双连拱隧道施工方案本合同段设双向四车道双连拱隧道3座,共长为602m。
隧道限界净宽均为0.75m检修道+0.5m左侧向宽度+2×3.75m行车道+1.0m 右侧向宽度+1.0m检修道,限界净高均为:行车道净高5.0m,检修道净高2.5m,横坡为2%。
玉台隧道、月山一号隧道洞门形式均为斜切式,月山二号隧道洞门形式为绩溪端采用削竹式、黄山端采用端墙式,设计车速均为100km/h。
玉台隧道:进口桩号为:K15+740、出口桩号为K16+083,明洞段长为18m、洞身围岩为Ⅴ级加强段长325m(衬砌结构为:φ50×5mm 超前注浆小导管,环向间距40cm,长4.5m+φ25mm中空注浆锚杆,间距75×100cm,长4.0m+φ8钢筋网,间距20×20cm+I20a工字钢,间距75cm+C25早强喷射砼25cm+15cm预留变形量+1.2mmPVC防水板+350g/㎡土工布+ C25钢筋砼二次衬砌50cm),路面为复合路面,照明采用高压钠灯,通风采用自然通风。
月山一号隧道:进口桩号为:K17+025、出口桩号为K17+124,明洞段长为21m、洞身围岩为Ⅴ级加强段长78m(衬砌结构为:φ50×5mm超前注浆小导管,环向间距40cm,长4.5m+φ25mm中空注浆锚杆,间距75×100cm,长4.0m+φ8钢筋网,间距20×20cm+I20a工字钢,间距75cm+C25早强喷射砼25cm+15cm预留变形量+1.2mmPVC 防水板+350g/㎡土工布+ C25钢筋砼二次衬砌50cm),路面为复合路面,照明采用高压钠灯,通风采用自然通风。
月山二号隧道:进口桩号为:K17+200、出口桩号为K17+360,明洞段长为29m、洞身围岩为Ⅴ级偏压段长25m,Ⅴ级加强段长106m (衬砌结构为:φ50×5mm超前注浆小导管,环向间距40cm,长4.5m+φ25mm中空注浆锚杆,间距75×100cm,长4.0m+φ8钢筋网,间距20×20cm+I20a工字钢,间距75cm+C25早强喷射砼25cm+15cm预留变形量+1.2mmPVC防水板+350g/㎡土工布+ C25钢筋砼二次衬砌50cm),路面为复合路面,照明采用高压钠灯,通风采用自然通风。
隧道按照新奥法原理进行,采用光面爆破,及时支护,加强量测。
施工中按照中导坑先行的原则贯通中导坑,随后施工中隔墙。
在中隔墙施工完成后按照开挖→支护→防水→衬砌→沟槽→路面→装饰的顺序拉开一定距离展开平行流水作业。
隧道均两端同时掘进施工。
对于洞口Ⅴ级围岩段采用以注浆中管棚为超前支护,初期支护以锚网喷为主,辅以钢拱架;对于洞身Ⅴ级围岩段采用环形开挖中心留核心土法,以注浆小导管为超前支护,初期支护以锚网喷为主,辅以钢拱架,及时封闭,早日成环,二次衬砌采用定型钢模板整体施工。
根据现场监控量测结果及时修正设计参数、调整施工方案。
隧道工程主要采用大型机械快速施工,实行各工序的专业化、平行化施工。
隧道工程施工开挖出碴、进料采用无轨运输方式,实施掘进(挖、装、运)、喷射砼(拌、运、锚、喷)、衬砌(拌、运、灌、捣)等三条机械化作业专业化、平行化施工。
在施工过程中,及时对岩溶地段根据不同地质采取不同方法进行加固处理,保证围岩稳定,之后再进行开挖。
隧道施工安排在冬季及雨季前完成洞门及明洞的开挖,并完成进洞施工。
洞内施工开挖、出碴、初期支护、仰拱浇筑、片石回填与二次衬砌模筑砼顺序平行作业。
本标段隧道工程具有以下特点:1)三座隧道全部为双连拱短隧道,洞口围岩为Ⅴ级加强,施工中需加强支护措施,避免造成坍塌。
2)月山二号隧道洞口段为偏压地段,施工前需进行防护,开挖过程中加强支护措施。
3)隧道洞口段为浅埋地段,洞顶围岩厚度较薄,岩石风化强烈,岩石破碎,强度较低,施工中除按图纸施工外,还需根据现场情况采用必要的措施,防止洞顶坍落、冒顶。
4)隧道洞身穿越断裂构造带,断层处岩体破碎,施工中需要加强超前地质预报,进行超前小导管注浆,防止坍塌、冒顶。
隧道工程施工工艺框图见下页1 、施工方案概述本标段隧道全部为双连拱形式,双连拱隧道的施工特点是分块切割,对围岩的扰动次数多,这种扰动不仅来自自身而且还来自邻洞,多次扰动将使围岩力学性质下降,危及洞身山体安全。
隧道工程施工工艺框图隧道洞身施工工序见下图:施工步骤;1、中导坑开挖,并施工导坑临时支护,中导坑开挖采用台阶法。
2、浇筑中隔墙,在左侧安装临时横向钢支撑,并采用7.5浆砌片石回填。
3、错开2倍洞径进行侧导坑开挖,并施工导坑临时支护,侧导坑开挖采用台阶法。
4、开挖右洞拱部围岩,并施工支护和及时架设钢拱架,此时应严格控制开挖循环进尺 和及时支护,并注意量测洞内、地表变形。
5、错开2倍洞径开挖左洞拱部围岩,并施工支护和及时架设钢架。
6、右洞核心土开挖,施工右洞防水层及模注砼。
7、错开2倍洞径左洞核心土开挖,施工左洞防水层及模注砼。
隧道围岩开挖、支护顺序为:开挖1Ⅰ初期支护初期支护ⅡⅢ初支、中墙开挖4、中导坑回填初期支护Ⅳ开挖5初期支护ⅤⅥ初期支护因此在施工过程中将严格遵循“弱爆破、短进尺、多循环、少扰动、强支护、勤量测、快衬砌”的施工原则,充分保护和利用围岩的自稳能力,保证施工经济、安全。
施工中采用中导坑先行、中隔墙紧跟、主洞开挖随后的方法进行施工。
在开挖过程中由于围岩差,主要采用人工配合机械,必要时采用松动爆破的方法,尽量减少对围岩的扰动。
在施工中根据隧道长度,在围岩允许的情况下也可采用中导坑贯通、中隔墙完工后再进行主洞开挖。
2、隧道测量控制我单位在交桩后立即采用GPS卫星定位系统进行整体复测布网,在隧道口适当位置选取四个控制点,组成基本大地四边形网,用于控制隧道施工。
确定准确无误后,放出护桩,并编号绘制示意图上报监理单位审核。
洞内采用双导线法布设控制测量网,在施工中定期对水准点、控制桩复测,洞内与洞外测量结果要闭合,发现问题应及时纠正确保施工万无一失。
为满足精度要求和尽量减少测量工作量,洞内平面控制拟采用主控网、基本网和施工导线三级控制;洞内高程控制拟采用高精度数字水准仪实施三等精密几何水准控制。
3、洞口、明洞及洞门施工3.1洞口段开挖根据隧道实际情况,进洞按“先排水、再进洞,统筹安排,减少干扰”的原则进行。
洞口段施工前先清除地表植被,完成必要的排水设施。
土质边坡采用挖掘机自上而下分层开挖,石质边、仰坡采用预裂爆破法开挖,边、仰坡坡面由人工配合修整,严格控制边坡超挖,并适时进行边坡防护,以保安全。
3.2明洞施工明洞施工采用明挖法,临时边坡1:0.5,采取锚网喷支护。
明洞衬砌采用全断面衬砌台车,采用Φ48钢管弯制弧形拱架固定外模,外模选用木板或竹胶板;端模(挡头板)选用5cm厚松木板制作,采用角钢U形卡和短方木固定,以适应端模尺寸的不规则性。
砼采用拌和站集中拌和,砼运输车运输,泵送入模,具体施工工艺同暗洞二次衬砌施工。
在明洞防水层和塑料盲沟施工后及时进行回填,明洞拱墙底面向上根据设计采用M7.5浆砌片石回填,施工中注意预埋排水管道。
M7.5浆砌片石以上部分采用人工夯实碎石土回填,回填时对称分层夯实,分层厚度小于30cm,两侧回填土高度不得大于0.5m,夯实度达到90区标准。
3.3洞门施工洞门施工尽量避开雨季及冬季,基础开挖后,检测地基承载力是否与设计要求相符,不能达到进行处理。
砼浇筑采用拌和站集中拌和,砼输送车运输,泵送入模。
砌筑洞门墙时在墙后铺20cm的砂砾倒滤层及土工布,在墙根预埋横向排水管,横向排水管接至洞外排水沟。
砌体工程采用挤浆法施工,砂浆采用机械拌和,严格配合比计量。
4中导坑施工4.1中导坑开挖、支护中导坑开挖制约着整个隧道施工进度,因为其它工序都要等到中导坑开挖、支护及中隔墙施工完成的情况下才能进行。
由于隧道围岩为Ⅴ级围岩地段,开挖时须对中导坑施做超前小导管预注浆加固,保证施工安全。
开挖采取上、下台阶法,采用人工配合机械开挖,必要时采取预裂爆破。
钻孔采用风枪打眼,微差毫秒雷管,导爆管非电起爆系统。
开挖进尺结合钢架间距确定,一般控制1~2榀钢架距离。
开挖后,迅速进行初期支护。
支护顺序为:断面形成→清理危石、基面→喷砼5㎝厚→量测点布置→立拱架→钻孔→安装锚杆→喷砼至设计厚度→监控量测。
由于中导坑作业空间较小,施工中采用小型挖掘机进行开挖,3t 自卸汽车及装载机出碴。
4.2中隔墙模筑(衬砌)砼由于本标段隧道围岩差,全部为Ⅴ级围岩,施工中需要中隔墙紧跟,以确保施工安全。
中隔墙砼采用自制大块钢模块,小型衬砌台架,砼采用泵送砼,直接泵送入模浇注的方法,振动器采用附着式振捣器。
注意中隔墙部分施工时,模筑砼不包括二次衬砌部分,二次衬砌部分留待与整个左、右洞身二次衬砌砼整体施工,保证主洞外表美观、结构防水性能良好。
施工中隔墙时,一定要注意使墙顶砼密实,墙顶与初期支护之间不能留有任何空隙,如有空隙,将直接影响左右洞开挖时的安全。
为保证砼封顶时密实,特采取如下施工措施:a、浇注封顶砼时,加大泵送压力。
b、隔墙顶部预留注浆管,待隔墙砼强度达到70%以上时,对墙顶进行压浆处理,压浆采用水泥砂浆材料,确保墙顶部能填充密实。
5、主洞开挖5.1左、右两侧壁导坑施工两侧壁导洞开挖在中导坑开挖完成、中隔墙施工且回填完成后进行。
根据地形情况优先开挖埋深较深一侧的侧壁导坑,在先行一侧导洞开挖25米后,再开始后行侧侧壁导坑开挖。
开挖采用台阶法开挖,外侧与正洞设计开挖轮廓重合。
侧壁导洞的开挖方法与中导坑要求相同。
侧壁导坑的支护方法同中导坑相似。
但两侧导坑靠外侧边墙部分的初支护是隧道永久支护的一部分,故该部分施工的参数应按主洞支护的设计数值进行施工。
拱部及内侧墙部分为临时支护,采用10㎝厚的喷砼,必要时采取锚杆钢筋网和拱架加强支护。
5.2左、右洞中央部分的施工中央部分的开挖施工要等到中隔墙强度到达80%以上时方可进行。
中央部分的开挖是整个洞身施工的关键环节,它们开挖跨度大,岩层易塌落,应严格执行“弱爆破、强支护、短进尺、多循环、少扰动、紧封闭,衬砌紧跟”的原则。
开挖时,必须采取浆砌片石回填中导坑的方法,保护好中隔墙,减少对中隔墙的振动,避免中隔墙承受单向不平衡推力作用。
开挖步骤:左右洞中央部分开挖时错开施工,左右洞开挖拉开的距离为30米左右。
采用台阶预留核心土法开挖,第一步施工拱部超前小导管注浆预支护,按设计要求钻孔,安装小导管、注浆。
第二步开挖上部环型部分,采取人工配合机械开挖,个别需爆破地方用预裂爆破技术,当采用爆破方法时须在靠近中隔墙部分预留约1m厚的二次切割保护层,保护中隔墙部分的安全。
开挖时每次开挖循环进尺控制在0.5~1.2米之间。