隧道各部分的施工技术?
1、洞口段及洞口施工1.1洞口边坡先完成山顶截水沟等防护排水系统,再根据施工图纸开挖边坡。开挖以机械开挖为主,困难时辅以小型松动爆破。开挖坡面时,采用锚喷网支护。当坡面开挖至设计标高时,应及时完成所有坡面防护工作。1.2明挖隧道施工明挖隧道开挖应与仰坡开挖同时进行。明挖隧道衬砌采用钢模板台车作为内模,脚手架固定钢模板作为外模,混凝土输送泵泵送混凝土。当拱圈混凝土达到设计强度的70%以上时,拆除内外模板。拱圈背面砂浆找平,按要求做A级防水层,多点复合EVA防水板铺设粘贴紧密,错缝良好,搭接长度不小于100mm,洞内拱背延伸不小于500mm,伸入A级防水层20cm,然后涂水泥砂浆层。明挖隧道两侧对称回填,分层夯实,每层厚度不大于0.3m,回填至拱顶标高后,分层满铺至要求高度。拱背按设计要求回填粘土隔水层,并与边坡搭接良好,防止地表水渗入影响回填土的稳定性。1.3洞口基础开挖以机械开挖为主,辅以松动爆破和人工清底。洞口端墙采用12.5#浆砌片石砌筑,12.5#砂浆勾缝。2.隧道开挖开挖施工2.1开挖开挖本合同段ⅱ类围岩主要由二云片岩夹石英岩组成,节理裂隙发育,属软岩;ⅲ类围岩地质为两云母片岩和千枚岩互层,节理裂隙发育-不发育,围岩稳定性差。ⅳ、ⅴ类围岩由弱-微风化片岩夹石英岩组成,稳定性好。ⅱ、ⅲ类围岩浅埋段采用小管预注浆作为超前支护,ⅲ类围岩深埋段采用φ 25压力注浆锚杆作为超前支护,稳定开挖面。上导洞和下导洞用于洞身开挖。ⅱ级围岩开挖应严格遵守“短进尺、弱爆破”的原则,开挖进尺控制在0.5 ~ 0.8m,及时施工钢拱架和锚喷支护;ⅲ级围岩浅埋开挖进尺控制在1.5 ~ 2.5m;ⅳ、ⅴ类开挖进尺控制在3.0 ~ 5.0米。上下导洞间距控制在15m左右。洞身开挖过程中,要严格控制超挖和欠挖,控制爆破振动速度,避免扰动围岩。(1)掏槽眼布置掏槽眼计划采用单楔形掏槽(见下图),两侧各有一排斜孔,成对布置。掏槽孔位于下部中部,最大装药量6.0kg,单楔形掏槽②炸药和毫秒雷管炸药选用3 #岩石硝铵炸药,基岩裂隙多水时选用中等爆速的乳化炸药。起爆用毫秒雷管非电起爆网络。(3)堵塞炮眼,掏槽炮眼全部堵塞,其他炮眼堵塞长度不小于抵抗线,有效降低单位药量和爆破震动速度。3.ⅱ类围岩和ⅲ类围岩浅埋段初期支护采用注浆导管、20号工字钢拱和格栅钢架,喷25号混凝土;ⅲ级围岩深埋段,超前锚杆结合格栅钢架,喷射25 #混凝土作为初期支护;ⅳ、ⅴ级围岩采用φ 25压力注浆锚杆初期支护,喷25 #混凝土。除ⅴ类围岩外,其他类型围岩初期支护设计有1层φ 8-20× 20 cm钢筋网。3.1引小导管施工方法先沿隧道外轮廓向外钻孔,倾角10。然后顶进导管,顶进长度不小于导管长度的90%,安装止浆器,用灌浆泵压入水泥砂浆。灌浆压力不小于2.0MPa,待砂浆达到设计强度的70%后,方可开挖预护围岩。超前小导管应保持1.0m以上的搭接长度,为防止注浆时工作面断裂,必须控制注浆量。当各导管灌浆达到规定量时,可停止,当孔口压力达到规定值但注入量不足时,也应停止检查灌浆情况。拱部开挖时间根据泥浆凝固时间确定。导管尾部与钢拱腹焊接牢固,形成一个整体,以增强支撑功能。3.2超前锚杆施工时,锚杆钻孔采用气动凿岩机,注浆采用水泥砂浆注浆泵,锚杆在孔外制作。施工时,锚杆钻孔位置和孔深必须准确,锚杆应无油、无锈、无杂质。3.3钢拱应按设计位置架设,拱脚必须置于坚实的基础上。当拱与围岩间隙过大时,应设置楔子。楔子可用钢板或混凝土制作,每边的设置不应小于8点。钢架应在初喷混凝土3cm后架设,喷射混凝土必须填实。搭设完毕后,应喷射混凝土,保护层不应小于2cm。钢拱架应垂直于隧道中心线,上下、左右允许偏差5 cm,倾斜度不得大于2°。拱脚标高不足时,应设置钢板进行调整,必要时可用混凝土加固基底。3.4喷射混凝土、锚杆、钢筋网支护(1)喷射混凝土①ⅱ类围岩、ⅲ类围岩浅埋段、ⅲ类围岩深埋段喷射25#混凝土厚度分别为25cm、20cm、15cm,ⅳ、ⅴ类围岩分别为12cm、8cm。(2)喷射混凝土采用干喷法,混合料用搅拌机搅拌均匀,随拌随用。(3)喷射混凝土施工时,应密切注意水、风开关的使用,严格控制水灰比,使喷层表面平整光滑,无干块或流淌现象。喷射混凝土时,喷嘴应与被喷面基本垂直,距离应保持在1米以下。喷洒作业应自下而上分段切片,螺旋喷洒。每个喷射段的长度控制在6米以内。每层喷涂厚度不超过8 cm,超过8 cm时应分层喷涂。下一次爆破与喷射混凝土作业完成之间的间隔不得少于4小时。(2)锚杆本隧道系统锚杆设计为压力注浆锚杆,ⅱ类围岩和ⅲ类围岩浅埋段锚杆长度分别为3.5m和3.0m,间距为0.8×0.8m,ⅳ、ⅴ、ⅲ类围岩段单根锚杆长度分别为2.5m和2.0m,间距为1.2×1.2m、1.0..锚杆钻孔采用气动凿岩机,注浆采用砂浆注浆泵,锚杆在孔外制作。施工时,锚杆钻孔位置和孔深必须准确,锚杆应清除油污、铁锈和杂质。3.5除ⅴ类围岩外,钢网初期支护设计有1层φ 8-20× 20 cm钢网。钢筋网的网格间距应按设计施工,并随喷面的起伏铺设。钢筋网的混凝土保护层不小于20毫米,并与锚杆连接牢固。
4、防排水4.1施工防排水隧道位于寒冷地区,为保证隧道不出现冻害,衬砌背后无积水,必须做好隧道的防排水工作,施工前根据工程地质和水文地质资料制定防排水方案。隧道开工前,需对洞顶上方及附近的泉水、水池等水源进行全面检查,用毛石铺砌,水泥砂浆抹面,设置防渗管道沟槽,形成有效畅通的排水系统。洞口边坡开挖前,必须完成洞顶截水沟的施工,并平整洞内路面,排除积水。施工时,应将水顺利引入排水沟,以方便施工。雨季施工时,应注意及时排除可能渗入隧道的地表水。4.2结构防排水隧道防水系统由多点EVA复合防水板和弹簧排水管组成,隧道施工缝和沉降缝埋设新型专利防水材料HPZ-A橡胶止水带,沉降缝内填充沥青马蹄脂。隧道排水系统由纵横排水管、边沟和路面下埋有花管的盲沟组成。(1)多点复合EVA防水板防水层所用的EVA防水板和弹簧排水管应符合图纸要求,并具有足够的强度、耐腐蚀、易焊接的特点。防水层应在初期支护变形基本稳定后、二次衬砌施工前进行。EVA防水板采用无钉吊撑法铺设,防水板采用冷粘法连接。(2)洞外将衬砌一个循环所需的防水板(每个循环长度为12m,防水板余量为10%-15%)胶合拼接在洞外平整的混凝土地面上,防水板在搭接宽度内(不小于10cm)抹干,并用油漆刷均匀涂刷。(3)岩石表面处理将去除锚头或其他尖锐突出物,用砂浆抹平,并用排水方法处理漏水。(4)用自制的小车悬挂防水板。用装载机和人力将防水板吊至铺设台车上,从隧道中心线向两侧铺设。(5)钻孔安装膨胀螺栓,将铁丝膨胀螺栓固定在防水板前端,用冲击电锤钻孔安装螺栓。锚杆伸出岩石表面约4厘米。在前一模混凝土浇筑完毕后,切断外露螺栓,伸出铁丝固定在设置好的膨胀螺栓上,然后用紧线器将铁丝拉紧,挂上防水板。(6)粘结防水板防水板与现场已挂在衬砌混凝土部分的防水板粘结。在防水板外侧垫上30cm宽的胶合板,用钉子将胶合板钉在岩石表面,形成光滑的表面,以便于压路机压实。(7)架设环向钢筋为了使防水板尽可能紧贴岩面,沿隧道环向架设ф22钢筋,间距50cm,将钢筋下端锚固在地面上,然后用紧线器将铁丝系紧。4.3根据图纸设计纵横排水管的构造,计算纵横弹簧排水管的长度,用钉子和φ4mm固定丝固定排水管。4.4新型专利防水材料HPZ-橡胶止水带施工时,沿设计衬砌轴线每隔0.5m在挡板上钻一个直径为8mm的钢筋孔,直径为8mm的自制钢筋从一侧插入另一侧浇筑混凝土,内钢筋粘在一半止水带上,另一半止水带紧贴挡板。凝固后,拆除挡板,在靠近中心钢筋处将止水带拉直,然后将直径为8mm的钢筋弯曲后放在止水带上。橡胶止水带采用搭接,搭接长度不小于8cm。施工时应注意混凝土与止水带的紧密结合,防止止水带偏移,并注意保护止水带。如发现被刺破或劈裂,必须及时修补,止水带四周应振捣密实。5.二次衬砌混凝土采用C30防水混凝土施工方法,Fs防水剂。混凝土二次衬砌施工时间根据现场监控量测结果确定。ⅱ、ⅲ类围岩浅埋段应尽快施工,仰拱应先于二次衬砌施工,确保初期支护安全。ⅲ类围岩和ⅳ、ⅴ类围岩深埋段,待初期支护基本稳定,围岩和初期支护变形速率趋于减缓时,重新衬砌,衬砌工作面与开挖工作面间隔50 ~ 70m,以减少两个工作面的相互干扰。二次衬砌施工时,首先进行定位测量,通过轨道将台车移动到衬砌部位,调整标高,根据隧道衬砌内轮廓线的大小调整模板支撑臂,清除底部基坑内的杂物和积水。二次衬砌采用液压衬砌台车模板,混凝土在搅拌站集中拌制,混凝土输送泵泵送入仓,插入式及附着式振捣棒(器)振捣。二次衬砌每循环浇筑12m,分层连续对称浇筑至拱顶,每层厚度控制在30cm左右。一根塑料管嵌入拱顶内衬中。检查混凝土是否回填和压实。如果没有压实,将通过灌浆进行处理。6.施工通风方式头道沟隧道采用强制通风,隧道出口配备50kW大功率风机,风道采用φ100cm柔性通风管。通风机的安装位置距洞口不小于20米,主风道距掌子面40米。新三号隧道采用1台37kW轴流式通风机。7.施工测量控制方法开工前,先复测设计中心线,设置三角控制网联系出入口方向,以达到设计精度。出入口标高应进行测量和闭合,采用统一标高。施工时在隧道内布设导线,建立中线与导线的互控网,并经常将隧道内的点引出隧道和三角网系统进行检查和复核。8.不良地质地段的施工方法施工中如遇到不良地质地段,应采用超前注浆管棚(或注浆导管)、格栅支护、锚杆、网喷混凝土等综合支护。总之,应严格遵循“管在前、强支护、弱爆破、勤量测、紧衬砌”的原则,顺利通过不良地质段。9.隧道内沟槽及路面施工方法9.1本合同段沟槽施工,隧道两侧沟槽基础为现浇混凝土,沟槽采用钢筋混凝土预制管,两侧电缆沟采用现场模板浇筑,混凝土盖板预制安装。9.2路面施工(1)路面混凝土施工①隧道路面下部设计为C25混凝土仰拱,C10混凝土回填,路面由15cm厚二灰碎石基层和24cm厚水泥混凝土面层组成。施工时,首先清理地面道碴,回填C10混凝土,然后施工二灰碎石基层和水泥混凝土面层。(2)二灰碎石采用拌和站拌和,自卸汽车运输,平地机摊铺,6 ~ 18t压路机碾压。混凝土在搅拌站拌制,混凝土运输车运输。摊铺采用人工摊铺,摊铺厚度应考虑振捣的预留高度。严禁抛、耙,防止离析。(3)混凝土路面采用单块施工的方法。路面混凝土用粗骨料应符合规范要求,质地坚硬,级配良好,最大粒径不超过40 mm,配合比应通过试验确定,试配强度应比设计强度提高10 ~ 15%,并进行抗折试验。(4)混凝土振捣采用插入式振捣器和平板振捣器相结合的方式,并辅以人工找平。禁止用砂浆找平,应采用真空吸水,人工刷面。当混凝土强度达到设计强度的30%时,用切割机切割接缝。当浇筑中断超过30分钟时,应设置横向施工缝,横向施工缝应与伸缩缝或缩缝一致。(2)养护:混凝土路面应洒水养护,达到设计强度后方可开放交通。
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