隧道工程主要工序施工工艺

篇2：高速隧道防排水施工方法

高速公路隧道防排水施工方法

根据公路隧道规范要求,其设计原则应使衬砌内壁不渗水。

1、防水工程

在衬砌背面设置隧道专用防水卷材(400g/m2土工布+隧道专用防水卷材厚1.2mm)。

明洞背部防水层采用2.5mm厚的SBS型改性沥青防水卷材,均选择晴朗干燥天气施工,防水层外部应作2~3cm水泥砂浆保护再作填土。

(2)衬砌漏水防止工程

①衬砌自防水结构

为了防止柔性防水层由于施工原因而可能出现局部地方防水失败,故二次衬砌做成自防水砼结构。自防水结构抗渗标号要求达S10。

②止水条、沉降缝

在衬砌浇筑工作缝设置BF遇水膨胀橡胶止水条(20×15mm),在设置沉降缝处设置E5型桥式橡胶止水带(规格290×φ25×R25×10mm)。

③采用泵送砼和压浆以保证浇注质量及衬砌与初期支护之间密实不留空隙。

2、排水工程

(1)衬砌背面排水层

在初衬与二衬之间设置复合防水卷材,使漏水能从衬砌背面通过排水滤层排至墙脚,再由墙脚处衬背纵向肓沟采用φlOOmmHDPE波纹管集水,肓沟设置在防排水层外面固定在喷砼面上,再通过横向排水沟引出。

对于富水区段拱部局部渗水较大形成径流区段,应在初期支护之前加设环向盲沟,环向盲沟采用φ50mm软式透水管,环向间距一般为1.5-3.0m,位置与数量根据实际情况确定。

(2)路基排水工程

指路面以下的排水工程,其作用是将路基围岩涌水排走。

路基围岩涌水通过横向集排水盲沟流入设在路口的纵向集排水盲沟,再通过纵向集排水盲沟出洞后流入设在路基边缘的纵向集排水沟排出路基。

(3)路缘排水工程

为了处理隧道内冲洗及消防排放的污水,在隧道路肩部位设置的单侧圆形路缘排水沟,污水排出洞外与洞门外路基两侧边沟槽相通。

洞内路缘排水沟每隔25m设置一只沉砂井以利清污。

篇3：高速隧道工程主要施工工艺

高速公路隧道工程主要施工工艺

(一)光面爆破

Ⅲ、Ⅳ类围岩爆破见《Ⅲ类围岩上半断面钻爆设计》、《Ⅳ类围岩全断面钻爆设计》及参数表。

1、施工布眼

钻眼前,测量人员用红铅油准确绘出开挖断面的中线和轮廓线,标出炮眼位置,其误差不超过5cm。

2、定位开眼

采用钻孔台车钻眼,台车与隧道轴线保持平行。台车就位后按炮眼布置图正确钻孔。对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它眼要高,开眼误差分别控制在3cm和5cm以内。

3、钻眼

钻工要熟悉炮眼布置图,要能熟练地操纵凿岩机械,特别是钻周边眼,一定要由有丰富经验的老钻工司钻,台车下面有专人指挥,确保周边眼有准确的外插角,尽可能使两茬炮交界处台阶不小于15cm。同时,根据眼口位置岩石的凹凸程度调整炮眼深度,保证炮眼底在同一平面上。

4、清孔

装药前,用由钢筋弯制的炮钩和小直径高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出吹净。

5、装药

《Ⅲ类围岩上半断面钻爆设计》

《Ⅲ类围岩上半断面钻爆设计》及参数表

《Ⅳ类围岩全断面钻爆设计》

《Ⅳ类围岩全断面钻爆设计》及参数表

装药分片分组,按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行,雷管"对号入座"。所有炮眼均以炮泥堵塞,堵塞长度不小于20cm。

6、联结起爆网络

起爆网络为复式网络,以保证起爆的可靠性和准确性。联结时注意:导爆管不能打结和拉细;各炮眼雷管连接次数相同;引爆雷管用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上,网络联好后,要有专人负责检查。

7、瞎炮的处理

发现瞎炮,首先查明原因。如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮,则切去损坏部分重新连接导爆管即可,但此时的接头尽量靠近炮眼。

8、光面爆破质量检验标准

超欠挖:爆破后的围岩面应圆顺平整,无欠挖,超挖量控制在设计要求范围内。

半眼痕迹率:围岩为整体性好的坚硬岩石时,半眼痕迹率应大于85%,中硬岩石应大于80%,软岩应大于60%。

对围岩的破坏程度:爆破后,围岩面上无粉碎岩石和明显的裂缝,也不应有浮石(岩性不好时应无大浮石)。

(二)锚杆施工

本工程主要采用φ25先锚后灌式注浆锚杆。

钻锚杆孔使用YT-28风动凿岩机,钻孔前根据设计要求定出孔位,钻孔保持直线并与所在部位岩层结构面尽量垂直,钻孔直径φ42mm,钻孔深度大于锚杆设计长度10cm。

φ25先锚后灌式注浆锚杆施工程序如下:

a.钻完孔后,用高压风吹净孔内岩屑。

b.将锚头与锚杆端头组合,戴上垫片与螺母。

c.将止浆塞穿入锚杆末端与孔口取平并与杆体固紧。

d.锚杆末端戴上垫板,然后拧紧螺母。

e.采用NZ130A砂浆锚杆专用注浆泵往中空锚杆内压注水泥砂浆,砂浆的配合比为:水泥:砂=1:1.5,水灰比:1:0.4~0.5,注浆压力为0.2~0.5Mpa,砂浆随拌随用。

施工中应注意以下事项:

a锚杆孔位与孔深必须精确,与设计及规范要求相符;

b杆体在使用前必须除去油污和铁锈,以保证锚杆施工质量。

(三)喷射砼施工

喷射砼骨料用强制式拌和机分次投料拌和,为减少回弹量,降低粉尘,提高一次喷层厚度,喷射砼采用铁科院西南分院产的TK-961型砼喷射机,湿式喷射作业。

喷锚支护喷射砼,分初喷和复喷二次进行。初喷在开挖(或分部开挖)完成后立即进行,以尽早封闭暴露岩面,防止表层风化剥落。复喷砼在锚杆、挂网和钢架安装后进行,尽快形成喷锚支护整体受力,以抑制围岩变位。钢架间用砼喷平,并有足够的保护层,喷射砼施工程序见《喷射砼施工程序图》。

喷射砼分段、分片由下而上顺序进行,每段长度不超过6m,一次喷射厚度控制在6cm以下,喷射时插入长度比设计厚度大5cm铁丝,每1~2m设一根,作为施工喷层厚度控制用,后一层喷射时在前层砼终凝后进行,喷射砼按规定洒水养护。

喷射砼施工程序图

(四)钢拱架及钢筋格栅钢架施工工艺

均在洞外按设计加工成型,洞内安装在初喷砼之后进行,与定位系筋焊接。格栅钢架间设纵向连接筋。钢拱架拱脚必须安放在牢固的基础上,并与管棚或锚杆焊接牢固,架立时垂直中线,当钢拱架和围岩之间间隙过大时设置垫块,埋设在初衬砼内。

1、现场制作加工

(1)钢拱架按设计要求预先在洞外加工成型。

(2)放样时根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割的加工余量。将钢拱架冷弯成型,要求尺寸准确,弧形圆顺。

2、钢拱架加工后进行试拼,允许误差:

(1)沿隧道周边轮廓误差不大于3cm;

(2)钢拱架由拱部、边墙各单元钢构件拼装而成。各单元用螺栓连接。螺栓孔眼中心误差不超过±0.5cm;

(3)钢拱架平放时,平面翘曲小于±2cm。

3、钢拱架架设工艺要求:

(1)为保证钢拱架置于稳固的地基上,施工中在钢拱架基脚部位预留0.15~0.2m原地基;架立钢拱架时挖槽就位,软弱地段在钢拱架基脚处设槽钢以增加基底承载力。

(2)钢拱架平面垂直于隧道中线,其倾斜度不大于2度。钢拱架的任何部位偏离铅垂面不大于5cm。

(3)为保证钢拱架位置准确,隧道开挖时在钢拱架的各连接板处预留钢拱架连接板凹槽;两拱脚处和两边墙处预留安装钢拱架槽钢凹槽。初喷砼时,在凹槽处打入木楔,为架设钢拱架留出连接板(或槽钢)位置。

(4)钢拱架按设计位置安设,在安设过程中当钢拱架和初喷层之间有较大间隙设骑马块,钢拱架与围岩(或垫块)接触间距不大于50mm。

(5)为增强钢拱架的整体稳定性,将钢拱架与锚杆焊接在一起。沿钢拱架设直径为φ22的纵向连接钢筋,并按环向间距0.8m设置。

(6)为使钢拱架准确定位,钢拱架架设前需预先打设定位系筋。系筋一端与钢拱架焊接在一起,另一端锚入围岩中0.5~1m并用砂浆锚固,当钢拱架架设处有锚杆时尽量利用锚杆定位。

(7)钢拱架架立后尽快喷砼作业,并将钢拱架全部覆盖,使钢拱架与喷砼共同受力,喷射砼分层进行,每层厚度5~6cm左右,先从拱脚或墙脚处向上喷射以防止上部喷射料虚掩拱脚(墙脚)不密实,造成强度不够,拱脚(墙脚)失稳。

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钢筋格栅钢拱架施工工艺要求同钢拱架。

(五)二次衬砌砼施工

二次衬砌砼灌注采用全断面液压衬砌台车,一次施工长度12m。砼在洞外自动计量砼搅拌站拌和,砼搅拌运输车运输,HBT-60砼输送泵灌注,插入式振捣器振捣密实。衬砌作业线为砼搅拌站--砼搅拌运输车--输送泵--衬砌台车。为保证拱部衬砌密实,施作二次衬砌时拱部纵向按5m间距预留注浆孔,进行充填压注水泥砂浆。

液压钢模衬砌台车灌注砼施工工艺

1、拆模

本钢模台车设计为台车与模板各成独立系统,故可以进行穿行式作业,也可平移作业。

⑴采用穿行式作业时拆模程序(配两套或两套以上模板)。

①当衬砌砼达到拆模强度时,先拆除堵头板和接缝板的伸缩杆,再拆除侧向千斤顶和侧向油缸机械插销以及侧向油缸与模板的连接,下降垂直油缸和托架,放下上层脚手板,使台车与模板完全脱离。

②将台车移动到后方待拆模地点。

③用垂直油缸同步升托架与模板连接,将侧向油缸与模板连接起来。

④拆除模板收拢铰和翻转铰处的对接螺栓,放下其余脚手板,松开基脚千斤顶。

⑤收挂翻转模板。

⑥同步下降垂直油缸,使模板与衬砌砼全部脱离。

⑦交替启动垂直油缸与侧向油缸,使模板收拢到穿行运行状态。

⑧清除模板表面粘结的砼,喷涂脱模剂。

⑵采用平移式作业时拆模程序(一套模板)

①当衬砌砼达到拆模强度时,先拆除堵头板,操纵垂直油缸,顶升托架与模板连接。

②拆除侧向千斤顶和侧向油缸机械锁插销。

③其余同穿行式作业。

2、立模

⑴松开卡轨器后,将钢模台车穿行或平移到立模位置,此时台车中心线与隧道中心线一致,其偏差小于3cm。

⑵钢模台车就位制动后,锁定卡轨器,交替启动垂直油缸和侧向油缸,使模板立于设计要求位置。

⑶放下翻转模板,并用连接螺栓拧紧,高速基脚千斤顶使其支顶垫木和木楔上,然后挂上台车两端的侧向千斤顶,此时检查模板如发现有偏差,可放下托架,用侧向千斤顶进行调整。

⑷挂上其余侧向千斤顶,调整侧向油缸机械锁的长度并插上销子锁定。

⑸撑起台车两侧脚手板,上紧模板收拢处的对接螺栓,利用斜撑将模板可靠的固定在设计位置。

⑹降下垂直油缸,使托架与模板分离。

⑺安装堵头板和接缝模板。堵头板可根据开挖情况架设,当衬砌厚度在30至60cm范围时,仅架设内侧30cm,超过60cm时可再增加外侧30cm。堵头板一定要顶在岩面上。为防止U型螺栓受力过大,堵头板悬臂端要用斜撑顶紧。

⑻安放基脚模板,下部贴紧基脚千斤顶下的垫土外侧,上部用木撑使其与边墙模板密贴。

3、就位调整

⑴前后调整:通过台车走行机构完成。

⑵左右横向调整:3cm以内用侧向千斤顶调整,超过3cm需先调整轨道位置。

⑶模板高度调整:单调垂直油缸。

4、拆模施工注意事项

⑴严格按照拆模操作程序作业,每道工序绝对不能颠倒。

⑵拆除下来的堵头板、接缝模板、螺栓、插销等有序放在指定位置,严禁乱放乱丢。

⑶拆模前需检查通风管路的连接软管是否拆除。

5、立模施工注意事项

⑴立模前用BJSD-2隧道激光限界检测仪检查隧道开挖轮廓,如有欠挖于立模前处理好。并在立模节段前端,分别在拱顶和两侧边墙处标出隧道中心线和内轨顶面标高。

⑵基脚千斤顶底部石渣要填平夯实,标高为内轨顶面下90cm,以便安放垫木和木楔。每个基脚千斤顶下面安放一根垫木、两根木楔,尺寸分别为60×30×20cm和20×10×50cm。

⑶底部采用木斜撑固定模板,每米设一根断面为12×12cm方木,支撑时必须顶紧。

⑷模板完全定位后,在砼灌注作业前,要对立模作业中的每道工序作次全面检查。

6、钢模台车移动穿行

⑴移动前,检查台车轨道是否符合轨道铺设要求。

⑵穿行前模板必须收拢到穿行要求位置,否则不准穿行。

⑶轮对、卡轨器及轨道上粘结的砼和杂物要清除掉,排除走行时的阻力,模板上所有作业窗口要关闭。

⑷移动穿行时,必须有专人指挥。认真观察是否有可能发生撞击模板的对象,如风、水、电管路以及模板上的侧向油缸连接耳环等。除通风管外其余管路都应设在台车轨顶面下(穿行地段)。钢轨两侧的石渣要清除干净。

⑸台车移动时,洞内和台车上的电缆应有专人负责看管和收放,严防台车轮子碾压。

7、灌注砼

⑴检查接缝模板、堵头板是否安装牢固。

⑵检查灌注部位的作业窗是否关闭。

⑶检查输送管接头是否牢靠。

⑷灌注砼前,必须用水将基底冲洗干净,灌注时要求两侧同时进行,否则造成偏压导致跑模,灌注部位的作业窗两侧必须都用销子插上。

⑸砼材料的选用、配合比、搅拌、灌注等要求按砼施工技术规则进行。

泵送防水混凝土施工技术要求:

泵送防水混凝土除应按前述泵送混凝土施工技术要求进行外,尚应满足下列要求:

采用的水泥标号不应低于325号;

(2)水泥用量为360kg/m3(无外掺料)以上;

(3)骨灰比宜采用5:1,灰砂比不应小于1:2.8。

(4)砂率应高于普通防水混凝土5%左右;

(5)每m3混凝土中,粒径0.315mm以下的砂不得少于400kg;

(6)外加剂宜选用减水缓凝型,其掺量应冬夏有别,冬季施工时应掺用加气剂。

8、液压及电器系统操作

⑴电动机驱动油泵正常运转后,在多路换向阀工作前,将安全阀调到P=19.6Mpa,电磁溢流阀调到P=15.6Mpa,然后各系统进入工作。

⑵检查电动机、油泵状况是否良好,转动方向是否正确。接通电源时控制台应绿灯显示。立、拆模时,台车上除液压及照明电源外其它电源都应关闭(如震动器、手提照明灯、搅拌输送机、电动卷扬机、走行装置等电源)。

⑶特别注意多路阀控制手柄的操作方向,防止动作错误。

⑷严禁台车在行进中启动油泵、升降或收放模板。

⑸操作台上的全部手柄、按钮、开关等需用金属盖板保护,专人保管及操作,平时盖上并上锁

,严禁他人乱动,经常检查油箱中油面高度,当低于要求高度时需随时补充液压油。

⑹液压系统发生故障及渗漏油时,立即排除,不准带故障作业。

篇4：高速隧道防排水工程施工方法

高速公路隧道防排水工程施工方法

1、隧道专用防水卷材施工

1)、采用无锚钉铺设技术

(1)本技术是对传统铺设工艺的优化和创新,改善了防水卷材的铺设质量,提高了铺设工效,减轻了工人的劳动强度。

(2)铺设过程中,每循环临时设置的膨胀螺栓在铺设一循环防水卷材时全部卸掉,防水卷材上没有一处人工穿孔,从而保证了防水卷材的整体性,充分发挥了防水卷材作为复合衬砌封闭防水层的作用。

(3)铺设过程中,沿环向均匀布置拉丝,纵向拉丝根根相连,形成一个起承托作用的"悬承栅",使防水卷材纵向受力均匀,避免了传统铺设方法中局部受力集中而破坏防水卷材的情况发生。

(4)拱顶设置圆柱式气囊,使防水卷材在铺设时预留出一部分长度,避免了铺设过程中防水卷材自重作用自动绷紧与壁面不密贴,导致二次衬砌与初期支护间拱顶形成空洞的现象发生。

2)、铺设方法

(1)防水卷材按环进行铺设。根据衬砌长度确定防水卷材的下料尺寸;按规范要求搭、粘结成一个循环所需的防水卷材,抽检合格后卷成筒状待用。

(2)铺设防水卷材在铺设台架上进行。铺设台架采用结构简单的临时支架,走行部分采用轨行式,轨距与衬砌钢模台车一致。

(3)铺设台架移至作业地段就位;

(4)沿拱顶中心线纵向铺设圆柱形气囊(未充气);

(5)在支撑架上纵向铺设悬承用的ф6圆钢拉丝扣和8#铁丝;

(6)将卷成筒状的防水卷材置于支架中央,放开防水卷材自由垂落在支撑架两侧;

(7)旋转丝杠将支撑架升起,使防水卷材尽量紧贴初期支护表面;

(8)给气囊充气;

(9)卸掉上一循环固定悬承拉丝的膨胀螺栓,将拉丝露头与本循环的悬承拉丝逐根相连,张拉铁丝将防水卷材与壁面贴紧,悬承拉丝另一端固定在临时膨胀螺栓上。

(10)悬承顺序采用先拱后墙、先上而下进行,拱顶及两侧拱脚各设置2道ф6圆钢悬承;

(11)相邻循环防水卷材之间的搭接缝,采用15cm宽的三合板作为粘接平面,边粘接边沿环向移动三合板,粘接完成后撤出;

(12)旋转丝杆下降支撑架,气囊放气后取出。防水卷材铺设结束。

(13)防水卷材之间的搭接,短长边均以搭接线为准,采用ZDR-210型热合机进行焊接,无条件用机焊的特殊部位用热风枪手工焊接,认真检查,焊接牢固。

(14)为保证接缝质量,采用双焊缝焊接工艺,1.2mm厚PVC防水卷材热合温度为300度左右,平面自动爬行,竖直稍用力平衡机体自重,爬行速度控制在0.5m/min左右。焊接过程中对技术参数进行测定并记录。

3)、防水卷材质量检查

主要质量标准及检验方法表

序号项目质量标准备注

一原材料

1外观表面光滑无波纹、无破损、无孔洞有破损及孔洞应焊接修补

2抗拉强度符合设计要求及相关技术标准

3伸长率大于或等于100%

二防水卷材固定

1固定点间距符合设计要求,一般拱部0.5~0.8m、边墙1.0m、底板1.5m凹凸变化点应增加固定点

2与基面密贴用手托起防水卷材,各处均与基面密贴不密贴处小于10%

三防水卷材焊接

1直观检查焊缝宽度≮2cm,搭接宽度≮10cm,焊缝平顺、无波纹、颜色均匀透明、无焊焦、烧糊或夹层

2充气检查充气压力0.1~1.5Mpa,稳定时间≮1min压力降低找出渗漏点,焊接修补

3破坏性检查1.截开断面无漏焊、烤焦等缺陷

2.试件检查,抗剪强度>母材的70%

焊缝质量检查方法:用5号注射针头与压力表相接,用打气筒进行充气检查,将焊缝加压至1.0~1.5Mpa时,停止充气,保持该压力2分钟,否则说明有未焊好之处,用肥皂水涂在焊缝上,产生气泡地方重新焊接。可用热风焊枪和电烙铁等补焊,直到不漏气为止。检查数量根据随机抽样的原则,每4条抽试一条,为保证质量,每天每台热合机焊接应取一个试样,注明取样位置、焊接操作者及日期。

2、止水带施工

施工缝、沉降缝处均设置橡胶止水带,其施工程序如下:

⑴在邻近施工缝或沉降缝处的拱架外侧按一定间距安装止水带固定装置;

⑵由拱顶向两侧逐段将其放入固定装置的安装槽内,并固定;

⑶安装挡头板。

在安装过程中止水带的长度应逐段留有一定的余量,不能绷紧;灌注衬砌砼时,应随时注意止水带位置的变化,不能被砼横向压弯变形,止水带周围砼要振捣密实。

3、边沟施工

边沟施工在模筑衬砌、仰拱施工、仰拱填充及路面砼完成后进行。

边沟施工采用组合钢模板浇筑,立模要严格控制尺寸、标高,同时检查是否固定稳固,确保位置准确不跑模;按设计位置预埋泄水管。边沟盖板采用预制方式,盖板铺设平稳,盖板与沟缝的缝隙用砂浆填平,不得晃动。

篇5：车站区间隧道施工辅助工法措施

车站、区间隧道施工辅助工法

1超前大管棚施工工艺

1.1工作面加固

为便于架设钻机、安设钢管,对工作面地层进行注浆加固(下至最低钻孔以下1m,两侧至隧道开挖线以外1.0m)。

1.2搭设平台、安装钻机、测定孔位

1)用型钢及木板搭设钻机平台,钻机平台一次搭设完毕,钻孔顺序由高孔位向低孔位进行。在平台上设置钻杆导向架(液压可调高低、方向)便于定位、定向。

2)沿隧道开挖线外轮廓按设计孔距布设孔位,钻孔方向与隧道中线平行。因钻杆要逐渐加长自重渐增,会引起钻杆下沉,将方向向外2°钻孔。

1.3钻孔及安装

1)管棚沿隧道或中洞拱顶外轮廓线布设,采用热轧无缝钢管,钢管接头用10mm厚的管箍连接。

2)钻孔选用比管棚直径大20~30mm钻头,钻头用氧焊法焊在厚壁钢管上,钻头采用钨合金钢。

3)钻机采用地质钻机,开孔时,低速低压,待成孔1.0m后,适当加压。

4)钻进采用一次成孔法,不取土芯,不回收钻头,用异型接头把钻杆与钢管连接起来,钢管前端安装合金钻头,钢管随进度一根一根连续接长,直到设计位置,其结构见下图。

5)钻孔测斜采用特制精密水平陀螺仪检测偏斜,采取随测随调整。

1.4管棚内外注浆

管棚采用细C15细石混填充。

1.5机械设备:

1.6大管棚施工有关注意事项:

1)孔口位置在开挖轮廓外边缘,外插角2~3°,钻孔最大下沉量控制在20~30mm以内。

2)管棚钢管不侵入隧道开挖线内,相邻的钢管不相撞,也不相交。

3)钻孔过程中在开孔后2m处,孔深1/2处,终孔处三次进行斜度量测。如误差超限及时改进钻孔工艺进行纠编,至终孔仍超限时,则封孔重钻。

4)钢管与管箍丝扣拧紧上满,使各管节连成一体,受力后保证不脱开。

5)管棚钢管安装后进行注浆,注浆压力为1.0~2.0MPa,并稳定15min,若注浆量超限,未达规定压力,仍继续注浆,并调整浆液,直至符合注浆质量标准,终止注浆,确保管棚与围岩固结紧密,增强其整体性。

2超前小导管注浆施工工艺

在隧道工作面开挖前,沿隧道拱部外轮廓线外打入带孔的小导管,并通过向围岩压注起胶结作用的浆液,在轮廓线外形成一个0.6~1.2m厚的弧型加固圈的保护下即可安全地进行开挖作业。

小导管注浆分单浆液和双浆液两种:本标段隧道在中粗砂层中以双浆液为主,在无水粉细砂层中采用改性水玻璃浆液。

2.1小导管采用φ42mm,L=3.5m,壁厚3.5mm钢管,一端封闭并制成尖状,以便顺利插入已钻好的导管孔内,当围岩松软时直接打入,小导管尾端采用φ8钢筋焊一圈加强箍,防止施工时导管尾端变形。小导管沿拱部环向布置,搭接长度≥1.0米,小导管形状见下图:

2.2注浆材料

1)水泥水玻璃双液浆:又称CS浆

水灰比:0.8∶1~1.5∶1

水玻璃浓度:35~40Be

水泥浆与水玻璃浆体积比:1:0.6-1:1,施工时,现场试验调整参数。

2)改性水玻璃浆液

水玻璃浓度:35Be

改性剂浓度:20%

改性水玻璃浆液:PH=3~4

2.3注浆工艺

1)小导管安设采用引孔打入法,安设步骤如下:

(1)TY-28凿岩机钻孔,开孔直径为60mm,并用吹管将砂石吹出(风压0.5~0.6MPa)钻孔深度为3.5m。

(2)用风镐将小导管顶入孔中,也可直接用锤击插入,然后检查管内有无充填物,如有充填物,用吹管吹出或掏勾勾出,。

(3)用塑胶泥(40Be′水玻璃拌合425#水泥即可)封堵导管周围及孔口。

(4)严格按设计要求打入导管,管端外露20cm,以便安装注浆管路。

2)注浆浆液配制,搅拌:

(1)水泥浆搅拌在拌合机内进行,根据拌合机容量大小,严格按要求投料,水泥浆浓度根据地层情况和凝胶时间要求而定,一般控制在1.5:1~1:1.

(2)搅拌水泥浆的投料顺序为:在加水的同时将缓凝剂一并加入并搅拌,待水量加够后继续搅拌1min,最后将水泥投入并搅拌3min.

(3)缓凝剂掺量根据所需凝胶时间而定,一般控制在水泥用量的2%~3%.

(4)注浆用水玻璃的浓度一般为35Be,浓水玻璃的稀释采用边加水,边搅拌,边用波镁计测量的方法进行。

(5)制备水泥浆或稀释水玻璃时,严防水泥包装纸及其它杂物混入,注浆时设置滤网过滤浆液,未经滤网的浆液不得进入泵内。

3)小导管注浆采用双液注浆法,使用双浆泵将浆液输入至孔口混合器,经分浆器流入导管,进入地层。注浆施工时应注意以下几点

(1)注浆口最高压力应控制在0.3MPa以内,以防压裂工作面

(2)进浆速度不能过快,一般控制每根导管总进量在30L/min以内。

(3)导管注浆采用定量注浆,即每根锚管内注入400L浆液后即结束注浆。如压力逐渐上升,流量逐渐减少,虽然未注入400L浆液,但孔口压力已达到0.3MPa时结束注浆。

(4)注浆时,水泥浆与水玻璃浆的体积比(即C:S)应按所需凝胶时间选定,一般应控制在1:0.6~:1。

(5)注浆结束后及时清洗泵、阀门和管路,保证机具完好,管路畅通。

4)小导管注浆施工工艺流程见下图。

2.4注浆机械配备表

小导管注浆所需设备见下表:

3喷射砼施工工艺

本标段喷射混凝土采用湿喷.湿喷是将骨料、水泥和水按设计比例拌合均匀,用湿喷射机压送到喷头处,再在喷头上添加速凝剂后喷出。其工艺流程见下图.

3.1喷射前准备工作

1)检查受喷面轮廓尺寸,并修整,使之符合设计要求,若有松散,须清除干净。

2)用高压风或水(地质差不用)清洗喷面。

3)备好工作平台,防护用具。

4)根据喷射量添加速凝剂,并转动计量泵转盘调节好速凝剂的用量。

5)接好电源及风管、喷管、速凝剂管等。

6)检查喷射机的转子、振动器、计量泵及安全阀、压力表是否完好,并进

行试运转。

7)向喷射机的料斗加入约半斗砂浆(泥:砂:水=1:3.5:0.45)开动主电机将砂浆转入转子腔和气料混合仓。

3.2喷射作业

1)严格按以下顺序进行操作

打开速凝剂辅助风→缓慢打开主风阀→启动速凝剂计量泵、主电机、振动器→向料斗加混凝土。

2)开机后观察风压,起始风压达到0.5MPa,开始操作,并据喷嘴出料情况调整风压。一般工作风压:边墙0.3~0.5MPa,拱部0.4~0.65MPa。

3)混凝土拌合均匀,直径大于15mm的粗骨料及时清除。

4)喷嘴与受喷面尽量垂直,两者的距离一般为0.6~1.2m,对挂有钢筋网的受喷面,喷嘴略倾斜,距离也相应减少。

5)喷嘴均匀地按螺旋轨迹,分区段(一般不超过6m),自下而上,一圈压半圈,缓慢移动,每圈直径约20cm。若受喷面不平,先喷凹坑找平。

6)喷射作业需有工作平台,有条件的,最好把喷嘴固定在机械手上。

7)停机前,喷射料斗中的混凝土全部喷完,严格按以下顺序关机:关主电机、振动器、关速凝剂计量泵、关主风阀;利用计量泵加水清洗速凝剂管路;再将喷嘴离开受喷面,依次打开主风阀、计量泵电机、主电机,向料斗中加水清洗气料混合仓、混凝土管道,最后关主电机、关主风阀、计量泵、停速凝剂风。

8)清理喷射机表面的混凝土。

3.3湿喷混凝土的配合比

1)原材料

(1)水泥:为保证喷射混凝土的凝结时间和与速凝剂有较好的相溶性,采用42.5以上的普通硅酸盐水泥,水泥性能符合国家现行标准。

(2)砂:为保证喷射混凝土的强度和减少施工操作时的粉尘,减少硬化时的收缩裂纹,采用坚硬而耐久的中砂或粗砂,细度模数大于2.5。

(3)碎石或卵石:为防止喷射混凝土过程中堵管和减少回弹量,采用坚硬耐久的细石,粒径不大于15mm。

(4)骨料成分和级配:若使用碱性速凝剂,砂、石、骨料不得含有活性二氧化硅,以免产生碱骨料反应,引起混凝土开裂,为使喷射混凝土密实和在输送管道中顺畅,砂石骨料级配按国家标准控制。

(5)水:为保证喷射混凝土正常凝结、硬化,保证强度和稳定性,喷射混凝土采用饮用水。

(6)外加剂的选用

减水剂:湿喷混凝土的坍落度控制在10~13cm,水灰比较大,水泥用量大,混凝土中水泥水化后多余的水要蒸发,使混凝土喷层产生"干裂"现象,降低喷混凝土的支护能力。在拌混凝土时加入高效减水剂,提高支护质量。

速凝剂:在喷射混凝土工艺中加入速凝剂,使混凝土喷到受喷面后迅速凝固,形成垫层,减少回弹量,增大喷层厚度,同时混凝土迅速凝固后,便有了强度形成支护能力。

2)配合比的设计

设计配合比,龄期按7天测定抗压强度,通过大量试验结果选定湿喷混凝土配合比为:水灰比=0.5,水泥:碎石:砂=1:1.21:1.81,速凝剂掺量5%,减水剂掺量0.6%.坍落度为12cm。

3.4安排

拌合机5人,其中进料4人,搅拌司机1人,混凝土运输司机1人,喷嘴2人,计8人。

3.5湿喷工艺机具配套表

机具名称型号生产能力单位数量备注

4格栅钢架施工工艺

格栅钢架是浅埋暗挖隧道增加初期支护强度的有效手段,它与超前大管棚、超前小导管、径向锚杆(管)一起形成超前支护体系。

4.1钢架在初期支护中的施工顺序为:

4.2钢架由四根Ф22主筋及其他钢筋等构成。

4.3钢架的加工

格栅钢架在现场设计的工作台上加工。工作台为δ=20mm的钢板制成,其上根据隧道轮廓大断面及交叉中隔壁法施工的小洞断面,进行钢架主筋轮廓放样的弯曲模型。钢架的焊接在胎模内焊接,控制变形。

按设计加工好中隔壁法施工的小洞断面及隧道轮廓断面各单元格栅钢架后,组织试拼,检查钢架尺寸与隧道轮廓是否合格。

加工允许误差:沿隧道周边轮廓误差不大于3cm,平面翘曲小于±2cm,接头连接要求同类之间可以互换。

格栅钢架各单元明确标准类型和单元号,并分单元堆放于地面干燥的防雨蓬内。

结构试验时,在工作台上将钢架拼装成环。外侧焊油顶座,采用油顶,仪表按设计荷载进行加压。使用钢筋应力计及收敛仪量测钢架内力和变形情况。

4.4钢架的安装

格栅钢架在初喷5cm后安设。确保钢架外缘有足够的混凝土保护层厚度,在安设过程中格栅钢架和围岩的空隙用垫块楔紧。

定位筋与钢架点焊在一起,另一端埋入围岩中,当钢架架设处有锚杆时,利用锚杆定位。

格栅钢架每50cm一榀,钢架间设Φ22拉杆分别沿立筋每隔100cm设一根,交替设置,并与主筋焊接。

上导洞格栅钢架加设径向锁脚锚杆,防止格栅钢架下沉。

4.5格栅钢架安装标准

1)钢架安设前检查掌子面开挖净空,挖除钢架底脚处虚碴。底部超挖用垫方木或型钢进行高差调整,开挖尺寸允许误差±5cm。

2)分片钢架用人工在掌子面组成整榀钢架,拧紧螺栓。

3)钢架安装后,中线允许误差±3cm,高程允许误差±3cm,钢架垂直高度允许误差±2度。

4)钢架落底接长在单边交错进行。接长钢架和上部通过垫板用螺栓牢固准确连接。

5)认真焊接两榀之间的连接钢筋。

4.6格栅钢架的加工焊接要求:

1)格栅钢架的钢筋焊接接头严格根据图纸、规范标准要求制作。按规定将相邻钢筋的接头错开。

2)钢筋焊接所用的焊条,焊剂的牌号、性能以及接头中使用的钢板符合设计要求和有关规定。

3)焊前清除水锈、油渍等,焊后焊接处无缺口、裂纹及较大的金属焊瘤。

4)钢筋焊接前,根据施工条件进行试焊,经驻地监理工程师审查合格后施焊。焊工必须有考试合格证,并在规定的范围内进行焊接操作。

5超前预注浆施工工艺

5.1暗挖隧道地质状况

由地质勘察资料可知,区间穿过细中砂层、中粗砂层和粉层粘土、粘土层;车站隧道结构上部位粉细砂、中粗砂层,底板位于细中砂层,卵石砂石地层中,结构进入承压水层近6m。

5.2超前预注浆

超前预注浆的目的,主要是加固地层,防止施工时涌水涌砂。对于含水粉细砂层来说,颗粒细,颗粒之间的间隙很小,浆液不容易扩散。

根据以往的经验,使用普通的超前小管棚全段一次性灌注,很难注均匀,固结和堵水效果很不理想。为此,本标段含水砂层的超前预注浆将采用TSS注浆技术。它是将普通小导管,经过特殊加工,使其能在粉细砂层中分段精细灌注,解决了以往全段灌注的浆液扩散不均匀的难题。

5.3超前预注浆材及配合比选择

由于粉细砂层颗粒细水,用普通水泥浆只能进行劈裂注浆。对于无水的粉细砂层,可考虑使用改性水玻璃浆液;而对含水细砂层来说,应用改性水玻璃效果也不理想。为了应付各种情况,在浆材选择上准备了几种方案,开挖后如果无水,可考虑使用改性水玻璃浆,如果粉细砂层被水浸泡,在拱顶部位考虑使用一部分超细水泥、水玻璃浆液;在中下部位置考虑使用普通水泥水玻璃浆液,并在水泥浆中加少量膨润土,以加强可灌性,总的原则是浆液要满足固结地层,防止涌水的需要。

浆液的配合比选择:

1)水泥水玻璃浆

超细水泥浆水灰比:1:1-1.2:1在施工中可依据现场情况调节;

普通水泥浆水灰比:1:1-1.5:1在施工中可依据现场情况调节;

膨润土掺入量(占水泥重量):5%;

水玻璃浆浓度:30Be';

水泥浆与水玻璃浆双液比:1:1-1:0.6施工时调节。

2)改性水玻璃浆

水玻璃原浆浓度:35%;

改性剂的浓度:20%;

改性水玻璃浆浆的酸碱度:PH=3-4。

5.4超前预注浆的参数选取

注浆管尺寸:直径42*4000mm;

注浆管间距:250mm;

注浆分段长度:≤60cm;

浆液扩散半径:400-450mm;

注浆压力:0.8-1.5MPA,可视具体情况调节;

注浆速度:10-30L/min,开如可以快一些,临近结束时慢一些;

水泥水玻璃双液浆的凝胶时间:40-90S;

改性水玻璃浆的固结时间:30-50min。

5.5注浆结束标准

每一个注浆段的结束标准主要有两条,一是看入浆量,二是看注浆压力表,二者兼顾。为此,要根据地层的孔隙率,估算每一个孔、每一段的吸浆量,作为施工时的参考标准,注浆过程中如果达到或接近预计值,并且压力也有所升高,即可以结束该段注浆。如果进浆量虽没有达到预计值,查压力已接近上限,可能因为该段已被上一段注浆时串浆或地层有变化注不进,也可以结束该段的注浆。一个孔的每一段都注好了,也可以结束该孔的注浆。

5.6超前预注浆的工艺流程

超前预注浆使用的TSS注浆管与普通小管棚注浆管规格完全一样,为直径42焊管,长度按设计要求,这样便于备料加工。TSS注浆管的细部构造略有不同,加工质量要求比较高,需要给加工人员进行严格的技术交底或岗前培训。对加工好的成品要经过严格的质量检验,以保证注浆质量。为了能与注浆协调进行,可提前安排加工。TSS注浆管的安装方法与普通小管棚相同。详见下图。

超前预注浆工艺流程框图

5.7超前预注浆主要机具设备

1)注浆管加工设备:金属材料切割机、小型钻床、管螺纹、丝机、电焊机、钻头、铣刀等;

2)钻孔设备:T28风钻及配套工具等;

3)拌浆机具:搅拌机、储浆桶、滤网、波美比重计等;

4)注浆机具:注浆泵及其管路、混合器、球阀、专用管接头等;

5)其他工具:管路扳手、活动扳手、螺丝刀、钢丝钳等。

5.8超前预注浆的劳动力组织(每个工班)

工班长:1人;拌浆工:3人;注浆工:2人;向泵:1人;机电维修工:1人。

5.9注浆效果分析与检查

超前预注浆的效果直接关系着后续开挖工序的顺利与否,对工期和成本的影响很大。只有这道工序做好了,开挖施工才容易。从以下两个方面着手,进行注浆效果的分析与检查。一是根据粉细砂层的孔隙率,分析各孔各段的注浆量(注浆时要严格记录),计算填充率。一般情况下,孔隙的填充率不应低于75%,填充率太低,说明浆液注进去的少,固结率就低,开挖时容易产生涌水涌砂。二是根据以上分析计算结果,寻找注浆薄弱部位,选取若干个点进行钻孔检验。钻孔要大于开挖段长。钻孔后发现涌水涌砂者,下管进行补注。然后再次钻孔检查,直到不出现涌水涌砂时才进行开挖。

6初衬背后注浆

6.1目的及工艺流程

由于初衬喷射混凝土不够密实,初衬与围岩之间也存空隙,因此采用注浆的方法填充空隙,减小初支与围岩之间存在空隙而引起的围岩变形与地面沉降,同时堵塞水通路,减少水的积聚,提高结构的防水能力。

初衬注浆工艺流程如下:

注浆管加工--预埋安装--注浆准备--连接管路--拌浆--注浆

6.2施工方法

1)注浆浆液与施工机具

选用普通32.5级硅酸盐水泥浆,水灰比为1:0.4~0.5,在水泥浆中添加2~3%的Mgo膨胀剂,施工时根据地质情况和试验确定施工配比。

注浆施工机具与设备如下:

注浆管加工设备:金属材料切割机、小型钻床、管螺纹套丝机、电焊机、钻头、铣刀等;

钻孔设备:T28风钻及配套工具等;

注浆机具:注浆泵及其管路、混合器、球阀、专用管接头等;

其它工具:管路扳手、活动扳手、螺丝刀、钢丝钳;

2)注浆管安置

初衬注浆管采用预埋或钻孔法安设,注浆管沿隧道纵向每3m于初衬拱部设3排,呈梅花状布置。注浆管长度大于初衬厚度15~20cm,为45cm左右,注浆管进浆口车丝,以便与管路相连,注浆管中部设法兰式止水环,预埋时将注浆管出浆口贴近围岩,并焊在钢拱架上,入浆口螺丝部分涂防锈油,用旧编织袋包扎,防止喷射混凝土时螺纹和孔口堵塞.

3)注浆

初衬后注浆时间视初衬混凝土强度确定,初衬完成一段立即注浆一段。注浆时,注浆压力控制在0.2~1.0Mpa之间,注浆速度为10~20L/min之间,并根据现场实际情况确定。速度减慢,且注浆压力达到或接近最高值时,结束注浆,开始进行下一孔注浆作业。并根据注浆记录和绘制的P-Q-T曲线来判断注浆效果(P-注浆压力、T-注浆时间、Q-注浆量)。

7二衬背后注浆

7.1目的与工艺流程

填充二次衬砌混凝土在拱顶可能捣固不够密实而留下的孔隙,以及二次衬砌与防水层之间形成的间隙,提高结构的

防水能力,确保二次初衬与初衬共同受力,避免由于初衬与二衬间的空隙变形引起结构的破坏。

注浆工艺流程如下:

注浆管加工→预埋安装→拆模后清理管口、检查螺纹→注浆准备→连接管路→拌浆→注浆

7.2施工方法

1)注浆浆液及施工机具

二衬注浆液及施工机具与初衬相同

2)注浆管安置

注浆管采用φ42×3.5mm普通水煤气管制作,出浆口加工锯齿口,以利于浆液的排出,入浆口车螺纹,以便与管路相连,中部设法兰式止水环,靠防水板表面设固定圆盘,并用胶粘带将圆盘四周临时封住,防止浇注混凝土时浆液进入并堵塞注浆管.注浆管固定在模板上,入浆口螺纹部分涂防锈油,用编织布包扎,防止螺纹和孔口堵塞。注浆孔在隧道断面内设三个,拱顶设一个,两侧墙腰处各设一个,纵向间距为3m。

3)注浆

二衬注浆时间视二衬混凝土强度确定,完成一段立即注浆一段。注浆时注浆压力控制在0.2~1.0Mpa之间,注浆速度为5~15L/min之间,当注浆压力达到或接近设计终压,且进浆非常慢时,即可结束该孔的注浆。并根据注浆记录和绘制的P-Q-T曲线来判断注浆效果(P-注浆压力、T-注浆时间、Q-注浆量)。

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