隧道施工工艺及质量技术控制Word下载.docx
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2、临时支防护
Ⅰ、在边坡、仰坡进行喷射混凝土前,用高压风清理坡面,并按设计规定或监理工程师的指示做好其他各项准备工作。
Ⅱ、在岩面上确定锚杆位置,控制钻孔方向进行钻孔,孔深和空径应符合设计要求。
钻孔完毕,应将孔内岩粉吹干净。
Ⅲ、安装锚杆,同时在钻孔内灌注水泥沙浆及锚固剂或其他图纸规定并经监理工程师批准的材料。
Ⅳ、埋设控制喷射混凝土厚度的标志,铺设钢筋网,网眼的大小应符合图纸规定,钢筋网应与锚杆连接牢固,其与岩面的间隙宜为30cm,或按图纸规定。
Ⅴ、喷射混凝土采用湿喷技术,分段、分片由下而进行。
3、质量控制
Ⅰ、洞口土石方开挖
①、成型坡面外观平顺美观,无浮石、危石;
②、超挖符合规范要求,边、仰坡坡率不大于设计值;
③、石质地层边、仰坡成型光爆残眼率硬岩≥80%,中硬岩≥70%,软岩≥50%,且分布均匀;
上下台阶开挖错台不得大于5cm。
Ⅱ、临时支护
①、锚杆布设均匀,材质、间距、长度均符合设计要求;
锚固材料质量符合设计要求,抗拔力符合规范要求;
②、钢筋网材质、结构尺寸符合设计要求;
安装牢靠;
保护层厚度符合规范要求;
③、喷射混凝土原材料质量符合规范要求,强度评定合格,喷层厚度均匀并且不小于设计值,喷层表面平顺美观。
(四)安全文明施工
1、进洞前应尽早完成洞口排水系统;
2、洞口土石方开挖必须自上而下分级进行,并及时作好临时防护;
3、开挖中应严格规范要求进行沉降观测,随时监测、检查边坡和仰坡稳定情况,如有滑动、开裂等现象,应适当放缓坡度,保证边(仰)坡稳定和施工安全;
4、石质地层应严格松动控制爆破组织施工,不得采用深眼大爆破开挖边(仰)坡;
5、开挖的土石方应按施工组织要求在指定地点倾倒、存放,严禁弃渣土危及边坡及其它建筑物稳定的地点,并不得影响运输安全急周边环保要求。
6、偏压洞口施工应做好支挡、反压回填等工作,再开挖;
开挖方法应结合偏压地形情况选定,不得因人为因素加剧偏压。
(五)环保措施
1、严格按照图纸设计开挖线施工,严禁扩挖、超挖,确保洞口森林植被破坏范围控制在最小范围。
2、及时进行边、仰坡支护,严禁水土流失。
3、完善洞顶排水设施,避免边、仰坡崩塌滑落,加强原森林植被的维护。
4、施工便道及时洒水降尘,粉状材料运输要加以遮盖。
5、加强机械设备的保养,严格控制噪声及尾气排放引起的污染。
6、施工现场材料堆放必须规范、整齐,严禁施工垃圾乱丢乱弃,避免造成环境污染。
7、加强与气象水利部门联系,确保汛期行车安全以及防止水质破坏。
二、隧道暗洞开挖及支护
1、中线、水平基点布设合理,轴线放样和标高测量满足施工要求。
2、围岩周边收敛计、精密水准仪等监控量测仪器齐全,测点布置及时合理,量测方法可靠,量测数据反馈信息满足开挖正常作业要求;
软岩地段能够准确地超前地质预报。
3、尽量配备专业激光断面仪,以在成洞后和二衬前及时做好断面尺寸量测控制好超欠挖工作。
4、软岩地段施工时,应有合理的超前预支护或预加固措施,预留沉降量,保证开挖面稳定。
5、开挖方案切实可行,钻爆设计合理。
炸药、毫秒雷管等材料性能指标满足施工需要。
6、钻孔台车、出渣运输车辆等各项机械设备性能良好可靠,配置合理。
施工出渣运输线路布置合理,弃渣场地明确,道路状况良好。
7、劳动力组织科学,隧道工、爆破工等主要工种做到持证上岗。
8、照明、通风、供水、供风、排水等辅助作业满足正常施工作业需要。
9、临时排水系统完善。
以台阶法施工为例
拱部超前辅助支护施工
上台阶开挖
上部初期支护
下台阶中槽开挖
左侧马口开挖,左边墙锚喷支护
右侧马口开挖,右边墙锚喷支护
调平层或铺底施工
铺设环向盲沟及防水板
施作二次衬砌
为确保隧道开挖施工安全及施工进度,根据隧道实际地质状况,开挖Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩均主要采取上半断面、下半断面、仰拱三部开挖的施工顺序组织施工。
上半断面一次开挖成型、下台阶分左右交错进行开挖、仰拱及时跟进亦采用左、右半幅交错开挖的施工方法;
开挖Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级围岩主要采取全断面开挖的施工顺序组织施工,仰拱跟进视地质条件而定选用左右半幅平行或交错开挖的施工方法。
结合开挖循环进尺恪守勤测量、短进尺、弱爆破、强支护、快封闭的原则,最大限度的利用围岩本身具有的支承能力,采取对围岩扰动少的开挖方法。
影响隧道暗洞开挖施工质量的主要工序包括测量布眼、超前小导管施工、钻眼装药、拱架制作及支立、挂设钢筋网、施作系统锚杆、喷射砼等7项工序。
下面将各工序的施工方法、质量要求及质量控制方法细述如下:
Ⅰ、测量布眼
1、施工方法
首先采用全转仪定出隧道开挖中线,然后采用水平仪定出断面开挖顶、底标高,根据设计开挖轮廓要求,采用五寸台法用红油漆在开挖断面上画出开挖轮廓线。
然后根据开挖不同围岩类别所做的钻爆设计图要求,在开挖断面上用红油漆准确标出周边眼、辅助眼及掏槽眼的钻孔位置。
2、质量要求
项次
检查项目
规范要求或设计要求
提高标准后
规定值或
允许偏差
检查方法
及频率
1
中线偏位
不大于2cm
曲线20m,直线50m用经纬仪检查1处
曲线10m,直线20m用经纬仪检查1处
2
布眼误差
不大于5cm
钢尺量:
每循环检测不少于40点
(1)测设隧道中线及开挖轮廓线必须由具有丰富测量经验并熟悉钻爆设计图的专业工程师进行测设。
(2)测设开挖轮廓线并布炮眼前,必须首先测设开挖断面是否与隧道中线相垂直,如不垂直则必须根据开挖断面与隧道中线夹角调整五寸台开挖支距数值,以确保隧道开挖后其轮廓线与设计轮廓线相吻合。
(3)测设轮廓线及炮眼位置时,操作钢尺人员在拉钢尺时必须保证钢尺横平竖直,以减小轮廓线或炮眼布设误差。
Ⅱ、超前小导管施工
隧道在Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩段及应急停车带采用小导管注浆;
直径为Φ50,除Ⅲ类围岩应急带管长为3m外,其余管长均为6m,仰角5~7°
,间距均为40cm。
超前小导管采用Φ50普通钢管,管长6m,注浆管一端做成尖形,另一端焊上铁箍,在距铁箍端1.0m处开始钻眼,钻孔沿管壁间隔7.5cm,呈梅花形布置,孔位互成90°
,孔径6mm。
(以上为常规设计,以标准施工图设计为准)
(1)小导管施工方法
施作小导管前首先在开挖轮廓线外侧按设计要求布设钻孔位置,然后采用风动凿岩机开眼钻孔、推进小导管。
(2)注浆施工方法
注浆技术是不良地质地层条件下隧道工程的核心技术之一,目前小导管注浆的主要目的为加固周边围岩,为此小导管注浆主要采用SZ-2型单液注浆泵注浆,灰浆机拌制浆液,注浆压力根据地层致密程度决定,一般为0.6~1.5Mpa,。
注浆按有效固结厚度大于40cm进行控制。
在施工中注浆压力采用由大到小,逐步选取最佳注浆压力及注浆量的方法进行控制。
采用额定注浆压力为1.5Mpa的SZ-2型注浆泵,当压力达到1.5Mpa后,将注浆泵停下,等待几分钟后,若压力降到0.6Mpa以下,再继续注浆,这样反复几次直到压力不再下降为止。
注浆前先喷混凝土封闭掌子面以防漏液,注浆时注浆顺序由下而上。
注完浆的钢管要立即堵塞孔口,防止浆液外流。
小导管施工质量检测项目
规范或设计要求
钻孔角度
5~7°
3~5°
水平尺检测:
每循环不少于10根。
钻孔位置
钢尺检测:
3
钻孔深度
比小导管长度深20cm
全部检测。
4
搭接长度
不小于100cm
注浆施工质量检测项目
固结围
岩厚度
不小于40cm
根据注浆量及围岩孔隙率计算检测
不得小于40cm
试块强度
不低于30Mpa
28天试块强度;
每循环取3组,每组3块。
(1)小管棚施工质量控制
a、小管棚施工前必须严格按设计位置标出管棚施工位置。
b、钻孔时,严格按标定位置钻孔,控制其钻孔角度误差,以防上因为钻孔位置不准确造成拱架支立困难或由于上述原因增加开挖超挖量。
c、钻孔采用湿式钻孔,钻孔完毕后必须采用高压风将孔内残渣清除干净,以保证安装导管及注浆的顺利进行。
d、小导管安设时导管尾部必须与拱架上缘焊接牢固,同时保证每环间小导管搭接长度不得小于1m,以确保每次开挖时围岩均在小管棚有效的支护下进行开挖,保证开挖施工安全。
e、小导管加工时须严格按设计图纸要求进行加工,以确保浆液渗出均匀,围岩加固厚度基本一致。
(2)注浆施工质量控制
a、注浆之前,清理注浆孔,保证其畅通,必要时应进行压水试验。
b、注浆必须连续作业,不得任意停泵,以防浆液沉淀,堵塞管路,影响注浆效果。
c、注浆顺序
注浆应由低处向高处、由无水处向有水处依次压注以利充填密实,避免浆液被水稀释离析。
当地下水量较大时,则应分段留排水孔,以免高水压抵消部分注浆压力,最后处理排水孔。
d、注浆时,必须严格控制注浆压力,以防大量跑浆。
e、注浆结束标准
当注浆压力稳定上升,达到设计压力并持续稳定10分钟后,不进浆或进浆量很少时,即可停止进浆,进行封孔作业。
f、停浆后,立即关闭孔口阀门,然后拆除和清洗管路,待浆液初凝后,再拆卸注浆管,并用高标号水泥砂浆将注浆孔填满捣实。
g、为了切实地获取注入浆液质量和数量,必须保管好全部证明书及测量数据等。
h、施工中经常监视注入量、注浆压力,必要时可变换注浆参数。
i、根据注浆情况,事先应计算出注浆量,并与实际注浆量进行对照,及时跟踪、变更施工参数。
Ⅲ、钻孔装药
隧道暗洞开挖采用光面爆破的方法组织施工,周边眼不偶合间隔装药,斜眼掏槽。
采用2#岩石销铵炸药,底眼及有水地段采用乳化炸药,药卷直径:
周边眼Φ20,掏槽及辅助眼Φ32,非电毫秒雷管起爆(跳断使用),火雷管引爆,周边眼间距根据不同围岩类别及实际围岩状况进行调整,装药采用人工装药。
钻孔采用多台风动凿岩机钻孔,采用湿式钻孔法,钻孔时凿岩机布设主要依据实际施工现场情况而定。
钻孔完毕后采用高压风清除孔内残渣。
拱部超挖
Ⅰ、Ⅱ、类围岩平均10cm,最大15cm;
Ⅲ类围岩平均15cm,最大20cm;
每20m用尺量1个断面
Ⅰ、Ⅱ、类围岩最大10cm;
Ⅲ类围岩最大15cm;
每循环用尺量1个断面,每断面10点
宽度
每侧允许误差0~+10cm;
全宽允许误差0~+20cm;
每20m用尺量,每侧1处
每循环用尺量,每侧1处
边墙、仰拱、隧底超挖
平均不大于10cm
每20m用水准仪沿中线检查1处
每5m用水准仪沿中线检查1处
钻眼误差
掏槽眼
眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm
眼口间距误差和眼底间距误差不得大于3cm
钢尺测量,每循环检查一次,全检。
辅助眼
眼口排距、行距误差均不得大于5cm
眼口排距、行距误差均不得大于3cm
钢尺量,每循环检查一次,每次不少于30个点。
周边眼
沿隧道设计断面轮廓线上的间距误差不得大于5cm,周边眼外斜率不得大于5cm/m,眼底不超出开挖轮廓线10cm,最大不得超过15cm
沿隧道设计断面轮廓线上的间距误差不得大于3cm,周边眼外斜率不得大于3cm/m,眼底不超出开挖轮廓线10cm
钢尺量,每循环检查一次,全检
5
炮眼残痕率
Ⅰ、Ⅱ类围岩不得低于50%,Ⅲ类围岩不得低于70%
Ⅰ、Ⅱ类围岩不得低于60%,Ⅲ类围岩不得低于60%
残痕周边眼与设计周边眼对比,
每循环检测一次。
6
衔接台阶形误差
不得大于10cm
钢尺量,每循环一次,每次10点
(1)定位开眼
严格按炮眼布置图正确钻孔。
(2)钻眼
定人定位熟悉炮眼布置图,专人指挥,以确保周边眼外插角控制准确,确保两茬炮错台小于10cm。
同时,根据眼口位置及掌子面岩石的凹凸程度调整炮眼深度,保证炮眼底在同一平面上。
(3)清孔
装药前,用钢筋弯制的炮钩和小于炮眼直径的高压风管输入高压风将炮眼内石屑刮出和吹净。
(4)装药
装药分片分组按炮眼设计图确定的装药量和雷管段数自上而下进行,所有炮眼均以炮泥堵塞,堵塞长度不小于20cm。
(5)联结起爆网路
起爆网路为复式网路,以保证起爆的可靠性和准确性。
联结时防止导爆管打结和拉细;
各炮眼雷管连接次数应相同;
引爆雷管用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处。
网路联好后,专人负责检查。
(6)瞎炮的处理
发现瞎炮,首先查明原因。
如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮,则切去损坏部分重新连接导爆管即可;
但此时的接头尽量靠近炮眼。
如因孔内导爆管损坏或其本身存在问题造成瞎炮,参照《公路隧道爆破安全规程》有关条款处理。
(7)参数调整爆破
根据检测的情况适时调整爆破参数,为下一循环光面爆破提供参数。
Ⅳ、钢拱架制作、安装
(1)制作
综合考虑标段内初期支护的型钢型号、种类,根据施工经验隧道开挖后初期支护需用量肯定较大,故应考虑在现场建加工车间,进行现场加工。
型钢钢架加工应根据现场实际及施工工艺等考虑分段加工,型钢制作应采用台模液压机冷弯。
根据不同断面需要,精确放样下料,制作台模,分节焊制而成,连接板用A3钢板,厚度15mm。
栓孔用钻床定位加工,螺栓、螺母采用标准件。
加工成型后的钢拱架进行详细标识,分类堆放,做好防锈蚀工作后待用。
(2)安装
机械运至安装现场,上半断面型钢钢架安装先将其分段按序拼成整体,基本固定两拱脚位置后人工进行连接安装。
钢架拼装成整体后再调整拱脚位置及标高至设计位置。
两拱脚位置分别用长度3.0m的锁脚锚杆进行固定,然后按设计要求间距焊接纵向连接筋。
拱架加工及安设规范要求误差如下:
(1)拱架加工质量检测项目
(见下图)
安设位置
允许误差5cm
允许误差3cm
钢尺检测
每榀
安设间距
不大于4cm
垂直度
不大于2。
不大于1。
联接钢板斜面
允许误差5mm
尺量
每榀检测
总体拼装比样误差
(1)安装前对岩面初喷5cm混凝土。
(2)详细测量拱架安装设计底部和顶面标高,顶部中心和底部两侧边线位置。
(3)清除拱架底脚松动岩石及浮碴,超深部分用C20混凝土填平,以保证拱架安装后不下沉,拱顶标高满足设计要求。
(4)拱架加工好后进行预拼,合格后方可使用。
(5)工作平台就位后,人工安装拱架,自下而上进行。
(6)安装时,拱架要保持与中线垂直,上下左右偏差严格按要求控制。
拱脚落到原状岩石或基面上,并设置锁脚锚杆。
(7)与锁脚锚杆焊连牢固,并焊接纵向连接筋。
Ⅴ、钢筋网的加工及安装
(1)钢筋网加工
加工钢筋网片的钢筋在现场加工棚加工制作,加工前首先按设计要求钢筋间距在钢板上焊立6~8根竖向定位钢筋,以准确确定钢筋网钢筋间距。
钢筋网加工采用规范要求的焊条点焊加工制作。
(2)钢筋网安装
隧道开挖完毕后,首先初喷5cm厚c20砼,将开挖面基本喷平,然后随开挖面铺设钢筋网。
铺设钢筋网时必须保证不少于10cm的搭接长度,其靠近工作面钢筋网亦必须铺设至最后一榀拱架外不少于10cm,以保证下一循环铺设钢筋网时能与本次钢筋网相互搭接。
规范要求
钢筋网纵、横向钢筋间距及每网眼对角线尺寸
±
1cm
每5片检测一片,每片15点
钢筋网安设前,首先检查钢筋网是否锈蚀,如存在锈蚀现象,则进行除锈或废弃不用。
如不存在锈蚀现象,则检查钢筋网网眼尺寸,如网眼尺寸不能满足上述要求,亦废弃不用,以确保钢筋网安设质量。
Ⅵ、初支系统锚杆施工
系统锚杆按照图纸设计要求备料加工。
锚杆钻孔采用风动凿岩机湿式钻孔法钻孔,钻孔前按设计要求的锚杆间距及位置用红油漆标出钻孔位置,然后方可进行钻孔。
钻孔完毕后用高压风吹净孔内残渣。
为减少锚杆锚固施工时间,在保证锚杆施工质量的前提下,系统锚杆锚固采用锚固药包锚固,锚固前根据钻孔直径、锚杆直径、孔深及锚固药包的长度、直径计算锚固每根锚杆需用的药包数量。
将药包用水浸湿1~2分钟后逐节装入锚杆孔,然后插入杆体进行锚固安装。
(见下图)
锚杆点位布设
15mm
钢尺量
每循环40根
3cm
孔深
5cm
全部检测
锚杆杆体插入孔内长度
不得短于设计长度的95%
不得短于设计长度
锚杆拔力
平均值必须大于50KN,最小拔力大于45KN
按锚杆数量1%做拔力试验,且不少于3根
按锚杆数量1%做拔力试验,且不少于3
根
(1)钻孔前必须严格按设计要求用红油漆在岩面上标出锚杆孔位置。
(2)钻孔时须保证钻杆与岩面垂直。
(3)钻孔完毕后必须用高压风吹尽孔内岩屑,再用水冲洗,以保证锚杆安装顺利,锚固牢固。
(4)锚杆锚固时锚固药包数量一般不应少于计算数量,锚杆安设时以杆体插入锚杆孔后孔口流出锚固浆液为止,以保证锚杆锚固效果。
(5)锚杆安装前一端弯钩,弯钩长度一般为10cm左右,锚杆插入杆孔后弯钩部位必须与拱架焊接牢固。
(6)锚杆安设后不得随意敲击,其端部3天内不得悬挂重物。
Ⅶ、网喷混凝土
采用湿喷(或干喷)工艺喷射砼,砼在洞外用强制式拌合机拌合、砼搅拌运输车运料。
喷射砼时喷头距岩面距离以0.9m~1.2m为宜,喷头应垂直受喷面,喷射钢支撑附近时,将喷头稍加偏斜,角度大于70°
。
喷射路线采取先边墙后拱部,分区、分段“S”形运动,喷头作连续不断的圆周运动,后一圈压前一圈1/3,螺旋状喷射。
喷射砼作业采取分段、分块,先墙后拱、自下而上的顺序进行,喷射时,喷嘴做反复缓慢的螺旋形运动,螺旋直径为20-30cm。
隧道喷射砼需分层进行,分层喷射厚5~8cm,第二次喷射砼应在第一层砼终凝1小时后进行。
砼强度
在合格标准内
按规范要求检测
喷层厚度
平均厚度大于设计厚;
检查点的60%大于设计厚;
最小厚度大于等于0.5设计厚
每10m检查一个断面,每断面从拱顶中线起每2m检查1点,用凿孔或激光断面仪、光带摄影法确定厚度
每点厚度均大于设计厚度
钢尺量测:
每循环检查一个断面,每断面从拱顶中线起每2m检
查1点
平整度
不大于3cm
3m直尺:
每10m检测
6点,每侧3点
(1)选用普通硅酸盐水泥,细度模数大于2.5的硬质洁净砂或粗砂,粒径5~12mm连续级配碎(卵)石,化验合格的洁净水。
(2)喷射砼严格按设计配合比拌和。
混合料应拌合均匀,随拌随用,严禁受潮。
配合比及搅拌的均匀性每班检查不少于两次。
(3)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、渗漏水点、崩解的破损岩石进行清理和处理,清除浮石和墙脚虚碴,并用高压水或风冲洗岩面。
(4)喷射作业分层进行,后一层在前一层终凝后进行。
若终凝后间隔1小时以上且初喷表面已蒙上粉尘时,受喷面应用高压气体或水清洗干净。
(5)严格控制水灰比,喷到岩面上的砼应湿润光泽,粘塑性好,无干班或滑移流淌现象。
(6)突然断水或断料时,喷头应迅速移离喷射面,严禁用高压气体、水冲击尚未终凝的砼。
(7)喷射砼终凝2小时后,进行喷水养护,养护时间不少于7天。
(8)爆破距喷射砼完成时间的间隔,不得小于4小时。
(9)有水地段喷射砼采取如下措施:
①在渗漏水量大的部位加密埋设Ω型弹
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