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1、浅谈隧道洞口 明洞施工 监理要点 1 一 洞口工程概念 隧道洞口工程一般包括洞外土石方开挖 边仰坡防护 截水沟修砌 明洞及洞门修筑等工程洞口工程施工除要给洞内施工创造条件外 还要稳固因隧道施工可能引起坡面出现失稳现象 尤其当洞口坡面存在较大规模滑动 坍塌 落石等可能时 监理工程师应预先提醒承包人采取施工措施 或要求承包人按照设计文件即时施作工程设施 以免产生严重的工程事故 2 大丽高速公路隧道明洞 3 正在施工的海东桥隧中和村隧道明洞 4 二 公路隧道施工技术规范 JTGF80 2009 中相关规定 洞口工程1 洞口开挖和进洞施工宜避开雨期 融雪期及严寒季节 2 边坡的仰坡以上的可能滑塌的表土
2、 灌木及山坡危石等应清除或加固 3 在不良地质地段 应在进洞前按设计要求对地表及仰坡进行加固防护 4 洞口边坡及仰坡应自上而下开挖 不得掏底开挖或上下重叠开挖 洞口有邻近建 构 筑物时 应采取微震动控制爆破 不地质不良时 应采取稳定边坡和仰坡的措施5 应随时检查边坡和仰坡的变形状态 发现不稳定现象时 及时采取措施 保证施工安全 6 洞口边仰坡排水系统应在雨季之前完成 7 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 不得冲刷路基坡面及桥涵锥坡等设施 8 应对地表沉降和拱顶下沉进行监控量测 并适应增加量测频率 9 洞口永久性挡护工程应紧跟土石方开挖及时完成 地基承载力满足设计要求
3、 5 明洞工程1 明洞边坡开挖应根据设计要求采取岩土体加固措施 明洞衬砌施工应仰拱先行 拱墙整体浇筑 2 明洞石质开挖应防止爆破影响边坡稳定 3 明洞边墙地基承载力应满足设计要求 边墙基础混凝土灌注前应排除坑内积水 完成后应及时回填 4 明洞衬砌应符合第8章的有关规定 明洞衬砌与暗洞衬砌应连接良好 5 明洞拱圈外模拆除后 应及时按设计做好防水层及纵向盲沟 保证排水通畅 应符合本规范第11章的有关规定 6 明洞拱圈混凝土达到设计强度后由人工夯实回填至拱顶1m 方可采用机械回填 6 浅埋段工程浅埋段施工应符合下列规定1 不应采用全断面法开挖 2 开挖后应尽快进行初期支护施工 3 应增加对地表沉降
4、拱顶下沉的量测及反馈 量测频率不宜小于深埋段的2倍 7 三 施工工艺 以中和村隧道进口为例 8 一 工程概述 览川路位于海东新区的中央 是保障海东新区内外联系的便捷通道之一 是区内其他东西向道路连接的重要通道之一 是海东片区最重要的城市主干道 中和村隧道为览川路控制性工程 左幅隧道起止点桩号为ZK0 765 ZK1 660 全长895m 全隧道位于直线上 隧道所在路段纵坡为0 45 0 8 最大埋深约为113m 右幅隧道起止点桩号为K0 755 K1 760 全长895m 全隧道位于直线上 隧道所在路段纵坡为0 45 0 816 最大埋深约为112m 左右幅隧道测中线距离20m 属于小净距隧道
5、 9 进口端及出口端明洞段均为 围岩 隧道埋深置浅 进出口段上覆盖第四系残坡积 Q4dl el 可塑 硬塑 局部坚硬状 粉质黏土及稍 中密状的角砾 碎石 厚度6 6m 16 0m 右幅出口段土层厚度大于20 6m 下伏基岩进出口均为奥陶性下统向阳组三段 O1X3 岩粉砂质页岩 多呈强 中风化 深部微风化 呈碎石状 少量碎块状 岩体破碎 较破碎 节理很发育 发育 仰坡较陡 覆盖层较厚 稳定性较差 上部土层容易产生滑动 隧道进出口端均具不同程度的偏压 O1X3岩粉砂质页岩 绿灰色 黄灰色 强风化 粉砂泥质结构 页理构造 呈碎石状 少量碎块状 裂缝很发育 岩体破碎 容许承载力为320kPa 极限摩阻
6、力为130kPa 10 二 施工工艺 隧道洞口及明洞段采用明挖法施工 自上而下分台开挖 边开挖边支护 土质地层采用机械开挖 石质地层采用破碎锤开挖 明洞回填 两侧对称分层夯实 1 主要施工工序 施作洞顶截水沟 洞口段开挖 成洞面保留核心土 施作边坡及仰坡临时防护工程 边开挖边防护 非核心土部分开挖至成洞面 开始暗洞的超前支护施工 施作明洞段衬砌 施作洞门 回填 筑临时挡墙 回填土至明洞顶 11 施工工序平面示意图 施工工序纵面示意图 12 2 洞顶截水沟施作坡顶截水沟在边 仰坡开挖边线5m以外设置 采用M7 5浆砌片石铺砌 厚30cm 具体尺寸见下图 截水沟采用人工开挖 清底 铺砌时每5m设置
7、一条施工缝 缝内采用柔性材料填实 截水沟根据地形设置合适的坡度 天沟内保证平顺 防止造成积淤现象 截水沟设置长度视现场实际情况确定 保证排水通畅为原则 截水沟断面 13 3 边 仰坡开挖及支护1 边坡 仰坡开挖前 将可能滑塌的表土 危石全部清除 2 洞口边仰坡开挖自上而下逐级分层进行 每级分层高度不超过3m 边开挖边支护 边仰坡开挖设计坡率1 0 5 视围岩破碎情况适当调整 3 边仰坡支护采用 22砂浆锚杆 L 2 5m 锚杆布置见下图 8钢筋网 网格间距25 25cm C20喷射混凝土 厚10cm 图5锚杆布置图 14 4 边仰坡开挖及防护施工工艺流程图 图4边仰坡开挖及防护施工工艺流程图
8、15 4 洞口长管棚施工 1 管棚施工图 16 17 2 施工工艺流程图 图6洞口长管棚施工工艺流程图 18 2 导向套拱采用C20泵送混凝土 截面厚60cm 纵长200cm 内设4榀I20a工字钢架 钢架外缘设 140 8mm导向钢管 I20a工字钢 连接钢板焊接成型 钢架现场预制 单元间由螺栓连接 拱脚处垫设槽钢将相邻钢架连成整体 槽钢采用32a 连接钢板尺寸为240 10 240mm 螺栓 螺母采用M24 60 每榀钢架之间采用 22螺纹钢筋连接 长度60cm 环向间距1 0m 19 3 管棚设置长度34m 含搭接及套拱长度各2m 管棚有效长度为30m 每处洞口47根 长管棚按逆时针方向
9、进行编号 奇数号者采用钢花管 偶数号者钢管 施工时先打设钢花管并注浆 然后打设钢管 以便检查钢花管的注浆质量 若质量不符要求 则改用钢花管补注浆 4 钢管 钢花管采用 108 6mm的热扎无缝钢管 接头以丝扣连接而成 钢管每节长4 6m 钢管接头要错开 隧道纵向同一横断面内的接头数不大于50 相邻钢管的接头至少错开1m 钢花管上钻注浆孔 孔径12mm 孔间距15cm 呈梅花形布置 尾部留不钻孔的止浆段250cm 5 长管棚环向间距中至中为40cm 钢管轴线与衬砌缘线夹角1 3 钢管施工误差 径向不大于15cm 相邻钢管之间环向不大于10cm 6 管棚注浆采用水泥浆液 水灰比为1 1 重量比 注
10、浆压力 初始压力0 5 1 0Mpa 终止压力2 0Mpa 注浆前进行现场注浆试验 根据实际情况调整注浆参数 取得管棚注浆施工经验 注浆结束后用M20水泥砂浆充填钢管 20 已施工完成的超前管棚 21 5 明洞施工 1 明洞施工图纸 22 23 2 明洞施工工艺流程图 24 3 明洞衬砌采用C35防水混凝土 内模采用全断面衬砌台车 外模选用木板或竹胶板 端模 挡头板 选用5cm厚松木板制作 并采用角钢U形卡和短方木固定 以适应端模尺寸的不规则性 C35混凝土采用拌和站集中拌和 由混凝土运输车运至工作面 混凝土输送泵泵送入模 具体施工工艺同暗洞二次衬砌施工 4 明洞衬砌施工前 先施作仰拱 即先施
11、工仰拱衬砌和仰拱填充 仰拱衬砌为C35钢筋混凝土 整体浇筑 浇浇混凝土前先清除仰拱或基底上的杂物 冲洗干净 排除积水 在仰拱砼强度达到设计强度的70 后 再浇筑仰拱回填C10混凝土 仰拱回填混凝土施工时严格控制混凝土顶面标高及横坡度 以确保路面厚度 5 衬砌钢筋施工 环向主筋须采用双面焊焊接方式连接 且焊缝长度不得小于5d d为钢筋直径 环向主筋围岩侧 迎水面 及内空侧的混凝土保护层厚度皆为50cm 仰拱与明洞连接处钢筋连接为检查重点 6 明洞衬砌不得侵入设计轮廓线 浇筑混凝土前应复测中线 高程和模板的外轮廓尺寸 25 6 防水层施工 1 明洞防水层采用I型防水层 除仰拱部位外满铺防水层 防水
12、层采用自粘式防水卷材 400g m2土工布 防水卷材的铺设一次到位 先从拱顶向下铺起 最后与矮边墙防水板合拢 拼接采用热合双焊缝施工工艺 搭接宽度不小于10cm 2 焊缝检查 焊缝宽度尺量检查 焊缝强度应不低于母材 通过抽样试验检测 防水板焊缝采用 气密性检验法 检查 3 防水卷材铺设前 先切除衬砌混凝土表面外露的用于固定模板的钢筋头 以免扎破防水卷材 26 7 明洞回填 1 明洞回填采用夯填碎石土 压实度不小于90 洞顶回填碎石土压实度大于93 压实后的地面线力求做到与原地面线衔接平顺 回填土顶面用粘土隔水层覆盖 并在其上植草 以美化环境 2 明洞回填应加强对防水层及排水系统保护 不得损坏防
13、水层及排水系统 3 侧墙回填应对称进行 回填至拱顶齐平后 再分层满铺填筑至设计高度 应采用小型机械分层进行拱顶回填 分层厚度不大于0 3m 两侧回填土面的高差不得大于0 5m 夯填超过拱顶1 0m以上后方可采用大型机械回填 4 隔水层应与边 仰坡搭接平顺 防止地表水下渗 27 四 施工监控要点 一 明洞开挖1 洞口开挖和进洞施工应避开雨季 2 边坡和仰坡以上可能滑塌的表土 灌木及山坡危石等应清除或加固 3 洞口边坡及仰坡应自上而下开挖 不得掏底开挖或上下重叠开挖 洞口有邻近建 构 筑物时 当地质条件不良时 应采取稳定边坡和仰坡的措施 4 洞口边 仰坡排水系统应在雨季之前完成 28 二 锚喷加固
14、1 喷射混凝土1 喷射混凝土施工不得采用干喷工艺 2 喷射混凝土配合比 应通过试验确定并满足设计强度和喷射工艺的要求 3 喷射混凝土作业应符合下列规定 当喷射作业分层进行时 后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行 混合料应随拌随喷 喷射混凝土回弹物不得重新用作喷射混凝土材料 4 喷射混凝土应适时进行养护 温度低于5 时不得洒水养护 5 冬季施工时 喷射作业区的气温不应低于5 在结冰的岩面上不得进行喷射混凝土作业 混凝土强度未达到6MPa前不得受冻 29 2 锚杆1 锚杆类型 规格 技术性能应满足设计要求 2 对锚杆钻孔施工监控应符合下列规定 钻孔机具应根据锚杆类型 规格及围岩情况选择 孔位允许偏
15、差为 15mm 钻孔数量应符合设计规定 钻孔深度不应小于锚杆杆体有效长度 但深度超长值不应大于100mm 3 锚杆安装前应做好下列检查工作 应督促施工单位并做好以下原始记录 锚杆材料型号 规格 品种应符合设计要求 配件应配套 锚杆孔位 孔径 孔深及布置形式应满足设计要求 孔内应无积水 岩粉应吹洗干净 锚杆安设后不得敲击 其端部3d内不得悬挂重物 30 3 钢筋网1 钢筋网材料应满足设计要求 钢筋网在使用前应调直 清除锈蚀和油渍 2 钢筋网安装应符合下列规定 应在初喷一层混凝土后再进行钢筋网铺设 采用双层钢筋网时 第二层钢筋网应在第一层钢筋网被喷射混凝土全部覆盖后进行铺挂 钢筋搭接长度不得小于3
16、0d d为钢筋直径 并不得小于一个网格长边尺寸 钢筋网应与锚杆或其他固定装置连接牢固 钢筋网应随受喷岩面起伏铺设 与受喷面的最大间隙不宜大于30mm 31 4 锚喷加固监理注意事项施工时 应根据锚喷加固的目的 注意以下几方面 1 锚喷加固应按坡面开挖顺序由上至下分层实施 一般为先锚后喷或挂网后再喷 2 喷射混凝土前 应清除松动的和已经风化的岩石与浮土 最好能将坡面平整 3 对于有地表水流经的地段 或有地下水出露处 要先设置排水设施或埋设排水管等进行引排后 方可喷射混凝土 对于软弱岩体或土体的坡面 如喷射混凝土封闭后会因水位升高 地下水压力增大而引起坡面失稳 则需事先埋入透水排水网管 并不得让混凝土堵塞管口 4 坡面锚固系统锚杆 一般要求垂直坡面安置 但还应根据坡体的结构面组合 并对其方向作适当调整 尽量使锚杆能加固多的岩石层面 5 局部锚固锚杆的设置要根据岩块滑落或坠落趋势确定锚固方向 6 钢筋网铺设应与第一次喷射混凝土层密贴 并与锚杆连接牢靠 后续喷射混凝土层应覆盖钢筋网 不得裸露在外 32 三 进洞辅助措施监控工要点 1 超前管棚及超前小导管等辅助工程措施所用钢筋 钢管等材质 环向
