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1、浅谈隧道洞口、明洞 施工、监理要点,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。,大丽高速公路隧道明洞,正在施工的海东桥隧中和村隧道明洞,二、公路隧道施工技术规范(JTG F80-2009)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、灌
2、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
3、足设计要求。,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。,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
4、工。 3、应增加对地表沉降、拱顶下沉的量测及反馈。量测频率不宜小于深埋段的2倍。,三、施工工艺,以中和村隧道进口为例,(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+765ZK1+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+755K1+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
5、测中线距离20m,属于小净距隧道。,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6.6m16.0m,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
6、320kPa,极限摩阻力为130kPa。,(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)。,施工工序平面示意图,施工工序纵面示意图,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
7、用人工开挖、清底,铺砌时每5m设置一条施工缝,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,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,L2.5m(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,4)边仰坡开挖及防护施工工艺流程图:,图
8、4 边仰坡开挖及防护施工工艺流程图,4、洞口长管棚施工 (1)管棚施工图,(2)施工工艺流程图,图6 洞口长管棚施工工艺流程图,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。,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
9、逆时针方向进行编号,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46m。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:
10、1(重量比),注浆压力:初始压力0.51.0Mpa,终止压力2.0 Mpa。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。,已施工完成的超前管棚,5、明洞施工 (1)明洞施工图纸,(2)明洞施工工艺流程图:,(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。,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
12、层,防水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。,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
13、及排水系统保护,不得损坏防水层及排水系统。 (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。,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
14、系统应在雨季之前完成。,(二)锚喷加固 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。,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:
15、 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。,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
16、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30d(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。,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