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福建省普通公路隧道施工标准化指南(修改稿)

来源:智榕旅游
福建省公路隧道施工标准化指南

第一章 总 则 .............................................................................................................................. 1

1.1 目的及适用范围 ......................................................................................................... 1

1.1.1 目的 ................................................................................................................ 1 1.1.2 适用范围 ....................................................................................................... 1 1.1.3 施工准备 ....................................................................................................... 1 1.2 编制依据 ...................................................................................................................... 1

1.2.1 相关规范 ....................................................................................................... 1 1.2.2 本行业通行的和先进的工艺和管理方法。 .......................................... 1 1.2.3 福建省高速公路施工标准化管理指南(隧道) .................................. 1 1.3 章节划分 ...................................................................................................................... 1 1.4 公路隧道长度分类 .................................................................................................... 1 第二章 总体施工工序 .............................................................................................................. 2

2.1 分离式隧道 ................................................................................................................. 2

2.1.1 工序划分 ....................................................................................................... 2 2.1.2 总体程序: ................................................................................................... 2 2.1.3 要点说明 ....................................................................................................... 3 2.2 连拱隧道 ...................................................................................................................... 4

2.2.1 工序安排原则 .............................................................................................. 4 2.2.2 总体程序 ....................................................................................................... 4 2.2.3 要点说明 ....................................................................................................... 4 2.3 小净距隧道 ................................................................................................................. 4

2.3.1 工序安排原则 .............................................................................................. 4 2.3.2 总体程序安排 .............................................................................................. 4

第三章 洞口与明洞工程 ......................................................................................................... 6

3.1 施工前提条件 ............................................................................................................. 6 3.2 工序 .............................................................................................................................. 6

3.2.1工序划分 ........................................................................................................... 6 3.2.2施工程序 ........................................................................................................... 6 3.2.3施工要求 ........................................................................................................... 7 3.3 施工技术 ...................................................................................................................... 7

3.3.1 洞口排水工程施工 ......................................................................................... 7

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3.3.2 洞口土石方开挖 ............................................................................................. 7 3.3.3 开挖面临时防护 ............................................................................................. 8 3.3.4 进洞辅助措施施工 ......................................................................................... 8 3.4 施工工艺 ...................................................................................................................... 8

3.4.1 洞口土石方开挖 ............................................................................................. 8 3.4.2 临时防护 .......................................................................................................... 8 3.4.3 明洞施工 .......................................................................................................... 8 3.4.4 洞门施工 .......................................................................................................... 9 3.5 施工质量 ...................................................................................................................... 9

3.5.1 洞口排水系统 ................................................................................................. 9 3.5.2 洞口土石方开挖 ............................................................................................. 9 3.5.3 临时防护 .......................................................................................................... 9 3.5.4 进洞辅助措施 ................................................................................................. 9 3.5.5 明洞工程 .......................................................................................................... 9 3.5.6 洞门工程 ........................................................................................................ 10

第四章 洞身开挖 .................................................................................................................... 12

4.1 施工前提条件 ........................................................................................................... 12 4.2 工序 ............................................................................................................................ 12

4.2.1 一般要求 ........................................................................................................ 12 4.2.2 分离式隧道 .................................................................................................... 12 4.2.3 连拱隧道 ........................................................................................................ 17 4.2.4 小净距隧道 .................................................................................................... 18 4.3 施工技术 .................................................................................................................... 23

4.3.1 开挖轮廓线的确定 ....................................................................................... 23 4.3.2 钻爆设计一般要求 ....................................................................................... 24 4.4 施工工艺 .................................................................................................................... 25 4.5 施工质量 .................................................................................................................... 27

4.5.1 光面爆破 ........................................................................................................ 27 4.5.2 开挖 ................................................................................................................. 27

第五章 初期(超前)支护 ................................................................................................... 29

5.1 施工前提条件 ........................................................................................................... 29

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5.2 工序 ............................................................................................................................ 29 5.3 施工技术 .................................................................................................................... 29 5.4 施工工艺 .................................................................................................................... 29

5.4.1 初期支护 ........................................................................................................ 29 5.4.2 超前支护 ........................................................................................................ 34 5.5 施工质量 .................................................................................................................... 41

5.5.1 初期支护 ........................................................................................................ 41 5.5.2 超前支护 ........................................................................................................ 42

第六章 仰拱与铺底 ................................................................................................................ 44

6.1 施工前提条件 ........................................................................................................... 44 6.2 工序 ............................................................................................................................ 44

6.2.1 工序内容 ........................................................................................................ 44 6.2.2 一般要求 ........................................................................................................ 44 6.3 施工技术 .................................................................................................................... 44 6.4 施工工艺 .................................................................................................................... 44 6.5 施工质量 .................................................................................................................... 45

6.5.1 仰拱 ................................................................................................................. 45 6.5.2 铺底及仰拱填充层 ....................................................................................... 45

第七章 防水与排水 ................................................................................................................ 46

7.1 施工前提条件 ........................................................................................................... 46 7.2 工序 ............................................................................................................................ 46

7.2.1 工序内容 ........................................................................................................ 46 7.2.2 工序框图 ........................................................................................................ 46 7.2.3 一般要求 ........................................................................................................ 46 7.3 施工技术 .................................................................................................................... 47 7.4 施工工艺 .................................................................................................................... 47

7.4.1 防水板施工 .................................................................................................... 47 7.4.2 橡胶止水带、止水条施工 .......................................................................... 49 7.4.3 衬砌背后排水设施 ....................................................................................... 49 7.5 施工质量 .................................................................................................................... 49

7.5.1 防水隔离层 .................................................................................................... 49

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7.5.2 止水带(条) ............................................................................................... 49 7.5.3 排水 ................................................................................................................. 50

第八章 二衬施工 .................................................................................................................... 51

8.1 施工前提条件 ........................................................................................................... 51 8.2 工序 ............................................................................................................................ 51

8.2.1 工序内容 ........................................................................................................ 51 8.2.2 一般要求 ........................................................................................................ 51 8.3 施工技术 .................................................................................................................... 53

8.3.1 二衬施作时机的确定 .................................................................................. 53 8.3.2 衬砌台车制造 ............................................................................................... 53 8.3.3 二衬混凝土的性能要求及配合比设计要点 ........................................... 53 8.4 施工工艺 .................................................................................................................... 54

8.4.1 矮边墙、铺底施工 ....................................................................................... 54 8.4.2 台车拼装调试 ............................................................................................... 54 8.4.3 台车就位调整 ............................................................................................... 54 8.4.4 二衬钢筋的绑扎 ........................................................................................... 54 8.4.5 预留洞室和预埋件的固定 .......................................................................... 54 8.4.6 安装挡头板及橡胶止水带或止水条 ........................................................ 54 8.4.7 混凝土浇注 .................................................................................................... 55 8.4.8 拆模 ................................................................................................................. 55 8.4.9 养生 ................................................................................................................. 55 8.4.10 缺陷处理 ...................................................................................................... 55 8.5 施工质量 .................................................................................................................... 56

8.5.1 基本要求 ........................................................................................................ 56 8.5.2 实测项目 ........................................................................................................ 56

第九章 路面 ............................................................................................................................. 57

9.1 施工前提条件 ........................................................................................................... 57 9.2 工序 ............................................................................................................................ 57

9.2.1 工序内容 ........................................................................................................ 57 9.2.2 一般要求 ........................................................................................................ 57 9.3 施工技术 .................................................................................................................... 58

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9.4 施工工艺 .................................................................................................................... 58 9.5 施工质量 .................................................................................................................... 59 第十章 监控量测 .................................................................................................................... 60

10.1 监控量测前提条件 ................................................................................................ 60 10.2 工序 .......................................................................................................................... 60 10.3 监控量测技术 ......................................................................................................... 61

10.3.1.量测项目规划 ............................................................................................... 61 10.3.2量测项目测试标准 ...................................................................................... 62 10.3.3 量测数据的处理和应用 ............................................................................ 64 10.4 监控量测工艺 ......................................................................................................... 65

10.4.1 洞内外地质和支护状况观察 ................................................................... 65 10.4.2 小净距隧道爆破震速测试 ........................................................................ 65 10.5 监控量测质量 ......................................................................................................... 66 第十一章 附属工程 ................................................................................................................ 67

11.1 水沟、电缆槽 ......................................................................................................... 67 11.2 蓄水池 ...................................................................................................................... 67 第十二章 安全施工文明 ....................................................................................................... 68

12.1 一般规定 .................................................................................................................. 68 12.2 洞口与明洞工程 ..................................................................................................... 68 12.3 洞身开挖 .................................................................................................................. 68 12.4 初期支护 .................................................................................................................. 70 12.5 仰拱与铺底 ............................................................................................................. 70 12.6 隧道防排水 ............................................................................................................. 71 12.7 隧道二衬施工 ......................................................................................................... 71 12.8 路面 .......................................................................................................................... 71 12.9 监控量测 .................................................................................................................. 71 12.10 瓦斯防治 .............................................................................................................. 71 12.11 环境保护 ................................................................................................................ 72

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福建省公路隧道施工标准化指南

1 总 则 1.1 目的及适用范围

1.1.1 目的

随着我省一般公路建设中的隧道越来越多,为使隧道建设中做到技术先进、安全可靠、质量保证、经济合理,省公路协会根据现行的交通部相关标准、规范,并结合我省隧道建设多年来的实践经验,编写了本指南,以进一步规范隧道施工的各项工序操作,逐步实现全省隧道施工标准化,促进我省公路隧道施工质量再上一个新台阶。 1.1.2 适用范围

本指南适用于我省所有一般新建、改建公路工程项目采用钻爆法施工的山岭隧道工程建设,采用钻爆法设计与施工的城市隧道也供参考。 1.1.3 施工准备

请看《福建省普通公路路基施工标准化指南》。

1.2 编制依据

1.2.1 相关规范

交通部《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004)、《公路隧道施工技术规范》(JTG F60-2009)、《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004)、 《公路工程标准施工招标文件》 (2009年版)、《公路工程施工安全技术规程》(JTJ 076-95)等相关标准。 1.2.2 本行业通行的和先进的工艺和管理方法。

1.2.3 福建省高速公路施工标准化管理指南(隧道)

1.3 章节划分

本指南共十二章,分为总则、总体施工工序、洞口与明洞工程、洞身开挖、初期(超前)支护、仰拱与铺底、防水与排水、二衬施工、路面、监控量测、附属工程、安全施工文明。

1.4 公路隧道长度分类

公路隧道长度分类 表1-1

分类 特长隧道 长隧道 中隧道 短隧道 L≤500 长度(m) L>3000 3000≥L>1000 1000≥L>500 注:隧道长度系指两端洞门墙墙面与路面的交线同路线中线交点的距离

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2 总体施工工序

(1)普通公路的隧道根据表2-1的要求可分为分离式隧道、小净距隧道或连拱隧道。 ①分离式隧道

分离式独立双洞间的最小净距 表2-1 围岩级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ 4.0³B 最小净距(m) 1.0³B 1.5³B 2.0³B 2.5³B 3.5³B 注:B---隧道开挖断面的宽度 ②小净距隧道

隧道间的岩柱厚度小于表2-1建议值不能按独立双洞考虑的特殊隧道结构。 ③连拱隧道

两洞拱部衬砌结构,通过中柱相连接的隧道结构。 (2)隧道总体实测项目 见表2-2

隧道总体实测项目 表2-2 项次 1 2 3△ 4 5 6 检查项目 车行道宽度(mm) 净总宽(mm) 隧道净高(mm) 隧道偏位(mm) 路线中心线与隧道中心线的衔接(mm) 边坡、仰坡 规定值或允许偏差 ±10 不小于设计 不小于设计 20 20 不大于设计 检查方法和频率 权值 尺量:每20m(曲线)或50m(直线)检查一次 2 尺量:每20m(曲线)或50m(直线)检查一次 2 水准仪:每20m(曲线) 或50m(直线)测一3 个断面,每断面测拱顶和两拱腰3点 全站仪或其他测量仪器:每20m(曲线)或2 50m(直线)检查1处 分别将引道中心线和隧道中心线延长至两侧洞口,比较其平面位置 坡度板:检查10处 2 1 注:净高有一点不合格时,该分项工程为不合格。 外观鉴定:洞内没有渗漏水现象。

2.1 分离式隧道

2.1.1 工序划分

一般双线分离式隧道工序可划分为:洞顶截水沟开挖、砌筑及洞口排水工程;洞口土石方开挖及边、仰坡和成洞面临时防护;进洞辅助措施施工;浅埋段开挖、初期支护;浅埋段及洞口明洞模筑衬砌施工;洞门施工;洞身开挖;洞身初期支护;仰拱和铺底;洞身防排水;二次衬砌;洞内水沟及路面等。 2.1.2 总体程序:

见图2.1。

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开工前施工准备

洞顶截水沟开挖、砌筑及洞口排水

洞口土石方开挖及临时防护 套拱、超前管棚等进洞辅助措施施工 浅埋段开挖超过50米的必 须进行浅埋段二衬及明洞模筑衬砌施工。 浅埋段开挖、初期支护及仰供施工 浅埋段及洞口明洞模筑衬砌施工 洞门及其附属工程施工 初支紧随开挖面及时施作,减洞身开挖及排水 根据围岩条件和量测情少围岩暴露时间,抑制围岩变况合理选择支护参数 形,并及时进行复喷,硬岩地 段复喷作业距掌子面不得超过洞身初期支护 50m 洞口及洞内软岩段二次衬 砌尽早施工,其他段落根据监控量测结果适时施 仰拱和铺底 铺底及边沟距掌子面不大于50m 工,一般情况下二衬与开 挖面一般不超过200m 洞身防水设施 模筑二次衬砌 洞内路面及两侧沟槽 图2.1 分离式隧道总体施工程序

2.1.3 要点说明

1 图2.1适用于洞口设有明洞、且洞口地质情况相对较好的隧道,按先进暗洞,由内向外施作洞口明洞模筑衬砌,再进行洞身段开挖、初支、二衬的顺序编制。当洞口围岩条件很差时,要求先施作洞口明洞,再进暗洞,即洞口土石方开挖完成,并处理好明、暗洞交界面后,进行明洞主体模筑衬砌,并及时施作洞门,然后再进行暗洞浅埋段施工,洞身段开挖、初支、二衬施工,图中程序相应进行调整。

2 洞口段施工应将洞顶截水沟及洞口排水;洞口土石方的开挖及开挖面的临时防护;进洞辅助措施施工;暗洞浅埋段开挖、初支、仰供铺底、二衬;明洞主体模筑衬砌、防排水、土石方回填;洞门圬工施工等诸多环节统筹考虑,以“减少干扰、利于保证洞口施工安全”为原则合理安排其施工先后顺序。

3 在洞口开挖时应保护好截水沟至成洞面坡口的原生植被。

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2.2 连拱隧道

2.2.1 工序安排原则

连拱隧道结构特殊,一般情况下,其长度较短,所穿越围岩地质情况较差,常采用中导坑先行贯通,施作中隔墙后,再以先左(右)后右(左)的顺序逐步推进,往复循环的依此进行最终完成隧道的开挖、衬砌。连拱隧道的施工增加中导坑开挖、支护、中隔墙浇筑等工序。 2.2.2 总体程序

连拱隧道施工总体程序安排参见图2.2(以右洞超前左洞为例)。 2.2.3 要点说明

图2.2适用于洞口不设明洞的隧道,当设有明洞时,应先做明洞,再进两侧主洞暗洞,图中程序相应进行调整。

2.3 小净距隧道

2.3.1 工序安排原则

保证小净距隧道按设计要求顺利完成的关键是减少施工中对中夹岩的扰动,控制中间岩的围岩柱变形,确保开挖过程中围岩的稳定。

小净距隧道相比一般分离式隧道而言,在工序上增加了中间岩柱的加固工作。施工应遵循“少扰动、快加固、勤量测、早封闭”的原则,并将中间岩柱的稳定与加固作为施工的重点。小净距隧道施工程序安排应将两座紧邻并行的隧道工序统筹进行考虑,以新奥法为基础,以实施微震爆破和做好中间岩柱加固为要点,以建立数据化、信息化机制,加强震动测试,精心监控量测为手段,科学选择各类围岩开挖方法,及时锚喷支护,合理安排左右洞各工序步距,最大限度地减少施工对围岩(特别是中夹岩)及隧道结构的扰动,保障施工安全和质量。 2.3.2 总体程序安排

小净距隧道总体程序安排从单座隧道来说同分离式隧道基本相同,关键是要做好两座紧邻并行隧道各工序相互间的步距安排,以使一座隧道施工对另一座隧道施工的不利影响控制在预期范围内,保证安全。具体各工序的步距根据现场爆破震动测试和围岩变形量测结果确定。

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开工前施工准备 进洞口洞顶截水出洞口洞顶截水 沟及洞口排水 沟及洞口排水 进口土石方开挖出口土石方开挖及防护 及防护 进口段中导坑开挖 出口段中导坑开挖 中导坑贯通,中隔墙浇筑 中隔墙回填加固 右洞超前30~50m 设置量测点,监控左右 洞和中隔墙的变形情

左侧主洞开挖 右侧主洞开挖 况,提出合理施工方案 先行 洞二后行 衬断左侧主洞初支 洞二右侧主洞初支 面落衬距初支应紧跟并及时支

后后 其开护 行洞挖面 左洞仰拱和铺底 右洞仰拱和铺底 开挖距离 面距一般离一为 40m 般不左洞洞身防排水 右洞洞身防排水 小于2 软岩段二衬应尽早倍洞径 右侧主洞二次衬砌 施工,断面及早闭 及时 左侧主洞二次衬砌 进行 合,保证隧道的安全洞门 稳定 施工 洞内砼路面及沟槽施工 图2.2 连拱隧道总体施工程序示意图

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3 洞口与明洞工程 3.1 施工前提条件

3.1.1隧道进出口联测、中线、水平基点布设位置已完成,贯通误差及复测精度符合规范要求;测放出进洞控制桩,并保护良好;边、仰坡开挖边线、明暗洞交界里程等测量放样已按规范完成; 3.1.2对洞口情况已进行了详细调查,如洞口的地形情况,有无不良地质或偏压;植被分布情况;征地拆迁情况,对地表沉降要求严的构筑物分布及结构特点;洞口及附近的地表水系对隧道施工的影响程度;洞口地表有无泉眼出露,地下水分布情况,对围岩的影响程度,洞口土体含水量、塑性指数等原始参数等等,并提出隧道“零开挖”进洞专项施工方案报业主审查。

3.1.3洞口范围内的涵洞等相关工程施工情况满足隧道正常施工条件。对洞口不稳定的洞口高边坡(如出现地层滑坡)已进行处理;

3.1.4洞顶截水沟已完成,并设置了必要的临时排水措施,永临结合,初步形成畅通的洞口排水系统;

3.1.5监控量测仪器齐备,洞顶沉降观测点、基点已布设完成,并取得第一组数据,信息反馈准确及时。

3.1.6洞口开挖及进洞方案已报批,并有应急情况下的预案;风、水、电、道路、材料、劳力、机具等已到位,作业条件满足施工需要。

1、土石方开挖机械、砼生产浇筑机械、衬砌模板拱架以及洞门施工所需的提升设备、性能良好,满足施工需要。

2、钢筋拱圈砼用的水泥、砂、碎石、料石、钢筋等各项原材料质量应满足设计或规范要求,并根据施工进展情况及时到位。

3、劳力组织合理,主要项目安排专业化班组进行施工。

3.2 工序

3.2.1工序划分

本项工作内容包含以下工序:洞顶截水沟开挖、砌筑;洞口其他排水工程;洞口土石方开挖;边仰坡及成洞面临时防护及挡墙;洞口套拱、大管棚、小导管注浆等辅助进洞措施施工。 3.2.2施工程序 见图3.1、图3.2(以某隧道超前小导管辅助进洞措施为例)。 ① ② ⑤⑦ ③④ ⑥图3.1 某隧道洞口超前小导管进洞施工方案图 图3.1 某隧道洞口超前小导管进洞施工方案图 施工洞顶截水沟,完善洞口排水系统开挖面锚喷临时防护(随开挖及时进行)洞口土方开挖 (第三阶段)仰坡永久开挖面分层开挖洞口土石方至临时仰坡面,及时防护 (第一阶段)临时仰坡开挖面分层开挖洞口土石方至成洞面,及时防护 (第二阶段)分层开挖线于拱架内缘挂模,湿喷砼30cm施工临时套拱,形成棚架式结构体系第一环超前小导管注浆挖槽部分上下台阶分界线临时成洞面在成洞面上挖槽,安装第一榀钢架以50cm间距安装第二榀钢架

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洞顶截水沟及其他排水工程施工,完善洞口排水系统 自上而下分层进行洞口土石方开挖(第一、二阶段:挖至设计成洞面) 随开挖及时进行边、仰坡及成洞面锚喷临时防护 测量放样,在成洞面上挖槽,安装洞口第一榀钢拱架 钻孔,安装第一环超前小导管,导管尾端和钢架焊连,并预注浆加固围岩 以50cm间距安装外侧第二榀钢拱架,连接固定两榀钢拱架 拱架内缘挂模湿喷砼,形成临时套拱+超前支护的棚架式体系 转入暗洞浅埋段开挖、初支施工

图3.2 洞口开挖施工程序图

3.2.3施工要求

1.洞口套拱+超前小导管棚架式体系是洞口山体坡脚砌方后保证坡脚稳定的重要措施。当洞口地质很差且覆盖层很薄时,采用超前长管棚预支护,洞口设25号砼套拱,稳定坡脚并兼做管棚导向墙;当洞口围岩情况好时,洞口套拱等辅助措施可予取消。

2.洞口明洞与洞门施工应根据洞口地质条件、水文条件及设计文件,将其和洞口排水、洞口土石方开挖以及暗洞浅埋段等各项有关工程通盘考虑,妥善安排,尽快完成,为隧道洞身施工创造条件。

3.明洞与洞门工程应在雨季前施工完成。如确需在雨季施工时,应制定周密的施工方案和防护措施,同时应加强对山坡稳定情况的监测、检查。

4.明洞开挖前应做好截排水系统;明洞开挖过程中,应做好坡体稳定监测,宜随挖随护,防止雨水下渗影响开挖面稳定。

5.明洞施工应注意和暗洞衔接良好,洞口明洞还应和洞门拱圈衔接良好。 (1)在仰坡暂时能稳定时,宜先进暗洞、再由内向外施工明洞。

(2)在仰坡易坍塌的情况下,应先做明洞直抵坡脚,再由内向外做洞内拱圈。当明洞采用先拱后墙法施工时,可按设计要求明洞衬砌外设置小段砼套拱,结合管棚支护稳定坡脚,以利于保证下步明洞施工质量。

6.洞门和隧道洞身等部位的施工先后安排以既要早出形象,保证洞口安全,还要尽量减少和隧道洞身施工间的相互干扰为原则。一般情况下,洞门施工宜在隧道浅埋段衬砌完成后及时进行施工。

3.3 施工技术

3.3.1 洞口排水工程施工

1 洞顶截水沟是洞口排水工程的重要组成部分,可有效防止地表水渗入开挖面影响成洞面稳定。施工时,除严格按规范施工,还须用粘土将洞口顶部地表的凹坑填平或喷砼填平,使其排水顺畅,并接入两侧路基边沟内,形成完善的排水系统。

2 反坡施工洞口,施工期间洞口设渗水盲沟,并将两侧排水沟于洞口部位设浆砌片石隔墙和洞外隔离。

3.3.2 洞口土石方开挖

1 洞口土石方施工宜避开降雨期。洞口支挡工程应结合土石方开挖一并完成;洞门端墙处的土

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石方,应视地层稳定程度、洞口施工季节和隧道施工方法等选择施工时机和施工方法。

2 洞口土石方采用明挖法施工,自上而下分阶段、分层进行开挖。第一阶段挖至设计临时成洞面,并视围岩情况,结合暗洞开挖方法,预留进洞台阶;第二阶段开挖其余部分,形成永久边仰坡。

3 土方部分直接用人工配合挖掘机进行开挖;石方部分近边仰坡处预留光爆层,松动控制爆破,尔后再二次光面爆破成型,以减轻对洞口围岩的扰动,保证边坡平顺度。

4 当洞口可能出现地层滑坡、崩塌、偏压时,施工应做好支挡、反压回填等相应的预防措施。 5 明洞开挖的渣石应推置于设计的指定地点。 3.3.3 开挖面临时防护

由于洞口边仰坡开挖成型距洞门完成,永久防护到位间隔时间较长,结合我省多雨的气候特点,为防止地表水渗入开挖面,采取防护措施保证此间洞口坡体的稳定性,一般的采取锚喷网支护防护。洞口土石方每级开挖完成,应随之及时进行防护。开挖面的防护措施应按图纸进行。 3.3.4 进洞辅助措施施工

根据洞口围岩条件,通常采用的进洞辅助措施有超前砂浆锚杆、超前小导管和超前长管棚三种形式,和钢架支护联合设置,形成棚架式支护体系,以利于安全进洞。

3.4 施工工艺

3.4.1 洞口土石方开挖

1 测量放样,洒白灰标示出开挖边线。

2 土石方开挖按顺序进行自上而下逐段、逐层开挖。开挖完成后,检查坡面成型质量,随之进行临时防护施工。

3 土方采用挖掘机开挖,自卸汽车运至弃渣场。靠近边坡处预留30cm左右的保护层,人工清刷,及时夯实整平成型,防止超挖,保证边坡平顺度,坡率符合设计及规范要求。

4 石质地层先采用松动控制爆破拉槽,再对边仰坡预留光爆层实施光面爆破。施工应严格按批准的爆破设计组织施工,对布眼、装药参数重点控制,严禁违章超量装药;爆破后,应及时清除松动石块。

5 积极推广前置式的洞口施工方法,先施工槽开挖→前置支护→回填→前置支护内开挖。 6 偏压洞口施工应做好支档,反压回填等工作,再开挖。

3.4.2 临时防护

1 在边坡、仰坡进行喷射混凝土前,用高压风清理坡面,并按设计规定或监理工程师的指示做好其他各项准备工作。

2 在岩面上确定锚杆位置,钻孔应控制钻孔方向进行,孔深和孔径应符合设计要求。钻孔完毕,应将孔内岩粉吹干净。

3 安装锚杆,同时在钻孔内灌注水泥砂浆及锚固剂或其他图纸规定并经监理工程师批准的材料。

4 埋设控制喷射混凝土厚度的标志,铺设钢筋网,网眼的大小应符合图纸规定,钢筋网应与锚杆联结牢固,其与岩面的间隙宜为20mm,或按图纸规定。

5 喷射混凝土采用湿喷技术,分段、分片由下而上进行。 3.4.3 明洞施工

1 明洞基础应设置在稳固地基上,对于偏压和单压明洞墙基尚应考虑其抗滑力。

2基础混凝土灌筑前必须排除基坑内积水,认真验槽,并对基底进行固化处理。边墙基础应采用与边墙同级混凝土一次浇筑而成。超挖部分采用同级砼回填。

3 明洞拱圈施工应采用整体钢模衬砌台车一次浇筑成型,施工中的钢筋加工、接头、焊接和安装以及混凝土的拌制、运输、浇筑、养护、拆模和检查等作业均应按有关规定执行。

4 明洞衬砌完成后,应及时按设计规范要求施作防水层及拱脚纵向排水管、环向盲沟,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。

5 拱圈砼达到设计强度、拱墙背防水层施作完成后应及时进行拱背土石方回填。回填应对称分层夯实,每层厚度不得大于0.3m,其两侧回填的土面高差不得大于0.5m。回填至拱顶齐平后,应立即分层满铺填筑至要求高度,顶层回填材料宜采用黏土以利于隔水,夯实度应符合图纸要求并经监理认可。

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6 使用机械回填时,拱圈混凝土强度应达到设计强度,且须先人工回填至拱顶以上1.0m后,方可使用机械施工。 3.4.4 洞门施工

1 洞门衬砌施工应按《钢筋混凝土工程施工及验收规范》(GBJ 204)的有关规定办理。 2 洞门砌体施工要求:

(1)面层料石一丁一顺分层砌筑。石料精雕细凿,方正,表面修凿的纹路整齐统一,色泽一致。墙背浆砌片石部分与面层咬合砌筑避免“两层皮”,砌缝砂浆插捣密实。 (2)砌筑砂浆按试验确定的配合比,机械拌制。

(3)勾凹后,可按要求在缝内喷涂,以增强视觉效果。

(4)砌体施工过程中应及时按设计布置注水孔,对个别出水点及时将水引出,并做好墙背后反滤层、排水盲沟等。

3 洞门基础必须置于稳固的地基上,做好防排水工作,不得被水浸泡。基坑废渣、杂物必须清除干净。

4 洞口砌体的大面要平整,缝宽要一致。条石外路面的尺寸为60cm*30cm,丁石路面的尺寸为30cm*30cm,缝宽2cm。

5 洞口不允许粘贴石板材,由其是抛光的石板材(易造成反光)。

3.5 施工质量

3.5.1 洞口排水系统

(1)洞顶截水沟结构尺寸符合设计要求,砌体质量符合规范要求,排水顺畅,无堵塞、无淤积、无开裂、无漏水,且两侧已接入路基排水边沟中。

(2)盲沟等临时排水工程能满足施工正常排水需要,完善排水系统。 3.5.2 洞口土石方开挖

(1)成型坡面外观平顺美观,无浮石、危石;

(2)超挖符合规范要求,边、仰坡坡率不大于设计值;

(3)石质地层边、仰坡成型光爆残眼率硬岩≥80%,中硬岩≥70%,软岩≥50%,且分布均匀;上下台阶开挖错台不得大于15cm。 3.5.3 临时防护

(1)锚杆布设均匀,材质、间距、长度均符合设计要求;锚固材料质量符合设计要求,抗拔力符合规范要求。

(2)钢筋网材质、结构尺寸符合设计要求;安装牢靠;保护层厚度符合规范要求。

(3)喷射混凝土原材质量符合规范要求,强度评定合格,喷层厚度均匀且不小于设计值,喷层表面平顺美观。 3.5.4 进洞辅助措施

(1)超前支护所用钢筋、钢管等材质,环向间距、纵向搭接长度、方向等布设参数,以及锚固所用材料均须符合设计及规范要求。

(2)钢架的材质、结构型式及尺寸符合设计要求,安装的榀间距、垂直度、扭曲度符合设计及规范要求。底脚浮渣必须清除干净,并予留支撑沉落量,以防侵入净空。 3.5.5 明洞工程 3.5.5.1明洞衬砌

1. 明洞开挖边坡应平顺美观,无浮石、危石;超挖符合规范要求,边、仰坡坡率不大于设计值。

2. 明洞衬砌质量应满足第8.5款有关规定。

(1) 水泥、砂、石、水及外掺剂的质量须符合设计和规范要求。按规定的配合比施工。

(2) 钢筋的加工、接头、焊接和安装以及混凝土的拌制、运输、灌注、养护、拆模均须符合设计和规范要求。

3. 明洞外防水层及排水设施施工质量应符合设计及规范有关规定。 4.实测项目

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明洞浇筑实测项目 表3-1 项次 检查项目 规定值或允许偏差 检查方法和频率 权值 1△ 混凝土强度(MPa) 在合格标准内 按JTG F80/1-2004附录D检查 3 尺量或地质雷达:每20m检查一个断2△ 混凝土厚度(mm) 不小于设计 3 面,每个断面自拱项每3米检查1点。 3 混凝土平整度(mm) 20 2m直尺:每10m每侧检查2处 1 5. 外观鉴定 (1) 混凝土表面密实,每延米的隧道面积中,蜂窝麻面和气泡面积不超过0.5%。 (2) 结构轮廓线条顺直美观,混凝土颜色均匀一致。 (3) 施工缝平顺无错台。

(4) 混凝土不因施工养护不当而产生裂缝。 3.5.5.2明洞防水层

1. 基本要求

(1) 防水材料的质量、规格等应符合设计和规范要求。

(2) 防水层施工前,明洞混凝土外部应平整,不得有钢筋露出。 (3) 明洞外模拆除后应立即做好防水层和纵向盲沟。 2. 实测项目

防水层实测项目 表3-2 项次 1 2 3 4 检查项目 搭接长度(mm) 卷材向隧道延伸长度(mm) 卷材于基底的横向长度(mm) 沥青防水层每层厚度(mm) 规定值或允许偏差 ≥100 ≥500 ≥500 2 检查方法和频率 尺量:每环测3处 尺量:检查5处 尺量:检查5处 尺量:检查10点 权值 2 2 2 3 3. 外观鉴定 防水卷材无破损,接合处无气泡、折皱和空隙。 3.5.5.3 明洞回填

1. 基本要求

(1)基础的地基承载力须满足设计和规范要求。

(2)回填料质量满足设计及规范要求;墙背回填应两侧同时进行分层回填,密实度不小于设计或规范要求,严禁超挖回填虚土;人工回填时,拱圈混凝土的强度应达到设计强度的75%;机械回填时,拱圈混凝土强度应达到设计强度且拱圈外人工夯填厚度不小于1.Om。

(3) 明洞粘土隔水层应与边坡、仰坡搭接良好,封闭紧密。 2. 实测项目

明洞回填实测项目 表3-3 项次 1 2 3 4△ 检查项目 回填层厚(mm) 两侧回填高差(mm) 坡度 回填压实质量 规定值或允许偏差 ≤300 ≤500 不大于设计 符合设计要求 检查方法和频率 尺量:回填一层检查一次,每次每侧检查5点 水准仪:每层测3次 尺量:检查3处 查施工记录 权值 2 2 1 3 3. 外观鉴定

坡面平顺、密实,排水通畅。 3.5.6 洞门工程

1.基本要求

(1)洞门基础坚实、牢靠;

(2)洞门所用各项原材料质量符合设计或规范要求;

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(3)洞门几何尺寸、坡率等符合设计要求。 2.实测项目

洞门满墙、翼墙实测项目 表3-4 项次 1△ 2 3 4 5△ 6 检查项目 砂浆强度(MPa) 平面位置(㎜) 顶面高程(㎜) 竖直度或坡度(㎜) 断面尺寸(㎜) 规定值或允许偏差 在合格标准内 50 ±20 0.5 不小于设计 检查方法和频率 按附录F检查 经纬仪:每20m检查顶外边线3点 水准仪:每20m检查1点 吊垂线:每20m检查2点 尺量:每20m量2个断面 权值 3 1 1 1 3 1 1 底面高程(㎜) ±50 水准仪:每20m检查1点 表面平块石 20 2m直尺:每20m检查3处,每处检整度7 片石 30 查竖直和墙长两个方向 (㎜) 混凝土块、料石 10 3.外观鉴定

①砌体表面平整、砌缝好、无开裂现场、勾缝平顺、无脱落现象。 ②注水孔坡度向外,无堵塞现象。 ③沉降缝整齐垂直,上下贯通。 ④洞门成型总体美观大方。

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4 洞身开挖

本项工作内容包括洞身及行车、行人横洞以及辅助坑道的开挖、钻孔爆破、装渣运输等有关作业。

4.1 施工前提条件

4.1.1应在开挖前28d向监理工程师提出符合隧道具体情况的施工方案(包括开挖顺序、爆破、施工照明、通风、排水、支护、出渣等),并经监理工程师审查批准。 4.1.2中线、水平基点布设合理,轴线放样和标高测量满足施工要求。

4.1.3开挖方案切实可行,钻爆设计合理。炸药、毫秒雷管等材料性能指标满足施工需要。钻孔台车、出渣运输车辆等各项机械设备性能良好可靠,配置合理。施工出渣运输线路布置合理,弃渣场地明确,道路状况良好。

4.1.4围岩周边收敛计、精密水准仪等监控量测仪器齐全,测点布置及时合理,量测方法可靠,量测数据反馈信息满足开挖正常作业要求;应配备激光断面仪,以在成洞后和二衬前及时做好断面尺寸量测。

4.1.5 软岩地段能够准确地超前地质预报。当前方地质出现变化迹象或接近围岩分界线时,必须用地质雷达、超前小导坑、超前探孔等方法先探明隧道的工程地质和水文地质情况,方可进行开挖。软岩地段施工时,应有合理的超前预支护或预加固措施,保证开挖面稳定。

4.1.6在施工过程中应根据对开挖面的直接观察,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坑道围岩的稳定性,提出相应处理措施报请监理工程师批准。

4.1.7劳动力组织科学,隧道工、爆破工等主要工种做到持证上岗。 4.1.8照明、通风、供水、供风、排水等辅助作业满足正常施工需要。 4.1.9临时排水系统完善。

4.2 工序

4.2.1 一般要求

1. 各级围岩的开挖方法应根据地质条件、断面和自然条件等选定;开挖必须与支护、衬砌施工相协调。变换开挖方法时,应有过渡措施。

Ⅵ~Ⅴ级围岩因开挖后,围岩自稳时间短,故应坚持先护后挖,有稳定开挖面的超前预支护或预加固辅助施工措施。其中Ⅵ~Ⅴ级围岩段开挖是隧道施工的难点,应严格遵守软弱围岩不良地质地段 “早预报、勤量测、管超前、弱爆破、短进尺、强支护、快封闭、紧衬砌” 的原则,做到稳扎稳打,步步为营。

2. 双洞开挖时,应根据两洞的轴线间距、地质条件及其它自然条件,选择适宜的开挖方法,确定好两洞开挖的时间差、进度差,并采取措施防止后行洞开挖对先行洞周壁产生不良影响。一般地质条件较差的进度在前,地质较好的进度在后。

3. 当洞内掌子面地质分布不均匀、软硬差异较大或埋藏较浅、在地形上有较大偏压时,在选择开挖方法时,应先挖地质较差或覆盖层薄的一侧,以降低地质或地形偏压造成的不利影响。

4. 应尽量采用机械化开挖方式,人工开挖方式仅限于其它开挖方式不宜采用或在围岩不稳定的土质隧道中应用。

5.出渣运输应根据隧道长度、开挖方法、机具设备、运量大小等选用合理的组织模式。采用无轨运输时,其装渣设备应与运输能力相适应。

6.严格控制断面开挖使开挖断面符合图纸所示尺寸,尽量做到不欠挖和不超挖。 4.2.2 分离式隧道

1. Ⅴ级围岩

隧道Ⅴ级围岩段通常集中在洞口段岩层风化强烈、覆盖层厚度薄以及洞内的断层破碎带,通常采用的方法有:单侧壁导坑法、双侧壁导坑法以及台阶分步法。 (1)单侧壁导坑法施工 见图4.1、4.2。

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福建省公路隧道施工标准化指南 图4.1 单侧壁导坑法开挖施工步骤示意图

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1、左侧超前辅助施工 2、开挖单侧壁导坑 3、侧壁导坑支护(含左侧和仰拱初期支护及侧壁临时支护) 4、右侧超前辅助施工 5、右侧正洞开挖 6、右侧正洞初期支护(含仰拱部分) 7、导坑侧壁临时支护拆除 8、9灌注仰拱,施工回填层 10、铺设环向盲沟及防水板,施作二次衬砌 图4.2 单侧壁导坑法开挖施工工序框图

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(2)双侧壁导坑法施工 见图4.3、4.4。 图4.3 双侧壁导坑法开挖施工步骤示意图

1、侧壁导坑超前辅助施工

2、两侧侧壁导坑开挖

3、侧壁导坑支护(含边墙和仰拱及侧壁临时支护)

4、主洞拱部超前辅助

5、开挖拱部核心土

6、主洞拱部初期支护

7、主洞下台阶开挖

8、捡 底

9、中间仰拱初期支护施工

10、拆除侧壁临时支护

11、整体灌注仰拱,施工填充层 12、铺设环向盲沟及防水板,施作二次衬砌

图4.4 双侧壁导坑法开挖施工工序框图

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(3)台阶分步法施工:见图4.5、4.6。 图4.5 台阶分步法开挖施工步骤示意图 说明: 1、图中数字代表各工序施工先后 2、图虚线表示分步开挖分界线。 1、拱部超前辅助施工

2、拱部预留核心土环形

3、上部初期支护

4、核心土开挖

5、左侧边墙部位开挖 6、左侧边墙及仰拱初期支护

7、右侧边墙部位开挖

8、右侧边墙及仰拱初期支护

9、下台阶中间剩余部分开挖

10、捡底,仰拱底中间部分初支

11、整体灌注仰拱砼,施工填充层

12、铺设环向盲沟及防水板

13、施作二次衬砌

图4.6 台阶分步法开挖施工工序框图

(4)施工要点说明

① 围岩开挖应尽量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,15

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以尽量减少对地层的扰动。

② 侧壁导坑法开挖时,根据围岩情况,导坑、正洞均可分台阶进行开挖。台阶长度应控制在3~5m内。隧道中隔墙的拆除应滞后于仰拱。

③ 台阶分步法施工时,核心土应根据围岩量测结果适当滞后开挖下台阶开挖应在前步工序稳定后方可进行。为防止上台阶初期支护下沉、变形,其底部宜加设槽钢托梁,托梁与钢支撑连为一体,并于每榀钢架设置两根锁脚锚杆与纵向槽钢焊接,锚杆布设俯角宜为45°。

④ 开挖应坚持短进尺、多循环的原则,掘进循环进尺应根据地质条件、施工水平及钢架支护间距确定,一般宜为0.5~1.5m或控制在2榀钢架长度内,浅埋隧道开挖时应严格控制地表沉陷,减小循环进尺和防止塌方。

⑤ 初期支护紧跟掌子面,并尽快施作仰拱及填充层,使支护结构早闭合。

⑥ 二次衬砌紧跟初期支护,尽快施做,发挥二次衬砌承载能力,增大支护刚度。

⑦ 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,应有较准确的超前地质预报。

⑧ 开挖时的排水工作要认真做好,在保证排水畅通的同时,重点要对两侧临时排水沟铺砌抹面,防止钢支撑基底软化。

2 Ⅳ级围岩

(1)通常采用(短)台阶法施工。开挖上半断面,待开挖到一定长度后同时开挖下半断面,上下半断面同时并进的施工方法。当施工机械设备的能力强且围岩条件允许时,可以全断面开挖。台阶法施工程序见图4.7,图4.8。

说明: 1、图中数字代表各工序施工先后 顺序。 2、下台阶开挖按先挖中槽,后开 马口做边墙的方法编制;根据实 际情况,亦可分左右半幅依次、 交错进行开挖,步骤相应进行调整。 图4.7 台阶法开挖施工步骤示意图

(2)要点说明

① 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。 ② 开挖应尽量采用微震光面爆破技术。

③ 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以利下台阶开挖安全。台阶分界线不得超过起拱线,上台阶长度不得大于30m,下台阶马口落底长度不大于2榀钢架的距离应一次落底,并尽快封闭成环。

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1、拱部超前辅助护施工 2、上台阶开挖 3、上部初期支护 4、下台阶中槽开挖 5、左侧马口开挖,左边墙锚喷支护 6、右侧马口开挖,右边墙锚喷支护 7、调平层或铺底施工 8、铺设环向盲沟及防水板 9、施作二次衬砌 图4.8 台阶法开挖施工工序框图

④ 隧道两侧的沟槽及铺底部分应和下台阶一次开挖成型并尽快封闭成环。 3 Ⅲ级及以上围岩段全断面开挖

Ⅲ级及以上围岩段宜采用掘进台车全断面法进行开挖。见图4.9。 采用全断面一次开挖成形的施工方法,循环进尺宜控制在3~4.0m。 全断面开挖

初期支护

调平层或铺底施工

铺设环向盲沟及防水板

施作二次衬砌

图4.9 全断面法开挖施工工序框图 4.2.3 连拱隧道

1 一般规定

(1)连拱隧道施工时,结构受力条件一般较差、开挖跨度大,施工应采取强有力的超前预支护或预加固措施以保证开挖安全。根据经验,Ⅴ级围岩宜采用超前长管棚或超前小导管预支护措施,Ⅳ级围岩宜采用超前锚杆或超前小钢管预支护措施。

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(2)为保证连拱隧道施工安全,应做到以下几点:

① 软岩地段施工应严格按第4.2.1款第一条规定进行施工;

② 钻爆法施工应采用微震光面爆破和减轻地震动爆破技术,以减轻爆破对围岩的扰动; ③ 分块、分步开挖的步骤和顺序要有利于围岩自身支撑作用的发挥,做到开挖切块合理、程序安排得当;

④ 开挖循环进尺应和支护参数相匹配,短进尺、多循环进行施工,支护紧跟开挖,并及时施做仰拱,形成支护闭合环;

⑤ 应严格按设计要求进行中隔墙施工,重视对中墙顶和基底加固工作,以提高中墙的抗收敛变位能力;

⑥ 应做好主洞施工期间对中隔墙的保护和加固工作,既要防止直接对中墙表面产生伤害,又要防止对中隔墙产生大的偏压。开挖一侧主洞而另一侧主洞未开挖时,另一侧中隔墙与中导洞之间的空隙要用岩渣回填密实。

⑦ 严格按设计及规范要求,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,保证施工安全。

一般情况下施工时先行洞开挖超前另侧主洞30~50m,先行洞二次衬砌断面落后后行洞开挖面距离现场根据爆破震动监测结果确定,一般不小于2倍洞径,后行洞二次衬砌距其开挖面距离一般为40m。

(3)连拱隧道施工因开挖跨度大影响,施工除严格按设计及规范要求进行施工外,还应特别注意地形偏压带来的不利影响。

施工前,应完成偏压侧的回填反压及防护加固等工作;在施工方法的选用及两侧主洞施工先后顺序的安排上,应有利于开挖时坡体的稳定,杜绝因人为因素而加剧隧道偏压。 (4)应按第11章有关要求做好监控量测和信息化施工。 2 各类围岩开挖方法 (1)Ⅴ级围岩段施工

Ⅴ级围岩段施工宜采用三导洞法开挖施工方案,即在中隔墙部位设置中导坑,同时在两侧主洞各设一个侧壁导坑。

(2)Ⅳ级围岩段施工主洞采用台阶法开挖。

(3)Ⅲ级及以上围岩段施工主洞宜采用全断面法施工。 具体施工方法步骤按设计有关图纸说明进行。 4.2.4 小净距隧道 4.2.4.1 一般规定

1小净距隧道开挖方法选择,应以减免对中夹岩的扰动,控制中夹岩的围岩变形,有利于保证开挖过程中围岩的稳定性为原则。合理安排左右洞施工工序步距。

根据以往经验,开挖宜应用微震爆破技术,分步进行开挖,短进尺,弱爆破,快循环进行施工。 2 小净距隧道开挖过程中,应合理安排开挖、支护的先后顺序,及时锚喷支护;并科学运用超前支护、水平贯通预应力锚杆及注浆加固等技术,及时有效地做好中夹岩的加固工作。

3 小净距隧道施工应成立专门监控量测小组配合施工,随时掌握围岩和支护的变形情况,科学修正支护参数,及时修定施工方案,保证施工安全。 4.2.4.2 各级围岩开挖方法

1 Ⅴ级围岩段施工宜采用正向单侧壁导坑法施工,其优点是:可防止围岩变形过大而失稳的情况发生;便于尽早封闭仰拱,形成封闭环结构,利于围岩稳定;对抑制中夹岩处拱脚至拱腰范围处变形有较大的作用,有利于尽快取得中夹岩初期支护后的变形量测结果,为断面扩挖提供超前预报和预案。

(1)施工步骤见图4.10。

(2)施工工序框图见图4.11。

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(3)工序安排:参见施工工序平面布置图4.12。 (4)施工注意事项:

① 开挖应在超前支护注浆浆液固结后才能进行,一般4~8h。中夹岩超前小导管注浆及该部位的环向中空锚杆注浆施工严格按设计进行,确保注浆加固效果。

② 开挖宜以人工风镐为主,辅以轮胎式挖掘机配合,局部进行弱爆破松动。 ③ 导坑、正洞应台阶法开挖,台阶长度取3~5m。

④ 左右洞内侧导坑开挖和初支纵向宜错开25~30m,二衬可错开15~20m。 ⑤ 侧壁临时支护宜采用格栅钢拱架支撑+挂φ6钢筋网+湿喷砼(厚度25cm)联合支护形式。侧壁临时支护拆除在正洞下台阶完成20~30米后,二次衬砌开始前进行,临时支撑拆除后,及时进行仰拱回填和拱墙二次衬砌施工。

⑥ 二次衬砌与开挖面的距离考虑放炮冲击和震动对衬砌的影响,结合爆破震动测试和围岩变形量测工作确定,一般不小于30米。

图4.10 正向单侧壁导坑法施工步骤示意图

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1、内侧导坑上部超前支护

2、内侧导坑上台阶开挖

3、内侧导坑上部初支

4、内侧导坑下部超前支护

5、内侧导坑下台阶开挖 6、内侧导坑下部初支

7、正洞超前支护

8、正洞上台阶开挖

9、正洞上部初支

10、正洞下台阶开挖

11、正洞下部初支

12、拆除侧壁临时支护

13、环向盲沟及防水板铺设

14、仰拱及回填砼施工

15、稳定安全性检查

16、二衬砼整体模筑

图4.11 正向单侧壁导坑法施工工序框图

监控量测 20

福建省公路隧道施工标准化指南 图4.12 正向单侧壁导坑法施工工序平面布置示意图 2. Ⅳ级围岩施工施工宜反向单侧壁导坑施工方案。其优点是:将Ⅳ级围岩钻爆法开挖施工中,震动最大的爆破远离中夹岩进行,减少了爆破震动对相邻隧道的影响。 (1)施工步骤:见图4.13。 图4.13 反向单侧壁导坑法施工步骤图 (2)施工工序框图见图4.14。

(3)工序安排:参见施工工序平面布置图4.15。

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1、外侧导坑上台阶开挖

2、外侧导坑上部初期支护

3、外侧导坑下台阶开挖

4、外侧导坑下部初期支护

5、正洞上台阶开挖

6、正洞上台阶初期支护

7、正洞下台阶开挖

8、正洞下台阶初期支护

9、侧壁临时支护拆除 10、稳定安全性检查

11、环向盲沟,防水板,二次衬砌模筑

图4.14 反向单侧壁导坑法施工工序框图

监控量测 22

福建省公路隧道施工标准化指南 图4.15 反向单侧壁导坑法施工工序平面布置示意图

(4)施工注意事项:

① 正洞、侧壁导坑宜台阶法施工,采用减轻地震动光面爆破技术钻爆开挖。上下台阶间距宜3~5米;正洞上台阶开挖距导坑下台阶开挖掌子面距离宜5~10米。

② 侧壁导坑临时锚喷支护,宜在后续正洞上、下导坑开挖时拆除,并立即按设计完成全断面的初期支护。

③ 为确保二衬在爆破震动影响下的安全,二衬与两洞爆破掌子面的安全距离必须通过震动测试结果确定。左洞(先掘进洞)二衬与右洞(后掘进洞)正洞下台阶开挖面距离不小于10~15米,右洞二衬与正洞下台阶开挖面距离不小于15~20米。

④ 由Ⅴ级围岩正向单侧壁导坑向Ⅳ级围岩反向单侧壁导坑施工的过渡方法采用待Ⅴ级围岩全部开挖完成后,再进行Ⅳ级围岩反向单侧壁导坑施工。由Ⅳ级围岩段向Ⅴ级围岩段的施工过渡亦然。

3. Ⅲ、Ⅱ级围岩施工方案

采用中导坑超前,随之二次扩挖,光面爆破的施工方案。

(1)施工工序安排详见参见以下施工工序平面布置示意图4.16。

图4.16 导坑超前、二次扩挖法施工工序平面布置示意图 (2)施工注意事项

① 右洞二次扩挖应在左洞初期支护施工完成并达到一定强度后进行,一般滞后左洞扩挖10~15米;

② 右洞各段爆破药量严格按震动测试结果进行控制;

③ 左洞二次衬砌距右洞扩挖距离根据震动测试结果具体确定,暂定为不小于25米;右洞二次衬砌距右洞扩挖的距离暂定为不小于40米。

4.3 施工技术

4.3.1 开挖轮廓线的确定

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1. 隧道开挖轮廓线应考虑隧道设计内轮廓尺寸、初期支护及二次衬砌设计厚度及预留周边围岩变形量确定;当隧道采用构件支撑时,开挖应预留支撑沉落量,以保证衬砌设计厚度。

2.对双车道隧道采用复合式衬砌时,隧道的开挖轮廓应预留变形量,当设计无规定时,可按表4-1选用。

开挖轮廓预留变形量(单位:cm) 表4-1 围岩级别 两车道隧道 三车道隧道 Ⅰ Ⅱ 1~5 Ⅲ 2~5 5~8 Ⅳ 5~8 8~12 Ⅴ 8~12 10~15 Ⅵ 现场量测测定 4.3.2 钻爆设计一般要求

1. 隧道掘进施工前,应进行专门钻爆设计。设计应考虑以下因素:地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具、爆破材料和出渣能力。

设计的内容应包括:炮眼(掏槽眼、辅助眼、周边眼)的布置、数目、深度和角度、装药量和装药结构、起爆方法和爆破顺序等。设计图应包括:炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表、主要技术经济指标及必要的说明。

2.开挖应采用光面爆破,分部开挖时可采用预留光面层光面爆破。 3. 采用光面爆破时,应满足以下技术要求:

(1)根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线;

(2)按爆破设计要求,严格控制周边眼的装药量,应保证装药结构符合设计要求; (3)周边眼宜采用小直径药卷和低爆速炸药,可借助传爆线以实现空气间隔装药。

(4)采用毫秒雷管微差顺序起爆,应使周边爆破时产生临空面。周边眼同段的雷管起爆时差应尽可能小;

(5)各光面爆破参数如周边眼间距(E)、最小抗线(V)、相对距(E/V)和装药集中度(q)等,应采用工程类比或根据爆破漏斗及成缝试验确定。

4. 周边眼参数的选用应遵守下列原则:

(1)当断面较小或围岩软弱、破碎或在曲线、折线处开挖成形要求高时,周边眼间距E应取较最小值;

(2)抵抗线V应大于周边眼间距。软岩在取较小的周边眼间距的同时,抵抗线应适当增大; (3)对于软岩或破碎性围岩,周边眼的相对距E/V应取最小值。

5. 爆破开挖一次进尺应根据围岩条件确定,开挖软弱围岩时,应控制在1~2m之内;开挖坚硬完整的围岩时,应根据周边炮眼的外插角及允许超挖量确定。

6. 一般周边眼、内圈眼按环形布孔,掘进眼线性布孔。硬岩深孔爆破优选宽孔距、小抵抗布孔方式。炮眼布置应符合下列要求:

(1)掏槽炮眼布置在开挖断面的中央稍靠下部,以使底部岩石破碎,减少飞石。 (2)周边炮眼应沿设计开挖轮廓线布置。

(3)辅助炮眼应交错均匀地布置在周边眼与掏槽眼之间,并垂直于开挖面打眼,力求爆下的石渣块体大小适合装渣的要求。

(4)开挖断面底面两隅处,应合理布置辅助眼,适当增加药量,消除爆破死角。

(5)宜用直眼掏槽,眼深小于2m时可用斜眼掏槽,两个掏槽炮眼间距不得小于20cm。

(6)斜眼掏槽的方向,在岩层层理或节理发育时,不得与其平行,应呈一定角度并尽量与其垂直。

(7)周边炮眼与辅助的眼底应在同一垂直面上,保证开挖面平整。但掏槽炮眼应比辅助炮眼眼底深10~20cm。

7. 掏槽中空孔的孔数、布置型式及其与装药眼间距,应根据中空孔和装药眼的直径、深度、

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地质条件和装药眼起爆顺序等来确定。

8. 装药型式应按掏槽眼孔径rh与药卷径rc的比值D(不偶合系数)确定,D值可取2左右,也可按两者的体积之比D确定, D值可取4~6。

选用小直径药卷时,应防止爆炸中断现象,岩石很软时可采用导爆管装药型式。眼深小于2m时,可采用空气柱装药型式。硬岩炮眼较深时,眼底可装一节加强药包,以保证爆破效果。

9 当采用全断面开挖或台阶开挖时,应采用导爆管、毫秒雷管起爆周边眼,不得采用火花起爆。开挖断面一次起爆时,如毫秒雷管的间隔时间小,周边眼的雷管应与内圈炮眼的雷管跳段起爆。

10 导坑或局部开挖,宜采用浅眼爆破,防止振动对支撑结构产生不良影响。 11 当钻爆设计与围岩条件不相适应时,应及时调整使其合理。

4.4 施工工艺

4.4.1工序

钻爆法施工时,隧道洞身开挖作业应采用光面爆破施工工艺。施工时,必须编制爆破设计,按爆破图表和说明书严格施工,并根据爆破效果,及时修正有关参数。

钻爆法开挖作业工序组成为:测量放样—→布眼—→台车(台架)及风水管路就位—→钻眼—→装药堵塞—→联结起爆网络—→起爆—→通风—→找顶清理危石—→出渣—→清底。钻爆作业必须按照钻爆设计进行钻眼、装药、按线和引爆。 4.4.2机械设备选型配套

机械设备应本着“性能先进、配套合理、着重工效”的原则,按大断面(长)隧道机械化施工技术要求选型配套。

一般隧道大断面开挖可采用(液压)多层钻孔平台配15~22台风动凿岩机钻孔;对于长大隧道宜采用性能先进的液压钻孔台车(如353E电脑导引台车)进行施工,并配专用炮泥机加工炮泥,保证装药堵塞质量。

长隧道无轨运输出渣,其装渣能力应与每次开挖土石方量及运输车辆的容量相适应。一般情况

3

下,常配备两台斗容3m的装载机装渣,3~6辆大吨位自卸汽车运输,并配1台反铲挖掘机进行清底、找顶作业。

4.4.3光面爆破施工工艺

1 测量放样布眼

(1)中线、水平控制点布设:为便于检查开挖断面的尺寸及形状,在施工中应设置控制点。中线施工控制点在直线地段宜每10m设一个,曲线地段宜每5m设一个,中线控制点应设在拱顶处,水平施工控制点宜每10m设一个。

中线、水平基点布设:宜距开挖面每50米埋设一个中线桩,每100米设一个临时水准点。

(2)钻眼前应定出开挖断面中线、水平线,用红油漆准确绘出开挖断面轮廓线,并标出炮眼位置(误差不超过5cm),经检查符合设计要求后方可钻眼。

测量方法宜用用激光准直仪定向,经纬仪、水平仪、钢尺相配合或用全站仪进行,控制点间可用挂线目测法进行。

2 定位开眼

采用钻孔台车或风动凿岩机钻眼,其轴线与隧道轴线要保持平行。就位后按炮眼布置图校对钻孔。对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它眼要高,开眼误差控制在5cm以内。

3 钻眼

按照不同孔位,将钻工定点定位。钻周边眼,一定要由有较丰富经验的钻工司钻,有专人指挥,确保周边眼有准确的外插角,使两茬炮交界处台阶不大于15cm。同时,根据眼口位置岩石的凹凸程度调整炮眼深度,保证炮眼底在同一平面上。

施工时控制好炮眼的角度、深度、密度,使之符合设计要求,是保证光爆质量的关键之一,为此,应符合下列精度要求:

(1)掏槽眼 眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm。

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(2)辅助眼 眼口排距、行距误差均不得大于5cm。

(3)周边眼 沿隧道设计断面轮廓线上的间距误差不得大于5cm;眼底不超出开挖断面轮廓线10cm,最大不得超过15cm;眼深误差不宜大于10㎝。

周边眼外插角按钻机要求操作净空、孔深确定,一般以2~3°。 “长钎打短眼”的办法可以减小钻孔外斜率。

(4)内圈炮眼至周边眼的排距误差不得大于5cm,炮眼深度超过2.5m时,内圈炮眼与周边眼宜采用相同的斜率。

(5)当开挖面凸凹较大时,应按实际情况调整炮眼深度,并相应调整药量,力求除掏槽眼外的所有炮眼底在同一垂直面上。

4 清孔及成孔检查

钻眼完成后,应严格成孔检查。按炮眼布置图进行检查并做好记录,有不符合要求的炮眼应重钻,经检查合格后才能装药爆破;装药前,用高压风水将炮眼内泥浆、石屑吹洗干净。

5 装药

装药需分片分组,按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行,雷管要“对号入座”,要定人、定位、定段别,不得乱装药。所有炮眼均以炮泥堵塞,堵塞长度不小于20cm。

6 联结起爆网路

按设计的联接网络实施。起爆网路为复式网路,以保证起爆的可靠性和准确性。联结时要注意:导爆索的连接方向和连接点的牢固性;导爆管不能打结和拉细;各炮眼雷管连接次数应相同;引爆雷管用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处,网路联好后,要有专人负责检查。

爆破后先进行通风,掌子面基本无烟,安全人员进入掌子面进行找顶、排险后,再处理瞎炮。 7瞎炮处理

发现瞎炮,首先查明原因。如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮,则切去损坏部分重新连接导爆管即可,但接头应尽量靠近炮眼。若是孔内爆药或雷管引起的,则需将炸药和雷管小心钩出,处理干净,视情况决定是否需马上补炮。 8光面爆破效果 超欠挖:洞身开挖后,及时用激光断面检测仪检查洞身轮廓线的超欠挖情况,并及时进行处理。爆破后的围岩应圆顺平整,无欠挖,超挖量控制在规范要求范围内。

半眼痕保存率:残留炮孔痕迹在开挖轮廓面均匀分布,炮孔痕迹保留率硬岩≥90%,中硬岩≥75%,软岩≥55%。

对围岩的破坏程度:爆破后,两孔之间岩面平整,围岩面上无粉质岩石和明显的裂缝,也不应有浮石(岩性较差时应无较大浮石)。

炮眼利用率:应大于90%。 4.4.4超欠挖测定

断面开挖完成后,应及时用激光断面仪测定超欠挖量,评定开挖质量。

4.4.5采用电力起爆时,应按国家现行《土方和爆破工程施工及验收规范》和其他相关规定执行。 4.4.6出碴

爆破排烟消失后,由安全员组织力量清撬危石,处理瞎炮。出碴采用侧式装载机装碴,汽车运输方法进行,形成快速装运出碴线。

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附图:光面爆破施工工艺框图 工艺流程 注意事项 放样布眼 红外线布眼仪准确绘出开挖新面轮廓线、炮眼位置。 误差不超过5cm 定位钻眼 钻工注意按爆破设计布置图熟练操作三臂钻眼台车,台车与隧道中线平行,就位后正确钻孔,注意沟槽倾斜度,周边眼外插角。台车前方专人指挥及时调整深度。 开眼误差在3~5cm 周边外插角<2° 交界处台阶≧15cm 装 药 分片分组按药量自上而下进行,雷管对号入座,炮泥堵口。堵塞长度≦20cm 联起爆网络 导爆管不能打结和拉细,注意连结个数,专人检查 引爆雷管,距一簇导管爆管自由端10cm以上处 技术标准 清 孔 炮钩及小直径高压风管清炮孔。 不漏渣,不留石屑 瞎炮处理 查明原因,迅速果断按规定处理,以确保安全为标准 检 查 炮眼痕迹保存率硬岩≥90%,中硬岩≥75%,软岩≥55%,围岩粉碎,炮眼利用率>90% 4.5 施工质量 4.5.1 光面爆破

(1)石质隧道的爆破作业,应采用光面爆破,控制标准见表4-2。软岩宜采用预裂爆破。 (2)同边眼应沿隧道开挖轮廓线布置,保证开挖段面符合设计要求,软岩开眼位置可向轮廓线内偏5~10cm。

(3)底板和仰拱采用预留光爆层爆破。II、III级圈岩段的水沟应与隧底光爆层同时爆破成形。

光面(预裂)爆破控制标准 表4-2

序号 项目 硬岩 中硬岩 软岩 1 平均线性超挖量(cm) 10 15 10 2 最大线性超挖量(cm) 20 25 15 3 两炮衔接台阶最大尺寸(cm) 10 10 10 4 残眼率(%) ≥90 ≥75 ≥55 5 局部欠挖量(cm) 5 5 5 6 炮眼利用率(%) 90 95 100 4.5.2 开挖

1 基本要求

(1)洞身开挖,应严格控制欠挖。当石质坚硬完整且岩石抗压强度大于30Mpa并确认不影响衬

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砌结构稳定和强度时,允许岩石个别凸出部分(每1m 内不大于0.1m)凸入衬砌断面,锚喷支护时凸入不大于30mm,衬砌时不大于50mm,拱脚、墙脚以上1m内断面严禁欠挖。

(2)开挖轮廓要预留支撑沉落量及变形量,并利用量测反馈信息及时调整,以防止出现净空不够的情况。

(3)隧道爆破开挖时应严格控制爆破震动。

(4)洞身开挖在清除浮石后应及时进行初喷支护。 2 实测项目:见表4-3、4-4、4-5。 3 外观鉴定:洞顶无浮石。

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洞身开挖实测项目表 表4-3 项次 检查项目 规定值或允许偏差 检查方法和频率 权值 破碎岩,软土(Ⅵ、Ⅴ类围岩) 平均100,最大150 拱部超挖 1△ 中硬岩、软岩(Ⅱ、Ⅲ~Ⅳ类围岩) 平均150,最大250 3 (mm) 激光断面仪:每20m抽一硬岩(Ⅰ类围岩) 平均100,最大200 个断面,测点间距≤1m 每 侧 +100,-0 边墙超挖 2 2 (mm) 全 宽 +200,-0 3 仰拱、隧底超挖(mm) 平均100,最大250 水准仪:每20m检查3处 1 两端施工中线在贯通面上的极限误差(mm) ±150 ±200 ±300 ±70 高程中误差(mm) 25 25 25 隧道中线极限贯通误差 表4-4 类型 两相向开挖洞口间长度(m) 横向 高程 测量部位 洞外 洞内 全部隧道 <3000 3000~6000 >6000 不限 贯通中误差的规定 表4-5 两相向开挖洞口间长度(m) <3000 3000~6000 >6000 贯通中误差(mm) 45 60 90 60 80 120 75 100 150

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5 初期(超前)支护

本项工作内容包括:锚杆支护、喷射混凝土支护、钢筋网支护、钢架支护,开挖超前(辅助)支护有超前锚杆或超前小钢管支护、超前小导管预注浆、管棚钢架超前支护。

5.1 施工前提条件

5.1.1支护施工前28d,应提交支护的施工方案,包括喷射方式、机具设备、操作方法、混合料配合比及外加剂等,并报批准。

5.1.2支护前须对开挖面净空尺寸进行检查,确保符合设计及规范要求,成型轮廓圆顺,无欠挖,超挖量不超过规范要求。

5.1.3开挖面浮石已清理,渗水或小股出水已引排处理。

5.1.4隧道围岩监控量测数据反馈信息满足正常作业要求,且有较准确地超前地质预报,当发现地质有变化时,提前制定合理施工方案,修正支护参数。

5.1.5各机具设备性能良好,布置合理;原材料质量合格,数量满足正常作业要求。

5.2 工序

隧道初期(超前)支护总体施工工序见图5.1。 围岩监控量测及超前地质预报

超前预支护或预加固施工

洞 身 开 挖

通风,出碴,清橇危石

初喷混凝土封闭开挖面 布

设 测 点 钻孔,安装锚杆,挂钢筋网 ,

进 行 安 装 钢 拱 架 围 岩

监 复喷混凝土,覆盖钢拱架 控 量 测 稳定安全性检查

图5.1 隧道初期(超前)支护总体施工工序框图

5.3 施工技术

5.3.1软岩地段施工必须坚持先支护(强支护)、后开挖(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。Ⅴ、Ⅵ级围岩初期支护必须保证尽早封闭成环。 5.3.2硬岩地段施工开挖后及时初喷,复喷作业距离开挖面不宜大于50m。

5.4 施工工艺

5.4.1 初期支护

1 喷射混凝土施工

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喷射混凝土应采用湿喷工艺进行施工。喷射砼施工工艺见图5.2。

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湿喷机工作时要求系统风压应控制在不小于0.5Mpa,风量不小于10m/min。喷射机的工作压力控制在0.10~0.15MPa,并根据输送距离进行调整。

喷射混凝土细 集料要求采用级配好、质地好坚硬,颗粒洁净、粒径小于4.75mm的河砂或机制砂,其含泥量≤5%,严禁采用“水洗砂”;粗集料应采用坚硬持久的碎石,最大粒径不应大于13.2mm,其压碎值应≤16%,针片状颗粒含量≤25%,含泥量≤2%。

施工要点: 配备设备及劳力组织方法 砼制备运输方案、喷射方法 方案报批 喷砼试验配合比报批 材料试验报告 材料、机具、劳力准备 风、水、电准备 施工准备 断 面 检 查 清 洗 岩 面 强制式拌和机拌和 混凝土制备 分次投料拌和 混凝土运输 砼输送车运输 湿喷机 先墙后拱、分层、分区进行 初 喷 S形运动、螺旋状喷射 复 喷 首层着重填平、补齐 强度检验:压试件 质量检查 方案报批 结束 图5.2 湿喷砼工艺流程图

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(1)喷射作业应分段、分片依次进行,喷射顺序后下而上顺序进行,每段长度不宜超过6m。 (2)一次喷射厚度应根据设计厚度和喷射部位确定,初喷厚度不小于5cm。首层喷砼时,要着重填平补齐,将小的凹坑喷圆顺。岩面有严重坑洼处采用锚杆吊模模喷砼处理。

(3)喷射作业应以适当厚度分层进行,后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。若终凝后间隔1h以上且初喷表面已蒙上粉尘时,受喷面应用高压风水清洗干净。

(4)作业开始时,应先送风,后开机,再给料,待砼从喷嘴喷出后,再供给速凝剂;结束时,先关闭速凝剂计量泵,之后停止供料,待喷嘴残留的少量砼和速凝剂完全吹净后,再停风。

(5)喷射机的风压,应满足喷头处的压力在0.1MPa左右。喷射作业完毕或因故中断喷射时,必须将喷射机和输料管内的积料清除干净。

(6)喷头距岩面距离以0.6m~1.0m为宜,与受喷面基本垂直,喷射料束与受喷面垂线成5°~15°夹角时最佳;喷射时,应使喷射料束螺旋形运动。

(7)当岩面有渗水时,可先喷砂浆,并加大速凝剂掺量(可适当加大到水泥用量的6~8%),在保证初喷后,按原配比施工。当局部出水量较大时采用埋管、凿槽、树枝状排水盲沟等措施,将水引导疏出后,再喷砼。

(8)钢架与壁面之间的间隙应用混凝土充填密实;喷射混凝土应由两侧拱脚向上对称喷射,并将钢架覆盖。

(9)喷混凝土终凝2h后,应喷水养护,养护时间不少于7d;气温低于5℃时,不得喷水养护。 (10)喷射混凝土作业需紧跟开挖面时,下一循环爆破距喷混凝土终凝时间的间隔,不得小于3h。

2 锚杆施工

锚杆施工工艺流程,见图5.3、图5.4。

(1)锚杆安设作业应在初喷混凝土后及时进行。

(2)根据锚杆类型、规格及围岩情况选择钻孔机具。

(3)注浆锚杆使用在所有需永久支护的部位,注浆使用的浆液应是水泥浆、水泥砂浆或其它批准的材料。每根锚杆的抗拔力不得低于图纸规定,并不应低于50kN。

(4)钻孔应圆而直,孔口岩面应整平,并使岩面与钻孔方向垂直;水泥砂浆锚杆孔径大于杆体直径15mm,其它型式锚杆孔径应符合设计要求。

(5)所有锚杆都必须安装垫板,当锚杆不垂直岩面时可用垫片调整,使垫板密贴岩面,锚杆安装后外露长度不得超过100mm。

(6)锚杆深度要求:水泥砂浆锚杆孔深允许偏差为±50mm;楔缝式锚杆孔深不应小于杆体有效长度,且不应大于杆体有效长度30mm;树脂锚杆和早强药包锚杆孔深应于杆体长度配合适当。

(7)普通水泥砂浆锚杆的施工要求: ①砂浆配合比(质量比):水泥:砂:水宜为1:1 ~1.5:(0.45~0.5),砂的粒径不宜大于3mm。

②砂浆应随拌随用,一次拌和的砂浆应在初凝前用完。

③注浆开始或中途暂停超过30min时,应用水润滑灌浆罐及其管路。注浆孔口压力不得大于0.4Mpa。注浆管应插至距孔底5~10cm处,随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出,随时迅速将杆体插入,锚杆杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95%。若孔口无砂浆流出,应将杆体拔出重新注浆。

④锚杆安设后不得随意敲击,其端部3天内不得悬挂重物。

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福建省公路隧道施工标准化指南 材料 拉拔检查 准备工作 锚杆拔力试验

准备工作 测量 钻孔眼 机具设备 钻孔质量检查 监理 自检 灌浆 锚杆安装 注浆设备 垫板安装 图5.3 砂浆锚杆施工工艺流程图

钻孔眼 孔眼检查 安设中空锚杆 连接管路安装 压浆前检查 压浆工作 压力流量达设计要求 机具流程 监理 自检 注浆设备 浆液制备、试件 压浆完成 图5.4 中空压浆锚杆施工工艺流程图

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(8)早强水泥砂浆锚杆的施工要求:

(1)早强水泥砂浆锚杆施工应遵守本节相关规定。

(2)注浆作业开始或中途停止超过30min时,应测定砂浆坍落度,其值小于10mm时,不得注入罐内使用。

(9)楔缝锚杆(包括胀壳式锚杆)的施工要求:

①楔缝式锚杆安装前,应将杆体与部件(楔子、胀壳、托钣)组装好;锚杆插入钻孔时不得偏斜或脱落,锚头必须楔紧,保证锚固可靠;安设杆体后应立即上好托板,拧紧螺帽。锚杆施加预张拉力时,其拧紧力矩不应小于100N²m。

②打紧楔块时不得损坏丝扣。

③楔缝锚杆一昼夜后应再次紧固,以后还要定期检查,如发现有松驰情况,应再行紧固。 ④楔缝式锚杆只能作为临时支护,如作为永久支护应补注水泥浆或水泥砂浆。 (10)树脂锚杆的施工要求:

(1)安装前应检查树脂卷质量,变质者不得使用。

(2)安装时用杆体将树脂卷送入孔底,用搅拌器搅拌树脂时应缓缓推进杆体,搅拌时间一般为30s。搅拌完毕后将孔口处杆体临时固定,15min后可安装托钣。

(11)在有水地段,采用普通水泥砂浆锚杆时,如遇孔内流水,应在附近另行钻孔后再安设锚杆,亦可采用速凝早强药包锚杆或采用锚管锚杆向围岩压浆止水。

(12)锚杆钻孔可采用一般凿岩机械,当在土层中钻孔时,宜采用干式排渣的回旋式钻机。注浆可采用风动牛角泵,也可使用挤压式注浆泵。

3 钢筋网制作安装

(1)钢筋规格、材质应满足设计要求,使用前应清除锈蚀。

(2)钢筋网宜在岩面喷射一层混凝土后随受喷面起伏铺设,并在锚杆安设后进行,要求与受喷面间隙宜控制在20~30mm之间。

(3)采用双层钢筋网时,第二层钢筋网应在第一层钢筋网被混凝土覆盖后铺设。 (4)钢筋网应与锚杆或其他固定装置连接牢固,在喷射混凝土时不得晃动。 4 钢架制作安装 (1)钢架制作

钢架加工可采用工厂化制作方案,亦可在现场加工制作。加工后要试拼,允许误差为:沿隧道周边轮廓偏差为±3cm,平面(翘曲)偏差±2cm。

(2)钢架安装

测量放样 钢架安装工艺流程见图5.5

清除底脚浮渣

钢拱架加工质量 安装钢拱架 验收

钢拱架组拼 和系统锚杆焊连定位

加设鞍形垫块 打锁脚锚杆 焊纵向连接筋

隐蔽工程检查验收

图5.5 钢架安装工艺流程图

①钢架安装前应检查开挖断面轮廓、中线及高程。

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②钢架安装应确保两侧拱脚必须放在牢固的基础上。安装前应将底脚处的虚渣及其他杂物彻底清除干净;脚底超挖、拱脚标高不足时,应用喷射混凝土填充;拱脚高度应低于上半断面底线15~20cm,当拱脚处围岩承载力不够时,应向围岩方向加设钢垫板、垫梁或浇注强度不低于C20的混凝土以加大拱脚接触面积。

③钢架应分节段安装,节段与节段之间应按设计要求连接。连接钢板平面应与钢架轴线垂直。 ④相邻两榀钢架之间必须用纵向钢筋连接,连接钢筋直径不应小于18mm,连接钢筋间距不应大于1.0m。

⑤钢架立起后,根据中线、水平将其校正到正确位置,然后用定位筋固定,并用纵向连接筋将其和相邻钢架连接牢靠。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2°。

⑥钢架在初喷砼后安装,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。

⑦钢架应严格按设计架设,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,并编写号码。

⑧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。

⑨钢架应经常检查,如发现破裂、倾斜、弯扭、变形以及接头松脱填塞漏空等异状,必须立即加固。

⑩钢架的抽换、拆除,应本着“先顶后拆”的原则进行,防止围岩松动坍塌。 5.4.2 超前支护

1 超前锚杆、超前小钢管施工

超前锚杆、超前小钢管支护宜和钢架支撑配合使用并从钢架腹部穿过。施工工艺流程图见图5.6。

测绘出开挖轮廓线,标出孔位 靠掌子面正确安装固定钢架 凿岩机就位,定位开孔 钻孔至预定孔深,并随时调整方向 清孔,成孔检查 锚小浸泡、填塞锚固剂 杆钢顶入安装小钢管 制管 作 制顶入安装锚杆 作 将锚杆(小钢管)尾部和钢架焊连 质量检查合格,进入下道工序

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图5.6 超前锚杆、超前小钢管施工工艺框图

(1)测量开挖面中线、标高,画出开挖轮廓线,并点出锚杆(小钢管)孔位,孔位允许偏差为±20mm。

(2)钻孔台车或凿岩机就位,对正孔位钻孔,达到设计要求后,用吹管、掏勺将孔内碎渣和水排出。

(3)超前锚杆安装 填塞锚固药卷:将早强锚固剂药卷放在水中,泡至软而不散时取出,再人工持炮棍将药卷塞至孔深1/3~1/2处。

安装锚杆:用人工持铁锤将锚杆打入,以锚杆达孔底且孔口有浆液流出为止。

(4)超前小钢管安装:清孔后,用凿岩机配连接套直接将其顶入至孔中,顶入钻孔长度不应小于管长的90%。

(5)将锚杆(小钢管)的尾部和连系统锚杆的环向钢筋或钢架焊连,以增强共同支护作用。 (6)当超前锚杆(小钢管)和钢架配合使用时,宜先安装钢架,再穿过钢架腹部钻孔、安装锚杆(小钢管),以利于钢架顺利安装。

2 超前小导管预注浆

施工工艺流程框图见图5.7。

地质调查,注浆设计 现场注浆试验

制定施工方案

测量布孔

凿岩机钻孔 清孔,成孔检查

小导管加工制作 安装导管,封堵管口 材料准备 喷砼封闭掌子面

浆液配制 注浆泵就位 连注浆管路,试运转

注浆压力控制 注浆量控制 注浆作业

(1)施工准备

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转入断面开挖 效果检查,方案调整 图5.7 超前小导管预注浆施工工艺框图

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① 调查地质情况,按渗透系数确定注浆类型,进行注浆设计。 ② 通过试验确定或调整注浆半径、注浆压力和单管注浆量。 (2)钻孔、安装小导管

在掌子面测量布孔,并标出孔位,用凿岩机或钻孔台车钻眼,成孔后,用吹管或掏勺将孔内砂石吹(掏)出,以免堵塞。成孔检查合格后,人工推送钢管入孔,管口用麻丝和锚固剂封堵。

(3)封闭掌子面 小导管注浆前,应对开挖面及5m范围内的坑道喷射厚为5~10cm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)浆液配制

① 水泥浆液搅拌应在拌和机内进行,并在注浆过程中不停搅拌。根据拌和机容量大小,严格按要求投料。

应按设计和通过现场试验确定浆液配比、注浆压力等注浆参数。

② 配制水泥浆或稀释水玻璃浆液时,严防水泥包装纸及其杂物混入。拌好的浆液在进入贮浆槽及注浆泵之前应对浆液进行过滤,未经过滤网过滤的浆液不允许进入泵内。

③ 配制好的浆液应在规定时间内注完,随配随用。 ④小导管安装完成后,旋上孔口阀,连接注浆管路后,利用注浆泵先压水检查管路、设备状况,再做压水试验。

(5)注浆作业

① 采用专用注浆泵注浆,为加速注浆,可在小导管前安装分浆器,一次可注入3~5根小导管。 ② 清孔后,按由下至上的顺序施工,浆液先稀后浓、注浆量先大后小。 ③ 注浆压力按分级升压法控制,由注浆泵油压控制调节。 ④ 常见注浆异常现象处理

发生串浆现象,采用多台泵同时注浆或堵塞串浆孔隔孔注浆;注水泥浆压力突然升高应立即停机检查;水泥浆单液进浆量很大,压力上不去,则应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,但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间。

⑤结束标准:以终压控制为主,注浆量较核。当注浆压力为0.7Mpa~1.0Mpa,持续15min即可终止。

(6)断面开挖要求

注浆后至开挖的时间间隔,应视浆液种类决定。当采用单液水泥浆时,开挖时间为注浆后8h,采用水泥—水玻璃浆液时为4h左右。

断面开挖时应保留1.5~2.0m的止浆墙,防止下一次注浆时孔口跑浆。

开挖过程中检查浆液渗透及固结状况并根据压力—浆量曲线分析评判注浆效果,以及时调整预注浆方案。

3 超前深孔预注浆

超前深孔预注浆施工工艺框图见图5.8。

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超前地质预报 注浆试验,确定注浆参数 测 量 布 孔 钻孔,安孔口管,控制角度 清孔,成孔检查 安注 浆管 准备场地、机具 布置注浆站 作止 浆墙 连接管路,注浆系统试运转 注 浆 作 业 拆管,换另一孔注浆 全部孔注浆完成 注浆效果检查 开 挖 断 面 图5.8 超前深孔预注浆施工工艺流程图

(1)施工准备

① 超前地质预报:应在施工前做较准确的超前地质预报,以明确注浆地段的岩性、涌水量、涌水压力、水温、涌水的化学性质等。

② 注浆试验:现场做单孔或群孔注浆试验,掌握浆液的配合比、凝结时间、注浆量、注浆压力、注浆效果、因注浆引起的周围变化等。

(2)测量布孔

注浆孔可在地表面或开挖面布置。当在开挖面布置时,宜分层布置,在纵向呈伞形辐射状,要求注浆孔孔底间距按各个注浆孔的扩散半径相互重叠的原则确定。

(3)钻孔

① 当地质情况较差时,注浆孔孔口宜设置孔口管以保证孔口质量,便于下步注浆作业。注浆孔钻孔作业宜根据设计孔深、地质情况、设备能力等因素,将孔深分为几个阶段,采取先大后小、分层钻进的方法进行施工。

孔口管尾部应焊卡盘。装管前缠1~2mm麻丝,用细铁丝缠紧,孔口采用塑胶泥封堵。

开孔先要轻加压、慢速,以保证开孔质量,孔口的位置与设计位置的允许偏差为±5cm;钻深30~50cm后转入正常。

② 钻孔过程中应随时用测斜仪测偏斜情况,及时纠正,要求钻孔角度及深度应符合设计要求,

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孔底位置偏差应小于孔深的10‰。当遇破碎带出现严重卡钻或孔口不出水时应停止钻孔,进行固壁注浆后再钻。

③ 钻孔结束后应掏孔检查,确认无塌孔和探头石;注浆钻孔应作到:孔壁圆、角度准,孔身直,深度够,岩粉清洗干净。

(4) 作止浆墙。当掌子面地质较差,围岩破碎、节理裂隙发育时,应贴掌子面施作混凝土止浆墙。

(5)注浆作业 ① 注浆方式选定

注浆方式一般可分为前进式、后退式及全孔一次式等,可根据涌水量大小、围岩破碎程度、机械设备能力及注浆孔深度选用。

对于粒径小于0.05mm以下的粉砂及粘性软弱地层或断层泥地段,可采用周边劈裂预注浆或周边短孔预注浆。

② 注浆顺序安排

一般情况注浆顺序为先注内圈孔,后注外圈孔;先注无水孔,后注有水孔,从拱顶顺序向下进行。如遇窜浆或跑浆,则可间隔一孔或数孔灌注。

③ 注浆压力控制:根据岩性、施工条件等因素在现场试验确定。注浆终压一般为1.5~4.0MPa。施工时,注浆压力按分级升压法控制。

④ 连接注浆管路后,利用注浆泵先压水检查管路、设备状况,再做压水试验。

清孔后,按先稀后浓、注浆量先大后小、先压单液水泥浆,再压CS双液浆程序注浆。浆液的浓度、胶凝时间应符合设计要求,不得任意变更;应经常检查泵口及孔口注浆压力的变化,发现问题,应及时处理;采用双液注浆时,应经常测试混合浆液的胶凝时间,发现与设计不符,应立即调整。

⑤ 注浆结束的条件

单孔结束条件:注浆压力达到设计终压;浆液注入量已达到计算值的80%以上。 全段结束条件:所有注浆孔均已符合单孔结束条件,无漏注情况。 ⑥ 注浆效果检查

注浆结束后应及时对注浆效果进行检查,如未达到要求,应进行补孔注浆。检查方法通常有下列三种:分析法、检查孔法、声波监测法。

4套拱、超前长管棚 (1)套拱施工

套拱部位开挖方案应现场地质条件确定,宜采用预留核心土开挖方案;当地质条件允许时,可一次落到底,须及时做好开挖面的防护工作。要做到钢架底脚坚实、孔口管位置准确、套拱混凝土成型美观。套拱施工工艺流程见图5.9。

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福建省公路隧道施工标准化指南 孔口管加工 衬砌拱架加工 模板加工 测 量 放 样 开挖套拱环形槽 套拱基础施工 按设计安装固定套拱内钢架 将孔口管定位固定在钢架上 立套拱砼施工支撑拱架 安装套拱模板 浇筑套拱砼 养生、拆模 图5.9 套拱施工工艺框图

套拱拱架加工 砼生产、运输

(2)超前长管棚施工

超前长管棚施工工艺流程见图5.10。其要点说明如下: ① 采用脚手钢管搭设管棚钻孔作业平台。

② 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。

③ 打试验孔:为保证长管棚施工质量,在拱脚部位,选2个孔作为试验孔,找出地层特点,并进行注浆和砂浆充填试验。

④ 钻孔及清孔

选用地质钻机或管棚钻机风动干钻法钻进成孔。风动冲击回转钻头直径、钻压、转速、风量、风压等钻进参数应满足施工要求。

⑤ 顶管:钻孔检查合格后,将钢管连续接长,由钻机旋转顶进将其装入孔内。钢管节间用丝扣连接,要求隧道纵向同一截面处钢管接头数不大于50%。

⑥ 堵孔

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套拱施工 完成 拱脚试验孔施工 隔孔钻眼,安钢花管,注双液浆 隔孔施工检查孔,合格安无孔钢管 全部大管棚施工完成 设钻孔作业平台 钻机就位 沿孔口管钻至预定深度 清孔,成孔检查 钢(花)管分节加工 顶管(分节段顶入,节间丝扣连接) 钢管口封堵 双液注浆泵就位 安孔口混合器及注浆管路 注 浆 安顶进套 注浆系统调试 扫排管内胶凝浆液 充填砂浆 记录与检查 图5.10 超前长管棚施工工艺流程图

砂浆泵就位

为确保注浆质量,在钢花管安装后,管口用麻丝和锚固剂封堵钢管与孔壁间空隙,钢管自身利

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用孔口安装的封头将密封圈压紧,压浆管口上安装三通接头。

⑦ 注浆作业(以双液浆为例)

用双液注浆泵按先下后上,先单液浆、再双液浆,先稀后浓原则注浆。注浆量由压力控制,初压0.5~1.0Mpa,终压为2.0MPa。达到结束标准后,停止注浆。

⑧ 充填砂浆

注浆后,扫排管内胶凝浆液,用水泥砂浆紧密充填,增强管棚的刚度和强度;对于非压浆孔,直接充填即可。

5.5 施工质量

5.5.1 初期支护

1. 锚杆支护 (1)基本要求

① 锚杆的材质、类型、质量、规格、数量和性能必须符合设计和规范要求; ② 锚杆插入孔内的长度不得短于设计长度的95%。 ③ 锚杆应垂直于开挖轮廓线布设。 (2)实测项目:见表5-1。

锚杆支护实测项目 表5-1 项次 检 查 项 目 规定值或允许偏差 检查方法和频率 权值 1△ 锚杆数量(根) 不少于设计 按分项工程统计 3 28d拔力平均值≥设计值,最小按锚杆数1%做拔力试验,且不2 锚杆拔力(kN) 2 拔力≥0.9设计值 小于3根做拔力试验 3 孔位(mm) ±50 尺量:检查锚杆数的10% 2 4 钻孔深度(mm) ±50 尺量:检查锚杆数的10% 2 砂浆锚杆:>杆体直径+15;其5 孔径(mm) 尺量:检查锚杆数的10% 2 他锚杆:符合设计要求 6 锚杆垫板 与岩面紧帖 检查锚杆数的10% 1 (3)外观鉴定

钻孔方向应尽量与围岩和岩层主要结构面垂直。 2. 喷射混凝土 (1)基本要求

① 材料必须满足规范和设计要求。

② 喷射前要检查开挖断面的质量,处理好超欠挖。 ③ 喷射前岩面必须清洁。

④ 喷射混凝土支护应与围岩紧密粘接,结合牢固,喷层厚度应符合要求,不能有空洞。严禁挂模喷射,受喷面必须是厚岩面。

⑤ 支护前应做好排水措施,保证喷射混凝土质量。

⑥ 采用钢纤维喷射混凝土,钢纤维抗拉强度不得低于380MPa。 (2)实测项目:见表5-2。

(钢纤维)喷射混凝土支护实测项目 表5-2 项次 检 查 项 目 规定值或允许偏差 检查方法和频率 权值 3 3 3 41

1△ 喷射混凝土强度(MPa) 在合格标准内 按JTG F80/1--2004附录E检查 平均厚度≥设计厚度;检查凿孔法或雷达检测仪:每10m检最小厚查一个断面,每个断面从拱顶中2△ 喷层厚度(mm) 点的60%≥设计厚度;度≥0.5设计厚度,且≥50 线起每3m检查1点 3△ 空洞检测① 无空洞,无杂物 凿孔或雷达检测仪:每10m检查

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一个断面,每个断面从拱顶中线起每3m检查1点 注:发现一处空洞本分项工程为不合格。 (3)外观鉴定

无漏喷、离鼓、裂缝、钢筋网外露现象。 3 钢筋网支护 (1)基本要求

①钢筋网材质、尺寸应符合设计要求。

②采用双层钢筋网时,第二层钢筋网应在第一层钢筋网被混凝土覆盖后铺盖。 (2)实测项目:见表5-3。

钢筋网支护实测项目 表5-3 项次 1△ 2 3 4 检 查 项 目 网格尺寸(mm) 钢筋保护层厚(mm) 与受喷岩面的间隙(mm) 网的长、宽(mm) 规定值或允许偏差 ±10 ≥10 ≤30 ±10 检查方法和频率 尺量:每50m检查2个网眼 凿孔检查:每20m检查5点 尺量:每20m检查10点 尺量 2权值 3 2 2 1 (3)外观鉴定。钢筋网与锚杆或其它固定装置连接牢固,喷射混凝土时不晃动。 4 钢支撑支护 (1)基本要求

①钢支撑规格、型号及尺寸符合设计及规范要求。

②底脚基础坚实;接头连接紧固;和锚杆及榀与榀间连接可靠。

③拱脚高程不足时,应设置钢板进行调整或用混凝土浇筑,混凝土强度不小于C20。 ④钢支撑应靠紧围岩,其与围岩的间隙应用喷射混凝土等填实。

⑤钢支撑法兰的材质和尺寸应符合设计要求,螺栓孔应采用机械冷加工,并清除切割、成孔的钢渣和毛刺。

(2)实测项目,见表5-4。

钢支撑支护实测项目 表5-4 项次 1△ 2 3 4 5 检 查 项 目 安装间距(mm) 保护层厚度(mm) 倾斜度(°) 安装偏差(mm) 横向 竖向 规定值或允许偏差 ±50 ≥20 ±2 ±50 不低于设计标高 ±3 检查方法和频率 尺量:每榀检查 凿孔检查:每榀自拱顶每3m检查一点 测量仪器检查每榀倾斜度 尺量:每榀检查 尺量:每榀检查 权值 3 2 1 1 1 拼装偏差(mm) (3)外观鉴定 无污秽、无锈蚀和假焊,安装时基底无虚渣及杂物,接头连接牢固。 5.5.2 超前支护

1. 超前锚杆支护 (1)基本要求

① 锚杆材质、规格等应符合设计和规范要求。

② 超前锚杆与隧道轴线外插角宜为5~10°,长度应大于循环进尺宜为3~5m。 ③ 超前锚杆与钢架支撑配合使用时,应从钢架腹部穿过,尾端与钢架焊接。 ④ 锚杆插入孔内的长度不得短于设计长度的95%。

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⑤ 锚杆搭接长度应不小于1米。

(2)实测项目,见表5-5。

超前锚杆实测项目 表5-5 项次 1 2 3 4 检查项目 长度(m) 孔位(mm) 钻孔深度(mm) 孔径(mm) 规定值或允许偏差 不小于设计 ±50 ±50 大于杆体直径+15 检查方法和频率 尺量:检查锚杆数的10% 尺量:检查锚杆数的10% 尺量;检查锚杆数的10% 尺量:检查锚杆数的10% 权值 2 2 2 2 (3)外观鉴定 锚杆沿开挖轮廓线周边均匀布置,尾端与钢架焊接牢固,锚杆入孔长度符合要求。 2. 超前钢管支护 (1) 基本要求

① 钢管的型号、规格、质量等应符合设计和规范要求。

② 超前钢管与钢架支撑配合使用时,应从钢架腹部穿过,尾端与钢架焊接。 ③ 钢管插入孔内的长度不得短于设计长度的95%。 (2) 实测项目,见表5-6

超前钢管实测项目 表5-6 项次 1 2 3 4 检 查 项 目 长度(m) 孔位(mm) 钻孔深度(mm) 孔径(mm) 规定值或允许偏差 不小于设计 ±50 ±50 大于钢管直径+20 检查方法和频率 尺量:检查10% 尺量:检查10% 尺量:检查10% 尺量:检查10% 权值 2 2 2 2 (3) 外观鉴定

钢管沿开挖轮廓线周边均匀布置,尾端与钢架焊接牢固,入孔长度符合要求。

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6 仰拱与铺底 6.1 施工前提条件

6.1.1 测量及监控仪器到位齐全;中线、边线及标高测量工作已完成,符合设计及规范要求; 6.1.2 开挖、运输、模板、砼施工等机具设备到位齐全,满足施工要求;

6.1.3 砼施工配比符合设计及规范要求;各项原材料规格符合设计要求,数量满足施工需要。 6.1.4 风、水、电等辅助作业满足施工要求;管线需临时改移或保护加固的已提前完成。

6.2 工序

6.2.1 工序内容

内容包括有:仰拱部位的开挖、支护及仰拱混凝土的浇筑;仰拱顶混凝土填充层的浇筑;铺底部位的开挖及铺底混凝土的浇筑。其工序框图分别见图6.1、图6.2。

拱 仰安装仰拱安装拱脚排立模,进墙拱钢架,喷水管,立模,行仰拱

部部砼,进行仰绑扎仰拱钢上填充 位层施工 位拱初支施筋,浇筑仰开 工 拱砼 开挖 挖

图6.1 仰拱施工工序框图

洞身开挖 清 底 立模,浇筑铺底砼 安装横向盲沟 图6.2 铺底施工工序框图

6.2.2 一般要求

1仰拱顶上的填充层及铺底应在二衬施工前完成,以利于衬砌台车模筑混凝土施工,铺底与掌子面距离不超过50m。

2 仰拱开挖应严格按已审批开挖方案进行,仰拱开挖不允许欠挖,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,确保施工安全。

3 Ⅱ、Ⅲ级围岩地段铺底应和全断面一次开挖成型,铺底混凝土应及时进行浇筑,以改善洞内交通状况和施工环境。

4 仰拱、铺底施工时,应按图纸要求预埋路面下横向盲沟、拱脚纵、横向排水管等排水设施。

6.3 施工技术

1、一般情况,在Ⅳ、Ⅴ级软岩地段均设有仰拱,仰拱与路面间为混凝土填充层。Ⅱ、Ⅲ级硬岩地段路面下设砼铺底调平层。具体详见有关设计图纸及相关规范要求。

2、仰拱应全幅施工。

6.4 施工工艺

6.4.1 仰拱土层开挖应以人工配合机械开挖为主。

6.4.2 隧道底两隅与侧墙联接处应平顺开挖,避免引起应力集中。边墙钢架底部杂物应清干净,保证与仰拱钢架连接良好。

6.4.3 仰拱开挖当遇变形较大的膨胀性围岩时,底面与两隅应预先打入锚杆或采取其他加固措施后,再行开挖。

6.4.4 仰拱开挖完成后,应及时进行仰拱初期支护施工。先初喷封闭,再打锚杆、安装仰拱钢架,然后复喷至设计厚度,覆盖钢架。有条件时,在底部初喷封闭后,仰拱可采用一次立模施工。

当仰拱底无初期支护层时,宜先喷5cm混凝土或采用施作贫混凝土垫层等措施,形成良好的作业面,以利于进行仰拱钢筋安装、立模等作业。

6.4.5仰拱钢筋的制作及安装应符合设计及规范要求。仰拱两侧二衬边墙部位的预埋钢筋伸出长度

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应满足和二衬环向钢筋焊连要求,且将接头错开,使同一截面的钢筋接头数不大于50%。 6.4.6 仰拱、仰拱上的填充层及铺底混凝土配合比准确,机械捣固密实。

仰拱混凝土可采用泵送浇注,应使用拱架模板保证成型尺寸符合设计要求。

仰拱和填充层一次立模施工时,应先按设计完成仰拱砼施工,适当间歇后,再改变砼配比,进行填充层砼施工。

对于隧底超挖部分宜采用同级砼回填。

6.4.7仰拱、铺底施工过程中应采取措施保证洞内临时交通通畅。可采用搭过梁,设临时车辆通行平台保证不中断运输。

6.5 施工质量

6.5.1 仰拱

(1)基本要求

① 仰拱下设初期支护层时,其喷射混凝土强度、喷砼厚度、钢架加工安装质量等应符合设计及规范要求;

② 基底要求无杂物,无积水,无浮渣;

③ 拱脚纵向排水管、横向排水管等设施安装符合设计及规范要求; (2) 实测项目,见表6-1;

仰拱实测项目 表6-1 项次 1△ 2△ 3 检 查 项 目 混凝土强度(MPa) 仰拱厚度(mm) 钢筋保护层厚度(mm) 规定值或允许偏差 在合格标准内 不小于设计 ≥50 检查方法和频率 按JTG F80/1--2004附录D检查 水准仪:每20m检查一个断面,每个断面检查5点 凿孔检查:每20m检查一个断面,每个断面检查3点 权值 3 3 1 (3)外观鉴定

混凝土表面密实,无露筋。 6.5.2 铺底及仰拱填充层

1 基底要求无杂物,无积水,无浮渣;

2 表面排水通畅;横向盲沟等排水设施安装符合设计及规范要求; 3 铺底及填充层施工质量标准见表6-2。

隧道铺底(砼调平层)施工质量标准表 表6-2 项次 1 2 3 4 5 6 检验项目 混凝土强度(Mpa) 厚度(mm) 表面平整度(mm) 纵坡高程(mm) 横坡(%) 基底标高 规定值或允许偏差 符合设计 ±10 10 +5,-10 ±0.5% 不大于设计 检验方法和频率 每工作班不少于1组抗压试件 每20m抽检1个断面,每个断面3点 用3m直尺每200m处³10尺 每20m用水准仪检查中桩高程 每20m用水准仪检查1个断面 每20m用水准仪检查5点 2

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7 防水与排水

本项工作内容包括隧道施工中的洞内外临时防水与排水和洞内永久防水、排水工程以及防水层施工等有关作业。

7.1 施工前提条件

7.1.1隧道初期支护已完成,表面平整度、净空大小、砼强度、锚杆抗拔力等均已验收合格;复合式衬砌中防水层在初期支护变形基本稳定后进行施工;

7.1.2 环向盲沟、防水板、排水管等各种防排水材料规格、质量符合设计及规范要求,且数量满足施工需要;

7.1.3 安排专业班组、人员进行防水与排水施工,严格岗前操作技术培训;

7.1.4 可穿行作业台架、自动走行热焊机、焊枪等机械设备到位,性能状态满足施工需要;

7.1.5 要做好洞内、洞外施工期排水,保证洞内排水通畅,临时排水沟应距拱脚50cm以上,避免拱脚泡水。洞口段路基、洞顶排水有序、合理,要采取措施尽可能减少地表水对洞顶土层的渗透。 7.1.6 对洞内断层破碎带等易突水地带进行超前地质预报,准确判定水量大小,提前制定预案,准备机具设备;

7.1.7 反坡排水设专门班组进行施工,并定期对水泵等设备进行维护,及时清除集水井中淤泥。

7.2 工序

7.2.1 工序内容

隧道防水与排水包括结构防排水和施工防排水,其中结构防排水包括:洞内环向盲沟、洞内纵向排水沟、洞内拱脚横向排水管、洞内路面横向盲沟、洞内防水板、二衬止水带止水条等;施工防排水包括反坡排水、洞口临时排水系统设置、洞内大面积渗漏水处理以及洞内涌水或地下水位高的情况处理等。 7.2.2 工序框图

结构防水与排水施工工序框图见图7.1。施工防水与排水施工工序框图见图7.2。 7.2.3 一般要求

7.2.3.1 隧道施工防排水设施应与营运防排水工程相结合。

7.2.3.2 隧道施工防排水应本着“因地制宜,防、排、截、堵相结合,综合治理”的原则进行施工。要加强衬砌背后的排水,强调结构自身防水,对可能的疑点进行封堵及引排。

7.2.3.3 隧道施工前应根据工程地质、水文地质资料制定防排水方案。施工中应按现场施工方法、机具设备等情况,选择不妨碍施工的防排水措施。

7.2.3.4 隧道进洞前应做好洞顶、洞口、辅助坑道口的地面排水系统,防止地表水的下渗和冲刷。

拱脚纵、横向排水管挂矮边墙防水板 砼路面施工 安装

路面两侧纵向排 安装环向盲沟 仰拱及矮边墙施工 水沟 初期支护 拱墙防水板铺挂 浇筑铺底混凝土 安二衬止水带、止水二次衬砌 安路面横向盲沟 条 模筑砼施工

图7.1 结构防排水施工工序框图

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福建省公路隧道施工标准化指南 洞口临时 排水系统 设 置 反坡排水 系统施工 隧道施工防排水

顺坡排水 系统施工 大面积 渗漏水 处 理 洞内涌水 处理 洞内地下 水位高 处 理 图7.2 施工防水与排水施工工序框图

7.2.3.5 施工中应对洞内的出水部位、水量大小、涌水情况、变化规律、补给来源及水质成分等做好观测和记录,并不断改善防排水措施。

7.2.3.6 衬砌背后排水设施施工应根据隧道的渗水部位和开挖情况适当选择排水设施位置,并配合衬砌进行施工;隧道侧沟、横向盲沟等排水设施亦应配合衬砌等进行施工。

7.2.3.7 防水层应在初期支护基本稳定时施工。软岩地段衬砌和开挖距离近时,须做好防水板的保护工作;硬岩地段应组织开挖、铺防水层、二衬平行作业,以加快施工进度。

7.2.3.8 停车带、洞室与正洞连接处的防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。

7.3 施工技术

具体防排水设施布置详见有关设计图。

7.4 施工工艺

7.4.1 防水板施工

防水板的拼焊及铺挂采用热合焊接吊环铺挂工艺,施工工艺流程图见图7.3。 7.4.1.1 基面处理

1 防水板铺挂前,用电焊或氧焊将初支表面外露的锚杆头、钢筋网头齐根切除,并用1:2水泥砂浆抹平,以防止顶破排水板;对局部凹凸部分,应修凿、喷补,使其表面平顺。

2 喷层表面漏水时,应及时引排。 7.4.1.2 材质检验

防水板使用前先检查每卷是否有合格证,然后再进行直观上的检查,检查内容有:厚度、吊带、表面有无砂眼等。其材质须现场取样检验合格后方可使用。 7.4.1.3 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、铺挂的大幅面防排水板,减少洞内作业的焊缝数量。

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10cm,控制好热合机的温度和速度,避免漏焊或过焊,保证焊缝质量。 7.4.1.4 铺挂防水板

1 为保证防水板铺挂质量,应先进行试铺定位。固定点间距的控制:尺量检查,固定点间距拱部0.5~0.7m,侧墙1.0~1.2m,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。

2 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。

防水板铺挂应松紧适度,以保证灌筑混凝土时板面与喷混凝土面能密贴。

3 防水层纵横向一次铺设长度应超前二衬作业长度。宜取2倍台车长度,形成铺挂段—→检验段—→二衬施工段,流水作业。

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防水板下料 复喷混土 防水板拼焊 基面处理 分别打卷 基面检查 大防水板卷就位 上翻部分防水板 在吊环贴靠位置做标记 下翻该部分防水板 在标记处用电钻打眼 在孔中楔入膨胀管

上翻该部分防水板 用木螺钉将吊环固定在管内 焊接各大幅面防水板接头 检查铺设质量 结束 图7.3 防水板铺挂施工工艺流程图

7.4.1.5 铺后续接

防水板的“铺后续接”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。

防水板的接头处不得有气泡、折皱及空隙,接头处应牢固,强度应不小于同质材料。 7.4.1.6 焊缝检查

焊缝宽度用尺量检查。焊缝强度应不低于母材,通过抽样试验检测。防水板焊缝采用“气密性检验法”检查。 7.4.1.7 防护

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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。 7.4.2 橡胶止水带、止水条施工

(详见第八章)

7.4.3 衬砌背后排水设施

衬砌背后排水设施有环向盲沟、拱脚的纵向、横向排水管等。环向盲沟位置根据设计及隧道的渗水部位和开挖情况确定,用钉环向固定在初期支护喷层表面上,将水引排至衬砌边墙脚纵向排水管,然后通过横向管排入路侧纵向排水管,引流至洞外。

衬砌背后排水设施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。

7.5 施工质量

7.5.1 防水隔离层 (1)基本要求

① 防水板、土工布规格、各项材质指标符合设计要求和规范要求。

② 防水卷材铺设前要对喷射混凝土基面进行认真地检查,不得有钢筋凸出的管件等尖锐突出物;割除尖锐突出物后,割除部位用砂浆抹平顺。

③ 防水层施工时,基面不得有明水;如有明水,应采取措施封堵或引排。 ④ 隧道断面变化处或转弯处的阴角处应抹成半径不小于50mm的圆弧。

⑤ 漏焊现象;经抽样气密性检查,焊缝无假焊、质量符合规范要求。接缝、补眼粘贴密实饱满,不得有气泡空缝。

(2)实测项目,见表7-1。

防水层实测项目 表7-1。 项次 检 查项 目 规定值或允许偏差 检查方法和频率 权值 尺量:全部搭接均要检查,1 搭接宽度(mm) ≥100 2 每个搭接检查3处 焊接 两侧焊缝宽≥25 2 缝宽(mm) 尺量:每个搭接检查5处 2 粘接 粘缝宽≥50 拱部 0.5-0.7 1 固定点间距3 尺量:检查总数的10% (m) 侧墙 1.0-1.2 (3)外观鉴定 ① 防水层表面平顺、无折皱、无气泡、无破损等现象,与洞壁密贴、松紧适度、无紧绷现象。 ② 接缝,补眼粘帖密实饱满,不得有气泡空隙。 7.5.2 止水带(条) (1)基本要求

① 止水带、止水条材质符合设计要求;

② 止水带安装要求不偏、不倒、无破损、准确定位、搭接良好、和砼结合紧密; ③ 止水条安装要求定位准确、连接良好、和砼结合紧密。 (2)实测项目:见表7-2。

止水带实测项目 表7-2 项次 1 2 检 查 项 目 纵向偏离(mm) 偏离衬砌中心线(mm) 规定值或允许偏差 ±50 ≤30 检查方法和频率 尺量:每环3处 尺量:每环3处 权值 1 1 (3)外观鉴定

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① 发现破裂应及时修补。

② 衬砌脱模后,若发现因走模致使止水带过分偏离中心,应适当凿除或填补部分混凝土,对止水带进行纠偏。 7.5.3 排水

(1)基本要求

①墙背泄水孔必须伸入盲沟内,泄水孔进口高程以下超挖部分应用同级混凝土或不透水材料回填密实。

②排水管接头应密封牢固,不得出现松动。 (2)实测项目

排水结构物(如浆砌片石水沟,现浇混凝土等)按照《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004)第五章排水工程相应项目。

(3)外观鉴定

水沟和检查井盖板平稳无翘曲。

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8 二衬施工 8.1 施工前提条件

8.1.1在衬砌施工之前至少14d,提出衬砌工程的施工方案,并报批。

8.1.2二次衬砌作业区段的初期支护及防水板隔离层、环向透水盲沟等已验收合格,硬岩区段防水隔离层铺设至少比二衬作业面超前2~3倍的衬砌段落长度;防水层表面粉尘应清除并洒水湿润; 8.1.3 测量工作细致准确,中线、标高、断面尺寸和净空大小均须符合规范要求; 8.1.4 根据监控量测反馈信息,科学确定了二次衬砌的施作时机;

8.1.5二次衬砌作业区段的仰拱上的填充层或铺底调平层已施工完毕,且地下水已合理引排;为利于台车侧模底脚部位顺利收起,先施工矮边墙时,其和台车侧模底部接缝的标高、距行车道中线距离符合计算的设计值,允许偏差±5mm;施工缝已按规范处理合格,基础部位的虚渣及积水必须清理干净; 8.1.6 整体模板衬砌台车、拌和站、输送泵、运输车、捣固机械等处于可正常运转状态,设备能力满足隧道二衬混凝土施工需要,计量准确;

8.1.7 二次衬砌作业区段的照明、供电、供水、排水系统满足衬砌正常施工要求;通风环境良好。

8.2 工序

8.2.1 工序内容

内容有:测量放样、轨道铺设、台车及模板调整就位、基仓清理、涂脱模剂、安装挡头板及止水条(带)、接线盒等预埋件、灌注前检查验收、输送管路安装及泵运转调试、混凝土拌和、运输、泵送入模、捣固、拆模、养生等。

具体工序框图见图8.1。 8.2.2 一般要求

1 凡属隐蔽工程,应经质量检查验收。

2 为保证衬砌工程质量,隧道一般地段(含洞身、明洞、加宽段)的二衬施工必须采用全断面模板台车和泵送作业。

3 二衬作业面距铺底作业面距离不得少于100m,距矮边墙作业面距离不得少于60m,保证正常二衬施工进度。

4 仰拱顶上的填充层及铺底应在二衬施工前完成,以利于衬砌台车模筑混凝土施工,铺底与掌子面距离不超过50m。

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监控量测确定二次衬砌施做时机 轨道标高 测量控制 布设轨道 轨 距 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 输送挡头台车基仓止水面板涂脱预埋 道板安加固 清理 条安整修 模剂 件安管 砼拌和站 安装装 装 装 坍落度检查 砼运输 砼入泵 砼浇注 拆 模 养 护 图8.1 二次衬砌施工工序框图

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8.3 施工技术

8.3.1 二衬施作时机的确定

二次衬砌应在围岩和初期支护变形基本稳定后施作,围岩变形量较大,流变特性明显时,要加强初期支护并及早施作仰拱和二次衬砌。同时,二次衬砌距掌子面的距离符合图纸或技术规范要求,一般情况下不大于200m,软弱围岩应紧跟。洞口段二衬必须及时施作,掘进超过50m必须停止开挖,进行二衬施作。

围岩和初期支护变形基本稳定应符合下列条件:

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%;

3.周边位移速率小于0.1~0.2mm/d,或拱顶下沉速度小于0.07~0.15mm/d。 8.3.2 衬砌台车制造

1.板支撑桁架门下净空应满足隧道衬砌前方施工所需大型设备通行要求;桁架各层平台的高度要满足砼施工要求,利于工人进行安管、砼捣固等施工作业。

2.台车整体模板板块由面板、支撑骨架、铰接接头、作业窗等组成,当衬砌断面较大,所承受荷载较大时,支撑骨架应制成桁架结构,并尽量减少板块接缝数量。见图8.2。 图8.2 整体钢模台车结构示意图

3.保证衬砌净空,模板外径应考虑变形量适当扩大。钢面板厚度不得小于8mm。板间接缝应焊接并磨光。

4.应在3m、5.3m、拱顶处设置作业窗,窗口尺寸50cm³50cm,且应整齐划一。

5.直线隧道衬砌台车长度宜为10~12m,曲线隧道且半径较小时,长度宜为6~10m。 6.台车模板的液压支顶、收缩系统应布置合理,满足衬砌施工需要。 7.衬砌台车应满足自动行走要求,并有闭锁装置,保证定位准确。

8.二衬台车必须在进洞前拼装到位,连拱隧道、小净距隧道一端必须要有两部二衬台车,以确保左右线开挖、二衬的合理步距,确保结构安全。

9.两车道二衬台车钢板厚应不小于10mm;三车道隧道二衬台车钢板厚应不小于12mm;四车道的二衬台车必须经过计算,邀请有关专家研究审查后定制;对已使用过的二衬台车必须经过专业模板厂家整修合格后方可进场。为减少二衬模板间痕迹,每块钢板宽度应不小于2m,板间接缝按齿口搭接或焊接打磨;改善二衬台车的支撑体系,避免由于模板局部受力过大造成变形,影响二衬外观。

8.3.3 二衬混凝土的性能要求及配合比设计要点

1. 性能要求

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(1)满足设计强度要求。

(2)流动性好、坍落度衰减慢、初凝时间相对较长、终凝时间相对较短,以满足泵送砼施工要求,减少裂纹出现。

(3)干缩性小,满足抗渗性要求。

(4)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。

(5)砼有早强性能,特别是拱肩部位,以利于模板早拆,满足衬砌快速施工需要。 2. 配合比设计要点

配合比根据原材料质量及设计砼所要求的强度、耐久性、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。

砼坍落度一般控制在13~18cm,根据砼灌注部位不同,墙部砼坍落度宜小,拱部砼坍落度宜大。在保证砼可泵性的情况下,宜尽量减小砼的坍落度,并提高砼的和易性、保水性,避免砼泌水。

8.4 施工工艺

8.4.1 矮边墙、铺底施工

1. 铺底施工工艺标准详见第7章有关内容; 2. 矮边墙施工

1)矮边墙顶面标高按台车侧模底部标高确定;边墙基础的埋置深度应符合图纸规定,施工时按规范预埋连接钢筋或榫石,并将和二次混凝土接触面凿毛,在围岩变化处设置好沉降缝;二衬砼浇注前用水将其表面湿润,清除杂物,边墙扩大基础的扩大部分及仰拱的拱座应结合边墙施工一次完成。

2)注意按设计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,以及设置预埋件和预留洞室等。 8.4.2 台车拼装调试

衬砌台车工厂制造,现场拼装。衬砌前对模板表面进行彻底打磨,清除锈斑,涂油防锈。 8.4.3 台车就位调整

台车模板定位采用五点定位法,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。

台车模板应与混凝土有适当的搭接(≥10cm,曲线地段指内侧),撑开就位后检查台车各节点连接是否牢固,有无错动移位情况,模板是否翘曲或扭动,位置是否准确,保证衬砌净空。为避免在浇注边墙砼时台车上浮,还须在台车顶部加设木撑或千斤顶。同时检查工作窗状况是否良好。 8.4.4 二衬钢筋的绑扎

1 曲率较小的钢筋应在模架上进行预弯。

2 箍筋(架立钢筋)两端应与钢筋网焊接,间距不大于1.20m。 3 钢筋网与衬砌台车模板之间应设高强度砂浆垫块,垫块的纵横间距不大于60cm。 8.4.5 预留洞室和预埋件的固定

1 钢筋砼衬砌地段,预留、预埋件固定在钢筋骨架上。

2无筋衬砌地段采取在衬砌台车模板上钻孔,用螺栓固定预留、预埋件。 8.4.6 安装挡头板及橡胶止水带或止水条

1. 挡头板安装

台车端部的挡头模板应能保证设计衬砌厚度,并可适当调整以适应其不规则性;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。顶部应留有观察小窗口,以观察封顶混凝土情况。

2. 止水带安装

(1)止水带常设在衬砌沉降缝、施工缝或伸缩缝处。一般采用中埋式橡胶止水带,现场分段安

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装固定在挡头板上,其接头根据现场情况,可采用热接或冷接方法。安装方法见《公路隧道施工技术规范》(JTG F60—2009)附件有关说明。

(2)止水带(条)的施工质量见7.5.2章节 3. 止水条安装

橡胶止水条设于施工缝处,止水条安装在砼端面预留的凹槽内,安设程序为:清洗砼表面—→涂刷氯丁粘结剂—→粘贴止水条—→砼钉固定—→灌注新砼。 8.4.7 混凝土浇注

1. 二衬砼灌注前应重点检查以下几点:

(1)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; (2)台车及挡头模板安装定位是否牢靠;

(3)止水条、止水带安装是否符合设计及规范要求; (4)模板接缝是否填塞紧密; (5)脱模剂是否涂刷均匀;

(6)基仓清理是否干净,施工缝是否处理;

(7)预埋件位置是否符合要求;如衬砌背后需要压浆,应预留压浆孔。 (8)输送泵接头是否密闭,机械运转是否正常; (9)输送管道布置是否合理,接头是否可靠。

(10)二次衬砌的内轮廓、中线及标高应符合图纸要求。 2. 混凝土浇筑采用泵送浇筑工艺,机械振捣密实。

(1)泵送前应采用按设计配合比拌制的水泥浆或按骨料减半配制的混凝土润滑管道。

(2)砼由下至上分层、左右交替、对称灌筑。每层灌筑高度、次序、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,两侧砼灌筑面高差宜控制在50cm以内,同时应合理控制砼浇筑速度。 (3)砼输送管端部应设接软管控制管口与浇筑面的垂距,砼不得直冲防水板板面流至浇筑位置,垂距应控制在1.5m以内,以防砼离析。

(4)施工过程中,输送泵应连续运转,泵送连续灌筑,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。

(5)当砼浇筑至作业窗下50cm,作业窗关闭前,应将窗口附近的砼浆液残渣及其它脏物清理干净,涂刷脱模剂,将其关紧,防止窗口部位砼表面出现凹凸不平的补丁甚至漏浆现象。

(6)隧道衬砌起拱线以下的反弧部位是砼浇筑作业的难点部位,应对砼性能、坍落度及捣固方法进行有效控制,以减少反弧段气泡,有效改善衬砌砼表面质量。

(7)封顶采用顶模中心封顶器接输送管,逐渐压注砼封顶。当挡头板上观察孔有浆溢出,即标志封顶完成。

(8)浇筑混凝土应振捣密实,防止收缩开裂,振捣时不得损坏防水层。 8.4.8 拆模

按施工规范采用最后一盘封顶砼试件达到的强度来控制。当不承受外荷载时,砼强度应达到5MPa或在拆模时混凝土表面和棱角不被损坏并能承受自重时拆模;当衬砌施作时间提前,承受有围岩压力时,按规范要求进行。 8.4.9 养生

拆模前用水冲洗模板外表面,拆模后用高压水喷淋混凝土表面,以降低水化热,养护期不少于14天。

8.4.10 缺陷处理

拆模后,若发现缺陷,不得擅自修补,经监理工程师批准后方可处理。

1 气泡:采用白水泥和普通水泥按衬砌表面颜色对比试验确定的比例掺拌后,局部填补抹平。 2 环接缝处理:采用弧度尺画线,切割机切缝,缝深约2cm,不整齐处进行局部修凿或经砂轮

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机打磨后,用高标号水泥砂浆修饰,用钢镘刀抹平,使施工缝圆顺整齐。

3对于表面颜色不一致的采用砂纸反复擦拭数次。

4 预留洞室周边还应先行清理干净,然后喷水湿润,采用高标号、与二衬颜色相统一的砂浆,抹平压光。

8.5 施工质量

8.5.1 基本要求

(1)材料质量符合规范或设计要求,砼施工配合比满足强度、抗渗指标等设计要求。 (2)衬砌前应做好防排水措施,对个别漏水孔洞的缝隙应采取堵水措施,保证衬砌质量。 (3)初期支护、防水隔离层和二次衬砌三者密贴,二衬顶部密实。 (4)按设计设置沉降缝或伸缩缝;预埋件不漏项,位置正确。 (5)基底承载力应满足设计要求。 8.5.2 实测项目

见表8-1表8-2

混凝土衬砌实测项目 表8-1 项次 1△ 2△ 3 检 查 项 目 混凝土强度(MPa) 衬砌厚度(mm) 墙面平整度(mm) 规定值或允许偏差 在合格标准内 不小于设计值 5 检查方法和频率 按(JTG F80/1-2004)附录D检查 激光断面仪或地质雷达:每40m检查一个断面 2m直尺:每40m每侧检查5处 权值 3 3 1

衬砌钢筋实测项目 表8-2

项次 1△ 2 3 检 查 项 目 主筋间距(mm) 两层钢筋间距(mm) 箍筋间距(mm) 绑扎搭接长度 钢筋 加工 受拉 受压 I级钢 Ⅱ级钢 I级钢 Ⅱ级钢 规定值或允许偏差 ±10 ±5 ±20 30d 35d 20d 25d -10,+5 尺量:每20m检查2根 1 尺量:每20m检查 3个接头 1 检查方法和频率 尺量;每20m检查5点 尺量;每20m检查5点 尺量:每20m检查5处 权值 3 2 1 4 5 钢筋长度(mm) 注:d为钢筋直径。

3.外观鉴定

(1)混凝土表面密实;

(2)结构轮廓线条顺直美观,无跑模、无露筋现象; (3)施工缝平顺无错台;

(4)钢筋无污秽、无锈蚀和假焊,安装时基底及杂物,接头连接牢靠。

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9 路面 9.1 施工前提条件

1.路面基层施工完成,经检查,其几何尺寸、高程、纵横向坡度等应符合设计及规范要求,表面干净,排水通畅,且经过了必要的养生,养生期不得小于7d。

路面下横向盲沟安装及隧道两侧纵向排水盲沟已按设计及规范完成。

2.中线、水平控制点布设准确合理,测量放样工作细致到位。按每10m一个中线桩恢复中线,并放出待施工节块的支模边线;标高由边线周围明确测放出的水平基准点控制。

3.砼抗折强度满足设计要求。

4.模板制作完成,其强度、刚度符合规范要求,表面平整度、拼装误差等符合规范要求。 5.砼拌和站、砼运输车、摊铺机、振动器及路面切缝机、刻纹机等机械设备性能先进,配套合理,运转正常。

6.水泥、砂、石料等砼原材料质量合格;路面中预埋的钢筋网片、拉杆、传力杆等规格、数量满足施工需要。

7.组织专业化路面施工队伍进行施工。

8.路面施工作业区段照明、供水等条件满足施工需要。

9.2 工序

9.2.1 工序内容

1.隧道路面分为水泥混凝土路面和沥青混凝土路面两种,本章重点就水泥混凝土路面施工标准进行阐述。

水泥混凝土路面施工工序包括:路面基层养生;测量放样;模板制作安装;钢筋网及传力杆的制作、安装;混凝土生产、运输、摊铺、捣固;路面表面平整(提浆初振平,精平);真空吸水;切缝、嵌缝;凿毛;刻纹;养生等。其工序框图见图9.1。 9.2.2 一般要求

1. 隧道内砼路面宜在二次衬砌模筑混凝土施工完成,衬砌台车退出洞外时施工; 2. 砼路面正式施工前,应铺筑砼试验段以确定施工工艺参数。

3. 砼路面施工应选用满足施工要求的配套机械设备施工,形成流水线作业,加快路面施工速度。宜采用砼摊铺机摊铺混凝土。干硬性混凝土施工应采用真空吸水工艺。

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安放钢筋网传力杆

调整两杆位置

基层养生 立 模 测量放样 摊铺混凝土 输 送 车 捣 固 拌 合 站 整 平 选择配合比 真空吸水 切 缝 养 生 刻纹、洞口段凿毛 嵌 缝 图9.1 砼路面施工工序框图

9.3 施工技术

详见设计及有关规范要求。

9.4 施工工艺

1.混凝土配合比,应保证混凝土的设计强度、耐磨、耐久和混凝土拌和物和易性的要求。 2. 混凝土拌合时间应根据搅拌机性能和拌合物的和易性确定。最短搅拌时间应符合规范要求。 3. 装运混凝土拌合物,不应漏浆,并应防止离析。夏季和冬季施工,必要时应有遮盖或保温措施。出料及铺筑时的卸料高度,不应超过1.5m。

4.混凝土浇筑

(1)模板的制作与安装

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① 模板应采用钢模,其高度应与混凝土板厚度一致,槽钢应满足工艺要求。

② 模板安装前,应按模板支立边线,将基层与模板的接触带整平;然后,沿立模边线将其贴立在基层顶面,对个别不平整处采取支持措施,并用砂浆填塞;模板之间采用螺栓连接,使接头连接紧密;模板侧面埋设地锚牢固支撑,保证在浇注砼时能经受冲击和振动。在模板上按设计固定拉杆、传力杆。

模板安装应确保立模的平面位置、高程符合设计要求,模板高度允许误差为±2mm,长宽尺寸允许误差为±5mm;应支立准确稳固,接头紧密平顺,不得有离缝、前后错茬和高低不平等现象。模板接头与模板与基层接触处均不得漏浆。模板与混凝土的接触表面应涂隔离剂。 (2)混凝土摊铺前的检查

混凝土拌合物摊铺前,应对模板的间隔、高度、润滑、支撑情况以及钢筋的位置和传力杆装置等进行全面检查,并认真清扫基层,适量洒水,拉线抽验路面板厚度。 (3)混凝土摊铺

宜采用摊铺机,摊铺厚度应考虑振实预留高度,当采用人工摊铺时,应用锹反扣,严禁抛掷和搂耙,防止混凝土离析。 (4) 钢筋设置

安放角隅钢筋时,应先在安放钢筋的角隅处摊铺一层混凝土拌合物,摊铺高度应比钢筋设计位置预加一定的沉落度。角隅钢筋就位后,用混凝土拌合物压住。 (5) 混凝土振实整平

砼振捣先用插入式振捣器从边角起开始振捣,再用平板振捣器纵横交错全面振捣,然后用震动梁、提浆机提浆振平,同时辅以人工找平,最后用滚平机精平。精平后用木抹揉压(禁止用钢抹抹面)。然后,用铝合金直尺检测平整度,以达《验标》规定为准。振捣标准以混合料停止下沉,不再冒气泡,表面泛浆为止。振捣过程中要随时检查模板和钢筋网片、拉杆、传力杆,发现下沉、变形、松动和移位及时纠正。

(6) 养生:待指压无痕时,用无纺布覆盖洒水养护,保持湿润。

(7)切缝、刻纹:待砼强度达规范允许值后,用色线标出切缝位置,采用专用的切缝机切缝,用专用的刻纹机刻纹,并保证刻纹深度和宽度。

(8)嵌缝:可按灌入法施工。灌前需将缝内杂物清除干净,同时保持基层干燥。 (9)胀缝:隧道进出口应按要求设置胀缝。

(10)凿毛:隧道应及时进行凿毛,行车进口段上坡300m及下坡500m长度内进行凿毛处理,严禁用钢抹压光。

9.5 施工质量

1.结构密实,路面平整,表面粗糙,强度达到设计要求,并具有良好的耐久性、抗磨耗性和抗滑性。

2.不透水,抗水性好,有良好的排水系统。

3.抗腐蚀能力强,漫反射率高,颜色明亮,易修补。

4.两侧路缘每隔10m设置泄水孔;洞内渗水较多的区段,泄水孔间距可取5m。泄水孔及水箅应平整,其标高不得高于路缘。

5.水泥混凝土板施工质量满足表9-1的规定值。

水泥混凝土板施工验收值(二级及以下公路) 表9-1

抗折强度平整度相邻板 纵坡高程横坡 两缩缝间拉毛压槽项目 厚度(mm) 宽度(mm) (MPa) (mm) 高差(mm) (mm) (%) 长度(mm) 深度(mm) 不小于规合格标定的合格准值 强度

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2 ±3 ±15 ±0.25 ±5 ±20 ±10 0.6~1.1 福建省公路隧道施工标准化指南

10 监控量测 10.1 监控量测前提条件

1.各项目部应成立专门的监控量测小组或委托其他有经验的单位承担监控任务,及时开展监测,及时分析反馈以指导施工,确保施工安全。

2.各项目量测手段先进可靠,量测数据精度满足施工要求,数据应由专门的分析软件进行处理。 3.各类量测仪器和工具的性能应准确可靠,长期稳定。

4.现场监控量测作业应合理穿插在隧道其他施工环节中,宜明确有关工班配合职责及工作范围,妥善保护测点和现场仪器,为监控量测作业创造良好工作环境。

10.2 工序

10.2.1监控量测程序

详见图10.1。 分析地质勘测资料 制定监控量测计划 施 工 监 控 围岩支护结构 地表观测 地质预测与 围岩支护结构 受力形变量测 状态观测 开挖验证 否 否 修改支护参数 综合分析判断 应急措施 是 施工是否完成 是 结 束 图10.1 监控量测施工程序图

10.2.2一般要求

1. 监控量测是新奥法设计理论核心,是施工的重要组成部分。采用复合式衬砌的隧道,必须将现场监控量测项目列入施工组织设计,在施工中认真实施,施工、设计单位必须紧密配合,分析各项量测信息,确认或修正设计参数。

2. 施工前应据围岩条件、支护类型参数、施工方法及所确定的量测目的专门制定详细的监控量测计划,与实施性施工组织设计同时提交给监理工程师。计划中包含量测项目及方法、量测仪器及设备、测点布置、量测程序、量测频率、数据处理、量测人员及其负责人,并经监理工程师批准后执行。

3. 测点应在距开挖面2m的范围内尽快安设,并初读数。测频应根据围岩和支护的位移速度及离开挖面的距离确定。

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4. 整理量测资料做到认真、及时、完整、准确;定期向监理工程师报送以下资料: (1)现场监控量测计划; (2)实际测点布置图;

(3)围岩和支护的位移—时间曲线图、空间关系曲线图以及量测记录汇总表; (4)经变更设计和改变施工方法地段的信息反馈记录; (5)现场监控量测说明。

10.3 监控量测技术

10.3.1.量测项目规划

各项目部应认真实施必测项目,并应根据隧道实际情况做好选测项目的量测工作。具体可依据隧道结构型式、地质条件、开挖及支护方法以及其它特殊的目的确定。

1.分离式隧道

分离式隧道监控量测项目规划见表10-1。 2.小净距隧道

小净距隧道监控量测项目规划见表10-2。 3.连拱隧道

连拱隧道监控量测项目规划见表10-3。

分离式隧道监控量测项目规划表 表10-1

项目 洞内外地 周 拱 地 围岩压 支护、衬砌 围岩 锚杆 围岩 钢支撑 质与支 边 顶 表 力及两 内力、表面 弹性 内力及 体内 内力及 护状态 位 下 下 层支护 应力及裂缝 波测 围岩 抗拔力 位移 外力 观察 移 沉 沉 间压力 量测 试 条件 Ⅴ、Ⅳ级 √ √ √ √ ○ △ ○ ○ ○ △ 围岩 Ⅲ、Ⅱ级围√ √ √ √ △ — △ — △ △ 岩 洞口、偏压√ √ √ √ √ ○ ○ ○ ○ △ 段、浅埋段 小净距隧道监控量测项目规划表 表10-2

项目 与洞周拱震后杆水性中地内洞两围钢应内支沉拱及锚行轴平波夹表 观支内压层岩支量力力护降项抗杆边顶动部内护外洞力对支压撑及、、位沉速爆测拉测岩沉位围力护力内测裂表衬量三拔内围岩 察状地移降度破试锚试弹降移岩间及力缝面砌测点力力条件 态质Ⅴ、Ⅳ级 √ √ √ √ √ √ ○ ○ ○ ○ ○ √ √ 围岩 Ⅱ、Ⅲ级 √ √ √ √ √ √ △ ○ ○ — △ △ √ 围岩 洞口、偏压段、浅√ √ √ √ √ √ √ ○ ○ ○ ○ √ √ 埋段 连拱隧道监控量测项目规划表 表10-3 护洞周拱震后波围地围层围钢及力支及锚护洞项目 状内边顶动行测岩表岩支岩支裂、护抗杆状内 态地位下速洞试弹下体护压撑缝表、拔内态地 观质移沉度爆性沉内间力内量面衬力力观质围岩 察破位压及力测应砌察与 与移力两支条件 支力内Ⅴ、Ⅳ级 Ⅴ、Ⅳ√ √ √ ○ △ ○ ○ ○ ○ ○ √ 围岩 级

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围岩 Ⅱ、ⅢⅡ、Ⅲ级 √ √ √ ○ △ △ ○ ○ — △ √ 级 围围岩 岩 洞口、洞口、偏偏压压段、浅√ √ √ ○ △ √ ○ ○ ○ ○ √ 段、浅埋段 埋段 √:必须进行的项目; ○:宜进行项目; △:必要时进行项目; 10.3.2量测项目测试标准

内容参见分离式隧道现场监控量测项目量测方法及频率要求表10-4;小净距隧道现场监控量测项目量测方法及频率要求表10-5。未详部分参见相关技术规范。所有记录均应注明时间和记录人、审核人。

分离式隧道现场监控量测项目量测方法及频率要求 表10-4 量测频率 序号 项目名称 方法和工具 布 置 1~1516天~ 1~3个3个月天 1个月 月 以后 岩性、结构面产状及洞内外地质和每次爆破后和每次 1 支护裂缝观察或描开挖后和初期支护后进行 支护状况观察 量测时进行 述,地质罗盘等 Ⅲ级围岩不大于40m,Ⅳ级围岩不大于20m,Ⅴ级围岩1~2次1次/ 1~2 1~3次2 周边位移 收敛计 不大于10m测一个断面,每/天 2天 次/周 /月 个断面2~3个测点,围岩变化处应适当加密布置。 水平尺、水准仪、钢1~2次1次/ 1~2 1~3次3 拱顶下沉 同上 尺或测杆 /天 2天 次/周 /月 每10m一个断面,每个断面4 锚杆抗拔力 锚杆测力计及拉拔器 — — — — 至少做3根锚杆 每5~50m一个断面,每个开挖面距量测断面前后<2B时,1~断面至少7个测点,每隧道2次/天。开挖面距量测断面前后<5 地表下沉 水平仪、水准尺 至少2个断面。中线每5~5B时,1次/2天。开挖面距量测断20m一个测点 面前后>5B时,1次/1周。 洞内钻孔中安设单围岩体内位移每5~100m一个断面,每个1~2次1次 1~2次/1~3次6 点、多点杆式或钢丝(洞内设点 断面2~11个测点 /天 /2天 周 /月 式位移计 围岩体内位移地面钻孔中安设各类每代表性地段一个断面,每7 同序号5地表下沉要求 (地表设点 位移计 个断面3~5个钻孔 围岩压力及两每代表性地段一个断面,每1~2次1次 1~2 1~3次8 各种类型压力盒 层支护间压力 个断面5~20个测点 /天 /2天 次/周 /月 钢支撑内力和支柱压力计或其它测每10榀钢拱支架一对测力1~2次1次 1~2 1~3次9 外力 力计 计 /天 /2天 次/周 /月 喷射砼应力及应变计、应力计、测每代表性地段一个断面,每1~2次1次 1~2次/1~3次10 衬砌砼应力、裂缝计 个断面宜设11个测点 /天 /2天 周 /月 缝量测 围岩弹性波测各种声波仪及配套探11 有代表性地段设置 — — — — 试 头 注:B为隧道开挖宽度

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小净距隧道现场监控量测项目项目方法及频率要求 表10-5 量 测 频 率 序号 项目名称 方法及应用工具 布置时间及位置 16天~11~3个大于3个1~15天 个月 月 月 1 2 3 4 5 6 7 8 9 岩性、结构面、产状、裂隙、地下水、洞内外地质支护结构状况的观掌子面开挖后立即进行,与支护状态每次爆破后和每次进洞量测时 察与描述,使用地支护状态随时进洞观察 观察 质罗盘、锤击,附以数码像机等 Ⅲ级围岩不大于40m,Ⅳ级围岩不大于20m,Ⅴ级围岩不大于10m测一个1~2次/1~2次/1~3次/周边位移 收敛计 1次/2天 断面,每个断面2~3个天 周 月 测点,围岩变化处应适当加密布置。 精密水准仪、水准1~2次/1~2次/1~3次/拱顶下沉 同上 1次/2天 尺、钢卷尺 天 周 月 了解后行洞在爆破在先行洞同桩号断面上施工中对先行洞的布控三个点,测水平、垂后行洞爆破影响,使用振动波后行洞爆破之前安装,爆破后采集数直各6个方向的振动波震动速度 速测试仪和相应传据 速及衰减规律,纵向每感器、记录仪、及20~30m布控一个断面 处理软件 锚杆轴力计,长度了解对拉锚杆受力状态,水平对拉锚与中夹岩宽度相调整其密度和预应力,先1~2次/1~2次/1~3次/1次/2天 杆轴力测试 同,测量仪器应同行洞掌子面开挖后进行天 周 月 锚杆锚力仪相对应 安装 弹性波速测试仪及每10~50m布控一个断中夹岩弹性1~2次/1~2次/1~3次/相应超声波发射、接面,每断面布5~6对测1次/2天 波测试 天 周 月 收头、及处理软件 孔 先行洞和后行洞开挖面距量测断面前后<2B时,1~2次/天 洞口、偏压、浅埋段每先行洞和后行洞开挖面距量测断面精密水准仪、水准地表沉降 10~20m布设一个断面。前后<5B时,1次/2天 尺 每断面布设16个点 先行洞和后行洞开挖面距量测断面前后>5B时,1次/周; B为隧道毛洞开挖宽度。 分5点布置,毛洞开挖后围岩内部位多点位移计及千分进行,其中夹岩处的两个1~2次/1~2次/1~3次/1次/2天 移(洞内) 表 多点位移计与中夹岩宽天 周 月 度相同 纵向布置同多点位移计,与多点位移计配合使用,围岩压力及每断面为15或20个。其初期支护与压力盒及相配套的1~2次/1~2次/1~3次/中围岩压力测试用压力盒1次/2天 二次衬砌之测量仪 天 周 月 在毛洞开挖后立即安装,间的压力 两层初砌之间的压力盒在二次衬砌浇筑前安装 63

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小净距隧道现场监控量测项目量测方法及频率要求 续表10-5 量 测 频 率 序号 项目名称 方法及应用工具 16天~11~3个大于3个1~15天 个月 月 月 纵向布置同多点位移计,应力计或钢筋计,与多点位移计配合使用,1~2次/1~2次/1~3次/10 钢支撑内力 1次/2天 量测工具与之配套 每10榀测一榀,每断面天 周 月 10~14个传感器 支护、衬砌纵向每10~50m布测一应力计和与之相配1~2次/1~2次/1~3次/11 内力、及裂个断面,每断面15~211次/2天 套的量测仪器 天 周 月 缝量测 个传感器 在低级围岩和特殊同周边收敛配合使用,每拱顶三点沉地段使用的工具有个断面三个点,拱顶、上1~2次/1~2次/1~3次/12 1次/2天 降量测 精密水准仪、塔尺、半断面左、右45°角周天 周 月 高质量钢卷尺 壁点 纵向每10~50m布设一系统锚杆轴各式锚杆轴力计及1~2次/1~2次/1~3次/13 个断面,每断面3~5个1次/2天 力测试 相配套的量测工具 天 周 月 测力计 10.3.3 量测数据的处理和应用 1.现场监控量测的各类数据均应及时绘制成时态曲线(或散点图)和空间关系曲线,注明当前施工工序及开挖面离量测断面的距离。

2. 当位移—时间曲线趋于平缓时,进行数据处理和回归分析,推算最终位移和变化规律。

3. 当位移-时间曲线出现反常的急骤变化时,表明此时的围岩、支护系统已处于不稳定状态,应及时警示,立即停止开挖、对危险地段加强支护,确保已开挖段的安全。

4. 地表稳定性的判别

浅埋隧道的稳定性主要由拱顶的垂直位移和地表下沉来判定,其判定标准可参照:

(1)在初期支护后地表下沉速率(拱顶)明显下降,最终支护前速率≤0.1mm/d,最终支护后速率趋近于零;

(2)掘进工作面通过测点断面时,由于一次开挖,爆破影响造成的地表下沉值一般应小于5mm,以后每次开挖,爆破造成的地表下沉值均应小于前一次;

(3)下沉值与跨度之比的允许值应该在0.1%~0.6%之间; (4)支护表面无明显裂缝,允许出现的裂纹无发展趋势。

5. 以各类围岩允许相对位移值见表10-6和变形管理等级见表10-7作为依据对围岩行稳定性判别。

隧道周边允许相对位移值(%) 表10-6

围岩 级别 Ⅲ Ⅳ Ⅴ 覆 盖 层 厚 度 (m) <50 0.10~0.30 0.15~0.50 0.20~0.80 50~300 0.20~0.50 0.40~1.20 0.60~1.60 300~500 0.4~1.2 0.8~2.0 1.0~3.0 布置时间及位置 注:相对位移值系指实测位移与两测点间距离之比,或拱顶位移实测值与隧道宽度之比。脆性围岩取表中较小值,塑性围岩取表中较大值。

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变形管理等级 表10-7 管理等级 Ⅲ Ⅱ Ⅰ 变形值 U0<Un/3 (Un/3)≤U0≤(2Un/3) U0>(2Un/3) 施工状态 可正常施工 可加强支护 应采取特殊措施 注:U0为实测变形值;Un为允许变形值。

当实测值大于表列允许值,超过允许管理等级范围时,及时采取补强措施,并调整原支护设计参数或开挖方法。

6. 小净距隧道现场监控量测应结合结构分析、结构反分析等手段共同使用,相互验证,以确定围岩与支护的安全性和设计的合理性。

10.4 监控量测工艺

10.4.1 洞内外地质和支护状况观察

1. 洞内主要观察工作面状态、围岩变形、风化变质情况、节理裂隙、断层分布和形态、地下水情况以及初支效果。

爆破开挖后立即进行工程地质和水文地质状况的观察记录,并进行地质描述,绘制地质素描图,填写工作面状态记录表和围岩级别判定卡。地质变化处和重要地段,应有照片记录。

对已施工区段喷砼、锚杆、钢架的状况每天至少观察一次,并做好记录,对喷层裂缝应有详细描述。

小净距隧道后行洞爆破开挖后中夹岩处毛洞的安全性要特别引起注意,对该处围岩状态、爆破效果作出详尽记录。

2. 洞外观察包括对洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰坡的稳定以及地表水渗透等的观察。 10.4.2 小净距隧道爆破震速测试

1.测试目的及仪器

测试目的是通过测定爆破震动速度和持续时间,确定合理的装药量和段间隔时间,进而控制爆破震动速度,以求施工安全。

采用的仪器主要为震动测试仪及配套设备。 2.小净距隧道施工允许安全震速标准

根据《爆破安全规程》GB6722-86规定,交通隧道安全震动速度标准为V≤15cm/s。因此,为确保开挖后行洞时先行洞衬砌的安全性,应将先行洞衬砌处震动速度控制在 15cm/s以内。此外,对于Ⅳ、V级围岩有良好支护时,震动速度应控制在 10cm/s以内;对于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级围岩有良好支护时,震动速度应控制在20cm/s以内。以上标准可根据施工现场震动测试结果进一步调整。

3.测试方法:

(1)震动速度V的测定

采用震速测试仪,对隧道周壁围岩震动进行测试,测试可分两步进行: ① 在先行洞进行测试。

测试点布置位置详见图10.2。

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图10.2 先行洞中爆破震动速度测点布置图

② 在后行洞中开挖测试震动速度,测点布置详图10.3。

图10.3 后行洞爆破引起震动的速度测点布置图

(2)爆破震动持续时间的测定 采用震动测试仪,在先行洞开挖时距起爆点R处(R尽可能两隧道间最小间距加一倍洞径以内)对独立的爆破震动进行记录,读取并记录从震动至震幅衰减到最大震幅的1/5时的时间长度,计为该药量爆破在该处地质条件下引起的震动的持续时间T。

由于主震时间随药量增加而增加,因此,测试数据应按地质条件,药量大小进行分类。 4. 测试、施工注意事项

(1)由于同一围岩级别段的岩体中常存在局部的段落或局部区域出现岩质相对较差现象,为确保工程安全,应根据这些局部的围岩状况进行震动控制。 (2)根据以往施工经验,光面爆破与普通爆破相比,爆破引起的(质点)震动速度可降低10%~50%。因此,小净距隧道施工采用光面爆破技术。

(3)根据已建成的小净距隧道施工中经验,在药量较为集中的爆破时,在靠近已开挖隧道一侧设置预裂爆破减震带,可有效减少已开挖隧道壁的震动速度。

10.5 监控量测质量

10.5.1.监控量测测试项目及量测频率满足施工规范要求;

10.5.2.测试数据准确可靠,数据分析处理方法科学,测试分析结果及时可信,并真正起到指导施工的作用。

L爆破开挖面L测点测点R先行隧道RL后行隧道

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11 附属工程 11.1 水沟、电缆槽

11.1.1水沟、电缆槽的位置应随边墙基础施工一次挖好,不应在边墙灌注后再爆破开挖。

11.1.2电缆槽壁中的预留管、件、预留孔、槽应按设计位置定位。槽壁与边墙应联结牢固,必要时可加设短筋。

11.1.3水沟可采用预制或现浇,采用预制边沟安装时应保证边沟接头紧密、不渗漏,与相邻路面接缝平整。

11.1.4水沟应与衬砌排水、路面排水的管路连通,保持顺畅。

11.1.5电缆槽盖板的制作,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,可以互换。

11.2 蓄水池

11.2.1 蓄水池混凝土的浇筑应做到外光内实,无渗漏,并选择在地基坚固处; 11.2.2 在混凝土达到设计强度后,应进行注水试验;

11.2.3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。

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12 安全施工文明 12.1 一般规定

12.1.1本规定适用于山区公路隧道的施工,不适用于水底公路隧道。

12.1.2必须严格遵守操作规程,施工中应做好技术交底工作,进行安全教育,坚持文明施工。 12.1.3应制订安全制度和措施,加强通风、照明、防尘、降温及防水和防止有害气体的工作,并预防塌方事故,保护施工人员身体健康和安全。

12.1.4施工场地应作出详细的部署和安置,出碴、进料及材料堆放场地应妥善布置,弃碴场地应设置在不堵塞河流、不污染环境、不毁坏农田的地段。对风、水、电、路等设施作出统一安排,并在进洞前基本完成。

12.1.5进洞前应先作好洞口工程,稳定好洞口的边坡和仰坡,作好天沟、边沟等排水设施,确保地表水不致危及隧道的施工安全。

12.1.6隧道施工的各班组间,应建立完善的交接班制度,并将施工、安全等情况记载于交接班的记录簿内。工地值班负责人应认真检查交接班情况。

12.1.7所有进入隧道工地的人员,必须按规定配带安全防护用品,遵章守纪,听从指挥。

12.1.8遇有不良地质地段施工时,应按照先治水、短开挖、弱爆破、先护顶、强支护、早衬砌的原则稳步前进。如设计文件中指明有不良地质情况时,必要时应进行超前钻孔,探明情况,采取预防措施。

12.1.9公路隧道施工除应按《公路工程施工安全技术规程》执行外,尚应符合国家和交通部现行的有关标准、规范规定。

12.2 洞口与明洞工程

12.2.1进洞前应尽早完成洞口排水系统,洞口仰坡上方洞身范围禁止修建施工用水池。 12.2.2洞口土石方开挖必须自上而下分级进行,并及时做好临时防护。

12.2.3开挖中应严格规范要求进行沉降观测,随时监测、检查边坡和仰坡稳定情况,如有滑动、开裂等现象,应适当放缓坡度,保证边(仰)坡稳定和施工安全。

12.2.4石质地层应严格控制松动爆破组织施工,不得采用深眼大爆破开挖边(仰)坡。

12.2.5开挖的土石方应按施工组织要求在指定地点倾倒、存放,严禁弃渣土危及边坡及其它建筑物稳定的地点,并不得影响运输安全及周边环保。

12.2.6偏压洞口施工应做好支挡、反压回填等工作,再开挖;开挖方法应结合偏压地形情况选定,不得因人为因素加剧偏压。

12.2.7明洞及洞门施工现场布置合理有序,各项标志明显。

12.2.8明洞及洞门施工和隧道洞内施工平行、交叉作业时,应合理安排,减免干扰。

12.2.9明洞及洞门施工过程中,应严格按设计及规范要求进行施工,严防对拱圈带来冲击或其他不利影响。

12.2.10明洞及洞门搭架子施工时,应遵守脚手架及高空作业有关规定,严防坠物伤人。

12.3 洞身开挖

12.3.1隧道施工中必须密切注意围岩及地下水等的变化情况,当施工方法或支护结构不适应于实际围岩状态时,必须采取应急措施,并经批准后及时采用合适的施工方法或支护结构。

12.3.2洞内作业应做到工序衔接,工区分明,各作业工序无相互干挠,通道畅通。

12.3.3隧道开挖作业应合理安排支护等其他工序的顺序。软弱围岩施工必须先护后挖,初期支护紧跟开挖面;铺底作业应及时跟进,保证道路情况良好。

12.3.4应保持洞内平整,铺底工序应尽可能先行,做到排水通畅,洞内、洞外无积水,不泥泞。

12.3.5提前制定切实可行的施工安全措施,并有应急预案。在洞身开挖过程中,为保证洞内工作人员施工安全,应配备安置足够长度的逃生管,逃生管的管径不宜小于600mm,管壁厚不宜小于10mm。

12.3.6爆炸作业及火药物品的管理,必须遵守现行的国家标准《爆破安全规程》的有关规定。

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12.3.7钻眼

1. 钻眼前,应首先检查工作面是否处于安全状态,灯光照明是否良好,支护、顶板及两帮是否牢固,有无松动的岩石,如有松动的岩石应及时支护或清除;检查加固操作平台,确保钻眼作业平台不变形不垮塌。

2. 凿岩机钻眼时,必须采取湿式凿岩机或带有捕尘器的凿岩机。 3. 使用支架的风钻钻眼时,应将支架安置稳妥。

4. 钻凿各类眼时,应精心注意不同眼的超深量,超深量由爆破断面大小、岩性等确定,均应在爆破设计说明书中注明,严禁在残眼中继续钻眼。

5. 进洞施工人员必须戴安全帽、防护手套、穿工作服;电工和电钻工应穿绝缘鞋和戴绝缘手套。

6.大型钻孔台车进出洞经过的路段和临时台架,要认真检查安全限界,并派专人指挥,就位后不得倾斜。 12.3.8爆破

1. 每日放炮时间和次数,应据施工条件明确规定,装药离放炮时间不大于30min。 2. 遇有下列情况时严禁装药爆破:

照明不足;工作面岩石破碎尚未支护;发现流沙、流泥未经妥善处理;可能有大量溶洞及高压水涌出的地段。

3. 火花起爆时,一个爆破工一次点爆不宜超过5个。有水地段内不得使用火花爆破,药卷应有防水套管或作用防水炸药。

4. 洞内爆破不得使用TNT、苦味酸、黑色火药等产生大量有害气体的炸药。

5. 爆破后必须经过通风排烟,且其相距时间不得少于15min,并经过以下各项检查和妥善处理后,其他工作人员才准进入工作面。 (1)检查有无瞎炮及可疑现象;(2)检查有无残余炸药或雷管;(3)检查顶板、两帮有无松动石块;(4)检查支护有无损坏与变形。

6. 有瞎炮时必须由原爆破人员按规定处理。

7. 装炮时严禁火种,严禁装药打眼同时进行,无关人员与机具等均撤至安全地点。 8. 严禁明火点炮。

9. 隧道双向开挖接近25m贯通时,两端施工应加强联系,统一指挥,并采取浅眼低药量,控制爆破。当两开挖面间的距离剩下15m时,应改为单向开挖,并将人员机具撤走,在安全距离处设立警告标志,直到贯通为止。

10. 爆破器材的加工,应在远离洞口50m外的加工房中进行。 12.3.9装渣与运输

1. 运输车辆不得人料混装。洞内运输车辆必须限速行驶。洞内倒车与转向,必须开灯、鸣笛;洞口、平交道口和狭窄的施工场地,应设置“缓行”标志,必要时宜安排人员指挥交通。

2. 进入隧道的机械车辆,必须选用有净化装置的柴油机。通风状况良好时,方可采用汽油机械车辆。

3. 机械装渣作业应设专人指挥,严格按操作规程进行。装渣不得高于车厢,装渣时,装渣机与运渣车之间不得有人,并不得损坏已有的支护及临时设备。

4. 洞外卸渣线应妥善布置,卸渣点路面应保持4%的上坡,在渣堆边缘内80cm处必须设置挡木及标志;卸渣时有专人指挥卸渣、平整;卸渣场地应修筑永久排水设施和其他防护工程,确保地表径流不致冲蚀弃渣堆;

5. 洞内路面应加强养护,保证车辆安全运行。 6. 有轨运输作业安全标准详见规范有关要求。 12.3.10通风与防尘

1. 隧道施工应采取通风、洒水等防尘措施,施工人员应佩戴防尘口罩,搞好个人防护,并定

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期测试粉尘和有害气体的浓度。

2.掘进200m以上,隧道施工必须实施管道通风。宜采用大功率风机、大直径风筒压入式通风,长隧道应考虑混合通风方式。通风应能满足洞内各项作业所需最大风量,保证有足够的新鲜空气。

3.隧道通风应设专人管理,定期维护通风系统。通风机运转时,严禁人员在风管的进出口附近停留;通风机停止运转时,任何人员不得靠近通风软管行走和在软管旁边停留,不得将任何物品放在通风管或管口上。

4.长大隧道在凿岩和装渣工作面应做好下列防尘工作: (1)放炮后须进行喷雾和洒水;(2)出渣前用水淋透渣堆;(3)在压入式的出风口,应设置喷雾器;(4)风管出口与掌子面距离不得大于20m,并做好爆破时对风管的保护工作。 12.3.11照明

1.照明和动力线路安装在同一侧时,必须分层架设。110V以下电线离地面距离不应小于2m,400V时应大于2.5m,6-10kV时不应小于3.5m。

2.成洞段6-8m设一个固定灯,电线敷设应整齐划一;近掌子面30m内若无敷线应配备移动式照明灯具,保证洞内照明充足。

3.应遵守电工安全作业规程的有关规定,电工必须持岗位合格证上岗。电工人员操作时,必须戴绝缘手套和穿绝缘胶靴。

4.一切电器设备的金属外壳或构架,都必须进行妥善接地,预防雷击起火等危险。

12.4 初期支护

12.4.1 施工前,应认真检查和处理作业区段的危石,施工机具应布置在安全地带。

12.4.2施工中应不间断地观察地形、地貌的变化以及地质和地下水的变异情况,预防突然事故的发生,并作好详细的施工记录。

12.4.3软岩施工初期支护必须紧跟开挖工作面;应先喷后锚,初喷混凝土厚度不应小于50mm;喷射作业中,应有人随时观察围岩变化情况。

12.4.4喷射混凝土作业中处理堵管时,应将输料管顺直,必须紧按喷头,朝向无人方向,疏通管路的工作风压不得超过0.4MPa。

12.4.5喷射混凝土施工用的工作台架应牢固可靠,并应设置安全栏杆。

12.4.6向锚杆孔注浆时,注浆罐内应保持一定数量的砂浆,以防罐体放空,砂浆喷出伤人。处理管路堵塞前,应消除罐内压力。

12.4.7非操作人员不得进入正进行施工的作业区。施工中,喷头和注浆管前方严禁站人。 12.4.8施工操作人员的皮肤应避免与速凝剂、树脂胶泥直接接触,严禁树脂卷接触明火。 12.4.9钢纤维喷射混凝土施工中,应采取措施,防止钢纤维扎伤操作人员。 12.4.10喷射混凝土作业人员,应采用个体防尘用具。

12.4.11洞内支护,宜随挖随支护,支护至开挖面的距离一般不得超过4m如遇石质破碎、风化严重和土质隧道时,应尽量缩小支护工作面。当短期停工时,应将支撑直抵工作面。

12.5 仰拱与铺底

12.5.1 软岩地段特别处于洞口部位或洞内断层破碎带的隧道仰拱开挖必须严格按批审方案进行施工,宜跳格进行开挖,须严防一次开挖范围大,造成隧道侧墙部位收敛变形过大,影响施工安全。 12.5.2 隧道设有仰拱时,应及时安排施工,使支护结构早闭合,改善受力状况,保障安全。

12.5.3仰拱及铺底开挖清出的渣、泥水及砼作业产生的积水、剩余混凝土等物,应及时清运,做到活完场地清。

12.5.4 仰拱、仰拱上的填充层及铺底施工作业应采取措施保证洞内交通通行,并设置明显标志。 12.5.5 仰拱及铺底施工期间要保证洞内高压风、水管,排水管、供电线路以及风筒等畅通,需临时改移时安排在适当时机进行。

12.5.6 填充层及铺底施工完成后,应及时恢复被毁坏的中线、水平点控制桩。

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12.6 隧道防排水

12.6.1 防水板在初期支护变形基本稳定后,二次衬砌施作前进行;

12.6.2 防水板铺挂前应认真进行基面处理,并严格检查验收制度;基面明水应提前设盲管引排; 12.6.3 防水板铺挂用可穿行台架,其门下净空应满足大型机械设备通行需要,结构稳定,平台分层高度满足铺挂作业要求;

12.6.4 台架上吊材料、机具时,应加强上下联系,严防坠物伤人; 12.6.5 防排水作业应精细正规,作业区段照明条件应良好;

12.6.6 加强成品保护工作,开挖和衬砌作业不得损坏防水层,特别是防止电焊烧伤或爆破飞石砸破防水板,当发现层面有损坏时应及时修补;防水层在下一阶段施工前的连接部分,应保护不得弄脏和破损。

12.7 隧道二衬施工

12.7.1洞外衬砌台车拼装严格按有关起重和构件吊装及组装顺序要求进行施工,严防坠物伤人。 12.7.2衬砌台车下的净空确保运输车辆正常通行,并悬挂明显的缓行标志。 12.7.3使用台车必须注意下列条件:

台车走行轨中心线必须与隧道中心线重合,两侧轨面在同一水平面;台车上不准堆放料具;工作台面板必须满铺,并固定牢靠;砼两端挡头板,安装牢固可靠不漏浆,灌筑时两侧对称进行,不得使台车受到偏压;台车前后轮的相反方向固定牢靠,防止位移。

12.7.4衬砌台车必须由经过培训的台车司机专人操作,对控制面板、油路、顶缸等重点部件要加强管理维修。

12.7.5砼输送泵、砼运输车使用符合其操作规程;输送管道连接固定可靠。机械设备和管路布置合理。

12.7.6风水电管路通过衬砌台车时,应按有关规范办理,照明应满足混凝土捣固等操作需要;管线台车施工区域内的临时改移,要加强洞内外的联系,班组间密切配合,提高操作人员安全教育,设专人巡查,严防触电及管路伤人事故。

12.7.7台车作业地段进行吊装作业时,应有专人监护,统一指挥,并设标志,禁止通行。

12.7.8已完衬砌段落应及时挂牌标明里程桩号,标志牌按20cm³10cm制作,白底红字。同时加强对成品的保护。

12.8 路面

12.8.1当砼路面施工作业区段前方仍进行隧道其他工序作业时,应保证交通畅通。 12.8.2砼路面作业区段的照明、供水等条件良好,道路通畅洁净。

12.8.3砼路面施工各种机械设备性能良好,摆放合理有序。摊铺、振实整平、养生、切缝、刻纹等流水作业区段布置合理。

12.8.4.砼路面施工完成要加强养护,并做好成品保护工作。

12.9 监控量测

12.9.1.现场监控量测应穿插在隧道施工作业环节中进行,各方应紧密配合,既为量测作业创造条件,又避免因抢工程进度而忽视量测工作。

12.9.2.各预埋测点应牢固可靠,并设置专用标识牌,标明测点的名称、部位、编号、埋设日期等;要加强教育,提高所有进洞人员保护意识,对测点进行妥善保护,不得任意撤换和遭到破坏;施工过程中应做好仪器的日常维护工作,保证性能良好;量测人员进洞应满足隧道洞内作业施工要求。 12.9.3.现场照明、通风等作业条件良好,满足正常量测作业需要。

12.10 瓦斯防治

12.10.1隧道施工发现瓦斯时,应加强通风,采取防范措施。

12.10.2瓦斯防治主要是消除瓦斯超限和积存,断绝一切可能引燃瓦斯爆炸的火源。

12.10.3掘进工作面风流中的瓦斯浓度达到1%时,必须停止电钻作业,达到1.5%时必须停止工作,撤出人员,切断电源进行处理。

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12.10.4通风必须采用吹入式通风机,停止时,洞内全体人员必须撤至洞外。 12.10.5有瓦斯的隧道,每个洞口必须设专职瓦斯检察员。

12.11 环境保护

12.11.1隧道施工中,应尽量减少对原有自然环境的破环,对因工程行为而造成的破坏,要有处理措施和坡面防护,加固、排水、植被等。

12.11.2 隧道凿岩应采用湿法钻孔通风除尘和排除有害气体时,必须考虑洞口的环境污染。 12.11.3 隧道弃渣中硬质岩应充分利用,多余废渣应在规定地点弃置,并做好妥善防护。

12.11.4 施工中排放的污水、废气或产生的噪音等,应提出排放处理方案报请监理工程师批准。

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