隧道施工

   2006-09-21 中国路桥网 佚名 10240

施工方案和技术措施:
1、测量放线、监控
(1)开工前,校核坐标点和永久水准点,正确无误后,建立地面坐标系和临时水准点,中心控制点和水准点均应设置固定可靠的栓桩、栓点和明显标志,并在施工中妥为保护,不得拆毁或碰撞。每次使用前应当校核。
(2)测定隧道中心线、附属构筑物位置,并标出与管线冲突的地上、地下构筑物位置。施放施工井开挖边线,堆土堆料界限及临时用地范围。
(3)工作竖井完成后,依据地面坐标系用钢丝垂线法把地面坐标引测到地下,建立地下坐标系统,隧道开挖及模筑中心线用坐标控制。高程用钢尺引测到地下,建立地下高程系,控制隧道施工高程,从而确保隧道贯通。
(4)测量人员必须持证上岗,使用经检验合格的测量仪器。施工中认真做好测量记录,书写正规不得涂改。随着工程的进展,必须及时做好相应的施工测量和复核工作。
(5) 隧道测量:
   隧道施工测量:包括地面控制测量,地下控制测量,施工测量三部分组成。
a、地面控制测量:主要是指利用控制点进行施工放线,准确的将井位定出。并采用附合水准线路将高程引至井口,进行复核和拴桩控制,然后由监理进行复核验线。
b、地下控制测量:地下控制测量是指将里程和高程控制点通过竖井传递到竖井底后,向掏挖面方向施测支导线,以便向前较为准确的传递里程和高程。
c、施工测量:开门及进洞10m范围内采用穿线对中、对高,以后每前进2~3m,用经纬仪及水准仪对标高、中线核对一次。
2、施工井采用锚喷混凝土支护
(1)锁口圈梁施工:
a、根据竖井施工要求,为保证结构稳定,在土方挖至圈梁底标高时,在周圈土立面上打设Φ14锚固筋,挂设φ6.5 15×15㎝钢筋网片,喷100mm厚C30砼。
b、圈梁钢筋绑扎前,要提前对主筋及箍筋的形状尺寸进行校正,绑扎时,先按设计要求画出箍筋位置,相邻箍筋开口应相互错开,并与主筋绑扎牢固,不得移位。
c、梁底预留Φ20连接筋,分内外双层设置,环向间距不得大于1.0m,连接筋伸入圈梁的锚固长度不得小于0.8m,打入土中的预留长度不得小于0.5m。
d、模板支设后,应严格按照设计要求检查各部尺寸,找方找正找中,并在模板内侧面提前涂刷脱模剂,但需干净、清洁,不得污染钢筋。模板支设应牢固,且拼缝严密,不得漏浆或移位。
e、钢筋及模板验收合格后,即可进行圈梁砼施工,砼采用现浇砼,标号C30,用振捣捧振捣密实,使用振捣捧时应快入慢出,振捣适宜,切忌过振或漏振,圈梁表面用抹子找平。
f、围护:待砼初凝后,沿圈梁外边缘砌筑一道宽360㎜的闭合砖台,用Mu7.5机砖M7.5水泥浆砌筑,高出原地面50㎜,用于挡土、挡水,在砖台上用铁栏杆进行围护,以确保井下工作人员的安全。
(2)  竖井施工开挖:采用人工开挖,用钢结构龙门架架设5t电葫芦进行土方垂直运输。竖井开挖采用对侧开挖,严禁整体施工,并且侧墙应随开挖随支护以防侧墙壁坍塌下沉。挖至粉细砂层时,为防止塌方,先在竖井四周打入注浆导管(导管为DN32*2.25的钢管),间距30厘米,长2.0米,然后注入改性化学浆液,使竖井四周粉细砂固化,再开挖,每次开挖深度不超过0.8-1.0米。 
(3)  竖井井身施工:
a、竖井结构:锁口圈梁下的井身施工采用锚杆+钢格栅+钢筋网+连接筋+喷射砼进行支护。
b、锚杆:每开挖一品钢格栅的深度,沿坑壁斜向下往工作坑壁内打入ф22钢筋,钢筋单长1.5米,间距1米呈梅花形布置。
钢架间距:首榀钢架中心距圈梁底严格按照图纸要求施工,但隧道洞口上皮1.0m范围应该加设至三榀 ,为保证结构安全,竖井土方及钢架施工每次只能施工一榀,待锚喷砼初凝后再向下开挖施工。
c、连接筋设置:钢架的连接筋须与圈梁预留的连接筋焊成一体,连接筋设置分内外两层,搭接单面施焊长度不小于0.18m,并与钢架主筋焊接牢固,焊条采用E4301型,连接筋单根平均长度约为0.9m,采用预留方法,先将多余长度打入土中,以便待下榀钢架施工进行焊接。
d、网片绑扎:连接筋施焊完成后,沿钢架内主筋外缘周圈铺设      钢筋网片,网片采用单面点焊加工,网片搭接采用绑扎:外侧接点全部绑扎,中间接点间隔绑扎,搭接长度不小于100㎜。
e、喷砼:网构钢架安装完成后,要及时自检,找中、找平,检查结构厚度与焊接情况,并报请监理验收,合格后即可进行C30砼喷射,厚20㎝,喷射要求同于隧道正洞施工,当施工至隧道洞口位置时,沿隧道中线开始预留马头门,中线每侧预留宽度应不小于隧道结构的外尺寸。
f、竖井底板施工:
竖井底板底板砼应与最低一道竖井钢架同时施工,提前预留提升及集水坑位置,但要符合设计图纸要求,并要留够连接筋搭接长度。
施工缝设置橡胶膨胀止水带。
g、隧道洞口施工:
隧道洞口施工之前,在竖井井壁上,沿洞口拱墙外围打入一排小导管,进行超前注浆,固化洞体拱部土层,并在洞口两侧竖向各增设两根Φ20连接筋,连接筋应与洞口上部的竖井闭合钢架连在一起,以保证隧道及竖井的结构稳定。
3、隧道开挖及锚喷
(1)施工原则:“管超前、短开挖、严注浆、强支护、早封闭、勤量测”。
(2)工艺流程:打钢插管—注化学浆液—拱墙开挖—架设网构钢架、钢筋网、纵向连接筋—喷射混凝土—底部开挖—架设网构钢架、钢筋网、纵向连接筋—底部喷射混凝土—背后注浆—水泥砂浆找平层—防水砂浆面层
(3)超前导管:钢管直径为ф32,单长2.25米,钢管前端制成锥形。正常情况下注浆管环向间距为30cm,钻孔外倾5。~8。。并且在掌子面2米深的范围内钻呈梅花状分布孔,间距为30㎝。用煤电钻钻孔或引孔器引孔,用风镐将钢管贯入土中。布设范围为整个拱顶或砂层范围。
(4)注浆:浆液采用酸性水玻璃浆液,根据洞体土体的实际情况,调整浆液的凝胶速度和早期强度,以满足开挖及支护的需要。注浆浆液在现场配制,水玻璃稀释到13—15Be,与浓度25%—30%的硫酸按3.5—4:1比例配合,配成PH值4—5的浆液,掌子面注浆按4—5:1比例配制。每次配制浆液量应与注浆速度相适应,要求浆液在规定时间内用完,不得任意延长停放时间。注浆压力控制在0.3—0.4Mpa。注浆采用牛角注浆器进行。每根管的注入量为30-40L。注浆工艺流程见附图1。
(5)拱墙开挖:采用全断面环行开挖,底部留核心土,每次开挖进尺0.5米,严格控制超挖欠挖。
(6)拱墙支护:网构钢架、纵向连接筋的间距和位置严格按图纸施工,内外环两层布置网片筋,主筋接头采用双面搭接焊,焊缝长度5d。砼强度等级为C30(s6),喷射砼采用干喷施工工艺,普硅水泥(C32.5)、砂、石子等原材料采用搅拌机充分拌和后装进喷射机中。隧道施工采取先拱顶后墙法施工。侧墙及底板施工时,要做到先喷射砼厚度的标识,喷射距墙0.5—1米,要垂直于受喷面,调节好出水量,不得出现干斑或流淌。
(7)底部施工:底部施工可以滞后拱墙1—2榀,挖掉核心土安设拱架,纵向筋和钢筋网,随打随压光。
(8)背后注浆:
为确保喷射砼结构与地层充分密贴,施工期间要及时进行背后充填注浆,注浆孔原则上布设在拱顶,采用φ32钢管,沿隧道纵向每3.0m设置一根并与土体呈30°倾角;注浆压力范围由0.1~0.3mpa升至0.4mpa,以稳压30S为合格,每次前进5~6m开始注浆;浆配比为:灰砂比为1:1.5~1:1.3,水灰比控制在1:1~1:1.1。
(9)找平层和防水层施工注意砂浆原材料参入量,严格按照实验室配合比进行施工,水泥用量控制在正负1%内,中砂用量控制在正负2%内。
4、旁引安全人孔、通风孔施工措施:
(1)竖井开挖支护:由于旁引竖井为模筑混凝土,竖井深约11.5米,为保证施工安全,竖井开挖采取锚喷支护完成竖井外模,支护方案为单层ф6钢筋网片,网格大小为150×150,网片连接筋采用ф16,间距1米;混凝土为C30,

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厚10厘米;锚杆为ф22螺纹钢筋,间距1米呈梅花型布置,长L=1.5米,锚杆与钢筋网片进行电焊连接;竖井支护每3米设一道15×15厘米钢筋混凝土圈梁,圈梁主筋为4ф16,箍筋为ф8,间距L=20厘米,圈梁连接筋采用ф20,设于圈梁内缘,每米一根。
(2)竖井边墙模板支设:竖井完成开挖后,先施工竖井底板,其边墙钢筋必须提前插入底板钢筋中,底板强度达到1.2Mpa时,可以绑扎边墙钢筋.竖井边墙属于薄壁型结构,因此模板拼装支设应该被确定成关键工序。为保证工程结构尺寸和位置的准确,模板必须有足够的强度、刚度和稳定性,施工技术人员要根据竖井边墙的高度、倾倒混凝土和振捣密实的方法等多项指标,详细计算出支设边墙模板所需得支撑,并绘制钢模组合展开配板图,按计算准备模板和支撑材料。模板支设还要保证预留洞、预埋件留置的准确,并应该留置必要的清扫口、施工洞口、技术性洞口。
工程所用模板、撑杆、框架、扣件等要提前挑选,有缺损、翘曲孔洞的模板一律不得使用,模板(钢制普通及定型模板)安装之前,要在平坦地带试组装,检查弧度及各部尺寸与图纸要求是否相符,合格后方可使用。
模板使用前要按规定刷涂脱模剂,所有模板的拼缝应紧密吻合,如有缝隙,应用木条或油灰紧密嵌塞,以防跑浆。
模板的支柱及支架杆不得直接支在槽底或槽帮上,支点应垫以木板或方木,使之有足够支撑的面积,以保证所浇筑的砼结构不致发生不允许的下沉或变形。
模板与脚手架之间,不得发生索拉联系,以免引起模板走动。
模板内部应架设符合结构尺寸的支撑,防止模板内移,在浇筑砼时,随浇筑随将内撑拆除。
在安装钢模板前,应对安装钢模板的框架或立柱进行检查,其位置应准确,安装模板的表面应平坦、圆顺,相邻模板不得出现错台现象。
(3)模筑混凝土浇筑:先浇筑竖井底板混凝土,并制作施工缝,然后浇筑竖井混凝土。模筑混凝土选用商品混凝土,浇捣前,必须做好各方面准备工作,对其上道工序进行全面复查,经监理验收签字后才能施工。因为竖井较高,浇筑混凝土时分层转圈进行施工,可在每侧边墙模板上沿纵向每4米预留一个注料孔,同时混凝土要借助溜槽输送至底部,谨防混凝土出现离析现象。混凝土的振捣工作应严肃对待,不漏振、欠振和过振,待混凝土表面不再有气泡冒出,不下沉,有水泥浆液泛出为刚好,振捣棒按照快插慢拔的原则进行操作,插棒间距0.5米,插入深度以进入下一层混凝土10厘米为度。浇筑工作中按规范留取混凝土试块,若中间遇要数据时,试验员额外增加试块。做好混凝土的养护工作,确保混凝土在强度增长阶段具有足够的温度和湿度。
旁引隧道施工方法与主隧道相同,待加立段隧道施工至旁引隧道时,为其预留相接孔,以便于施工。
5、加立段隧道施工要点
本工程进出风孔与主隧道通过旁引隧道沟通,按设计要求,主隧道施工至旁引隧道附近时,隧道断面的直边墙部分尺寸加大,使得隧道直墙部分做整体支护比较困难。为保证施工安全,加高初衬隧道时先施工边墙上半部分,开挖土方、支钢架网片、在上半部分边墙底加锁脚锚杆,并且在两边墙底部加做临时支撑,以确保两边墙下部不回收、无下沉,喷射该部分混凝土后,施工边墙下半部分及底板。在整体断面完成后混凝土强度达到75%时撤掉墙中间的临时支护。
6、钢筋制安
钢筋加工:钢筋检验合格后,在钢筋加工场进行调直、切断、弯钩、除锈、放样、加工成型等工作。下料前根据每片梁施工图要求绘制钢筋配料图表,并经技术负责人复合签字后方能施工。
骨架成型:先在底模上放出钢拱架的轮廓线,再精确放出外上拱、内上拱、联结板及辅助钢筋的准确位置,按设计要求焊接钢骨架。为确保钢架焊接的技术质量,每批钢架加工完成后,均应在平坦地面进行试拼检验,其不平度≮30mm。
安装时,每一榀钢架的底脚均应支垫牢固,不得座于虚土之上,可用标号相同的砼干料或砼块支垫,钢架采用M20螺栓连接,拱部侧墙、底部钢架安装完成后,应在同一平面内,并垂直于隧道底板。钢筋工要严格依照《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-96)操作钢筋的绑扎和焊接。安装完毕的钢筋不能随意移动和踩踏,充分保证保护层的厚度。
电焊工进场先做钢筋试焊件,检验合格后方可批量生产,生产中按规定抽检焊件,确保钢架焊接质量。
7、水泥砂浆、防水砂浆抹面:
(1)水泥砂浆:
a、砼在模板拆除后,应立即应表面清理干净,并用钢丝刷刷成粗糙面。
b、砼表面如有蜂窝、麻面、孔洞时,应先用凿子打掉松散不牢的石子,将孔洞四周剔成斜坡,用水冲洗干净,然后涂刷水泥浆一层,再用水泥砂浆抹平(深度大于10mm时应分层操作),并将表面扫成细纹。
c、抹面前应将砼面或砖墙面洒水湿润。
d、抹面的施工缝应留斜坡阶梯形茬,茬子的层次应清楚,留茬的位置应离开交角处150mm以上。接槎时,应先将留茬处均匀地涂刷水泥浆一道,然后按照层次操作顺序层层搭接,接槎应严密。
e、墙面和顶部抹面时,应采取适当措施将落地灰随时拾起使用。
f、抹面在终凝后,应作好养护工作,保持表面经常湿润,必要时可缩短洒水时间,如表面出现大量冷凝水时,可以不必洒水。
g、水泥砂浆抹面一般分两道抹成,分别冲筋找平。第一道砂浆抹成后,用扛尺刮平,并将表面扫成粗糙面或划出纹道。第二道砂浆应分两遍压实找平。
h、抹水泥砂浆地面可一次抹成,随抹随用扛尺刮平,并用木抹压实找平。

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