精选最新隧道与地铁工程施工新工艺工法
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隧道建设中的隧道建设新工艺有哪些在现代交通和基础设施建设中,隧道工程扮演着至关重要的角色。
随着科技的不断进步,隧道建设领域也涌现出了一系列新工艺,为提高隧道建设的效率、质量和安全性提供了有力支持。
一、盾构法盾构法是一种较为先进的隧道施工工艺。
它通过使用盾构机进行挖掘和衬砌施工。
盾构机就像一个巨大的“钢铁蚯蚓”,前端有旋转的刀盘用于切削岩土,同时在机身内部进行衬砌的安装。
这种工艺具有施工速度快、对周围环境影响小等优点。
例如在城市地铁隧道建设中,盾构法能够在不影响地面交通和建筑物的情况下,快速完成隧道的挖掘。
二、TBM 法(Tunnel Boring Machine)TBM 法即隧道掘进机法,也是一种全机械化的隧道施工方法。
与盾构法不同的是,TBM 更适用于硬岩地质条件。
它的刀具能够高效地破碎坚硬的岩石,同时推进机构将机器向前推进。
TBM 法在长大隧道的建设中优势明显,能够大大提高施工效率,并且施工质量较为稳定。
三、新奥法(New Austrian Tunneling Method)新奥法强调充分利用围岩自身的承载能力,通过适时的支护和监控量测来指导施工。
在施工过程中,先进行初步的支护,让围岩在一定程度上变形,以释放部分应力,然后再根据监测数据进行加强支护。
这种方法能够有效地控制隧道变形,保证施工安全,同时降低工程造价。
四、钻爆法的改进传统的钻爆法在隧道建设中应用广泛,但也在不断改进。
例如采用先进的爆破技术,如光面爆破和预裂爆破,能够减少对围岩的扰动,使隧道轮廓更加规整,减少超挖和欠挖现象。
同时,在钻孔设备和爆破器材方面也不断更新,提高了施工效率和精度。
五、预制拼装技术在隧道衬砌施工中,预制拼装技术逐渐得到应用。
事先在工厂制作好衬砌构件,然后运输到施工现场进行拼装。
这种方法可以提高衬砌的质量和施工速度,减少现场作业时间,同时有利于控制施工质量。
六、信息化施工管理利用先进的信息技术,如 BIM(建筑信息模型)、GIS(地理信息系统)等,对隧道施工进行全过程的信息化管理。
地铁隧道施工工艺地铁隧道施工工艺是指在城市地下进行地铁隧道的建设过程中所使用的一系列技术和方法。
地铁隧道施工工艺直接关系到地铁线路的质量和安全,对于城市交通建设具有至关重要的作用。
本文将介绍地铁隧道施工工艺的主要过程和注意事项。
一、勘探与设计地铁隧道施工的第一步是进行勘探与设计。
这一阶段的工作包括地质勘探、地下水勘探、地下管线勘探等。
通过勘探结果,可以了解地下隧道施工所需的基本情况,包括地质结构、地下水位以及地下管线等。
二、洞口开挖洞口开挖是地铁隧道施工的重要环节。
在洞口开挖阶段,需要使用钻孔机和爆破等设备将地下土层挖掘出来,形成隧道的入口。
此外,还需要对洞口进行加固,以确保施工过程中的安全。
三、盾构施工盾构施工是现代地铁隧道建设中常用的技术。
在此阶段,会使用巨型盾构机进行施工,它能够同时进行掘进和衬砌工作。
盾构施工的主要过程包括推进、掘进、土层处理和衬砌。
四、衬砌施工地铁隧道的衬砌施工是为了保证隧道的结构强度和稳定性。
常用的衬砌材料包括钢筋混凝土和预制混凝土管片。
衬砌施工通常在盾构完成后进行,施工过程中需要严格按照设计要求进行操作。
五、地铁轨道安装地铁隧道施工完成后,需要进行地铁轨道的安装。
这包括铺设轨道、固定路基、安装导轨等工序。
地铁轨道安装需要严格遵循相关标准和规范,确保轨道的平整度和稳定性。
六、收尾工程地铁隧道施工的最后一步是进行收尾工程。
这包括通风设备安装、照明设施调试、消防系统安装等。
同时,还需要对施工现场进行清理和整理,确保地铁隧道的安全和美观。
综上所述,地铁隧道施工工艺是一项复杂而关键的工程,需要经过勘探与设计、洞口开挖、盾构施工、衬砌施工、地铁轨道安装以及收尾工程等多个步骤。
只有科学、严谨地进行施工工艺操作,才能保证地铁隧道的质量和安全,为城市的交通发展做出贡献。
地铁隧道施工方法地铁隧道的建设是现代城市交通系统的重要组成部分,为了保障施工的安全和高效,针对不同地质条件和环境要求,地铁隧道施工方法也在不断创新和优化。
本文将就地铁隧道施工的常用方法进行介绍和探讨。
一、盾构法盾构法是目前地铁隧道施工中最常使用的方法之一。
它采用盾构机来推进和掘进隧道,在隧道内铺设预制段,实现顺利的施工过程。
盾构机一般由前壳、后壳、推进机构和控制系统组成,具有自动化操作和高效率的优点。
盾构法的施工过程一般分为推进和土压平衡两个阶段。
在推进阶段,盾构机推进器从出发井开始,沿着预定的轨道线路推进,同时掘进机构将土层切削并输送到盾构机内,通过螺旋输送机或横向输送机将土层排出隧道。
在土压平衡阶段,同时向前进推进器注入混凝土,以保持地下水和土层对盾构机的平衡作用,并使隧道壁面稳定。
盾构法适用于地质条件较好、地下水位较高的地区,具有施工速度快、环境污染少的优势。
然而,盾构法的施工成本相对较高,对地下设施的冲击较大,因此需要在设计和施工过程中严格控制各项参数和风险。
二、开挖法开挖法是地铁隧道施工的传统方法之一,主要是通过人工或机械手段进行隧道的开挖和支护。
开挖法可分为顺斜法、贯通法和侧施工法等多种形式。
顺斜法主要适用于软土和饱和土层的地质条件,它通过先施工上部隧道和底部地铁车站,再逐渐推进中部隧道的方式进行。
这种方法可以有效避免隧道沉降对地上建筑和交通的影响,但施工周期较长。
贯通法是通过将隧道两端的竖井相互连接,进行全断面的同时开挖和支护,常用于较深的地下隧道工程。
这种方法施工周期相对较短,但对地表影响较大,施工难度也较高。
侧施工法是通过在地表上进行挖掘,并逐步将支护结构下沉,最后形成完整的隧道结构。
这种方法适用于地质条件较好、地面建筑物较多的区域,对地表影响相对较小。
三、准备法准备法是指在地铁隧道施工前进行地面或地下的准备工作,通过收紧或加固周围的土层来减少隧道施工的影响。
这种方法常常用于需要经过复杂地质条件或敏感地区的地铁隧道工程。
地铁隧道施工方法地铁隧道的建设是现代城市交通发展的重要部分,施工方法的选择和实施对于隧道的安全性和效率起着至关重要的作用。
本文将介绍几种常用的地铁隧道施工方法,并探讨它们的特点和适用场景。
一、盾构法盾构法是地铁隧道施工中最常见的方法之一。
其基本原理是使用盾构机在地下推进,并同时进行土壤的开挖和管道的铺设。
盾构机由前后两部分组成,前部分用于掘进土层,并将推进管道直接铺设在掘进过程中形成的隧道内。
盾构法适用于软土层、泥质土和砂土地层。
盾构法的优点是施工速度快,对周围环境的干扰较小,施工过程中有较高的安全性。
然而,盾构法也有一些限制,如对于硬岩和水文条件复杂的地层不适用,设备造价较高。
二、顶管法顶管法是另一种常用的地铁隧道施工方法。
该方法的特点是通过将管道逐段推入地下,形成隧道,并在隧道内进行开挖和支护。
顶管法适用于较硬的地质条件,如砂岩和页岩地层。
顶管法的优点是适用范围广,可以适应不同地质条件下的施工需求。
此外,顶管法的施工过程中对地下水的影响较小,对地层和周围环境破坏较小。
但是,顶管法的施工周期较长,相对来说工期较长。
三、开挖法开挖法是一种传统的地铁隧道施工方法,也是较为常见的一种。
该方法的原理是使用钻机或者挖机进行地下土层的开挖,然后进行支护。
开挖法适用于盘硬的地层,如岩石和混凝土等。
开挖法的优点是施工过程相对简单,设备要求较低,成本相对较低。
此外,开挖法可根据实际情况进行调整,适应不同的地质条件。
然而,开挖法也有一些缺点,包括施工周期较长,施工过程对周围环境的影响较大。
综上所述,不同地铁隧道施工方法各有优劣,选择合适的方法需要综合考虑工程地质状况、施工周期、成本等因素。
在实践中,往往需要根据具体情况进行选择和调整,以确保隧道的安全和高效建设。
地铁隧道施工工艺嘿,朋友!你知道地铁隧道是咋修成的不?这可真是一项超级神奇的大工程!想象一下,在城市的地下,要挖出一条长长的通道,让地铁能畅通无阻地奔跑,这可不是一件容易的事儿。
先来说说盾构法。
这就好比一只超级巨大的“地龙”,在地下不停地往前钻。
这“地龙”身上有个大大的盾牌,能挡住周围的泥土和石头,后面还跟着长长的尾巴,一边挖一边把隧道给支撑起来,铺上轨道啥的。
你说神奇不神奇?要是没有这盾构机,靠人工一点点挖,那得挖到啥时候呀!再讲讲明挖法。
这就简单粗暴多啦,直接把地面挖开,就像在地上开了个大口子,然后在里面把隧道给建好了,再把地面恢复原样。
这就好像盖房子,先把地基挖好,再往上盖。
不过这办法在城市中心可不好使,太影响交通和周围的环境啦。
还有矿山法,这有点像挖矿工人在地下挖洞。
先把小范围的地方弄结实了,再一点点往深处和远处挖。
这可需要小心翼翼的,不然一不小心就可能出问题。
在施工的时候,那些工程师们就像是地下的魔法师,要考虑好多好多的问题。
比如说地质情况,要是碰到松软的土或者坚硬的石头,那可就得换不同的办法。
这就跟你吃饭,碰到喜欢的菜多吃点,不喜欢的就少吃点,得灵活应对。
而且,还得注意地下水。
要是不小心让地下水涌进来,那可就糟糕啦,就像家里水管爆了一样,一片混乱。
所以得提前做好防水措施,把水给拦住或者排出去。
通风也很重要啊!在地下那么深的地方,没有新鲜空气可不行,不然工人们不都得憋坏啦?这就好比在一个封闭的房间里,得开个窗户透透气。
还有照明,总不能让工人们在黑漆漆的地方干活吧?那得多危险!所以得把灯光布置得亮亮的,就像白天一样。
地铁隧道的施工,那真是一项细致又艰难的大工程。
每一步都得精心策划,不能有半点马虎。
这不光是为了能让地铁顺利通行,更是为了咱们大家的安全和方便。
所以说,当你下次坐上地铁,在那又快又稳的车厢里,可别忘了背后有这么多人为了这隧道付出的努力和汗水!咱们得好好珍惜这便捷的交通,不是吗?。
地铁隧道专项施工方案一、项目背景思绪如地铁隧道般深邃,十年磨一剑,今日再挥毫。
这项地铁隧道专项施工方案,承载着无数个日夜的沉淀与思考。
项目位于繁华都市,地铁隧道穿越地下,连接城市的脉络,带动沿线经济的发展。
此刻,我要将这份方案献给这座城市,献给那些辛勤劳作的建设者们。
二、施工目标1.按期完成隧道工程,确保地铁线路顺利通车。
2.隧道结构安全可靠,使用寿命达到设计要求。
3.施工过程中,严格遵循安全规定,确保零事故。
三、施工准备1.组织施工队伍,明确各岗位职责。
2.准备施工材料,确保材料质量。
3.检查施工设备,确保设备正常运行。
4.做好施工现场的临时设施搭建。
四、施工方法2.暗挖法施工:适用于地下水位高、土质较差的区域。
采用暗挖法施工,可以有效控制地面沉降,保证隧道结构安全。
3.盾构法施工:适用于长距离、大直径隧道施工。
盾构法施工具有速度快、安全性高等优点。
4.沉管法施工:适用于水下隧道施工。
沉管法施工可以减少水下施工风险,提高施工效率。
1.土方开挖:采用挖掘机、铲车等设备进行土方开挖,确保开挖质量。
2.钢筋混凝土施工:采用钢筋绑扎、模板支设、混凝土浇筑等工艺,确保隧道结构质量。
3.防水施工:采用防水板、防水砂浆等材料,确保隧道防水效果。
4.砌筑施工:采用砌块、砂浆等材料,进行隧道内部砌筑施工。
六、施工安全1.做好施工现场的安全防护,设置安全警示标志。
2.对施工人员进行安全培训,提高安全意识。
3.定期进行安全检查,及时发现安全隐患。
4.制定应急预案,确保突发事件得到及时处理。
七、施工质量控制1.严格遵循施工规范,确保施工质量。
2.对施工材料进行检测,确保材料质量。
3.对施工过程进行监督,确保施工工艺符合要求。
4.对施工成果进行验收,确保隧道质量达标。
八、施工进度1.明确施工节点,制定施工计划。
2.加强施工队伍管理,确保施工进度。
3.定期对施工进度进行检查,及时调整施工计划。
4.保证施工材料供应,确保施工进度不受影响。
地铁施工工法汇总地铁系统是现代城市交通的重要组成部分,为了保证地铁线路的安全、高效运行,地铁施工工法是至关重要的。
本文将对地铁施工工法进行汇总,介绍不同的施工工法和其特点。
一、盾构法盾构法是一种常用的地铁施工方法,在地铁隧道施工中起到了重要作用。
盾构法通过使用盾构机进行隧道的开挖和衬砌。
盾构机是一种巨型钢壳结构设备,可以在地下进行较大规模的隧道挖掘,同时也可以进行衬砌施工。
盾构法适用于各种地质条件下的隧道施工,并且施工速度快、工程质量好。
二、开挖法开挖法是另一种常用的地铁施工方法,适用于地质条件较好的区域。
开挖法通过使用土方机械进行地洞的开挖和边坡的处理。
开挖法施工速度较盾构法较慢,但成本较低。
在地质条件复杂的地区,开挖法需要进行地下水的抽排和边坡的加固,以确保施工安全和工程质量。
三、爆破法爆破法是一种传统的地铁施工方法,适用于地质条件复杂的地区。
爆破法通过使用爆炸物进行隧道的破坏和挖掘。
爆破法施工需要严格控制爆炸力度和方向,以避免对周围环境和结构物造成损害。
爆破法施工具有成本低、速度快的优势,但也存在安全风险和环境污染问题。
四、顶管法顶管法是一种地铁施工方法,适用于需要穿越河流、河道或其他敏感区域的隧道工程。
顶管法通过使用顶管机进行地下管道的安装和推进。
顶管法可以减少地上交通的影响和地下水的渗漏,但需要确保顶管机的精准操作,避免地面沉降和管道失稳问题。
五、悬浇法悬浇法是一种适用于地铁施工的建筑工程方法。
悬浇法通过使用模板和混凝土进行隧道衬砌和结构施工。
悬浇法适用于地下车站和地下结构的建设,可以确保结构的稳定与强度要求。
悬浇法需要进行灌浆和防水处理,以保证施工质量和工程安全。
六、钻孔法钻孔法是一种适用于较小规模地铁施工的方法。
钻孔法通过使用钻孔机进行孔洞的开挖和地下结构的固定。
钻孔法适用于隧道开挖前的勘探和管道敷设。
钻孔法施工需要严格控制钻孔位置和深度,避免对周围结构物造成损害。
七、封闭挖掘法封闭挖掘法是一种适用于城市建设的地铁施工方法。
城市轨道交通工程地铁区间隧道施工方法
L喷锚暗挖法
①初期支护承担全部基本荷载来设计,二次衬砌作为安全储备。
②初期支护必须从上向下施工,二次衬砌必须从下向上施工
③浅埋暗挖与新奥法相比更强调地层的预支护和预加固。
④隧道土方开挖原则:预支护、预加固一段,开挖一段;开挖一段,支护一段;支护一段,封闭成环一段。
⑤钢拱锚喷混凝土是最佳初期支护形式。
⑥监控量测,在实施工程中施工单位要有专门机构执行与管理,并由项目技术负责人统一掌握、统一领导。
经验证明拱顶下沉是控制稳定较资管的和可靠的判断依据,水平收敛和地表沉降有时也是重要的判断依据。
对于地铁隧道来讲,地表沉降测量显得尤为重要。
2、盾构法
①优点
②缺点:曲线半径过小时,施工较为困难;覆土太浅,施工难度很大; 地表沉降尚难完全控制。
③钢筋混凝土管片是盾构法隧道衬砌中最常用的管片类型。
管环由ABK 型管片组成,管片之间一般采用螺栓连接,错缝拼装。
轻轨交通高架桥梁结构
L高架桥墩台和基础:地质情况良好时,尽可能采用扩大基础;软土地基条件下,宜采用桩基础。
常用的桥墩形式:倒梯形桥墩、T形桥墩、双柱形桥墩、Y形桥墩。
其中T形桥墩是最常用的桥墩形式。
2、钢架桥的上部结构
多采用连续梁、连续刚构、系杆拱。
结构形式的选择:从城市景观和道路交通功能考虑,宜选用较大的桥梁跨
径从而给人以通透的舒适感,按桥梁经济跨径的要求,当桥跨结构的造价和下部(墩台、基础)造价接近相等时最为经济,从加快施工进度着眼,宜大量采用预制预应力混凝土梁。
地铁隧道施工方法地铁交通系统在现代城市中扮演着至关重要的角色,它为人们提供了快速、高效的城市交通方式。
而地铁隧道施工是地铁建设中不可或缺的一环。
本文将介绍一些常用的地铁隧道施工方法,以帮助读者更好地了解这一领域。
一、盾构法盾构法是地铁隧道施工中最常见的方法之一。
该方法通过使用隧道推进机(也称为盾构机)进行施工。
盾构机由一系列的环形支撑及推进系统组成,能够在地下挖掘地铁隧道。
具体施工过程中,盾构机首先在地下挖掘出一定长度的隧道,然后再安装钢筋和混凝土进行加固。
盾构法的优点是施工速度快,可大大缩短地铁建设周期。
此外,由于盾构机的高精度定位系统,能够避免地下管线和建筑物的破坏,减少对周边环境的影响。
二、开挖法开挖法是另一种常用的地铁隧道施工方法。
该方法通过使用液压钻、爆破等工具进行地下土层的开挖。
具体施工过程中,先使用液压钻进行钻孔,然后注入炸药,进行爆破,最后清理碎石并进行地铁隧道的加固。
开挖法的优点是适用范围广,可在各种地质条件下施工。
此外,该方法较为经济实用,适用于一些简单的地铁隧道工程。
三、切削法切削法是地铁隧道施工中的一种传统方法。
该方法通过使用钻孔机、小型推土机等设备进行地下土层的切削和挖掘。
具体施工过程中,先使用钻孔机进行钻孔,然后使用小型推土机进行土层的切削,最后进行地铁隧道的加固。
切削法的优点是施工过程相对简单,设备要求不高。
同时,该方法适用于一些较小规模的地铁隧道建设,成本相对较低。
综上所述,地铁隧道施工方法有多种选择,包括盾构法、开挖法和切削法。
不同的方法适用于不同的地质条件和工程规模。
随着地铁建设的不断发展,施工技术也在不断创新和改进。
相信随着科技的进步,未来地铁隧道施工将变得更加高效、安全和环保。
隧道工程施工新工艺随着城市化进程的加快,交通建设不断完善,大量的地下交通隧道得到了建设和改造。
隧道工程作为一项复杂而又重要的工程项目,其施工工艺也在不断创新和发展。
新工艺的引入不仅可以提高施工效率,降低施工成本,还能够提高工程施工的安全性和质量。
本文将从隧道工程施工的整体流程出发,结合新工艺的应用实例,探讨隧道工程施工新工艺的发展和应用。
一、隧道工程施工的整体流程隧道工程施工的整体流程可以粗略分为勘察设计、隧道开挖、支护加固、装修道面和通风排水几个阶段。
其中,隧道开挖是整个施工流程的重中之重,也是施工中最具挑战性的阶段。
在传统的隧道开挖工艺中,往往采用爆破方式来进行开挖,这种方式在破坏和污染周围环境的同时,还会给隧道开挖工作人员带来较大的安全隐患。
因此,随着科技的不断发展,新工艺在隧道开挖方面的应用也引起了人们的广泛关注。
二、隧道工程施工新工艺的应用实例1. 隧道盾构机盾构是隧道开挖中一种比较成熟的技术,通过盾构机在地下推进,同时进行挖土和支护,最终形成一条完整的隧道。
盾构机在城市地下交通建设中得到了广泛应用,其施工工艺简单高效,对周围环境的破坏较小。
2. 全断面顶管法全断面顶管法是近年来在隧道工程施工中逐渐兴起的一种新工艺。
该工艺不需要在地面进行开挖,而是通过顶管机在地下进行隧道开挖和支护,大大降低了对地面的影响,减少了施工时间和成本。
3. 微震爆破微震爆破是一种较为新颖的爆破技术,通过控制爆破能量和爆破时间,减小地表震动和噪音,降低了对周围环境以及人员的影响。
这种技术在地铁隧道等城市建设中得到了广泛应用。
以上是一些隧道工程施工新工艺的应用实例,这些新工艺的引入不仅提高了施工效率,降低了施工成本,还大大改善了施工环境和工人的安全。
在未来的隧道工程施工中,新工艺的不断发展和应用,将进一步推动隧道工程施工的现代化和智能化。
三、隧道工程施工新工艺的发展趋势1. 智能化技术的应用随着智能化技术的不断发展和前沿技术的不断渗透,智能化技术在隧道工程施工中的应用将越来越广泛。
目录1.富水饱和软黄土地质条件下WSS全断面深孔注浆施工工艺工法 (3)2.钢套筒密闭始发接收施工工艺工法 (14)3.地铁盖挖逆作结构板下顺筑侧墙单侧悬臂液压模板台车施工工艺工法 (40)4.地铁车站钢支撑轴力自动补偿施工工艺工法 (53)5.城轨工程运输调度指挥管理系统工艺工法 (66)6.“距安宝”新技术 (82)7.二次衬砌定型组合钢端模施工工艺工法 (93)8.水沟电缆槽门式移动台车施工工艺工法 (100)9.隧道衬砌拱顶带模注浆施工工艺工法 (108)10.隧道衬砌分层逐窗浇筑混凝土施工工艺工法 (119)11.隧道防水板电磁法焊接施工工艺工法 (129)12.隧道水压爆破施工工艺工法 (138)13.仰拱弧形模板与定型组合端模施工工艺工法 (149)14.变频、低能耗高效隧道通风系统 (157)富水饱和软黄土地质条件下WSS全断面深孔注浆施工工艺工法1 前言“WSS”是无收缩双液注浆的缩写,该技术源自日本,在世界范围内工程施工领域应用比较广泛。
WSS全断面深孔注浆工法是在暗挖隧道轮廓线以内,按照一定的布孔间距要求,采用二重管钻机钻孔至预定深度后,使用一台同步注浆机后退注浆,对隧道进行超前预注浆加固,最后进行暗挖隧道掘进的一种施工工法。
西安地铁四号线火车站站一期暗挖工程下穿西安火车站既有国铁站场,暗挖施工对站场内地表既有线路、道岔的沉降要求为-15mm~0mm,施工需通过超前预注浆达到控制地表沉降、不影响国铁既有线路运营安全的目的,施工难度高,施工风险极大。
项目部通过四循环WSS全断面注浆试验确立了适合富水饱和软黄土地层条件下的各项施工原则、注浆参数。
目前,对同类地层条件下全断面注浆施工的加固、止水效果明显,可以有效控制地表变形。
2 工法特点2.0.1 钻孔、注浆工序连续,相互转换灵活。
2.0.2 设备小巧,适用于暗挖隧道空间狭小的施工环境。
2.0.3 浆液凝结时间可人工调整,复合注入,浆液对土层有很强的渗透性。
3 适用范围该工法主要适用于地铁暗挖隧道、山岭隧道、沉降控制标准高的黄土地层。
4 工艺原理WSS全断面深孔注浆工法是按照一定孔位间距要求,通过二重管钻机钻孔至预定深度后,使用一台同步注浆机后退注浆,对隧道进行超前预注浆加固。
在不改变地层组成的情况下,达到加固围岩、降低地层透水性的作用,最后进行暗挖隧道掘进的一种施工工法。
该工法能有效发挥设备在狭小工作空间环境中,各类土层地质条件下预加固目的,保证了特殊、复杂围岩条件下暗挖隧道施工的周边环境和人员安全。
5 工艺流程及操作要点5.1 施工流程暗挖隧道台阶法施工条件下全断面WSS深孔注浆对于注浆孔位的分布、注浆先后顺序的安排、注浆参数的确定都有严格要求,具体流程如图5.1。
图5.1 工艺流程5.2 操作要点5.2.1 掌子面封闭为避免注浆过程中掌子面变形严重,进而引起临时支护结构遭到破坏,封闭掌子面采取以下措施:1 上、下台阶施工步距错开3m进行掌子面封闭。
2 开挖掌子面封闭采用绑扎钢筋网片+打设锚管+网喷混凝土进行封闭。
钢筋网片采用双层网片,钢筋采用直径Φ25螺纹钢,钢筋网网格间距为200mm×200mm,钢筋网片与格栅拱架及临时仰拱临时型钢支撑焊接。
锚管采用Φ42mm普通焊管,打设长度为3.5m,横、竖向间距为1000mm×1000mm。
采用C25喷射混凝土封闭,喷射厚度为300mm。
5.2.2 制定钻孔及注浆参数参考对四个WSS全断面注浆循环试验段的分析、总结,以及后续累计5个循环施工中修订和调整,完善了一套满足本项目施工的各项注浆参数。
全断面注浆孔位布置如图5.2,注浆压力参数如表5.1,浆液配合比如表5.2。
1 钻孔要求图5.2 注浆孔位布置图全断面上、下台阶共布置注浆孔数25孔,引孔长度23m,注浆长度为20m。
注浆顺序由上到下依次进行,上台阶孔位环向间距为1m,下孔位环向间距为1.4m,中间区的孔间距为1.8m~2.5m。
考虑钻杆弧线成孔的影响,钻孔外插角度控制在2°,现场施工过程中对每个孔位钻杆方向进行测量调整。
详细记录钻孔过程中孔口反水、钻机注水压力变化、地表沉降监测等情况,综合判断前方围岩是否存在水囊、穴道等灾害性地质并立即采取处理措施。
当不涉及文物保护、管线安全情况下直接采用WSS浆液封堵后继续施工,否则,钻头后退5m进行WSS浆液封堵,及时联系相关部门制定下步施工措施。
2 成孔后观察钻孔到预定长度后,停钻、停水观察孔内出水情况,一般持续时间不小于10分钟。
除第一个钻孔外,其他任意相邻已注浆孔出现下列情况时,采取对应措施。
出水为清水、流量一定且未明显超过钻孔过程孔口反水总量时,正常开始注浆作业;出水为浊水、流量接近钻孔过程孔口反水量时,极有可能钻孔过程中扰动原有隔水层(或者相邻注浆已完孔位未达到扩散加固的预期),注浆量及注浆压力宜相对上调。
出水为清水、流量明显小于钻孔过程孔口反水总量时,可判断为相邻已完注浆孔位扩散范围和加固效果基本达到预期,该孔注浆量和注浆压力保持既定标准或相对下调。
3 注浆1)注浆压力受设备自身因素影响,二重管钻头混合器部位的注浆压力无法取得真实数据,为达到控制注浆压力的目的,每循环注浆机的就位位置和注浆管路的长度、直径、混合器与注浆机的高差必须保持一致。
由此可更加精确的通过注浆压力控制注浆效果。
施工中注浆压力控制值如表5.2.2-1所示。
表5.2.2-1 注浆压力控制值2)注浆量注浆浆液对黄土地层的加固、止水以水泥浆+水玻璃溶液为主,WSS浆液是对前者无法满足的特殊地层、特殊环节进行快速止水封堵的有效的方法。
①围岩一般性加固止水采取水泥浆+水玻璃溶液,参考本项目黄土地质以及地下水位以下条件施工的要求,注浆量为加固土体体积的36%。
②水囊、穴道等突发灾害地质条件下WSS浆液量以能够达到止水和填充为目的,该情况下注浆量以实际需要的达到的封堵效果来确定。
③一般钻杆单根长度2m,深孔钻孔通过多根钻杆丝扣套接达到要求。
WSS注浆基于后退式注浆的原理,注浆过程中每根钻杆要拆卸,为防止由于钻杆拆卸过程中混合器部位浆液溢流引起压力陡降、增加浆液损耗,钻杆拆卸前必须采用WSS浆液进行二重管混合器端头的临时封堵。
注浆量一般控制在0.1m³以内。
④二重管混合器位置距离止浆墙断面3m时,采用WSS浆液进行封孔注浆,注浆量以填充钻孔孔洞为准。
表5.2.2-2 WSS注浆浆液配比表注:注浆过程中结合地下水、注浆压力等施工情况,交替注入B液/C液、A液/B液,最终达到注浆效果。
5.2.3 监控量测注浆过程中,地表沉降观测、洞内收敛和沉降观测是指导注浆量和注浆压力的关键标准,监测数据指导注浆孔位布置间距、钻孔方向、注浆压力、注浆量等所有参数,在地铁施工浅埋暗挖隧道,尤其本项目暗挖隧道下穿国铁站场施工中更加突出。
控制标准为沉降-10mm,隆起0mm。
5.2.4 终孔因为注浆加固围岩形成的止浆墙质量影响因素较多,上循环掘进结束位置以参考止浆墙里程为主要依据,本次循环注浆会成为注浆的薄弱部位。
终孔检查是对本孔位(本循环)止浆墙的一项检查。
可作为调整下次止浆墙注浆参数调整的依据。
观察终孔后WSS浆液封堵效果是否满足止浆墙附近降低压力后的止水效果,如果有少量水渗水,相邻孔位需适当增加注浆量。
掌子面的变形是否影响到作业的安全。
依据变形程度,适当调整止浆墙附近注浆压力和注浆量。
5.2.5 探孔检查全断面WSS注浆循环结束后,在掌子面关键、薄弱部位进行钻孔检查,主要观察探孔内渗水状况,依据渗水程度确定是否重新钻孔补浆。
补充注浆结束后仍需进行探孔检查,直至本循环注浆效果满足要求。
探孔位置一般设置在隧道拱顶、上台阶拱脚两侧、仰拱两侧及中间、隧道圆心位置,探孔深度一般小于引孔长度2m。
5.2.6 注浆效果检查循环注浆结束后,对掌子面加固围岩取芯进行含水率检测、无侧限抗压强度检测,检测结果要求为无侧限抗压强度达到0.6MPa,渗透系数≤10-6cm/s,实测结果为无侧限抗压强度达到0.87MPa,平均渗透系数≤7.1×10-8cm/s,满足注浆加固设计要求,进行隧道掘进施工。
6 劳动组织按照每班两台(套)设备同时作业进行安排,施工所需劳动力配置如表6。
表6 施工人员配备表按照每班两台(套)设备同时作业进行安排,施工所需主要机械配置如表7。
表7 WSS注浆主要机械设备表8.1 钻孔钻孔弧线效应数据取决于围岩强度、围岩整体性、围岩介质的均匀状况、孔口位置止浆墙的强度等。
钻孔长度越长,弧形成孔效应越明显,依据本项目黄土地层围岩总体介质较均匀、孔口封端止浆墙为30cm厚C25喷射混凝土、钻孔长度25m的特点,弧形因素会造成钻孔末端下垂20~40cm,所以,钻机定位时按照2°执行。
8.2 浆液配合比配合比涉及的材料必须是符合要求的合格材料,水泥浆液+水玻璃溶液在围岩中的渗透半径取决于混合液的良好渗透性和适宜的固结时间。
水玻璃溶液+WSS专用稀释液固结封堵效果取决于混合液固结时间。
二重管外管为水泥浆通道,采用受潮固结的水泥极易引起通道堵塞,影响注浆效果。
8.3 沉降观测、注浆压力及注浆量围岩注浆对于需要同时满足控制沉降、止水和加固要求的情况下,注浆压力和注浆量不能单独强调孰重孰轻,一般意义来讲,注浆压力大小能够反映出围岩加固后的的密实程度,注浆量则反映浆液扩散止水的范围大小,地表及隧道内沉降控制则对于上述二者同时具备前提约束,必须进行试验,在三者之间取得合理的参数。
8.4 设备维保由于注浆属于带水作业,设备工作环境处于洞内潮湿环境。
基于上述原因,钻机、钻杆、注浆机、搅拌机日常维护围绕防水、防潮作为重点。
WSS注浆管结构为二重管,单节长度2m,丝扣连接至要求长度。
二重管维护、清理对注浆堵管的影响因素非常突出。
每次注浆结束后必须对钻杆进料通道进行疏通清洗,可防止粘结在管壁的浆液固结体脱落后造成注浆压力异常、堵管等状况。
丝扣连接时,为防止两种浆液通过丝扣间隙相互渗漏,必须采用生料带缠裹丝头,缠裹丝头时必须将生料带裹紧,且切头位置必须与丝头密贴,防止生料带切头伸入二重管内造成堵管。
9 安全控制要点9.1 防突水突泥制定《预防突水突泥应急方案》,以项目安质部为主责部门,定期进行预防演练,全断面深孔注浆作业前现场应急物资必须到位。
9.2 脚手架平台施工安全施工前制定《脚手架安装、拆除技术交底》,交底内容须明确脚手架平台搭设受力验算结果,搭设完成后由安质部组织各方进行脚手架验收,验收合格后方可开始使用。
9.3 吊装施工安全由于隧道内作业空间狭小,设备的吊装就位以手拉葫芦为主。
手拉葫芦进场必须附合格证明和安全使用说明书,吊点必须选择在不影响隧道初支结构的稳定的位置。