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南山隧道施工技术总结南山隧道施工技术总结简介(约500字)
南山隧道工程位于复杂山地地质带,全长约3.2公里,最大埋深达420米,穿越多条断层破碎带及富水区,地质条件复杂,施工难度大。为确保工程安全、高效推进,项目团队坚持“科技引领、精细管理、安全至上”的原则,综合运用多种先进施工技术与管理手段。
在施工方法上,根据围岩等级动态调整工法,主要采用新奥法(NATM)结合台阶法、环形开挖预留核心土法等,有效控制了围岩变形。针对断层破碎带和渗水段,实施超前地质预报,采用TSP、地质雷达与钻孔相结合的方式,准确掌握前方地质情况。同时,采取超前管棚、小导管注浆、帷幕注浆等加固措施,显著提升了围岩稳定性与防水效果。
支护体系方面,严格执行“短进尺、弱爆破、强支护、勤监测”原则,初期支护采用喷射混凝土、系统锚杆、钢拱架联合支护,二次衬砌紧跟施作,确保结构安全。施工中引入智能监控系统,对拱顶沉降、周边收敛、锚杆应力等关键参数进行实时监测全套工程施工安全管理台账(十三个档案盒),实现信息化动态管理。
环保与安全方面,设置泥水分离系统,减少施工废水排放;采用低噪音设备与封闭式爆破控制,降低对周边环境影响。通过BIM技术进行三维建模与施工模拟,优化工序衔接,提高施工效率。
南山隧道的顺利贯通,体现了现代隧道工程技术在复杂地质条件下的综合应用能力,为类似山区隧道建设积累了宝贵经验,具有重要的推广价值。
交通较为方便,由业主提供了赵家镇至工地的施工便道,至开县、万州的交通比较便利。
由业主提供的隧道施工专线满足隧道施工的用电要求。
隧址区位于重庆市开县赵家镇蔡家村,该村人员较多,耕地少,业主提供的施工便道贯穿于整个村庄,给施工带来的外部干扰较多。
自隧道中标之日起,紧紧抓住安全、快速和优质这三个原则,全面展开生产。
自2003年3月8日进洞以来,至2004年12月10日,隧道掘进及初期支护完成2450 m,衬砌完成1970 m。(2004年11月24日,已掘进至合同分界点,为早日实现隧道贯通,业主指定增加60 m施工任务)
⒈工程质量。隧道光面爆破效果明显,轮廓圆顺,较好地控制了超欠挖;初期支护严格按设计施作,喷射混凝土圆顺平整;钢筋绑扎标准规范;二次衬砌内实外美,无渗漏水。隧道多次按受了业主、质监站、监理部的检查,各项指标均达到优良。
⒉安全。隧道开工至今未出现伤亡事故和重大事故,特别是爆炸物品管理规范,多次接受了当地公安机关、集团公司的安全检查,均受一致好评。
⒊在业主组织的三次全线综合评比中,工程进度、质量、安全及其他各项工作均名列前茅,共获得了两个第一名的好成绩。创造了良好的社会信誉,树立了良好的企业形象。
针对南山隧道工期短,地质复杂的特点,隧道施工方法主要突出“安全、
南山隧道虽然工期只有短短24个月,经过认真研究和现场勘测,认为独头掘进完全可以满足工期要求。
4.2.1 Ⅱ类围岩施工
上弧导开挖前,测量人员用光电仪沿开挖面测出开挖轮廓线,开挖面尽可能保持垂直。测量完毕后,开挖工班沿测设轮廓开挖出拱部轮廓,再将预先加工好的格栅拱架镶嵌于垂直开挖面,拱架与系统锚杆连为一体,最后进行网喷混凝土封闭。封闭完成,按要求沿拱架外缘施作小导管超前支护。开挖时要注意预留核心土尺寸,核心土距拱顶不得大于1.0m,宽度不能太窄,满足安装拱架即可。依靠核心土的作用支撑掌子面岩层,尽量减少围岩收缩变形,每一循环开挖结束后,要及时封闭开挖面,严禁超挖。
中导施工至少与掌子面保持15~25m的距离,确保上导与中导互不干扰;中导左右马口开挖不能对开,左、右保持5~10m距离,随挖随护,禁止长时间暴露;中导施工注意拱脚预留平台,宽度至少1.5m,避免侧避出现滑塌。
下导开挖优先采用侧避导坑法,一侧开挖15~30m后,再进行另一侧开挖。下导开挖与仰拱开挖保持20m左右的距离,这样才不影响掌子面的作业,仰拱施工与下导作业互不干扰。
Ⅱ类围岩施工应注意以下几点:
开挖要尽量采用弱爆破,进尺控制在0.8~1.6m。
核心土一定要留,否则极易发生坍塌。
施作超前小导管时,一是要把握好仰角,仰角太大会出现超挖,仰角太小
会侵限。另外小导管搭接长度也要符合设计要求。
Ⅱ类围岩要加快施工速度。一是要确保支护质量,确保不出现塌方;二是要严格控制超欠挖,减少喷锚时间;三是要确保安装拱架与出渣同时进行,立拱架不占用整个工序循环时间。具体作法是放炮后首先用挖掘机把上导的渣扒到中下导,然后立拱架与出渣同时进行。
4.2.2 Ⅲ类围岩施工
Ⅲ类围岩段开挖同样分三个台阶,与Ⅱ类围岩不同之处是取消预留核心上。开挖顺序如图2所示。
4.2.3 Ⅳ类围岩
Ⅳ类围岩石质较好,可以采用大半断面或全断面开挖掘进。针对南山隧道地质变化频繁的特点,采用的是大半断面施工。因为隧道大半断面在突发情况下可以确保施工安全。开挖顺序如图3所示。
掘进简易台车高度降低,增加了台车灵活性;
遇到围岩突然变差,可及时采取措施变换施工方法,由上下台阶变为三台
阶施工,调换工序极为方便。
4.3.1 Ⅱ类围岩
Ⅱ类围岩的初期支护主要有Ф42超前小导管、Ф22钢筋格栅拱架、Ф25中空注浆锚杆、Ф6.5钢筋网和喷射20号混凝土。
初期支护的施作紧跟掘进施工。施工时首先施作Ф42超前小导管,小导管主要在拱部布设,环向间距40cm,L=4m,α=15°,注浆采用水泥浆。拱架、Ф6.5钢筋网及Ф25中空锚杆在开挖后及时施作,施作完成后喷射20号混凝土20cm。拱架间距80cm,拱架安装时,在上、中、下导拱架每个底脚设4根锁脚锚杆,锚杆与拱架连为一体,确保开挖马口接拱架时的安全。
4.3.2 Ⅲ类围岩
Ⅲ类围岩的初期支护主要有:格栅钢架(Ⅲ类格型衬砌断面设计有格栅钢架,普通Ⅲ类设计没有)、Ф25中空注浆锚杆、Ф6.5钢筋网和20号喷射混凝土,局部破碎地段增设Ф42超前小导管。
Ⅲ类格型初期支护的施作与Ⅱ类围岩类似。拱架间距100cm。
普通Ⅲ类初期支护的施作视围岩情况分段进行,如围岩较差,开挖后及时施作,围岩较好几个循环进行一次施作。这样可以缩短循环时间,加快施工进度。
4.3.3 Ⅳ类围岩
Ⅳ类围岩初期支护为Ф22砂浆锚杆、Ф6.5钢筋网和喷射20号混凝土。
Ⅳ类围岩的初期支护与普通Ⅲ类围岩类似。
Ⅱ、Ⅲ类围岩三台阶法施工,采用320挖掘机配合自卸汽车出渣。320挖掘机既可扒渣,而且上下台阶灵活,还可扒净拱脚,以利安装拱架。Ⅳ类围岩大半断面施工,考虑到只有一个隧道口,同时Ⅳ类围岩的长度只占设计40.66%,为减少机械投入,降低施工成本,出渣同Ⅱ、Ⅲ类围岩。
衬砌采用全断面钢模液压衬砌台车,长12 m。混凝土搅拌采用自动计量拌合站,拌合站设2台JS1200拌合机,输送罐车运输混凝土,灌注采用输送泵。
4.6 防排水设施施工
南山隧道的防水设施主要有EVA复合式防水板和橡胶止水条,排水设施主要有Ф50mm环向软式透水管、宽50cm橡胶排水板盲沟、Ф100mm纵向、横向排水管和中央排水沟。防排水设施设置如图4所示。
4.6.1 防水板施工
防水板采用EVA复合式防水板,该防水板由土工布和EVA两层组成,具有抗拉强度大、抗水性强的特点,广泛用于隧道防水。
防水板的施工方法如下:
⒈防水板张挂前,将初期支护表面外露的锚杆头、钢筋头齐根切除,并抹砂浆将其覆盖。将初期支护表面凸凹不平的部位进行修凿抹平。
⒉防水板从台车顶沿隧道轮廓展开,并且保持松紧适度,幅与幅之间的搭接长度不小于10cm。
⒊用穿有塑料焊垫的水泥钉沿隧道轮廓从上向下钉,钉子要钉在土工布上,切忌钉在外层防水板上。
⒋开启TH一双轮自动爬焊机,调试好温度及爬行速度,把防水板搭接部分焊接起来。
防水板施工应注意以下几点:
⒈固定防水板时,应视初期支护的平整度将防水板预留一定的富余量,以防过紧防水板被混凝土挤破。
⒉防水板尽量从拱顶一直铺到拱脚,施工缝环向设置,尽量避免横向施工缝,如必须横向连接时,下层防水板要压在上层防水板上进行焊接。
⒊防水板焊接完成后,要认真检查防水板是否有破损和虚焊,发现要及时补焊。
⒋衬砌钢筋安装、各种预埋件设置、挡头模板安装,以及泵送混凝土等工序作业中要防止破坏防水板。
防水板是防止隧道衬砌渗漏水的主要设施,必须认真施作,严格检查,确保防水板的防水作用。
4.6.2 环向排水管施工
当初期支护喷射砼表面有股状流水时设置,管端宜直接与股状流水处相接。环向排水管采用Ф50mm软式透水管,透水管设置在初期支护与防水板之间,沿隧道环向布置,下端与Ф100纵向排水管连在一起,保证水从环向排水管流入纵向排水管。
4.6.3 环向橡胶排水板盲沟施工
当初期支护喷射砼表面渗水较大影响防水板施工时,可在渗水部位沿隧道环向铺设橡胶排水板遮挡,将渗水引至边墙底部纵向排水管。
4.6.4 纵向排水管施工
纵向排水管采用Ф100mm有孔波纹管,设置在拱脚初期支护与防水板之间,沿隧道纵向布设,左右各一道。环向排水管的水排入纵向排水管后某广场酒店及写字楼项目脚手架施工方案,再由纵向排水管经由Ф100mm横向排水管排入中央排水沟内。
4.6.5 横向排水管施工
横向排水管采用Ф100mm无孔波纹管,设置在仰拱回填中,把纵向排水管中的水引入中央排水沟内,横向排水管设置间距为10m/道。
4.6.6 中央排水沟
中央排水沟设置在隧道中间,是隧道内的主要排水通道。施工时先浇筑30cm的10号混凝土基座,基座上放Ф50cm的25号钢筋混凝土排水管,排水管接头用沥青麻絮填塞,排水管上铺59cm厚3~5cm碎石,碎石上铺一层PVC板,最后在PVC板上浇筑10号混凝土。
花园小区边坡支护施工方案4.6.7 橡胶止水条
橡胶止水条设置在衬砌的环向施工缝处和衬砌与仰拱的纵向施工缝处。
5. 施工中重大技术问题的解决处理办法