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高速公路隧道工程施工标准化技术指南标准

来源:抵帆知识网
目 录

1 总 则 ......................................................... 1 2 施工准备及要求 ................................................ 2

2.1 一般要求................................................. 2 2.2 人员、材料和设备准备..................................... 3 2.3 施工场地和供风、通水、通电............................... 4 2.4 弃渣场、料场、危险品库................................... 7 2.5 排水及排污处理........................................... 8 3 施工测量 ...................................................... 9

3.1 一般要求................................................. 9 3.2 施工测量................................................. 9 3.3 贯通误差的测定和调整..................................... 9 3.4 交(竣)工测量.......................................... 11 4 洞口、明洞与浅埋工程 ......................................... 12

4.1 一般要求................................................ 12 4.2 施工工序................................................ 13 4.3 施工要点................................................ 13 4.4 质量控制及预防、处理措施................................ 16 5 超前地质预报 ................................................. 18

5.1 目的及要求.............................................. 18 5.2 超前地质预报的方法...................................... 20 5.3 超前地质预报的方案...................................... 21 5.4 超前地质预报信息反馈.................................... 22 6 洞身开挖 ..................................................... 23

6.1 一般要求................................................ 23 6.2 施工工序................................................ 24 6.3 开挖方法................................................ 25

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6.4 连拱隧道................................................ 34 6.5 小净距隧道.............................................. 36 6.6 质量控制及预防、处理措施................................ 38 7 初期支护和辅助工程 ........................................... 40

7.1 一般要求................................................ 40 7.2 喷射混凝土支护.......................................... 40 7.3 锚杆.................................................... 42 7.4 钢支撑.................................................. 45 7.5 钢筋网.................................................. 46 7.6 超前锚杆支护............................................ 47 7.7 超前小导管预注浆支护.................................... 47 7.8 超前管棚支护............................................ 48 7.9 初期支护质量要求........................................ 49 7.10 质量控制及预防、处理措施............................... 49 8 仰拱 .........................................................

8.1 一般要求................................................ 8.2 施工工序................................................ 8.3 施工要点................................................ 55 8.4 质量控制及预防、处理措施................................ 56 9 防水与排水 ................................................... 58

9.1 一般要求................................................ 58 9.2 施工防水与排水.......................................... 58 9.3 结构防水与排水.......................................... 60 9.4 质量控制及预防、处理措施................................ 66 10 二次衬砌 .................................................... 69

10.1 一般要求............................................... 69 10.2 二衬施作时机的确定..................................... 69 10.3 配合比设计............................................. 70 10.4 施工工序............................................... 71

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10.5 衬砌模板台车........................................... 71 10.6 施工要点............................................... 73 10.7 质量要求............................................... 78 10.8 质量控制及预防、处理措施............................... 79 11 特殊条件下隧道施工 .......................................... 83

11.1 特殊路堑段设置明洞施工................................. 83 11.2 下穿既有结构物隧道施工................................. 86 11.3 黄土隧道施工........................................... 87 12 监控量测 .................................................... 90

12.1 监控量测目的........................................... 90 12.2 技术路线............................................... 90 12.3 量测项目及实施方法..................................... 90 12.5 隧道不良地质段长期监控................................. 92 13 路面及附属工程 .............................................. 94

13.1 路面................................................... 94 13.2 各类洞室和横通道....................................... 97 13.3 水沟、电缆槽........................................... 98 13.4 隧道内装饰............................................. 98 13.5 蓄水池................................................. 99 13.6 预埋件................................................. 99 13.7 质量控制及预防、处理措施............................... 99 14 安全环保管理及文明施工 ..................................... 101

14.1 安全管理.............................................. 101 14.2 环保管理.............................................. 102 14.3 文明施工.............................................. 103 参考文献 ...................................................... 105

III

1 总 则

1.0.1 为提高高速公路隧道工程建设的规范性,进一步细化隧道施工的各项工序操作,提升施工管理水平,实现我省隧道施工标准化,克服质量通病,促使高速公路隧道施工质量再上一个新的台阶,特编写本指南。

1.0.2 本指南主要依据国家、交通运输部等工程建设主管部门发布的与隧道工程相关的文件、标准、规范、规程、指南和行业内采取的成熟和先进的施工工艺、工法、技术和管理办法编制。

1.0.3 本指南适用于河南省所有新建、改(扩)建高速公路项目(含连接线)工程的隧道施工管理,其他等级的公路可参照执行。

1.0.4 工地建设标准化和首件工程认可制度按照河南省交通运输厅的相关要求执行。

1.0.5 隧道施工必须严格遵照国家和行业的安全生产法律法规,积极改善隧道施工条件,制定切实可行的通风、防尘、照明、防有害气体、防辐射等措施,确保施工安全和作业人员身体健康。

1.0.6 隧道施工要体现动态设计与信息化管理。在施工准备和施工过程中均应加强地质工作,重视跟踪地质调查与超前地质预报工作,并根据地质预测、预报及监控量测等信息实施动态管理。

1.0.7 隧道施工过程中应加强光面爆破、喷锚支护、监控量测、防水与排水、施工通风、衬砌外观质量等方面工作。有条件的隧道应执行“零开挖”进洞、“零塌方”管理、工后检测、二衬台车准入制度。

1.0.8 隧道施工过程中,应完整地收集原始数据、资料,做好施工记录,加强施工过程中隐蔽工程的质量控制和验收,确保工程质量和安全。

1.0.9 隧道施工应推广成熟、先进的施工工艺和工法,积极而慎重地应用新技术、新工艺、新材料,提高隧道施工管理水平和技术水平。

1.0.10 在使用和执行过程中,应严格执行相关设计、施工、试验、检测、测量等方面技术标准、规范、规程、规定,本指南未涉及内容应按相关技术规范执行。

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2 施工准备及要求

2.1 一般要求

2.1.1 隧道施工前应加强地质条件调查工作,重视地质资料。施工单位进场后应立即组织进行现场踏勘,收集气象、水文及地质资料,了解现场施工材料供应和交通等施工条件,并写出调查报告,供项目部施工决策和进行施工场地规划。 2.1.2 隧道施工前,应首先全面熟悉设计文件,领会设计意图,做好现场调查和图纸核对工作,主要内容有:

1)隧道施工对地表和地下既有结构物的影响;

2)施工场地布置与洞口相邻工程、弃渣利用、农田水利、征地等的关系; 3)建筑物、道路工程、水利工程和电信、电力线路等设施的拆迁情况和数量;

4)施工中和运营后对自然环境、生活环境的影响及需要采取的保护措施; 2.1.3 在施工调查和设计文件核对完成后,应及时将结果及存在的问题,以书面形式呈送建设项目合同规定的监理和建设单位单位。

2.1.4 全面调查施工现场,重点解决“四通一平”(通路、通电、通水、通讯、场地平整),编制实施性施工组织设计,制定详细的进洞专项施工方案,对于长大隧道和地质复杂隧道,要做好专项施工技术方案及安全技术方案。

2.1.5 隧道进洞前,应清除洞口及洞顶的干扰因素,做好防护措施,保证进洞安全。

2.1.6 隧道施工前,建立风险评估体系,对隧道危险源、危险类别、危险等级进行风险评估,确定风险等级。

2.1.7 隧道施工前,进行爆破振动试验,确定爆破对周边环境和既有结构物的影响程度。

2.1.8 隧道施工过程中,根据围岩级别及时调整支护类型,做到“超前探、管超前、短进尺、弱爆破、强支护、勤量测、紧衬砌”,同时加强动态设计和施工。

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2.1.9 监控量测、超前地质预报、质量检测、材料及试验检测等检测项目应由有资质单位进行。

2.2 人员、材料和设备准备 2.2.1 施工人员

1)根据工程规模、工期和技术难度等条件配备相应的管理、技术、测量、试验、环保、专职安全检查和质量监督人员,复杂地质条件下的隧道、长隧道及特长隧道必须配备地质工程师;

2)隧道施工的钻孔爆破、弃渣外运、初期支护、模筑衬砌等作业均应安排专业队伍进行施工,施工前应根据进度计划、技术水平等制定详细的班组调配计划,及时组织人员,安排施工,满足流水需要;

3)从事隧道施工的各类特殊岗位人员均应持证上岗,并定期对劳务人员进行培训、安全教育和技术交底,经相关单位考核合格后,方能上岗;

4)施工单位应向作业人员提供必需的安全防护用具:安全帽、安全带、口罩、耳塞、防护服、定位卡等,在洞口安装安全镜,并经专职安全员检查,满足进洞要求,方能进洞作业;

2.2.2 材料采备

1)隧道施工前应做好水泥、砂石料、钢筋(材)、添加剂、防水板等各项材料的招标订购工作,并根据施工进度计划,制定材料供应计划。做好隧道前期边坡及仰坡防护和进洞所需材料的采备工作,如:水泥、中(粗)砂、小碎石、速凝剂、工字钢、钢筋等材料;

2)材料采购应严格按照材料招投标程序和材料准入制度进行,选择货源充足、质量合格、价格合理的供应厂商;

3)二衬混凝土和喷射混凝土必须使用旋窑水泥。用于隧道主体工程的碎石应采用反击破设备生产的碎石,并确保在不污染的情况下用于施工;

4)材料进场前进行取样送检,试验合格并经监理工程师认可后方可进料,杜绝不合格材料进入现场。

2.2.3 机械设备

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1)机械设备应性能稳定、配套合理、工效高,并根据施工进度计划安排,分阶段、分批次组织进场,以满足不同阶段的施工需要。

2)隧道施工的机械设备主要有以下几种:

⑴ 隧道开挖及出渣运输设备:凿岩机、台车(架)、挖掘机、装载机、大吨位自卸汽车、施工运输栈桥等;

⑵ 隧道支护设备:湿喷机、管棚钻机、注浆机等;

⑶ 风、水、电供应设备:内燃空压机、电动空压机、水泵(变频高压供水装置)、变压器、发电机等;

⑷ 钢筋(工字钢)加工设备:钢筋调直机、切断机、弯曲机、电焊机等; ⑸ 混凝土设备:混凝土搅拌机、配料机、混凝土运输车、振捣设备、衬砌台车(模板、拱架)等;

3)设备管理

⑴ 各类进洞车辆应处于良好状态,制动有效,严禁人料混装。车辆行驶中严禁超车,在洞口、平交洞口及施工狭窄地段应设置缓行标志,必要时应设专人指挥交通;

⑵ 车辆在装卸隧道出渣时应制动停稳,在洞内倒车与转向时,应开灯鸣号或有专人指挥;

⑶ 隧道内施工设备应靠边停放,远离爆破点;停放点处岩石完整性好、无渗水;支护或衬砌作业地段停放设备处应灯光明亮,停放点前后应架设红色警示灯,显示限界。

2.3 施工场地和供风、通水、通电 2.3.1 施工场地

隧道开工前应首先规划施工现场的总体布局,并按照工地建设标准化执行相关规定,同时要满足以下要求:

1)临时工程要满足安全、环保和方便施工作业的正常需要;

2)临时房屋的布置应避开自然灾害威胁的地段,并制定相应的应急预案;周围做好防水与排水、防冻、取暖等措施;

3)施工便道引至洞口,满足行车安全,并经常养护,保障行车安全和畅通。

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在急弯、陡坡处设置警示标志;

4)施工便道的设置应考虑与地方道路的结合,工程结束后还路于民。 2.3.2 拌和站

1)拌和站建设应综合考虑施工生产情况,合理划分办公区、拌和作业区、材料计量区、材料库及运输车辆停放区等。绘制详细的现场布置图,设置醒目的标示牌;

2)选址宜在交通方便、周围无村庄的区域。拌和站应根据工程情况集中设置,宜采用封闭式管理,站内设置工地试验室;

3)拌和站站界应用砖砌围墙封闭,材料堆放区、拌和区、作业区应分开或隔离,场内主要道路应作硬化处理;

4)拌和楼按全封闭设置,减少或防止灰尘污染空气;

5)拌和站内应设置污水处理池,污水经处理后再排放或者用于场内洒水; 6)隧道初期支护喷射混凝土由拌和站集中供应,采用具有两仓自动计量的拌和设备,其建设应符合相关要求。

2.3.3 施工供风

1)空压机房应设在洞口旁边,并宜靠近变电站,应有防水、降温、保温和防雷击设施;

2)空压机组供风能力满足隧道正常施工需要,供风管路布置应尽量避免压力损失,保证工作面使用风压不小于0.5MPa;并配备一定数量的内燃空压机满足隧道前期施工需要;

3)供风管道前端至开挖面距离不应大于15m;

4)隧道掘进150m以上,必须实施管道供风,长大隧道采用混合供风方式。 2.3.4 施工供水

1)按照施工用水的需求压力(水压不小于0.3MPa),合理选址修建水池,安装上、下水管路,并做好防冻保温措施;

2)供水水池位置不宜设在隧道的顶部,供水管路铺设宜避开交通繁忙地区和地质不良地段,管路铺设不宜采用高架的形式;

3)对于修建高位水池困难的隧道,宜采用变频高压供水装置满足施工需要;

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4)高压水管在安装前应进行检查,有裂纹、创伤、凹陷等现象的不得使用,管内不得残留脏污;

5)供水管前段至掌子面的距离不超过20m。 2.3.5 施工用电

1)施工供电要考虑永临结合,对于短隧道应采用高压至洞口,再低压进洞;特长隧道应考虑高、中压进洞,以满足施工需要;

2)隧道施工供电应采用三相五线供电系统;动力设备应采用三相380V;照明电压一般作业地段不宜大于36V,成洞段和不作业地段可采用220V,手提作业灯为12~24V;选用的导线截面应使低压线路末端电压降不大于10%,36V及24V线不得大于5%;高压分线部位应设明显危险警告标志;所有配电箱必须全部安装漏电保护器,并明确责任人和标识用途;

3)洞外变电站应设置防雷击和防风装置,且宜设在靠近负荷集中地点和电源来线一侧。当变电站电源线需跨越施工地区时,其最低点距人行道和运输线路的最小高度应满足:电压35kV时7.5m,电压6~10kV时6.5m,电压400V时6m。变压器容量应按电气设备总容量确定,当单台电动设备容量超过变压器容量的1/3时,宜适当增加启动附加容量;

4)洞内变电站应设置在干燥的紧急停车带或不使用的横通道内,变压器与周围及上下洞壁的最小距离,不得小于300mm,同时应按规定设置灯光、轮廓标等安全防护设施。洞内高压变电站之间的距离宜为1000m,由变电站分别向相反两方向供电,每一方供电距离宜采用500m。洞内高压变电站应采用井下高压配电装置或相同电压等级的油开关柜,不应使用跌落式熔断器,应有防尘措施;

5)成洞地段固定的电线路,应采用绝缘良好的胶皮线架设;施工地段的临时电线路应采用橡套电缆;动力干线上每一分支线,必须装设开关及保险装置;严禁在动力线路上加挂照明设施;

6)照明和动力线路安装在同一侧时,必须分层架设;隧道施工作业地段必须有充足的照明;

7)电线悬挂高度应满足:110V以下电线离地面距离不应小于2m,380V时应大于2.5m,6~l0kV时不应小于3.5m。供电线路架设一般要求高压在上、低压在下,干线在上、支线在下,动力线在上、照明线在下;

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8)每个隧道施工均要配备满足正常施工需要的发电机组,以备用。 2.3.6 施工期间,“三管两线”应架设、安装顺直、整齐,如图2-1所示布设。 2.3.7 施工通讯设施

1)隧道施工前,各洞口均需安装对外有线电话,以备无线手机无信号时应急联络;

2)隧道施工时,实现洞内外无线对讲通讯,方便施工。 2.4 弃渣场、料场、危险品库 2.4.1 弃渣场

1)隧道弃渣必须运至确定的弃渣场弃置,不得随意乱弃;

2)隧道施工前应详细调查,和建设单位及当地配合,选择出渣运输方便、距离短的场所作为弃渣场,场地容量应可容纳隧道弃渣量;

图2-1三管两线布设示意图

3)弃渣场选址应不得占用其他工程场地和影响附近各种设施的安全;不得影响附近的农田水利设施,不占或少占农田;不得堵塞河道、河谷,防止抬高水位和恶化水流条件;不得挤压桥梁墩台及其他建筑物;

4)弃渣场应按设计要求进行防护,当设计要求不能满足实际需要或设计无具体要求时应对弃渣场的防护进行设计并报监理批复,以确保边坡的稳定,防止水土流失、泥石流、滑坡等危害;

5)弃渣场应按有关要求,及时做好临时用地复垦工作。 2.4.2 自办料场

1)当隧道开挖弃渣强度等指标符合规范要求、可作为结构用材料时,现场应建碎石场以充分利用隧道弃渣,加工碎石设备应采用带除尘装置的反击破碎石机并有配套的联合重筛分设备,施工前必须做好环保评估并采取相应措施;

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2)有条件的自采碎石场应专门配备锤式碎石机生产喷射混凝土碎石料。日产量在100m3以上的碎石场宜配置自动或半自动冲洗设备,以提高碎石质量。

2.4.3 危险品库

1)火工品库房的建设及管理除应符合《民用爆炸物品管理条例》(令第466号)、《中华人民共和全生产法》(令第70号)与《建设工程安全生产管理条例》(令第393号)有关规定外,还应符合以下要求:

⑴ 建立健全火工用品管理制度,严格火工用品采购、储存、领取、使用和退库各个环节的管理和操作,做到全程监控、全程把关。施工单位要定期对炸药库有关管理台账进行认真检查和清对,监理工程师要加强监督检查;

⑵ 炸药库应远离人群集中之地而设,并经门批准,办理相关手续,距离洞口不小于500m;

⑶ 双洞中隧道及长隧道、特长隧道应设置专用火工品库房,短隧道可结合其他隧道及路基、桥涵施工集中设置;

⑷ 应根据施工进度计划安排及月循环进尺核定火工品库库容量。 2)其他危险品,如氧气、乙炔、油料及剧毒、放射性物品等应单独建库存储,库房建设及管理应符合相关规定。

2.5 排水及排污处理

2.5.1 应在隧道口两侧设置沉淀池,尺寸满足排水需要(必须考虑雨季降水的影响)。

2.5.2 污水处理不少于3级沉淀,采用浆砌或砖混结构,施工期间不倒塌、不渗漏,沉淀达标方可排放。

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3 施工测量

3.1 一般要求

3.1.1 隧道施工测量方案设计应根据隧道规模和贯通误差的要求,综合考虑控制网等级和图形、测量仪器精度和测量方法、估算误差范围。

3.1.2 隧道施工测量仪器按照《中华人民共和国计量法》及相关法规鉴定与维护。断面测量必须采用隧道激光断面仪。

3.1.3 施工单位对设计交桩按照规范要求进行复

隧道激光断面仪

测,平差后报监理工程师,监理工程师应按照监理规范的要求对复测结果进行实际测量复核,满足要求后进行测量成果批复。施工中按照批复的成果进行控制测量。施工期间每年定期进行导线点、水准点及临时控制点进行复测,复测结果经监理工程师复核后方可使用。 3.2 施工测量

3.2.1 开挖前应在开挖面上标出设计断面轮廓线,开挖工作完成后及时测量超欠挖并绘制横断面。

3.2.2 洞内施工建立三等以上测量控制网和导线点、水准点,按照施工需要加密,并定期复核。

3.2.3 在开挖断面形成后,及时进行断面测量,根据测量数据修正开挖参数,控制超欠挖。

3.3 贯通误差的测定和调整

3.3.1 贯通误差的测定应按照以下要求进行:

1)采用导线测量时,在贯通面附近定一临时点,由进出的两方向分别测量该点的坐标,所得的闭合差分别投影至贯通面及其垂直的方向上,得出实际的横

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向和纵向贯通误差,再置镜于该临时点测求方位角贯通误差;

2)采用中线法测量时,应由测量的相向两方向分别向贯通面延伸,并在贯通面上分别得出中线点,量出两点的横向和纵向距离,即为该隧道的实际贯通误差;

3)水准路线由两端向洞内进测,分别测至贯通面附近的同一高程控制点或中线点上,所测得的高差即为实际高程的贯通误差。

3.3.2 隧道贯通后,洞内导线、施工中线及高程的实际贯通误差,应在贯通面两侧未衬砌段调整,该贯通误差调整段的长度应根据中线形式、贯通误差值、支护和衬砌(包括仰拱)施工情况综合确定,不宜小于200m(贯通面两侧对称)。该段的后续工序均应以调整后的中线及高程为准进行放样。

3.3.3 采用导线法测量、贯通误差不超过允许值时,应按以下要求进行贯通误差调整:

1)方位角贯通误差分配在未衬砌地段(该段长度不小于200m)导线角上; 2)坐标闭合差在贯通误差调整段的导线上,按边长比例分配; 3)采用调整后的导线坐标作为贯通误差调整段的放样依据。

3.3.4 采用中线法测量、贯通误差不超过允许值时,应按以下要求进行贯通误差调整:

1)贯通误差调整段为直线,宜通过加设曲线来调整路线中线,所加设的极限参数应满足《公路路线设计规范》(JTG D20-2006)的要求;

2)贯通误差调整段全部位于圆曲线地段时,贯通误差应由曲线的两端向贯通面按长度比例调整中线;

3)贯通误差调整段既有直线又有曲线时,宜通过调整曲线偏角和曲线起(终)点位置调整中线,满足《公路路线设计规范》(JTG D20-2006)的规定,并能保证隧道净空。

3.3.5 高程贯通误差超过允许值时,贯通点附近的高程控制点,应采用由两端分别引测的高程平均值作为调整后的高程,将高程贯通误差的一半分别在贯通面两端未衬砌地段的高程控制点上按水准线路长度的比例调整。

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3.4 交(竣)工测量

3.4.1 应在中线复测的基础上埋设永久中线点,永久中线点应用混凝土包埋金属标志。直线上的永久中线点,每200~250m设一个,曲线上应在缓和曲线的起终点各设一个;曲线中部,可根据通视条件适当增加。永久中线点设立后,应在隧道边墙上画出标志。

3.4.2 应在直线地段每50m、曲线地段每20m及需要加测断面处,测绘以路线中线为准的隧道实际净空,标出拱顶高程、起拱线宽度、路面水平宽度。 3.4.3 洞内水准点每公里应埋设一个,短于1km的隧道应至少设一个,并应在隧道边墙上画出标志。

3.4.4 应提交贯通测量技术成果书、贯通误差的实测成果和说明、净空断面测量和永久中线点、水准点的实测成果及示意图。

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4 洞口、明洞与浅埋工程

4.1 一般要求

4.1.1 遵循“早进洞、晚出洞”施工原则,严禁对山体的大开大挖。开挖前,施工单位应对洞口段原地形、地貌进行复测,认真调查地质情况,结合设计图纸编制隧道进洞专项施工方案。

4.1.2 洞口边坡、仰坡土石方施工期宜避开降雨期、融雪期以及严寒季节;开挖后,应加强对山体的稳定情况进行检测和观察,尽量减少对山体的扰动,禁止大爆破。

4.1.3 偏压洞口施工时应做好支挡、反压回填等工作后再开挖。浅埋段隧道应采用三台阶开挖法施工,开挖后应尽快进行初期支护,并加强对地表沉降、拱顶下沉的观测。

4.1.4 隧道进洞前,要求完成以下工作:隧道进出口联测已完成,且贯通误差符合规范要求;洞顶的沉降观测点已布设完成,并取得第一组数据;洞顶截水沟已砌筑完成,洞口初步形成畅通的排水系统;边坡、仰坡临时防护已完成,边坡稳定;二次衬砌台车已进场。

4.1.5 洞门及边坡、仰坡绿化工程应在二衬施工完成50m后立即组织施工。 4.1.6 明洞工程

1)边墙基础地基承载力要满足设计要求,超挖部分要与基础混凝土同时浇筑;

2)明洞拱圈外模拆除后,拱圈混凝土强度达到设计值的70%以后,应及时按照规范要求做好防水层及拱脚纵向排水管;暗洞的防水板应与明洞防水板良好搭接;

3)明洞回填时,应先采用人工填筑并夯实至拱顶1m后,方可采用小型机械回填。

4.1.7 洞口前的桥梁、涵洞及路基等相关工程应及时安排施工,为隧道提供施

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工场地。

4.1.8 洞口设有明洞且洞口地质情况相对较好的隧道,可先进暗洞,由内向外施作洞口明洞模筑衬砌,再进行洞身段开挖、初支、二衬施工。

4.1.9 隧道洞口场地必须进行混凝土硬化处理,要求使用30cm以上石渣垫层,汽车运输通道必须采用20cm厚的C15混凝土作为面层。可考虑将洞口段路基基层设置为混凝土基层,提前施作。 4.2 施工工序

洞口、明洞与浅埋工程施工工序见图4-1。

洞顶截水沟开挖、砌筑 洞口其他排水工程 路基或桥梁施工 洞口土石方开挖 边仰坡及成洞面临时防护 套拱、管棚 套拱、管棚等辅助进洞措施施工 明洞基础及洞口段路基硬化 二衬台车进场 洞身施工 地基承载力检测 洞身检测 明洞排水施工 明洞回填 洞门施工 防水层施工 片石回填 图4-1 洞口与明洞工程的施工工序框图

4.3 施工要点

4.3.1 洞口土石方开挖

1)洞口开挖前,做好测量放样工作:边坡开挖放样、边界桩、洞口位置桩及相应的检查恢复桩等;

2)洞口边坡、仰坡土石方的开挖应加强对山坡稳定情况的监控量测和检查,尽量减少对岩、土体的扰动,禁止大爆破;施工宜避开降雨期、融雪期及严寒季

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节。对于边坡、仰坡上可能滑塌的表土、灌木以及边坡和仰坡上的悬石、危石要清除或加固;

3)洞口边坡、仰坡处的截水沟应与原地面衔接紧密,不出现溢流、渗漏;截水沟底部及侧壁外侧应用防水土工布包裹,防止截水沟与原地面开裂产生缝隙,导致雨水渗入边坡、仰坡;

4)洞口边仰坡范围内的低洼积水处应采取夯填的方法处理平整,然后采用锚喷防护;

5)进洞之前应清除对洞口施工产生威胁的一切隐患,如:山顶危石、松动岩体等危险物;

6)洞口附近有建筑物、构造物时,应采取弱爆破; 7)偏压洞口施工时,应先反压回填做好支挡后再进行开挖;

8)按照“早进洞,晚出洞”的原则,尽量少挖或者不挖山体进洞,减少对生态环境的破坏。

4.3.2 明洞工程

1)边墙施工

⑴ 明洞边墙基础地基承载力应满足设计要求,深基础开挖应注意核查地质条件,如基底松软,应采取措施增加基底承载力;

⑵ 偏压和单压明洞的外边墙基底,在垂直路线方向应按设计要求挖成一定坡度的向内斜坡,以提高基底的抗滑力;

⑶ 禁止超挖回填虚土,超挖部分与基础混凝土同时浇筑; ⑷ 基础施工完成后应及时回填,避免雨水等浸泡侵蚀地基。 2)明洞衬砌及防水

⑴ 拱圈外模拆除后,应及时按设计规范要求施作防水层及拱脚纵向排水管、环向盲管;

⑵ 明洞防水板应向隧道内延伸不小于0.5m,并与暗洞防水板连接良好。 3)明洞回填

⑴ 拱圈混凝土达到设计强度、拱墙背防水设施完成后,应及时进行拱背土石方回填;底部应铺填0.5~1.0m厚碎石并夯实;明洞回填应两侧对称分层进行,不得对衬砌产生偏压,每层厚度不得大于0.2m,两侧回填的土面高差不得大于

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0.5m;回填至拱顶后应分层满铺填筑,顶层同填材料采用黏土以利于隔水;

⑵ 墙后有排水设施时,与回填同时进行施工。明洞黏土隔水层应与边坡、仰坡搭接良好,封闭紧密;

⑶ 使用机械回填时,拱圈混凝土强度应达到设计强度,且需先用人工填筑夯实回填至拱顶以上1.0m后,方可使用机械施工。回填机械采用小型机械,避免大型设备在明洞上方行驶通过。

4.3.3 洞门工程

1)洞门基础开挖应注意安全防护,地基承载力必须经试验满足要求,应做好防水排水工作,防止基底被水浸泡。基坑废渣、杂物等必须清除干净;

2)洞门拱墙应与洞内相邻的拱墙衬砌同时施工,连成整体。洞门端墙应与隧道衬砌紧密连接;

3)洞门端墙的砌筑与墙背回填,应两侧同时进行,防止对衬砌产生偏压; 4)洞门建筑完成后,洞门以上仰坡坡脚如有损坏,应及时修补,并应检查与确保坡顶以上的截水沟和墙顶排水沟及路堑排水系统的完好和连通;

5)隧道明洞回填和洞门施工完成后,应及时做好洞口边坡及仰坡的地表恢复,符合环境保护要求,做好水土保持。

4.3.4 桥隧相连施工

1)合理安排施工的先后顺序,对于桥梁,应先施工远离隧道的桥台及其他墩的下部构造。待隧道进洞后进行近洞口处桥台施工,以减少相互影响;

2)隧道开挖,禁止将弃渣弃于桥位处,影响桥台施工和其它桥墩质量; 3)隧道弃渣只能用于桥台的台背回填和锥护坡填筑,不得在桥梁其他位置随意堆放。桥台施工完毕,尽快进行锥坡填筑和台背回填,为隧道施工开辟场地。

4.3.5 浅埋段

1)施工前,应仔细结合设计单位提供的地勘资料查勘现场,必要时,对该段进行详勘;

2)施工单位根据实际情况,提出具体的施工方案,报监理审批; 3)当需要对地表进行预加固处理时,可采用地表砂浆锚杆和地表注浆等方式。当需对地表进行加固处理时,洞内掌子面应封闭,并监控其变形;

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4)首先要划定处理范围,清除地表附着物,必要时临时封闭处理范围,并做好简易排水工程。钻孔采用风动干钻,钻孔角度根据实际情况或设计确认,按导管的编号进行单号钻孔,单号钻孔完成后,及时下钢管,对其进行注浆。然后进行双号钻孔注浆;

5)注浆时先进行试验,进一步确认设计注浆参数是否合理,注浆通常采用分阶段、间歇式注浆方法,避免浆液工程量浪费;

6)地表处理完成后,再进行洞身开挖施工。洞身开挖时,遵循“超前探、管超前、短进尺、弱爆破、强支护、勤量测、紧衬砌”原则进行施工,根据地质情况采取相应的开挖方法,以确保施工安全。要加强超前支护,加强监控量测,加大超前地质预报频率;

7)预加固完成后应进行加固效果质量检测与评定。 4.3.6 排水工程及临时防护

1)排水工程

⑴ 边坡和仰坡的排水系统施工应避开雨季。隧道排水应与洞外排水系统合理连接,不得侵蚀软化隧道和明洞基础,不得冲刷洞口前路基边坡及桥涵锥坡等设施;

⑵ 隧道排水系统应采取必要的保温措施,防止冻胀,确保冬季排水畅通。 2)临时防护

⑴ 边坡、仰坡应边开挖边防护,禁止一次开挖成型后再防护;

⑵ 坡面临时防护施工前,应将岩面浮渣及危岩清除干净并用高压风将岩面清理干净;

⑶ 若坡面岩土体含水量较大或有地下水露头,应增设泄水孔;

⑷ 临时防护应根据地质、季节、施工手段等情况制定,可采取喷锚和格构网等措施。

4.4 质量控制及预防、处理措施 4.4.1 衬砌裂纹

1)明洞的衬砌裂纹,主要有拱部纵向裂纹、边墙水平裂纹、环形裂纹;洞

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口端墙竖向开裂,门洞翼墙断裂。

2)原因分析

⑴ 山坡上塌方落石巨大冲击力使拱顶和边墙产生裂纹,由于明洞顶填土厚度不够,不能满足冲击力扩散均匀分布在整个拱跨,使局部受过大冲击力而产生裂纹;

⑵ 边坡滑塌使明洞受偏压造成衬砌裂损,通常偏压可使拱内侧受拉开裂或受压而碎裂。当侧压引起内侧边墙基础自由微小滑动时,则拱内侧受压破碎,外侧受拉开裂;

⑶ 基础处理不当导致衬砌裂纹;

⑷ 由于混凝土配合比、养生不当等原因产生的裂纹。 3)预防措施

⑴ 明洞顶应按设计要求保持足够的填土厚度,对于滑坡塌方的堆积物要及时清理,避免产生额外荷载;

⑵ 在洞口两端及洞顶有针对性的增设必要的支(栏)挡和防护建筑物; ⑶ 必须保证明洞回填厚度,明洞回填时必须按设计文件和规范要求进行; ⑷ 严格控制混凝土配合比,做好混凝土的养生工作。

4.4.2 明洞内渗漏水

1)原因分析

造成明洞渗漏水的主要原因是防水层失效、明洞没有完整良好的排水系统。 2)预防措施

⑴ 建立完善的排水系统,在明洞顶部填土至边坡交接处要增设截水沟,并经常保持良好状态;

⑵ 在明洞顶部及周围,有针对性增设防冲刷措施,保持洞顶填土及其周围衔接平衡;

⑶ 防水卷材的质量必须符合设计文件和规范的要求。防水板铺设时要注意搭接长度,并向洞内延伸足够的长度,不得有通缝。

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5 超前地质预报

5.1 目的及要求

5.1.1 采用地质分析、物探、超前钻探等相结合的综合方法,按照“物探先行、钻探验证、先探后掘”的原则,探明前方围岩地质情况,及时调整施工方法和采取相应的技术措施,降低地质灾害发生的机率。

5.1.2 超前地质预报的结果应体现及时性,地质状况正常,不良地质采取的措施及时通知施工单位,使工程处于可控状态。

5.1.3 施工过程中应将实际开挖的地质情况与预报结果进行对比分析,以指导和改进地质预报工作。

5.1.4 地质预报结论应有书面报告,并及时呈报施工单位、监理单位和建设单位单位,对所有预报资料存档备查。 5.1.5 超前地质预报的分级

1)隧道施工中地质预测、预报方案应根据区域地质资料和设计文件制订,以达到预报准确、节省资源的目的;

2)根据地质对隧道安全的危害程度,地质灾害分为A、B、C、D四级。详见表5-1。

5.1.6 复杂地质的预测、预报应坚持隧道洞内探测与洞外地质勘探相结合、地质方法与物探方法相结合、贯穿于施工全过程。不同地质灾害级别的预报方式可采用:

1)一级预报可用于A级地质灾害。采用地质分析法、地震波反射法、超声波反射法、陆地声纳法、地质雷达法、瞬变电磁法、红外探测法、超前水平钻探法等进行综合预报;

2)二级预报可用于B级地质灾害。采用地质分析法、地震波反射法、超声波反射法、陆地声纳法,辅以地质雷达法、瞬变电磁法、红外探测法,必要时进行超前水平钻孔;

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3)三级预报可用于C级地质灾害。以地质分析法为主,对重要地质(层)界面、断层或物探异常地段宜采用地震波反射法或超声波反射法进行探测,必要时 采用红外探测法和超前水平钻孔;

4)四级预报可用于D级地质灾害。采用地质分析法。

表5-1 地质灾害分级表 地质灾害分级 A 严重 B 较严重 强烈,中厚层灰岩夹白云岩地表溶洞落水洞密集,地下以管道水为主钻孔岩溶率5%~10% 特大突水(涌>105m3/d)中小型突水(涌水量43涌水涌泥程度 大型(10m/d~103m3/d1~04m3/d)、突105m3/d)、突泥,高水压 泥 大型断层破碎带、自稳中型断层带,软弱、中断层稳定程度 能力差、富水,可能引-弱富水,可能引起中起大型失稳坍塌 型坍塌 地应力影响程极高地应力,严重岩爆,高应力,中等岩爆,中度 大变形 -弱变形 瓦斯影响程度 地质因素对隧道施工影响程度 诱发环境问题的程度 瓦斯突出 危及施工安全可能造成重大安全事故 可能造成重大环境灾害 高瓦斯 存在安全隐患 施工、防治不当,可能诱发一般环境问题 C 一般 中等,中薄层灰岩,地表出现溶洞钻孔岩溶率2%~5% 小型涌水(涌水量102m3/d~103m3/d)、涌泥 D 轻微 微弱,不纯灰岩与碎屑岩互层,地表以下以溶隙为主钻孔岩溶率<2% 涌水<102m3/d, 涌突水可能性较小 极强,厚层块状灰岩,岩溶发育程度 大型溶洞、暗河发育,钻孔岩溶率>10% 地质复杂程度 中小型断层,弱富水,中小型断层,无水,可能引起小型坍塌 掉块 弱岩爆,轻微变形 低瓦斯 可能存在安全问题 特殊情况下可能出现一般环境问题 无岩爆、无变形 无 局部可能存在安全问题 无

图5.1 超前地质预报地质框图

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5.2 超前地质预报的方法

5.2.1 施工阶段地质调查,隧道施工中,对已开挖段进行地质观察和观测,推测前方的地质情况,调查的主要内容有隧道开挖面的地质描述、岩体结构面产状调查、涌水观测等。

5.2.2 施工地质探测,利用机械设备和检测仪器,预测开挖面前方围岩的工程地质,可通过导坑、钻探、物探的方法进行。

1)隧道开挖前,首先用地震波每隔50~100m探测一次,初步查明不良地质带和富水带的位置,再用电磁仪等方法每隔20~30m探测,基本确定前方和周边富水区的位置,在邻近怀疑的富水区采用钻孔探查,探明长度20~30m,保护段长度不小于10m;

2)探孔的终孔点应超出开挖轮廓线外1.5m,钻孔方位根据物探成果调整; 3)采用地震波探测应查明隧道开挖轮廓线外径向10~20m以内的地质情况,若发现异常及时上报;

4)根据各探孔的探测和出水情况,综合判定是否进行注浆堵水和堵水方式。探孔在钻进时,对出水的位置、流量、水压及出水状态等作详细记录。

5.2.3 施工地质预测,根据地质调查和地质探测进行预测,包括围岩的工程地质特征的预测和涌水量的预测。

图5.2 地震波超前地质预报系统原理示意图

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图5.3 地质雷达预报原理示意图

5.3 超前地质预报的方案

依据各隧道的具体地质情况,实施超前地质预报的具体方案如下: 第一步:隧道所在地区地质分析

这是超前地质预报的第一步重要工作程序。主要包括区域地质资料的收集、分析和少量隧道临近地区的地表地质调查、分析。以深入的地面地质调查为基础,通过区域不良地质分析方法,宏观预报洞体施工可能遇到的不良地质类型、规模、大约位置和方向,宏观预报施工地质灾害的类型和发生的可能性。

第二步:隧道施工过程中的超前地质预报

在隧道地质及设计的基础上,对不良地质分布区段,主要应用地震波仪器配合断层数预测法和地面地质体投射法,进行掌子面前方100~150m的超前地质预报。采用地质雷达、掌子面编录预测和地质前兆预测等方法实施掌子面前方10~20m的超前地质预报。

第三步:超前钻探

在隧道超前地质预报的基础上,对已经确定的断层破碎带、可能的大涌水区段实施不少于20m 的超前钻探,以进一步确定断层破碎带的性质、宽度和破碎程度;再通过钻孔水柱的喷距或流速确定赋水地质体的涌水量。

第四步:隧道施工地质灾害临近警报

在前三步预报的基础上,通过可能发生地质灾害的环境分析和地质灾害前兆研究,对可能发生的地质灾害的性质、级别和对隧道施工的危害性及时发出警报,

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并依据地质情况提出施工建议。

5.4 超前地质预报信息反馈

超前地质预报是信息化施工的要求,信息化施工要求施工过程中获得施工影响信息,根据获得的信息调整施工与设计,保证工程的施工安全。

对于信息主要通过施工过程中与施工后来获得,在现场施工过程中是通过超前地质预报获得未开挖隧道的施工影响信息,对信息综合判断后给出信息对施工安全的影响程度,即做完超前地质预报后对前方围岩情况作出预测,以指导施工。它只能够起到宏观控制地质灾害的作用,即预报中指出灾害发生的可能,在具体施工过程中采用适当措施才能预防地质灾害。

对于施工后信息的获得主要通过监控量测获得,通过各种监测手段可直接获得对地下工程的影响信息,通过这些信息能够直接评价其对工程的危害及发生工程事故的可能性。监控量测是预防开挖后隧道地质灾害的直接有效信息。

通过信息的获得途径和用途,可以帮助正确理解超前地质预报与灾害的关系。地质条件恶劣是产生灾害的客观原因,但塌方、突泥、突水,还和施工方法、支护参数和施工管理水平有关。一般来说,如采取适于前方地质条件的施工方法可以不塌方、不产生突泥突水,如施工方法不当,虽然地质预报很准确,也照样塌方、突泥、突水。地质预报和施工技术配套是提高地质预报效益的必要条件。

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6 洞身开挖

6.1 一般要求

6.1.1 利用地震波、地质钻孔、地质雷达等对隧道前方水文、地质情况进行调查、分析研究,调整开挖进尺和钻爆参数。 6.1.2 开挖作业应符合下列规定:

1)确定合理的开挖步骤和循环进尺,保持各开挖工序相互衔接,均衡施工; 2)开挖断面尺寸应满足设计要求,采用有效的测量手段控制开挖轮廓线;根据监控量测结果及时调整预留沉降量;开挖质量应符合设计及规范要求,尽量避免二次爆破开挖,在开挖过程中,施工单位应随时测定隧道轴线位置和高程;

3)掌子面爆破后及时处理易滑落的楔形三角体和水平岩体,消除安全隐患; 4)开挖后应做好地质构造的核对,及时进行监控量测工作,地质变化处和重要地段,应有相应照片或文字描述记载,留下影像资料;

5)开挖作业必须保证安全,不得危及初期支护、二次衬砌和设备的安全,并应保护好量测用的测点;

6)开挖爆破作业应在上一循环喷射混凝土终凝不少于4h后进行。 6.1.3 隧道爆破应采用光面爆破,施工中应优化钻爆设计,提高钻眼效率和爆破效果,降低工料消耗。对不宜爆破、挖掘机又难以挖动的软弱围岩以及黄土地段,鼓励采用铣挖机配合装载机进行隧道开挖施工。

6.1.4 应有良好的通风、照明、调度、高压风、给排水和供电系统。 6.1.5 隧道双向开挖的贯通位置应选择在Ⅳ级以上围岩地段,并应避开断层。视围岩情况,当两开挖面间的距离为15~50m时,应改为单向开挖,另一端必须停止开挖并将人员机具撤走,并在安全距离处设立警告标志;对采用单向开挖的隧道,出洞前宜反向开挖不少于30m且不小于洞口超前管棚长度,严禁在隧道洞口处贯通。

6.1.6 双洞开挖时,应根据两洞的轴线间距、洞口里程距离、地质条件及其他

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自然条件,选择适当的开挖方法,确定好两洞开挖的时间差和距离差,并采取措施防止后行洞开挖对先行洞周壁产生不良影响。一洞爆破时,另一洞严禁装药,且人员、设备须撤离至安全区域。

6.1.7 施工单位应安排好施工过程的测量,以保证隧道按设计方向和坡度施工,使开挖断面符合图纸所示尺寸,满足《公路隧道施工技术规范》(JTG F60-2009)及《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)的要求。洞内应每隔50m设置一个水准点,并根据需要设置导线点。

6.1.8 在施工过程中,施工单位应根据对开挖面的现场观察、围岩变形的量测结果,辅以超前地质预报,结合岩层构造、岩性及地下水情况,提出围岩分级的修改意见,并判定隧道围岩稳定性,提出相应的处理措施。

6.1.9 隧道开挖过程中应按第14章第14.1.5的规定设置逃生管道。 6.1.10 超、欠挖控制

1)超挖部位必须用混凝土填充,严禁存在空洞或用片石填充;欠挖必须清除,拱脚以上1m内范围禁止欠挖,确保隧道初期支护质量; 2)针对隧道围岩特点进行爆破参数试验,选择合适的爆破参数; 3)提高画线和钻孔精度,提高装药和炮孔堵塞质量,每个爆破循环进行断面轮廓线检查及爆破效果信息反馈,强化施工组织管理;

4)推行开挖精细化作业,制定严格的奖罚制度,调动施工人员的积极性。 6.2 施工工序

一般分离式隧道总体施工工序如图6-1。

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开工前施工准备 洞顶截水沟施工、砌筑及洞口排水 洞口土石方开挖及临时防护 浅埋段开挖超过50m必须进行浅埋段二衬及明洞模筑衬砌

施工

套拱、超前管棚等进洞辅助措施施工 浅埋段开挖、初期支护及仰拱施工 浅埋段及洞口明洞模筑衬砌施工 根据围岩条件和量测情况合理选择支

护参数 洞口及洞内软弱岩段二衬尽早施工,其他段落根据监控量测结果适时施工,一般情况下二衬距离掌子面

不超过200m

洞身开挖及排水 洞身初期支护 仰拱和垫层 洞身防水、排水设施 模筑二次衬砌 洞内路面及附属工程 洞门及其附属工程施工 初支紧跟开挖面及时施作,减少围岩暴露时间,抑制围岩变形,并及时进行复喷,硬岩地段复喷作业距掌子面不得超过60m 仰拱和垫层距离掌子面不大于60m 图6-1 一般分离式隧道总体施工工序框图

6.3 开挖方法

隧道的开挖方法主要有全断面法、台阶法、预留核心土法、中隔壁法、双侧壁导坑法等其他施工方法。根据隧道长度、断面大小、结构形式、工期要求、机械设备、地质条件等选定,开挖必须与支护、衬砌施工相协调。并具有较大的适应性。变换开挖方法时,应有过渡措施。

6.3.1 全断面法

用于I~III级围岩的中小跨度隧道,IV级围岩中小跨度隧道和III级围岩大跨度隧道在采取预加固措施后,也可采用全断面法开挖。

1)施工方法。

全断面一次开挖成形,其施工步骤见图6-2。

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图6-2 全断面法施工工序横断面及纵断面示意图

2)施工顺序说明

⑴全断面开挖;⑵初期支护;⑶全断面二次衬砌。 3)施工要求

循环进尺宜控制在3~4m;采用大型机械配套作业。

6.3.2 台阶法

用于IV级中小跨度隧道,V级围岩的中小跨度隧道在采用了预加固措施亦可采用台阶法开挖。

1)采用台阶法施工应符合下列规定:

⑴ 上台阶高度宜为2.5m,装渣机械紧跟开挖面; ⑵ 控制上台阶钢架下沉和变形,做好锁脚锚杆;

⑶ 岩体不稳定时应缩短进尺,先施工边墙支护,后开挖中间岩体;左右错开或拉中槽后再开挖边墙。

2)施工方法。

先开挖上半断面,待开挖至一定长度后,再开挖下半断面,上、下半断面同时并进。施工步骤见图6-3。

图6-3 台阶法施工工序横断面及纵断面示意图

3)施工顺序说明。

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⑴上台阶开挖;⑵上台阶初期支护;⑶下台阶开挖;⑷下台阶初期支护;⑸全断面二次衬砌。

4)施工要求。

⑴ 台阶不宜多分层,上下台阶之间的距离尽可能满足机具正常作业,并减少翻渣工作量;当顶部围岩破碎,需支护紧跟时,可适当延长台阶长度;

⑵ 施工亦应先护后挖,宜采用超前锚杆或超前小钢管辅助施工措施。开挖应尽量采用微震光面爆破技术;

⑶ 初期支护应紧跟开挖面;上台阶施工时,钢架底脚宜设锁脚锚杆和纵向槽钢托梁,控制其下沉和变形。下台阶在上台阶喷射混凝土强度达到设计强度的70%后开挖;

⑷ 隧道两侧的沟槽及铺底部分应和下台阶一次开挖成型;

⑸ 台阶分界线不得超过起拱线,台阶长度不得大于隧道开挖宽度的1.5倍,下台阶马口落底长度不大于2榀钢拱架的长度;应一次落底,并尽快封闭成环;

⑹ 台阶长度不宜过长,应尽快安排仰拱闭合,改善初期支护受力条件。

6.3.3 预留核心土法

预留核心土法用于IV~V级围岩或一般土质围岩的中小跨度隧道。 1)施工方法

先开挖上部导坑成环形,并进行初期支护,再分部开挖剩余部分。施工步骤见图6-4。

图6-4 预留核心土法施工工序横断面及纵断面示意图

2)施工顺序说明

⑴上弧形导坑开挖;⑵拱部初期支护;⑶预留核心土开挖;⑷下台阶中部开

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挖;⑸下台阶侧壁部开挖;⑹仰拱超前浇筑;⑺全断面二次衬砌。

3 施工要求

⑴ 环形开挖预留核心土法,将开挖断面分为上、中、下及底部四个部分逐级掘进施工,每循环开挖进尺控制在0.5~1m之间,核心土面积应不小于整个断面面积的50%。上部宜超前中部3~5m,中部超前下部3~5m,下部超前底部10m左右。为方便机械作业,上部开挖高度控制在4.5m左右,中部台阶高度也控制在4.5m左右,下部台阶控制在3.5m左右;

⑵ 核心土与下台阶开挖应在上台阶支护完成、喷射混凝土强度达到设计强度的70%后进行。为防止上台阶初期支护下沉、变形,其底部宜加设槽钢托梁,托梁与钢架连为一体,钢架底部应按要求设置锁脚锚杆,并与纵向槽钢焊接,锚杆布设俯角宜为45°;

⑶ 每一台阶开挖完成后,及时喷射4cm厚混凝土对围岩进行封闭,安装钢架和锁脚锚杆,分层复喷混凝土到设计厚度,必要时各台阶设临时仰拱加强支护,完成一个开挖循环;

⑷对土质的隧道应以核心土为基础设立3根临时钢架竖撑以支撑拱顶和拱腰,核心土根据围岩量测结果适当滞后开挖。

6.3.4 中隔壁法(CD法)

适用于围岩较差、跨度大,以及浅埋和地表沉降需要控制的段落。 1)CD法是在软弱围岩大跨度隧道中先分部开挖隧道的一侧,并施作中隔壁,然后再分部开挖另一侧的施工方法。其施工步骤见图6-5。

图6-5 中隔壁法(CD法)施工工序横断面及纵断面示意图

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2)施工顺序说明

⑴先行导坑上部开挖;⑵先行导坑上部初期支护;⑶先行导坑中部开挖;⑷先行导坑中部初期支护;⑸先行导坑下部开挖;⑹先行导坑下部初期支护;⑺后行导坑上部开挖;⑻后行导坑上部初期支护;⑼后行导坑中部开挖;⑽后行导坑中部初期支护;⑾后行导坑下部开挖;⑿后行导坑下部初期支护;⒀仰拱超前浇筑;⒁全断面二次衬砌。

3)施工要求

⑴ 上部导坑的开挖循环进尺控制为1榀钢架间距(0.75~0.8m),下部导坑的开挖进尺可依据地质情况适当加大;

⑵ 中隔壁法或交叉中隔壁法施工时,初期支护完成后方可进行下一分部开挖,地质较差时,每个台阶底部均应按设计要求设临时钢架或临时仰拱;各部开挖时,周边轮廓应尽量圆顺;应在先开挖侧喷射混凝土强度达到设计要求后再进行另一侧开挖;左右两侧导坑开挖工作面的纵向间距不宜小于15m;当开挖形成全断面时,应及时完成全断面初期支护闭合;

⑶ 导坑开挖孔径及台阶高度可根据施工机具、人员等安排进行适当调整。应配备适合导坑开挖的小型机械设备,提高导坑开挖效率;

⑷ 拱顶下沉7d内增量在2mm以下,可以拆除中隔壁,中隔壁拆除应滞后于仰拱,一次拆除长度应根据量测数据慎重确定,拆除后应立即施作二次衬砌。

6.3.5 交叉中隔壁法(CRD法)

1)CRD法是在软弱围岩大跨度隧道中,先分部开挖隧道一侧,施作中隔壁和横隔板,再分部开挖隧道另一侧并完成横隔板施工的施工方法。其施工步骤见图6-6。

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图6-6 交叉中隔壁法(CRD法)施工工序横断面及纵断面示意图

2)施工顺序说明

⑴先行导坑上部开挖;⑵先行导坑上部初期支护;⑶先行导坑中部开挖;⑷先行导坑中部初期支护;⑸后行导坑上部开挖;⑹后行导坑上部初期支护;⑺后行导坑中部开挖;⑻后行导坑中部初期支护;⑼先行导坑下部开挖;⑽先行导坑下部初期支护;⑾后行导坑下部开挖;⑿后行导坑下部初期支护;⒀仰拱超前浇筑;⒁全断面二次衬砌。

3)施工要求

⑴ 为确保施工安全,上部导坑开挖循环进尺控制为1榀钢架间距(0.6~0.75m),下部开挖可依据地质情况适当加大,仰拱一次开挖长度依据监控量测结果、地质情况综合确定,一般不宜大于6m;

⑵ 中间支护系统的拆除时间应考虑其对后续工序的影响,当围岩变形达到设计允许的范围之内,并在严格考证拆除的安全性之后,方可拆除。中隔壁混凝土拆除时,要防止对初期支护系统形成大的振动和扰动;

⑶ 中隔壁的拆除时间要求同CD法;

⑷ 应配备适合导坑开挖的小型机械设备,提高导坑开挖效率。

6.3.6 双侧壁导坑法

用于浅埋大跨度及地表下沉量要求严格而围岩条件很差的情况。 1)施工方法

分部开挖隧道两侧的导坑,并进行初期支护,再分部开挖剩余部分。其施工步骤图6-7。

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图6-7 双侧壁导坑法施工工序横断面及纵断面示意图

2)施工顺序说明

⑴左(右)导坑开挖;⑵左(右)导坑初期支护;⑶右(左)导坑开挖;⑷右(左)导坑初期支护;⑸上台阶开挖;⑹上台阶初期支护、导坑隔壁拆除;⑺下台阶开挖;⑻仰拱初期支护;⑼仰拱超前浇筑;⑽全断面二次衬砌。

3)施工要求

⑴ 围岩开挖应尽最采用挖掘机和人工配合无爆破施工,局部需爆破施工时,宜弱爆破施工,尽量减少对底层的扰动;

⑵ 开挖应严格按规范做好监控量测工作,随时掌握围岩及支护的变形情况,以便及时修正支护参数,改变施工方法;同时应做好超前地质预报工作;

⑶ 认真做好开挖时的排水工作,在保证排水畅通的同时,重点要对两侧临时排水铺砌抹面,防止钢支撑基底软化;

⑷ 侧壁导坑开挖后,应及时施工初期支护并尽早形成封闭成环;侧壁导坑形状应近于椭圆断面,导坑跨度宜为整个隧道跨度的三分之一;左右导坑施工时,前后拉开距离不宜小于15m;导坑与中间土体同时施工时,导坑应超前30~50m。

6.3.7 V级围岩和浅埋段的Ⅳ级围岩每循环进尺控制在2榀钢拱架长度以内。 6.3.8 钻爆设计与施工

采用光面爆破技术进行施工时,必须注意选取有关的技术参数,最大限度地减轻爆破对围岩的扰动,尽可能的保持原围岩的完整性和稳定性。

1)钻爆作业施工工序见图6-8。

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钻爆设计 测量放线 钻孔 装药计算 爆破器材准备 网络检查 设置警戒 钻孔质量检查 装药与堵塞 连接起爆网络 起爆 通风 爆破效果检验 清理钻孔 准备堵塞材料 调整爆破参数

图6-8 钻爆作业施工工序框图

2)光面爆破主要参数的确定 光面爆破主要参数应依据爆破试验来确定各参数。隧道作业应按照钻爆设计进行,采用光面爆破应执行以下控制标准。见表6-1。

表6-1 光面爆破控制标准

序号 1 2 3 4 5 6 项目 平均线性超挖量(cm) 最大线性超挖量(cm) 两炮衔接台阶最大尺寸(cm) 残眼率(%) 局部欠挖量(cm) 炮眼利用率(%) 硬岩 10 20 10 ≥90 5 90 中硬岩 15 20 10 ≥75 5 95 软岩 10 15 10 ≥55 5 100 ⑴ 掏槽眼参数 楔形掏槽,炮眼与开挖面间的夹角α 、上下两对炮眼的间距a和同一平面上一对掏槽眼眼底间距b,是影响此种掏槽效果的重要因素;

⑵ 周边眼间距(E)、最小抵抗线(W)、周边眼密集系数(K);

周边眼应考虑0.03~0.05的外插斜率,周边眼间距一般取值范围为(8~18倍)炮孔直径。

⑶ 装药集中度(γ)。

周边眼装药集中度按规范取值范围为0.07~0.35kg/m,根据试验统计,当γ取值0.2kg/m时,效果为好。

表6-2 楔形掏槽爆破参数

围岩级别 Ⅱ级以上 α 700~800 斜度比 1:0.27~1:0.18 a/cm 70~80 b/cm 30 炮眼数量/个 4 32

Ⅲ级 Ⅳ级 Ⅴ级 750~800 700~750 550~700 1:0.27~1:0.18 1:0.37~1:0.27 1:0.47~1:0.37 60~70 50~60 30~50 30 25 20 4~6 6 6 表6-3 光面爆破周边眼一般参考数值

围岩 类别 硬岩 中硬岩 软岩 饱和单轴抗压极限强度Rb(MPa) >60 30~60 ≤30 装药不耦合系数D 1.25~1.50 1.50~2.00 2.00~2.50 炮眼间距 E(cm) 55~70 45~60 30~50 最小抵抗线V(cm) 70~85 60~75 40~60 密集系数K=E/V 0.8~1.0 0.8~1.0 0.5~0.8 装药集中度(kg/m) 0.30~0.35 0.20~0.30 0.07~0.15 3)钻孔

⑴ 根据放线点勾画出整个隧道的轮廓,对各个炮孔的位置用红漆进行标记,炮眼位置误差不超过5cm;

⑵ 根据掌子面表面凹凸情况调整钻孔深度,保证炮眼底部处于同一竖直面; ⑶ 钻孔操作时应先开水再开风,停钻时应先停风再停水。开眼时先低速运转,当钻进一定深度时再高速运转;

⑷ 内圈炮眼至周边炮眼的排距误差不得大于50mm,炮眼深度超过2.5m时,内圈炮眼与周边炮眼宜采用相同的斜率;

⑸ 不得在残眼和裂缝处钻孔。 4)装药

⑴ 装药前应利用高压风进行清孔,刚打好的炮孔由于温度过高,不得立即装药;

⑵ 爆破工仔细核对所装炮孔和手上炸药品种、数量是否与要求相符,核对雷管段别和所装炮孔是否相符;

⑶ 用炮棍将炸药装到底,并记好每次炮棍插入的尺寸,保持装药的连续性; ⑷ 加强炮眼堵塞,提高爆破效果,周边眼的堵塞长度不得小于400mm。 5)起爆

⑴ 安全员组织洞内施工人员全部撤到安全区,并进行安全清查工作,确信无人后联网起爆;

⑵ 起爆后立即通风排烟,一刻钟后开启照明设施,驾驶侧翻装载机进洞,禁止单人徒步进洞;

⑶ 原爆破人员配合安全员进行安全检查,如有瞎炮,由原爆破人员按《爆破安全规程》的有关规定进行处理,排出安全隐患。

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6)出渣

⑴ 爆破完成后,进行通风除尘,恢复照明,立即进行清危排险,然后利用台车或爆出来的渣堆,进行锚喷封闭;

⑵ 利用装载机、运输车立即进行出渣作业,运料车严禁人、渣混载,不得超高超宽运输,保证道路平整畅通;

⑶ 加强车辆调度,避免相互干扰。

6.4 连拱隧道 6.4.1 一般要求

1)连拱隧道施工应严格按设计及规范要求采取强有力的超前预支护或预加固措施以保证开挖安全,还应特别注意地形偏压带来的不利影响;

2)钻爆法施工应采用光面爆破技术,以减轻爆破对围岩的扰动; 3)连拱隧道施工应合理安排两侧主洞开挖、初支、二衬等工序的先后顺序及步距,减少先行洞、后行洞施工时相互对围岩及结构的扰动,以确保施工安全;

4)一般情况下,施工时先行洞超前后行洞30~50m,先行洞二衬断面距离落后后行洞开挖面。距离可根据爆破震动检测结果现场确定,一般不小于2倍洞径;

5)为确保施工安全,避免二衬出现开裂,要求左、右洞必须至少各配备一台二衬模板台车;

6)严格按照设计要求进行中隔墙施工,重视对中隔墙顶部和基底的加固工作,以提高中隔墙的抗收敛变位能力。

6.4.2 施工工序

连拱隧道总体施工工序见图6-9,施工步骤见图6-10。

6.4.3 施工要点

1)连拱隧道施工时,先施工中导洞,根据中导洞拱顶围岩情况用锚杆或小导管注浆加固中导洞拱顶围岩,然后再施作钢筋混凝土中隔墙,中隔墙钢筋与加固拱顶锚杆、小导管焊接成整体;当围岩软弱时,中隔墙采用扩大基础或基底注浆加固措施;

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2)连拱隧道施工时应对地基进行测试,承载力不能满足要求时,应采取措施提高地基承载力,譬如高压注浆等。

3)中隔墙混凝土施工应符合下列要求: ⑴ 基础底面应清扫干净,无水、无石渣;

⑵ 墙身内预埋件、排水管应固定牢固,位置准确。并应加强对预埋排水和止水设施的保护;

⑶ 中隔墙模板宜采用定型钢模,混凝土采用补偿型混凝土,以保证混凝土浇筑质量,加快中隔墙施工进度。

4)采取有效措施,保证初期支护钢筋网与岩面密贴,并有效连接,保证支护受力均匀、一致。

开工前施工准备 及时 进行 洞门 施工 后行洞主洞分部初支 后行洞仰拱和铺底 后行洞洞身防水、排水 后行洞主洞二衬 路面及附属工程施工 进口段中导洞开挖 出口段中导洞开挖 进洞口洞顶截水沟及洞口排水 进口进洞辅助工程措施施工 进口土石方开挖及防护 出洞口洞顶截水沟及洞口排水 出口进洞辅助工程措施施工 出口土石方开挖及防护 中导洞贯通,中隔墙浇筑 中隔墙回填加固 先行洞主洞分部开挖 先行洞二衬断面必须落后后行洞开挖面,距离一般不小于2倍洞径 先行洞主洞分部初支 先行洞仰拱和铺底 先行洞洞身防水、排水 先行洞主洞二衬 初支应紧跟并及时支护 软岩段二衬应尽早施工,断面及早闭合,保证隧道的安全稳定 设置量测点,监控左、右洞和中隔墙的变形情况,提出合理施工方案 先行洞超前30~50m 后行洞主洞分部开挖

图6-9 连拱隧道总体施工程序框图

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图6-10 连拱隧道施工工序横断面示意图

6.5 小净距隧道 6.5.1 一般要求

1)小净距隧道随着两洞体间距的减小,洞体间的影响不断增强,左右洞二次应力场在中壁岩柱处相互叠加,中壁岩柱应力明显增大,处于不利的受力状态;

2)小净距隧道施工应结合中岩柱的厚度、围岩条件及埋深等制订单项施工技术方案。该方案应严格贯彻设计意图,并包括以下内容:先行洞和后行洞开挖方法;先行洞和后行洞爆破设计以及爆破震动控制;先行洞和后行洞开挖错开距离;先行洞衬砌与后行洞开挖错开距离;中壁岩柱保护方法;各相互影响工序的滞后时间;非小净距隧道施工方案中的其他内容等。

6.5.2 开挖方法

⑴ 小净距隧道开挖方法的选择,应以减少对中岩墙的扰动,控制中岩墙的围岩变形,保证开挖过程中围岩的稳定性为原则,合理安排施工方法及施工顺序; ⑵ 不同围岩条件、不同净距的小净距隧道按设计采用不同的开挖方法,V级围岩应以机械开挖为主,辅以微量的弱爆破。

6.5.3 施工要点

1)小净距隧道爆破应进行专门设计,并进行试爆,测定震动值,严格控制爆破震动。

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2)小净距隧道的开挖和爆破:

⑴ 对III、IV、V级围岩小净距隧道双洞间相互影响程度划分和小净距隧道爆破震动速度控制标准可参考下表:

表6-4 小净距隧道双洞间相互影响程度划分

围岩条件 围 岩 级 别 III IV V 影响程度 严重影响 ≤0.375b ≤0.5b ≤0.75b 一般影响 (0.375~0.5)b (0.5~0.75)b (0.75~1.5)b 轻微影响 (0.75~2.0)b (1.0~2.5)b (1.5~3.5)b 分离式单洞 ≥2.0b ≥2.5b ≥3.5b b—单洞隧道的开挖宽度

表6-5 小净距隧道爆破震动速度控制标准值(单位:mm/s)

围岩级别 III IV V 小净距隧道爆破震动速度控制标准值 严重影响 80~100 50~80 <50 一般影响 100~120 80~100 50~80 轻微影响 150~200 100~150 80~100 ⑵ 先行洞的开挖可采用与分离式隧道相同的施工方法,但应重视爆破震动对中岩墙岩的影响。后行洞的开挖,当采用CD法或CRD法开挖时,宜先开挖靠近中岩墙侧。

3)小净距隧道初期支护、二次衬砌应满足下列要求:

⑴ 对于差的围岩,应采用封闭的初期支护;对于好的围岩,初期支护可不封闭,但应尽早浇筑仰拱;

⑵ 先行洞的二次衬砌宜在围岩变形基本稳定后进行,宜落后于后行洞掌子面2倍隧道开挖宽度以上,且在初期支护变形基本稳定(参考值:周边位移速率小于0.2mm/d,拱顶下沉速率小于0.15mm/d)后尽早施工;

⑶ 为确保施工安全,避免二衬出现开裂,要求先、后行洞必须至少各配备一台二次衬砌模板台车。

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6.6 质量控制及预防、处理措施 6.6.1 光面爆破质量问题

1)未留半边孔的欠挖

⑴ 原因分析:光爆层太薄;周边眼线装药密度过大;辅助眼装药量太大。 ⑵ 预防措施:严格按设计要求钻孔;将周边眼底部药量减小。 2)放炮过程中产生瞎炮

⑴ 原因分析:炸药受潮、雷管起爆力不足或未爆。

⑵ 预防措施:有水地质采用乳化炸药;装药或堵塞时严禁损坏导爆管。

6.6.2 塌方

1)原因分析:

⑴ 设计定位或设计参数不当,施工方法不正确; ⑵ 地质条件为严重风化破碎带、堆积层等。 2)预防及处理措施

⑴ 加强超前地质预报和监控量测工作,对于不同的地质情况,采取正确的施工方法;

⑵ 断层破碎带地段施工;

严格按照“早预报、管超前、预注浆、短台阶、短进尺、弱爆破、强支护、快封闭、勤测量”的原则进行施工。

断层破碎带地段采用超前小导管或长管棚预注浆、短台阶开挖,开挖完后立即喷射混凝土封闭围岩。根据围岩情况采取超前锚杆、钢拱架、挂网等手段加强支护。

⑶ 塌方处理

首先查找塌方原因,采取适当措施进行处理加固:

① 正在开挖的掌子面塌方:及时采用回填反压、增设临时支撑、回填体表面喷射混凝土封闭、打管棚或锚杆注浆,待混凝土强度达到80%以上后进行缓慢掘进,通过塌方段后,依据施工监控量测结果,确定上部空腔大小,对拱顶空腔通过预埋管泵送细粒式混凝土形成50~100cm护拱,然后对上部空腔通过预埋管喷砂填充;

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② 初期支护完成后塌方:抢通逃生管道、及时封闭塌方体、增设临时支撑、打管棚或锚杆注浆,待混凝土强度达到80%以上后进行缓慢掘进,通过塌方段后,依据施工监控量测结果,确定上部空腔大小,对拱顶空腔通过预埋管泵送细粒式混凝土形成50~100cm护拱,然后对上部空腔通过预埋管喷砂填充;

③ 洞口塌方:依据地形地质条件,根据塌方情况对洞口进行排险处理,采用主动防护网对易塌方岩面进行防护,对洞口仰坡采用锚杆、预应力锚索、导管注浆等方式进行加固,待稳定后进行正常施工。

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7 初期支护和辅助工程

7.1 一般要求

7.1.1 施工中地质工程师做好超前地质预报和地质描述工作,做到支护合理,经济高效。

7.1.2 隧道支护根据现场超前地质预报和监控量测结果,分析施工中的各种信息,及时调整支护参数。

7.1.3 初期支护前,开挖面的净空应符合要求。

7.1.4 自稳能力差的掌子面,应做好预支护,坚持“先支护、后开挖,采取短进尺、弱爆破、快封闭、勤量测”的施工原则,初期支护紧跟掌子面。IV~VI级围岩初期支护必须保证尽早封闭成环。

7.1.5 隧道施工作业人员安全防护应按第二章第2.2节规定配备;作业人员的皮肤应避免与速凝剂、树脂胶泥等化学制剂直接接触;作业区粉尘浓度必须符合第14章第14.3.3条及规范的要求。 7.2 喷射混凝土支护 7.2.1 一般要求

1)喷射混凝土必须采用湿喷工艺进行施工,严禁采用干喷工艺; 2)供风压力应满足湿喷机工作压力。 7.2.2 施工工序见图7-1。 7.2.3 施工要点

1)喷射混凝土作业前应做好准备工作。

⑴ 岩面有渗水时,应做好引排水工作,再喷射混凝土; ⑵ 埋设测试喷射混凝土厚度的标志,以确保最小厚度满足要求;

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⑶ 检查各机具设备、劳动力的准备情况,调试好风、水、电等管线路,并保证作业面具有良好的通风和照明条件。

2)喷射混凝土原材料要求

⑴ 水泥:宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。特殊情况下可采用特种水泥,采用特种水泥时应进行现场试验,指标应满足设计要求;

⑵ 粗集料:应采用连续级配、坚硬耐久的碎石,最大粒径不大于16mm,其压碎值应≤20%,针片状颗粒含量≤8%,含泥量≤1.0%,施工前进行碱活性试验;

配备设备及劳动力组织方法 混凝土制备运输方案、喷射方法 方案报批 喷射混凝土试验配合比报批 材料试验报告 材料、机具、劳动力准备 施工准备 风、水、电准备 断面检查 清洗岩面 制备 混凝土运输 湿喷机 先墙后拱、分层、分区进行 初喷 复喷 质量检查 S形运动、螺旋状喷射 首层着重填平、补齐 混凝土强度检测:压试件 其他项目检查 强制式拌和机拌合 分次投料拌合 图7-1 喷射混凝土施工工序框图

⑶ 细集料:采用连续级配中、粗砂,细度模数不小于2.5,其含泥量≤3%; ⑷ 速凝剂:应根据水泥品种、水灰比,通过试验选择掺量,使用前应做好速凝效果试验,要求初凝不大于5min,终凝不大于10min。应采用液体速凝剂,严禁采用粉体速凝剂。

3)喷射作业

⑴ 喷射混凝土作业应紧跟开挖面,下次爆破距喷射混凝土作业完成时间的间隔不得小于4小时;

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⑵ 喷射作业时喷头与受喷面基本垂直,距离保持0.6~0.8m左右,并呈螺旋状自下而上施喷,且喷射厚度适当,分层进行,喷射首层混凝土时,应着重找平,后一层应在前一层终凝后进行,喷射完成2小时后,对其表面喷水养护,使其表面保持湿润;

⑶ 喷射混凝土混合物应随拌随喷,回弹物不得重新用作喷射混凝土材料; ⑷ 有裂隙渗水处,采取相应措施,改变喷射混凝土的配合比,增加水泥用量,先喷干混合料,待其与涌水融合后,再重新加水喷射,并由远至近向涌水处逼近,然后在渗水处安设排水管将水排出,再在导管周围喷射。涌水量大时,设置泄水孔,边排边喷射;

⑸ 钢架与壁面之间的间隙应用喷射混凝土充填密实;岩壁、钢架、混凝土黏结良好。拱脚基础喷射混凝土要密实,严禁悬空;

⑹ 冬季施工时,喷射混凝土作业区的温度不应低于5℃,混合料进入喷射机的温度不低于5℃,在结冰的岩面上不得进行喷射混凝土作业。混凝土强度未达到设计强度前不得受冻。隧道内环境温度低于5℃,严禁喷水养生;

⑺ 对于超挖部位均采用混凝土填充,严禁添加片石填充。

7.3 锚杆

7.3.1 一般要求

1)锚杆施作时要确保其长度和根数,现场监理要加强对隐蔽工程的检查并留存影像资料。在防水板施工之前,委托第三方检测单位对隧道锚杆长度、抗拔力、注浆饱满度进行检测,检测频率原则上不低于锚杆数量的3%;

2)锚杆应尽量与岩面垂直。所有锚杆必须安装垫板,垫板应与喷射混凝土表面紧密接触;

3)锚杆施工宜在初喷后及时进行。IV、V级围岩的系统锚杆尾端应预留足够长度,确保锚杆垫板能够在初喷完成后安装;

4)锚杆安装时,隧道现场监理工程师应旁站,对每次锚杆的安装,应详细注明锚杆施作的里程桩号、围岩等级、锚杆施作情况、设计数量、实做数量等;

5)砂浆锚杆安设后不得拉拔、敲击,其端部三天内不得悬挂重物。

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7.3.2 施工工艺

1)钻孔

⑴ 根据锚杆的类别和所需长度进行钻孔,钻孔时应先标示出锚杆孔的位置; ⑵ 钻孔深度应大于锚杆杆体有效长度,但深度超长值不应大于100mm; ⑶ 用高压风将孔清理干净。 2)普通砂浆锚杆 ⑴ 施工工序见图7-2。

钻孔放样、标记 钻孔 清孔 注砂浆 砂浆拌制 配合比设计 质量抽检 养生 插入锚杆 不合格的锚杆旁边补加 安装垫板

图7-2 普通砂浆锚杆施工工序框图

⑵ 安装:采用砂浆锚杆专用注浆泵灌注砂浆,注浆时将注浆管插入钻孔中,使管口离孔底10cm,并随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出,同时迅速将锚杆插入,其锚固长度应大于锚杆长度的95%,安装锚垫板。

3)药卷锚杆

⑴ 施工工序见图7-3。

钻孔放样、标记 不合格的锚杆旁边补加 钻孔 清孔 药卷浸水 插入锚杆 质量抽检 安装垫板 锚杆固定

图7-3 药卷锚杆施工工序框图

⑵ 安装:

① 涌水地段锚杆施工时,如孔内流水,则在附近另外钻孔,施作锚杆; ② “药卷”在水中浸泡,保证水泥吸足水分,但不能过久;

③ 安装时,用锚杆的杆体将“药卷”匀速地顶入锚杆安装孔,边顶边转动杆体,使“药卷”水泥在杆体周围均布密实,但不可过搅;

④ 若使锚杆安装后立即起作用,可在水泥中加速凝剂,也可在水泥中加水泥微膨胀剂。

4)中空注浆锚杆

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⑴ 普通中空注浆锚杆。 施工工序见图7-4。

放样、标记 浆液配制 不合格旁边补加 钻孔、清孔 注 浆 锚杆质量检查 安装锚杆、止浆塞、垫板、螺母 注浆压力、注浆量检查 注 浆 图7-4 普通中空注浆锚杆施工工序框图

安装:钻孔清空后,及时安装中空注浆锚杆,检查止浆塞安装的严密性,垫板平整,全面紧贴岩面后,快速开动注浆机注浆,注浆压力根据设计参数和注浆机性能确定。

⑵ 自钻式中空注浆锚杆

注浆前可作吹尘管,排除凿岩形成的粉尘;注浆时浆液通过中空锚杆钻头喷出,填充锚杆周围的钻孔和地层裂隙,使锚杆与周围土质凝固成一体。

① 钻进:采用台车或手持式凿岩机将安装好钻头的锚杆钻进至设计深度。锚杆如需加长,可用联接套进行联接,然后通过钻机钻进;

② 卸下钻机,将止浆塞安装在锚孔内离孔口25cm处。特殊情况如注浆压力较大或围岩太破碎,可用锚固剂封孔;

③ 通过快速注浆接头将锚杆尾端与锚杆专用注浆机相连;

④ 开动机器注浆,待注浆饱满且压力达到设计值时停机。注浆压力根据设计参数和注浆机性能确定;

⑤ 根据设计需要,安装垫板和螺母。 ⑶ 涨壳式预应力注浆锚杆施工工序见图7-5。

放样、标记 浆液配制 不合格旁边补加 钻孔、清孔 安装锚杆 注 浆 锚杆质 量检查 注浆压力 注浆量检查 拧紧杆体,安装止浆塞、垫板、螺母 锚杆张拉 张拉力检查 张拉设备校验

图7-5涨壳式预应力注浆锚杆施工工序框图

① 安装:清空完成后,及时安装涨壳式预应力锚杆,检查止浆塞安装严密,垫板平整、全面紧贴岩面后施加50~80MPa预应力;

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② 张拉完成后,快速开动注浆机注浆,注浆压力根据设计参数和注浆机性能确定。

7.3.3 中空锚杆应注浆饱满,施工单位质检人员和监理工程师按照检查频率,认真进行检测,杜绝出现不注浆或采用锚固剂锚固现象。 7.4 钢支撑 7.4.1 一般要求

1)根据隧道跨径制作模具,钢架依靠模具分节段制作,每节长度不宜大于4m且避开起拱线处;尺寸符合设计要求,形状与开挖断面相适应;

⑴ 型钢钢架采用冷弯法制作,可在工厂加工制作,亦可在现场加工制作,非节段连接时采用钢板焊接;

⑵ 格栅钢架依靠模具控制尺寸,钢筋节点必须采用焊接,焊接长度应不小于40mm,对称焊接。

2)钢板厚度及螺栓规格应符合设计要求;接头钢板螺栓孔应采用机械钻孔,禁止采用气割冲孔;

3)首榀钢支撑加工完成后,应放在平地上试拼,当各部尺寸满足设计要求时,方可生产;

4)钢支撑两侧拱脚应安装在牢固的基础上。拱脚底超挖、拱脚高程不足时,应用混凝土垫块填充;拱脚高度应低于上半断面底线15~20cm。钢支撑拱脚在喷混凝土之前妥善包裹;当拱脚处围岩承载力不够时,应向围岩方向加设钢垫板、垫梁或浇筑强度不低于C20的混凝土以加大拱脚接触面积。

7.4.2 施工工序见图7-6。 7.4.3 施工要点

1)钢支撑应分节段安装,连接钢板平面应与钢架轴线垂直,钢板连接紧密; 2)钢架立起后,校正位置、定位固定,并用纵向连接筋将相邻钢架连接牢靠。钢架安装时应垂直于隧道中线,竖向不倾斜、平面不错位、不扭曲。上、下、左、右允许偏差±50mm,钢架倾斜度应小于20度;

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和系统锚杆焊连定位 钢架加工质量验收 清除底脚浮渣 测量放样 钢架组拼 安装钢架

隐蔽工程检查验收 加设鞍形垫块 打锁脚锚杆 焊纵向连接筋 图7-6 钢架安装施工工艺框图 3)钢架可在初喷混凝土后安装,应尽可能与围岩或初喷面密贴,有间隙时应采用混凝土垫块楔紧,严禁采用片石回填;

4)钢架必须严格按设计架设,间距必须符合设计要求,拱架安装位置采用红油漆进行标注,并编写节段号码;

5)下导坑开挖时,预留洞室的位置应按设计要求进行支护,只有在施工二衬时方可拆除,以确保安全;

6)钢架安装就位后,钢架与围岩之间的间隙应用喷射混凝土充填密实,并使钢架与喷射混凝土形成整体。喷射混凝土应由两侧拱脚向上对称喷射,并将钢架覆盖,临空一侧的喷射混凝土保护层厚度应不小于20mm;

7)钢架应经常检查,如发现异常现象立即加固。 7.5 钢筋网 7.5.1 一般要求

调直钢筋网钢筋、清除锈蚀和油渍,加工合适的钢筋网片。

7.5.2 施工要点

1)钢筋网与受喷面起伏铺设,间隙宜控制在20~30mm ; 2)钢筋网应与锚杆、钢支撑连接牢固,在喷射混凝土时不得晃动;

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3)钢筋网搭接长度不得小于30d(d为钢筋直径),并不得小于一个网格长边尺寸。

7.6 超前锚杆支护 7.6.1 一般要求

1)超前锚杆一般为砂浆锚杆。每根搭接长度应大于lm,锚杆插入孔内的长度不得小于设计长度,尾部与钢架焊连,增强共同支护作用;

2)超前锚杆宜和钢架支撑配合使用,外插角、长度应符合设计,且大于循环进尺的2倍;

3)锚杆材料符合规范和招标文件要求。 7.6.2 施工要点(见7.3.1和7.3.2砂浆锚杆)。 7.6.3 施工工序见图7-7。

测绘出开挖轮廓线 靠掌子面正确安装固定钢架 凿岩机就位,定位开孔 锚杆施工 清孔、成孔检查 注浆或填塞锚固剂 安装锚杆 将锚杆尾部和钢架焊接 质量检查合格,进入下道工序 钻孔至预定孔深,并随时调整方向

图7-7 锚杆施工工序框图

7.7 超前小导管预注浆支护 7.7.1 一般要求

1)超前小导管应为花管,长度满足设计要求,纵向搭接长度不小于1.0m; 2)小导管注浆时,监理应旁站,并填写旁站记录。

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7.7.2 超前小导管预注浆施工工序见图7-8。

地质调查 现场试验 效果检查 制定施工方案 进入施工 浆液选择 配比试验 注浆参数 设备准备 施工准备 喷混凝土封闭掌子面 钻孔安装小导管 注浆站布置 浆液配置 安装止浆塞、连接止浆管 注浆 开挖 管材准备 材料准备 机具准备 注浆设计

图7-8 超前小导管预注浆施工工序框图

7.7.3 施工要点

1)小导管应从钢架腹部穿过,尾端与钢架焊接,外插角和间距应符合设计; 2)钻孔、安装后,合理封堵管口,使其能承受规定的最大注浆压力; 3)注浆前,应对开挖面及5m范围内的坑道喷射厚为50~100mm混凝土或用模筑混凝土封闭,以防止注浆作业时,发生孔口跑浆现象;

4)注浆压力应为0.5~1.0MPa,注浆按由下至上的顺序施工,浆液先稀后浓,注浆量先大后小;

5)注浆标准:以终压控制为主,注浆量校核。当注浆压力为0.7~1.0MPa,持续15分钟即可终止。

7.8 超前管棚支护 7.8.1 一般要求

1)超前管棚支护的长度和钢管外径、厚度应满足设计要求;

2)管棚钢管外径为108mm,钢管中心间距宜为管径的2~3倍,考虑路线纵坡的影响,合理选择外插角。

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7.8.2 施工工序

超前管棚施工工序见图7-9。

7.8.3 施工要点

1)沿设计轮廓线纵向施钻管棚孔,其外插角以不侵入隧道开挖轮廓线为原则。钻孔顺序由高孔位向低孔位进行;

2)钻孔施工采用管棚钻机,利用套管跟进的方法钻进,长管安装一次完成。注浆时为避免钻孔串浆,应钻一孔注一孔;

3)管棚定位:以套拱内预埋的孔口管定向、定位,严格控制其上抬量和角度;

4)接长管棚钢管时,接头应采用厚壁管箍,上满丝扣,丝扣长度不应小于150mm。接头应在隧道横断面上错开;

5)为确保注浆质量,在钢管安装后,用钢板焊封管口,在钢板上穿孔安装两通接头;

6)用双液注浆泵先单液浆、再双液浆,先稀后浓的原则注浆。注浆量由压力控制,初压0.5~1.0MPa,终压为2.0MPa,持续5分钟结束。

7.9 初期支护质量要求

7.9.1 喷射混凝土均匀密实,表面平顺光亮,无干斑或流滑现象。 7.9.2 对初期支护混凝土的强度、厚度、空洞、锚杆和钢拱架(钢格栅)的施工质量进行全面检测,检测合格并经监理工程师确认后进行下道工序。 7.10 质量控制及预防、处理措施 7.10.1 超前锚杆

1)超前锚杆施工位置和方向发生偏斜 ⑴ 形成原因

超前锚杆钻孔时孔位未准确定位并作出明显标志,钻孔处插角控制不严格或未使用测斜仪测量、控制钻孔方向。

⑵ 预防及处理措施

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① 施工前应按照设计位置和间距准确测量放样并标记开挖轮廓线和锚杆孔位;

② 可先由钻工按设计外插角度钻3~5孔,然后插入炮棍或锚杆以控制其他孔的方向和角度,用测斜仪检查控制钻孔方位;

③ 出现钻孔偏斜应采用砂浆或混凝土封堵后重新钻孔。 2)开挖后超前锚杆外露或塌落 ⑴ 形成原因

超前锚杆施工外插角偏小,纵向搭接长度不符合设计和规范要求,开挖循环进尺过大与超前锚杆长度不匹配等。

⑵ 预防及处理措施

① 严格控制超前锚杆钻孔外插角施工误差,误差不得超过20°,超前锚杆纵向搭接长度宜为超前长度的40~60%,不得小于1m,保证前方始终大致形成双层锚杆;

② 开挖时必须保留前方有一定长度的锚固区,保证超前锚杆的前端有一个稳定的支点;

③ 开挖后如出现超前锚杆外露或滑塌现象,应及时喷射混凝土进行封闭,并尽快打入下一排超前锚杆。

7.10.2 超前钢管

1)管棚方向发生偏斜

⑴ 形成原因:钻孔角度误差控制不严。 ⑵ 预防及处理措施

① 严格控制钻孔角度,外插角10°~20°,误差不得大于0.5°,使用测斜仪进行检查控制方向,管棚不得侵入开挖轮廓线;

② 钢拱架定位准确,安装稳固。 2)钢管后端下坠移位

⑴ 形成原因:钢管后端支撑不牢固。 ⑵ 预防及处理措施

① 管棚钢架应安装牢固、安装前应清除拱脚处的虚渣,严禁钢架置于虚渣上,在超挖处应垫放型钢等以调整高差,两边底脚应用楔子将钢架与围岩间楔紧;

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② 在浅埋、跨度较大的隧道洞口软弱围岩段、塌方段等处,采用混凝土套拱作为管棚的孔口环向支撑,套拱长度一般为1~2m。

3)超前小导管注浆时发生串浆、跑浆

⑴ 形成原因:注浆的导管被堵塞,开挖面、坑道壁未封闭或孔口注浆压力过大。

⑵ 预防及处理措施

① 采用多台泵同时注浆,堵塞串孔后隔孔注浆;

② 调整浆液浓度及配合比,缩短凝胶时间,进行小量低压力注浆或间歇式注浆,使浆液在裂隙中有相对停留时间,以便凝固;

③ 小导管注浆的孔口最高压力应严格控制在允许范围内,以防压裂开挖面,注浆压力一般为0.5~1.0MPa,止浆塞应能承受注浆压力。

7.10.3 锚杆孔内砂浆不饱满和达不到设计锚固力

1)原因分析

⑴ 眼孔不直、钻孔过深或过浅、钻孔直径过大或过小、眼孔内有泥浆; ⑵ 灌浆时注浆管外壁粘浆过多、砂浆下淌;安装锚杆时,孔内砂浆向外流出;先灌后锚法,插入锚杆前,砂浆已硬化等。

2)预防措施

⑴ 钻孔时凿岩机位置要固定,尤其是下端不能移动,严格按设计的深度和孔径选择钻杆和钻头;

⑵ 先灌后锚时注浆管要钻到孔底并随注浆同时抽出;先锚后灌浆时要将孔口堵塞严密,砂浆要有一定的粘稠度,速凝剂参量符合要求并尽快使用。

7.10.4 钢筋网质量问题

1)质量问题

⑴ 钢筋网的质量问题主要是喷混凝土时回弹率高及易出现脱口现象; ⑵ 钢筋网晃动,喷射距离、角度、风压掌握不好。 2)预防及处理措施

⑴ 钢筋网一定要和锚杆焊接牢固;

⑵ 采用双层钢筋网时,第一层钢筋网被混凝土覆盖后再铺设第二层钢筋网;

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⑶ 开始向钢筋网喷射混凝土时,适当减少喷头至受喷面的距离; ⑷ 喷射中如果有脱落的混凝土被钢筋网架住,应及时清除。

7.10.5 喷射混凝土质量问题

1)喷射混凝土空洞 ⑴ 形成原因

① 隧道超欠挖现象严重;

② 施工工序未严格按照施工规范进行施工; ③ 塌方地段未处理到位。 ⑵ 预防及处理措施

① 施工时严格控制断面测量精度,针对不同围岩类型制定不同的爆破方法,遵循“浅孔、密布、弱爆、循序渐进”的原则进行爆破施工;

② 喷射混凝土施工未进行先初喷找平,直接进行拱架钢筋网施工。喷射混凝土应采用应湿喷工艺,对不适合采用湿喷工艺,必须有防尘处理方案;

③ 塌方地段应处理及时,小规模塌方应采用喷射混凝土分层喷射密实,特殊情况必须经设计单位进行特殊处理。隧道围岩不可预见性高,根据现场地质情况,及时进行支护参数调整。

2)喷射混凝土开裂 ⑴ 形成原因 ① 隧道不均匀沉降;

② 施工工序未严格按照施工规范进行施工。 ⑵ 预防及处理措施

① 隧道围岩变化比较大的地段,应进行围岩加固;

② 围岩较差地段初期支护应尽早封闭成环,施工仰拱,在初期支护变形稳定后,及时施做二次衬砌。

3)喷射混凝土厚度不足 ⑴ 形成原因 ① 隧道欠挖;

② 未留足足够的预留沉降量。 ⑵ 预防及处理措施

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① 现场加大监控力度,对不符合规范要求的欠挖必须进行处理; ② 未按设计预留沉降量,变形后,初期侵线,直接进行喷射混凝土凿除,导致初期支护喷射混凝土厚度不足。

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8 仰拱

8.1 一般要求

8.1.1 仰拱应根据围岩受力状况、初期支护监测情况及时组织施工,保证结构安全,且应设置栈桥,保持洞内交通畅通,不得影响前方的掘进施工。 8.1.2 仰拱开挖应严格按审批的开挖方案进行,并结合拱墙施工抓紧进行仰拱初期支护和仰拱模筑混凝土施工,实现支护结构早闭合。 8.1.3 仰拱混凝土浇筑必须使用模板,保证混凝土浇筑质量。

8.1.4 仰拱应一次成型,不宜左右半幅分次浇筑。底板混凝土可半幅浇筑,但接缝应平顺且做好防水处理,超挖部位应采用与衬砌相同强度等级混凝土浇筑回填。

8.1.5 仰拱、填充层及底板混凝土应能满足拱墙混凝土及二衬施工,保证衬砌台车的正常作业长度。

8.1.6 II、III级围岩地段应全断面一次开挖成型,底板混凝土应及时进行浇筑以改善洞内交通状况和施工环境。

8.1.7 仰拱施工时,应按图纸要求施作中心排水沟、横向盲管、拱脚纵向排水管等排水设施,并注意设置与二衬贯通的变形缝。 8.1.8 洞口段仰拱应在开挖进洞150m之内封闭成环。 8.1.9 严禁私自改变支护形式。 8.2 施工工序

仰拱施工工序见图8-1。

拱墙开挖 仰拱开挖 安装仰拱钢架,混凝土底板找平,进行仰拱初期支护 安装拱脚排水管、模板,绑扎仰拱二衬钢筋,浇筑仰拱混凝土。 安装模板,浇筑仰拱填充混凝土

图8-1 仰拱施工工序框图

8.3 施工要点 8.3.1 开挖

1)仰拱土质地层开挖应以人工开挖为主,并辅以机械配合;

2)隧道仰拱开挖应平顺,避免引起应力集中。边墙钢架底部杂物清除干净,保证与仰拱钢架连接良好;

3)特殊地段仰拱开挖必须严格按审批方案进行施工,确保施工质量和安全。 8.3.2 初期支护

1)仰拱开挖和仰拱初期支护应衔接紧密,但应先施作混凝土垫层,再安装仰拱钢架,然后喷射混凝土或采用模筑混凝土;

2)仰拱底无初期支护层时,也应先施作混凝土垫层,便于进行仰拱钢筋安装及安装模板等作业;

3)仰拱钢支撑安装必须符合设计和规范要求,且与边墙拱架的牛腿焊接顺畅牢固。

8.3.3 二衬钢筋预埋

1)仰拱二衬钢筋的制作与安装应符合设计和规范要求。两侧二衬边墙部位的预埋钢筋伸出长度应满足与二衬环向钢筋焊接的要求,且将接头错开,使同一截面的钢筋接头数不大于总数的50%;

2)仰拱二衬钢筋的绑扎必须保证两个间距的要求,即两层层距和单层钢筋间距。层间距通过焊接定位钢筋来确定。

8.3.4 混凝土施工

1)仰拱混凝土应为矮边墙施工创造工作面,仰拱和底板施工前应清除积水、杂物、虚渣等;

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2)仰拱、仰拱上的填充层及底板混凝土施工应使混凝土配合比准确,必须使用顶模,顶模上预留振捣孔,保证混凝土捣固密实。仰拱混凝土可采用泵送浇筑。禁止仰拱和填充层一次施工;

3)仰拱、底板的施工缝和变形缝应按设计要求进行防水处理;

4)仰拱填充采用片石混凝土时,片石应距模板边10cm以上,片石不得直接接触仰拱顶,且片石间距大于粗集料的最大粒径;

5)浇筑片石混凝土仰拱填充时,禁止采用先码放片石再使用混凝土充填空隙的做法。应先浇一层混凝土,人工码放片石,再浇筑混凝土,再码片石的顺序进行施工。片石掺量不大于25%;

6)仰拱以上的混凝土或片石混凝土(仰拱填充)应在仰拱混凝土达到设计强度的70%后施工;

7)仰拱和底板混凝土强度达到设计强度100%后方可允许车辆通行。 8.4 质量控制及预防、处理措施 8.4.1 仰拱厚度不足

1)分析原因:欠开挖。 2)预防及处理措施

严禁仰拱部分欠开挖,仰拱断面开挖后应立即检查,不足部分需重新开挖,未经监理工程师检验不得浇筑混凝土。 8.4.2 仰拱超挖

1)分析原因:开挖面控制不严。 2)预防及处理措施

仰拱部分不宜超挖太多,严禁超挖部分采用洞渣回填,仰拱断面开挖后应立即检查,超挖部分同仰拱一起进行浇筑。

8.4.3 钢筋保护层厚度不足和混凝土表面不密实

1)原因分析:钢筋绑扎位置不准确,振捣不到位。 2)预防措施

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⑴ 仰拱的钢筋绑扎和浇筑应采用大样板,可有效保证钢筋保护层的厚度,确保不露筋;

⑵ 加强振捣,采用插入式振捣器和平板振捣器结合的方法。

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9 防水与排水

9.1 一般要求

9.1.1 隧道施工防水与排水设施应符合设计并与营运防水与排水工程相结合,做到排水通畅;对于穿越自然保护区、风景名胜区,防水与排水应作专门设计,维护保护区原生态不被破坏。

9.1.2 隧道防水与排水不得污染环境,不得直接排入地表水源。

9.1.3 隧道防水与排水应遵循因地制宜、综合治理、防、排、截、堵相结合的原则进行施工。

9.1.4 隧道施工前应做好不影响施工的防水与排水设施。

9.1.5 加强衬砌背后结构防水与排水施工质量,强调结构自身防水。 9.1.6 防水板应在初期支护基本稳定后施工,铺设松紧适度。

9.1.7 停车带、洞室与正洞连接处的防水与排水工程应与正洞同时完成,其搭接处应平顺,不得有破损和折皱。

9.1.8 加强成品保护工作,开挖和衬砌作业不得损坏防水层,当发现层面有损坏时应及时修补;防水层在下一阶段施工预留的连接部分,应采取措施保护。 9.2 施工防水与排水 9.2.1 一般要求

1)隧道洞口应及时做好防水与排水系统,完善防水与排水措施,保证隧道及时进洞;确保洞顶、洞口不受地表水的下渗和冲刷;

2)边坡、仰坡坡顶的截水沟应结合永久排水系统修建,其出水口应与路基边沟顺接组成完善的排水系统,并防止水流冲刷危害农田和水利设施。

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9.2.2 防水与排水施工工序见图9-1。 9.2.3 施工要点

1)洞内顺坡排水

⑴ 洞内顺坡排水一般采用在距边墙基脚1.5m处设临时排水沟的方法排水; 洞口排水系统设置,地表防水、排洞内反坡排水系统施工 洞内顺坡排水系统施工 大面积渗漏水,地下水及涌水处理 其他情况下施工防水、排水处理措防涌水(突泥)安全措施 隧道施工防水、排水 图9-1 防水与排水施工工序框图

⑵ 在特殊地质隧道一般采用预制管和浆砌片石排水沟排水,尽量阻止水直接接触岩体;

⑶ 台阶法施工时,上下台阶设架槽(管)引流至下台阶排水沟,严禁漫流浸泡下台阶基坑。

2)洞内反坡排水

⑴ 对于反坡排水的隧道,每200m设置一个集水坑,通过水泵逐级抽排至洞口;

⑵ 抽水机和集水坑容积应按实际排水量确定,设在对施工干扰较小的位置; ⑶ 抽水机功率应大于排水所需功率的20%,并备用抽水机; ⑷ 做好停电时的应急排水准备工作。

3)洞内涌水或地下位较高时,可采用井点降水法和深井降水法处理。井点降水施工应符合下列要求:

⑴ 根据降水要求,选择降水形式、降水设施,编制降水施工方案;

⑵ 在隧道两侧地表面布置井点,间距宜为25~35m。井底应在隧底以下3~5m;

⑶ 应设水位观测井,及时测定动水位,调整降水参数,保证降水效果; ⑷ 重视降水范围内地表环境的保护工作,制定包括量测监控、回灌等措施,预防地表超限下沉措施。

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4)洞内水量较大时的处理措施

⑴ 洞内渗漏水严重、大股集中水时,应钻孔引流至集水坑,顺坡段引流出洞;反坡段用抽水机抽水出洞;

⑵ 详细记录钻孔位置、数量、孔径、深度、方向和渗水量等情况。利用排水设施引流至边墙排水管;

⑶ 隧道洞口基坑排水:采用井点降水法和深井降水法保持地下水位稳定在基底开挖线0.5m以下。

5)承压水的排放

⑴ 预计开挖工作面前方有承压水,应立即暂停掘进施工,采取措施,进行排水降压;

⑵ 采用超前钻孔或辅助坑道排水;

⑶ 超前钻孔及辅助坑道应保持10~30m的超前距离,最短亦应超前1~2倍掘进循环长度。

6)高压涌水的处理

⑴ 预测前方有高压涌水时,立即暂停掘进,采用钻孔排水的方法降低地下水的压力;

⑵ 封堵涌水注浆应先在周围注浆,切断水源,然后顶水注浆,将涌水堵住。

9.3 结构防水与排水 9.3.1 一般要求

1)防水与排水材料应符合国家、行业标准,满足设计要求,并有出场合格证明,不得使用有毒、污染环境的材料。

2)防水与排水外购材料质量要求

⑴ 为确保隧道营运期间有良好的防水效果,高速公路隧道防水卷材不得使用复合片,可采用均质片+无纺土工布的防水层结构形式或者直接采用点粘片;

⑵ 均质片、点粘片的母材厚度(不包含无纺土工布)不低于1.5mm;无纺土工布规格不低于300g/m2。

⑶ 防水板宜选用高分子材料,一般幅宽为2~4m,耐刺穿性好、柔性好、耐久性好。

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⑷ 由于隧道存在基面凹凸不平的特殊性,对隧道防水卷材的指标要求高于其它工程,施工单位在选材时应优先选择物理性能指标高的防水卷材。应具有耐老化、耐细菌腐蚀、有足够强度及延伸率、易操作、易焊接且焊接时无毒气的特点。

⑸ 防水板、土工布、止水带、塑料排水盲沟、PVC排水管等特殊材料应由监理工程师统一现场抽检,执行“盲样”送检的制度。送检的检验项目应至少包括:规格尺寸、外观质量、常温拉伸强度、常温扯断伸长率、撕裂强度、低温弯折、不透水性能。

9.3.2 施工要点

1)衬砌背后防水与排水

⑴ 衬砌背后防水与排水设施有纵、横、环向盲管,中心排水管(沟)等;应配合衬砌进行施工,施工时既要防止因漏水而造成浆液流失,还要注意灌筑混凝土或压浆时,浆液不得浸入沟管内,确保预埋的透水盲沟不被堵塞;并注意排水孔道的连接,以形成一个有机、通畅的排水系统。

⑵ 排水盲管的材质、直径、透水孔的规格、间距应符合设计及有关标准规范的规定;在地下水较大的地段应适当加密;环向排水盲管应紧贴支护表面或渗水岩壁安设,排水盲管布置应圆顺,不得起伏不平。

⑶ 排水管系统应按设计连通形成完整的排水系统。管路连接宜采用变径三通方式,连接牢固、畅通,安装坡度符合设计要求。纵向排水管与三通接头连接后,要用土工布进行包裹。要做好纵向排水管的标高控制,确保排水通畅。

⑷ 拱脚的横向排水沟要能够及时有效地将二衬背后的水排入边沟,施工过程要经常检查,以确保整个排水系统的通畅。

⑸ 为便于隧道掘进期间的排水,侧向排水沟的排水管铺设和碎石填筑待施工隧道路面时再行施作。

⑹ 中心排水管(沟)基础的总体坡度、段落坡度、单管坡度应协调一致,并符合设计要求,不得高低起伏,应和仰拱、铺底同步施工。中心排水管(沟)埋设好后,应进行通水试验,发现积水、漏水应及时处理。

2)防水板铺设

⑴ 防水板施工工序见图9-2。

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施工段断面净空检查 防水板检查 防水板焊成大幅 返修 否 焊缝检查 是 防水板铺设台车就位 喷混凝土面检查处理 铺设防水卷材 与既有衬砌段防水板焊接 重焊或修补 否 接头焊接检查 安装纵、环向盲管 防水板检查签证

图9-2 防水板施工工序框图

⑵ 防水板铺设应超前二衬施工1~2个衬砌段,形成铺挂段→检验段→二衬施工段,流水作业。

⑶ 防水板施工前,应复核中线位置和高程,检查断面尺寸,保证衬砌施工后的衬砌厚度和净空满足规范和设计要求。防水板铺挂前应进行的基面检查及处理的主要内容包括:

① 初期支护表面应平整,无空鼓、裂缝、松酥,对于初支表面外露的锚杆头、钢筋网头等坚硬物应采用电焊或氧焊将齐根切除,并用1:2水泥砂浆抹平,以防止顶破防水板;

② 对局部凹凸部分,应修凿、喷补,使其表面平顺,对超挖较大的部位必须挂网喷锚;

③ 基面明水应提前设盲管引排,对于洞顶的大面积渗水,可用防水板配合盲管集中引排到临时排水边沟;

④ 初期支护表面平整度应满足拱脚D/L≤1/6,拱顶D/L≤1/8(D为初期支护表面相邻两凸面间的距离,L为该两凸面之间凹进去的深度)。

⑷ 防水板的挂前拼焊

① 在洞外据拟铺挂面积的大小将2~3幅幅面较窄的成卷防水板下料,然后将其平铺在地面上拼焊成便于运输、铺挂的大幅面防水板,减少洞内作业的焊缝数量,以提高焊接质量。防水板应减少接头;

② 防水板拼接采用热合机双焊缝焊接,要求搭接宽度不小于100mm,控制好热合机的温度和速度,保证焊缝质量。焊缝应严密,单条焊缝的有效焊接宽度

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不应小于12.5mm。焊接前待焊接头板面应擦净,并应根据材质通过试验确定焊接温度和速度。焊接时应避免漏焊、虚焊、烤焦或焊穿;

③ 沿隧道纵向一次铺挂长度宜比本次二次衬砌施工长度多1.0m左右,以便与下一循环的防水层相接;同时可使防水层接缝与衬砌混凝土接缝错开1.0m左右,有利于防止混凝土施工缝渗漏水。

⑸ 铺挂防水板

① 防水板宜采用专用台车铺设,专用台车应与模板台车的行走轨道为同一轨道,台车前端应设有检查初期支护内轮廓的钢架;

② 为保证防水板铺挂质量,应先进行试铺定位;

③ 固定点间距的控制:尺量检查,固定点间距拱部0.5~0.7m,在侧墙为1.0~1.2m,在凹凸处应适当增加固定点,布置均匀。

松弛率:防水板吊环间距需根据其铺挂松弛率要求来确定,环向松弛率经验值一般取10%,纵向松弛率一般取6%。根据初期支护表面平整程度适当调整,以保证灌筑混凝土时板面与喷混凝土面能密贴。

防水板洞内铺挂宜由下至上、环状铺设,将预先焊接在防水板上的吊环用木螺钉固定在膨胀管上固定。

⑹ 铺后续接:防水板的“铺后续接”是指前后两幅大幅面防水板之间的连接,应先用热合焊机焊接环向接缝。施工应将待焊的两块板面接头擦净、对齐,保证搭接长度,严格控制焊接温度、焊机行走速度,保持焊机与焊缝良好接触,做到行走平稳。热合焊机焊完,应加强检查,对个别漏焊处用电烙铁补焊;对丁字焊缝因焊接困难、易漏焊或焊缝强度不足,采取用焊胶打补丁的方法补强处理。

⑺ 焊缝检查:防水板的接头处不得有气泡、折皱及空隙,接头处应牢固,焊缝强度不应低于母材,通过抽样试验检测。

防水板的搭接缝焊缝质量采用“充气法”检查,当压力达到0.25MPa时停止充气,保持压力15min压力下降在10%以内,焊缝质量合格。

⑻ 成品防护:当衬砌紧跟开挖时,衬砌前端的防水板要采取保护措施,防止爆破飞石砸破防水板;开挖、挂防水板、衬砌三者平行作业时,铺设防水层地段距开挖面不应小于爆破安全距离,并在施工中做好防水板铺挂成形地段防水板的保护:绑扎钢筋时,钢筋头加装保护套;焊接钢筋时在焊接作业与防水板之间

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增挂防护板;防水层安装后严禁在其上凿眼打孔;振捣混凝土时,振捣棒不得接触防水板。

在浇筑二次衬砌混凝土前,应检查防水层铺设质量和焊接质量,如发现有破损情况,必须进行处理。

防水板需要修补时,修补防水层的补丁不得过小,补丁形状要剪成圆角,不应有长方形、三角形等的尖角。防水层修补后一般用真空检查法检查。

⑼ 铺设防水层安全保护和记录。

铺设防水层地段距开挖工作面不应小于爆破安全距离。二次衬砌时,不得损坏防水层。

防水层应按隐蔽工程办理,二次衬砌前应检查质量,并认真填写质量检查记录。

3)施工缝的处置

⑴ 水平施工缝:墙体水平施工缝不应设在剪力和弯矩最大处或铺底与边墙的交接处,宜设置在高出铺底面不小于300mm的墙体上。拱墙结合的水平施工缝,宜设置在拱墙接缝线以下150~300mm处。

水平施工缝在混凝土浇筑前,应将其表面清理干净。涂刷混凝土界面处理剂;或者,先刷不低于结构混凝土强度等级的净浆,再铺25~30mm厚的1:1水泥砂浆,及时浇筑混凝土。

⑵ 垂直施工缝:垂直施工缝设置宜与变形缝相结合。垂直施工缝施工时,应将其表面浮浆和杂物清除。刷不低于结构混凝土强度等级的净浆或涂混凝土界面处理剂,及时浇筑混凝土。端头模板应支撑牢固,严防漏浆。端头应埋设表面涂有脱模剂的楔形硬木条(或塑料条),形成预留浅槽,其槽应平直,槽宽比止水条宽1~2mm,槽深为止水条厚度的1/2~1/3,将遇水膨胀止水条牢固地安装在预留浅槽内。

⑶ 应采取有效措施确保止水带位置准确,固定牢固。 4)变形缝的处置

变形缝应满足密封防水、适应变形、施工方便、检修容易等要求,变形缝的施工应注意:

⑴ 沉降变形缝的最大允许沉降差值应符合设计规定,设计无规定时,不应

大于30mm。当计算沉降差值大于30mm时,应采取特殊措施;

⑵ 沉降变形缝的宽度宜为20~30mm。伸缩变形缝的宽度宜小于此值; ⑶ 变形缝处的混凝土结构厚度不应小于300mm;

⑷ 缝底应设置与嵌缝材料无黏结力的背衬材料或遇水膨胀止水条; ⑸ 变形缝嵌缝施工时,缝内两侧应平整、清洁、无渗水;缝内应设置与嵌缝材料无黏结力的背衬材料,嵌缝应密实;

⑹ 变形缝的设置位置应使拱圈、边墙和仰拱在同一里程上贯通。 5)止水带施工

⑴ 止水带的接头不得设在结构转角处,并尽可能不设接头;

⑵ 止水带埋设位置准确,其中间空心圆环应与变形缝的中心线重合;止水带定位时,应使其在界面部位保持平展,防止止水带翻滚、扭结,如发现有扭结不展现象应及时进行调正。在固定止水带和灌注混凝土过程中应防止止水带偏移,以免单侧缩短,影响止水效果,可采用定位钢筋准确定位;

⑶ 止水带先施工一侧混凝土时,其端头模板应支撑牢固,严防漏浆; ⑷ 隧道断面变化处或转角处的阴角应抹成半径不小于50mm的圆弧,以便止水带施工。止水带在隧道断面变化处或转角处应做成弧形,橡胶止水带的转角半径不应小于200mm,钢片止水带不应小于300mm,且转角半径应随止水带的宽度增大而相应加大;

⑸ 不得在止水带上穿孔打洞固定止水带。在固定止水带和灌注混凝土过程中应注意保护止水带不被钉子、钢筋或石子等刺破。如发现有刺破、割裂现象,必须及时修补;

⑹ 宜加强混凝土振捣控制,排除止水带底部气泡和空隙,使止水带和混凝土紧密结合,应注意防止振捣造成止水带偏位或破损;

⑺ 止水带的长度应根据施工需要事先向生产厂家定制,尽量避免接头。如确须接头,应连接牢固,宜设置在距铺底面不小于300mm的边墙上。根据止水带材质和止水部位可采用不同的接头方法。橡胶止水带的接头形式应采用搭接或复合接;塑料止水带的接头形式应采用搭接或对接。止水带的搭接宽度不应小于100mm,冷粘或焊接的缝宽不应小于50mm。

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9.4 质量控制及预防、处理措施 9.4.1 防水层

1)防水层破损 ⑴ 形成原因:

① 喷射混凝土基面处理不符合要求,存在钢筋头、凸出的管件等尖锐物刺破防水层;

② 爆破飞石砸破或电焊烧伤防水层。 ⑵ 预防及处理措施

① 铺挂防水层前,对基面进行认真检查,在确认基面外露的钢筋、尖锐突出物处理完毕并用砂浆抹平后,方可铺挂;

② 开挖和衬砌作业要防止损坏防水层,当衬砌紧跟开挖时,衬砌前端的防水层要采取保护措施,防止爆破飞石砸破防水层;

③ 衬砌钢筋的安装、焊接,各种预埋件的设置,挡头板的安装,混凝土输送管道的就位以及浇筑混凝土等作业时,应小心谨慎或采取适当措施,避免出现撞破、刺穿或烧伤防水层的现象;

④ 如发现防水层存在破损情况,应及时进行修补。 2)防水层存在空缝、气泡现象

⑴ 形成原因:防水层焊接或粘接不牢,质量不过关,或粘接(焊接)操作不当,致使粘接(或焊接)存在假缝、漏焊等现象。

⑵ 预防及处理措施

① 严格按防水层操作工艺进行操作,接合前应将待接的两块防水层接头擦净、对齐、并保证搭接长度,采用热合焊接时应严格控制焊接温度、焊机行走速度,保持焊机与焊缝良好接触、行走平稳;

② 应加强检查,对个别漏接、漏焊处及时补接,补焊时尽量避免防水层的接头处折皱。

3)防水层与喷射混凝土基面未密贴、出现紧绷现象或松弛度过大。 ⑴ 形成原因

① 初期支护表面存在的凹坑未进行补平处理; ② 防水层吊环间距过大。

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⑵ 预防及处理措施

① 衬砌前应将紧绷处一定范围内的防水层拆除,更换大面积的防水层后重新接合;或将紧绷处防水层割开,增加一块防水层并粘接成整体;

② 铺挂防水层前应根据喷射混凝土表面平整程度确定防水板固定点间距,尽量均匀布置,衬砌平整度较差时应适当调整。

9.4.2 止水带

1)与混凝土结合不密贴

⑴ 形成原因:止水带周围混凝土振捣不密实,混凝土凝固后产生收缩。 ⑵ 预防及处理措施:在浇筑混凝土时加强接缝混凝土的振捣,确保止水带与混凝土结合密贴、无空隙。

2)止水带偏位

⑴ 形成原因:安装止水带定位不准、钢筋卡固定不牢、衬砌挡头板跑模或混凝土振捣不均。

⑵ 预防及处理措施

① 在止水带安装时要严格执行规定的安装工艺;

② 衬砌端头混凝土浇筑时,止水带两侧混凝土应均匀灌入,防止混凝土过分偏压造成止水带偏斜,同时注意均匀振捣;

③ 挡头板拆除后,应将外露的一半止水带掰直掰正,用钢筋卡卡紧后进入下一环衬砌施工。

9.4.3 排水

1)衬砌背后排水不畅 ⑴ 形成原因

① 环向排水管未接至纵向盲管,或基面渗水量较大未布设环向排水盲管; ② 纵向排水盲管与横向排水管(泄水孔)未接通; ③ 横向排水管(泄水孔)堵塞。 ⑵ 预防及处理措施

① 基面渗水量较大处,布设排水盲管集中引排水;

② 环向和纵向排水管,纵向和横向排水管之间接头要连接牢固、密封可采

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用三通连接;

③ 横向排水管(泄水孔)应设置不小于2%的流水横坡,并经常疏通。 2)路面渗水或冒水

⑴ 形成原因:路面底排水盲管堵塞或与隧道内排水沟、隧底盲沟连接不畅。 ⑵ 预防及处理措施

① 路面底排水沟施工时不能堵塞,路面底排水盲沟必须外裹渗滤布,防止路面基层或面层施工时,水泥浆液渗入,堵塞排水通道;

② 隧道内排水沟施工时,不能堵塞路面底排水盲沟的出水口。

9.4.4 二衬完成后渗水

1)隧道施工完成后,发现二衬表面有渗水现象,及时查找原因; 2)按照“宜疏不宜堵”的原则,采用在二衬表面开槽、埋管等方式,将渗水引入隧道排水沟;

3)根据渗水情况和渗水量,可采用高分子材料或微膨胀混凝土等封堵; 4)如果渗水量过大,可在隧道周边适当位置设置集水井、止水帷幕。

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10 二次衬砌

10.1 一般要求

10.1.1 二衬作业区的防水层、纵向、环向排水管等验收合格。

10.1.2 二衬采用衬砌台车工艺浇筑混凝土,并执行隧道二衬台车验收准入制度。

10.1.3 二衬施工前必须对初期支护断面进行测量,对不符合要求的部位应进行处理。

10.1.4 重点对施作防水层时记录下的渗水严重(或者渗水对二衬结构有侵蚀)部位,应按设计要求做好防水或防侵蚀工作,需要变更的做好变更工作。 10.1.5 为确保隧道的净空轮廓线及衬砌厚度,衬砌时应预留沉降量。 10.1.6 预埋件、预留洞室位置的尺寸符合设计。

10.1.7 衬砌断面级别应和初期支护级别相一致,衬砌时围岩较差地段向围岩较好地段延伸,延伸长度为5m。

10.1.8 衬砌完成后,组织检查衬砌施工质量,重点检查衬砌厚度、钢筋保护层厚度、背后空洞。

10.1.9 继续做好监控量测工作。 10.2 二衬施作时机的确定

10.2.1 二次衬砌应在围岩和初期支护变形基本稳定后施作,变形稳定符合以下条件:

1)各测试项目的位移速率明显收敛,围岩基本稳定; 2)已产生的各项位移,已达预计总变形量的80~90%;

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3)周边位移速率小于0.1~0.2mm/d,或拱顶下沉速度小于0.07~0.15 mm/d。 10.2.2 二次衬砌距掌子面的距离符合设计和规范要求,一般情况不大于200m,软弱地段应紧跟掌子面。 10.3 配合比设计 10.3.1 性能要求

1)各种原材料及外加剂满足规范和设计要求。水泥强度等级不低于42.5级;水灰比不大于0.55;最小水泥用量不少于300kg/m3,拱顶封顶部位不少于350kg/m3;拌制混凝土拌和物时,水泥质量偏差不超过±2%,集料质量偏差不超过±5%,水及加气剂质量偏差不超过±2%,但严禁使用早强水泥;

2)混凝土应流动性好、坍落度衰减慢、干缩性小、初凝时间相对较长、终凝时间相对较短,满足泵送混凝土施工要求,满足抗渗性、抗裂性要求;

3)混凝土水化热低且水化热高峰值发生在混凝土达到一定强度之后,以承受由于水化热产生的温度应力;

4)混凝土有早强性能,特别是拱肩部位,以利于模板早拆,满足衬砌快速施工需要。

10.3.2 配合比设计要求

1)配合比根据原材料质量及设计混凝土所要求的强度、抗渗指标、施工和易性、凝固时间、运输灌注和环境温度条件通过试配确定,推荐采用“双掺”技术;即掺加外加剂和外掺料。同时应设计微膨胀混凝土的配合比,以补偿混凝土收缩使拱顶与围岩之间产生的裂隙;

2)根据混凝土浇筑部位的不同选择适宜的坍落度,墙部混凝土坍落度宜小,拱部混凝土坍落度宜大。在保证混凝土可泵性的情况下,宜尽量减小混凝土的坍落度,并提高混凝土的和易性、保水性,避免混凝土泌水。但是禁止通过调整用水量改变混凝土的坍落度;

3)配合比设计及混凝土施工时应采取措施,以减少反弧部位混凝土气泡、麻面等质量通病的发生。

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10.4 施工工序

二次衬砌施工工序见图10-1。

监控量测确定二次衬砌施作时机 布设轨道 台车就位 顶模升起 侧模张开 净空检测 模板调整到位 施工配合比 混凝土拌合 塌落度检查 混凝土运输 轨道高程 测量控制 轨 距 矮边墙 底板 施工 输送管安装 挡头板安装 台 基 车 仓 加 清 固理止水条安装 面 涂 板 脱 整 模 修剂预埋件安装 混凝土浇筑 不合格 返工 拆模 养护 图10-1 二次衬砌施工工序框图

混凝土入泵

10.5 衬砌模板台车 10.5.1 一般要求

1)采用全液压自行式衬砌台车,结构尺寸准确,各种伸缩构件、液压系统、电气控制系统运行良好,支撑结构设置合理,并有闭锁装置;

2)台车应具有足够的强度、刚度、稳定性和抗上浮能力,具有承受所浇筑混凝土的重力、侧压力、及施工中产生的各项荷载的能力;

3)衬砌台车应能保证多次重复使用不变形,面板钢板厚不小于10mm;三车道台车面板钢板厚应不小于12mm;外弧模板每块钢板宽度应大于1.5m;两车道台车每延米质量应不低于6.8t,三车道台车每延米质量应不低于8.5t;

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4)应在3m、5.3m、拱顶处设置作业窗口,作业窗口间距纵向不宜大于3m,横向不宜大于2.5m,窗口尺寸50cm×50cm,且应整齐划一;作业窗口周边应加强,防止周边变形,窗门应平整、严密、不漏浆;

5)台车的长度根据隧道的平面曲线半径、纵坡合理选择,长度一般为8~12m,对曲线半径小于1200m的台车长度不应大于9m;

6)模板支撑桁架门下净空满足各种施工设备通行要求;桁架各层平台的高度满足工人安管、混凝土振捣等作业要求;

7)衬砌台车必须在工厂制造、现场拼装,拼装完毕后,对模板表面彻底打磨,清除锈斑;对模板板块拼缝进行焊联并将焊缝打磨平整;最后做好涂油防锈工作;

8)衬砌台车适时进场,连拱隧道、小净距隧道一端必须要有两部衬砌台车,以确保左右线开挖、二衬的合理布局,确保结构安全。加宽段落必须专门配备加宽衬砌台车。

图10-1 整体钢模村砌台车结构示意图(尺寸单位mm)

a 二次村砌模板台车正立面示意图 ;b 二次衬砌模板台车侧立面示意图

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10.5.2 台车调试

1)测量台车各结构尺寸,做到台车模板尺寸与隧道的衬砌结构尺寸相符合(考虑沉降量);

2)二衬台车现场拼装完成后,必须在轨道上往返行走3~5次后,再次紧固螺栓,并对部分连接部位加强焊接以提高其整体性;

3)每施作衬砌500~600m,台车应全面校验调试一次,校验可在隧道加宽带进行;

4)由总监办组织成立专门的审批验收小组,对每座隧道的二衬台车进行逐一检查验收。验收标准见表10-1。

表10-1 衬砌台车要求

内容 衬砌台车长度 模板外观尺寸 两端的结构尺寸相对偏差 梁体模板厚度 每块模板宽度 每延米台车质量 行走机构 台车架、液压、支撑系统 工作窗口 要求 一般为8~12m;小于1200m半径隧道,二衬台车不大于9m 满足设计要求 不大于3mm 两车道不小于10mm,三车道不小于12mm 不小于1.5m,推荐为2m 两车道不小于6.8t,三车道不小于8.5t 行动自如、制动良好,带有液压推杆制动器。 足够的刚度和强度;液压缸采用液压锁锁定,同时采用支撑丝杠进行机械锁定 布局合理,封闭平整严密 10.6 施工要点 10.6.1 矮边墙、底板

1)矮边墙与二衬同时浇筑时,二衬台车下应增加矮边墙模板,并对底板混凝土接触面进行凿毛,凿毛采用机械凿毛(手持凿毛机);

2)采用先浇筑矮边墙时,顶面高程按台车侧模底部高程确定;预埋符合设计的连接钢筋,对墙面进行凿毛,在围岩变化处设置沉降缝;边墙模板应采用一次成型的弧形钢模;

3)对设计有二衬钢筋的段落,预埋的接地扁铁应与钢筋焊接,无衬砌钢筋的应尽量与锚杆头进行焊接,以确保接地电阻满足设计要求;

4)按设计要求布设纵向透水盲管及其与沉砂井的连接管,预留环向软式透水盲管和防水板接头,设置预埋件和预留洞室等;

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5)施工前应清理好仰拱填充混凝土顶面。 10.6.2 预留洞室和预埋件

1)预留洞室模板及预埋件在钢筋混凝土衬砌地段,宜固定在钢筋骨架上;在无钢筋衬砌地段采取在衬砌台车模板上钻孔,用螺栓固定;

2)预留洞室模板宜采用钢模,承托上部混凝土质量时应加强支撑。 10.6.3 衬砌钢筋

除满足《高速公路施工标准化技术指南》桥梁分册有关钢筋加工、焊接、安装的要求外,还应满足以下要求:

1)钢筋集中加工、统一配送;

2)环向钢筋必须按设计轮廓线进行大样定位; 3)钢筋安装应满足:

⑴ 横向钢筋与纵向钢筋的每个节点均必须进行绑扎或焊接;

⑵ 钢筋焊接搭接长度应满足设计及规范要求,受力主筋的搭接应采用焊接,焊接搭接长度及焊缝应满足规范要求;

⑶ 相邻主筋搭接位置应错开,错开距离不应小于1000mm; ⑷ 同一受力钢筋的两个搭接距离不应小于1500mm;

⑸ 箍筋连接点应在纵横向筋的交叉连接处,必须进行绑扎或焊接; ⑹ 钢筋其他的连接方式应符合相关规范的规定;

⑺ 安装钢筋时,钢筋长度、间距、位置、保护层厚度应满足设计要求。 4)为确保二衬钢筋定位准确、钢筋保护层厚度符合要求,采取措施有: ⑴ 先由测量人员用坐标放样,在调平层及拱顶防水层上定出自制台车范围内前后两根钢筋的中心点,确定好法线方向,确保定位钢筋的垂直度及与仰拱预留钢筋连接的准确度。钢筋绑扎的垂直度采用三点吊垂球的方法确定;

⑵ 用水准仪测量调平层上定位钢筋中心点高程,推算出该里程处圆心与调平层上中心点的高差,采用自制三角架定出圆心位置;

⑶ 圆心确定后,采用尺量的方法检验定位钢筋的尺寸是否满足设计要求,对不满足要求的位置重新调整,全部符合要求后固定钢筋。钢筋固定采用自制台车,二衬钢筋间距由钢管焊接的可调整的支撑杆控制;

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⑷ 定位钢筋固定好后,根据设计钢筋间距,在支撑杆上用粉笔标出环向主筋布设位置,然后开始绑扎此段范围内钢筋。各钢筋交叉处均应绑扎;

⑸ 钢筋保护层应全部采用混凝土垫块控制,不得使用塑料垫块; ⑹ 主筋纵向间距、分布筋环向间距、内外层间距、保护层厚度均应符合设计要求。

9.6.4 台车就位

1)防水板排水盲管、衬砌钢筋、预埋件等隐蔽工程在台车模板就位前应验收合格;

2)采用五点定位法,即:以衬砌圆心为原点建立平面坐标系,通过控制顶模中心点、顶模与侧模的铰接点、侧模的底脚点来精确控制台车就位。曲线隧道应考虑内外弧长差引起的左右侧搭接长度的变化,以使弧线圆顺,减少接缝错台;

3)衬砌台车驾驶员必须经培训合格后方可进行台车操作,对控制面板、油路、顶缸等重要部件随时加强维修保养,保证台车正常作业;

4)台车模板应与混凝土搭接长度不小于10cm,曲线路段按照内侧控制,台车各节点连接牢固、位置准确、系统运行良好。

10.6.5 安装挡头模板、止水条(止水带)等

1)根据衬砌厚度制作台车端部挡头模板,宜采用质地良好的木板,其单片宽度不宜小于300mm,厚度不小于30mm;

2)挡头模板结构应能保证衬砌环接缝榫接,以保证接头处质量,增强其止水功能;

3)挡头板应定位准确、安装牢固,其与岩壁间隙应嵌堵紧密; 4)挡头板顶部应留有观察小窗口,以观察封顶混凝土浇筑情况; 5)止水条(止水带)等安装见第9章防水与排水的相应内容。 10.6.6 二衬混凝土

1)浇注二衬混凝土前应重点检查下列内容:

⑴ 输送泵接头是否密闭,机械运转是否正常,基仓清理是否干净; ⑵ 输送管道布置是否合理,接头是否可靠; ⑶ 施工缝是否经过适当处理;

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⑷ 脱模剂是否涂刷均匀;

⑸ 复查台车模板及中心高度是否符合要求,仓内尺寸是否符合要求; ⑹ 台车及挡头模安装定位是否牢靠;

⑺ 衬砌钢筋、防水板、排水盲管、止水带等安装是否符合设计要求及规范要求;

⑻ 模板接缝是否填塞紧密;

⑼ 预埋件、预留洞室等位置是否符合要求。 2)混凝土浇筑时,做到以下几点:

⑴ 混凝土拌制前,根据测定砂石含水率的结果调整用水量,实现理论配合比向施工配合比的转换;

⑵ 混凝土浇筑前,必须将矮边墙凿毛,并采用手持凿毛机凿毛; ⑶ 泵送混凝土前应采用按设计配合比拌制的水泥浆润滑管道;

⑷ 混凝土应采用混凝土搅拌运输车运输,确保在运送过程中不产生离析、撒落及混入杂物;

⑸ 混凝土直接入泵仓,输送管尾端设软管控制管口与浇筑面的垂距,混凝土不得直冲防水板板面或台车模板板面流至浇筑位置,垂距应控制在1.5m以内;禁止采用振捣棒输送混凝土;以防混凝土离析;

⑹ 混凝土由下至上、左右交替、从两侧向拱顶对称浇筑。每层浇筑高度、方向应根据搅拌能力、运输距离、灌筑速度、洞内气温和振捣等因素确定。为防止浇筑时两侧侧压力偏差过大造成台车移位,两侧混凝土浇筑面高差宜控制在50cm以内,同时应合理控制混凝土浇筑速度;

⑺ 施工过程中,输送泵应连续运转,泵送连续浇筑,宜避免停歇造成“冷缝”,间歇时间超过规范要求时,按施工缝处理;

⑻ 当混凝土浇至作业窗下50cm,作业窗关闭前,应将窗口附近的混凝土浆液残渣及其他杂物清理干净,涂刷脱模剂,将其关紧,防止窗口部位混凝土表面出现凹凸不平甚至漏浆现象;

⑼ 隧道衬砌起拱线以下的反弧部位是混凝土浇筑作业的难点部位,应对混凝土性能、塌落度及捣固方法进行有效控制,以减少反弧段气泡,有效改善衬砌混凝土表面质量;

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⑽ 混凝土的入模温度,在冬季施工时不应低于5℃,夏季施工时不应高于32℃;

⑾ 混凝土应采用振动器振捣密实,并应采取确实可靠的措施确保混凝土密实。振捣时,不得使模板、钢筋、防水与排水设施、预埋件等移位;

⑿ 拱部混凝土衬砌浇筑时,应在拱顶预留注浆孔,注浆孔间距应不大于3m,且每模板台车范围内的预留孔不少于4个。拱顶注浆填充,宜在衬砌混凝土强度达到100%后进行,注入砂浆的强度等级应满足设计要求,注浆压力应控制在0.1MPa以内;

⒀ 封顶采用顶模中心封顶器接输送管,采用补偿型混凝土,逐渐压注混凝土封顶。当挡头板上观察孔有浆溢出时,标志封顶完成;

⒁ 每板二衬混凝土浇筑完成时,应制作二组拆模用混凝土试件;及时清理场地的废弃混凝土及垃圾,保持施工现场整洁。

10.6.7 拆模

1)根据混凝土试件强度试验,确定拆模时间。不承受外荷载的拱、墙混凝土强度应达到5MPa以上及时拆模;

2)当衬砌施作时间提前,拱、墙承受有围岩压力及封顶和封口的混凝土强度应满足设计要求,一般应在混凝土强度达到设计强度70%以上。

10.6.8 养生

1)在拆模前用高压水冲洗模板外表面,拆模后喷淋混凝土表面,以降低水化热,在冬季施工时,应做好衬砌的防寒保温工作,养护温度不得低于5℃;

2)养生时间要求:洞口100m养护期不少于14d,洞身养护不少于7d,对已贯通的隧道一般养护期不少于14d。

10.6.9 缺陷处理

拆模时,监理必须旁站;若发现缺陷,不得擅自修补,须经监理工程师批准后方可进行处理。

10.6.10 特殊洞室要求

1)紧急停车带

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⑴ 紧急停车带及洞身衬砌截面变化段,应制订专项施工方案; ⑵ 紧急停车带衬砌两端与洞身衬砌应圆顺平整连接;

⑶ 紧急停车带应布置在同一级别围岩地层中。开挖过程中,若发现不在同一级别围岩时,应及时报告监理工程师。

2)车行、人行横洞

⑴ 车行、人行横洞与主洞交叉段的衬砌,应制订专项施工方案; ⑵ 车行、人行横洞应与主洞同时进行衬砌;

⑶ 对车行横洞、人行横洞等特殊洞室,采用移动式模架拼装模板施工。边墙基础应与边墙一次浇筑完成,分次浇筑时应处理好接缝。

3)交叉段的钢筋应相互连接良好,绑扎牢固使之成为整体。交叉段衬砌混凝土应连续浇筑,不得中断;

4)拱、墙模板拱架的间距,应根据衬砌地段的围岩情况、隧道宽度、衬砌厚度及模板长度确定。架设拱、墙支架和安装模板时,应位置准确、连接牢同、严防移位。围岩压力较大时,拱架、墙架应增设支撑或缩小间距;

5)移动式模架或拼装模板重复使用时,应注意检查,如有变形应及时修整。在拱架外缘应采用径向支撑与围岩顶紧,以防混凝土浇筑时拱架变形、移位。拱架、支架应于隧道中线垂直方向架设。拱架的螺栓、拉杆、斜撑等应安装齐全。拱架(包括模板)高程应预留沉落量。施工中应随时测量、调整。

10.7 质量要求 10.7.1 外观质量

1)衬砌轮廓线条平顺美观,无跑模、露筋现象,混凝土颜色均匀一致,确保无气泡、无色差、无渗漏;

2)混凝土无因施工养护不当而产生的裂缝。

10.7.2 二衬质量检测:二衬和仰拱必须适时实行检测。对检查不合格的项目,施工单位必须进行返工整改。

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10.8 质量控制及预防、处理措施 10.8.1 衬砌混凝土厚度不足

1)原因分析

⑴ 隧道开挖成型差,衬砌混凝土厚度严重不均匀;欠挖或初期支护侵入衬砌限界;

⑵ 个别隧道衬砌混凝土背后存在脱空现象。 2)预防及处理措施:

① 提高钻眼技术水平,优化钻爆参数,提高光面爆破效果,加强隧道开挖断面检测,严格控制欠挖;

② 凿除混凝土,加密二衬钢筋,提高混凝土强度等级重新浇筑。

10.8.2 二衬超设计荷载承受围岩压力

1)原因分析:未开展监控量测工作,仅凭经验来确定二次衬砌的施作时间,安全可靠性差,造成二次衬砌超设计荷载承受围岩压力。

2)预防措施:二次衬砌施作时机,应在围岩和初期支护变形基本稳定时进行。当围岩变形较大、流变特性明显,需提前进行二次衬砌时,必须对初期支护或衬砌结构进行加强,并将拆模时间延后。

10.8.3 混凝土水灰比过大

1)原因分析

⑴ 混凝土配料时原材料计量误差大,外加剂的掺加随意性大,没有根据砂,石料的实际含水率及时调整施工用水量;

⑵ 在混凝土运输及泵送过程中加水。 2)预防措施

⑴ 严格按施工配料单计量,定期检查校正计量装置。加强砂石料含水率检测,及时调整拌合用水量;

⑵ 混凝土在运输和泵送过程中严禁加水。

10.8.4 混凝土均质性差、产生麻面

1)原因分析:主要是采用整体式钢模板台车施工,混凝土浇筑时不振捣或漏

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振所造成。

2)预防措施

⑴ 适当放慢浇注速度,两侧边墙对称分层灌注,在墙、拱交界处停1~1.5h,待边墙混凝土下沉稳定后,再灌注拱部混凝土;

⑵ 混凝土灌注过程中必须振捣,提高混凝土的密实度和均质性,减少内部微裂缝和气孔,提高抗裂性;

⑶ 蜂窝麻面的产生主要是振捣问题,施工前应做好操作交底,浇筑的混凝土用插入式振动器振实,振动器应快插慢拔,每个插点的振捣时间应该适宜,须控制在20~30s。以混凝土不在显著下沉,泛起的水泥浆无气泡为准;

⑷ 漏浆也是混凝土蜂窝麻面产生的主要原因,要求模板施工时要严格控制空隙、孔洞,防止漏浆;

⑸ 使用振动棒时要避免振捣棒碰撞钢筋和预埋件,混凝土的浇筑厚度应控制在500mm以内。

10.8.5 产生裂缝

1)原因分析

⑴ 盲目追求施工进度,随意提前脱模时间,使低强度混凝土过量承受荷载,破坏了混凝土结构。脱模后对混凝土没有进行养生;

⑵ 夏季施工时砂、石料露天堆放,无切实有效的降温措施,使混凝土拌和料入模温度高。冬期施工时采取的防寒保温措施不力;

⑶ 原材料质量差、配合比设计不合理;

① 水泥品种选择不当,安定性不好,不同批次的水泥混用;碎石、砂级配差,含泥量超标,碎石中石粉含量大,针、片状物过多;

② 进行配合比设计时,水泥用量过多,掺和料和外加剂的选用不当。 ⑷ 钢筋网、钢架与岩面不密贴; ⑸ 拱脚坐落到了浮渣上。 2)预防措施

⑴ 把好材料进场关,严格控制原材料的质量和技术标准;

⑵ 混凝土的拌和:控制混凝土的入模温度。夏季施工时,当气温高于32℃时。砂石料、搅拌机应搭设遮阳棚,用冷水冲洗碎石降温。尽量安排在夜间浇注

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混凝土;

⑶ 混凝土的脱模、护养:

① 混凝土拆模时的强度必须符合设计或规范要求、严禁未经实验人员同意提前脱模,脱模时不得损伤混凝土;

② 必须及时喷水养生。

⑷ 钢筋网、钢架与岩面密贴,整体受力; ⑸ 拱脚处的浮渣必须清除彻底。

10.8.6 混凝土背后空洞

⑴ 形成原因 ① 混凝土收缩;

② 泵送压力不足或流动性不足; ③ 防水板预留松弛度不够。 ⑵ 预防及处理措施

① 在二衬混凝土中加入适当的减水剂、泵送剂来控制混凝土的水灰比,提高混凝土的流动性。在混凝土中加入适量的膨胀剂,以抵消混凝土的收缩;

② 选用泵送设备的时候,应考虑到各种阻力:输送管对混凝土的粘滞力和摩阻力、将混凝土提升至拱顶的势能损失、泵送口局部损失、二衬台车和衬砌钢筋对混凝土的阻力。因此应尽量提高混凝土的流动性,经常保养输送泵,确保足够的泵送压力;

③ 衬砌台车拱顶一般设置三个或以上泵送口,混凝土从管内进入模板,流动角度改变90°,该压力损失很大,尽量调整输送角度。在路线纵坡较大时,应从高位孔泵送,纵坡小时,采用中间孔泵送;

④ 如果防水板铺设时,松弛度比较小,混凝土将受到防水板的阻断,不能全部填充,或防水板直接破损,因此防水板铺设时,应保证足够的松弛度;

⑤ 利用地质雷达检测发现二衬存在空洞,应通过预埋注浆孔压注水泥砂浆处理。

10.8.7 二衬混凝土错台

⑴ 形成原因

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① 二衬台车刚度不够; ② 台车安装不到位。 ⑵ 预防及处理措施

① 二衬台车在设计过程中,必须考虑到各种压力,进行检算,选择合适厚度的模板及加固方式;

② 二衬前,应重新进行测量,保证结构尺寸,台车就位后,应仔细检查模板缝、堵头位置和台车的支撑。 82

11 特殊条件下隧道施工

11.1 特殊路堑段设置明洞施工 11.1.1 一般要求

1)明洞不宜在雨季施工,如确需在雨季施工时,应制定严密的施工方案和防护措施,同时应加强对山体稳定性的检测、检查;

2)开挖前及施工中应根据中线、高程结合施工方法,测定和检查开挖尺寸; 3)施工前作好洞顶临时及永久防水与排水措施,防止地表水冲刷边坡造成坍方落石;

4)按开挖部位先外后内,从上至下进行开挖,严禁掏底开挖和上下重叠施工;

5)石质地段开挖,宜采用弱爆破,以免影响边坡和仰坡的稳定;

6)基坑开挖时,边挖边支护,支护严格按规定支撑稳固,保证施工时安全; 7)安排专人在开挖面周围设置监测点,检查开挖面周围是否有裂缝和渗水,对有可能出现的险情及时处理;

8)模板的制作和安装严格按照验标要求进行,保证混凝土结构和构件各部分设计形状、尺寸和相互间位置正确,明洞拱圈按断面要求制作定型挡头板和外模,为使外模不因捣固及混凝土挤压而移动变形,将外模板拉紧固定。要求模板具有足够的强度、刚度和稳定性,且不漏浆;

9)明洞衬砌采用混凝土输送泵送输,附着式配合插入振捣器振捣,两侧对称分层浇筑;

10)墙后和拱顶的每层回填的密实度经试验人员试验达到规定值和监理工程师认可后方可进行下一层的回填;

11)隧道沉降缝和伸缩缝的处理,必须严格按照有关规定进行处理; 12)防水板铺设时,应保证二衬表面圆顺,无尖锐物,同时应保证防水板的松弛度,以防在回填时拉裂防水板。

11.1.2 施工工艺

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1)明洞开挖

⑴ 洞两侧边坡开挖要严格控制爆破药量,在松软地层中开挖边坡时,宜随挖随支护;

⑵ 明洞土石方开挖,应按顺序进行。且应全部明挖,不得采用拱部明挖,拱下暗挖方法。严禁掏底开挖和上下重叠施工。

2)基础施工

⑴ 明洞边墙基础应设置在符合图纸要求且稳固的地基上,基坑的渣体杂物、风化软层和积水应清除干净,经监理工程师检验合格后,方可进行下一道工序;

⑵ 偏压和单压明洞的外边墙基底,垂直路线方向宜挖成有向内的斜坡,以提高基底的抗滑力,如基底松软,应采取措施增加基底承载力;

⑶ 边墙基础挖到设计标高后,应核对地质承载力是否与设计要求相符。 3)衬砌施工

⑴ 砌筑前要复测中线、高程,边墙、拱圈放样立模时应预留施工误差,以保证衬砌不侵入限界;

⑵ 钢筋的加工及绑扎按暗洞衬砌的有关规定实施;

⑶ 浇筑拱圈混凝土时,应连续进行,不得中断;并应采取防雨措施。混凝土养生按暗洞衬砌的有关规定办理;

⑷ 沉降缝及施工缝的设置与施工,按图纸要求作专门的防水处理; ⑸ 明洞墙背空隙较大时,应先砌回填片石和预埋拉筋,再浇筑边墙。灌注边墙时应注意做好纵向盲沟和泄水孔;

⑹ 拱圈按断面要求制作挡头板、外模、支架、支柱,并应设有防止渗漏、跑浆和走模的施工措施。

4)棚洞结构形式、构造及混凝土质量,墙柱基础埋置深度、断面尺寸及地质条件等均应符合设计要求;其防水要求棚洞内表面无渗水,只允许有轻微湿渍。

5)防水层施工: ⑴ 拱墙混凝土达到设计强度的50%后,方可进行防水层铺设。铺设前,必须将拱墙背部的灰尘污垢和积水清除干净,用砂浆涂抹平整;

⑵ 敷设复合土工膜时,应从下向上敷设,敷设时应与拱背粘贴紧密,土工膜相互搭接错缝,搭接长度不小于l00mm,并向隧道内拱背延伸不少于0.5m;

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⑶ 敷设复合土工膜后,用1:3的水泥砂浆作一层厚约30mm的保护层,再铺设一层粘土作为隔水层;

⑷ 拱背铺设的粘土隔水层应选用粘性好、无杂质、无石块的粘土分层夯实,并与边坡、仰坡搭接良好,封闭严密。

6)墙背及拱顶回填。

⑴ 在已浇筑的墙背拱顶作好防水层,待混凝土达到设计强度的80%时,即可进行回填;

⑵ 墙后如有其他排水设施,在回填时同时施工,并保证能使渗漏水排出; ⑶ 拱部回填土石应对称分层夯实,每层厚度不宜大于0.2m,其两侧回填的土面高差不得大于0.5m ,回填至拱顶后应分层满铺填筑,洞顶回填的面层应根据图纸要求,先铺设砂砾垫层,其上浆砌一层片石0.25m,最后铺设0.5m粘土隔水层。回填土夯实度应符合图纸要求并经监理工程师认可。夯实机具采用小型夯实机,并保证设计压实度;

⑷ 使用机械回填时,拱圈混凝土强度应达到设计强度,且需先用人工填筑夯实至拱顶以上1.0m后,方可使用机械施工;

⑸ 先由人工填筑时,拱顶中心回填高度达到0.7m以上方可拆除拱架。若使用机械施工回填时,则应在回填土石全部完成后方可拆除拱架。

11.1.3 质量保证措施

严格执行招标文件及合同规定的施工验收规范,建立和健全各级质量检查制度。工程开工前组织全体员工学习有关技术标准、质量标准,预先向参与施工的人员进行施工工艺过程的技术交底、说明工艺质量要求以及技术规程,同时加强质量意识教育、树立高度的质量意识,确保工程的施工质量。 编制质量计划,并严格贯彻执行。

1)施工前做好导线复测和施工放线工作,认真阅读图纸,做好逐级技术交底工作。参透设计意图,认真审查施工图设计及说明,绘制分部分项工程施工草图,严格照图纸施工、按规范执行,不出差错;

2)预先熟悉图纸,对有关技术人员应进行专门交底。按设计要求的保护层厚度预制砂浆垫块,竖向钢筋可采预埋有铁丝的砂浆垫块。混凝土浇筑前应再次检查是否有垫块脱落的现象并及时纠正发现的问题,以确保钢筋保护层符合设计

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要求;

3)选择焊接工艺性能良好的焊机,正确选择焊接电流。焊接时应将焊接区域内的脏物清除干净,多声能施焊时,应层层清除溶渣;

4)发现箍筋松绑的应及时重新安装绑扎,不得使用锤子敲击,以免骨架其他部位变形或松扣;

5)根据构件配筋情况,预先算好箍筋实际分布间距,作为绑扎钢筋骨架时的依据。注意浇筑操作,尽量不碰撞钢筋,浇筑时派专人进行钢筋值班,随时检查,发现问题,及时解决;

6)混凝土浇筑质量保证措施 混凝土拌和应严格按规范及监理工程师批准的配合比进行,尽量缩短混凝土水平运输时间;

7)浇筑时,振捣平整,严格控制混凝土厚度,防止废料入仓,骨料不得集中,仓内积水及时排除,质检人员跟班检查,认真做好施工记录。

11.2 下穿既有结构物隧道施工 11.2.1 一般要求

1)首先和既有结构物的所有者取得联系,充分了解既有结构物的用途、重要性以及能否与即将施工的隧道间歇性运行;

2)对下穿既有结构物段的隧道做专项设计,务必保证既有结构物的正常使用;

3)隧道和既有结构物成正交的,和其所有者协商处理方案,经所有者同意,并做出专项改建设计,先做改建,验收合格投入使用后,方可拆除既有结构物的废弃部分;

4)布设加密监测点、增加监控频率,发现过大沉降及时上报,以免耽误最佳撤离和处理时机;

5)采用缩短进尺、减弱爆破、增加量测、实时监控等方法,尽量减少对既有结构物的影响;

6)做好应急抢险工作的组织部署工作,做到安排合理、应急可靠、损失最小;

7)其他要求参见本册10.1的规定。

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11.2.2 施工要点及工艺

1)对既有物采取必要的保护,并进行检算,保证既有物在小导洞施工过程的安全和完整性。并制定安全预案,以防万一;

2)在既有物上设置监控点,做到每次爆破前后监控,并及时汇总分析数据。如发现数据异常,及时上报设计单位,调整支护参数,有效控制既有结构物的沉降变形;

3)隧道和既有结构物交叉的,采取侧导洞或小导洞进洞方案。小导洞大小视施工情况而定;

4)小导洞或侧导洞施工时,按照设计方案施工,遵循“短进尺、强支护、勤量测、弱爆破”的原则施工;

5)小导洞或侧导洞初期支护完成后,及时封闭成环,如若不能施工钢筋混凝土仰拱,可在底部设置纵横向工字钢做仰拱;

6)通过该段后,可以设置一定长度的过渡段,渐变至设计断面,按照设计进行开挖施工;

7)既有物改移后,可以将小导洞或侧导扩大至设计断面。施工时,从洞口段施工套拱和长管棚,按照设计支护参数施工。

11.3 黄土隧道施工 11.3.1 概述

黄土是第四系堆积的沉积物, 是半干旱气候条件下形成的并有大孔隙、垂直节理的特殊土,其大多具有胀缩性、多孔裂隙性、湿陷性、渗水性、崩解性及强度衰减性等特点。

根据黄土形成时代可分为老黄土和新黄土,且其物理力学性质常随其成岩时代、成岩地区表现出一定的差异。一般情况下,黄土( Q1,Q2 ) 为Ⅳ级围岩,黄土( Q3,Q4) 为Ⅴ级围岩。

11.3.2 黄土隧道特点

1)特点

我国北方及中原部分地区属第四纪黄土质砂黏土地层,土体强度低、垂直裂隙发育、遇水易软化,在地表水的作用下极易冲蚀,有些风积土层具有不同程度

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的湿陷性。在此种地层中开挖隧道,容易出现坍塌、沉陷,尤其是有地下水出现处,围岩强度大幅度降低不能自稳。施工时应注意调查隧道周围土体的表征和特性,就是要预先采取措施防备引起土体失稳而危及工程安全和施工安全。

绝大多数情况下,黄土隧道开挖采用短台阶法或环形开挖留核心土法,并与导管超前支护、型钢拱排布等辅助法配合使用,为降低对土体的扰动,采用人工或机械开挖方式。黄土隧道开挖不得采用分部独进开挖方法,包括长台阶法、中导洞超前法等,因其常导致黄土围岩过度松弛而坍塌或下沉严重。浅埋黄土隧道采用侧壁导坑法、中隔壁法开挖,能有效防止地表下沉,对沉降要求控制严格的地段宜采用双侧壁导坑法,并辅以管棚超前支护、地层加固等辅助工法。

2)变形机理

黄土隧道围岩垂直节理的存在是导致隧道拱顶坍塌的关键因素。节理在坑道顶部时,极易产生“塌顶”;如果位于侧壁,则极易出现侧壁掉土、片帮。施工中若处理不当,常会引起较大的坍塌。

黄土围岩开挖后,短时间内围岩松弛加快,进而发生塌方。因此,支护应紧跟开挖面,尽快形成刚度较大的支护体系。

当洞身黄土含水率较大时,锚杆钻机施钻困难,煤电钻电机易烧坏。施工中一般采用煤矿螺旋钻,干钻成孔,锚杆早强材料采用药包式锚杆等。

3)变形规律

黄土隧道开挖后总的变形量和迅速变形阶段结束的时间,完全受控于仰拱封闭的时间,仰拱早封闭则总变形量小,仰拱晚封闭则总变形量大。因此要控制初期支护的变形量就必须尽早封闭仰拱,而且仰拱要有足够的刚度来承担拱墙传递下来的应力,因此也必须强调仰拱的整体性。

黄土隧道初期支护的变形量与黄土性质、洞室跨度,尤其是土体的含水率有着密切的关系,新黄土变形量大,老黄土变形量小;大跨洞室变形量大,小跨洞室变形量小;土体含水率大时变形量大,土体含水率小时变形量小。变形的主要表现形式为初期支护的整体下沉。因此,拱墙二次衬砌应整体灌注,并及早施作。

11.3.3 一般规定

1)黄土隧道的施工应采用机械并辅以人工开挖,爆破开挖震动波对围岩扰动明显,尤其是松散土体地段,不宜采用;

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2)根据隧道断面大小、埋深等情况,黄土隧道宜采用环形开挖预留核心土法、中隔壁法、交叉中隔壁法、双侧壁导坑法等开挖方法。

11.3.4 防水与排水

1)对地表冲沟、陷穴等应采取回填夯实、填土反压、改变地表水径流等措施,将水排至隧道范围内;

2)洞口排水沟应铺砌,砂浆抹面。控制施工用水; 3)雨季施工应采取可靠措施确保施工安全。 11.3.5 开挖

1)墙脚、拱脚宜预留300mm人工开挖; 2)开挖循环进尺宜采用(0.5~0.6m)/循环。 11.3.6 初期支护

1)施工中应特别注意观察垂直节理,必要时应采取措施,防止塌方事故发生;

2)喷射混凝土时,喷射机的压力不宜超过0.2MPa;

3)钢支撑施工后每侧应施工不少于3根的锁脚锚杆,长度不应小于3.5m,锚杆采用直径不小于25mm螺纹钢筋。

11.3.7 二次衬砌

1)综合考虑水平收敛和拱顶下沉速度、初期支护表面裂纹等因素,选择二次衬砌施工时机;

2)对于拱顶沉降和水平收敛速度难以控制的地段,为保证施工安全,宜尽早施做二次衬砌;

3)仰拱宜一次灌注成型,仰拱距离掌子面宜控制为15~20m;

4)衬砌完成后,应对施工缝、沉降缝、洞口路基过渡段布置水准观测点定期进行监测,监测资料应编入竣工文件。

12 监控量测

12.1 监控量测目的

12.1.1 判断隧道围岩的稳定状态,保证施工安全、指导施工、调整支护参数。 12.1.2 掌握地表沉陷、围岩和支护结构的受力状态,并对其稳定性作出评价和结论。

12.1.3 调整支护结构形式、确定支护参数施作时间。评价支护结构的合理性及安全性,并对设计和施工的合理性进行评估和信息反馈,以确保施工安全和隧道的稳定。

12.1.4 了解支护结构的工作状态和应力分布。 12.2 技术路线

12.2.1 根据勘察设计文件提供的技术参数,首先采用隧道结构分析软件对隧道施工过程中围岩的应力、应变以及衬砌变形等进行数值模拟分析。 12.2.2 将监控量测的结果与数值计算的结果进行对比分析。

12.2.3 利用分析结果,适当调整岩土计算参数,进行数值模拟计算,对后续施工过程中围岩的应力、应变以及衬砌变形等进行预测。

12.2.4 不断进行数值计算和分析,确定合理的岩土参数,优化施工方案和支护参数。

隧道监控量测流程见图12-1。 12.3 量测项目及实施方法

隧道施监控工量测一般分为必测项目和选测项目,见表12-1。必测项目是隧

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道施工技术规范规定必须进行的项目;选测项目对隧道施工有一定的干扰,一般情况不进行,如确属工程需要,可适当加密。

图12-1 隧道监控量测流程框图 表12-1 隧道现场监控量测项目择选

项目名称 地质和支护状况观察 周边位移 主要方法和设备 监控目的 备注 必测 必测 拱顶下沉 锚杆或锚索内力及抗拔力 地表下沉 围岩体内位移(洞内设点) 围岩体内位移(地表设点) 围岩压力及两层支护间压力 钢支撑内力及外力 支护、衬砌内应力、表面应力及裂缝量测 围岩弹性波测试 岩性、结构面产状及支护裂判断围岩类别,推断前方围岩变化,以缝观察或描述,地质罗盘等 及支护稳定状态的初判。 获得坑道周边位移随时时和掌子面前移各种类型收敛仪 的变化,并作为判断支护稳定或位移反分析的依据。 获得坑道顶部位移随时间和掌子面前移水平仪、水准尺、钢尺或测的变化,并作为判断支护稳定或异常现杆 象的依据。 各类电测锚杆、锚杆测力计测试锚杆的锚固作用和安装质量(锚杆及拉拔器 拉力分布,锚固范围) 水平仪、水准尺 洞内钻孔中安设单点、多点杆式或钢丝式位移计 地表钻孔中安设各类位移计 各种类型压力盒 获得浅埋段隧道地表沉陷量值,为控制地表沉降提供信息。 获得围岩体内位移随时间和掌子面前移的变化,并作为判断支护稳定或异常现象的依据。 获得围岩体内位移随时间和掌子面前移的变化,并作为判断支护稳定或异常现象的依据。 获得围岩体内压力及两层支护间压力随时间和掌子面前移的变化,并作为判断支护稳定或异常现象的依据。 获得钢支撑内力及外力,为评价钢支撑作用,安装质量提供数据,也为结构设计提供实测依据 获得支护、衬砌内应力、表面应力及裂缝等随时间和掌子面前移的变化,并作为判断支护稳定或异常现象的依据。 获得坑道周边围岩内部松驰范围或塑性圈范围。 必测 必测 选测 选测 选测 选测 支柱压力计或其他测力计 各类混凝土内应变计、应力计、测缝计及表面应力解除法 各种声波仪及配套探头 选测 选测 选测

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12.4 量测数据分析和信息反馈

12.4.1 取得量测数据后,监测人员及时整理分析量测数据,并结合施工步骤,支护等进行分析判断,将实测数据与允许值进行比较,具体的处理方法为:

1)根据仪器特点进行温度校正后,计算位移值;

2)绘制位移-时间图,位移速度—时间图,位移加速度—时间图; 3)用回归分析推算位移趋势,分析速率变化、加速度变化趋势; 4)对量测数据处理结果分析判断,及时提交量测结果; 5)反馈分析

12.4.2 信息反馈就是根据量测手段所获得的信息资料以数学的方式通过处理分析判断围岩、支护的稳定性、并及时反馈到设计、施工中,优化设计,指导施工。

1)信息反馈作用于设计的内容:

⑴ 设计参数的修改(锚杆直径、长度、喷层厚度、钢架型号); ⑵ 施工方法的变更(台阶变导坑,长台阶变短台阶); ⑶ 围岩类别的改变;

2)信息反馈作用于施工的内容: ⑴ 施工工序的改变; ⑵ 施作时间的改变; ⑶ 预留变形量的改变; ⑷ 采用辅助的施工方法。

12.5 隧道不良地质段长期监控

在隧道不良地段应埋设各种隧道的监控元件,长期监控隧道的运营期间围岩的稳定性及变化趋势。主要监控以下指标:

12.5.1 锚杆轴力

结合量测数据了解锚杆实际工作状态及受力大小、受力状态和工作状态;绘制应力与时间关系曲线,结合位移量测,判断围岩发展趋势,分析围岩内强度下降区的界限。

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12.5.2 围岩内部位移

结合量测数据绘制:1)位移值与时间关系曲线;2)位移速率与时间关系曲线;3)位移值与开挖进尺关系曲线;4)位移计所在断面的工程与地质结构图;5)断面围岩位移分布图。根据绘制的曲线分析来判断围岩的变形范围及稳定性。

12.5.3 围岩压力及支护之间的压力

通过量测破碎围岩与初期支护之间的接触压力及初期支护与二衬之间的接触压力绘制压应力与时间关系曲线和压应力分布图。了解隧道开挖后围岩应力分布的规律;掌握早期围岩压力的变化规律,围岩压力与初期支护之间的关系,初期支护与二衬之间的压力。

12.5.4 钢支撑内力及外力

绘制应变与时间关系曲线和应变速率变化曲线及应变分布图;判定隧道坍塌段开挖并进行初期支护后,初期支护中钢拱架的变形过程、受力大小、受力状态和工作状态;根据钢拱架的受力状态和工作状态,为判断隧道的空间稳定性提供可靠的信息;评价钢拱架的支护效果。

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13 路面及附属工程

13.1 路面

13.1.1 一般要求

1)隧道路面施工过程中,隧道内必须保持良好通风,并设置满足施工需要的照明系统。应选用带净化装置的柴油动力机械,汽油动力机械不宜进洞;

2)隧道水泥路面施工应由专业化队伍进行施工,选用满足施工要求的配套机械设备,形成流水线作业;

3)混凝土路面正式施工前,应铺筑混凝土试验段以确定施工工艺参数,试验段长度宜为150~200m。水泥混凝土路面侧模必须采用钢模板进行施工;

4)按照《公路水泥混凝土路面施工技术规范》(JTG F30- 2003)要求,在高速公路隧道水泥混凝土路面应推广使用滑模摊铺工艺,对长大隧道和总长超过3000m的隧道群建议采用滑模摊铺机施工;

5)水泥混凝土路面应根据施工组织设计连续浇筑;在浇筑过程中,应使已铺设路面地段的修整、防护、养生等作业,得以正常进行。水泥混凝土路面强度未达到设计要求前,不得开放交通。

6)隧道沥青路面施工时,沥青料宜采用温拌沥青,同时应采取恰当的通风排气措施,保证施工现场有足够的亮度和通风,以使施工可以顺利进行。

13.1.2 施工工序见图13-1。 13.1.3 施工要点

1)基底处理

⑴ 路面施工前对底板进行几何尺寸、高程、纵横向坡度全面检查; ⑵ 表面冲洗干净、不积水、排水系统良好;

⑶ 对产生纵、横向断裂、挤碎、隆起、碾坏或大面积高程偏高而影响路面厚度的部位,进行挖除;局部小面积高程偏高影响路面厚度时,凿除处理,确保面板厚度。

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测量放样 模板制作安装 安放钢筋网片、传力杆 调整传力杆间距 摊铺混凝土 振 捣 整 平 养 生 切缝、刻纹 填 缝 运 输 拌 合 配合比选择 图13-1 隧道路面施工工序框图

2)模板安装

⑴ 模板安装前,划线标示模板安装位置,模板底有空隙的用砂浆补平;模板之间采用螺栓连接,接头连接紧密;模板侧面每米应埋设1处地锚牢固支撑,保证在浇筑混凝土时能经受冲击和振动;

⑵ 模板安装完毕,应对立模的平面位置、高程、横坡、相邻板高差、顶面接茬平整度等安装精确度进行全面检查;

⑶ 禁止在基层上挖槽,嵌入安装模板,模板接头和拉杆插入孔用塑料薄膜等密封,以免漏浆;模板与混凝土的接触表面应涂隔离剂。

3)混凝土摊铺

⑴ 混凝土摊铺前,基层表面用高压风将杂物清扫干净,并洒水湿润,但不得积水;

⑵ 根据试验段确定的数据准确控制摊铺厚度和行车速度。布料车辆必须由专人指挥。

4)混凝土振捣

⑴ 插入式振捣棒每次移动距离不宜超过振捣棒有效作用半径的1.5倍,并不得大于500mm,振捣时间宜为15~30s,避免触及模板和钢筋;

⑵ 振捣作业缓慢匀速,保证拌合物表面不再冒气泡并泛出水泥浆为准; ⑶ 摊铺机作业时,不密实地段辅以平面振捣器振捣,保证混凝土密实。

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5)整平

⑴ 利用三辊轴进行提浆和整平,及时专人处理轴前料位的高低情况,避免出现轴下间隙,保证混凝土表面平整;

⑵ 采用横向通长的铝合金刮尺往返进行精确刮平,使混凝土表面的平整度达到规范要求。同时应进行清边整缝,清除黏浆,修补缺边、掉角;

⑶ 混凝土表面采用二次收浆工艺,第一次用直尺刮平后,待其表面泌水完毕后及时进行精平,以保证路面表面平整度。

6)刻纹

混凝土表面有沥青面层的进行机械凿毛,无沥青面层的混凝土表面进行机械刻纹。刻槽深度应为2~4mm,宽度3~5mm,槽间距15~25mm。凿毛、刻纹后随即将路面冲洗干净,并恢复路面的养生。

7)接缝 ⑴ 纵缝

① 对于前一幅混凝土路面出现的跑模、错台,必须通过拉直线切割处理;对模板底部漏浆的混凝土进行清除处理;

② 侧边拉杆位置准确,对于变形拉杆扳直校正,如有松脱或漏插,应钻孔重新植入。

⑵ 横向缩缝

① 路面横向缩缝均应采用切缝法施工。有传力杆缩缝的切缝深度应为1/3~1/4板厚,最浅不得小于70mm;无传力杆缩缝的切缝深度为1/4~1/5板厚,最浅不得小于60mm;

② 缩缝传力杆采用前置钢筋支架法施工,混凝土摊铺前应准确放样,并用钢钎锚固。混凝土摊铺时用振捣棒先振实传力杆下面的混凝土,再摊铺上层混凝土。传力杆无防黏涂层一侧应焊接。

⑶ 横向施工缝

混凝土摊铺中断时间超过30分钟时,应设置横向施工缝,其位置应与胀缝或缩缝重合。横向施工缝在缩缝处采用平缝加传力杆,施工缝传力杆施工方法同缩缝传力杆。在胀缝处其构造与缩缝相同。

⑷ 胀缝设置

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① 根据设计图纸和规范要求设置胀缝;

② 胀缝应采用前置钢筋支架法施工,用振捣棒振实胀缝板两侧的混凝土后再摊铺;

③ 在混凝土终凝前,剔除胀缝板上部混凝土,嵌入(20~25)mm×20mm的木条,整平表面。胀缝板应连续贯通路面板宽度。

(5)灌缝

① 混凝土养生结束后,应及时灌缝;

② 清除接缝中的杂物、尘土及其他污染物,确保缝壁及内部清洁、干燥; ③ 填缝料的各项指标必须符合设计图纸和规范要求,填缝必须饱满、均匀并连续贯通。

8)养生

在混凝土路面表面具有一定强度后立即覆盖透水土工布、保湿养生,高温天气养生不宜少于14d,低温天气养生不宜少于21d。养生期间,禁止车辆和人员通行。

13.2 各类洞室和横通道

13.2.1 各类洞室和横通道不得在衬砌断面变化及各种衬砌接缝处设置。 13.2.2 各类洞室、横通道与正洞连接地段的开挖,应在正洞掘进至其位置时,将该处一次开挖成形并按设计支护。

13.2.3 各类洞室和横通道的永久性防水与排水工程,应与正洞一次同时完成,与正洞连接的折角处,防水层应平顺铺设,不得出现空白。

13.2.4 设备洞、横通道、预留洞室等二次衬砌施工应符合下列规定:

1)衬砌中的预埋管件、预留孔、槽的位置准确,预埋管件必须经过防腐和防锈处理,设备洞、横通道与正洞的钢筋应连接牢固;

2)检查各种附属设施之间、及其与排水系统之间位置是否合适,如有冲突,应上报监理工程师,会同有关人员及时处理;

3)安装模板时应将预埋管件固定,各类孔、槽及边墙内的各类洞室位置准

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确;

4)浇筑混凝土时应确保各类预埋管件、预留孔槽不产生位移。各类洞室、横通道与正洞的衬砌一次同时完成。

13.3 水沟、电缆槽

13.3.1 水沟、电缆槽的开挖应与边墙基础开挖同时进行,禁止在边端浇筑后再爆破开挖。

13.3.2 水沟可采用预制或现浇制作,边沟采用预制安装时,应保证边沟与相邻路面接缝平整。

13.3.3 水沟应与衬砌排水、路面排水的管路连通,封闭严密,保持顺畅。 13.3.4 电缆槽壁中的预留管件、预留孔等定位准确,与边墙应连接牢固,必要时加设短钢筋。

13.3.5 电缆槽盖板应平顺、整齐、无翘曲;盖板铺设应平稳,盖板两端与沟壁的缝隙应用砂浆填平,不得晃动或吊空;盖板规格应统一,便于维护和调换。 13.3.6 电缆槽侧墙施工前应凿毛,并配置连接钢筋和水平钢筋。 13.3.7 电缆沟靠路面一侧应滞后路面施工,以免影响路面机械摊铺。 13.4 隧道内装饰

13.4.1 装饰必须满足设计要求,符合安全、经济、适用原则。

13.4.2 隧道边墙部分(距检修道3.0m范围内)采用白色环保防火涂料,拱部采用深色防火涂料,耐火极限时间大于1.5h,墙高2m以下装饰料反射率≥0.7。 13.4.3 采用厚性涂料,能够满足修饰隧道内壁的作用。

13.4.4 与衬砌的粘结强度大于0.15MPa,并要求在长期潮湿状态下不脱落。

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13.4.5 涂料可采用喷涂或粉刷,保证色调均匀,不得出现色斑和杂色。 13.5 蓄水池

13.5.1 蓄水池应在地基坚固处设置,混凝土浇筑应做到振捣密实、表面光洁,无渗漏。

13.5.2 蓄水池混凝土在达到设计强度后,应进行闭水试验。

13.5.3 设置避雷设备时,应进行接地电阻试验,其冲击接地电阻应符合设计要求。

13.5.4 蓄水池应有冬季保温防冻措施,确保池内不结冰。 13.6 预埋件

13.6.1 通风机底盘与机座相连的地脚螺栓,应按设计要求的风机底盘螺栓孔布置预留灌注孔眼。螺栓埋设时,灌浆应密实,螺栓应与机座面垂直。 13.6.2 水泵基础施工时按设计要求埋设水泵地脚螺栓或预留孔位。 13.6.3 安装工程所用各种预埋件应按设计要求进行防锈蚀处理。

13.6.4 预埋钢管管口应打磨平整,管内穿5号铁丝,并在混凝土浇筑后进行检查、试通。

13.6.5 隧道内预留接地钢筋,采用Ф16钢筋环向与锚杆焊接,并将钢筋头预留到电缆沟内,每50m设置一道。 13.7 质量控制及预防、处理措施

混凝土断板 1)原因分析

⑴ 原材料不合格:水泥安全性差,强度不足;砂石料含泥量及有机质含量

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超标;

⑵ 整平层标高失控或不平整,造成路面厚度不一致,导致上层混凝土拌合物的水分或砂浆会下渗被基层吸收,强度降低,从而路面开裂;

⑶ 施工工艺不当,如搅拌不足或过分,振捣不密实,水泥或集料温度过高,混凝土浇筑间断或未按施工缝处理,养生不及时,切缝不及时,开放交通过早。

2)预防措施:

⑴ 严格控制原材料进场;

⑵ 加大现场控制力度,严格控制调平层高程及平整度,采取合理的施工工艺。

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14 安全环保管理及文明施工

14.1 安全管理

14.1.1 隧道开工前,项目总工组织向施工作业人员进行技术和安全交底,详细说明隧道安全生产的有关技术要求,分析可能存在的重大危险源,安全交底台账必须签字确认。落实工前教育制度,规范进洞管理。

14.1.2 隧道进口处设置监控系统,并安排专人值守,负责登记人员和机械设备、物资的进出洞情况;洞口安装安全报警系统。

14.1.3 施工过程中的安全生产费用不得低于投标价的1%,其中用于隧道工程的安全生产费用不低于投标报价清单中隧道总价的2%。

监理工程师应认真监督检查施工单位安全生产费用使用情况,监督施工单位是否用于购买和更新合格的安全防护用具和设施,落实安全施工措施,改善安全生产条件。施工现场存在安全事故隐患、未落实安全生产费用的,监理工程师应立即要求其改正,施工单位拒不改正的,监理工程师应当及时向项目建设单位报告。

14.1.4 施工单位在编制施工组织设计和施工方案时,应当根据隧道工程的特点制定专项安全技术保障措施、现场临时用电方案和施工安全应急救援预案,备好应急抢险物资,定期组织应急演练。每个隧道施工现场设置1处抢险物资储备点。

14.1.5 在隧道掘进施工过程中,要求在Ⅳ、Ⅴ级及以上围岩地段的拱脚处必须预先设置逃生通道及救生管道,以确保隧道掘进过程中施工人员的人身安全。管道逃生通道所用管材可采用Φ600~Φ800mm的无缝钢管(或Φ600mm耐压波纹塑料管),管节长度宜为6~8m,壁厚不小于10mm,管节间采用法兰盘连接。管内预留食品、药品、工作绳,方便逃生、抢险、联络和传输的各种物品。 14.1.6 监理工程师应按规定认真审查施工单位的安全保证体系,审核隧道施工安全技术措施和施工方案;对危险性较大的分部分项工程,施工单位应当单独编制安全专项施工方案,并按规定通过有关专家的论证、审查。

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14.1.7 现场办公、生活和作业区应设置在符合安全性要求的地段,并与炸药库和隧道开挖保持一定的安全距离;施工人员的膳食、饮水、休息场所、医疗救助设施等应当符合卫生标准,现场临时搭建的建筑物应当符合安全使用要求。 14.1.8 按照“平安工地”建设达标验收标准,组织对隧道施工现场安全管理进行验收。

14.2 环保管理

14.2.1 隧道开工前,项目总工组织向施工作业人员进行环保交底,详细说明隧道环保的有关技术和环保要求,环保交底台账必须签字确认,落实工前教育制度。

14.2.2 监理工程师应按规定认真审查施工单位的环保管理体系,审查环保技术措施和环保专项施工方案;隧道工程穿越自然保护区,施工单位应当应制定专项环保施工方案,并按规定通过有关专家的论证、审查。

14.2.3 强化“安全环保 美观耐久”建设理念,完善环景保护的各项管理制度,提高施工人员的环保意识,保护美丽的自然环境。

14.2.4 严禁施工人员携带外来物种进入自然保护区,禁止上山打猎和滥砍滥伐,保护动植物。

14.2.5 施工场地应尽量不靠近居民,运输道路及施工区应定时洒水,以减少粉尘污染。

14.2.6 选用效率高、噪声低的机械,禁止噪声超标的机械设备进场。正确使用机械设备并进行维修、保养,确保设备在良好的条件下运行,减少废气排放量,减少运行噪声。

14.2.7 及早施作防护工程、排水工程,对裸露地表的植被进行覆盖,防止水土流失。

14.2.8 生活垃圾定点倾倒,统一深埋处理。施工废水通过沉淀过滤池处理合格后进行排放,防止对河流的污染。施工机械的废油废水,采用隔油池等有效措

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施加以处理,避免超标排放。

14.2.9 在整个施工过程中,作业环境应符合下列职业健康及安全环保标准:

1)空气中氧气含量,按体积计不得小于20%;

2)粉尘允许浓度,每立方米空气中含有10%以上的游离二氧化硅的矿物性粉尘不得大于2mg,每立方米空气中含有10%以下的游离二氧化硅的矿物性粉尘不得大于4mg;

3)有害气体最高允许浓度:

⑴一氧化碳的最高允许浓度为30mg/m3,在特殊情况下,施工人员必须进入工作面时,浓度可为100mg/m3,但工作时间不得大于30min;

⑵二氧化碳按体积计不得大于0.5%; ⑶)氮氧化物(换算成NO2)为5mg/m3以下;

⑷甲烷(CH4)(瓦斯)按体积计不得大于0.5%,否则必须按煤炭工业部门现行的《煤矿安全规程》有关规定办理;

⑸二氧化硫浓度不得超过15mg/m3; ⑹硫化氢浓度不得超过10mg/m3; ⑺氨的浓度不得超过30mg/m3。 4)隧道内气温不得高于28℃; 5)隧道内噪声不得大于90dB。 14.3 文明施工

14.3.1 文明施工管理

1)建立“文明施工”领导小组,开展文明工地创建活动,定期进行文明施工专项检查,有效实施奖惩措施;

2)制定隧道文明施工作业指导书,对施工人员进行上岗前的文明施工、规范化操作培训,建立文明施工管理档案;

3)洞口上方安装隧道名称标牌;洞口安装安全进洞、进洞须知等标识标牌;洞口边坡或仰坡上设置质量、安全宣传标语;

4)施工产生的废土、废渣弃到指定地点,施工废水经过净化后再排放; 5)施工结束后,施工机械停放在指定的机械停放区;现场做到“工完料净”;

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6)洞内作业做到工序衔接,工区分明,各作业工序无相互干扰。 14.3.2 施工照明

1)成洞段每隔6~8m设置一个固定灯,电线敷设整齐划一,位于地面2m以上;

2)围岩差、不安全因素较大地段应增加照明度,在洞内设备存放处、抽水机站应设置照明;

3)漏水地段照明采取防水灯头和灯罩;

4)距离掌子面50m内应设置移动照明灯具,保证洞内照明充足; 5)各类电器设备和输电线路须有专职电工经常进行检查维修。 14.3.3 洞内通风防尘

1)采取必要的通风、洒水等防尘措施,保证洞内粉尘及有害气体的浓度达到健康标准;

2)隧道掘进150~200m以上,必须实施管道通风,长大隧道采用混合通风方式;

3)长大隧道应在压入式的出风口设置喷雾器,以增加空气湿度,降低粉尘含量;

4)通风能满足洞内作业需要,隧道作业面风压应不小于0.5MPa。每人供应新鲜空气3 m3/min,采用内燃机械作业时,供风量不宜小于4.5 m3/(min﹒kW);

5)通风管安装平顺、接头严密,弯管半径不小于管直径的3倍,每100m平均漏风率不得大于2%;

6)通风机运转时严禁人员在风管的进出口停留,不得将任何物品放在通风管或管口上;

7)隧道洞内道路平整畅通,保持湿润、不扬尘。

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参考文献

[1] 交通运输部公路局.高速公路施工标准化技术指南(第五分册 隧道工程).北京:人民交通出版社,2012.

[2] 福建省高速公路建设总指挥部.福建省高速公路施工标准化管理指南(隧道).北京:人民交通出版社,2011.

[3] 河北省交通运输厅.河北省高速公路施工标准化管理指南(第四册 隧道工程).北京:人民交通出版社,2012.

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