六车道大跨浅埋双联拱隧道施工工法(高速公路,附示意图).doc
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1、blind Board operational security requirements 1. blocking blind Board operations required to handle blocking blind Board operating license, no blocking blind Board operating license are not allowed to smoke blocking blind Board operations. 2. it is strictly prohibited to alter, lent the blocking bli
2、nd Board operating license. Content conversion and expansion of operations or transfer jobs site, again for blocking blind Board operating license. 3. incomplete job approval procedures, safety measures are not implemented, work environment does not meet security requirements, workers have the right
3、 to refuse to work. 4. toxic gas piping, equipment blocking blind Board, non-irritant gas pressure should be less than 200 mm Hg; irritant gas pressure should be less than 50 mm Hg; gas temperature should be less than 60 degrees. 5. Technical Department responsible for drawing blind location map, nu
4、mbers the blind, construction personnel work, blind location map by technology archive for future reference. 6. the blind plug operating personnel must wear appropriate personal protective equipment, must designate a person responsible for blocking blind Board work, and to designate a person respons
5、ible for monitoring. Guardians are advised by experienced officers. , Guardian jobs people must wear appropriate protective equipment as required, and guardians must check, implementing relevant safety measures on the job. Guardians must adhere to the scene, and emergency treatment. Job guardian sha
6、ll not leave the job site before the end. 7. the job complicated, dangerous places, apart from the guardian, also company leadership, safety and Environment Department, is responsible for personnel. Involving the entire production system, head of the technical department must be present. 8. in place
7、s where inflammable and explosive work, place within 30 metres without hot work operations; task lighting should use explosion-proof lamps and explosion-proof tools should be used, prohibition of beating with an iron pipe, flange, etc. 9. high blocking blind Board operation shall follow the provisio
8、ns of license for working at height. 10. construction unit to blind a lot according to the requirements of the permit to work, the implementation of safety measures, work can be carried out. 11. is strictly prohibited on the same pipe simultaneously in two places and two or more blocking blind Board
9、 operations. When plugging multiple blind, blind to blind location map and plates number by construction General Manager, unity of command assignments. 12. signs in each blocking blind Board shows that blind location. (C) the blocking blind Board permits the management of 1. . Blind location map, im
10、plement security measures, after the approval of the technical department, assignment units (staff) to confirm. Job complex, dangerous places required security audits of the Department of environmental protection, the company in charge of safety Vice President for approval. 4. approve a good blockin
11、g blind Board operating license in triplicate, main contractors, operating units, each hold a copy of the bio section. 5. after the end of the job, jobs, technical目 录一、前言1二、工法特点3三、适用范围3四、工法原理及关键技术3五、工艺流程及操作要点4(一)工艺流程41、三导洞施工法(见图2)42、中导洞分部开挖法(见图3)53、施工工艺流程(见图4)5(二)操作要点61、洞口工程施工准备62、长管棚施工63、反压回填土及地表导管
12、注浆74、中导洞开挖85、侧导洞开挖86、中隔墙施工(参见图6)87、正洞施工98、支护体系施工99、防排水体系1010、二次衬砌施工1011、监控量测11六、机具设备13七、劳动力组织13八、质量控制14九、安全措施14十、效益分析14十一、工程实例15六车道大跨浅埋双连拱隧道施工工法林永强崔根群辛国平陈锐(中铁隧道集团有限公司第一工程处)一、前言双连拱隧道是在高速公路通过山势不高、长度较短、上下行线在此分离不开的地段设置双跨连拱隧道,具有易于选线、节约用地、有利环保等优点,但造价一般较高。随着我国的高等级公路的迅猛发展,在建或拟建的众多高速公路均已按六车道进行规划设计或预留,特别是在山区面
13、积所占比例大、地形条件复杂的山岭重丘地区(如我国的中西部)将出现越来越多的六车道大跨双联拱隧道。如:上海至武威国家重点公路河南境南阳内乡至西坪段(宛坪高速)连续出现了16座六车道双连拱隧道,国内十分罕见。其隧道单跨断面为多心圆结构,边墙为曲墙,中墙为直墙,单跨净宽14.1m,净高8.2m,左右洞之间通过2.4m厚的钢筋砼中隔墙相连,初期支护采用工字钢拱架、中空注浆锚杆、挂钢筋网、喷砼等形式,二衬采用独特的“夹心式”模筑双层钢筋砼结构(参见图1)。图1六车道大跨连拱隧道断面结构图十六座隧道均具有以下几个特点:1、浅埋、地质条件复杂:因隧道通过的地段一般山势较低,最大埋深在40至80米之间,围岩风
14、化严重、软弱破碎,节理发育,地表水直接影响隧道内涌水量。2、跨度大:开挖跨度达32.6m,使得中隔墙将承担比一般连拱隧道更大的压力,中隔墙更容易下沉。3、偏压:由于跨度大,左右洞的埋深不同,整条隧道存在不同程度的偏压,特别是洞口段偏压比较严重,造成进洞困难。4、施工工序复杂:大跨双连拱隧道的施工必须分多工序多步骤进行,各个工序间相互影响大,施工组织要求科学合理。5、防水困难:连拱隧道中隔墙顶漏水是一个通病,采用“夹心式”衬砌结构科学解决了中隔墙防水层施作问题,但由于跨度大,中隔墙部位的水量更加集中、水压大,对防水层的要求高,必须精细施工。中铁隧道集团在其中三座隧道的施工中,根据六车道双连拱隧道
15、埋深浅、跨度大的特点,通过科学的施工组织,采用三导洞法及分部开挖法,结合超前管棚、地表反压回填、地表预注浆等辅助措施,以监控量测为指导,不断优化施工方案进行动态管理,安全快速地通过强风化细砂岩层夹薄层泥岩,成功解决了中隔墙下沉开裂、中隔墙渗漏水的质量通病,遥遥领先其它隧道率先完成施工任务。为此,通过对三座隧道的施工工艺,包括进洞方案、开挖方法、衬砌施工、特殊问题的处理等方面进行总结,形成了本工法。二、工法特点1、采用稳妥合理的进洞方案:合理安排中导洞提前正洞67m进洞,同时进行左右正洞的超前大管棚、地表反压回填、地表预注浆等辅助措施,同时施工互不干扰,有利于进洞安全并缩短工期1个月。2、中导洞
16、先行,侧导洞跟进,三导洞同行不同步的施工组织安排,实现安全快速施工。3、级以上围岩地段采用中导洞法,取消侧导洞,正洞采用分部开挖法,减少临时支护投入,施工经济高效。4、按“管超前、短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测”方针组织施工,特别注重钢支撑及锁脚锚杆作用,确保隧道安全。5、无钉热熔铺设防水板技术,做到隧道不渗不漏水。三、适用范围1、开挖横跨度32.0m,高度11.1m,围岩类别为级的公路六车道双连拱隧道。2、四车道公路连拱隧道。3、其它类似的地下工程可参照进行应用和推广。四、工法原理及关键技术(一)工法原理1、根据隧道“早进晚出”原则,避免大挖大刷,隧道尽可能提前进洞,洞顶覆盖层达2m
17、时便可进洞。进洞前,采取89(或108)超前大管硼、地表返压回填、地表预注浆等一些必要措施提前加固洞口。2、根据六车道大跨连拱隧道的结构特点,尽快优先贯通中导洞,尽早施作中隔墙,为左右正洞的开挖创造条件。为此,中导洞尽可能提前进洞,采用台阶法或全断面法开挖,汽车配合装载机出碴,快速掘进。3、中导洞贯通后,先行浇筑中隔墙基础,墙身采用两片整体式钢模板台车一次性模注完成。4、左右正洞的洞口浅埋段及级围岩段采用侧壁导洞法施工,级围岩以上取消侧导洞,采用环形开挖分部法施工。5、仰拱紧跟掌子面下部,起到早封闭作用,并尽早施作二衬。确保洞口安全,明洞衬砌先行施工,左右明洞采用两台液压模板台车并排、对称整体
18、浇注。6、开挖支护严格按新奥法原理组织施工。7、合理组织各工作面人员与机械,资源优化组合。(二)关键技术1、中隔墙的防开裂、抗偏压及防下沉技术。2、各导洞之间及左右正洞之间错开距离的合理确定。3、预留变形量的合理确定。4、防排水层的施工工艺技术。五、工艺流程及操作要点(一)工艺流程1、级围岩段采用三导洞法(见图2) 中导洞台阶法(或全断面)开挖、临时支护 侧导洞台阶法开挖、临时支护 模注中隔墙基础及墙身,并回填下部及安装横向支撑 中墙顶部空洞注水泥砂浆 超前支护 正洞上部开挖及初期支护 正洞中部开挖 正洞下部仰拱开挖及初期支护、仰拱填充 全断面模注二次衬砌钢筋砼2、级围岩采用中导洞法(见图3)
19、 中导洞台阶法(或全断面)开挖、临时支护 模注中隔墙基础及墙身,并回填下部及安装横向支撑( 假设左侧正洞浅埋先行开挖,横支撑安在右侧,反之安在左侧) 中墙顶部空洞注水泥砂浆 超前支护 上部弧形导坑开挖、初期支护 中部核心土开挖 侧部开挖、初期支护 下部仰拱一次性开挖支护、仰拱填充 全断面模注二次衬砌钢筋砼3、施工工艺流程(见图4)中导洞开挖支护模注中隔墙基础、墙身砼中隔墙基础回填土、安装横支撑中隔墙顶部空洞注浆处理左右侧导洞开挖支护浅埋侧正洞上部开挖支护另一侧正洞上部开挖支护正洞中部开挖正洞下部仰拱开挖支护、拆除临时支撑仰拱及填充全断面模注二次衬砌钢筋砼地表返压回填及注浆施工准备洞口长管棚施工
20、管棚准备遇有偏压现象时进洞6m开挖8m图4 大跨连拱隧道施工工艺流程图(二)操作要点1、洞口工程施工准备测量出左右线的洞口纵断面,按“早进晚出”原则,比选最佳进洞口位置。开挖出洞口管棚施工平台,并对边仰坡进行喷锚支护,做好洞顶排水系统。2、长管棚施工(1)设计参数:采用长为2040m的89(或108)超前大管棚支护,钢管为热轧无缝钢管,节长8米,环向间距40cm,外插角3;(2)设置位置:明洞衬砌轮廓线以外30cm,中导洞顶及左右正洞上部60范围。(3)导向墙(套拱):厚6080cm,长1.52m,采用I20钢拱架,C25混凝土(模注砼或喷射砼),左右侧导向墙在中导洞顶部应相连,成“m”形状。
21、导向墙两端延伸至墙脚,设在稳定的基础之上,导向墙中部与提前进洞的中导洞初期支护相连,将中间悬空部分托起,形成稳定结构。(4)施工技术要点a.洞口预留核心土,经人工整修、夯实,使其表面圆顺, 铺设3mm厚的钢板,作为导向墙混凝土施工的内模;导向管的位置及方向精确定位。b.每节钢管用丝扣连接,同一断面内接头数量不超过50%,相邻钢管的接头相错量不小于1m,施工时,把孔编为奇数和偶数,奇数孔钢管组合方式为8+8+4m,偶数孔钢管组合方式为4+8+8m。c.采用MK-5型液压钻机,钻机操作平台必须牢固、安全,架立钻机时应精确核定孔位,保证钻机钻杆线与管棚设计轴线吻合以及钻机在钻进过程中不发生偏移和倾斜
22、。钻完一孔立即顶进钢管,管口处设置排气管,钢管与孔口处的间隙用麻团堵塞紧密,保证注浆时浆液不溢出。d.采用液压注浆机注浆,水灰比为0.5:12:1,注浆压力为0.8MPa1.2Mpa,注浆过程中专人负责检查注浆效果,并作好记录。3、反压回填土及地表导管注浆隧道洞口段埋深浅,多为坡积物和人工弃土覆盖,存在偏压,自承能力差,存在坍塌、冒顶隐患;采用反压回填土增加浅埋侧覆盖层厚度以减少偏压,同时进行地表注浆固结围岩和上覆层,使原为主动荷载的上覆层变成能承载的承载拱,同时达到固结堵水的目的,以保证安全进洞。(参见图5)(1)反压回填施工回填前先挖去软弱土,清除表土、灌木及危石;采用土石回填,用推土机和
23、5T自卸汽车推运土石混合料,用18T振动压路机分层压实(每层压实厚25cm,压实度95%)。(2)小导管地表注浆注浆钻孔直径:50(壁厚5mm);注浆孔间距:150150cm,梅花型布置;浆液:地表至拱顶压注1:1水泥砂浆;注浆终压:1.0Mpa;压注范围:隧道开挖轮廓线以外2米的所有反压回填段。4、中导洞开挖级围岩段采用台阶法开挖,台阶长度56m,上下台阶均利用简易台架进行开挖支护作业,级围岩采用全断面开挖,断面开挖高度应比设计高出10cm,便于中隔墙立模。当为土质围岩时直接用挖掘机开挖,人工修整周边轮廓,必要时采用弱爆破。出碴采用汽车配合装载机。临时支护紧跟掌子面。5、侧导洞开挖侧导洞采用
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