隧道工程施工工艺.doc

隧道工程施工工艺一、 洞口段施工：1、边仰坡开挖：全站仪测量放样，利用挖掘机自上而下逐段开挖，不得掏底开挖或上下重叠开挖，清除洞口与上方有可能滑塌的表土，灌木及山坡危石等，石质地层仰坡开挖需要爆破时，应以浅眼松动爆破为主。局部也可人工配合修整，开挖时应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。2、成洞面支护：仰坡刷坡完成后，及时用坡度板检查坡度，待坡度检查合格后，及时打设系统锚杆，并将锚杆头外露，挂设金属扩张网与锚杆头焊接成整体。挂网完成后立即喷射混凝土，并反复喷射，直到达到设计厚度为止。3、截水沟施工： 在距仰坡坡口5米处开挖截水沟，截水沟开挖以机械为主，人工配合修整，修整完后，立即砌筑7.5#浆砌片石，并用砂浆抹面。二、辅助施工：1、长管棚：套拱施工：施工放样，模板安装、钢筋绑扎、导向管放样，127导向管安装，砼浇注。管棚施工：钢管规格：热扎无缝钢管108，壁厚6，节长3米，6米；n 管距：环向间距50；n 倾角：仰角1°（实际施工按2°施工），方向与线路中线平行；n 钢管施工误差：径向不大于20；n 隧道纵向同一截面内接头数不大于50%，相邻钢管的接头至少错开1米。A 管棚施工方法：  测量人员准确放样，标出洞中心线及拱顶标高，开挖预留核心土作为管棚施工的工作平台，开挖进尺为2.5米，开挖结束后，人工两边对称开挖（品字型）工作平台，台阶宽度1.5米，高度2.0米，作为施工套拱和管棚施钻的平台。管棚应按设计位置施工，应先打有孔钢花管，注浆后在打无孔钢花管，无孔管可作为检查管，检查注浆质量，钻机立轴方向必须准确控制，以保证孔口的孔向正确，每钻完一孔便顶进一根钢管，钻进中应经常采用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求，及时纠正。钢管接头采用丝扣连接，丝扣长15，为使钢管接头错开，编号为奇数的第一节管采用3米钢管，编号为偶数的第一节管采用6米钢管，以后每节均采用6米长钢管.B 管棚施工机械：n 钻孔机械：配备XY-28-300电动钻机，钻进并顶进长管棚；n 注浆机械：BW-250/50型注浆泵2台；C 注浆参数：n 采用水泥-水玻璃浆液。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；水玻璃模数2.4；注浆压力初压0.51.0MPA；终压2.0MPA。2、小导管   A 超前小导管采用外径42、壁厚3.5的热扎无缝钢管，钢管前端呈尖锥状，尾部焊上6加劲箍，管壁四周钻8压浆孔，但尾部有1米不设压浆孔，超前小导管施工时，钢管与衬砌中心线平行以10°30°外插角打入拱部围岩，钢管环向间距2050。每打完一排钢管后，应立即喷浆封闭开挖面,然后注浆.注浆后，架设钢拱架，初期支护完成后，每隔（23米，试图纸而定）再另打一排钢管，超前小导管搭接长度一般为1.0米。B 注浆参数：n 水泥浆与水玻璃体积比：1：0.5；n 水泥浆水灰比1：1；n 水玻璃浓度35波美度；水玻璃模数2.4；n 注浆压力0.51.0MPA；必要时在孔口设置止浆塞。 3、超前锚杆：外插角必须大于14度，注浆饱满，搭接长度不小于1米。三、 预埋件施工：预埋件按设计尺寸采用木板作成设计形状，安装于二衬模板台车中，且位置准确（误差±50CM），固定牢固不得晃动，有管的必须中间穿铁丝通过。四、调平层施工模板安装的要求，在调平层两侧预先标定的位置上安装模板。侧模采用10#槽钢模板，顶面标高应与相应里程的路面标高一致，允许偏差±2mm，用水准测量调整、确定标高。模板每隔一定距离内外固定，保证不位移，模板的接头应紧密平顺，不得有离缝、歪斜和不平整等现象，模板接头及底部均不得漏浆。砼灌注前，底层砼面上必须清洗干净。当砼运达施工地点时，直接倒向安装好模的路槽内，并用人工找补均匀。摊铺时应考虑砼震捣后的沉降量。虚高可高出10%，使震实后的面层标高与设计相符。砼震捣时靠近边角等处用插入式震捣器顺序震捣；用平板式震捣器纵横交错全面震捣，每个位置的捣时间以砼不再下沉，不再冒出大量气泡，并以在表面出现水泥砂浆为准，一般不少于15s，亦不宜过长；然后用震捣梁沿纵向震捣拖平，多余的砼随着震捣梁的拖移被刮去，低陷处则应随时找平震实；最后用直径75100mm的无缝钢管滚压，作进一步整平。严禁在刚做好的面层上洒水、撒水泥。五、水、电缆沟施工安设沟墙钢筋，要求位置准确，必须挂线施工。安设沟墙摸板，要求摸板位置准确，纵向一条线。最大矢度不大于3，模板面与沟墙顶面齐，经检查合格后方可灌注砼，在靠原边墙侧部分必须凿毛，并注意预埋件的位置准确。模板采用定型摸板。六、洞门施工清理现场，进行施工放样。按设计尺寸要求挖端墙基础。砌筑M7.5#浆砌片石。  模板安装，要求摸板位置准确，纵向一条线，并及时检查模板坡度。浇注砼15#片石砼，待砼强度达到70%以上进行明洞拱顶回填。明洞拱顶回填应对称分层夯实。每层厚度不大于0.3M，其两侧回填面高差不大于0.5M，回填至拱顶平齐后分层压实至设计高度，使用机械碾压时，必须用人工夯填至拱顶1.0M以上，方可采用机械夯实七：施工过程安全及环保的控制   进洞必须佩带安全帽、防止坠落，洞内车速限制5KM、照明必须每10米一灯、火攻品材料存放必须规范，派专人看管。   弃渣场地必须排水通畅、且必须砌筑挡墙，防止洪水，形成泥石流。八：施工过程中已发生问题的处理:二衬施工完毕后渗水的处理：细小裂缝用丙烯酸、水泥浆或环氧树脂等涂刷和嵌缝，效果较理想；对较大裂缝，可用10号水泥砂浆或膨胀水泥砂浆嵌缝较合适有效；对大裂缝（缝宽大于5MM），（若有渗漏水，可用切割机沿裂缝切割一宽24CM左右小槽深度大约10CM以上，在水源处，切割一5×5CM立方的小洞室，然后把水管插入一块4×4CM MF7塑料盲沟内，一同压入切割好的槽内，把水引入纵向排水沟，最后用水泥与水玻漓混合砂浆封闭切割槽）若无渗水，宜用环氧树脂砂浆，或采用压浆、钢筋网喷射砼等补强。 1隧道开挖有几种方法;一般选择开挖方法：台阶法，台阶分部法，上下导坑法，侧壁导坑法，全断面法2仅供参考：隧道质量取决于工艺质量，工艺质量取决于开挖、初期支护及防排水质量等，初期支护和防排水质量等比较好控制可以加强监管，那么重点就是开挖质量，开挖质量又取决于钻爆质量，就是说理论上没有了超欠挖后续的初支质量就有了保证，因此说隧道质量的好坏很大程度上取决于钻爆的质量，首先确定钻爆的方案预裂爆破还是光面爆破首先我们从理论上来分析，由于v级围岩岩体松散、裂隙较发育无法采用或实现光面爆破技术，那么必须熟练掌握预裂爆破技术及特点，  预裂爆破：进行石方开挖时，在主爆区爆破之前沿设计轮廓线先爆出一条具有一定宽度的贯穿裂缝，以缓冲、反射开挖爆破的振动波，控制其对保留岩体的破坏影响，使之获得较平整的开挖轮廓，此种爆破技术为预裂爆破。预裂爆破不仅在垂直、倾斜开挖壁面上得到广泛应用；在规则的曲面、扭曲面、以及水平建基面等也采用预裂爆破。 预裂爆破要求： (1)预裂缝要贯通且在地表有一定开裂宽度。对于中等坚硬岩石，缝宽不宜小于1.0cm；坚硬岩石缝宽应达到0.5cm左右；但在松软岩石上缝宽达到1.0cm以上时，减振作用并未显著提高，应多做些现场试验，以利总结经验。 (2)预裂面开挖后的不平整度不宜大于15cm。预裂面不平整度通常是指预裂孔所形成之预裂面的凹凸程度，它是衡量钻孔和爆破参数合理性的重要指标，可依此验证、调整设计数据。 (3)预裂面上的炮孔痕迹保留率应不低于80，且炮孔附近岩石不出现严重的爆破裂隙。    根据预裂爆破的特性、要求经过试验和反复研究对钻爆设计做了适宜的改动做到动态控制，主要技术措施、指标最后确定如下：（附钻爆设计图：）(1) 炮孔直径一般为50200mm，对深孔宜采围较大的孔径。 （2）炮孔间距宜为孔径的812倍，坚硬岩石取小值。 （3）不耦合系数（炮孔直径d与药卷直径d0的比值）建议取24，坚硬岩石取小值。 （4）线装药密度一般取250400gm。 （5）药包结构形式，目前较多的是将药卷分散绑扎在传爆线上（图1-21）。分散药卷的相邻间距不宜大于50cm和不大于药卷的殉爆距离。考虑到孔底的夹制作用较大，底部药包应加强，约为线装药密度的25倍。 （6）装药时距孔口1m左右的深度内不要装药，可用粗砂填塞，不必捣实。填塞段过短，容易形成漏斗，过长则不能出现裂缝。一般情况来说开挖应尽量采用大断面或较大的断面开挖，以减少对围岩的扰动，根据围岩特征经过反复研究、现场考察、论证和试验洞的开挖，由于断面大开挖方法最后确定为双、单侧壁导坑开挖法，钻爆方案确定为V级围岩预裂爆破设计，IV级围岩实践光面爆破，实践证明这两种爆破方案均符合辖区隧道IV、V围岩实际，按照此方案实施爆破，爆破效果较好。但要解决的问题是双、单侧壁导坑法二次扰动比较大，加之围岩比较松散极易出现塌方，特别是浅埋段甚至会出现冒顶，方案是可行的，问题是要怎么去解决二次扰动问题，经过实践和多次试验证明二次扰动对围岩、初支影响非常大，初支表面加上爆破震动效应的影响靠近掌子面处基本上都会出现开裂、变形，拱架接头有的会应力扭屈，甚至出现掉拱，某种程度上来讲双、单侧壁拱架是起到了简支梁在中部给一个支点的反作用力的作用，是破坏整体受力的作用，如何加之利用导坑开挖优势，取长补短又要确保质量安全呢，首先我们经过理论分析围岩受力情况，单、双侧壁是分部开挖、分阶段受力（持续受力）、整体持续收敛的一个过程，经过反复试验发现二次扰动其实如果控制在围岩变化（拱顶下沉、周边收敛、位移）在一定的范围内时，扰动是对围岩、初支影响最小，在这区段进行下部接腿、成环或导坑中部接拱最为可行也是最安全的，对初支的影响可以忽略不计，其次就是必须要严格开挖步序，必须是两内侧壁先行，后续工序跟进循序渐进的工艺，遇到比较软弱围岩时（如流沙、断裂层）侧壁导坑也须遵循“短进尺，弱爆破，强支护，早封闭”的原则，开挖步序见图标2  1、明洞施工及洞门施工洞口边、仰坡和明洞开挖与支护应自上而下分层开挖，而且要洞外永、临防、排水要先行，使地表水通畅，避免地表水冲刷坡面。必要是采取人工修坡，防止超挖，减少对洞口相邻地段的扰动；开挖暴露的边坡及时施作设计的防护，降低围岩暴露而风化，支护要紧跟，辖区内都为高边、仰坡，如果不及时安全无法保证，况且会浪费很多的人力物力，明洞衬砌必须检查、复核明洞边墙基础的地质状态和地基承载力，满足设计要求后，测量放样，架立模板支撑，绑扎钢筋，安装内外模板，先墙后拱整体浇注衬砌混凝土，集中拌和泵送入模，插入式振捣器配合附着式振捣器捣固密实。洞门施工对于削竹式洞门，同明洞同时施作，削竹斜面按坡度安装木模板，用角钢将斜面端模与边模固定成整体。明洞防水层与回填明洞衬砌完成后强度达到50方可拆除外模，铺设防水层，回填要对称每层不大于30cm，两侧高度差不得大于50cm3地质超前预报：隧道地质超前预报就是预判掌子面后方，开挖方向内的围岩状况。现今国内常用的方法有地质法，电磁波法，地震波法等。地质法就是跟据总体的山体走向、地层结构预判隧道内前方围体状况，这对地质工程师有较高要求。且判断的结果不够精确。电磁波法一般选用地质雷达，通过雷达波速变化判别前方围岩状况。地质雷达一般选用美国劳雷分司或瑞典马拉分司出产的地质雷达。用于超前预报一般天线的中心频率为100ZH，预报距离一般为掌子面后方35m左右。个人的经验，这个是比较准确的，溶洞、断层、含水都可以准确判断出来，但前提是对测试文件有一定后处理经验。地震波法常手瑞典的TSP、或国产的TGP。也是跟据波速变化来判断围岩状况。预报距离为掌子面后方150200m，适用于深埋隧道。个人感觉这两个东西技术不是很成熟。后处理的技术也不成熟。用了一年多，预出来的东西不准，也看过很多相关的论文，觉得论文都是给产品打广告的。一般成果都是以报告的形式提交给施工单位及业主，报告内容主要有掌子面状况，及后方围岩大体状4新奥法工艺主要有1、地质超前预报、二、光面爆破 、三、监控量测、四、喷砼柔性支护、防水处理、五、初支受力封闭成环、六、二衬及时有效跟进5矿山法施工工艺：台阶法、CD工法(跨度大)、CRD工法、双侧壁导坑法、联拱隧道中洞法，其实这些方法施工中的重点很明确，就是测量的控制高于一切，然后是开挖断面的控制，就是超欠挖的控制，最后是二衬的成型质量；测量的组织，就是要建立双导线，可以互相检核，在断面测量时主要控制隧道的开挖中心的空间位置，即平面坐标和标高，上弧必须有三个点控制，拱架的位置要在同一里程，拱脚要在同一高度，才能确保拱架在顺接过程中不会出现扭曲，在中弧导和下弧导的测量中要测设两个控制点，才能 保证拱架不会因为上弧导的个别误差而造成下部的超欠。