張江泉

摘要:施工前對地質(zhì)要有一個準確了解,通過TPS超前預報系統(tǒng)、單孔(多孔)探測、地質(zhì)勘察資料和地質(zhì)素描等綜合判斷能夠對地質(zhì)情況有一個準確全面的認識,同時通過對取得的一手資料進行綜合分析,采取不同的施工方案。

關鍵詞:超前管棚;成洞條件;隧洞工程

中圖分類號:TV761

文獻標識碼:A

文章編號:16723198(2009)20030902お

1噴錨網(wǎng)支護施工方法

1.1錨桿支護施工方法

錨桿材料按施工圖紙的要求,選用Ⅱ級高強度的螺紋鋼筋或變形鋼筋。注漿錨桿水泥砂漿采用標號不低于P.O32.5的普通硅酸鹽水泥,砂采用最大粒徑小于2.5mm的中細砂,水泥砂漿標號滿足施工圖紙的要求,注漿錨桿水泥砂漿的強度等級不應低于20Mpa。外加劑滿足施工規(guī)范要求。

1.2掛網(wǎng)施工

掛網(wǎng)主要用于對開挖后巖體進行臨時或永久支護,鋼筋網(wǎng)采用直徑6-8mm鋼筋編制,間距一般為20×20cm。

掛網(wǎng)施工在錨桿作業(yè)之后進行。首先將鋼筋除銹拉直,并按設計下料,預制成鋼筋網(wǎng)片,運至掛網(wǎng)工作段,利用自制工作臺車,按設計要求進行綁扎和焊接。

1.3鋼拱架施工

鋼拱架采用120工字鋼,間距1m,每榀由頂拱、側拱、底拱共四片熱彎形成,橫向采用ф25螺紋鋼連接,拱架支護、管棚支護超挖控制在25cm以內(nèi),噴射混凝土外包拱架5cm。格柵拱架或鋼支撐主要用于圍巖破碎的洞段,鋼拱架和格柵鋼架在洞外按設計分段加工,在洞內(nèi)用螺栓連接成整體。洞內(nèi)安裝在初噴砼之后進行,與定位錨桿焊接。鋼拱架(格柵鋼架)間設縱向連接筋,鋼架間以噴射砼噴平。鋼架基腳必須安放在牢固的基礎上,架立時垂直隧洞中線,鋼架和圍巖之間間隙過大時設置墊塊,用噴射砼噴填。

2二次襯砌

2.1施工方案

為了保證砼的澆筑質(zhì)量,保證砼密實度、強度、外觀質(zhì)量、防水性能、襯砌厚度達到引水洞的設計要求,襯砌斷面采用先邊墻后拱部的施工順序進行混凝土澆筑。襯砌采用12.10m長鋼模襯砌臺車澆筑混凝土,一次澆筑混凝土長度10.0m。混凝土由洞外自動計量拌和站生產(chǎn),自制的混凝土攪拌運輸車運混凝土至洞內(nèi),混凝土輸送泵泵送入倉,插入式振搗器及附著式振搗器聯(lián)合振搗。

2.2先墻后拱襯砌施工方法

2.2.1施工準備

(1)測量放樣。

①在襯砌施工前,按設計中線及高程測定出隧道施工中線及高程,隧道中線按8-15m布設一個,水準點每8m設一個,引至左右側邊墻并作出明顯標志,以便在臺車就位時復核。②測量隧道凈空斷面尺寸。為了保證襯砌斷面無欠挖,襯砌施工前再次對隧洞開挖凈空斷面尺寸進行復核,采用簡易臺架人工測量,沿隧洞縱向每5m測一個斷面,如有欠挖及時處理。

(2)鋼筋制安。

鋼筋加工制作均在洞外鋼筋加工車間進行,人力配合機械按設計圖紙、規(guī)程規(guī)范及監(jiān)理工程師批準的下料單進行成型制作,運至洞內(nèi)后,根據(jù)設計圖紙要求,在自制鋼筋臺車上人工組立安裝。鋼筋接頭均采用搭接焊,鋼筋接頭不能布置在拱頂或邊墻角處。

(3)襯砌臺車就位與加固。

在以上工作完成以后,就可將襯砌臺車行走至準備襯砌地段,按設計中線及高程伸縮兩側及頂拱模板至設計位置,頂緊各部位支撐,完成模板臺車就位,模板臺車一端與已襯砌的混凝土交替搭接長度為10cm。

2.2.2拱部混凝土施工

(1)砼澆筑。

洞外拌和站攪拌好的砼經(jīng)砼輸送車運至洞內(nèi),由砼輸送泵輸送至襯砌部位,砼輸送過程中兩側應對稱進行,并在砼輸送同時,由兩側工作窗口用插入式振動器,加強搗固。頂拱無法采用插入式振動棒振搗的部位,采用附著式振動器振搗。

灌注砼應連續(xù)作業(yè),不得間斷。如遇特殊情況,間歇時間超過了規(guī)范允許時間,按施工縫操作工藝處理,已澆筑好的混凝土,在強度尚未達25kg/cm2前,不得進行上一層混凝土澆筑的準備工作,砼表面應用壓力水、風砂槍或刷毛機等加工成毛面并清洗干凈,排除積水,在澆筑砼前先鋪一層2-3cm的水泥砂漿后方可澆筑新砼。

砼用插入式振搗器振搗,振搗時間每次不超過30S,振搗棒移動距離不得超過振搗器作用半徑的1.5倍,插入砼深度一般不超過每層厚度的2/3。頂拱砼采用附著式振搗器振搗。

(2)砼封頂工藝。

①在襯砌臺車頂部設置三根尾管,澆筑順序從靠近上一板砼端頭的尾管開始向另一側澆筑。為了使頂拱砼飽滿,并為了防止擋頭模爆模,最好采用靠近上一板砼端頭的一根尾管澆筑,依靠輸送泵的壓力使頂拱飽滿。當砼輸送泵的工作壓力過大,或頂拱砼流動緩慢時,才考慮用另外兩根尾管澆筑。

②為了防止砼澆筑壓力過大,造成模板變形,在擋頭模處留一寬1-2m的觀察窗口,當頂拱砼流動緩慢時,必須換到另一根尾管澆筑。

③封頂快結束時,要認真計算封頂砼量,按封頂量將砼壓送入拱部,當擋頭模最高處砼壓滿時即可停止?jié)仓?/p>

④封頂砼要嚴格按砼配合比拌和,適當加大砼塌落度(不大于15cm),使砼具有良好的和易性,加強拱部附著式振動器振搗,并適當延長振搗時間。

⑤砼澆筑時要隨時觀察擋頭模的變形情況,如有跑?；蚵{現(xiàn)象,應及時加固或堵塞。

2.2.3拆模、養(yǎng)護

在砼襯砌完成12h(或按設計要求)后,拆除擋頭板,松開各個工作窗口,砼襯砌完成24小時(或按設計要求)以后,即可脫模移動臺車。對完成的襯砌砼拆模之后,及時將砼表面局部缺陷的部位修補處理,使砼表面整體光潔平整。模板臺車移動后,及時派人對機械設備、臺車模板進行檢修,刷脫模劑,以便進行下次砼襯砌施工。折模后,按規(guī)范要求灑水養(yǎng)護。

3圍巖監(jiān)控量測及原形觀測

3.1圍巖監(jiān)控量測

新奧法的施工特點是采用與圍巖密貼的噴混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)等形式進行支護,充分發(fā)揮圍巖的自穩(wěn)能力。新奧法的設計主要是在新奧法基礎理論和設計理論的定性成果指導下,參考已建隧道工程的支護結構參數(shù)來進行初步設計,然后再在施工過程中通過對圍巖的量測工作進行修改、完善設計。量測工作是監(jiān)控隧道圍巖穩(wěn)定性的重要手段,是檢驗新奧法施工是否經(jīng)濟、合理與安全的重要手段,量測工作始終伴隨著新奧法施工的全過程。

3.2量測目的

通過對圍巖穩(wěn)定性動態(tài)的觀測,來判斷支護構件的效果及施工方法的妥善效果,并把該過程科學地反饋到施工中去,以安全、經(jīng)濟、高效地施工隧道。量測的目的,具體地說有如下幾點:

(1)確認工程的安全性。掌握隧道周邊圍巖的動態(tài);了解各種支護結構的效果;確認作為結構物的隧道的穩(wěn)定狀態(tài);掌握隧道開挖時對周圍其他構造物的影響。

(2)確保工程的經(jīng)濟性。修改、優(yōu)化設計,提高設計施工的經(jīng)濟性,降低工程造價;將量測信息反饋到設計施工的同時,積累資料,為以后的工程積累經(jīng)驗。

3.3量測計劃

(1)量測項目。隧道監(jiān)控項目:周邊位移、拱頂下沉、地質(zhì)和支護狀態(tài)觀察。

(2)量測的要點。能把握圍巖變形動態(tài);易于分析、解釋量測結果;各項測量項目同時施工時,易于判斷其相關性;考慮爆破作業(yè)及洞內(nèi)施工機械的影響;便于量測作業(yè);量測間距按高速公路隧道施工技術規(guī)范,結合圍巖具體情況確定。

3.4量測的實施

(1)隧洞內(nèi)目測觀察。掌子面的觀察,原則上每個掌子面都要進行,并按“隧道開挖地質(zhì)監(jiān)測記錄表”所示的記錄格式,對每一進尺的掌子面進行記錄。對已施工地段的支護進行觀察調(diào)查,每次進洞(至少一天一次)都要把觀察事項做好記錄。

(2)周邊位移量測、拱頂下沉量測。周邊位移量測與拱頂下沉量測,原則上應在同一個斷面上進行。周邊位移量測與拱頂下沉量測間距,隨地質(zhì)變化、開挖進度、量測數(shù)據(jù)的積累等做相應地改變。在施工初期階段(斷層、破碎帶、滑坡帶、覆蓋較薄處、埋深大且易發(fā)生巖爆處)為掌握圍巖動態(tài),要縮小量測間距。施工情況良好且地質(zhì)條件連續(xù)時,量測間距可以加大。地質(zhì)變化顯著時,間距可縮短。

(3)測點測線布置。量測部位和測點、測線布置應根據(jù)圍巖條件、量測項目和施工方法等確定。周邊位移量測測線為起拱線上、下各一米處。拱頂下沉量測的測點,原則上設在隧洞拱頂中心點上。受到通風管妨礙時,或位移值很大,隧道下沉成為問題時,也可選在中心以外。