水工隧洞施工

水工隧洞施工隧洞開挖襯砌施工噴錨支護(hù)主要任務(wù)：洞室開挖和出渣，洞室暫時支護(hù)，洞室襯砌或支護(hù)，洞室灌漿以及質(zhì)量檢查任務(wù)特點(diǎn)：受地質(zhì)及水文地質(zhì)影響大，施工場地狹窄，工種工序多、施工干擾大，勞動條件差，施工組織較復(fù)雜，平安問題突出。施工方法：鉆爆法〔鉆孔爆破法〕、機(jī)械開挖法第1節(jié)隧洞的開挖一、開挖方式：開挖方式的選擇主要取決于圍巖的類別、斷面尺寸、施工機(jī)械化程度和程度。1、全斷面開挖法：指整個開挖斷面一次鉆爆開挖成型。分垂直掌子面掘進(jìn)和臺階掌子面掘進(jìn)。適用于圍巖鞏固穩(wěn)定、不需求支撐，有大型開挖設(shè)備，設(shè)備才干和斷面大小相順應(yīng)，軸線不長情況。施工特點(diǎn)：凈空面積大、各工序相互關(guān)擾小、有利于機(jī)械化作業(yè)、施工組織較簡單、掘進(jìn)速度快。①垂直掌子垂直掌子面掘進(jìn)能運(yùn)用多臺鉆機(jī)或鉆孔臺車，適宜大型機(jī)械設(shè)備施工。垂直掌子開挖機(jī)械化程序1、鉆孔臺車2、裝碴機(jī)3、通風(fēng)管4、電瓶車5、鋼模臺車6、混凝土泵②臺階掌子整個斷面分為上、下兩層，臺階面間距堅(jiān)持在3米左右，在掘進(jìn)過程中要求各層同時爆破，掘進(jìn)深度大致一樣。適用于地質(zhì)條件較好，但機(jī)械程度低的大斷面或防止搭架的中、小斷面。2、導(dǎo)洞開挖法：〔下導(dǎo)洞、上導(dǎo)洞、中導(dǎo)洞、雙導(dǎo)洞〕先開挖一個小斷面的洞〔導(dǎo)洞〕作為先導(dǎo)，等導(dǎo)洞貫穿后再擴(kuò)展開挖出設(shè)計(jì)斷面。隧洞較長時，可在導(dǎo)洞開挖一定間隔〔10～15m〕后，接著進(jìn)展斷面擴(kuò)展，使導(dǎo)洞開挖與斷面擴(kuò)展同時并進(jìn)。①下導(dǎo)洞開挖〔拱下掘進(jìn)〕法〔漏斗棚架法〕：適宜巖石穩(wěn)定、地下水較多的情況。優(yōu)點(diǎn)：下部出碴線路不用轉(zhuǎn)移、運(yùn)輸方便，上部擴(kuò)展可利用巖石自重提高爆破效果，排水容易，開挖與襯砌施工干擾小，施工速度快。缺陷：頂部鉆孔較困難，遇巖石破碎時，施工不夠平安。下導(dǎo)洞開挖法施工程序1、下導(dǎo)洞2、頂部擴(kuò)展3、上部擴(kuò)展4、下部擴(kuò)展5、邊墻襯砌6、頂拱襯砌7、底版襯砌8、漏斗棚架9、腳手架②上導(dǎo)洞開挖法〔拱頂掘進(jìn)〕：適宜巖石穩(wěn)定性差、地下水不多的情況。優(yōu)點(diǎn)：先開挖頂部，平安處置容易處理，頂部開挖規(guī)格易于控制，下部擴(kuò)展施工方便。缺陷：導(dǎo)洞上部出碴線路要轉(zhuǎn)移、排水不方便，開挖與襯砌常交叉進(jìn)展，施工干擾大，施工速度較慢。③中導(dǎo)洞開挖法：導(dǎo)洞在斷面中部，導(dǎo)洞開挖后全面向周圍擴(kuò)展。優(yōu)點(diǎn)：利用柱架式鉆機(jī)，可以一次鉆完周圍輻射孔眼；擴(kuò)展鉆孔可以與出碴平行作業(yè)。缺陷：導(dǎo)洞和擴(kuò)展并進(jìn)時，導(dǎo)洞部分出碴不方便。適用于巖石鞏固、不需求暫時支撐，洞徑大于5m，且具有柱架式鉆機(jī)的場所。④雙導(dǎo)洞開挖法：有雙側(cè)導(dǎo)洞和上下導(dǎo)洞兩種方式。ⅰ：雙側(cè)導(dǎo)洞開挖：適用于巖石破碎，地下水較嚴(yán)重，斷面較大，需求邊開挖邊襯砌的情況ⅱ：上下導(dǎo)洞開挖：適用于斷面很大、短少大型開挖設(shè)備，地下水嚴(yán)重的情況，上導(dǎo)洞用來擴(kuò)展，下導(dǎo)洞用來出碴和排水。二、鉆孔爆破法開挖：主要義務(wù)：根據(jù)設(shè)計(jì)要求、地質(zhì)情況、爆破資料及鉆孔設(shè)備條件，作好炮孔布置，確定裝藥量，選擇爆破方法等1、炮孔類型及布置按炮孔所起作用分為：掏槽孔、崩落孔、周邊孔〔1〕掏槽孔：其作用是添加爆破臨空面，普通布置在開挖斷面中部，常見的布置方式有楔形掏槽、錐形掏槽和垂直掏槽。施工過程：鉆孔、裝藥、爆破、通風(fēng)散煙、平安檢查與處置、裝碴運(yùn)輸、洞室暫時支護(hù)、洞室襯砌或支護(hù)、灌漿及質(zhì)量檢查等①楔形掏槽：②錐形掏槽適用于嚴(yán)密的鞏固巖體，開挖斷面的高度和寬度相差不大，并保證斜孔順利鉆進(jìn)。③垂直掏槽適用于致密的鞏固巖體，不同尺寸的開挖斷面或斜孔難于鉆進(jìn)的場所。周邊孔：孔口應(yīng)離邊境限10~20cm，以利鉆孔。主要作用是控制開挖輪廓，布置在開挖斷面周圍，每個角上須布置角孔。崩落孔：主要作用是爆落巖體，大致均勻分布在掏槽孔外圍，通常與開挖斷面垂直，孔底應(yīng)落在同一平面上。1~4、導(dǎo)洞掏槽孔5~6、崩落孔7~10、周邊孔11~17、導(dǎo)洞底邊孔18~23、擴(kuò)展垂直炮孔〔擔(dān)任主要掘進(jìn)義務(wù)〕24~30、擴(kuò)展程度炮孔〔控制開挖邊境〕2、出碴〔裝碴與運(yùn)輸〕占一次爆破開挖循環(huán)時間的30~50%左右，是決議掘進(jìn)速度的關(guān)鍵工序。出碴方式有：1〕人工出碴：常借助棚架集碴、棚架漏斗裝渣，機(jī)車牽引斗車出渣，機(jī)械化程度低，適用于小型工地。2〕裝巖機(jī)裝渣：機(jī)車牽引斗車或礦車出渣：適用于小斷面或大斷面分部開挖的隧洞。運(yùn)輸線路宜設(shè)雙線，或在適當(dāng)位置鋪設(shè)岔道，以滿足裝車及調(diào)度的要求。3〕裝載機(jī)或短臂正向鏟發(fā)掘機(jī)裝車，自卸汽車出渣：適用于大斷面隧洞全斷面開挖。運(yùn)輸線路宜設(shè)雙車道，為單車道時，每隔200～300m應(yīng)設(shè)錯車道。三、掘進(jìn)機(jī)開挖1、掘進(jìn)機(jī)的類型：①滾壓式〔擠壓式〕：滾刀強(qiáng)行壓入巖體，并在刀盤旋轉(zhuǎn)推進(jìn)過程中，用擠壓和剪切的結(jié)協(xié)作用破碎巖體。②銑削式〔切削式〕：利用巖石抗彎、抗剪強(qiáng)度低的特點(diǎn)，靠銑削〔剪切〕加彎斷破碎巖體。2、掘進(jìn)機(jī)開挖優(yōu)點(diǎn)：利用機(jī)械切割、擠壓破碎，能使掘進(jìn)、出碴、襯砌支護(hù)等各項(xiàng)作業(yè)平行延續(xù)進(jìn)展，任務(wù)條件比較平安，節(jié)省勞力，機(jī)械化程度高，進(jìn)度快；掘進(jìn)機(jī)發(fā)掘的洞壁比較平整，斷面均勻，超欠挖量少，圍巖擾動少，對襯砌支護(hù)有利。3、掘進(jìn)機(jī)開挖缺陷：初期投資大；刀具磨損快；刀具改換、電纜延伸、機(jī)器調(diào)整等輔助作業(yè)占時較長；掘進(jìn)是分發(fā)大量熱量，需求較大的通風(fēng)設(shè)備。第2節(jié)襯砌施工分縫：沿洞長方向分段進(jìn)展施工〔分段〕分塊：橫斷面上混凝土分塊澆筑一、襯砌的分縫分塊及澆筑順序混凝土和鋼筋混凝土襯砌施工，有現(xiàn)澆、預(yù)填骨料壓漿和預(yù)制安裝等方法。1、分段：當(dāng)構(gòu)造上有永久伸縮縫時，可利用永久縫分段；當(dāng)永久縫過長或無永久縫時，那么應(yīng)設(shè)備工縫分段，分段長度6～18m，視地質(zhì)條件、斷面大小、澆筑才干等確定。分段澆筑的順序：跳倉澆筑、分段流水澆筑、分段留空擋澆筑3種方式。對無壓隧洞，構(gòu)造上按允許開裂設(shè)計(jì)，也可采用滑動模板延續(xù)澆筑。第2節(jié)襯砌施工2、分塊：襯砌施工在橫斷面上分塊進(jìn)展，分底拱、邊拱和頂拱。澆筑順序普通先底拱、后邊拱，再頂拱。分塊取決于施工設(shè)備、技術(shù)條件、斷面大小。分塊施工時，接縫普通設(shè)在襯砌構(gòu)造的轉(zhuǎn)機(jī)點(diǎn)附近，或構(gòu)造內(nèi)力較小的部位；縫面處應(yīng)設(shè)置鍵槽和適當(dāng)布置鋼筋，受力鋼筋直接經(jīng)過縫面，不得切斷。二、襯砌混凝土的澆筑1、模板架立①底拱：中心角小時，只架立兩端模板，待混凝土澆筑后，用弧形樣板將外表刮成弧形；當(dāng)中心角較大時，采用懸吊式模板：先立端部模板，再立弧形模板桁架，然后隨混凝土澆筑，逐漸從中間向兩端安裝懸吊式模板。②邊拱和頂拱：桁架式模板，在洞外先將桁架拼裝好，運(yùn)入洞內(nèi)安裝就位后，再隨混凝土澆筑面的上升，逐塊安設(shè)模板。③大中型隧洞襯砌：可用挪動式鋼模臺車。2、襯砌的澆筑和封拱1〕襯砌澆筑：①底拱襯砌澆筑：在其腳手架上運(yùn)送混凝土直接傾倒入倉。②邊拱和頂拱：混凝土泵，依托混凝土泵的延續(xù)壓送