分离式短隧道施工方案

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分离式短隧道施工方案

第一章工程概况和施工总体规划 1

二、施工总体平面布置 2

中建新建堤防挡土墙专项施工方案(78P).doc三、施工总体进度计划 3

第二章施工方案、施工方法 4

第三章工期保证措施 28

一、做好前期施工准备工作 28

二、加快工序转换和衔接 28

三、建立严格的施工进度计划检查制度 28

四、保证材料及外加工构件的供应 29

五、做好配合协调工作 .........................................29

第四章质量保证措施 30

一、质量组织机构及质量保证体系 30

二、质量控制程序…………………………………………………………….30

三、质量监督制度… ………………………………………………………..31

四、质量管理责任制度………………………………..………………….…31

五、检测、试验管理措施 .........................................35

六、质量检验和管理制度 .........................................35

第五章安全保证措施 37

一、安全保障措施 37

二、安全施工与安全检查措施 37

三、特殊工程项目施工安全措施 37

第一章工程概况和施工总体规划

XX高速C标段C3分部XX隧道为分离式短隧道,左线进口桩号ZK33+327,长度478米,右线进口桩号K33+328,长度481m。洞口采用环框式洞门,路堑式明洞长度左线长16米,右线长12米。洞口浅埋段超前支护采用20米Φ108大管棚施工。

道路等级为双向四车道高速公路,设计车速为80km/h,净高5.0m,行车道宽度为0.5+2×3.75+0.75米。

洞身开挖:IV级围岩71281m³、V级围岩21425m³;超前支护:Ф108大管棚2880m,Ф42注浆小导管20471m,Ф22药包锚杆9375m;二次衬砌:C25砼拱墙8453m³,C25砼仰拱4899m³;防排水工程:C25砼1228m³。

进口斜坡平均坡度约30o,在厚层砂岩处则形成陡坎,基岩出露。岩层产状倾向坡内,斜坡未见滑移、拉裂、变形迹象,斜坡整体稳定。斜坡发育一组陡倾坡外的裂隙,局部岩块有沿裂隙剥落现象,但块体不大,陡坡高度不大,对洞口影响较小。进口开挖形成的堑坡高度最大约4m,为较完整的J2s2岩层,横向上岩层倾角约20度,左堑坡为逆向坡,在适当坡比下堑坡能保持稳定,但右侧堑坡岩层倾向与坡向斜交,在节理切割下,右侧堑坡个别岩块有滑塌的可能。结合进口段岩体结构、岩性等,划为V级围岩。地下水不丰富,有滴水或小量股水,雨季水量稍大。

出口斜坡平均坡度约25o,洞口上方斜坡坡表有厚约1~4m的粘性土,陡坡处则一般基岩出露。岩层产状倾坡外,斜坡未见滑移、拉裂、变形迹象,斜坡整体稳定。斜坡发育一组顺横坡走向近直立裂隙,局部岩块有沿裂隙剥落现象,但块体不大,陡坡高度不大,对洞口影响较小。出口开挖形成的堑坡高度最大约5.5m,堑坡浅表有1~3m的粘性土,其下为较完整的J2sn岩层,横向上岩层倾角约20o,路线左侧堑坡为逆向坡,在适当坡比下

堑坡能保持稳定,但右线堑坡岩层倾向坡外,应注意右侧堑坡沿岩土界面及层间软弱面发生滑塌。结合出口段岩体结构、岩性等,划为V级围岩。地下水不丰富,有滴水或小量股状水,雨季水量稍大。

隧道洞身段地表大部基岩裸露,局部缓坡处有少量覆盖层,地表植被欠发育,多为低矮灌木或少量乔木。山形完整,山体稳定。洞身段为砂泥岩互层,或以泥岩为主夹砂岩,泥岩遇水具软化性。上覆砂岩有一定量裂隙水,地下水向隧道径流,对泥岩强度可能造成明显降低,应在泥岩地带适当加强支护。在洞身厚层砂岩裂隙相对发育地带可能会发生一定的涌水现象,综合考虑,围岩级别为Ⅳ3~Ⅳ级。

隧道进出口有冲沟通过,勘察期间无水,仅雨季有少量暂时性水流。最大洪水位远低于隧道设计高程,对隧道无影响。隧址区地下水类型主要有松散堆积层孔隙水、基岩裂隙孔隙水。孔隙水赋存于第四系松散堆积层中,主要接受大气降水补给,沿斜坡向沟谷及下卧层排泄,具埋藏浅,分布零星,水量贫乏,厚度不大,无稳定潜水面特点。基岩裂隙孔隙水主要赋存于场地基岩层的构造裂隙、风化裂隙及砂岩孔隙中,主要接受降水、上覆地下水补给,顺地形向坡下沟谷排泄。地下水动态受降水变化控制,总体而言,该类水较贫乏。

施工场地布置应根据洞口地形特点,结合劳动力安排、机械设备、材料用量、工期要求、施工方法等因素进行全面综合规划;本隧道为进出口均较开阔,易布置施工场地。隧道施工场地,布置在出口端,采用独头掘进方式施工,施工现场总体布置见下图。

1.总工期及开、竣工时间

XX隧道工期为14个月,计划开工时间:2013年11月1日;计划完工时间:2014年12月31日。具体施工安排详见附表一《XX隧道施工进度计划图》。

2.主要节点工程工期安排

(1)2014年4月15日前,完成XX隧道左线的开挖及初期支护工作。

(2)2014年6月30日前,完成XX隧道左线的二次衬砌和仰拱施工。

(3)2014年9月15日前,完成XX隧道右线线的开挖及初期支护工作。

(4)2014年8月30日前,完成XX隧道右线的二次衬砌和仰拱施工。

(5)2014年11月15日前,完成XX隧道的路面施工。

第二章主要工程项目的施工方案、方法与技术措施

本工程的总体施工方案为:以超前地质预测预报及设计地勘资料为依据,软弱、破碎围岩施工时施工,作好喷锚、拱架支护,采用中壁法开挖,弱爆破、短进尺、强支护、勤量测、二衬跟紧。整个隧道采用单口掘进,上坡方向开挖,开挖采用手持风钻钻眼,光面爆破施工,正装侧卸装载机装碴,自卸汽车运输出碴。喷射砼采用湿喷作业。二次衬砌采用全断面液压衬砌台车(9m),墙拱一次浇筑。砼在拌和站集中拌和,砼罐车运输,输送泵泵送砼入模,插入式捣固器捣固。

1.1.洞口土石方工程

洞口土石方施工宜避开降雨期,如确需在雨季施工时,应制定严密的施工方案和防护措施,同时应加强对山坡稳定情况的监测、检查。洞门端墙处的土石方,应视地层稳定程度、洞口施工季节和隧道施工方法等选择施工时机和施工方法。洞口边坡、仰坡土石方的开挖应减少对岩、土体的扰动,严禁采用大爆破;边坡和仰坡上可能滑塌的表土、灌木以及边坡和仰坡上的浮石、危石要清除或加固,坡面凹凸不平应予整修平顺。应在进洞前按设计要求对地表及仰坡进行加固防护;松软地层开挖边、仰坡时,宜随挖随支护,随时监测、检查山坡稳定情况。当洞口可能出现地层滑坡、崩塌时,应及时采取预防和稳定措施稳定坡体、确保施工安全。可采取地表砂浆锚杆、地表注浆等辅助工程措施或路基施工中稳定边坡的措施。偏压洞口施工应做好支挡、反压回填等工作后再开挖;开挖方法应结合偏压地形情况选定,不得因人为因素加剧偏压。洞口边坡及仰坡采用明挖法施工,自上而下分阶段、分层进行开挖。第一阶段挖至设计临时成洞面,并视围岩情况,结合暗洞开挖方法,预留进洞台阶;第二阶段开挖其余部分,形成永久边仰坡。不得掏底开挖或上下重叠开挖。洞口有邻近建(构)筑物时,应采取微震控制爆破。洞口边仰坡排水系统应在雨季之前完成。隧道排水应与洞外排水系统合理连接,不得侵蚀软化隧道和明洞基础,不得冲刷洞口前路基边坡及桥涵锥坡等设施。洞口永久性挡护工程应紧跟土石方开挖及早完成。地基承载力应满足设计要求。洞口仰坡上方洞身范围内禁止修建施工用水池。进洞前应完成应开挖的土石方,废弃的土石方,应堆放在指定的地点,边坡、仰坡上方不得堆置弃土、石方。挖机进行洞口土石方开挖之后施作洞口边、仰坡顶处的截水沟。

1.2.洞口排水、防水工程

砌筑时采用坐浆法施工,严禁先铺石后灌浆,砌块应平砌,即大面朝下。砌缝宽度控制在20mm以内,上下层竖缝错开距离不小于100mm,同时砌体的上、下层不应有通缝。

砌筑砂浆应随拌随用,保持适当的稠度,一般宜在2~3小时用完,气温超过30℃时宜在1~2小时内用完,对已初凝的砂浆严禁使用。砂浆拌和必须采用拌和机拌和。施工时准确计量,严格控制配合比,保证工程质量。

2.洞门工程及进出洞连接施工

山坡截水沟完成后进行明洞开挖,开挖采用全明挖法施工。挖掘机挖装,自卸汽车运输,人工配合机械清刷边坡,边坡防护与开挖同步进行,明洞开挖后立即进行边坡防护。在洞门、明洞开挖前,做好洞顶防水、排水设施。洞口施工避开雨季施工,成洞面及时防护。边仰坡防护完成后进行大管棚的施工,然后施作仰拱、边墙基础、矮边墙,再用9m全液压衬砌台车整体灌筑拱墙。衬拱、墙、仰拱砼用强制式拌合机拌合,砼输送泵灌注砼。明洞外模板采用大块模板,制作定型挡头板。浇注拱圈混凝土应连续进行,不得中断,并应采取防雨措施。砼达70%的设计强度后拆模。拆模后,墙背先用砂浆抹平整,然后及时施作防水层、对拱顶以下用5号浆切片石回填,对拱顶以上回填碎石土,顶层回填50cm厚粘土隔水层。左右对称分层回填,回填土石方厚度不大于0.3m,人工填筑夯实至拱顶以上1m,隔水层有排水坡,确保其顶上无积水。

进洞按“先排水,再进洞,统筹安排,减少干扰”的原则进行,采用预留核心土法进洞施工。先进行施工支护,施工支护采用Φ108大管棚,挂网喷射混凝土。

隧道按新奥法进行施工,机械化作业。洞身开挖按照短进尺,弱爆破,少扰动,强支护,勤测量,紧封闭的方针进行施作。开挖采用人工配合光面和预裂爆破技术;Ⅴ级围岩导坑法开挖,Ⅳ级围岩导坑结合台阶法开挖;装载机辅以挖掘机装碴,自卸汽车运输至弃渣场弃渣。  

(1)正台阶预留核心土开挖法和CD开挖法,开挖前,施作超前小导管预支护,小导管尾部焊于钢架上,并按设计实行注浆对周边的围岩进行加固

(2)Ⅴ级围岩开挖每循环进尺控制在0.6~1.2米,尽量采用人工配合开挖;如果需要爆破,必须采用预裂爆破方式,控制药量减轻对围岩的干扰,预裂爆破效果沿设计轮廊线整齐规则。

(3)隧道开挖严格控制欠挖,当围岩完整、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,拱脚和墙脚以上1m内断面严禁欠挖。初期支护前,及时清理洞顶浮石。

先对洞身岩进行超前预注浆小导管支护后进行上半断面开挖,同时加强初期支护,待开挖进尺5~10m后进行下半断面两侧边墙开挖,并加强支护5~10m后再进行下半断面核心土开挖,仰拱与下半断面调整适宜间距5~10m。为补强初期支护,加强围岩的稳定性,二次衬砌及时跟进,与掌子面间距不宜大于60 m。

 先开挖洞身内侧上导坑,如果需要爆破应采用预裂爆破超前支护先期制作,并及时施作洞身内侧上导坑初期支护与侧导坑初期支护;开挖洞身内侧下导坑,如果需要爆破应采用预裂爆破超前支护先期制作,施作洞身内侧下导坑初期支护

与侧导坑初期支护;开挖洞身外侧上导坑,施作洞身外侧上导坑初期支护;开挖洞身外侧下导坑,施作洞身外侧下导坑初期支护。

(4)Ⅴa围岩原则上采用人工配合机械开挖,如需要爆破必须采用控制爆破,每循环进尺应控制在0.6米~1.2米。

(5)主要工序如下,下台阶分左右交错施工,严禁两侧同时开挖施工。

(a)开挖上半断面,采用弧行导坑法,上导洞超前5~10米。

(b)施作拱部初期支护。 

(c)交错开挖下半断面的两侧。 

(d)施工两侧边墙初期支护。  

(e)开挖核心土及仰拱。

(6)如果下半断面仅需要人工配合机械开挖,则二次衬砌距下半断面开挖面的距离不大于15米,如果下半断面需要爆破开挖,则二次衬砌距下半断面开挖面保持在20~30米。

(2)作业人员施钻时,根据设计的各类围岩钻爆设计图中所示的炮眼个数,各类眼距、炮眼深度及技术交底书中要求的外插角度、眼底误差等技术要求进行作业。为尽量减少洞内开挖时的超欠挖,司钻工必须严格按技术交底进行作业。

(3)开挖时,加强测量工作,防止超挖和欠挖,并配合出碴进行断面检查,清除欠挖,处理危石。围岩压力较大时,分部开挖与支撑配合进行。

(4)炮眼的深度、角度、间距按设计要求并符合要求:

掏槽眼:眼口间距误差和眼底间距误差不大于50mm。

辅助眼:眼口排距、行距误差不大于50mm。

周边眼:沿隧道设计断面轮廓线的炮眼间距误差不大于50mm;外斜率不大于50mm/m;眼底不超出开挖断面轮廓线100mm,最大不得超过150mm。

周边眼与内圈炮眼排距误差不大于50mm。

(5)当开挖面凹凸较大时,按实际情况调整炮眼深度,并相应调整装药量,力求所有炮眼(除掏槽眼外)眼底在同一垂直面上。

(6)钻眼完毕,按炮眼布置图进行检查,并做好记录,有不符合要求的炮眼,应予重钻;经检查合格后,方可装药爆破。

(7)所有装药的炮眼均及时堵塞炮泥,周边眼的堵塞长度不小于200mm。

(8)装药前,采用高压风,使用特制钢管清洗眼中的石碴、石粉及泥浆,严格按技术交底中规定的装药量及装药结构操作。每次爆破后,根据爆破结果及不同的围岩状况调整装药量,以达到更好的爆破效果。

(10)爆破后,抓紧时间进行通风,15分钟后,由炮工、找顶工及电工进入掌子面,由电工接通照明线路,炮工检查爆破效果,进行瞎炮处理。找顶工清除岩面危石。

本管理段隧道共计弃渣约10.1万m³,通过全路段的土石方调配,隧道部分挖方被路基填方借用,洞内运输全部采用无轨运输,侧卸装载机装碴,自卸车运输。剩余弃渣弃放在设计指定的沿线碴场内,不得随意堆弃,以避免造成水土流失和环保破坏,弃碴场采用浆砌片石或混凝土进行防护,碴顶面采用表层土回填恢复植被,撒草籽绿化或复垦、植树,并做好排水系统,以防止弃碴流失,污染环境。

隧洞施工便道修至洞口时,在洞口处预留核心土,其作用为稳定掌子面围岩,并作为立模、钻孔等搭设支架的平台。测量放线准确定出隧道中线、套拱拱脚和拱顶标高。拱脚C25砼基础布置在拱墙起拱线处,基础承载力应大于150KPa,否则基础应加宽加厚,避免引起套拱下沉,然后浇筑拱脚砼。模板均采用尺寸大小长250cm,宽25cm,厚5cm木模拼装而成,用型钢拱架和脚手架作支撑。按设计固定好导向管后立模用吊车浇筑C25套拱砼。

(1)套拱型钢钢架的加工及安装

套拱型钢采用4榀I18工字钢,加工后在1:1样台上试拼,试拼合格后编号堆码备用。现场安装必须严格按编号拼接,孔口管应焊在钢架上,各榀钢架之间应有水平连接杆,型钢安设平稳并与预埋钢板焊接,以防止型钢位移。

(2)管棚导向管安设 

套拱型钢安好后,用全站仪和地质罗盘准确放出导向管位,然后安设导向管,导向管外插角1°,方向与线路方向平行。其一端用Φ16的钢筋固定于第一榀钢拱架上,沿中线方向布设,并控制大管棚施工时的外插角1°,同样用Φ16钢筋固定于钢拱架上,钢筋与型钢钢架按设计及规范要求焊接固定,安装完毕第一根孔口管后,依次安装其余35根孔口管。

(1)准备工作:压浆前,应对孔道进行清洁处理,并使孔壁完全湿润;冲洗后,使用不含油的压缩空气将孔道内的所有积水吹出。

(2)水泥浆在使用前和压注过程中应连续搅拌。对于因延迟使用所致的流动性降低的水泥浆,不得通过加水来增加其流动性。

(3)压浆时缓慢、均匀地进行,不得中断,并使孔道内排气通畅。

(4)压浆使用活塞式压浆泵。当注浆压力达到1~2MPa时,静压5~10min后停止注浆。关闭注浆嘴上的闸阀,拔除注浆管。

(5)注浆结束后及时清理管内浆液,并用M5水泥砂浆紧密填充。填充前将加工的止浆塞(止浆塞上应留一排气孔和注浆孔)安装在管口,同时将塑料排气管塞入孔底附近,然后灌浆,当排气管出浆时,即可停止灌浆。

(7)管棚质量要求管棚长度不小于设计(20m)长度,空位偏差为±50mm,钻孔深度偏差为±50mm,钢管插入孔内的长度不得小于设计长度的95%(19m)。 

(8)注浆结束标准及效果检查 

单孔注浆结束标准:每段注浆都正常进行,注浆终压达到设计终压,注浆量达到设计注浆量的80%或未达到设计终压,但注浆量已达到设计注浆量即可结束本孔注浆。 全段结束标准:设计的所有注浆孔均达到结束标准,无漏注现象,注(压)水试验地层吸水率小于0.05L/min,粘土固结强度σ>0.4MPa。 注浆效果检查:采用分析法,注(压)水试验,开挖取样等方法进行,若达不到结束标准,应补充重新注浆直到满足要求。

(1)在围岩破碎地段使用超前支护措施,防止掘进时岩体发生坍塌。本隧道超前支护类型为超前注浆小导管。施工工艺参见超前小导管施工工艺:

(2)小导管用钢管为4.0米长,Φ42钢管,预先在洞外做成锥尖型,其中锥尖长20cm左左,中间管壁以15cm间距梅花型开钻8mm的压浆孔,预留止浆段(不小于30cm)及锥尖部分不钻孔。

(3)采用钻机钻孔,沿开挖轮廓线外按设计间距及外插角度打孔,钢管用凿岩机顶进,顶进时将风钻的回转爪取掉,将特制的短钎尾插入待进的钢管内,以风钻的冲击力将钢管顶入钻孔中,管端置于钢拱架外侧,并与钢拱架点焊连结。安装完毕后,进行注浆,所有小导管注浆均采用水泥浆。注浆压力0.5~1.0Mpa,水灰比一般为0.5~1.0,浆液配比及注浆压力根据现场注浆效果进行调整,孔口设止浆塞。

(4)浆液的浓度、凝固时间应符合设计要求。注浆时应经常检查泵口和孔口注浆压力的变化,发现问题及时处理。前后小导管重叠区域不小于设计。尾端和拱架点焊连接。

注浆小导管施工工艺框图

按设计要求用全站仪在岩面上精确定出每个锚杆孔的具体位置,并用红油漆做出明显标记。锚杆环向间距1m,纵向间距0.6m,孔位允许偏差±15mm。

组装中空注浆锚杆杆体,人工辅助锚杆钻机安装,锚杆边旋转边送入锚孔。杆体安装完成后,安装止浆塞、垫板、螺母等附件,利用扳手拧紧。安装锚杆垫板时确保垫板与锚杆垂直,并与初喷混凝土面密贴紧压。锚杆安装后,不得随意敲击,3d(天)内不得悬挂重物。

利用高压注浆泵注浆。注浆浆液配合比:1:0.43:0.07。注浆结束标准:注浆压力达到1Mpa或注浆量达到设计值。

钢筋网支护施工流程如图所示,钢筋网支护应在初喷及锚杆安装之后进行。

钢筋网制作可以分为现场编网和半成品网片现场拼接两种。现场编网因占用较长的循环时间,在本隧道中不宜采用,而采用半成品网片拼接挂网,以加快挂网速度。

按设计要求网片的宽度按钢拱架的间距及锚杆布置情况预制,网片重量控制在50kg左右,同时用在墙部网片应上侧带钩,以方便挂设。加工的网格尺寸应符合设计要求。

挂网在初喷混凝土及施作锚杆后进行,网片应紧贴岩面,铺设应平整。采用人工挂网,网片搭接长度应不小于规定值。

挂好网片后,将网片之间的接头以及网片钢筋和锚杆头、钢拱架等焊接牢固,避免网片超出喷射混凝土厚度及喷砼时网片晃动。

钢架严格按照设计要求采用型钢制作。钢架在钢结构加工场集中加工,运输汽车倒运至施工作业面;型钢钢架采用冷弯成型。钢架节点焊接长度应大于4cm,且对称焊接。在加工过程中须严格按设计要求制作,做好样台、放线、复核并标记号码,在加工厂硬化处理过的平整场地上按1:1放出大样,每榀拱架单元完成制作后必须符合内外弧长及弦长,长度不合符设计要求的重新制作,确保每个单元的制作精度。每榀钢架加工完成后应进行试拼,试拼应在经硬化处理的平整场地或工作台架上进行,周边拼装允许误差为±3cm,平面翘曲应小于2cm;

各单元拱架制作好后,运到工作面,架立前先用全站仪定出拱脚及隧道的中线位置和拱脚的高程。开挖后应及时进行喷、锚、网系统支护,架设钢架。架立时,先清除拱脚处的松渣,然后根据定出的拱脚位置先安装左右拱脚的两单元,并临时固定后,通过钢板及螺栓连接安装剩余单元,即拼装成一榀,一榀拼装好后,通过用吊线锤的方法调整拱架的倾斜度,保证拱架在一竖直平面内,并通过用锁脚锚杆及周边的径向锚杆固定拱架。架设钢架时在拱脚以上30cm高度处,紧贴钢架两侧边沿下倾角30°打设锁脚锚杆,锁脚锚杆与钢架牢固焊接,最后用φ22纵向连接筋进行连接,连接筋的环向间距为100cm,纵向连接筋应与每榀拱架焊接牢固。复喷混凝土至设计厚度。

11.3.钢架安装应符合下列要求:

(1)、钢架底脚须置于牢固的基础上,脚下无虚碴和杂物;

(2)、钢架应密贴岩面,并与锚杆焊接牢固,钢架之间按设计要求纵向连接;

(3)、钢架不得侵入二次衬砌断面。各节钢架间以螺栓连接,连接板之间密贴。沿钢架外缘每隔2m应用钢楔或砼预制块顶紧;

(4)、钢架间距、横向位置和高程与施工图标示位置的偏差不超过5cm,垂直度误差不超过2°;

(5)、钢架拱脚必须打设Φ42锁脚锚杆,长度不小于4m,数量为每处4根;

(6)、下部开挖后应及时安装钢架与上部钢架连接,尽早封闭成环;

(7)、喷射砼应将钢架和围岩间间隙充填密实,钢架砼保护层厚度不得小于4cm。

11.4.质量检验要求

(1)、钢架不得在受力较大的拱顶及其他受力较大的部位分节。钢架单元节点连接处钢板与型钢的焊接必须满足设计要求,焊接质量合格;

(2)、钢架安装的允许偏差见下表:

保护层和表面覆盖层厚度

12.1.喷射混凝土施工流程

检查作业面→设置喷射厚度标志→机械准备→混凝土拌制→喷射作业。

12.2湿喷混凝土施工要求

(1)支护紧随开挖面及时施作,以控制围岩变形和减少围岩暴露时间。

(2)水泥采用普硅水泥,水泥标号不低于42.5级,使用前做强度复查试验。

(3)细骨料中的含水量要每班检查、测试。

(4)喷射混凝土的用水采用清洁的饮用水,PH值不小于4。

(5)喷射混凝土的回弹物不得重复利用,所有回弹料均从工作面清除。

(6)喷射混凝土料要确保密实填充钢支撑内的空隙及钢支撑与围岩之间的空隙。

(7)喷射混凝土作业时的气温不得低于5℃。

(8)喷射混凝土作业需紧跟开挖面时,下次爆破距喷混凝土作业完成时间的间隔,不得小于4h。

12.3湿喷混凝土施工方法

(1)喷射混凝土前,清理受喷面,做到受喷面无松动岩块,墙脚无虚碴堆积。

(2)材料准备:水泥拟选用42.5级普硅水泥,速凝剂要求初凝不超过5min,终凝不超过10min,砂采用河砂,干净无污染,适宜用于隧道内喷射混凝土。石料采用质地坚硬的碎石,其最大粒径不大于15mm。

(3)喷射混凝土采用自动计量拌合机搅拌,施工时将已过筛的砂、碎石、水泥依次加入,然后加入水开始搅拌,拌料时严格掌握规定的速凝剂掺量和混凝土配合比,其水灰比一般控制在0.4~0.5,待混凝土拌和料搅拌均匀后,由混凝土输送车运至湿喷机。

(4)湿喷机在作业开始时,先送风,后开机,再给料,待混凝土从喷嘴喷出后,再供给速凝剂;结束时,先关闭速凝剂计量泵,之后停止供料,待喷嘴残留的少量混凝土和速凝剂完全吹净后,再停风。

(5)首层喷射混凝土时,要着重填平补齐,将小的凹坑喷圆顺。岩面有严重坑洼处采用锚杆吊模模喷混凝土处理。

(6)喷射作业应分段、分片、由下而上顺序进行,每段长度不宜超过6m。初喷厚度4~6cm,复喷每次7~10cm,初喷先拱后墙,复喷先墙后拱,喷射顺序先下后上,避免回弹的混凝土挡住未喷岩面。喷射方向与岩面垂直,喷头与岩面保持0.6~1.0m的距离。喷射时,料束呈“S”旋转轨迹运动,一圈压半圈,纵向按蛇形状,每次蛇形喷射长度3至4m。喷头移动要慢,让混凝土有了一定厚度再离开,成片扩大喷射范围。岩面凹部处先喷混凝土找平。后一层喷射则在前一层混凝土终凝后进行。若终凝后间隔1h以上且初喷表面已蒙上粉尘时,则在后一层施喷前要将受喷面用高压气体、水清洗干净。

(8)喷射机的风压,应满足喷头处的压力在0.1Mpa左右。喷射作业完毕或因故障中断喷射时,必须将喷射机和输料管内的积料清除干净。

(9)有钢支撑处,钢支撑与壁面之间的间隙用混凝土充填密实;喷射混凝土由两侧拱脚向上对称喷射,并将钢架覆盖。

(10)喷射混凝土终凝24小时后,采用喷雾撒水的方法养护,养护7天,每天撒水2次。气温低于+5摄氏度时,不得喷水养护。

拌和物0.6m~1.0m

喷混凝土机械空气流运送

运送用空气量计速凝剂+水+空气

12.4喷射混凝土质量控制

(1)混凝土抗压强度试验

采用喷大板切割法或凿方切割法制作混凝土试块,标养28d,进行试验,强度必须满足要求。每10延米至少在拱部和边墙各制作一组试件,材料或配合比变化按要求增加试件。不合格要认真查找原因,凿除重喷。

(3)喷混凝土厚度检测

喷层厚度用凿孔的方法检查,每10延米至少检查一个断面,再从拱顶起每隔2m凿孔检查一个点,检查孔处的厚度应有60%以上不小于设计厚度,一个断面检查点处厚度的平均值不小于图纸规定的厚度,最小值不小于设计厚度的一半,但不得小于6cm。厚度不满足必须补喷,发现有裂缝、脱落或渗漏水时,要整治后补喷。

(4)湿喷面事前处理控制

首先清除可能落下的浮石,若有涌水时,先喷一层较大速凝剂量的砂浆,安设枝丫状盲沟引流至排水沟;涌水较大时,在涌水处钻眼,埋设带堵头的钢管把水引出。并根据实际情况调整混凝土配合比,增加水泥用量,再喷射混凝土。

(5)喷混凝土表面控制

喷混凝土要做到均匀密实,表面平顺整洁,无干斑或流滑现象。对围岩表面凸凹显著的部位填平补齐,为防水板的张挂创造良好的条件。

12.5施工质量要求标准

无漏喷、离鼓、裂缝、钢筋网外露现象。

喷射混凝土强度(MPa)

平均厚度≧设计厚度,检查点的60%≧设计厚度,最小厚度≧0.5设计厚度,且≧50

凿孔法或雷达检测仪:每10米检查一个断面,每个断面从拱顶中线起每3米检查1点

凿孔法或雷达检测仪:每10米检查一个断面,每个断面从拱顶中线起每3米检查1点

防水板利用多功能作业平台车用吊环法整幅式挂设,采用无钉挂设工艺施工,使用强力钉及热融衬垫将土工布固定在喷射砼基面上,用压焊器使热融衬垫与防水板热融焊接,铺设在土工布表面。

铺设准备→防水板铺设→防水板固定→防水板焊接→质量检查→移工作平台→下一循环。

洞外检查、检验防水板质量,对检查合格的防水板,用特种铅笔划焊接线及拱顶分中线,并按每循环设计长度截取,对称卷起备用;洞内在铺设基面标出拱顶中线,画出隧道中线第一环及垂直隧道中线的横断面线。

防水板铺设宜采用专用台车铺设,台车应具备以下要求:

①防水板专用台车应与模板台车的行走轨道为同一轨道;轨道的中线和轨面标高误差应小于±10mm。

②台车前端应设有初期支护表面及衬砌内轮廓检查钢架,并有整体移动(上下、左右)的微调机构。

③台车上应配备能达到隧道周边任一部位的作业平台。

④台车上应配备辐射状的防水板支撑系统。

⑤台车上应配备提升(成卷)防水板的卷扬机和铺放防水板的设施。

⑥专用台车上应设有激光(点)接收靶。

防水板铺设应超前二次衬砌施工9~20m,并设临时挡板防止机械损伤和电火花灼伤防水板,同时与开挖掌子面应保持一定的安全距离;

铺设前进行精确放样,弹出标准线进行试铺后确定防水板一环的尺寸,尽量减少接头;

采用从上向下的顺序铺设,下部防水板应压住上部防水板,松紧应适度并留有余量(按1.08考虑),保证防水板全部面积均能抵到围岩;

分段铺设的卷材的边缘部位预留至少60cm的搭接余量并且对预留部分边缘部位进行有效的保护;

两幅防水板的搭接宽度不应小于150mm,如下图所示:

在凸凹较大的基面上,在断面变化处增加固定点,保证其与混凝土表面密贴;

焊接时,接缝处必须檫洗干净,且焊缝接头应平整,不得有气泡折皱及空隙;

开始焊接前,应用小块塑料片上试焊,以掌握焊接温度和焊接速度;

单条焊缝的有效焊接宽度不应小于15mm;

防水板纵向搭接与环向搭接处,除按正常施工外,应再覆盖一层同类材料的防水板材,用热焊焊接。

在焊缝搭接的部位焊缝必须错开,不允许有三层以上的接缝重叠见下图。焊缝搭接处必须用刀刮成缓角后拼接,使其不出现错台;

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。

用手将已固定好的塑料板上托或挤压,检查其与喷射砼面的密贴程度及预留量,检查塑料板有无烤焦、焊穿、假焊和漏焊,焊缝宽度是否符合设计,焊缝表面是否平整光滑,有无波形断面。

检查采取随机抽样的原则,环向焊缝每衬砌循环抽试2条,纵向焊缝每衬砌循环抽试1条。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,说明焊缝不严。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。

13.3施工工艺控制要点

(1)塑料板应存放在室内,库房应整洁、干燥、无火源、自然通风要好,并应远离高温热源及油脂等污物;

(2)任何材料、工具、在铺设时应尽量远离已铺好的地段堆放;

(3)安装垫圈要严格控制方向和排列距离,避免安装时搭接困难;

(4)挡头板的支撑物在接触到塑料防水板处必须加设橡皮垫层;

(5)绑扎钢筋和安装模板及衬砌台车就位时,在钢筋保护层垫块外包土工布防止碰撞和刮破塑料板;

(6)浇筑混凝土时,应防止碰击塑料板,二次衬砌中埋设的管料与防水板间距不小于5cm,以防止破损塑料防水板,浇筑时应有专人观察,发现损伤应立即修补。

13.4施工工艺流程图

(1)防水材料的质量、规格、性能等必须符合设计和规范要求。

(2)防水卷材铺设前要对喷射混凝土基面进行认真地检查,不得有钢筋凸出的管件等尖锐突出物:割除尖锐突出物后,割除部位用砂浆抹平顺。

混凝土施工方案10-19.pdf(3)隧道断面变化处或转弯处的阴角应抹成半径不小于50mm的圆弧。

(4)防水层施工时,基面不得有明水;如有明水,应采取措施封堵或引撑。

衬砌施工按仰拱填充及矮边墙超前、墙拱砼一次灌注成型的方法作业。待为了保证质量,隧道二次衬砌采用12m长全液压衬砌台车全断面整体式衬砌。砼施工在隧道口设一座砼搅拌站,砼输送泵泵送入模,边墙采用插入式振捣器人工振捣,拱顶由附着式振动器振捣。灌注砼时,预埋件、预留孔应按设计位置施作,并保证位置准确。

(1)仰拱超前及矮边墙

为保证出碴和进料运输与仰拱(或铺底)施工平行作业,减少施工干扰,加快掌子面掘进速度,仰拱施工搭设移动式栈桥进行运输过渡,全幅一次浇筑完成,严禁分左、右幅进行施工,填充砼采取搅拌运输车直接运到施工地点卸料浇注,插入式捣固棒进行捣固。仰拱一般超前于衬砌砼作业面60~80m,矮边墙超前于衬砌砼作业面30~40m。

1、二衬矮边墙的施作应和仰拱的施工同时进行。禁止施作完仰拱和填充后再二次施作矮边墙,造成不必要的施工缝。

2、二衬矮边墙施工时,要预埋接茬筋。预埋钢筋要求:双排布置,直径不小于16mm,间距不大于20d,插入和露出混凝土的长度不小于30d。

3、施作矮边墙和仰拱时,要按要求做好中埋及背贴止水带。且止水带要预留20cm搭接长度。

4、仰拱和矮边墙应一次性浇筑C30混凝土,待仰拱成形后,再次浇筑仰拱填充C20混凝土青龙桥贝雷架支撑体系施工方案-专家论证通过(2020).docx,严禁仰拱和填充一次性浇筑。

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