四川三和恒生建筑工程有限责任公司 巴基斯坦KKH二期(赫韦利扬-塔科特)工程4标段项目技术文件
施工临建:2016年08月01日~2016年08月31日; 施工便道:2016年08月15日~2016年09月10日;
洞口工程(洞顶截排水沟、土石方开挖及防护、导向墙管棚):2016年09月10日~2016年11月05日;
明洞工程:2016年10年10~2016年12年31; 主洞开挖:2016年11年06~2017年09月10; 初期支护:2016年11年06~2017年09月10; 二次衬砌:2016年12月06~2017年09月26; 水沟盖板及电缆沟槽:2017年9年26~2017年10月26
洞内路面(本项工作由招标完成):2017年10月26~2017年11月25 附属工程(防火涂料等):2017年11月26日~2017年12月15日 交工验收:2017年12月16日~2017年12月31日 4.隧道工程施工顺序、施工方案、施工方法 4.1施工顺序
隧道明洞施工顺序:施工准备→测量放线→开挖喷锚→基底处理→基底浆砌片石→仰拱浇筑→仰拱回填→衬砌台车调整就位→钢筋绑扎→外模安装→分层浇筑混凝土→养生拆模→施做防水层→浆砌片石回填→碎石土回填→施做粘土隔水层→素土回填→植草防护→附属与装修。
隧道暗洞施工顺序:施工准备→超前支护→掘进开挖→初期支护→安装环向排水管→仰拱钢筋绑扎→仰拱浇筑→仰拱回填→施做防水层→绑扎钢筋→衬砌台车调整就位→灌注衬砌混凝土→注浆→路面与管线→附属与装修。 4.2施工方案
本合同段为Battal隧道进口段,长度1453m,由隧道工程队负责实施,全部采用机械化施工,采用进口单向进洞开挖的方法进行施工,隧道明洞采用明挖法施工,隧道暗洞采用新奥法原理组织施工,初期支护喷射砼采用干喷工艺,二次衬砌采用钢模台车和泵送砼的机械化配套施工,砼一次灌注完成。 4.2.1施工方案分析
- 15 -
四川三和恒生建筑工程有限责任公司 巴基斯坦KKH二期(赫韦利扬-塔科特)工程4标段项目技术文件
为保证洞口及整个隧道的施工安全,避免雨水给施工带来的不利影响,施工按照洞顶排水沟在前,开挖和防护同步进行的原则进行,在超前支护施作完成后,及时进行明洞衬砌和回填封闭作业,在确定洞口仰坡安全可靠后,再进行洞身掘进开挖。
洞身开挖时,拱部采用光面爆破,边墙采用预裂爆破。洞口土质为碎石土层、易坍塌及涌水软弱的Ⅴ级围岩地段的明洞采用明挖法施工,暗洞口附近围岩非常破碎松散,极不稳定地下水丰富,洞身Ⅴ级围岩浅埋地段(碎石土层)在超前支护下采用预留核心土的超短台阶法开挖;洞身Ⅳ级围岩地段在超前锚杆支护下采用短台阶法开挖。对于中风化花岗岩、强风化花岗岩地段或断层破碎带易发生突水、涌水地段采取在设置止浆墙,并进行注浆,然后采取台阶分步法开挖。对于Ⅲ类围采用全断面法开挖,光面爆破,药包锚杆加钢筋网喷混凝土联合支护。
为加快施工进度、提高工程质量,Ⅴ级围岩地段采用机械挖掘装运;Ⅳ级围岩地段采用气腿式风钻和钻孔台车打眼,非电毫秒雷管光面爆破;超前支护采用YT28风钻及注浆机施作;初期支护采用锚杆钻机打注浆锚杆,干式砼喷射机喷射砼,人工架立钢支撑;主洞出渣运输采用装载机装渣,自卸汽车运输施工;衬砌采用钢模台车整体液压衬砌台车全断面一次成型。
针对Battal隧道较长的特点,采用压入管道式通风和个人带防尘口罩等措施,及时排出施工作业中产生的有害气体,保证新鲜空气供给,有效降低灰尘污染。
隧道施工严格遵循“长管棚、小导管、锚杆超前,弱爆破,短进尺,强支护,勤量测,早封闭”的原则,加强围岩监控量测,及时准确地反馈监控信息,不断优化调整设计参数,统一部署、精心组织、密切配合,确保各工序紧密衔接、协调展开,杜绝相互脱节的现象发生。 4.3施工方法及其措施 4.3.1施工测量及放线 4.3.1.1洞外方向控制测量
采用精密导线法,施工前进行地表贯通符合,用GPS复测导线,布设加密导线点,配合全站仪在隧道进出口附近测设三个以上平面控制点,作为洞内方向控制测量的起点和依据,控制点位置的设定以便于引进洞内,避免施工干扰,并定期对平面控制桩进行
- 16 -
四川三和恒生建筑工程有限责任公司 巴基斯坦KKH二期(赫韦利扬-塔科特)工程4标段项目技术文件
复核。
4.3.1.2洞外高程控制测量
采用四等水准测量标准,进、出口高程测量贯通后,在洞口附近各设置两个以上临时水准点,作为洞内高程控制的依据,临时水准点的设置以便于使用、不易损坏为原则,并用混凝土加以保护。 4.3.1.2洞内施工测量
中线点采用全站仪从洞外平面控制点引入,每20米设一个中线控制桩。开挖断面的炮眼放线定位和衬砌模板就位调整,全部用全站仪和水准仪进行平面和高程控制,确保空间位置的测量精度。每进洞80~100米设一导线点,与洞外导线网连测,平差后对中线控制点进行核正。
4.3.2洞口及明洞开挖、衬砌成型施工 4.3.2.1洞口及明洞土石方开挖和边仰坡支护
开挖施工时首先在边、仰坡5m以外按设计图纸或规范要求修建截水沟,以拦截雨水,避免地表水冲刷洞顶边、仰坡;然后按设计图纸的要求,在洞口测量放出边、仰坡边线,采用中间拉槽超前,两侧及仰坡刷坡跟进的方法施工,边坡自上而下严格按照设计坡度进行刷坡。开挖采取自上而下顺序分层进行,土质地段采用挖掘机挖装,石质地段采用预裂爆破法开挖,装载机挖装,自卸汽车运输。
当洞口范围内岩体破碎(碎石土层),施工中,开挖成形一层,喷锚防护一层,直到完成整个明洞段开挖;为确保暗洞洞身开始地段的围岩结构稳定,在开挖接近暗洞开挖断面附近时,按设计要求预留核心土体,待洞口附近超前长管棚支护施作完成后开挖进洞,再把核心土挖除。两侧开挖边坡采用砂浆锚杆(锚杆为Φ22的砂浆锚杆、长度3.0m、间距120cm×120cm,呈梅花形布设)、钢筋网片(直径Φ8、间距20cm×20cm)和喷射10cm厚C25砼进行防护。 4.3.2.2明洞仰拱砼施工
明洞开挖完成后,对明洞地段的基底情况进行检测(地基承载力≥350kpa),根据检测结果和设计要求对不合格基底进行换填处理。经监理工程师验收合格后,先进行基底浆砌片石施工,而后开始进行仰拱施工,仰拱各部位尺寸严格按设计控制。仰拱砼浇
- 17 -
四川三和恒生建筑工程有限责任公司 巴基斯坦KKH二期(赫韦利扬-塔科特)工程4标段项目技术文件
注完毕,及时进行C15片石混凝土回填,仰拱回填一次回填到设计标高,埋设好各种预埋构件和排水管道,并预留出洞内边水沟和电缆沟槽位置。 4.3.2.3明洞衬砌施工
为防止洞门上方不稳定斜坡滑动、坍塌给隧道主洞施工带来的安全隐患,明洞衬砌在洞口初期支护施作完毕、明洞仰拱砼达到设计强度后进行实施。衬砌台车就位,调整限界满足设计要求,绑扎明洞衬砌钢筋,立外模,并在钢筋与台车模板间设同标号砼垫块。砼浇注时,两侧对称进行,以防偏压,拱墙连续浇注,一次成型。明洞衬砌完成后及时回填。
4.3.2.4明洞回填、防护
明洞衬砌砼经养护达到强度要求后,及时进行明洞回填。回填前做好防水层,防水层在两侧墙脚与纵向、横向排水管相连,并按设计要求设置隔水层与反滤层。明洞回填时两侧对称进行,两侧底部采用M10浆砌片石回填,两侧上部采用碎石土夯实回填。回填完毕后,施做表层50cm厚粘土隔水层、洞顶排水沟,隔水粘土层以上采用耕植土回填至原始地貌。
其施工工艺流程详见图4-1“隧道洞口施工工艺框图”。 4.3.2.5洞门施工
Battal隧道洞口临时仰拱采用喷锚网防护,喷C25砼10cm、Φ8钢筋网间距20*20、Φ22砂浆锚杆长3.0m、间距120*120梅花形布设,洞口段施工应避开雨季进行施工。待洞门浆砌片石及土方回填完成后,洞口植草绿化,与原地貌形成和谐景观。 4.3.3暗洞洞身开挖、支护、衬砌成型施工 4.3.3.1超前支护施工
Ⅴ、Ⅳ级围岩段需进行超前预支护。Ⅴ级围岩段采用Φ50*4m超前注浆小导管、Φ42mm长4.0m超前小导管支护、Ⅳ级围岩段采用Φ25长4.5m的超前砂浆锚杆支护。
1、超前长管棚
主要用于洞口范围内Ⅴ级围岩浅埋地段的拱部开挖掘进中。由于岩体破碎,风化严重,结构松散、饱水湿软,为便于暗洞开挖,在明洞段土石方开挖完到达成洞面,并按要求预留核心土后,根据设计沿开挖边线外围,安装模板、绑扎钢筋、支立套拱钢支撑、
- 18 -
四川三和恒生建筑工程有限责任公司 巴基斯坦KKH二期(赫韦利扬-塔科特)工程4标段项目技术文件
浇注钢筋砼套拱,并预埋孔口管(Φ133*5m)作为管棚施工导向墙,又作为前期管棚受力的支撑点,拱圈(套拱)C30钢筋砼强度满足要求后按照设计位置钻孔安装管棚(管棚规格:热轧无缝钢管Φ108*6m,节长6m,环向间距40cm,倾角:仰角1~3°(不包括路线纵坡),方向与路线平行,钢管施工误差:径向≤20cm,钢管纵向同一横断面内的接头数≤50%,相邻钢管的接头错开≥1m,钢花管距管口不小于250cm范围内不钻孔外,其余部分钻注浆孔,钻孔直径Φ10mm的注浆孔,钻孔间距15cm交错布眼,另一端端部20cm做成尖头),然后在管棚的保护下进行暗洞洞口掘进开挖。
施工方法如下:
施工时,采用电动钻机钻孔,然后顶进长管棚钢管。钻机转轴方向准确控制,以保证孔口的孔向正确,每钻完一孔及时顶进一根钢管,并经常采用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度,发现问题及时纠正。
钢管接头采用丝扣连接,丝扣长度15cm,为使钢管接头错开,编号为奇数的第一节管采用4m钢管,编号为偶数的第一节钢管采用6m钢管,以后每节均采用6m长的钢管。
管棚注浆采用2台注浆泵注浆。注浆前先进行现场试验,以确定最合理的注浆施工各项参数。注浆浆液采用纯水泥浆液,注浆参数根据地质分别采用1:1水泥浆水灰比,注浆压力为0.5~1.5MP,终压为2.5MP。
注浆结束后及时清除管内浆液,并用M30水泥砂浆将管腔填充密实。 其施工工艺流程详见图4-2“超前长管棚施工工艺框图”。 2、超前小导管
超前小导管设置在隧道洞内无长管棚支护的Ⅴ级围岩地段。其施工顺序为:制作小导管→放线打孔→注浆养护,具体施工方法如下:
制作小导管:采用壁厚4mm、外径50mm的热轧无缝钢管制成,一端端部10cm做成尖头,另一端采用Φ6钢筋做加劲筋,单根长4.0m,由加工车间下料加工制作。钢花管距管口120cm范围内不钻注浆孔外,其余部分钻注浆孔,注浆孔孔径8mm,钻孔间距15cm交错布眼。
放线打孔:由施工技术人员按照设计参数放线交底,采用YT28型凿岩机打孔,钻孔时严格控制钻进方向,外插角10°,环向间距35cm,纵向间距250cm,成孔后小导管
- 19 -