支护,再左右错位开挖及施做边墙初期支护;混凝土仰拱紧跟下台阶并及时施做尽早闭合成环构成支护体系受力。 9.3.7.2施工工艺 1)工艺流程
施工工艺流程见图6-19。 2)施工工艺
(1)开挖
对隧道周边围岩进行超前预加固后进行分步平行开挖。一般采用三台阶分步平行开挖法,施工顺序见图6-20,上半断面环形部分人工采用风镐开挖,其余各部采用CAT320B挖掘机开挖、装碴。循环进尽一般控制0.5m~1.2m为宜。
(2)初期支护施工
初期支护是由锚杆、钢筋网、钢架和喷射混凝土组成的一种联合受力结构。为保护围岩的天然承载力,初期支护要尽快施做。
① 初喷混凝土封闭岩面
用高压风自上而下吹净岩面,埋设控制喷射混凝土厚度的标专钉,如工作面有滴水或淋水,提前做好钻孔埋管的引排水工作。
喷射作业先从拱脚或墙脚向上堆喷,以防止上部喷射回弹料虚掩拱脚(墙脚)而不密实,以致强度不够,造成失稳;先将凹洼部分找平,然后喷射凸出部分,并使其平顺连接。
图6-20 短台阶七步平行流水作业法示意图(单位:m)
喷射操作应沿水平方向以螺旋形划圈移动,并使喷头尽是保持与受喷面垂直,喷
嘴口至受喷面距离以0.6m~1.0m为宜。
② 施作结构锚杆,挂设钢筋网
锚杆为全长粘结型锚杆,杆体为Φ22mm的20MnSi螺纹钢筋,长度为3.0m或是3.5m,间距0.8m~1.0m,梅花形布置,径向施作。各台阶初期支护连接处左右均需设不少于两根锁脚锚杆,确保初期支护不失稳。
钢筋网为Φ8mm或Φ6mm钢筋焊接而成,网格为20cm或25cm。钢筋网应随受喷面的起伏铺设,其间隙不大于3cm,钢筋网应与锚杆体连接牢固。
③ 安装钢架
钢架是软弱围岩中初期支护的重要组成部分,应严格按设计图及设计要求加工制作和架设。台阶法施工钢架单元结构见图6-21:
钢架架设施工:
拱部单元:首先进行施工放样,确定钢架基脚位置,然后铺设25a槽钢垫板,施作定位系筋,最后架设钢架,设纵向连接筋。
墙部单元钢架,墙脚部位铺设25a槽钢垫板,施作定位系筋;对应拱部单元钢架位置架设墙部单元钢架,栓接牢固设纵向连接筋。
施工注意事项:
A、为保证钢架置于稳固的地基上,施工中应在钢架基脚部位预留足够的坚实地基,架立钢架时挖槽就位。
B、钢架平面应垂直于隧道中线,其倾斜度不大于2°;钢架的任何部位偏离铅垂图6-21 台阶法施工钢架单元结构图(单位:m) 面不应大于5cm。
C、为增强钢架的整体稳定性,应将钢架与纵向连接筋、结构锚杆、定位系筋和锁脚锚杆焊接牢固。
D、钢架连接接头连接牢固。拱脚部位易发生塑性剪切破坏,故该部位接头除栓接外,还应四面帮焊,确保接头的刚度和强度。条件允许时,接头最好采用角钢连接板,便于混凝土全面握裹。
E、当钢架和初喷层间存在较大间隙时要设骑马或楔形垫块顶紧围岩;钢架与围岩的间距不应大于5cm。
④ 施作拱部超前支护和二次喷射混凝土
拱部按设计技术参数施作下一循环超前支护,并把该支护尾端焊在钢架上。分层喷射混凝土到设计厚度,每层5~6cm厚;钢架保护层不小于2cm,整个喷射混凝土表面要平顺。
⑤ 监控量测、修正支护参数
严格按设计要求进行拱顶下沉和周边敛位移量测,通过监近代量测的信息反馈,及时调整支护参数,以保证初砌结构的安全。
监控量测中应注意:
A、为取得开挖后围岸上期状态变化数据,各项测点应尽量靠近开挖面布置(不
大于2m),在爆破后24h内或下次爆破前,读取初读数。
B、周边收敛、拱顶下沉及地表下沉各项测点就尽量集中断面布设,以便量测成果的协调分析、综合运用。
C、量测时,应把钢尺拉出(拉出长度稍长于量测基线)停放20min,以使钢尺温度与环境气温相差达到基本一致。(当在同一洞口内连续量测若干断面,且环境气温相差不大时,可连续量测)。
D、采用台阶法开挖时,当下半断面开挖靠近上半量测断面,量测频率应适当增加。
(3)仰拱施工
在设计有混凝土仰拱施工地段,拱墙按期支护施工完成后,要及时左右错位跳挖仰拱,安装仰拱钢架,进行混凝土仰拱施工,使初期支护尽早闭合成环构成稳固的初期支护体系。并为施工运输创造良好环境。
(4)混凝土衬砌
采用可调式防水层作业专用台车按设计材料和技术参数施作防水层,铺设要采用无钉孔工艺,并视初期支护的平整情况,将防水板留一定的富余量,以防止过紧而导致混凝土挤破。
混凝土衬砌采用全断面液压钢模台车、泵送混凝土灌注。混凝土生产采用自动计量拌合,混凝土输送车运输。要左右对称地灌筑,防止台车偏移。设置制式挡头模板,确保施工缝处混凝土质量。 6.3.8 隧道路面施工方法
隧道内主洞、紧急停车带的砼路面包括C15水泥混凝土整平层(厚16cm),混凝土路面面层(厚26cm,fcm=5.0MPa),路面横坡2%,路面宽度8.75m。行人横洞路面采用厚10cm 的C15混凝土。行车横洞基层采用厚10cm 的C15混凝土,面层采用厚18cm的水泥混凝土。 6.3.8.1整平层施工
本隧道15cm厚C15混凝土路面整平层拟采用集中厂拌、自卸汽车运输、人工摊铺、压路机压实的施工方法。分段流水作业,合理选择作业段长度,各工序紧密衔接,尽量缩短从拌合到完成碾压的之间的延迟时间,按试验路段确定的合适的延迟时间进行施工。
1)下承层准备:施工前对下承层进行检查,合格后将表面清扫干净并洒水润湿。恢复路线中线,直线段每20~25m设一桩,并在两侧路面边缘外0.3~0.5m处设指示桩,用油漆标出基层边缘的设计标高及松铺厚度位置。
2)材料选择及试验
按技术规范要求选择水泥、碎石等材料,进行混合料的组成设计及试验,通过试验确定材料的配合比、最大干密度及最佳含水量。
3)拌和:严格按配合比控制各种材料的用量,是混合料均匀,颜色一致无离析现
象,控制混合料的含水量略高于最佳含水量。
4)运输和摊铺:拌合均匀的混合料由自卸汽车尽快运至施工路段进行摊铺。摊铺前在下承层上洒少量水,将其表面湿润。
5)碾压:混合料摊铺成型后及时进行碾压。压实作业遵循先轻后重,先慢后快的原则,施工方法同底基层施工。
碾压过程中,如出现“弹簧”、松散、起皮等现象,及时翻开重新拌合再压实。 6)养生:每一作业段碾压完成并检查合格后,立即进行洒水养生,养生时间不小于7d,养生期间内封闭交通。
7)施工注意事项
① 严格控制水灰比,尤其是水泥剂量,拌合过程中每小时的定一次剂量。 ② 对进场的水泥进行快速测定,以保证不合格的水泥不能进仓。 ③ 拌和设备贮料仓门采用间断开启,以减少混合料的离析。 ④ 严格控制延迟时间,保证混合料的质量。
⑤ 碾压过程中,基层表面应始终保持湿润状态,如表面蒸发失水太快,则应及时不洒少量水。
⑥ 派专人用3m用直尺跟随量测平整度。 6.3.8.2砼路面施工
1)施工方法
本工程采用砼集中拌合,砼输送车输送,机械摊铺、整平、振捣、真空吸水、抹光,切割机剧缝,滚动压纹机压纹。
2)施工工艺要点
(1) 砼路面施工技术标准高,必须按照设计图纸和监理工程的指示,在验收合格的基层上施工水泥砼路面板。
(2)水泥砼路面面层全面开工前,必须对砼各项材料进行取样试验,只有在满足施工规范要求的情况下并在监理工程师场时,按批准的施工方案施工。首先施工不小于200m2的试验段,取得相应试验数据,对于不合理的地方进行修正,并编制试验段报告,取得监理工程师的批准后,再开始全面施工。
(3)混凝土所用材料必须经自检和监理检验合格后方可报验,其物理性质和化学性质应满足设计要求。
(4)混凝土配合比
在试验路段开工前最少14天,将拟用于本工程的混合料配合比方案提交监理单位批准。并得到监理的批准后方可应用。
(5)钢筋的制备
钢筋按设计设置,横向缩缝及胀缝装设传力杆应与中线及路面平行,偏差不大于5cm。在传力杆长度的一半再加上5cm处涂一层沥青,并在涂沥青的一端加一个预制的盖套,内留30cm的空隙,填以纱头或泡沫塑料。传力支撑装置应铺筑路面之前装
设好,并得到工程师的批准。纵向缩缝和纵向施工缝装设的拉杆亦应在混凝土摊铺前装设好,两侧各40cm的长度内涂以防锈涂料。
钢筋砼工程中所有钢筋的设置及绑扎都应经监理工程师检查签证后,才能浇筑混凝土。
(6)混凝土的拌合及运输
(1)混凝土在集中拌合站进行拌制,采用批准的配合比。 (2)砼运输:采用砼输送车运输。 (7)立模
采用高度与混凝土板的厚度一致的特制钢模板,立模的平面位置高程应符合设计要求,并支立稳固,接头和模板与基层接触处均不得漏浆。模板与混凝土接触的表面涂隔离剂。
(8)混凝土路面的摊铺与振捣 ① 摊铺
砼由运输车直接倒入安装好侧模的路槽内,人工找补均匀,如发现有离析现象,应用铁锹翻拌 。
② 安放角隅和边缘钢筋
安放角隅钢筋时,先在安放钢筋的角隅处摊铺一层砼拌合物,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,用砼拌合物压住。
安放边缘钢筋时,先沿边缘铺筑一条砼拌和物带,拍实至钢筋设置高度,然后安放边缘钢筋,在两端弯起处,用砼拌和物压住。
③ 振捣
摊铺好的砼,迅即用平板振捣器和插入式振捣器均匀地振捣。
振捣砼时,首先用插入式振捣器全面顺序振一次,同一位置不应少于20s。插入式振捣器移动间距不应大于其作用半径的1.5倍,其至模板的距离不应大于其作用半径的0.5倍,并应避免碰撞模板和钢筋。其次,再用平板振捣器全面振捣。振捣时重叠10~20cm。
砼在全面振捣后,再用振动梁进一步拖拉振实并初步整平。振动梁往返拖拉2~3遍,使表面泛浆,并赶出气泡。振动梁移动的速度要缓慢而均匀,前进速度保持在1.2—1.5m/min。对不平之外,以人工补填找平。补填时应用较细的混合料原浆,严禁用纯砂浆填补。振梁行进时,不允许中途停留。
最后再用平直的滚杠进一步滚揉表面,使表面进一步提浆并调匀。如发现砼表面与模板仍有较大高差,应重新补填找平,重新振滚平整。最后挂线检查平整度,发现不符合之处应进一步处理刮平,直至平整度符合要求为止。
(9)真空吸水施工
为确保砼路面的施工质量,防止收缩裂缝出现,提高表层强度及耐磨性,在砼摊铺振捣形成后,立即在砼表面覆盖上真空吸热,经过真空产生负压,将砼内多余水分