龙门山隧道进洞方案
中铁四局集团甬台温铁路工程指挥部第三经理部
二00五年十二月二十五日
龙门山隧道进洞方案
一、 工程概况
龙门山隧道里程为DK218+585~DK220+589,全长2004m, V级围岩201m,IV级围岩40m,III级围岩608m,II级围岩1155m。 其中,龙门山进口V级围岩为75m,出口V级围岩74m, DK219+815~DK219+867中间段52m为断层破碎带,属于V级围岩范围。龙门山出口DK218+585~DK218+660段75m范围内属于丘陵斜坡,坡表为粉质黏土夹碎石块及少量滚石,呈褐色,硬塑,覆土厚度为14m,下伏碎屑、晶屑刘纹质凝灰岩,灰紫色,强风化,节理较发育,设计采用的施工发法为双侧壁导坑法。龙门山隧道出口DK220+515~DK220+589段74m范围内属于丘陵斜坡,碎屑、晶屑刘纹质凝灰岩,强风化,发育了两组不利于洞身稳定的节理,基岩裂隙水较发育,设计在DK220+515~DK220+572段57m采用的施工发法为双侧壁导坑法,在DK220+572~DK220+589段17m采用明挖法施工。设计在进出口(除掉明挖段外)浅埋地段,设计拱部采用¢42mm超前小导管注浆预支护,小导管长4.5m,纵向间距按2.4m一环布置,环向间距0.4m。初期支护采用I20a型钢钢架加强,纵向间距按0.6m一榀布置。 二、 施工方法
一)、总体施工方案
积极推广应用国内外隧道施工的新技术、新工艺,投入一流的钻
爆、装运等大型机械设备,形成“钻、装、运、支护、二衬”等机械化作业线,实现机械化快速施工,以装备的技术进步促进施工的技术进步。施工中加强围岩量测,并进行综合超前地质预报,实行信息化施工,通过对数据的分析和处理,及时反馈指导施工。
开工后首先进行洞口段路堑开挖,为隧道施工创造条件。同时完成各洞口洞顶截排水沟,洞口开挖后及时对边仰坡施作锚喷支护。Ⅴ级围岩洞口段根据设计分别采用超前小导管注浆加固,采用台阶法开挖;洞口段衬砌和洞门在雨季之前及早施做。
初期支护及时成环,根据围岩量测结果及时施做二次衬砌。为保证开挖断面尺寸,采用激光导向仪和激光断面仪等辅助手段确定开挖轮廓线和炮孔位置。
洞内采用无轨运输,装碴用挖掘机配合装载机,大型自卸汽车运输。
喷射混凝土均采用湿喷,全断面法喷射混凝土泵式湿喷机配合喷射机械手作业。
洞内衬砌砼采用自动计量砼拌合站集中拌合,砼罐车运输,输送泵入仓灌注砼。
仰拱和填充超前施工,仰拱一次施工长度控制在2m,施工采用“无干扰架空栈桥”,以保证掌子面施工正常进行。
隧道通风采用压入式通风,供风管采用Φ1500mm 的软管。 为加快洞内空气流动,在隧道内平均每隔400m安装1台射流风机。 隧道洞内排水:利用两侧临时水沟,自然排水至洞外。 隧道洞口排水:采用永临结合的截水沟排水。污水通过洞外沉淀
池净化排放。
二)、洞口及明洞工程施工
施工前准备工作:先进行明洞开挖,在暗洞口开挖前,先做洞顶截水天沟,处理洞顶危石,必要时对地表进行加固处理,确保边、仰坡稳定。土质天沟随挖随砌,防止水冲刷坡面;仰坡坡底做临时排水沟,防止洞口积水。
土石方开挖:洞门边、仰坡与明洞土石方施工采用明挖法施工,土方用挖掘机挖装,石方用风钻打眼弱爆破,挖掘机装碴,自卸汽车运碴。自上而下分层开挖。明洞拱部采用放坡明挖,边墙及以下部分垂直开挖。
边仰坡防护:锚网喷防护,自上而下,随开挖分层及时施作,必要时随开挖随支护。做好坡顶喷混凝土防护层与原坡面衔接,防止坡面风化,引起水土流失、导致边坡防护受到损坏。
衬砌:明洞及洞门衬砌均是先施工仰拱及墙脚部钢筋混凝土(包括仰拱回填),然后利用多功能作业台架绑扎边墙和拱部钢筋,钢筋在洞外加工场下料加工成型,运至现场人工绑扎。仰拱及墙脚部混凝土采用组合钢模板人工立模浇注,仰拱与填充层采用全幅整体浇筑分段施作,边墙及拱部混凝土采用衬砌模板台车作内模、组合钢模板作外模,两侧对称灌注。洞口段衬砌自洞内40米向外侧进行。混凝土由自动计量搅拌站生产,搅拌输送车运输,泵送入模,插入式振捣器振捣,拱墙混凝土一次浇注成型。
明洞及洞门混凝土施工结束后,施作外层防水层。外防水层采用1.2mm厚防水板加土工布,铺设前先对混凝土表面找平,防水板现场
拼焊铺设,并对焊缝进行5分钟稳压0.2MPa的充气检查,达到质量标准后再进行下一步施工,铺设完后施作水泥砂浆保护层,然后进行土方回填和施作粘土隔水层。土方回填时从下至上按设计对称进行回填,拱墙以下采用同级混凝土回填,其余采用灰土回填,每层松铺厚度不大于30cm,用蛙式打夯机逐层填筑夯实,并做好墙后排水设施,最后进行坡面浆片骨架防护,并喷播植草。
洞口及明洞段施工避开雨天进行。如确需在雨天施工采取以下措施:对工地进行防洪检查,完善排水设施,保持排水系统畅通;指定专人巡视,发现积水或水沟阻塞的地方,及时疏通放水;加强与气象部门联系,时刻注意气候变化;开挖土石方边坡自上而下按设计坡度分层开挖刷坡,并及时对边坡进行覆盖,避免边坡受雨水冲刷,损坏边坡。
进洞的各个桩点进行复核,准确无误。做好边仰坡外的截水沟及洞口排水沟。处理好洞顶危石,加固好边仰坡,确保其稳定。在洞口低洼处设积水井及抽水机、准备一些沙袋等。制定实施细则并进行技术交底;人员、机具、设备、材料等及时到位。 三)、洞身施工
1、洞内挖方
我经理部拟定V级围岩段洞身为环心开挖预留核心土施工方法施工。具体开挖方法及初期支护方法见下图:
环心开挖每循环开挖长度为8m,其中1台阶较下2台阶超前开挖2米,2台阶宽度为隧道断面的三分之一,1台阶开挖深度最大出
为2.5m,2台阶开挖深度为6m,核心土开挖深度为8米,最后开挖仰拱部分图。 2、隧道支护
超前小导管设在拱部,采用¢42mm超前小导管注浆预支护,小导管长4.5m,纵向间距按2.4m一环布置,环向间距0.4m,外插角为10o,保证小导管搭接长度为2m,用超强砂浆作为小导管与岩层空隙的胶结物,以提前发挥超前支护作用。在超前支护下实现开挖,开挖后,立即挂钢筋网片、喷射早强混凝土及钢拱架等初期支护,并在1台阶下脚设置4.5m长的¢42mm小导管锁定杆,在作好拱部支护后,开挖2台阶土。小导管每隔20cm交错钻眼,孔眼6~8mm,采用砂浆进行灌注,开始灌注压力为0.1Mpa~1.5Mpa,结束灌注压力为2Mpa。
a.喷射混凝土:
湿喷混凝土工艺流程图
综合检查 不合格 补喷混凝土 合格 结束 加速凝剂 装运喷料 混凝土喷射机 现场施喷 混凝土搅拌站 施喷面的清理 计量配料 拌 合 砂、石、水泥、水、 外加剂(改性聚酯纤维) 前期准备 施工方法:喷射混凝土采用湿喷机,混凝土由洞外拌和站集中拌料,根据需要加入聚酯纤维,混凝土运输车运到工作面。喷射混凝土前,用水、高压风将岩面粉尘和杂物进行清洗,喷射作业分段、分片、由下而上顺序进行,严格按照喷射混凝土的施工规范进行混凝土的喷射。初喷混凝土厚度3~5cm。锚杆、钢筋网、钢架等安装完后进行复喷混凝土作业,喷至设计厚度。
施工技术措施:a.原材料计量要准确,杂质含量不超标,砂、石料、水泥、水的计量误差≯2%,速凝剂、纤维等外加剂的计量≯0.5%。b.设置控制喷混凝土厚度的标志。喷射前处理危石,检查开挖断面净空尺寸。c.采用强制式搅拌机拌制混凝土。d.用高压水冲洗受喷面,当受喷面遇水易泥化时,用高压风吹净岩面。e.喷射作业分段、分片、分层,由下而上顺序进行。f.喷嘴与岩面垂直,距受喷面0.8~1.2m。g.施工中经常检查出料弯头、输料管和管路接头,发现堵管时立即关机。
B.钢筋网施工方法:钢筋网片预先按设计钢拱架间距在洞外加工好备用,钢拱架施作好后进行钢筋网的铺装,钢筋网随高就低紧贴初喷面,施工技术措施:使用的钢筋须经试验合格,使用前要除锈,在洞外分片制作,安装时搭接长度不小于10cm;人工铺设,必要时利用风钻气腿顶撑,以便贴近岩面,与锚杆和钢架绑扎连接(或点焊焊接)牢固;钢筋网和钢架绑扎时,应绑在靠近岩面一侧;喷混凝土时,减小喷头至受喷面距离和风压,以减少钢筋网振动,降低回弹。钢筋网喷混凝土保护层厚度不小于2cm。
C.钢拱架施工方法:根据开挖方法和步骤分部分片安装,为了使
左右侧支护上部拱架便于与下部连接,安装拱部钢架时在拱脚处垫上垫板和砂垫层并用锁脚锚杆锁固。安装好的拱架用纵向连接筋连成一体,按设计施作注浆锚杆,将锚杆的尾部焊于拱架上。施工技术措施:型钢钢架加工在平整的场地上进行,以控制平面翘曲度在允许的范围内。检查焊点是否符合规范要求,是否漏焊,符合要求的要编号,避免混用;型钢钢架的下端设在稳固的地层上,拱脚开挖高度低于上部开挖底线15~20cm,下垫砂层和钢板,便于安装和下部连接;安装好的拱架在拱脚处打好锁脚锚杆,每侧拱脚至少4根;横向和高程误差为±5cm,垂直度±2°,左右纵向误差±5cm;钢架与初喷混凝土之间尽量贴紧,如因开挖造成凹凸不平,并有较大间隙时,设置混凝土垫板或钢板,严禁用片石和木材填塞,保护层厚度不小于2cm;钢架要全部被喷射混凝土覆盖,保护层厚度不小于4cm;两排钢架间用φ22钢筋拉杆纵向连接牢固,环向间距1m,以便形成整体受力结构。
钢架架立施工工艺框图
锚杆锁定、系统锚杆施作 钢支撑拼装 净空检查 前期准备,钢拱架、钢筋加工 断面检查 不合格 测量定位 欠挖处理 架立就位 锚杆钻机、砂浆泵等设备就位 设置纵向连接钢筋、安设钢筋网 喷混凝土固定 结 束 D、超前注浆小导管施工方法:采用锚杆台车钻孔,成孔后进行检查和清除岩屑,人工配合专用机械将小导管装入孔内。导管尾部外露足够长度,并与钢拱架焊接在一起,小导管施工搭接长度应符合设计并不小于1.5m。孔口装好垫板及排气管(φ8塑料管)后,用快凝砂浆封闭孔口,封口长度20~30cm。用注浆机将浆液通过锚杆体管道注入岩体,当排气管溢浆液时,折起排气管并绑扎,继续注浆直至达到设计要求。施工技术措施: 利用钻床在钢管前端按25cm间距钻对穿孔,对穿孔呈梅花形布置,孔径为Φ8,锚杆前端加工成尖形,以利于在松散围岩中安装;锚杆孔径应大于设计的锚杆直径15mm,孔深一般比锚杆稍长一些(10cm以上),孔方向应垂直岩面;注浆作业时做好记录,记录每根小导管的位置、注浆时间、吸浆量,压力状况,跑浆情况并以此确定终止时间和判定支护效果;正式注浆前,先注入清水,检查排气管道是否畅通。
超前小导管施工工艺流程图
注浆设计 测量导管孔位 钻 孔 注浆参数试验 否 钻孔检查 是 注 浆 配 置 安 设 导 管 喷射混凝土封闭掌子面 导管预制加工 注浆设备就位调整 否 导 管 注 浆 是 效果检查 3、模筑混凝土衬砌施工
隧道为复合式衬砌结构,洞身拱部、边墙、仰拱(底板)、沟槽身为C25混凝土或C30钢筋混凝土,仰拱填充为C20混凝土。衬砌施工工艺见下图。
隧底开挖、支护,净空检查 清除底部松碴、杂物和积水 砂 碎石 水泥 检验、调制配合比 不合格 外加剂 水 进 入 下 进一 入循 下环 隐蔽检查 合格 防水板铺设、钢筋绑扎,架立模型 不合格 隐蔽检查 拌制混凝土合格 浇筑混凝土 安放接碴石、连接钢筋 养生 拆 模 填充和边墙基础混凝土施工 接碴处理、净空检查 不合格 运输混凝土 隐蔽检查 合格 进 入 下 一 循 环 排水盲管安装、防水板铺设、钢筋绑扎 隐蔽检查 合格 台车就位、安放止水带、立模 不合格 拌制混凝土 隐蔽检查 合格 合浇筑混凝土 拆模、养生
不合格 运输混凝土 施工方法
无仰拱段:先铺底板、边墙基础,后施工拱墙,底板采用全幅整体浇筑施工。
有仰拱段:先施工仰拱及填充,后拱墙施工,仰拱和填充分别采用全幅整体浇筑施工,填充施工在仰拱混凝土强度达到70%后施作。
A.隧底、仰拱和填充施工
隧底、仰拱及填充紧随开挖进行,为减少其与出碴运输的干扰,采用仰拱栈桥跨过施工地段,以保证隧道底部的施工质量,从根本上消除隧底质量隐患,确保结构稳定。
仰拱栈桥示意图
前方为开挖面预留的弃碴段预作的仰拱完工的仰拱
底板、仰拱和填充混凝土超前,为拱墙衬砌模板台车作业提供条件,并有利于文明施工。在仰拱混凝土强度达到70%以上才可进行填充混凝土的施工,混凝土达到强度后方可在其上方行车。
模板采用钢模,混凝土采用插入式振捣器进行振捣,洒水养护不少于14天。
B.拱墙衬砌施工
洞身拱墙衬砌根据量测情况在围岩及初期支护变形基本稳定后进行,适度紧跟开挖面(Ⅴ级围岩,衬砌距开挖面20m)。拱墙采用12m模板台车衬砌,泵送混凝土入模,每环在拱顶预留压浆管兼排气管,
保证拱顶混凝土与围岩密贴。混凝土采取附着式振捣器振捣,辅以插入式振捣器辅助振捣。钢筋混凝土衬砌地段,钢筋在洞外下料加工,弯制成型,洞内绑扎或拼装焊接,钢筋绑扎采用多功能作业台架施工。
C.钢筋混凝土密实度和空洞解决方案
分层分窗浇注:泵送混凝土入仓自下而上,从已灌筑段接头处向未灌筑方向。充分利用台架上、中、下三层窗口,分层对称浇注混凝土,在出料管前端加接3~5m同径软管,使管口向下,避免水平对混凝土面直泵。混凝土浇筑时的自由倾落高度不宜超过2m,当超过时,通过模板上预留的孔口加串桶或梭槽浇筑。见衬砌施工示意图:
衬砌施工示意图
开挖工作面移动工作平台仰拱铺底边墙基础仰拱栈桥砼输送泵模板台车洞口方向砼运输车
D、主要技术措施
a.隧底:在施工底板、仰拱混凝土前,检查隧底开挖净空情况,并将隧底松碴、杂物和积水清理干净。钢筋混凝土衬砌地段,钢筋骨架固定牢固,确保钢筋安装位置正确。超挖部分全部用同标号混凝土回填。
b.施工缝和接茬措施:洞身仰拱及填充(铺底)每环施工缝间进行凿毛并加接茬钢筋进行连接,施工缝在浇筑混凝土前12h充分进行润湿。拱墙立模前先检查断面、渗漏水情况、中线水平、排水盲管和防水板安装质量。泵送混凝土入仓自下而上,从已灌筑段接头处向未灌
筑方向,分层对称浇灌,防止偏压使模板变形。
c.浇筑过程中派专人负责振捣,保证混凝土的密实,台车就位前准确安装拱顶排气管,确保封顶时不出现空洞,并在后期利用此管进行压浆,使衬砌背后充填密实。
d.模板应按设计图纸尺寸制造,并具有足够的强度及刚度。堵头板应固定良好,能承受混凝土压力,且不漏浆。
e.检测和补强:对已完成的混凝土利用地质雷达进行无损检测,检查衬砌质量和封顶效果,进行信息反馈,及时进行补强,并分析原因采取纠正和预防措施。
f.其它措施
严格混凝土和钢筋混凝土原材料试验、验收,精心选用水泥、粗细骨料、外加剂,精心进行配合比设计并不断优化,严格按配合比准确计量。严格控制混凝土从拌合出料到入模的时间,当气温20℃~30℃时,不超过1h,10℃~19℃时不超过1.5h。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,涂脱模剂等。
三、施工质量控制
一)、高性能混凝土施工控制
混凝土采用拌和站进行集中搅拌。搅拌、运输、振捣等设备根据搅拌时间、搅拌能力、运输距离、浇筑数量、连续浇筑等因素进行综合配套。混凝土施工要求按特殊工序的程序处理,施工前先需进行工序能力验证,检查人员、设备、工艺是否满足施工需要,混凝土施工关键操作人员要求固定,振捣经验丰富,经培训合格。
(1)原材料控制
实际使用的各种原材料必须与配合比设计相一致。材料进场后,按材料控制程序进行登记,收集、保留相关资料;
骨料在使用前必须进行筛洗,严格控制含泥量、级配,并用钢结构雨棚覆盖,降低集料的含水量差异和温度。
(2)搅拌过程控制
开盘鉴定由项目技术负责人组织试验人员、主管工长、质检员共同参加,请监理工程师见证。依据试验配合比和施工配合比,核查各种材料质量,搅拌设备系统及仪表精度。对微机控制拌和站计量参数资料要及时分析,动态校正计量。验证混凝土的和易性、可泵性、测试坍落度;所有混凝土原材料均按照质量计量,配料按配料单进行称量。
混凝土搅拌工艺示意图
细骨料 水泥 出料 卧轴式强制搅拌机 ≥30s≥30s 水≥30ss180 矿物掺合料专用复合外加剂粗骨料
搅拌时按上述投料顺序投料。每一搅拌阶段不少于30s,总搅拌时间为3min。
拌制第一盘砼时,增加水泥和细骨料用量10%,保持水胶比不变以便搅拌机持浆。
操作手进行岗前培训,持证上岗;拌合时,有技术人员在拌和站
全过程值班,随时处理出现的各种情况。
(3)运输及泵送过程控制
混凝土运输全部采用混凝土运输车运输。
混凝土运输道路,要求平坦畅通,保证混凝土在运输过程中保持均匀性,运到浇筑地点时不分层、不离析、不漏浆,并具有要求的坍落度和含气量等工作性能。
混凝土的入模时间控制在搅拌后60min内泵送完毕,最长时间不超过1/2混凝土初凝时间,混凝土初凝时间由试验室根据施工气温试验确定,并符合有关规范要求。
(4)浇筑过程控制
浇筑混凝土前,根据不同的结构断面尺寸、施工环境、施工条件做好浇筑方案,包括浇筑起点、浇筑进展方向和浇筑厚度、振捣器具布置等;混凝土浇筑过程中,严格按事先确定的浇筑方案施工;
浇筑混凝土前,指定专人仔细检查钢筋保护层垫块的位置、数量及其紧固程度,并作重复性检查,提高钢筋保护层厚度尺寸的质量保证率。构件侧面和底面的垫块至少应为4个/㎡,绑扎垫块和钢筋的铁丝头不得伸入保护层内。清除模板内的各种杂物。
混凝土的浇筑需连续进行,在浇筑过程中,严格控制混凝土的均匀性和密实性。
(5)振捣过程控制
采用插入式高频振捣器振捣混凝土时,宜采用垂直点振方式振捣,每点的振捣时间以表面泛浆或不冒大气泡为准,振捣时间一般控制在30s以内,避免过振。混凝土较粘稠时,应加密振点分布。
在振捣混凝土过程中,应加强检查模板支撑的稳定性和接缝的密合情况,以防漏浆。振捣时不得碰撞模板、钢筋及预埋件。
(6)混凝土养护控制
混凝土养护期间实行温度监控,最高养护温度不大于50℃,芯部最高温度不大于65℃,芯部与表层、表层与环境之间的温差不大于15℃(梁体)或20℃。
当新浇混凝土具有暴露面时,先将暴露面混凝土抹平,再用土工布等将暴露面覆盖,并及时采取喷雾洒水等措施对混凝土进行保湿养护7d以上。待喷雾洒水养护7d以上且水泥水化热峰值过后,若需撤除覆盖物,需再用塑料薄膜将暴露面紧密覆盖14d以上(塑料薄膜与混凝土表面之间不得留有空隙),或蓄水养护混凝土14d以上,直至下道施工工序为止。
当混凝土采用带模养护方式养护时,需保证模板接缝处混凝土不失水干燥。新浇立面混凝土振捣24~48h且强度发展至对结构安全性无不利影响时,可略微松开模板,并对模内混凝土进行浇水养护直至下道施工工序为止。
当混凝土强度满足拆模要求,且芯部混凝土与表层混凝土之间的温差、表层混凝土与环境之间的温差均不大于20℃时,方可拆模。
拆模后,需迅速采取切实措施对新暴露混凝土进行后期养护。 采用麻布、草帘、土工布等材料将暴露面混凝土覆盖或包裹,以便使混凝土表面保持潮湿状态,再用塑料布或帆布等将麻布、草帘等保湿材料包覆(裹)完好。包覆(裹)期间,包覆(裹)物应完好无损,彼此搭接完整,内表面应具有凝结水珠。包覆(裹)养护时间不
少于56d。
在寒季和炎热季节,应采取适当的保温(寒季)隔热(夏季)措施,防止混凝土表面温度受环境因素影响(如曝晒、气温骤降等)而发生剧烈变化,保证养护期间混凝土的芯部与表层、表层与环境之间的温差不超过20℃。
新浇筑的混凝土与流动的地表水相接触前,需采取临时保护措施,保证混凝土获得75%以上的设计强度为止,且同时采取上述保温保湿措施对混凝土进行养护。养护结束后需及时回填。
(7)混凝土的高温季节及雨季施工
采取严格的有效措施控制混凝土的温度,保证混凝土浇筑的连续性;必要时采取降低水温的措施;在部分拌和水中加碎冰以冷却拌和水;制冷用水应符合拌和用水的质量要求;尽可能缩短混凝土运输时间,浇筑混凝土尽量选择温度较低或夜间进行;在晚间浇筑混凝土时,确保有足够的照明设施。
(8)裂纹控制
①配制高性能混凝土,选择合理浇筑工艺
通过配合比的优化设计,优选出的混凝土配合比体积稳定性和抗裂性能最优,具有低水化热、低收缩的特点。
砼保护层采用小直径专用捣固棒振捣,提高保护层砼的密实度,增强砼抗裂性能。
②控制温差裂纹,加强混凝土养护 控制入模温度,实施测温方案:
拌合水中加碎冰,降低混凝土入模温度,缩小结构内部、表面以
及环境温度的差异。
加强养护控制:加强养护,是控制温差、干缩等裂纹的重要措施。 施工缝处理:采用一次灌注完成方案,灌注中水平分层,加强振捣,保证砼密实度。
施工缝处理:凿毛、清除浮碴、冲洗干净,充分湿润,新老混凝土界面用修补胶进行处理,然后灌注混凝土。
缺陷处理:尽量消除混凝土表面水泥浆和泌水。
拆模后如表面有粗糙、不平整、蜂窝或不良外观时,凿除表层,以混凝土进行密实填筑和修理表面。处置后表面密实、无收缩开裂及鼓形区,且与相邻表面平齐。
修补的混凝土耐久性指标不低于本体混凝土的耐久性要求。补修混凝土所用材料,符合规程的要求。 二)、隧道初期支护质量保证措施
喷锚支护做到喷料随拌随用,时间不超过规定。喷射前清理岩面。厚度较大时分层喷射。严格掌握水压、风压和喷射距离,作到厚度符合设计和安全要求,表面平顺。
钢架施工时作到加工正确,间距、倾斜度和垂直度符合要求。钢架的底脚落在原状地层;接头板密贴,上齐连接螺栓。
锚杆的间距和深度符合设计,采用系统锚杆时做到灌浆充填饱满。 三)、衬砌施工质量保证措施
隧道采用激光导向仪和断面检测仪进行快速和高精度的中线控制、开挖轮廓控制和开挖成形效果、隧道净空检查反馈,以科学的检测手段确保隧道开挖质量。
严格把好原材料进场质量关,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。每项材料到工地有出厂检验单,并进行抽查,消除外来因素对工程质量的影响。
把好工序过程质量检验关,对半成品,按要求认真检查验收并报监理工程师检查。
隧道防排水工程质量要严格把关,保证达到不渗不漏的要求。 在洞口段施工,首先处理好边坡、仰坡及洞口岩堆体,以防爆破造成洞口岩堆体产生崩塌,然后进行洞口段施工。
混凝土拌合、运输、入模、捣固、养生必须按规范要求施工。模板支撑牢固,表面平整光滑,尺寸符合设计中线水平要求。混凝土捣固密实,做到内实外美,成型美观。灌混凝土时按规定频率取试块,养生后送中心试验室检验。
严格按照试验配合比掺加外加剂,确保隧道衬砌的抗渗性能和抗腐蚀性。
在灌筑边墙基础和仰拱前,将基底的浮石、杂物、泥浆和积水清理干净。
隧道衬砌必须保证其中线、水平、断面尺寸、净空大小符合设计要求,每衬砌循环不论长短都要进行测量放样,复核检查。模板台车准确就位,模板面光滑平顺,不漏浆,接缝严密整齐。脱模后对模板认真整修,使每段衬砌接缝平整,内实外美。 四、 监控测量
隧道监控量测是信息化施工的重要内容。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,确保施工安全和质量。
隧道监控量测施工工艺见下图:
隧道监控量测施工工艺框图
报送设计,监理单位 监测结果的综合评价 量测结果的形象化,具体化 经验类比 结构安全稳定经济性判断 理论分析 甲方,规范要求等 “围岩—结构”体系动态及现态及现状分析说明,提交修正设计,施工建议 反馈设计施工 监控量测 监测设计 资料调研 原施工设计 现场施工 量测结果的微机信息处理系统 A项量测的回归分析 量测结果的综合处理及反分析 ⑴量测频率与结束标准 ①量测频率
是否改变设计,施工方法 调整设计参数,改变施工方法或辅助施工措施 新设计施工方法 量测频率根据监测数据的变化情况而定,一般按下表量测频率表
进行。
量测频率表
量测时间间隔 项目 量测仪器设备 1~15天 围岩及支护状态观察 目测、数码相16~30天 1~3月 3月以上 开挖面每次开挖后进行 机、地质罗盘等 已施工地段喷混凝土、锚杆、钢架1次/天 开挖面离量测面<2B时,2次/天 开挖面离量测面<5B,1次/2天 开挖面离量测面>5B时,1次/周 2次/天 1次/2天 1~2次/周 2次/月 地表沉降 精密水准仪,铟钢尺 拱顶下沉 水准仪,挂尺 隧道净空收敛计 周边收敛 同上 ②监测结束标准 根据收敛速度判别:
一般地段:收敛速度>5mm/d时,围岩处于急剧变化状态,加强初期支护系统;收敛速度<0.2mm/d时,围岩基本达到稳定。
特殊地质地段:加强初期支护强度和刚度,严格控制过大变形。 各量测项目持续到变形基本稳定后2周结束,断层破碎带地段位移长时间不能稳定时,延长量测时间。
⑵监测数据的统计分析与信息反馈
工程监控量测作为施工组织的核心内容之一,置于动态管理体系之中,具体包括监测、数据的整理分析和信息反馈等几个主要方面。
①量测数据的整理、分析
数据整理:把原始数据通过一定的方法,如大小顺序,用频率分布的形式把一组数据分布情况显示出来,进行数据的数字特征计算以及离群数据的取舍。
回归分析和曲线拟合:绘制量测数据的时态变化曲线图(即时态散点图)和距开挖面关系图。
在取得足够的数据后,还应根据散点图的数据分布状况,选择合适的函数,对监测结果进行回归分析,以预测该测点可能出现的最大位移值或应力值,预测结构和建筑物的安全状况,防患于未然。还可通过插值法,在实测数据的基础上,采用函数近似的方法,求得符合测量规律而又未实测到的数据。
②建立监测管理等级基准
建立监测变形管理等级标准,管理等级分三等,其等级划分及相应基准值见变形管理等级标准表。
变形管理等级标准表
管理等级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 管 理 位 移 U0<Un/3 Un/3≤U0≤2Un/3 U0>2Un/3 施工状态 正常施工 加强支护 采取特殊措施 注:U0 为实测变形值,Un允许变形值,见结构允许相对位移表。Un的确定:Un的确定应考虑围岩类别、隧道埋置深度等因素并结合现场条件选择。
结构允许相对位移表 (%)
埋 围岩 类别 深 <50m 0.1~0.30 0.15~0.50 0.20~0.80 50~300m 0.20~0.50 0.40~1.20 0.60~1.60 >300m 0.40~1.20 0.80~2.00 1.00~3.00 Ⅱ、Ⅲ Ⅳ Ⅴ 注:相对位移指实测位移值与两点间距离之比或拱顶下沉实测值与隧道宽度之比。
③建立快速信息反馈渠道
为确保监测结果的质量,加快信息反馈速度,建立快速信息反馈平台。监控量测设置洞内和地表两个监测小组,每个小组的监测数据均由计算机管理,并与项目总工计算机通过局域网进行内部快速传递,从而做到每日监测结果的及时上报。
⑶观测点位的布置
地表沉降
在隧道洞门上方地表布设3排共9根沉降观测桩(φ20钢筋头打入,混凝土加固)每排桩3根以隧道中心为对称,中心1根,左右间隔5米各打1根,排间距为10米,所在断面里程为:DK218+590,DK218+600, DK218+610。
拱顶下沉
沿隧道中线纵向每10米设观测桩(φ20钢筋头打入初衬中)起点断面里程为:DK218+590。
周边收敛
在与拱顶沉降观测桩同一断面的侧壁上左右对称的设置检测4个。
⑷人员仪器配置
由隧道主管工程师任组长组成3人测量小组,进行隧道监控量测和内业资料的整理。
配备精密水准仪1台,铟钢尺1把,挂尺1把,隧道断面收敛仪1套。
五、安全保障措施
1.施工现场的布置符合防火、防暴、防洪、防雷电等的安全文明规定及文明施工要求
2.施工现场设立安全标志。危险地区必须悬挂“危险”或“禁止通行”等标志,夜间设红灯警示。
3.严格保管好爆破器材,所有爆破器材的使用和存放必须符合“爆破安全规程”。
4.各种机械操作人员必须持证上岗,加强对机械的检查,维修与保养工作。
5.所有进入施工现场的人员必须佩带安全帽。施工人员,尤其是电工、电焊工、混凝土喷射手严格按规定佩带好防护用品。
6.边、仰坡以上山坡松动危石应在开挖前清除干净。
7.砌体工程脚手架、工作平台应搭设牢固,并设有扶手、栏杆。并不得影响车辆通行。
8.爆破作业时应做好警戒工作,严防无关人员进入爆破作业区。 9.起爆时,点炮人员必须有计划的点炮并按事先计划好的线路撤离。
10.爆破中应记录起爆个数,最后一炮响后20min,方准进入爆破区检查,遇有瞎炮时,应按事先的方案处理。
11.喷锚支护时在渣堆上作业时,应避免踩踏活动的岩块。 12.喷锚支护时在梯架上作业,安置应稳妥,应有专人监护。 13.清除开挖面上松动的岩体、开裂的混凝土时,人员不得处于被清除物的下方。
14.对锚喷支护体系的监控量测中发现支护体系变形,应采取补救措施。当险情危急时,应将人员撤出危险区。
15.衬砌工作台上应设置不低于1.0m的栏杆。 16.高处作业时应佩带好安全带。
17.在瓦斯隧道段施工时应加强瓦斯的监测,发现瓦斯限值超标时应及时处理。
18.在瓦斯隧道段施工,洞内不得进行电焊、气焊等作业。
19.定期对机械设备和车辆进行安全检查,对检查中发现的安全问题及时处理。
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