公路隧道工程施工工艺技术交底Word格式.docx
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注意事项
洞口段边、仰坡开挖及防护
(1)洞口边仰坡防护的原则
边、仰坡自上而下分层分台阶进行开挖,并且开挖一段支护一段,以保证边仰坡的稳定和安全,严禁采用洞室爆破。
隧道洞口边仰坡土石方开挖及防护工程的施工,符合设计要求和环境保护、水土保持的有关规定。
(2)开挖
边、仰坡自上而下分层分台阶进行开挖,台阶高度2~3米,石方地段采用弱爆破或松动爆破,距开挖轮廓线50cm以内范围采用人工修整,开挖土方用挖掘机,装载机装碴,自卸汽车运碴。
(3)明洞边仰坡防护
洞门结构及明洞拉槽开挖边仰坡回填线以下采用锚喷网防护,锚杆采用Φ22药卷锚杆,L=4m,间距1.2×
1.2m,梅花形布置,采用Φ8钢筋网,网格25×
25cm,喷射10cm厚C25砼,药卷锚杆施工采用潜孔钻先钻孔,孔深达到设计要求后,在进行清孔,然后密实孔位,在安装锚杆;
钢筋网片安装套牢药卷锚杆,焊接好端头,保证受力。
边仰坡及洞口土石方开挖完成后,要对成洞面及边仰坡及时施作临时防护,采用锚喷护坡,同时做好坡面喷砼防护层与原坡面的衔接,防止坡面风化,引起水土流失、导致边仰坡防护受到损坏。
大管棚施工
隧道洞口浅埋段采用Ф108管棚作为超前支护,每环40根,管棚长28m,间距40cm,布置范围为拱部143°
范围内,见图4-1和图4-2。
图4-1大管棚施工示意图(单位:
m)
图4-2大管棚现场施工图
管棚采用水平钻机成孔,因洞口段围岩为粉砂质粘土岩和粘土质粉砂岩夹细砂岩,全风化长石石英砂岩为主,岩体松散破碎,采用Ф117岩芯钻头钻进,如果成孔困难孔内有碎屑时采取跟管进的施工工艺施工。
a.套拱施工洞口明暗洞交界处导向墙施作:
首先,沿线搭设角手架,预留出拱架位置,然后在洞外明暗洞交界处架立三榀Ⅰ18型钢拱架,间距0.75m,用钢筋焊接成一个整体,其中拱架安装时采用机械设备配合作业人员立拱;
然后,在钢架上焊接Ф127的导向钢管,导向钢管长2m,顶管向上发散1°
,底管向下发散2°
,中间各管依次顺接。
管口处钢管直接与钢拱架焊接,四周空隙采用混凝土封堵;
钢管焊接完成后,在钢拱架的内侧用铁丝固定小钢模,然后测量主管定位套拱内外层立模线,班组沿线固定模板,最后浇注混凝土包裹钢支撑和导向管,形成导向墙。
导向墙完成后,喷射10cm厚C20混凝土封闭周围仰坡面,作为注浆时的止浆墙。
Ф108mm大管棚施工流程见图4-3。
b.钻机就位钻机以开挖的台阶作为平台,钻机底部垫方木以调节钻机高度,同时用全站仪和线锤、钢卷尺调节钻杆的角度,使钻杆的角度与导向钢管的角度一致,钻机的高度及角度调节好后,用抓钉将钻机底部与方木抓牢,防止钻机在钻进时移动。
c.钻孔钻孔时从两侧向中间顶部进行,左右对称施工,两台钻机同时作业。
钻孔深度达到设计长度后,钻杆低速退出,并往复扫孔,为保证不坍孔,可注入水泥浆。
图4-3Ф108超前大管棚施工工艺框图
d.下管钻杆完全退出后,立即将Ф108钢管顶入孔内。
可采用钻机或挖掘机顶入,注意保护好孔节丝口。
钢管分为3m、6m两种长度,钢管的两端有5cm长的外丝,钢管的连接采用15cm长的连接套连接,连接套两端为5cm的内丝,钢管壁上间隔15cm梅花型布置Ф12孔,钢管的加工制作见图4-4。
钢管顶入时采用特制顶杆套在钻杆前部,钻机不开旋转,将钢管低速逐节顶入孔内,钢管的长度伸出导向管20cm,以焊接进浆口和溢浆口阀门。
首节钢管长度分3m和6m两种,单号管长3m,偶数管长6m,以后接长按每根6m进行接长,相临两根钢管的接头相互错开。
图4-4钢管加工制作示意图
e.注浆Ф108超前管棚注浆采用水灰比为1:
1的水泥浆液,有水源时采用水玻璃双液浆,注浆前先进行注浆现场试验,注浆参数应通过现场试验按实际情况确定,地下水量较大,注浆浆液内添加5%水玻璃。
采用两台2TG2-60/120型双液注浆专用泵注浆,在入浆口附近5m处设一混合器,混合器设两进浆孔,一个排浆孔,一个出浆孔,出浆孔与管棚相连。
注浆时,根据进浆压力及进浆量调节水泥浆的水灰比,注浆持续一定时间后,当没有气泡持续冒出时,即可完全关闭溢浆口阀门。
注浆结束后及时清除管内浆液,并用M30水泥砂浆紧密填充,增强管棚内的刚度和强度。
洞身开挖
《宜昌香溪长江公路大桥两阶段施工图设计第二册路线工程第四分册隧道》,湖北省交通规划设计院,2015年10月;
《爆破安全规程》(GB6722-2014)
注意事项:
爆破作业前,隧道内必须确定危险区边界在拒爆破作业面100m范围内,并设置明显的标志,爆破员应非常清楚警戒信号的意义,并认真做好警戒工作,任何台阶进行爆破时,洞内施工人员必须全部撤出洞外;
开挖过程中,工程师须24小时轮流值班,及时发现围岩变化情况,制订特殊地段的施工方法和技术措施,指导现场施工,确保安全;
隧道洞口为偏压段,开挖须严格控制进尺长度和爆破单响药量,严格按《爆破安全规程》规定作业。
此外,加强监测,依据监测和地质情况及时调整爆破参数,保证爆破安全。
进口段施工坚持:
“管超前、短进尺、弱爆破、强支护、紧封闭、勤量测”的十八字方针;
开挖爆破后,在清理过程中如发现瞎炮、残药、拒爆等立即报告、由爆破人员处理。
施工方法的选择
隧道各级围岩均采用新奥法施工,洞口与Ⅴ级围岩段采用环形开挖预留核心土法施工,小间距隧道段采取CD工法施工;
Ⅳ级围岩段采用上下短台阶法施工;
Ⅲ级围岩采用上下半断面或全断面开挖。
总体施工原则
隧道采用新奥法施工,严格控制超欠挖,摒弃“宁超误欠”的思想,在开挖过程中实行“少超不欠”的原则。
爆破尽可能减少对围岩的扰动,防止破坏围岩力学结构。
分步开挖
Ⅴ级围岩段
Ⅴ级围岩段地质软弱破碎,自稳及成洞性差。
采用环形开挖预留核心土法施工,开挖以机械开挖为主,人工或者局部弱爆破为辅,以减少爆破对围岩的扰动。
为防止围岩发生较大变形,上台阶长度为12~15m,环形开挖进尺每循环0.5~1.0m,下半部分为左、右侧墙开挖,及时支护。
施工方法见图。
Ⅴ级围岩段环形开挖预留核心土法施工顺序图
Ⅳ级围岩段
Ⅳ级围岩段采用短台阶法施工,上台阶长度为3~5m,下台阶左右错进,Ⅳ级围岩每循环进尺1.8m。
采用风钻钻孔,装载机配自卸汽车出碴。
隧道周边孔采用光面爆破;
若遇岩层软弱破碎时,上台阶采用环形开挖预留核心土法施工。
Ⅳ级围岩短台阶法施工顺序图
Ⅲ级围岩段
Ⅲ级围岩段采用台阶法(岩层稍差段)或全断面法开挖(岩层完整段),风钻钻孔,周边眼采用光面爆破;
装载机装碴,自卸汽车运输。
Ⅲ级围岩每循环进尺3.0m。
Ⅲ级围岩施工顺序图
人行横洞
人行横洞开挖采用全断面法开挖。
先开挖正线隧道,进行初期支护,利用台架,人工风镐拆除初期支护。
施工超前支护,及时“锁口”,进行浅眼弱爆破施工。
洞身采用人工气腿式风钻在自制台架上开挖,同时横洞进口设置射流风机,以满足供风需求,出渣使用30装载机配合人工将渣石运出。
质量保证措施:
隧道开挖断面的中线和高程必须符合设计要求。
隧道开挖应严格控制欠挖,当围岩完整、石质坚硬时,岩石个别突出部位应入衬砌小于5cm,拱脚和墙角以上1米内断面严禁欠挖等。
(1)爆破作业前,隧道内必须确定危险区边界在拒爆破作业面100m范围内,并设置明显的标志,爆破员应非常清楚警戒信号的意义,并认真做好警戒工作,任何台阶进行爆破时,洞内施工人员必须全部撤出洞外。
(2)隧道开挖过程中,配备专职地质工程师,做好地质描述和超前地质预报,提出施工对策和措施。
每个开挖工班配地质工程师跟班,确保各种措施、技术交底落实到位,保证标准化作业。
开挖过程中,地质工程师须24小时轮流值班,及时发现地质变化情况,制订特殊地段的施工方法和技术措施,指导现场施工,确保安全。
(3)隧道洞口为偏压段,开挖须严格控制进尺长度和爆破单响药量,严格按《爆破安全规程》规定作业。
“管超前、短进尺、弱爆破、强支护、紧封闭、勤量测”的十八字方针。
(4)通过超前地质预报、开挖过程中的地质素描、炮孔钻进速度变化、炮孔出水异常现象等手段对前方地质情况作出判断,制定相应的施工方法和合理的支护参数,围岩变形增大时加强支护。
地质不良地段按照早预报、深钻探、先治水、短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测的原则施工。
(5)加强监控量测信息反馈,及时指导施工技术方案调整,保证施工安全。
(6)特殊工种必须持有特种作业证书,并经过培训后方可上岗且每个开挖作业面必须保证有专职安全员在现场。
洞身衬砌
洞身初支(钢拱架)
在进行钢拱架施工时要严格按照施工图纸施工,各段之间必须用螺栓连接牢固,工字钢焊接在钢板上,采用双面焊,焊缝厚度不小于5mm,具体施工细节附后。
钢拱架制作安装
a.钢拱架制作
工字钢拱架采用冷弯机加工;
工字钢拱架加工后进行试拼,允许误差为:
沿隧道周边轮廓误差不大于3cm;
钢拱架由拱部、边墙各单元钢构件拼装而成,各单元用法兰螺栓连接。
螺栓孔眼中心间误差不超过±
0.5cm;
钢拱架平放时,平面翘曲应小于±
2cm。
b.钢拱架安装
拱架设计规范:
Ⅴ级浅埋洞口加强段:
20b工字钢@60cm;
Ⅴ级浅埋段:
S5a型20b字钢@60cm、S5b型18工字钢@60cm导坑16工字钢@60cm;
Ⅳ级围岩段:
16工字钢@80cm;
三级围岩无拱架。
安装前应检查刚拱架制作质量是否符合设计要求,不合格禁用。
钢拱架加工时应与喷射混凝土紧密接触,空隙采用垫块嵌紧。
钢拱架两侧拱脚要放在牢固的基础上,安装前应将底脚处浮渣彻底清除干净,拱脚标高不足时,应设置钢板进行调整。
拱脚高度应低于上半断面底线150-200mm,当拱脚处围岩承载力不够时,应向围岩方向加大拱脚接触面积,每一个断面拱架安装完之后及时采用连接筋焊接牢固,同时及时打设42*3.5mm的锁角小导管,以保证其拱架整体性的强度及刚度。
c.质量保证措施
在拱架安装中先进行测量定位,严格控制好内边线及外边线,保证不超不欠。
在拱架安装时保证底部平稳,已满足受力要求。
锁角小导管必须按设计图纸满足施工尺寸,连接筋采用1mφ22的钢筋。
d.安全保证措施
拱架施工中需在清帮找顶完成后进行,确保施工安全。
进入开挖及支护台阶上面要戴好安全帽,护住头部等。
洞身初支(钢筋网片)
网片制作时要严格按照施工图纸尺寸进行,焊接牢固。
网片尺寸:
Ⅴ级围岩段为0.7m×
1m,Ⅳ级围岩段为1.2m×
1.2m,Ⅲ级围岩段为1.3m×
1.3m。
钢筋网片制作安装
φ8钢筋网为在钢筋加工棚内集中加工,网片尺寸:
钢筋采用点焊连接,点焊节点不少于全部的95%。
待锚杆安装完成,将制好的网片运至施工现场,网片在初喷厚度达到要求再挂设网片,点焊固定在锚杆头上垫板处,要求网片间搭接长度不小于30d。
采用双层钢筋网时,第二层钢筋网应在第一层钢筋网被混凝土覆盖后铺设。
钢筋网应与锚杆连接牢固,喷射混凝土时保证不晃动。
同时网格尺寸严格按照设计尺寸施工。
制作成型的钢筋网片必须轻抬轻放,避免摔地产生变形。
网片成品应远离加工厂,堆放在指定的成品堆放区。
存放和运输过程中要避免潮湿的环境,防止锈蚀、污染和变形。
质量保证措施
在网片挂设中要和拱架连接成整体,保证其真正的作用性。
严格按要求尺寸进行施工,待自检合格后方可使用。
安全保证措施
所有进入隧道内的作业人员,必须按规定配带安全防护用品,遵守纪律,听从指挥。
施工支架应放置平稳,地面坚实。
氧气、乙炔必须满足安全距离,方可施工。
洞身初支(喷射砼)
喷射作业时应分段、分片由下而上的顺序进行,每段长度不宜超过6m。
一次喷射厚度应根据设计厚度和喷射部位确定,初喷厚度不小于40-60mm。
首层喷射混凝土时,要着重填平补齐,将小的凹坑喷圆顺。
喷射作业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。
喷射混凝土施工
V级围岩:
26cm;
四级围岩:
22cm;
三级围岩:
10cm。
喷射混凝土施工采用C20湿喷工艺进行施工。
施工机具性能要求
湿喷机性能要求:
密封性能良好,运料连续均匀。
空压机性能要求:
选用的空压机应满足喷射机工作风压和耗风量的要求,当工程需要选用单台空压机工作时。
压风进入喷射机前,必须进行油水分离等。
混凝土配合比
喷射混凝土配合比应通过实验选定,满足设计强度和喷射工艺要求。
施工前应设计2-4种配合比,经过试喷实验,优选回弹量低、物理力学性能满足设计的一组作为应用配合比,并根据施工中的材料、气候做相应调整。
混凝土生产
混凝土应在洞外自动计量拌合站按配合比集中生产,要求称量的允许偏差符合规范要求。
喷射前准备工作
喷射前认真检查隧道断面尺寸,对欠挖部分及所有开裂、破碎、出水点的破损岩石进行清理和处理,清除开挖面的浮石和墙角的堆积物,拆除作业面障碍物。
用高压风水清理受喷面,保证良好接触。
作业区应有良好的通风和照明设备。
喷射作业前应对所有的设备、电路进行检查,确保施工的效率和质量,然后试运转。
喷射作业
混凝土运送至湿喷机料斗,速凝剂在湿喷机专用入口添加,由计量泵将速凝剂通过胶管压入喷嘴,依靠喷射管中压缩空气将速凝剂雾化与物料充分混合后喷出。
湿喷机工作时要求系统风压不小于0.5MPa,工作风压一般控制在0.4-0.5MPa。
钢筋网喷射混凝土要求:
要求钢筋网铺设要满足设计要求,保护层厚度符合规范要求,且固定牢靠,喷射混凝土作业时不晃动。
开始喷射时应减小喷头与受喷面的距离,并调节喷射角度,以保证钢筋与壁面之间混凝土的密实性。
喷射中如有脱落的混凝土被钢筋网夹住,应及时清除。
钢拱架喷射混凝土要求:
钢拱架制作、安装应符合设计要求。
钢拱架与壁面之间的间隙应用混凝土填充密实。
喷射顺序,应先喷钢拱架与壁面之间的混凝土,后喷钢拱架之间的混凝土。
喷射混凝土应由两侧拱脚向上对称喷射,并将钢拱架覆盖。
喷射混凝土养生
喷射混凝土终凝2h后,应喷水养护。
气温低于5℃时,不得喷水养护。
喷射混凝土质量检测方法、标准及处理措施
混凝土抗压强度试验:
采用喷大板切割法制作混凝土试块,标养至28d,进行试验,其强度需满足设计要求。
每10延米至少在拱部和边墙制作一组试件,材料或配合比变化时增加一组。
喷射混凝土厚度检测:
喷层厚度用凿孔方法检查,每10延米至少检查一个断面,再从拱顶起每隔3m凿孔检查一个点,检查孔处的厚度应有90%以上不小于设计厚度,平均厚度不小于设计厚度,最小厚度不小于设计厚度的50%。
厚度不满足需补喷,发现有裂缝、脱落或渗水时,需整治之后再补喷。
外观检查:
喷射混凝土均匀密实,表面平顺,无干斑或滑留现象。
喷锚支护是稳定围岩的重要手段,是开挖能够正常顺利进行的前提。
及时、早强、符合设计要求的厚度是喷锚支护成败的关键,必须按照施工规范严格施工。
a.支护施工组织措施
由项目经理全面负责隧道的喷锚支护作业质量;
现场施工员和工班长负责严格按质量要求和操作规程进行作业和质量现场监督。
隧道喷锚支护由经培训合格的熟练的喷锚技工完成。
并由现场试验员控制喷射混凝土的质量。
b.支护质量保证措施
隧道开挖成型后立即进行支护作业,严格按设计要求施作锚杆、钢拱架。
按连续级配法选择优质集料,对混合集料采用强制式拌和机在短时间内拌和均匀,随拌随用,防止受潮。
喷射作业采用湿喷工艺,适当添加外加剂,并掌握好喷头处的用水量,控制喷射机的工作风压,以减少喷射混凝土的回弹量,保证喷射混凝土厚度。
对回弹的散料,坚决清除。
喷射顺序由下而上,保证各个部分喷射体都是密实的。
整个喷射作业中派专人负责集料、水泥、掺加剂的检查,对喷射混凝土的凝结效果、早期强度及不同龄期的强度定期检测,随时抽查喷射厚度,不合格者坚决返工;
锚杆的早强效果须按规范作拉拨试验。
从而保证喷锚质量符合质量检验评定标准。
安全保证措施
1、施工人员应进行培训合格后方可上岗,焊工应持有特种工人作业证。
2、喷射混凝土时,所有操作工人必须佩戴安全帽和防尘口罩,防尘工作服和雨靴。
3、喷浆手,控制好风压、喷射距离,避免回弹骨料伤人等。
洞身初支(锚杆)
锚杆施工应严格按图纸和规范施工,按照要求的尺寸进行钻眼和连接,具体事项附后。
技术控制:
锚杆施工
隧道设计采用的锚杆为:
Ф22药卷锚杆。
XS5a型拱顶布置长3.5m的Ф22药卷锚杆,环向间距为120cm,纵向间距为60cm,梅花型布置;
拱墙布置长6m的Ф22药卷锚杆,环向间距为120cm,纵向间距为60cm,梅花型布置。
Ⅴ级围岩S5a、S5b地段锚杆长3.5m的Ф22药卷锚杆,环向间距为120cm,纵向间距为60cm,梅花型布置。
Ⅳ级围岩S4a、S4b地段锚杆长3.0m,环向间距为120cm,纵向间距为80cm,梅花型布置。
Ⅲ级围岩S3地段锚杆长2.5m,环纵向间距均为120cm,梅花型布置,药卷使用,保证饱满。
钻孔前根据设计要求和围岩情况定出孔位,做出标记。
锚杆孔位允许偏差±
15mm。
钻机就位,连接风水管路,钻机对正孔位按锚杆设计轴线钻孔。
钻孔应圆而直,钻孔方向应尽量与岩层主要结构垂直。
锚杆施工前,孔内灰尘应清洗干净。
安全保证措施:
在锚杆钻眼时根据不同的围岩需控制进尺,避免被潜孔钻误伤。
锚杆施工时需注意清帮找顶遗留下来的危石,保证自身安全。
超前小导管
辅助施工措施(超前小导管)
超前小导管适用于Ⅴ级围岩地段及Ⅳ级围岩破碎富水地段;
搭接保证1m以上,钢管环向间距40cm,纵距2.4m,长度4m,钢管施工完成后需及时注浆填充。
一、超前小导管设计
超前小导管配合钢架使用,应用于隧道围岩拱部超前注浆预支护,ZK4+323-ZK4+380,ZK5+185-ZK5+227;
YK4+283-YK4+340,YK5+035-YK5+087段衬砌形式为Ⅴ级围岩地段及Ⅳ级围岩破碎富水地段,其超前小导管纵向搭接长度为1m以上。
超前小导管设计参数:
φ42热轧无缝钢管,壁厚3.5mm;
小导管环向间距40cm,每环33根、纵向间距2.4m,4m/根;
倾角:
外插角10°
-30°
;
注浆材料:
按设计要求采用强度等级不低于M20水泥砂浆;
设置在拱部122.1°
范围。
二、超前小导管施工
1、钻孔:
测量放样,在设计孔位上做好标记,用风枪钻孔;
小导管采用手风钻钻孔。
钻孔时采用普通钻杆,钻头要满足成孔后孔径大于钢管
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