1、貓公壩隧道洞口進(jìn)洞施工技術(shù)方案1 工程概況1.1 貓公壩隧道設(shè)計(jì)為三車道城市快速路,其中左線出口157m長(zhǎng)范圍為四車道。隧址位于深圳水庫(kù)西側(cè)的丘陵地帶,穿越貓公壩山嶺,植被茂盛,地形起伏較大,屬深圳水庫(kù)一級(jí)水源保護(hù)區(qū)范圍。洞口段為V級(jí)圍巖段,風(fēng)化厚度大,地形較平緩,多為第四系坡積土及不同程度風(fēng)化巖,開(kāi)挖后穩(wěn)定性較差。1.2 明洞設(shè)置范圍 進(jìn)口端:LK3+270285、RK3+270290;出口端:LK3+925940、RK3+932952;計(jì)70m。1.3 洞口加強(qiáng)段設(shè)置范圍 進(jìn)口端:LK3+285320、RK3+290340;出口端:LK3+890925、RK3+891932;計(jì)161m。2
2、 施工方案和施工方法2.1 總體施工方案設(shè)置地面排水溝和洞頂截水溝后,先按設(shè)計(jì)圖紙標(biāo)準(zhǔn)放坡拉槽開(kāi)挖明洞及洞口邊仰坡并緊跟防護(hù),然后施作套拱和管棚,在管棚的掩護(hù)下在設(shè)計(jì)暗洞位置進(jìn)洞,暗洞開(kāi)挖采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法,在暗洞掘進(jìn)1520m后再施工明洞。2.2 洞口工程施工2.2.1 洞口開(kāi)挖1) 洞口開(kāi)挖土石方全部外運(yùn)作為棄方。2) 施工工序:測(cè)量放樣現(xiàn)場(chǎng)清理開(kāi)挖取土裝運(yùn)棄土。均采用機(jī)械化進(jìn)行施工。3) 開(kāi)挖前先測(cè)量放樣,作好洞頂?shù)慕厮疁希苑烙晁畢R入開(kāi)挖的路塹內(nèi),造成浸泡。然后自上而下進(jìn)行分層開(kāi)挖,開(kāi)挖時(shí)對(duì)邊坡及碎落臺(tái)予留1020cm,用人工進(jìn)行刷坡施工,以保證邊坡坡比的準(zhǔn)確,坡面的平順一致。石方開(kāi)挖爆
3、破施工采用小型毫秒微差松動(dòng)爆破,以減小質(zhì)點(diǎn)振速,保證邊坡開(kāi)挖安全,邊坡開(kāi)挖布眼要增布預(yù)裂孔,以保證邊坡坡面整齊、平順,路面頂面以上50cm要預(yù)留保護(hù),采用密集小型排炮施工,炮眼超深1015cm,裝藥時(shí)在底部裝入1015cm的柔性緩沖墊層,爆破后及時(shí)用挖掘機(jī)挖裝,自卸汽車運(yùn)輸,推土機(jī)清理現(xiàn)場(chǎng),輔以人工配合用爆破中的細(xì)粒石子對(duì)坑凹部分進(jìn)行找平填實(shí),并按設(shè)計(jì)要求作出路塹橫坡。4) 開(kāi)挖完成后,應(yīng)進(jìn)行測(cè)量放樣并按設(shè)計(jì)坡度進(jìn)行邊坡的修整。邊坡整修須人工施工,邊坡修整后,應(yīng)及早按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行鋪草皮或砌護(hù)坡、擋墻工作。2.2.2 洞口邊仰坡防護(hù)洞口邊仰坡防護(hù)采取錨桿、掛網(wǎng)、噴砼及掛網(wǎng)噴播植草的方式。2.2.
4、2.1 砂漿錨桿(22)搭設(shè)鉆孔臺(tái)架按布設(shè)的孔位鉆孔。鉆孔完成后,利用高壓風(fēng)清孔,將孔內(nèi)的巖粉沖洗干凈,再插入錨桿。錨桿的位置和角度根據(jù)圍巖狀況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,以便達(dá)到最佳的錨固效果。錨桿注漿應(yīng)注意:1) 檢查注漿泵及其零件是否齊備和正常,有關(guān)泵的操作程序應(yīng)遵守泵操作手冊(cè)。2) 檢查水泥和砂的粒徑、比例等是否符合規(guī)定,通常用篩子控制它們的粒徑,推薦砂的粒徑為1.0mm,水泥與砂的比例為1:0.75至1:1。3) 用水或風(fēng)檢查錨孔是否暢通,孔口返水或風(fēng)即可。4) 調(diào)節(jié)水流量計(jì)使砂漿水灰比至設(shè)計(jì)值為止,并記下流量計(jì)刻度,從泵出口出來(lái)的砂漿,必須要均勻,不能有斷續(xù)不均現(xiàn)象。5) 迅速將錨桿和注漿管及泵
5、用接頭快速連接好。6) 開(kāi)動(dòng)注漿泵注漿,整個(gè)過(guò)程應(yīng)連續(xù)灌注,不停頓,必須一次完成,觀察到漿液從止?jié){塞邊緣流出或壓力表達(dá)到設(shè)計(jì)值,即可停泵。若注漿過(guò)程中,出現(xiàn)堵管現(xiàn)象,應(yīng)及時(shí)清理錨桿、注漿軟管及泵,此時(shí)若泵的壓力表顯示有壓,應(yīng)反轉(zhuǎn)電機(jī)12秒卸壓,方可卸下各接頭,電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)間必須短暫。7) 當(dāng)完成一根錨桿的注漿后,應(yīng)迅速卸下注漿軟管與錨桿的接頭,清洗并安裝另一根錨桿,然后注漿;若停泵時(shí)間較長(zhǎng),在對(duì)下根錨桿注漿前應(yīng)放掉前段不均勻的灰漿,以免堵孔(注意:整個(gè)注漿過(guò)程中,操作人員應(yīng)密切配合,動(dòng)作迅速)。8) 注漿過(guò)程中,應(yīng)及時(shí)清洗接頭,保證注漿過(guò)程的連續(xù)性。9) 完成整個(gè)注漿后,應(yīng)及時(shí)清洗及保養(yǎng)泵。2.
6、2.2.2 鋼筋網(wǎng)防護(hù)按設(shè)計(jì)尺寸、規(guī)格制作6.5鋼筋網(wǎng)片,安裝時(shí)網(wǎng)片與錨桿點(diǎn)焊連結(jié)。鋪設(shè)前先初噴巖面,鋼筋網(wǎng)隨受噴面鋪設(shè),鋼筋網(wǎng)的噴射混凝土保護(hù)層厚度不小于2cm。噴射時(shí),為確保網(wǎng)片與巖壁面噴射密實(shí),噴頭要稍微傾斜2.2.2.3 噴射混凝土防護(hù)在噴射混凝土前,清除工作面松動(dòng)石塊、巖粉及灰塵,檢查開(kāi)挖斷面,濕潤(rùn)巖面。按濕噴混凝土工藝施工,施工機(jī)械采用國(guó)內(nèi)TK-961型濕噴機(jī)進(jìn)行噴射。混凝土料在拌和站拌制,采用汽車運(yùn)輸至工作面。2.2.2.4 截水溝、洞口排水溝截水溝設(shè)置在邊仰坡開(kāi)挖線5m以外,采用人工開(kāi)挖,堆土靠近線路一側(cè),夯打密實(shí)。要求溝槽溝底平順、順應(yīng)山勢(shì),與山下排水系統(tǒng)順接。洞口排水溝按設(shè)
7、計(jì)位置設(shè)置,人工挖槽。經(jīng)驗(yàn)槽后,即漿砌片石溝體。砂漿用砂漿機(jī)拌合,砂漿按配合比計(jì)量下料,人工挑抬上山,在砌筑現(xiàn)場(chǎng)鋪鐵皮墊料,使用時(shí)再次翻拌砂漿幾次。2.2.2.5 掛網(wǎng)噴播植草坡面成形后,應(yīng)及早安排植草防護(hù)。首先施工固定錨桿,然后將纖維植生帶固定在巖面上,再將網(wǎng)固定在錨桿上,最后噴兩層噴植混合料。噴播植草擬雇請(qǐng)專業(yè)綠化隊(duì)伍施工,施工后有專人每天幾次灑水,保持潮濕狀態(tài)。2.3 套拱和管棚2.3.1 洞口邊仰坡開(kāi)挖到位后,首先進(jìn)行預(yù)埋導(dǎo)向鋼管部分套拱施工,套拱模筑砼采用鋼拱架環(huán)形支撐體系,鋪設(shè)木模板做內(nèi)外模,汽車泵送商品砼,人工振搗澆筑;而后進(jìn)行鉆孔、頂管、安裝鋼筋籠和注漿作業(yè),管棚完工后再進(jìn)行墻
8、部套拱的施工。2.3.2 套拱1) 拱部開(kāi)挖、支護(hù):嚴(yán)格按設(shè)計(jì)尺寸、邊仰坡坡度進(jìn)行開(kāi)挖。開(kāi)挖斷面如下圖示:中央預(yù)留核心土作為套拱、管棚施工作業(yè)平臺(tái),同時(shí)可作為成洞掌子面臨時(shí)穩(wěn)定體。然后兩側(cè)拉槽,拉槽深度到規(guī)定標(biāo)高。采用人工配合機(jī)械進(jìn)行開(kāi)挖,嚴(yán)格控制底部標(biāo)高,預(yù)留30cm人工開(kāi)挖,嚴(yán)禁超挖回填。達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后,觸探法檢測(cè)地基承載力,要求達(dá)到550Kpa的設(shè)計(jì)要求,如果達(dá)不到設(shè)計(jì)承載力要求,則申請(qǐng)變更采取加固地基措施。在開(kāi)挖過(guò)程中必須由上至下?lián)鷰r穩(wěn)定情況、開(kāi)挖高度、作業(yè)平臺(tái)分部對(duì)邊、仰坡進(jìn)行錨桿、掛網(wǎng)、噴砼支護(hù)。錨桿間距1.2m,呈梅花形布置,噴砼厚度10cm。2) 型鋼鋼架:套拱內(nèi)設(shè)四榀型鋼鋼
9、架,鋼架嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖尺寸加工試拼,用L=2.5m的砂漿錨桿固定拱架,安裝就位后進(jìn)行尺寸、垂直度檢查,合格后方可進(jìn)行每榀間聯(lián)接鋼筋焊接,同時(shí)預(yù)留與后期進(jìn)洞施工支護(hù)鋼架的聯(lián)接鋼筋。預(yù)留套管(127鋼管)預(yù)埋件嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖(如下圖示)預(yù)埋施作,與鋼架焊接穩(wěn)定牢固,嚴(yán)格控制套管方向及仰角。3) 拱架模板:制作同套拱弧度的4榀I20b型鋼拱架作為環(huán)形支撐體系,環(huán)向鋪設(shè)木板作底模(內(nèi)模)。豎向在支撐鋼拱架上焊接22鋼筋穿透模板倉(cāng)用于固定頂模(外模)。安裝時(shí)拱架腳用方木(1515cm)或木板(5 cm)調(diào)平。內(nèi)、外模板采用木模板,板寬10cm,厚度為3cm,拱架內(nèi)外側(cè)支撐采用鋼管及方木加固。完畢后對(duì)其尺寸、
10、標(biāo)高進(jìn)行檢查。如下圖示: 4) 砼施工:套拱砼采用商品砼,砼必須嚴(yán)格按配合比進(jìn)行配料,坍落度符合規(guī)范要求,泵送入倉(cāng),兩側(cè)水平、對(duì)稱、分層(0.20.3m)澆注,人工振搗密實(shí),外模隨著砼澆筑高度升高逐層鋪筑固定,砼施工完畢后用麻袋覆蓋并灑水養(yǎng)生。5) 在管棚注漿施工完畢35天達(dá)到一定強(qiáng)度后方可進(jìn)行墻部開(kāi)挖、支護(hù),為了增加開(kāi)挖時(shí)套拱拱部砼的穩(wěn)定,開(kāi)挖采用單側(cè)施工,拱頂采用型鋼或圓木進(jìn)行臨時(shí)支撐,一側(cè)砼澆筑完畢后達(dá)到90%以上強(qiáng)度后再施工另一側(cè),施工工藝和流程與拱部施工相同。施工時(shí)墻部型鋼必須與拱部型鋼鋼架預(yù)留的螺栓連接牢固,使整榀鋼架形成整體,并使用膨脹砼,與先期拱部砼密切凝結(jié),確保套拱的整體穩(wěn)定
11、性。2.3.3 管棚套拱砼達(dá)到初期強(qiáng)度后開(kāi)始進(jìn)行管棚施工,管棚設(shè)計(jì)為三車道51根(四車道73根)1086mm鋼管,仰角=2間隔=45cm;管棚長(zhǎng)度均為27m,為使接頭錯(cuò)開(kāi)大于1m,鋼管節(jié)段由4、5、6m三種長(zhǎng)度組成,組合形式為4m3+5m3、4m4+6m+5m及5m3+6m2三種。管棚注漿設(shè)計(jì)為水泥漿液,采用P.0 42.5R普通硅酸鹽水泥,水灰比1:0.751:1,注漿初始?jí)毫?.51.0MPa,終壓1.01.5MPa。管棚施工主要由鉆孔、頂管注漿兩大工序組成。管棚施工工藝框圖如下:注漿效果檢查測(cè)量放線,定位施作套拱搭設(shè)平臺(tái)、準(zhǔn)備鉆孔套拱周圍邊坡噴砼封閉鉆 孔掏孔檢查是否有坍孔、探頭石安裝管
12、棚鋼管注 漿注漿防護(hù)噴砼封閉加工鋼管鉆機(jī)掃孔進(jìn)入開(kāi)挖工序補(bǔ) 孔孔口處理 有 無(wú) 無(wú) NO 2.3.3.1 鉆孔1) 鉆孔施工采用套拱預(yù)留導(dǎo)向管導(dǎo)引、地質(zhì)鉆機(jī)(鉆頭115mm)鉆進(jìn)的施工工藝。工藝流程為:鉆機(jī)就位對(duì)孔調(diào)整仰角鉆孔。鉆孔施工操作要點(diǎn)為:2) 機(jī)械就位固定后,由現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員及測(cè)量工準(zhǔn)確對(duì)孔,并按照設(shè)計(jì)外插角進(jìn)行調(diào)整;鉆桿分次接桿。3) 鉆機(jī)開(kāi)孔時(shí)鉆速宜低,鉆深20厘米后轉(zhuǎn)入正常鉆速;第一節(jié)鉆桿鉆入巖層尾部剩余2030厘米時(shí)鉆進(jìn)停止,用兩把管鉗人工卡緊鉆桿(注意不得卡絲扣),鉆機(jī)低速反轉(zhuǎn),脫開(kāi)鉆桿,鉆機(jī)沿導(dǎo)軌退回原位,人工裝入第二根鉆桿,鉆機(jī)低速送至第一根鉆桿尾部,方向?qū)?zhǔn)后連接成一體。
13、4)鉆孔時(shí)隨著孔深的增長(zhǎng),需要對(duì)回轉(zhuǎn)扭矩、沖擊力及推力進(jìn)行控制和協(xié)調(diào),尤其推力要嚴(yán)格控制,不能過(guò)大;5) 為了確保鉆桿接頭有足夠的強(qiáng)度、剛度和韌性,鉆桿聯(lián)結(jié)套應(yīng)與鉆桿同材質(zhì),兩端加工成內(nèi)螺扣(鉆桿首尾端外螺扣)。為防止鉆桿在推力和振動(dòng)力的雙重作用下,上下顫動(dòng),導(dǎo)致鉆孔不直,鉆孔時(shí),應(yīng)把扶直器套在鉆桿上,隨鉆桿鉆進(jìn)向前平移。6) 換鉆桿時(shí),要注意檢查鉆桿有無(wú)損傷,中心吹風(fēng)孔是否暢通等,不符合要求的應(yīng)及時(shí)更換以確保正常作業(yè);7) 引導(dǎo)孔直徑應(yīng)比棚管外徑大,采用127無(wú)縫鋼管,鉆孔孔深要大于管長(zhǎng)0.5m以上;鉆孔達(dá)到要求深度后,按同樣方法拆卸鉆桿。2.3.3.2 頂管注漿1) 鉆孔形成后應(yīng)立即進(jìn)行頂
14、管,避免塌孔。頂管是利用鉆機(jī)的沖擊和推力(頂進(jìn)棚管時(shí)鉆機(jī)不使用回轉(zhuǎn)壓力,不產(chǎn)生扭矩)將安有工作管頭的棚管沿引導(dǎo)孔頂進(jìn),逐段接長(zhǎng)棚管,直至孔底。工藝流程為:機(jī)械就位(偏離孔位30)鋼管上安裝頂進(jìn)聯(lián)結(jié)套頂管棚管管內(nèi)注漿。2) 管棚采用1086mm無(wú)縫鋼管制作管件(如下圖示),除留在套拱內(nèi)部分外,余長(zhǎng)燒制花眼作為出漿孔,尾部鋼管(即第一節(jié)鋼管)的前端,可做為錐型,方便日后容易輕輕打進(jìn)入巖土層內(nèi)固定。頭部鋼管離管末終端約20cm處,內(nèi)置半密封金屬隔板,避免在灌漿時(shí),漿液從管終端冒出及內(nèi)壓頂出鋼管。鋼管節(jié)長(zhǎng)分4、5、6m三種,接長(zhǎng)時(shí)先將第一節(jié)鋼管頂入鉆好的孔內(nèi),再逐根連接,相鄰孔管節(jié)在連接時(shí)采用不同組合
15、方式,以使接頭錯(cuò)開(kāi)。事先加工好各管節(jié)接頭上的絲扣,便于連接。3) 接長(zhǎng)管件應(yīng)滿足管棚受力要求,相鄰管的接頭應(yīng)前后錯(cuò)開(kāi)不少于1m,同截面上的接頭數(shù)不得大于50%,避免接頭在同一截面形成應(yīng)力集中;4) 頂管作業(yè):先將鋼管安放在套管口上,電動(dòng)鉆機(jī)要側(cè)對(duì)引導(dǎo)孔,低速推進(jìn)帶上管帽的鋼管,控制推進(jìn)壓力;5) 接管:當(dāng)?shù)谝桓摴芡七M(jìn)孔內(nèi),孔外剩余3040厘米時(shí),開(kāi)動(dòng)退回鉆機(jī)扶正器,人工裝上第二節(jié)鋼管,安裝頂進(jìn)管帽,鉆機(jī)緩慢、低速前進(jìn)對(duì)準(zhǔn)管帽頂緊,再以推進(jìn)壓力低速頂進(jìn)鋼管。根據(jù)管棚設(shè)計(jì)長(zhǎng)度,按同樣方法繼續(xù)接長(zhǎng)、頂進(jìn)鋼管。6) 制作、頂入鋼筋籠:以節(jié)段長(zhǎng)4cm的455mm無(wú)縫鋼管間隔150cm作為固定環(huán),焊接1
16、6鋼筋3根制成鋼筋籠(如下圖示),長(zhǎng)度同管棚。再以頂管的方法頂鋼筋籠入管棚管。7) 管棚管注漿:設(shè)計(jì)為了加強(qiáng)管棚的剛度和強(qiáng)度,要求進(jìn)行注漿,即按設(shè)計(jì)將管棚鋼管全部打好后,用風(fēng)吹凈或用水沖凈鋼管內(nèi)殘碴,然后進(jìn)行注漿,注漿由兩側(cè)底部對(duì)稱向拱部合攏,嚴(yán)禁單側(cè)注漿施工完畢后再施工另一側(cè)。注漿前,先將鋼管口外徑與孔口周邊的縫隙用水泥砂漿密封,注意預(yù)留止?jié){筏孔和出氣孔,注漿時(shí),使鋼管與孔壁的環(huán)形空隙內(nèi)的空氣容易從通氣孔排出。注漿采用高壓注漿機(jī)注漿,漿液配置為水泥漿液,其水灰比控制在1:0.751:1。初壓力為0.51.0 MPa,終壓力為1.01.5 MPa,具體由試驗(yàn)確定具體數(shù)值,往管口注漿直至漿液由通
17、氣口冒出為止。2.4 洞口加強(qiáng)段V級(jí)圍巖開(kāi)挖2.4.1 V級(jí)圍巖支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)表:級(jí)別超前支護(hù)初期支護(hù)預(yù)留變形噴C25砼鋼筋網(wǎng)、間距錨桿鋼格柵V級(jí)42小導(dǎo)管,L=4m,間距40cm26cm(全斷面)6.5焊網(wǎng),20*20cm(拱、墻雙層,仰拱單層)拱、墻25中空錨桿,L=4m,間距75*75cmI20b型鋼,間距75cm(全斷面)13cm洞口加強(qiáng)正常段I20b型鋼,間距50cm(全斷面)14cm洞口加強(qiáng)管棚段108管棚,L=27m,間距45cm;必要時(shí)輔以42小導(dǎo)管,L=4m,間距40cmV級(jí)圍巖導(dǎo)洞臨時(shí)支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)表:級(jí)別超前支護(hù)初期支護(hù)噴C25砼鋼筋網(wǎng)、間距錨桿鋼格柵V級(jí)42小導(dǎo)管,L=4m
18、,間距40cm16cm6.5焊網(wǎng),20*20cm,單層22砂漿錨桿,L=2.5m,間距75*75cmI14型鋼,間距75cm洞口加強(qiáng)段I14型鋼,間距50cm2.4.2 開(kāi)挖方法及施工順序2.4.2.1 隧道洞口均為V級(jí)圍巖,暗洞進(jìn)洞在洞口段長(zhǎng)管棚注漿結(jié)束后,在先行施工的套拱掩護(hù)下進(jìn)洞開(kāi)挖,開(kāi)挖采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法,拱部開(kāi)挖時(shí)保留核心土,開(kāi)挖后及時(shí)施作臨時(shí)支護(hù)和初期支護(hù),洞口段每開(kāi)挖3米后及時(shí)施作仰拱,洞口開(kāi)挖出12米后(大于模板臺(tái)車長(zhǎng)度),澆筑該段鋼筋混凝土二次襯砌加強(qiáng)洞口段支護(hù),確保洞口段安全后,接著按正常V級(jí)圍巖雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工方法施工。在施工中結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際,積極配合監(jiān)理工程師、業(yè)主、設(shè)計(jì)單
19、位及專家組,針對(duì)小凈距段圍巖和斷層帶的施工、支護(hù)等進(jìn)行聯(lián)合技術(shù)攻關(guān),以確保跨越供水隧道、小凈距段和斷層帶施工的順利進(jìn)行。施工時(shí)嚴(yán)格按照“預(yù)探測(cè),管超前,嚴(yán)注漿,小斷面,短進(jìn)尺,弱爆破,強(qiáng)(緊)支護(hù),早封閉,勤量測(cè),襯砌緊跟”的原則組織。根據(jù)洞內(nèi)圍巖情況和監(jiān)控量測(cè)分析圍巖穩(wěn)定情況,穩(wěn)定性好則可改為單側(cè)壁導(dǎo)坑法、環(huán)形臺(tái)階分部開(kāi)挖法施工。2.4.2.2 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法1) V級(jí)圍巖采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開(kāi)挖,開(kāi)挖斷面由4個(gè)部分組成,其各工作面名稱如下:側(cè)壁導(dǎo)坑、主洞中部上半斷面,主洞中部下半斷面、仰拱(如下圖示)。施工時(shí)先進(jìn)行兩個(gè)側(cè)洞的開(kāi)挖,后開(kāi)挖中槽:2) 施工順序左右側(cè)壁導(dǎo)坑開(kāi)挖側(cè)墻及側(cè)壁導(dǎo)坑支護(hù)施作主
20、洞中部上半斷面開(kāi)挖拱部初期支護(hù)施作(鋼拱架與側(cè)墻拱架連接)主洞中部下半斷面開(kāi)挖仰拱初期支護(hù)施作(全斷面初支鋼架封閉完成)連續(xù)循環(huán)3) 各分部開(kāi)挖方法側(cè)壁導(dǎo)坑開(kāi)挖:分上下部開(kāi)挖,上下部開(kāi)挖超前35m,左右側(cè)導(dǎo)坑一側(cè)上部開(kāi)挖落后前一導(dǎo)坑下部510m的距離。采用人工(丁字鎬、風(fēng)鎬)開(kāi)挖,個(gè)別孤石和少量硬質(zhì)巖段采取風(fēng)鉆打眼、微藥量解體,風(fēng)鎬修鑿輪廓,每循環(huán)進(jìn)尺0.5m(1榀拱架距離)。導(dǎo)坑出碴由人工或小型機(jī)械直接裝入小型機(jī)動(dòng)翻斗車內(nèi)運(yùn)至洞外機(jī)械挖、裝地點(diǎn)。開(kāi)挖完畢立即進(jìn)行側(cè)墻及側(cè)壁導(dǎo)坑支護(hù),施作型鋼拱架安裝、系統(tǒng)錨桿及安設(shè)鋼筋網(wǎng)片,噴射砼,超前小導(dǎo)管。主洞中部上半斷面開(kāi)挖:主洞中部開(kāi)挖分上下斷面兩部分
21、開(kāi)挖,一般在側(cè)壁導(dǎo)坑開(kāi)挖超前10-15m米后進(jìn)行上半斷面開(kāi)挖,上斷面開(kāi)挖時(shí)保留核心土,以保證開(kāi)挖面穩(wěn)定。出渣采用手推車運(yùn)輸,把碴料直接沿斜坡卸下至隧底,機(jī)械裝運(yùn)。上半斷面開(kāi)挖時(shí)間在側(cè)壁導(dǎo)坑初期支護(hù)閉合后進(jìn)行,每循環(huán)進(jìn)尺0.5m(1榀拱架距離)。開(kāi)挖完畢立即進(jìn)行側(cè)墻及側(cè)壁導(dǎo)坑支護(hù),施作型鋼拱架安裝、系統(tǒng)錨桿及安設(shè)鋼筋網(wǎng)片,噴射砼。主洞中部下半斷面開(kāi)挖:在上半斷面開(kāi)挖超前35米后進(jìn)行下半斷面開(kāi)挖,出碴機(jī)械裝運(yùn),運(yùn)至洞外機(jī)械挖裝地點(diǎn),下半斷面開(kāi)挖時(shí)底部保留1-2m,開(kāi)挖出23米后一次性落底。仰拱開(kāi)挖(落底)澆筑:當(dāng)下斷面每開(kāi)挖出2-3m后,立即落底開(kāi)挖進(jìn)行仰拱拱架及噴砼支護(hù),使整個(gè)隧道初期支護(hù)盡早形
22、成閉合環(huán),確保隧道施工安全,仰拱每開(kāi)挖出5-6m后進(jìn)行仰拱和仰拱填充砼澆筑,保證仰拱澆筑工作面滯后開(kāi)挖面距離在10m20m左右。拱部二次襯砌:在仰拱施作并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,進(jìn)行拱部二次襯砌。洞口段12m開(kāi)挖后先進(jìn)行二次襯砌方可繼續(xù)開(kāi)挖,洞內(nèi)圍巖當(dāng)變形量較大時(shí)提前施作二次襯砌。2.4.2.3 主要工序施工工藝1) 砼濕噴工藝噴射機(jī)械安裝好后,先注水、通風(fēng)、清除管道內(nèi)雜物,同時(shí)用高壓風(fēng)吹掃巖面,清除巖面塵埃。上料保證連續(xù)性,校正配料的輸出比。操作順序:噴射時(shí)先開(kāi)液態(tài)速凝劑泵,再開(kāi)風(fēng),后送料,以凝結(jié)效果好,回彈量小,表面濕潤(rùn)光澤為準(zhǔn)。噴射機(jī)的工作風(fēng)壓嚴(yán)格控制在0.50.75MPa范圍內(nèi),從拱角到邊墻角
23、風(fēng)壓由高到低,拱部的風(fēng)壓為0.40.65MPa,邊墻的風(fēng)壓為0.30.5MPa嚴(yán)格控制噴嘴與巖面的距離和角度。噴嘴與巖面垂直,有鋼筋時(shí)角度適當(dāng)放偏,噴嘴與巖面距離控制在0.61.2m范圍內(nèi)。噴射時(shí)自下而上,既先墻角后墻頂,先拱角后拱頂,避免死角,料束呈旋轉(zhuǎn)軌跡運(yùn)動(dòng),一圈壓半圈,縱向按蛇行,每次蛇行噴射長(zhǎng)度為34m。濕噴砼特殊技術(shù)要求噴射砼采用濕噴工藝,噴射設(shè)備采用TK961型濕噴機(jī),人工掌握噴頭直接噴射砼。噴射砼作業(yè)在滿足錨桿噴射砼支護(hù)規(guī)范有關(guān)的基礎(chǔ)上,增加以下技術(shù)要求:初噴砼盡跟掌子面,復(fù)噴前先按設(shè)計(jì)要求成超前小導(dǎo)管,型鋼拱架的安裝工作,復(fù)噴至掌子面的距離初定為23m,根據(jù)施工監(jiān)控測(cè)量結(jié)果進(jìn)
24、行修正。滲漏水地段的處理;當(dāng)圍巖滲水無(wú)成線涌水時(shí),在噴射砼前用高壓風(fēng)吹掃,開(kāi)始噴射砼時(shí),噴射砼由遠(yuǎn)而近,臨時(shí)加大速凝劑參量,縮短初凝、終凝時(shí)間,逐漸合攏噴射砼;由成線涌水時(shí),斜向竄打深孔將涌水集中,再設(shè)軟式橡膠管將水引排,并涌排水半管引至墻角排水管,再噴射砼,止住滲水后采用正常配合比噴射砼封閉。實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)優(yōu)選噴射砼的配合比與現(xiàn)場(chǎng)控制,噴射砼摻入一定的型液體速凝劑,以減少回彈粉塵,按配合比拌制,電動(dòng)流量計(jì)控制外加劑的參量,保證噴射砼的強(qiáng)度滿足要求。每隔m,采用斷面儀測(cè)量開(kāi)挖斷面和噴砼的斷面,兩斷面相減結(jié)果圍噴射砼的厚度,他、若噴射砼厚度不夠應(yīng)補(bǔ)噴達(dá)到設(shè)計(jì)要求。噴射砼由專人噴水養(yǎng)護(hù),以減少因水化熱
25、引起的開(kāi)裂,發(fā)現(xiàn)裂紋用紅油漆作標(biāo)記,進(jìn)行觀察和監(jiān)測(cè),確定其是否繼續(xù)發(fā)展,若再繼續(xù)發(fā)展,找出原因并作處理,對(duì)可能掉下的噴射砼撬下重新噴射。堅(jiān)決實(shí)行“四不”制度:即噴射砼工序不完,掌子面不前進(jìn),噴射砼厚度不夠不前進(jìn),砼噴射后發(fā)現(xiàn)問(wèn)題未解決不前進(jìn),監(jiān)測(cè)結(jié)果表明不安全不前進(jìn)。以上制度由現(xiàn)場(chǎng)領(lǐng)工員負(fù)責(zé)執(zhí)行,責(zé)任到人,并再工程施工日志中作好記錄以備檢查,羨慕經(jīng)理負(fù)責(zé)監(jiān)督。2) 型鋼鋼架的施工工藝型鋼鋼架在鋼筋加工棚設(shè)置1:1制作樣臺(tái)上,采用泠彎分段制作,按單元拼焊后,運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)安裝。加工要做到尺寸準(zhǔn)確,弧形圓順;焊接(幫接)長(zhǎng)度滿足設(shè)計(jì)要求,焊接成型時(shí),沿鋼架兩側(cè)對(duì)稱進(jìn)行,鋼架主筋中心與軸線重合,接頭處相鄰
26、兩節(jié)圓心重合,連接孔位準(zhǔn)確。型鋼鋼架加工后試驗(yàn)試拼,檢查有無(wú)扭曲現(xiàn)象,沿隧道周邊輪廓誤差小于3cm。3) 超前小導(dǎo)管施工工藝打孔布管:采用鑿巖風(fēng)鉆或臺(tái)架打眼打孔,孔口鉆眼偏差小于5cm,孔眼長(zhǎng)度大于小導(dǎo)管長(zhǎng)度。小導(dǎo)管頂部成尖錐狀,尾部焊箍,管壁按梅花形布置小孔,間隔為1020cm交錯(cuò)鉆眼,眼孔直徑68mm,尾部置于鋼架腹部,增加共同支護(hù)能力。封面:注漿前,噴厚510cm砼封閉工作面,以防漏漿,并用高壓風(fēng)清孔。注漿:采用水泥漿液注漿,注漿壓力為0.51.0Mpa,在孔口設(shè)置止?jié){塞,漿液配合比由現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)確定,注漿時(shí)先注無(wú)水孔,后注有水孔,從拱頂向下注,如遇竄漿或跑漿,則間隔一孔或幾孔注漿。2.4.
27、2.5 施工中的注意事項(xiàng)初噴:在開(kāi)挖后立即進(jìn)行,以便盡早封閉拱頂暴露巖石面,噴射混凝土厚45cm。型鋼鋼架:型鋼鋼架制作符合設(shè)計(jì)規(guī)范,端部焊鋼板,滿足施工要求;安設(shè)時(shí)清除拱腳浮石、浮土,用砂墊平、夯實(shí)并設(shè)置墊板,鋼架縱向間距按設(shè)計(jì)要求每榀0.5m;設(shè)22縱向連接筋,其環(huán)向間距為1m,交錯(cuò)布置。在拱腳處打設(shè)四根25砂漿錨桿,其尾部與鋼架焊接牢固。掛網(wǎng):設(shè)計(jì)為雙層網(wǎng),在安裝型鋼鋼架前鋪設(shè)第一層,鋼架完后鋪設(shè)第二層,采用6.5冷拉鋼筋,網(wǎng)格2020cm,作成2m1m的網(wǎng)片,鋪設(shè)在鋼架的前后位置,密貼圍巖,并與鋼架連接牢固;臨時(shí)支護(hù)按設(shè)計(jì)單層鋪設(shè)。噴射混凝土:采用濕噴機(jī)噴護(hù),在噴前從鋼架腹部打入下一循
28、環(huán)的超前小導(dǎo)管,封好管口,按要求分層噴至設(shè)計(jì)厚度。噴射仰拱混凝土?xí)r,要排出積水,保證仰拱初支質(zhì)量。嚴(yán)格采用批準(zhǔn)的爆破方案施工,控制好裝藥量,保證開(kāi)挖面的完整性,控制好超欠挖和施工進(jìn)度;爆破施工時(shí),進(jìn)行洞內(nèi)監(jiān)測(cè),并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果隨時(shí)調(diào)整爆破參數(shù)。控制好爆破,減少二次爆破對(duì)圍巖的撓動(dòng);加強(qiáng)施工測(cè)量,嚴(yán)防軸線偏位;加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)和對(duì)掌子面巖石的觀察,及時(shí)掌握巖石應(yīng)力和拱頂下沉情況,必要時(shí)增加水平橫撐(工字鋼),確保安全;嚴(yán)格按照施工順序作業(yè),保證最小施工距離;支護(hù)要及時(shí),控制施工用水對(duì)風(fēng)化巖層的破壞,嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。2.4.2.4 初期支護(hù)及時(shí)成環(huán)關(guān)鍵技術(shù)由于隧道洞口段地質(zhì)差,考慮為分步開(kāi)挖。因此分步
29、開(kāi)挖初期支護(hù)關(guān)鍵要及時(shí)封閉成環(huán)、確保隧道穩(wěn)定;合理組織各分部開(kāi)挖、初期支護(hù)的長(zhǎng)度;加快分部的開(kāi)挖和初期支護(hù)進(jìn)度;勤量測(cè)各部開(kāi)挖初期支護(hù)后圍巖變形情況,修正型鋼架間距,確保安裝初期支護(hù)后圍巖變形收斂在安全值范圍內(nèi);處理好各接點(diǎn),如拱腳要防下沉、內(nèi)移;加設(shè)瑣腳錨桿與型鋼支架焊接成整體。壓漿噴護(hù)的各種機(jī)具處于良好運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),滿足支護(hù)施工需要,同時(shí),確保各種應(yīng)急支護(hù)時(shí)機(jī)況良好;組織熟練的施工操作、管理人員擔(dān)負(fù)施工,保證施工有序進(jìn)行。2.5 明洞及洞門(mén)的施工為保洞口安全,暗洞進(jìn)洞10m后就著手明洞和削竹式洞門(mén)的施工。洞門(mén)支模采用臺(tái)車配鋼拱架加異型模板進(jìn)行,用腕扣式腳手架加固,整體澆筑混凝土。3 監(jiān)控量測(cè)在
30、施工全過(guò)程中,加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)工作,及時(shí)掌握圍巖和支護(hù)在施工過(guò)程中的力學(xué)動(dòng)態(tài)及穩(wěn)定程度,并及時(shí)反饋,以指導(dǎo)施工作業(yè),保證施工安全;通過(guò)對(duì)圍巖及支護(hù)的變位、應(yīng)力量測(cè),為評(píng)價(jià)和修改初期支護(hù)參數(shù)、力學(xué)分析及二次襯砌施作時(shí)間提供信息依據(jù)。貓公壩隧道為三車道隧道,開(kāi)挖斷面大,為了確保施工安全,監(jiān)控量測(cè)要貫穿施工的全過(guò)程,成立監(jiān)控量測(cè)小組并制定以下切實(shí)可行的監(jiān)控量測(cè)方案。3.1 量測(cè)內(nèi)容、方法以及測(cè)點(diǎn)的布置3.1.1 洞內(nèi)外觀察洞內(nèi)開(kāi)挖爆破后,立即對(duì)工作面進(jìn)行工程地質(zhì)和水文地質(zhì)的觀察和記錄。內(nèi)容包括圍巖風(fēng)化、節(jié)理裂隙發(fā)育情況、地下水情況以及初期支護(hù)的變化進(jìn)行地質(zhì)描述,填寫(xiě)工作狀態(tài)記錄以及圍巖判別卡;對(duì)已施工區(qū)
31、段的觀察也應(yīng)每天進(jìn)行一次,觀察內(nèi)容包括噴射混凝土裂紋,錨桿、鋼架的狀態(tài)。洞外的觀察包括對(duì)洞口地表沉陷、邊坡及仰坡的穩(wěn)定以及地表水滲入的觀察。3.1.2 周邊位移量測(cè)量測(cè)坑道斷面的收斂情況,包括拱頂下沉,凈空水平收斂,以及底板隆起(必要時(shí))。凈空水平收斂測(cè)線布置應(yīng)根據(jù)施工方法、地質(zhì)條件、量測(cè)斷面所在位置、隧道埋置深度等條件確定,拱頂下沉測(cè)量應(yīng)與凈空水平收斂量測(cè)在同一量測(cè)斷面內(nèi)進(jìn)行,兩者采用相同的量測(cè)頻率。測(cè)點(diǎn)布置如圖所示 3.1.3 地表監(jiān)測(cè)施工過(guò)程中可能產(chǎn)生地表塌陷之處設(shè)置觀測(cè)點(diǎn),觀測(cè)點(diǎn)按普通基準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)。要在預(yù)計(jì)爆破面以外34倍洞徑處設(shè)置水準(zhǔn)基點(diǎn),作為觀測(cè)點(diǎn)高程基準(zhǔn),從而計(jì)算各觀測(cè)點(diǎn)的下沉量。
32、3.2 數(shù)據(jù)的處理應(yīng)用以及資料的收集整理及時(shí)根據(jù)量測(cè)數(shù)據(jù)繪制時(shí)態(tài)曲線(或散點(diǎn)圖)和空間關(guān)系曲線。當(dāng)位移時(shí)間曲線趨于平緩時(shí),進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和回歸分析,推算最終位移和掌握位移變化規(guī)律;當(dāng)曲線出現(xiàn)反彎時(shí),則表明圍巖和支護(hù)已呈不穩(wěn)定狀態(tài),應(yīng)密切監(jiān)視圍巖動(dòng)態(tài),并加強(qiáng)支護(hù)。必要時(shí)暫停開(kāi)挖,隧道周壁任意點(diǎn)的實(shí)測(cè)相對(duì)位移值或用回歸分析推算的總相對(duì)位移值均小于下表數(shù)值。當(dāng)位移速率無(wú)明顯下降,而此時(shí)實(shí)測(cè)位移已接近下表所列數(shù)值,或噴層出現(xiàn)裂紋應(yīng)立即采取補(bǔ)強(qiáng)措施時(shí),調(diào)整參數(shù)和開(kāi)挖方法。隧道周邊允許相對(duì)位移值(%)圍巖類別覆蓋層厚度(m)5050300III級(jí)0.10.30.20.5IV級(jí)0.150.50.41.2V級(jí)0.20.80.61.6注:a、相對(duì)位移系指實(shí)測(cè)位移與兩測(cè)點(diǎn)間距離之比,或拱頂位移實(shí)測(cè)值與隧道寬度之比;b、脆性圍巖取表中較小值,塑性圍巖取表中較大值;c、III、IV、V級(jí)圍巖可按工程類比初步選定允許值范圍;d、本表所列數(shù)值可在施工中通過(guò)實(shí)測(cè)和資料積累作適當(dāng)修正。按現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)計(jì)劃,在做好量測(cè)工作的同時(shí),及時(shí)對(duì)所有資料進(jìn)行分析整理,分類歸檔,按規(guī)范要求編制今后的竣工文件。 15