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河底隧道施工工艺工法

河底隧道施工工艺工法
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

全断面开挖施工工艺

3-1-2全断面开挖施工工艺 1 前言 1.1 全断面开挖法定义 全断面开挖是按照设计断面将隧道一次开挖成形,再施作衬砌的施工方法。 1.2 工艺特点 (1)施工时应配备钻孔台车或台架及高效率机械设备以尽量缩短循环时间,各道工序应尽可能平行交叉作业,提高施工进度。 (2)使用钻孔台车宜采用深孔钻爆,以提高开挖进尺。 (3)初期支护应严格按照设计及时施作。 1.3 适应范围 适用于隧道的Ⅰ~Ⅱ级围岩地段,Ⅲ级围岩开挖断面60m2以下的隧道或Ⅲ级围岩开挖断面60m2以上隧道采取了有效的预加固措施后,亦可采用全面开挖施断工工艺。全断面开挖施工工艺循环进尺必须根据隧道断面、围岩地质条件、机械设备能力、爆破振动限制、循环作业时间等情况合理确定。 2 质量检验标准 (1)隧道开挖断面的中线和高程必须符合施工图要求。 1).检查数量:每一开挖循环检查一次; 2).检查方法:采用仪器测量。 (2)、隧道开挖必须严格控制欠挖,当围岩完整、石质坚硬时,岩石个别突出部位(每1㎡不大于0.1㎡)侵入衬砌必须小于5cm,拱脚和墙脚以上1m内断面严禁欠挖。 1) 检查数量:每一开挖循环检查一次; 2) 检查方法:采用自动断面仪等仪器测量周边轮廓断面,绘断面图与施工图断面核对。 (3) 洞身开挖必须核对地质,在每一次开挖后及时观察、描述开挖面地层的层理、节理、裂隙的结构状况、岩体的软硬程度、出水量大小等,核对施工图地质情况,判断围岩稳定性。 (4) 光面爆破或预裂爆破钻孔眼,必须根据钻爆设计图准确标示出钻孔位置。钻孔时必须按钻爆设计要求严格控制钻孔的间距、深度和角度,掏槽眼的眼口间距和深度允许偏差为5cm。周边眼的间距允许偏差为5cm,外插角必须符合钻爆设计要求,孔底不得超出开挖断面轮廓线15cm。 1) 检查数量:每一开挖循环检查全部掏槽眼和10%周边眼; 2) 检查方法:测量。 (5) 光面爆破的钻孔痕迹保存率,硬岩不得小于80%,中硬岩不得小于60%,并在开挖轮廓面上均匀分布。

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。

锚索(套管成孔)施工方案

锚索施工工艺 § 1.1.1 施工工艺要求 1、本工程由于淤泥质砂层较厚,泥浆护壁成孔困难时,须加套管跟进成孔; 2、锚索采用nx7φ5钢绞线,钢绞线强度标准值为1860MPa。成孔直径为150mm; 3、一次注浆材料选用水灰比为0.5~0.55的纯水泥浆,并加入适量的早强剂、及膨胀剂,一次注浆压力为0.5~1.5MPa;二次注浆材料选用水灰比为0.50~0.55的纯水泥浆,注浆压力为2~3MPa; 4、钢绞线锚固段架线环与紧箍环每隔1m间隔设置,紧箍环系16号铁丝绕制,不少于两圈,自由段每隔2m设置一道架线环,以保证钢绞线顺直; 5、待注浆体及压顶梁砼达到设计强度的70%后方可进行锚索张拉; 6、锚索锁定前先张拉至设计抗拔力的1.1倍,保持15min,然后卸荷至零,再重新张拉至锁定荷载预应力进行锁定作业。锚索张拉荷载分级及观测时间应遵守规范进行。 7、锚索施工过程中为尽可能减少成孔对地层产生的影响,应尽量进行跳打。 § 1.1.2 施工工艺流程

锚索套管施工工艺流程图 § 1.1.3 施工方法及技术措施 1、场地平整 土方开挖至锚索标高以上30~50cm时留设施工平台,施工平台宽6~8米,平台平整干爽。然后复核每排锚索的水平标高,按设计的锚索水平间距要求拉通线进行布孔,并用木桩或钢筋作为标记并编号。锚索孔位置允许偏差±50mm。锚索定位后向监理及业主申请复验。 2、钻机就位 根据锚索孔位移机就位,用木枋或钢板将钻机垫平稳,保证施钻过程中钻机不会有较大的晃动而影响成孔质量。对淤泥质场地应换填或铺设钢板保证钻机在施钻过程中不发生移位。 3、套管安装 安装前先检查潜孔锤及套管直径,要求直径偏差小于10mm。然后先安装第一节钻杆,装好后安装首节带牙套管,然后将带牙套管及钻头对准所要施工的锚索孔位。最后用罗盘仪按设计图纸的要求调整好钻机角度,角度偏差±1°。 4、成孔 成孔的质量直接影响到锚索的锚固效果及有效时间,本工程采用DPJ-300型履带式潜孔钻机,钻孔直径为150mm,钻孔位偏差不得大于±50mm,钻机就位后,按35°的设计角度

隧道开挖施工方法及施工要点讲解

隧道开挖施工方法及施工要点讲解 1、全断面开挖法 全断面开挖法就是按照设计轮廓一次爆破成形,然后修建衬砌的施工方法。 适用条件: (1)I~IV级围岩,在用于Ⅳ级围岩时,围岩应具备从全断面开挖到初期支护前这段时间内,保持其自身稳定的条件。 (2)有钻孔台车或自制作业台架及高效率装运机械设备。 (3)隧道长度或施工区段长度不宜太短,根据经验一般不应小于lkm,否则采用大型机械化施工,其经济性较差。隧道机械化施工,有三条主要作业线,见表 施工特点: (1)开挖断面与作业空间大、干扰小; (2)有条件充分使用机械,减少人力; (3)工序少,便于施工组织与管理,改善劳动条件; (4)开挖一次成形,对围岩扰动少,有利于围岩稳定。 施工工序流程图:隧道全断面开挖施工工序流程见图1-1

施工要点: (1)配备钻爆台车或多功能台架及高效率装运机械设备,由于开挖断面大,围岩相对稳定性降低,且每循环相对工作量较大,要求具有较强的开挖、出碴和相应的支护能力。 各工序使用的机械设备务求配套。以缩短循环作业时间,合理采用平行交叉作业工序,提高施工进度。 (2)利用深孔爆破增加循环进尺,控制周边眼间距及角度改善光面爆破效果,减少超欠挖。 (3)及时施做初期支护,摸清开挖面前方地质情况,及时准备好应急措施,围岩条件变化时及时调整施工方法,以确保施工安全。 (4)有条件时采用导洞超前的开挖方法,合理组织施工保证隧道施工安全。 (5)二次衬砌及时施作,Ⅰ~Ⅱ级围岩二次衬砌距掌子面距离≤200m,Ⅲ级围岩≤80m。 (6)在软弱破碎围岩中使用全断面开挖时,应加强辅助施工方法设计与检查,加强动态量测与监控。 施工图片:

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。

1、全断面法施工工艺工法

全断面法施工工艺工法 QB/ZTYJGYGF-SD-0101-2011 第五工程有限公司李雪峰 1 前言 1.1工艺工法概况 钻爆法是目前国内应用最为广泛的隧道施工方法,其具有适应性强,灵活方便,机械化程度高等优点,其中全断面钻爆法施工掘进速度最快,该方法能够创造大的作业空间,并尽可能地实现了各工序间的平行作业,在长大隧道施工中得到广泛的应用和发展。 1.2工艺原理 全断面法施工借助新奥法原理,强调充分发挥岩体(围岩)结构的自承作用,尽量减少对围岩的多次扰动和破坏,借助施工作业平台并配备相应功能的大型机械设备,按照一定设计和规范确定循环进尺,在隧道设计断面轮廓线上和轮廓内部按照设计布置钻孔,利用炸药能量一次性爆破成型进尺内断面,外运碴体,紧跟施工设计的初期支护措施,待掌子面循环掘进超前一定距离,围岩监控量测变形量满足要求判定为稳定状态后,再开始组织仰拱和二次衬砌工序施工,通过各工序沿隧道纵向错开合理安全距离,形成各主要工序平行作业,最终完成整个隧道设计措施。 2 工艺工法特点 2.1采用全断面法施工可减少对围岩的扰动,充分发挥围岩的自承作用,利于施工安全的管控。 2.2全断面法施工可一次创造大的作业空间,较分部法施工可减少工序及循环时间,可使各道工序尽可能平行交叉作业,大幅提高施工进度。 2.3全断面法施工机械化程度高,可有效减少劳动力配置,降低作业人员工作强度,提高工作效率,经济效果显著。 2.4全断面法施工一次轮廓成型并及时进行下道工序——初期支护的施工,对初期支护质量和作业安全有利。 2.5全断面法一次掘进开挖量大,应进行严密爆破设计,并在施工过程不断需根据地质围岩情况进行优化调整,减少一次爆破用药,达到光爆效果,减少对围岩扰动,节省成本。

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

预应力锚索施工工艺及方法

预应力锚索施工工艺及方法 ⑴锚孔测放 ±20mm。如 下,适当放宽定位精度或调整锚孔定位。 ⑵钻孔设备 岩层中采用潜孔钻机成孔;在岩层破碎或松软饱水等易于塌缩孔和卡钻埋钻的地层中施工,必要时采用跟管钻进技术。 ⑶钻机就位锚孔钻进施工,搭设满足相承载能力和稳固条件的脚手架,根据坡面测放孔位,准确安装固定钻机,并严格认真进行机位调整,确保锚孔开钻就位纵横误差满足规范要求。 ⑷钻进方式 钻孔要求须采用风动钻进,禁止采用水冲钻进,确保锚索施工不致于恶化边坡岩体的工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。钻孔速度根据使用钻机性能和锚固地层控制,防止钻孔扭曲和变径,造成下锚困难或其它意外事故。 ⑸钻进过程 钻进过程中对每个孔的地层变化、钻进状态(钻压、钻速)、地下水等情况作好施工记录。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时,立即停钻,及时进行固壁灌浆处理(灌浆压力0.1~0.2MPa),待水泥砂浆初凝后,重新扫孔钻进。 ⑹孔位孔深

钻孔孔位、孔深、斜度符合设计要求。为确保锚孔直径,要求实际使用钻头直径不得小于设计孔径。为确保锚孔深度,孔深不小于设计孔深并且实际钻孔深度大于锚索设计长度0.5m以上。 ⑺锚孔清理 钻进达到设计深度后,不能立即停钻,要求稳钻1~2分钟,防止孔底尖灭、达不到设计孔径。在钻孔完成后,使用高压空气(风压0.2~0.4MPa)将孔内岩粉及水体全部清除出孔外,以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。除相对坚硬完整之岩体外,不得采用高压水冲洗。若遇锚孔中有承压水流出,待水压、水量变小后方可下安锚筋与注浆,必要时在周围适当部位设置排水孔处理。如果设计要求处理锚孔内部积聚水体,一般采用灌浆封堵二次钻进等方法处理。 ⑻锚孔检验 锚孔钻造结束并经现场监理检验合格后,进行下道工序。孔径、孔深检查一般采用设计孔径、钻头和标准钻杆在现场监理旁站的条件下验孔,要求验孔过程中钻头平顺推进,不产生冲击或抖动,钻具验送长度满足设计锚孔深度,退钻要求顺畅,用高压风吹验不存明显飞溅尘碴及水体现象。同时要求复查锚孔孔位、倾角和方位,全部锚孔施工分项工作合格后,即可认为锚孔钻造检验合格。 ⑼锚索体制作及安装 安装前,要确保每根钢绞线顺直,不扭不叉,排列均匀,除锈、除油污,对有死弯、机械损伤及锈坑处剔出。锚索在锚固端,每隔1.0m设置一个对中支架,使锚索居中,自由端每隔1.0m用细铁丝绑扎,并要求涂强力防腐涂料,套Φ20~22mm的PVC管,套管两端10~20cm长度范围内用黄油充填,外绕工程胶布固定。锚索的防锈、防腐处理满足铁路路基支挡结构设计规范中提出的各项技术要求。锚头顶面必须与锚索轴线垂直。安装锚索体前再次认真核对锚孔编号,确认无误后再用高压风吹孔,人工缓缓将锚索体放入孔内,用钢尺量出孔外露出的钢绞线长度,计算孔内锚索长度(误差控制在50mm范围内),确保锚固长度。 ⑽锚固注浆 注浆采用一次注浆,孔底返浆法,将自由端涂满防锈油,套上波纹管,管内注满黄油,并严格封闭两端,一次将锚索的锚固段和张拉段注满,不能留空隙。砂浆经试验比选后确定施工配合比。实际注浆量一般要大于理论的注浆量,或以锚具排气孔不再排气且孔口浆液溢出浓浆作为注浆结束的标准。注浆结束后,将注浆管、注浆枪和注浆套管清洗干净,施工过程中,做好注浆记录。 ⑾框架梁(锚梁、锚墩或十字架梁)施工

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

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

隧道施工方法及工艺流程

隧道开挖施工方法 一、全断面施工 Ⅱ级围岩整体性较好,采用全断面光面爆破开挖(开挖顺序见II围岩开挖示意图),锚喷初期支护,采用凿岩机钻孔,Ⅱ级围岩开挖进尺3.5m。出渣采用装载机或挖掘装载机装渣,采用带废气净化装置的自卸汽车运渣。全断面液压衬砌钢模台车衬砌。 全断面法施工工艺见“Ⅱ级围岩全断面法施工工艺流程图”。 Ⅱ级围岩全断面法施工工艺流程图 二、台阶法施工 Ⅲ级围岩采用台阶法开挖,台阶法施工将断面分为上下两部分(见III级围岩开挖示意图)。上台阶长度30m,下台阶长度为10m,为了保证开挖轮廓圆顺、准确,维护围岩自身承载能力,减少对围岩的扰动,拱部及边墙采用光面爆破。上台阶断面采用简易工作台架、YT28风钻钻孔;下台阶断面采用 凿岩机钻孔,Ⅲ级围岩开挖进尺3.1m。

采用装载机装渣,自卸汽车运渣。全断面液压衬砌钢模台车衬砌。 台阶法施工工艺见“台阶法施工工艺流程图”。 台阶法施工工艺流程图 三、台阶法施工 Ⅳ级围岩采用三台阶法开挖,台阶法施工将断面分为上中下三部分(见Ⅳ级围岩开挖示意图)。上台阶长度5m,中台阶长度6m,下台阶长度为6m,为了保证开挖轮廓圆顺、准确,维护围岩自身承载能力,减少对围岩的扰动, 拱部及边墙采用光面爆破。上台阶采用简易工作台架、YT28风钻钻孔;Ⅳ级围岩开挖进尺2.1m。 采用挖掘机装渣,自卸汽车运渣。全断面液压衬砌钢模台车衬砌。

三台阶开挖法施工工艺流程图 三、大拱脚台阶法施工 V级围岩地段采用大拱脚台阶开挖法施工,尽量采用人工风镐配合长臂挖掘机开挖,侧翻式挖掘机装碴,自卸汽车运输。必要时采用微振动爆破,YT28风钻钻眼,非电毫秒雷管起爆,每循环进尺0.8m。

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

基坑锚索及腰梁施工方案

基坑锚索及腰梁施工方案 编制: 审核: 批准:

一、工程概况 1.项目概况 本项目分为A、B、C、D四个区,本项目的地块总用地面积约15.83万平方米,其中规划用地面积约12.18万平方米,总建筑面积约100.5万平方米,其中地上建筑面积80万平方米,二层地下室建筑面积20.5万平方米。 腰梁共设置三道,三道腰梁的竖向间距为2300~2500mm,槽钢和各构件钢板均采用A3钢,制作各构件的钢板厚度均为20mm,钢板槽钢焊接满足规范要求。2.施工难点 本工程工期紧。四道锚索近35000m,三道腰梁总长大约1500m,喷射砼约10000㎡,业主规定工期只有40天左右。施工期间正是长沙雨季,雷雨天气频繁,同时还要面临长沙高温天气的考验。 3.选用机械设备 根据本工程的特点和工期要求,选用钢筋切断机3台、锚索钻机12台、压力注浆机8台、压力喷浆机6台、液压张拉设备4套、电焊机8台、挖掘机2台。各种机械设备根据施工现场的进度需要过程中及时增加。 4、施工准备 1 )锚索施工区段的支护桩、旋喷止水桩完成,并且已经达到一定强度。 2)用挖掘机将操作面开挖平整出来。

3)锚索材料、注浆管、水泥等材料准备就位。 4)机械设备及劳动力准备到位。 二、 锚索腰梁及挂网喷砼施工工艺 (一)、锚索施工工艺 本工程的锚索是通过外端固定于坡面,另一端锚固在滑动面以内的稳定岩体中。穿过边坡滑动面的预应力锚索(钢绞线),直接在滑面上产生抗滑阻力,增大抗滑摩擦阻力,使结构面处于压紧状态,以提高边坡岩体的整体性,从而从根本上改善岩体的力学性能,有效地控制岩体的位移,促使其稳定,达到整治顺层、滑坡及危岩、危石的目的。 1.施工工艺及流程图如下: 2.钻孔。钻孔是锚索施工中控制工期的关键工序。为确保钻孔效率和保证钻孔质量,采用全套管锚索钻机,钻头直径为150mm 。钻机钻孔时,按锚索设计长度将钻孔所需钻杆摆放整齐,钻杆用完,孔深也恰好到位。 3.渗水的处理。在钻孔过程中或钻孔结束后吹孔时,从孔中吹出的都是一

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

锚索施工工艺及流程图修订稿

锚索施工工艺及流程图 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-

锚索施工工艺及流程 流程: 1、锚索制作 2、钻孔 3、锚索安装 4、锚固段注浆 5、立锚墩 6、张拉 7、封孔注浆 8、外部保护 1.钻孔 钻孔是锚索施工中控制工期的关键工序。为确保钻孔效率和保证钻孔质量,采用潜孔冲击式钻机。钻机钻井时,按锚索设计长度将钻孔所需钻杆摆放整齐,钻杆用完,孔深也恰好到位。钻孔深度要超出锚索设计长度左右。 钻孔结束,逐根拔出钻杆和钻具,将冲击器清洗好备用。用一根聚乙烯管复核孔深,并以高压风吹孔,待孔内粉尘吹干净,且孔深不少于锚索设计长度时,拔出聚乙烯管,塞好孔口。 两种特殊情况的处理: 渗水的处理。在钻孔过程中或钻孔结束后吹孔时,从孔中吹出的都是一些小石粒和灰色或黄色团粒而无粉尘,说明孔内有渗水,岩粉多贴附于孔壁,这时,若孔深已够,则注入清水,以高压风吹净,直至吹出清水;若孔深不够,虽冲击器工作,仍有进尺,也必须立即停钻,拔出钻具,洗孔后再继续钻进,如此循环,直至结束。有时孔内渗水量大,有积水,吹出的是泥浆和碎石,这种情况岩粉不会糊住孔壁,只要冲击器工作,就可继续钻。如果渗水量太大,以至淹没了冲击器,冲击器会自动停止工作,应拔出钻具进行压力注浆。 塌孔、卡钻的处理。当钻孔穿越强风化岩层或岩体破碎带时,往往发生塌孔。塌孔的主要标志是从孔中吹出黄色岩粉,夹杂一些原状的(非钻头碎的、非新鲜的、无光泽的)石块,这时,不管钻进深度如何,都要立即停止钻进,拔出钻具,进行固壁注浆,注浆压力采用 MPa,浆液为水泥砂浆和水玻璃的混合液,24小时后重新钻孔。雨季,常常顺岩体破碎带向孔内渗流泥浆,固壁注浆前,必须用水和风把泥浆洗出(塌入钻孔的石块不必清除),否则,不仅固壁注浆效果差,还容易造成假象。 2.锚索制作 锚索在钻孔的同时于现场进行编制,内锚固段采用波纹形状,张拉段采用直线形状。钢纹线下料长度为锚索设计长度、锚头高度、千斤顶长度、工具锚和工作锚的厚度以及张拉操作余量的总和。正常情况下,钢绞线截断余量取 50mm。将截好的钢绞线平顺地放在作业台架上,量出内锚固段和锚索设计长度,分别作出标记;在内锚固段的范围内穿对中隔离支架,间距60--100cm,两对中支架之间扎紧固环一道;张拉段每米也扎一道紧固环,并用塑料管穿套,内涂黄油;最后,在锚索端头套上导向帽。 3.锚索安装 向锚索孔装索前,要核对锚索编号是否与孔号一致,确认无误后,再以高压风清孔一次,即可着手安装锚索。 安装下倾锚索比较简单,没有更多的技术问题。

隧道开挖专项施工方案

隧道开挖施工方案 编制: 复核: 审核: 2012年2月

隧道开挖施工方案 1.目标 明确隧道开挖作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,指导、规范隧道开挖施工,尽可能地减少超挖,保证隧道的开挖作业安全、保证开挖质量。 2.编制依据 ⑴重庆三环铜永段玉龙山隧道设计图纸; ⑵《公路隧道工程施工技术规范》 3.适用范围 适用于重庆三环铜永段土建三标项目经理部玉龙山隧道开挖。 4.隧道开挖施工 4.1 方案设计 本线隧道按新奥法原理组织施工,并要根据不同围岩级别及周边环境选择相应工法,应根据监控量测结果,适时施作二次衬砌。 石质隧道破碎带按照“先支护、后开挖、短进尺、弱爆破、快封闭、勤量测”的原则进行组织施工。 隧道开挖前,首先完成洞口截水沟、洞口土方及边仰坡防护施工。洞口土方采用挖掘机配合装载机自上而下分层施工,大型自卸汽车运输,并及时做好坡面防护,开挖一段(台阶)防护一段(台阶)。洞口明洞采用明挖法施工,开挖至明暗分界线后,先施做护拱混凝土,然后施做暗洞超前大管棚,随后立即做好明洞衬砌,随后进入暗洞施工,待明洞混凝土达到设计规定的强度后及时进行明洞洞顶回填。暗洞开挖根据围岩情况:隧道浅埋、V级围岩地段采用留核心土的台阶法开挖,IV围岩地段采用台阶法开挖,Ⅲ级围岩地段采用上下台阶法或全断面开挖,每循环进尺控制在2.5m 以内。

石质隧道采用钻爆法开挖,出碴采用装载机配合大型或中型自卸汽车无轨运输。 施工通风采用管道压入式通风。 在施工过程中应不断总结经验,优化工艺。加强超前地质预测、预报,加强围岩监控量测管理。根据量测结果,及时调整预留变形量及支护参数,适时施作二次衬砌,确保隧道施工安全。开挖方法的改变,要严格按程序申请设计变更。 洞身开挖中,记录开挖的地质情况,并绘制地质描述图(描述开挖面地层的层理、节理、裂隙结构状况、岩体的软硬程度、出水量大小等),核对设计地质情况,判别围岩类别及稳定性。当发现围岩地质情况发生变化时通知设计单位及时现场核实。若实际地质情况与设计地质情况出入较大时,设计单位应进行补充勘察。 4.2留核心土台阶开挖法 先开挖上部导坑成环形,并进行初期支护,再分部开挖剩余部分的施工方法。此方法主要应用于隧道V级围岩的开挖。 4.2.1岩石隧道留核心土台阶开挖法 工艺流程见图1, 施工工序见图2。

全断面法施工工艺工法

全断面法施工工艺工法 QB/ZT YJGYGF-SD-0101-2011 第五工程有限公司李雪峰 1前言 1.1工艺工法概况 钻爆法是目前国内应用最为广泛的隧道施工方法,其具有适应性强,灵活方便,机械化程度高等优点,其中全断面钻爆法施工掘进速度最快,该方法能够创造大的作业空间,并尽可能地实现了各工序间的平行作业,在长大隧道施工中得到广泛的应用和发展。 1.2工艺原理 全断面法施工借助新奥法原理,强调充分发挥岩体(围岩)结构的自承作用,尽量减少对围岩的多次扰动和破坏,借助施工作业平台并配备相应功能的大型机械设备,按照一定设计和规范确定循环进尺,在隧道设计断面轮廓线上和轮廓内部按照设计布置钻孔,利用炸药能量一次性爆破成型进尺内断面,外运碴体,紧跟施工设计的初期支护措施,待掌子面循环掘进超前一定距离,围岩监控量测变形量满足要求判定为稳定状态后,再开始组织仰拱和二次衬砌工序施工,通过各工序沿隧道纵向错开合理安全距离,形成各主要工序平行作业,最终完成整个隧道设计措施。 2工艺工法特点 2.1采用全断面法施工可减少对围岩的扰动,充分发挥围岩的自承作用,利于施工安全的管控。 2.2全断面法施工可一次创造大的作业空间,较分部法施工可减少工序及循环时间,可使各道工序尽可能平行交叉作业,大幅提高施工进度。 2.3全断面法施工机械化程度高,可有效减少劳动力配置,降低作业人员工作强度,提高工作效率,经济效果显著。 2.4全断面法施工一次轮廓成型并及时进行下道工序——初期支护的施工,对初期支护质量和作业安全有利。 2.5全断面法一次掘进开挖量大,应进行严密爆破设计,并在施工过程不断需根据地质围岩情况进行优化调整,减少一次爆破用药,达到光爆效果,减少对围岩扰动,节省成

锚索施工工艺及流程图

锚索施工工艺及流程图文件排版存档编号:[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]

锚索注浆分第一次和第二次注浆,第一次注浆至洞口返浆,第二次注浆时间为第一注浆完成后十小时,请问各位资料怎么填写注浆量怎么填写!第一次注浆是主要的,第二次只是个补浆过程,如果第一次注好的话,第二次的量很少。 第一次填写看设计有没有特别要求,比如压力结束标准这些。 一般起码要注明,注浆开始时间,然后按照5-10分钟做一次记录,记录在这段时间注入了多少浆液。 等孔口返浆后就做结束,计算总的注浆量就Ok了。 注浆量,根据实际注入量计量,一般要求严格的地方都有自动记录仪。 如果没有,根据储浆容器的容量,来推算。 说简单点,你注进去多少总有个数三,按实际来记录就是了。 最起码锚孔,理论空间要填满。 第二次就简单了,写个什么时候注了多少就行了,量很小,多了就说明第一次没注好。 锚索施工工艺及流程图 锚索制作 钻孔 锚索安装锚固段注浆 立锚墩 张拉 封孔注浆 外部保护

1.钻孔 钻孔是锚索施工中控制工期的关键工序。为确保钻孔效率和保证钻孔质量,采用潜孔冲击式钻机。钻机钻井时,按锚索设计长度将钻孔所需钻杆摆放整齐,钻杆用完,孔深也恰好到位。钻孔深度要超出锚索设计长度0.5m左右。 钻孔结束,逐根拔出钻杆和钻具,将冲击器清洗好备用。用一根聚乙烯管复核孔深,并以高压风吹孔,待孔内粉尘吹干净,且孔深不少于锚索设计长度时,拔出聚乙烯管,塞好孔口。 两种特殊情况的处理: 渗水的处理。在钻孔过程中或钻孔结束后吹孔时,从孔中吹出的都是一些小石粒和灰色或黄色团粒而无粉尘,说明孔内有渗水,岩粉多贴附于孔壁,这时,若孔深已够,则注入清水,以高压风吹净,直至吹出清水;若孔深不够,虽冲击器工作,仍有进尺,也必须立即停钻,拔出钻具,洗孔后再继续钻进,如此循环,直至结束。有时孔内渗水量大,有积水,吹出的是泥浆和碎石,这种情况岩粉不会糊住孔壁,只要冲击器工作,就可继续钻。如果渗水量太大,以至淹没了冲击器,冲击器会自动停止工作,应拔出钻具进行压力注浆。 塌孔、卡钻的处理。当钻孔穿越强风化岩层或岩体破碎带时,往往发生塌孔。塌孔的主要标志是从孔中吹出黄色岩粉,夹杂一些原状的(非钻头碎的、非新鲜的、无光泽的)石块,这时,不管钻进深度如何,都要立即停止钻进,拔出钻具,进行固壁注浆,注浆压力采用 MPa,浆液为水泥砂浆和水玻璃的混合液,24小时后重新钻孔。雨季,常常顺岩体破碎带向孔内渗流泥浆,固壁注浆前,必须用水和风把泥浆洗出(塌入钻孔的石块不必清除),否则,不仅固壁注浆效果差,还容易造成假象。

隧道施工工艺流程

隧道施工工艺流程 1 2020年4月19日

施工进度总体安排 根据业主要求和初步拟定的施工方案、劳动力和设备安排情况,对本 工程进度安排如下: 隧道开挖掘进按照设计文件明洞及棚洞采用明挖法、暗洞按照围岩级别由强到弱依次Ⅲ、Ⅳ级围岩采用台阶法、Ⅴ级围岩采用大拱脚台阶法或CRD法,Ⅱ级围岩采用全断面法施工。 Ⅳ/Ⅴ级围岩台阶法开挖作业循环时间表 (循环进尺1.5m) Ⅴ级围岩施工作业循环安排 Ⅴ级围岩(交叉中隔壁法)掘进支护施工,按每16h一个循环作业进行安排。每循环进尺0.8~1.6米,按每 2 2020年4月19日

月工作25.5天计,每月进尺45米,施工作业时,需要合理安排各工序的相互衔接。 Ⅳ级围岩开挖作业循环时间表 3 2020年4月19日

Ⅳ级围岩采用台阶法或三台阶法施工,钻孔深度2.2m,循环进尺约2.0m。每月开挖进度安排86米。 (1).每循环时间:16h; (2).每天循环:24h/16h/循环=1.5个;每循环进尺2.25米。 (3).每天开挖进度:2.25m/循环×1.5循环=3.37m; (4).每月开挖进度,按每月实工作25.5天(考虑4.5天机械检修等时间影响),3.37m/天×25.5天=86m。 正洞Ⅲ级围岩掘进循环时间表 4 2020年4月19日

1.Ⅲ级围岩每月开挖进度安排120米。 (1).每循环时间:12h; (2).每天循环:24h/12h/循环=2个;每循环进尺2.35米。 (3).每天开挖进度:2.35m/循环×2循环=4.7m; 5 2020年4月19日

6 (4).每月开挖进度,按每月实工作25.5天(考虑4.5天机械检修 等时间影响),4.7m/天×25.5天=120m 。 图8.2-1 光面爆破施工工艺流程图

隧道全断面开挖工艺

3.隧道洞身开挖施工工艺 3.1全断面开挖方法 按设计将整个开挖断面采用一次性开挖成形(主要是爆破或机械开挖)、初期支护一次到位,再施作衬砌的施工方法叫全断面开挖法。 3.1.1 适用范围 全断面法主要适用于Ⅰ~Ⅲ级围岩;当断面在50m2以下,隧道又处于Ⅳ级围岩地层时,为了减少对地层的扰动次数,在进行局部注浆等辅助施工加固地层后,也可采用全断面法施工,但在第四纪地层中时,断面面积一般在20m2以下,施工中仍需特别注意。山岭隧道及小断面城市地下电力、热力、电信等管道多用此法。 图3.1.1 隧道全断面开挖图 (1)优点 ①可以减少开挖对围岩的扰动次数,有利于围岩天然承载拱的形成; ②全断面开挖法有较大的作业空间,有利于采用大型配套机械化作业,提高施工速度,防水处理简单,且工序少,便于施工组织和管理。 (2)缺点 ①对地质条件要求严格,围岩必须有足够的自稳能力; ②由于开挖面较大,围岩相对稳定性降低,且每循环工作量相对较大; ③当采用钻爆法开挖时,每次深孔爆破震动较大,因此要求进行精心的钻爆设计和严格的控制爆破作业。

3.1.2 施工工艺流程 图3.1.2:全断面施工工艺流程图 3.1.3 施工工艺 (1)施工准备 ①施工供风 施工供风应按照工程特点、工区划分、工区承担施工长度及同时作业面个数,

根据每个工区洞内用风量的大小,独立设置供风系统。同时在计算各供风参数时,应考虑供风过程中风量、风压的损失,计算配置空压机型号和数量。根据计算采用管径适合的钢管,钢管节间法兰盘接头采用石棉衬垫,保证接头严密,不漏风,管路前端至工作面保持30m的距离,钢管与分风器采用φ50mm的高压软管连接,分风器与凿岩机采用φ25mm的软管进行连接,保证工作面风动凿岩机风压在 0.5MPa以上。 ②施工供水 施工用水尽量在工程位置附近选择水源,以缩短供水线路,并取水样进行水质鉴定,使用符合标准的工程用水,从水源处利用供水主管接至各施工工区,主管钢管接头之间采用法兰盘进行连接,进入工作面以后,采用φ50mm的高压胶管接至各分水器,并保证工作面凿岩机需用水压。 ③施工用电 施工用电应进行专项施工用电设计,并采用三级配电二级保护方式。长大隧道采用利用10KV高压电缆进洞,变压以后引至各施工工区,变压器的容量采用500KVA,同时应考虑设置了发电机作为后备电源,以确保洞内的正常施工。高压电缆一般采用50mm2,线路按三相五线制进行布置,以满足动力设备及照明的需要,隧道动力设备供电为380V,隧道照明成洞地段采用220V,作业地段照明采用36V。 图3.1.3-01隧道风水电管路布置

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