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为规范隧道标准化施工工艺,提高隧道施工质量,在隧道施工中推行隧道仰拱端模、背模、仰拱钢边止水带固定、仰拱钢筋预弯安装以及“五线”(钢筋搭接上层线、钢筋搭接下层线、纵向盲管线、环向盲管线、仰拱浇筑面)上墙等标准化施工工艺。把定制仰拱端模、背模、仰拱钢边止水带固定夹具、仰拱钢筋预弯安装工艺在云桂二标中全面推广使用。
2隧道仰拱标准化施工工艺
在仰拱施工中,推行仰拱端模、背模、仰拱钢边止水带固定夹具、仰拱钢筋预弯安装标准化施工工艺,以控制钢筋间距、排距、钢筋保护层厚度、施工缝防水(止水带及止水条安装)和仰拱底板混凝土的浇筑质量。
2.1仰拱钢筋加工及安装施工工艺
①下料:仰拱钢筋加工采用自制钢筋弯筋机进行加工,自制弯筋各分部可自行设计制作,要求操作方便,安全可行。按照设计图纸对钢筋进行下料。注意需确保同一区段内的钢筋接头数量满足验标要求:绑扎接头在构件的受拉区不得大于25%。
②预弯:钢筋预弯加工首先按设计图确定预弯半径进行钢筋预弯加工,然后根据验标要求:受拉热轧带肋钢筋的末端应采用直角形弯钩,其弯曲直径不得小于钢筋直径的5倍(HRB335)或7倍(HRB400),钩端应留有不小于钢筋直径3倍(HRB335)或5倍(HRB400)的直线段,直角形弯钩的方向应径向对弯,垂直于轴线。钢筋预弯加工时现场技术员需跟班作业,检查钢筋预弯的弧长、半径以及直角形弯钩是否符合设计和验标要求。
③测量定位放线:按照“五线”上墙标准化作业要求,把钢筋搭接上层线、钢筋搭接下层线测量定位后,用红油漆标识到墙上。
④绑扎安装:钢筋安装控制要点:钢筋排距和间距(特别是边墙露出部分)、边墙露出部分钢筋直角形弯钩的方向应是否与隧道轴线平行、钢筋保护层厚度。根据钢筋安装控制要点进行钢筋安装定位放样,内层钢筋及外层钢筋位置设置控制点和钢筋定位架:纵向上在仰拱两侧端头处各设置一个;环向上于隧道中线、施工仰拱填充顶面处及两半径变化处设置。以钢筋定位架控制钢筋的排距和间距。安装完成后,现场技术员检查每组钢筋起弯点位置是否在设计位置处,尺量排距、保护层厚度,检查钢筋预留长度及绑扎接头是否符合设计,确保钢筋安装质量。
2.2环纵向止水带安装和止水条预留槽施工工艺
仰拱纵向中埋式钢边止水带的安装控制要点:保证其安装位置准确、顺直、不扭曲。
①测量放线:按照“五线”上墙标准化作业要求,把仰拱浇筑面标高用红油漆标识到墙上,仰拱浇筑面标高应比实际施工仰拱填充面高出10cm。钢边止水带定位应露出仰拱浇筑面一半。
②钢边止水带固定:采用方钢条(4cm×6cm×6m)和自制“U”型夹具将钢边止水带露出部分夹紧后,固定到定位钢筋上,以防止浇筑砼时上浮跑位。
③施作止水条预留槽:在仰拱混凝土初凝前,用4cm×6cm方钢条进行止水条压槽,压槽位置设置于内层钢筋靠钢边止水带侧10cm处,约1h后取出方钢条,以免时间过长不易取出。
2.3仰拱端模、仰拱环向中埋式和背贴式橡胶止水带的施工工艺
①仰拱端模加工:仰拱端模可采用3mm厚的钢板和8#角钢加工成“L”“U”形的上下两块,根据隧道仰拱弧形按尺寸分别制作上下各7块端模。“U”块的尺寸为20cm×20cm,中间竖边每隔25cm刻一条宽16mm长10cm的槽;“L”块的尺寸为25×20cm,竖边每隔25cm刻一条宽16mm长10cm的槽。
②仰拱端模和环向止水带安装:先把背贴式橡胶止水带平铺在仰拱初支面上,将仰拱下半部端模压在其上面固定,然后把中埋式橡胶止水带铺设在仰拱下半部端模托板上,放置仰拱上半部端模,把仰拱上下部分端模固定加固,防止中埋式橡胶止水带移位。
2.4仰拱背模板施工工艺
①仰拱弧形背模加工:仰拱弧形背模采用3mm厚的钢板和6#角钢按隧道仰拱弧形尺寸加工成1m或1.5m一块,每块模板弧长1.68m。模板之间用Φ12螺栓进行拼装连接。
②仰拱弧形背模安装:根据仰拱顶面标高定位架放置弧形背模,纵向用螺栓连接好,背模加固采用拉杆(Φ22钢筋)焊接到预埋于仰拱初支中的竖向定位钢筋上固定。拉杆纵向间距1m,同一断面上在背模底面和顶面处设置,背模与端模用螺栓固定。
2.5仰拱和仰拱填充混凝土浇筑
仰拱浇筑砼时应从中间向两侧分别进行。浇筑边墙砼时,注意浇筑砼数量,避免掩埋钢边止水带。加强振捣,确保仰拱砼密实,完成后及时收面。仰拱填充混凝土不得与仰拱混凝土同时浇筑,待仰拱混凝土强度达到5MPa后才能进行填充混凝土浇筑,仰拱填充混凝土浇筑前应清除仰拱表面的杂物和积水。仰拱堵头模板采用4mm厚的钢板和8#角铁进行加工,模板之间用Φ16螺栓连接。中心水沟采用倒梯形整体模板,采用4mm钢板和10#角铁加工成1.0m或1.5m一节,模板之间用Φ16螺栓连接。仰拱填充的高程和横向坡度应符合设计要求,表面应平顺,确保流水畅通、不积水。
3结语
1.1钢筋的制作加工应该符合相应标准规范,钢筋的保护层在上下方位各4cm、四周各3cm。3)混凝土浇筑施工。为避免耽误空心墩身的施工进度,可以选择盖板的预制工作和墩身下部混凝土施工同步进行,场地尽量不远离空心墩,如附近没有合适的施工场地,则选取合适的位置建造专门的盖板预制场,预制完成后现场统一堆码存放、集中运输。前红进塔特大桥封顶盖板预制场选在9号墩处硬化场地内。为施工安全、可靠,封顶盖板统一采用同墩身混凝土相同标号的C35混凝土进行预制。C35混凝土由公司搅拌站统一供应,搅拌运输车运输。混凝土运输过程中,罐车保持一个速度进行搅拌,以避免混凝土出现离析、漏浆或者坍落度损失等现象。采用平板振捣器进行盖板的浇筑施工,保证混凝土充分振捣。混凝土搅拌完成后同步制作标准试块,用来检验混凝土的28d抗压强度,保证混凝土的施工质量。盖板混凝土施工完成后及时覆盖养生,减少混凝土的暴露时间,防止表面水分蒸发。
1.2盖板吊装1)吊装前先检查盖板强度,检测结果达到要求之后再进行吊装施工。2)分析施工现场情况,确定合适吊装设备,本项目中选择了塔吊设备,因此我们在盖板的施工中预先在盖板四角的位置各埋设1个吊环,施工中采用4条钢丝绳,一头挂在塔吊吊钩上,另一头分别悬吊4个吊环,钢丝绳固定好后起吊盖板,过程中保证盖板不得倾斜。3)当墩顶盖板起吊到达设计位置后,技术人员开始进行安装。安装之前依据盖板的尺寸,在墩顶倒角顶面对盖板的安装轮廓线进行精确放样,施工人员安装盖板时要严格按照轮廓线安装,空心墩顶与盖板两边的接触面均控制在10cm左右,确保两侧受力平衡。4)吊装相关注意要点。a.施工之前技术人员首先应该检查盖板,如果存在表面有贯通裂缝、预埋吊环松动的情况禁止起吊,将盖板更换之后方可继续施工。b.起吊之前对钢丝绳进行检查,如存在断丝、起毛的情况,必须更换合格的钢丝绳。c.吊装人员均应持有特种作业证件,无证人员严禁上岗。d.吊装施工需安排专人统一指挥,确保作业安全。
2实心段施工
待混凝土盖板底模安装完毕后,依次进行0.6m实心段及2.55m实心段钢筋混凝土的施工。0.6m段混凝土浇筑完成后,当混凝土强度达到2.5MPa以上时,对混凝土面进行人工凿毛处理,用水冲洗干净凿毛处理后的混凝土面。在浇筑2.55m实心段混凝土前,对水平施工缝宜在旧混凝土面上铺一层10mm~20mm厚水胶比比混凝土略小的1∶2的水泥砂浆,待处理层达到一定强度后再进行混凝土浇筑。
3结语
1.1冷再生施工工艺的概念及相关机械设备
道路就地冷再生施工工艺属于道路改造以及维修的范围,它主要是为了解决沥青路面基层破损的问题。具体来讲就是,道路冷再生施工是指充分利用现有沥青道路上面层和基层的旧铺层材料,必要时要加入一些新的骨料,并按照一定的比例加入添加剂,比如水泥、石灰、乳化沥青、泡沫沥青、粉煤灰等,需要在自然环境的温度下对材料的破碎、拌和及压实成型进行连续作业,从而修筑出具有所需性能质量的新基层。冷再生施工工艺不但适用于一般道路和乡间公路的维修和改造,而且适用于高等级公路的维修与改造。这项技术在很多发达的欧美国家已经得了比较普遍的应用,每当遇到路面维修的问题,冷再生施工技术都成为了他们的首选方案。1998年我国引进了第一台就地冷再生机,近几年得到了业内人士的广泛关注与认同,并且已在山东、辽宁、浙江、安徽、吉林、河北、陕西等地区的到了普遍的应用,并取得了良好的效果。近年来,冷再生技术在我们的工程实践中也得到了充分应用,几乎各种半刚性基层都能够采用冷再生技术进行再生利用。
1.2冷再生施工工艺的使用原料及工艺流程
结构层材料是施工过程中所要用到的原材料,但是在具体的施工过程中还需要加入一定新骨料,掺入水泥或者加入一些其他的粘结材料使路面基层在冷再生技术下得到稳定性较强的结构,从而使公路的路基更加稳定。进行冷再生设计时,要根据再生层的基层性质给出设计强度,通过试验获得施工配合比,根据现场情况确定添加骨料和粘结材料的用量。工艺流程:(这里按照水泥冷再生说明)
①表层清理。如果沥青混凝土面层较厚需要再利用,可先将沥青混凝土路面面层进行铣刨;如果沥青面层较薄可直接拌到再生层里,清理路面杂物,对大的坑槽进行补料。
②冷再生机预拌。摊铺添加的骨料,进行第一次拌合,适当加水,拌合后稳压、整平。第一次拌合的作用:完成了新骨料的添加;可先期进行整平,有利于新基层的平整度和厚度控制;先期破碎,为二次拌合的均匀性提供保障。
③试验段拌合。按照水泥的初凝时间和机械作业效率计算试验段长度,按照配合比摊铺水泥进行试拌,控制虚拌厚度、加水量,冷再生机拌合后推土机紧跟排压,平地机紧跟整平,碾压完成后核计时间,从拌合开始到全部碾压完成时间不能超过水泥的初凝时间。通过试验段确定最佳作业段长度、虚拌厚度、加水量及其他机具的配备量。
④作业拌合。按照试验段确定的施工段长度摊铺粘结材料,进行第二次拌合,精密加水,整平、碾压。
⑤封闭交通,洒水养生28天。
1.3冷再生施工工艺自身的优缺点
1.3.1冷再生施工技术的优点
①成本较低。道路的冷再生由于全部利用了原来的铺层材料,所以减少了道路改造或者维修时挖起运输原铺层材料、购置新材料,从而大大降低了改造成本。采用道路就地冷再生技术与传统的方式相比,再生层的厚度越深,所降低的成本就越多,大概可以达到20%到46%。
②效率较高。道路的冷再生施工的机械可以一次性完成破碎、添加、拌和所有工序,从而简化了施工的程序,大大缩短了施工的工期。据统计,使用就地冷再生机械时,每天的工作量为5000到8000平方米。冷再生施工技术使用的是大型机械而且都是密集施工的,所以可以将因为施工而造成的交通干扰降到最低的程度,他可以将施工范围集中到一定的范围内,从而不影响车辆的同行。
③质量较好。冷再生施工工艺可以根据不同道路的旧铺层的情况进行设计,从而选择不同的添加剂,经过准确的配比后,可以保证再生材料拥有较高的品质和施工的质量,使粘结材料在再生层中均匀拌合,在成型后强度较高,从而可以保证改造之后的道路有较长的使用期限。事实证明,冷再生施工工艺不但适用于再生利用二灰稳定碎石基层或者水泥稳定基层,而且还同样适用于再生利用旧石灰土稳定细粒土基层,还能达到1.5MPa的7天无侧限抗压强度。
④污染较少。使用传统的道路维修方法时,沥青路面上就会出现大量废弃物,对环境造成很大的污染,而且大量开采新材料也会造成环境的破坏和资源的减少,而如果采用冷再生施工工艺就可以完全避免这些问题,这项技术不但能够节约大量的投资和资源而且能更有效的保护环境,因此这项技术被称为“绿色”施工技术。
1.3.2冷再生施工技术的缺点
①材料的配比设计和结构设计的方法不够成熟。因为材料的配比设计和结构设计的原材料都是现场取材试验,所以不能完全较为准确的代表整条路段的实际情况,另一方面就地冷再生施工工艺在破碎、添加、拌和的过程中都有可能对骨料造成一定程度的破坏,而且旧路的厚度不一定完全均匀等等,所以在进行原料配比的过程中肯定会出现一定程度的误差,所以我们一定要加大对旧路的调查来增加配比的准确性。
②质量控制与保证没有集中厂拌再生可靠,旧路面的材料差异性以及添加材料的均匀性都会影响再生路面的性质。所以在对旧路面进行破碎、添加、拌和的过程中可能会造成不易被监管而出现的偏差,建议采用画格法控制材料的数量,两次拌合控制拌合质量。
③应尽量了解旧路的原有状况。一般来说,旧路在经过长时间的运用之后,都有可能和当初的设计有很大的差别,这就会对冷再生施工的安全和机械的安全造成影响。
④不能对路基的损坏情况修复地很到位,需要配合其他的维修措施来保证质量。因为冷再生施工只是对道路的基层进行改造,所以路基损坏的路段必须要先修补路基,才能再进行冷再生。
2施工过程中需要注意的问题
①冷再生施工往往无法断绝交通,在施工的过程中,必须要保证人员安全,需成立专门的安全小组对每施工现场进行监督和管理。现场设置隔离标志、警示标志,人员穿戴警示服,并对每个人进行安全教育,避免出现安全事故。
②拌合时需要有经验的人员及时做出含水量测试,以便及时调整用水量,从而确保压实度。
③注意再生机的虚拌厚度,设置专人跟随检查,随时指导再生机操作员调整再生深度,太深粘结材料计量偏低,太浅再生层太薄,太深太浅都会影响路面结构的稳定性。
④对于水泥作为粘结材料的冷再生工艺,施工过程中严格控制作业时间,避免超时,严格控制作业段,作业班组、机械设备流水作业、紧凑施工。
3总结
铺料、洒水、碾压是坝面作业的主要工序并结合上游垫层坡面修整、下游坡干砌石铺设和岸坡等工序。流水作业法是坝料填筑组织施工,也就是将填筑坝面分成三个填筑块,并遵照铺料、洒水、碾压的工序流程进行施工保证所有工序的连续性使坝体平整上升保证坝面宽敞、平整为机械化施工奠定基础。对于狭小的坝面建筑时可将其划分为左右两块连续开展铺料和碾压并使洒水穿插其中。
1.1铺填坝料
各种坝料的碾压试验应在坝体填筑前进行,该项工程需要进行各种筑坝材料碾压试验。开始铺填坝料时要摊铺、碾压过渡料与垫层料过渡料填铺主堆石料欢堆石铺填应从上游至下游。用后退法卸料处理垫层料和过渡料避免石料分离六工整平、反铲摊铺。而主次堆石料则可以采用进占法卸料这样更利于坝面平整度和铺料厚度的控制同时要做到及时摊铺却料到位不允许堆积避免石料分离。同过渡料及岸坡相接处时要提前使用后退法卸料进行过渡料的摊铺迅速抢占死角使边角能够摊铺密实、平整海升高2一3m要实施人工削坡减少垫层料浪费降低削坡费用。
1.2洒水碾压坝料
当完成一块坝料铺填不影响车辆行驶运输时,要在最短时间内利用两岸压力水管进行坝料均匀洒水,最好能够配备一辆洒水车。用120A推土机牵引20t振动碾压采用进退错距法,每次错距为碾轮宽的1侣。垫层料碾压要符合施工设计要求大石集中的坝面Zm以内的区域想要摊铺平整难度较大腮压到位更是难以实现经过观察发现,=F砌石表面垂直向下有Zm左右没有压实砌石表面较为平整。
1.3碾压、防护大坝上游坡
由于大坝分左右两期进行填筑规面场地小且各工序间干扰较大因此进行拦洪前期及封顶后上游坡碾压要注意提前进行人工削坡防护。坡面修整前要实施坡面放样基线净取一次修整完成通常二次修整难度极大。预留压缩沉降值比垫层料水平碾压沉降值小1一Zcm。我们多采用坝面作业机械进行斜坡碾压在上游坡边线lm处设置1台30t重的反铲并以此为活动地锚牵引振动碾的钢丝绳导向轮注圭在反铲行走大梁上沐日用120A推土机和导向轮<20钢丝绳,对10t的振动碾实施上下碾压。在进行斜坡碾压前要开展碾压试验确定在10t振动碾碾压6遍后不沾碾及符合设计要求这样方可开工。并在碾压前1h进行洒水处理使其内外层含水量都能达标,以错距重复碾压综合法进行施工但错距上下全振反铲要沿错距方向移动0.5m保证碾压的连续性使在提高生产效率的同时保证质量。以M10砂浆和乳化沥青进行坡面防护采用人工刷面和抹面。
2填筑材料开采和质量鉴定
大坝填筑工序较多、也极为复杂要做到100%合格是很困难的但我们要严格按照“碾压参数和干密度”两项质量监控指标进行多次检验做好碾压参数控制使干密度能够符合要求。根据坝体的沉降过程线对坝体的具体状况进行判断,以便于尽早做好坝面质量监控做好坝体裂缝预防处理保证填筑质量,做好大坝安全防护措施。
3结语
试验地点为52/5号工作面风巷及切眼,北为5204已采工作面,南为5202已采工作面,东接52胶带巷,西为实煤体,工作面所采为3号煤,赋存于二叠系山西组地层中下部,为陆相湖泊型沉积,在该工作面范围内,煤层厚度稳定,煤层下部夹矸最厚一层为300mm,总煤厚6.82m。
2切眼掘进施工工艺
2.1导硐式切眼开口及其掘进方式
52/5号工作面切眼从风巷开口掘进,开切眼时,与52/5号工作面风巷成45°角开口抹角,掘进三角区,将切眼分为两部分交替掘进5m,再向前掘出端头(尾)硐之后,将掘进机与转载胶带机分离,并拆开转载胶带机;将掘进机转向进入切眼后,仍交替掘进15m以后,延伸胶带机尾;掘进30m后,安设转载胶带机,并骑刮板输送机掘进,至此正式进行导硐式切眼掘进,导硐式切眼实际为导硐与刷帮交替掘进,通常情况下,切眼长度较短时,掘进机骑刮板输送机掘进,由于52/5号工作面切眼长为180m,待掘至80m处,拆煤溜安装胶带机进行掘进。待52/5号面切眼掘进30m后,在52/5号切眼内,开始打设单体柱大板棚,单体柱大板棚滞后转载胶带10m打设,支护端尾硐的单体柱大板棚在端尾硐掘成后立即打设。而传统式切眼掘进分为一次切、二次切掘进,按照掘进次序不同可分为先后式、先后交替式。先后式即先完成一次切掘进,再进行二次切掘进;先后交替式即先开口掘进一次切一段距离后,再退机在一次切中间位置斜切开口掘进二次切,与一次切齐平时,掘进机掉头完成开口处剩余二次切。然后掘进机再掉头分别先后完成一次切和二次切掘进。
2.2导硐式切眼施工方式
导硐式切眼施工时,先在切眼中间位置掘进导硐,为防止导硐掘进后不形成盲巷,导硐一次掘进距离不超过6m,在52/5号工作面切眼掘进过程中,导硐一次掘进距离为4.8m,即6架锚杆棚。导硐为倒梯形布置,顶宽度为5m,底宽度为4.5m,这样布置有利于顶帮管理。即导硐掘进6架棚后,再进行两帮的掘进。两帮顶板各为1.4m,由于顶板宽度大大小于常规巷道宽度,掘进时将进行掘二支二,先掘进导硐一侧,当左侧割完煤时,然后移机割右侧煤壁,对左侧进行支护,割煤和支护平行作业,当右侧割完时,再移机割左侧煤壁,支护人员对右侧进行支护,依次类推。当割到与导硐齐平时,再进行导硐掘进。导硐与两帮交替掘进,直至切眼掘进完毕。
2.3导硐式切眼掘进工艺流程
传统式一次切和二次切施工工艺流程同导硐式施工工艺流程,而导硐式两侧刷帮时,由于施工断面较大,一侧割煤时另一侧可进行锚杆支护,实现了掘支平行作业,提高了施工速度。
2.4导硐式切眼支护方式
导硐式切眼支护方式与传统式切眼支护通过比较,相同之处:切眼内顶螺纹钢锚杆均为11根,老塘帮螺纹钢锚杆均为4根,工作面帮锚杆均为玻璃钢锚杆4根,锚索均为每3架棚支护一次,每次4根;不同之处:导硐式切眼顶板使用钢筋梯子梁3根,传统切眼顶板每排使用钢筋梯子梁2根,但二者所用钢筋梯子梁长度一样,造价相同;传统切眼内每排多支护玻璃钢锚杆4根。
3技术要点
1)由于导硐左右两侧割煤和支护平行作业,为保证安全,在导硐中央设置一护栏,护栏上设置掘进机停电闭锁装置,护栏一旦发生状况,则其上安置的闭锁装置将发生作用,关闭掘进机电源。2)采用导硐式切眼一次成巷掘进,要求地点选择在低瓦斯区域。因为一次成巷,切眼断面较大,掘进期间利用局散供风,会造成工作面风速过小,对瓦斯管理造成影响。3)可旋转式桥式转载胶带。为保证出煤,对桥式转载胶带进行了改进,将以往的道轨可移动转载胶带改成了可旋转式转载胶带,其旋转角度为90°,转载胶带长度一般为6m。割煤时,在切眼中部铺一部刮板输送机,掘进机切割下的煤通过转载胶带运至刮板输送机上,由于转载胶带为可旋转式,保证了运输效果。
4效果
4.1优点
1)以52/5号工作面为例,切眼全长180m,锚杆排距0.8m,整个切眼少打玻璃钢锚杆800根,节约支护费用61760元。2)在导硐两侧掘进期间,实现了掘、支平行作业,相对提高了施工效率。3)减少了拆溜、安溜、拆胶带、安胶带、打设玻璃钢锚杆等环节,节约了施工工期,导硐式切眼掘进与传统切眼施工工期相比,可提前10d完工。
4.2不足之处
1)导硐两侧刷帮时,掘进机摆机频繁,且幅度较大,对施工进度有一定影响。2)导硐式一次成巷,由于切眼断面较大,会造成风速过小,对瓦斯管理造成一定影响。
5结语