电力隧道浅埋暗挖法综合项目施工专项方案.docx
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电力隧道浅埋暗挖法综合项目施工专项方案
电力隧道浅埋暗挖法施工方案
一、总体施工方案
暗挖隧道施工过程中应严格遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护、快封闭、勤量测”十八字方针,切实做到信息化施工。
现场监控量测是监视围岩稳定、判断隧道支护构造与否合理、施工办法与否对的重要手段,也是保证安全施工、提高经济效益重要条件,应贯穿施工全过程,通道量测数据分析解决,掌握围岩稳定性变化规律,调节支护构造参数。
超前小导管如在粘土层施工,采用风钻钻进法打设,在砂卵石层用φ20mm高压风管吹孔,铁锤夯打。
隧道渣土在隧道内由人工手持风镐、铁锨开挖,手推车运送,然后通过设在施工竖井处5T电动葫芦吊出竖井,自卸汽车运出施工现场。
喷射用混凝土通过输料筒输送至竖井底部,人工用手推车运送至作业面。
二次衬砌用混凝土采用商品砼,通过输送泵输送至作业面。
整个暗挖隧道重点控制地表沉降、管线保护,采用不同施工办法,以超前钢插管超前支护、注浆加固地层为重要手段,及时施作支护体系。
二、重要施工办法
总体施工工序:
竖井施工→马头门施工→隧道土方开挖→初衬施工→防水施工→底板钢筋绑扎→支模板→浇注二次衬砌混凝土→电缆支架及人行步道施工→现浇混凝土盖板→检查井施工→防水解决→回填。
(一)、竖井初衬施工
竖井是电力隧道工程施工时工作井,也是电缆敷设、检查、维修时人员、设备出入口。
本工程竖井采用Φ4.1m圆形竖井构造。
重要施工工序:
测量放线→人工挖探坑→开挖井口土方→绑扎锁口圈梁钢筋→支立模板→浇筑圈梁砼→砌筑井口段挡土墙→立龙门架→搭护栏→开挖竖井土方→安装网构钢架→喷射砼→井底钎探→竖井封底。
1、竖井井口段施工
土方开挖采用人工开挖,正式开挖前必要先挖条形探坑,必要挖至原状土。
条探坑呈“十”字交叉,交叉点为竖井中心点,发现没有地下障碍物及管线后方可继续开挖。
开挖过程中发现地下建筑物、管线或文物必要及时停止施工,制定保护方案,联系有关单位,按照关于预案程序采用相应办法。
竖井开挖过程中及时网喷C20砼防止井壁坍塌。
挖到地表下圈梁底部标高后,绑扎圈梁钢筋。
锁口圈梁采用混凝土输送泵一次性灌注C30混凝土,然后依照竖井规格依照设计图纸进行圈梁上部砖墙砌筑。
在施工时,依照设计规定及施工需要完毕爬梯、临电、临水、下料系统等预埋件布设,避免竖井完毕后对构造体进行重复凿除,破坏竖井构造。
2、龙门架安装
龙门架是施工时垂直运送设备,所有材料、设备、土方必要由龙门架电葫芦吊运。
龙门架安装完毕后,必要进行设备调试,合格后方可使用。
3、竖井井身施工
井身穿过房渣土、粘质粉土、细砂、粉砂、粘土层,依照工程地质状况和衬砌设计,竖井采用逆作法施工,竖井施工应逐榀开挖,井身土方采用半断面开挖,禁止整个井体格栅同步悬空。
井身支护是由C20喷射混凝土+网构钢架+钢筋网构成构造。
竖井施工过程中,依照实际地质状况,遇到砂层时采用小导管超前注浆加固,以保证竖井及施工安全。
4、竖井封底
竖井底部格栅采用网构拱架,喷射250厚C20混凝土。
钢架两端分别焊在竖井钢架上,满焊连接。
5、马头门施工
在竖井施工究竟隧道马头门开始施工时,禁止全断面进行开挖,应当遵循“分段破除、及时支护、迅速喷混、迅速闭合,加强监控量测”原则。
竖井马头门要分别先后施工,完毕一处再施工另一处。
马头门喷混后,要保证构造尺寸符合设计规定,构造表面平顺圆滑,符合有关规定。
(二)、隧道初衬施工
1、隧道净断面尺寸:
隧道为复合式衬砌构造,断面尺寸为2.0×2.3m,直墙、圆拱、厚平底板、净宽2.0m,起拱线高1.85m,矢高0.45m,净高2.3m。
两侧支架@1000。
2、隧道做法:
喷射混凝土+网构钢架+钢筋网支护+防水膜+现浇钢筋混凝土。
初衬厚度0.25m;二衬厚度为0.2m。
本工程隧道采用2.0×2.3m构造形式。
暗挖隧道断面图如下:
(见下页)
(1)超前支护
为防止隧道土体坍塌,施工时沿拱部范畴内施作φ32超前小导管注浆,必要从首榀拱架腹部穿过,每榀格栅打设一排。
导管依照围沿状况,粉土层可用风钻打设,在砂卵石地层中要用高压风吹孔,人工用铁锤打入超前小导管。
超前小导管断面图
超前小导管纵断面图
1)操作工艺
2)注浆
超前小导管+水玻璃——砂土、砂砾
超前小导管+AB、AC液——含水砂层、砂砾
超前小导管+封面+水泥浆+静压注入——含水砂层
锚杆+小面积网片,喷砼棚护饱含土,——抢作法。
以上几种办法依照土质状况和渗水状况而定。
(2)土方开挖
隧道内土方采用人工开挖、手推车运送土和材料。
2.0m×2.3m隧道段土方采用环型开挖预留核心土,核心土形状为梯形。
其施工程序是先沿拱部轮廓线施打φ32超前小导管(拱部120~150°范畴内设立),规定每一榀打设一排,注浆加固地层,然后采用人工持风镐、铁锨环向开挖土体。
为稳定掌子面,依照地质状况恰当预留核心土,核心土不得短于2m,且不得浮现反坡,然后网喷5cm厚砼,架立格栅钢架,挂第二层钢筋网并喷射初期支护砼。
施工时人工开挖土方用手推车运送至竖井。
开挖完毕后初喷砼,架设格栅钢架,网喷砼封闭成环,至此完毕一种循环。
应注意质量问题
①要防止邻近建筑物下沉,应预先采用防护办法,并在施工过程中进行沉降和位移观测;在开挖过程中,应加强开挖面地质素描和地质预报工作。
②应特别注意预加固、开挖和支护等作业工序紧密衔接,开挖后应及时进行初期支护。
对将要停工时间较长开挖作业面,无论地层好坏均应作网喷混凝土封闭。
禁止构造同步悬空,杜绝多榀一次开挖。
隧道不得欠挖,对意外浮现超挖或塌方应采用喷射混凝土回填密实,并及时进行回填注浆。
③暗挖隧道所穿越地层重要为砂卵,要注意使格栅架落脚点坚实无浮土,格栅钢架着地端与基面间空隙必要用喷砼填满;
严格控制隧道开挖中线和高程,开挖轮廓要圆顺防止超挖,局部欠挖处人工修凿。
当隧道围岩自稳能力较差时,应尽量缩短开挖长度,尽快使初期支护闭合。
(3)钢格栅支立
在浅埋松散地层中,格栅钢架与网喷混凝土联合支护,具备即时强度和刚度可以控制土体过大变形。
土体开挖面形成后应及时架设钢格栅,需与每一根超前钢管接触,并焊接使两者形成稳固棚架。
钢架之间用螺栓连接。
在钢架主筋内外两侧沿拱架环向,布置纵向连接筋。
钢格栅尺寸考虑到两侧1.5cm防水层外还要考虑2cm安全误差,不能侵占二衬空间。
(4)喷射混凝土
1)工艺流程
喷射混凝土施工工艺图
2)施工办法
原材料控制:
喷射混凝土原材料进场均应进行质量检查,进行速凝效果实验,拟定初凝效果实验,优选速凝剂品种和拟定最佳掺量,规定初凝不超过5分钟,终凝不超过10分钟。
依照设计规定,由实验室进行配合比选取实验,拟定水泥用量、水灰比、砂子、豆石用量,用计量图示牌悬于每个现场地泵前,作为现场配比根据。
施喷前准备:
喷射作业应认真清除受喷面上浮土回弹物等松散积料,用高压风吹净。
调节好喷射机风压、水压、做好准备。
喷射作业:
施喷应由上而下,从低向高地依次进行,接螺旋轨迹均匀分层喷射,喷头直对受喷面,距离为0.6m。
喷射压力控制在0.12-0.15Mpa,一次喷射厚度,边墙约7-10cm,拱顶某些为5~6cm。
每喷完一遍均需要一定间隔时间,普通为前一层混凝土终凝后进行。
在格栅栏风架处,喷嘴应避开钢筋密集点,以免产生密积。
对悬挂在网筋上混凝土结团应及时清除,保证喷射密实并杜绝使用落地回弹料。
喷射混凝土应将钢筋所有覆盖,喷射手应控制水灰比0.40-0.45。
喷射混凝土加强养护,以防风干裂口。
(5)回填注浆
待喷射混凝土强度达到设计强度70%后,通过施工时预埋在混凝土中φ32钢管及时进行背后回填注浆,控制地表下沉。
背后回填注浆管在拱顶与隧道中线15°夹角,纵向每隔2m设一根,拱顶两侧注浆管交错布置,注入浆液为水泥砂浆,注浆时以使初期支护与围岩密贴为原则,不可使用过大注浆压力,最大不超过0.4Mpa。
出浆口朝向与开挖方向相反,距离土体约50mm。
为保证喷射混凝土支护与地层密贴,要及时进行衬砌背后回填注浆,充填注浆用水泥砂浆参照配合比例如下:
灰、砂比:
1:
1.5~1:
1.3(重量比)
水灰比1:
1~1:
1.1
注浆压力不大于0.4Mpa
(三)防水施工
本工程重要防水体系为:
初衬喷射防水混凝土+聚乙烯丙纶复合防水+二衬C30S6抗渗混凝土自防水。
1、聚乙烯丙纶防水卷材施工
暗挖段采用聚乙烯丙纶复合防水卷材(规格为600g/m2),满粘法施工。
隧道初衬施工完毕,经甲方、设计、管理、监理单位验收合格;隧道已经清理、冲洗,露出混凝土基面,且基面无漏水漏筋状况下进行施工。
施工工艺流程如下:
清理基面→验收基层→堵漏及抹找平层防水→涂刷水泥聚合物灰浆→粘贴聚乙烯丙纶防水卷材→排气压实→粘贴盖条→检查复合防水卷材施工质量→底板防水保护层施工→验收
隧道初期支护结束后,检查喷射混凝土基面漏水、漏筋状况,切割外露钢筋、注浆管,并在割除部位用水泥砂浆抹成圆曲面。
要对漏水严重部位采用集中导流,埋设导流管,对独立漏点采用凿孔埋管导流方式进行导流。
满足无水施工条件后,施做找平层、涂刷水泥聚合物灰浆,然后剪裁卷材,从拱顶开始向两侧下垂铺贴,先边墙和拱顶,后粘贴底板。
卷材防水附加层宽度不适当不大于500mm,在立面与平面转角处,卷材接缝应留在平面上,距立面不应不大于600mm。
卷材搭接宽度为120mm,相邻边接缝应错开1m以上,并清理干净溢出水泥胶,然后涂刷聚氨酯胶粘贴接缝盖条。
防水层施做完毕后,在底板防水层上抹5cm厚水泥砂浆保护层,防止二衬钢筋绑扎时对防水导致破坏。
2、变形缝、施工缝处防水
竖井出口2~3m处设立变形缝,新旧沟相接处亦设立变形缝;现浇二衬构造不不不大于30米设立一道变形缝,并且初衬构造变形缝处二衬构造亦要设立变形缝。
在变形缝处先采用30mm聚苯板作分界板,待隧道两侧喷射混凝土及防水层施作完毕后,再将缝中聚苯板剔成宽30mm,深65mm缝,然后用聚合物水泥砂浆嵌缝深30mm,待聚合物水泥砂浆干硬后,在缝中嵌入双组份聚硫橡胶。
施作完变形缝后用焦油聚氨酯及涤纶布就地制作止水带。
四)、二衬施工
1、基本规定
当时期支护变形达到基本稳定后,可以进行二次混凝土衬砌模注工序。
通过监控量测,掌握隧道动态,待初支构造稳定后为二次衬砌施做最佳时机。
(1)二次衬砌施工前应做好如下几点:
1)核对中线、高程、断面尺寸,所有数据均应符合设计规定。
2)为保证衬砌不侵入界限,容许放样时,将设计衬砌轮廓尺寸扩大3-5cm,作为施工误差及模板拱架预留沉降量。
3)隧道断面变化和地质条件变化交界处,应设沉降缝;洞口附近及依照设计规定部位应设伸缩缝。
对以上沉降缝、施工缝均应进行防水解决。
2、钢筋工程
隧道衬砌钢筋均采用HPB235和HRB335,混凝土保护层厚度为30mm。
衬砌钢筋按照断面形状内外两层布置。
(1)钢筋加工
钢筋严格按照设计文献及施工规范规定,在规范钢筋加工场内进行加工。
确认钢筋与否检查合格,不合格或未经检查钢筋禁止进入加工场现场,钢筋进入加工场时办理验罢手续。
钢筋表面应干净、无损害,油、漆污和铁锈等应在使用前清除干净,带有颗粒状或片状老化铁锈不得使用。
钢筋平直,无局部折曲。
调直钢筋表面不得有明显擦伤,抗拉强度不得低于设计规定原则。
加工钢筋制品由合格专业人员制作,并对加工产品、加工设备定期检查和不定期抽查,并对人员操作进行考核。
钢筋弯制和末端弯钩均严格按设计加工,弯曲后平面上没有翘曲不平现象,钢筋弯曲后无裂缝。
对HRB335级钢筋不能重复弯曲。
受力面钢筋在1:
1制作样台上,分单元成型;钢筋加工前,由土建工程师编制钢筋工程配料表,并向作业班组进行技术交底;钢筋弯曲成型采用GQ-40型钢筋弯曲机完毕。
核心部位钢筋需放大样,对制作人员进行现场指引、验收。
钢筋加工成半成品后,经质检人员检查合格后,要按类别、直径、使用部位挂好标志牌,摆放整洁,由专人管理,放置在以便运送至使用部位地方;对检查不合格产品及时隔离或作报废解决。
(2)钢筋安装
钢筋连接接头设立在受力较小处。
同一纵向受力钢筋不适当设立两个或两个以上接头。
接头距钢筋弯起点位置不不大于10d。
在受力中心至长度为35d且不不大于500mm区段内,同一根钢筋不得有两个接头;若在同一受拉区内,接头受力面积占受力钢筋总截面积不超过50%。
钢筋接头距钢筋弯折处,不应不大于钢筋直径10倍,且不位于构造最大弯矩处。
钢筋绑扎接头保证搭接长度不不大于41d,搭接时,中间和两端共绑扎三处,并必要单独绑扎后,再和交叉钢筋绑扎。
绑扎接头受拉区不超过25%。
(3)钢筋安装技术办法
施工前,规定工地技术主管对施工操作人员进行书面技术交底,进行现场放样。
安排质检员对钢筋进行抽检,特别是对钢筋搭接点、节点部位作重点检查,发现问题,及时解决。
隧道衬砌钢筋分两次绑扎完毕,第一次绑扎至底板和侧墙筋;第二次完毕断面剩余拱部钢筋。
详细钢筋搭接设计将在交底中明确。
由于断面配筋多为曲面钢筋,故钢筋必要通过弯曲成型尺寸检查合格后方能使用。
架立时通过多点控制作业,尺寸满足规范规定。
当内外层钢筋完毕绑扎后,每五米悬吊中线,在此中线截面根据布设量测点,量测点均匀分布不少于六点,依此量测宽度制作不同高度撑脚,达到控高层。
绑扎完毕后必要注意对成品进行保护,浇筑混凝土时前不容许闲人踩踏,并派专人值班,发现钢筋移位或松动及时纠正。
(4)钢筋安装质量检查控制原则
钢筋安装时,受力钢筋品种、级别、规格必要符合设计规定。
(5)钢筋绑扎质量通病控制办法
钢筋加工原则是:
必要按设计几何尺寸控制整个形体尺寸,配筋下料和制作、加工尺寸精确。
绑扎前要按照图纸中标注尺寸检查钢筋配筋尺寸、放置位置,不精确调节至精确位置,钢筋绑扎要牢固,禁止有松动和变形现象。
钢筋骨架制作,加工放样下料,使每根钢筋尺寸和外形精确,组装应牢固、精确、整体性好。
钢筋骨架移位、变形时,要及时进行校正,然后将其绑扎牢固。
钢筋下料进行备料组合,保证接头错开,控制同一区段内接头数,在接头区段内控制接头数占受力钢筋总截面积百分率。
钢筋弯起角度和平直长度必要符合设计和规范规定。
组装时严格控制间距尺寸,钢筋绑扎要牢固,禁止有松动和位移现象。
钢筋绑扎中搭接绑扣不应有松动和脱扣。
为了增长成型后钢筋骨架整体性,在也许松动位置用电弧焊点焊几点。
尺寸监控:
骨架成型几何尺寸必要对的,对构造受力主筋安装应牢固,整体性好,稳定,垫块强度要同母体混凝土强度相似,垫块厚度要符合混凝土验收规范原则规定,垫块放置数量和牢固必要达到设计规定,并应起固定作用。
施工中受力钢筋因各种因素必要代替时,一方面要征得设计批准,并办妥书面签洽商。
一种重点:
在接近防水板部位,摆设、绑扎钢筋时要注意保护好防水板。
3、模板工程
隧道二衬构造以30米一种循环段分两步模注完毕。
第一步完毕隧道底板砼某些;第二步浇注侧墙及拱顶砼,模板采用专门加工定制组合钢模板。
4、浇筑混凝土
混凝土模注此前,应做好地下水引排工作,基本部位浮渣和积水应清除干净,不容许带水作业。
模注混凝土时,自由落高不得超过2米,应按搅拌能力、运送距离、模注速度、振捣等因素拟定一次模注厚度、顺序和方向,并规定分层施工,普通状况应保持持续模注。
(五)附属构筑物施工
竖井二衬及盖板施工完毕后进行井筒、通风亭等附属构筑物施工。
由于电力人孔井均为ф800圆形井筒,因而采用丁砖砌法,外侧大灰缝采用“二分枣”砌。
砌筑一层,灌一次砂浆,然后再铺浆砌筑上一层砖,上下两层砖间竖向缝应错开。
电缆支架是固定于电力隧道侧墙用于支撑电缆悬臂式层状型钢构造,是电力隧道中重要附属构筑物。
电缆支架先进行首件支架加工,待首件支架实验、验收合格后方进行批量生产。
电缆支架设计间距1.0m,通过预埋螺栓与墙体固定。
接地装置是接地极和接地扁铁(母线)统称,是电力隧道特有某些。
接地极是电力隧道中埋入地下并与大地接触金属导体,采用∠50×5镀锌角钢制成,长度2m。
接地扁铁将隧道内电缆支架等铁件与接地极相连接,形成接地回路,采用搭接焊连接。
电缆支架与接地扁铁采用三面焊连接。
三、施工中需注意问题
1、由于隧道断面较小,为了减少对土层扰动次数,在进行注浆等办法加固地层后应采用全断面开挖,但为了保证掌子面作业安全和便于架设钢架,必要保存核心土。
2、为了保证施工安全,防止塌落,开挖前必要沿拱顶环向打入超前小导管,通过小导管向松散地层注入浆液,以加固地层。
然后环向开挖留核心土。
开挖—安装网构钢架—挂钢筋网—喷射混凝土,应控制在4h以内完毕,防止产生过量沉降。
3、为了保证喷射混凝土与地层密贴,要及时进行衬砌背后充填注浆。
4、竖井采用人工开挖,用喷射混凝土+网构钢架+钢筋网联合支护。
此外,监控测量项目有:
1、洞内外观测;
2、净空水平收敛测量;
3、拱顶下沉测量;
4、地表下沉测量。
应依照测量成果对支护参数进行调节。
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