京台线建瓯至闽侯高速公路福州段牛岩山隧道,左线全长9252米,右线全长9198米,隧道设计行车速率:80km/h,最大埋深约500米。隧道左线采取三区段斜竖井送排式分段纵向透风,左线斜井水平距长度1366.66m,纵坡14.56%,竖井长XX米;隧道右线采取两区段斜井送排式分段纵向透风,右线斜井水平距长度1030m,纵坡16.05%。
二、隧道标准化施工
1、洞口工程
隧道洞口工程按照“零开挖”进洞理念,遵照“早进洞、晚出洞”施工原则。只管即便避免对山体的大刷大挖,隧道洞顶截水沟以内植被禁止砍伐毁坏,分离式隧道中间山体开挖时尽可能保护两侧山体,掩护原有的生态地貌,洞门力求与自然环境、人文景不雅观相折衷。
隧道洞口
洞口边仰坡开挖采取明挖法施工,自上而下分阶段、分层进行开挖,并随开挖随支护,确保边仰坡稳定。进洞大管棚套拱设置在稳定的根本上,套拱内孔口管间距、角度安装准确。钻孔采取地质钻机,钻孔完成后及时安装管棚,防止踏孔,管棚内注浆严格掌握注浆压力。
大管棚施工
2、超前地质预报
超前地质预报采取TGP、地质雷达、红外探顶、超前加深炮孔等,分别探测前方120-150米、30米、5米的围岩地质、水文等情形,通过长中短三种间隔相结合的超前地质预报系统,动态掌控,相互验证,确保开挖作业全过程能够准确节制前方地质情形,降落施工风险。
地质雷达
3、洞身开挖
牛岩山隧道开挖方法紧张有中隔壁法(CD法)、正台阶法、全断面法等。
CD法开挖
台阶法开挖
全断面法开挖
隧道Ⅱ、Ⅲ级围岩开挖采取全断面法。石质隧道的爆破作业,采取光面爆破或预裂爆破。爆破作业根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、循环进尺和爆炸材料进行钻爆设计。钻爆设计根据爆破效果不断优化爆破参数。为了达到良好的爆破效果,施工过程中严格掌握周边眼间距及装药量,严格掌握外插角角度。周边眼间距一样平常40公分,装药采取间隔式装药,药卷需提前加工,将乳化炸药分段间隔捆绑在装有导爆索的竹片上,后放入周边眼内,所有装药炮眼均采取炮泥堵塞。钻孔过程中采取定人、定岗、定钻,分清任务区,以奖为主,奖罚分明的赏罚方法。
钻爆开挖周边眼放点
周边眼药卷加工
隧道光爆效果(拱部)
隧道光爆效果(边墙)
4、初期支护与赞助工程方法
(1)喷射混凝土
牛岩山隧道初期支护喷射混凝土采取湿喷工艺,湿喷设备采取全自动喷浆机器手,其具有操作轻巧方便、喷浆速率快、回弹料少、施工环境较好、安全系数较高档优点。喷射混凝土作业采取分段、分片、分层依次进行,喷射顺序自下而上,分段长度不宜大于6米。喷射时先将低洼处大致喷平,再自下而上分层、往来来往喷射至厚度掌握标志。
喷射混凝土作业时喷嘴垂直岩面。喷嘴与受喷面间距宜为0.6~1.2米。喷射混凝土终凝2小时后,喷水养护,养护韶光不小于7天。
机器手湿喷
隧道喷浆效果(拱部)
隧道喷浆效果(边墙)
(2)锚杆施工
隧道锚杆采取风动凿岩机成孔,拱顶可采取YSP-45向上式高频钻机。锚杆钻孔利用支护台架施钻,按照设计间距布孔;钻孔方向尽可能垂直构造面或初喷砼表面;锚杆孔比杆径大15㎜,深度偏差不得大于±50mm。
YSP-45向上式高频钻机钻孔
砂浆锚杆作业程序是:先注浆,后安锚杆。采取单管注浆工艺,灌浆管插至距孔底50-100mm处,开始注浆后反复将注浆管向孔底送,使砂浆将孔内多余的水挤压出孔外,之后随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出,灌浆压力不宜大于0.4MPa。所有锚杆都必须安装垫板,垫板与喷射混凝土面紧贴。
锚杆安装
锚杆支护效果
(3)钢架施工
隧道钢架支护分为型钢钢架和格栅钢架两种。型钢钢架弯制结合隧道开挖方法采取型钢弯制机按照隧道断面曲率分节进行弯制,弯制完成后,先在钢拱架试拼台上进行试拼。格栅钢架在现场设计的工装台上加工,根据不同断面的钢架主筋轮廓放样成钢筋波折模型。钢架的焊接在胎模内焊接,掌握变形。按设计加工好各单元格栅钢架后,组织试拼,检讨钢架尺寸及轮廓是否合格。
钢拱架整体冷弯成型
钢拱切分成段
钢拱架分段成品
连接板加工机床
拱架连接板
连接板焊接效果
钢架安装在掌子面开挖初喷完成后立即进行。根据测设的位置,各节钢架在掌子面以螺栓连接,连接板密贴。为担保各节钢架在全环封闭之前置于稳固的地基上,安装前打消各节钢架底脚下的虚碴及杂物。
拱架安装脚底根本钢板效果
拱架安装效果
(4)钢筋网片
钢筋网片采取Ⅰ级φ6.5钢筋焊制,在钢筋加工场内集中加工。按图纸标定的位置挂设加工好的钢筋网片,钢筋网片随初喷面的起伏铺设,绑扎固定于先期施工的系统锚杆之上,再把钢筋片焊接成网,网片搭接长度为1~2个网格。
钢筋网安装效果
(5)超前小导管
超前小导管和钢架联合支护时,宜从钢架腹部穿过。沿隧道开挖线向外10°~15°外插角安装,导管环向几间距宜为200-500mm。注浆前对开挖面及周边喷射混凝土封闭,以防注浆时孔口跑浆。
超前小导管布设及注浆
5、仰拱与铺底
隧道设有仰拱时,及时安排施工,使支护构造早闭合。仰拱、铺底及时施作,与开挖面的间隔宜为30米。仰拱砼整体浇注一次成型。仰拱施工时,可搭栈桥担保洞内临时交通通畅。仰拱、铺底施工前必须打消隧底虚碴、淤泥和杂物,超挖部分采取同级混凝土回填。
仰拱施工
底板施工
6、隧道防排水
牛岩山隧道防排水采取“防、排、截、堵相结合,因时制宜,综合管理”的原则,达到防水可靠,经济合理,不留后患的目的。隧道构造防水由喷射混凝土、全封闭柔性卷材防水层和二次衬砌构造自防水等组成。隧道二次衬砌混凝土采取防水混凝土,其抗渗等级不低于P8;拱墙设置PVC防水板加土工布;施工缝设置止中埋式止水带。拱墙每8~10m设1环φ50环向透水盲沟,两侧边墙外侧泄水孔标高处设纵向贯通的直径φ100“HDPE打孔波纹管”透水管,通过三通接头与环向盲沟及边墙泄水孔连通。
(1)排水盲管施工
排水管采取钻孔定位,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,固定钉安在盲管的两端。用无纺布包住盲管,用扎丝捆好,用卡子卡住盲管,然后固定在膨胀螺栓上。采取三通与环向透水管、纵向波纹管、边墙泄水孔相连。
排水管三通
(2)防水板施工
防水板施工前做好基面处理,平整度超标局部超挖段采取挂网补喷,使其表面平顺,表面钢筋头、锚杆头等切除后砂浆抹平。表面渗水采取注浆堵水设盲管引排。分离式防水板铺设采取从下向上的顺序铺设,松紧适度,一样平常松弛率环向10%、纵向6%。防水板铺挂前,用带热塑性圆垫圈的射钉将土工布平整顺直地固定在基层上,固定点的间距宜为拱顶0.5~0.8m、边墙0.8~1.0m、底部1.0~1.5m,呈梅花形排列。防水板宜采取电热压焊器热熔热塑性圆垫圈固定,使防水板与热塑性圆垫圈熔化粘结为一体。
防水板热熔垫片
防水板挂设效果
(3)止水带施工
止水带采取中埋式止水带,止水带埋设位置准确,个中央空心圆环与施工缝中央线重合,止水带固定采取钢筋卡固定,施工方法为: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。
止水带施工效果
7、二次衬砌
隧道初期支护完成后,为有效地掌握其变形,仰拱只管即便紧跟开挖面施工,二次衬砌距掌子面不得超过200m。
(1)二衬钢筋
二衬钢筋加工弯制前首先调直,并将表面油渍、水泥浆和浮皮铁锈等均打消干净。钢筋安装时钢筋长度、间距、位置、保护层厚度知足设计哀求。为确保二衬钢筋定位准确,钢筋安装间距及保护层厚度知足哀求,二衬钢筋安装采取钢筋定位架进行掌握,钢筋保护层垫块采取高强砂浆垫块。
钢筋定位卡具定位主筋间距
钢筋层间距掌握良好
钢筋保护层垫块效果
钢筋绑扎整体效果
(2)二衬混凝土
板衬砌台车必须按照隧道内净空尺寸进行设计与制造,钢构造及钢模必须具有足够的强度、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方可投入利用。为担保衬砌紧跟掌子面宜采取单洞双台车制度。现场重点掌握原材料质量,实时调度混凝土坍落度,改进振捣工艺,加强模板台车的维修和保养,使二衬混凝土拆模后表面平整、密实、光洁,光荣同等,达到内实外美效果。
二衬混凝土整体效果
二衬混凝土局部效果
喷淋式养护台架养护衬砌
8、监控量测
牛岩山隧道监控量测项目列入施工组织设计,贯穿施工的全过程。监控量测事情按哀求及时布点、尽快读取初始数据,监测项目、量测断面、测点支配、监测频率应符合哀求。现场量测数据处理后及时将量测信息反馈给施工部门和设计单位,辅导施工。
监控量测布点、丈量
隧道洞口设置监控箱及公示牌
9、附属工程施工
预留洞室位置准确提前开挖,洞室模板采取定型模板,模板定位准确与衬砌模板台车连接并固定稳定,与衬砌砼同时浇筑;预埋钢管、钢板、接线盒等,经丈量定位后采纳在衬砌台车模板上钻孔,用螺栓固定,并在管线内提前预留钢丝,便于混凝土浇筑完成后及时检讨管线是否通畅,创造问题及时处理。
隧道预留洞室
隧道预埋管线试穿
10、安全文明施工
(1)施工场地职员管理
隧道洞口设立门禁系统和值班室,并由专人卖力值班,日常施工职员进洞需携带电子信息卡以便管理,其他职员进洞实施书面登记制。所有进入施工隧道的职员必须按规定佩戴安全帽、带反光标识的防护服、防尘口罩、手套、耳塞等安全防护用品,进洞施工办法导带班。
进洞职员登记
领导代班公式牌
(2)隧道透风
隧道施工须建立透风管理制度,隧道透风机及透风管应设置专人定期掩护、修理,如有破损,必须及时修补或改换。本地道掘进间隔洞口超过150m时,必须履行管道透风。透风应能知足洞内各项作业所需最大风量。送风式的进风管口宜设在距洞口30m以外。送风式透风管送风口距开挖面不宜大于15m,排风式风管吸风口距开挖面不宜大于5m。
长隧道透风度用巷道式透风,此透风方案具有事情面透风效果良好、污风排出速率快、节约用电等优点,以下以JTA4条约段牛岩山隧道为例进行先容。
牛岩山隧道透风方案支配为隧道右洞进入新鲜空气,左洞排放污风,右洞掌子面污风通过2#行车横通道排放至左洞,再排出洞外,进风段右洞禁止行车,所有进出车辆进入右洞掌子面需从左洞经2#行车横通道后再前往右洞。将两台2132kw轴流风机设置在右线距2#行车横通道50m旁边靠洞口一侧,通过直径1.8m风管分别向两个开挖面送风;在距2台轴流风机50m旁边靠洞口一侧设置2台30kw射流风机,此射流风机可担保洞口新鲜空气通过射流风机传送至轴流风机内,并担保右洞污风在2#行车横通道压入左洞;在左洞2#行车横通道口设置一台132kw轴流风机,通过直径1.8m风管由洞内向洞外排放污风;并在左洞1#行车横通道附近设置一台30kw射流风机,加快洞内污风排放。
巷道式透风平面支配图
隧道进风2132KW轴流风机+30KW射流风机设置
隧道排污132KW轴流风机设置
隧道排污排污30KW设流风机设置
(3)隧道降尘
牛岩山隧道洞内降尘采取以水雾帘幕降尘结合环保除尘风送式喷雾机的综合降尘系统。水雾帘幕采取雾化妆置安装与作业台架上,利用隧道施工用的高压风和高压水,即利用气体介质与液体介质之间的相互挤压、加速或剪切浸染,将液体雾化,形成高压水微粒雾蔽带,使粉尘不能向外扩散,随着水粒降落。水雾帘幕在降尘效率、排烟韶光、改进洞内施工环境等方面均取得了显著效果,且制作大略、操作方便,具有极高的经济和社会效益。
水雾帘幕降尘
喷雾机采取3WD2000-30型环保除尘风送式喷雾机。其具有射程远、覆盖面历年夜、雾粒眇小、操作灵巧、利用安全可靠、推拉自若、喷雾速率快、对粉尘雾珠附着力强、事情效率高档优点。 爆破作业后首先采取环保除尘风送式喷雾机对洞碴喷雾降尘,同时开放水雾帘幕降尘系统,并在隧道底板已完成地段加设路面冲洗设备,对路面及来往车辆冲洗除尘,形成隧道综合降尘系统。
喷雾机降尘
底板冲洗降尘
(4)施工用电及防火
隧道施工供电采取三相五线供电系统,并做到三级配电两级保护。施工现场所有配电箱和开关应有任务人和用场标识。 隧道内施工把稳防火,隧道内的变压器、衬砌台车、防水层台架处设置灭火器材,每处不少于2台。
隧道三相五线供电系统
隧道台车、台架配备灭火器
(5)隧道施工应急及接济
牛岩山隧道日常施工中应急抢险物资配备充足。在懦弱围岩段施工时掌子面的附近有足够长度的逃生管道,管道管壁厚不小于10mm,管径不小于600mm。隧道施工期间,定期组织应急预案演习训练。发生紧急情形时,立即启动应急预案、并关照危险区域的职员撤离,优先担保职员安全,组织救险。
隧道逃生管道
应急演习训练
11、信息化管理
(1)隧道定位及考勤系统
隧道施工推广采守信息化管理手段,个中定位考勤系统可以实时统计隧道内外职员姓名与数量、隧道内人员区域分布,除在洞口监控室显示外,还可在洞口LED屏滚动显示。后台系统可仿照隧道舆图显示、回放职员活动轨迹、信息多点远程共享。
监控室监控定位考勤情形
LED显示考勤情形
(2)远程视频监控系统
隧道施工采取远程视频监控系统,在隧道洞口、实验室、搅拌站、隧道内安装监控设备,通过网络实现各监控设备和隧道监控打算机间的通信,由隧道监控打算机对各监控设备进行远程集中管理,形成实时、可控的远程视频监控系统。
远程视频监控系统
【图文内容来源:网络】