用切缝机切缝。(九)嵌缝:按灌入法施工。灌前需将缝内杂物清除干净,同时保持基层干燥。混凝土路面施工工艺流程见图7《混凝土路面施工工艺流程图》十、隧道穿过围岩断层破碎段的施工成功岭隧道区内共发现规模各异的构造破碎带15条,且大多数通过隧道轴线,对隧道施工及运行有较大影响。本隧道洞身穿越F4、F5、F6、F7、F8、F9、F10、F11、F12、WF3、WF4、WF5、WF6、WF7、WF8十五个类型的构造破碎带。
其中F4断层于孙家田北侧公路上出露,并由五只钻孔揭露,规模较大,为隧道区主要构造带,对隧道施工影响很大。岩体极为破碎,呈灰褐、灰绿色,多数地段由角砾混断层泥组成。F5断层根据物探资料推测其为NE走向,具体产状及宽度不明,在施工时加强地质预报工作。F6断层规模较大,但其离隧道轴线较远,对隧道施工无直接影响。F7断层于沿山机耕路上出露,不知是否延伸至隧道轴线,但规模小,影响不大。F8断层为后期断裂,切割了F9断裂,但其远离轴线,对隧道施工无影响。F9断裂被F8切错,延伸至隧道轴线;F10断裂通过隧道轴线;均对隧道施工有直接影响。F11、F12两断层于公路上出露,偏离隧道,对施工无直接影响。以上F4-F12断裂带地质情况均以角砾混断层泥为主,岩体极破碎。WF3、WF4、WF5、WF6、WF7、WF8断层带对隧道施工无直接影响隧道围岩稳定性极差,施工时易发生坍塌,对隧道施工安全和质量影响较大。为确保施工方案科学、可行、可靠,在认真阅读图纸提供资料的基础上,结合我工区以往在隧道断层破碎地段施工中的成功经历和丰富经验,特制定以下具体施工措施:(一)在接近洞身断层破碎带20m时,加强超前地质预报和围岩量测,在开挖面拱顶、隧底、左右边墙及开挖面中心等部位超前深钻孔,依据超前钻孔施工情况,判断开挖面前方地质类别及地下水情况等,制定相应对策。(二)在开挖断层带地段之前,对临近断裂带的洞身完成二次衬砌,提高意外时的应对能力。在断裂带施工期间,通过断层带的各施工工序之间的距离尽量缩短,二次模筑衬砌紧跟开挖面、初期支护施工,减短断裂带开挖后的暴露时间。(三)断层带地段超前支护施工采用打设拱部超前锚杆,纵横向间距800*800mm,必要时加设钢筋格栅拱架,间距为800mm。断层地段有涌水时,采用深孔超前单液预注浆进行堵水。(四)采用爆破法掘进时,严格控制炮眼数量、深度及装药量,尽量减小爆破对围岩的震动。
(五)断层带地段采用分部开挖法施工,上台阶开挖面到下台阶开挖面的距离控.制在3~5米。下部开挖左右采用两侧交替作业。(六)断层地带的支护经常检查加固,开挖后开挖面立即进行喷砼作业。根据具体情况及时调整超前支护、初期支护参数。(七)将左右线隧道进入断层带施工的时间错开,先施工右线断层地段,沿路线纵向间距错开40米,避免相互影响。(八)断层破碎地段施工时,成立“断层带施工领导小组”和两个应急突击队,领导小组由工区主任任组长,工区总工和专职安全员任副组长,实行主要领导24小时轮流值班制度;突击队由党员、团员、模范职工、技术骨干组成,共计40人,坚持24小时轮流值班待命,做到“闻风而动”。(九)物资设备部组成应急物资供应小组,按照施工技术方案和领导小组的指示,组织、加工、储备各种应急抢险设备、车辆、物资,运至隧道内有序堆放,做到供应及时,数量充足。(十)施工过程中加大围岩量测的频率,及时对量测结果进行分析,并及时向领导小组汇报分析结果和处理措施。十一、隧道内装饰施工隧道内拱部装饰采用隧道专用奶黄色防火涂料,涂层表面反射率大于45%;侧墙采用白色外墙钢面砖饰面,表面反射率大于60%,饰面高度2.50米。洞门采用花岗岩面板装饰。拱部装饰施工采用人工利用小型机具进行,施工前清除洞内壁表面的油腻及污物,用水泥细砂浆找平后进行喷涂,涂料采用机械喷涂,涂层分两次喷涂,总用量0.7千克每平方米。涂料施工时搅拌均匀后再用,过稠可略加稀释剂进行稀释,对不需要喷涂的设备、人行道及路面等,要遮蔽保护。涂料施工温度在0~30℃,相对湿度不大于85%,涂层厚度达到设计要求。面砖贴面装饰将装饰作业的表面清洗干净并作好20mm厚水泥细砂浆基层,隧道所有变形缝均要断开,断缝宽度4cm。面砖贴面采用无缝式,所有面砖交接处用白水泥填缝。作到交接缝顺直,粘贴牢固、整齐、面平、美观,不允许背后有空响。洞口装饰表面平整、清洁。装饰施工方符合现行《装饰工程施工及验收规范》的有关规定。
十二、隧道围岩监控量测技术(一)、监控量测工具及监测项目表量测工具收敛计选用洛阳产的JSS30—10/15A型数显示收敛计,地质罗盘,水平仪,水平尺,挂钩钢尺等。然后采用铁科院西南分院研制的监控量测分析软件进行数据分析,提供施工参数。根据设计要求以及工程所在位置地质情况,借助以往施工类似隧道量测取得的施工经验,经过认真分析,遵循可行、可靠、易于操作的原则。确定成功岭隧道量测断面图和隧道现场监控量测项目及量测方法表如下:+
序号项目名称方法及工具布置量测间隔时间1-15d16d-1个月1-3个月大于3个月1地质和支护状况观察岩性、结构面产状及支护裂缝观察或描述,地质罗盘等全长度每次爆破后进行2周边位移(隧道内空变位)收敛计用短锚杆K1-K5必要时或每40m,测H1、H3、D1-D4收敛情况1-2次/天1次/2天1-2次/周1-3次/月3拱顶下沉仰拱顶隆起量水平仪、水准尺、钢尺或测杆每20m,一点F每30m,一点FF1-2次/天1次/2天1-2次/周1-3次/月4锚杆内力及抗拔力各类电测锚杆、锚杆测力计及拉拔器每30m一个断面,每个断面至少做5根锚杆~~~~5地表下沉水平仪、水准尺(判定稳定性)每5-50m一个断面,每断面至少7个测点、每隧道至少2个断面。中线每5-20m一个测点;水准点(锚杆)开挖面距量测断面前后<2B时,1-2次/天;开挖面距量测断面前后<5B时,1次/2天开挖面距量测断面前后>5B时,1次/周注:B为隧道开挖宽度;表中1-4项为必测项目,5为选测项目。隧道现场监控量测项目及量测方法表
(二)、监控量测施工流分析地质勘察资料制定监控量测资料施工监控地表观测地质预测与开挖验证围岩支护结构状态观测围岩支护结构受力形变量测修改支护参数综合分析判断应急措施施工是否完成(三)洞内外地质和支护状况观察a.洞内外观察分开挖工作面观察和已施工区段观察两部分,开挖工作面观察在每次开挖后进行一次,内容包括节理裂隙发育情况、工作面稳定状态、风化变质情况、断层分布、初期支护效果、涌水情况及底板是否隆起等,当地质情况基本无变化时,可每天进行一次,观察后绘制开挖工作面略图(地质素描图),填写工作面状态记录表和围岩类别判定卡。b.在观察过程中如发现地质条件恶化,初期支护发生异常现象,立即通知施工负责人采取应急措施,并派专人进行不间断观察。c.对已施工区段的观察每天至少一次,观察内容包括喷射砼、锚杆、钢架的状况,以及施工质量是否符合规定的要求。d.洞外观察包括洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰坡的稳定以及地表水渗透等的观察。(四)、周边位移、拱顶下沉、仰拱顶隆起量量测
周边位移选用JSS30-10/15A型数显示收敛仪及专用测点量测,拱顶下沉、仰拱顶隆起量量测采用精密水准仪配合水准尺、钢尺进行,两者在同一量测断面进行,测线具体布置见上述量测断面图,量测断面布置间距及量测频率按设计要求进行,洞口段、断层破碎带、围岩变化处加密布置。在保证避免破坏的前提下,尽可能布置在靠近工作面的位置(0.5—2m),在下次爆破循环前获得初始数据。(五)、锚杆抗拔力测试隧道初期支护设计采用的是Ф25中空注浆锚杆。采用ML-150B型锚杆拉拔器进行锚杆抗拔力的量测。沿隧道中轴线每相隔30m布置一个测试断面,每个断面至少做五根锚杆的抗拔力量测。测试过程中要注意仪器的调校,应做好检测记录,并及时进行整理和分析,检查砂浆握裹力和锚杆强度。主要整理出:1、不同时间锚杆轴力(N)—长度(L)关系曲线;2、不同深度各测点锚杆轴力(N)—时间(t)关系曲线用以指导施工和调整支护参数。(六)、地表下沉隧道洞顶地表沉降在隧道尚未开挖前就开始布置进行,这样可以获得开挖过程中全位移曲线。地表沉降监测采用水平仪配合水准尺进行,测点和拱顶下沉量测布置在同一断面上。地表下沉量测测点布置示意图如下:5m2~7×5m6m6m2~7×5m5m测点5~25m45°45°地表下沉量测测点布置示意图(七)、量测数据的处理和应用a.施工时,将各项量测情况填入记录中,及时绘制位移-时间曲线和相关图表,并注明当前施工工序及开挖掌子面离量测断面的距离。
b.稳定性判别当位移-时间曲线趋于平缓时,进行数据处理和回归分析,推算最终位移和变化规律;当位移-时间曲线出现反常的急骤变化时,表明此时的围岩、支护系统已处于不稳定状态,必须立即停止开挖、对危险地段加强支护,确保已开挖段的安全。以各类围岩允许相对位移值和《锚喷构筑法》变形管理等级作为依据进行稳定性判别。当实测值大于表列允许值,超过允许管理等级范围时,及时采取补强措施,并调整原支护设计参数或开挖方法。围岩类别覆盖层厚度(M)<5050~100Ⅳ0.10~0.300.20~0.50Ⅲ0.15~0.500.40~1.20Ⅱ0.20~0.800.60~1.60注:相对位移值指实测位移与两测点间距离之比,或拱顶位移实测值与隧道宽度之比,脆性围岩取表中较小值,塑性围岩取表中较大值。隧道周边允许相对位移值(%)变形管理等级管理等级变形值施工状态ⅢU0<Un/3可正常施工ⅡUn/3≤U0≤2Un/3可加强支护注:U0为实测变形值;Un为允许变形值。(八)、监控量测管理措施1、项目部成立隧道监控量测领导小组,项目总工任组长,工程技术部部长任副组长,隧道专业工程师专职负责,队技术室参加的管理体系,加强隧道监控量测工作。项目部量测中心负责日常量测,数据处理、仪器保养维修工作以及数据信息反馈。专业工程师检查落实,施工队技术室设专职量测小组,每小组4人,负责测点埋设,负责配合项目部进行日常量测工作。2、量测小组负责测点埋设、日常量测、数据处理和仪器保养维修工作,坚持“三勤、一及时”
,即量测勤、数据勤、分析勤,及时将量测信息反馈给施工生产和设计,指导施工。3、制定切实可行的监控量测计划,计划包含量测内容、方法、使用仪器、测点布设、量测频率、数据处理、量测人员及其负责人。报监理工程师批准后实施。4、及时按要求埋设测点,要牢固可靠,标识清晰,易于辨别,并妥善保护。任何施工人员不得随意撤换和破坏。5、爆破开挖后立即进行工程地质和水文地质状况的观察记录,进行地质描述。记录采用照片、录像等记录;初期支护完成后进行喷层表面观察和记录,进行裂缝描述。6、认真整理量测资料,作到认真、及时、完整、准确;服从监理工程师的指令,无条件认真配合其工作,定期向监理工程师报送:现场监控量测计划、实际测点布置图、围岩和支护位移-时间曲线图、空间关系曲线图以及量测记录汇总表、量测信息反馈记录、现场量测说明以及其他须提交的资料。十三、通风防尘本隧道进口和出口均为长大隧道掘进施工,搞好通风防尘是改善洞内施工环境,保证施工正常进行,保证施工人员安全,提高工作效率的一个重要措施,尤其采用无轨运输方式,更要全力搞好。通风防尘主要解决两方面的问题,一类是有毒气体,主要来源于爆破炮烟和内燃机械废气;另一类是粉尘,主要来源于洞内开挖爆破和机械作业扬起的灰尘等。(一)通风总体方案以通风降尘净毒为主,同时狠抓机械净化,实施水幕降尘,减少污染源。通风采用管道压入式通风方式供风,风机距洞口20米安设,风管口距工作面50米左右。为减少通风管路对其它工序作业的影响,主洞通风管设置在左洞左侧和右洞右侧。辅助工作面的通风管设置在前进方向的左侧。洞室内管线布置图如下:
洞室内管线布置示意图压入风管Ø150mm高压风管抽水管Ø100mm高压水管动力线照明线照明灯1、四个工作面各采用1台天津93-1型风机配以φ1300mm软质风管通风,掘进600m后,洞口300m采用加强型风管;2、为加快隧道内排烟速度,节约时间,在洞内根据施工情况安设移动风机,以压出方式进行辅助通风。(二)通风方案的确定经计算发现,供风距离越长,管道摩阻越大是困扰长距离隧道管道通风的难题。预选主风机风压为5000pa,其通风有效保证长度为:1947m,完全满足施工要求。风机型号风量(m3)全压(pa)功率(kw)数量(台)备注津93-120005000110×44洞口主机,四个洞口各一SDF-No6.5500-8001600-360022×44局扇通风管Φ1300mm软质风管,洞口300m为加强型主洞风管通风管Ф600mm软质风管辅助工作面风管(三)通风设备选型和设置位置同时,为增快排烟速度,在洞内增设移动局扇进行压出式通风。(四)采用湿式凿岩、水幕降尘相结合的办法防尘凿岩机凿眼时先送水后送风。施工人员佩带防尘口罩。水幕降尘就是在距掌子面约30m
处设水幕降尘器,点炮人员撤离时打开阀门,炮后半小时关闭。水幕降尘器工作原理是:水幕降尘器打开后,高压水在高压风的作用下喷出,其雾化程度高射程远,水雾将隧道断面封闭,充分降尘。A>30mA—AA水幕降尘施工示意图(五)机械设备净化(1)加强对进洞机械车辆的维修保养,定期检查空气滤清器是否堵塞,进、排气是否畅通,喷油效果不好的油嘴及时更换。(2)在柴油中加入净化剂。十四、质量保证措施坚持“百年大计,质量第一”的方针,按照ISO9002系列标准和工程质量管理的特点,建立有效的质量保证体系,制定完善的工程管理制度,在施工工序技术上严格把关,确保质量目标的实现。(一)、建立健全全面质量管理体系建立由工区主任任组长,总工和进出口质检员任副组长,横向包括各部室负责人,纵向到各队队长及工班主要骨干的质量管理领导小组。工区主任亲自负责组织领导小组的工作,组织协调各部门配合好质量监察部工作。(二)、落实质量责任终身负责制建立《工程质量责任卡》,落实工程质量终身负责制。工区主任、总工、各级行政和技术负责人,以及质量检查、工程技术、试验检验、测量监控、物资供应人员直到施工人员都要明确各自的质量责任,层层签定质量状,实行质量岗位责任制,使每个分项工程、每道工序的质量都有明确的责任人。
(三)、制定工程质量管理办法对质量管理中各项工作明确规定,把工程质量管理纳入规范化轨道。签订质量包干责任状,实行质量风险抵押金制度;建立定期不定期检查制度,质检员旁站检查监督制度,质量例会制度;制定分项工程质量奖惩细则,使操作有标准、行为有准则。(四)、施工保证措施1、工艺控制措施(1)单位工程开工前,认真编制实施性施工组织设计,主要分部、分项工程开工前,编制施工方案,经监理工程师审批后,严格按照施工组织设计施工。(2)认真进行技术交底,交方法、交工艺、交标准。(3)在施工过程中,经常检查施工组织设计及施工方案落实情况,以确保施工生产正常进行。2、工序质量控制措施工序质量的好坏,施工操作者是关键。(1)施工操作者必须具有相应的操作技能,特别是重点部位工程以及专业性较强的工种,操作者必须具有相应工种岗位的实践技能,必须做到考核合格、持证上岗。(2)施工操作中,坚持“三检”制度,即自检、互检、交接检。牢固树立“上道工序为下道工序服务”和“下道工序就是用户”的思想,坚持做到不合格的工序不交工。做到工前有交底、工中有检查、工后有验收的“一条龙”操作管理方法,确保施工质量。(3)按已明确的质量责任制检查落实操作者的落实情况,各工序实行操作者挂牌制,督促操作者提高自我控制施工质量的意识。(4)推行工序作业样板制,以点带面,达到全面程序化、标准化、规范化作业的目的。3、工程原材料质量控制措施工程材料和辅助材料(包括构件、成品、半成品),将构成建筑工程的实体。保证工程材料按质、按量、按时的供应是提高和保证质量的前提。(1)材料采购制度:按省高指的有关要求和规定实行招标采购。
(2)材料检验制度:建立材料进场前检查验收和取样送检制度,杜绝不合格材料进入现场。水泥、钢材等外购材料进场必须三证(出厂证、合格证、检验证)齐全;地方材料先调查料源,取样试验,试验合格经监理工程师认可后方可进料;所有材料使用前必须进行分批量检验合格后方可使用。(3)材料保管制度:设专业仓贮保管员,仓库和贮料场、砼拌和场排水系统完善、地面硬化、围砌并保持整洁:①砂石料按规格分开堆放,设置隔墙;钢材、水泥、防水板等主材,特种材料集中库存;所有材料必须挂牌标示,防止有害物质污染和物资混杂。②严格仓库管理制度,作好材料进出库记录。(4)不合格材料拒收和清场制度:设专人收料,不合格的材料拒收;对经检验不合格、或已变质、被污染的不合格材料必须限时清理出现场。(5)自建碎石场,用反击式和小型锤击式破碎机生产碎石,保证粗骨料质量。4、严格工序质量验收按现行《技术规范》和部颁《验收评定标准》验收工序质量,填写中间交工证书,并经监理工程师签证。对存在个别缺陷的工序,限期改正;对质量不合格工序坚决返工。(五)、施工质量具体保证措施1、保证测量准确采用激光准直仪、全站仪,精密水准仪和收敛仪等精测仪器,确保围岩监控测量信息准确、及时地反馈用以指导施工;确保隧道中线、水平无误,结构尺寸正确。2、采用光面爆破技术,保证开挖质量(1)根据地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆破器材进行钻爆设计,审定批准后,据此严格施工。并根据爆破效果,及时调整有关参数。采用微震光面爆破、非电起爆技术,使硬岩、中硬岩、软岩残眼率分别达到90%、80%、65%以上。(2)采用激光断面仪快速、准确测量开挖断面,数据及时反馈到施工中,提高开挖质量。(3)实行定人、定位、定责的岗位责任制,确保隧道开挖轮廓线平顺,线性超挖控制在10cm以内,无欠挖现象。3、保证初期支护质量
(1)初期支护严格按设计要求的施工顺序紧随开挖,及时施工,以充分发挥围岩自承能力。(2)保证锚杆的材质、密度和长度,锚固浆液饱满。(3)钢架按设计材质、结构进行施工,安装时榀间距及垂直度符合设计及规范规定,底脚浮碴清除干净,拱脚打设锁脚锚杆并预留足够的支撑沉落量。上下台阶施工时,钢支撑拱脚安放纵向槽钢托梁,焊连为一体,保证稳定。(4)采用湿喷砼施工工艺,严禁干喷。①钢纤维材质符合设计要求,使用前检查,不得有油污和明显锈蚀。②钢纤维砼的配比要经过试喷、试验,满足设计强度和喷射工艺的要求。③砼在集中拌和站拌制,按重量比自动计量配料,分次投料,搅拌均匀,确保钢纤维不结团。砼坍落度控制在12~15cm。④喷射混凝土时确保密实、表面平整,表面平整度满足跨深比D/L≤1/6。对裂缝、脱落、漏喷、空鼓、渗漏水等现象必须查明原因,整治后补喷。⑤喷射混凝土后,在4h内不得进行爆破作业。4、搞好隧道防排水贯彻“以防为主、防排结合、综合治理”的原则,按照设计要求设置防水板、止水带、导水管材等防材料,制定专项施工方法及工艺,解决隧道渗漏问题。(1)确保喷砼和岩面密贴,岩面裂隙水采用凿槽、埋管等方法引排。(2)隧道复合式防水板、环向排水盲沟、PVC排水管、橡胶止水带和止水条必须经检验合格方准使用。(3)铺设前搞好基面处理,防水板搭接采用双焊缝焊接工艺,搭接宽度不小于10cm,保证焊缝强度,严禁假焊,杜绝漏焊,铺设松紧适度;焊缝采用气密性检验,确保不渗漏;防水板铺设采用悬吊方式,严禁钉、锚。(4)橡胶止水带安装做到不偏、不倒、不扎孔,止水条安装前砼面清洗干净。(5)严格控制二衬砼防水剂的掺量,狠抓捣固关,确保其防水性能。5、保证二次衬砌质量(1)二次衬砌采用台车式全断面衬砌,减少施工缝,提高二衬砼灌注质量;并采用砼表面错台控制技术,确保衬砌砼内在质优,外在质美。
(2)砼按重量比自动计量,由拌和站集中拌和,砼输送车运输,泵送入模,封顶采用输送管接封顶器泵送封顶技术,消灭拱顶混凝土不饱满的现象。(3)砼浇注左右交替分层进行,分层厚度不得大于50cm,间歇时间不得超过砼初凝时间。(4)严把捣固关,实行定人、定岗制度,采用以插入式振动器为主,辅以人工木锤模外敲振,小铁铲插边的方法,确保振捣密实。(5)做好隧道仰拱及边墙基底的排水工作,以保证底部的圬工质量。(6)要及时养护,二衬防水砼的养护时间不少于14d。6、通过地质不良地段的主要措施施工原则:早预报、勤量测、管超前、弱爆破、短进尺、强支护、快封闭、紧衬砌。(1)严格按照设计要求和技术规范施工。(2)通过地质预报,作好各种预案,为施工方案提供科学依据。(3)最大限度利用围岩本身的支承能力,采取对围岩扰动少的开挖方法。(4)加强对现场的监控量测(包括拱顶下沉、水平收敛、底板变形、地表下沉等),通过数据分析,对围岩支护体系的稳定情况作出判断,采取对策,确保结构稳定,特别对浅埋偏压地段更要加强这一工作,以保证施工顺利进行。(5)及时支护,防止坍塌。支护结构必须具有抗衡的能力,要“宁强勿弱,综合治理”,超前管棚、钢支撑、各种锚杆、喷砼等多种整治方法并举,以免造成更大损失。上台阶施工,初支钢支架拱脚安放纵向槽钢托梁,焊为一体,确保拱脚稳定。同时,仰拱和二衬要相随而行,以求尽快形成一个稳定可靠的封闭结构。(6)采用引排和封堵相结合的办法,确保初支喷砼后裂隙水不淋、不滴、不淌、二衬后不渗水。施工中保证两侧水沟畅通,保证水顺利排水洞外,避免围岩浸水而降低自承能力和基底软化。(7)对洞口地质不良地段,一要搞好洞外排水设施,二要及早做好的洞外防护,三要抓紧使洞内支护形成封闭结构。7、洞内路面施工质量保证措施(1)进场材料符合规范规定,遵循先试验,再使用的原则。
(2)施工配合比根据现场测定水泥的实际标号进行计算,并经试验室试验,选择采用最佳配合比。(3)浇筑混凝土前,严格基底检查,将隧底填充表面的浮渣、杂物清除。并用水冲洗干净。(4)模板采用新槽钢,内侧涂刷脱模剂,用全站仪对纵缝进行测设,严格按中线支模。槽钢支撑牢固,不漏浆。(5)严格按设计布设传力杆、角隅补强钢筋,传力杆防腐材料涂刷准确,均匀。(6)混凝土浇注连续进行,使用砼路面摊铺机进行摊铺,采用真空吸水工艺,施工时严格振捣,确保砼密实。(7)砼初凝后采用无纺布覆盖,洒水养生。养生期间设立禁行标志,严禁车辆、行人行走。(8)养生结束后,按设计对路面进行弹线,切缝、灌缝。路面切纹整齐、美观大方,假缝填塞饱满紧密。8、保证洞门质量优、形象美的措施(1)严格按设计和技术规范要求开挖基坑和基底检查,使洞门基础坐于稳定的基岩上,保证洞门结构稳定。(2)做好洞门砌筑工艺设计,按洞门设计尺寸按比例画出正面图,设计好料石排列规划,确定丁石和顺石的尺寸。(3)砌筑质量控制①面层料石一丁一顺分层砌筑,石料精雕细凿,方正,表面修凿的纹路整齐统一,色泽一致。墙背浆砌片石部分与面层咬合砌筑避免“两层皮”,砌缝砂浆插捣密实。②砌筑砂浆按试验确定的配合比精确计量,机械拌制,用不漏浆的斗、灰桶运送。③采用模形架、坡度尺、靠尺控制洞门墙尺寸、坡率和平整度。④采用2×2cm方木条控制砌缝的宽度和深度;用水平尺控制砌缝的横平竖直。⑤
沉降缝、伸缩缝按设计位置设置,其端面平整度,垂直度采用靠尺和水平尺控制,避免砌体相互咬合造成洞门墙局部沉降时破坏结构。⑥勾凹缝后,缝内涂黑色油漆、醒目美观。十五、工期保证措施本长隧道双头掘进,地质条件差的Ⅱ~Ⅲ类围岩大多集中在洞口段,不利于早进洞和展开全断面机械化施工,左右洞Ⅱ~Ⅲ类围岩占隧道全长的25.94%。根据我工区在山岭隧道各类围岩钻爆法施工、独头掘进积累的经验,Ⅱ类围岩月均掘进50m;Ⅲ类围岩月均掘进100m;围岩月均掘进150m,据此进行施工安排,隧道掘进约需21个月,加上施工准备、洞门、二衬、路面、沟槽、装饰及收尾配套等工作,工期会很紧迫。长隧道掘进施工,各道工序相关性强、干扰大,因此要保证拟订的29个月的工期目标,须切实做好计划和组织实施,才能保证月均完成正洞成洞108m左右。因此,如何保证隧道的工期目标的实现是施工的关键。通过反复论证,倒排工期,留有调整空间,充分考虑其他因素的影响,制定切实可行的相应措施,认认真真的抓好落实,才能确保如期完成施工任务。保证隧道施工工期的措施:(1)加强思想教育,树立工期就是效益的意识,做好工前动员,有针对性地进行岗位培训和操作技能培训,从而提高劳动力素质,增强队伍的施工能力。(2)发挥企业优势,安排具有长大隧道丰富施工经验的技术、管理人员组成精干高效的领导班子,安排技术熟练的、满足施工需要的专业化施工队伍进场施工。(3)迅速调遣人员、物资、设备,抓紧时间修建便道、场地平整、设备安装、电力架设,缩短施工准备时间,“边生产、边生活”,尽早进洞;同时加快洞口工程的施工,改善洞口施工环境,为早日进洞创造条件。(4)充分发挥机械化配套作业优势,加强调度管理,选用性能、状况好的设备投入生产,提高工作效率。Ⅳ类围岩区段的机械要配足配强,抓住时机,以缩短循环作业时间,借以把洞口软弱围岩地段多花的时间给抢回来。(5)积极采用“四新”技术,坚持信息化施工管理,科学制定施工方案,运用动态网络管理技术,抓住关键,确保资源的最优配置,合理安排工序,组织平行、交叉、流水作业,选择可靠的先进的施工方法。
(6)协调处理好短距离内爆破、出碴、初期支护、二衬几者之间相互干扰的问题。(7)搞好长隧道施工通风防尘,加速烟尘排放和洞内排水工作,改善洞内施工环境,从而提高施工效率。(8)制定工程管理制度,建立工程激励机制,重奖重罚,确保日进尺、月进度和各分项工程施工进度目标的实现。(9)做好节假日、农忙、雨季、冬季施工安排,确保本隧道劳动力需要。(10)按照进度计划、工程实施、进度控制、信息反馈、调整计划、再落实,及时的、定期的进行对照比较,找出差距,分析原因,提出解决办法,采取相应对策,实现工期目标。十六、施工安全保证措施1、科学组织,保障施工安全运用超前地质预报、光面爆破、岩爆预测防治、长大隧道通风防尘净毒等先进的施工技术手段,防治隧道塌方、岩爆、危石坠落,一氧化碳气体中毒、矽肺病等,保障施工机具,人员的安全。2、钻孔安全保证措施(1)钻眼前,检查工作面是否处于安全状态,灯光照明是否良好,支护、顶板及两帮是否牢固,有无松动的岩石,如有松动的岩石及时支护或清除;检查加固操作平台,确保钻眼平台不变形不垮塌。(2)凿岩机钻眼时,采用湿式或带有捕尘器的凿岩机。(3)风钻钻眼前,对设备工具作下列检查,不合格的立即修理或更换。机身、螺栓、卡套、弹簧、支架是否完好;管路是否良好,连接是否牢固;钻杆有无不直,带伤以及钎孔是否有堵塞孔现象。(4)使用支架的风钻钻眼时,确保将支架安置稳妥。站在碴堆上钻眼时,注意石碴的稳定,防止操作中滑塌伤人。(5)严禁在残眼中继续钻眼,严禁在工作面拆卸修理钻孔工具。
(6)进洞施工人员必须戴好安全帽、防护手套、穿工作服;电工和电钻工穿绝缘鞋和戴绝缘手套。3、爆破施工安全保证措施(1)洞内爆破作业做到统一指挥信号,人员撤离到安全距离外,不受有害气体冲击。其安全距离为:独头掘进坑道内不少于200m,相邻的平行坑道内不少于100m,双线上半断面开挖不少于400m;双线全断面开挖不少于500m(2)隧道施工放炮,由取得“安全技术合格证”的爆破工担任,严格防护距离和爆破警戒。放炮后10分钟才准放人员进入工作面,经找顶清除危石、锚喷支护后方能继续施工。(3)每日放炮时间及次数根据施工条件明确规定,装药离放炮时间不应过久。爆破前爆破人员严格检查爆破网络,确保一次起爆。(4)遇到下列情况严禁装药爆破;照明不足;工作面岩石破碎尚未支护;发现可能有岩爆及高压水涌出地段。(5)爆破后必须经过通风排烟,且其相距时间不少于15分钟,并经过以下各项检查和妥善处理后,其它工作人员才准进入工作面。有无瞎炮及可疑现象,有瞎炮必须由原爆破人员按规定处理,有无残余炸药或雷管,顶板两帮有无松动石块;支护有无损坏与变形。(6)装炮时严禁火种,严禁明火点炮,严禁装药与打眼同时进行。(7)两端工作面接近贯通时,加强两端的联系与统一指挥,当两端工作面距离保持20m以上,停止一端作业,并将人员机具撤走,在安全距离处设立警告标志。(8)抓好现场管理,搞好文明施工,保持现场管线整齐。灯明、路平、无积水、对易燃、易爆等危险品按规定保存和堆放,并进行标示,严格发放制度,切实作好防洪、防火、防中毒、防淹亡等工作,杜绝重大伤亡,减少一般性事故。4、装碴与运输安全保证措施(1)运输车辆严禁人、料混装。
(2)机械装碴时,坑道断面尺寸必须满足装碴机械安全运转,并符合下列要求:装碴不准高于车厢,装碴机与动碴车之间不准有人;为确保运碴车就位良好和安全进出,派专人指挥。(3)运输车辆限制速度执行如下规定,见下表。项目作业地段非作业地段成洞地段正常行车10km/h20km/h20km/h会车5km/h10km/h10km/h(4)洞口、平交道口和狭窄的施工场地,设置“缓行”标志,必要时安排人员指挥交通。(5)车辆行驶遵守下列规定:严禁超车,同向行驶车辆保持20米的距离,洞内能见度较差时,加大距离;车辆启动前必须看望与鸣笛,驾驶室不得搭载其它人员;车辆不得带故障运行。(6)车辆在洞内行驶时,施工人员必须遵守下列规定:不准与车辆机械抢道,不准扒车、追车和强行搭车。(7)洞外卸碴时,在碴堆边缘内80cm处设置挡木及标志。(8)洞内倒车与转向,必须开灯,鸣笛并派专人指挥。十七、环境保护做好全面规划,制定环保措施,并与地方环保部门取得联系,按有关规定,做好施工现场的环境保护工作,并请他们予以监督。具体措施如下:(1)环境保护要认真贯彻执行“预防为主,防治结合,综合防止好的原则。(2)在施工中,不得乱占田地,乱伐树木,破坏自然生态,在施工完成后临时用地要尽快恢复原貌,还田于民,对废弃土方尽快植草覆盖,减少水土流失。(3)控制扬尘:对施工便道进行定期洒水,以减少起尘,易于引起粉尘的细料或散料予以遮盖或适当洒水,运输时用帆布、盖套及类似物品遮盖。
(4)隧道施工、路堑开挖及弃渣场等必须作好防排水设施,临时工程施工要求做好有计划排除雨、废水,尽量避开工程范围,对于场地清除的垃圾和废土按业主指定地点弃卸堆放。(5)施工中若发现文物、古迹要及时向业主或有关部门报告。并做好保护工作。
`工区主任:方规兴副主任:吴正云总工:袁催红副主任:游天乐隧道出口隧道进口财务财务安全试验技术安全试验衬砌班喷锚班机械班开挖班喷锚班机械班路面班路面班衬砌班开挖班总工:袁催红二工区组织机构图'