隧道中隔墙的施工方案

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1、隧道中隔墙的施工方案第一章 工程概况及编制依据1.1 编制依据1.1.1二广高速公路怀集至三水段第十三标段两阶段施工图设计第四册1.1.2实施性施工组织设计1.1.3公路工程技术标准1.1.4锚杆喷射混凝土支护技术规范1.1.5公路隧道施工技术规范 、1.1.6公路工程质量检验评定标准1.1.7 我单位对施工现场的实地勘察、调查资料、实施性施工组织设计。1.1.8 我单位积累的成熟技术、科技成果、施工工法以及从事同类工程的施工经验1.2工程概况1.2.1地理位置、地形情况 沙塘坑隧道位于四会市黄田镇沙塘坑,全长215米,起迄桩号为K48+360K48+575,为双垮连拱式隧道。隧道区属于丘陵地

2、貌,隧道横穿山丘,进出口段自然坡度较陡,坡角在35-400左右。隧道走向呈南东-北西向展布,山顶高程约95m,最大埋深约43 m。隧道平面线型为直线,纵断面线型为+1.53%和-1.6%的单人字坡,变坡点桩号为K48+460。隧道在斜坡下进洞,洞口地形右低左高,受自然坑影响,进洞后有一段偏压浅埋隧道段。隧道在沟谷中出洞,洞口地形中间低,两侧高。ZS5中,1.2.2气象情况0,最冷为1月,月平均气温12.20,最热为7月,月平均气温28.50。隧址区多年平均降雨量1832mm,每年4-9月为雨季,平均降雨量1377.7 mm,由于暴雨集中,对新开挖地表易造成破坏,且隧址区内局部地势较为低洼,雨季

3、有洪涝现象.隧址区年平均风速1.7m/s,强风向主要为东北到西南风。台风是本地区常见的自然灾害,台风盛行在79月,台风过境最大风速28m/s,破坏力极大,伴随台风而来的是暴雨,甚至引发山洪暴发,山体滑坡等灾害。1.2.3工程地质特征隧道进口段K48+377K48+418上覆67 m为第四纪残坡积土,34m为全风化岩,基岩为强风化花岗岩,洞口主要位于段主要位于强风化花岗岩中,围岩级别为级,稳定性较差。洞身K48+418K48+440段,长22米,为弱风化岩。岩质坚硬,块状结构,节理裂隙较发育,围岩级别为V级,拱部无支护时易发生坍塌,侧壁有失稳现象。洞身K48+440K48+481段,长41米,为

4、微风化花岗岩,岩质较硬,块状结构,节理裂隙发育,围岩级别为III级。拱部无支护时会产生小的坍塌,侧壁基本稳定。洞身K48+481 K48+504段,长23米,为弱风化花岗岩,岩质较硬,块状结构,节理裂隙发育,围岩级别IV级,拱部无支护时易产生较大的坍塌,侧壁时有失稳现象。隧道出口段K48+504K48+560上覆67 m为第四纪残坡积土,其上部基岩为34m为全分化花岗岩。中部基岩为34m为全分化花岗岩,下部基岩为弱风化花岗岩,洞口段基础主要位于强风化花岗岩,围岩级别为V级,稳定性较差,隧道的顶部及侧壁均不稳定。1.2.4 水文地质条件该区水文地质条件简单,平常无地表水流,仅在降水后冲沟有短暂流

5、水,水量大小受季节降水量的多少所控制。地下水主要为第四系空隙水及基岩裂隙水,含水量不大,受大气降水的补给水位埋深随季节变化、地势高低的不同而变化。整个隧道施工不存在大规模突水问题,但由于隧道开挖过程中改变了天然地下水的补迳排条件,隧道成为新的局部排泄基准,从而出现局部渗水和涌水现象,主要为雨季地表水沿局部宽大构造裂隙向隧道汇集,形成短时涌水现象。该区最高洪水位低于隧道进、出口高程,对隧道建设无影响。 隧道区地下水PH值为6.8,HCO3-含量为1.79mmol/l,侵蚀性CO2含量为7.12mg/l,SO42-含量为38.0mg/l,总硬度为52.56mg/l。经腐蚀性评价判定该地下水对混凝土

6、无腐蚀性。 经计算推测,本隧道最大涌水量为500m3/天。1.3 主要工程数量序号项目 单位数量备注1土石方开挖m36441.6214b工字钢T50.593C20喷射混凝土m33404药卷锚杆m45275中空注浆锚杆m45726钢筋T110.8517C25防水混凝土m327178原木m3131.7第二章 施工组织规划2.1总体施工组织砂塘坑隧道采用三导坑先墙后拱法施工,先施工中导坑。中导坑全长183米, 中隔墙全长215米。安排一个隧道施工队,驻扎在隧道怀集端出口。中导坑开挖从怀集端开始,开挖前,首先画出中导坑的开挖线,然后对开挖线外的掌子面进行素喷混凝土封闭。V、IV级围岩采用上下台阶法开挖

7、,III级围岩采用全断面法开挖,开挖至K48+420处时停止开挖,改由三水端开挖。中导坑贯通后从K48+420处分别向两端洞口进行中隔墙模筑混凝土施工。2.2 施工资源配置2.2.1 主要管理及技术人员主要管理及技术人员表序号姓名职 务备注1白 强项目经理2吴志新项目副经理3刘国顺生产副经理4刘盛辉项目总工程师5杨 玉副总工程师6林 鼎隧道高工7王浩军隧道施工员8罗灼熙测量工程师9林 志测量员10刘运林测量员11郭 锐测量员12罗 沛合约部长13赵士阳计量员14郑绪东质安部长15陈 平质检员16张建国安全员17梁杰权资料员18叶 剑试验工程师19陈敬武试验工程师20张 磊行政、后勤2.2.2

8、主要施工机械 拟投入本工程的主要施工机械 序号设备名称型号产地功率吨位容积单位数量备注1挖掘机神岗2000.7m3台12装载机ZL50C2.5m3台23自卸汽车EQ31418t台44空压机L-22/7x22m3/min台45卷扬机JS22t台16搅拌机JDY750750L台27配料机HPD10001000L台18混凝土输送泵HBT6060m3/h台19插入式振动器ZH301.1kw台810钢筋切割机GQ40-15.5kw台111钢筋调直机GT4-141.5kw台112钢筋弯曲机GW40-13kw台113电焊机BX3-5038kw台614作业台车自制台115风钻YT-28台1516地质钻机XY-

9、2B台117混凝土喷射机HP2 U-5B台218抽水机D85-455台219灰浆搅拌机PJ02台120压浆机UB3台221防水板焊接器TH-1台122模板台车10m台1中隔墙23电动机15kVA台424变压器630kVA台125发电机TFW-280-L-4280kw台12.2.3 施工测量、试验和检测设备拟投入的主要试验仪器配备表 序号仪器设备名称数量备注种类型号产地一测量仪器1水准仪AM-24XX12水准仪AT-G2日本13全站仪DTM-531E日本1二试验仪器1水泥稠度仪套12水泥负压筛析仪FSF-150AXX13细集料标准方孔筛0.0810XX14粗集料标准方孔筛2.5100XX15混凝

10、土振实台1m天津16混凝土坍落度筒100200300天津27电热鼓风干燥箱101-2XX18锚杆拉力计ML-200B北京19粗集料压碎值测定仪天津110混凝土试模150150150XX611沙浆试模7.077.077.07XX212游标卡尺0-150上海113钢板尺上海114混凝土回弹仪ZC3-A天津1三检测仪器17地质罗盘DQL-8XX118收敛仪ZSWXX119粉尘检测仪CMP5000北京120温、湿度测定仪台121气温计根42.3 施工工期安排2.3.1 施工进度计划安排见下表施工进度计划表 序号项目单位数量平均进尺/天时间天备注一中导坑开挖1V级围岩m971.5652IV级围岩m452

11、.5183III级围岩m4159二中隔墙施工m215543每两天一模合计1352.3.2 计划施工工期考虑各种施工干扰因素,计划工期定为160天。计划开工日期：20XX7月25日计划完工日期：20XX12月31日第三章 施工工艺及方法3.1 施工难点分析3.1.1 中隔墙基础承载力要求高;3.1.2 围岩软弱破碎,开挖时须加强监控与防护;3.1.3 中隔墙顶混凝土的灌注质量和墙顶防水是中隔墙施工的关键。3.2 施工总体规划3.2.1 施工总体布局根据隧道整体式双跨连拱设计断面和进出口所具备的施工条件,先在隧道怀集端出口连拱部位进行中导洞开挖至K48+400,再改由三水端洞口开挖并使其贯通,中导

12、洞V、IV级围岩采用上下短台阶法进行开挖施工,开挖跨度6.561m,上台阶开挖高度3.2m,下台阶开挖高度3.0m,上下台阶之间间距根据开挖中实际地质状况,保持在35m左右。初期支护采用锚、网、喷及钢拱架联合支护,紧跟开挖面及时施作。III级围岩采用全断面爆破开挖,开挖跨度6.561m ,开挖高度5.483m,初期支护采用喷射8cm混凝土支护。中导洞贯通后,自隧道K48+400处向进口和出口方向进行中隔墙砼浇注,中隔墙衬砌钢筋采用现场绑扎,自制整体式液压钢模台车整体衬砌,按每两天一循环,每循环10m施作。台车就位后,利用中导洞钢架支护,对衬砌台车稳定性定位加固后,进行浇筑砼施工。3.2.2 施

13、工工艺流程施工工艺流程见图3.2.2-1。中隔墙施工总体工艺框图 图合格测量放线超前支护导坑开挖钢拱架架立初喷锚杆支护锚杆支护复喷C20砼下一循环锚杆检验合格钢拱架检验合格挂钢筋网中导洞贯通中隔墙浇注养生钢筋网制作模板拆除、养生3.3 施工工艺3.3.1 测量1、洞外控制测量采用三角测量,每个洞口设置3个平面控制点,设于能相互通视、稳固不动、不被干扰、便于引测进洞。 2、高程控制测量采用水准测量,每个洞口布设两个高精度水准点,设于坚固、通视好、施测方便,便于保存且高程适宜处；两点高差以安置一次水准仪即可联测为宜。 3、洞内控制测量采用以下两种导线：施工导线：在开挖面向前推进时,用以进行放样来指

14、导开挖的导线,其边长为1050m。基本导线：当掘进100m左右时,为了检查隧道的方向是否与设计相符,选择一部分施工导线,敷设精度较高的基本导线。 测量精度：水平角测量每站左右角各3个测回,圆周角闭合差小于二等导线限差2.0；水准测量采用往返或闭合路线,每千米水准测量中误差M小于2mm。3.3.2 超前锚杆支护1、设置范围超前锚杆支护主要设置在K48+417K48+440、K48+481K48+520段,共长62 m,采用20MnSi22药卷锚杆,用ZWII型药卷作锚固剂,锚杆环向间距40cm,外倾角100150,施工时应根据岩体节理面产状确定锚杆最佳方向。锚杆长度L=4.5m,ZS5、ZS4施

15、作间距均为300cm。2、施工方法22药卷锚杆施工工艺流程为：钻孔清孔插入药包、杆体。钻孔采用YT28型手持式钻机；锚杆预先在洞外按设计要求加工制作,施工时锚杆钻孔位置及孔深必须精确,锚杆要除去油污、铁锈和杂质；药卷要浸水湿润后填满锚杆孔并捣碎。药卷随用随浸水,不得将浸水已硬化后的药卷用于填充锚杆孔。锚杆搭接长度不小于1.0m；超前锚杆与工字钢拱架组合焊连可以起到棚架作用,从而避免拱部坍塌,在施工中将严格按设计要求进行超前锚杆预支护施工。3.3.3 中导坑的开挖中导坑施工前,先做好洞口的临时排水系统,并将未施工的成洞面喷射混凝土进行封闭,以策安全。1、围岩的开挖中导坑开挖里程为K48+377K

16、48+560,全长183m。其中V级围岩长度97m,VI级围岩长度量45m,III级围岩长度41m。V、IV级围岩段采用上下台阶法开挖,上断面超前35m,作为钻孔喷锚作业平台,开挖前先施作小导管或20MnSi22药卷锚杆,超前支护； III级围岩段采用全断面爆破开挖。1V、VI级围岩开挖V级围岩以人工风镐开挖为主,挖掘机扒渣,铲运机装渣,自卸汽车运输的方式施工。视围岩稳定情况,每循环进尺V级围岩1m；V级围岩段每天施工两循环,循环作业时间见下表：V级围岩中导洞掘进作业循环时间表项目测量放样超前支护开挖出碴架立钢架锚网喷砼合计时间0.5平均3.53.01.53.512考虑施工干扰,每天平均进尺1

17、.5m。IV级围岩以松动爆破开挖为主,铲运机装渣,自卸汽车运输的方式施工。视围岩稳定情况,每循环进尺1.5m；IV级围岩段每天施工两循环,循环作业时间见下表： IV级围岩中导洞掘进作业循环时间表项目测量放样超前支护钻眼爆破出碴架立钢架锚网喷砼合计时间0.5平均2.02.00.51.52.512考虑施工干扰,每天平均进尺2.5m。2III级围岩开挖III级围岩段采用全断面爆破开挖,铲运机装渣,自卸汽车运输的方式施工。喷射8cm混凝土作为初期支护,初期支护视围岩稳定情况适时施作,每循环进尺2.5m。每天施工两循环,循环作业时间见下表：III级围岩中导洞掘进作业循环时间表项目测量放样钻眼爆破通风出碴

18、喷砼合计时间0.54.00.54.03.012考虑施工干扰,每天平均进尺5.0m。2、钻爆施工 IV、III级围岩开挖采用光面爆破技术,以减轻对结构物和围岩的扰动,并根据围岩情况,及时修正爆破参数,达到最佳爆破效果,形成整齐准确的开挖断面,减少超欠挖。起爆系统采用塑料导爆管、15段非电毫秒雷管,引爆采用火雷管。炸药采用2#岩石铵锑炸药,药卷规格为25、32、40三种,25用于光爆、32用于掘进、40用于掏槽。掏槽形式采用楔形斜眼掏槽或直眼掏槽。光爆参数见表4.3.3-1. 光面爆破施工艺流程见框图。光面爆破参数表围岩级别周边眼间距E周边眼抵抗线W相对距离E/W装药集中度IV级45600.750

19、.15III级50600.830.25隧道光面爆破施工工艺框图 图否是光爆设计放样布眼定位开眼钻眼清孔装药联起爆网络起爆通风光爆效果检查地质调查原因分析修改光爆设计钻爆设计：钻爆前,根据围岩情况进行炮眼布置图和爆破参数的设计,爆破后,根据爆破效果及时修正爆破参数,以利于下一循环的爆破施工。测量布孔：钻孔前,测量人员用红油漆准确划出开挖断面的中线和轮廓线,标出周边眼和掏槽眼的位置。钻孔：严格按炮孔布置图正确对孔,周边孔外插角12,周边孔对孔误差环向5cm,掏槽孔对孔误差3cm,其它炮孔开眼误差10cm。钻孔定人、定位分片施钻,周边眼和掏槽眼由丰富经验的钻工施钻。清孔和炮眼深度检查：装药前,用钢筋

20、弯制的炮钩钩出石子,用高压风吹孔将石粉、石屑吹净,并检查炮孔深度是否满足设计要求。装药：装药分片分组负责,严格按爆破设计规定的装药量、雷管段号对号入座。堵塞：所有装药孔均堵塞炮泥,堵塞长度25cm。联接起爆网路：采用复式网路联接,网路联好后,由专人负责检查。光面爆破质量检查：爆破后检查开挖轮廓是否平整圆顺、有无超欠挖、炮痕保存率及开挖进尺,如达到以下指标则认为合格,否则查找原因,优化钻爆设计。超欠挖：无欠挖,平均超挖10cm以内；炮痕保存率：IV级围岩70%以上,III级围岩90%以上；炮眼利用率：大于90%。3、超欠挖控制钻爆法开挖是否经济、高效、关键是控制好超欠挖,钻爆施工中将采取如下措施

21、：1首先必须改变宁超勿欠的观念,树立杜绝超挖、消灭欠挖的理念。超挖的必须用素混凝土或喷射混凝土填充起来,绝不允许欠挖。2提高炮眼精度炮眼位置的精度直接影响隧道爆破开挖效果。特别是周边眼的放线定位精度程度,将直接影响超挖值,是爆破设计付诸实施的第一道工序。隧道刚进洞阶段,石质破碎、节理发育,画断面时可能会有掌子面非常不平顺或掌子面各部位处于不同的里程,画断面难度较大,在中线及拱顶标高确定后,可采用吊设长线锤球辅助五寸台法画开挖轮廓线,必要时可用钢筋加工断面大样校核。技术员放线时不要考虑超挖量,直接按设计尺寸加合适的预留沉降量进行放线,超挖量由施钻人员掌握,以免造成允许超挖量的重复掌握。3严格控制

22、打眼精度a、开孔位置的合理确定：周边眼应沿中导坑的开挖轮廓线布置,保证开挖断面符合设计要求；钻眼时都必须有一定的外插角度,所以开孔位置如果在轮廓线上或之外,都会增大超挖,只有开口位置在轮廓线内时,才能减少超挖,因此周边眼开口位置尽量为负值,误差不得大于3cm,以减少超挖。b、通过开挖、支护工序的合理安排提高钻眼精度初期支护靠近掌子面的时候,钻进时钻杆的角度都难免较大,这样超挖也就增大,因此应该考虑软弱、破碎围岩在靠近掌子面的2m内暂不施做刚拱架及喷射混凝土,以便使钻机尽量贴近岩面钻进,以保证外插角尽量的小。但是此2m范围必须施做初喷、锚杆、挂网以保证安全。c、严格控制钻孔的准、直、齐、平提高钻

23、孔质量准：准就是钻孔位置一定准确,孔距、孔位严格按爆破设计参数,当受节理、裂隙或其他原因需要移位时,侧墙孔可以稍微上下移动、不能左右移动,拱部孔可左右沿轮廓线稍做移动,不能上下移动,开孔位置偏差不能大于3cm。直：就是指钻孔要直,不能因钻孔压力过高、过低、气腿忽高忽低、左右摆动等,使钻出的孔呈蛇行。齐：就是各孔孔底要落在同一铅垂面上,以使装药位置准确,便于爆炸应力按设计要求组织。同时,使爆出的断面整齐,便于下一循环作业。药做到孔底齐平,就要在在钻杆上做好标志,并在作业面上拉控制线控制孔深,而不能仅以作业面围岩情况为准进行控制。平：就是除了掏槽炮眼及辅助眼外的周边眼、内圈眼之间互相平行,这样不仅

24、保留出的半孔整齐、美观,更主要的是便于组织内力。控制方法就是插炮棍法,使钻杆与炮棍平行,即可打出互相平行的炮孔。d、通过控制循环进尺来控制超欠挖由于钻孔位置不可能绝对准确,那么炮孔越深,孔底离钻爆设计的偏差就越大,而我们的钻眼都采用人工风钻,钻眼精度不可能像凿岩台车那么精确,所以就需要合理确定循环进尺,循环进尺最大控制在3m左右为宜。e、增加导向孔空眼解决局部光面爆破难度光面爆破最忌讳装药过量,特别是软弱围岩拱部、墙脚处,容易破坏隧道的稳定性,因此增加导向孔空眼来解决。以便爆破时爆炸应力在轮廓线上集中,特别是导向孔处成倍增加,引导爆炸产生的径向裂隙会优先沿光面孔中心连线而成。同时由于导向孔处的

25、应力增加,降低了其他方向上的应力分布,结果在一定范围内拟制了其他方向裂隙的发育,使围岩更少受到扰动损坏。增加了导向孔虽然增加了钻孔时间,但也会使装药量大幅度降低,由于易改善开挖成形,会节省处理超挖的时间。3.3.4 开挖支护1、支护设置1LS5衬砌段LS5段里程为K48+494 K48+560、K48+395K48+428,共长99m,顶部采用D25中空注浆锚杆,间距为75cm65cm,L=3.5m,梅花型布置,锚杆嵌入中隔墙内50cm,并与中隔墙内衬砌钢筋焊接；底部采用D25中空注浆锚杆,间距为75cm75cm,L=3.0m；边墙采用20MnSi22药卷锚杆,L=2.0m,纵、环向间距100

26、cm120cm,梅花型布置。2LS4衬砌段 LS4段里程为K48+428 K48+445、K48+476K48+494段,共长35m。顶部采用D25中空注浆锚杆,间距为100cm100cm,L=3.0m,梅花型布置, 锚杆嵌入中隔墙内50cm,并与中隔墙内衬砌钢筋焊接. 边墙采用20MnSi22药卷锚杆,L=2.0m,纵、环向间距120cm120cm,梅花型布置。3LS3衬砌段LS3段里程为K48+445 K48+476,共长31m。顶部采用20MnSi22药卷锚杆,间距为120cm100cm,L=2.5m,梅花型布置,锚杆嵌入中隔墙内50cm,并与中隔墙内衬砌钢筋焊接。2、施工方法1D25中

27、空注浆锚杆钻锚杆孔使用YT-28风动凿岩机,钻孔前根据设计要求定出孔位,钻孔保持直线并与所在部位岩层结构面尽量垂直,钻孔直径50mm。其施工程序如下：钻完孔后,用高压风吹净孔内岩屑；将锚头与锚杆端头组合；将组合杆体送入孔内,直达孔底；将止浆塞穿入锚杆末端与孔口齐平并与杆体固紧；锚杆末端戴上垫板,然后拧紧螺母；注浆采用有压注浆,注浆压力与浆液成份根据现场注浆实验确定,建议水泥浆的水灰比：1：1,注浆压力0.51.0MPa,终压2.0MPa,水泥浆液应随拌随用。 D25中空注浆锚杆单根抗拔力在LS5衬砌段要求不小于80KN,在LS4衬砌段要求不小于100KN。其施工流程如图4.3.4-1。否是钻孔

28、插入杆体清孔锚杆组合固定杆体注浆结束注浆压力是否符合设计要求中空注浆锚杆施工工艺流程图 220MnSi22药卷锚杆22药卷锚杆施工工艺流程为：钻孔清孔插入药包、杆体。钻孔采用YT28型手持式钻机；锚杆预先在洞外按设计要求加工制作,施工时锚杆钻孔位置及孔深必须精确,锚杆要除去油污、铁锈和杂质；药卷要浸水湿润后填满锚杆孔并捣碎。药卷随用随浸水,不得将浸水已硬化后的药卷用于填充锚杆孔。3.3.5 挂钢筋网1、钢筋网的制作在LS5衬砌段、LS4衬砌段中,钢筋网采用8钢筋,间距20cm20cm制作,钢筋须调直除锈,分网片制作,钢筋之间采用点焊连接。中导坑在LS3衬砌段中不设置钢拱架和钢筋网片。2、钢筋网

29、的安装钢筋网片应随岩面的起伏铺设,两网片搭接长度为20 cm,钢拱架安装好后,在两榀之间将钢筋网点焊在两榀钢拱架的外弧上。3.3.6 钢拱架施工1、不同围岩中钢拱架的设置1LS5衬砌段LS5衬砌段里程为K48+494 K48+560、K48+395K48+428,共长99m。钢拱架采用14#工字钢,纵向间距75cm,工字钢榀与榀之间采用18钢筋焊接,环向间距1.2m,工字钢之间采用焊接200 mm200mm10mm钢板后螺栓连接,螺栓采用M2250GB30-66,螺母采用AM221GB52-66,螺栓材料采用16锰钢,以保证接头强度。钢拱架支撑底面双面焊接=10 mm梯形A3钢板,下焊接500

30、 mm220mm15mm矩形钢板作为支承面。2LS4衬砌段LS4衬砌段里程为K48+428 K48+445、K48+476K48+494段,共长35m。钢拱架采用14#工字钢,纵向间距120cm,工字钢榀与榀之间采用18钢筋焊接,环向间距1.0m,工字钢之间采用焊接200 mm200mm10mm钢板后螺栓连接,螺栓采用M2250GB30-66,螺母采用AM221GB52-66,螺栓材料采用16锰钢,以保证接头强度。钢拱架支撑底面双面焊接=10 mm梯形A3钢板,下焊接500 mm220mm15mm矩形钢板作为支承面。3LS3衬砌段LS3衬砌段里程为K48+445 K48+476,共长31m。该

31、段不设置钢拱架,直接喷射8cm厚C20混凝土支护。2、钢拱架施工钢拱架安装过程：加工场制作现场拼装测量定位洞内架立固定连接。安装要点为：钢架中心与轴线重合,连接孔位置准确。1钢拱架的制作与拼装工字钢拱架采用14#工字钢,在现场用自制冷弯机加工,由于其有较高的加工条件和严格的工艺要求,加工前应进行技术交底。加工时应根据图纸放样,必须做到尺寸准确,弧形圆顺,钢拱架节点焊接长度满足规范要求；先加工一榀到现场进行试拼,检查其尺寸、焊接、平面翘曲和横断面误差等符合要求后才能批量加工。钢架堆放和运输时不得损坏和变形。钢架事先制作加工,并在大样台上试拼,直至符合设计要求。2测量定位按设计位置现场测量定位。首

32、先测定出隧道中线,确定高程,然后再测定钢拱架的纵向位置；确保钢拱架平面与隧道中线垂直。3钢拱架的安设 安设钢拱架时,必须准确定位,保证其安装精度,每榀拱架组合时,其间的连接板要对齐密贴。为确保钢架的整体受力和稳定,并防止拱架下沉,在施工时,除使用纵向连接钢筋将各榀钢架连成一体外,同时将拱架脚焊在锁脚注浆导管上,并与径向锚杆焊为一体。架立钢构件时,要使其与砼喷射面密贴,必要时在拱脚底部设托板,以增大其受力面积,控制拱架下沉量。3.3.7 喷射混凝土在LS5、LS4衬砌段中,采用12cm厚C20喷射混凝土防护,在LS3衬砌段中,直接在岩面上喷射8cm厚C20混凝土进行防护。混凝土喷射采用湿喷作业。

33、1、喷射砼的原材料和配合比1 原材料：水泥采用32.5R普硅水泥；砂用坚硬耐久的中砂或粗砂,砂的含水率以57%为宜；石子采用坚固耐久的碎石或卵石,粒径小于15；水：地下水；速凝剂：采用液态速凝剂,选用初凝时间不大于5分钟,终凝时间不大于10分钟,经国家技术部门批准生产的合格速凝剂,经现场检验合格后才能使用。2 配合比的选定：按照设计配合比,确定施工配合比。2、喷射砼施工喷射混凝土施工程序框图拌和时间1min混凝土拌合砂、石子水泥水筛网10mm风压控制在0.450.7MPa液体速凝剂水泥用量4%受喷面湿式混凝土喷射机80150cm混凝土运输车运送1场地布置： 搅拌机布置在洞口,通过运输车运至现场

34、,然后给料于喷射机,同时应设晴雨棚,以控制砂石的含水率。2 清理工作面 喷射砼前,应认真检查喷射面,清理表面虚土和浮石等。3 喷射砼作业混合料的备制a. 混合时,各种材料应按配合比准确称量；b. 采用强制式密封搅拌,时间不少于90秒；机具就位 机具安装稳定,保证输送线路通畅。未上料前,先进行砼喷射机试运转：开启高压风及高压水,如喷嘴风压正常喷出的水呈雾状,如喷嘴风压不足,可能出料口堵塞,如喷嘴不出风,则可能输料管堵塞。有故障及时排除,待喷射机运转正常后才能进行喷射作业。喷射砼作业要点a、 喷前应用高压风或高压水清洗岩面,将附着在岩面上的粉尘、硝屑冲洗干净,以保证砼与岩面粘结牢固。若用高压水清洗

35、会引起岩面软化时,只能用高压风清扫岩面杂物视地质情况而定。b、 严格掌握规定的速凝剂掺量,并添加均匀；c、 喷射机工作风压应满足喷头处的压力在此期间0.1MPa左右；d、 喷射手严格控制水灰比,使喷层表面平整光滑,无干斑或滑移流淌现象；e、 喷嘴的方向应与受喷岩面垂直,喷嘴与受喷面距离保持在0.61.0米范围；f、 喷嘴移动轨迹应因地制宜,横条、竖条、圆圈等应交替使用,移动速度要慢,让砼堆起来,有了一定厚度再移开,然后逐块扩大其喷射范围；g、 喷射顺序一般采用先下后上；h、 一次喷射厚度为35；i、 凹凸不平时应先将凹处喷平,按正常顺序喷射,以减少回弹；j、 有钢筋网时,宜使喷嘴靠近钢筋,喷射

36、角度也可适当偏一些,喷射砼应覆盖钢筋；k、 有钢架时,钢架与围岩间隙必须以喷射砼充填密实,并应由两侧拱脚向上喷射；l、 喷完或间歇时,喷嘴应向低处放置,一工班结束,要拆开喷头,取出水环,用水清洗干净,疏通水眼,以备下一班使用。喷完后,喷射机具均应清洗、保养,以保证机具处于完好状态。喷射砼的工艺参数：a、 工作风压：一般为0.20.4MPa；b、 喷射角度与喷射距离 喷射料束与受喷面垂直时,回弹量最小； 喷头与受喷面距离一般宜保持在0.61.0m；c、 一次喷射砼的厚度： 35；d、 水灰比：喷射手应把水灰比控制在0.420.50,使喷层平整光滑,无干斑或滑移流淌现象；e、 两次喷射的间隔： 两

37、层砼的喷射时间间隔太短,会由于前一层砼未达到强度而拉裂坠落,间隔时间过长,又会影响施工效率,较合理的间隔时间是前一层砼终凝,并达到一定强度后再复喷,一般可在20分钟以后进行。f、 养护干燥处：喷射砼由于喷层内外部分干燥条件有异,必须进行养护,喷射砼终凝后两小时起即开始养护,养护不得少于7天。g、 水压：喷头处水压控制在0.150.2MPa；h、 速凝剂：掌握规定的掺量,并添加均匀。3、质量要求 1 抗压强度必须合格,不合格时,查明原因,并采取措施,可用加厚喷层的办法予以补强。2 喷层与围岩粘结情况,用锤敲击,如有空响应凿除喷层,洗净重喷。必要时应进行粘接力测试。3喷层平均厚度不得少于设计厚度。

38、4 喷射砼表面有裂缝、脱落、露筋、渗漏水等情况时,应予补修,凿除喷层重喷或进行整治。3.3.8 中隔墙模筑混凝土施工中导坑贯通后,进行中隔墙模筑混凝土施工,分段长度为10m。连拱隧道对中隔墙的地基承载力要求较高,现场根据地基情况进行测试,承载力不能满足要求时必须采取高压注浆等加固措施。中隔墙采用厂制定型穿销式组合钢模板,按无拉杆模板设计。混凝土分三次浇筑,第一次浇筑中隔墙底钢筋混凝土并预埋仰拱钢筋,第二次浇筑中部混凝土,第三次浇筑中隔墙顶钢筋混凝土并预埋拱部钢筋。砼采用泵送,施工中加强振捣,确保砼密实。中隔墙顶部空隙混凝土回填是确保施工安全和施工质量的关键环节。采用浆砌片石的方法,即可确保其密

39、实,又可保证洞顶水有路可排。1、中隔墙基础地基处理在V级围岩地段中隔墙基础地基采用D25中空注浆锚杆进行注浆加固,间距为75cm75cm,L=3.0m；施工中应注意注浆质量的控制。并在中隔墙基础施工时同期施工。在IV、III级围岩地段,中隔墙基础地基设计无加固措施,施工前应认真检验地基承载力,如达不到要求,则应进行加固处理。2、钢筋制安 钢筋在加工场统一下料加工,运至现场绑扎安装。钢筋的制作和安装必须符合现行规范和验标要求。钢筋基本要求：运到现场的钢筋具有出厂合格证,表面洁净。经检测合格后才能使用。使用前将表面杂物清除干净。钢筋平直,无局部弯折。各种钢筋下料尺寸符合设计及规范要求。中隔墙钢筋在

40、钢筋加工场制作完成后,运到现场后,先绑扎基础钢筋,待基础混凝土浇完成后,再绑扎墙身钢筋。3、模板安装中隔墙模板采用钢模板,模板加工经专业厂家加工。运输过程中必须防止模板变形。模板运到现场后应进行验收。模板安装前应进行除锈、磨光处理。要求模板表面平整,尺寸偏差符合设计要求,具有足够的刚度、强度、稳定性,且拆装方便接缝严密不漏浆。并应指定专人,在砼灌注过程中加强检查、调整,以保证砼建筑物形状,尺寸和相互位置的正确。模板安装好后,检查轴线、高程符合设计要求后加固,保证模板在灌注混凝土过程受力后不变形、不移位。模内干净无杂物,拼合平整严密。支架结构的立面、平面安装牢固,并能抵挡振动时偶然撞击。支架立柱

41、在两个互相垂直的方向加以固定,并纵横向设置剪刀撑连接竖、横向钢管支架,支架支承部分安置在坚实的地基上。模板检查合格后,刷脱模剂。要把整修模板作为一道重要工序,凡使用的钢模,每次使用前,模板应认真修理平整,不平要扎平,开焊处要补焊磨光,上紧扣件,方能灌注砼。4、混凝土浇注混凝土采用集中拌合,自动计量,罐车运输,泵送混凝土施工,插入式振捣器振捣。混凝土分三次浇筑,第一次浇筑中隔墙底钢筋混凝土并预埋边墙、仰拱钢筋,在LS5、LS4衬砌段,边墙预埋钢筋长度为1.0m,仰拱预埋钢筋长度为0.5m。第二次浇筑中部混凝土,第三次浇筑中隔墙顶钢筋混凝土并预埋拱部钢筋。 浇注前对支架、模板、钢筋和预埋件进行检查

42、,并将模板内的杂物、积水和钢筋上的污垢清理干净；模板的缝隙填塞严密,内面涂刷脱模剂。浇筑时检查混凝土的均匀性和坍落度。混凝土分层浇筑厚度不超过30cm,并用插入式振动器振捣密实。砼的捣固：砼的捣固是保证质量的关键工序,必须严密组织,规范操作。一是必须固定人员,责任到人,分片承包。二是捣固要适当,既要防止振捣不足,也要防止振捣过度,以砼不再下沉、表面开始泛浆、不出现气泡为度。混凝土的浇筑连续进行,如因故必须间断时,其间断时间小于前层混凝土的初凝时间或能重塑的时间,并经试验确定,若超过允许间断时间,须采取保证质量措施或按工作缝处理。浇筑混凝土过程中,应经常检查模板、钢筋及预埋部件的位置和保护层的尺

43、寸,确保其位置正确不发生变形。并注意模板、支架等支撑情况,设专人检查,如有变形,移位或沉陷立即校正并加固。混凝土浇筑完成后,及时并定时洒水养护。3.4 中隔墙防排水3.4.1 中隔墙顶空腔的处理中隔墙顶空腔回填,常用的有几种方案：一是采用级配碎石注浆回填,二是采用喷射砼或灌注砼回填。考虑到上述两种方案,容易造成中隔墙排水系统堵塞,我们不予采用,而采用中隔墙顶部空腔用浆砌片石回填的方案。回填时,让工人小心谨慎地把中隔墙顶部空腔全部填充密实,不让中洞顶与回填层之间有空隙,这样既可以保证中隔墙顶回填密实,又可以保证洞顶渗水有路可排。3.4.2 施工缝的处理在中隔墙每隔 一道竖向施工缝处,加设型缓膨胀

44、止水条,杜绝水从施工缝泄漏而引起地基软化导致地基沉降。3.4.3 排水通道的设置 根据设计,在明洞部分的中隔顶部和基础上均纵向设置2根10cm HDPE打孔波纹管,在暗洞部分中隔墙基础上纵向设置2根10cmHDPE打孔波纹管,中隔墙顶部的渗水通过二次衬砌外部敷设的排水板表面流入HDPE打孔波纹管,再通过10cm横向PVC导水管流入隧道排水边沟流出。第四章 监控量测4.1 监控、量测的内容和方法4.1.1 监控量测的内容为及时提供施工所需的围岩稳定程度和支护结构的受力状态,以保证施工安全,提高施工效率,根据设计要求,将监控量测项目分为必测项目和选测项目。1、必测项目必测项目是为了在设计施工中确保

45、围岩稳定、判断支护结构工作状态、指导设计施工的经常性量测,包括围岩地质和支护状态观察、地表沉降观测、拱顶下沉量测、水平收敛量测。其量测方法简单,量测密度大,量测信息直观可靠,贯穿于整个施工过程中,对监视围岩稳定,指导设计和施工有巨大的作用,土建施工完成量测工作亦告结束。其点位布置根据设计进行,但不能少于公路隧道施工规范JTJ042-94的规定,量测结果作为施工组织的依据。必测项目除项目部自身进行监控量测外,第三方监测项目部对其中的拱顶下沉量测、周边收敛量测及地表沉降观测作大范围的平行量测,以对项目部的工作质量进行检查。必测项目及方法一览表 项目名称方法及工具布置量测间隔时间必测项目地质及支护状

46、态观察岩性、结构面产生支护裂缝观察或描述,地质罗盘及规尺开挖后及初期支护后进行每次爆破后进行水平收敛及拱顶下沉量JSS30/15A收敛计详见表爆破后24小时内进行018 m1836m3690m90m2次/天1次/天1次/2天1次/周地表沉降观测精密水准仪、水平尺详见表开挖面距量测断面2B时,2次/天开挖面距量测断面5B时,1次/周4.2 监控量测的方法4.2.1 中导坑开挖监控量测1、中导坑开挖监测断面具体里程设置详见表4.2.1-1。中导坑开挖监测断面一览表沙塘坑隧道序号监控里程桩号围岩级别备注1K48+382V级2K48+395V级3K48+410V级4K48+422IV级5K48+435

47、IV级6K48+450III级7K48+475III级8K48+490IV级9K48+505V级10K48+520V级11K48+535V级12K48+540V级13K48+555V级2、中导坑监控量测测点布置具体布点位置及量测方法详细见图4.2.1-2。说明：1、监测项目：拱顶下沉与水平收敛、底板下沉量测、地质及支护状态观察、地质预报2、监控工具：水准仪、水准尺、各种类型的敛计、地质罗盘及规尺、地质雷达；4、注意事项：1在施工初期或在地质较差时,或位移下沉量及速度较大时,应适当增加量测断面及量测频率；2测点设置应可靠,并妥善保护,测量仪器使用前应标定；3各测量项目应尽量布置在同一断面,测量点

48、应尽量选择具有代表性的地方,以便对量测数据的分析及为今后的工作提供经验；4测点应距开挖面2m的范围内尽快安设,并应保证爆破后24h内或下一次爆破前测读初次读数。5、对量测资料的整理1绘制位移量随时间变化的曲线；2绘制位移速度随时间变化的曲线；3绘制位移量与开挖面距离关系曲线；4找出位移-时间回归曲线,求出最终净空位移量；5必要时根据围岩量测数据推求出围岩E、C等物性参数。6、当隧道水平位移收敛速度为0.10.2mm/天,拱顶下沉速度为0.1mm/天时可以认为围岩基本稳定。对于软弱围岩,二次衬砌按承受部分围岩压力设计,应根据量测结果确定二次衬砌施作的具体时间,施作过早可能使二次衬砌承受过大的荷载

49、,施作过迟则可能使初期支护破坏。7、在监测过程中,若发现净空位移量过大或收敛速度无稳定趋势时,对结构应采取补强措施。1增加喷射混凝土厚度,或加强锚杆,或加挂更密更粗的钢筋网。2提前施作二次衬砌,要求通过反分析较核二次衬砌强度。3提前施作仰拱。8、若发现净空位移量具有稳定趋势时,应据此求出隧道结构初期支护及二次衬砌上的最终荷载,以便对结构的安全度作出正确判断。9、若经过对各种量测数据联合反分析后,发现初期支护或次衬砌结构安全系数较大,在经过设计人员同意的情况下,可对下一段与此地质相近的支护参数作适当调整。10、对围岩级别的变更及对支护参数的调整均需有相应的量测数据并得到设计方同意。3、量测数据的

50、整理1根据量测时间及位移量绘制曲线,如下图所示：正常曲线反常曲线反常曲线是指非工序化所引起的位移急骤增长现象。此时应加密监视,必要时应立即停止开挖并进行施工处理。2根据量测时间及位移速度绘制曲线,如下图所示：3、根据位移量及开挖面距离绘制曲线,如下图所示：4.2.2 量测管理分析、研究地质勘察资料制订监控量测计划施工监控量测开挖工作面状态评价数据处理稳定性判别修改支护参数施工是否完成结束1、量测管理系统流程见图4.2.2-1量测管理系统流程图 2、量测数据处理与应用1 量测数据处理1应及时对现场量测数据绘制时态曲线和空间关系曲线。2 当位移-时间曲线趋于平缓时,应进行数据处理或回归分析,以推算

51、最终位移和掌握位移变化规律。3 当位移-时间曲线出现反弯点时,则表明围岩和支护已呈不稳定状态,此时应密切监视围岩动态,并加强支护,必要时暂停开挖。4 隧道周壁任意点的实测相对位移值或用回归分析推算的总相对位移值均应小于表2.3.4-2所列的数值。当位移速率无明显下降,而此时实测位移值已接近该表所列数值,或者喷层表面出现明显裂缝时,应立即采取补强措施,并调整原支护设计参数或开挖方法。2周边位移分析与反馈以围岩的位移来判断其稳定状态,关键是确定一个判断标准或称为收敛标准,即是判断围岩稳定与否的界限。包括三个方面：位移量、位移速度、位移加速度。1我国公路隧道施工技术规范JTJ04294规定了以下几项

52、允许值作为围岩位移收敛标准。 隧道周边允许相对位移值 覆盖层厚度围岩类别50503003000.100.300.200.500.401.200.150.500.401.200.802.00V0.200.800.601.601.003.00注： 相对位移是指实测位移值与两测点间距离之比。或拱顶位移实测值与隧道宽度之比。 脆性围岩取表中较小值,塑性围岩取表中较大值。 III、类围岩可按工程类比初步选定允许值范围。 本表所列数值可在施工过程中通过实测和资料积累作适当修正。允许位移速度,规定为周边位移0.1mm/日0.2mm/日；拱顶下沉速度0.1mm/日。位移加速度,如果位移速率呈典型的蠕变曲线特征

53、,即先减速,后等速或明显的加速趋势,则表明围岩正向不稳定方向发展或已出现破坏。2根据以上判断标准,如果围岩不超过、两项允许值,即不出现蠕变趋势,则可认为围岩是稳定的,初期支护是成功的。如果表现稳定性好,则可以加大循环进尺。3浅埋隧道暗挖法施工时,应特别注意对拱顶下沉即地表下沉量的控制,控制标准见表。隧道周边允许相对位移值 指标内容日本、法国、德国规范综合值推荐基准值城市地铁山岭隧道地面最大沉陷50mm30mm60mm地面沉陷槽拐点曲率1/3001/5001/300地层损失系数5%5%5%洞内边墙水平收敛20mm40mm20mmD%洞内拱顶下沉75mm229mm50mmD%注：D开挖洞室最大跨度

54、如果位移值超过允许值不多,且初期支护中的喷射砼不出现明显开裂,一般可不予补强。如果位移情况与上述情况相反,则应采取处理措施。4根据量测资料进行回归分析得出围岩总位移值及变化规律后,将其值与规范规定值进行比较：当计算值小于或等于规范规定值时,可将回归分析值作为围岩变形控制依据,建立管理等级,见表4.2.2-4。 量测管理等级表管理等级管理位移施工状态备注u0 un /3可正常施工u0：实测变形值un：允许位移值un /3u02 un /3采取特殊措施5 二次衬砌的施作应在满足下列要求时进行： 各测试项目的位移速率明显收敛,围岩基本稳定； 已产生的各项位移预计总位移量的80%90%； 周边位移速率

55、小于0.10.2mm/d,或拱顶下沉速率小于0.1mm/d。3、量测过程注意事项1 各预埋测点牢固可靠,易于识别并妥善保护,不得任意撤换和破坏,并建立量测点埋设的记录资料。2量测工作按计划实施,不得中断。3量测数据要及时、准确,量测结果及时报告,以便掌握动态信息。4记录要正规,资料要齐全,计算要正确,以便为竣工文件积累资料。4、结束量测的时间根据监控量测的实际操作目的和意义,监控量测的结束时间定为：当围岩达到基本稳定后,以1次/3天的频率量测2周,若发觉无明显变形,便结束该点的量测工作。对于膨胀性围岩,位移长期不能收敛时,量测至变形速率小于每月1mm时,即可结束量测。不同的围岩地质条件,从开挖到变形收敛的时间各不相同,因此量测时间就有长有短,在稳定性好的围岩中,其变形收敛快,一般量测约一周时间就可以判断围岩稳定状态；而在塑性流变岩体中,其变形收敛时间长达二个月以上,则需进行较长时间的观测。对变形量大,持续时间长的,其量测时间就要长一些；量测开始时间应尽量提早。一般要求应能保证在开挖后24h内和下一循环开挖之前测读初次数,以获取围岩开挖初始阶段的变形动态数据。4.2.3 地质预报的方法隧道施工