隧道快速施工技术

2024-09-25

隧道快速施工技术(精选8篇)

隧道快速施工技术 篇1

堡镇隧道快速施工技术

堡镇隧道施工过程中通过优化设计支护结构、改进开挖方法、合理机械配套等措施,回避了施工风险,提高了高地应力顺层偏压软岩条件下特长隧道施工进度,保证了工程质量,提高了施工效率,保证了工期.

作 者:张广宪 Zhang Guangxian  作者单位:中铁十四局集团,山东,济南,250002 刊 名:山东交通科技 英文刊名:SHANDONG JIAOTONG KEJI 年,卷(期): “”(2) 分类号:U455.4 关键词:高地应力   顺层偏压   软岩   特长隧道   快速施工技术  

隧道快速施工技术 篇2

凤凰岭隧道位于忻阜高速公路忻州至长城岭段, 为高速公路隧道, 分上下行左右洞设计, 其中左洞全长5 896.9m, 最大埋深772m, 右洞全长5 773.5m, 最大埋深775.8m。开挖断面积为Ⅴ级围岩105.3 m2 (Ⅳ级95.6 m2, Ⅲ级84.3m2) , 设计行车速度为80km/h, 行车道宽2m×3.75m, 隧道净宽为10.25m, 限高5m, 路面横坡为2% (单向) , 隧道纵坡为1.8%, 设计汽车荷载等级公路-1级, 地震烈度按Ⅶ度设防。

隧道经过的岩性主要为灰岩、白云岩, 隧址区位于五台山块隆次级构造单元系舟山掀斜向斜中段的北部, 受系舟山大断裂的控制, 隧道斜穿一系列走向为北东方向、剖面上呈反“S”型的同斜褶皱带核部, 岩层翻卷、倒转、平卧、直立、扭曲现象严重, 隧址区共发育7条断层, 地下水不太发育, 隧道围岩级别为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级, 其中Ⅲ级围岩占隧道全长的63%。

本文对该隧道快速施工的机械设备选型配置作重点介绍。

2 隧道是个系统工程, 综合技术探讨主要解决制约隧道快速施工的主要因素

特长隧道怎样才能“快”, 一是总体方案上合理筹划。二是机械投入要配套。三是要有专业化施工队伍, 包工队靠不住、小打小闹行不通。四是时间管理, 空间占满, 抓好循环, 工序紧凑。

2.1 设备的选型及配置是隧道快速施工的关键因素

设备配置匹配, 一是关键的设备要配强配足;二是配套设备要合理匹配。要防止大牛拉小车, 更要防止小牛拉大车的现象。

2.1.1 掘进设备的选型及配置

凤凰岭隧道为双线高速公路隧道, 根据断面的大小最多可容纳26台风枪同时作业, 因为本隧道仅在Ⅴ级、部分Ⅳ级围岩中设置仰拱, 不考虑仰拱与掌子面同时钻眼。按左右洞掌子面同时开挖 (此时负荷最大) 配置空压机, 理论计算需配置11台20m3/min空压机, 考虑设备的故障, 增加1台备用。

式中:q为每台YT-28风动机具的耗风量 (m3/min) , 每台风枪取3.6 m3/min, TK500湿喷机根据型号耗风量10m3/min;

n为每种风动机具的台数;

kt为风动机具的同时工作系数, 1-10台时取1-0.85, 11-30台时取0.85-0.75;

km为因设备的机件磨损而使耗分量增大的设备磨损系数, 一般为1.2-1.3;

L为风管的长度 (m) , 包括主、支管道的实际铺设长度和管路附件折算的管道长度;

a为每公里的管路漏风量, 平均为1.5m3/min-2.0m3/min;

k为海拔系数, 海拔900m时取1.1。

2.1.2 喷混凝土设备的选型及配置

一般喷射混凝土时间在初期支护占很大比例, 主要谈一下湿喷机的台数选择, TK500湿喷机生产率4m3/h-4.5m3/h, 根据隧道延米设计数量再加上回弹为实际的喷射混凝凝土数量, 本隧道每延米为6.5m3/h-8.1m3, 循环进尺2.4m, 我隧道采用的是配置4台湿喷机, 只要空间满足可增加。

2.1.3 出碴设备的选型及配置

出碴是隧道施工的基本作业之一, 分为装碴、运碴两步。选择出碴方式是, 应结合隧道断面的大小、围岩的地质条件、一次开挖量、机械配套能力、经济效益、作业环境及工期要求等因素进行综合确定。基本要求是:装碴、运输能力大于最大开挖能力, 挖掘机、装载机不等待运输车的问题。采取无轨运输所需车辆台数计算公式:

N为运输车台数;

T为装一车碴所需时间;

V为运输车在洞内的行驶速度, 取平均值, 考虑必要的停顿、间隙时间;

L为运输车出碴距离。

2.1.4 通风设备的选型及配置

洞内通风采用PVC增强维纶布风管式通风, 每循环进尺按3.0m, 炸药用量按平均0.8kg/m3。掌子面所需风量按3个方面考虑, 具体为洞内要求最低风速所需风量, 排除爆破炮烟所需风量, 内燃机械设备使用和洞内最多工作人员所需的风量进行计算, 取其中的最大值为计算依据。

1) 风量计算

(1) 按洞内爆破使用炸药, 排除炮烟计算风量:

式中:Q为工作面风量m3/min;

G为一次爆破的炸药总量kg;

b为炸药爆炸时有害气体的生成量, 岩层中取40;

A为隧道断面积取平均87.2m2;

L为炮烟抛掷区长度, L=15+G/5=56.8;

t为通风时间取30min。

计算:G=3.0×87.2×0.8=209.3 (kg) ,

(2) 按最底风速所需风量:

Q≥V最小×S最大

V最小为保证坑道内稳定风流要求, 全断面开挖时风速不得小于0.15m/s;

S最大为坑道最大断面积 (m2) , 取87.2m2;

则:Q≥0.15×60×87.2=784.8 (m3/min) 。

(3) 按洞内内燃机械设备的同时使用和洞内最多工作人员所需要的风量进行计算:

根据隧规规定, 柴油设备千瓦/分钟需要新鲜空气不小于3m3。

洞内柴油设备总数, 取掌子面同时工作的挖掘机1台, 装载机1台, 运碴汽车3台 (运输车速度洞外20km/h, 洞内15km/h (运距洞外3km, 洞内3.6km) , 洞内装一车碴5min) , 功率利用系数为0.65。

内燃机总功率W总=为188 (挖掘机) +195 (装载机) +201×4 (运输车) =1 187k W

洞内作业人员按50人, 每人供风量3m3/min, Q人=50×3=150 (m3/min)

则:Q=W总+Q人=3×1187×0.65+3×50=2 465 (m3/min)

从以上计算结果, 取所需最大风量值Q=2 465 (m3/min) ,

(4) 漏风计算

按照上述各种公式计算风量, 均未考虑漏风而损失的风量, 故洞内实际所需总风量Q需应为

式中:P为漏风系数, 百米漏风率为1.2%;

Q为计算风量 (m3/min) ;

则:通风机所需提供的风量Q风机=QP=2465×1.144=2819 (m3/min) 。

2) 风压计算

为了保证把足够的风量送到工作面, 并在风口保持一定的风速, 就要求通风机具有一定的风压, 使其克服沿途的所有阻力。

通风机应具备的风压为:H机≥H总阻

通风阻力等于摩擦阻力和局部阻力之和。

(1) 隧道主洞摩擦阻力

式中a—摩擦阻力系数, 对于混凝土衬砌隧道a= (29.4-68.7) ×10-4, 喷锚支护隧道a= (78.5-118) ×10-4, 取喷锚支护隧道0.011;

L为风机通风全长;

U为隧道周长35.4m;

Q为通风量m3/s;

A为已衬砌段面积73m2;

(2) 局部阻力

式中:ξ为局部阻力系数, 进洞口取0.6, 出洞口取1, 进入加宽段取0.04, 出加宽段取0.1, 左线进车取2.8, 出车遇到右线取0.92, 总阻力系数ξ=0.6+1+5× (0.04+0.1) +2.8+0.92=6.02;

ρ为空气容重1.2kg/m3

Q为通风量m3/s

A为车行横洞面积29m2

H总阻=H摩擦1+H局部=18.5Pa

选用变极多速SDF (C) -No12.5型通风机 (风量2 912m3/min, 风压5 355Pa, 功率110k W×2) 压入式通风, 风管直径为1.5m。

2.2 切实可行的施工方案是隧道快速施工的前提条件

方案是从战略角度对整体工程的部署和安排, 涉及施工全过程的各个环节, 对工期起着决定性作用。成功的方案能指导隧道的顺利进行, 凤凰岭隧道确定的主要方案有:一是选择安全有效的进洞方案, 为隧道快速施工抢占先机条件。二是要素配备方案的执行为隧道快速施工奠定了基础。三是借助科技手段, 准确判断前方地质条件, 实行岩变我变。四是做好技术保障方案, 进行技术攻关, 破解施工难点。五是二衬施工保障方案, 强化二次衬砌施工能力, 确保工序距离达标, 以二衬保掘进。

2.3 落实终极责任制, 提高现场施工组织管理能力[1]

隧道的快速施工, 首先是掘进速度的提升, 因此掌子面管理是隧道工程现场管理的核心, 建立隧道掌子面责任制是项目终端责任制最直接、最具体的体现。隧道掌子面现场作业人员多、工序衔接多、协作环节多, 本项目具体做法是明确各类人员分工、对岗位职责进行分层量化、逐项界定, 分别制定“工作标准”、“管理标准”和“岗位责任制”, 解决了掌子面施工管理“由谁负责、怎么负责、不负责怎么办”的问题, 并通过值班人员填写隧道综合管理表, 让项目管理层获取准确信息, 从而适时做出正确决策。

3 效果及体会

凤凰岭隧道高速公路双车道人工钻爆法施工月进尺Ⅳ级软弱围岩156m, Ⅲ级围岩达307m, 平均月Ⅳ级软弱围岩进尺140m, Ⅲ级围岩达280m, 单口掘进速度创我公司隧道施工新纪录。

隧道施工是一个系统工程, 具有工作面狭小, 有的施工工序又不能平行交叉作业, 只能按部就班, 循序渐进, 通过凤凰岭隧道的施工, 笔者有以下体会:

1) 合理、精良的生产要素配置是隧道快速施工的前提;

2) 切实可行的施工方案是隧道快速施工的可靠保障;

3) 强有力的施工管理是隧道快速施工必不可少的条件。

参考文献

力皮峰隧道硬质岩快速施工技术 篇3

关键词:力皮峰隧道;硬质岩;钻爆方案;快速施工技术

1.工程概况

1.1工程简介

甬台温客专铁路北起浙江省宁波市,南至温州市,总长280Km,是国家铁路网规划“八纵八横”沿海通道快速客运网中重要组成部分。我部施工的力皮峰隧道全长5025米,起讫里程为DK78+952~DK83+977,位于宁波市所辖的宁海县。其中Ⅱ级围岩4415m,占总长的87.86%。硬质围岩地段为紫灰色,灰色含角砾凝灰岩,凝灰质砂岩夹紫红色砂岩,块状构造,弱风化,节理发育,地下水为裂隙水,不发育。隧道双头掘进,2006年2月20日开工,2008年3月19日贯通。

1.2工程特点

工程特点主要表现为三大特点:硬质岩所占比例大、开挖宽度大、开挖断面面积大,比普通双线铁路开挖断面大45%左右,每循环开挖岩石松方量达到620m3左右。因此,有利于采用光面爆破设计及大型设备上场。

2.总体施工方案

Ⅱ级围岩采用全断面光面爆破法施工,优化钻爆掏槽与光面爆破设计,提高掏槽与光爆效果,采用钻孔作业台车钻孔,CAT320挖掘机配合ZL50C侧卸式装载机装碴,无轨运输出碴,开挖过程中及时、合理调整开挖工序,形成“钻孔、装药、爆破、装碴、运输”机械化一条龙作业;初期支护采用湿喷工艺,喷射机械手配合湿喷机喷混凝土;底板施工采用3座12m栈桥过渡,跳槽开挖,避免工序之间相互干扰;防水层采用移动式工作平台铺设复合防水板;衬砌采用全断面液压钢模整体衬砌台车,混凝土拌和站集中拌和,罐车运输,泵送混凝土灌注施工。

各工序形成超前钻探、开挖、支护、底板、防排水、二次衬砌等均衡生产、整体推进的有序施工格局;施工中做好深埋硬质岩的防岩爆措施,确保施工安全。隧道供风、供电、供水、通风、排水、通信调度等综合辅助保障工作,确保施工进度。

3.硬质岩快速施工的关键技术

硬质岩快速施工与钻爆设计、施工人员素质、机械设备配套配置、现场施工管理、综合保障等等多种因素有关,但关键在于钻爆设计、机械设备配套配置及综合保障。

3.1确定合理的钻爆设计方案

合理的钻爆设计方案是保证快速施工的前提,首先要设计合理的钻爆方案,其次合理配置配套施工机械、确保综合保障。

根据总体施工方案,Ⅱ级围岩钻爆技术采用全断面光爆法施工,每循环开挖长度3.5m左右,钻孔采用轮式自制作业钻孔平台,布置27台YT28型凿岩机钻孔。作业面各部位凿岩机分布见图1。

图1 掌子面凿岩机分布图

利用深孔爆破增加循环进尺,控制周边眼间距及角度,以改善光面爆破效果,控制超欠挖。光面爆破设计参数:周边眼间距拱部0.5m,边墙0.60m,深度4.0m,锥形掏槽眼深度5.0m,每断面钻孔224个,其中掏槽眼36个,辅助眼130个,周边眼58个。

为快速施工,硬质围岩地段宜加大进尺。掏槽眼应尽量深钻,同时采用较大的炸药单耗量和装药系数,以增大爆破粉碎区,为周边眼爆破增加临空面。力皮峰隧道的掏槽眼深5.0m,装药集中度为0.2Kg/m,周边眼沿设计轮廓线均匀布置,深4.0m,间距E在0.4~0.5m间,外插角的斜率在0.04左右,辅助眼交错均匀布置在周边眼与掏槽眼之间,其眼底在同一垂直面上。最小抵抗线W在50cm~90cm之间,采用非电毫秒雷管微差起爆。起爆顺序为掏槽眼-辅助眼-周边眼-底板眼。采用YT28型凿岩机钻孔。炮眼直径42mm。

按照上述参数施工,力皮峰隧道爆破开挖时间平均在4.5h,每次进尺平均在3.6m。出碴时间平均为5h,通风0.5h,测量0.5h,初期支护干扰0.5 h,每循环作业时间为11h,每天2.2个作业循环,掘进7.9m,每个工作面每月开挖进度为237m。

3.2合理配置出碴设备

隧道出碴每个作业面配置CAT320C挖掘机1台,临工953侧卸式装载机1台,厦工ZL50正铲装载机1台,出碴设备为15m3矿山自卸车。作业面出碴设备分布见图2。临工953侧卸式装载机负责装车斗前方,每次装碴3m3;厦工ZL50正铲装载机负责装车斗后方,每次装碴3m3;CAT320C挖掘机负责填补车斗前后处空缺部位,每次装碴1m3。装满一车辆出碴车需临工 953侧卸式装载机、厦工ZL50正铲装载机、CAT320C挖掘机各两斗。装一车碴需4.2min,车辆交换需0.5min,每趟出碴车的间隔时间为4.7min。

Ⅱ级围岩全断面面积S=119.33m2,开挖进尺3.7m/循环,每循环出碴数量:3.7×119.36×1.4(松方系数)=618.3m3。矿山自卸车装碴方量为14m3,出完每循环的碴体需要:618/14=44车,每趟车的间隔时间为4.7min,装碴需要时间为44×4.7=207min。

图2 掌子面出碴设备分布图

出碴车辆数量的配置按全断面出碴,距离最远时配置,计算如下:单口掘进最长距离2.65Km,洞口距弃碴场的最远距离为1.2Km,洞内出碴车速度为15Km/h,洞外重车出碴车速度为20Km/h,洞外空车出碴车速度为25Km/h。装碴车往返一趟时间为2.65÷15×2+1.2÷20+1.2÷25=46min,46/4.3=11辆车即可满足出碴需要,综合考虑配置15m3矿山自卸车12辆,出碴车辆根据掘进长度逐步上场。

3.3初支及二衬快速施工控制

为实现均衡生产,同时确保围岩安全,初期支护、二衬施工必须紧跟开挖。在力皮峰隧道硬质围岩施工中,锚杆设计为3根/m,长2.5m。喷射混凝土厚5cm。因锚杆数量少,为快速施工,锚杆可与钻孔同步施工。因硬质围岩稳定性较好,喷射混凝土距掌子面可保持适当距离,一般控制在30m左右,这样喷射混凝土施工也可与钻孔爆破同步进行,初期支护施工基本不单独占用时间。

二衬施工采用整体式全断面液压钢模板台车,台车长9m,台车两侧设作业窗口,便于混凝土捣固。力皮峰隧道进出口各有2台二衬台车,施工人员配备时,必须达到流水作业的要求。按照此原侧,防水板施工5人,二衬台车就位加固6人,浇筑混凝土5人,防水板施工至少超前10m,不得影响二衬施工,不占用二衬施工时间。二衬施工中,拆模时间5h,移行就位时间2h,端头模板安装时间4h,加固4h,浇筑混凝土10h。二衬混凝土强度达到8.0Mpa以上才能拆模,而高性能混凝土需要30h左右才能達到8.0Mpa,因此,混凝土浇筑至拆模时间为30h。这样,二衬每循环时间为55h,即2.3天。每月13个循环,每个台车施工二衬117m,2台二衬台车月进度234m,基本和开挖进度一致,实现了均衡生产目的。

3.4合理的综合保障技术

合理的综合保障技术主要包括施工测量、施工供风、供电、供水、通风、排水、通讯调度等。

3.4.1施工测量

安排测量人员2~3名,测量仪器采用精度高、自动化程度高,无棱镜测量的瑞士徕卡TCR802全站仪,并在拱顶安设激光指向仪便于钻孔控制方向。

3.4.2施工供风

洞外设置空压机房,配置空压机数量为6台20m3/min和1台10m3/min的空压机,配置总风量为130m3/min。施工供风按作业面27台凿岩机同时施工,另外4台凿岩机同时施作系统锚杆和仰拱。考虑力皮峰隧道单头掘进长度超过2500m,风量损失较大,现场配置风量为最大用风量的1.4倍。高压风管直径为Φ200mm,洞内每1000m设置一个调压风包。

3.4.3施工供电

隧道进度大于1000m后,设置高压进洞。高压进洞采用电缆线,设置1台250KVA移动式变压器。根据洞内混凝土施工、抽水及照明和洞外混凝土施工要求,设置1台250Kw发电机和1台120Kw发电机作为备用电源。

3.4.4施工供水

在洞口附近建50m3水池一座,采用变频增压水泵供水至洞内,供水管路采用φ150mm无缝钢管。

3.4.5施工通风

采用单管路独头压入式通风方式,SDF-NO10轴流通风机双机串联,为增加隧道内的通风要求,在每台衬砌台车布设一台DS112K-4P-45型射流风机来卷吸升压,提高风速,引导通风方向。通风管为直径1.6m拉链软风管。

3.4.6施工排水

根据开挖情况隧道大部分均为顺坡排水,只需在洞身两侧挖排水沟,利用自然坡度排水至洞外污水处理池,经过处理达标后排放。

隧道反坡施工中则采用反坡排水方式,在洞内一侧每隔200m左右布置一个集水坑,集水坑之间水泵接力抽水,洞内集水坑的抽水采用多台WQ-15-3型潜水泵,直至排到洞外污水净化池达标后排放。

3.4.7 通讯调度

由当地电信部门在距离洞口500m处设置一处小灵通基站,保障洞内洞外通讯通畅,集中调度。

4 总结

硬质岩隧道的快速施工关键在于确定合理的钻爆设计方案、合理配置出碴设备及合理的综合保障技术。力皮峰隧道施工中,通过不断优化钻爆施工,配备满足现场需要的施工机械及良好的供风、供水、供电等环境,在硬质围岩地段较好地实现了快速施工。力皮峰隧道硬质围岩地段的快速施工技术,为今后类似隧道施工积累了经验,并对其它隧道有一定的参考意义。

参考文献

[1]张京等主编. 隧道施工新技术手册[上、下] .北京:长征出版社.2003年5月

[2]朱永全,赖涤泉 .铁路客运专线施工技术 .中国铁道工程建设协会 .石家庄铁道学院.

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隧道施工技术总结 篇4

从2010年7月份开始在XXX项目部见习工作,主要参加过测量和隧道施工工作,主要负责隧道施工开挖和初支技术工作,现在对隧道工程做一个简要的介绍。

本项目是国高网厦成线龙长线高速公路与长深线永武高速公路之间的便捷联络路线。全线总长约36.132公里,全线设下道湖枢纽互通连接龙长高速,经白砂互通,共分四个标段。所在的A1标段总长9公里,其中隧道一座,采用分离式双洞布置,合计平均长度1087.5米,左线长1075米,最大埋深117米,右线长1100米,最大埋深117米。隧址区属构造-侵蚀剥蚀低山地貌,表层多为第四系残坡土,下伏燕山晚期花岗岩及其风化层,围岩级别为V级,洞顶及侧壁稳定性差,地下水主要为风化基岩中的孔隙-裂隙水及构造-裂隙水,对混凝土不具腐蚀性。隧址区有6条断裂层(F6、F6A、F8、F9、F10、F11)横穿隧道轴线,对隧道的稳定性和围岩级别有一定的影响。

参加过测量和隧道施工,总体来说对隧道施工有一些比较深的了解,所以在此对隧道施工做一个总体的评价。

1、施工方案:(1)、隧道结构按新奥法原理进行设计,采用普通钻爆法施工,洞口段地质条件较差的V级围岩地段,采用CD法开挖,施工支护采用复合支护,以锚杆、钢拱架、湿喷混凝土、钢筋网、钢架和锚杆联合支护,并辅以大管棚或小导管等超前支护。洞口浅埋段钢筋砼衬砌应及时施作。施工辅助措施须在开挖之前施工。

(2)、施工中左、右导坑掌子面之间在纵向须拉开不小于2D(D为开挖跨度),导坑上下台阶在纵向距离应小于5米,并须根据量测结果及时调整纵向距离,以确保隧道安全顺利施工。

(3)、临时侧壁拆除应在临时支护内力及围岩变形基本稳定后进行,每次拆除长度(纵向)不大于2倍的钢支撑间距,拆除过程中密切监控洞内变形等量测数据,如有突变立即停止拆除,必要时可采取措施对初期支护进行局部加强。(4)、在施工过程中加强相关监测和通风。

2、洞室开挖:(1)、隧道进出口成洞地质较差,隧道洞口宜选择在旱季施工。成洞时须选择合理的施工方法,要严格控制进洞顺序,严禁洞口大开挖大刷坡,应在完成套拱和超前大管棚后,立即进行明洞主体模筑衬砌施工,成洞面须及时防

护,进出口结合相关的施工辅助措施成洞。

(2)、V级围岩宜采用机械挖掘或控制爆破开挖,掌子面应及时必要的支护。实行钻爆作业时,钻爆前应定出开挖断面中线、水平线和断面轮廓,标出炮眼位置,钻眼后进行检查记录,确保钻爆安全。实行掘进机开挖作业时,应根据围岩强度选择合适的机种,掘进机开挖时,要平整好场地,清除积水,创造良好的运转环境,开挖时,应密切注意开挖面的稳定,并尽量减少超挖。隧道施工放样应保证精度,施工时应根据各主要控制点的坐标计算隧道的长度和方向,并根据此实地放线。为保证隧道底部按设计图纸所示的纵坡开挖并满足衬砌的正确放样,洞内每隔50米应设置一个水准点。

(3)、每一个开挖循环长度不应大于钢支撑或锚杆间距的1.5倍。

(4)、隧道开挖必须严格控制欠挖,尽量减少超挖,必须采用机械开挖,针对采用光面爆破、微震爆破、预裂爆破等控制爆破技术。爆破时必须严格控制开挖进尺及装药量,并控制爆破波速,避免爆破震动对隧址区周围居民区房屋的不利影响。

3、初期支护施作:(1)、各级围岩爆破开挖后应及时施作初喷砼,封闭围岩外露面。

(2)、初喷的厚度不得小于4厘米,初喷后应立即安装钢拱架、钢筋网、锚杆等,紧接着砼喷至设计的初支厚度;仰拱应及时施作,尽快形成闭合环。

(3)、所有喷射混凝土均应采用湿喷技术,不得采用干喷,以确保喷射混凝土的质量。

(4)、在喷射混凝土前,应用水或高压风管将岩壁面的我粉尘和杂物冲洗干净。(5)、喷射作业应以适当厚度分层进行,后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。若终凝间隔1小时以上且表面已蒙有灰尘时,应清除干净。岩面有较大凹洼时,应结合初喷以找平。

(6)、喷射混凝土终凝2小时后,应喷水养护,养护时间一般不小于7天。(7)、在开挖临时拱脚处应喷射饱满。

(8)、应根据中线、水平、坑道断面和预留沉落量等将件钢拱架设在中线方向的垂直面上,并力求整齐,与岩面应尽量密贴。钢架与围岩间的间隙必须用喷射混凝土充填密实,当间隙过大时应及时用契形块顶紧(契形块环向间距不大于0.8米);

(9)、应根据地质条件采取防止支护下沉的措施,支护拱脚下虚渣必须清除,地层松软时应加设垫板或垫托梁,并施作锁脚锚杆。在开挖拱脚处应喷射饱满。

(10)、钢架之间应纵向连接牢固,构成整体。锚杆与垫板应保持垂直,并与喷射砼充分接触,螺母务必拧紧。

4、施工排水和结构防排水:(1)、隧道施工前应先按设计要求及时做好洞顶、洞口的地面排水系统,防止地表水的下渗和冲刷。

(2)、隧道施工前应清理洞口段地面,开沟疏导封闭积水洼地,不得积水。勘探用的坑洼、探坑等应回填粘土,并分层压实。

(3)、洞外路堑向隧道内为下坡时,路基边沟应做成反坡,向路堑外排水,并宜在洞口5米位置设置横向截水设施,来截地表水流入洞内。洞内反坡排水时必须采取机械排水。

(4)、结构防排水采用EVA防水板施工时,喷射混凝土表面应平整,凹凸不平的跨深比不大于1/6,对钢筋等尖锐的突出物要割除磨平,以免扎破防水层。EVA防水卷材之间搭接宽度为10厘米,并采用自动行走式热合机进行双缝焊接。每道焊缝均应进行气密性检查,充气压为0.15Mpa,并保持恒压时间不少于2分钟。焊缝强度不低于母体强度。

(5)、防排水结构物的断面形状、尺寸、位置和埋设深度、坡度应符合设计要求。排水管接头应密封牢固,不得出现松动。

(6)、施工时应保证侧式及纵横向排水管不被压碎和堵塞;浇筑侧沟顶混凝土时应采取隔离措施,防止水泥浆下渗造成排水沟堵塞,确保排水系统畅通。(7)、纵向施工缝采用遇水膨胀止水胶,应严格按产品说明和施工工艺要求进行施工。施工前应用钢丝刷除掉施工面的砂粒及混凝土渣,施工后确认混凝土和止水胶间有无缝隙,存在缝隙时用抹子抹平。止水胶止水材施工后至表面硬化需要约24小时,在止水胶表面硬化完全达到指触干燥后,才可以进行后期的混凝土续浇。施工要保护止水胶不要浸水。

5、二次衬砌

二次衬砌混凝土浇筑时应加强施工组织管理,选择干缩小的混凝土配合比,采用刚度足够的模板台车,以尽量减小二衬与初支间的间隙;当二次衬砌强度达到设计强度的90%时,方可拆模。

(1)混凝土浇注采用泵送浇注工艺,机械振捣密实。泵送前应采用按设计配合比拌制的水泥浆或按骨料减半配制的混凝土润滑管道。砼由下至上分层、左右交替、对称灌注。每层灌筑高度、次序、方向应根据搅拌能力、运输距离、灌筑速度、洞内气温和振捣等因素确定。为防止浇注时两侧侧压力偏差过大造成台车移位,两侧砼灌注面高差宜控制在50cm以内,同时应合理控制砼浇注速度。

(2)砼输送管端部应设接软管控制管口与浇筑面的垂距,砼不得直冲防水板板面流至浇筑位置,垂距应控制在1.5m以内,以防砼离析。

(3)施工过程中,输送泵应连续运转,泵送连续灌筑,宜避免停歇造成“冷缝”,间歇时间超过规范要求时,按施工缝处理。

(4)当砼浇至作业窗下50cm,作业窗关闭前,应将窗口附近的砼浆液残渣及其它赃物清理干净,涂刷脱模剂,将其关紧,防止窗口部位砼表面出现凹凸不平的补丁甚至漏浆现象。

(5)隧道衬砌起拱线以下的反弧部位是砼浇注作业的难点部位,应对砼性能、坍落度及捣固方法进行有效控制,以减少反弧段气泡,有效改善衬砌砼表面质量。(6)封顶采用顶模中心封顶器接输送管,逐渐压注砼封顶。当挡头板上观察孔有浆溢出,即标志封顶完成。(7)拆模

按施工规范采用最后一盘封顶砼试件达到的强度来控制。当不承受外荷载时,砼强度应达到5MPa或在拆模时混凝土表面和棱角不被损坏并能承受自重时拆模;当衬砌施作时间提前,承受有围岩压力时,按规范要求进行。(8)养生

拆模前用水冲洗模板外表面,拆模后用高压水喷淋混凝土表面,以降低水化热,养护期不少于14天。

本次隧道施工采用了新技术、新结构、新材料、新设备,V级围岩系统锚杆采用正反循环组合注浆工艺的中空锚杆,能很好的适应上仰和下倾杆体注浆;纵向施工缝采用遇水膨胀止水胶,为水膨胀单液型密封剂,硬化后变成复原性良好的橡胶弹性体,遇水体积膨胀,充填空隙,止水效果好,克服了现行止水带易老化、施工不便等缺陷。

既有隧道维修加固施工技术 篇5

公路隧道经过相当一段时间的营运后,由于围岩的风化、硐内设施的.老化等,一般7~需要整修一次.通过对清连一级公路焦冲隧道之不同围岩特征、原始地应力、衬砌情况进行现场勘测、调查、试验,针对隧道不同病害形式分别采取符合实际的维修加固方法,节约成本341万元,取得了较好的维修效果.

作 者:庄石云  作者单位:中国建筑材料工业地质勘查中心湖南总队,湖南,株洲市,41 刊 名:采矿技术 英文刊名:MINING TECHNOLOGY 年,卷(期):2010 10(3) 分类号:U4 关键词:公路隧道   维修加固   施工技术  

隧道爆破施工安全技术规定 篇6

北方爆破科技有限公司 陈利

一、装药

1、一般规定

1)、装药前应对作业场地、爆破器材堆放场地进行清理,装药人员应对准备装药的全部炮孔、药室进行检查。

2)、从炸药运入现场开始,应划定装药警戒线,警戒线内禁止烟火,并不应携带火柴、打火机等火源和手持式或其他移动式通讯设备进入警戒区域。

3)、炸药运入警戒区后,应迅速分发到各装药孔口或装药硐口,不应在警戒区临时集中堆放大量炸药,不应将起爆器材、起爆药包和炸药混合堆放。

4)、搬运爆破器材应轻拿轻放,装药时不应冲撞起爆药包。5)、在黄昏或夜间等能见度差的条件下,不宜进行露天及水下爆破的装药工作,如确需进行装药作业时,应有足够的照明设施保证作业安全。

6)、炎热天气不应将爆破器材在强烈日光下暴晒。7)、爆破装药现场不应用明火照明。8)、爆破装药用电灯照明时,在离爆破器材20m以外可装220V的照明器材,在作业现场或硐室内应使用电压不高于36V的照明器材。

9)、从带有电雷管的起爆药包或起爆体进入装药警戒区开始,装药警戒区内应停电,应采用安全蓄电池灯、安全灯或绝缘手电筒照明。

10)、各种爆破作业都应做好装药原始记录。记录应包括装药基本情况、出现的问题及其处理措施。

2、人工装药

1)、人工搬运爆破器材时应遵守《爆破安全规程》的规定,起爆体、起爆药包应由爆破员携带、运送。2)、炮孔装药应使用木质或竹制炮棍。

3)、向药体插入雷管时,应首先用木制或铜制专用工具插破药卷一端中心,再将雷管从中心位置完全插入药卷内,不准使用雷管直接向药卷插入。

4)、不应往孔内投掷起爆药包和敏感度高的炸药,起爆药包装入后应采取有效措施,防止后续药卷直接冲击起爆药包。5)、装药发生卡塞时,若在雷管和起爆药包放入之前,可用非金属长杆处理。装入雷管或起爆药包后,不应用任何工具冲击、挤压。

6)、在装药过程中,不应拔出或硬拉起爆药包中的导爆管、导爆索和电雷管脚线。

二、爆破警戒和信号

1、爆破警戒

1)、装药警戒范围由爆破技术负责人确定,装药时应在警戒区边界设置明显标志并派出岗哨。

2)、爆破警戒范围由设计确定。在危险区边界,应设有明显标志,并派出岗哨。

3)、经公安机关审批的爆破作业项目,安全警戒工作由公安机关负责实施;其他爆破作业项目的安全警戒工作由施工单位负责实施。

4)、执行警戒任务的人员,应按指令到达指定地点并坚守工作岗位。

2、信号

1)、预警信号:该信号发出后爆破警戒范围内开始清场工作。2)、起爆信号:起爆信号应在确认人员、设备等全部撤离爆破警戒区,所有警戒人员到位,具备安全起爆条件时发出。起爆信号发出并经指挥长确认下令后方准起爆。

3)、解除信号:安全等待时间过后,检查人员进入爆破警戒范围内检查、确认安全后,报请现场技术负责人同意,方可发出解除警戒信号。在此之前,岗哨不得撤离,不允许非检查人员进入爆破警戒范围。

4)、各类信号均应使爆破警戒区域及附近人员能清楚地听到或看到。

三、爆后检查

1、爆后检查等待时间

1)、露天浅孔、深孔、特种爆破,爆后应超过5min,方准许检查人员进入爆破作业地点;如不能确认有无盲炮,应经15min后才能进入爆区检查。

2)、露天爆破经检查确认爆破点安全后,经当班爆破班长同意,方准许作业人员进入爆区。

3)、地下矿山和大型地下开挖工程爆破后,经通风吹排烟、检查确认井下空气合格、等待时间超过15min后,方准许作业人员进人爆破作业地点。

4)、拆除爆破,应等待倒塌建(构)筑物和保留建筑物稳定之后,方准许人员进入现场检查。

5);硐室爆破、水下深孔爆破及本标准未规定的其他爆破作业,爆后的等待时间,由设计确定。但硐室爆破后的等待时间不应少于15min。

2、爆后检查

1)、爆破后应检查的内容有: ——确认有无盲炮;

——露天爆破爆堆是否稳定,有无危坡、危石、危墙、危房及未炸倒建(构)筑物;

——地下爆破有无瓦斯及地下水突出、有无冒顶、危岩,支撑是否破坏,有害气体是否排除; ——在爆破警戒区内公用设施及重点保护建(构)筑物安全情况。

3、检查人员

1)、A、B级及复杂环境的爆破工程,爆后检查工作应由现场技术负责人、起爆组长和有经验的爆破员,安全员组成检查小组实施。

2)、其他爆破工程的爆后检查工作由安全员、爆破员共同实施。

4、检查发现问题的处置

1)、检查人员发现盲炮或怀疑盲炮,应向爆破负责人报告后组织进一步检查和处理;发现其他不安全因素应及时排查处理;在上述情况下,不应发出解除警戒信号。

2)、发现残余爆破器材应收集上缴,集中销毁。

3)、发现爆破作业对周边建(构)筑物、公用设施造成安全威胁时,应及时组织抢险、治理,排除安全隐患。

4)、对影响范围不大的险情,可以进行局部封锁处理,解除爆破警戒。

四、爆破施工盲炮处理规定

1、一般规定

1)、处理盲炮前应由爆破领导人定出警戒范围,并在该区域边界设置警戒,处理盲炮时无关人员不许进人警戒区。2)、应派有经验的爆破员处理盲炮,硐室爆破的盲炮处理应由爆破工程技术人员提出方案并经单位主要负责人批准。3)、电力起爆网路发生盲炮时,应立即切断电源,及时将盲炮电路短路。

4)、导爆索和导爆管起爆网路发生盲炮时,应首先检查导爆索和导爆管是否有破损或断裂,发现有破损或断裂的应修复后重新起爆。

5)、严禁强行拉出或掏出炮孔中的起爆药包。

6)、盲炮处理后,应再次仔细检查爆堆,将残余的爆破器材收集起来统一销毁;在不能确认爆堆无残留的爆破器材之前,应采取预防措施。

7)、盲炮处理后应由处理者填写登记卡片或提交报告,说明产生盲炮的原因、处理的方法、效果和预防措施。

2、裸露爆破的盲炮处理

1)、处理裸露爆破的盲炮,可去掉部分封泥,安置新的起爆药包,再加上封泥起爆;发现炸药受潮变质,则应将变质炸药取出销毁,重新敷药起爆。

2)、处理水下裸露爆破和破冰爆破的盲炮,可在盲炮附近另投入裸露药包诱爆,也可将药包回收销毁。

3、浅孔爆破的盲炮处理

1)、经检查确认起爆网路完好时,可重新起爆。

2)、可钻平行孔装药爆破,平行孔距盲炮孔不应小于0.3m。3)、可用木、竹或其他不产生火花的材料制成的工具,轻轻地将炮孔内填塞物掏出,用药包诱爆。

4)、可在安全地点外用远距离操纵的风水喷管吹出盲炮填塞物及炸药,但应采取措施回收雷管。

5)、处理非抗水类炸药的盲炮,可将填塞物掏出,再向孔内注水,使其失效,但应回收雷管。

6)盲炮应在当班处理,当班不能处理或未处理完毕,应将盲炮情况(盲炮数目、炮孔方向、装药数量和起爆药包位置,处理方法和处理意见)在现场交接清楚,由下一班继续处理。

4、深孔爆破的盲炮处理

1)、爆破网路未受破坏,且最小抵抗线无变化者,可重新连接起爆;最小抵抗线有变化者,应验算安全距离,并加大警戒范围后,再连接起爆。

2)、可在距盲炮孔口不少于10倍炮孔直径处另打平行孔装药起爆。爆破参数由爆破工程技术人员确定并经爆破领导人批准。

3)、所用炸药为非抗水炸药,且孔壁完好时,可取出部分填塞物向孔内灌水使之失效,然后做进一步处理,但应回收雷管。

5、硐室爆破的盲炮处理

1)、如能找出起爆网路的电线、导爆索或导爆管,经检查正常仍能起爆者,应重新测量最小抵抗线,重划警戒范围,连接起爆。2)、可沿竖井或平硐清除填塞物并重新敷设网路连接起爆,或取出炸药和起爆体。

6、水下爆破的盲炮处理

1)、因起爆网路绝缘不好或连接错误造成的盲炮,可重新连接起爆。

2)、对填塞长度小于炸药的殉爆距离或全部用水堵塞的水下炮孔盲炮,可另装入起爆药包诱爆。3)、可在盲炮附近投入裸露药包诱爆。

4)、在清渣施工过程中发现的未爆药包,应小心地将雷管与炸药分离,分别销毁。

7、其他盲炮处理

1)、地震勘探爆破发生盲炮时应从炮孔中取出拒爆药包销毁;不能从炮孔中取出药包者,可装填新起爆药包进行诱爆。2)、处理金属结构物爆破的盲炮,应掏出或吹出填塞物,重新装起爆药包诱爆。

3)、处理热凝物爆破的盲炮时,应待炮孔温度冷却到40℃以下,才准掏出或吹出填塞物重新装药起爆。

隧道快速施工技术 篇7

关键词:复杂条件,超长隧道,快速施工技术,研究

我国在隧道施工方面已取得了一定的成绩, 施工方法也在不断地创新, 由部分开挖到全面开挖实现了大跨越。随着新奥法的广泛应用, 支护和衬砌作业线的机械设备愈来愈完善。那么, 如何在较短工期内快速且有效地完成施工任务呢?就需要对超长隧道的快速施工技术进行相关研究, 以发挥其现实意义。

1 隧道快速施工组织情况

1.1 工程概述

某隧道位于荣将镇膏泽村, 需穿过绵延、低缓的山坡, 地形起伏较大, 山坡无植被覆盖, 全年降雨量较少, 隧道的入口和出口都在低谷内, 整条隧道穿越省道S205线。遂址所在区域的断层相对较少, 地下水较为贫瘠, 地形稳定, 一定程度上降低了施工的危险性。该隧道为分离式隧道, 两洞间距最宽处为69.355m, 位于隧道中部;洞口处为最窄44.774m。

1.2 隧道总体施工方案

隧道施工按新奥法组织实施, 了满足施工要求, 制定了有效的机械配套施工方案, 同时对前期施工的地质条件进行了系统的勘察, 为施工预备案提供数据支撑。同时, 对施工方法和施工技术的选择, 考虑到工期和人员配置的问题, 采用进、出口双向掘进的方式[1]。明洞采用明挖法施工;洞口软弱围岩浅埋地段采用大管棚进行超前支护, 之后用台阶法开挖施作钢架及初级支护, 设置临时仰拱, 模筑混凝土及仰拱要求及早施作;洞身地段采用台阶法开挖施工。施工各阶段要做好防护措施, 不同地段对支护技术的选择也会有所不同, 另外, 施工设备的输送和配套使用, 要在施工之前做好规划, 施工前进行的施工测量以及断面开挖检测可为施工前期准备工作的进行提供数据支撑。为了能够在工期内保证质量地完成施工任务, 在确定施工方法和施工总体方案之后, 需要优化施工顺序, 按照总体施工步骤进行施工, 以确保施工的顺利实施。

1.3 施工组织管理

在机械化设备和先进施工技术的支撑下, 超长隧道快速施工的关键在于组织管理。在环境以及配套设施条件相同的情况下, 快速施工的进度会存在着一定的差距, 而技术和机械不是主要的影响因素, 多是人为因素造成的, 先进的施工技术和高效的施工设备只是进行快速施工的外在因素, 而能够有效地驱动, 才是产生高效作业的关键, 这与施工组织管理紧密相联[2]。在保证施工质量的情况下, 为了实现工程的快速掘进, 加强各施工工序的衔接, 做好平衡和交叉工作至关重要。另外, 对施工人员以及施工材料等各方面的安排也是施工组织管理的重要内容, 因此, 施工部门要对施工管理给予高度的重视, 以充分地发挥现实作用, 为保证施工的顺利进行创造条件。

2 超长隧道超前地质预报与地质探测

2.1 地质预报

因隧道施工地质条件复杂, 致使勘测方法受到了一定的限制, 给施工方案的设计造成了极大的困扰[3]。为了设计出正确的施工方案, 地质工程师通常会在特定的时间内选择遂址岩体进行钻探测孔, 通过分析相关数据, 进行地质预测以及提出预报资料, 从而实施切实可行的防护措施, 为确保施工安全创造条件。

该隧道根据钻探测孔以及相关资料的内容, 提出几种地质预报, 如, 地形变化, 岩体内鼓, 地段涌水, 塌方、围岩稳定性等, 这些预报对施工可能遇到的风险进行了评估, 便于及时地采取解决措施, 以降低施工风险的出现。

2.2 超前地质探测和预报方法

超前地质预报探测施工流程如图1。

3 复杂条件下XX隧道快速施工技术

3.1 隧洞口及明洞施工

在隧洞口开挖之前, 为了防止地下水冲击洞口和洞门, 造成边坡落石、塌方, 需要在洞口及边坡两侧建立排水通道, 以确保施工安全。在完成洞顶及两侧边坡排水系统的建设后, 使用挖掘机从上到下, 依次地对, 分阶段地施工作业, 并及时地安排人员对挖好的边坡进行修整, 及时地进行锚喷防护, 确保一次性施工到位, 为后续施工奠定良好的基础。洞口和明洞在边坡修整到位后, 要按照设计的要求进行加固和防护, 如图2。

该隧道采用φ108mm大管棚施工、φ42mm单层小导管超前支护施工措施, 以保证施工口隧道段V级围岩的稳定性。在初期施工阶段, 以锚喷支护的方式, 稳定围岩, 随着施工的向前推进, 对锚喷支护地段进行二次衬砌, 利用混凝土钢筋结构, 加强施工段的稳定性。在边坡、仰坡可采用钢筋网、喷射混凝土或锚杆相结合的方式支架防护, 同时可在洞顶开挖线5m外设置截水沟, 用以排出洞内的积水, 维持隧洞结构的稳定。

3.2 斜井施工

1) 洞身开挖

斜井井身V、Ⅳ级围岩地段采用自制钻孔台架结合YT-28钻孔方法, 使钻孔方向与斜角保持一致。但要注意底板的钻眼倾斜角度要比斜井倾斜角度大, 超出3~5°。开挖斜井井身要做好井内通风, 以压入式的方式, 保持洞内空气流通, 确保施工人员人身安全。通常在井口放置1台轴流通风机将其运到工作面上, 当施工逐渐从洞内边缘向里拉近使, 达到正洞的位置, 此时需要安排两台轴流通风机在工作面上运转。在斜井井身开挖的过程中, 可定期或不定期的各项施工指标进行检测, 分析施工的运行情况, 以确保施工的顺利进行。当开发的斜井井身深度符合衬砌条件时, 用衬砌台车, 对开挖完成阶段进行模筑混凝土浇灌。

2) 围岩地段施工

根据工程地质条件V、Ⅳ级围岩进行台阶法施工, 其中, V级围岩用段台阶法, Ⅳ级围岩用台阶法临时仰拱施工。V级围岩在施工之前, 首先要进行超前小导管配合超前长管棚超前支护, 之后根据爆破的断面情况利用挖掘机扒碴, 扒下来的碴统一运到废弃场。Ⅳ级围岩台阶法施工采用机械凿岩的方式, 或利用炸药等爆破。同样, 无用的废渣会统一收集处理。两种级别的围岩施工方法, 都需要在施工之前做好防护支撑措施, 以稳固岩体结构, 为后续施工创造条件。

3) 混凝土衬砌施工技术

为了确保施工安全, 隧道施工断面采用一次性衬砌的方式, 并配专用的拱架, 以防止在围岩不稳定的情况下能够通过拱架采取先拱后墙施工方法。混凝土量测根据围岩量测情况优先用液压全断面衬砌台车全断面衬砌, 如图3。洞门及进、出口软弱地质地段, 采用定尺寸钢拱架、钢立柱、组合式钢模板混凝土衬砌。

4 结语

据工程实际施工情况以及工期的要求, 工程首先确定了施工的总体施工方案, 并进行了可以科学的组织管理设计, 以确保施工能够有序地开展起来。隧道采用了双向进出口同时作业的方式, 在施工过程中, 依据施工地质预报以及围岩监测得出的数据, 制定了多种事故风险预备方案, 有效地降低了施工风险的发生, 通过合理地施工, 加强组织管理力度, 有效地保证了施工质量, 在规定的工期内完成施工任务, 为复杂地质条件下超长隧道快速施工提供了有价值的参考。

参考文献

[1]苟明中.下穿运营铁路超浅埋公路隧道设计及施工关键技术[J].隧道建设, 2013, 33 (1) :59-64.

[2]蒋海鹏.公路隧道软弱围岩的超长管棚施工技术探讨[J].广东科技2014, 21 (8) :100-101.

隧道快速施工技术 篇8

关键词:大跨度、大断面、C R D、C D工法、软岩隧道

一、工程概况

金沙江溪洛渡水电站对外交通凉水一号隧道工程是为绕避原溪洛渡对外交通专用公路E标凉水3#桥右侧工程滑坡改线而设置的,公路等级为汽车专用二级公路,隧道起止里程为K30+200~+857,全长657m,隧道线路纵坡3.6%,全部位于曲线上,最小曲线半径为R=60m,隧道断面大,地质条件差。隧道最大开挖宽度15.4m,开挖高度11.3m(位于隧道出口),平均开挖净尺寸为(10.5m*9.5m),其中转弯处曲线内侧加宽1.5m,在不良地质地段施工大断面、小曲线半径曲线隧道(位于两条缓和曲线上),如何根据不同的地质状况,选取不同开挖工法、不同的支护方式,以稳定围岩,控制隧道变形量与沉降量,避免诱发滑坡体滑动成为隧道施工的重难点。

二、隧道施工技术

本隧道地质条件单一,主要揭露地层为亚粘土、碎石土(占揭露的25%)、三叠系下统石灰岩及断层角砾土(占揭露的75%),凉水一号隧道全隧道采用CRD、cD工法进行施工。

2.1、开挖施工

2.1.1、I类、II类土质地段围岩

采用CRDI法施工,开挖时上部和下部错开2~3m,左、右分部错开6~8m,下部和仰拱错开10~15m,开挖后,及时施作临时钢架、临时侧壁仰拱和永久初期支护,随时监控围岩的变形情况(通过统计监测数据,在40天左右的时间,围岩收敛得到稳定),根据量测反馈信息及时调整永久支护及临时支护与开挖的跟进速度,形成全断面初支闭合环后及时施作二次衬砌,根据监控量测数据结果结合二次衬砌施作时间,在二次衬砌施作前拆除临时钢架及临时仰拱,为保证施工安全,一次拆除距离不宜过长,对于围岩相对较差时,必须保证分部导坑开挖后的及时支护。

2.2.2、II类围岩石质地段

采用CDI法施工,开挖时,左右断面错开6~8m,上下断面错开3~5m,上半断面出碴时采用PC60小型反铲挖掘机将洞碴翻至下半断面,再由装载机配合自卸汽车运输出洞,开挖后,初期支护紧跟,施作钢架隔墙、喷锚等支护措施,由于围岩相对较好,但不可麻痹大意,随意将上、下、左、右导坑开挖间距加大,以免造成施工问题。

2.2、初期支护施工

初期支护是为了及时封闭围岩,充分发挥围岩自身承载力,控制围岩变形,施工必须及时、密贴、可靠。

本工程洞内初期支护按设计包括φ108大管棚、R32N自进式超前锚杆预注浆、喷射砼、系统R25中空锚杆、型钢钢架支撑、钢筋网,施工要点分述如下:

2.2.1、中108大管棚

进洞洞口段支护,测量放线,按设计要求,准确画出73根双层中108大管棚的开孔孔位,制作管棚套拱,为防止管棚施钻过程中造成过大偏位,在洞口处施作套拱,套拱长1m,采用120型钢加工成护拱,0.5m一榀,在拱脚处打设4m长锁脚锚杆以固定护拱。

2.2.2、R32N自进式锚杆预注浆超前支护

R32N自进式锚杆预注浆超前支护采用成品R32N自进式锚杆带钻头,由人工持钻机一次钻孔到位。钻孔前先测孔定位,在掌子面精确画出本循环所需施作R32N自进式锚杆的孔位数量,施钻时严格控制锚杆外插角,外插角为5度~10度,根据实际情况进行调整,但最大不超过15度。

注浆采用三参数注浆仪,按设计容量进行浆液的注入,当超过设计工程量时,及时通知业主、设计、监理,如三方同意超注浆则进行超注浆施工,否则按照设计注浆量进行注入。

2.2.3、喷射砼

隧道开挖完成后。及时清理开挖面的危石,用高压水或高压风将开挖面的粉尘和杂物清理干净,再进行喷射砼作业,先初喷4~6cm,待钢筋网、锚杆、型钢施工完成后,再复喷至设计厚度。

(1)喷砼工艺

本隧道采用湿喷法施工,喷射砼按照施工配合比配置,把喷射砼用的原材料加入速凝剂进行搅拌,送入喷射机料斗,喷射机活塞将砼送入混合室,与压缩空气混合后进入喷射管,在喷嘴处与水混合,再次混合后的料从喷嘴射到受喷面。

(2)喷砼施工机具

喷射混凝土,本隧道洞内喷锚机2台,40m3/min空压机站通过管道送风,自动计量拌和站配料,运输自卸汽车2台。

2.2.4、R25中空锚杆

按设计要求在岩面上画出需施作的锚杆孔孔位,孔位偏差不大于1 5 c m,钻孔后用高压风枪清孔,锚孔清吹干净后,装入R2 5中空锚杆,然后注水泥浆液(或双液浆),在水泥浆液中加入速凝膨胀剂,以保证锚固早强。

锚杆施工完成28天后,进行锚杆拔力试验,抽检频率按照技术标准的要求每3 00根,抽选一组,进行拉拔。

2.2.5、挂钢筋网

钢筋网片在洞外制作,自卸汽车配合人工进行网片挂设,挂网前洞壁打设钢钎,网片与钎尾焊接,铺挂时紧贴喷设砼岩面层。

2.2.6、型钢钢架支撑

型钢钢架在加工过程中严格按设计要求制作,并确保制作精度,钢架采用型钢弯曲机弯制,在大样上焊接连接板。

每榀拱架安装时,先准确测量定位,放控制定位点,保证其安装的精度符合设计轮廓的要求,拱架间用纵向连接筋按设计环向间距焊接牢固,拱脚放在牢固的基础上,拱架与初喷砼密贴,当拱架和围岩之间的间隙过大时,设砼垫块塞紧,本隧道每榀分7片型钢钢架,在分部工法施工完成后,逐片进行拼装。

2.3、二次衬砌施工

3.1、仰拱及填充

I、II类围岩地段仰拱施工为钢筋砼,施工中要求开挖后仰拱紧跟,修筑时全幅绑扎钢筋并浇筑,仰拱采用一次性整体浇筑,并在新浇筑的仰拱地段设置临时过桥,保证洞内交通,施工时采用仰拱大样模板,由中心向两侧对称浇筑,砼搅拌输送车运砼,输送泵泵送,插入式捣固棒捣固,施工时加密测点,以保证仰拱的设计拱度,仰拱浇筑时,施工缝截面做成斜面,连接筋接头按50%比例错开,仰拱砼强度达到70%后,开始施做隧底填充,隧底填充一次填充至设计标高,隧底填充施工时注意按设计要求留出路面水沟位置。

3.2、拱墙衬砌

经监控量测,围岩变形趋于稳定后,即可进行拱墙衬砌,拱墙衬砌滞后开挖工作面120~200m,曲线半径为60m地段采用4.5m长整体式钢模衬砌台车,其它地段采用6m长整体式钢模衬砌台车,砼输送车运送砼,砼输送泵泵送入模,进行全断面机械化配套作业,整个工序在仰拱填充衬砌、墙脚砼、防水层,盲沟,预埋件安设(包括运营通风机预埋件)预留洞室套模固定等工序完成后进行。

凉水一号隧道施工工艺及支护参数见下表:

三、同线路其它隧道施工工艺比较及经济对比

本人还参与了线路F标段大路梁子隧道的施工,断面面积(以III类围岩为例110m2/m),施工主要采用分部开挖(或预留核心土)的施工工艺,与大跨度的凉水一号隧道比,延米造价对比见下表:

从上表数据获知:凉水一号隧道因其设计等级较高,设计参数较同线路其它隧道造价明显偏高,支护参数明显加强,我部在施工时严保质量关,运营两年来,未出现任何质量缺陷。

四、结论

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