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  • 2022-05-11 16:56:25 发布

广东龙怀高速公路两礤隧道施工方案 大学毕业设计.doc

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陕西铁路工程职业技术学院毕业设计题目:广东龙怀高速公路两礤隧道施工方案系别:轨道工程系专业:地下工程与隧道工程技术班级:隧道3131学生名字:刘欢指导教师:杨波完成日期:2015年12月陕铁院教务处制32 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计32 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计目录第一章工程概况1.1隧道技术标准1.2隧道工程地质概况1.2.1地形地貌1.2.2气候1.2.3区域地质简述1.2.4水文地质条件1.3施工条件1.3.1交通条件1.3.2施工用水1.3.3施工用电1.3.4材料供应1.3.5季节影响1.4工程特点及工程难点介绍1.4.1工程特点1.4.2施工重点1.4.3施工难点第二章施工总体部署2.1管理目标2.1.1安全目标2.1.2质量目标2.1.3工期目标2.2施工组织机构及职责2.2.1施工组织机构设置2.2.2主要人员及各部室职能2.3总体施工顺序安排2.4施工总体计划安排2.4.1施工总体进度计划2.4.2生产要素配置第三章两礤隧道工程3.1施工思路3.2施工方法及工艺3.2.1洞口开挖32 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计3.2.2洞口边、仰坡防护3.2.3洞门与明洞施工3.2.4超前支护3.2.5洞身开挖5.2.6初期支护3.2.6二次衬砌3.2.7仰拱及填充3.2.8防排水3.2.9隧道内装饰3.2.10附属工程3.2.11路面工程3.3施工测量3.3.1测量控制网等级3.3.2测量实施方法3.3.3细部施工放样3.3.4竣工测量3.4监控量测3.4.1监控量测目的3.4.2监控量测项目3.4.3监控量测方案设计图3.4.4监控量测频率3.4.5监控量测注意事项5.5超前地质预报5.5.1浅孔钻探法5.5.2地震波法探测3.5.3地质雷达探测3.6重难点方案3.6.1隧道洞口浅埋段施工3.6.2光面爆破设计与施工3.6.3隧道开挖突水处理及施工方法32 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计3.6.4隧道破碎带的施工第四章工期保证体系及保证措施4.1一般措施第五章编制依据及原则5.1编制范围5.2编制依据5.3编制原则32 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计第一章工程概况1.1隧道技术标准1.1.1道路/隧道设计速度:100km/h;1.1.2隧道主洞建筑界限:净宽0.75+0.75+2×3.75+1.0+1.0=11m;净高5.0m。1.1.3隧道紧急停车带建筑界限:净宽0.75+0.75+2×3.75+1.0+3.0+1.0=14m;净高5.0m。1.1.4隧道行车洞建筑界限:净宽4.5m,净高5.0m。1.1.5隧道行人横洞建筑限界:净宽2.0m,净高2.5m;1.1.6隧道防水等级:二次衬砌抗渗等级不小于S8;1.1.7路基宽度:新建四车道断面,路基宽度26m;1.1.8设计荷载:公路-I级;1.1.9地震动峰值加速度:0.05g;1.2隧道工程地质概况1.2.1地形地貌本标标段起止里程桩号K13+900~K23+500,项目区分属丘陵地貌间山间谷地(K13+900~K16+650、K17+700~K17+860)、低山地貌(K13+900~K16+650、K17+700~K17+860)、河流阶地地貌(K17+860~K19+430、K19+680~K23+500)。本标段线路范围地势总体东高西低。1.2.2气候项目区受季风气候的影响,属亚热带季风气候,气候温和,雨水丰沛阳光充足。由于项目区地地形多样,气候的季节性和地方差异性也明显,春季的低温阴雨、5-6月份的龙舟水、夏季高温、秋末的寒露风、隆冬的低温霜冻、春季和秋季的干旱、夏季的局地雷雨大风以及暴雨等自然灾害。1.2.3区域地质简述依据钻探资料,场地区揭示地层主要的第四系坡残积土,局部部位分布有软土,山间谷地分布有冲洪积粘性土、砂土、圆砾土及卵石土。下伏基岩有燕山期花岗岩,工程性质较好。近场区历史上未记载到破坏性地震。场区地震动峰值加速度0.05g,相当抗32 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计震设防烈度6度,地震反应谱特征周期0.35s。1.2.4水文地质条件区内地表水系发育,以义都河及其支流为主,山间溪水次之,整体呈树枝状,均为雨源型河流,河川迳流主要由降水补给,降水对迳流量及时空分布和变化有着决定性的影响。地下水主要为孔隙水及基岩中的裂隙水,孔隙水赋存于碎石层中,接受大气降水补给,裂隙水赋存于基岩的节理裂隙中,主要靠大气降水补给,以沿裂隙渗流形式或受地形切割排出地表。1.3施工条件1.3.1交通条件沿线有县道173、乡道694和乡道691,但乡道道路宽度较窄,且线型弯曲,利用难度大。1.3.2施工用水沿线义都河及其支线流水较为充裕,桥梁桩基及下部构造养护用水采用河流水或就近钻井取水,预制场养护用水也采取钻井取水。1.3.3施工用电沿线有10KV义都718线,电网发达,可提供临时施工用电。K7+500右侧月落塘有220KV变电站,可与当地电力部门协商解决,确保用电专线进场。1.3.4材料供应砂石料在沿线就近的石料厂、砂场提供,钢材、水泥由业主甲供;甲供之前材料使用按规定程序自购。1.3.5季节影响本合同段工程工期较紧,工程施工难度较大。该区干湿季节明显,春夏多雨,4-9月为雨季集中季节,降水量较大。施工过程中做好雨季施工安全保障工作,科学有序的组织雨季施工中安全工作,确保雨季施工时作业人员的人身安全和生产设备安全。雨季施工总原则是“做好排水、防汛、防灾、防事故工作”。施工便道、搅拌站、钢筋加工场和施工现场要采取设置完善的排水系统,路基填方施工应避开雨水集中季节,尽量以挖方施工为主,坡顶截水沟要提前施工,其他排水工程应与路基工程同步进行,并与原有水系之间形成较完善的排水系统;涵洞与防护工程应提前开工,以便为路基成型创造条件,其余防护工程要随路基的进度见缝插针逐段成型。32 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计1.4工程特点及工程难点介绍1.4.1工程特点(1)本项目工期仅17个月,且跨越两个雨季,工期异常紧张;(2)外部干扰因素多,征地拆迁、便道修建困难;(3)两礤隧道IV、V级围岩占比37%,施工工艺复杂;1.4.2施工重点(1)隧道进出口段表层均为全风化岩,洞顶板及围岩为强风化岩,岩体破碎,结构松散,浸水易软化、崩解,围岩自稳能力差,拱部和侧壁存在大塌方的可能性,为进洞施工带来较大安全隐患。(2)隧道洞身部分IV级围岩段因受浅埋及不均匀风化影响,拱部和侧壁易产生崩塌,存在塌方和冒顶的可能性,给施工造成不可预见的困难。(3)现场监控量测是新奥法复合式衬砌设计、施工的核心技术之一,起到反馈和指导施工的作用,同时,也是控制隧道贯通误差的重要方法。超前地质预报是了解掌子面前方工程地质及水文地质的重要手段,可以避免出现安全事故,确保施工安全。所以,监控量测和超前地质预报是隧道顺利贯通的有力保证。(4)路基挖方地段高边坡段落较多,且岩性风化严重,防冲刷能力差,坡体稳定性差,爆破安全和施工作业安全是重点控制内容;路基高填地段也较多,路基填筑质量是施工质量控制重点。(5)义都圩特大桥和义都河大桥桥址位于山间沟谷,跨越河沟,部分墩身在50m以上,最高达56.5m,属高墩施工范畴,其施工难度和安全风险大,施工前需编制高墩施工专项技术、安全方案,报总监办审批,通过后照方案施工。1.4.3施工难点(1)隧道施工防突涌:隧道单洞最大涌水量约2297.9m³,正常涌水量约1397.4m³,在隧道施工过程中,特别是丰水期,对于风化破碎带以及浅埋段发生突涌可能性较大,对隧道施工安全带来隐患。隧道施工防突涌和突涌应急处理是隧道施工难点。(2)隧道超欠挖的控制:隧道超挖会对围岩造成过度的扰动,影响施工安全和进度,也增加施工成本;隧道欠挖则影响施工质量,对隧道结构带来隐患。能否将整个隧道洞身的开挖控制在设计图纸要求的范围内是本标段的难点。32 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计第二章施工总体部署2.1管理目标2.1.1安全目标无因公死亡和重大伤亡事故,无机械设备事故,无火灾事故,无重要设备器材被盗和爆炸事故,年重伤率为零。2.1.2质量目标标段工程交工验收的质量评定:合格且评分90分以上;竣工验收的质量评定:优良(评分90分以上)。2.1.3工期目标计划开工日期为2015年8月1日,计划完工日期为2016年12月31。2.2施工组织机构及职责2.2.1施工组织机构设置我集团公司组建“中铁十二局集团有限公司广东省龙川至怀集公路TJ3合同段项目经理部”,按照项目法组织施工,实行项目经理负责制,全权代表本单位按合同要求履行权利和义务。项目经理部领导层由项目经理、党委书记、总工程师、副经理、总经济师、财务总监、安全总监组成,共设九个职能部室:工程部、安质环保部、计划合同部、财务部、物资部、设备部、试验室、综合办公室、测量队。图2-2-1施工组织机构图32 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计2.2.2主要人员及各部室职能表2.2.2-1主要人员及各部室职能一览表项目经理1、贯彻公司的质量方针和目标,组织制定项目经理部的管理措施;2、根据质量计划,健全组织机构,落实质量责任制;3、全面履行项目工程的质量管理职责;4、定期组织安全质量大检查,主持制定改进方案和措施,并督促检查。副经理负责工程项目的地方关系、施工进度、施工安全的控制和管理工作;总工程师1、认真贯彻公司的质量方针和目标,组织制定项目工程的质量保证措施;2、严格项目工程的施工技术和质量检验管理,并对其工作质量负责;3、组织编制项目工程的实施性施工组织设计,加强施工全过程的工序控制;4、监督检查采购物资、设备的检验和试验的控制,主持对不合格品的评审和处置;5、推广应用“四新”技术,确保工程质量;计划合同负责工程的合同管理,计量支付、变更、索赔、成本核算等工作32 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计部工程部1、在总工程师的领导下,负责整个项目的施工技术管理工作,对本部工作质量负责;2、组织制定满足合同要求的施工(技术)方案;3、组织制定综合的实施性施工组织设计,对其中的技术问题的准确性、完整性、符合性负责;4、对重点、难点部位,关键和特殊工序进行施工技术交底,并督促项目队搞好施工过程的技术服务和文明施工管理工作,为过程控制提供足够的技术支持;5、组织技术文件、资料的收集、供应和状态管理工作,督促项目队做好技术资料的收集管理;6、参与工程质量评定与验收,提供有关技术资料。安质环保部1、认真贯彻执行国家和上级有关保证安全生产、优质施工的法令指示和决议、决定;2、严格按设计文件、技术文件、工艺要求和有关标准,组织对检验及状态控制,并对其工作质量负责;3、严格按验收标准评定质量等级,统计各项质量指标的完成情况,提出工程质量检验分析报告,反馈工程质量信息;4、坚持“三检制”,行使安全质量检查权力,监督施工部门做好工艺评定和搞好工序质量管理;5、负责施工现场的文明施工和环境保护工作;物资部1、组织材料员的业务培训。2、组织对材料供应商的评价,建立供应商档案;3、严格控制供应商提供的原材料质量;4、确保节假日的物资供应;5、负责整个项目的物资供应,对其工作质量负责;设备部1、对采购的物资、机械进行控制,做到采购、订货、验收、搬运、贮存、发放、使用手续完备,记录齐全,并具有可追溯性;2、负责整个项目的机械设备的管理、维修、保养,对其工作质量负责;32 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计财务部1、负责项目工程的施工预算、验收计价和计划统计工作;2、对提高工程质量的各项技术管理措施提供资金保证,并指导和监督其合理使用;3、组织整理与工程有关的资料,并保证资料的完整性、连续性和可追溯性;4、负责研究和开展质量成本核算工作,积极向项目队提供降低成本的建议,并进行财务监督。试验室1、负责工程项目检验、试验、交验、及不合格品的检验控制,按检验评定标准对施工过程实施监督并对检验结果负责。2.3总体施工顺序安排2.3.1施工准备阶段2015年6月1日至2015年7月31日为施工准备阶段,开工前完善相关内外业工作,具体如下:(1)征地重点、逐个突击,项目部、控制性工程、便道、拌合站、钢筋加工厂征地尽快拿下。(2)导线点复测及复测资料上报审批;临时配合比上报审批;水泥、地材、钢材厂家确定及上报相关资料;试验室加快筹建速度并验收通过;完成搅拌站临建以及标定。(3)编制总体施工组织设计、大小临方案并报审,具备开工条件的桩基、路基施工方案及开工报告上报,达到开工条件;各种技术交底提前通过施工技术交底会下发作业队。(4)建设炸药库并验收,专项施工用电安装尽早开始。(5)严格按“双标”进行现场组织和上报相关内业资料。2.4施工总体计划安排2.4.1施工总体进度计划开工日期以总监办下达的开工令为准,计划开始施工日期为2015年8月1日,计划完工日期为2016年12月31日。32 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计(1)两礤隧道施工进度计划①工期计算:根据现场实际情况和工期要求,采取双向掘进。表2.4.1-1各项工法进度参数围岩工法循环进尺(米)日循环数日进尺月进尺(米)备注(米)Ⅴa留核心土台阶法0.621.236CD法Ⅳa留核心土台阶法12260Ⅲ上下台阶法326180Ⅱ全断面326180表2.4.1-2二衬施工进度参数围岩类型循环时间(日)月进尺(米)备注Ⅴa钢筋砼49012m台车Ⅳa素砼3120Ⅲ素砼2180Ⅱ素砼2180②开挖进度计划表2.4.1-3开挖工期计划一览表里程长度(m)围岩类别理论用时开始时间结束时间计划用时(d)两礤隧道左线ZK21+750~ZK21+900150Ⅴa1252015/9/12016/1/24146ZK21+900~ZK21+99090Ⅳd452016/1/252016/3/1853ZK21+990~ZK22+520530Ⅲ882016/3/192016/6/30103ZK22+520~ZK22+55030Ⅱ52016/7/12016/7/76ZK22+550~ZK22+680130Ⅲ222016/7/82016/8/225ZK22+680~ZK22+70020Ⅲ32016/8/32016/8/74ZK22+700~ZK22+800100Ⅲ172016/7/152016/8/319ZK22+800~ZK22+900100Ⅳd502016/5/172016/7/1458ZK22+900~ZK23+040140Ⅴa1172016/1/12016/5/1613632 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计右线K21+734~K21+890156Ⅴa1302015/10/12016/2/29152K21+890~K22+000110Ⅳd552016/3/12016/5/464K22+000~K22+510510Ⅲ852016/5/52016/8/1399K22+510~K22+53020Ⅱ32016/8/142016/8/274K22+530~K22+55020Ⅱ、Ⅲ32016/9/72016/9/114K22+550~K22+672122Ⅲ202016/8/242016/9/624K22+672~K22+800128Ⅲ212016/7/292016/8/2325K22+800~K22+88080Ⅳd402016/6/122016/7/2847K22+880~K23+015135Ⅴa1132016/2/12016/6/11131③两礤隧道施工总体进度计划左线贯通时间2016年8月7日;右线贯通时间2016年9月11日。表2.4.1-4两礤隧道施工进度一览表进口端出口端项目工期(d)开始时间结束时间项目工期(d)开始时间结束时间两礤隧道左线洞口工程302015-8-12015-8-31洞口工程302015-12-12015-12-31洞身开挖及初支3412015-9-12016-8-7洞身开挖及初支2162016-1-12016-8-3二次衬砌3192015-11-12016-9-15二次衬砌1982016-3-12016-9-15路面及附属1832016-5-12016-10-31路面及附属1832016-5-12016-10-31右线洞口工程302015-9-12015-9-30洞口工程302016-1-12016-1-31洞身开挖及初支3312015-10-12016-8-27洞身开挖及初支2242016-2-12016-9-11二次衬砌3202015-12-12016-10-15二次衬砌1982016-4-12016-10-15路面及附属1832016-5-12016-11-15路面及附属1432016-6-102016-11-1532 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计2.4.2生产要素配置(1)劳动力投入计划根据本合同段工程内容、数量及工期要求,结合本企业定额水平,经测算本标段平均投入劳力1200人,最高峰达1360人。表2.4.2-1劳动力投入计划一览表序号施工队伍主要施工任务人数备注1路基施工队本标段路基土石方工程、地基处理2002综合施工队本标段改路、路基防护与排水工程2503桥梁基础施工队本标段桥梁桩基施工1204桥梁墩台施工队本标段桥梁墩台、桥面系施工1805现浇梁施工队本标段桥梁工程支架现浇梁施工3006预制架梁施工队预制箱梁、T梁的预制、运输、架设1507涵洞施工队本标段涵洞、通道施工2008隧道施工队本标段两礤隧道左右线施工300合计1700针对本工程特点,将组织8个施工队参加施工。即路基施工队、综合施工队、桥梁基础施工队、桥梁墩台施工队、现浇梁施工队、预制架梁施工队、涵洞施工队、隧道施工队。随着工程的进展和情况变化,各队人员实行弹性编制,动态管理。(2)机械设备投入计划根据本标段工程内容,以及工期要求,我标段将合理组织投入一批性能优良、生产率高、故障率低的施工机械及其配套设备及各种测试器材,充分满足工程任务的需求,确保施工工期。若满足不了施工进度要求则按业主要求增加。32 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计表2.4.2-2隧道主要机械设备投入一览表序号设备名称单位隧道进口隧道出口备注(一)喷锚设备(含供风设备)122m3螺杆式空压机台772钻孔机台40403混凝土喷射机台8842JS750+PL1200台115装载机台116翻斗车(运输喷锚料)台22(二)出碴、平碴设备1挖机台222装载机台2232 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计3出碴车台84(三)通风设备12*37kw轴流风机台22(四)砼设备19m二衬台车台/2212m二衬台车台2/3输送泵台224人行横洞衬砌台架(6m)套115车行横洞衬砌台架(6m)套11(五)钢结构及钢筋加工设备1钢构件加工设备套11(六)供电设备1250KW发电机台112630kVA变压器台/131000kVA变压器台1/32 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计第三章两礤隧道工程两礤隧道起止桩号为K21+734~K23+015(ZK21+750~ZK23+040),累计单洞长2571m,其中左线长1290m,其中Ⅱ级围岩30m,占2.3%,Ⅲ级围岩780m,占60.5%,Ⅳ级围岩190m,占14.7%,Ⅴ级围岩290m,占22.5%;右线长1281m,其中Ⅱ级围岩30m,占2.4%,Ⅲ级围岩770m,占60.1%,Ⅳ级围岩190m,占14.8%,Ⅴ级围岩289m,占22.7%。该隧道为双向四车道设计,其断面内轮廓采用三心圆设计,最大开挖高度8.68m,最大开挖宽度16.18m。该隧道为分离式隧道,左右线开挖净距为19~28m,最大埋深约为137m,隧址区主要以花岗岩为主,属坚硬岩,岩体较破碎~较完整,对围岩的稳定较为有利,隧道洞身发育1条不均匀分化带,岩体破碎,对围岩稳定不利。3.1施工思路两礤隧道施工工艺复杂,工期紧,是本工程的重点和难点。隧道V级围岩x先行洞采用采用CD法开挖,后行洞留核心土台阶法开挖;Ⅳ级围岩段采用留核心土台阶法开挖;Ⅲ级围岩段采用上下台阶法开挖;Ⅱ级围岩采用全断面法开挖;紧急停车带Ⅲ级围岩采用采用台阶分步法开挖。本隧道采用新奥法施工,其施工严格遵循“光面爆破、喷锚紧跟、监控量测及时反馈和修正”以及“少扰动、快加固、勤量测、早封闭”的原则。施工中贯彻“光面爆破是基础,初期支护保安全,围岩量测明情况,施工通风出效率,铺底先行造环境,二次衬砌质量树形象”的工作思路。隧道主要采取人工钻爆,挖掘机配合装载机出渣,土方车运输施工方案,规划2处弃土场,分别在隧道进口右侧500m处和隧道出口左侧700m处,选址均位于常年流水但流量不大的沟谷中,在沟底设置渗沟,弃土时分层弃置并压实,弃土后平整植草种树绿化,在沟谷口设置挡土墙,弃土。3.2施工方法及工艺施工工序:施工测量→修筑洞外环向截水沟→洞口边仰坡开挖→洞口施工→超前支护→洞身打眼装药放炮→通风→出渣→初期支护→监控量测→施做防水层→二次衬砌浇筑→水沟、电缆槽施工→洞内路面施工→机电安装。3.2.1洞口开挖首先复核图纸,进行原地面复测,准确定出洞口位置、明暗洞分界位置,按设计位置放出边、仰坡及洞口开挖边线。对设计提供的高程进行复测,洞口的坐标和32 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计设计高程复测无误后,方可开挖。在洞口边、仰坡开挖线外5m处设截水沟一道,防止雨水冲刷洞口,并在坡顶上部按要求埋设观测点,定时观测下沉情况。(1)施工方法洞口工程施工时,先做好洞顶截水沟的开挖及浆砌片石工作,洞顶截水沟采用M7.5浆砌片石砌筑。边坡开挖时自上而下开挖,开挖一级防护一级,在仰坡坡底标高(即变坡点)以下部分,按照长管棚套拱厚度弧线中间预留核心土开挖,预留核心土作为下工序套拱及长管棚施工平台。洞口工程采用明挖法施工,挖掘机按放样的设计坡率刷坡线开挖,用预先加工好的坡度架控制刷坡坡度,人工修整,测量复核坡度无误后,及时进行锚杆、挂网及喷射混凝土临时支护施工,并加强对山坡稳定情况的监测、检查,以保证边坡稳定。(2)施工控制要点①在洞顶截水沟挖通及砌体完成后,根据仰坡开挖总高度及挖掘机有效工作高度确定开挖台阶数量,准确按边桩开挖,从上而下开挖;开挖一级防护一级。②严禁使用深孔大爆破,挖掘机不能直接挖掘的石方,采用松动爆破,按设计坡面,顺帮打眼,进行光面爆破。对于需要爆破开挖的土方,坡面预留30cm厚度,等爆破后人工清除。③准确掌握设计坡率和变坡点。对有防护要求的坡面,边开挖边进行坡面防护。④如需要开挖石方,在最后一层开挖时,钻爆设计一次挖够设计标高。⑤放炮作业必须按300m设置安全防护距离。⑥尽量少破坏周边植被。3.2.2洞口边、仰坡防护坡边、仰坡开挖修整后,即时分层进行边、仰坡临时防护。临时防护采用喷锚、挂网支护,以稳固洞口边坡,防止因雨水渗透而造成边、仰坡坍塌或滑坡。锚杆采用3.5m早强砂浆锚杆,间距1.2m×1.2m呈梅花形布置,钢筋网采用Ф6钢筋网,间距20cm×20cm。喷射混凝土采用10cm厚C25喷射混凝土。3.2.3洞门与明洞施工两礤隧道进出口端的洞门均采用削竹式。(1)明洞施工两礤隧道进口端左线洞口里程为ZK21+750,右线洞口里程为K21+734;出口端左线洞口里程为ZK23+040,右线洞口里程为K23+015。进口端左线洞门的明洞为15m,右线洞门的明洞为13m;出口端左线洞门的明洞为20m,右线洞门的明洞为15m。32 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计明洞衬砌施工流程:仰拱和填充施工→测量放样→铺钢轨→模板台车就位→拱墙钢筋安装→外模及堵头模板安装→尺寸检查验收→定位锁定→预埋件、预留孔洞设置→刷脱模剂→混凝土泵送灌注→脱模、养生。①明洞仰拱施工明洞仰拱按设计尺寸做好开挖线和标高,确定边、中位置开挖深度。采用挖掘机开挖并以人工配合,到预定深度位置后,清除松散的碎土、石块,复核中线和标高无误后,开挖面用喷射砼进行封闭固化处理。仰拱和边墙基础开挖采用分段进行,仰拱浇筑采用全幅一次完成。全幅开挖采用栈桥等方式确保洞内交通畅顺而不影响洞内施工。仰拱开挖长度控制在6m左右。采用C30钢筋混凝土浇筑仰拱,仰拱填充采用C20素混凝土。施工控制要点:1、明洞仰拱开挖后做地基承载力试验,地基承载力≧300kpa,如不满足按设计要求加固处理。2、仰拱不允许出现欠挖,基底高程、尺寸、线形满足要求。3、仰拱基底杂物、浮土、积水清理干净,开挖后及时进行仰拱和填充施工,避免长时间暴露。4、二衬预留钢筋用土工膜包裹防止钢筋锈蚀。②明洞钢筋加工安装钢筋在钢筋加工场按设计规格、形状等进行下料,先在台车上设置定位和架立辅助钢筋,再按设计间距安装,钢筋安装采用钢筋间距卡尺定位钢筋间距,保证钢筋间距满足要求。明洞两侧与边墙基础预埋钢筋连接采用焊接,接头错开,使同一截面的钢筋接头数不大于50%。钢筋骨架安装完成后,切除顶在模板面的定位或架立钢筋头,安装保护层垫块。施工控制要点:1、钢筋安装材料规格、间距、数量、层距、保护层符合要求。2、预留预埋件位置、规格等是否满足要求。3、涂刷模板脱模剂时避免污染钢筋。(2)明洞防水当拱圈混凝土达到设计强度的85%后,拆除外模,先铺设2cm砂浆保护层,从下向上铺设土工布和防水板;铺设时粘贴紧密,相互搭接错缝,防水板材在端墙处32 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计向上弯起并作好收口,再涂抹水泥砂浆。防水层采用外贴两布一膜,洞顶回填并设置粘土隔水层,明洞拱部、边墙、仰拱采用C30钢筋混凝土;明洞与暗洞相接处设沉降缝一道,拱墙及仰拱采用橡胶止水带防水。明洞拱脚两侧按10m间距埋设横向排水管,偏压耳墙泄水孔每10m一道。纵向排水管全隧道埋设,纵向排水管下面浇筑C20素混凝土隔水层,上面铺设一层3~5cm碎石反滤层。施工控制要点:1、防水板厚度1.2mm,特殊情况下需采用1.5mm厚防水板。2、防水板搭接长度不小于100mm,焊缝宽度大于25mm。3、砼面毛刺等清除干净,避免有突出棱角的情况。4、与暗洞交接处防水卷材或防水层施工施作是关键,特别是防水板间连接,焊接后仔细检查焊接质量情况。(3)明洞回填防水层完成后,安装环向排水盲沟管,施作两侧排水沟。按设计回填坡度回填至设计填土线,回填采用M7.5浆砌片石加夯填碎石土,表层采用50cm厚粘土隔水层封闭;拱圈混凝土强度达到设计强度的85%,开始人工回填;拱圈混凝土强度达到设计强度且拱圈外人工夯填厚度大于1m后,采用机械回填;明洞段顶部回填土方按要求进行对称分层夯实,回填压实度达到设计要求,回填至拱顶后分层满铺填筑。最后施作永久性仰坡防护工程网格护坡及植草。施工控制要点:①两侧底部透水盲管、碎石盲沟的施工质量以及碎石盲沟面隔水土工布的敷设。②回填每层厚度30cm,两侧回填的土面高差不大于50cm,压实度≥90%。③回填过程注意防水层施工和保护,重视隔水层施工。④做好明洞衬砌砼的观察,出现异常情况先停止回填,弄清原因后再施工。(4)洞门修筑隧道左右线进出口端洞门均采用削竹式洞门,在洞口土石方开挖完成后,进行地基承载力的复测,明洞地基承载力不小于300KPa,若达不到要求对基础进行处理。隧道洞身开挖正常后施作洞门,洞门完成后及时接顺端墙背后排水沟,保证洞口排水畅顺。3.2.4超前支护本标段隧道采用的辅助施工手段主要大管棚、超前小导管、超前锚杆。隧道左右洞进出口均采用35m大管棚支护进洞,Ⅴ级围岩、Ⅳ级围岩浅埋段采用超前注浆小导管支护,Ⅳ级围岩深埋段采用超前锚杆支护。32 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计(1)Ф108管棚施工隧道左右线均采用长管棚超前支护,长度35m,共37孔,间距40cm。管棚注浆水泥浆液,水泥浆水灰比1:1,水玻璃浓度35波美度,注浆初压1.0MPa,终压2.0~2.5MPa。①超前大管棚施工工艺流程见图3.2.4-1。②套拱施工1)施工参数左、右线套拱采用C25混凝土浇筑,厚度为60cm,套拱一次浇筑完毕。套拱基础(高100cm,长200cm,宽110cm)采用C25素混凝土。2)施工工艺1、测量放样,绘出套拱轮廓线,根据套拱形状开挖,留取套拱以下土体做为套拱内模。套拱基础用挖机开挖。32 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计2、浇筑套拱拱脚基础,架立4榀20a工字钢拱架,拱架间距为50cm并用Φ22定位钢筋连接固定;3、内模安装,架设内模前先架设套模,再在套模上铺设木板,并用拉杆与拱架连接固定,然后再在木板上平铺薄铁皮,保证砼的外观质量;4、导向管安装,导向管长2m,采用Φ133×4mm钢管加工,并用Φ14的Ω型固定钢筋固定于拱架之上;5、外模安装,外模安装前先根据套拱外轮廓线在仰坡土体上按照模板厚度开挖一条深10cm的凹槽,以支撑模板的一端,并用铁线将模板与拱架连接固定模板;6、堵头模板安装,堵头模板采用木板,拼装成弧形,模板加固采用钢管进行支撑,采用内拉外撑的方式,以保证模板的刚度和柔韧性。7、浇筑混凝土,混凝土由集中拌合站供应,用混凝土罐车运输至现场,吊车配合浇筑混凝土,混凝土浇筑由两侧拱肩向中间拱顶对称浇筑,浇筑高差不超过50cm,浇筑混凝土时注意套拱内拱架及导向管牢固,不移位。混凝土浇筑过程中采用50振捣棒进行振捣。③管棚施工1)管棚设计参数1、钢管规格:热轧无缝钢管Ф108mm,壁厚6mm,加工节长4m和6m。2、管距:环向间距中至中40cm。3、外插角:1°~5°(包括路线纵坡),方向:路线中线平行。4、钢管施工误差:径向不大于20cm,沿相邻钢管方向不大于10cm。5、管棚前端设长为10cm锥头。2)施工方法1、钻孔a.利用开挖洞口剩下的核心土作钻机施工平台。b.钻机定位:钻机要求与已设定好的孔口管方向平行,必须精确核定钻机位置,确保钻机钻杆轴线也孔口管轴线相吻合。c.为便于插管,钻孔直径应比管棚设计直径大10mm。d.在钻进中根据施工参数(钻进压力、大臂震动等)和钻孔反馈信息判断钻孔是否偏斜。32 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计e.采用履带式液压钻机钻进并顶进长管棚钢管,钻机立轴方向必须准确控制,要求与已设定好的孔口管中心重合,以保证钻孔的孔向正确。先打编号为单号的钢花管,注浆后再打编号为双号的钢花管,编号为双号的钢花管可作为注浆质量的检查管。每钻完3~5孔,便顶进一次钢管。2、管棚钢管加工及安装a.下料:管棚钢管根据设计管棚长度下料,采用切割机切割。节段标准长4m,6m两种。首节管头部10cm削尖处理。b.注浆孔:钢管管口段2.5m范围不开孔,其余部分按15cm间距交错设置注浆孔,注浆孔采用钻床成孔,孔径为φ10mm,钻孔前先用墨斗线按四等分管周长定出沿钢管长度方向钻孔线,再进行钻孔,直线上的孔间距为30cm,相邻孔间距为15cm,呈梅花型布置。c.接头:节段之间连接可采用内套管丝扣连接,连接丝扣长度15cm。丝扣采用管螺纹车床加工。d.钢管接头采用丝扣连接,丝扣长15cm。图3.2.4-2Ф108超前大管棚设计图3、管棚注浆a.注浆:水泥浆液(添加水泥浆液体积5%的水玻璃),水灰比1:1;水玻璃浓度35波美度;注浆压力:初压1.0Mpa,终压:2.0~2.5Mpa。无水地段采用单液浆,地下水丰富段采用双液浆。b.注浆前先进行注浆现场试验,注浆参数通过现场试验按实际情况确定。c.注浆异常现象的处理:注浆过程中,如发生串浆(浆液从其他孔流出)现象时,应将串浆孔及时堵塞,轮到该管注浆时再拔下堵塞物,用铁丝或细钢筋将管内杂物清除并用高压风或水冲洗,然后再注浆。另在发生串浆时,采用多台注浆机同时注浆。如注浆压力突然升高,则停止注浆,改注清水,待泵压正常时,再进行注浆。32 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计当注浆时进浆量很大,压力长时间不升高,则调整注浆浆液浓度及配合比,缩短凝胶时间,进行小泵量低压力注浆或间歇式注浆,使浆液在裂隙中有相对停留时间,以便凝胶,但停留时间不超过混合浆的凝胶时间。d.注浆结束后,用M30水泥砂浆填充钢管,以增强管棚的刚度和强度。④施工控制要点1)钢拱架加工好后先进行试拼。2)钢拱架之间安装间距偏差±50mm,安装面垂直于隧道轴线,拱脚不能悬空。3)导向管安装采用全站仪放样定位,严格控制外插角度。4)严格控制浆液配比、注浆压力、注浆量。(2)超前小导管超前小导管设置包括封闭工作面、钻孔、安设小导管、注浆、效果检验等工序,工艺流程见图3.2.4-3。①小导管加工超前小导管采用Ф42热扎无缝钢管,钢管在洞外钢筋加工场制作,采用切割机切割。钢管前端10cm呈尖锥状,尾部焊上φ6钢筋箍作为孔口止浆辅助结构。管口段50cm不设压浆孔,其余部分按15cm间距交错设置注浆孔,注浆孔采用钻床成孔,孔径8mm。图3.2.4-4超前小导管设计图②小导管钻孔、安装1)测量放样,在设计孔位上作标记。2)采用YT-28气腿式凿岩机Ф50钻头钻孔,钢管环向间距40cm,将小导管插入孔内,外露20cm,外露端与钢拱架共同组成预支护体系,小导管保持不小于1.0m的搭接长度。3)超前小导管从拱架顶部穿过,钢管尾部与钢架焊接。4)采用风钻将小导管顶入孔中,或锤击直接打入。③注浆1)超前小导管注浆参数如下:水泥浆与水玻璃体积比:1:0.5,水泥浆水灰比1:1,水玻璃浓度:35波美度,注浆压力:0.5~1.0MPa。32 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计2)注浆前先喷砼封闭掌子面以防漏浆,清理干净钢管内积杂物,然后再注浆。注浆顺序由下向上,注浆时将两种不同的浆液分放在两个容器内,使用双液注浆泵按配合比分别吸入两种浆液在混合器混合后注入浆管。3)当注浆压力达到设计终压力(1.0Mpa)10分钟以上,或进浆量与设计注浆量大致相近,进浆量在20~30L/min以下,结束注浆。4)注浆异常现象的处理1、注浆过程中,如发生串浆现象时,应将串浆孔及时堵塞,轮到该管注浆时再拔下堵塞物,用细钢筋将管内杂物清除并用高压风冲洗(拔塞后向外流浆的注浆管不必进行此工序),然后再注浆。另在发生串浆时,如果有多台注浆机的条件下可同时注浆。2、如注浆压力突然升高,则关停水玻璃泵,进行单液注浆或注清水,待泵压正常时,再进行双液注浆。3、当注浆时进浆量很大,压力长时间不升高,则调整浆液浓度及配合比,缩短凝胶时间,进行小泵量低压力注浆或间歇式注浆,使浆液在裂隙中有相对停留时间,以便凝胶,但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间。④施工控制要点1)导管在开挖轮廓线上按设计位置及角度打入,孔位误差控制在15mm以内,外插角控制在12°左右,小导管的尾端外露10cm左右,与钢拱架焊接牢固。2)检查钻孔打管质量时,先画出草图,对孔位编号,逐孔检查并填写记录。3)注浆过程中,要逐管填写记录,标明注浆压力、注浆量、故障情况及处理过程。4)固结效果检查在搭接范围内进行,主要检查注浆量偏少和有怀疑的钢管,要认真填写检查记录。固结不良或厚度不够时要补管注浆。5)开挖过程中,要随时观察注浆效果,分析测量数据,发现问题后必须停工处理。6)注浆前严格检查机具、管路及接头处的牢靠程度,以防压力超限破裂伤人。(3)超前锚杆Ⅳ级深埋地段预支护采用Φ22超前药卷锚杆,施工工艺流程图见图图3.2.4-5。32 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计①施工方法锚杆预先在洞外钢结构厂按设计要求加工制作,药卷由厂家采购。施工采用风动凿岩机或锚杆台车,按设计要求钻孔,达到标准后,用高压风清除孔内岩屑;药卷浸水后,由人工装填到孔内;及时将加工好的杆体插入孔内,安装锚杆垫板。②施工控制要点1)在软岩土层中施作时,环向隔开一定距离隔孔钻进,避免围岩面滑坍。2)锚杆入孔长度不得小于设计长度的95%。3.2.5洞身开挖施工中应遵循“管超前、严注浆、短进尺、少扰动、强支护、快加固、早成环、勤量测、紧衬砌”的施工原则,紧凑施工工序,精心组织。(1)CD法开挖32 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计图3.2.5-1CD法开挖施工工序流程图施工顺序如下:1—先行导洞小导管超前支护,先行导洞上台阶开挖,开挖宽度678cm,高度644cm;2—先行导洞下台阶开挖,开挖宽度678cm,高度395cm,初期支护;3—后行导洞小导管超前支护,后行导洞上台阶开挖,开挖宽度675cm,高度648cm;4—后行导洞下台阶开挖,开挖宽度675cm,高度395cm;初期支护;施工注意事项:1、导洞上台阶与下台阶距离不大于5m;2、主洞上台阶与下台阶距离不大于5m;3、先行洞与后行导洞错开不大于20m;4、导洞封闭成环才能开挖主洞上台阶;5、仰拱施工紧跟下台阶施工;6、仰拱成环后,初期支护稳定后才能拆临时支护,每次拆除不超过4榀。7、拆除临时支护钢架后及时施作仰拱(分段长度4m),铺防水层,施作二次衬砌。(1)留核心土台阶法开挖32 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计图3.2.5-2留核心土台阶法施工工序流程图施工顺序如下:1—上台阶小导管超前支护,上半断面留核心土弧形开挖,上弧形开挖高度250cm,台阶高度646cm,初期支护;2—核心土开挖,核心土开挖高度398cm;3—外侧下台阶开挖,开挖高度391cm,宽度749cm,初期支护;4—内侧下台阶开挖,开挖高度391cm,宽度604cm,初期支护;施工注意事项:1、上台阶距离不大于5m;2、上下台阶距离不大于15m;3、核心土与下台阶距离不大于10m,核心土开挖必须在弧形导坑初支完成后开挖。4、左右边墙导坑交错施工,不得两边处在同一断面开挖;5、每部开挖后及时施作初期支护,隧底初期支护后及时施作仰拱,尽早封闭成环;6、封闭成环后及时施作仰拱砼,分段长度4~6m;7、加强监控量测,掌握围岩的支护和变形情况,及时调整支护参数和预留变形量。(1)上下台阶法开挖施工顺序如下:1—超前支护,开挖上台阶,上台阶开挖高度569cm,初期支护;2—外侧下台阶开挖,下台阶内侧开挖高度322cm,宽度702cm,初期支护;3—内侧下台阶开挖,下台阶内侧开挖高度322cm,宽度598cm,初期支护;施工注意事项:1、上台阶台阶长度不大于15m;32 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计2、下台阶左右侧交错开挖;3、严格控制超欠挖;图3.2.5-3上下台阶法施工工序流程图(1)全断面法开挖根据工程地质条件及施工方法进行钻爆设计,报监理审批,并根据爆破效果及时修正有关参数。施工工艺流程见图5.2.4-4。①光爆设计根据围岩走向、层厚、石质等地质情况及支护施工方法,设定爆破方法。②钻爆施工钻爆作业必须按照爆破设计进行钻眼、装药、接线和引爆。③控制超欠挖施工措施严格按设计尺寸控制开挖面、不得欠挖。当出现超挖或小规模塌方时,立即采用喷砼或经监理批准的材料回填密实,并做好回填注浆。32 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计图3.2.5-4全断面光面爆破施工工艺流程图(1)特殊断面施工①紧急停车带本隧道共设置有2处紧急停车带:ZK22+452~ZK22+502和K22+365~K22+415,设置长度为50m,处于Ⅱ、Ⅲ级围岩段中,采用分部开挖,施工工艺参见上节“全断面法开挖”。②横道通道本隧道共设置1处车行横洞和2处人行横道,均处于Ⅲ级围岩段中,采用全断面光面爆破单向开挖。横洞与主洞交叉处空间受力复杂,施工中加强围岩监控量测,并及时根据围岩监控量测结果,及时调整开挖方式和修正支护参数。(2)变断面段施工隧道标准断面与紧急停车带处存在突变断面,断面尺寸相差大,需采取技术措施才能实现突变,将这些断面突变分为两类:一类是由大断面突变到小断面,突变比较容易;另一类是由小断面突变到大断32 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计面,突变难度比较大一些。①小断面突变到大断面可通过控制钻孔外插角来实现。在硬质围岩中可直接采用错台方式实现突变。关键在于挑高,大断面上部的突变。小断面突变到大断面突变施工方案:隧道开挖到设计大断面桩号时,通知测量班测出大断面起点处准确位置。开挖方法采用环向扩挖,既沿隧道走向按标准断面开挖3~5米(开挖完后初喷刷面),然后按设计大断面尺寸打径向炮孔(孔深由技术人员按断面弧线计算),炮孔排距、间距为50cm。爆破后通知测量班用断面仪测量,有欠挖部分采用风镐钻除。扩挖完这3~5米范围的断面以后,剩下的按正常开挖办法开挖。施工注意要点:破孔深度控制好,严格控制超挖,加强监控量测。②大断面突变到小断面常规的作法是将大断面全部施作到设计位置后,再破口进入小工。大断面突变到小断面突变施工方案:爆破采用预裂爆破,既大断面施作到设计位置后,先由测量班测的标准断面,并在掌子面上用红漆画出断面轮廓线。开挖班按设计炮眼布置沿轮廓线打设周边眼(间距为50cm)及辅助眼和掏槽眼,掏槽眼可适当加密。爆破时,先起爆周边眼,以形成一条环向贯通的裂缝,次法可有效的减少超挖,获得较好的破口效果。破口进入后就可以按设计开挖办法进行施工。施工注意要点:破口处开挖控制进尺,每次进尺1米左右;周边眼控制好外插角,外斜率不得大于5cm/m,且不超过设计轮廓线10cm;爆破前检查起爆网络。32 图3.2.5-5小断面突变到大断面突变施工示意图图3.2.5-6大断面突变到小断面施工示意图5.2.6初期支护V级围岩段初期支护由钢拱架、系统锚杆、钢筋网及喷射混凝土组成。IV级围岩段则由钢格栅、系统锚杆、钢筋网及喷射混凝土组成。Ⅲ级围岩由锚杆、钢筋网及喷射混凝土组成。Ⅱ级围岩由局部系统锚杆、喷射混凝土组成。隧道初期支护施工顺序:通风→清理岩面→处理欠挖→初喷砼→打结构锚杆挂钢筋网→安装钢拱架(格栅钢架)→打超前锚杆并焊接→喷射砼到设计厚度→围岩量测→反馈、调整73 支护参数。(1)围岩支护参数围岩支护参数见表5.2.5-1。(2)Ф25中空注浆锚杆施工①施工工艺在初喷混凝土后按设计间距和长度及时施作中空注浆锚杆。采用气腿凿岩机φ38mm钻头钻孔,锚杆安装采用锤击打入。注浆前先用水或风检查孔体是否畅通。迅速将锚杆和注浆管及泵用快速接头连接好。配置注浆液,水泥浆水灰比为0.45:1。注浆整个过程连续不停顿,一次完成。注浆压力保持在0.3MPa,待浆液从孔内流出后停止注浆。注浆饱满后密封排气孔。完成一根锚杆注浆后,迅速卸下注浆软管并安装至另一根锚杆,进行注浆。②控制要点1)钻孔深度以设计锚杆长度控制,钻孔方向尽量与开挖轮廓线垂直。2)高压风清孔并检查,如有掉渣、卡孔或坍孔,进行二次扫孔。3)锚杆孔位允许偏差±15mm,钻孔深度允许偏差±50mm。(一)73 (一)表5.2.5-1围岩支护参数表围岩级别初期支护二次衬砌厚度预留沉降量(cm)格栅或工字钢架格栅或工字钢架间距附注喷射厚度(cm)锚杆钢筋网(cm)拱、墙(cm)仰拱(cm)拱、墙位置长度(m)间距(m)XS-Va26拱、墙3.5(Φ25中空)1×0.6Φ620×20505012I20a0.6中空注浆锚杆XS-Ⅳd18拱、墙3.0(Φ22)1.2×1.0Φ625×2540406H11X161药卷锚杆JS-Ⅲ18拱、墙3.0(Φ22)1.2×1.2Φ620×20458H11X161.2药卷锚杆Ⅲ10拱部2.5(Φ22)1.2×1.2Φ625×25355药卷锚杆II6拱部2.5(Φ22)按需Φ625×2630药卷锚杆明洞6060(二)73 4)锚杆入孔长度不小于设计长度的95%,锚杆数量不少于设计值。5)锚垫板紧贴岩面,围岩不平时用不小于设计砼强度等级砂浆填平。(1)Ф22药卷锚杆施工(一)(二)图3.2.5-1中空注浆锚杆施工工艺流程图(三)锚杆施工在初喷混凝土后按设计间距和长度及时施作,采用气腿凿岩机φ38mm钻头钻孔,达到标准后,用高压风清除孔内岩屑,装入药包后将加工好的杆体插入孔内,安装锚垫板并固定。锁脚锚杆施工时距离拱脚高度≦50cm,并且在锚杆端部预弯与钢架贴紧焊接牢固。待药卷达到设计强度后按规范要求抽样进行锚杆抗拉拔试验。(四)施工工艺流程同“超前支护”中超前药卷锚杆施工工艺流程。(2)控制要点同上节“中控注浆锚杆”控制要点相同。钢筋网安设钢筋网在钢筋加工厂加工制作,采用Ф6光圆钢筋。钢筋网在锚杆施作后安设,安装前,岩面初喷3~5cm厚混凝土形成钢筋保护层,根据被支护岩面的实际起伏状铺设,与被支护岩面间隙≦3cm,钢筋网片与钢筋网片连接处、钢筋网与锚杆连接处用细铁丝绑扎或点焊在一起,使钢筋网在喷射时不晃动。施工控制要点:钢筋网制作前对钢筋进行校直、除锈及油污等处理;钢筋网网格尺寸允许偏差±10mm:保护层厚度不得小于10mm;喷射中如有脱落的石块或混凝土块被钢筋网卡住时,及时清除。(3)钢架施工(五)隧道钢架主要采用I20a工字钢和H11×16格栅。型钢钢架和格栅钢架按设计预先在洞外结构件厂加工成型,在洞内用螺栓连接成整体。洞内安装在初喷混凝土后进行,与定位系筋焊接。型钢钢架(格栅钢架)之间设Φ22mm纵向连接筋,钢架间以喷混凝土填平。钢架拱脚必须安放在稳固的基础上,拱脚两侧设锁脚锚杆,架立时垂直隧道中线,当钢架底73 部和围岩之间间隙过大时设置混凝土楔形垫块,用喷射砼喷填。(一)①型钢钢架加工(二)工字钢采用液压千斤顶冷弯加工。加工前,需按设计线形按1:1大样在台座上放样,使加工时有参照。放样时根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割刨边的加工余量。(三)连接板螺栓孔按设计孔径用钻床加工,螺栓孔为22mm。型钢与连接板之间采用角焊缝,焊缝连续,厚度≮5mm。连接板焊接时已弯制成型的节段需放置在大样台座上,对准位置后再焊接,确保节段之间螺栓孔位的准确性。I20a连接板尺寸:220×220mm。(四)质量控制要点:(五)1)钢架弧形圆顺,周边轮廓误差不大于±3cm;各单元用螺栓连接,螺栓孔眼中心间距公差不超过±0.5mm;钢架平放时,平面翘曲小于±2cm。(六)2)型钢腹板、翼板无翘曲变形,连接板厚度15mm。(七)3)每榀钢架节段编号,经过检查符合要求的方可运进入洞内使用。(八)4)工字钢对接处用钢板焊接牢固。(九)②格栅钢架加工(十)按设计图在加工场样台上放出1:1胎模大样,放样时根据工艺要求预留焊接收缩余量。在胎模上用角钢作立柱,柱间距按钢架断面宽度。正式加工前,胎模大样需经过验收方可开始加工。(十一)1)按设计图及规范要求分节段下料、加工,并分类堆放整齐。(十二)2)将主钢筋在胎模上冷弯成形,要求尺寸准确,弧形圆顺,加强筋与主筋焊接,焊接时,沿钢架两边对称焊接,防止变形。(十三)3)节段之间的连接板按设计采用钢板,主筋焊接在角钢上。螺栓孔按设计孔径用钻床加工,纵向连接筋,底部连接均采用双面焊接,焊缝连续,厚度≮4mm。连接板焊接时已弯制成型的节段需放置在大样台座上,对准位置后再焊接,确保节段之间螺栓孔位的准确性。(十四)4)各种规格的首件格栅钢架分节段加工好后需进行试拼。(十五)5)每榀钢架节段进行编号,避免混装。(十六)质量控制要点:(十七)1、钢架加工用钢筋必须检验合格,不得有锈蚀、油污。对轻微锈蚀油污等清除干净。(十八)2、加工过程中焊接需选择合适的焊接电流、电压、引弧速度等,避免烧伤73 母筋。(一)3、每榀钢架加工焊接完毕后,检查总体和细部尺寸(特别是加强筋间距)和焊接质量(焊缝长度、宽度、厚度),清除熔碴及金属飞溅物,严防漏焊或假焊。(二)4、沿大样周边轮廓误差±3cm,平面翘曲度±2cm;各单元用螺栓连接,螺栓孔眼中心间距公差不超过±0.5mm;钢架平放时,平面翘曲小于±2cm。(三)③钢架安装(四)1)按设计间距和已形成初期支护的最前端钢架位置,放出将安装位置,检查开挖轮廓、中线、标高情况。(五)2)钢架安装前将两侧拱脚处浮渣彻底清除干净;台阶法开挖时,上台阶钢架在拱脚处高度低于上半断面底线15~20cm。(六)3)安装时分节段安装,人工、装载机配合。钢架立起后,根据中线、水平将其校正到正确位置,然后用定位筋固定,并用纵向连接筋将其和相邻钢架连接牢靠,纵向连接筋采用Ф22钢筋U型筋,纵向连接筋垂直于钢架面,按环向间距1m布置。(七)4)连接板间采用螺栓连接,严禁直接焊接,连接板之间出现缝隙后采用钢板进行垫实后进行周边焊接处理。(八)5)钢架安装后按设计打设锁脚锚杆(或锚管),与钢架可靠焊接。(九)施工控制要点:(十)1、钢架安装间距(允许偏差±50mm),钢架安装允许偏差横向和高程均为±5cm,倾斜度控制在±2°。(十一)2、临空侧喷射混凝土厚度:工字钢拱架≧2cm,格栅钢拱架≧2.5cm。(十二)3、拱脚处设置C25混凝土垫块。(十三)4、钢架在初喷砼后安装,与围岩应尽量靠近,留2~3cm间隙作混凝土保护层。当钢架与围岩之间的间隙过大时,不得用片石回填,采用喷射混凝土填充。(十四)5、钢架严格按设计架设,严格控制中线及标高,(1)6、钢拱架边墙拱脚与仰拱接触处应严格按照设计线形要求进行小半径圆顺过渡处理,严禁线形突变或直角连接。喷射砼施工(十五)喷射砼采用湿喷工艺。喷射混凝土前,检查开挖断面的超欠挖情况,清除杂物和松动岩体,埋设短节钢筋,以标识喷射混凝土厚度,用高压风、高压水清洗受喷面,喷射作业分段、分片、分块自下而上进行,喷射混凝土紧跟开挖工作面。(十六)①施工时注意以下事项73 (一)1)风压控制:当调节进入喷射机的压缩空气压力时,使喷头保持一个强度适中而稳定的风压,才能保证喷出的砼连续、均匀。若风压太小,冲击动力不足,骨料射入不多而脱落;若风压太大,冲击动力大,骨料碰撞岩石,会产生回弹增多,一般喷嘴的风压0.3MPa以上即可。(二)2)喷射方向与受喷面垂直,喷射距离,一般喷头与受喷面距离控制在1.0m左右,若距离太大,料束扩散,且不密实,距离太近,砼虽然密实,但会增多回弹。(三)3)施工顺序自下而上,先墙后拱;分段分块进行施喷,施喷时喷头应沿横向作旋转运动以一圈压半圈螺旋式前进。可使后半圈喷出的砼喷到前一个圈的前半圈的砼上,又可使后喷出的石子打入先喷好的塑性层中,既减少回弹又捣实了砼,且增加了喷层厚度。遇到凹面时,先喷凹面补平再喷四周,遇到凸面时与凹面相反。(四)4)喷射混凝土养护。(五)②质量控制点(六)1)采用原材料要符合要求。(七)2)混合料严格按施工配合比,特别是速凝剂掺量。(八)3)喷射砼的强度≧25Mpa;平均厚度≧设计厚度,60%检查点≧设计厚度,最小厚度≧0.5设计厚度,且≧50mm。(九)4)喷射混凝土时确保密实、表面平整有钢架节段为50mm,无钢架节段为90mm。73 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计(一)5)对裂缝、脱落、漏喷、空鼓、渗漏水等现象必须查明原因,整治后补喷。(二)(三)图3.2.5-2喷射混凝土施工工艺流程3.2.6二次衬砌(四)二次衬砌的施工时间根据量测资料反馈的信息决定,一般应符合以下各项要求:①各项量测项目位移速度明显减缓并已基本稳定;②水平收敛速度小于0.15mm/d或拱顶下沉速度小于0.1mm/d;③施作二衬前的收敛量已达到总收敛量的80%;④初期支护表面裂缝不再继续发展。除此之外,为保证隧道施工安全,严格控制二衬与开挖掌子面的距离:Ⅴ级围岩浅埋段控制在50m以内,Ⅴ级控制在80m以内,Ⅳ级控制在100m以内,Ⅲ级控制在120m以内,Ⅱ级围岩控制在150m之内。(五)衬砌采用全液压衬砌台车,模板拱顶预留3个注浆伸缩装置,间距为4米,骨架设计时考虑两侧通风管能否顺利穿过。衬砌和开挖平行作业,混凝土在拌合站集中拌制,混凝土运输车运输,输送泵泵送混凝土入模,插入式振捣器振捣。台车定位前预留和预埋照明、通风、消防等所需的洞室和线路管、孔、槽等。衬砌施工时,按预留洞室平面布置图中所示位置预留各种洞室。73 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计(1)二次衬砌防水施工防水层采用1.2mm厚EVA防水卷材和350g/㎡无纺土工布。洞身防水层利用移动作业平台施作。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,支护表面平整度符合要求后,再进行防水层铺设作业。铺设前,采用地质雷达检测初期支护背后密实度,满足质量要求后方可施作。(一)①防水板、土工布(二)防水板采用无钉孔铺设工艺,工艺流程见图5.2.6-1。(三)1)施工准备:(四)1、防水层铺设前,采用地质雷达对初期支护及背后密实度进行检测,同时对初期支护的渗漏水情况进行检查;如有初期支护及背后不密实或渗漏水地段,在初期支护上钻孔进行注浆。注浆应在初期支护混凝土强度达到设计强度的100%后进行;钻孔与注浆顺序:沿隧道轴线由低到高、由下往上、由少水处到多水处钻注;多水地段先两头向中间钻注;注浆压力应小于0.2MPa,注浆材料采用水泥浆液或水玻璃双液浆液,止浆塞止浆,浆塞胶圈尺寸与注浆孔径相配。注浆结束后及时将注浆孔封填密实。(五)2、铺设防水板的基面应坚实、平整、圆顺,无空鼓、裂缝、松酥、漏水现象和尖锐物体;阴阳角处应做成圆弧形;基面外露的钢筋头、锚杆或管道,用氧焊齐根切除并用砂浆抹成圆曲面将其覆盖。(六)(七)图3.2.6-1防水板铺设施工工艺流程图73 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计(一)3、喷射混凝土平整度要符合规范要求(表面平整有钢架节段为50mm,无钢架节段为90mm),不符合时用喷混凝土(或砂浆)对基面进行找平。(二)4、防水层铺设前做好纵、环向排水管的铺设。(三)(四)5、防水板、土工材料的材质、性能和规格必须符合设计要求,同时不得有断裂、孔洞等缺陷。检查产品合格证、质量证明文件,并对防水板的厚度、密度、抗拉强度、断裂延伸率和土工复合材料单位面积的重量等性能指标进行试验。(五)6、将电源线接到位,检验爬焊机、热风焊枪能否正常工作。(六)2)防水板铺设(七)无纺布采用EVA垫片和水泥钉进行固定,水泥钉长度不小于50mm,EVA垫片密度,间距:边墙2~3个/㎡,顶部3~4个/㎡,可根据现场情况或凹凸点适当加密。无纺布铺设松紧应适度,使之紧贴基面,不得有绷紧、撕裂现象或过松土工布褶皱堆积形成蓄水点。土工布间搭接宽度不小于10cm。沿塑料焊垫周边压紧防水板,热熔防水板与塑料焊垫,使二者热熔粘接,起到固定防水板的作用。(八)3)防水板焊接与检查(九)防水板必须按设计要求进行双焊缝焊接,焊接应牢固,不得有渗漏,每一单焊缝的宽度不小于12.5mm。防水板接头处表面应干净、干燥,不得有气泡、褶皱及空隙。(十)防水板搭接缝的焊接质量用充气法检查:先堵住空气道的一端,然后从另一端打气加压检查,将注射针与压力表相接后用打气筒进行充气,当压力表达到0.25MPa时停止充气,保持5min,压力下降在10%以内,说明焊缝合格;否则用肥皂水涂在焊缝上检查,有气泡的地方重新补焊直到不漏气为止。(十一)4)防水板施工要点(十二)1、固定防水板时,视支护表面的平整度将防水板预留一定的富余量,以防过紧而被混凝土挤破。(十三)2、防水板铺设松紧适度并与基层固定牢固,不得有绷紧、破损73 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计或过松防水板褶皱堆积形成蓄水点现象;防水板的搭接宽度不小于100mm,允许偏差为-10mm。(一)3、为使防水板接头焊接良好,防水板每环铺设长度比衬砌长度至少长1m,以利接头焊接施工。(二)4、防水板搭接缝与施工缝错开距离不小于500mm。衬砌端部预留防水板接头须采取防护措施,防止损坏防水板。(三)5、衬砌钢筋安装、各种预埋件设置、挡头模板安装,以及泵送混凝土等工序作业中要防止破坏防水板,如有防水板破坏,要及时进行修补。(四)6、在钢筋混凝土衬砌地段,对已铺设的防水板,在焊接或绑扎钢筋时,采取移动保护板对成品防水板进行保护。(五)7、在淋水地段,防水板打湿后,焊缝质量难以保证,预铺一层防水板引水,然后再按设计铺设防水板。(六)8、焊接需控制好热焊机的温度和速度,避免漏焊或过焊,保证焊缝质量。(七)②纵环向排水管(八)衬砌防水板背后环向设置φ100mm排水半圆管;在隧道两侧墙脚外侧泄水孔标高处分段设置φ110mm双壁打孔PE管,横向采用φ100mmPE管排水。环向半圆管与隧道纵向打孔PE管连接,横向φ100mmPE管直接与隧道侧沟连通。(九)施工时,用5cm的锚固钉及PE板窄条将打孔波纹管固定在支护面上,纵向、环向每隔50cm固定一处。(十)③止水带(十一)明洞沉降缝、伸缩缝采用橡胶止水带和填塞沥青麻絮;暗洞沉降缝、伸缩缝埋设背贴式止水带、橡胶止水带和填塞沥青麻絮;施工缝设置钢板腻子止水带。(十二)端头模板采用拼装钢模和木模组合,每块钢模宽度为25cm,同时将止水带沿隧道环向夹在挡头板中间;止水带先安装固定在钢模上,在止水带与防水板之间用木模封堵端头。(十三)施工控制要点:(十四)1、止水带固定牢固、平直,不得有扭曲现象。(十五)73 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计2、止水带定位时使其在界面部位保持平展,不得翻滚、扭结,如有及时进行调正。(一)3、止水带安装位置符合设计要求,钢模板要与台车模板采用钢管固定牢固。(二)4、止水带接头采用热焊,不得叠接,接缝平整、牢固,不得有裂口和脱胶现象。(1)二次衬砌施工(三)本标段隧道主洞设计为复合式衬砌,二次衬砌在围岩和初期支护变形基本稳定后施作,特殊条件下(如松散堆积体、浅埋地段)在初期支护完成后及时施作。围岩变形过大或初期支护变形不收敛又难以及时补强时可提前施作二次衬砌,但应加强。为保证混凝土具有良好的密实性、耐久性,达到设计要求的抗压、抗渗指标,在开工前,严格进行砼配合比的选配,确定最优配合比方案。(四)①钢筋安装(五)1)施工准备(六)原材料检验:每批钢筋进场时均应有钢筋出厂质量证明书或试验报告单,每捆钢筋均应有标牌,进场时按炉(批)号及直径分批验收;钢筋的各种规格、型号、机械性能、化学成分、可焊性和其它专项指标必须符合规范的规定和设计要求;钢筋进场后进行复检,并将检测报告报监理工程师审查,经审查合格后方可使用;对于不符合要求的钢筋不予使用。(七)2)技术准备(八)为保证钢筋工程的及时性、准确性,选派有经验的技术人员负责钢筋放样;技术及放样人员做到熟悉图纸、规范,及时进行各项技术质量标准交底,做到放样及时、准确,能指导施工。(九)3)钢筋加工(十)1、加工时钢筋应平直,无局部曲折。如遇有死弯时,将其切除。(十一)2、钢筋表面应洁净,无损伤、油漆和锈蚀。钢筋级别、钢号和直径必须符合设计要求。所有加工好的钢构件,一律按规格、型号挂牌,分类存放,并设专人负责作好防锈工作。(十二)4)钢筋安装工艺73 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计(一)1、测量放样确定钢筋安装位置。(二)2、采用型钢、钢管制作工作台车作为作业平台。台车必须具备行走轮,满足作业人员和部分材料、小型器具的工作荷载,同时内腔空间满足施工车辆通行空间尺寸要求,与墙部间隔满足通风管道的空间尺寸。(三)3、安装前,为保证洞身钢筋位置准确,上下垂直,间隔均匀,在平台上按洞身截面尺寸设纵向角钢作为主筋定位,角钢采用30×30等边角钢,环向设置在拱顶、拱腰、拱脚处,钢筋逐条安装。整个钢筋网安装从下至上、由外至内、先外层后内层、先主筋后分布筋、最后架立筋。(四)4、拱部钢筋尽量避免接头或安装后接头处理(先连接好再安装)。(五)5、边墙下部与仰拱预埋钢筋搭接可采用绑扎或焊接。(六)6、钢筋焊接时周围用石棉水泥板或薄钢板进行遮挡,以保护防水层。(七)7、钢筋骨架成型后,按设计保护层厚度设置混凝土垫块。垫块梅花型布置,安装间距1.0~1.5m。(八)8、分布钢筋在二衬端头需预留下一板二衬钢筋的搭接长度。预留长度满足绑扎搭接要求。且使接头错开布置。(九)5)质量控制点:(十)1、钢筋安装层距允许误差±5mm、主筋间距允许误差±10mm、分布筋间距、箍筋间距允许误差±20mm;保护层厚度符合设计要求。(十一)2、接头双面焊接的长度不应小于5d,单面焊缝的长度不应小于10d。焊接应根据型材选用合适的焊条型号,采用合适的电流,无明显咬肉现象,咬肉深度小于0.5mm,厚4mm,焊接缝饱满,焊接时应随时用尖嘴锤将焊渣清除。(十二)3、环向主钢筋、纵向分布筋接头错开布置,同一断面接头数量不超过50%,接头间距不小于1.3倍搭接长度。(十三)4、钢筋安装完成后必须对防水板做细致检查,避免防水板损伤。(十四)②预埋件安装1)施工方案(十五)对照设计图纸要求,形成统计汇总表,分发至各级管理人员。73 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计对应每一设置位置预留与预埋。预留洞室按设计尺寸采用木模制作木箱或盒,安装时紧贴台车模板面。衬砌有钢筋地段,利用钢筋网对预留洞室、预埋管道进行有效定位;衬砌无钢筋地段,采取钢筋定位架,利用定位架进行固定。预埋管头采用棉纱封堵,并用土工布包裹,防止水泥浆堵塞管道。预埋管安装之前先预穿铁丝,以便电缆线安装。二衬台车模板移走后,清除管口及预埋件周边混凝土,及时拆除预埋洞室模板。(一)2)控制要点(二)1、预留预埋件如有冲突处,允许调整里程偏差±3m。(三)2、预留洞室深度、尺寸满足设计要求,允许偏差±1cm。(四)3、预埋可绕性金属套管或钢管规格、型号、长度、内径、材质等经过检测,符合要求。(五)4、预埋管道平顺,不得有弯折、变形情况。(六)③混凝土施工(七)二衬衬砌采用C30防水混凝土,衬砌施工工艺流程图见图3.2.6-2。73 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计(一)1)施工准备(二)测量班进行水平、高程测量放样。起动台车液压系统,根据测量资料使钢模定位,保证钢模衬砌台车中线与隧道中线一致,拱墙模板定位后固定,测量复核无误。(三)清理基底杂物、积水和浮碴;衬砌台车前端安装挡头模板,并按设计要求安装固定止水带;拆除上组衬砌混凝土施工缝处止水带保护模,自检防水系统设置情况。(四)在拱部预埋注浆φ42钢管,以备检查二衬与防水板之间是否有空隙,并做为注浆管进行背后回填注浆。(五)自检合格后报请监理工程师隐蔽工程检查,经监理工程师同意后灌筑混凝土。(六)2)砼浇筑(七)1、由下而上依次对称浇筑,前、后、左、右混凝土面高差不得大于50cm;(八)2、隧道仰拱地段先浇筑仰拱,其长度视具体情况确定,仰拱必须全幅浇筑;(九)3、初期支护与二次衬砌间空隙须回填密实。(十)4、二次衬砌混凝土应连续浇筑。(十一)5、浇筑混凝土应捣固密实,当使用插入式振动器时,移动距离一般不超过振捣器作用半径的1.5倍;插入下层混凝土的深度,宜为5~10cm。振动延续时间,保证砼获得足够的密实度,但不得损伤防水层确保砼的浇筑、捣固质量。(十二)6、拆模:二次衬砌混凝土强度达到5Mpa方可拆模。(十三)3)砼养生(十四)拆模后立即洒水养护,使其经常保持湿润,养护时间不少于14天。养护用水从施工用水水管接出,为保证二衬全面得到养生,制作二衬养护施工台车。(十五)4)控制要点(十六)73 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计1、台车安装中线、拱顶和拱腰以及拱脚五点水准高程要求,允许偏差:边墙脚平面位置及高程±15mm;起拱线高程0~+10mm;模板平整度5mm;相邻浇筑段表面高低差±10mm。(一)2、施工前做好地下水的封堵、引排,基础部位的浮碴、积水必须清理干净,衬砌混凝土必须在无水情况下进行施作,以保证混凝土质量。混凝土灌筑前,对衬砌厚度、模板、支架、钢筋、预埋件和止水带进行仔细检查,符合要求后方能灌筑。(二)3、为保证隧道净空尺寸,二衬台车模板按照设计轮廓放大5cm,防止混凝土浇筑时,台车下沉导致净空不满足设计要求。(三)4、混凝土衬砌灌筑过程中,严禁损坏防水板,混凝土连续浇筑。(四)5、拆模后对渗漏水部位进行衬砌内注浆,并对渗漏水部位进行混凝土裂纹进行处理。对0.2mm以下的细小裂纹,采取密封剂封闭裂纹;对于裂纹宽度大于0.2mm的裂缝,采用压注注缝胶修补。必要时对裂缝部位混凝土表面实行涂膜封闭。(五)6、混凝土强度≧30Mpa。3.2.7仰拱及填充按照仰拱先行的原则,及时施作仰拱,起到早闭合,防塌方的作用,同时保证洞内道路的畅通,Ⅴ级围岩仰拱要紧跟掌子面,Ⅳ级不大于50m。仰拱施作必须全断面一次性浇筑,Ⅴ级每次浇筑4m,Ⅳ级每次浇筑6m。采用移动式栈桥进行混凝土浇注,解决仰拱、仰拱填充施工和洞内工序相互干扰的矛盾,保证不影响出渣等运输车辆的通过。3.2.8防排水隧道防水采取“以防为主,堵、截配合,综合治理”的原则对地下水进行综合治理,隧道二次衬砌结构采用全断面封闭结构防水。对封闭岩体后的隧道局部淋水、漏水地段和集中出水点,喷射混凝土施工时,采用凿槽、埋管、安设环向排水管等方法进行集中引导、疏导处理,将地下水引导到隧道水沟排出洞外。(1)防水①结构防水1)柔性防水73 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计隧道明洞段采用双层土工布夹防水板及粘土防水层防水,采用碎石盲沟及Ф110PE排水管排水。洞内采用土工布加防水板,环向采用Ф100排水半圆管,墙脚纵向排水管采用Ф110双壁打孔PE管,横向采用Ф100PE管排水。具体方法和控制要点在衬砌防水层施工中已描述。2)刚性防水采用先进的施工工艺进行混凝土施工,具体方法和控制要点在二次衬砌中已描述,使之达到P8以上设计抗渗等级要求。②施工防水变形缝、施工缝处,往往是防水最薄弱的部位,地下水极易通过它渗入隧道,必须引起足够的重视。1)施工缝防水处理施工缝是在施工过程中,由于混凝土一次性浇筑不能过长或必须分部施工而设置施工接缝,这种接缝是结构自防水的薄弱环节,处理得好坏将直接影响建筑物的防水质量,因此,须认真做好施工缝的防水处理。根据设计图纸要求,施工缝的防水均采用在施工缝结构断面中间位置设置钢板腻子止水带,此种材料作为施工缝的防水必须做到两个“到位”,即:工艺到位,检查到位。2)沉降缝的施工处理沉降缝是由于结构不同刚度、不均匀受力及考虑到混凝土结构胀缩而设置的允许变形的结构缝隙,它是防水处理也是结构自防水的关键环节。明洞沉降、伸缩缝采用橡胶止水带和填塞沥青麻絮,暗洞沉降缝、伸缩缝埋设背贴式止水带、橡胶止水带和填塞沥青麻絮。变形缝处施工时注意竖直向止水带两边混凝土要加强振捣,保证缝边混凝土自身密实,同时将止水带与混凝土表面的气泡排出。水平向止水带待止水带下充满混凝土并充分振捣后,剪断固定止水带的铁丝,放平止水带并压出少量混凝土浆,然后浇灌止水带上部混凝土,振捣上部混凝土时要防止止水带变形。(2)排水①结构排水结构排水严格按施工设置,并按规范要求施工。以横向排水管连通纵向管,引水至洞外,排除地层渗入隧道内的水。73 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计②施工排水隧道洞身顺坡开挖的可利用顺坡自然排水。反坡采用机械排水,工作面积水采用潜水泵抽至临时集水坑内,其余已施工地段隧道渗(涌)水经隧道内侧沟自然汇集到临时集水坑内,由固定排水泵站将积水经排水管路抽排至洞外。在隧道洞外设置废水处理站,洞内排水直接留入废水处理站,废水经处理后排放于自然沟谷中。3.2.9隧道内装饰隧道内装设计墙部采用建筑外部装修贴面瓷砖,要求质量好的优等品,性能符合国家相关规定。瓷砖装饰高度为检修道以上3.5m范围内,瓷砖规格430(高)×220(宽)×8(厚)mm。①工艺流程:处理基体面→抹找平层→刷结合层→排砖、分格、弹线→粘贴面砖→勾缝→清理表面②控制要点1)贴砖后修整灰缝要尽早进行,瓷砖铺贴硬化后,尽量在12小时内将表面清理干净。2)有日晒雨淋的地方要覆盖塑料膜,不能在潮湿的地方储存。3)施工气温不小于3℃。3.2.10附属工程(1)洞内装饰及预埋构件洞内装饰按设计及规范要求喷涂工料。对隧道内的各种预埋(留)管件,施工时按图纸所示的位置准确设置。管件预埋施工前,仔细检查核对其名称、规格,在确认无误后方可进行施工。在浇筑洞身二衬砼时应采取措施确保预埋管件牢固不移动,砼不得进入预埋管内;浇筑砼以及拆模时均不得对预埋管造成损坏。⑵水沟、电缆槽沟槽施工,待拱墙砼衬砌施工一段距离后进行,模板采用定型钢模板,人工浇捣。所有的盖板铺设应平稳,连续平顺,无晃动或吊空,边缘整齐,两端与沟壁的缝隙应用砂浆填平。3.2.11路面工程73 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计隧道全线采用复合式路面结构,我部负责隧道路面基层和调平层的施工。采用左右半幅铺筑。 水泥混凝土基层施工流程:凿除浮渣→测量放样→安装模板→混凝土拌制→混凝土运输→摊铺与振捣→整面和拆模→养护。(1)施工前的准备工作对整平层顶面进行精确测量,对所使用的高程控制点与附近的高程控制点进行联测,以确保C20混凝土基层的设计厚度整平功能,凿除浮渣、浮浆,清除泥土、石粉等杂物,并用高压水冲洗干净。(2)主要施工方法及工艺 ①测量放样 首先须根据设计图纸放出中心线、边线及顶面高程,同时根据放好的中心线及边线,在现场核对施工图纸的混凝土分块线。 ②模板安装 模板安装前对整平层进行检测,模板的平面位置与高程符合设计要求,模板需安装稳固,能承受摊铺、振捣、整平时的冲击和振动作用。模板间的连接需紧密平顺,不得有错台、错位、不平顺现象,模板接头处填塞紧密以防止漏浆,模板内侧涂优质脱模剂。模板安装就位后,要横向拉线,检查混凝土中部的厚度,测量值小于设计厚度时,将高出部分削平以保证混凝土基层厚度。 ③混凝土的拌和和运输 混凝土由拌和站供应,采用混凝土运输车运输混凝土,混凝土运输过程中应防止漏浆、漏料和污染路面,途中不得随意耽搁;超过规范规定允许最长时间的混凝土不得用于路面摊铺;车辆倒车及卸料时专人指挥,运输车在模板或导线区调头或错车时严禁碰撞模板或基准线,一旦碰撞,立即重新测量纠偏。      ④摊铺 混凝土摊铺前,对模板和整平层等进行全面检查,保证混凝土面板的几何尺寸等符合设计要求;用铁锹摊铺,严禁抛掷或耧耙,摊铺厚度考虑振实,预留2-3cm。混凝土的摊铺、振捣、整平、做面应连续进行,不得中断。如因故中断,则设置施工缝。      73 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计⑤振捣摊铺好的混凝土,用插入式振动器均匀振实。 1)振捣时先用振动器在模板边缘、角偶处初振或按全面积顺序初振一次,不得欠振或漏振。同一位置振动时间不少于30s,插入式振动器移动间距不大于50cm,至模板距离不大于20cm,避免碰撞模板。振捣时,应辅以人工补料,随时检查振捣效果、模板、变形松动、漏浆等情况,并及时纠正。  2)在振捣棒已完成振实的部位,可开始振动板纵横交错两遍全面提浆振实。板与板间距重叠10~20cm。同一位置的振捣时间不应少于15s,以不再冒出气泡并泛出水泥浆为准。振动板须由两人提拉振捣和移位,不得自由放置或长时间持续振动。移位控制以振动板底部和边缘泛浆厚度3mm为限。缺料的部位应辅以人工补料找平。    3)混凝土全面振捣后,采用三辊轴整平机整平。      ⑥C20混凝土基层接缝施工 水泥混凝土基层形成板体后,由于受热胀冷缩的作用而产生变形,在自重、荷载及与基础的摩阻力和粘结力的作用下,将产生过大的应力而造成断裂和拱胀破坏,板体也可能开裂,按要求设置施工缝。⑦模板拆除 拆模过早易损坏混凝土,过迟则影响模板周转使用。拆模时间根据气温和混凝土强度增长情况确定。拆模时要操作细致,不损坏混凝土板边、板角和传力杆、拉杆周围的混凝土,也不得造成传力杆和拉杆松动或变形,模板拆除使用专用拔楔工具,严禁使用大锤强击拆卸模板。 拆除的模板清除干净,涂刷模板油,堆放整齐。模板有损伤、变形时,要及时修复,矫正精度符合规范要求。⑧混凝土路面板养护 混凝土板做面完毕后及时养护,使混凝土中结合料有良好的水化、水解强度发育条件以及防止收缩裂缝的产生。 1)养生时间根据混凝土弯拉强度增长情况而定,不宜小于设计强度的80%,特别注意前7天的保湿(温)养护。一般养生天数为14~21d。 2)养护期间,禁止车辆通行。73 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计3)覆盖养生。不仅要严密覆盖混凝土面板,而且要覆盖好板的边侧。在规定的养生期内,经常洒水,保持湿润。3.3施工测量隧道的施工测量控制主要通过左右线同时布设导线,并通过行车横通道或行人横通道的连接线来组成闭合导线网。3.3.1测量控制网等级根据工程测量规范,采用四等控制测量。使隧道的贯通误差不超标:横向贯通限差150mm,高程贯通限差70mm。横向贯通中误差洞外控制测量25mm,洞内控制测量45mm;高程贯通中误差洞外控制测量25mm,洞内控制测量25mm。3.3.2测量实施方法(1)洞外控制测量施工前,组织测量技术力量对设计单位提供的平面控制网和高程控制网进行复测,并通过加密控制点,把洞口投点及曲线上的特征点纳入施工控制网中,成为地面控制网的控制点,建立洞外三维导线网。外业工作完成以后,对观测数据进行初步处理,并按要求进行平差计算和进洞关系计算,以确保隧道的施工精度。(2)洞内控制测量洞内平面控制测量主要采用导线测量。布设洞内导线时采用分级布设的方法。先根据施工需要布设边长较短的施工导线,当施工导线推进到一定长度后,选择一部分施工导线点敷设而成为主要导线。为提高测设精度,主要导线布设成导线环,以利校核。①洞内平面控制点的选点、埋设洞内控制点选在通视良好,顶板或底板岩石坚固的地方,以使工作安全和控制点便于保存。洞内导线点兼作水准点使用,埋设方法、要求与洞外导线点相同。由于洞内施工和运输特别繁忙,光线较差,露出地面的标志易被破坏,导线点选择在中线的一侧,标志顶面埋入地下10~20cm处,以坚固稳定、便于利用为原则,上面盖上铁板或厚木板,并注意不要压在金属标志上。埋设后,在边墙上以红油漆作为标志,标明点号、里程等,并以箭头指明埋点位置。②洞内导线测量洞内导线测量全部由全站仪完成,其施测方法与洞外相同,但由于洞内测量条件恶劣,为了减少折光误差的影响,应尽量选择在较凉爽的夜间和阴天进行,洞内73 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计导线一般边长较短,测站和目标都要严格对中,同时可以采用两次照准,两次读数的方法,减弱仪器、觇标置中和照准读数误差。为了检查导线点是否产生位移,同时提高导线精度,在测第二组导线环时,要对第一组导线环进行复测,这样对第一组导线环上各点就有新旧两组坐标,两组坐标差在允许范围内时,取两组坐标的平均值作为各导线点的坐标值。当发展一个新的闭合环时,又从头开始,复测第一、第二个闭合环,直至隧道贯通。③洞内高程控制测量1)洞内水准测量精度地面与地下控制测量对贯通误差的影响,采取等影响分配原则,公路隧道的贯通限差为70mm,其中误差为35mm,则洞内高程贯通中误差为mh=0.71×35=25mm。2)洞内水准测量施测1、洞内水准测量利用平面控制点、主要导线点设置为永久水准点,施工导线点设置为临时水准点。2、洞内水准点在隧道未贯通之前,只能布设支水准线路,为增加检核条件必须进行多次观测和往返观测。3、随着隧道的掘进和水准点的延长,为满足施工放样和贯通精度的要求,先设置较低精度的水准点在施工导线点上,然后设置精度较高的水准点在主要导线点上。4、由于洞内通视条件差,仪器到水准尺的距离不超过50m。④洞内中线测设在隧道开挖初期,以洞口控制点为依据,放样临时隧道中线,指导隧道的开挖方向。当隧道掘进到一定距离,洞内控制点逐步建立以后,再测设正式中线点指导隧道的衬砌施工。临时中线点在曲线段每5m设一点,其余直线段每10m设一点;正式中线点在曲线段每70m设一点,其余直线段每200m设一点。中线的测设可用极坐标法进行,为防止错误和提高精度,以盘左盘右分中法测设中线位置。⑤洞内其它结构物的测设洞内水平横洞、排水沟及其它结构物的测量放样,可根据这些结构物与中线的相对位置和设计高程进行测设。⑥隧道贯通误差的测定与调整73 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计当隧道相向开挖到贯通面时,由于受到测角、测距、水准测量等误差的联合影响,线路在中线与高程两方面均会产生实际贯通误差,必须进行贯通误差调整。3.3.3细部施工放样(1)洞门边仰坡放样仰坡与边坡在坡面上的放样方法相同。即先把仰坡的坡脚线(相当于边坡的路肩线)按设计数据在地面上确定下来,在得到坡脚线高程和平面位置之后,再根据设计的仰坡坡度,即可定出坡顶线。仰坡与边坡的连接部分的放样,要引起足够重视,它关系到洞门的外观是否美观。它们的连接形式分为方角式和圆角式两类。并有斜交、正交之分。放样前将计算的放样数据报测量监理工程师审签。(2)开挖断面的放样测量开挖断面必须确定断面各部位的高程,通常采用的方法叫腰线法。拱部断面的轮廓线一般采用5寸台法测出。自拱顶外缘高程起,沿隧道中线向下,每隔半米向左、右两侧量其设计支距,然后得各支距端点,连接起来即为拱部轮廓线,此处所讲的设计支距,设计断面上并无此现成数据,放样前须将各不同断面的设计支距准确计算出来,并报测量监理工程师签认。墙部的放样采用支距法,曲墙地段自起拱线高程起,沿路线中线向下,每隔半米向左、右两侧按设计尺寸量支距。直墙地段间隔可大些,可每隔一米量支距定点。如隧道底部设有仰拱时,可由路线中线起,向左、右每隔半米由路基高程向下量出设计的开挖深度。(3)衬砌放样隧道各部位衬砌的放样,是根据路线中线、起拱线及路基高程定出断面尺寸。所以在衬砌放样之前,首先对三条基本线进行复核检查。①衬砌放样首先用仪器放出边墙基础限位台的平面和高程,并施作基础混凝土,再用仪器放出拱顶隧道中线和设计标高。②预留洞室的衬砌放样预留洞室的衬砌放样先按设计里程定其中心位置,再由路线中线放垂线定出。③仰拱和铺底放样仰拱砌筑时的放样,是先按设计尺寸制好堵头模型板,然后73 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计在路面高程位置向下量支距,定出模型板位置。隧道铺底时,是先在左、右边墙上标出路面高程,由此向下放出设计尺寸,然后在左、右边墙上绑上麻线,以此来控制各处底部是否挖够了尺寸,之后即可铺底。3.3.4竣工测量隧道竣工后,为了检查主要结构物和建筑物以及路线位置是否符合设计要求并提供竣工文件所需资料,也为将来运营中的维修工程提供测量控制点,必须进行竣工测量。在进行竣工测量时,首先进行中线测量,从隧道一端测至另一端。在测量时,直线地段每50m,曲线地段每20m,以及需要加测断面处,如洞身断面变换处和衬砌类型变换处,应打临时中线桩或标出。如遇施工中埋设的中线点标志,即进行检测。在检测时应核对其里程及与中线的偏差。此外,对洞身断面变换处和衬砌类型变换处的里程也应核对。在中线测量闭合后,于直线地段每200m左右埋一个永久中线点。曲线地段应在曲线主点埋设永久中线点。如果主点之间曲线过长,则可适当加设永久中线点,使相邻各点能相互通视。永久中线点埋设之后,应在边墙上标明点的名称及里程。永久中线点的埋石同于洞内导线点的埋石。施工中已有的中线点,其间距和埋石均符合要求时,可不再埋设新点。洞内水准点每公里埋一个。水准点的编号和高程应标记在隧道的边墙上,洞内水准点应闭合于洞外水准点上,平差后确定各点高程。中线测量已在欲测断面处打有临时中线桩,据此测绘每个断面处隧道的实际净空,包括拱顶高程,左、右起拱线的宽度,路面高程。测量的方法一般采用支距法,以路线中线为准。最后应绘出断面净空图。3.4监控量测现场监控量测是新奥法复合式衬砌设计、施工的核心技术之一,也是本次衬砌结构采用信息化设计的重要组成内容之一。通过现场监控量测可以掌控围岩和支护在施工过程中的力学动态及稳定程度,为评价和修改初期支护参数、力学分析及二次衬砌施作时间提供信息依据,确保施工安全。3.4.1监控量测目的(1)掌握围岩和支护动态,进行日常施工管理。(2)了解支护构件的作用及效果。(3)了解洞内大埋深处地应力情况以确定岩爆、大变形发生的可能性和级别。73 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计(1)确保隧道施工及运营安全与经济。(2)将监控量测结果反馈设计及施工中。3.4.2监控量测项目根据隧道的实际情况,将地质与支护状态观察、水平收敛量测、拱顶下沉量测、地表沉降量测作为施工监控量测项目。同时配备选测项目所需的设备,必要时实施选测项目,量测的重点以Ⅴ、Ⅵ级围岩段为主。表3.4.2-1CD法和环形导坑留核心土施工方法项目类型项目名称方法及工具布置必测项目地质及支护状态观察岩性、结构面产状及支护裂缝观察或描述,地质罗盘及规尺等开挖后及初期支护后进行周边位移各种类型的收敛计Ⅴ级围岩每5~20m一个;Ⅳ级围岩每20~40m一个拱顶下沉水平仪、水准尺、钢尺或测杆Ⅴ级围岩每5~20m一个;Ⅳ级围岩每20~40m一个地表下沉(h0≤2b)水平仪、水准仪洞室中心线上,并与洞轴线线正交平面的一定范围内布设必要数量注:b—隧道开挖宽度;h0—隧道埋深。项目类型项目名称方法及工具布置必测项目地质及支护状态观察岩性、结构面产状及支护裂缝观察或描述,地质罗盘及规尺等开挖后及初期支护后进行周边位移各种类型的收敛计Ⅲ级围岩每40~50m一个Ⅱ级围岩每40~50m一个拱顶下沉水准仪、水准尺、钢尺或测杆表3.4.2-2上下台阶/全断面施工方法(1)对洞内埋设的监控量测点按要求进行显著标识,并悬挂统一标牌。加强洞内施工作业人员对于监控量测点的保护意识教育,洞内大型施工设备作业时应避免对测点的扰动破坏,同时加强对测点的过程检查,避免测点遭到破坏。(2)73 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计施工的初期阶段位移及下沉量大或地质变化显著时,加密监控量测断面;加强对周边围岩及初期支护的监控量测,及时反馈信息,使设计施工更具合理性、安全性和经济性,以达到指导工程更好施工的目的。(3)当施工进展到一定程度时,地质良好,位移下沉量较小时,量测间距可取表中较大值,根据情况也可适当加大,在围岩突变或软弱结构面处增设量测断面和测点;(4)用台阶法开挖时,下半断面开挖越靠近上半量测断面,量测频率适当增加,以便掌握位移(下沉)的变化;(5)隧道穿越浅埋地段时,地表下沉项目作为必测项目进行量测。3.4.3监控量测方案设计图(1)监控量测设计图图3.4.3-1地表下沉量测测点布置73 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计图3.4.3-2拱顶下沉及周边位移布置图(图a:CD法;图b:台阶法;图c:全断面法)(2)监控量统计表表5.4.2-1监控量测工程量统计表序号名称单位两礤隧道备注隧道单洞长度m25711必测项目洞内观察次11162地表下沉断面1163周边位移断面1874拱顶下沉断面1873.4.4监控量测频率表3.4.4-1CD法/环形导坑留核心土施工方法73 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计频率0~15d16d~30d30~90d>90d地质和支护状态观察每次爆破后进行周边位移及拱顶下沉爆破后24小时内进行1~2次/天1次/2天1-2次/周1-3次/月地表下沉开挖面距离测量断面前后<2B时,1-2次/天开挖面距离测量断面前后<5B时,1次/2天开挖面距离测量断面前后>5B时,1次/周表5.4.3-2上下阶/全断面施工法项目名称频率地质和支护状态观察每次爆破后进行水平收敛及拱顶下沉量测爆破后24小时内进行0~18m18~36m36~90m>90m1~2次/天1次/天1次/2天1次/周3.4.5监控量测注意事项(1)隧道洞口浅埋段或Ⅴ级围岩洞顶埋深小于26m进行地表下沉量测,每端洞口不少于3个监测横断面,横向测点范围为2m。(2)施工时按时准确的进行现场监控量测,在对量测数据进行分析处理与必要的计算后,绘出曲线,根据所绘曲线的变化情况与趋势,判定围岩的稳定性,及时预报险情;(3)当隧道喷射混凝土出现大量的明显裂缝或隧道支护表面任何部位的实测收敛值已达到表中的允许的70%,且收敛速度无明显下降时,应及时根据实测值找出回归方程,绘出回归曲线,由回归方程推出最终的位移值,若最终位移值接近或超过表一的净宽允许相对位移值时,及时采取补强初期支护措施,并改变施工方法和修正支护设计参数;(4)隧道加强段应进行施工爆破震动速度的量测,严格执行《爆破安全规程》中关于交通隧道开挖爆破的有关规定;(5)周边位移、拱顶下沉:通过洞内变形收敛量测来监控洞室稳定状态和评价隧道变形特征。(6)73 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计地质及支护状态观察:岩性、结构面产状及支护裂缝观察或描述,对围岩稳性和支护效果进行评价,然后采用位移反分析法,反求围岩初始应力场及围岩综合物理学参数,并与实际结果对比、验证。次爆破后都要进行开挖工作面的观察,特别是软弱围岩条件下,开挖后立即进行地质调查,若遇特殊不稳定情况时,派专人进行不间断观察,观察后做好记录。(7)锚杆内力及抗拔力量测:检验锚杆的作用及对围岩和隧道稳定性的影响,指导施工,保证施工质量和安全。(8)地表沉降观测:判断隧道开挖后对地表的影响及隧道稳定性,进行位移反分析,检验支护参数,并为二次模筑衬砌施作提供依据,保证施工质量和安全。(9)应力-应变量测:采用应变计、应力盒、测力计等监测钢拱架、初期支护和二次衬砌受力变形情况,进而检验和评价支护效果。(10)量测数据的整理:①绘制每一横断面沉降槽随时间的变化关系图;②绘制每一横断面最大沉降量随时间的变化关系图;③绘制每一横断面最大沉降量与开挖面距离关系图;④对横断面沉降槽垂直位移进行回归分析;⑤对纵断面沉降槽垂直位移进行回归分析;⑥根据回归分析数据求出每一断面沉降稳定值。5.5超前地质预报根据对开挖地段的地质调查,推测前方的地质条件,调查的主要内容包括对隧道开挖面的地质素描、岩体的结构面调查和涌水观测等工作。超前地质预报根据隧道施工时具体情况确定,采取以地质调查分析法为基础,结合TSP、地质雷达等物探手段,辅以超前钻孔等综合地质预报手段,遵循“长短结合、以短为主”为原则。5.5.1浅孔钻探法利用在隧道开挖工作面上的超深钻孔或探水孔,来探测围岩的地质情况。本方法主要是在钻进的过程中,从钻进的时间、速度、压力、冲洗液的颜色、成份以及卡钻、跳钻等和岩性、构造性质及地下水等情况掌握地质条件。例如:在遇到断层泥时,钻进时间短、钻进速度快,钻孔冲洗液浑浊,有色;遇卡钻时,说明围岩破碎;遇跳钻时,则可能有空洞或溶洞等等。5.5.2地震波法探测73 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计采用TSP-203地震波法进行长距离(100~200m)预报,每隔50~100m地震波法超前地质探测,前后两次震动波法超前地质探测结果有足够的重叠范围。3.5.3地质雷达探测在初步探测的不良地质体前方20~30m,采用地质雷达探测。3.6重难点方案3.6.1隧道洞口浅埋段施工隧道进出口端置于斜坡地段,地质为坡积碎石土,全-强风化泥质砂岩、节理裂隙发育、岩体破碎,稳定性差,为Ⅴa级围岩,加之洞口段埋深较小,洞口段施工难度大,施工时处理不当易坍塌。(1)具体施工方法①首先在洞口采用大管棚作为超前支护措施,注浆固结软弱围岩、充填围岩间的空隙,使管棚与围岩固结紧密,以提高钢管的强度,开挖后架设拱形钢架支撑,形成牢固的棚状支护结构。②采用CD法开挖,严格遵照施工顺序施工,上下导坑施工完成后仰拱尽快封闭成环,严格控制台阶距离和开挖进尺,导坑上下台阶距离不超过5m,开挖进尺不超过1.0m。③临时支护拆除。仰拱封闭后,监控量测数据反馈围岩基本稳定后,开始拆除临时支护,机械配合人工拆除拱架,拱架每次拆除不超过4榀。(2)施工控制要点尽量采用机械配合人工开挖,局部必须放炮的,要以小炮为主,控制爆破炸药用量,减少爆破对围岩的扰动,坚持“弱爆破、短进尺,强支护”。加强锁脚锚杆。在永久支护侧拱架连接处每侧打设1根3.5m长Φ42锁脚锚杆。拱架拱脚处采用混凝土垫块,保证拱架落在实处。若地表沉降大、洞内拱顶下沉厉害,采用地表注浆加固措施,以保证洞口稳定。地表注浆加固采用Φ42注浆小导管,长度3m,间距1.2×1.2m。73 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计适当加密监控量测点,实时反馈现场监控数据。根据量测结果,及时调整支护参数,必要时,在上台阶增加临时横撑或加密拱架间距,确保施工安全。3.6.2光面爆破设计与施工(1)光面爆破设计①设计原则掏槽及底板眼按抛掷爆破设计,其它炮眼采用浅孔微振动控制爆破,在保证爆破效果的前提下,尽量减少炮眼的炸药用量。Ⅴ级围岩土质地段采用人工配合机械开挖,石质地段采用预裂爆破开挖,机械出渣。Ⅳ级围岩采用预裂爆破(浅埋)和光面爆破(深埋)开挖,局部地区采用人工配合机械开挖。Ⅲ级Ⅱ级围岩地段采用光面爆破开挖。钻爆设计参数在实际施工时需进行试验、总结、修改、取得最佳效果的钻爆设计,提高爆破效率和爆破质量,控制超欠挖,节约成本。图3.6.2-1光面爆破施工工艺流程图73 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计②爆破参数的选定在进行钻爆参数设计前,先用工程模拟法初选爆破参数,然后在洞内第一次爆破时做单段爆破漏斗试验,通过现场的试验确定有关爆破参数。表3.6.2-1光面爆破参数取值表爆破类别岩石种类岩石单轴抗压强度(Mpa)装药不耦合系数D周边眼间距(E)(mm)周边眼抵抗线(V)(mm)相对距(E/V)周边眼装药集中度(g/m)光面爆破硬岩>601.25~1.50550~700700~8500.8~1.0300~350中硬30~601.50~2.00450~600600~7500.8~1.0200~300软岩≤302.00~2.50300~500400~6000.5~0.870~150表3.6.2-2光面爆破控制标准参数序号项目硬岩中硬岩软岩1平均线性超挖量(cm)1015102最大线性超挖量(cm)2025153两炮衔接台阶最大尺寸(cm)1515154残眼率(%)≥80≥70≥505局部欠挖量(cm)5556炮眼利用率(%)9095100表3.6.2-3开挖轮廓预留变形量围岩级别支护类型预留变形量(mm)围岩级别支护类型预留变形量(mm)ⅤS-Ⅴa12ⅢS-Ⅲ5S-Ⅴc12JS-Ⅲ8ⅣS-Ⅳc8SJ-Ⅲ5S-Ⅳd8ⅡS-Ⅱ-JS-Ⅳa10JS-Ⅱ5SJ-Ⅳc8SJ-Ⅱ-73 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计人行横通道SR-Ⅲ0车行横通道SC-Ⅱ0SR-Ⅳ3SC-Ⅲ3SR-Ⅴ5SC-Ⅳ4③选用爆破器材的性能与规格炸药选用2#岩石乳化炸药。非电毫秒雷管:1~15段。④装药结构周边眼不偶合系数一般在1.4~2.0范围内。其他炮眼均采用连续装药结构,装药后将炮泥堵塞在与炸药相接的部位。⑤炮眼布置与钻爆参数表Ⅴ级围岩:由于围岩软弱,破碎,从安全质量出发,采用人工开挖。Ⅳ级硬岩段采用光面爆破,Ⅲ级、Ⅱ级围岩采用光面爆破。周边眼间距:Ⅴ级围岩按40cm设置;Ⅳ级围岩按50cm设置;Ⅲ级围岩按上台阶按50cm设置,Ⅱ级围岩按60cm设置。掏槽方式均采用斜眼掏槽,周边眼采用导爆管连接小药卷空气间隔装药。炮孔布置和装药结构见下图。图3.6.2-2装药结构图(第一个为周边眼,第二个为一般眼)图3.6.2-3Ⅳ级围岩炮眼布置图73 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计图3.6.2-4Ⅲ级围岩炮眼布置图图3.6.2-5II级围岩一般段炮眼布置图⑥循环进尺1)Ⅴ级围岩每个导坑循环进尺控制在0.6m左右,每循环进尺时间为18h。日平均进尺0.9m。2)Ⅳ围岩地段循环进尺控制在1.0m左右,每循环进尺时间为18h。日平均进尺1.5m。3)Ⅲ围岩地段循环进尺控制在3.0m左右,每循环进尺时间为12h,日平均进尺6.0m4)Ⅱ围岩地段循环进尺控制在3.0m左右,每循环进尺时间为12h。日平均进尺6.0m。5)紧急停车带Ⅲ围岩地段循环进尺控制在3m左右,每循环进尺时间为15h。日平均进尺4.8m。(1)爆破作业①测量放线准确放出开挖轮廓线及周边眼、掏槽眼和辅助眼的位置。距开挖面40m左右埋设中线桩,每80m设临时水准点。每次测量放线时,对上次爆破效果检查一次,并将结果告知技术主管和爆破人员,及时修正爆破参73 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计数,以达到最佳爆破效果。②钻孔作业1)采用拼装式简易台车,YT28凿岩机钻孔。2)炮眼位置及数量严格按照钻爆设计施作。特别是周边眼和掏槽眼的位置、间距及个数,未经主管技术工程师的许可不得随意改动。3)钻孔位置误差不大于5厘米,方向平行,严禁相互交错。4)周边眼钻孔外插角度控制在4°以内,眼底不超出开挖断面轮廓线10cm,最大不超过15cm。5)同类炮眼钻进深度要达到设计要求,眼底保持在一个铅垂面上。③装药爆破1)成立光爆小组,实行定人定位、定标准定段别的岗位责任制,不准乱装药。2)装药前,仔细检查炮孔的位置、深度、角度是否符合设计要求。同时认真进行清孔,将所有炮孔中的残渣积水排除干净,用高压风吹净尘沫。3)装药时严格按照设计的装药结构和装药量施作。4)周边眼采用不偶合装药,底部装加强药卷,其他眼采用连续装药。5)无论采取何种形式的装药结构形式,都必须用炮泥堵塞密实,堵塞长度不小于最小抵抗线。6)严格按设计的联接网络实施起爆,注意导爆索的连接方向和联接点的牢固性。(3)光面爆破质量控制要点①钻爆设计应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具、爆破材料和出碴能力等因素综合考虑。②爆破开挖一次进尺应根据围岩条件确定,开挖软弱围岩时应控制在1~2m之内,开挖坚硬完整的围岩时应根据周边眼的外插角及允许超挖量确定,进尺越大因为钻杆外插角的原因每循环的错台也越大,超挖量相应增大。③根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼最小抵抗线。73 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计④对周边眼的有关要求:1)严格控制周边眼装药量,使药量沿炮孔长度合理分布。周边眼宜用低爆速炸药,可借助传爆线实现空气间隔装药。周边眼雷管应与内圈眼雷管跳段使用。2)周边炮眼与辅助炮眼的眼底应在同一垂直面上,保证开挖面平整,但掏槽炮眼应比辅助炮眼眼底深10-20cm。当开挖面凸凹较大时,应根据实际情况调整炮眼深度,并相应调整装药量。周边眼宜一次同时起爆,软弱围岩段或断层处必须对爆破震动加以控制时,可分段起爆。周边眼严格控制“准、直、平、齐”,利用长钻杆控制钻眼角度及错台,尽可能打在轮廓线上。5)对内圈眼的爆破参数应严格控制,防止围岩过度龟裂影响周边眼爆破效果。6)斜眼掏槽的炮眼方向,在岩层层理或节理发育时,不得与其平行,应呈一定角度,并尽量与其垂直。7)开挖断面底板两隅处,合理布置辅助眼,增加药量和导向空眼,消除爆破死角。8)开挖过程中应监测围岩爆破扰动深度以及爆破对围岩的影响,及时调整钻爆方案。9)装药前应将炮孔内泥浆、石屑吹洗干净。已装药的炮孔及时用炮泥堵塞,堵塞长度周边眼不小于20cm,其它眼不小于30cm。10)判断拱部钻进方向的上挑角度是否适中,可通过观察孔中岩浆外流的情况来确定,在钻眼用水量合适的情况下:1、如果岩浆顺钎杆直接流到岩机前落下时,说明上挑角度太大。2、如果岩浆顺钎杆流出10cm左右落下时,说明上挑角度合适。3、如果岩浆一出孔口就流下时,说明上挑角度不足。(4)爆破效果检查①爆破面目测,检查有无瞎炮或孔内残余爆炸物,如有应及时按照规程进行处理,检查有无危石或险情,如一切正常,专人找顶清理危石后,下一道工序人员才可进入作业,检查掌子面是否平整,周边眼外插角度是否合适等。73 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计②爆破效率检查:丈量实际进尺,与设计循环进尺对比,求算出爆破效率,如果低于设计值,应研究分析原因,不断修正设计参数,使之达到预期目标。③眼迹保存率检查计算,眼迹保存率是光面爆破效果的重要指标,每茬炮需检查记数围岩上,残留有半个炮眼眼迹的周边眼数量,其与周边眼总数的比值即为眼迹保存率。规范要求眼迹保存率不低于以下百分比:Ⅱ≥85%,Ⅲ≥70%,Ⅳ≥60%。如果未达到上述要求,则未达到预定光爆效果,应分析原因,改善周边眼钻爆参数,使之达到上述要求。3.6.3隧道开挖突水处理及施工方法洞内突水对隧道施工的危害很大,施工中必须采取相应的防水、排水措施。根据涌水量的大小,提前封堵和疏排,同时做好应急准备,一旦发生涌水,迅速排出,以防大量地下水涌入洞内,造成危害。(1)涌水预测方法根据在类似地质条件隧道工程施工中的成功经验,以超前钻孔探水为主,相似比拟法预测为辅。(2)施工方案施工中认真研究设计文件,加强地质调查,进行超前钻孔探测,采用综合物探手段预测预报,判明水源补给、涌水量和突出水压等情况,有针对性地采取帷幕注浆、超前注浆或管道引排等方案。(3)施工要点①加强地质预探、预报。根据设计文件,在开挖即将进入设计富水地段时,加强工作面前方的地质预探、预报工作,准确掌握前方地下水含量、压力、分布,并结合预测结果设置超前探水孔,判断是否有发生涌水的可能。②根据水源补给、涌水量和突出水压等预测预报情况及设计要求,分别采取帷幕注浆、超前注浆堵水措施,超前钻孔、管道引排等方法,排除部分地下水,减少水量,降低水压。③采用上部弧形导坑预留核心土法、台阶法等开挖方法,并辅之以超前小导管预注浆止水(浆液为水泥—水玻璃双液浆)穿越突水段。按顺序分部开挖隧道断面,施作支护支护系统锚杆由厚壁小导管代替。④铺设复合防水板,全断面模筑防水钢筋混凝土。73 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计⑤富水地段备足抽水设备,加强施工用水、排水管理,防止拱脚和基底浸泡。3.6.4隧道破碎带的施工破碎带的施工主要应减少对围岩的扰动,控制围岩松驰、变形,通过超前加固、注浆加固和及时封闭等方式来提高围岩的自承能力。其施工时按照“超前支护、分步开挖、随挖随护、密闭支撑、勤快量测”的原则。(1)施工方法首先采用综合超前地质预报系统进行超前地质预测预报,结合地质勘测资料和地质素描对前方地质进行综合判断,根据判断结果确定是否注浆和采取哪种注浆方案,以及后续开挖过程中采取什么样的辅助措施,开挖过程中加强对开挖后的地段进行监控量测,根据量测结果指导后续施工。 ①超前地质预测预报 隧道穿越破碎带的施工难度取决于破碎带的宽度、填充物、含水性以及隧道轴线与断层构造线方向的组合关系等,施工前要通过多种方法来判明与掌握破碎带的情况。首先对前方地质进行长距离预测预报,根据预测结果和地勘资料进行对前方100~200米围岩情况进行判段,其次是采取地质钻机(或凿岩台车)进行超前钻孔,遇溶洞时采取地质雷达进行探测,然后根据以上几种探测手段所探测的结果对前方围岩进行综合判定。 ②注浆堵水加固 结合超前探水钻孔,查明掌子面前方及地下水分布状况及水量后,根据不同的情况,分别采用超前帷幕预注浆、超前局部预注浆等注浆方式,将地下水尽可能封堵在围岩内,以确保施工及结构的安全。 根据探水钻孔探明的出水点位置、水量和预注浆段岩层节理、裂隙发育情况,布置注浆孔个数和位置。采用履带式潜孔钻施工钻孔。③开挖施工开挖采用留核心土法施工,施工时采用弱爆破,短进尺,加强超前地质预报和监控量测,每循环进尺控制在1.2m以内,开挖后若拱顶沉降、周边收敛变化值超过允许范围,及时施作临时竖撑及横向临时仰拱。调整支护参数加强初期支护。(2)施工控制要点①及时施作初期支护并封闭成环,减少岩层的暴露、松动,各施工工序的距离尽73 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计量缩短,衬砌尽早封闭。②严格掌握炮眼数量、深度及装药量,以减少爆破对围岩的震动。③采用分部开挖时,其下部开挖分左右两侧相距交替作业;④加强围岩监控量测,根据量测结果,评价支护的可靠性和围岩的稳定状态,及时调整支护参数,确保施工安全。⑤把每循环进尺尽量缩短,以减少围岩的暴露时间。⑥为防掌子面坍塌,喷射砼紧跟开挖作业面,及早封闭岩面,必要时用喷砼封闭掌子面。增加支护结构的强度、密度。、73 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计第四章工期保证体系及保证措施4.1一般措施为了确保本标段阶段性工期,总工期和施工组织的进度安排,保证各工程项目的工期实现,特制定以下保证措施。1、重合同守信誉,把按期和提前完成任务作为项目管理的主要目标,把保证工程进度与质量作为一切工作的出发点。2、根据施工组织安排迅速组织人员和机械设备上场。3、尽快搞好“四通一平”工作,争取工程早日开工。4、实行工期责任考核制。将目标总工期详细分解,实行阶段性工期控制并把计划落实到工班。5、科学组织施工,强化计划管理,明确阶段工期,利用网络计划技术,实施动态管理,及时调整各分项工程进度计划和生产要素,实现均衡高产,确保各阶段工期目标的实现。6、严密组织施工,合理安排施工顺序,实行分段平行流水作业,加强工序衔接以获取时间的最佳利用,以日进度保月进度,月进度保年进度,年进度保总工期目标的实现。7、做好物资供应和后勤保证工作,各主要料、当地料、大堆料等要提前落实料源和运输方式,提前签订订购合同,保证按时按质供应。8、搞好地方关系,争取地方政府对施工的支持,减少干扰。9、定期召开工程例会,安排布置工程任务,解决施工中遇到的各种问题。重点项目或工序采取垂直管理,提高决策速度和工作效率。10、抓质量、保安全、促进度、确保不出现任何安全质量事故。11、积极采用新技术、新工艺、新材料、新设备提高劳动生产率,从而确保总工期。73 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计73