高速公路冲沟地带偏压隧道进洞施工工法

11.前言玉溪至楚雄高速公路TJ-16标蚕豆田1号隧道右幅起点YK150+283,终点里程YK151+215,长度932m,设计变更后洞口位置回填，隧道拱顶镂空段采用C15混凝土回填，偏压挡墙施做至YK150+296,明洞开挖、防护从上到下逐步进行，边开挖边防护，明洞临时边仰坡、成洞面采用锚网喷防护，明洞回填采用回填土(石径不大于10cm)人工分层辅以小型机具分层夯实，粘土隔水层封闭。2条件，设计变更后采用C15混凝土修补地面反压的方式进洞，采用该工法不仅可以保持原生态平衡，优化了进洞条件同时缩短了进洞时间，且大大节约了生产成本。2.工法特点2.1便于洞口开挖和洞身开挖工序转换，能尽快形成施工能力，有效缩短进洞时间。2.2先护后填，开挖范围小，有利于洞口段的稳定，进洞安全有可靠的保证。2.3采用明洞暗作偏压式衬砌结构辅以C15混凝土回填修补地面并反压山体的方式进洞，不仅节省了大面积征地费用、同时较小了边仰坡施工对山体的扰动以及施工对自然景观的破坏。2.4施工作业廉价、低碳、环保。施工用C15混凝土泵送至洞顶冲沟处，造价少，噪音低，作业不扰民。2.5机械种类大大减少且操作简单。边仰坡开挖、防护、洞顶回填所用机械种类繁多，采用明洞暗作偏压式衬砌结构辅以C15混凝土操作人员只需要有泵车、砼运输车操作证、驾驶证经过培训后就可以上岗作业。2.6该工法工序简单且作业安全性高。整个施工过程只需支立拱架、安装模板，浇筑混凝土即可，除去护拱拱脚开挖及浇筑混凝土用到机械作业，其他工序均为人工操作，大大降低了噪音污染，达到了3低碳节能的发展要求。2.7为台车的加工和安装有效地提供时间和场地，大幅度减少施工干扰。该工法适用于公路、铁路隧道进洞施工。尤其适用于洞口地质、地形较差、洞口浅埋(零埋深),洞口进洞辅助施工工序繁多且对自然景观和生态环境要求高的软质围岩隧道进洞施工。洞口设计以“早进洞，晚出洞”为原则，最大限度地降低洞口边坡仰坡的开挖高度，以保证山体的稳定，同时减小对洞口自然景观的破坏。根据实测地面线确定明暗洞交接点，在明暗洞交接点外不开挖山体的情况下，采用两侧开挖拱脚的方式施作18米护拱。护拱厚度为0.7m采用C25混凝土浇筑而成，内设I20b工字钢拱架间距0.5米，拱架连接设HRB400Φ22纵向连接筋，环向间距为1.0m。在钢拱架设超前管棚导向管，浇注混凝土封闭钢拱架形成护拱衬砌，然后施作超前大管棚作为超前支护，管棚完毕后，再进行洞身开挖施工。护拱根据现场地形设置每板浇筑长度及增加管棚数量，护拱设置管棚数量不小于设计值。最后2米护拱完成180°落底。45.1施工工艺流程护拱从明暗交接点的位置向外施工。根据零开挖方案及原地面情况，5.2施工步骤5.2.1清理地表及开挖5.2.2钢拱架及导向管安装据进行加工，钢拱架加工完成后进行试拼，拼装允许偏差为±30mm,5.2.3模板安装木模加竹胶板。模板安装前，在钢拱架焊接环向间距40cm,长度80cm的Φ22拉筋，在拉筋两端焊接Φ22弧形钢筋，模板拼装绑扎与弧形固。底板采用钢管架进行加固支撑，环向采用18工字钢支撑，设置间距为0.4m,安照导向套拱的弧度进行加工，保证钢管紧贴模钢管架立杆采用钢管进行加固，设置间距为1m,呈梅花形布置。钢管架立杆底部要垫枕木。BA大样图φ22固定筋导向墙5φ22固定筋导向墙5cm厚底模板竖向支撑钢管565.2.4混凝土浇筑在模板安装及加固完毕后方可进行下一道工序混凝土的浇筑施工，浇筑前将距离拱脚底部3m处开模以便于混凝土的浇筑施工，混振捣过程中要做到“快插慢拔”,棒位移间距不应超过振动器作用半径的1.5倍，与侧模应保持50-100mm的距离，且插入下层混凝土中深度宜为50-100mm。每一点振捣延续时5.2.5超前棚施工利用套拱中的导向管进行钻孔，外插角度按照3°(不含线路纵坡)控制。钻孔前先检查钻机机械状况是否正常、并在导向管外侧套7①钻机就位后，根据事先测量放样的点位开始钻孔；施钻时顶紧套拱，提高施钻精度；钻机开孔时钻速宜低，钻深至20cm以后转入正常钻速。②第一节钻杆钻入岩层尾部剩20～30cm时钻进停止，用两把管钳人工卡紧钻杆，钻机低速反转，脱开钻杆。钻机沿导轨退回原位，人工装入第二节钻杆，并在钻杆前端安装好联接套，钻机低速送至第一根钻孔尾部，方向对准后联接成一体。每次均按上述方法进行接长，直至设计孔深。换钻杆时，要注意检查钻杆是否弯曲，有无损伤等，不符合要求的应更换，以确保正常作业。为防止钻杆在推力和振动力双重作用下钻杆上下颤动，导致钻孔不直，钻孔时应把扶直器套在钻杆上，随钻杆钻进向前平移。③钻孔过程中，经常检查钻杆偏斜度以控制钻孔的偏斜度，发现偏斜度超过设计及规范要求的，应及时纠正。④利用高压风，由里而外进行清孔，清孔时，如出现卡钻、退杆8不畅等现象，则需要来回几次，直至清理干净。成孔后要立即清孔并下管，以免因坍孔造成孔内堵塞而无法顺利梅花形布置其纵向、横向间距为15cm,尾部为不钻孔的止浆段②管棚在安装前用高压风对孔内进行扫孔、清孔，清除孔内浮渣，确保孔径、孔深符合要求，防止堵孔。③管棚利用挖机的推力顶进插管。先将第一根带尖头的钢管顶入钻好的孔内，再逐根连接，管棚之间利用15cm连接丝扣进行连接。④接长管件应满足管棚受力要求，相邻管的接头应前后错开，避免接头在同一截面受力，采取奇数孔第一节长6m,偶数孔第一节长4m,以后每节均为6m以此方法将相临近管接头错开。⑤顶管时，当第一节钢管推进孔外剩余30～40cm时，人工装上第二节钢管，钻机低速前进对准第一节钢管端部，严格控制角度，人工持钳进行钢管联接，使两节钢管在联接套处联成一体。挖机再以推进压力低速顶进钢管。⑥钢管在安装前必须逐孔逐根进行编号，按编号顺序接管推进不得混接，插管完成后，钢管与导向管间隙用速凝水泥或其它材料堵塞钢筋笼由4根Φ22光圆钢筋作为主筋，固定环采用Φ42×4mm的无缝钢管，每节长度为50mm,固定环设置间距为500mm。每个孔的钢筋笼加工长度分别为3段9m长与1段6.7m长，纵向主筋与固定环采强大导管的整体刚度和强度同时管口设置进浆孔(阀门)和排气孔 (阀门)。(详见图5-7)度为10d且接头不得连续设置在同一轴线处。管棚安装完成后进行注浆，浆液采用水灰比为1:1的水泥浆液，注浆压力取0.5～1MPa,终止压力为2MPa,根据实际情况调整注浆参结结束效果检查注浆压水试验连接管路安装孔管钻孔整修管路、重新注浆调整浆液般情况下注浆初始压力取0.5～1.0Mpa,注浆终压取2.0Mpa。注浆方式：在管棚口直接注浆，注浆管深入管棚0.2～0.5m。注浆时，应对注浆管进行编号(注浆编号应和埋设导向管的编号一致),每个注浆孔的注浆量、注浆时间、注浆压力作出记录，以保证注浆质量，注浆记录包括：注浆孔号、注浆机型号、注浆日期、注浆起止时间、压力、水泥品种和标号、浆液容重和注浆量。浆的质量直接影响管棚的支护刚度，必须设法保证、检验灌浆的饱满、密实。浆孔封堵方式：采用钢板在钢管口焊接封堵，预留注浆管，注浆管必须安装阀门，堵头必须封闭严实。注浆完成后采用M20水泥砂浆进行封堵Φ108×6mm钢管与导向管之间的空隙。钢管钢管小导管(与注浆管连结)②注浆时应注意事项：水泥浆液采用卧式搅拌机拌和。在注浆前试验合理确定浆液配比、注浆压力等注浆参数。浆液配比选择要考虑岩石裂隙情况及浆液扩散半径，现场通过试验确定。配浆时，注意加料顺序和速度，防止浆液结块。浆液随配随用，用多少配多少，以免造成浪费。配制好的浆液，需经过滤后方可进入泵体，以防杂物堵塞管路或泵体。采用2台注浆泵注浆。浆液先稀后浓、注浆量先大后小程序注浆，如遇串孔或跑浆则隔孔灌压。注浆压力按分级升压控制，由注浆泵油压控制调节。具体调法：启动注浆泵，正常运转后关闭泵口阀门，泵停止运转后，旋转压力调解旋钮，将油压调在要求的油压刻度值上。随着注浆阻力的增大，泵压随之增高，当达到调定值时，自动停泵。为防止由于压注速度过大，造成上压过快返浆、漏浆等异常现象，影响注浆质量。注浆采用终压和注浆量双控制。一般以单管设计注浆量为标准，当注浆压力达到设计终压持续时间不小于20min,进浆量仍达不到设计标准时，也可结束注浆。达到注浆结束标准后停止，随即卸下注浆混合器及注浆系统，并用清水清洗干净。以保证下次注浆顺利进行。施工中要加强劳动保护，防止浆液沾染人体。6.1主要物资配置计划序号备注1I20b工字钢2I18工字钢3导向钢管m4m56m789螺栓螺母套机械设备计划表序号机械、材料类型型号备注1台12台2基础开挖、安装大管棚3台24台工备用5个66辆37电焊机台6焊接孔口管、加工止浆阀8台27.质量控制规定值或允许偏差1长度(mm)2数量(根)目测：逐根清点3孔位(mm)4孔深(mm)规定值或允许偏差1混凝土强度(MPa)在合格标准内混凝土试件检测及现场回弹仪检测2混凝土厚度(mm)尺量每板检查断面，每个断面测拱顶、3外观质量目测法、全部检查规定值或允许偏1榀数(榀)2间距(mm)3倾斜度(°)4拼装偏差(mm)5安装偏差(mm)横向竖向不低于设计标高8.安全措施8.1认真贯彻“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，根据国家有关规定、条例，结合施工单位实际情况和工程的具体特点，配备专职安全员和班组兼职安全员，执行安全生产责任制，明确各级人员的职责，抓好工程的安全生产。8.2对所有施工人员进行技术、安全交底培训。所有人员进入施工现场，必须戴好安全帽。遵守施工现场各项管理制度，施工场地设置安全警示标志。各类机械操作人员应遵守机械的安全使用规范，进行文明施工和安全作业。8.3所有使用的电器设备均要设置防雨罩，工作结束后要及时覆盖，关闭电源，并设专人负责，安全员定时检查。必须坚持“一机一闸一箱一漏”用电和下班断电加锁的原则。8.4大管棚钻孔前，首先检查工作面是否处于安全状态，检查加固操作平台，确保钻孔平台不变形不垮塌；8.5夜间施工必须配备足够的照明设施，夜间施工各施工作业点配备专职安全值班人员，照明供电安全由值班电工负责。8.6加强机械设备维修工作，特别对潜孔钻重点进行日常检修，不准机械设备“带病”运行，以确保安全。8.7针对本项目的具体情况，从安全生产管理的思想教育保证、组织保证、工作保证、制度保证及经济保证等方面建立和完善本工程的安全保证体系。9.环保措施9.1加强施工管理，强化环保意识。成立以项目经理任组长的环境保护领导小组，在工程施工过程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章，加强对施工燃油、工程材料、设备、废水、生产生活垃圾、弃渣的控制和治理。9.2加强废水、废碴的管理。工程废水和生活污水不排放进入农田、耕地、供饮水用的水源，灌溉渠。施工期间，采取对于水中有沉淀物和污泥的需经沉淀后后再排放。9.3将施工场地限制在工程建设允许的范围内，合理布置、规范围挡，做到标牌清楚、齐全，各种标识醒目，施工场地整洁文明。9.4在施工现场，水泥等粉细散装材料应尽量采取库内存放，如露天存放应严密遮盖，卸运时需采取措施以减少扬尘；现场搅拌设备必须设封闭围挡及安装喷雾除尘设施。9.5在晴天经常对施工现场道路进行洒水，防止尘土飞扬，污染周围环境。9.6每个工作日完成之前，应将现场清理干净，做到工完场清。10.资源节约工法充分发挥冲沟地带偏压隧道零开挖进洞施工优点，通过采用明洞暗作偏压式的衬砌结构辅以C15混凝土回填修补地面并反压山简单，运输方便，可以周转使用，降低了材料消耗，避免材料浪费，节约资源。11.效益分析随着国民经济和社会的发展，人民生活水平和环境意识的提高，小。隧道洞口周围原生态植物得到最大限度的保护，生态效益显著,项目部现场施工情况，该工艺相