隧道工程施工工藝
一、總體方案
(一)施工原則
采用大型施工機(jī)械配套施工,開(kāi)挖出渣機(jī)械配套作業(yè)線、初期支護(hù)砼機(jī)械配套作業(yè)線與二次襯砌砼施工作業(yè)線相配合一條龍作業(yè)。軟弱圍巖堅(jiān)持“短進(jìn)尺、弱(不)爆破、快封閉、強(qiáng)支護(hù)、緊襯砌”的原則,開(kāi)挖后仰拱及時(shí)跟上封閉成環(huán)。施工中進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào),采用先進(jìn)的量測(cè)探測(cè)技術(shù)對(duì)圍巖提前做出判斷,擬定相應(yīng)的施工方案。
(二)施工布置
隧道根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)面狀況,采用單向掘進(jìn),隧道進(jìn)口布置一個(gè)隧道專業(yè)機(jī)械化施工隊(duì)。洞內(nèi)施工開(kāi)挖、出渣初期支護(hù)與二次襯砌模筑砼平行作業(yè)。隧道路面待貫通后從洞口反向施工。根據(jù)地形地貌及工期要求,本隧道不設(shè)施工支洞。
(三)總體方案
根據(jù)磐南隧道圍巖情況、及斷面設(shè)計(jì),結(jié)合本承包人現(xiàn)有技術(shù)裝備力量和多年的隧道施工經(jīng)驗(yàn),確定Ⅲ類(lèi)圍巖采用正臺(tái)階開(kāi)挖法施工,Ⅳ類(lèi)采用全斷面開(kāi)挖法施工。隧道出渣采用側(cè)翻裝載機(jī)裝車(chē),自卸汽車(chē)運(yùn)輸。初期支護(hù)施作及時(shí)可靠,襯砌砼采用機(jī)械化作業(yè),二次襯砌采用砼輸送車(chē)、輸送泵和全斷面液壓襯砌臺(tái)車(chē)相配合的方案。施工過(guò)程中加強(qiáng)監(jiān)測(cè),及時(shí)處理分析數(shù)據(jù),高速支護(hù)參數(shù)。開(kāi)挖前做好超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、探測(cè)工作,根據(jù)圍巖情況采取相應(yīng)的施工方案。
二、隧道施工測(cè)量控制
為保證隧道貫通精度,擬定如下測(cè)量控制方案:
1、地表平面控制
(1)為保證洞口投點(diǎn)的相對(duì)精度,平面控制網(wǎng)根據(jù)設(shè)計(jì)提供的控制點(diǎn)和實(shí)地地形情況布設(shè)精密控制網(wǎng),并保證洞口附近有二個(gè)或二個(gè)以上的精密控制網(wǎng)點(diǎn)。
(2)地表控制網(wǎng)經(jīng)過(guò)多次復(fù)測(cè),復(fù)測(cè)無(wú)誤后方可引線進(jìn)洞的測(cè)量工作。
2、洞口聯(lián)系測(cè)量
為保證地面控制測(cè)量精度很好地傳遞到洞內(nèi),采用如下洞口控制測(cè)量方案:
(1)在洞口仰坡完成及洞口施工至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,在洞口埋設(shè)二個(gè)穩(wěn)固的導(dǎo)線控制點(diǎn)。
(2)洞口附近在基礎(chǔ)穩(wěn)定處埋設(shè)2~4個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn),與地表水準(zhǔn)控制網(wǎng)級(jí)網(wǎng)觀測(cè)及平差計(jì)算,以便于隧道進(jìn)洞水準(zhǔn)測(cè)量。
3、測(cè)量方法及措施
(1)地表平面控制測(cè)量選用全站儀施測(cè),建立四等導(dǎo)線控制網(wǎng),并把隧道中線和橫向軸線納入控制網(wǎng)內(nèi)以保證放樣精度。
(2)高程控制按四等網(wǎng)施測(cè),用自動(dòng)按平水準(zhǔn)儀施測(cè),精度至毫米。
(3)洞內(nèi)控制測(cè)量與地表控制測(cè)量按同等精度建網(wǎng),施工中線測(cè)量使用全站儀。
(4)具體要點(diǎn):
A、項(xiàng)目部測(cè)量組負(fù)責(zé)地表平面控制測(cè)量、高程控制測(cè)量和洞內(nèi)引線控制測(cè)量,提供正確的進(jìn)洞方位和高程點(diǎn)。施工隊(duì)對(duì)提供的測(cè)量成果和樁以復(fù)核無(wú)誤后方可使用,并負(fù)責(zé)中線、高程測(cè)量。中線測(cè)量在隧道每掘進(jìn)20米,襯砌每10米時(shí)各進(jìn)行一次,隧道每延伸100時(shí)建導(dǎo)線網(wǎng)稞一次。
B、測(cè)量作業(yè)需按《測(cè)規(guī)》要求,原始記錄齊全,測(cè)量資料整潔無(wú)誤,各種計(jì)算工作必須兩人獨(dú)立進(jìn)行,對(duì)照無(wú)誤后方可進(jìn)行下一步工作。
C、所使用儀器,鋼卷尺按規(guī)定定期送檢。
D、測(cè)量組需保管好各種測(cè)量樁,包樁時(shí)注明樁號(hào),以防女士毀壞或用錯(cuò)樁。
4、隧道貫通誤差的調(diào)整
(1)為保證隧道準(zhǔn)確貫通,根據(jù)測(cè)量規(guī)則制定允許誤差標(biāo)準(zhǔn):橫向允許誤差±100mm,高程允許±50mm。
(2)隧道測(cè)量除在測(cè)量設(shè)計(jì)中對(duì)貫通誤差限差進(jìn)行設(shè)計(jì)外,還應(yīng)在施工測(cè)量中認(rèn)真仔細(xì),加強(qiáng)復(fù)核,并經(jīng)常與出口聯(lián)測(cè),確保隧道施工的貫通精度。
(3)當(dāng)貫通誤差較小時(shí),可按原設(shè)計(jì)資料進(jìn)行襯砌,并在未襯砌的100m地段內(nèi)調(diào)整,消除貫通誤差的影響,保證襯砌斷面圓順過(guò)渡。
三、洞口工程
隧道洞口各項(xiàng)工程應(yīng)通盤(pán)考慮,妥善安排,盡快完成,為隧道洞身施工創(chuàng)造條件。在洞口開(kāi)挖、隧道進(jìn)洞之前,由于洞口地質(zhì)條件相對(duì)較差,先進(jìn)行仰坡加固處理及做好洞頂截水溝,再進(jìn)行洞口開(kāi)挖、明洞施工、洞門(mén)、擋墻、排水系統(tǒng)等洞門(mén)附屬工程施工。在洞內(nèi)施工前,先修建好洞門(mén)及洞口外墚墻,以確保洞口邊仰坡的穩(wěn)定。
(1)洞口仰坡加固處理
洞口邊坡處于暫時(shí)平衡狀態(tài),為確保洞口仰坡的長(zhǎng)期穩(wěn)定和隧道洞口段的施工安全,并滿足抗震要求,在隧道施工前,加強(qiáng)排水和植草防護(hù)。
在距坡頂5米自然坡設(shè)天溝一道,平臺(tái)設(shè)截水溝,天溝、截水溝采用漿砌片石,平臺(tái)用漿砌片石封閉加固。漿砌片石施工人工采用擠漿法進(jìn)行砌筑。在施工范圍的左右兩側(cè)由人工進(jìn)行橫向刷順,坡面由人工植草防護(hù)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形及仰坡平臺(tái)位置處按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行防落石護(hù)欄的施工。
(2)洞口開(kāi)挖
隧道施工便道修至洞口附近后,近洞口側(cè)60M范圍內(nèi)及兩洞口中間地帶,用裝載機(jī)輔以挖掘機(jī)整平壓實(shí),修建供風(fēng)、供水、供電設(shè)施,并用作材料存放場(chǎng)地和機(jī)械停放場(chǎng)地。
隧道洞口地質(zhì)條件較差,因此施工時(shí)保證洞口邊仰坡的穩(wěn)定是洞口安全施工的基本原則。根據(jù)洞口的實(shí)際情況,先作好防排水,按設(shè)計(jì)圖和實(shí)際地形,修筑洞頂截水溝,并與原有排水系統(tǒng)妥善連接,使之形成完整的排水系統(tǒng),防止地表水流入施工場(chǎng)地范圍內(nèi),保持路基洞口邊坡穩(wěn)定、安全。
洞口邊、仰坡開(kāi)挖施工時(shí),按設(shè)計(jì)圖放出中線和開(kāi)挖邊線,清除開(kāi)挖面上的松渣以及其它雜物,自上而下采用挖掘機(jī)配合人工進(jìn)行開(kāi)挖,嚴(yán)禁上下垂直作業(yè),自卸汽車(chē)運(yùn)渣至棄渣場(chǎng)。為確保邊坡的平順和穩(wěn)定,盡是避免超、欠挖和對(duì)邊坡的過(guò)大擾動(dòng),如需爆破開(kāi)挖,采用控制爆破,嚴(yán)格控制爆破參數(shù)。邊仰坡開(kāi)挖后,按設(shè)計(jì)要求及時(shí)進(jìn)行防護(hù)。
四、明洞施工
明洞開(kāi)挖同洞口開(kāi)挖,明洞基礎(chǔ)要落在穩(wěn)固地基上,如在土層上,須挖至基巖,用漿砌片石或素砼回填找平。明洞襯砌采用液壓鋼模襯砌臺(tái)車(chē)全斷面一次襯砌,外模及外支撐采用定制木模和鋼管支撐,整體式灌注。砼采用現(xiàn)場(chǎng)拌合樓拌制,砼運(yùn)輸車(chē)運(yùn)到工作面,砼輸送泵泵送入模。其具體施工方法同暗洞洞身襯砌,并加強(qiáng)各部位的內(nèi)外支撐,防止移位。明洞防水層為2.5mm厚SBS型改性瀝青防水卷材,可根據(jù)實(shí)際情況在外鋪一層厚3cm的水泥砂漿保護(hù)層。防水層在明洞外模拆除后采用人工進(jìn)行。墻背填充采用7.5#漿砌片石,墻背回填兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行,拱背回填對(duì)稱分層夯實(shí),由于回填量不大,采用人工配合小型機(jī)具進(jìn)行回填。在回填土石上設(shè)粘土隔水層。在明洞背后邊坡上,開(kāi)鑿成1×0.75m臺(tái)階狀,鋪設(shè)碎石層。明洞與暗洞銜接處,由內(nèi)向外進(jìn)行施工,并連接良好。明洞仰拱、鋪底、水溝、路面施工同暗洞施工。
五、洞口附屬工程施工
洞附屬工程包括洞門(mén)修筑、裝飾及排水系統(tǒng)、擋墻等。隧道洞門(mén)按設(shè)計(jì)的開(kāi)工進(jìn)行施工。洞門(mén)施工在明洞施工完成后進(jìn)行,砼采用自拌泵送砼。洞門(mén)裝飾采用3cm砂漿抹面+綠色涂料,利用洞門(mén)砼澆注時(shí)的支架進(jìn)行。洞門(mén)端墻采用15號(hào)漿砌片石砌筑,靠端墻3m內(nèi)的防護(hù)與洞門(mén)端墻整體修筑,采用擠漿法施工,施工工藝可按路基擋墻的施工。排水溝及截水溝采用漿砌片石,其施工方法可按路基圬工施工。
六、洞身施工
(一)、開(kāi)挖方法
Ⅱ類(lèi)圍巖段采用短臺(tái)階開(kāi)挖法施工,Ⅲ類(lèi)圍巖段采用正臺(tái)階開(kāi)挖法施工,Ⅳ類(lèi)圍巖段采用全斷面開(kāi)挖法施工。
1、Ⅱ類(lèi)圍巖開(kāi)挖
Ⅱ類(lèi)圍巖開(kāi)挖采用短臺(tái)階留核心環(huán)形法開(kāi)挖。上臺(tái)階開(kāi)挖高度約為4.5米。上臺(tái)階搭設(shè)簡(jiǎn)易支架,采用人工手持風(fēng)鉆打眼、光面爆破作業(yè),Ⅱ類(lèi)圍巖盡量不采用爆破作業(yè),采用短臺(tái)階法開(kāi)挖,鎬鏟作輔助開(kāi)挖,需爆破時(shí),采用微震光面爆破,人工利用簡(jiǎn)易臺(tái)架半裝藥聯(lián)線,下臺(tái)階鉆眼采用三臂液壓臺(tái)車(chē)鉆眼。Ⅱ類(lèi)圍巖段開(kāi)挖前采用超前管柵或進(jìn)行預(yù)加固,開(kāi)挖后立即噴4cm厚的混凝土,及時(shí)按設(shè)計(jì)要求打設(shè)、架立14號(hào)工字鋼鋼拱架,隨后分層噴射C20鋼纖維混凝土至設(shè)計(jì)厚度進(jìn)行初期支護(hù)。
施工按“先深探,管超前、預(yù)注漿、半斷面、留核心、短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、緊封閉、勤測(cè)量”的原則進(jìn)行,按設(shè)計(jì)要求及時(shí)進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)。施工進(jìn)入不良地質(zhì)地段前,采用超前鉆探來(lái)探明地質(zhì)和水文地質(zhì)情況,對(duì)易坍塌的地段,對(duì)掌子面進(jìn)行噴素混凝土來(lái)封閉,噴層厚度為3~5cm。
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