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1、交底范围:
本交底适用于在隧道内水平冻结加固土体、采用矿山法开挖构筑施工。
2、质量要求及标准:
(1)所有进场材料必须进行复试,复试合格后方可进行使用。
(2),;
(3)沿格栅钢架周边轮廓拼装偏差不应大于±30mm。
(4)格栅钢架由拱部、边墙、底部各单元钢构件拼装而成,各单元间用螺栓连
接,螺栓孔眼中心间距公差不超过±。
(5)格栅钢架平放时平面翘曲应小于±20mm。
(6)钢格栅倾斜度不大于2度,格栅钢架的任何部位偏离铅垂面不宜大于50mm。
(7)格栅钢架每榀间距按照500mm进行架设。
(8)受力钢架保护层厚度迎土面为50mm,背土面为35mm。
(9)整个施工过程中总的地面沉降允许值为30mm,地表隆起允许值为10mm。
(10),累计沉降量小于1mm,
可以结束融沉注浆。
(11)开挖断面超挖不大于30mm;开挖中心线偏差不大于20mm。
(12)冻结壁暴露时间不大于24小时,并要求冻结壁暴露面收敛不大于20mm。
:
根据施工图纸的设计要求和地方规范标准。
3、施工准备:
(1)保证“四通”即水通、电通、路通、信息通。
(2)安装预应力支架以及安全防护门,并检查联络通道安全防护门的密闭效果,
是否能够达到设计要求。
(3)进一步完善补充应急物资和应急设备。
(4)对施工人员进行安全及施工技术的相关培训。
(5)制定切实可行的施工方案和应急预案,并使所有参建人员熟悉掌握。
4、施工工艺流程:
生产准备
开管片
通道土方开挖
临时支护维护冻结
喇叭口开挖
喇叭口临时支护
扎钢筋
立通道模板通道砼结构施作
融沉注浆
整理、收尾
图1施工工艺流程图
5、施工工艺:
要确定打开管片进行开挖还需结合测温孔资料、卸压孔压力、探孔情况等方面综
合考虑,需具备如下条件,则可判断冷冻效果达到设计指标,方可开挖。
①水文孔与外部无水力联系;
②积极冻结时间达到设计值,并要求盐水温度达到设计最低盐水温度;冻结
器盐水循环去、℃;
③根据测温孔测温结果计算,冻土帷幕的平均温度和厚度达到设计值;
④泄压孔压力上涨超过7天,或打开泄压孔阀门后不再流水;
⑤距冻结孔外侧400mm处的位置打探孔深入冻结帷幕内5cm处的冻土温度低于-5
℃,。探孔位置选在孔间距较
大处或冻结有异常处;
⑥打开泄压孔确认无泥水流出;
⑦已安装防护门,确认防护门启闭功能正常,接好供气管道;
⑧完成隧道支撑加固;
其中主要项目的设计技术指标见下表:
项目数值备注
冻结帷幕平均温度-10℃(冻结壁与管片交界面平均温度≤-5℃)用测温仪监测
积极期-28℃~-30℃
盐水温度用测温仪监测
维护期≤-25℃
盐水去、回积极期2℃以内
路温差(包
℃以内
括各支路)
卸压孔交圈前静水压力通过压力表观测
加固土体强度达到设计要求及准备工作就绪后开挖构筑工作就可正式开始,开
管片之前必须开探孔探明周围土体情况,防止渗水、涌砂。加固后土体抗压强度达
到设计强度后方可打开管片。开管片前,首先准备2台5t千斤顶,5t和2t手拉葫芦
各一个。
先把欲拆管片沿吊装螺栓孔切割成小块,中心块600mm*1200mm。然后用2t葫芦
悬吊在欲拆管片上方的管片上,一端钩住欲拆管片,以防管片拉出时突然砸落在工作
平台上。再做一临时支架,用两台千斤顶及5t葫芦拉拔,两台千斤顶架在被开管片
两侧,中间用一根横梁同管片直接相连,通过顶推横梁向外推拉管片,同时5t葫芦
一端钩住欲拆管片,一端套挂在临时支架上,进行拉拔,期间要注意观察管片外移情
况,并随时注意调整2t葫芦拉紧程度和方向。管片拉出时,应用大锤锤振管片,减
小拔出拉力。
在中心的小块拉出后,再快速的分拆其它的小块直到符合要求。
防坠手拉葫芦
水平牵引手拉葫芦
工作平台
图8-1拉管片示意图
经探孔确认可以进行正式开挖后,打开管片,然后根据采用矿山法进行暗挖施工。
根据工程结构特点,联络通道开挖掘进采取分区分层方式进行。在上部通道结构施工
完毕,强度达到60%后,再进行泵房的开挖,如图8-2所示:
图8-2联络通道开挖顺序图
由于土体采用冻结法加固,冻土强度较高,冻结帷幕承载能力大,因而开挖时(除
喇叭口处侧墙和拱顶外)可以采用全断面一次开挖,。
联络通道在泵房开挖过程中将出现部分冻结管被暴露,为确保安全,根据冻结孔
布置图孔位布置特征,跟班技术员跟踪监测开挖面深度,当开挖面距离泵房内冻结管
约5~10cm时,关闭该组冻结管的去、回路阀门,等该组冻结管全部暴露后,再打开
原先关闭的阀门,恢复冻结。待泵房250mm厚的临时支护层施工结束后,在防水层施
工之前,即可将泵房内暴露的冻结管割除,再进行防水层及永久结构的施工。
在掘进施工中根据揭露土体的加固效果,以及监控监测信息,及时调整开挖步距
和支护强度,确保安全施工。
采用两次支护方式。第一次支护(临时支护)采用预制格栅钢架和喷射混凝土。
第二次支护(永久支护)采用现浇钢筋混凝土。
(1)格栅钢架架设
临时支护采用预制格栅钢架外加喷射混凝土进行支护。。
为增加支架的稳定性,格栅钢架之间用纵向钢筋Φ******@1000mm内外双层,交错布置,
相互连接。喷射混凝土强度为C25·S6,抗冻等级为F10,喷砼厚度250mm。
(2)喷射混凝土
各种材料(不含水)按照设计配比要求进行干拌和→拌和好的松散混凝土直接喂
入喷射机料斗→由空压机提供的压缩空气裹携物料通过输料管送到喷头处——在此
处加入水与物料混合——在风压作用下喷射到受喷面上。
铺设防水板前必须对初期支护表面找平,拱墙补喷找平,底部砂浆找平,对外
部的钢筋接头切除、磨平。
防水板铺设由拱顶开始,然后沿侧墙下翻与由底板铺设上翻的防水板相接,构
成封闭防水层。防水板的施工须保持连续与完整、且表面无破损情况。先铺设一层
无纺布缓冲层,然后铺设防水板,再铺设一层无纺布保护层。缓冲层以机械固定方
法固定于支护层上,保护层以点粘法热熔固定。
防水板接缝搭接长度应为100mm,焊接宽度为不小于50mm。变形缝采用钢板
橡胶止水带+背贴式止水带,施工缝采用遇水膨胀止水胶+预埋注浆管进行止水。
永久支护是为现浇钢筋砼结构。为减少砼施工接缝,联络通道开挖及临时支护完
成后,一次连续进行浇筑。由于这种结构的特殊性,通道顶板内的砼浇筑较为困难,
为提高砼施工质量,采取分段浇筑的施工方式,必要时可采用喷浆机对浇筑空隙进行
充填。
(1)钢筋连接
①受力主筋的保护层;迎土侧35mm,背土侧35mm;受力主筋的连接方式采用
焊接或者机械连接,受力钢筋之间接头应相互错开,连接工艺需满足相应规范要求;
采用搭接的钢筋搭接部分长度应符合设计要求。
②施工时所有钢筋以实际放样为准。受力钢筋的锚固长度应不小于35d,直线锚
固不足时可直角弯折,满足规范相应要求。拉筋梅花型布置。现场钢筋焊接和绑扎时,
应注意防水层的保护。
(2)模板
根据结构尺寸定制钢模板,立模采用16#槽钢制作的碹骨作为模板支撑,碹骨间
距900~1200mm,碹骨立设于已浇底板砼面上,碹骨底脚处加型钢横撑,以防浇砼
时侧墙内移,碹骨脚底加垫一层厚20mm的木板防止骨腿下沉。碹骨按中腰线安设并
做到牢固可靠。模板就位前,应在模板上均匀涂刷脱模剂,按结构特征顺序安装模板,
即先安装两侧墙模板,浇完后再从一端向另一端安装顶模。检查模板的垂直度、水平
度、标高以及钢筋保护层的厚度,校正合格后,将模板固定。
(3)混凝土浇筑
结构层混凝土选用商品防水混凝土,要求混凝土强度等级C30,抗渗等级S10。
因隧道内长距离运输和结构浇筑时间长,可在混凝土内加入一定量的缓凝剂。混凝土
由安装在工作井处的溜灰管输入到隧道口的手推车或翻斗车内,然后运至工作面,优
先选用翻斗车运输,缩短运输时间,防止混凝土离析和硬化现象。
用人工将砼送入支好的钢模内并用插入式振捣棒反复均匀振捣。搅拌的混凝土用
试模制成标准试块,用于检测混凝土强度及抗渗性。
通道顶板内的混凝土浇筑采用分段浇筑的施工方式,必要时用气动输送泵输送混
凝土,采用外部震捣(即用附着式振动器震捣),以提高工作效率,确保砌筑质量。
停止冻结3~7天内,结构混凝土达到设计强度60%以上,方可进行充填注浆和
融沉注浆。注浆过程中立足信息化施工,根据监测的土体温度、沉降变化及时跟踪注
浆,以控制融沉。
(1)注浆孔布置
联络通道隧道底部和喇叭口处利用管片注浆孔,必要时再利用钻机在管片上开
孔,增加布设注浆孔。
联络通道结构预埋注浆孔的布置:注浆孔的布置如图9-1、9-2中所示,在联络
通道两端喇叭口各布置1个注浆断面,;预埋管
结构:选用φ40mm的焊接管,顶端接带螺纹的管箍,并用丝堵封闭。
图9-22号联络通道注浆孔布置图
(2)充填注浆
在初衬的拱顶预埋注浆管,及时对初衬背后的空隙注1:1水泥浆填充,以保证初
支与围岩之间的密贴。注浆孔￠******@2m,预埋在拱顶范围内,纵向间距3m,注浆压
~。在初衬和二衬间采用高强无收缩的水泥浆进行充填,~
,注浆孔￠42布置在二衬拱顶范围,环向间距3m,纵向间距5m。
(3)融沉注浆
①融沉注浆应在充填注浆完成后,根据监测反馈的信息(其沉降报警值设定为-30
㎜~+10㎜),迅速组织注浆,并依此控制注浆量。采用在冻结帷幕两侧同时注浆的
方式,将整个冻结区域全部进行压密注浆。注浆以少量多次为原则,反复注浆,直至
达到控制要求。
②采用在结构中预埋的注浆孔进行压浆及管片上原有注浆孔。同时在结构中预埋
的注浆孔和管片上的注浆孔中用钻机钻通冻结帷幕,在孔内插入直径为32mm的芯管
作为注浆管,芯管分4节,每节1m长,丝扣连接。注浆芯管前端部200mm为均匀
花管。
③根据监测的反馈信息,及时安排注浆,每个注浆循环按由下而上的顺序进行,
通道底板――通道侧墙――拱顶。
④,累计沉降量小于1mm,可以
结束融沉注浆。
为了确保施工的安全需对施工过程进行全程监测,每3m设置一监测断面,使监
测的资料得以及时反馈,指导施工,以便调整施工工艺并采取措施。
该联络通道需监测的项目有:地面沉降、洞周收敛、拱顶下沉、底板隆起等项目。
图2地面沉降观测点布置图
图2净空收敛观测点布置图
拱顶下沉
GD-1
净空收敛
SL-1
图4拱顶下沉观测点布置图
施工过程中量测频率如下表:
变形速度(mm)/天量测断面距开挖工作面距离监测频率
>100~1B1次/天
10~51~2B1次/3天;
5~12~3B1~2次/天;
<1>3B1~2次/天;
注:B为隧道开挖宽度。
6、技术保证措施:
(1)开挖前必须安装通道安全应急门和对洞口两端管片通过纵向联系条拉紧,以保
证管片的整体稳定性。
(2)在开挖过程中必须及时进行冻结帷幕变形和温度观测,如遇冻结帷幕有明显变
形,立即用钢支架加木背板支撑,调整开挖构筑工艺,并同时加强冻结。
(3)安全防护门的密闭效果满足设计要求。
(4)每天要定时监测初期支护收敛、变形和支护层后冻土温度,发现支护变形或冻
土融化应分析原因,及时采取加强措施。
(5)加强施工过程中的监测频率,发现异常情况及时上报处理。
7、注意事项:
(1)在开挖过程中应注意冻结管的位置,避免损坏冻结管。
(2)开挖过程中连续作业尽快的施做初期支护,减少冻土层的暴漏时间。
(3)根据监测情况及时进行充填注浆和融沉注浆。
(4)在开挖过程中应密切关注盐水的温度变化情况,如有异常变化及时进行上报。
(5)在防水板施工过成后需进行防水板的打气试验,看是否能够满足设计要求。