赵家墁隧道为分离式隧道,左线长336米,起迄桩号为ZK27+146~ZK27+482,右线长314米,起迄桩号为YK27+146~YK27+460。左线进口设6米明洞,出口设10米明洞。右线进口设7米明洞,出口设10米明洞。本隧道为左右分离的双向四车道高速公路隧道,隧道建筑限界净宽10.25m,净高5m。本项目隧道采用断面内轮廓为三(曲墙半圆拱)断面形式,衬砌内轮廓预留2cm的内部装饰层厚度。明洞采用模筑衬砌,暗洞采用复合式衬砌。
隧道区属低山丘陵地貌,隧址区海拔高度540~595m,相对高差较大。隧址区植被条件一般,局部有水土流失迹象,地表大部分基岩出露,隧道最大埋深约55米,洞口处较平缓,自然坡面稳定,无滑坡条件、崩塌等不良地质现象。
隧道经过区分布第四系松散层和寒武纪基岩,下伏基层为泥盆系中统东岗组泥质粉砂岩夹灰岩、砂岩,分全~弱风化层。 隧道穿越岩层分Ⅲ类、Ⅳ和Ⅴ类围岩,初步设计情况如下: 赵家墁隧道围岩类别划分情况表 围岩类别 长 度 桩 号
左线 Ⅴ类围岩 134m 桩号ZK27+146~ZK27+198和
ZK27+400~ZK27+482
Ⅳ类围岩 75m 桩号ZK27+198~ZK27+233和
ZK27+360+ZK27+400
Ⅲ类围岩 127m 桩号 ZK27+233~ZK27+360
右线 Ⅴ类围岩 115m 桩号YK27+146~YK27+205和
YK27+404~YK27+460
Ⅳ类围岩 83m 桩号 YK27+205~YK27+235和
YK27+351~YK27+404
Ⅲ类围岩 116m 桩号 YK27+235~YK27+351 合计长度 Ⅴ类围岩 249m Ⅳ类围岩 158m
Ⅲ类围岩 243m
2隧道总体施工方案
1、隧道采用新奥法进行施工。由两个隧道工程队分左右洞实行独头掘进。
2、隧道各分部工程施工案
(1)洞口开挖:采用挖掘机开挖,自卸汽车运输。石方采用人工钻眼小型松动爆破开挖。
(2)洞身开挖及初期支护:本隧道所经地层为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类围岩,洞口处均为Ⅴ类围岩,且覆盖层较薄,为了进洞施工安全,施工时根据实际情况,洞口段采用小导管和管棚超前支护后再开挖,并在洞口处作2米的护拱。赵家墁隧道属中小跨度隧道洞内开挖Ⅲ类围岩在采取有效预加固措施后用全断面法开挖;Ⅳ类围岩地段采用上下台阶开挖法、台阶之间的距离控制在10~15m,Ⅴ类围岩采用上下台阶预留核心土法开挖,各开挖面间距控制在5~10;初期支护采用喷锚、挂网、架立型钢拱架等方法。出碴采用装载机装碴、自卸汽车运输。
(3)洞身衬砌:隧道衬砌在初期支护和围岩变形处于基本稳定的情况下进行,采用模板台车一次性整体衬砌。衬砌砼采用砼搅拌站集中拌制,砼输送车运输,泵送砼连续浇注。
(4)结构防排水:洞身开挖后,在初期支护与二次衬砌之间拱顶至边墙脚下纵向排水管范围内铺设1.2mm厚EVA复合防水板和安装弹簧排水管防排水,二次衬砌施工缝处全环设置止水带防水。明洞防水采用在衬砌外层铺设1.2mm厚EVA复合防水板,再抹2cm厚水泥砂浆保护层,并在洞顶回填土表面夯填50cm厚粘土层。
(5)风、水、电:在每个隧道队洞口靠近变压器房附近设空气压缩机站,为各种施工风动机具提供足够的风压。分别在进出洞口处距隧道顶部不小于50米的山坡上修建蓄高压水池一个,以供隧道施工用水。用电采用绝缘电线供电,成洞地段,额定电压为220V;作业地段,额定电压为36V。 3、隧道工程施工顺序 1)洞口及明洞工程施工顺序
坡顶排水系统→明洞路堑土石方开挖→洞顶截水沟→边、仰坡开挖及加固→砼衬砌→防水层→回填→隔水层 2)洞门施工顺序
洞门挖基→洞门墙施工→护面墙→边沟、截水沟 3)隧道开挖、支护作业施工顺序 ① V级围岩开挖、支护作业施工顺序
施工掌子面超前管棚或超前小导管→上台阶开挖(留核心土上下台阶
开挖)→施作上台阶拱部初期支护→下台阶开挖→施作下台阶边墙初期支护→核心土开挖→施作型钢仰拱闭合,及时跟进二衬仰拱及仰拱回填→二衬施工。
②IV级围岩开挖、支护作业施工顺序
超前早强砂浆锚杆加固围岩→上部断面台阶法开挖→施作上台阶拱部初期支护→下台阶开挖→施作下台阶边墙初期支护→施作型钢仰拱闭合,及时跟进二衬仰拱及仰拱回填→二衬施工 ③ III级围岩开挖、支护作业施工顺序
全断面开挖→及时施作初期支护→施作路面整平层→二衬施工 4)隧道衬砌施工顺序
①V级、IV级围岩有仰拱断面施工顺序
仰拱开挖→仰拱初期支护→仰拱砼施工→隧底填充→墙基以上衬砌断面施工→电缆槽、水沟施工 ②III级围岩无仰拱断面施工顺序
衬砌台车就位→防水层施工→安装模板→浇筑砼→拆模→养生→电缆槽、水沟施工 5)洞内路面施工顺序
现场清理→砼整平层施工→养生→水泥砼面板施工→养生 4、施工进度计划
隧道计划总工期9个月,计划开工时间为2010年3月20日,竣工交验时间为2006年1月18日。各分部工程具体进度计划如下:
1)施工准备(包括施工便道):2010年2月26日~2010年3月2日。
2)洞口防排水设施及边、仰坡:2010年3月21日~2010年4月15日。
3)洞门及明洞工程:2010年4月16日~2010年5月16日。 4)洞身开挖及初期支护:2010年5月16日~2010年9月31日, 4.5个月。
5)洞身衬砌: 2010年6月1日~2010年10月31日。 6)洞内水沟及路面:2010年7月1日~2010年12月15日。 7)洞内装饰等附属设施:2010年7月15日~2010年12月31日。 8)竣工交验:2005年1月15日~2005年1月31日。 5 施工队伍及施工场地布置
在隧道进出口各组建一个隧道工程队负责该隧道的施工,分左右洞实行独头掘进。
两队分别组建变电站、发电机、空压机、高压水泵及高压水池等生产设施,混凝土输送由拌和站统一调配。 6 洞内施工辅助设施布置 6.1、洞内施工排水
根据图纸要求,隧道采用路面污水与衬砌背后地下水分开排放的排水方案。路面两侧设开口式边沟,用于引排路面污水。路面结构以下设中央排水沟排除围岩渗水以及路基基底围岩渗水。中心排水管采用5
0mm钢筋混凝土管。洞外施工排水为开挖边、仰坡截水沟,直接将水排出路基外。 6.2、洞内施工用电
采用三相四线系统供电,电线全部为绝缘电线,固定于成洞地段边墙上部,为了维持正常电压,采用高压电进洞。
洞内施工照明:洞内施工照明线路的电压,按下述要求设置: 成洞地段,额定电压为220V;作业地段,额定电压为36V。运输道路照明在未成洞地段每隔6米设挂灯,成洞地段每隔10米设100W白炽灯。电力线路悬挂于指定高度和位置处。 6.3、通风、防尘、防有害气体
本隧道独头掘进短,采用压入式供风方案。拟选用轴流式通风机,风机安设在距洞口不小于12米处,高度距隧底4m,边墙上设1000mm软风管,进风口距隧道开挖工作面不大于30m,以保证通风效果。 洞内爆破后和机械作业过程中,会产生对人体有害气体物质,施工时将通过通风排烟和水幕降尘等措施来减少洞内污染。 7 各分部工程施工方法及措施 7.1 洞口开挖及边、仰坡施工
隧道洞口处岩层风化严重,隧道埋深浅,为保证洞口的施工安全,洞口开挖前,首先作好地表防排水,按设计图纸和实际地形,修筑洞顶截水沟,将地表水排至路基范围以外。
洞口开挖采用挖掘机自上而下分层开挖,自卸汽车运输。
洞口施工措施:
1)洞口开挖前,搞好线路复测工作,确保施工放样准确。 2)开挖后边、仰坡采取打设锚杆、挂钢筋网、喷射砼加固的处理措施,必要时将采取地表注浆加固地层的措施; 7.2进洞施工方法
在边、仰坡施工完毕后,实施隧道洞身开挖。
1、本隧道洞口坡度较缓,围岩软弱,施工时将根据开挖后的实际情况,进洞前在洞口处施作2米环形护拱,用以加固洞口,实现安全进洞。护拱采用型钢作骨架,C25号砼浇筑。
2、根据洞口段地质情况,隧道洞口均设30m洞口加强段进洞前先在环向搭设管棚进行超前支护,并采用20#水泥浆注浆。
3、进洞时先开挖上半断面,采用环形开挖法,每开挖0.8米后及时施作钢拱架、锚杆、挂网、喷射砼进行初期支护。第一品型钢拱架架立在洞口处,然后根据围岩稳定情况以一定的间距依次架立第二榀、第三榀或更多的型钢拱架,按短进尺、强支护、早成环的原则进行施工,确保安全进洞。 7.3洞身开挖 1、开挖方法
采用钻爆法开挖法开挖。施工中遵循“短开挖、少扰动、强支护、实回填、严治水、勤量测”的原则。根据本隧道的特点,Ⅲ类围岩采用全断面开挖,Ⅳ类、Ⅴ类围岩采用正台阶法开挖,初期支护紧跟。施
工时实行流水作业。
洞身开挖实行光面爆破,采用手风枪钻眼,人工装药,自卸汽车运碴。 2、钻爆开挖
爆破开挖时遵循短进尺、弱爆破、勤观测的原则,根据围岩的稳定情况,选用不同的进尺,施爆时采用光面爆破,施工前进行爆破设计。 1)钻孔机具选择
根据本隧道围岩的特点,均采用手风枪钻眼。 2)炸药及雷管选型
为减少爆破对围岩的扰动和对周边构(建)筑物的影响,结合本隧道地质情况,拟选用低爆速炸药,采用φ32mm二号岩石硝铵炸药和φ22mm二号岩石小药卷炸药两种药卷。雷管采用国产的Ⅱ型系列非电毫秒雷管。 3)装药结构选定
为达到良好的光爆效果,周边眼采用直径φ32mm标准药卷间隔装药结构或采用φ22mm小直径药卷连续装药结构,其余炮眼均采用直径φ32mm标准药卷连续装药结构,装药均采用反向装药。 4)掏槽形式
拟采用楔形掏槽结构。 5)光面爆破参数
爆破前根据围岩的坚硬程度确定最小抵抗线W,周边眼间距E视岩石的抗爆性、炸药性能、炮眼直径和装药而定,一般取E=8~18倍炮眼直径。本隧道暂定光面爆破参数见下表,施工时根据每次爆破后
的爆破效果对各参数进行调整。 光面爆破参数表
爆眼深度(m) 周边眼间距E(m) 最小抵抗线W(m) 不偶合系数(D) 装药集中度(kg/m) 3.0 0.6 1.0 0.6 0.175 6)爆眼布置及起爆顺序
按光面爆破设计进行爆眼布置。爆眼布置时,辅助炮眼由内向外逐层布置,周边眼沿隧道设计轮廓线布置。起爆采用延时毫秒雷管隔段起爆。即掏槽眼最先起爆,后续依次为辅助眼起爆,最后周边眼起爆。 7)洞身开挖技术措施
(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由隧道工程技术人员进行钻爆设计。在施工中通过对炮痕保存率、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,不断修改爆破设计,选择合理的钻爆参数。
(2)由测量人员严格按隧道设计轮廓和钻爆设计图精确布眼。 (3)实行轮班制,做到钻孔、装药、爆破连续作业。 8)光面爆破施工工艺图见附图4 7.4 洞身初期支护
洞身开挖后及时进行初期支护施工,对软弱围岩地段下半断面落底时,及时开挖并施作仰拱,使其与初期支护一起及时闭合成环。
1、管棚施工方法:
本隧道于隧道两端洞口加强段进行超前长管棚支护 1)布孔、钻孔
先在隧道拱顶两侧沿开挖设计轮廓线以不定的间距进行布孔,然后使管棚钻机就位,采用成孔孔径大于管棚直径的钻头成孔,钻孔外插角控制在1~2°以内,钻孔深度比管棚长度稍大一些。 2)钢管制作
管棚钢管一般采用直径φ108mm钢管,长32.4m,制作时底端制成尖型,管身按20×20cm梅花状打注浆孔,孔直径为20mm,,管的另一端加工丝扣。
3)吹孔:成孔后,用高压风通过风管插入孔底进行吹孔,将孔内残渣清除干净,以使插管顺利进行。
4)插管:采用钻机顶进的方法插管,插管时,将钢管对准确孔口,调整钢管方向与孔道方向一致,用钻机液压杆对淮钢管端头,由液压杆逐渐加力顶进。
5)注浆:采用压浆泵进行压浆,注浆液采用M30水泥砂浆。其注浆参数如下:
水泥浆水灰比:1∶1
注浆压力:初压0.5~1.0Mpa,终压2.0Mpa。
注浆时用套环将注浆管孔口与钢管端头通过丝扣连接牢固,防止漏浆而造成浆液压不进去和压浆不密实等现象的发生。必要时在孔口处设
置止浆塞,止浆塞应能承受住最大注浆压力。 6)施工工艺
见表附图1隧道长管棚超前支护施工工艺框图 7)长管棚施工应注意以下事项
(1)施工前,应根据设计洞门的里程和标高刷好洞门仰坡,并根据设计要求作好边、仰坡的加固,保证其稳定。
(2)搭设钻孔操作平台时,应根据钻机钻最低眼标高和安钻杆长度的要求设置,宽度必须满足插管的要求。
(3)钻孔钻进时,必须随时检查孔眼的方向与仰角,以免超过误差限度。钻眼达到设计深度后,用高压风管将孔内残渣清除干净。 (4)注浆前要仔细检查注浆导管口和钢管端头是否连接牢固,注浆过程中要随时观察注浆压力情况,开始时采用较小的压力,然后逐步加压到所要求的压力值为止,注浆完成后要及时封堵管口。 (5)在进行下一环管棚施工前,注意预留管棚的搭接长度,且预留的搭接长度不少于1.5米。 2、超前小导管注浆施工方法
超前小导管采用Ф42热轧无缝钢管,钢管长3.5米,其形式与长管棚钢管相似。小导管在隧道顶部按图纸设计沿环向布设。 1)钻孔
采用钻孔台车钻孔,钻孔时,施工时钢管沿隧道周边以15°外插角打入围岩。钻孔深度应大于钢管长度。
2)小导管安装
钻孔完成后,用高压风管吹除孔内残渣,即可进行插管。采用锤击或钻机顶入的方法将加工好的导管插入孔内,顶入长度不小于管长的90%。插管完成后及时安装型钢拱架,将导管尾部焊接在型钢拱架上,使其与拱架形成联合支护体系。 3)注浆
插管后进行注浆,注浆机械采用注浆机,注浆液采用1:1的水泥-水玻璃双浆液,注浆压力控制在0.5~1.0Mpa以内。 4)施工工艺
见附图3超前小导管注浆施工工艺框图 5)小导管施工注意事项
(1)正确布设导管孔,并控制好外倾角和孔深;
(2)注浆前要封闭工作面,注浆时,注浆管口与钢管端口要用套箍连接牢固,防止漏浆、跑浆; (3)注浆顺序为由拱脚向拱顶进行;
(4)作好压浆记录,检查注浆效果(可根据注浆量和注浆压力进行判断);
(5)防止浆液溢出有效注浆范围。如发现注浆量持续增长而注浆压力稳定时应停止注浆等待一段时间后再注;
(6)注浆施工期间应定期对地下水进行取样检查,如有污染,应采取措施。
3、锚喷支护施工 1)喷射砼的施工
喷射砼拟采用湿喷施工,初喷砼在开挖后及时进行,必要时用用喷射砼封闭掌子面。开挖后初喷砼厚2~4cm,然后施作小导管,打设锚杆、挂网,再次喷射砼,每次喷射厚度 2~4cm,直至设计要求的厚度为止。
(1)喷射砼劳动力配备: 每班喷射作业劳动力配备表 名 称 人数 名 称 人数 班长 1人 喷射手 2人
搅拌机司机 1人 喷射机司机 1人 搅拌机上料 5人 修理工 1人 汽车司机 2人 共计 13人 (2)材料选择
水泥选用32.5#普通硅酸盐水泥。
砂采用坚固耐久的中粗砂,细度模数大于2.5。
石子采用坚固耐久的碎石,粒径不大于15mm,用前应过筛。 砂石材料的各项技术指标须符合规范要求。 外加剂:在砼中加入适量的液体速凝剂。 (3)喷射砼配合比
选择喷射砼的配合比,既要考虑砼强度和其它物理力学性能的要求,
又要考虑施工工艺的要求。喷射砼施工前,由试验室根据设计要强度进行配合比设计,试配时按以下步骤进行:
①确定骨料的最大粒径和砂率;②确定水泥用量;③确定水灰比及用水量;④确定砂、石用量;⑤试喷;⑥调整、确定施工配合比。 (4)喷射砼顺序
喷射砼顺序应先墙后拱,岩面不平时,应先喷凹处找平。
在边墙部份为自下而上,从左到右或从右到左,并注意呈旋转轨迹运动,一圈压半圈,纵向按顺序进行,旋转半径一般为15cm,每次蛇行长度为3~4m。
在拱部拱脚至拱腰处,自下而上,拱腰至拱顶由里(有砼处)向外喷射砼。
喷射砼的喷射速度不宜太慢或太快,适时加以调整。 (5)喷射质量检查
①喷射过程中检查喷射表面是否有松动、开裂、下坠、滑移等现象,如有及时清除重喷。
②喷体达一定强度后可用锤击听声,对空鼓脱壳处采用凿除重喷的方法及时进行处理。
③钻眼检查喷射厚度是否符合设计要求,厚度不够处补喷。 ④及时测定回弹率和实际配合比,以指导下步施工。 ⑤作喷体试件进行喷射砼强度试验,以检查其强度。 2)砂浆锚杆及挂网施工
(1)施作锚杆。采用手风钻钻孔,钻至规定深度后,用高压风吹孔,用牛角泵向孔内灌入孔深2/3的砂浆,打入锚杆,孔口不满部分用泵补灌,再用砂浆将孔口抹平。注浆采用水泥砂浆,其配合比控制如下: 水泥:砂: 1:1~1:1.5;水灰比:0.45~0.5
(2)挂网。为施工方便,预先按设计网格尺寸要求制成2×2米的钢筋网片,运至现场后将其焊接在锚杆端上,网片力求紧贴在初喷砼面上。
(3)施工要点及注意事项
①孔位应按设计布置,偏差小于10cm,孔深误差±10cm; ②钻孔直径应大于锚杆直径15mm;
③钻孔本身成直线,方向沿隧道周边径向,并尽量与岩面垂直,不得平行于岩面打设锚杆。
④孔内注浆前必须进行清孔,顺锚杆孔用高压风清除孔内积水、岩粉、碎屑等杂物,以免孔道堵塞造成锚杆插不到位。
⑤砂浆应随备随用,在砂浆初凝前应使用完。注浆用的砂必须用1.5mm的方孔筛过筛。
⑥注浆压力控制在0.4Mpa以内。注浆时将注浆管插入孔底,随着浆液的注入逐渐拔出注浆管,直到孔口有浆液流出为止。 ⑦锚杆插入长度不得小于设计长度。并加设垫板。 ⑧锚杆插入后不得随意敲击,三天内不准悬挂重物。
⑨每100根锚杆随机抽样三根,作拉拔试验,以了解锚杆的锚固质量。
4、型钢拱架支护施工 1)钢架的制作
钢架在现场冷弯制作,按1∶1比例在工作台上放样。由型钢弯曲机分段弯制。弯制时,做到尺寸准确,弧形圆顺。每段钢架端头加焊1cm厚的带圆孔方形钢板,每段钢架通过钢板用螺栓连接。钢架加工后先试拼,检查拼装后的轮廓曲线是否符合设计要求。钢架加工后尽应快安装,在堆放和运输时不得损坏和变形。 2)钢架的安装
安装工作内容包括:定位测量、安装前的准备和安装。 (1)定位测量
①首先测定出线路中线,确定高程,然后再测定其横向位置;格栅钢架设于曲线上时,安设方向为该点的法线方向;安设于直线上时,安设方向与线路中线垂直。安装位置的允许偏差为:距线路中线位置支距不大于3cm,垂直度2%,前后两榀间距±5cm,矢高积累+5cm。 ②安设前的准备工作
运至现场的单元钢架分单元堆码,及时处理欠挖侵入净空部分,保证钢架正确安设,钢架外侧有不小于5cm的喷射砼,安设拱脚或墙脚前,清除垫板下的虚碴,拱脚标高不足时,采用设置钢板进行调整。 ③钢架安装
钢架按设计位置定位安装,安装时,垂直方向用吊锤球线检查钢架是否垂直,并进行矫正。在安设过程中,钢架与钢架之间纵向用Φ22
钢筋焊接连接,有超前管棚的地段必须与管棚的钢管端头焊接成整体,使其共同成为联合支护体系。钢架安设后应与封闭砼之间紧贴,钢架与围岩之间的间隙必须用喷射砼充填密实。 7.5 洞身衬砌
隧道衬砌在初期支护和围岩变形处于基本稳定的情况下进行,衬砌采用整体衬砌台车,砼采用砼搅拌站集中拌制,砼输送车运输,泵送砼连续浇注。
衬砌台车根据隧道衬砌轮廓线由专业厂家制作,台车模板做到板缝顺直、接缝严密。 1、施工方法
1)台车就位:台车进洞由钢轨导入,台车运到需衬砌的地段后,调平导入钢轨标高,用方木将钢轨横向支撑牢固,并通过台车的液压杆件将台车轮廓调整到比设计衬砌轮廓线大2cm的位置,同时用锤球吊线使台车的中心线与隧道中心线重合,在确保定位无误后,固定台车,实现就位。 台车控制标准:
① 严格控制轨道中心距,允许误差±1cm;
② 轨面标高比隧道路面中心高15cm,允许误差±1cm; ③ 两侧电缆沟盖板以下直墙部分,人工立模先行浇筑;
④ 台车就位时,先调顶模中心标高,然后由顶模支撑梁上横向丝杆调整台车中线符合要求。最后由侧向丝杠电动调节边模张开度,调整
到位后放下翻转模和底脚斜撑丝杠加固。
2)灌筑砼:台车就位后,用松木板将端头封牢。砼输送泵管道通过台车上部的天窗接入模内,同时砼输送车将砼倒入输送泵内,由输送泵将砼通过管道压入模内。浇筑时两侧对称进行,插入式振捣器振捣。 3)封顶:隧道衬砌封顶采用钢管压注法,选择合适的砼塌落度,从拱部的灌注口压注封顶。为了保证顶部砼与围岩紧贴密实,在顶部衬砌时纵向每隔20米预埋塑料注浆管,在衬砌后进行注浆处理。 2、施工工艺
见附图2隧道模板台车二次衬砌施工工艺框图 3、施工工艺措施:
1)隧道衬砌前,对衬砌台车结构、构件进行全面检查,确保其中线、标高、断面尺寸和净空大小均符合设计要求。模板安装要稳定、坚固,接缝要严密、平整、不漏浆。
2)衬砌台车的衬砌轮廓线尺寸比设计扩大2cm,确保衬砌不侵入隧道建筑限界。台车模板表面光洁平顺,接缝严密,结构轮廓线清晰平顺美观。
3)隧道衬砌的第一个环节,其衬砌中线、标高要经经理部质检工程师用仪器检测复核,确认完全符合要求后,再报请监理工程师检查签认,方开始衬砌。
4)衬砌材料的标准、规格及要求,要符合现行公路施工标准。 5)为保证泵送砼具有良好的密实性、耐久性,达到设计要求的抗压、
抗折、抗渗指标。严格进行砼配合比的选择,确定最优配合比方案。 (1)每立方米砼水泥用量不低于320kg; (2)水灰比控制在0.5—0.55之间;
(3)掺适量高效早强减水剂,改善砼的性能;
6)砼塌落度控制为8~12cm,为了降低水灰比,在砼中加入适量减水剂;
7)砼采用对称分层灌注,左右高差不应大于1.5米,振捣密实又不超振;
8)脱模时间选择:夏季8~15小时,冬季15~24小时,脱模时间过早,可能会拉坏砼;过晚脱模困难。脱模时间应根据实际情况经常总结把握。 7.6 明洞施工
明洞段的施工应在洞顶截水沟施工完成后进行,由于洞口地址较差,明洞选在雨季前施工,以防止雨水冲刷洞口,对洞口安全造成不利影响。;明洞衬砌完成后应及时回填。进洞前,先进行明洞浇筑,在施做明洞仰拱(达到设计强度)后,及时进行两侧浆砌片石砌筑及碎石土回填。其具体施工方法与洞身衬砌相同。 7.7 洞内防排水施工
洞内防排水是隧道工程施工的关键。防排水原则为以排为主,防排结合,综合治理。施工采用防、截、堵、排相结合的方式。
1、隧道采用半包防水,在初期支护和二次衬砌之间拱顶至边墙脚下
纵向排水范围设置1.2mm厚点式复合EVA防水板。
2、在初期支护与防水层之间每间隔10m设置一处环向弹簧排水管盲沟,再将盲沟与边墙底部的纵向100mm弹簧排水管相连接,然后通过DN50横向导水管,将水引入隧道底部中央排水沟排出洞外。 3、每处环向施工缝设置一道带注浆管的膨胀橡胶止水条进行止水。沉降缝设置在隧道围岩荷载明显变化和衬砌形式变化处或地质明显变化的Ⅳ、Ⅴ级围岩处,沉降缝在结构混凝土中部埋设E型橡胶止水条。
7.8 围岩监控量测 1、量测方案
新奥法施工中,监控量测是不可缺少的步骤之一,本隧道监控量测方案见下表:
施工监控量测方案一览表
序号 监控量测项目 方法及工具 布 置 量测间隔时间(开挖后) 目 的
1~15天 16天~1个月 1~3个月 3个月以后 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叙,地质罗盘等 开挖后或初期支护后进行 每次爆破后进行 判断围岩稳定和预测开挖面前方地质条件,判断隧道稳定性和检验支护参数
2 周边位移 围岩周边收敛计 Ⅲ类围岩每30m一个断面 1~2
次/天 1次/天 1~2次/周 1~3次/月 判断围岩稳定性,进行位移反分析,检验支参数,并为二次衬砌施作提供依据 3 拱顶下沉 水平计、水准尺、钢尺、铟钢尺或立杆 洞口及Ⅲ类围岩每30m一个断面,每断面5个测点。 1~2次/天 1次/天 1~2次/周 1~3次/月
4 锚杆抗拔试验及锚杆轴向力 锚杆测力计及拉拔器 每10m一个断面,每个断面测3根 / / / / 检验锚杆的作用及对围岩和隧道稳定性的影响
5 地表下沉 精密水准仪 每5~50米1个断面,每断面7点,洞口处布设1~2个断面 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/天;>开挖面距量测断面前后>5B时,1次/周 分析隧道开挖后地表下沉及地表稳定情况
2、主要项目监控方法 1)地质支护状况观测
每次开挖后,根据隧道围岩岩性、结构面产状及支护裂缝进行观察并作好记录,以判断围岩稳定和预测开挖面前方地质条件,判断隧道稳定性和检验支护参数。
2)周边位移监控量测洞内周边位移收敛测点,按隧道纵向间距每30m一个断面,并与拱顶下沉测点同在一个监控量测横断面上。周边位移收敛量测采用JSS30/15A收敛仪按时量测。
3)拱顶下沉监控量测
拱顶下沉量测采用精密水平仪,铟钢尺等仪器。拱顶下沉测点按隧道中线纵向Ⅲ类围岩每30m一个断面。 4)锚杆内力、抗拔力监控量测
锚杆内力、抗拔力采用锚杆测力计和ZX-20型锚杆拔力计进行量测。 5)地表下沉监控量测
测量仪器采用精密水准仪进行。 3、 围岩监控量测措施
通过对量测数据的分析和判断,对围岩-支护体系的稳定状态进行预测,及时调整支护参数,使隧道施工的变形监控在允许范围之内,确保隧道结构和施工安全。 1)施工监控量测组织
经理部建立专门施工监控量测室,由4人组成。监控量测室由具有丰富施工经验、监控量测经验及有结构受力计算、分析能力的工程技术人员组成。指定一名专业技术人员担任主管,负责整个施工期内施工监控量测领导工作,其余人员在主管指导下进行工作。施工监控量测室除及时收集、整理各项监控量测数据外,还要能对资料进行计算分析、对比,其目的是:
①预测隧道结构的稳定性及安全性;提出工序的调整意见及应采取的安全措施,保证整个工程安全、可靠的进行施工。
②优化设计,使结构达到优质、安全、经济合理,施工快捷。 2)监控量测数据管理
(1)监控量测后对各种监控量测数据及时进行整理分析,采用计算机动态网络管理,将量测数据经过计算机分析处理后,得到相关数据并及时反馈到施工中去,指导施工。 (2)监控量测数据分析和预测
取得监控量测数据后,根据散点图的数据分布状况,选择合适的函数,进行回归,预测测点可能出现最终位移值,预测结构的安全性,评价施工方法,确定工程技术措施。 (3)监控量测数据反馈
信息化施工要求以监控量测结果评价施工方法,确定工程技术措施。因此,对每一测点的监控量测结果要根据管理基准和位移速率等综合判断结构和建筑物的安全状况。为确保监控量测结果的质量,加强信息反馈速度。
附图1 隧道长管棚施工工艺流程
附图2 隧道衬砌施工工艺流程
断面检查 喷射砼基面处理 围岩量测信息反馈 防水层施工检 查
签证绑扎钢筋安装预埋件 安装模板 灌注砼 拆模养生 钢筋预埋件加工 砼强度试验 附图3 超前小导管施工工艺流程图
施工准备 测量定位
钻 孔 插 管 注浆准备 注单(双)液小导管制备 位置检查 注浆效果检查 不 成 功 强度达到 进入开挖工序
附图4 光面爆破施工工艺流程图
光面爆破设计 测量放线 钻 孔 装药计算 钻孔质量检查 清理钻孔 爆破材料准备 装药与堵塞 准备填筑材料 网络检查 连接起爆网络 设置警戒 起 爆 爆破效果检查 通 风 光爆效果与质量
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