隧道工程施工方案施工方法及工艺.doc

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1、隧道工程施工方案施工方法及工艺1.1.隧道工程概况本标段共有隧道4.5座,双线总长29372.208m,占本标段线路总长的90.9%。各隧道工程概况见“隧道工程概况表”。4.5座隧道均是本标段重难点隧道工程,施工方案及方法详见“2.3.控制工程和重难点工程施工方案”。隧道工程概况表序号隧道名称进口里程出口里程长度(m)围岩级别级级级VI1老房子隧道D4K252+465D4K254+746228101050123102应山岩隧道D2K254+362D2K261+2236861396015601326153天蓬隧道D2K262+595D1K271+05884633320455059304埂上隧道D

2、1K271+576D3K277+037546112803175100605玉京山隧道D3K277+860D1K284+1646306.208356510851656.2080合计29372.20812125114205812.108151.2.隧道施工方案1.2.1.控制测量方案 单位接到中标通知书后,立即组织测量、技术管理人员进入施工现场,主动配合设计单位办理交接桩手续,由精测班负责隧道施工控制测量。采用GPS对线路控制桩进行复测,按规定要求和标准完成本标段的中线和水平贯通测量,并对控制点埋设护桩。为了确保隧道精确贯通,采用精密导线网取代传统的三角网作为洞内外的平面控制;沿着导线点采用光电测

3、距三角高程方法控制隧道高程。根据设计图纸及设计部门提供的隧道控制桩位和平面控制网等测控资料进行详细的复核,编制详细的测量放线实施方案,制定详细的施工控制测量措施。并将测量成果报送监理工程师批准后,即可进行放样工作,并办理开工申请手续。洞内测量是洞外控制点向洞内导线点的引测,主要内容为施工中线测量,水准测量及施工断面测量。洞内控制点的布设采用沿线路方向布设光电测距导线网的方式。布设导线时,尽量使导线靠近两洞口连线,以减少测距误差对横向贯通的影响;增加导线闭合环的个数,以减少环中导线点的个数,增加检核条件。为了减少测角误差对横向贯通精度的影响,尽量减少导线转折点的数量。为提高测角精度,维护边、角等

4、权观测的原则,使平差计算简单化,布网时相邻导线边的长度不相差悬殊。1.2.2.隧道开挖方案 隧道一般围岩地段开挖采用液压凿岩台车或多功能作业台架配钻机人工钻眼爆破开挖,采用光面爆破技术,浅埋隧道段采用人工配合机械开挖,减少对围岩的扰动,喷锚、型钢支护。明洞段、斜切延伸段采用明挖,明挖衬砌段施作完成并回填浆砌片石和夯填土石后,进行暗洞施工。、级围岩采用液压凿岩台车或多功能台架配风钻进行钻爆法开挖,级围岩采用人工手持风镐配合挖掘机进行开挖施工。级围岩采用台阶法,级围岩情况采用三台阶法,级围岩一般段采用三台阶法,个别围岩破碎段采用三台阶临时仰拱加横向支撑法,应山岩隧道洞口15m级围岩采用CRD法施工

5、。横洞斜井及平导开挖根据地质情况采用全断面法或台阶法。本标段隧道出渣均采用无轨装运方式,即挖掘机配合装载机装碴、自卸汽车运输至洞外弃碴场。超前地质预报和监控量测纳入施工工序。围岩破碎带及地下水发育地段坚持地质预报超前,围岩量测按规范要求操作,以大型专用设备为主,形成超前地质预报、钻爆、支护、装运、辅助作业、防水衬砌等多条主要生产作业线,实现机械化施工。1.2.3.初期支护方案 本标段初期支护采用锚喷网和钢支撑联合支护,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。初期支护紧跟开挖及时施作,尽量减少围岩暴露时间,抑制围岩变形,防止围岩松驰剥落。临时坡面采用锚网喷防护;洞口边仰坡

6、采用锚网喷防护;初期支护采用C30早强喷射混凝土,施工均采用湿喷技术。型钢钢架、钢筋网等构件由洞外加工成半成品,经洞外检验后现场安装定位,按规范搭接。系统锚杆采用组合中空锚杆、边墙及临时支护锚杆采用全螺纹砂浆锚杆,并设置钢垫板、锚头、止浆塞。1.1.二次衬砌方案 按仰拱超前,拱墙二次衬砌采用一次立模灌注的原则组织施工。仰拱采用仰拱便桥全幅超前施工,仰拱及仰拱填充分开施工,分段整体浇筑。拱墙衬砌在洞内采用整体式模板衬砌台车施作,斜切式洞门段采用以整体式模板衬砌台车与定制斜切段模板配合衬砌。混凝土由自动拌和站集中搅拌,混凝土罐车运输,泵送入模,插入式振捣器捣固。1.2.5.隧道防排水方案 隧道防排

7、水采用“防、堵、截、排相结合,因地制宜,综合治理”的原则,采取切实可靠的措施,达到防水可靠,排水通畅、经济合理,不留后患的目的。以混凝土结构自防水为主体,以衬砌三缝为重点。在地下水的治理中突出“综合预报、先探后掘、全程跟踪、突出防突,预案在先、规避风险、实验先行、快速决策、安全第一、确保进度”的处理原则。对因地下水流失可能引发地表植被或居民生产生活受到影响的隧道段,以及地下水特别发育隧道段采取注浆堵水措施。隧道为上坡施工时,在正洞一侧挖排水沟自然排水至洞口污水处理池,达标后排放;为反坡施工时,在掌子面附近设置集水坑,污水经抽水管路抽排至洞外污水处理池,净化达标后排放。1.2.6.施工通风、防尘

8、方案 本标段隧道采用压入式或巷道式通风方式。隧道采取综合防尘技术,炮后立即喷雾洒水,出碴过程中派专人洒水,湿式钻孔,湿喷混凝土作业。加强设备维修管理,减少排放尾气、废气,达到综合防尘效果,并随时进行洞内环境监测,配置风速仪掌握通风情况及环境情况,确保洞内空气清新,创造良好的劳动环境。1.2.7.监控量测方案 监控量测是信息化设计与施工的重要内容。本标段严格按照铁路隧道监控量测技术规程(TB10121-2007)的有关要求进行监控量测。通过施工现场的监控量测,为判断围岩稳定性,支护、衬砌可靠性,二次衬砌合理施作时间,以及修改施工方法、调整围岩级别、变更支护设计参数提供依据,指导日常施工管理,确保

9、施工安全和质量。隧道监控量测主要包括隧道洞口段、浅埋和偏压段地表沉降监测、围岩及支护状态观察、拱顶下沉、周边位移及收敛、锚杆抗拔力、针对级围岩段观测锚杆轴力、围岩与支护结构的接触应力、支护结构的应力状态量测、隧道内分段涌水量和水压、涌水含砂量与含泥量观察、地表水水位观察等监测项目。1.2.8.机械化配套方案 为确保工期和质量,根据本标段隧道工程内容和特点,配置性能良好、配套完善、数量充足的隧道施工机械设备,拟配备的主要施工机械设备详见本投标书中的“表6-2拟投入本工程的主要施工设备表”。1.2.9.不良地质地段及特殊地段施工方案本标段隧道工程具有浅埋、高地应力、页岩地层(膨胀岩)、断层破碎带、

10、穿越煤系底层、洞口顺层等不良地质地段。施工时加强超前地质预报,把超前地质预报纳入施工工序管理,建立完善的超前地质预报系统,采用先进可靠的预报方法(TSP203地震波法、红外线探水仪、水平声波反射法、地质雷达和超前钻孔等),采取长短结合、相互验证的综合预报手段,根据预报结果采取相应的处理措施,制定可靠的处理方案和技术措施,科技攻关部进行科研攻关,专家组进行技术把关,借鉴长大隧道施工中处理大规模的不良地质的经验,及其他国内外类似工程的施工经验总结,准备好应对各种地质病害的预案,确保在施工安全的前提下,实现隧道的快速掘进。施工中成立专业的地质超前预测预报组,每个工点配备专职地质工程师及专职地质专业技

11、术人员做好地质预报及施工指导、监督工作。每个开挖工班均固定配一名工程师跟班值班。进行二十四小时全过程监控、指导,保证各种措施、技术标准、技术交底的落实,确保按操作规程标准化作业,安全顺利通过不良地质段。洞口施工之前落实是否存在危石及滑坡体,对可能影响施工安全的因素尽可能清除或及时防护和加固。1.3.隧道施工工艺、方法1.3.1.明洞及洞口段施工 1)洞口及明洞隧道口明洞采取明挖法施工。洞门及洞口段施工顺序为:测量放线洞口开挖(地表处理截水天沟洞口土石方开挖)边仰坡刷坡与防护超前大管棚施工暗洞进洞施工洞口段基底处理明洞衬砌洞门回填。(1)地表处理及截水天沟进出口洞门施工前先进行测量放线,根据测量

12、放线做好边坡开挖轮廓线和截水天沟,以利截排水,同时将洞口段开挖线以外1015米范围的漏斗、洼地、危石等进行处理,防止地表水向下渗漏或陷穴等继续扩大影响隧道安全,确保边仰坡稳定。(2)洞口土石方开挖洞口土石方用挖掘机挖装,开挖方法采用自上而下分层分台阶进行,台阶高度23米,石方采用弱爆破,挖掘机、装载机装碴,自卸汽车运碴。(3)边仰坡刷坡与支护边仰坡刷坡自上而下分层进行,每层高度23m,随开挖及时进行锚网喷等支护。做好坡面喷砼防护层与原坡面衔接,防止坡面风化,引起水土流失、导致边仰坡防护受到损坏。2)明洞施工(1)施工顺序明洞全部采用明挖法施工。具体施工顺序:测量放线排截水沟施作边仰坡开挖、支护

13、(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无碴轨道基础施工。施工工序具体见“洞口段明洞施工工序及支护施工示意图”。(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、填充砼,填充砼在仰拱砼终凝后进行浇筑。隧道进出口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;全部为明洞的衬砌自一端向另一端施作。明洞衬砌均采用模板台车作内模(喇叭口段采用组合钢模作内模),外模采用组合钢模

14、对拱墙衬砌混凝土一次性灌注,混凝土由自动拌和站生产,罐车运输,泵送入模,插入式振捣器振捣。洞口衬砌与隧道洞门整体灌筑后进行洞顶回填施工。明洞回填分层填筑,每层层厚不大于1m,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。1.3.2.隧道洞身开挖施工 1.3.2.1.台阶法施工 本标段级围岩采用台阶法施工,台阶开挖法是将隧道设计断面分两次开挖,其中上台阶超前一定距离后,上下台阶同时并进的施工方法。其施工流程见下图。台阶开挖法施工工艺流程图图1.3.2.2.三台阶法本标段、级围岩因地质原按设计要求采用三台阶法施工,台阶长度控制在510米,保证初期支护及时落底封闭,以确保初期支护的承

15、载能力,二次衬砌紧跟开挖面1)施工工序(1)开挖上部台阶:施作上部台阶洞身结构的初期支护,即初喷4cm厚混凝土,架立钢格栅。钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度,底部喷10cm混凝土封闭。(2)上台阶施工至适当距离后,开挖中部台阶,接长钢格栅,施作洞身结构的初期支护及封底,可参照工序(1)进行。(3) 中台阶施工至适当距离后,开挖下部台阶,及时封闭初期支护。(4)下台阶施工至适当距离或根据监控量测分析结果,及时施工仰拱及该仰拱段隧底填充。(5)利用衬砌模板台车一次性灌注二次衬砌(拱墙衬砌一次施作)。2)施工注意事项(1)隧道施工坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。(2)如有超前

16、支护等施工辅助措施,首先利用上一循环架立的钢格栅施作完毕,再开挖。(3)开挖方式均采用弱爆破。爆破时严格控制炮眼深度及装药量。(4)设置锁脚小导管,以确保下台阶施工的安全。(5)各步台阶一次开挖长度宜在24m台阶,下台阶开挖后及时施工仰拱及隧底填充。(6)施工中,按有关规范及标准图的要求,进行监控量测,及时反馈结果,分析洞身结构的稳定,为支护参数的调整、灌注二次衬砌的时机提供依据。1.3.2.3.三台阶法临时仰拱法本标段石咀子隧道全长147米,地质条件差,全部为级围岩,按照设计采用三台阶临时仰拱法施工,设横向支撑,其他隧道级围岩破碎地段也采用此方法施工。施工时采用人工风镐铲凿岩或弱爆破,分台阶

17、开挖成型。根据断面情况采用机械出碴或人力倒运弃碴,由自卸车运弃至洞外弃碴场。1)施工工序(1)开挖上部台阶:施作上部台阶洞身结构的初期支护,即初喷4cm厚混凝土,架立钢架。钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度,底部喷10cm混凝土封闭。(2)上台阶施工至适当距离后,开挖中部台阶,接长钢架,施作洞身结构的初期支护及封底,可参照工序(1)进行。(3) 中台阶施工至适当距离后,开挖下部台阶,及时封闭初期支护。灌注该段内部仰拱,灌注该段内部隧底填充。(4)利用衬砌模板台车一次性灌注部二次衬砌(拱墙衬砌一次施作)。2)施工注意事项(1)隧道施工坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。(2)如

18、有超前支护等施工辅助措施,首先利用上一循环架立的钢架施作完毕,再开挖。(3)开挖方式均采用弱爆破。爆破时严格控制炮眼深度及装药量。(4)设置锁脚小导管,以确保下台阶施工的安全。(5)各步台阶一次开挖长度宜在0.60.8m台阶开挖后仰拱紧跟。(6)施工中,按有关规范及标准图的要求,进行监控量测,及时反馈结果,分析洞身结构的稳定,为支护参数的调整、灌注二次衬砌的时机提供依据。三台阶临时仰拱法施工工序流程见下页“三台阶临时仰拱施工工序横断面示意图”。1.3.1.交叉中隔壁法(CRD)法级围岩一般段以台阶法加临时仰拱为主,断层及物探显示极破碎、极软弱地段以CRD法或双侧导坑法为主。交叉中隔壁法(CRD

19、法)乃是将隧道分侧分层进行开挖,分部封闭成环。每开挖一部均及时施作锚喷支护、安设钢架、施作中隔壁、安装底部临时仰拱。一侧超前的上、中部,待初期支护完成且喷射混凝土达到设计强度70%以上时再开挖隧道的另一侧的上、中部,然后开挖一侧的下部,最后开挖另一侧的下部,左右交替开挖。其施工流程见下图。1.3.3.隧道超前及初期支护施工 1.3.3.1.喷射混凝土 本标段隧道初期支护喷射混凝土全部采用湿喷工艺。喷混凝土料由洞外自动计量拌和站生产,混凝土搅拌车运输至洞内。喷混凝土料用湿喷射机压送到喷头处,再在喷头上添加速凝剂后,湿喷机喷射。施工工艺流程见“喷射砼施工程序图”。喷射砼施工程序图湿喷式砼喷射机水泥

20、 中粗砂 碎石、耐腐蚀剂(如果有)水 砼拌和风压控制在0.450.7MPaTX-1型液体速凝剂水泥用量的4%受喷面(筛网10mm(滤出超径石子)1)喷射前准备工作(1)查受喷面轮廓尺寸,并修整,使之符合设计要求,若有松散,清除干净;(2)用高压风或水清洗喷面;(3)备好工作平台,防护用具;(4)根据喷射量添加速凝剂,并转动计量泵转盘调节好速凝剂的用量;(5)接好电源及风管、喷管、速凝剂管等;(6)检查喷射机的转子、振动器、计量泵及安全阀、压力表是否完好,并进行试运转;(7)向喷射机的料斗加入约半料斗砂浆(水泥:砂:水-1:3.5:0.45),开动主电机将砂浆转入转子腔和气料混合仓。2)喷射作业

21、(1)操作顺序打开速凝剂辅助风缓慢打开主风阀启动速凝剂计量泵、主电机、振动器向料斗加混凝土。(2)开机后注意观察风压,起始风压达到0.5MPa,才能开始操作,并据喷嘴出料情况调整风压。一般工作风压:边墙0.30.5MPa,拱部0.40.65MPa。(3)混凝土拌和要充分,直径大于15mm的粗骨料及时清除。(4)喷嘴与受喷面尽量垂直,两者的距离一般为1.52.0m,对挂有钢筋网的受喷面,喷嘴略倾斜,距离也相减少。(5)喷嘴均匀地按螺旋轨迹,分区段(一般不超过6m),自下而上,一圈压半圈,缓慢移动,每圈直径约20cm。若受喷面不平,先喷凹坑找平。1.3.3.2.锚杆(中空、砂浆锚杆)1)砂浆锚杆砂

22、浆锚杆施工工艺框图见“砂浆锚杆施工工艺框图”。孔 位钻 孔清 孔注 浆锚杆入孔锚杆加工安设垫板砂浆锚杆施工工艺框图砂浆拌制机具调试钻孔使用锚杆台车,凿岩机、煤电钻钻眼;锚杆预先在洞外按设计要求加工制作,施工时锚杆钻孔位置及孔深必须精确,锚杆要除去油污、铁锈和杂质。按设计要求钻凿锚杆孔眼,达到标准后,用高压风清除孔内岩屑,用注浆泵注浆,然后将加工好的杆体打入孔内,并将锚杆与钢筋网联为整体。施工工艺说明:(1)钻孔:采用锚杆台车或风枪。孔位偏差不大于10mm,孔深偏差不大于50mm,采用“先注浆后安装锚杆”的程序施工,钻头直径大于锚杆直径15mm。(2)安装:系统锚杆在围岩开挖和初喷混凝土后打设,

23、钻孔时确保孔口岩面平整,使岩面与钻孔方向垂直,局部随机锚杆的孔轴方向与可能滑动面的倾向方向相反,其与滑动面的交角大于45,间距1.01.5m,梅花形布置。锚杆注浆后,在砂浆凝固前,不敲击、碰撞和拉拔。(3)质量检查:注浆密实度试验:选取与现场锚杆直径和长度、锚孔孔径和倾斜度相同的锚杆和塑料管,采用与现场注浆相同的材料和配比拌制的砂浆,并按现场施工相同的注浆工艺进行注浆,养护7天后检查其密实度。(4)拉拔力试验:每300根锚杆中抽查3根进行拉拔试验。砂浆锚杆养护28天后,安装拉拔设备,逐级加载至锚杆拔出或拉断为止,拉力方向与锚杆轴线一致。2)中空注浆锚杆中空注浆锚杆施工钻孔使用锚杆钻机或风动凿岩

24、机和煤电钻钻孔,钻孔前根据设计要求定出孔位,钻孔保持直线并与所在部位岩层结构面尽量垂直,钻孔直径42mm,钻孔深度大于锚杆设计长度10cm。见“中空注浆锚杆工艺框图”。移到下一工作段施工准备测放锚杆位置中空锚杆安装注 浆封 口拌制浆液备 料钻 孔中空注浆锚杆施工工艺框图施工工艺说明:(1)钻孔:按设计位置沿拱部开挖轮廓上标出锚杆位置;用锚杆钻机或风枪钻孔,钻至设计深度后,用水或高压风清孔,经检查后进行锚杆安设。(2)锚杆安装:中空锚杆按设计要求在厂家定做,使用前先检查锚杆孔中有无异物堵塞,如有异物清理干净,用风枪将锚杆送入孔内,锚杆的外露长度1015cm,然后安装孔口帽(止浆塞)。(3)注浆准

25、备:为了保证连续不间断注浆,注浆前认真检查注浆泵的状况是否良好,配件是否备齐;检查制浆的原材料是否备齐,质量是否合格。浆液采用水泥浆,检查无问题后开始注浆。(4)注浆作业:迅速将锚杆、注浆管及注浆泵用快速接头连接好。开动注浆泵注浆,直至浆液从孔口周边溢出或压力表达到设计压力值为止。每根锚杆注浆必须连续注满。一根锚杆完成后,迅速卸下注浆软管和锚杆接头,清洗后移至下一根锚杆使用。注浆过程中,每次移位前及时清洗快速接头,以保证注浆连续进行。浆液严格按配合比配制,并随配随用,以免浆液在注浆管、注浆泵中凝结。注浆过程中若出现堵管现象,及时清理锚杆、注浆软管和注浆泵;当注浆泵的压力表显示有压力,则卸压后再

26、拆接头进行处理。为保证注浆效果,严格控制注浆压力,橡胶止浆塞打入孔口不小于30cm,而且要待排完气之后立即用快凝水泥砂浆封闭止浆塞以外的钻孔。1.3.3.3.钢筋网钢筋网沿拱墙铺设,钢筋网的铺设在初喷和系统锚杆施作后安设。钢筋网固定在锚杆末端,钢筋类型及网格间距按设计施作。钢筋网必须安装顺直,随被支护岩面的实际起伏状铺设,与被支护岩面间隙约3cm,钢筋网与钢筋网连接处、钢筋网与锚杆连接处点焊在一起,使钢筋网在喷射时不晃动。钢筋网在加工厂加工成片,在洞内再焊接起来形成整体。钢筋网加工允许偏差:间距10mm,搭接长度15mm;表面保护层厚度不小于20mm,不允许将锚杆、钢筋头外露。1.3.3.4.

27、型钢钢架制安本标段隧道采用型钢钢架加强初期支护。1)加工型钢钢架加工时首先根据各单位长度下好料,然后在车间工装台上弯制。钢架的焊接在胎模内焊接,控制变形。按设计加工好各单元钢架后,组织试拼,检查钢架尺寸及轮廓是否合格。加工允许误差:沿隧道周边轮廓误差不大于3cm,平面翘曲小于2cm,接头连接要求同类之间可以互换。结构试验时,在工作台上将钢架拼装成环。外侧焊油顶座,采用油顶按设计荷载加压。使用钢筋力计及收敛仪量测钢架内力和变形情况。2)钢架的安装钢架在初喷混凝土后安设。确保钢架外缘有足够的混凝土保护层厚度,在安设过程中当钢架和围岩间有空隙时,设垫块。定位筋一端与钢架点焊在一起,另一端锚入围岩中,

28、当钢架架设处有锚杆时,尽量利用锚杆定位。钢架根部加设径向锁脚锚杆,防止下沉。3)钢架安装标准钢架安设前检查掌子面开挖净空,并挖除钢架底脚处虚碴,决不允许用虚碴填在超挖拱脚底部,垫方木或型钢进行高差调整,开挖尺寸允许误差5cm。钢架落底接长在单边交错进行。每次单边接长钢架13排。在软弱地层可同时落底接长和仰拱相连并及时喷射混凝土。接长钢架和上部通过垫板用螺栓牢固准确连接。焊接两榀之间的连接钢筋。1.3.3.5.锁脚锚杆锁脚锚管用42钢管加工成长3.5m,前端成锥形,尾端焊箍,管壁周围每隔15cm交错,孔眼直径8mm,尾端1m不钻孔。采用YT-28风动凿岩机在拱脚位置钻孔,钻孔成型后,安装导管,加

29、设止浆塞,用注浆泵注水泥浆。注浆压力0.61.0Mpa,难注地段最多1.5Mpa,浆液配合比按设计要求和地质情况,现场试验确定。1.3.3.6.大管棚隧道明暗交界处岩体较破碎、埋深浅,为确保进洞安全,均需采用大管棚超前支护加固地层,大管棚施工方案如下:1)施工导向墙在洞口明暗交界处施工混凝土套拱作为大管棚导向墙,内设型钢钢架,按设计管棚位置埋设导向管并与钢架焊接。套拱采用型钢钢架支设钢模板浇筑。2)搭设脚手架砼达一定强度后,在洞口搭设脚手架,钻机就位对中后固定,然后开始钻孔,钻孔过程中由专人测定钻孔精度,确保孔位准确。3)钻孔与顶管利用管棚钻机作为钻孔机械,钻机按预埋的导向管就位。施钻深孔时,

30、钻机大臂顶紧在掌子面上,当第一节钻杆钻入岩层,尾部剩余2030cm时停止钻进,接长第二根钻杆,用联接套把两根钻杆连接牢固,又重新钻孔,直至钻孔达到要求深度(比管棚长0.5m以上)后,按同样方法拆卸钻杆。用钻机将大管棚逐节顶入孔内,连接管路并密封孔口,进行压水检查达到要求后,进行注浆。4)大管棚注浆根据设计压注水泥砂浆,进行围岩加固。注浆参数符合设计要求。大管棚施工见“大管棚施工工艺流程图”。大管棚施工工艺流程图是 否是否管节接长拌 浆测量布孔钻机就位钻 孔钻杆分节退出卸下顶管棚连接管路及密封孔口压水检查达到要求管内注浆施工准备压浆质量检查达到要求压浆结束5)保证施工工艺的技术措施(1)施工前根

31、据设计洞门的里程和标高刷好洞门仰坡,如果边仰坡石质不良或为土质时,应根据地质情况用水平锚杆、挂网、喷砼加固,保证其稳定。(2)设置两榀临时钢支撑工字梁拱架,焊好纵向连接,并注意预留保护层。(3)在两榀钢拱架上,按管棚设计位置(间距和水平标高、仰角),准确的焊上套管,套管外端焊一个法兰盘,用来平衡钻孔和压浆的后座力,里面一端用胶纸封口,以防砂浆流入。导管的导向直接影响管棚的质量,必须严格按设计安装、焊牢。(4)导管全部焊好后即可灌注套拱砼,边墙部分不影响管棚施工,可以在洞身开挖后一并施作。(5)钻孔时应随时检查孔眼的方向与仰角,以免超过误差限度。钻眼达到设计长度后,检查管内钻碴是否冲洗干净,否则

32、再用较小钻头加高压水在管内钻除余碴。(6)压浆时注意将压浆管伸入孔底,保证压浆饱满。待水泥砂浆达到70%设计强度即可进行洞身拱部开挖。1.3.3.7.超前小导管1)超前小导管加工超前小导管采用42无缝钢管制作,管身预留止浆段不小于0.3cm,导管加工在现场专业车间进行,其注浆孔采用钻床成孔,先将导管一端做成尖形,另一端加焊6管箍,并经质检人员检验合格方可交付使用。2)钻孔、插入小导管小导管钻孔前,先进行孔位测量放样,做到位置准确,钻孔严格按放样进行,孔位外插角度符合设计要求,避免造成串孔,影响注浆效果。钻孔完成后,先用高压风(或水)清孔,然后进行注浆。3)注浆根据设计采用压注水泥砂浆进行围岩加

33、固,必要时在施工中对富水地段采用水泥-水玻璃双液浆进行围岩加固。注浆压力控制在0.40.6Mpa。注浆前认真做好机具设备的检修工作,并加入清水进行试运转,发现问题及时排除和修复,使其处于良好工作状态。对注浆管路系统包括接头、阀门等进行认真检查,如有破损予以更换,不好用的接头、阀门不使用,防止注浆时在较高压力下发生脱扣。注浆过程中随时注意检测所注浆液的凝结时间是否与要求相一致,否则及时找出原因予以排除,注浆作业前后配合,统一指挥。注浆管的止浆和固定:在注浆管预定的位置,用沾有胶泥的麻丝缠绕成不小于钻孔直径的纺锤形柱塞,把管子插入孔内,再用台车把管顶入孔内,使麻丝柱塞与孔壁充分挤压紧,然后在麻丝与

34、孔口空余部分填充胶泥。注浆作业完毕后,对所有的机具设备,特别是搅拌机、注浆管、接头、阀门、贮浆桶等认真清洗干净,收好后撤出洞外,并定期进行检查、保养,保证其处于良好状态,以备下段注浆使用。超前小导管注浆施工工艺流程图、注浆工艺流程图如下图所示。超前小导管注浆施工工艺流程图拌浆准备工作封 闭工作面制 作钢插管安 装钢插管钻 孔注浆联接管路及密封管口机具设备检查压水检查达到要求压力流量达到要求结 束否否是注浆工艺流程图1.3.4.仰拱及铺底施工为保证施工安全,仰拱混凝土应及时施作,支护尽早闭合成环,整体受力,确保支护结构稳定。在隧道围岩开挖施工中,待喷锚支护全断面施作完成后,根据围岩收敛量测结果,

35、拆除临时支护,开挖并灌筑仰拱及填充混凝土,为减少其与出碴运输的干扰,采用仰拱桥技术,全幅一次灌筑,一次灌筑仰拱混凝土长度68m。仰拱施工工艺流程见下页图。1)仰拱混凝土工艺(1)测量放样,由内轨顶标高,反算仰拱基坑底标高;(2)采用挖掘机一次性开挖到位(全断面开挖爆破一次到位,暂不出碴),人工辅助清理底部浮碴杂物;(3)将上循环仰拱混凝土接头凿毛处理,按设计要求安装仰拱钢筋,并预留与边墙衬砌连接筋;(4)自检合格后,报监理工程师隐蔽检查并签证,混凝土输送车运输灌筑,插入式振动棒捣固。为能尽早便于行车,采用早强型混凝土。测量设置安装仰拱钢筋开挖清浮碴隐检灌筑砼捣固抽排水接缝处理养 护仰拱施工工序

36、流程图混凝土生产、运输设槽形挡头模2)仰拱和底板施工应符合下列要求(1)施工前,应将隧底虚碴、杂物、泥浆、积水等清除,并用高压风将隧底吹洗干净,超挖应采用同级混凝土回填。(2)仰拱超前拱墙二次衬砌,其超前距离保持3倍以上衬砌循环作业长度。(3)底板、仰拱的整体浇筑采用防干扰作业平台保证作业空间;仰拱成型采用浮放模板支架。(4)仰拱、底板混凝土整体浇筑,一次成型。(5)填充混凝土在仰拱混凝土终凝后浇筑,不得同时浇筑。仰拱拱座与墙基同时浇筑,排水侧沟与边墙同时浇筑。(6)仰拱施工缝和变形缝作防水处理。(7)膨胀岩性地段,开挖后及时施作仰拱。(8)填充混凝土强度达到5MPa后允许行人通行,填充混凝土

37、强度达到设计强度的100后允许车辆通行。1.3.5.防水板施工 初期支护与二次衬砌间设EVA防水板和土工布作为防水层,材质符合设计要求标准,防水板采用无钉铺设。无钉铺设施工方法见“隧道防水板无钉铺设施工示意图”。岩混围土凝射喷1)基面处理基面处理: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,并全环施做一层2cm厚的防水砂浆。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排水到边沟,保持基面的干燥。2)铺设防水板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,铺设前先

38、行试铺,再加以调整。防水板采用无钉孔铺设,即先用80塑料垫圈和射钉将无纺布固定于基面上(垫圈间距:拱0.5m0.8m,边墙1.0m,呈梅花型布置),再将防水板用专用粘合剂粘合在垫圈上。3)防水板焊(粘)接防水板接缝采用热合机自动焊缝形成或专用胶粘结,即将两层防水板的边缘搭接不小于10cm,通过热熔加压或专用胶粘合,两侧接缝宽不小于2.5cm;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)防水板质量检查和处理(1)外观检查防水板铺设均匀连续,接缝宽度不小于25mm,搭接宽度不小于100mm,接缝平顺、无褶皱、均匀连续,无假焊

39、、漏焊、焊穿或夹层等现象。(2)接缝质量检查防水板搭接用热合机进行焊接或专用胶粘结,接缝为双面缝,中间留出空隙以便充气检查。检查方法为:用5号注射针头与打气筒相连,针头处设压力表,将打气筒加压至1.5MPa时,停止充气,保持该压力达2min,否则说明有未焊好之处。用肥皂水涂在焊接缝上,产生气泡地方重新焊接或粘结,直到不漏气为止。检查数量采取随机抽样的原则,每10条抽试一条,为保证质量,每天每台热合机焊接制取一个试样,注明取样位置、焊接操作者及日期,供试验检查之用。(3)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。(4)二次衬砌混凝土浇筑前加强对防水层的保护,注意钢筋的运

40、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。5)铺设防水板的施工技术措施防水板铺设前,先割除混凝土衬砌表面外露的锚杆头,钢筋尖头等硬物,凸凹不平处需先喷平,使混凝土表面平顺;局部漏水处需先进行处理。防水板,特别是在凸凹较大的基面上,要预留足够的松散系数,使其留有余地,并在断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。铺设防水板地段距开挖工作面不小于爆破安全距离。衬砌混凝土灌注前检查防水板质量,填写检查证。灌注衬砌混凝土时,不损坏塑料防水板。防水板是易燃物品,一旦烧穿,影响防水效果,因此工作区内禁止烟火,并设消防设施和高压水管备用。1.3

41、.6.隧道防排水系统施工隧道防排水遵循“防、排、截、堵结合,因地制宜,综合治理”的原则,以混凝土结构自防水为主体,以衬砌三缝为重点,达到防水可靠,不留后患。1.3.6.1.结构自防水衬砌混凝土一般段落抗渗等级不得低于P10,处于冻融环境及化学侵蚀环境段混凝土衬砌抗渗等级不得低于P12。混凝土输送车运输,输送泵输送入模,插入式捣固器配合附着式振动器进行捣固,确保混凝土内实外美。1.3.6.2.施工缝防水止水带安装图全隧环向施工缝采用中埋式止水带和外贴式止水带防水;纵向施工缝采用外贴式止水带加钢边橡胶止水带防水。止水带安装方法及要求:沿设计衬砌轴线,每隔0.5米在挡头板上钻一直径为8的钢筋孔;将制

42、成的钢筋卡,由待灌混凝土侧向另侧穿入,内侧卡紧止水带之半另一半止水带平靠在挡头板上;待混凝土凝固后拆除挡头板,将止水带靠钢筋拉直、拉平然后弯钢筋卡套上止水带(如下图所示)。止水带接头焊接采用专用工具热融焊接。1.3.6.3.变形缝防水变形缝设240mm280mm宽的止水带止水。止水带宽度和材质的物理性能均应符合设计要求,且无裂纹和气泡。接缝平整牢固,不得有裂口和脱节现象。变形缝的端头模板应钉有填缝板,填缝板与嵌入式止水带中心线应和变形缝中心重合,并用模板固定牢固,止水带不得穿孔或用铁钉固定。端头模板支立允许偏差为:平面位置10mm,垂直度2。灌筑前校正止水带位置,表面清理干净,止水带损坏处应修

43、补,顶底板结构止水带的下侧混凝土应振实,将止水带压紧后方可继续灌筑混凝土。边墙处止水带必须固定牢固,内外侧混凝土应均匀、水平灌筑,保持止水带位置正确、平直、无卷曲现象。1.3.6.4.隧道结构防排水施工工艺合格原材料检验和试验隐蔽检查隐蔽检查不合格合格不合格铺设防水板衬砌台车定位进入下一道工序检查净空及初期支护表面情况割除外露超长的钢筋、锚杆、整平凹凸不平的表面安装施工缝止水带安装环纵向透水盲管和盲沟隧道结构防排水施工工艺流程图1.3.7.隧道二次衬砌施工 隧道二次衬砌混凝土在洞外拌和站集中拌制,由混凝土搅拌运输车运输混凝土;混凝土输送泵泵送入模,插入式振捣器振捣。在模筑衬砌施工时,按设计要求

44、准确埋设各种预埋件并预留压浆孔。1)施工工艺见“衬砌施工工艺框图”。2)工艺要求当隧道周边位移速率小于0.10.2mm/d,或拱顶下沉速率小于0.070.15mm/d,可认为围岩变形基本稳定,此时可进行二次衬砌。当发现净空位移量过大或收敛速度无稳定趋势时,提前施作二次衬砌砼,按更低一级围岩类别施作二次衬砌砼。采取二次衬砌增加钢筋或提高二次衬砌砼强度的方法加强。衬砌施工工艺框图仰拱及填充紧随开挖进行,为减少其与出碴运输的干扰,采用仰拱桥技术,全幅一次灌筑,先灌筑仰拱、填充及边墙基础,后灌筑墙拱砼。边墙基础:采用大块整体钢模板分段进行边墙基础施工。衬砌防排水:衬砌台车就位前先按设计及规范要求施工隧道结构衬砌防排水设施。隧道衬砌前必须对中线、标高、断面尺寸和净空大小进行检查,满足设计要求。严格砼和钢筋砼原材料试验、验收,精心选用水泥、粗细骨料、外加剂,精心进行配合此设计并不断优化,严格按配合比准确计量。模板台车就位前,准确安装拱顶排气管,确保封顶时不出现空洞。浇注砼前,先检查断面、中线水平、防水板安装质量、渗漏水情况,清除基底积水、松碴杂物。灌筑前认真做好隐蔽检查。施工方法及安排获得监理工程师批准。 衬砌模板台车和工作平台下的净空满足机械通行尺寸。二次衬砌前,将防水层表面的粉尘清除干净,并洒水润湿。严格自动计量站质量控制,

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