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第五、六步:下台阶初期支护 在开挖后,清除钢架拱脚和仰拱脚的虚土,接长钢架,打设Φ22砂浆锁脚锚杆L=3m长,稳固钢架,然后焊接钢架纵向连接钢筋。利用5~6 土堆按照设计人工打设系统锚杆及注浆超前小导管,根据岩壁的起伏挂设钢筋网,两台湿喷机从边墙和中隔壁两侧向拱部及时喷射砼。完成下台阶的的开挖支护。 第七步:下半断面仰拱和填充砼施工同样清除基底虚土和积水,若有设计的须接长安装钢架使之闭合成环,然后焊接钢架纵向连接钢7 筋。挂设钢筋网,喷射仰拱砼。及时使整个隧道闭合成圆,改善隧道的受力。同时利用钢架作施工便桥,后面已完成的仰拱在桥下绑扎钢- 26 -
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筋,施工防水仰拱衬砌和C15片石填充砼,按照仰拱先行的原则施工衬砌和填充砼。 第八步:拱墙二次衬砌 按照设计要求,隧道二次衬砌8 须及时紧跟,在开挖了50~100m后,在施工完仰拱的地段,利用自制台架铺设纵、环向透水管和防水层,接长和绑扎二衬钢筋,大块钢模施工衬砌矮边墙,全断面液压台车就位,一次性施工拱墙砼。完成整个隧道的开挖、支护和二次衬砌。
3、C类法:隧道洞身除Ⅲ停外的Ⅲ、Ⅳ平级围岩采用全断面开挖法 施工步序及技术措施为:第一步,测量确定开挖轮廓线,采用光面爆破实施全断面开挖;第二步,先喷5cm厚素砼封闭围岩;第三步,打设系统Φ22锚杆;补喷素砼达设计厚度;第四步,全断面液压台车就位,施做二次衬砌。
4、初期支护方案
隧道初期支护内容主要包括:钢筋网、钢架、锚杆、喷混凝土。初期支护紧跟开挖面及时施作,以减少围岩暴露时间,抑制围岩变形,防止围岩在短期内松弛剥落。
钢架、钢筋网和锚杆由洞外构件厂加工,人工配合机械安装钢架、挂设钢筋网;锚杆钻机或锚杆台车及凿岩机施作锚杆,喷射机械手配合泵式湿喷机喷混凝土。
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5、二次衬砌方案
隧道采用复合式衬砌,明洞段采用明洞衬砌。Ⅲ~Ⅴ围岩隧道均采用曲墙有仰拱衬砌断面形式,仰拱与仰拱填充分开施作。洞口浅埋、双线Ⅳ、Ⅴ级别围岩段二次衬砌采用钢筋混凝土。
隧道衬砌遵循“仰拱超前、拱墙整体衬砌”的原则,初期支护完成后,为有效地控制其变形,仰拱尽量紧跟开挖面施工,仰拱填充采用栈桥平台以解决洞内运输问题,并进行全幅一次性施工。仰拱施做完成后,利用多功能作业平台人工铺设防水板,绑扎钢筋后,采用液压整体式衬砌台车进行二次衬砌,采用拱墙一次性整体灌注施工。
混凝土在洞外采用拌和站集中拌和,混凝土搅拌运输车运至洞内,泵送混凝土浇筑,插入式捣固棒配合附着式振捣器捣固。
6、隧道防排水方案
隧道防水必须达到国家标准《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001)规定的一级防水等级标准。
隧道的防排水遵循“防、排、截、堵结合,因地制宜,综合治理”的原则对地表水和地下水均作妥善处理,达到防水可靠、排水通畅、经济合理的目的,洞内外形成一个完整的排水体系。
对隧道施工及运营排水可能影响周围环境地段,采取“以堵为主,限量排放”的原则,以防止水土流失、降低围岩稳定性及造成农田灌溉和生活用水困难等后患。
隧道开挖前施作洞口排水系统,以自然排水为主,利用潜水泵将开挖面水抽至衬砌段排水沟自然排水至洞外污水处理池净化后排放。双线隧道设置双侧水沟加中心暗管排水。
洞身地下水富集地段采用超前探孔探水,对发育的Ⅳ级围岩和Ⅴ级围岩的软弱破碎地带,采用超前预注浆措施加固地层和堵水,对地下水排放对地表生态环境影响大或可能产生突水、突泥的,采用超前帷幕注浆堵水。
隧道防水主要是利用混凝土的自防水能力,混凝土的的抗渗等级不低
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于P6,对地下水发育隧道采用防水混凝土,其防水等级不低于P8。隧道初期支护与二次衬砌间拱墙铺设防水隔离层,防水板与无纺布结合使用,以增加防水的可靠性。环向施工缝采用中埋式橡胶止水条(带)及外贴式止水带组成的复合防水结构,纵向施工缝设钢边橡胶止水带及外贴式止水带组成复合防水结构;变形缝设中埋式橡胶止水带、外帖式止水带及嵌缝材料组成复合防水结构,并根据隧道地下水的发育情况,对围岩注浆进行防水。
7、施工通风方案
隧道采用软式风管独头压入式通风。施工期间将长隧道划分为各施工工区,结合该隧道辅助坑道布置情况,通过在隧道进口及辅助坑道设大功率风机,采用长管路压入通风方式,污风从隧道进口及辅助施工坑道口排出,风管均采用大口径软质风管,以减少接头漏风。
铜锣山隧道为瓦斯隧道,局部为高瓦斯隧道,根据施工阶段的不同,分别采用压入式通风和巷道式通风的方案,为防止局部瓦斯的聚集,各阶段通风均配置防爆局扇,防止瓦斯的聚集。
8、监控量测施工方案
监控量测是信息化施工的重要内容。通过施工现场的监控量测,判断围岩稳定性,支护、衬砌可靠性,二次衬砌合理施作时间,以及修改施工方法、调整围岩级别、变更支护设计参数提供依据,指导日常施工管理,确保施工安全和质量。施工中进行地质素描、地表下沉、水平收敛、拱顶下沉、锚杆抗拔力、渗水压力、围岩压力、钢筋应力等项目的监控量测。为准确的反映围岩和支护结构的变形情况,拱顶下沉及净空变位采用无尺量测法量测。监测后及时根据监测数据绘制拱顶下沉、水平位移等随时间及工作面距离变化的时态曲线, 了解其变化趋势,并对初期的时态曲线进行回归分析,综合判断围岩和支护结构的稳定性,并根据变位等级管理标准及时反馈施工。
三、隧道总体施工工艺流程
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隧道总体施工工艺流程图如下
施工准备 隧道控制测量 开工报告 监理工程师审批 洞口截排水系统施工 洞门工程 超前地质预测预报 超前支护 洞身开挖 初期支护 仰拱及填充施工 隧道防排水系统施工 地面调查、地质复勘 平面控制、高程控制 设备已到位,人员已到位, 测量放样已完,作业指导书 已编制完毕,材料已备好 围岩量测 信息反馈
二次衬砌 水沟、电缆槽 安装水沟、电缆槽盖板 路面施工 水沟、电缆槽盖板预制 四、平导洞口段施工 1、洞口段开挖
首先复核图纸,组织复测并控测布网,准确定出洞口位置,明洞暗洞分界位置,按设计位置放出边、仰坡及洞脸开挖边线。在洞口边、仰坡开挖线外5m处设截水沟一道,防止雨水冲刷洞脸,并在坡顶上部埋设3个下沉观测桩,定时观测下沉情况。
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