關於隧道施工中光面爆破、防排水、二襯砼裂紋等常見問題
原因分析及處理預防措施
隨著國民經濟的發展,國家對我國鐵路發展的遠景規劃也在不斷深入農村、山區,使得新建鐵路越來越多,同時加之社會對環、水保工作要求的越來越高,又使得隧道工程所佔比例逐步增大。本標段由我分部承建的隧道共有5座,隧道長度7883.63公尺,佔分部施工長度的62%,隧道施工質量控制為分部管理的重要工作。
在過去的一年中,我分部在建設單位、設計單位、監理單位的大力支援和指導下,我部隧道施工方面取得了可喜的成績,在此向各位領導表示感謝!
成績規成績,但在施工過程中也存在著諸多不足,比如:二襯的拱頂、拱腰個別地方存在空洞和不密實現象;防水板鋪設不規範;二襯個別地段出現裂紋等。為此我分部也多次組織管理人員、技術人員、作業人員對以上述問題進行了專項討論、分析和總結,望來年在施工過程中以上常見問題有較大的改善和提高。
下面就以上常見問題逐項的進行分析和提出處理措施,望大家給與寶貴的意見:
問題一:二襯拱頂、拱腰個別地方存在空洞和不密實
㈠原因分析:
1、ⅱ、ⅲ級圍岩光爆效果差,造成隧道開挖輪廓凹凸不平,有稜角
⑴光爆設計不合理(孔網引數、裝藥結構、起爆網路等)。
⑵火工品的效能不穩定(炸藥的爆速、非電毫秒雷管延期時間的精確性、火工品的可靠性)。
⑶鑽爆時施工班組存在偷工行為,未按要求炮眼間距、數量布置炮眼。
⑷在開挖斷面的下部位置,由於作業空間的限制和操作人員的操作水平的問題。在鑽眼時,未能較好的控制鑽桿的角度和周邊眼的間距。
⑸在周邊眼施工放樣時,放樣精度不滿足要求。
2、人為原因:
⑴ⅱ、ⅲ級圍岩初期支護砼厚度不足,噴射砼時未把凹凸面噴平,平整未達到規範要求。
⑵防水板鋪設時未預留好足夠的松鋪係數,導致砼澆築完畢後防水板未與初支面密貼。
⑶在砼澆築到拱頂位置時,未及時的調整砼的坍落度,導致拱頂未被砼充填密實。
⑷在砼澆築到拱頂位置時出現堵管現象,現場人員在未仔細分析原因的情況下就主觀地認為已經管滿,停止砼幫浦送造成二襯厚度不足,出現脫空現象。
⑸在澆築二襯砼時,施工作業班組主觀上存在偷工減料行為,表現為襯砌厚度不足,注漿不滿、不實等現象;現場管理人員在砼最後補方時,向拌合站提供的補方數量不準確,造成拌合站停止砼攪拌,實際二襯砼在未注滿的情況下停止,造成二襯脫空。
⑹在二襯砼未初凝前急於拆管,造成未自穩的砼掉在自重的作用下下落形成漏斗,造成二襯脫空。
3、技術原因:
⑴砼的收縮徐變,導致空隙。
⑵砼施工配合比水灰比偏大、坍落度大、砼振搗不密實,砼自重下沉。
⑶用輸送幫浦輸送砼時,拱頂的砼在輸送過程中把部分空氣密閒在狹小空間內無法排出,造成空隙。
㈡處理措施
1、加強ⅱ、ⅲ級圍岩光爆控制,提高光爆效果和基岩面平整度。
⑴針對不同圍岩、不同的開挖斷面、有無仰拱三種情況重新進行光爆設計,其設計引數見(表1~表5及附圖):
⑵提高輪廓線放樣精度,周邊輪廓線的放樣允許誤差控制為±2cm。
⑶掏槽眼採用高爆速、高猛速、高密度的炸藥;周邊眼採用低爆速、低猛度、低密度、傳爆效能好、**威力大的炸藥。
⑷採用不耦合裝藥結構,通過空氣的緩衝作用減輕震動和保護岩體。
⑸根據地質條件選擇合理的爆破引數。在施工中,首先調整周邊眼的藥量,並對炮眼裝藥結構進行調整,具體做法是將周邊眼炸藥均勻的綁紮在導爆索上,使炸藥能量更加均布於炮孔壁上,必要時增打導向孔以減輕爆破對圍岩的擾動,其次是加強掏槽,增大內圈眼至周邊眼的段間隔時間,跳1~2段分別使用毫秒雷管,以減輕爆破時圍岩對周邊孔的夾製作用及破壞,確保周邊眼採用通段雷管同時起爆(採用導爆索連線),提高爆破效果。最後是加強孔口填塞質量,使用高質量炮泥堵塞。
⑹提高鑽孔精度及炮孔成孔質量。光爆效果好壞,超欠挖多少均與周邊鑽孔成孔質量有密切關係。在鑽鑿周邊眼時,要盡量控制好外插角。
⑺加強對工人的培訓,增強工人責任心,鑽鑿周邊眼時,選擇經驗豐富的鑽工作為領鑽員,讓其先鑽鑿一拱頂周邊眼,插入鋼釺,其他鑽工依據此作為引導,平行於鋼釺進行鑽鑿,以控制好鑽孔角度。
⑻根據現場實際地質情況,動態調整爆破引數,尤其是孔網引數的確定和藥量控制,更好的對超欠挖加以控制。
⑼隧道開挖前,分部主管技術員根據現場圍岩情況制定光面爆破引數報監理審批後交作業人員執行,在整個鑽眼、裝藥過程技術員要全程監控,每一迴圈進尺不宜超過3.5公尺。
2、對於初期支護表面不平整的情況,採取噴射砼補噴平整,必要時打設錨桿並掛網噴砼。使其岩石個別突出部分(每1m2不大於0.1m2)欠挖不大於5cm。
3、在二襯砼澆築到拱頂位置時,及時的調整砼的坍落度,使拱頂完全被砼充填密實。
4、採用有效措施提高施工作業人員及現場管理人員的責任心、質量意識:補方準確、砼初凝後拆管等;
5、對已形成二襯後脫空現象的處理:
對於拱頂部位二襯脫空:採用拱頂預留注漿孔進行注漿回填;對拱腰及邊牆處二襯脫空:採用鑽孔後注漿回填。
⑴以雷達監測資料為依據,明確需注漿回填加固的範圍和數量。根據現場實際情況選定合適的注漿方案。
①對於脫空高度小於10cm,一般採用φ42mm注漿管壓注純水泥漿處理,水灰比為0.5:1;
②對於脫空高度為10~15cm,採用φ42mm注漿管壓注水泥砂漿處理,水泥砂漿具有良好的流動性;
③對於脫空高度大於15cm,採用φ150mm鋼管接砼輸送幫浦直接幫浦送砼。砼要具有良好的和易性和流動性。坍落度控制在15~20cm,碎石最大粒徑小於1cm。
⑵施工過程中注意事項:
①鑽孔預埋注漿管時,管口距圍岩要預留5~10cm空隙,以便漿液能順利流出。
②注漿管要用鋼板和膨脹螺栓與既有襯砌固結,最後通過法蘭盤連線注漿管或注漿幫浦進行注漿或幫浦送砼。
③注漿速度不能過快,當出現較大壓力時可暫停10分鐘左右,使漿液順利擴散。
④注漿完成後不要急於拆除法蘭盤,待漿液有一定的自穩能力後再拆並及時封堵注漿口。
6、返工處理情況
對於二襯砼標號低於設計標準、二襯厚度低於驗收標準和二襯厚度不足範圍過大的現象,要分析原因。並對此類工程要堅決拆除返工。
㈢二襯背後脫空的預防措施
1、嚴格執行「三檢制度」,嚴把工序質量關,上道工序不合格嚴禁下道工序施工。
2、加強光面爆破控制,提高基岩平整度。
3、加強施工過程控制,對初支平整度不滿足要求的不予驗收,直至補噴合格後才允許進行下道工序施工,確保初支基面平整。
4、加強二襯砼振搗質量。
5、加強各工序作業人員的質量意識教育,掌握每道工序的質量標準。
6、加強技術管理人員的責任心教育,把好每道工序質量。
光面爆破引數統計(ⅱ級圍岩表1
說明:此數量表中資料為全斷面爆破開挖炮眼數量。
光面爆破引數統計(ⅲ級圍岩表2
說明:此表中的數量為全斷面爆破開挖炮眼布置數量(無仰拱)。
光面爆破引數統計(ⅲ級圍岩表3
說明:此表中的數量為全斷面爆破開挖炮眼布置數量(有仰拱)。
光面爆破引數統計(ⅲ級圍岩表4
說明:此表中的數量為台階法施工上台階爆破開挖炮眼布置數量。
問題二:無砂砼、排水盲管、土工布及防水板施工不規範
㈠原因分析:
1、排水管
⑴縱向排水管接側溝處的洩水管在澆築砼前,未固定牢固。致使砼澆築後,洩水管在砼澆築過程中產生位移,導致管口高底不一致或管口高於管底現象。
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