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2、河底隧道施工工艺工法.

2、河底隧道施工工艺工法.
2、河底隧道施工工艺工法.

河底隧道施工工艺工法

QB/ZTYJGYGF-SD-0502-2011

第五工程有限公司李海平

1 前言

1.1 概况

水下隧道的发展可以追溯到公元前2180~前2160年的古巴比伦,那时候古巴比伦就已经修建了一条穿越幼发拉底河的人行隧道。近代水底隧道始建于英国,1807年英国在伦敦动工修建连接泰晤士河两岸的人行隧道。

我国是世界上隧道修建数量最多的国家,隧道修建总长度也是世界之最。进入二十一世纪以来,在中国水下隧道的建设领域呈现出了迅猛发展的态势。随着黄河、长江流域及沿海地区地下空间的开发,海底隧道的相继修建,如南水北调穿黄工程、武汉长江隧道、浏阳河隧道、厦门海底隧道等,这些重大工程的先后开工,表明我国隧道施工开始进入穿越大江大河和海洋的时代。

在工程领域,地下工程安全风险高于其他工程是一个公认的事实,而在地下工程中,水下隧道施工的安全风险又被认为是极高的。一旦出现大面积涌水或冒顶,其后果将是灾难性的。

水下隧道的修建方法呈现多样性发展,以国内目前正在施工的隧道为例,广深港狮子洋隧道采用盾构法施工,一般地铁过江隧道采用盾构法施工,厦门翔安海底隧道、青岛胶州湾海底隧道均采用钻爆法施工,广州生物岛的两个市政隧道采用沉管法施工,一些城市在穿越一些小型河流或湖泊时则采用围堰明挖法施工。

本工法主要根据武广铁路客运专线浏阳河隧道的施工经验编写,介绍“掌子面预加固+铣钻法+全包型防水”等方法综合应用的一种工法。

1.2 工艺原理

隧道施工关键技术是防突泥突水,选择合理的开挖和支护形式。面对高风险隧道,未来隧道及地下工程施工技术发展的一个方向是:不断完善隧道综合支护技术,深入研究掌子面超前预加固,并利用水平旋喷技术对拱部进行预加固;施工开挖采用铣挖、盾构等机械法施工。

本工法适应的工艺核心技术及管理方面的工作原理如下:

1.2.1管棚加打小导管预支护防坍塌。

1.2.2玻璃纤维锚杆加固掌子面,防止掌子面失稳。

1.2.3以铣挖为主,弱爆破辅助施工,减少对围岩扰动,尽量保护围岩完整性。

1.2.4根据不同的围岩选择铣挖与弱爆破法组合,确定合理进尺。

1.2.5根据监控量测数据,确定合理的工序间距。

1.2.6合理选配精良的机械设备配套,专业的操作人员。

2 工艺工法特点

2.1主要适用于岩石强度较低且节理裂隙发育的地层,特别适用于大断面软弱围岩隧道及隧道变形控制要求严等特殊要求的地段。

2.2掌子面超前预加固,可以实现大断面机械化施工。

2.3可提高开挖进尺,加快施工进度,同时,将对围岩的扰动降至最低,提高了隧道的开挖质量;

2.4在开挖方法上选用铣挖设备配套机械开挖与弱爆破法相结合,与其它非爆破法开挖机械相比,如盾构、掘进机,成本较低,经济性较好。

2.5采用全新的自粘式防水材料对隧道进行全封闭防水处理。

2.6先进性体现在能做到安全可控,开辟了新的施工方法。

3 适用范围

本工法适用的工程对象为大断面、浅埋、软弱围岩的过水底隧道及地表有敏感建筑物的地下隧道施工。

4 主要引用标准

4.1《高速铁路隧道工程施工技术指南》(铁建设【2010】241号)、《铁路隧道工程施工技术指南》(TZ204)、《铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10417)、《铁路工程测量规范》(TB10101)、《公路隧道施工技术规范》(JTG F60)、《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1)。

4.2其他河底隧道施工方面的参考资料。

5 施工方法

河底隧道施工,应积极引进和推广新技术、新材料、新装备、新工艺,按无轨装碴运输的模式组织施工,严格遵循“先预报、管超前、预加固、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”的施工原则,组织大型机械配套施工,以防坍塌、防涌水突泥为防范重点。施工中,可采用全封闭预加固、铣挖法、全封闭防排水等多种先进技术相组合的技术体系,实现围岩软弱、穿越河底、地表敏感建筑物等地段的安全快速施工。

施工中,首先应根据围岩情况优选施工方法,并合理确定的隧道开挖步长。大断面的河底隧道开挖断面,推荐采用三台阶或三台阶临时仰拱法,当围岩地质条件差、掌子面出现较大渗水时,可及时调整台阶高度和长度。下面就“三台阶七步法”,进行隧道穿越河底段相关施工介绍。

图1 河底段“三台阶七步法”施工步序图

三台阶开挖施工示意图

施工顺序:

5.1 第一步:超前地质预报。采用长、中、短距离的综合超前地质预报的方法,对隧道前方进行详细的地质探测。

5.2 第二步:施作超前支护及掌子面预加固。

5.2.1 施作φ108mm超前长管棚:管棚钢管长度18m,12m/环,两环之间搭接长度6m。环向间距40cm,环向共45根。

5.2.2 施作φ42mm超前小导管:超前小导管配合钢架使用,其纵向搭接长度≮1.0m,环向间距40cm,环向共45根。

5.2.3 施作φ25mm玻璃纤维注浆锚杆:18m长Φ25中空玻璃纤维注浆锚杆 , 1.5m ×1.5m梅花型布置,纵向间距12m一环,搭接6m。

5.3第三步:采用三台阶七步法进行开挖。

5.3.1 ①部上台阶开挖:每循环进尺0.8~1m。可采用悬臂掘进机环形预切槽与弱爆破法相结合的方式进行开挖,或采用弱爆破法进行开挖,挖掘机出碴。

5.3.2 中台阶中部②部拉槽开挖,待上台阶支护完成3~5m时进行。

5.3.3 中台阶左侧③部开挖,待②部开挖完成6m时进行。

5.3.4 中台阶右侧④部开挖,待③部左侧部分的支护完成6m时进行。

5.3.5 下台阶⑤、⑥、⑦部开挖,下台阶支护成型后进行,步序同中台阶施工。

5.3.6 仰拱施工必须紧跟,与下台阶开挖距离保持在10m左右。

5.4第四步:按照“先仰拱、后拱墙”的顺序组织衬砌施工,仰拱采用简易栈桥进行整体浇注,拱墙砼利用10.2m长的液压模板台车施工。砼由拌合站集中拌制,输送车运输,泵送入模。

因考虑到河底段隧道施工安全可控,做以下强制性规定:(1)上台阶掌子面与仰拱工作面距离,控制在30m以内;(2)仰拱及填充施工紧跟仰拱开挖,组织安排5m/1组;(3)下穿河底段、下穿地表敏感建筑物群时,应在地表做好线路走向标识,并埋设多点位移计、土压力盒,实时监测地表沉降情况。

6 工艺流程及操作要点

6.1 施工工艺流程

图2 河底段施工工艺流程图

6.2 操作要点

6.2.1施工中的通风与排水

1 施工通风,可采用长管路压入式通风,充分利用通风竖井、施工竖井、斜井等辅助通道,做好通风排烟工作。

2 施工排水根据各工作面设计的线路反、顺坡情况分别采取机械管道式分段接力排水或自然排水的方式,并在辅助坑道(竖井、斜井等)、隧道标高最低点设置临时集水泵房。

6.2.2综合超前地质预报

1 提前探知前方地质情况是否与设计相符,可采取长、中、短距离多种地质预

报方法相结合、相互验证的方法进行。长距离(TSP203—150m)→中距离(地质钻孔—50m)→短距离(地质素描法、红外线超前探水法、地质雷达—5~30m )。

2 隧道预测预报程序。在地质素描的基础上,首先应用探测距离较远的TSP预测预报系统、50m深孔地质钻探进行前方围岩、地下水变化情况的长距离测试;第二,应用红外线探测仪对前方30m范围内进行短距离的地下水定性探测;第三,在不良地质带,每循环钻孔时均实施5m的超前浅孔探测,通过增加孔数,放大外插角,以弥补深孔探测的盲区,提高超前预测预报的准确度。当经采取以上预测预报措施确定出前方存在断层构造带时,对不良地质区域,通过增加地质雷达探测探测,从而探测出断层、风化槽、节理裂隙的发育规模、几何型态和介质填充构造特点。

3 深钻孔中距离超前地质预报。探孔数量不少于4个,探孔分别位于拱顶、两拱腰。超前深探孔一般要求:①水平探孔直径不小于110mm,钻深应达到50m左右;②孔位倾斜率绝对误差不应大于2.8°,或孔深的5%。

4 综合超前地质预测预报必须作为一道工序,贯彻于隧道施工掘进全过程。

6.2.3 掌子面预加固

1 施工准备

(1)每循环超前预加固之前需对掌子面进行初喷8~10cm。初喷仅是在掌子面超前预加固时施作,每一开挖循环后不需初喷。

(2)布置降排水系统:对拱部及掌子面渗水较大的地段,除通过超前预加固注浆堵水外,还需做好侧沟疏排水系统。

2 超前支护:对于浅埋隧道,隧道极易发生拱顶坍塌。河底段及浅埋敏感建筑群区采用管棚超前支护,管棚参数为:18m长Ф108@40cm,外插角度为9°,搭接长度为6m,具体参数也可根据围岩条件进行调整。

3 掌子面预加固

(1)掌子面超前预加固应与拱部超前支护形成一个整体,形成系统支护,以确保拱部及掌子面安全。掌子面玻璃纤维锚杆,断面布置形式可参考图3。

图3 掌子面临时锚杆正面布置图

(2)玻璃纤维锚杆技术性能

玻璃纤维增强塑料锚杆是近年发展起来的最新一代锚杆,俗称玻璃钢锚杆、玻璃纤维锚杆等。玻纤锚杆类型有两种:①一种是玻璃纤维中空注浆锚杆,注浆时采用套管柱塞方式,注浆管内可套入止浆塞进行定向定域注浆;②另一种为砂浆锚固型玻璃纤维锚杆(非中空、实心),注浆方式采用长压注浆管孔底后退式注浆。非中空玻纤锚杆,具有施工速度快、易于操作等特点。针对河底隧道掌子面超前预加固,建议采用非中空玻纤锚杆注浆方式。

(3)钻孔、清孔

钻机,可选择C6钻机或改进型的潜孔钻机。钻机顺序由高孔位向低孔位进行,并间隔错开。用测斜仪适时检查孔的倾角是否正确,以便及时进行纠正。

在钻孔过程中,若出现卡钻、坍孔或钻孔涌水量过大现象,应及时退钻,然后采用往孔内压注浆液的方法,待浆液凝固后,再行开钻。

深度达到要求后,应边退钻边清孔。

钻孔也可为超前地质预报提供一定的依据,因此每一个孔在开钻时,都必须有详细记录,包括开钻时间、结束时间及遇到的问题等。

(4)安装锚杆(顶管)

在钻孔成型后,为防止坍孔,锚杆安装工作宜及早进行;为保证安装顺利,钻孔应稍大,并可分2段安装或顶进。孔口段安设Φ108mm的孔口管作为孔口注浆套管,伸出20~30cm,采用Φ110的钻头钻孔,孔口段长1~1.5m。锚杆安装到位后,锚杆与套管间隙用速凝水泥或其它堵塞严密,以防注浆冒出。

(5)注浆及封口

注浆顺序:先注外圈,后注内圈,同一圈由下而上间隔施作,先施工奇数编号注浆,然后施工偶数编号注浆孔同时作为检查孔。

采取反复注入稀浆与浓浆交替、压力控制与注入量控制相结合的措施,注浆压力从低到高逐渐增加。初始注浆压力采用1.2倍静水压力,注浆时间根据注浆量的注入速率进行调整。每循环注浆完毕开挖施工后,预留2m左右作为下阶段注浆止浆段。

孔口封堵方式有:采用C35防水混凝土封堵或采用注浆塞封堵。

①注浆结束标准

A、单孔注浆结束标准:单管达到设计注浆量或注浆压力逐步升高至设计终压

(0.8MPa),并继续注浆10min以上;注浆结束时的进浆量小于20L/min。

B、全段结束标准:所有注浆孔均已符合单孔结束条件,无漏注现象;注浆后涌水量小于2m3/m.d;浆液有效注入范围大于设计值。

②注浆效果评定

A、对注浆过程中的各种记录资料综合分析,注浆压力和注浆量变化是否合理,是否达到设计要求;

B、每循环注浆完成后,钻设钻孔检查注浆效果,每循环设2~3孔,检查孔钻取岩芯,观察浆液充填情况,并测量检查孔内涌水量,检查孔平均出水量<0.11L/min,任一孔出水量<2.5L/min;否则应调整施工设计参数,并进行补注浆。

6 开挖、切割锚杆

在采用挖掘机清理掌子面或采用铣挖法开挖时,易将玻纤锚杆挖断,故不需采用专门的玻纤锚杆切割工具。

6.2.4铣挖法开挖

1 施工准备

隧道开挖铣挖法系采用可安装在液压挖掘机上的铣挖机,高效替代挖斗、破碎锤、液压剪等通用设备,应用于隧道掘进及轮廓修正。机械配套模式:多功能平台+铣挖机(预留核心土则采用短臂挖掘机与铣挖头装配)+风镐(修整轮廓)+装载机+自卸汽车。

ER1500-1S型装配式铣挖机使用灵活,可适用于二台阶法、预留核心土环形开挖、三台阶法、全断面开挖法等开挖。德国生产的艾卡特ER1500-1S型装配式铣挖机由ER1500-1S型铣挖头和日立ZAXIS330型挖掘机组装而成;铣挖头直径:670mm;铣挖宽度:1m;自重:1750kg;最大输出功率:120kw,理论开挖量约为25~30m3/h,

主要适宜于围岩强度在15MPa,岩石节理裂隙较发育的地段。开挖过程中对地层扰动低,噪音小,开挖的安全性高,利于地表沉降控制,特别适合不宜爆破施工的地段。

EBZ160S型悬臂式掘进机,由三一重工安装生产,为整体式机型,其整机参数(长×宽×高)为:14.4m×2.9m×1.75m;截割硬度≤80MPa;履带式行走,爬坡能力±18°;总重45T。适用于大断面隧道分多部或多台阶开挖,故主要适用于客运专线大断面隧道三台阶法施工。EBZ160S型悬臂掘进机最大凿岩硬度为80MPa,理论开挖量50~60m3/h,开挖过程中对地层扰动低,噪音小,开挖的安全性高,利于地表沉降控制,特别适合于巷道狭小或不宜爆破施工的地段。

施工前,根据围岩地质情况,选取合理的机械设备型号,并进行合理的机械设备配套,并根据需要配备“二运”、“三运”设备;即配备悬臂掘进机的“第二次运输”设备,有条件可配备“第三次运输”设备,将洞碴直接输送到运碴车上,减少装载机装运的过程,形成流水线作业,大大提高施工效率。在洞内布设好掘进机所需的高压电缆、输水管线,同时将铣挖机械正面朝向掌子面,并摆放妥当。

2 掌子面排水

掌子面排水的目的是防止因渗水量过大,铣挖的岩渣成泥状而覆盖铣挖头,以致降低铣挖效率。采用台阶法施工时,掌子面基本具有自然排水的能力,仅在拱脚及边墙等局部有水渗出。排水的方法主要有加强两侧排水沟的维护、打设超长炮眼。排水要求:掌子面无明水,尽量保持干燥。

3 开挖断面设计

隧道穿越河底及穿越地表敏感建筑物的软弱围岩段施工中,在水文地质情况较差、较大渗水时,上台阶宜采用悬臂掘进机与弱爆破法相结合的“钻、掘、铣”综合方法,中、下台阶采用弱爆破法开挖,上台阶长度根据机械作业需要控制在20~25m,台阶高度控制在4.5m左右。

上台阶利用铣挖机械进行环向切槽(断面

设计如图4),切槽宽度为0.8m,深度控制在

1~1.5m。切槽完成后及时架设钢架,喷射砼,施作初期支护。核心土采用弱爆破法开挖,上台阶长度控制在20~25m,中台阶长度控制在10m。在水平地层区段,应通过量测确定临时

线

4

.

5

5

m

4

.

5

m

1

1

m 环形切槽

竖井工区河底段三台阶法开挖横断面示意图

14.8m

预留核心土

.

8

m

2

.

4

m 图4 铣挖法开挖断面设计

仰拱是否设置。

4 按设计断面铣挖

按设计断面铣挖掘进,先进行试掘,然后根据试掘效果调整断面设计等铣挖速度、方向、开挖断面尺寸等参数。

主要措施有:(1)不断调整铣挖头速度,当铣挖头旋转速度降低时应将铣挖头游离掌子面,等速度回升后再抵近铣挖,铣挖头抵近时应尽量形成一定冲击力;(2)掌握节理裂隙发育特征,顺节理裂隙倾向铣挖,尽量提高刨挖作用;(3)采用预裂爆破辅助方法,增加岩石破碎程度,提高碎块、块状岩碴的产量,从而提高铣挖工效。

5 喷雾除尘、出碴、场地清理

铣挖的同时,采取流水线作业,一边开挖,一边出碴。为控制粉尘,需适当喷雾,既达到降低粉尘的目的又不引起岩碴泥化。悬臂掘进机喷雾装置为自动装置,装配式铣挖机可以配备简易的喷雾装置。为确保除尘效果,喷雾时主要以喷洒泡沫为主。

6 轮廓修整及人工局部处理

由于机械设备条件所限,无法实现开挖轮廓线范围10~20cm厚度轮廓修整,仅能采用人工修整或其它机械设备修整。当然,在采用分部开挖时,可实现局部处理的平行作业。但在开挖进尺较大或条件允许时,可以将铣挖机在掌子面横向摆设,正对隧道轮廓进行铣挖,这样就不再需要人工修整隧道轮廓。

6.2.5监控量测技术

超前预加固的核心理念重视超前核心土的稳定性,超前量测掌子面前方核心土体挤压变形、预收敛变形。但国内外的相关研究均未提供较好的超前核心土体的监控量测方法,本工法首次系统提出超前核心土及掌子面变形的监控量测方法。

图6 超前预加固工法量测纵断面图

掌子面超前预加固工法监测的主要内容有(见图5、6):

1 掌子面挤压变形量测

每开挖循环完成后立即布置掌子面监控量测点,按图示网格布置,监测采用全站仪进行无尺量测。监测点采用自制测点,在掌子面拟布置测点处,将岩石表面处理平整,然后利用塑胶垫圈、射钉设置测点,射钉采用射钉枪射入,并在塑料垫圈上贴反射膜片,再在周围刷上红油漆以增加测点醒目程度。与洞身监控量测点同时布置,必要时进行实时监测,否则按一定间隔时间监测。

2 超前核心土预收敛变形量测

50m范围内围岩便发生预收敛,故需超前掌子面

50m进行预收敛量测,量测断面间距视地质情况

采用5~10m,每个断面布置3个测点,分别为隧

道中心、两侧拱腰位置。

在浅埋地段,除在地表布置沉降观测点外,

可在地表直接布置多点位移计进行超前核心土

预收敛量测(见图7),从而代替在洞内预收敛量测点的布置。

在无法通过地面埋设监测点进行预收敛量测的地段,可在洞内掌子面钻设超前钻孔,通过定位装置将应力、应变测试元件预埋于孔内设计位置。应力、应变测试元器件分别采用土应力计、应变计(片),测试面沿径向朝向围岩直接测试围岩应力及应变,分别布置于拱部、两拱腰位置。应力计、应变计(片)可外贴于超前支护钢管表面直接测量围岩应力应变或通过测试超前支护的应力应变反算围岩预收敛及围压情况。在开挖完成后,应继续进行量测。

根据数值模拟情况分析,当掌子面挤压变形达20mm左右时,掌子面塑性区域将会扩大,不利于掌子面的稳定;通过岩土泊松比(0.27)反算预收敛量测,可得预收

范围内则需预警,敛量测的危险值74mm。根据围岩变形管理等级,在(1/3~2/3)U

为此,确定掌子面及预收敛量测的预警值分别为:10mm、30mm。

3 洞身的常规量测,如洞周收敛变形,拱顶下沉、地表沉降观测、多点位移计进行围岩深部位移量测等。为确保监测工作的连续性及获取信息的准确性,拱顶下沉与隧道周边收敛量测布置在同一断面上,且与前期的预收敛量测布置在同一断面,并

尽量考虑挤压变形断面。收敛量测,宜采用全站仪进行无尺量测。

4 最终通过收集地表、掌子面、超前核心岩土、开挖洞身的监控量测资料,分析围岩状态,预测围岩变形破坏趋势,针对不同情况及时采取合适的施工措施,并将信息反馈给设计,以实现动态信息化设计施工。

6.2.6全包型防水系统施工

1 初期支护防水

全包型防水采用的是自粘型防水板,要求防水板施作之前,初期支护表面无明水。为此,需要做到以下几点:

(1)优化钻爆设计,合理控制开挖轮廓

通过合理钻爆设计,减少超挖或大的凹坑,减少对围岩的扰动,避免产生贯通裂隙,从而最大限度地阻断渗水通道,使初期支护同开挖断面最大限度的密贴。

(2)确保初期支护施作质量,构筑第一道防水屏障

①开挖后应及时支护,并封闭围岩,防止因围岩松弛变形而引起围岩中张裂缝及细小裂隙的产生及发展,阻止渗水通道的产生。对超挖的部分,采用与初期支护同等级的喷射混凝土回填密实,防止初期支护背后形成“水囊”。

②采用湿喷工艺,合理控制湿喷参数。在喷射砼中增加聚酯纤维或钢纤维,不仅提高喷射砼的强度,亦提高抗裂能力,喷射砼完成后,及时洒水养护,防止混凝土表面开裂,以提高防水能力。同时,保证钢架与岩壁之间的空隙喷射到位,不留死角。

③初支背后注浆堵水。根据围岩富水情况及富含水地层特征,在开挖之前可进行帷幕注浆堵水;根据初期支护质量及表面渗漏水情况,开挖支护之后可进行围岩径向注浆堵水,局部地段选用初期支护背后回填注浆堵水或化学注浆堵水,以进一步确保初期支护表面无明水。

2 自粘型防水板材料防水

选用的防水板材料选用自粘型防水板,对于暗挖段宜采用单面自粘型防水板,无粘胶层的一面为迎水面,有胶的一面与二衬混凝土牢固粘接。

图8 自粘型防水板的施工工艺流程

(1)清理基层:防水板铺设前,应先切除锚杆头和钢筋露头,并用细石混凝土抹平覆盖,确保喷射混凝土表面平整、干净、干燥,无尖锐棱角。

(2)铺设土工布:初期支护混凝土表面处理完毕后,在铺设防水板之前,

先铺设一层土工布,用射钉固定。射钉间距在拱部为1.0~1.2m,边墙、仰拱为

1.2~1.5m,建议取消塑胶垫圈,使用Ф3cm金属垫片或塑胶垫片代替。土工布

间搭接宽度不小于10cm,并与防水板的搭接缝错开Array至少在50cm以上。

(3)铺设防水板:铺挂防水板时,采用明钉铺

设工艺(见图9)。防水板迎水面直接密贴在已铺设

土工布的初期支护表面,然后采用小块双面自粘型防

水板将射钉部位修补覆盖,以保证防水效果。

图9 明钉铺设工艺(4)搭接缝处理:防水板环、纵向搭接缝应采

用“先焊接再粘接”的搭接方式,接缝处理及检测是防水板铺设的关键,下部

(游)防水板压住上部(游)防水板,两层防水板间搭接宽度为15cm,搭接缝处理

采用自动爬行式热合焊机焊接,搭接完后,再铺贴一层双面自粘型防水板搭接条,搭

接条宽25cm。在搭接条表层上再涂抹一层2~3mm厚M10水泥浆液,涂抹宽度应超出

搭接条宽度每边各2~3cm。同时,仰拱环向搭接缝与拱墙环向搭接缝应错开1m以上。

(5)揭防水板隔离膜:防水板隔离膜的主要作用是防止粘胶层受污染。应

掌握撕去保护膜的时机,减少粘胶层暴露时间。如没有细石混凝土保护层,揭

隔离膜工作应在钢筋绑焊之后,浇筑混凝土之前进行。

(6)水泥砂浆保护层:仅在仰拱部位或局部暴露位置施作,厚度20~50mm,

以防止焊接钢筋时产生的高温焊碴烧坏防水板及人工踩踏破坏防水板。

(7)二衬施工防水板保护:防水板铺设完毕,验收合格后,才能进行二衬

钢筋、混凝土的施作。钢筋施作时要使用垫块压顶防水板,使其与初支表面密

贴,注意防止防水板被划破、扯破、扎破;焊接钢筋时在其周围用石棉板进行遮

挡,以免焊花、焊碴烧坏防水板。二次衬砌时,在正对砼输送管口的防水板处设置

保护层,振捣人员经严格培训,杜绝振捣棒点触防水板现象,避免损坏防水板。

3 主体结构自防水

(1)优化衬砌混凝土施工配合比,提高其防水能力

在选配配合比时,粗骨料应采用连续级配,采用合适的砂率,改善混凝土的和

易性,增加混凝土的密实性;同时,采取掺加防水剂、高效抗裂防水膨胀剂等手段,

减少砼内部的细微孔隙,提高其防水能力。防水混凝土结构的衬砌厚度不应小于

30cm。

(2)优化砼灌注工艺,提高砼密实度

砼灌注时两侧应分层对称浇注。采用插入式振动器和模板台车上固定的附着式振动器相结合,保证振固密实。保证连续灌注,消除施工缝,减少防水薄弱环节。拆模后及时喷雾养生,避免拆模过早砼表面风干或养护不及时出现的收缩裂纹现象。

(3)衬砌背后回填注浆

①纵向注浆管设于拱顶模筑衬砌外缘、防水板内侧,纵向注浆管孔径φ20,采用聚乙烯管(管壁开缝)。防水板铺设完毕后,采用胶粘于防水板内侧,结合施工缝布置,注浆管每模筑衬砌一段,两端分别与预设的φ20镀锌钢管注浆口连接。镀锌钢管注浆口应突出衬砌内缘3~5cm,以便连接。

②衬砌施工完毕达到设计强度后进行拱背压浆。使初支、防水板及内衬密贴,避免因防水板意外损坏渗水的可能,同时也为保证结构安全,避免结构开裂破损。回填注浆材料为1:1水泥浆液,回填注浆压力为0.05~0.1MPa。

(4)二衬分区防水

为防止各道防水措施失效后地下水渗入隧道,施工时在施工缝及变形缝处衬砌背后施作外贴式橡胶止水带,并设置环向可维护式注浆管,以达到每10m进行防水分区。防水分区可以迅速查明渗水点,并减少地下水影响范围。

(5)防、排结合,因地制宜

全包不排水方案设计对施工要求太高,施工中难以实现。在隧道地表埋深大于50m允许排水段落,应采取半包式排水方案。初期支护按照承受土压加水压,二次模筑衬砌应按不承受水压,只考虑土压进行计算。两层之间增设系统盲管,将今后运营期间流出的水排至两侧水沟。为了减少今后水量,应增加在初期支护背后和围岩之间进行回填注水泥浆和超细水泥浆,压力控制在不超过0.5MPa。

在隧道全长范围内隧道中线位置设置中心排水沟,沟内钻设(或预埋)φ100钢花管(间距2~5m)作为降压排水孔,深度自沟底直至仰拱底面,以不破坏仰拱防水板为宜。

河底隧道纵断面设计一般为V字形,在洞内(或洞口)标高最低端设置废水泵房,并做好排水量调查,科学合理配置泵房抽水、监控、电力等设备。

7 主要机具设备

河底段施工在超前预支护、开挖、初期支护过程中,采取“铣钻法+预加固”核

心技术配套施工,对所需设备、机具情况可参考下表配置(见表1)。

表1 施工配套机械(按照2个工区配置)

8 劳动力组织

表2 施工组织人力资源情况(按照2个工区配置)

9 质量控制

9.1易出现的质量问题

9.1.1通常铣挖机施工时正对掌子面铣挖,由于机械设备条件所限,无法实现开挖轮廓线范围10~20cm厚度轮廓修整。

9.1.2机械开挖过程中,铣挖速度不易控制,铣挖头容易游离游离掌子面,对初期支护等结构物造成破坏。

9.1.3在钻孔过程中,出现卡钻、坍孔现象,必须提前制定应急措施。

9.1.4玻纤锚杆直径小,长度大,抗弯抗剪强度低,极易弯曲,不易安装;同时,玻纤锚杆扭矩传递能力差,钻机顶进操作困难。

9.2保证措施

9.2.1根据铣挖工艺特点,结合隧道质量检验标准,制定质量控制要求:开挖循环进尺需满足设计;断面轮廓线虽然不能修整到位,但能铣挖到的地方,必须修整整齐,并要保证隧道中线及高程控制;否则,重新铣挖。隧道开挖质量标准见表3。

9.2.2对拱部及掌子面渗水较大的地段,除通过超前预加固注浆堵水外,还需做好侧沟疏排水系统。同时为方便后续施工或铣挖法,可在拱部及掌子面打设排水钻孔。

9.2.3在钻孔过程中,如果出现卡钻、塌孔现象,可能是隧道地质发生了变化,此时应及时退钻,然后采用往孔内压注浆液的方法,待浆液凝固后,再行开钻;如果出现掉钻头、钻杆断裂的现象,可用打捞器取出。

9.2.4玻璃纤维锚杆施工过程中,为了防止注浆过程中发生串浆,每钻完一个孔,随即就安设该孔的锚杆并注浆,然后再进行下一孔的施工。

9.2.5岩层破碎容易造成塌孔或钻孔涌水量过大时,管棚或玻璃纤维锚杆施工应采取套管跟管钻进,等锚杆安装后,再抽拔套管。

9.2.6当探测到掌子面前方为富含水或存在水囊时,应立即停止上台阶开挖,将三台阶转化为全断面,然后采用掌子面深孔注浆进行堵水,深孔注浆纵断面见图10。在整个掌子面上靠近开挖轮廓线环向注浆,共计2环90孔,注浆环距及孔间距均为1.0米,深孔注浆堵水之后,及时施作Φ108mm 管棚及Φ42mm 小导管超前支护,再进行掌子面开挖。

图10 深孔注浆纵断面图

10安全措施

10.1主要安全风险分析

河底隧道施工中,岩层破碎容易造成坍孔或钻孔涌水量过大,需制定专项应急预案。

10.2保证措施

制定并建立完善的应急预案体系,并按照1次/1月的频率定期进行演练,做到应急有序,措施可靠,确保人民生命财产安全。大量涌水涌泥时首先要考虑的是如何防止泥水线的后延。较有效的办法是在各通道口及重要部位加设防水闸门(见图11),一旦发生涌水突泥灾害,人员撤

离后可将防水闸门关闭,以阻挡灾害的蔓延。

高压风水管、高压电缆从防水闸门上部跨过。防水闸门随开挖工作面向前增设,从而将灾害的波及范围降低到最小限度。

防水闸门的主要目的是阻隔隧道涌水、突泥后泥水线迅速后移,保证洞内人员

图中尺寸单位:cm

图11 防水闸门横断面图

有足够的时间撤出至洞外,以防隧道涌水对施工人员、财产造成危害。

11环保措施

11.1铣挖过程中粉尘大,洞内作业环境差,为保护劳动健康,需喷雾降尘,必须配备防尘口罩、眼镜。

11.2采取切实有效的除尘及通风措施,并给装配式铣挖机增加自动淋水装备。

11.3在富水地段,为确保铣挖效果,采取掌子面或超前降水的办法确保掌子面无明水。同时我们在喷雾时通过产生大量泡沫的方法以增加喷雾除尘效果。

11.4施工时不对原地层造成较大的破坏,确保当地居民的生活用水;废水排放前要经过沉淀池处理并排放到远离居民生活用水区,并由环保协调部定期联系当地环保监督部门对水质进行检验,确保当地水质不被污染。

12工程实例

12.1工程简介

武广铁路客运专线全长1063公里,是第一批经国务院审批立项的铁路客运专线。其中,位于长沙东郊的浏阳河隧道是武广专线最长的隧道,由中铁一局和中铁四局分头施工,2006年9月动工。该隧道是目前国内第一条穿越城市、高速公路及河流的超浅埋单洞双线铁路隧道。浏阳河隧道不仅穿越了京珠、长永高速公路群和机场高速公路,还穿越了长沙市星沙国家经济开发区厂房和市民住宅楼建筑群、地下排水箱涵、煤气管道、民用军用电缆等市政设施,同时下穿浏阳河、风化槽谷与浅埋软弱人工填土层,具有地质情况复杂、施工难度大、安全风险高和施工工期紧的特点,是武广铁路客运专线八大重点控制工程之一。

12.2施工情况

浏阳河隧道施工中,几乎使用了国内隧道施工的所有工法,被铁路专家称为“工法博物馆”。尤其是采用自粘式防水材料对隧道进行全包式防水,防水材料可与现浇混凝土发生化学反应,如同人的皮肤一样,可以与肌肉粘合在一起,从而保证了浏阳河隧道不渗、不漏,也保证了隧道安全和工程推进。

浏阳河隧道采用进、出口和三座竖井、一座斜井同时施工的方案,而穿越浏阳河底的362米工程是整条隧道最大的技术难题。

浏阳河丰水季节最大水深达14m以上,而隧道穿河部分埋深仅在19.1m至23.8m 之间,同时地质复杂、含水丰富。但即使如此,隧道设计开挖跨度为14.86m,最大开挖断面达162㎡,这些因素,使得浏阳河隧道成为武广专线全线最大的难点之一。

此次隧道开挖,项目部采取了四项技术措施防止过河坍塌。一是超前预报,用数字描述地质。二是超前预加固,增强围岩稳定性。三是采用弱爆破和变形控制,减少对围岩的扰动。四是建立起先进的测量、计量、报警系统,组织员工进行应急演练,确保隧道施工安全。 12.3 工程结果评价

浏阳河隧道一旦出现透水,其后果将会是灾难性的。所以当年在论证方案外,国外专家大多认为没有5年以上时间无法穿越浏阳河底,但施工过程中项目部坚持以信息为依据,通过上述综合工法施工,只用了1年零5个月就成功穿越了河底段。

施工中不仅完美地争取了时间,同时测量数据表明,穿越河底时,隧道爆破作业传导到地面的振速每秒仅0.28厘米,远远低于国家规范允许的2.3至2.8厘米;地表最大沉降量仅6毫米,比设计允许的20毫米沉降量小出14毫米,对浏阳河河床基本没有影响。

武广铁路客运专线,于2009年12月26日正式全线通车。截至目前,浏阳河隧道在沉降、渗漏、质量缺陷、安全等方面均处于可控范围。 12.4建设效果及施工图片

图12 锚杆锚固形式

图13 掌子面预加固锚杆分布情况

图15 掌子面预加固后开挖情况

图14 装配式铣挖机进行铣挖机作业

图16 EBZ160S 悬臂掘进机 图17 ER1500-1S 型装配式铣挖机

图18 意大利进口C6多功能钻机

图19 C6多功能钻机在洞内施作管棚

图20 标准化作业的全包型防水板图21 施工完成后的二次衬砌

与德国监理同庆浏阳河河底贯通

图22 施工完成后的二次衬砌图23 与德国监理同庆浏阳河河底贯通

3、连拱隧道施工工艺工法

连拱隧道施工工艺工法 QB/ZTYJGYGF-SD-0503-2011 第五工程有限公司刘建萍 1 前言 1.1工艺工法概况 中导洞-主洞施工方法是双连拱隧道施工的一种高效施工方法。它根据新奥法原理,采用光面爆破大断面开挖,使用锚、喷、网、钢拱架和超前导管及超前管棚等支护手段,先开挖贯通中导洞,浇筑中隔墙混凝土,然后采用上下台阶法开挖左、右主洞,最后进行全断面二次衬砌。 早期的双连拱隧道多采用三导洞法施工,对围岩扰动的次数多,施工周期长,工效慢、工期长、成本高,不利于隧道防水。通过连拱隧道工程实践采用中导洞-主洞台阶法施工,效果良好。 1.2工艺原理 1.2.1 本工法的基本理论基础是新奥法。开挖后允许围岩有一定的变形,从而释放部分地应力;通过监控量测和适时支护来控制围岩变形,使围岩不会失稳;围岩与锚喷等支护共同作用形成复合承载结构。 1.2.2中导洞-主洞法根据新奥法的基本原理,简化施工工序,在三个工作面平行施工的情况下缩短了工期。 2 工艺工法特点 2.1 采用新奥法施工,尽量减少对围岩的扰动,充分保护和利用围岩的自承载能力,提高隧道结构的整体安全度。 2.2 与三导洞法相比,减少了两个侧壁导洞,施工干扰少、临时支护量小,有效地降低了对围岩的扰动,缩短了施工周期,降低成本,减少工程投资。 2.3中导洞首先贯通,可揭示隧道围岩情况,为左右两洞大断面开挖施工提供依据。 3适用范围 本工法适用于双连拱山岭隧道的各种围岩情况,隧道主洞的开挖方式则根据具体的情况来选择。

正台阶二步开挖法是全断面一次开挖法的改进方法,多用于围岩能短期内处于稳定的地层中。台阶法根据台阶长度的不同,可划分为长台阶、短台阶和超短台阶三种,在Ⅲ级以下的围岩中一般采用长台阶或全断面开挖法,对于III、IV级围岩多采用短台阶开挖法,对于Ⅴ级以上的软弱围岩则常采用超短台阶开挖法,对于土质围岩及软弱围岩则采用环形开挖留核心土法或三台阶七步开挖法。 本工艺工法主要介绍中导洞-主洞法施工双连拱隧道。 4主要引用标准 《公路隧道施工技术规范》TTJ04 《公路隧道设计规范》JTG026 《公路工程质量检验评定标准》JTJ071 5施工方法 采用中导洞-主洞法施工,其步骤为先开挖中导坑,并做导坑临时支护直到中导洞贯通,然后由内向外浇筑中隔墙混凝土。 中隔墙施工完成后,将其顶部与临时支护之间间隙采用与设计同标号的喷射砼喷(回)填密实,待喷填砼强度满足设计要求后,即可开挖两侧主洞。 根据主洞的地质情况,首先做好洞口的防护、排水和洞身的超前预加固,然后开挖左(右)洞上台阶及初期支护,同时做好围岩的变形观测;待开挖掌子面上台阶推进适当距离(约50m)后,方可开挖右(左)洞上台阶并做好初期支护,同时做好围岩的变形观测。 根据洞身实际地质情况,上下台阶距离控制在3~15m,下台阶采用跳槽的方法进行侧墙的开挖与初期支护,开挖宽度控制在2~3m。初期支护完成后铺设防水层,采用整体式模板台车浇筑二次衬砌混凝土。 6工艺流程及操作要点 6.1施工顺序 具体的施工顺序图如图1所示(以上下台阶开挖法为例)。针对不同级别的围岩,亦可选择采用台阶分部开挖预留核心土法(增加超前预支护的工序)及全断面开挖法。

隧道工程施工工法

山岭公路隧道工程施工工法 路桥二公局第三工程有限公司 二OO五年八月 1、隧道施工采用新奥法原理,开挖方法采用钻爆法,采用复合式衬砌。 2、围岩分级采用《公路隧道设计规范》(JTG D70— 2004)新标准,按照隧道围岩稳定性等级由好至坏分为I级、H级、皿级、W级、V 级、W级。 工艺原理

所谓新奥法,也就是新奥地利隧道工程方法(创始于二十世纪五十年代,于1963 年正式命名为新奥地利隧道工程方法,并获得专利)。 新奥法的基本概念是用薄层支护手段来保持围岩强度、控制围岩的变形、发挥围岩的自承载能力,并通过施工监控量测来指导隧道工程的设计与施工的一种工程方法。 控制爆破(光面爆破、予裂爆破)、锚杆喷射砼支护加上施工量测是新奥法的三大要素,施工量测的资料是完善设计和指导施工的依据。 新奥法采用了控制爆破和锚喷支护的技术,使得在软弱围岩中采用全断面开挖法就成为可能,这将更有利于大型机具作业和加快施工进度。 采用新奥法施工隧道应遵循“ 少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”的原则;软弱围岩时应遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护、紧封闭” 的原则。归纳起来主要有以下几点: (1)、隧道的整个支护体系中起主要作用的是围岩自身,即视岩体是隧道的主要承载单元,它与各种内部加固和外部支撑结构,构成统一的整体结构体。 (2)、隧道开挖过程中,应尽可能减轻对隧道围岩的扰动和破坏围岩自身的强度,而尽可能保持围岩原来的三维应力状态,所以必须对开挖工作面及时进行锚喷支护,封闭围岩的节理和裂缝以防止围岩松动以至于坍塌。 (3)、允许围岩有一定的变形,有利于安全的发挥围岩的全部强度,使之在隧道周围形成承载环,故初期支护应强调柔性与围岩密贴,但这种变形应受到严格的控制,以免过渡变形导致围岩承载力的降低和丧失或导致地表产生过大的沉陷。 (4)、初期支护结构一般要分为两个步骤完成,洞室开挖后迅速进行锚喷初期支护,抑制岩体的早期变形,等周边围岩稳定后(量测)再施作二次衬砌(模筑砼)。

隧道二次衬砌施工方案

车石隧道洞身衬砌(二次衬砌)施工方案 一、编制依据 1、施工过程中引用或参考的主要设计、规范和施工技术规定: 二、工程概况 1、本项目为车石隧道改建,全长888m,其中隧道长788m,暗洞长773m,明洞15m,暗洞包括:V级围岩39m,IV级围岩(设仰拱)76.2m,IV级围岩(不设仰拱)177.8m,III级围岩480m。隧道位于直线段,隧道纵断面布置情况为:最大纵坡2.016%,最小纵坡0%,最小竖曲线半径10000m(凸),最大竖曲线半径18000m(凸)。 2、当地交通条件 项目所处地经济发达,路网完善,交通运输条件较好。 3、电力、水源供应情况 本工程各村均有供电设施和自来水,施工用电可直接与业主和当地政府部门协商解决落实;在各主要工点安装变压器从既有电网接入供电,并配备发电机以备工程施工急用。施工用水需临时修建水池,接驳自来水或天然山水、雨水使用,生活用水可从附近水厂连接取水。

4、本次施工为隧道洞身衬砌(二次衬砌),围岩衬砌类型采用复合式衬砌,衬砌分类见下表: 车石隧道衬砌类型 三、施工准备工作 1、根据监控量测反映围岩已经稳定,可进行二次衬砌施工。 2、隧道二次衬砌所需原材料已经储备,并经试验检测合格运输采用汽车运输,确保满足隧道二次衬砌需求。 3、机械、二次衬砌班组人员投入30人已就位,具备进行二次衬砌施工条件,具体人员及机械见下表。 施工人员统计表

4、制定了二次衬砌施工工作的安全体系,质量保证措施、环保职业健康保证措施等。 5、测量放线、高程等工作已完成。 6、技术交底已下发。 四、进度计划 预计开工日期2010年11月1日,完成2011年4月30日,计划工期180天。详细进度计划见下表:

6、高速公路隧道轴流风机施工工艺工法

高速公路隧道轴流风机施工工艺工法 (QB/ZTYJGYGF-DW-0609-2014) 电务公司郭新伟 1 前言 1.1 概况 轴流风机广泛应用在高速公路和铁路隧道中,正常情况时,轴流风机能控制隧道环境中有害气体的浓度,隧道发生火灾时,轴流风机能有效控制风向、风速,排除有害烟雾,满足消防需要,因此,轴流风机是高速公路隧道不可缺少的机电设备。 本工艺工法主要描述了轴流风机的安装施工,其主要工作内容包括设备检查,基础检查,风机安装,消声器安装,集流器、扩压器和软连接安装,风机控制柜安装、配线、调试等,是根据已建工程和在建工程实际施工过程中总结而来,可应用于后续类似工程施工。 1.2工艺原理 通过轴流风机安装前的各项检查、制作集流器和扩压器、组装消声器和风阀、吊装风阀风机、并对安装好的轴流风机和其相关的设备进行配线、连接、加电测试等工序,详细叙述了轴流风机的施工工艺。 2 工艺工法特点 2.1 利用风机房已经安装好的珩吊吊装设备和构件,可提高施工效率,保证施工人员安全和设备及构件的安全。 2.2 用4mm厚的钢制风道代替混凝土风道,提高风道的安装效率和质量。 2.3 轴流风机等设备、材料体积庞大、重量较重、东西多,安装过程有严格的质量控制和安全控制,保证设备安装质量良好,安装过程中设备和施工人员免受伤害。 2.4在轴流风机安装完成后,对其加电试运行,运行完好后,方可安装软连接、集流器和扩散器等,保证轴流风机安装不返工等。 2.5本工法操作简便,可用性强,可加快施工进度,缩短工程工期,提高工程质量。 3 适用范围

3.1 本工艺工法适用于高速公路隧道轴流风机的安装,其他场所轴流风机的安装可作相应的参考。 3.2 本工艺工法以邵怀高速公路雪峰山隧道轴流风机的安装为例,其设备由南方风机厂生产,对于其他类型轴流风机的安装可作参考。 4 主要技术标准 《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ 026.1 -1999) 《公路隧道交通工程设计规范》(JTG/T D71-2004) 《公路工程质量检验评定标准第二部分机电工程》(JTG F80.2)等标准。 5 施工方法 5.1 轴流风机安装前进行基础检查、设备检查等,其设备各项功能、指标应符合设计要求,其施工界面应具备施工条件。 5.2 对需要安装的设备材料运输至施工现场,把轴流风机吊装到其所要安装的基础上面,消声器、软连接、风阀等组装材料分类摆放,且摆放整齐有序。 5.3 组装消声器和风阀,把消声器吊装到其所要安装的基础上,且位置摆放合理;把风阀吊装到风道门上,并摆放端正,且固定良好。 5.4 精细测量风机和消声器的距离,制作集流器和扩压器。 5.5 把制作好的集流器和扩压器与软连接一起安装到风机和消声器上。 4.6 制作刚制风道,并把其吊装、安装到消声器至风门之间。 5.7 对制作好的钢构件清理、除锈、刷漆等,进行防腐处理。 5.8 对安装好的轴流风机和其相关的设备进行配线、连接,确信其连接正确,加电测试其运行状况。 6 工艺流程及操作要点 6.1轴流风机安装流程图 轴流风机安装的流程如图1。

隧道回填注浆施工工法[优秀方案]

隧道回填注浆施XXXX公司 关培山奚成 1.前言 隧道二衬混凝土在浇筑过程中常常受到人为因素、技术因素、混凝土干缩、徐变等因素的影响,在衬砌拱顶与围岩之间形成空隙。这种空隙会改变衬砌的受力结构,减弱其支护强度。因此采用回填注浆填满二衬空隙就显得尤为突出和XXXX公司在总结向莆铁路青云山隧道二衬回填注浆的成功经验基础上,形成了隧道二衬回填注浆施工工法。由于在施工中抓好了施工组织管理、安全质量管理,并采取较先进的施工工艺,取得了良好的社会效益和经济效益。 2.工法特点 2.1采用定制的行走台车作为工作平台,既可以作为注浆孔钻孔平台,又可安放砂浆搅拌机,发电机,注浆机,满足长大隧道长距离及作业空间狭小的要求。 2.2螺杆式灰浆泵技术先进,注浆效率高,排量达到7-60L/min,出浆连续均匀,经济节能。 2.3安全可靠,适用性强。 3.适用范围 采用砂浆进行二衬回填注浆,作业半径大,有工期要求。 4.工艺原理 满足长大隧道长距离作业的要求。本工法的基本原理是采用“电钻钻孔、砂浆搅拌机拌制砂浆、灰浆泵进行二衬回填注浆”,即采用定制的行走台车作为工作平台,钻设注浆孔和排气孔、安装注浆管和排气管,然后采用砂浆搅拌机拌制砂浆,待砂浆拌制均匀后采用螺杆式灰浆泵进行注浆的施工工艺。 5.施工工艺流程及操作要点 5.1施工工艺流程

否 图5.1 二衬回填注浆工艺流程图 5.2操作要点 5.2.1检查预留注浆孔 用钢筋往返插入预留的镀锌钢管内,若插入顺利不受阻挡,证明注浆管未堵塞,否则堵塞,将堵塞的注浆管做好标识。检查预留注浆管管口丝扣是否受损,受损需修复,用钢刷将丝扣上混凝土残碴清理干净。 5.2.2钻孔、安装注浆管 沿纵向注浆管方向在距堵塞的注浆孔50cm 处钻孔,安装带丝扣的φ2021钢管。钻孔时注意不要穿透防水板。安装镀锌钢管时,管口距围岩要预留5-10cm 空隙,以便浆液能顺利流出,混凝土孔口缝用高强砂浆加胶密封,待胶凝结后方能注浆。 为确保注浆效果,在埋注浆管的同时还要预埋排气管,排气管顶端与围岩要有1-2cm 的空隙。 5.2.3管口试接 注浆前注浆管应与预留镀锌钢管进行试接,用铁丝绑扎牢固,确保注浆能够连 吸水试验检查管路密封 及设备是否正常 逐渐加压注浆,注浆至排 气孔流浆,封堵排气孔 配置水泥砂浆 二次补压,封堵注浆孔 安装注浆、排气管,封堵管周边缝隙 注浆管与预留镀锌钢管试接

隧道二衬施工方案

隧道二次衬砌施工方案 一、施工准备 经过前期的洞身开挖以及初期支护,现拱顶和拱脚以及隧道的周边收敛沉降均已趋于稳定,已具备进行二次衬砌的施工条件,用于二次衬砌施工的机械设备已全部到位。。。。。。 二、施工方案 1、二衬工艺流程 2、施工工序及要求 2.1 钢筋的制作安装 2.1.1钢筋的制作 (1)二次衬砌钢筋在1∶1的制作样台上,分单元分片制作成形,各单元间预留足够的搭接长度。 (2)钢筋制作前,由隧道工程师编制钢筋制作方案和钢筋配料表,并向作业班组进行技术交底。 (3)用于制作加工的钢筋表面应洁净。油渍、漆污、浮皮和铁锈在使用前应清除干净。在焊接处的水锈在焊接前应清除干净。钢筋除锈一般可以在钢筋冷拉调直过程中进行,或使用电动除锈机或钢丝刷进行。

(4)钢筋调直可采用卷扬机拉伸调直的方法,其冷拉率:Ⅰ级钢筋不大于4%,Ⅱ级钢筋不大于1%。调直后的钢筋应平直,无局部曲折。 (5)钢筋下料切断采用GQ-40型钢筋切断机。先制作钢筋下料平台,每种规格下料前,先将钢筋需要的下料长度标识在下料平台上,经复核无误后,设置断料尺寸栏板,再开始下料,以保证下料尺寸准确。 (6)钢筋弯曲成型一般可采用GW-40型钢筋弯曲机,辅以手摇扳手、卡盘、扳头等手工工具。对需要弯曲已安装在结构上的钢筋时,采用TJC型手提式液压弯曲机,一般可弯曲φ10~32的钢筋。不允许热弯曲,也不允许锤击弯曲或尖角弯折。Ⅰ级钢筋末端需要作180°弯钩,其圆弧弯曲直径不小于2.5d(注:d为钢筋直径,下同)。钢筋平直部分长度不宜小于3d;Ⅱ级钢筋末端需作90°或135°弯折,其弯曲直径不小于4d,平直长度按设计要求确定;弯起钢筋末端弯钩按设计要求制作,设计无要求时,属抗震和受扭结构弯钩做成135°,平直长度不小于10d。 2.1.2钢筋绑扎要求 (1)所有钢筋均按设计图纸的要求设置。 (2)钢筋的交叉点均采用铁丝扎牢。 (3)钢筋弯钩平面应与模板面垂直,转角处钢筋弯钩平面与模板夹角应为模板转角的平分角。 2.1.3钢筋的安装 (1)将在放样台上分单元分片制作成形的钢筋运至施工现场,对特殊位置及不同尺寸的钢筋网片应作好安装断面位置的标记。为便于钢筋网片的吊运及安装,将大面积的钢筋网片分多片制作,运至现场。安装时,将每片钢筋用纵横向钢筋联结成一个整体,连接采用绑扎连接,纵向钢筋应预留一定长度以便与下组衬砌钢筋的联接,并设加强连接筋。为方便边拱钢筋的安装搭设作业台架。 (2)钢筋安装施工误差及焊接质量符合规范要求,按规范要求的数量和频度进行钢筋质量检验。 2.2二衬混凝土施工 2.2.1二次衬砌模型 仰拱砼模型由钢拱架、纵梁及组合钢模板组成。钢拱架分二片用螺栓连结成整体作背衬,当断面变化小时,松开钢拱架对接螺栓,通过在拱架中间加入或减少相应楔形块

隧道二次衬砌专项施工方案

XXX省XXXX(XXX界)至XXXX公路XX隧道二次衬砌专项施工方案 编制: 复核: 批准:

XX隧道二次衬砌专项施工方案 一、编制依据及原则 1、编制依据: xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx合同《两阶段施工图设计》施工设计图纸; 《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1-2004; 《公路隧道施工技术规范》JTG F60-2009; 《河北省茅荆坝(蒙冀界)至承德公路施工标准化实施细则》;本公司历年来积累的施工经验,施工管理、技术与质量管理水平,技术装备实力和各专业人才技术条件。 2、编制原则: 科学组织施工,满足建设单位对本工程工期、质量、安全等方面要求,合理进行施工组织安排,充分利用各种条件,确保工程顺利施工和保证施工安全。根据本工程施工特点建立适合本工程的管理机构和质量体系,满足于本项目质量、安全目标顺利实现。 二、工程概况 1、本合同系XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX合同段,全长7.113Km。XX隧道为分离式隧道,右线起讫桩号K64+252~K67+162,总长2910m,其中Ⅲ级围岩1670m,Ⅳ级围岩930m,Ⅴ级围岩310m;左线起讫桩号ZK64+248.9~ZK67+194,总长2945.1m,其中Ⅲ级围岩1670m,Ⅳ级围岩950m,Ⅴ级围岩325.1m。洞门形式为端墙式。项目区属亚湿润中温带大陆性季风气候,四季分明,雨热同季,季风显著,水流受季节影响较大。该区域年蒸发量1838.7mm,年平均日照2800-2900h,无霜期150d,气象条件造成每年有效施工期较短。 2、隧道结构设计 隧道按新奥法原理设计,结构采用锚、网、喷、钢拱架组成初期支护与二次模筑砼相结合的复合式衬砌型式;二衬采用C30防水砼,抗渗等级不小于S8。仰拱采用普通C25砼。隧道主洞、紧急停车带内轮廓一般采用三心圆、曲边墙形式;拱墙采用1.5mm厚复合式防水卷材 2.3人员组织概况 管理人员10人、开挖班40人、支护班60人、模板班40人、二次衬砌班40人。 三、总体施工方案 3.1 总体施工安排

隧道防水板施工工法

隧道防水板施工工法 一、工法特点 施工工艺完善、简便,可操作性强。 采用此技术施工质量能够得到很好的控制,满足设计及验收标准的要求。 二、适用范围 本工法适用于三淅高速LXTJ-10标隧道防水板施工。 三、施工工艺 1.防水板施工采用无钉铺设工艺,其施工工艺流程见图1。

图1 隧道防水板施工工艺流程图 2.1施工准备 ⑴洞外准备:检验防水板质量,用铅笔划焊接线及拱顶分中线,按每循环设计长度截取,对称卷起备用。 ⑵洞内准备:铺设台架行走轨道;施工时采用两个作业台架,一个用于基面处理,一个用于挂防水板,基面处理超前防水板两个循环。 ⑶断面量测:测量断面,对隧道净空进行量测检查,对个别欠挖部位进行处理,以满足净空要求;同时准确测放拱顶分中线。 ⑷基面处理: ①局部漏水采用注浆堵水或埋设排水管直接排水到边。 ②钢筋网等凸出部分,先切断后用锤铆平抹砂浆素灰(如下图)。 有凸出的管道时,用砂浆抹平(如下图)。 锚杆有凸出部位时,螺头顶预留5mm 切断后,用塑料帽处理(如下图)。 切断用锤打 砂浆素灰抹面 切断 面要平整 用砂浆填死 切断盖帽

③初期支护应无空鼓、裂缝、松酥,表面应平顺,凹凸量不得超过±5cm (如下图)。 2.2.铺设防水板 防水板超前二次衬砌10~20m 施工,用自动热焊机进行焊接,铺设采用专用 台车进行。 ⑴铺设前进行精确放样,弹出标准线进行试铺后确定防水板一环的尺寸,尽量减少接头。 ⑵复合式防水板铺设采用洞外大幅预制,洞内整卷起吊,无钉铺设工艺。从拱顶向两侧铺设,防水板铺设要有一定松驰量。在喷砼表面采用ZIC-16电锤Φ8钻头钻眼,塑料膨胀螺栓固定,锚固点边墙间距100cm ,拱部间距50cm ,拱腰间距70cm 沿隧道纵向在锚固点上绑扎铁丝,防水板用背带与铁丝绑紧。 ⑶防水板铺设采用从下向上的顺序铺设,松紧应适度并留有余量(实铺长度与弧长的比值为10:8),检查时要保证防水板全部面积均能抵到围岩。 ⑷防水板铺挂前,用带热塑性圆垫圈的射钉将缓冲层平整顺直地固定在基层上(见下图),缓冲层搭接宽度50mm ,可用热风焊枪点焊,每幅防水板布置适当排数垫圈,每排垫圈距防水板边缘40cm 左右,锚固点间距:边墙2~3点/m 2 ,拱顶3~4点/m 2。 图3 暗钉圈固定缓冲层示意 ⑸两幅防水板的搭接宽度不应小于100mm 。 补喷砼R≥3cm R≥5cm

市政隧道二次衬砌施工工艺及方法

市政隧道二次衬砌施工工艺及方法 二次衬砌采用全液压自行式衬砌钢模台车作为二衬模板,左右洞各一台,采用工厂定型加工,现场拼装。衬砌混凝土采用自拌罐体运输混凝土,泵送入模。 1)、施工流程 测量定位→推入工作平台→清理喷锚基面及锚杆头→防水层施工→钢筋绑扎→台车送入安装、定位→浇筑混凝土→混凝土养护→收缩台车液压泵脱模 2)施工方法 (1)测量定位 测量放出隧道中心线,悬挂于拱点的中线。 (2)推入工作平台 工作平台采用型钢制作,长约4米,宽度与隧道截面小,高度至拱顶,上面成台阶状,四个支点,支点装有轮子。示意图如下: (3)清理喷锚基面及锚杆头

利用工作平台人工对基面及锚杆头进行清理,使面层平整。对凹处采用喷射混凝土进行修补,对突出部分进行凿打。 (4)防水层施工 防水层350g/m2无纺土工布+1.2mmEVA组成,防水板采用无钉无孔铺设工艺,拱、墙全包,接缝采用双面焊缝。 ①无纺土工布铺设 在喷射混凝土隧道拱顶部正确标出隧道纵向的中线,再使裁剪好的无纺土工布中心线与喷射混凝土上的这一标志 相重合,从拱顶部开始向两侧下垂铺设。用射钉固定垫片,将无纺土工布固定在喷射混凝土上。 固定无纺土工布布的垫片是隧道复合衬砌防水层施工的必要零部件,先覆盖在无纺土工布层上,用水泥钉将它钉入喷射混凝土里,水泥钉长度不小于50mm,这样土工布就固定在砼基面上。固定点之间成梅花形布设,固定点之间的间距按设计图进行布置(分区进行)。土工布之间的搭接宽度为120mm。铺设土工布时沿洞室环向进行铺设,不得拉得过紧,以免影响防水卷材的铺设,同时在分段铺设的土工布连接部位预留不小于120mm的搭接余量。 ②防水卷材铺设 先在隧道拱顶部的无纺布上正确标出隧道纵向中心线,再使防水卷材的横向中心线与这一标志相重合,将拱顶部与圆垫片热熔焊接,与无纺布垫层一样从拱顶开始向两侧下垂

隧道工程施工工艺

隧道工程施工工艺 一、总体方案 (一)施工原则 采用大型施工机械配套施工,开挖出渣机械配套作业线、初期支护砼机械配套作业线与二次衬砌砼施工作业线相配合一条龙作业。软弱围岩坚持“短进尺、弱(不)爆破、快封闭、强支护、紧衬砌”的原则,开挖后仰拱及时跟上封闭成环。施工中进行超前地质预报,采用先进的量测探测技术对围岩提前做出判断,拟定相应的施工方案。 (二)施工布置 隧道根据施工现场场面状况,采用单向掘进,隧道进口布置一个隧道专业机械化施工队。洞内施工开挖、出渣初期支护与二次衬砌模筑砼平行作业。隧道路面待贯通后从洞口反向施工。根据地形地貌及工期要求,本隧道不设施工支洞。 (三)总体方案 根据磐南隧道围岩情况、及断面设计,结合本承包人现有技术装备力量和多年的隧道施工经验,确定Ⅲ类围岩采用正台阶开挖法施工,Ⅳ类采用全断面开挖法施工。隧道出渣采用侧翻装载机装车,自卸汽车运输。初期支护施作及时可靠,衬砌砼采用机械化作业,二次衬砌采用砼输送车、输送泵和全断面液压衬砌台车相配合的方案。施工过程中加强监测,及时处理分析数据,高速支护参数。开挖前做好超前地质预报、探测工作,根据围岩情况采取相应的施工方案。 二、隧道施工测量控制 为保证隧道贯通精度,拟定如下测量控制方案: 1、地表平面控制 (1)为保证洞口投点的相对精度,平面控制网根据设计提供的控制点和实地地形情况布设精密控制网,并保证洞口附近有二个或二个以上的精密控制网点。(2)地表控制网经过多次复测,复测无误后方可引线进洞的测量工作。 2、洞口联系测量 为保证地面控制测量精度很好地传递到洞内,采用如下洞口控制测量方案:(1)在洞口仰坡完成及洞口施工至设计标高后,在洞口埋设二个稳固的导线控

二衬施工工法

隧道模板衬砌台车施工工法 一、前言 二次衬砌支护是在隧道初期支护完成之后,围岩和初期支护稳定之后进行的,采用自行式全断面液压模板衬砌台车,合钢模板泵送混凝土入模。插入式振捣棒和附着式振捣器联合振捣。作为隧道正式运营后的重要安全储备的二衬施工对日后有着重要到的影响,所以,二衬在隧道施工中的重要性也是显而易见的。 而二衬的施工方法也是有许多,但每一种施工方法都遵循内实外美这一个总体原则。一个良好的衬砌的质量都要有他的使用性、可靠性和耐久性。从总体上讲,只要严格按照施工工艺施工,混凝土衬砌的质量是完全可以保证的。在山岭隧道的施工中,新奥法施工已经成为主流,近几年将近占到隧道建设的98%,在未来的几十年甚至上百年里,新奥法在隧道施工中仍将占据着不可动摇的地位。在初期支护完成的情况下,二次衬砌的施工质量也是隧道施工的一个重点和难点,它直接影响到隧道的运营安全,应该给予足够的认识。 二、二次衬施工条件的选定 二次衬砌应在围岩和初期支护变形基本稳定之后施作。围岩变形量较大,流变特性明显时,要加强初期支护并及早施作仰拱和二次衬砌。同时,必须遵循软弱围岩紧衬砌,V、IV 级围岩二次衬砌均要求应及时制作;对于V级围岩,二次衬砌要求与掌子面的滞后距离不大于80米,IV级围岩二次衬砌滞后距离不大于140米,III级围岩段要求在围岩变形基本稳定后制作,距掌子面距离不大于200m。当围岩变形过大,初期支护力不足时,应及时反馈,以便及时加强初期支护,或修改二次衬砌设计参数及提前施作模筑砼。在制作带仰拱的二次衬砌是,应先浇筑仰拱,再浇筑洞身墙拱二衬砼。遵循先拱后墙由下而上的施工方法。 三、工艺特点 1、衬砌质量高。 泵送混凝土解决了小模板衬砌人工上料顶部不易密实的问题,不仅达到了内实外美的质量效果,而且基本杜绝了隧道衬砌渗漏水现象。 2、施工速度快 由于施工机械化程度高,从混凝土生产、运输、上料到模板就位、脱模均为机械化一条线流水作业,提高了施工速度和工作效率。 3、劳力投入少。

隧道二衬施工安全交底

表格编号技术交底书 项目名称中铁四局集团有限公司黔张常七标段二分部第 1 页 共 5 页 交底编号JJYSDJKAQ-3 工程名称军家垭隧道进口 设计文件图号黔张常施隧参202 施工部位军家垭隧道进口二衬 交底日期2015年09月10日 技术交底内容: 一、隧道作业一般安全技术要求 1、所有作业人员必须正确佩戴安全帽、防护口罩、雨鞋等安全防护用品; 2、所有进洞作业人员必须经过体检,确保身体健康方可进洞作业; 3、所有进洞作业人员须经安全培训并考试合格方可上岗作业; 4、特殊工种必须持证上岗作业; 5、隧道内需进行有毒气体检测,确保隧道照明、通风等工作条件满足文明施工要求方可进洞作业; 6、所有作业人员进出隧道必须进行实名登记,无关人员不得随意进入隧道。 二、隧道二衬排水板作业安全技术要求 隧道洞身防排水工程主要包括环纵向排水盲管安装、土工布挂设、防水板安装、止水带安装等工序。 1、纵、环向排水盲管 1)必须由专人操作安装纵、环向排水盲管的射钉枪,禁止枪口对人,防止走火伤人,作业完成 及时将射钉枪放到指定的位置,由专人保管,不得随意丢弃; 2)盲管固定点扎丝绑扎丝头不易过长,防止损伤防水板、土工布。安装环向排水盲管超过2m时, 作业人员应以正确的姿势站立在平稳、牢固的脚手架或台车上并佩戴安全带,克服麻痹思想,防止发生人员坠落事故; 3)在安装环向排水盲管须从一侧向另一侧密贴固定悬挂锚钉上,锚钉锚于喷射混凝土表面要牢 固,防止环向排水盲管掉下砸伤人。 2、透水管 1)透水管与纵、环向盲管连接处用无纺布包裹紧密,固定牢固防止移位; 2)透水管出口侧(贴紧模板处)应采用编织袋、棉纱、防水布等进行封堵密实,防止水泥砂浆 进行堵塞透水管、盲管; 3)用钢筋加固透水管时注意安全用电,在使用电焊机前应检查线路是否正常、有无破损、接地 是否规范,电焊工必须持证上岗,防止触电伤人,在焊接加固过程中对透水管应进行必要的防护,防止在施工过程烫伤透水管。 3、防水板铺设 1)防水板施工中应对火源及可燃物进行严格管理,杜绝火源进入作业面,严禁在隧道内存放防 水材料,应随运随用。 2)铺设防水板施工作业范围应禁止吸烟并设有明显标志,防水板台车应配置灭火器,并明确防 火责任人。

隧道施工排水工艺工法

施工排水工艺工法 QB/ZTYJGYGF-SD-0312-2011 第五工程有限公司董亮 1前言 1.1概况 地下水丰富的隧道施工排水已经成为隧道施工的一项重要内容。隧道排水方式分为顺坡排水和反坡排水两种,顺坡排水主要是通过洞内设置的临时排水沟排水;反坡排水主要是通过水仓、泵站、管路组成的排水系统将隧道内的地下水排出隧道外,本工法对反坡排水进行总结。 1.2工艺原理 隧道内按照一定间距集中设置水仓,分段汇集隧道内的地下水,在水仓处设置水泵,逐级、接力提升至洞外污水沉淀池。 1.3排水方案设计 排水方案设计中主要包括: 1.3.1抽排水设备配套 根据隧道坡长、坡度、最大涌水量等参数确定水泵的型号、数量以及供电系统(包括备用发电机)容量,遵循经济、合理、有效并有一定的安全保证系数。 1.3.2管路布置 根据隧道排水设计布设管路,确保管路易更换、易维修、易加固等。 2工艺特点 2.1可根据隧道内渗涌水量调整各水仓水泵的数量和污水管道趟数。 2.3排水系统简单可靠,适应能力强。 3适用范围 长大隧道反坡、斜井施工排水。 4主要引用标准 《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》,《高速与客运专线铁路施工工艺手册》,《铁路工程施工技术手册》,《工业与民用配电设计手册》,《铁路隧道防排水施工技术指南》。5施工方法 隧道排水施工主要是根据隧道长度和坡率,并根据隧道内的渗涌水量大小合理布设水

仓,选择最合适的水泵,确定水泵台数和污水管趟数。通过分级接力式抽排水的方法将隧道内的渗涌水抽出隧道外。 6工艺流程及技术要点 6.1施工工艺流程 工艺流程见图1。 图1 施工工艺流程图 6.2操作要点 6.2.1隧道内排水距离和相关参数的确定 根据施工任务确定排水长度,并根据隧道设计图纸中的相关信息确定预测最大涌水量和累计最大涌水量。 6.2.2理论计算确定排水设备 根据隧道抽排水距离和要求排水量,选择扬程和抽水量满足实际要求的水泵,并根据隧道最大涌水量和累计涌水量确定水泵的水量、污水管道趟数。 h P L ?= k q Q ?= ()i l q T ?÷÷? =π02 确定隧道长度、坡度、最大涌水量等参数 根据相关参数确定水泵型号、数量和水仓大 根据各水仓内水泵最大的用电量确定变压器大 按照施工方案布置水仓内水泵、污水管道并做好电力配置 进行现场实际布设安装及排水试验 正式投入使用 满足要求

隧道二次衬砌施工工法

隧道二次衬砌施工工法 The manuscript was revised on the evening of 2021

隧道二次衬砌施工工法 一、工法特点 施工工艺完善、简便,可操作性强。 采用此技术施工质量能够得到很好的控制,满足设计及验收标准的要求。 二、适用范围 本工法适用于三淅高速LXTJ-10标隧道二次衬砌施工 三、机械设备及人员配备 1劳动力安排 每个隧道施工队伍管理人员1人,负责全队的现场管理、技术管理及日常事务,下设4个工班,施工高峰期可适当增加劳动力。 2机械设备配置 机械设备配套从隧道工程特点出发,本着既要与施工方法相匹配,又能满足施工需要的原则,结合质量工期要求,做到既先进,又经济,合理配备。同时,还充分考虑设备的完好率和出勤率,拟投入本标段每座隧道二衬施工的主要机械设备见下表。

四、施工工艺 1衬砌施工工艺 隧道衬砌施工工艺详见图“衬砌施工工艺流程图”。 衬砌施工工艺流程图 2 3) 混凝土浇筑时的自由倾落高度不宜超过,当超过时,采用滑槽、串筒等器具, 或通过模板上预留的孔口浇筑。 4) 为保证混凝土的密实性,采用高频振捣器振捣,辅以附着式震动器。

5) 初期支护变形稳定前施工的二次衬砌,拆模时的混凝土强度应达到设计强度的 100%;初期支护变形稳定后施工的二次衬砌,拆模时的混凝土强度应达到,当湿度不够时,脱模后喷雾洒水养护,养护期14天。 6) 为保证衬砌混凝土与防水板及初支之间相互密贴,衬砌背后预埋注浆管,待混 凝土达到强度后进行衬砌背后回填注浆。 3拱顶衬砌混凝土施工 1) 混凝土泵送软管从模板台车的进料窗口(从最低一级窗口逐渐上移)处注入混凝 土。当混凝土浇筑面接近顶部(以高于模板台车顶部为界限),进入封顶阶段,为了保证空气能够顺利排除,在堵头的最上端预留两个圆孔,安装排气管,其大小以φ50mm 为宜。排气管采用轻质胶管或塑料管,以免沉入混凝土之中。将排气管一端伸入仓 内,且尽量靠前,以免被泵管中流出来的混凝土压住堵死,另一端即露出端不宜过 长,以便于观察。随着浇筑继续进行,当发现有水(实为混凝土表层的离析水、稀浆)自排气管中流出时(以泵压≤为宜),即说明仓内已完全充满了混凝土,立即停止浇筑混凝土,撤出排气管和泵送软管,并将挡板的圆孔堵死。 2) 封顶混凝土按规范严格操作,尽量从内向端模方向灌注,排除空气,保证拱顶 灌注厚度和密实。要落实三级检查签认制度,并配备相应的无损检测仪器(地质雷达)进行检测。 五、质量检验 1主控项目 1) 混凝土强度等级必须符合设计要求,混凝土强度试件应在混凝土的浇筑地点随 机抽样制作。 试件的取样与留置必须符合下列规定: (1)每拌制100盘且不超过100 m3的同一配合比混凝土,取样不得少于一次; (2)每工作班拌制的同一配合比混凝土不足100盘时,取样不得少于一次; (3)每次取样应至少留置一组标准养护试件,同条件养护试件的留置组数应根据实际需要确定。 检验数量:施工单位全部检查。监理单位见证取样检测或平行检验的次数分别为施工单位检查次数的20%和10%,但至少一次。 检验方法:施工单位进行混凝土抗压强度试验。监理单位检查混凝土强度试验报告,见证取样检测或平行检验。 2) 隧道衬砌的厚度必须符合设计要求。 检验数量:施工单位、监理单位每一灌筑段检查一个断面。 检验方法:施工单位测量净断面并与开挖轮廓比较,必要时可采用钻孔抽样或无损检测方法检查衬砌厚度,钻空检查每个断面应从拱顶沿两侧不少于5点,监理单位见证检查。 3) 隧道超挖回填必须符合设计要求。边墙基底应无虚碴杂物及淤泥,边墙基础的 扩大部分及仰拱的拱座应结合边墙同时灌筑。

隧道施工工艺

黄土隧道施工工艺工法 为了预防在黄土中开挖隧道的大变形和坍塌问题,采用台阶分布开挖法(又称环形开挖留核心土法),结合喷射砼及时封闭开挖面,用超前管棚支护、钢拱支撑、挂网、打锚杆等来加强土体强度及限制围岩应力重新分布,实施短开挖,快循环来减少对土体的扰动,是目前黄土隧道施工的较完整的方法。 1.施工方法及工艺要点 1.1根据工地实际情况,设计并施打超前管棚。钢管真径一般为ф60 mm,长4.5m,间距30cm,外插角20,首尾相接长度不少于1.5m。钢管内充填20号砼或者水泥砂浆。 1.2上半断面人工用风镐及电铲掏槽。掏槽宽度约1m,纵向掏槽深度每次约0.8m。 1.3开挖后立即射砼封闭断面。喷射4cm厚的20号砼,封闭开挖断面,以免孔隙水从断面处渗出,而使土体失稳。 1.4架钢拱及挂网。钢拱规格为Ⅰ20a,按设计断面计算用量。拱架之间的间距依每次开挖长度约为0.8m,每榀钢拱纵向用ф20钢筋连接,钢筋间距1.2m。管棚尾端焊接于拱架腹部,以增强共同支护作用。ф8钢筋网格间距为20cm×20cm。 1.5喷射砼填充钢拱间空隙。拱架与开挖轮廓之间的所有间隙用20号砼喷射充填密实,先喷拱架与轮廓之间空隙,再喷拱架,然后再喷拱架之间,直至喷到规定的厚度。 1.6按上述1-5的方式开挖5m左右后,开挖支撑掌子面的核心土支持部分。 1.7在上半断面初期支护稳定的条件下,开始开挖下半断面:首先通过在上半断面的钢拱的拱脚打注浆锚杆,以防止拱架及围岩变形与下沉。钻进后进行注浆,两侧以等间距各打5根锚杆。经过做试验,这样的锚杆与黄土结合后,抗拨力可达8t以上。 1.8开挖出碴完成后立即喷射砼封闭围岩,然后架钢拱支撑和挂网,经分层喷射砼直到设计厚度。再铺设土工布防水板,做二次衬砌。 2.施工工艺流程图

隧道二衬溜槽施工工法

隧道二衬溜槽施工工法 1.前言 自开工以来,工区始终坚持“以工装保工艺,以工艺保质量,以质量保安全”的管理理念,为避免和解决隧道二衬施工质量问题,项目部专门对二衬台车布料系统进行改造,要求隧道二衬施工严格采用滑槽逐窗入模浇筑技术有效避免了隧道二衬混凝土施工时因拆卸泵管耽误时间及工人为方便仅用单窗布料等原因造成的集料窝,蜂窝麻面、施工冷缝、“人字坡”等质量通病,保证了二衬混凝土逐窗布料,减小了现场工人拆卸泵管的工作难度,从而确保衬砌施工质量,提高工作效率。 2.工法特点 (1)实现了衬砌混凝土逐层逐窗入模,有效避免了混凝土离析、骨料堆积、产生“人”字坡冷缝等弊端;提升了衬砌混凝土浇筑的实体质量和外观质量。 (2)减少了混凝土浇筑换管工序,降低了劳动强度,节约浇筑时间。 (3)滑槽体系经济适用,一次安装重复使用;现场操作简单便捷,工人易于接受。 3.适用范围 适用于所以铁路、公路隧道二衬施工。 4.工艺原理 4.1地泵把混凝土泵入主料斗,通过固定的主料斗、主滑槽、分流串筒、分流槽混凝土送入一层工作窗口,每个窗口有对应的伸缩滑槽,混凝土入仓时伸缩滑槽伸长至窗内,混凝土浇完时伸缩滑槽后退;一层工作窗口混凝土浇完后,插板插入二级工作窗口下的串筒,拔开二层工作窗口的插板开始浇筑二级工作窗口的混凝土,以此类推直至三层窗口混凝土浇筑。 图1、台车顶部主料仓布置平面图; 图2、台车窗口布置侧面图; 图3、台车料仓布置横断面; 图4、实物效果图。

图1:台车顶部主料仓布置平面图 图2:台车窗口布置侧面图

图3:台车料仓布置横断面 4.2滑槽系统安装顺序: A、安装顶平台主料斗; B、安装主滑槽; C、安装分流串筒及固定滑槽; D、安装各级窗口分滑槽导引至各工作窗口。 图4:实物效果图

二次衬砌施工工艺

二次衬砌施工工艺仰拱及填充1.7.1 有仰拱的地段采用仰拱先行的施工方法,以起到早闭合,防塌方的作用,并能够营造良好的施工环境。为保证工期要求,减少仰拱及填充对施工进度的影响,降低施工干扰,开挖和浇筑砼时利用仰拱栈桥保证运砟车辆和其他车辆的通行。仰拱砼与填充砼分开浇筑。仰拱栈桥施工见示意图2-5-68。衬砌台车衬砌初期支护通风管待施作仰拱地段已施做铺底段仰拱栈桥待落底 图2-5-68 仰拱栈桥施工示意图 仰拱开挖不允许欠挖,超挖部分采用同级砼回填。 施作仰拱砼时将基底清理干净,并且注意及时排水。支立模板,排干积水,经监理工程师验收合格后浇筑砼,仰拱整体浇筑,一次成型。 仰拱的钢筋绑扎和浇筑采用大样板,以保证钢筋保护层的厚度,确保不露筋。. 填充砼在仰拱砼终凝后进行浇筑,一次浇筑到位。 1.7.2 拱、墙二次衬砌 隧道衬砌施工工艺流程见图2-5-69。

2-5-69 图衬砌施工工艺流程图隧道拱墙衬砌在围岩及初期支护变形基本稳定后进行,适度紧跟开挖。隧道二次衬砌采用衬砌台车,整体浇筑。砼由洞外自动计量拌合站集中拌

合,砼搅拌输送车运输至浇筑地点,然后由砼输送泵泵送入衬砌台车模板内。. 准确测量使衬砌台车定位,保证衬砌台车中线与隧道中线一致,拱墙模板成型后固定,测量复核无误;然后清理基底杂物、积水和浮砟,装设钢制挡头模板,按设计要求装设止水带,并自检防水系统设置情况。灌注砼自下而上,先墙后拱,对称浇筑。 砼通过模板上预留的孔口浇筑,模板上的预留的孔口分层布置,层高不大于1.5m。捣固采用插入式振动器;为防止拱部砼浇筑出现空穴,拱部宜配置流态砼灌注,且堵头板宜分层设排水孔排出泌浆水。 二次衬砌拆模时间符合下列规定: ①在初期支护变形稳定后施工的,砼强度应达到8.0MPa以上; ②初期支护未稳定,二次衬砌提前施做时砼强度达到设计强度的100%以上; ③特殊情况下,应根据试验及监控量测结果决定拆模时间。砼浇筑完毕后,砼养护期限按《铁路隧道工程施工技术指南》及设计要求执行。 1.7.3 回填注浆 隧道衬砌施工完成并达到70%强度后,进行衬砌砼背后回填注浆,衬砌施工过程中在隧道拱顶模筑衬砌外缘、防水10m~

隧道防水板施工工法(运用实操)

行业土木y# 1 隧道防水板施工工法 一、工法特点 施工工艺完善、简便,可操作性强。 采用此技术施工质量能够得到很好的控制,满足设计及验收标准的要求。 二、适用范围 本工法适用于三淅高速LXTJ-10标隧道防水板施工。 三、施工工艺 1.防水板施工采用无钉铺设工艺,其施工工艺流程见图1。 N 1.防水板质量检查/检验; 2.划焊缝搭接线; 3.防水板可分拱部和边墙两段截取,对称卷起备用。 1.工作平台就位; 2.初支及渗漏水处理 3.切除锚杆及钢筋网端头; 4.如超挖超过铺板规定,编铁丝网回填; 5.拱顶画出隧道中线第一环及垂直隧道中线的横断面线。 准备工作 洞 外 准 备 洞 内 准 备 电热压焊器及爬行式 热合器,垫上隔热纸 固定防水板 焊缝补强 Y 移工作平台 下一循环 焊接防水板搭接缝 质量检查

行业土木y# 1 图1 隧道防水板施工工艺流程图 2.1施工准备 ⑴洞外准备:检验防水板质量,用铅笔划焊接线及拱顶分中线,按每循环设计长度截取,对称卷起备用。 ⑵洞内准备:铺设台架行走轨道;施工时采用两个作业台架,一个用于基面处理,一个用于挂防水板,基面处理超前防水板两个循环。 ⑶断面量测:测量断面,对隧道净空进行量测检查,对个别欠挖部位进行处理,以满足净空要求;同时准确测放拱顶分中线。 ⑷基面处理: ①局部漏水采用注浆堵水或埋设排水管直接排水到边。 ②钢筋网等凸出部分,先切断后用锤铆平抹砂浆素灰(如下图)。 有凸出的管道时,用砂浆抹平(如下图)。 锚杆有凸出部位时,螺头顶预留5mm 切断后,用塑料帽处理(如下图)。 切断用锤打 砂浆素灰抹面 切断面要平整 用砂浆填死 初期支护界面 切断5mm以上 切 断 螺栓 盖帽 塑料帽 保护砂浆

隧道回填注浆施工工法

隧道回填注浆施工工法 1.前言 隧道二衬混凝土在浇筑过程中常常受到人为因素、技术因素、混凝土干缩、徐变等因素的影响,在衬砌拱顶与围岩之间形成空隙。这种空隙会改变衬砌的受力结构,减弱其支护强度。因此采用回填注浆填满二衬空隙就显得尤为突出和重要。 中铁二十三局集团有限公司在总结XX铁路青云山隧道二衬回填注浆的成功经验基础上,形成了隧道二衬回填注浆施工工法。由于在施工中抓好了施工组织管理、安全质量管理,并采取较先进的施工工艺,取得了良好的社会效益和经济效益。 2.工法特点 2.1采用定制的行走台车作为工作平台,既可以作为注浆孔钻孔平台,又可安放砂浆搅拌机,发电机,注浆机,满足长大隧道长距离及作业空间狭小的要求。 2.2螺杆式灰浆泵技术先进,注浆效率高,排量达到7-60L/min,出浆连续均匀,经济节能。 2.3安全可靠,适用性强。 3.适用范围 采用砂浆进行二衬回填注浆,作业半径大,有工期要求。 4.工艺原理 满足长大隧道长距离作业的要求。本工法的基本原理是采用“电钻钻孔、砂浆搅拌机拌制砂浆、灰浆泵进行二衬回填注浆”,即采用定制的行走台车作为工作平台,钻设注浆孔和排气孔、安装注浆管和排气管,然后采用砂浆搅拌机拌制砂浆,待砂浆拌制均匀后采用螺杆式灰浆泵进行注浆的施工工艺。 5.施工工艺流程及操作要点 5.1施工工艺流程

图5.1 二衬回填注浆工艺流程图 5.2操作要点 5.2.1检查预留注浆孔 用钢筋往返插入预留的镀锌钢管内,若插入顺利不受阻挡,证明注浆管未堵塞,否则堵塞,将堵塞的注浆管做好标识。检查预留注浆管管口丝扣是否受损,受损需修复,用钢刷将丝扣上混凝土残碴清理干净。 5.2.2钻孔、安装注浆管 沿纵向注浆管方向在距堵塞的注浆孔50cm处钻孔,安装带丝扣的φ20镀锌钢管。钻孔时注意不要穿透防水板。安装镀锌钢管时,管口距围岩要预留5-10cm 空隙,以便浆液能顺利流出,混凝土孔口缝用高强砂浆加胶密封,待胶凝结后方能注浆。 为确保注浆效果,在埋注浆管的同时还要预埋排气管,排气管顶端与围岩要有1-2cm的空隙。

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