國道主干線西安~漢中高速公路XH—26合同段
白家壩連拱隧道初期支護施工方案、施工方法
第一節施工方案
根據本項目的工程特點、工程規模及工期要求,白家壩隧道的施工由出口方向掘進;開挖順序:開挖中導洞→貫通后施工中隔墻→施工左幅明洞→施工左幅側導洞→至Ⅵ類圍巖后左幅主洞開挖→回填反壓左幅明洞段→右幅明洞開挖→右幅側導洞開挖→至Ⅵ類圍巖后右幅主洞開挖→正常掘進。隧道施工采用機械化施工方案,形成開挖、支護、襯砌順序作業。
一、洞口開挖及洞口地表加固處理
開挖前應對圍巖進行預加固措施。采用超前預注漿錨桿加固巖層后,用鋼拱架緊貼洞口開挖面進行支護,再進行開挖作業。洞身開挖中,支撐應緊隨開挖工序,隨挖隨支。施工支護采用25cm厚的網噴砼,系統錨桿支護;架立鋼拱架或格柵的間距為0.8m。
二、隧道開挖初期支護
洞身開挖采用自制多功能臺架人工手持風鉆鉆眼,光面或預裂爆破,裝載機裝碴自卸汽車運輸。
洞身淺埋及偏壓地段采用環狀開挖留核心土施工方法,以“管超前、嚴注漿、短進尺、弱爆破、快支護、勤量測”作為本隧道施工的指導方針。開挖完成后及時施做格柵架、錨桿和掛網混凝土初期支護及下循環超前支護。
三、通風、排水
通風:在洞口設置3CKW鼓風機,采用Ф600拉鏈式風管,通風。
排水:反坡施工時采用潛污泵抽水,通過Ф100鋼管排出洞外,順坡施工時采用自然水流水和潛水泵抽水相結合的施工排水方式。洞外設沉淀池,經處理后排出,以防污染環境。
第二節施工方法
一、洞口、明洞與淺埋地段
(1)洞口及淺埋地段開挖
洞口段淺埋及偏壓地段開挖,嚴格遵循“管超前、嚴注漿、短進尺、弱爆破、早封閉、勤量測”的原則施工。洞口段淺埋及偏壓地段采用環狀開挖留核心土的施工方法:先進施作超前支護(小導管注漿加固地層)開挖上部環狀土并進行拱部初期支護→核心土開挖→下部開挖及初期支護→進入下一循環。
拱部環狀土開挖完成后,初噴砼5cm,檢查修整斷面,按設計架立格柵鋼架、安設縱向連接筋,網架架立完成后要進行中線、高程及凈空尺寸檢查(施工誤差,預留變形量為鋼架加工及架立時所必需考慮的)。經檢查合格后,及時在鋼架與圍巖間設置砼墊塊,施作系統錨桿、掛鋼筋網、復噴砼至設計厚度。拱部初期支護施工完后,開挖核心土。如果拱部監控量測變形較大或有擴大趨勢時,在監理工程師許可下可適當加設初期,以確保施工安全。核心土開挖完成后,進行下部開挖,采用跳槽方式開挖。開挖完成后,及時初噴砼,同時接長格柵拱架,施工系統錨桿,掛網,復噴砼至設計厚度。進入下一循環。
施工時為確保安全,施工前備用一定數量為止圍巖松動坍塌的鋼構件,鋼構件采用定型工字鋼制作,結構形式及其連接方式應簡單牢固,易于裝卸、使用。同時備用足夠數量的超前小導管,在圍巖極為破碎時,在監理工程師許可下,可根據實際情況加密、加長或全斷面布設超前注漿小導管。
(2)Ⅱ類圍巖復合式襯砌段施工
Ⅱ類圍巖復合式襯砌段原則上采用側壁導坑施工方法。
一般情況下采用所工作部環狀開挖前,先施工超前小導管注漿,加固地層。拱部環狀土開挖完成后,初噴砼5cm,檢查修整斷面,按設計架立格柵鋼架、安設縱身連接筋,鋼架架立完成后要進行中線、高程及凈空尺寸檢查(施工誤差,預留變形量為鋼架加工及架立時所必需考慮的)。經檢查合格后,在鋼架與圍巖間設置砼墊塊,施作系統錨桿、掛鋼筋網、復噴砼至設計厚度。拱部初期支護施工完成后,開挖核心土。開挖完成后及進初噴砼,接長格柵鋼架,施工系統錨桿,掛鋼筋網,復噴砼到設計厚度。進入下一循環。
(3)Ⅲ類圍巖復合式襯砌段施工
Ⅲ類圍巖復合式襯砌段開挖施工采用側壁導坑法;與Ⅱ類圍巖相同,只是依照圍巖地質情況主洞采用上下臺階法開挖。初期支護與Ⅱ類圍巖相同。
(4)Ⅳ類圍巖段施工
Ⅳ類圍巖采用中導洞貫通后施作中隔墻,主洞全斷面開挖或上下臺階開挖的施工方法。
開挖完成后,初噴砼5cm,檢查修整斷面,徑向錨桿、鋼筋網、復噴砼至設計厚度,進入下一循環。
二、施工初期支護方法
1、錨桿施工方法
洞身開挖完經初噴砼后,先由測量人員用油漆按設計標定錨桿位置。錨桿采用手持風鉆進行鉆孔,鉆孔完成后,需進行檢查,發現不合格的孔應補鉆。
錨桿必須與巖體主結構面成較大角度布置,當主結構面不明顯時,與隧道周邊輪廓垂直呈梅花形布置。
錨桿的鉆孔及其安裝方法應經監理工程師批準,錨桿的鉆孔應圓直,空口巖面應平整,鉆孔應于巖面垂直。注漿錨桿的注漿材料、所使用的外加劑、拌和方法、注漿壓力、設備和注漿方法都應嚴格按監理工程師批準,一般注漿壓力為0.5—1.0Mpa,終壓為2.0—2.5Mpa。
在孔中錨定錨桿后,將錨桿伸至規定的軸向荷載。
每根錨桿的抗拔力不得低于設計規定,并不應低于50KN,每300根錨桿必須抽樣一組進行抗拔立試驗,每組不少于3根,并符合《錨桿噴射混凝土支護技術規范》(GBJ--85)的規定。
2、噴砼施工方法
隧道開挖完成后應立即對巖面噴射砼,以防巖體發生松馳。
噴射砼采用濕噴工藝,在噴射砼前用壓縮空氣或壓力水將所的待噴面吹凈,吹除噴砼面上的松散雜質或石粉。
砼由預制廠生產采用強制攪拌機拌合,砼輸送車運輸送入濕噴機料斗由砼噴射手向待待噴面噴射。噴射要用先下后上S型噴射方式分層噴射,并在噴射砼達到凝后方可噴射下一層。噴射時要注意嚴格控制風壓同時保證噴射速度適當,使噴嘴與受噴面保持適當距離(0.6~1.2m),噴射角度盡量接近90。,正確掌握噴射順序,不使角隅鋼筋前面出現蜂窩或砂襄,發現出現此現象時,及時清除受噴面上的砂襄或下垂的混凝土,以便重新噴射,噴射砼質量及厚度不小于現行規范規定和設計要求,噴射工作結束后要認真清洗噴嘴。
3、超前小導管注漿施工方法
按設計架立拱部鋼架經檢查合格后,施作定位錨桿之后,在鋼架上標定小導管施作位置,利用手持風造孔,并按設計嚴格控制外插角,再用風鉆將已加工好的鋼花管頂入,尾部與鋼架焊成整體;用塑料膠泥封堵孔口及周轉裂隙,必要時注漿前先行應對工作面及5m內坑道進行噴砼封閉做止液墻,然后采用單液注漿泵進行注漿,水泥漿標號不小于30號,注漿壓力0.5~1.0Mpa,達到設計壓力時持續15分鐘時即可結束。注漿過程中要隨時觀察注漿壓力及注漿泵排漿量的變化,分析注漿,防止堵管、跑漿、漏漿,做好注漿記錄,以便分析注漿效果,結束5h的進行研究。利用前次注漿的1.0m左右未開挖的加固段做為止漿墻再進行小導管注漿,重復以上工作。
4、鋼架加工制作及架設的施工方法
鋼架加工制作時,構件是連接關鍵性工藝,應按《鋼結構工程及驗收規范》GB50205-95的規定執行,確保各類焊縫及螺栓連接質量。
4.1鋼架加工制作
(1)鋼架預制按設計圖放大欄,放樣時應根據工藝要求預留焊接收縮余量及切割、刨邊的加工余量。將主鋼筋、要求尺寸準確、弧形圓順。
(2)格柵鋼架架按設計圖配置加強筋與主筋焊接。焊接時,沿鋼架兩邊對稱焊接,防止變形。
(3)嚴格焊前及焊縫檢查
焊接材料均應附有質量證明書,并應符合設計文件的要求和國家標準規定。
鋼筋及其他鋼材應按照材質證明書進行現場復檢。
有銹蝕的鋼格禁止使用,對輕微浮銹、油污等應清除干凈并應對焊點進行防銹處理。
焊制前進行焊工摸底試焊,按照手工電弧焊規范經考試合格評定焊接等級。并按規范選用焊接電泫、電壓、引弧速度等,并要求供電質量穩定。
施焊前焊工應復查組裝質量及焊縫區的處理情況,如不符合要求,應修整合格后才能施焊。
接完畢后應清除熔碴及金屬飛濺物。按《鋼結構工程驗收規范》要求檢查焊接質量,不允許出現漏焊和假焊現象。
(4)鋼架加工后要進行試拼,其允許誤差
沿隧道周邊輪廓誤差不應大于3cm。
鋼架由拱部,邊墻各單元鋼構件拼裝而成。各單元螺栓連接。螺栓也眼中心間距公差不超過±0.5cm。
鋼架平放時,平面翹曲應小于±2cm。
4.2鋼架架設
(1)為保證鋼架置于穩固的地基上,施工中應在鋼架基腳部位頂0.15~0.20m原地基,架立鋼架時挖槽就位,并在鋼架基腳處設槽鋼以槽增加基底承載力。
(2)鋼架平面應垂直于隧道中線,其傾斜度不大于2度。鋼架的任何部偏離鉛垂面不應大于5cm。
(3)為保證鋼架位置安設準確,在隧道開挖時:
①在兩拱腳處、兩邊墻腳處預留安裝鋼架槽鋼凹槽,其尺寸為8.3cm(高)×8cm(深)。
②在初噴混凝土時,應在凹槽處打入木楔,為架設鋼架留出連接板(或槽鋼)位置。
(4)鋼架應按設計位置安設,在安設過程中當鋼架和初噴層之間有較大間隙時應設騎馬墊塊、鋼架與圍巖(或墊塊)接觸間距不應大于50mm。
(5)為增強鋼架的整體穩定性,將鋼架與錨桿焊接在一起,各種鋼架應設縱向連接鋼筋。
(6)為使鋼架準確定位,鋼架架設前均需預先安裝定位系筋。系筋上端與鋼架焊接在一起,另一端插入圍巖中0.5-1.0m并用砂漿錨固,當鋼架架設處有錨桿時應盡量利用錨桿定位。
(7)鋼架架立后應盡快施作噴射混凝土,并將鋼架全部覆蓋,使鋼架與噴混凝土共同受力。噴射混凝土應分層進行,每層厚度5-6cm左右,先從拱腳或墻腳向上噴射,以避免回彈料虛掩拱腳(墻腳)而不密實,強度不夠,造成拱腳(墻腳)失穩。
三、施工中應注意:
①嚴格按設計要求預留和頂埋消防供電、照明、維修電源插座等營運設施使用所需的洞室和線路管、孔、槽。
②邊墻基底虛碴、污物和基坑積水必須清除干凈。嚴禁向有積水的基坑內傾到混凝土干拌和物。邊墻基底的埋置深度應符合設計要求,擴大基礎的擴大部分及仰拱的拱座應結合邊墻施工一次完成。
③復合式襯砌施工前嚴格按設計鋪設防水層和頂埋排水管,并應在初期支護基本穩定后進行。澆筑混凝土時不得損壞防水層。
④隧道襯砌混凝土澆筑的施工方法程序,就經監理工師批準。襯砌施做時間,根據圍巖穩定情況和支護情況確定,必須注意開挖爆破不得危害已經襯砌的混凝土。
四、施工中的防水和排水
1、施工防排水
①采取隧道施工防排水設施和結構防排水相結合,以確保施工中良好的施環境,保證施工的安全與質量。
②隧道施工防排水工作以防、截、排、堵相結合的綜合治理原則進行。
③隧道施工前根據隧道工程地質、水文地質資料制定防排水方案。施工中應按現場施工方法、機具設施等情況,選擇不妨礙施工的防排水措施。
④隧道進洞前先做好洞頂、洞口的地面排水系統,防止地表水的下滲和沖刷。
⑤施工中應對洞內的出水部位、水量大小、涌水情況、變化規律、襯給來源及水質成分等做好觀測和記錄,不斷改善防排水措施。
⑥隧道防排水工程施工質量應符合:拱部、邊墻不滴水;路面不冒水、不積水,設備箱洞處滲水;洞內排水系統不淤積、不堵塞,確保排水通暢。
2、洞口施工防排水措施
隧道洞口必須按設計要求及時做好排水系統;地表積水應及早處理,并符合以下要求:
勘探用的坑洼、探坑等應回填粘土,并分層夯實。
洞頂上方如有溝谷通過且溝谷底部巖層裂縫較多、地表水滲漏對隧道施工有較大影響時,應及時用漿砌片石鋪砌溝底,或用水泥砂漿勾縫、抹面;
洞頂附近有井、泉等,應妥善處理,不宜將水源截斷、堵死;
清理洞口附近雜草的樹叢,開溝疏導封閉積水洼地,不得積水;
洞頂排水溝就與路基邊溝順接組成排水系統。
3、隧道洞內排水
順坡水訂采用自然排水的施工方法,反坡時采用潛污泵抽水通過隧道一側的排水管引排至洞外:
①排水管采用ф80排水管,洞內適當位置設置集水坑。
②洞內有大面積滲漏水時,采用鉆孔將水集中匯流引入集水坑,通過排水管排出。鉆孔的位置、數量、孔徑、深度、方向和滲水量等應作詳細記錄,以便在襯砌時確定拱墻背后設施的位置。
五、錨桿拉撥試驗
是為確認錨桿安裝后錨固效果的生果試驗,應用空心千斤頂進行。作抽樣檢查試驗,300根檢查一組(3根),一般系統錨桿按照50-100m作一組試驗,記錄在資料上,可繪出荷載撥位移曲線。
評價標準:錨桿拉撥不得小于設計或規范規定。
(5)應力—應變量測:采用應變計、應力合、測力計等監測鋼架、錨桿和襯砌受力變形情況。
六、風、水、電及通風防塵措施
1、供風及供水
(1)洞口設50m2電動空氣壓縮站一座,以滿足隧道開挖、支護等風動機械作業需求,隧道開挖面風壓不小于0.5Mpa。
(2)在洞口高壓風管最低處設置油水分離器,定時放出管中的積油和水。
(3)洞內供水采用洞外高位150m3水池供水,隧道開挖面水壓水應小于0.3Mpa。
(4)高壓風、水管路應敷設平順、接關嚴密、不漏風、不漏水。
(5)高壓風、水管路敷設在電纜電線相對的一側,避免妨礙運輸和影響邊溝施工。
(6)在空氣壓縮機站和水池總輸管上設總閘閥,主管上每隔100M應分裝閘閥。
(7)管路前端至開挖面宜保持30m距離,并用高壓軟管連接分風器和分水器,通往上導坑開挖面使用的軟管長度不宜大于50m。分風器、分水器與風動機具間連接的膠皮管長度,不宜大于10m,上導坑、馬口、挖底地段不宜大于15m。
(8)風、水管路使用中應有專人負責檢查、養護。
2、供電及照明
(1)電力線接口、架接電線路至洞口,供隧道施工用電,并設250KVA內燃發電機組1套以備臨時停電使用。
(2)洞內采用400/230V三相四線系統供電,動力設備采用感想380V;隧道照明,成洞段和不作業地段采用220V,一般作業地段不大于36V,手提作業燈為12-24V;選用的輸電線截面應使線路末端的電壓降不得大于10%,36V及24V線不得大于5%。
(3)成洞地段固定的電線路,應使用絕緣良好的膠皮線架設,施工地段的臨時電線中宜采用橡套電纜。
(4)照明和動力線路安裝同一側,并分層回設。電線懸掛坑度距人行地面的距離在2.5m以上。
(5)涌水地段的電動排水設備,采用雙回路輸電,并設可靠的切換裝置。
(6)36V低壓變壓器應設在安、干燥處,機殼接地,輸電線路長度不大于100m。
(7)動力干線上的每一分支線,必須裝設開關及保險絲具。
(8)隧道作業地段必須有足夠的照明,洞外照明按一般建筑工地要求。
(9)對各種電氣設備和輸電線路應有專人經常進行檢查維修,作業時,應參照現行的《電業安全工作規程》的規定辦理。
3、通風防塵及防有害氣體
(1)隧道施工采用30kw的通風機通風。
(2)隧道施工通風量必須符合規范要求。
(3)通風管直徑采用600mm的拉鏈式風管。通風送風口距開挖面的距不應大于10m.
因此隧道施工時,應作好預測、預報工作,堅持以預防為主原則,在確保安全的前提下,制定切實可行的施工方案并作業專門設計,報請監理工程師批準。
隧道通過崩塌、卸荷裂隙等不良地質地段,施工前應對設計文件提供的地質資料進行詳細的分析了解,制定相應的預防措施,備足有關應急的機具材料。
不良地質地段隧道施工,采用短開挖、弱爆破、強支護、早襯砌的工程措施,穩步前進。
在施工過程中,經常觀測地質變異情況,檢查支護、襯砌的受力狀態、注意地形、地貌的變化、防止突然事件發生。如有險情,應立即分析情況,采取措施迅速處理。
白家壩連拱隧道初期支護施工方案、施工方法
第一節施工方案
根據本項目的工程特點、工程規模及工期要求,白家壩隧道的施工由出口方向掘進;開挖順序:開挖中導洞→貫通后施工中隔墻→施工左幅明洞→施工左幅側導洞→至Ⅵ類圍巖后左幅主洞開挖→回填反壓左幅明洞段→右幅明洞開挖→右幅側導洞開挖→至Ⅵ類圍巖后右幅主洞開挖→正常掘進。隧道施工采用機械化施工方案,形成開挖、支護、襯砌順序作業。
一、洞口開挖及洞口地表加固處理
開挖前應對圍巖進行預加固措施。采用超前預注漿錨桿加固巖層后,用鋼拱架緊貼洞口開挖面進行支護,再進行開挖作業。洞身開挖中,支撐應緊隨開挖工序,隨挖隨支。施工支護采用25cm厚的網噴砼,系統錨桿支護;架立鋼拱架或格柵的間距為0.8m。
二、隧道開挖初期支護
洞身開挖采用自制多功能臺架人工手持風鉆鉆眼,光面或預裂爆破,裝載機裝碴自卸汽車運輸。
洞身淺埋及偏壓地段采用環狀開挖留核心土施工方法,以“管超前、嚴注漿、短進尺、弱爆破、快支護、勤量測”作為本隧道施工的指導方針。開挖完成后及時施做格柵架、錨桿和掛網混凝土初期支護及下循環超前支護。
三、通風、排水
通風:在洞口設置3CKW鼓風機,采用Ф600拉鏈式風管,通風。
排水:反坡施工時采用潛污泵抽水,通過Ф100鋼管排出洞外,順坡施工時采用自然水流水和潛水泵抽水相結合的施工排水方式。洞外設沉淀池,經處理后排出,以防污染環境。
第二節施工方法
一、洞口、明洞與淺埋地段
(1)洞口及淺埋地段開挖
洞口段淺埋及偏壓地段開挖,嚴格遵循“管超前、嚴注漿、短進尺、弱爆破、早封閉、勤量測”的原則施工。洞口段淺埋及偏壓地段采用環狀開挖留核心土的施工方法:先進施作超前支護(小導管注漿加固地層)開挖上部環狀土并進行拱部初期支護→核心土開挖→下部開挖及初期支護→進入下一循環。
拱部環狀土開挖完成后,初噴砼5cm,檢查修整斷面,按設計架立格柵鋼架、安設縱向連接筋,網架架立完成后要進行中線、高程及凈空尺寸檢查(施工誤差,預留變形量為鋼架加工及架立時所必需考慮的)。經檢查合格后,及時在鋼架與圍巖間設置砼墊塊,施作系統錨桿、掛鋼筋網、復噴砼至設計厚度。拱部初期支護施工完后,開挖核心土。如果拱部監控量測變形較大或有擴大趨勢時,在監理工程師許可下可適當加設初期,以確保施工安全。核心土開挖完成后,進行下部開挖,采用跳槽方式開挖。開挖完成后,及時初噴砼,同時接長格柵拱架,施工系統錨桿,掛網,復噴砼至設計厚度。進入下一循環。
施工時為確保安全,施工前備用一定數量為止圍巖松動坍塌的鋼構件,鋼構件采用定型工字鋼制作,結構形式及其連接方式應簡單牢固,易于裝卸、使用。同時備用足夠數量的超前小導管,在圍巖極為破碎時,在監理工程師許可下,可根據實際情況加密、加長或全斷面布設超前注漿小導管。
(2)Ⅱ類圍巖復合式襯砌段施工
Ⅱ類圍巖復合式襯砌段原則上采用側壁導坑施工方法。
一般情況下采用所工作部環狀開挖前,先施工超前小導管注漿,加固地層。拱部環狀土開挖完成后,初噴砼5cm,檢查修整斷面,按設計架立格柵鋼架、安設縱身連接筋,鋼架架立完成后要進行中線、高程及凈空尺寸檢查(施工誤差,預留變形量為鋼架加工及架立時所必需考慮的)。經檢查合格后,在鋼架與圍巖間設置砼墊塊,施作系統錨桿、掛鋼筋網、復噴砼至設計厚度。拱部初期支護施工完成后,開挖核心土。開挖完成后及進初噴砼,接長格柵鋼架,施工系統錨桿,掛鋼筋網,復噴砼到設計厚度。進入下一循環。
(3)Ⅲ類圍巖復合式襯砌段施工
Ⅲ類圍巖復合式襯砌段開挖施工采用側壁導坑法;與Ⅱ類圍巖相同,只是依照圍巖地質情況主洞采用上下臺階法開挖。初期支護與Ⅱ類圍巖相同。
(4)Ⅳ類圍巖段施工
Ⅳ類圍巖采用中導洞貫通后施作中隔墻,主洞全斷面開挖或上下臺階開挖的施工方法。
開挖完成后,初噴砼5cm,檢查修整斷面,徑向錨桿、鋼筋網、復噴砼至設計厚度,進入下一循環。
二、施工初期支護方法
1、錨桿施工方法
洞身開挖完經初噴砼后,先由測量人員用油漆按設計標定錨桿位置。錨桿采用手持風鉆進行鉆孔,鉆孔完成后,需進行檢查,發現不合格的孔應補鉆。
錨桿必須與巖體主結構面成較大角度布置,當主結構面不明顯時,與隧道周邊輪廓垂直呈梅花形布置。
錨桿的鉆孔及其安裝方法應經監理工程師批準,錨桿的鉆孔應圓直,空口巖面應平整,鉆孔應于巖面垂直。注漿錨桿的注漿材料、所使用的外加劑、拌和方法、注漿壓力、設備和注漿方法都應嚴格按監理工程師批準,一般注漿壓力為0.5—1.0Mpa,終壓為2.0—2.5Mpa。
在孔中錨定錨桿后,將錨桿伸至規定的軸向荷載。
每根錨桿的抗拔力不得低于設計規定,并不應低于50KN,每300根錨桿必須抽樣一組進行抗拔立試驗,每組不少于3根,并符合《錨桿噴射混凝土支護技術規范》(GBJ--85)的規定。
2、噴砼施工方法
隧道開挖完成后應立即對巖面噴射砼,以防巖體發生松馳。
噴射砼采用濕噴工藝,在噴射砼前用壓縮空氣或壓力水將所的待噴面吹凈,吹除噴砼面上的松散雜質或石粉。
砼由預制廠生產采用強制攪拌機拌合,砼輸送車運輸送入濕噴機料斗由砼噴射手向待待噴面噴射。噴射要用先下后上S型噴射方式分層噴射,并在噴射砼達到凝后方可噴射下一層。噴射時要注意嚴格控制風壓同時保證噴射速度適當,使噴嘴與受噴面保持適當距離(0.6~1.2m),噴射角度盡量接近90。,正確掌握噴射順序,不使角隅鋼筋前面出現蜂窩或砂襄,發現出現此現象時,及時清除受噴面上的砂襄或下垂的混凝土,以便重新噴射,噴射砼質量及厚度不小于現行規范規定和設計要求,噴射工作結束后要認真清洗噴嘴。
3、超前小導管注漿施工方法
按設計架立拱部鋼架經檢查合格后,施作定位錨桿之后,在鋼架上標定小導管施作位置,利用手持風造孔,并按設計嚴格控制外插角,再用風鉆將已加工好的鋼花管頂入,尾部與鋼架焊成整體;用塑料膠泥封堵孔口及周轉裂隙,必要時注漿前先行應對工作面及5m內坑道進行噴砼封閉做止液墻,然后采用單液注漿泵進行注漿,水泥漿標號不小于30號,注漿壓力0.5~1.0Mpa,達到設計壓力時持續15分鐘時即可結束。注漿過程中要隨時觀察注漿壓力及注漿泵排漿量的變化,分析注漿,防止堵管、跑漿、漏漿,做好注漿記錄,以便分析注漿效果,結束5h的進行研究。利用前次注漿的1.0m左右未開挖的加固段做為止漿墻再進行小導管注漿,重復以上工作。
4、鋼架加工制作及架設的施工方法
鋼架加工制作時,構件是連接關鍵性工藝,應按《鋼結構工程及驗收規范》GB50205-95的規定執行,確保各類焊縫及螺栓連接質量。
4.1鋼架加工制作
(1)鋼架預制按設計圖放大欄,放樣時應根據工藝要求預留焊接收縮余量及切割、刨邊的加工余量。將主鋼筋、要求尺寸準確、弧形圓順。
(2)格柵鋼架架按設計圖配置加強筋與主筋焊接。焊接時,沿鋼架兩邊對稱焊接,防止變形。
(3)嚴格焊前及焊縫檢查
焊接材料均應附有質量證明書,并應符合設計文件的要求和國家標準規定。
鋼筋及其他鋼材應按照材質證明書進行現場復檢。
有銹蝕的鋼格禁止使用,對輕微浮銹、油污等應清除干凈并應對焊點進行防銹處理。
焊制前進行焊工摸底試焊,按照手工電弧焊規范經考試合格評定焊接等級。并按規范選用焊接電泫、電壓、引弧速度等,并要求供電質量穩定。
施焊前焊工應復查組裝質量及焊縫區的處理情況,如不符合要求,應修整合格后才能施焊。
接完畢后應清除熔碴及金屬飛濺物。按《鋼結構工程驗收規范》要求檢查焊接質量,不允許出現漏焊和假焊現象。
(4)鋼架加工后要進行試拼,其允許誤差
沿隧道周邊輪廓誤差不應大于3cm。
鋼架由拱部,邊墻各單元鋼構件拼裝而成。各單元螺栓連接。螺栓也眼中心間距公差不超過±0.5cm。
鋼架平放時,平面翹曲應小于±2cm。
4.2鋼架架設
(1)為保證鋼架置于穩固的地基上,施工中應在鋼架基腳部位頂0.15~0.20m原地基,架立鋼架時挖槽就位,并在鋼架基腳處設槽鋼以槽增加基底承載力。
(2)鋼架平面應垂直于隧道中線,其傾斜度不大于2度。鋼架的任何部偏離鉛垂面不應大于5cm。
(3)為保證鋼架位置安設準確,在隧道開挖時:
①在兩拱腳處、兩邊墻腳處預留安裝鋼架槽鋼凹槽,其尺寸為8.3cm(高)×8cm(深)。
②在初噴混凝土時,應在凹槽處打入木楔,為架設鋼架留出連接板(或槽鋼)位置。
(4)鋼架應按設計位置安設,在安設過程中當鋼架和初噴層之間有較大間隙時應設騎馬墊塊、鋼架與圍巖(或墊塊)接觸間距不應大于50mm。
(5)為增強鋼架的整體穩定性,將鋼架與錨桿焊接在一起,各種鋼架應設縱向連接鋼筋。
(6)為使鋼架準確定位,鋼架架設前均需預先安裝定位系筋。系筋上端與鋼架焊接在一起,另一端插入圍巖中0.5-1.0m并用砂漿錨固,當鋼架架設處有錨桿時應盡量利用錨桿定位。
(7)鋼架架立后應盡快施作噴射混凝土,并將鋼架全部覆蓋,使鋼架與噴混凝土共同受力。噴射混凝土應分層進行,每層厚度5-6cm左右,先從拱腳或墻腳向上噴射,以避免回彈料虛掩拱腳(墻腳)而不密實,強度不夠,造成拱腳(墻腳)失穩。
三、施工中應注意:
①嚴格按設計要求預留和頂埋消防供電、照明、維修電源插座等營運設施使用所需的洞室和線路管、孔、槽。
②邊墻基底虛碴、污物和基坑積水必須清除干凈。嚴禁向有積水的基坑內傾到混凝土干拌和物。邊墻基底的埋置深度應符合設計要求,擴大基礎的擴大部分及仰拱的拱座應結合邊墻施工一次完成。
③復合式襯砌施工前嚴格按設計鋪設防水層和頂埋排水管,并應在初期支護基本穩定后進行。澆筑混凝土時不得損壞防水層。
④隧道襯砌混凝土澆筑的施工方法程序,就經監理工師批準。襯砌施做時間,根據圍巖穩定情況和支護情況確定,必須注意開挖爆破不得危害已經襯砌的混凝土。
四、施工中的防水和排水
1、施工防排水
①采取隧道施工防排水設施和結構防排水相結合,以確保施工中良好的施環境,保證施工的安全與質量。
②隧道施工防排水工作以防、截、排、堵相結合的綜合治理原則進行。
③隧道施工前根據隧道工程地質、水文地質資料制定防排水方案。施工中應按現場施工方法、機具設施等情況,選擇不妨礙施工的防排水措施。
④隧道進洞前先做好洞頂、洞口的地面排水系統,防止地表水的下滲和沖刷。
⑤施工中應對洞內的出水部位、水量大小、涌水情況、變化規律、襯給來源及水質成分等做好觀測和記錄,不斷改善防排水措施。
⑥隧道防排水工程施工質量應符合:拱部、邊墻不滴水;路面不冒水、不積水,設備箱洞處滲水;洞內排水系統不淤積、不堵塞,確保排水通暢。
2、洞口施工防排水措施
隧道洞口必須按設計要求及時做好排水系統;地表積水應及早處理,并符合以下要求:
勘探用的坑洼、探坑等應回填粘土,并分層夯實。
洞頂上方如有溝谷通過且溝谷底部巖層裂縫較多、地表水滲漏對隧道施工有較大影響時,應及時用漿砌片石鋪砌溝底,或用水泥砂漿勾縫、抹面;
洞頂附近有井、泉等,應妥善處理,不宜將水源截斷、堵死;
清理洞口附近雜草的樹叢,開溝疏導封閉積水洼地,不得積水;
洞頂排水溝就與路基邊溝順接組成排水系統。
3、隧道洞內排水
順坡水訂采用自然排水的施工方法,反坡時采用潛污泵抽水通過隧道一側的排水管引排至洞外:
①排水管采用ф80排水管,洞內適當位置設置集水坑。
②洞內有大面積滲漏水時,采用鉆孔將水集中匯流引入集水坑,通過排水管排出。鉆孔的位置、數量、孔徑、深度、方向和滲水量等應作詳細記錄,以便在襯砌時確定拱墻背后設施的位置。
五、錨桿拉撥試驗
是為確認錨桿安裝后錨固效果的生果試驗,應用空心千斤頂進行。作抽樣檢查試驗,300根檢查一組(3根),一般系統錨桿按照50-100m作一組試驗,記錄在資料上,可繪出荷載撥位移曲線。
評價標準:錨桿拉撥不得小于設計或規范規定。
(5)應力—應變量測:采用應變計、應力合、測力計等監測鋼架、錨桿和襯砌受力變形情況。
六、風、水、電及通風防塵措施
1、供風及供水
(1)洞口設50m2電動空氣壓縮站一座,以滿足隧道開挖、支護等風動機械作業需求,隧道開挖面風壓不小于0.5Mpa。
(2)在洞口高壓風管最低處設置油水分離器,定時放出管中的積油和水。
(3)洞內供水采用洞外高位150m3水池供水,隧道開挖面水壓水應小于0.3Mpa。
(4)高壓風、水管路應敷設平順、接關嚴密、不漏風、不漏水。
(5)高壓風、水管路敷設在電纜電線相對的一側,避免妨礙運輸和影響邊溝施工。
(6)在空氣壓縮機站和水池總輸管上設總閘閥,主管上每隔100M應分裝閘閥。
(7)管路前端至開挖面宜保持30m距離,并用高壓軟管連接分風器和分水器,通往上導坑開挖面使用的軟管長度不宜大于50m。分風器、分水器與風動機具間連接的膠皮管長度,不宜大于10m,上導坑、馬口、挖底地段不宜大于15m。
(8)風、水管路使用中應有專人負責檢查、養護。
2、供電及照明
(1)電力線接口、架接電線路至洞口,供隧道施工用電,并設250KVA內燃發電機組1套以備臨時停電使用。
(2)洞內采用400/230V三相四線系統供電,動力設備采用感想380V;隧道照明,成洞段和不作業地段采用220V,一般作業地段不大于36V,手提作業燈為12-24V;選用的輸電線截面應使線路末端的電壓降不得大于10%,36V及24V線不得大于5%。
(3)成洞地段固定的電線路,應使用絕緣良好的膠皮線架設,施工地段的臨時電線中宜采用橡套電纜。
(4)照明和動力線路安裝同一側,并分層回設。電線懸掛坑度距人行地面的距離在2.5m以上。
(5)涌水地段的電動排水設備,采用雙回路輸電,并設可靠的切換裝置。
(6)36V低壓變壓器應設在安、干燥處,機殼接地,輸電線路長度不大于100m。
(7)動力干線上的每一分支線,必須裝設開關及保險絲具。
(8)隧道作業地段必須有足夠的照明,洞外照明按一般建筑工地要求。
(9)對各種電氣設備和輸電線路應有專人經常進行檢查維修,作業時,應參照現行的《電業安全工作規程》的規定辦理。
3、通風防塵及防有害氣體
(1)隧道施工采用30kw的通風機通風。
(2)隧道施工通風量必須符合規范要求。
(3)通風管直徑采用600mm的拉鏈式風管。通風送風口距開挖面的距不應大于10m.
因此隧道施工時,應作好預測、預報工作,堅持以預防為主原則,在確保安全的前提下,制定切實可行的施工方案并作業專門設計,報請監理工程師批準。
隧道通過崩塌、卸荷裂隙等不良地質地段,施工前應對設計文件提供的地質資料進行詳細的分析了解,制定相應的預防措施,備足有關應急的機具材料。
不良地質地段隧道施工,采用短開挖、弱爆破、強支護、早襯砌的工程措施,穩步前進。
在施工過程中,經常觀測地質變異情況,檢查支護、襯砌的受力狀態、注意地形、地貌的變化、防止突然事件發生。如有險情,應立即分析情況,采取措施迅速處理。