1工程概況

輕軌較新線是重慶市輕軌規(guī)劃中的主要組成部分,是國家確定的西部開發(fā)的十大基礎(chǔ)設(shè)施項目之一。由中鐵十一局五處承建的輕軌大坪車站隧道位于重慶大坪。大坪車站隧道起訖里程為DK7+658.20~DK7+739.5,全長為81.3m,縱坡為3‰,為超淺埋地段Ⅲ類圍巖。襯砌斷面采用大拱腳薄邊墻隧道結(jié)構(gòu),邊墻底部開挖寬為21.88m,隧道開挖高度為17.86m。地表有7~9層磚混結(jié)構(gòu)的民用住宅樓,要求爆破震速小于2cm/s,隧道質(zhì)量達(dá)到不滲不漏、Ⅰ級防水標(biāo)準(zhǔn)。

112地質(zhì)概述

DK+658.2~DK7+739.5段洞頂巖體厚4~15m,成洞條件較差,圍巖為泥巖夾砂巖,風(fēng)化帶泥巖的自然抗壓強(qiáng)度為8.6MPa,巖石飽和強(qiáng)度為5.4MPa;微風(fēng)化帶泥巖的自然抗壓強(qiáng)度為14.4MPa,飽和強(qiáng)度為9.9MPa;砂巖的巖石飽和抗壓強(qiáng)度為28.3MPa,巖體完整性系數(shù)為0.83;隧道涌水量為159m3/d。

2施工方案確定

由于該隧道為超淺埋隧道,圍巖自身承載能力差,呈松散狀態(tài);地表有較為密集的7~9層磚混結(jié)構(gòu)的民用住宅樓;以及該隧道具有跨度大、泥巖風(fēng)化嚴(yán)重、砂巖節(jié)理發(fā)育,受構(gòu)造影響,巖層裂隙水發(fā)育;地表外荷載和圍巖壓力主要集中在隧道拱部。為避免隧道拱部垂直壓力過大,造成隧道拱部下沉過多,危及地表建筑物的安全,在施工中采用以控制隧道拱部下沉變形為主的開挖方式,參考目前國內(nèi)外類似大跨地下工程實例及以往的施工經(jīng)驗,針對重慶輕軌大坪車站隧道超淺埋圍巖特點(diǎn)和確保地表建筑物的安全,采用上半斷面雙側(cè)壁導(dǎo)坑正臺階法下半斷面分部臺階法施工,能最大限度地減少對圍巖的擾動,減少地面沉降,有效地控制圍巖變形和保護(hù)圍巖的天然承載力。

3施工方法與施工工藝

311施工工藝流程(見圖1)

(1)先沿隧道拱圈外側(cè)施作大管棚,在大管棚預(yù)支護(hù)和小導(dǎo)管注漿條件下,展開上半斷面左右兩側(cè)壁導(dǎo)坑的掘進(jìn),為盡量減少對圍巖的擾動,右側(cè)壁導(dǎo)坑滯后左側(cè)壁導(dǎo)坑15~20m。

(2)上半斷面左右導(dǎo)坑采取正臺階分部開挖。先作左右導(dǎo)坑上半斷面超前中空錨桿,再進(jìn)行左右導(dǎo)坑上半斷面環(huán)形土開挖,在施作環(huán)向錨桿、掛網(wǎng)和初噴混凝土以及左右導(dǎo)坑下半斷面超前中空注漿錨桿后,開挖左右導(dǎo)坑兩側(cè)壁土石方和施作初期支護(hù),在左右導(dǎo)坑拱部初期支護(hù)和中隔壁臨時鋼拱支撐完成后,開挖導(dǎo)坑上半斷面核心土。

(3)導(dǎo)坑掘進(jìn)15~20m后,進(jìn)行中隔壁正臺階上半斷面土方開挖。

(4)在中隔壁拱部斷面錨噴支護(hù)基本穩(wěn)定后,立模襯砌拱部混凝土。

(5)在拱部混凝土保護(hù)下,進(jìn)行上半斷面中隔壁正臺階下部核心土開挖。

(6)在隧道上半斷面掘進(jìn)30~35m后進(jìn)行下半斷面施工。在認(rèn)真加固拱腳,打設(shè)拱腳錨桿,加強(qiáng)型鋼的鋼架縱向連接,使上部超前和初期支護(hù)與圍巖聯(lián)成完整體系;下部開挖后必須立即噴射混凝土,支護(hù)緊跟,盡量單側(cè)落底或雙側(cè)交錯落底,避免上部斷面兩腳的拱腳同時懸空;落底長度為2~3m,并不得大于4.50m。

312超前支護(hù)

該隧道超前支護(hù)采用超前長管棚及小導(dǎo)管注漿加固圍巖。

31211超前長管棚

(1)套向架施工

在拱部開挖線外緣設(shè)三榀20b工字鋼,在工字鋼頂部點(diǎn)焊固定<102mm壁厚為4mm的無縫鋼管,長3m,作為打管棚孔的導(dǎo)向管,在安裝導(dǎo)向管時其位置要精確,嚴(yán)格控制其位置和角度,導(dǎo)向管的中心線設(shè)在開挖輪廓線外側(cè)20cm。導(dǎo)向架20b工字鋼縱向用鋼管連接,經(jīng)向采用在核心土中打錨桿,并將錨桿與工字鋼間采用焊接,確保工字鋼安裝牢固,不移位。孔口管方向為在設(shè)計縱坡的基礎(chǔ)上加2°的仰角。

(2)管棚施工

管棚成孔采用CLQ280A型潛孔鉆機(jī)鉆孔,根據(jù)潛鉆機(jī)的操作范圍,縱向分臺階下挖,分臺階打孔,臺階高度為3m,在施工時要加強(qiáng)加站暗挖前管棚范圍內(nèi)基坑土石方的開挖控制,不能盲目亂挖,以免超挖后超過潛孔鉆機(jī)的操作范圍。

管棚采用<89mm壁厚為6mm的無縫鋼管,在鋼管前端213m范圍內(nèi)鉆<10mm的花孔,花孔縱向間距40cm,環(huán)向間距10cm,相鄰兩排花孔要錯開呈梅花型布置,管棚間采用絲扣連接。

管棚間距50cm,共設(shè)63根管棚,在管棚管內(nèi)放置鋼筋籠,并采用高壓注漿向孔內(nèi)壓注水泥水玻璃雙液漿,終壓注漿壓力為4MPa。注漿參數(shù)水:水泥=0.5:1,水玻璃濃度為35波美度,水泥漿體積:水玻體積=1:0.5,空隙率為15%,擴(kuò)散半徑為50cm。

31212超前小導(dǎo)管注漿見圖2。在大管棚預(yù)支護(hù)條件下開挖作業(yè)過程中,若遇到局部地段圍巖仍處于松散狀態(tài)自穩(wěn)能力較差時,采用超前小導(dǎo)管注漿加強(qiáng)對圍巖的注漿固結(jié)。

小導(dǎo)管采用<42,壁厚為5mm的無縫鋼管,長為3.5m,環(huán)向間距為40cm,沿隧道開挖輪廓線,以5°的外插角布置,前后兩排小鋼管搭接長度不小于110m,開挖后及時施作錨噴和型鋼支撐,并將超前小導(dǎo)管端頭焊接在工字鋼支撐頂部,以形成整體,在鋼管尾部215m范圍鉆<10mm的注漿花孔,孔距為15cm。

采用水泥—小玻璃雙液漿膠凝時間為2min,注漿設(shè)備采用DW250/50型雙液注漿泵。

313掘進(jìn)

(1)左右導(dǎo)坑、中隔壁及上下半斷面均采用復(fù)式楔形掏槽,光面爆破,并設(shè)周邊緩沖減震孔。

(2)先沿開挖輪廊線布置1排密炮眼即周邊緩沖減震孔,其眼距為60cm,距隧道輪廊線5cm,爆破時均不裝藥;再于周邊緩沖減震孔內(nèi)側(cè)30cm處布置1圈炮眼(即周邊眼),眼距60cm,眼深與外圈眼相同,眼內(nèi)按正常藥量裝小直徑藥卷;孔位與周邊緩沖減震也成梅花形布置。周邊孔先起爆,此時的周邊緩沖減震孔本身就能起到緩沖作用,在起爆后使周邊密排空眼之間形成貫通的裂縫,又能起到反射其它炮眼爆破產(chǎn)生的爆破應(yīng)力波的作用,使輪廓線附近的巖石破壞減到最小程度。

(3)布置下半斷面炮眼時,考慮到有兩個臨空面,爆破時,石碴向上拋擲會打壞臨時支護(hù)的混凝土噴層,故第一排炮眼的最小抵抗線以1.1m左右為宜。先起爆的碴堆可以為下面幾排炮眼起到覆蓋作用,防止飛石對拱部臨時支護(hù)的沖擊。

(4)一般隧道爆破,炮孔都是拱形布置拱形起爆,拱形對外力抵抗力大,要使它破碎用炸藥量大,所產(chǎn)生的震動效應(yīng)也隨之增大,因此采用線形布置炮孔線形起爆,使巖石的夾制減小,有利于爆破,以減少對地表建筑物的震動。炮孔線形布置和起爆具有布置炮孔簡單;炮孔參數(shù)準(zhǔn)確;臨空面好,可提高炸藥爆炸能量利用率,用炸藥量少,爆破震動速度小;炮孔排列整齊便于鉆孔,可提高鉆孔效率;易于采用光面爆破,控制開挖輪廓;便于調(diào)裝孔網(wǎng)參數(shù)控制巖石塊度,提高裝載效率。

(5)雷管采用3~29段非電毫秒雷管,隔段使用;炸藥采用2號巖石硝銨炸藥,規(guī)格分別為<32×200和<25×400兩種。當(dāng)有水時,換成乳化油炸藥,使用毫秒雷管。周邊眼使用<25藥卷,其余炮眼均用<32藥卷。

(6)周邊眼采用間隔裝藥方式,其余采用連接裝藥、密集堵塞方法,起爆網(wǎng)路為復(fù)式網(wǎng)路,以保證起爆的可靠性和準(zhǔn)確性。聯(lián)結(jié)時要注意爆管不能打結(jié)和拉細(xì);各炮眼雷管連接次數(shù)應(yīng)相同;引爆雷管就應(yīng)用黑膠布包扎在離一簇導(dǎo)爆管自由端10cm以上處。網(wǎng)路聯(lián)好后要有專人負(fù)責(zé)檢查。洞內(nèi)爆破時間安排在夜間22時之前,以減少居民的干擾,節(jié)假日不安排爆破作業(yè)。

314初期支護(hù)

31411中空注漿錨桿

隧道拱部環(huán)向采用中空注漿錨桿,環(huán)向錨桿按<25中空漿錨桿設(shè)計,錨桿每根長3.50m,按間距1.0×1.0m梅花形布置,錨桿端部采用厚8mm鋼板、尺寸為20×20cm作墊板。采用錨桿鉆孔臺架鉆孔,鉆孔后采用高壓水沖洗,然后將錨桿放入鉆孔內(nèi),用注漿機(jī)將早強(qiáng)速凝砂漿通過中空錨桿注入圍巖內(nèi)以固結(jié)圍巖,注漿前用止?jié){塞將錨孔堵塞,以防砂漿外泄,早強(qiáng)砂漿達(dá)到一定強(qiáng)度后方可安裝鋼墊板。

31412砂漿錨桿

(1)拱部核心土側(cè)壁采用錨噴支護(hù)采用砂漿錨桿,桿體采用20猛硅<22mm螺紋鋼筋,錨桿長度為110m,間距為1.0×1.0m。

(2)自制簡易操作平臺架,采用YP228型風(fēng)動鑿巖機(jī)鉆孔,用高壓風(fēng)吹凈孔內(nèi)巖屑,然后用注漿機(jī)將早強(qiáng)水泥砂漿注入錨孔。

(3)對于向下的錨桿,將注漿管插入孔底,隨后邊注漿邊向外拔注漿管,直到注滿為止;對于向上的錨桿,采用排氣注漿法,將內(nèi)徑4~5mm,壁厚1~1.5mm的軟塑料排氣管沿錨桿全長固定于桿體上,并在孔外留1m左右的富余長度;將錨桿緩慢送入孔中至設(shè)計位置;將長250~300mm、外徑25mm左右的薄壁鋼管用早強(qiáng)或超早強(qiáng)水泥固定在孔口位置并將孔口堵密;注漿前應(yīng)檢查排氣管,當(dāng)確認(rèn)注漿管暢通時即可注漿,注漿時正常情況下有氣體排出,當(dāng)排氣管不排氣或溢出稀漿時即可停止注漿;漿液采用早強(qiáng)砂漿,以縮短安裝墊板的時間,加快工程進(jìn)度。

31413鋼筋網(wǎng)的掛設(shè)

初期支護(hù)鋼筋網(wǎng)采用<615和<8鋼筋,按20cm間距綁扎和點(diǎn)焊。鋼筋網(wǎng)使用前清污除銹,現(xiàn)場預(yù)點(diǎn)焊成網(wǎng)片,在圍巖表面噴射一層砼后掛設(shè),隨受噴面起伏鋪設(shè),鋼筋網(wǎng)應(yīng)與錨桿聯(lián)結(jié)牢固,噴射砼時不產(chǎn)生晃動。

31414型鋼鋼架制安

(1)按間距50сm設(shè)置一榀I20b工字鋼鋼架,中隔壁導(dǎo)坑I14號工字鋼與拱部I20b工字鋼要連接牢固,并與環(huán)向錨桿加以連接。

(2)型鋼鋼架安裝前必須先打錨桿,掛網(wǎng)后先噴一層混凝土,然后再安裝型鋼鋼架,型鋼鋼架與環(huán)向砂漿錨桿或中空注漿錨桿相焊接,焊接后按設(shè)計要求厚度分層噴射混凝土。

(3)鋼架間采用<22鋼筋聯(lián)接,環(huán)向間距0.8m,在1/3拱腰處增加交叉聯(lián)接鋼筋,以防鋼架向一個方向傾倒,鋼架與縱聯(lián)<22鋼筋間用滿焊聯(lián)接,鋼架與聯(lián)接鋼板采用滿焊聯(lián)接,聯(lián)接鋼板間先用M16螺栓聯(lián)接,再用點(diǎn)焊加固。鋼架與巖面間的空隙必須用噴射混凝土填塞密實,以免鋼架出現(xiàn)點(diǎn)支撐,受力不均。

31415側(cè)壁坑支護(hù)加固措施

(1)除采用型鋼、網(wǎng)噴支護(hù)外,特別加強(qiáng)拱頂,拱腰和拱腳三個部位的支撐。拱頂支撐采用和型鋼拱架和未開挖土體的中隔墻型鋼鋼架焊成整體,型鋼鋼架采用<22鋼筋按間距60cm連接,并噴混凝土將中隔墻面進(jìn)行封閉。

(2)拱腰及拱腳采用<108鋼管作對撐,鋼管兩端焊16mm鋼板作托和底腳,若對撐底板受水浸泡且土質(zhì)松軟時,將底板噴混凝土封閉,并墊5cm厚木板加大基礎(chǔ),拱腳處按下傾角60°打入215m的鎖腳錨桿(<22)或鋼管(<48),拱架與圍巖間采用木楔加緊。若圍巖極軟弱且側(cè)壓力過大,拱頂采用<108鋼管加強(qiáng)支撐并與拱腰支撐管腳連接,拱腳支撐底腳亦可與拱腰底腳采用鋼管連接并噴混凝土進(jìn)行封閉,形成兩個封閉環(huán)結(jié)構(gòu),以加強(qiáng)初期支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性(見圖3)。

(3)拱部側(cè)壁導(dǎo)坑開挖后在起拱線上3.5m處設(shè)置支撐鋼管(<108),以加強(qiáng)側(cè)壁導(dǎo)坑和中隔墻型鋼鋼架的剛度和整體性。

315模噴混凝土

31511待噴面處理檢查待噴面尺寸、幾何形狀是否符合設(shè)計要求;拆除待噴射面影響噴射作業(yè)的障礙物,對不能拆除者應(yīng)加以保護(hù);為保證施工質(zhì)量和施工作安全,施工前噴射面要進(jìn)行如下處理:清除浮面和有害的粘著的雜物等;有涌水的地方要做好排水;噴射面吸水性較強(qiáng)時要預(yù)先灑水;凡設(shè)有加強(qiáng)鋼筋或鐵絲網(wǎng)時,為了不致反彈,要將鋼筋或鐵絲網(wǎng)牢固地固定在噴射基層面上;

31512噴射混凝土

(1)采用TK2961濕式噴射機(jī),其工作風(fēng)壓大于0.5MPa為宜,以利于克服拌和好的混凝土在管道內(nèi)流動的阻力。

(2)拱部噴射混凝土厚40~55cm,厚度較大,采用噴射方式難以達(dá)到其設(shè)計厚度,故采用模噴混凝土方式進(jìn)行施工,隧道拱部徑向錨桿、掛網(wǎng)和20b工字鋼鋼架安裝和焊接后,進(jìn)行掛作業(yè),采用2根Φ16鋼筋置于與型鋼鋼架相應(yīng)的位置,將模板置于鋼筋與鋼架之間,再用12#鐵絲將型鋼鋼架與鋼筋捆結(jié)牢,確保模噴混凝土的厚度。

(3)混凝土噴射應(yīng)分片依次自下而上進(jìn)行,并先噴型鋼格柵與壁間混凝土,然后再噴兩鋼筋格柵之間混凝土;爆破作業(yè)時,噴射混凝土終凝到下一循環(huán)放炮間隔時間不應(yīng)小于3h;噴射混凝土2h后應(yīng)養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時間不應(yīng)少于14d,當(dāng)氣溫低于+5℃時,不得噴水養(yǎng)護(hù);噴射混凝土施工區(qū)氣溫和混合料進(jìn)入噴射機(jī)溫度均不得低于+5℃。316防水施工

31611防水層

(1)巖面整修

防水板鋪設(shè)前,先測量長度、修整基面,砼噴面是不光滑的,或者凸出的鐵線、鋼管架,應(yīng)進(jìn)行整修處理,整修方法和標(biāo)準(zhǔn)如下:①噴射面的凹坑,用砂漿或補(bǔ)噴砼找平,或采用鑿打凸起處,直至矢跨小于1:5,以防防水板被拉裂。②鋼筋、鐵線先掐斷,后鉚平,然后用灰漿抹平,以防防水板被鈍器刺破。③當(dāng)有凸出螺栓時,先割掉帽外的多余螺栓,再用塑料帽覆蓋栓頭,塑料帽的外弧半徑R≥30mm。④基層面陰角,陽角處應(yīng)做成100mm圓弧或50×50mm鈍角;⑤基層面應(yīng)干燥,含水率不宜大于9%。

(2)防水板鋪設(shè)方法

①用腳手架鋼管自制簡易操作架、利用操作架作為操作平臺。②將無紡布緊貼巖面平鋪,用射釘槍固定,固定釘與無紡布間設(shè)熱熔襯墊。③將EVA樹脂防水卷材,鋪在無紡布外,并用手動熱熔接器在熱熔襯墊處將EVA與無紡布連接。④先在隧道內(nèi)拱頂彈出中心線,將預(yù)先卷好的EVA防水卷材環(huán)向展開,縱向采用無釘連接,前后兩圈EVA搭接長度不小于8сm,采用手動熱熔接器雙道粘合,留加壓孔道。⑤質(zhì)量檢查:先堵住熔接時留的空氣道的一端,然后用空壓機(jī)從另一端加壓,壓力表顯0.1~0.15MPa時停止加壓,以壓力維持2min以上則說明完成粘合。否則用檢測液找出漏氣部位,修補(bǔ)后再次加壓檢測。

317二次襯砌

31711拱部支架

1.(1)拱部二次襯砌采用自制拱架支撐,組合鋼模板,頂部利用核心土加豎撐支撐,拱架下部利用腳手架鋼管拼裝成的軌行式桁架支撐,長度為4m,模板采用60×150cm鋼模,每次拆卸模板、拱架及連接件均放置在支撐架和核心土頂部。

(2)采用60×20×16cm枕木、間距為45cm,鋼軌采用43kg/m,軌距為3.5m。鋪枕木前用C15砼找平枕木帶,以便受力均勻。

31712邊墻支架

邊墻支架采用型鋼、鋼管和螺旋支撐組成,邊墻豎帶采用I16a工字鋼制作,門式框架采用I10槽鋼和L75×75×6角鋼,支撐采用<10cm無縫鋼管配合螺旋支撐組合而成。模板采用120×150cm大塊面組合模,該模采用厚6mm鋼板和L75×75×6角鋼制成。每次襯砌混凝土長度為4.5~6.0m。

31713混凝土澆筑

隧道襯砌施工采用商品砼,采用砼輸送泵泵送入模。在灌注拱部砼時,必須對稱進(jìn)行,砼垂直下落高度不得大于2m,要連續(xù)灌注,灌注速度不宜太快,以每小時10m3為宜,按S8抗?jié)B砼的要求選擇配合比,并加強(qiáng)振搗,振搗時間為10~30s。

二次襯砌符合以下條件方可進(jìn)行混凝土澆筑:

(1)隧道二次襯砌在圍巖和初期支護(hù)結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定并符合下列條件后進(jìn)行施工:

①隧道周邊收斂速度有明顯減緩趨勢;②收斂量已達(dá)總收斂量的80%以上;③收斂速度小于0.15mm/d或拱部位移速度小于0.1mm/d。

(2)立模質(zhì)量控制

①拱部模板應(yīng)預(yù)留沉落量10~30mm,其高程允許偏差為設(shè)計高程加預(yù)留沉落量(+10mm,0mm);②變形縫及垂直施工縫端頭模板應(yīng)支立垂直、牢固,變形縫必須在同一法向斷面。③邊墻與拱部模板應(yīng)預(yù)留混凝土灌注及振搗孔口。

(3)混凝土采用輸送泵輸送,坍落度應(yīng)為:墻體100~150mm,拱部160~210mm;振搗不得觸及防水層、鋼筋、預(yù)埋件和模板;

(4)混凝土灌注至墻拱交界處,應(yīng)間歇1~1.5h后方可繼續(xù)灌注;

(5)混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa時方可拆模。

(6)灌注邊墻混凝土?xí)r預(yù)留車站站廳層樓搭接鋼筋。

318拱墻結(jié)合部防水板、鋼筋保護(hù)措施

車站隧道隧道二次襯砌采用先拱后墻法施工,二次襯砌邊墻鋼筋延伸進(jìn)拱部二次襯砌中,為防止邊墻開挖炸壞防水板、邊墻負(fù)筋接頭數(shù)量符合規(guī)范要求,故在拱墻結(jié)合部對防水板邊墻鋼采取特殊的保護(hù)措施。

為保證大拱腳處的開挖斷面尺寸,減少圍巖擾動,保證大拱腳處圍巖的完整性,爆破采用預(yù)留光爆層分兩次進(jìn)行。在側(cè)壁導(dǎo)坑初期支護(hù)完成后,拱部二次襯砌前在起拱線以下開挖1m×1m的坑槽,以存放邊墻邊連接防水板和邊墻鋼筋連接接頭(詳見圖4)

(1)先在大拱腳處及溝槽側(cè)壁按設(shè)計要求進(jìn)行噴錨支護(hù),并在溝槽底部和另一個側(cè)壁噴3~5cm的C20砼,以防溝槽積水浸泡圍巖。

(2)大拱腳處鋪設(shè)與設(shè)計同標(biāo)準(zhǔn)的防水板和無紡布各2層,無紡布鋪在上層與鋼筋底部鋼墊板直接接觸,防水板及無紡布下料長度要預(yù)計至設(shè)計起拱線以下2m。

(3)大拱腳以下防水板,在起拱線以下60cm處將剩余的防水板和無紡布折疊在靠邊墻與邊墻主筋之間,裝在防水板保護(hù)套內(nèi),保護(hù)套用0.75mm的鐵皮作成。

(4)邊墻鋼筋按設(shè)計及規(guī)范對接頭數(shù)量的要求插入溝槽內(nèi),確保鋼筋接頭數(shù)量在同一截面的不超過總接頭數(shù)的50%,并留足規(guī)范要求長度,為了避免鋼筋焊接時燒壞防水板,故采用墩粗直螺紋機(jī)械連接。

(5)鋼筋綁扎結(jié)束后,在溝槽夯填河砂,一定要夯實,以免在灌注砼時下沉。

(6)在溝槽砂頂抹低標(biāo)號水泥砂漿,待水泥砂漿具有一定強(qiáng)度后方向灌注二次襯砌砼。

319圍巖監(jiān)控量測

根據(jù)新奧法的基本原理,必須對圍巖實行監(jiān)控量測,其目的在于掌握圍巖動態(tài),對圍巖穩(wěn)定性作出評價;確定支護(hù)結(jié)構(gòu)形式、支護(hù)參數(shù)和支護(hù)時間;了解支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力結(jié)構(gòu)和應(yīng)力分布;評價支護(hù)結(jié)構(gòu)的合理性及其安全性,以確保施工安全和防止地表下沉。31911監(jiān)控量測內(nèi)容與頻率(詳見圖5)

(1)巖體爆破地面質(zhì)點(diǎn)振動速度和噪聲:采用DSVm24C測振儀1臺,89122拾振儀4臺,筆計本電腦一臺等設(shè)備,按質(zhì)點(diǎn)振速根據(jù)結(jié)構(gòu)要求設(shè)點(diǎn),噪聲根據(jù)規(guī)定的測距設(shè)置,隨爆破及時監(jiān)測。

(2)地表、地面建筑、地下管線及結(jié)構(gòu)物變化:采用水準(zhǔn)儀和水平尺按每10~20m一個斷面、每斷面7~11個測點(diǎn)測量。

(3)拱頂下沉:采用水準(zhǔn)儀、鋼尺等按每5~10m一個斷面,每斷面1~3個測點(diǎn)進(jìn)行測量。

(4)周邊凈空收斂位移:采用隧道凈空收斂計按每5~10m一個斷面,每斷面2~3個測點(diǎn)進(jìn)行測量。

(5)型鋼內(nèi)力:采用支柱位移計、其它測力計按每30榀工字鋼鋼架設(shè)1對測力計進(jìn)行測量。

(6)地表、地面建筑、地下管線及結(jié)構(gòu)物變化、拱頂下沉,周邊凈空收斂位移,型鋼內(nèi)力的量測頻率為開挖面距量測斷面前后<2B時1~2次/d;開挖面距量測斷面前后5B時1次/周。

(7)地表沉降觀測點(diǎn):在線路中線兩側(cè)每2~3m設(shè)一個測點(diǎn),中線附近密,遠(yuǎn)離時逐漸變稀,每側(cè)布置不少于6個測點(diǎn),測點(diǎn)布置要牢固,并作明顯標(biāo)志。

31912收斂計算

t時刻周邊收斂值:ut=10-lt+xt1-xt0每隔一段時間根據(jù)實測數(shù)據(jù)繪制位移—時間關(guān)系曲線,并進(jìn)行回歸分析,得出回歸方程ut=A.+Bt,由此推出最終時刻的收斂值。

31913監(jiān)控與量測

(1)一般情況,測點(diǎn)距開挖面應(yīng)小于2m,測點(diǎn)埋設(shè)后,初次量測時間應(yīng)在上次爆破掘進(jìn)后24小時內(nèi),下次掘進(jìn)之前進(jìn)行。每一次量測初讀數(shù)應(yīng)反復(fù)測讀,當(dāng)連續(xù)量測3次的極度差R<0118mm后,才能繼續(xù)爆破掘進(jìn)。

(2)圍巖和初期支護(hù)結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定應(yīng)具備下列條件時,方可停止測量:①隧道周邊收斂速度有明顯減緩趨勢;②收斂量已達(dá)總收斂量的80%以上;③收斂速度小于0.15mm/d或拱頂位移速度小于0.1mm/d。

(3)隧道施工中出現(xiàn)下列情況之一時,應(yīng)立即停工,采取措施進(jìn)行處理:

①周邊及開挖塌方、滑坡及破裂;②量測數(shù)據(jù)有不斷增大的趨勢;③支護(hù)結(jié)構(gòu)變化過大或出現(xiàn)明顯的受力裂縫且不斷發(fā)展;④時態(tài)曲線長時間沒有變緩的趨勢。

(4)為保持圍巖本身的支持能力,隨時注意觀察支護(hù)的變化狀況、防止圍巖出現(xiàn)過大的變形。對支護(hù)進(jìn)行量測,評定其可靠性。在拱部、邊墻等部位設(shè)置觀測點(diǎn),進(jìn)行位移一時間關(guān)系的量測,隨時反饋信息,一旦發(fā)現(xiàn)位移增長率突變等反常現(xiàn)象,位移值超過允許的范圍而仍無停止趨勢,應(yīng)及時采取加強(qiáng)措施,通過量測指導(dǎo)噴射砼的厚度。

(5)同時觀察洞內(nèi)圍巖風(fēng)化、裂隙的發(fā)育趨勢以及地下水情況及噴射砼的效果。

(6)在可能產(chǎn)生地表塌陷之處設(shè)置地表觀測點(diǎn)進(jìn)行觀測,密切監(jiān)測地表構(gòu)筑物的變化。

(7)協(xié)調(diào)好施工與觀測儀器安裝、觀測相互干擾,采取有效的防護(hù)措施避免儀器、設(shè)備受到人為和機(jī)械的破壞。

4結(jié)束語

可停止測量:在重慶輕軌特大跨超淺埋車站隧道施工中,采取了正確的開挖方式、有效的支護(hù)手段、大管棚和小導(dǎo)管注漿固結(jié)圍巖及有利的安全保障措施,控制了地表下沉和爆破震速,確保了工程質(zhì)量和地表建筑物的安全,施工進(jìn)度達(dá)到每月成洞25m,受到了業(yè)主和監(jiān)理單位的一致好評。

篇2:某隧道大管棚施工技術(shù)交底書

隧道大管棚施工技術(shù)交底書

施工標(biāo)段:**公路**合同段

施工單位:***公司

工程名稱:**隧道

施工部位:**

交底內(nèi)容:大管棚施工技術(shù)交底

1、機(jī)具選擇

管棚長度20m,管棚機(jī)型號KSZ100型。

2、管棚參數(shù)

(1)鋼管布設(shè)在圓心角為150°的隧道拱部;

(2)鋼管環(huán)向間距為50cm;

(3)管心與襯砌設(shè)計外廓線間距為40cm;

(4)傾角:仰角1°(不包括路線縱坡);

(5)鋼管施工誤差:徑向不大于20cm;

(6)管棚長度為20m,熱軋無縫鋼管Φ108mm,壁厚6mm,節(jié)長4m、6m;

3、工藝流程

施工工藝流程如圖所示。

4、施工方法

管棚施工主要工序有開挖支護(hù)明洞邊坡、仰坡;施作套拱;搭鉆孔平臺、安裝鉆機(jī);鉆孔;清孔、驗孔;安裝管棚鋼管;注漿。工序技術(shù)要求高,工藝復(fù)雜,現(xiàn)分別敘述如下。

(1)明洞邊坡仰坡開挖支護(hù)

a明洞段開挖應(yīng)在洞頂截水溝施工完成后進(jìn)行,應(yīng)盡量避開雨季施工。

b邊坡防護(hù)應(yīng)與明洞開挖同步進(jìn)行:及時施工明洞邊坡的錨桿、掛設(shè)鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土及時封閉坡面。

c對邊坡滲水要及時排、引到坡面外,加強(qiáng)對坡面的防護(hù)。

(2)施作套拱

a混凝土套拱作為長管棚的導(dǎo)向墻,套拱在明洞外廓線以外施作,套拱內(nèi)埋設(shè)4榀工字型鋼支撐,鋼支撐與管棚孔口管焊成整體。

b孔口管作為管棚的導(dǎo)向管,它安設(shè)的平面位置、傾角、外插角的準(zhǔn)確度直接影響管棚的質(zhì)量。用經(jīng)緯儀以坐標(biāo)法在工字鋼架上定出其平面位置;用水準(zhǔn)尺配合坡度板設(shè)定孔口管的傾角;用前后差距法設(shè)定孔口管的外插角。孔口管應(yīng)牢固焊接在工字鋼上,防止?jié)仓炷習(xí)r產(chǎn)生位移。

(3(搭鉆孔平臺安裝鉆機(jī)

a鉆機(jī)平臺可用枕木或鋼管腳手架搭設(shè),搭設(shè)平臺應(yīng)一次性搭好,鉆孔由兩臺鉆機(jī)由高孔位向低孔位對稱進(jìn)行,可縮短移動鉆機(jī)與搭設(shè)平臺時間,便于鉆機(jī)定位。

b平臺支撐要著實地,連接要牢固、穩(wěn)定。防止在施鉆時鉆機(jī)產(chǎn)生不均勻下沉、擺動、位移等影響鉆孔質(zhì)量。

c鉆機(jī)定位:鉆機(jī)要求與已設(shè)定好的孔口管方向平行,必須精確核定鉆機(jī)位置。用經(jīng)緯儀、掛線、鉆桿導(dǎo)向相結(jié)合的方法,反復(fù)調(diào)整,確保鉆機(jī)鉆桿軸線也孔口管軸線相吻合。

(4)鉆孔

a為了便于安裝鋼管,鉆頭直徑采用Φ115mm。

b巖質(zhì)較好的可以一次成孔;鉆進(jìn)時產(chǎn)生坍孔、卡鉆,需補(bǔ)注漿后再鉆進(jìn)。

c鉆機(jī)開鉆時,可低速低壓,待成孔10m后可根據(jù)地質(zhì)情況逐漸調(diào)整鉆速及風(fēng)壓。

d鉆進(jìn)過程中經(jīng)常用測斜儀測定其位置,并根據(jù)鉆機(jī)鉆進(jìn)的現(xiàn)象及時判斷成孔質(zhì)量,并及時處理鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)的事故。

e鉆進(jìn)過程中確保動力器,扶正器、合金鉆頭按同心圓鉆進(jìn)。

e認(rèn)真作好鉆進(jìn)過程的原始記錄,及時對孔口巖屑進(jìn)行地質(zhì)判斷、描述。作為開挖洞身的地質(zhì)預(yù)探預(yù)報,作為指導(dǎo)洞身開挖的依據(jù)。

(5)清孔驗孔

a用地質(zhì)巖芯鉆桿配合鉆頭(Φ115mm)進(jìn)行來回掃孔,清除浮渣至孔底,確保孔徑、孔深符合要求、防止堵孔。

b用高壓氣從孔底向孔口清理鉆渣。

c用經(jīng)緯儀、測斜儀等檢測孔深,傾角,外插角。

(6)安裝管棚鋼管

a鋼管應(yīng)在專用的管床上加工好絲扣,棚管四周鉆Φ8出漿孔(靠掌子面45m的棚管不鉆孔);管頭焊成圓錐形,便于入孔。

b棚管頂進(jìn)采用大孔引導(dǎo)和棚管機(jī)鉆進(jìn)相結(jié)合的工藝,即先鉆大于棚管直徑的引導(dǎo)孔(Φ115mm),然后可用10t以上卷揚(yáng)機(jī)配合滑輪組反壓頂進(jìn);也可利用鉆機(jī)的沖擊力和推力低速頂進(jìn)鋼管。

c接長鋼管應(yīng)滿足受力要求,相鄰鋼管的接頭應(yīng)前后錯開。同一橫斷面內(nèi)的接頭數(shù)不大于50%,相鄰鋼管接頭至少錯開1m。

(7)注漿

a安裝好有孔鋼花管后即對孔內(nèi)注漿,注漿后再施工無孔鋼管,無孔鋼管可以作為檢查管,檢查注漿質(zhì)量。

b注漿參數(shù):水泥漿與水玻璃體積的比例為1∶0.5;水泥漿水灰比1∶1;水玻璃濃度35波美度;水玻璃模數(shù)2:4。

c采用KBY50/70液壓注漿機(jī)將雙液漿注入管棚鋼管內(nèi),初壓0.5MPa~1.0MPa,終壓2MPa,持壓15min后停止注漿。注漿量一般為鉆孔圓柱體的1.5倍,若注漿量超限,未達(dá)到壓力要求,應(yīng)調(diào)整漿液濃度繼續(xù)注漿,直至符合注漿質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),確保鉆孔周圍巖體與鋼管周圍孔隙均為漿液充填,方可終止注漿。

d注漿結(jié)束后及時清除管內(nèi)漿液,并用30號水泥砂漿充填,增強(qiáng)管棚的剛度和強(qiáng)度。

5、勞動力組織

管棚施工工序多,工種雜、技術(shù)性強(qiáng)、要求技術(shù)工人具有各方面獨(dú)立操作能力,又能處理管棚施工中一般的故障,管棚施工的質(zhì)量很大程度上取決于鉆孔和注漿的質(zhì)量。一臺鉆機(jī)三班作業(yè)勞力組織為:技術(shù)人員1人、機(jī)長1人、班長3人、修理工1人、電工1人、電焊工1人、鉆工15人、合計23人。

6、質(zhì)量控制

(1)鉆孔前,精確測定孔的平面位置、傾角、外插角。并對每個孔進(jìn)行編號。

(2)鉆孔仰角的確定應(yīng)視鉆孔深度及鉆桿強(qiáng)度而定,一般控制在1°~1.5°,鉆機(jī)最大下沉量及左右偏移量為鋼管長度的1%左右,并控制在20cm~30cm。

(3)嚴(yán)格控制鉆孔平面位置,管棚不得侵入隧道開挖線內(nèi),相鄰的鋼管不得相撞和立交。

(4)經(jīng)常量測孔的斜度,發(fā)現(xiàn)誤差超限及時糾正,至終孔仍超限者應(yīng)封孔,原位重鉆。

(5)掌握好開鉆與正常鉆進(jìn)的壓力和速度,防止斷桿。

(6)在遇到松散的堆積層和破碎地質(zhì)時,在鉆進(jìn)中可以考慮增加套管護(hù)壁,確保鉆機(jī)順利鉆進(jìn)和鋼管順利頂進(jìn)。

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篇3:隧道注漿施工技術(shù)措施

隧道注漿施工技術(shù)

1、注漿技術(shù)在地下結(jié)構(gòu)防滲、基坑加固、防止地面沉降、已建構(gòu)筑物地基處理、頂管減摩頂進(jìn)等方面起著重要的作用。

2、對隧道工程而言,注漿具有充填作用,加固作用和減滲作用。

(1)充填作用-注漿可以對塌方體、空洞等進(jìn)行填充從而保證圍巖的完整性,防止小的空洞和塌方誘發(fā)大的塌方;可以對初襯和二襯進(jìn)行背后注漿從而保證襯砌受力均勻減小結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中并控制地層變形。

(2)加固作用-注漿改變了圍巖結(jié)構(gòu)、微孔隙和圍巖的物質(zhì)組成成份,使圍巖的宏觀孔隙降低,致密程度增強(qiáng),并且提高了圍巖的彈性模量、粘聚力和內(nèi)摩擦角。

(3)減滲作用-漿液在巖層裂隙內(nèi)流動擴(kuò)散、充填、固結(jié),成為具有一定強(qiáng)度和低透水性的結(jié)石體,充塞巖層裂隙,截斷水流通道,固結(jié)破碎巖石,減小了圍巖滲透系數(shù),從而減小隧道的涌水量并和襯砌所受水荷載。

3、對于隧道工程而言,根據(jù)注漿壓力分為靜壓注漿和高壓噴射注漿兩大類。

4、普通無機(jī)注漿漿液材料有:單液水泥類、水泥-水玻璃類、水玻璃類、粘土泥漿類(膨潤土)、木屑、砂漿。

5、有機(jī)化學(xué)注漿漿液材料有:塔克思系統(tǒng)、丙烯酰胺系統(tǒng)、脲醛系統(tǒng)、本素系統(tǒng)、甲凝系統(tǒng)。

6、常用注漿工藝

(1)全斷面帷幕注漿

帷幕注漿是通過注漿對隧道開挖前方富水破碎地質(zhì)巖體中所夾泥水的置換,使破碎巖體固結(jié),以提高巖體的堅固穩(wěn)定和堵塞水流。

(2)大管棚注漿

超前管棚支護(hù)是沿開挖輪廓線,鉆鑿與隧道軸線平行的鉆孔,而后插入鋼管,并向管內(nèi)注漿,固結(jié)鋼管周邊的圍巖,并在預(yù)定的范圍內(nèi)形成棚架的支護(hù)體系。它的主要作用是提高鋼管周圍圍巖的抗剪強(qiáng)度,并使鋼管與圍巖一體化,棚架體系轉(zhuǎn)移前方土體荷載,先行支護(hù)圍巖。一般在洞口施工時采用。在埋深小的隧道,正上方有建筑物時,也可采用此法。

(3)超前小導(dǎo)管

小導(dǎo)管不僅起到了超前管棚的作用,而且通過注漿使小導(dǎo)管周圍土體固結(jié)形成承載殼,改善了圍巖的自穩(wěn)能力。超前小導(dǎo)管加固機(jī)理:梁支撐效應(yīng)、水化凝結(jié)作用、聯(lián)接作用、載拱效應(yīng)。

(4)中空錨桿注漿

(5)鎖腳錨桿注漿

為減少基底弱化引起的上臺階初期支護(hù)下沉和下臺階開挖初期支護(hù)的懸空引起下沉,設(shè)置鎖腳錨桿是控制沉降的有效措施。

(6)初支背后注漿

通過壓力注漿填充混凝土襯砌與圍巖之間的不密實區(qū),使襯砌與圍巖緊密接觸,從而改善相互間的受力狀態(tài),使支護(hù)結(jié)構(gòu)與圍巖形成牢固的面接觸,這樣不僅能傳遞徑向應(yīng)力也能傳遞切向應(yīng)力,使圍巖的三向應(yīng)力狀態(tài)得到保證,而接觸應(yīng)力的分布比較均勻,同時也改善了結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)。

(7)二襯背后注漿

二次襯砌混凝土在拱頂可能因搗固不密實而留有孔隙,以及防水層、二次襯砌之間的間隙,都為水向結(jié)構(gòu)內(nèi)部滲透提供了通道,易形成積水囊,水易在槽中滯留。在二次襯砌后采用回填注漿能夠減輕以至消除滲漏。

(8)分區(qū)防水注漿

(9)地表注漿

(10)深孔注漿