隧道测量、施工技术报告AK.doc

湖北交通职业技术学院技术报告：隧道测量、施工工艺年 级： 080114 层 次： 大 专 专 业： 道路与桥梁工程技术 姓 名： 周国涛 指导老师： 韩青红湖北交通职业技术学院技术报告成绩评定表年级08级层次大专专业路桥姓名周国涛题目隧道测量、施工工艺及常见事故的处理方法指导教师评阅意见成绩评定： 指导教师： 年 月 日答辩小组意见答辩小组负责人： 年 月 日目 录一、实习概况二、隧道测量、施工工序及作业控制要点三、常见的事故及处理方法四、实习小结参考文献隧道测量与施工的施工工序及施工工艺一、实习概况在2010年7月到2011年4月期间，来到湖北省大悟县振兴路桥公司所承包的沈阳-丹东高速铁路客运专线TJ-1标大柳峪隧道出口架子队实习。我实习的师傅是河北省唐山市人，姓孙。他从事这行有三年了，人年轻又灵活。在实习期间我的工作岗位是一名施工队技术员，我们主要负责隧道测量及施工，我的主要工作就是负责隧道的掘进方向的准确性及施工的正确性，测量就是把隧道的掘进方向控制好防止隧道偏移超过规范，放样隧道初期支护的格栅位置、二次衬砌模板台车的位置。施工方面就是根据项目部给我们架子队的图纸指导不同工种的工人完成各自的事情，包括隧道洞门及洞口工程的设计与施工，衬砌支护类型的选择与施工，建筑材料的选择、预算及施工，防水及排水措施的实际与施工，洞内附属工程的设计与施工，施工方法及施工安全说明的运用，隧道修建对生态环境与水土保持的影响及采取的措施，隧道安全应急预案的措施，隧道监控量测的设计及采取的相应措施，基础沉降观测的措施等等。在此，先介绍下本工程的大致概况。大柳峪隧道位于辽宁省本溪市石桥子中国药都开发区境内，为单洞双线隧道，起讫里程DK34+730DK36+440，全长1700米。隧道穿越本溪市南中低山区，山峦叠嶂，沟谷纵横，地形起伏较大，洞身最大埋深约43米，最小埋深身约2.3米。洞身穿越石灰岩、页岩，围岩分段为II级380米，III级375米，IV级660米，V级295米。隧道范围内丘间沟谷内表层为第四系全新统冲洪积粉质粘土，上位第四系更新统坡残积层，下覆太古界晚期加元古代混合岩。隧道洞身通过地层为混合岩。隧道进出口及洞身范围内，有少量基岩裂隙水。隧道址区地下水对混凝土结构不具侵蚀性。根据资料显示预测本隧道正常涌水量为1900.66m3/d,最大涌水量为5729.04m3/d。根据中国地震动参数划分图（GB18306-2001）附录中国地震动峰值加速度划分图，地震动峰值加速度为0.05g（地震基本烈度为VI度）。最冷月平均气温：-11.4oC。隧道区内土壤最大冻结深度为1.49m。二、隧道测量、施工工序及作业控制要点隧道施工工序非常复杂，每道工序必须按步就班、井然有序。下面我就详细介绍一下隧道测量、施工工序的各个环节。 （1）技术交底。技术交底就是我们架子队的施工作业指导书，它是由项目部指挥部下放的，架子队必须严格按照技术交底的说明内容施工。 （2）爆破。进行爆破前必须做好施工准备工作，进行钻爆设计，并选取与隧道石质情况相似的围岩进行爆破试验。进行机械设备和机具的维修和保养，准备火工品等材料，接下来就是我们的工作了，测量画线。水准点的坐标是经过项目部测量组用高度的精密仪器（GPS、徕卡全站仪、电子水准仪）等等观测得出来的。用全站仪准确测绘出开挖面的中心线和轮廓线及按钻爆设计各类炮孔的位置并且用红油漆标出，其误差不超过5cm。第三步就是风动凿岩就位，将风动凿岩机移到开挖面，接好风水管道。接下来钻孔。按爆破设计炮眼位置准确确定出钻孔位置，周边眼和掏槽眼的精度要比其它眼精度高，钻眼误差不大于5cm，周边眼钻孔时，要保证钻杆平行于隧道轴线，钻杆外插角不大于30o,确保开挖台阶不大于3cm。掏槽眼严格控制眼间距、深度和角度，严禁炮眼打穿或相交，掏槽眼要比其它眼深20cm。接下来是清孔装药，装药前用高压风将孔内石渣和水清净，底眼用木塞堵塞，防止淤泥；药串和起爆药卷按设计事先加工好，盘好脚线，分段、分组进行，实行定人、定位、定量，并按规定捣实、堵塞炮眼。装药过程中不能损坏导爆管，防止造成瞎炮。接下来连接网络、起爆，起爆采用复式网络，以确保起爆的可能性。连结时注意导爆管不能打折或拉细。引爆雷管用胶布扎在一簇导爆管自由端10cm处，网络连接好由专人负责检查有无遗漏，确保准确无误，设备人员撤至安全距离后，方可点火起爆。接下来是挖掘机找顶、排险。待爆破掌子面没有烟尘后，有专人进行找顶作业，用刚钎排除爆破面的危险石，并向碴体喷水除尘；找顶排险必须到位，不能遗留危石；找顶作业时专职安全员必须在场观察指挥，并检查找顶排险是否达到要求，找顶作业时必须保证足够的光线强度。 （3）出碴。出碴运输作业流程：人工清理工作面装载机就位装碴倒运至弃碴场。 （4）钢架施工。型钢钢架施工：加工场地用混凝土硬化，精确抹平，按设计放出加工大样，钢架弯制结合隧道开挖方法采用型钢弯制机按照隧道断面曲率分节进行弯制，弯制完成后，现在加工场地上进行试拼，各节钢架拼装，要求尺寸准确，弧形圆顺，要求沿隧道周边轮廓误差不大于3cm；型钢钢架平放时，平面翘曲小于2cm。格栅钢架加工：格栅钢架架在现场设计的工装台上加工,工作台为=20mm的钢板制成，其上根据不同断面的钢架主筋轮廓放样成钢筋弯曲模型，钢架的焊接在胎模内焊接，控制变形。钢架拼装：用全站仪将钢架的位置放样出来，根据测设的位置，各节钢架在掌子面以螺栓连接，连接板应密贴，为保证各节钢架在全环封闭之前置于稳固的地基上，安装前应清除各节钢架底脚下的虚碴及杂物，同时每侧安设2根锁脚锚管将其锁定，底部开挖完成后，底部初期支护及时跟进，将钢架全环封闭。注意事项：钢架应按设计位置安设，钢架之间必须用钢筋纵向连接，并要保证焊接质量。拱架安设的过程中当钢架与围岩之间有较大的空隙时，沿钢架外缘每隔2m应用混凝土预制块锲紧；钢拱架的拱脚采用纵向托梁和锁脚锚管等措施加强支承，钢架应尽可能多地与锚杆露头及钢筋网焊接，以增强其联合支护的效应；喷射混凝土应分层次分段喷射完成，初喷混凝土应尽早进行“早喷锚”，复喷混凝土应在量测指导下进行，即“勤量测”的基本原则，以保证喷射混凝土的复喷适时有效。施工期间应对支护的工作状态进行定期和不定期检查，在不良地质地段，应由专人每班检查，当发现支护变形或损坏时，应立即修整加固，当险情危急时，应将人员撤出危险区。构件支撑的立柱不得置于虚碴和活动石块上，在软弱围岩地段，立柱底面应加设垫块或垫梁， （5）钢筋网施工。钢筋网片加工：钢筋网片采用I级8钢筋焊制，在钢筋加工场内集中加工。先用钢筋调直机把钢筋调直，再用切割机截成钢筋条，钢筋网片尺寸根据拱架间距和网片之间搭接长度综合考虑确定，钢筋焊接前要先将钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等清除干净，加工完毕后的钢筋网片应平整，钢筋表面无削弱钢筋截面的伤痕。成品的存放：制作成型的钢筋网片必须轻抬轻放，避免摔地产生变形，钢筋网片成品应远离加工场地，堆放在指定的成品堆放场上，存放和运输过程中要避免潮湿的环境，防止锈蚀、污染和变形。挂网：按图纸标定的位置挂设加工好的钢筋网片，钢筋片随除喷面得起伏铺设，绑扎固定于先期施工的系统锚杆之上，再把钢筋片焊接成网，网片搭接长度为12个网络。规定要求：钢筋网格尺寸应符合设计要求，钢筋网在随初喷混凝土4cm以后铺挂，且保护层厚度不得不小于2cm，砂层地段应先加铺钢筋网，沿环向压紧后再喷射混凝土，钢筋网应随初喷面得起伏铺设，与受喷面的间隙一般不大于3cm，与锚杆或其它固定装置连接牢固，喷射时，应减小喷头至受喷面的距离，并调整喷射角度，钢筋网保护层厚度不得小于4cm，喷射中如有脱落的石块或混凝土块被钢筋网卡住时，应及时清除后再喷射混凝土。安全规定：施工人员应经培训合格后上岗，焊工应持有特种工人作业证，焊工必须穿戴防护衣具，施工时焊工应站在木垫或其它绝缘垫上，焊机必须接地，以保证操作人员安全，对于焊接导线及焊钳导线处，都应有可靠的接地。 （6）锚杆施工。施工的前期准备：锚杆的加工与制作、锚杆孔位的测量放样、锚杆钻机就位、锚杆角度定位。砂浆锚杆安装：砂浆锚杆作业程序是：先注浆，后放锚杆，具体操作时：先将水注入牛角泵内，并倒入少量砂浆，然后再将已调好的砂浆倒入泵内，在气压推动下，将砂浆不断压入眼底，注浆管跟着缓缓退出眼孔，并始终保持注浆管口埋在砂浆内，以免浆中出现空洞，将注浆管全部抽出后，立即把锚杆插入眼孔，然后用木锲堵塞眼口，防止砂浆流失。中空注浆锚杆：安装前应检查锚杆体钻头的水孔是否畅通，若有异物堵塞，应及时清理，锚杆体装入设计深度后，应用水和空气洗孔，直径孔口反水或返气。注浆材料宜采用纯水泥浆或1：1水泥砂浆，水灰比为0.40.5，采用水泥砂浆时砂子粒径不应大于1.0mm，注浆料应由杆体中孔灌入，上仰孔应设置止浆塞和排气孔；锚杆安装允许偏差：锚杆孔的孔径应符合设计要求，锚杆孔的深度应大于锚杆长度的10cm，锚杆孔距允许偏差为15cm，锚杆插入长度不得小于设计长度的95%；安全规定施工期间应对支护的工作状态进行定期和不定期的检查，在不良地段应由专人每班检查，暂停施工时，应将支护直抵开挖面，锚杆简易台架应安置稳妥。 （7）喷射混凝土。钢架、锚杆、钢筋网完成上报监理并经过监理同意报检后便可以开始喷射初期支护的混凝土了。喷射前的准备：喷射前应对受喷岩面进行处理，一般岩面可用高压水冲洗受岩面得浮尘、岩屑，当岩面遇水容易潮解、泥化时，宜采用高压风吹净岩面检查机设备和风、水、电等管线路，湿喷机就位并试运转；混凝土搅拌：湿喷砼搅拌采取全自动计量强制式搅拌机，施工配料应严格按配合比进行操作，速凝计在喷射机喂料时加入；混凝土运输：运输采用砼运输罐车，随运随拌，喷射砼时多台运输车应交替运料，以满足湿喷砼的供应，在运输的过程中，要防止混凝土离析、水泥浆流失、坍落度变化以及产生初凝等现象；喷射作业：喷射混凝土作业应采用分段、分片、分层依次进行，喷射顺序应自下而上，分段长度不宜大于6cm，喷射时先将低洼处大致喷平，再自下而上顺序分层、往复喷射；喷射速度要适当，以利于混凝土的压实。风压过大，喷射速度增大，回弹增加，风压过小，喷射速度过小，压实力小，影响混凝土的强度，因此在开机后要注意观察风压，起始风压达到0.5MPa后，才能开始操作，并据喷嘴出料情况调整风压；喷射时使喷嘴与受喷面间保持适当的距离，喷射角度尽可能接近90，以使获得最大压实和最小回弹，喷嘴与受喷面间距宜为1.52.0m，喷嘴应连续、缓慢作横向环形移动，一圈压半圈，喷射手所画的环形圈，横向4060cm，高1520cm，若受喷面被钢架、钢筋网覆盖时，可将喷射稍加偏斜，但不宜小于70，如果喷嘴与受喷面的角度大小，会形成混凝土物料在受喷面上的滚动，产生出凹凸不平的波形喷面，增加回弹量，影响混泥土的质量；养护：喷射混泥土终凝2小时后，应进行养护，本区段隧道采用喷雾养护，养护时间不小于14d，当气温低于+5，不得洒水养护。 （8）衬砌施工。衬砌模板：模板衬砌台车必须按照隧道内净空尺寸进行设计与制造，钢结构及钢模必须具有足够的强度、刚度和稳定性，衬砌台车经施工单位会同监理单位验收合格后方可投入使用，模板安装必须稳固牢靠，接缝严密，不得漏浆，模板表面要光滑，与混凝土的接触面必须清理干净并涂刷隔离剂；衬砌钢筋：钢筋加工弯制前应调直，并将表面油渍、水泥浆和浮皮铁锈等均应清除干净，加工后的钢筋表面不应有削弱钢筋截面的伤痕，利用冷拉方法矫直伸长率I级钢筋不得超过2，II级钢筋不得超过1，钢筋的加工应符合设计要求，其允许偏差受力钢筋顺长度方向的全长10，弯起钢筋的弯折位置20箍筋内净尺寸3；二次衬砌：隧道二次衬砌施作一般情况下应在围岩和初期支护变形基本稳定后进行，变形基本稳定应符合：隧道周边变形速率明显下降并趋于缓和，或水平收敛（拱脚附近7d平均值）小于0.2mm/d，拱顶下沉速度小于0.15mm/d，或施作二次衬砌前的累积位移值，已达到极限相对位移值的80以上，或初期支护表面裂隙（观察）不再继续发展，围岩及初期支护变形过大或变形不收敛，又难以及时补强时，可提前施作二次衬砌，以改善施工阶段结构的受力状态，此时二次衬砌应予以加测量工程师和隧道工程师共同进行中线、高程测量放样。根据中线和标高铺设衬砌台车轨道，要求使用标准枕木和鱼尾板，轨距与台车轮距一致，左右轨面高差10mm，起动电动机使衬砌台车就位，涂刷脱模剂，起动衬砌台车液压系统，根据测量资料使钢模定位，保证钢模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，清理基底杂物、积水和浮碴，装设钢制或木制挡头模板，按设计要求装设橡胶止水带，并自检防水系统设置情况，自检合格后报请监理工程师隐蔽检查，经监理工程师签证同意后灌砼。（9）泵送砼施工。 首先是原材料的选择及其控制，水泥的使用及保管水泥进场必须有出场合格证，并经检验合格后方可使用，水泥进库后要注意保管，防止受潮，各种不同品种、标号的水泥应分别堆放，堆放时要考虑到先进先用的顺序，以免储存时期过长而失效，粗骨料骨料粒径应控性制在0.30.4D（D为直径）范围之内，D=100mm时最大粒径不能超过25mm，D=125mm时，最大粒径不能超过30mm，D=150mm时，最大粒径不能超过40mm，且应采用连续级配，针片状颗粒含量不宜大于10，细骨料骨料宜采用中砂，通过0.315mm筛孔的砂不应少于15%，外加剂及掺合料的作用泵送剂，改善砼的和易性及抹光性，增加抗掺性，减少泌水及离析，防止砼开裂，可节约水泥，有利于泵送；配合比设计泵送混凝土配合比，除必须满足混凝土设计强度和耐久性的要求外，尚应使混凝土满足可泵性要求，混凝土的可泵性，可用压力泌水试验结合施工经验教训进行控制，一般10s的相对压力泌水率S10不宜超过50%；砼搅拌，混凝土各种原材料的质量应符合配合比设计要求，并应根据原材料情况的变化及时调整配合比，混凝土原材料计量后，宜先向搅拌机投放细骨料、水泥和矿物掺合料，搅拌均匀后加水并将其搅拌成砂浆，再向搅拌机投入粗骨料，充分搅拌后再投入外加剂，并搅拌均匀，水泥、砂、石储备要满足砼不间断需要，泵送混凝土搅拌的最短时间，不应小于3.0min，每种配合比的泵送混凝土全部拌制完毕后，应将混凝土搅拌装置清洗干净，并排尽积水；砼运输，砼在运输中应保持其匀质性，做到不分层、不离析、不漏浆，运到灌注点时，要满足坍落度的要求，混凝土宜在搅拌后60min内泵送完毕，且在1/2初凝时间内入泵，并在初凝前浇筑完毕；砼灌筑：砼自模板窗口灌入，应由下而上，对称分层，倾落自由高度不超过2.0m。在砼浇筑的过程中，观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞的情况，当发现有变形、移位时，应及时采取加固措施，施工中如果发现泵送砼坍落度不足时，不得擅自加水，应当在技术人员的指导下用追加减水剂的方法解决，混凝土浇筑应连续进行，当因故间歇时，其间歇时间应小于前层混凝土的初凝时间或能重塑的时间，当超过允许间歇时间时，按接缝处理，衬砌砼接缝处必须进行凿毛处理，纵、环向施工缝按照设计要求设置中埋式橡胶止水带。砼捣固，每一振点的捣固延续时间宜为2030s，以混凝土不再沉落、不出现气泡、表面呈现浮浆为度，防止过振、漏振，采用插入式振动器振捣混凝土时，振捣器的移动间距不大于振捣器作用半径的1.5倍，且插入下层混凝土内的深度宜为50100mm，与侧模应保持50100mm的距离，并避免碰撞钢筋、模板、预埋件等。拆模及养护：在初期支护变形稳定后施工的，二次衬砌混凝土强度应达到8.0MPa以上，初期支护未稳定，二次衬砌提前施作时混凝土强度应达到设计强度的100以上，特殊情况下，应根据试验及监控量测结果确定拆模时间。 （10）超前小导管施工。制作钢花管：小导管前端做成尖锥状，尾部焊接8mm钢筋加劲箍，管壁上每隔1020cm梅花型钻眼，眼孔间距为68mm，尾部长度不小于30cm作为不钻孔的止浆段；小导管安装：测量放样，在设计孔位上做好标记，用凿岩机或煤电钻钻孔，孔径较设计导管直径大20cm以上，成孔后，将小导管按设计要求插入孔中，或用凿岩机直接将小导管从型钢钢架上部、中部打入，外露20cm支撑于开挖面后方的钢架上，与钢架共同组成预支护体系。注浆：采用注浆泵压住水泥浆或水泥砂浆，注浆前先喷射混凝土510cm厚封闭掌子面，形成止浆盘。安全、质量注意事项：施工期间，尤其在注浆时，应对支护的工作状态进行检查，当发现支护变形或损坏时应立即停止注浆，采取措施，注浆结束4小时后，方可进行掌子面的开挖，相邻两排小导管搭接长度应符合设计要求，且不小于1米，钢管要与拱架焊接牢固，注浆后注浆孔要堵塞。 （11）防排水施工。防排水设计：隧道防排水采用“防、截、堵相结合，因地制宜，综合治理“的原则，达到防水可靠，经济合理，不留后患的目的；环向排水盲管的施工：隧道拱墙设直径5080mm软式透水环向盲管，环向盲管每隔810m设置，并每隔510m在水沟外侧留泄水孔，并采用三通接盲管与纵向盲管相连；纵向排水盲管：纵向排水盲管沿纵向布设于左、右墙角水沟底上方，为两条直径为80100mm的软式透水管盲沟；边墙泄水管的施工：模板架立后开始施作边墙泄水管，在模板对应于泄水管的位置开于泄水管直径相同的孔，泄水管一端安在模板的顶留孔上，另一端安在纵向排水管上，泄水管与纵向排水管用三角连接时必须有固定措施；排水盲管：纵向贯通排水盲沟安装应按设计规定划线，以使盲管位置准确合理，划线时注意盲管尽可能走基面得低凹处和有水的地方，盲管与支护的间距不得大于5cm，盲管与支护脱开的最大长度不得大于110cm，集中出水点沿水源方向钻孔，然后将单根集中引水盲管插入其中，并用速凝砂浆将周围封堵，以使地下水从管中集中引出，盲管上接头用无纺布的渗水材料包裹，防止混凝土或杂物进入堵塞管道；防水板施工：防水板超前二次衬砌1020m施工，用自动爬行热焊机进行焊接，铺设采用专用台车进行，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，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的松弛量，在喷砼表面采用ZIC-16电锤8钻头钻眼，塑形膨胀螺栓固定，锚固点边墙间距90cm，环向100cm，拱部环向间距60cm，纵向间距100cm，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，分离式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，两幅防水板的搭接宽度不应小于10mm，环向铺设时，下部防水板应压住上部防水板，防水板之间的焊缝应采用双焊缝，不得焊焦焊穿；止水带施工：沿衬砌轴线每隔不大于0.5m钻一12的钢筋孔，将制成的钢筋卡，由待灌混凝土侧向另一侧穿过挡头模板，内侧卡进止水带一半，另一半止水带平靠在挡头板上，待混凝土凝固后拆除挡头板，将止水带拉直，然后弯钢筋卡紧止水带；止水条施工：水平施工缝先浇筑混凝土在初凝后，终凝前根据止水条的规格在混凝土端面中间压磨出一条平直、光滑槽，环向或纵向施工缝采用在端头模板中间固定木条或金属构件等，混凝土浇筑后形成凹槽，槽的深度为止水条厚度的一半，宽度为止水条宽度，清洗后，在灌注下循环混凝土之前，将止水条粘贴在槽中。 （12）围岩量测。洞内周边水平收敛位移量测：采用隧道周边位移计量测，开挖后按图纸收敛杆件并进行编号，收敛杆件埋入土体深度不小于40cm，拱顶下沉及底部上鼓、仰拱填充面高程量测：各测点设固定桩，其设置应在开挖或第一次喷射混凝土完成后迅速完成，采用水平仪、水准尺超平测量，尽可能与地面相应位置点同时进行，填充面固定桩在填充混凝土完成后设置；洞口及浅埋段、下穿高速公路段、洞顶地标沉陷量测：采用电子水准仪混凝土桩及水准基点要求按“铁路测量技术规则”办理，桩底应埋设于冻结线以下3050cm，沉陷超平应按以下几个阶段进行进洞前应将所有纵、横断面方向桩全部超平一次，开挖至量测断面5m、10m、20m时，每天测量一次，当出现沉陷值突然变大时，应增加量测次数，衬砌后，应根据沉陷情况继续量测一段时间；沉降缝两侧地板不均匀沉降，洞口段与路基过渡段不均匀沉降观测：三等水准测量洞内沉降缝每侧布设四个以上观测点，洞口布点视过渡段的情况而定，根据沉降曲线确定道床施作时间。三、常见的问题及处理方法由于隧道施工是一项十分巨大的工程，因此在施工的过程中难免会出现一些问题。就问题来源来说，大部分是认为造成的，但是有些问题也是因为自然条件及一些偶然因素造成的。下面就我在实习的过程中看到的一些常见的问题作简单的阐述。1，隧道进洞前施作的30m长的108长管棚在隧道掘进28m时与I20型钢钢架相交，导致被切掉。究其原因主要是下管棚的工人放114管棚时没摆放好，没有意识到这个问题，导致一连串的问题，虽说没有被监理发现，但是从侧面反映一个问题：要干活就应该把活干好，不要得不偿失。另外我们测量应该负一部分责任，它告诫我：做事前要全盘俱到，不要片面地看问题,，下次得注意。2，