隧道洞身衬砌施工技术总结.docx
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隧道洞身衬砌施工技术总结
隧道洞身衬砌施工技术总结
一、工程概况
右线洞身里程为K129+629~K132+531.5,全长2902.5m,左线洞身里程为Lk129+662~LK132+520,全长2858m,工程内容主要有喷射砼支护,锚杆支护,钢筋网支护,仰拱,砼衬砌,钢支撑,衬砌钢筋等。
洞身衬砌根据围岩变化采取不同的衬砌方式。
V浅加强围岩初期支护采用组合式锚杆、砂浆锚杆、型钢拱架,C20喷射砼厚25cm、φ6.5钢筋网15×15cm,二次衬砌为C25防水钢筋砼衬砌,厚度为50cm。
V级围岩初期支护采用组合式锚杆、砂浆锚杆、格栅拱架。
C20喷射砼厚25cm,φ6.5钢筋网15×15cm,二次衬砌为C25防水砼衬砌,厚度为45cm。
IV级围岩初期支护采用组合式锚杆、砂浆锚杆、格栅拱架、C20喷射砼厚20cm,φ6.5钢筋网20×20cm,二次衬砌为C25防水砼衬砌,厚度为40cm。
III级围岩初期支护采用组合式锚杆。
φ6.5钢筋网20×20cm,C20喷射砼厚12cm,二次衬砌为C25防水砼衬砌,厚度为35cm。
IV级紧急停车带初期支护采用组合式锚杆、砂浆锚杆、格栅拱架、φ6.5钢筋网20×20cm,C20喷射砼厚20cm,二次衬砌为C25防水钢筋砼衬砌,厚度为50cm。
III级紧急停车带初期支护采用组合式锚杆、格栅拱架、φ6.5钢筋网25×25cm,C20喷射砼厚15cm,二次衬砌为C25防水钢筋砼衬砌,厚度为45cm。
人行横洞初期支护为砂浆锚杆,φ6.5钢筋网20×20cm,C20喷射砼厚8cm,二次衬砌为C25防水钢筋砼衬砌,厚度为30cm。
车行横洞初期支护为砂浆锚杆,φ6.5钢筋网20×20cm,C20喷射砼厚12cm,二次衬砌为C25防水钢筋砼衬砌,厚度为30cm。
车行横洞与隧道交叉口初期支护为组合式锚杆、砂浆锚杆(IV级)、φ6.5钢筋网20×20cm,格栅拱架(IV级)、C20喷射砼厚20cm,二次衬砌为C25防水钢筋砼衬砌,厚度为45cm。
V-IV级围岩段设置仰拱,衬砌方式基本同拱、墙。
二、工程特点、施工方法及工艺流程
1、工程特点:
青冈隧道按围岩级别分:
右线为14段,左线为13段,围岩级别为III-V级,根据不同的围岩类别采取不同的支护方式。
支护方式主要为锚杆、钢支撑、喷射砼,二次衬砌为C25防水砼。
洞身衬砌均采用新奥法原理施工。
1)、施工方法及工艺流程;
洞身衬砌工艺流程图见下图
2、施工方法:
1)锚杆施工:
锚杆施工应在初喷砼完成后进行。
组合式锚杆与砂浆锚杆施工大致相同。
a.孔眼布置:
按设计要求纵、环向间距,按梅花形用红漆在围岩上布孔眼位置。
b.钻锚杆孔:
用锚杆机或气腿式风动凿岩机在简易台车上施工,孔径45mm。
原则上径向设置,并适当考虑与围岩层面的关系,尽量与岩面垂直,钻眼位置、方向、孔径、深度严格控制。
c.锚杆安装及注浆:
锚杆安装前应检查杆体长度,中空锚杆杆体与φ22杆体的连接,以及垫板、螺母的尺寸和配合情况。
锚杆孔眼施作完毕后,以气清孔,并将锚杆边旋转边送入眼孔,到位后安装止浆塞。
垫板应紧贴初喷砼面,螺母旋紧,注入水泥砂浆,砂浆标号大于20号,注浆时应将眼孔中气体排出,注浆压力控制在0.5~1MPa。
2)工字钢拱架、格栅拱架:
拱架在洞外钢筋加工棚按设计单元尺寸加工成片。
工字钢采用18a型。
拱架用冷弯设备弯制成型,再焊接1cm厚连接钢板,焊接符合技术规范要求。
钢架加工时其尺寸须放大7-10cm作为预留变形量,确保初期支护不侵入衬砌净空。
将加工成型的钢架在加工场试拼合格后运到开挖工作面进行组装。
安装前先检查开挖断面中线和高程,符合要求后,初喷4cm厚砼再架设钢架。
钢架的基础必须按照要求处理,对于台阶法施工地段,钢架拱脚必须放置在实地。
若围岩比较破碎时,必须支垫砼块或木板。
钢架在自制简易台车上架设。
钢架垂直于线路方向架设,与初喷砼之间必须紧密接触。
空隙处用砼垫块楔紧,每榀垫块不少于10处。
钢架单元用M20高强螺栓连接,钢架纵向用连接钢筋连接,其环向间距应符合设计尺寸,纵向连接筋与钢架主筋焊接。
钢架定位采用锁脚锚杆,并与系统锚杆焊接。
3)钢筋网:
钢筋网采用6.5mm圆钢焊接,网格间距符合设计规范。
钢筋网在洞外钢筋棚加工成片,每片加工尺寸1.5m×2m,然后运到洞内安装,钢筋网应与钢架焊接成整体并焊接在系统锚杆上,保护层厚度不小于4cm。
钢筋网与钢架的焊接必须牢固,防止喷射混凝土的过程中发生塌落。
4)喷射砼
喷混凝土采用湿喷工艺,以减少回弹及粉尘,创造良好的隧道施工条件。
喷射用砼在拌合站拌制,由运料车运至喷射工作面。
喷射砼配合比由现场试验室根据试验选择,并经过试验验证。
同时使用2~4台湿式喷射机喷射C20混凝土。
喷前检查净空尺寸,处理局部欠挖,清除松动危石,按经监理工程师批准的配合比将配料在洞口拌合站拌合均匀,用砼运输车将混合料运送到喷射点。
用湿喷机分层喷射砼,分层厚度拱部一次不超过5cm,边墙一次不超过10cm,自下而上分段进行,每次喷射分段长度不超过6m。
喷射作业要配熟练的喷射工,喷嘴应与受喷面保持垂直,同时与受喷面保持一定的距离,一般为0.6~1.0m。
按照设计与规范要求,设置预埋点,作为围岩的压力变形监控量测点,取得围岩形变参数,作为施工与调整依据,画出围岩形变曲线,在一定时间围岩趋于稳定后,方可二次模注砼。
回弹料严禁重复使用。
对于超挖部分或受喷面明显凹凸不平处,采用同等级强度混凝土喷射补平和回填。
喷射工艺流程见图4.2。
图4.2湿喷工艺流程图
5)仰拱:
仰拱设置在V、IV级围岩地段,仰拱拟采用分段半幅开挖施工。
测量放样仰拱开挖的标高,利用大样板控制仰拱基底开挖的形状,防止超欠挖,严禁欠挖。
仰拱开挖基岩段采用分段松动爆破,挖掘机配合人工清碴。
合格后支立仰拱模板,模板采用钢模板,方木做为支撑加固,检查后进行仰拱的浇注。
仰拱开挖不允许欠挖,开挖后立即检查并进行初期支护和二次衬砌,初期支护同拱、墙部,二次衬砌采用C25防水砼。
初期支护前应清除虚渣、杂物、排除积水,保证坐落在新鲜岩面上,超挖部分予以回填,回填采用同等级强度的混凝土,二次衬砌混凝土在拌和站集中搅拌,罐车运输,采用插入式捣固棒捣固。
浇筑应采用大样板,并由仰拱中心向两侧对称进行,仰拱与边墙衔接处加强捣固,必须密实。
仰拱混凝土达到强度的70%后,清除仰拱上面的碎渣尘土,并冲洗干净而无积水。
然后进行仰拱回填,回填采用C15片石砼。
6)二衬模注衬砌:
二次衬砌施工前进行边墙施工,边墙施工采用定型钢模板,钢管组合立模,按照设计及衬砌台车的要求确定边墙的标高,边线放样准确。
边墙施工要求基底虚渣、污物和基坑内积水必须排除干净,严禁向有积水的基坑内倾倒混凝土干拌合物。
隧道衬砌采用全液压式衬砌台车分段施工,台车长度为9m和12m,模板为大块钢模,使用前对钢模进行打磨处理确保表面平整、光洁。
砼在洞外搅拌站拌合,砼输送罐车运送,现场泵送入模。
二次衬砌有钢筋地段的钢筋采用在钢筋加工房进行统一加工,在现场进行安装焊接,加工、绑扎、焊接符合设计尺寸和技术规范有关要求。
二次模注C25防水砼,用9m和12m长液压衬砌台车,整体灌注,特殊情况初期支护变形大,开裂有坍塌危险,也可先拱后墙灌注,但封顶要用干硬性砼封密实。
浇注混凝土前应检查开挖断面尺寸及各预留洞室、预埋管线的位置,断面尺寸符合设计要求后铺设防水层、衬砌台车就位。
测量放样的内容有:
曲线地段每10米定出衬砌中心位置,台车就位后从台车顶部模板中心垂下中线检查是否重合,偏差不超过10mm;台车顶部模板中心标高不小于设计标高并预留变形沉落量。
精确对位后安装橡胶止水带或止水条、安装挡头板、安装砼输送泵及管道,检查拌合站系统砼运输车是否完好,拌合砼、灌注砼。
从两侧对称浇筑砼,每次每侧浇注的高度不大于50cm,连续浇筑,如浇注混凝土因故中断,则在继续浇筑混凝土前,先凿除已硬化的前层混凝土表面上的松软层和砂浆薄膜,并将表面凿毛,用压力水冲洗干净。
二次衬砌内的预留、预埋管、孔槽的位置尺寸准确。
浇筑混凝土以及拆模时不得对预埋(预留)构件有所损伤、碰歪等不良情况。
紧急停车带二次衬砌采用先拱后墙法衬砌,先二次衬砌紧急停车带拱墙并预留人行、车行横洞口位置。
正洞二次衬砌达强度后,再开挖衬砌人行、车行横洞。
次段衬砌采用小模板施工,用工字钢加工成简易台车拼装木扣条或工字钢钢架作为支架,采用泵送或人工浇筑混凝土。
围岩较好时也可以采用全断面整体浇筑。
三、验收情况汇总
1、喷射砼强度检测(回弹仪)
检测数量:
169点
检测结果:
合格168点;不合格点1点;合格率99.4%
2、喷射砼厚度检测(凿孔法或雷达检测)
检测数量:
217点
检测结果:
合格201点;不合格点16点;合格率92.6%
3、空洞检测(凿孔法或雷达检测)
检测数量:
38点
检测结果:
合格38点;不合格点0点;合格率100%
4、锚杆数量检测(按分项工程统计)
检测断面:
58个
检测结果:
合格58个;不合格0个;合格率100%
5、钢筋网格尺寸检测(尺量)
检测数量:
341点
检测结果:
合格304点;不合格37点;合格率89.1%
6、仰拱砼强度检测(回弹仪)
检测数量:
65点
检测结果:
合格65点;不合格0点;合格率100%
7、仰拱厚度检测(尺量)
检测数量:
133点
检测结果:
合格124点;不合格11点;合格率93.2%
8、二次衬砌砼强度检测(回弹仪)
检测数量:
195个
检测结果:
合格195点;不合格0点;合格率100%
9、二次衬砌厚度检测(激光断面仪)
检测断面:
14个
检测结果:
合格14个;不合格0个;合格率100%
10、钢支撑间距检测(尺量)
检测数量:
113点
检测结果:
合格104点;不合格9点;合格率92.0%
11、衬砌钢筋主筋间距检测(尺量)
检测数量:
234点
检测结果:
合格211点;不合格23点;合格率90.2%
12、外观鉴定
喷射砼无漏喷、离鼓、裂缝、钢筋网外露现象;锚杆钻孔方向大多与围岩和岩层主要结构面垂直,且锚杆垫板与岩面紧贴 ;钢筋网与锚杆或其他固定装置连接牢固,喷射混凝土时晃动较少;砼喷射完毕后表面密实,无露筋现象;二次衬砌的钢筋基本无污秽、无锈蚀和假焊,安装时基底无虚渣及杂物,接头连接牢靠;二次衬砌砼表面密实光滑,蜂窝麻面和气泡面积极小,衬砌轮廓线条顺直美观,混凝土颜色基本均匀一致,无裂缝出现;施工缝平顺几乎无无错台。
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