隧道钢架底部垫块施工方案

隧道钢架底部垫块施工方案我们团队在这条山区公路隧道已经施工快半年了，进洞到浅埋偏压段后，曾因为对钢架底部垫块施工不规范，出现过3榀钢架沉降超出预警值的问题，后续返工处理花了不少时间精力。复盘之后我们发现，绝大多数初期支护沉降超标问题，根源都在这块不起眼的垫块上——要么强度不够被压碎，要么安装不密贴留了空隙，要么位置不对导致钢架受力不均。为了把后续施工的每一块垫块都做标准，从根源上控制钢架沉降，保障施工安全和工程质量，我们结合项目实际情况和多年的施工经验，整理出这套完整的施工方案，所有作业人员都严格按这个方案执行。1编制依据与工程概况1.1编制依据本方案主要参照现行的公路隧道施工技术规范、隧道施工安全技术规范，以及本项目的地质勘察报告、初期支护设计图纸编制，同时结合了我们之前处理沉降超标问题的现场数据，以及第三方专家给出的整改指导意见，还有我参与过的3座类似围岩隧道的施工经验总结，所有要求都贴合我们项目的实际情况，不是照搬规范的空文件。1.2工程概况我们目前施工的这段隧道是双向两车道，全长近3公里，当前掘进段属于进洞后的浅埋偏压段，围岩等级以IV级和V级交替为主，围岩自稳能力差，局部还有裂隙水渗流。初期支护设计采用I20a工字钢钢架，每榀间距60厘米，钢架的受力稳定性直接决定了初期支护的安全，而钢架底部是整个钢架受力的支撑基础，垫块就是连接基底围岩和钢架的核心构件，垫块施工的质量，直接影响整个钢架的沉降量，所以我们专门针对垫块施工做了这套标准化要求。2施工准备很多人觉得垫块就是个小零件，不用做什么准备，其实我们吃过亏才知道，准备工作做不到位，现场肯定乱套，出了问题再改就晚了。2.1技术准备正式施工前，我们技术部已经给所有作业班组做了面对面的技术交底，不是拿着文件念完就完事，我们把之前沉降超标那段的钢架照片、现场钻芯检查的结果都摆出来，给工人实打实看不合格垫块造成的后果：原来那三榀钢架就是用了废混凝土块当垫块，压碎之后钢架下沉挤裂了喷射混凝土，所有人看完都心里有数。交底之后每个人都签字确认，新来的学徒工我们还单独做了现场讲解，我昨天还带着班组长到出事那段实地看了，就是要让所有人都重视这件事。除此之外，我们提前对每榀钢架的位置做了放线标记，开挖完成后第一时间测量基底高程，计算出每一处需要的垫块厚度，提前做好标记，避免现场乱切乱垫，浪费材料还不标准。2.2材料准备我们明确要求，禁止用碎砖头、废混凝土块、random石块当垫块，这些东西强度不稳定，形状不规则，根本没法保证受力，以前图省事这么干吃了大亏，现在绝对不允许。我们统一用两种合格垫块：一种是提前预制的C30强度混凝土垫块，和喷射混凝土同标号，另一种是合格的钢板垫块。材料进场的时候我们都会逐块检查，预制垫块有贯穿裂缝、强度达不到要求的直接退回，昨天我查料还退了三块有裂缝的垫块，这个地方绝对不能心软，一块不合格垫块可能就是一整榀钢架报废的源头。钢板垫块要求平整度达标，翘曲超过2毫米的不能用，厚度范围控制在2厘米到10厘米之间，方便匹配不同的超挖高度。2.3人员与机械设备准备每个开挖作业面我们配1名带班班长，2名熟练技术工专门负责垫块的加工和安装，1名测量员随时复核基底高程和垫块位置，所有人员都经过培训，切割钢板的特种作业人员全部持证上岗，不会让没经验的新手单独操作。机械设备方面，我们提前准备了切割机、校准过的水准仪、钢卷尺、检查用的小铁锤，切割机都换了新刀片，保证切出来的垫块边缘平整，水准仪提前送校过，避免高程测错导致垫块厚度不对，这些细节看起来小，错一点影响就很大。3施工工艺与操作要点准备工作做完之后，我们按步骤施工，每一步都卡紧标准，不允许偷工减料跳步骤。3.1开挖后基底处理钢架垫块是垫在基底上的，基底不干净，再好的垫块也没用。我们要求，每开挖完一榀钢架的位置，首先要把基底的虚渣、淤泥、积水全部清理干净，一直清到坚硬的原状围岩，不能留一点虚渣在底下。如果基底有积水，必须抽干净晾干之后再进行下一步，如果基底有围岩软化的部分，要把软化的部分全部挖掉，换填碎石或者C15混凝土，绝对不能留软底子。清完之后由带班班长先查，查完合格了再叫测量员测高程，算出需要的垫块厚度，标记好位置，这一步不合格绝对不允许往下走。3.2垫块加工我们根据厚度选不同的垫块：5厘米厚度以内的用钢板垫块，5厘米以上的用预制混凝土垫块，兼顾成本和受力要求。预制混凝土垫块我们统一在项目预制场加工，尺寸统一做成正方形，边长比钢架翼缘宽出2厘米，比如我们用的I20a工字钢翼缘宽12厘米，垫块就做14厘米见方，这样受力面积更大，不容易出现应力集中压坏垫块。加工的时候混凝土必须振捣密实，养护满7天强度达到C30以上才能运到工地，我跟预制场班长说了，宁愿多等三天养护，也不能运不合格的垫块过来。钢板垫块用合格钢板切割，必须切得方方正正，四个边垂直，两个面平整，需要叠放增加厚度的话，最多叠两层，两层之间必须焊牢，不能有空隙，绝对不允许用三块以上碎钢板乱堆当垫块。3.3垫块安装定位垫块位置放不对，钢架受力就偏，很容易出问题。我们要求，每榀钢架的左右两个底脚，各放至少两块垫块，沿着隧道纵向前后分开摆放，间距和钢架翼缘长度匹配，不能只放一块在中间。放的时候要对齐我们提前画好的标线，垫块底面必须和基底完全贴实，如果放上去之后底下有缝隙，哪怕只有1毫米，也要用薄钢片楔紧，不能让垫块晃动。如果基底超挖比较多，垫块总厚度超过10厘米，我们就分层错缝摆放，上下层垫块错开，不能上下对缝堆，避免失稳，如果厚度超过20厘米，我们就不垫块了，直接浇筑C30混凝土找平，这样比堆垫块更稳定。还有一个很容易忽略的细节：分段钢架的接头如果在底部，接头位置必须单独加垫块，不能让接头悬空，我们之前就吃过这个亏，接头悬空导致应力集中，差点把钢架掰弯，现在这个部位我们每次都重点检查。3.4钢架架设后的密贴检查钢架立到垫块上之后，不能直接就喷混凝土，必须检查密贴情况。我们要求工人每榀架完之后，用小铁锤挨个敲垫块和钢架脚板，听声音判断有没有空隙，空响就是有空隙，必须用薄钢板楔紧，不能放任不管。很多工人图快，说一点点空隙喷混凝土的时候就填上了，其实不对，喷混凝土是柔性的，受力的时候还是垫块和钢架承重，空隙填上混凝土也扛不住压力，该沉降还是会沉降，所以必须楔紧。我们技术人员每榀都会复查，查到一处有空隙没处理，就要求班组整改，不是为了罚款，就是要让大家长记性。3.5工序验收垫块全部处理合格之后，和钢架一起整体验收，检查垫块的强度、数量、位置、密贴情况、高程偏差，所有指标都符合要求了，才能进行挂网喷射混凝土下一道工序，不合格的必须返工，绝对不允许带问题进入下一道工序。4质量控制标准与常见问题防治干了这么多年，我们总结了垫块施工常见的几个问题，提前做好防控，就能少出问题。4.1质量控制标准首先垫块强度必须达标，混凝土垫块强度不低于C30，钢板垫块不能有裂纹、严重翘曲等缺陷；然后垫块的数量和位置必须符合要求，每个钢架脚不少于2块，位置偏差不超过5厘米；垫块和基底、垫块和钢架脚板之间的间隙不能超过1毫米，必须全部楔紧；钢架底部高程偏差控制在正负2厘米以内，不能偏差太大影响整体轮廓。4.2常见问题防治第一个常见问题就是偷用不合格垫块，用碎砖头废混凝土块凑数，我们从源头管控，不允许这些东西进作业面，发现就全部清走，交底的时候反复强调后果。第二个就是垫块不密贴有空隙，我们严格执行敲音检查制度，安装的时候要求工人慢一点，不要赶进度凑活。第三个就是垫块位置不对，只放一块或者偏位，我们放线的时候就把位置画在基底上，安装的时候技术人员盯着，不对立刻调整。第四个就是基底虚渣没清干净，我们实行两级检查，班长清完查，技术人员再查，不合格就重新清，绝对不走过场。还有一种情况就是基底有坡度，垫块没找平导致钢架歪斜，我们就根据坡度加工对应的楔形垫块，保证垫块顶面和钢架脚板完全贴合，让钢架受力均匀，不会歪斜。5安全与文明环保措施干工程不能只讲质量，安全和环保也不能落，隧道里面空间小，更要注意。5.1安全施工措施切割钢板的时候，工人必须戴护目镜和防滑手套，防止碎片飞出来伤人，隧道内的用电线路必须挂起来，不能泡在水里，每天上班前都要检查电线有没有破皮，防止漏电。清基底的时候，必须先顶拱帮墙排险，确认没有掉块风险之后再下去干活，不能光低着头清渣不注意头顶的安全。立钢架的时候，垫块要放稳之后再撤支撑，防止钢架倾倒伤人，这些细节我们每天班前讲话都要提。5.2文明环保措施切割剩下的钢板头、废垫块，每天下班都要清理出隧道，不能堆在作业面堵路，也防止绊倒工人。隧道内的渗漏水要及时抽走，保持基底干燥，废机油、包装垃圾这些都要集中收集运出隧道，不能随便扔在基底里，既污染环境又影响后续施工。方案总结总的来说，这块小小的垫块看起来不