隧道开挖工序
一、 基本要点
1、隧道洞身开挖方式和开挖方法严格按照设计方案进行,严禁擅自变更施工方案,如地质条件变化,应及时进行设计变更,采用动态管理。
2、开挖前应按设计要求进行超前地质预报,监控量测应按设计要求进行,及时反馈、指导施工。
3、隧道开挖施工应根据规定的测量精度,采取相应的施测方法,建立复核制度,必须保证隧道的中线、高程、开挖断面符合设计要求。
4、洞身开挖进度应与支护、衬砌等后续工序协调。隧道开挖后应及时进行初期支护。采用分部开挖时,应在初期支护喷射砼强度达到设计强度等级的70%及以上时方可进行下一部分的开挖。
5、隧道施工采用钻爆法开挖时,应采用光面爆破或预裂爆破。施工中应根据爆破效果及量测报告调整爆破参数,在施工过程中应不断进行优化。
6、在浅埋条件下有邻近建筑物、既有线隧道等特殊情况地段爆破时,应采取措施控制爆破对围岩和临近建筑物的扰动程度。
边墙、仰拱或底板的地基承载力必须符合设计要求。
8、不良地质地段隧道开挖应根据实际情况采用短进尺、弱爆破、强支护、勤量测的施工方
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法。
二、技术要求
1、隧道应按照新奥法原理组织施工,同时应根据隧道通过地层的水文地质情况,考虑围岩变化时施工方法变更的适应性,避免因施工方法或技术措施不当造成施工延误。
2、根据地质条件、断面开挖宽度的不同,铁路单线隧道施工Ⅱ、Ⅲ级围岩采用全断面法开挖,光面爆破;Ⅳ级围岩采用(短)台阶法开挖或采用上断面环形开挖预留核心土法施工;Ⅴ、Ⅵ级围岩采用环形开挖预留核心土法或中隔壁法(CD法)施工。
3、特殊岩土和不良地质地段选择隧道施工方法时,应以安全及工程质量为前提,综合考虑隧道工程地质及水文地质条件、断面、尺寸、隧道埋深、施工机械设备、工期要求、经济和技术可行性等因素而确定。
4、隧道施工地质条件变化时,应及时变更设计,调整施工方法,做好工序衔接,并采用相应的辅助施工措施,以保证施工安全。
初期支护施工工序
一、技术要求
1、喷射砼:隧道初期支护喷射混凝土设计厚度5~27cm,设计强度等级为C25。喷射混凝土配合比的设计应满足:强度符合设计要求、不发生管路堵塞、能向上喷射至设计厚度的要求。
隧道初期支护喷射混凝土采用湿喷工艺。喷射混凝土在洞外拌和站集中拌和,由混凝土搅拌
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运输车运至洞内,采用湿喷机喷射作业。在隧道开挖完成后,先喷射4cm厚混凝土封闭岩面,然后打设锚杆、架立钢架、挂钢筋网,对初喷岩面进行清理后复喷至设计厚度。
2、锚杆: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。
石质隧道锚杆采用风动凿岩机成孔,黄土隧道采用ZM-12T型煤电钻钻成孔。煤电钻施工既可解决土质隧道遇水软化围岩的问题,又可解决在土质隧道施工中采用常规的冲击钻不易排碴、成孔困难的难题,可以提高在黄土隧道的成孔速度和安全性。
锚杆钻孔利用开挖台阶搭设简易台架施钻,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㎜,深度误差不得大于±50mm;成孔后采用高压风清孔。
3、钢筋网:明确隧道钢筋网施工作业的工艺流程,操作要点和相应的工艺标准,规范隧道钢筋网施工作业。
4、钢架:隧道钢架支护分为型钢钢架和格栅钢架两种,型钢钢架主要由工字钢弯制而成,格栅钢架主要由四根Φ22或Φ25主筋和其它钢筋制成。Ⅳ级围岩采用格珊钢架,Ⅴ级围岩采用型钢拱架。
隧道各部开挖完成初喷砼后,分单元及时安装钢架,采用与定位锚杆、径向锚杆以及双侧锁脚锚管固定,纵向采用Φ22钢筋连接,钢架之间铺挂钢筋网,然后复喷混凝土到设计厚度。
5、管棚:(1)施工前,应根据设计洞门的里程和标高刷好洞门仰坡,并根据设计要求作好边、仰坡的加固,保证其稳定。(2)搭设钻孔操作平台时,应根据钻机钻最低眼标高和安钻杆长度的要求设置,宽度必须满足插管的要求。(3)钻孔钻进时,必须随时检查孔眼的方向与仰角,
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以免超过误差限度。钻眼达到设计深度后,用高压风管将孔内残碴清除干净。(4)注浆前要仔细检查注浆导管口和钢管端头是否连接牢固,注浆过程中要随时观察注浆压力情况,开始时采用较小的压力,然后逐步加压到所要求的压力值为止,注浆完成后要及时封堵管口。(5)在进行下一环管棚施工前,注意预留管棚的搭接长度,且预留的搭接长度不少于1.5米。
6、超前小导管:⑴钻孔:采用钻孔台车钻孔,钻头采用钻孔直径为50mm的大钻头,钻孔时,外插角控制在1°~3°,可根据实际情况调整,钻孔深度应大于钢管长度。⑵小导管安装:钻孔完成后,用高压风管吹除孔内残碴,即可进行插管。采用锤击或钻机顶入的方法将加工好的导管插入孔内,顶入长度不小于管长的90%。插管完成后及时安装型钢拱架,将导管尾部焊接在型钢拱架上,使其与拱架形成联合支护体系。⑶注浆:插管后进行注浆,注浆机械采用注浆机,注浆液采用M20水泥浆或水泥砂浆,注浆压力控制在0.5~1.0Mpa以内。
二、 基本要点
1、隧道支护必须紧跟开挖工作面,同时应按设计要求进行监控量测的相关作业,对位于不良地质地段的隧道,支护应及时封闭。
2、各种支护必须严格按照设计方案实施,同时利用围岩监控量测资料,对支护方案进行动态管理,保证安全可靠。
3、对于软弱围岩施工要采取多种加固措施提高围岩的自承能力。
衬砌施工工序
一、技术要求
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隧道衬砌要遵循“仰拱超前、墙拱整体衬砌”的原则,初期支护完成后,为有效地控制其变形,仰拱尽量紧跟开挖面施工,仰拱填充采用栈桥平台以解决洞内运输问题,并进行全幅一次性施工。仰拱施作完成后,利用多功能作业平台人工铺设防水板,绑扎钢筋后,采用液压整体式衬砌台车进行二次衬砌,采用拱墙一次性整体灌注施工。混凝土在洞外采用拌和站集中拌和,混凝土搅拌运输车运至洞内,混凝土输送泵泵送入模。
二、基本要点
1、衬砌台车需经过专门设计具有足够强度、刚度和稳定性。要在出厂前进行试拼和检测,验收合格后方可运往工地。
2、砼二次衬砌必须采用拱墙一次成型法施工,衬砌砼需满足高性能要求。
3、应根据围岩和量测情况确定二次衬砌施作时间,确保二次衬砌和开挖面保持合理距离。
4、二次衬砌砼应根据同条件养护试件和规范要求合理确定拆模时间,严禁早拆模造成砼结构受损。
5、应根据围岩级别严格控制仰拱一次开挖长度,仰拱开挖需做到“随挖随支”。拆除临时仰拱时应间隔进行。
6、仰拱栈桥和衬砌台车应配套设计、使用,拱墙与仰拱的环向施工缝和变形缝要对应一致,止水带要环向贯通。
隧道防排水施工工序
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一、技术要求
隧道防排水采用“防、截、排、堵相结合,因地制宜,综合治理”的原则,达到防水可靠,经济合理,不留后患的目的。
隧道防水等级必须达到国家标准《地下工程防水技术规范》(GB50108)规定的一级防水等级标准,衬砌结构不允许渗水,表面无湿渍。
隧道结构防水一般由喷射混凝土、全封闭柔性卷材防水层和二次衬砌结构自防水等组成。本线隧道二次衬砌混凝土采用防水混凝土,其抗渗等级不低于P8;拱墙设置PVC塑料防水板加土工布,明洞外贴PVC防水卷材;施工缝设置止水条或中埋式止水带,并涂刷混凝土界面剂;二次衬砌混凝土施工后,拱部进行充填注浆。
拱墙每10m设1环φ50环向透水盲沟,两侧边墙外侧泄水孔标高处设纵向贯通的直径φ80“HDPE打孔波纹管”透水管盲沟各1道,该盲沟通过三通接头与环向盲沟及边墙泄水孔连通。
二、基本要点
1、隧道工程防排水,应采取“防、堵、截、排相结合,因地制宜,综合治理”的原则,对水文环境有严格要求的隧道,防排水应采取“以堵为主、限量排放”的原则。
2、隧道防水充分利用砼衬砌结构的自防水能力,二衬砼抗渗等级不低于P6,防水砼抗渗等级不低于P8。
3、隧道初期支护后防水要做到不滴不漏,滴水点要采取注浆或加密环向盲管。
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4、隧道辅助坑道及附属洞室均按隧道正洞防水板铺设要求铺设防水板
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