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隧道施工方案标准化

隧道施工1、洞口施工1.1边仰坡施工洞口施工前先做好洞口边仰坡截水沟,截水沟距边仰坡开挖边缘不小于5米。

截水沟施工完毕后自上而下进行边仰坡开挖,按设计坡度一次修整到位。

并分层进行边坡防护,以防岩土风化,雨水渗透而坍塌。

边仰坡采用锚喷支护。

刷坡防护到路基面标高。

1.2明洞施工明洞开挖完成后,立即施工暗洞超前支护和进洞施工,并尽早进行边墙基础和仰拱砼施工,在暗洞进洞50米左右(视围岩情况和初期支护情况进行调整)开始进行洞身衬砌施工。

暗洞洞口处二次衬砌施工完成后,及时进行明洞衬砌施工,施工时注意明洞与暗洞的顺接。

明洞衬砌采用自行式衬砌台车,一次浇注成型,保证内轮廓光滑圆顺,外模采用木模。

采用泵送砼施工。

明洞施工应避开雨季施工。

在与洞门连接部位环向预埋80厘米长φ22钢筋,以增强洞门墙的稳定。

待拱圈砼达设计强度的50%后,开始施工墙背防水层。

防水层以上50厘米采用碎石土回填。

1.3洞口段施工洞口采用分层开挖,施工机械以CAT320挖掘机为主,洞口场地以装载机辅以推土机整平压实,遇坚硬石质地层钻眼爆破,采用自卸车弃往进出口路基填方段。

洞口段处于II类围岩内,采用“套拱法”进洞,即在洞口处隧道洞身上部衬砌轮廓线以外,立摸灌注30~40cm厚的砼,长度2~3米,嵌进山体0.5~1.0米,外露0.5~2米,以确保洞口段岩体稳定和施工安全。

然后采用上下导坑法施工,开挖前进行超前支护。

该段施工避开雨季并遵循“短进尺,弱爆破,快封闭,强支撑”的施工原则。

1.4洞门修筑隧道洞门在进洞施工正常后,结合地形地质及考虑洞口美化等条件,安排在雨季前完成施工。

2、洞身开挖施工2.1 II类围岩地段短台阶分部开挖法施工2.1.1施工工序II类围岩地段,采用短台阶分部开挖法施工,施工工序见下图:2.1.2施工方法上部弧形导坑及边墙以人工风镐开挖为主,需要时辅以弱爆破;地质不良地段开挖前采用工字钢拱架,大管棚作为超前支护,开挖后及时喷混凝土封闭岩面,并进行初期喷锚钢纤维砼支护作业。

随后进行边墙的开挖和支护。

台阶长度视岩性而定通常取2~4米。

上部弧形导坑出碴采用人工配合挖掘机扒碴,装载机装碴自卸车运输,核心土采用控制爆破开挖。

开挖掘进遵循“短进尺,弱爆破,快封闭,强支撑”的原则。

短台阶分部开挖法掘进、喷锚支护作业循环时间见下表:施工中应认真量测围岩变形,并根据变形信息检验、修改和完善支护体系。

2.2III 类围岩长台阶或全断面开挖施工2.2.1施工工序洞身III 类围岩主要采用长台阶法施工,施工工序见下图:12.2.2开挖采用隧道凿岩台车钻眼,塑料导爆管非电起爆系统、毫秒微差有序起爆。

上下台阶采用挖掘机及侧翻装载机扒渣装渣。

施工中合理优化工序、组织交通,实行“钻爆、装渣、运输、出渣”一条龙作业。

开挖成型后迅速喷射砼封闭岩面,抑制风化和变形,同时进行喷锚支护作业。

上台阶开挖一般超前6~15米。

下台阶施工后仰拱紧随其后施工。

为满足进度需求,四个洞口同时作业,每洞口采用一台凿岩台车同时钻进,确保总进速度2~3米/天,一天一循环。

施工中,认真、周密的量测变形和位移,观察岩面以优化支护调整施工方法。

岩性较好时,可采用全断面法掘进以加快进度。

长台阶法掘进喷锚支护作业施工循环时间见下表:2.3IV 类围岩地段全断面法开挖施工2.3.1施工工序洞身IV 类围岩采用全断面法施工,施工工序见下图:2.3.2施工方法IV 类围岩地段采用凿岩台车钻眼,光面爆破施工,采用塑料导爆管非电起爆系统,毫秒微差有序起爆。

由侧翻式装载机装渣,自卸车运输。

在爆破作业中,采用“W ”型水幕降尘器喷雾降尘,确保作业面粉尘含量达到标准。

为满足进度需求,确保总进速度1每天3~4米,钻眼时间控制在3小时内,两天三循环。

全断面法掘进喷锚支护作业施工循环时间见下表:3、光面爆破施工3.1 III 类围岩台阶法开挖爆破施工III 类围岩采用长台阶法掘进。

炮孔布置按每循环进尺 2.5米控制,光爆参数的选定见下表。

根据公式,炮眼数N=q ×S/γ,q 为单位用药量(III 类围岩取1.00kg/m 3),S 为坑道断面面积,γ为每米炮眼的平均装药量(取0.65)。

计算炮眼数值N=157(理论值),实际炮眼数取151。

每循环总用药量Q=V ×q ,理论计算1值254.8kg,实际装药量取251.9kg。

III类围岩采用长台阶法的光面爆破技术经济指标、量分配表分别如下表所示:光爆参数(III、IV类围岩)表III类围岩正台阶法光面爆破技术经济指标III类围岩正台阶法的光面爆破药量分配表具体炮孔布置见下图:3.2 IV类围岩全断面法开挖爆破施工IV类围岩采用全断面法掘进,加强掏槽爆破,严格控制周边光面爆破,确保无超挖欠挖。

炮孔布置按预计每循环进尺3米控制。

根据公式,炮眼数N=q×S/γ,q为单位用药量(IV类围岩取 1.1 kg/m3),S为坑道断面面积,γ为每米炮眼的平均装药量(取0.65)。

理论计算炮眼数值N=144 ,实际炮眼数取142,每循环总理论用药量为267.6kg,实际用药量取264.9kg。

药量分配表、IV类围岩采用全断面法的光面爆破技术经济指标分别见下表:IV类围岩全断面法光面爆破药量分配表IV类围岩全断面法光面爆破技术经济指标具体炮孔布置见下图:爆破参数及工艺的修正在实际施工中,根据实际爆破效果及地层岩性合理修正爆破参数及工艺,确保进度、效益的综合平衡,同时尽量少的扰动围岩。

4、超前支护施工4.1 φ108热轧无缝钢管作超前大管棚的施工方法II类围岩部分岩石风化破碎严重的地段,采用φ108热轧无缝钢管作超前大管棚。

管外露端(不小于30Cm)支撑于开挖面后方的工字钢拱架上共同组成预支护体系。

拱顶开挖成型后立即喷射混凝土封闭岩面。

φ108大管棚采用地质钻机钻孔、每小时单机钻进4~6米,冲击器直径为130毫米,最大钻孔深度为100米。

开钻前用钢管架搭设钻机平台,经纬仪定出工字钢中心及外倾角方向。

大管棚外倾角2度,外倾角必须控制准确,角度太大,必然造成较大超挖,角度太小,要防止管棚侵入隧道开挖面。

管棚壁按50×50厘米梅花形布置孔眼,孔眼直径5毫米。

在钻孔完成后,在洞口场地较宽的情况下采用挖机顶入大管棚,场地有限不能摆放挖机情况下,采用地质凿岩机安装大管棚。

安装完毕对大管棚注浆,采用双液注浆机注水泥-水玻璃双液浆,双液浆有凝固时间短、止水效果好的优点。

水玻璃浆、水泥浆分别放在两个容器中,经过双液注浆机混合,注入大管棚中,初凝时间约为10~20s。

由于在管棚制作时在管壁上预留了孔眼,故在注浆的时候不仅将大管棚管内注满浆液,提高了管棚的强度,而且由于注浆压力(注浆压力2.0~2.5MP)将双液浆从孔眼中向四周松散围岩扩散,固结了四周围岩,提高了围岩自承能力。

具体施工工艺见下图:4.2 φ50无缝钢管作超前小导管的施工方法φ50无缝钢管制作的超前小导管,制作时在管壁上按50×50厘米梅花形布置孔眼,孔眼直径5毫米。

采用YT-28气腿式凿岩机钻孔、送管。

注水泥-水玻璃双液浆,注浆压力2.0Mpa,注浆情况及作用同大管棚施工。

5、初期支护施工该隧道初期喷锚支护包括中空注浆锚杆、喷钢纤维混凝土(C25)、工字钢拱架。

根据地质及岩性,锚杆长度、工字钢间距、喷钢纤维混凝土厚度作相应的变化。

喷锚支护紧跟开挖面及时施工,以减少围岩暴露时间,抑制围岩变形,防止围岩在短期内松弛剥落。

锚杆呈梅花形沿隧道周边径向设置。

喷锚支护施工见下图:5.1径向注浆锚杆施工施工工艺流程为:钻孔—清孔—插入锚杆—注浆。

锚杆预先在洞外按设计要求加工制作,钻孔采用YT-28型凿岩机按设计要求钻凿孔眼,锚杆尽量沿隧道周遍径向钻孔,由于径向锚杆主要作用为串岩,所以不宜与岩层层面平行。

达到要求后用高压风清孔,然后将加工成型并除去油污、铁锈、和杂质的锚杆插入孔内,注浆压力0.3~0.5Mpa,水泥浆标号为30号。

按规范要求抽样进行锚杆抗拔试验。

锚杆抗拔试验采用锚杆抗拔仪,按锚杆数1%(且不少于3根)抽检,其28天抗拔力平均值应不小于设计值,最小拔力不小于设计值的90% 。

5.2工字钢拱施工工字钢安装前按开挖轮廓线预制成型,上导坑用四片预制好的工字钢拼成一半圆,每片工字钢两头焊接厚10毫米钢,钢板大小为0.25×0.2米,钢板上布四个孔,安装时用四个φ16螺杆连接即可。

下导坑两侧各一片工字钢即可。

工字钢安装位置必须准确,如果安装不到位,势必造成隧道中心偏位、贯通时出现偏差、隧道净空不够。

工字钢安装时必须控制拱顶、两拱脚的平面位置及高程,高程用水准仪控制,位置用经纬仪、全站仪控制。

隧道为曲线隧道平面位置的控制尤为重要,施工中基本每进5米,就进行水平、平面测量一次。

如果说大管棚、小导管、超前锚杆是梁,那么工字钢拱架就是这些梁的支点,所以工字钢拱架对隧道初期支护起的作用是很大的。

在立工字钢拱架时必须保证拱脚处围岩的承载力,拱脚处的围岩不能用松渣回填。

在上下导坑施工时,在工字钢脚部设锁脚锚杆,每侧3根φ25螺纹钢筋,单根长3米,锁脚锚杆对防止拱脚下沉及拱脚收敛有很大作用,锁脚锚杆用膨胀锚固剂锚固。

为加强相邻两工字钢的联系,两片工字钢间用φ22螺纹钢横向连接,环向间距1米。

5.3钢筋网片施工钢筋网片20×20厘米规格,在实际施工中,我们将钢筋网片先预制成1×2米片状,工字钢立好后直接将网片与工字钢焊接即可,这样加快了进度,减少了施工难度,保证了质量。

5.4喷射混凝土施工为了降低回弹和粉尘,保证质量,采用湿法喷射机施工。

喷射砼分为初喷和复喷二次进行。

初喷在开挖(或分部开挖)完成后立即进行,以尽早封闭岩面,防止表面风化剥落。

复喷砼在锚杆和钢架安装后进行,使初期支护整体受力,以抑制围岩变形。

喷射砼施工为防止砼堵塞管道,骨料粒径不宜大于15mm。

为加快砼凝结时间,必须加入速凝剂,初凝时间不应大于5分钟,终凝时间不应大于10分钟。

为减少回弹,拱部速凝剂用量必须加大,拱部用量约4%(占水泥用量),边墙用量约2%。

喷射应分段、分部、分块,按先墙后拱,自下而上进行喷射。

喷嘴至岩面的距离为0.8~1.2米,过大或过小都会增加回弹量。

喷嘴与岩面尽量垂直。

一次喷射太厚,在自重作用下,喷层会出现错裂而引起大片坍塌,一次喷射太薄,回弹量将加大。

在实际施工中,拱部按6厘米一层,边墙按8厘米控制。

喷射砼的质量检测:混凝土厚度用凿孔法和激光断面仪法检测,每10米检查1个断面,每断面从拱顶中线起每2米检查1点,平均厚度不小于设计值,最小厚度不小于设计值的一半,且必须有60%的点不小于设计值。

混凝土强度在喷射砼现场抽样检查,每10米隧道在拱部和墙部各取两组,每组3块,试件抗压强度平均值1.05倍设计值,任一组试件抗压强度不低于0.9倍设计值。

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