四川公路桥梁建设集团有限公司 叙古高速公路C标段C3分部 石板滩隧道施工方案
合偏压地形情况选定,不得因人为因素加剧偏压。洞口边坡及仰坡采用明挖法施工,自上而下分阶段、分层进行开挖。第一阶段挖至设计临时成洞面,并视围岩情况,结合暗洞开挖方法,预留进洞台阶;第二阶段开挖其余部分,形成永久边仰坡。不得掏底开挖或上下重叠开挖。洞口有邻近建(构)筑物时,应采取微震控制爆破。 洞口边仰坡排水系统应在雨季之前完成。隧道排水应与洞外排水系统合理连接,不得侵蚀软化隧道和明洞基础,不得冲刷洞口前路基边坡及桥涵锥坡等设施。洞口永久性挡护工程应紧跟土石方开挖及早完成。地基承载力应满足设计要求。 洞口仰坡上方洞身范围内禁止修建施工用水池。进洞前应完成应开挖的土石方,废弃的土石方,应堆放在指定的地点,边坡、仰坡上方不得堆置弃土、石方。挖机进行洞口土石方开挖之后施作洞口边、仰坡顶处的截水沟。 1.2.洞口排水、防水工程
隧道施工前应在洞口外5-10米设置一道M7.5浆砌片石截水沟,浆砌施工前,应对浆砌片石进行检验,石料强度应符合设计要求。形状应大致方正,上下面大致平整,厚度150-300mm,宽度约为厚度的1.0-1.5倍,长度约为厚度的1.5-3.0倍(如有锋棱锐角,应敲掉)。使用做镶面时,应由外露面四周向内稍加修凿,后部可不修凿,但应约小于修凿部分。砌筑时根据设计坡度,两面立杆接线或样板挂线,在砌筑过程中,随时校正线杆,以保证各部尺寸符合图纸要求。砌体施工时,分层砌筑,各砌层的砌块应安放稳固,砌块间应砂浆饱满,粘结牢固,不得脱空。砌筑时底浆应铺满,竖缝砂浆应先在已砌石块侧面铺放一部分,然后于石块放好后填满捣实。砌筑上层石块时,应避免振动下层砌块。砌筑中断后恢复砌筑前,已砌筑表面应清扫干净并洒水湿润。
砌筑时采用坐浆法施工,严禁先铺石后灌浆,砌块应平砌,即大面朝下。砌缝宽度控制在20mm以内,上下层竖缝错开距离不小于100mm,同时砌体的上、下层不应有通缝。
砌筑砂浆应随拌随用,保持适当的稠度,一般宜在2~3小时用完,气温超过30℃时宜在1~2小时内用完,对已初凝的砂浆严禁使用。砂浆拌和必须采用拌和机拌和。施工时准确计量,严格控制配合比,保证工程质量。
洒水湿润后再进行,以防砂浆凝固后空鼓脱落,。勾缝一律采用平缝,砌体勾缝嵌入砌缝10-16mm深,缝槽深度不足时应凿够深度后再勾缝。每砌好一段,待浆砌砂浆初凝后,用湿草帘覆盖定时洒水养护,覆盖养生7-14d。养护期间避免外力碰撞、振动或承重。
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1.3.坡面防护
先喷C20混凝土2~3cm封闭围岩面,然后搭设作业平台。利用风动凿岩机钻锚杆孔,人工安装Φ22间排距1.5m普通砂浆锚杆,挂Ф6.5@30钢筋网,钢筋网与喷射混凝土密贴,且与锚杆焊接;再复喷混凝土至设计厚度。 2.洞门工程及进出洞连接施工 2.1.洞门工程
山坡截水沟完成后进行明洞开挖,开挖采用全明挖法施工。挖掘机挖装,自卸汽车运输,人工配合机械清刷边坡,边坡防护与开挖同步进行,明洞开挖后立即进行边坡防护。在洞门、明洞开挖前,做好洞顶防水、排水设施。洞口施工避开雨季施工,成洞面及时防护。边仰坡防护完成后进行大管棚的施工,然后施作仰拱、边墙基础、矮边墙,再用9m全液压衬砌台车整体灌筑拱墙。衬拱、墙、仰拱砼用强制式拌合机拌合,砼输送泵灌注砼。明洞外模板采用大块模板,制作定型挡头板。浇注拱圈混凝土应连续进行,不得中断,并应采取防雨措施。砼达70%的设计强度后拆模。拆模后,墙背先用砂浆抹平整,然后及时施作防水层、对拱顶以下用5号浆切片石回填,对拱顶以上回填碎石土,顶层回填50cm厚粘土隔水层。左右对称分层回填,回填土石方厚度不大于0.3m,人工填筑夯实至拱顶以上1m,隔水层有排水坡,确保其顶上无积水。 2.2.进洞施工
进洞按“先排水,再进洞,统筹安排,减少干扰”的原则进行,采用预留核心土法进洞施工。先进行施工支护,施工支护采用Φ108大管棚,挂网喷射混凝土。 3.洞身开挖
隧道按新奥法进行施工,机械化作业。洞身开挖按照短进尺,弱爆破,少扰动,强支护,勤测量,紧封闭的方针进行施作。开挖采用人工配合光面和预裂爆破技术; Ⅴ级围岩导坑法开挖,Ⅳ级围岩导坑结合台阶法开挖;装载机辅以挖掘机装碴,自卸汽车运输至弃渣场弃渣。
(1)正台阶预留核心土开挖法和CD开挖法,开挖前,施作超前小导管预支护,小导管尾部焊于钢架上,并按设计实行注浆对周边的围岩进行加固
(2)Ⅴ级围岩开挖每循环进尺控制在0.6~1.2米,尽量采用人工配合开挖;如果需要爆破,必须采用预裂爆破方式,控制药量减轻对围岩的干扰,预裂爆破效果沿设计轮廊线整齐规则。
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(3)隧道开挖严格控制欠挖,当围岩完整、石质坚硬时,岩石个别突出部分(每1m2不大于0.1m2)侵入衬砌应小于5cm,拱脚和墙脚以上1m内断面严禁欠挖。初期支护前,及时清理洞顶浮石。
(a)台阶法开挖:
先对洞身岩进行超前预注浆小导管支护后进行上半断面开挖,同时加强初期支护,待开挖进尺5~10m后进行下半断面两侧边墙开挖,并加强支护5~10m后再进行下半断面核心土开挖,仰拱与下半断面调整适宜间距5~10m。为补强初期支护,加强围岩的稳定性,二次衬砌及时跟进,与掌子面间距不宜大于60 m。
(b)CD法开挖:
先开挖洞身内侧上导坑,如果需要爆破应采用预裂爆破超前支护先期制作,并及时施作洞身内侧上导坑初期支护与侧导坑初期支护;开挖洞身内侧下导坑,如果需要爆破应采用预裂爆破超前支护先期制作,施作洞身内侧下导坑初期支护
与侧导坑初期支护;开挖洞身外侧上导坑,施作洞身外侧上导坑初期支护;开挖洞身外侧下导坑,施作洞身外侧下导坑初期支护。
(4)Ⅴa围岩原则上采用人工配合机械开挖,如需要爆破必须采用控制爆破,每循环进尺应控制在0.6米~1.2米。
(5)主要工序如下,下台阶分左右交错施工,严禁两侧同时开挖施工。 (a)开挖上半断面,采用弧行导坑法,上导洞超前5~10米。 (b)施作拱部初期支护。 (c)交错开挖下半断面的两侧。 (d)施工两侧边墙初期支护。 (e)开挖核心土及仰拱。
(6)如果下半断面仅需要人工配合机械开挖,则二次衬砌距下半断面开挖面的距离不大于15米,如果下半断面需要爆破开挖,则二次衬砌距下半断面开挖面保持在20~30米。 4.钻爆作业
(1)本隧道洞身开挖采用风钻打眼,Ⅱ、Ⅲ类围岩采用上、下半断面光面爆破法施工,Ⅳ类围岩采用全断面光面爆破法施工。爆破器材采用非电毫秒雷管、Ф32及Ф25乳化炸药,导爆管起爆。爆破时,必须做好地质超前预报工作,以保证地质不良地段施工顺利进行。
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(2)作业人员施钻时,根据设计的各类围岩钻爆设计图中所示的炮眼个数,各类眼距、炮眼深度及技术交底书中要求的外插角度、眼底误差等技术要求进行作业。为尽量减少洞内开挖时的超欠挖,司钻工必须严格按技术交底进行作业。
(3)开挖时,加强测量工作,防止超挖和欠挖,并配合出碴进行断面检查,清除欠挖,处理危石。围岩压力较大时,分部开挖与支撑配合进行。
(4)炮眼的深度、角度、间距按设计要求并符合要求: 掏槽眼:眼口间距误差和眼底间距误差不大于50mm。 辅助眼:眼口排距、行距误差不大于50mm。
周边眼:沿隧道设计断面轮廓线的炮眼间距误差不大于50mm;外斜率不大于50mm/m;眼底不超出开挖断面轮廓线100mm,最大不得超过150mm。
周边眼与内圈炮眼排距误差不大于50mm。
(5)当开挖面凹凸较大时,按实际情况调整炮眼深度,并相应调整装药量,力求所有炮眼(除掏槽眼外)眼底在同一垂直面上。
(6)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,应予重钻;经检查合格后,方可装药爆破。
(7)所有装药的炮眼均及时堵塞炮泥,周边眼的堵塞长度不小于200mm。
(8)装药前,采用高压风,使用特制钢管清洗眼中的石碴、石粉及泥浆,严格按技术交底中规定的装药量及装药结构操作。每次爆破后,根据爆破结果及不同的围岩状况调整装药量,以达到更好的爆破效果。
(9)装药完成后,所有动力及照明线路,机械等断开或撤至距爆破地点不小于50m处。其它非爆破人员迅速撤离至安全距离(200m)以外。由炮工认真检查并确保一切正常后,点火起爆。
(10)爆破后,抓紧时间进行通风,15分钟后,由炮工、找顶工及电工进入掌子面,由电工接通照明线路,炮工检查爆破效果,进行瞎炮处理。找顶工清除岩面危石。 5.隧道弃碴
本管理段隧道共计弃渣约10.1万m3,通过全路段的土石方调配,隧道部分挖方被路基填方借用,洞内运输全部采用无轨运输,侧卸装载机装碴,自卸车运输。剩余弃渣弃放在设计指定的沿线碴场内,不得随意堆弃,以避免造成水土流失和环保破坏,弃碴场采用浆砌片石或混凝土进行防护,碴顶面采用表层土回填恢复植被,撒草籽绿化或复垦、植树,并做好排水系统,以防止弃碴流失,污染环境。 6.洞口大管棚
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6.1.套拱施工
隧洞施工便道修至洞口时,在洞口处预留核心土,其作用为稳定掌子面围岩, 并作为立模、钻孔等搭设支架的平台。测量放线准确定出隧道中线、套拱拱脚和拱顶标高。拱脚C25砼基础布置在拱墙起拱线处,基础承载力应大于150KPa,否则基础应加宽加厚,避免引起套拱下沉,然后浇筑拱脚砼。模板均采用尺寸大小长250cm,宽25cm,厚5cm木模拼装而成,用型钢拱架和脚手架作支撑。按设计固定好导向管后立模用吊车浇筑C25套拱砼。 (1)套拱型钢钢架的加工及安装
套拱型钢采用4榀I18工字钢,加工后在1:1样台上试拼,试拼合格后编号堆码备用。现场安装必须严格按编号拼接,孔口管应焊在钢架上,各榀钢架之间应有水平连接杆,型钢安设平稳并与预埋钢板焊接,以防止型钢位移。 (2)管棚导向管安设
套拱型钢安好后,用全站仪和地质罗盘准确放出导向管位,然后安设导向管,导向管外插角1°,方向与线路方向平行。其一端用Φ16的钢筋固定于第一榀钢拱架上,沿中线方向布设,并控制大管棚施工时的外插角1°,同样用Φ16钢筋固定于钢拱架上,钢筋与型钢钢架按设计及规范要求焊接固定,安装完毕第一根孔口管后,依次安装其余35根孔口管。 6.2.管棚施工
套拱砼强度达到80%的强度后,进行Φ108大管棚施工。管棚严格按设计位置施工,准确控制钻机钻孔方向,每钻完一孔后立即顶进钢管。先钻编号为奇数的孔,注浆后再钻编号为偶数的孔,即钻孔顺序为从拱腰往拱顶方向,左右对称施钻。钻孔施工开始速度不易太快,在钻进50cm后转入正常速度。当第一节钻杆进入围岩尾部剩余20-30cm时停止钻进,人工接上第二节钻杆,换接钻杆时检查钻杆是否弯曲,连接丝口有无损伤,中心水孔是否畅通等,不合要求应及时更换。在钻孔过程每钻进一定深度后,用钻机带动钻杆和钻头作来回运动,以防卡钻。终孔后用Φ108的钢管,同高压风管连接,边将钢管送入孔内,边用高压风将孔内的碎石和泥土吹出,直至孔底为止。大管棚采用Φ108×6mm热扎无缝钢管,环向中对中间距40cm。管棚外插角为1°,方向与路线中线平行。为利于管棚整体受力,横向同一断面内的接头数量不大于50%,相邻管接头前后错开不小于1m。奇数孔的第一节钢管长4m,偶数孔的第一节钢管长6m,其余采用同规格6m钢管。钢管接头采用丝扣连接,丝扣长15cm。每根管棚的钢管最前端15cm范围做成锥形,以便顶进。 6.3.大管棚注浆
(1)准备工作:压浆前,应对孔道进行清洁处理,并使孔壁完全湿润;冲洗后,使用不含油的压缩空气将孔道内的所有积水吹出。
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