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1、资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。栅岭汪隧洞出口洞口段施工技术方案1.工程特点分析1.1.隧道洞口围岩条件差台州市栅岭汪隧洞出口位于椒江区, 隧洞上覆岩体很薄, 层厚约8.09.0m, 强风化层厚约1.52.0m, 工程地质条件差、 稳定性差, 施工过程中发生规模较大的各类变形和破坏的可能性大。不良地层范围从洞口至山脚下, 甚至有可能再延伸一定长度。 1.2.典型的浅埋隧道根据施工技术规范规定, 覆盖层不足毛洞洞跨2倍的隧洞或区段属于浅埋隧道, 应采用浅埋段特殊施工方法施工。1.3.开挖断面大、 施工难度高最大开挖宽度: 14.12m。最大开挖高度: 14.32m。
2、2.进洞对策与技术方案2.1.在拱部设108超前大管棚预注浆支护对于软弱破碎围岩的浅埋隧道, 超前长管棚预注浆支护是安全有效解决进洞的措施之一, 能起到防坍限沉作用, 能确保安全施工。2.2.采取双侧壁导坑法开挖 进洞方法选择不当, 会严重影响工程施工安全, 同时也影响施工进度。根据国内外的经验, 从施工安全考虑, 结合工程实际, 选择双侧壁导坑法开挖进洞( 双侧壁导坑法适用于浅埋大跨度隧道以及地表下沉量要求严格而围岩条件差的情况) , 侧壁导坑一次开挖到位、 初期支护及时闭合, 开挖一段支护一段。该法虽工序较复杂, 进度缓慢, 但不失为一种安全有效的进洞工法。2.3.双侧壁导坑法分部开挖隧道
3、两侧的导坑, 并进行初期支护, 再分部开挖分部剩余部分的方法。其施工步骤参见下图双侧壁导坑法法施工横断面及纵断面示意图施工顺序说明: 1.左( 右) 导坑开挖; ( 2) 左( 右) 导坑初期支护; 3.右( 左) 导坑开挖; ( 4) 右( 左) 导坑初期支护; 5.上台阶开挖; ( 6) 上台阶初期支护; 7.下台阶开挖、 导坑隔壁钢架拆除; ( 8) 仰拱初期支护; ( 9) 仰拱超前浇筑; ( 10) 全断面二次衬砌。施工要点: ( 1) 围岩开挖应尽量采用挖掘机和人工配合无爆破施工, 确需爆破施工时, 应弱爆破施工, 以尽量减少对地层的扰动。( 2) 开挖时, 请监控量测单位严格按规
4、范做好监控量测工作, 随时掌握围岩及支护的变形情况, 以便及时修正支护参数, 改变施工方法。( 3) 开挖时的排水工作要认真做好, 在保证排水畅通的同时, 重点要对两侧临时排水沟铺砌抹面, 防止钢支撑基底软化。( 4) 侧壁导坑开挖后, 应及时施工初期支护并尽早形成封闭环; 侧壁导坑形状应近于椭圆形断面, 导坑跨度宜为整个隧道跨度的三分之一; 左右导坑施工时, 前后拉开距离不宜小于15m。我单位已施工过的双侧壁导坑法施工现场照片2.4.采取的结构方案2.4.1超前管棚( 每环57根、 单根长40m) 、 系统注浆注浆中空锚杆, 锚杆尾端与钢架焊接连城整体; 强支护措施采用20钢架, 纵向间距5
5、0cm, 钢架间采用20钢筋连接, 环向间距1m; 钢筋网采用6钢筋网, 网格尺寸为20cm20cm; C20喷射混凝土厚度26cm; C30衬砌混凝土厚度80cm; C15片石混凝土仰拱充填。开挖超出设计轮廓线10cm, 即预留沉降变形量10cm。2.4.2加设仰拱增加仰拱能使衬砌结构闭合, 提高结构的承载力, 减少下沉, 防止底部的隆起变形, 增加底部和侧墙的支撑能力, 防止内挤而产生剪切破坏。具体结构见下图: 3.施工方案与技术3.1施工原则与总体安排严格遵循”管超前、 严注浆、 短进尺、 弱爆破、 强支护、 早闭合、 勤量测”的施工原则。以超前管棚支护有效范围35m为一区段, 依次按完
6、成出口不良地层段施工。3.2.施工工艺流程施工准备超前大管棚施工套拱施工监控量测下一循环施工左右侧壁导坑开挖左右侧壁导坑支护侧壁导坑监控量测拱部开挖拱部支护下部开挖、 初支封闭拆除中隔壁临时支护仰拱灌注、 回填混凝土拱顶下沉监控量测 3.3.施工方法及步骤3.3.1.超前支护超前大管棚采用直径为108、 壁厚6mm的无缝钢管, 布置在拱顶范围内, 管棚环向间距为40cm, 外插角13, 管棚长40m。具体施工方法如下: 1) 施工准备施工前, 先进行测量放样, 开挖中线、 标高及里程是否满足套拱施工要求; 施工机具( 管棚钻机、 高压风、 水电及搭设施工平台用的脚手架、 扣件等) 是否到位并满
7、足要求; 配足足够的熟练操作工人、 技术管理员等。2) 施工套拱套拱施工步骤: 测量放样型刚刚架安装定位、 定向导管安装安装内模套拱钢筋绑扎立外模及端头模灌注混凝土拆模养生。施工中应注意: 导向管的位置、 方向定位一定要准确无误, 否则会导致大管棚偏离隧道掘进需加固范围或侵入隧道净空。导向钢管的安装原则为: 保证管棚外插角度( 510) 。3) 搭设作业平台、 安装钻机作业平台采用普通钢管搭设, 为利于施工, 平台搭设纵向长度为4米, 横向呈”品”字形。采用从拱顶分别向拱腰方向钻孔施工, 安装钻机并调整好位置、 角度, 确保钻进轴线与导向管轴线一致。4) 钻孔及清孔钻孔施工开孔时低速钻进, 钻
8、进20100cm后转入正常钻速, 钻孔时随着孔深的增长, 对回转扭矩、 冲击力及推力进行控制和协调, 严格控制钻进推力。钻杆钻入岩层尾部剩余2030cm时钻进停止, 用管钳卡紧钻杆, 钻机低速反转, 脱开钻杆, 人工装入下一根杆节, 钻机低速送至前一根钻杆尾部, 方向对准后联接成一体。钻孔完成后对孔内浮碴进行清除, 用钻杆配合钻头来回扫孔, 清除浮渣至孔底, 防止堵孔。然后用高压风从孔底向孔口清理钻渣。完毕后对孔径、 孔深、 倾角、 外插角进行检查, 确保满足设计要求。5) 管棚安装管棚钢管应在专用的管床上加工好丝扣(按每节3-6米加工), 当第一根钢管推进孔内, 孔外剩余3040cm时, 开
9、动钻机反转, 使顶进联接套与钢管脱离, 人工装上第二节钢管, 再以冲击压力和推进压力低速顶进钢管, 根据管棚设计长度, 以同样施工方法顶进其它管节。为避免钢管接头在同一截面, 第一根管及最后一根为调接管, 中间管为标准节。成孔后及时顶管作业, 防止塌孔影响顶管作业。钢管未到设计长度而无法顶进时, 视顶进长度向上移位300mm另钻处理。相邻钢管的接头必须前后错开, 同一横断面内的接头数不大于50%, 相邻钢管接头至少错开1 m( 如因围岩情况需要进行连续管棚施工时, 纵向两环管棚的搭接长大于3.0米) 。6) 注浆安装好管棚钢管并对管棚钢管孔口进行封闭处理, 安装好止浆阀, 立即对孔内注浆, 注
10、浆采用水泥单浆液, 其参数为: 水泥标号425, 水灰比11。采用液压注浆机将水泥浆注入管棚钢管内, 施压0.5 Mpa1.0 Mpa, 2.0 Mpa持压15 min后停止注浆。注浆量一般为钻孔圆柱体的1.5倍, 若注浆量超限, 未达到压力要求, 应调整浆液浓度继续注浆, 直至符合注浆质量标准, 确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙均为浆液充填, 方可终止注浆。施工中为避免长管棚钢管全部安装后注浆, 导致先注浆孔的浆液流入相邻未注浆孔, 引起堵塞钢管四周的小圆孔, 造成注浆困难, 采取安装一孔, 立即注浆一孔的办法。3.3.2. 双侧壁导坑法双侧壁导坑开挖实例图: 我单位施工过的双侧壁导坑开挖实例
11、图3.3.2.1双侧壁导坑法开挖及支护大管棚施工完成并验收合格后, 进行隧洞掘进施工。先后开挖隧道两侧导坑( 需爆破时采用弱爆破) , 两侧侧壁导坑应错开一定距离开挖( 一般应不小于15m) , 开挖时严格控制超欠挖。侧壁导坑每次开挖进尺约为0.51.0m, 开挖后处理危石、 欠挖和出渣, 并将开挖面上的粉尘和松散物清理干净, 立即初喷混凝土46cm, 这样能保证开挖面的稳定, 再按规定施作锚杆、 安装刚架及挂钢筋网, 完成后复喷射混凝土至设计厚度, 根据监控量测结果必要时施作仰拱和边墙衬砌。初期以及临时支护施工技术及方法( 1) 、 锚杆施工A、 中空注浆锚杆的施工中空注浆锚杆是一种将注浆、
12、 锚固合二为一的锚杆, 能够保证在复杂地层、 软岩、 土层、 断裂带等条件下的锚固效果, 又有可靠、 简便的特点。打眼: 采用手持式凿岩机将安装好钻头的锚杆( 钻眼比锚杆体直径稍大) , 钻至设计深度或比设计深度稍深一点(一般为5cm),采用高压风吹入清孔, 保证孔内无浮渣。安装: 卸下钻机抽出锚杆, 然后将中空锚杆利用人工打入眼孔并安装止浆塞, 将其安装在锚孔内离孔口25cm处, 同时在孔口将杆体固定。连接: 经过连接套将注浆接头和锚杆尾端连接使其接触严密在注浆过程中不致漏浆。注浆: 注浆前进行相关试验, 根据相关参数进行注浆, 注浆时, 待注浆饱满且压力达到设计值时停止, 注浆压力根据设计
13、参数和注浆机性能确定。( 2) 、 钢架、 钢筋网施工首先测定出线路中线, 并确定高程, 然后再测定其横向位置; 钢架设于曲线上时, 安设方向为该点的法线方向; 安设于直线上时,安设方向与线路中线垂直。每榀钢架的位置要定位准确, 上下、 左右偏差小于5cm, 倾斜度2, 同时为防止沉降侵界, 钢架按设计抬高预留沉落量。钢架在钢筋加工场分节加工成型, 在现场安装。加工做到尺寸准确, 弧形圆顺; 焊接成型时, 沿钢架两侧对称进行, 钢架中心与轴线重合, 接头处相邻两节重合, 连接孔位置准确。钢架分片之间采用钢板打眼, 螺栓连接。与临时钢架相接的永久钢架接头加工时要同时考虑永久接头和临时接头, 以便
14、日后的安装和拆除。运至现场的单元钢架分单元堆码, 安设前进行断面尺寸检查, 并及时处理侵入净空部分, 保证钢架正确安设。人工将钢架用螺栓连接, 架立在指定位置。钢架和挂网在初喷混凝土46cm后及时进行, 钢架之间按环向间距1.0m设置纵向连接筋焊接。钢架与钢筋网、 锁脚锚杆( 需要设于拱脚处) 、 和接触的锚杆头应焊接牢固。钢筋网片采用6圆钢, 间距200200mm, 在现场安装焊接。钢筋网片应与锚杆、 钢架或其它固定装置连接牢固, 在复喷射混凝土时不得晃动。( 3) 、 喷射混凝土A、 湿喷混凝土施工流程 湿喷混凝土施工具有粉尘少、 回弹少, 水灰比可控, 质量容易控制等优点, 本工程选用湿
15、喷混凝土施工。设备选用国产TK-500型湿喷机, 混凝土搅拌运输车运输混凝土至工作面。湿喷混凝土工艺流程如下所示。湿喷砼工艺流程图 受喷面砼 拌 合 机喷头砼湿喷机机砼输送水泥输送速凝剂外加剂高压风碎石输送砂水 B、 湿喷混凝土施工方法及技术措施如下: 喷射机械安设调整好后, 先注水、 通风, 清除管道内杂物, 同时清扫受喷面, 清除松散杂物和尘埃。喷射中发现松动石块或遮挡的物体时, 应及时清除。喷射混凝土料堆要储放于集料棚内, 避免露天堆放淋雨及环境污染和倒运材料而引起的集料污染, 导致堵管、 强度降低等现象。 喷射前, 先开速凝剂阀门, 后开风, 再送料, 以易粘结、 回弹量小、 表面湿润光泽为准。严格控制速凝剂掺量, 确保混凝土的后期强度。回弹率应予控制, 拱部不超过40%, 边墙不超过30%, 挂钢筋网限制可放宽5%。 喷射机的工作风压严格控制在0.10.15MPa范围
