铁路双连拱隧道施工技术总结.docx
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铁路双连拱隧道施工技术总结
铁路双连拱隧道施工技术总结
摘要:
双连拱隧道在目前铁路建设中不很常见,本文对铁路双连拱车站隧道的施工进程中不同于一般隧道的关键部位总结出几点施工体会,以供参考。
关键词:
双连拱隧道优化施工方案中隔墙爱惜临时支护初期支护防排水处置二次衬砌
1、前言:
宜万铁路白云山隧道全长6827米,我公司承建入口段工程。
隧道入口段1253米属车溪车站段,车站设置在隧道内,其中705米为四线双连拱隧道,182米为双线大跨隧道,366米为分岔燕尾段隧道。
本文要紧介绍四线双连拱隧道的施工体会,双连拱隧道是相关于分离式隧道而言的,是上行线路与下行线路用中隔墙分开的并体连拱隧道。
它占用土地少,在铁路建设中适用于地形转变较大和土地资源匮乏的山岭地域修建小型车站,由于施工工序复杂,所需建设工期相对较长,故除必要时设置隧道内车站,在中长隧道中极少采纳,由我单位承建的宜(昌)-万(州)铁路二期工程第六合同段内白云山隧道,是全线操纵工期的关键工程,1253米车站隧道占我公司施工任务70%的工程量,如何平安、优质、高效地完成705米双连拱隧道的施工任务是确保我公司工期任务的首要问题。
2、工程概况:
白云山隧道位于宜昌至万州线第二批内资土建工程六标段,是全线十三座重点隧道之一,属关键操纵性工程。
隧道入口位于车溪车站内,隧道入口DK40+550~DK41+803全长1253米为四线双连拱隧道和燕尾式隧道,DK41+803~DK47+377段为单线隧道。
正洞右边40m处设有一贯通平导,入口里程为DK40+557,全长6854m,采纳与隧道一致的坡度。
由于地质情形复杂为此在铁路施工中历史性地将综合地质超前预测预报纳入施工循环中,本隧道采纳的有红外探水、TSP、隐伏岩溶地质雷达、超前地质钻孔等。
围岩级别超前
支护初期支护二次衬砌开挖
断面积
锚杆喷砼钢拱架拱圈仰拱
ⅢΦ25中空注浆锚杆@120*120 L=30015cmC25钢纤维砼40cm钢筋混凝土
m3
Ⅳ必要时超前锚杆及超前小导管注浆Φ25中空注浆锚杆@100*120 L=35025cm
C25钢纤维砼Ⅰ16工字钢拱架100cm一榀50cm钢筋混凝土50cm钢筋混凝土
m3
连拱隧道段洞内一样断面衬砌支护参数表
3、地质情形
隧道区属构造剥蚀、侵蚀、溶蚀深切割中低山区,大体地形配置为台原山地和深切峡谷。
受区域内NE向和EW向构造阻碍,山脉一样沿NE向和EW向延伸。
地形条件对区内岩溶发育起明显的操纵作用,岩溶发育整体呈深切峡谷型特点。
隧道区位于淮阳山字型构造西翼反射弧构造的东半部之南部,要紧发育北西西向和北西向的褶皱和断层。
受地形、地质及构造等各类条件的阻碍,区内岩溶发育强烈,溶洞、暗河、落水洞、漏斗及岩溶洼地等岩溶现象多见。
阻碍隧道施工的地下河发育规模大、水量大,正常涌水量为167354t/d,最大涌水量427315t/d,对隧道会造成极大的危害,极易产生突水、突泥等地质灾害。
另外,距望洲坪1#暗河入口约500~600m处,发育一岩溶大厅,长100m、宽80m、高80m,在隧道洞身周围可能发育有较大的岩溶大厅。
4、施工方案
确信开挖及支护步骤
原设计施工图依照常规施工方式给定的施工方案为超前导洞法,通过对地质资料和实际中导洞开挖后围岩情形的判定,咱们经与监理、设计部门协商对施工方案进行了优化,实际施工中采纳如下施工方案。
4.1.1施工步骤:
(1)中导洞超前开挖(含临时支护)。
(2)中导洞采纳靠右洞超宽开挖,中隔墙设置在中导洞左半侧,在中导洞开挖100米后开始浇注中隔墙,中隔墙右边可正常通行机械,不阻碍中导洞施工。
(3)中隔墙砼达到设计强度后,左洞开挖,及时施作初期支护。
(4)左正洞的开挖超前80米后施工二次衬砌。
(5)因中导洞肩负双线大跨、燕尾段施工要紧通道任务,左洞贯通后进行风水电由中导洞改移至左洞。
(6)线路改移完成开始右正洞开挖支护。
(7)右正洞二次衬砌。
优化后的施工方案制造了更多的施工作业面,在工期任务超级紧张的情形下中导洞由封锁状态变成超前开挖施工的一条要紧通道,在少量增加大型机械设备的情形下,只需多配备一套施工人员,最大限度地发挥了机械设备利用率,不仅加速了施工进度,而且也有利于挖潜增效。
开挖及运输方式:
采纳简易钻孔台车配7655型凿岩机钻孔,装载机配合自卸汽车出渣。
简易钻孔台车是咱们自己设计加工的工作平台,且钻架的高度和宽度可依照开挖面的不同进行调整,钻架可由装载机拖动,进出方便,没必要拆卸,操作平安靠得住。
中隔墙防护:
在双连拱隧道正洞开挖前,中隔墙砼已经浇注并达到设计强度,在正洞开挖时必需注意增强对成品中隔墙的防护。
由于采纳超前导洞法施工,正洞开挖时应充分利用中导洞开挖形成的临空面进行简单的防护,并调整爆破顺序、装药量,幸免石渣出向中墙方面,从而幸免了对中隔墙的破坏。
5、支护:
在新奥法施工体系中“锚喷支护”是十分重要的环节,在双连拱隧道中,由于采纳超前导洞施工,因此支护又分为导洞临时支护和正洞初期支护。
导洞临时支护:
中导洞作为较长时刻施工要紧通道,临时支护是确保到施工平安的要紧方法,不同围岩级别导洞临时支护参数见下表。
围岩级别超前支护系统锚杆钢筋拱架喷砼
Ⅲ拱部Ф22钢筋砂浆锚@120×120、
L=2.0m5cm厚20#喷砼
Ⅳ拱部必要时超前锚杆,Ф22、L=5m,@50拱部Ф22钢筋砂浆锚@120×100、
L=2.5mⅠ14工字钢拱架100cm一榀10cm厚20#喷砼
导洞开挖后形成的是临时轮廓线,在扩挖正洞后再也不存在,因此导洞内的临时支护。
在施工中应注意以下几方面:
(1)中导洞的拱顶是正洞扩挖时岩体的支承点,是经受集中荷载的位置,故除在开挖进程中严格操纵拱顶超欠挖外,在临时支护时要确保格栅拱架顶紧岩面,喷砼要逐层喷实。
(2)当导洞内为方便装渣和会车需开凿避车洞或连通导洞时,应注意依照开挖断面增设临时支护,确保施工平安。
正洞初期支护
初期支护是为了解决隧道在施工期间的稳固和平安的工程方法,初期支护施作后即成为永久性承载结构的一部份,它与围岩一起组成了永久的隧道结构承载体系。
不同围岩类别初期支护与设计参数详见衬砌支护参数表。
5.2.1超前小导管施工:
小导管设置在洞口和Ⅳ级围岩区段。
其施作的关键在于上仰角度的操纵和管尾支撑的稳固,在一排炮出渣完成后先对掌子面喷砼5cm封锁,然后施作下一排小导管,在小导管全数注浆完成掌子面破碎围岩固结后转头再做中空锚杆、钢拱架等后续工作,如此能够确保有足够的空间施作上仰15°钻孔,而且能够把管尾支承在工字纲顶部,确保支承牢固有效。
5.2.2中隔墙施工时,在其顶部要用干硬性混凝土回填密实,确保经受围岩荷载时受力均匀,两肩部位需预埋初期支护工字钢拱架的连接支座时,预埋支座的平面位置、标高、必然要精准操纵,不然正洞钢拱架无法按设计尺寸拼装就位,或勉强拼凑致法兰连接不紧密,阻碍拱架整体受力,造成平安质量隐患。
5.2.3中空锚杆循环注浆支护在施工中应注意,在利用前应先去除杆体表面油污,以避免阻碍锚固力,安装锚头时应认真检查杆体和锚头是不是连通,避免阻碍注浆成效,最后应拧紧杆尾螺栓。
5.2.4喷射混凝土表面应大致平整,幸免有突出的尖角和硬物,以防刺破防水板,阻碍防水成效,也避免因凹凸不平,防水板变形能力有限,造成砼背后脱空。
6、防、排水处置:
白云山隧道是车站隧道,宜万铁路开通时速160km/h,是我国目前修建标准超级高的准高速铁线路隧道,因此对洞内防水要求超级高,必需做到滴水不渗。
该线隧道防水以排为主,防排结合,具体为在二次衬砌与初期支护间铺设一层背挂式复合防水卷材,施工缝处设E5型橡胶止水带,沿隧道纵向每5m设一道Ф50软式透水管盲沟,汇入中墙和边墙预埋的纵向排水盲沟,形成完整的排水系统。
施工中经认真分析总结,可能形成渗漏水的缘故要紧有以下几种。
(1)防水卷材由于施工缘故破损。
(2)施工缝止水带安装不合格。
(3)预埋管道破裂或堵塞均有可能阻碍汇水无法排除,形成渗漏的水源。
针对上述缘故,咱们对在不同施工时期的隧道防排水工程采取了如下治理方法,成效专门好:
二次衬前对喷砼表面进行检测,清除尖锐突起异物,必要时进行补喷要求喷砼表面平顺知足施工要求,幸免防水卷材被刺穿。
焊接防水卷材时必需认真认真避免脱焊,搭接宽度不小地10cm,认真检查防水卷材焊接成效,确保不破、无漏。
绑扎钢筋中需要焊接作业时要采取垫木板的方法避免防水卷材被烧损。
安装止水带时为避免止水带在浇筑混凝土时移位,自行加工钢筋夹操纵止水带的预埋宽度,钢筋夹一端与衬砌钢筋焊接固定。
预埋管就位后,应将进出水口用土工布扎口封堵,以避免其它异物落入堵塞管道。
二次衬砌完成后,当拱部渗水严峻且地下水及地表水资源充沛,水压较高时,应从地表或洞内对隧道上部的围岩进行压浆止水(如采纳水泥、水玻璃双液浆)处置,以切断补充水源及排除中隔墙上部的长期“水袋”效应。
对目前尚无渗漏水的混凝土干裂痕采纳灌注膨胀型高弹性、高本体强度、高粘结强度化学浆液(如改性环氧树脂)。
对裂痕不开槽,隔必然间距沿裂设置注浆嘴,用封缝胶及时封锁注浆嘴之间的裂痕,用注浆泵由低处向高处压注浆液至裂痕饱满。
压浆完毕浆液固结后,凿掉注浆嘴及封缝胶,最后进行表面处置。
7、衬砌:
中隔墙衬砌
中隔墙是双连拱隧道区别于分离式隧道的标志性构造,中隔墙分基础和墙身按二~三次建筑完成,采纳大块钢模板,I字钢横竖带穿拉杆支撑,并与围岩支撑加固,泵送混凝土浇筑。
它必需在正洞开挖前浇筑完成。
正洞开挖进程中,它是受力体系转换的关键,是整体大跨度隧道的中间支承点,故中隔墙的浇筑质量直接关系到整个隧道施工的成败。
中隔墙浇筑完成后,距中导洞拱顶还会留有高约30~40厘米宽度为100~120厘米的空间(因不同围岩类别衬砌厚度不同而转变),该部份间隙必需在正洞扩挖前二次浇筑填满。
浇筑时应采纳与中隔墙相同品级的干硬性混凝土,立模时预留插捣小窗,认真振捣,确保这部份混凝土的密实,而且要与中导洞拱顶的临时支护密贴。
若是处置不行那个细部,可能显现砼破坏或围岩失稳,引发侵限、塌方等平安质量事故。
正洞二次衬砌
7.2.1由于结构型式的需要中隔墙必需先期完成,为了保证衬砌砼的外观质量,减少防水板接缝和砼施工缝,剩余的二次衬砌采纳液压大模板衬砌台车和泵送砼工艺一次性浇筑完成,这时施作中的二次衬砌确实是一个不对称偏压结构(中隔墙为直墙式)。
为保证不对称偏压结构的稳固和衬砌质量,咱们应取了以下方法:
(1)模板侧墙部位增设多道支撑,在侧墙下端增设多台千斤顶支撑侧模以平稳拱部和侧墙向下的压力。
(2)严格操纵泵送衬砌砼的坍落度,避免产生过大侧压力和阻碍砼外观质量。
(3)操纵砼浇筑速度并均衡布料,使台车受力均衡。
(4)为避免撑开模板的液压系统显现松驰情形。
在每一个液压均增设了丝杠支撑,并常常检查丝框有否滑丝、损毁等情形,如有显现及时改换。
7.2.2采纳背挂式隧道专用复合防水卷材施作防排水层时,由于自重会产生卷材下坠的现象,现在应把卷材长度对照初期支护轮廓线加长10%-15%,避免由下而上浇筑砼时慢慢绷紧卷材,致使拱顶衬砌砼厚度不足和卷材背后与初期支护之间脱空。
7.2.3要求隧道的抑拱,填充和铺底垫层必需超前衬砌完成。
如此不仅保证了施工现场的文明作业,而且幸免了为调整台车高度而在台车走行轨下面铺垫过厚松碴或枕木而显现的台车整体下沉,支撑失稳现象,确保平安、质量。
8施工成效
我单位在白云山入口双连拱车站隧道施工中由于咱们不断改良优化施工方案,在多次显现大型岩溶时及时调整施工方案,确保平安、质量施工周期不断被缩短,设计变更方案确认后,尽管已经被延误了半年之久的工期,通过依照优化施工方案施工,加大机械设备和人力投入,对后续工序有制约阻碍的地段都及时依照施工组织打算有条不紊的进行。
为保证总工期目标的实现奠定了坚实基础。
通过严格依照施工要点对工程质量实行预控和进程操纵,各分项工程合格率100%。
9终止语
咱们通过优化施工方案,打破常规,勇于创新,在保证平安、质量的前提下,加速了施工进度,冲破了施工网络图中的瓶颈制约,并为国家节约了投资,目前已取得了良好的社会和经济成效,作法值得在同类施工中借鉴。
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