隧道工程主要工序施工工艺
| 适配人群 | 测量工程师,爆破技术员,支护作业班 | 使用场景 | 隧道贯通,洞口进洞,仰拱先行 |
|---|---|---|---|
| 制定目的 | 怕隧道挖歪了测不准,怕塌方伤人,怕爆破飞石打到人,怕运渣车撞上人,怕支护没做好掉石头。 | ||
| 适用范围 | 笔架山隧道所有干活的人、洞里洞外所有地方、所有测量仪和钻爆设备。 | ||
| 职责分工 | 测量员盯准数据,爆破工按图装药,司机开车不抢道,支护工喷砼要盖住钢架,班组长天天查漏洞。 | ||
| 管理要求 | 爆破前清场拉警戒线,运渣车限速限距,喷砼时戴好口罩,钢架底下垫实再焊牢,风管吊高别拖地。 | ||
| 监督与检查 | 技术员每天巡检,安全员随机抽查,谁不按规矩干就停工重学,三次出错调离岗位,记录本要当天签字交班。 | ||
笔架山隧道工程主要工序施工工艺
(1)施工测量
笔架山隧道为确保隧道有很好的贯通精度,必须制定切实可行的控制测量方案。
1)平面控制测量
① 洞外平面控制测量
隧道洞外控制测量采用sckkaset2b全站式测量仪系统来提高测量的精度,洞外平面控制采用b级测量。
②洞内平面控制测量
为确保隧道高精度地贯通,洞内平面控制拟采用二等导线测角精度进行施测,平均边长600m。
隧道内导线按等边直伸导线布置,且形成导线网。
2)高程控制测量
隧道贯通面上的贯通误差影响值,由洞内和洞外两部分组成,高程贯通限差50mm,即贯通中误差为25mm。洞内水准线路长度按2km计算,则在洞内施测过程中,洞内高程控制测量按四等即可满足高程贯通中误差影响值的要求。为保证万无一失,洞内高程按三等水准要求施测。
3)作业实施计划
① 测量人员进行培训。
② 洞外联测,应选在阴天,气温稳定,无大风情况下进行。
③ 洞内控制测量采用闭合环的方式,每个导线环边数不大于6条。
④ 坚持二级复测制。
4)贯通测量
隧道贯通后,由二级测量单位派人到现场一起进行贯通测量,并一起进行平差计算工作,共同协商贯通误差调整方案。
5)采用仪器及检定周期
① 仪器设备
洞内首级控制测量采用仪器为:sckkaset2b全站仪及相配套的三脚架,反光镜等设备。测角精度1秒,测距2-2ppm。索佳水准仪和配套的铟钢水准尺,精度 0.5mm/km。
② 检定周期
测量仪器和设备按国家规定每年送国家授权检定部门进行检定,合格后方能使用。
(2)洞口工程及明洞工程
1)洞口(明洞)开挖
隧道进洞施工前,沿拱部120度范围内,开挖轮廓线外40cm处以外插角5~10度施作φ32自进式锚杆,长6m,环向间距0.4m,然后人工开挖进洞。
隧道洞口土石方开挖前,先清除边仰坡上的浮土、危石,做好边仰坡的施工排水设施,以防地表水冲刷而造成边仰坡失稳。
洞口与暗洞交接处7m范围开挖至隧道上断面标高,作为隧道进洞施工平台。明洞段采用外边墙和拱部明挖,内边墙暗挖方法(边墙垂直开挖),并对内边墙喷砼防护。
2)明洞施工
进口明洞开挖完成后,就地绑扎明洞钢筋全断面浇筑明洞砼。明洞内模采用拼装式衬砌台车,拱部外模采用钢拱中架和组合式钢模板。由砼输送泵泵送砼入模,插入式振捣器振捣。
当明洞衬砌砼强度达到设计强度的70%时,按图纸要求做好拱背的防排水设施,然后进行回填。拱部回填土应分层捣实,每层厚度不宜大于30cm,两侧回填的土面高差不得大于50cm,回填至拱顶齐平后,立即满铺分层向上填筑至设计标高,并做好洞顶粘土隔水层及截排水设施。
(3)钻爆
隧道施工除软弱围岩正台阶开挖上半断面采用风枪钻孔外,其余部分分别采用我处现有的三臂液压电脑台车、nh178三臂液压钻孔台车,人工装药。为了保证开挖轮廓圆顺、准确,维护围岩自身承载能力,减少对围岩的扰动,为下步工序创造有利条件,拱部采用光面爆破,边墙采用预裂爆破。
1)钻爆设计
① 爆破器材的选择
用φ35mm2#岩石硝铵炸药,有水地段则选用φ35mm防水的乳化炸药。周边眼则采用φ22的小药卷,并采用导爆索绑小药卷的空气间隔不连续装药结构。隧道爆破采用塑料导爆管和毫秒雷管起爆系统。
② 掏槽形式
掏槽选用直眼掏槽,风动凿岩机钻孔时采用五梅花型中空孔掏槽,钻孔台车钻孔时采用大中空孔掏槽。
中硬岩具体钻爆设计见下页图表。
2)钻爆作业
钻爆作业必须按照爆破设计进行钻眼、装药、接线和引爆。如开挖条件出现变化需要变更设计时,应由主管技术人员或领工员确定。
钻眼前应绘出开挖断面中线,水平线和断面轮廓线,并根据爆破设计标出炮眼位置,经检查符合设计要求后才可钻眼。
钻眼应符合下列要求:
① 按照炮眼布置图正确钻孔;
② 掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不大于5cm;
③ 辅助眼深度、角度按设计施工,眼口排距,行距误差均不得大于10cm;
④ 周边眼位置在设计断面轮廓线上,允许沿轮廓线调整,其误差不大于5cm,眼底不超出开挖面轮廓线10cm。
⑤ 内圈炮眼至周边眼的排距误差不大于5cm,炮眼深度超过2.5m时,内圈眼与周边眼以相同的斜率钻眼;
⑥ 当开挖面凸凹面较大时,应按实际情况,调整炮眼深度,力求所有炮眼(除掏槽眼和底眼外)眼底在同一垂直面上;
⑦ 钻眼完毕,按炮眼布置图进行检查,并做好记录,有不符合要求的炮眼应重钻,经检查合格后,才能装药起爆。
装药分片分组,严格按爆破参数表及炮孔布置图规定的单孔装药量、雷管段别"对号入座"。装药前应将炮眼内泥浆、石粉吹洗干净。所有装药的炮眼均应堵塞炮泥,周边眼的堵塞长度不宜小于20cm,连线要仔细,连完线后要检查有无漏连现象。
光面爆破效果力争达到周边眼炮痕保留率达到90%以上,前后两排炮周边开挖轮廓错台小于10cm。
(4)装碴运输
为便于施工,提高施工速度,隧道出碴采用无轨运输方式。无轨运输采用itc312挖掘装载机装碴,自卸汽车运碴至弃碴场及利用石方施工地段。
无轨运输作业应遵守下列规定:
1)装碴作业按秩序进行,禁止抢装抢运。
2)车辆装载禁止超限减少运输过程中的石碴坠落,保持良好的施工环境。
3)车辆在同方向行驶时,两辆车的间距不得小于15m。
4)车辆行驶过程中应派专人指挥,保证施工安全。
5)卸碴外线路应设置大于1%的上坡道。卸碴码头应搭设牢固,并设有挂钩、栏杆、车挡装置,注意防止溜车。
(5)初期支护
初期支护能迅速控制或限制围岩松驰变形,充分发挥围岩自身承载能力,是"新奥法"施工的重要环节。喷锚支护按先拱部后边墙的顺序实施。初期支护包括系统锚杆、钢架、钢筋网、喷射砼。初期支护紧跟开挖面及时施作,以减少围岩暴露时间,抑制围岩变位,防止围岩在短期内松驰剥落。
1)喷锚方式
本隧道喷砼采用aliva-285湿喷机,该机与al-305机械手组成喷锚支护作业机械线,aliva-285可以干、湿喷两用。在作业时,喷射砼采用aliva-285湿喷机和遥控al-305机械手进行作业,洞外由砼搅拌机拌好,通过混凝土输送车向洞内送料,空压机供风。潮喷与湿喷相结合,围岩较好地段一次喷射的量不大,采用潮喷砼技术。潮喷对材料的品质、规格要求相对低一些,易操作,但粉尘大,混凝土的品质较湿喷低。围岩破碎地段,要求一次喷射的量多,厚度大、混凝土的品质高、强度形成的快、支护效果好,宜采用湿喷砼技术。两种喷射方式均由洞外拌合供料。锚杆利用台车打眼,采用药卷式锚杆。药卷式锚杆比砂浆锚杆易操作,而且锚固的质量能保证,强度提高快,使锚杆能及时受力而起作用。
2)系统锚杆施工
系统砂浆锚杆施工工艺流程为:钻孔→清孔→注浆→插入杆体。钻孔采用yt-27凿岩机;锚杆预先在洞外按设计要求加工制作,施工时锚杆钻孔位置及孔深必须精确,锚杆要除去油污、铁锈和杂质。先用yt-27凿岩机按设计要求钻凿锚杆孔眼,达到标准后,用高压风清除孔内岩屑,然后将湿润好的药包顶入孔内,后将加工好的杆体插入孔内,并将锚杆与钢筋网焊为整体。待终凝后按规范要求抽样进行锚杆抗拔试验。
施工中应注意以下事项:
① 锚杆孔位与孔深必须精确,与设计及规范要求相符;
② 杆体在使用前必须除去油污和铁锈,以保证锚杆施工质量。
3)钢筋网安设
挂钢筋网在系统锚杆施作后安设,钢筋类型及网格间跨按设计要求施作。钢筋网根据被支护岩面的实际起伏状铺设,并在初喷砼后进行,与被支护岩面间隙3cm,钢筋网边接处、与锚杆连接用细铁丝绑扎或点焊在一起,使钢筋网在喷射时不易晃动。
① 施作前,初喷3cm厚砼形成钢筋保护层:
② 制作前进行校直、除锈及油污等,确保施工质量。
4)格栅钢架施工
钢架在洞外按设计加工成型,洞内安装在初喷砼之后进行,与定位系筋焊接。格栅钢架间设纵向连接筋,钢架间以喷砼填平。钢架拱脚必须安放在牢固的基础上,架立时垂直隧道中线,当钢架和围岩之间间隙过大时设置垫块,用喷砼喷填。
a、现场制作加工
① 格栅钢架应按设计要求预先在洞外结构件厂加工成型。先将加工场地用150#砼硬化,按设计放出加工大样。
② 放样时根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割的加工余量。将格栅钢筋冷弯成形,要求尺寸准确,弧形圆顺。
③ 格栅钢架加工后进行试拼,允许误差:
a、沿隧道周边轮廓误差不应大于3cm;
b、格栅钢架由拱部,边墙各单元钢构件拼装而成。各单元用螺栓连接。螺栓孔眼中心间误差不超过±0.5cm。
c、格栅钢架平放时,平面翘曲应小于±2cm.
b、格栅钢架架设工艺要求:
① 为保证格栅钢架置于稳固的地基上,施工中在格栅钢架基脚部位预留0.15~0.2m原地基;架立格栅钢架时挖槽就位,软弱地段在格栅钢架基脚处设槽钢以增加基底承载力。
② 格栅钢架平面应垂直于隧道中线,倾斜度不大于2°。格栅钢架的任何部位偏离铅垂面不应大于5cm。
③ 为保证格栅钢架位置安设准确,隧道开挖的各连接板处预留格栅钢架连接板凹槽;两拱脚处和两边墙脚处预留安装格栅钢架槽钢凹槽。初喷砼时,在凹处打入木楔,为架设钢架留出连接板(或槽钢)位置。
④ 格栅钢架按设计位置安设,在安设过程中当格栅钢架和初喷层之间有较大间隙应设骑马垫块,格栅钢架与围岩(或垫块)接触间距不应大于50mm。
⑤ 为增强格栅钢架的整体稳定性,将格栅钢架与锚杆焊接在一起。沿格栅钢架设直径为ф22cm的纵向连接钢筋,并按环向间距1.2m设置。
⑥ 为使格栅钢架准确定位,格栅钢架设前均需预先打设定位系筋。系筋一端与格栅钢架焊接在一起,另一端锚入围岩中0.5~1m并用砂浆锚固,当格栅钢架架设处有锚杆时尽量利用锚杆定位。
⑦ 格栅钢架架立后尽快喷砼作业,并将格栅钢架全部覆盖,使格栅钢架与喷砼共同受力,喷射砼分层进行,每层厚度5~6cm左右,先从拱脚或墙脚处向上喷射以防止上部喷射料虚掩拱脚(墙脚)不密实,造成强度不够,拱脚(墙脚)失稳。
5)喷射混凝土工艺
a、潮喷砼工艺
采用"潮喷"技术作业,以减少回弹,改善工作环境,同时采用aliva-285潮喷可以节约速凝剂,降低造价。其工艺流程见下图。
注意事项:
① 混合料应随拌随喷,不掺速凝剂时,存放时间不大于2h,掺
有速凝剂时存放时间不应大于20min;
② 喷射作业应分段、分片、分层,由下而上,依次进行,如有较大凹洼时,应先填平;
③ 必须紧跟开挖工作面及时喷射;
④ 喷射砼厚度10cm时,拱部喷射砼分两次进行,第一次喷射厚度5cm第二次喷射至设计厚度,边墙部位则一次喷射至设计厚度。
⑤ 速凝剂掺量应准确,添加要均匀,不得随意增加减少。
⑥ 混凝土配合比:水泥:砂:石子:速凝剂=1:2:2.06:0.06
b、湿喷砼工艺
湿喷方法具有粘结性能好、一次喷射厚度可达10cm,且回弹率小的优点,能够保证初期支护和施工支护的质量,充分发挥围岩的自承能力。
① 设备选型
采用aliva-285湿喷机,该机与al-305机械手组成喷锚支护作业机械线,aliva-285可以干、湿喷两用。在作业时,喷射砼采用aliva-285湿喷机和遥控al-305机械手进行作业,洞外由砼搅拌机拌好,通过混凝土输送车向洞内送料,空压机供风。
② 原材料的选择
425#普通硅酸盐水泥;细度模数为2.5-3.0中砂,洁净质硬;粒径为5-10mm的碎石,要求级配良好;液体速凝剂。
③ 湿喷砼配合比:
水泥:砂:碎石:水=1:2.47:1.53:0.4,速凝剂的掺量为水泥用量的4%。
④ 施工工艺
砼喷射机安装调试好后,在料斗上安装振动筛(筛孔10mm),以避免超粒径骨料进入喷射机;用高压水冲洗干净受喷围岩面,而后即可开始喷射砼。
通过遥控喷射手,喷射时,送风之前先打开计量泵(此时喷嘴朝下,以免速凝剂流入输送管内),以免高压砼拌合物堵塞速凝剂环喷射孔;送风后调整风压,使之控制在0.45-0.7mpa之间,若风压过小,粗骨料则冲不进砂浆层而脱落,风压过大或过小都将导致回弹量增
大。因此,应按砼回弹量小,表面湿润易粘着力度来掌握。喷射压力,喷射机机械手要配合好,根据喷射仪表反馈的信息及时调整风压和计量泵,控制好速凝剂掺量。
喷嘴与岩面的距离为60~100cm,太近太远都会增加回弹量;喷射方向尽量与受喷面垂直,拱部尽可能以直径方向喷射。
一次喷射厚度不宜超过10mm,若需喷第二层,两层喷射的时间间隔为15~20min。
为提高工效和保证质量,喷射作业应分片进行,可按照先边墙后拱脚,最后喷射拱顶的顺序施喷。喷前先找平受喷面的凹处,再将喷头成螺旋形缓慢均匀移动,每圈压前面半圈,绕圈直径约30cm,力求喷出的砼层面平顺光滑。
6)笔架山隧道φ32自进式锚杆施工工艺
详见表vi-5 (十一)φ32自进式锚杆施工工艺框图及工艺说明。
(6)复合式衬砌
本隧道衬砌进出口段分别由二个工区组成,每工区各配备一台12m长穿行式全断面液压衬砌台车,台架可以自由在模板内穿行,且每组模板可以自稳,该组模板在砼灌注完成后,衬砌台架可脱离该模板,可以继续下一组模板连接进行定位和砼灌注作业。
各工区由洞外拌合楼按配比生产砼,由混凝土输送车运至灌注地点,由hbt60砼输送泵泵送砼入模,插入式振捣器人工捣固。
1)砼施工注意事项
为保证混凝土具有良好的密实性、耐久性,达到设计要求的抗压、抗折、抗渗指标,在开工前,严格进行砼配合比的选配,确定最优配合比方案。
砼应两侧对称灌注,保证两侧灌注高差不超过1m。砼灌注过程中要注意振捣,防止过捣或漏捣现象出现,保证砼密实,表面光滑,无蜂窝麻面。封顶由封顶口倒退逐一泵送砼,以确保拱顶砼回填密实。
砼泵应连续运转,输送管宜直,转弯宜缓,接头严密,泵送前润滑管道。灌注结束清理现场,及时检修、保养输送泵和清洗管道,以备下循环使用。砼灌注完成后,按规范进行养生。
2)防水板铺设的施工程序流程
施工准备→设盲沟、固定复合式防水板→焊接防水板搭接缝→质量检查→移动作业架→下一循环。
3)模板台车立模定位过程
① 台车脱离模板,后退至上一循环脱模。
② 衬砌台车带模板移至下一衬砌循环处。
③ 清理模板并涂脱模剂。测量放线,就位调整。
④ 拧紧转角处的对接板螺栓,挂上台车两侧的侧向千斤顶,基脚贴模并支撑牢固。
⑤ 安装堵头板,砼输送系统就位。
(7)仰拱及隧底充填
1)仰拱:围岩条件较差地段,在施工中,应仰拱先行,及早封闭,以利于衬砌结构的整体受力;仰拱浇注前,应清除松散材料、排除积水,浇注混凝土由仰拱中心向两侧对称进行。仰拱与边墙衔接处应捣固密实;仰拱施工为能实现与掘进、衬砌平行作业,在仰拱工作面上搭设可移动式作业平台,工作平台上可以行驶运输车辆及机械。
2)隧底充填
在施作混凝土前,清除仰拱面的碎碴、粉尘,并冲洗干净,不得有积水。仰拱混凝土达到设计强度70%后,方可浇注隧底填充混凝土。
(8)水沟及电缆槽
水沟及电缆槽施工在衬砌、仰拱施工、隧底填充完后进行。
水沟及电缆槽施工采用组合模板,立模要严格控制尺寸,标高。按设计位置预埋泄水管。水沟及电缆槽盖板采用预制构件,盖板铺设要平稳,盖板与沟沿的缝隙应用砂浆填平,不得晃动和吊空。
(9)施工监控量测
1)现场监控量测目的
现场监控量测,是在隧道施工过程中,对围岩和支护系统的稳定状态进行监测,为喷锚支护和二次砼衬砌的参数调整提供依据,把量测的数据经整理和分析得到信息及时反馈到设计和施工中,进一步优化设计和施工方案,以达到安全、经济、快速施工的目的,围岩量测是施工管理中的一个重要环节,是施工安全和质量的保障。
2)现场监控量测的作用
① 了解围岩、支护变形情况,以便及时调整和修正支护参数,保证围岩稳定和施工安全;
② 提供判断围岩和支护系统基本稳定的依据,确定二次砼衬砌施作时间;
③ 依据量测资料采取相应措施,在保证施工安全的前提下加快施工进度;
④ 积累量测数据资料,提高施工技术水平。
3)现场监测项目、仪器及要求
① 用bjsd-2型激光隧道限界检测仪进行隧道周边收敛位移量测和拱顶下沉量测,并能进行隧道限界检测。该仪器能快速检测,快速指导施工决策或验收;能在各类隧道潮湿、强干扰恶劣环境下工作。仪器构成:检测头、控制器和三角架。检测方法:手动、分段设点或全自动自选。数据存储及处理:仪器每次可显示存储百组截面数据,配接计算机工作时可实现边测量边画图,配有专门的处理软件进行比较、画图、显示数据清单及打印等功能。量测项目及内容见下表
量测项目及方法一览表
序号 项 目名 称 方 法及工具 布 置 量 测 间 隔 时 间
1~15d 16d~1个月 1~3个月 大于3个月
1 地质和支护状况观察 岩性、结构面产状及支护裂缝观察或描述,地质罗盘等 开挖后及初期支护后进行 每次爆破后进行
2 周边位移 各种类型收敛计 每10~50m一个断面,每断面2~3对测点。 1~2次/天 1次/2天 1~2次/周 1~3次/月
3 拱顶下沉 水平仪、水准尺、钢尺或测杆 每10~50m一个断面。 1~2次/天 1次/2天 1~2次/周 1~3次/月
4 锚杆内力及抗拔力 锚杆测力计及拉拔器 每10m一个断面,每断面至少做三根锚杆
5 地表下沉 水平仪、水准尺 每5~50m一个断面,每断面至少7个测点,每隧道至少2个断面。中线每5~20m一个测点 开挖面距量测断面前后<2b时,1~2次/天。开挖面距量测断面前后<5b时,1~次/2天。开挖面距量测断面前后>;;5b时,1次/周。
6 围岩压力及两层支护间压力 各种压力盒 每代表性地段一个断面,每断面宜为方便用户5~20个测点 1~2次/天 1次/2天 1~2次/周 1~3次/月
7 钢支撑内力及外力 支柱压力计或其它测力计 每10榀钢拱支撑一对测力计 1~2次/天 1次/2天 1~2次/周 1~3次/月
② 现场量测要求
a、喷锚支护施作2h后即埋设测点,进行第一次量测数据采集。
b、测试前检查仪表设备是否完好,如发现故障及时修理或更换;确认测点是否松动或损坏,只有测点状态良好时方可进行测试工作。
c、测试中
按各项量测操作规程安装好仪器仪表,每测点一般测读三次;三次读数相差不大时,取算术平均值作为观测值,若读数相差过大则应检查仪器表安装是否正确、测点是否松动,当确认无误后再按前述监控量测要求进行复测。每次测试都要认真作好原始数据记录,并记录掘进里程、支护施工情况以及环境温度等,保持原始记录的准确性。量测数据应在现场进行粗略计算,若发现变位较大时,应及时通知现场施工负责人,以便采取相应的处理措施。
d、测试完毕后检查仪器、仪表,做好养护、保管工作。及时进行资料整理,监控量测资料须认真整理和审核。
4)量测断面间距、测点布置
量测断面间距、测点布置将严格按设计资料执行。
5)量测数据分析和信息反馈:将量测数据进行处理和分析,绘制时间-位移曲线。一般情况会出现如下两种时间-位移特征曲线见下图:
图1 正常曲线 图2 反常曲线
位移特征曲线图
图1表示绝对位移值逐渐减小,支护结构趋于稳定,可施作二次砼衬砌。
图2表示位移变化异常,出现反弯点喷锚支护出现严重变形,这时应及时通知施工管理人员,该段支护采取加强措施,确保隧道不坍方;严重时施工人员须迅速撤离施工现场,保证施工人员安全。
(10)笔架山隧道防排水
1)防排水设计情况
笔架山隧道在初期支护与二次衬砌之间设eva复合防水板,全隧道满铺。
2)防水板铺设
① 防水准备
a、防水板的洞外拼接。防水板须在洞外宽敞平整的场地上,将幅面较窄的防水卷材拼接成大幅面防水板。防水板搭接宽为10cm。可胶粘也可热焊粘结。防水板须进行检查是否有变色、波纹(厚薄不均)、斑点、刀痕、撕裂、小孔等缺陷,如果存在质量疑虑,应进行张拉试验、防水试验和焊缝抗拉强度试验。
b、吊挂防水板的台车就位后,应用电焊或氧焊将初期支护外露的锚杆头、钢筋网头等铁件齐根切除,并抹砂浆遮盖,以防刺破防水板。对于开挖面严重凹凸不平的部位须进行修凿和找平。
② 防水板铺设和锚固
a、用射钉枪将吊挂肋条锚固在喷锚支护上。
b、防水板利用小型卷扬机提升到台车上,以防水板的全幅中部对准隧道中线,根据防水板幅面大小,将防水板托起贴着喷锚支护表面铺设,松紧适度并用热焊机将防水板焊在吊挂肋条上,拱部固下点间距0.5m左右,边墙固定点间距1m左右。
c、焊接防水板搭接缝
上下循环两幅大幅面的防水板接头处留10cm搭接幅面,用热焊机将搭接缝焊好,焊缝宽度不小于2cm。
d、质量检查
对搭接焊缝及吊挂点焊缝进行检查,如有不符合质量要求者,应及时进行补焊处理,以满足质量要求。
3)富水地段防水处理
富水地段光面爆破效果差,环向排水管安设困难,喷射砼附着困难,防水板无法铺设,采取以下方法处理,确保防水板能正常铺设。
① 对成股向外涌水地段,根据水流量大小,采取埋设多根大直径塑料管将水引出,或采取模喷砼来代替施作喷锚支护。
② 在淋水地段,防水板打湿后,焊缝质量难以保证,因此,预铺一层防水板引水,然后再按设计铺设防水板。
4)橡胶止水条施工:砼衬砌施工缝处设置橡胶止水条。
① 根据衬砌厚度及衬砌形式自制拼装式钢模挡头板,每块钢模宽度为衬砌厚度的一半,同时将钢模根据安装顺序编号。
② 全断面液压钢模衬砌台车就位后,按照钢模挡头板编号安装钢模挡头板,同时将橡胶止水条沿隧道环向夹在挡头板中间,两块挡头板用u形卡固定。
③ 预留一半橡胶止水条浇筑在下一循环砼衬砌中。止水条与盲沟交错设置,并结合地下水情况适当调整。
5)施工排水:该隧道设计为人字坡,出口施工段内,全为顺坡,施工排水采用侧沟自然排水将水直接排出洞外。该隧道设计涌水量不大,施工中加强排水,就可以解决。
(11)施工通风与防尘
施工通风采用压入式通风方案(见示意图),每洞口配备一台92-1型轴流风机及∮1200mm软通风管。同时加强通风管理,防漏降阻,控制百米漏风率在1%以内,满足施工生产的环境需要。
92-1型轴流风机 30m
φ1200mm风管
隧道通风示意图
风管安装在拱顶部中央或拱腰时,先用台车每隔5m打一锚杆眼,然后在吊挂锚杆上布设ф6钢筋并用紧线器张紧,作为风管的承重索,安设中注意保持锚杆的纵向一致和承重索的高度一致。
隧道工程主要工序施工工艺:高速隧道工程主要施工工艺
| 适配人群 | 钻爆工,锚杆司钻工,喷砼机手 | 使用场景 | 隧道开挖,锚杆注浆,喷射砼 |
|---|---|---|---|
| 制定目的 | 隧道里打眼放炮容易塌方掉石头,工人站不稳、设备被砸坏,围岩松动还可能影响后期结构安全。 | ||
| 适用范围 | 所有在隧道里钻孔、装药、爆破、支护、浇筑混凝土的工人和班组长。 | ||
| 职责分工 | 班长盯现场,工人管自己手里的活,老钻工专负责周边眼,技术员检查炮眼位置,安全员每天巡查看隐患。 | ||
| 管理要求 | 红铅油画线误差不能超5cm,周边眼开眼误差控制在5cm内,瞎炮要先查原因再处理,喷砼前必须吹净岩屑。 | ||
| 监督与检查 | 技术员每道工序后用尺子量,安全员拿着检查表逐项打钩,没做到就停工整改,三次不改换人干,记录本天天交工长签字。 | ||
高速公路隧道工程主要施工工艺
(一)光面爆破
ⅲ、ⅳ类围岩爆破见《ⅲ类围岩上半断面钻爆设计》、《ⅳ类围岩全断面钻爆设计》及参数表。
1、施工布眼
钻眼前,测量人员用红铅油准确绘出开挖断面的中线和轮廓线,标出炮眼位置,其误差不超过5cm。
2、定位开眼
采用钻孔台车钻眼,台车与隧道轴线保持平行。台车就位后按炮眼布置图正确钻孔。对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它眼要高,开眼误差分别控制在3cm和5cm以内。
3、钻眼
钻工要熟悉炮眼布置图,要能熟练地操纵凿岩机械,特别是钻周边眼,一定要由有丰富经验的老钻工司钻,台车下面有专人指挥,确保周边眼有准确的外插角,尽可能使两茬炮交界处台阶不小于15cm。同时,根据眼口位置岩石的凹凸程度调整炮眼深度,保证炮眼底在同一平面上。
4、清孔
装药前,用由钢筋弯制的炮钩和小直径高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出吹净。
5、装药
《ⅲ类围岩上半断面钻爆设计》
《ⅲ类围岩上半断面钻爆设计》及参数表
《ⅳ类围岩全断面钻爆设计》
《ⅳ类围岩全断面钻爆设计》及参数表
装药分片分组,按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行,雷管"对号入座"。所有炮眼均以炮泥堵塞,堵塞长度不小于20cm。
6、联结起爆网络
起爆网络为复式网络,以保证起爆的可靠性和准确性。联结时注意:导爆管不能打结和拉细;各炮眼雷管连接次数相同;引爆雷管用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上,网络联好后,要有专人负责检查。
7、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。
8、光面爆破质量检验标准
超欠挖:爆破后的围岩面应圆顺平整,无欠挖,超挖量控制在设计要求范围内。
半眼痕迹率:围岩为整体性好的坚硬岩石时,半眼痕迹率应大于85%,中硬岩石应大于80%,软岩应大于60%。
对围岩的破坏程度:爆破后,围岩面上无粉碎岩石和明显的裂缝,也不应有浮石(岩性不好时应无大浮石)。
(二)锚杆施工
本工程主要采用φ25先锚后灌式注浆锚杆。
钻锚杆孔使用yt-28风动凿岩机,钻孔前根据设计要求定出孔位,钻孔保持直线并与所在部位岩层结构面尽量垂直,钻孔直径φ42mm,钻孔深度大于锚杆设计长度10cm。
φ25先锚后灌式注浆锚杆施工程序如下:
a.钻完孔后,用高压风吹净孔内岩屑。
b.将锚头与锚杆端头组合,戴上垫片与螺母。
c.将止浆塞穿入锚杆末端与孔口取平并与杆体固紧。
d.锚杆末端戴上垫板,然后拧紧螺母。
e.采用nz130a砂浆锚杆专用注浆泵往中空锚杆内压注水泥砂浆,砂浆的配合比为:水泥:砂=1:1.5,水灰比:1:0.4~0.5,注浆压力为0.2~0.5mpa,砂浆随拌随用。
施工中应注意以下事项:
a锚杆孔位与孔深必须精确,与设计及规范要求相符;
b杆体在使用前必须除去油污和铁锈,以保证锚杆施工质量。
(三)喷射砼施工
喷射砼骨料用强制式拌和机分次投料拌和,为减少回弹量,降低粉尘,提高一次喷层厚度,喷射砼采用铁科院西南分院产的tk-961型砼喷射机,湿式喷射作业。
喷锚支护喷射砼,分初喷和复喷二次进行。初喷在开挖(或分部开挖)完成后立即进行,以尽早封闭暴露岩面,防止表层风化剥落。复喷砼在锚杆、挂网和钢架安装后进行,尽快形成喷锚支护整体受力,以抑制围岩变位。钢架间用砼喷平,并有足够的保护层,喷射砼施工程序见《喷射砼施工程序图》。
喷射砼分段、分片由下而上顺序进行,每段长度不超过6m,一次喷射厚度控制在6cm以下,喷射时插入长度比设计厚度大5cm铁丝,每1~2m设一根,作为施工喷层厚度控制用,后一层喷射时在前层砼终凝后进行,喷射砼按规定洒水养护。
喷射砼施工程序图
(四)钢拱架及钢筋格栅钢架施工工艺
均在洞外按设计加工成型,洞内安装在初喷砼之后进行,与定位系筋焊接。格栅钢架间设纵向连接筋。钢拱架拱脚必须安放在牢固的基础上,并与管棚或锚杆焊接牢固,架立时垂直中线,当钢拱架和围岩之间间隙过大时设置垫块,埋设在初衬砼内。
1、现场制作加工
(1)钢拱架按设计要求预先在洞外加工成型。
(2)放样时根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割的加工余量。将钢拱架冷弯成型,要求尺寸准确,弧形圆顺。
2、钢拱架加工后进行试拼,允许误差:
(1)沿隧道周边轮廓误差不大于3cm;
(2)钢拱架由拱部、边墙各单元钢构件拼装而成。各单元用螺栓连接。螺栓孔眼中心误差不超过±0.5cm;
(3)钢拱架平放时,平面翘曲小于±2cm。
3、钢拱架架设工艺要求:
(1)为保证钢拱架置于稳固的地基上,施工中在钢拱架基脚部位预留0.15~0.2m原地基;架立钢拱架时挖槽就位,软弱地段在钢拱架基脚处设槽钢以增加基底承载力。
(2)钢拱架平面垂直于隧道中线,其倾斜度不大于2度。钢拱架的任何部位偏离铅垂面不大于5cm。
(3)为保证钢拱架位置准确,隧道开挖时在钢拱架的各连接板处预留钢拱架连接板凹槽;两拱脚处和两边墙处预留安装钢拱架槽钢凹槽。初喷砼时,在凹槽处打入木楔,为架设钢拱架留出连接板(或槽钢)位置。
(4)钢拱架按设计位置安设,在安设过程中当钢拱架和初喷层之间有较大间隙设骑马块,钢拱架与围岩(或垫块)接触间距不大于50mm。
(5)为增强钢拱架的整体稳定性,将钢拱架与锚杆焊接在一起。沿钢拱架设直径为φ22的纵向连接钢筋,并按环向间距0.8m设置。
(6)为使钢拱架准确定位,钢拱架架设前需预先打设定位系筋。系筋一端与钢拱架焊接在一起,另一端锚入围岩中0.5~1m并用砂浆锚固,当钢拱架架设处有锚杆时尽量利用锚杆定位。
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钢筋格栅钢拱架施工工艺要求同钢拱架。
(五)二次衬砌砼施工
二次衬砌砼灌注采用全断面液压衬砌台车,一次施工长度12m。砼在洞外自动计量砼搅拌站拌和,砼搅拌运输车运输,hbt-60砼输送泵灌注,插入式振捣器振捣密实。衬砌作业线为砼搅拌站--砼搅拌运输车--输送泵--衬砌台车。为保证拱部衬砌密实,施作二次衬砌时拱部纵向按5m间距预留注浆孔,进行充填压注水泥砂浆。
液压钢模衬砌台车灌注砼施工工艺
1、拆模
本钢模台车设计为台车与模板各成独立系统,故可以进行穿行式作业,也可平移作业。
⑴采用穿行式作业时拆模程序(配两套或两套以上模板)。
①当衬砌砼达到拆模强度时,先拆除堵头板和接缝板的伸缩杆,再拆除侧向千斤顶和侧向油缸机械插销以及侧向油缸与模板的连接,下降垂直油缸和托架,放下上层脚手板,使台车与模板完全脱离。
②将台车移动到后方待拆模地点。
③用垂直油缸同步升托架与模板连接,将侧向油缸与模板连接起来。
④拆除模板收拢铰和翻转铰处的对接螺栓,放下其余脚手板,松开基脚千斤顶。
⑤收挂翻转模板。
⑥同步下降垂直油缸,使模板与衬砌砼全部脱离。
⑦交替启动垂直油缸与侧向油缸,使模板收拢到穿行运行状态。
⑧清除模板表面粘结的砼,喷涂脱模剂。
⑵采用平移式作业时拆模程序(一套模板)
①当衬砌砼达到拆模强度时,先拆除堵头板,操纵垂直油缸,顶升托架与模板连接。
②拆除侧向千斤顶和侧向油缸机械锁插销。
③其余同穿行式作业。
2、立模
⑴松开卡轨器后,将钢模台车穿行或平移到立模位置,此时台车中心线与隧道中心线一致,其偏差小于3cm。
⑵钢模台车就位制动后,锁定卡轨器,交替启动垂直油缸和侧向油缸,使模板立于设计要求位置。
⑶放下翻转模板,并用连接螺栓拧紧,高速基脚千斤顶使其支顶垫木和木楔上,然后挂上台车两端的侧向千斤顶,此时检查模板如发现有偏差,可放下托架,用侧向千斤顶进行调整。
⑷挂上其余侧向千斤顶,调整侧向油缸机械锁的长度并插上销子锁定。
⑸撑起台车两侧脚手板,上紧模板收拢处的对接螺栓,利用斜撑将模板可靠的固定在设计位置。
⑹降下垂直油缸,使托架与模板分离。
⑺安装堵头板和接缝模板。堵头板可根据开挖情况架设,当衬砌厚度在30至60cm范围时,仅架设内侧30cm,超过60cm时可再增加外侧30cm。堵头板一定要顶在岩面上。为防止u型螺栓受力过大,堵头板悬臂端要用斜撑顶紧。
⑻安放基脚模板,下部贴紧基脚千斤顶下的垫土外侧,上部用木撑使其与边墙模板密贴。
3、就位调整
⑴前后调整:通过台车走行机构完成。
⑵左右横向调整:3cm以内用侧向千斤顶调整,超过3cm需先调整轨道位置。
⑶模板高度调整:单调垂直油缸。
4、拆模施工注意事项
⑴严格按照拆模操作程序作业,每道工序绝对不能颠倒。
⑵拆除下来的堵头板、接缝模板、螺栓、插销等有序放在指定位置,严禁乱放乱丢。
⑶拆模前需检查通风管路的连接软管是否拆除。
5、立模施工注意事项
⑴立模前用bjsd-2隧道激光限界检测仪检查隧道开挖轮廓,如有欠挖于立模前处理好。并在立模节段前端,分别在拱顶和两侧边墙处标出隧道中心线和内轨顶面标高。
⑵基脚千斤顶底部石渣要填平夯实,标高为内轨顶面下90cm,以便安放垫木和木楔。每个基脚千斤顶下面安放一根垫木、两根木楔,尺寸分别为60×30×20cm和20×10×50cm。
⑶底部采用木斜撑固定模板,每米设一根断面为12×12cm方木,支撑时必须顶紧。
⑷模板完全定位后,在砼灌注作业前,要对立模作业中的每道工序作次全面检查。
6、钢模台车移动穿行
⑴移动前,检查台车轨道是否符合轨道铺设要求。
⑵穿行前模板必须收拢到穿行要求位置,否则不准穿行。
⑶轮对、卡轨器及轨道上粘结的砼和杂物要清除掉,排除走行时的阻力,模板上所有作业窗口要关闭。
⑷移动穿行时,必须有专人指挥。认真观察是否有可能发生撞击模板的对象,如风、水、电管路以及模板上的侧向油缸连接耳环等。除通风管外其余管路都应设在台车轨顶面下(穿行地段)。钢轨两侧的石渣要清除干净。
⑸台车移动时,洞内和台车上的电缆应有专人负责看管和收放,严防台车轮子碾压。
7、灌注砼
⑴检查接缝模板、堵头板是否安装牢固。
⑵检查灌注部位的作业窗是否关闭。
⑶检查输送管接头是否牢靠。
⑷灌注砼前,必须用水将基底冲洗干净,灌注时要求两侧同时进行,否则造成偏压导致跑模,灌注部位的作业窗两侧必须都用销子插上。
⑸砼材料的选用、配合比、搅拌、灌注等要求按砼施工技术规则进行。
泵送防水混凝土施工技术要求:
泵送防水混凝土除应按前述泵送混凝土施工技术要求进行外,尚应满足下列要求:
采用的水泥标号不应低于325号;
(2)水泥用量为360kg/m3(无外掺料)以上;
(3)骨灰比宜采用5:1,灰砂比不应小于1:2.8。
(4)砂率应高于普通防水混凝土5%左右;
(5)每m3混凝土中,粒径0.315mm以下的砂不得少于400kg;
(6)外加剂宜选用减水缓凝型,其掺量应冬夏有别,冬季施工时应掺用加气剂。
8、液压及电器系统操作
⑴电动机驱动油泵正常运转后,在多路换向阀工作前,将安全阀调到p=19.6mpa,电磁溢流阀调到p=15.6mpa,然后各系统进入工作。
⑵检查电动机、油泵状况是否良好,转动方向是否正确。接通电源时控制台应绿灯显示。立、拆模时,台车上除液压及照明电源外其它电源都应关闭(如震动器、手提照明灯、搅拌输送机、电动卷扬机、走行装置等电源)。
⑶特别注意多路阀控制手柄的操作方向,防止动作错误。
⑷严禁台车在行进中启动油泵、升降或收放模板。
⑸操作台上的全部手柄、按钮、开关等需用金属盖板保护,专人保管及操作,平时盖上并上锁
,严禁他人乱动,经常检查油箱中油面高度,当低于要求高度时需随时补充液压油。
隧道工程主要工序施工工艺:高速隧道工程施工支护方法
| 适配人群 | 隧道支护班组长,岩土注浆技术员,初期支护质检员 | 使用场景 | 隧道洞口施工,断层破碎带作业,地下水活跃区开挖 |
|---|---|---|---|
| 制定目的 | 洞口岩石碎,水多,怕塌方掉石头伤人。 | ||
| 适用范围 | 所有在隧道里干活的人,洞口到开挖段的区域。 | ||
| 职责分工 | 工长盯现场,班组长管自己组,工人守操作步骤。 | ||
| 管理要求 | 管棚小导管先打上,喷砼封工作面,锚杆钢筋网钢架全跟上。 | ||
| 监督与检查 | 技术员天天查,安全员不定时看,没做到马上停工重做,再犯扣工分。 | ||
高速公路隧道工程施工支护方法
由于隧道洞口段受断层影响,岩石破碎,并存在地下水活动较强的特点。为保障隧道施工安全顺利的进行,支护工作便显得尤其重要。在隧道施工中,我们将根据设计采取超前支护和开挖后的锚网喷 钢架联合支护两种形式。
1)超前支护
设计采用φ150*8mm超前大管棚和φ50*4mm超前小导管对围岩进行支护,环向间隔、外插角、纵向搭接长度等根据设计和围岩状况进行选取。当边墙部失稳时,对其加设小导管注浆加固。
①施工工艺
工艺流程见图6.2.2-4。
②施工要点
选φ150和φ50的无缝钢管,按设计管长在管段中间部分,梅花型钻ф8mm的出浆孔,孔距15cm。场外加工完成后进行检查。
钢管沿隧道开挖轮廓线布置,外倾角符合图纸要求,纵向前后两排管棚水平搭接长度为5m左右。
注浆前,喷砼封闭工作面,喷层厚度15cm,喷射时适当调大速凝剂用量,保证及早凝固。
注浆时,水泥浆由稀到浓逐级变换,即先注稀浆,然后逐级变浓至设计值为止。为注浆后尽快开挖,选用普通水泥或早强水泥,并掺加减水剂。
注浆压力:0.5--1.0mpa
注浆量计算:q=πr2lη
式中:r--浆液扩散半径,0.2m
l--小导管长度,取3.5m
η--岩体孔隙率
图6.2.2-4施工工艺流程
③注浆异常现象处理
发生串浆现象。即浆液从其他孔中流出时,采用多台泵同时注浆或堵塞串浆孔隔孔注浆。
注水泥浆时压力突然升高,可能发生了堵管,须停机检查。
水泥浆注浆时进浆量很大,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,以便凝胶,但停留时间不能超过浆液的凝胶时间。
2)初期支护
施工中采用的初期支护包括锚杆、钢筋网、喷砼、型钢拱架联合结构形式,即ф22径向先锚后灌浆锚杆,长3.0~4.0m,间距按照设计和围岩状况布置;挂ф8钢筋网片,间距20*20cm;喷c25砼厚12~26cm;型钢纵向0.6~1.0m间隔支撑。施工时根据监测结果进行适当的调整。
①喷砼施工:采用湿喷法施工,其工艺流程如下图6.2.2-5。
图6.2.2-5 湿喷法工艺流程图
施工要点
a.选用r52.5普通硅酸盐水泥,细度模数大于2.5的硬质洁净中粗砂,粒径不大于15mm砾(碎)石,化验合格的拌合用水,实验合格的速凝剂。
b.喷射混凝土严格按设计配合比拌和,配合比及搅拌的均匀性每班检查不少于两次,拌和料随拌随用。
c.喷射混凝土前,认真检查隧道断面尺寸,对欠挖部分及所有开裂、破碎、崩解的破损岩石进行清理和处理,清除浮石和墙角虚碴,并用高压水或风冲洗岩石。
d.喷射混凝土作业采取分段、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,螺旋直径约20~30cm,以保证混凝土喷射密实,同时掌握风压、水压及喷射距离,减少回弹量。
e.隧道喷射混凝土分两层作业。第二次喷射混凝土要在第一层混凝土终凝1小时后进行,需冲洗第一层混凝土面。第一次喷射时注意找平岩面,以便于铺设防水层。
f.喷射后,保留20cm钢筋网接头,便于网片间的搭接。
②锚杆
本标段隧道采用φ22砂浆锚杆作为系统支护,其施工步骤如下:
a.钻孔:初喷混凝土凝固后,采用7655型凿岩机打锚杆孔,钻孔保持顺直,并与岩面垂直,锚杆孔位要求与设计孔位偏差不大于100mm,钻孔偏差不大于±50mm。
b.安设锚杆:清孔,插入中空锚杆,安放止浆塞、锚垫板,拧紧螺母、锚固。
c.注浆:砂浆锚杆砂浆配合比水泥:砂:水=1:1:0.38~0.45,具体按试验确定。将注浆管与锚杆头连接牢固,采用mz-1注浆机注入水泥砂浆,砂浆采用hj1-352型砂浆搅拌机拌和,随浆液的注入观察注浆泵压力和排气孔处的浆液溢出,当达到设计压力后,停止泵送。
施工工艺流程见图6.2.2-6。
图6.2.2-6 锚杆施工工艺流程图
③钢筋网
钢筋网施工前,先找平初喷层,以方便钢筋网的铺设,然后将洞外加工好的钢筋网片采用垫板固定,形成挂网框架。钢筋网随受喷面起伏铺设,与受喷面的间隙控制在3cm以内,钢筋网片之间的搭接采用焊接,搭接长度20cm。
④钢架
本标段隧道采用14槽钢、i18、i20a、h200*200型钢拱架,间距0.6~1.0m。型钢根据设计尺寸采用工厂热弯法加工成节,再现场螺栓联结成拱。在施工将按如下工艺流程进行。施工工艺流程见图6.2.2-7。
图6.2.2-7 钢架施工工艺流程图
施工要点:
a.钢架按设计图纸分段制作,各段之间采用钢板螺栓联结,在洞外平台上制作。
b.安装前分批检查验收。安装时先用仪器标出安装位置,打入定位锚杆。
c.将钢架与定位锚杆焊接固定后,先检查净空,再施工拱脚、钢架接头和墙脚部位的锁脚锚杆,并与系统锚杆焊接。
d.安装时,保证拱架与岩面尽量靠近,留2~3cm作保护层,超挖处加设砼垫块。
e.底脚虚碴,应清理干净,不允许有积水,如果悬空使用喷砼喷实。
f.喷砼前中间段接头钢板用砂子埋住,以防混凝土堵塞接头板螺栓孔。
隧道工程主要工序施工工艺:高速隧道工程洞身开挖施工方法
| 适配人群 | 隧道爆破工程师,围岩支护工长,开挖班组长 | 使用场景 | 隧道开挖,围岩破碎段施工,浅埋隧道作业 |
|---|---|---|---|
| 制定目的 | 怕隧道挖着塌方,岩石裂开掉块砸人,爆破震得围岩松动不稳。 | ||
| 适用范围 | 所有进隧道挖洞的人、台架风枪钻机、爆破用的管棚导管药卷。 | ||
| 职责分工 | 技术员盯爆破参数,工长守支护时间,钻工按图打眼,装药人照单配药。 | ||
| 管理要求 | 先打管棚再挖,浆凝固才动工;拱部光面爆破,边墙预裂爆破;每循环只进2米,开完马上撑住。 | ||
| 监督与检查 | 测量员每天量围岩变形,安全员查支护是否及时,谁没按图打眼或乱改药量,当场停工重学。 | ||
高速公路隧道工程洞身开挖施工方法
1)施工方案
隧道施工遵循"短进尺、少扰动、强支护、实回填、严治水、勤量测、早封闭"的施工原则,紧凑施工工序,精心组织施工。在施工过程中,做好岩石构造节理的产状与分布情况的调查。对因构造节理切割而形成的不稳定部分,在施工时加强支护措施,防止坍塌。
2)施工流程:
洞身开挖施工工艺流程图见图6.2.2-3。
图6.2.2-3 洞身开挖施工工艺框图
3)施工要点及注意事项
①围岩破碎段严格贯彻先护后挖的原则,先施工超前管棚或导管,再进行开挖。
②待浆液凝固后,开始开挖。
③拱部采用光面爆破,边墙采用预裂爆破,以减少扰动。
④短进尺、强支护,每循环进尺保持2m,台阶长度满足要求,便于机械施工,开挖完成后及时支护。
⑤采用作业台架和风枪湿法钻眼。
⑥实施监控测量,及时掌握围岩和支护稳定状况,修正支护参数,组织动态施工。
4)围岩爆破设计及施工
根据地质资料,本隧道全部为岩石隧道,均需要爆破。要坚持"少扰动、快加固、勤量测、早封闭"的原则,为了避免塌方,除了加强初期支护外,还要尽量将爆破震动效应降到最低,以减少对隧道周围围岩的扰动,保持围岩的稳定。我公司在这一领域经过多年的尝试和总结,得出必须采用弱震光面爆破技术,选用合理的爆破参数和工艺,才能够有效地控制震动,在软弱破碎地段和隧道浅埋地段施工中得到较为理想的施工效果。
①围岩钻爆设计
隧道上半断面拱部爆破中,采用弱震直眼掏槽形式,可明显减少掏槽爆破的地震强度,有效地控制围岩的变形,保持围岩的稳定。其减震原理是掏槽时分段爆破,逐步扩大形成槽腔。两个中空眼起临空作用,它比掏槽眼深20cm,掏槽眼比其它炮眼深15~25cm。这样掏槽爆破的炮眼布置较密,段数多,每段装药量比其他炮眼的每段药量小,按此设计爆破夹制作用小,能充分保证掏槽效果和减轻震动强度。采用弱震掏槽形式,爆破所产生的最大质点振动速度不会发生在掏槽爆破方面。
②围岩爆破药量计算
弱震爆破单段最大起爆药量按下式计算,并对相邻隧道及浅埋段构筑物进行震动监测及时调整爆破方案。
qma*=r3(vkp/k)3/a
式中:qma*--同段最大爆破药量,kg
vkp--安全速度,cm/s,取v=2cm/s
r--爆破安全距离
k--地形、地质影响系数,取k=150
a--衰减系数,取a=0.16
《爆破安全规程》中规定的建(构)筑物安全振速为:岩体不稳定,支护良好的地下巷道10cm/s;岩石中等稳定,支护良好的地下巷道为20cm/s。
③钻孔作业施工程序
测量放线:用全站仪准确绘出开挖轮廓线及周边眼、掏槽眼和辅助眼的位置,并用激光导向仪控制边线。距开挖面50m埋设中线桩,每80m设临时水准点。每次测量放线时,要对上次爆破效果检查一次,并及时将结果告知技术主管和爆破人员,技术人员将测量数据输入计算机处理后,修正爆破参数,以达到最佳爆破效果。
钻孔作业:炮眼位置及数量严格按照光面爆破设计图施作。特别是周边眼和掏槽眼的位置、间距及个数,未经主管技术工程师的许可不得随意改动。
钻孔位置误差不大于5cm,方向平行,严禁相互交错。
周边眼钻孔外插角度控制在4°以内。
同类炮眼钻进深度要达到设计要求,眼底保持在一个沿垂面上。
④装药爆破
成立光爆专业小组,实行定人、定位、定标准、定段别的岗位责任制,不准乱装药。
装药前,仔细检查炮孔的位置、深度、角度是否符合设计要求,有不正确者采取补救措施或废弃重钻,同时认真进行清孔,将所有炮孔中的残碴积水排除干净,用高压风吹净尘沫。
装药时严格按照设计的装药结构和装药量施作。
掏槽眼和辅助眼采用连续装药,周边眼采用不偶合装药,炮眼直径48mm,药卷直径采用ф25mm的小直径光爆药卷,用竹条将药卷位置固定,底部装ф32加强药卷。
无论采取何种形式的装药结构,炮孔都必须堵塞密实。堵塞炮孔所用的材料,结合现场条件使用黄泥堵塞,堵塞长度不小于40cm。
严格按设计的联接网络实施起爆,注意导爆索的连接方向和连接处的牢固性。
⑤装碴运输
由于左右洞分多个施工作业面,使每个作业面空间狭小,不利于大型设备展开,故每个作业面安排1台zl40c侧卸式装载机装碴,运输采用10t自卸汽车,两者形成一条出碴机械化作业线。
清运石碴时先运下部石碴,清运临近完成时,在该处暂留一部分石碴搭设便坡,方便清运上部台阶上的石碴。
隧道工程主要工序施工工艺:高速隧道工程洞口段施工方法
| 适配人群 | 隧道施工员,支护作业班,爆破技术员 | 使用场景 | 隧道洞口施工,边仰坡开挖,套拱浇筑 |
|---|---|---|---|
| 制定目的 | 洞口围岩太碎,上面土层薄,还有断层,容易塌方掉块。 | ||
| 适用范围 | 所有在隧道洞口干活的人,包括开挖、支护、浇筑的工人。 | ||
| 职责分工 | 班组长盯现场,技术员查方案,工人按步骤操作不抢工。 | ||
| 管理要求 | 先做排水沟,边坡要刷整齐,爆破用弱震,开挖后马上喷砼,钢架及时架好。 | ||
| 监督与检查 | 工长每天巡检,安全员抽查记录,发现没喷砼或没架钢架就停工整改,三次违规换人。 | ||
高速公路隧道工程洞口段施工方法
洞口段围岩破碎,覆盖层较薄,并有断层。针对隧道洞口段的地质、地形条件,洞口段施工方案归纳为以下几点:
1)完善洞口段防排水系统
洞口段施工前,沿设计开挖线外布设截、排水沟,完善洞口施工范围的防排水系统,将洞口附近地表水引排至施工范围以外。
2)洞口段处理
在完成防排水系统后进行边仰坡的开挖,对覆盖层采用挖掘机和人工风镐开挖,人工刷坡;需爆破开挖处,采用预裂弱震爆破技术,减小对边仰坡及附近岩体的扰动,影响其自然稳定。边仰坡的开挖自上而下逐阶进行,必要时边开挖边进行挂网喷混凝土防护坡面。在进行洞口拉槽段施工时,预留现浇套拱的核心土及管棚钻机作业平台。
3)模筑套拱
洞口边仰坡坡脚开挖后,由于岩层临空面多,埋深较大,应力重分布复杂,易发生岩体滑塌。暗挖进洞前,首先在洞门位置架立钢支架、绑扎钢筋、安装模板,检查无误后浇注厚55cm的套拱砼。在浇注套拱砼时按管棚间距及外插角预埋好导向钢管,而后按设计要求进行洞口段大管棚超前支护,压注c30水泥浆,必要时加注"水泥-水玻璃"双液浆加固地层。
4)开挖
洞口段暗挖出口按"先左洞、后右洞"、"分台阶、短进尺、弱爆破"的原则组织施工,在完成套拱及管棚注浆后,入口段采用上导洞先行下导坑跟进开挖,出口段采用台阶分部法开挖,每次进尺0.5~1.0m,采用风枪钻密孔,弱震切割爆破;个别区域采用人工风镐开挖。
5)强支护
开挖完成后,及时喷5cm厚素砼封闭围岩和开挖面,再施工环向系统锚杆,而后挂网、架立钢架,复喷砼至设计厚度。
6)及时闭合支护、衬砌
洞口段支护体系要及时封闭,并先于二次衬砌施工仰拱,以使支护体系成环形受力。
洞口段开挖进尺10m左右后,及时施工衬砌防排水系统及二次衬砌,直至明洞衬砌完成,防止支护长时间暴露。浇筑自内向外退浇,直至洞门,使洞门、明洞、洞内衬砌浇成整体。
7)加强监控量测
洞口段由于围岩软弱破碎,受力复杂,地下水较发育,岩体稳定性差,易发生支护失稳,因而,监控量测工作更显重要。
洞口段的监控量测采取加密量测点位,完善量测项目,加强量测频度,以便及时的观察到洞口段围岩及支护的变形情况,反馈施工各方,迅速采取支护补强手段,保证支护稳定。
隧道工程主要工序施工工艺:隧道工程施工:安全考核评定细则
| 适配人群 | 安全员,班组长,特种作业人员 | 使用场景 | 隧道开挖,高空作业,基坑支护 |
|---|
类别 考核细目 分值 备注
1、现场施工人员是否佩戴安全帽,高空作业人员是否佩戴安帽、安全带、安全绳 2
2、现场施工人员是否有酗酒现象 1
3、施工人员特种作业人员是否持证上岗 1
4、基础开挖是否按规范要求放坡,基坑是否设置维护设施,机械开挖上下操作是否得当 3
5、夜间施工照明是足够 1
6、钢筋加工安装操作是否得当,是否戴防护面具进行焊接气焊作业时的氧气瓶、乙炔瓶之间的距离是否满足大于5米的要求 3
7、临时用电架设是否合理,电线是否有磨损现象,是否有防雨措施,临时用电是否做到“一机一箱一漏一锁” 4
8、模板安装操作是否得当,是否牢固可靠,施工过程中松动未重新检查加固 3
9、工具(物料)是否存放合理 1
10、起重机吊装钢丝绳是否有断丝现象(5%),起重运行是否进行检查,支护是否稳固平稳,地面是否坚实,起重机操作室有无绝缘胶垫或存放易燃物,行驶时臂杆未放在支架上或吊钩自由摆动等 6
11、各机械设备操作人员是否有疲劳操作现象,操作人员不集中现象 2
12、是否设置临时排水设施,防火设备是否齐全 2
13、脚手架搭设是否合理,搭设是否牢固 2
14、砼振捣工是否佩戴护目镜 1
15、上面倾倒砼时下面作业人员是否有防护措施,上指挥是否得当 2
16、隧道洞内开挖是否采用松动爆破、预裂爆破,药品是否控制得当,哑炮是否及时处理,爆破物品是否搬运得当,临时存放位置保管是否有专人看管,当天未用完炸药是否及时还回炸药库 6
17、初期支护是否牢固可靠,钢拱架是否焊接牢固,锁脚锚杆是否焊接牢固,是否控制好施工用水、防止拱架下沉,喷射砼是否密实 5
18、下台阶开挖是否进行分幅开挖,是否及时浇注砼、及时闭合,拱脚是否有悬空掏空现象 3
19、二衬施工台车是否安放稳固,支点是否牢固,轨道是否平顺,托架是否稳当 4
20、通风防尘设施是否完好,是否进行通风防尘措施 2
21、出入洞施工人员是否翻牌进洞施工 1
22、砼输送泵管是否固定牢固;高压管是否牢固,是否会破裂;是否经常检修; 3
隧道工程主要工序施工工艺:隧道工程施工安全总体控制要点
| 适配人群 | 隧道施工班组长,洞口工程技术人员,地质预报员 | 使用场景 | 隧道进洞施工,洞口边坡防护,不良地质掘进 |
|---|---|---|---|
| 制定目的 | 怕施工乱堆乱放堵住河、污染地、毁农田,怕洞口塌方、地表水灌进隧道,怕交接班没说清出事故。 | ||
| 适用范围 | 山区公路隧道工地所有人、所有设备、所有施工环节。 | ||
| 职责分工 | 现场负责人盯交接班记录,班组自己管好本组人,工人戴好防护用品听指挥。 | ||
| 管理要求 | 洞口先稳边坡仰坡,修好天沟边沟;不良地质要先探水、少挖、轻爆、快撑、早浇混凝土。 | ||
| 监督与检查 | 值班人每天翻交接班本子检查,不戴防护不准进洞,没按流程干就停工整改,记录不全扣当班分。 | ||
1施工场地应作出详细的部署和安置,出碴、进料及材料堆放场地应妥善布置,弃碴场地应设置在不堵塞河流、不污染环境、不毁坏农田的地段。对风、水、电、路等设施作出统一安排,并在进洞前基本完成。
2进洞前应先做好洞口工程,稳定好洞口的边坡和仰坡,做好天沟、边沟等排水设施,确保地表水不致危及隧道的施工安全。
3隧道施工的各作业队、各班组间,应建立完善的交接班制度,并将施工、安全等情况记载于交接班的记录簿内。工地现场值班负责人应认真检查交接班情况。
4所有进入隧道工地的人员,必须按规定配带安全防护用品,遵章守纪,听从指挥。
5遇有不良地质地段施工时,应按照先治水、短开挖、弱爆破、先护顶、强支护、早衬砌的原则稳步前进。如设计文件中指明有不良地质情况时,应进行超前钻孔,探明情况,采取预防措施。
6水底公路隧道施工必须按照水底公路隧道施工的安全技术规定执行(本安全控制要点只限于山区公路隧道的施工)。
隧道工程主要工序施工工艺:隧道工程施工作业安全
| 适配人群 | 爆破作业人员,隧道支护工,地质预报员 | 使用场景 | 隧道洞口施工,隧道开挖作业,不良地质掘进 |
|---|---|---|---|
| 制定目的 | 隧道施工常遇塌方、瓦斯、爆破伤人、粉尘中毒这些事,得提前防着点。 | ||
| 适用范围 | 所有进隧道干活的人、洞口边坡、运输车辆、钻爆设备、通风排水系统。 | ||
| 职责分工 | 班组长管现场、安全员查隐患、工人戴好防护、爆破工持证上岗、技术员交底签字。 | ||
| 管理要求 | 进洞登记戴帽、爆破前清人撤到200米外、湿式凿岩降尘、瓦斯检测达标才开工、边坡松石天天清。 | ||
| 监督与检查 | 每天班前会检查、安全员巡检、不签字不算交底完成、违规一次警告、两次停工学规矩、三次换岗处理。 | ||
1 一般规定
1.1 隧道工程施工必须根据有关法律法规、标准规范、施工组织设计编制分部分项工程专项施工方案。
1.2 隧道施工作业前,必须进行超前地质预报,全面了解地质状况,根据围岩等级进行钻爆设计,选择合适的施工方法和施工工艺,合理安排施工工序。
1.3洞外施工场地应平整不积水,应对车辆人员通道、出碴、进出材料、结构加工等进行合理布置,通畅有序。弃碴场地应设置在不堵塞河流、不污染环境、不毁坏农田的地段。
1.4 隧道钻爆作业前,应对通风、排水、用电、通讯进行专项设计,动力电线应与照明线路分开布设,照明器材及用电设备应根据隧道类型选用防爆型或非防爆型。
1.5 分部分项工程作业前必须逐级向作业人员进行安全技术交底,交底人和被交底人应在交底书上签字。
1.6每天作业前,作业组长或工段长应召开班前会,现场安全员或技术人员应对作业面进行检查,排查隐患,确认安全可靠后方可开始施工作业。
1.7 隧道施工的各班组间,应建立完善的交接班制度,并将施工、安全等情况记载于交接班的记录簿内,工地值班负责人应认真检查交接班情况。
1.8 隧道爆破工和民爆器材保管员必须经过公安机关的专业培训并取得作业资格证方可上岗作业。
1.9 所有进入隧道的人员,必须按规定配带安全防护用品,遵章守纪,出、入洞登记,听从指挥。
1.10 隧道钻爆应采取有效的防尘措施,配置必须的降尘设备,钻眼时应湿式凿岩,先送水后送风;装碴前必须进行喷雾、洒水。
1.11 进洞作业机动车辆应安装尾气净化装置或采取其他净化措施,防止有害气体在洞内积聚对作业人员造成伤害。
1.12 隧道钻爆作业应按有关规定使用仪器对瓦斯或有害气体进行监测,其允许浓度应符合标准规定。
1.13遇有断层及不良地质地段时,应遵循“先治水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌”的施工原则。
1.14 在2米以上的洞口边坡和平台上作业时,应执行高处作业安全操作规程。
1.15 特种设备应按规定取得特种设备检验合格证,并定期报检。
1.16 特种作业人员应经过职业技术培训,并取得操作资格证,方可上岗作业。
2 洞口施工
2.1 洞口的路基、边、天沟、仰坡面应自上而下开挖,一次将土石方工程做完,开挖人员不得上下重叠作业。
2.2 边、仰坡以上山坡松动危石应在开工前清除;施工中应经常检查,特别是在雨雪天之后,发现松动危石必须立即清除。
2.3洞口开挖坚持边开挖,边防护的原则,二次开挖完成后,及时按照设计进行边仰坡坡面防护,以保持坡面稳定性和整体性。
2.4成洞面开挖完成后,应严格按设计要求及时进行成洞面防护。
2.5 洞口开挖爆破作业
2.5.1 爆破作业必须按照现行国家标准《爆破安全规程》(gb6722)要求,进行爆破方案设计。
2.5.2 爆破作业应根据地形、地质和施工地区环境的具体情况,采取相应的保护措施。
2.5.3 爆破器材应由装炮负责人按一次用量领取,随用随领。放炮后的剩余器材,应经专人检查核对后及时退库,并办理签字认可手续。
2.5.4 装药应符合下列规定:
2.5.4.1 装药前,非装药人员应撤离装药地点,装药区域内严禁烟火,装药完毕应检查并记录装炮个数、地点;
2.5.4.2 不得使用金属工具装药;
2.5.4.3 起爆药包应在现场装药时制作。
2.5.5 大雾天、黄昏和夜间不应进行爆破作业。确需在夜间爆破时,应采取有效的安全措施。遇雷雨天气应停止爆破作业,作业人员应迅速撤离危险区。
2.5.6 起爆前应做好下列防护工作:
2.5.6.1 起爆应由值班人员监督和统一指挥;
2.5.6.2 警戒区周围必须设警戒人员,警戒范围:小药量爆破应离放炮地点200m以外,用药量较多的爆破的警戒距离应经过计算确定;
2.5.6.3 警戒区内的人、畜应撤离至安全地带,施工机具不能撤离的应有可靠的防护;
2.5.6.4 在有车、船通过的施工地段,确定爆破时间应事先与有关运输部们取得联系。
2.5.7 起爆应符合下列规定:
2.5.7.1 电力起爆时,作业人员必须按预先选好的撤离路线到达躲炮地点,装入起爆体内的电雷管脚线长度应为20 cm-30 cm。
2.5.7.2爆破中应记录起爆个数,最后一炮响后20min,方准进入爆破区检查。
2.5.7.3 当近处有闪电和雷声或云雨弥漫可能突然发生雷电时,严禁使用电雷管起爆。
2.5.8 起爆器的手柄应始终由爆破组长一人保管。
2.5.9 处理哑炮应符合下列规定:
2.5.9.1 应由原装药人当场处理;处理哑炮时,不得撤除警戒;遇特殊情况,经施工负责人准许后,可在下次放炮或休息时处理;瞎炮位置应设明显标志,其周围5m内禁止人员通行;
2.5.9.2 炮眼中的爆破线路、导爆索等检查完好时可将引线或电线重新接通,再行起爆;
2.5.9.3 应在取出堵塞物后重装起爆药包;
2.5.9.4 不得在残眼中继续打眼;
2.5.9.5.可在距瞎炮小于0.6m处打一平行炮眼进行诱爆;
2.5.9.6.硝铵类炸药可用水冲淡。
2.5.10 爆破后应及时清除边仰坡上的松动石块,地质不良时,边、仰坡应采取加固措施。
2.6 端墙处的土石方开挖后,对松动岩层应进行支护。
2.7 隧道门及端墙施工时,砌体工程脚手架、工作平台应搭设牢固,并设有栏杆和扶手,脚手架不得妨碍车辆通行。
2.8 起拱线以上的端墙施工是应设安全网,防止人员、工具和材料坠落。
2.9 起吊作业应符合起重吊装作业的相关规定。
3 隧道开挖施工
3.1隧道开挖应严格按照爆破设计组织实施,实施前先试爆,并根据地质情况及时修正其钻爆参数。
3.2隧道开挖应根据专项施工方案及地质情况确定开挖施工方法,ⅰ-ⅲ级围岩采用全断面法施工,ⅳ-ⅵ级围岩采用台阶法施工。
3.3 钻眼作业应符合下列规定:
3.3.1 钻眼前,应检查工作环境的安全状态,应待开挖面清除浮石以及瞎炮处理完毕后方可进行钻眼作业;
3.3.2 凿岩机在碴堆上钻眼时,应保持碴堆的稳定;
3.3.3 用电钻钻眼时,不得用手导引回转的钎子、用电钻处理被夹住的钎子;
3.3.4 不得在残眼中继续钻眼;
3.3.5 采用液压凿岩台车作业时,应符合施工机械管理的有关规定。
3.4 爆破作业除应符合本规程2.3节要求外,尚应符合下列规定:
3.4.1 洞内爆破作业时必须统一指挥。
3.4.2 洞内爆破时所有人员必须撤离,撤离的安全距离为:
3.4.2.1 独头巷道内不小于200m;
3.4.2.2 相邻上下巷道内不小于100m;
3.4.2.3 相邻坑道、横通道及横洞间不小于50m;
3.4.2.4 双线上半断面开挖时不小于400m;
3.4.2.5 双线全断面开挖时不小于500m。
3.4.3 遇有照明不足、开挖面围岩破碎尚未支护、出现流沙未经处理、有大量溶洞水及高压水涌出尚未治理、没有警戒好等情况,严禁装药爆破。
3.4.4 洞内爆破不得使用产生大量有害气体的炸药。
3.4.5 洞内爆破不得采用明火起爆。
3.4.6 爆破后必须通风排烟15min后,检查人员方可进入开挖面检查,检查内容为:
3.4.6.1 有无哑炮;
3.4.6.2 有无残余炸药或雷管;
3.4.6.3 顶板及两帮有无松动的围岩;
3.4.6.4 支撑有无损坏与变形。
3.4.7 爆破时,爆破工应随身携带手电筒,并设故障照明。
3.4.8 装药与钻眼不得平行作业。当采用钻孔台车平行钻凿深孔爆破并采取下列措施时,可不受此项限制:
3.4.8.1 制定操作细则,并经批准;
3.4.8.2 钻孔与装药顺序应自上而下,钻孔与装药孔至少隔开一排,期间距不小于2.5m;
3.4.8.3 钻孔与装药人员必须分区。
3.4.9 两个相向贯通开挖的开挖面之间的距离只剩下15m时,只允许从一个开挖面掘进贯通,另一端应停止作业并撤走人员和设备,在安全距离设置警告标志。
3.4.10 爆破器材加工房应远离洞口50m以外。若洞口距开挖面大于1000m时,可在洞内适当地点设立加工房,但应符合下列规定:
3.4.10.1 存储药量仅限于当班使用量;
3.4.10.2 洞深应大于10m,并与隧道中线有60o的交角,设有两道外开的门;
3.4.10.3 设立明显的标志和专人看守;
3.4.10.4 加工房设在坚固的围岩中,并应设置栏杆,严禁无关人员入内。
3.4.11 采用电雷管起爆时,必须符合现行国家标准《爆破安全规程》(gb6722)的有关规定。
4 装碴与运输
4.1 装碴作业时,要保证开挖断面净空能满足装碴机械的安全运转。运输线路的铺设标准要符合机械轨距的要求。
4.2 装碴作业前后,要检查开挖断面围岩的稳定情况,发现松动岩石或有塌方征兆时,要及时上报并进行妥当处理后,方可继续装碴作业。
4.3 装碴机械在操作中,其回转范围内严禁人员通过。若遇岩块卡堵,严禁用手直接搬动岩块,身体的任何部位,不得接触机械的传送带。
4.4 装碴时若发现残留的炸药雷管,要及时上交,严禁私自藏匿。
4.5 机械装碴的辅助人员,应随时留心装碴和运输机械的运行情况,防止挤碰。
4.6 斜井装碴作业时,在空车到达井底停稳之后,装碴人员方可走出待避所进行装碴作业;装碴不得高于车厢上口,防止提升时碴石掉落伤人;装碴完毕后,要及时进入待避所。
4.7 用扒碴机装渣时,距作业面的斜长距离不得小于6m,作业过程中要注意保护供电线路;扒碴机的钢丝绳每次使用后均要进行检查,当一个捻距内断丝面积达到钢丝绳总面积的10%时,要立即进行更换。
4.8使用有轨运输时,应符合下列规定:
4.8.1 洞外与成洞地段的最大行车速度不得超过15km/h,洞内施工地段不得超过5km/h,列车间距不得小于60m;
4.8.2 机动车司机不得擅离工作岗位,离开时要切断电源,拧紧车闸,开亮车灯。非值班司机不得驾驶机动车。
4.8.3 运输物料时,列车的制动距离不得小于40m,运送人员时不得小于20m。
4.8.4 运送人员车辆发车前,应检查各车的连接装置、轮轴和车闸等,行驶速度不得超过10km/h。乘车人员所携带的工具和物件不得露出车外,运行中和列车没有停稳前,人员不得上下。
4.9 使用无轨运输时,应符合下列规定:
4.9.1 运输车辆的速度限制应符合小表规定。
项目
作业地段
非作业地段
成洞地段
正常行车
10
20
20
有车牵引
5
15
15
会车
5
10
10
4.9.2 在洞口、平交道口、狭窄的施工场地,应设置缓行标志,必要时应设专人指挥交通。凡接近车辆限界的施工设备和机械,必须在其外缘设置低压红色闪光灯,以显示限界。
4.9.3 车辆行驶时,严禁超车;会车时,两车之间的安全距离要大于50cm;同向行驶的车辆,两车间的距离不能低于20m,能见度不良时,不得低于30m。
4.9.4 洞外卸碴处的路面应做成4%的上坡段,碴堆边缘处应设置挡木,洞内倒车要有专人指挥。
4.10 爆破器材的运输
4.10.1 洞内及辅助坑道内运输爆破器材时,要有专人护送,其他人员不得搭乘;雷管与炸药要分别运送,电雷管应装在绝缘箱内;运送硝化甘油炸药或雷管时,罐笼内只准放一层炸药箱或只放雷管,其提升速度不得大于2m/s;运送其它炸药时,炸药箱的堆放高度不得超过罐笼高度的2/3,且不得高于1.2m。
4.10.2 爆破器材的运输不得在人员交接班或上下井时间内进行,不得堆放在井口房、井底车场或其它坑道内。
4.10.3 有轨机动车运送硝化甘油炸药或雷管时,必须装在专用带盖的木质车厢内,车厢内要铺垫胶皮或麻袋,并只准堆放一层炸药箱;其它炸药可以装在矿车内,堆放高度不得超过矿车的边缘,列车的行驶速度不得大于5km/h。
4.10.4 不得用皮带运输机运送爆破器材。用汽车运输时,炸药和雷管必须分别装在两辆车内专车运送,两车间距要大于50m,运行中要显示红旗或红灯,汽车排气口要加防火罩,并派专人护送。
5 隧道支护
5.1 隧道的支护首先要根据围岩的稳定情况,采取有效的支护措施,主要有喷锚支护和大管棚支护等;施工期间,要对支护的工作状态进行定期和不定期的检查。在不良地质地段,要指派专人每班检查,当发现支护变形或损坏时,要立即修整加固。
5.2 构件支撑的立柱不得置于虚碴和活动石块上。在软弱围岩地段,立柱底面要加设垫板或垫梁。
5.3 暂停施工时,要将支护直抵开挖面;对正洞和辅助坑道的连接处,要加强支护。
5.4 喷锚支护
5.4.1 在碴堆上作业时,要避免踩踏活动的岩块;在梯、架上作业时,要有必要的防护措施,并安排专人监护。
5.4.2 清除开挖面上的松动岩体、开裂的喷混凝土时,作业人员严禁站在被清除物的下方;作业过程中如发生风、水、输料管路堵塞或爆炸时,必须依次停止风、水、料的输送,并采取有效的抢修措施。
5.4.3 在安装钢架和钢筋网时,作业人员之间的动作要协调,本排钢架或本片钢筋网没有安装完毕,并和相邻的钢架和锚杆连接稳妥之前,不得取消临时支撑。
5.4.4 对锚喷支护体系的监控量测中发现支护体系变形、开裂等险情时,必须立即采取补救措施。当险情危急时,应立即将人员撤离危险区。
5.5采用超前锚杆或超前小导管支护时,必须要有妥当的防护措施。向锚杆孔注浆,压力不宜过大,如发现压力过高,应立即停风,排除堵塞。注浆管喷嘴严禁对人放置,以防高压喷射物喷出伤人。
6 隧道衬砌
6.1 在进行衬砌施工前,要仔细检查初期支护的完好性和稳定性,若初期支护存在损坏现象,应先行补喷恢复后,方可进行下一步作业。
6.2 衬砌工作台上要设置不低于1.0m的防护栏杆,跳板、梯子要安装牢固并防滑,工作台的任何部位不得有钉子露头或突出的尖角,其承重量要在现场挂牌明示范。台车启动前应检查油、电线路是否良好,润滑油、液压油是否满足要求,台车两端两条水平调整油缸接管是否是串接,所有螺栓是否拧紧,清除周围障碍。
6.3 吊装拱架、模板时,作业现场要设专人监护;在2m以上的高处作业时,要遵守《高空作业安全技术操作规程》。
6.4 挂防水板前仔细检查板面有无断裂、变形、穿孔等缺陷,保证材料符合要求。检查、维修混凝土机械、压浆机械及管路时,必须先停机,切断风源、电源。
6.5 模筑混凝土衬砌施工时,拱墙模板架及台车下要留足施工空间,衬砌作业点应设置明显的限界及缓行标志;台车工作台上要满铺底板。
6.6 喷锚衬砌时,必须保证喷射机连接的风水管路牢固通畅;台架上的人、料不得超过承载能力。清除松动围岩、冲洗受喷面时,工作区内严禁人员停留;当在高度2m以上钻眼、安装锚杆、挂钢筋网及喷射混凝土时,要采取妥当的高处防坠落措施。
6.7 仰拱与隧底施工时,仰拱上的运输道路要搭设牢固,当向坑内倾卸混凝土时,非卸车人员要避让至安全地点;当仰拱超前边墙施工时,必须加强基坑坑壁的临时支护。
6.8 仰拱施工时,距掌子面距离ⅲ级围岩不得超过90m,ⅳ级围岩不得超过50m,ⅴ级围岩不得超过40m;二衬施工时,距掌子面距离ⅰ-ⅱ级围岩不得超过200m,ⅲ级围岩不得超过120m,ⅳ级以上围岩不得超过90m。
7 施工通风、防尘防毒、防火及风水电供应
7.1 导坑开挖面风流中,按体积计氧气不得低于20%,二氧化碳不得超过0.5%; 洞内空气中,有毒有害物质的浓度必须符合国家规定标准;作业开挖面复工时,必须进行通风和分析空气中有害气体浓度,确认符合标准后方可进入;人员严禁在风管的进出口停留。
7.2 洞内空气成分、风速、含尘量应每月至少测定一次,每立方米空气中含有10%游离的二氧化碳的粉尘不得超过2mg,风量必须保证每人每分钟最少供给新鲜空气3m3。
7.3 现场人员不得在风机的进出口停留,不得把工具和硬物等杂物放在风机和风管上;风管在通过台车时,台车上应加装风管保护套筒(硬质),避免风管遭到损害;安装上通风机的隧道,在工作人员进洞前十五分钟开机通风,工作过程中,每二十分钟通风一次。
7.4 施工供风的风动机械与软管连接必须牢固,拆卸连接风管应在停机关机后进行;风管网路中应分段设控制闸阀;检修风管时,应先关闭控制该部分管路的闸阀;洞内通风设施的安装、拆除、使用、检查、维修等要有专人检查养护,确保供风管路不被损坏。
7.5当隧道过长,一台风机无法满足通风需要时,要考虑串联风机进行接力通风,一般掘进长度150m以后采用一台风机压入式通风;超过1300m时,增设一台风机串联接力供风。通风量计算按新鲜风从洞外压人掌子面,污风顺洞身直接从洞内排出进行。洞内设一组射流风机,加速洞内污风向外排出。风管采用1.5m直径的软风管,供风最长距离2370m。软风管必须按规定要求悬挂,力求挂好的软风管呈直线布置,整齐划一,绝对禁止软风管呈“s”形,以防给通风造成阻力,增大漏风率及导致软风管损坏。
7.6瓦斯地段通风,应将新鲜空气送入开挖面,开挖面附近繁荣瓦斯含量必须稀释到1.0%以下;并用排风管将瓦斯气体排到洞外。
7.7 隧道施工应采取综合防尘防毒措施,并定期检查粉尘和有害气体浓度;在出渣前应用水淋湿渣堆,喷射混凝土粉尘浓度达不到标准时,应采取防尘措施。
7.8 隧道内要严格控制火源(明火有烟头,焊接火源及照明火源等),动火作业要实行审批制度。隧道内严禁抽烟;生产中焊接等动火作业,要与易燃物保持一定的安全距离,并配备有足够的灭火器材;在动明火之前和工作之中,必须通风。
7.9 供水水池的位置不宜设在隧道的顶部,要根据机械及管路的要求控制过高水压;供水管路的铺设要避开交通繁忙地区和地质不良地段,且不宜采取高架形式。
7.10隧道施工前,应根据工程地质、水文地质资料制定防排水方案;隧道进洞前要做好洞顶、洞口、辅助坑道的地面排水系统,防止地表水的下渗和冲刷。施工中要对洞内的出水部位、水量大小、涌水情况、变化规律,补给来源及水质成份做好观测和记录,并不断改善防排水措施。
7.11 施工用电
7.11.1施工现场用电采用三相五线制供电系统,工作接地电阻值不得大于4ω;供电线路始端、末段必须重复接地;当线路较长时,线路中间应增设重复接地电阻,其阻值不得大于10ω;
7.11.2施工用电线路需要经过专门的设计,并采用三级配电两级保护方式,应实行一机、一闸、一漏(漏电保护器)、一箱(配电箱);漏电保护装置应与设备相匹配,不得用一个开关直接控制两个或以上的用电设备;
7.11.3架空线应采用绝缘导线,并架设在专用电线杆、电架上,架完线后与地面的垂直距离不得小于1.5m;
7.11.4固定式配电箱及开关箱的底面与地面的垂直距离不得小于1.3m,移动式配电箱及开关箱的底面与地面的垂直距离应该大于0.8m;
7.11.5配电箱及开关箱应保持干燥通风,要有防尘措施并配锁;
7.11.6使用电灯照明时,应用安全电压,输电线路必须使用密闭电缆,严禁使用裸线和绝缘不良的电线;灯头开关,灯泡等照明器材必须选用防爆型。
8 施工机具管理
8.1施工过程中所使用的起重机械、压力容器、压力管道,以及监测、防爆设备应符合国家现行有关规定。
8.2瓦斯隧道和富可燃气体隧道施工中的电器设备与作业机械必须使用防爆型。
8.3台车顶部工作平台周边应安装防护栏杆,作业过程中遗留下来的混凝土砂浆应及时清除干净。
8.4作业过程中应及时清除台车和运碴小车轨道上的异物,防止脱轨翻车。
8.5现场投入使用的设备和机具应建立管理台帐,大型施工机械应有专人使用和管理,小型机具也应明确专人负责管理。
8.6设备轮班作业时,应严格履行交接班手续,明确责任。
8.7所用机械设备应勤保养、勤维修,保持良好使用状态。
9 不良地质和特殊岩土地段隧道施工
9.1不良地质和特殊岩土地段隧道施工应符合下列规定;
9.1.1 施工前应采用超前钻孔,探明地质情况,采取预防对策;
9.1.2 施工中应加强对围岩和支护体系的监控量测,当发现围岩和支护体系变形速率异常时,应立即采取有效措施,情况严重时应将全部人员撤离危险区;
9.1.3 施工中应有足够的抢险、急救物资储备;
9.1.4 如发现坍塌,应积极处理和抢救,处理坍塌应在查明坍塌情况、制定出安全措施后进行。
9.2 软弱破碎富水围岩隧道施工,应采取截、排、堵等综合防水措施,并制定处理突发性大量涌水的措施。
9.3 岩溶地质隧道施工应符合下列规定:
9.3.1 施工中应加强地质情况的超前预测、预报工作,并采取相应的预防措施,防止发生突发性涌水、涌沙和泥石流;
9.3.2 开挖与支护应根据岩溶的大小、填充情况与隧道的相对位置等具体情况,采取相应的安全措施;
9.3.3 对溶洞填充物的清理及对溶洞围岩处理,应根据设计文件要求,结合现场实际情况,制定专项安全措施;
9.4 流沙地质隧道施工时应先护后挖,随挖随封闭,遇缝必堵,防止沙粒漏出,并加强防水措施。
9.5膨胀岩地质隧道施工应符合下列规定:
9.5.1 支护与围岩应紧贴,严格控制围岩变形;
9.5.2 采用严防水、少扰动、早封闭的措施;
9.5.3 施工期间应由专人监测,当围岩变形加速时,立即撤走人员。
9.6 岩爆地质隧道施工应符合下列规定:
9.6.1 在岩爆地段应有专人观测,发觉岩壁面发生响声,立即示警撤离人员;
9.6.2 发生岩爆应先撤人后撤设备;
9.6.3 岩爆地段严禁人员停留;
9.6.4 岩爆后应加强找顶工作,并延长通风时间。
9.7 挤压型地质隧道施工应符合下列规定:
9.7.1 开挖宜采用全断面法;
9.7.2 衬砌宜优先采用整体式衬砌,或采用仰拱超前,先墙后拱的分部衬砌,衬砌的施作应在围岩变形速率小于0.5mm/d之后进行;
9.7.3 施工中应加强对围岩变形速率的监测,当发现变形异常时,应采取相应的安全措施。
10 隧道施工的监控和测量
10.1超前地质预报
10.1.1隧道施工前,在设计单位提供的地质资料和施工补充勘探的基础上,将超前地质预测预报工作纳入到隧道施工的正常工序中,以探明前方围岩的变化情况,预测施工中可能出现的地质灾害。及时修改、补充和完善隧道施工设计,为隧道的施工提出措施建议,避免重大事故的发生,保证施工的顺利进行。
10.1.2开工前制定详细的工作大纲,施工中严格按照大纲进行日常的预测预报工作。将预测预报结果及时提交工程技术部门,作为现场施工的依据。
10.1.3超前地质预测预报方法
10.1.3.1地质素描:
施工过程中,每次爆破后由地质工程师进行地质素描,内容包括掌子面正面及侧面稳定状态、岩层产状、岩性风化程度、节理裂隙发育程度(产状、间距、长度、充填物、数量)、喷射混凝土开裂、掉块现象、涌水情况、水质情况、水的影响、不良气体浓度等,做出掌子面地质素描图和洞身地质展示图。及时对洞内涌水进行水质分析和试验,提交分析和试验结果,对影响隧道衬砌结构的水质提出处理意见,上报专管地质工作的项目副总工程师,以利采取有效的防护措施。
10.1.3.2 tsp203地质预报系统:
通过tsp203专用软件对隧道内采集到的原始资料进行以压制干扰、提高信噪比和分辨率、提取地震参数为目的的技术处理。数据处理前,先确定描述隧道轮廓的参数、各炮孔的装药量等数据,再通过专用软件处理,给出掌子面前方结构的剖面及各种地震参数。
数据处理后,提供的直接成果是围岩性质可能发生岩性变化的位置、各反射界面围岩的物理性质。通过人工解译,得出反射界面的岩性参数、产状及其相互关系,以及各步解释后的隐含信息,以预测不良地质段的性质。
10.1.3.3超前水平钻探
超前钻探是隧道施工期超前地质预测预报最直接、最有效的方法,也是对其他探测手段成果的验证和补充。通过钻孔钻进速度测试和对钻孔岩芯的观察及相关试验获取隧道掌子面前方岩石的强度指标、可钻性指标、地层岩性资料、岩体完整程度及地下水、气状况等诸方面的资料。
量化岩体参数、综合确定围岩级别,对不连续界面、层面的构成进行细化,着重查清地质构造、岩溶、断层破碎带。同时查明地下水循环规律和水流动特征以及地下水化学成份等。会同有关专家对提交的成果进行再次分析,对可能出现的地质问题提出必要的安全措施。以指导现场施工。
10.2开挖后量测
10.2.1量测断面的间距和量测频率
10.2.1.1 隧道开挖后的每一个工作面都应进行观察和记录,并进行地质素描,对初期支护要进行喷射混凝土、锚杆、钢架等的状况进行描述;
10.2.1.2 净空变形量测断面间距要根据围岩级别、隧道断面尺寸、埋置深度及工程重要性等确定(一般宜为10-50m),拱顶下沉量测、净空水平收敛量测要在同一断面内进行,并用相同的量测频率,量测频率可参考下表:
位移速度(mm/d)
量测断面距开挖工作面的距离
量测频率
≥5
(0-1)b
1-2次/d
1-5
(1-2)b
1次/d
0.5-1
(1-2)b
1次/2-3d
0.2-0.5
(2-5)b
1次/2d
<0.2
>;;5b
1次/周
注:b表示隧道开挖深度。
10.2.1.3 地表下沉测量的测点应与净空水平收敛及拱顶下沉量的测点布置在同一个横断面内,沿隧道中线,地表下沉量测断面的间距可采用下表:
地表下沉量测断面间距
埋置深度h
地表下沉量测断面间距(m)
h>;;2b
20-50
b<2b
10-20
h
10
注:(1)无地表建筑物时取表中上限值;
(2)b表示开挖深度。
需要进行横断面方向地表下沉量测时,其测点间隔应取2-5m,在一个量测断面内应设7-11个测点。地表下沉量测应在开挖工作面前方h h(隧道埋置深度 隧道高度)处开始,直至衬砌结构封闭,下沉基本停止时为止。
10.2.2 测点设置要求及量测工具
10.2.2.1 周遍位移量测要以水平相对净空变化值的量测为主,水平净空变化量测线的布置要根据施工方法、地址条件、量测断面所在位置、隧道埋置深度等条件确定。
10.2.2.2 若地址条件良好,采用全断面方式开挖时,可设一条水平测线;当采用台阶开挖方式时,要在拱腰和边墙部位各设一条水平测线。拱顶下沉量测的位置在每一断面宜布1-3个点,若地质条件复杂,下沉量大或偏压明显时,要同时测量拱腰下沉及其底隆起量。
10.2.2.3 测点的安装要能保证在开挖12小时(最迟不超过24小时)内和在下一循环开挖前测到初次读数。测试工具以机械或仪表为主。
10.2.2.4 测量结果可按下表中变形管理等级指导施工:
管理等级
管理位移
施工状态
ⅲ
u0
可正常施工
ⅱ
(un/3)≤u0≤(2un/3)
应加强支护
ⅰ
u0>;;(2un/3)
考虑采取特殊措施
注:u0 ---实测位移值; un ---允许位移值。
隧道工程主要工序施工工艺:高速隧道工程衬砌施工方法
| 适配人群 | 衬砌班组长,砼施工员,隧道测量员 | 使用场景 | 隧道衬砌,台车定位,混凝土浇筑 |
|---|---|---|---|
| 制定目的 | 隧道施工容易塌方掉块,混凝土浇筑不稳会出事,得盯紧每一步。 | ||
| 适用范围 | 只管这个高速隧道里衬砌台车干活的人、设备和现场。 | ||
| 职责分工 | 班组长盯台车定位,工人查模板和钢筋,搅拌站师傅控配比,振捣工守时间距离。 | ||
| 管理要求 | 台车要固定牢,两边浇筑要对称,振捣棒插够深度,拆模等够70%强度,养护天天洒水。 | ||
| 监督与检查 | 技术员每天量台车位置,安全员查振捣和养护,没做到就停工重做,再犯扣工分。 | ||
高速公路隧道工程衬砌施工方法
隧道洞身衬砌
隧道主体衬砌将采用自行式液压衬砌台车进行施工,由砼搅拌站、砼运输车、砼输送泵、液压衬砌台车、插入式振捣器形成一条衬砌机械化作业线。根据本隧道特殊的结构形式,我公司将委托台车专门生产厂家,定型制作全液压自行式衬砌台车。施工工艺流程见图6.2.2-9。
图6.2.2-9 二次衬砌施工工艺流程图
施工要点及注意事项:
①衬砌施工前,做好仰拱和小导墙,以便钢模台车移动和准确快速定位;备妥材料,对机械设备进行检修,准备好衬砌预埋件。对防水板进行检查,若是钢筋砼,则安装好钢筋;对模板涮上脱模剂。
②测量时,首先进行衬砌起始和终止断面及起拱线高程测设,以便铺设台车行走钢轨,移动衬砌台车至将要衬砌位置,然后根据中线测量结果确定衬砌断面圆心位置,对衬砌台车的衬砌半径,腰线高程,两侧至断面距离进行调节。当检查通过后对台车进行固定,并安装堵头板和止水带,清理砼接触面,对小导墙及上次模筑砼侧面进行表面处理。
③拌制混凝土时,加入防渗剂减水剂等外加剂,保证搅拌时间,严格执行配合比。
④采用砼搅拌车运送混凝土,防止离析。
⑤用2台砼输送泵分两侧泵送入模,浇筑时两侧要基本保持对称,防止形成过大偏压,每边浇筑50cm高左右即转向浇筑另一边。封顶时用输送泵直接压入,封顶处要接近堵头处,方便振捣。
⑥采用插入式振捣器结合附着振捣器捣固,捣固时振捣棒要插入下层砼5~10cm,每一振捣点的延续时间应以保证砼表面不冒泡,不下沉并泛浆为准,不要太短或太长,振捣棒的移动距离不超过其作用半径的1.5倍,振捣时距模板及预埋件等距离保持至少0.5倍作用半径。
⑦浇筑完成后,直至其强度达到设计强度70%方可拆模,拆模后采用洒水养护,养护时间不少于15天,前7天要经常洒水使衬砌表面保持湿润,以后每天洒水3~4次。
⑨对拆模后的衬砌进行检查,分析毛病出现的原因,提高以后衬砌的质量,同时对封顶口进行清理修整。
⑩必要时进行拱顶注浆补强,消除混凝土凝固收缩空隙。
