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施工工艺标准化
文章来源: 发布时间: 2018-11-27 15:26 星期二 阅读次数: 2465
严格按照《施工准化管理指南》的要求,结合各项目建设实际情况,规范、细化各专业工程的施工工艺及操作规程,严格执行“首件分析制”,通过先进的、标准的施工工艺,持续提升施工技术水平,消除各项目、各标段、各工

严格按照《施工准化管理指南》的要求,结合各项目建设实际情况,规范、细化各专业工程的施工工艺及操作规程,严格执行“首件分析制”,通过先进的、标准的施工工艺,持续提升施工技术水平,消除各项目、各标段、各工点之间施工工艺水平高低不齐的现象,以此提高施工效率、提升实体工程质量、遏制质量安全通病。

一、路基施工标准化

路基施工应做好临时排水总体设计,应与永久性排水设施相结合、与自然排水系统相协调。做好现场取、弃土场的位置选择和取、弃土规划,场内外便道、防护及排水工程设计。施工过程中,施工原始记录与施工工序必须同步,工程现场验收与施工资料签认同步,对隐蔽工程必须保留相关音像资料。绿化工程宜做到“三同步”:与路基工程同步准备,与路基边坡防护工程同步实施,与路基工程同步完成。路基施工标准化主要包括路基填挖、路基排水、路基边坡防护等。

(一)路基填挖

路基填挖应在完成路基试验段施工及技术总结,试验段通过监理检测、评定及验收,试验段施工工艺和各种技术参数得到认可,同意推广施工或改进后实施。

1.挖方路基

挖方路基根据挖方材料性质的不同主要分为土质路堑和石质路堑。

(1) 土质路堑开挖

土质路堑开挖应先完成截水沟及临时排水设施施工,确保施工作业面不积水。土方开挖应自上而下进行,且应开挖一级防护一级,严禁乱挖、超挖、掏底开挖等,避免造成的路堑边坡塌滑现象。开挖过程中,应采取技术措施保证边坡稳定。在开挖至边坡线前,应预留一定宽度,预留的宽度应保证刷坡过程中设计边坡线外的土层不受到扰动;同时应采用测量仪器对已开挖的坡面进行复核,以确保开挖坡面不欠挖、不超挖。开挖至零填、路堑路床部分后,应尽快进行路床施工;如不能及时进行,应在设计路床顶标高以上预留至少30cm厚的保护层。

开挖后应首先完成各级平台水沟及坡面急流槽的施工,确保水流通畅。路床施工前应先开挖排水边沟,防止边坡雨水危害路床部分。当路床土含水量高或为含水层富水性时,应采取设置盲沟、换填、改良土质、土工织物等处理措施,路床填料除应满足规范要求外,还应具有良好的水稳性和透水性能。

填挖交界处应在路堑端挖台阶与填方路堤相衔接,台阶宽度不宜小于压路机碾压宽度,一般不小于2m,台阶平面设置2-4%的倒坡;路床顶面横向衔接长度不宜小于5m。

土方路堑开挖应根据地面坡度、开挖断面、纵向长度及出土方向,结合土方调配距离,选用安全、经济的开挖方案。

(2) 石质路堑开挖

石方路堑开挖应根据岩石的类别、风化程度、节理发育程度、岩层产状和施工环境等确定开挖方案。石方爆破开挖路基应以光面爆破、预裂爆破技术为主,禁止采用大爆破施工;软弱松散岩质路堑,宜采用分层开挖、分层防护及坡脚预加固技术。

爆破法开挖石方,应先查明空中缆线、地下管线的位置,开挖边界线外可能受爆破影响的建筑物结构类型、居民居住及出行情况等,然后制订详细的爆破技术安全方案。对起爆顺序和起爆方式要进行分析和比较,以达到最佳效果。现场施工时,起爆网络连接要严格按要求和规范执行。在使用电雷管和导爆索之前要进行检测,确保设备无质量问题。爆破施工宜按以下程序进行:测量标定炮孔位置、钻孔、炮孔检查、爆破器材准备、装药、连接爆破网络、布设安全岗哨、炮孔堵塞、爆破覆盖、起爆信号、起爆、消除瞎炮、处理危石、解除警戒、石方清运、爆破效果分析及资料记录。

挖方边坡应从开挖线往下分级清刷边坡,每下挖2-3m,应对新开挖边坡刷坡。对于软质岩石边坡可用人工或机械清刷;对于坚硬和次坚硬岩石边坡,可使用炮眼法、裸露药包法爆破清刷边坡,同时应自上而下清除危石、松石,弃土下方和滚石危及范围内的道路,应设警示标志,并有专人把守严禁人车通行。坡面上的操作人员必须戴安全帽,严禁在危石下方作业、停留和存放机具,边坡上方有人工作时,边坡下方严禁站人。清刷后的石质路堑边坡,坡率不应陡于设计规定。

每次爆破完毕后,宜及时清运爆破石方,开挖应与装运作业相互错开进行,严禁在上、下工作面双重作业;整理完毕应测量路床标高,高出设计标高的要进行铲出,直到符合设计要求为止;低于标高的要应采用无机结合料稳定碎石、级配碎石填平碾压密实。边坡的修整,边坡表面的破碎岩石要全部清除掉,按设计要求进行刷坡。

石质路床底面有地下水时,应采用横向渗沟连通边沟下的主渗沟,横向渗沟宽度应满足设计要求,若设计无要求时,横向渗沟宽度不宜小于30cm,沟底流水坡度不宜小于1%,接口处的标高不得高于主渗沟的沟底流水面。如渗沟低于边沟则应在路肩下设纵向渗沟,沟底应低于深坑洼底至少10cm,宽度不宜小于60cm;纵向渗沟由填方路段引出。渗沟应填碎石,并与路床同时碾压到规定的压实度。

2.填方路基

填方路基根据填料性质的不同分为填土路基和填石路基,

(1)填土路基

路基填料应试验确定,符合规范要求方可使用。每个路基标应根据需求配备相应平地机等机械设备。平地机等主要施工机械设备已进场就位,填土路基开工报告经批准后方可进行土方填筑施工。

路基填方取土应尽量利用荒坡、荒地。取土深度应根据用土量、取土场面积并结合地下水等因素考虑;原地面若属于耕植土,应先挖出集中存放,以便再次利用;取土场应有规则的形状及平整的底部、不积水、边坡应按设计坡率修整。

填土路堤宜采用水平分层填筑法施工。即按横断面全宽分成水平层,逐层向上填筑;如原地面不平,应由最低处分层填起。每填筑一层,经过压实并符合规定要求后,再填上一层。路基填筑应按要求设置上料区、摊铺区、碾压区等明显标志,并注明施工段落起始桩号及所处的设计压实度区位等信息。不同性质的土应分层、分段填筑。路堤施工应整幅填筑,同一水平层路基的全宽应采用同一种填料,不得混填。

路堤填土宽度每侧应宽于填层设计宽度50cm)。压实宽度不得小于设计宽度,以确保路基修整边坡后路基边缘压实度满足规范和设计要求。随着填方高度增加,路基顶应设置截水埂。截水埂应开口设置临时排水沟,间隔不大于50m,临时排水沟采用机砖砌筑,以免冲刷边坡。上路床96区顶层30cm必须选用透水性良好的砂性土进行填筑。高填方路基应优先采用强度高、水稳性好的材料进行填筑,并依据规范进行专项沉降和位移观测,观测方法按设计有关内容处理。

填方路基必须按路面平行线分层控制填土标高,填方作业应分层平行摊铺。分层填筑的各层间应平整,符合平纵坡要求,不得出现积水,以免影响填筑及碾压质量。路基每层填筑严格实行“划格上土,挂线施工,平地机整平”。运输车按要求卸料后先推土机粗平后平地机精平,依照测量人员埋置的桩位准确铺出设计要求的横、纵坡,并形成路拱。每填筑三层要恢复一次路基中线和边线,并每隔10~20米左右设置定位桩,以保证路基轴线和宽度的准确性。

碾压前对填土层的松铺厚度、平整度进行检查,符合要求后方可进行碾压。先静压,后振动碾压,碾压时直线段路基采用两边向中间碾压的方法施工。碾压达到试验段获取的遍数后,用灌砂法检验压实度,经监理工程师抽检验合格后方可转入下道工序。不合格路段,进行补压后再做检验,直到合格为止。路基达到表面平整,边线直顺,曲线圆滑,“五度”即填筑宽度、厚度、平整度、压实度及横坡度要求合格。

(2)填石路基

填石路基填料粒径应不大于50cm,并不宜超过层厚的2/3,不均匀系数宜为15~20。路床底面以下40cm范围内,填料粒径应小于15cm。填石路堤应先边坡码砌后,腔内填石,路堤两侧各应宽出设计宽度50cm以上。填方边坡码砌填石料应为硬质岩和中硬岩石的填石路基,石料单轴饱和抗压强度≥30Mpa,石块粒径大于30mm;石块应尽量规则,码砌石块尽量紧贴密实、无空洞松动现象。

各级边坡码砌坡率应符合设计边坡坡率要求,并按照设计宽度进行码砌,如设计无此要求,则从下往上单侧码砌宽度应符合下列要求:第一级码砌水平宽度4.5m;第二级码砌水平宽度3m;第三级码砌水平宽度2m,各级边坡平台应全部码砌。填石路堤第一层码砌底部应必须开挖基坑,保证砌体位于原地面以下一定深度。填石路基需配备大功率重型压实机具(冲击夯)进行冲击补强。

填石路基应分层填筑、分层压实,碾压时应先两侧(即靠路肩部分)后中间,压实路线对于轮碾应纵向互相平行,反复碾压。

(二)路基排水

路基施工前,应校核全线排水设计是否完善、合理,必要时应提出补充和修改意见,使全线的沟渠、管道、桥涵组合成完整的排水系统。临时排水设施应尽量与永久排水设施相结合,排水方案应因地制宜、经济适用。路堤施工中,各施工作业层面应设排水横坡。路堑施工中,应及时将地表水排走。

路基排水设施要求纵坡平顺,沟底平整,排水畅通。外观要求线型美观、平顺、圆滑。构造物要求坚实、稳定。基础伸缩缝应与墙身伸缩缝一致。砌体抹面应平整、压光、顺直,不得有裂缝、空鼓现象。排水设施主要有边沟、排水沟、截水沟、跌水、急流槽、渗沟、盲沟等。

1.边沟、排水沟、截水沟、缝隙式排水沟

边沟、排水沟、截水沟的测量放样应适当加密,确保沟体线形美观,达到线型顺直、圆滑,并按设计要求设置沉降缝。路基排水应按设计及规范要求施工,并依照实际地形选择合适的位置将地面水和地下水排导出路基外,并与自然水系相衔接。

截水沟应在路基施工前先施工。截水沟砌筑后,在坡体上方一侧的砌体与山坡土体连接处,坡面地表水容易产生渗漏,应严格进行夯实和防渗处理。特别是地质不良、土质松软、透水性大或岩石裂隙较多地段,截水沟应采取沟底、沟壁、进水侧加固措施,以防止顺山坡下来的地表水渗入而影响坡体稳定。截水沟顶面应略低于自然坡面,若遇冲沟应设缺口将水导入截水沟。截水沟的长度超过500m时应设置出水口,并将水引入自然河沟或桥涵进水口。截水沟的出水口,宜设置排水沟、急流槽或跌水,与其他排水设施平顺衔接。截水沟出水口一般应设深度不小于1米的截水墙或消能设施,以免出水口在水流作用下冲毁;排水系统应完善,不得随意排放或直接冲刷边坡。

边沟、排水沟施工放样一般以两个结构物之间的长度为一个单元,以确保边沟、排水沟与结构物的进出水口顺利连接。为防止边沟水流满溢或冲刷,应尽可能的利用当地的有利地形条件,釆取相应措施,将边沟水流分段设置出水口排出路基外。三角形边沟每段长度不宜超过200m,多雨地区梯形边沟每段长度不宜超过300m。

边沟基坑开挖至设计标高时应留出5~10cm左右富余,由人工修整成型,确保边沟、排水沟的边坡平整、稳定,严禁贴坡。基坑开挖后,需进行沟底高程复测,确保沟底纵坡衔接平顺。

施工期间永久性排水应与临时排水相结合,防止雨水冲刷;如路堑边沟每隔50m预留不小于10×10cm的矩形沟或埋设直径不小于10cm的PVC管排水孔道;填方路堤每隔50m采用机砖砌筑宽0.7米临时流水槽与路堤排水沟相连接。

缝隙式排水沟预制构件的各项尺寸、强度均须符合安装要求,监理抽检合格后方可运至现场。缝隙式排水沟的预制构件吊装注意保护外观、避免磕碰,根据现场条件采取一定措施确保完好的运输到安装现场。在弯道半径大的段落,缝隙式排水沟可通过调整接缝宽度来调整线形,半径小的曲线路段应准确计算弧形拱度,通过预制两边侧不等长的梯形构件来调整曲线。

2.跌水、急流槽

跌水与急流槽宜用浆砌圬工结构;跌水的台阶高度应按设计或根据地形、地质等条件确定;多级台阶的各级高度可以不同,其高度与长度之比应与原地面坡度相适应,台阶高度应不大于0.6m,不同一阶坡面应上下对齐。跌水槽一般筑成矩型,若跌水高度不大,槽底纵坡较缓,亦可采用梯形断面。梯形跌水槽身,应在台阶前0.5~1.0m和台阶后1.0~1.5m范围内加固。

急流槽的纵坡,一般不宜超过1:1.5,可用浆砌片(块)石砌筑或混凝土浇筑。急流槽的基础应嵌入地面以下,其底部应按设计要求砌筑抗滑平台并设置端护墙。长急流槽时,应分段砌筑。每段长宜控制在5~10m,接头处以防水材料填缝,应密实无空隙。急流槽宜砌成粗糙面,或嵌入约10×10cm坚石块,以消能减小流速。

对于汇水面积较大的路堑边坡急流槽,应考虑加大、加深急流槽尺寸,并在底部设消能设施后,导入路基排水系统。同时,对于汇水面积较大的沟槽部位,应根据工程现场情况采取浆砌片石铺砌等措施进行封闭,便于沟槽部位的坡体排水。

(三)路基边坡防护

防护工程应按照“安全稳定、生物防护为主、圬工防护为辅”的原则实施。边坡防护应优先采用生物防护,必须采用工程防护时,应采用工程防护和生物防护相结合的方式。路堑开挖与防护工程应同步实施,开挖一级、防护一级、绿化一级。路堑段支挡工程基础开挖应分段进行,路堤段支挡工程施工与路基填筑应同步实施。

1.普通边坡防护

普通边坡防护工程类型、方法较多,实施时应按照设计文件的要求,紧密结合边坡的稳固,严格施工工艺,达到稳定边坡、预防灾害、减少水土流失的效果。施工前应对设计文件提出的方案现场核查,结合当地类似工程经验,对设计方案进行优化、完善,选择较为成熟、经济合理、施工简单、利于环保的方案。路堤边坡防护在完成刷坡后应由下往上分级砌筑施工。路堑边坡防护应根据开挖情况由上往下分级防护,开挖一级防护一级。

(1)浆砌片(块)石及混凝土预制块防护、护面墙防护

坡面密实、平整、稳定后,方可铺砌。路堤边坡防护在完成刷坡后由下往上分级砌筑,路堑边坡防护由上往下逐级砌筑,同级边坡砌体铺砌时应从下而上。砂浆应保持适宜的和易性和流动性,砂浆稠度一般为3~5cm,并根据施工气候情况适当调整稠度。砌筑时接缝交错、坡面平整、勾缝严密、养护及时;骨架砌筑应先施工衔接处,再砌筑其他部分骨架;两骨架衔接处应处于同一高度,骨架底部及顶部和两侧范围内,应用浆砌片石或预制块镶边加固,骨架应嵌入坡面,与坡面密贴。路堤边坡铺砌时,铺砌层的砂砾垫层材料粒径一般不大于50mm,含泥量不宜超过5%。垫层应与铺砌层配合铺砌,随铺随砌。勾缝前应清扫,并喷水湿润,勾缝宜采用凹缝。砂浆终凝前,砌体应覆盖。砂浆初凝后,及时进行养生,养护期一般为5-7天。护坡每10~15m应留一伸缩缝,缝宽20~30mm。在基底地质有变化处,应设沉降缝,可将伸缩缝与沉降缝合并设置。

路堑护面墙基础顶面高程应低于碎落台(级间平台)30cm以上,基底平面应设置2%以上的内倾坡度。坡面应平整密实,线型顺直;墙基应坚固可靠,当地基软弱时,应上报相关部门采取相应的措施处理。护面墙背必须与路堑坡面密贴,边坡局部凹陷处,应挖成台阶后用与墙身相同的圬工砌补,不得回填土石或干砌片石。坡顶护面墙与坡面之间应按设计要求做好防渗处理。墙面要砌筑平顺,两端设踏步,墙背应设反滤层且与坡面贴合密实。墙顶与边坡间缝隙应封严;局部边坡镶砌时,应砌入坡面,表面与周边平顺衔接。浆砌块石护面墙的石块应平砌,每层石料高度应大致一致。外圈定位行和镶面石块,宜按一顺一丁排列,砌缝宽度为20mm,上下层竖缝错开距离为100mm。砌体石质应坚硬,严禁使用风化石。砌体必须紧密、错缝,严禁通缝叠砌、贴砌和浮塞。砌筑时砂浆应饱满密实,采用坐浆挤密施工。按设计要求设置伸缩缝和泄水孔,伸缩缝间隙2-3厘米,施工完成后用沥青麻絮填塞饱满;泄水孔位置应有利于泄水流向路侧边沟和排水沟,并保持顺畅。当有潜水露出且边坡流水较多的地方,应引水并适当加密泄水孔。砂浆初凝后,及时进行覆盖养生,养护期一般为5-7天。泄水孔材料应符合设计,如设计没有要求,则须采用直径不小于10cm的PVC管。泄水孔必须畅通,且有落水坡度。泄水孔与墙背入水口处用反滤材料填塞,厚度不小于30cm,粒径0.2~50mm之间,并符合级配要求。

(2)挡土墙防护

挡土墙基坑开挖应进行详细的测量定位并标出开挖线,分段跳槽开挖;边坡稳定性差或基坑开挖较深时,应设置临时支护。基坑开挖时应核对地质情况,基底应进行承载力检测。当达到设计的基坑承载力要求时,方可进行下一道工序施工;若不能达到设计基坑承载力要求,应根据设计要求及有关规范处理,达到设计要求后方可继续下一道工序的施工。

挡土墙在基础施工前,应做好场地临时排水。墙基础直接置于天然地基上时,应经检验并报监理工程师同意后,方可开始砌筑;墙基础采用倾斜地基时,应按设计倾斜挖凿,不得用填补法筑成斜面;墙基础设置在岩石的横坡上时,应清除表面风化层,横向凿成台阶,台阶应设置为不小于4:1内倾横坡,单级台阶宽度应不小于50cm, 沿墙长度方向有纵坡时,应沿纵按设计要求作成台阶;台阶式基础时,台阶与墙体应连在一起同时砌筑,基底及墙趾台阶转 折处不得砌成垂直通缝,砌体与台阶壁间的缝隙砂浆应饱满。

浆砌片(块)石挡土墙砌筑时必须两面立杆或样板挂线,外面线应顺直整齐,逐层收坡,内外线顺直。砌筑墙身时,应先将表面加以清洗、湿润,分层分段坐浆砌筑。挡土墙的泄水孔预先埋设,向排水方向倾斜,保证排水顺畅,不得反倾斜。砌体石块应互相咬接,砌缝砂浆饱满。砌体出地面后,浆砌强度达到70%以上后,方可回填墙背填料。

混凝土挡土墙的浇注应符合设计和规范要求。当进行分层浇筑时,应注意预埋石榫,连接处混凝土面应凿毛,并在浇筑前清洗干净。

2.高边坡防护与滑坡治理

高边坡防护与滑坡治理工程主要有锚固工程、抗滑桩工程、挡土墙工程及排水工程等。高边坡防护与滑坡治理工程的设计、施工采用信息化动态管理。高边坡防护与滑坡治理工程施工应选择具有相应资质的专业队伍。必要时,施工单位、项目业主可组织专家或有相应岩土工程咨询资质的咨询单位成立边坡工程专项咨询机构,对工程建设提供建议和方案。

(1)滑坡治理工程

滑坡处治应先应急工程,后永久工程,尽量选择旱季施工。截断流向滑坡体的地表水、地下水及临时用水。支挡工程的施工从滑坡两侧向主轴靠近、跳槽开挖、随挖随支,滑坡体的卸载应在滑坡体的上部。滑坡地段进行边坡开挖,应自上而下进行,每开挖一级应对滑坡进行工程地质评价和坡体稳定性分析。需对边坡采取加固时,应停止开挖下级边坡,待加固工程起到稳定边坡作用后,方可进行下级边坡开挖。

(2)锚固工程

锚固工程开工前应对锚杆(索)进行基本试验(即破坏性抗拔试验),以确定锚杆(索)的极限承载力。检验锚杆(索)在超过设计拉力并接近极限拉力条件下的工作性能和安全程度,以便在正式使用前调整锚杆(索)结构参数或改进锚杆(索)的制作工艺,保证施工质量。施工脚手架应满足相应承载能力和稳固条件,根据测放孔位准确安装固定钻机。锚孔钻进须采用无水干钻,采用潜孔钻机或锚杆钻机冲击成孔,在岩层破碎或松软饱水等地层中应采用跟管钻进技术,作好现场施工记录。锚杆(索)的制作须搭设锚杆(索)组装架。锚杆接头采用专用锚杆连接接头,不得采用焊接技术。钢绞线要求采用机械切割,进行防腐处理,做好编束。锚筋体组装完成后应顺直地分开摆放在通风干燥处,安放应平顺推送。锚固体安装完毕要及时并进行锚孔注浆,做好注浆记录和浆体强度试验。锚筋的张拉必须采用专用设备。

(3)抗滑桩工程

抗滑桩应严格按设计图施工,及时进行地质编录,以利于反馈设计,当实际情况与设计有较大出入时,应及时向监理、设计和项目业主单位报告,便于变更设计。抗滑桩混凝土浇筑前,应结合工程实际地质条件,确定混凝土浇筑方案。抗滑桩施工过程中应预埋检测管,施工完成后,应对全部抗滑桩进行超声波检测,确保抗滑桩施工质量。抗滑桩挖孔采用人工开挖桩坑时,须采用跳桩开挖方式(一般采用跳一挖一、跳二挖一等方式)。

坡体变形较大时,抗滑桩桩坑开挖施工应由两侧至中间进行。浇筑护壁混凝土时,护壁不得侵占抗滑桩截面空间。钢筋笼制作宜采用工厂化制作,整体吊装或分节安装。混凝土浇筑,需采用串筒下料、分层振捣浇筑(水下混凝土除外),不得间断。

预应力锚固工程施工完成后,应及时进行锚固工程的质量检测。质量检测包括:预应力锚杆(索)长度检测、预应力锚固工程的抗拔力和锁定拉力检测。锚杆(索)框架、预应力锚杆(索)、抗滑桩、平孔排水、井点降水和监测等工程措施,施工完成后应进行统一编号,以便于工程管理。

3.边坡生态恢复

边坡生态恢复可美化环境,涵养水源,防止水土流失和滑坡,净化空气,必须坚持以下原则:

(1)安全性原则:对边坡进行生态恢复必须确保边坡的稳定和安全。

(2)协调性原则:生态恢复后的边坡与周围环境能协调一致。

(3)永久性原则:对边坡生态恢复做到一劳永逸,尽量减少后期人工维护和管理。

(4)经济性原则:选择适宜的边坡生态恢复方法、施工工艺、养护措施,做到经济合理。

(5)因地制宜原则:应结合工程所在地的情况,合理地选择施工工艺、施工材料。

根据不同的边坡类型、坡率、固土形式等因素,选择边坡生态恢复施工工法,如液压喷草/液压喷草植灌、客土喷草/客土喷草植灌、CF网喷灌、TBS喷草灌、CS混合纤维喷灌等。

为了能融合自然,应对边坡的坡顶及坡脚进行圆弧化处理,避免人工开挖的折角存在,边坡两侧应进行衔接过渡处理,使其与周边自然地形连成一体,自然过渡。坡面应回填到位,使坡面大面平整、排水顺畅。

种子的选择应根据当地的气候、播种季节的降雨量、植物的生长特点等因素综合考虑选择。草本植物种子质量不应低于GB6142-1985中所规定的二级质量标准;木本科植物种子质量不应低于GB7908-1999中所规定的二级质量标准。如自行采集的乡土树种、乡土草种在使用前必须进行发芽试验以确定合适的播种量。

选择不同环境条件,有代表性地段的边坡进行植物配比试验。选用多种植物配比方案进行对比试验、观测,筛选出分别适应于不同气候段、不同坡面土壤条件、景观要求,且满足目标群落(如灌草丛、常绿阔叶混交林、针阔混交林等)的各类边坡最优植物配比方案。

边坡喷播种子后,当天应及时覆盖无纺布,从上到下平整覆盖,用U形钉固定,并定期进行养护。边坡应在植物正常生长3个月后或植被覆盖率达80%以上后方可进行验收。

二、路面施工标准化

水稳(底)基层、级配碎石(底)基层、沥青结构层、透层、黏层、封层与混凝土附属工程等作业均应安排专业化队伍进行施工,施工前应根据施工进度计划、施工技术水平等制定详细的劳动力及设备使用计划,并及时组织进场,以满足施工需要。沥青路面施工主要内容是明确沥青路面施工过程“零污染”的要求,从施工准备、原材料控制到各结构层的配合比设计、施工工艺、与交叉工程的关系处理等对沥青路面工程的各个工序、各个环节都提出了具体的要求,从而实现对人、机、料的有效协调,确保施工安全、质量和进度。路面施工标准化主要包括水泥稳定碎石层、级配碎石层、热拌沥青混合料结构层等。

(一)水泥稳定碎石底基层、基层

水泥稳定碎石底基层、基层应在春末和气温较高季节组织施工,施工期的最低气温应在5℃以上。水稳层应采用集中厂拌法拌制混合料,并采用摊铺机摊铺,从加水拌和到碾压终了的时间不应超过水泥初凝时间。水泥稳定碎石底基层、基层的压实厚度不超过20cm,否则应分层铺筑,每层的最小压实厚度不应小于10cm,下层应稍厚。严禁用薄层贴补法进行找平。分层铺筑时,每层都要做压实度检验,并应达到规定要求。压实度检测时挖出的坑洞应及时进行有效回填。

1.材料要求

用于水稳层的碎石压碎值应不大于30%,破碎时应确保经过一道反击破或圆锥破。用于底基层时,单个颗粒的最大粒径不应超过37.5mm,用于基层时,单个颗粒的最大粒径不应超过31.5mm。碎石应预先筛分成至少4个粒级。当细集料数量不足时,允许掺配一定比例的砂。砂应洁净、坚硬、干燥,无风化、无杂质,符合级配要求。水泥宜采用32.5级复合硅酸盐水泥,其初凝时间应在3h以上、终凝时间应在4.5h以上。

2.施工要点

待等候的混合料运输车多于5辆后开始摊铺混合料并保持摊铺连续。当有大功率摊铺机时,可采用单机全断面摊铺,并通过试验段比较来确定采用单机还是双机方案。不论采用何种摊铺方案,都应配备一台可自动伸缩以调整宽度的摊铺机。采用单机摊铺时应采用两侧走钢丝的方法控制高程。采用双机联合摊铺作业时,两台摊铺机型号应相同,前后相距5m~10m,前台摊铺机采用路侧钢丝和设置在路中的导梁控制路面高程,后台摊铺机路侧采用钢丝、路中采用滑靴控制高程和厚度。前后两台摊铺重叠50mm~100mm,中缝辅以人工修整。

在摊铺、修整后立即用压路机跟在摊铺机后在全宽范围内进行碾压。碾压应遵循先轻后重、先慢后快、从低到高的原则。碾压程序应按试验路段确认的方法施工。碾压时,应重叠1/2轮宽,后轮必须超过两段的接缝处。各部分碾压到的次数应尽量相同。压路机压不到的地方用小型平板式振动器施振密实。严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上调头或急刹车,保证水泥稳定碎石层表面不受破坏。压实后表面做到平整,无轮迹或隆起,不得产生“大波浪”现象。

施工中应避免纵向接缝。在不能避免纵向接缝的情况下,必须保证纵缝垂直相接,在下一幅施工前,将接缝处松散的混合料铲除。每天施工结束后要做施工横缝。首先用3m直尺检测端部水泥稳定碎石层的平整度,确定切割的范围并划线,然后沿划出的线将平整度不合格的混合料铲除。在全幅范围内的横缝严禁采用企口缝,上下两层横缝要错开1m以上。摊铺机摊铺混合料时,如因故中断时间超过2h,也应设置横向接缝。

采用土工布覆盖养生时,应先人工将土工布覆盖在碾压完成的水稳层顶面,然后用水车洒水养生。在养生期内应始终保持水稳层处于湿润状态。养生结束后将覆盖物清除干净。用洒水车洒水养生时,洒水车的喷头要用喷雾式,不得用高压式喷管,以免破坏基层结构,每日洒水次数应视气候而定。水稳层养生期不应少于7d。在养生期间应采取隔离措施封闭交通,除洒水车外,严格禁止其他车辆通行。养生完成的水稳层上未铺封层或面层时,除路面施工车辆可慢速(不超过30km/h)通行外,禁止其他车辆通行,确保水稳层不受到污染和破坏。

(二)级配碎石垫层、底基层、基层

级配碎石结构层施工期的日最低气温应在5°C以上,严禁雨天施工。应严格控制垫层、底基层、基层厚度和高程,其路拱和超高应符合设计要求。级配碎石混合料应采用集中厂拌法拌制,并使用摊铺机摊铺。级配碎石结构层的压实厚度不应超过20cm。压实厚度超过上述规定时,应分层铺筑,每层最小压实厚度为10cm。严禁用薄层贴补法进行找平。分层铺筑时,每层都要做压实度检验,并应达到规定要求。应合理组织施工,确保级配碎石结构层施工后能封闭交通,避免表层在车辆的行驶作用下松散。

1.材料要求

级配碎石所用石料的压碎值要求:垫层不大于30%,底基层、基层不大于26%。用于垫层时,单个颗粒的最大粒径不应超过37.5mm,用于底基层、基层时,单个颗粒的最大粒径不应超过31.5mm。各种规格集料中超尺寸数量不得超过10%,欠尺寸数量不得超过15%。碎石中针片状颗粒总含量应不超过20%。当细集料(石屑)数量不足时,级配碎石垫层可掺配一定比例的天然砂,底基层、基层不允许掺天然砂,应掺机制砂。

2.施工要点

待等候的混合料运输车多于5辆后开始摊铺混合料,并保持连续摊铺。当有大功率摊铺机时,可采用单机全断面摊铺,并通过试验段比较来确定采用单机还是双机方案。不论采用何种摊铺方案,都应配备一台可自动伸缩以调整宽度的摊铺机。采用单机摊铺时应采用两侧走钢丝的方法控制高程。现场摊铺采用两台摊铺机阶梯式联合摊铺作业,两台摊铺机前后相距5m~8m,前台摊铺机采用路侧钢丝和设置在路中的导梁控制路面高程,后台摊铺机路侧采用钢丝、路中采用滑靴控制高程和厚度。前后两台摊铺重叠50mm~100mm,中缝辅以人工修整。内侧一台摊铺机应采用宽度自动伸缩式摊铺机,以适应内侧宽度变化的需要。

摊铺过程中应该随时注意材料离析情况,在双机联结处容易离析,应设专人和三轮车备料随时消除粗细集料离析现象。对于粗集料“窝”和粗集料“带”,应添加细集料,并拌和均匀;对于细集料“窝”,应添加粗集料,并拌和均匀。严重离析部位挖除后用符合要求的混合料填补。

在摊铺、修整后立即用压路机跟在摊铺机后在全宽范围内进行碾压。碾压应遵循先轻后重、先慢后快、从低到高的原则。碾压程序应按试验路确认的方法进行,碾压时,应重叠1/2轮宽,后轮必须超过两段的接缝处。各部分碾压到的次数应尽量相同。压路机碾压不到的地方用小型平板式振动器施振密实。无侧限路段摊铺宽度应略大于设计宽度,碾压前人工拍实外侧边缘,压路机靠边碾压,同时应配合强夯机加强边缘的碾压,确保碾压密实、边线整齐。严禁压路机在已经碾压成型的或正在碾压的级配碎石路段上调头或急刹车。压实后表面做到平整密实,无轮迹或隆起,不得产生“大波浪”现象,施工过程中及时用3m直尺进行平整度检测,不合格立即处理。

接缝处理应避免纵向接缝。在不能避免纵向接缝的情况下,纵缝首先做成45度斜缝,下次施工前再挖成企口缝。横向接缝处理。靠近摊铺机当天未压实的混合料,可与第二天摊铺的混合料一起碾压,但应注意此部分混合料的含水量,必要时,应人工洒水,使其含水量达到规定的要求。

(三)热拌沥青混合料结构层

沥青结构层推行“零污染”施工。沥青路面不得在气温低于10℃的情况下施工。沥青路面应加强施工过程质量控制,实行动态质量管理。在沥青结构层施工前应确保连续10km段落内全部路基工程(包括桥隧、防护、绿化)和交通安全设施基础等全部完工,同时全线隔离栅、中分带绿化回填土、隧道进出口转向车道全部完成,确保沥青结构层连续施工。还应针对现场实际情况,采取一切有效措施,杜绝交叉施工和运输等污染。

1.材料要求

道路石油沥青应满足表5-1中道路石油沥青70号的各项技术指标要求。沥青必须按品种、标号分开存放。除长期不使用的沥青可放在自然温度下存储外,沥青在储罐中的贮存温度不宜低于130℃,并不高于170℃。桶装沥青应直立堆放,加盖苫布。

  • 70号道路石油沥青技术要求

试  验  项  目

技  术  要  求

针入度(25℃,5s, 100g)(0.1mm)

60~70

针入度指数PI

不小于

-1.5~+1.0

延度(5cm/min,15℃)

不小于(cm)

100

延度(5cm/min,10℃)

不小于(cm)

15

软化点(环球法)

不小于(℃)

47

60℃动力黏度

不小于Pa·s

180

闪点(COC)            

不小于(℃)

260

含蜡量(蒸馏法)       

不大于(%)

2.0

密度(15℃)       

(g/cm3)

实测记录

溶解度(三氯乙烯)

不小于(%)

99.5

TFOT

或RTFOT

质量变化

不大于(%)

±0.8

针入度比

不小于(%)

61

延度(10℃)

不小于(cm)

6

改性沥青应满足表5-2中各项技术指标要求。改性沥青宜在固定式工厂或在现场设厂集中制作,改性沥青的加工温度不宜超过180℃。)工厂制作的成品改性沥青到达施工现场后存贮在改性沥青罐中,改性沥青罐中必须加设搅拌设备并进行搅拌,使用前改性沥青必须搅拌均匀。在施工过程中应定期取样检验产品质量,发现离析等质量不符要求的改性沥青不得使用。

  • I-D级SBS改性沥青技术要求

试  验  项  目

技  术  指  标

针入度(25℃,100g,5s)

(0.1mm)

40~60

针入度指数PI

不小于

0

延度(5cm/min,5℃)

不小于(cm)

20

软化点(环球法)

不小于(℃)

70

运动黏度(135℃)

不大于(Pa.s)

3

闪点(COC)

不小于 (℃)

230

溶解度(三氯乙烯)

不小于(%)

99

贮存稳定性离析,48h软化点差(℃)

不大于(℃)

2.5

弹性恢复(25℃)

不小于(%)

75

TFOT

或RTFOT

质量变化

不大于(%)

±1.0

针入度比(25℃)

不小于(%)

65

延度(5℃)

不小于(cm)

15

 

高速公路粗集料采用具有足够强度和耐磨性的碎石,其表面应清洁、无风化、无杂质。AC和SMA混合料不应使用天然砂,ATB混合料视配合比情况可掺配天然砂,其数量不应超过集料总量的10%。矿粉必须采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到,要求干燥,不含泥土。为改善石料与沥青的黏附性,要求在矿粉中掺加矿粉总量20%的一级消石灰。

2.施工要点

热拌沥青混合料面层施工前,应对混合料进行配合比设计。配合比设计分目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比验证3个阶段。热拌沥青混合料面层施工,应采用集中厂拌混合料、摊铺机摊铺、压路机碾压的施工工艺。在正式施工前,必须铺筑试验段,对施工工艺进行总结。

沥青混合料应采用间歇式拌和机,在施工过程中,应安排专人对沥青拌和机进行日常检查维护,确保拌和机运转正常。集料上料过程中,装载机从底部按顺序竖直装料,减小集料离析。拌和机须配备计算机设备,拌和过程中逐盘采集并打印各个传感器的材料用量和沥青混合料拌和量、拌和温度等各种参数,随时在线检查矿料级配和油石比,并定期对拌和机的计量和测温进行校核。道路石油沥青混合料每盘的拌和周期一般不少于45s,其中干拌时间一般不少于5s;改性沥青混合料拌和时间适当延长,改性沥青SMA混合料拌和周期一般为60s ~70s。严格控制沥青和集料的加热温度以及沥青混合料的出厂温度,集料温度应比沥青温度高10℃~15℃。沥青混合料出厂时应逐车检测沥青混合料的重量和温度,记录出厂时间,签发运料单。

热拌沥青混合料宜采用大吨位的车辆运输。车辆数量应根据运输距离、摊铺速度确定,适当留有富余。摊铺机前方应有不少于5辆运料车等候卸料为宜,以确保现场连续摊铺的需要。采用数字显示插入式热电偶温度计检测沥青混合料的出厂温度和运到现场温度,插入深度要大于150mm。运料车应采用厚苫布覆盖严密,苫布至少应下挂到车厢板的一半,卸料过程中宜继续覆盖直到卸料结束。在气温较低时,运料车车厢侧面应加装保温层,确保混合料温度稳定。

待摊铺机前的运料车不少于5辆方可开始摊铺混合料,避免停机待料,保持摊铺连续。当有大功率摊铺机时,可采用单机全断面摊铺,并通过试验段比较来确定采用单机还是双机方案。不论采用何种摊铺方案,都应配备一台可自动伸缩以调整宽度的摊铺机。当采用3层沥青结构层时,摊铺下层时不论是否分层施工,均应采用挂线法施工,中、上层宜采用非接触平衡梁或浮动基准梁装置施工,但在桥头过渡段中层仍应采用挂线法施工。当采用双机联合摊铺3层沥青混合料结构层时,下、中层两幅搭接位置宜避开车道轮迹带,前后两台摊铺机轨道重叠30mm~60mm,中、上层搭接位置宜错开200mm以上,两台摊铺机前后的距离一般为5m~10m以确保混合料不发生离析,且纵向接缝为热接缝。表面层纵向接缝位置应位于标线处,其余各层应分别紧挨路面标线两侧。各层摊铺后应人工配合拍边,使边缘整齐、密实。

摊铺机开工前应提前0.5~1h预热熨平板至不低于120℃。铺筑过程中应选择熨平板的振捣或夯锤压实装置具有适宜的振动频率和振幅,以提高路面的初始压实度。熨平板加宽连接应仔细调节至摊铺的混合料没有明显的离析痕迹。摊铺机的螺旋布料器应相应于摊铺速度调整到保持一个稳定的速度均衡地转动,两侧应保持不少于送料器2/3高度的混合料,以减少在摊铺过程中混合料的离析。沥青混合料的摊铺速度控制在2~6m/min为宜,上面层摊铺速度不应超过5m/min,其摊铺用料量应和拌合机的产量相适应。

移动路脊法一般在上面层实施。根据采用移动路脊法的施工路段长度,在路段的起始端两侧取对角线,划分两个板块施工。

沥青结构层的压实厚度一般不超过10cm。沥青混合料面层的压实应采用重型压路机。应选择合理的压路机组合方式及碾压步骤。初压应在混合料不产生推移、开裂等情况下尽量在较高温度下进行。压路机应以缓慢而均匀的速度碾压,压路机的适宜碾压速度随初压、复压、终压及压路机的类型而区别。碾压成型的面层外观应均匀。压实完成12h后或路面温度低于50度,方能允许施工车辆通行。

上、下层的横向接缝应错位1m以上。各层横向接缝均应采用垂直的平接缝。每天摊铺混合料收工时用3米直尺在碾压好的端头处检查平整度,选择合格的横断面,画上直线,然后用切缝机切出立茬,多余的料弃掉,并清理干净。切割时留下的泥水必须冲洗干净,待干燥后涂刷黏层油。

三、桥梁施工标准化

桥梁工程施工应遵守“连续性、均衡性、节奏性、协调性和经济性”的原则编制施工组织设计。推广成熟、先进的施工工艺和工法,引进了“T梁预应力检测技术”、“模板准入制”等一些施工工艺及技术,逐步实现作业自动化、智能化,减少人为差错,促进施工精细化,提高施工管理水平,实现桥梁施工标准化,克服质量通病,促进高速公路桥梁施工质量再上一个新台阶。桥梁施工标准化主要包桥梁基础、下部结构、上部结构等。

(一)桥梁基础

桥梁基础主要包括灌注桩、沉入桩、扩大基础及承台等。

1.灌注桩

灌注桩应由专业队伍进行施工。按照设计资料提供的地质剖面图,选用适当的成孔方式以及钻机和钻头。所有桩基必须进行无破损检测。桩检结果I类桩不低于95%,检测出现III类桩应原桩位冲孔恢复。

施工场地或工作平台的选择和设置,应充分考虑施工期间当地的水文情况,陆上或浅水区筑岛处的护筒,其内径应大于桩径至少200mm,护筒的埋置深度宜为2m~4m,在水中或特殊情况下应根据设计要求或桩位的水文、地质情况经过计算确定。护筒埋设后应核对位置,护筒位置偏差不大于5cm,倾斜度不大于1%。挖孔桩的洞口应进行硬化处理,硬化后应在洞口砌高于原地面不小于300mm的井圈,同时应在孔口四周开挖截水沟、排水沟,阻止地表水进入。

钻孔前应完成泥浆循环系统的设置。泥浆的相对密度应根据钻进方法、土层情况适当控制,一般不超过1.2,冲击孔一般不超过1.4,尤其要控制清孔后的泥浆指标。

正循环回旋钻初钻时先启动泥浆泵和转盘,待泥浆输进钻孔中一定数量后方可开始钻进。接、卸钻杆的动作要迅速,应尽快完成,避免因停钻时间过长而增加孔底沉淀,甚至引起塌孔。钻进过程应适当控制进尺,在钻孔阶段应始终保持孔内水位高于护筒底口0.5m以上,同时孔内水位高度应高于地下水位1m以上。

冲击钻孔开钻时应先在孔内灌注泥浆,如孔内有水,可直接投入黏土,以小冲程反复冲击造浆。开孔及整个钻进过程中,应始终保持孔内水位高出地下水位1.5~2.0m,并低于护筒顶面0.3m,掏渣后应及时补浆。冲击钻进时,操作手应随进尺快慢及时放主钢丝绳,严禁打空锤。

人工挖孔在土层中应设混凝土护壁以确保施工安全。一般采用等厚度混凝土支护方法,当桩身每挖掘1.2~1.5m深时,即支模浇注混凝土护壁,厚度为10~15cm,强度不低于C20。护壁高度应高出原地面不少于60cm,以防杂物或流水进入孔中。桩孔开挖时,应先开挖桩孔中间部分的土方,然后向周边扩挖。挖孔掘进和护壁必须集中力量连续作业,宜组织四班制作业。每班根据作业面安排作业人员,每4组配备一名电工,井上井下人员应该交替更换。出碴时卷扬机应慢速提升。挖孔时应随进度做好地质记录,核对设计地质资料是否相符,以供确定终孔标高。终孔后,应进行孔底处理,做到平整、无松渣、污泥及沉淀等软层。

终孔清孔后,钢筋骨架应缓慢均匀下放,并根据下放深度,随时调整钢筋骨架入孔的垂直度,同时避免其倾斜及摆动。钢筋骨架下放到位后,应对其顶端定位并固定,防止灌注混凝土时钢筋骨架偏移、上浮。

钻孔桩水下混凝土灌注一般采用直升导管法。灌注水下混凝土时,导管的直径宜按桩长、桩径和每小时灌注的混凝土数量确定。灌注开始后,应紧凑、连续地进行,不得中途停顿。灌注过程中,导管的埋置深度宜控制在2~6m。在混凝土灌注将近结束时,应采取措施(如设置浇筑架)保证料斗内的混凝土与设计桩顶有足够高差,增加混凝土的顶升能力,最终混凝土灌注的顶面高程应比设计高1.0m以上。

桩孔内无积水、或从孔底和孔壁渗出的地下水上升速度较小(<6mm/min)时,可直接采干灌浇筑;当从孔底和孔壁渗出的地下水上升速度较大(≥6mm/min)时,应按水下混凝土的要求进行灌注。

2.沉入桩

沉入桩适用于先张法预应力管桩的施工。施工前应进行工艺试桩和承载力试桩,确定沉桩的施工工艺、技术参数和检验桩的承载力。沉桩可选择锤击方式或静压方式,锤击方式宜用于承载力较大桩的施工,静压方式宜用于承载力相对较小或对噪音控制较严格地区桩的施工。锤击沉桩时应设置桩帽,桩帽应有足够的强度、刚度和耐打性,桩帽宜做成圆筒型,套桩头用的筒体深度宜取350~400mm,内径应比管桩外径大20~30mm。桩帽与桩头之间应设置弹性衬垫,衬垫可采用胶合板等材料制作。锤击沉桩时,开始宜起锤空打(不燃烧燃料)轻压,待观测到桩身、桩架、桩锤等垂直一致后,方可转入正常施打。开始落距应小,待入土达一定深度且桩稳定后,再将落距提高到规定的高度施打。在黏性土中沉桩时每一节桩应一次性连续打到底,接桩、送桩应连续进行,应尽量减少中间停歇时间。静压沉桩桩尖到达地面后,应开启纵横两向油缸移动压桩机,并应根据桩位调整管桩的位置,将桩尖对准桩位中心插正。桩尖进入土层时,应再次复核桩位、校正垂直度,垂直度应控制在0.5%以内。调校好后方可启动压桩油缸开始压桩。沉桩的顺序宜事先确定,一个承台中的桩宜从一边向另一边推进,或由中间向四周推进,严禁先两边后中间或先四周后中间。

3.扩大基础及承台

基坑开挖应根据地面标高、开挖深度、结构物尺寸、边坡坡度等因素确定开挖范围,并放样开挖轮廓线。开挖时现场应有专人指挥,应边开挖边检查坡度和坑壁安全,发现边坡渗水,应立即处理。基坑开挖至高于设计基底高程0.3m时,及时检测基底承载力,若承载力达不到设计要求,应根据事先制定的处治预案进行处理后,快速开挖到位,及时施工垫层,以避免基底暴露时间过长或雨水浸泡降低基底承载力。基坑经人工整理、坑底排水设施完成后应立即浇筑垫层混凝土,垫层混凝土标号应满足设计要求,可采用C15混凝土,厚度100mm以上。桩基混凝土强度达到15MPa以上方可破桩头,桩头应采用风镐或人工凿除,严禁采用炸药或膨胀剂等材料,也不得使用大功率镐头机进行。桩头应破除到设计标高,桩头无松散层且混凝土坚硬、骨料外露。伸入承台的墩柱(台身)钢筋应准确预埋到位,承台混凝土形成强度后应对墩柱(台身)范围内的混凝土表面进行凿毛,其余部分顶面应抹平压光。基础混凝土的浇筑宜采用大块钢模,严禁使用土模。大体积混凝土应采取措施降低水化热。混凝土浇筑完成后应根据气温情况及内外温差监控结果实施保湿、保温养护措施。

(二)桥梁下部结构

桥梁下部结构主要包括墩柱、盖梁、桥台等。

1.墩柱

墩柱模板应采用定型钢模,墩柱模板在设计时面板厚度不宜小于5mm,保证模板具有一定的刚度。面板应经过铣边处理,拼缝位置宜设置定位销,控制错台;方形立柱模板的竖向拼缝应避免设在转角处。可加工成带转角的定型模板。对支座垫石处的预埋钢筋(或钢板)预埋件采取固定措施,避免振捣混凝土时发生移动。对模板承垫的底部应预先采用水泥砂浆设置找平层,但找平层不得侵占立柱实体。浇筑混凝土前,应清除模板内的杂物,并采用水泥砂浆在模板外封堵底部缝隙。同时在钢筋骨架顶部应采取措施与模板固定,防止混凝土浇筑过程中钢筋偏位。下部构造施工前必须搭好脚手架及作业平台,验收合格后挂牌使用。

每个墩台施工完成后应及时进行编号,并在按靠便道一侧的墩、台身上进行标注。编号沿路线里程增长方向自起点桥台、墩身到终点桥台,从0开始,1、2、3…连续进行编号。墩、台身上编号的外圆圈直径应为40cm,中文字体为印刷黑体,规格为22cm×22cm,采用红色油漆印刷距梁底3m处,桥台和高度小于5米的墩柱可以根据桥梁高度调整。

2.盖梁

盖梁施工采用抱箍作支撑时,应根据抱箍的尺寸确定其在墩柱上的位置,使用前应对抱箍螺丝扣的收紧力及相应的承载能力进行试验,然后放置工字钢或其他横梁。抱箍的内壁宜加垫摩阻力较大的柔性材料,增大抱箍与墩柱之间的摩擦力。抱箍应设置有足够刚度的连接板,保证其能可靠地传递螺栓拉力,螺栓预拉力应保证抱箍与墩柱间的摩擦力可靠地传递荷载。抱箍安装好后,应在抱箍的下方做好标记,并应在抱箍承受荷载后观测其是否下沉。盖梁施工采用剪力销作支撑时,应按剪力销的尺寸在立柱施工时设置预埋件,并在立柱预留孔中穿入剪力销设。剪力销应注意埋设顺直、有规则,预留孔应垂直于上系梁、盖梁轴线。施工完毕后应采用细石混凝土对预留洞进行封堵,并保证外侧与混凝土表面的颜色保持一致,封堵孔洞时应将两端的PVC管去掉50mm以上。盖梁底模可采用竹胶板,模板的挠度应不超过模板跨度的1/400,模板面板的变形应不超过1.5mm;盖梁侧模应采用钢模板,模板面板的厚度不宜小于6mm,肋板设计应使模板具有足够的刚度。

3.桥台

肋板式桥台或柱式桥台间的填土应对称进行,填土施工未完成不得进行台帽及上部构造的施工。柱式桥台的台后填土应控制填筑的速率。沉降缝断缝板的外表50mm应剔除,然后可采用沥青麻絮填塞;填缝应填满抹平,规整、顺直,无翘边、变形,且不得污染墙身。

(三)桥梁上部结构

桥梁上部结构主要包括预制梁、支架现浇梁、悬臂式现浇连续梁等。

1.预制梁

预制梁主要包括预制梁预制、预制梁安装。

(1)预制梁预制

预制场底座及模板配置时,底座数量应为模板数量的3倍以上。在设置台座时,宜采用槽钢做为台座的包边,槽口应向外,采用直径略大于槽口尺寸的高强橡胶管填塞,利用侧模顶紧橡胶管达到有效止浆,防止梁底漏浆。预制梁台座两端必须加强,以满足梁板张拉起拱后两端基础的承载力要求,同时应在台座上设置沉降观测点进行监控。

预制梁模板应采用标准化整体钢模,钢板厚度不小于6mm,侧模长度一般比设计梁长1‰,每套模板还应配备相应的锲块模板调节,以适应不同梁长的需求。预制箱梁及空心板梁芯模应使用定型钢模。侧模加劲竖梁宽度应小于翼缘环形钢筋的设计净距,间距应根据翼缘钢筋间距设置,确保不影响翼缘环形钢筋安装。有横坡变化的翼缘板模板应设置螺丝螺杆,确保能根据设计要求进行横坡调整,吊装后保持横坡平顺。横隔板端头模板应采用整体式模板。横隔板底模不得与侧模联成一体,应采用独立的钢板底模,保证在侧模拆除后,横隔板的底模仍能起支撑作用。应在预应力钢绞线张拉后方能拆除,避免横隔板与翼缘、腹板交界处出现因横隔板过早悬空而产生裂纹,同时横隔板底模的模板数量应满足施工需要。模板在安装后浇注混凝土前,应按照有关规定对底模台座反拱及模板的安装进行检查,尤其是梁宽、顺直度、模板各处拼缝、模板与台座接缝及各种预留孔洞的位置。

钢筋绑扎、安装时应准确定位,伸缩缝及防撞护栏预埋筋、翼缘环形钢筋、端部横向连接筋应使辅助措施进行定位;横隔板钢筋应使用定位架安装,确保高低、间距一致,符合设计要求,无漏筋现象。推荐胎膜化制作、整体安装。钢筋的保护层垫块应使用梅花形或圆饼型高强度砂浆垫块,纵横向间距均不得大于0.8m,梁底位置不得大于0.5m,确保每平方米垫块数量不少于4块。在钢筋绑扎过程中,应根据设计精确固定波纹管和锚垫板位置,波纹管U型定位筋必须敷设,每40~60cm设置一道,不得缺省。端部负弯矩预应力波纹管预留长度5~10cm。

预制T梁混凝土灌注采用斜向分段、水平分层、一次灌注完成。预制小箱梁及空心板梁浇筑混凝土时应按底板、腹板、顶板顺序进行。施工中应加强观察,防止漏浆,欠振和漏振现象发生。模板边角以及振动器振动不到的地方应辅以插钎振捣。预制梁顶板应用平板振动器振捣。要避免振动器碰撞预应力管道、预埋件、模板,对锚垫板后钢筋密集区应认真、细致振捣,确保锚下混凝土密实。梁片预制应制作同条件养生试块,试块放置在梁片的顶板上,与该梁片同时、同条件养生。凡是湿接缝部位,拆模后立即用专用凿毛机进行凿毛,梁顶部位进行拉毛;预制空心板梁铰缝区在拆模后应立即安排凿毛工作。

梁体出坑后存梁前应放置于梁片检测台座上,对梁板进行全面外观检查,重点检查梁底的混凝土质量(主要是空洞、露筋、钢筋保护层等)以及梁长度、预埋钢板坡度等。预制T梁存放应用方木支撑到位,斜撑应设于翼板根部,或使用特制的钢支撑架,防止倾覆,堆放高度不宜超过两层。预制小箱梁及空心板梁板堆放均必须采用四点支撑堆放,支撑垫块顶面位于同一平面内,误差不大于2毫米;支撑中心顺桥向距梁端30厘米左右,横桥向距腹板外缘20厘米,支撑垫块平面尺寸为30×30厘米,板梁叠放不得超过3层。预制完成后,应在各梁片上标注梁片号,在各梁片腹板侧面的大、小里程端部的一个侧面均进行标注。应标明桥名、编号、制作日期及施工单位和监理单位名称。

(2)预制梁安装

预制梁的起吊、纵向移动、落低、横向移动及就位等,均需统一指挥、协调一致,并按预定施工顺序妥善进行。梁片装车时,梁的重心线与车辆纵向中心线的偏差不得超过10mm,梁片应按设计支点放置,梁片不得偏吊、偏放,放落梁时,应先撑好再松钩。汽车和牵引车运梁时,走行速度不得超过5km/h。

梁体安装中,应随时注意梁体移动时与就位后的临时固定(支撑),防止侧倾。梁体的安装顺序应根据架桥机性能确定,一般应由边至中再至边进行安装。预制梁安放时应就位准确、与支座密贴,就位不准确调整梁纵、横向位置时,严禁仅吊起一端用撬棍移动预制梁,应整体二次垂直起吊移动后再下落,保证支座均衡受力,避免损坏支座。梁体安装就位后,应进行测量校正,符合设计要求后,才允许焊接或浇注接头混凝土,在焊完后必须进行复核,并做好记录。

负弯矩预应力施工前应做好孔道封口保护及锚垫板的防锈处理。不得先穿束后浇筑梁端连续段混凝土,梁端连续段混凝土强度必须达到设计要求后方可穿束进行负弯矩预应力施工。张拉前应对预留孔道应用通孔器或其他可靠方法进行检查。

梁板就位后湿接缝应及时浇筑,相邻梁板之间的缝隙嵌填应密实。梁体接头混凝土应按规定进行浇注。接头处钢筋的焊接或金属部件的焊缝应经过隐蔽工程验收后,方可浇注接头混凝土。

2.支架现浇梁

现浇箱(板)梁的支架应进行专项设计,应根据结构型式、设计跨径、荷载大小、地基土类别及有关的设计、施工规范,对支架的整体结构、立杆、配件、节点、地基和其他支撑物等进行强度、刚度和稳定性验算。

支架地基应进行妥善处理,确保现浇施工安全。地基的处理范围至少应宽出搭设支架之外0.5m。预拱度设置应按设计要求考虑。安装腹板和底板钢筋时,应将腹板和底板钢筋连接牢固,采用焊接。顶板底层横向钢筋宜采用通长钢筋。混凝土浇注宜采用水平分层、斜向分段、横桥向全断面(以均匀消除沉降)推进式从低端向高端纵桥向连续浇注。对于箱型梁同一截面,浇注混凝土时应先浇注腹板处,再从工作口浇注底板处,最后再浇注顶板混凝土。混凝土浇注过程中应充分振捣密实,不得漏振或过振。表面平整度控制宜采用标高导轨。钢绞线宜在一联混凝土全部浇筑完成后再进行穿束。

3.悬臂式现浇连续梁

悬臂现浇桥梁施工过程应由专业资质且有成熟监控经验的单位对桥梁线型、应力等指标控制进行第三方监控测量,并指导施工现场控制。0#段施工方案设计应包含托架或支架设计,地基处理方案、临时墩设计,预埋件位置交底等。严格按设计方案要求及规范要求加设剪刀撑、扫地杆等构件,并进行超载预压。0#段临时墩设计应满足拉压双重荷载工况之要求。0#段宜一次浇筑成型,混凝土浇筑应按由外向内分层对称浇筑,分层厚度不大于30cm。悬臂段施工应对称进行,混凝土浇筑顺序应按由外向内,分层浇筑,分层厚度30cm。悬臂浇筑梁段养护应采取固定喷淋与人工辅助洒水养护相结合的方法,确保梁体表面在养护期内保护湿润。所有顺桥向预应力管道应在混凝土浇筑时使用衬管,防止漏浆。合拢段施工配重方案是合拢施工的关键,应按工序逐一计算每一工况配重量,并根据容许不平衡重最大值逐一确定配重,并进行操作作业交底。加载过程应有专人指挥,根据浇筑混凝土进展,统一调度。合拢段应在设计图纸要求的合拢气温条件下完成浇筑工作,并养护至合拢束张拉作业开始。

四、隧道施工标准化

隧道施工,应重视维护围岩的自承能力,合理采用多种辅助措施加固围岩,开挖后即时支护、封闭成环、有效抑制围岩过大变形;应充分利用超前地质预报和监控量测指导设计施工,坚持动态设计、动态施工、动态管理,将超前地质预报和监控量测纳入施工工序进行严格管理;应科学组织、严格管理,实现地质预报、超前支护、钻爆开挖、初期支护、监控量测、仰拱铺底、二次衬砌等工序流水作业、平行作业,强化机械设备的配套组合,以加快施工进度;应加强设计、施工安全风险评估,有效控制工程建设风险,保障建设安全。隧道施工标准化主要包括隧道开挖、隧道支护、隧道地质预报与监控量测等。

(一)隧道开挖

隧道开挖主要包括洞口与明洞工程、洞身开挖,

1.洞口与明洞工程

(1)洞口

隧道洞口开挖积极推广“零开挖”进洞理念,遵循“早进洞、晚出洞”施工原则。隧道洞口应按设计完成超前支护后,方可开始正洞的施工;洞口段应及时形成封闭结构,严禁采用长台阶施工;隧道洞顶截水沟以内植被禁止砍伐破坏,分离式隧道中间山体和连拱隧道中导洞开挖时两侧山体应尽可能保护,维护原有的生态地貌,洞门应力求与自然环境、人文景观相协调。隧道进洞前,二次衬砌台车必须进场。隧道洞口场地必须进行砼硬化处理,洞口前的桥梁、涵洞及路基等相关工程应及时安排施工,为隧道提供施工场地。

洞口土石方施工宜避开降雨期。洞门端墙处的土石方,应视地层稳定程度、洞口施工季节和隧道施工方法等选择施工时机和施工方法。洞口土方采用机械施工时,边、仰坡应预留约30cm的整修层,用人工刷坡并及时夯实整平成型。洞口石方开挖宜采用浅孔小台阶爆破,严禁采用洞室爆破,边、仰坡开挖应采用松动控制爆破并预留光爆层,光面爆破成型。偏压洞口施工应做好支挡、反压回填等工作后再开挖;开挖方法应结合偏压地形情况选定,不得因人为因素加剧偏压。

洞口边坡及仰坡采用明挖法施工,自上而下分阶段、分层进行开挖。第一阶段挖至设计临时成洞面,并视围岩情况,结合暗洞开挖方法,预留进洞台阶;第二阶段开挖其余部分,形成永久边仰坡。不得掏底开挖或上下重叠开挖。洞口有邻近建(构)筑物时,应采取微震控制爆破。

洞外排水工程包括边坡和仰坡外的截水沟、排水沟和洞口排水沟、涵管组成的排水系统。边坡、仰坡外的截水沟或排水沟应于洞口土石方开挖前完成,防止地面水冲刷而导致边坡、仰坡落石、塌方。截水沟及排水沟的上游进水口应与原地面衔接紧密或略低于原地面,下游出水口应妥善地引入排水系统。

(2)明洞工程

明洞仰拱应在明洞拱墙衬砌施工前浇筑。明洞边墙基础应设置在符合图纸要求且稳固的地基上,地基承载力满足设计要求,基坑的渣体杂物、风化软层和积水应清除干净。严禁超挖回填虚土。偏压和单压明洞的外边墙基底,在垂直路线方向应按设计要求挖成一定坡度、向内的斜坡,以提高基底的抗滑力。

明洞混凝土的浇筑应设挡头板、外模和支架,明洞墙、拱混凝土应整体浇筑。明洞混凝土达到设计强度,且拱顶回填土高度达到0.7m时,方可拆除明洞内模板,应及时按设计规范要求施作防水层及拱脚纵向排水管、环向盲沟,防水板应向隧道内延伸不小于0.5m,并与暗洞防水板连接良好。明洞施工应和隧道的排水侧沟、中心水沟的出水口及洞顶的截、排水设施统筹安排。

明洞拱圈混凝土达到设计强度、拱墙背防水设施完成后,方可回填拱背土方。明洞段顶部回填土方应对称分层夯实,回填至拱顶后应分层满铺填筑,顶层回填材料宜采用粘土以利于隔水。使用机械回填时,拱圈混凝土强度应达到设计强度,且需先用人工填筑夯实回填至拱顶以上1.0m后,方可使用机械施工。

(3)洞门工程

洞门端墙应与隧道衬砌紧密相连接。洞门端墙的砌筑(或浇筑)与墙背回填,应两侧同时进行,防止对衬砌产生偏压。隧道明洞回填、洞门施工完成后,应及时做好洞口边坡及仰坡的地表恢复,应符合环境保护要求,做好水土保持。

2.洞身开挖

洞身开挖应根据隧道长度、断面大小、结构形式、工期要求、机械设备、地质条件等,选择适宜的开挖方案(包括开挖顺序、爆破、施工照明、通风、排水、支护、出渣等)。为了最大限度地利用围岩自承能力,必须采用有利于减少超挖、减少围岩扰动的开挖方法进行洞身开挖。

1.开挖方法

隧道洞身开挖方法主要包括全断面开挖法、台阶法、环形开挖留核心土法、中隔壁法(CD法)、交叉中隔壁法(CRD法)、双侧壁导坑法等。

(1)全断面开挖法

采用全断面一次开挖成形的施工方法。主要应用于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级围岩,Ⅳ级围岩和石质Ⅴ级围岩在采取有效措施稳定开挖工作面后也可采用。循环进尺宜控制在3~4m。

(2)台阶法施工

台阶法可分为二台阶法、三台阶法。开挖上半断面,待开挖至一定长度后同时开挖下半断面,上下半断面同时并进的施工方法。台阶分界线不得超过起拱线,上台阶长度不得大于30m,下台阶马口落底长度不大于2榀钢拱架的长度,应一次落底,并尽快封闭成环。

(3)环形开挖留核心土法

以弧形导坑预留核心土法为基本模式,分上、中、下三个台阶七个开挖面,各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开,平行推进的施工方法。核心土面积应不小于整个断面面积的50%。上部宜超前中部3~5m,中部超前下部3~5m,下部超前底部10m左右。

(4)中隔壁法(CD法)

中隔壁法(CD法)是在软弱围岩大跨度隧道中,先分部开挖隧道的一侧,并施作中隔壁,然后再分部开挖另一侧的施工方法,单侧可分三个台阶、也可根据地质情况减少至两个台阶开挖。上部导坑的开挖循环进尺控制为1榀钢架间距,下部导坑的开挖进尺可依据地质情况适当加大。左右两侧导坑开挖工作面的纵向间距不宜小于15m。

(5)交叉中隔壁法(CRD法)

交叉中隔壁法(CRD法)是在软弱围岩大跨度隧道中,先分部开挖隧道一侧,施作中隔壁和横隔板,再分部开挖隧道另一侧并完成横隔板施工的施工方法。上部导坑开挖循环进尺控制为1榀钢架间距,下部开挖可依据地质情况适当加大,仰拱一次开挖长度依据监控量测结果、地质情况综合确定,一般不宜大于6m。

(6)双侧壁导坑法

分部开挖隧道两侧的导坑,并进行初期支护,再分部开挖分部剩余部分的方法。围岩开挖应尽量采用挖掘机和人工配合无爆破施工,局部需爆破施工时,宜弱爆破施工,以尽量减少对地层的扰动。左右导坑施工时,前后拉开距离不宜小于15m;导坑与中间土体同时施工时,导坑应超前30~50m。

2.一般分离式隧道开挖

隧道开挖两车道浅埋段土质和类土质、含水量大、承载力低的隧道应采用中隔壁法(CD法)或交叉中隔壁法(CRD法)施工;三车道土质围岩和土夹石的松散围岩、地下水丰富的隧道应按中隔壁法(CD法)、交叉中隔壁法(CRD法)或双侧壁导坑法施工;浅埋大跨度隧道及地表下沉量要求严格而围岩条件很差时应选用交叉中隔壁法或双侧壁导坑法施工;V级围岩和浅埋段的Ⅳ级围岩每循环进尺控制在2榀钢拱架间距以内。

软弱围岩隧道,必须采用“三超前(超前预报、超前加固、超前支护)、四到位(工法选择到位、支护措施到位、快速封闭到位、衬砌跟进到位)、一强化”(强化量测)的施工技术。

隧道开挖应严格控制欠挖,拱、墙脚以上1m内断面严禁欠挖;尽量减少超挖,不同围岩地质条件下的允许超挖值应符合规范要求。采用光面爆破、提高钻眼精度、严格控制单段齐爆药量等措施,并提高作业人员的技术水平。开挖后,应采用断面仪或激光投影仪直接测定开挖断面尺寸,并绘制断面图。

(二)隧道支护

隧道支护主要包括初期支护与辅助工程措施、仰拱与铺底、防水与排水、二次衬砌等。

1.初期支护与辅助工程措施

初期支护应配合开挖作业及时进行,确保围岩稳定及施工安全。施工作业台架应牢固可靠,并应设置安全围栏。当掌子面自稳能力差时,应采取增加辅助工程措施或改变开挖方法等措施。软弱围岩地段施工必须坚持“先支护(强支护)、后开挖(短进尺、弱爆破)、快封闭、勤量测”的施工原则。初期支护紧跟掌子面;Ⅳ~Ⅵ级围岩初期支护必须保证尽早封闭成环。

(1)喷射混凝土

喷射混凝土应采用湿喷工艺,不得采用干喷工艺。液体速凝剂应采用环保无碱速凝剂。湿喷混凝土的坍落度宜控制在80~120mm。隧道开挖后及时初喷,硬岩地段复喷作业距离掌子面不得大于40m,软岩地段初期支护应紧跟掌子面。在每一开挖面应始终最少有一台可正常操作的喷浆机组。

喷射作业应分层、分段、分片依次进行,喷射顺序自下而上进行,每次作业区段纵向长度不宜超过6m。分层喷射时,一次喷混凝土的厚度不小于40mm,后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行,若终凝1h后再喷射,应先用风水清洗喷射表面。喷射混凝土作业需紧跟开挖面时,下次爆破距喷射混凝土作业完成时间的间隔不小于4h。喷射混凝土应由两侧拱脚向上对称喷射,并将钢架覆盖、保证将其背面喷射填满,粘结良好。拱脚基础喷射混凝土要密实,严禁悬空。喷混凝土终凝2h后,应喷水养护,养护时间不少于7d;隧道内环境温度低于+5℃时,不得喷水养护。

(2)锚杆

锚杆施工应在围岩喷混凝土后进行,以保证锚杆垫板有较平整的基面。钻孔深度不应小于锚杆杆体有效长度,但深度超长值不应大于100mm。钻孔宜保持直线,系统锚杆钻孔方向宜与开挖面垂直,当岩层层面或主要结构面明显时,应尽可能与其成较大交角,但与开挖面的垂直偏差不应大于20°;局部锚杆应尽可能与岩层层面或主要结构面成大角度相交。安装垫板时,应确保垫板与锚杆轴线垂直,确保垫板与喷射混凝土层紧密接触。

普通水泥砂浆锚杆成孔后先注浆再安装锚杆,灌浆压力不宜大于0.4Mpa。砂浆灌注后应及时插入锚杆杆体,锚杆杆体插到设计深度时,孔口应有砂浆流出,若孔口无砂浆流出,则应将杆体拔出重新灌浆。全长黏结锚杆应灌浆饱满。

中空注浆锚杆施工时应保持中空通畅,并留有专门排气孔。螺母应在砂浆初凝后拧紧,并使垫板与喷射混凝土面紧密接触。中空注浆锚杆应有锚头、垫板、螺母、止浆塞等配件。注浆过程中,注浆压力应保持在0.3MPa左右,待排气口出浆后,方可停止灌浆。

(3)钢架

钢架应分节段制作,每节段长度应根据设计尺寸及开挖方法确定,不宜大于4m。每片节段应编号,注明安装位置。型钢钢架宜采用冷弯法制作成型。接头钢板螺栓孔必须采用机械钻孔。不同规格的首榀钢架加工完成后,应放在平地上试拼。

钢架在初喷砼后分节段安装,节段与节段之间应按设计要求连接,钢架应尽量减少接头个数。连接处用系筋固定,对沉降要求较高的段落,应加强锁脚锚杆(管),以加强该处的连接强度,连接钢板平面应与钢架轴线垂直,连接钢板连接紧密。相邻两榀钢架之间必须用纵向钢筋连接,连接钢筋直径不应小于18mm,连接钢筋间距不应大于1.0m。钢架立起后,根据中线、水平将其校正到正确位置,然后用定位筋固定,并用纵向连接筋将其和相邻钢架连接牢靠。钢架安装就位后,钢架与围岩之间的间隙应用喷射混凝土充填密实,并使钢架与喷射混凝土形成整体。

2.仰拱与铺底

隧道设有仰拱时,应及时安排施工,使支护结构早闭合,改善围岩受力状况、控制围岩变形、保障施工安全。仰拱宜全断面一次开挖成型,不宜左右半幅分次浇筑。铺底混凝土可半幅浇筑,并及时进行施工,以改善洞内交通状况和施工环境。

施工前,应将隧底虚碴、杂物、泥浆、积水等清除干净,并用高压风将隧底吹洗干净;隧道底部(包括仰拱),超挖在允许范围内应采用与衬砌相同强度等级混凝土浇筑;超挖大于规定时,应按设计要求回填,不得用洞渣随意回填,严禁侵入衬砌断面(或仰拱断面)。

仰拱土层开挖应以人工配合机械开挖为主。隧道底两隅与侧墙联接处应平顺开挖,避免引起应力集中。仰拱开挖当遇变形较大的膨胀性围岩时,底面与两隅应预先打入锚杆或采取其他加固措施后,再行开挖。仰拱开挖完成后,应及时进行仰拱初期支护施工。仰拱两侧二衬边墙部位的预埋钢筋伸出长度应满足和二衬环向钢筋焊连要求,且将接头错开,使同一截面的钢筋接头数不大于50%。仰拱二衬钢筋的绑扎必须要保证双层钢筋的层距和每层钢筋的间距符合设计要求,层距的定位一般通过焊接定位钢筋来确定。仰拱混凝土应超前拱墙混凝土施工。仰拱以上的混凝土或片石混凝土应在仰拱混凝土达到设计强度的70%后施工。仰拱和铺底混凝土强度达到设计强度100%后方可允许车辆通行。

3.防水与排水

隧道施工防排水设施应与营运防排水工程相结合。应按设计做好防水混凝土、防水隔离层、施工缝、变形缝、诱导缝防水,盲沟、排水管(沟)排水通畅。隧道防排水不得污染环境,不得直接排入饮用水源。隧道施工防排水应遵循“防、排、截、堵相结合,因地制宜,综合治理”的原则进行施工,保证隧道结构物和运营设备的正常使用和行车安全,并对地表水、地下水妥善处理,行成一个完整通畅的防排水系统。

隧道防排水包括施工防排水和结构防排水。

(1)施工防、排水

洞内顺坡排水一般采用临时排水沟,洞内应做到不积水、不泥泞,方便施工和检查。临时排水沟断面应满足隧道中渗漏水和施工废水的需要,并经常清理排水设施,防止淤塞,确保水路畅通。水沟位置应远离边墙,宜距边墙基脚不小于1.5m。在膨胀岩、土质地层、围岩松软地段等特殊或不良地质地段隧道中,排水不宜直接接触围岩,宜根据需要对排水沟进行铺砌或用管槽代替,排水沟中不得有积水。台阶法施工时,上台阶应在下台阶开挖前架槽(管)将水引排至下台阶排水沟内,横向分幅开挖时应挖横向排水沟将水引至未开挖一侧,严禁漫流浸泡下台阶基坑。对于反坡排水的隧道,可根据距离、坡度、水量和设备等因素布置排水管道,或一次或分段接力将水排出洞外。接力排水时应在掌子面设置临时集水坑,并每隔200m设置集水坑,通过水泵逐级抽排至洞口,其机械排水能力不小于估算的地下水量的1.5倍。

(2)结构防、排水

为确保隧道营运期间有良好的防水效果,高速公路隧道防水卷材不得使用复合片,可采用均质片+无纺土工布的防水层结构形式或者直接采用点粘片。均质片、点粘片的母材厚度(不包含无纺土工布)不宜小于1.5mm;无纺土工布规格不低于300g/㎡。防水板宜选用高分子材料,一般幅宽为2~4m,耐刺穿性好、柔性好、耐久性好。

衬砌背后防排水设施有纵、横、环向盲管、中心排水管(沟)等;应配合衬砌进行施工,施工时既要防止因漏水而造成浆液流失,还要注意灌筑混凝土或压浆时,浆液不得浸入沟管内,确保预埋的透水盲沟不被堵塞;并注意排水孔道的连接,以形成一个有机、通畅的排水系统。环向排水盲管应紧贴支护表面或渗水岩壁安设,排水盲管布置应圆顺,不得起伏不平。排水管路连接应采用变径三通方式。纵向排水管与三通接头连接后,要用土工布进行包裹。拱脚的横向排水管要能够及时有效地将二衬背后的水排入边沟,施工过程要经常检查,以确保排水通畅。

铺设土工布时先在隧道拱顶部位标出纵向中线,并根据基面凹凸情况留足富余量,宜由拱部向两侧边墙铺设。用射钉将热塑性垫圈和土工布平顺的固定在基面上,固定点间距宜为公布0.5~0.8m、边墙0.8~1.0m、底部1.0~1.5m,呈梅花形排列,基面凹凸较大处应增加固定点,使土工布与基面密贴。土工布接缝搭接宽度不得小于5cm,一般仅设环向接缝。

防水板铺设应超前二衬施工1~2个衬砌段,形成铺挂段→检验段→二衬施工段,流水作业。防水板铺挂松弛率应根据初期支护表面平整程度适当调整,环向松弛率经验值一般取10%,纵向松弛率一般取6%。,以保证灌筑混凝土时板面与喷混凝土面能密贴。防水板拼接采用热合机双焊缝焊接,要求搭接宽度不小于150mm,控制好热合机的温度和速度,保证焊缝质量。

止水带的接头不得设在结构转角处,并尽可能不设接头。止水带埋设位置准确,其中间空心圆环应与变形缝的中心线重合。在固定止水带和灌筑混凝土过程中应防止止水带偏移,以免单侧缩短,影响止水效果。止水带的长度应根据施工需要事先向生产厂家定制,尽量避免接头。

4.二次衬砌

为保证衬砌工程质量,隧道一般地段(含洞身、明洞、加宽段)的二衬施工必须采用全断面模板台车和泵送作业。隧道二衬台车执行准入制度。

隧道洞口段二衬必须及时施作,掘进超过50m时,必须停止开挖进行二衬施工;洞内软岩段二次衬砌应尽早施工,其他段落根据监控量测结果适时施工。一般情况下二衬作业面距铺底作业面距离为30m,距矮边墙作业面距离为50m,二衬距掌子面距离不得超过200m,以保证施工安全。

二衬横向钢筋与纵向钢筋的每个节点均必须进行绑扎或焊接;相邻主筋搭接位置应错开,错开距离不应小于1000mm;同一受力钢筋的两个搭接距离不应小于1500mm;箍筋连接点应在纵横向筋的交叉连接处,必须进行绑扎或焊接。二衬钢筋固定采用自制钢筋安装台车,二衬钢筋间距由钢管焊接的可调整的支撑杆控制。钢筋保护层应全部采用高强砂浆垫块来控制。

二衬台车模板定位采用五点定位法,即:以衬砌圆心为原点建立平面坐标系,通过控制顶模中心点、顶模与侧模的铰接点、侧模的底脚点来精确控制台车就位。曲线隧道应考虑内外弧长差引起的左右侧搭接长度的变化,以使弧线圆顺,减少接缝错台。台车模板应与混凝土有适当的搭接(≥10cm,曲线地段指内侧),撑开就位后检查台车各节点连接是否牢固,有无错动移位情况,模板是否翘曲或扭动,位置是否准确,保证衬砌净空。为避免在浇注边墙砼时台车上浮,还须在台车顶部加设木撑或千斤顶。同时检查工作窗状况是否良好。

台车端部的挡头模板应按衬砌断面制作以保证设计衬砌厚度,并可适当调整以适应其不规则性,其单片宽度不宜小于300mm,厚度不小于30mm。挡头模板结构应能保证衬砌环接缝榫接,以保证接头处质量,增强其止水功能。挡头板应定位准确、安装牢固,其与岩壁间隙应嵌堵紧密。

二衬混凝土浇注采用泵送浇注工艺,机械振捣密实。砼由下至上分层、左右交替、从两侧向拱顶对称灌注。每层灌筑高度、次序、方向应根据搅拌能力、运输距离、灌筑速度、洞内气温和振捣等因素确定。为防止浇注时两侧压力偏差过大造成台车移位,两侧砼灌注面高差宜控制在50cm以内,同时应合理控制砼浇注速度。浇筑混凝土应尽可能直接入仓,砼输送管端部应设接软管控制管口与浇筑面的垂距,砼不得直冲防水板板面流至浇筑位置。

二衬养生应配备养护喷管,可在高压水管每隔30m设置一处开口阀门,在拆模前冲洗模板外表面,拆模后用高压水喷淋混凝土表面,以降低水化热。洞口100m养护期不少于14d,洞身养护不少于7d,对已贯通的隧道二衬养护期不少于14d。

(三)隧道超前地质预报与监控量测

超前地质预报和监控量测制度是保证隧道施工安全和工程质量的重要举措,有效避免施工过程中可能发生的事故。项目业主在工程开工前,应及时将本项目的隧道工程的“超前地质预报和监控量测”工作进行公开招标。

1.超前地质预报

超前地质预报包含地层岩性预测预报、地质构造预测预报、不良地质预测预报、地下水预测预报。工程开工前,不良地质隧道、高瓦斯隧道、水底海底隧道等危险性较大的隧道工程及依据《公路桥梁和隧道工程设计安全风险评估指南》评估为III级(高度风险)、IV级(极高风险)的隧道工程,应委托有资质的单位开展超前地质预报;其他隧道工程,施工单位应组织专业技术人员及设备实施超前地质预报。

预报单位应及时编制预报成果报告、阶段性报告(月报、年报)和竣工总报告,并分送各相关单位。报告内容应规范完整,并包含地质情况及水文地质情况,预报地质条件变化情况及对施工的影响程度,预报可能出现的不良地质及其对施工的影响和处理措施,隧道施工中由于措施不当可能造成围岩失稳时应及时采取的改进措施等。预报工作计划要与隧道施工进度相结合,并贯穿施工的全过程,做到全程预报。当施工进度与地质预报发生矛盾时,施工应为超前地质预报让路,避免盲目施工,确保超前地质预报工作的实施,并起到指导施工的作用。

施工阶段的超前地质预报不能代替勘察阶段的地质勘察工作及施工阶段的补充地质勘察工作,不得因进行施工阶段隧道超前地质预报工作而忽视勘察阶段的地质勘察工作及施工阶段的补充地质勘察工作。施工过程中应将实际开挖的地质情况与预报结果进行对比分析,及时总结经验教训,指导和改进地质预报工作。

超前地质预报可采用地质调查法、超前钻探法、物探法和超前导坑预报法等。地质调查法包括隧道地表补充地质调查、洞内地质调查及数码成像技术。超前钻探法包括超前水平地质钻探法、钻速法。物探法包括地震波法(TGP及TSP、反射地震层析成像法、地震CT成像和陆地声纳法等)、声波法(水平声波剖面法、声波层析成像法等)、电磁波反射法(地质雷达等)、电法和红外探测等。

超前地质预报应以地质调查法为基础,针对不同地段地质情况、预报目的及预报方法的适用条件,采用一种或几种方法相互补充和印证,进行综合超前地质预报。隧道地表补充地质调查应在洞内地质超前预报前进行,并在实施洞内超前地质预报过程中根据需要补充。对地层岩性变化点、构造发育部位、岩溶发育带附近等重点地段每1个开挖循环进行1次。

在富水软弱断层破碎带、岩溶发育区、瓦斯发育区、重大物探异常区等复杂地质地段应采用超前水平钻探为主的综合方法预报前方地质情况。富含瓦斯的煤系地层或富含石油天然气地层,应采用长短结合的钻孔方式进行探测。可能发生突泥涌水的地段,超前钻探应设孔口管和止水装置,防止高压水突出。超前水平钻探每循环钻孔长度应不低于30m。对于富水地区、地质调查时地表水充沛的地区、岩溶发育区、采空区等可能存在大型水体的区域应辅以红外探测连续探测。

2.监控量测

隧道开工前,应根据设计要求,并结合隧道规模、地形地质条件、施工方法、支护类型和参数、工期安排,以及所确定的量测目的等制订施工全过程量测方案。编制内容应包括:量测项目,量测仪器选择,量测断面、测点布置、量测频率,数据记录格式,数据处理及预测方法,信息反馈,以及组织机构、管理体系等。量测计划应与施工进度计划相适应。监控量测工作应结合开挖、支护作业的进程,按要求及时布点、尽快读取初始数据,并根据现场实际情况及时调整补充,量测数据应及时分析、处理和反馈。可能对周边建筑物产生严重影响的城市隧道和危险性较大的不良地质隧道、高瓦斯隧道、水底海底隧道等应委托有资质的单位开展监控量测,其他隧道可由具备相应资质的施工单位自行开展监控量测。

(1)量测项目

根据隧道结构形式的不同,分离式隧道、小净距隧道及连拱隧道各有不同的监控量测项目,见表5-3、表5-4、表5-5。

在复合式衬砌和喷锚衬砌隧道施工时必须进行必测项目的量测。各测点应在不受到爆破影响的范围内尽快安设,并应在每次开挖后12h内取得初读数,最迟不得超过24h,并且在下一循环开挖前必须完成。选测项目测点埋设时间根据实际需要进行。围岩测点应埋入围岩中,深度应不小于0.2m,不应焊接在钢支撑上,外露部分应有保护装置。支护结构测点应敷设于支护结构上。根据设计要求、隧道横断面形状和断面大小、埋深、围岩条件、周边环境条件、支护类型和参数、施工方法等综合选择选测项目。

周边位移、拱顶下沉和地表下沉等必测项目宜布置在统一断面,其量测面间距及测点数量应根据隧道埋深、围岩级别、断面大小、开挖方法、支护形式等确定。围岩松弛范围量测可采用弹性波法或位移法。各项量测作业均应持续到变形基本稳定后1~3周。对于膨胀性和挤压性围岩,位移没有减小趋势时,应延长量测时间。

表5-3   分离式隧道监控量测项目规划表

 

 注:√:必须进行的项目;○:宜进行项目;△:必要时进行项目。

表5-4   小净距隧道监控量测项目规划表

 注:1. √:必须进行的项目;○:宜进行项目;△:必要时进行项目。

  1. 增加必测项目:后行洞爆破震动速度和中岩墙土压力。

表5-5 连拱隧道监控量测项目规划表

 

注:1.√:必须进行的项目;○:宜进行项目;△:必要时进行项目。

(2)量测要点

隧道施工过程中应进行洞内、外观察,洞内观察分开挖工作面观察和已支护地段观察两部分。开挖工作面观察应在每次开挖后进行。观察工作面状态、围岩风化变质情况、节理裂隙、断层分布和形态、地下水情况以及喷射混凝土的效果。观察后及时绘制开挖工作面地质素描图,填写开挖工作面地质状态记录表和施工阶段围岩级别判定卡。对已支护地段的观察每天应进行一次,主要观察围岩、喷射混凝土、锚杆和钢架等的工作状态。观察中发现围岩条件恶化时,应立即上报设计、监理单位,采取相应处理措施。洞外观察重点应在洞口段及岩溶发育区段地表和洞身埋置深度较浅地段,其观察内容应包括地表开裂、地表沉陷、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗透情况、地表植被变化等。

拱顶下沉和水平收敛量测应按表5-6和表5-7检查净空位移和拱顶下沉的量测频率。施工状况发生变化时(开挖下台阶、仰拱或撤除临时支护等),应增加检测频率。拱顶下沉和水平收敛量测断面的间距为:Ⅲ级及以上围岩30~50m;Ⅳ级围岩10~30m;V、VI级围岩5~10m。围岩变化处应适当加密,在各类围岩的起始地段增设拱顶下沉测点1~2个,水平收敛1~2对。当发生较大涌水时,V、VI级围岩量测断面的间距应缩小至5m。各测点应在避免爆破作业破坏测点的前提下,尽可能靠近工作面埋设,一般为0.5~2m,并在下一次爆破循环前获得初始读数。初读数应在开挖后12h内读取,最迟不得超过24h,而且在下一循环开挖前,必须完成初期变形值的读数。

表5-6  净空位移和拱顶下沉的量测频率(按位移速度)

位移速度(mm/d)

量测频率

≥5

2~3次/d

1~5

1次/d

0.5~1

1次/2~3d

0.2~0.5

1次/3d

<0.2

1次/3~7d

表5-7   净空位移和拱顶下沉的量测频率(按距开挖面距离)

量测断面距开挖面距离(m)

量测频率

(0~1)b

2次/d

(1~2)b

1次/d

(2~5)b

1次/2~3d

>5b

1次/3~7d

注:b-隧道开挖宽度。

 

位于Ⅳ~Ⅴ级围岩中浅埋的隧道,应进行地表沉降量测。在施工过程中可能产生地表塌陷之处设置观测点,地表下沉观测点按普通水准基点埋设。地表下沉桩的布置宽度应根据围岩类别、隧道埋置深度和隧道开挖宽度而定,地表下沉量测断面的间距按表5-8及表5-9采用。

表5-8    地表下沉量量测断面间距及频率

变形速度(mm/d)

量测断面距开挖工作面的距离

量测频率

>10

(0~1)b

1~2次/d

10~5

(1~2)b

1次/d

5~1

(2~5)b

1次/2d

<1

>5b

1次/1周

注:b表示隧道开挖宽度

 

表5-9   地表下沉量测断面的间距

埋置深度h

地表下沉量测断面的间距(m)

h>2b

20~50

b<h<2b

10~20

h<b

5~10

注:①无地表建筑物时取表内上限值;②b表示隧道开挖宽度。

 

(3)量测数据处理与应用

隧道现场监控量测应成立专门量测小组,负责日常量测、数据处理和仪器保养维修工作,并及时将量测信息反馈给施工部门和设计单位。每次量测后,应及时进行数据整理和分析,并绘制量测数据时态曲线和距离开挖面距离图;应绘制地表下沉值沿隧道纵向和横向变化量和变化速率曲线。应根据量测数据处理结果,及时提出调整和优化施工方案和工艺;围岩变形和速率较大时,应及时采取安全措施,并建议变更设计。围岩稳定性、二次支护时间应根据所测得位移量或回归分析所得最终位移量、位移速度及其变化趋势、隧道埋深、开挖断面大小、围岩等级、支护所受压力、应力、应变等进行综合分析判定。要定期编制监控量测周报、月报,对监测数据异常时要第一时间报告。

当位移-时间曲线趋于平缓时,应进行数据处理或回归分析,以推算可能出现的位移最大值和变化速度,掌握位移变化的规律。当位移-时间曲线出现反弯点时,则表明围岩和支护已呈不稳定状态,此时应密切监视围岩动态、及时分析原因,提出对策和建议,并及时反馈给有关单位,采取有效措施加强支护,必要时暂停开挖。

实测位移值不应大于隧道的极限位移,并按表5-10位移管理等级施工。一般情况下,宜将隧道设计的预留变形量作为极限位移,而设计变形量应根据检测结果不断修正。

表5-10 位移管理等级

管理等级

管理位移(mm)

施工状态

U<(U0/3)

可正常施工

(U0/3)≤U≤(2U0/3)

应加强支护

U>(2U0/3)

应采取特殊措施

注:U-实测位移值;U0-设计极限位移值。

 

根据位移速率判断:速率大于1mm/d时,围岩处于急剧变形状态,应加强初期支护;速率变化在0.2~1.0mm/d时,应加强观测,做好加固的准备;速率小于0.2mm/d时,围岩达到基本稳定。

根据位移速率变化趋势判断:当围岩位移速率不断下降时,围岩处于稳定状态;当围岩位移速率变化保持不变时,围岩尚不稳定,应加强支护;当围岩位移速率变化上升时,围岩处于危险状态,必须立即停止掘进,采取应急措施。

初期支护承受的应力、应变、压力实测值与允许值之比大于或等于0.8时,围岩不稳定,应加强初期支护;初期支护承受的应力、应变、压力实测值与允许值之比小于0.8时,围岩处于稳定状态。