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淺談高陵高速公路王莽嶺隧道關鍵施工工序的技術控制 王莽嶺隧道

摘 要:本文結合高陵高速公路王莽嶺隧道施工實踐,就隧道施工關鍵工序的技術控制進行闡述。 關鍵詞:隧道施工; 關鍵工序 ;技術控制  高陵高速公路王莽嶺隧道位於山西省晉城市陵川縣古郊鄉營盤村王莽嶺風景區趙馬線公路旁,交通方便。王莽嶺隧道上下行分離設置,隧道進口左線長1824.22m,隧道進口右線長1894.34m,屬特長隧道。單向縱坡,左線隧道設計縱坡為-1.4%/-2.34%,右線隧道設計縱坡為1.89%/-1.35%/-2.5%。

1鉆爆施工

鉆眼前,測量人員用紅鉛油準確繪出開挖斷面的中線和輪廓線,標出炮眼位置,其誤差不超過5cm。鉆孔采用YT-27/28氣腿式風動鑿巖機鉆孔,人工裝藥。為了保證開挖輪廓圓順、準確,維護圍巖自身承載能力,減少對圍巖的擾動,為下步工序創造有利條件,Ⅳ級圍巖隧道、Ⅲ級圍巖段采用全斷面壹次光面爆破,也可采用預留光爆層光面爆破法加強光爆效果。

鉆眼應符合下列要求: ⑴按照炮眼布置圖正確鉆孔; ⑵、掏槽眼眼口間距誤差和眼底間距誤差不大於5cm;⑶輔助眼深度、角度按設計施工,眼口排距、行距誤差均不得大於5cm; ⑷、周邊眼位置在設計斷面輪廓在線,允許沿輪廓線調整,其間距誤差不大於5cm,眼底距開挖面輪廓線不大於10cm,最大不得超過15 cm。⑸內圈炮眼至周邊眼的排距誤差不大於5cm,炮眼深度超過2.5m時,內圈眼與周邊眼以相同的斜率鉆眼;⑹當開挖面凸凹較大時,應按實際情況,調整炮眼深度,力求所有炮眼(除掏槽眼和底眼外)眼底在同壹垂直面上。

光面爆破質量檢驗標準:炮孔痕跡率:圍巖為整體性好的堅硬巖石時,半眼痕跡率大於80%,中硬巖石大於75%,軟巖大於50%;相鄰兩孔之間的巖面平整;相鄰兩孔之間出現的臺階形誤差不大於150mm。

2超前小導管施工

小導管參數:材料為φ42×4mm熱軋無縫鋼管,長度為5.2m,環向間距為40cm,縱向間距為400cm,外插角為10 外插角10o小導管加工:小導管前端作成尖錐形以便插入,管壁四周鉆φ8壓漿孔,間距15cm,梅花形布置,尾端焊鋼筋加勁箍。

小導管施工:小導管先鉆孔後下鋼管法施工,鉆孔和打入鋼管用鉆孔臺車或氣腿鑿巖機施作,鉆孔時開孔從工作面最後壹榀鋼架上面穿過,打入小導管後,鋼管尾部和鋼架焊成整體。

註漿:按設計要求註水泥―水玻璃漿,配合比由試驗室試驗確定,註漿壓力為0.5~1.0MPa。註漿前檢查註漿泵、管路及接頭的牢固程度,防止漿液沖出傷人。註漿時密切監視壓力變化,發現異常及時處理。註漿註意防止串漿和跑漿,若發生串漿和跑漿要停止註漿,分析原因隨時解決。註漿時先註單號孔,後註雙號孔。

3錨桿施工

3.1全粘接藥卷錨桿

施工工藝流程為:鉆孔→清孔→裝藥卷→插入桿體。錨桿預先在洞外按設計要求加工制作,先用YT-27/28鑿巖機按設計要求鉆鑿錨桿孔眼,鉆孔深度大於錨桿設計長度10cm,鉆孔直徑φ42mm,達到標準後,用高壓風清除孔內巖屑,然後將濕潤好的藥包頂入孔內,然後將加工好的桿體插入孔內,並將錨桿與鋼筋網焊為整體。待終凝後按規範要求抽樣進行錨桿抗拔試驗。

3.2砂漿錨桿

施工工藝流程為:鉆孔→清孔→註漿→插入桿體。砂漿錨桿采用螺紋鋼筋現場制做,長度根據圍巖狀況及設計確定,間距不大於桿長的二分之壹,系統錨桿呈梅花形布置。砂漿錨桿錨桿采用錨桿臺車、錨桿鉆機或風動鑿巖機鉆孔,機械配合人工安裝錨桿,水泥砂漿終凝後安設孔口墊板。鉆孔直徑大於錨桿直徑15mm,然後采用砂漿錨桿專用註漿泵往鉆孔內壓註水泥砂漿,砂漿配合比砂灰比宜為1:1,水灰比宜為0.38~0.45),早強劑采用FDN早強劑。註漿開始或中途超過30min時應用水潤滑註漿管路;註漿孔口壓力不得大於0.4MPa;註漿時註漿管要插至距孔底5~10cm處,隨水泥漿的註入緩緩勻速拔出,隨即迅速將桿體插入,錨桿桿體插入孔內的長度不得短於設計長度的95%。若孔口無砂漿溢出,要將桿體拔出重新註漿。待終凝後按規範要求抽樣進行錨桿抗拔試驗。

3.3中空註漿錨桿

施工程序為:鉆完孔後,用高壓風吹凈孔內巖屑→將錨頭與錨桿端頭組合,戴上墊片與螺母→將組合桿體送入孔內,直達孔底→將止漿塞穿入錨桿末端與孔口取平並與桿體固緊→采用NZ130A砂漿錨桿專用註漿泵往中空錨桿內壓註水泥砂漿,砂漿的配合比為:水泥:砂=1:1,水灰比:1:0.4~0.5,註漿壓力為0.2~0.5Mpa ,砂漿隨拌隨用→漿液灌註飽滿,水泥液體強度達到5.0MPa後,將錨桿末端戴上墊板,擰緊螺母。

4 噴射砼施工

噴射砼骨料用強制式拌和機分次投料拌和,噴射砼采用ALIVA―285濕噴機或TK-961型砼噴射機,以減少回彈和粉塵量,改善作業環境。

為保證噴射砼具有良好的密實性,達到設計要求的抗壓、抗滲指標,選擇優質的外加劑,嚴格進行砼配合比的選配。

噴錨支護噴射砼,分初噴和復噴二次進行。初噴在開挖(或分部開挖)完成後立即進行,以盡早封閉暴露巖面,防止表層風化剝落。復噴砼在錨桿、掛網和鋼架安裝後進行,盡快形成噴錨支護整體受力,以抑制圍巖變位。鋼架間用砼噴平,並有足夠的保護層。

5鋼拱架施工

鋼拱架現場加工制造,鋼拱架加工好後,進行試拼檢查驗收,合格後使用。

鋼拱架在拼裝成型後,不得有任何變形,拼裝誤差:沿隧道周邊輪廓誤差不得大於±3cm,平面翹曲應小於±2cm。

鋼拱架在初噴4cm後架設,並在開挖後2小時內完成。鋼拱架背後超挖嚴重處加墊騎馬塊等,保證鋼架頂緊圍巖。噴射初期支護混凝土時,要註意將鋼拱架與巖面間的間隙噴射密實。並保證鋼拱架的保護層。

安裝時,鋼拱架與隧道軸線垂直並置於穩定的基礎上,並及時施作鎖腳錨桿,相鄰拱架間用鋼筋予以連接,並盡可能多地與錨桿、鋼筋網相接,以增強其穩定性。

6二次襯砌砼施工

二次襯砌砼灌註采用全斷面液壓襯砌臺車,壹次施工長度12m。砼在洞外自動計量砼攪拌站拌和,砼攪拌運輸車運輸,HBT-60砼輸送泵灌註,插入式振搗器振搗密實。襯砌作業線為砼攪拌站→砼攪拌運輸車→輸送泵→襯砌臺車。為保證拱部襯砌密實,施作二次襯砌時拱部縱向按5m間距預留註漿孔,進行充填壓註水泥砂漿。

二次襯砌背後註漿:為防止二次襯砌與防水層之間形成空隙,襯砌施工時,在拱頂模築混凝土襯砌外緣、防水板內側沿縱向設置預留註漿孔,註漿管孔徑Ф10聚氯乙烯樹脂管。在防水板敷設完成後采用膠粘於防水板內側,結合施工縫布置,註漿管8~10m壹段,兩端分別與預設的Ф20鍍鋅鋼管註漿口連接。

7結束語

通過對以上關鍵工序進行了嚴格的技術控制,高陵高速公路王莽嶺隧道合格率達100%,完全滿足了設計要求,真正做到了內實外美。