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[路/桥/隧] 分解隧道建设全过程

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发表于 2014-4-21 12:57 超大游击队员 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 365赌王 于 2016-7-18 19:41 编辑

      做隧道七年,有点经验,今天给各位看官说说隧道建设的全部过程。
      一、洞口工程
      这里面东西挺多,大而化之的讲讲。步骤分为截水天沟,这东西位于洞顶,随洞口地形来确定修建的长度,主要作用是拦截地表水冲刷洞顶造成的滑坡等,作用效果还行,但是不耐用,因为设计的砂浆,不过了胜于无。截水天沟施工的同时也进行边仰坡的施工,就是挖啊挖,改变洞口山体坡度,然后打上锚杆,挂上钢筋网,喷上混凝土固定山体,防止雨季来临滑坡,泥石流等。锚杆使用的是25的中空锚杆或者22的螺纹钢,钢筋网使用的6或者8的圆钢,也叫盘条,混凝土标号一般是c25。
      当然,不排除个别奇葩地质地区使用锚索来固定山体,非常少见,反正我没见过洞门口的边仰坡有打锚索的,路基高边坡倒是常见。完成这些工作后,该准备进洞了,不过开挖正洞前要做些前期工作,因为洞口地质通常比较渣,多为风化岩或者干脆就是泥土,这需要做一些先期防护,不然洞刚挖就塌了。通常采用的就是长管棚加套拱。先说套拱,在套拱施工前,用挖机将山体修到隧道进洞位置,当然,只挖一半,核心土都会留着。挖好后测量,立模,如果是中埋式管棚,这里要设导引管,看管棚的口径适度大上一号,然后浇筑混凝土,拆模,套拱成型。控制要点,紧靠山体,其他木有了,套拱的延米长在1到2米。接下来就是长管棚了。
      长管棚使用的都是无缝钢管,口径从89到108不等,长度从20米到30米的都有,有的更长,这些都是根据地质情况定的。用潜孔钻打眼,之后用机械顶着钢管送入钻好的眼中,报检。检测项目包括孔深,孔数,环向间距。通过后注浆,现场有人记录注浆情况,封孔,管棚施工完成。控制要点就是控制好管棚的钻眼角度,不然管棚的末端会侵入洞身,支护的时候只能割掉了,浪费不说还不安全。洞口工程先期工作到这里就全部结束了,接下来就是掘进了。至于洞口后期工程包括明洞,明洞回填,洞门及洞门装饰后面会介绍到,这里就先不说了。

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 楼主| 发表于 2014-4-21 22:25 | 显示全部楼层
本帖最后由 365赌王 于 2016-7-18 19:39 编辑

      二、洞身开挖及支护
      这里面东西算是隧道最精彩的部分,也是事故频发的施工部分,下面来仔细说说隧道的开挖及支护。
      首先是开挖,这里面就有好多说法,如果是双线隧道,那么根据两条隧道的间距可分为分离式隧道,小净距隧道,连拱隧道;根据围岩等级,开挖的方式也不尽相同,围岩等级为Ⅱ级时,采用全断面光面爆破;围岩等级在Ⅲ级时,通常采用台阶式开挖法,一般分三步开挖,圆心以上为上台阶,圆心以下到仰拱面为下台阶,仰拱为另外一部分,部分Ⅲ级无仰拱;Ⅳ级也是采用台阶式开挖法,这里不累赘;Ⅴ级的开挖方式多一些,最常见的是三台阶七步法(即留核心土开挖法,之后会上传各种相关图片),还有单侧壁、双侧壁导坑开挖,后两者绝对有让施工员有自杀的冲动。说完开挖的方式,再来说说爆破,按施工规范,开挖不允许欠挖,超挖也不得超过25cm(取最大值,上台阶的开挖超挖量不允许超过15cm),很显然,这不现实,除非是粘土。为了控制欠挖,施工方通常会适度放大一些,但是炸药这东西,你还真不好把光怪陆离的围岩炸的那么齐整,于是超挖就各种奇葩了,石头好一点的,勉强可以控制住,石头渣一点的,那超挖量就海了去了,本人见过的最大超挖超过70cm。
     怎么办?哈,回填,就是在拱架立起来以后用各种东西挡在拱架背面,于是混凝土厚度自然就能只保持在设计厚度左右,不至于超的太狠。有良心点的施工队伍会填石头,把空洞填满,木良心的直接石棉瓦、钢丝网等等等等上。下有对策上有政策,地质雷达拖一遍,空洞无所遁形,于是就有了注浆孔,超挖过大就留注浆孔,之后注浆填满,至于效果如何,各位看官自己理解。如果碰上裸洞超挖呢?(裸洞就是什么都没有,开挖后喷射一层混凝土就OK了,没有拱架,没有钢筋网)那不好意思了,你只能用混凝土填了。开挖到此结束,下面轮到支护了。支护的标准步骤是先在岩面喷射一层3公分左右的混凝土,然后打上径向锚杆,挂上钢筋网,立上拱架,打上超前小导管,然后喷射混凝土直到封闭拱架。那么施工的实际步骤呢,先立拱架,然后是挂上钢筋网,打径向锚杆,打超前小导管,然后才是一次性将混凝土全部喷满。前者有什么优势我不太懂,后者的优势就是速度快。
      当然,也不是所有的围岩都需要立拱架,挂钢筋网,Ⅱ、Ⅲ就没有拱架,钢筋网、锚杆也只是局部会用到。先来说拱架,拱架分为型钢拱架和格栅拱架,型钢采用工字钢,型号从14一路到20不等,可能有更大的,不过我没见过;格栅拱架就是用钢筋焊接成拱架。前者加工简便,单价稍微低一些,后者加工繁琐,单价也没见高到哪里去。拱架的间距从50cm~150cm都有,看围岩等级。那么施工方在这里会玩一些小手段,哈,合理范围的小手段,拱架间距允许误差为±10cm,然后你就懂了。当然,也有拉大间距的,多见于高速公路,高铁的项目部,监理很凶残。
      再说钢筋网,这东西就是实打实的了,用量不大,也没有什么小手段,6或者8的盘条,按照横纵间距20*20或25*25焊接成网状,在焊接在拱架上;接下来该打径向锚杆了,还有超前小导管,锚杆分为22砂浆锚杆(就是22螺纹钢),25中空锚杆,还有药卷锚杆(这货估计挺高级,我一直都没见到过),超前小导管用的是40无缝钢管,这两项算是重灾区了。之后是喷射混凝土,标号基本都是C25,厚度从30cm到10cm都有,看围岩等级,说起来都是泪啊,即使回填,这个也是妥妥的亏损,还是血本无归的那种,反正机器开起来就是往里贴钱,为什么?设计量不会给你考虑超挖滴,不会给你考虑回弹滴(喷射混凝土原理就是利用大风压将半湿的混凝土用力喷向岩面,混凝土不可能100%附着,会有部分弹落,这就是回弹,回弹量平均在25%左右,就是喷10方的混凝土会有2.5方在地上,这些回弹料不允许再使用,工人也不会去给你铲起来。)。然后,乖乖贴钱吧。
     从上面看大致可以看出,盈利的部分基本就在锚杆和超前导管上了,拱架基本是小盈利或者干脆持平(钢材损耗不计量),但大部分的隧道没有超前小导管的,如果碰上大部分是裸洞得隧道,那连锚杆都成了稀罕物,那不是亏损了(别不相信哦,这是真的,裸洞掘进速度如果慢,就等着打背包回家吧)?
      国人是强大的,看我宇宙无敌大变更法,怎么个变更法呢?一,把没有的变出来,原因无非是我这个围岩不行,如果不加强支护,这非得出事不可,那么是真的嘛?一半一半,也就是围岩确实变化了,原设计支护确实不足以满足隧道的安全掘进,但是木有施工方说的那么糟糕,于是设计院啊,业主啊,项目部啊,施工方来个三堂会审,大家一起讨论一下怎么变,然后就把原设计没有的东西变出来了。那么是不是每次都是施工方在忽悠呢?那可不是,施工方只是夸大了一些,也有如实汇报的。
      我碰到过施工方向项目部汇报围岩变的极其糟糕,需要马上加强支护,不然一时半会非塌不可,项目部不信,过来个施工员转悠下回去了,当天晚上直接塌通天了,60几米的埋深啊。二、把有的变没有了,这叫反变更,这完全是捞钱啊,价钱按有的算,施工按没有的做,不过现在貌似消失了。为了应对这种变更络绎不绝的情况,业主祭出大杀器,一级变更,够不到一级变更的,项目部自个掏钱补偿施工方,业主不负责,地主家也木有余量。何谓一级变更,变更总价超过300万,我们都叫大变更。
      于是项目部就和业主站到一个战壕里了,对施工方的变更要求是各种卡,实在不行才变。当然,手眼通天不在此列。那么在这个环境下,施工方怎么盈利呢,打铁还需自身硬,抢进度,进度越快盈利的可能性越大,和项目部合伙坑业主。现在的高速公路很多属于地方资金建设,国家只批项目,不给钱,所以业主现在都精的很。记得某塌方处理方案下来,两米隧道,40万,总监办主任喝醉后大声哭号,2米40万,这是要枪毙啊。哈哈,闲话说了太多了,支护到此结束。很多没想到的地方以后一一补全

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发表于 2014-4-29 20:37 超大游击队员 | 显示全部楼层
我老爸做地铁管道水泥管片的 ……
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发表于 2014-5-6 14:08 | 显示全部楼层
看的头晕脑胀,没有分段,没有。。。。,
内容还不错,
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发表于 2014-5-6 14:10 超大游击队员 | 显示全部楼层
谢谢科普!非常感兴趣!
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 楼主| 发表于 2014-5-8 21:24 超大游击队员 | 显示全部楼层
最近有事儿,没法更新,等忙好了再来更新
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发表于 2014-5-13 02:22 | 显示全部楼层
59ee3d6d55fbb2fb56ae4d994d4a20a44723dcb7[2].jpg

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 楼主| 发表于 2014-5-27 23:42 超大游击队员 | 显示全部楼层
继续更新,上面有兄弟说关于排版问题,爪机,请原谅。
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发表于 2014-6-19 17:04 | 显示全部楼层
不错不错,有配图就更好了。
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发表于 2014-7-2 08:36 超大游击队员 | 显示全部楼层
看得好爽,要是有配图(哪怕教科书上的图)就好了
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发表于 2014-7-8 20:28 | 显示全部楼层
楼主,继续来盖楼啊。不要弄成烂尾楼啊。
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发表于 2014-7-22 22:36 超大游击队员 | 显示全部楼层
强力顶,有图就好了
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发表于 2014-7-26 11:19 | 显示全部楼层
楼主,那么久了,快来继续啊。
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 楼主| 发表于 2014-8-2 23:53 | 显示全部楼层
本帖最后由 365赌王 于 2016-7-18 19:42 编辑

      三、隧道衬砌
      隧道衬砌分为二衬(二次衬砌)、仰拱(通俗理解,仰望拱部,其实就是路面第一层),围岩较好的地段没有仰拱,只有底板。二衬和仰拱形成一个封闭的受力环,所以在施工中有一个很重要的控制点,尽早封闭成环,几乎成了月经话。
      首先来说说仰拱,仰拱作为路面第一道也是最基础的工序,施工最为繁杂,基本步骤分为仰拱开挖→仰拱初支(五级围岩以上有,不排除在四级加强的围岩中出现)→仰拱二衬(三级围岩以上有)→仰拱填充(三级围岩以上有)。
      第一步,仰拱开挖,深度不等,三级围岩以上基本开挖深度在80cm以上,第二步,仰拱初支,开挖完成后,五级围岩则必须进行支护,在仰拱底部铺设工字钢拱架,与下台阶的拱架焊接,喷射混凝土,形成第一个封闭的受力环,混凝土厚度在20cm以上;
      第二步,仰拱衬砌,在初支混凝土初凝后,绑扎钢筋(四级加强以上级别的围岩才有),浇筑弧形混凝土,与后期施作的拱圈二次衬砌形成第二个封闭的受力环,混凝土厚度在35cm到50cm之间不等,极端情况下回出现50cm以上的厚度;
      第三部分,仰拱填充;之前仰拱开挖的厚度非常厚,即使加上初支二衬的厚度也达不到设计面的高度,那么就需要用混凝土将这部分空白处填满,这就是仰拱填充,以前的设计经常见到C10的片石混凝土(就是在混凝土中加入片石),现在基本见不过了,不知道二级路还有没有。这部分的厚度说不好,但最深处一般在50cm以上,多的能达到一米,到这里,仰拱施工就算结束了。
      基本上,这一个工序能被偷掉的除了厚度,就只有初支了。不过在高铁,客专施工中,仰拱几乎成了鬼见愁,别说偷深度,神一般的监理会要求把仰拱面清理干净,神啊,那就是泥巴地,石头洞,咱能不这么逗吗?要不我再挖深点?
       二衬完全就是个亏本货,初支超挖了,都是二衬来买单,混凝土就跟不要钱似地往里灌,这部分基本耍不了花架子,只能拿钢筋来做做文章了,可是钢筋基本都出现在四级加强以上的围岩,不是每条洞都有那么多的衬砌钢筋,好吧,偷点混凝土标号吧,额,现在都是商用混凝土,人家混凝土站不跟你穿一条裤子,到时候强度检测不合格,死的是他拌和站不是你施工队。
       完成了二衬的隧道基本就接近尾声了,剩下都是零碎活,磨洋工却必不可少。

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 楼主| 发表于 2014-8-3 00:00 | 显示全部楼层
隧道建设的零碎图片

衬砌台车,图中工人正在施作的明洞衬砌

衬砌台车,图中工人正在施作的明洞衬砌

套拱

套拱
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 楼主| 发表于 2014-8-3 00:07 | 显示全部楼层
后期会陆续上传一些施工图纸,不然大家真会看的云里雾里了

点评

继续  发表于 2014-8-3 12:04
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 楼主| 发表于 2014-8-3 17:26 | 显示全部楼层
隧道施工图

衬砌钢筋图

衬砌钢筋图

拱架及超前导管施工图

拱架及超前导管施工图

隧道施工图

隧道施工图

隧道内轮廓图

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发表于 2014-8-8 13:18 | 显示全部楼层
anlidong_2000 发表于 2014-5-6 14:08
看的头晕脑胀,没有分段,没有。。。。,
内容还不错,

同感,LZ能不能分分段呀?要不然,形式严重影响对内容的理解。
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发表于 2014-8-11 16:18 | 显示全部楼层
太职业了!!!不好懂啊!

还是感谢科普!!!{:soso_e181:}
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发表于 2014-8-20 10:16 | 显示全部楼层
感谢科普!!!
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发表于 2014-9-3 19:27 超大游击队员 | 显示全部楼层
  科普贴,学习了。
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发表于 2014-9-7 21:21 | 显示全部楼层
请楼主继续
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发表于 2014-9-11 01:42 | 显示全部楼层
反正我没见过洞门口的边仰坡有打锚索的,路基高边坡倒是常见。完成这些工作后,该准备进洞了,不过开挖正洞前要做些前期工作,因为洞口地质通常比较渣,多为风化岩或者干脆就是泥土,这需要做一些先期防护,不然洞刚挖就塌了。通常采用的就是长管棚加套拱。先说套拱,在套拱施工前,用挖机将山体修到隧道进洞位置,当然,只挖一半,核心土都会留着。挖好后测量,立模,如果是中埋式管棚,这里要设导引管,看管棚的口径适度大上一号,然后浇筑混凝土,拆模,套拱成型。控制要点,紧靠山体,其他木有了,套拱的延米长在1到2米。接下来就是长管棚了。
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发表于 2014-9-19 07:57 | 显示全部楼层
工程科普,要是有动画图解就完美了
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发表于 2014-10-4 16:48 | 显示全部楼层
有个疑问,希望楼主解惑,为啥这种隧道,不用盾构掘进呢?以前是兔子自己无法生产盾构,现在是都出口了。
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发表于 2014-10-20 17:30 | 显示全部楼层
做了半年物资的表示居然很多看不懂啊!也是高铁,桥隧相连
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发表于 2014-10-21 13:18 超大游击队员 | 显示全部楼层
进来学习学习
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发表于 2014-10-22 22:42 超大游击队员 | 显示全部楼层
学前班小鸟 发表于 2014-8-3 17:26
隧道施工图

基本能看懂!嘿嘿!
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发表于 2014-10-22 22:46 超大游击队员 | 显示全部楼层
wyczmj 发表于 2014-10-4 16:48
有个疑问,希望楼主解惑,为啥这种隧道,不用盾构掘进呢?以前是兔子自己无法生产盾构,现在是都出口了。

盾构机不是什么地方都能用的!很多地方的地质结构就限定了只能用楼主科普的方法开凿隧道!
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发表于 2014-12-7 11:28 | 显示全部楼层
表示干过隧道,TBM掘进机楼主可曾见过,长150米,驾驶维修都是请的老外,日工资6.7千,配翻译(女大学生,陪吃陪睡)。
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发表于 2014-12-10 10:47 | 显示全部楼层
wyczmj 发表于 2014-10-4 16:48
有个疑问,希望楼主解惑,为啥这种隧道,不用盾构掘进呢?以前是兔子自己无法生产盾构,现在是都出口了。

造价太高了,一般还是采用钻爆法施工。
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发表于 2014-12-21 00:44 | 显示全部楼层
进来学习一下,多谢楼主科普。
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发表于 2015-1-2 14:19 | 显示全部楼层
没啥可分解的,我国的隧道不用国产盾构,洋人为大。算了,不惜的说
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发表于 2015-1-15 13:33 | 显示全部楼层
进来学习一下,多谢楼主科普。
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发表于 2015-1-26 11:46 超大游击队员 | 显示全部楼层
学前班小鸟 发表于 2014-4-21 22:25  二,洞身开挖及支护。  这里面东西算是隧道最精彩的部分,也是事故频发的施工部分,下面来仔细说说隧道的开 ...

看见“隧道”两个字就想吐的路过。
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发表于 2015-2-5 12:03 | 显示全部楼层
科普贴,好人。
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发表于 2015-2-10 15:15 超大游击队员 | 显示全部楼层
学前班小鸟 发表于 2014-8-3 17:26
隧道施工图

隧道中线与行车道中线为什么会有30公分的偏离?
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发表于 2015-3-16 08:56 | 显示全部楼层
这世界上,没有兔子打不了的洞。
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发表于 2015-5-20 16:38 | 显示全部楼层
楼主怎么不更新了?
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发表于 2015-9-8 17:59 | 显示全部楼层

楼主怎么不更新了?
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