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論高速公路隧道施工技術(shù)研究

來(lái)源:233網(wǎng)校 2010年1月4日

  一、施工技術(shù)方案確定
  (一)施工作業(yè)線安排
  根據(jù)隧道設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和工程地質(zhì)情況,施工作業(yè)采用中導(dǎo)洞先行,中導(dǎo)洞掘進(jìn)40~50米澆注中墻。在中墻混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%以上再進(jìn)左洞,右洞掌子面落后左洞按10m控制。經(jīng)監(jiān)控量測(cè),圍巖變形基本穩(wěn)定后同時(shí)施作左右洞二次模筑襯砌。當(dāng)圍巖變形過(guò)大,初期支護(hù)力不足時(shí),除應(yīng)及時(shí)增強(qiáng)初期支護(hù)外,亦可修改二次襯砌設(shè)計(jì)參數(shù)后提前施作模筑混凝土。左右洞二次襯砌與掌子面間距控制在25~35m之間。這就在進(jìn)、出口各自建立了中導(dǎo)洞、中墻、左、右洞開(kāi)挖、二次模筑襯砌五道并行的作業(yè)流水線,拓展了隧道施工作業(yè)面,為加快隧道施工進(jìn)度奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
 ?。ǘ╋L(fēng)、水、電作業(yè),通風(fēng)、防塵和施工排水
  1.施工供風(fēng):在隧道進(jìn)、出口各設(shè)一座空氣壓縮機(jī)站,各安裝2臺(tái)20m3/min和1臺(tái)10m3/min的空氣壓縮機(jī)以保障隧道施工用風(fēng)。
  2.施工用水進(jìn)、出口分別:在距隧道拱頂30m以上的山頂各修建一座100m3的高山水池,水源一是在隧道出口右側(cè)山腳挖一集水池,收集山泉水抽上山頂水池,再用管道輸水至出口供施工生活用水。一是從電站水渠中抽水至山頂蓄水池再用管道輸水至進(jìn)口,供施工、生活用水。所有水源都要經(jīng)過(guò)水質(zhì)檢驗(yàn),PH值小于4或者硫酸鹽、氯化物含量超過(guò)有關(guān)規(guī)范的允許值以及含有對(duì)水泥凝結(jié)硬化有害的雜質(zhì)的水石不得用于攪拌砼。
  3.施工供電:在隧道進(jìn)、出口各安裝一臺(tái)315KVA變壓器,利用附近的地方電網(wǎng)供電,同時(shí)各準(zhǔn)備一臺(tái)功率為220KW的發(fā)電機(jī)組備用。動(dòng)力設(shè)備采用三相380V,照明用電采用220V,為確保安全,所有線路都安裝漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)。線路的架設(shè)及各種電器的安裝必須符合《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》JTJ042-94的有關(guān)要求。
  4.施工通風(fēng)、防塵:洞內(nèi)如需爆破掘進(jìn),必須堅(jiān)持濕式鑿巖,爆破后灑水以降低粉塵濃度。施工通風(fēng)采取壓入式,用3臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)分別向中導(dǎo)洞、左、右洞送風(fēng),送風(fēng)口距開(kāi)挖面的距離不大于15m.
  5.施工排水:主要是排除可能涌入隧道的地下水和施工廢水。隧道從出口至進(jìn)口為1.54%的上坡。出口施工為順坡施工,施工排水采取自然坡利用塑料管將水引出洞外。進(jìn)口施工為反坡施工,施工排水采取在開(kāi)挖地段挖集水坑,用抽水機(jī)抽出洞外。
  二、主要工序施工方法
 ?。ㄒ唬┏跗谥ёo(hù)施工
  1.超前小導(dǎo)管施工
  (1)制管:超前小導(dǎo)管系用外徑為50mm,壁厚為5mm熱軋無(wú)縫鋼管加工成長(zhǎng)500㎝.將鋼管一端加熱鍛成錐頭,另一端焊上鋼箍,留400mm作為止?jié){段,然后沿管壁四周鉆四排注漿孔,各排孔位互相錯(cuò)開(kāi),間距150mm,孔徑8mm。
 ?。?)鉆孔:按設(shè)計(jì)環(huán)向間距以緊靠開(kāi)挖面的鋼支撐為支點(diǎn)先定出孔眼的位置。外插角從鋼支撐外側(cè)鉆孔,孔深500㎝,小導(dǎo)管縱向間距:中導(dǎo)320㎝,左、右洞250㎝。
  (3)安裝導(dǎo)管注漿:成孔后用高壓風(fēng)清孔,安裝小導(dǎo)管后用牛角泵壓注30號(hào)水泥漿,注漿壓力為0.7MPa~1.0Mpa,達(dá)到壓力時(shí)持續(xù)15分鐘停止注漿。
  2.系統(tǒng)錨桿施工
  一般隧道采用的的錨桿有兩種:中導(dǎo)洞和進(jìn)出口成洞面臨時(shí)支護(hù)用Φ22㎜螺紋鋼砂漿錨桿,左、右洞用Φ25㎜中空注漿錨桿。錨桿按設(shè)計(jì)長(zhǎng)度加絲口長(zhǎng),下料后用套絲機(jī)套出12㎝長(zhǎng)螺紋。在初噴砼后用紅漆按設(shè)計(jì)間距梅花形布置,點(diǎn)出錨桿孔位。用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)垂直巖面鉆孔。成孔后用高壓風(fēng)清除孔內(nèi)碴屑,砂漿錨桿在注漿后插入錨桿,安裝墊板、螺栓;中空錨桿是安裝錨桿后注漿,注漿壓力為0.5~1.0Mpa,終壓為2.0~2.5Mpa.砂漿錨桿注30號(hào)水泥砂漿,中空錨桿壓注30號(hào)水泥漿。錨桿安裝后三天內(nèi)不準(zhǔn)敲擊錨桿頭,也不準(zhǔn)懸掛重物。
  3.鋼拱架施工 來(lái)源:www.examda.com
  (1)現(xiàn)場(chǎng)制作1:1胎模平臺(tái)一套,并放設(shè)1:1鋼模試拼大樣。
  (2)截割下料,將切割好的型鋼放在1:1胎模上,固定后用乙炔焰加熱達(dá)到一定深度后,均速起動(dòng)胎模千斤頂,將型鋼壓制成型。
 ?。?)各單元的接頭板有兩種型式:鋼拱架與中隔墻的連接是在連接單元的一端焊上A3鋼板,與預(yù)埋在中隔墻的鋼板雙面焊接,各單元之間的連接采用U型鋼之間一定長(zhǎng)度的搭接并用連接件壓緊。
 ?。?)將加工好的各單元構(gòu)件放在大樣臺(tái)上試拼,輪廓誤差不大于3cm,鋼拱架平放時(shí),平面翹曲應(yīng)小于+2cm。
 ?。?)用經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀準(zhǔn)確量測(cè)型鋼拱架,在隧道法線方向的位置與高程,用紅油漆準(zhǔn)確標(biāo)注拱頂、拱腳和邊墻等控制點(diǎn)位置,設(shè)置足夠的定位錨桿。
 ?。?)對(duì)超挖較大部位,用漿砌片石鑲補(bǔ),拱或墻腳有虛碴或不穩(wěn)定時(shí),清除松碴,用砼填平,再用槽鋼沿縱向鋪設(shè),確保鋼拱架腳穩(wěn)固。
 ?。?)安裝錨桿后噴3㎝厚鋼纖維砼,安設(shè)拱架,單元間按設(shè)計(jì)連接,并與定位錨桿鎖腳錨桿焊接在一起,鋼架與噴層之間空隙,用騎馬墊塞緊。鋼架間縱向用ф25鋼筋焊接,連接鋼筋環(huán)向間距1.0m.鋼架間距LS2-1段50㎝,LS2段80㎝。
 ?。?)型鋼鋼架開(kāi)口側(cè)朝向隧道中心。
  (9)為加強(qiáng)拱腳,在鋼拱架腳加設(shè)兩根長(zhǎng)3.5m的鎖腳錨桿。
 ?。ǘ┒瓷黹_(kāi)挖
  1.中導(dǎo)洞開(kāi)挖
  在成洞面臨時(shí)支護(hù)完成后,按中導(dǎo)洞開(kāi)挖輪廓線挖槽,初噴砼后嵌入首榀鋼格柵拱架,與洞外所立的鋼格柵用縱向鋼筋連成整體,掛鋼筋網(wǎng)后噴射砼形成洞口棚架,以首榀鋼格柵為支點(diǎn),按超前小導(dǎo)管環(huán)向間距以10°外插角向鋼格柵外側(cè)打入小導(dǎo)管,注漿4h后進(jìn)行中導(dǎo)洞開(kāi)挖。中導(dǎo)洞開(kāi)挖循環(huán)進(jìn)尺0.5~1.2m,開(kāi)挖成型進(jìn)行中線、水平檢查,符合設(shè)計(jì)要求后立即初噴5㎝厚20號(hào)素砼。按設(shè)計(jì)的錨桿間距梅花形布置,用紅漆畫(huà)點(diǎn)出錨桿孔位,用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)垂直巖面鉆孔,清孔后注入30號(hào)水泥砂漿,安裝Φ22L=250㎝砂漿錨桿,掛鋼筋網(wǎng)后按設(shè)計(jì)縱向間距安裝鋼格柵拱架。兩榀拱架之間用U型鋼筋插接,縱向連接筋環(huán)向間距100㎝,鋼格柵縱向間距80㎝。安裝好鋼拱架后噴射砼至設(shè)計(jì)厚度,進(jìn)行下一循環(huán)。中導(dǎo)洞開(kāi)挖采取兩臺(tái)階開(kāi)挖,上下臺(tái)階以起拱線分界,臺(tái)階長(zhǎng)3~5米,上臺(tái)階開(kāi)挖的土用人工翻至下臺(tái)階再用裝載機(jī)配合汽車(chē)運(yùn)棄。上臺(tái)階開(kāi)挖后及時(shí)支護(hù),然后開(kāi)挖下臺(tái)階。下臺(tái)階先挖中槽,兩邊各留上寬1米,下寬2米土臺(tái),然后左右錯(cuò)進(jìn)開(kāi)挖兩邊,接長(zhǎng)支護(hù)至導(dǎo)坑底部。 來(lái)源:考的美女編輯們
  2.左、右洞開(kāi)挖左、右洞開(kāi)挖在中墻砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%以后進(jìn)行,采取兩臺(tái)階分步平行開(kāi)挖,上臺(tái)階從拱腳至拱頂,含整個(gè)拱部。為站人施工方便,上臺(tái)階分兩步開(kāi)挖:先挖環(huán)形導(dǎo)坑,后挖中核,中核至拱頂高度1.6m~2.0m.臺(tái)階長(zhǎng)5m~10m,上臺(tái)階開(kāi)挖的土方用人工翻至下臺(tái)階再用裝載機(jī)配合汽車(chē)運(yùn)棄。下臺(tái)階開(kāi)挖先挖中槽,外側(cè)邊墻留上寬2m,下寬4m的平臺(tái)。中槽掘進(jìn)5m~8m,跳槽開(kāi)挖邊墻,馬口槽寬2m,凈距3m。仰拱隨同邊墻馬口一起開(kāi)挖,符合設(shè)計(jì)尺寸后立即初噴5cm厚砼,施工邊墻部分錨桿,接長(zhǎng)鋼支撐至中隔墻,噴射砼至設(shè)計(jì)厚度,形成封閉的環(huán)形支護(hù)。仰拱開(kāi)挖連成一襯砌節(jié)段長(zhǎng)度應(yīng)及時(shí)澆筑仰拱,加強(qiáng)對(duì)圍巖的支撐。左、右洞一次開(kāi)挖不宜大于1m,左洞先進(jìn),右洞開(kāi)挖面按落后左洞10m控制。 考試大論壇
 ?。ㄈ┒我r砌
  1.中隔墻施工
 ?。?)開(kāi)挖中隔墻基礎(chǔ),綁扎在鋼筋房?jī)?nèi)彎制成型的隔墻鋼筋,預(yù)理左、右洞鋼支撐接頭鋼板。主洞環(huán)形排水盲溝、縱向排水管。
  (2)立模、模板采用特制大塊鋼模,每次立模長(zhǎng)度為9m,模板規(guī)格與正洞臺(tái)車(chē)和模板一致,加工兩節(jié)段模板。
  (3)采用外拉內(nèi)頂辦法加固模板。
 ?。?)采用泵送砼一次澆注每段隔墻。
  (5)對(duì)頂部與中導(dǎo)洞臨時(shí)支護(hù)相接觸處要充塞密實(shí)。
 ?。?)砼中摻加早強(qiáng)劑,砼具有早強(qiáng)、緩凝高流態(tài)性能。當(dāng)強(qiáng)度達(dá)到2.5Mpa后可以拆模。拆模后立即養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)14天。
  2.左、右洞二次模注襯砌二次襯砌施工在圍巖變形基本穩(wěn)定后進(jìn)行。
  (1)初期支護(hù)經(jīng)處理至表面無(wú)明顯的滲水、漏水無(wú)突出的錨桿頭、鋼筋頭及表面平整后,再鋪設(shè)環(huán)向排水盲溝、縱向排水管、橫向排水管,再鋪設(shè)土工布、EVA防水板。
 ?。?)綁扎鋼筋房中加工成型的鋼筋,預(yù)埋設(shè)計(jì)的各種孔、管、線、件。
 ?。?)臺(tái)車(chē)就位,復(fù)核中線及標(biāo)高,使二次襯砌內(nèi)輪廓符合設(shè)計(jì)要求,泵送砼一次完成一節(jié)段砼的灌注。
  (4)搗固采用插入式搗固器振搗。
 ?。?)砼中摻入水泥重量6%的FS防水劑,砼具備早強(qiáng)、緩凝、高流態(tài)(坍落度一般為15cm左右)性能。
 ?。?)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)的2.5MPa后,即可拆模,并灑水養(yǎng)護(hù)不得小于14天。
  (7)砼于隧道出口附近設(shè)50m3/h拌合樓拌合,砼水平運(yùn)輸采用砼輸送泵運(yùn)到隧道出口進(jìn)行澆注。在隧道頂拱部位設(shè)置砼溜槽下料,以防止骨料分離。
  三、結(jié)束語(yǔ)
  現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)與信息化施工管理,是新奧法的重要內(nèi)容?,F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)是監(jiān)控施工中圍巖穩(wěn)定性,檢驗(yàn)設(shè)計(jì)與施工是否正確合理的重要手段,搞好監(jiān)控量測(cè)并及時(shí)將量測(cè)信息反饋到設(shè)計(jì)施工中去,可以掌握圍巖和支護(hù)在施工過(guò)程中的力學(xué)報(bào)考及穩(wěn)定程度,保證施工安全,為評(píng)價(jià)和修改初期支護(hù)參數(shù),調(diào)整掘進(jìn)進(jìn)尺和施工方法及二次襯砌施作提供信息依據(jù)。

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