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高速公路隧道施工方案及步骤(原)工程类 2009-10-23 20:58:10 阅读 1765 评论 3 字号:大中小订阅按新奥法组织施工,左右洞身分别从两头掘进,无轨运输施工。类围岩采用小导管注浆及超前锚杆加固围岩,开挖采用台阶法, 人工配合台车钻眼;类围岩开挖采用全断面法,台车钻眼。洞身衬砌砼 采用集中拌合, 砼运输车运输, 砼输送泵配合液压衬砌台车施工。一、掘进施工方案为防止左右洞在同一断面同时开挖,对两隧道之间围岩产生较大的影响,采用右洞从进口主攻、左洞从出口主攻的方法开挖。开挖采用钻爆法施工,采用光面爆破技术开挖。进出口主要各配备1台凿岩台车钻眼, 1 台挖掘机配合、 1 台侧卸式装载机装碴、 6 台 15T自卸汽车出碴。类围岩采用短台阶法,台阶长度10-15m;类围岩采用全断面法施工。二、初期支护施工方案洞口类围岩(S2) 采用超前小导管 (注浆)及超前砂浆锚杆(S3) 、钢筋网喷射砼、钢拱架支护,类围岩采用组合锚杆、喷射钢纤维砼支护。支护施工顺序为:超前支护(超前小导管、超前砂浆锚杆)开挖初喷锚杆、钢筋网、钢拱架复喷至设计厚度。超前支护在开挖之前施工,初期支护紧跟开挖施工。 超前砂浆锚杆采用钻机钻孔, 采用高压注浆泵注浆,喷射砼采用湿喷机按湿喷工艺施作。施工中应认真落实超前地质预报和监控量测工作,确保隧道施工不出现坍塌事故。三、隧道衬砌施工方案二次衬砌施作时间根据监控量测数据确定,类围岩地段隧道衬砌适当紧跟初期支护, 仰拱和回填应在二次衬砌之前进行;类围岩二次衬砌可适当滞后, 在初期支护基本稳定后施作。衬砌前按设计要求施工防水层和塑料盲管。防水层和塑料盲管采用自制作业台车施工,防水层采用无钉铺设工艺,用热焊焊接固定。洞内衬砌采用穿行式液压衬砌台车全断面施工,隧道进、出口端各配 1 台台车,考虑隧道处于曲线上的因素,选用长度为9m的台车。紧急停靠带的衬砌砼待全隧道衬砌完成后,在台车钢模内加设活动的、带弧形的3015钢模板,并用特制的梳型模加固和调整尺寸,行人、行车横洞及其它预留洞室采用特制台架施工。砼采用S8(C25)防水砼,砼搅拌运输车运输( 200m 以上) ,输送泵泵送砼灌注入模,拌合站集中拌制。四、施工辅助设施方案1、施工用电:隧道用电利用洞口安装的变压器供电。洞内利用电缆线接至工作面后使用, 动力电采用 400V/380V,照明采用安全变压器( 36V)供电。2、施工用风:在进出口洞口各设40m3 供风站一个,供洞内开挖、支护、通风用风。3、施工通风: 本隧道从两头掘进, 单头掘进长度约714825m,经分析计算, 决定本隧道施工通风采用管道压入式通风方式,风管采用维尼龙布基风管,管径采用1000mm,进口右洞和出口左洞洞口各配置 1 台容量不小于 1000 m3/min 的轴流式通风机。4、施工排水:本隧道的上坡施工段,施工排水采用两侧挖排水沟、自然排水的方法排水; 下坡施工段,施工排水采用挖集水井汇水、抽水机接力抽水、 单侧挖排水沟的方法排水在隧道。隧道洞口外设置污水处理、沉淀池,施工废水经污水处理达到有关标准后方可排放,以保证环境不被污染。5、弃碴:弃碴部分用作路基填筑,其余弃于指定碴场,碴场严格按照设计施工弃碴防护,达到设计及环保要求。4.5.2 施工方法、施工工艺及技术措施五、施工控制测量进场后首先根据设计单位的桩点采用GPS 系统对本标段中线及水准基点进行贯通测量、复核确认,并在洞口布设导线控制网。洞身控制测量采用主副闭合导线网控制,每进尺每100m 复核测量一次,并引入导线网。六、洞口施工方法洞口施工前,先期施工山坡上的截水沟, 然后进行洞口段的开挖。洞口开挖从上到下进行, 且施工与支护同步进行, 同时做好施工用水和雨水的排放, 防止其软化边坡。 洞口加固采用锚、 网喷射砼封闭边、仰坡坡面。锚杆采用20MnSi22 砂浆锚杆, L=4m,间距 1.0m,梅花形布置。钢筋网采用金属扩张网,网格间距0.30.3m,喷射砼厚度 10cm。 洞口施工分两步,第一步以明洞开挖宽度为标准,纵向拉槽进入明洞范围, 当工作面可以挂齿进洞时即停止开挖,施作拱部超前小导管,然后进行明洞施作。 明洞完成后,洞身上半断面环形进洞,当半断面掘进 10-15m后,停止半断面掘进。第二步,返回从零开挖处开挖下部土石方,并将初期支护成环以确保洞口稳定。七、明洞施工(S1 型)1、分段施工开挖外侧边墙,浇注边墙C15 片石混凝土,回填夯实外侧碎石土。分段原则:明洞长5m、10m 的分一段、长 20m 的分为两个 10m段、长 25m的分为两个 12.5m 段。2、开挖上部土石方,对边坡进行支护,浇注拱部衬砌,施作拱部防水层,砌筑 M7.5 浆砌片石护拱,夯填拱部回填碎石土。3、暗挖下部土石方,跳槽马口施作内边墙衬砌。4、开挖仰拱,浇注仰拱及仰拱回填。S1(明洞)开挖施工顺序见下图。八、隧道洞身开挖左线围岩情况: 类围岩长 145m,类围岩长 740m;右线围岩情况:类围岩长175m,类围岩长 580m。1、钻爆设计:根据开挖方法分别采用半断面及全断面两种爆破方式,网路采用非电毫秒雷管爆破网路。对类围岩采用半断面台阶方式爆破, 类围岩采用全断面方式爆破,为减轻爆破对围岩的扰动,开挖断面采用多段位非电雷管进行网路设计。掏槽方式:采用直眼掏槽,眼深小于2m 时可用斜眼掏槽。循环进尺控制在类围岩1.52.0m;类围岩不超过3.03.5m。除非围岩破碎、节理发育等不良地质外, 开挖断面周边爆破一律进行光面爆破。洞内均采用非电导爆管起爆网路,严禁使用火花起爆系统。2、炮孔布置:布孔采用一台激光导向仪进行中线和水平控制,配合“五寸台阶法”放样,用红油漆将炮孔标出。为了节省时间,找顶后,画线、布眼两工序在碴堆上进行,边出碴边画线、布眼,节约了该工序的耗时,缩短了爆破作业时间。3、钻孔:光面爆破的钻孔质量,是隧道获得平整、规则开挖轮廓的基本条件。特别是对于周边光爆孔,更应认真钻凿,要求司钻人员钻孔必须做到开孔准确, 其开口误差不得大于3cm,方向偏差不得大于 5,并随时掌握钻孔的方向、角度和深度,以及周边孔与孔眼之间是否互相平行, 所钻孔眼底部应落在同一平面上,为了保留下一循环的钻孔净空位置, 周边孔在钻孔时要有一定的外插角度,角度的大小是根据钻孔深度而确定。严格按照钻爆设计要求进行作业,对钻孔质量认真进行检查验收,对不合格的眼孔根据具体情况采取重钻,调整装药量和装药结构等措施处理。4、装药:装药前,须先清孔并对炮孔的参数进行检查验收。符合设计后,按设计仔细进行装药和堵塞, 严格避免错装雷管段位和损坏光爆孔的装药结构。 周边孔眼采用不偶合装药, 周边眼药串预先在加工房按设计全部加工成型备用。九、类围岩开挖1、施工方法:洞口段类围岩采用超前小导管(注浆)和超前锚杆加固围岩,采用短台阶法分部开挖,台阶长度10-15m。施工顺序图如下:开挖上半断面;施作上半断面初期支护;开挖下半断面(左右交错开挖) ;边墙初期支护;仰拱开挖、支护、衬砌及回填;防水层施工,二次衬砌的浇注。2、钻爆作业采用钻爆作业台架, 人工手持风钻钻眼, 爆破设计采用低震速控制爆破技术, 周边采用光面或预裂爆破。 上半断面每个洞口安排6 台YT28 风钻钻眼,下半断面安排8 台 YT28 风钻钻眼,上下断面放炮时间必须错开。类围岩上半断面每循环进尺1.52.0m,下半断面进尺取 3.0m 左右。采用钻爆作业台架,人工手持风钻钻眼,爆破设计采用低震速控制爆破技术, 周边采用光面或预裂爆破。 上半断面每个洞口安排 6 台 YT28 风钻钻眼,下半断面安排 8 台 YT28 风钻钻眼,上下断面放炮时间必须错开。类围岩上半断面每循环进尺1.52.0m,下半断面进尺取3.0m 左右。上、下部支护及时衔接,类围岩必要时加设横撑或临时仰拱。施工注意事项:洞身类围岩地段采用短台阶法施工,台阶长度应严格控制在10-15 m范围内。在上部断面初期支护基本稳定后,才能进行下半断面的开挖。仰拱开挖前, 架设临时横撑顶紧两侧拱脚,防止边墙内挤,待仰拱砼强度达到 70才能拆除。量测工作必须及时, 随时观察拱顶、拱脚和边墙中部的位移值,当发现速率增大时,应立即浇筑二次衬砌,或先行构件支顶。当围岩压力极大, 地质围岩与设计有出入时, 应报监理工程师提出修改设计。十、类围岩开挖:1、施工方法及钻爆设计:类围岩开挖按全断面法施工,拱部周边采用光面爆破,边墙采用预裂爆破。2、钻爆作业:隧道进出口各采用一台凿岩台车,并辅以一定数量的手风钻进行钻孔作业,按爆破设计的孔位定位钻孔。类围岩全断面循环进尺 3.03.5m;紧急停靠带循环进尺2.53.0m。3、类围岩全断面法开挖施工顺序(其施工顺序图见下图全断面开挖;施作初期支护;施作二次衬砌。隧道洞身开挖、支护每循环施工时间如下表:隧道洞身开挖、支护每循环施工时间表十一、行人横洞、行车横洞及其它预留洞室开挖:本隧道共设行人横洞2 处,行车横洞 1 处,采用自制钻眼台架人工手持 YT28 风钻开挖。类围岩采用半断面台阶法开挖,类围岩采用全断面开挖。行人横洞和行车横洞按设计要求进行支护和衬砌。九、施工支护:1、超前小导管支护:本隧道进出口类围岩段设计为超前小导管预注浆超前支护加固,小导管长度3.5m,环向间距0.4m,纵向间距 2.25m, 外插角 14, 梅花形布置。超前小导管采用外径42mm、壁厚 3.5mm热轧无缝钢管,钢管前端呈尖锥状,尾部焊上 6 加筋箍,管壁四周钻 8mm 压浆孔。超前小导管施工时,钢管与衬砌中线平行以 14仰角打入拱部围岩,钢管环向间距40cm,每打完一排钢管注浆后,开挖拱部及第一次喷射混凝土、 架设钢架,初期支护完成后,隔 2.25m再打另一排钢管,超前小导管保持1.0m 以上的搭接长度。防水层施工的要点:A.铺设前对初期支护背后注浆, 直至无水渍时才铺防水板, 同时清理喷砼面,凸凿凹补,使之平整,无钢筋头;B.工程采用的 PVC 防水卷材,无纺布缓冲保护层材料必须符合设计要求,且完好;C.铺设做到平顺,无吊空、起鼓及皱褶;D.双焊完好,搭接长度,宽度符合规范要求;E.防水板铺设完毕,作冲气试验进行质量检查。止水带、条施工二次衬砌沉降缝采用中埋式橡胶止水带止水,施工缝采用 BW缓膨型橡胶止水条止水。沉降缝和施工缝处同时设背贴式止水带。止水带长度在洞外按轮廓尺寸另加40cm50cm富余量裁剪,卷成捆运入洞内,吊挂在衬砌模型的端头。 安装时先打开捆卷, 从墙底开始,沿衬砌轮廓向上挂设, 并固定在挡头模板中间, 使止水带中心与工作缝重合。止水带两头用铁丝拉在模板上,中间摊平,止水带后一半埋入现浇混凝土中,前一半将埋入下一循环的混凝土中。为此,挡板间夹缝作到上下(或左右)顺直平整,以免灌注混凝土时漏浆。在设置止水带处,混凝土采用粒径小的粗集料, 以保证止水带与混凝土胶结密实。止水条则在衬砌挡头模板中间设一木条,砼浇注挡头模板拆除后,在下一循环的混凝土浇注前嵌入BW型橡胶止水条, 作为施工缝防水。2、衬砌背后引排水设施:隧道开挖初喷砼后,根据设计施作环向MF7 塑料盲沟及纵向MY8C 塑料盲沟,先将环向MF7 塑料盲沟及纵向 MY8C 塑料盲沟接好接头,固定在初喷砼上, 每隔一定距离设边墙泄水管 (110HDPE横向排水管)将水排入中心水沟中。3、路面底基层排水:为防止路面底层地下水上渗到路面影响行车安全,路面平整层施工之前,应先铺设MY8C 横向盲沟以排除隧道底渗水,横向盲沟的渗水通过外侧的 MY8C 盲沟在边沟沉沙井处与边沟连通。4、路面排水:在路面外侧设置4550cm现浇边沟,用作路面积水以及隧道清洗等污水的排除通道,每30m设置 一处沉沙井,边沟纵坡和隧道纵坡一致。5、隧道施工排水:本段隧道出口端施工为上坡施工,施工排水方案采用自然排水,在隧道两侧挖排水沟。 同时在掌子面设集水坑, 用泥浆泵将掌子面的水抽入
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