安徽理工大学毕业设计
时,及时改变施工方案。
加强围岩量测工作。通过对量测数据的分析处理,按照时间-位移曲线规律,及时调整和加强支护,同时重视混凝土衬砌的及时施作。严格控制爆破装药量,尽量减少对围岩的扰动。
保证施工质量。超前预注浆固结止水、钢架制作、初期支护和混凝土衬砌的质量必须符合设计及验标要求。严格控制开挖工序,尤其是一次开挖进尺,杜绝各种违章施工。
在施工过程中,应根据实际情况变更设计,采取不同的施工方案,保证隧道施工安全。洞口常备一定数量的塌方抢险材料,如方木、型钢钢架等,以备急用。如遇到围岩量测所反映的围岩变形速度急剧加快;围岩面不断掉块剥落;初期支护喷射混凝土表面龟裂、裂缝或脱皮掉块;钢架严重变形等现象发生时,应先撤出工作面上的施工人员和机械设备,指定专人站在安全地段观察和及时汇报、处理。
③塌方发生后的应对措施
a 在临近坍腔外围采取措施,以稳固坍方影响区,防止坍方扩展。 b 设立量测监控网点,随时反馈信息,掌握坍方变化情况。
c 采取先加设水平、竖向、斜向支撑约束初期支护变形开裂部位,然后使用预应力锚杆进行加固。
d 注意加强观测初期支护局部裂缝的发展,以便于及时处理。
e 撬除坍腔危石,抢修便道,架设顶撑钢管防护,然后搭设作业平台,由下而上素喷砼封闭坍腔裸露面,初步稳定坍腔围岩。
f 施作系统锚杆挂网喷砼进一步加固坍塌围岩。
g 对顶撑钢管进行调整连接加固形成承力体系,管臂涂刷防锈漆。
h 施作套拱封闭坍腔(必要时套拱拱脚设置纵向托梁,预留工作窗口和排水口)。 i 拉侧槽左右错开落拱,割除套拱下顶撑钢管。
j 进行拱背回填与缓冲层施作,施作盲沟,铺设排水沟,挂防水板。
(7)断层处理预案及方法
①在断层进行隧道施工,必须减少对围岩的扰动,避免引发坍塌。施工时一般采取先护后挖,密闭支撑,边挖边封闭的施工原则。多采用导坑领先,先拱后墙,分部开挖法施工。
②施工时可采用超前支护,以预先支护围岩,防止围岩坍塌。开挖前,向围岩内打入超前小导管,并进行预注浆,进入掘进前方的稳定岩层内,其末端支承在拱部钢拱架上,以有效地约束围岩在爆破后的一定时间内不发生松弛坍塌。
③断层地层中含水,对隧道施工危害极大,必须采取措施, 可以采用注浆堵水的方法。
31
安徽理工大学毕业设计
(8)暗河(管状涌水)处理预案及方法
在物探推测可能存在暗河的范围提前做好施工准备工作,在发生涌水时,采取“泄、堵、排”的综合处理措施。在做好超前地质钻探的前提下,根据钻探结果,判明涌水情况。对于间隙性涌水可采用泄水孔进行排水,必要时先将人员、设备撤出洞外,再根据情况安排隧道内抽水,保证及时将隧道内积水排出洞外,保证施工安全。对于不间断涌水采用帷幕注浆的形式进行治理,浆液采用水泥-水玻璃双液浆。
8.4衬砌砼施工
衬砌作为隧道的永久支护,对其施工质量必须严格按规范要求控制。衬砌砼表面作为隧道施工后唯一外露部分,其表面的质量情况,直接体现隧道的美观程度,因此对衬砌砼表面要求必须有高质量、高标准。 (1)施工方法的确定
我方拟定使用大模板衬砌台车,先墙后拱全断面施工,砼采用拌合站拌合,砼输送车运输,砼输送泵灌注。 (2)材料的选择
①砂:采用硬质洁净的中粗砂,细度模度大于2.5,含泥量小于3%。
②碎石:采用坚硬耐久的碎石或卵石,粒径为20~40mm,级配良好,压碎指标大于18。
③水泥:采用425#普通硅酸盐水泥。
④水:采用不含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质;不使用污水,PH值小于4的酸性水和含硫酸盐量按SO42-计算超过水重1%的水。 (3)施工机具的配置
根据施工工期、施工方法、工程质量等因素的要求,每个洞口配置了一套合理的施工机械。详见下页表:
表8.4-1砼施工机械配备表
洞口 隧 道 进 口
序号 1 2 3 4 5 6 机械名称 砼搅拌机 砼输送车 砼配料机 砼输送泵 衬砌台车 振动棒 型号 GSY--500 HGY--4 HP800 HBT60A 12M 单位 台 台 台 台 台 台 数量 2 2 2 2 2 8 备注 轮轨式 轮轨式 定制 32
安徽理工大学毕业设计
(4)施工要求:
①所用的原材料必须符合质量要求
②施工前,必须对施工机具检查,保证工作时不出问题 ③清底工作必做到“三无”即无集水、无杂物、无虚碴
④衬砌台车定位后必须检查衬砌厚度和净空,若满足设计要求可进行后序工作,否则反工。
⑤脱模剂的涂模必须做到均匀、到位 ⑥档头模及衬砌台车加固必须牢靠。
⑦砼配料严格按先投碎石,再投水泥,最后加砂的顺序进行,并且严格按施工配合比计量。
⑧砼自进入搅拌输送车至卸料时间不得超过砼初凝时间,砼输送过程中要保证不发生离析现象,若发生离析现象时,灌注前须进行二次搅拌。
⑨砼灌注时必须分层且两侧对称灌注,每层灌注深度不大于30cm,两侧高差不大于50cm,振捣严格按操作规程进行,保证砼做到内实外美。
⑩衬砌脱模时间,若为不承重结构,砼强度达到2.5Mpa时即可拆模;若为承重结构,则应在砼强度达到设计强度70%以上。
8.5防排水施工
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。施工符合《铁路隧道结构防排水施工作业指南》的有关要求。
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,施工期间将隧道划分为各施工工区,结合该隧道辅助坑道布置情况,排水方式为顺坡施工地段,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;反坡施工地段,在底部设泵站水仓,正洞掌子面积水采用移动潜水泵将水抽至就近泵站内,由工作泵将泵站内水经管路抽排至下一级泵站,如此接力抽排接力将水抽排至洞外经净化处理后排放。
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。
33
安徽理工大学毕业设计
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得低于P6,对地下水发育隧道可采用防水混凝土,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。
防水层铺设利用轨行式作业平台施作。监控量测表明支护变形已基本趋于稳定且净空满足二次衬砌厚度、支护表面平整经探地雷达检测初期支护及背后密实,满足质量要求后铺设防水板。防水层铺设作业区不得进行爆破,防止飞石损坏防水层结构。在衬砌台车就位前,对防水层进行全面检查,铺设过程中对接缝进行充气检查。防水层施工与二次衬砌混凝土灌筑之间相距25m左右。
①防水层铺设利用轨行式作业平台施作。
监控量测表明支护变形已基本趋于稳定且净空满足二次衬砌厚度、支护表面平整经探地雷达检测初期支护及背后密实,满足质量要求后铺设防水板。防水层铺设作业区不得进行爆破,防止飞石损坏防水层结构。在衬砌台车就位前,对防水层进行全面检查,铺设过程中对接缝进行充气检查。防水层施工与二次衬砌混凝土灌筑之间相距25m左右。
A 防水层铺设工艺
防水层铺设利用轨行式作业平台施作。监控量测表明支护变形已基本趋于稳定且净空满足二次衬砌厚度、支护表面平整经探地雷达检测初期支护及背后密实,满足质量要求后铺设防水板。防水层铺设作业区不得进行爆破,防止飞石损坏防水层结构。在衬砌台车就位前,对防水层进行全面检查,铺设过程中对接缝进行充气检查。 B 施工准备及基面处理
彻底清除各种异物,如:石子、沙粒等,做到初期支护表面平整干净。不能出现酥松、起砂、较大的明显的凹凸起伏。
铲除各类尖锐突出物体,如:钢筋头、铁丝、凸出在作业面上的各种尖锐物体。 根据图纸高程尺寸,定好基准线,准确无误地按线下料。
施工设备如焊接机、检漏器、热风枪、电闸箱等,在工作前要做好检查和调整。确保设备正常运行,达到焊接要求,保证工程质量。
C防水板材的焊接 如“图8.5-1”。
板材采用双缝热熔自动焊接机焊接。依据板材的厚度和自然环境的温差调整好焊接机的速度和焊接温度进行焊接。焊接完后的卷材表面留有空气道,用以检测焊接质量。
34
安徽理工大学毕业设计
焊接
空气
ECB
焊 空 EC
焊接
图8.5-1防水板焊接示意图
检查方法:用5号注射针与压力表相接,用打气筒进行充气,在0.2MPa压力作用下5min不小于0.16MPa。否则补焊至合格为止。
D 防水板材的铺设、固定
根据实际情况下料,按基准线铺设防水板;用防水板材专用塑料垫和钢钉把缓冲层固定在基面上,应用暗钉圈焊接固定塑料防水板,最终形成无钉孔铺设的防水层。
在清理好的基面上铺设固定土工布垫层。在喷射砼隧道拱顶部标出隧道纵向的中心线,再使裁剪好土工布垫层中心线与喷射砼上的标志相重合,从拱顶部开始向两侧下垂铺设,用射钉固定垫片将土工布固定在喷射砼面上。水泥钉长度不得小于50mm,平均拱顶3~4个/m2,边墙2~3个/m2。
铺设固定防水板。先在隧道拱顶部的土工布上标出隧道纵向的中心线,再使防水卷材的横向中心线与这一标志相重合,将拱顶部的防水卷材与热融衬垫片焊接,再同土工布垫层一样从拱顶开始向两侧下垂铺设,边铺边与热融衬垫焊接。铺设时要注意与与土工布密贴,并不得拉得太紧,一定要留出余量。将防水板专用融热器对准热融衬垫所在位置进行热合,一般5S即可。两者粘结剥离强度不得小于防水板抗拉强度。
衬砌拱架调整完毕后,将止水带卡在堵头模板中间,堵头模板由两块模板拼成。 止水带由拱顶向下环向布置,不断开。止水带对称安装,伸入模内和外露部分宽度应相等,为保持止水条平直,沿环向每0.5m设一φ6mm短钢筋托平。
施工注意事项:
安装止水带以细铁丝悬吊于钢筋上固定位置,在顶部水平安装时使止水带形成盆式,以避免止水带下的气体在混凝土浇筑时无法逸出,形成孔隙。止水带设置时不可翻转、扭曲,如发现破损立即更换。
在混凝土浇筑前应避免止水条被污物和水泥砂浆污损,表面有杂质须清理干净,以免混凝土与其咬合不紧密造成渗水通道,导致变形缝、施工缝漏水。接触止水带的混凝土不应出现粗集料集中和漏振现象。止水带应就位准确、安装牢固,模板的端板应做成厢形,在浇注一侧混凝土时保护止水带的另一侧翼不受到破坏。止水带的端头离周围钢筋的距离不小于20mm,纵向固定间距不大于250mm。
35