隧道施工方法
1
、洞口段及洞門施工
1.1洞口邊仰坡 首先完成山頂截水溝等防護排水係統,然後根據施工圖紙進行邊仰坡開挖
,開挖以機械開挖為主
,困難時輔以小型鬆動爆破
。坡麵邊開挖邊施做錨噴掛網支護
,開挖至設計標高時
,要及時完成所有坡麵防護工作
。
1.2明洞施工明洞開挖應與仰坡開挖同步進行
。明洞襯砌采用鋼模台車作內模,腳手架固定鋼模板作外模
,混凝土輸送泵泵送砼
。當拱圈混凝土達到設計強度的70%以上後
,拆除內外支模
。拱圈背部用砂漿找平
,按要求施作甲種防水層
,敷設多點複合EVA防水板並應粘貼緊密
,相互錯縫搭接良好
,搭接長度不少於100mm
,並向隧道內拱背延伸不少於500mm
,伸入甲種防水層20cm
,再塗抹水泥砂漿層
。
明洞回填采用兩側對稱法
,分層夯實
,每層厚度不得大於0.3米,回填至拱頂齊平後
,再分層滿鋪填築至要求高度
。拱背回填按設計要求做粘土隔水層
,並與邊仰坡搭接良好
,防止地表水下滲影響回填體的穩定
。
1.3洞門施工 洞門基礎開挖采用機械開挖為主
,輔以鬆動爆破
,人工配合清底
。洞門端牆采用12.5#漿砌片石砌築
,12.5#砂漿勾縫
。
2
、隧道開挖掘進施工2.1開挖掘進本合同段Ⅱ類圍岩主要由二雲片岩夾石英岩
,節理裂隙發育
,屬軟質岩石
;Ⅲ類圍岩地質為二雲片岩和千枚岩互層
,節理裂隙發育-不發育
,圍岩穩定性較差
;Ⅳ
、Ⅴ類圍岩由弱-微風化片岩夾石英岩構成
,穩定性較好
。Ⅱ類圍岩
、Ⅲ類圍岩淺埋段開挖采用小導管預注漿作超前支護
,Ⅲ類圍岩深埋段采用Φ25有壓注漿錨杆作超前支護
,以穩定開挖工作麵
。
洞身開挖采用上
、下導坑開挖
。挖一段
,錨噴一段
,Ⅱ類圍岩開挖應嚴格遵守“短進尺
,弱爆破”的原則
,開挖進尺控製在0.5~0.8米
,並及時施做鋼拱架及噴錨支護
;Ⅲ類圍岩淺埋開挖進尺控製在1.5~2.5米
;Ⅳ
、Ⅴ類圍開挖進尺控製在3.0~5.0米
。上
、下導坑間距控製在15米左右
。洞身開挖要嚴格控製超欠挖
,控製爆破振速以免擾動圍岩
。
①掏槽眼布置
掏槽眼計劃采用單式楔形掏槽(見下圖)
,一邊一排斜孔
,成對布置
。掏槽孔設在下部中間
,最大段裝藥量為6.0kg
。
單式楔形掏槽
②炸藥及毫秒雷管
炸藥選用3#岩石硝銨炸藥
,當基岩裂隙水較多時選用中等爆速的乳化炸藥
。
起爆用毫秒雷管非電起爆網絡
。
③炮孔堵塞
掏槽孔全部堵塞
,其餘炮孔堵塞長度不小於抵抗線
,以有效降低單位耗藥量
,降低爆破震速
。
3
、初期支護Ⅱ類圍岩及Ⅲ類圍岩淺埋段初期支護采用注漿小導管
、20號工型鋼拱架和格柵鋼架
,並噴25號混凝土
;Ⅲ類圍岩深埋段采用超前錨杆配合格柵鋼架並噴25號混凝土作初期支護
;Ⅳ
、Ⅴ類圍岩初期支護采用Φ25有壓注漿錨杆
,並噴 25號混凝土
。除Ⅴ類圍岩外
,其他類別圍岩初期支護設計均有1層Φ8-20×20cm鋼筋網
。
3.1超前小導管施工方法 首先沿隧道外輪廓線用鑿岩機向外鑽孔
,傾角10°
。然後頂入導管
,頂入長度不小於管長的90%
,安設止漿塞
,用注漿泵壓入水泥砂漿
,注漿壓力不小於2.0MPa
,砂漿達到設計強度的70%以後方可開挖預支護下的圍岩
。超前小導管保持1.0m以上的搭接長度
。注漿時以防壓裂工作麵
,需控製注入量
,當每根導管的注漿達到規定量時即可停止
,當孔口壓力達到規定但注入量不足時也應停止
,檢查注漿情況
。拱部開挖時間根據漿液的凝固時間確定
。導管尾部與鋼拱腹部焊接牢固
,使之形成一個整體
,以增強共同支護作用
。
3.2超前錨杆施工錨杆鑽孔采用風動式鑿岩機鑽孔
,注漿采用水泥砂漿注漿泵
,錨杆在洞口外加工製作
,施工時錨杆鑽孔位置及孔深必須精確
,錨杆要除去油汙
、鐵鏽和雜質
。
3.3鋼拱架架設 鋼拱架應按設計位置架設
,拱腳必須放在牢固的基礎上
,與圍岩之間的間隙過大時應設楔塊
,楔塊可使用鋼板或混凝土塊
,每側設置不得少於8點
,鋼架在初噴3cm 混凝土後架設
,且噴射混凝土必須充填密實
,架設完畢後再噴混凝土
,保護層不得小於2cm
。鋼拱架應垂直於隧道中線
,上下
、左右允許偏差±5cm
,傾斜度不得大於2°
。拱腳標高不足時
,應設置鋼板進行調整
,必要時可用混凝土加固基底
。
3.4噴混凝土
、錨杆及鋼筋網支護 (1)噴混凝土
①Ⅱ類圍岩
、Ⅲ類圍岩淺埋段及Ⅲ類圍岩深埋段噴射25#混凝土厚度分別為25cm
、20cm
、15cm
,Ⅳ
、Ⅴ類圍岩噴12cm
、8cm
。
②噴射混凝土采用幹噴法
,混合料采用拌合機攪拌均勻
,且隨拌隨用
。
③噴射混凝土施工時
,要密切注意水
、風開關的配合使用
,嚴格控製水灰比
,使噴層表麵平整光滑
,無幹塊或流淌現象
。噴混凝土時
,要使噴頭與受噴麵基本垂直
,距離保持1米以下
,噴射作業應分段
、分片由下而上
,並呈螺旋狀施噴
。每次噴射段長度控製在6米以內
。每次噴層厚度不大於8厘米
,超過時應分層噴射
。下次爆破距噴射混凝土作業完成時間間隔不得少於4小時
。
(2)錨杆
本隧道係統錨杆設計為有壓注漿錨杆,Ⅱ類圍岩及Ⅲ類圍岩淺埋地段錨杆長度分別為3.5m及3.0m
,間距0.8×0.8m
。Ⅳ
、Ⅴ類圍岩地段及Ⅲ類圍岩深埋段錨杆單根長2.5m及2.0m
,間距1.2×1.2m
、1.0×1.0m
。
錨杆鑽孔采用風動式鑿岩機鑽孔
,注漿采用砂漿注漿泵
,錨杆在洞外加工製作
,施工時錨杆鑽孔位置及孔深必須精確
,錨杆要除去油汙
、鐵鏽和雜質
。
3.5鋼筋網 除Ⅴ類圍岩外初期支護設計均有1層Φ8-20×20cm鋼筋網
。鋼筋網的網格間距按設計施工
,應隨受噴麵起伏鋪設
,鋼筋網的混凝土保護層不少於20mm
,並與錨杆聯結牢固
。
4
、防排水4.1施工防排水 隧道地處嚴寒地區
,為保證隧道不出現凍害
,襯砌背後不積水
,必須做好隧道防排水
,施工前根據工程地質
、水文地質資料製定防排水方案
。隧道開工前
,首先要對洞頂上方及其附近的泉
、積水池等水源進行全麵檢查
,采取片石鋪砌
,水泥砂漿抹麵
,設置不透水管路溝槽
,形成有效暢通的排水係統
。
洞口邊仰坡開挖前
,必須先完成洞頂截水溝施工
,洞內路麵要整平
,排除積水
,施工過程中水應順暢導入排水溝
,以利施工
,雨季施工過程中
,要注意及時排除可能滲
、進入隧道的地表水
。
4.2結構防排水 隧道防水係統由多點EVA複合防水板加彈簧排水管
、隧道施工縫
、沉降縫中埋設新型專利防水材料HPZ-A橡膠止水帶
,沉降縫中填塞瀝青馬蹄脂
。隧道排水係統由縱橫向排水管
、邊溝
、路麵下埋花管盲溝等組成
。
(1)多點複合EVA防水板
防水層所用的EVA防水板
、彈簧排水管均應符合圖紙的要求,有足夠的強度
、耐腐蝕
、易焊接的特點
。防水層應在初期支護變形基本穩定後
,二次襯砌施作前進行
。EVA防水板采用無射釘懸托法鋪設
,防水板連接采用冷粘法
。
(2)洞外拚幅
將襯砌一個循環(每循環長度12m
,並考慮防水板10%-15%餘量)所需防水板在洞外平整的混凝土地麵上進行粘接拚幅
,將防水板搭接寬度(不小於10cm)內擦淨晾幹
,用油漆刷均勻塗膠
,用壓輥壓平壓實
。
(3)岩麵處理
將錨杆頭或其它尖銳凸出物清除
,用砂漿抹平
,對漏水采用引排法處理
。
(4)防水板的掛鋪
采用自製台車掛鋪防水板
。用裝載機配合人工將防水板舉至鋪設台車上
,從隧道中線向兩邊鋪設
。
(5)鑽孔安裝膨脹螺栓並固定鐵絲
膨脹螺栓設在防水板前端
,用衝擊電錘鑽孔
,安裝螺栓
。螺栓伸出岩麵約4cm
,前一模築混凝土灌注完後
,切斷露出的螺栓
,接長鐵絲
,固定於設好的膨脹螺栓上
,然後用緊線器把鐵絲拉緊
,掛起防水板
。
(6)防水板的粘結
防水板與上一幅已掛於襯砌混凝土部分的防水板在現場粘接
,防水板外側設一道30cm寬的三合板
,三合板用射釘釘於岩麵上
,形成光滑曲麵以便於壓輥壓實
。
(7)架立環向鋼筋
為使防水板盡量與岩麵貼緊
,沿隧道環向架立Ф22鋼筋
,間距50cm
,鋼筋下端錨固於地麵上
,之後用緊線器把鐵絲緊固好
。
4.3縱橫向排水管的施工 按圖紙設計
,計算出縱橫向彈簧排水管的長度
,采用射釘和φ4mm固定鐵絲將排水管固定。
4.4新型專利防水材料HPZ-A橡膠止水帶 橡膠止水帶施工時
,沿設計襯砌軸線每隔0.5m在擋頭板上鑽一直徑8mm鋼筋孔
,將自製成型的直徑8mm的鋼筋卡由待灌混凝土一側穿入另一側
,內側鋼筋卡緊止水帶之半
,另一半止水帶緊貼在擋頭板上
,待凝固後拆除擋頭板
,將止水帶靠中心鋼筋拉直
,然後彎曲直徑8mm鋼筋套上止水帶
,進行模築下一段混凝土的施工
。橡膠止水帶采用搭接
,搭接長度不小於8cm
,施工中
,應注意混凝土與止水帶緊密結合
,防止止水帶偏移
,而且應注意對止水帶加以保護
,發現刺破
、割裂必須及時修補
,止水帶周圍要振搗密實
。
5
、二次襯砌施工方法 二次襯砌混凝土采用C30防水混凝土
,Fs型混凝土防水劑
。混凝土二次襯砌施工時間根據現場監控量測結果確定
,Ⅱ類圍岩及Ⅲ類圍岩淺埋段應盡快施作二次襯砌,且仰拱要先於二次襯砌施工
,以保證初期支護安全
。Ⅲ類圍岩深埋段及Ⅳ
、Ⅴ類圍岩在初期支護基本穩定
,圍岩及初期支護變形速率趨於減緩時再進行隧道二次襯砌
,並將襯砌工作麵與開挖工作麵拉開50~70m的距離
,以減少兩工作間的相互幹擾
。
二次襯砌施工時
,首先要測量定位
,通過軌道將台車移至襯砌部位
,調好標高
,按隧道襯砌內輪廓線尺寸調整好模板支撐杆臂
,並將底部基坑內雜物和積水清除幹淨
。
二次襯砌采用液壓襯砌台車立模
,混凝土在拌合站集中拌合
,混凝土輸送泵泵送混凝土入倉
,插入式和附著式振動棒(器)搗固
。二次襯砌每循環灌注12米
,要分層連續對稱一次灌注至拱頂
,每層厚度控製在30厘米左右
。拱頂襯砌中預埋一根塑料管
,檢查混凝土是否回填密實
,如果不密實
,采用壓漿處理
。
6
、施工通風方法 頭道溝隧道采用壓入式通風
,在隧道出口配備50kW的大功率風機一台,風管采用Φ100cm柔性軟質通風管
。通風機安裝位置距洞口不小於20米處
,主風管距掌子麵40米為宜
,新三隊隧道采用1台37kW的軸流式通風機即可
。
7
、施工測量控製方法 開工前
,首先複測設計中線
,並布設三角控製網聯係進出洞口方向
,達到設計精度
,進出口高程要進行複測閉合
,采用統一高程
。施工中
,在洞內布設導線
,建立中線與導線互控網絡
,經常將洞內點引出洞外與三角網係進行檢測複核
。
8
、不良地質地段的施工方法 施工中若遇到不良地質地段
,則采用超前注漿管棚(或注漿導管)
、格柵支撐
、錨杆
、網噴混凝土等綜合支護
。總之
,嚴格遵循“管超前
、強支護
、弱爆破
、勤量測
、緊襯砌”的原則
,穩紮穩打
,以順利通過不良地質地段
。
9
、隧道內溝槽及路麵施工方法9.1溝槽施工 本合同段隧道內兩側邊溝基礎為現澆混凝土
,邊溝為鋼筋混凝土預製管
,兩側電纜溝采用現場立模澆築
,混凝土蓋板采用預製安裝方法進行
。
9.2路麵施工 (1)路麵混凝土施工
①本隧道路麵下部設計除Ⅳ
、Ⅴ類圍岩外均設有C25砼仰拱
,C10砼回填
,路麵由厚度為15cm的二灰碎石基層和24cm的水泥混凝土麵層組成
。施工時
,首先清理地麵虛碴
,並進行C10砼回填
,然後施工二灰碎石基層和水泥混凝土麵層
。
②二灰碎石采用拌合站集中拌合
,自卸汽車運輸
,平地機攤鋪
,6~18T壓路機碾壓
。混凝土采用拌合站拌合
,混凝土運輸采用混凝土輸送車運輸
。攤鋪采用人工攤鋪
,攤鋪厚度應考慮振搗預留高度
,嚴禁拋擲和耬耙
,以防離析
。
③混凝土路麵采用單幅分塊辦法施工
。用於路麵混凝土的粗骨料應符合規範要求
,質地堅硬
,級配良好
,最大粒徑不超過40mm
,配合比要經過試驗確定
,試配強度比設計強度要提高10~15%
,並進行抗折試驗
。
④混凝土采用插入式振搗棒與平板振動器相結合的辦法振搗
,振搗時應輔以人工找平
,嚴禁用砂漿找平
,采用真空吸水
,人工抹麵拉毛
,當混凝土強度達設計強度30%時
,用切割機切縫
。澆注中斷30分鍾以上時
,應設置橫向施工縫
,施工縫宜與脹縫或縮縫相吻合
。
(2)養護
:混凝土路麵應當灑水養護
,到設計強度後
,才可開放交通
。