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間距綁扎和點焊。鋼筋網(wǎng)使用前清污除銹,現(xiàn)場預(yù)點焊成網(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)點振速根據(jù)結(jié)構(gòu)要求設(shè)點,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:在線路中線兩側(cè)每2~3m設(shè)一個測點,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,測點布置要牢固,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,測點距開挖面應(yīng)小于2m,測點埋設(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,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?，F(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?？讖健⒖咨罘弦?、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