隧道施工方案

2021-03-04 09:33:12 字數 4768 閱讀 7549

達塢隧道右線全長3520m,其中a7標段長2480m,樁號為yk150+700~yk153+180;左線全長3550m,其中a7標段長2465m,樁號為zk150+670~yk153+135。隧道出口段,山坡傾角約35°~45°,表部殘積碎石土厚約4~6m,區域性風化基岩裸露,其下伏為沙礫加粉沙巖,強風化層約為3~5m,弱風化層約為10~15m,岩體呈碎裂狀鬆散結構,受風化作用影響嚴重,節理裂隙發育,屬ⅴ級圍岩,隧道最大埋深200m以上,隧道為微風化巖,岩質堅硬、完整,岩體呈塊狀整體結構。

達塢隧道是本合同段的控制工程。

考慮到工期、交通情況、路基土石方調配及充分利用施工機械裝置等因素,隧道左右洞同時施工,從南平端進洞,向衢州方向掘進。

隧道工程,測量工作十分關鍵。開工前,首先複測設計中線,並在山頂布設導線網聯絡隧道進出口,嚴密平差,達到設計精度;對進出口高程進行聯測閉合,採用統一高程。

洞外採用***控制測量,每個洞口設定三個平面控制點,將控制點設在能相互通視,穩固不動,而且便於引測進洞,能與開挖後的洞口通視之處。達塢隧道屬特長隧道,並且分屬兩個合同段,按*****控制測量,並作好與六標聯測工作。將整個達塢隧道控制點聯測,並與六標測量結果進行比較。

每個洞口布設兩個高精度水準點。水準點布設在堅固、通視好、施工方便、便於儲存且高程適宜之處。兩個水準點的高差,以安置一次水準儀即可聯測為宜。

洞內控制採用以下兩種導線:

施工導線:在開挖面向前推進時,用以進行放樣來指導開挖的導線,其邊長為5~50m。

基本導線:當每掘進100m時,為了檢查隧道的方向是否符合設計及規範要求,選擇一部分施工導線,直線敷設約100m精度較高的基本導線,曲線段敷設不小於70m精度較高的導線。洞口段50m範圍內利用洞外三角網控制。

高程採用四等水準測量標準進行控制。

測量儀器:全站儀,j2型經緯儀,水準儀

隧道施工採用「新奧法」施工工藝,ⅴ級圍岩段施工遵循「管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、勤測量、早封閉」的基本原則。爆破採用光面爆破施工工藝,由挖掘機、自卸車以及裝載機相配合實現無軌運輸。噴錨掛網結合鋼拱架作為臨時初期支護。

ⅴ級圍岩段採用環形開挖,保留核心土施工工藝,ⅳ級圍岩開挖採用台階法,ⅲ級、ⅱ級圍岩採用全斷面開挖。

隧道洞口土石方開挖前,先清除邊仰坡上的浮土、危石,做好邊仰坡的施工防排水設施,以防地表水沖刷而造成邊仰坡失穩。洞外積水禁止流入洞內,必要時洞口外設定積水坑。進洞前應加強洞口臨時邊仰坡的防護,其中土質邊仰坡採用φ42小導管注漿防護,同時掛鋼筋網,並噴c20砼。

洞口土方開挖前,由測量人員按設計要求進行邊仰坡放線。

洞口土方開挖前,先做好洞頂的天溝及截水溝且一定要在進洞之前施工完畢。開挖部位按先外後內自上而下進行。土方採用挖掘機挖裝,自卸汽車運至棄碴場。

在進洞掌子面上,由測量人員放出上半斷面開挖輪廓線,在地質條件差的洞口,沿開挖輪廓線外垂直於岩面打入一排環距40cm的φ108超前管棚,進行地層預加固。

在開挖輪廓線外5m範圍內掛鋼筋網,用e6鋼筋製作,安裝時用焊機焊於管棚上,各網片之間焊接。

用混凝土噴射機向上述範圍內噴射c20混凝土,噴混凝土之前,用水泥袋保護管棚注漿孔。

噴射混凝土完畢4h後,即可對大管棚注漿進行地層預加固。

明洞段採用明挖,並對邊牆噴混凝土防護。明洞開挖完成後,就地綁紮明洞鋼筋,澆築明洞混凝土。明洞內模採用拼裝式襯砌台車,拱部外模採用鋼拱架和組合式鋼模板。

由混凝土輸送幫浦幫浦送混凝土入模,插入式振搗器振搗。明洞與暗洞交接處7m範圍開挖至隧道起拱線標高,作為隧道進洞施工平台。

當明洞襯砌混凝土強度達到設計強度的70%時方可拆架,按圖紙要求做好拱背的防排水設施,然後進行回填。拱部回填土分層搗實,每層厚度不大於30cm,兩側回填的土面高差不大於50cm,回填至拱頂齊平後,立即滿鋪分層向上填築至設計標高,並做好洞頂粘土隔水層及截排水設施。

施工採用超前大管棚,分部開挖、弱爆破、錨噴支護,進洞時增設護拱。

在隧道明暗交接處(明洞2m範圍內)設護拱。待開挖到護拱基礎後,視基底地質情況採取不同的護拱基礎方案。若基礎地質為好的岩層,照設計施工即可;若基礎地質為土層,則需視情況採取不同的基礎加固方案(如打小導管注漿對基底及側坡加固等)。

在大管棚施工前,按設計架立3榀i18工字鋼支撐並與超前管棚的導向管(間距40cm)相焊接,每榀工字鋼其縱向施焊環距100cm,22縱向連線筋,使其成為乙個穩固的框架。框架固定後即可吊模施作護拱砼,分層對稱的灌注c30砼。護拱厚100cm,內、外模均為普通小鋼模板。

護拱部位開挖方案根據現場地質條件確定,採用預留核心土開挖方案。做到鋼架底腳堅實、孔口管位置準確、護拱混凝土成型美觀。

護拱施工工藝流程見示意圖。

護拱施工工藝框圖

在長管棚施工前,要對鋼管進行加工。鋼管為熱軋無縫鋼管φ108,壁厚6mm,節長3m,6m,注漿孔直徑φ12,間距15cm梅花型布置,鋼管節間採用絲扣連線,絲扣長15cm,鋼管接頭應錯開。管棚施工先打有孔鋼花管,注漿後再打無孔鋼花管,無孔鋼花管可作為檢查管,檢查注漿質量。

前長管棚施工工藝流程圖

超前長管棚施工要點說明如下:

(1)拱部採用預留核心土環型開挖,核心土作管棚作業平台。

(2)管棚定位:以套拱內預埋的孔口管定向、定位,嚴格控制其上抬量和角度。管棚施工時外插角度為2~5°(方向:平行與線路中線)以彌補由於鑽機桿件的自重造成管棚端部的下沉量。

(3)打試驗孔:為保證長管棚施工質量,在拱腳部位,選2個孔作為試驗孔,找出地層特點,並進行注漿和砂漿充填試驗。

(4)鑽孔及清孔

選用地質鑽機(yj-50)或淺孔鑽(yq100c)鑽進成孔。鑽頭直徑、鑽壓、轉速、風量、風壓等鑽進引數應滿足施工要求。

(4.1)洞口地質情況較差,注漿孔孔口設定孔口導向管,以保證孔口質量,便於下步鑽孔、注漿作業。注漿孔鑽孔作業根據設計孔深、地質情況、裝置能力等因素,將孔深分為幾個階段,採取先大後小、分層鑽進的方法進行施工。

孔口管尾部應焊卡盤。裝管前纏1-2mm麻絲,用細鐵絲纏緊,孔口採用塑膠泥封堵。

開孔先要輕加壓、慢速,以保證開孔質量,孔口的位置與設計位置的允許偏差為±5cm;鑽深30~50cm後轉入正常。

(4.2)鑽孔過程中應隨時檢測偏斜情況,及時糾正,要求鑽孔角度及深度應符合設計要求,孔底位置偏差應小於孔深的1%。當遇破碎帶出現嚴重卡鑽或孔口不出水時應停止鑽孔,進行固壁注漿後再鑽。

(4.3)鑽孔結束後應掏孔檢查,確認無塌孔和探頭石;注漿鑽孔應作到:孔壁圓、角度準,孔身直,深度夠,巖粉清洗乾淨。

(5)頂管:鑽孔檢查合格後,將鋼管連續接長,由鑽機旋轉頂進將其裝入孔內。管棚節間用絲扣連線,要求隧道縱向同一截面處鋼管接頭數不大於50%。

(6)堵孔

為確保注漿質量,在鋼花管安裝後,管口用麻絲和錨固劑封堵鋼管與孔壁間空隙,鋼管自身利用孔口安裝的封頭將密封圈壓緊,壓漿管口上安裝三通接頭。

根據現場實際情況,一般噴射砼封閉岩面3~5cm形成隔牆,以利注漿。當掌子面地質較差,圍岩破碎、節理裂隙發育時,應貼掌子面施作混凝土止漿牆。

(1)注漿順序安排

一般情況注漿順序先註無水孔,後註有水孔,從拱頂順序向下進行。如遇竄漿或跑漿,則可間隔一孔或數孔灌注。

超前深孔注漿施工工藝流程圖

(2)注漿壓力控制:根據岩性、施工條件等因素在現場試驗確定。注漿終壓一般為2.0mpa。施工時,注漿壓力按分級公升壓法控制。

(3)連線注漿管路後,利用注漿幫浦先壓水檢查管路、裝置狀況,再做壓水試驗。

清孔後,按先稀後濃、注漿量先大後小。

(4)注漿結束的條件

單孔結束條件:注漿壓力達到設計終壓;漿液注入量已達到計算值的80%以上。

全段結束條件:所有注漿孔均已符合單孔結束條件,無漏注情況。

(5)注漿效果檢查

注漿結束後應及時對注漿效果進行檢查,如未達到要求,應進行補孔注漿。

④部分核心土在①、②、③部分開挖後、並初期支護、鋼筋砼澆築、管棚鑽安注漿完成後開挖。

3.3.5 為了方便洞內管棚施工,在洞內設管棚工作室,工作室應選擇靠近圍岩穩定、距管棚設定位置地點,在軟弱圍岩中開挖工作室,要加強支護,必要時作砼襯砌。

3.4.1.1 ⅴ級圍岩加強段

採用台階分部法開挖。上台階採用保留核心土環形分步開挖。

台階分步開挖法,上台階採用留核心土環形分步開挖法,每環進尺控制在0.8m。**階採用拉中心槽,馬口跳槽開挖落底,馬口長度不宜大於2m。

超前大管棚,徑向小導管,壓注雙液漿(水泥漿、水玻璃漿),i18工字鋼拱架支撐,網噴砼。

①開挖步驟:

a、施做φ108超前管棚管並注漿;

b、開挖①部,噴5cm厚混凝土;

c、架設①拱部i18工字鋼拱架支撐後,先後開挖②、③部分,噴5cm厚混凝土;

d、並施做系統小導管,順接支撐。

e、掛網,補噴混凝土至設計厚度;然後開挖④部核心土。

f、拉中槽,開挖⑤部;

g、跳槽開挖⑥、⑦部,噴5cm厚混凝土,施做系統小導管,順接支撐;

h、掛網,補噴混凝土至設計厚度;

i、開挖⑧部;

j、小導管注漿。

3.4.1.2 ⅴ級圍岩普通般

採用上下半斷面法開挖,但進尺控制在1.0至1.5公尺以內,並及時支護,早封閉。

台階分步開挖法,上台階採用留核心土環形分步開挖法,每環進尺控制在0.8m。**階採用拉中心槽,馬口跳槽開挖落底,馬口長度不宜大於2m。

超前大管棚,徑向小導管,壓注雙液漿(水泥漿、水玻璃漿),i14工字鋼拱架支撐,網噴砼。

①開挖步驟:

a、施做φ42超前小導管並注漿;

b、開挖①部,噴5cm厚混凝土;

c、架設①拱部工字鋼拱架支撐後,先後開挖②、③部分,噴5cm厚混凝土;

d、並施做系統小導管,順接支撐。

e、掛網,補噴混凝土至設計厚度;然後開挖④部核心土。

f、拉中槽,開挖⑤部;

g、跳槽開挖⑥、⑦部,噴5cm厚混凝土,施做系統小導管,順接支撐;

h、掛網,補噴混凝土至設計厚度;

i、小導管注漿。

ⅳ級圍岩段開挖採用台階法

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