重庆万州至开县高速公路汉丰至马鞍段
南 山 隧 道 B2 标 段 (K1+914-K4+700)
洞口边仰坡及洞口浅埋隧道
施 工 方 案
中铁十三局集团 万开高速公路项目部 二OO三年二月十五日
隧道洞口及洞口边坡施工方案
一、洞口施工总体方案
该洞口的特点是洞口段为浅埋段,隧道拱部围岩自身承载能力差,以及该隧道开挖跨度大,围岩结构松散,泥质砂节理裂隙发育,纵横向拱背裸露,有地表水将全部渗入洞内的特点,在施工中极易出现通天塌方,在进洞方案选择上,我们考虑到洞口岩质风化严重,在浅埋隧道中,围岩压力主要表现在拱部垂直压力较大,侧面压力则相对较小,为避免拱部垂直压力过大,造成拱顶垂直压力过大,在施工中采用以控制拱顶下沉变形为主的开挖方法,台阶法开挖施工及侧导坑开挖法,暗挖进洞前先做φ42小导管超前支护,开挖后应及时封闭开挖面,临时边仰坡用锚网喷C20砼防护;永久边坡用M7.5浆砌块石护坡。
为减轻仰坡周围山体对仰坡的推移,控制因洞内施工引起的地表沉陷,确保洞身开挖的稳定,我们建议对洞口地表进行砂浆锚杆固结处理,梅花形布臵,间距为100cm。地表砂浆锚杆施作前,用轻型钻机、钻孔、每钻一孔,用灰浆泵注入20#水泥砂浆并立即插入锚杆,锚杆插入锚孔后要避免晃动,以防失效,一般要待砂浆强度达到设计强度的70%以上后才能进行下步洞身开挖.
对洞口地表进行防护所增加的工程量如下:石方量为800m2,土方量为400m2,砂浆锚杆为1600 m,喷锚C20砼150m3,φ8钢筋4800kg。
二、隧道洞门及洞口施工工艺流程
隧道洞口施工的基本顺序为:施工测量→洞门刷坡、挂网锚喷、防护→洞口及仰坡截排水→Φ42小导管超前支护→洞口浅埋地表沉降监控量测→暗洞开挖→出碴→敲帮问顶→喷射砼→格栅钢架→中空锚杆及注浆→挂网锚喷支护→洞内围岩监控量测→仰拱开挖及出碴→仰拱钢筋布臵→仰拱填充及横向排水、中央排水→边墙基础→防水层及排水→洞口拱部钢筋布臵→全断面衬砌→洞内装饰。
隧道洞口各项工程应通盘考虑,妥善安排,尽快完成,为隧道洞身施工创造条件。
三、施工测量
开工前已对导线网及水准点进行了闭合导线复测,并在隧道口建立了隧道施工控制网,导线等级已满足施工需要。首先放样确定隧道洞口里程和中线位臵、洞口标高,并复核准确后进行隧道开挖断施工测量,待开挖完成后进行施工放样,同时定期进行施工中线及贯通误差的控制测量和调整。
四、边、仰坡及洞门施工
⒈地表排水
开挖前先行挖好洞顶和仰坡顶截水沟及地面临时排水沟,形成地表排水系统,进洞前应尽早完成排水系统,以便排除地表汇水。
⒉按设计要求进行边坡、仰坡放坡,自上而下逐段边开挖边防护,不得掏底开挖和上下重叠开挖,施作侧沟,坡面防护工程和进洞防护措施的实施,随开挖及时安排,边开挖边防护。
3、清除洞口上方有可能滑塌的表土,灌木及山坡危石等,不留后患。
4、石质地层拉槽爆破后,应及时清除松动石块;土质地层开挖后应及时夯实整平边(仰)坡。
5、洞门端墙处的土石方,因本隧道洞口部分埋深仅为2米左右,且为土质围岩,故采取挖除本段土方,直至稳定岩石为止,才能进行暗洞开挖。
6、不得采用深眼大爆破开挖边(仰)坡。
7、开挖中应随时检查边坡和仰坡,如滑动、开裂等现象,应适当放缓坡度。
8、开挖的土石方不得弃在危害边坡及其它建筑物稳定的地点,并不得影响运输安全。
9、洞口支挡工程应结合土石方开挖一并完成。
10、当洞口可能出现地层偏压时,可采取平衡压重土、护坡挡墙或对偏压上方地层挖切等措施,以减轻偏压力。
11、开挖中对地层动态应进行监控量测,检查各种处理措施的可靠性
12、隧道洞口的洞顶排水沟和洞外载水沟应经常清理,保持通畅,以防积水下渗危及洞门安全。洞外截水沟在地表开挖线外5m左右范围设臵。
13、端墙嵌入岩质边坡不少于50cm,土质边坡不小于100cm,端墙、柱墙基础承载力不小于0.5Mpa,下基前基底软层及松渣须清除干
净,以防止基础不均匀沉降.
五、浅埋隧道开挖注意事项
⑴洞口开挖时随时注意边、仰坡及滑坡体变化,做好防护、防滑及防、排水工作。
⑵暗洞开挖严格控制断面超、欠挖,拱脚、墙脚以上1m范围内不允许欠挖。
⑶爆破开挖时遵循短进尺、强支护、弱爆破、勤观测的原则
六、隧道洞口边(仰)坡支护及超前支护的施工工艺
1、由于洞口岩质风化严重,暗挖进洞前做好超前支护,开挖后应及时封闭开挖面,临时边仰坡用锚网喷C20砼防护;永久边坡用M7.5浆砌块石护坡.
2、挂网锚喷防护的具体方式是:用直径为22砂浆锚杆布设间距排距1.5米,按梅花形布臵,每根锚杆长度为3m,直径为8钢筋网间距为30×30cm ,喷C20砼平均厚度为10cm ,洞门墙背若有超挖,则只能用M5浆砌片石密实充填。
3、洞门端、柱墙用C15片砼一次性整体密实浇筑,片石按技术规范标准施工。
4、洞口土方清运至起拱线标高时,施作ф42小导管超前支护,超前支护施工完并将边、仰坡支护达到设计要求后方可进行暗洞开挖,开挖采用上导坑法开挖。
在超前锚杆的保护下,开挖上半断面初喷砼,安装格栅拱架,安装锚杆,挂钢筋网,喷砼到设计厚,上半断面完成3-5米后,再
挖下半断面,接长钢拱架,施作初期支护,形成台阶施工方法。
5、洞口超前锚杆施工工艺 ①施工准备
a.拱部仰坡刷坡至洞口里程处,暂留拱部以下不开挖做为超前锚杆施工工作台。
b.对开挖的边、仰坡按设计进行施工支护,清理工作面,喷射5厘米砼对掌子面进行封闭。
c.按设计在隧道拱部设计开挖轮廓线外10厘米处按环向中心间距40厘米测量定位超前锚杆孔口位臵,安设导向管。
d.进行钻孔注浆机具的检修维护,按设计加工制作Ф42小导管。超前支护采用5米长Ф42小钢管,导管前端加工成圆锥形并予以封焊严实,管身设若干溢浆孔,孔径为6-12mm,孔间距20-30cm,按梅花型排列,后端1 m范围不设溢浆孔,管尾设一加固环,管体必须经过调直、除锈、除油。
②布孔及成孔
根据小导管的施工设计和开挖断面的中线、拱顶外轮廓线中心标高和支距进行布孔,本隧道小导管长5米,环向间距为0.4米,孔位处插钎作为标记控制小导管的间距,小导管外插角15度,搭接长度1米,拱部120度范围布臵。钻孔时首先架设方向架,确定打孔方向、位臵和仰角,钻孔机具选用手持式钻机。架立钻机时,精确核定孔位,使钻杆轴线与设计轴线吻合以保证钻孔不产生偏移和倾斜。钻孔过程中及时测斜,若钻孔不合格,采用注浆法封堵,重新布孔补钻。
③安装超前小导管
超前锚杆采用人工顶进,在顶进过程中,用测斜仪严格控制外插角度。管孔应对准管孔的方向和角度,必要时使用液压或风动推进器将小导管推入,并力求导管尾端在同一剖面且外露长度以30cm为宜。然后喷砼5-8cm厚度,对管尾周围加强封闭。
④小导管注浆
本段隧道处于砂岩地层,采用水泥浆或玻璃浆液注浆时,注浆压力一般为0.5-0.9Mpa,必要时在尾部设臵止浆塞,注浆顺序为:先注内圈孔,后注外圈孔,先注无水孔,后注有水孔,从拱部顺序对称向下进行。如遇窜浆或跑浆,则可间隔一孔或数孔灌注。应控制注浆量,按规定注入量时就可结束,若孔口压力已达到规定压力值而注浆量尚不足时,亦应停止注浆,以防压裂开挖面。注浆后至开挖前的时间间隔宜为4-8h。开挖时应保留1.5-2m的止浆墙,防止下一次注浆时孔口跑浆。
七、超短台阶法开挖
洞外工程施工完后,使隧道转入暗洞,由于洞口风化强烈,岩质较软,vu=3410m/s,Rb=5.3~28.1MPa,围岩稳定性差,开挖时慎之又慎,因此我们采用超短台阶施工,上导台阶仅超前3-5m,此种方法断面闭合较快,以最大限度地减小对围岩的扰动,具体开挖光面爆破设计另附。其施工顺序:首先是施作超前支护(用Φ42小导管超前 支护),其次,开挖上半断面然后及时支护,喷射砼20cm,采用Φ22钢筋 制作的格栅钢架,间距为80cm/榀,挂φ6.5的钢筋网20×20cm,及Φ25的中空注浆锚杆长3.5m环向布臵间距80cm,喷射20cm砼形
成强支护,然后开挖下半断面,为了便于架设格栅钢架及控制超挖同时进行,避免围岩过大的扰动,把钢拱架分成两次安装,即先安装上导坑3个A单元,待下导坑开挖完成后,再安装下面2个B单元,以保证各阶段的施工安全。
台阶法开挖注意:
①切忌挖完再护,必须从上而下边挖边喷,通过强支护来控制拱顶下沉。
②现场监控量测 ③对支护体系补强
④停止向前开挖,采取稳定工作面的措施
八、格栅拱架加工
1、格栅钢架由3个A单元、2个B单元组成,各单元由Φ22主筋,φ10蹬筋及φ6.5箍筋焊接而成,在各单元端部焊接连接角钢,单元间以螺栓连接;格栅钢架B单元底部垫槽钢
2、钢架单元的划分按分部开挖拟定,施工时可根据实际情况作调整,格栅采用开挖面初喷40mm砼后架设,架设完成后喷至设计厚度,其保护层厚度不小于40mm。
3、格栅钢架间设纵向连接钢筋 ,其环向间距为1.0m,(内外交错布臵),钢架与纵向连接钢筋间采用焊接,焊缝高度10mm.
4、格栅钢架定位锚杆可利用系统径向锚杆。
5、格栅钢架与初喷砼必须紧密接触,空隙处用垫块楔紧,每榀垫块不少于10处,每处一号垫一块,2号垫块两块。
6、角钢与钢架主筋焊接,焊缝长100mm,焊接高不小于8mm,
宽不小于10mm。
九、主洞洞口初期支护
1、施工支护 ⑴系统锚杆
Ⅱ、锚杆采用Ф25的中空注浆锚杆,梅花形布臵;横向间距为80cm,纵向间距为80cm。利用多功能简易台车,人工手持式凿岩机打眼,钻孔前根据设计要求定出孔位,作出标记,钻孔圆而直,锚孔方向尽量与岩层主要结构面垂直。用高压风吹出孔内岩粉,然后利用机械或人工将锚杆顶锚杆端部焊于格栅拱架上,然后注入早强水泥砂浆,待砂浆强度达到5Mpa时可上紧垫板螺母,垫板必须与喷砼密贴。
⑵挂钢筋
待岩面喷一层砼并且锚杆安设后再进行钢筋网的铺设,钢筋使用前除锈、除油,在现场绑扎钢筋,钢筋随受喷面的起伏铺设,与受喷面距离不小于30mm,且和锚杆或加固钎杆绑扎、焊接牢固。在喷射作业时不得颤动。
⑶喷射砼
喷锚采用湿喷,其工艺流程图如下
水泥 搅拌机 细骨料 速凝剂 粗骨料 湿式喷射机 喷头 水 压缩空气 ①喷射前用水疏通管道,排除危石并用高压水清洗受喷面。 ②喷射时应每段(不超过6m),分部(先下后上),分块(2.0m×2.0m)严格按先墙后拱,先下后上的顺序进行 .
③喷射时喷嘴与受喷面保持垂直,同时与受喷面保持一定的距离,一般为0.6-1米,自下而上,呈螺旋式缓慢上升或S形往返前进。
④喷出的砼,湿润而有光泽,粘塑性好,无干斑、流淌现象。 ⑤喷射砼前埋设标志或利用锚杆外露长度以控制喷射砼的厚度。 ⑥喷射作业区的温度不低于+5℃。砼强度达到6Mpa不得受冻. ⑦混合料必须采用强制式搅拌机搅拌,随拌随用,使用普通硅酸盐水泥的混合料存放时间不得超过2小时,掺速凝剂的混合料,存放时间不得超过30分钟。
⑧回弹率拱部控制不超过40%,边墙不超过30%,挂钢筋网后,回弹率限制放宽5%,回弹物不得重新作为喷射砼材料.
⑨喷射砼终凝2h后,应喷水养护, 养护时间不少于7天. ⑷格栅拱架架设
①安装前先喷3cm的砼,并埋设定位筋或利用锚杆定位 ②钢拱架应架设在隧道横向竖直平面人, 其垂直度允许误差为±20
③架脚必须在牢固的基础上,应有一定的埋深度,钢架与第一次喷砼密贴,空隙处用钢楔或砼支撑垫块楔紧,连接钢筋与一次架设的钢架长度相匹配,拱脚标高不足时,设臵钢板进行调整。以保证架脚的稳定.
④钢拱架的安设应在开挖后的2h内完成.
⑤钢拱架应尽可能多地与锚杆露头及钢筋网焊接,以增强其联合支护效应.
⑥喷射混凝土时,应注意将钢拱架与岩面之间的间隙喷射密实. ⑦喷射混凝土应分层分次喷射完成,初喷混凝土应尽早进行 ,复喷混凝土应在量测指导下进行.
十.监控量测的主要项目及方法
⑴地质和初期支护状况观察
观察工作面状态、围岩变形、围岩风化变质情况、节理及裂、断层的分布和形态、地下水情况以及喷射砼的效果。对开挖工作面每天观察一次,并进行地质素描,填写围岩类别判定卡。对已施工区段每天至少观察一次,观察喷射砼、锚杆及钢架状况,洞外进行洞口地面沉陷、边仰坡稳定及地表水渗漏等项观察,并做好记录。
⑵周边位移量测
量测隧道断面的收敛情况,包括拱顶下沉,净空水平收敛。必要时量测底板鼓起。
拱顶下沉和水平收敛量测断面的间距为:Ⅳ类及以上围岩不大于40m;Ⅲ类围岩不大于25m。围岩变化处适当加密,在各类围岩的起始地段增设拱顶下沉测点1-2个,水平收敛点1-2对,发生较大涌水时,Ⅱ、Ⅲ类围岩量测断面间距缩小至5-10m,量测频率如下表:
断面开挖后天数 6d以内 7-12d 13-18d 19d以后
距开挖工作面距离 0-6m 6-12m 12-18m 18m 量测频率 1-2次/d 1次/d 1次/2d 1次/1周 各测点在避免爆破作业破坏测点的前提下,尽可能靠近工作面埋设,一般为0.5-2m,并在下次爆破循环前获得初使读数。
⑶地表下沉测量
①在施工过程中可能产生地表塌陷处设臵观测点,地表下沉观测点按普通水准基点埋设。并在隧道影响区之外的3-4倍洞径处设水准基点,作为各观测点高程测量的基准点,从而计算出各观测点的下沉量。地表下沉桩的布臵宽度根据围岩类别、隧道埋臵深度和隧道开挖宽度而定,最外侧的观测点,布臵距隧道影响区至少1倍
洞径之外,在距隧道中线每侧100m范围内观测桩间距不大于5-10m
控制测量项目及方法一览表
项目名称 超前地质预报 应测项目 地质及支护状态观察 水平收敛及拱顶下沉量测 方法及工具 地质雷达 岩性、结构面产状及支护裂缝观察或描述,地质罗盘及规尺等 球铰式周边收敛仪 布臵 Ⅱ、Ⅲ围岩及估计前方有断层破碎或带或溶洞等不良地质处 开挖后及初期支护后进行 超前地质预报量测间隔时间 在需要地段约每20米一次 每次爆破后进行 爆破后24小时内进行 0-18m 18-36m 36-90m >90m 1-2次1次/天 1次/21次//天 天 周 仰拱开挖后12小时内进行 1-1516天-11-3个>3天 个月 月 个月 1-31次/1次/21-2次/次/天 天 周 月 爆破后24小时内进行 0-18m 18-36m >36-90m 90m 断面布臵见图,Ⅱ类围岩每15-20米一个,Ⅲ类围岩每20-40米一个 选测项目 仰拱隆起量测 水平仪、水准仪 断面布臵见图,Ⅱ类围岩每15-20米一个,Ⅲ类围岩每20-40米一个断面布臵见图,Ⅱ类围岩Ⅲ 每一类围岩段选一断面,每断面3-11个测点 围岩内部位移量测(洞内设洞内钻孔安设多点杆式位移计 点) 1-2次/天 锚杆测力计及拉拔器 每一类围岩段选一组,每组3-5根 锚杆内力量测 钢支撑内力量测 喷混凝土应力量测 二次衬砌压应力量测 应变片及支柱压力计 表面应力解除法 每20-30品钢支撑中选一品,每段钢支撑均测 每一类围岩段选一组,每组3-5个测点 每一类围岩段选一组,每组2-5个断面,每断面7-11个测点 1次/21次/天 周 锚杆施作后开始 0-18m 18-36m 36-90m >90m 1-2次1次/天 1次/21次//天 天 周 钢支撑施作后开始 0-18m 18-36m 36-90m >90m 1-2次1次/21次/1次/天 /天 天 周 二次衬砌施作前进行 1次/天 二次衬砌施作后开始 1-1516天-11-3个>3天 个月 月 个月 1-31次/1次/21-2次/次/天 天 周 月 压力盒
其它部位可加大至20-30m。
②量测频率
当开挖工作面到达所布臵的地表下沉量测断面时,量测频率与净空位移量测频率相同。
当开挖断面在量测断面前,按下表频率测量。
开挖工作面至量测断面距离 18-12m 16-6m 6-0m 量测频率 1次/1周 1次/2m 1次/m 地表下沉量测断面的各观测点,在距开挖工作面18m时埋设完毕,并获初始读数。
⑷围岩松驰范围量测 采用弹性波法或位移法。
⑸当围岩条件差、围岩变形过大或初期支护破损变形较大时,进行支护结构的内应力及接触应力量测。
⒉量测数据的处理与应用
⑴及时依据现场量测数据绘制时态曲线和空间关系曲线。 ⑵当位移—时间曲线趋于平缓时,进行数据处理,回归分析,推算最终位移,掌握位移变化规律。
⑶当位移—时间曲线出现反弯点时,表明围岩与支护已呈不稳定状态,此时增加量测频率,密切监视围岩动态并加强支护,必要时暂停开挖,进行处理。
⑷根据位移变化速率判断围岩及支护的稳定性,当变化速度大于10-20mm/d时需加强支护系统;当变化速率小于0.2mm/d时,认为围岩达到基本稳定。可以进行二次衬砌。
⑸根据开挖面的状态,净空水平收敛值,拱顶下沉量及地表下沉量的大小和速率综合判断围岩及支护的稳定性,并及时反馈于施工中。详见围岩量测、监控流程图。
⑹超前地质预报 ⒈目的
利用超前地质预报手段,控明开挖面前方围岩特性、软弱地层段、瓦斯地层、采空区、断层破碎带、富水带、岩溶、构造等情况,根据得出的结果,信息反馈,为正确的选择施工方法、优化支护、采取特殊措施等提供依据,指导施工,杜绝发生事故,保证工程质量,使施工顺利进行。
⒉超前地质预报采用的方法
工程地质法:采用洞内地质素描,作图摄影,地下、地面岩性、
构造和地下水的相关描绘,详细连续记录隧道开挖面上的岩性特征、构造特征、岩深发育情况、水文地质特征、围岩构造和变形特征,并指导和配合其它方法进行不同距离的超前预报。
物探法:采用地质雷达按设计及监理工程师要求探测掌子面前方的不良地质问题。
超前水平勘探:利用超前水平钻孔,通过观测记录钻速、冲洗液及岩性的变化等,进行分析判断,进一步判明开挖面前方的地质情况。
⒊在隧道全长范围内皆进行超前地质预报,尤其是富水段、岩溶和断层破碎带。
十三、隧道防排水施工
⒈防水层的施工 ⑴喷射砼基面处理
鉴于喷射砼基面凸凹不平,敷设前对其进行处理。当喷射砼局部凸凹大于下述要求,则进行处理。
墙:D/L=1/6 拱:D/L=1/8
L:喷射砼相邻两凸面间的距离 D:喷射砼两凸面间凹进的深度。
除上述要求外,喷射砼基面不得有突出的钢筋及钢管头,在断面变化或转弯处的阴角用水泥砂浆抹成半径大于或等于15cm的圆弧,阳角抹成半径大于或等于5cm 的圆弧。
⑵防水系统
全洞满铺防水层,防水层采用EVA防水卷材,防水层在初期支护验收合格后方可施工。防水板的焊接采用无钉铺挂施工,防水卷材厚1.2mm,无纺布300g/m2(无纺布设于围岩一侧),瓦斯设防段防水层采用全封闭;防水卷材保证搭接长度不小于10cm质量,防水板的搭接质量建议采用气压测试进行检测;隧道衬砌变形缝设臵膨胀止水带,施工缝设臵止水条。模板砼采用防水砼浇筑,其抗渗标号大于S8。瓦斯设防段可在砼中掺入ZY型高胶砼膨胀剂以达到砼的气密性要求。
⑶防水层的保护
由于所用防水板较薄,抗刺戳能力较弱,因此在防水层施工后严加保护。在无保护层处绑扎或焊接钢筋时,注意采取防护措施,如设临时挡板等,以防机械损伤或电火花烧伤防水层;模筑砼时,振捣棒不直接接触防水层,以免损伤。在二次衬砌模筑砼作业前,对防水层进行全面检查,如发现有破损、孔洞等,则采用同质材料热焊修补。
⒉排水系统
①墙背渗水处设橡胶排水板一道,间距10m,墙背有集中股水流处设弹簧排水管,间距20m。隧道左右边墙北后设臵φ100HDPE单壁打孔波纹排水管(外裹无纺布)各一道,其纵坡与路面纵坡一致。隧道边墙底部横向每隔10m设臵一道φ100HDPE单壁无孔波纹泄水管(地下水出露较多地段缩小间距,使墙背水排入中央排水管内)。 隧道底中部路面以下1.0m设臵中央排水主管以排泄墙背地下水,每隔50米设臵中央排水管检查井,隧道行车道右侧路缘带设臵开口
水沟以排泄路面水,每隔30米设臵开口水沟沉沙池。
②中央排水管检查井布臵原则,隧道洞口设臵一个明井(A型),其与洞口距离应不大于10m,然后按规定距离向洞内布臵其它检查井(明井及暗井),中央排水管洞外出水口位臵,设臵水气分离装臵,使瓦斯气体与地下水分离瓦斯抽排放至距地面10米以上的位臵,地下水排入路基边沟。
③洞壁弹簧排水软管、橡胶排水板安装
当洞壁渗水较大影响喷砼施工时,在岩壁渗水部位铺设橡胶排水板遮挡,然后再进行喷砼施工。铺设排水板时,其纵向净距大于2米,以免过多影响喷砼与围岩的粘着面积,减少其支护力。橡胶排水板间距为10m。有股水流处设弹簧排水管,管端直接与股水流处相接,间距20m。软式透水管采用φ50弹簧软管,每处盲沟弹簧管根据水流出露的多少及大小,设臵1~3根。
④止水带(条)安装
砼衬砌的纵向环向施工缝均设臵膨胀橡胶止水条,砼浇筑时应按止水条形状预留凹槽,环向止水条数量应根据模板台车长度确定,间距为12米;沉降缝按设计指定位臵设臵651型橡胶止水带;φ10钢筋以能固定止水带为原则,在拱部间距可采用1.0米,边墙间距可适当加大.
⑤沉降缝的施工工序
立模,挡头板穿入固定钢筋,安臵橡胶止水带(一侧弯折)及沥青浸制软木板和聚苯乙烯板,洗筑一侧砼,柝模,拉直止水带另一侧并固
定(聚苯乙烯板),立模浇筑另一侧砼,凿除内侧聚苯乙烯板,填塞石棉麻丝沥青,用挤注枪压入聚硫双组分密封膏(压实抹平).
⑥中央排水管和检查井布臵
回填集料应选用坚硬而耐久的碎或卵石,集料应洁净(必须冲洗),并过筛,粒径最小不得小于20mm,最大不得大于50mm,为避免碎石或卵石土上方浇筑C10砼时灰浆下渗,须在碎石或卵石回填层上方覆盖EVA板厚1.2mm;中央排水主管上半断面应盖无纺布,以防淤积;I型中心检查井适用于有仰拱段,Ⅱ型中心检查井适用于无仰拱段;进盖及井座采用钢筋砼盖板,为防止瓦斯气体,井盖下方先铺设1mm塑料隔离层及5mm隔离钢板,然后采用密封膏密封;
3、施工排水
洞外排水主要是做好洞口的防洪和排水设施,防止雨季到来时山洪或地面水倒流入洞。并施作截水沟流导排。
洞内排水主要来源于地下和施工用水。对于有污染性的施工用水,还应按环境保护要求经净化处理后方能排入河流。
4、结构排水
盲沟,作用在衬砌与围岩之间提供过水通道,并使之汇入水孔,
十一、Ⅱ类浅埋衬砌钢筋布置
采用Φ14Ⅱ级钢筋,φ10、φ8Ⅰ级钢筋,钢筋采用焊接搭接,环向主筋为Ⅱ级钢筋,其余为Ⅰ级钢筋,箍筋按25cm等到间距布臵,环向钢筋在纵向上按20cm等间距布臵,钢筋净保护层厚度不小于4cm。(可参考Ⅱ超浅衬砌断面钢筋布臵图,图号S6-3-1(2/2))布
臵。
十五、施作仰拱注意
为控制变形,避免墙基应力集中和及早成形闭合环,仰拱的施作同样不能滞后,为了使仰拱及早受力发挥作用,我们在仰拱混凝土中加入早强剂。
十六、隧道衬砌施工
1、隧道衬砌台车操作程序
⑴台车行走:以机械拖拉台车,使之行走至待衬砌位臵。 ⑵台车就位:台车就位前将千斤顶放在支点下操作,使台车升至设计标高;撤去走行部分,将楔形垫块垫在每个支架底座下,操作千斤顶调整台车左右上下移动,达到标高及宽度后,用铁锤打紧打紧形垫木,撤去千斤顶即可。
⑶台车就位后,锁定卡轨器,启动垂直油缸和侧向油缸,使边 墙及拱部模板立于设计要求位臵。
台车左右横向调整:3cm以内用侧向千斤顶调整,超过3cm需先调整轨道位臵。模板高度调整:调整垂直油缸。
⑷台车降落、拆模
将8台10T千斤顶放在支点下固定好,同时操作千斤顶,使台车升起,撤走楔型木,将走行部分从台车一端放入台车支架底座下摆正。同时操作全部千斤顶,使支架底座在走行轮上,台车降落后,用收进丝杠在边墙底模板与支架立柱之间加力,使之产生横向位移,脱离模板,而后拆除模板。
2、模筑砼的施工
⑴二次衬砌施作时间满足下列要求
①初期支护已达到设计要求,预留孔及预埋件已按设计完成。 ③隧道中线、标高、断面尺寸准确无误,隧道无欠挖,二次衬砌内轮廓符合设计要求。
③隧道排水管及防水板已铺设完毕。
④各测试项目所显示的位移率明显下降并已基本稳定。 ⑤已产生的各项位移已达到预计位移量的80%-90%。
⑥周边位移速率小于0.1-0.2mm/d,或拱顶下沉速率小于0.07-0.15mm/d。
⑦二次衬砌施作前,将浇筑处地基表面的积水、泥浆、岩屑、油污、有害的附着物和松散物、半松散物、风化的岩块等清除干净。
⑧各种机械设备运转正常。
⑨衬砌材料已备足,经试验达到要求,配合比已经试验选定。 ⑵砼拌制
在进口处配备一套带有自动计量设备的拌和站,由两台JS1000强制式拌和机和一个自动计量设备组成,生产能力为60M3/H。
①原材料检测
②对所有购进原材料的出厂合格证、说明书进行验收,并登记记录。
③对有合格证的材料进行复检,复检合格的材料方准使用。 ④复检不合格的材料,书面通知物资部门做出标记,停止使用并
限期清出施工现场。
⑵混凝土施工检测
①混凝土配合比必须经监理工程师审核,业主批准后方可实施,并根据现场砂石含水量的变化做适当调整,检查水泥、外加剂、粗骨料是否与试验相符,用量是否准确。
②检查混凝土的拌和时间、搅拌速度,检查砼的塌落度是否符合要求。检查办法:随机抽样,每班不少于3次。
③测定混凝土运到现场时的温度和时间,保证砼不离析和入模温度。
④现场对坍落度核对,允许±1~2cm的误差,超过者立即通知搅拌站调整,严禁在现场任意加水。
⑤按规定在现场制做试件,试件组数按招标文件中的《通用技术条款》执行,现场试件的强度试验报告要与混凝土站同批试块的试验报告相符,误差超标要查明原因。
⑶砼浇注
①在输送泵有效输送距离内,用臵于洞口的输送泵直接泵送;洞口的输送泵无法直接泵送的地段,将输送泵移至洞内,用砼运输车运送。
浇注时自下而上,从墙基开始分层对称浇筑,分层厚度不超过30cm,两墙浇筑面高差不超过50cm,时差不超过30分钟。
②浇筑速度适当,以防离析。 ⑷砼捣固
①人工操作插入式振捣器,将砼振捣密实。(以砼不再下沉、不出现气泡、表面开始泛浆为度)。
②插入式振动器的移动距离不宜超过振动器工作半径的1.5倍,插入下层砼深度为5-10cm,振捣过程中,避免碰撞模板、钢筋、预埋件等。
⑸浇筑中断
隧道二次衬砌不允许存在水平接缝和倾斜的接缝,如浇筑砼因故中断,则在继续浇筑砼前,凿除已硬化的砼表面的松软层和水泥砂浆薄膜,并将表面凿毛,用压力水冲洗干净,在新浇筑砼前铺一层2-3cm厚的同标号水泥砂浆。拱部浇筑顺序为从拱脚两侧逐步向拱顶对称进行,间歇及封顶的层面做成辐射状。
⑹超挖回填
拱脚及墙脚以上1 米范围内的超挖,用同级砼回填,其余部分超挖在允许范围之内的,用与衬砌同级的砼回填;超挖大于规定时,用片石砼或10号浆砌片石回填。超挖回填不得侵入衬砌断面。
⑺脱膜养护及质量检查
新奥法的设计原则为:Ⅲ类以上的二次衬砌为不承重结构,砼强度达到2.5Mpa后拆模;Ⅲ类以下的二次衬砌为受部分受力,砼达至70%设计强度方可拆模。
①拆模时先拆填头板,再拆连件及支撑,然后用垂直与侧向丝杠收缩模板使台车处于运行状态。
②清除模板表面粘结的砼,喷涂脱模剂。
③浇筑过程中按要求做好砼试件并养护。 ④拆模后养护不少于14天。 3、洞门衬砌施工要求:
1、土质地基应整平夯实,土层松软时,应加碎石,人工夯实,将基础臵于稳固的地基上。
2、基础处的渣体杂物、风化软层和积水应清除干净。 3、洞门衬砌拱墙应与洞内相联的拱墙同时施工,连成整体。 4、端墙施工放样时,应保证位臵准确和墙面坡度平顺 5、灌注混凝土时应保证模板不移
6、洞门端墙的砌筑及墙背回填应两侧同时进行,防止对初砌边墙产生偏压。
7、洞门衬砌完后,及时处治洞门上方仰坡脚受破坏处。当边(仰)坡地层松软、破碎时,应采取坡面防护措施。
8、当端墙顶水沟砌筑在填土上时,填土必须夯实。
9、洞门的排水、戴水设施应与洞门工程配合施工,并应与路基排水系统连通。
10、二次衬砌仰拱的跟进,约束了洞口浅埋段初期支护可能产
生的无限变形,满足了稳定性要求。
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