一、洞口与明洞工程
1、洞口土石方
(1)、按照图纸的要求,在洞口施工放样的线位上进行边坡、仰坡自上而下的开挖,不得采用大爆破,尽量减少原地层的扰动。
(2)、边坡、仰坡上浮石、危石要清除,坡面凹凸不平应予整修平顺。
(3)、洞门端墙处的土石方,应结合地层稳定程度、洞门施工季节和隧道施工方法等进行开挖。
(4)、松软地层开挖边坡、仰坡时,宜随挖随支护,加强防护,随时监测、检查山坡稳定情况。
(5)、进洞前必须完成应开挖的土石方。废弃的土石方,应堆放在指定地点,边坡、仰坡上方不得堆置弃土、石方。
(6)、工程需要的填方,应按图纸或监理人的指示施工;超挖部分应采用同级混凝土回填。
2、排水工程
(1)、洞外排水工程包括边坡和仰坡外的截水沟、排水沟和洞口排水沟、涵管组成的排水系统,所有开挖与铺砌按图纸施工外。
(2)、边坡、仰坡外的截水沟或排水沟应于洞口土石方开挖前完成,截水沟及排水沟的上游进水口应与原地面衔接紧密或略低于原地面,下游出水口应妥善地引入排水系统。
(3)、边坡、仰坡以外的上方,如有坑洼积水时,应按图纸或监理人的指示予以处理;但不得用土石方填筑,以免流失堵塞排水沟渠,影响洞口安全。
(4)、路堑两侧边沟应与排水设施妥善连接,使排水畅通。土路肩及碎落台,应按图纸要求予以加固。
3、坡面防护
(1)、边坡、仰坡开挖面的防护措施,应按图纸进行,并主动制订工程措施报请监理人批准后及时实施。如情况有变化或图纸未作规定时,应按监理人的指示办理。
(2)、坡面防护,一般采用浆砌片石、块石、喷射混凝土、锚杆、预制混凝土、现浇混凝土、钢筋、铺种草皮等措施,应按图纸要求进行施工。坡面喷射混凝土防护时,应将岩面浮渣及危岩清除干净。
4、洞门
洞门应及早修筑,并尽可能安排在冬季或雨季前施工,所有建筑材料和施工要求,均应符合图纸规定,并符合以下要求:
(1)、洞门施工放样位置准确。
(2)、洞门基础开挖及支护方案应报监理人审批,基础必须置于稳固的地基上,做好防水排水工作,不得被水浸泡。基坑废渣、杂物等必须清除干净,报请监理人验收合格后,方可进行下一道工序。
(3)、洞门拱墙应与洞内相邻的拱墙衬砌同时施工,连成整体。洞门端墙应与隧道衬砌紧密相连。
(4)、洞门端墙的砌筑(或浇筑)与墙背回填,应两侧同时进行,防止对衬砌产生偏压。
(5)、洞口装饰的隧道名牌,字样要求美观醒目。
(6)、洞门建筑完成后,洞门以上仰坡坡脚如有损坏,应及时修补,并应检查与确保坡顶以上的截水沟和墙顶排水沟及路堑排水系统的完好与连通。
(7)、端墙顶排水沟砌筑在填土上时,应将填土夯实紧密。
5、明洞
(1)、明洞地段土石方的开挖
A、承包人应根据地形、地质条件、边坡及仰坡的稳定程度和图纸要求,提出施工方法、施工步骤、作业时间以及防护措施,报监理人审查批准。
B、明洞的开挖可采用全部明挖法或拱上明挖拱下暗挖法。若采用后一种方法开挖时,起拱线以上的土石方为洞外挖,按石方开挖的要求施工;起拱线以下的开挖为拱下暗挖,按本章洞内开挖的方法施工,以确保施工安全。
C、土石方开挖应按顺序进行,边坡开挖要严格控制爆破药量,爆破作业应符合《爆破安全规程》(GB 6722-2003)的有关规定。明洞开挖后应即进行边坡防护。
D、在松软地层开挖边坡、仰坡时,宜随挖随支护。
E、明洞开挖前,应先做好洞顶的防水、排水设施,防止地面水冲刷而导致边坡、仰坡落石、塌方。在施工过程中,无论由于何种原因,承包人应对因落石、塌方所造成的危害、破坏和损失,负全部责任。
F、明洞开挖的弃方,应堆置于经监理人批准的指定地点。
G、明洞不宜在雨季施工,如确需在雨季施工时,应制定严密的施工方案和防护措施,同时应加强对山坡稳定情况的监测、检查。
(2)、边墙基础
A、明洞边墙基础应设置在符合图纸要求且稳固的地基上,基坑的渣体杂物、风化软层和积水应清除干净,经监理人检验合格后,方可进行下道工序。
B、偏压和单压明洞的外边墙基底,垂直路线方向宜挖成向内的斜坡,以提高基底的抗滑力,如基底松软,应采取措施增加基底承载力。
C、深基础开挖,应注意核查地质条件,如挖至设计高程,不符合图纸要求时,应提出变更设计报监理师审批。
(3)、衬砌
明洞的衬砌应遵守下列规定:
A、拱圈按图纸要求制作挡头板、外模、支架、支柱,并应设有防止渗漏、跑浆和走模的施工措施。
B、钢筋的加工及绑扎按本规范第400章的有关规定办理。
C、浇筑拱圈混凝土时,应连续进行,不得中断,并应采取防雨措施。混凝土养生按规范第执行。
D、起拱线以下暗挖时,应在拱圈混凝土达到设计强度后进行,并有保证拱圈安全和稳定的措施。
E、沉降缝及施工缝的设置与施工,按图纸要求或监理人的指示办理。
(4)、明洞与暗洞衔接
明洞施工一般采用先墙后拱法。当边坡松软易坍及明洞与暗洞衔接时,施工宜采用先拱后墙法。在仰坡暂能稳定的情况下,宜由内向外进行施工;在仰坡易坍塌的情况下,宜先将明洞拱圈浇筑到仰坡脚,再由内向外作洞内拱圈,并确保仰坡稳定。明洞与暗洞拱圈应连接良好。
(5)、防水
A、拱圈混凝土达到设计强度的50%后,拱圈背部以砂浆涂抹平整。设置防水层时,应在拱背涂上一层热沥青后,立即从下向上敷设卷材防水层;敷设时应粘贴紧密,相互搭接错缝,搭接长度不小于100mm,并向隧道内拱背延伸不少于0.5m。先三油二毡后,再涂抹20mm厚水泥砂浆。
B、墙背竖向铺设无纺土工织物作滤层时,防水板与无纺土工织物应叠合一起,整体铺挂。
C、拱背铺设粘土隔水层,应按图纸要求选用粘性好、无杂质、无石块的黏土分层夯实,并与边坡、仰坡搭接良好,封闭严密。
D、止水带按设计要求施工。
(6)、回填及拱架拆除
A、拱圈混凝土达到设计强度、拱墙背防水设施完成后,方可回填拱背土方。
B、明洞段顶部回填土方应对称分层夯实,每层厚度不得大于0.3m,两侧回填的土面高差不得大于0.5m;回填至拱顶后应分层满铺填筑,顶层回填材料宜采用粘土以利于隔水。回填土夯实度应符合图纸要求并经监理人认可。
C、使用机械回填时,拱圈混凝土强度应达到设计强度,且需先用人工填筑夯实至拱顶以上1.0m后,方可使用机械施工。
D、在人工回填筑时,拱顶中心回填高度达到0.7m以上方可拆除拱架;若使用机械施工回填时,则应在回填土石全部完成后方可拆除拱架。
(7)、仰拱
当设置仰拱时,应按规定进行施工。
(8)、遮光棚
遮光棚或遮光板应采用钢筋混凝土构件,可以就地浇筑,也可以预制安装。其所用材料及施工要求,均应符合图纸要求。
6、附加套拱
(1)、前置式洞门明洞段施工应符合设计图提出附加套拱段相关施工要求。
(2)、附加套拱施工顺序:
A、明暗洞交接处大管棚工作平台及仰拱开挖与临时支护;
B、附加套拱施工槽开挖与边坡临时支护;
C、附加套拱钢架架立就位,焊接纵向连接钢筋并浇筑套拱混凝土;
D、回填反压并绿化;
E、附加套拱内土石方暗挖;
F、明洞段衬砌。
(3)、明暗洞交接处临时仰坡应尽量采用人工开挖,避免机械施工的扰动。
(4)、附加套拱混凝土浇筑内、外模板均采用组合钢模板现场拼接、固定,内模支撑于核心土体,外模支撑于外侧山体边坡。
(5)、由于暗洞洞口段埋深较浅,进入暗洞的5~10m范围内原则上禁止爆破施工。若为土质或松散破碎的岩质体,采用挖掘机配合人工手持风镐开挖,若为坚硬的岩质体,宜采用冲击锤破碎,暴露临空面后再采用缓膨炸药膨胀破碎围岩,减少施工对附加套拱的扰动影响。
二、洞身开挖
1、开挖要求
(1)、承包人应根据监理人批准的施工方案或其后批准的修改方案完成开挖作业。洞口处边坡防护工程未完成,不得进行洞身开挖。
(2)、为了最大限度地利用围岩自承能力,必须采用减少围岩扰动的方法进行洞身开挖。各级围岩的开挖方法参见《公路隧道施工技术规范》(JTG F60-2009)的有关规定。
(3)、在确定开挖断面时,除应满足隧道净空和结构尺寸外,并应考虑围岩及初期支护的变形。当采用复合式衬砌时,还应考虑适当预留变形量,预留变形量的大小可根据围岩级别、断面大小、埋置深度、施工方法法及支护情况等,采用工程类比法测定;如无预测值时,可参照《公路隧道设计规范》(JGT D70-2004)表7.4.1确定。施工过程中,应根据现场监控量测结果进行调整。
(4)、洞身开挖断面尺寸应符合图纸要求,边沟、电缆沟及边墙基础也同时开挖,所有开挖应按图纸标明的开挖线进行施工,并一次挖够。在开挖过程中,应随时测定隧道轴线位置和高程。预留洞室在施工前应与图纸进行核对,确保洞室的数量与位置正确。
(5)、在开挖的进程中应考虑按有利于减少超挖、有利用于围岩的稳定的施工方法进行。超过设计图纸允许范围的超挖以及这部分超挖的同级混凝土回填。
(6)、严格控制断面开挖,不应欠挖,仅在岩层完整、抗压强度大于30MPa,经监理人确认不影响衬砌结构的稳定和强度时,岩石个别突出部分(每平方米内大于0.1m)可侵入衬砌,侵入量不大于50mm。拱脚、墙脚以上1m内断面严禁欠挖。
应尽量减少超挖,不同围岩地质条件下的允许超挖值应按设计图纸或《公路隧道施工技术规范》(JTG F60-2009)的相关规定。采用复合式衬砌时,开挖轮廓应按图纸规定预留变形量,图纸无规定时,可按《公路隧道施工技术规范》(JTG F60-2009)的相关规定。
(7)、采用台阶法施工时,台阶不宜分层过多,上下台阶之间的距离尽可能满足机具正常作业,并减少翻渣工作量;当顶部围岩破碎,需支护紧跟时,可适当延长台阶长度。
(8)、当两相对掘进工作面接近打通时,两端施工应加强联系,统一指挥。当两工作面的距离剩下15m时,应从一面掘进贯通。
(9)、浅埋隧道开挖时应严格控制地表沉陷,减小循环开挖进尺和防止塌方。为此,应根据具体情况,采取适当措施,如:
A、施工中为减少对围岩扰动,宜采用单臂掘进机或风镐开挖,爆破开挖时应遵循短进尺、强支护、弱爆破、勤观测的原则;
B、应加强对拱脚的处理,安设拱脚锚杆;
C、及时施作仰拱或临时仰拱;
D、若初期支护变形过大,又不宜加固时,可对洞周2~3m范围内的围岩进行系统深孔岩石注浆;
E、在V级以下软弱破碎围岩或有涌水时,应采用预注浆,或从地表安设地层锚杆,或洞内环形固结注浆或采用管棚法加固地层;
F、应加强地表下沉、拱顶下沉的观测及反馈,以指导施工。
(10)、隧道内两相向施工中线在贯通面上的极限误差应符合表503-1的规定。
(11)、由洞外设置洞口投点桩时,测量误差和洞内支导线放样测量误差引起的贯通面产生的中误差应不大于下表的规定。
隧道中线极限贯通误差
类 别 | 两相向开挖洞口间长度(m) | 两端施工中线在贯通面上的极限误差(mm) |
横向 | <3 000 | ±150 |
3 000~6 000 | ±200 | |
>6 000 | ±300 | |
高程 | 不限 | ±70 |
测量部位 | 两开挖洞口间长度(m) | 高程中误差(mm) | ||
<3 000 | 3 000~6 000 | >6 000 | ||
贯通中误差(mm) | ||||
洞 外 | 45 | 60 | 90 | 25 |
洞 内 | 60 | 80 | 120 | 25 |
全部隧道 | 75 | 100 | 150 | 35 |
(13)、含瓦斯(主要成分甲烷CH4)、H2S等有害气体地层开挖
A、由于沿线的地层内含煤线,因此在隧道开挖时,应加强洞内甲烷(CH4)、H2S等有毒有害气体的监测工作,建立专门的预防机构和制订严格的规章制度,并做好中毒的救护措施准备工作。
B、对图纸中标有炭质页岩、煤层等含煤地层,应按瓦斯隧道组织施工,建立专门的防爆机构制订严格的规章制度。
C、定点设置瓦斯、H2S报警仪,监测瓦斯和H2S浓度变化情况,及时报告监理人。专业瓦斯和H2S检测员、洞内领班人员和生产指挥人员均应携带便携式瓦斯和H2S报警仪,随时检测瓦斯浓度,特别要注意顶部瓦斯容易聚集的地点和隧道中下部H2S容易聚集的地点。
D、做好施工通风,当隧道内任一点瓦斯浓度在通风状况下不大于0.5%时,允许采用常规方法施工。进洞的大型内燃机 (如装载机喷射三联机液压钻孔台车等) 亦应悬挂便携式瓦斯检测报警仪 (报警仪的报警点定为瓦斯浓度0.5%)。
E、隧道中瓦斯涌出量较大,在通风状况下瓦斯浓度仍超过0.5%时,洞内施工必须使用防爆设备,并执行《煤矿安全规程》的有关规定,另行编制施工组织设计,报监理人批准。
F、当图纸标明或补充调查查明隧道内有可能形成瓦斯突出时,应采取超前预测,预探措施,并严格按设计实施防突措施。
G、做好施工通风,保证洞内空气中H2S浓度不大于10mg/m3(7ppm)。当检测到H2S浓度超标,应立即停止施工,加强施工通风,采取防毒措施。
2、钻爆设计
(1)、在岩石隧道爆破作业的掘进中,对爆破技术诸要素如钻眼大小、孔深、间距、药量、钻眼分布与起爆顺序等应慎重研究与严格控制。
在进行钻爆施工前至少14d,承包人应完成钻爆设计并报请监理人批准。
(2)、钻爆设计应在综合研究地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具、爆破器材等的基础上进行。其主要内容有:炮孔布置图(包括掏槽方式、钻孔深度及斜度);装药结构图(包括装药量及炮孔堵塞方式);钻爆参数表;起爆方法和顺序,必要时应绘制爆破图;主要技术经济指标及必要的说明。
(3)、钻爆设计应使用光面爆破或预裂爆破技术。爆破参数的选择,均应通过试验确定;无试验条件时,可参照《公路隧道施工技术规范》(JTJ F60-2009)有关参数。
A、光面爆破的要求
a、残留炮孔痕迹,应在开挖轮廓面上均匀分布。炮孔痕迹保留率:硬岩不少于80%,中硬岩不少于70%,软岩不少于50%。
b、相邻两孔之间的岩面平整,孔壁不应有明显的爆破裂隙。
c、相邻两孔之间出现的台阶形误差不得大于150mm。
B、预裂爆破的要求
a、在主要爆破眼引爆前,瞬时爆破单排密距孔眼,可获得沿开挖线的预裂面,减少对主要爆破眼的爆破影响,从而减少外层岩石的破损。
b、最理想的情况是单一的断裂应连接到邻近的爆破眼,并在每个预裂孔眼内还保留一半的孔深。
c、预裂爆破孔的预裂缝宽度一般不宜小于5mm。
3、钻爆作业
(1)、钻爆作业必须按照钻爆设计进行。当开挖条件出现变化时,爆破技术应随围岩条件的变化而作相应改变。
(2)、钻炮眼前应绘出开挖断面的中线、水平和断面轮廓,并根据爆破设计标出炮眼的位置,经检查符合设计要求后,方可钻眼。
(3)、炮眼的深度、角度、间距应按设计要求确定,并应符合设计精度要求。
(4)、钻眼完毕,应按炮眼布置图进行检查,并做好记录,经检查合格后,方可装药。
(5)、装药前应将炮眼内泥浆、存水及石粉吹洗干净,所有装药的炮眼均应及时堵塞炮泥,周边眼的堵塞长度不宜小于200mm。
(6)、采用预裂爆破法时,应从药包顶端超堵塞,不得只在眼口堵塞。
采用电力起爆时,应按《土方与爆破工程施工及验收规范》(GB J201-1983)中的爆破工程部分规定及《公路隧道施工技术规范》(JTJ F60-2009)的有关规定执行。
(7)、周边眼以一次同时起爆为宜。当在软岩地段必须对爆破震动加以控制时,周边眼可根据地质条件分组起爆。
(8)、爆破后应设专人负责清帮清顶,同时要对开挖面和未衬砌地段立即进行检查,如察觉可能产生险情时,承包人应采取措施,及时处理。
(9)、核心围岩的开挖爆破,不得对已衬砌结构的安全产生影响甚至破坏。
4、施工支护
A、施工支护措施,应紧随开挖面及时施作,确保施工安全,并控制围岩变形和减少围岩暴露时间。它可作为开挖面临时支护,亦可作为永久衬砌的一部分。临时支护包括喷射混凝土、锚杆、锚杆与喷射混凝土并用,锚杆、挂钢筋网与喷射混凝土并用。
B、不同类别的围岩,应采用不同结构形式的施工支护。
a、Ⅰ、Ⅱ级围岩支护时,宜采用局部喷射混凝土或局部锚杆,为防止岩爆和局部落石,可局部加栓钢筋网。
b. Ⅲ、Ⅳ级围岩可采用锚杆、锚杆挂网、喷混凝土或锚喷联合支护,Ⅳ级围岩必要时可加设钢架。
c.Ⅴ、Ⅵ级围岩宜采用锚喷挂网的联合支护形式,并可结合辅助施工方法进行施工支护。
d.当地质条件差、围岩不稳定时,可采用构件支护。
(1)、喷射混凝土
A、一般要求
a、在喷射混凝土施工前28d,承包人应提交喷射混凝土的施工方案,包括喷射方式、机具设备、操作方法、混合料配合比及外加剂等,并附简要说明,报请监理人批准。
b.在每一开挖面施工现场,承包人应始终最少拥有一台可正常操作的喷浆机组,在使用前应经检查并批准。承包人还应有备用设备,当出现故障时,能立即投入使用。
c.喷射混凝土前,应埋设标志或利用锚杆外露长度以控制喷射混凝土的厚度。
d.喷射作业区的气温不低于+5℃,混合料进入喷射机温度不低于+5℃。
B、材料、设备
a.喷射混凝土采用的原材料及细集料与粗集料的级配应符合《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB 50086—2001)的规定。
b.承包人应定期检查料堆中集料的含水量。
c.早强剂和速凝剂:凡喷射混凝土拟用于堵塞漏水灌浆,或要求支撑加固尽快达到强度值,可掺加早强剂于混合料中。为使喷射混凝土在喷射后达到速凝,可掺加速凝剂于混合料中。速凝效果要求初凝时间不大于5min,终凝时间不大于10 min。该外加剂对所用水泥的适应性和其他因素均应在施工前通过实验室试验,并经监理人认可。
d.喷射混凝土加筋,非镀锌焊接钢筋网应符合《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB 50086—2001的规定)。
e.喷射钢纤维混凝土所用钢纤维其质量及技术要求应符合图纸要求,并应符合《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB 50086-2001)及《纤维混凝土结构技术规程》(CECS38:2004)的有关规定。
f.喷射混凝土的用水应采用清洁的饮用水,pH值不小于4、硫酸盐含量(以SO42-计)不超过1%的清水(按重量计)。在喷射混凝土的用水中,含有的有机物和无机物应以不损害混凝土的质量为准。
g.喷射设备应能连续均匀混料并喷射。混料设备应严格密封,以防外来物质侵入。在混合料中添加钢纤维时,宜采用钢纤维播料机。
h.空压机应适用于所选用喷射设备,并具有足够的气压和流率,且应保持连续优质作业。
喷嘴水压必须高于压缩空气的压力,施工中必须保持连续供水。
ⅰ.喷射混凝土的物理力学性质:
混凝土强度等级 | C20(20MPa) | 抗拉强度 | 1.1 MPa |
密度 | 2200㎏/m3 | 弹性模量 | 2.1×104MPa |
1d龄期抗压强度 | ≮5MPa | 与围岩粘结强度 (Ⅰ、Ⅱ级围岩) | ≮0.8MPa |
弯曲抗压强度 | 11MPa | (Ⅲ级围岩) | ≮0.5MPa |
施工前试验应按《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB 50086—2001)的规定进行。标准试块按《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB 50086—2001)附录F及《公路隧道施工技术规范》(JTG F60-2009)制作并进行各种龄期的抗压强度试验。
喷射混凝土与围岩的粘结强度试验宜在现场按《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB 50086—2001)附录A的规定进行。
承包人应于施工前至少28d,在监理人在场的情况下,为每种不同材料和配合比的喷射混凝土最少制作3块试验板,并进行养生。经各种龄期养生后的试验板按规定加工成立方体试块,送交监理人检查认可后,即进行各龄期的抗压强度试验。
D、作业要求
a.隧道开挖后应立即对岩面喷射混凝土,以防岩体发生松弛。
b.按施工前试验所取得的方法与条件进行喷射混凝土作业,在喷射混凝土达到初凝后方能喷射一下层。首次喷射混凝土厚度应不少于50mm,另有批准或按图纸所示者除处。
c.喷射作业应分段、分片依次进行,喷射击顺序应自下而上进行,每段长度不宜超过6m。
d.喷射混凝土作业需紧跟开挖面时,下次爆破距喷射混凝土作业完成时间的间隔不不小于4h。
e.图纸上所示,喷射混凝土的厚度应分层喷射,喷射混凝土厚度应用批准的方式测定。在隧道全长内每隔10~20m至少要取一处试件,从拱中心向两侧边墙每2m取样用以确定强度是否符合要求,取样时要注意不要在有水的部位取样。
f.喷射混凝土的回弹物不得重复利用,所有的回弹混凝土应从工作面清除。
g.喷嘴应与受喷面保持垂直,同时与受喷面保持一定的距离,一般可取0.6~1.0m。
h.当受喷面有水时,先清除岩层表面之水,混凝土中可根据试验结果增添外加剂。
i.开挖断面周边有金属杆件和钢支撑时,应保证将其背面喷射填满,粘结良好。
j.新喷射的混凝土应按规定洒水养护。
k.工程验收前,喷射混凝土如有气孔、缺陷或损伤等均应修复完好,该项费用由承包人自负。
l.应按照本章第507.03小节的防尘要求,确保洞内清新的工作环境,减轻喷射混凝土作业中造成的粉尘影响;加强通风设施;采用集尘机捕捉粉尘。
m.喷射钢纤维混凝土的施工作业,尚应符合下述规定:
(a)水泥的强度等级不应低于32.5号,混凝土强度等级不低于C20,粗集料最大粒径不得大于15mm。
(b)添加速凝剂时,其掺量应通过试验确定。
(c)钢纤维的抗拉强度应大于380MPa;直径0.3~0.5mm;长度20~25mm,且不得大于25mm;掺入量为混凝土混合料质量的3%~6%。
(d)混合料搅拌时,应采用钢纤维播料机均匀撒入混合料中,搅拌好的混合料中钢纤维不得结团,搅拌时间不宜小于3min。
(e)干混合料宜随拌随用,无速凝剂掺入的混合料,存放时间不应超过2h;干混合料掺速凝剂的,存放时间不得超过20min。
(f)在受喷围岩明显凹凸不平处,应先用喷射混凝土填平补齐,而后再喷射钢纤维混凝土。填补混凝土的强度等级不应低于钢纤维混凝土的等级。
(g)在喷射钢纤维混凝土表面,应再喷敷厚度为10mm的水泥砂浆。水泥砂浆的强度等级不应低于钢纤维混凝土的等级。
(2)、钢架支护
A、钢架支护的设计与制造应符合《钢结构工程施工质量验收规范》(GB 50205-2001)的要求。钢架支护钢材,应按施工图中标明的采用。在隧道开挖中,各部分安装支护的方法(包括支护的间距),应获监理人批准。
B、钢架支护应准确就位,并经常维护。当监理人发现钢架支护安装不当,并提请承包人注意后的48h内,应由承包人进行调整。由于钢架支护超过规定的容许偏差或其它任何原因造成损坏,其费用由承包人自理。
(3)、锚杆
A、承包人必须按照图纸或监理人指示,在图纸标明处或批准部位提供和安装注浆的或不注浆的锚杆。
B、注浆锚杆或药卷锚杆使用在所有需永久支护的部位,注浆使用的浆液应是水泥浆、水泥砂浆或其它批准的材料。
不注浆锚杆使用在所有临时支护的部位。
C、锚杆的钻孔及其安装方法应经监理人批准。锚杆钻孔应圆而直,孔口岩面应整平,钻孔应与岩面垂直。预应力锚杆则应在孔中锚定锚杆后,将锚杆拉伸至规定的轴向荷载。
D、每根锚杆的抗拔力不得低于图纸规定,并不应低于50KN,每300根锚杆必须抽样一组进行抗拔力试验,每组不少于3根,并应符合《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB 50086-2001)的规定。
E、承包人在工地应备有充足的锚杆和附件的备用件,准备随时使用,以免待料贻误工作。
F、需注浆的钻孔应按监理人批准的方法和材料,全部用浆液充填。
浆液配合所使用的外加剂、拌和方法、注浆压力、设备和注浆方法,都应经监理人批准。一般注浆压力为0.5~1.0MPa,终压为2.0~2.5MPa。
(4)、钢筋网
A、承包人在图纸规定和监理人指示的部位,提供与安装钢筋网。钢筋网应随受喷面的起伏铺设,钢筋网的混凝土保护层应不小于20mm,且应与锚杆或钎钉联结牢固,在喷射作业时不发生颤动。
B、在需将喷射混凝土作为永久支护的部位,钢筋网是惟一批准的配筋型式;钢筋直径和钢筋网的网格间距按图纸要求或监理人指示执行。
5、开挖铺助作业
(1)、超前锚杆或超前小钢管支护
A、宜与钢架支护配合使用并从钢架腹部穿过。
B、与隧道纵向开挖轮廓线间的外插角宜为5°~10°,长度应大于循环进尺,以3~5m为宜。
C、超前锚杆宜用早强水泥砂浆锚杆。
D、超前小钢管在安设前应检查其尺寸,钢管顶入钻孔长度不应小于管长的90%。
(2)、管棚钢架超前支护
A、检查开挖的断面中线及高程,开挖轮廓线应符合图纸要求。
B、钢架安装垂直度允许偏差为±2°,中线及高程允许偏差为±50mm。
C、在钢架上沿隧道开挖轮廓线纵向钻设管棚孔,其外插角以不侵入隧道开挖轮廓线越小越好。孔深不宜小于10m,孔径比管棚钢管直径大20~30mm,钻孔顺序由高孔位向低孔位进行。
D、管棚钢管外径宜为φ(70~180)mm,长度宜为4~6m。接长管棚钢管时,接头应采用厚壁管箍,上满丝扣,丝扣长度不应小于150mm。接头应在隧道横断面上错开。
E、当需增加管棚钢架支护的刚度时,可在钢管内注入水泥砂浆。
(3)、超前小导管预注浆
A、沿隧道纵向开挖轮廓线向外以10°~30°的外插角钻孔,将小导管打入地层。亦可在开挖面上钻孔将小导管打入地层,小导管环向间距宜为200~500mm。
B、小导管注浆前,应对开挖面及5m范围内的坑道喷射厚为50~100mm混凝土或用模筑混凝土封闭。
C、注浆压力应为0.5~1.0MPa,必要时可在孔口处设置能承受规定的最大注浆压力和水压的止浆塞。
D、注浆后至开挖前的时间间隔,视浆液种类宜为4~8h。开挖时应保留1.5~2.0m的止浆墙,防止下一次注浆时孔口跑浆。
6、铺助坑道
(1)、一般要求
A、凡图纸标明的辅助坑道,均纳入隧道的总体施工组织设计中,并按工程量清单相同的项目予以计量支付。承包人为加快施工进度、增大工作面或其他目的而自行增加辅助坑道则不予计量支付。但对增加的辅助坑道类型、施工安排、与正洞的衔接措施、加固处理等应报请监理人批准。
B、隧道施工需要设置横洞、斜井、竖井或平行导坑作辅助坑道时,对坑道类型、平面位置、坡度高程、断面尺寸、支护类型和设备技术条件等的选择,均应符合《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004)的有关规定。
C、坑道口的截水、排水系统和防护冲刷的设施,应在施工前妥善规划,尽快完成。坑道口或井口的洞门或锁口圈亦应尽早施工完成。
D、辅助坑道需要支护的地段,开挖与支护应配合进行,并宜采用喷锚支护。辅助坑道的岔洞及与正洞连接处,支护应加强并紧跟开挖进行。
E、辅助坑道不再利用时,除图纸另有规定外,承包人应按《公路隧道施工技术规范》(JTG F60-2009)的规定予以处理封闭。
(2)、横洞与平行导坑
A、当采用喷锚作施工支护时,横洞与平行导坑的断面形式宜用拱形断面。
B、平行导坑的横通道施工,应在平行导坑和正洞掘进至其位置时,将交叉口处一次挖成。如原确定的横通道位置地质不良,可根据实际情况调整通道间距。
为提高运输效率,可每隔几个横通道设置一个反向通道,以利车辆调度。
C、平行导坑掘进应超前于正洞,其超前距离可视施工条件决定,但不宜小于横通道的间距。
D、开挖时如有地下水应及时将水沟做好;如地质松软,水沟应辅砌,防止排水不畅影响施工。
(3)、竖井
A、根据地形、地质条件,承包人可结合运输、通风需要,设置深度小于40m的简易竖井,断面可采用矩形,如地压较大时亦可采用圆形。兼作通风用的竖井应设在隧道中线上。
B、竖井口的锁口圈应于井身掘进前完成,并配备井盖。只有在升降人员、物料时,井盖方可开启。
C、竖井开挖,除钻爆作业应符合本章有关规定外,还应符合下要求:
a.开挖宜用直眼掏槽;当岩层倾斜较大且层理裂隙明显时,可用楔形或其他形式掏槽。有地下水时,可采用立式梯台超前掏槽法。
b.钻眼前应将工作面的石渣清理干净并排除积水。每一孔眼钻完,应将眼口临时堵塞,防止碎石掉落眼内。
c.每次爆破后应检查断面,不得有欠挖。每掘进5~10m,核对一次中线,及时纠正偏斜。
D、竖井施工宜采用喷锚支护。每次支护高度应根据围岩稳定程度而定。若采用构件支撑时,圆形竖井宜用井圈背板支撑,矩形竖井宜用框架支撑。
E、竖井的井口段、马头门、地质较差的井身段采用模筑混凝土衬砌时,应分节自下而上进行,并按需要设置壁座。
F、竖井开挖时,对出渣、支撑、喷锚支护、运输以及安全防护、联系信号等,应符合《公路隧道施工技术规范》(JTG F60-2009)的规定。
(4)、斜井
A、斜井口应设在地质条件较好和不受水淹的地方,并应便于布置井口车场和弃渣场地。井身不宜变坡,在井底变坡点处用竖曲线与井底车场连接。
B、斜井开挖除钻爆作业应符合本章有关规定外,并应符合下述要求:钻眼方向应与斜井倾角一致;底眼应较井底高程略低,避免出现台阶。每一循环进尺应用坡度尺放线控制井身斜度;每隔20~30m应用仪器复核中线、水平,保证斜井位置正确。
C、斜井施工需要支护的地段,宜采用喷锚支护。若采用构件支撑时,斜井倾度不宜大于25°,其立柱斜度宜为斜井倾角之半,但最大不得大于9°,各排支撑间应用三道纵撑支稳。
D、斜井口和不良地质或渗水地段的井身以及井底调车场、作业洞室,施工时应加强支护并及时衬砌。
在倾角大于30°且地质条件差的井身段衬砌,其墙基的末端宜作成台阶形式。斜井倾角大于15°时,井内运输轨道必须有防爬措施,每根钢轨应装两组防爬设施。
E、斜井开挖时,对出渣、支撑、喷锚支护、运输以及安全防护等,应符合《公路隧道施工技术规范》(JTG F60-2009)的规定。
7、小净距隧道的施工
小净距隧道施工工作除应按前述各小节、条款的规定及图纸要求外,尚应注意以下各点:
(1)、隧道开工之前,承包人在拟定小净距隧道施工方案、编制实施性施工组织计划的同时,还应编制详细的爆破开挖计划,报请监理人审批,未获批准,不得实施爆破。施工方案、施工组织设计及爆破计划虽经监理人的批准,并不因此免除承包人对工程应负的责任。
(2)、围岩爆破的方式,宜采用控制爆破(光面爆破和预裂爆破)。为了爆破时控制围岩的扰动,应放小炮,爆破的装药量应予严格控制。
(3)、小净距隧道监控量测应按图纸规定的项目以及测点布置和观察量测要求认真执行,应根据不同围岩级别制订量测计划,应将中间岩柱稳定、浅埋段地表沉降和爆破震动对相邻洞室的影响作为监控量测的重要内容。根据施工中所得到的现场量测资料,进行整理、分析,绘制各种关系曲线图,根据所绘曲线的变化情况与趋势,判定围岩的稳定性,及时预报险情,并为设计单位修改设计提供参考依据,对施工方法和工序应及时进行调整,以确保工程安全、经济、合理。
(4)、量测元件的安设及初读时间,应在爆破后24h内并在下一次爆破之前完成。
(5)、小净距隧道开挖方法的选择,应以减小对中夹岩的扰动,控制中夹岩的围岩变形,保证开挖过程中围岩的稳定性为原则,合理安排施工方法及施工工序。不同围岩级别施工方法可按如下要求进行。
A、Ⅵ、Ⅴ级围岩段宜采用正向单侧壁导洞的开挖方法,导坑、正洞宜采用台阶法开挖。左右洞内侧导坑开挖和初支纵向宜错开25~30m,二衬可错开15~20m。侧壁临时支护宜采用格栅钢拱架与钢筋网和湿喷混凝土联合支护形式。开挖宜以人工风镐为主,辅以轮胎挖掘机配合,局部进行弱爆破松动开挖。
B、Ⅳ级围岩段宜采用反向单侧壁导坑的开挖方法,正洞、侧壁导坑宜用台阶法开挖,并采用减轻震动光面爆破技术钻爆开挖。侧壁导坑采用临时锚喷支护,宜在后续正洞上、下导坑开挖时拆除,并立即按设计完成全断面的初期支护。
C、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ级围段可采用导坑超前、二次扩挖、光面爆破的开挖方法,左右洞错开施工。若左(右)洞先开挖,则右(左)洞二次扩挖应在左(右)洞初期支护完成并达到一定强度后进行,一般滞后左(右)洞扩挖10~15m,左(右)洞二次衬砌距右(左)洞扩挖距离应根据震动测试结果具体确定,一般不小于25m,右(左)洞二次衬砌距右(左)洞扩挖的距离一般不小于40m。
8、质量检验
(1)、洞身开挖
A、不良地质段开挖前应做好预加固、预支护。
B、当前方地质出现变化迹象或接近围岩分界线时,必须用地质雷达、超前小导坑、超前探孔等方法先探孔等方法先探明隧道的工程地质和水文地质情况,才能进行开挖。
C、应严格控制欠挖。当石质坚硬完整且岩石抗压强度大于30Mpa并确认不影响衬砌结构稳定和强度时,允许岩石个别凸出部分(每1m2不大于0.1m2)凸入衬断面,锚喷支护时凸入不大于30mm,衬砌时不大于50mm,拱脚、墙脚以上1m内严禁欠挖。
D、开挖轮廊要预留支撑沉落量及变形量,并利用量测反馈信息进行及时调整。
E、隧道爆破开挖时应严格挖制爆破震动。
F、洞身开挖在清除浮石后及时进行初喷支护。
(2).(钢纤维)喷射混凝土支护
A、材料必须满足规范和设计图纸要求。喷射混凝土施工配合比、养生、喷射风压及水压和施工顺序、施工缝的处理,应符合图纸及本章的规定。
B、喷射前要检查开挖断面的质量,处理好超欠挖。
C、喷射前,岩面必须清结。
D、喷射混凝土支护应与围岩紧密粘结,结合牢固,喷层厚度应符合要求,不能有空洞,喷层内不容许添加片石和木板等杂物,必要时应进行粘结力测试。喷射混凝土严禁挂模喷射。受喷面必须是原岩面。
E、支护前应做好排水措施,对渗漏水孔洞,缝隙应采取引排、堵水措施,保证喷射混凝土质量。如出现滴水和淌水,需采取措施引排,并补喷混凝土。
F、采用钢纤维喷射混凝土时,钢纤维抗拉强度不得低于380Pma,且不得有油渍及明显的锈蚀。
G、喷射混凝土的强度应符合图纸要求。抗压强度应以同批内标准试块(100mm×100mm×100mm)的代表值评定;每组试块的抗压强度代表值为3个试块试验结果的平均值(四舍五人取整数);同组试块应在同块大板上制取,有明显欠缺的试块,应予舍弃;3个试块中的过大或过小的强度值,与中间值相比超过15%时,以中间值代表该组的强度。
H、喷射混凝土强度的合格条件应按《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004)附录 E有关条款进行检查。
同批试件组数n≥10时,试件抗压强度平均值不低于设计值,任一组试件抗压强度不低于0.85设计值;同批试件组数n<10时,试件抗压强度平均值不低于1.05设计值,任一组试件抗压强度不低于0.9设计值。
I、试块应在施工中抽样制取。试块数量,每10m隧道,至少应在拱部和墙部各取一组,每组至少3块。原材料或配合比变更时,另取一组。
J、喷射混凝土强度不符合图纸要求时,应查明原因,根据实际情况采取补强措施。
(3).锚标支护
A、锚杆的材质、类型、规格、数量、质量和性能必须符合图纸和规范的要求。
B、锚杆插入孔内的长度不得短于设计长度的95%。
C、砂浆锚杆和注浆锚杆的灌浆强度应不小于设计图纸和规范要求,锚杆孔内灌浆密实饱满。
D、锚杆垫板应满足设计要求,垫板应紧贴围岩,围岩不平时要用M10砂浆填平。
E、锚杆应垂直于开挖轮廊线布设。对沉积岩,锚杆应尽量垂直于岩层面。
(4).钢筋网支护
钢筋网片的绑扎和焊接质量应符合施工要求。绑扎缺扣和松扣的数量不应超过绑扎总数的10%,钢筋网片漏焊、开焊不得超过焊数的2%,且不应集中。
采用双层钢筋网时,第二层钢筋网应在第一层钢筋网被混凝土覆盖后铺设。
(5).钢支撑支护
A、钢支撑的形式、制作和架设应符合设计图纸和规范要求。
B、钢支撑之间必须用纵向钢筋连接,拱脚必须放在牢固的基础上。
C、拱脚高程不足时,不得用块石、碎石砌垫,而应设置钢板进行调整,或用混凝土浇筑,混凝土强度不小于C20。
D、钢支撑应靠紧围岩,其与围岩的间隙,不得用片石回填,而应用喷射混凝土填实。
(6).超前锚杆
A、锚杆材质、规格等应符合设计图纸和规范要求。
B、超前锚杆与隧道轴线外插角宜为5°~10°,长度应大于循环进尺,宜为3~5m。
C、超前锚杆与钢架支撑配合使用时,应从钢架腹部穿过,尾端与钢架焊接。
D、锚杆插入孔内的长度不得短于设计长度的95%。
E、锚杆搭接长度应不小于1m。
(7).超前钢管
A、钢筋的型号、规格、质量等应符合规范要求。
B、超前钢管与钢架支撑配合使用时,应从钢架腹部穿过,尾端与钢架焊接。
C、钢管插入孔内的长度不得短于设计长度的95%。
三、洞身衬砌
1.应在衬砌施工之前至少14d,提出衬砌工程的施工方案,报请监理人批准。
2.隧道衬砌的施工,其中线、高程、断面尺寸、净空以及衬砌材料的标准、规格,必须符合图纸的要求。
3.为了保证衬砌工程质量,混凝土的浇筑应采用泵送作业。
4.在浇筑混凝土之前,应将浇筑处的地基表面的积水、泥浆、岩屑、油污、有害的附着物和松散物、半松散的或风化的岩块等清除掉。
5.浇筑混凝土应尽可能直接入仓,自由跌落(垂直地或倾斜的)距离不应大于1.2m,严禁采用导致集料分离的方式浇筑混凝土。若混凝土浇筑中断时,承包人应在初凝以前将接缝处的混凝土振实,并使缝面具有合理、均匀稳定的坡度。凡是未振实又超过该水泥初凝时间的混凝土,应由承包人自费加以清除。
6.不论什么原因造成的混凝土损坏和混凝土内有蜂窝、裂缝或其它缺陷,以及因有表面凹陷而不合格的混凝土均应按规范要求自费清除、修补。
7.地下水具有侵蚀性的地段,根据工地水样化验结果,必须针对侵蚀类型,采用不同类型的抗侵蚀性混凝土。
8.当围岩类别有变化时,衬砌断面的类别亦应相应变化,但需获得监理人批准。围岩较差地段的衬砌,应向围岩较好地段伸延,按设计图纸规定伸延长度为10m。
9.整体式衬砌施工中,发现围岩存在对衬砌有不良影响的硬、软岩层分界处,应设置沉降缝;V~VI级围岩洞口约50m范围内必要时可每隔10m左右设置沉降缝。在严寒地区,整体式衬砌、锚喷衬砌或复合式衬砌,均应在洞口和易受冻害地段设置伸缩缝。
衬砌的工作缝应与设计的沉降缝、伸缩缝结合布置。在有地下水的隧道中,所有工作缝、沉降缝和伸缩缝均应进行防水处理。
10.为确保衬砌不侵入隧道建筑限界,承包人在放样时可将设计的轮廓线适当予以扩大(一般为50mm),但由此而增大隧道的开挖量和衬砌量,其费用由承包人自负。
11.衬砌采用防水混凝土时,施工中应遵守《公路隧道施工技术规范》(JTG F60-2009)的相关规定。
(一)、模板支架
1.衬砌所用的拱架、墙架和模板,宜采用定型的金属结构。模板应表面光滑,接缝严密,不漏浆。模板表面应在浇筑混凝土前涂刷经过批准的脱模剂。
2.模板与支架应有足够的强度、刚度和稳定性,能安全地承受所浇筑混凝土的重力、侧压力及在施工中可能产生的各项荷载。
3.长隧道施工,应使用全断面衬砌模板台车或移动式整体模架,并配备混凝土泵或混凝土输送器浇筑衬砌。
4.拱、墙架的间距,应根据衬砌地段的围岩情况、隧道宽度、衬砌厚度及模板长度而定,一般可用1.0m,最大不超过1.5m。
5.架设拱架、墙架及模板,应位置准确,连接牢固,严防走动,并遵守以下规定:
(1)拱架、曲墙架在使用前要先在样台上试拼装,重复使用时应注意检查,如有变形,及时纠正。
(2)架立前应按隧道中线和高程,结合允许施工偏差和拱架预留沉降量,对开挖断面进行复核和整修。
(3)模板接头应整齐平顺,挡头板与岩壁间缝隙应嵌堵紧密。
6.立拱架以隧道中线为准,按路线方向垂直架设。拱架的夹板、螺栓、拉杆等应安装齐全。拱架(包括模板)高程应预留沉降量,施工中应随时量测、调整,使其符合要求。
7.立跨度较大的拱架时,在拱架外缘沿幅射线方向,应用支撑与围岩顶紧,防止浇筑中拱架变形。
8.立墙架时应遵守以下规定:
(1)先墙后拱法施工,应按隧道中线确定墙架位置。
(2)先拱后墙法施工,经复核检查中线及拱部净空无误后,可由拱脚挂线定位。
(3)对墙基高程进行检查。立曲墙架时,应标出路面水平控制位置。
(4)严禁利用墙架兼作脚手架,防止模板走动变形。
9.拱架、墙架和模板的拆除,应符合下列要求:
(1)不承受外荷载的拱墙混凝土强度达到5.0MPa以上。
(2)受有较大围岩压力的拱墙,在封顶和封口的混凝土达到设计强度的100%。
(3)受围岩压力较小的拱墙,封顶和封口的混凝土达到设计强度的70%以上。
(二)、复合式衬砌
1.复合式衬砌的施工,应根据围岩和支护量测的变化规律,确定二次衬砌和仰拱的施作时间。
2.二次衬砌的施作时间,应满足下列条件:
(1)各测试项目所显示的位移率明显减缓并已基本稳定。
(2)已产生的各项位移已达预计位移量的80%~90%。
(3)周边位移速率小于0.1~0.2mm/d,或拱项下沉速率小于0.07~0.15mm/d。
在满足上述条件后,应尽快进行二次衬砌的施作。
自稳性很差的围岩,可能长时间达不到基本稳定条件,当初期支护的混凝土发生大量明显裂缝,而支护能力又难以加强,变形无收敛趋势时,承包人在报经监理人批准后,应提前施作仰拱及二次衬砌。在二次衬砌中,可采取增设钢筋和提高混凝土强度等级的措施。
3.二次衬砌施作前,应铺设防水层,并应在初期支护变形基本稳定后进行。防水板应与喷层面平顺密贴,无钢筋或锚杆外露,凸凹较大时应先行补平。
4.二次衬砌施作前,应将喷层或防水层表面的粉尘清除干净,并洒水润湿。浇筑混凝土应振捣密实,防止收缩开裂,震捣时不得损坏防水层。
5.如衬砌背后需压浆,应预留压浆孔。
6.二次衬砌的内轮廓、中线及高程应符合图纸要求。
7.二次衬砌拆模时间:
(1)不承重结构当混凝土强度达到2.5MPa以上。
(2)承重结构在混凝土强度达到设计强度70%以上。
(三)、紧急停车带
1、紧急停车带的开挖与衬砌,及与洞身衬砌相连接的一段,应有专门的施工方法和程序,提交监理人批准。
2、紧急停车带应布置在同一级别围岩地层中。开挖过程中,若发现不在同一级别围岩时,应按监理人指示办理。
3、紧急停车带衬砌两端与洞身衬砌以嗽叭口形式连接、应圆顺平整。
(四)、车行、人行横洞
1、按图纸所示位置与正洞同时进行开挖与衬砌。
2、交叉段衬砌结构构造,应有专门的施工方法和程序,应与洞身衬砌的施工方法由承包人一并提交监理人批准。
3、交叉段衬砌混凝土应连续浇筑,不得中断。交叉段的钢筋应相互连接良好,绑扎牢固使之成为整体。
4.洞室
(1)各种洞室根据图纸布置位置应与洞身同时开挖。
(2)隧道边墙内的洞室,应在浇筑边墙混凝土前,布设钢筋及预埋件后,一次浇筑完成;洞室不得设在衬砌断面变化及各种衬砌接缝处,如有上述情况,按监理人的指示办理。
(3)各种洞室装修,按图纸要求施工;均设有洞门,洞门应向外开,启闭自如,严密、防火、隔热。
5.预埋(预留)管件
(1)对隧道运营期间的通信、监控、供电、照明、通风等设施在安装时所需的各种预埋(预留)管件,应按图纸所示的位置准确设置。管件预埋(预留)施工前,承包人应相应检核其名称、规格,在确认无误后方可施工,避免发生错乱。
(2)浇筑混凝土以及拆模时不得对预埋(预留)管件有所损伤、碰歪等不良情况。
(3)机电工程用钢质(预留)管件的施工
A、若预留(预埋)管件为钢质管材,则所有预留(预埋)管件均应热镀锌,在施工时不得损坏镀锌层。
B、弯制预埋管时,须保持钢管圆滑,不得弯扁;管口须打磨掉利边和毛刺。
C、预埋管内不得进入泥沙等杂物,保持管内畅通;每根管内预留一根φ4铁丝,两端露头,以便穿引线缆。
D、各预埋管出隧道壁、设备洞及电缆沟时,应将管口与混凝土相交口部作成喇叭状,以便机电工程中的线缆施工。
6.洞室门
(1)各洞室的洞室门及横通道门采用钢材制作,采用的村料规格、制作、安装、防蚀除按图纸要求外,还应符合《钢结构工程施工质量验收规范》(GB 50205-2001)有关规定办理。
(2)承包人在进行施工前14d,应提交每种洞门的施工图,供监理人审批。图内包括材料、切割、加工、焊接、安装、喷涂等全部施工细节。
(3)在未批准前的任何制作,如有不符图纸要求处,应由承包人自行负责;经过批准的图纸,也不能推卸承包人根据合同规定应承担的有关责任。
7.沉降缝、施工缝和伸缩缝
(1)洞口约50m范围若为Ⅴ~Ⅵ级围岩,拱墙衬砌环节每10~15m设置一道沉降缝,洞内衬砌结构变化处或围岩有明显的软硬变化处,以及图纸要求设置处,均应设置沉降缝。沉降缝的设置位置,应使拱圈、边墙和仰拱在同一里程上贯通。
(2)承包人应在施工前14d内,提出施工缝的位置、混凝土的浇筑程序和浇筑分块图,报请监理人批准。分块图应包括该部位施工缝位置和混凝土的浇筑程序。
(3)根据拱圈、边墙和仰拱等各自不同长度的施工环节,设置施工缝,允许各部位的施工缝互相错开,不必贯通;施工缝应近于水平或垂直,并用模板或其他经批准的措施,形成预定的形状,以保证与后续工程紧密地联接。除非另有规定,施工缝不设键槽。
(4)在严寒地区,应在洞口和易受冻害地段设置伸缩缝。
(5)衬砌的施工缝应与沉降缝结合布置。
(6)在有地下水的隧道中,所有沉降缝、施工缝和伸缩缝均应进行防水处理。
(五)、质量检验
1、洞身衬砌工程的模板、支架应有足够的强度、刚度和稳定性,支架的支承部分有足够的支承面积。
2、所用材料、规格必须满足规范和图纸要求。钢筋的品种、规格、形状、尺寸、数量、间距、接头位置必符合图纸要求和有关标准的规定。
3、混凝土的配合比、原材料的计量、拌和、运输、养生和沉降缝、施工缝的处理,必须符合图纸规定。
4、防水混凝土必须满足图纸和规范的要求。应振捣密实,无孔洞、无蜂窝麻面。混凝土应按有关规定取样作强度试验,试验结果应符合图纸要求。
5、防水混凝土粗集料尺寸不应超过规定值。
6、基底承载力应满足图纸要求,对基底承载力有怀疑时应做承载力试验。
7、拱墙背后的空隙必须回填密实。因严重超挖和塌方产生的空洞要制订具体处理方案经批准后实施。
8、仰拱应结合拱墙施工及时进行,使支护结构尽快封闭。
9、仰拱浇筑前应清除积水、杂物、虚渣等。
10、仰拱超挖严禁用虚土、虚渣回填。
四、防水与排水
1.隧道施工的临时防、排水应与永久防、排水设施相结合,以防、截、排、堵相结合,因地制宜综合治理的原则进行。选择既经济合理又切实可行的治水措施,确保围岩稳定,便于初期支护的施工,并保证在二次衬砌施工前,现场具有防水层的施工条件。
2.施工前,根据图纸和调查资料,预计可能出现的地下水情况并估计水量,参照《地下工程防水技术规范》(GB 50108—2008)的有关规定,制定防、排水施工方案,报请监理人批准。施工中,应对隧道的出水部位、水质、水量及变化规律等做好观测试验记录,并不断改进和完善防、排水措施。
3.洞顶上方地面有坑洼、探坑等容易积水时,应按图纸要求或监理人指示予以处理;原有天然沟谷应予以整治,确保水流畅通,必要时沟床需加铺砌。
4.在地下水发育的易溶性岩层中施工,为防止水囊、暗河及高压涌水的突然出现,开挖工作面上应布设超前钻孔,并提出防止涌水的安全措施,报请监理人批准。
5.洞内出现的地下水,经化验确认对衬砌结构有侵蚀性时,应按图纸要求或监理人指示,针对不同侵蚀类型采取相应的抗侵蚀措施。
6.洞顶设有水池时,池底应有防渗措施,同时还应有疏导溢水的设施,不得任溢水漫流。
7.开挖中洞内出现大面积渗漏水时,宜采用钻孔将水集中汇流引入排水沟,并将钻孔部位、数量、孔径、深度、方向和渗水量等,作成详细记录,据以确定在衬砌时设置拱墙背后的排水设施。
8.如图纸无特殊要求,衬砌背后之流水均应排入隧道内侧排水沟。施工中应做好衬砌背后的疏排水设施,若有压浆时,不得浆排水设施堵塞。
(一)、防水层与止水带施工
1.防水层
(1)防水层所用材料应符合图纸和《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001)的要求。采用的无纺布及防水板,应具有耐老化、耐细菌腐蚀、有足够强度及延伸率、易操作、易焊接且焊接时无毒气的特点。应提供样品及出厂检验证件送监理人审查批准。
(2)防水层应在二次衬砌灌筑前进行,施作地段应在爆破的安全距离以外,铺设表面应保证圆顺。显著凹凸的初期支护表面应分层喷射找平,截除外露的锚杆头和钢筋网头,注意防水板搭接良好,以保证防水层与喷层能基本密贴。
(3)防水层铺设应符合下列要求:
A.防水层施作前,需割除初期支护表面尖利棱角物,如凸出的钢筋出头、锚杆等,清除后用砂浆抹平。对表面不平整处,应补喷混凝土使表面平整圆顺,其凹坑的深度:边墙D/L≤1/6,拱部D/L≤1/8,在断面变化处或转角处的阴角应用砂浆抹成R≥5cm的圆弧。凸出部分的棱角必须凿圆,大面上一般用喷射混凝土找平。对初期支护表面有渗水、漏水处应进行详细调查,并将调查结果及处理方案及处理方案报监理人批准后处理。
B.防水层一般情况下应用无钉铺设技术,铺挂时应留出足够的空余量,保证足够的松弛度。铺挂防水层的固定点,其间距拱部0.5~0.7m,边墙1~1.2m,在凹凸处应适当增加固定点。
C.防水板的接头采用热合机进行焊接,双焊缝。焊接前待焊接头板面应擦净,焊接时,焊接温度和速度应根据材质由试验确定。应避免漏焊、虚焊或烤焦。两防水层搭接宽度为100mm,焊缝宽度不小于25mm。防水板接缝焊接完好后进行充气检查,充气压力为(0.1~0.15)Mpa,并保持1分钟。若压力下降,则必须找到露焊缝处补焊。
D.没隧道纵向一次铺挂长度宜比本次二次衬砌施工长度多1.0m左右,以使与下一循环的防水层相接;同时可使防水层接缝与衬砌混凝土接缝错开1.0左右,有利于防止混凝土施工缝渗漏水。
E.修补防水层的补丁不得过小,补丁形状要剪成圆角,不应有长方形、三角形等的尖角。防水层修补后一般用真空检查法检查。
F.防水层施工完成后,必须注意严加保护。在浇筑二次衬砌混凝土前,应检查防水层铺设质量和焊接质量,如发现有破损情况,必须进行处理。
(4)铺设防水层安全保护和做好记录。
A.铺设防水层地段距开挖工作面不应小于爆破安全距离。二次衬砌时,不得损坏防水层。
B.防水层应按隐蔽工程办理,二次衬砌前应检查质量,并认真填写质量检查记录。
2.止水带
(1)衬砌的施工缝和沉降缝采用的止水带所用材料应符合图纸要求,使用前应事先提供样品及出厂检验证件送监理人批准。
(2)设置止水带后,若仍有渗漏水时,应进行堵漏或设置排水暗槽进行处理。
(3)采用塑料止水带或橡胶止水带防水时,施工中应符合下列要求:
A.止水带在安装时以及在混凝土浇捣作业过程中,应注意对止水带的保护,不得被钢筋、石子和钉子刺破,如发现有被刺破、割裂现象,必须及时修补;
B.在固定止水带和浇筑混凝土过程中,应防止止水带偏移;
C.加强混凝土振捣,排除止水带底部气泡和空隙,使止水带和混凝土紧密结合;
D.止水带的接头根据其材质和止水部位可采用不同的接头方法。对于橡胶止水带,其接头形式应采用搭接或复合接;对于塑料止水带,其接头形式应采用搭接或对接。止水带的搭接宽度可取100mm,冷粘或焊接的缝宽不小于50mm。
(二)、质量检验
1、高速公路、一级公路隧道和设有机电工程的一般公路隧道
(1)、隧道拱部、墙部、设备洞、车行横通道、人行横道不渗水;
(2)、路面干燥无水;
(3)、洞内排水系统不淤积、不堵塞,确保排水畅通;
(4)、严寒地区隧道衬砌背后不积水,排水沟不冻结。
2、其他公路隧道
(1)、拱部、边墙不滴水;
(2)、路面水冒水、不积水、设备箱洞处不渗水;
(3)、洞内排水系统不淤积、不堵塞、确保排水畅通;
(4)、严寒地区隧道衬砌背后不积水,路面干燥无水,排水沟不冻结。
3、防水材料的质量、规格、性能等必须符合设计规范要求。
4、防水卷材铺设前要对喷射混凝土基面进行认真地检查,不得有钢筋、凸出的管件等尖锐突出物;割除尖锐实出物后,割除部位用砂浆平顺。
5、隧道断面变化处或转弯处的阴角应抹成半径不小于50mm的圆弧。
6、防水层施工时,基面不得有明水;如有明水,应采取措施封堵或引排。
7、止水带的材质、规格等应满足设计和规范要求。
8、止水带与衬砌端头横板应正交。
9、墙背泄水孔必须伸入盲沟内,泄水孔进口高程以下超挖部分应用同级混凝土或不透水材料回填密实。
10、排水管接头应密封牢固,不得出现松动。
11、严寒地区保温水沟施工时应有防潮措施。修筑的深埋渗水沟,回填材料除应满足保温、透水性好的要求处,水落石出沟周侧应用级配骨料分层回填,石屑、泥砂不得渗入沟内。
五、监控量测
1.一般要求
(1)承包人应在初期支护前56d提出监控量计划,包括量测项目及方法、量测仪器、测点布置、量测频率、数据处理及量测人员组织等,并经监理人批准。
(2)量测计划应根据隧道的围岩条件、支护类型和参数、施工方法以及所确定的量测目的进行编制。
(3)采用复合式衬砌的隧道,施工单位与设计单位必须紧密配合,共同研究,分析各项量测信息,确认或修正设计参数。
2.目的
(1)为了掌握施工中围岩和支护的力学动态信息及稳定程序并及时反馈,以指导施工作业,保证施工安全,监控量测在施工中应认真实施。
(2)通过对围岩和支护的变位、应力量测,及时修改支护系统设计。
3.监控量测作业
隧道施工中的监控量测,按《公路隧道施工技术规范》(JTG F60-2009)的规定和图纸要求,确定必测项目和选测项目。通常情况的必测项目为:洞内外观察、周边位移量测、拱顶下沉量测等。选测项目为:地表下沉量测、围岩内部变形量测、锚杆轴力量测、围岩压力量测、支护及衬砌应力量测、钢架内力及所承受的荷载量测、围岩弹性波速度测试等。应根据图纸要求和各隧道的具体情况以及监理人的指示选定量测项目和布设测点。测点应埋设牢固可靠,并加以妥善保护。
(1)洞内外观察
观察工作面状态、围岩变形、围岩风化变质情况、节理裂隙、断层分布和形态、地下水情况以及喷射混凝土的效果。观察后应绘制开挖工作面略图(地质素描),填写工作面状态记录表及围岩类别判定卡。对已施工区段的观察也应每天至少进行一次,观察内容包括喷射混凝土、锚杆、钢架的状况。洞外观察包括对洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰坡的稳定以及地表水渗透等的观察。
(2)周边位移量测
量测坑道断面的收敛情况,包括量测拱顶下沉、净空水平收敛以及底板鼓起(必要时)。
拱顶下沉和水平收敛量测断面的间距为:Ⅲ级及以上围岩不大于40m;Ⅳ级围岩不大于25m;Ⅴ类围岩应小于20m。围岩变化处应适当加密,在各类围岩的起始地段增设拱顶下沉测点1~2个,水平收敛1~2对。当发生较大涌水时,Ⅳ、Ⅴ类围岩量测断面的间距应缩小至5~10m。
各测点应在避免爆破作业破坏测点的前提下,尽可能靠近工作面埋设,一般为0.5~2m,并在下一次爆破循环前获得初始读数。初读数应在开挖后12h内读取,最迟不得超过24h,而且在下一循环开挖前,必须完成初期变形值的读数。
净空水平收敛测线的布置应根据施工方法、地质条件、量测断面所在位置、隧道埋置深度等条件确定。在地质条件良好,采用全断面开挖方式时,可设一条水平测线;当采用台阶开挖方式时,可在拱腰和边墙部位各设一条水平测线。
拱顶下沉量测应与净空水平收敛量测在同一量测断面内进行,可采用水准仪测定下沉量。当地质条件复杂,下沉量大或偏压明显时,除量测拱顶下沉外,尚应量测拱腰下沉及基底隆起量。
拱顶下沉量测与净空水平收敛量测宜用相同的量测频率,应从表508-1中根据变形速度和距开挖工作面距离选择较高的一个量测频率。
(3)地表下沉量测
A、位于Ⅳ~Ⅴ类围岩中且覆盖厚度小于40m的隧道,应进行地表沉降量测。根据图纸要求或监理人指示,应在施工过程中可能产生地表塌陷之处设置观测点,地表下沉观测点按普通水准基点埋设。并在预计破裂面以外3~4倍洞径处设水准基点,作为各观测点高程测量的基准,从而计算出各观测点的下沉量。地表下沉桩的布置宽度应根据围岩类别、隧道埋置深度和隧道开挖宽度而定。
B、地表下沉量测频率和拱顶下沉及净空水平收敛的量测频率相同。
C、地表下沉量测应在开挖工作面前方H+h(隧道埋置深度+隧道高度)处开始,直到衬砌结构封闭、下沉基本停止时为止。
D、围岩松弛范围量测:可采用弹性波法或位移法。
E、当围岩条件差、变形过大或初期支护破损变形较大时,应进行支护结构内的应力及接触应力量测。
F、各项量测作业均应持续到变形基本稳定后1~3周,停止量测作业须经监理人批准。
G、各项量测项目,其监控量测的要求应按图纸规定。
(4)、数据处理和应用
A应及时对现场量测数据绘制时态曲线(或散点图)和空间关系曲线。
B当位移-时间曲线趋于平缓时,应进行数据处理或回归分析,以推算最终位移和掌握位移变化规律。
C当位移-时间曲线出现反弯点时,则表明围岩和支护已呈不稳定状态,此时应密切监视围岩动态,并加强支护,必要时暂停开挖。
D隧道周壁任意点的实测相对位移值或用回归分析推算的总相对位移值均应小于表1所列数值。当位移速率无明显下降,而此时实测位移值已接近表列数值,或者喷层表面出现明显裂缝时,承包人应立即采取补强措施,并调整原支护设计参数或开挖方法。
E埋设量测元件情况和量测资料,均应整理清楚报监理人核查,并作为竣工交验资料的一部分。
F根据量测结果进行综合判断,确定变形管理等级,据以指导施工。
隧道周边允许相对位移值(%) 表1
围岩类别 | 覆盖层厚度(m) | ||
<50 | 50~300 | >300 | |
Ⅲ | 0.1~0.3 | 0.2~0.5 | 0.4~1.2 |
Ⅳ | 0.15~0.5 | 0.4~1.2 | 0.8~2.0 |
Ⅴ | 0.2~0.8 | 0.6~1.6 | 1.0~3.0 |
②脆性围岩取表中较小值,塑性围岩取表中较大值;
③Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类围岩可按工程类比初步选定允许值范围;
④本表所列数值可在施工中通过实测和资料积累作适当修正。
(5)、量测管理
A、隧道量测应成立专门量测小组,由承包人或委托有相应资质的其他单位承担。
B、承包人在提交实施性施工组织设计的同时,应专门提交详细的监控量测计划。计划中应包括量测内容、方法、量测仪器、测点布置、量测频率、数据处理、量测人员及其负责人,并报监理人批准后执行。
C、量测组负责测点埋没、日常量测、数据处理和仪器保养维修工作并及时将量测信息反馈于施工和设计。当量测任务委托给其他单位承担时,承包人应为量测单位的量测工作提供方便和积极的配合,包括以下内容:打眼、埋点、测点保护、高空作业等以及其他一切与此相关的监理人指定的工作。上述配合工作为承包人应尽的义务,不予计量支付。
D、监控量测资料应列入竣工文件。
六、特殊地质地段的施工与地质预报
1.不良地质地段的隧道施工,应做好预测、预报工作,坚持以预防为主的原则,在确保安全的前提下,制订切实可行的施工方案并做出专门设计,报请监理人批准。
2.隧道通过破碎松散、软塑膨胀、承压涌水、流沙流泥等不良地质地段,施工前应对图纸所提供的工程地质和水文地质资料进行详细分析了解,制订相应的预防措施,备足有关应急的机具材料。
3.不良地质地段的隧道施工,应先治水,采取短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌的措施,稳步前进。
在施工过程中,应经常观察地质和地下水的变异情况,检查支护、衬砌的受力状态,注意地形、地貌的变化,防止突然事故的发生。如有险情,应立即分析情况采取措施,迅速处理。
隧道施工中,应聘有地质工作者严密注意围岩开挖情况,通过探测手段,预测开挖工作面前方几米至几十米,甚至上百米的围岩工程地质和水文地质条件,结合掘进中地质条件的变化,及时提出预报,以便有准备地做好各种预防和施工措施,保证隧道施工的顺利进行。
1.预报内容
(1)对照图纸提供的地质资料,预报地质条件变化情况及对施工的影响程度。
(2)预报可能出现塌方、滑动的部位、形式、规模及发展趋势,提出处理措施。
(3)预报可能出现突然涌水的地点、涌水量大小、地下水泥砂含量及对施工的影响。
(4)预报软岩内鼓、片帮掉块地段及时施工的影响程度。
(5)预报岩体突然开裂或原有裂隙逐渐加宽的位置及其危害程度。
(6)位移量测中发现围岩变形速率加快时,应预报对围岩稳定性的影响程度。
(7)浅埋隧道地面出现下沉或裂缝时,预报对隧道稳定和施工的影响程度。
(8)对隧道将要穿过不稳定岩层、较大断层作出预报,以便及时改变施工方法或做应急措施。
(9)隧道附近或穿过瓦斯地段的岩(煤)层中,预报瓦斯影响范围。
(10)隧道施工中由于措施不当,可能造成围岩失稳,及时采取改进措施。
2.探测方法
(1)导坑探测
地质条件较复杂的隧道施工中,可采用超前导坑或专用的探测坑道进行探测。根据导坑开挖揭露的围岩地质情况,能了解并较准确地预测隧道开挖工作面前方相应地段围岩的工程地质及水文地质条件。
(2)超前水平岩芯钻探
超前水平岩芯钻孔,可视为隧道中的微形导坑,可能探测了解隧道开挖工作面前方几十米乃至上百米范围内围岩的地质情况。在钻进过程中,应尽可能避免钻头发生偏移而导致的探测结果误差。应根据岩石的坚硬程度,调整钻机的转速和较低的钻压。坚硬的岩石,应采用较低的转速和较高的钻压;较软的岩石,则应采用较高的转速和较低的钻压。
(3)工作面上的浅孔钻探
浅孔钻探是利用开挖工作面上的炮眼孔或深水孔、声波探测孔的钻进情况来探测了解围岩地质情况。这些钻孔深一般为几米至几十米,在钻进过程中,通过钻进的时间、速度、压力、成分以及卡钻、跳钻等和岩性、构造性质及地下水等情况,掌握地质条件,判断开挖工作面前方围岩的地质情况。
(4)声波探测
声波探测是利用不同岩(体)有不同的物理力学性质,因而声波的传播速度亦有不同的关系,根据岩石(体)的声波传播速度来判断围岩的工程地质情况。当岩石(体)的波速越高时,则岩体越完整坚硬,岩体质量越好。
(5)地震波量测
地震波量测是利用微型爆破引发的地震波在岩体中向四周传播,当波在隧道掘进前方遇到一界面时,部分波将从界面反射回接收传感器,通过专门设备的数据运算和处理,即可预报掘进前方的地质情况。
1996年国内隧道施工首次引进震波测理系统(TSP),进行地质超前预报,效果明显。这种测量系统在软岩和极硬岩的任何地质条件下,均能准确地预报隧道施工前方100~200m范围内的地质条件和岩石特性的变化,对施工顺利进行具有直接指导意义。
通常隧道每掘进150~200m,宜采用地震波测量系统(TSP)作一次测量,进行地质超前预报,可为隧道施工的方法、措施的变更和拟定提供依据,减少施工的盲目性和事故的发生率,确保施工安全。
3.地质预报管理
(1)隧道量测应成立专门地质预报小组,由主管部门或委托有相应资质的其他单位承担。
(2)承包人在提交实施性施工组织的同时,应专门提交详细的地质预报计划。计划中应包括预报内容、方法、预报人员及负责人,经报监理人批准后执行。
(3)预报组应及时将预报信息反馈给施工和设计单位,当预报任务委托给其他单位承担时,承包人应为预报单位的预报工作提供方便和积极配合,一切与此相关的监理人指定的配合工作为承包人应尽的义备,不予计量与支付。下载本文