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隧道爆破施工方案范文1
关键词:施工技巧 单一、分离式隔墙技术 连拱隧道修建
1.前言
城市地下铁之间的连接线路繁琐复杂,其结构形式也是多种多样,但都是由不同的三连拱、单连拱隧道连拱组合而成,在施工作业上,由于隧道的断面较多,加大了施工工序的难度,对此分别提出了针对三连拱与单连拱隧道的施工技术方案,并且达到了快速施工、节约成本的目的,是一个优质的施工方案。
2.地下铁路连拱隧道群施工技术分析
(1)地下铁路连拱隧道群包括三连拱隧道与单连拱隧道,针对三连拱隧道,可以直接进行右线的插入,支撑隧道的支柱参考数可以保持不变,隧道保护的安全格栅进行环状的安置,并且全部都是采用混泥土喷洒,保持其不被腐蚀,在隧道中墙地段,固定中心墙拱的锚要加强其承受力,设置位置要相对的固定在拱墙的顶端,要在墙拱安全格栅处安置上一座纵向的安全梁,增加施工作业的安全性跟稳定性;在进行隧道开挖时,要严格按照施工方案的循环开挖尺度,格栅之间的距离最好保持在0.6米;在遇到中墙开挖无法进行人工作业时,可以相对应的使用弱爆破技术,如果在经济允许的条件下可以使用静态爆破,这样就可以减轻爆破时震动对岩层的干扰;开挖作业完工后,就是第二次的衬砌,在中墙空隙的地方进行支柱的回填,做好采用千斤顶作为支柱,其固定性好,不会出现空隙的余留;中墙施工分为两侧进行,不可两侧同时进行,等两侧的中墙都施工完毕了,最后再进行中间岩体的开凿与衬砌[1]。三连拱在施工过程中要注意墙体的结构是否稳固,如果出现墙体岩层变形或者泥土散落、岩层收敛不足的现象,就要及时进行墙体的加固,必要的时候还要停止施工,在对岩体进行加固稳定后,再继续工程的施工。在国内还没有有效的对三连拱中断分离的施工技术案例,对于其预先的隧道结构分析以及隧道施工安全性的检测尤为重要,三连拱隧道的修建也要提前做好各项准备,保证施工工程的有序安全进行。
(2) 地铁隧道还有一种隧道模式就是双连拱隧道对于其施工可以采取右线内折穿过双连拱隧道,使用单一式的施工方案进行施工,在右线穿过隧道小洞口的侧面可以开凿出一条临时的的通道口,在进行中墙拱顶的固定支撑锚设置,跟三连拱的锚设置一样,可以三连拱双连拱一起进行,施工过程中要防止出现偏倒,两边的重要要均衡;中墙施工完后,就进行右线施工,右线施工要按照顺序进行,先从右线比较大的开始,最后再到小的,要保证整条右线是一个环状体,不可出现缝隙;中墙施工与双连拱施工要在右线中墙施工后进行,当中墙施工与双连拱施工进行时,右线施工要停止工作,一直到中墙施工完工为止;单一式的中墙施工技术虽然在双连拱隧道上能得到很好的质量施工,但是其也有很大的弊端,因为连拱隧道内的长度只有二十几米,在进行隧道中期支柱与二次衬砌的次数频繁出现,转换的效率太高,其防水层由于被多次转换在遇到雨水天气,就容易渗水,防水装置不紧密,还有模板,混泥土的喷洒也要多次进行,加长了施工的作业时间,不利于施工的质量保障,中墙施工后期衬砌所需的材料数量多,提高了工程的成本,总体经济大幅度降低,不利于工程的进展[2]。比这一施工方案更好的就是分离式中墙施工,这种工程是按单线进行施工,折线施工是按照相反的方向进行环绕折线,减少施工工序,降低材料成本,不仅具有良好的防水功能,而且能很好的解决隧道结构复杂施工技术问题,提高经济效益。
3.地下铁路连拱隧道群施工运用
(1)地下铁路连拱隧道群开凿多半采用爆破式施工,由于隧道岩层比较密集,城市建筑物较多,为了不影响到城市各项活动的正常进行,最好采用微震爆破技术,在原有的光面层预留下一部分空隙,在爆破施工方案中要设置好爆破力度数值,控制在爆破震动间距的范围内,保证人类的安全[3]。连拱隧道群处在岩层比较深的部分,对于爆破来说具有一定的难度,但是可以才爆破材料上下手,采用低震速乳化炸药,严格安置炸药的位置,控制在每循环0.8米到0.6米之间,引发炸药的导线间隔0.4米,相对减少炸药的装药量,保持其光面的爆炸效率;引发爆炸的装置一般采用雷达管,这种技术是利用非电毫秒的不稳定性进行网络的连接,网络连接的不稳定性会震动炸药的引爆点,实现微震动引爆爆破;在中层开挖,可预留1米的光层面,在周围布置上空眼,同样也不要装置太多的炸药,在进行预留面的第二次引爆后就直接进行人工开凿;经过多次爆破,基本上可以进行岩浆的灌入,分别对中墙拱顶、仰拱处、进行岩浆的注入,岩浆压力要保持在标准值内,中墙注浆完成后方可进行中墙夹层的注浆,每个工序都要按照制定好的方案进行施工。
(2)为了保障施工过程中的安全问题,在对小断面隧道进行施工时,必须进行加固支撑处理,防止爆破时产生的震动感对隧道面进行损害[4]。岩层在爆破时会经受不住强大的震动力而变得松弛、变形,容易引发岩层倒塌,对施工人员造成生命威胁,因此要对隧道面中断的顶孔进行支撑柱的加固,在支撑材料上的选择要求其耐抗性强,例如 I20 型钢,在两端焊接时要焊接到两端的格栅上,利用高强螺栓进行拧压,提高其固定性,中墙的加强锚要设置在中墙的顶端两边,长度、中墙之间的厚度都要设置在规定值内,确保工程的质量。
4.结束语
城市地下铁路连拱隧道群在施工中虽然难度较大,但是采用合理的单一式中墙施工以及三连拱段施工技术也能很好的做到工程质量的稳定,在经济效益上也得到了提高,应广泛的运用到城市地铁隧道的施工中。
参考文献:
[1]牛延山.浅谈道桥工程施工技术方案的编制[J].黑龙江科技信息,2011,9(18):45-67
[2]沈晓伟.刘均.下穿建筑物条件下地铁区间三连拱隧道设计[J].山西建筑.,2010,7(16):78-45
隧道爆破施工方案范文2
关键词:冉家浩隧道;施工方案
中图分类号:U45 文献标识码:A 文章编号:
一、隧道工程地质及水文地质与周边环境
隧道进口段主要为泥岩,岩性较差,泥岩容易风化,遇水易软化,右侧边坡较高,很容易坍滑。隧道出口段主要以砂岩位主,岩性较差,覆盖层较薄。隧道位于川东北油气区,紧邻河湾场气田,下腹状产气底层,天然气等有害气体可能顺着岩层构造裂隙上溢,并在隧道洞身范围基岩裂隙或缝隙中局部游散富集,形成气囊。新建冉家浩隧道左侧有既有宝成线皇泽寺双线隧道,地表有居民建筑物以及皇泽禅院、广元殡仪馆和线路左侧临近皇泽寺。
二、既有皇泽寺隧道情况及与新建冉家浩隧道关系
2.1既有皇泽寺双线隧道情况
该隧道位于宝成线广元至广元南间,长900m,为混凝土衬砌结构。根据现场调查,既有皇泽寺隧道洞身标875~900米范围附近拱腰处有12条斜向裂纹,既有线路左侧有7条,线路右侧有5条,拱顶有2条斜向裂纹,局部有渗水;洞身标512米附近衬砌有一条环向裂纹,局部有渗水;洞身标395米左侧和洞身标393米左侧施工缝渗水,衬砌局部有渗水;洞身标179-180米右侧拱墙开裂,局部有渗水。
2.2既有皇泽寺隧道与新建冉家浩隧道的位置关系
既有皇泽寺隧道位于冉家浩隧道左侧,距离较近。既有皇泽寺隧道线路右线与冉家浩隧道左线间距离13.9~66.2m,最近处位于冉家浩隧道出口位置,出口段与既有宝成线夹角为23°.进口段既有皇泽寺隧道位于冉家浩隧道左下方,高差为18.439。高差为1.43m,其余地段高差由设计坡度从进口的18.439米逐渐变化到出口的1.43米。
三、施工方案
3.1地表锚杆加固
冉家浩隧道临近既有线皇泽寺双线隧道,采取有效措施对既有皇泽寺隧道地表进行预加固处理,降低施工风险,是本次施工的技术重点。
锚杆直径为Φ32,水平间距1m呈梅花形布置,在既有皇泽寺隧道与新建冉家浩隧道间,用长锚杆加固,长锚杆加固深度应在轨顶标高以下,数目不少于4排,以形成有效隔离;既有皇泽寺隧道顶部锚杆加固至强弱风化岩层分界线,即锚杆嵌入弱风化岩层1.0米即可;新建冉家浩隧道顶部无需加固。锚杆采用全长砂浆锚杆,锚杆钻机钻孔,注浆泵注浆锚固。地表锚杆加固为在临近既有线及既有隧道上方施工,施工过程中存在坠落物侵入既有线限界的风险。为降低施工风险,保证既有线运营安全,设置钢管立柱并搭设细目网以防止坠落物侵入既有线限界。
3.2既有皇泽寺双线隧道增设照明设施
冉家浩隧道临近既有线皇泽寺双线隧道。采取有效措施保证既有隧道在施工期间运营安全和监控的顺利实施,精心设计照明方案则是本次施工的技术重点。
为保证冉家浩隧道施工过程中,既有皇泽寺双线隧道的行车安全和监控顺利实施,对既有皇泽寺双线隧道增设全隧24小时照明设备,照明设备用电搭接至冉家浩隧道施工电力线,采用优质防水电线贯通全遂,照明灯具采用安全照明灯具,并联连接,间距10米,功率200W。供电电缆间距10米在衬砌上用膨胀螺栓固定。位置设置在轨顶以上3米。供电电路设过电、漏电、短路保护装置。照明设备增设后,应加强检查,膨胀螺栓用冲击钻在既有隧道衬砌上打孔固定,前两个请点封锁区间用于打孔设置膨胀螺栓,线路及灯座预先连接,在后两个请点封锁区间悬挂布设,最后一个请点封锁区间用于检查线路和接驳供电线路,隧道进出口同时施工。
3.3非爆破施工
在确保既有线安全情况下,加强非爆破施工方案研究,减少对既有隧道的影响。隧道进口明洞开挖方式在隧道进口段的明洞采用非爆破施工,利用机械破碎头进行开挖 。以下标段B.BHDK581+484 ~BHDK581+514、BHDK581+560~BHDK581+640、BHDK582+361 ~ BHDK582+391采用非爆破掘进,标段共140米,与皇泽寺双线隧道距离最近,为避免爆破振动影响附近皇泽寺双线隧道结构安全,采用预凿隔振槽,中央大直径水平钻孔提供临空面的非爆破开挖施工方法。采用上下台阶开挖法,上台阶全环预设隔振槽,中央大直径水平钻孔为开挖核心土提供临空面,由内而外逐圈逐层利用破碎头开挖石方,设计循环进尺0.8米。上台阶开挖后立即进行支护,支护完成后才能进行下台阶开挖。下台阶开挖利用上台阶开挖形成的临空面,周边预设隔振槽由上至下逐层开挖,设计循环进尺1.5米。BHDK581+475~BHDK581+484,长9米,为冉家浩隧道明洞开挖段,为防止爆破飞石危及既有线安全,采用非爆破开挖。因既有皇泽寺隧道和冉家浩隧道在此段有较大高差,施工中为防止机械倾覆和开挖中石方坠落,设置防护排架和防撞墩以保证既有线运营安全,同时作为进口段隧道暗洞非爆破开挖防护措施使用。
3.4微振控制爆破施工
冉家浩隧道临近既有线皇泽寺双线隧道,掘进中爆破产生的振动对其构筑物有较大影响,开挖爆破要求高,施工难度大。如何有效控制爆破振动速度,减小对既有隧道的影响,是冉家浩隧道施工的技术难点,精心设计掘进方案则是本次施工的技术重点。
针对隧道的工程地质、地形条件、既有皇泽寺隧道和皇泽寺国家级文物保护以及工程质量的要求,隧道开挖爆破应达到如下要求。采取必要的有效技术与工程措施,使隧道开挖爆破产生的个别飞石不致飞出洞口外,且削弱爆破空气冲击波的强度,将爆破振动强度控制在安全允许的标准范围内,以保证被保护对象和洞外的人员的安全。
冉家浩隧道在BHDK581+514~BHDK581+560,BHDK581+640~BHDK582+361区段采用微振控制爆破方法开挖,并且为了最大限度地降低开挖爆破振动,选用数码电子雷管实现逐孔毫秒延迟起爆,所有爆破炮孔直径选取为=40mm。
3.4.7.2 微振控制爆破的具体技术措施
隧道爆破施工方案范文3
岑安岭隧道位于高州市东岸镇山甲村与上垌村一带,设计为小净距隧道,洞室净空11.0×5.0m,隧道净宽:0.75+0.75+2×3.75+1.0+1.0=11.0m;左线起讫桩号为:ZK55+893~ZK56+403,长510m;右线起讫桩号为:YK55+892~YK56+400,长508m。进口左右线间距16.59m,出口左右线间距10.52m。洞口设计标高左线98.684m、右线98.702m;出口设计标高左线101.413m、右线101.414m,隧道最大埋深约105.8m,属中隧道。
隧道区地质为白垩系含砂砾岩、寒武系加里东期混合岩、残破积黏性土,局部见加里东期花岗岩侵入。隧道主要围岩类型为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级,参数见下表:
隧道参数表
2、初步施工方案
隧道机械化施工作业图
岑安岭隧道为小净距隧道,为保证隧道结构安全,隧道施工时应严格遵循“少扰动、快加固、勤量测、早封闭”的原则,隧道出口段通过水平中空注浆锚杆加固中间岩柱,使其具有足够的强度和稳定性。施工中应加强监控量测,根据量测分析结果及时调整设计参数,实现动态设计,信息化施工。
岑安岭隧道为小净距隧道,为保证隧道结构安全,隧道施工时应严格遵循“少扰动、快加固、勤量测、早封闭”的原则,Ⅴ围岩采用CD法(单侧壁导坑法)施工、Ⅳ上下台阶法(短台阶法)、Ⅲ全断面法进行暗洞开挖。
岑安岭隧道设计、施工均以新奥法为指导原则,采用复合衬砌,以锚杆、钢筋网、湿喷混凝土、钢拱架等为初期支护,并辅以长管棚、超前注浆小导管等支护措施,充分发挥围岩的自承能力,在监控量测信息的指导下施作初期支护和二次模筑衬砌。
3、小净距隧道施工
(1)隧道洞身开挖施工顺序:测量画开挖轮廓线布炮眼钻炮眼装药爆破通风洒水出渣监控量测。
(2)隧道初期支护施工顺序:通风清理岩面处理欠挖初喷砼打结构锚杆挂钢筋网安装格栅钢架打超前锚杆并焊接喷射砼到设计厚度围岩量测反馈、修订支护参数。
(3)隧道二次衬砌施工顺序:监控量测确定施作二次衬砌施工准备涂脱模剂台车就位施作止水带预埋件安装灌注混凝土脱模台车退出养护。
3.1、临时设施
隧道施工通风采用轴流通风机,通风采用1100mm高强软风管。隧道两端同时掘进,每个洞口均设置4台20 m?电动空压机组成的80 m?空压站,送风管路采用Φ120mm钢管。隧道纵坡排水采用顺坡排水,施工时采用抽水泵机械排水。施工时应注意使排水沟通畅,避免使拱脚浸水。
隧道施工降尘采用水幕降尘和个人带防尘口罩相结合的方式。水幕降尘,就是把水雾化成微细水滴并喷射到空气中,使之与尘粒碰撞接触,则尘料被水捕捉而附于水滴上,或者被湿润的尘料互相碰撞而凝聚成大颗料,从而加快了其沉降速度。具体实施时,在距掌子面一定距离设置几道水幕,水幕降尘器设置在边拱上,放炮前10min打开水幕开关,放炮30min后关闭。
岑安岭隧道埋深220m洞身部位附近地温约31.9~32.9°,施工中采取水幕和局部高压喷水相结合的措施进行降温。
3.2、洞口段施工
施工本着“早进晚出”、“少开挖”的原则,按边坡线对边仰坡进行放样。在进洞施工20天内按设计图纸组织完成洞口段明洞、暗洞施工,同时做好明、暗洞交接处的防水处理。按设计回填坡度至设计填土线,回填至拱顶后分层满铺填筑,顶层回填材料采用粘土以利于隔水,最后施作永久性仰坡防护工程及植草。
3.3、辅助工程施工
本标段隧道采用的超前支护主要包括大管棚、超前导管、超前锚杆等。
1、大管棚施工
先按设计完成管棚导向墙,以固定管棚导向管。长管棚施工采用潜孔钻机钻进并顶进长管棚钢管,注浆采用注浆机。管棚施工时,先打编号为单号的钢管,注浆后再打编号为双号的钢管。注浆压力初压为0.5 ~1.0MPa,终压为2.0 MPa,注浆顺序自下而上,其注浆结束标准为:注浆压力逐步升高达到设计终压并保持终压10min以上。
2、超前小导管
⑴本隧道超前小导管、钢插管采用Ф42×4mm无缝钢管,环形间距35cm,钢管在洞外加工厂制作,前端做成尖锥形。
⑵小导管安装:采用风动凿岩机钻孔,然后将小导管插入孔内,外露端与开挖面后方的钢拱架焊接,与钢拱架共同组成预支护体系。
⑶超前小导管注浆设备采用注浆泵注浆,浆液无水地段采用水泥浆,有水地段采用水泥、水玻璃双液注浆。
3、超前锚杆
设置在隧道超前导坑Ⅳ级围岩地段,采用3m长 的Φ22 超前锚杆形式。施工时应根据岩体节理面产状确定锚杆的最佳方向。
3.4、小净距隧道洞身开挖
隧道洞身开挖(钻爆法)施工顺序为:测量画开挖轮廓线布炮眼钻炮眼装药爆破通风排险洒水出渣初期支护监控量测。
小净距隧道钻爆施工质量直接关系到隧道施工的成败,实际施工过程中严格监测和控制钻爆。对于小净距隧道先掘进洞开挖的衬砌处震动速度控制在15cm/s内,后掘进洞衬砌处震动速度控制在10cm/s内。为避免爆破震动波的叠加,采用微差控制爆破,各段起爆时间根据震动测试确定,或以不大于200ms为宜。
对于小净距隧道,单洞可按相应围岩开挖法施工,但先掘进洞应超前后掘进洞开挖工作面不小于30m。施工方案如下:
⑴Ⅴ级围岩段:根据岩性采用台阶法及侧壁导坑、拱部留核心土弧形开挖,各部分施工开挖前应做好超前支护措施。隧道施工先掘进洞模筑衬砌应超前后掘进洞开挖工作面不小于50m。
Ⅴ级围岩施工方案图
⑵Ⅳ级围岩区段:隧道施工先掘进洞模筑衬砌应超前后掘进洞开挖工作面不小于40m。掘进洞采用台阶法施工。
Ⅳ级围岩施工方案图
⑶Ⅲ级围岩区段:隧道施工先掘进洞模筑衬砌应超前后掘进洞开挖工作面不小于30~35m。掘进洞宜采用全断面法开挖:
Ⅲ级围岩施工方案图
隧道洞身开挖质量直接关系到隧道施工的成败,实际施工过程中严格监测和控制钻爆。对于Ⅴ级围岩采用多臂钻孔台车开挖(进口端各布置一台),必要时进行局部浅孔爆破,对于Ⅲ、Ⅳ级围岩采用钻孔爆破开挖。
四臂钻孔台车施工示意图 光面爆破效果示意图
3.5、钻爆设计与施工
本标段结合本工程地质条件及围岩,在进洞开挖前,做好钻爆设计,并根据实际围岩情况进行调整。对本隧道比较坚硬围岩开挖均采用光面爆破,软弱围岩地段采用预裂爆破。爆破器材选用硝铵炸药或乳化炸药,周边眼采用小直径药卷间隔装药,掏槽采用抛掷爆破的综合微震控制爆破技术,以尽可能减轻对围岩和中间岩柱部分的扰动,维护围岩自身稳定性。起爆方式采用塑料导爆管毫秒微差有序起爆,并根据爆破效果及时调整各种爆破参数。
3.6、出渣施工
本标段隧道全部采用侧卸式装载机装渣,自卸车运输,运往指定弃渣场。
3.7、初期支护施工
支护方式通常采用Ф25先锚后灌式中空注浆锚杆、Ф22砂浆锚杆、钢筋网安设、拱架支护、喷射混凝土等。
初期支护喷射砼分初喷和复喷二次进行。初喷在开挖(或部分开挖)完成后立即进行,尽早封闭暴露岩面,复喷砼在锚杆、挂网和拱架安装后进行,形成初期支护整体受力,抑制围岩变形。喷射砼分段、分片由下而上顺序进行,新喷射的砼按规定洒水养护。喷射混凝土施工工艺流程如图所示:
3.8、二次衬砌施工
二次衬砌的施工时间根据量测资料反馈的信息决定,一般应符合以下各项要求:⑴各项量测项目位移速度明显减缓并已基本稳定;⑵水平收敛速度小于0.2mm/d;⑶拱顶下沉速度小于0.1mm/d;⑷初期支护表面裂缝不再继续发展。
1、防水板施工
防水板施工是隧道防水功能的重要措施,其工艺流程如下:
⑴施工程序:施工准备设盲沟、固定复合式防水板焊接防水板搭接缝质量检查移动作业架下一循环。
⑵固定防水板时,应视喷锚支护面的平整度将防水板预留一定的松弛量。
⑶软岩地段砼衬砌紧跟开挖面时,衬砌端部预留防水板接头应采取防护措施。
⑷明洞背部防水层的SBS型改性沥青防水卷材,均选择晴朗干燥天气施工,防水层外部应作2~3cm水泥砂浆保护再作填土。
2、二次衬砌
二次衬砌施工工序比较多,主要有边墙基础、限位台施工、挂防水板、布钢筋(如有)和浇筑二衬混凝土。
砼应两侧对称灌注,保证两侧灌注高差不超过1.0m。砼灌注过程中要注意振捣,防止过振或漏振现象出现,保证砼密实,表面光滑,无蜂窝麻面。封顶由封顶口倒退逐一泵送砼,施工时注意按设计要求每循环预埋注浆孔2个。砼灌注完成后,按规范进行养生,施工一定长度后进行拱顶注浆,以确保拱顶砼回填密实。
模板台车立模定位过程为:台车脱离模板,移至下一衬砌循环处;清理模板并涂脱模剂;测量放线,就位调整;拧紧转角处的对接板螺栓,挂上台车两侧的侧向千斤顶,基脚贴模并支撑牢固;安装堵头板,砼输送系统就位。
开挖与二衬的间距不大于100m,同时做好防护措施,避免开挖爆破对二衬造成影响。
二衬台车图 挂设防水板、钢筋网图
3.9、防排水及附属工程施工
本标段隧道采用了复合式衬砌,防排水设计采取了全断面封闭结构防水,包含衬砌背面排水层、路基排水工程、路缘排水工程等。
本标段隧道洞内沟槽主要有排水沟及电缆沟。其施工在二衬完成后分段安排进行,施工时注意各种预留、预埋件的埋设。排水沟、电缆沟盖板在洞外集中预制。
本标段隧道洞内装饰采用镶贴瓷砖+喷涂防火涂料方案,防火涂料厚度按实验确定,施工时喷涂均匀,涂料应具有耐腐蚀、耐老化、可冲洗的性能,要求在长期潮湿条件下不脱落、不干裂、不起层,在常温下不释放有害气体。
4、质量保证措施
4.1、技术交底制度
技术交底的目的是使施工管理和作业人员掌握施工方案、工艺要求、工程内容、技术标准、施工程序、质量标准、工期要求、安全措施等,做到心中有数,施工有据。
项目部的技术部门根据设计文件、图纸向施工管理人员进行工程内容交底,技术标准、工期要求等内容。施工节段由项目经理部技术人员向作业层技术人员对分项、分部、单位工程进行工程结构施工工艺标准、技术标准交底,现场技术交底由作业层技术人员向领工员、工班长进行技术交底。
施工技术交底,以书面交底为主,包括结构图、表和文字说明。交底资料必须详细、直观、符合施工规范和工艺细则要求,并经第二人复核确认无误后,方可交付使用,交底资料应妥善保存备查。
4.2、监控量测
1、地表沉降量测;2、周边位移量测;.3、拱顶下沉量测;4、仰拱隆起量测。
4.3、现场保证措施
1、对于钢筋等材料购买时,必须要有出厂合格证,进场后由试验室进行抽验,发出合格报告后方可使用。
2、钢筋必须按照不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收,分别堆存,不得混杂,且应设立识别标志。钢筋原材及已加工的半成品用方木垫起,上面用篷布覆盖,防止钢筋生锈。
3、钢筋绑扎完毕后,应按750mm间距梅花形布置保护层垫块,垫块应具有足够的强度和刚度,防止露筋。
4、钢筋绑扎时应注意绑扣方法,宜采用十c字或套扣绑扎,防止钢筋骨架变形。
5、钢筋网在施工现场预制点焊成网片,钢筋使用前应清除污锈。钢筋网应根据坡面实际地形起伏情况铺设,并与锚杆点焊连接牢固,喷砼时不得晃动。钢筋网与初喷砼面的间隙应不小于3cm,钢筋网保护层厚度不小于3cm,钢筋网在初喷3-5cm砼后铺设。
6、喷射混凝土表面平顺,不能有裂缝及掉渣现象,钢筋无外露。强度必须满足设计强度要求,以实验室提供的配合比严格控制拌合用料。
7、锚杆安装必须和坡面垂直,完全发挥其防剪抗拉性能。锚杆安装的允许偏差为孔距±15cm,孔深±5cm。
8、盲沟布置必须顺直,以便排水通畅。
9、明洞回填土石应两侧对称分层夯实,每层厚度不大于0.3m,两侧回填土面的高差不得大于0.5m。回填土的压实度满足设计要求。
10、明洞顶黏土层封闭必须密实,压实度必须合格。
隧道爆破施工方案范文4
[关键词]公路隧道;洞口工程;施工技术
文章编号:2095-4085(2017)01-0135-02
在公路隧道洞口工程施工中,相较于其他路段而言,不仅要对工程自身施工技术进行考虑,还要综合考虑隧道特性及周围环境,详细勘察地质水文条件、岩石结构、地层结构等,之后制定切实可行的施工方案。在此复杂环境中,一定要结合实际情况,采取恰当的施工技术,从而最大限度的确保施工质量达标。本文在分析公路隧道洞口工程施工原则的基础上,阐述具体的施工技术。
1.公路隧道洞口工程的施工原则
在公路隧道洞口工程施工中,一定要根据施工现场周围的具体情况,制定合理、科学的施工方案。同时,在实际施工中,必须严格遵守以下原则:一是,在开始施工时,需对地层进行浅埋暗挖,为工程施工奠定良好开端;二是,一般而言,洞口岩石自身承压能力较强,在挖洞口时,可采取多种挖掘方法。此外,在挖掘中,应确保周围岩层结构的完整性,以免岩层被破坏。挖掘方法主要有人工挖掘、机械设备挖掘、爆破挖掘等;三是,认真勘察施工现场周围环境,特别是地质条件、地形特征,并进行详细记录。此外,预测可能出现的灾害,从而结合实际情况,制定有效的解决措施,以此消除灾害对工程施工的影响,确保施工质量达标;四是,合理安排洞口排水设施,以免降雨丰富影响施工质量。
2.公路隧道洞口工程的施工技术
2.1施工准备阶段技术
在施工前应做好准备工作,为施工的顺利进行提供可靠保障。在正式施工之前,施工方应和设计方进行有效沟通,明确设计图纸意向,并注意施工重点环节,从而确保施工有序进行。在技术交底中,施工方提出施工中可能出现的问题,和设计方予以交流协商。此外,还要对施工材料、机械设备等予以提前部署,确保施工进度与施工质量符合设计要求。
2.2施工阶段技术
(1)明洞开挖技术。在明洞开挖施工中,应先予以测量定位,按照1:1的比例进行边坡开挖,达到拱线高程;按照1:1.25的比例进行仰坡开挖。在进行支护施工时,应选择砂浆锚杆按照梅花形的方式予以布设,规格为1.2m×1.2m,同时挂上钢筋网片,直径为6mm,网格尺寸0.2m×0.2m,并给予混凝土喷射。在洞口超前支护测量定位中,应采用环向方式予以布设,间距为0.4m,之后打入钢管,仰角在5°-10°之间,打入长度约为15 m,钢管外露约1.5m。(2)套拱灌注技g。在套拱灌注施工中,因为已经形成了成洞面,所以,可选择简易台架立模予以套拱混凝土浇筑,并在砌衬轮廓线外进行施工,紧贴岩面,之后绑扎套拱钢筋,埋设管棚孔口套管,在对二者进行焊接、固定。搭设完钻机平台后,将套拱看成管棚施工的导向墙,经由钻孔打人小导管;利用无缝钢管将其前端加工成锥形,之后借助丝扣连接接头,并在管壁钻压浆孔,布设成梅花形。在进行注浆的时候,通常选用水泥单液注浆,且保证扩散直径不小于1m;在完成注浆施工之后,根据隧道洞口段周围岩层情况予以掘进施工。
(3)洞身开挖技术。在洞身开挖施工中,主要采用正台阶法施工。在开挖施工中,必须对开挖顺序予以注意:先进行放线测量,之后予以管棚超前支护,铺设钢格栅、锚杆及钢筋网片,最后浇筑混凝土,实现联合支护,再经由测量、监控进入下一施工工序。
(4)爆破技术。在爆破中,应先对爆破器材的有效性予以确定,通常选择爆力大、爆速小的炸药;之后对爆破参数予以确定,一般而言,洞口段爆破采用光面控制方式,周边眼间距约为42.5m,最小抵抗线间距约为65.0m,炮眼密集系数约为0.5,装药参数约为0.1kg/m;最后采用小直径药卷进行装药,并用黄泥堵塞炮孔,堵塞长度不小于30m。
(5)防水板铺设技术。利用垫圈与绳扣将防水层挂在固定点上,根据防水板每幅宽度、自重、宽度明确固定点间距。同时,在实际铺设过程中,应预留一定的松弛度,不可太过张拉,以免灌注混凝土的时候,对防水板造成损坏。
隧道爆破施工方案范文5
关键词:新奥法;较弱围岩隧道;施工应用
中图分类号:U45 文献标识码:A 文章编号:
碗铺隧道位于辽宁省桓仁至永陵高速公路第四合同段,隧道区域地形复杂,冲沟发育。海拔处于300米~350米之间,属丘陵地貌。隧道全长达2450米,属于施工难度较大的长大隧道。隧道设计入口段和出口段分别为V级加强和V级围岩,洞身段为Ⅳ级和Ⅲ级围岩,该隧道V级、Ⅳ级围岩共长860米,占隧道全长35.1%,整体隧道岩性较差。根据该隧道的较弱围岩特征,我们采用了新奥法施工原理,进行隧道较弱围岩的施工。
1、新奥法隧道施工原理
新奥法是奥地利学者腊布希维兹教授于20世纪50年代提出的,它是以隧道工程施工经验和岩体力学理论为基础,将锚杆和喷射混凝土组合在一起作为主要施工手段,通过监测控制围岩的变形,充分发挥围岩的自承能力的施工方法。针对该工程的特点,根据地质勘测资料和以往的施工经验,为提高软弱围岩的自支护能力,结合新奥法的施工原理,在掘进施工中主要采取了。弱爆破、短进尺、早喷锚、快支护、勤量测”的施工方案。
1、保护围岩稳定掌子面
掌子面的稳定是隧道开挖技术中的一个重要问题,因此,开挖方法的选择对选择稳定掌子面的辅助工法有很大的影响。根据强风化泥岩的特性,主要采取以下施工措施:
(1)超前锚杆预锚固岩。锚杆采用簿的罗纹钢,长度3.5 m沿开挖轮廓线,以50 cm的间隔20°的仰角打入。形成对前方围岩的预锚固,在提前形成的围岩锚固圈的保护下进行开挖、装渣、出渣和初期支护等作业。
(2)短进尺、弱爆破,全断面开挖。采取光面爆破,控制对围岩固有支护能力的损伤。根据经验、类比和现场实验设计,确定爆破参数,通过3个循环实验,基本确定掘进进尺为1.5一1.8 m,基本满足2个格栅拱架安装的距离,掘进速度在18—20h。
2、早喷锚、快支护、确保安全掘进
早喷锚、快支护是新奥法的精髓,是软弱围岩中隧道掘进安全施工的主要手段。
(1)早喷锚。光爆出渣结束后,应立即对施工面喷射5cm厚的混凝土,及时有效地防止因水和风化作用造成围岩的破坏和剥落,制止岩体的潮解和膨胀,保护岩体强度。
(2)快支护。喷混凝土完毕后,应尽快组织打入系统锚杆、联网、安格栅拱架、复喷混凝土等工序,而且尽可能在围岩自稳时间的1/2内完成。
2、较弱围岩的施工方案
3.1管棚施工方案
在管棚施工前,在明暗洞分界处架立两榀钢拱架并模筑混凝土做为临时套拱。架立临时套拱的作用:一是套拱可以阻挡仰坡上掉落的土石;二是利用套拱,可以保证管棚施工的角度正确,不会引起偏斜或侵限。
3.2开挖及初期支护
因为围岩比较松软,采用钻爆法、上下台阶法进行开挖。上下台阶相距距离约30~50米为宜。
3.2.1上台阶开挖
洞口管棚施工完成后,即开始进行洞身开挖。在管棚或超前小导管的超前支护下,用钻爆法进行开挖作业。钻眼采用YT-28手持式风钻,开始时钻眼深度宜为60cm~100cm。爆破采用非电毫秒雷管和乳化炸药,使开挖轮廓内的岩石松动,尽量避免轮廓线外的岩层受到扰动。
3.2.2架立钢拱架
在架立钢拱架前必须认真找顶,确保拱顶无危石浮石。由技术人员测量隧道中线后,向工人交底。钢拱架底部应坐落在坚硬的岩石上。钢拱架之间采用φ2O光圆钢筋连接,并在拱脚处打设锁脚锚杆,锁脚锚杆应与钢拱架焊接牢固。
3.2.3焊接钢筋网片
钢筋网片采用预制的方法提前加工成半成品,在现场将各网片之间焊接在钢拱架上即可
3.2.4系统锚杆施工
系统锚杆施工时,先用风钻打好锚杆孔,然后将锚固剂用水泡湿,逐条送入孔内,用锚杆将孔内的锚固剂包捣烂后,锚固剂与周围的岩石和锚杆就紧密结合在一起了。为了验证锚杆的抗拉性能,应预留30~35cm锚杆头,以便在锚杆强度达到龄期后,验证锚杆的抗拔力。
3.2.5超前小导管和超前锚杆施工
在钢拱架、钢筋网片和系统锚杆施工完成后,进入下循环的超前小导管和超前锚杆施工。超前小导管和超前锚杆的作用是在下循环爆破开挖后,超前支护可以有效地阻北京电力高等专科学校学报4月 科学技术与应用止拱顶松动岩石掉落。
3.2.6喷射混凝土
喷射混凝土采用湿喷工艺。喷射混凝土应分块进行,每块宽约1~2米。喷头出料口至受喷面距离,以0.6~1.0米为宜。喷射料束角度以垂直受喷面为最佳。
3.2.7二次衬砌仰拱及填充混凝土施工
在半侧仰拱初期支护喷射混凝土施工完成后,即可绑扎二衬仰拱钢筋,立模型,浇注二衬仰拱混凝土。浇注二衬仰拱混凝土时,采用溜槽入模,人工振捣密实。二衬仰拱混凝土浇注完后,进行填充层混凝土施工。
3.2.10防水层施工
根据监控量测资料,确定隧道各种变形都趋于稳定后,方可进行防水层施工。在防水层施工前,应仔细检查初衬表面是否存在锚杆头等尖锐物体,以防刺破防水板。
3.2.11 拱圈二次衬砌施工
拱圈二次衬砌采用模板台车进行施工。当防水层施工完成后,将模板台车移动就位,并调整到设计高度。混凝土入模采用混凝土输送泵,人工配合附着式振动器振捣。
4、 隧道监控量测
监控量测工作是新奥法施工的眼睛,是确保安全、科学施工的重要手段,是施工中掌握地质情况、围岩变形、支护状况等事项变化的手段和措施,从而达到预防塌方等事故。根据碗铺隧道的设计要求,在隧道施工过程中进行洞内观测调查、周边位移量测、拱顶下沉量测、地表沉降等各项施工监测工作。
4.1量测的主要内容有:
4.1.1洞内、外观察
4.1.2对开挖后已支护地段围岩动态的观测对每个开挖面都进行地质调查,填写工作面状态记录及围岩类别判定卡,绘出地质描绘图,对特殊不稳定情况,加强观察频率。
4.1.3在洞口附近施工时,对地表下沉、开裂、滑移状况、边仰坡稳定等项目进行观察,并做好记录。用水准仪进行地表标高定期测量,确定是否发生了地表沉陷。
4.1.4根据设计文件要求的频率,采用收敛仪水准仪等对隧道的周边收敛和拱顶沉降进行定期测量,用量测数据来指导现场施工。
5、结束语
经过18个月的紧张施工,碗铺隧道已完工。实践证明:对碗铺隧道的较弱围岩,采用以上施工方案是成功的,为较弱围岩地段的施工积累了丰富的经验,可以在同种类型的隧道围岩施工中大力推广和应用。
参考文献:
【l】公路工程质量检验评定标准,JTGF80/1--2004,[S]北京:人民交通出版社,2004.
隧道爆破施工方案范文6
关键词 双连拱隧道;单洞法;施工方法
1 工程概况
西安至平凉铁路石家河2#隧道(石质隧道),全长216m,设计为喇叭口隧道。进口为2个单线洞口,出口为一个大断面双线洞口。中部设计有40m长度的双连拱隧道。洞身围岩属较软岩,岩性为白垩系粉细沙岩加砂质泥岩为主,砂岩泥岩多成互层状,以泥钙质胶结为主,且软硬不均,岩层产状近水平,水平节理发育。隧道拱顶上基岩厚度不大,进出口处为Ⅴ级围岩,中部为IV级围岩。
初期支护设计为拱部设φ42超前小导管预支护;喷射C25混凝土厚20cm,拱墙设H125型钢钢拱架加强,钢架间距为1m/榀。衬砌采用混凝土结构。原设计采用中导洞法进行施工。中隔墙采用素混凝土,厚度从102cm渐变到281cm。
2 施工方案讨论
2.1原设计施工方法(中导洞法)
施工步骤:①中导洞拱部超前导管施工,上台阶开挖
②中导洞拱部初期支护 ③开挖中导洞下台阶
④中导洞边墙初期支护 ⑤施做中墙砼
⑥施做I线拱部超前支护,上台阶开挖 ⑦I线上台阶支护
⑧I线阶开挖 ⑨I线阶支护
⑩I线下台阶开挖 ⑾ I线下台阶支护
⑿ 施做I线仰拱砼 ⒀ 按以上工序施做II线。
⒁ 最后施做I线II线拱墙砼。
2.2 原设计中导洞施工方案优缺点分析:
① 工序繁多,施工进度缓慢
② 后期中墙顶部会出现渗漏水现象
③ 需要为此方案重新定做一套模板台车,无法使用现有台车。
2.3 通过同样石质隧道开挖爆破及监控量测结果,发现,此类石质虽然水平层理较发育,但胶结性良好。量测结果围岩稳定性良好,变形量极少。经项目部、局指人员研究后,在I线加宽断面初期支护加强的情况下,同意采用“单洞法”施工。
3 “单洞法”施工方案概述
总体方案:按照“短进尺,弱爆破,快支护,勤量测”的原则组织施工。“单洞法”就是把双连拱隧道按照2个单线隧道先后施工,先施工Ⅰ线隧道(按加宽断面),待Ⅰ线二次衬砌全部完成后,再组织Ⅱ线隧道的施工。
4 小净距隧道“单洞法”施工方案
4.1 I线隧道开挖
下图中阴影部分为I线施工部位,即将中隔墙厚度预留40cm(II线衬砌厚度),其余加宽部分在I线施工时施作。这样,II线施工时,可按标准断面进行开挖。
I线开挖采用三台阶七步开挖法施工,台阶间距5~8m为宜,人工打眼,光面爆破施工,每循环开挖深度不宜超过1.0m。出碴采用装载机出碴,人工配合扒渣。
I线隧道开挖尺寸图
I线隧道开挖时,从隧道拱顶至线路右侧(靠II线侧)开挖半径增大,开挖宽度加宽。加宽数值预留II线衬砌厚度即可,随I线II线的线间距线型变化。待其二次衬砌施工完后,再进行II线隧道的施工
II线隧道后期按照标准断面,采用上下台阶法进行开挖。
4.2 I线初期支护施作
a、超前支护提前施做:在I线隧道开挖前,拱部设置φ42小导管超前支护,环向间距0.4m,小导管长3.5m,纵向搭接长度不小于1.0m。
b、锚杆施工:I线隧道爆破出渣、检查开挖尺寸后,设置Φ22的系统砂浆锚杆,间距1.2×1.2m,由原设计2.5m变更为3.0m长,呈梅花形布置,并与型钢架连接牢固。
c、钢拱架架设及钢筋网片:双连拱段I线隧道拱架由原设计H125型钢变更为I20b型钢,并两侧钢拱架全部接底,同时仰拱底架设拱架,形成闭环,拱架尺寸应按照开挖加宽后断面进行设计加工,拱架间距由原设计1m/榀加密至0.8m/榀。并与系统锚杆进行焊接,同时在纵向拱架间,环向按每米2根设置φ22连接钢筋(加密),以增强初期支护的整体性。在每台阶地脚结合锚杆设置锁脚锚杆,防止拱部下沉变形。
隧道拱墙部分设置钢筋网,直径由原设计φ6变更为φ8mm,网格尺寸为25*25cm。
d、喷射混凝土:喷射混凝土采用湿喷工艺,厚度20cm。分初喷、复喷和终喷(保护层)三阶段进行。隔墙处喷射C25混凝土20cm。
I、II线隧道初期支护图
4.3 隧道衬砌
I隧道衬砌施工工艺与单线段衬砌基本相同。
初支完成后,先施做仰拱砼,形成闭环。
为防止II线开挖爆破时,冲击破直接面对I线衬砌砼,导致I线衬砌砼产生裂纹、破损。I线仰拱砼浇筑后,在仰拱砼上,靠近II线侧设置垂直中隔墙,使此处产生空腔,可减缓II线爆破冲击波对I线砼的损伤。中隔墙采用初期支护同种材料,首先,采用I20b型钢作为支架,下部锚固在底部砼表面,上部与原初支钢架对应焊接牢固,并设置纵向连接钢筋,在钢架背后放一层石棉瓦,在钢架中部放一层φ8钢筋网,然后喷射砼厚度20cm,将钢筋网及钢架包裹。形成一层中隔墙。背后的空腔宽度在10~40cm为宜。
采用衬砌台车施做I线衬砌砼。
4.4 防水板施工(设置在中隔墙表面)
防水板施工按照单线隧道施工工艺施工,在铺设防水板之前,利用喷射混凝土将拱顶右侧中隔墙顶至隧道顶衬砌之外的部分喷平,以便于铺设厚度不小于1.5mm的防水板。铺设防水层前需在喷射混凝土表面铺设缓冲层,缓冲层采用单位质量不小于300g/m2的土工布。在防水层后间隔10m设置环向φ50盲管,墙角设φ75纵向盲管,再分别与边墙进水孔连接,将地下水引至洞内水沟。环向施工缝采用外贴式止水带+中埋式止水带复合防水构造,并贯通二次衬砌拱墙、仰拱;纵向施工缝处采用钢边橡胶止水带+外贴式止水带复合防水构造;变形缝贯通二次衬砌拱墙、仰拱,采用中埋式橡胶止水带+外贴式止水带+嵌缝材料组成复合防水层,内侧采用密封膏进行嵌缝密封止水带,密封膏沿变形缝环向封闭,任何部位均不得出现断点,以避免出现窜水现象。
4.5 钢筋绑扎与混凝土浇筑
I线II线隧道原设计衬砌中没有钢筋,为了增强衬砌混凝土的抗裂性,增设钢筋,钢筋布设按照同断面V级围岩施工。衬砌厚度仍为40cm。
二次衬砌按照“仰拱先行、拱墙整体衬砌”的原则进行施工,与掌子面开挖平行进行,配备1台长10m液压模板台车。混凝土均在洞外自动计量的拌和站集中生产,混凝土输送车运输,泵送入模,附着式振动器配合插入式捣固棒捣固。确保混凝土内实外美。
4.6 II线隧道施工工艺
①开挖
待I线二衬施工完成后,且达到设计强度的70%以上时,方可开挖二线隧道。II线隧道开挖时采用上下台阶法,严格执行弱爆破方案。开挖断面按照施工图标准断面执行。隧道开挖循环进尺不超过1.0m。
为保护I线衬砌砼不受损坏,弱爆破炸药用量采用计算而来,根据公式:同一段位最大装药量Qm=R3*(V/K)2。
R:爆源中心到被保护物的距离(m)
V:震速安全控制标准(cm/s),隧道衬砌一般取6或7,。
K:爆破系数,可取50
② II线隧道初期支护
a超前支护:开挖之前,在II线隧道拱部设置φ42小导管,环向间距0.4m,小导管长3.5m,纵向搭接长度不小于1.0m。
b锚杆施工:II线隧道开挖后,设置HRB335φ22的径向砂浆锚杆(除中隔墙处),间距1.2×1.2m,3.0m长,呈梅花形布置。
c钢拱架架设及钢筋网片:双连拱段II线隧道钢架与I线钢架同里程对应安装,并与I线钢架在中隔墙顶位置焊接连成整体。中隔墙处的拱架尺寸,应按照线间距对施工图进行小范围修正,如下图中N2段钢架,则采用异形加工。同时在纵向拱架间环向按每米3根设置φ22连接钢筋,以增强初期支护的整体性。在每台阶地脚结合锚杆设置施做锁脚锚杆防止拱部下沉变形。在II线开挖过程中上台阶每循环(1m)安装一榀拱架。
II线隧道拱墙除中隔墙部分外,全部设置φ8mm,网格尺寸为25*25cm的钢筋网片。
d、喷射混凝土
喷射混凝土采用湿喷工艺,除中隔墙外,其余部分喷射厚度为20cm。分初喷、复喷和终喷(保护层)三阶段进行。
e、II线隧道防水板铺设及衬砌
II线衬砌先施做仰拱砼及填充砼,拱墙砼施工时,首先将空腔打通(拆除喷射砼及钢筋网片,只保留钢支撑,如上图阴影部分)。防水板铺设时。沿I线垂直中隔墙表面铺设,将空腔包在其内,II线拱墙砼浇筑时,将空腔内灌筑密实。渗水盲管施工与其他段落相同,其他施工同I线隧道。
5 施工总结
5.1 施工中采用以下技术措施,确保安全施工
中导洞施工工法变为小净距施工工法,在技术措施方面,进一步加强,主要表现在以下几个方面:
①、必须遵照“弱爆破、勤支护”原则,进行施工,特别是II线开挖时,要注意保护I线衬砌砼,需对爆破用药量进行计算。
②、I线开挖断面较大,采用三台阶七部开挖法进行,确保安全。
③、I线II线隧道初期支护加强,I线隧底设置型钢拱架,形成闭环,钢拱架间距加密,锚杆加长,超前小导管增多;
④、I线II线隧道钢拱架纵向连接筋加密,以3根/m,保证钢架整体性。
⑤、I线II线隧道型钢支架由原设计H125变更为I20b。
5.2 施工工法优缺点比较
①、减少了中导洞开挖及支护,及中导洞初期支护的拆除工作。
②、可使用原有模板台车,减少模板台车一套、减少费用。
③、隧道防水性能提高,防水施工与原单线隧道相同。