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隧道施工工序

归档日期:11-28       文本归类:打眼放炮      文章编辑:爱尚语录

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  为防止左右洞在同一断面同时开挖,对两隧道之间围岩产生较大的影响,采用右洞从进口主攻、左洞从出口主攻的方法开挖。 开挖采用钻爆法施工,采用光面爆破技术开挖。进出口主要各配备1台凿岩台车钻眼,1台挖掘机配合1台侧卸式装载机装碴。6台15T自卸汽车出碴。 Ⅲ类围岩采用短台阶法,台阶长度10-15m;Ⅳ类围岩采用全断面法施工。

  洞口Ⅲ类围岩(S2)采用超前小导管(注浆)及超前砂浆锚杆(S3)、钢筋网喷射砼、钢拱架支护,Ⅳ类围岩采用组合锚杆、喷射钢纤维砼支护。 支护施工顺序为:超前支护(超前小导管、超前砂浆锚杆) 开挖 初喷 锚杆、钢筋网、钢拱架 复喷至设计厚度。超前支护在开挖之前施工,初期支护紧跟开挖施工。 超前砂浆锚杆采用钻机钻孔,采用高压注浆泵注浆,喷射砼采用湿喷机按湿喷工艺施作。施工中应认真落实超前地质预报和监控量测工作,确保隧道施工不出现坍塌事故。

  二次衬砌施作时间根据监控量测数据确定,Ⅲ类围岩地段隧道衬砌适当紧跟初期支护,仰拱和回填应在二次衬砌之前进行;Ⅳ类围岩二次衬砌可适当滞后,在初期支护基本稳定后施作。 衬砌前按设计要求施工防水层和塑料盲管。防水层和塑料盲管采用自制作业台车施工,防水层采用无钉铺设工艺,用热焊焊接固定。 洞内衬砌采用穿行式液压衬砌台车全断面施工,隧道进、出口端各配1台台车,考虑隧道处于曲线m的台车。

  紧急停靠带的衬砌砼待全隧衬砌完成后,在台车钢模内加设活动的、带弧形的3015钢模板,并用特制的梳型模加固和调整尺寸,行人、行车横洞及其它预留洞室采用特制台架施工。砼采用S8(C25)防水砼,砼搅拌运输车运输(200m以上),输送泵泵送砼灌注入模,拌合站集中拌制。

  隧道施工,是新奥地利隧道施工方法的简称,它是奥地利学者在长期从事隧道施工实践中,从岩石力学的观点出发而提出的一种合理的施工方法,是采用喷锚技术、监控量测等并与岩石力学理论构成的一个体系而形成的一种新的工程施工方法。

  新奥法:是新奥地利隧道施工方法的简称,它是奥地利学者在长期从事隧道施工实践中,从岩石力学的观点出发而提出的一种合理的施工方法,是采用喷锚技术、监控量测等并与岩石力学理论构成的一个体系而形成的一种新的工程施工方法。

  隧道进、出口进洞均采用Φ89壁厚:5mm长:30m间距:40cm的大管棚进行注压浆对洞口浅埋的超前加强支护,角度为1~3度;洞内采用Φ50壁厚:4mm长5m间距40cm的小导管进行压注浆超前支护。角度为6°。

  大管棚施作的主要内容:施作导向墙预埋导向管,设置钻机平台,测定孔位,钻孔,钻机退出,注压浆,封孔,““见图4超前管棚施工工艺流程框图“

  管棚采用无缝钢管加工成花管,以便注浆加固岩体,前端加工成锥形,以便送入或打入,并防止浆液前冲,梅花布设溢浆孔孔径8mm,间距为15cm,其中大管棚尾部5m,小导管尾部1m范围不钻孔,防止漏浆,末端最好焊接直径为6mm的环形箍筋,防止打入是管身开裂,影响注浆管每小段的连接。每节间丝扣连接,

  钻孔采用电煤钻钻孔,在钻进过程中采用光耙测斜仪量测钻孔的偏斜度,小导管人工直接送入。

  超前管棚安设后,用速凝砂浆封口,并用喷射混凝土封闭工作面,采用KBY-50/70型注浆泵注浆,注浆参数为:

  系统锚杆采用的中空注浆锚杆,锚杆长4m(径向)或5m(内侧水平),环向间距为1m,采用风钻钻孔,钻孔直径为Φ40mm。成孔后用高压风清孔,人工送入,用速凝砂浆封口,注浆压力保证在0.5~1.0mpa,扩散半径最大,对围岩加固的效果最佳,对裂隙较发育的不良地质V级围岩有很好的改善效果,抗拔力符合设计要求,锚杆的末端与拱架焊接。

  在加工场地放出大样,采用弯曲机分节加工制作,主要在安设控制(中线、高程、垂直度)质量,施工中主要采用支距、悬距法来控制。

  临时侧壁支护采用I16型钢拱架纵向间距与主动一致,网片尺寸15*15,采用Φ22mm砂浆锚杆,Φ50小导管超前支护的一个临时支护体系。

  临时仰拱由于地质情况差经过数据分析边墙收敛值超限,根据实际情况分析、研究和试验为了确保安全在上断面导坑开挖支护时在主临支每榀拱架间安设I22mm的水平支撑支护,很好的解决了开挖安全及后续接腿、上部接拱在应力重新分配过程出现的变形量过大应力释放失控而造成掉拱、掉块、开裂和坍塌情况。

  二次衬砌是隧道工程永久性承力结构的一部分,对提高隧道使用寿命和外观质量具有重要的作用,衬砌分为两个部分一个是拱部的二次衬砌,一个是下部隧底的仰拱衬砌。

  混凝土二次衬砌施工时间根据现场监控量测结果来确定,在初期支护基本稳定,整体收敛值在规范内,围岩及初期支护变形率趋于减缓或稳定时再进行隧道二次衬砌,并将衬砌工作面与开挖工作面拉开50~100m的距离,以减少两工作间的互相干扰,也是避免爆破震动效应对二次衬砌的影响,二次衬砌混凝土灌注采用洞外集中拌和、混凝土输送罐车运输、轨道自动行走液压起臂整体模板衬砌台车(附图)、混凝土输送泵车灌注的方法进行。

  首先通过轨道将模板台车行走至衬砌部位,测量定位,调好标高,按隧道衬砌内轮廓线尺寸调整好模板台车。安设固定好预埋孔、洞、室位置,堵头模板,排气孔等。

  开始浇注,泵送混凝土灌注应对称、分层、连续施工,每层厚度控制在50cm以下,保证不浮模和偏位及跑模。插入式振捣棒配合附着式振捣器振捣密实。不得出现水平和倾斜接缝,如果应故中断浇注,则在继续浇注混凝土前,必须凿除已硬化的前层混凝土表层的虚面、浮浆,并将表面凿毛,高压水枪冲洗干净,拱顶混凝土通常不密实、灌注不满、不易振捣、易收缩等现象,根据经验教训,这就需要对拱顶灌注工艺作特殊要求,采用加强封堵板泵送压注挤压施工,另外还要预留注浆孔在后期对月牙型收缩缝进行注浆处理,保证混凝土的整体性和密实性,浇注完成后达到规定强度方能拆模,养护时间不得少于14天,

  洞内的防排水体系质量一定要严把关,要遵循洞内、外;永、临防排水相结合,特别是排水半管的安设及泄水孔的位置、深度、角度,通常也是被我们疏忽的一个工序,经过多年的施工经验隧道的地下水处理是关系到以后运营安全的一道重要工序之一。也是近年来提出的无压排水理论应用在施工中的一大进步,处理好了围岩内部地下水压力对隧道使用寿命和运营期间渗水影响的通病问题,另外土工布和防水板的质量控制,个人认为防水层不但是起到防水的作用,而且防水板给二衬提供了一个光洁面,由于初支是不平顺的粗糙面,所以防水板还起到减小了初支与二衬的摩擦作用,土工布主要是过滤作用,也可以说是起到了应力的缓冲、传递作用,因此在施工中防排水质量控制不容忽视。

  衬砌背面防水卷材(防水板、土工布)质量控制很大程度上取决于受铺面的质量,其基面应平整、圆顺、无凸出物、无明流水涌水,初支出水量较大时应该作特殊的处理,比如:清刺沟隧道、上喝组隧道地下水较丰富在施工中一个是做好临排,初期支护后做好标记,在铺设防水层前在出水量大的部位将水引出,安设排水管将水引致中央排水主管道中排出洞外,在铺设防水卷材是应注意松弛度要适宜,环向搭接的焊接采用双面爬焊机,固定的点位必须按照:拱顶500~800mm,边墙800~1000mm,底板1500~2000来控制。采用热熔垫片与防水板热熔焊接,(附图)局部破损的可以使用热吹风补焊。铺设完成后要充气检测,合格后方能进行下道工序的施工。

  Ω100排水半管是无压排水理论的重要组成,首先在以通过中间验收的初支表面径向打入1m~1.5m的泄水孔,主要目的在于把围岩内部的毛细水系引出,不至于让围岩、初支组成的支护体系长期受到地下水压力的影响,再则为了有效的将水排出,然后将半管安设在泄水孔上使围岩内部的水能顺畅的流出至边墙纵向排水管流出洞外,以至于漫流导致受潮渗水,使防水层处于良好的环境,

  Φ110PVC边墙纵向排水管主要是将Ω100排水半管引出的围岩内部的水排出洞外,如果水量过大Φ110边墙纵向排水管不能满足流量的要求在边墙检查井内积至一定的高度横向排水管的位置时就通过横向Φ100PVC波纹管排至排水边沟或中央排水主管道内排出洞外。

  中央排水管是洞内排水系统的主管道,由于在主行车道范围内采用内直径为400mm、510mm的预制钢筋砼承插式接头管,设置混凝土基座保证稳定和防止隧底的施工缝反水作用,管身上部设置级配碎石反滤层,为了防止横向管和路面排水基层的水系杂物堵塞管身的泄水孔和免受路面车载作用集中,破坏管身的作用。

  变形缝是由结构不同刚度、不均匀受力及考虑到混凝土结构胀缩而设置的允许变形的结构缝隙,在本辖区隧道施工缝的处理也采用止水带防水,是防水处理的关键环节之一。

  洞外排水要与施工临时排水路基结构物排水相结合,边、仰坡的截水沟的水与路基的边沟或直接顺势排出,中央排水管顺延止与路基排水体系结合或排出自然流水沟道,边沟的排水同样要与路基上的边沟要结合,明洞粘土防水层要留有一定的坡度防止积水或排水够引排至路基边沟或顺地势排出。

  洞口边、仰坡和明洞开挖与支护应自上而下分层开挖,而且要洞外永、临防、排水要先行,使地表水通畅,避免地表水冲刷坡面。必要是采取人工修坡,防止超挖,减少对洞口相邻地段的扰动;开挖暴露的边坡及时施作设计的防护,降低围岩暴露而风化,支护要紧跟,辖区内都为高边、仰坡,如果不及时安全无法保证,况且会浪费很多的人力物力,

  明洞衬砌必须检查、复核明洞边墙基础的地质状态和地基承载力,满足设计要求后,测量放样,架立模板支撑,绑扎钢筋,安装内外模板,先墙后拱整体浇注衬砌混凝土,集中拌和泵送入模,插入式振捣器配合附着式振捣器捣固密实。

  洞门施工对于削竹式洞门,同明洞同时施作,削竹斜面按坡度安装木模板,用角钢将斜面端模与边模固定成整体。

  明洞衬砌完成后强度达到50%方可拆除外模,铺设防水层,回填要对称每层不大于30cm,两侧高度差不得大于50cm,回填至拱顶后,再分层满填至完成,做好表面隔水层。

  洞口段覆盖层薄、地质条件差,当开挖深度至起拱线时,先施作进洞导向墙及大管棚,待明洞衬砌完成后,接长管棚尾端,搭接于明洞上,使管棚尾端形成一个固定支撑,在大管棚的保护下开口进内侧壁,两内侧壁导坑的进尺也要错开前后(5~10m)。如果是小间距还必须设置预应力对拉锚杆。

  上断面内侧壁导坑先进,进尺0.7m,立即对围岩面初喷,顺围岩安设第一层Φ8的钢筋网片,并连接成整体,架设主动及临时支护的型钢拱架,并用Φ25钢筋将拱架与上一榀连接成整体,打孔送入Φ25中空锚杆并压注浆,安设第二层钢筋网片,分层喷护至设计轮廓线,注意每榀拱架背面的密实情况,进尺约5~10m后,下断面的导坑开挖支护,同时外侧壁导坑也可开挖,当下断面成环进尺约20~35m后,核心土上部弧形导坑开挖支护接拱,进尺3~5后可开挖中部及支护,最后下部隧底与先前的左右导坑的下断面完全结合封闭成环,共分七部开挖支护,所有工序必须严格遵循开挖支护步序,必须是两内侧壁先行,后续工序跟进循序渐进的工艺。同时必须要有监控量测的数据为基础,应力的重新分配或转换,将增加支护与地层的位移、沉降、变形,拆除前后应加强洞身变形及支护受力的监控量测,

  另外,爆破后开挖轮廓线必须采用人工配合风镐开挖,严禁补炮,炮眼成孔应采用水钻,做好洞内的施工临时排水,必要时采用水泵排出洞外,石英、云母片岩在水浸泡后会加速丧失自稳能力,而且会加速围岩节理发育的形成,如果地下水压力太大会增加对支护的破坏作用。

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