爆破方案 用凿岩台车钻孔,围岩较好地段采用非电毫秒雷管起爆、光面爆破技术,严格控制超欠挖,软弱围岩地段采用微震光面爆破技术或非爆破开挖,以减轻对围岩的扰动和破坏。Ⅴ级围岩浅埋段采用非爆破法进行开挖。 左右洞无轨运输组织出碴,采用挖掘机、轮式侧卸装载机装碴,自卸汽车运渣出洞弃碴。 采用φ108管棚、φ42小导管注浆及φ22药包锚杆等。 φ25中空注浆锚杆、挂网湿喷C20防腐混凝土、Ⅰ18工字钢钢架等。初期支护在开挖完成后及时施工,初期支护紧跟开挖面施工。 采用锚杆钻机按设计孔位钻孔,将药卷用专用工具小心推入孔内。 洞外加工成网片,洞内铺挂,与锚杆外露端焊接。 预先分节在厂家加工,运洞内联接安装,定位锚杆、联接钢筋加固。 用湿喷机两次湿喷。 监控、量测,确定二次衬砌和仰拱的施作时间。 洞外焊接,洞内焊联,在防水板台车上铺设成型,环纵向软管盲沟连通,在衬砌台车定位前完成。 洞外加工成型,拱墙钢筋绑扎在台车上人工绑扎,仰拱钢筋直接绑扎成型。 正洞采用全液压整体式衬砌台车,分节长度12m; 人行及车行横洞采用组合钢模板全断面一次浇筑,分节长度6m; 紧急停车带采用钢拱架配小模板衬砌。 出碴方案 超前支护方案 隧道初期支护措施 锚杆 挂钢筋网 初期支 护方型钢支案 架 湿喷混凝土 衬砌时间确定 防水层 钢筋 衬砌 模板 仰拱 拱墙 采取仰拱先行的方案,半幅交错施工,利用仰拱栈桥保持通行。 采用顺作法施工,即由下到上,先墙后拱顺序连续浇筑。 砼浇筑 混凝土运输车运输,泵送混凝土入模,附着式振动器和插入式振动器捣实。 仰拱回填及底板 缆槽 水沟 施工通风方案 高压供风 施工供水 机械清底,混凝土直接入仓浇筑,插入式振动器捣实,平板振动器整平。 仰拱填充必须在仰拱满足强度要求才能施作。 采用定型钢模板,钢管支撑体系加固,混凝土直接入模,插入式振动器捣实。 预制场集中预制,人工砌筑。 采用压入式通风,必要时增加吸出式排风。 在施工洞口安装电动空压机,高压风管采用φ200mm的无缝钢管,设在边墙底脚处。 自建泵站,采用高位水池供水,高山水池建于施工工作面40米以上,容量100m 3
施工供电 接附近高压线引至洞口,经变压后引入洞内,初期施工可采用自发电供应,凿岩台车供电采用洞内通10KV电源线,设630KV变压器供电。 2、施工方法 (1) 测量
拟用设计单位移交的基点桩或GPS点为基点,在洞口测设符合导线 拟制隧道的方位要和每个工序每个施工循环,用全站仪放样复核一次。以保证结构的几何尺寸。 (2) 洞口施工
凤鸣端洞口:进洞前加强临时边仰坡防护,其具体措施为:挂φ8@30钢筋网,喷10cmC20砼,打φ22砂浆锚杆,长3.5m,间距1.5m,梅花形布臵。
姚桥端洞口:挂口进洞前加强临时边仰坡防护,打φ22砂浆锚杆,长3.5m,间距1.5m,梅花形布臵;挂φ8钢筋网,网格30×30cm;喷射C20砼均厚10cm。 (3) 明洞施工
明洞土石方采用挖掘机由上到下开挖,石方采用松动爆破。边坡预留30cm厚,人工刷坡,保证边坡坡率符合设计要求。上部放坡开挖,下部垂直开挖。挖掘机装渣,自卸车运输。
明洞开挖完成后,先施工仰拱C25钢筋砼60cm(偏压式明洞同时施工侧墙),接着立支架模板,绑钢筋,拱墙浇筑C25钢筋砼,侧墙浇筑C20钢筋砼,拱顶对称回填C15片石砼。 (4) 洞门施工
洞门砼与明洞一起施工,洞门处按设计斜坡支立钢模板,模板达到平整光洁,支严支牢;浇注砼达到振捣密实,边角充填饱满,内实外美;砼拆模进行仔细修饰,贴大理石镶面,达到美观。 (5) 超前支护施工
①超前φ108大管棚注浆预支护
隧道左线Ⅴ加强级50m、右线Ⅴ加强级50m为大管棚预支护。
<1>以带孔口管的砼套拱为支承和位臵控制,进行管棚施工。孔口管采用φ127热轧钢管,壁厚6mm,长1.0m,环向间距40cm,拱部120°范围布臵,每环35根。套拱内钢架采用Ⅰ18工字钢。
<2>喷射混凝土封闭岩面后,安设两榀钢架,按设计位臵在钢架上边焊接孔口管,在钢架外支立模板,浇筑砼形成套拱,以供管棚机钻孔。以孔口管用管控制钻孔位臵,
棚钻机以1~2°的外插角钻孔,将加工好的钢管以钻机打入岩层。
<3>钻机先低压力开孔,待成孔1.0m后,压力逐渐增大,转速升至正常转速,用测斜仪检查钻孔质量。
<4>管节接头使用管箍丝扣连接,连接位臵不超过同一断面的50%。
<5>注浆材料为M20早强水泥砂浆,注浆顺序按钢管施钻顺序从下而上叠加进行。注浆压力为1.0~2MPa,压力逐渐由小加大。 ②超前φ42注浆小导管施工
隧道左线Ⅴ浅级191m和右线Ⅴ浅级211m为单层小导管预支护。 <1> 单层小导管外插角10~14°,在拱部120°范围布臵。
<2>超前支护单根长度4.5m,搭接长度不小于1m,端部焊接在钢架上。使用φ42×4mm管身带φ8小孔的热轧无缝钢管。小导管管壁预先钻注浆孔,孔径为8mm,孔间距10cm,呈梅花形布臵。
<3>小导管采用风枪钻孔,然后插入导管。
<4>小导管打入地层后对地层进行注浆,注浆材料采用纯水泥浆(w/c=1.0),砂浆机拌合,用注浆泵注浆,注浆压力0.5~1.0Mpa;如围岩整体性较好,则采用水泥砂浆(w/c=0.5~0.8),以充填导管孔,注浆用水泥强度等级为42.5。
<5>注浆前先喷混凝土封闭掌子面以防漏液,注浆顺序由下而上。 <6>注完浆的钢管立即堵塞孔口,防止浆液外流。 ③超前φ22药卷锚杆施工
<1>药包锚杆外插角5~10°,拱部120°范围布臵。
<2>按设计准备φ22锚杆和药包,采用锚杆钻机按设计孔位钻孔,将药包用专用工具小心推入孔内。旋转插入锚杆杆件,使药包中的快硬水泥和锚固剂等得到充分搅拌达到均匀。锚杆尾部设丝扣,安装钢垫板。 (5) 洞身开挖 ①开挖循环进尺
对于围岩较差的地段,为安全起初拟开挖循环进迟控制在0.5~2m范围。 ②Ⅴ级围岩地段开挖
采用预留核心土分步开挖法施工,台阶间距按10m左右,环形开挖循环进尺按0.5~1.0m左右。隧道Ⅴ围岩加强和加强偏压段遵循“管超前、严注浆、短开挖、强
支护、勤量测、早封闭”的原则施工,开挖拱部主要以人工持风动凿岩机为主,下部开挖采用挖掘机或装载机进行。其开挖顺序见图3-5。
说明:在完成超前支护后进行开挖。Ⅱ1Ⅲ断面开挖分界线ⅤⅥⅪⅫ10断面开挖分界线核心土47ⅧⅢ断面开挖分界线Ⅸ13ⅩⅣⅩⅤ16ⅩⅦ1.采用小挖掘机直接开挖①或松动爆破后再行挖掘;核心土也可以留至开挖拱顶、人工实施钢支撑前,采用人工或人工手持风镐松动开挖,左(右)台阶3~4m为宜。2.人工拼接、支立钢支撑Ⅱ,挂网,初喷混凝土,实施中空注浆锚杆。3.锚管Ⅲ,复喷混凝土。4.采用0.5m3以上的大型挖掘机直接开挖④,或松动爆破后,再行机械挖掘。5.人工拼接、支立钢支撑Ⅴ,挂网、初喷混凝土,实施中空注浆锚杆。6.施作φ42锁脚注浆锚管Ⅵ,复喷混凝土。7.④、Ⅴ、Ⅵ两个循环后采用0.5m3以上的大型挖掘机直接开挖⑦或松动爆破后再行机械挖掘。8.人工拼接、支立钢支撑Ⅷ,挂网、初喷混凝土,实施中空注浆锚杆。9.施作φ42锁脚锚管Ⅸ,复喷混凝土。10.⑦、Ⅷ、Ⅸ两个循环后,采用0.5m3以上的大型挖掘机直接开挖⑩或松动爆破后再行机械挖掘。11.人工拼接、支立钢支撑Ⅺ,挂网、初喷混凝土,实施中空注浆锚杆。12.施作φ42锁脚注浆锚管Ⅻ,复喷混凝土。13.⑩、Ⅺ、Ⅻ两个循环后,采用0.5m3以上的大型挖掘机直接开挖⒀或松动爆破后再行机械挖掘。14.人工拼接、支立钢支撑ⅩⅣ,挂网、初喷混凝土,实施中空注浆锚杆。15.施作φ42锁脚注浆锚管ⅩⅤ,复喷混凝土。16.采用0.5m3以上的大型挖掘机直接开挖⒃或松动爆破后再行机械挖掘。17.人工拼接、支立钢支撑ⅩⅦ,喷混凝土一次达标。至此,初期支护成环。侍机及时实施仰拱(半幅先行)、中心排水盲管,填充二次衬砌拱墙基础和路面层以下的混凝土。
图3-5 Ⅴ级围岩开挖示意图
③Ⅳ级围岩地段
采用上下断面正台阶法短台阶开挖。上断面用YT28型风动凿岩机钻孔,下断面采用凿岩台车进行钻孔,松动爆破开挖。开挖顺序见图3-6。
上下断面开挖分界线Ⅲ施工程序说明:采用自制简易台车,实施钻爆开挖。全断面分上(高601cm)下(高252cm)两个台阶,下台阶分左右两次钻爆(含仰2部),上台阶领先下台阶以50~60m为宜,上下台阶连接运输道路成斜坡道,纵坡15%上下为好,下台阶左右2部交替错开60m为宜。下列程序是在完成φ22超前药包锚杆的工况下开始:1.钻爆开挖①;2.人工拼接、支撑钢格栅Ⅱ,挂网、初喷混凝土,实施中空注浆锚杆;3.施作锁脚锚杆Ⅲ,复喷混凝土;4.钻爆开挖下半断面左侧④;5.人工拼接、支撑钢格栅Ⅴ,挂网、初喷左墙混凝土;6.施作锁脚锚杆Ⅵ,复喷左墙混凝土;7.钻爆开挖下半断面右侧⑦;8.人工拼接、支撑钢格栅Ⅷ,挂网、初喷右墙混凝土,实施中空注浆锚杆;9.施作锁脚锚杆Ⅸ,复喷右墙混凝土;10.清除虚渣⑩;11.及时施作,分左右两次实施拱墙基础混凝土、中心盲管,以及路面层以下基础混凝土。Ⅱ 1 ⅤⅢ4107ⅧⅨ Ⅵ 图3-6 Ⅴ级围岩开挖示意图
④Ⅳ、Ⅴ级围岩爆破
<1>必须爆破段实行弱爆破。实行预裂爆破,并按微振控制爆破设计(掏槽眼、崩落眼、周边眼)。
<2>使用2号岩石炸药,用塑料导爆管传爆,且非电毫秒雷管起爆。 <3>爆破参数,通过试爆确定。 <4>微震控制爆破
<5>根据过去经验初拟主要试爆参数如下:
炮眼直径42mm;
周边眼间距35~40cm,装药集中度0.14~0.16(Kg/m); 周边眼至内侧崩落眼间距35~50cm; 装药不偶合系数1.5; 单位耗药量0.6~0.8(Kg/m3)。
<6>按设计孔位,用凿岩台车钻孔;由有爆破证的爆破手按爆破设计装药,连线,人机撤到安全距离后进行起爆。
⑤出碴运输
采用ZL50C侧翻装载机装渣,自卸车运输出渣。一次性将弃碴运至指定弃碴场,弃碴场事先应按设计要求做好防护。
④衬砌:
拟用全断面液压台车立模用自制轻型台架挂防水板,绑扎钢筋,洞口拌合站拌制混凝土,输送车水平运输,泵送混凝土入模,振动棒捣固,脱模后人工洒水养护。二次衬砌施工中适调仰拱,填充路面层下混凝土作业先行,为台车进洞作为首期准备。 (6) 隧道监控量测及超前地质预报 ①隧道监控量测 <1>量测项目
按设计要求必测项目为:地质和支护状态观察、地表下沉观测、周边位移量测、拱顶下沉量测。选测项目:锚杆轴力量测、围岩内部位移量测、喷射砼应力量测、钢支撑内力量测。
各测点的布臵按照设计图或有关本工程的技术规范进行布臵。 <2>必测项目的要求 1>地质和支护状态观察
在开挖和支护后,对开挖面进行岩性、结构产状及支护裂缝观察或描述。用地质罗盘仪测量结构产状。开挖后立即进行地质调查,并绘出地质素描图。
2>地表下沉观测
所有隧道洞口浅埋段,采用精密水准仪、水准尺对地表沉降观测,严格控制地表下沉。
3>周边位移量测
主要工具为球铰式坑道周边收敛仪进行周边位移量测,按要求频率及位臵进行量