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隧道施工准备、洞口、明洞施工方案

  
评论: 更新日期:2015年03月16日

        3.2 施工测量
        开工前,测量工程师按(JTJ061-99)《公路勘测规范》洞外控制测量的有关规定进行一切必要的测量和计算工作,并将为此工作而采取的方法,报监理工程师批准。隧道洞口设立了中线标点及两个后视点桩和两个水准点,并进行联测,核实精度。隧道中线和高程,应符合(JTJ061-99)《公路勘测规范》所要求的隧道内两相向施工中线在贯通面上的极限贯通误差的规定。复测设计中线,并在洞口布设导线网联测进出洞口方向,达到设计精度,进出口高程进行复测闭合,采用统一高程。利用坐标法将隧道测量中线及边仰坡坡脚的位置实地放出并测量地面高程,根据地形条件调整坡脚位置及洞门位置,并与驻地监理工程师报告、现场签认。
        3.2 边仰坡开挖、支护施工方法及工艺
        3.2.1 边仰坡开挖、支护施工工艺流程图
        洞口边仰坡开挖支护施工流程图
        3.2.2 护坡清理
        隧道洞口土石方开挖前,先清除边仰坡上的浮土、危石,做好边仰坡的施工排水设施,以防地表水冲刷而造成边仰坡失稳。
        3.2.3 边仰坡开挖
        根据边坡地层情况,选择机械直接开挖或采用钻孔控制爆破开挖。若为松软砂土层类和石块层可直接选用机械开挖,若为中、强风化岩层无法用推土机或挖机。首先进行洞口边、仰坡外的截水沟及排水沟施工,然后进行明洞、洞口土石方开挖。开挖采用挖掘机配合自卸汽车运输,边坡、仰坡自上而下逐段开挖并及时按设计图纸进行临时支护。对于需要爆破路段,采用小型松动爆破等控制爆破方法,以尽量减少对围岩的扰动。洞口土石方及排水防护工程完成后再进行明洞及洞门施工。洞门混凝土采用满堂支架现浇,混凝土采用拌和站集中拌和,混凝土运输车运输,泵送混凝土入模,浇筑严格按对称原则进行;洞口的浆砌工程严格按施工技术规范要求进行。
        (1)按照图纸的要求,在洞口施工放样的线位上进行边坡、仰坡自上而下的开挖,不得采用大爆破,尽量减少原地层的扰动。
        (2)边坡、仰坡上以及其他可能对隧道洞口、线路形成威胁的浮石、危石要清除,坡面凹凸不平应予整修平顺。施工期间实施不间断监测和防护。
        (3)洞门端墙处的土石方,应结合地层稳定情况、洞门施工季节和隧道施工方法等进行开挖。
        (4)松软地层开挖边坡、仰坡时,宜随挖随支护,加强防护,随时监测、检查山坡稳定情况。
        (5)进洞前完成应开挖的土石方。废弃的土石方,堆放在指定地点,边坡、仰坡上方不堆置弃土、石方。
        (6)清表范围以满足开挖面为原则,洞顶截水沟与成洞面破顶之间植被应保留,控制边坡暴露面得范围、尽可能保护原有自然植被。
        3.2.4 人工清理、打锚杆眼
        在每层坡面开挖完后,立即对边坡上的浮石、危石及时清险,坡面凹凸不平处应予整修平顺,然后按照图纸设计仰坡布置1.2m×1.2m梅花型布置锚杆眼,边坡布置1.5m×1.5m梅花型布置锚杆眼。采用人工手持风凿机钻孔,锚杆外露10~20cm。
        3.2.5 锚杆安装及注浆
        按设计在打好的锚杆眼内打入设计长的Ф22砂浆锚杆,然后采用M20的水泥砂浆注浆,注浆压力要求不大于0.4Mpa。
        砂浆锚杆施工工艺图如下:
        砂浆锚杆施工工艺图
        1、锚杆施工前准备
        (1)检查锚杆类型,规格,质量及其性能是否与设计相符。
        (2)根据锚杆类型,规格及围岩情况准备钻孔机具。
        2、锚杆钻孔
        石质隧道锚杆采用风动凿岩机成孔,按照设计间距布孔;钻孔方向尽可能垂直结构面或初喷砼表面;锚杆孔比杆径大15 mm,深度误差不得大于±50mm,成孔后采用高压风清孔。
        3、砂浆锚杆注浆及安装
        锚杆注浆安装前须先做好材料、机具、脚手平台和场地准备工作,注浆材料使用普通硅酸盐42.5水泥,砂浆标号M20。
        砂浆锚杆作业程序是:先注浆,后放锚杆,具体操作是:先将水注入牛角泵内,并倒入少量砂浆,初压水和稀浆湿润管路,然后再将已调好的砂浆倒入泵内。将注浆管插至锚杆眼底,将泵盖压紧密封,一切就绪后,慢慢打开阀门开始注浆。在气压推动下,将砂浆不断压入眼底,注浆管跟着缓缓退出眼孔,并始终保持注浆管口埋在砂浆内,以免浆中出现空洞,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。
        锚杆孔中必须注满砂浆,发现不满须拨出锚杆重新注浆。注浆管不准对人放置,以防止高压喷出物射击伤人。
        砂浆应随用随拌,在初凝前全部用完,使用掺速凝剂砂浆时,一次拌制砂浆数量不应多于3个孔,以免时间过长,使砂浆在泵、管中凝结。
        锚注完成后,应及时清洗,整理注浆用具,除掉砂浆凝聚物,为下次使用创造好条件。
        3.2.5 预制钢筋网、铺挂钢筋网
        1、钢筋网的制作
        钢筋网片采用Ⅰ级φ6钢筋(20cm×20cm)焊制,在钢筋加工场内集中加工。先用钢筋调直机把钢筋调直,再截成钢筋条,钢筋网片尺寸根据网片之间搭接长度等综合考虑确定。
        钢筋焊接前要先将钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等均清除干净;加工完毕后的钢筋网片应平整,钢筋表面无削弱钢筋截面的伤痕。
        2、成品的存放
        制作成型的钢筋网片必须轻抬轻放,避免摔地产生变形。钢筋网片成品应远离加工场地,堆放在指定的成品堆放场地上。存放和运输过程中要避免潮湿的环境,防止锈蚀、污染和变形。
        3、挂网
        按图纸标定的位置挂设加工好的钢筋网片,钢筋片随坡面距离3cm起伏铺设,绑扎固定于先期施工的系统锚杆之上,再把钢筋片焊接成网,钢筋网的搭接长度不小于25cm。
        4、施工要点
        (1)钢筋网格尺寸应符合设计要求。
        (2)铺设钢筋网按照以下要求执行:
        ①钢筋网在初喷一层混凝土后铺挂,且保护层厚度不小于2cm。
        ②砂层地段应先加铺钢筋网,沿环向压紧后再喷射混凝土。
        ③钢筋网应随初喷面的起伏铺设,与受喷面的间隙一般不大于3cm,与锚杆(锚杆安装3d后)连接牢固。
        ④喷射时,减小喷头至受喷面的距离,并调整喷射角度。
        ⑤喷射中如有脱落的石块或混凝土块被钢筋网卡住时,应及时清除后再喷射混凝土。
        5、质量要求
        (1)钢筋网的网格间距应符合设计要求,网格尺寸允许偏差为±10mm。
        (2)钢筋网搭接长度不小于25cm。
        (3)钢筋应冷拉调直后使用,钢筋表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状锈蚀。
        3.2.6 喷射混凝土
        按设计要求配制C20的喷射混凝土料,在钢筋网片上喷射10cm的混凝土面,进料加入速凝剂,由专业熟练工人操作,保证喷射混凝土面平整,无干斑或脱落现象。施工工艺流程图如下:
        1、喷射准备
        喷射前应对受喷岩面进行处理。岩面可用高压水冲洗受喷岩面的浮尘、岩屑,以提高喷射混凝土的附着力。喷射混凝土前,宜先喷一层水泥砂浆,待终凝后再喷射混凝土。
        喷射混凝土施工工艺流程图
        2、喷射作业
        (1)喷射操作程序应为:打开速凝剂辅助风→缓慢打开主风阀→启动速凝剂计量泵、主电机、振动器→向料斗加混凝土。
        (2)喷射混凝土作业应采用分段、分片、分层依次进行,喷射顺序应自下而上,分段长度不宜大于6m。喷射时先将低洼处大致喷平,再自下而上顺序分层、往复喷射。
        1)分层喷射时,后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行,若终凝1h后再进行喷射时,应先用风水清洗喷层表面。一次喷混凝土的厚度以喷混凝土不滑移不坠落为度,既不能因厚度太大而影响喷混凝土的粘结力和凝聚力,也不能太薄而增加回弹量。
        2)喷射速度要适当,以利于混凝土的压实。风压过大,喷射速度增大,回弹增加;风压过小,喷射速度过小,压实力小,影响喷混凝土强度。因此在开机后要注意观察风压,并据喷嘴出料情况调整风压。
        3)喷射时使喷嘴与受喷面间保持适当距离,喷射角度尽可能接近90°,以使获得最大压实和最小回弹。喷嘴与受喷面间距宜为0.6~1.2m;若受喷面被钢筋网覆盖时,可将喷嘴稍加偏斜,但不宜小于70°。如果喷嘴与受喷面的角度大小,会形成混凝土物料在受喷面上的滚动,产生出凹凸不平的波形喷面,增加回弹量,影响喷混凝土的质量。
        3、养护
        喷射之后,用水或风将管喷面粉尘和杂物清除干净。喷射混凝土终凝2小时后,应进行养护,养护时间不小于14d。
        3.3 明洞施工
        3.3.1 施工流程
        测量→仰拱及边墙基础施工→立明洞内模→绑扎钢筋→立明洞外模→浇筑混凝土→混凝土养生→脱模→防水层施工→偏压挡墙施工→回填及防护工程施工。
        3.3.2 施工方法
        明洞段和洞门一次开挖完成,开挖采用全宽横挖法一次成形,开挖前先进行边、仰坡放线,再做截水沟。
        当暗洞进洞50~60m,施作一到二板二衬后,再采用自制液压模板台车当内模施做明洞。施工时,在明洞与暗洞交接处,从内向外进行,保证明洞与暗洞连接牢固。
        1、明洞仰拱和偏压挡墙基础
        明洞和偏压挡墙基础必须置稳固的地基上,如在土层上,则挖至基岩,再用浆砌片石或素混凝土找平。
        偏压挡墙基础挖至设计标高后,核对地质承载力是否与设计要求的350KPa相符。
        2、仰拱施工
        优先进行仰拱施工,保证拱底标高符合设计要求。使用拱架模板浇注仰拱混凝土,浇注前应清除积水、杂物、虚渣等。
        3、拱、边墙施工
        采用液压模板台车制作明洞内模板,组合钢模立外模、拱墙预留钢筋接头,使拱墙连接成整体。两侧对称泵送砼灌注时其模板支撑必须牢靠。
        4、洞外防水层施工
        铺设防水层,施工前修凿平整混凝土面上的凸凹不平之处以防损坏防水板。防水板的焊缝质量要符合要求,如有缺陷必须采取纠正措施,直至达到要求。
        5、明洞拱背回填
        回填对称分层夯实,每层厚度不得大于0.3m,其两侧回填的土面高差不得大于0.5m。回填至拱顶齐平后,立即分层满铺填筑至要求高度。回填过程中精心保护防水层不被破坏。
        粘土隔水层与边、仰坡搭接良好,封闭紧密,防止地表水渗漏。
        3.4 洞门施工                              
        1、洞门基础必须置于坚固的地基上,施工中作好防水排水工作,不得受水浸泡,基坑内的废碴,杂物等必须清除干净,方可进行下步施工。
        2、洞门拱墙应与洞内相邻的拱墙衬砌同时施工,连成整体,洞门端应与隧道衬砌紧密相连。

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