隧道施工总结合集12篇

时间:2022-02-17 08:59:40

隧道施工总结

隧道施工总结篇1

中图分类号:U455.14文献标识码:A文章编号:

1工程概况

1.1工程简介

贺街隧道位于广西省贺州市贺街镇境内,隧道全长2438m,隧道进出口里程分别为DK592+058、DK594+496。隧道内设“人”字坡,DK592+058至DK593+850为11.42‰上坡,隧道内长度1792m;DK593+850至DK594+496为7‰下坡,隧道内坡长646m。

贺街隧道进口多次出现洞口段滑塌和山体地表开裂以及洞顶坍塌现象,造成进口已施工的初期支护发生严重变形,洞内掌子面失稳,隧道进口停止施工。经设计院现场勘察,制定加固方案,在进口隧道左右侧设置抗滑桩,对进口浅埋段采用旋喷桩加固。

1.2地形地貌

贺街位于剥蚀丘陵区,以构造剥蚀中低山为主,地形陡峭,植被发育,隧道最大埋深约200m。隧道轴线总体走向为148°。进口段为浅埋偏压段。洞身穿越地质为第四系残坡积(Q4el+dl)、泥盆系中统郁江阶(D2y)等地层。隧道进口附近发育一向斜构造,两翼岩层产状55°∠32°、274°∠41°;进口边坡顺层。根据地震波折射与EH4电磁波测深资料:DK592+095~+115、DK592+325~+360附近存在物探低速、低阻异常带,围岩以强风化泥质砂岩、强风化泥质粉砂岩、弱风化泥质页岩为主,强风化层厚度>50m。

隧道区地下水类型主要为基岩裂隙水,除进出口附近富水外,补给源主要为大气降水。通过基岩裂隙、岩层破碎带和下降泉径流和排泄。隧道洞身溪沟较发育,溪沟中常年有水流。

2施工技术方案及工艺

贺街隧道进口两侧设有23根锚固桩防护。DK592+058~+090段为明洞,采用明挖法施工,该段范围采用桩板结构,仰拱底部设置Ф1.25m钻孔桩24根,共8排,间距4.0m,每个横断面3根,间距6.0m; DK592+125~+145段和DK592+210~+255段采用旋喷注浆对地表进行加固;DK+090~+125段原施工初支段采用明拱暗墙法施工,隧道拱部140°范围设计采用1m厚护拱支护,护拱拱脚采用φ1.0m桩基锁脚,此段基底设计采用φ76钢管桩注浆加固;DK592+125~+205段设有Φ159洞口长管棚,自DK592+125~+190段暗洞衬砌类型为Ⅴc,DK592+190~+205段暗洞衬砌类型为Ⅴb,开挖建议工法为CRD法;DK592+205~+255段衬砌类型为Ⅴb,设双层Ф50小导管超前支护,开挖工法:DK592+205~+210为CRD法,DK592+210~+255为四步CD法。

2.1施工工艺流程

锚固桩施工旋喷桩施工洞口截水天沟施工洞口段开挖洞口管棚施工洞口段护拱暗墙段护拱施工拆换洞内原临时仰拱支护洞内DK592+125~+255段开挖、支护及二衬施工,同时进行DK592+058~+090段桩基施工待隧道贯通后隧底钢管桩施工处理DK592+090~+125段初支DK592+058~+090段仰拱施工。

2.2施工情况

2.2.1锚固桩施工

隧道进口共设计锚固桩23根,其中左侧17根,右侧6根,桩径采用2.25m×2.5m和2.5m×2.75m两种形式,桩长16~28m。已于2010年8月完成锚固桩施工。

2.2.2旋喷桩施工

DK592+125~+145段和DK592+210~+255段采用旋喷桩加固处理,其中DK592+125~+145段旋喷桩加固范围为隧底下2m至拱顶上5m,DK592+210~+255段加固范围为拱顶上5m至弱风化灰岩或砂岩面。

旋喷桩施工完毕后,开挖洞顶临时排水沟,对洞口段(DK592+090-DK592+125)覆盖土进行开挖,拆除原洞口段上部初支拱架,并于2011年1月完成洞口长管棚施工。

2011年3月完成明拱暗墙段锁脚桩基施工,2011年5月完成护拱施工。目前护拱顶已完成第一次2m回填。

2.3施工要求

2.3.1原施工临时仰拱

DK592+090-DK592+125段原施工初支拱架因变形较大已经侵限需要拆除,在施工洞口管棚及护拱时已拆除上部初支拱架,目前剩余临时仰拱和下台阶初支拱架及进口仰拱混凝土。人工用风镐破除临时仰拱与初支拱架连接处的混凝土,然后用气割割断临时拱架,每次切割不超过2榀,直至DK592+125位置。

2.3.2 K590+125~+255段洞身施工

隧道进口为Ⅴ级围岩,浅埋偏压,DK592+125~+210段设计建议采用CRD法进行开挖施工(图1),DK592+210~+255段采用四步CD法(图2),以便及时形成临时封闭结构,确保隧道的稳定,保证隧道的施工安全。

图1 CRD法施工工序横断面图

图2 CD法施工工序横断面图

2.3.3 DK292+058~+090段桩基施工

在进行掌子面施工的同时,施工DK592+058~+090段仰拱底部桩基,桩基施工采用冲击钻机钻孔,钢护筒和泥浆护壁,由于桩基有岩溶存在,钻孔过程中采用抛填黏土、片石方式进行回填,对于溶腔较大且危险的桩基采用钢护筒跟进方式进行钻孔,钻孔到位后吊车下放钢筋笼,混凝土采用导管法进行水下灌注。

2.3.4 DK592+090~+125隧底钢管桩注浆加固

DK592+090~+125明拱暗墙段基底位于全风化泥质砂岩、粉砂岩、碳质页岩岩层中,地下水位高,设计采用φ76钢管桩注浆加固,长度9.5~19m不等。注浆范围:钢管桩注浆至基岩面以下0.5m;钢管桩布孔间距为1m×1m,正方形布置;注浆材料采用水泥单液浆。在注浆加固前先采用弱爆破法破除仰拱及填充混凝土,每3.0~4.0m作为一个施工段,一个施工段的仰拱及填充混凝土拆除后进行钻孔注浆加固。

3注意事项

(1)合理安排工序,防止各工序之间相互干扰,确保安全;

(2)施工坚持“明地质、管超前、弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则;

(3)采用爆破时严格控制炮孔深度及装药量;

(4)钢架间的连接筋要按要求设置,工序变化处钢架要设置锁脚钢管并注浆处理;

(5)临时钢架的拆除应等洞身主体结构初期支护施工完毕并稳定后方可进行;

(6)加强监控量测,及时反馈结果,分析洞身结构的稳定,实施调整支护参数,同时为二衬施作提供依据。

4 实施过程中的检测

贺街隧道进口洞口段隧道埋深浅、地质条件差、地下水位浅,施工风险大,因此在DK592+090-+255段设置试验段,对初支围岩间、初支二衬间的接触压力以及地表、围岩深部、支护结构的变形进行现场监测分析。通过及时、准确的现场监测结果判断隧道结构的安全及周边环境的安全,并及时反馈施工,调整支护参数和施工工艺,从而保证隧道工程施工安全。

隧道施工总结篇2

实习地点:

实习者:

一、公司简介

监理有限责任公司的前身是成立于1996年1月的中国铁道建筑总公司建设监理分公司,1998年11月完成股份制改革。9月进一步完善法人治理结构,设立了董事会和监事会。公司机关驻北京市区40号。新建高速铁路-4:dk174+800--dk291+427路基长24660米;桥梁46座20795延米;隧道39座73416米,其中控制工程逻皓隧道长7426米,那国隧道3895米,坡录元隧道长11925米;南昆线六塘站改造;包括百色、阳圩2个车站,设田阳梁场。

二、实习目的通过实习,对高速铁路隧道工程建筑整个施工过程有较深刻的了解;

2、理论联系实际,巩固和深入理解已学的理论知识(如测量、建筑材料、建筑学、建筑结构、建筑施工等);

3、通过亲身参加施工实践,培养分析问题和解决问题的独立工作能力,为独立参加工作打下基础;

4、通过工作和劳动,了解隧道工程施工的基本生产工艺过程(土石方、钢筋混凝土、等)中的生产技术技能;

5、了解目前我国施工技术与施工组织管理的实际水平,联系专业培养目标,树立献身社会主义现代化建设、提高我国建筑施工水平的远大志向;

6、与工人和基层生产人员密切接触,学习他们的优秀品质和先进事迹。

三、实习要求认真按时完成实习指导人员和指导教师布置的实习和调研工作;

2、每天写好实习日记,记录施工情况、心得体会、革新建议等;

3、对组织的专业参观、专业报告都要详细记录并加以整理;

4、实习结束前写好实习报告,对政治思想和业务收获进行全面总结;

5、对实习指导人员和指导教师布置的“专题作业”要及时完成并写出报告;

隧道施工总结篇3

中图分类号: U45 文献标识码: A

一.瓦斯隧道电力设计

南吕梁山隧道进口属于高瓦斯隧道,隧道内电力系统按照煤矿标准进行设计施工。

1.1、 矿用移动变电站

矿用移动变电站由防爆变压器、低压真空保护开关、高压真空隔爆开关三部门组成,属于中性点不接地防爆变压器,规格型号为KBSGZY-800/10煤安证号为MAC060023容量为800KV.A。高压真空隔爆开关具有漏电、断相、短路、过载、欠压保护,为隧道低压线路的总保护开关。

高压开关由主回路、控制回路两部门组成。

主回路由隔离开关、电压互感器、断路器、压敏电阻等组成,当10KV电源接入线腔后,通过隔离开关的分合可控制电压互感器、断路器的得电与失电。通过配电型硅橡胶氧化锌压敏电阻实现对真空断路器的操作过电压保护。

控制回路有综合保护、闭锁按钮、控制按钮及断路器电机、欠压线圈、分励线圈、辅助触点、中间继电器等组成。高压综合保护器对真空开关的线路电压、电流、分合状态及变压器内部温度进行实时监控;对系统的过载、断相、短路、过压、欠压、超温等故障以及低压侧反馈来的故障进行检测、显示,并通过断路器上的欠压、分励线圈控制开关分闸,按自检按钮做仿真实验,实现在线检测功能,实现保护。

1.2瓦斯隧道照明

南吕梁山进口瓦斯隧道照明统一采用127V电压照明,防爆灯采用矿用隔爆型防爆白炽灯型号为DGS60/127V,煤安证号为MAH060020。主要安装在隧道掌子面开挖台架、二衬台架、台车及二衬至隧道口及横通道里。

在二衬防水板台架上安装两盏矿用防爆投射灯型号为DGE175/127B(Z),安标证号为MAH090021,有效功率为175W供电电压为127V。从而实现加强掌子面照明强度的目的。

照明动力由照明信号综合保护器型号为ZBZ-4.0/660(380)M提供,煤安证号为MAD090708,隧道照明600M安装一台照明信号综合保护器,防爆灯有效功率为60W/盏,每10M安装一盏。台车及掌子由于光线要求高加装防爆投射灯则各安装一台照明信号综合保护器。

1.3矿用隔爆型电磁启动器

矿用隔爆型电磁启动器型号QBZ-200/660(380) ,煤安证号为MAD050153。使用于启动电流200A以下的防爆三相交流电机启动。电磁启动器在启动前漏电检测电路对负载进行检测,同时在启动时或者运转中发生过载、断相、漏电等故障时立即停止供电。

1.4、防爆电气改造

1.41 防爆台车改造

由于瓦斯隧道电压等级决定且变压器属于中性点不直接接地,台车控制盘进行改造成为防爆控制盘。台车行走电力、液压电机全部更换成为防爆电机。

1.42 输送泵改造

输送泵由于处购置设备,电机非防爆,而且控制盘的控制电压为220V不符合瓦斯隧道规范要求。南吕梁进口变压器属于中性点不接地变压器,根据现场情况加装一台380V/220V控制变压器。

风险控制措施根据现场测量瓦斯浓度确定是否施工:

1、当瓦斯浓度0.5%时正常施工,加强瓦斯监测,需瓦检员现场监测。

2、当瓦斯浓度0.75%时,切断电源停止作业,加强通风。

3、当瓦斯浓度1%时人员撤离隧道,根据瓦斯浓度确定是否人员进洞 施工作业。

1.5 隧道人员定位系统原理

南吕梁山隧道进口项目在隧道进口值班室处安设一台无线数据接收器,在左洞、右洞进口和掌子面分别安装一台无线数据接收器。当值班室数据接收器接收到人员信息时,系统记录人员信息,待下面分站检测到并将信号传到数据库时,系统通过运算计算出此人所在分站区域,然后识别是在隧道左线还是隧道右线,然后将信息输出到LED大屏上,同时通过WEP网络远程计算机可以访问监控计算机。

1.6瓦电闭锁、风电闭锁系统

1.61 KJ70N煤矿安全生产监控系统原理

南吕梁山进口瓦电闭锁系统采取KJ70N煤矿安全生产监控系统进行控制。KJ70N煤矿安全生产监控系统是集国内外煤矿监控技术优势并针对我国煤矿现状而开发的一套软、硬件结合的煤矿安全生产综合监控计算机控制系统及瓦斯检测、瓦电闭锁、风电闭锁等功能为一体的综合计算机控制系统。具有功能齐全、软件丰富、可靠性高、操作使用方便、设置灵活、经济实用等特点,可全面监控矿井上下各类安全、生产及电力参数,可汇接多个安全与生产环节子系统,适用于各类大、中、小型及地方煤矿。

1.62 瓦电闭锁系统实现原理

瓦电闭锁是基于KJ70N煤矿安全生产监控系统上建立的,甲烷传感器检查掌子面、台车瓦斯浓度、回风巷道瓦斯浓度并传输到KJ70N分站进行数据处理,分站数据处理后将数据传至控制中心计算机与设置数据比对,若瓦斯浓度超标则控制中心向分站发送数据,分站将信号传输给断电执行器,断电执行器控制真空馈电开关分闸,瓦斯闭锁。

1.63 风电闭锁系统

风电闭锁基于矿用隔爆型真空馈电开关自身功能上建立,在左右线风管上各安装一台风筒传感器,当隧道停风时传感器将信号传输给馈电开关,馈电开关断电闭锁,停风停电,而且没有恢复通风则无法复电。

二.瓦斯隧道机械设备改造

机械设备改造主要对柴油机的进排气系统、电气系统进行防爆改造,同时安装自动监控闭锁系统。

2.1、尾气处理系统

2.11、排气系统

双层水冷排气弯管和双层水冷排气波纹管在工作时夹层中走水,通过水的冷却来降低排气管表面温度,并对尾气进行冷却。同时双层水冷波纹管使得发动机与固定在车架上的废气处理箱柔性得连接在一起,降低发动机与车架之间的震动耦合,提高刚性排气管的寿命。

2.12、废气处理系统

废气处理箱的主要作用是消除尾气中的火花,让废气与废气处理箱中的冷却水有充分的接触面积和接触时间,这个过程也称之为水洗。通过废气处理箱的水洗,大量的碳烟和各种有害气体一并溶解在水中,净化了发动机尾气,改善了隧道内的工作环境,实现安全排放和清洁排放。

2.13、防爆格栅

防爆栅栏是尾气处理系统中另外一道阻火装置,它能阻止尾气中的火焰传播,是废气处理系统中防止火焰向外界传递的又一道保险,使得尾气中的火焰完全没有可能传递到外界空气中。

2.2、电气系统

2.21、隔爆电瓶箱

隔爆电瓶箱中封装了两只蓄电池,电路中各个接线部分,隔绝与外界的接触,保证无明火与外界空气接触。

2.22、隔爆控制箱

启动马达的控制开关、照明灯的控制开关等以及各个工作指示灯全部封装在隔爆控制箱内,隔绝了与外界的接触,保证无电火花与外界空气接触。

2.23、防爆灯具

防爆灯包括两个前车照明灯,一个倒车灯和一个信号灯,保证了车辆在隧道内的良好照明环境。

2.24、启动马达及发电机

由于车型较多,启动马达和发电机与发动机各自不同的匹配关系,无法使用现有的防爆发电机和启动马达。但为防止在发生故障时可能出现的火花传递,采用阻燃橡胶进行塑封已达到基本的防爆目的。

3、现场改造存在问题

3.31机械设备功率损耗

进行防爆改造的机械设备功率损耗较大,在总功率的30%左右,且现场使用困难。同时改造出来的设备和设备规格型号得不到国家安标部门认可,存在非常严重的安全隐患。

3.32 涡轮增压器表面温度

大功率柴油机经过防爆改造,打破柴油机原机设计进排气相应技术指标,大大降低了进排气系统循环。同时没有对涡轮增压器壳体进行有效处理,表面温度还是居高不下。

三、瓦斯隧道通风管理

3.1 南吕梁进口瓦斯隧道通风设计

3.11需风量计算参数

根据隧道内施工组织方案确定了风量计算的参数

项目 正洞 单位

断面积 53 m2

一次爆破炸药量 160 kg

洞内最多作业人数 50 人

内燃机械设备 装载机 162×1 kW

自卸汽车 250×1 kW

通风时间 30 min

最低风速 0.15 m/s

3.12风量计算结果

① 按洞内同时作业最多人数计算,正洞开挖面需风量为150 m3/min;

②按开挖面爆破排烟计算需风量为:正洞开挖面排烟需风量为517.6 m3/min;

③按稀释内燃机废气计算需风量为:正洞开挖面需风量为1236m3/min;

④按最低风速计算需风量为:正洞开挖面最小风量为477 m3/min;

按照瓦斯隧道回风区回风速度不得低于1m/s计算风量:53×60=3180 m3/min

根据以上计算结果:取瓦斯隧道回风回风速度计算需风量为控制风量,正洞开挖面需风量为3180 m3/min。

3.2 通风施工管理

3.21施工组织

由专业队伍进行现场施工,风管安装必须平、直、顺,减少通风管路转弯如必须弯度平缓,避免转锐角弯,以减小管路沿程阻力和局部阻力,并加强日常维修和管理工作。同时配置液压升降车将风管安装在隧道拱顶位置,这样不但台车移动可以不停风作业,而且风管高挂减少隧道施工时的损坏率。

3.22供风风量调控

必须配有专业技术人员对现场通风效果和瓦斯涌出状况进行检测,测定大气参数、风速、风量、瓦斯、一氧化碳、硫化氢等参数,特别是瓦斯浓度指标,根据检测指标及时调整通风机的运行频率,从而调节供风量。

3.23通风机管理

(1)隧道无瓦斯状态

a、引入先进科技,采用变频调速装置,旨在满足隧道掌子面供风要求,降低综合成本的目的。

b、变频调速必须根据现场情况和现场需求随时改变风机频率

c、适当提高基础频率调节的柔性,南吕梁隧道属于高瓦斯隧道除了在保证掌子面供风的同时,如果存在瓦斯溢出情况时,需硬性增加供风量,可通知值班人员调节。在非异常情况下值班人员必须严格按照机电部每月制定通风方案执行。

(2)隧道瓦斯溢出情况下

隧道施工总结篇4

Abstract: Some tunnel project is a large cross-section tunnel, engineering geology complex, time limit nervous, construction conditions, this paper analyzes the tunnel construction technique for the primary support comprehensive induction, sorting and summary, give similar construction provides a very good reference.

Keywords: bad geological primary support construction technical summary

中图分类号: U455文献标识码:A 文章编号:

1、工程概况及工程特点

1.1线路概况

XX隧道进口位于丘前缓坡上,隧道进口里程DK24+480;隧道出口位于丘前缓坡,出口里程DK24+900,隧道全长420m,为双线单洞隧道。设计轨顶面标高为+62.9312m,开挖顶面高程为+72.8112,地面高程为+60.2312,本隧道最大埋深为17.2m。DK24+770~DK24+782为民房及公路,路面顶标高为81.65m,公路距离隧道顶最大仅为8.8m。

1.2工程特点

1.2.1工程地质

剥蚀丘陵为主,并构成一些红色砂岩、泥岩盆地,地层以碳酸盐岩及碎屑岩为主,局部为岩浆岩、浅变质岩及煤系地层,海拔一般在100~300m,总体地势较平缓,地形起伏不大,切割较浅,河溪较发育。

1.2.2地质特性

①地层岩性

第四系上更新统坡洪积层()

黏土:褐黄色、棕红色,硬塑,局部坚硬,含少量高岭土及少量细圆砾,表层含植物根,具膨胀性。地质钻孔有揭露,层厚14.7m。

粉质黏土:褐黄色,软~硬塑,含少量砾石,表层含植物根,具膨胀性。厚度2.2~3.4m。

细圆砾土:灰黄色,中密,饱和,圆砾成分主要由砂岩组成,充填细砂及黏性土。

白垩系上统戴家坪组(K2d)

泥质粉砂岩:紫红色,构造已基本破坏,岩芯大部分被风化呈土状,夹岩块。本次勘探揭露厚度1.3m,层面标高66.59m。

泥质粉砂岩:紫红色、棕红色,粉粒结构,泥质胶结,厚层状构造,强风化,节理裂隙发育,岩芯呈块状,短柱状,本次勘探揭露厚度1.2~4.1m,层面标高63.65~68.29m。

泥质粉砂岩:紫红色、棕红色,粉粒结构,泥质胶结,厚层状构造,弱风化,节理裂隙发育,岩芯呈柱状,具膨胀性。本次勘探揭露厚度12.5~16.0m,层面标高62.45~65.59m。

②地质构造

隧道下伏白垩系上统戴坪组(K2d)泥质粉砂岩。岩层产状:210°∠15°,节理裂隙发育,不规则。

③不良地质与特殊岩土

a、钻孔(里程DK24+500)5.8~7.7m为中等膨胀土;7.7~10.0m为弱膨胀土。

b、局部地段高差相对较大,坡度较陡,施工阶段人工开挖山坡,坡体可能会产生滑落、坍塌。

④围岩分级和岩土施工工程分级(具体见表3-1、表3-2)。

⑤地震

根据中华人民共和国国家标准GB18306-2001《中国地震动参数区划图》,本区地震动峰值加速度0.05g(Ⅵ度),地震动反应谱特征周期为一区。

1.2.3水系

该隧道沿线经过XX水系,地表水系发育,水塘密布。

1.2.4气象特征

亚热带季风湿润气候,具有气候温和、热量丰富、雨量集中、雨热同季,四季分明的特点,多年平均气温16~18℃,一般东南部高于西北部1.5~2℃。月平均最低气温:2.8°。

1.2.5水文地质条件

①地表水

隧道区地表水有DK24+700与DK24+900之间的鱼塘水,水域面积约150m×80m,水深约2m,由天然降水补给,地面径流及大气蒸发排泄。有少量第四系潜水及基岩裂隙水,雨季水量较大。

②地下水

隧道区地下水类型主要有第四系潜水及基岩裂隙水。勘探期间地下水水位埋深14.8~15.0m,基岩裂隙潜水分部较广,以浅布为主,含于基岩风化带、风化裂隙及构造节理裂隙中,水位和水量受季节降雨量影响显著。

③地下水的补给、径流与排泄

隧道区位于丘陵区,该区上覆黏性土,下覆岩体节理裂隙发育,岩石较破碎,为大气降水入渗创造了一定条件。

隧道区地下水排泄方式主要有以下几种:蒸发式排泄和地表径流排泄。地表径流排泄为本区主要排泄方式,蒸发排泄为本区普遍重要排泄方式之一。

④地下水的侵蚀性

隧道洞身地下水主要为基岩裂隙水,经取样分析化验,根据《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》,隧道区地下水及地表水对处于化学环境中的铁路混凝土无侵蚀性。

⑤隧道洞身涌水量计算结果(见表3-3)

1.3初期支护设计情况

全隧道为V级软弱围岩,采用复合式衬砌,初期支护采用锚喷、网支护。详见表1-3。

2.主要施工方法

2.1施工方法综述

施工工序:施做超前支护洞身岩面初喷4cmC30砼打设径向锚杆挂设钢筋网架设钢架复喷C30砼至设计厚度。

根据隧道长度、地质条件、工期要求等因素,本隧道采取进、出口相向同时掘进,但开挖作业、支护作业相互错开,保证劳动力、机械设备等资源合理配置、利用。

根据设计图纸,本隧道Ⅴ级围岩开挖采用双侧壁导坑法开挖。开挖采用人工配合挖掘机开挖,初期喷锚支护,喷射的砼采用湿喷工艺,并采用围岩变形量测监控整个施工过程。采取24小时不停顿倒班循环作业,以保证工程质量及工期。

2.2超前管棚(大管棚、中管棚)支护

2.2.1管棚加工

钢管在专用管床上加工好丝扣,导管四周钻设孔径15mm注浆孔(靠孔口2.5处不钻孔),注浆孔间距15cm,呈梅花型布置。管头焊成圆锥形,便于入孔。

2.2.2钻孔

(1)钻机平台用钢管脚手架搭设,钻孔由2台钻机由高孔位向低孔位进行。

(2)平台要支撑与稳固的地基上,脚手架连接要牢固、稳定,防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移而影响钻孔质量。

(3)钻机定位:钻机要求与已设定好的孔口管方向平行,必须精确核定钻机位置。用经纬仪、挂线、钻杆导向相结合的方法,反复调整,确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。

(4)为了便于安装钢管,根据管棚设计孔径,钻头直径应采用略大于管棚直径。

(5)钻进时产生塌孔、卡钻时,需补注浆后再钻进。

(6)钻机开钻时,应低速低压,待成孔10m后可根据地质情况注浆调整钻速及风压。

(7)钻进过程中经常用测斜仪测定其位置,并根据钻机钻进的状态判断成孔质量,及时处理钻进过程中出现的事故。

(8)钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。

2.2.3清孔验孔

(1)用地质岩芯钻杆配合钻头进行反复扫孔,清除浮渣,确保孔径、孔深符合要求,防止堵孔。

(2)用高压风从孔底向孔口清理钻渣。

(3)用经纬仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。

2.2.4安装管棚钢管

接长钢管应满足受力要求,相邻钢管的接头应前后错开。同一很断面内的接头数不大于50%,相邻钢管接头错开1m。

2.2.5注浆

(1)采用注浆机将砂浆注入管棚钢管内,初压0.5~1.0Mpa,终压2Mpa,持压15min后停止注浆。

(2)注浆量应满足设计要求,一般为钻孔圆柱体的1.5倍;若注浆量超限,未达到压力要求,应调整浆液浓度继续注浆,确保钻孔周围岩体与钢管周围空隙充填饱满。

(3)注浆先灌注单号孔,再灌注双号孔。

管棚施工过程中,多次发生由于孔口堵塞不严密漏浆情况,造成注浆压力不够,注浆不饱满或难以注满。后续的开挖过程中发生围岩剥落,管棚外露,外露管棚无砂浆包裹,致使管棚超前支护效果大打折扣。因此,我们在管棚施做前,喷射一层止浆墙,改善管棚注浆漏浆,注浆终压达到设计要求,后续开挖支护过程中管棚超前支护效果显著。

2.3.开挖

本隧道采用双侧壁导坑法开挖,其原理是:把整个隧道大断面分成左右上下7个小断面施工,每一小断面单独掘进,最后形成一个大的隧道,且利用土层在开挖过程中短时间的自稳能力,采用网状支护形式,使围岩或土层表面形成密贴型薄壁支护结构,且用中隔壁及中隔板承担部分受力。

考虑本隧道为V级浅埋软弱围岩隧道,开挖与预留变形量20cm。每循环进行测量放样,严格控制超欠挖。开挖到位后,经测量放样达到要求后,立即进行初喷封闭围岩,初喷厚度为4cm。

隧道开挖中,应在每次开挖后及时观察、描述围岩裂隙结构状况、岩体软硬程度、出水量大小,核对设计情况,判定围岩的稳定性。

2.4锚杆施做

2.4.1初喷混凝土和测量放样

钻进前先在工作面上初喷一层混凝土,以保证垫板有较平整基面,然后根据隧道设计断面将锚杆位置用红油漆标在初喷砼上。

2.4.2钻孔

中空锚杆和砂浆锚杆安装用锚杆机或气腿风钻打锚杆孔,应按设计要求定出孔位,孔位允许偏差为±150mm。孔径要与锚杆直径相匹配,锚杆孔径应大于设计的锚杆直径15mm,孔深比锚杆长 10cm;孔向应与围岩壁面或其所在部位岩层的主要结构面垂直。钻孔完毕后,检查孔深,孔深合格后用高压风清孔,确保孔内无虚渣。

2.4.3锚杆安装

(1)砂浆锚杆安装

清孔合格后,即可灌注砂浆。灌浆注浆管应插至距孔底50~100,随砂浆的灌入缓慢匀速拔出。杆体插入后若孔口无砂浆溢出,应进行补注,注浆压力不大于0.4Mpa。灌注完砂浆或塞入药包后,即可插入锚杆,锚杆外露10~20cm,以便于与压浆管路连接。待砂浆强度达到10Mpa后方可安装垫板和紧固螺帽。

(2)中空锚杆安装

清孔合格后,将组装好的中空锚杆插入孔内,并注浆至孔口回浆,浆注完后立即安装堵头,待浆液强度达到10Mpa后,安装垫板和螺栓。

2.4.4注浆

(1)中空锚杆注浆

我们拱部采用的是普通中空锚杆,注浆方式采用锚孔口进浆中空锚杆体的中空通孔作排气回浆管的注浆工艺。注浆完成后立即安装堵头。

(2)砂浆锚杆注浆

边墙部位采用的是砂浆锚杆,注浆方式采取单管注浆,即先在锚孔内注浆,注浆完成后,再将锚杆杆体插入孔内。单管注浆示意见下图。

单管注浆示意图

2.4.5垫板安装

压浆完毕,待砂浆强度达到10MPa后,开始安装锚杆专用垫板,拧紧螺帽。垫板应保证与支护面岩面密贴。

2.5钢筋网

2.5.1钢筋网预制要求

钢筋网预先在钢筋加工场加工成型,在现场再焊接起来形成整体。编制钢筋网片,网片加工尺寸根据受喷面积而定;钢筋类型及网格间距根据围岩级别,严格按照设计图纸和规范要求施工。

围岩级别 钢筋网(φ8)

位置 网格间距()(环×纵)

Ⅴ 拱墙 20×20

2.5.2钢筋网安装要求

钢筋网安装搭接长度为1~2个网格,相邻网片之间采用焊接或铅丝绑扎。钢筋网铺设在砂浆锚杆施作后安设。在初喷混凝土(厚度为4cm)以后铺挂,沿环向压紧后再喷混凝土。钢筋网片施工布置图如下:

(1)挂网:挂网在初喷砼及锚杆施做完成后进行。钢筋网片之间用焊接连接,施工中可以通过钻孔设备辅助固定钢筋网,使其尽量与岩面密贴。

(2)焊联:挂好网片后,将网片之间的接头以及网片钢筋和锚杆头、钢架等焊接牢固,避免网片超出喷砼厚度和喷砼时网片晃动。

2.6型钢拱架支护

2.6.1型钢制作与安装

(1)原设计钢拱架只有一种形式,无法满足接头错开1m的规范要求,型钢加工困难且浪费较严重,而且加工时间过长。因此我们重新设计型钢分节,将型钢底部弧度变化部位分开加工,采用连接板栓接。型钢焊接有效焊缝高度6mm,焊脚尺寸9mm。锚杆与拱架的连接增设20cm*20cm的Ф16螺纹钢焊接“L”型钢筋,与拱架之间进行满焊;每个工作区拱架顶、底部各打入四根φ42锁脚锚管,并使用“L”型钢筋进行焊接

(2)钢拱架安装定位准确,并与超前小导管、锚杆、锁脚锚杆焊紧,两榀钢拱间设φ22纵向连杆,环向间距0.5m,连杆与拱架焊接牢固,形成一个整体稳固结构。

(3)为保证钢架安设牢固和位置准确,隧道开挖时,在钢架基脚部位预留0.15m~0.2m的原地基,架设时挖槽,在槽内纵向设置钢板支垫型钢拱架。按设计位置组装各钢架单元,钢架间栓接牢固。

由于开挖功法限制,工作面狭小,原设计4m长锁脚锚杆施打角度无法按要求斜向下施打。因此我们将4m锁脚锚杆调整为2根2.5m,锁脚锚杆角度按照图纸要求斜向下施做。钢架与锁脚锚杆间采用20cm*20cm的Ф16螺纹钢焊接“L”型钢筋满焊连接。将钢架与锚杆焊在一起,设纵向连接钢筋。钢架架好后,立即挂网喷砼,将钢架覆盖,分层喷射厚度3~5cm。

2.6.2拱架支护质量标准:

①拱架横向偏差,误差控制在±5cm以内。

②拱架高程,误差控制在±50mm以内。

③拱架垂直度,误差控制在±2°以内。

④拱架严格按设计间距支立,误差控制在±10cm以内。

2.7超前小导管支护

本隧道超前小导管配合型钢钢架使用,应用于围岩拱部超前注浆预支护,与型钢可靠焊接,2.4m施做一环,其纵向搭接长度1.3m。

2.7.1制作钢花管

小导管前端做成尖锥形,尾部焊接φ8mm钢筋加劲箍,管壁上每隔10~20cm梅花型钻眼,眼孔直径为6~8mm,尾部长度不小于30cm作为不钻孔的止浆段。

图2-1 注浆小导管结构示意图

2.7.2小导管安装

⑴测量放样,在设计孔位上做好标记,用凿岩机或煤电钻钻孔,孔径较设计导管管径大20 mm以上。

⑵成孔后,将小导管按设计要求插入孔中,或用凿岩机直接将小导管从型钢钢架上部、中部打入,外露20cm支撑于开挖面后方的钢架上,与钢架共同组成预支护体系。

2.7.3小导管注浆

采用注浆泵压注水泥浆或水泥砂浆。注浆前先喷射混凝土5~10cm厚封闭掌子面作止浆墙。

注浆前先冲洗管内沉积物,由下至上顺序进行。单孔注浆压力达到设计要求值,持续注浆10min且进浆速度为开始进浆速度的1/4或进浆量达到设计进浆量的80%及以上时注浆方可结束。

2.7.4注浆异常现象处理

⑴串浆时及时堵塞串浆孔。

⑵泵压突然升高时,可能发生堵管,应停机检查。

⑶进浆量很大,压力长时间不升高,应重新调整砂浓度及配合比,缩短胶凝时间。

2.7.5施工控制要点

⑴施工期间,尤其在注浆时,应对支护的工作状态进行检查。当发现支护变形或损坏时,应立即停止注浆,采取措施。

⑵相邻两排小导管搭接长度应符合设计要求,且不小于1m。

⑶钢管应沿隧道开挖轮廓线周边均匀布置,入孔深度须符合设计要求,尾端要与拱架焊接牢固,注浆后注浆孔要堵塞密实。

2.8喷射混凝土

2.8.1设置标志

设置控制喷射混凝土厚度的标志,采用埋设钢筋头做标志每1循环设3根,作为施工控制用。

2.8.2施工方法

喷射混凝土作业采用分段、分片、分层依次进行,喷射顺序自下而上。喷射时先将低洼处大致喷平,再自下而上顺序分层、往复喷射。

①喷射混凝土分段施工时,上次喷混凝土应预留斜面,斜面宽度为200~300mm,斜面上需用压力水冲洗润湿后再行喷射混凝土。

②分片喷射要自下而上进行并先喷钢架与壁面间混凝土,再喷两钢架之间混凝土。边墙喷混凝土从墙脚开始向上喷射,使回弹不致裹入最后喷层。

③分层喷射时,后一层喷射在前一层混凝土终凝后进行,若终凝1h后再进行喷射时,先用风水清洗喷层表面。一次喷混凝土的厚度以喷混凝土不滑移不坠落为度,既不能因厚度太大而影响喷混凝土的粘结力和凝聚力,也不能太薄而增加回弹量。边墙一次喷射混凝土厚度控制在7~10cm,拱部控制在5~6cm,并保持喷层厚度均匀。顶部喷射混凝土时,为避免产生堕落现象,两次间隔时间宜为2~4h。

④喷射速度要适当,以利于混凝土的压实。风压过大,喷射速度增大,回弹增加;风压过小,喷射速度过小,压实力小,影响喷混凝土强度。因此在开机后要注意观察风压,起始风压达到0.5MPa后,才能开始操作,并据喷嘴出料情况调整风压。一般工作风压:边墙0.3~0.5MPa,拱部0.4~0.65MPa。黄土隧道喷射混凝土时喷射机的压力一般不宜大于0.2MPa。

⑤喷射时使喷嘴与受喷面间保持适当距离,喷射角度尽可能接近90°,以使获得最大压实和最小回弹。喷嘴与受喷面间距宜为1.5~2.0m;喷嘴应连续、缓慢作横向环行移动,一圈压半圈,喷射手所画的环形圈,横向40~60cm,高15~20cm;若受喷面被钢架、钢筋网覆盖时,可将喷嘴稍加偏斜,但不宜小于70°。如果喷嘴与受喷面的角度大小,会形成混凝土骨料在受喷面上的滚动,产生出凹凸不平的波形喷面,增加回弹量,影响喷混凝土的质量。

2.8.3施工控制要点

严格控制拌合物的水灰比,经常检查速凝剂注入环的工作状况。喷射混凝土的坍落度控制在8~13cm,过大混凝土会流淌,过小容易出现堵管现象。大面积潮湿围岩采用粘结性强的混凝土,如添加外加剂、掺合料以改善混凝土的性能,减小回弹率。喷射混凝土的回弹率:侧壁不应大于15%,拱部不应大于25%。

3支护质量控制要点

3.1支护质量控制

(1)拱架加工质量的控制:拱架加工要改进加工平台和加工机械,增设尺寸效验、检测平台。除满足拱架设计尺寸外,要保证拱架弧线平顺、连接板及螺栓孔焊接牢固、位置正确。支护工班在使用拱架前,可在检测平台上试拼,周边拼装允许偏差为±3cm,平面翘曲应小于2cm,对于不合格拱架,支护工班有权拒收。

(2)拱架安装的质量控制:拱架安装前应清除底脚下的虚碴及其它杂物,超挖部分严禁回填松散碴体,宜用混凝土填充,安装允许偏差横向和高程均为±5cm,垂直度允许偏差为±2o;拱架外缘必须采用楔子楔紧,间距不大于2m。相邻两榀拱架间,按设计间距连接牢固。

(3)锚杆、锚管质量控制:锚杆、锚管的安装质量必须严格按照设计的类型、长度和数量施作,插入长度不小于设计长度的95%。锚管内采用水泥砂浆或锚固剂填充密实,锚杆及锚管端头与拱架连接需特殊处理,保证足够的焊接长度和连接质量。锚杆安装作业及时进行,必须加垫板,垫板应与岩面紧贴。

3.2喷砼质量控制

钢架与围岩间的间隙必须用喷砼充填密实,先喷射钢架与围岩间的空隙,后喷射钢架与钢架间的混凝土;喷射过程中当有脱落的岩石或混凝土被钢筋网架住时,应及时清除后在喷射;在围岩破碎地带进行喷砼时,应首先紧贴岩面铺挂钢筋网,采用钢筋环向压紧后再喷射,可以先喷射一层加大速凝剂掺量的水泥砂浆,并减少喷射机风压,待水泥砂浆成壳后,方可正式喷射。

隧道施工总结篇5

中图分类号:U455.6 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)01(b)-0068-02

1 工程概况

团寨隧道位于贵州省都匀市西郊,全长2013.93 m,最大埋深约300 m。设计为客专双线隧道,设计时速250 km/h。隧道开挖断面约140 m2,净宽约12.8 m,净高约8.7 m。全隧穿越的围岩以较完整的灰岩、白云岩为主,其中有III级围岩1039 m。下面就灰岩白云岩地质隧道的光面爆破施工技术做如下总结。

2 超欠挖影响

严重的超欠挖会浪费资源、增加成本、加大施工难度,主要表现在以下几点。

(1)增加弃渣量,浪费机械和增加耗时。

(2)超挖部分回填,增加混凝土用量和加大工程量。

(3)欠挖直接影响衬砌结构厚度,处理费工、费时、耗材。

(4)超欠挖形成的褶皱面,既影响外观质量,又不利混凝土喷射、防水板铺挂,致使工序难以正常衔接,不利于施工组织。

(5)局部严重的超欠挖会产生应力集中,影响围岩的稳定能力,岩体易崩落、掉块,给施工造成安全隐患。

要尽量减小由于超欠挖带来的不利影响,必须针对不同的围岩地质,选取适宜的爆破参数。

3 光面爆破参数选择

团寨隧道设计要求III级围岩采用上下台阶法施工,III级围岩段隧道主要以较完整的灰岩白云岩地质为主。在实际施工中,上台阶高度为7.63 m。

光面爆破的主要参数有:不耦合系数(k)、最小抵抗线(W)、周边眼间距(E)、周边眼密集系数(μ)、和装药集中度(γ)。

3.1 不耦合系数(k)

3.2 最小抵抗线(W)

最小抵抗线即光面层厚度,光爆效果的好坏,除受周边眼间距的周边装药结构参数的影响外,更主要受到最小抵抗线的影响,光面层厚度不仅影响周边眼裂纹的形成,而且还影响着光面层的破碎和开挖后隧道围岩的稳定,因此确定合理的光面层厚度对提高光面爆破效果有积极的作用。

3.3 周边眼间距(E)

周边眼原则上应布置于设计轮廓线上,施工中因受凿岩机机型的限制,同时为方便施工,需向外偏斜3°~5°,使眼底落在轮廓线外10 cm处。

确定周边眼间距E值,根据试验,光爆周边孔间距一般为E=(8~18)d(d为炮眼直径)。团寨隧道炮眼直径d=42 mm,根据软岩和层理节理发育的岩层眼间距应小而最小抵抗线应大、坚硬稳定的岩层眼间距应大而最小抵抗线应小的原则,验算确定E的取值范围为10~13 d,再经现场爆破试验最终确定周边眼间距E取值为50 cm时,能有效控制爆破轮廓,减少超欠挖。

3.4 周边眼密集系数(μ)

周边眼密集系数是指孔距E与最小抵抗线W之比值,即μ=E/W。μ值的大小,对光面爆破效果影响最大,下面从三种不同情况进行说明。

(1)当μ=E/W≈2时,孔间距值E偏大,而W值偏小,爆破后形成两个单独的爆破漏斗。

(2)当μ=E/W≈1时,如果两炮眼同时起爆,压缩波到达自由面前,即可完成孔间裂隙的贯通,形成光面。如不同时起爆,另一炮眼起临空面作用,也可达到光面爆破效果。

(3)当μ=E/W≈0.5时,不管是否同时起爆,压缩波到达自由面时,首先到达相邻炮孔,不仅产生裂缝,并使该孔岩石深度破坏,对岩体扰动大,也极易造成超挖,达不到光面爆破的效果。

实践表明,当μ=0.7~1.0时,爆破后的光面效果较好,硬岩中取大值,软岩中取小值。在团寨隧道施工的III级围岩开挖时,μ取1.0时光爆效果最好。

3.5 装药集中度(γ)

装药集中度是指单位长度炮眼中装药量的多少(g/m)。为了控制裂隙的发育,保持新壁面的完整稳固,在保证沿炮眼连心线破裂的前提下,尽可能少装药。软岩中一般可用70~120 g/m,中硬岩中为120~300 g/m,硬岩中为300~350 g/m。

4 炮眼数量及装药量参数设计

4.1 炮眼数量

4.2 每循环装药量

5 掏槽眼形式

由于开挖面积较大,施工中采用楔形掏槽。炮眼与开挖面间的夹角α、上下两对炮眼的间距a、同一平面上一对掏槽眼眼底间距b,是影响掏槽效果的重要因素,施工中夹角α取75°,a值取50 cm,b值取65 cm。

结合上述方法,亦可计算出下台阶爆破参数。总结III级围岩每一循环爆破参数见(表1)。

6 起爆网络设计

爆破振动与同段起爆的炸药量密切相关,采用非电毫秒雷管微差起爆技术,不但控制单段雷管的起爆药量,又能有效地控制每段雷管间的起爆时间,使爆破振动波不叠加。这样既能保证岩石破碎达到理想爆破效果,又能消除爆破振动的有害效应。隧道采用孔内同段、孔外微差的起爆网络,在掏槽眼、辅助眼、底板眼及周边眼中,起爆药量较大段别雷管间隔时差不小于20 ms,起爆雷管采用国产系列非电毫秒雷管,这样可以使爆破振动速度降低30%。使用非电毫秒延时雷管段别1、3、5、7、9、11、13、15,起爆顺序为:掏槽眼—辅助眼—周边眼—底板眼。

7 起爆效果

8 主要施工机械设备及人员配置

(1)YT-28气腿式凿岩机15台,人员16人。

(2)电动空压机20 m3的4台。

(3)开挖台架一个。

(4)火工品:乳化炸药、毫秒雷管。

(5)ZL50装载机2台。

(6)15T自卸汽车4辆。

(7)卡特220型挖掘机。

9 施工注意事项

(1)测量人员严格按钻爆设计图进行测量放样,准确定出炮眼(尤其是周边眼)的位置。

(2)辅助眼及周边眼孔底要尽可能保持在同一平面上,以获得爆破后较平整的掌子面,方便下一循环施工。

隧道施工总结篇6

其中云城西路下穿隧道全长约1180m, 隧道面积约35100m2,结构净宽29.7m(隧道截面29.7×8m,截面积237.6m2)。

工程施工位置图

云城西路隧道将下穿横四路、白云新城中心广场和横三路。隧道为双向6车道布置,隧道总长1180m,隧道设计起止里程为K2+305~K3+485,其中包括南段长218m的U形敞口段(K2+305~K2+523)和北段长224m的U形敞口段(K3+261~K3+485);隧道箱型闭口段长度738m(K2+523~K3+261)。隧道南北两端接顺双向八车道的云城西路,白云新城中心公园范围外的隧道敞口段两侧设置8m的地面机动车道、3.5m路侧绿化带、2m非机动车道以及5m人行道,并在闭口段顶设置掉头车道。地面辅道和横四路、横三路设计为灯控T形交叉口。

二、 结构形式:

敞口段:隧道双向四车道,敞口段两侧设置80厘米宽检修道,敞口段横断面布置如下:0.6米~1米(侧墙)+0.8米(检修道)+12米(车行道)+2米(中央分隔带)+12米(车行道)+0.8米(检修道)+0.6米~1米(侧墙)=28.8~29.6米。

闭口段:隧道闭口段两侧设置85厘米宽检修道,闭口段横断面布置如下:1米(隧道侧墙)+0.85米(检修道)+12米(车行道)+0.5米(防撞墙)+1米(隧道中墙)+0.5米(防撞墙)+12米(车行道)+0.85米(检修道)+ 1米(隧道侧墙)=29.7米。

根据本工程基坑开挖深度、工程地质条件和周边地形,设计从安全、经济、合理、可行的角度出发,主要采用了放坡结合土钉、放坡结合锚杆、拉森IV型钢板桩、钻孔灌注排桩、钻孔灌注排桩+钢筋混凝土横撑五种支护方式。本工程基坑共分为A~M区(包含隧道泵房段H1区)共计14个区域。

三、 进度控制:

本标段合同工期从2008年12月开始,节点工期隧道通车为2010年6月30日。实际施工单位进场时间为2009年3月下旬,工期非常紧张。

因云城西路是新建成道路,尚未满3年,办理占道施工手续困难。然而这也是制约工期的关键,早一天占道开挖,工期就增加一天。

监理部非常重视此项工作,不等、不靠,多次督促施工单位按照市建委等政府部门关于白云新城施工的相关会议纪要、指导文件等与交警、市政部门沟通,争取临时占道。一边加紧交通疏解道建设,一边办理城市道路挖掘许可证。凡事考虑解决方案在前,对于云城西路的替代交通的安排,协助交警管理方面都有成熟的方案,得到交警的信任,为早日占道创造条件。

2009年4月底,云城西路交通改道,进入占道开挖阶段,涉及到大量的管线迁改问题。相关单位有供水、供气、供电,移动、电信、铁通、有线电视,机场空管等单位,为此,监理部召开多次管线迁移会议,并与业主、代建、施工单位一起和各管线单位做了大量的沟通协调、线路摸查、工程计量工作。在不违反原则的情况下,尽力配合管线的迁改工作。

期间交通疏解道要加铺砼层和沥青,原云城西路单边通行,管线迁移进度较慢。如果等到所有管线迁改完成再施工,时间就严重拖后了。只能在部分位置,先期进行隧道支护结构施工。为此增加了管线保护的风险,但只要精心管理,互谅互让,问题是可以克服的。

在管线迁改期间,监理部组织施工单位进行了各种施工方案审批,材料厂家确定,进场材料检验,工人三级教育等工作,对危险性较大的深基坑、高支模施工,组织方案专家评审,并按评审意见组织设计单位和施工单位完善施工方案。总之,把该做的前期工作都抓紧做好,大规模施工后就有根有据,不会顾此失彼。2009年8月下旬,各管线基本迁改完成。

隧道工序为:支护结构施工,土方开挖,基底处理,结构施工4个阶段。支护结构有很多钢筋砼支护桩,设计是采用冲孔灌注桩,每条桩从开桩到成桩时间至少需要4天,而且桩机和泥浆池占用空间较大,在狭窄的工作面上严重阻碍其他工序作业,人员设备通行。经过对照地质勘探资料以及详细探挖施工地段土层后,发现隧道段为粘土、粉土层和砂层,可以采用旋挖桩施工。经过与设计协商同意,采用旋挖桩施工支护桩,每台桩机每天能成桩4条,大大加快了支护结构进度,缩短了工期。

土方开挖方法,施工单位准备是层层开挖,把土方用挖机转运到路面上再运走。这样土方挖掘效率就会很低,而且非常不经济。监理部根据土质情况,提出了分段开挖,开Z型便道让泥土运输车到挖机挖土点装运土方的施工方法。施工单位采用了监理部意见,大大提高了土方挖掘效率。

隧道南北两侧敞口段14段,闭口段29段。闭口段结构施工工序为:垫层、底板保护层、底板防水、底板、侧墙、顶板、电力管沟下外防水及保护层、两侧电力管沟、电力管沟外防水及保护层、顶板外防水及保护层。

再结合支护结构施工,土方开挖,基底处理,结构施工4个大项。测算各工序时间后根据此分段分点进行作业,合理调配设备、工人、支顶钢管架,使施工进入节拍流水施工;让每一节段的施工时间符合进度计划要求。

底板钢筋安装,侧墙模板安装,钢管架搭设,顶板模板安装,顶板钢筋安装都需要使用吊车。施工人员的数量多少导致作业速度不一致,合理的安排不同工序的作业人员,并根据施工峰值调配设备;同时尽量使每个作业点需要吊车的时间错开,各作业点不会因设备不足而窝工,又使吊车等大型设备充分使用,不会浪费。

隧道施工总结篇7

 

一、塌方概况

石院子隧道为宜(湖北宜昌)万(重庆万州)铁路长阳县境内的工程,设计为双线隧道,进口里程DK84+920,出口里程DK85+516,全长596m,隧道纵坡为14.8‰单面下坡。该隧道地处中山缓坡、单斜山坡,横向自然山坡15~30°。山坡南北向冲沟发育,局部切割致基岩,沟内块石堆积。单斜山坡坡脚为318国道,隧道距坡脚高差约150m。石院子隧道南侧依山,北侧下临正在施工的沪蓉高速公路,铁路与公路中线相距约62~103m,路肩高差16.22~14.18m,线路行穿行于长阳背斜北西翼山前单斜缓坡地段,岩层产状355∠52°,岩层走向与洞轴基本平行,倾向右侧,岩体顺层。山坡表层为Q4dl+pl粉质黏土,褐黄色,硬塑,厚8~26m。下伏S11页岩:上部为强风化,灰黑色,节理、裂隙发育,多呈碎块状,厚2.4~9.0m;下部为弱风化,节理、裂隙发育。山坡土壤孔隙水及基岩裂隙水较发育。

该隧道施工至2007年7月20日上午10:00左右,DK84+970~DK85+000段初期支护变形开裂,拱顶局部开始掉块, 11:00左右,DK84+965~DK85+008段(已开挖,未衬砌)发生整体坍塌,塌方体埋塞洞身至DK85+017附近。坍塌前,隧道施工里程为:上断面掌子面里程为DK84+965,下断面里程DK84+990,仰拱施工里程 DK84+998,二衬里程DK85+008。因隧道坍塌前有明显征兆,现场施工负责人及时将作业人员撤离现场,无人员伤亡。

坍方后,地表产生1~3m深的陷坑,线路左侧50m范围地表出现大量宽张裂缝,走向基本平行线路,裂缝宽0.5~2m,深1~4m,延伸最长的约有40m;二次衬砌DK85+021~075段出现2~8mm的裂缝和6cm的错台。

二、塌方后的处理方案

隧道坍塌以后,立即向上级领导报告坍塌情况,坍塌事故引起上级领导的高度重视, 立即组织设计、监理和施工单位开现场办公会,制定坍塌后的处理方案,结合现场实际情况,我单位对坍塌段地表及隧道内采取了以下措施:

1、在坍塌段地表引起的裂缝外5.0m挖了临时截水沟,并用粘土夯填坡面上的裂缝,防止下雨后雨水从裂缝中流下去,引起更大的坍塌。

2、用粘土回填地表的塌陷坑,回填至与坡面平顺后采用彩条布覆盖塌陷坑,防止雨水冲涮塌方体。。

3、在坍塌段地表塌方影响范围外设置安全警戒线和警示牌。。

4、在隧道内塌方堆积体前缘采用2.0m宽的砂袋堆码封堵,施作了1.0m厚的C20混凝土封堵墙,同时对洞内塌方堆积体其余外露部分采用喷混凝土封闭。

5、对隧道内受坍塌影响较大的DK85+017~+071段二次衬砌进行处理,主要是用工字钢和方木搭设扇形支撑架。

6、对隧道内仰拱和二次衬砌混凝土表面上的裂缝贴砂浆饼观测,并对受坍塌影响较大的段落进行监控量测;在地表布设了监控量测网,对山体的稳定情况进行监测。

三、塌方处理施工方案

石院子隧道坍塌后,建设指挥部多次组织设计、监理和施工单位进行现场踏勘,设计单位进行了大量的补勘工作,建设指挥部和设计单位又分别组织专家现场踏勘和多次论证,基本确定了该段滑坡综合整治措施。

(一)处理方案

1锚固桩加固:为治理滑坡,确保隧道结构及以后运营安全,在DK84+920~DK85+110段线路左侧隧道边墙外设C30钢筋混凝土锚固桩,桩间距5m,桩截面2.25m×2.5m,桩长22m~24m,共设38根。

2考虑到隧道进口段埋深较浅,且线路两侧均已设计锚固桩加固,为节省投资,DK84+920~+942段由隧道改为路基通过。

3 地表注浆加固:为保证坍体施工安全,对DK84+940~DK85+020段地表采用袖阀管注浆加固,以改善坍体及围岩物理力学性能。

4 洞内径向注浆: DK85+020~+098衬砌拆换段洞内采用全断面5m径向注浆加固。

5 隧道结构:DK84+942~DK85+008未施工地段设Ф108超前大管棚预支护,每环35m,共2环,初期支护采用0.5m/榀全环I20钢架加强支护, 网喷C25混凝土,二次衬砌采用C35钢筋混凝土,衬砌厚度为60cm,仰拱填充采用C30混凝土。

(二) 施工工序、方法及施工注意事项

1施工工序

根据处理方案及相互之间的工程关系,具体施工工序如图1所示。

2 施工方法

该段隧道施工采用短台阶法,并预留核心土。施工中应及时施作支护结构,并应尽快封闭成环。

施工中应根据监控量测情况及时调整支护措施,必要时增设临时仰拱,以确保施工安全。。

3 施工注意事项

超前长管棚施工时,钻孔应精确定位,严防管棚侵限。

施工应严格遵循“严注浆、管超前、短开挖、强支护、快封闭、勤量测、速反馈”的施工原则进行施工,确保施工安全。

(三)主要工程项目施工工艺和方法

1 地表锚固桩施工工艺

场地平整→测量放样→锁口护壁施工→桩身开挖(分节开挖)→施作护壁(开挖一节施作一节)→桩孔检测→基底清理→安装钢筋→浇筑桩身混凝土→桩基检测

2 地表袖阀管注浆施工工艺

为保证坍塌体施工安全及降低二次衬砌拆换风险,在暗洞开挖前,首先对DK84+940~DK85+020段采用袖阀管进行地表注浆加固,以改善坍体及围岩物理力学性能。DK84+940~+950注浆加固范围为隧道左边墙外5m至右边墙外5m,DK84+950~DK85+008段注浆加固范围为隧道左边墙外10m至右边墙外10m,加固深度至隧底以下2m;DK85+008~+020段注浆加固范围为隧道左侧边墙外10m至右边墙外5m,隧道范围内加固深度至隧道拱顶以上5m。

注浆采用袖阀管分段后退式注浆,袖阀管采用φ50塑料管,袖阀管全长设置,袖阀管与钻孔间空隙采用套壳料封堵。注浆孔间距

图2 地表袖阀管注浆注浆孔平面布置示意图

隧道施工总结篇8

0引言

现行《地铁设计规范》规定[1],两条平行隧道的净距不宜小于隧道外轮廓直径,在设计阶段,小间距隧道方案应尽量避免。但是,由于线路周围的既有建筑物基础、既有构筑物、既有隧道和其他条件约束,有时不可避免地采用小间距隧道方案。随着城市建设的发展和地铁线路的增多,小(超小)间距隧道工程不断出现[2-4]。

超小间距隧道施工,现行《地下铁道工程施工及验收规范》没有涉及,更无成熟的“工法”参照。因此,研究地铁小间距隧道的施工技术成为急迫的任务。广州市轨道交通三号线岗石区间隧道,两洞之间净距为0-195 mm,属浅埋超小间距隧道工程。本文根据广州地铁三号线岗石区间超小间距隧道工程实践[[5],分析了小间距隧道围岩力学特征,以及地铁小间距隧道的技术难点和对策,总结了地铁小间距隧道的施工方法、施工工艺和技术措施。

1小间距隧道围岩力学特征

岗石区间超小间距隧道左右线均采用上下台阶法施工,左线隧道先掘。施工过程中的监测结果表明,右线隧道开挖引起先掘的左线隧道围岩应力剧烈变化,隧道偏压显著。

1. 1围岩应力状态复杂,施工中变化剧烈

监测表明[2],右线隧道开挖引起先掘的左线隧道围岩应力剧烈变化。左线隧道ZDKS+823断面,由于右线上台阶开挖,两隧道间土体从较大的拉应力状态快速增大为很大的拉应力状态,再快速下降成为较小的拉应力,直至压应力。

右线隧道开挖引起两隧道间围岩内存在拉应力状态。土体和风化岩体的抗拉强度极低,拉应力状态的存在使隧道围岩处于极为不利的应力状态。因此,施工中保证支护与围岩密实接触是十分重要的。

格栅钢筋应力和地表下沉等量测结果也与上述收敛、围岩应力量测结果相互印证。

2偏压显著

超小间距隧道施工过程中隧道偏压显著,左线隧道ZDKS+823断面,在右线隧道开挖后,靠右线拱腰围岩应力远小于另一侧拱腰,见图1、图2e靠右线帮脚和底板存在较大的拉应力,而另一侧应力很小,见图2。

左线隧道ZDKS十810断面,在右线隧道开挖后,靠右线拱腰围岩应力远小于另一侧拱腰。靠右线帮脚处围岩应力持续增加,远大于另一侧帮脚,形成显著偏压。随着隧道开挖过程进行,格栅钢筋应力和围岩应力变化明显,分布复杂;特别是两隧道之间的T型土体和相邻的两侧初期支护应力变化剧烈,状态复杂。

2岗石区间超小间距隧道施工

2. 1施工难点

根据广州地铁三号线岗石区间超小间距隧道工程和其他小间距隧道工程实践[2-5],地铁小间距隧道施工必须妥善解决以下技术难点:

(1)先掘隧道对后掘隧道的偏压影响;

(2)后掘隧道对先掘隧道的扰动影响;

(3)两隧道中间T型土体在两次开挖扰动情况下的稳定;

(4)两条隧道先后开挖引起的地面沉降等围岩变形控制;

(5)软弱岩土体问题:地铁隧道一般处于上体或风化岩体内,强度低,性质软弱,易受水的影响;

(6)浅埋问题:地铁隧道一般埋深较浅,属浅埋隧道。两条隧道先后开挖,容易引起地面沉降量过大等问题。

2. 2施工方法与技术措施

根据上述地铁小间距隧道的围岩变形特点和技术难点,设计、施工中必须尽可能减少对围岩的扰动,特别是对中间土(岩)体的扰动。同时,支护强度和刚度要大,支护结构的整体性要强,以限制围岩变形,保持围岩自身强度和承载力,促使围岩一支护系统及时达到长期稳定。而且,要减少和控制先掘和后掘隧道开挖时的相互影响。总体目标是,合理利用围岩自承能力,保证围岩与支护结构共同作用。

因此,地铁小间距隧道施工中,采用单一的、单方面的或局部的方法、措施难以达到上述目标和要求。而应在施工方法、施工工艺、支护形式与参数、特殊施工方法的应用等方面采用综合性技术、措施,其要点如下:

(1)施工方法主要采用台阶法、单侧壁导坑法或两者组合,并控制循环进尺;

(2)控制和减小开挖对围岩的扰动;

(3)左、右线隧道开挖面错开一定距离;

(4)提高支护的强度、刚度和整体性,控制围岩变形;

(5)两隧道前方土体和两隧道间T型土体预加固;

(6)加强先掘隧道支护,及时施做先掘隧道的二次衬砌,促使围岩一支护系统及时达到长期稳定;

(7)及时施做仰拱,形成封闭支护结构;

(8)监控量测,信息化施工。

2.3岗石区间超小间距隧道施工[5-7]

广州地铁三号线岗石区间超小间距隧道工程,一次支护为喷锚网与格栅钢架,二次衬砌为钢筋混凝土,支护参数见表1。

施工中,采用了综合性技术、措施,顺利完成该隧道工程。综合性技术、措施除表外,左右线均采用上、下台阶法,开挖进尺0.5 m,人工和静力破碎剂开挖;及时施做仰拱,形成封闭支护结构;左、右线隧道支护多道相互连接,强化支护结构的整体性和左右线隧道支护结构之间的联系:左、右线两隧道开挖面距离不小于25 m。

3结语

根据岗石区间和其他小间距隧道工程经验,采用综合性技术、措施,通过提高隧道支护结构的强度、刚度和整体性,减少和控制左、右线隧道开挖时的相互影响,合理地利用围岩自承能力,保证围岩与支护结构共同作用,可以安全、顺利地完成小间距隧道工程。

地铁小间距隧道是一类新的隧道工程问题,还经常与浅埋、软弱岩土体等问题交织在一起,施工难度大;处在城市环境中,对变形、沉降的要求又高。因此,通过具体工程的监控量测和分析研究,深化对小间距隧道围岩变形和应力分布的认识,制定小间距隧道施工技术细则,这方面还有大量的工作要做。

参考文献

[1]北京城建设计研究总院.地铁设计规范[M].北京:中国计划出版社,,2003.

[2]姚永勤,王明年.深圳地铁单洞双层隧道施工力学分析[J].工程力学,2003,(增刊):279-282

[3]王启耀.近距离双线盾构隧道施工相互影响的监测与分析[J].地下空间,2003,23(1):49-51.

[4]广州市地下铁道总公司,广州市地下铁道设计研究院.广州地铁二号线设计总结[M].北京:科学出版社, 2005.

隧道施工总结篇9

中图分类号:TU74文献标识码: A

1 工程概况

1.1工程总体概况

解放碑地下停车场改造一期工程主要为地下暗挖隧道,部分改造既有人防洞室。其中,出入口一隧道作为施工通道,是整个项目的控制性工程。电力隧道与公路隧道(也称车行隧道)结构共生,位于公路隧道仰拱正下方,同期进行建设。

出入口一车行隧道全长382m,为直边墙圆拱顶单洞设计,净宽7m,采用原地貌暗挖进洞方式。隧道洞口紧邻交通繁忙的北区路,周围环境复杂,施工环境极差。车行隧道结构采用复合式衬砌,初期支护以喷射砼、锚杆、钢拱架、钢筋网为主要支护手段,二次衬砌采用C30防水钢筋混凝土。

1.2地质环境

1.2.1地层岩性

经地面地质调查和钻孔揭示,勘察区出露的地层由上而下依次为第四系全新统人工填土层(Q4ml)、残坡积层(Q4el+dl)及侏罗系中统上沙溪庙组(J2s)(砂质泥岩、砂岩)沉积岩层。

1.2.2地质构造

拟建场地位于解放碑向斜西翼,场地及周围无断层通过。

2 总体施工组织

2.1工期目标

总工期18个月。工程的工期要求紧,如何充分利用时间空间,增加施工作业面,保证流水作业,缩短施工工期,是施工组织的目标之一。

2.2 总体施工安排

(1)车行隧道采用暗挖法施工,严格按照“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤测量”的暗挖方针。施工中严格遵循设计施工步序,由出入口一隧道小里程K0+009开始向大里程K0+382方向施工,在施工过程中逐渐打开工作面。

(2)电力隧道位于公路隧道正下方,利用车行隧道洞室进行洞内明挖。实际施工时,采取车行隧道超前,电力隧道跟进的施工方法。

3 具体施工组织

3.1 施工组织方式探讨

电力隧道与车行隧道结构共生。而由于车行隧道为单洞设计,断面较小(开挖宽度<9m,为小跨度隧道),洞内施工场地十分狭窄,加之爆破开挖、出渣、运料时间均受限,故电力隧道与顶部车行隧道同步开建后,工序间施工干扰非常大。若组织不当,则电力隧道施工后,顶部车行隧道将无法正常施工。

3.1.1组织方式一

车行隧道先行开挖贯通,再开挖、浇筑电力隧道,随后进行车行隧道仰拱浇筑及填充施工,最后进行车行隧道二次衬砌浇筑施工。经分析,无法满足18个月的施工工期要求。

3.1.2组织方式二

若车行隧道与电力隧道完全分开施工,即车行隧道开挖初支施工,仰拱施工,二衬浇筑完成后再开始进行电力隧道开挖初支,二衬浇筑施工。经分析,无法满足18个月的工期要求,且由于车行隧道与电力隧道完全分开建设,工程难度加大,造价大幅增加。

3.1.3组织方式三

在采取一定安全技术措施的前提下,车行隧道与电力隧道交叉施工。此种施工方式能够较好地控制工程造价,并将电力隧道与车行隧道共建产生的工期影响降至最低。故实际施工时,采用此种施工方案。

3.2 确定后的施工组织安排

结合工程特点、施工现状,在保证施工安全和结构安全的情况下,对本工程车行隧道与电力隧道同期共建各工序进行优化安排。

3.2.1可行性分析

(1)电力隧道隔段开挖施工,每开挖30m后跳段7m再进行下一段施工,中部7m未开挖施工区段起到车行隧道直墙底部横向支撑的作用,保证车行隧道稳定。

(2)电力隧道初支后,电力隧道二次衬砌施工前,使用I20(间距1m)工字钢横撑作为电力隧道两侧壁临时加固措施,进而保证车行隧道的稳定性。

(3)车行隧道直墙主要承受水平方向的侧向力。电力隧道未浇筑闭合前,石渣回填及增加临时工字钢横撑后,能够有效保证车行隧道直墙稳定性。

3.2.2进洞区段施工安排

车行隧道进洞段100m范围内及时完成车行隧道仰拱及二衬施工。即采用流水施工方式,尽早将车行隧道封闭成环。

车行隧道开挖初支施工电力隧道开挖初支施工车行隧道左、右侧仰拱及填充交替错距浇筑(至少错开10m)施工电力隧道二次衬砌浇筑施工(安装钢筋、支模、浇筑混凝土流水作业)车行隧道中部仰拱及填充浇筑施工(安装钢筋、支模、浇筑混凝土流水作业)车行隧道二次衬砌浇筑施工。详细施工工序,如图1所示。

图1洞口100m区段车行隧道、电力隧道各工序流水施工平面布置示意图

3.2.3洞内区段具体施工安排

(1)利用纵向栈桥,电力隧道开挖先行于车行隧道二次衬砌施工。防止因电力隧道开挖造成车行隧道应力重新分布,而出现车行隧道二次衬砌失稳的情况发生。在车行隧道二衬施工前需将电力隧道开挖完成,并对电力隧道已开挖区段加强监控量测,在确保车行隧道收敛变形稳定后,再开始车行隧道二次衬砌施工。

(2)电力隧道采取跳槽开挖方式。电力隧道开挖30m后预留7m长的岩柱暂不开挖,待相邻各段30m长的电力隧道二衬及车行隧道中部仰拱浇筑完成后,再施工之前预留的7m长区段范围内的电力隧道二衬结构及车行隧道中部仰拱。

(3)车行隧道仰拱采取分三幅施工的方式。在已开挖电力隧道的区段,电力隧道两侧(左、右侧)车行隧道仰拱先行施工,保证车行隧道二次衬砌能够进行作业。待电力隧道二次衬砌结构施工完成后,再将中间一幅车行隧道仰拱施工完成。

(4)电力隧道二次衬砌施工时,使用横向栈桥,保证洞内运输车辆能够通行。

(5)车行隧道二次衬砌与电力隧道二次衬砌、车行隧道中部仰拱及填充同时交叉施工。

(6)详细施工工序,如图2所示。

车行隧道开挖初支施工电力隧道跳段(每开挖30m,预留7m岩柱暂不开挖)开挖初支施工车行隧道左、右侧仰拱及填充交替错距浇筑(至少错开10m)施工电力隧道二次衬砌浇筑施工(安装钢筋、支模、浇筑混凝土流水作业)车行隧道中部仰拱及填充浇筑施工(安装钢筋、支模、浇筑混凝土流水作业)车行隧道二次衬砌在车行隧道左、右侧仰拱施工完成后,与电力隧道二次衬砌及车行隧道中部仰拱交叉施工。

图2洞内区段车行隧道、电力隧道各工序流水施工平面布置示意图)

3.2.4 施工栈桥型式

(1)纵向栈桥

纵向栈桥在电力隧道开挖施工时使用,通过沿隧道走向铺设纵向栈桥,使得上部车行隧道相关机械、车辆能够正常通行。

每幅仰拱栈桥由两片梁板组成,每片梁板由5根I32a工字钢焊接而成,宽1.25m,长12 m(两侧搭接1.5m),每两根I32a工字钢中间用I20工字钢焊接联接成一个整体。梁板上面满焊间距为10cm的Φ22钢筋。采用12mm厚钢板焊接进行加劲, 间隔1.5m。

(2)横向栈桥

横向栈桥在电力隧道二次衬砌浇筑、车行隧道中部仰拱及填充浇筑时使用,保证车行隧道掌子面出渣、运输等不因电力隧道施工而中断。混凝土浇注完毕后,进行洒水养护,达到行车强度后,移动栈桥进入下一节段电力隧道二次衬砌施工。

每片横向栈桥由10根I20b工字钢焊接而成,宽1.5m,长6m(两侧搭接1.4m),每两根I20b工字钢中间用I20b工字钢焊接联接成一个整体。梁板上面满焊间距为20cm的Φ25钢筋。

4 工期效果

工地地处繁华的重庆市解放碑,考虑施工期间放假、恶劣天气、混凝土供应延迟等影响,根据现场实际情况,得出使用快速施工方法后,隧道施工各工序每日施工进尺:

电力隧道开挖初支施工1m/天;电力隧道二次衬砌浇筑施工1m/天;车行隧道左、右侧仰拱及填充浇筑施工2m/天;车行隧道二次衬砌浇筑施工2m/天;车行隧道中部仰拱及填充浇筑施工2m/天。从而满足了本工程的总体工期要求。

5 结束语

独头小跨度隧道施工场地狭窄,工序交叉干扰严重,怎样安全、快速地打开工作面,建成关键线路上的施工通道,往往是实现总工期的关键。

城市地下独头小跨度隧道施工质量要求高、安全风险大。各工序交叉作业, 要做到快速施工,必须综合考虑施工的合理性和可行性,并做好以下几项工作:

(1)在充分保证工程结构和施工安全的前提下,合理进行施工组织安排,实现工序优化。完善车行隧道仰拱、二衬施作、电力隧道结构施作工序顺序安排。

(2)充分利用现有资源,保证工程质量、安全、环境目标及职业健康、消防等要求。

(3)确保车行隧道施工安全,电力隧道跳槽开挖,间距30m左右。

隧道施工总结篇10

Abstract:The article analyzes the connection bridge engineering research in design and construction, the characteristics of the tunnel DongMen poor geological conditions in the construction method and the points for attention and the basic steps of the construction of the abutment, difficulty and treatment measures and bridge under construction technology of the abutment connection. For existing and possible bridge connection to the design and construction of the conditions were summarized and analyzed

Key Words: construction method; the tunnel window; abutment

中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:

1.引言

桥隧连接工程的研究在行业内还未有共识性通用性的规范可循,还属于比较开放性的讨论课题,因此对桥隧连接工程设计、施工过程中形成的默认性的技术和经验进行分析并分类总结具有重要的理论和实际意义。本文基于桥隧连接工程设计、施工工程中遇到的困难和问题,从桥隧连接地段的桥隧衔接段(包括隧道洞门、桥台、桥梁边梁、短路基等构造)、桥梁架设、施工组织管理等方面对既有经验进行分析总结,找寻普适性的规律。

2.桥隧连接工程设计、施工特点

桥隧连接工程不同于单一的桥梁或隧道可进行独立设计、施工,不必考虑彼此的互相影响,而现实别在重岭山区将二者分开设计、施工的情况并不多。这时就必须将二者放在一起综合考虑,以形成统一连续的设计、施工过程,得到良好的受力状况和很好的运营效果。综合看来,桥隧连接工程的设计、施工具有如下的特点:

2.1.桥隧连接工程的相互干扰性

桥隧连接工程在设计和施工过程中都表现出了突出的相互干扰性。以整体型桥隧连接方式为例。在桥隧连接工程的设计过程,有时由于场地有限或地质情况的要求,必须设计整体型的桥隧连接工程。该类型结构,桥台直接浇注在隧道内部,桥梁的梁板则直接搭设在桥台上,也就是要伸入隧道明洞内部。由于在高速公路上通常桥梁较隧道有更大的横向净宽,桥梁伸入隧道的那跨边梁便可能与前几跨的梁板几何尺寸截然不同,当然隧道的明洞由于需要满足桥梁梁板的尺寸一般需要加大加宽,因此当出现整体型桥隧连接工程时设计过程便不能独立设计桥梁或隧道,桥梁的设计干扰了隧道的设计,隧道的设计同时干扰了桥梁的设计,干扰性非常突出,许多时候需要根据实际情况变更设计。

当然,在施工过程中,桥隧连接工程也存在突出的相互干扰性问题。如对于整体型桥隧连接工程由于桥台在隧道内浇注,那么桥梁的边跨梁板只有在隧道洞门开挖完成才能架设,这样桥梁才能贯通,但由于桥梁和隧道两者相交,隧道的洞门施工由于地形陡峭或无场地等因素又无法展开,有时只得从隧道的另一端开挖,这样桥梁的贯通只能制约于隧道的施工,隧道的施工又反过来受到桥梁的限制无法实现对挖,无法两头并进。又如,在高速公路的建设中,桥梁和隧道往往归属于不同的施工单位,若桥梁先贯通,承担桥梁建设的施工单位为了保证桥梁的质量有时不会把桥梁提供给承担隧道建设的施工单位作为隧道开挖除渣的施工便道等等。

2.2.桥隧连接工程的综合性

桥隧连接工程同时涉及到桥梁、路基路面和隧道三种最主要的高速公路工程结构类型,本身就具有路桥隧相结合的综合性。桥隧连接工程在设计上需要考虑三种不同的结构形式,设计时既要保持三者的本来面目和结构特性,维持彼此的个性,又要综合考虑三者在连接区域的通用性,保证彼此的共性。因此桥隧连接工程表现为设计的综合性。在施工过程中,在进行桥梁、路基路面、隧道施工的各自施工时,需要同时考虑彼此的施工进度,调整施工计划和步骤,实现又好又快的施工目的。因此桥隧连接工程的施工是个综合的进行-调整-再进行的循环过程,又表现为桥隧连接施工的综合性。

2.3.桥隧连接工程的相对独立性

尽管桥隧连接工程在设计和施工上表现了很强的综合性,但作为桥梁、路基路面和隧道的结合体,其又有很强的独立性。设计和施工过程中,尽管桥隧连接的区域是设计和施工中必须认真考虑并妥善解决的难题,但主要的工作量还是在相对独立的三个构造物的常规设计和施工上。设计时,在设计方案确定后,桥梁、路基路面和隧道一般是在不同的科室或设计处完成的,独立性较强;施工时,尽管要综合考虑各个结构的施工进度,但最终要实现整条高速公路的贯通,桥梁或道路或隧道的工程量和工作时间相对于连接区域而言要大的多,因此,施工过程中,各结构的自身建设仍然是重要的主体。

2.4.桥隧连接工程的后续性

如前所述,桥隧连接工程在设计和施工过程需要考虑的问题很多,但设计和施工时的综合处理措施并不能完全保证桥隧连接工程段的良好运营,设计和施工并非一劳永逸的工作。桥隧连接工程作为一种特殊的结构形式,在运营过程中,表现出了很强的后续性。据不完全统计,在高速公路的运营阶段,桥隧连接段的工程问题最为突出,主要表现为:由于桥梁、道路、隧道所处的地质状况的不同,桥墩桥台、路面和隧道围岩的地质沉降不一,造成高速公路的路面铺装在桥隧连接段凹凸不平,许多地方跳车严重;桥梁、道路、隧道排水设施由于长期运营和地质情况的变化出现排水不畅甚至隧道水上路上桥、桥梁无法排水、桥隧连接段积水等现象,非常不利于车辆的通行;车辆由桥梁入隧道或由隧道上桥时,明暗变化明显,司机无法适应,桥隧连接段多次发生交通事故;隧道洞门边坡植被破坏严重时而出现落石甚至泥石流,泥沙冲入路面或桥梁,通行安全得不到保障等等。以上的问题都不是设计和施工时考虑到并采取相应措施希望避免就可以完全不发生的。因此桥隧连接段在充分做好设计和施工工作的同时,还需要进行经常性的养护,做到早发现早处理,保证高速通行的顺畅。

3.总结

桥隧连接工程不同于单一的桥梁或隧道可进行独立地设计和施工,存在彼此的互相影响。因此桥隧连接工程的设计与施工应考虑其相互干扰性、综合性、相对独立性和后续性的特点,使桥隧连接工程的设计规范化、施工优化,保证建设和运营过程中的安全性。

参考文献

[1] 王树英. 隧道施工对邻近扩大基础桥梁结构的影响研究[M]. 中南大学, 2007

[2] 高自茂等. 客运专线桥隧相连运架装备方案研究. 桥梁, 2005, 06:1-4

隧道施工总结篇11

1 前言

上海城市人口1450万,流动人口300万,面积6340km2,目前已经成为中国的经济、贸易、金融、航运中心城市。城市的经济发展促进城市建设尤其是交通建设的发展,城市地下轨道交通具有快捷、安全的特点。上海城市轨道交通线网规划17条线路,总长780km,其中地铁11条线,长度385km。已建3条线,其中地铁2条线;在建4条线,其中地铁2条线。地铁区间隧道总长度达700km(双线),采用盾构法施工,已建约100km。

黄浦江从东北至西南流经上海城区,把上海分为浦东、浦西2部分,江面宽500m~700m,主航道水深14m~16m。近10年来,浦东的迅速发展促进了越江交通工程建设,采用大直径盾构建造江底交通隧道已得到广泛的应用。已建隧道5条,在建隧道4条拟建隧道6条。

上海地层为第四纪沉积层,其中0~40m深度内均为软弱地层,主要为粘土、粉质粘土、淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土、粉砂土等,这类土颗粒微细、固结度低,具有高容水性、高压缩性、易塑流等特性。WWW.133229.COm在该类地层中进行盾构隧道掘进施工,开挖面稳定和控制周围地层的变形沉降十分困难。

上海地区盾构隧道技术的应用,始于1965年,近40年来,尤其是近10年来,盾构隧道技术广泛用于地铁隧道、越江公路隧道和其它市政公用隧道。本文就上海城市交通隧道盾构施工技术的发展和现状,作一个回顾和综述。

2 网络挤压盾构掘进技术的开发和隧道工程应用

2.1 φ5.18m网格挤压盾构及上海地铁试验工程

1964年,上海市决定进行地铁扩大试验工程,线路位于衡山路北侧,建2条长600m的区间隧道,隧道复土10m,隧道外径5.6m,内径5m。隧道掘进施工采用2台自行设计制造的φ5.8m网格挤压盾构,辅以气压稳定开挖面土体,于1966年底完成1200m地铁区间掘进施工,地面沉降达10cm。

2.2 打浦路隧道φ10.2m网格挤压盾构掘进施工

1965年,上海第一条穿越黄浦江底的车行隧道――打浦路隧道,全长2761m,主隧道1324m采用φ10.2m网格挤压盾构掘进施工,黄浦江约600m,水深16m,见图1所示。

φ10.2m网格挤压盾构掘进机是中国第一台最大直径的盾构,盾构总推力达7.84×104kn,为稳定开挖面土体,采用气压辅助施工方法。盾构穿越的地层为淤泥质粘土和粉砂层,在岸边采用降水辅助工法和气压辅助工法,在江中段采用全气压局部挤压出土法施工。盾构见图2所示。

圆隧道外径10m,由8块钢筋混凝土管片拼装而成。管片环宽90cm,厚60cm。管片环向接头采用双排钢螺栓联接。衬砌接缝防水采用环氧树脂。打浦路隧道于1970年底建成通车,至今已运营33年。

2.3 延安东路隧道北线φ11.3m网格挤压水力出土盾构施工

1983年,位于上海 外滩的延安东路隧道北线工程开工建设,隧道全长2261m,为穿越黄江底的2车道隧道,其中1310m为圆形主隧道,采用盾构法施工,隧道外径11m,隧道衬砌由8块高精度钢筋混凝土管片拼装而成,管片环宽100cm,厚55cm,接缝防水采用氯丁橡胶防水条。

隧道北线圆形主隧道采用了上海隧道工程公司自行设计研制的φ11.3m网格型水力出土盾构,见图3所示。在密封舱内采用高压水枪冲切开挖面,挤压进网络的土体,搅拌成泥浆后通过泥浆泵接力输送,实现了掘进、出土运输自动化。网格上布有30扇液压闸门,具有调控进土部位、面积和进土量的作用,可辅助盾构纠偏和地面沉降控制。网格板上还布设了20只钢弦式土压计,可随时监测开挖面各部位的土压值变化,实现了信息化施工。盾构最大推力可达1.08×105kn。盾构顺利穿越江中段浅复土层和浦西500m建筑密集区,保护了沿线的主要建筑物和地下管线。

3 土压平衡盾构在城市交通隧道工程的应用和发展

3.1 土压平衡盾构的引进和开发应用

近年来,我国的城市地铁隧道、市政隧道、水电隧道、公路交通隧道已经越来越多地采用全断面隧道掘进机施工,其中用得最多的是土压平衡盾构掘进机。上海、广州、深圳、南京、北京的地铁区间隧道已经采用了31台直径6.14m~6.34m的土压平衡盾构,掘进区间隧道总长度达400km。土压盾构具有机械化程度高、开挖面稳定、掘进速度快、作业安全等优点,在隧道工程中有广泛的发展前景。

土压平衡盾构适用于各种粘性地层、砂性地层、砂砾土层。对于风化岩地层、软土与软岩的混合地层,可采用复合型的土压平衡盾构。在砂性、砂砾、软岩地层采用土压盾构掘进施工,应在土舱、螺旋输送机内以及刀盘上注入润滑泥浆或泡沫,以改良土砂的塑流性能。

3.2 φ6.34m土压盾构在上海地铁工程中的应用

1990年,上海地铁1号线开工建设,双线区间隧道选用土压平衡盾构掘进,经国际招标,7台φ6.34m土压盾构由法国fcb公司、上海市隧道工程公司、上海市隧道工程设计院、上海沪东造船厂联合体中标,利用法国混合贷款1.32亿法郎。第1台φ6.34m土压盾构于1991年6月始发推进,7台盾构掘进总长度17.37km,1993年2月全线贯通,掘进施工期仅20个月,每台盾构的月掘进长度达200~250m。掘进施工穿越市区建筑群、道路、地下管线等,地面沉降控制达+1cm~-3cm。φ6.34m土压平衡盾构见图4所示,其主要技术性能见表1。

1995年上海地铁二号线24.12km区间隧道开始掘进施工,地铁一号线工程所用的7台φ6.34m土压盾构经维修以后,继续用于二号线区间隧道掘进,同时又从法国fmt公司和上海的联合体购置2台土压盾构,上海隧道工程股份有限公司制造1台土压盾构,共计10台土压盾构用于隧道施工。

于2000年开工兴建的上海地铁明4号工程区间隧道仍将使用这10台φ6.34m土压平衡盾构施工。2001年,向日本三菱重工购置4台φ6.34m土压平衡盾构,共计14台盾构正在掘进施工。

上海地铁隧道外径6.2m,衬砌环由6块钢筋混凝土管片拼装而成,通缝拼装,环宽100cm,管片厚35cm。见图5所示,地铁4号线部分区间隧道管片采用错缝拼装,环宽120cm。

上海地铁2号与1号线垂直相交,盾构从1号线区间隧道下1m穿越,掘进施工中采用地层注浆加固、跟踪注浆、信息化施工等技术措施,确保1号线地铁安全运营,沉降控制在2cm以内。地铁4号线与2号线区间隧道相交,4号线盾构从2号线隧道下1m穿越。φ6.34m土压盾构在城市建筑群下穿越,其沉降一般也在4cm以内。盾构平均月推进长度约250m,最快达400m/月。

3.3 双圆形盾构掘进机的引进和应用

2002年,上海地铁8号线黄兴路至开鲁路站三个区间隧道,长度2,688m,采用dot双圆盾构隧道工法,并从日本引进2台φ6300m×w10900mm的双圆形土压盾构掘进机。双圆盾构见图所示,其主要技术参数见表2。

双圆隧道衬砌采用预制钢筋混凝土管片,错缝拼装;每环管片由11块管片拼装而成,其中2块为海鸥形,1块为柱形。管片厚度30cm,环宽120cm,见图7所示。

3.4 φ7.64m土压盾构掘进外滩观光隧道

3.4.1 工程概况

上海外滩观光隧道是我国第一条行人过江专用隧道,是一条连接南京路外滩和陆家嘴东方明珠塔的江底隧道,全长646m,隧道内径6.76m。隧道内通行一来一往2条观光车轨道。

外滩观光隧道于1998年初开工,1999年底建成运营,土建工程包括黄浦江两岸的2座出入口竖井和一条过江隧道,见图8所示。隧道位于延安东路隧道北侧,并与上海地铁二号线2条过江区间隧道在江底交叉。隧道穿越的主要地层为粘土、粉质粘土、淤泥质粘土和砂质粉土。

隧道衬砌环由6块钢筋混凝土管片拼装而成,管片设计强度c50,抗渗等级s8,环宽120cm,厚35cm。管片接缝防水采用epdm多孔橡胶止水带,管片背面涂防水层。

3.4.2 φ7.65m土压平衡盾构掘进施工

隧道掘进采用φ7.65m土压平衡盾构,见图9所示。盾构大刀盘切削土体,为幅条式结构。盾构长8.935m,中间有较接装置,易于纠偏施工。盾构最大推力5.2×104kn。盾构密闭舱内充满切削土砂,通过直径900mm的螺双输送机排土,通过推进速度、螺旋机转速、排土量来控制密闭舱土压,使之与开挖面水压力平衡。盾构掘进速度为0~4cm/min。

盾构于1998年11月始发推进,隧道纵坡达4.8%,;平曲线最小半径为400m,均为国内越江盾构隧道之最。盾构初推段100m内进行了土体变形、土应力、孔隙水压的监测,反馈盾构施工,调整盾构施工参数,控制施工轴线和地表沉降。盾构掘进的平均速度达8m/d,646m隧道共花费3个月的时间完成,工程质量优良。

3.5  3.8m×3.8m矩形土压盾构掘进地铁过街人行地道

常用的盾构隧道掘进机为圆形,主要是圆形结构受力合理,圆形掘进机施工摩阻力小,即使机头旋转也影响小。但是圆形隧道往往断面空间利用率低,尤其在人行地道和在行隧道工程中,矩形、椭圆型、马蹄形、双圆形和多圆形断面更为合理。日本80年代开发应用了矩形隧道,在90年代开发应用了任意截面盾构和多圆盾构,并完成了多项人行隧道、公路隧道、铁路隧道、地铁隧道、排水隧道、市政共同沟隧道等,使异形盾构技术日益成熟,异形断面隧道工程日益增多。

我国于1995年开始研究矩形隧道技术,1996年研制1台2.5m×2.5m可变网格矩形顶管掘进机,顶进矩形隧道60m,解决了推进轴线控制、纠偏技术、深降控制、隧道结构等技术难题。1999年5月,上海地铁二号线陆家嘴路站62m过街人行地道采用矩形顶管掘进机施工,研制1台3.8m×3.8m组合刀盘矩形顶管掘进机,具有全断面切削和土压平衡功能,螺旋输送机出土,掘进机的主要工作参数见表3,矩形顶管掘进机见图10。

4 大直径泥水加压盾构掘进越江公路隧道施工

4.1 延安东路隧道南线φ11.22m泥水加压盾构掘进施工

1995年,为发展浦东建设需要,上海延安东路隧道南线开工建设,为缩短工期和保护隧道沿线建筑物的需求,引进日本三菱重工制造的φ11.22m泥水加压盾构。盾构本体示意见图11。

隧道南线1300m圆形主隧道采用日本三菱重工制造的φ11.22m泥水加压盾构掘进施工,盾构本体示意见图5。盾构采用刀盘切削,总推力达1.12×105kn,刀盘扭矩4635kn·m,最大掘进速度46mm/min。盾构密封舱充满压力泥浆与开挖面水土压保持平衡,并在开挖面形成泥膜,起到稳定的作用。盾构设有掘进管理、泥水输送、泥水分离和盾尾同步双液注浆系统。掘进管理和姿态自动计测系统能及时反映盾构掘进施工的几十项参数,便于准确设定和调整各类参数。

4.2 大连路隧道φ11.22m泥水加压盾构掘进施工

上海大连路隧道全长2565m,为2来2去的两条双车道隧道,工程总投资16.55亿元。工程于2001年5月25日开工,合同工期28个月。隧道平、剖面见图12所示。

圆形主长1263m,采用2台φ11.22m泥水加压盾构同时掘进施工。隧道衬砌结构在延安东路隧道工程的基础上进行了优化改良,拼装形式由通缝改为错缝,管片厚度从55cm改为48cm,环宽由100cm增大为150cm,管片分块由8块增为9块,管片连接螺栓由直螺栓改为弯螺栓,螺栓手孔改小,管片形式由箱形改为平板型。隧道衬砌结构见图13。

泥水加压盾构的泥水输送和泥水处理是盾构施工的重要组成部分,公司自选研究设计制造了适应上海软土地层的泥水分离系统,见图14所示。

盾构进出洞土体加固全部采用冻结法。

西线隧道于2002年3月28日始发推进,至9月20日隧道贯通,工期6个月。东线隧道于6月18日 发推进,至12月底隧道贯通。盾构掘进速度平均为8m/d,最快为15m/d。两条隧道最小间距为6m。

大连路隧道于2003年9月建成通车,总工期仅28个月,是上海越江公路隧道建设周期最短的。

4.3 上海越江交通工程的发展

2001年底,复兴东路隧道工程开工建设,为2条3车道隧道,隧道外径11m,分为上下两层,是我国第一条双层隧道,全长2785m。2条1215m主隧道于2003年2月和5月先后始发推进,于11月隧道贯通。

2003年6月,翔殷路隧道工程开工建设,为2条2车道隧道,隧道全长2597m,隧道外径11.36m,内径10.2m,是目前车道最宽的盾构隧道,设计车速可达80km/h。

正在设计中的越江隧道有军工路隧道和上中路隧道(中环线配套工程),正在规划中的越江隧道有长江西路、新建路、人民路、耀华路等4处。

长江口越江通道工程是连接上海-崇明-江苏北部的重要交通工程,位于长江口,从上海浦东-横沙岛-崇明岛-南通,采用桥隧结合的工程方案,全长68km,为3来3去6车道,设计车速100km/h。其中浦东5号沟至横沙岛穿越长江南港,采用盾构隧道施工,全长约8.5km,隧道外径15.2m。横沙岛至崇明岛越江北港,采用桥梁施工,全长9.54km。见图15所示。直径φ15.2m的盾构隧道,目前是世界上最大直径的盾构隧道,隧道断面见图16。

5 结语

上海城市交通隧道工程的发展提高了盾构隧道技术的水平。从最初的网格挤压盾构,发展到目前的土压平衡盾构和泥水加压盾构,盾构机向机械化、自动化、信息化发展,掘进速度快,盾构开挖面稳定,地面沉降控制好,环境影响小。盾构衬砌不断改进和优化。盾构与隧道技术正在向大深度、大直径、长距离掘进发展。双圆隧道、矩形隧道技术也得到应用。随着上海城市交通隧道工程建设的不断发展,盾构隧道技术水平将进一步的发展和提高。

参考文献

隧道施工总结篇12

中图分类号: TU74 文献标识码: A

1 引言

目前,中国的北京、天津、香港、上海、广州、深圳等城市都有了地铁,许多城市的地铁也在紧锣密鼓地修建之中。因为地铁的舒适、快捷和便利,成为人们出行的重要交通工具,地铁也就成为了许多城市交通的重要组成部分。

在城市修建地铁,不可避免的会碰到各种市政公用管线,施工时除了要保证工程本体施工的安全,还须妥善地解决地铁施工对既有市政公用管线的影响问题。

上海轨道交通9号线杨高中路站3号出入口横穿杨高中路,有一条Φ3000电力隧道从3号出入口结构底板下穿过,与3号出入口斜向相交。该电力隧道(源深变电站——罗山开关站)全长3180米,主要供向人民广场、陆家嘴地区。

以往类似工程的施工均采用暗挖法施工,本工程受结构构造及所处环境影响,暗挖法不适用,采用明挖法施工。本文通过对施工方法的优化比选,并经现场实施,总结出了在饱和淤泥质软土地质条件下,深基坑采用明挖顺作法上跨地下深埋Φ3000电力隧道的抗浮施工技术及施工关键点。

2 工程概况

上海市轨道交通9号线二期工程1标段—杨高中路站位于浦东新区杨高中路下,骑跨民生路。3号出入口位于杨高中路站16~17轴南侧。

Φ3000电力隧道位于杨高中路南侧非机动车道下,沿杨高中路东西走向,2006年2月份贯通,从3号出入口底板下穿过,底埋深12m,隧道顶距离3号出入口结构底板距离较小,约为2.7m左右,施工难度及保护要求很高。Φ3000电力隧道为钢筋混凝土顶管施工,管节2.5m/节,顶管壁厚250mm,内径Φ3000,外径Φ3500。在3号出入口施工范围内共有顶管接头15个(其中,在基坑开挖范围内有顶管接头5个)。

3号出入口为地下一层钢筋混凝土箱形结构,基坑最大长度63.18m,最大宽度9.7m(基坑宽度一般为7.7m),基坑面积约513.21m2,已建电力隧道北侧基坑开挖深度约8.82m,已建电力隧道范围及南侧基坑开挖深度约5.77m。围护采用Φ800钻孔灌注桩作护壁结构,钻孔灌注桩外设Φ800旋喷桩止水帷幕(已建电力隧道范围采用MJS工法桩)。已建电力隧道两侧分别设置一排Φ800钻孔灌注桩,将基坑一分为三。内设三道支撑(其中已建电力隧道处及电力隧道南侧浅挖段设二道支撑),第一道支撑均采用钢筋混凝土支撑(截面尺寸800×600mm),其余支撑采用Φ609×16mm钢管支撑,第一道围檩采用钢筋混凝土围檩,其余两道围檩均采用型钢拼接围檩。

3 施工方案比选

杨高中路站3号出入口施工工况复杂,浅埋有多条市政公用管线在施工时不改移,进行原位保护,还有一条Φ3000电力隧道在结构底板下穿过且距离较近。由于站址原因,3号出入口结构平面为折线布置;立面由于下穿电力隧道影响,也呈折线布置。基坑设计施工时要控制下穿电力隧道不上浮,确保电力隧道安全。针对3号出入口的施工,由于结构弯折较多,顶管等暗挖法在3号出入口施工不适用,经过相关人员的潜心思索,提出了多种施工思路:

3.1 全断面施工方案

根据电力隧道与3号出入口的准确位置与埋深关系,适当抬高结构底板埋深,加大结构底板与电力隧道的高差;调整底板起坡点位置,尽量让起坡点远离电力隧道,保持电力隧道范围土体开挖卸载后受力平衡。

基坑施工时按常规施工方法进行,全断面整体开挖,整体施工。

经认真分析,这种方法虽说采用常规方法施工,降低施工难度,但存在几下不利:

①基坑暴露时间较长,相应在基坑施工时电力隧道的变形时间也有较大延长,对控制电力隧道变形不利;

②由于3号出入口上部即为繁忙的杨高中路,结构上覆土厚度有较高要求,结构调整空间有限,基坑开挖后电力隧道上方土体厚度增加不明显,难以控制电力隧道处土压力平衡;

③受下穿电力隧道影响,基坑开挖深浅不一,且有较大高差,电力隧道的横向变形无可靠约束。

3.2 两阶段施工方案一

以电力隧道中心线为界,将基坑划分成两个小基坑独立施工,采用MJS工法施工重力坝封堵墙。在施工时以电力隧道中心为界,分为两阶段施工,一阶段基坑土方开挖卸载,另一阶段基坑土方对电力隧道施加压力保持平衡;一阶段结构施工完成后,利用已完成结构对电力隧道施加压力保持平衡,完成另一阶段的施工。

经认真分析,采用这种方法施工,一定程度上解决了电力隧道的抗浮问题,但有不确定因素:

①第一阶段基坑开挖时,第二阶段基坑土方保留,这就造成了电力隧道处偏压,可能会造成电力隧道水平位移破坏;

②基坑开挖时采用机械开挖,由于是水泥土封堵墙,开挖范围难控制,一旦超挖,会造成方案实施失败。

3.3 两阶段施工方案二

采用明挖顺作法施工,在电力隧道处施工一道封堵墙(采用MJS工法桩内插H型钢),先期施工封堵墙两侧基坑,结构板、墙施工至封堵墙H型钢处,部分结构伸至电力隧道范围;最后凿除封堵墙,施工剩余部分

在电力隧道范围采用MJS工法桩施工,减少对土体的扰动。

对电力隧道保护总体思路是“先压后卡”,利用封堵墙与结构对电力隧道的压力互换,对电力隧道范围持续施压,控制电力隧道的上浮移位变化。

经认真分析,采用这种方法仍有不确定因素:

①封堵墙桩底须尽可能接近电力隧道才能切实起到“压”的作用,但距离过近,桩施工时容易破坏电力隧道壁;

②两侧基坑施工必须同步卸载,否则会造成土体对电力隧道的偏压,很可能会造成电力隧道水平位移变形;

③由于需利用封堵墙与结构对电力隧道的压力互换,对电力隧道范围持续施压,封堵墙的宽度不宜过宽,如果两边土体都卸载了,封堵墙自身的稳定性不易控制。

3.4 两阶段施工方案三

将电力隧道范围作为独立基坑,在两侧施工封堵墙,将基坑划分成三个小基坑独立施工,第一阶段先施工电力隧道两侧基坑;第二阶段施工电力隧道范围内基坑。

先期施工两侧基坑,限制电力隧道可活动空间;第二阶段电力隧道范围内基坑规模较小,有利于加快施工速度,缩短电力隧道变形时间。

经认真分析,采用这种方法有几下不确定因素:

①电力隧道范围作为独立基坑,电力隧道变形时间受该区域施工时间影响较大;

②电力隧道范围基坑土体改良质量对电力隧道变形影响较大。

3.5 最终确认方案

综合以上各种方案的优点,根据结构顶板覆土最小厚度要求,适当调整结构与电力隧道距离;在电力隧道两侧各设置一道Φ800钻孔灌注桩封堵墙,将基坑分为三个独立小基坑,分区施工;对电力隧道所在的基坑内土体采用MJS工法加强加固质量;受电力隧道影响,电力隧道处围护结构插入严重不足,在围护结构外采用MJS工法水泥土重力式挡墙,保证围护结构的稳定;加强监测。

4 关键施工技术

4.1 总体施工流程

在电力隧道两侧各设置一堵钻孔灌注桩封堵墙,将整个基坑分为A、B、C 3个独立小基坑施工。

首先完成A、C区基坑及结构的施工,利用电力隧道两侧结构约束电力隧道范围土体,最后完成B区基坑结构施工,与A、C区已完成结构连成整体,使电力隧道范围土体卸载至重新加载稳定平衡的时间控制在最短。

3号出入口施工总体流程如下:

图1 总体施工流程图

4.2 基坑分区施工

4.2.1 分区原则

电力隧道范围作为重点控制区域,基坑分区时应尽可能减小电力隧道范围基坑,以尽可能减少电力隧道范围基坑工程量,利于加快电力隧道范围基坑施工速度,减少电力隧道可变形时间。

4.2.2 基坑分区

以电力隧道中心线为界,在电力隧道两侧各设置一堵钻孔灌注桩封堵墙,钻孔灌注桩封堵墙距离电力隧道边安全净距要求≥1m,防止施工时钻孔灌注桩碰触电力隧道壁,造成电力隧道破坏;结合现场实际及勘测情况对封堵墙位置进行适当调整。

4.2.3 基坑分区施工方法

电力隧道两侧设置了钻孔桩封堵墙,将电力隧道作为独立基坑施工。A、C区基坑施工对电力隧道影响较小,施工时首先完成A、C区基坑施工,最后完成B区基坑施工,B区基坑结构与A、C区连接最终完成整个出入口基坑的施工。

A、C区基坑施工相对于B区基坑施工为常规基坑,施工时按照深基坑明挖顺作法施工的一般规定进行组织施工:由于基坑面积较小,采用水平分层开挖、随挖随撑,完成基坑结构施工。

B区基坑施工时必须达到控制电力隧道变形的目的,结合“时空效应”理论、深基坑明挖顺作法施工的一般规定以及现场实际工况,专门组织施工。

4.2.4 B区基坑施工要点

4.2.4.1 施工准备

做好详细的技术交底、安全交底及注意事项;按24小时连续作业细排施工计划,将施工计划进行细分,明确督办责任人,督办责任人跟班作业协调,及时调配人力、材料、机械设备等各种施工资源,确保各计划节点按计划时间完成;现场人员、机械设备、材料均必须提前到位。

4.2.4.2 基坑土方开挖及支撑施工

⑴ 土方开挖至第二道支撑

根据场地条件,基坑采用机械开挖,局部人工配合,单侧出土,采用长臂挖掘机直接出土。由于B区土体全部进行了加固改良,若开挖时土体强度较大,则采用人工风镐配合开挖。

图2 B区基坑开挖第一层土

⑵ 开挖底层土体第一部分,施工第一部分混凝土垫层

将第二道支撑至坑底土方按垂直于Φ3000电力隧道方向等分3部分,机械开挖第二道支撑至坑底土方,若开挖时土体强度较大,则采用人工风镐配合开挖。首先开挖中部土方,在垫层内增设H型钢支撑,加强支撑体系及约束坑底以下电力隧道范围土体变形;在垫层内铺设钢筋网片,钢筋网片钢筋均与相邻钻孔灌注桩主筋按规范要求焊接。浇筑完成垫层混凝土。

图3 B区开挖底层土体第一部分,施工第一部分混凝土垫层

⑶ 开挖底层土体第二部分,施工第二部分混凝土垫层

开挖一侧土方,在垫层内增设H型钢支撑,加强支撑体系及约束坑底以下电力隧道范围土体变形;在垫层内铺设钢筋网片,钢筋网片钢筋均与相邻钻孔灌注桩主筋及第一部分垫层钢筋网片按规范要求焊接。浇筑完成垫层混凝土。

图4 B区开挖底层土体第二部分,施工第二部分混凝土垫层

⑷ 开挖底层土体第三部分,施工第三部分混凝土垫层

开挖最后一部分土方,在垫层内增设H型钢支撑,加强支撑体系及约束坑底以下电力隧道范围土体变形;在垫层内铺设钢筋网片,钢筋网片钢筋均与相邻钻孔灌注桩主筋及第一部分垫层钢筋网片按规范要求焊接。浇筑完成垫层混凝土。

图5 B区开挖底层土体第三部分,施工第三部分混凝土垫层

⑸ 完成B区结构施工

按“时空效应”理论依次完成B区底板第二道支撑拆除B区顶板顶板防水及覆土回填施工,结构施工过程中做好与A、C区接缝防水,从而完成整个3号出入口基坑结构施工。

图6 完成B区结构施工

4.2.4.3 施工中加强监控量测

B区基坑施工过程中,加强监控量测,加密监测频率,通过监测监控指导施工。Φ3000电力隧道在施工期间最大上浮量为4.39mm(管线产权单位规定的警戒值为20mm),远远小于警戒值。随基坑结构施工进度,变形量逐渐减小至趋平稳。

图7 B区基坑施工期间Φ3000电力隧道变化曲线图

4.3 B区基坑内土体MJS工法加固改良

对电力隧道范围基坑内土体采用MJS工法进行加固改良,提高土体强度和稳定性,充分利用土体变形的滞后特性,使得在基坑土体卸载至重新加载过程中,利用土体对电力隧道变形的约束作用,减缓基坑施工时电力隧道的变形速度。

4.4 B区电力隧道范围围护结构外水泥土重力式挡墙施工

电力隧道范围围护结构受电力隧道埋深制约,围护结构钻孔灌注桩插入比严重不足,在围护结构外采用MJS工法施工水泥土重力式挡墙,保证围护结构的稳定,确保基坑施工安全。

5 结论

在饱和淤泥质软土地质条件下,深基坑采用明挖顺作法上跨地下深埋Φ3000电力隧道抗浮施工,如何减少电力隧道的可变形时间、限制电力隧道的可变形空间、实时掌握电力隧道的变形情况,在这三点因地制宜,采用合理的措施,施工时严格控制,最终将电力隧道的上浮变形控制在了较为理想的程度,确保了电力隧道的安全。

明挖顺作法施工简单、造价相对较低、安全性高,在施工过程中更能方便的组织施工及更直观观察基坑变化,本工程深基坑采用明挖顺作法上跨地下深埋管线的成功实施,对今后类似工程的实施有较强的借鉴意义。

参考文献:

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