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1、 XXX隧道施工组织设计1、编制依据、原那么1.1编制依据:?XXXX隧道咨询图?;?铁路隧道工程施工质量验收标准?;?铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准?;?铁路隧道喷锚构筑法技术标准?;?铁路隧道防排水技术标准?;?铁路混凝土与砌体工程施工标准?;?铁路隧道衬砌质量无损检测规程?;?铁路工程施工平安技术规程?上、下册;通过现场踏勘、调查、采集、咨询所获取的有关资料。1.2编制原那么:1.21、认真执行国家?建设工程质量管理条例?、以及铁道部、建设单位关于铁路根本建设的法令、法规和管理方法。1.22、严格执行国家铁道部关于铁路工程施工技术标准、操作规程和质量验收标准。2.工程概况2.1 工
2、程位置、地理及气候特征XXX隧道位于祁东县洪桥镇井塘村,左邻既有湘桂铁路线,场地为丘陵地貌,植被发育,丘陵自然坡度2030。相对高差3040m。隧道进口段零星分布有水塘,水塘塘埂标高约为145m,高于隧道顶标高,附近有乡村便道,工地交通条件较好该地区温暖湿润为其主要气候特征。最高气温42,最低气温为-5,年平均降水量14001800mm,每年47月为雨季,阴雨连绵,对施工影响较大。2.2 工程、水文地质情况隧道地段表层覆盖第四系残坡积Q4dl+el粉质黏土,棕红色,硬塑,厚约1113m,下伏石炭系中上统壶天群组灰岩C23ht,弱风化,整个隧道岩性均匀,岩体较完整。水文地质条件:地表水不发育,地
3、下水类型为大塘阶灰岩岩溶裂隙水,一般沿溶1 裂隙渗透,水量不大。2.3工程设计概况及主要工程数量本隧道为双线曲线墙隧道。其设计概况如下: 设计时速:200km/h;设计坡度:从隧道进口至出口为上坡,坡度为5.8。 曲线半径:4500m;隧道长度:246m。其中明洞65m,暗洞181m;进口里程:DK65+465,出口里程:DK65+711。全隧道位于右偏曲线上,曲线半径R=4500m,隧道的围岩设计级别为:DK65+465+575为级围岩,其中DK65+465+530段为级偏压明洞,DK65+530+550预加固措施采用108注浆长管棚,管棚长25m;DK65+550+570预加固措施采用50
4、注浆小导管,管长5m。DK65+575+670为级围岩,自DK65+570+675段预加固措施采用42超前小导管,管长4.5m。DK65+670+711段设计为级围岩,其中DK65+676+694预加固措施采用50注浆小导管,管长5m,DK65+694+711段采用明挖,帽檐式斜切洞门。表1:主要工程数量表 2.4 方案工期2 依据2021年1月底到达峻工的总工期目标,拟定本隧道工期目标如下:拟完成246成洞米,施工方案如下:2021年5月15日至2021年6月10日,完成施工准备工作。2021年6月11日至2021年10月11日,开挖、初支完成。2021年8月11日至2021年12月11日,
5、洞门、明洞、二衬完成。2021年11月11日至2021年12月11日,完成水沟电缆槽及其附属工程。3.工程特点及重难点3.1工程特点本工程的主要特点为:本工程为曲线短隧道,工期短,施工投入较大,管理难度也较大。3.2工程重难点3.2.1洞口段施工洞口段属浅埋段,进、出口处土层较厚,易坍塌,强风化层岩体较破碎,易失稳坍塌,风险等级为高度。3.2.2 长管棚预支护、超前小导管预支护施工XXX隧道进口段设计了25m长108长管棚,施工难度较大。XXX隧道出口段设计了一段18m长度的超前小导管施工也是本工程的重难点。4.施工准备及施工部署4.1 施工总目标质量目标:工程一次验收合格率100%,创局级优
6、质工程。平安目标:无重大平安事故,平安达国标。4.2 总体施工方案施工原那么:短进尺,弱爆破,强支护,勤量测,早封闭。隧道开挖采用钻机钻眼,级围岩采用台阶法开挖;级围岩采用三台阶临时仰拱法施工。直眼掏槽,光面爆破,出碴采用无轨运输,机械装运;喷射砼采用湿喷工艺。二次衬砌采用衬砌台车施工。4.3 临时设施4.3.1施工生产、生活用水XXX隧道施工用水采用修建高位水池抽水解决,为保证隧道工作面水压,在距隧3 道拱顶上50m的山顶上修建一座200m3的高位水池,用潜水泵自山下水塘抽水解决。生活采用打水井或修建水池蓄水解决。4.3.2施工用电施工用电搭设地方电网解决。在进口洞外设1台315KVA变压器
7、,并备用一台200KW内燃发电机组,采用双回路供电系统,一路为主电源,另一路为备用电源。供作业队生产、生活用电。4.3.3 通讯及交通条件本地区通讯较兴旺,可通无线 及程控 。隧道附近有乡村道路,施工便道已打通直到达洞口。4.3.4 混凝土搅拌站隧道砼搅拌站设在进口处,搅拌站内设置砂、石堆放场和水泥库房。搅拌站设1台450L强制式搅拌机,平均生产能力为60m3/h。4.3.5风力供给洞内通风采用压入式通风,在进口洞口处安装1台80KW轴流通风机,通过1200软质通风管将风引入洞内,满足洞内通风的需要。4.3.6 洞内管线布置洞内管线布置如以下图。 4.3.7生产、生活房屋4 在附近村庄租用房屋
8、作为隧道施工生活办公用房。隧道生产房屋500m2,主要修建于靠近进口处,生产房采用砼硬化地面、活动板房结构。4.4 拟投入各班组劳动力方案表24.5材料方案表3:主要材料方案表5 4.6工程材料的采购建设单位组织招标采购的材料:水泥、钢材等主材由甲方负责供给。施工单位自购材料:全隧道所用的砂石料采用祁东县境内经试验合格的砂石料。施工所需的其它材料由祁东或衡阳建材市场购置。5.主要施工方案、施工工艺5.1洞口段施工及进洞方案5.1.1隧道洞口段施工方案XXX隧道进口:DK65+465DK65+530为V级路堑式偏压明洞,采用明挖法施工。洞口段土层较厚,易坍塌,强风化层岩体较破碎,易失稳坍塌。明挖
9、施工前应先做好截排水措施。5.1.1.1洞口开挖方案洞口开挖前先测量放线,准确定出洞口位置,然后按设计尺寸做好天沟等防排水设施,加强边坡挡护,做好仰坡防护措施后,边仰坡按设计坡度11.25用挖掘机进行刷坡,假设刷到基岩,那么去除粘土层即可,所弃土石方用自卸汽车运至弃碴场。5.1.1.2 洞口边仰坡加固措施洞口开挖后,对隧道边仰坡进行锚喷网防护。支护参数为:C25喷混凝土,厚度为10cm;22砂浆锚杆, 间距1m1m,梅花型布置;钢筋网:8钢筋,网格间距2020cm。在清刷完边、仰坡后,先初喷3cm混凝土,再打入4m长22砂浆锚杆,间距1m1m,梅花行布置。挂8钢筋网,网格间距2020cm,制作
10、成22m的网片进行敷设,并且与锚杆外露端头焊接牢固。然后复喷C25混凝土7cm。5.1.1.3超前长管棚施工隧道进口段暗洞DK65+530DK65+550段设置了108长管棚超前支护,管棚施工设置导向墙,导向墙采用C20混凝土,截面尺寸为1m1m,长管棚导向墙的角度和长度应根据现场开挖所揭示的实际地质情况进行调整,导向墙根底应设置在基岩中,为保证长管棚施工精度,导向墙内设2榀I18工字钢架,钢架外缘设140壁厚5mm导向钢管,钢管与钢架焊接。施做完导向墙后再进行管棚施工。其施工工艺如下:1主要施工机具:潜孔钻1台;BW-250型注浆泵2台;HJ-200型灰浆搅6 拌机1台;自制三通混合器3个;
11、电钻3台,140合金钻头一组。2注浆材料:水泥:425普通硅酸盐水泥;水:必须经过检验合格的水。3配合比水灰比 W/C=11;4施工工艺封闭掌子面:喷射C20混凝土58cm封闭掌子面。施做导向墙。钻孔:先安设钻孔台架,保证台架的稳固,然后在开挖工作面处安设受力拱架,同时在比开挖边界线大25cm左右的拱圈正确标明管棚位置。采用潜孔钻机128钻头施钻,仰角为设计角度13。开孔时钻速宜低,钻进50cm后即用正常钻速钻进。钻杆不断接长,直至到达39m深的钻孔深度。由于重力作用钻杆有可能呈抛物线形钻进,所以应随时用测斜仪器检查钻孔的倾斜度和方向,发现偏斜及时纠正,保证钻入角度不变,孔口偏差不大于8cm。
12、钻孔顺序一般由高孔位向低孔位进行打入钢花管:先把外径75mm壁厚6mm的钢管用电钻在管壁钻注浆小孔,呈梅花行布置。管棚接长采用管箍丝口连接,管箍壁较钢管厚。然后把钢管顶入注浆孔内。可采用风钻或挖机直接推入。注浆:钢管打入后采用注浆泵先压水试压,当压力到达0.5Mpa时,稳压2分钟,以此冲刷坍体孔隙,扩大浆液通路,提高浆液渗透性。压浆顺序为自下而上,先两边后中间。为防止浆液将已钻好的孔充填,钻孔和压浆作业交替进行,钻完一孔即压一孔,压完一孔钻一孔。为节约水玻璃,第一次压浆压入双液浆,到达止水效果后,可根据浆液渗漏情况,压单液浆或间歇压双液浆。压浆过程中注意记录注浆时间、压力及注浆量。BW-250
13、型注浆泵的排量有两档:250L/min、175L/min。两台同一型号的注浆泵,压水泥浆的一台开在250 L/min档位上,压水玻璃的一台开在175L/min档位上,这样出浆之比为175/250=0.7,与设计配合比根本吻合。5注浆过程中异常现象的处理注浆过程中如发生串浆或跑浆时,采用稍加停机,再压浆或将串浆孔堵塞的方法。但停机时间不能超过管内混合浆液的凝胶。压双液浆时,压力突然升高,那么关停水玻璃闸阀及水玻璃泵,进行单液注浆或注清水,当泵压正常时,再进行双液注浆。7 假设在注浆过程中遇到坍体空隙率大且局部有空洞,注浆量很大而注浆压力上不去的情况,以控制注浆量为主,一般到达设计注浆量后,稍施稳
14、压即可停止注浆。注浆过程中应密切注意注浆压力,假设压力突然迅速上升,那么证明堵了管,应立即关闭注浆泵,检查管路,疏通前方能继续注浆,否那么会造成爆管浆液喷出伤人。同时要防止水玻璃溶液溅到皮肤上。 否 管棚注浆工序流程图 5.1.1.4 进口明洞施工明洞切口成形、边仰坡加固及挡墙施工完成以后,进行明洞施工。明洞施工方案:明洞基地需换填局部按设计要求开挖成形后,用M10浆砌回填至设计标高后,进行8 仰拱的施工,然后进行明洞边墙和拱部钢筋混凝土施工。采用满堂式钢管脚手架支撑,弯制工字钢作为拱架,模板采用木模板。为保证外观质量,在模板上钉3mm厚PVC板。其明洞施工的工艺流程图如以下图: 5.1.1.
15、5 进洞方案XXX隧道进口暗洞DK65+530-DK65+570为级围岩,地质条件较差。开挖时采用三台阶临时仰拱法开挖,其施工方法如下:三台阶临时仰拱法开挖工序为:A、(1)开挖部,(2)施作部导坑周边的初期支护,即初喷4cm厚砼,架立I20工字钢架,间距60cm,并设锁脚钢管,采用50mm*3.5mm的钢管,长度4m,每处设置2根,9 (3)导坑底部铺设I18轻型工字钢,喷20cm厚砼,施作部临时仰拱,且及时封闭掌子面,(4)钻设带排气装置的注浆锚杆,参数为L=4m,间距(环1.2m*纵1m)梅花形布置,然后复喷砼至设计厚度。B、(1)在滞后部35m后,弱爆破开挖部,(2)导坑周边局部初喷4
16、cm厚砼,架立I20工字钢架,间距60cm并与部钢架位置一致,并设锁脚钢管,采用50mm*3.5mm的钢管,长度4m,每处设置2根,呈水平布置,(3)导坑底部喷8cm厚砼,施作部临时仰拱,(4)钻设22砂浆锚杆,参数为L=4m,间距(环1.2m*纵1m)梅花形布置,然后复喷桶至设计厚度。C、(1)在滞后部35m后,弱爆破开挖部,(2)初喷4cm厚砼,架立I20工字钢架,(3)隧底周边局部喷砼至设计厚度。D、灌注仰拱及隧底填充仰拱及隧道填充应分次施作。E、待初期支护收敛后,利用衬砌台车一次性浇注拱墙衬砌。 洞口段施工工艺见以下图: 10 5.2 隧道洞身开挖施工方案隧道的围岩类别划分见下表:表4
17、:隧道围岩类别划分表根据围岩类别不同进行相对应的爆破施工设计。5.2.1 级围岩开挖方法及工艺:1超前小导管注浆超前小导管采用外径50mm,壁厚5mm热扎无缝钢管,钢管前端呈尖锥状,尾部焊上11 6加劲箍,管壁四周钻10mm压浆孔,尾部留有1m不设压浆孔。施工时,钢管与衬砌中线平行打入拱部围岩,钢管环向间距40cm,纵向间距2.4m。每打完一排钢管注浆后,开挖拱部及第一次喷射砼、打锚杆、架设钢架、挂网等完成初期支护,隔2.4m再打另一环超前小导管钢管,两环钢管保持1.0m的搭接长度。超前小导管注浆采用水泥砂浆,注浆参数为:水泥砂浆水灰比0.51(重量比);注浆压力0.51.0MPa。当每孔注浆
18、量到达了设计注浆量时,可以结束注浆。超前小导管尾部与钢架焊接连接成整体。小导管注浆机具设备见下表: 表5 工艺流程:注浆作业包括打孔、布管、封孔、注浆4道工序。打孔布管:采用台车或凿岩风钻打孔,孔口偏差不大于50mm,孔眼长度应大于设计的小钢管长度,小钢管应平直,尾部焊箍,顶部成尖锥状,采用锤击或钻机顶入,钢管长5m,管上接梅花形布置小孔,间隔15cm,孔眼直径10mm,尾部置于钢架腹部或焊接于系统锚杆尾部。封孔注浆:在掌子面喷一层5cm厚砼,孔口处设止浆塞,采用水泥浆液注浆,注浆压力0.51.0Mpa,浆液配比现场试验确定,注浆时先注无水孔,后注有水孔,从拱顶向拱脚方向灌注,遇窜浆或跑浆时,
19、那么采取间隔一孔或几孔灌注的方法。12 注浆小导管施工工艺流程图级围岩地段,均采用三台阶临时仰拱法施工,其施工工序见进洞方案。5.2.2 IV级围岩开挖方法及工艺:XXX隧道DK65+570DK65+676段为IV级围岩,地质条件较差。开挖时采用三台阶七步开挖法施工,其施工方法如下:三台阶七步开挖法是以弧形导坑预留核心土法为根本模式,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。三台阶七步开挖法开挖工序为:A、三台阶七步开挖法应以机械开挖为主,必要时辅以弱爆破,各分部平行作业,平行施作初期支护,各分部初期支护应衔接紧密,及时封闭成环。B、仰拱应紧跟下台阶
20、施作,及时闭合构成稳定的支护体系。C、施工过程中应通过监控量测掌握围岩和支护的变形情况,及时调整支护参数和13 预留变形量,保证施工平安。D、完善洞内防排水系统,防止地下水浸泡拱墙墙角根底。E、拱部超前支护完成后,环向开挖上台阶弧形导坑,预留核心土长度宜为35m,宽度宜为隧道开挖宽度的1312.开挖循环进尺应根据初期支护钢架间距确定,做大不得超过1.5m,上台阶开挖失跨比应大于0.3。F、中台阶及下台阶左、右侧开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定,最大不得超过1.5m,开挖高度宜为33.5m,左、右侧台阶错开23m。G、上、中、下台阶预留核心土开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。H、仰拱循环开挖场地
21、宜为23m,开挖后及时施作仰拱初期支护,完成两个隧底开挖、支护循环后,及时施作仰拱,仰拱分段长度宜为46m。5.3 初期支护施工方案1各隧道的初期支护参数见下表:表7:隧道施工支护参数表14 2施工方案初期支护方案是按新奥法原理施工,即施作锚杆或注浆小导管、铺设钢筋网、喷射砼等与围岩共同承受围岩压力,充分发挥围岩自承能力。因此,支护施作的及时性将成为支护成败的关键。锚杆或小导管施作、挂网、喷射砼作业由专业工班紧随开挖面及时施作。在开挖运输结束之后必要时可在碴堆上,先喷射5cm厚砼封闭岩面,减少围岩暴露时间。锚杆或小导管钻孔方式为锚杆钻机钻孔,施工完成后,随后安设钢筋网片,进行分层喷射砼,喷射时
22、注意分层逐层喷射,直到到达设计厚度。合成纤维砼喷射时注意掺加合成纤维后的搅拌质量和疏通喷射管路。整个支护过程中,必须建立健全质量保证措施,并且由质量控制小组随时进行现场监督,把好质量关。初期支护工艺流程图如下: 3锚杆施工 工艺流程施工中后用高压风冲洗眼孔,经检查合格后插入杆体,同时插入注浆管和排气管,用湿润后的锚固药包堵塞好端头,采用注浆泵注浆,注浆压力为0.10.3Mpa。 施工要点及技术措施1施工要点15 a.锚杆药包封堵前必须用高压风冲洗干净,且锚固剂到达70%强度前方可注浆,并随时注浆注浆压力及孔口情况。b.锚杆长度在保证设计的锚固长度外,尚应计入工作长度。锚杆施作后三天内不得悬吊重
23、物。c.锚杆轴线应与岩体主结构面或滑移面成较大角度相交。2技术措施a.根据围岩开挖的实际情况,结合设计图纸的要求,孔位定位准确,角度适宜。 b.施工前对锚固药包进行检查,同时注意控制药包浸泡时间,确保锚固质量。c.药包填塞饱满,锚杆抗拔力到达设计要求。d.按标准要求抽样进行锚固力检查,其平均值不得低于设计值。e.加大检测力度,增加抽检次数,确保支护质量。4钢筋网施工 工艺流程钢筋网一般在初喷砼之后安设,先在钢筋房焊接加工制作成2.02.0m 的网片,施工时运至工作面进行挂设,挂设时紧贴岩面,钢筋网之间及钢筋网与锚杆之间要焊接牢固。其工艺流程如下: 技术要求a、钢筋应在雨棚下存放,不得锈蚀和沾有
24、污物。b、钢筋冷拉时要拉力适中,焊接时采用点焊,不得烧伤主筋。c、钢筋网与锚杆接头需焊接牢固,确保在喷射砼作业时不颤抖。d、钢筋网铺设随砼初喷面起伏,并与壁面接触密实。e、铺设钢筋网前,先喷射5cm厚的砼形成钢筋保护层。5隧道喷射混凝土采用湿喷工艺,其施工工艺如下:喷射设备使用TK961型湿喷机,人工掌握喷头直接喷射砼。喷射砼作业除满足?标准?的有关规定外,增加如下技术要求:16 a、对于、级围岩,初喷、复喷均紧跟工作面,级围岩,初喷砼紧跟工作面,复喷前按设计完成锚杆、钢筋网、钢筋格栅的安装工作,复喷可距工作面一定距离,但应小于3.0m,施工时,根据监控量测的结果进行修正。b、渗漏水地段的处理
25、,当围岩大面积渗水但水量不大时,在喷射砼前用高压风吹扫;开始喷射时,喷射砼由远而近;临时加大速凝剂掺量,缩短初、终凝时间,逐渐合拢喷射砼。水止后,按正常配合比喷射砼封闭。c、试验室负责优选喷射砼配合比与施工控制,喷射砼中掺DS型液体速凝剂,STC粘稠剂,以减少回弹和粉尘;按配合比称料拌合,电动流量计控制外加剂的掺量,确保喷射砼强度符合设计要求。d、每隔20m检测测开挖断面和喷射砼完毕后的断面,两断面相减就得喷射砼厚度,不够设计厚度的重新加喷补够。e、喷射砼由专人喷水养护,以减少由于水化热引起的开裂,发现裂纹用红油漆作上标志,进行观测和监测,确定其是否在继续开展,如有开展找出原因进行处理,对可能
26、掉下的喷射砼撬下重喷,对不开展的裂纹采取在其附近加设锚杆或加喷层砼的方法处理,以策平安。f、坚决实行“四不制度,即喷锚工艺不完毕掌子面不前进;喷射砼厚度不够不前进不开挖;喷锚后发现的问题不解决不前进;量测结果判断不全未经补强不前进。以上制度由工地领工员负责实施,并将实施情况填入工程日志簿备查,工程经理部负责检查催促。湿喷工艺a、喷射砼的工艺流程:喷射机械安设调整好后,先注水、通风、去除管道杂物;同时用高压水或高压风吹洗岩面,去除岩面尘埃;上料保证连续性,校正好配料的输出比;操作顺序:喷射从拱部至边墙脚,风压由高变低,拱部的风压为0.40.65Mpa,边墙的风压为0.30.5MPa。喷射时,先开
27、外加剂,后开风再送料,以易粘结减小回弹,喷射面以外表湿润光泽为准。严格控制好喷嘴与岩面的距离和高度,喷嘴与岩面垂直。有钢筋时,角度适当放偏30左右,喷嘴与岩面的距离控制在0.81.0m范围内;并且喷头作连续不断的圆周、螺旋状运动,后一圈压前一圈的三分之一,喷射时自下而上呈“S形运动。使用机械17 手进行喷射,可使喷头能更垂直地对准受喷面,且操作人员改善劳动条件,更准确地观察掌子面的情况。湿喷砼施工工艺流程如以下图所示。 b、喷射砼的原材料水泥:普通425号硅酸盐水泥。砂:采用坚硬耐久的中砂,砂率根据试验确定。石:采用巩固耐久的碎石,粒径小于15mm。增粘剂、速凝剂根据试验确定掺量。5.4 防排
28、水施工5.4.1 隧道边沟和排水管l隧道边沟、环向排水管及中心排水管按图纸的要求进行施工,与隧道衬砌同时完成。2洞内为排除围岩裂隙水和路面水流而设置的排水孔,按图纸要求采用排水管将水引入过沟。排水管在初期支护之后施工,以免造成塌方掉块。5.4.2 洞内排水(1)施工废水隧道洞内施工为顺坡施工,采用开挖排水沟顺坡排水开挖中洞内渗水的面积较大时,采用钻孔将水集中汇流引入排水沟内。将钻孔位置、数量、孔径、深度、方向和渗水量等作详细记录,用以确定衬砌施工时拱墙背后所需要的排水措施。18 2承压水的排放 当预计开挖工作面前方有承压水,而且排放不会影响围岩稳定,或进行注浆前排水降压,采用超前钻孔或辅助坑道
29、排水。 超前钻孔及辅助坑道保持1020m的超前距离,最短超前l2倍掘进循环长度。5.4.3 防水板施工1施工顺序防水板分三局部挂设,先仰拱再按照自上而下的顺序进行环状铺设。在施工中应保证防水板各局部之间的粘接质量,防止渗水。 防水板的铺设在多功能作业平台上进行,作业平台位于衬砌台车和开挖台车之间。作业平台如以下图: 级平台 支撑 级平台 机构简易多功能作业平台构造示意图3防水板施工工艺如图: 5.4.4止水带施工根据衬砌厚度及衬砌形式,自制拼装式钢模挡头板,每块钢模宽度为衬砌厚度的一半,同时将钢模根据安装顺序编号。液压衬砌台车就位后,按照钢模挡头板编号安装钢模挡头板,同时将止水条沿隧道环向夹在
30、挡头板中间,两块挡头板用U形卡固定。20 5.5 洞身衬砌施工方案 5.5.1施工方法DK65+465DK65+711洞身衬砌为C35钢筋混凝土,为保证衬砌质量,隧道采用先施做仰拱、再施做拱墙衬砌(即拱、墙衬砌一次性施作)的顺序进行衬砌施工。采用9m长液压衬砌台车衬砌,用砼输送车从砼搅拌站输送砼,泵送砼入模。模筑衬砌主要施工机械:砼输送泵、砼输送车、液压衬砌台车和砼振捣器等。 主要衬砌机械设备配备如下表:表8续浇段止水 5.5.2混凝土施工4.5.2.1 施工工艺流程拱部被覆砼,为防水抗渗钢筋砼,洞口区外设柔性防水层,为复合式衬砌结构。施工时拱部采用整体式钢模板衬砌台车一次性浇注。拱部被覆砼施
31、工工艺流程见图24。4.5.2.2 施工步骤 1施工准备对使用的各种机械设备进行检查,使机械在施工中能正常运行,保证衬砌施工连续进行。施工配套措施满足施工需求。2仰拱及铺底施工仰拱应超前边墙和拱部衬砌一定的距离。隧底虚碴、杂物等必须去除干净。超挖的局部,用同级砼回填。 铺底时应使坡面满足设计要求。 3边墙及拱部砼施工 立模22 a、采用液压衬砌台车一次浇筑成环。b、在衬砌台车就位之前,按线路中线和高程,结合允许施工误差和预留沉落量,对断面进行复核和整修。c、模板接头整齐平顺,挡头板与岩壁间缝隙应嵌堵紧密。 d、衬砌台车就位准确,支撑牢固,严防走动。 衬砌施工a、运输:砼由砼输送罐车运输,砼运输
32、途中必须缓慢搅拌,防止砼产生离析或初凝。23 b、砼灌注:砼运到衬砌工作面后,由砼输送泵泵送入模。进行拱圈浇注时,为防止出现偏压,必须从两侧对称浇注,砼垂直灌注高度控制在1.2m以内,并不断加强捣固,确保密实。c、砼捣固:拱部砼浇注时,采用24台插入式振捣棒,配备专业人员进行捣固作业。每层浇注厚度在0.5m以内,砼捣固时不得撞击钢筋及模板,捣固时必须快插慢提,均匀捣固,确保不出现过捣或漏捣。d、封顶:封顶是拱圈衬砌的关键工序,如果措施不当,就会造成拱顶封闭不密实、跑模。封顶采取有压封顶方式,利用被覆钢筋加固挡头板,实施有压封顶。在拱顶浇注前,于拱顶预留注浆孔,浇注后两次注浆密实。同时要求砼采用
33、自密实砼,提高其自密实能力。 养护砼的养护按?标准?实施。 拆模整体砼衬砌拱墙均需承受较大的围岩压力,在封顶砼到达设计强度的70%以上才能拆模。为满足4天一个衬砌循环的要求,在进行砼配合比设计时,应满足以上条件。5.6其他洞内附属工程各种附属洞室根据图纸布置位置与洞身同时开挖,在浇筑边墙混凝土前,一次浇筑完成。在衬砌完成后即施做水沟、电缆槽。5.7不良地质地段施工5.7.1 洞口不良地质地段施工隧道洞门地段地质条件较差,且地表水聚集,施工难度大,施工时结合洞外场地和相邻工程的情况,全面考虑、妥善安排旱季施工,为隧道洞身施工创造条件。施工方法及考前须知如下:1地表复测后,放出洞口里程,根据洞口里
34、程和线路方向放出洞口边、仰坡刷坡线。2在场地清理作施工准备时,先清理洞口上方及侧方有可能滑塌的表土,灌木及山坡危石等,平整洞顶地表,排除积水,整理隧道周围流水沟渠。之后施做洞口边、仰坡顶处的天沟。3洞门刷坡采用反铲挖掘机配合人工进行,在局部硬岩可采用局部小爆破开挖,24 开挖必须一次到位,防止二次开挖时影响正洞施工及平安。4在边坡较高、较破碎及软弱围岩地段,采用地表钻孔注浆、喷锚支护措施加固边坡,防止施工过程中坍塌危及平安及影响进度。一边开挖一边加固处理。5喷砼采用湿式砼喷射机,喷混凝土前打眼、挂设钢筋网;喷射砼厚度必须到达设计要求,并对凹处喷射砼找平,做到喷层外表面平圆顺、外表美观。5.7.
35、2 断层破碎带施工l施工前切实掌握断层带的情况,包括破碎带的宽度、填充物、地下水以及隧道轴线与断层构造线方向的组合关系正交、斜交或平行,选择管棚支护或其它报监理工程师审批的施工方法通过断层地段。2当断层带内充填软塑状的断层泥或特别松散的颗粒时,可超前支护,采用先拱后墙法。墙部的首轮马口,可用挖井法施工;如断层带特别破碎,那么二、三轮马口以扩井法施工,最后挖去核心土,随即浇筑仰拱。3断层地段出现大量涌水时,采取排堵结合的治理措施。4通过断层地段的各施工工序之间的距离宜尽量缩短,尽快地使全断面衬砌封闭,减少岩层暴露、松动和地压增大。5采用爆破法掘进时,严格掌握炮眼数量、深度和装药量,尽量减小爆破对
36、围岩的震动。6断层地带的支护宁强勿弱,并应经常检查加固。7断层地带的衬砌紧跟开挖面完成,衬砌断面尽早封闭。5.7.3 塌方处理l隧道施工中发生塌方,应及时、迅速、妥善处理。处理前,必须详细观测塌方范围、形状,塌穴的地质构造,分析塌方发生原因和地下水活动情况,制定处理方案报监理工程师批准。2隧道塌方后先加固未塌方地段,防止塌穴进一步扩大,同时加强防排水工作。3当塌方规模较小时,首先加固塌体两端洞身,尽快施作喷射混凝土或锚喷联合支护,封闭塌穴顶部和侧部,然后清渣。4当塌方规模很大,塌渣体堵死洞身时,采取先护后挖的方法。在查清塌穴规模大小和穴顶位置后,采用管棚法或注浆凝固法稳固围岩体和渣体,待其稳定
37、后再按先上部后下部的顺序去除渣体。25 5对塌方冒顶,在清渣前支护陷穴口;地层极差时,在陷穴口附近地面应打设地表锚杆,洞内采用管棚支护和钢架支撑。6在塌方处,模筑衬砌背后与塌穴洞孔周壁间必须紧密支撑。塌方较小时,可用浆砌片石或干砌片石将其填充;塌穴较大时,可用浆砌片石回填厚2m,其上空间应采用钢支撑等顶住稳定围岩;特大塌穴将根据具体情况作特殊处理。7塌方地段应采取有效措施,防止地表水流入或下渗到塌穴和塌渣体内。对于塌方冒顶,还应在陷穴口设棚遮盖穴顶防雨。陷穴口回填标高应高出地面并封口。5.8 监控量测及地质超前预报5.8.1 监控量测5.8.1.1工程选择1为收集掌握隧道在施工过程中,围岩及支
38、护的变形和受力状况和预测前方有无断层和溶洞等不良地质情况,以及洞内钻爆开挖震动隧道的影响,结合本隧道施工地段的地质条件、支护类型,施工方法等特点,选择确定以下监测工程:表9:主 要 监 测 项 目 表2量测点位置及仪器布置示意图如下: 5.8.1.2量测仪器26 本工程主要量测仪器配置如下表:表10:主 要 量 测 仪 器 配 置5.8.1.3 量测组织机构及任务实施(1)为确保监测工作的按方案落实,特成立专门检测领导小组,由工程经理、工程总工程师、监测小组成员组成,其组织机构及职责如图28: (2)监控量测要求及信息化施工措施 监测方案工程施工前,根据现场实际情况及施工进度方案安排,编制详细
39、的监测方案,进一步确定监测技术标准。 监测小组为了真实反映监测结果,本标准施工监测由经理部具有施工监测经验的技术人员成立监测小组,具体负责各项监测工作。 监测管理a、工程经理部将监测管理工程及监测实施方案纳入施工生产方案,将监测作为一个重要的施工环节来抓,并保证监测工作有确定的时间和空间。b、施工监测在紧密结合施工步骤,既要测出每一施工步骤时围岩、支护结构变形27 的影响,又要方案出各测点的累计变形量。 监测数据分析和信息化施工措施由专业监测人员及时整理分析监测数据,并结合对围岩、支护及变形进行分析判断,将实测数据与允许值进行比拟,及时绘制各种变形时间关系曲线,预测变形开展趋势,及时向工程工程
40、师及监理工程师汇报,工程经理部根据监测结果及时调整施工步序及采取相应的技术措施,以实现信息化施工。 监测结果积极配合监理工程师对监测工作的监督和指导,并准确及时报送监测资料。工程施工完成以后,根据监测资料整理出本隧洞的监测分析总报告纳入竣工资料文件中。5.8.1.4各工程的监控量测方法和程序说明(1)地表下沉量测主要是对DK65+530DK65+580和DK65+650DK65+711段进行地表下沉量测,每间隔5m设一量测断面,每个量测断面1015个测点,采用在地表埋设测点用水准仪进行量测,测点用混凝土桩和预埋的钢筋头组成,量测绘制每一横断面沉降槽随时间的变化关系图。(2)水平收敛水平收敛量测
41、测点布设在起拱线上约1.0m处和边墙腰部,共计四条收敛测线,水平两条,倾斜两条,量测断面布置在相应拱顶下沉点断面处。采用JSS3015A数控收敛仪。收敛控制值为25mm,收敛值0.15mm/d时,已趋于稳定,可停止观测。(3)拱顶下沉量测拱顶下沉IV类围岩每间隔20m在拱顶设一个观测点,类围岩每间距10m设一个点,点位于开挖后即设置,允许下沉值30mm,直至收敛速率0.1mm/d时停止观测。4洞内外观察洞内外观察分开挖工作面观察、已施工区段观察以及地表观察,开挖工作面观察应在每次开挖后进行一次,内容包括节理裂隙发育情况、工作面稳定状态、围岩变形等,当地质情况根本无变化时,可每天进行一次,观察后
42、应绘制开挖工作面略图并作好地质素描。对已施工区段的观察每天至少一次,观察内容包括喷射混凝土、锚杆、钢架、二次衬砌的状况,以及施工质量情况。洞外观察重点在洞口段和洞身浅埋段,包括洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰坡的稳定、地表水渗透的观察。28 (5)其它量测在施工中,根据实际需要和监理指示,有针对性地采取一些辅助量测工作,如采用弹性波法测试围岩松弛范围、地下水位量测等。在围岩条件差、变形过大或初期支护变形较大时,必须对支护结构内部应力及接触应力进行量测,以便及时采取补救措施,防止发生平安事故。5.8.2 地质超前预报5.8.2.1地质预报本隧道地质情况较复杂,在隧道施工过程中应开展施工超前地质预
43、测预报工作,以获取开挖面前方的地质信息,及时调整隧道施工方案,指导隧道施工平安,防止发生地质灾害,全隧道采用全断面地质素描进行超前地质预报预测。本隧道根据设计提供的相关资料,拟进行以下6项的地质预报:地势条件变化对施工影响程度预报;可能出现塌方、滑动影响的预报;软岩出现内鼓,片劈掉块地段预报;位移变形加快影响围岩稳定预报。5.8.2.2超前地质探测和预报的方法根据工程隧道地质条件,结合本单位在以往隧道施工中在地质预报和探测方面积累的经验在级围岩地段估计前方有断层、溶洞、岩脉等不良地质情况时,每60m作一次预测预报工作。采用KDL-3型防爆矿井地质雷达仪作洞内跟踪超前探测与地面沿隧道轴向放射状探
44、测相结合的方法,和采用凿岩台车作水平超前钻孔的综合分析方法进行预测预报。超前地质预报探测施工程序如下页图示。及时观测开挖面的围岩状况和地质变化情况,确定岩性,测定岩层倾角、走向等要素,并绘制地质素描图。如发现现场地质与设计图纸不符,应及时向经理部领导和监理报告并到现场确认,同时申请变更设计。 29 6. 确保平安的技术组织措施 6.1平安目标本工程平安生产目标:实现无重大伤亡事故、无重大行车和交通事故、无重大火灾、爆炸事故等。职工因工死亡率控制在0,重伤率控制在0.5以下,负伤频率控制在9.6以下。6.2平安保证体系6.2.1平安保证体系,如下页图示: 6.2.2平安管理组织机构6.2.2.1
45、建立健全平安生产管理机构,成立以工程经理为组长的平安生产领导小组,全面负责并领导本工程的平安生产工作。主管平安生产的工程副经理为平安生产的直接责任人,总工程师为平安生产的技术负责人。30 6.2.2.2机构配置工程经理部设平安质量部,平安质量部下设平安组,设专职平安工程师;班组设兼职平安员。31 (1)落实平安生产责任制 本工程实行平安生产三级管理,即:一级管理由经理负责,二级管理由专职平安工程师和平安员负责,三级管理由作业队长负责,作业点设平安监督岗。 完善各项平安生产管理制度,针对各工序及各工种的特点制定相应的平安管理制度,并由各级平安组织检查落实。 建立平安生产责任制,落实各级管理人员和操作人员