某隧道风道顶隔板施工技术

PAGE13-某隧道风道顶隔板施工技术1、工程概况某隧道设计为双线分离式隧道，位于某高速公路西段某隧道工程第一、二合同段内，其中某项目部负责承建第一合同段，共4040m，桩号为K94+760～K98+800。2、顶隔板简介近年来随着我国高速公路事业的快速发展，一些特长隧道的修建将会越来越多，当洞内发生火灾时整个隧道排烟效果不畅，影响交通安全，为确保火灾时人员与车辆有充足的时间安全逃生及疏散，在隧道内采用一种专门的排烟风道进行火灾时的通风排烟，即顶隔板排烟系统。2.1、顶隔板施工工艺在隧道顶部设置一层隔离层（隔离层即顶隔板），在隔离层上每隔25米装有一处排烟风阀，当遇到一定温度或烟雾浓度过高时，排烟风阀将自动打开，把隧道内的烟雾抽到隔离层上部，进行集中有效的排放，使隧道内的可视度提高，安全行车得到进一步保障。2.2、顶隔板结构型式顶隔板板身设计为水平弧形，板厚20cm，底弧面半径为20.5m，采用C30钢筋混凝土结构。顶隔板顶部预留有排烟风阀口及检修孔，顶隔板的平面及纵断面与主洞保持一致。2.3、顶隔板和二次衬砌的连接设计在二次衬砌与顶隔板连接处，以纵向间距25cm，植入两排直径20mm的Ⅱ级钢筋，植入深度为20cm。同时沿纵向间距2m，在隧道顶部设置单根中央吊杆与顶隔板连接，吊杆一端采用锚杆打入围岩，一端通过与顶隔板预埋件相连接。顶隔板现场施工采用牛腿、隔板分离的结构形式进行浇筑。2.4、顶隔板整体结构示意图3、顶隔板的施工方法和步骤顶隔板的施工过程主要分三个步骤：第一步：植筋和安装锚杆；第二步：牛腿的施工；第三步：隔板的施工。3.1、植筋和安装锚杆3.1.1、施工步骤(1)、施工准备a、检查衬砌表面是否完好？是否存在裂缝？b、用回弹、钻孔取芯的方法检测植筋位置及周围一定范围内的砼强度。c、用衬砌厚度探测仪对植筋段的砼厚度进行检测，并做好记录。d、在衬砌内装有钢筋网片的地段，还应用钢筋探测仪对其进行检测，避免伤及钢筋。e、选购植筋材料：植筋材料均采用HRB335级钢筋，植入钢筋的标准强度值=335MPa，抗剪强度值＝190MPa。植筋胶必须采用A级改性乙烯基酯类结构胶粘剂或改性环氧树脂胶。f、采购注浆材料：用42.5号及以上的普通硅酸盐水泥或低热微膨胀水泥，也可采用超细灌浆专用水泥，但不能使用含砂的水泥浆。水灰比W/C=0.35~0.4，但不得大于0.42，也不得低于0.32。(2)、植筋施工a、衬砌表面凿毛第一步：清洗衬砌表面的灰尘，确定凿毛部位。第二步：用专用的凿毛机械对衬砌与顶隔板连接处进行凿毛。第三步：检查凿毛效果。b、确定孔位按设计图纸要求的孔位，进行测量放样，精确定出钻孔位置。c、钻孔第一步：严格按照已标定好的钻孔位置和设计图纸中要求的钻孔角度进行机械打孔。建议钻孔时选用电锤（冲击钻）或风钻进行作业。第二步：成孔后对孔壁进行糙化处理。d、清孔采用压缩空气清孔，用金属毛刷刷三遍，吹三遍，确保孔壁无灰尘。e、注胶将加长混合管搅拌头插入孔的底部开始注胶(第一次从新的混合管打出的胶不得使用)，同时均匀外移注射枪，直至注满孔体积的2/3即可。注胶时用的加长混合管必须采用前端带挡环的，同时要求在混合管上与孔深等长处标识插入深度控制线，以保证从孔底开始注胶以及所注入胶体的密实度。f、植筋将植筋钢筋旋转着缓缓的插入孔底，使得锚固剂均匀地附着在钢筋的表面及缝隙中，观察表面应有少量胶体溢出。g、钢筋固定钢筋植入后，必须立即采用临时简易支架对钢筋进行可靠固定，确保钢筋不发生位移或偏心。在胶体固化期间，严禁扰动已植入钢筋，现场要悬挂明显禁动标志，并安排专人看护，等固化时间过后，才可以将植筋钢筋和顶隔板钢筋连接。h、检验按设计及有关规范要求，由国家认可并授权的专门机构对植筋钢筋进行现场检测。(3)、锚杆施工a、确定孔位锚杆孔位于隧道线中拱顶部，每隔2m设置一处。锚杆孔的定位应和植筋孔定位同时进行。b、钻孔根据设计要求对准事先标定好的钻孔位置进行机械钻孔，其中二衬段采用砼取芯进行钻孔，钻孔直径为Ф50mm；岩石中应选用适合于垂直钻孔的锚杆专用机械进行施工，钻头直径为Ф50mm，钻头类型应采用十字型合金钻头或钮扣钻头。要求在钻头上与孔深等长处标识插入深度控制线，以保证孔深符合设计要求，若钻孔深度大于设计长度50mm，要用塞子垫紧到规定的钻孔深度。c、清孔用高压水枪或高压风枪将孔清洗干净，确保孔壁无灰尘。d、安装锚杆第一步：安装钢涨壳锚固头（以旋转到位而涨壳头未涨开为准），同时将塑料套管插入锚杆体。第二步:将安装了锚固头、套管的锚杆体插入孔内并顶紧孔底，用冲击扳手送入，最后用冲钻将涨壳锚杆固头涨开固定。第三步：插入注浆管、并安装拱形垫板、螺母，调整垫板使其与衬砌面垂直，用扳手预紧螺母，使预紧力达到50KN。锚杆安装完成后，应让外露钢筋丝头的切口位置到螺母的长度在55~65mm之间，如果超出，应用机械切割。e、注浆用与锚杆配套的专用注浆机进行注浆，当注浆液从排气管均匀流出2妙后，关闭注浆泵的动力，当注浆液从排气管流出停止后，再重新开动重新流出，则表明注浆体已充满锚杆孔，注浆完成。当拔出注浆管后注浆液不流出，说明注浆体的配合比正确、钻孔深度正确、注浆效果可靠。浆体强度达到设计要求后，应用专用的饱和度检测仪进行检测。f、对所有安装好后的锚杆进行拉拔试验，拉拔试验荷载P=0.8×160KN=128KN。试验不合格的锚杆，应在原设计位置重新设置锚杆。3.1.2、植筋施工的技术要求及注意事项(1)、在植入钢筋与结构表面垂直的地方，施工时应保持钻孔垂直度的偏差≤1％，钢筋实际施工位置与设计位置误差≤5mm；在植入钢筋与结构表面不垂直的地方，施工时应保持钻孔垂直度的偏差≤2％，钢筋实际施工位置与设计位置误差≤10mm。(2)、注胶时，应将砂浆料罐的温度保持在5℃～25℃之间，当结构物的温度高于30℃时，应在孔内灌水降温，吹干孔内水分后再进行注胶。(3)、观察注入的胶体，胶体中不得存在气泡。(4)、凿毛要求：1m2凿点在8000个以上，凿点深度在5～8mm，深度落差在0.5mm左右，清楚水泥砼表面浆皮96％以上，凿毛表面点距均匀，凹凸麻面效果明显。(5)、在植筋时，植筋钢筋宜先焊后植，若有困难必须后焊，其焊点距砼表面应大于15d，且采用冰水浸泡后的毛巾包裹植筋根部。(6)、在钢筋植入前，应使用电动钢丝刷去除植筋钢筋表面锈蚀及氧化层，打磨出金属光泽，并剔除端头毛刺，除锈时在钢筋表面留下的的刷痕要与钢筋植入方向垂直。植筋钢筋的表面还要用丙酮清洗，不得有油污等附着物。3.1.3、锚杆施工的技术要求及注意事项(1)、孔位测量误差不超过10mm。(2)、钻孔轴线偏斜率不应大于锚杆长度的1％。(3)、钻孔时钻头不能使用一字钻头。(4)、锚杆注浆的饱和度应大于75％，且离垫板2/3处无明显空洞时，可认为注浆饱和度达到合格指标。(5)、注浆完成后，要在现场悬挂明显禁动标志，并安排专人现场看护，在浆体强度未达到设计要求前禁止对杆体进行任何形式的扰动。3.2、牛腿施工第一步：预制牛腿钢筋笼由于牛腿位置距路面5m以上，属于高空作业，钢筋的绑扎较困难，所以应按设计图纸中的要求将牛腿钢筋分段预制成钢筋笼。预制好后，对钢筋笼进行检查，检查项目有：①钢筋的数量、规格是否符合要求？②钢筋笼的结构形式是否符合设计要求？③钢筋间的焊接是否有效？④钢筋笼的稳定性？第二步：吊装牛腿钢筋笼将检查合格后的钢筋笼吊装到设计位置，然后对植筋钢筋进行绑扎。吊装好后，应及时检查其稳定性，防止钢筋笼的掉落。第三步：模板就位按照图纸要求，将牛腿模板安装到设计位置后，将其固定。第四步：浇筑砼将牛腿模板固定好后，采用C30低碱性微膨胀砼进行浇筑，浇筑过程应注意充分振捣，使混凝土密实。第五步：脱模顶隔板的脱模时间应根据试验的结果确定。第六步：验收牛腿，合格后才可以施工隔板。3.3、隔板施工第一步：预制顶隔板钢筋笼顶隔板上部空间相对比较狭小（最大净空仅1.36米），施工人员在台车上进行钢筋绑扎有较大困难，而且不容易检查，因此施工时，应预先将顶隔板钢筋分段预制成钢筋笼。钢筋笼预制好后，应及时检查，合格后才能吊装。第二步：推入模板台车，并将其固定到设计位置。第三步：在牛腿与隔板之间的上侧接触面涂抹减摩剂，注意减摩剂不允许涂抹在止水条表面。第四步：借助台车为施工平台，安装顶隔板钢筋笼。第五步：安装预埋钢板将预埋钢板固定到钢筋笼上，目的是使拉杆与顶隔板形成有效连接。预埋钢板应根据锚杆的实际位置进行定位，定位误差不得超过锚杆投影位置的0.5cm。第六步：顶隔板的浇筑和振捣用泵送砼入模方式进行浇筑，混凝土采用C30低碱性微膨胀砼，浇筑过程中注意充分振捣混凝土，使混凝土密实。第七步：安装拉杆拉杆的安装应在顶隔板砼初凝后和拆模之前进行。拉杆安装后，在顶隔板拆模之前应有不小于5KN的预紧力，当拉杆的受力小于30KN时，应加大预紧力，以使拉杆受力达到30KN。（预紧力的数值应根据对拉杆的受力测试结构进行调整）第八步：脱模及抹光顶隔板的脱模时间应根据试验的要求来确定。经试验，脱模时砼的强度应不小于5.6Mpa。顶隔板上表面需进行抹光处理，并使得其表面达到类同钢模板浇筑的光滑效果。第九步：喷防火涂料为了加强顶隔板连接部位在火灾情况下的防火性能，需在端部设置防火涂料。防火涂料采用隧道专用的防火涂料。隧道专用防火涂料分基层（防火层）和表层（颜色层），其施工应采用分层、间隔性的施工方法。4、排烟风阀和检修孔的设置原则在顶隔板顶部预留1250mm×2000mm（±3mm）的排烟风阀口及900mm×900mm（±3mm）的检修孔，纵向间距保持25m左右，排烟口和检修孔中心距离隧道中线1.125m，到顶隔板纵向施工缝的距离不小于1.75m。结构设计示意图如下：5、顶隔板防水系统的设置原则顶隔板防水系统的施工应和顶隔板的施工过程同步进行，构造图如下：防水系统设置说明：(1)、要求在顶隔板施工缝处设置止水条，变形缝处设置止水带。（施工缝应≤12m）(2)、顶隔板在浇筑时，应防止止水带偏离，以免产生单项缩径，影响防水效果。(3)、浇筑砼时必须充分振捣，使之与止水带很好的结合。(4)、在隧道两两侧设置ФФ50mmmPVC排水管，间间距48m，PVC管置于衬衬砌内，后后期应用砂砂浆与涂料料抹平，施施工应保护护PVC管的完整整以防止堵堵塞。(5)、在排烟口口附近用水水泥砂浆砌砌筑一道5cm高的挡水水坎，保护护排烟风阀阀。6、施工工艺流程程图6.1、顶隔板施工工艺艺流程图Y植筋、锚杆施工牛腿施工顶隔板台车就位吊装钢筋笼砼的浇筑和振捣安装拉杆Y植筋、锚杆施工牛腿施工顶隔板台车就位吊装钢筋笼砼的浇筑和振捣安装拉杆脱模及抹光预制顶板钢筋笼检查台车检查钢筋笼运输砼拌合砼配合比选定NYN喷防火涂料涂抹减摩剂6.2、植筋、锚锚杆施工工工艺流程图图施工准备施工准备衬砌表面凿毛确定植筋孔位钻孔清孔注胶植筋固定植筋钢筋顶隔板开始施工确定锚杆孔位钻孔清孔安装锚杆注浆检验植筋钢筋现场拉拔试验注浆饱和度检测YN植筋施工锚杆施工YNYN确定凿毛范围7、顶隔板施工注注意事项(1)、在顶隔板板施工过程程中，关键键在于顶隔隔板与二次次衬砌的连连接，植筋钢筋是主要要承受荷载载的构件，植植筋的效果果直接影响响了整个顶顶隔板的连连接效果，因此在植筋筋过程中应应严格按照照设计要求求及产品施施工工艺进进行安装，建议植筋胶材料应选择进入我国市场的国外成熟产品。(2)、顶隔板施施工中有数数量众多的的