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进行主洞室的开挖,先进行左洞开挖,右洞滞后左洞30 m。
V、VI类围岩主洞开挖时可采用全断面开挖法,对于III、IV类围岩采用台阶法开挖。II类及其以下围岩先进行上台阶留核心土开挖,进尺控制在0.5~0.75 m之间。
8.主洞上台阶(拱部)初期支护施工。
爆破出渣后及时施作初期支护,先喷射5cm混凝土,再安装钢拱架,然后打设锚杆、张挂钢筋网,分层喷射混凝土达到规定厚度为止。其具体流程图如图4所示。
施工方法、支护参数 量测信息 喷射钢纤维砼 安装拉杆、铺设网片 放 样 信 息 反 馈 清洗岩面 施工准备 拼装拱架 锚杆施工 喷射砼 养护量测 图4 初期支护流程图
9.主洞上台阶(拱部)核心土开挖。
对于土质围岩及软弱围岩,上拱圈施作完成后,洞内只剩下中间的核心土体,钻爆开挖,用装载机装车,自卸车运输将渣运出洞外。该部分开挖先进行侧墙平面以上部分开挖,开挖一定距离后从洞内向外退挖下台阶,即隧底、仰拱部分。
10.主洞下台阶(边墙)开挖。
主洞上部每单洞开挖,支护完成50m后,经量测围岩稳定,即可进行下部中槽开挖。为减少上部作业与下部作业相互干扰,同时为了平衡左、右洞对中隔墙的推力,进、出口的左、右
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两洞工作面要同时掘进,中槽开挖工作面和上部开挖工作面相距不应小于30m。
中槽开挖采用松动爆破,挖掘机装渣,5t解放自卸汽车运输的作业方式。
中槽开挖掘进20~30m后,观测上拱初期支护稳定的情况。围岩稳定性差时,应分段跳跃开挖,不宜一次挖通。边墙部分围岩采取“挖马口”方式,拱圈是分环节灌注的,施工缝处的连接较弱,隧道拱圈被施工缝分割为多段,为避免开挖边墙处围岩时使整段拱圈悬空,需采用马口跳槽施工。
为防止拱圈下沉,马口开挖长度应予以控制,III~I类围岩中不宜超过4m。马口开挖过程中,要注意拱脚顺层滑动,必要时设置卡口梁,阻止拱脚下滑。
11.主洞下台阶(边墙)初期支护施工。
下部台阶(边墙)爆破出渣后,即刻进行初期支护。现代隧道工程中最常见的也是最基本的初期支护形式和方法是锚喷支护。
锚喷支护是喷射混凝土、锚杆、钢筋网喷射混凝土等结构组合起来的支护形式。可以根据不同围岩的稳定状况,采用锚喷支护中的一种或几种结构的组合。用机械方法加固隧道围岩,可设锚杆;张挂金属网,提高混凝土支护层的抗拉能力、抗裂性、抗震性。
侧墙支护注意事项:
(1) 安装拱架时,连接螺栓一定要紧固。加工拱架时,应避免在隧道拱架高度2/3高处附近设置接头,拱脚底必须回填密实,严禁拱架底悬空。
(2) 墙脚底面1m范围内严禁欠挖。超挖部分用与拱圈同标号砼回填密实。 (3) 索脚锚杆须按施工要求做,防止拱架受力时墙脚内移,引起拱圈开裂。 12.仰拱施工。
主洞初期支护全部完成后,经量测洞室处于稳定状态,此时二次衬砌及时跟进。为尽快使初期支护封闭成环,首先安排仰拱施工。
(1) 仰拱施工阶段,连体隧道处于最不利受力状态,为防止侧墙受力过大而引起拱圈破坏采取如下措施:
① 仰拱施工,左、右洞对称进行,每一施工段长度Ⅱ类围岩15~20m,Ⅲ类围岩20~30m。 ② 按由内向外的顺序,先进行Ⅲ类围岩段施工,后进行Ⅱ类围岩段施工。 (2)仰拱浇筑完成前禁止车辆碾压。砼浇筑后,养护3d后进行仰拱回填。
(3)仰拱回填必须分层浇筑,每层厚度不大于30cm,禁止车辆在仰拱上运行。如果边墙不稳定,可架立横梁支撑,将侧墙顶紧。
13.拱部及侧墙衬砌施工。
在隧道初期支护形成稳定的闭合环后,立即进行二次衬砌的施工。二次衬砌由洞外(进口)逐步向洞内(左、右洞对称)向前浇筑,尽量减少由于中隔墙顶的再一次受力体系变化产生的对中隔墙顶水平推力的影响。二次衬砌可采用组合式钢模和整体式台车浇筑,或使用衬砌台车浇筑。
衬砌施工作业要点:
(1)铺设轨道时,必须认真清理。加固基础,防止浇筑砼过程中基础下沉,影响浇筑质量。
(2)台车校核后,用三角形方木将台车支承轮沿纵向固定,然后用方木斜撑将台车主梁
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横向固定。
(3)中隔墙顶面砼凿毛后,用水清理干净,两侧各预埋一根纵向φ80mm软式透水管。由于中隔墙顶预埋背贴式止水带水板与拱圈排水板熔点不同,不宜进行热合焊接,故采用专用粘合剂粘合。
(4) 铺设排水管和防水层
首先认真清理初期支护表面,割除砼表面露头的钢筋、铁丝,凿除砼凸起部分。侧墙支护浇筑封口时形成的台阶必须凿除。
先用铁丝将拱部环向φ50mm软式透水管和墙脚纵向φ80mm软式透水管,固定在初期支护表面,环向管与中隔墙顶面预埋管接通,两通接头用土工布包紧,并用细铁丝缠紧。纵向φ80mm软式透水管沿隧道坡度铺设平顺并使用三通接头和拱部环向管连通,三通接头用土工布缠紧,并用细铁丝固定。
标出隧道拱顶中线,土工布和排水板沿隧道中线由拱顶沿简易台车拱架缓缓向两边铺设,边铺边用射钉枪用专门垫片将土工布与排水板固定在初期支护上。
(5)安装钢筋时,拱部钢筋使用预制砼块控制保护层厚度。中隔墙预留钢筋和拱部环向钢筋焊接牢固。水平构造在施工缝断面采用搭接或焊接需符合要求,同一断面焊缝个数不超过50%,防止砼出现环向裂缝。钢筋的安装按《公路工程质量检验评定标准(JTJ071—98)中表6.12.2-1执行。
(6) 安装模板:
位于浇筑成形一侧的模板安装时,模板应伸入衬砌边缘至少5cm。并用硬木楔将模板顶紧于已成形衬砌表面。浇筑砼时要随时检查,如果发现木楔松动要及时紧固,防止砼浇筑出现错台现象。
预埋电缆管位置应正确,并且粗铁丝固定于主筋上,电缆管弯曲半径不少于50cm。电缆管进、出口用软木塞封严,管中预留穿线铁丝。 侧模先安装下边钢模板。然后铺设止水带,止水带平铺,使模内边缘与止水带中心对齐,再拼装木模,使止水带卡紧在钢模与木模之间,如图5所示。 50钢管初期支护防水层木 模止水带钢 模拱 圈 图5 台车挡头模板布置图 ·7· (7) 浇筑砼:
首段衬砌必须左、右洞对称同时浇筑,防止水平推力过大破坏中隔墙的稳定,浇筑过程中,在中隔墙侧台车与墙体间设置若干木楔。通过木楔松紧情况检查判断台车对墙体产生的水平推力情况,用以控制浇筑速度。
当拱圈砼浇筑到中隔墙顶面时,拱圈左、右部分应对称交替进行浇筑,防止拱圈变形。 拱圈浇筑连续分层浇筑,每层厚度30cm,侧墙砼坍落度控制在14~16 cm左右为宜。封顶时,可调整砼坍落度为16~18cm,同时适当增加砂率及水泥含量,提高砼泵送性能,防止堵管。同时,采用附着式振捣器振捣。
封顶由内向外沿隧道纵向进行,封顶时砼压力达到10~11Mpa时。停止泵送砼并使输送管停止3~5min。若砼压力保持在10~11Mpa左右,即可插入封口钢片,拆除软管,结束砼浇筑。
(8)拆模、养生
当衬砌砼达到2.5Mpa时,方可拆除模板。砼养生,一般情况下洞口30m范围内砼需要洒水养生,洞内视温、湿度情况可自然养生。
14.洞门工程施工 (1)长管棚注浆
仰坡锚喷防护完成后,即可进行长管棚注浆施工。
施工工艺:使用导轨式独立回转凿岩机钻孔,使用专用浆液泵注浆,最大注浆压力3.7MPa。 工艺流程:安装钢架→测量放样→钻机定位→钻孔→清孔、验孔→管棚安装→注浆→填充封管
(2) 进洞施工
管棚施工完4~6h后即可进行主洞开挖施工。此时,管棚处于悬臂梁状态,难以支撑隧道上覆围岩压力,进洞应缓慢进行。
首先,用风镐沿隧道开挖轮廓线凿一条60cm宽、深50cm的凹槽,然后在凹槽内安装2榀14号工字钢拱架。凹槽外侧安装3榀14号工字钢拱架,工字钢拱架用φ22钢筋横向连接成一体,最后模注C30砼。由于C30钢筋砼拱圈的支撑作用,可避免管棚端部受压折断造成仰坡坍塌。
在砼拱的支撑作用下,管棚充分发挥了防护作用。砼达到设计强度后,用松动爆破开挖核心岩体,再用此法循环施工掘进10m后,进入正常施工程序。
(3)明洞施工 ① 明洞浇筑
明洞和削竹式洞门使用衬砌台车左、右洞对称一次浇筑完成。为防止明洞衬砌与暗挖段衬砌因沉降不同而产生裂缝,致使明洞与暗挖段相接处渗漏水,在明洞顶与仰坡相交处斜向上安装φ22砂浆锚杆,锚杆长度4m,环距1m。锚杆端部和明洞主筋焊接成一体,并将锚杆端部和明洞浇筑成一体
② 明洞防水层
明洞两侧50×50cm纵向排水暗沟底面以下,采用和接挖段相同的防排水层,纵向排水暗沟底面以上,采用甲种防水层。
③ 明洞回填
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