秀岭、大坡岭隧道
创优规划及质量保证措施
中铁八局集团有限公司大瑞铁路项目经理部第六分部
二〇一四年二月
秀岭、大坡岭隧道
创优规划及质量保证措施
一、编制依据及原则
1、《大瑞铁路Ⅰ标实施性施工组织设计》
3、《铁路隧道工程施工质量验收标准》
4、《铁路隧道工程施工技术指南》
5、国家和地方相关施工规范及法律、法规要求
6、招投标文件和施工合同
二、创优目标
秀岭、大坡岭隧道确保创集团公司优质工程,争创铁道部优质工程。
1、工程质量检验批评定合格率100%,分项、分部工程一次检验合格率,100%满足全线创优规划要求。
2、施工工艺质量符合国家、铁道部颁发的施工规范及施工技术规则,施工安全规则要求的标准。
3、检验批的原材料试验检测资料、产品合格证、各种检查验收签证齐全并符合规范要求,砼、砂浆及各混合料的级配试件合格率100﹪。分项、分部工程质量控制资料完整,所涉及及结构安全和使用功能的检验和抽样结果符合有关规定,检验批、分项、分部的工程质量自检检验率100%。
4、严格执行原材料采购质量鉴定验收制度,确保施工用料符合规范要求的标准。
5、内业资料管理标准规范,竣工资料编制及时,图文(含照片录像)齐全、规范,数据记录真实可靠。
6、工程创优按照先做工艺标准示范段、推广应用,在实施、申报。
三、工程概况
秀岭隧道进口临近漾濞县城,老滇缅公路附近,出口位于漾濞县太平乡苟匹村,出口距老滇缅公路11Km,需新修道路引入。隧道进口里程为DIK35+256,出口里程为DIK52+879,隧道全长17623m,平导长17065.09m,预留Ⅱ线一次施作,横通道1744m。为特长铁路隧道,隧道内采用弹性支撑块式无碴轨道。设计采用进出口双向掘进。
线路为“人”字坡,其最大纵坡为13‰。在线路左侧30m预留Ⅱ线位置设贯通平导(在进口端:距洞口1119m范围,与Ⅰ线线间距由11.6m渐变到30m),平导内每间隔280m~420 m不等设置横通道与正洞相连,共计48处。
隧道进口紧临河流(设计洞外紧接瓦窑箐框架桥,设计有泥石流通道作用),洞口两线间设预加固桩,在框架桥完成后才有进洞条件和进洞通道。在距洞口95m处地表有当地古建筑(望江亭),在该处隧道埋深50m。
隧道出口位于半山腰上,从老滇缅公路到洞口需新修便道11km,并须新建1座114m长便桥跨过洞外顺濞河,洞口无场地,需将洞口明挖10m开辟出施工场地,施工设备方能进洞作业。
隧道地质复杂,施工组织难度大、工期长,是本标段重点控制性工程。
大坡岭隧道地处云南省大理州永平县北斗乡北斗村境内,靠近国道320线;大坡岭隧道全长14577m。我司施工范围正线在DK+733~DK72+100;全长7367米。平导PDK+716~PDK72+100。全长7384米。
本隧道建筑限界采用单线《GB146.2-83》之“隧限-2A”图。隧道内铺设弹性支承块式无碴轨道,轨道结构高68厘米,宽282厘米,内轨顶面至道床底面的高度为68cm,较参考图80cm少12cm,将其预留于轨面以上计入净空,其净空高度轨顶面至拱顶为670cm。设计行车速度为140km/h,隧道全长14729m。隧道进口段纵坡为13‰的上坡,坡长6747m;然后是6‰的上坡,坡长为600m。
隧道地表覆盖第四系全新统人工填筑(Q4ml)粉质黏土,滑坡堆积(Q4del)粉质黏土,坡残积(Q4dl+el)碎石土,粉质黏土;更新统冲、湖积层(Q3al+l)卵石土,粉质黏土;下伏白垩系下统南新组(kln)石英砂岩夹泥岩,景星组上段(k1j2)石英砂岩、泥岩互层,下段(k1j1)砂岩,泥岩互层;侏罗系上统坝注路组(J3b)泥岩夹页岩,中统花开左组上段(Jzh2)泥岩,砂岩夹泥灰岩,下段(Jzh12)泥岩、砂岩互层。进口段施工里程段在DK69+900通过烂泥塘断层。断层破碎带分布有断层角砾(Fbr)。隧道大部分段落穿越“滇西红层”之软质岩。断层与褶皱及节理裂隙发育、岩体被强烈挤压破碎,施工期间可能会发生断层破碎带及影响和破碎岩层,(较)大规模坍方冒顶与大变形、较大规模涌(突水、突泥)砂石等重大隧道工程地质问题,此外,还将可能存在微弱~中等强度岩爆、膨胀岩等地质问题。
四、创优措施
1.组织保证措施
为满足创优要求,我项目队成立创优领导小组。
名单如下:
组 长:柏 勇(项目经理)
副组长:陈其云(项目总工)、杨文军(项目副经理)、漆华富(项目副经理)
组 员:吴术高、黄维平、李 宝、刘雄明、卿光明、李得峰、唐 杰、
姚 伟、曾 斓、吴爱明、曾广明
3.质量保证措施及方案
1)保证工程质量及施工工艺的主要技术组织措施及方案
(1)保证工程质量及施工工艺的主要技术组织措施
① 强化质量意识,认真贯彻落实“百年大计、质量第一“的方针,把创优工作贯穿到施工生产的全过程。机构设置、施工方案、管理制度等方面紧紧围绕创优目标,以保证和提高工程质量为主线,全面组织优质生产。
② 强化以第一管理者为首的质量保证体系,配齐配强有关人员,做到质量责任明确,考核奖罚严明及时,充分调动全体职工的创优积极性。
③ 严格按照质量工作方针、流程及质量自检自控程序进行各项质量工作,把一次检验合格率作为质量评比的主要内容,确保质量检验的严肃性。
④ 加强与建设、监理、设计单位的密切配合,主动听取监理工程师意见,实现“四位一体”联合创优的质量工作格局。
⑤ 选调精干的管理人员及施工人员,加强职工质量教育,对参加施工的全体人员进行技术考核和教育培训,实行持证上岗制度。
⑥ 健全内部检查制度,实行施工技术部门管理、质量检查部门监控的监管分立,立足自检自控,确保创优目标实现。
⑦ 完善激励机制和约束手段,定期进行质量评比,奖优罚劣,实行质量否决制度,运用经济杠杆,促进工程质量水平的提高。
⑧ 加强工序质量控制,严格按ISO9002质量保证模式组织生产,制定各工序、各环节的操作标准、工艺标准和检查标准。对工序标准的执行情况做出记录,使各工序衔接有序。
⑨ 按网络节点工期要求,分阶段控制,实现均衡生产,为保证工程质量创造条件。
⑩ 本部中心实验室具体负责本标段试验工作,对成品、半成品和原材料严格检验控制,确保材料质量合格、资料齐全、试验数据准确;采取有效的试验检测手段,控制工程质量。
⑾ 强化计量工作,严把计量关,对所有在用的计量设备按规定定期进行检定,合格后投入使用。
⑿ 加强施工技术管理,坚持技术复核制,采取有效的技术管理手段提高工程质量。
五、工程质量保证措施
1、质量保证体系
我项目部组建质量管理体系和质量保证体系,成立以项目部经理为组长,总工程师和副经理为副组长的质量管理和创优领导小组,积极开展全面质量管理活动,优化施工工艺,提高工程质量,争创优质工程。工程部根据工程规模、特点制定创优计划和详细的创优措施,成立相应的创优攻关小组。依靠科学管理和科技进步,积极推广应用新技术、新工艺、新设备、新材料,不断提高施工工艺水平;定期或不定期举行活动,分析工期、安全、质量、成本问题并及时研究解决,不断提高工程质量。安质部负责进行质量检查和评审。质量管理和创优领导小组定期组织有关人员进行质量检查和评审。质量管理和创优领导小组定期组织有关人员进行质量教育、检查、评定。详见“质量工作流程图”。为提高质量管理和质量保证能力,成立质量管理和质量保证组织机构,在局项目部领导组及工区领导下具体负责本段的质量管理和质量保证工作,详见“质量管理体系框图”及“质量保证体系框图”。
建立完善的专职质量检查体系。项目经理部设安全质量检查室,工班设兼职质检员。建立以项目经理为组长,总工程师为副组长的重点难点工程QC攻关小组,定期组织有关人员进行技术学习、质量教育、检查评定。指挥部设中心试验室,经理部设工地试验室,通过科学的检测试验手段协助配合工地质检工程师及监理工程师进行全面的施工质量控制。
4.质量职责体系
本工程实行工程质量终身负责制,建立层层负责的质量岗位责任体系。项目队经理、项目总工程师,安全质量检查工程师,按相应职责、权限签订质量终身负责责任状。中心试验室、工地试验室为材料检验和试验提供质量保证,确保质量控制层层落实。
六、安全保证体系
建立健全规章制度,使施工处于可控状态,我单位成立了以施工生产第一责任人为组长的安全领导小组(见安全生产保证体系框图)定期或不定期进行安全检查,对检查中发现的各种问题及时处理,对于当场处理不了的问题,经安全领导小组成员共同协商后制订方案,由现场施工员负责实施,由安检人员负责监督。根据隧道施工中容易出现的各种问题,我们制订了详细的安全措施,具体如下:
(一)、总则
1、坚决执行“安全第一,预防为主”的方针,切实做到安全生产 ,在进度和安全发生矛盾时,坚决服从安全。
2、参加隧道施工人员必须接受安全技术教育,并应定期进行安全考试,合格后方准上岗作业。
3、从事爆破、焊接、电气、高空、起重、锅炉、压力容器等作业人员,各种机械的操作人员和机动车辆驾驶人员,必须经过专门培训和考试后方准上岗操作。
4、各职能部门应经常对施工安全进行监督、检查,对严重违反安全施工规定的工点有权下令停工整顿,直至复查合格后方可复工。
5、施工所用各种机具设备和劳动保护用品,应定期进行检查和必要的试验,保证其经常处于良好状态,不合格的机具设备和劳动保护用品严禁使用。
6、隧道施工各班组间,应建立完善的交制度,人员将本班的工作情况及有关安全措施向人员详细交待,并做好记载。
7、如发现隧道内有险情,必须立即在危险地段设立明显标志,或派专人看守,并迅速报告工地领导人员及时采取处理措施。
8、所有进入隧道人员,必须按规定配带安全防护用品,遵章守纪,听从指挥。
9、对各类事故均应严格按照 “四不放过”(即事故原因未清不放过、责任者和群众未受到教育不放过、责任者未受到处罚不放过、未制有效订安全防范措施不放过)的办法处理。
(二)、开挖安全措施
1、钻眼人员到达工作地点时,首先检查工作面是否处于安全状态,顶及两帮是否牢固,如有危石先处理,后打眼。
2、使用凿岩、喷锚台车应遵守以下规定:
(1)、凿岩、喷锚台车的净空,应保证运输车辆能顺利通行,并悬挂明显缓行标志。
(2)、工作平台必须铺满底板,台车上不得堆放料具。
(3)、凿岩、喷锚台车进洞经过的道路和临时台架,要认真检查安全界限,并有专人指挥,不得倾斜。
(三)、爆破安全措施
1、洞内爆破作业,必须在值班干部、领工员监督和统一指挥下进行。进行爆破时,所有人员及机具应撤至不受爆破气体、振动及飞石伤害的地点,派专人防护。使用毫秒雷管起爆时,应注意分段分组联线,漏联、错联造成瞎炮或爆破不良,要经检查无误后方可起爆。
2、爆破后经排烟,在无瞎炮情况下,20分钟后方准进入现场检查,并经安全处理后其他人员才准进入作业面。
3、当发现瞎炮时,必须由原爆破人员按规定进行处理,处理方法:
(1)、将引线接通自行起爆。
(2)、距瞎炮0.6m处设置平行炮眼进行诱爆,但需注意岩层节理情况 ,在打眼位不得有连通瞎炮之裂纹。
(3)用木棍或竹棍将堵塞物掏出后另装药,重新进行起爆。
(4)、进行爆破器材加工人员严禁穿化纤衣服。
(四)、支护安全措施
1、隧道施工中,现场施工人员应会同有关人员对各部支护进行定期检查,在不良地段每班应则成专人检查,当发现支护变异时应立即修整加固。
2、当发现已锚区的围岩有较大变形锚杆失效时,应立即在该区段设加强锚杆。
3、当发现量测数据有突变或变异时,应于量测后一小时内通知现场负责人,并立即采取应急措施或通知施工人员暂时撤离危险地段。
4、施工中应把喷层的异常裂缝作为主要安全检查内容之一,经常进行观察和检查,并作为施工信号引起警惕。
(五)、衬砌及喷锚安全措施
1、吊装拱架、模板时,工作地段应有专人监护。在隧道内作业地段倾卸衬砌材料时,人员与车辆不得穿行。在2m 以上高空作业时,应符合有关规定。
2、喷管不出料时,应将喷对准岩面前下方,严禁将喷头对准其他人员,以免出料时伤人。
3、处理喷出弯管堵塞或清理料罐时,严禁开动电机,分配盘运转的情况下严禁将手伸入喷出管或料罐内。
4、平行作业中处理堵管时,应通知附近作业人员避开喷头出口方向。
(六)、供电与电气设备安全措施
1、洞内配电变压器严禁采用中性点直接接地方式,但专供架线交流设备用的专用变压器除外。严禁由地面上中性点接地的变压器、发电机直接向洞内供电。
2、操作洞内电气设备必须符合下列规定:
(1)、操作高压电气设备主回路时,必须戴绝缘手套,穿电工绝缘鞋,并站在绝缘板上。
(2)、受持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部分应有良好绝缘,使用前进行检查。
(3)低压电气设备应加装触电保安器。
(4)电气设备外露的转动和传动部分必须加遮拦或防护罩。
3、凡易燃、易爆等危险物品的库房或洞室,必须采用防爆型灯具或间接照明。
(七)、通风、防尘、防火、防水安全措施
1、隧道施工时的通风应设专人管理,无论通风机运转与否,严禁人员在风管的进出口附近停留。
2、凿岩、装碴工作面,做好下列防尘工作:
(1)、放炮前后必须进行洒水。
(2)、出碴前应用水淋透碴堆和喷湿岩壁。
3、洞内施工区、临时驻地、生活设施和炸药库均应设置有效而足够的消防器材,并放在明显易取的位置上,设立明显标志。各种消防器材要定期检查补充和更换,不得挪做他用。
4、洞顶要做好截水沟防排水,根据地区季节性降水提前进行防洪和洞顶检查。
七、施工工艺保证措施
为保证施工质量,确保各施工工艺的实施,明确技术标准和工艺要求,要强化施工技术管理和现场施工控制,落实报检三检制度。先从以下几个具体方面保证施工工艺的实施到位。
(1)、光面爆破施工工艺
三台阶开挖光面爆破
本隧道为Ⅳ、Ⅴ级围岩,采用三台阶法施工,光面爆破、非电毫秒雷管起爆。
1、周边眼:拱部光爆周边眼采用Φ22mm小药卷硝铵炸药,其它采用乳胶炸药集中装药。
2、掏槽方式:采用楔形掏槽。
3、钻孔:
(1)、台架就位,测设中线,画出开挖外轮廓线。
(2)、采用凿岩台车(风钻)钻孔。
(3)、钻孔应符合下列要求:
①、掏槽眼:深度、角度按设计施工,眼口间距误差和眼底间距误差不大于5cm。
②、掘进眼:眼口排距、行距误差不大于6cm。
③、内圈眼:与周边眼的排距误差不大于5cm。
④、周边眼:炮眼间距误差不大于5cm,外斜率不应大于5cm/m,与内圈眼间最小抵抗线误差不应大于5cm,钻孔位置在轮廓线上。
当开挖面凸凹不平时,应按实际情况调整炮眼深度,力求所有炮眼(除掏槽眼外)眼底在同一垂直面上。
⑤、钻眼完毕,按炮眼布置图进行检查并做好记录,有不符合要求的炮眼应垂钻。
4、装药作业
装药前应将炮眼内的石粉、水、泥浆吹干净,检查炮眼达到设计要求后方可装药,装药时应严格按设计药量进行,装药后,所有炮眼均应堵塞炮泥。
5、装药结构
光爆周边眼采用小药卷,其它孔集中装药。
6、起爆作业
非电毫秒雷管插入炸药内,正向装入孔内。同组同秒段的雷管连接有序。
(2)、喷射砼施工工艺
本隧道采用湿喷工艺,开挖完毕后,先初喷一层素混凝土,封闭岩面,架立完初支钢拱架及加固设施后,复喷纤维混凝土至设计厚度。
1、配合比
喷射混凝土的配合比,应符合混凝土强度和喷射工艺要求。
2、喷射前准备工作
(1)、检查受喷面尺寸,保证开挖断面尺寸符合设计要求。
(2)、拆除障碍物,清理初支面突出和尖锐物。
(3)、清除受喷面岩石松动岩石浮碴。
(4)、铺设钢筋网时,应作到:钢筋使用前清除污锈。钢筋网到受喷面间距不小于3cm,钢筋网保护层厚度不小于2cm。钢筋网应与锚杆或钎钉联结牢固,接头应稳定。
(5)、机具设备及三管两线,应经检查和试运转。
(6)、喷射地段有漏、滴、渗水现象时,应予及时处理,采取堵、截、排等手段,使喷射面无淋水、滴水现象,以保证混凝土与岩面的粘结。
(7)、在喷射混凝土地段,地面上应铺设薄铁板或其它易于收集回弹料的设备。
3、喷射混凝土配料要求
(1)、混凝土材料配量偏差(按重量计)
材料名称 | 偏差 |
水泥和干燥状态混合材料 | ±2% |
粗、细骨料 | ±3% |
水、外加剂溶液 | ±1% |
(3)、掺有速凝剂的混合料的有效时间不得超过20min。
(4)、混合料严禁水侵及混入杂物。
4、喷射作业
(1)、为了减少喷射砼因重力作用引起的滑动脱落现象,喷射时应按照分段、分部、分块、由下而上,先边墙后拱角和拱腰最后喷拱顶的原则进行。如岩面凸凹不平时,应先找平,然后向上喷射。喷射时喷嘴料束应呈旋转轨迹运动,一圈压半圈,纵向蛇行进行。转动半径一般在15cm左右,每次蛇行长度3~4m或根据速凝效果而定。喷射纵向第二行时,要依顺序从第一行的起点处开始,行与行间须搭接2~3cm。料束旋转速度,原则上要均匀,不宜太慢或太快。
(2)、初喷厚度拱部不宜小于5cm,墙部不宜小于8cm。按设计厚度喷射。
(3)、两遍喷射时间不宜过短,复喷应在喷混凝土终凝后进行,如在终凝后1h以上再继续喷射,则受喷面应用风、水清洗。
(4)、喷射机操作
①、每班作业前,应对喷射机进行检查和试运转。
②、开始时应先给风,再给电,当机械运转正常后送料;作业结束时,应先停电,最后关风。
③、作业完毕或因故间断时,喷射机和输料管内的积料,必须及时清除干净。
④、喷射作业的操作方法:各项准备工作完成后,可以向搅拌机料斗和速凝剂料斗中加满料。首先打开进风总阀门,上风路阀开启圈1/3,再调整下风路到大约0.5~1kg/cm2空载风压。这时可以开动搅拌机,并打开供水阀门,向料斗内喷水。只要连续上料处于基本充满状态。不使螺旋叶片暴露出来,搅拌机就会自动均匀地搅拌和准确供料。
⑤、当喷射机料斗内有料时,即可开动喷射机开始作业。此时的工作压力大约为0.5~0.6Mpa(取决于拌和料的水灰比大小和输料管长短)。旋流器压风(下风路)调整确定后,再次开启上风路阀门,直到喷射口处没有较多物料泄出为止。上、下风路阀门调整合适一般无需再动。当班中需要停风时,只需关闭进风管路总阀门即可。作业中,若发现混合料堆积在搅拌机料斗筛网上边时,应及时打开振动器阀门,加速振动筛下料,再把杂物拣出,需要停搅拌机时一定要先关供水阀门再关供风阀门。
⑥、操作人员要坚持工作岗位,注意机器运转情况和联络信号,监视喂料情况余气口喷余料多少及压力升降,保证机器正常运行。
⑦、短时中断喷射作业时,可以随时停机、停风,无需清理。拌合料和速凝剂可以滞留在料斗中,但一定要关闭供水阀门。长时间停顿或每班工作结束时,首先要停止加料,待搅拌机料槽出空后加入一定数量不含水泥的纯砂石,并加大向料斗的喷水量,让机组继续运转,直到转至料腔中的物料出完为止,然后再停机。停机后,应输料管中的残料吹出去,当没有物料从喷头喷出时,再关闭喷头阀。最后关闭总进风管阀门。
(5)、喷头的操作
①、喷头应保持良好的工作性能。
②、开始喷射时应先给水,再给料;结束时应先停料,后关水。
③、喷头与受喷面一般应垂直,在喷射边墙时,宜将喷头略向下10度左右,使砼喷射在较厚的砼顶端。其间距离应与风压协调,以0.6~1.2m为宜。
④、严格控制水灰比。混凝土喷射层呈现湿润光泽、粘塑性好、无斑或流淌现象。
⑤、如发现有脱落的石块或混凝土块被钢筋网架住时,应及时清除。
⑥、突然断水或断料时,喷头应迅速移离受喷面。严禁用高压风、水冲击尚未终凝的混凝土。
⑦、回弹料应充分利用,一般在喷射后2h内用完。回弹料可用作为骨料,重新拌合喷射混凝土;亦可作其它附属工程的混凝土用料,但应通过试验确定。
5、混凝土养护
混凝土终凝后2h,即应开始洒水养护,养护日期不得少于14天,洒水次数以能保持混凝土充分湿润为度。
6、钢架喷混凝土应符合下列要求:
(1)、钢架与围岩之间的间隙必须用喷混凝土充填密实。
(2)、喷射顺序,应从下向上对称进行,先喷射钢架与围岩之间空隙,后喷射钢架之间的混凝土。
(3)、格栅应全部被喷混凝土所覆盖,保护层厚度不得小于4cm。
(3)、锚杆施工工艺
1、锚杆施工前的准备工作
(1)、检查锚杆类型,规格,质量及其性能是否与设计相符。
(2)、根据锚杆类型,规格及围岩情况准备钻孔机具。
(3)、采用砂浆锚杆时,应根据设计要求截取杆体并整直和除锈,在杆体外露端加工成螺纹,以便安装螺母,在杆体每隔1m安放隔离件,以使杆体在孔内居中,保证有足够的保护层。
2、钻孔精度要求
项目 | 精度 |
孔位偏差 | ±150mm |
孔深 | ±50mm |
孔径 | ≮35mm |
(1)、砂浆锚杆施工工艺
锚杆注浆安装前须先做好材料、机具、脚手平台和场地准备工作,注浆材料使用标号大于300#水泥砂浆,粒径小于3mm的砂子,并须过筛,细骨比1∶05~1∶1,水灰比0.4~0.45砂浆标号大于200号。
(2)、 砂浆锚杆作业程序是:先注浆,后放锚杆,具体操作是:先将水注入牛角泵内,水占泵体积的三分之二,并倒入少量砂浆,初压水和稀浆湿润管路,然后再将已调好的砂浆倒入泵内,将注浆管插至锚杆眼底,将泵盖压紧密封,一切就绪后,慢慢打开阀门开始注浆,在气压推动下,水在前,砂浆在后,水湿润泵体和管路,引导砂浆进入锚孔中,随着砂浆不断压入眼底,注浆管跟着缓缓退出眼孔,直到砂浆注满眼孔后,立即把锚杆插入眼孔,接着用推、捶击方法,把锚杆插至眼底,然后用木楔塞眼口,防止砂浆流失。
注浆压力不宜过大,保持在2kg/cm2为好。
压注砂浆时,必须密切注视压力表,发现压力过高,须立即停风,排除堵塞。锚杆孔中必须注满砂浆,发现不满须拔出锚杆重新注浆。
锚注完成后,应及时清洗,整理注浆用具,除掉砂浆凝聚物,为下次使用创造好条件。
(4)、防水层施工工艺
本隧道采用1.5mm厚EVA防水板加土工布的复合式防水结构,配合纵、横向盲盲管排水系统。防水板铺设前先铺一层无纺布,采用热熔垫片加射钉固定。
1、防水层要求
为保证隧道防水可靠,做到不渗不漏、遵循“以防为主,多道设防,堵排结合,综合治理”的要求,拱墙设防水层,每道施工缝处设软透水管一道。
2、防水层的设置
先用带热熔垫片的专用钉将无纺布固定在喷射混凝土层上,再将防水板焊接在垫片上,防水板的搭接用热焊机焊接。
3、EVA防水板的技术性能:
拉伸强度:不小于18Mpa。
断裂伸长率:纵向650%,横向650%。
直角撕裂强度:不小于100KN/m。
腐蚀度:35%HCI,40%HNO3,30%H2SO4,40%NAOH。
4、EVA防水板规格2000×50000×1.5mm 。
5、防水结构断面见下图:
6、防水层施工程序(见下图)
隧道防水层施工工艺流程图
7、施工工艺
要点:材料选择、焊接、铺设工艺
根据设计要求选用复合防水板,用防水板的专用锚钉固定,拱顶间距50cm~80cm梅花状排列。防水板固定在射钉垫上。防水板间接缝选用国产自动走行热合机焊接,焊缝严密且强度大于母材,工艺简单,使质量容易保证。 实现了无钉铺设,防水效果好。防水板选用复合防水板,缓冲层选用无纺布,防水层采用无钉铺设法施工,具体施工工艺如下:
(1)喷射砼基面处理
喷射砼基面粗糙、凸凹不平、锚杆头外露等,对铺设防水层质量有很大影响,为此,对喷射砼基面必须进行处理。要求及要点如下:
①基面要求:
A、喷砼凸凹度要求:D/L<1(6-8)。具体见下图
D
L
拱部D/L(1-8)
其他D/L(1-8)
喷射混凝土凸凹要求
B、基面不得有钢筋及凸出的管件等尖锐突出物,否则要进行割除,并在割除部位用砂浆抹圆曲面,以免防水层被扎破。
C、隧道断面变化或转弯时的角应抹成R>5cm的园弧。
D、基面要求平整,无大的明显的凸凹起伏。
E、喷砼要求达到设计强度。
②处理要点
A、有突出钢筋、钢丝时,则应按下图所示施工顺序处理:
切断 铆平 砂浆抹面
B、当有钢管突出时,则按下图所示顺序处理。
切断表面 处理用砂浆 填实抹平
C、当金属锚杆端部露出较长时,则应从螺帽开始留5mm切断后,再用砂装进行复盖处理,按下图要求施工。
砂浆抹面
(2)、防水板施工工艺
为保证防水可靠和便于施工,先将无纺布衬用射钉固定在喷砼基面上,然后用“热合”方法将EVA防水板粘贴在热熔垫片上,从而使防水板无机械损伤,其施工程序如下:
A、基面清理:要求符合上述标准。
B、无纺布衬垫
铺设方法是在喷射砼隧道拱顶部正确标出隧道纵向中心线,再使裁剪好的无纺布垫中心线与喷射砼上的这一标志相重合,从拱顶部开始向两侧下垂铺设。用射钉固定热熔垫片,将无纺布固定在喷砼上。
C、防水层EVA板铺设:先在隧道拱顶部的无纺布上正确标出隧道纵向中心线,再使防水膜的横向中心线与这一标志相重合,将拱部与塑料垫片热溶焊接,与无纺布垫一样从拱顶开始向两侧下垂铺设,边铺,边与垫片热溶焊接。铺设时要注意与喷射砼凸凹不平处相密贴,并不得拉得太紧,一定要留出搭接余量。防水板在与垫片用压焊器对准垫片所在位置进行热合,一般5秒钟即可。两幅防水板的搭接宽度不应小于15cm。如下图所示。
(3)、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→固定止水带→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1个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。
施工控制要点:
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,尽量不采取搭接,除材料长度原因外只允许有左右两侧边基上部两个接头,接头搭接长度不小于30cm,且要将搭接位置设置在大跨以下或起拱线以下边墙位置。
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。止水带施工中泡沫塑料对止水带进行定位,避免其在混凝土浇筑中发生移位。
(4)、隧道防排水施工中止水带的连接方法如下
1)橡胶止水带连接要求
①连接前做好做好表面的清刷与打毛,搭接长度不小于10cm;
②接头采用热压机硫化搭接胶合,接头强度不低于母材的80%;止水带应采用十字接头或丁字接头。在止水带对接部位缠绕一圈未硫化的丁基橡胶腻子片,并保证其平整、干净;
③在未硫化的丁基橡胶腻子片外粘上一层1mm厚的橡胶薄片,用手挤压至粘牢为止;
④搭接方式见如下示意图
橡胶止水带连接方式示意图
2)钢边止水带连接要求
①连接前做好做好表面的清刷与打毛;
②接头采用热压机硫化搭接胶合,接头强度不低于母材的80%;
③钢边部分采用机械连接,并采用未硫化丁基橡胶腻子片进行填充补强处理,严禁采用电焊焊接,避免对钢边和橡胶造成损坏;
④采用机械对接接头时,首先将钢边止水带的两端接头用U型箍件与止水带的两边钢板铆钉牢固,然后用丁基橡胶腻子将钉在一起的接头部分缠绕紧密,最后用天然橡胶片包裹严实。
⑤搭接方式如下图所示
钢边止水带铆接连接法示意图
施工工艺为:
1.先把对接端头用布擦拭,并保持其清洁,干燥,然后再将端头部位对齐。
2.对止水带橡胶部分进行热压机硫化搭接胶合。
3.在止水带两头钢边上各放一个5cmU型箍件,按U型箍件的孔距用手电钻打孔,然后用铆钉铆上铆钉。
4.用布擦拭钢边止水带表面,保持其清洁。
5.在铆住后的U型箍件外,沿钢边止水带横向缠绕一圈未硫化的丁基橡胶腻子片,要保持其平整,干净。
6,在未硫化的丁基橡胶腻子片外粘上一层1mm厚的橡胶薄片,用手挤压直至粘牢为止。
(4)、防水层施工质量检查
1)、焊缝质量检查
防水板搭接用热合机进行焊接,接缝为双焊缝,中间留出空腔以便充气检查。
检查方法:用5号注射针与压力表相接,用打气筒再进行充气,脚踏式或手动式皆可,充气时检查孔会鼓起来,当压力表过01-015Mpa时,停止充气,保持该压力时间少于1分钟,说明有未焊好之处,用肥皂水涂在焊接缝上,产生气泡地方重新焊接。可用热风焊和电铬铁等补焊,直到不漏气为止。检查数量,焊接100延米焊缝抽检1处焊缝,为切实保证质量,每天、每台热合机焊接应取一个试样,注明取样位置,焊接操作者及日期。
(5)、防水层的保护
防水层施工完成后必须严加保护,否则极易破坏,导致防水工程质量下降乃至完全失效,故要求各方面予以重视密切配合。
A、防水层做好后,要及时灌注砼进行保护。
B、在没有保护层处(如拱顶)进行其他工作时不得破坏防水层,焊接钢筋时必须在此周围用石棉水泥板进行遮挡,以免溅出火花烧坏防水层。
C、在灌注二次衬砌模注砼时,振捣棒不得触防水层以免破坏防水层,振捣棒引起的对防水层的破坏不易发现,也无法修补,故二次衬砌模注砼施工时应特别注意。
D、不得穿带钉子的鞋在防水层上走动。
E、对现场施工人员加强防水层保护意识教育,严禁破坏。
(6)、防水层损坏的检查与修补
A、精心施工防水层是必须的,但防水层是否有损坏的检查也是必须的,因有时是难免的,如正在进行中的塑料热合遇到停电不能作业,此时很快就会在停机时将防水层烧个洞。防水层上检查出有破坏之处,必须立即做出明显的记号,以便不遗漏地一个个把破损处修补好。补后一般用真空检查法检查是否补好。
(7)、防水层施工技术管理
①施工现场检查
A、基面是否达到标准的检查,平整度、锚杆头部突出部分的检查和处理。
B、准备完好性的检查和检修。
C、安全措施的检查。设备安装检查,高空作业安全检查。
②施工现场检验
A、防水材料等进场质量检验。
B、施工质量标准检验。
(5)、二衬钢筋施工工艺要求
本隧道二衬钢筋采用直螺纹套筒机械连接法,明挖二衬环向钢筋采用φ25套筒、暗挖二衬采用φ20和φ22套筒。
1)施工工艺流程
原材检测→钢筋下料→丝头加工→钢筋连接(制安)。
2)钢筋丝头加工工艺流程
(1)钢筋端部平头使用钢筋切割机进行切割;
(2)按照钢筋规格所需的调整试棒调整好滚丝头内孔最小尺寸;
(3)调整剥肋挡块及滚轧行程开关位置,保证剥肋及滚轧螺纹的长度符合丝头加工尺寸的规定;标准型接头的丝头有效螺纹长度应不小于1/2连接套筒长度,且允许误差为+2P;
(4)钢筋丝头加工完毕经检验合格后,应立即带上丝头保护帽或拧上连接套筒,防止装卸钢筋时损坏丝头。
(5)成品保护
a、成型钢筋应垫方木码放整齐,防止钢筋变形、锈蚀,油污。
b、仰拱、边墙竖筋在浇筑混凝土前套好塑料管保护或用彩条布、塑料布包裹严密;浇注完毕后用钢丝刷将被污染的钢筋刷干净。
滚轧直螺纹钢筋接头拧紧力矩值
钢筋直径/㎜ | ≤16 | 18~20 | 22~25 | 28~32 |
拧紧力矩值/(N·m) | 100 | 200 | 260 | 360 |
注:当钢筋直径的钢筋连接时,拧紧力矩值按较小直径钢筋的相应值取用。 |
6.3丝头加工尺寸控制
Ф20 :丝头长度 :27.5㎜ 完整丝扣圈数:≥10扣
Ф22 :丝头长度 :30㎜ 完整丝扣圈数:≥11扣
Ф25 :丝头长度 :33.5㎜ 完整丝扣圈数:≥13扣
(2)套筒连接安装操作工艺
1)钢筋应按标记要求插入钢套筒内,确保接头长度,以防压空;被连接钢筋的轴心与钢套筒轴心应保持同一轴线,防止偏心和弯折。
2)在压接接头处挂好平衡器与压钳,接好进、回油,启动超高压泵,调节好压接时所需的油压力。
3)将下压模卡板打开,取出下模。
4)把挤压机机架的开口插入被挤压的带肋钢筋的连接套中,插回下模,锁死卡被压在平衡力作用下,对准钢筋套简所需压接的标记,控制挤压机换向阀进行挤压。
5)压接结束后将紧锁的卡板打开,取出下模,退出挤压机,则完成换向挤压施工。
6)挤压时,压钳的压接应接应对准套筒压痕标志,并垂直于被压钢筋的横肋。挤压应从套筒逐道向端部压接,如Ф25钢筋每端压3道压痕,最后检查压痕。最小直径及压痕总宽度须符合规定的要求。见下图
螺纹套筒连接示意图
(6)、砼施工工艺要求
(1)、仰拱施工
①明挖段仰拱施工
十三间房1#隧道明挖段二衬仰拱和仰拱填充分别进行浇注施工,采用架立小边墙外膜的方法实施,同时在仰拱和边墙施工缝处做好防水措施,采用预埋50cm钢边止水带的方法加强防水。
为便于仰拱小边墙模板的定位和固定,在仰拱内预埋一根Φ25螺纹钢,长度85cm,外露10cm,纵向间距1.5m。具体尺寸见下图5.1-1。
图5.1-1 明挖段仰拱施工示意图
②暗挖段仰拱施工
与明挖段仰拱施工相似,暗挖段亦采用预埋定位筋及防水材料的方法保证仰拱施工质量。具体尺寸见下图5.1-2。
图5.1-2 暗挖段仰拱施工示意图
(2)仰拱填充混凝土施工
明挖、暗挖仰拱二衬混凝土施工结束并达到一定强度后,进行填充混凝土的施工,仰拱填充为C25混凝土。
注意:仰拱填充混凝土不得和仰拱混凝土同时浇注,仰拱填充混凝土浇筑前要及时清除仰拱表面杂物和积水。
(2)、边墙、拱部混凝土施工
施工工艺流程见图5.2-1。
(1)施工准备
清除拱座处虚碴、杂物,排除积水,拦截前方来水,用水泵将前方来水抽入后方水沟内;拱座连接界面凿毛冲洗,调直连接筋,边拱混凝土施工缝凿毛冲洗,对已铺设防水板再次复核确认是否合格,测放中线、高程控制线,Ⅴ级围岩地段,根据需要测放钢筋安扎控制点。
(2)钢筋加工与绑扎
钢筋在洞外场地集中加工,人工安装绑扎。钢筋绑扎时,注意不要损伤防水层,钢筋焊接时,用防火板对防水板进行遮拦,以防烧伤防水板。
(3)立模
边墙、拱部衬砌采用走行式液压模板衬砌台车,台车长10.5m。模板台车墙部作业窗分层布置,层高不宜大于1.5m,每层设置6~8个窗口,其净空不小于45×45cm,两端设检查孔,并设有相应的混凝土输送管支架或吊架。模板台车自行移位,通过调整液压元件,使模板中心及横向定位,复核后进行锁定。台车就位后将挡头板及止水带、拱部预留注浆管(预埋φ50镀锌钢管,注浆口应突出衬砌内缘3~5cm,以便于连接。)、排气管等安设定位,经监理工程师签证,即可连接混凝土泵送软管,准备灌筑混凝土。
(4)混凝土浇筑
通过作业窗口,混凝土灌筑自下而上,从已灌段接头处向未灌方向,水平分层对称浇灌,边浇边捣,层厚不超过40cm,相邻两层浇筑时间不超过1.5h,确保上下层混凝土在初凝前结合好,不形成施工冷缝,捣固采用附着式振捣器和插入式振捣器,安排专人负责,保证混凝土衬砌内实外光。
对新旧混凝土结合面、沉降缝、施工缝止水带位置严格按设计点位和时间进行控制振捣,保护好预埋于边墙、拱部注浆管,防止其歪斜和倾倒,确保二衬后压密注浆顺利进行。
拱顶混凝土灌筑采用泵送挤压法,在模板顶部中间预留灌筑窗口,混凝土灌到拱部后,通过拱顶窗口用软管对模板两端灌送混凝土,当拱顶混凝土将灌筑满时,撤出软管将窗口用封口板封上,将混凝土输送管接到封口板的压力灌筑口上,用液压混凝土泵进行压力灌筑,直至从挡头板挤压出混凝土或拱顶预留检测管漏下混凝土为止。混凝土连续灌筑,不产生施工缝。施工作业时配备一定数量混凝土液压泵及混凝土运送罐车备用,以防意外事件发生。
(5)拆模及养护:
当边、拱混凝土强度达到5.0MPa时,方可拆模,拆模时间不可过早,拆模后及时进行洒水养护,养护时间不少于14天。
5.2-1 隧道二次衬砌施工工艺流程图
八、监控量测实施办法
(1)、组织管理机构
本隧道采用新奥法施工,必须进行监控量测,以便及时掌握围岩和支护的力学动态,及时进行信息反馈,确定合理的支护参数和施工方法等,保证隧道结构稳定和施工安全。
根据本管段隧道概况及水文地质条件,监测工作重要性及检测工作任务量。我项目部成立的监控量测小组。由项目总工程师直接负责监控量测工作,领导小组日常工作。有具有丰富量测和地下工程施工经验的技术人员担任监控量测小组组长,下设监控量测小组,监测小组共4人,监测小组负责监测测点布置、元件埋设、量测数据的收集及初步整理工作,每天的动态测量及数据上报工作。
监控量测小组组长:陈其云
监控量测小组成员:卿光明、李得峰、唐 杰、刘宇峰、唐永成
(2)、监测项目
地质和支护状态的观察,周边位移,拱顶下沉。
(3)、洞内监控量测点布置
根据初步设计图及相关技术要求,本隧道采用以下测点布置方式,其示意图如下:
洞内监控量测点不得焊于钢架上,必须单独打孔直接安装于岩体中,所有测点均采用45cm长Φ22螺纹钢制作,打入围岩并外露5cm,并将长5cm的5*5角钢焊接在钢筋外露部分,贴反射片,以便观测。基准点埋设与已经施工完二衬混凝土结构的边墙部位,并标识保护。
(4)、量测点的保护措施
由于隧道内作业机械、设备、人员较多,若不注意很容易碰撞或损坏监测点,现场应对作业人员进行相关保护的教育,同时监控量测点埋设后,应及时进行标识。
另外,埋设点为时要注意以下两点要求:
⑴地面的沉降观测点要埋实,保证观测点稳定。沉降观测点若埋设在容易破坏的地方要设保护设施,必要时在观测点处设保护井。
对于不便于在其上设置观测点的管线,可以用其周围土体的变形来代替管线位移。
(5)、监控量测断面间距
(1)地表沉降
洞口及浅埋段监测点必须按照5点法布置,每5m布置一个量测断面,进洞后若地质条件较好,可调整至10米,但不得超过10米;
(2)洞内拱顶下沉及净空收敛
洞内拱顶下沉及净空收敛监测断面布置见下表
表4.5-1 洞内拱顶下沉及净空收敛监测断面布置表
围岩级别 | 量测断面间距 |
Ⅴ级 | 不大于5 m |
Ⅳ级 | 不大于10 m |
为了真实、及时、准确的反映施工现场信息,监测数据历经以下过程:
①测点埋设→②数据采集→③数据收集→④数据输入→⑤绘制曲线→⑥输入计算机→⑦生成图表→⑧信息反馈。
在监测点埋设、数据采集及收集后,应立即对观测数据进行分析,绘制曲线,具体有如下几个步骤:
(1) 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。如下图:
位移—时间曲线图
(7)、二次衬砌施作时间:
二次衬砌要在围岩和初期支护变形基本稳定后施作。
变形基本稳定应符合下列条件:
⑴隧道周边变形速率有明显减缓趋势;
⑵水平收敛(拱脚附近)速度小于0.2mm/d,拱顶下沉速度小于0.15mm/d;
⑶施作二次衬砌前的总变形量,已达到预计变形量的80%以上。
九、文明施工、环境保证措施
(1)、文明施工
1)建立及完善项目队文明施工保证组织,制订措施,狠抓落实。
2)对施工人员进行文明施工教育,增强文明施工意识,树立企业文明施工形象。
3)施工期间,认真了解、切实尊重当地人民的宗教信仰和民族风俗、习惯,积极主动搞好民族团结。
4)施工现场及时完成“五牌一图”,即施工简介牌、安全施工生产牌、危险源告示牌、环保文明施工措施牌、管理人员名单即监督电话牌和施工平面图。特别的要增加公司的“令”牌和铁道部120号文告知牌。同时将现场的风、水、管、线统一规划,确保施工用电,安装规范、可靠、安全。
5)施工现场设置醒目的安全警示标志、安全用语,作业现场要有安全操作规章制度,建设安全标准工地。
6)按照施工组织设计的平面布置图,认真搞好施工现场规划,做到布局合理,井然有序,尽量不破坏周边原有地质地貌,施工完成后及时予以恢复。施工现场的临时用电和排水设施,规范安全可靠,以创造良好的施工环境,建设文明工地。
7 )驻地生产及生活分片规划,房屋规划合理,符合消防环保和卫生要求。做到场地平整、排水畅通。各种设施安装符合安全规定,并定期进行检查。
8)施工机动车辆始终处于完好状态,文明驾驶,礼让三先,保证交通通畅。遵守地方及交通管理部门的规定,自觉维护交通秩序。
9)施工场地内各种器材分类堆放整齐,挂设标牌,标明材料规格、产地等,不同材料避免混放,各级负责人及工作人员一律挂胸卡上岗。
10)工程完工后,及时清理好施工场地,周转材料及时返库。做到工完料尽,场地清洁。
(2)、环境保护
(1)项目队成立环境保护机构,根据本标段情况,制订具体措施。
(2)对施工人员进行环保法律、法规教育,树立环保意识,自觉遵守环保规定。
(3)驻地及施工现场卫生设施齐全,布局合理,并有专人负责管理、清扫。
(4)加强环境卫生管理,创造清洁、优美的工作、生活环境,加强两个文明 建设,促进施工生产。
(5)充分发挥爱国卫生委员会的作用,广泛进行环境卫生知识宣传,提高全体职工的环境卫生意识,养成良好的卫生习惯,定期进行驻地环境卫生大扫除,保持良好的生活环境。
(6)隧道弃碴按设计指定的位置堆弃。
(7)隧道施工排放的水中含有泥沙和机械油污等有害物质,施工时要采取措施,不污染农田和河道。
(8)对隧道施工产生的烟、尘等有害气体加强监测,采取通风降尘,确保施工人员身体健康。
(9)施工期间的生活污水、施工废水、泥浆避免流到场外,并按环保要求进行处理,建筑垃圾及时清运,车辆不带泥浆行走,污染路面。
(10) 施工临时便道和施工现场要经常洒水整修,保证行车安全。