您的当前位置:首页正文

隧道斜井二次衬砌施工方案(大坡度斜井)_secret

2020-11-25 来源:步旅网


xx隧道斜井

二衬施工专项方案

编制:

复核: 审核:

xxxx局第x工程公司

建泰高速公路xx合同段项目经理部1

目 录

一.编制依据 ................................................................. 1 二、工程概况 ................................................................ 1

1.总体工程概况 .......................................................... 1 2.设计参数 .............................................................. 1 三.施工组织 ................................................................ 3

1.施工组织机构 .......................................................... 3 2.人力资源配置 .......................................................... 4 3.机械设备配备 .......................................................... 5 4.原材料准备 ............................................................ 5 四.技术方案和质量控制要点 .................................................. 5 (一)防排水施工 .......................................................... 5 1. 排水管施工 ........................................................... 5 2.防水板施工 ............................................................ 6 3.止水带施工 ............................................................ 8 (二)衬砌施工 ............................................................ 8 1.衬砌模板 .............................................................. 8 2.衬砌钢筋质量控制要点 .................................................. 9 3.二次衬砌施做程序 ..................................................... 10 4.质量控制要点: ....................................................... 10 (三)泵送混凝土施工工艺 ................................................. 11 1.原材料选择及其控制: ................................................. 11 2.配合比设计 ........................................................... 11 3.砼运输 ............................................................... 12

1

4.砼灌筑及捣固 ......................................................... 12 5.拆模及养护 ........................................................... 13 6.泵送砼的质量通病及防治措施 ........................................... 13 (四)仰拱、仰拱填充施工工艺 ............................................. 14 五.安全方案 ............................................................... 15 (一)安全隐患分析 ....................................................... 15 (二)安全技术措施 ....................................................... 16 1.钢筋绑扎措施 ......................................................... 16 2.二衬台车行走安全措施 ................................................. 16 3.台车抗滑和防倾覆措施 ................................................. 16 4.其余注意事项 ......................................................... 17

2

建泰高速A2合同段xx隧道斜井二衬施工方案

一.编制依据

1.本标段风道施工图纸以及现场实际情况。 2.省高指隧道施工标准化指南 3.福建省高速公路隧道施工要点

4.《公路隧道施工技术规范》JTG F60-2009 5.《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1-2004 6.斜井作业区施工方案。 二、工程概况 1.总体工程概况

斜井为xx隧道永久性通风通道,分左右两洞,右斜井洞口位于右洞YK20+678洞轴线右偏120m,长度686.8m,左斜井洞口位于右洞YK20+681洞轴线右偏142m,长度609.8m。左右斜井各设送、排风道,其中右斜井排风道设计为施工加宽段,作为左右斜井和正洞斜井施工段的运输通道。

设计采用地表风机房。右正洞送排风道合并到右斜井,左正洞送排风道合并到左斜井,斜井设置中隔板。左斜井洞身坡度为19.8%,右斜井洞身坡度为18.5%。

ZXJZ0,YXJZ0,ZXJZ5-1,YXJZ5-1,ZXJZ5,YXJZ5段设仰拱,其余地段设计不设仰拱。 2.设计参数

斜井段支护类型和衬砌形式见下表

支护类型 ZXJZ0,YXJZ0 二衬钢筋(mm) 环向钢筋 Φ20@200 纵向钢筋 Φ12@200 Φ12@200 Φ12@200 Φ12@200 1

二衬C25砼(cm) 备注 拱墙 50 40 40 35 35 25 20 仰拱 50 40 40

ZXJZ5-1,YXJZ5-1 Φ20@200 ZXJZ5,YXJZ5 Φ16@200 ZXJZ4-1,YXJZ4-1 Φ16@200 ZXJZ4,YXJZ4 ZXJZ3,YXJZ3 YXJZ2

(1)钢筋:仰拱全部设钢筋。ZXJZ0,YXJZ0拱墙和仰拱钢筋环向为双层Φ20@200mm,纵向为双层Φ12@200mm,层距390mm,保护层厚度为55mm,层间设Φ12@600mm架立筋。ZXJZ5-1,YXJZ5-1拱墙和仰拱钢筋环向为双层Φ20@200mm,纵向为双层Φ12@200mm,层距290mm,保护层厚度为55mm,层间设Φ12@600mm架立筋。ZXJZ5,YXJZ5拱墙和仰拱钢筋环向为双层Φ16@200mm,纵向为双层Φ12@200mm,层距300mm,保护层厚度为50mm,层间设Φ12@600mm架立筋。ZXJZ4-1,YXJZ4-1拱墙钢筋环向为双层Φ16@200mm,纵向为双层Φ12@00mm,层距250mm,保护层厚度为50mm,层间设Φ12@600mm架立筋。

(2)混凝土:仰拱混凝土为C25混凝土,拱墙混凝土为C25防水混凝土。 (3)防排水:二衬砼采用C25防水砼,在初期支护和二衬背后均设置EVA防水板1.2mm厚+无纺土工布300g/㎡,在初支和土工布之间环向铺设Φ50mmHDPE单壁打孔盲管将地下水引入边墙两侧Φ100mmHDPE双壁打孔波纹管集水,有仰拱段通过Φ100mmPVC横向排水管将水引入Φ200mmU-PVC双壁打孔波纹管中央排水管,再通过中央排水管引入主洞侧式排水沟排出主洞洞外,无仰拱段直接通过两侧Φ100mmHDPE管将水引入主洞侧式排水沟排出洞外。二衬沉降缝和环向施工缝采用中埋式橡胶止水带进行防水。路面水通过设在斜井两侧的10×20cm的路缘三角沟,引入联络风道的沉沙井,然后通过Φ100mmU-PVC双壁波纹管将水引入主洞电缆沟,排出主洞洞外。

(4)一般断面图

2

三.施工组织 1.施工组织机构

斜井二衬施工作业由项目部驻斜井工区主管副经理负责,总体组织协调项目部各分管领导、各相关职能部门、作业队管理层、作业班组作业和保障工作。

项目总工负责二衬施工方案的制定,安全方案的审查,技术准备工作的组织,质量管理工作的组织和监督,二衬台车的审查和验收等。

工程部负责根据二衬方案,对下进行各施工工艺技术交底和解释,对每工序进行现场放线和技术复核,对施工过程进行质量检查和监督。

安全质量部负责二衬施工的安全及质量检查、管理工作。负责环境保护的监控工作。负责按合同、设计文件和相关的验评标准对二衬质量进行检查和验收工作,并做好检验记录,确保记录真实有效。监督检查二衬施工安全设施、安全管理,及时纠正违章作业,做到安全施工。

物资保障部负责二衬施工的物资设备保障工作。物资设备申请计划由作业班组提前10天提出,经现场技术负责人和施工负责人审批,并经项目经理批准后,由物资保障部及时采购进场,并确保质量符合设计和合同要求。物资保障部下设的砼拌合站负责二衬施工混

3

凝土的及时保质保量的供应。

试验室负责二衬施工混凝土配合比的制定和报批,施工过程中混凝土的拌制、运输、浇筑、养生等环节的指导监督,钢筋、防排水材料的原材料试验和检测工作。

左右斜井二衬班负责二衬施工的具体施做。在项目部领导和各相关部室的组织协调和监督下,保质保量地完成二衬施工的每一道工序,并保证施工过程中的人员和设备安全、环境卫生,做到文明施工。

二衬作业施工组织关系图见下图

二衬作业施工组织机构框图

斜井工区副经理刘敬银项目总工程师陈向军工程部胡俊茂安全质量部赵中仝物资保障部李庆春试验室陈 刚左斜井二衬班王强兵

2.人力资源配置

二衬施工工种设置和人力资源配置见下表:

序号12345工 种防排水工钢筋工模板工混凝土工电焊工合 计人数66662264

右斜井二衬班杨 忠负责工序防排水管路、防水板土工布止水条施做仰拱、二衬钢筋制作安装仰拱、矮边墙、二衬模板安装定位仰拱、矮边墙、二衬砼浇筑工作台车平台改制、钢筋焊接、工具制作备 注木模制作

3.机械设备配备 机械设备配备见下表: 序号 机械设备名称 1 2 3 4 5 6 7 8 9 防水板台车 射钉枪 电动冲击钻 爬焊机 模板台车 砼拌合站 砼运输车 砼输送泵 卷扬机 规格型号 6米长 6米长 JS1500 6m3 HBT40C 10吨 5吨 PC200 ZLC50 插入式 数量 2 6 6 4 2 2 5 2 4 4 2 2 6 用 途 防水板土工布挂设 钢筋安装 土工布挂设 为防水板木钉打眼 防水板焊接 二衬混凝土施工 二衬砼拌制 混凝土运输 混凝土浇筑 备注 模板台车行走定位辅助 模板台车定位加固辅助 模板台车行走辅助 模板台车行走辅助 混凝土振捣 10 手拉葫芦 11 挖掘机 12 装载机 13 振捣器 4.原材料准备

二衬施工用的防排水材料、钢筋、混凝土原材等,均由正规厂家进货,进场数量满足近阶段二衬工作需要,经试验检测均合格。

混凝土配合比已经过中心试验室验证批准,且已经总监办批准同意使用。 四.技术方案和质量控制要点 (一)防排水施工

1. 排水管施工

排水盲管施工工艺流程:

钻孔定位 安装锚栓 捆绑盲管 盲管纵向环向连接。

⑴隧道拱墙环向设直径φ50mmHDPE单壁波纹管盲沟(每处1~2根),每隔5~15m一环,采用三通接盲管与纵向排水管相连。

⑵横向排水管、纵向双壁打孔波纹管和中央排水管按设计规定划线,位置准确合理,

5

安设的坡度与线路坡度一致。

⑶排水管采用钻孔定位,定位孔间距在30cm~50cm。将膨胀锚栓打入定位孔或将锚固剂将钢筋头预埋在定位孔中,固定钉安在管的两端。用无纺布包住盲管和排水管,用扎丝捆好,用卡子卡住管身,然后固定在膨胀螺栓上。

2.防水板施工

(1)施工准备:防水板施工全部工序采用专用台架,挂设防水板前需进行如下准备工作:

①测量断面,对隧道净空进行量测检查,对个别欠挖部位进行处理,以满足净空要求;同时准确测放拱顶分中线。

②基面处理:局部漏水采用注浆堵水或埋设排水管直接排水到边,钢筋网和锚杆等凸出部分,先切断后用锤铆平抹砂浆素灰。

③挂设土工布,土工布采用水泥射钉固定,紧贴岩面布设,并保持一定的松弛度,不得有大块破损,务必全部覆盖岩面。

(2)铺设防水板

防水板超前二次衬砌10~20m施工,用自动爬行热焊机进行焊接,铺设采用专用台车进行。

①铺设前进行精确放样,弹出标准线进行试铺后确定防水板一环的尺寸,尽量减少接头。

②采用无钉铺设工艺。从拱顶向两侧铺设,防水板铺设根据围岩起伏情况留足松驰量。在喷砼表面采用ZIC-16电锤Φ8钻头钻眼,塑料膨胀螺栓固定,锚固点边墙环向间距90cm,纵向100cm;拱部环向间距60cm,纵向100cm。沿隧道纵向在锚固点上绑扎铁丝,防水板用背带与铁丝绑紧。

③两幅防水板的搭接宽度不应小于100mm。防水板之间的搭接缝采用双焊缝、调温、调速热楔式功能的自动爬行式热合机热熔焊接,细部处理或修补采用手持焊枪,单条焊缝的有效焊接宽度不小于12.5mm,焊接严密,不得焊焦焊穿。

④分段铺设的卷材的边缘部位预留至少60cm的搭接余量并且对预留部分覆盖土工布进行有效的保护。

⑤混凝土振捣时,振捣棒不得接触防水板,以防防水板受到损伤。

⑥防水板的搭接缝焊接质量检查应按充气法检查,将5号注射针与压力表相接,用打气筒进行充气,当压力表达到0.25MPa时停止充气,保持15min,压力下降在10%以内,

6

说明焊缝合格;如压力下降过快,说明有未焊好处。用肥皂水涂在焊缝上,有气泡的地方重新补焊,直到不漏气为止。

隧道结构防排水施工工艺流程图

7

⑶施工质量要点控制

①防水板表面平顺,无褶皱、无气泡、无破损等现象。

②当基面轮廓凸凹不平时,要预留足够的松散系数,使其留有余地,并在断面变化出增加悬挂点,保证缓冲面与混凝土表面密贴。

③防水板搭接用热焊器进行焊接,接缝为双焊缝,焊接温度应控制在200~270oC为宜,并保持适当的温度即控制在0.1~0.15m/min范围内。太快焊缝不牢固,太慢焊缝易焊穿、烤焦。

④焊缝若有漏焊、假焊应予补焊;若有烤焦、焊穿处以及外露的固定点,必须用塑料片焊接覆盖。

⑤焊接钢筋时在其周围用石棉水泥板进行遮挡,以免溅出火花烧坏防水层;灌注二衬砼时输送泵管不得直接对着防水板,避免混凝土冲击防水板引起防水板被带滑脱,防水板下滑。

3.止水带施工

(1)止水带施工工艺流程:

挡头模板钻钢筋孔 穿钢筋卡 放置止水带 下一环节止水带定位 灌注混凝土 拆挡头板 下一环止水带定位

施作方法:沿衬砌轴线每隔不大于0.5m钻一φ12的钢筋孔。将制成的钢筋卡,由待灌混凝土侧向另一侧穿过挡头模板,内侧卡进止水带一半,另一半止水带平靠在挡头板上。待混凝土凝固后拆除挡头板,将止水带拉直,然后弯钢筋卡紧止水带。

(2)施工质量控制要点:

①检查待处理的施工缝附近1m范围内围岩表面不得有明显的渗漏水,如有则采取必要的挡堵(防水板隔离)和引排措施。

②按断面环向长度截取止水带,使每个施工缝用一整条止水带。

③止水带对称安装,伸入模内和外露部分宽度必须相等,沿环向每0.5m设二根φ6mm短钢筋夹住,以保证止水带在整个施工过程中位置的正确。止水带处砼表面质量应达到宽度均匀、缝身竖直,环向贯通,填塞密实,外表光洁。

④浇注混凝土时,注意在止水带附近振捣密实,但不得碰止水带,防止止水带走位。 (二)衬砌施工

1.衬砌模板

模板衬砌台车按照隧道内净空尺寸进行设计与制造,钢结构及钢模必须具有足够的强

8

度、刚度和稳定性。衬砌台车经施工单位会同监理单位验收合格后投入使用。斜井模板台车长度为6m。模板台车侧壁作业窗分层布置,层高不大于1.5m,每层设置2个窗口,其净空不小于45cm×45cm。拱顶部位预留2个注浆孔。

模板表面处理光滑,与混凝土的接触面清理干净并涂刷隔离剂。 模板的安装允许偏差和检验方法见表1。

表1 模板安装允许偏差和检验方法

序号 1 2 3 4 5 项 目 边墙角 起拱线 拱顶 模板表面平整度 相邻浇筑段表面高低差 允许偏差(mm) ±15 ±10 +10、0 5 ±10 检验方法 尺量 尺量 水准测量 2m靠尺和塞尺 尺量 2.衬砌钢筋质量控制要点

钢筋加工弯制前调直,并将表面油渍、水泥浆和浮皮铁锈等清除干净;加工后的钢筋表面无削弱钢筋截面的伤痕。

表2 钢筋加工允许偏差和检验方法

序号 1 2 3 名称 受力钢筋顺长度方向的全长 弯起钢筋的弯折位置 箍筋内净尺寸 允许偏差(mm) ±10 20 ±3 尺量 检验方法 检验数量:施工单位按钢筋编号各抽检10%,并各不少于3件。 ⑵钢筋安装及保护层厚度允许偏差和检验方法符合表3规定。

表3 钢筋安装及保护层厚度允许偏差(mm)和检验方法

序号 1 2 3 4 名 称 双排钢筋,上排钢筋与下排钢筋间距 同一排中受力钢筋水平间距 分布钢筋间距 箍筋间距 允许偏差 ±5 ±20 ±20 ±20 +10、-5 9

检验方法 尺量两端、 中间各1处 尺量连续3处 尺量两端、中间各2处

5 钢筋保护层厚度 检验数量:施工单位全部检查。

⑶钢筋接头设置在承受应力较小处,并分散布置。配制在“同一截面”内受力钢筋接头的截面面积,占受力钢筋总截面面积的百分率不超过50%。

⑷采用电弧焊焊接,单面搭接焊,其搭接长度不小于10 d,双面搭接焊,其搭接长度不得小于5 d,焊缝宽度不小于0.8d且不小于10㎜,焊缝高度不小于0.3d且不小于4㎜。

3.二次衬砌施做程序

二次衬砌施作前需满足以下条件:

a.应在围岩和初期支护变形基本稳定后进行,变形基本稳定应符合:隧道周边变形速率明显下降并趋于缓和;或水平收敛(拱脚附近7d平均值)小于0.2mm/d,拱顶下沉速度小于0.15mm/d;或施作二次衬砌前的累积位移值,已达到极限相对位移值的80%以上;或初期支护表面裂隙(观察)不再继续发展。

b.围岩及初期支护变形过大或变形不收敛,又难以及时补强时,可提前施作二次衬砌,以改善施工阶段结构的受力状态,此时二次衬砌应予以加强。

二次衬砌施做程序如下:

⑴ 测量工程师和隧道工程师共同进行中线、高程测量放样。

⑵根据中线和标高铺设衬砌台车轨道,要求使用标准枕木和鱼尾板;轨距与台车轮距一致,左右轨面高差<10mm。起动电动机使衬砌台车就位。涂刷脱模剂。

⑶起动衬砌台车液压系统,根据测量资料使钢模定位,保证钢模衬砌台车中线与隧道中线一致,拱墙模板成型后固定,测量复核无误。

⑷清理基底杂物、积水和浮碴;装设钢制或木制挡头模板,按设计要求装设橡胶止水带,并自检防水系统设置情况。

⑸自检合格后报请监理工程师隐蔽检查,经监理工程师签证同意后灌注砼。 4.质量控制要点:

⑴衬砌不得侵入隧道建筑限界,衬砌施工放样时将设计的轮廓线扩大5cm。 ⑵混凝土灌注前及灌注过程中,应对模板、支架、钢筋骨架、预埋件等进行检查,发现问题应及时处理,并做好记录。

⑶混凝土振捣时不应破坏防水层。

⑷衬砌施工缝端头必须进行凿毛处理,用高压水冲洗干净。

⑸按设计要求预留沟、槽、管、线及预埋件,并同时施作附属洞室砼衬砌。 ⑹砼衬砌灌注自下而上,先墙后拱,对称浇筑。在施工过程中,如发生停电应立即起动备用电源,确保砼浇筑作业连续进行。

10

⑺混凝土振捣时,不得碰撞模板、钢筋和预埋件。

⑻泵送砼结束时,应对管道进行清洗,但不得将洗管残浆灌入到已浇筑好的砼上。 ⑼钢筋混凝土二次衬砌地段,必须用与二次衬砌混凝土相同配合比的细石混凝土或砂浆制作垫块,确保钢筋保护层的厚度,主筋保护层尺寸不小于50mm、迎水面主筋保护层不小于50mm。

衬砌施工工艺流程图

(三)泵送混凝土施工工艺

1.原材料选择及其控制:

粗骨料粒径不超过25mm,且采用连续级配,细骨料宜采用中砂,通过0.315mm筛孔的砂不少于15%。采用泵送剂,以改善砼的和易性及抹光性,增加抗渗性,减少泌水,防止离析。

2.配合比设计

除必须满足混凝土设计强度和耐久性的要求外,同时满足可泵性: 10s的相对压力泌

11

水率S10不超过50%,水胶比为0.4~0.50,砂率为40%,坍落度控制在150~180mm范围之内,最小水泥用量不小于300kg/m3。搅拌的最短时间,不小于90S。

3.砼运输

⑴砼在运输中保持其匀质性,做到不分层、不离析、不漏浆。运到灌注点时,要满足坍落度的要求。

⑵混凝土在搅拌后60min内泵送完毕,且在1/2初凝时间内入泵,并在初凝前浇筑完毕。

⑶混凝土搅拌运输车装料前,将拌筒内积水倒净。当运至现场的混凝土发生离析现象时,在浇筑前对混凝土进行二次搅拌。

⑷混凝土搅拌运输车在运输途中,拌筒保持2~4r/min的慢速转动。当搅拌运输车到达浇筑现场时,高速旋转20~30s后再将混凝土拌和物喂入泵车受料斗。

4.砼灌筑及捣固

砼自模板窗口灌入,由下向上,对称分层,倾落自由高度不超过2.0m。在砼浇筑过程中,观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞的情况,当发现有变形、移位时,及时采取加固措施。施工中如发现泵送砼坍落度不足时,不得擅自加水,在技术人员的指导下用追加减水剂的方法解决。

混凝土浇筑连续进行。当因故间歇时,其间歇时间小于前层混凝土的初凝时间或能重塑的时间。当超过允许间歇时间时,按接缝处理,衬砌砼接缝处必须进行凿毛处理。环向施工缝按照设计要求设置中埋式橡胶止水带。

混凝土浇筑分层厚度(指捣实后厚度)为振捣器作用部分长度的1.25倍,但最大摊铺厚度不大于600mm。在新浇筑完成的下层混凝土上再浇筑新混凝土时,在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完成上层混凝土。

浇筑混凝土时,填写混凝土施工记录。 采用插入式振动棒捣固,符合下列规定:

⑴每一振点的捣固延续时间为20~30s,以混凝土不再沉落、不出现气泡、表面呈现浮浆为度,防止过振、漏振。

⑵采用插入式振动器振捣混凝土时,振捣器的移动间距不大于振捣器作用半径的1.5倍,且插入下层混凝土内的深度为50~100mm,与侧模保持50~100mm的距离,并避免碰撞钢筋、模板、预埋件等。

⑶当振捣完毕后,竖向缓慢拔出,不得在浇筑仓内平拖。泵送下料口及时移动,不得

12

用插入式振动棒平拖驱赶下料口处堆积的拌和物将其推向远处。

⑷对于有预留洞、预埋件和钢筋太密的部位,预先制订技术措施,确保顺利布料和振捣密实。在浇筑混凝土时,经常观察,当发现混凝土有不密实等现象,立即采取措施予以纠正。

5.拆模及养护

二次衬砌拆模时间符合下列规定:

①在初期支护变形稳定后施工的,二次衬砌混凝土强度达到8.0MPa以上。 ②初期支护未稳定,二次衬砌提前施作时混凝土强度达到设计强度的100%以上。 ③特殊情况下,根据试验及监控量测结果确定拆模时间。

混凝土浇筑完毕后的12小时以内开始对混凝土进行养护,混凝土养护的最低期限为7天,且养护不得中断。混凝土养护期间,混凝土内部温度与表面温度之差、表面温度与环境温度之差不大于20℃,养护用水温度与混凝土表面温度之差不得大于15℃。浇水次数能保持混凝土处于湿润状态。当环境气温低于5℃时不再浇水。

6.泵送砼的质量通病及防治措施

泵送砼质量通病及防治措施

质量通病 原因分析 1.模板漏浆; 2.布料不均; 蜂窝麻面 3.高落差下料; 4.气泡; 5.局部积水和砼浆堆积。 防治措施 1.模板拼缝应严密。 2.挡头板在浇筑砼前应浇水湿透,钢模拼缝处贴胶带纸密缝。 3.加强组织,充分利用窗口,均匀布料。 4.死角区人工二次倒运,严禁用振动棒摊平。 泵砼坍落度大,速度快,模1.应进行分层分部浇筑。 胀模 板刚度不够,支撑不牢,突2.输送管道严禁靠近支撑,冲击倒坍。 出鼓肚,甚至变形爆开。 1.泵送砼坍落度大。 预留孔洞坍2.掺粉煤灰等砼早期强度陷变形 低。 3.模板刚度不够,变形。 13

3.侧压力计算,确保安全。 1.合理控制拆模时间。 2.根据试验强度拆模。

1.泵送砼坍落度大,水泥、裂缝 水用量大,容易产生收缝裂缝,特别环向接头。 2.砼温度裂缝。 1.模板漏浆,造成烂脖子。 2.管道堵塞时间太长,造成砼接触不良 砼冷接头。 3.未插连接筋。 4.跑模错台。 1.现场配合比控制不好。 砼质量波动 2.表面未清理干净。 1.控制砼入模温度和水分蒸发速度。加强养护,撒水。 2.砼内部与外界温差控制在20℃以内。 1.接合处模板加强支撑,确保牢固。 2.夹吹塑纸或海绵条。 1.加强砼各环节管理。 2.坍落度波动小于2cm。 3.泵送开始或结束时,压力3.禁止随意加水。 砂浆积存在砼中影响强度。 4.清除残存物。 (四)仰拱、仰拱填充施工工艺

1.施工前于隧道边墙每隔5米施放测量控制点,作为仰拱开挖及混凝土施工控制点。为不影响机械车辆通行,仰拱、仰拱填充利用栈桥平台进行混凝土施工。混凝土在洞外采用拌和站集中拌和,混凝土搅拌运输车运至洞内进行浇筑。

2.仰拱、仰拱填充施工质量控制要点

⑴仰拱应及时施作,与开挖面的距离不超过设计规定。

⑵施工前必须清除隧底虚碴、淤泥和杂物,超挖部分采用同级混凝土回填。 ⑶仰拱砼整体浇注一次成型,填充砼在仰拱砼终凝后浇注,填充砼强度达到5Mpa后允许行人通过,达到设计强度的100%后允许车辆通行。

⑷仰拱、仰拱填充施工前须将上循环混凝土仰拱接头凿毛处理,并按设计要求设置止水带。

⑸根据设计要求,施工缝处钢筋断开,并要注意与拱墙衬砌施工缝处于同一竖直面上。

14

仰拱、仰拱填充施工工艺流程图

五.安全方案 (一)安全隐患分析

1.由于斜井坡度较大,左斜井19.8%,右斜井18.5%,在浇混凝土时,台车会顺着坡度向下滑移,混凝土浇筑时流到较低位,台车由于中心不稳,会出现整体倾覆,为了保证二次衬砌施工的顺利进行,必须对台车定位固定进行特别设计。

2.设计断面全部为垂直于洞内坡面法线,而如果施工中按照垂直于大地的断面施做,则拱顶半圆就成了完全不规则的类似于发散性的曲线,无法准确定位放线,因此斜井段二衬台车设计为垂直于坡面法线,长度为6米。

3.上述斜井设计和台车设计给施工带来了严峻的考验:钢筋绑扎时因其与大地铅垂线有近20%的夹角而难以固定;台车在施工中会产生较大的倾覆力矩,需用强力手段固定以抵消其倾覆力;二衬台车下坡方向堵头板会承受混凝土强大的侧压力;二衬台车在坡面上行走和固定操作时难以稳定抗滑等。

4.由于坡度太大和洞内空间狭小,二衬台车和二衬施做本身给洞内运输带来巨大的安

15

全隐患,一是车辆经过台车时空间狭小,容易刮到台车,酿成事故;二是一旦车辆在台车上方溜车,中间没有紧急避险车道,而且台车二衬作业正在进行,则后果不堪设想。鉴于此,计划二衬在斜井大量运输阶段只施做洞口处软弱围岩段,然后退出洞外,等正洞和进口端贯通后,再施做剩余部分,以确保安全。 (二)安全技术措施

1.钢筋绑扎措施

在设计有钢筋的二衬段,绑扎钢筋网片时,先在上一模(斜井二衬砼浇筑由于坡度较大,施工时采用倒退施工,从大桩号往小桩号浇筑)二衬混凝土拱墙接口处环向打设5根钢钉,在下一模未挂防水板处喷射混凝土上环向打设5根短锚杆(与五根钢钉位置相对应),在钢钉和锚杆之间安装二衬纵向钢筋,两端和钢钉或者锚杆焊接牢靠,完成后安装外层环向钢筋,与五根纵向钢筋连接处采用焊接,以保证连接牢靠性,焊接时注意不要烧坏了已经挂好的防水板,外层钢筋安装好后,安装内层钢筋,用Φ6.5钢筋连接内外层主筋,做到定位牢靠。

钢筋全部安装完毕经检验合格后,二衬台车就位,安装堵头板时,在堵头木板上割槽以放入5根定位纵向钢筋。

2.二衬台车行走安全措施

二衬台车在行走时(不论上行还是下行),ZL50装载机在下坡牵引,挖掘机在上坡一段挂住辅助,为保险起见,在台车左右底梁上各安装一台10吨卷扬机(在台车上坡方向坡面两侧埋设地锚,作为卷扬机牵引支点),对二衬台车的行走进行辅助牵引。

行走时台车速度控制在与卷扬机走绳速度一致,现场指挥人员必须准确指挥机械司机动作快速准确一致,防止动作不协调引起事故。

3.台车抗滑和防倾覆措施

二衬台车在混凝土浇筑过程中,会产生混凝土的流动荷载,根据混凝土的凝固速度,按Z5-1型支护类型(最大)每模衬砌混凝土量(斜井最大)46m³重量1531吨计算,除去摩擦因素以外,台车会产生一定的下滑力和少量的倾覆力矩,为克服这两种力,二衬台车经测量准确定位后,进行抗滑和防倾覆加固,经计算,以下措施完全满足要求,详细计算数据见方案后附计算书。措施见下页图:

首先,行走钢轨下面不再垫枕木,而是直接把43#钢轨焊入20槽钢里面,槽钢直接放在洞内地面的调平层上,以增大摩擦力,减小不稳定性。

第二,台车左右底梁前端各安装两台5吨手拉葫芦,一台和路面成21.04°,一台和

16

地面水平,在台车上坡端10米左右处左右边墙边上地面上安设地锚,以2cm厚钢板用3根2米长Φ22螺纹钢锚固于地面,作为手拉葫芦牵引用的支点。手拉葫芦在台车固定时起到固定以及保险绳的作用。

第三,台车下坡端设每侧设置三根20槽钢对焊而成厚6mm长8米方形支腿作为支撑,支撑于事先在路面混凝土上挖出的槽中,支腿下端焊接一块30cm×30cm厚2cm钢板作为底撑,用两根2米长Φ22螺纹钢锚固于地面,防止顶脱。

斜井二衬台车固定措施示意图地锚5吨手拉葫芦6米长二衬台车200槽钢对焊成方管支撑3×?22锚杆2米长厚20mm钢板与无缝钢管焊接支撑于地面槽中43#钢轨说明:图上所示为台车单侧措施,施工中为双侧,措施数量相应为图示两倍。2×?22锚杆2米长

第四,台车车轮和钢轨间设计有卡销,台车定位后,整个台车通过轮子、卡销,牢牢固定在钢轨上,然后通过槽钢和精轧螺纹钢紧紧锚固在地面上。

卡销见下图:图中圆圈标示内即为卡销,全台车共设4个。

4.其余注意事项

⑴ 台车行进时应缓慢匀速前进,严谨生拉硬拽,造成台车框架变形。 ⑵ 定期检查各项制动和抗滑部件,防止因疲劳损伤造成事故。

⑶ 台车下坡端堵头板使用槽钢和工字钢予以加固,防止堵头板被混凝土侧压力压破。

17

⑷ 进行混凝土浇筑时,严格把入仓速度控制在10m³/h以内,防止浇筑过快引起的侧压力过大,造成堵头板破裂跑模,或者增大台车倾覆力矩。

⑸ 进行混凝土振捣作业时,尽量不用附着式振捣器,而采用插入式振捣棒,防止台车整车抖动引起台车加固措施松动、偏位。

⑹ 对二衬施做人员充分教育,使其认识到本二衬作业的艰巨性和每一个细部作业的重要性,防止因麻痹大意酿成事故;每一步工序做完后,现场指挥人员和技术人员都必须认真检查验收,合格后方可放行。

⑺ 为减少流体混凝土对下坡端堵头板的侧压力和减轻台车下滑风险,二衬施做顺序选择跳打,每次台车下行20模,然后倒退上坡顺序施做。

18

附件:二衬台车受力计算:

台车自重:G1=mg=33000*9.8=3.23×105N=323KN

钢筋砼重量:计算按台车长6米,每延米砼方量8.06m3计算,钢筋砼自重按25KN/M3 计算,每模二衬钢筋砼的重量G2=8.06*6*25=1209 KN

二衬砼施工时主要重量为台车自重和新浇的钢筋砼重量,G= G1+ G2=1532KN 斜井坡度按最大的左斜井坡度按19.7%计算,倾斜角度为11.14° 则二衬砼施工时产生的水平下滑力F2= Gsin11.14°

=1532* sin11.14°=296 KN

二衬砼施工时产生的正压力F1= Gcon11.14°

=1532* con11.14°=1503 KN

19

斜井二衬台车固定措施示意图地锚5吨手拉葫芦6米长二衬台车200槽钢对焊成方管支撑3×?22锚杆2米长厚20mm钢板与无缝钢管焊接支撑于地面槽中43#钢轨说明:图上所示为台车单侧措施,施工中为双侧,措施数量相应为图示两倍。2×?22锚杆2米长

台车下滑力主要在台车前方两侧分别设置三根20槽钢(20槽钢为7.5*20cm)对焊而成厚6mm长8米的方形支腿作为支撑,第一根方钢长4.5米,高2米,与路面成26.4°,第二根方钢长7.5米,高4.5米,与路面成36.8°,第三根方钢长8米,高5米,与路面成38.7°,支撑于事先在路面混凝土上挖出的槽中,支腿下端焊接一块30cm×30cm厚2cm钢板作为底撑,用两根2米长Φ22螺纹钢锚固于地面,防止顶脱。

则方钢的抵抗水平下滑力所受的杆件轴向压力N= F2/cos38.7°

=296/ cos38.7°=379 KN

台车前方的方钢受力时,为计算简化,以每侧三根方钢平均受力计算, 由于台车两侧设置槽钢,在每根槽钢的受力为379/(2*3)=63.17 KN 按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ 130-2001计算构件的

稳定性验算: 构件的长细比验算:

受压构件的长细比λ=L/i=800/4.33=185<[λ]= 210,[λ]为受压构件的允许长细比,满足要求

其中:方钢长度按最不利长度L=8米计算

20

截面惯性矩I=1/12bh3=20*153/12=5625 cm4(其中方钢的高度h=7.2*2=15cm,宽度b=20cm)

方钢的截面积 A=15*20=300 cm2

方钢的截面回转半径i=(I/A)1/2=(5625/300)1/2=4.33cm 槽钢的稳定性:б=N/ψA≤f 方钢的轴向压力N=63.17 7KN

根据λ值查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ 130-2001附表 C, 查表得:ψ=0.199 N/ψA=63.17*103/0.199*3*104

=10.58 N/mm2由于台车与路面的倾斜角度为11.14°,台车长3米,高6.95米,五级围岩二衬砼高度为0.4米,台车的重心位置为 (3.5+0.2)*cos45°+3.45/2=4.34m(二衬台车尺寸图见下图)

台车在斜井坡度上,由于坡度为11.4度,按照构件的受力分析,当台车在路面上发生倾覆时,其倾覆点以台车A点为倾覆点,发生倾覆,根据台车的

21

受力情况(台车受力情况见下图),台车重心到倾覆点A的距离

LAD= Lab *cos11.14°=( Lac- Lbc) *cos11.14°

=(3-4.34*sin11.14°) *cos11.14° =2.12米

通过计算,二衬砼施工时,重心距离倾覆点 A点的垂直距离为2.12米,二衬砼浇筑施工时,台车没有倾覆弯矩发生,即台车在坡度为11.14度的路面上一般不会发生倾覆现象。为安全期间,在防止台车下滑力的同时,在台车后面左右底梁前端各安装一台5吨手拉葫芦,在台车上坡端6.5米左右处左右边墙地面上安设地锚,以2cm厚钢板用3根2米长Φ22螺纹钢锚固于地面,作为手拉葫芦牵引用的支点,抵抗下滑力的同时,也可消除部分倾覆力,确保施工安全。

22

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容