隧道洞口段施工的措施和方法(隧道洞口与明洞工程施工方法及工艺)(1)

隧道洞门

一般隧道洞口明洞段均采用明挖法进行施工,待边、仰坡防护结束随即进行洞口明洞施工。根据隧道进口地形、地貌、土质等具体情况,洞口明洞段采用分层小切口开挖进洞,然后进行混凝土套拱和大管棚的施工,确保安全后再进行暗洞开挖。同时在施工过程中尽量避免过高的仰坡开挖。开挖前根据施工安排,把开挖区地表原有草皮铲取,移植保存,以便今后复植。为确保施工顺利,在进行暗洞施工前对洞口衬砌外的边仰坡进行锚喷(网)加固。洞口采用挖掘机、装载机等机械化分段或分段分层开挖,机械开挖不到的部位采用人工开挖,或辅以浅孔爆破,再行挖掘。

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洞门与明洞施工流程图

1、洞口开挖及洞口截排水沟

隧道洞口段施工的措施和方法(隧道洞口与明洞工程施工方法及工艺)(3)

隧道进洞超前管棚钻孔

洞口开挖前在仰坡坡口外沿隧道横断方向布设地面沉降观测点,以便检测各种施工措施的可靠性(地面沉降观测点的布设及检测数据处理见监控量测);其次在仰边坡刷坡顶外按设计要求作双向截水沟,以拦截地表水,防止流水冲刷洞门造成危害。

洞口截排水:为了把地表水排出隧道范围之外,设计文件对隧道进口设计了M10浆砌片石的坡顶截水沟。具体工艺如下:

截水沟设在边仰坡开挖线5m~10m范围内,截水沟施工前,先进行场地清理,再按施工图纸进行开挖放样,并测定截水沟中心线桩及相应的检查恢复桩。截水沟应在明洞开挖及仰坡开挖前施工完毕。

(1)截水沟布设要顺应原地貌的地势,修整平缓顺直,上游进口与原地面衔接紧密,满足截流坡面水的要求,不出现溢水或渗漏,下游出水口引入路基截水沟;

(2)截水沟基坑采用人工配合机械开挖,应保证截水沟的几何尺寸满足设计要求;

(3)截水沟所用的材料必须符合规范要求,砌体砂浆配合比必须准确,砂浆采用拌合站集中拌合。

(4)截水沟开挖后应及时铺砌,防止地表水流沿沟下渗,防造成坡体坍塌。

(5)砌体应挂线施工、分层分段砌筑,砌缝内砂浆均匀饱满,勾缝密实、圆滑、无脱落。砌筑工作缝表面应清扫干净,浇水湿润。砌体内侧及沟底应平顺,沟底高程及顶面高程纵坡必须平顺,无波浪形,保证美观。

(6)砌筑好的片石砌体应洒水养护,养护不得少于7d。

1、洞口边仰坡防护

进口的地质情况属于Ⅴ级,按照设计尺寸进行边仰坡施工,坡面采用喷锚挂网进行防护,边仰坡采用长3.5m的φ22的砂浆锚杆,1.2m×1.2m的梅花型布置,挂钢筋网φ6.5mm@25×25cm,喷射砼采用C20号,厚度为10cm。具体施工工艺如下:

(1)施工准备:施工前先根据边仰坡测量放样确定防护范围,然后用脚手架、竹排等架设施工平台,施工平台要保证稳定、可靠,平台的高度根据边仰坡的高度及施工操作方便而定,另外在原地面合适的地段左右线各平整20㎡左右的场地,并进行适当的硬化,以放置喷射机及堆料的要求。

(2)砂浆锚杆的施工:锚杆采用风动凿岩机钻孔,钻孔时应使钻杆垂直岩层结构层面,施工中应保证孔的顺直,钻孔完成后进行吹眼,清除钻孔内的钻渣,然后用水泥沙浆填满孔眼,再安装锚杆,最后封住孔口。

(3)钢筋网:钢筋网在锚杆安装完毕后布设,施工时应严格按照设计间距先在加工场地制作好钢筋网片,并对钢筋网片进行除锈处理,然后用安全绳将网片吊至工作面安设钢筋网,钢筋网应点焊在锚杆头上,使钢筋网在喷射砼时不易晃动。

(4)喷射砼:在喷射砼施工前,应根据《砼锚喷支护技术规范》的规定及施工前所做的标准配合比进行施工,力求达到强度的前提下回弹量最小,施工中应严格按照施工规范及施工经验控制好砼的施工质量。

喷射砼施工注意事项:

①喷射砼前,对边仰坡坡面上的松动岩石及松土进行清理,并用高压风清理坡面上的其它杂物,另应使坡面有一定的湿度;

②喷嘴与受喷面保持垂直,同时与受喷面保持0.6-1m的间距;

③为了保证砼的喷射厚度和减少砼的回弹率,施工时,应分层喷射砼,并在坡面上打入控制厚度的标记钢筋。喷射砼的回弹物一律作废品处理,所有回弹砼清出施工现场,严禁重复使用回弹砼;

④对喷射完毕的砼进行定期养生。

3、明洞施工

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隧道边仰坡防护

洞口段采用明挖法施工,本标段隧道左右线洞口防护及开挖将整体进行,避免相互影响造成的安全事故。在隧道明洞衬砌轮廓线外,立模浇注C25的混凝土套拱,以确保洞口段岩体的稳定,套拱内预埋Φ140导向钢管,作为超前管棚时做导向用。

(1)明挖施工:隧道洞口段围岩为Ⅴ级,为减少对隧道围岩的扰动,保证施工安全,明洞部分采用明挖法施工,风镐配合机械开挖,辅以浅孔小台阶爆破,边仰坡开挖采用预留光爆层施工,局部松动爆破配合机械开挖。洞口每开挖一步后立即初喷、安设锚杆、挂网,然后复喷至设计厚度。

明洞土石方施工要注意以下问题:

①按设计要求进行边坡、仰坡放线,尽量减少对洞口地层的扰动。

②进洞前完成仰坡,山坡危石应及时处理不留后患。

③排水系统应结合当地条件尽早完成,地表水不得冲刷坡面。

④结合地层稳定程度、洞门施工季节和隧道施工方法,开挖洞门处土石方。

⑤明洞边墙基础地基承载力应满足设计要求,深基础开挖应注意核查地质条件,如基底松软,应采取措施增加基底承载力。

⑥偏压和单压明洞的外边墙基底,在垂直路线方向应按设计要求挖成一定坡度的向内斜坡,以提高基底的抗滑力。

⑦禁止超挖回填虚土,超挖部分与基础混凝土同时浇筑。

2、明洞衬砌:明洞浇注混凝土前应复测中线、高程和模板的外轮廓尺寸(考虑预留沉降),确保衬砌不侵入设计轮廓线。明洞混凝土采用二衬台车立模,明洞墙、拱混凝土应整体浇注。

3、明洞防排水:明洞支架拆除后应及时施作防水层及排水设施,保证排水畅通。明洞施工应和隧道的排水侧沟的出水口及洞顶的截、排水设施统筹考虑,即明洞施工完成后,洞内的排水应形成顺畅的出水口,洞顶排水系统达到完善、畅通。墙后的排水设施与填土同时完成,保证出水口通畅。明洞衬砌外按设计要求设置防水材料应全断面铺设平整,然后回填土。拱圈背部用砂浆涂抹平整,铺设EVA防水卷材 无纺布,敷设时粘贴紧密,相互搭接错缝,搭接长度不小于100mm,并向隧道内拱背延伸不小于0.5m与暗洞防水板焊接成一体,再涂抹2cm厚水泥砂浆。

4、明洞回填:明洞回填应在明洞外防水层施工完成且混凝土强度达到设计强度后进行。侧墙回填应两侧对称进行,石质地层中岩壁与墙背空隙不大时用与墙身同级混凝土回填;空隙较大时用片石混凝土或浆砌片石回填密实。土质地层,将墙背坡面挖成台阶状,明洞边墙墙背回填采用M10浆砌片石。拱部回填采用碎石土,两侧对称分层夯实,每层厚度不大于0.2m,两侧回填土面的高差不大于0.5m。回填至与拱顶齐平后,顶层回填50cm厚夯实粘土,以利于隔水。采用机械回填时,须在人工夯填超过拱顶1.0m以上后进行。

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