(2)施工工藝
選用HTG-100全液壓水平鉆機,鉆機平臺能平移和升降,推進回拖力150kN,扭矩4000N•m,打設最大孔徑φ219mm的鋼管。鉆桿為φ159mm×8mm鋼管,兩端為φ159mm×10mm接手,加工成每根6m。鉆頭為楔型鉆頭,鉆頭楔掌板旋轉直徑φ≤165mm,楔型面與鉆具(鉆桿)交角≤20°。采用SE-1型有線導向儀,嚴格控制導向精度。在楔掌斜板鉆頭后面200mm處將有線導向探棒焊牢,用連接線與操作平臺顯示屏連接。
①施工準備
施工場地應平整、密實,鉆機平臺有足夠的強度、剛度和穩定性,設備安裝牢固可靠、不松動,施工前應進行試運轉。孔位放樣須經專人復核,孔位偏差不大于30mm。管幕布置在拱頂上部30cm。鉆具前部的導向鉆頭、探棒必須經檢驗,保證質量合格,性能可靠,安裝齊全。
②鉆進
外插角應將隧道坡度考慮在內,鉆進前須先開空壓機,待渣土被清出后,方可鉆進。管口不出渣時應及時停鉆,將淤積管內的鉆屑渣土清除后再開鉆。為防止抱鉆,在鉆桿外涂抹機油進行潤滑。鉆進速度應根據地質情況,進行中速鉆進。導向技術人員隨著不斷鉆進,必須時刻觀察探頭角度變化情況,并及時糾偏。出渣量不正常時,應注意觀察被吹出渣土變化情況,查明原因后,繼續鉆進。風壓不得小于0.5MPa,風量6～9m3/min,保證回風速度15～25m/s,保持出渣暢通。鉆孔時必須隔孔跳鉆,終孔后跟蹤注漿。
③接長鉆桿、接線
鉆桿接頭在同一斷面上不得超過50%,每次接長鉆桿前必須進行質量檢查。管材不得有彎曲,絲扣四周壁厚均勻,絲扣完好合格。管材內的鐵屑、贓物及銹皮等必須清除干凈。運輸和安裝時避免與硬物相碰,以免損傷管扣。探棒至顯示屏的連接電線應選用導電性能好,外殼絕緣性能好且耐磨的電線。接頭處要用兩層熱縮套管套好,用熱吹風機吹烤貼牢。
④注漿
單孔打設驗收合格后,由孔口注入水灰比1∶1的水泥漿,對管內及管外間隙進行充填。鋼管四周設直徑為12mm注漿孔。泵壓不宜過大,一般控制在0.8～1.2MPa,以充滿鋼管內外空隙為度,停止注漿15～30min后進行二次補漿,確保管內外填充質量。注漿必須控制好注漿量、注漿壓力等環節。
3.3雙側壁導坑法施工
隧道拱部120°范圍內超前長管幕施工完成后,在DK347+410～DK347+500段采用雙側壁導坑法進行施工,開挖主要以人工配合機械開挖,拱部開挖預留10cm的沉降量。具體施工步驟見圖1。
圖1隧道下穿段施工步驟
(1)施做①部
在管幕的保護下,開挖兩側導洞上臺階,即①部,每次開挖長度為0.5m(即一榀鋼架距離)。施做初期支護:初噴混凝土4cm,然后施做錨桿、掛設鋼筋網,架立周邊鋼架及臨時橫撐鋼架,施做鎖腳錨管,周邊(含底部)噴混凝土至設計厚度。
施做二次支護:綁扎鋼筋,并與初期支護預留好的鋼筋牢固連接,采用小塊模板施做邊墻二次支護混凝土,每次施做長度不大于2.5m。
(2)施做②部
待①部開挖支護超前2.5m后,開挖兩側導洞下臺階,即②部,每次開挖長度為0.5m。
施做初期支護:初噴混凝土4cm,然后施做錨桿、掛設鋼筋網,架立周邊鋼架及臨時橫撐鋼架,施做鎖腳錨管,周邊(不含底部)噴混凝土至設計厚度。
施做二次支護:綁扎鋼筋,并與初期支護預留好的鋼筋牢固連接,采用小塊模板施做邊墻二次支護混凝土,每次施做長度不大于2.5m。
(3)施做③部
待②部開挖支護超前2.5m后,開挖隧道中部上臺階,即③部,每次開挖長度為0.5m。割除雙側壁導坑臨時支護露出的錨桿。
施做拱部初期支護:初噴混凝土4cm,然后掛設鋼筋網,架立拱部鋼架,噴射拱部混凝土至設計厚度。施做拱部二次支護:綁扎鋼筋,并與初期支護預留好的鋼筋牢固連接,采用小塊模板施做二次支護混凝土,每次施做長度不大于2.5m。
(4)施做④部
待③部開挖超前2.5m后,開挖隧道中部中臺階,即④部,每次開挖長度為0.5m。割除雙側壁導坑臨時支護露出的錨桿。
(5)施做⑤部
待④部開挖支護超前2.5m后,施工兩側導洞隧底。拆除兩側導洞底部的臨時橫撐,開挖隧道兩側導洞底部剩余的土體,即⑤部,每次開挖長度為0.5m。
施做初期支護:初噴混凝土4cm,架立周邊鋼架,噴混凝土至設計厚度。施做底部二次支護:綁扎鋼筋,并與初期支護預留好的鋼筋牢固連接,采用小塊模板施做二次支護混凝土,每次施做長度不大于2.5m。
(6)施做⑥部
開挖隧道中部隧底剩余的土體,即⑥部。初期支護和二次支護的施做同⑤部。
(7)二次襯砌施工
此時隧道初期支護及二次支護已經封閉成環,繼續開挖和支護,待二次支護封閉成環達到一個襯砌段長度(襯砌臺車長度)時停止工作面開挖,此時工作面距離成環的二次支護應控制在10m以內。
拆除臨時支護噴混凝土及鋼架,一次拆除的長度控制在襯砌臺車長度以內。及時綁扎仰拱鋼筋,澆筑隧道仰拱和仰拱填充混凝土。掛設防水板,綁扎二襯鋼筋,襯砌臺車就位,澆筑二襯混凝土。
如此一環接一環地向前施工,直至完成整個下穿段。
4應急預案
(1)成立應急響應機構:現場指揮組、搶險行動組、搶救疏散組、醫療救護組、安全防護組,按其職責與分工進行事故報告和現場處置。
(2)洞內準備足夠的編織袋、筐子、片石、方木、鋼管、木板、砂袋、混凝土施工用原材料及相應混凝土施工機具,保證能隨時投入使用。各種材料要統一集中堆放,嚴禁挪作它用。安排2臺自卸汽車、2臺裝載機、1臺挖掘機、1臺吊車等機械設備在現場待命。
(3)洞內設安全員2名,密切注意洞內的穩定情況。同時設2名專職的聯絡員,1個在港口車站、1個在華山車站。一有火車駛入或駛出立即通知現場值班人員,值班人員隨即通知洞內施工人員撤離工作面,到已襯砌好的斜井或主洞內躲避,同時對未開挖好的工作面采用φ100的鋼管和木板對工作面及未支護的頂部進行臨時支護,待火車通過后繼續施工。
(4)在既有線兩側堆放足夠的道碴(距鋼軌外側不得少于1.5m),如線路軌道沉降或不均勻沉降過大,達到變形管理等級Ⅰ級時(超過6mm),立即通過有線電話或對講機通知鐵路運管部門現場配合人員,采用添加道碴抬高道床臨時處理。
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