《承赤公路CC-3曹家沟隧道实施性施工组织设计(53页).doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《承赤公路CC-3曹家沟隧道实施性施工组织设计(53页).doc(52页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、-承赤公路CC-3曹家沟隧道实施性施工组织设计-第 49 页目 录一、编制依据、原则、范围4(一)编制依据4(二)编制原则4(三)编制范围5二、工程概况5(一)工程概况51.概述52.自然条件53.施工条件64.主要技术标准75.主要工程数量7(二)工程特点及重难点81.工程特点82.工程重难点8三、施工组织设计9(一).施工目标91、工期目标92、质量目标93、安全目标94、文明施工及环境保护目标9(二) 施工队伍部署和任务划分10(三)施工方案101、总体施工方案102、施工场地布置133、施工工艺和方法16四、工程质量52(一)质量目标52(二)质量保证措施52(三)隐蔽工程质量保证技术
2、措施54(四)消除工程质量通病的方法及措施54(五)质量检查人员和自检制度541.专职质量检查人员配置542.工程自检制度及自检体系55五、施工安全55(一)安全目标55(二)安全保证措施55(三)安全用电56(四)工期保证措施57六、冬、雨季施工保证措施58(一)、冬季施工措施58(二)雨季施工措施59七、施工环保、水土保持、文物保护、劳动卫生保障措施和方案59(一)施工环保、水土保持的总原则59(二)施工环保、水土保持的措施和方案601.施工环保、水土保持规章制度602.施工环保、水土保持措施60(三)劳动卫生保障措施621.铁路工作人员健康检查措施622.生产环境危害的防护措施及劳动保护
3、装备623.食品卫生管理措施634.医疗工作实施措施635.施工生活区卫生保障措施63八、文明施工保证措施及创建文明工地规划64(一)文明施工保证措施641.妥善处理路地关系642.办公生活设施643.施工场地管理644.环境卫生管理655.消防、治安管理656.文明退场667.保修回访措施66九、建立协调、应急机制组织方案66(一)应急预案66(二)事故预防措施70一、编制依据、原则、范围(一)编制依据(1)国家、交通运输部、河北省的有关法律、法规和条例、规定;(2)国家和交通运输部现行设计规范、施工指南、验收标准、技术规程(暂规)等;(3)现行公路施工、材料、机具设备等定额;(4)承赤高速
4、公路南沟隧道的承发包合同、招投标文件;(5)经批准的设计文件和设计技术交底资料、纪要;(6)经批准的指导性施工组织设计(7)现场详细的施工技术调查资料;(8)其它相关依据。(二)编制原则(1)满足建设项目技术先进、经济合理的要求,做到及时编制,切实做到指导施工的作用;(2)在充分调查当地的自然环境、水文地质、气候气象、交通运输等条件的基础上,因地制宜地编制本施工组织设计;(3)满足建设工期和工程安全、质量目标,符合施工安全、环境保护、水土保持、地质灾害防治和风险管理等要求。(4)体现科学性、合理性,管理目标明确,指标量化、措施具体、针对性强;(5)积极采用新技术、新材料、新工艺、新设备,保证施
5、工质量和安全,加快施工进度,降低工程成本,实现工程质量、先进技术和经济合理的协调统一;(6)充分考虑节约资源和可持续发展要求,少占土地,保护农田;安排好环保、水保及文物保护工作;(7)注意站前、站后工程以及各相关专业间的衔接;(8)内容重点突出、简繁得当、表述清楚、语言简练,强调科学性、实施性、操作性、严密性和可靠性。(三)编制范围 (1)承赤高速公路南沟隧道,里程范围:右幅K64+252K67+162,左幅ZK64+248.9ZK67+194。二、工程概况(一)工程概况1.概述南沟隧道起点位于承德县南沟村东,终点位于山西营村东北,为分离式特长隧道,隧道右辐K64+252K67+162,长29
6、10m,左幅ZK64+248.9ZK67+194,长2945.1m。隧道平面曲线右线为:R2200(305.456m)+缓和曲线(300m)+直线(1687.191m)+缓和曲线(300m)+R2000(317.353m),左线为:R2200(211.096m)+缓和曲线(300m)+直线(1803.616m)+缓和曲线(300m)+R1800(330.388m)。隧道右线纵坡为0.5/1518+(-0.497)/1392,左线纵坡为0.5/1521.1+(-0.5)/1424。2.自然条件(1)自然地理概况拟建南沟隧道,位于太行山山地区,隧道区地势起伏。隧道区所钻9个钻孔的孔口标高为:538
7、.14641.50米。该区域地处暖温带向寒温带过渡地带,属半温润半干旱大陆性季风型气候,该区年均气温9,一月平均气温-8.7,七月平均气温24.5;极端最低气温-31.4,极端最高气温39.4;年降雨量500650mm左右,降雨主要集中在68月,约占年降雨量70,主要表现为暴雨形式;该区年蒸发量1838.7mm;年均日照28002900小时;无霜期150天左右,区域最大冻土深度1.5米。隧道区附近有公路,交通较为便利。(2)水文地质评价该区的地下水主要为基岩裂隙水,水化学类型为HCO3-Ca水,矿化度均值为0.722g/l,为淡水;属于中性水,PH值=7.40,硬度442.4mg/l,属极硬水
8、,水质良好,对混凝土和混凝土结构中钢筋无腐蚀性,对钢结构物具有弱腐蚀性。(3)地震烈度根据中国地震动参数区划图(GB18306-2001),路线穿越区场地地面峰值加速度为0.05g,相对应的地震基本烈度为度。 (4)隧道工程地质条件地层岩性根据工程地质测绘及钻探揭露,隧道区地层为侏罗系(J)泥质粉砂岩、安山岩、角砾岩及花岗岩。断层地质构造隧道所在区域,从大的范围来看属于冀北燕山中段,山脉走向大致为近东西向北东东向,与区域构造线方向一致。近场区地形趋势大体是东北、西北高,西南部稍低。该区位于燕山断隆的东段,基底构造线方向受东西北东东向复式褶皱构造控制,地质构造较为复杂,岩浆活动频繁,加之强烈的混
9、合岩化作用影响,使原来面貌遭受不同程度的改造。3.施工条件(1)交通情况本隧道进出口附近均有乡村便道到达。进出口原有的乡村便道均需进行路面修整及将部分地段延伸、扩宽、改直。(2)建筑材料供应情况工程用砂:砂主要采用本地生产的河砂,来源于附近的采砂场,由经理部物资部门统一采购。工程用石料:当地石料主要来源附近采石场,由经理部物资部门统一采购。混凝土:本隧道所用混凝土由项目部中心拌和站统一提供,用混凝土罐车运送至施工现场,运距58km,运输时间1525分钟,可以满足施工需要。 (3)隧道水、电、燃料等可资利用的情况施工用电:施工用电主要利用地方电源,各隧道口自备一台400KW柴油发电机作为后备电源
10、。施工供水 :进口现场附近有一条河流经过,架设2.6km的输水管道即可从河道取水。施工用燃料:沿线燃料供应比较充足,施工机械所使用的燃料可就近购买。4.主要技术标准(1)线路主要技术标准公路等级 I级设计行车速度 100km/h隧道设计标准 山岭重丘区高速公路隧道,上、下行独立双洞四车道分离式隧道限制坡度 5%最小曲线半径 一般4000m,局部限速地段可采用较小曲线半径。建筑限界 满足车设计行车速度100km/h的要求。5.主要工程数量主要工程数量表项目名称单位数量开挖土石方围岩m3568328.0衬砌圬工填充砼(找平层)C20m336542.3拱墙仰拱砼C30m362303.6衬砌钢筋HRB
11、335 kg1278190.8HPB235kg1110702.3系统支护喷砼C25m321997.7模筑砼C25m32086.8型钢工字钢kg1113278钢筋网HPB235kg358980.5锚杆a222砂浆kg258318.2锚杆b225中空kg225734.5防排水中心排水管C25砼m31053.92中埋式橡胶止水带止水带m5690.6背贴式橡胶止水带止水带m17335.56防水卷材1.5mmEVA单面自粘m164994.98加强支护大管棚导向墙C25砼m3139.8管棚108m3920导向管127m280小导管C242m93540水平锚杆d125中空m62509支护注浆水泥m32246
12、(二)工程特点及重难点1.工程特点根据本次详察结果,曹家沟隧道附近可能有次生断层破碎带。隧道轴线岩体可能受断裂影响岩层节理裂隙发育,岩体较破碎。另隧道ZK59+320ZK59+420洞身存在浅埋段洞顶上方弱风化基岩层厚底较薄,围岩自稳能力差。且隧道进出口及局部沟谷深切地段埋深只有20m,给隧道施工带来较大困难。2.工程重难点本隧道的重难点有三点:1、洞门:隧道进出口段级围岩地段,跟据隧道施工“早进晚出”的原则,隧道进出口地段埋深均较浅,加之洞口段埋深较小,洞口段施工难度较大,在隧道进出口段的施工中必须按设计要求超前大管棚进洞,并注浆对周围地层进行固结,开挖时严格控制每茬炮的开挖进尺,采用“管超
13、前,严注浆,短进尺,弱爆破,强支护,早封闭,勤量测,速反馈,控沉陷”的措施,必要时采用临时仰拱加固,保证顺利安全进洞。2、涌水:左幅ZK57+870ZK58+060段,右幅K57+880K58+070段,此两段为断层通过地段,由于断层由压碎岩体组成,围岩相当破碎。本段需严格按设计要求,采用超前小导管预加固,并对初期支护进行加强处理;由于该断层破碎带易形成富水带,勘察时在隧道K58+020钻孔处进行了抽水试验,隧道施工时应做好防涌水处理,确保施工安全。 3、浅埋:本隧道ZK59+320ZK59+420洞身存在浅埋段,洞顶上方弱风化基岩层厚底较薄,围岩自稳能力差需要采取地表注浆预加固、洞内小导管超
14、前支护等措施通过。按台阶法施工通过,施工中必须加强超前地质预报,采用TSP、红外探水仪、地质雷达等综合物探手段,对施工前方进行综合超前预报、预测,并结合常规法(加深部分炮眼23m)进行探测。以查明断层构造的位置、岩体破碎程度、岩溶发育情况、地下水赋存情况。预防出现突水、突泥,掉空等情况发生,保证施工安全。/三、施工组织设计(一).施工目标1、工期目标本隧道施工工期为24个月,从2010年12月1日到2012年12月1日。详细的施工工期安排见:施工准备:2010年12月10日2011年2月20日进出口明洞开挖:2011年2月21日3月10日进出口打大管棚:2011年3月11日4月10日进出口进洞
15、:2011年4月11日二次衬砌开始时间:2011年6月10日洞门完成时间:2011年8月10日隧道开挖贯通时间:2012年9月30日隧道二衬完成时间:2012年10月30日隧道竣工时间:2012年12月1日2、质量目标确保全部工程达到国家、交通运输部现行的工程质量验收标准,单位工程一次验收合格率达到100%。3、安全目标杜绝责任职工死亡事故;杜绝重大火灾、爆炸事故;杜绝锅炉压力容器爆炸事故;确保施工安全和公共安全。必须坚持“安全第一,预防为主”的方针,消灭一切责任事故的发生,确保人民生命财产不受损害。4、文明施工及环境保护目标做到依法施工,文明施工,杜绝违法施工、野蛮施工事件发生;环保、水保工
16、程与主体工程“三同时”(即同时设计、同时实施、同时投入生产和使用),不留尾巴,不留后患。(二) 施工队伍部署和任务划分本隧道分进、出两个口向中间掘进,共设两个施工作业队,分别为隧道一队和隧道二队。隧道一队施工出口段,隧道二队施工进口段,任务未划定,谁速度快谁多打。队伍名称驻地位置人数施工任务隧道一队北沟门村北240ZK58+159.5ZK59+430(暂定)K58+008K59+150(暂定)隧道二队曹家沟村东240ZK56+886ZK58+159.5(暂定)K56+866K58+008(暂定)各施工队人员配备表如下:序号部门或工班名称隧道一队(人)隧道二队(人)备注1项目队长112副队长22
17、3技术主管114质检工程师225测量人员446领工员/施工员667管服人员24248开挖班60609运输班101010初期支护工班505011钢筋加工班202012衬砌工班6060合计240240(三)施工方案 1、总体施工方案隧道采用钻爆法施工,开挖采用光面爆破,尽量使隧道断面周边轮廓圆顺,避免棱角突变处应力集中,以充分利用围岩自身承载力;施工中严格遵守“管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤量测、紧封闭”十八字方针,加强围岩与支护动态的观察、监测,以有效控制围岩变形;开挖后及时进行初期支护,以有效发挥支护体系哦整体支承作用;二衬原则上在围岩与初期支护变形基本稳定的前提下完成浇筑。分离式隧道级围
18、岩采用上下台阶弧形导坑法施工,级围岩采用上下台阶法施工,、级围岩采用全断面开挖施工;小净距隧道级围岩采用单侧壁导坑法施工,级围岩采用上下台阶弧形导坑法施工;双连拱隧道采用中导洞超前开挖,级围岩采用单侧壁导坑法施工,级围岩采用分部开挖法施工。开挖施工选用简易钻爆平台配合风钻进行钻爆施工,PC200挖掘机、ZL50装载机配合自卸汽车进行无轨出碴。隧道采用整体模板衬砌台车衬砌。四条施工主要机械化作业线设备配套为:钻爆作业线:隧道开挖采用简易锚爆平台配合风钻进行钻爆施工,软弱围岩段采用机械配合人工开挖或人工持风镐开挖。装运作业线:出碴PC200挖掘机、CZL50装载机配合装碴,自卸汽车运碴。喷锚作业线
19、:喷砼采用湿喷机湿喷砼工艺,锚杆采用风钻钻孔,人工安装锚杆、钢架和钢筋网。注浆机灌浆或注浆。衬砌作业线:仰拱采取仰拱栈桥全幅超前施工方案,防水板利用多功能台架进行无钉铺设,衬砌采用液压模板台车衬砌,混凝土由中拌和站生产,混凝土罐车运送砼,混凝土输送泵送砼入模进行衬砌作业,插入式振捣器加附着式振捣器振捣。不同围岩级别采用不同的施工方法,具体见“隧道施工方法及主要设备配套表”。里程段围岩级 别开挖方法主要钻爆设备主要装运设备主要支护衬砌设备洞口ZK56+889905、ZK59+422430、K56+866882、K59+138150明挖法、台阶法+临时仰拱挖掘机、风镐和风钻装载机和挖掘机,配15t
20、以上自卸汽车出碴进料湿喷机喷砼;模板台车衬砌。采用自动计量拌和站生产砼、砼罐车运输砼。采用栈桥通过仰拱施工区。正洞洞身(里程段见施工图)上下台阶弧形导坑法施工风镐挖,必要时弱爆破装载机和挖掘机装碴,配15t以上自卸汽车运碴进料配湿喷机喷砼;12m模板台车衬砌。采用自动计量拌和站生产砼、砼罐车运输砼。采用栈桥通过仰拱施工区。正洞洞身(里程段见施工图)上下台阶法台架配风钻正洞洞身(里程段见施工图)全断面施工台架配风钻根据施工总体方案,各隧道口配备机械及设备数量如下:主要机械设备配置表序号设备名称单位隧道一队数量隧道二队数量备注1630KW变压器台12800KW变压器台213400KW发电机台114
21、JS750强制式搅拌机台11拌制喷射混凝土520m3电动空压机台77螺旋式(风冷)63m3电动空压机台22737KW高扬程抽水机台11170m扬程8PC200反铲挖掘机台229CZL50装载机台33侧翻斗10自卸汽车台8811255KW射流通风机台22带通风管12双液注浆机台22带注浆管13湿喷机台66带喷浆管14钢筋冷弯机台1115水平钻机台22大管棚施工16XB-500电焊机台151517YT-28风动凿岩机台444418风镐把661912m隧道衬砌台车台22液压式20BH80混凝土输送泵台11带泵管2、施工场地布置(附图:施工场地布置图)1)施工场地设于隧道进口右侧。内设钢筋加工场,喷射
22、混凝土搅拌场,材料库等生产设施。项目队住房设于生产房屋外侧,由于受场地以及高压线和通信光缆影响,具体布置如图所示,考虑到实际地形情况,空压机房置于两隧道口之间,配电房置于进口右侧坡上。2)临时设施隧道进口有一乡村水泥道路经过,与进口段相差较近,距隧道进口150米,需从驻地及路口修建两条便道到达隧道口,共计250米,具体布置见施工场地布置图。3)施工设施本隧道二次衬砌所用混凝土均由中心拌和站提供,用砼罐车运送至施工现场,最远运距为6km,用时12分钟,可以满足混凝土施工规范的要求。隧道所用喷射混凝土由各隧道口设一小型搅拌楼自行拌制,各设一台750型强制式搅拌机,采用电子计量设备计量。4)供水、供
23、电、通讯施工用水:隧道进口距洞口约2.5km处省道253外武烈河经过此处,常年流水,有冻期但不断水,水质较好,可取用河水作为生产、生活用水。采用37kw高扬程抽水机,铺设80管道2.6km河边打井取水,与高山水池高差60m,高山水池置于两隧道中间K56+980处。施工用电:隧道进口处距右幅洞口右侧约50m处有10千伏高压线通过,就近利用,变压器考虑采用630kw和800kw变压器各一台,配电室置于右幅隧道进口右侧坡上K56+870处。施工通讯:每个隧道口配备一部有线电话机,各主要施工人员配手机一部进行通迅联系。隧道内各设应急电话一门,随时保持隧道内通讯畅通。5)隧道管线布设及弃碴场设置A、隧道
24、通风(1)通风方式根据施工条件隧道进出口工作面均采取压入式通风方式。(2)通风设备配置隧道进出口左右幅各配置一台255Kw轴流风机,各配置一道1200mm的风管压入式通风。B、隧道施工照明隧道内照明和动力线分层架设,电缆线悬挂高度距行人地面不小于2m。动力干线上的每一分支线装设开关及保险,禁止在动力线路上加挂照明设施。同时做到“一机一闸一漏保”。开挖支护作业台车、衬砌台车以及防水板钢筋台车均采用36V低压照明设备,36v低压变压器设在安全、干燥处,机壳接地。抽水机、照明双回路双电源双保险。C、管线布置在施工中除了质量标准化、规范化外,还特别对工地文明施工做到规范化、形象化,尤其对洞内“三管两线
25、”提出标准化。洞内“三管两线”按要求布设,作好洞内排水、洞内路面清理及道路维护,加强洞内通,管线布置见“风水管管线布置示意图”。风水管线布置示意图意图意图意图D、施工排水(1)排水方式隧道进口施工为反坡,将掌子面通过积水池抽至后方的泵站(每隔400m左右设一处泵站),然后通过抽水设备将泵站的水抽至洞外排水系统,经过净化后排至指定的地点。隧道出口施工为顺坡,排水主要采取顺坡自然排水,只在开挖面与仰拱区间设抽水设备,将出露的水流抽至成形的水沟内自然顺坡排出即可。(2)排水设备配置抽水设备主要采取最大最不利的因素进行考虑,抽水设备有备用。(3)其它措施抽水设备配置时充分考虑备用,同时配置双回路电源,
26、防止出现停电掌子面被淹现象发生。专人负责抽水设备和抽水管路的养护和维修。E、弃碴场工程施工本隧道共弃碴53.1万方(实方),进口段弃碴26.7万方(实方),弃于线路ZK56+889左侧800米处坡地;出口段弃碴26.4万方(实方),弃于线路K58+232右侧270米坡地。碴场底部按设计安设纵向埋渗水管,渗水管周边采用块石堆码,防止弃碴破坏。挡碴墙周边及碴场顶部设排水沟和截水沟,形成通畅的排水系统,避免污染环境。弃碴堆放时为避免大块石碴直接冲击挡墙,分层堆弃,每层高度小于1m并碾压密实,靠挡墙处人工配合挖掘机填筑。所有碴场在挡护工程完工后,整平弃碴场顶面,进行碴顶覆土复垦或坡面绿化种草、植树等,
27、达到设计和地方性环保法律法规要求的标准。6)施工测试本隧道洞外的控制、贯通测量由经理部精测队统一布设,洞内施工测量分进出口两段进行,由各作业队技术人员具体操作,各队技术主管负责。各个隧道口均配备一名试验员,负责现场的原材料、半成品、成品等试件的采集、送检。主要的圬工、混凝土等样品的试验工作由项目部中心试验室或CC-3标段中心试验室作检测。其它标段中心试验室没有资质检测的项目,可送至具有相应检测资质,铁路局认可的相关检测单位进行委托检测。7)内业资料进出口施工队各配备一名资料员,要按照专业竣工文件编制内容,随时做好图纸修改、资料收集和积累工作,注意收集施工中采用的新工艺、新材料、特殊地质、重点难
28、点的科技攻关项目、地下建筑、地下管线、工程质量事故处理方案以及工程隐蔽部位的资料,并应根据变更设计的要求,及时修改施工图,填写工程日志,做到准确、符合实际。各施工队的技术负责人,要将施工过程中形成的各种检查证、试验报告、原材料(或设备)出厂合格证及各种施工记录等原始资料,按工程项目和内容分别放在平时立卷盒内,以防文件材料的散失和损坏。3、施工工艺和方法(1)施工测量洞外平面和高程控制测量洞外平面控制用全站仪采用导线测量方式进行,导线等级一般为四等,导线边长不小于300m,控制网的布设图形见下图。隧道中线地表导线控制网进口洞口小三角网出口洞口小三角网地表导线控制网图洞外高程控制测量用全站仪采用光
29、电三角高程测量方法或用精密水准仪将水准控制点引测至洞口附近。洞门放样及线路进洞关系AE-2E-2E-1BE-1洞门放样及进洞关系示意图E如上图,计算出洞门点E-1的坐标后,根据计算结果用全站仪在E点放出E-1点,指导洞门开挖,待洞门形成后同时埋设E-1及E-1点,将全站仪架设在E-1点上,后视E点,找出洞内线路中线方向,测设主导线,再将全站仪架设在E-1点上,向洞内测设副导线。洞内平面和高程控制测量结合洞内施工特点,在洞外平面控制的基础上布设导线,以洞口投点为起点沿中线布设成多边形闭合环。导线边的边长应根据测量设计要求,并考虑通视条件,宜选择长边,在直线地段不宜短于200m,曲线地段不宜短于7
30、0m。洞内导线测量用全站仪,采用五等导线测量方法进行。测设洞内导线时,必须对起算控制点进行检测。洞内施工测量根据洞内导线测量成果,测设出隧道施工中线,用于指导洞内断面开挖和衬砌施工。施工中线的测设,用全站仪或J2级经纬仪进行。施工中线测定后,安装激光导向仪,用于指导隧道掘进施工。贯通误差调整隧道贯通后,经贯通测量得到包括平面纵、横向和方位角以及高程贯通误差的数据。贯通误差数据须符合测量设计要求。竣工测量竣工测量内容为:中线、高程测量和隧道净空断面测量。隧道竣工后,应在直线地段每50m、曲线地段每20m,以及其他需要的地方,均应测量隧道净空断面,包括内拱顶高程、起拱线宽度、轨顶面以上1.1、3.
31、0、5.8m处宽度,均以线路中心为准。隧道竣工测量后应埋设永久中线点。标志应符合测规附录B的规定。(2)洞口段施工工艺及方法由于隧道洞口处于浅埋、风化岩层地段,隧道口明洞采取明挖法施工,隧道口采取大管棚预加固后采用台阶法暗挖进洞施工。本隧道洞门形式为帽檐斜切式洞门。洞门及洞口段施工顺序为:测量放线洞口开挖(地表处理截水天沟洞口土石方开挖)边仰坡刷坡与防护超前大管棚施工暗洞进洞施工洞口段基底处理明洞衬砌洞门回填。1、地表处理及截水天沟进出口洞门施工前先进行测量放线,根据测量放线做好边坡开挖轮廓线和截水天沟,以利截排水,同时将洞口段开挖线以外1015米范围的漏斗、洼地、危石等进行处理,防止地表水向
32、下渗漏或陷穴等继续扩大影响隧道安全,确保边仰坡稳定。2、洞口土石方开挖洞口土石方用挖掘机挖装,开挖方法采用自上而下分层分台阶进行,台阶高度23米,石方采用弱爆破,挖掘机、装载机装碴,自卸汽车运碴。3、边仰坡刷坡与支护边仰坡刷坡自上而下分层进行,每层高度23m,随开挖及时进行喷锚支护。做好坡面喷砼防护层与原坡面衔接,防止坡面风化,引起水土流失、导致边仰坡防护受到损坏。4、超前大管棚施工隧道进出口均设有超前大管棚,管棚为超前预支护,用于隧道洞口浅埋地段。本隧道左幅进口管棚长度为16m,出口管棚长度为8米,右幅进口管棚长度为16m,出口管棚长度为12米,大管棚施工采用108预注浆钢花管,环向间距0.
33、4m。管棚施工在隧道开挖之前完成,形成预支护,提高围岩自身自稳能力,为后面的开挖提供条件。施工工艺见“大管棚施工工艺框图”。测量放线施作导向墙、安设导向管钻孔棚管安设棚管制作注浆注浆材料及机具准备洞身开挖及支护下一环管棚施工封闭工作面/作止浆墙大管棚施工工艺框图1)导向墙大管棚施工要在洞口开挖到大管棚施工作业平台后进行。大管棚施工前,先对隧道中线、水平、高程进行复核及放样。施作导墙和安设导向管。导墙一般采用混凝土结构(也称套拱),施工时在管棚布置范围内沿隧道开挖轮廓线外立模,导墙不得侵入开挖断面;立模范围应充分考虑导向墙底部基础的稳定性,见“大管棚施工正面图”。大管棚施工正面图2)钻孔 钻机就
34、位时用经纬仪、挂线、钻杆导向相结合的方法,反复调整,确保钻机钻杆轴线和导向轴线相吻合。需搭设钻机平台时,应满足承受机具、材料、人员荷载要求,连接牢固、稳定。防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量。钻孔顺序一般按高孔位向低孔位进行。钻孔时应经常量测孔的斜度,发现误差超限及时纠正,至终孔仍超限者应封孔,原位重钻。在钻进时,若出现卡钻、坍孔时,应注浆后再钻;也可采用其它工艺直接将管棚钢管钻入或增加套管钻孔时跟进护壁。钻孔时,应认真作好钻孔记录,除记录钻进深度、方向角外,还应根据钻孔出屑或取蕊情况记录不同孔深时的围岩情况,达到超前探测围岩的目的。3)棚管制作及安设棚管应采用厚壁无缝钢
35、管制作,壁厚6mm,管壁上钻孔, 孔径1016mm,孔间距1520cm,呈梅花形布置,尾部留不钻孔的止浆段。棚管安装前应用钻头或高压风对钻孔进行扫孔、清孔,清除孔内浮渣,确保孔径、孔深符合要求、防止堵孔。棚管可采用顶进安设,逐节接长。接长管节宜采用丝扣连接,丝扣连接长度不小于10cm,因此要求加工的精度必须满足要求,才能保证连接长度、密封性。相邻棚管的接头应前后错开,避免棚管的接头处于同一断面。4)注浆注浆前应采用喷混凝土对开挖工作面进行封闭,形成止浆墙,防止浆液回流影响注浆效果。注浆材料应根据围岩地质情况进行选择,本隧道均采用水泥单液注浆。注浆顺序应由低向高处进行,有水时从无水孔向有水孔进行
36、,一般采用逐孔注浆。注浆压力根据岩层性质、地下水情况和注浆材料的不同而定,一般情况下,注浆终压取1.02.0MPa。注浆时,应对注浆管进行编号,对每个注浆孔的注浆量、注浆时间、注浆压力作出记录,以保证注浆质量。5)质量检验与控制管棚所用管材品种、规格和材质符合设计要求;管棚搭接长度符合设计要求;注浆浆液配合比符合设计要求,浆液充满钢管及周围空隙;管棚钻孔施工的允许偏差应符合下表的规定:管棚钻孔施工允许偏差序号项目允许偏差1方向角1o2孔口距50mm3孔 深50mm5、明洞施工1)施工顺序明洞全部采用明挖法施工。具体施工顺序:测量放线排截水沟施作边仰坡开挖、支护(锚网喷支护及抗滑桩施工)基底处理
37、仰拱、填充施工拱墙衬砌明洞防水层施工洞顶回填。施工工序具体见“洞口段明洞施工工序及支护施工示意图”。2)施工方法明洞土石方开挖采取横向分层纵向分段的方法进行施工,采用挖掘机开挖,必要时采取弱爆破和人工配合机械刷坡,装载机装碴自卸汽车出碴。按照设计施作边仰坡防护或抗滑桩。开挖完成后进行基底处理,基底承载力达到要求后施作仰拱、填充砼,填充砼在仰拱砼终凝后进行浇筑。隧道进出口明洞衬砌在仰拱填充完成后由洞内向洞口方向先仰拱后拱墙的顺序施工;全部为明洞的衬砌自一端向另一端施作。明洞衬砌均采用模板台车作内模(斜切段采用组合钢模作内模),外模采用组合钢模对拱墙衬砌混凝土一次性灌注,混凝土由自动拌合站生产,罐
38、车运输,泵送入模,插入式振捣器振捣。洞口衬砌与隧道洞门整体灌筑后进行洞顶回填施工。明洞回填分层填筑,每层层厚不大于1m,左右对称回填。码砌及浆砌分层错缝进行、夯填密实,确保施工质量。n层墙身钢筋放样墙身测量放样安装基础钢筋基础混凝土浇注不合格不合格合格n层墙身模型安装n层墙身混凝土浇注洞门装饰洞顶回填及防排水处理n层混凝土养护检查基础测量放样基础开挖安装基础模板基坑检查洞门施工流程图 (3)正洞开挖及支护施工工艺及方法(爆破方案)本隧道为双幅隧道,III级采用全段面开挖,IV级围岩采用台阶法开挖,级围岩采用上下台阶弧形导坑法。以IV级围岩开挖为例:IV级开挖方法 IV级围岩均采用台阶法开挖,台
39、阶长度35m,周边采用光面爆破减少对围岩的震动以控制成形。上台阶风钻钻孔,挖掘机扒碴到下断面,下台阶利用风钻钻孔,下断面出碴利用装载机装碴,自卸汽车运碴至指定的弃碴场地。开挖循环进尺为2.5米。测量布眼钻眼装药爆破通风、处理危石、初喷爆破效果仰拱混凝土二次模筑喷砼、局部或系统锚杆、挂网布设纵防水板横透水软管、止水条级围岩施工工艺流程图检查合格超前地质预报施工准备出碴监控量测处理欠挖调整爆破参数数加强支护检查合格不满足超挖欠挖施工工艺:IV级围岩钻爆设计参数如下:爆破参数的选定岩石类别确定:根据曹家沟隧道的施工设计图, IV级围岩地段岩石为次坚石坚石。炸药及雷管:根据炸药库炸药及雷管情况,选用炸
40、药为乳化炸药,药卷直径32,长度200mm;雷管为非电延迟毫秒雷管,电雷管引爆。每循环掘进深度: 2.5米开挖形式:上、下台阶开挖,上台阶开挖高度为6.46m,下台阶开挖高度为2.02m。掏槽形式:采用对称楔形掏槽,对称两排楔形掏槽眼,中间设置两个聚能空眼。装药形式:周边眼采用间隔装药法装药,药卷间距小于炸药的殉爆距离,一般为35cm,用小竹片绑扎药卷,形成间隔距离,雷管置于炮眼底部。其它眼装药采用反向连续装药,雷管置于炮眼底部。装药型式图如下图:连续装药结构示意图(标准药卷(32)连续装药结构)炮泥药卷(32)雷管B周边眼光爆孔装药结构示意图(小直径药卷(25)空气间隔装药结构)AA放大药卷
41、孔眼炮泥小直径药卷(25)雷管AAA循环时间:IV级围岩开挖每循环进尺2.5m,每循环用时18h,平均每日进尺3.3m,考虑超前地质预报所用时间和其它不可预见因素,每月按25天计算(其余56天考虑TSP203超前地质预报所需时间),月进尺可完成82.5m。支护施工工艺及方法本标段隧道采用的支护方法有超前小导管、型钢钢架、挂网喷锚、锚杆等。各支护方法施工工艺如下。A、超前小导管注浆施工工艺及方法施工工艺详见下:制浆超前小导管注浆工艺流程图管路泄露风钻钻孔顶入钢管连接管路补钻注浆孔效果检查停止注浆注下一孔注浆有无渗漏压水试验达到要求否无良好检修封闭岩面掌子面泄露施工方法:小导管采用钢管制成,前端封
42、闭并制成尖状,以便顺利插入已钻好的孔内。在管壁梅花型布置注浆孔,管尾端1.0m不设注浆孔。小导管环向间距40cm,纵向水平搭接长度不小于1.0m,外插角1015。先用YT-28风钻开孔。开孔直径为50mm,并用吹管将砂石吹出。然后用带冲击的YT-28风钻将小导管顶入孔中,或直接用锤击插入钢管。最后用塑胶泥(35Be水玻璃拌合MC型超细水泥或P.O42.5水泥)封堵导管周围及孔口,同时封堵工作面上的裂缝。安装刚拱架后与拱架焊接在一起。小导管外露20cm,安装注浆管路。采用定量注浆,控制进浆速度,一般每根导管控制在30L/min以内,即每孔注入0.30m3浆液。注浆配比为水泥砂浆1:1,水灰比0.
43、380.45。在施工中,根据地质情况现场试验调整参数。注浆压力控制在0.51.0MPa。注浆最高压力严格控制在1.0MPa以内,以防压裂工作面。每根导管内注浆量由计算确定,若压力上升,流量减少,虽然注浆量未达到计算值,但孔口压力已达到1.0MPa也结束注浆。注浆结束后及时清洗泵、阀门和管路,保证机具完好,管路畅通。每环注浆完成,钻23个孔检查注浆效果,未达预期效果时采用小导管压注同配合比浆液补注。B、喷射砼施工工艺及方法喷射混凝土工艺流程框图补混凝土不合格合格施工准备施喷面的清理计量配料结束拌合混凝土湿喷机现场施喷砂、石、水泥、水、外加剂(合成纤维)混凝土搅拌站加速凝剂检查、试验装运喷料施工工艺:施工方法:本隧道均采用湿喷法。在洞外用强制式搅拌机拌制砼,自卸汽车将砼运输至作业点,由湿式喷射机喷射,喷头处加入速凝剂。喷射混凝土时应按照施工工艺分段、分片,每个工作面由下而上依次进行。一次喷射混凝土的最大厚度,拱部不得超过10cm,边墙不得超过15cm。喷嘴宜与喷面垂直,其间距宜为0.61.8m。分层喷射混凝土时,后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。喷射作业紧跟开挖作业面时,混凝土终凝到下一循环爆破作业时间不应小于3h。喷射混凝土终凝2h