1、隧道工程关键部位质量控制 一、 主要项目施工工艺及方法 (一)洞口施工 ( 1)洞口段采用边坡、仰坡自上而下分层开挖,施工机械以挖掘机为主,尽量不采用爆破,保证不扰动原地层;洞口场地用装载机辅以推土机整平压实;遇坚硬石质地层采用破碎锤开挖, ( 2)边仰坡防护、边仰坡开挖按设计坡度一次整修到位,并分层进行边仰坡挂网喷锚防护,以防围岩风化,雨水渗透而坍塌,确保稳定。 ( 3)隧道洞门在进洞施工正常后,适时安排施工。综合考虑地形地质条件及洞口美化等条件。进洞施工前,先将洞外排水系统做好,再进行洞门施工,以防对洞门造成 威胁。 ( 4)明洞拱、墙与洞内相邻的拱、墙衬砌时,应同时施工连成整体; ( 5
2、)洞门及洞口附近的排水、截水设施应配合洞门施工尽早做好,并与洞外排水系统连通,以免地表水冲刷坡面。 ( 6)洞门仰坡和边坡宜在进洞前刷好,坡度的施工允许偏差为 5%; (二)明洞 ( 1)明洞基础施工(出口端) 明洞边墙基础必须置于稳固的地基上。遇有地下水时,须将地下水引离边墙基础。 凹形地段或外墙深基部分,施工时本着先难后易的原则,可先开挖、砌筑最低凹处,逐步向两端进行,以利于施工。 边墙基础挖至设计标高后,核对地质承载力是否与设计要求相符。 若地基承载力不足时,可考虑采用沉井基础或挖孔桩基础进行地基加固。 明洞开挖前,预先做好洞顶防水、排水设施,防止地面水冲刷而导致边坡、仰坡落石、塌方。施
3、工计划安排时,也应合理避开雨季施工。 ( 2)边墙施工 架立支架、绑扎钢筋。支架采用 20号工字钢作支柱、横梁及纵梁,斜撑、纵向连接、横向连接均采用角钢,各连接头均采用高强螺栓连接。内模采用定型钢模板,外模和挡头板模板采用定制的木模加钉铁皮,挡头板内,外弧线在现场按实际比例放样后,精确加工。泵送砼灌注,灌注时其模板支撑必须牢靠,防止跑模造成砌衬侵 入限界。 ( 3)拱圈施工 拱架一般在立柱上架设,立柱基底坚实,若在松软路肩上,则设纵向卧木,并将各立柱纵向联结成整体。 拱架采用特制大跨度钢拱架,组合钢模安装拱部内模。 ( 4)防水层及回填与拆除拱架 防水材料的铺设方法按设计进行施工,从两侧拱脚自
4、下而上向拱顶方向进行。防水板采用无钉铺设,衬垫为梅花形布置,间距 0.8 0.8 米,防水板接缝采用自动热融 爬焊机进行双焊缝焊接。 墙背与拱顶回填:待混凝土达到设计强度的 70%后,即可进行回填。在回填前先作好纵向盲沟;当超挖较大时,用浆砌片石回填,回填土石与边坡 接触处挖成不小于 0.5m的台阶并用粗糙透水材料填塞以增加摩擦力保持稳定。拱部回填对称分层夯实,每层厚度不宜大于 0.3m,机械回填时,必须在人工回填至少 0.7m 后方可使用机械回填。在拱背需作粘土隔水层并保证与边坡、仰坡搭接良好、封闭紧实。 拆除台架:待混凝土达到设计强度的 70%后,才能拆除台架。采用土石方机械填筑时,须待拱
5、顶回填完成后方能拆除。 ( 5)保证措施 衬砌浇注前要复测中线、高程,边墙、拱圈放样立模时预留施工误差,以保证衬砌不侵入建筑限界。 大跨度拱架采用分 5段组合拼装,螺栓连接牢固,用钢管脚手 架加固大跨拱架,使其大跨度拱架有足够的稳定性。 明洞拱圈按断面要求制作定型挡头板和外模,随着灌筑逐步向上安设,除临时支顶外,还必须将外模板拉紧固定。 拱墙施工缝除设接茬钢筋外,对接头部分的砼要凿毛冲冼,保证砼间连接牢固。 明洞与暗洞衬砌一并施工,注意明洞与暗洞的衔接。 (三)洞身开挖 ( 1)类围岩开挖方法 隧道类围采用正台阶法光面爆破施工, 22 中空注浆锚杆、锚喷挂网、钢拱架初期支护。 作业循环 开挖和
6、二次衬砌可同时施工,控制工期的作业为开挖 和初期支护。开挖及初期支护每循环进尺 3.0 米 。 ( 2) 类围岩开挖方法 隧道类围采用两台阶法施工, 22 砂浆 锚杆、锚喷挂网、钢拱架初期支护。 开挖和初期支护可同时施工,控制工期的作业为开挖初期支护,每循环作业时间 24h。每天进度 4.0 米。 ( 3)类围岩开挖方法 隧道类围采用两台阶法施工 22 中空注浆锚杆、锚喷挂网、钢拱架初期支护。 开挖和初期支护可同时施工,控制工期的作业为开挖初期支护。 ( 4) 微震爆破施工程序和施工方法 本隧道洞身穿过 III、 IV、类围岩,根据围岩类别分别进行爆破设计,为避免对围岩的扰动和对地表的影响,采
7、用微差松动爆破技术施工。 1、炸药选型 理论和实践证明,炸药爆速对爆破质点震动速度有直接影响,爆速越高,爆破产生的震动越大,综合本隧道的地质特点,选取用爆速低于 3000m/s的乳化炸药。为实现微差爆破采用国产型系列非电毫秒雷管( 15段)。 2、非电微差起爆网络设计 爆破震动与同段齐爆的炸药用量密切相关,采用非电微差起爆技术,不但控制单段雷管的起爆药量,又能有效地控制每段雷管的起爆时间,使爆破震动波形不成叠加。这样既能保证岩石破碎达到理想爆破效果,又能消除爆破震动的有害效应。 在掏槽眼,掘进眼、底眼或周边眼中,每段起爆药量较大的段别雷 管,间隔时差设计为 200ms,即跳段设置。可使爆破震动
8、速度降低 30%。 3、掏槽形式 隧道爆破的掏槽眼是爆破成败的关键,也是产生最大震动的部位。本区段在类围岩段采用直眼掏槽,、类采用楔形掏槽。 4、装药结构 周边眼采用小直径药卷( 25)空气间隔装药结构。其余炮眼采用标准药卷( 32)连续装药结构。 5、安全防护措施 为了减小震动、飞石,保证洞内初期支护及作业安全,采用降震设计,堵塞长度不小于 20d(d 为炮眼孔径 ),并保证堵塞材料质量,避免飞石溢出,降低噪声,减弱震动。 6、放出开挖断面中线水平和断面 轮廓线,根据爆破设计图标出炮眼的位置。符合设计要求后进行钻孔,再按炮眼布置图检查合格后装药连线爆破。 7、爆破后清理 爆破后由专人进行清理
9、危石,检查开挖面和衬砌地段,如发现险情或隐患,应采取措施及时处理。 (四 )隧道初期支护施工程序和施工方法 ( 1)各类围岩超前支护和初期支护参数 1、 洞口加强段围岩超前支护和初期支护参数 采用 22自钻式中空注浆锚杆,锚杆长 4.0m,间距 200cm 120cm; 20a钢拱架,纵向间距 60cm,喷射 C20 混凝土厚26cm。 2、类围岩超前支护和初期支护参数 根据地质钻探资料 ,类围岩采用, 22mm 中空注浆锚杆,锚杆长 3.0m,间距 120cm 120cm;喷射 C20 混凝土厚12cm。 3、 IV 类围岩超前支护和初期支护参数 根据地质钻探资料, IV 类围岩采用, 22
10、mm 中空注浆锚杆,锚杆长 3.5m,间距 100cm 100cm;喷射 C20 混凝土厚 14cm。 4、类围岩超前支护和初期支护参数 根据地质钻探资料,类围岩采用, 22mm 中空注浆锚杆,锚杆长 4.0m,间距 200cm 120cm;喷射 C20 混凝土厚26cm。 ( 2)锚杆施工 围岩锚杆采用 22 中空注浆锚杆,锚杆长度分别为3.0m、 3.5m 和 4m,间距分别为 120cm、 100cm、 80cm、 200cm,梅花型布置。采用风钻钻孔,钻至规定深度后,用高压风吹孔,打入锚杆,然后用注浆泵由锚杆中孔向孔底灌满砂浆,安装垫板螺栓。 1、锚杆施工要点及注意事项 孔位应按设计布
11、置,偏差小于 10cm,孔深误差 10cm。 钻孔直径应大于锚杆直径 15mm。 钻孔本身应成直线,不应弯曲。方向应沿隧道周边径向,但不得平行于岩面。 灌孔前应清孔,顺锚杆孔用高压风清除孔内积水、岩粉、碎屑等杂物。 砂浆应随备随用,在砂浆初凝前应使用完。 注浆 应使用灌浆罐和注浆管,孔口压力小于 0.4MPa。顺着锚杆孔注浆,直到孔口有浆液流出为止。 锚杆插入长度不得小于设计长度。 锚杆插入后不得随意敲击,三天内不准悬挂重物。 每 100 根锚杆应随机抽样三根,作拉拔试验,以了解锚杆的锚固质量。 施作锚杆时,同时应预埋格栅钢架的定位锚杆。 ( 3)钢筋网施工(洞口端仰坡) 钢筋网与锚杆联接牢固
12、,随受喷面的起伏铺设。钢筋网之间及与已喷砼段的钢筋网搭接牢固,且搭接长度不小于200mm。钢筋网需挂靠牢固,在喷射混凝土时钢筋网不得晃动。 ( 4)喷射混凝土施工(用于洞身) 1、材料选择:水泥优先选用普通硅酸盐水泥,石子采用坚硬耐久的碎石或卵石,粒径不大于 15mm,用前应过筛,其饱和极限抗压强度与砼设计标号之比,碎石不小于 200%,卵石软弱颗粒含量不大于 5%。 碎石、卵石中针状颗粒含量不大于 15%,卵石中泥土、杂物含量不大于 1%。 硫化物和硫酸盐含量不大于 1%,石粉含量不大于 2%,有机物含量用比色法试验,颜色不深于标准色。 (以上有害物质含量均以重量计 )。 2、外加剂:速凝剂
13、、减水剂、早强剂、钢钎维,可根据本地区材料市场采购;速凝剂使用合格的液体速凝剂。 3、喷射砼配合比设计原则 选择喷射砼的配合比,既要考虑砼强度和其它物理力学性能的要求,又要考虑喷射工艺的要求。 重量配合比:水泥: (砂 +石 ) 1 4 1 4.5;水灰比0.4 0.45;含砂率: 45 55%;水泥用量 350 420kg/m3。设计步骤: 确定骨料的最大粒径和砂率 确定水泥用量 确定水灰比及用水量 确定砂、石用量 试喷 调整、确定施工配合比 4、喷射砼顺序 喷射砼顺序应先墙后拱,岩面不平时,应先将凹处找平。 在边墙部份为自下而上,从左到右或从右到左,并注意呈螺旋轨迹运动,一圈压半圈,纵向按
14、顺序进行,旋转半 径一般为 15cm,每次蛇行长度为 3 4m。 在拱部拱脚至拱腰处,自下而上。拱腰至拱顶由里(有砼处)向外喷射砼进行。 喷射砼时,其喷射砼速度不宜太慢或太快,适时加以调整。 (五)钢拱架的施工 钢拱架按设计要求分片加工好,要求尺寸准确,弧形园顺,并在现场进行试拼,试拼后需在同一个平面内,允许偏差为:宽度 20mm,高度 30mm,扭曲度小于 20mm。钢拱架堆放和运输时不得损伤和变形,安装前应除锈。为了安装方便和设计要求,每榀钢拱架分三段,顶部分一段、左右各一段 ,段与段之间用 A3 100 80 10 的连接件通过 螺栓螺母连接牢固。 开挖后应及时进行初喷,其厚度为 4-5cm,然后安装钢拱架。 钢拱架按设计位置现场测量定位,拱架平面必须与隧道中线垂直。钢拱架架立通过垂球吊线的方法控制垂直度。拱架各节连接牢固,安设位置正确、稳固并垂直隧道中线,允许偏差:与线路中线位置 30mm,垂直度 5%,前后拱架间距 100mm。 现场拼接,各段应在一个平面上用 M16 螺栓联接,点焊加固。 拱架之间纵向必须用纵向钢筋连接,并与锚杆外露端焊牢。 拱架与岩壁之间用钢楔块楔牢、焊死,并与锚杆焊牢。