隧道施工质量控制要点

隧道施工质量控制要点 第一章 前期施工准备 1 1 施工调查内容 1 工程环境 气候特征 工程地质 水文地质 工程特点 2 当地原材料及半成品的品种及质量状况 1 2 设计文件的核对内容 1 技术标准 技术条件 设计原则 2 隧道的平面及纵断面 3 隧道设计的勘测资料 如地形 地貌 工程地质 水文地质 钻探图表等 4 各设计专业的接口及相互衔接 5 隧道穿过不良地质地段的设计方案 6 隧道洞口位置 洞门样式 洞身衬砌类型 辅助坑道的类型和位置 洞口边坡 仰坡的 稳定程度 7 施工方案 方法和技术措施 8 洞门与洞口段的其它各项工程的衔接方式 9 洞内外排水系统和排水方式 10 施工注意事项 1 3 控制测量应符合下列规定 1 必须在确认桩点稳固 可靠后进行 2 经纬仪 水准仪及标尺 光电测距仪 全站仪 GPS 全球定位系统应按规定周期进行 检定和校正 3 测量工作中的各项计算 均应由两组独立进行 计算过程中应及时校核 发现问题及时 查找原因 4 利用原控制点 含中线控制点 做第二次设站观测或根据原控制点增设新点时 必须对 原控制点的相邻边和水平角检测 5 利用原水准点做引伸测量时 必须对其相邻的已测段高差或相临水准点间高差进行检测 水准点应定期复测 6 洞外控制测量应在进洞施工前完成 7 控制网复测应结合 CP 基础平面控制网 CP 线路控制网 规定进行 1 4 控制测量内容和要求 1 用于测量的图纸资料 抄录数据资料认真核对 2 隧道施工前 应根据设计单位交付的测量资料 进行核对和交接 3 平面控制测量应结合隧道长度 平面形状 线路通过地区的地形和环境等条件 可采用 GPS 导线网测量 边角网测量 三角网测量或综合使用 4 每个洞口应设不少于 3 个平面控制点 包括洞口投点及其相联系的三角点或导线点 和 2 个高程控制点 1 5 教育培训及技术交底 1 建立全员培训上岗制度和技术工人培训考核持证上岗制度 并坚持把培训贯穿于施工全 过程 2 培训内容 施工技术指南 施工规范 施工质量验收标准 施工细则 操作规程 质 量控制及管理 施工合同对工程质量指标的约定 质量目标等 3 技术交底逐级进行 对承担施工的所有人员进行 4 交底内容 工程规模 特点 设计要求 验收标准 工程质量要求 竣工文件要求 施 工工艺 施工注意事项 5 交底应采取书面形式 并办理签字手续归档 1 6 施工前检查施工现场质量管理情况 1 开工报告已批复 2 现场质量管理制度 有施工调查 施工测量 施工图复核 技术交底 施工组织设计编 制 质量计划等制度 3 质量责任制 部门及人员质量管理职责 层层质量责任制 4 工程质量检验制度 工程质量试验检验管理办法 5 施工技术标准 验收标准 技术指南 规范 规程 工艺细则 作业指导书齐全 6 施工图现场核对已进行 并形成记录 7 地质勘察资料 在施工图上 8 交接桩 施工复测及测量控制网资料齐全 9 施工组织设计 施工方案和环境保护方案齐全并按程序审批 10 主要专业工种即钢筋工 混凝土工 架子工 焊工 起重工 电工等有操作上岗证书 11 施工检测设备及计量器具设置合理 有管理制度 有校验和精度控制措施 12 材料 设备管理有制度 如 工程物资管理 使用 运输 储存工作细则 机械设 备管理办法 第二章 洞口及明洞工程 2 1 施工前制定施工方案 1 对施工的各工序进行必要的力学分析 以确定隧道洞口边仰坡土石方开挖及防护 防排 水工程 隧道洞门及洞口段衬砌 背后回填的施工方法 施工顺序 2 洞门端墙处的土石方 应视地层稳定程度 施工季节和隧道施工方法等选择合理的施工 方法 3 洞口应按 早进晚出 的原则优化方案 4 洞口段施工方案中确定施工顺序为 施工准备 洞口位置复核 边仰坡测量放样 洞顶 截水天沟施工 洞口坡面处理 地表加固 边仰坡开挖及防护 洞口段超前支护 开挖进 洞 衬砌 5 明洞施工方案中确定施工顺序为 侧壁及基础开挖 净空检查及测量放样 基坑检查 仰拱及边墙基坑钢筋安装 检查 安装边墙基础模板 检查 浇筑仰拱及边墙基础混凝土 水沟立模 填充混凝土浇筑 台车定位 拱墙钢筋安装 检查 外模安装 浇筑拱墙衬砌 混凝土 拆模养护 防水层施工 回填土 6 洞口缓冲结构施工方案中确定的施工顺序参见明洞工程 2 2 控制要点 1 截水沟位置设在距边仰坡坡顶 5m 外 开挖断面尺寸采用样板尺控制 基坑开挖成型后 表面为原状土 2 边仰坡开挖前先测量放样 开挖自上而下顺序进行 如需爆破开挖 采用浅眼松动爆破 为主 开挖中随时检查坡面的稳定性 3 边仰坡应分层开挖 分层防护 及时用坡度板检查坡度 及时打设系统锚杆 挂设金属 网与锚杆头焊接成整体 喷射混凝土达到设计要求 4 明洞开挖时 防止爆破影响边仰坡 松软地层宜边支护边开挖 5 明洞施工 检查基底承载力满足设计并均匀 如遇地下水 须引离基础 浇筑混凝土前 应复核中线 高程和外轮廓尺寸 考虑预留沉降 检查模板的强度 刚度 稳定性 模板 缝隙严密不漏浆 模板涂刷脱模剂 模板内无积水和杂物 拱圈混凝土强度应达到设计强 度的 100 且拱顶回填高度达到 0 7m 时 方可拆除明洞拱架 明洞侧墙回填要对称进行 拱背粘土封闭要与边仰坡搭接平顺 封闭紧密 6 洞门应及早完成 端墙 翼墙基础的承载力必须满足设计并均匀 如不均匀 在分界处 设沉将缝 排水系统及时连通 端墙 翼墙 挡土墙的反滤层 泄水孔 施工缝设置符合 验收标准要求 检查梯 隧道名牌 号标的设置符合设计 7 缓冲结构的结构尺寸和预留孔符合设计 当昼夜平均气温连续 3 天低于 5 度或最低气 温低于 3 度时 应采取冬季施工措施 当昼夜平均气温高于 30 度时 应采取夏季施工措 施 灌筑 12 小时内应开始进行保湿养护 气温低于 5 度时 不得洒水养护 第三章 钻爆及开挖 3 1 钻爆设计 1 根据工程地质条件 开挖断面 开挖方法 掘进循环进尺 钻爆机具和爆炸材料等进行 设计 2 设计内容主要有炮眼 掏槽眼 辅助眼 周边眼 的布置 深度 斜率和数目 爆破器 材 装药量和装药结构 起爆方法和爆破顺序 钻眼机具和钻眼要求等 钻爆设计图应包 括炮眼布置图 周边眼装药结构图 钻爆参数表 主要技术经济指标及必要的说明 3 爆破作业采用光面爆破或预裂爆破 3 2 爆破施工控制要点 1 周边轮廓线和炮眼的放样宜采用隧道激光断面仪或其它类似仪器 周边轮廓线的放样误 差应小于 2cm 硬眼开眼在轮廓线上 软岩可向内偏 5 10cm 炮眼深度小于 3m 时外插 角的斜率为 0 05 大于 3m 时外插角斜率为 0 05 0 03 2 炮眼的深度和斜率应符合钻爆设计 掏槽眼眼口间距误差不大于 3cm 底眼间距误差不 大于 5cm 辅助眼眼口排距 行距不大于 5cm 周边眼眼口位置位置误差不大于 3cm 眼 底不超出开挖轮廓线 3 5cm m 3 开挖面凸凹较大 调整炮眼深度 使周边眼和辅助眼眼底在同一垂直面上 4 检查是否符合炮眼布置图 司钻工相对固定 5 采用粘土炮泥堵塞 堵塞长度与计算确定的长度相符 3 3 调整爆破设计的依据 通常减小周边眼间距和抵抗线 爆破后轮廓成形好 周边眼装 药集中度太大易造成超挖 太小易造成欠挖 装药结构应均匀分布 眼底相对加强 施工 过程中把监控量测和地质预报纳入工序中 修正爆破参数 3 4 爆破效果检查 爆破后硬岩无剥落 中硬岩基本无剥落 软岩无大的剥落或坍塌 超 欠挖符合规定 开挖轮廓符合设计 开挖面平整 爆破进尺达到设计要求 爆出的石块块 度满足装碴要求 炮眼痕迹保存率 残留有痕迹的炮眼数 周边眼总数 100 硬岩大于 80 中硬岩大于 60 并在开挖轮廓面上均匀分布 两次爆破的衔接台阶尺寸符合规定 3 5 隧道开挖施工方法 全断面法 台阶法 环行开挖预留核心土法 中隔壁法 CD 交叉中隔壁法 CRD 双侧壁导坑法 3 6 施工工艺 适用条件和控制要点 1 全断面法是按设计断面将隧道一次开挖成型 再施做衬砌的施工方法 级围岩 干燥或潮湿 初期支护应严格按照设计及时施做 2 台阶法是将隧道设计断面分两次或三次开挖 其中上台阶超前一段距离后 上下台阶同 时并进的施工方法 级围岩 干燥或潮湿 台阶长度一般不超过一倍洞径 上台阶施做 钢架时 应采用扩大拱脚或施做锁脚锚杆等措施 控制围岩和初期支护变形 下台阶应在 上台阶喷射混凝土达到设计强度 70 以上时开挖 及时施做初期支护和仰拱 3 环形开挖预留核心土法是在上部以弧形导坑领先 其次开挖下半部两侧 再开挖中部核 心土的方法 级围岩 有渗水或股水 每循环长度为 0 5 1m 开挖后及 时施做喷锚支护 安装钢架支撑或格栅支撑 相邻钢架之间采用钢筋连接 并加锁脚锚杆 全断面初期支护完成距拱部开挖面不宜超过 30m 地质条件差 围岩自稳时间短时 开挖 前进行超前支护 上部弧形 左右侧墙部 中部核心土开挖各错开 3 5m 进行平行作业 4 中隔壁法 CD 是将隧道分为左右两大部分进行开挖 先在隧道一侧采用台阶法自上 而下分层开挖 待该侧初期支护完成 且喷射混凝土达到设计强度 70 以上时再分层开挖 隧道的另一侧 两侧分部次数及支护形式相同 级围岩 浅埋隧道 开挖时 周边 轮廓尽量圆顺 各部底部高程与钢架接头处一致 开挖形成全断面后 及时完成全断面初 期支护 左右两侧纵向间距拉开不大于 15m 中隔壁弧形应向后开挖侧偏斜 1 2 钢拱架宽 度 在灌注二次衬砌前 逐段拆除临时支护 加强量测 一次拆除不宜超过 15m 及时施 做仰拱 5 交叉中隔壁法 CRD 是将隧道分侧分层进行开挖 分部封闭成环 每开挖一部均及 时施做喷锚支护 安设钢架 施做中隔壁 安装底部临时仰拱 一侧超前的上中部 待初 期支护完成且喷射混凝土达到设计强度 70 以上时再开挖隧道的另一侧的上中部 然后开 挖一侧的下部 最后开挖另一侧的下部 左右交替开挖 级围岩 浅埋隧道 开挖时各部轮廓尽量保持圆顺 同一层左右两侧两部纵向间距不宜大于 15m 同侧上下部 纵向间距不宜大于 8m 每一分部的临时仰拱应及时设置 步步成环 中隔壁设置成弧形 向后开挖侧偏斜 1 2 钢拱架宽度 中隔壁和中间临时仰拱在灌注二次衬砌前 逐段拆除 加强量测 一次拆除不超过 15m 6 双侧壁导坑法是采用先开挖隧道两侧导坑 及时施做导坑四周初期支护和临时支护 必 要时施做边墙衬砌 然后对剩余部分采用台阶法开挖 双线隧道 级围岩 有渗 水或股水 侧壁导坑形状近似椭圆形 导坑断面宽度宜为整个断面的 1 3 导坑开挖后及时 进行初期支护及临时支护 尽早封闭成环 临时支护拆除时加强量测 一次拆除长度不超 过 15m 第四章 超前支护及初期支护 4 1 一般规定 1 隧道施工前根据设计提供的工程及水文地质资料 结合现场实际情况 对隧道开挖后自 稳时间小于完成支护所需时间的地段 制定超前支护方案 2 超前支护根据设计可选择超前锚杆 小导管超前注浆 超前管棚支护 小导管周边注浆 预注浆 全断面注浆或周边帷幕注浆 等一种或多种手段 3 爆破后首先清除浮石 立即进行初喷混凝土封闭围岩 出碴后根据围岩级别施做锚杆 挂网 拱架及复喷混凝土 4 初期支护紧跟开挖施做 进行监控量测 采用湿喷工艺 4 2 控制要点 1 喷射混凝土前 检查开挖断面净空尺寸 清除松动岩块和墙脚岩碴 堆积物 用水或高 压风冲洗清扫受喷面 设置喷射混凝土厚度的标志 对于岩面大股涌水采用注浆堵水后在 喷射混凝土 可顺涌水出露点打孔 压注速凝浆液 水泥 水玻璃浆液 对于岩面小股水 或裂隙渗漏水 可进行岩面注浆 孔密且浅 或采用小导管沿隧道周边环形注浆 对集中 出水点可顺水路扣排水半管或线形排水板将水引到水沟或纵向排水管 2 喷射作业分片自下而上依次进行 一次喷厚拱部小于 10cm 边墙小于 15cm 喷嘴与岩 面垂直 距受喷面 0 8 1 2m 喷射时控制好风压和速凝剂掺量 喷射压力控制在 0 15 0 2MPa 分层喷射时 后一层应在前一层混凝土终凝后进行 终凝 1h 后再喷射 先 清洗受喷面 对较大凹处先喷平 喷射作业紧跟开挖作业 下一循环作业在喷射混凝土终 凝 3h 后进行 对潮湿不宜粘结的受喷面 初喷混凝土可适当加大水泥用量 3 喷射混凝土终凝 2h 后采用养护台架湿润养护 养护时间不少于 14d 土质隧道以喷雾 养护为主 隧道内环境气温低于 5 度 不得进行喷水养护 4 喷射混凝土 24h 抗压强度不低于 10MPa 5 冬期施工喷射混凝土 喷射作业区的气温不应低于 5 度 在结冰的岩面上 不得喷射 混合料进入料斗前温度不应低于 5 度 对液体速凝剂进行加热处理 温度不应低于 10 度 最佳 20 度 6 喷射混凝土表面应平整 无空鼓 裂缝 松酥 2m 靠尺检查平整度允许 10cm 7 喷射混凝土厚度用断面仪或凿孔检查 平均厚度要大于设计厚度 最小不小于设计的 2 3 8 锚杆孔位允许偏差 150mm 保持直线 与所在部位的围岩主要结构面垂直 深度确保 锚杆露出岩面长度不大于喷层厚度 有水地段应先引出孔内水或在附近另行钻孔 9 锚杆插入锚杆孔时 保持位置居中 深度满足设计 开始砂浆锚杆灌浆应饱满 浆液可 加适量的微膨胀剂和速凝剂 开始或中途暂停超过 30min 时 用水润滑注浆管 注浆孔口 压力不大于 0 4MPa 注浆管应插至距孔底 5 10cm 处 随水泥砂浆的灌入缓慢均匀拔出 随即迅速将杆体插入 若孔口无砂浆流出 拔出杆体重新注浆 药包型和树脂型锚杆要检 查药包和树脂质量 受潮和变质的不准使用 插入过程中旋转 中空注浆锚杆及附属结构 的内外表面不得有裂缝 折叠 压折 离层 结疤和锈斑等缺陷 使用前内外表面除去油 污 在锚孔向上倾斜的角度大于 30 度时 必须自锚杆体外钻孔中注浆 中空锚杆体的中空 通孔作为排气回浆管 注浆完成后立即安装堵头 在用于仰角小于 30 度时 锚杆注浆可采 用锚杆体内中通管进浆 中通管外钻孔排气回浆方式 单管达到注浆量时注浆结束 当注 浆压力达到设计终压不少于 20 分钟 进浆量仍达不到注浆终量时结束注浆 锚杆垫板应与 孔口混凝土密贴 安装时锚杆已具有抗拔力 锚杆安装后不得随意敲击 在砂浆终凝前不 得悬挂重物 10 钢筋往在初喷混凝土后挂设 初喷厚度不小于 4cm 采用双层钢筋网 第二层钢筋网 在第一层网被覆盖后铺设 覆盖厚度不小于 3cm 钢筋网搭接长度为 1 2 个网格边长 固 定牢固 喷射混凝土尽量减小对钢筋网的影响 钢筋网保护层厚度不小于 3cm 11 钢架加工后要进行试拼检查 安装前清除底脚的虚碴杂务 安装偏差纵向 10cm 横向 和高城 5cm 垂直度 2 度 外缘要与基面密贴 纵向连接牢固 间距符合设计 安装后利 用锁脚锚杆定位 钢架与围岩间隙用喷混凝土填实 全部被喷射混凝土覆盖 保护层不小 于 4cm 12 管棚按设计位置施工 能成孔时 钻孔至设计深度 成孔困难地段采用套管跟进方式 顶入 钻进中采用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度 及时纠偏 管棚接头错开布置 同一截 面内接头数不大于 50 相邻钢管接头错开至少 1m 钢管接头采用丝扣连接 丝扣长 15cm 管棚方向与线路平行 外插角 1 3 度 注浆压力 0 5 1 0MPa 终压 2 0MPa 13 超前小导管支护一般用在施工断层及其影响带 浅埋地段和洞口附近 钻孔位置根据 放样进行 仰角 5 10 度 钻孔钻进避免钻杆摆动 保证孔位顺直 钻至设计孔深 用吹 管将碎渣吹出 避免塌孔 在孔内插入 42 钢花管 在管尾后段 30cm 处用麻丝缠绕在管 壁上成纺锤状 用胶带缠紧 利用钻机的冲击力将花管顶入围岩中 孔口露出喷射混凝土 面 15cm 钢管顶进长度不小于 90 管长 将孔口用水泥 水玻璃胶泥将花管与孔壁间缝 隙封堵 安装钢拱架后与花管外露部分焊接 注浆结束标准为注浆压力达到 1 0MPa 且注 浆量达到设计 14 超前锚杆采用罗纹钢按设计长度加工 头部加工成扁铲形 使用前矫直和清除污锈并 用水湿润 钻孔顺直 夹角正确 控制用水量防止坍孔 注浆采用早强水泥浆 注浆量为 孔深的 2 3 第五章 二次衬砌 5 1 一般规定 1 隧道中线 水平 断面和净空尺寸符合设计要求 2 二次衬砌及仰拱混凝土满足设计的强度 防水性 耐久性要求 原材料的标准和规格符 合验标要求 3 施做时间 级围岩的深埋隧道 在围岩和初期支护变形基本稳定后施做 即拱脚 水平相对净空变化速度小于 0 2mm d 拱顶相对下沉速度小于 0 15mm d 在特殊条件下 如松散堆积体 偏压 浅埋地段等 提前施做 集团公司规定 软岩隧道一律禁止长台 阶法施工 采用短台阶法 上下台阶距离不超过 5m 仰拱应及时施作 尽快形成封闭环 硬岩仰拱距开挖面应不超过 80m 级软弱不稳定围岩施工时 仰拱距开挖面应不超 过 30m 风积沙地质仰拱要及时封闭 一环一封闭 硬岩隧道衬砌距开挖面应不超过 100m 软岩隧道衬砌距开挖面应不超过 2D 风积沙隧道衬砌距开挖面应不超过 1D 针对不 良地质地段 衬砌应在开挖后及时施作 必要时采取跳衬措施 4 二次衬砌不得侵入隧道建筑限界 施工放样时可将设计轮廓线放大 5cm 5 仰拱施工尽量紧跟开挖工作面 为解决和运输作业的干扰 采用仰拱栈桥进行仰拱和底 板施工 6 仰拱与填充分开全幅浇筑 仰拱和底板混凝土强度达到 5MPa 后可行人 达到设计强度 100 后 可行车 7 当工地昼夜平均气温连续 3 天低于 5 度或最低气温低于 3 度时 应采取冬期施工措施 当工地昼夜平均气温高于 30 度时 采取夏期施工措施 5 2 控制要点 1 施工前确定符合设计要求的水泥 钢材 粗细骨料 水源 外加剂等来源和质量 选定 配合比 模板台车具备足够的强度 刚度 拼缝严密 板面平整 净空尺寸满足要求 钢 筋接头数量符合要求 保护层厚度符合要求 2 混凝土温度 温差检查和控制 仰拱施工缝和变形缝的防水处理符合要求 3 拆模 在初期支护变形稳定后施做 二次衬砌混凝土强度达到 8MPa 以上 初期支护未 稳定 二次衬砌提前施做混凝土强度达到设计强度的 100 以上 特殊情况下 根据试验 和监控量测结果确定 第六章 围岩监控量测 6 1 量测计划的编制 根据隧道规模 地形 地质条件 施工方法 支护类型和参数 工 期安排 量测目的编制 内容包括量测项目 量测仪器选择 测点布置 量测频率 数据 处理 反馈方法 组织机构 管理体系等 紧跟开挖 支护作业 根据设计布点监测 根 据施工情况及时调整量测项目和内容 贯穿施工全过程 为施工管理提供信息 围岩稳定 性 支护结构承载力 二次衬砌的合理时间 为施工中调整围岩级别 变更设计方案及参 数 优化施工方案及施工工艺提供依据 6 2 控制要点 1 洞内观察主要是围岩 喷射混凝土 锚杆和钢架等的工作状态 动外观察重点在洞口段 岩溶发育区段地表和洞身埋置深度较浅地段 主要是地表开裂 地表沉陷 边坡及仰坡稳 定状态 地表水渗透情况 2 量测项目主要有二次衬砌前净空变化 拱顶下沉 二次衬砌后净空变化 沉降缝两侧底 板不均匀沉降 洞口段与路基过渡段不均匀沉降 3 根据围岩量测结果分析 判定原设计不合适时 及时修正设计 4 明挖基坑段主要监测围护结构水平位移及沉降 地表沉降 地下水位 支撑轴力 围护 结构倾斜变形 桩身内力 基底变形 周围建筑物的沉降 5 根据量测结果采取措施原则 净空变化速度大于 5mm d 围岩处于急剧变形状态 加 强初期支护系统 水平收敛 拱脚附近 速度小于 0 2mm d 拱部下沉速度小于 0 15mm d 围岩基本稳定 在浅埋段以及膨胀性和挤压性围岩等情况下 每次量测后及时 进行数据处理 绘制量测数据时态曲线和距开挖面关系图 对初期时态曲线进行回归分析 预测可能出现的最大值和变化速度 数据异常时 根据具体情况及时采取加厚喷层 加密 或加长锚杆 增加钢架等加固措施 第七章 防排水 7 1 要求 1 隧道工程施工防排水采用经过试验和鉴定并经实践检验行之有效的新材料 新工艺 新 技术 根据工程的水文地质条件 耐久性要求 施工技术水平 防水等级 选用适宜的材 料 2 隧道正洞和设备洞衬砌达到国家规定的一级防水标准 衬砌结构不允许渗水 衬砌结构 表面无湿渍 3 衬砌混凝土抗渗等级符合要求 施工防水以施工缝 变形缝防水为重点 施工缝防水措 施符合设计 4 初期支护的防水要满足结构设计和使用要求 7 2 控制要点 1 对初期支护表面的渗漏水 采取回填注浆堵水 无明显漏水 2 对初期支护表面外露的硬物进行割除 用砂浆抹平 处理初期支护表面凸凹不平 使防 水层铺设基面平顺 3 排水盲管的材料质量 直径 透水孔的大小 间距满足设计 纵向排水管的安装坡度符 合设计要求 盲管尽量与岩壁或初期支护表面密贴 4 环向铺设防水板 从拱部向边墙铺设 下部压住上部 松紧适度 保证防水板全部抵到 围岩 两幅防水板的搭接宽度不小于 150mm 分段铺设的卷材边缘部位预留至少 60cm 的 搭接余量 焊缝处干净 焊缝接头平整 先试焊以掌握焊接温度和焊接速度 焊缝的有效 宽度不小于 15mm 焊缝搭接部位焊缝必须错开 焊缝搭接处刮成缓角 避免出现错台 焊缝无漏焊 假焊烤焦 焊穿 外露固定点 均匀连续 表面平整光滑 5 充气检查焊缝质量 将 5 号注射针与压力表连接 用打气筒充气至 0 25MPa 保持 15min 压力下降在 10 以内