公山隧道进洞专项方案缺附图Word文件下载.docx
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隧道进口位于D1K1158+608,危岩落石对隧道无影响。
2、岩溶
二叠系下统栖霞-茅口组(P1q+m)灰岩岩溶发育,岩溶形态多样,溶洞、溶槽、溶蚀破碎带发育。
隧道开挖可能会遇到大型岩溶管道及溶洞,易发生突水、突泥现象。
3、膨胀土
隧道洞身及出口段覆盖坡残积的红黏土厚2~20m,具弱-中等膨胀性。
膨胀土具有天然密度小、孔隙比大、液限高,吸水软化膨胀,失水收缩开裂,力学性质差等特点。
1.5洞口段衬砌类型简述
部位
分段里程
长度(m)
衬砌类型
施工方法
工法图号
钢架
超前支护
起始里程
终止里程
类型
间距(m)
进口
DK1158+608
DK1158+623
15
抗震设防双耳墙明洞门
明挖
沪昆贰隧参03-12
DK1158+630
7
抗震设防路堑式明洞
沪昆贰隧参02-04
DK1158+660
30
V级0.3g抗震设防
台阶法加临时仰拱
沪昆贰隧参01-41
I22a型钢钢架
全环
0.6
Φ108大管棚
出口
DK1161+975
DK1161+990
抗震设防斜切洞门
沪昆贰隧参03-03
DK1161+946
29
DK1158+916
DK1158+946
CRD
洞口段衬砌类型
2.洞口工程施工方案
公山隧道采用从隧道出口独头掘进。
隧道DK1158+608~+630段及DK1158+946~+990段采用明挖法施工,施工顺序如下:
1)施工准备;
2)地表清理及加固;
3)施作洞口截排水系统;
4)开挖明洞段上半断面至明暗分界处,并做好临时边仰坡及直立开挖面的防护措施;
5)施作暗洞大管棚工程;
6)明洞段下半断面开挖,施作边仰坡防护及明暗分界处直立开挖面防护;
7)施作洞口明洞段衬砌;
8)待衬砌施作完成并达到设计强度后,施作回填层;
回填应两侧对称分层夯实,每层厚度不得大于0.3m,两侧回填土面得高差不得大于0.5m,以免造成施工偏压。
9)施作暗洞段。
附洞口工程施工流程图
洞口工程施工流程图
2.1施工准备
2.1.1施工供风水电
1)施工供风
在隧道出入口设置空压机房,各安装4台20m3电动空压机保证隧道洞口段施工用风。
2)施工供水
进出口施工及生活用水均采用打井取水。
3)施工供电
本线所经地区电网分布情况较好,施工用电采用就近T接。
前期出入口施工各配备一台400kw发电机发电,满足洞口施工要求。
2.1.2物资供应
洞口施工主要物资有钢筋、水泥、砂石料、速凝剂、φ108钢管、防护网等,物资由局物资公司统一采购供应,工地储备满足洞口施工所要的材料。
2.1.3测量放样
洞口开工前根据加密桩测量成果首先放样洞口中线桩,向测量监理工程师报验,报验合格后方可进行洞口边仰坡放样工作。
放样时,以加密桩为控制基点,严格按设计坡度实地放样,在地表准确定出边仰坡开挖线。
2.1.4施工便道
进口施工便道由既有村道接入,对乡村机耕道路进行加宽处理。
2.1.5施工场地布置
见附图一:
公山隧道施工场地平面布置图。
2.2地表清理及边仰坡防护
首先清除洞口开挖范围内的树木、杂草和树根。
进口段永久开挖边仰坡面位于
土层时,采用骨架护坡防护;
进口明洞段临时开挖坡面采用喷锚网防护;
明洞段明暗分界直立开挖面防护采用喷砼防护。
出口段永久开挖边仰坡面采用骨架护坡防护;
出口明洞段及明暗分界直立段临时开挖坡面采用喷锚网防护。
2.3施作洞口截排水系统
隧道开挖前,首先完成洞口截水沟。
截水沟设置在开挖线5m以外,根据现场地形设置。
截水沟尺寸参照“沪昆贰隧参03-21”图施作。
截水沟采用人工开挖,沟槽要求沟底平顺、顺应山势,与山下排水系统顺接,将水引入既有排水系统。
截水沟大样图
2.4洞口开挖及边仰坡防护
2.4.1洞口边仰坡开挖
洞口边仰坡按设计坡度由上而下分层开挖,开挖尽可能采用机械施工,必要时采用松动爆破。
洞口挖方采用横向台阶分层开挖;
合理安排运土通道与掘进工作面的位置及施工次序,做到运土、排水、挖掘、防护互不干扰,以确保开挖顺利进行。
按设计边坡自上而下分层逐层开挖方式,开挖面保持4%的排水坡,严禁积水,并保持边坡平顺。
洞口分两次开挖。
第一次开挖至管棚设计标高,形成管棚施工平台。
第二次开挖至内轨顶以上1米左右处。
进口段洞口快开挖至距隧道外墙底0.6米时,停止开挖,整平场地为下步旋喷桩施工做准备。
出口段洞口快开挖至隧底设计标高时,核查地质是否与设计资料相符,如有设计与现场不符等技术问题,及时与相关单位联系解决。
2.4.2边仰坡防护
1)进口段
进口明洞DK1158+608~+623段右线永久边坡坡顶采用Φ75钢花管注浆加固,间距1m,梅花形布置,嵌入基岩1m,浆液采用水泥砂浆(水灰比1:
1),注浆压力控制在0.5~1MPa;
进口明洞段临时开挖坡面采用喷锚网防护:
C25喷砼,厚10cm,Φ8钢筋网,网格间距25×
25cm,Φ22砂浆锚杆,锚杆长4.0m,间距1.0×
1.0m,梅花形布置;
明洞段明暗分界处直立开挖面防护采用喷砼防护:
喷C25砼厚8cm。
2)出口段
出口明洞段及明暗分界处直立段临时开挖坡面采用喷锚网防护:
C25喷砼,厚10cm,Φ8钢筋网,网格间距25×
25cm,开挖范围内锚杆采用Φ25纤维锚杆,锚杆长6m,间距1.0m,梅花型布置。
2.5监控量测
洞口段施工期间实施不间断的监测,保证边仰坡开挖安全。
明挖段量测范围为基坑开挖边线两侧不小于3倍开挖深度,其测点布置如下图所示。
测点埋设:
在地表钻孔,然后放入长300mm,直径22mm的圆头钢筋,外露5mm,四周用混凝土填实。
在开挖影响范围以外设置水平基准点2~3个,水平基准点埋设方法见"
基准点布置示意图"
。
基准点布置示意图
3地表加固及基底处理
3.1进口段
DK1158+630~DK1158+698段地表采用Φ60旋喷桩加固,梅花形布置,间距1m,明暗交界处纵向3m加固宽度为隧道中线两侧各12m,其余里程加固宽度详见“长昆客专玉昆段施隧-257
”图,隧道范围加固深度至隧道开挖轮廓线外50cm,两侧加固深度至隧道边墙底开挖线以下2m或基岩以下1m。
DK1158+651~+668段位于厚层膨胀土中,基底承载力不足,因此采用Φ60旋喷桩进行基底加固,加固宽度以“长昆客专玉昆段施隧-257
”图为准,间距1m,梅花形布置,端部嵌入基岩以下1m。
3.2出口段
DK1158+891~DK1158+946段地表采用Φ60旋喷桩加固,梅花形布置,间距1m,明暗交界处纵向3m加固宽度为隧道中线左侧21m,右侧20m,其余暗挖洞身段加固宽度为隧道中线两侧各10m。
隧道范围加固深度至隧道开挖轮廓线外50cm,两侧加固深度至隧道边墙底以下2m或基岩以下1m。
DK1158+910~+990段位于厚层膨胀土中,基底承载力不足,因此采用Φ60旋喷桩进行基底加固,加固宽度为隧道中线两侧各10m,梅花形布置,间距1m,端部嵌入基岩以下1m。
4管棚施工
4.1管棚设计
隧道出入口明暗交界处设计35m超前大管棚,D1K1158+660~D1K1158+705段和D1K1158+890~D1K1158+916段设计8.0m超前中管棚。
设计参数:
1)导管规格:
大管棚导管外径108mm,中管棚导管外径76mm
2)管距:
大管棚环向间距40cm,纵向设一环;
中管棚环向间距40cm,纵向每6m设一环;
3)倾角:
外插角1°
~3°
为宜,可根据实际情况作调整;
4)注浆材料:
M10水泥砂浆;
5)设置范围:
拱部140°
范围;
共计50根。
6)长度:
大管棚35m,中管棚8m。
4.2大管棚施工工艺
管棚施工工艺流程图
4.3施作导向墙
导向墙施工工序:
埋设工字钢钢架→孔口管安装→支撑体系搭设和内外模安装→浇筑混凝土→混凝土拆模、养护。
1)导向墙设计参数
本隧拟在开挖廓线以外拱部140o范围内施作混凝土护拱作为导向墙,导向墙采用C20混凝土,断面尺寸为1.0m×
1.0m;
环向长度可根据具体工点实际情况进行调整,导向墙应置于稳定的基岩上,护拱内埋设两榀I22a型工字钢钢架,每榀钢支撑拱脚设置3根φ42钢管,每根长3.5米的锁脚锚杆,当地基位于松散地层时,除设锁脚锚杆外还应采用浇注C20混凝土基础加固。
在导向墙底部以上30cm处设置φ133mm壁厚4mm导向管,管棚导向管固定在钢架上并与钢架焊接成整体构件具体见附图2“孔口管纵向布置图”。
2)孔口管作为管棚的导向管,它安设的平面位置、倾角、外插角的准确度直接影响管棚的质量。
在安装前用经纬仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置;
用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角;
在设置正确的外插角后,在工字钢架与孔口管间垫小钢板并焊牢靠。
管棚准确度允许偏差
序号
项目
允许偏差
检验方法
1
方向角
1度
仪器测量、尺量
2
孔口距
±
30mm
3
孔深
50mm
3)在孔口管安装完成后进行支撑体系搭设和内外模安装,模板采用钢模及木模组合,待质检工程师自检合格后报监理工程师验收,验收合格后进行混凝土浇筑。
浇筑后按要求进行养护。
4)待混凝土养护强度达到85%时开始管棚施工。
4.4搭钻孔平台安装钻机
1)钻机平台用钢管脚手架搭设,对平台进行碾压,并施工C20混凝土基础,脚手架支撑其上,防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移而影响钻孔质量。
2)脚手架平台一次搭好,连接牢固、稳定,架上铺设10cm厚木板,板间用骑马钉加固,用粗铁丝绑扎在脚手架上,以保证工作平台的稳定性。
3)开钻前首先从左向右对50个孔口进行编号,并用红油漆写在导向墙上。
4)钻机要求与已设定好的孔口管方向平行。
用经纬仪、挂线、钻杆导向相结合的方法对钻机进行定位,反复调整,确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。
4.5钻孔
1)钻头直径采用Φ108mm硬质合金钻头。
2)钻孔时按编号施工顺序从低孔开始,由两侧往中间方向对称进行施工,钻孔时钻机距工作面的距离一般情况下应不小于2m。
3)钻机开钻时,应低速低压,待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。
若钻进过程阻力较大,可退回1m左右,多次反复,阻力减小后继续钻进。
4)钻进过程中经常用测斜仪测定其位置,并根据钻机钻进的状态判断成孔质量,及时处理钻进过程中出现的事故。
5)钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。
6)岩质较好的可以一次成孔。
如果钻进时产生坍孔、卡钻时,需补注浆后再钻进。
7)认真作好钻进过程的原始记录,及时对孔口岩屑进行地质判断、描述,作为洞身开挖时的地质预测预报参考资料,从而指导洞身开挖。
4.6清孔验孔
1)用地质岩芯钻杆配合钻头进行反复扫孔,清除浮渣,确保孔径、孔深符合要求,防止堵孔。
2)用高压风从孔底向孔口清理钻渣。
3)用经纬仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。
4.7安装管棚钢管
棚管安装工序:
棚管配管、编号→管节加工→钢筋笼加工→棚管逐步节顶入→钢筋笼顶入→安装止浆板
1)为使同一横断面内的接头数不大于50%,相邻钢管接头至少错开1m,加工钢管时将钢管进行配管和编号,每节钢管长5~8m,并把加工了的钢管节搭配好并做好记录待用。
2)钢管在专用的管床上加工好丝扣,丝扣长15cm;
导管四周钻设孔径10~16mm注浆孔,尾部2m不钻孔;
孔间距纵向15~20cm,横向9~12cm呈梅花型布置;
管头焊成圆锥形,便于入孔。
3)钢筋笼由四根Φ18主筋和固定环组成,固定环采用短管节,将其与主筋焊接,按1m间距设置。
4)棚管顶进采用挖掘机在人工配合下按配管方案逐节顶入,棚管顶入完成后人工顶入钢筋笼。
5)钢筋笼顶进后即在棚管端头焊接止浆板,止浆板采用2cm厚钢板制作,中间焊有Φ20注浆管,管口拉丝2cm,以备连接止浆阀。
棚管端头大样
施作套拱时预埋导向管;
采用潜孔钻间隔打眼,安设钢花管后采用双液注浆泵注浆;
再打眼安设钢管。
4.8注浆
1)安装好棚管后使用锚固剂将孔口管及棚管间缝隙封闭住,喷混凝土封闭工作面,达到强度后方可对孔内注浆,注浆前备足止浆阀。
2)注浆材料采用1:
1水泥砂浆,设计强度为M10。
3)采用注浆机将砂浆注入管棚钢管内,初压0.6~1.0MPa,终压2MPa,持压15min后停止注浆,拧紧止浆阀。
4)止浆阀待砂浆凝固后卸下,清洗后循环使用。
5)注浆时先灌注“单”号孔,再灌注“双”号孔。
6)注浆量一般为钻孔圆柱体的1.5倍;
7)注浆过程中压力突然升高,可能发生堵管,应停机检查;
注浆进浆量很大,压力长时间不升高,则应调整浆液浓度及配合比,缩短凝胶时间,进行小量低压力注浆或间歇式注浆,使浆液在裂隙中有相对停留时间,以便凝结,但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间,才能避免产生注浆不饱满。
5明洞施工
5.1仰拱及衬砌施工
洞口段及基槽开挖支护、基底物探及承载力力试验完成后,及时施做明洞仰拱及填充。
仰拱及填充应分层浇筑,在仰拱混凝土终凝后才可施工填充混凝土。
仰拱和填充施工工艺流程图
明洞衬砌施工内模采用衬砌台车(衬砌台车长12.2m),外模采用150×
30cm模板,在明洞衬砌轮廓线外安装I20型钢拱架,间距1m,采用纵向连接筋连接,加固外模板。
1)台车就位
明洞采用衬砌台车作为模板及模板支撑结构,待明洞仰拱及填充混凝土施工完成后,填充混凝土强度达到70%时,可开始明洞拱墙衬砌施工。
台车走行至明洞位置,按照测量中线、标高调整台车,满足设计、验标要求。
2)钢筋绑扎
明洞钢筋加工在钢筋加工场集中制作完成,采用车辆运输至施工现场,开始钢筋绑扎。
钢筋绑扎利用台车做支架,按照设计图纸先绑扎内层(下层)钢筋,同时安装混凝土保护层垫块,保证钢筋保护层厚度。
内层钢筋绑扎完成后,焊接支撑钢筋,开始绑扎外层钢筋,以保证两层钢筋的间距。
3)接地钢筋焊接
按照隧道接口设计图,绑扎、焊接综合接地、防闪络接地钢筋。
接地钢筋焊接连接采用“L”型钢筋,焊缝长度符合设计、验标要求。
4)接触网基础预留
在绑扎内层钢筋的同时将接触网基础槽道(直形、弧形)按照设计里程位置,准确定位、固定在台车上,并与台车模板连接牢靠。
槽道锚杆与结构钢筋进行可靠焊接。
5)外模安装
明洞钢筋绑扎完成,报监理检查验收,经检查验收合格后,可以安装外模。
6)堵头模板
堵头模板采用木板加工而成,采用工钢作为横称。
安装堵头模板时,固定好止水带,防止跑偏。
7)混凝土灌注
明洞钢筋、模板施工完成后,报监理检查验收,合格后,开始混凝土浇注。
混凝土浇注采用泵车泵送入模,采用台车附着振捣器和插入式捣固棒进行混凝土振捣密实。
混凝土浇筑要左右对称进行,防止钢模台车偏移。
砼生产采用拌合站自动计量集中拌合,混凝土罐车运输至施工现场。
8)混凝土养护
混凝土浇注完成后,待混凝土强度达到8Map时可进行台车脱模和转移。
台车移位后,立即开始洒水养护。
养护时间不少于7天。
混凝土浇筑完毕后的12小时以内开始对混凝土进行养护,且养护不得中断。
混凝土养护期间,混凝土内部温度与表面温度之差、表面温度与环境温度之差不宜大于20℃,养护用水温度与混凝土表面温度之差不得大于15℃。
浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态。
当环境气温低于5℃时不应浇水。
9)拆模
拱圈混凝土强度达到混凝土设计强度等级的100%,且拱顶回填土高度达到0.7m方可拆除模板。
衬砌施工工艺流程图
5.2明洞回填
5.2.1基面处理
1)在洞门的施工过程中,加固摸板时使用拉筋,因此拆模后,在洞门本体上残留了许多眼洞,此时使用砂浆进行封堵,并保证表面平整;
2)对洞门外表面凸凹不平及蜂窝麻面处使用细石砂浆抹平;
3)在仰拱与拱墙相连接的外表面处,施工过程中由于跑浆,可能存在一些缝隙和蜂窝麻面,此时采用水泥砂浆进行修补。
5.2.2外排水管安装
在洞门段仰拱施工时,预留了Φ160/142打孔波纹管,在洞门回填施工前应在外侧沿线路方向安装Φ160/142打孔波纹管(外包土工布),前后端与之前预留的接口连通,保证接缝严密。
5.2.3防水涂料及砂浆保护层施工
洞门段拱部和边墙外涂防水涂料,采用多遍涂刷,保证厚度达到1.5~2mm,然后刷水泥沙浆保护层厚20mm,分层铺抹,各层应紧密连贴合并连续施工,终凝后及时养护。
防水涂料采用水泥基渗透结晶型防水涂料,有关水泥基渗透结晶型防水涂料的使用方法及注意事项参照产品使用说明书。
5.2.4回填
待明洞衬砌达到设计强度且外防水层施做完毕后,及时进行明洞回填施工。
回填应两侧对称分成夯实,每层厚度不得大于0.3m,两侧回填土面的高差不得大于0.5m,以免造成施工偏压。
回填至拱顶齐平后,再分层满铺填筑至设计高度。
拱背施做黏土层时,隔水层与边仰坡搭接平顺、封闭紧密,防止地表水下渗。
5.2.5明洞回填施工顺序
1)明洞回填应在明洞外防水层施作完成且衬砌混凝土达到100%设计强度后进行。
2)在端墙施工过程中预设纵向盲沟。
3)边墙回填土石时应该对称进行,石质地层中岩壁与墙背空隙不大时,用与墙身同等级混凝土回填,空隙较大时,用片石混凝土或浆砌片石回填密实,边墙范围夯实密实度不应小于93%,土质地层,应将墙背坡面挖成台阶状,用浆砌片石砌筑:
先将砌体的地方清扫干净,并用水湿润。
采用的石材应质地坚实,无风化剥落的裂纹。
施工砌筑时应采用铺浆法分层卧砌,上下错缝,内外搭砌,砌筑石料时一定要砂浆饱满。
砂浆的配合比严格按试验室砂浆配合比通知单执行。
隔天砌好的石砌体进行泼水养护,最好覆盖一层草包,以防水分流失。
4)明洞拱部回填土石方应从结构两侧分层、同时对称填筑并夯实,每层填筑厚度不大于0.3m,单层填方厚度不宜大于50cm。
回填至与拱顶平齐后,再分层满铺至设计高度。
明洞顶部回填厚度小于1m时运输车辆不可在明洞结构顶部行驶,用小推车人工运输进行操作。
明洞回填土表面纵横向坡度可根据实际情况调整,不小于5%,以利于表面纵横向排水畅通。
5)拱背需作黏土隔水层时,隔水层应与边、仰坡搭接平顺、密封紧密,防止地表水下渗。
6)明洞回填完成后恢复原冲沟,并用M10浆砌片石铺砌隧道中线左右20m范围内上下游沟面,铺砌厚度根据设计而定,上下游均设垂裙。
7)明洞回填土石方至设计标高后,在黏土隔水层上部按设计进行浆砌片石砌筑封顶,以防地表水渗漏。
6洞口段暗洞开挖
采用大管棚、中管棚和超前小导管进行超前支护,台阶法加临时仰拱和CRD法开挖,开挖后立即喷射C25砼,然后打锚杆、架立钢架、设临时支护、复喷至设计厚度。
施工顺序:
按照“先支护、后开挖、短进尺、弱爆破、早封闭、勤量测”的原则进行组织施工。
每循环进尺控制在0.6米;
初期支护及砼施工应及时封闭仰供。
开挖由人工配简易凿岩台架实施钻孔,采用光面爆破,非电毫秒雷管起爆,分次爆破开挖成型。
由于隧道断面的高度及宽度大。
单循环出碴量多,掌子面由装载机装碴。
自卸车运弃至洞外弃碴场。
喷射混凝土用料由洞外搅拌站搅拌,混凝土运输车运送,喷射混凝土采用湿喷机施作。
6.1台阶法加临时仰拱和CRD法施工工序说明
1)台阶法加临时仰拱法施工工序
第
(1)步:
弱爆破开挖①部,及时施作①部周边的初期支护:
即初喷混凝土,铺钢筋网,架立钢架(设锁脚锚管,图中未示),钻设径向锚杆,复喷混凝土至设计厚度。
第
(2)步:
弱爆破开挖②-1部,施作②-1部初期支护:
初喷混凝土,铺钢筋网,架立钢架(设锁脚锚管,图中未示),钻设径向锚杆,复喷混凝土至设计厚度;
施作临时仰拱:
架设临时横撑A(每两榀初支钢架设一处),铺钢筋网,并喷混凝土封闭临时仰拱。
第(3)步:
同②-1部施工工序,开挖及支护②-2部。
第(4)步:
弱爆破开挖③-1部,施作③-1部边墙初期支护:
第(5)步:
同③-1部施工工序,开挖及支护③-2部。
第(6)步:
弱爆破开挖④部,施作④部仰拱的初期支护:
即初喷混凝土,铺钢筋网,架设钢架,复喷混凝土至设计厚度。
第(7)步:
灌注⑤部仰拱与边墙基础;
待仰拱混凝土初凝后,灌注仰拱填充⑥部至设计高度。
第(8)步:
根据监控量测分析,确定二次衬砌施作时间,拆除临时横撑,铺设环+纵向透水盲沟、防水板+土工布,利用衬砌模板台车一次性灌注⑦部(拱墙)衬砌。
台阶法加临时仰拱法施工工序图,详见附图三。
2)CRD法施工工序
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