一种基于悬臂掘进机的隧道开挖成套装备施工方法 |
|||||||
| 申请号 | CN202110876710.0 | 申请日 | 2021-07-31 | 公开(公告)号 | CN115680691A | 公开(公告)日 | 2023-02-03 |
| 申请人 | 中铁七局集团路桥工程有限公司; | 发明人 | 冯晓宁; 杨帆; 许高赫; 席康利; 曹君; 徐洪流; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种基于悬臂掘进机的隧道开挖成套装备施工方法，包括以下步骤：步骤(1).洞身开挖；步骤(2).初期支护；步骤(3).隧道二次衬砌施工；隧道二次衬砌施工包括隧道仰拱衬砌施工和隧道拱墙衬砌施工；步骤(4).隧道 电缆 槽 施工。本发明施工组织方法合理，有效提升了隧道管理效果，改善了施工作业环境，配合掘进机引进湿喷机械手后，喷射 混凝土 在混凝土拌合站提前拌好，相比于以前的干喷、潮喷工艺，大大改善喷射混凝土的品质，保证了施工安全和 质量 ，提高了施工进度,值得大 力 推广。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种基于悬臂掘进机的隧道开挖成套装备施工方法，其特征在于：包括以下步骤： |
||||||
| 说明书全文 | 一种基于悬臂掘进机的隧道开挖成套装备施工方法技术领域[0001] 本发明涉及公路隧道施工领域，具体为一种基于悬臂掘进机的隧道开挖成套装备施工方法。 背景技术[0002] 我国是一个多山的国家，75％左右的国土是山地或是重丘，因此，公路穿越这些地势起伏、山峦纵横的地区时，往往会遇到高程或平面障碍，需要修建隧道克服高程或平面障碍。 [0003] 伴随着我国经济的高速发展，产生了高速增长的资源流动和速度要求，使得全国交通网路建设呈现迅猛的发展，公路网中出现了大量的长大山岭隧道，隧道横穿地层的复杂程度加剧，建设难度更大，大量高速公路网的兴建，使隧道设计标准有了大幅度提高，隧道修建技术面临新的挑战。2007年1月20日通车的秦岭终南山隧道,再一次展现了中国公路隧道先进的科技水平。 [0004] 随着国内隧道施工技术的提高，机械化施工已成为隧道施工的发展趋势，提高施工工效、有效保障施工安全和工程质量成为首要任务。以前隧道施工采用挖掘机开挖、爆破开挖、自制顶升式衬砌台车、木质电缆槽模板等进行施工作业，存在施工技术低、组织落后，而且自行设计缺乏专业的受力验算，往往在施工中出现重大安全事故。 发明内容[0005] 本发明所解决的技术问题在于提供一种基于悬臂掘进机的隧道开挖成套装备施工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。 [0006] 本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种基于悬臂掘进机的隧道开挖成套装备施工方法，包括以下步骤： [0007] 步骤(1).洞身开挖； [0008] 步骤(2).初期支护； [0009] 步骤(3).隧道二次衬砌施工；隧道二次衬砌施工包括隧道仰拱衬砌施工和隧道拱墙衬砌施工； [0010] 所述隧道仰拱衬砌施工包括以下步骤： [0012] 步骤二：组织出渣班组进行弃渣回填土的清运，以人工配合掘进机、挖掘机进行作业；施工员指挥掘进机开挖仰拱，小部分掘进机开挖不到的地方改用挖掘机开挖和出渣，挖掘机在现场清底开挖施工时，预留10cm厚的土体用人工开挖、清理； [0013] 步骤三：施工员指挥挖掘机配合栈桥移动；栈桥移动时设专人指挥，确保栈桥的位置不影响仰拱施工，而且行走方便； [0014] 步骤四：组织基底清理班组进行仰拱基底清理； [0016] 步骤六：组织防排水班组进行仰拱两侧边墙部位结构防排水施工、施工缝防排水施工； [0017] 步骤七：组织混凝土班组进行仰拱两侧定型模板及端头模板安装； [0018] 步骤八：组织混凝土班组进行仰拱混凝土浇筑、填充混凝土浇筑； [0019] 步骤九：组织混凝土班组进行端头模板拆除及两侧弧形模板拆除； [0020] 步骤十：组织养护班组进行混凝土养护； [0021] 步骤十一：下一循环施工； [0022] 步骤(4).隧道电缆槽施工。 [0023] 所述步骤(2)包括以下步骤： [0024] 步骤(2.1)：组织测量班组进行隧道开挖轮廓线激光定位； [0025] 步骤(2.2)：掘进机、指挥人员、出渣车进场； [0026] 步骤(2.3)：上台阶开挖，掘进机按照红外线激光导向的开挖轮廓线进行开挖，指挥人员观查围岩稳定性情况与周围安全情况，并做好现场组织与指挥，掘进机利用自身传送带将开挖渣土传送到自卸汽车中，运输至洞外弃渣场； [0027] 步骤(2.4)：上台阶开挖完成后指挥员指挥掘进机开挖下台阶及仰拱、组织支护班组、立架台车进场进行上台阶立架；下台阶开挖完毕后进行钢架安装；隧底开挖完成后，将栈桥沿隧道纵向跨越隧底放置到位，按设计图纸安装隧底钢拱架； [0028] 步骤(2.5)：喷浆班已将喷浆准备工作完毕，开始喷浆；喷射混凝作业时按照先支护先喷浆的顺序进行； [0029] 步骤(2.6)：开挖下一循环。 [0030] 所述步骤(2)中洞身开挖及初期支护施工质量，尤其是初期支护结构实体质量是确保隧道施工期间安全的重要保障；施工组织过程中执行初期支护钢架紧跟掌子面和初期支护仰拱及时封闭成环紧跟下台阶的“两紧跟”措施，同时严格执行上台阶开挖支护循环进尺1～2榀钢架间距，下台阶开挖支护循环进尺2榀钢架间距。 [0031] 所述步骤(2)中下台阶施工时严禁双侧对称开挖，保证沉降量在规定的可控制范围内；在施工仰拱及时封闭成环紧跟下台阶，为确保施工期间安全，仰拱初期支护封闭成环距掌子面极限距离按照1.5倍洞径控制。 [0032] 所述步骤(2)中土质隧道二台阶施工时，上台阶根据掌子面稳定情况预留核心土；根据投入的掘进机、立架台车、湿喷机械手机械设备情况，确定台阶长度、台阶高度。 [0033] 所述隧道拱墙衬砌施工包括以下步骤： [0034] 步骤(3.1)：组织测量班组在防水层铺设前严格履行断面检测程序对初期支护净空断面进行检查； [0035] 步骤(3.2)：组织防水层铺设班组对初期支护进行处理； [0036] 步骤(3.3)：组织防水层铺设班组依次进行环向排水盲管安装、土工布及防水板铺设施工； [0037] 步骤(3.4)：组织钢筋班组进行拱墙衬砌钢筋安装； [0038] 步骤(3.5)：组织测量班组于衬砌一个循环作业区段的两端放隧道中线控制点、同时在对应两侧的边墙混凝土上放样隧道高程控制点与平面控制点，作为衬砌台车定位及调整的施工控制点； [0039] 步骤(3.6)：组织混凝土班组依据测量班组放样的隧道中线控制点、隧道高程控制点进行衬砌台车定位； [0040] 步骤(3.7)：组织混凝土班组进行堵头钢模合模及背贴止水带、中埋止水带的安装； [0041] 步骤(3.8)：组织带模注浆班组在衬砌台车模板中心线位置设置的4个竖向注浆预留孔里安装RPC管； [0042] 步骤(3.9)：组织混凝土班组进行拱墙衬砌混凝土浇筑； [0043] 步骤(3.10)：组织注浆班组进行带模注浆； [0044] 步骤(3.11)：组织混凝土班组进行模板拆除； [0045] 步骤(3.12)：组织养护班组进行混凝土养护； [0046] 步骤(3.13)：下一循环施工。 [0047] 所述隧道电缆槽施工包括以下步骤： [0048] 步骤(4.1)：组织测量班组严格按照施工图纸精确放样电缆槽平面定位控制点和高程定位控制点； [0049] 步骤(4.2)：组织凿毛班组把沟槽与衬砌之间的接触面全部凿毛、仰拱填充与电缆槽底之间全部凿毛处理,以保证后续施工的电缆槽与衬砌之前粘结牢固，不产生裂缝或脱落； [0050] 步骤(4.3)：组织混凝土班组将水沟和电缆槽基底的松碴、杂物、淤泥清理，并用高压水将凿毛后边墙结合面和基底冲洗干净； [0051] 步骤(4.4)：组织钢筋班组进行电缆槽钢筋安装； [0052] 步骤(4.5)：组织混凝土班组依据测量班组放样的隧道中线控制点、电缆槽顶高程控制点进行电缆槽台车定位； [0053] 步骤(4.6)：组织混凝土班组进行电缆槽混凝土浇筑； [0054] 步骤(4.7)：组织混凝土班组进行模板拆除； [0055] 步骤(4.8)：组织养护班组采取人工洒水方式进行混凝土养护； [0056] 步骤(4.9)：下一循环施工。 [0057] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明施工组织方法合理，有效提升了隧道管理效果，改善了施工作业环境，保证了施工安全和质量，提高了施工进度,值得大力推广。 具体实施方式[0058] 为了使本发明的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。 [0059] 实施例1 [0060] 一种基于悬臂掘进机的隧道开挖成套装备施工方法，包括以下步骤： [0061] (1)洞身开挖及初期支护施工组织方法 [0062] 洞身开挖及初期支护施工质量，尤其是初期支护结构实体质量是确保隧道施工期间安全的重要保障。施工组织过程中执行初期支护钢架紧跟掌子面和初期支护仰拱及时封闭成环紧跟下台阶的“两紧跟”措施，同时严格执行上台阶开挖支护循环进尺1～2榀钢架间距(围岩稳定时2榀、围岩软弱，稳定性差，有掉块现象时1榀)，下台阶开挖支护循环进尺2榀钢架间距。 [0063] 下台阶施工时严禁双侧对称开挖，保证沉降量在规定的可控制范围内。在施工仰拱及时封闭成环紧跟下台阶，为确保施工期间安全，仰拱初期支护封闭成环距掌子面极限距离按照1.5倍洞径控制。 [0064] 土质隧道二台阶施工时，上台阶根据掌子面稳定情况预留核心土。根据投入的掘进机、立架台车、湿喷机械手等机械设备情况，合理确定台阶长度、台阶高度。一般情况下台阶长度控制在3～5m。 [0065] 建立测量班组、开挖班组、支护班组、喷浆班组、出渣班组等专业化班组进行施工。人员配置情况见表1，机械设备配置情况见表2。 [0066] 表1人员配置表 [0067] [0068] [0069] 表2机械设备配置表 [0070] [0071] 步骤一：组织测量班组进行隧道开挖轮廓线激光定位。 [0072] 步骤二：掘进机、指挥人员、出渣车进场。 [0073] 步骤三：上台阶开挖，掘进机按照红外线激光导向的开挖轮廓线进行开挖，指挥人员观查围岩稳定性情况与周围安全情况，并做好现场组织与指挥，掘进机利用自身传送带将开挖渣土传送到自卸汽车中，运输至洞外弃渣场。 [0074] 步骤四：上台阶开挖完成后指挥员指挥掘进机开挖下台阶及仰拱(隧底)、组织支护班组、立架台车进场进行上台阶立架。下台阶开挖完毕后进行钢架安装。隧底开挖完成后，将栈桥沿隧道纵向跨越隧底放置到位，按设计图纸安装隧底钢拱架。 [0075] 步骤五：喷浆班已将喷浆准备工作完毕，开始喷浆；喷射混凝作业时按照先支护先喷浆的顺序进行。 [0076] 步骤六：开挖下一循环。 [0077] (2)隧道仰拱衬砌施工组织方法 [0078] 在隧道初期支护封闭成环的前提下，采用16m单车道仰拱栈桥进行仰拱衬砌施工，每循环可施工仰拱及仰拱填充12m，确保仰拱一个循环长度内的施工缝与拱墙衬砌施工缝在同一个断面位置上(二次衬砌每循环施工长度12m)。 [0079] 根据施工组织安排适时施做仰拱衬砌。为确保仰拱衬砌施工作业连续、施工进度及质量，采用仰拱整体式定型模板，仰拱定型模板、仰拱端头模板均采用采用钢模，安装方便快捷、确保仰拱弧形线性及厚度、振捣质量、钢筋保护层厚度、中埋式止水带、背贴式止水带埋设位置。 [0080] 建立测量班组、出渣班组、基底清理班组、钢筋班组、防排水班组、混凝土班组、养护班组等专业化班组进行施工。人员配置情况见表3，机械设备配置情况见表4。 [0081] 表3人员配置表 [0082] [0083] 表4机械设备配置表 [0084] [0085] [0086] 步骤一：组织测量班于隧道边墙每隔5米放样测量控制点(仰拱填充面标高并对现场施工人员详细交底)，作为仰拱开挖及混凝土标高施工控制点。 [0087] 步骤二：组织出渣班组进行弃渣回填土的清运，以人工配合掘进机、挖掘机进行作业。施工员指挥掘进机开挖仰拱，小部分掘进机开挖不到的地方改用挖掘机开挖和出渣，开挖过程中避免挖掘机斗齿对，已支护的仰拱初期支护结构造成破坏，同时避免挖掘机与出渣车机械配合产生的安全隐患。挖掘机在现场清底开挖施工时，预留10cm厚的土体用人工开挖、清理。 [0088] 步骤三：施工员指挥挖掘机配合栈桥移动。栈桥移动时设专人指挥，确保栈桥的位置不影响仰拱施工，而且行走方便。 [0090] 步骤五：组织钢筋班组进行钢筋安装。当遇隧道综合接地预埋件、电缆槽侧壁连接筋预埋筋等预埋件时，由钢筋班组按照设计埋设方式及要求进行预埋件施工。 [0091] 步骤六：组织防排水班组进行仰拱两侧边墙部位结构防排水施工(纵向排水盲管、两侧边墙部位预铺土工布及防水板)、施工缝防排水施工(背贴式止水带、可维护注浆管、中埋式止水带)。 [0092] 步骤七：组织混凝土班组进行仰拱两侧定型模板及端头模板安装。 [0093] 步骤八：组织混凝土班组进行仰拱混凝土浇筑、填充混凝土浇筑。混凝土由集中拌和站生产，采用混凝土罐车运送至现场，采用混凝土罐车卸料和溜槽入模浇筑，插入式振捣器振捣，混凝土灌注一次性成型。仰拱浇筑到平面位置后，等仰拱混凝土终凝后施作填充混凝土。 [0095] 步骤十：组织养护班组进行混凝土养护。采取自然养护方式在混凝土浇筑完毕后1小时内对混凝土进行保温保湿养护。混凝土自然养护期间，重点加强混凝土的湿度和温度控制，采取喷淋洒水措施进行保湿、保温养护。洒水次数须能保持混凝土处于湿润的状态，养护用水须与拌合用水质量要求相同。洒水养护时间不小于14天。 [0096] 步骤十一：下一循环施工 [0097] (3)隧道拱墙衬砌施工组织方法 [0098] 采用12m自行液压衬砌台车进行拱墙衬砌施工，每循环可施工拱墙衬砌11.8m，确保拱墙衬砌与仰拱一个循环长度内的施工缝在同一个断面位置上(仰拱衬砌每循环施工长度11.8m)。 [0099] 根据监控量测结果在初期支护稳定后(拱顶沉降小于0.15mm/d，隧道周边变形速率明显下降并趋于缓和；或水平收敛值小于0.2mm/d(拱脚附近7天平均值))，组织安排适时施做拱墙衬砌。为确保拱墙衬砌施工作业连续，不至于产生窝工现象，一般情况下拱墙衬砌滞后仰拱衬砌施作，滞后距离最小保持2倍拱墙衬砌循环作业长度，即24m。防水层铺设超前拱墙衬砌施工12m(1倍拱墙衬砌循环作业长度)。 [0100] 建立测量班组、防排水组、钢筋班组、混凝土班组、养护班组等专业化班组进行施工。人员配置情况见表5，机械设备配置情况见表6。 [0101] 表5人员配置表 [0102] [0103] 表6机械设备配置表 [0104] [0105] [0106] 步骤一：组织测量班组在防水层铺设前严格履行断面检测程序对初期支护净空断面进行检查。初支断面的检测间距按照2m一个断面，用全站仪扫描初期支护断面在明显有超欠挖部位，增设检测断面。如果断面扫描结果显示初支侵限时，须编制处理方案经业主批准后方可进行处理。侵限部位处理完成后仍需进行断面扫描，以检查是否处理到位，确保衬砌厚度满足设计要求，如果衬砌断面合格，可进行班组交底，防水挂设可以开始施工。 [0107] 步骤二：组织防水层铺设班组对初期支护进行处理。有凸出的超前注浆管头、系统锚杆尾部露出、监控量测点时，沿初支表面切断，之后将毛刺打磨平整，最后用砂浆填实。 [0108] 步骤三：组织防水层铺设班组依次进行环向排水盲管安装、土工布及防水板铺设施工。排水盲管用扎丝捆好并用钢卡及膨胀螺栓或水泥钉上固定在初期支护表面上，锚固间距按设计要求布置。环向排水盲管安装、铺设采用钢筋绑扎台车(9m长)。土工布及防水板铺设采用防水板台车(6m长)，该台车轮轨式，可自行行走，可实现土工布防水板自动铺设。另外在组织土工布及防水板铺设作业时，在一个循环作业长度范围的防水层铺设完毕后组织工人在拱顶防水板上布设纵向排气管(解决拱顶混凝土冲顶施工的排气问题，预防拱顶混凝土脱空)及布设液位继电器防脱空装置的检测线(监测拱顶混凝土是否浇筑满)。 [0109] 步骤四：组织钢筋班组进行拱墙衬砌钢筋安装。当遇有隧道照明预埋件、消防预埋件、监控通信预埋件时，由钢筋班组按照设计埋设方式及要求进行预埋件施工。在一个循环作业长度范围内的钢筋安装完成后，检查安装在拱顶防水板上的排气管是否下落，是否在隧道拱顶最高点处，如不符要求立即进行整改到位。 [0110] 步骤五：组织测量班组于衬砌一个循环作业区段的两端放隧道中线控制点、同时在对应两侧的边墙混凝土上放样隧道高程控制点与平面控制点，作为衬砌台车定位及调整的施工控制点。测量人员须将测量数据以书面形式向施工作业工班长进行交底，方便进行衬砌台车精确定位。 [0111] 步骤六：组织混凝土班组依据测量班组放样的隧道中线控制点、隧道高程控制点进行衬砌台车定位。定位时按照先中线、后高程的顺序进行，确保衬砌台车中线与隧道中线重合，高程达到设计要求。当台车就位后，组织测量员再次测量台车复核无误，中线及高程满足设计要求后用液压支撑系统将台车和模板锁定。 [0112] 步骤七：组织混凝土班组进行堵头钢模合模及背贴止水带、中埋止水带的安装。钢端模采用“合页”结构设计，满足可开启、关闭功能，主要用于安装中埋式止水带。“合页”关闭前，在上下合页中间安装中埋止水带，并用定位钢筋辅助，使止水带完全展开，且保证在混凝土浇筑时，止水带不会因混凝土的冲击而变形，在合页关闭时安装背贴式止水带，合页刚好顶住背贴式止水带，合页与岩面将其夹紧，如有缝隙的部位用木楔将其塞实，防止浇筑过程中漏浆，造成蜂窝麻面。 [0113] 步骤八：组织带模注浆班组在衬砌台车模板中心线位置设置的4个竖向注浆预留孔(12米台车设置4个)里安装RPC管。在此施工作业过程中组织专职电工接线连通液位继电器装置，安装完毕后等待技术员及现场监理验收。 [0114] 步骤九：组织混凝土班组进行拱墙衬砌混凝土浇筑。混凝土由混凝土拌和站生产，采用混凝土罐车运送至现场，采用混凝土罐车卸料和输送泵泵送入模浇筑，插入式振捣器与附着式振捣器组合振捣，混凝土浇筑连续进行。在混凝土浇筑前根据断面扫描结果利用CAD估算出本次浇筑长度所需的混凝土方量，供衬砌施工过程进行备料参考。拱顶混凝土浇筑时专人查看各RPC管、液位继电器信号指示灯，通过RPC管内是否有浆液流出来以及信号指示灯是否全亮并闪烁来判断混凝土是否冲顶成功，确保拱顶混凝土浇筑饱满、且振捣密实。 [0115] 步骤十：组织注浆班组进行带模注浆。衬砌混凝土浇筑结束2小时后开始从预埋RPC管处进行注浆。由靠近已浇筑完成二衬端头的1#注浆孔开始向堵头模板方向进行注浆作业。依次是1#孔、2#孔、3#孔。4#孔不注浆，作为坚向排气孔。 [0116] 步骤十一：组织混凝土班组进行模板拆除。在混凝土强度达到2.5Mpa以上，且其表面及棱角不因拆模而受损时，方可拆除端头模板。达到8Mpa拆模条件后启动拱顶液压控制系统降下模板，之后启动两侧液压控制系统降下两侧模板。将衬砌台车行走至前方已完成防水层及衬砌钢筋作业区域，组织技术员、监理工程师共同对二次衬砌验收。 [0117] 步骤十二：组织养护班组进行混凝土养护。在混凝土浇筑完毕后1小时内对混凝土进行保温保湿养护。混凝土自然养护期间，重点加强混凝土的湿度和温度控制，采取喷淋洒水措施进行保湿、保温养护。洒水次数须能保持混凝土处于湿润的状态，养护用水须与拌合用水质量要求相同，且混凝土养护用水与混凝土温差不大于15度，洒水养护时间不小于14天。 [0118] 步骤十三：下一循环施工 [0119] (4)隧道电缆槽施工组织方法 [0120] 为确保电缆槽施工作业连续，不至于产生窝工现象，一般情况下水沟电缆槽滞后拱墙衬砌施作，滞后距离最小保持30倍拱墙衬砌循环作业长度，即360m。 [0121] 在施工水沟电缆槽之前要对综合接地钢筋的电阻进行测试，电阻≯1Ω为合格，合格方可进行电缆槽施工。 [0122] 建立测量班组、钢筋班组、混凝土班组、养护班组等专业化班组进行施工。人员配置情况见表7，机械设备配置情况见表8。 [0123] 表7人员配置表 [0124] [0125] 表8机械设备配置表 [0126] [0127] 步骤一：组织测量班组严格按照施工图纸精确放样电缆槽平面定位控制点(隧道中线)和高程定位控制点，定位控制点间距直线地段为12m(电缆槽台车长度)。标高定位控制点为电缆槽顶面高程，顶高程采用红色记号笔标识于两侧衬砌边墙上，并喷涂5cm×5cm的红色倒三角形标明里程，倒三角形的顶面为电缆槽顶高程。定位控制点测量放样完成后采用书面交底和现场技术交底形式将尺寸与点位交付现场施工作业人员，对作业人员进行现场交底。 [0128] 步骤二：组织凿毛班组把沟槽与衬砌之间的接触面全部凿毛、仰拱填充与电缆槽底之间全部凿毛处理,以保证后续施工的电缆槽与衬砌之前粘结牢固，不产生裂缝或脱落。凿毛后露出的新鲜混凝土面积不低于总面积的75％。 [0129] 步骤三：组织混凝土班组将水沟和电缆槽基底的松碴、杂物、淤泥清理，并用高压水将凿毛后边墙结合面和基底冲洗干净。 [0130] 步骤四：组织钢筋班组进行电缆槽钢筋安装。当遇有监控、通信、照明预留孔时，必须安装要求预留施工。 [0131] 步骤五：组织混凝土班组依据测量班组放样的隧道中线控制点、电缆槽顶高程控制点进行电缆槽台车定位。台车就位之前，根据测量交底在仰拱填充面弹出电缆槽边线，并在边墙上弹出电缆槽顶面线。根据弹出的边线就位模板。当台车就位后，经组织检查几何定位尺寸复核无误，电缆槽边线及高程满足设计要求后用液压支撑系统将台车和模板锁定。 [0132] 步骤六：组织混凝土班组进行电缆槽混凝土浇筑。混凝土由混凝土拌和站生产，采用混凝土罐车运送至现场，使用溜槽入模浇筑，插入式振捣器振捣，保证混凝土外观质量平整。混凝土灌注连续进行。 [0133] 步骤七：组织混凝土班组进行模板拆除。在混凝土强度达到2.5Mpa以上，且其表面及棱角不因拆模而受损时，方可拆除模板。将台车行走至下一个循环施工作业区域。 [0134] 步骤八：组织养护班组采取人工洒水方式进行混凝土养护。在混凝土浇筑完毕后1小时内对混凝土进行保温保湿养护。混凝土自然养护期间，重点加强混凝土的湿度和温度控制，采取喷淋洒水措施进行保湿、保温养护。洒水次数须能保持混凝土处于湿润的状态，养护用水须与拌合用水质量要求相同。洒水养护时间不小于14天。 [0135] 步骤九：下一循环施工。 [0136] 本发明以公路隧道实际出发，提高隧道施工机械化成套作业设备，从工艺、工法、环境上控制隧道施工质量，保证隧道施工人员的安全生产。本发明在总结以前施工老方法、老经验的基础上，再进行创新、改进、总结出“521”成套化机械设备隧道施工技术。“521”成套化机械设备具体指立架台车、防排水台车、钢筋绑扎台车、衬砌台车、电缆槽台车、栈桥、湿喷机械手、掘进机。简称五台车、二机(湿喷机、掘进机)、一栈桥。以改善现有的作业技术、方法、环境、安全质量，有效提升隧道施工效率，遏止安全质量事故的发生概率，提高企业市场形象及竞争力。 [0137] 例如：按照“521”成套化机械设备施工组织方法，引进掘进机后，首先减少开挖时对围岩的扰动，使开挖更安全，其次减少开挖这个危险环节掌子面施工人数，遏止一般、较大、重大事故的发生，最后掘进机开挖后掌子面平滑，围岩超挖、围岩掉块较少，相较于挖掘机开挖、爆破开挖，大大节约后续喷射混凝土用量，还缩短了每循环施工时间。 [0138] “521”成套化机械设备施工组织方法，同时使用“521”工装设备有利于施工组织统筹安排，现场施工效率大大提高。可以使黄土大断面隧道Ⅴ级围岩开挖支护施工月进度从设计指标的50米提高到了90米。 [0139] “521”成套化机械设备施工组织方法，投入“521”机械设备，机械化施工技术提高，确保了工程建设质量、安全，改善了施工作业环境、有效的节约了人工成本、时间成本。主要表现在以下几方面： [0140] 大断面双线公路黄土隧道Ⅴ级围岩开挖采用掘进机开挖效率高。首先Ⅴ级围岩开挖一般采用挖掘机开挖配合人工修整，开挖1延米(122方)需要3小时完成，而掘进机开挖配合激光定位导向开挖1延米(122方)越需要1.2小时完成，在开挖时间上大大节约。其次掘进机在开挖的过程中对围岩损伤小、扰动小、安全性高，超欠挖易控制、节约后续施工的混凝土喷射量，降低施工成本，掘进机切割效率更高，可实现连续化施工作业，而且开挖面光滑平整，在激光导向的作用下，断面一次开挖成型，不会出现二次开挖，为后续施工的开展节约了宝贵时间。最后隧道在开挖过程中对围岩的扰动大，容易发生坍塌的危险，而掘进机在开挖过程中作业人数少，每班掌子面最多需要3人(一个指挥人员一个机械操作人员一个操作替补人员)，降低人工成本，防止重大人员事故。特别对特殊区域下安全性高，适用性好。在开挖之后可以将开挖的土体直接传输到自卸汽车，减少机械二次倒运，节约时间也减少了多机械配合作业产生的安全隐患。 [0141] 配合掘进机引进湿喷机械手后，喷射混凝土在混凝土拌合站提前拌好，相比于以前的干喷、潮喷工艺，大大改善喷射混凝土的品质，提高混凝土的密实度、匀质性，保证了喷射混凝土施工质量。避免了传统人工喷射产生的空洞、强度不足等缺点。与传统人工干喷比较，大大减少了粉尘量；同时，施工人员远离喷射面遥控作业，避免了施工环境恶劣对施工人员健康造成的危害。湿喷机械手采用遥控控制进行喷射作业，操作手可在已完成支护的安全区域进行作业，保证了施工人员的安全，减少事故的发生。采用机械手喷射，相对于以前节约了，人力资源配置、喷射混凝土的用量、速凝剂、电力等。特别是在采用湿喷机械手后，能大大减少混凝土的回弹，传统干喷、潮喷工艺混凝土的回弹率在45％左右，而采用湿喷工艺可将回弹率减少到10％左右。同时还能提高喷射速度，加快循环次数，传统喷射混凝3 3 土5m/h，而湿喷机械手每小时喷射量可达30m /h，速凝剂用量跟随混凝土喷射方量电脑自动调节，有效降低了综合成本，同时有效保障混凝土质量和早期强度。采用湿喷机作业，工序衔接紧凑，降低了劳动强度，喷射混凝土表面平整圆顺。 [0142] 16m单车道桁梁式仰拱栈桥与仰拱定型模板配套使用，提高了施工进度和施工质量。栈桥满足了桥上通行和桥下作业并进要求，桥上各种施工机械正常通行，桥下同时进行隧道仰拱初期支护施工、仰拱钢筋绑扎及混凝土浇筑与填充混凝土施工、混凝土养生等作业，而不影响掌子面施工，做到了掌子面与仰拱同步作业、同时施工互不干扰，提高了隧道整体施工进度。 [0143] 传统防排水施工所使用的防水板台车，为自己设计利用工字钢和钢筋加工而成，防水板需要人工铺设施工速度慢，而且铺设质量的好坏在于施工人员的水平。防水板台车的使用大大提高了施工速度，以前需要至少二个工人，将防水板抬起，其余工人铺设，而防水板台车则利用台车上的滑道直接铺设，只需要人工对防水板进行固定。在防水板的铺设上大大节约了时间，成套的机械化使用，减少了隧道每循环的作业时间，为隧道提前贯通赢得了宝贵时间。 [0144] 以前施工电缆槽时采用木模板配合钢筋骨架完成电缆槽施工。立模和固定工序复杂，且投入的人工相对较多，人工将模板裁剪成固定的尺寸再安装加固，施工效低、施工相对缓慢。由于模板整体刚度不足，导致电缆槽浇筑后，槽深凹凸不平，外观质量差。在“521”成套化机械设备施工组织方法下，我们联合设备厂家研发适用于公路大断面隧道施工的电缆槽台车，满足一次施做长度12m的要求。该台车可以实现自行走、采用液压控制系充实现精确定位。与传统人工立模相比有效提高施工效率及模板周转速度，减少施工人员配置，节约人工成本和机械成本。同时可以使模板更标准化，能有效提高外观质量。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈