隧道混凝土養(yǎng)護施工技術(shù)及一種隧道混凝土養(yǎng)護臺車,其特征在于包括行走系統(tǒng),水管輪盤,噴淋管斜撐,進水管,臺車大架,噴淋管和噴頭;所述臺車大架固定安裝在行走系統(tǒng)上部,水管輪盤設(shè)置在臺車大架的兩側(cè)面,進水管布置在水管輪盤上,噴淋管沿隧道混凝土結(jié)構(gòu)橫斷面設(shè)置,由臺車大架上的噴淋管斜撐支撐固定,并與進水管相連;在噴淋管上,固定設(shè)有若干個朝向隧道混凝土結(jié)構(gòu)端面的噴頭;有效克服了人工養(yǎng)護效果差,施工效率低,操作繁瑣不靈便,安全隱患較大的不足,推廣應(yīng)用后能取得較好的經(jīng)濟及社會效益.
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隧道襯砌要遵循“仰拱、墻拱整體襯砌”的原則,初期支護完成后,為有效地控制其變形,仰拱盡量緊跟開挖面施工,仰拱填充采用棧橋平臺以解決洞內(nèi)運輸問題,并進行全幅一次性施工。仰拱施作完成后,利用多功能作業(yè)平臺人工鋪設(shè)防水板,綁扎鋼筋后,采用液壓整體式襯砌臺車進行二次襯砌,采用拱墻一次性整體灌注施工?;炷猎诙赐獠捎冒韬驼炯邪韬停炷翑嚢柽\輸車運至洞內(nèi),混凝土輸送泵泵送入模?! 岸r”是坑道施工中的一個術(shù)語。在坑道開挖時沿著掌子面向前開進,而其后已挖成的坑道四面則需要加固。“二襯”即是指經(jīng)加固后的坑道四周仍需繼續(xù)二次加固來做的工作?! ?、隧道是修建在地下或水下或者在山體中,鋪設(shè)鐵路或修筑公路供機動車輛通行的建筑物。根據(jù)其所在位置可分為山嶺隧道、水下隧道和城市隧道三大類?! ?、為縮短距離和避免大坡道而從山嶺或丘陵下穿越的稱為山嶺隧道;為穿越河流或海峽而從河下或海底通過的稱為水下隧道;為適應(yīng)鐵路通過大城市的需要而在城市地下穿越的為城市隧道。這三類隧道中修建多的是山嶺隧道。
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隧道洞口與明洞工程一般規(guī)定有哪些?
1 積極推廣“零開挖”進洞理念。隧道洞頂截水溝以內(nèi)植被禁止砍伐破壞,分離式隧道中間山體和聯(lián)拱隧道中導(dǎo)洞開挖時兩側(cè)山體應(yīng)盡可能保護。
2 隧道進洞前,二次襯砌臺車應(yīng)進場。
3 洞口設(shè)有明洞、且洞口地質(zhì)情況相對較好的隧道,可按暗洞,由內(nèi)向外施作洞口明洞模筑襯砌,再進行洞身段開挖、初支、二襯施工。
4 嚴(yán)格控制進洞施工順序,在完成套拱和大管棚后,再進行暗洞淺埋段施工。
5 應(yīng)在隧道二次襯砌施工完成50m(不含明洞)后立即進行洞門及邊仰坡綠化工程的施工。
6 隧道洞口場地應(yīng)進行砼硬化處理,要求使用20cm厚石渣墊層,汽車運輸通道還應(yīng)采用20cm厚的C15砼作為面層。可考慮洞口段路基基層變更為混凝土基層,提前施作。
7 洞口前的橋梁、涵洞及路基等相關(guān)工程應(yīng)及時安排施工。
隧道養(yǎng)護修補臺車
洞口段施工:
1、邊仰坡開挖:全站儀測量放樣,利用挖掘機自上而下逐段開挖,不得掏底開挖或上下重疊開挖,清除洞口與上方有可能滑塌的表土,灌木及山坡危石等,石質(zhì)地層仰坡開挖需要爆破時,應(yīng)以淺眼松動爆破為主。局部也可人工配合修整,開挖時應(yīng)隨時檢查邊坡和仰坡,如有滑動、開裂等現(xiàn)象,應(yīng)適當(dāng)放緩坡度。
2、成洞面支護:仰坡刷坡完成后,及時用坡度板檢查坡度,待坡度檢查合格后,及時打設(shè)系統(tǒng)錨桿,并將錨桿頭外露,掛設(shè)金屬擴張網(wǎng)與錨桿頭焊接成整體。掛網(wǎng)完成后立即噴射混凝土,并反復(fù)噴射,直到達到設(shè)計厚度為止。
3、截水溝施工:在距仰坡坡口5米處開挖截水溝,截水溝開挖以機械為主,人工配合修整,修整完后,立即砌筑7.5#漿砌片石,并用砂漿抹面
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隧道自動養(yǎng)護臺車
隧道洞口段工程施工工序流程如下:
一、截水溝施工
洞口邊仰坡邊緣線5米以外設(shè)臵洞頂截水溝。洞頂截水溝位臵結(jié)合現(xiàn)場實際情況布設(shè),采用人工開挖和人工砌筑,自低處向高處分段開挖和砌筑,并根據(jù)現(xiàn)場實際情況設(shè)臵沉降縫,沉降縫設(shè)臵距離為15m~20m。并在邊、仰坡施工前完成,確保坡面穩(wěn)定。
a、基坑開挖
開挖時嚴(yán)格按照圖紙尺寸開挖,先用機械簡單在截水溝測定中線開槽,再用人工整平基坑并夯實,基槽底面應(yīng)夯實到圖紙規(guī)定的壓實度,對于基槽底面土質(zhì)不符要求的,應(yīng)及時開挖換填土,進行加固,溝底與溝壁堅實平順,不欠挖。
b、漿砌施工
進行鋪砌時,截水溝漿砌片石工程咬扣應(yīng)緊密,嵌縫飽滿、密實,勾縫平順無脫落,縫寬大體一致。當(dāng)截水溝的位臵、斷面、尺寸、坡度、標(biāo)高均符合圖紙要求。為防止水流下滲和沖刷,截水溝應(yīng)進行嚴(yán)密的防滲和加固處理。地質(zhì)不良地段和土質(zhì)松軟、透水性較大或裂隙較多的巖石路段,對溝底縱坡較大的土質(zhì)截水溝及截水溝的出水口,均應(yīng)采取措施防止?jié)B漏和沖刷溝底及溝壁。
二、邊仰坡開挖
洞口土方采用挖掘機分層開挖,自卸汽車運至棄碴場;石方采用淺孔控制弱爆破,挖掘機或裝載機裝碴,自卸汽車運至棄碴場。
1)隧道明洞、洞門開挖前,施工洞口邊仰坡外的截、排水溝,以避免對邊坡沖刷,導(dǎo)致邊坡落石、失穩(wěn)坍塌。明洞及洞門段開挖采用人工配合挖掘機由上而下進行。遇個別較大孤石或少量硬質(zhì)巖,風(fēng)鉆鉆孔、微藥量解體,風(fēng)鎬修鑿輪廓或非電控制光面爆破,不得擾動邊坡,影響邊坡穩(wěn)定。裝載機或挖掘機裝碴,自卸汽車直接運輸?shù)揭?guī)定地點卸碴。邊坡開挖坡度按設(shè)計圖放坡,當(dāng)開挖到暗洞支護相應(yīng)標(biāo)高時,立即進行支護施工。結(jié)合邊坡地形穩(wěn)定程度,坡面用錨桿、鋼筋網(wǎng)、噴混凝土作為臨時防護,以確保施工安全。
2)邊仰坡刷坡自上而下分層進行,每層高度2~3m,隨開網(wǎng)噴支護。做好坡面噴混凝土防護層與原坡面銜接,防止坡面風(fēng)化,引起水土流失、導(dǎo)致邊仰坡防護受到損壞。隧道明洞、洞門開挖,避免在雨天進行。
三、邊仰坡防護
(1)砂漿錨桿施工
a、機械鉆孔
潛孔鉆安裝完成后,根據(jù)測量放樣孔位,用地質(zhì)羅盤控制鉆孔方向,嚴(yán)格認(rèn)真進行孔位調(diào)整,確保鉆機安放支架牢固穩(wěn)定,在造孔過程中不允許出現(xiàn)晃動。
b、錨孔清孔
鉆進達到設(shè)計深度后,不能立即停鉆,要求穩(wěn)鉆1~2分鐘,防止孔尖達不到設(shè)計孔徑。鉆孔孔壁不得有沉碴及水體粘滯,清理干凈,在鉆孔完成后,使用高壓空氣(風(fēng)壓0.2~0.4MPa)將孔內(nèi)巖粉及水體全部清除出孔外,以免降低水泥砂漿與孔壁巖土體的粘結(jié)強度,清孔完成后,應(yīng)將孔口暫時封堵,避免碎屑雜物進入孔內(nèi)。
c、安裝錨桿
錨孔成孔結(jié)束后,經(jīng)監(jiān)理工程師檢驗合格后,方可進行下道工序施工。安裝前,要確保每根鋼筋順直,除銹、除油污,安裝錨桿體前再次認(rèn)真核對錨孔編號,人工緩緩將錨桿體放入孔內(nèi),用鋼尺量出孔外露出的鋼桿長度,計算孔內(nèi)錨桿長度(誤差控制在±50mm范圍內(nèi)),確保錨固長度。
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隧道的施工工序:
1.施工前應(yīng)對設(shè)計所提供的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)資料進行詳細(xì)分析了解,深入細(xì)致地作施工調(diào)查,制訂相應(yīng)的施工方案和措施,備足有關(guān)機具及材料,認(rèn)真編制和實施施工組織設(shè)計,使工程達到安全、、的目的。
2.特殊地質(zhì)地段隧道施工時,應(yīng)以“先治水、短開挖、弱爆破、強支護、早襯砌、勤檢查、穩(wěn)步前進”為指導(dǎo)原則。在選擇和確定施工方案時,應(yīng)以安全為前提,綜合考慮隧道工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件、斷面型式、尺寸、埋置深度、施工機械裝備、工期和經(jīng)濟的可行性等因素而定。
3.在隧道開挖方式選擇上,無論是采用鉆爆開挖法、機械開挖法,還是采用人工和機械混合開挖法,應(yīng)視地質(zhì)、環(huán)境、安全等條件來確定。如用鉆爆法施工時,光面爆破和預(yù)裂爆破技術(shù),既能使開挖輪廓線符合設(shè)計要求,又能減少對圍巖的擾動破壞。
4.隧道通過自穩(wěn)時間短的軟弱破碎巖體、淺埋軟巖和嚴(yán)重偏壓、巖溶流泥地段、砂層、砂卵(礫)石層、斷層破碎帶以及大面積淋水或涌水地段時,為洞體穩(wěn)定可采用錨桿、小鋼管、管棚、地表預(yù)加固地層和圍巖預(yù)注漿等輔助施工措施,對地層進行預(yù)加固、支護或止水。
5.為了掌握施工中圍巖和支護的力學(xué)動態(tài)及穩(wěn)定程度,以及確定施工工序,施工安全,應(yīng)實施現(xiàn)場監(jiān)控量測,充分利用監(jiān)控量測指導(dǎo)施工。對軟巖淺埋隧道須進行地表下沉觀測,這對及時預(yù)報洞體穩(wěn)定狀態(tài),修正施工方案都十分重要。
6.穿過未膠結(jié)松散地層和嚴(yán)寒地區(qū)的凍脹地層等,施工時應(yīng)采取相應(yīng)的措施外,均可采用錨噴支護施工。爆破后如開挖工作面有坍塌可能時,應(yīng)在清除危石后及時噴射混凝土護面。如圍巖自穩(wěn)性很差,開挖難以成形,可沿設(shè)計開挖輪廓線預(yù)打設(shè)錨桿。錨噴支護后仍不能提供足夠的支護能力時,應(yīng)及早裝設(shè)鋼架支撐加強支護。
7.當(dāng)采用構(gòu)件支撐作臨時支護時,支撐要有足夠的強度和剛度,能承受開挖后的圍巖壓力。圍巖出現(xiàn)底部壓力,產(chǎn)生底膨現(xiàn)象或可能產(chǎn)生沉陷時應(yīng)加設(shè)底梁。當(dāng)圍巖極為松軟破碎時,應(yīng)采用先護后挖,暴露面應(yīng)用支撐封閉嚴(yán)密。根據(jù)現(xiàn)場條件,可結(jié)合管棚或錨桿等支護,形成聯(lián)合支撐。支撐作業(yè)應(yīng)迅速、及時,以充分發(fā)揮構(gòu)件支撐的作用。
8.圍巖壓力過大,支撐受力下沉侵入襯砌設(shè)計斷面,挑頂(即將隧道頂部提高)時,其處理方法是:拱部擴挖前發(fā)現(xiàn)頂部下沉,應(yīng)先挑頂后擴挖。當(dāng)擴挖后發(fā)現(xiàn)頂部下沉,應(yīng)立好拱架和模板先灌筑滿足設(shè)計斷面部分的拱圈,俟混凝土達到所需強度并加強拱架支撐后,再行挑頂灌筑其余部分。挑頂作業(yè)宜先護后挖。
9.對于極松散的未固結(jié)圍巖和自穩(wěn)性極差的圍巖,當(dāng)采用先護后挖法仍不能開挖成形時,宜采用壓注水泥砂漿或化學(xué)漿液的方法,以固結(jié)圍巖,提高其自穩(wěn)性。松散地層結(jié)構(gòu)松散,膠結(jié)性弱,穩(wěn)定性差,在施工中極易發(fā)生坍塌。如極度風(fēng)化破碎已失巖性的松散體;漂卵石地層、砂夾礫石和含有少量粘土的土壤以及無膠結(jié)松散的干沙等。
10.特殊地質(zhì)地段隧道襯砌,為防止圍巖松弛,地壓力作用在襯砌結(jié)構(gòu)上,致使襯砌出現(xiàn)開裂、下沉等不良現(xiàn)象。因此,采用模筑襯砌施工時,除遵守隧道施工技術(shù)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定施工外,還應(yīng)注意:當(dāng)拱腳、墻基松軟時,灌筑混凝土前應(yīng)采取措施加固基底。
襯砌混凝土應(yīng)采用高標(biāo)號或早強水泥,提高混凝土等級,或采用摻速凝劑、早強劑等措施,提高襯砌的早期承載能力。仰拱施工,應(yīng)在邊墻完成后抓緊進行,或根據(jù)需要在初期支護完成后立即施作仰拱,使襯砌結(jié)構(gòu)盡早封閉,構(gòu)成環(huán)形改善受力狀態(tài),以確保襯砌結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定堅固。在隧道的施工過程中,應(yīng)把地質(zhì)預(yù)報納入隧道施工的正常工序,使地質(zhì)預(yù)報成為促進隧道科學(xué)施工的有力手段。
在隧道施工過程中遇到的地質(zhì)問題往往千差萬別,不盡相同,有時甚至是諸種不良地質(zhì)疊加和組合。施工中要區(qū)別各種情況,具體問題具體對待,采取有針對性的處置措施,盡可能把不良地質(zhì)給施工帶來的損失降低到低程度。
不良地質(zhì)雖然給隧道施工造成了困難,但只要掌握了不良地質(zhì)的性質(zhì)、規(guī)模和在隧道的出露位置,所采取的治理措施及時、得當(dāng),不僅可以避免任何地質(zhì)條件下出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害,而且可以用較小的代價彌補不良地質(zhì)給施工。
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