中铁二十一局大准至朔黄铁路联络线准池项目部
技术交底书
交底单位 工程名称 一、 工程概况 冯庄隧道位于山区,地势起伏较大,地形叫陡峭,自然坡度20°~30°,植被不发育。工点所经区域地面标高1502~1554m,相对高差约52m。隧道进口洞口山坡为台阶地,自然坡度35°,黄土层覆盖较厚。出口山坡较缓,局部可见基岩外露。隧道行政隶属山西省忻州市神池县,进口线路右侧约350m有小神线通过,交通尚比较便利。 隧道起讫里程为DK166+850~DK167+421,全长571m,洞身最大埋深约67m,其中II级围岩50m,Ⅲ级围岩135m,Ⅳ级围岩170m,Ⅴ级围岩216m。隧道洞身最大埋深约为67m,为单洞双线隧道。整个隧道均位于曲线段,左线和有线的曲线半径分别为R=800和R=804.39。洞内左线露肩设计纵坡为3.2‰单面上坡。 二、工程特点 该隧道为浅埋隧道,进出口及浅埋段,开挖面距离衬砌不宜过长,开挖时尽量减少对岩体的扰动。本隧道洞身岩层层理平缓且裂隙较发育,隧道开挖后容易造成层间黏结强度下降,支护不及时,易掉块,局部塌方。施工过程中应加强监控量测,注意观察岩体变化。 中铁二十一局大准至朔黄铁路联络线准池项目部 冯庄隧道 日期 根据图号 准联施遂25 1
三、主要技术规范和质量规范 《标准轨距铁路建筑界限》(GB146.2—83); 《铁路隧道设计规范》(TB10003—2005); 《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086—2001); 《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002); 《铁路隧道设计施工有关标准补充规定》(铁建设【2007】88号); 《铁路混凝土结构耐久性设计规范》(GB10005—2010); 《中空锚杆技术条件》(TB/T3209—2008); 《铁路隧道施工技术指南》(TZ204—2008); 《铁路隧道防排水施工技术指南》(TZ331—2009); 《铁路隧道施工安全技术规程》(TB10304—2009); 《铁路隧道监控量测技术规程》(TB10121—2007); 《铁路路基支挡结构技术规范》(TB10025—2006); 《铁路工程抗震设计规范》(GB50111—2006)(2009版) 《地下防水工程质量验收规范》(GB50208—2002); 《铁路隧道边坡防护及防排水工程技术补充规定》(铁建设【2009】172号); 双线电化铁路隧道衬砌(图号:专遂(93)0030); 2
一、 大管棚超前支护技术交底:里程(DK167+396~DK167+421,DK166+850~DK166+887) 1、长管棚设计参数 ①钢管规格:热轧无缝钢管φ108,壁厚6mm,环向间距40cm,节长3m、6m或9m;钢花管上钻注浆孔,孔径10~16mm,空间距15~20cm,呈梅花形布置,尾部留不钻孔的止浆段150cm; ②外插角:管棚方向与线路方向平行,考虑钻具下沉的影响,管棚外插角一般为1°~3°(不包括线路纵坡); ③钢管施工误差:径向不大于20cm; ④为改善棚管受力情况,接头应错开,隧道纵向同一横断面内的接头数量不大于50%,相邻钢管的接头至少需错开1m; ⑤钢管接头采用丝扣连接,丝扣长15cm; ⑥管棚长度应根据地质,机械设备及施工条件确定,一般不大于20m,纵向两组管棚的搭接长度应符合设计要求并应不小于3m。 ⑦为提高导管的抗弯能力,必要时,在钢管内设置钢筋笼,钢筋笼由四根主筋和固定环构成,主筋直径为φ16,固定环采用φ42短管节,节长3~5m将其与主筋焊接,按1.5间距设置。φ89管棚,因管径较小,一般情况下在管内不设置钢筋笼。 2、长管棚施工 ①管棚应按设计位置施工,能成孔时,钻孔至设计深度,成孔空难地段应采用套管跟进方式顶入; ②钻机立轴方向必须准确控制,以保证钻孔的方向准确。钻进中应经常采用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度,发现偏斜超过设计要求,及时纠正; ③为避免洞内大管棚施工侵入隧道净空,洞内宜采用增设管棚工作室、安设导向架的方法施工。工作室不设计断面大50~100cm,工作室长度应满足钻机作用要求; 3、施工时先打设钢花管并注浆,然后打设钢管,以便检查钢花管的注浆质量。 4、注浆前应进行现场注浆实验,根据实际情况调整参数,取的管棚注浆施工经验。注浆结束后用M10水泥砂浆充填钢管,以增加钢管强度。 5、未详之处见设计图及规定。 二、环形开挖预留核心土技术交底:里程(DK167+396~DK167+421,DK167+360~DK167+396,DK166+960~DK167+005) 施工工序流程 环形开挖预留核心土法施工工序流程:在仰坡上放线定出管棚孔位→固定导向架→长管棚施工→套拱施工→环形开挖及初支→核心土开挖→拉槽开挖→左、右边墙马口交错开挖及初支→仰拱交错开挖及初支→仰拱及其回填→拱、
3
墙防水层及二衬。 施工方法示意图 环形开挖预留核心土法施工方法示意图如下: ①③②④⑥⑧⑨⑤③③、上部初期支护(钢格栅、系统钢钎、挂网、喷射砼)⑦、边墙初期支护(钢格栅、系统锚杆、挂网、喷射砼) 施工技术要点及控制措施 (1)仰坡成型及管棚施工作业平台: 为了准确定出管棚位置及钻机工作需要,在洞口边仰坡开挖过程中,应根据使用的钻机型号、工作高度、宽度,结合钻孔位置开挖出管棚施工作业平台,确保钻机顺利就位,同时严格按放样尺寸开挖仰坡,使管棚位置在同一法线上。仰坡开挖后根据地质情况采取必要的支护措施,以防失稳,一般采用土钉网喷砼支护,施工简单、效果也较为理想。 (2)导向架的固定:在一般情况下,应先施工套拱,在套拱内预埋钢管,作为管棚钻孔定位及导向,而该隧道由于前期业主管理方面的问题,使甲供料、商品砼供应单位迟迟未能确定,故无法进行套拱施工,为了赶进度,将仰坡用喷射砼封闭后,进行管棚定位及安设简易导向架进行管棚钻孔施工。导向架采用型钢及钢管加工,用锚钉锚入地层中固定,固定前用全钻仪进行准确定位,使孔位、坡度符合设计和规范要求,保证管棚施工质量。 套拱施工:
4
我们知道,开口进洞是隧道施工的难点,特别是浅埋软弱围岩进洞技术及施工控制就显得更加重要,为了将管棚尾部固定,变管棚悬臂受力为棚架式整体受力,阻止围岩松驰变形,确保洞口稳定,我们采用套拱方案进洞。套拱的内空尺寸与明洞外轮廓尺寸相同,同时考虑一定的预留沉落量,管棚尾部与套拱内的钢筋全部焊接,以形成整体结构,抵抗仰坡的水平推力。套拱的施工保证了隧道顺利进洞。 (3)隧道开挖 为了保证隧道初期支护尽早封闭成环,各部位开挖间距在不相互干扰影响的情况下应尽量缩短。上部环形开挖进尺,开挖后及时进行初喷砼封闭开挖面,接着连续进行锚杆、挂网、钢格栅及复喷砼的作业。上部开挖主要采用挖掘机进行、人工配合开挖面的修整。边墙马口开挖时左、右错开,一次开挖进尺不大于1.8M(3榀格栅),开挖后及时进行初支施工,边墙开挖采用挖掘机、人工配合修壁。仰拱开挖时,为了不终断洞内施工,仍采用左右分段开挖方式,分段长度不超过6M,一次开挖长度1.8M,采用挖掘机开挖,人工清底后及时进行初支施工。 三、施工注意事项 1、隧道施工应坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤测量”的原则 2、钢架之间纵向连接钢架应及时施作并连接牢固,工序变化处之钢架应设锁脚钢管,以确保钢架基础稳定,下台阶安全,防止塌方。 3、复合式衬砌段在施工时,须按有关规范及参考图的要求,进行监控量测,根据监控量测的结果进行分析,确定灌筑二次衬砌的时机及调整支护参数。 4、I16临时竖撑连接处或钢架连接处均设钢垫板。 5、若边墙钢架发生明显内移,必要时可架设临时横撑;若拆除临时竖撑后,拱顶钢架发生明显下沉,必要时可采取扩大拱脚等措施,并进行系统支护补强,以确保施工安全。 6、应确保拱脚至开挖面距离不大于35m,以保证支护措施及时封闭成环。 7、未详尽处按相关规范,规定及设计图办理。 四、V级围岩复合式加强衬砌技术交底 1、型钢钢架在初喷4cm混凝土之后架设,架设之后在复喷混凝土至设计厚度。 2、I18型钢钢架0.6~0.8m/榀,钢架间纵向连接钢筋采用φ22钢筋按环向1.0m设置。 3、钢架架设时可利用系统锚杆作为定位钢筋,并应在钢架拱脚、墙腰和墙角位置设置φ42锁脚钢管,每根长4m。 4、型钢之间的连接采用钢板与型钢端部焊接后在用螺栓连接,每个螺栓螺母配两个垫圈成为一套;钢架应与锚杆固定在一起。 5、I18型钢钢架各半径尺寸按中心线计算,图中所注钢架的尺寸为几何尺寸,钢架实际长度应减去钢板厚度。 6、施工时必须根据量测结果考虑预留变性量,并根据实际施工误差和超挖对型钢钢架现场放样,试拼,符合要求后,在批量加工。 7、混凝土垫块现场预制,强度等级C25,宽度均为20cm,沿钢架外缘楔紧。
5
8、未详尽处,参照相关规范和设计图办理。 五、喷锚支护技术交底 :里程(隧道全长范围内) 1、施工工序:初喷混凝土——挂钢筋网——设锁脚钢管——钻设径向系统锚杆——复喷混凝土至设计厚度(25cm) 2、挂钢筋网片,采用φ8钢筋,钢筋网格为(20*20)cm,钢筋网应在初喷混凝土后安装,钢筋网应与锚杆连接牢固。 3、喷射混凝土时从下往上喷射,钢筋网应随首喷面的起伏铺设,与受喷面保持一定距离并与其他固定装置连接牢固。 六、隧道防排水技术交底: 1.全隧道设置双侧水沟排水,隧道全长设置双侧保温水沟 2.衬砌拱墙背后设EVA防水板(厚1.5㎜),背衬无纺布(400g/m²),拱墙环向、墙脚纵向设盲沟,并设三通连接边墙进水孔,与洞内两侧水沟相连。环向盲沟间距按8M考虑。 3.二次衬砌施工缝环向间距10M设置一道、纵向通长设置2道;环向施工缝设中埋式橡胶止水带+外贴式塑料止水带,纵向施工缝设中埋式橡胶止水带。 隧道防、排水施工应遵循“防、排、堵、截相结合,因地制宜,综合治理”的原则,根据隧道围岩裂隙水的大小采取不同的措施。隧道防水以混凝土结构自防水为主体,施工缝、变形缝防水为重点,初期支护与二衬之间的防水层或模筑混凝土外表面的防水层作为附加防水层加强防水;设计主要措施有:在初期支护与二次衬砌之间设置PVC防水板防水,并采用纵、横透水盲管、横向排水管、侧沟等形成完整的防排水系统。隧道衬砌防水板背后设置宽度1m带凸点的LDPE排水板型盲沟,纵向间距8m,地下水较大时,应加密设置。边墙下部距水沟底30cm以上墙脚处设纵向连续的Φ80透水盲管,左右各设一道。环向盲沟将水汇入纵向排水盲管,并通过Φ80横向排水管流经至水沟,道床积水通过集水槽排入水沟排出洞外。洞内永久性防排水施工时,应符合下列要求: 1、透水盲管 透水盲管作业一般包括LDPE排水板型盲沟、纵向排水盲管、横向排水管,三者通过变径三通连为一体,形成完整的排水系统。 排水盲管施工作业主要有钻定孔位、锚栓安装、盲管铺设、安装连接等环节,其施工流程:材料检验→钻定孔位→安装锚栓→铺设盲管→捆扎盲管→环、纵向盲管连接。 环向排水盲管沿纵向设置的间距根据设计要求进行布置,一般间距8m,最大不超过二衬台车长度,根据洞内渗、漏水的实际情况,在地下水较大的地段应加密设置。每环安置要竖直。 横向排水管每8~12米设置一道,连通侧沟导入排水沟,横向坡度2%。 6
纵向盲管的设置在距水沟底30cm以上的高度,坡度应按设计要求安设,并在没两板端头直接弯入侧沟,与环向、横向盲管连成一体,形成一个完整的排水系统。 排水盲管施做步骤与方法可参照以下要求进行: (1)施工按规定划线,以使盲管位置准确合理,划线时注意盲管尽可能走基面的低凹处和易出现渗漏水的地方; (2)钻定位孔,定位孔间距不得大于50cm; (3)将膨胀锚栓打入定位孔; (4)将盲管用无纺布包住,用扎丝捆好,用卡子卡住盲管然后固定在膨胀螺栓上; (5)环、纵向排水盲管连接牢固。 2 防水板施工方法(施工工艺流程图附后) ① 在铺设防水板之前,首先对初支进行校核测量,凿除侵限部分,封堵局部漏水,对初支留下露出的钢丝、钢筋头进行彻底清除,对初支基面起伏较大部分进行补喷找平,确保基面平顺,无突锥,无明显错台,基层平整度控制在1/(6~10)以下,锚杆切削处或凹坑太大处采用1:2.5水泥砂浆进行表面处理。 初期支护面不得有明水流或渗漏水,否则应进行初衬背后的注浆堵漏处理和表面封堵处理。用射钉枪钉塑料衬垫,固定点行、列距均控制在拱部为0.5m,边墙1.0m,凹凸不平处增设固定点。进行以上工作后,再环向铺设土工布及防水板。 防水板铺设前,先铺设350g/m2的无纺土工布,使用施工台架将无纺土工布预铺到固定位置,使用专用的热溶衬垫及射钉将无纺布固定在喷射混凝土表面。专用热溶衬垫及射钉按梅花形布置,拱部间距0.5m×0.5m,边墙间距1.0m×1.0m。无纺布铺设要松紧适度,能满足二衬砼浇筑后无纺布紧贴岩面。无纺布搭接宽度应大于1m。 ②无纺布铺设完成以后,再使用施工台架将防水板预铺在固定位置,使用手动电热焊接器加热,使防水板焊接在固定无纺布的专用衬垫上。防水板铺设要松紧适度,以便于无纺布能紧贴喷射混凝土的表面为佳,防止受挤压后破坏或形成积水囊。 ③防水板间自动热溶焊接采用自动双缝热熔焊接机按照预定的温度、速度焊接、单条焊缝的有效宽度不小于1.5cm。焊接后两条焊缝间留一条空气道,用空气检测器检测焊接质量,标准是保持0.5MPa下2分钟之内不得小于0.4MPa。焊接前应先除尽防水板表面的灰尘再焊接,防水板搭接宽度应大于15cm。 ④焊缝检测采用检漏器现场检测防水板的焊接质量。先堵住空气道的一端, 7
然后用空气检测器从另一端打气加压,直至压力达到0.5MPa,说明完全粘合。否则,采用检测液找出漏器部位,进行补焊直到检测合格。 ⑤防水板铺设完毕后应对其表面进行全面的检查,发现破损部位及时进行补焊,补丁应剪成圆角,不得有三角或四边形等尖角存在,补丁边缘距离破损边缘的距离不得小于7cm.补丁应满焊,不得有翘边空鼓部位,补丁应进行漏气检测。 ⑥防水层的保护 由于所用防水板较薄,抗剌戳能力较弱,因此在防水层施工后,必须严加保护。在绑扎或焊接钢筋时,应设挡板保护,防止剌破或烧伤。在浇注砼时,振捣棒不能直接接触防水层,在二次衬砌前,对防水层进行一次全面检查,若发现有破损、孔洞,则采取敷设同质材料热合修补。 3、施工缝和橡胶止水带施工方法 (1)施工缝处理 1)环向施工缝 拱墙与仰拱统一采用中埋式橡胶止水带+遇水膨胀胶止水条。 2)纵向施工缝 纵向施工缝处设置中埋式橡胶止水带+界面剂。 (2)变形缝处理 变形缝处设置中埋式止水带+遇水膨胀止水条+聚硫橡胶填缝。 (3)变形缝嵌缝材料的技术指标最大拉伸强度不小于0.2MPa,最大伸长率大于300%,级别不应小于8 020(80℃时,拉伸—压缩率不小于±20%),于混凝土具有良好粘接性能和抗老化性能。止水条和止水带的物理力学性能应能满足“晋中南洪汤施(咨)(S) 4、止水带和止水条的施工工艺: 止水条施工要求及安装工艺: (1) 设置止水条的变形缝处,先浇混凝土于缝面应留凹槽,槽底宽度与止水条宽度相同,槽口宽度较槽底宽度两边加大5mm ,槽深为止水厚度的1/2。混凝土浇筑完并脱膜后,用钢丝刷、凿子等工具将基层不平整的分部凿平。止水条安装时,采用扫除或空压气吹等方法,将基层杂物、浮尘等清理干净,用配套的粘接剂或水泥钉固定止水条,再浇筑下一环混凝土。 (2) 止水条的连接应采用重叠搭扫后再粘接固定的方法,搭接长度不小于50mm,并在搭接处应用水泥钢钉固定,不得有断点。 (3) 止水条安装完毕后,即可浇筑混凝土,并应在无水浸泡的条件下进行,防治其 前膨胀。浇筑前,遭受水浸泡的止水条应揭起换新的止 8
水条重新安设,止水条7d的膨胀率不应大于最终膨胀率的60%。 止水带的施工要求及安装工艺: 1) 止水带弯曲设置时,其转弯半径不得小于:中埋30cm。 2) 止水带的长度应事先向厂家定制,尽量避免接头。L、T、十字型等各种接头配件其每一支的长度(从接头连接点到端点),不宜小于500mm,小于此值现场连接操作困难。止水带的各种交叉连接结点应在工厂中作成配件,以保证在施工现场的连接只在平顺段进行。 3) 在现场连接橡胶止水带宜采用热压机硫化胶合,不宜采用冷粘结,其接头外观应平整光洁,其抗拉强度不应低于母材的90%,连接后接头处厚度与母材厚度应基本相同。严禁不加任何处理的所谓“搭接”。 4) 在绑扎钢筋和支模时,止水带必须采取可靠的固定措施,避免在混凝土浇筑时发生移位,以保证止水带在混凝土断面中的位置准确。 5) 固定止水带时,只能在止水带的允许部位上穿孔打洞,不得损坏本体部分。 6) 混凝土缝处应避免力量过大刺破止水带,同时又必须捣固密实,避免止水带下部产生空洞、气孔等隐患,发现破损应及时修补。 界面剂的施工要求: 在纵向施工缝后浇混凝土前,先浇混凝土表面进行凿毛,然后铺一层厚25mm—30mm水泥砂浆,再涂刷混凝土界面剂,最后浇注混凝土。 七、二次衬砌技术交底:里程(隧道全长范围,Vb级围岩衬砌厚度50cm,V级
9
围岩衬砌厚度45cmⅣ级围岩衬砌厚度40cm,Ⅲ级围岩衬砌厚度35cm, Ⅱ级围岩衬砌厚度30cm) 1. 工艺流程 铺设轨道台车就位 拱墙施工缝接茬处理 模板清理,台车校正、固定 基仓清理挡头板安装止水带安装涂脱模剂预埋件安装混凝土拌制、运输 合格 台车安装检查 不合格 浇筑拱墙混凝土 养 护 脱模移动台车 结 束 二次衬砌施工工艺流程 2.二次衬砌施工 2.1.二次衬砌施工要求 1)二次衬砌施作一般情况下应在围岩和初期支护变形趋于稳定后进行,变形趋于稳定应符合:隧道周边变形速率明显下降并趋于缓和;或水平收敛(拱脚附近7d平均值)小于0.2mm/d,拱部下沉速度小于0.15mm/d;或施作二次衬
10
砌前的累计位移值已达极限位移值的80%以上。 2)二次衬砌除特殊断面外,采用移动式模板台车,拱、墙体整体浇注,边墙基础与拱墙衬砌的水平施工缝避开剪应力最大的截面处。 3)混凝土生产采用全自动拌和站、搅拌输送车运混凝土泵送入摸的机械化流水作业线,以保证二次衬砌混凝土的质量。 4)浅埋隧道应及早施作二次衬砌,且二次衬砌应予以加强。 5)围岩及初期支护变形过大或变形不收敛,又难以及时补强时,可提前施作二次衬砌,以改善施工阶段结构的受力状态,此时二次衬砌应予以加强。 6)对二次衬砌完成的地段,应与设计单位密切配合,继续观察和监测隧道的稳定状态,防止二次衬砌的变形、开裂及侵限。 2.2.模板台车 1、模板台车长度:曲线隧道以6~9m为宜。 2、整体质量 1)、刚度要求:模板台车刚度采用有限元法进行效核。搭接部分变形不超过3mm,其他部分变形不超过2mm。 2)、模板厚度采用10mm。 3)、模板台车整体尺寸验收要求(见下表)。
11
模板台车整体尺寸验收要求表 序 号 1 2 3 4 5 6 项 目 轮廓半径 模板平面度 模板错台 模板接缝间隙 表面粗糙度 模板台车外轮廓表面纵向直线度误差 标准(误差) ±2mm 2mm/2m ≤1mm ≤1mm 抛光处理/无锈蚀 ≤2mm/2m ≤5mm/10m ≤6mm/12m 7 工作窗板面与模板面弧度一致,错台、间隙误差 8 2.3.拱墙衬砌施工 拱墙衬砌根据量测情况在围岩及初期支护变形基本稳定后进行,适度紧跟开挖面(二次衬砌距掌子面距离为:Ⅱ级围岩<50m、Ⅲ级围岩<135m、Ⅳ级围岩<170m,Ⅴ级及以上围岩<216m),拱墙采用10mm模板台车衬砌,泵送混凝土入模。混凝土采用附着式振捣器振捣,辅以插入式振捣器辅助振捣。特殊地段,附属洞室采用衬砌台架和组合钢模板衬砌。钢筋混凝土衬砌地段,钢筋在洞外下料加工,弯制成型,洞内绑扎或拼装焊接,钢筋绑扎采用多功能作业台架施工。 1)采用液压衬砌台车,对于模板,根据衬砌轮廓线的弧度定做,使钢模的弧度与内轮廓弧度一致,衬砌后达到弧形圆顺。施工时,由下向上对称进行。 2)在衬砌台车就位之前,应按线路中线和高程,结合允许施工误差和预留沉落量,对断面进行复核和整修。 3)模板接头应整齐平顺,挡头板与岩壁间缝隙应嵌堵紧密。
12
≤1mm 模板台车前后端轮廓误差(测各高程弦长) ≤3mm 4)衬砌台车必须就位准确,支撑牢固,严防走动。 5)对于裂隙节理发育地段,需根据设计严格施作防水设施。 6)台车模板必须每次拆模后进行打磨,将沉淀在板面上的砼杂物清理干净,涂刷脱模剂后方可进行砼灌注。 7)在砼灌注过程中要有专人值班,随时检查台车是否变形,及时进行调整。 8)砼灌注单侧一次性灌注高度不大于30cm,并且左右对称灌注砼。 9)砼灌注全过程,保持砼各项指标一致,确保砼灌注顺利进行,不受时间等外界因素的影响。 10)砼灌注至拱顶由低向高侧进行灌注,确保拱部无空洞。 11)其它指标均满足试验控制过程及要求。 12)衬砌工作缝应凿毛,设连接钢筋。 3.二次衬砌混凝土 3.1. 混凝土材料要求 1)水泥宜选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥,水泥的外掺材料为矿渣或粉煤灰,有耐硫酸盐要求的混凝土也可选用中抗硫酸盐硅酸盐水泥或高抗硫酸盐硅酸盐水泥,不宜使用早强水泥。 2)细骨料应选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然河砂,也可选用专门机组生产的人工砂,不宜使用山砂,不得使用海砂。 3)粗骨料应选用级配合粒型良好、质地均匀坚固、线膨胀系数小的洁净碎石,也可采用碎卵石,不宜采用砂岩碎石。混凝土应采用二级或三级级配粗骨料,不得使用碱活性骨料。 4)外加剂应采用减水率高、坍落度损失小、适量引气、质量稳定、能满足混凝土耐久性的产品。 5)混凝土中宜适量掺加符合技术要求的粉煤灰、磨细矿碴粉或硅灰等矿物掺和料。 6)各种材料的含碱量应小于1500㎎/L。 2.3.2.混凝土原材料运输、存贮应满足以下要求: 1)混凝土所用的原材料应按品种、规格和检验状态分别标识存放。 2)水泥到场后不得露天堆放,不同种类的水泥应存贮于不同库房。水泥由于受潮或其他原因而变质时,应及时运出场外。
13
3)骨料应分级采购,分级运输,在拌和场应分级堆放、分级计量,不宜露天堆放,并随时检测砂石料的含水率,遇有变化时及时修改配合比。 3.3混凝土搅拌、计量、运输、灌筑、振捣应满足以下要求: 1)混凝土应采用强制式搅拌机搅拌,计量系统应定量定期检定搅拌机经大修、中修或迁移至新的地点后,应对计量器重新进行检定。搅拌站采用电子计量装置进行计量,严格按配合比配料,拌料,严禁把原材料进料关,砼拌合时间要严格控制,严禁将废料重新使用 2)混凝土运输设备的能力应满足混凝土凝结速度和浇筑速度的需要,保证浇筑过程的顺利进行。 3)混凝土运输、浇筑及间歇时间的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。 4)混凝土浇筑过程中,应随时对混凝土进行振捣并保证使其均匀密实。 . 3.4.二次衬砌混凝土施工要求 1)灌注前,应清除防水层表面灰粉并洒水润湿。 2)模板台车走行轨的中线和轨面标高误差应不大于±10mm,台车就位后启动微调结构,用仪器教正模板外轮廓与设计净空吻合,并锁定台车。 3)钢筋混凝土二次衬砌地段,必须用与二次衬砌混凝土相同配合比的细石混凝土或砂浆制作垫块,确保钢筋保护层的厚度,主筋保护层尺寸应不小于30mm,迎水面主筋保护层不小于50mm。 4)采用高效减水剂时,混凝土运到场后应作坍落度检查,泵送混凝土一般以15~18cm为宜。 5)混凝土应对称、分层浇筑,分层捣固。捣固应采用插入式振捣器。 6)每衬砌段拱顶部位应预留不少于2个注浆孔。 3.5.混凝土施工注意事项 1)模筑衬砌应在盲沟、橡胶止水条、防水板等措施施工完成后进行。衬砌采用液压衬砌台车立模。模筑采用泵送混凝土入模。 2)在满足施工要求及安全的前提下,混凝土泵尽可能靠近衬砌作业点,以减少混凝土输送管的铺设量,且管道堵塞时清理容易。输送管管道靠边墙侧布置,水平管每隔一定距离用方木垫上并固定好,以方便拆装、清洗、排堵。管道水平及垂直转向时,弯管半径尽量大一些。管道接头处管卡必须紧到位,保证接头密封严密,不漏浆,并且在泵水时不能有漏水现象。
14
3)混凝土施工时,混凝土输送泵的使用严格按安全技术操作规程执行,开始先泵水检查,确认无异物后,先泵送1:2水泥浆润滑泵及管道,然后再泵送混凝土。施工中保证泵压力稳定。混凝土管出口不能直接对准模板。混凝土灌注高度要小于2米,防止混凝土离析。一次灌注高度不超过30cm,捣固间距不超过捣固棒作用半径的1/2。泵送完毕后用水将泵及管道清洗干净。边墙混凝土浇注前应清除底部虚碴 、污物及积水。 4)混凝土灌注时,两边应对称进行,混凝土入模温度不低于5℃ 。封顶应及时进行,封顶的砼均应该适当降低水灰比,并捣固密实。混凝土施工时应尽可能避免间隙灌注,如需间隙灌注,时间应缩短1.5h以内。 5)混凝土的灌注环境温度在0℃及以下时,应先对砂、石料及水加热,确保砼入模温度不低于5℃,洞内每隔一定距离设取暖器,确保洞内温度不低于5℃。 3.6.养护及拆模 1、养护采用喷雾养护与自然养护相结合的养护方法。 2、养护最低期限须符合下表规定: 混凝土养护最低期限表 混凝土类 水胶比 型 胶凝材料中掺有矿物掺合料 〈0.45 ≥0.45 洞内平均气温养护期限(d) T(℃) 5≤T〈10 10≤T〈20 T≥20 5≤T〈10 10≤T〈20 T≥20 胶凝材料中未掺有矿物掺合料 胶凝材料中未掺有矿物掺合 〈0.45 ≥0.45 5≤T〈10 10≤T〈20 T≥20 5≤T〈10 10≤T〈20 28 21 14 21 14 10 21 14 10 14 10 15
料 3、拆模: T≥20 7 (1)在初期支护变形稳定后施工的二次衬砌混凝土强度应达到10.0MPa以上。 (2)初期支护未稳定,二次衬砌提前施做时混凝土强度应达到设计强度的100%以上。 (3)特殊情况下,应根据试验及监控量测结果确定拆模时间。 4.质量控制 4.1结构防渗漏保证措施 1)全隧拱墙设复合防水板: 2)二衬砼采用抗渗砼,抗渗等级不小于P10; 3)环向施工缝设止水条及背贴式止水带; 4)衬砌防水板背后环向设矩形无中孔塑料盲沟,纵向每5~10m设一道;两侧墙脚设打孔UPVC¢110双壁波纹管盲沟。 4.2.结构防开裂技术措施 1)适当加密隧道洞口与施工通道接口等地段的钢架。浅埋地段,隧道初期支护中加设钢架或改用双层钢筋网。 2)初期支护环向及水平接头应及时修凿平整,二次喷混凝土前2小时可以先喷水湿润混凝土表面,减小初期支护“起壳”现象。 3)将仰拱初期支护用水泥砂浆摸光摸平,减小对二衬混凝土的约束力,防止混凝土开裂。 4)用喷射机喷砂浆找平或人工摸平初期支护面,以利防水层施工及减小约束力,可防止二衬混凝土发生龟裂现象。 5)凿毛水平及环向施工缝接头混凝土,相邻混凝土灌注前充分湿润施工缝部位的混凝土。 6)专人用喷雾器养护二衬混凝土;通过及时的养护,控制混凝土内部水化热,可以减少混凝土开裂。 4.3.混凝土防开裂措施 混凝土收缩主要表现为:干缩和冷缩,还有水泥水化热产生的体积减缩,颗粒沉降产生的沉缩,混凝土硬化早期发生的塑性收缩以及空气中二氧化碳对
16
水泥水化物作用而产生的碳化收缩等。 1)严格控制水灰比值与用水量 引起混凝土干缩,是由于混凝土中水分散失和温度下降而引起的。混凝土中的水分只能存在混凝土的孔隙中,而混凝土的孔隙分布于水泥石、骨料中以及骨料与水泥石交接处,水分散失形成孔隙,因此水灰比值大干缩就大,用水量多干缩也相应大。 2)严格控制水泥用量 混凝土的冷缩是由于热量散失引起的,冷缩如果受到限制,就可能导致混凝土开裂,这对普通混凝土最为严重。热量来源于原材料和水泥水化热,水化热的大小及出现的迟早与水泥品种、水泥用量、水泥矿物组成及水泥细度等有关。要避免或减轻混凝土冷缩开裂,必须在保工程质量前提下,减少水泥用量,降低温差幅度。 3)应用“双掺”技术 “双掺”技术即掺粉煤灰和减水剂,是防裂渗漏的有效措施。因为优质粉煤灰在一般的情况下,存在以下作用: ①、致密作用:粉煤灰多在水泥浆孔隙中进行反应,反应后,降低了混凝土内部的孔隙率,提高混凝土的密实性。 ②、增强作用:粉煤灰中的玻璃株粒形球体,表面光滑,粒度较细,质地致密,在混凝土中可以起到相当于未水化的水泥熟料微集料作用,把水泥浆颗粒分隔开,使水易于水化,水化速度及程度提高,起到增强作用。 ③、需水量减少作用:粉煤灰不但有上述作用,还可使水泥浆体积堆集密度增大,需水量减少,降低初始水灰比,改善水泥浆等的初始结构,大大降低混凝土孔隙率,增大混凝土的单位体积质量。 ④、防渗透作用:粉煤灰与减水剂同时掺入混凝土中,由于减水剂的机理作用,使拌和物增塑改善混凝土的和易性,减少泌水、提高防渗性能。 4)科学选用混凝土复合外加剂,制配蠕动性混凝土 蠕动性混凝土的特点是:蠕动性好,不产生离析和泌水、可灌性好、可泵性好、易于振捣,不增加设备,稍加振捣即能浇注密实,硬化后孔隙少,提高混凝土自身防水能力。 4.4.防止衬砌质量通病的保证措施
17
1)隧道渗漏水控制 ①、严格按设计铺设防水板或防水盲沟; ②、拱墙背后回填密实,施工接缝处砼捣固密实。 2)砼外观质量控制 ①、砼拌制采用自动计量设备过磅,根据实验确定配合比,添加减水剂,现场严格控制水灰比。 ②、模板安装就位后,经技术人员认真检查符合规范要求后方可施工。 ③、隧道衬砌采用液压衬砌台车、大块钢模,模板应及时整修。 ④、浇筑砼时均匀分层进行,防止产生偏压,捣固密实,可适当提高砼外层强度等级。 ⑤、搭设施工平台时,平台与模板分离,不许相接触,杜绝各种起吊设备撞击模板。 4.5.衬砌质量控制技术要求: 1)复合式衬砌的防水层在自行拼装的综合作业台车上从拱顶中央向两侧对称进行。要重点做好接头处理,并且要铺设平顺,无褶皱。 2)衬砌按先仰拱后墙、拱的顺序进行,以使衬砌各部分之间结合紧密,并及早形成封闭环。墙、拱模筑混凝土采用液压模板衬砌台车进行。 3)砼浇注必须连续施工,当间歇时间大于1.5小时,必须作停工处理,并留置施工缝。 4)由于采用拱墙一起衬砌,故除墙基处外,拱墙均不留施工平缝。所有施工缝、沉降缝均按设计安置止水带作防水处理。 5)根据地质预测预报和施工监测信息,对可能发生坍方地段,须采取有效防坍措施。一旦发生了坍方,要及时、迅速、稳妥地进行处理,并在坍方处理前,详细观测坍方范围、形状、坍穴的地质构造,分析坍方发生原因及地下水活动情况,制定经济、有效的处理方案予以实施。 6)复合式衬砌地段,进行地质和支护状态观察、水平收敛、拱顶下沉、锚杆抗拔力、围岩压力等项监控量测,判别支护体系和施工方法是否有效地控制了围岩位移和变形,从而使二次衬砌时间和结构尺寸得到准确信息,以进一步调整设计,指导施工。整体式衬砌地段,进行地质和支护状态观察、锚杆抗拔力监测。
18
5.质量检验标准 5.1.隧道衬砌的一般规定 (1)衬砌施工前应进行中线、高程、开挖轮廓的测量。 (2)隧道竣工后,应进行竣工测量,净空满足设计要求且应符合现行国家标准《标准轨距铁路建筑限界》(GB146.2)的规定。 (3)隧道初衬混凝土应采用集合拌合,所用各项材料宜采用自动计量装置按重量投料计量。 (4)衬砌混凝土强度应按现行铁道行业标准《铁路混凝土强度检验评定标准》(TB10425)的规定检验评定,其结果必须符合设计要求。 (5)对新选原料产地、同产地更换矿山或连续使用同一产地达两年时,粗、细骨料应做选料源检验,检验内容包括:颗粒级配、坚固性、有害物质含量和碱活性检验。 (6)在混凝土中掺用含氯盐类外加剂时,氯离子含量(按水泥质量百分率计算)必须符合以下规定: 1.混凝土结构中,不得大于8%。 2.处于干燥环境、常年有水或埋于地下的钢筋混凝土结构中,不得大于0.3%。 3.处于干湿交替状态或常年空气湿度大于8%的钢筋混凝土结构中,不得大于0.12%。 (7)初期支护与二次衬砌应密帖,中间隔离层的设置应符合设计要求。 5.2.隧道衬砌模板的规定 (1)隧道衬砌模板台车、移动台架必须按隧道内净空尺寸进行设计与制造,钢结构及模板必须具有足够的强度、刚度和稳定性,能承受所浇筑混凝土的重力、侧压力及施工荷载。初衬模板台车、移动台架必须经验收合格后方可投入使用。 (2)模板安装必须稳牢固靠,接缝严密,不得漏浆。模板与混凝土的接触面必须清理干净并涂刷隔离剂。浇筑混凝土前,模板内的积水和杂物应清理干净。 (3)承受围岩压力较大的拱墙模板拆除时,封顶和封口混凝土的强度应达到设计强度100%,承受围岩压力较小的拱墙模板拆除时,封顶和封口混凝土
19
的强度应达到设计强度70%。 (4)拆除不承受外荷载的整体式衬砌拱墙、二次衬砌、仰拱、底版等非承重模板时,混凝土强度不得额低于2.5MPa,并保证其表面及棱角不受损伤。 (5)模板安装允许偏差和检验方法应符合下表规定。 序 号 1 2 3 4 5 项 目 边墙角 起拱线 拱顶 模板表面平整度 相邻浇筑段表面高低差 允许偏差(mm) ±15 ±10 ±100 5 ±10 检验方法 尺量 尺量 水准测量 2m 靠尺和塞尺 尺量 (6)预埋件和预留孔洞的留置应符合设计要求,允许偏差和检验方法应符合下表规定。 序 号 1 项 目 预留孔洞 中心线位置 尺寸 2 预埋件中心线位置 允许偏差(mm) 检验方法 10 ±100 5 尺量 尺量 5.3.隧道衬砌钢筋的规定 (1)钢筋进场时,必须按批抽取试件做力学性能(屈服强度、抗拉强度、伸长率)和工艺性能(冷弯)试验,其质量必须符合现行国家标准《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》(GB13013)和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499)等的规定和设计要求。 (2)钢筋品种、级别、规格、数量、加工及连接方式必须符合设计要求。 (3)钢筋加工应允许偏差和检验方法应符合下表规定。 序 号 1 2 3 名 称 受力钢筋顺长度方向的全长 弯起钢筋的弯折位置 箍筋内净尺寸 允许偏差( mm) ±10 20 ±5 检验方法 尺 量 (4)钢筋接头应设置在承受应力较小处,并应分散布置。钢筋应平直、无损伤,表面无裂纹、油污、颗粒状或片状老锈。 20
(5)钢筋的安装及保护层厚度允许偏差和检验方法应符合下表规定及设计要求。 序 号 名 称 允许偏差(mm) 1 2 3 4 5 5.4.隧道衬砌混凝土的规定 (1)水泥进场时,必须按批对其品种、级别、包装、或散装仓号、出厂日期等进行验收,并对其强度、凝结时间、安定性进行试验,其质量必须符合现行国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》(GB175)等的规定。当在使用中对水泥质量有怀疑或水泥出厂日期超过3个月时,必须再次进行强度试验,并按试验结果使用。钢筋混凝土水泥结构严禁使用含氯化物的水泥。耐腐蚀混凝土应对所用的水泥的矿物成分进行分析。 (2)混凝土外加剂进场时,必须按批对减水率、凝结时间差、抗压强度比进行检验,其质量必须符合《混凝土外加剂》(GB8076)、《混凝土外加剂应用技术规范》(GB50119)等现行国家标准和其他有关环境保护的规定。 (3)当使用具有潜在碱活性骨料时,混凝土中碱含量应符合现行铁道行业标准《铁路混凝土工程预防碱-骨料反应技术条件》(TB/T30504)的规定和设计要求。 (4)混凝土强度等级必须符合设计要求,隧道衬砌尚应采用同条件养护试件检测实体强度。混凝土强度试件应在混凝土浇筑地点随机抽样制作。 试件的取样与留置必须符合下列规定: 一.抗压强度标准养护条件养护试件的取样与留置: 1.每拌制100盘且不超过100立方米的同配合比混凝土,取样不得少
21
检验方法 双排钢筋,上排钢筋与下排钢筋间距 同一排中受力钢筋水平间距 分布钢筋间距 箍筋间距 钢筋保护层厚度 拱 部 边 墙 ±15 ±10 ±20 ±20 ±20 ±10 -5 尺量两端、中间各1处 尺量连续3处 尺量两端、中间各2处 于1次; 2.每工作班拌制的统一配合比的混凝土不足100盘时,取样不得少于1次。 3.每次取样应至少留置1组。 二.抗压强度同条件养护试件的取样、养护方式和留置数量应符合铁道部现行标准《铁路工程结构混凝土强度检测规程》(TB10426)的规定。隧道衬砌每200m 应采用同条件养护试件检测结构实体强度1次。 (5)隧道超挖回填必须符合设计要求。墙脚以上1m与拱部范围超挖部分应采用同级混凝土进行回填。边墙基底应无虚碴杂物及淤泥,边墙基础的扩大部分及仰拱的拱座应结合边墙同时灌筑。 (6)拌制混凝土所用的细骨料、粗骨料、矿物掺合料及水应符合相关国家现行标准的规定。 (7)混凝土的运输、浇筑及间歇的全部试件不应超过混凝土的初凝时间。同一施工段的混凝土应连续浇筑,并应在混凝土初凝前上一层混凝土浇筑完毕。当底层混凝土初凝后浇筑上一层混凝土时,应按施工缝进行处理。 (8)抗渗等级P6及以上混凝土、耐腐蚀混凝土除按规定留置强度检查试件外,尚应留置抗渗检查试件并进行试验评定: 1.每五个作业循环应制作抗渗检查试件一组(共6个);不足五个作业循环时,亦应制作抗渗检查试件一组。当使用的材料、配合比或施工工艺变化时,均应令行制作抗渗检查试件一组。 2.混凝土抗渗等级应按照现行国家标准《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》(GBJ82)进行试验评定,其结果应符合设计要求。 (9)混凝土拌合物的坍落度应符合设计配合比的要求,混凝土拌制前,应测定砂、石、含水率,并根据测试结果和理论配合比调整材料的用量,提出施工配合比。 (10)混凝土原材料每盘称量的偏差应符合下表规定。 序 号 材 料 名 称 允 许 偏 差 工 地 1
工厂或拌合站 ±1% 22
水泥和干燥状态的掺合料 ±2% 2 3 粗、洗骨料 水、外加剂 ±3% ±2% ±2% ±1% 注;1各种衡器要定期检定,每次使用前要进行零点校核,保证计量准确。 2当遇雨天或含水率有显著变化时,应增加含水率检测次数,并及时调整水和骨料的用量。 (11)预留泻水孔槽位置、数量应符合设计要求,混凝土结构表面应密实平整、颜色均匀,不得有露筋、孔洞、蜂窝、麻面和缺棱掉角等缺陷。 (12)混凝土结构外形尺寸允许偏差(mm)和检验方法应符合下表。 序号 1 2 3 4 项目 平面位置 垂直度(‰) 高程 结构平整度 边墙 ±10 2 -- 15 拱部 -- -- +30 0 15 检验方法 尺量 尺量 水准测量 2m靠尺和塞尺 注:平面位置以隧道设计中线为准进行测量 5.5.隧道衬砌混凝土养护的规定 混凝土浇筑完成后,应按施工技术方案及时采取有效的养护措施,并符合下列规定: 1.应在12h以内对混凝土加以覆盖并保湿养护。 2.混凝土浇水养护时间:对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土,不得少于7d,对掺用缓凝剂或有抗渗等级要求的混凝土,不得少于14d。 3.浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态;混凝土养护用水与拌合用水相同。 4.采用塑料布覆盖养护的混凝土,其敞露的全部表面应覆盖严密,并应保持塑料布内有凝结水。 5.混凝土强度达到5 MPa前,不得在其上踩踏或安装模板及支架。 6.当日平均气温低于5℃时,不得浇水 6.安全、环保措施
23
6.1.二次衬砌安全保证措施 (1)随着隧道各部开挖工作的推进,及时进行衬砌或压浆,特别是洞门建筑的衬砌必须尽早施工,地质不良地段的衬砌尽早完成。 (2)机械转动部分设置防护罩,电动机必须有接地装置,移动或修理机器及管线路时,先停电,并切断电源、风源。 (3)加强洞内通风、照明管理,确保达到符合国家相关标准的工作环境。 (4)二次衬砌前铺设防水层。工作台架下净空必须符合设计要求。工作台架承载重量,不得超过要求。两端应设不低于1m的栏杆和上下人员的梯子。 (5)铺设防水层台架及模板台车距作业开挖面应有足够的安全距离,齐头爆破时要防止空气波冲破防水层。工作台架衬砌台车就位后,应用卡轨器固定在轨道上,防止溜车。 (6)衬砌台车使用时遵守下列规定:台车上不得堆放料具。工作台上应铺满木板。并设安全栏杆。拆除混凝土输送软管时,必须停止混凝土泵的运转。两端挡头板应安装牢固。衬砌台车工作台架上施工用照明用电线路每天要进行一次检查,确保电线绝缘良好,防止电线破损、漏电伤人(装置漏电保护器)。 (7)模板台车设计时,必须考虑净空能保证运输车辆的顺利通行。混凝土灌筑时,必须两侧对称进行。 6.2.二次衬砌环保措施 环保、水保工程与主体工程“三同时”施工(即同时设计、同时实施、同时施工),努力把工程设计和施工对环境的不利影响减至最低限度。 对空压机、发电机等噪音超标的机械设备,采取装消音器来降低噪音; 对于行驶的机动车辆,严禁鸣笛; 机械存放点、维修点、车辆停放点以及油品存放点做好隔离沟,将其产生的废油、废水或漏油等通过隔离沟集中到隔油池,经处理后进行排放; 注意保护自然水流形态,做到不淤、不堵、不留施工隐患,不阻塞河道; 施工场地和运输道路经常洒水尽可能减少灰尘对生产人员和其它人员造成危害及对农作物的污染; 报废材料或施工中返工的挖除材料立即运出现场并进行掩埋等处理。对于施工中废弃的零碎配件边角料、水泥袋、包装箱等及时收集清理并搞好现场卫生以保护自然环境与景观不受 八、小导管超前支护技术交底:里程(DK167+360~DK167+396,DK166+887~
24
DK166+925,DK166+925~DK166+960,DK166+960~DK167+005) 1、小导管参数 ①外径φ42,t=3.5mm热轧钢管,Ⅳ级围岩环向间距40cm,V级围岩环向间距40cm,纵向水平搭接长度不小于1.0m,施工外插脚10~15度。 ②超前小导管长4.5~5 m,Ⅳ级围岩浅埋段钢架间距1.2m,3榀钢架设一环;Ⅴ级围岩一般地段钢架间距1.0m。3榀钢架一环;Ⅴ级围岩浅埋,偏压地段钢架间距0.8m,4榀钢架一环;Ⅴ级围岩黄土地段钢架间距0.6m,5榀钢架一环。 ③单根导管注浆量Q按下式计算:Q=πR²ln 式中:R—浆液扩散半径,V级围岩取25cm:l—导管长度;n—围岩间隙率,V级围岩按10%的围岩孔隙率计算注浆量,施工时结合具体的地质情况进行调整。 ④注浆压力一般为0.5~1.0MPa,应根据注浆实验结果及现场情况调整。 ⑤通过小导管向周边围岩注水泥浆,水泥浆浓度为1:1.25~1:0.8。 2、施工要求 小导管施工应按《铁路隧道工程施工技术指南》有关规定进行,还需注意一下要求: ① 钻孔钻机应避免钻杆摆动,保证孔径顺直。钻孔至设计孔深后,用吹管将碎石吹出,避免塌孔; ② ③ 钢管顶进钻孔长度≧90%管长; 顶管至设计孔深后,用水泥浆将钢花管与孔壁间的缝隙封堵。孔口应露出喷射混凝土面15cm,安装钢拱架后与拱架焊接在一起; ④ 导管注浆量在施工中应根据实验选择合理的注浆参数。注浆结束标准为。注浆压力达到1.0MPa且注浆量也达到设计时,即可停止注浆。 ⑤ 未详之处详见有关设计图及规范。≯ 25
九、台阶法技术交底:里程(DK167+285~DK167+360,DK167+220~DK167+285,DK167+100~DK167+170,DK166+005~DK167+100) (一) 台阶法有多种开挖方式,可根据地层条件、断面大小和机械配备情况合理选用。台阶法可分上、下两部或上、中、下三部开挖,其演变的有三台阶七步开挖法、孤形导坑预留核心土法。 (二) 台阶法施工应符合下列规定: 1、根据围岩条件和施工机械配备情况合理确定台阶长度、台阶高度及台账数量,其各部形状应有利于保持围岩稳定的前提下尽量便于机械作业。 2、当围岩自稳能力较好,隧道开挖跨度不大时,为方便作业,台阶长度宜控制在10~50m以内;围岩稳定性较差时,台阶长度宜控制在3~10m. 3、上部断面使用钢架时,可采用扩大拱脚和施作锁脚锚杆等措施,防止拱部下沉变形。上下断面初期支护钢架连接应平顺,螺栓连接应牢固。 4、围岩整体性较差时,施工中应采取措施减少下部开挖时对上部围岩和支护的扰动,下部断面开挖应两侧交错进行,下部断面应在上部断面喷混凝土达到一定强度后开挖。 5、当围岩不稳定时进尺宜为1~1.5m,落成后应立即施作初期支护。 6、仰拱应及时施作,使支护及早闭合成环。 (三)、台阶法施工工艺: 施工准备→超前地质预报、测量、量测→钻爆设计→布置炮眼→上部断面钻眼、下部断面钻眼→装药、爆破→通风排烟、排险→初喷混凝土、锚杆、出渣→开挖质量检查合格→初期支护→超前支护、仰拱、拱墙复合衬砌施工→结束 (四)、施工要求 隧道洞身开挖严禁采用长台阶施工。初支仰拱必须严格执行每循环进尺不得大于3m的规定,非爆破开挖和爆破开挖初支仰拱应分别于8小时和12小时内完成开挖、架设拱架、喷射混凝土作业,确保初支仰拱快挖、快支、快速封闭;及时抽排水,杜绝浸泡现象,初支仰拱开挖施作全过程要设专人监控指挥。要改进仰拱开挖方法,下台阶开挖底面标高可适当下落。
26
十、全断面法技术交底:里程(DK167+170~DK167+220) 全断面开挖法是按设计断面将隧道一次开挖成型,再施作支护和衬砌的隧道开挖方法,一般适用于地质条件较好的Ⅰ~Ⅱ级围岩,也可用在单线铁路隧道Ⅲ级围岩地段。 全断面开挖法施工工序流程图 隧道全断面开挖施工工序流程见图13。 超前地质预报 装碴运输 监控量测 下循环施工 初期支护 不满足 加强支护 超挖 爆破效果 调整爆破参数 测量放线 钻 眼 装药爆破 爆破设计 施工准备 通风 初喷混凝土 欠挖 处理欠挖 图13 全断面法施工工艺流程图 4.3.2全断面开挖法施工控制要点 (1)配备钻孔台车或多功能台架及高效率装运机械设备,缩短循环作业时间,合理采用 27
平行交叉作业工序,提高施工进度。 (2)利用深孔爆破增加循环进尺,控制周边眼间距及角度改善光面爆破效果,减少超欠挖。 (3)及时施做初期支护,围岩条件变化时及时调整施工方法。 (4)有条件时采用导洞超前的开挖方法,合理组织施工保证隧道施工安全。 (5)二次衬砌及时施作,I~Ⅱ级围岩距掌子面距离≤200m,Ⅲ级围岩≤120m。 5. 综合超前地质预测预报 本线隧道地质情况复杂,存在弱膨胀土地质、部分隧道洞身穿越岩溶发育段、岩石隧道破碎带等不良地质,需结合施工地质工作予以查明。为此,要求针对本线隧道与辅助坑道设置的具体情况,开展综合超前地质预测预报,成立专业的超前地质预报室,由总工程师负责,配置物探、水文、地质、试验专业工程师并配备先进的预测、预报设备和仪器,并将综合超前地质预测预报纳入施工工序。尤其是岩石隧道存在破碎带时,必须提前做好超前地质预报工作,确保隧道安全通过。 针对隧道具体的工程特点,采用地貌、地质调查与地质推理相结合的方法,进行定性预测。具体采取的措施有:对开挖全过程进行综合预测、预报,方法有地质素描法(常规地质法)、超前探孔近距离预报、超前导洞预报、LDS-1A陆地声纳仪预报、地质雷达中短期预报、TSP长期预测预报、红外线探水及前兆法预报等。 施工中应该将几种预报手段综合运用,取长补短,相互补充和印证。综合监测结果,及时提出对不良地质的处理措施,以降低施工风险,确保工程质量和运营安全。 超前地质预报若发现前方地质情况与设计不符时要及时通知设计单位到现场核实,以便及时采取有效的设计变更方案。 ①常规地质法 常规地质法适用于为近期开挖、支护提供预报(设平导时视超前正洞的长度)。开挖面围岩级别、岩性、围岩风化变质情况、节理裂隙、产状、地下水等情况进行观察和测定后,绘制地质素描图,通过开挖后利用罗盘仪、地质锤、放大镜、皮尺等简单工具对洞内围岩地质特征变化分析来推测开挖面前方的地质情况,据以指导施工。 ②超前水平钻孔 采用超前水平钻机钻进过程中钻速和钻碴的变化对开挖面前方较短距离内的地质情况进行判断,为提高其预报的准确度,与地质素描配套使用。通过超前钻探取芯测定含水率为主要手段确定下一步施工方案。 28
对富水隧道应及时探明地下水的储量及分布,探水的方法主要采用钻探法。 ③LDS-1A陆地声纳仪 LDS-1A陆地声纳仪具有轻便、操作智能化、工作时间短、操作简单、震源用锤击、工作人员少等优点,预报时在掌子面上布置水平和铅垂方向各一条测线,标出测点位置,然后一人在激震点上用8~12磅锤敲击岩面,另一人用手按住检波器,用黄油耦合剂使它贴在岩面的测点位置上施测,检波器接受的震动信号记录在仪器中。各测点施测完毕后,进行内业数据处理分析和判断资料,施测时间在30~50min之间。通过打印出来的时间剖面图及显示图可作地质判断及计算不良地质体的空间位置。 ④地质雷达 为提高地质预报的准确性,除采用常规地质法和陆地声纳以进行地质预报外,同时利用地质雷达进行地质超前预报,其探测范围在40m范围内,是一种非破坏型的探测技术,具有抗电磁干扰能力强,分辨率高,可现场直接提供实时剖面记录图,图象清晰直观。 地质雷达主要应用于探测隐伏断层、破碎带,探测地下岩溶、洞穴,探测地层划分。
29
十一、三台阶七步开挖法技术交底:里程(DK166+887~DK166+925,DK166+925~DK166+960) 三台阶七步开挖法主要步骤 (1)上部弧形导坑环向开挖,施做拱部初期支护,每循环进尺0.6m,即1榀拱架间距,核心土顶至拱顶开挖线高度不大于1.5m,以人工开挖为主。 (2) 中台阶左右错开开挖,施作墙部初期支护,每开挖循环进尺1.2m,即2榀拱架间距,左侧距掌子面距离3.6m(6榀拱架距离),右侧滞后于左侧开挖,保持4榀拱架距离(2.4m),同时保留核心土,以挖掘机配合人工开挖。 (3)下台阶开挖同中台阶。 (4)每循环核心土开挖时,弃土用于临时机械作业平台的构筑,并修整出作业通道。开挖时中、下台阶核心土位置修整为作业通道,通道修整时,台阶核心土严禁全部除去。 (5)仰拱循环开挖长度以3m为一循环,仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆,开挖后及时施做仰拱初期支护,支护完成后及时施做仰拱。 开挖步骤示意图见后附图。 二、质量标准及措施 (1)按照Ⅴ级黄土浅埋地质条件设计,当现场地质有变化时,现场技术人员及时反映分管领导,调整各部台阶长度或施工方法,采取相应的技术措施,及早封闭成环,保证施工安全。 (2)根据地质条件,按设计要求做好超前支护,防止围岩松弛,保证隧道开挖安全。 (3)各部平行开挖,平行施做初期支护,各分部初期支护衔接紧密,开挖后及时封闭,初期支护及早成环。仰拱紧跟下台阶,下台阶距仰拱不得超过15m,及时闭合构成稳固的支护体系。 (4)测量人员严格按照每5m一个监控量测断面布设监控量测点,特别要注意拱顶沉降观测,及时向技术负责人反馈围岩及支护的变形情况,以调整支护参数和预留变形量,保证施工安全。 三、施工过程中的安全注意事项 1、 开挖施工应遵照“短开挖、少扰动、强支护、及时密贴、实回填、严
30
治水、勤测量”的施工原则。循环进尺控制在一个循环。 2、该段围岩自稳能力较差,施工中应严格遵守机械配合人工开挖的方法。 3、此里程段全属浅埋地段,采取三台阶七步开挖法靠的就是核心土的支撑与护拱支护的整体性,因此开挖中应严格控制台阶的长度;防止有过大的沉降、保证隧道开挖安全。 4、通过监控量测掌握围岩拱顶下沉、地表下沉及周边收敛情况,及时调整支护参数及台阶长度,保证施工安全; 5、应完善洞外地表临时防排水系统,确保地表排水通畅,保证地表不积水。 十二、CRD法技术交底:里程(DK166+850~DK166+887) CRD又称交叉中隔法,在软弱围岩大跨隧道中,先开挖隧道一侧的一或二部分,施作部分中隔壁和横隔板,再开挖隧道另一侧的一或二部分,完成横隔板施工;然后再开挖最先施工一侧的最后部分,并延长中隔壁,最后开挖剩余部分的施工方法。主要应该于Ⅳ级围岩浅埋、偏压地段以及Ⅴ级围岩段的施工。 1、工法特点 CRD法施工是大跨度、软弱围岩隧道分部开挖、钢架支撑、仰拱先行施工方法的一种。CRD法一般上下分3层、左右两侧共6部施工。先开挖隧道一侧的上、中层开挖及支护,施工横竖中隔壁;待喷射混凝土达到设计强度等级的70%后,进行另一侧的上、中层开挖及支护,施作横中隔壁;最后开挖左右侧底部,完成初期支护和中隔壁,形成带有竖向中隔壁和2层横向中隔壁的网格状支护系统。最后,拆除中隔壁,施作仰拱、拱墙衬砌和填充。CRD法的每部开挖均形成环形封闭支护体系。其优、缺点为: 优点:各部开挖及支护自上而下,步步成环,及时封闭,各分部封闭成环时间短,中隔壁能有效的阻止支护结构和收敛变形和下
31
沉,在控制地面沉降和土体水平位移等方面优于其他工法。 缺点:拆除中隔壁时风险较大;工序繁杂,施工速度较慢。 CRD法又称交叉中隔壁法,即在隧道断面中部设置竖横中隔壁,将断面分块,达到减小开挖跨度和降低开挖高度的效果。进行分部开挖,分块成环,化大为小,步步封闭,环环相扣形成全断面初期支护封闭结构的施工方法。同时在施工中,加强监控测量,依靠测量数据指导支护施工。 2、工艺流程及操作要点 2.1 CRD法施工工艺流程 图5-1 CRD法施工工艺流程图 超前地质预报 测量放线 左侧上部超前支护 围岩监控量测 右侧上部超前支护 左侧上部开挖、出渣;施工初期支护和中隔壁 围岩监控量测 右侧上部开挖、出渣;施工初期支护和中隔壁 左侧中部开挖、出渣;施工初期支护和中隔壁 右侧中部开挖、出渣;施工初期支护和中隔壁 左侧下部开挖、出渣;施工初期支护和中隔壁 围岩监控量测 右侧下部开挖、出渣;施工初期支护和中隔壁 围岩监控量测 拆除中隔壁、仰拱衬砌 仰拱填充、二衬施工 下一工序 32
2.2 施工准备 风、水、电管线敷设、施工便道、施工现场布置,机具设备、人员配置、材料装备、修建防排水设施等。 根据地质勘探资料和施工设计,详细了解工程地质和水文地质情况,制定相应的施工方法和措施,编制施工组织设计,制定施工监测计划。 3、 超前小导管施工 小导管采用φ42的无缝钢管,钢管前端做成尖楔状,便于打插入孔中或直接打入,在管身前部2.0m范围内按梅花形布置,钻φ10mm的注浆孔,以便钢管进入底层后对围岩空隙注浆。 注入纯水泥浆时,水泥浆水灰比胃1:0.5~1:1.25,水泥浆由稀到浓逐渐变换,即先注稀浆,然后逐级变浓。为注浆后尽快开挖,选用普通水泥或早强水泥并掺入一定量的水玻璃溶液,以缩短初凝、终凝时间。 注浆采用PF-40A型注浆,注浆压力0.4-0.6MPa。 33
超前小导管施工工艺流程图 效果检查 设备准备 现场试验 配比试验 注浆设计 地质调查 浆液选择 注浆参数 制定施工方案进入施工 施工准备管材加工 安装型钢钢架 材料准备 开 挖 浆液配置 连接止浆管 钻孔打小导管 机具准备 安孔口止浆塞 注 浆 4、 超前地质预报 隧道施工通过超前地质预测预报,可主动获取地质信息,及时发现异常情况。预报开挖面前方不良地段的位置、规模和性质,为优化、完善设计、制定科学、合理的施工方法提供地质信息依据。为施工提前做好准备,及早制定预案,采取相应的技术和安全措施,
34
以保证施工的正常、安全进行。 超前地质预报工作流程图 施工准备 研究地质资制定预报预报分级 物探法 深孔水平钻 异 异常地质分长距离预中长距离预 短距离预报 正常加深炮孔探测 红外探测 超前水平钻探 地质雷达探测 地质综合判地质预报报地质综合判施工建议 项目技术决隧道施工 地质素描 预报验证反下循环预报
35
5、 CRD法洞身开挖施工步序: CRD法施工共将隧道分为六部分,具体划分为见图 CRD法施工工序横断面 5锁脚锚杆L=4m系统径向锚杆(L=4m)Φ42超前小导管(L=3.5m)隧道中心Φ42超前小导管(L=3.5m)线约600Φ22定位锚杆(L=2m)1横撑临时钢架3横撑约400Φ22定位锚杆(L=2m)246 7、初期支护施工 施工程序:开挖后初喷混凝土 系统支护施工(锚杆、钢筋网、钢架) 复喷混凝土至设计厚度。 十三、二衬钢筋绑扎交底 1) 钢筋在场外加工成型后必须进行验收,钢筋尺寸满足要求后才能批量加工。 2) 钢筋按施工图纸所示位置进行钢筋绑扎,先绑扎环向,后绑扎纵向,纵向钢筋以一仓为一段。钢筋的保护层厚度为3cm,底板采用砂浆垫块支垫,侧墙用砼保护卡,保证钢筋保护层的厚度。 3) 变形缝处钢筋应断开,钢筋绑扎时要注意防水层的保护。
36
4) 绑扎底板钢筋前应把垫层表面清扫、刷洗干净,然后进行弹线。按弹线进行绑扎以保证其位置的准确。 5) 钢筋绑扎应采用“排架”施工,钢筋搭接长度42d,主筋搭接位置要错开,同一截面内受力钢筋的接头截面积不超过钢筋总截面面积的50%。 6) 钢筋要绑扎牢固、间距均匀,符合设计要求,所以绑丝的绑扣均要求朝向内侧,以免浇注完混凝土出现露丝现象(混凝土表面出现露点)。成型后禁止随意踩踏,待监理验收合格后再进行下一道工序。 7) 绑扎底板钢筋时要遇埋隧道底板高程控制点,防止浇注后的底板高程与设计不符。 十四、炮眼布置交底 实施应前先试爆,并根据地质情况及时修正其钻爆参数。 3055115755070909090909090909090110×110掏槽19×758517×711420110853055 15154537 110×110掏槽Ⅱ级围岩全断面爆破炮眼布置图1069 III级围岩V形掏槽眼布置图说明: 1、本图尺寸以厘米计 2、起爆方式为孔内微差起爆III级围岩台阶法炮眼布置图
38
掏槽掏槽 3 311 2056×56掏槽
Ⅳ级围岩三台阶法炮眼布置图39
十五、隧道洞门技术交底: a) 外西沟—隧道入口,里程DK166+850. 1) 洞门采用V级围岩双侧挡墙式洞门 2) 洞门端墙及挡墙基底的虚碴,杂物积水应清除干净。 3) 洞口施工前应先做好截(排)水沟,开挖线外10m设截水沟,长90m,做好截水天沟与路基排水系统的衔接。 4) 洞口开挖边仰坡临时防护采用喷锚支护,混凝土(C25)厚10cm;锚杆φ22,长度3m,间距1.2×1.2m,梅花形布置;钢架网采用φ8,间距25×25m。永久边仰坡采用骨架护坡,形成绿色防护。 5) 洞口边仰坡防护应在开挖后及时施作,应自上而下,边挖边护,在防护工程完成,边仰坡稳定的前提下方可进洞。 6) 洞口范围外路基采用C20混凝土浇筑,厚30cm。 7) 隧道洞门挡墙,端墙基础采用三七灰土换填2m,换填应严格按照现行《湿陷性黄土地区建筑规范》的施工要求施做。 8) 隧道进口段线路左侧地表为小冲沟,采用30cm浆砌石平铺砌,并做好与端墙后水沟的顺接。 9) 洞口右侧设检查梯一座。 10) 在DK166+785(面向大里程)线路右侧约90米设一圆包头式保温出水口,洞外排水暗管管长130m,共设4个检查井。 11) 隧线分界里程内外路基工程设计的差异,在分界里程外3~5m范围内顺接。 40
b) 神池南—隧道出口,里程DK167+421 1) 洞门采用V级围岩双侧挡墙式洞门。 2) 洞门端墙及挡墙基底的虚碴,杂物积水应清除干净。 3) 洞口施工前应先做好截(排)水沟,开挖线外10m设截水沟,长75m,做好截水天沟与路基排水系统的衔接。 4) 洞口开挖边仰坡临时防护采用喷锚支护,混凝土(C25)厚10cm;锚杆φ22,长度3m,间距1.2×1.2m,梅花形布置;钢架网采用φ8,间距25×25m。 5) 洞口边仰坡防护应在开挖后及时施作,应自上而下,边挖边护,在防护工程完成,边仰坡稳定的前提下方可进洞。 6) 洞口范围外路基采用C20混凝土浇筑,厚30cm。 7) 洞口右侧设检查梯一座。 8) 隧线分界里程内外路基工程设计的差异,在分界里程外3~5m范围内顺接。 9) 路堑水不得通过隧道引排,洞外侧沟做成不小于2‰的反坡排水,注意做好与路基排水系统的衔接,洞口外2m设一道横向盲沟,以拦截路面水,尺寸为30×40cm(深×宽)。 41
接底人(签字) 交底人 复核
审核 接底人 42
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容