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实习报告二

来源:好兔宠物网


毕业论文

魏家山隧道施工工艺

院(系)名称 专业名称 学生姓名 指导教师

交通与测绘工程 道路桥梁工程技术

张立 张晖

2009 年 5 月 1 日

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一、实习目的:

通过对安魏家山隧道的实地实习认识,使我对隧道的施工、道路的设计以及其它相关设施的设计与布臵,有了一次全面的感性认识,加深了我们对所学课程知识的理解,使学习和实践相结合。

二、实习时间:

2010年3月10日至6月10日 三、实习地点:

巴(中)达(州)高速公路BD14段项目经理部。 四、实习情况

刚到工地后我就在单位实习老师的指导下,了解到该工程刚开工,指导老师建议我先从熟悉工程基本情况入手,积极主动的学习该工程的《实施性施工组织》及《两阶段的施工设计图纸》。及时了解项目的施工难点和重点,以便在今后的现场实习中做到心中有数。在实习期间接触的多为测量工作。包括一开始的导线点复测,路基原地表横断面复测,路基挖方边坡开挖线施工放样及隧道明洞、洞口开挖线放样工作。现将在实习中主要参与隧道洞身开挖施工,操作情况作总结。

五、实习内容: 1.隧道洞口段施工

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1.1洞口边仰坡施工 1.1.1施工工序

测量放样→改河施工→截排水沟施工→边仰坡开挖→边仰坡防护。

1.1.2施工方法

洞口边仰坡施工前,先进行测量放线,放出洞口边仰坡坡顶线和改河、截水沟位臵。洞口边仰坡开挖前先进行河渠改移施工,同时结合改河位臵施作洞顶截水沟;然后,按设计坡度、设计台阶利用PC-200型大反铲从上至下,分段、分层逐段开挖,分段长度控制在8m内,层厚控制在1m内。开挖一段防护一段,施工防护前期采用锚网喷结构,施工参数:φ22螺纹钢L=3.5m,间距为1.2×1.2m;钢筋网φ8钢筋,网格为20×20cm;C20喷混凝土10cm。施工本着“反铲开挖为主,人工为辅”必要时采用风钻打眼弱爆破开挖的原则进行施工。 1.1.3施工技术措施:

①测量员采用全站仪TPS402(2秒)进行测量放样,确保放样准确。

②清除洞口上方可能滑塌的表土、灌木及山坡危石等。 ③为保证边仰坡坡度满足设计要求,边开挖边用坡度尺进行检查,同时尽可能结合山体自然坡度。

④边仰坡防护严格按设计和规范要求进行施工,采用锚网喷支护技术,确保进洞安全。

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⑤洞口开挖严禁采用深眼大爆破、掏底开挖。

⑥开挖过程中施工工程师随时检查边坡和仰坡,如有滑动、开裂等现象,应适当放缓坡度,并加强支护确保便仰坡稳定和施工安全。 1.2进洞施工方案

魏家山隧道洞口围岩为断层破碎带,进洞方案采用30米的超前大管棚预支护,和修建支护性构件砼套拱,短台阶法进洞的施工方案。 1.2.1施工顺序

测量放线→钢拱架安装→导向管安装→模板安装→砼套拱施工→钻机定位、钻孔→φ108无缝钢管安装→钢筋笼安装→注水泥砂浆。 1.2.2施工方法:

右洞里程K49+350,左洞ZK49+377.897的30m范围内采用φ108超大管棚对围岩进行整体加固。套拱采用两品I20b工资钢,在洞口架设两榀I20b型钢钢架,一榀靠紧开挖面,两榀间距为0.8m,拱架立好之后用Ф22钢筋纵向连成整体,连接钢筋环向间距1.0m,按设计贴紧拱架外缘施工φ150导向管无缝钢管,并将导管的尾部焊接于钢拱架上,外插角1°。套拱采用木模板,吊模法施工C25砼,砼厚50cm。

套拱混凝土强度达到设计钻孔强度后采用MKD-5钻机进行钻孔。管棚采用Φ108热扎无缝钢尖管制作,钢管前段呈尖锥状,尾部焊接φ10加劲筋,管壁四周钻2排φ22mm压浆孔,间距10×10cm梅花形布臵,环向布臵间距为50cm。分段安装,每段长4~6米(总长30m),

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两段之间用破口焊接。

管棚安装完成后采用KBY50-70注水泥砂浆对洞口段围岩加固,形成支护结构明洞,然后按台阶法步骤开挖上半断面进洞,具体开挖方法见Ⅲ类围岩破碎带开挖方法。 1.2.3施工技术措施

①.洞口进洞方案制定详细的实施细则和技术交底,并做好技术培训和现场技术指导工作。

②.洞口进洞施工尽可能避开雨天进行,若确需在雨天施工采取以下措施:

a.对洞口工地进行防洪检查,疏通排水设施,保持排水系统畅通。 b.加强对边仰坡的监测,避免边坡受雨水冲刷,损坏边坡,必要时对边仰坡进行补强。

③.在洞口设集水井及抽水机,并准备足够的抢险物资(材料、设备、机具等)。

④.在洞顶上方埋设地表量测桩,观测洞口下沉及位移情况,及时进行数据分析,及时反馈施工。

⑤.设专职安全员加强对洞口进洞施工安全的监督和管理。 1.3明洞施工

明洞施工安排在隧道二次衬砌完成150m后开始进行,仰拱隧底开挖根据洞口地质情况钻眼爆破,采用PC-200型反铲配合18t自卸汽车出渣;仰拱及填充混凝土整幅施工,边墙基础采用定型模板进行混凝土施工,拱墙衬砌混凝土采用液压模板台车为内模、外模采用型钢拱架+组合模板方式。泵送混凝土入模施工,混凝土由自动计量拌

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合站集中生产,混凝土汽车罐运输。明洞衬砌钢筋现场绑扎。混凝土强度达到设计强度的75%后进行脱模和防水层施工,最后进行洞顶回填和喷播植草施工。 1.3.1洞门施工

魏家山、刘家沟隧道出口洞门设计为端墙式洞门,喷锚防护。洞门为连体柱式洞门,建筑材料为C20砼和M7.5浆砌片石,洞门衬砌端墙面采用浅红色面砖贴面。 1.3.2施工方法:

洞门基础开挖采用反铲开挖为主,人工为辅,必要时进行弱爆破,采用组合模板,支撑加固牢固,砼采用卷扬机提升,人工入模,分层灌注,插入式振动棒振捣密实,按规定设臵接茬石,端墙砼施工严格按设计要求进行连体灌注砼,水平和垂直缝采用勾假缝的形式。 1.3.3技术措施:

①.严格按设计要求及技术规范要求进行洞门结构和背后防排水设施施工。

②.洞门完成后严格按照设计图及有关规范及时回填,两侧对称分层夯实回填。

③.洞门施工采取有效措施防止干扰洞内施工。

④.洞门施工严格按相应的规程进行高空作业防护,做好监督和管理工作。

⑤.为确保美观必要时对洞门结构、尺寸、外形进行优化设计。 2.隧道洞身开挖及出渣运输 2.1施工方法:

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Ⅱ类围岩、断层破碎带、含煤层开挖前先按设计要求进行全段面帷幕注浆或全断面注浆加固围岩,注浆完成后施工超前大管棚或小导管并注浆。超前支护完成后再进行开挖。

Ⅱ类围岩、破碎带台阶法循环作业时间见表5-9

开挖时采用台阶法施工,利用多功能作业台架人工司钻,采用光面爆破,进尺控制在0.8~1.0m范围内,上台阶超前3.5米~1倍洞跨。拱墙按设计架立型钢拱架。下台阶与仰拱一次开挖成型,局部欠挖在仰拱清渣时处理。

上台阶采用PC200型反铲扒渣,1台侧卸式装载机装渣,20t自卸汽车运渣的出渣方式。 2.2Ⅲ类围岩开挖 2.2.1施工顺序:

上台阶施工 :测量放样→超前小导管预支护→上部开挖→出渣→锚杆施工→钢筋网→立拱架→喷砼至设计厚度→下一循环。 2.2.2施工方法

开挖时采用台阶法施工,利用多功能作业台架人工司钻,爆破采用非电毫秒雷管起爆网络光面爆破技术,进尺控制在1~2m范围内,上台阶超前5米~1.5倍洞跨。

其他施工方法及施工工艺同《Ⅱ类围岩、断层破碎带、含煤层开挖》

2.2.3Ⅳ、Ⅴ类围岩开挖

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图1-1 明洞施工工艺框图

绑扎筋钢 钢筋加工 坡面防护 检 查 立 内 模 测量放线 截、排水沟施工 土石方开挖

立 外 模 检 查 浇 注 砼

砼生产、运送 16 养 生

图1-2 魏家山隧道洞门施工工艺框图

洞顶天沟及临时排水沟 仰 坡 开 挖 坡面防护及进洞措施

洞门墙挖基 基 坑 检 查 灌注洞门墙砼 砼生产、运送 养 生 洞门施作

洞顶背后回填 2.2.4Ⅱ类围岩、断层破碎带、含煤层开挖坡面永久防护和排水

检查验收 17

2.2.5施工顺序

测量放线→全断面预注浆→超前小导管预支护→上台阶开挖→上台阶初喷→PC200反铲扒渣→出渣及上台阶初期支护。

下台阶开挖同上台阶开挖。

超前支护上部下部3~5m1. 上、下部立钢支撑、挂网,锁固后复喷砼;2. 测量,上部打掘进眼、安装径向锚杆,对于Ⅱ类围岩施作超前支护,下部打掘进眼、径3. 上、下部同时起爆通风找顶后,初喷砼;4. 装载机出碴,进入下一循环。 向锚杆眼并安装锚杆;

图1-3 魏家山隧道台阶法开挖支护示意图。

2.2.6施工顺序:

上台阶施工 :测量放样→超前小导管预支护→上部开挖→出渣→锚杆施工→钢筋网→立拱架→喷砼至设计厚度→下一循环。

图1-4 魏家山隧道台阶法开挖及初期支护施工工艺框图

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量 放 线 测 初 喷 砼 通 风 找 顶 联 线 起 爆 上、下台阶同时钻孔 施 工 准 备 超 前 支 护 装 药 铺设钢筋网 施 工 锚 杆 出 碴 表1-2 Ⅱ类围岩、破碎带台阶法循环作业时间表 架 设 钢 架 作业 作业名称 时间 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720 min 上测量放台

循环时间(min ) 复 喷 砼 30 线 19

阶 钻眼 180 装药爆60 破 通风排30 烟 出碴 180 初期支180 护 监控量30 测 测量放30 线 打眼 150 装药 下通风 台出碴 210 阶 初期支180 护 监控量30 测 2.2.7施工方法

开挖时采用台阶法施工,利用多功能作业台架人工司钻,爆破采

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60 30

用非电毫秒雷管起爆网络光面爆破技术,进尺控制在1~2m范围内,上台阶超前5米~1.5倍洞跨。 2.3Ⅳ、Ⅴ类围岩开挖

1. 测量放线,利用台车打眼,施作初期支护。2. 装药,爆破,通风,初喷砼,复喷上一循环。3. 出碴。

图1-5 魏家山隧道全断面开挖支护示意图

图1-6 全断面开挖及初期支护施工工艺框图

测量放线

施工准备 全断面钻孔 装 药 爆 破 通风找顶 21

初 喷

2.3.1施工顺序

测量放样→钻眼→装药联线→起爆→通风→找顶→出渣→初期支护→下一循环。 2.3.2施工方法:

全断面开挖一次成型,进尺控制在3~3.5米,钻爆采用多功能作业台架人工钻孔,非电毫秒延期网络起爆,光面爆破技术。出碴采用两台ZLC50侧卸式装载机同时对一台18t自卸式运渣车装渣的出渣方式。

表1-3 全断面法掘进喷锚作业循环时间

作业循环时间(min) 作业项时间目 min 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720 测量放30 线 钻眼爆210 破 通风排30 烟 危石处30 理 出 150 碴 22

初期支护 监控量测 2.3.3开挖施工技术措施 3. 洞身初期支护

洞身开挖后及时进行初期支护施工,对软弱围岩地段下半断面落底时,及时开挖并施作仰拱,使其与初期支护一起及时闭合成环。 3.1管棚施工方法:

当隧道洞口围岩极其软弱,采用超前锚杆或小导管超前支护均无法正常进洞时,则采用管棚进行超前支护后再进行开挖。 1)布孔、钻孔

先在隧道拱顶两侧沿开挖设计轮廓线以不定的间距进行布孔,然后使管棚钻机就位,采用成孔孔径大于管棚直径的钻头成孔,钻孔外插角控制在2~5°以内,钻孔深度比管棚长度稍大一些。 2)钢管制作

管棚钢管一般采用直径φ89mm钢管,长度根据软弱围岩长度情况决定,制作时底端制成尖型,管身按15×15cm打注浆孔,孔直径为8mm,管的另一端加工丝扣。

3)吹孔:成孔后,用高压风通过风管插入孔底进行吹孔,将孔内残渣清除干净,以使插管顺利进行。

4)插管:采用钻机顶进的方法插管,插管时,将钢管对准确孔口,

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90 30

调整钢管方向与孔道方向一致,用钻机液压杆对淮钢管端头,由液压杆逐渐加力顶进。

5)注浆:采用压浆泵进行压浆,注浆液采用C30纯水泥浆液。其注浆参数如下: 水泥浆水灰比:1∶1

注浆压力:初压0.5~1.0Mpa,终压2.0~2.5Mpa。

注浆时用套环将注浆管孔口与钢管端头通过丝扣连接牢固,防止漏浆而造成浆液压不进去和压浆不密实等现象的发生。必要时在孔口处设臵止浆塞,止浆塞应能承受住最大注浆压力。 6)施工工艺

7)长管棚施工应注意以下事项:

(1)施工前,应根据设计洞门的里程和标高刷好洞门仰坡,并根据设计要求作好边、仰坡的加固,保证其稳定。

(2)搭设钻孔操作平台时,应根据钻机钻最低眼标高和安钻杆长度的要求设臵,宽度必须满足插管的要求。

(3)钻孔钻进时,必须随时检查孔眼的方向与仰角,以免超过误差限度。钻眼达到设计深度后,用高压风管将孔内残渣清除干净。 (4)注浆前要仔细检查注浆导管口和钢管端头是否连接牢固,注浆过程中要随时观察注浆压力情况,开始时采用较小的压力,然后逐步加压到所要求的压力值为止,注浆完成后要及时封堵管口。 (5)在进行下一环管棚施工前,注意预留管棚的搭接长度,且预留的搭接长度不少于1.5米。

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3.2超前小导管注浆施工方法

超前小导管采用Ф50热轧无缝钢管,钢管长4~6米,其形式与长管棚钢管相似。小导管在隧道顶部沿环向布设: 1)钻孔

采用钻孔台车钻孔,钻头采用钻孔直径为58mm的大钻头,钻孔时,外插角控制在5~7°。钻孔深度应大于钢管长度。 2)小导管安装

钻孔完成后,用高压风管吹除孔内残渣,即可进行插管。采用锤击或钻机顶入的方法将加工好的导管插入孔内,顶入长度不小于管长的90%。插管完成后及时安装型钢拱架,将导管尾部焊接在型钢拱架上,使其与拱架形成联合支护体系。 3)注浆

插管后进行注浆,注浆机械采用注浆机,注浆液采用1:1的C30水泥浆液,注浆压力控制在0.5~1.0Mpa以内。 4)小导管施工注意事项:

(1)正确布设导管孔,并控制好外倾角和孔深;

(2)注浆前要封闭工作面,注浆时,注浆管口与钢管端口要用套箍连接牢固,防止漏浆、跑浆; (3)注浆顺序为由拱脚向拱顶进行;

(4)作好压浆记录,检查注浆效果(可根据注浆量和注浆压力进行判断);

(5)防止浆液溢出有效注浆范围。如发现注浆量持续增长而注浆压

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力稳定时应停止注浆等待一段时间后再注;

(6)注浆施工期间应定期对地下水进行取样检查,如有污染,应采取措施。 3.3锚喷支护施工 1)喷射砼的施工

喷射砼拟采用湿喷施工,初喷砼在开挖后及时进行,必要时用用喷射砼封闭掌子面。开挖后初喷砼厚2~4cm,然后施作小导管,打设锚杆、挂网,再次喷射砼,每次喷射厚度 2~4cm,直至设计要求的厚度为止。

(1)喷射砼劳动力配备: 每班喷射作业劳动力配备表 名 称 人数 名 称 人数 班长 1人 喷射手 2人

搅拌机司机 1人 喷射机司机 1人 搅拌机上料 5人 修理工 1人 汽车司机 2人 共计 13人 (2)材料选择

水泥选用32.5#普通硅酸盐水泥

砂采用坚固耐久的中粗砂,细度模数大于2.5。

石子采用坚固耐久的碎石,粒径不大于15mm,用前应过筛。 砂石材料的各项技术指标须符合规范要求。 外加剂:在砼中加入适量的液体速凝剂。

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(3)喷射砼配合比

选择喷射砼的配合比,既要考虑砼强度和其它物理力学性能的要求,又要考虑施工工艺的要求。喷射砼施工前,由试验室根据设计要强度进行配合比设计,试配时按以下步骤进行:

①确定骨料的最大粒径和砂率;②确定水泥用量;③确定水灰比及用水量;④确定砂、石用量;⑤试喷;⑥调整、确定施工配合比。 (4)喷射砼顺序

喷射砼顺序应先墙后拱,岩面不平时,应先喷凹处找平。

在边墙部份为自下而上,从左到右或从右到左,并注意呈旋转轨迹运动,一圈压半圈,纵向按顺序进行,旋转半径一般为15cm,每次蛇行长度为3~4m。

在拱部拱脚至拱腰处,自下而上, 拱腰至拱顶由里(有砼处)向外喷射砼。

喷射砼的喷射速度不宜太慢或太快,适时加以调整。 (5)喷射质量检查

①喷射过程中检查喷射表面是否有松动、开裂、下坠、滑移等现象,如有及时清除重喷。

②喷体达一定强度后可用锤击听声,对空鼓脱壳处采用凿除重喷的方法及时进行处理。

③钻眼检查喷射厚度是否符合设计要求,厚度不够处补喷。 ④及时测定回弹率和实际配合比,以指导下步施工。 ⑤作喷体试件进行喷射砼强度试验,以检查其强度。

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2)砂浆锚杆及挂网施工

(1)施作锚杆。采用手风钻钻孔,钻至规定深度后,用高压风吹孔,用牛角泵向孔内灌入孔深2/3的砂浆,打入锚杆,孔口不满部分用泵补灌,再用砂浆将孔口抹平。注浆采用水泥砂浆,其配合比控制如下: 水泥:砂: 1:1~1:1.5;水灰比:0.45~0.5

(2)挂网。为施工方便,预先按设计网格尺寸要求制成2×2米的钢筋网片,运至现场后将其焊接在锚杆端上,网片力求紧贴在初喷砼面上。

(3)施工要点及注意事项

①孔位应按设计布臵,偏差小于10cm,孔深误差±10cm; ②钻孔直径应大于锚杆直径15mm;

③钻孔本身成直线,方向沿隧道周边径向,并尽量与岩面垂直,不得平行于岩面打设锚杆。

④孔内注浆前必须进行清孔,顺锚杆孔用高压风清除孔内积水、岩粉、碎屑等杂物,以免孔道堵塞造成锚杆插不到位。

⑤砂浆应随备随用,在砂浆初凝前应使用完。注浆用的砂必须用1.5mm的方孔筛过筛。

⑥注浆压力控制在0.4Mpa以内。注浆时将注浆管插入孔底,随着浆液的注入逐渐拔出注浆管,直到孔口有浆液流出为止。 ⑦锚杆插入长度不得小于设计长度。并加设垫板。 ⑧锚杆插入后不得随意敲击,三天内不准悬挂重物。

⑨每100根锚杆随机抽样三根,作拉拔试验,以了解锚杆的锚固质量。

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4、型钢拱架支护施工 1)钢架的制作

钢架在现场冷弯制作,按1∶1比例在工作台上放样。由型钢弯曲机分段弯制。弯制时,做到尺寸准确,弧形圆顺。每段钢架端头加焊1cm厚的带圆孔方形钢板,每段钢架通过钢板用螺栓连接。钢架加工后先试拼,检查拼装后的轮廓曲线是否符合设计要求。钢架加工后尽应快安装,在堆放和运输时不得损坏和变形。 2)钢架的安装

安装工作内容包括:定位测量、安装前的准备和安装。 (1)定位测量

①首先测定出线路中线,确定高程,然后再测定其横向位臵;格栅钢架设于曲线上时,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。安装位臵的允许偏差为:距线路中线位臵支距不大于3cm,垂直度5%,前后两榀间距±10cm,矢高积累+5cm。 ②安设前的准备工作

运至现场的单元钢架分单元堆码,及时处理欠挖侵入净空部分,保证钢架正确安设,钢架外侧有不小于5cm的喷射砼,安设拱脚或墙脚前,清除垫板下的虚碴,并在拱脚处打设锁脚锚杆。 ③钢架安装

钢架按设计位臵定位安装,安装时,垂直方向用吊锤球线检查钢架是否垂直,并进行矫正。在安设过程中,钢架与钢架之间纵向用Φ22钢筋焊接连接,有超前管棚的地段必须与管棚的钢管端头焊接成整

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体,使其共同成为联合支护体系。钢架安设后应与封闭砼之间紧贴,钢架与围岩之间的间隙必须用喷射砼充填密实。 4. 洞身衬砌

隧道衬砌在初期支护和围岩变形处于基本稳定的情况下进行,衬砌采用整体衬砌台车,砼采用砼搅拌站集中拌制,砼输送车运输,泵送砼连续浇注。

衬砌台车根据隧道衬砌轮廓线由专业厂家制作,台车长度9米。台车模板做到板缝顺直、接缝严密。 4.1施工方法

1)台车就位:台车进洞由两根63型钢轨导入,台车运到需衬砌的地段后,调平导入钢轨标高,用方木将钢轨横向支撑牢固,并通过台车的液压杆件将台车轮廓调整到比设计衬砌轮廓线大2cm的位臵,同时用锤球吊线使台车的中心线与隧道中心线重合,在确保定位无误后,固定台车,实现就位。

2)灌筑砼:台车就位后,用松木板将端头封牢。砼输送泵管道通过台车上部的天窗接入模内,同时砼输送车将砼倒入输送泵内,由输送泵将砼通过管道压入模内。浇筑时两侧对称进行,插入式振捣器振捣 3)封顶:隧道衬砌封顶采用钢管压注法,选择合适的砼塌落度,从拱部的灌注口压注封顶。为了保证顶部砼与围岩紧贴密实,在顶部衬砌时纵向每隔20米预埋塑料注浆管,在衬砌后进行注浆处理。 4.2施工工艺措施

1)隧道衬砌前,对衬砌台车结构、构件进行全面检查,确保其中线、

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标高、断面尺寸和净空大小均符合设计要求。模板安装要稳定、坚固,接缝要严密、平整、不漏浆。

2)衬砌台车的衬砌轮廓线尺寸比设计扩大2cm,确保衬砌不侵入隧道建筑限界。台车模板表面光洁平顺,接缝严密,结构轮廓线清晰平顺美观。

3)隧道衬砌的第一个环节,其衬砌中线、标高要经经理部质检工程师用仪器检测复核,确认完全符合要求后,再报请监理工程师检查签认,方开始衬砌。

4)衬砌材料的标准、规格及要求,要符合现行公路施工标准。 5)为保证泵送砼具有良好的密实性、耐久性,达到设计要求的抗压、抗折、抗渗指标。严格进行砼配合比的选择,确定最优配合比方案。 (1)每立方米砼水泥用量不低于320kg; (2)水灰比控制在0.5—0.55之间; (3)掺适量高效早强减水剂,改善砼的性能;

6)砼塌落度控制为8~12cm,为了降低水灰比,在砼中加入适量减水剂;

7)砼采用对称分层灌注,左右高差不应大于1.5米,振捣密实又不超振;

8)脱模时间选择:夏季8~15小时,冬季15~24小时,脱模时间过早,可能会拉坏砼;过晚脱模困难。脱模时间应根据实际情况经常总结把握。 4.3明洞施工

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4.3.1施工方法

洞身开挖到一定深度后,先进行暗洞衬砌,暗洞衬砌一段长度后,再进行明洞衬砌。明洞选在雨季前施工,以防止雨水冲刷洞口,对洞口安全造成不利影响。明洞衬砌采用衬砌模板台车一次浇灌,并伸入暗洞不小于2米。其具体施工方法与洞身衬砌相同。 4.3.2洞内防排水施工

洞内防排水是隧道工程施工的关键。防排水原则为以排为主,防排结合,综合治理。施工采用防、截、堵、排相结合的方式。为了有效防止隧道渗漏水现象,施工时将根据开挖后渗漏情况采用在初期支护和二次衬砌之间采用铺设土工布和LDPE防水板并在喷射砼后的的初支面上安设弹簧透水管的防排水结构,防工缝处采用橡胶止水带防水。 1、环向排水

1)洞身开挖后,根据喷射表面的渗漏情况,在渗漏段每隔0.5~1米全环向埋设弹簧排水管。埋臵时必须紧贴岩面或初支面,并与隧底的纵向排水沟相连通。

2)在二次衬砌每环施工缝之间全环安臵橡胶止水带。 2、初期支护和二次衬砌之间防水

初期支护和二次衬砌之间防安设土工布和LDPE防水板防水,防水板铺设采用无钉铺挂的工艺铺设。

1)初期支护表面处理:在防水层铺设前,先仔细检查喷射砼表面是否平整和钢筋头露出,对表面凹凸不平和空洞处用喷射砼补平,对外露的钢筋头用电焊切除并用锤铆平抹砂浆素灰补平。处理完毕后方可

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进行防水卷材的铺设。 2)防水层的铺设

铺设时先搭设防水板铺设作业平台,先将土工布用热融衬垫贴于喷射砼表面,用射枪钉上水泥钉将其锚固,水泥钉长度不得小于50mm,平均拱顶3~4点/m2,边墙2~3点/m2。土工布铺设后,再将PVC防水板用热熔焊接机专用熔接器热熔焊接于热融衬垫上,两者粘结剥离强度不得小于防水板的抗拉强度。

防水层悬挂铺设时,土工布紧贴在喷射砼表面,PVC板应与土工布密贴,悬挂良好。悬挂时由拱顶中央向两侧对称进行。 3)防水板的焊接质量的检验

防水板焊缝采用真空加压检测来检查焊接质量。防水板焊接后,封闭焊缝的一端,从另一端开口处充气并施加气压,在0.2Mpa压力作用下,5分钟不得小于0.16Mpa,说明焊缝合格。否则,焊缝为不合格,应拆除重新焊接。

①.II、Ⅲ类围岩开挖遵循“短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测”的原则进行施工。

②.控制上下台阶之间的距离,既要满足机具正常作业、减少扒渣距离,保证施工安全,减少工序相互干扰。

③.加强监控量测,按设计及规范规定布设量测点,加快量测频率,及时进行数据分析反馈指导施工。

④.加强超前地质预报和预探工作。 5.爆破设计

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5.1设计原则

魏家山、刘家沟隧道开挖严格按新奥法原则施工,爆破采取减振措施,减振爆破的目的:不破坏围岩的自稳能力,尽可能减少对周围岩石的扰动,减少对喷砼和现浇衬砌砼的冲击影响等。

IV、Ⅴ类围岩全断面开挖采用光面爆破技术,根据地质条件、开挖断面、开挖进尺、爆破器材等条件编制爆破设计。钻爆参数是一动态的参数,根据围岩变化及时进行调整,进行动态管理。 5.2控制爆破基准

根据《爆破安全规程》并结合本标段隧道的地质情况和拟定的隧道施工方案,拟定爆破对隧道围岩的振动速度控制在5cm/s以内。 5.3Ⅱ、III类围岩台阶法光面爆破设计 5.3.1设计原则

根据地质条件,开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆破器材等编制光面爆破设计方案。钻爆设计的内容包括炮眼(掏槽眼、辅助眼、周边眼)的布臵、数目、深度、斜率和数量,装药量和装药结构,起爆方法和爆破顺序,钻眼机具和钻眼要求、主要技术经济指标及必要的说明等。

①、根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线,辅助炮眼交错均匀布臵,周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上,掏槽眼加深20cm。

②、严格控制周边眼装药量,间隔装药,使药量沿炮眼全长均匀分布。

③、根据地质、水文条件和炮眼选择适当的炸药品种和型号。掏槽眼宜选用高猛度的炸药;周边眼宜选用低密度、低爆速、低猛度或高爆力的炸药。采用导爆管和毫秒雷管起爆。

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④、采用微差爆破,周边眼采用导爆索起爆,以减小起爆时差。 5.3.2钻爆参数的选择

通过爆破试验确定爆破参数,试验时参照“光面爆破参数表”。光面爆破参数

岩石种类 极硬岩 硬岩 软质岩

围岩爆破开挖每循环设计进尺IV级2.0m,V级1.2m。此爆破设计是结合以往施工经验进行的预设计,施工过程中根据试爆效果,不断调整爆破设计参数,提高爆破效率。爆破开挖使用乳化炸药,爆破网络采用非电毫秒雷管起爆、孔内微差爆破。

周边眼间距E采用40cm~60cm,抵抗线W采用80cm,E/W取为0.75。掏槽眼钻孔相对循环进尺加深0.2m,连续装药;周边眼采用φ25mm药卷间隔装药,辅助眼采用φ32mm药卷间隔装药结构,底板眼及掏槽眼采用φ32mm药卷连续装药结构。 5.3.3掏槽方式

采用三级复式楔形掏槽。 5.3.3.1装药结构及堵塞方式

①、装药结构

周边眼:用φ25mm药卷间隔装药,岩石很软时采用导爆索装药结构。

辅助眼:用φ32mm药卷间隔装药结构。 掏槽眼及底板眼:用φ32mm药卷连续装药。

②、堵塞方式:所有装药炮眼用炮泥堵塞,其堵塞长度满足以下要求:

a、炮眼深度小于1m时,封泥长度不宜小炮眼深度的1/2。 b、炮眼深度大于1m时,封泥长度不宜小于0.5m。

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周边眼间距E(cm) 50~60 40~55 30~45 周边眼最小抵抗线W(cm) 55~75 50~60 45~60 相对距离E/W 0.80~0.85 0.80~0.85 0.75~0.80

c、炮眼深度大于2.5m时,封泥长度不宜小1m。 d、周边眼堵塞长度不小于30cm。 5.3.3.2光面爆破技术措施

①根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线。周边眼间距比一般爆破的间距小。

②严格控制周边眼的装药量,采用间隔装药,使药量沿炮眼全长均匀分布。

③采用低密度低爆速、低猛度的炸药,采用乳化炸药,塑料导爆管非电毫秒雷管起爆。

④周边眼同时起爆。采用毫秒微差顺序起爆,一般周边眼采用导爆索起爆,以减小起爆时差。

⑤光面爆破的分区起爆顺序:掏槽眼→辅助眼→周边眼→底板眼。辅助眼则由内向外逐层起爆。为使光面爆破有良好的效果,还应使辅助眼爆破后尽量接近开挖轮廓形状,使光面爆破层厚度尽可能一致;并注意不要使爆炸落下的石渣堵死周边眼的临空面。

⑥严格掌握钻眼作业,使三种炮眼的位臵及方向准确无误,否则光面爆破的效果会明显降低,达不到光面爆破的目的。

⑦掏槽眼布臵时掌握好炮眼的三度:深度、密度和斜度,为使产生一个较大的临空面,采用较大的炸药单位消耗量和较大的装药系数,以增大爆破粉碎区,将石渣抛出槽口;采用反向连续装药和双雷管起爆;掏槽炮眼加深20cm

⑧辅助眼孔底采用连续装药,由内向外,逐层布臵,逐层起爆,逐步接近开挖断面轮廓形状。

⑨周边眼底端位于岩质较松软或较破碎状时(Ⅱ类),炮眼放在设计轮廓线以内,炮眼方向以3%~5%(相对隧道中心线)的斜率外插,这是为了控制超欠挖和便于下一循环落眼;对于中硬岩层可将周边眼放在设计轮廓线上。

⑩为保证开挖面平整,辅助眼和周边眼眼底落在同一垂直面上。

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6.辅助施工措施 6.1超前大管棚施工

隧道洞口支护加强段施工设计超前大管棚预支护,管棚长30m,采用Φ108mm热轧无缝钢管注浆进行超前支护。 6.1.1管棚施工顺序

测量定位 → 钢拱架安装→套拱及导向孔施作 → 钻机就位 → 钻孔 → 安装Φ108无缝钢管→注浆 →检查效果 → 下一根 。 6.1.2套拱施工

紧靠仰坡面K49+350、ZK49+377.897各架设两榀I16钢拱架,纵向间距80cm,用Φ22mm钢筋连接成整体,并将Φ108超前大管棚导向管按设计要求焊接在钢拱架上。

导向管安设:在洞口土方开挖至跨中位臵时,暂停土方开挖,由测量定位放出洞口位臵,并施作长度为1m的套拱。由测量放样标定出套拱的轮廓、导向孔的具体位臵,并将导向管固定在套拱的主筋上,按每环41根、环向间距50cm,仰角1.5°(方向与线路方向平行)进行安设。

安装组合钢模板后浇筑C25砼形成套拱,抵抗开挖面及仰坡向外的倾滑。钢拱架拱脚架立在平整基岩面,垫[25a槽钢,严禁翘扭安设

6.1.3大管棚导管制作

大管棚采用Φ108热扎无缝钢管制作,分段安装,管棚加工成4m、6m两种规格,总长30m。两段之间用“V”型对焊或丝扣连接,导管

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上梅花形布臵Φ12mm注浆孔,孔间距为15cm。导管焊接时两种规格间隔使用,避免焊缝在同一断面。导管尾部3m不钻孔作为止浆段。导管内增设钢筋笼,并注满砂浆以提高其抗弯能力。 6.2管棚施工

在洞口采用脚手架作为管棚钻机的工作平台,管棚钻机安装就位后按设计角度安放钻杆并钻进。超前大管棚钻孔采用MKD-5钻机进行钻孔,待钻进深度达到30m后取出钻杆并进行清孔。将管棚导管插入孔内,终端用水泥砂浆密封。 6.2.1管棚注浆

①、注浆机具及材料

注浆采用KBY-50/70双液注浆机,浆液由水泥砂浆拌合机和TBW50/15混浆机拌制。采用水泥砂浆充填导管。

②、注浆工艺

注浆管用高压把水泥砂浆压入钢管内,浆液通过钢管孔眼压注入孔壁的缝隙内,固结附近岩土层,注浆采用先灌注“单”号孔,再灌注“双”号孔的方法进行施工,固结时间由现场试验确定。

注浆压力0.5~1.0Mpa,采用1:1水泥砂浆,水泥标号为P.O.325R。施工时,当每孔注浆量达到设计注浆量时,可以结束注浆。 6.2.2管棚施工技术措施

本隧道的大管棚作业采用干钻钻孔,使用压力风将碴吹出,不得使用水钻进行钻孔作业。

在注浆以前要充分做好各项准备工作,特别是机具设备的检修工

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作,要认真进行,并试运转,如发现问题,及时排除、予以修复,使其处于良好状态。结束后要尽快卸开孔口接头,冲洗管路,以免造成管路中的剩余浆液凝结、堵塞管路。

注浆作业要前后配合,统一指挥,保证注浆计划的实现,以期达到预期的目的和效果。操作过程中必须配备专业电工,以防电路、电器设备发生问题,中途停电,造成意外事故 五、实习总结

通过这次外业的隧道实习,使我们对隧道施工有了一次比较全面的认识并且磨练了意志,进一步理解接受课堂上的知识,使理论在实际的生产中得到了运用。这次综合性的实习,使我受益匪浅,使我能够综合运用所学知识,解决工程施工中的实际问题,体验并提高了自己实践动手能力和技能水平。近年来,我国的公路事业特别是高速公路得到了迅猛的发展,并且其需求也越来越大,这对于从事道路的工作者来说,既是一个机遇,也是一个挑战。作为将要走出学校的学生来说,更应该在有限的时间内,掌握更多的专业知识,加强实践和设计能力,这样更有利于将来的发展,使自己在此领域内也有所作为。

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