1、云霧山隧道燕尾段連拱隧道施工方案一、工程概況云霧山隧道進(jìn)口DK242+680895 設(shè)計(jì)為燕尾式隧道地段,其中DK242+680763 為燕尾大跨地段,83m;DK242+763853 為雙跨連拱隧道地段,90m,其中 DK242+803揭示一溶腔。進(jìn)口燕尾段隧道位于由雙線并行變?yōu)閱尉€繞行的過(guò)渡段,同時(shí)又位于進(jìn)口R=3500的左偏曲線地段。此段設(shè)計(jì)圍巖為II 級(jí)、地下溶腔發(fā)育。二、施工方案云霧山隧道進(jìn)口受橫洞HDK0+070溶洞影響,為保證掘進(jìn)工作面,由橫洞HDK0+235 處提前進(jìn)入正洞燕尾段DK242+710,然后按 I線隧道斷面掘進(jìn),一直通過(guò) DK242+763853 連拱隧道段。故現(xiàn)已
2、不能按普通中導(dǎo)洞方案進(jìn)行施工。開(kāi)挖由線1#洞反向作為工作面,也可根據(jù)施工情況由I 線按30 米為一段間隔開(kāi)挖中隔墻,預(yù)留線開(kāi)挖寬度結(jié)合中隔墻墻腳及立模要求按中墻面向內(nèi)1 米考慮。中隔墻按開(kāi)挖順序施工,開(kāi)挖按每段30 米,開(kāi)挖完成后依隧道軸向掛縱向排水管,在中隔墻上設(shè)置豎向排水管與縱向排水管進(jìn)行連接,下午接入隧道水溝,與水溝形成完整的排水系統(tǒng),在中隔墻頂面上鋪設(shè)防水板,與拱墻防水板進(jìn)行焊接成為整體。在中隔墻開(kāi)挖頂部鑿向下的“U”槽,把縱向排水管安設(shè)在向下的“U”槽內(nèi)用砼封好后再掛防水板,在豎向排水管穿透防水板的地方要加強(qiáng)密封措施,防止水由間隙流入隧道內(nèi)部。中隔墻先施作墻腳,鑿毛或預(yù)留接茬鋼筋再施
3、工中墻,采用定型模板,型鋼支撐固定,輸送泵入模;中墻施工預(yù)埋設(shè)計(jì)的拱圈接茬筋及橡膠止水帶,然后中墻頂再立模灌注中墻頂加填砼。中隔墻分段施工考慮到后步預(yù)留線爆破震動(dòng)影響,可在施工縫外埋設(shè)接茬鋼筋以加強(qiáng)中隔墻的整體性。待中隔墻強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后方可進(jìn)行預(yù)留線開(kāi)挖,開(kāi)挖利用人工手風(fēng)鉆打眼,預(yù)留光面層減弱震動(dòng)爆破,裝載機(jī)配合自卸汽車(chē)出碴。預(yù)留線開(kāi)挖采用上、下臺(tái)階開(kāi)挖,上臺(tái)階高度以3.5m 為宜,開(kāi)挖采用“短進(jìn)尺、弱爆破、少擾動(dòng)、緊封閉”的施工原則,為減小對(duì)中隔墻的震動(dòng)和飛石的直接沖擊,為控制飛石方向,調(diào)整最小抵抗線方向,開(kāi)挖時(shí)靠近中隔墻一側(cè)預(yù)留薄保護(hù)層,用挖掘機(jī)進(jìn)行挖除,最后再對(duì)殘留的挖除不了的保護(hù)層
4、進(jìn)行松動(dòng)爆破。爆破時(shí)對(duì)中隔墻實(shí)施墻面保護(hù),對(duì)中隔墻墻腳采用回填,防止落石砸壞墻腳,對(duì)中隔墻墻面采用掛草簾,上覆木板,或鋼板防護(hù)。拱墻襯砌采用模板臺(tái)車(chē)襯砌,罐車(chē)運(yùn)送砼,輸送泵入模,插入式震動(dòng)器振搗的施工方法。襯砌施工前應(yīng)先將排水系統(tǒng)完善,為抵抗單側(cè)襯砌對(duì)中隔墻產(chǎn)生彎、剪、矩等不良受力形式,應(yīng)對(duì)中隔墻另一側(cè)進(jìn)行支撐,視情況可采用型鋼、圓木或土石回填法,以防止中隔墻因單側(cè)襯砌偏壓而發(fā)生的側(cè)移、傾覆、下沉等。燕尾段小間距隧道開(kāi)挖采用臺(tái)階法開(kāi)挖,且左右線中間巖柱需按設(shè)計(jì)要求布設(shè) 25 低預(yù)應(yīng)力錨桿加固。在主洞環(huán)形開(kāi)挖爆破時(shí)將對(duì)已成中隔墻襯砌帶來(lái)影響,施工中除采取“短進(jìn)尺,弱爆破”及調(diào)整最小抵抗線方向外,
5、同時(shí)對(duì)已襯砌中隔墻砼表面采取防護(hù)措施,防止爆破飛石損傷襯砌。中隔墻防護(hù)措施擬采取兩種方法:一種用 45mm厚的人造紙板+5mm鋼板護(hù)面并用圓木支頂法防護(hù),如果用人造紙作護(hù)面效果不好,可草聯(lián)代替;另一種是回填土石法。以上兩種防護(hù)措施的優(yōu)點(diǎn)為既可防止第二次爆破傷及中隔墻混凝土又可防止單側(cè)二次襯砌后產(chǎn)生偏壓,引起中隔墻偏移。中隔墻起拱線上、下1.5 米范圍內(nèi)設(shè)立對(duì)拉錨桿加固中間土柱,對(duì)拉錨桿采用 22 鋼筋;施工時(shí)加強(qiáng)中隔墻側(cè)向位移監(jiān)測(cè),及時(shí)反饋信息,以調(diào)整支護(hù)參數(shù)。施工工藝流程雙連拱隧道施工工藝流程表部位編號(hào)(施工序號(hào))部位名稱施工工藝流程施工準(zhǔn)備包括測(cè)量放線、設(shè)備、材料等中隔墻分段開(kāi)挖初噴砼局部
6、錨桿掛設(shè)網(wǎng)片復(fù)噴砼中隔墻頂部縱向排水管豎向排水管防水板保護(hù)層墻頂鋼筋預(yù)埋立模板支架砼澆筑左洞上臺(tái)階開(kāi)挖初噴錨桿復(fù)噴左洞下臺(tái)階開(kāi)挖初噴復(fù)噴監(jiān)控量測(cè)拱頂沉降、圍巖收斂量測(cè)、隧底探測(cè)底板砼澆筑基面處理施工縫止水帶擋頭模及墻腳模板底板砼底板背后注漿左洞拱墻防水層、二襯基面處理防水層臺(tái)車(chē)(臺(tái)架)就位施工縫止水帶擋頭板砼澆注脫模養(yǎng)護(hù)背后注漿表面修整割除鋼筋頭,表面清理修整線中線線中線級(jí)圍巖連拱隧道開(kāi)挖支護(hù) 順序示意圖說(shuō)明:1.線已開(kāi)挖初支。2.按圖示先開(kāi)挖線半邊導(dǎo)洞,每開(kāi)挖30 m,須進(jìn)行中隔墻施工,中隔墻端頭應(yīng)距離開(kāi)挖面3-5m,以便下次開(kāi)挖施工和避免擾動(dòng)。3.待中隔墻強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后,再按2施工。4
7、.及時(shí)進(jìn)行初期支護(hù)。三、關(guān)鍵工序施工方法1.中隔墻開(kāi)挖云霧山隧道燕尾段由雙線并行變?yōu)閱尉€繞行的過(guò)度段,在前期的施工當(dāng)中橫通道進(jìn)入正洞已全部完成右線隧道(I 線隧道)全斷面開(kāi)挖與初期支護(hù)作業(yè)。右線前行施工為燕尾段施工段探明圍巖發(fā)育情況;揭示 DK242+852 大溶洞及其支系容腔發(fā)育狀況,同時(shí)又改變了燕尾段隧道初期施工的受力結(jié)構(gòu)。針對(duì)目前隧道施工具體情況,我們初步?jīng)Q定首先進(jìn)行中隔墻開(kāi)挖。中隔墻開(kāi)挖施工采用控制爆破,人工風(fēng)鉆打眼。施工方案,從1#洞反向開(kāi)挖,如條件容許可從右線方向向左線進(jìn)行分段開(kāi)挖支護(hù),開(kāi)挖寬度 6m,確定開(kāi)挖深度為3.0m;選擇漸變開(kāi)挖斷面可保證施做中隔墻有足夠的施工空間,同時(shí)盡
8、量減小對(duì)周邊圍巖的破壞,依靠支護(hù)及圍巖自身共同承擔(dān)來(lái)自外界荷載力;開(kāi)挖方法根據(jù)圍巖情況而定。爆破參數(shù)的選定眼深度 L 隧道以循環(huán)進(jìn)尺1m作為眼深,掏槽眼為1.3m,炸藥單耗量上斷面 0.52kg/m3,下斷面為 0.31 kg/m3炮眼數(shù)目 N 采用光面爆破,炮眼數(shù)目比正常爆破眼數(shù)多20%。炮眼平均裝藥系數(shù) 0.3,具體數(shù)目根據(jù)公式N=KSL/Lnr進(jìn)行設(shè)計(jì),其中:KSL 總裝藥量n裝藥系數(shù)選定為0.45 r 炸藥的線裝藥密度(32mm 炸藥為 0.78)炮眼布置按照選定的掏槽形式先布置掏槽眼,再按照光面爆破原則布置周邊眼,依次是底板眼、內(nèi)圈眼、二臺(tái)眼、然后布置掘進(jìn)眼,掘進(jìn)眼均勻布置即可。內(nèi)圈
9、眼應(yīng)比掘進(jìn)眼密一些,比周邊眼稀一些其間距設(shè)置為 70cm,抵抗線 50cm,二臺(tái)眼與底板眼的間距相同設(shè)置為60cm。周邊眼參數(shù):間距 E=10*4=40cm 抵抗線 W=1.5*40=60cm 裝藥集中度 q=0.125kg 一次爆破總藥量計(jì)算根據(jù)公式 Q=KLS 計(jì)算上、下斷面的爆破總藥量K單位巖石爆破炸藥消耗量L炮眼深度S斷面積炸藥量分配周邊眼:q=KaWL=0.52*0.4*0.6*1*1=0.125kg 掏槽眼:q=1.3kg 其他炮眼 q=0.35kg 裝藥結(jié)構(gòu)周邊眼采用導(dǎo)爆索、小直徑藥卷竹片捆綁間隔裝藥,炮眼堵塞,其他炮眼均采用連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu),炮眼堵塞時(shí)將炮泥堵在與裝藥相接的部位。2
10、.中隔墻砼施工中隔墻開(kāi)挖支護(hù)完成,通過(guò)對(duì)圍巖變形量測(cè)、隧底探測(cè)數(shù)據(jù)分析,確認(rèn)圍巖完成其總變形的90%,且隧底無(wú)溶腔空洞后方可進(jìn)行中隔墻砼施工;如果通過(guò)探測(cè)確認(rèn)該段存在上述情況,必須經(jīng)過(guò)地基加固處理,對(duì)于 DK242+803 溶洞要按設(shè)計(jì)進(jìn)行鋼管樁加固處理,通過(guò)力學(xué)驗(yàn)證(地基承載力檢測(cè))方可進(jìn)行下步工序施工。中隔墻砼施工采用采用C25模筑混凝土,小模板拼裝襯砌,混凝土集中在洞口攪拌站拌合,電子計(jì)量設(shè)備按照施工進(jìn)行自動(dòng)計(jì)量;在中隔墻頂墻腳處砼灌筑時(shí)預(yù)埋22 短筋,每延米 3 排,每排 4 根;同時(shí)根據(jù)防水要求在墻頂處預(yù)埋防水板,與拱部防水板焊接成整體;墻內(nèi)每隔 8m預(yù)埋50 加勁型軟式透水盲管,漏
11、出墻頂30 cm,與左右線拱部盲管三通連接;中隔墻底部、洞內(nèi)兩側(cè)水溝泄水孔標(biāo)高處設(shè)貫通的內(nèi)包的鋼筋 100 加筋型軟式透水盲管。(附防水示意圖如下)燕尾段防水板安裝示意圖預(yù)埋防水板100軟式透水盲管100軟式透水盲管50軟式透水盲管防水板隧道中線隧道中線100軟式透水盲管3.中隔墻防水施工中隔墻防水采用預(yù)埋管道加鋪防水板進(jìn)行防排水,在施工中存在一定的施工難度,主要有以下幾點(diǎn):中隔墻防水板與拱墻防水板不能較好的銜接;豎向排水管在澆筑過(guò)程中易堵塞,不能起到排水作用;防水板在中隔墻回填后易破損。針對(duì)這一問(wèn)題,施工中采取在隧道左洞內(nèi)拱墻與中隔墻交接處整體性鑿槽,按上述方法架設(shè)完整的防排系統(tǒng),在暗槽開(kāi)鑿
12、完畢后,應(yīng)對(duì)槽內(nèi)的浮喳進(jìn)行清理,并用水充分濕潤(rùn),以便與防水材料充分結(jié)合。安設(shè)橫向引水管,然后在中隔上設(shè)置若干條豎向排水管與隧道水溝連通的技術(shù)措施。排水安設(shè)完畢后,對(duì)鑿槽進(jìn)行封閉,對(duì)個(gè)別漏水點(diǎn)進(jìn)行注漿封堵,對(duì)大面積滲漏水處進(jìn)行封面處理。四、施工保證措施1.參加施工的工人必須接受安全技術(shù)教育,熟悉和遵守本相關(guān)規(guī)定。2.如發(fā)現(xiàn)隧道內(nèi)有險(xiǎn)情,必須立即在危險(xiǎn)地段設(shè)立明顯標(biāo)志或派專(zhuān)人看守,并迅速報(bào)告施工領(lǐng)導(dǎo)人員及時(shí)采取處理措施。若情況嚴(yán)重時(shí),應(yīng)立即將工作人員撤離危險(xiǎn)地段。3.所有進(jìn)入隧道工地的人員,必須按規(guī)定佩帶安全防護(hù)用品,尊章守紀(jì),聽(tīng)從指揮。4.鉆眼人員到達(dá)工作地點(diǎn)時(shí),應(yīng)首先檢查工作面是否處于安全狀態(tài)
13、,如支護(hù)、頂板及兩幫是否牢固,如有松動(dòng)的巖石應(yīng)及時(shí)加以支護(hù)或清除。5.使用帶支架的風(fēng)鉆鉆眼時(shí),應(yīng)將支架安置穩(wěn)妥。6.洞內(nèi)爆破作業(yè),必須統(tǒng)一指揮。7.下列情況時(shí),嚴(yán)禁裝藥爆破:明不足。工作面巖石破碎尚未及時(shí)支護(hù)。8.嚴(yán)禁鉆眼與裝藥平行作業(yè)。9.洞內(nèi)道路應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),保證車(chē)輛安全運(yùn)行。10洞內(nèi)電氣設(shè)備,必須符合下列規(guī)定:非專(zhuān)職電氣值班人員,不得操作電氣設(shè)備。操作高壓電氣設(shè)備主回路時(shí),必須戴絕緣手套,穿電工絕緣靴并站在絕緣板上。手持式電氣設(shè)備的操作手柄和工作中必須接觸的部分,應(yīng)有良好絕緣。使用前應(yīng)進(jìn)行絕緣檢查。11.施工時(shí)應(yīng)對(duì)洞內(nèi)拱部和洞頂進(jìn)行定點(diǎn)(含縱向和橫向)監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)變形量加大或變形量加快時(shí),應(yīng)暫停開(kāi)挖,分析原因并采取穩(wěn)定圍巖的有力措施。12.對(duì)中隔墻偏移、傾覆、縱橫不均勻沉降及縱向施工縫要進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)。中鐵一局五公司宜萬(wàn)鐵路項(xiàng)目部工程部