隧道工程施工监理工程师质量控制要点.pptx
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1、 二、施工前的监理工作要点 (一)总体施工组织设计的审查与审批:隧道审查施工方案时要注意审查施工方案是否符合该隧道的地质构造及地质水文条件、结构类型、断面尺寸、长度、技术规范的有关要求及工期要求;进洞方案选择是否合理;根据不同埋深及围岩类别采取的掘进方法是否安全、可靠;各种支护方法及监理测量是否符合要求;特殊地段施工措施及安全保障是否合理;人行横洞、停车带、横、竖井及贯通点是否选择在围岩情况比较好段落。第1页/共31页(二)单项开工报告监理审批要点1、施工方案、质保体系、质量控制目标的审查是否按照批复的总体施工组织设计中的方案组织施工,质保体系是否健全并能可靠正常运转,质量控制目标是否与项目控
2、制目标相一致,各单项工程的抽检频率是否符合规范要求等。2、机械、人员、设备到位情况是否按照施工组织设计要求配足业务熟练、资质相符的管理人员,具有同等施工能力的机械、设备,各种机械、设备是否配套,平衡配置。3、测量、试验工作是否到位(1)测量控制点是否复核完成,(包括与隧道出口结构及相邻标段的联测工作)结果是否满足要求,附测量成果批复表。(2)各种原材料试验,标准试验是否完成并已批复,附相关批复文件。(3)各种进场原材料是否抽检合格,附抽查结果。4、施工图审核是否完成(1)单位、部分、分项工程的划分是否完成并经过审批。(2)单项工程数量是否审核完成并审批。(3)施工图中是否有错误、遗漏、数据不明
3、确等问 第2页/共31页5、所附施工资料样表是否齐全6、监理工程师的审批提出具体性的意见、要求和今后施工所注意事项,监理抽检频率,并明确专业监理工程师、助理工程师人员。三、施工过程中质量控制要点隧道施工的基本理念“保护围岩、内实外美、重视环境、动态施工”,同时隧道施工采用新奥法施工基本原则是“少扰动、早喷锚、勤量测、紧衬砌”。在隧道施工中,监理工程师应严格按照以上原则对工程质量进行有效管理。(一)进洞位置的选择及洞口施工。“早进洞,晚出洞”这既是安全生产又是环保的要求,在进洞位置的选择上应牢记宜早不宜晚的原则。1、准确放样,按实际地形选择进洞位置承包人应根据设计文件将进洞位置中桩放出,并测出埋
4、置深度,用白灰洒出开口线,监理应根据地形埋置深度等现场情况确定进洞具体位置。不能因设计测设不精确引起大开挖,从而影响洞口整体稳定性。第3页/共31页2、临时明洞的施工明洞是保证洞口边坡稳定及洞内施工人员安全的有利保障,但由于目前高速公路建设对砼外观质量的要求,同时考虑到洞口开挖阶段,场地一般较狭小,衬砌台车无法拼装到位,临时明洞是解决这些问题的最好办法。清除洞口边仰坡危石及松土后按设计明洞外侧施工一排超前支护,根据围岩情况可采用导管或锚杆,以钢支撑为骨架在山脚处安设(“亲吻”)至山体并与超前支护联接,采用模筑砼或模喷砼形成一个3-5米的临时明洞,按设计要求在临时明洞顶部回填反压边坡后开挖掘进。
5、第4页/共31页3、洞口段排水系统的施工为防止洞门开挖后雨水对边仰坡冲刷引起不安全事故,隧道洞口开挖前应根据掘进位置提前完善排、截水沟的施工,同时针对地形对开挖边坡破坏的原沟道采用填、改等方法将水引至施工作业面以外,防止雨水影响施工。(1)开挖按照路基路堑要求施工(2)坡面防护是指防止仰坡开挖后因浸水、风化和其它作用而恶化的措施,主要有锚喷防护、砌体防护和植被防护。由于临时明洞及反压回填的施工,仰坡防护最好采用植被防护,既可起到避免水土流失,又可作为永久环保防护。边坡防护应按设计文件采用砌体防护或喷锚防护,施工中应特别注意,边开挖边防护,锚杆应采用全锚,尽量垂直坡面并考虑岩石走向,喷射砼应与围
6、岩紧贴,避免空洞产生,预留足够的泄水孔,防止因地下水系改变造成边坡失稳。砌体防护与路基要求相同。第5页/共31页(二)开挖过程中的控制1、选择合理的开挖方法随着高速公路建设的要求,二次衬砌全部采用整体式衬砌台车,开挖方法也随之有了较大变化。(1)全断面开挖法,适用于围岩整体性较好,围岩自承力较强的III级以下围岩,施工特点:a大断面法适合机械化施工;b炮眼数量多、装药量大、炮眼深度大,爆破对围岩振动大;c施工进度快,各工序间干扰少;(2)台阶开挖法:分为台阶开挖和环行开挖留核心土施工。对于围岩较破碎,有一定自承力的围岩采用台阶法开挖;对于黄土隧道采用环行开挖留核心土施工法,初期支护紧跟。施工特
7、点:a根据围岩稳定性,变化台阶长度及衬砌与开挖间距,保证开挖面稳定。b根据机械施工能力,可灵活调整台阶高度及长度。(3)台阶齐步开挖法:是台阶法施工中短台阶较为成功的一种形式,适用于类围岩,施工特点:a三台阶全部展开施工后近似全断面开挖施工进度快等特点。b根据支护理论尽量早成环利于围岩稳定。c施工可充分利用各台阶作为操作平台,不用搭操作架,省时省力。第6页/共31页(4)侧壁导洞施工一般用于围岩破碎、围岩自承力差的IV级围岩及特殊地质段落,施工特点:a可采用人力和小型机具开挖断面。b避免台阶法施工中初期支护先拱后墙掉拱现象。c掌子面利用核心土的作用,围岩一般较稳定。2、选择合理的爆破参数审查依
8、据围岩情况选择的爆破方案和参数。(1)所循环爆破的用药量Q按下式计算:Qq.s.L式中:q-爆破每立方米用药量(/m3),其值通过现场试验资料确定;s开挖断面积();L炮眼深度(m).爆破中掏槽眼用药量约占总用药量的3035。辅助眼和周边眼约6570,单位炸药消耗量是随断面增大而减小,随炮眼深度增加而减少,随装药密度提高而降低。(2)炮眼数目的计算Nq.s/r式中:N:炮眼数目(个);q:单位药消耗量(/m3);S:开挖面积,r:每米炮眼长度装药量();硝铵炸药为0.50.7。第7页/共31页(3)光面爆破参数(表1)表1 参数参数 岩石种岩石种类类饱和单轴饱和单轴抗压极限抗压极限强度强度R
9、Rb b(mpampa)装药不装药不偶合系偶合系数数周边周边眼间眼间距距周边眼周边眼最小抵最小抵抗线抗线相对距相对距E/VE/V周边眼装周边眼装药集中度药集中度q q(/m/m)硬岩硬岩60601.251.251.501.5055557070707085850.80.81.01.00.30.30.350.35中硬岩中硬岩303060601.501.502.002.0045456060606075750.80.81.01.00.20.20.300.30软岩软岩30302.002.002.502.5030305050404060601.051.050.80.80.070.070.150.15 其中
10、,软岩隧道光面爆破的相对距宜取小值。通过以上计算,审核方案中单位用药量是否符合地质条件,开挖方法和隧道断面积、掏槽眼、辅助眼、周边眼设计是否合理,是否满足开挖质量要求及出渣方便,炮眼深度是否符合设计深度以利于掌子面稳定和安全。第8页/共31页(4)检查爆破效果a、炮眼残痕率保留率满足硬岩80,中硬岩70,软岩50。b、两茬炮衔接台阶误差不大于15。c、采用全断面仪检测开挖断面,其超挖应满足表2:表2 围岩条件、类别围岩条件、类别 开挖部位开挖部位硬岩硬岩中硬岩中硬岩破碎松散岩石及土破碎松散岩石及土质质拱部拱部平均平均1010最大最大2020平均平均1515最大最大2525平均平均1010最大最
11、大1515边墙、仰拱、隧边墙、仰拱、隧底底平均平均1010平均平均1010平均平均1010根据检查结果,调整爆破参数达到设计要求,并做到少扰动、少超挖、少欠挖。第9页/共31页3、开挖控制要点:(1)、对于黄土隧道与软岩隧道一定要采取台阶分部开挖法,黄土隧道上台阶必须采用环形开挖留核心土施工,环形开挖一定要人工开挖或人工配小型机械开挖,人工修整;核心土的长度最小尺寸不得小于23m;台阶分部开挖法的上部断面距下部断面最小距离不得小于30m,软岩不得小于25m。(2)、全断面严禁欠挖。(3)、施工严格控制超挖量。(4)、在VI、IV级围岩施工中,拱肩围岩厚度小于20m时,施工期间不仅要设置临时措施
12、,而且要加强观察以免对施工造成不利影响。(5)、黄土隧道的施工中,若出现地下水,一定要先排后挖(降低水位),采取集水坑,泵抽排水;软岩隧道施工排水沟位置不得靠近拱脚。第10页/共31页(三)初期支护的控制要点在现代的隧道施工中,初期支护主要采用喷射砼、锚杆、拱架等既能够在施工期间维护坑道的稳定,控制围岩自支护能力的降低,又能作为永久支护结构部分的支护方法。初期支护就是把围岩与支护视作不可分割的统一体;二者组成“围岩支护”体系而共同抵抗地质压力,支护结构不仅能承受围岩荷载,同时维持或促进围岩的稳定,与围岩共同形成承载圈,是新奥法设计力学模型与矿山法的区别。1、喷射砼:喷射砼作为围岩开挖后的主要支
13、护结构起着相当大的作用,具有实际作业经验的技术人员,都认识到这一点。但在实际工作中,人们常常忽视它的作用,时常发生喷射量不足,厚度不均匀、强度不够、喷射配合比不合适以及基底处理不当等现象。这是对喷射砼缺乏足够的认识。(1)作用:支撑围岩,由于喷层能与围岩密贴和粘结,并给围岩以抗力和剪力,从而使围岩处于三向受力的有利状态,防止围岩强度减弱。此外,喷层本身的抗冲能阻止不稳定块体滑塌。“卸载作用”,由于喷层属柔性,能有效地控制围岩在不出现有害变形的前提下,进入一定程度的塑性,从而使围岩“卸载”。填平补强围岩,喷射砼可射入围岩张开的裂缝,填充表面凹穴,使裂隙分割的岩块层面粘联在一起,保持岩块间的咬合,
14、镶嵌作用,提高其间的粘结力,摩阻力,有利于防止围岩松动,并避免或缓和围岩应力集中。覆盖围岩表面,喷层直接粘贴岩面,形成风化和止水的防护层,并阻止节理裂隙中充填物流失。分配外力,通过喷层把外力传给锚杆、网片等,使支护受力均匀。第11页/共31页(2)通过了解喷射砼的作用,在施工控制中应重点控制强度、厚度、密实性及与围岩的粘结强度以及施工工艺。a施工工艺中初喷砼尤为重要,当围岩爆破后应力重新分布如不能及时支护等容易造成坍塌掉石,初喷砼能及时发挥以上所列举的作用,同时可根据砼表面变化发现围岩变化情况。b影响喷射砼强度的因素,主要是喷射砼配合比和原材料方面,如水泥、碎石、砂、速凝剂、水等用量及质量都会
15、对喷射砼强度产生较大影响。要求各项原材料必须抽检合格,并满足规范要求。其次,喷射砼前围岩是否冲洗干净,用水量控制及喷头与岩面间距离、喷射角度、洒水养护等,亦是影响喷射砼强度的因素之一。喷射砼抗压强度试件与普通模筑砼不同,因考虑到回弹率及用水量,试件不能采用拌合入模振动的程序而要采取:喷大板切割法或凿方切割法。检查不合格时,应查明原因并采取措施,可用加厚喷层或增设锚杆的方法予以补强。当发现喷射砼表面有裂缝、脱落、渗漏水情况时,应予修补,凿除重喷或进行整治。第12页/共31页c影响喷射砼厚度的因素,主要是爆破效果和施工管理两方面。对于超欠挖严重的轮廓线喷射砼厚度很不均匀,厚度不宜得到有效控制。施工
16、管理不到位,施工随意,标识不明确,人员工作责任心差,可造成厚度不够。喷射砼厚度检测可采用激光断面仪法和凿孔测量等方法检测,喷射砼背后有无空洞采用钻孔或地质雷达检测。激光断面仪法即在开挖及喷射砼完成后分别测量同一断面,两断面净空差即喷层厚度。凿孔测量可在喷射砼达到一定强度后,采用风钻,钢钎等工具凿孔,采用酒精酚酞试剂涂抹孔壁,碱性砼变红,分辨砼与围岩界面测量厚度,也可检查背后有无空洞。d影响喷射砼与围岩粘结强度的因素主要有:清洗岩面不到位危石清理不彻底,人为在喷射砼后对超挖部分充填异物等。由于喷射砼与围岩不密贴,粘结强度低,可能引起喷射砼不能充分发挥作用,同时围岩自身发生变化不能通过喷射砼外观鉴
17、定来发现,故其危害性极大。喷射砼与围岩密贴情况可以采用锤击或地质雷达检测,对声音有空洞声及检测砼不密实的应采取注浆或凿除重喷处理,粘结强度可采用制作试件法和直接拉拔法确定。喷射砼与岩石的粘结力,要求类及以上围岩不低于0.8Mpa,类围岩不低于0.5Mpa.第13页/共31页e施工过程中监理工程师对喷射砼控制要点:严把原材料关,保证合格材料才能用于工程实体。严格配合比审批及施工前配合比控制。做好标桩保证厚度。清理岩面,保持清洁。钢筋网片是否与围岩密贴、牢固。喷射工艺是否合理,是否按要求操作,严禁采取模喷。及时检测、检查,发现问题,立即处理2、锚杆施工:锚杆是隧道施工过程中维护围岩稳定,保证施工安
18、全的重要支护手段之一。在施工中如何保证和检查锚杆的施工质量是极其重要的。从以前的施工状况来看,锚杆长度不足、不配置垫块、布置不合理、砂浆充填不密实、“长锚短打”等问题是最常见的通病,这些问题的产生主要是对锚杆在隧道中的作用认识不足。第14页/共31页锚杆作为初期支护的主要组成之一,已不同于以前的临时支护,锚杆是在围岩发生变形后才起作用,为保证锚杆的耐久性,目前多采用全锚的砂浆锚杆和中空注浆锚杆。(1)锚杆的作用:悬吊作用:通过锚杆把欲脱落的岩块悬吊在深层完整坚硬的围岩上。组合梁作用:用锚杆把层状岩体加固,用锚杆将隧道周围有节理、裂缝的岩体或软弱岩体紧压在一起,以增加岩体的强度,各锚杆所形成的压
19、缩区彼此连接,形成一个坚固的岩石承载环,起加固作用。加固拱作用。(2)锚杆施工的控制要点锚杆位置:钻孔前应根据设计要求定出孔位,作出标记。开挖面上锚杆按梅花型布点阵,根据围岩壁面的具体情况,允许孔位偏差15。锚杆方向:通常按隧道断面成放射状且与岩体主结构面成较大角度布置,当主结构面不明显时,可沿隧道周边轮廓垂直布置,钻孔方向在边墙和拱角线稍上容易控制,在拱顶部位不易与岩面垂直,应特别注意拱顶钻孔垂直度,若过于偏斜就会减少锚杆的有效锚固深度,威胁施工安全,浪费材料。钻孔深度锚杆钻孔深度允许偏差5,深度不足造成脱板悬空,锚杆难以发挥作用,同时钻到设计深度时,若遇软弱岩石或破碎夹层应变更孔深。锚杆安
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