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文档简介

国家高速公路网G56楚雄(广通)至大理高速公路扩容工程何家湾隧道(K211+340~K211+977)专项施工方案编制:审核:审批:河南省路桥建设集团有限公司云南楚大高速公路扩容工程

ZCB3-TJ3合同段项目经理部2020年5月1日微信关注:工程数字BIM绘图编制说明编制依据1、《安全生产法》(中华人民共和国主席2014年第13号令);2、《建设工程安全生产管理条例》(中华人民共和国国务院令第393号);3、《公路水运工程安全生产监督管理办法》(中华人民共和国交通运输部令2017年第25号);4、《云南省交通运输厅关于进一步加强公路隧道超前预报强制性措施的通知》(交运建设便【2019】158号);5、《云南省公路建设项目危险性较大的分部分项工程专项方案安全管理办法(试行)》(云南省交通运输厅云交基建[2010]200号);6、《云南省公路建设项目危险性较大分部分项工程专项方案安全管理办法》;7、《云南省交通运输厅关于切实加强公路隧道施工标准化管理的通知》(云交基建[20108]96号);8、《云南省高速公路建设工程安全生产强制性控制要点》(云南省交通运输厅云交基建[2017]80号);9、《云南省高速公路建设工程安全生产强制性控制要点》(云南省交通运输厅云交基建[2017]81号);10、《公路水运工程平安工地建设管理办法》(交通运输部【2018】43号文);11、《隧道安全九条规定》安监总管二【2014】104号;12、《民用爆炸物品安全管理条例》;13、《钢结构设计标准》(GB50017-2017);14、《爆破安全规程》(GB6722-2014);15、《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》(GB50086-2015);16、《地下工程防水技术规范》(GB50108-2008);17、《公路工程技术标准》(JTGB01-2014);18、《公路工程施工安全技术规范》(JTGF90-2015);19、《公路隧道施工技术规范》(JTGF60-2009);20、《公路隧道施工技术细则》(JTG/TF60-2009);21、《公路路面基层施工技术细则》(JTG/TF20-2015);22、《公路工程质量检验评定标准》(JTJF80/1-2017);23、《公路工程地质勘察规范》(JTGC20-2011);24、《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005);25、《建设工程施工现场消防安全技术规范》GB50720-2011;26、《建筑机械使用安全技术规范》JGJ33-2012;27、楚大高速公路扩容工程SJ-1标段姚安段(K207+582-K211+977)施工图设计;28、楚大高速公路扩容工程姚安段(K207+582-K211+977)实施性总体施工组织设计;29、《高速公路施工标准化技术指南》(2012年12月);30、《云南省高速公路施工标准化实施要点》;31、国家高速公路网G56楚雄(广通)至大理高速公路扩容工程第三总承包部隧道工程《施工安全专项风险评估报告》;编制原则1、以满足本工程施工需要为目的,根据本工程特点合理配置施工队伍、机械设备、工程材料等资源。2、统筹安排,保证重点,科学合理地安排施工进度,组织连续均衡施工生产,做好工序衔接,确保按工期完成工程建设。3、突出应用新技术、新设备、新工艺,提高施工的机械化作业水平,积极应用先进的科技成果,确保全标段工程质量达到部颁标准优良工程。4、运用现代科学技术,采用先进可靠的安全保证措施,确保生产安全,做到文明施工。5、严格执行现行的《规范》、《检评标准》和《施工技术手册》,运用现代科学技术优化施工组织方案、施工工艺和施工方法。积极推广增产节约,努力降低成本,提高经济效益。6、树立环保意识,严格按国家和合同关于环境保护的有关规定组织施工,保护好周围生态环境,做到文明施工。编制范围何家湾隧道:左线起止里程桩号Z5K211+320~Z5K211+970,长650m;右线起止里程桩号K211+340~K211+977,长637m。施工计划组织机构工区项目经理部设项目经理、总工、生产经理、项目书记、安全总监等领导层;职能部室设置工程技术部、综合办公室、物资部、商务部、质量部、安全部下设何家湾隧道施工队及施工队作业班组。图3.1-1项目组织机构图设备计划表STYLEREF2\s3.2–SEQ表\*ARABIC\s21何家湾隧道主要设备配置计划一览表序号机械设备名称规格型号单位数量备注1空压机LGF-20/8螺杆空压机20m³台6全新2发电机YC6T600L-D20台1450kw3装载机柳工ZL50C台2侧翻4挖掘机卡特320D台25自卸车EQ3250GD5D2型辆6双桥6湿喷机GYP-90C台27注浆机WYB双液注浆机台28钢筋防水板台车台2自制9开挖台车台2自制10仰拱栈桥套2自制11二衬台车9台2现场拼装12风动凿岩机YT-28台5013潜孔钻MXL-150D台114水泵QW65-30-40-7.5台6临时排水15通风机YDT280M-6-42*75kw台216电焊机ZX7-500台10交流电17雾炮机除尘雾炮机台218自动网片机25型台119液压冲孔机J46Y-90T台120自动剪板机20型台121等离子切割机100型台222小导管钻孔机SGL-50台123数控钢筋弯曲机G50台124气保焊机500型台225转运板车辆126调直切断机500型台227切割机5-15型台228冷弯机G50台229洒水车台130混凝土搅拌机PLD1200型台131混凝土输送泵中联/三一重工6013C-90s台232混凝土罐车东风18m³台633地泵SCS-100T台1材料计划表STYLEREF2\s3.3–SEQ表\*ARABIC\s21主要投入的材料清单一览表序号主要材料名称规格及型号单位数量备注1明洞及暗洞挖方m32120032超前大管棚ф108*6mmm75203超前小导管及锁脚锚管ф42*4mmm1769204工字钢不分规格kg26572685砂浆锚杆ф22m304976中空锚杆ф25m564937钢筋网片ф8kg2706628HPB300不分规格kg4038789HRB400不分规格kg242179910喷射混凝土C25m32089211C30混凝土m33896912C20混凝土m3262313C15混凝土m31958714C25混凝土m347515止水带m1470916PVC防水板1.5mmm23880817土工布m25457118环向排水管m389219纵向排水管m263520横向排水管m407施工进度计划何家湾隧道左右线(左线:长650m,右线:长637m),隧道掘进方向为:楚雄端(隧道进口)→大理端(隧道出口)。何家湾隧道右线计划2020年7月初开始掘进,2021年9月底实现贯通,2022年6月实现全部工程完工。何家湾隧道右左线计划2020年7月中旬开始掘进。2021年9月底实现贯通。2022年6月实现全部工程完工总工期783工作日。可以满足进度计划要求。总体工期进度计划表STYLEREF2\s3.4–SEQ表\*ARABIC\s21何家湾隧道总体工期计划表工序开始时间结束时间计划工期备注何家湾隧道左洞施工准备2020年5月15日2020年7月20日66开挖及支护2020年7月21日2021年6月16日330仰拱及回填2020年8月16日2021年7月12日330二衬施工2020年9月16日2021年7月31日318水沟、电缆槽2021年8月4日2021年11月1日90路面2021年11月9日2021年12月31日52收尾2022年3月1日2022年6月8日100何家湾隧道右洞施工准备2020年5月15日2020年7月10日56开挖及支护2020年7月11日2021年6月6日330仰拱及回填2020年8月1日2021年7月7日340二衬施工2020年9月1日2021年8月7日340水沟、电缆槽2021年8月20日2021年11月18日90路面2021年11月22日2021年12月31日39收尾2022年3月1日2022年6月9日100V级围岩循环进尺表STYLEREF2\s3.4–SEQ表\*ARABIC\s22V级围岩三台阶预留核心土七步流水开挖法循环时间计算表工序时间(min)循环时间(min)60120180240300360420480540600660720780超前地质预报10测量放样20围岩量测30超前支护150开挖300出碴120初期支护150说明:1、超前地质预报为摊销时间。2、各工作面拉开距离后平行作业,实行均衡生产。3、每循环进尺0.6m4、洞口段日进尺1.2m表STYLEREF2\s3.4–SEQ表\*ARABIC\s23正洞V级围岩三台阶开挖法循环时间计算表工序时间(min)循环时间(min)60120180240300360420480540600660720超前地质预报10测量放样20围岩量测30超前支护120开挖120出碴180初期支护240说明:1、超前地质预报为摊销时间。2、各工作面拉开距离后平行作业,实行均衡生产。3、深埋段SF5a每循环进尺0.6;SF5b每循环进尺0.7m4、深埋段日进尺Va1.2,Vb1.4m备注:何家湾隧道左幅V级围岩404米,右幅V级围岩293米,V级围岩平均每月按25个有效工作日计划完成Va=25*1.2=30m,Vb=25*1.4=35mIV级围岩循环进尺表STYLEREF2\s3.4–SEQ表\*ARABIC\s24正洞IV级围岩三台阶开挖法循环时间计算表工序时间(min)循环时间(min)60120180240300360420480540600超前地质预报10测量放样20围岩量测20超前支护120开挖100出碴150初期支护300说明:1、超前地质预报为摊销时间。2、各工作面拉开距离后平行作业,实行均衡生产。3、深埋段SF4a每循环进尺0.75;SF4b每循环进尺0.9m4、深埋段日进尺SF4a1.5,SF4b1.8m备注:何家湾隧道左幅IV级围岩200米,右幅IV级围岩327米,四级围岩平均每月按25个有效工作日计划完成SF4a=25*1.5=37.5m,SF4b=25*1.8=45m表STYLEREF2\s3.4–SEQ表\*ARABIC\s25正洞IV级围岩上下台阶开挖法循环时间计算表工序时间(min)循环时间(min)60120180240300360420480540超前地质预报10测量放样20围岩量测20超前支护120开挖100出碴120初期支护150说明:1、超前地质预报为摊销时间。2、各工作面拉开距离后平行作业,实行均衡生产。3、深埋段SF4a每循环进尺0.75;SF4b每循环进尺0.9m4、深埋段日进尺SF4a2.25,SF4b2.7m备注:应根据第三方地质雷达探测分析及超前地质预报实际情况通围岩何家湾隧道左幅IV级围岩200米,右幅IV级围岩327米,四级围岩平均每月按25个有效工作日计划完成SF4a=25*2.25=57m,SF4b=25*2.7=68m。施工工艺技术总体施工方案隧道釆用钻爆法施工,施工中严格遵守“管超前、严注浆、弱爆破、短开挖、强支护、勤量测、快封闭、紧二衬”的方针,加强围岩与支护动态观测、通过监测有效控制围岩变形;开挖后及时进行初期支护,发挥支护体系的整体支承作用,始终做到随围岩变化灵活调整施工工法。仰拱和铺底距掌子面不大于设计要求仰拱和铺底距掌子面不大于设计要求开工前施工准备洞顶截水沟开挖、砌筑及洞口排水洞口土石方开挖及临时防护套拱、超前管棚等进洞辅助措施施工浅埋段开挖、初期支护及仰供施工浅埋段及洞口明洞模筑衬砌施工洞身开挖及排水洞身初期支护仰拱和铺底洞身防排水设施洞门及其附属工程施工模筑二次衬砌洞内路面及附属工程初支紧随开挖面及时施作,减少围岩暴露时间,抑制围岩变形,并及时进行复喷,复喷作业距掌子面不得超过设计要求洞口及洞内软岩段二次衬砌尽早施工,其他段落根据监控量测结果适时施工,一般情况下二衬距掌子面距离不超过设计要求根据围岩条件和量测情况合理选择支护参数浅埋段开挖超过50m必须进行浅埋段二衬及明洞模筑衬砌施工图STYLEREF2\s4.1–SEQ图\*ARABIC\s21隧道施工总工艺流程图进洞施工方案按照设计图纸放样出洞口、明暗洞分界位置及边仰坡开挖线位置,根据测量队放线,在仰坡开挖线外不小于5米处施工洞顶截水沟,洞顶截水沟施工完成后进行开挖边仰坡,边仰坡开挖施工应逐级开挖逐级防护,边仰坡防护应与明洞开挖同步进行;应尽量避开雨季施工。为保障洞口段边、仰坡的稳定,减小洞口边仰坡暴露面积,洞口施工时应遵循先行洞与后行洞错开2倍的洞径,先开挖一个洞,另一个洞及两洞间土体先不开挖;待先行洞洞口段施作完成后再进行后行洞的开挖。何家湾隧道进口洞口段地形为浅埋及浅埋偏压地形,采用管棚超前支护的施工方案进洞。开挖至明暗交界位置时,预留核心土施做套拱,然后施工长管棚,长管棚施工完毕后进行暗洞开挖施工,该洞口段为V级围岩,采用三台阶预留核心土七步流水开挖法,严格控制进尺,严格按设计要求进行支护。暗洞仰拱、仰拱填充及二次衬砌施工完后,条件具备及时施工明洞及洞门。(详见《何家湾隧道进洞专项施工方案》)。洞身施工方案隧道施工按新奥法组织实施,主要工序釆用机械化作业,隧道出渣釆用无轨运输方式,二次衬砌浇筑釆用定型模板台车整体浇筑。大型断裂带、断层破碎带、极破碎围岩地段等釆用CRD法、双侧壁导坑法开挖。V级围岩深埋地段、IV级围岩浅埋地段以及IV级软岩地段等采用弧形导坑留核心土法施工,IV级硬岩深埋地段釆用三台阶、上下台阶法施工。釆用短台阶预留核心土施工方法地段,应保证初期支护及时封闭成环,以确保初期支护的承载能力。釆用上下台阶的方法施工的地段,应注意控制台阶长度,注意上半断面及拱脚基础锁脚锚管的施工质量。隧道出洞方案根据现场实际地形、施工条件和施工组织,何家湾隧道从进口向出口单向掘进,右洞先于左洞,从洞内向洞外掘进的方式进行出洞。为减少两洞之间的相互干扰,先掘进隧道对后掘进隧道产生偏压、后掘进隧道对先掘进隧道二次扰动、爆破震动致使两隧周边土体应力叠加引起严重偏压及初期支护成环不及时易引起围岩变形、地表沉降等问题。首先严格控制隧道施工工艺及各工序步聚平衡,其次右洞掌子面应超前左洞掌子面100m以上,二次衬砌超前50m以上,仰拱紧跟下台阶;当先行洞衬砌距离开挖面10m,开挖面距离出洞口小于30m时,停止后行洞施工,先行洞采用小导洞方式出洞,出洞后做洞顶截水天沟、刷边坡及边坡防护,施作套拱管棚。管棚安装及注浆完成后采用三台阶预留核心土七步流水法在洞内整体贯通。(1)小导洞施工参数表STYLEREF2\s4.1–SEQ表\*ARABIC\s21超前小导洞支护参数支护类型围岩级别和适应条件初期支护喷射混凝土(cm)锁脚锚杆系统锚杆(m)钢筋网钢架间距拱墙m位置长度间距(mm)(cm)小导洞SF5aV级围岩182.5拱墙31.0×1.08@200×200(拱墙)100(I18)(2)超前导洞开挖图STYLEREF2\s4.1–SEQ图\*ARABIC\s22单项掘进超前导洞开挖示意图图STYLEREF2\s4.1–SEQ图\*ARABIC\s23单项掘进超前导洞纵断面示意图(3)出洞施工工艺流程图STYLEREF2\s4.1–SEQ图\*ARABIC\s24出洞施工工艺流程(4)小导洞拱架图图STYLEREF2\s4.1–SEQ图\*ARABIC\s25小导洞拱架图(5)出洞后套拱及管棚施工①套拱施工及设计参数大管棚套拱采用C25钢筋混凝土,截面尺寸为2m×0.6m,导向墙地基承载力不小于300KPa,套拱内设置4榀I20a工字钢,套拱钢架按纵向间距50cm布置纵向连接筋环向间距100cm。钢架外缘设Φ133×4mm导向钢管,按环向间距40cm,拱部120°范围内布置,导向钢管与钢架用Φ22固定钢筋进行焊接。图STYLEREF2\s4.1–SEQ图\*ARABIC\s26管棚正面示意图图STYLEREF2\s4.1–SEQ图\*ARABIC\s27导向管及型钢布置示意图②大管棚设计参数热轧无缝钢管Φ108mm,壁厚6mm,每节钢管(节长4-6m)两端均预加工成外丝扣,接头连接采用套管连接,外丝扣长15cm,内丝扣长30cm,相邻两根钢管接头均错开2m。钢管尾部预留3-4m的无孔止浆段。为提高导管的抗弯能力,在钢管内设置钢筋笼(见REF_Ref50567741\h图4.1–8),钢筋笼由四根主筋和固定环组成,主筋直径Φ18mm,固定环采用短管节,节长3-5m将其与主筋焊接,按1.5m间距设置。管距:环向间距40cm。倾角:钢管轴线与衬砌外缘夹角3-5°。钢管施工误差:径向不大于20mm,相邻钢管之间环向不大于10cm;隧道纵向同一横断面内的接头数不大于50%。图STYLEREF2\s4.1–SEQ图\*ARABIC\s28钢花管构造示意图(6)洞内贯通施工方法①三台阶预留核心土七步流水开挖法第1步,上部弧形导坑开挖:在拱部超前支护后进行,环向开挖上部弧形导坑,预留核心土宽度为隧道开挖宽度的1/2,每循环开挖进尺不超过60cm,开挖后立即初喷,以减少围岩暴露时间。(注:该隧道V级围岩每榀拱架60cm)第2、3步,中台阶左、右侧开挖:开挖进尺最大不得超过120cm,左、右侧拱脚错开1.2~2.4m拱脚不能悬空。第4、5步,下台阶左、右侧开挖:开挖进尺最大不得超过120cm,开挖进尺最大不得超过120cm,左、右侧拱脚错开1.2~2.4m拱脚不能悬空。第6步,上、中、下台阶预留核心土:各台阶分别开挖预留核心土,开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。第7步,隧底开挖:每循环开挖长度宜为3~5m,开挖后及时施作仰拱初期支护,支护完成后及时施作仰拱、仰拱填充,分段长度宜为3~5m。②开挖要点a、两隧开挖遵循先右线后左线的原则。b、遇软岩风镐配合人工,遇硬岩采取局部预裂爆破后机械辅助开挖。c、台阶开挖应沿轮廓线环向开挖,预留核心土,开挖后及时跟进临时支撑仰拱。d、其它分步平行开挖,平行施作初期支护,各分部初期支护衔接紧密,及时封闭成环。e、仰拱紧跟下台阶、二衬跟随仰拱,及时闭合构成稳固的支护体系。f、施工过程通过监控量测,掌握围岩和支护的变形情况,及时调整支护参数和预留变形量,保证施工安全。g、完善洞内临时防排水系统,防止地下水浸泡拱墙脚基础。距离洞口30m时采用开挖小导洞出洞,洞内洞外均在距掌子面200m外设立安全警告标志,设置专人值班看管,严禁人员进入危险区。隧道出洞阶段应加强监控量测工作,开挖工程中若发现围岩变形大,且速度加快,应立即停止开挖,拱顶小导洞增加支撑强行控制围岩变形,同时增加锚杆稳固围岩,在强大支撑的保护作用下继续开挖,尽快使初支封闭成环。支护参数表STYLEREF2\s4.1–SEQ表\*ARABIC\s22主洞复合式衬砌支护设计参数表STYLEREF2\s4.1–SEQ表\*ARABIC\s23人行横洞复合式衬砌支护设计参数表施工工艺流程CRD法施工工艺及流程图STYLEREF2\s4.2–SEQ图\*ARABIC\s21CRD法施工工艺流程图表STYLEREF2\s4.2–SEQ表\*ARABIC\s21CRD工法施工步骤及方法说明序号图示施工步骤说明1一、施作超前小导管1、施做拱部超前支护,超前小导管注浆。2、施作1单元临时超前支护,超前小导管注浆。2二、①部开挖支护1.开挖①部土体,初喷5cm混凝土封闭掌子面;2.架立拱部钢架及中隔壁钢架;3.挂网喷射C25砼;4.清除底部土体,安装临时仰拱钢架,打设锁脚锚管、注浆,喷C25砼封闭。3三、②部开挖支护1.锁脚锚管注浆2.开挖②部土体,初喷5cm混凝土封闭掌子面;3.安装2单元钢拱架及中隔壁钢架,打设锁脚锚管、注浆,挂网喷射C25砼。安装2单元格仰供钢架,喷C25混凝土封闭。4四、③部开挖支护1.开挖③部土体,初喷5cm混凝土,封闭掌子面;2.安装3单元钢架,打设锁脚锚管、注浆,挂网喷射C25砼;3.清除底部土体,架临时仰拱钢架,打设锁脚锚管,喷C25砼封闭。5五、④部开挖支护1.开挖④部土体,初喷5cm混凝土,封闭掌子面;2.安装4单元型钢钢架,打设锁脚锚管,注浆,挂网喷射C25砼。3.清除底部土体,安装仰拱钢架,喷C25砼封闭。6六、拆除临时中隔壁1.拆除临时中隔壁及临时仰拱;2.基面抹平处理;7七、施作仰拱衬砌1.仰拱基面处理;2.施作仰拱1.5PVC防水板;3.设置5cm厚垫层;4.绑扎仰拱钢筋;5.浇筑仰拱砼。6.浇筑填充。8八、施作边墙及拱部衬砌1.施作拱墙1.5PVC防水板;2.绑扎边墙及拱部钢筋;3.立模,浇筑边墙及拱部砼。弧形导坑留核心土法施工工艺及流程Ⅴ级围岩深埋地段、Ⅳ级围岩浅埋地段以及Ⅳ级软岩地段等采用弧形导坑留核(1)施工主要步骤①上孤形导坑开挖→②上导坑拱部初期支护→③两侧中台阶开挖→II边墙初期支护→⑤核心土开挖→⑥下部开挖→II仰拱初期支护。图STYLEREF2\s4.2–SEQ图\*ARABIC\s22弧形导坑预留核心土法施工工艺及流程图图STYLEREF2\s4.2–SEQ图\*ARABIC\s23弧形导坑留核心土法施工示意图图STYLEREF2\s4.2–SEQ图\*ARABIC\s24弧形导坑留核心土法施工示意图(2)施工技术要点a.上部环形导坑初期支护应紧跟开挖,及早封闭成环。b.各部分开挖时,钢架设计加工尽量与开挖轮廓吻合,支护尽量圆顺,从而减小应力集中。c.环形开挖留核心土法,将开挖断面分为上、中、下三个部分逐级掘进施工,核心土长度3~5m,面积应不小于整个断面面积的50%。核心土刷坡坡坡率宜为1:0.5~1:0.75。d.核心土与下台阶开挖应在上台阶支护完成后、喷射混凝土强度达到设计强度的70%后进行。e.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,设立型钢钢架及锁脚锚管,分层复喷混凝土到设计厚度,完成一个开挖循环。3)注意事项①隧道开挖采用控制爆破或弱爆破,每部循环进尺按0.6-0.75m控制。施工中控制最大临界震动速度v≤15cm/s;②锁脚锚管应及时设置以确保钢架基础稳定;③施工时应根据拱顶下沉监测结果必要时对拱顶设竖向临时支撑,临时支撑采用方木,方木下设钢垫板。三台阶开挖法施工方法(1)施工主要步骤①上孤形导坑开挖→II上导坑拱部初期支护→②中部开挖→II边墙初期支护→③下部开挖→II仰拱初期支护图STYLEREF2\s4.2–SEQ图\*ARABIC\s25三台阶开挖法施工方法示意图图4.2-6三台阶开挖法施工示意图(2)施工技术要点a.根据围岩条件,合理确定台阶长度,当顶部围岩破碎,施工支护须紧跟时,可适当延长台阶长度,减少施工干扰,以确保开挖、支护质量及施工安全。b.台阶高度应根据地质情况、隧道断面大小和施工机械设备情况确定,其中上台阶高度暂定为4.5m,并在开挖掘进过程中根据实际情况进行调整。c.上台阶施工钢架时,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。d.中、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。当岩体不稳定时,应采取缩短进尺,必要时中、下台阶可分左、右两部错开开挖,并及时施做初期支护和仰拱。e.施工中应解决好上、中、下台阶的施工干扰问题,下部施工应减少对上部围岩、支护的扰动。f.上台阶开挖超前中台阶一个循环,中台阶超前下台阶一个循环后,上、中、下台阶可同时开挖。三台阶预留核心土七步流水开挖法Ⅳ、V级硬岩深埋地段采用采用三台阶预留核心土七步流水开挖法施工时步骤如下。(1)施工主要步骤图STYLEREF2\s4.2–SEQ图\*ARABIC\s26三台阶预留核心土七步流水开挖施工方法示意图图STYLEREF2\s4.2–SEQ图\*ARABIC\s27三台阶预留核心土七步流水开挖法施工示意图第1步,上部弧形导坑开挖:在拱部超前支护后进行,环向开挖上部弧形导坑,预留核心土宽度为隧道开挖宽度的1/2,每循环开挖进尺不超过60cm,开挖后立即初喷,以减少围岩暴露时间。(注:该隧道V级围岩每榀拱架60cm)第2、3步,中台阶左、右侧开挖:开挖进尺最大不得超过120cm,左、右侧拱脚错开1.2~2.4m拱脚不能悬空。第4、5步,下台阶左、右侧开挖:开挖进尺最大不得超过120cm,开挖进尺最大不得超过120cm,左、右侧拱脚错开1.2~2.4m拱脚不能悬空。第6步,上、中、下台阶预留核心土:各台阶分别开挖预留核心土,开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。第7步,隧底开挖:每循环开挖长度宜为3~5m,开挖后及时施作仰拱初期支护,支护完成后及时施作仰拱、仰拱填充,分段长度宜为3~5m。(2)施工技术要点a、遇软岩风镐配合人工,遇硬岩采取局部预裂爆破后机械辅助开挖。b、台阶开挖应沿轮廓线环向开挖,预留核心土,开挖后及时跟进临时支撑仰拱。c、其它分步平行开挖,平行施作初期支护,各分部初期支护衔接紧密,及时封闭成环。d、仰拱紧跟下台阶、二衬跟随仰拱,及时闭合构成稳固的支护体系。e、施工过程通过监控量测,掌握围岩和支护的变形情况,及时调整支护参数和预留变形量,保证施工安全。f、完善洞内临时防排水系统,防止地下水浸泡拱墙脚基础。(3)注意事项①隧道开挖采用控制爆破或人工开挖,每部循环进尺按0.6-1.2m控制。施工中控制最大临界震动速度v≤15cm/s;②施工时应根据拱顶下沉监测结果必要时对拱顶设竖向临时支撑,临时支撑采用方木,方木下设钢垫板。双侧壁导坑法施工开挖法(1)主要施工步骤:①左侧导洞上半断面开挖,①、2a施作左侧导洞上半断面初期支护。②左侧导洞下半断面开挖II、III、2b施作左侧导洞下半断面边墙和仰供初期支护和临时支护。③右侧导洞上半断面开挖IV、2C施作右侧导洞上半断面初期支护和临时支护。④右侧导洞下半断面开挖,V、VI、2d施作右侧导洞下半断面边墙和仰拱初期支护。⑤中部导洞上部断面开挖,VII,施工中部导洞拱部初期支护。⑥、=7\*GB3⑦依次开挖中部导洞的中部和下部断面,VIII施工中部导洞的仰供初期支护,整体封闭成环稳定后方可拆除临时支护。IX浇筑仰供混凝土并浇筑仰供填充;X浇筑拱墙混凝土。图STYLEREF2\s4.2–SEQ图\*ARABIC\s28双侧壁导坑法施工开挖支护示意图图STYLEREF2\s4.2–SEQ图\*ARABIC\s29双侧壁导坑法施工开挖平面图(2)注意事项a左右导洞须交错开挖,错开长度15-20m;导洞采用台阶法开挖,上台阶超前下台阶5-8m。b坚持管超前、弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测的原则。C隧道开挖采用控制爆破或人工开挖,每部循环进尺按0.5-0.6m控制,施工中控制最大临界震动速度≤10cm/s;D锁脚锚管应及时设置,以确保钢架基础稳定,施工中变形较大时可增加临时仰拱,以控制围岩变形量。E台阶高度及台阶开挖长度可根据围岩条件、施工机具、人员等情况进行适当调整。F隧道施工时进行监控量测,并根据监测结果进行分析,合理确定浇筑二次衬砌的时机及调整支护参数。G待各分部开挖支护完成、初期支护封闭成环后,并根据监测结果进行分析,初支收敛稳定后,方可逐榀、逐段自上而下拆除临时钢架和临时仰供,拆除段落不宜过长,满足一到两模衬砌即可。上下台阶开挖法施工先开挖上断面,待开挖一定长度后同时开挖下断面,上下台阶同时并进的施工方法。主要使用在隧道Ⅲ~Ⅴ级围岩正洞、横洞施工。(1)施工工艺流程图图STYLEREF2\s4.2–SEQ图\*ARABIC\s210施工工艺流程图(2)开挖工序图(3)开挖方法台阶开挖法一般是将设计断面分上半断面和下半断面两次开挖成型。台阶法包括长台阶法、短台阶法和超短台阶法等三种。长台阶法:上、下断面相距较远,一般上台阶超前50m以上或大于5倍洞跨。它的适用范围较全断面法广泛,凡是在全断面法中开挖面不能自稳,但围岩坚硬不要用底拱封闭断面的情况,都可采用长台阶法。短台阶法:台阶长度小于5倍但大于1~1.5倍洞跨。适用Ⅰ~Ⅴ级围岩,尤其适用于Ⅳ、Ⅴ级围岩,是新奥法施工中经常采用的方法。超短台阶法:台阶仅超前3~5m,只能采用交替作业。超短台阶法适用于膨胀性围岩和土质围岩,要求及早闭合断面的场合。下半断面的开挖(又称落底)和封闭应在上半断面初期支护基本稳定后进行,或采取其它有效措施确保初期支护体系的稳定性,例如扩大拱脚、锁脚锚杆、加强纵向联接等,使上部初次支护与围岩形成完整体系。根据支护结构形成闭合断面的时间要求,必要时在开挖上半断面后,可作临时底拱,形成上半断面的临时闭合结构,然后在开挖下半断时再将临时底拱挖掉。(4)施工要点a、台阶长度控制在3~5m,台阶高度根据地质情况确定,上台阶高度为3~3.5m。b、上台阶施作钢拱架时,采用扩大拱脚和锁脚锚杆等措施,控制围岩和初期支护变形。c、下台阶在上台阶喷射砼达到70%以上时开挖。d、施工中解决好上下台阶施工干扰问题,下部施工减少对一部围岩、支护的扰动。工序转换表STYLEREF2\s4.2–SEQ表\*ARABIC\s22三台阶法转CRD法施工步骤及方法说明序号图示施工步骤说明0三台阶法施工1一、施作超前小导管1、施做拱部超前支护,超前小导管注浆。2、初喷3cm厚C25混凝保护层,挂设钢筋网、打设系统锚杆注浆。3、安装拱部钢拱架、打设锁脚锚管、注浆。4、焊接连接钢筋、挂设内层钢筋网,报验,喷混凝土至设计厚度。5、封闭上台阶掌子面2二、①部开挖支护1.施做中隔墙超前支护,超前小导管注浆。2.开挖①部土体,初喷5cm混凝土封闭掌子面;2.架立边墙钢架及中隔壁钢架;3.挂网喷射C25砼;4.清除底部土体,安装临时仰拱钢架,打设锁脚锚管、注浆,喷C25砼封闭。3三、②部开挖支护1.锁脚锚管注浆2.开挖②部土体,初喷5cm混凝土封闭掌子面;3.安装2单元钢拱架及中隔壁钢架,打设锁脚锚管、注浆,挂网喷射C25砼。安装2单元格仰供钢架,喷C25混凝土封闭。4四、③部开挖支护1.开挖③部土体,初喷5cm混凝土,封闭掌子面;2.安装3单元钢架,打设锁脚锚管、注浆,挂网喷射C25砼;3.清除底部土体,架临时仰拱钢架,打设锁脚锚管,喷C25砼封闭。5五、④部开挖支护1.开挖④部土体,初喷5cm混凝土,封闭掌子面;2.安装4单元型钢钢架,打设锁脚锚管,注浆,挂网喷射C25砼。3.清除底部土体,安装仰拱钢架,喷C25砼封闭。6六、拆除临时中隔壁1.拆除临时中隔壁及临时仰拱;2.基面抹平处理;7七、施作仰拱衬砌1.仰拱基面处理;2.施作仰拱1.5PVC防水板;3.设置5cm厚垫层;4.绑扎仰拱钢筋;5.浇筑仰拱砼。6.浇筑填充。8八、施作边墙及拱部衬砌1.施作拱墙1.5PVC防水板;2.绑扎边墙及拱部钢筋;3.立模,浇筑边墙及拱部砼。技术保证条件工区测量队根据隧道施工图纸和勘测资料,对交付使用的隧道轴线桩、平面控制三角网基点桩及高程控制的水准基桩等,进行详细的测量检测和核对,并对隧道进出洞口联测,进行贯通测量,贯通误差符合要求后,将测量成果报送监理工程师,并通过总监办审核批复。现场已经测放出进洞控制桩,并保护良好;已完成边、仰坡开挖边线、成洞面里程及开挖轮廓线等测量放样,绘制完成洞口纵横断面图。洞顶沉降观测点、基点已按规范布设完成,并取得第一组数据。隧道洞口开挖前,组织人员对洞口段地形地貌进行复测,对洞口情况已进行了详细调查,主要为:洞口的地形情况,有无不良地质或偏压;植被分布情况;征地拆迁情况,洞口及附近的地表水系对隧道施工的影响程度;洞口地表有无泉眼出露,地下水分布情况,对围岩的影响程度,洞口土体含水量、塑性指数等原始参数等。组织技术人员熟悉施工图纸、理解设计意图,隧道边仰坡开挖及支护、套拱、大管棚施工等的安全、技术交底已经完成。施工要求隧道洞口及明洞段采用明挖法施工,自上而下分台阶开挖,边挖边防护;土层、强风化、中风化围岩采用机械开挖,石质围岩采用钻爆法开挖,明洞回填应两侧对称分层夯实。隧道在大管棚超前支护下形成临时洞门进洞施工,然后短进尺谨慎进洞,即按“管超前、严注浆、弱爆破、短进尺、强支护、快封闭、勤量测”的原则进行。暗洞均采用新奥法施工,隧道洞身施工围岩破碎地段采用控制爆破,开挖应尽可能减少超挖及减轻对围岩的扰动和破环。在开挖前首先进行综合地质超前预报工作,根据超前地质预报结果,采取不同的措施以及开挖方案。隧道内探测与洞外地面调查相结合、地质与物探方法相结合,开展多层次、多手段的综合超前地质预报,并贯穿施工全过程(在通过超前预报判断无异常及危险前,不得掘进施工);根据不同的地质复杂程度,针对不同类型的地质问题,选择不同的方法和手段开展超前地质预报。隧道开挖根据不同的围岩级别采取不同的开挖方式:V级围岩洞身、IV级浅埋段及IV级软岩深埋段和其他加强衬砌地段采用三台阶预留核心土七步流水开挖施工、IV级围岩浅埋地段以及IV级软岩地段等采用弧形导坑留核心土法施工,IV级硬岩深埋地段采用三台阶法施工;当遇到极破碎、大型断裂带采用CRD法、双侧壁导坑法开挖。隧道开挖对各级围岩爆破作业进行专门设计,以控制爆破为辅助,力争保护围岩减少超欠挖。采用台阶法和环形开挖预留核心土法施工的应根据围岩条件和初期支护钢架间距合理确定台阶上部开挖循环进尺,上台阶每循环开挖支护进尺,Ⅴ级围岩不应大于1榀钢架间距,Ⅳ级围岩不应大于2榀钢架间距。台阶下部断面一次开挖长度宜与上部断面相同,且不超过1.5m。采用CRD法和双侧壁导坑法施工的,应根据围岩条件和初期支护钢架间距合理确定台阶上部开挖循环进尺,上部导坑开挖循环进尺应按1榀钢架间距控制,下部断面一次开挖长度宜与上部断面相同,且不得超过1.0m。隧道采取“短进尺、强支护、衬砌紧跟”的施工方法,隧道施工应严格控制掌子面与仰拱、二次衬砌之间的距离,运交基建【2018】96号中一般情况下仰拱与掌子面距离:Ⅳ级围岩不得大于50m,V级及以上围岩不得大于40m,二次衬砌与掌子面的距离,Ⅳ级围岩不得超过90m,V级及以上围岩不得超过70m。防水层施工采用专用作业台架,无钉铺设法施工。防水板的接缝采用热合法,自动热合机进行双缝焊接,确保施工质量。支护用钢筋、钢管、钢筋网、型钢钢架等进行集中加工,现场安装。喷射砼采用湿喷工艺,整个支护及时跟进掌子面。初支采用先拱部后边墙自上而下的顺序施工。仰拱采取全断面开挖IV级及以上围岩仰拱每循环开挖长度不得大于3m不得分幅施作,必须整体浇筑施工。隧道采用无轨运输出渣,二衬采用9m全断面液压钢模衬砌台车整体施工,洞口范围内的衬砌与洞门结构整体浇筑。该隧道为上坡道施工,从进口向出口施工Z5K211+320~Z5K211+895段坡度1%;Z5K211+895~Z5K211+970段坡度为,-1.095%;K211+340~K211+977段坡度0.95%;根据纵断面图中的距离、坡度等因素洞内无需设集积水井,通过临时排水沟可自然排水洞口及明洞施工洞顶截水沟施工(1)根据现场地形、地貌及设计文件要求进行测量放线,沿洞口边仰坡边缘线5米以外设置洞顶截水沟。截水沟设置沿地表坡面平滑顺直向下与路基排水系统顺接,避免急弯,以防雨季山坡汇积水冲洗已开挖的坡面。(2)何家湾隧道进口洞顶截水沟位置山势陡峭,机械设备无法进入,顾采用人工开挖,开挖时严格按照图纸尺寸,沟底与沟壁坚实平顺不欠挖,开挖结束后基底进行清理,做到无虚碴、淤泥和杂物。(3)经验槽合格后,按设计断面形式和尺寸立模板,并根据现场实际情况设置沉降缝,沉降缝设置距离为15m~20m。经检查,模板安装符合要求后按设计要求浇筑C20混凝土。混凝土应达到设计强度方可拆模,并及时按照施工规范要求进行洒水养护。洞口边、仰坡开挖隧道洞口边仰坡开挖采用人工配合机械由上而下进行,边坡坡率为1:1,仰坡坡率为1:0.75。遇个别较大孤石或少量硬质岩,机械破碎,风镐修凿轮廓。装载机或挖掘机装碴,自卸汽车直接运输到规定地点卸碴。边仰坡刷坡自上而下分层进行,每层高度控制在2~3m,随开挖及时进行锚杆网喷支护。做好坡面喷混凝土防护层与原坡面衔接,防止坡面风化,引起水土流失、导致边仰坡防护受到损坏。施工注意事项:①开挖前先清除边仰坡上的浮土、危石。洞口边仰坡排水系统必须在边、仰坡施工前完成,已确保坡面稳定。隧道排水应与洞外排水系统合理连接,不得侵蚀软化隧道和明洞基础,不得冲刷洞口前路基边坡及桥涵锥坡等设施。②隧道洞口边仰坡开挖,避免在雨天进行,开挖应减少对岩土体的扰动,严禁采用大爆破。坡面凹凸不平应予整修平顺。通过在洞口边、仰坡上布置观测点,通过每天定期观测点位移的变化来判断边坡的变形状态。③应在进洞前按设计要求对地表及仰坡进行加固防护;松软地层开挖边、仰坡时,宜随挖随支护,随时监测、检查山坡稳定情况。当洞口可能出现地层滑坡、崩塌时,应及时采取预防和稳定措施稳定坡体、确保施工安全。可采取地表砂浆锚杆、微型管桩对地表注浆等辅助工程措施或路基施工中稳定边坡的措施。④洞口边坡及仰坡采用明挖法施工,自上而下分阶段、分层进行开挖。第一阶段挖至设计临时成洞面,并视围岩情况,结合暗洞开挖方法,预留进洞台阶;第二阶段开挖其余部分,形成永久边仰坡。不得掏底开挖或上下重叠开挖。⑤洞口仰坡上方洞身范围内禁止修建施工用蓄水池。⑥进洞前必须完成洞门口应开挖的土石方,废弃的土石方应堆放在指定的地点,边坡、仰坡上方不得堆置弃土、石方。图STYLEREF2\s4.3–SEQ图\*ARABIC\s21洞口施工流程图边仰坡防护 临时边仰坡防护采用Φ22砂浆锚杆,长度为4.0m,间距1.2m,梅花形布置,同时挂间距20cm的Φ8钢筋网片,喷砼10cm厚的C25砼进行坡面防护。(边仰防护施工流程见REF_Ref50905633\h图4.3–2)图STYLEREF2\s4.3–SEQ图\*ARABIC\s22边仰防护施工流程(1)砂浆锚杆施工锚杆预先在洞外按设计要求加工制作,施工时先用潜孔钻钻眼到设计深度,用高压风清除孔内岩屑,用注浆泵将水泥砂浆注入孔内,然后将加工好的杆体插入孔内,并将锚杆与钢筋网连接固定。(锚杆施工工艺见REF_Ref50905657\h图4.3–3)图STYLEREF2\s4.3–SEQ图\*ARABIC\s23锚杆施工工艺图①锚杆施工前准备检查锚杆类型,规格,质量及其性能是否与设计相符。根据锚杆类型,规格及围岩情况准备钻孔机具。②锚杆钻孔锚杆钻孔采用潜孔钻成孔,根据测量放样孔位,控制好钻孔方向,严格认真进行孔位调整,确保钻机安放支架牢固稳定,在造孔过程中不允许出现晃动。钻进达到设计深度后,不能立即停钻,要求稳钻1~2分钟,防止孔尖达不到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞,必须清理干净,在钻孔完成后,使用高压空气(风压0.2~0.4MPa)将孔内岩粉及水体全部清除出孔外,以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度,清孔完成后,应将孔口暂时封堵,避免碎屑杂物进入孔内,锚孔成孔结束后,经监理工程师检验合格后,方可进行下道工序施工。砂浆锚杆注浆及安装锚杆埋设前,先对锚孔进行检查,孔位、孔深、垂直度、孔径、方向必须合格。同时应用高压风清孔,使孔干净无积水残碴。锚杆埋设采取先注浆后插杆方法施工,水泥砂浆不低于M30,锚杆设计抗拉力不小于150kN。用注浆泵将水泥砂浆注入孔内,注浆管插至距孔底5~10cm处,并随水泥砂浆的注入缓慢匀速外拉,并始终保持注浆管口埋在砂浆内,以免浆中出现空洞,注浆压力不宜大于0.4MPa,将注浆管全部抽出后,立即把锚杆插入眼孔,然后用木楔堵塞眼口,防止砂浆流失。锚杆埋设后24h以内不许碰撞,锚杆砂浆掺膨胀和早强剂,以提高其早期强度,埋设24h后,拧紧螺母,使垫板紧贴岩面。锚杆安装前,要确保每根钢筋顺直,除锈、除油污,安装时人工缓缓将锚杆体放入孔内,锚杆杆体插入孔内长度不得短于设计长度的95%。(2)钢筋网施工钢筋网在初喷混凝土及施作锚杆后进行,网片应紧贴岩面,铺设应平整。①网片制作钢筋网制作采用半成品网片现场拼接挂网,以加快挂网速度。加工的网格尺寸应符合设计要求。②挂网及焊联采用人工挂网,网片搭接长度应不小于规定值。挂好网片后,将网片之间的接头以及网片钢筋和锚杆头焊接牢固,避免网片超出喷射混凝土厚度及喷砼时网片晃动。(见REF_Ref50905691\h图4.3–4)图STYLEREF2\s4.3–SEQ图\*ARABIC\s24钢筋网施工示意图(3)喷射砼施工 喷射混凝土采用湿喷法,喷射混凝土生产在拌和站内完成,根据设计配合比,采用自动计量拌和站生产,并达到设计要求指标。喷射用混凝土采用混凝土罐车运输至工作面。边仰坡喷射砼厚度设计10cm,分初喷和复喷,开挖后,先对开挖面初喷一层2~3cm厚的砼,以确保开挖面安全和稳定,锚杆和钢筋网安装完成后,再复喷砼至设计厚度。喷射作业应根据边仰坡开挖情况分段、分片顺序由下而上进行,开始喷射时,缩短喷头至受喷面的距离,喷枪距喷射面0.6~1.2米,并调整喷射角度,喷射压力控制在0.1~0.15MPa,钢筋保护层厚度不得小于4cm。喷射中如有脱落的石块或砼块被钢筋网卡住时,应及时清除。喷射过程中严格执行喷射机操作规程,连续向喷射机供料;保持喷射机工作风压稳定;完成或因故中断喷射作业时,将喷射机和输料管内的积料清除干净。新喷射的混凝土终凝2h后喷水养护。保持混凝土湿润,养护时间不少于7天。地表注浆加固何家湾隧道进出口左线洞口位置采用φ108*6mm注浆钢花管对地表坡面进行加固。(1)预注桨加固范围:Z5K211+320~Z5K211+340(20m);Z5K211+950~Z5K211+970(20m)(2)设计参数注浆导管采用外径Ф180mm,壁厚6.0mm的热轧无缝钢管加工制成,前端加工成锥形,尾部焊接Ф6mm钢筋箍加劲,在边坡开挖线外施作2排18m(均长)φ108*6mm大管棚(排间距100cm、纵向间距80cm交错布置)管棚内压注1:1水泥浆,提高管棚刚度。图STYLEREF2\s4.3–SEQ图\*ARABIC\s25地表加固钢管桩(3)施工要点①施施工时,当每孔注浆终压达到1.0MPa且法柴量达到设计量的95%以上时,可结束注浆。水灰比可根据现场注浆效果进行调整,为防跑浆,周边乳可采用双液浆②隧道注浆段的注浆孔全部注完后,必须要进行注浆效果检查和评价,不合格者应补钻孔注浆,检查方法如下:1)对注浆过程中的各种记录资料综合分析,注浆压力和注浆量变化是否合理,是否达到设计要求;2)根据注浆前后地层声波速度的大小对比来判断浆液填充的密实程度。③暗洞施工前,应先进行地表注浆,待注浆结束且洞顶岩体强度达到设计强度后,再进行暗洞施工,以保证施工安全。④预注浆加固范围可根据现场实际情况合理调整,但加固深度领满足设计要求。偏压挡墙施工何家湾隧道进出口端右侧洞口段山体偏压,按设计要求设置偏压墙。(1)工艺流程测量放线→基础土方开挖→支立墙体模板→浇筑墙体混凝土→拆模及养生→墙背回填。(2)操作工艺①测量放线:根据施工图纸及坐标点测放出挡土墙中心线、基础平面位置线和纵断高程线,做好平面、高程控制点。②基坑开挖:基槽土方采用爆破及人工配合挖掘机进行开挖。挖机配合墙体施工分段进行,严格按施工放样的控制线进行挖掘。③在基槽验收合格后立即封基,检查合格后立即组织人员进行墙身模板支撑工作。在模板施工前应对所有要用于本工程的模板进行清理、打磨、校正、上油或打脱模剂。在安装模板时要根据设计标高将所要支撑的模板高度先在两端头做好高程控制桩,同时拉线加密高程控制点以便控制模板顶面标高。墙身模板安装时预先用墨汁弹出墙身下底宽度线,便于模板安装时使用;弹出底边线后应立即对墙身前后坡面搭设样架坡面线,模板支撑安装时严格按已搭设好的样架坡面线进行拼装;竖枋用8×10cm枋间距为40cm,用钢管作围楞,用8×10cm的木枋作斜撑进行支撑,侧模用ф16的螺栓对拉定位,螺栓间距为80cm,螺栓穿孔可采用内径为20~25cm的硬塑料管,拆模时,将螺栓拔出,再用1:2水泥砂浆堵塞螺栓孔,墙身模板视高度情况分一次立模到顶和二次立模的办法,一般4米高之内为一次立模,超过4米高的可分二次立模。模板安装时架管应采用双层脚手架其纵横间距不能大于1m;每一次拆模时要保留已浇筑砼的模板有一米高度不能拆,便于下次支模更能顺接,同时尽量减少第二次浇筑时的水泥浆下渗到已浇筑好了的砼墙面上。模板安装完毕后按设计标高和所固定控制点进行加固模板和校正模板。模板校正完毕后进行自检,待自检合格后申请监理工程师对模板进行检查。④挡墙每10设置一道变形缝,缝宽20mm,在变形缝处支模时应预先把变形缝的泡沫塑料板安装固定好使其缝能从下至上整体断开;施工完后抽出泡沫塑料板,从墙顶到基底沿墙的内、外、顶三边填塞沥青麻丝,塞入深度不小于20cm。⑤挡墙混凝土浇筑当砼落高大于2.0m时,要采用串筒输送砼入仓,或采用人工分灰,避免砼产生离析。砼浇灌从低处开始分层均匀进行,分层厚度一般为30cm,采用插入式振捣器振捣,振捣棒移动距离不应超过其作用半径的1.5倍,并与侧模保持5~10cm的距离,切勿漏振或过振。在砼浇灌过程中,如表面泌水过多,应及时将水排走或采取逐层减水措施,以免产生松顶。浇灌到顶面后,应及时抹面,定浆后再二次抹面,使表面平整。⑥砼模板拆除后应立即组织工人进行洒水养护,采用土工布覆盖于完成的砼墙面上进行遮掩后再洒水养护。⑦待墙身强度达到设计强度的75%后即可进行墙背回填。墙背回填时一定按设计及规范要求进行回填,不得选用膨胀性黏土、淤泥质土、杂填土、根植土及建筑垃圾。图STYLEREF2\s4.3–SEQ图\*ARABIC\s26偏压墙示意图套拱施工(1)设计参数大管棚套拱采用C25钢筋混凝土,截面尺寸为2m×0.6m,导向墙地基承载力不小于300KPa,套拱内设置4榀I20a工字钢,套拱钢架按纵向间距50cm布置纵向连接筋环向间距100cm。钢架外缘设Φ133×4mm导向钢管,按环向间距40cm,拱部120°范围内布置,导向钢管与钢架用Φ22固定钢筋进行焊接。(见REF_Ref50905912\h图4.3–7、REF_Ref50905913\h图4.3–8)图STYLEREF2\s4.3–SEQ图\*ARABIC\s27管棚正面示意图图STYLEREF2\s4.3–SEQ图\*ARABIC\s28导向管及型钢布置示意图(2)工艺流程开挖套拱环形槽开挖套拱环形槽套拱基础处理固定套拱模板支撑钢架安装套拱底模套拱钢架安装将导向钢管固定在钢架上安装套拱端头模板浇筑套拱混凝土养生、拆模模板支撑钢架加工制作混凝土试件套拱钢架加工混凝土拌制、输送图STYLEREF2\s4.3–SEQ图\*ARABIC\s29套拱施工工艺流程图(2)施工方法=1\*GB3①开挖根据设计要求和现场实际情况,确定套拱拱脚开挖位置和深度,施工放样后,先进行套拱位置掏槽开挖,预留核心土,拱脚位置尽可能落在岩石上,其基底承载力要求不小于300kPa;如果基底承载力不满足要求时,应进行地基加固处理,确保套拱不沉降。=2\*GB3②型钢拱架制作加工型钢钢架采用冷弯成型。钢架在洞外钢筋加工场钢板作业平台上,先按设计型钢拱架放出大样图,然后沿放出的大样进行连接,制作出拱架加工大样。再将已弯制好的拱架放入大样图中进行拼接。钢架加工的焊接不得有假焊,焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。每榀钢架加工完成后放在水泥地面上试拼,周边拼装允许误差为±3cm,平面翘曲小于2cm。工字钢拱架都必须在施工支护前进行试拼,试拼效果不好的及时调整单元参数,直至符合设计要求为止。工字钢各单元之间的连接必须按设计的要求采用端头焊接钢板螺栓旋扣方式连接。=3\*GB3③架设定位型钢套拱开挖完毕后,开始架设定位型钢;为了使钢架稳固,方便施工,在边墙拱脚底部浇筑15cm砼垫层,以利于钢架架设;钢架安装前清除底脚下的虚碴及杂物。钢架安装允许偏差:钢架间距、横向位置和高程与设计位置的偏差不超过±5cm,垂直度误差为±2°。钢架拼装可在开挖面以外进行,各节钢架间以螺栓连接,连接板密贴。钢架底脚置于牢固的基础上。=4\*GB3④埋设导向管导向管采用φ133mm壁厚4mm的热轧无缝钢管,长2m,环向间距为40cm,拱部120°范围内布置。放线确定其位置后,导向钢管与钢架用Φ22固定钢筋进行焊接,导向管两端采用纺布包裹,防止水泥砂浆堵塞。导向管在安装时考虑在钻孔时,钻头要往下倾斜,可略抬高1~3度(不含路线纵坡)。=5\*GB3⑤立模在套拱底均匀布设4榀I20a工字钢,套拱钢架按纵向间距50cm布置,工字钢间通过Φ20纵向钢筋连接成为受力整体;再在型钢下铺设木模作为底模,用4榀I20a工字钢支撑牢固。在底模外端采用钢模架设端模,端模外侧采用脚手架斜撑,内侧采用φ14钢筋支撑牢固。顶模采用18mm厚竹胶板,加固牢固。=6\*GB3⑥混凝土浇筑在浇筑套拱砼之前,要仔细检查模板是否安装牢固,支撑点是否牢固,支架是否满足所承受套拱砼的重量,不够时,要增加支架的数量。混凝土采用搅拌站集中拌制,混凝土运输车输送,插入式振动棒捣固密实。捣固混凝土时,振动棒不得接触模板及导向管。套拱采用C25砼,在灌注混凝土时一定要分层灌注,每层厚度不得大于30cm,振捣时现场负责人员严格把关,避免在斜挡头板处产生气泡。浇筑混凝土时要两侧均匀进行,避免偏压。浇注拱圈混凝土达到设计强度的80%以上时,方可拆除内外支模拱架。混凝土要求无蜂窝麻面,拱圈背部用砂浆找平。=7\*GB3⑦养护拆模砼养生采用薄膜覆盖,浇水养生,常温下养护不得少于7天。大管棚施工(1)设计参数热轧无缝钢管Φ108mm,壁厚6mm,每节钢管(节长4-6m)两端均预加工成外丝扣,接头连接采用套管连接,外丝扣长15cm,内丝扣长30cm,相邻两根钢管接头均错开2m。钢管尾部预留3-4m的无孔止浆段。为提高导管的抗弯能力,在钢管内设置钢筋笼(见REF_Ref50905937\h图4.3–10),钢筋笼由四根主筋和固定环组成,主筋直径Φ18mm,固定环采用短管节,节长3-5m将其与主筋焊接,按1.5m间距设置。管距:环向间距40cm。倾角:钢管轴线与衬砌外缘夹角3-5°。钢管施工误差:径向不大于20mm,相邻钢管之间环向不大于10cm;隧道纵向同一横断面内的接头数不大于50%。图STYLEREF2\s4.3–SEQ图\*ARABIC\s210钢花管构造示意图(2)工艺流程图图STYLEREF2\s4.3–SEQ图\*ARABIC\s211管棚施工工艺流图管孔定位测量注浆效果检查施工准备钢管制作注浆材料进场、试验焊接套管跟进套环管棚机就位浆液配合比设计安装钻杆、套管等设置拌合站钻进成孔浆液拌制退出钻杆浆液运输测斜仪控制钢管偏斜度注浆进入下一道工序,完成有孔施工无孔管施工、注浆检测钢管填充M30水泥砂浆管棚验收(3)施工方法采用履带式潜孔钻车进行管棚钻孔和管棚顶进。钻孔前先对孔口管进行编号标记,先钻奇数孔,钻孔顺序由高孔位向低孔位进行,一孔终孔后及时顶进管棚,然后跳号开钻下一孔。当奇数孔管棚全部顶进后,开始管棚注浆,注浆完毕后开始实施偶数孔管棚。注浆从护拱两侧底部开始,逐孔向护拱顶部推进,注浆用水泥浆水灰比1:1;注浆初压力:1~1.5MPa,注浆压力逐步升高,终压2.0MPa。注浆结束后,用M30水泥砂浆填充管棚,增加管棚刚度。(4)套拱制作及导向管安装为确保超前大管棚施工的准确性和有效性,进行大管棚施工前必须进行导向管施工,C25混凝土套拱施工,导向管直接焊接在拱架上方。(5)搭建钻机平台以洞口预留核心土作为钻机平台,局部用组合架辅助搭建由下向上,由两边至中间,根据孔位依次搭好,钻机平台必须搭建牢固,利于安装固定钻机,防止钻机不均匀下沉、摆动、倾斜而影响钻孔质量,钻机距工作面不小于2m(6)钻机就位钻机运到洞口,将钻机安放固定在平台上,连接管路,接通电源。(7)成孔①根据套拱中预埋的套管作为导向管进行钻孔,掌子面必须按要求先喷一层素混凝土作为止浆墙,确保掌子面在进行压力注浆时不出现漏浆、坍塌。②钻孔前先检查钻机机械状况是否正常;钻孔时根据情况确定是否加泥浆或水泥浆钻进,当钻至砂层易塌孔时应加泥浆护壁方可钻进,如不能成孔时,可跟管钻进或将钻头直接焊接在钢管前端钻进。③钻孔速度应保持匀速,特别是钻头遇到夹泥夹砂层时应控制钻进速度,避免发生夹钻现象。④开孔钻速要慢,压力要小,根据地层及钻进情况随时调整钻压及钻速保证成孔精度,钻进中如遇到异常立即停钻,查明原因。(8)套拱施工①测量放线,确定施工里程及钢拱架加工尺寸;套拱钢拱架布设4榀I20a工字钢,套拱钢架按纵向间距50cm布置,工字钢间通过Φ20纵向钢筋连接成为受力整体,连接钢筋环向间距100cm;②安装固定导向管,导向管采用φ133mm壁厚4mm的热轧无缝钢管,长2m,环向间距为40cm,拱部120°范围内布置,现场施作由测量人员利用全站仪在钢架上测量定位,设定导向管的倾角、外插角,然后将导向管按要求与附近钢拱架焊接,同时在导向管内外侧用2根Φ22钢筋环向焊接成一整体,防止混凝土施工过程中产生位移。③现场采用C25混凝土进行浇筑,待混凝土强度达到设计强度80%后,方可进行管棚钻孔作业。④施钻时,钻机大臂必须顶紧在掌子面上,以防止过大颤动,提高施钻精度。⑤钻机开孔时钻速宜抵,钻深20cm后转入正常钻速。第一节钻杆钻入岩层尾部剩余20-30cm时钻进停止,用两把管钳人工卡紧钻杆(注意不得卡丝扣),钻机低速反转,脱开钻杆。钻机沿导轨退回原位,人工装入第二根钻杆,并在钻杆前端安装好连接套,钻机低速送至第一根钻杆尾部,方向对准后连接成一体。⑥施工技术人员认真做好钻进过程的各种原始记录及相关影像资料的收集,包括钻进时间、钻进过程中发生的各种现象、钻孔孔口岩屑等,以便于进行工程地质判断、描述,作为后期洞身开挖的地质预探预报和指导洞身开挖依据。(9)安装钢管①钻孔完后及时安设管棚钢管,避免出现塌孔。②钻孔完成后用高压水清孔并进行钢管顶进作业,每孔内的第一根钢管前端做成锥状,以防管头堵塞、顶弯或劈裂管节加工3、5m每节下管时注意相邻孔内的管接头前后错开,避免接头在同一断面受力;管节间采用丝扣连接。③推进钢管时推进压力控制在4.0-6.0Ma,低速推进;及时将钢管与钻孔壁间缝隙填塞密实,在钢管外露端焊上法兰盘、止浆阀,并检查焊接强度和密实度。④钢管尾端外留1.0m与洞口管棚封端构成一体。(10)注浆①注浆前先检查管路和机械状况,确认正常后做压浆试验,确定合理的注浆参数。②注浆过程随时检查孔口、邻孔、覆盖层较薄部位有无串浆现象,如发生串浆,应立即停止注浆或采用间歇式注浆封堵串浆口,采用M30砂浆封堵直至不再串浆时再继续注浆。注浆过程中压力如突然升高,可能发生堵管,应停机检查。③注浆压力达到1.5-2.0Mpa,并持压5分钟以上,可停止注浆,并及时封堵注浆口。④注浆过程应安排专人负责,填写注浆记录,记录注浆时间、浆液消耗量及注浆压力等数据,观察压力表值监控联通装置,避免因压力猛增而发生异常情况。⑤注浆完毕用铁锤敲击钢管,如响亮清脆,说明浆液未填充满,需采取补注浆或重新注浆;如声音低哑,则说明浆液已填充满钢管。(11)技术要求①严格执行工程监理制度,作业人员自检,质检工程师复检,合格后及时通知监理工程师检查签认。②钻孔前必须精确测定孔的平面位置、仰角、外插角,并对每个孔进行编号,方便质量控制。③经常量测钻孔的斜度,发现施工误差超限应及时纠正或调整,确保钻孔满足设计及规范要求。(12)质量标准隧道长管棚质量严格按照《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2017及《公路隧道施工技术规范》JTG/T3660-2020中规定的标准执行:钢管的型号、质量和规格等应符合设计和规范要求长度不少于设计值孔位允许偏差±50mm钻孔深度大于钢管长度设计值明洞施工(1)明洞施工明洞全部采用明挖法施工,在进行开挖过程中,边坡防护必须与边坡开挖同步进行且自上而下逐级开挖,待洞口长管棚施工完成后再开挖进洞。明洞衬砌采用模板台车作内模,组合钢模作外模,拱墙衬砌混凝土由拌合站生产,罐车运输,泵送入模一次性灌注,插入式配合附着式振捣器振捣。明洞衬砌强度达到70%方可拆模。(2)明洞回填明洞衬砌强度达到设计强度后可进行拱部回填,拱顶中心处填土高度不得大于5.0m和不小于1.5m,回填土应对称、分层夯填密实,压实度不小于90%。洞门施工(4)洞门施工①端墙式门洞何家湾隧道进口左右侧洞门均为端墙式洞门洞门、明洞和挡墙基础承载力应满足设计规范要求,端墙及挡墙地基承载力要求≥300Pa,明洞基础地基承载力要求≥250Pa,地基承载力不能满足设计要求时,应对地基进行加固。洞门衬砌应与洞门环节衬砌整体浇筑,端墙与挡墙必须同时浇筑,并在衬砌与端墙、挡墙与端墙间设Φ16短筋连接,以加强洞门整体稳定性。端墙后设置定位锚杆,将端墙与墙后土连接,锚杆长4m,间距1.2*1.2m,梅花形布置。洞门端墙、挡墙背后设置30cm厚的碎石缓冲层,端墙背后水沟底露空部分采用M10浆砌片石填充密实。挡墙应设置Φ10-15cm的泄水孔,间隔2.0m交错布置。泄水孔进口处设置反滤层,并在最低泄水孔下部设置粘土隔水层,防止水流渗入基础。②洞门装饰隧道洞门端墙正面镶2cm厚深色花岗石板,(建议变更花岗岩石板易脱落)顶帽为深暗红色水泥乳胶漆,衬砌外露拱圈涂乳白色胶漆,要求衬砌外露拱圈与洞门墙饰板表面齐平,并在拱圈外设置2cm宽勾缝。洞身开挖施工中严格按照设计要求,遵循“新奥法”施工原理,在施工中坚持“管超前、弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则,确保施工安全。洞身开挖方法(1)CRD法开挖大型断裂带、断层破碎带、极破碎围岩地段等釆用CRD法开挖。(见REF_Ref50906520\h图4.4–2、REF_Ref50906529\h图4.4–3)1)施工主要步骤①左侧洞上半断面开挖Ⅰ、2a、2b施作左侧洞拱部初期支护和临时支护;②左侧洞下半断面开挖Ⅱ、Ⅲ、2c施作左侧洞边墙和仰拱初期支护和临时支护;③右侧洞上半断面开挖:Ⅳ、2d施作右侧洞拱部初期支护和临时支护;④右侧洞下半断面开挖:Ⅴ、Ⅵ施作左侧洞边墙和仰拱初期支护和临时支护;Ⅶ浇筑仰拱混凝土并浇筑仰拱填充;Ⅷ浇筑拱墙混凝土左侧上部开挖、出碴左侧上部开挖、出碴拆除底部临时横撑,底部开挖、出碴,接长临时钢架基底加固仰拱初期支护拆除临时钢架、仰拱衬砌仰拱填充施工下一工序围岩监控量测围岩监控量测测量放线左侧拱部超前支护左侧上部、上部中隔壁初期支护、横支撑施工同时进行左侧下部开挖、出碴右侧拱部超前支护右侧上部开挖、出碴超前地质预报围岩监控量测右侧下部初期支护,必要时架设底部横撑右侧上部、上部中隔壁初期支护、横支撑施工同时进行右侧下部开挖、出碴左侧下部初期支护,必要时架设底部横撑图STYLEREF2\s4.4–SEQ图\*ARABIC\s21CRD法施工工艺流程图图STYLEREF2\s4.4–SEQ图\*ARABIC\s22CRD法施工示意图(1)图STYLEREF2\s4.4–SEQ图\*ARABIC\s23CRD法施工示意图(2)2)施工技术要点a.中间临时十字交叉型钢支撑拆除必须根据监测情况,在支护结构稳定后才能拆除,拆除后需及时安排衬砌砼施工,防止因拆除而引起支护系统受力改变,导致二次变形、破坏,危及安全。b.中间临时十字交叉型钢支撑,采取在洞外加工,完成后在洞外试拼,要求各节连接完好,并在同一平面内,长度满足设要求。c.在各分部开挖施工时,严格控制循环进尺,以钢拱架间距为开挖进尺,开挖出一榀,支护一榀步步为营,安全前进。d.上台阶两分部支护结构施工时,应在拱脚处设锁脚锚管,保证在下面分部开挖时,不影响拱部支护结构。e.加强施工中的监测工作,根据工程实际选择监测项目、监测频率,按要求布设测点。对监测信息及时收集整理,做好统计分析工作,做到信息化施工。f.各分部开挖要尽量保证设计轮廓圆顺,有利于钢拱架施工,同时能保证支护结构圆顺,减少应力集中。g.加强施工人员安全教育,施工过程中规范化施工。对施工中的重点部位、安全隐患提前交底,详细说明所采取的措施及施工中应注意的问题,施工时按要求、按规范作业。h.加强现场管理工作,对施工中的重点部位、重点工序实行重点控制、重点保证,协调各工序、各工作面的施工,同一管理、同一指挥,保证施工协调、安全有序进行。3)注意事项①左右断面必须交错开挖,交错长度10-15m;②隧道开挖采用控制爆破或人工开挖,每部循环进尺按0.6m控制。施工中控制最大临界震动速度v≤10cm/s③待各分部开挖支护完成、初支封闭成环后根据监控量测结果分析,初支收敛后,方可逐榀、逐段自上而下拆除临时钢架和临时仰拱,拆除段落不宜过长,满足一两环衬砌即可。(2)弧形导坑留核心土法开挖Ⅴ级围岩地段、Ⅳ级围岩浅埋偏压地段采用弧形导坑留核心土法施工。(见REF_Ref50906446\h图4.4–4、REF_Ref50906460\h图4.4–5)1)施工主要步骤①上孤形导坑开挖→②上导坑拱部初期支护→③两侧中台阶开挖→II边墙初期支护→⑤核心土开挖→⑥下部开挖→II仰拱初期支护。图STYLEREF2\s4.4–SEQ图\*ARABIC\s24弧形导坑留核心土法施工示意图(1)图STYLEREF2\s4.4–SEQ图\*ARABIC\s25弧形导坑留核心土法施工示意图(2)2)施工技术要点a.上部环形导坑初期支护应紧跟开挖,及早封闭成环。b.各部分开挖时,钢架设计加工尽量与开挖轮廓吻合,支护尽量圆顺,从而减小应力集中。c.环形开挖留核心土法,将开挖断面分为上、中、下三个部分逐级掘进施工,核心土长度3~5m,面积应不小于整个断面面积的50%。核心土刷坡坡坡率宜为1:0.5~1:0.75。d.核心土与下台阶开挖应在上台阶支护完成后、喷射混凝土强度达到设计强度的70%后进行。e.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,设立型钢钢架及锁脚锚管,分层复喷混凝土到设计厚度,完成一个开挖循环。3)注意事项①隧道开挖采用控制爆破或弱爆破,每部循环进尺按0.6-0.75m控制。施工中控制最大临界震动速度v≤15cm/s;②锁脚锚管应及时设置以确保钢架基础稳定;③施工时应根据拱顶下沉监测结果必要时对拱顶设竖向临时支撑,临时支撑采用方木,方木下设钢垫板。(3)三台阶开挖法施工方法Ⅳ级围岩深埋地段采用三台阶法施工。(见REF_Ref50906572\h图4.4–6、REF_Ref50906578\h图4.4–7)1)施工主要步骤①上孤形导坑开挖→II上导坑拱部初期支护→②中部开挖→II边墙初期支护→③下部开挖→II仰拱初期支护图STYLEREF2\s4.4–SEQ图\*ARABIC\s26三台阶开挖法施工方法示意图(1)图STYLEREF2\s4.4–SE

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