1、洞口段及洞門施工
1.1洞口邊仰坡
首先完成山頂截水溝等防護排水系統(tǒng),然后根據(jù)施工圖紙進行邊仰坡開挖,開挖以機械開挖為主,困難時輔以小型松動爆破。坡面邊開挖邊施做錨噴掛網(wǎng)支護,開挖至設(shè)計標高時,要及時完成所有坡面防護工作。
1.2明洞施工
明洞開挖應與仰坡開挖同步進行。明洞襯砌采用鋼模臺車作內(nèi)模,腳手架固定鋼模板作外模,混凝土輸送泵泵送砼。當拱圈混凝土達到設(shè)計強度的70%以上后,拆除內(nèi)外支模。拱圈背部用砂漿找平,按要求施作甲種防水層,敷設(shè)多點復合EVA防水板并應粘貼緊密,相互錯縫搭接良好,搭接長度不少于100mm,并向隧道內(nèi)拱背延伸不少于500mm,伸入甲種防水層20cm,再涂抹水泥砂漿層。
明洞回填采用兩側(cè)對稱法,分層夯實,每層厚度不得大于0.3米,回填至拱頂齊平后,再分層滿鋪填筑至要求高度。拱背回填按設(shè)計要求做粘土隔水層,并與邊仰坡搭接良好,防止地表水下滲影響回填體的穩(wěn)定。
1.3洞門施工
洞門基礎(chǔ)開挖采用機械開挖為主,輔以松動爆破,人工配合清底。洞門端墻采用12.5#漿砌片石砌筑,12.5#砂漿勾縫。
2.1開挖掘進
本合同段Ⅱ類圍巖主要由二云片巖夾石英巖,節(jié)理裂隙發(fā)育,屬軟質(zhì)巖石;Ⅲ類圍巖地質(zhì)為二云片巖和千枚巖互層,節(jié)理裂隙發(fā)育-不發(fā)育,圍巖穩(wěn)定性較差;Ⅳ、Ⅴ類圍巖由弱-微風化片巖夾石英巖構(gòu)成,穩(wěn)定性較好。Ⅱ類圍巖、Ⅲ類圍巖淺埋段開挖采用小導管預注漿作超前支護,Ⅲ類圍巖深埋段采用Φ25有壓注漿錨桿作超前支護,以穩(wěn)定開挖工作面。
洞身開挖采用上、下導坑開挖。挖一段,錨噴一段,Ⅱ類圍巖開挖應嚴格遵守“短進尺,弱爆破”的原則,開挖進尺控制在0.5~0.8米,并及時施做鋼拱架及噴錨支護;Ⅲ類圍巖淺埋開挖進尺控制在1.5~2.5米;Ⅳ、Ⅴ類圍開挖進尺控制在3.0~5.0米。上、下導坑間距控制在15米左右。洞身開挖要嚴格控制超欠挖,控制爆破振速以免擾動圍巖。
①掏槽眼布置
掏槽眼計劃采用單式楔形掏槽,一邊一排斜孔,成對布置。掏槽孔設(shè)在下部中間,最大段裝藥量為6.0kg。
②炸藥及毫秒雷管
炸藥選用3#巖石硝銨炸藥,當基巖裂隙水較多時選用中等爆速的乳化炸藥。
③炮孔堵塞
掏槽孔全部堵塞,其余炮孔堵塞長度不小于抵抗線,以有效降低單位耗藥量,降低爆破震速。
3、初期支護
Ⅱ類圍巖及Ⅲ類圍巖淺埋段初期支護采用注漿小導管、20號工型鋼拱架和格柵鋼架,并噴25號混凝土;Ⅲ類圍巖深埋段采用超前錨桿配合格柵鋼架并噴25號混凝土作初期支護;Ⅳ、Ⅴ類圍巖初期支護采用Φ25有壓注漿錨桿,并噴 25號混凝土。除Ⅴ類圍巖外,其他類別圍巖初期支護設(shè)計均有1層Φ8-20×20cm鋼筋網(wǎng)。
3.1超前小導管施工方法
首先沿隧道外輪廓線用鑿巖機向外鉆孔,傾角10°。然后頂入導管,頂入長度不小于管長的90%,安設(shè)止?jié){塞,用注漿泵壓入水泥砂漿,注漿壓力不小于2.0MPa,砂漿達到設(shè)計強度的70%以后方可開挖預支護下的圍巖。超前小導管保持1.0m以上的搭接長度。注漿時以防壓裂工作面,需控制注入量,當每根導管的注漿達到規(guī)定量時即可停止,當孔口壓力達到規(guī)定但注入量不足時也應停止,檢查注漿情況。拱部開挖時間根據(jù)漿液的凝固時間確定。導管尾部與鋼拱腹部焊接牢固,使之形成一個整體,以增強共同支護作用。
3.2超前錨桿施工
錨桿鉆孔采用風動式鑿巖機鉆孔,注漿采用水泥砂漿注漿泵,錨桿在洞口外加工制作,施工時錨桿鉆孔位置及孔深必須精確,錨桿要除去油污、鐵銹和雜質(zhì)。
3.3鋼拱架架設(shè)
鋼拱架應按設(shè)計位置架設(shè),拱腳必須放在牢固的基礎(chǔ)上,與圍巖之間的間隙過大時應設(shè)楔塊,楔塊可使用鋼板或混凝土塊,每側(cè)設(shè)置不得少于8點,鋼架在初噴3cm 混凝土后架設(shè),且噴射混凝土必須充填密實,架設(shè)完畢后再噴混凝土,保護層不得小于2cm。鋼拱架應垂直于隧道中線,上下、左右允許偏差±5cm,傾斜度不得大于2°。拱腳標高不足時,應設(shè)置鋼板進行調(diào)整,必要時可用混凝土加固基底。
3.4噴混凝土、錨桿及鋼筋網(wǎng)支護
(1)噴混凝土
①Ⅱ類圍巖、Ⅲ類圍巖淺埋段及Ⅲ類圍巖深埋段噴射25#混凝土厚度分別為25cm、20cm、15cm,Ⅳ、Ⅴ類圍巖噴12cm、8cm。
②噴射混凝土采用干噴法,混合料采用拌合機攪拌均勻,且隨拌隨用。
③噴射混凝土施工時,要密切注意水、風開關(guān)的配合使用,嚴格控制水灰比,使噴層表面平整光滑,無干塊或流淌現(xiàn)象。噴混凝土時,要使噴頭與受噴面基本垂直,距離保持1米以下,噴射作業(yè)應分段、分片由下而上,并呈螺旋狀施噴。每次噴射段長度控制在6米以內(nèi)。每次噴層厚度不大于8厘米,超過時應分層噴射。下次爆破距噴射混凝土作業(yè)完成時間間隔不得少于4小時。
(2)錨桿
本隧道系統(tǒng)錨桿設(shè)計為有壓注漿錨桿,Ⅱ類圍巖及Ⅲ類圍巖淺埋地段錨桿長度分別為3.5m及3.0m,間距0.8×0.8m。Ⅳ、Ⅴ類圍巖地段及Ⅲ類圍巖深埋段錨桿單根長2.5m及2.0m,間距1.2×1.2m、1.0×1.0m。
錨桿鉆孔采用風動式鑿巖機鉆孔,注漿采用砂漿注漿泵,錨桿在洞外加工制作,施工時錨桿鉆孔位置及孔深必須精確,錨桿要除去油污、鐵銹和雜質(zhì)。
3.5鋼筋網(wǎng)
除Ⅴ類圍巖外初期支護設(shè)計均有1層Φ8-20×20cm鋼筋網(wǎng)。鋼筋網(wǎng)的網(wǎng)格間距按設(shè)計施工,應隨受噴面起伏鋪設(shè),鋼筋網(wǎng)的混凝土保護層不少于20mm,并與錨桿聯(lián)結(jié)牢固。
4、防排水
4.1施工防排水
隧道地處嚴寒地區(qū),為保證隧道不出現(xiàn)凍害,襯砌背后不積水,必須做好隧道防排水,施工前根據(jù)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)資料制定防排水方案。隧道開工前,首先要對洞頂上方及其附近的泉、積水池等水源進行全面檢查,采取片石鋪砌,水泥砂漿抹面,設(shè)置不透水管路溝槽,形成有效暢通的排水系統(tǒng)。
洞口邊仰坡開挖前,必須先完成洞頂截水溝施工,洞內(nèi)路面要整平,排除積水,施工過程中水應順暢導入排水溝,以利施工,雨季施工過程中,要注意及時排除可能滲、進入隧道的地表水。
4.2結(jié)構(gòu)防排水
隧道防水系統(tǒng)由多點EVA復合防水板加彈簧排水管、隧道施工縫、沉降縫中埋設(shè)新型專利防水材料HPZ-A橡膠止水帶,沉降縫中填塞瀝青馬蹄脂。隧道排水系統(tǒng)由縱橫向排水管、邊溝、路面下埋花管盲溝等組成。
(1)多點復合EVA防水板
防水層所用的EVA防水板、彈簧排水管均應符合圖紙的要求,有足夠的強度、耐腐蝕、易焊接的特點。防水層應在初期支護變形基本穩(wěn)定后,二次襯砌施作前進行。EVA防水板采用無射釘懸托法鋪設(shè),防水板連接采用冷粘法。
(2)洞外拼幅
將襯砌一個循環(huán)(每循環(huán)長度12m,并考慮防水板10%-15%余量)所需防水板在洞外平整的混凝土地面上進行粘接拼幅,將防水板搭接寬度(不小于10cm)內(nèi)擦凈晾干,用油漆刷均勻涂膠,用壓輥壓平壓實。
(3)巖面處理
將錨桿頭或其它尖銳凸出物清除,用砂漿抹平,對漏水采用引排法處理。
(4)防水板的掛鋪
采用自制臺車掛鋪防水板。用裝載機配合人工將防水板舉至鋪設(shè)臺車上,從隧道中線向兩邊鋪設(shè)。
(5)鉆孔安裝膨脹螺栓并固定鐵絲
膨脹螺栓設(shè)在防水板前端,用沖擊電錘鉆孔,安裝螺栓。螺栓伸出巖面約4cm,前一模筑混凝土灌注完后,切斷露出的螺栓,接長鐵絲,固定于設(shè)好的膨脹螺栓上,然后用緊線器把鐵絲拉緊,掛起防水板。
(6)防水板的粘結(jié)
防水板與上一幅已掛于襯砌混凝土部分的防水板在現(xiàn)場粘接,防水板外側(cè)設(shè)一道30cm寬的三合板,三合板用射釘釘于巖面上,形成光滑曲面以便于壓輥壓實。
(7)架立環(huán)向鋼筋
為使防水板盡量與巖面貼緊,沿隧道環(huán)向架立Ф22鋼筋,間距50cm,鋼筋下端錨固于地面上,之后用緊線器把鐵絲緊固好。
4.3縱橫向排水管的施工
按圖紙設(shè)計,計算出縱橫向彈簧排水管的長度,采用射釘和φ4mm固定鐵絲將排水管固定。
4.4新型專利防水材料HPZ-A橡膠止水帶
橡膠止水帶施工時,沿設(shè)計襯砌軸線每隔0.5m在擋頭板上鉆一直徑8mm鋼筋孔,將自制成型的直徑8mm的鋼筋卡由待灌混凝土一側(cè)穿入另一側(cè),內(nèi)側(cè)鋼筋卡緊止水帶之半,另一半止水帶緊貼在擋頭板上,待凝固后拆除擋頭板,將止水帶靠中心鋼筋拉直,然后彎曲直徑8mm鋼筋套上止水帶,進行模筑下一段混凝土的施工。橡膠止水帶采用搭接,搭接長度不小于8cm,施工中,應注意混凝土與止水帶緊密結(jié)合,防止止水帶偏移,而且應注意對止水帶加以保護,發(fā)現(xiàn)刺破、割裂必須及時修補,止水帶周圍要振搗密實。
5、二次襯砌施工方法
二次襯砌混凝土采用C30防水混凝土,F(xiàn)s型混凝土防水劑。混凝土二次襯砌施工時間根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)控量測結(jié)果確定,Ⅱ類圍巖及Ⅲ類圍巖淺埋段應盡快施作二次襯砌,且仰拱要先于二次襯砌施工,以保證初期支護安全。Ⅲ類圍巖深埋段及Ⅳ、Ⅴ類圍巖在初期支護基本穩(wěn)定,圍巖及初期支護變形速率趨于減緩時再進行隧道二次襯砌,并將襯砌工作面與開挖工作面拉開50~70m的距離,以減少兩工作間的相互干擾。
二次襯砌施工時,首先要測量定位,通過軌道將臺車移至襯砌部位,調(diào)好標高,按隧道襯砌內(nèi)輪廓線尺寸調(diào)整好模板支撐桿臂,并將底部基坑內(nèi)雜物和積水清除干凈。
二次襯砌采用液壓襯砌臺車立模,混凝土在拌合站集中拌合,混凝土輸送泵泵送混凝土入倉,插入式和附著式振動棒(器)搗固。二次襯砌每循環(huán)灌注12米,要分層連續(xù)對稱一次灌注至拱頂,每層厚度控制在30厘米左右。拱頂襯砌中預埋一根塑料管,檢查混凝土是否回填密實,如果不密實,采用壓漿處理。
6、施工通風方法
頭道溝隧道采用壓入式通風,在隧道出口配備50kW的大功率風機一臺,風管采用Φ100cm柔性軟質(zhì)通風管。通風機安裝位置距洞口不小于20米處,主風管距掌子面40米為宜,新三隊隧道采用1臺37kW的軸流式通風機即可。
7、施工測量控制方法
開工前,首先復測設(shè)計中線,并布設(shè)三角控制網(wǎng)聯(lián)系進出洞口方向,達到設(shè)計精度,進出口高程要進行復測閉合,采用統(tǒng)一高程。施工中,在洞內(nèi)布設(shè)導線,建立中線與導線互控網(wǎng)絡(luò),經(jīng)常將洞內(nèi)點引出洞外與三角網(wǎng)系進行檢測復核。
8、不良地質(zhì)地段的施工方法
施工中若遇到不良地質(zhì)地段,則采用超前注漿管棚(或注漿導管)、格柵支撐、錨桿、網(wǎng)噴混凝土等綜合支護?傊瑖栏褡裱“管超前、強支護、弱爆破、勤量測、緊襯砌”的原則,穩(wěn)扎穩(wěn)打,以順利通過不良地質(zhì)地段。
9、隧道內(nèi)溝槽及路面施工方法
9.1溝槽施工
本合同段隧道內(nèi)兩側(cè)邊溝基礎(chǔ)為現(xiàn)澆混凝土,邊溝為鋼筋混凝土預制管,兩側(cè)電纜溝采用現(xiàn)場立模澆筑,混凝土蓋板采用預制安裝方法進行。
9.2路面施工
(1)路面混凝土施工
①本隧道路面下部設(shè)計除Ⅳ、Ⅴ類圍巖外均設(shè)有C25砼仰拱,C10砼回填,路面由厚度為15cm的二灰碎石基層和24cm的水泥混凝土面層組成。施工時,首先清理地面虛碴,并進行C10砼回填,然后施工二灰碎石基層和水泥混凝土面層。
②二灰碎石采用拌合站集中拌合,自卸汽車運輸,平地機攤鋪,6~18T壓路機碾壓;炷敛捎冒韬险景韬,混凝土運輸采用混凝土輸送車運輸。攤鋪采用人工攤鋪,攤鋪厚度應考慮振搗預留高度,嚴禁拋擲和耬耙,以防離析。
③混凝土路面采用單幅分塊辦法施工。用于路面混凝土的粗骨料應符合規(guī)范要求,質(zhì)地堅硬,級配良好,最大粒徑不超過40mm,配合比要經(jīng)過試驗確定,試配強度比設(shè)計強度要提高10~15%,并進行抗折試驗。
④混凝土采用插入式振搗棒與平板振動器相結(jié)合的辦法振搗,振搗時應輔以人工找平,嚴禁用砂漿找平,采用真空吸水,人工抹面拉毛,當混凝土強度達設(shè)計強度30%時,用切割機切縫。澆注中斷30分鐘以上時,應設(shè)置橫向施工縫,施工縫宜與脹縫或縮縫相吻合。
(2)養(yǎng)護:混凝土路面應當灑水養(yǎng)護,到設(shè)計強度后,才可開放交通。