专项施工方案-隧道

G205G205 五里亭至桃林公路改建工程五里亭至桃林公路改建工程 TJ 01TJ 01 标 标 K21 609 209K21 609 209 K26 059K26 059 隧道施工专项方案隧道施工专项方案 编制人 王政 2017 年 03 月 18 日 审核人 丁士国 2017 年 03 月 19 日 审批人 年 月 日 安徽省公路桥梁工程有限公司安徽省公路桥梁工程有限公司 G205G205 五里亭至桃林段改建工程五里亭至桃林段改建工程 TJ 01TJ 01 标标 隧道施工专项方案审批表隧道施工专项方案审批表 工程名称G205 五里亭至桃林公路改建工程日期 2017 03 19 现报上下表中的技术管理文件 请予以审批 类别编制人册数页数 隧道施工专项方案王政 69 申报简述 G205 五里亭至桃林公路改建工程 TJ 01 标项目经理部 拟于 2017 年 4 月 1 日进场施工 现各项准备工作完成 我项目部根据现场实际情况 结合设计图纸和施工规范要求 编制了本工程隧道施工专项方案 请予以 审核和审批 申报部门 公章 G205 五里亭至桃林公路改建 工程 TJ 01 标项目经理部 申报人 丁士国 2017 年 03 月 16 日 审核意见 有 无 附页 审核部门 公章 审核人 年 月 日 审批意见 审批结论 同意 修改后报 重新编制 审批部门 公章 审批人 年 月 日 隧道施工专项方案报审表隧道施工专项方案报审表 工程名称 G205 五里亭至桃林公路改建工程 编号 致 G205 五里亭至桃林公路改建工程监理办 我方已根据施工合同的有关规定完成了 隧道施工专项方案 的编制 请予以审查 承包单位 章 项目经理 日 期 专业工程师审查意见 专业监理工程师 日 期 总监理工程师审核意见 监理机构 章 总监理工程师 日 期 目 录 第一章 编制说明 1 1 编制原则 1 2 编制依据 2 3 编制范围 3 第二章 工程概况 4 1 工程简介 4 2 主要工程量 7 第三章 施工方案及技术措施 8 1 隧道总体施工方案 8 2 级围岩段施工方法 9 4 洞口及 级围岩浅埋段施工方法 12 5 洞身开挖钻爆设计 13 6 初期支护施工方法 15 7 隧道仰拱施工方法 19 8 隧道防水与排水 21 9 二次衬砌施工方法 27 10 隧道水泥混凝土路面施工方法 36 11 隧道沥青混凝土路面施工方法 39 12 粘层 46 13 现场监控量测 46 14 隧道塌方的防治 49 第四章 质量管理体系及保证措施 53 1 质量目标 53 2 质量方针 53 3 质量保证体系 53 4 质量保证措施 54 第五章 安全生产管理体系及保证措施 57 1 安全生产目标及方针 57 2 安全保证措施 57 3 危险源因素分析及预防控制措施 58 第六章 附图 67 第第 1 1 章章 编制说明编制说明 1 1 编制原则编制原则 1 11 1 安全第一的原则安全第一的原则 施工组织设计的编制始终按照技术可靠 措施得力 确保安全的原 则确定施工方案 特别是断层等不良地质地段的隧道施工安全等 在安 全措施落实到位 确保万无一失的前提下组织施工 1 21 2 优质高效的原则优质高效的原则 加强领导 强化管理 优质高效 根据我们在施工组织设计中明确 的质量目标 贯彻执行 ISO9001 质量体系标准 积极推广 使用 四新 技术 确保创优规划和质量目标的实现 施工中强化标准化管理 控制 成本 降低工程造价 1 31 3 方案优化的原则方案优化的原则 科学组织 合理安排 优化施工方案是工程施工管理的行动指南 在施工组织设计编制中 对不同围岩级别的爆破掘进 不良地质条件的 处理 二次模筑衬砌等关键工序进行多种施工方案的综合比选 在技术 可行的前提下 择优选用最佳方案 1 41 4 确保工期的原则确保工期的原则 根据招标文件对本合同段的工期要求 编制科学的 合理的 周密 的施工方案 采用信息化技术 合理安排工程进度 实行网络控制 搞 好工序衔接 实施进度监控 确保实现工期目标 满足业主要求 1 51 5 科学配置的原则科学配置的原则 根据本合同段的工程量大小及各项管理目标的要求 在施工组织中 实行科学配置 选派有丰富施工经验的管理人员 上专业化施工队伍 投入高效先进的施工设备 确保流动资金的周转使用 并做到专款专用 选用优质材料 确保人 财 物 设备的科学合理配置 1 61 6 合理布局的原则合理布局的原则 从节省临时占地 减少植被破坏 搞好环保 防止水土流失 认真 实施文明施工等多角度出发 合理安排生产及生活场地 房屋布局 做 好环境保护 工程完成后 及时平整场地 恢复植被 2 2 编制依据编制依据 1 施工图设计文件 2 公路路基施工技术规范 JTG F10 2006 3 公路隧道施工技术细则 JTG T F60 2009 4 公路隧道施工技术规范 JTG F60 2009 5 公路沥青路面施工技术规范 JTG 40 2004 6 公路路基路面现场测试规程 JTG E60 2008 7 公路工程质量检验评定标准 JTG F80 1 2004 8 公路工程集料试验规程 JTG E42 2005 9 公路土工试验规程 JTG E40 2007 10 公路工程无机结合材料稳定材料试验规程 JTG E51 2009 11 公路工程水泥及水泥混凝土试验规程 JTG E30 2005 12 公路工程沥青及沥青混合料试验规程 JTG E20 2011 13 相关法律 法规 14 本企业编制的 质量手册 程序文件 安全操作规 程 15 工程招标文件和施工合同 16 各级部门颁发的与建筑施工有关的有效文件等 17 根据施工现场实地考察情况和多年的施工经验 初步编制 3 3 编制范围编制范围 编制范围为 G205 五里亭至桃林段改建工程 TJ 01 合同段 贺溪 隧道 K25 561 K26 059 第二章第二章 工程概况工程概况 1 1 工程简介工程简介 1 11 1 地理位置及地形地貌地理位置及地形地貌 贺溪隧道位于安徽省黄山市休宁县境内 该隧道呈两边低中间高 地形起伏较大 其中海拔最高的为 535 米左右 地貌以中低山为主 沿 线植被多以幼树 灌木 杂草为主 生长茂密 耕地以冲田为主 间有 少量旱地 1 21 2 地层地层岩性岩性 隧址区地层属扬子地层区江南地层分区 基岩岩性为青白口系井潭 组凝灰岩 分部薄层第四系全新统残坡积粉质黏土和第四系全新统冲洪 积粉土岩土工程特征如下 粉土 1 层 灰褐色 青灰色 很湿 稍密 含少量角砾 土石 等级为 III 类 土石类别为硬土 层厚 4 5 米 承载力容许值 100kPa 粉质黏土 2 层 灰黄色 青灰色 可塑 含少量角砾 土石等级 为 III 类 土石类别为硬土 层厚 2 2 米 承载力容许值 200kPa 强风化凝灰岩 3 1 层 青灰色 凝灰质结构 层状构造 岩性较 软 节理裂隙发育 岩芯呈块状 短柱状 强风化土石等级为 IV 级 土石类别为软石 层厚 9 3 14 米 承载力容许值 600 800kPa 中风化凝灰岩 3 2 层 青灰色 凝灰质结构 层状构造 岩性较 硬 节理裂隙发育 岩芯完整性较好 呈节长 20 40 厘米柱状 长柱 状 岩石为坚硬石 岩石饱和单轴抗压强度为 38 5MPa 该层的土石等 级为 VI 级 土石类别为坚岩 层厚 4 6 89 5 米 承载力容许值 1200 2000kPa 1 31 3 地质构造地质构造 隧址区所处大地构造位置为中国扬子板块下扬子台块南缘与江南陆 缘隆起带的过渡部位 区内断裂构造发育 路线走廊带主要断裂按其走 向可分为北东向断裂 北西向断裂及南北向断裂 部分北东向断裂与北 西向形成 X 共轭关系 1 41 4 不良地质现象不良地质现象 地表与路线相较于 K25 740 处 与隧洞相交于 K25 720 处 该断层 发育有硅化破碎带 石英脉 非活动断层 受该断层影响 隧道洞身处 中风化岩体破碎 围岩稳定性差 断裂通过处往往是地下水富集带 也 是地下水的排泄通道 隧道施工时易产生突水 涌水 1 51 5 水文概况水文概况 隧址区地下水主要为基岩裂隙水 水量受大气降水影响 呈季节性 变化 基岩裂隙水赋存于岩体构造节理裂隙中 接受大气降水补给 顺风 花裂隙 构造裂隙等沿强 风化界面汇集 运动 在斜坡坡脚及冲沟沟 口等局部地势相对较低处以下降泉的形式排泄出露 具进源补给 就近 排泄特点 由于含水层受强风化层厚度制约 地下水富水性属贫 弱含 水 故地下水流量很小 1 61 6 隧道工程地质评价隧道工程地质评价 1 6 11 6 1隧道洞口稳定性评价隧道洞口稳定性评价 隧道进口穿越低山的东北坡 进洞口山坡地形陡 自然坡度约 55 洞口位于一梯田处 形较平缓 未见滑坡 坍塌等不良地质现象 自然 边坡稳定 进洞口基底地层为强风化凝灰岩 承载力容许值 600kPa 可 作为洞门明挖基础持力层 隧道出口穿越低山的西南坡 出口山坡地形较缓 自然坡度约 36 出洞段主要为残坡积粉质黏土和强风化凝灰岩 未见滑坡 坍塌等不良 地质现象 自然边坡稳定 1 6 21 6 2隧道洞身工程地质评价隧道洞身工程地质评价 1 K25 561 K25 750 V 级围岩 189 米 围岩主要为残坡积粉质黏土 强 中风化凝灰岩及断层破碎带 粉 质黏土工程性质差 强风化凝灰岩岩性较软 中风化岩岩性较硬 受断 层影响 岩体破碎 极破碎 地下水类型主要为基岩裂隙水 水量贫乏 受大气降水补给 断层破碎带导水 隧道埋深浅 稳定性差 雨季施工 可能出现淋雨状出水 断层破碎带可能出现涌水 突水 该段洞身围岩 定为 V 级 2 K25 750 K25 930 IV 级围岩 180 米 围岩主要为中风化凝灰岩 岩性较硬 岩体较破碎 地下水类型主 要为基岩裂隙水 水量贫乏 受大气降水补给 雨季施工可能出现淋雨 状出水 该段洞身围岩定为 IV 级 3 K25 930 K26 059 V 级围岩 129 米 隧道穿越强 中风化凝灰 强风化岩性软 中风化岩性较硬 岩体 破碎 地下水类型主要为基岩裂隙水 水量贫乏 受大气降水补给 隧 道埋深浅 稳定性差 雨季施工可能出现淋雨状出水 该段洞身围岩定 为 V 级 2 2 主要工程量主要工程量 贺溪隧道起讫桩号 K25 561 K26 059 全长 498 米 净宽 10 米 车行道净高 5 米 人行道净高 2 5 米 挖方约 5 1 万 m 108 超前管 棚 0 22 万米 42 超前小导管 1 55 万米 25 超前中控注浆锚杆 0 98 万米 初期支护工字钢约 447 1 吨 C25 早强喷射混凝土 0 3 万 m 二次衬砌钢筋 399 3 吨 C30 模注防水混凝土约 0 8 万 m 第三章第三章 施工方案及技术措施施工方案及技术措施 1 1 隧道总体施工方案隧道总体施工方案 隧道暗洞均采用新奥法施工 洞口 V 级围岩采用超前管棚作为预支 护 加固地层确保安全进洞 初期支护以锚网喷支护为主 辅以钢拱架 洞身 V 级围岩采用注浆小导管超前支护 初期支护以锚网喷支护为主 辅以钢拱架 该段模注混凝土及仰拱需及早施做 隧道开挖采用 CD 法 分部开挖法和台阶法开挖 隧道 V 级围岩采 用环形开挖留核心土法 上部留核心土支挡开挖工作面 有利于及时施 做拱部初期支护以加强开挖工作面的稳定性 核心土以及下部开挖在初 期支护啊的保护下进行 Va型衬砌每循环开挖进尺 0 75m Vb型衬砌 每循环开挖进尺 1 0m 初期支护应紧跟开挖掌子面 隧道 IV 级围岩 采用上下台阶法开挖施工 IVb型衬砌每循环开挖进尺 2 0m 初期支 护应紧跟开挖掌子面 为避免初期支护拱脚下沉 每榀拱架设置拱脚锁 脚锚杆 长度与相应围岩级别匹配 隧道在开挖时 V 级围岩段采用机械开挖或预裂爆破 严禁大强度 爆破 在施做初期支护时 根据洞室软弱围岩稳定时间较短的特点 必 须及时施做初期支护等 锚杆需做拔拉试验 V 级围岩抗拔力不小于 50KN IV 级围岩抗拔力不小于 70KN 并根据围岩监控测量的结果以观 察拱顶下沉和拱脚收敛情况 若变形速率值突然增大 除加强初期支护 外 必须立即封闭仰拱 所有围岩段系统锚杆均采用有压注浆锚杆 通 过压力注浆使未胶结的围岩形成整体和一定厚度的承载圈以提高自身承 载力 最终根据围岩监控测量结果 在初期支护趋于稳定的条件下 全 断面模筑二次混凝土衬砌 隧道初期支护由上而下 采用先拱后墙法施工 隧道二次衬砌施工 采取在施工边墙 拱顶前先施做仰拱 隧道的开挖 支护 衬砌及监控 测量等 严格按照 公路隧道施工技术规范 公路隧道施工技术细 则 要求执行 并参照 锚杆喷射混凝土支护技术规范 隧道施工开挖时应少扰动岩体 严格控制超 欠挖 钢筋网和钢支 撑必须紧贴围岩面 支撑紧密 再加以混凝土预制块垫 楔 紧 使 初期支护及时可靠 二次衬砌采用混凝土输送车 输送泵和衬砌模板台 车的机械化配套施工方案 2 2 级围岩段施工方法级围岩段施工方法 1 采用上下台阶法施工应符合下列规定 A 上台阶高度宜为 2 5m 装渣机械紧跟开挖面 B 控制上台阶钢架下沉和变形 做好锁脚锚杆 C 岩体不稳定时应缩短进尺 先施工边墙支护 后开挖中间岩体 左右错开或拉中槽后再开挖边墙 2 施工方法 先开挖上半断面 待开挖至一定长度后 再开挖下半断面 上 下 半断面同时并进 其施工步骤见图 7 24 3 施工顺序说明 A 上台阶开挖 B 上台阶初期支护 C 下台阶开挖 D 下台阶初期支 护 E 全断面二次衬砌 4 施工要求 A 台阶不宜多分层 上下台阶之间的距离尽可能满足机具正常作业 并减少翻渣工作量 当顶部围岩破碎 需支护紧跟时 可适当延长台阶 长度 1 2 3 1 2 3 I IV III I IV II III 开挖线 上下台阶法施工工序横断面及纵断面示意图 B 施工亦应先护后挖 宜采用超前锚杆辅助施工措施 开挖应尽量 采用微震光面爆破技术 C 初期支护应紧跟开挖面 上台阶施工时 钢架底脚宜设锁脚锚杆 和纵向槽钢托梁 控制其下沉和变形 下台阶在上台阶喷射混凝土强度 达到设计强度的 70 后开挖 D 隧道两侧的沟槽及铺底部分应和下台阶一次开挖成型 E 台阶分界线不得超过起拱线 台阶长度不得小于隧道开挖宽度的 1 5 倍 下台阶马口落底长度不大于 2 榀钢拱架的长度 应一次落底 并尽快封闭成环 F 台阶长度不宜过长 应尽快安排仰拱闭合 改善初期支护受力条 件 3 级围岩段施工方法 1 施工方法 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 施工步骤图如下 1 2 3 5 1 23 I IV V I VI III 开挖线 4 5 II IV V VI 4 2 施工顺序说明 开挖上部弧形导坑 初喷砼 安设超前小导管 网喷砼 安装上部 弧形工字钢拱 复喷砼 分段开挖两拱脚 初期支护两拱脚 核心土开 挖 挖中槽 跳间开挖马口 初期支护马口 完成仰拱砼 施做防水层 二次模筑衬砌 3 施工要求 A 环形开挖预留核心土法 将开挖断面分为上 中 下及底部四个 部分逐级掘进施工 每循环开挖进尺控制在 0 5 1m 之间 核心土面积 应不小于整个断面面积的 50 上部宜超前中部 3 5m 中部超前下部 3 5m 下部超前底部 l0m 左右 为方便机械作业 上部开挖高度控制在 4 5m 左右 中部台阶高度也控制在 4 5m 左右 下部台阶控制在 3 5m 左 右 B 核心土与下台阶开挖应在上台阶支护完成 喷射混凝土强度达到 设计强度的 70 后进行 为防止上台阶初期支护下沉 变形 其底部宜 加设槽钢托梁 托梁与钢架连为一体 钢架底部应按要求设置锁脚锚杆 并与纵向槽钢焊接 C 每一台阶开挖完成后 及时喷射 4cm 厚混凝土对围岩进行封闭 安装钢架和锁脚锚杆 分层复喷混凝土到设计厚度 必要时各台阶设临 时仰拱加强支护 完成一个开挖循环 D 对土质的隧道应以核心土为基础设立 3 根临时钢架竖撑以支撑拱 顶和拱腰 核心土根据围岩量测结果适当滞后开挖 4 4 洞口及洞口及 级围岩浅埋段施工方法级围岩浅埋段施工方法 1 CD 法是在软弱围岩大跨度隧道中先分部开挖隧道的一侧 并 施作中隔壁 然后再分部开挖另一侧的施工方法 I 8 VI II VII V 1 2 3 5 11 9 7 10 12 6 4 I III IV VIII 17 3 5 9 11 VII VIII VIII 2 施工顺序说明 A 先行导坑上部开挖 B 先行导坑上部初期支护 C 先行导坑中部开 挖 D 先行导坑中部初期支护 E 先行导坑下部开挖 F 先行导坑下部初 期支护 G 后行导坑上部开挖 H 后行导坑上部初期支护 I 后行导坑中 部开挖 J 后行导坑中部初期支护 K 后行导坑下部开挖 L 后行导坑下 部初期支护 M 仰拱超前浇筑 N 全断面二次衬砌 3 施工要求 A 上部导坑的开挖循环进尺控制为 1 榀钢架间距 0 6 0 8m 下部 导坑的开挖进尺可依据地质情况适当加大 B 中隔壁法或交叉中隔壁法施工时 初期支护完成后方可进行下一 分部开挖 地质较差时 每个台阶底部均应按设计要求设临时钢架或临 时仰拱 各部开挖时 周边轮廓应尽量圆顺 应在先开挖侧喷射混凝土 强度达到设计要求后再进行另一侧开挖 左右两侧导坑开挖工作面的纵 向间距不宜小于 15m 当开挖形成全断面时 应及时完成全断面初期支 护闭合 C 导坑开挖孔径及台阶高度可根据施工机具 人员等安排进行适当 调整 应配备适合导坑开挖的小型机械设备 提高导坑开挖效率 D 拱顶下沉 7d 内增量在 2mm 以下 可以拆除中隔壁 中隔壁拆除应 滞后于仰拱 一次拆除长度应根据量测数据慎重确定 拆除后应立即施 作二次衬砌 5 5 洞身开挖钻爆设计洞身开挖钻爆设计 设计原则 采用光面爆破和欲裂爆破技术 根据地质条件 开挖断 面 开挖进尺 爆破器材等条件编制爆破设计 钻爆参数选择 通过爆破试验确定爆破参数 试验时参照表 光面爆破参数表 岩石种类周边眼间距 E cm 周边眼最小 抵抗线 W cm 相对距 E W周边眼装药 参数 kg m 硬岩40 5060 800 7 1 00 30 0 35 中硬岩40 5060 800 7 1 00 2 0 30 软岩35 5045 600 5 0 80 07 0 12 放样布眼 清理掌子面 利用全站仪测量画出开挖轮廓线 用红油 漆标出主要炮眼位置 周边眼 掏槽眼 辅助眼 底眼 其误差不大 于 5cm 开挖台阶在 15cm 范围内 钻眼时 眼底应落在同一垂直面上 掏槽眼钻孔精度要高 误差在 3cm 之内 控制炮眼间距 深度和角度 严禁炮眼打穿 相交 辅助眼均匀分布 为便于排水 孔眼可稍斜 最 大不超过轮廓线 10 cm 钻眼过程中经常检查炮眼方向 及时校正 不 符合要求的予以废除 装药 爆破用炸药选用乳化炸药 装药前 先用高压风吹扫 药串 和起爆药卷按要求加工好 盘好脚线 分段号存放在箱内 按照钻爆设 计的装药量和装药结构组织装药 确保炮孔装药作业按爆破设计有序地 进行 装药作业分片 分组进行 并按规定捣实堵塞炮泥 堵塞长度不 小于 30 cm 爆破 洞外采用毫秒延时导爆管联接 火雷管起爆 起爆网络为复 式网络 以保证起爆的可靠性和准确性 连接时 导爆管不能打结 拉 细和破损漏气 各炮眼雷管段数与钻爆设计相同 引爆使用火雷管 雷 管用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端 10 cm 以上处 网络接好后 由 专人负责检查 爆破后即开通风机或自然通风排烟 一般 30 60 分钟 安排专职人员进行排险 排除作业面危石和其他隐患 隧道上台阶开挖 后立即初喷一层混凝土封闭开挖面 之后进行上台阶喷锚支护 同时进 行下台阶喷锚支护 将上步循环完成的上台阶的初期支护与下台阶的初 期支护连接起来 形成完整的初期支护体系 开挖爆破后 对围岩地质状况进行观察记录 分析确定围岩级别和 岩层走向 根据围岩实际情况 修改完善开挖 支护设计 预测围岩变 化趋势 为采取预防措施提供依据 6 6 初期支护施工方法初期支护施工方法 6 16 1 钢筋网支护钢筋网支护 钢筋进入工地后 由工地实验室取样实验 其种类 钢号 直径等 应符合有关设计文件的规定 性能必须符合国家标准要求 并填写实验 报告单 钢筋加工 钢筋的表面应洁净 使用前应将表面油渍 污迹 锈皮 鳞锈等清除干净 钢筋应平直 无局部弯折 钢筋中心线偏差不能超过其全长的 1 钢筋在调直机上调直后 其表面伤痕不得使钢筋截面面积减少 5 以上 钢筋班负责按技术交底要求进行施作 钢筋的规格 型号 下料长度均 应符合设计要求 技术主管及质检工程师负责检查验收 随时抽查并作 好记录 钢筋网安装 钢筋网的安装位置 其间距 保护层及各部分钢筋的 大小尺寸 均应符合设计图纸的规定 其允许偏差不得超过有关规定 钢筋安装完毕后 技术主管须按照设计图纸和施工规范的标准进行详细 检查 钢筋检查合格后 必须经质检工程师和驻地监理检查确认后 方 可进行下步工序施工 钢筋网采用 HPB300 8 钢筋 网格间距均为 20cm 钢筋网喷射混凝 土时 钢筋使用前进行清除锈蚀 钢筋网随受喷面的起伏铺设 受喷面 的间隙不大于 3cm 网片与锚杆采用焊接固定连接牢固 在喷射混凝土 时不得晃动 钢筋网片保护层厚度不得小于 2cm 钢筋网片安装搭接长 度为 1 2 个网格 搭接长度为 30d 6 26 2 喷射混凝土支护喷射混凝土支护 1 一般要求 喷射混凝土前 埋设标志或利用锚杆外露长度以控制喷射混凝土的 厚度 喷射作业区的气温不低于 5 混合料进入喷射机的温度不低于 5 2 材料 设备 定期检查料堆中集料的含水率 为使喷射混凝土在喷射后达到速凝 掺加速凝剂于混合料中 速凝效果要求初凝时间不大于 5min 终凝时间 不大于 10min 外加剂对所用水泥的适应性和其他因素均在施工前通过 试验室试验 并经监理工程师的认可 喷射混凝土的用水采用清洁的饮 用水 PH 值不小于 4 硫酸盐含量不超过 1 的清水 喷射设备能连续均 匀混料并喷射 空压机具有足够的气压和流率 施工中必须保持连续供 水 3 喷射混凝土施工 喷射混凝土 Va型衬砌采用 24cmC25 早强混凝土 Vb型衬砌采用 22cmC25 早强混凝土 IVb型衬砌采用 18cmC25 早强混凝土 水泥采用 42 5 号普通硅酸盐水泥 坚硬耐久的中砂和碎石 混凝土中掺加粉状速 凝剂 掺量为水泥用量的 2 4 施工中根据工艺要求的凝结时间 对 所用水泥作不同掺量的凝结时间和强度试验 确定最佳掺量 其配合比 由工地试验室选用工地合格材料试验 报监理工程师批准后使用 采用 强制式拌合机拌合混凝土喷射料 混凝土运输车运至工作面 混凝土喷 射机喷射混凝土 A 喷射混凝土作业前的准备工作 对水泥 砂 石 速凝剂 水等原材料的质量进行检验 喷射机 混凝土搅拌机 运输车等均检修完好 进行试运转 管道及接头保持良 好 全面清理待喷射的基面 用喷水或喷气法清除所有松动岩石 使 岩面保持一定湿度 B 喷射混凝土作业要求 隧道开挖后立即对岩面喷射混凝土 以防岩体发生松弛 按照施工 前试验所取得的方法与条件进行喷射混凝土作业 在喷射混凝土达到初 凝后方能喷射下一层 首次喷射混凝土厚度不小于 50mm 喷射作业分段 分片依次进行 喷射顺序自下而上进行 每段长度不超过 6 m 喷射混 凝土作业需紧跟开挖面时 下次爆破距喷射混凝土作业完成时间间隔不 得小于 4h 喷射混凝土的回弹物不得重复利用 所有的回弹混凝土从工 作面清除 喷嘴与受喷面保持垂直 同时与受喷面保持一定的距离 一 般取 0 6 1 0m 新喷射的混凝土按规定洒水养护 C 喷射混凝土施工 原材料及混凝土配合比严格按试验并经监理工程师批准的执行 水 灰比以喷射混凝土时稠度控制在 8 10cm 坍落度 为宜 风压在 400 500KPa 在开始喷射时 适当缩短喷头至受喷面的距离 适当调整喷射角度 使钢筋网背面混凝土达到密实 喷混凝土时喷射角垂直受喷面或略有 5 10 的倾斜 喷嘴距受喷 面保持 0 6 1 2m 喷射时先喷两侧 由下至上 后喷拱顶 以螺旋状 沿横向往复移动 一圈压半圈 依次喷射 湿喷混凝土一次喷射厚度不 小于 10cm 两次喷射间隔时间为 20min 左右 喷射中如有脱落石块或混 凝土块被钢筋网卡住时 及时清除后再喷射混凝土 喷混凝土终凝后要喷水养护 10 天内须保持湿润 以防干裂 影响 质量 为避免喷射混凝土回弹伤人 严格遵守喷头操作安全事项 不得 将喷头对人 6 36 3 钢拱架支护钢拱架支护 1 钢拱架的加工 Va型衬砌钢拱架由 I18 工字钢组成 间距 0 6m 榀 Vb型衬砌钢拱 架由 I16 工字钢组成 间距 0 8m 榀 段与段之间采用螺栓连接 钢拱 架外轮廓尺寸 喷射混凝土外缘尺寸 4cm 净保护层厚度 钢拱架在钢筋 加工棚设置的 1 1 制作样台上 采用冷弯制作 钢拱架分段制作 每段 长度根据设计尺寸及开挖方法确定 按单元拼焊后 运至现场安装 加工做到尺寸准确 弧形圆顺 钢筋焊接 或搭接 长度满足设 计要求 沿钢架两侧对称焊接成型时 钢架主筋中心与轴线重合 接头 处相邻两节圆心重合 连接孔位准确 所有焊缝采用双面搭接电弧焊 焊缝高度不小于 8mm 钢拱架加工后先试拼 检查有无扭曲现象 接头连接每榀可以互 换 沿隧道周边轮廓误差小于 3cm 钢拱架各单元主筋 加强筋连接焊接成型 单元间用螺栓连接 钢拱架由拱部 边墙 底部各单元钢构件拼装而成 单元间用螺 栓连接孔眼中心间距公差不超过 0 5mm 钢拱架平放时平面翘曲应小于 2cm 倾斜不大于 2 度 钢拱架 的任何部位偏离铅垂面不大于 5cm 2 钢拱架的安装 定位测量 首先测定出线路中线 确定高程 然后再测定其横向位置 钢拱架 设于曲线时 安设方向为该点的法线方向 安设于直线上时 安设方向 垂直于线路中线 安装前的准备工作 运至现场的单元钢架分单元堆码 安设前进行断面尺寸检查 及时 处理欠挖部分 保证钢架正确安设 钢架外侧有不小于 4cm 的喷射砼 安设拱脚或墙脚前清除垫板下的松碴 将钢架置于原状岩石上 在软弱 地段 采用拱脚下垫钢板的方法 钢架安设 钢架在初喷混凝土封面层后安装 分段安装 分段间用螺栓连接 分片连接后的钢架用钢筋纵向联接并调整间距和垂直度 钢架与封闭砼 之间紧贴 在安设过程中 当钢架与围岩间有较大间隙时用喷射混凝土 充填密实 并使钢架与喷射混凝土形成整体 两榀钢架间沿周边设纵向 连接筋 环形间距为 100cm 形成纵向连接体系 并及时打入锁脚锚杆 必要时安设水平工字钢 喷上砼 形成封闭环 7 7 隧道仰拱施工方法隧道仰拱施工方法 为了保证施工进度 仰拱混凝土采用分段间隔作业方法 架设长 12 米的仰拱施工栈桥 一次施工 6m 每个作业面仰拱栈桥设 2 套 同时将 根据工程实际进度情况 对仰拱栈桥数量进行调整 仰拱及填充混凝土 分两次浇筑完成 预埋管线及预埋件随同衬砌同步进行 每组衬砌中所 埋设管件一次性埋设完毕 1 仰拱清碴 利用前方掌子面非出碴时段对仰拱施工段进行清碴 施工时采用人 工配合挖掘机清碴 自卸车运碴 等前方掌子面开始出碴时架设长 12 米的仰拱施工栈桥 栈桥下的残碴由人工清除 做到仰拱施工与掌子面 出碴运输同步进行 灌注仰拱前 必须把基底的虚碴 杂物及淤泥清除干净 排除积水 并拦截前方来水 用水泵将前方来水排入后方积水坑内 2 钢筋加工与绑扎 仰拱清碴完成 经检查合格后绑扎钢筋 钢筋由预制场加工弯制 用汽车运到施工地段 人工进行绑扎 3 预埋管线及预埋件 预埋管线及预埋件均在衬砌开始前做好准备 并在衬砌过程中完成 中心排水沟 引水软管在仰拱混凝土填充前埋设 普利卡金属套管及射 流风机预埋钢板 钢筋等洞中预埋件均在正洞衬砌前完成埋设工作 4 模板施工 仰拱铺底端头模板 按端头截面形状 采用定型拼装钢模 为便于 平台下安装 模板分成 4 块 用螺栓连接 安装时通过背后支撑定位 预留侧沟的模板采用木模 以便于制作和支立 5 混凝土灌筑 混凝土由砼输送车运输 利用滑槽直接入仓 仰拱灌筑宜采用低塑 性混凝土 由仰拱中心向两侧扩展至拱座 拱座部位要预埋连接筋 仰拱采用插入式振捣器捣固密实 混凝土 强度达到 2 5Mpa 以上方可拆除模 进入下一段施工 6 仰拱填充混凝土施工 仰拱填充混凝土施工前先对仰拱混凝土施工界面要凿毛冲洗 充分 润湿 使新旧混凝土结合密贴 仰拱填充混凝土顶面高程要严格控制 以免影响整体道床厚度 同时要保持正确的纵向和横向坡度 表面平整 8 8 隧道防水与排水隧道防水与排水 隧道施工防 排水应与永久性防 排水设施相结合 以防 截 排 堵相结合 因地制宜综合治理的原则进行 出口顺坡施工时 沿洞内两 侧排水沟顺坡排出 排往污水站沉淀处理后排入沟渠 施工中应对隧道 的出水部位 水质 水量及变化规律等做好观测试验记录 并不断改进 和完善防排水措施 防水层及止水带的施工应严格按设计要求进行 8 18 1 地表防排水地表防排水 地表防排水主要采用截水天沟及洞顶排水沟来完成 在洞口边坡开 挖范围外 5m 的位置设置截水天沟 使山顶冲积水顺截水天沟汇入路面 排水沟 顺路面排水沟排走 同时在仰坡顶及洞门顶设置排水沟 使坡 面水及洞顶水沿沟汇入路基水沟 顺路基水沟排走 另在仰坡面设置坡 面防护 防止坡面冲刷水土流失 水沟施工方法同路基排水沟 8 28 2 洞内排水洞内排水 设置双侧路面排水沟 以排运营清洗水 消防水及其它废水 并每 隔 100m 设一检查并兼沉沙池 初期支护和二次衬砌间设 1 2mmEVA 防水 板及 350g 无纺布 防水板搭接宽度不小于 10cm 防水板采用无钉铺 设 防水板基层表面营平整 洁净 无疏松 空鼓 无裂缝 其平整度 允许偏差为 3mm 且每米范围内不多于一处 并应满足 D L 1 6 1 10 的要求 衬砌背后一般地段每隔一定距离环向设一道 弹簧排水管 级围岩按 8m 道 级围岩按 10m 道 并与纵向排水管连接 地下水 集中出露点 地下水发育段适当加宽 隧道两侧壁设置 160mmPVC 波 纹管各一道 其纵坡与路线纵坡一致 并每隔 20m 设置 100mmPVC 横 向排水管将地下水汇集至路侧排水沟 路面水同时引入两侧排水边沟 与围岩水汇合排出洞外 路基横向每 10 米设置一道 MF12 塑料排水盲沟 横向排水管与纵向排水盲沟交叉部分 均采用配套三通连接 8 2 18 2 1防水板施工防水板施工 全隧道设双侧防排水 在隧道拱墙混凝土衬砌和初期支护之间安装 100mm 型弹簧排水管 再铺设 350g 土工布缓冲层和 EVA 防水板 1 材料质量 EVA 防水板厚度应为 1 2mm 耐刺穿性好 柔性好 耐久性好 2 基面处理 初期支护表面应平顺 无空鼓 裂缝 松酥 并用喷混凝土对基面 进行找平处理 表面平整度用 2m 靠尺检查 表面平整度满足验收标准 要求 初期支护表面不平顺的处理措施如下 钢筋网等凸出部分 先切断后用锤铆平抹砂浆素灰抹平 有凸出的管道时 用砂浆抹平 锚杆有凸出部位时 螺头顶预留 5mm 切断后 用塑料帽处理 补喷砼使其表面平整圆顺 凹凸量不得超过 5cm 3 防水板施工工艺流程图 防水板检查 防水板焊接 安设盲沟 施工断面净空检查 拼装台架就位 喷射砼面检查与处理 铺设EVA防水板 与既有段防水板焊接拼装 交验 焊缝检查 合格 不合格 接头焊接 质量检查 不合格 4 施工工艺说明 防水板铺设应超前二次衬砌施工 10 20m 同时与开挖掌子面应 保持一定的安全距离 防水板铺设采用自制防水板铺设台架 人工现场 安设 防排水施工前 测量放线 精确定出隧道中心 测量隧道断面 割掉外露的锚杆头和钢筋头 并凿除喷射混凝土表面 葡萄状 结块 采用直尺检测其平整度要达到边墙 D L 1 6 拱部 D L 1 8 L 喷 射混凝土相邻两凸面间的距离 D 喷射混凝土相邻两凸面间凹进去的 深度 否则需利用作业平台进行基面处理 检查合格后先安装环纵向 软式透水管 后进行防水板施工 防水板应采用从下向上的顺序铺设 先拱后墙 下部防水板应压 住上部防水板 松紧应适度并留有余量 铺设前进行精确放样 在初期 支护面上标出拱顶中线和垂直于隧道轴线的断面线 检查时要保证防水 板全部面积均能抵到围岩 进行试铺后确定防水板一环的尺寸 尽量减 少接头 防水板铺设应采用无钉铺设工艺 用带热塑性圆垫圈的射钉将土 工布平整顺直地固定在基层上 土工布搭接宽度 50mm 可用热风焊枪点 焊 每幅防水板布置适当排数垫圈 环向铺设时 两幅防水板的搭接宽度不应小于 100mm 搭接缝应 采用双焊缝 调温 调速热楔式功能的自动爬行式热合机热熔焊接 细 部处理或修补采用手持焊枪 单条焊缝的有效焊接宽度不应小于 10mm 焊接严密 不得焊焦焊穿 分段铺设的卷材的边缘部位预留至少 60cm 的搭接余量并且对预 留部分边缘部位进行有效的保护 绑扎或焊接钢筋时 设临时挡板防止机械损伤和电火花灼伤防水 板 混凝土振捣时 振捣棒不得接触防水板 以防防水板受到损伤 5 防水板铺设质量检查 防水板质量检查应按施工指南及验收标准要求进行 所有防水材料必须采用合格厂家生产的定型产品 所有产品必须 有出厂合格证和质量检验证明 并详细记录安放部位 做到可追溯性 防水材料在使用前应做好相应的试验 检验工作 委托有响应资 质的机构对防水材料进行检测 防水板的搭接缝焊接质量检查应按充气法检查 将 5 号注射针与 压力表相接 用打气筒进行充气 当压力表达到 0 25MPa 时停止充气 保持 15min 压力下降在 10 以内 说明焊缝合格 如压力下降过快 说明有未焊好处 用肥皂水涂在焊缝上 有气泡的地方重新补焊 直到 不漏气为止 施工中发现的问题及时与生产厂家或供应商联系 以求尽快解决 不合格的材料坚决不用于本工程 8 2 28 2 2止水带安装止水带安装 1 背贴式止水带环向铺设 与防水板不透水焊接 满足分仓止 水要求 2 中埋式橡胶止水带安装时 钢筋卡与定位钢筋配合使用 定 位钢筋沿隧道环向间距 0 5m 设置一道 将止水带固定在挡头板上 避 免砼浇注时触动 中埋式钢边止水带安装采用机械对接接头 首先将钢 边橡胶止水带的两端接头用 U 型箍件在其两侧分别对接 用铆钉将 U 型 箍件与钢边止水带两侧钢板铆钉牢固 然后用丁基橡胶腻子片将钉在一 起的接头部分缠绕紧密 最后用天然橡胶片包裹严实 3 施工缝防水 根据设计 隧道二次衬砌施工缝中部安放中埋式橡胶止水带 施工 缝挡头板待混凝土达到 2 5Mpa 后拆除 然后将已经预埋的橡胶止水带 清理整好 其他部位用人工将混凝土凿毛修整 衬砌台车就位后 混凝土灌注前在下一道施工缝处人工安设中埋式 橡胶止水带 先沿结构厚度的中心线将止水带的预埋部分埋入结构中 圆环中心对准施工缝中心 利用 10 钢筋弯制成定位卡 将止水带外 露部分固定于挡头模板上 为确保混凝土灌筑中止水带不发生移动 定 位卡穿出挡头模板外的部分用两根 10 圆钢连成一体 混凝土施工时 安排专人通过台车灌筑窗口对挡头混凝土灌筑及止水带定位进行全过程 监视 确保挡头部位混凝土将止水带居中埋设 并通过窗口捣固混凝土 达到密实 混凝土灌筑完成到拆模强度后 拆下挡头模板 调直外伸钢 筋 将止水带贴安于挡头模板的 1 2 部位放平于 10 的预留钢筋上 并将上挂于挡头模板的钢筋下压在尚未埋设的止水带上 并与下部钢筋 绑扎连接 施工缝处混凝土浇筑时 要加强振捣施工缝处混凝土 但不得直接 振捣止水带 沉降缝 变形缝 沉降缝 变形缝 是为了防止不均匀沉降引起衬砌开裂而设置的允许 变形的结构缝隙 因此在地质条件有显著变化处 断面明显变化处等设 置 采用背贴式橡胶止水带加中埋式钢边橡胶止水带 钢边止水带采用 机械对接接头时 首先将钢边橡胶止水带的两端接头用 U 型箍件在其两 侧分别对接 用铆钉将 U 型箍件与钢边止水带两侧钢板铆钉牢固 然后 用丁基橡胶腻子片将钉在一起的接头部分缠绕紧密 最后用天然橡胶片 包裹严实 止水带的安装同施工缝 施工缝 隧道施工缝采取带注浆管膨胀止水条进行防水 施工缝根据施工情 况进行调整 环向变形缝采取背贴式止水带加 E561 型中埋式橡胶止水 条两道防水措施进行防水 变形缝全断面设置 贯穿整个断面二次衬砌 9 9 二次衬砌施工方法二次衬砌施工方法 9 19 1 二衬施作时机的确定二衬施作时机的确定 本隧道围岩类别低 设计采取 C30 钢筋混凝土二次衬砌 在主洞施 工时 在施工条件具备的条件下 采取二次衬砌紧跟的措施加强隧道支 护 以保证隧道稳定 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 围岩和初期支护变形基本稳定符合下 列条件 各测试项目的位移速率明显收敛 围岩基本稳定 己产生的各项位移 已达预计总变形量的 80 90 周边位移速率小于 0 1 0 2mm d 或拱顶下沉速度小于 0 1mm d 9 29 2 配合比设计配合比设计 1 性能要求 各种原材料及外加剂满足规范和设计要求 水泥标号不低于 42 5 级 混凝土应流动性好 坍落度衰减慢 干缩性小 初凝时间相对较长 终凝时间相对较短 满足泵送混凝土施工要求 满足抗渗性 抗裂性要 求 混凝土水化热低且水化热高峰值发生在混凝土达到一定强度之后 以承受由于水化热产生的温度应力 混凝土有早强性能 特别是拱肩部位 以利于模板早拆 满足衬砌 快速施工需要 9 39 3 砼二次衬砌施工工艺砼二次衬砌施工工艺 配合比通知单净空检测 模板调整到位 砼浇筑 砼拌合 测量控制轨道标高 轨距 监控测量确定二衬施做时机 布设轨道 台车就位 顶模升起 侧模张开 砼运输 拆模 养护 压试块 砼入泵制作砼试块 1 衬砌台车制造 调试 就位及端部模板安装 A 台车结构 采用钢结构大模板 具有液压支拆模和电动走行系统 工厂制造后 运至现场安装 B 台车拼装后的调试处置 台车模架 模板局部变形 加工尺寸偏差等是造成衬砌错台等衬砌 外观质量问题的主要原因 测量台车各结构尺寸 做到台车模板尺寸与隧道的衬砌结构尺寸相 符合 考虑沉降量 二衬台车现场拼装完成后 必须在轨道上往返行走 3 5 次后 再次 紧固螺栓 并对部分连接部位加强焊接以提高其整体性 每施作衬砌 200 300m 台车应全面校验调试一次 校验可在隧道 加宽带进行 C 台车就位 台车轨道布设控制标准 调整轨道中心及标高 采用铁路 P43 钢轨 方木作枕木 底面直接 置于己铺底或仰拱填充的砼地面上 保证台车平稳 轨道平面位置和高 程偏差控制均在 1cm 以内 使模板中心线尽量同台车大梁中心重合 使台车在砼灌注过程中处于良好的受力状态 定位方法 采用五点定位法即 以衬砌圆心为原点建立平面坐标系 通过控制 拱部模板中心点 拱部模板同墙部模板的两个铰接点 两墙部模板的底 脚点来精确控制台车就位 曲线上考虑内外弧长差引起的左右侧搭接长 度的变化 以使弧线圆顺 减小接缝错台 台车走行至立模位置 用侧向千斤顶调整至准确位置 并进行定位 复测 直至调整到准确位置为止 台车撑开就位后检查台车各节点连接 是否牢固 有无错动移位情况 采用五点定位法检查模板是否翘曲或扭 动 位置是否准确 保证衬砌净空 同时也易于克服衬砌环接缝处的错 台 为避免在浇注边墙砼时台车上浮 还须在台车顶部加设木撑或千斤 顶 同时检查工作窗状况是否良好 2 外模 端模 挡头板 制作和安装 明洞衬砌采用 48 钢管弯制弧形拱架固定外模 根据衬砌厚度制 作台车端部挡头模板 宜采用质地良好的木板 其单片宽度不宜小于 300mm 厚度不小于 30mm 采用角钢 U 形卡和短方木固定 以适应端 模尺寸的不规则性 并在挡头板上钉木板条以便在混凝土端面预留出安 装止水条的凹槽 3 铺底及矮边墙先行施工 为台车就位创造有利条件 铺底和矮边墙混凝土先行浇筑 底板混凝土接触面进行凿毛 凿毛 采用机械凿毛 便于台车就位和展开二次衬砌 并改善洞内道路状况 营造良好施工环境 矮边墙施工高度的确定 经过对比分析并结合多条公路隧道的施工 经验 矮边墙顶面比衬砌台车模板底边低 8cm 此部分在砼灌注前用梯 形木封堵密贴 以防漏浆 这种方法易于实现台车的精确定位 矮边墙施作时注意按设计布设纵向透水盲管及其与沉砂井的连接管 预留环向软式透水盲管和防水卷材接头及设置预埋件和预留洞室等 4 预留洞室和预埋件的固定 隧道预留洞室和预埋件种类多 数量大 保证其尺寸和位置准确是 衡量二衬质量的一个重要方面 钢筋砼衬砌地段 预留 预埋件固定在钢筋骨架上 无筋衬砌地段采取的方法是在衬砌台车模板上钻孔用螺栓固定预 留 预埋件 其优点是费用低廉 易于操作 预埋钢管的设置 为保证通讯 电力线路穿线顺利 预埋钢管需把好以下工序质量 采用切割机切割 用钢挫挫平管口毛刺 弯管机弯制 接头采用套管连接 套管同预 埋钢管之间焊接 并对焊缝作防锈蚀处理 管内穿铁线 预留洞室处钢 管头外露 5mm 长短一致 管口在灌注砼前作临时封堵 每板二衬施工 完毕并试通 发现有堵塞现象立即整治 5 衬砌钢筋 钢筋集中加工 统一配送 环向钢筋必须按设计轮廓线进行放大样 以隧道实测断面做参考 钢筋安装要求 横向钢筋与纵向钢筋的每个节点均必须进行绑扎或焊接 钢筋焊接搭接长度应满足设计及规范要求 受力主筋的搭接应采用 焊接 焊接搭接长度及焊缝应满足规范要求 箍筋连接点应在纵横向筋的交叉连接处 必须进行绑扎或焊接 钢筋其他的连接方式应符合相关规范的规定 安装钢筋时 钢筋长度 间距 位置 保护层厚度应满足设计要求 为确保二衬钢筋定位准确 钢筋保护层厚度符合要求 采取措施 有 先由测量人员用坐标放样 在调平层及拱顶防水层上定出自制台车 范围内前后两根钢筋的中心点 确定好法线方向 确保定位钢筋的垂直 度及与仰拱预留钢筋连接的准确度 钢筋绑扎的垂直度采用三点吊垂球 的方法确定 用水准仪测量调平层上定位钢筋中心点高程 推算出该里程处圆心 与调平层上中心点的高差 采用自制三角架定出圆心位置 圆心确定后 采用尺量的方法检验定位钢筋的尺寸是否满足设计要 求 对不满足要求的位置重新调整 全部符合要求后固定钢筋 钢筋固 定采用自制台车 二衬钢筋间距由钢管焊接的可调整的支撑杆控制 定位钢筋固定好后 根据设计钢筋间距 在支撑杆上用粉笔标出环 向主筋布设位置 然后开始绑扎此段范围内钢筋 各钢筋交叉处均应绑 扎 钢筋保护层应全部采用混凝土垫块控制 不得使用塑料垫块 要求主筋纵向间距 分布筋环向间距 内外层间距 保护层厚度均 应符合设计要求 6 二衬混凝土 浇注二衬混凝土前应重点检查下列内容 输送泵接头是否密闭 机械运转是否正常 基仓清理是否干净 输送管道布置是否合理 接头 是否可靠 施工缝是否经过适当处理 脱模剂是否涂刷均匀 混凝土浇筑时 做到以下几点 混凝土拌制前 根据测定砂石含水率的结果调整用水量 实现理论 配合比向施工配合比的转换 拌制混凝上时 水泥质量偏差不得超过 1 集料质量偏差不得超 过 2 水及外加剂质量偏差不得超过 1 混凝土浇筑前 必须将矮边墙凿毛 并采用手持凿毛机凿毛 泵送混凝土前应采用按设计配合比拌制的水泥浆润滑管道 混凝土应采用混凝土搅拌运输车运输 确保在运送过程中不产生离 析 撒落及混入杂物 混凝土直接入泵仓 输送管尾