隧道洞門施工工藝及方法

隧道洞門施工工藝及方法工藝概述洞門是隧道洞口用圬工混凝土澆筑并加以建筑裝飾的支擋結(jié)構(gòu)物。它聯(lián)系襯砌和路塹或襯砌和橋梁，是整個隧道結(jié)構(gòu)的主要組成部分，也是隧道進出口的標志。洞門的作用在于支擋洞口正面仰坡和路塹邊坡，攔截仰坡上方的小量剝落、掉塊、保持仰坡和邊坡的穩(wěn)定，并將坡面回水引離隧道，保證洞口線路的安全。適用范圍隧道洞門一般常采用端墻式或削竹式兩種型式。端墻式洞門適用于山嶺隧道中洞口坡度較陡，邊、仰坡開挖后，坡面過高，極易喪失穩(wěn)定，此時可采用端墻式洞門；削竹式洞門適用于山嶺隧道中洞口坡度較緩的地形，不但可以減少洞口邊、仰坡的刷坡面積，還可不（少）破壞地表植被，降低工程造價，而且能更好地與周邊的環(huán)境相協(xié)調(diào)。作業(yè)內(nèi)容本工藝主要作業(yè)內(nèi)容為：地層進行預(yù)加固、開挖支護、驗槽，并對基底進行固化處理、澆筑明洞段模注混凝土、施做防水層、明洞回填、分層夯實、粘土封層。質(zhì)量標準及檢驗依據(jù)《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準》JTGF80/1-2017《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》JTGF60-2009《鐵路隧道工程施工安全技術(shù)規(guī)程》TB10304-2020《鐵路混凝土工工程施工質(zhì)量驗收標準》TB10424-2018施工工藝流程圖圖5-1端墻式洞門施工工藝流程圖圖5-2削竹式洞門施工工藝流程圖工藝步驟及質(zhì)量控制6.1端墻式洞門混凝土端墻式現(xiàn)澆洞門，采用高支模腳手架，泵車輸送混凝土、人工振搗的施工方法。6.1.1施工準備施工用水、風(fēng)、電力、便道、場地布置，機械設(shè)備，人員配置、材料準備等。根據(jù)設(shè)計圖紙及現(xiàn)場實際情況，詳細分析并了解工程地質(zhì)、水文地質(zhì)情況，制定合理的施工方案和施工措施，并進行技術(shù)交底。進行地材調(diào)查、原材試驗；各種砼、砂漿配合比的配置選定；施工作業(yè)中所涉及的各種外部技術(shù)數(shù)據(jù)。6.1.2截、排水溝施工按設(shè)計對基礎(chǔ)四個角點進行測量放樣同時施做截、排水溝。根據(jù)設(shè)計尺寸，支立水溝模板，模板應(yīng)順直，平整。報驗完成后澆筑溝體混凝土，澆筑過程中采用插入式振搗棒振搗，振搗棒快插慢拔，直至無氣泡泛出位置，不得漏振、過振，保證砼外觀質(zhì)量。6.1.3洞口段及洞門基礎(chǔ)開挖對洞口段及洞門進行基礎(chǔ)開挖，基礎(chǔ)地層為土質(zhì)時，采用人工配合挖掘機開挖，當(dāng)洞口基礎(chǔ)需爆破開挖時，應(yīng)采取控制爆破技術(shù)?；A(chǔ)處理時，應(yīng)將隧道內(nèi)污水采用水泵抽排至洞外且施工應(yīng)迅速，避開陰雨天氣，以防水流浸泡基坑開挖完成后，報驗現(xiàn)場監(jiān)理、設(shè)計及業(yè)主進行現(xiàn)場勘探后，符合設(shè)計及規(guī)范要求，進行綁扎鋼筋及澆筑砼。6.1.4基底承載力檢測報驗現(xiàn)場監(jiān)理、設(shè)計及業(yè)主，到達現(xiàn)場后，采用輕型或重力觸探儀對洞門基底進行承載力檢測，對于不符合設(shè)計要求的部位，進行換填處置，符合設(shè)計要求后方可進行下道工序施工。6.1.5基底綁扎鋼筋、支立模板、澆筑混凝土當(dāng)基礎(chǔ)埋設(shè)的寬度、深度、承載力滿足設(shè)計要求，并經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理檢查驗收合格后，根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)計邊線安裝基礎(chǔ)模型，模板及支架安裝必須穩(wěn)固牢靠，接縫應(yīng)嚴密不漏漿，為防止洞門墻澆筑出現(xiàn)跑?，F(xiàn)象，應(yīng)將施工縫設(shè)置在模板接縫處，立模中應(yīng)控制好兩側(cè)模板高度，確保施工縫在同一平面內(nèi)，施工縫處設(shè)置接茬鋼筋按要求進行布設(shè)并應(yīng)進行鑿毛處理。模板與混凝土的接觸面必須清理干凈并涂刷隔離劑，混凝土澆注前，模板內(nèi)的積水和雜物應(yīng)清理干凈。按照設(shè)計圖紙進行綁扎基礎(chǔ)鋼筋，預(yù)埋墻身鋼筋，鋼筋無銹蝕，嚴格控制鋼筋間距。基礎(chǔ)鋼筋、模型及預(yù)埋墻身鋼筋驗收合格后，現(xiàn)場做好混凝土澆筑準備。砼澆筑應(yīng)水平分層進行，且澆筑層厚度不宜超過插入式振搗器作用部分長度的1.25倍。另插入式振搗器的移動間距不宜大于振搗器作用半徑的1.5倍，用活塞泵泵送砼時，泵的受料斗內(nèi)應(yīng)經(jīng)常保持足夠的砼以免吸入空氣，造成阻塞。砼輸送工作應(yīng)連續(xù)進行，如因故間歇宜每隔5分鐘將砼泵轉(zhuǎn)2?3圈，在常溫下間歇時間不宜大于30?40分鐘，如間歇過久或澆筑工作結(jié)束應(yīng)將管內(nèi)砼常溫下間歇時間不宜大于30?40分鐘，如間歇過久或澆筑工作結(jié)束應(yīng)將管內(nèi)砼排空并加以清洗。砼澆筑的自由傾落高度不應(yīng)超過2m。6.1.6墻身測量放樣通過灑水養(yǎng)護之后，當(dāng)基礎(chǔ)混凝土達到5Mpa時，在基礎(chǔ)表面進行墻身（端墻、翼墻）控制點的測量放樣，放樣點用紅油漆標識，并向作業(yè)人員進行現(xiàn)場交底，在制模過程中，需測量人員，及技術(shù)安全人員進行旁站，對現(xiàn)場進行技術(shù)指導(dǎo)。6.1.7墻身鋼筋安裝、模板安裝墻身鋼筋安裝、模板安裝，鋼筋綁扎前，調(diào)整基礎(chǔ)預(yù)埋墻身鋼筋，按設(shè)計接長主筋，鋼筋安裝完畢后，安裝墻身模型，墻身（端墻、翼墻）模型采用木模板，表面涂刷脫模劑，模型安裝接縫嚴密、平整，加固牢固，不跑模、不漏漿。防止洞門墻澆筑時出現(xiàn)跑?，F(xiàn)象，進行分層澆筑高度不得大于2m，應(yīng)將施工縫設(shè)置在模板接縫處。立模中應(yīng)控制好兩側(cè)模板高度，確保施工縫在同一平面內(nèi)，施工縫處設(shè)置接茬鋼筋按要求布設(shè)并應(yīng)進行鑿毛處理。6.1.8檢查隧道名牌、號標及排水預(yù)留孔洞當(dāng)墻身鋼筋及模板安裝完后，按設(shè)計的隧道名牌、號標及排水預(yù)留孔洞進行檢查，對于遺漏部分進行重新交底，并補全遺漏預(yù)埋件，報現(xiàn)場監(jiān)理、設(shè)計、業(yè)主檢查完成后，方可進行下一道工序施工。6.1.9澆筑鋼筋混凝土（1） 墻身混凝土澆筑，墻身（端墻、翼墻）混凝土采用拌合站集中拌合，混凝土運輸車運輸，混凝土輸送泵泵送入模，插入式振搗器分層振搗成型?；炷琳駬v時，振動棒不得觸碰模板，砼澆筑應(yīng)水平分層進行，且澆筑層厚度不宜超過插入式振搗器作用部分長度的1.25倍。另插入式振搗器的移動間距不宜大于振搗器作用半徑的1.5倍，用活塞泵泵送砼時，泵的受料斗內(nèi)應(yīng)經(jīng)常保持足夠的砼以免吸入空氣，造成阻塞。砼輸送工作應(yīng)連續(xù)進行，如因故間歇宜每隔5分鐘將砼泵轉(zhuǎn)2?3圈，在常溫下間歇時間不宜大于30?40分鐘，如間歇過久或澆筑工作結(jié)束應(yīng)將管內(nèi)砼常溫下間歇時間不宜大于30?40分鐘，如間歇過久或澆筑工作結(jié)束應(yīng)將管內(nèi)砼排空并加以清洗。砼澆筑的自由傾落高度不應(yīng)超過2m。（2） 墻身（端墻、翼墻）混凝土澆筑完畢后，應(yīng)及時對混凝土進行保水潮濕養(yǎng)護，養(yǎng)護最低期限應(yīng)符合有關(guān)標準要求。6.1.10拆模當(dāng)墻身混凝土達到設(shè)計強度的100%后，進行拆模。由上至下、由邊至中拆卸模板，脫模時應(yīng)注意不要損傷砼，保護好砼棱角。砼脫模后及時進行養(yǎng)護，脫模時間由實驗室通過實驗確定，直至規(guī)定的養(yǎng)護時間。操作時不得使砼受到污染和損傷。6.1.11銜接排水設(shè)施檢查預(yù)留空洞并進行排水設(shè)施銜接，排水管用無紡布包裹密實，形成密實有效的排水系統(tǒng)并與主洞有效聯(lián)通，排水管內(nèi)保證不被雜物擁堵，過水通暢，三通連接處保證有效連接，不得出現(xiàn)脫扣，未聯(lián)通現(xiàn)象。6.1.12施作洞門名牌按設(shè)計要求，對洞門名牌進行字樣雕刻，安裝洞門名牌，安全人員進行旁站工作，在施工工程中，保證施工人員安全，必須佩戴安全繩，保證過往車輛安全，以防高空墜物，傷害洞內(nèi)施工人員.6.1.13檢查驗收結(jié)束填寫報驗申請單，報監(jiān)理進行分部工程驗收，工程施工結(jié)束。6.2削竹式洞門采用隧道內(nèi)二襯所使用的模板臺車，按設(shè)計精確就位。洞門斜坡面外模板和擋頭板按設(shè)計放樣，應(yīng)專門設(shè)計和制作，配套使用；人工綁扎鋼筋，泵車輸送混凝土、人工振搗的施工方法。6.2.1施工準備施工用水、風(fēng)、電力、便道、場地布置，機械設(shè)備，人員配置、材料準備、模板臺車準備等。根據(jù)設(shè)計圖紙及現(xiàn)場實際情況，詳細分析并了解工程地質(zhì)、水文地質(zhì)情況，制定合理的施工方案和施工措施，并進行技術(shù)交底。進行地材調(diào)查、原材試驗；各種砼、砂漿配合比的配置選定；施工作業(yè)中所涉及的各種外部技術(shù)數(shù)據(jù)。6.2.2洞口段基礎(chǔ)開挖對洞口段及洞門進行基礎(chǔ)開挖，基礎(chǔ)地層為土質(zhì)時，采用人工配合挖掘機開挖，當(dāng)洞口基礎(chǔ)需爆破開挖時，應(yīng)采取控制爆破技術(shù)?；A(chǔ)處理時，應(yīng)將隧道內(nèi)污水采用水泵抽排至洞外且施工應(yīng)迅速，避開陰雨天氣，以防水流浸泡基坑開挖完成后，報驗現(xiàn)場監(jiān)理、設(shè)計及業(yè)主進行現(xiàn)場勘探后，符合設(shè)計及規(guī)范要求，進行綁扎鋼筋及澆筑砼。6.2.3基底承載力檢測報驗現(xiàn)場監(jiān)理、設(shè)計及業(yè)主，到達現(xiàn)場后，采用輕型或重力觸探儀對洞門基底進行承載力檢測，對于不符合設(shè)計要求的部位，進行換填處置，務(wù)必符合設(shè)計要求后方可進行下道工序施工。6.2.4洞口段仰拱初期支護、仰拱及填充混凝土施工當(dāng)洞口段基礎(chǔ)埋設(shè)的寬度、深度、承載力滿足設(shè)計要求，并經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理檢查驗收合格后，根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)計進行仰拱鋼支撐安裝并噴射初期支護混凝土，安裝仰拱鋼筋及模型。仰拱鋼筋、模型及預(yù)埋設(shè)施驗收合格后，澆筑仰拱及填充混凝土施工。6.2.5洞門模板(二襯模板臺車)精確就位當(dāng)仰拱填充混凝土達到設(shè)計強度的70%時，在基礎(chǔ)表面進行隧道中線點、墻身控制點的測量放樣，放樣點用紅油漆標識，并向作業(yè)人員進行現(xiàn)場交底，現(xiàn)場管理人員，尤其是測量人員需時刻旁站，對現(xiàn)場放線存在疑義的部分進行復(fù)測，校核。(2)通過動力牽引使二襯模板臺車精確就位，按設(shè)計調(diào)整中線及標高，臺車行走過程中，注意臺車上部雜物墜物傷人，注意控制行進速度，行走到位后，安裝好止軌器，定位筋。圖6.2.5-1臺車定位圖6.2.6洞門鋼筋安裝按設(shè)計對拱墻背進行鋼筋安裝。保證鋼筋無銹蝕，同一截面鋼筋接頭率不得超過50%，雙面焊接長度不得小于5d，鋼筋間距誤差不得超過±1cm，洞門鋼筋綁扎應(yīng)從下至上，依次綁扎。由于削竹式洞門有一個1:1的斜面，洞門鋼筋從洞口往里會逐漸增長，則鋼筋下料時，應(yīng)按設(shè)計比例，長度逐漸遞增或遞減，包括環(huán)向主筋和縱向主筋。環(huán)向主筋為主要受力鋼筋，兩側(cè)對稱布置，且環(huán)向主筋的凈保護層厚度為4cm。洞門兩層鋼筋之間設(shè)有箍筋，箍筋采用祖8圓鋼，箍筋斜向交叉鉤在環(huán)句鋼筋外側(cè)，彎鉤長度必須保證箱住環(huán)向鋼筋和縱向鋼筋，同環(huán)箍筋間隔設(shè)置，相臨兩環(huán)箍筋呈梅花形布置。所有鋼筋的鋪設(shè)均應(yīng)嚴格按照設(shè)計施作，且焊接到位。兩排鋼筋之間必須設(shè)置祖22固定筋，以保證兩層鋼筋間的距離符合設(shè)計要求。6.2.7洞門分層安裝坡面模板、擋頭板放樣安裝當(dāng)拱墻身鋼筋安裝適當(dāng)高度時，進行坡面模板安裝和擋頭板放樣安裝。削竹式洞門斜端頭模板采用竹膠板，環(huán)向外層模板采用木模板。端頭模板根據(jù)洞門尺寸及斜度現(xiàn)場放樣。木工依據(jù)木板上的紅線切鋸出堵頭板，并按編號順序和臺車上畫出的洞門曲線進行安裝。外層木模板按照設(shè)計尺寸進行裁截。配模時，縱向模板接頭部位不得大于50%，且要交錯接頭。環(huán)向鋼筋固定，固定鋼筋與環(huán)向鋼筋焊接固定。鋼模架設(shè)前必須打模，刷脫模劑。外層木模板根據(jù)設(shè)計混凝土厚度進行固定，端頭鋼模板在二襯臺車上經(jīng)測量放點進行控制，確保模板位置及尺寸無誤。圖6.2.7-1洞門封模圖6.2.8分層對稱澆筑鋼筋混凝土拱墻身混凝土應(yīng)對稱澆筑，拱墻身混凝土采用拌合站集中拌合，混凝土運輸車運輸，混凝土輸送泵泵送入模，砼輸送工作應(yīng)連續(xù)進行，如因故間歇宜每隔5分鐘將砼泵轉(zhuǎn)2~3圈，在常溫下間歇時間不宜大于30~40分鐘，如間歇過久或澆筑工作結(jié)束應(yīng)將管內(nèi)砼常溫下間歇時間不宜大于30~40分鐘，如間歇過久或澆筑工作結(jié)束應(yīng)將管內(nèi)砼排空并加以清洗。砼澆筑的自由傾落高度不應(yīng)超過2m，采用插入式振搗器分層振搗成型，快插慢拔，直至表面無氣泡，無漿液泛出為止，不得漏振或者過振，保證混凝土外觀質(zhì)量。拱墻身混凝土澆筑完畢后，應(yīng)及時對混凝土進行保水潮濕養(yǎng)護，養(yǎng)護最低期限應(yīng)符合有關(guān)標準要求。6.2.9養(yǎng)護、拆模當(dāng)拱墻身混凝土達到設(shè)計強度的100%后，進行拆模。模板拆除由上至下，由中間向兩側(cè)分層拆卸。脫模時應(yīng)注意不要損傷砼，保護好砼棱角。砼脫模后及時進行養(yǎng)護，脫模時間由實驗室通過實驗確定，直至規(guī)定的養(yǎng)護時間。操作時不得使砼受到污染和損傷。6.2.10拱、墻背面防水層施工防水板與土工布應(yīng)根據(jù)洞門形式進行剪裁。施工前修鑿平整混凝土面上的凸凹不平之處，對不平整、尖銳物體進行處理，確保基層的平整度以防損壞防水板。鋪設(shè)防水層時，應(yīng)先鋪設(shè)防水板，再在防水板上面鋪設(shè)土工布。相鄰防水板搭接長度不得小于10cm，且采用雙縫焊接，焊縫寬度1cm,焊完后應(yīng)進行充氣檢驗。對焊破和鋼筋刺破的防水板應(yīng)進行修補，以保證防水板的防水性能。6.2.11拱、墻背面回填按照圖紙設(shè)計要求進行回填?；靥钔潦?，石徑不大于10cm，填土夯實度不小于70%，頂層采用50cm粘土層隔水，回填土表面植草皮。回填土施工時，采用人工對稱分層回填，逐層夯實。回填過程中精心保護防水層不被破壞。粘土隔水層與邊、仰坡搭接良好，封閉緊密，防止地表水滲漏。洞門建筑完成后，洞門以上仰坡坡腳如有損壞，及時修補，并檢查與確保坡頂以上的截水溝和墻項排水溝與路基排水系統(tǒng)的完好與連通。且應(yīng)修整洞口地形并綠化使之與洞門環(huán)境相協(xié)調(diào)。6.2.12施做洞口排水設(shè)施、坡面綠化檢查預(yù)留空洞并進行排水設(shè)施銜接，排水管用無紡布包裹密實，形成密實有效的排水系統(tǒng)并與主洞有效聯(lián)通，排水管內(nèi)保證不被雜物擁堵，過水通暢，三通連接處保證有效連接，不得出現(xiàn)脫扣，未聯(lián)通現(xiàn)象，按設(shè)計要求進行坡面綠化。6.2.13檢查驗收結(jié)束填寫報驗申請單，報監(jiān)理進行分部工程驗收，工程施工結(jié)束。圖6.2-2削竹式洞門效果圖6.3洞頂回填及防排水處理洞頂回填應(yīng)在明洞外防水層施做完成且混凝土強度達到設(shè)計強度后進行，側(cè)墻回填應(yīng)兩側(cè)對稱進行。土質(zhì)地層，應(yīng)將墻背坡面挖成臺階狀，用片石分層碼砌，縫隙用碎石堵塞密實。拱部回填應(yīng)兩側(cè)分層夯實，每層厚度不大于0.3m，兩側(cè)回填土面的高差不得大于0.5m?；靥钆c拱頂齊平后，再分層滿鋪填筑至設(shè)計高程。采用機械回填時，應(yīng)在人工夯填超過拱頂1.0m以上后進行。拱頂需做黏土隔水層時，隔水層應(yīng)與邊仰坡搭界平順、封閉緊密，防止地表水下滲，并及時按照設(shè)計圖紙進行永久性洞頂綠化工程防護。施工機械及工藝裝備隧道單口施工，機械設(shè)備配置應(yīng)結(jié)合正洞施工、工期要求進行合理配置，配套的生產(chǎn)能力應(yīng)為均衡施工能力的1.2?1.5倍，下表僅供參考。

表7-1主要機械設(shè)備配置表機械設(shè)備名稱數(shù)量裝載機1臺輸送泵1臺混凝土運輸車3臺插入式振搗棒6臺拌合設(shè)備1套鋼筋切斷機1臺電焊機6臺切割機1臺鋼筋彎曲機2臺出碴車2臺挖掘機1臺吊車1臺生產(chǎn)效率端墻式洞門，采用木模板分層澆筑法施工?；A(chǔ)施工6天，端墻分六次澆筑成型，末次澆筑端墻頂部及帽石；施工縫處均需預(yù)留接茬筋，砼做鑿毛處理，整體施工工期為48天。工藝質(zhì)量檢驗表9-1洞門墻實測項目序號檢查項目規(guī)定值或允許偏差（mm）檢查方法和頻率1混凝土強度（Mpa）在合格標準內(nèi)按JTG/TF50-20112平面'位置50全站儀或經(jīng)緯儀：每樁檢查3斷面尺寸不小于設(shè)計儀器測量：每邊不小于4處4頂面高層±205底面高層土506表面平整度52m靠尺子測量：拱部不小于2處，墻身不少于4處7垂直度或坡度（％）0.5吊垂線：每邊不少于4處質(zhì)量保證措施1）隧道洞門應(yīng)及早完成，并應(yīng)避開雨季和嚴寒季節(jié)。隧道洞門施工應(yīng)遵照以下規(guī)定:⑴開挖后的坡面應(yīng)達到穩(wěn)定、平整、美觀的要求。⑵端墻應(yīng)在土石方開挖后及時完成，基礎(chǔ)超挖部分應(yīng)用與基礎(chǔ)同級混凝土和基礎(chǔ)同步澆筑，端墻及擋、翼墻的開挖輪廓面應(yīng)符合設(shè)計要求。⑶端墻、擋翼墻基礎(chǔ)的基底承載力必須滿足設(shè)計要求，承載力采用靜力觸探試驗或標準貫入試驗檢測，必要時采用載荷試驗檢測。⑷端墻、擋翼墻基礎(chǔ)位于軟硬不均的地基上時，除按設(shè)計要求處理外還應(yīng)在分界處設(shè)沉降縫。⑸洞門拱墻應(yīng)與洞內(nèi)相鄰拱墻同時灌注。⑹端墻的泄水孔應(yīng)與洞外排水系統(tǒng)及時連通。⑺隧道洞門端墻和擋翼墻、擋土墻的反濾層、泄水孔、施工縫設(shè)置應(yīng)符合設(shè)計及規(guī)范要求。⑻隧道洞門的截、排水設(shè)施應(yīng)與洞門工程同步施工，當(dāng)端墻頂部水溝置于填土上時，填土必須夯填密實。⑼隧道洞門檢查梯、隧道名牌、號標的設(shè)置應(yīng)符合設(shè)計要求。2）隧道洞門的模板及支（