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10.2km铁路工程桥梁路基车站隧道土建施工组织设计方案360页
10.2km铁路工程桥梁路基车站隧道土建施工组织设计方案360页.doc
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隧道施工
上传人:职z****i 编号:1027179 2024-09-04 347页 2.35MB
1、10.2km铁路工程桥梁、路基、车站、隧道土建施工组织设计方案编制单位: 编 制: 审 核: 批 准: 二XX年X月 目录1.工程概况171.1.工程简介171.2.工程范围及主要工程数量171.2.1.工程范围171.2.2.主要工程数量171.3.技术标准191.3.1.线路设计技术标准191.3.2.遵循的技术标准201.4.自然环境201.4.1.地形、地貌201.4.2.工程地质201.4.3.水文地质211.4.4.气象条件221.4.5.地震烈度221.5.施工条件221.5.1.交通条件221.5.2.水、电、通讯条件221.5.3.施工场地条件221.6.工程特点221.6.2、1.桥隧工程比重大、桥隧相连231.6.2.地形起伏大、地质条件复杂231.6.3.XX河特大桥高墩、大跨施工难度大231.6.4.XX隧道特点231.7.工程重点、难点及采取的对策与措施241.8.总体施工目标261.8.1.工期目标261.8.2.质量目标261.8.3.安全目标261.8.4.环境保护、水土保持目标272.总体施工组织布置及规划272.1.施工组织原则272.2.现场施工组织机构及施工队伍部署272.2.1.现场施工组织机构272.2.2.施工队伍部署及任务安排282.2.3.施工队伍人员配备282.3.施工总平面布置292.3.1.布置原则292.3.2.施工场地3023、.3.3.施工便道302.3.4.施工便桥312.3.5.施工供水312.3.6.施工供电322.3.7.混凝土拌和站322.3.8.弃碴场332.3.9.工地试验室342.3.10.通讯设施342.3.11.环保设施342.3.12.安全设施342.3.13.防洪、防汛设施352.4.主要临时工程数量353.施工进度安排及保证工期措施363.1.招标文件对本标段工期要求363.2.工期目标363.3.主要分项工程工期安排373.4.施工进度指标373.5.保证工期措施383.5.1.组织管理工作措施383.5.2.做好施工进场组织准备,确保工程尽早开工393.5.3.健全各项管理制度,使工程4、处于严格控制状态393.5.4.优化机械设备40.改善作业条件、文明有序组织施工414.施工方案、技术措施、施工工艺和方法434.1.施工准备434.1.1.施工调查434.1.2.地质补勘444.1.3.技术准备444.1.4.资源准备454.1.5.线路复测及控制网布设464.2.施工方案514.2.1.总体施工方案514.2.2.分项工程施工方案544.3.分项工程施工方法、施工工艺及技术措施694.3.1.桥梁工程694.3.1.1.4.1.1.托架设计8516 腹板对拉杆 17底对拉杆 18外侧模894.3.1.1.4.2.2.1.挂篮作业914.3.1.2.XX大桥施工1014.35、.1.2.1.施工方法及工艺1014.3.1.2.3.施工进度图表1024.3.2.1.XX隧道施工1034.3.2.1.1.洞口段施工1034.3.2.1.2.横洞施工1054.3.2.1.3.DK242+106DK242+398三线段施工1064.3.2.1.4.正洞洞身开挖与支护1074.3.2.1.4.1.开挖爆破设计1074号矿车用于水泥运输、存储。与3号车之间设活动跳板。1214.3.2.1.4.3.6.格栅钢架的施工1224.3.2.1.5.燕尾段施工1274.3.2.1.6.施工运输1274.3.2.1.6.1.无轨运输1276号道岔;工作面及衬砌台车前后设移动式浮放道岔。126、84.3.2.1.6.2.3.运输线路填料1284.3.2.1.7.结构防排水1354.3.2.1.7.1.防水层施工1364.3.2.1.9.洞身衬砌1394.3.2.1.9.1施工工艺1394.3.2.1.10.施工通风1424.3.2.1.10.1.通风计算1424.3.2.1.11.隧道高压供风1484.3.2.1.11.1.空压机房布置1484.3.2.1.12.施工供水1494.3.2.1.12.2.供水管道安装要求1494.3.2.1.13.施工供电1504.3.2.1.14.隧道施工排水1504.3.2.1.15.XX隧道施工进度图表1514.3.2.2.XX隧道施工1514.7、3.2.2.1洞口施工151.2.正洞开挖及支护1524.3.2.2.3.洞身衬砌1544.3.2.2.4.施工通风1554.3.2.2.5.高压供风1554.3.2.2.6.施工供水1554.3.2.2.7.施工供电1554.3.2.2.8.施工排水1564.3.2.2.9.施工进度图表1564.3.2.3.XX隧道施工1564.3.2.3.1洞口施工156.2.正洞开挖及支护1574.3.2.3.3.结构防排水1594.3.2.3.4.洞身衬砌1594.3.2.3.5.施工通风1604.3.2.3.6.高压供风1604.3.2.3.7.施工供水1604.3.2.3.8.施工供电1604.38、.2.3.9.施工排水1604.3.2.3.10.施工进度图表1614.3.2.4.施工临时通信调度指挥系统1614.3.2.5.施工测量1624.3.2.6.围岩监控量测1634.3.2.6.1.量测目的1634.3.2.6.2.量测项目1634.3.2.6.3.量测方法1644.3.2.6.4.量测仪器配备1674.3.2.6.5.量测数据分析及反馈1674.3.2.6.5.1周边位移分析与反馈1674.3.2.7.超前地质预测预报系统1714.3.2.7.1.地质预测预报方案1724.3.2.7.2.计划投入的地质预测设备1774.3.2.7.3.地质预报工作的管理1784.3.2.7.9、3.1.组织管理1784.3.2.7.4.采用方法的基本原理、型号和适用范围1804.3.2.7.4.1.地震波法TSP203系统1804.3.2.57 地质雷达反射探测原理图1824.3.2.7.4.3.陆地声纳方法1834.3.2.7.5.预报方法的使用工艺1894.3.2.7.5.2.地质雷达的使用工艺1924.3.2.8.不良地质段的处理1994.3.2.8.1.断层、溶洞处理1994.3.2.8.1.1.处理原则1994.3.2.8.2.隧道涌水、涌泥处理2004.3.2.8.2.2.涌水、涌泥处理要点2004.3.2.8.3岩爆处理2014.3.2.8.3.1.岩爆预防措施201410、.3.2.8.4.岩溶处理2024.3.2.8.4.2.当溶洞较大较深的处理措施2024.3.2.9. 隧道施工应急预案2044.3.2.9.1.建立应急处理机制2054.3.2.9.1.1.应急领导小组组织机构2054.3.2.9.2.应急处理程序2064.3.2.9.3.人员培训、应急材料和设备的储备2074.3.2.9.3.1.人员培训2074.3.2.9.4.应急处理方案2084.3.2.9.4.1.突水、突泥2084.3.3.路基工程施工2094.3.3.1.1.基底处理2104.3.3.1.1.1.一般基底处理2104.3.3.1.2.填料土工试验2124.3.3.1.3.填筑工艺11、试验2124.3.3.1.4.基床以下填筑2124.3.3.1.4.1.填土路堤施工2134.3.3.1.5.基床填筑2184.3.3.1.5.1.基床底层填筑2184.3.3.1.6.过渡段路基施工2204.3.3.1.6.1.路基与桥台尾过渡段施工2214.3.3.1.7.预留沉落量2224.3.3.1.8.工后沉降量2224.3.3.1.9.达到路基填料、压实度和工后沉降标准采取的工艺措施2224.3.3.2.路堑开挖2274.3.3.2.1.施工原则2274.3.3.2.2.路堑开挖施工工艺2284.3.3.2.2.1.土质路堑2284.3.3.2.3.施工安全措施2314.3.3.212、.4.爆破技术措施2324.3.3.3.路基附属工程2334.3.3.3.1.复合土工膜铺设2334.3.3.3.2.M10干砌片石护肩2344.3.3.3.3.路基边坡加固与防护2344.3.3.3.3.1.干砌片石施工2344.3.3.3.4.支挡结构施工2364.3.3.3.4.1.片石混凝土挡墙施工2364.3.3.4.绿色防护2384.3.3.5.排水设施2384.3.4.1.基坑开挖2394.3.4.2.砌筑基础、墙身2394.3.4.3.沉降缝2404.3.4.4.盖板施工2404.3.4.5.防水层施工2414.3.4.6.涵洞附属工程2414.3.5.1.施工准备2414.313、.5.1.1.技术准备2414.3.5.1.1.1.轨前测量2424.3.5.1.2.队伍及劳动力安排2424.3.5.1.3.材料准备2434.3.5.1.3.机械、机具准备2434.3.5.2.轨前预铺道碴2434.3.5.2.1.测量放线2434.3.5.2.2.预铺底面碴2434.3.5.3.补碴整道2444.3.5.4.确保开通速度达到80km/h的措施2444.3.5.4.1.组织措施2444.3.5.4.2.技术措施2464.3.5.5.与铺架单位配合2474.3.5.6.大机养道配合2474.3.5.7.线路有关工程2484.3.5.8.备齐资料准备验交2484.3.6.1.基14、础工程施工2484.3.6.1.1.钢筋混凝土条形基础施工顺序2484.3.6.1.2.片石条形基础施工顺序2484.3.6.1.3.施工要点2484.3.6.2.主体结构施工2494.3.6.3.门窗安装工程2494.3.6.4.装饰工程2494.3.6.5.地面工程2504.3.6.5.1.水泥砂浆地面施工工艺2504.3.6.5.2.水磨石地面施工工艺2504.3.6.6.屋面施工2504.3.6.7.安装工程2504.3.7.1.概述2504.3.7.2.施工方法2515.质量目标,质量保证体系及措施2525.1.质量目标2525.2.创优规划2525.3.质量保证体系256.建立质量15、保证组织机构2565.3.2.1.项目经理质量职责2605.3.2.2.项目副经理质量职责2605.3.2.3.项目总工程师质量职责2615.3.2.4.项目队长质量职责2615.3.2.5.主管工程师质量职责2625.3.2.6.质量检查工程师质量职责2635.3.2.7.质量检查部质量职责2645.3.2.8.工程技术部质量职责2645.3.2.9.物资机械部质量职责2655.3.2.10.工地试验室质量职责265.建立质量“三检”制2665.4.质量保证措施2685.4.1.管理措施2685.4.2.技术控制措施2695.5.质量通病及防治措施2875.5.1.路基工程2875.5.2.16、桥梁工程2875.5.3.隧道工程2885.6.材料采购的质量保证措施2895.6.1.工程原材料进场使用质量保证2895.6.2.材料的贮存2905.7.质量奖罚和质量保证金制度2915.7.1.奖励制度2915.7.2.处罚制度2916.施工环保、水土保持措施2926.3.环保工作与经济效益奖金挂钩,奖优罚劣。2926.3.环保工作与经济效益奖金挂钩,奖优罚劣。2936.4.加强环保、水保工作宣传,提高环保意识2936.5.严格执行有关法律法规和建设单位的有关环保规定及管理办法2936.6.建立完善的环境监测体系,制定环境监测计划2946.7.维持自然生态平衡的措施2946.8.施工环境保17、护措施2946.8.1.合理规划施工用地2946.8.2.临时工程环境保护2956.8.3.植被保护2956.8.4.生活区环境保护措施2966.9.水土保持措施2966.9.1.桥梁桩基础施工水土保持措施2966.9.2.隧道施工水土保持措施2966.9.3.弃碴场水土保持措施2966.10.防止水源枯竭的措施2976.11.防止大气、噪声、水污染的措施2986.11.1.防止大气污染措施2986.11.2.防止噪声措施2986.11.3.防止水污染的措施2987.安全目标,安全保证体系及措施2997.1.安全方针2997.2.安全目标2997.3.安全保证体系及制度300.建立安全保证组织18、机构3007.3.2.人员配备3017.3.3.安全工作责任302.严格执行安全责任制3057.3.8.持证上岗制度3067.3.9.安全检查制度3067.3.10.安全事故报告制度3077.4.保证安全的技术措施3077.4.1.综合安全保证措施3078.劳动卫生保障措施3278.1.组织管理措施3278.2.保障措施3278.2.1.加强现场卫生流行病学调查3288.2.2.制定突发公共卫生事件应急处理措施3288.2.3.加强职业健康体检3288.2.4.加强职业危害因素的监测3298.3.5.加强健康教育,注意个人劳动卫生防护3298.3.6.严格执行职业病防治法,规范劳动施工组织3219、99.劳动力组织计划3299.1.劳动力投入原则3309.2.劳动力组成3309.3.劳动力管理和队伍培训3309.3.1.劳动力管理3309.3.2.队伍培训3319.4.劳动力投入计划3319.5.特殊季节劳动力保证措施3329.5.1.农忙季节劳动力保证措施3329.5.2.春节期间劳动力保证措施33210.主要施工机械设备、试验、质量检测设备配备33310.1.主要施工机械设备、试验、质量检测设备配备表33310.2.施工机械设备保证措施33910.2.1.机构设置33910.2.2.保证措施33911.主要材料供应计划34211.1.材料来源及供应方式34211.1.1.建设单位组织20、招标采购的材料34211.1.2.施工单位自购材料34211.2.材料供应计划34211.3.保证材料供应的措施34311.4.火工品的采购和管理34311.5.材料质量控制34412.文明施工、文物保护等其他管理措施34412.2.文物保护措施34512.3.冬季防寒措施34512.4.雨季施工措施34612.5.施工协调保证措施3461.工程概况 1.1.工程简介新建铁路XX至XX线26标段起讫里程为DK241+310DK251+195,线路全长10.222公里,位于XX省XX的XX镇和XX镇。本标段主要工程项目有XX大桥、XX车站、XX隧道、XX隧道、XX河特大桥、XX隧道等。1.2.工21、程范围及主要工程数量1.2.1.工程范围本标段内的工程范围包括:路基(含XX车站)、涵洞、桥梁、隧道、轨道、房屋、其他运营生产设备及建筑物。不含集中制架梁或购架梁以及设备费,电力牵引供电、生产房屋及其附属工程。另外本标段工程范围还包括为完成上述线下工程的改移道路、砍树挖根及青苗补偿、环保、水保工程和大临设施(不含材料厂、永临结合的电力工程、临时通信)。1.2.2.主要工程数量本标段主要工程数量见表1.2-1。表1.2-1 主要工程数量表序号工程项目名称单位数量备注一路基工程区间路基土石方土方百断面方355.88石方百断面方27.94站场土石方土方百断面方658.87石方百断面方630.67填渗22、水土百断面方24.79浆砌片石圬工方2696.0二桥涵工程XX大桥明挖基础圬工方493.0挖孔桩m53.76钻孔桩m2040.0承台圬工方2670.0墩台混凝土圬工方636.0墩台钢筋混凝土圬工方14423.0桥面系延长米302.05XX河特大桥明挖基础圬工方523.0挖孔桩m1442.17钻孔桩m1246.0承台圬工方8470.0墩台混凝土圬工方1405.0墩台钢筋混凝土圬工方30107.0连续刚构圬工方4700.0桥面系延长米632.72填渗水土m32093.0网喷混凝土m22666.0框架小桥顶面平方米330.0盖板箱涵横延米/座163.77/3三隧道工程XX隧道开挖m3463688.023、衬砌圬工方126319.03横洞延长米170.0洞门圬工圬工方440.3其他附属工程圬工圬工方294.8附属工程延长米6640.0XX隧道开挖m357978衬砌圬工方18962洞门圬工圬工方81.5其他附属工程圬工圬工方495附属工程延长米1144XX隧道开挖m368903衬砌圬工方14308洞门圬工圬工方81.5其他附属工程圬工圬工方534附属工程延长米818四轨道工程正线粒料道床m326325.0站线粒料道床m36654.0大型机械养护补充道碴及配合整道铺轨公里10.222五房屋生产及办公房屋m22097居住及公共福利房屋m2130六其他运营生产设备及建筑物给水工程管道m6350排水工程管24、道m1668车辆建筑、安装探测站处1站场建筑设备站台面m21287上站台阶m2122.5混凝土路面m227751.3.技术标准1.3.1.线路设计技术标准铁路等级:级;正线数目:单线,XX至凉雾段预留复线条件;最大坡度:9,加力坡:18;最小曲线半径:一般地段2000m,困难地段1600m;到发线有效长度:单机850m,双机880m;牵引种类:电力牵引质量:3500t;闭塞类型:自动站间闭塞;机车类型:暂定客车SS9,货车SS4;1.3.2.遵循的技术标准国家和铁道部现行的设计、施工、验收采用的规范、规则和标准、新建客货共线铁路设计暂行规定(铁建设200376号)、关于印发提高铁路路基工程设计25、施工质量补充规定通知(建技200397号)、新建改建铁路开通速度80km/h轨道工程暂行技术标准(铁建设200265号)及新建客货共线铁路工程施工补充规定(暂行)(铁建设20048号)。新建铁路XX至XX线26标设计文件、技术要求和资料。1.4.自然环境1.4.1.地形、地貌 本标段位于中低山区,海拔高程在7501750m之间,地形陡峻,丘坡自然坡度2550,基岩大部裸露,植被发育。1.4.2.工程地质本标段线路主要斜穿XX坝背斜倾伏端附近。XX坝背斜长约40km,宽10km,轴向NE45左右,核部为寒武系地层,两翼由奥陶系三叠系地层组成。北西翼地层倾角较陡,3050,南东翼较缓,2030,26、向西斜歪。在背斜核部附近(DK244+637.9)发育有东北向的二次纵张断裂-茅坝槽断裂。茅坝槽断层先期为纵张,后期为压扭性,在隧道区表现为逆断层。XX隧道大部埋深均在500m以上,存在高地应力硬质岩的岩爆问题。在里程DK245+500左右有1条断层破碎带。段内有XX坝、XX、XX、XX、XX5个暗河系统。XX河特大桥经过的丘坡表层为Qel+dl粉质黏土夹碎石,黄褐色,硬塑半干硬,层厚约0.51m;局部丘坡表层覆盖块石土,黄色,松散,稍湿,厚01.2m;谷地表层为Qal+dl卵石土,浅黄色,松散,饱和,厚01.0m;下伏基岩为S1lr泥质石英粉砂岩,灰黄绿色,薄中厚层状,强弱风化,风化面呈浅灰27、色,节理裂隙发育;泥岩,灰青灰色,强弱风化,表面呈碎片状,节理有三组节理。 XX隧道、XX隧道、XX隧道围岩情况见表1.4-1。表1.4-1 26标各隧道围岩分类情况一览表工程名称隧道全长(m)围岩级别长度(m)所占比例(%)XX隧道6640293644.2149322.5173826.24737.1XX隧道1144103290.21129.8XX隧道81879997.7192.31.4.3.水文地质XX隧道段内有XX坝、XX、XX、XX、XX5个暗河系统,标高分别为739.56m、790m、805m、800m及1150m,XX坝暗河系统为本区最低排泄基准面。受岩溶发育基准面控制,从地表起算,28、推测垂直渗流带深300m,其下100m为水平径流带;再下部为深部循环带。隧道正常涌水量为34653 m3/d,最大涌水量为67369 m3/d。XX河特大桥区段内地下水不发育,地表XX河水常年不干,随季节变化明显。地表水对混凝土无侵蚀。1.4.4.气象条件本标段所属XX地区是XX流域两大暴雨中心之一,年降雨量12001500mm,49月份为雨季。XX年平均气温16.3,极端最高气温41.2,极端最低气温-12.3,元月份平均气温5.0,七月份平均气温21.7,年平均降雨量1439.4mm,24小时最大降雨量227.5mm。1.4.5.地震烈度地震烈度为度。1.5.施工条件1.5.1.交通条件本29、标段XX大桥、XX隧道进口工点由XX至XX的公路可直接到达,其它工点均远离XX至XX的公路和XX国道。施工时,需新建施工主便道和临时便桥。1.5.2.水、电、通讯条件本标段除XX隧道出口、XX河特大桥和XX隧道进口施工用可利用XX河水外,其他工点水资源缺乏,施工时,根据不同地段水资源的条件采取不同的供水方式。电由建设单位结合永临电力工程提供就近接电条件。本标段所在区域内通讯较发达,中国移动网络覆盖全区。1.5.3.施工场地条件本标段除XX大桥、XX隧道进口有施工场地外,其他工点施工场地狭小,施工中,需合理规划,节约用地。1.6.工程特点1.6.1.桥隧工程比重大、桥隧相连本标段线路全长10.230、22km。其中桥隧结构物共有5座,总长9.537km,占标段长93.3%,XX大桥、XX隧道的进口314m均含在XX站内,XX河特大桥XX台与XX隧道出口相距仅15m,XX台与XX隧道进口相距仅6m。因此,桥隧工程比重大、桥隧相连是本标段的显著特点。施工时合理布置好场地、避免施工干扰将对桥隧结构物施工的顺利进行起到重要作用。1.6.2.地形起伏大、地质条件复杂本标段地处山区,地形起伏大,山高壁陡,大部分工点的施工场地都比较狭窄,施工条件较差。 沿线地质条件复杂。特别是XX隧道,施工中将面临岩溶、岩溶水问题、深埋地段的高地应力问题、背斜核部地层破碎及茅坝槽断层的塌方及导水问题以及反坡施工淹井问题31、。特别是DK245+404DK245+604地段位于断层破碎带内,岩体破碎岩化及角砾化,岩溶水发育,施工时需采用超前帷幕注浆、开挖后径向注浆。施工中需进行地质补充勘探、地质超前预报和监控测量工作,以便确切掌握工程地质情况,科学指导施工,尽可能加快施工进度。1.6.3.XX河特大桥高墩、大跨施工难度大XX河特大桥设计为3-32m+(72+128+72)m+7-32m+1-24m,桥位处的XX河两侧,山高坡陡,施工场地狭小。5#墩高128m、主跨长度128m采用悬臂施工,施工难度大。1.6.4.XX隧道特点XX隧道进口292m为三线大跨度隧道,XX车站延伸至洞内;隧道断面形式多,长度大,工作面只有32、3个;出口反坡施工距离长,涌水量大,防淹井;不良地质地段多。施工单位将密切配合设计单位根据施工期间地质超前预测预报资料,验证既有设计并动态提供具有针对性的爆破、支护和衬砌设计有关参数,指导和优化施工组织,为防止地质灾害的发生提供保障。1.7.工程重点、难点及采取的对策与措施本标段的重点工程是XX隧道、XX河特大桥,其中XX隧道是本标段的控制工程,XX河特大桥是全线重点工程。隧道三线及不良地质地段的开挖支护、隧道通风及XX河特大桥高墩和连续刚构施工是本标段的关键技术所在。针对上述重点,依托现场专家组,开展科技攻关,拟采取的对策与措施见表1.7-1所示。表1.7-1工程重点、难点及采取的对策与措施33、序工程重点、难点拟采取的对策与措施1XX河特大桥缆索吊安装1、以桥轴线为基准,精确定位两端缆索吊塔架位置与高度。2、对塔架采取稳固的防风、防倾覆的保护措施。3、结合吊装工艺和吊装质量,对缆索吊结构进行全面核算。4、派驻具有丰富施工经验的指挥员,专人指挥搭架拼装及缆索悬挂工作。5、先试吊检验后再投入使用。1XX河特大桥高墩 施工1、严格基底地质承载力复查和探测。2、采用先进的爬模施工工艺,科学合理地进行模板设计,保证刚度。3、精密进行中线和标高垂直度复核、监控。连续刚构悬臂灌注1、采用挂篮法悬臂施工。2、严格进行中线和水平测量,各段工况进行监控量测控制。2XX隧道不良地质的准确探测和预报1、成立34、专门的预测预报小组,实行三级动态地质探测和预报管理。2、配备TSP202探测仪,地质雷达、红外探水仪、地质钻机等。3、临近不良地质地段,加强开挖面地质素描,利用液压钻车超前钻孔并记录钻速和出水变化。4、根据超前预测预报内容,及时调整围岩级别和支护参数。不良地质段施工措施1、岩溶地段以维持原来水系通道为原则,以堵为主,限量排放,保持水环境的稳定。2、配备专业的注浆队伍,对不同地质地段进行不同类型的针对性注浆。3、不良地质地段加强超前地质预报措施,富水地层采取超前帷幕注浆和径向注浆止水,检验注浆效果。4、做好充分的应急准备,防患未然。三线大跨度浅埋施工1、施工前先做好地表加固以及超前小导管支护。235、遵循“管超前、弱爆破,短进尺,强支护,快封闭、勤量测。”的原则。3、加强超前地质预报措施和施工监控量测,及时调整支护参数、开挖进尺和衬砌时机。4、中洞法施工段加强墙顶部位防排水和回填质量。长隧道快速施工1、进洞初期为无轨方式,进入正洞打开工作面后,转换为有轨方式。各条作业线均配备高效率机械化施工。2、施工准备,利用横洞开创的工作面,多作业面正洞掘进。3、加强监控量测。不良地段稳扎稳打,地质良好段加快施工进度。4、洞内外采用有线、无线通信方式,及时将掌子面附近的情况报告调度室,提高施工调度的效率,科学合理地指挥施工。自然环境监测保护施工前对区内水系环境进行周密调查,制定环保监测计划,施工中加强36、对水环境监测,准确记录有关数据,及时分析报告,并提出相应措施,全过程保护既有水系畅通和不受污染损害。2XX隧道隧道通风1、根据隧道断面尺寸,采用混合式通风系统,降低长管道漏风率,确保有效供风量。2、设立专门维修小组,加强通风设备安装维修质量。3、为减少排风时间和过程污染,在既成隧道和横洞内设射流式风机,通过管道加强排风。反坡排水1、出口段为反坡施工段,每隔300m设一截水坑,采用水泵抽水抽出洞外,2、加强超前地质预报,防止掌子面出现涌水事故,遇断层处及时施做防水帷幕。3路基及桥梁钻孔桩位置的溶洞处理1、做好地质补勘,与设计资料核对及时将结果反馈给监理、设计单位。2、根据补勘资料,确定溶洞的处理37、方式。1.8.总体施工目标1.8.1.工期目标2004年4月1日开工,2008年3月6日竣工,工期47.2个月,比招标文件要求工期提前1个月。线下工程(含预铺碴、环保水保工程)于2007年8月16日完工,比招标文件要求提前1个月。1.8.2.质量目标确保全部工程达到国家、铁道部现行的工程质量验收标准及设计要求,满足按设计速度开通的质量要求。工程一次验收合格率达到100%,满足全线创优规划要求。对完工的路基工程、基桩、桥涵浆砌片石及混凝土圬工、钢构件、隧道衬砌等的质量自检检测率必须达到100%。1.8.3.安全目标无人身重伤及其以上事故,一般事故控制在最低水平。无汽车行车责任重大事故。无等级火警38、事故和压力容器爆炸事故。1.8.4.环境保护、水土保持目标严格执行国家五项环境保护法和九项资源保护法、铁道部、XX省有关环境保护和水土保持的法律、法规,自觉接受当地环保、水土保持等部门的监督、指导。施工过程中制定完善的环保、水保措施,废水、弃碴、泥浆以及工程垃圾,按规定排放、处理,完工后及时恢复植被,确保工程所处的环境及沿线水域不受破坏和污染。2.总体施工组织布置及规划2.1.施工组织原则本标段工程施工组织将本着“组织科学合理、机构精干高效、设备先进精良、队伍技术优秀”的原则,精干管理层,优化作业层,科学施工,规范操作;优化资源配置,坚持科技领先,积极推广应用新技术、新工艺、新材料、新设备、新39、检测方法,实现科技增效;以本公司的质量方针为战略目标,用先进、科学的施工管理为手段,实现建设单位对本工程的质量目标要求。以ISO9001:2000质量管理体系进行全过程控制;安全以预防为主,以确保隧道施工安全和高处作业安全为重点,坚持常抓不懈;在保证工期质量和施工安全的前提下,保护沿线自然生态环境。本工程采用项目法进行工程施工组织,动态配置生产要素,优化资源配置,有效地控制工期、质量、安全、环保和成本,实施全员、全过程和全方位的施工管理模式。2.2.现场施工组织机构及施工队伍部署2.2.1.现场施工组织机构针对本工程特点和施工条件,为确保施工质量、进度及安全等目标的实现,我单位按照集中领导、职40、责明确、提高效率、有利协调的原则,组成“新建铁路XX至XX线第26标段项目经理部”,对建设单位负责,从事现场施工组织和管理。项目部将认真贯彻执行“建设工程项目法施工管理规范”(GB/T50326-2001),组织本工程的实施管理,履行合同条款,兑现投标文件中的各项承诺,优质高效地完成工程范围内各项任务。项目经理部主要负责人选调符合招标文件要求的任职资格、经验丰富的技术人员和工程管理人员担任。经理部设项目经理、总工程师各1人,副经理2人,下设工程技术部、安全检查部、质量检查部、物资机械部、计划财务部、环境保护部、地质预测预报组、综合办公室、工地试验室等9个职能部门和4个项目队。项目经理负责本工程41、的组织实施与合同管理,对质量、工期、安全、成本全面负责。施工组织机构见图2.2.1。项目经理部设在XXXX镇内,租用当地房屋。2.2.2.施工队伍部署及任务安排根据本标段施工范围、主要工作内容和工程数量,同时考虑到施工场地和资源的优化配置,共设置四个综合项目队,负责本标段各分项工程的施工,各综合项目队由项目经理部直接管理和领导。为确保混凝土的拌和质量,采取拌和站集中拌制供应混凝土,全标段共设四座混凝土拌和站,分别由四个项目队负责管理。各项目队任务划分及项目队布置见表2.2-1。2.2.3.施工队伍人员配备按施工高峰期的作业人数配置,各项目施工队最大配置合计1429人,其中管理人员108人,专业42、技术工种人员1071人,普通工种250人。本工程各项目队作业人员配备见表2.2-2。表2.2-1 各项目队任务划分表序号项目队名称主要工作量项目队驻地1第一项目队XX大桥、XX车站、标段所有路基和涵洞及1座小桥的施工XX大桥右侧2第二项目队XX隧道进口和横洞的施工横洞口附近3第三项目队XX隧道出口和XX隧道进口的施工XX隧道出口左侧附近4第四项目队XX隧道出口、XX河特大桥和XX隧道的施工XX河特大桥左侧300m表2.2-2各项目队作业人员配备表序号施工队作业人员配备(人)备 注合计管理人员技工普工1第一项目队2971822950各综合施工队配备的作业人员人数均为施工高峰时的最大配置。2第二项43、目队29225207603第三项目队29725212604第四项目队54340423802.3.施工总平面布置施工总平面布置见图2.3.1。2.3.1.布置原则充分利用工程所在区域现有道路及民房,以节约土地,尽量减少临时工程的投入;临房搭设靠近施工工点,方便实用,避免重复运输;所有设施便于施工管理、劳动力、机具设备调配,减少施工干扰,有利于文明工地建设。符合有关安全生产、劳动保护、防火、防洪等法律、法规的规定和要求,以确保人员安全、设施安全和工程安全。根据现场调查所获得的当地有关自然环境的资料,并结合当地政府要求,将有利于环境保护和水土保持,尽可能减小施工对环境产生的不利影响。2.3.2.施工44、场地XX大桥两侧均可作为施工场地;XX隧道进口、横洞口可考虑利用XX公路两侧农田作为施工场地;XX隧道出口、XX隧道进口利用线路左侧的山地沿等高线布置施工生产、生活设施,洞口位置沿等高线布置空压机房等少量生产设施;XX河特大桥、XX隧道出口和XX隧道进口共用一块场地,该场地距离XX河特大桥左侧约300m,两隧道部分生产设施考虑在各自洞口位置沿等高线布置。2.3.3.施工便道XX至XX的公路可直达XX隧道进口和横洞口的施工场地,向左扩修0.5km的既有道路至XX大桥;XX至XX的公路经两河口镇向右利用乡村既有沥青道路约2.0km到达XX河边,由此新建约3.5km的便道至XX隧道的出口;由XX隧道45、出口沿线路左侧新建约2km的便道至XX河特大桥下;由桥下沿XX河下游在线路右侧展线约2.5km至XX隧道进口;由桥址沿山坡“之”字型展线约1.6km到达XX隧道出口,再从与出口弃碴场等高的位置开口,展线约1.0km到达XX隧道出口的弃碴场。本标段共需新建主便道10.6km,扩修便道0.5km。新建主干便道路基宽4.5m,路面采用20cm厚泥结碎石,宽度3.5m,每隔200m设会车平台一处。施工便道结构型式见图2.3.2。图2.3.2 施工便道结构型式大样图由于便道是保证施工正常进行的基础,施工时专门成立便道维修小组,配备专用的机械,进行日常便道的维修工作。2.3.4.施工便桥本标段新建施工主便46、道时,需3次跨越XX河。施工调查时的XX河宽约40m,水面宽约20m,水深约40cm。施工时,考虑到防洪和防汛的要求,便桥设置长度为24m,基础和台身采用C15片石混凝土,纵梁采用贝雷片拼装。便桥结构型式示意见图2.3.3。 图2.3.3施工便桥结构型式示意图2.3.5.施工供水XX大桥的施工和生活用水直接引自XX镇的自来水;在XX隧道进口山坡上修建1座200 m3储水池,XX镇的自来水引至储水池供施工和生活用水;XX隧道出口和XX隧道进口的山坡上各建1座100 m3储水池,在两个洞口的适当位置各打1口井,从井中抽水至储水池,供施工和生活用水;XX隧道出口、XX隧道进口施工用水用多级泵(取水主47、管道为100mm钢管)直接从XX河中抽取至两个各100 m3储水池中,依靠落差供施工用水,XX河特大桥施工用水直接从XX河中抽取,生活用水从井中抽取。供水主管道采用80mm和50mm钢管。2.3.6.施工供电本标段施工所用电源引自隧道洞口的永临结合的贯通电力干线。在供电线路未供电前,拟自备10台250kW内燃发电机组供电,供电线路启用后,发电机作为备用电源保留,以保证本标段全天24小时的施工生产及生活用电。2.3.7.混凝土拌和站为确保本标段的混凝土供应和拌和质量,采取集中拌和、供应混凝土。全标段共设4座混凝土拌和站,每座拌和站分别由各个项目队管理。第一项目队拌和站内安装1台60 m3/h带自48、动计量的混凝土搅拌站,主要供应XX大桥、小桥涵的混凝土,并在站内设小型构件预制场,主要预制涵洞和水沟盖板等小型构件;第二项目队拌和站内安装1台60 m3/h和1台30 m3/h的带自动计量的混凝土搅拌站,主要供应XX隧道进口、横洞口的混凝土;第三项目队拌和站内安装2台60 m3/h和1台30 m3/h的带自动计量的混凝土搅拌站,主要供应XX隧道出口、XX隧道进口的混凝土;第四项目队拌和站内安装3台60 m3/h和1台30 m3/h的带自动计量的混凝土搅拌站,主要供应XX隧道出口、XX河特大桥和XX隧道的混凝土。拌和站内采用水泥混凝土对场地进行硬化处理。拌和站、预制场场地硬化示意见图2.3.4。49、图2.3.4 拌和站、预制场场地硬化示意图2.3.8.弃碴场XX隧道进口和横洞弃碴于XX镇东部XX公路边凹地里、XX镇XX中学西侧塌陷地,运距1.5km,占地85亩,碴脚浆砌挡墙防护,碴面恢复植被;出口弃碴于出口外线路右侧山谷水田里,占地45亩,碴脚浆砌挡墙防护,碴面恢复植被。XX隧道进口弃碴弃于进口线路右侧山谷水田里,弃碴量约3.4万m3,占地8.3亩,弃碴坡脚用M7.5水泥砂浆砌挡墙防护,坡面植草皮;出口弃碴DK249+500线路左侧200m坡地中,弃碴量约3.3万m3,占地约8亩,碴脚浆砌挡墙防护,坡面植草皮。XX隧道进口弃碴弃于DK250+200线路右侧250m处山脚下河漫滩上,弃碴量50、约3.3万m3,占地7.8亩,弃碴坡脚浆砌挡墙防护,坡面植草皮;出口弃碴弃于线路右侧约2000m老屋基处,弃碴量约3.2万m3,占地约7.6亩,弃碴碴脚浆砌挡墙防护,坡面植草皮。2.3.9.工地试验室在施工现场建立工地试验室,工地试验室设在第一项目队预制场内,试验人员、设备、仪器由公司中心试验室统一协调、配备,以保证现场施工的需要。进场后及时组建工地试验室,包括设备的安装、调试、标定,并通过XX省交通厅质量监督站对工地试验室、临时设施的验收,取得临时试验室资质认证后投入使用。2.3.10.通讯设施为保证工程施工中通信畅通,及时与建设单位、监理单位和设计单位取得联系,项目经理部安装程控电话及传真51、机,配备联网电脑,同时为队级以上领导及主要业务人员配备手机,项目经理部与各项目队驻地、各项目队驻地与各工班负责人、各施工工点和工作面采用对讲机进行通讯联络,形成自上而下的信息传递和指挥调度系统。2.3.11.环保设施为满足施工环保要求,充分合理利用并保护好当地资源,在施工驻地、拌和站等区域内设置沉淀池及垃圾回收站,对施工、生活废水经过净化处理达标后定点排放,生活垃圾、施工废碴定点堆放在垃圾回收站内,定期运往垃圾处理场或当地环保部门指定地点处理。严禁将垃圾和生活、施工废水排入沿线河流中,避免环境污染,保持生态平衡;完工后及时恢复植被,确保工程所处的环境及沿线水域不受污染和破坏。2.3.12.安全52、设施在各主要交通路口和各施工工点设置安全警示标志、防护栏杆等,必要时派专人守卫,保证施工安全。2.3.13.防洪、防汛设施根据当地的气候和施工现场的环境情况,布置安排施工临时驻地和各施工工点时,综合考虑防洪、防汛及地质灾害等情况,科学安排,合理布置。在各临时施工驻地和施工工点按防洪、防汛要求备齐防洪、防汛工具、用品,雨季和汛期派专人巡视水情和汛情,发现异常情况及时向有关部门汇报,及时处理,做到防范周全、预报及时、处理快速。2.4.主要临时工程数量本标段主要临时工程数量见表2.4-1。表2.4-1主要临时工程数量表序号临时工程项目单位数量工程位置1生产用房m248502生活用房m248753租赁53、房屋m2800XX镇4洞外轨道场地m23000XX隧道横洞口、出口5场地硬化m27200拌和站、预制场6扩修便道km0.5通往XX大桥的乡村道路7新建便道km10.6贯通施工主便道8钢便桥m/座72/3跨XX河9高山水池座54100m3/座+1200m3/座10供水干管路km11.5由储水池至各施工工点、工作面。11变压器台72台1000kVA、5台500kVA12水井座4第三、四项目队处13P43轨道km28含6号单开道岔40组、浮放道岔6组3.施工进度安排及保证工期措施3.1.招标文件对本标段工期要求本标段要求开工时间为2004年4月1日,2007年9月26日铺架开始,2007年10月6日54、铺架结束,2008年4月6日完工。线下工程(含预铺碴、环保水保工程)在铺轨到达10天前完成,铺轨通过后及时整道,一周内达到线路平顺,紧跟补碴、并配合大机养作业,在2个月内达到换铺无缝线路条件,换铺无缝线路要达到的具体条件按甲方现场管理机构制定的办法执行。站场、房屋、给排水、消防及环保水保工程,铺轨通过后3个月完工,全部设备安装工程(含调试)在铺轨通过后6个月完成。 3.2.工期目标2004年4月1日开工,2008年3月6日竣工,工期47.2个月,比招标文件要求工期提前1个月。线下工程(含预铺碴、环保水保工程)于2007年8月16日完工,工期40.5个月,比招标文件要求工期提前1个月。2007年55、9月26日开始铺架,2007年10月6日铺轨通过后,及时补碴整道,一周内达到线路平顺,紧跟补碴、并配合大机养作业,在2个月内达到换铺无缝线路条件。配合换铺无缝线路施工、养护、看管及清场、验交准备3个月,在2008年3月6日完工。站场、房屋、给排水、消防、其他运营生产设备及建筑物在2006年3月1日开工,12个月完工。 具体安排见图3.2.1施工进度网络计划图、图3.2.2施工进度横道图。3.3.主要分项工程工期安排主要分项工程施工工期安排见表3.3-1。表3.3-1主要分项工程施工工期安排序号工程项目开工日期完工日期持续时间(月)1施工准备2004.04.012004.06.3032区间路基土56、石方2005.02.262005.09.2373站场土石方94路基附属工程2004.06.012005.11.22185XX大桥主体工程2004.06.012005.07.31146XX大桥桥面系2007.10.072007.11.0517小桥涵工程2004.06.012004.09.2848XX隧道2004.06.012007.06.30379XX隧道2004.07.012005.09.301510XX河特大桥主体工程2004.07.012005.11.1216.511XX河特大桥桥面系2007.10.072001.512XX隧道2004.07.012005.12.311813站场、房屋、给57、排水、消防、其他运营生产设备及建筑物2002001214补碴整道及配合大机养2007.10.072007.12.05215配合换铺无缝线路、养护、看管、清场验交准备2002008.03.0633.4.施工进度指标根据工程所在地区的地理环境、工程特点综合考虑气候情况、特殊季节、施工干扰、工序衔接、劳动力强度、材料供应、机械设备状况、技术标准等因素,充分考虑一定的富余时间,满足处理突发和特殊情况的需要。主要分项工程施工进度指标见表3.4-1。表3.4-1主要分项工程施工进度指标表序号工程项目工程数量有效施工时间进度指标备注1路基、站场土石方17.3万m316个月10813 m3/月综合考虑各种影响58、因素,每月施工时间按25天计算。2路基附属工程0.685km18个月38m/月3涵洞工程163.77m/3座4个月41m/月4XX大桥302.05m15个月20m/月5XX隧道6640m37.5个月177m/月6XX隧道1144m15个月76m/月7XX河特大桥632.72m18个月35m/月8XX隧道818m18个月45.4m/月3.5.保证工期措施3.5.1.组织管理工作措施项目经理部成立保证工期组织机构(工期保证体系见图3.5.1)。理顺施工工序,加快工序作业循环,各职能部门充分发挥职能保障作用。明确阶段性工期目标,组织阶段性施工生产高潮,紧张有序、均衡、持续、稳定地组织施工,确保工期兑59、现。对测量、隧道地质预测预报、爆破、装运、支护、衬砌、通风、供水、供电、人力、设备等各个有关的环节进行优化,提高每道工序的效率,发挥单工序的施工潜力,并总结工序间的关系和工序间施工干扰影响的范围,确定各工序间的合理间隔,形成流畅有序的施工秩序,实现综合的快速施工。3.5.2.做好施工进场组织准备,确保工程尽早开工组建精干、高效的项目组织机构及各专职机构,保证以最快的速度使施工现场的管理机构正常、高效运转,各项管理职能正常发挥。组织管理经验丰富、专业技术水平高的各类管理及技术人员组成项目经理部管理层,在学习、理解合同条款,熟悉设计文件的前提下,编制切实可行的实施性施工组织设计,报请审批,采取有力60、措施组织实施。按照合同条款要求及施工组织设计计划,组织专业化的施工队伍,配足各专业工种施工人员,保证施工需求,满足工期计划中的劳动力需求。确保施工力量在规定期限内进驻工程现场,进行现场接桩和复测;作好与地方政府及相关部门的联系和协调,根据甲方委托,迅速办理建设土地征用、青苗树木赔偿、房屋拆迁、清除地面、架空和地下障碍物等工作,同时尽快完成场地的四通一平及生产、生活设施的建设,确保按期达到开工条件。3.5.3.健全各项管理制度,使工程处于严格控制状态3.5.3.1.实行项目经理负责制将本合同工程目标总工期及阶段性工期进行详细地分解,并把各阶段性目标工期落实到各工班。建立和健全合同工期目标责任制,61、项目经理与各职能业务部门负责人。经理部与各项目队长签订工期目标责任合同,项目队长与各作业工班工班长签订工期目标责任合同,将工期目标责任分解到每个参建职工,作为业绩考核的一项主要指标。实行工期责任考核,贻误工期首先要追究各级第一管理者的责任,从上到下,确保各阶段目标工期的实现。在工程施工实行的内部承包机制上,将合同工期目标和阶段性工期目标作为承包的主要考核指标,进一步提高参建职工的工期责任意识。3.5.3.2.实施工程调度管理制度项目经理部设生产调度指挥系统。工程调度室根据施工生产计划和安排,对施工生产活动进行调控和指挥,做好对内对外的协调工作,对施工过程中出现的问题及时传达给有关部门和人员,确62、保施工生产各环节、各专业、各工种之间的平衡与协调,确保项目施工按进度计划顺利实施。3.5.3.3.做好安全质量及设备物资工作,提供技术支持和后勤保障抓好工程施工的安全质量工作,将安全作为工程施工的永恒主题,把质量视为企业发展的生命源泉,杜绝一切安全质量事故和返工浪费。做到一次成型、一次成优;搞好物资材料采购供应工作,主要料、当地料及大宗料要提前落实货源和运输条件,提前签订合同保证按时供料,避免停工待料贻误工期;加强施工机具设备的维修保养工作,组织好维修配件的购置,提高设备的完好率和出勤率,避免因设备故障造成停工或窝工,降低生产效率。3.5.4.优化机械设备根据本标段工程地质、施工条件、施工方法63、的特点,优化机械设备。隧道施工中主要有3套机械系统,分别为:挖、装、运系统;支护、衬砌系统;风、水、电系统,另外,着重做好隧道地质超前预测预报系统的设备、仪器配置。在机械设备的配备上,不仅考虑每台机械的自身性能,还要综合考虑每台机械设备在整套系统中的协调性,确保整套设备中的机械可以互相配合,共同发挥最大作用,实现快速施工的目的。同时加强机械设备和道路的维修力量,保证机械完好率,努力提高机械装备效率,确保工程进度。配备专业设备维修人员,备足易损配件,在工地设配件库,建立机修车间,加强对设备的维修和保养,确保设备始终处于完好状态。保障水、电供应,架设必要临时电力线,并配备足够的运输车辆,通风、排水64、及备用发电设备。确保工程不间断施工。做好设备的选型和配件供应工作。设备选型力求实用、高效、耐用、易修,型号宜少不宜杂,以便于统一管理,设一定数量的备用设备,防止待机误工,在施工中备足易损件,做到随坏随修。.改善作业条件、文明有序组织施工隧道施工工作面狭小、工序繁多、干扰大。隧道里具有良好的施工环境,是环保和人身健康的要求,也是提高施工效率的必要条件。对施工通风、排水、除尘制定专项施工措施,加强环保监控力度,对洞内施工进行定期的有毒气体和粉尘的监测,改善通风、照明、排水条件,创造长大隧道工作面的良好作业环境。设专人进行三管两线管理和洞内清扫洒水,保证洞内整洁,减少灰尘。各施工段设文明施工责任区,65、规范机、料堆放。.技术保证措施及时审核设计文件,组织图纸会审,复核工程数量,并邀请业主及设计单位进行技术交底。对设计原则和思路做到心中有数。修改与完善实施性施工组织设计,编制经济合理的专项施工技术方案、作业指导书、工艺操作规程、施工保证措施及进度计划网络图。对有交叉影响的各专业工程合理安排,尽量减少相互干扰。及早为隧道进洞施工创造条件。涵洞施工时,在基坑开挖四周设集水井,经常排除积水,保证基底不受浸泡。加强现场施工技术指导和测量、试验工作,充分运用微机信息处理技术及其他科技成果,及时对施工实况进行监控和指导。及时编制月度、季度施工进度计划及财务用款计划, 广泛开展技术革新和科研工作,开展“小发66、明,小创造、小革新、小建议、小改进”的五小活动,不断提高劳动生产率,对重点项目邀请设计、科研单位联合攻关。积极推广新技术、新材料、新工艺,以科技进步促进劳动生产率的提高。适时增加劳动力和机械设备、周转材料,突击施工。组织开展以保工期为目标的劳动竞赛。加强道路维修,保证管段内材料运输和进出取土场及隧道弃碴道路畅通。积极收集气象信息,在灾害性气候来临之前,对关键工程和关键工序展开防护,把气候造成的不利影响降至最低限度。安排好季节性施工。针对路、隧专业施工特点,施工时冬季、雨季合理安排,减少季节气候性对工程施工进度的影响。雨季时合理调整施工计划和施工工序,在雨季、洪水期安排不受季节影响的备料、钢筋加67、工、预制构件及场地道路、排水等工作。路基填筑停止施工,天晴后对已施工过的路面及时进行检测,并采取翻晒等措施,符合设计标准后尽快复工。隧道施工时对天沟等截排水结构物进行重点检查,及时疏通。作好充分的材料储备工作,以防雨季材料短缺停工。充分发挥专家组的智囊作用,对本工程的重大技术难题和施工方案进行论证,正确进行技术决策和科学组织施工。.做好地质预测预报和施工预案针对本标段隧道所穿过的地质复杂、岩溶发育等不良地质条件,为防止施工中出现坍塌、岩溶、涌水等。在隧道掘进施工中做好超前探水仪、地质雷达、超前地质钻机等中长期与短期相结合的地质预测预报工作,并对地质不良地段做好应急预案,确保本工程的施工进度不受68、地质条件的影响。4.施工方案、技术措施、施工工艺和方法4.1.施工准备4.1.1.施工调查4.1.1.1.施工现场调查调查施工场地地形、地貌、地势、场地拆迁平整及排水设施状况、地表障碍物及架空线路、地下管道等构筑物的分布情况及产权人。掌握现场的第一手资料,施工安排和布置时结合现场调查综合考虑各种因素的不利影响并进行必要的防护。4.1.1.2.施工条件调查对工程施工条件进行调查,掌握当地气象、水文、给水、供电、通讯、排水、道路以及铁路、公路道路、水运交通运输等施工条件,以及各种工程构件、材料和工程物资的供应情况。4.1.1.3.施工环境调查调查工程施工现场周边建筑设施、村庄、当地道路交通人流等情69、况,施工安排时充分考虑给沿线群众带来的不便和干扰,把施工对环境的影响降到最低限度;调查民风、民俗、民情和疫情,以便对施工队伍进行宣传教育和卫生防疫工作。4.1.2.地质补勘进驻施工现场后,组织专业地质人员对本标段内的岩溶路基、XX大桥2#、6#墩钻孔位置及隧道不良地质段的地质进行重点补充勘探工作,与设计资料核对,并及时将勘探结果反馈给监理和设计单位。4.1.3.技术准备4.1.3.1.图纸复核开工之前,组织技术人员复核设计图纸,正确领会设计意图。如发现设计有误或设计不明确时,及时与设计单位联系解决。4.1.3.2.现场核对组织对设计图纸和有关文件进行现场核对,发现不符及时报设计单位解决。4.170、.3.3.接桩复核交接桩完成后,立即组织复测,延伸到两端相邻标段进行闭合,水准点复测采用精密水准仪,导线点复测采用全站仪,对所有复测均按铁路测量规范要求进行。复测成果表报监理工程师审批后,用于施工放样。4.1.3.4.编制实施性施工组织设计组织技术人员按要求编制实施性施工组织设计,报监理工程师和建设单位代表批准后用于指导施工。4.1.3.5.试验准备进场后,及时组建工地试验室,安装、调试试验设备,并按规定进行标定,报监理工程师验收后,再进行各种试验工作。4.1.3.6.技术交底根据施工任务划分,对各项目进行技术交底。技术交底包括:测量桩交接、施工图纸、技术规范、施工进度计划、施工方案、安全、质71、量措施。技术交底做到准确、详细,以指导各项目队的施工。4.1.4.资源准备4.1.4.1.施工队伍4.1.4.1.1.施工队伍调遣接到中标通知后,立即组织施工队伍调遣工作。从事临时工程施工的有关队伍以最快的速度赶至工点,在正式工程开工前完成临时设施的修建工作。其他施工队伍及人员乘火车或汽车,在正式工程开工前一周内到达施工现场。4.1.4.1.2.施工队伍动员搞好施工队伍的宣传教育工作,使进场人员充分认识工程的重要性和紧迫性。在正式工程开工前,组织全体施工人员进行岗位技术培训,使作业人员对工程概况、项目特点、质量标准、要求、安全、环保及各自的施工内容有较充分的了解。针对本标段的工程特点,加强施工72、作业人员的安全教育和安全防护宣传,确保施工安全。4.1.4.2.工程机械在施工准备期间,完成施工所需的全部工程机械的检修和分批进场工作。用于临时设施施工的机械和混凝土拌和站的拌和设备在接到中标通知后立即进场。第一批进场的机械设备以最快的速度采用公路运输方式,第二批及其后进场的施工机械采用铁路运输方式运至XX车站后,汽车倒运至现场。4.1.4.3.工程材料沿线工程用砂缺乏,施工时一般圬工采用机械制砂,高标号混凝土及桥梁等结构物采用河砂;沿线石料丰富,工程用料可就近供应。接到中标通知后,立即与厂家签订自购料采购合同或意向,确定材料的运输和交付方式,确保施工准备及正式工程的材料供应。对建设单位组织招73、标采购的材料及时与中标单位签订供料合同。4.1.5.线路复测及控制网布设4.1.5.1测量制度管理严格执行集团公司制定的施工测量制度,确保本标段测量人员的相对稳定,维持测量工作的持续性,制定各项奖惩制度,明确各级测量人员的职责范围,强调测量复核制度和技术交底制度。本标段全线测量工作,主要实行项目经理部、工程队二级分工负责制和复核制。在各级分工范围内的测量工作主要依靠自检复核。在各级分工衔接上采取互检复核,实行用户验收制。经理部精测组配备2名技术干部,3名测工,在总工和工程技术部部长的领导下开展工作。其主要任务是负责全段线路贯通测量、桥隧控制测量、工程各主要施工阶段的放样复核测量、竣工测量、管理74、和指导工程队测量组的工作等。工程队测量组按工点多少配以1名或多名技术干部分工点负责日常施工测量,并相应配备多名测工,由技术主管负责督促和检查本队测量复核工作的实施。其主要任务是建筑物施工过程中的中线、标高、结构尺寸的施工放样和检测工作。4.1.5.2.应用规范、标准本标段铁路工程应用全球定位系统(GPS)测量规范(CH2001-92)、铁路全球定位系统(GPS)测量规范、工程测量规范(GB5002693)和新建铁路工程测量规范(TB10101-99)。4.1.5.3.仪器装备 精测组配备美国Trimble 5700型GPS接受机一套,尼康DTM-531E全站仪一套,测角中误差2,标称精度2+275、ppm。工程队相应配备级全站仪、J2经纬仪、S3型水准仪和30米钢卷尺各一套。所有仪器均按照ISO9000质量体系之要求,定期到标准计量所检测中心进行检定。4.1.5.4.线路复测与地面控制测量4.1.5.4.1.测量方法为保证今后施工的中线、水平正确,在动工之前进行线路贯通复测。大桥、隧道必须布设控制网,保证桥轴线精度、墩台施工精度和隧道贯通精度。本标段测量方法采用:隧道平面控制网采用B级GPS控制网。水准复测与线路贯通一同施测,采用平、高同测的方法(即三角高程与中线复测同时进行),隧道高程控制测量和线路复测一同完成。4.1.5.4.2.交接桩进场后同设计单位联系进行现场桩橛交接工作,交接时76、作好桩橛标识,并绘制点之记。注意熟悉线路走向、地形地貌、地质水文情况,以及桥隧等建筑物所处位置,便于控制测量选点布网。4.1.5.4.3.GPS选点布网在隧道洞口布设成三角形,保证洞口控制点不小于3个,洞口点到后视控制点的边长不小于300m。桩橛埋设应按测规要求办理,设为砼包钢筋,深度不少于50cm。桩点周围的观测环境要清理干净,场地要平整。采用GPS静态测量方法进行隧道GPS控制点的测量,外业观测前对GPS接受机按规程进行严格检查和编号,并编制卫星可见性预报表,按照GPS网B级精度要求进行观测。4.1.5.4.4.测量精度根据新建铁路工程测量规范(TB10101-99)、全球定位系统(GPS77、)测量规范(CH2001-92)和铁路全球定位系统(GPS)测量规范规定,本标段隧道、桥梁控制测量采用B级GPS控制网(二等控制精度)和四等三角高程的控制精度。隧道、桥梁控制测量精度等级按测规有关规定办理,具体见表4.1.5-1、表4.1.5-2及表4.1.5-3。表4.1.5-1隧道洞内外平面控制测量等级及相应精度测量部位测量等级测角精度()适用长度(km)边长相对中误差洞外二1.06201/20000洞内二1.0直线720、曲线3.5201/10000表4.1.5-2隧道高程控制测量等级及相应精度测量部位测量等级每千米水准测量高差偶然中误差M(mm)两开挖洞口间高程线路长度(km)洞外四578、.0513洞内四5.0511表4.1.5-3桥梁控制测量等级及相应精度测量等级测角中误差()桥轴线相对中误差最弱边相对中误差三1.81/750001/600004.1.5.4.5.外业观测4.1.5.4.5.1. GPS作业要求GPS作业实施具体指标见表4.1.5-4。表4.1.5-4 B级GPS测量作业基本技术规定表项 目单位设计规定指标实施具体技术指标卫星高度角1515数据采样间隔sec1515有效观测卫星个数个66观测时段长度10kmh2210kmh22平均重复设站数个23GDOP值66注:GDOP值为任一时刻所测GPS网的几何图形强度因子。在外业作业前,对GPS接收机的电池、交通工具、79、通讯工具和夜间观测需要的设施等进行充分的准备,制定作业计划和作业标准。GPS静态测量采用4台GPS接收机进行全天候作业,合理安排昼夜作业时间,事先做好外业资料、设备等准备工作以提高外业效率,减少干扰。4.1.5.4.5.2.水平角方向观测技术要求水平角方向观测技术要求见表4.1.5-5。表4.1.5-5水平角方向观测技术要求表导线网等级测角中误差()仪器型号测回数方向观测限差()二1.0DJ169仪器型号光学测微器两次重合读数之差两半测回归零差各测回同方向2c互差各测回同方向值互差DJ2912三1.8DJ14DJ11696DJ26DJ2381310四2.5DJ12DJ24五4.0DJ224.180、.5.4.5.3. 光电测距、光电测距三角高程测量技术要求7。4.1.5-6光电测距技术要求表测距精度测距仪精度等级测回数测距限差(mm)往返仪器精度等级测距中误差同一测回各次读数互差测回间读数较差往返测平距较差1200000441150000、441100000225572335101015150000、111120203022注:mD为标称精度,N为单向测回数。4.1.5-7光电测距三角高程测量技术要求表测量等级测距仪精度等级竖直角测回数(中丝法)指标差较差()竖直角较差()对向观测较差(mm)环闭合差(mm)四、3773020五、2101050304.1.5.4.6内业计算采用GPS数据81、处理的最优软件SKI-PRO,获取高精度的地心坐标。平差前对各基线向量进行严格的筛选,采用严密的平差理论进行平差计算。平差使用统一的点位坐标和GPS广播星历基准数据。平差后的最终坐标为本工程独立坐标系统。4.2.施工方案4.2.1.总体施工方案4.2.1.1.总的思路和安排原则以XX隧道、XX河特大桥为重点,作为施工主线,加大设备及劳动力的投入,合理配置资源,发挥科技先导作用,不断优化施工技术方案。XX隧道要突破地质超前预测预报、岩溶地段快速掘进、反坡施工地段防淹井三大课题,选择合理、匹配的机械设备,保证本标段总工期实现。XX河特大桥要抓好高墩、连续刚构悬臂灌筑施工的关键技术,保证大桥整体质量82、。其它工程项目,合理组织平行或交叉作业,保证资源的合理配置,均衡发挥综合生产能力,使整个标段任务全面有序的完成。施工全过程要根据当地政府对环保和水保的要求,做好环保和水保工作。积极主动搞好和相邻标段其它施工队伍及铺架单位的配合工作。加强同监理单位和设计单位的合作,争取各方面的大力支持。4.2.1.2.施工总体安排XX大桥、XX车站和XX隧道横洞口、进口施工条件较好,在施工准备2个月后,即可开始施工;XX隧道出口、XX隧道、XX河特大桥和XX隧道工点均远离两河口,进场后,以最快速度拉通施工主便道,修建临时生产、生活设施,确保按预定时间开工是施工准备的重要目标;XX隧道分三个工区同时施工:进口工区83、负责施工DK242+084DK242+420及DK243+260DK245+570段,全长2646m;横洞工区负责施工横洞和正洞DK242+420DK243+260段,全长840m;进口、横洞口工区同属第二项目队。出口工区负责施工DK245+570DK248+724段,全长3154m,为反坡段,属第三项目队。采用有轨运输,考虑到前期洞口外车场布置所需的准备时间较长,横洞、由横洞进入正洞100m以及出口200m地段均采用无轨运输,待横洞口及出口洞外车场布置好后,适时转换为有轨施工。进口336m为无轨运输,和横洞贯通继续施工时转换为有轨运输,利用横洞有轨运输线施工。XX隧道长1144m,两头施工,84、进口端负责DK248+576DK249+130段单线施工,为顺坡段,出口端负责DK249+130DK249+720段双线施工,为反坡段。进口端施工场地和XX隧道出口一并考虑,布置在洞口左侧,出口端施工场地布置困难,只在洞口沿等高线位置布置空压机房等必须的生产设施,其他生产与生活设施与XX河特大桥一并考虑布置在XX河特大桥左侧300m。XX隧道采用无轨运输。XX隧道全长818m,由进口顺坡施工。进口场地布置困难,只在洞口沿等高线位置布置空压机房等必须的生产设施,其他生产与生活设施与XX河特大桥一并考虑布置在XX河特大桥左侧300m。采用无轨运输。XX大桥0#台施工需与长鹰坝2#隧道出口一并考虑,85、协调施工。XX河特大桥17#墩身、36#墩的连续刚构施工需设缆索吊进行水平和垂直运输,缆索吊位置XX侧设在0#台与1#墩之间,XX侧设于7#、8#之间,在4#、5#墩之间设缆索吊起吊场地;814#台施工,便道由XX隧道进口引入。0#、14#台在XX隧道出口和XX隧道掘进完成后开始施工。特大桥场地与XX隧道出口、XX隧道一起考虑,布置在左侧300m。小桥涵在施工准备完成后,即开始顺序施工。XX车站站场土石方工程挖填基本平衡,区间路基土石方全部为借方,施工时先集中机械进行站场土石方的施工,站场土石方施工完毕后再进行区间土石方和站后工程的施工。4.2.2.分项工程施工方案4.2.2.1.桥梁工程施工86、方案4.2.2.1.1.XX河特大桥施工方案 XX河特大桥3-32m+(72+128+72)m+7-32m+1-24m,全长632.72 m,36#墩上部结构为(72+128+72)m连续刚构。最高5#墩高为128m。该桥07#墩位于直线上,814#台位于R=2500m的曲线上。基础主要型式有挖孔桩、钻孔桩和明挖三种;墩身有实体和空心两种,1#、13#实体墩身坡比为59:1,12#实体墩身坡比为35:1;2#、712#圆端形空心墩身坡比为35:1,墩颈宽度为460cm,3#、6#截圆端形空心墩身坡比为35:1,墩颈宽度为660cm;4#、5#矩形墩身坡比为1:0。4.2.2.1.1.1.XX河87、特大桥基础施工方案明挖基础和承台的基坑采用人工配合挖掘机开挖,岩石地基采用风镐破碎或弱爆破,支安组合钢模浇筑混凝土;挖孔桩人工配合小型机具开挖,钢筋混凝土护壁,卷扬机配三脚架提升出碴,对大于10m深的挖孔桩,为防止孔底作业时,氧气不足,采用T40-10轴流通风机(4.5kW)供风。;钻孔桩采用4台KTY2500A型全液压动力头钻机和2台CFZ-1500型冲击反循环钻机。4.2.2.1.1.2.缆索吊施工方案根据该桥主跨连续刚构挂篮的重量,采用起重能力为8t的缆索吊起吊。缆索吊沿桥纵向中心线布置,跨越特大桥的17#墩,跨度400m。缆索吊塔架高度,XX侧43m,XX侧59m,采用万能杆件拼装而成88、,上部断面42m,下部断面为64m;最大工作垂度:20m,保证吊钩下的有效作业空间不小于10m。各索规格:承重索:2根61945纤维芯钢索,安全系数大于3;牵引索:61923纤维芯钢索,安全系数大于3;起重索:61928纤维芯钢索,安全系数大于5;缆风索:61937纤维芯钢索,安全系数大于2。地锚:采用重力式片石混凝土地锚,并在地锚内埋设钢丝绳作为索头,预埋钢丝绳的角度与主索边跨和地面的夹角相同。对地锚的抗拔、抗滑、抗倾覆能力根据现场实际地质情况进行严格的检算。4.2.2.1.1.3.实体墩身施工方案1#、13#实体墩墩高为15.0m、7.0m,墩身、帽共用1套钢模板,一次浇筑成型,1#墩模板89、采用缆索吊安装,13#墩采用25t汽车吊安装模板;12#墩高23.0m,单独1套钢模板,分两次浇筑成型,井架提升模板及小型工具;钢模板均由专业厂家定制而成,不设拉杆;根据两头隧道的施工工期情况,先施工XX台,后施工XX台。4.2.2.1.1.4.空心墩身施工方案2#11#墩均为空心墩。2#、7#、8#、9#、10#、11#墩墩高27m38m,墩身4m以下采用1套钢模、4m以上采用1套爬模施工;2#、7#墩模板采用缆索吊安装,8#11#墩模板采用井架提升安装,另设1部施工电梯供施工人员上下。3#、6#空心墩墩高为57.5m、58.5m,设1套爬模,缆索吊安装模板和提升工具,设1部施工电梯供施工人90、员上下。4#、5#空心墩墩高为87.5m、128m,设2套爬模,缆索吊安装模板和提升工具,设2部施工电梯供施工人员上下。4.2.2.1.1.5.连续刚构施工方案主跨为1联(72+128+72)m的预应力混凝土变截面箱型连续刚构,断面为单箱单室直腹板变截面结构。主墩支点梁高9.2m,主跨跨中梁高4.2m,顶宽10.7m,底宽6.4m,顶板厚0.42m,腹板厚0.4m0.8m,底板厚0.4m0.9m。采用挂篮悬臂浇筑法施工。共投入2套(4副)挂篮。4.2.2.1.2.XX大桥施工方案钻孔桩采用3台KTY2500A型全液压动力头钻机施工。1#7#墩墩高为35m47m,采用1套爬模施工,模板采用井架提91、升安装。设1部电梯供施工人员上下;8#墩墩高为23m,实体墩身,采用无拉杆整体大块钢模拼装,井架提升。两台根据施工进度安排,首先施工XX台,后施工XX台。钢筋在桥下钢筋棚集中加工,现场绑扎成型。混凝土由桥下拌和站集中供应,泵送入模。钻孔桩穿过2#、6#墩溶洞时,采取减小冲程、回填碎石粘土(比例1:1)的技术措施。4.2.2.1.3.XX坝1-9.0m框架桥施工方案本标段在DK242+020处,有1座1-9m的铁跨公的框架小桥。根据总体施工方案,该小桥先行施工,以便为XX隧道进口形成施工场地。施工前,先改移道路。基坑采用挖掘机开挖,人工修整,挤浆法砌筑片石基础;墙身和顶板一次浇筑成型,模板为整体92、大块钢模,满堂脚手支撑,钢筋采用在钢筋棚内加工,运到现场进行绑扎,混凝土由第二项目队混凝土拌和站供应,混凝土运输车运送到现场,泵送入模。4.2.2.2.隧道工程施工方案由于本标段隧道工程地质条件的复杂性、环保水保的重要性,因此在隧道施工过程中严格贯彻实施综合施工地质超前预测预报技术,并将其纳入工序中;加强施工监控量测,实施信息化施工,稳扎稳打,实现施工安全目标;组织合理、匹配的施工机械设备,实现快速施工;隧道施工防排水贯彻“以堵为主,限量排放”的原则;对于岩溶发育地段,采取可维护的防排水系统措施。反坡施工地段,做好防排水设施,严防突水、涌泥和淹井事故的发生。4.2.2.2.1.XX隧道施工方案93、XX隧道全长6640m,另在进口端有180m的横洞。隧道位于直线上,纵坡分别为1、6和14.9。围岩级别长度:级围岩长2936m,级围岩长1493m,级围岩长1738m,级围岩长473m。断面型式:三线隧道段314m,双线隧道段272m,燕尾段隧道220m,单线隧道段5834m。隧道通过广泛分布的白云岩、灰岩及白云质灰岩等可溶岩地层,岩溶发育强烈。水文地质条件、地质构造复杂,隧道深部岩溶较发育,从地表算起,推测垂直渗流带深300m,其下100m为水平径流带,再下部为深部循环带。隧道正常涌水量为34653 m3/d,最大涌水量为67369 m3/d。 4.2.2.2.1.1.本隧道的工程特点和施94、工难点一是工期紧,隧道施工分进口、出口和横洞口三个工区同时施工。横洞口工区在进口工区完成进口DK242+420段后停止施工,由进口工区继续向出口掘进;二是隧道埋深大于500m,施工过程中普遍存在的岩爆问题;三是出口向进口掘进为反坡施工,施工过程中防止淹井;四是隧道涌水量大,正常涌水量为34653 m3/d,最大涌水量为67369 m3/d,施工过程中,存在突发的涌水、涌泥的地质灾害。五是DK245+404DK245+604段位于断层破碎带及影响带内,岩体碎裂岩化及角砾化,岩溶水发育,该段围岩为、级围岩,施工前准确地超前探明地质情况,采取积极稳妥的施工措施安全通过; 4.2.2.2.1.2.主要95、施工技术措施在施工中积极推广应用国内外隧道施工新技术、新方法及新工艺。投入数量充足、技术性能优良、生产能力相互匹配的钻爆、支护、装运、衬砌等先进机械设备,形成钻爆作业线、装运作业线、支护作业线和衬砌作业线等机械化作业线施工。针对可能涌水、涌泥的岩溶地段及DK245+404DK245+604段断层等不良地质地段,组建一支专业队伍,成立专门的地质超前预测预报小组,配备超前地质预测、预报先进设备,采用先进的量测、探测技术,准确获取围岩状态相关参数,配合设计、监理单位共同做好隧道施工地质预报工作。地质预报工作坚持隧道洞内探测与洞外地质勘探的结合,地质分析方法、物探方法与超前水平钻探的结合,开展多层次、96、多手段的综合超前地质预报工作,做到综合超前预测预报。采用帷幕注浆或导管注浆等多种方法,预处理、早处理、强处理,为正洞大断面快速施工提供依据。针对可能出现突水、突泥等突发情况制定相应处理预案,认真做好物资、人力、设备的准备工作,尽量防止突发事故,维持隧道施工的正常有序进行。综合超前地质预报贯穿整个施工过程,根据本隧道具体情况我们选定:岩溶灾害预测预报技术、溶洞、溶槽注浆封堵技术、岩爆施工处理和预防技术、隧道通过断层破碎带加固技术、岩溶地区隧道可维护排水系统和采用高密实自防水混凝土,解决隧道渗漏难题6个课题,成立QC小组,专题攻关研究。 DK242+106DK242+298和DK242+298DK97、242+398两三线段,围岩级别为、级,开挖断面大,最大开挖宽度达19m,开挖高度达13m。根据围岩级别,DK242+106DK242+298段192m采用CD法施工,超前小导管预支护,初期支护采用型钢拱架;DK242+298DK242+398段100m采用台阶法施工,局部系统锚杆加强支护。开挖时,遵循“弱爆破,短进尺,强支护,勤量测。”,并根据量测反馈回来的信息,及时调整支护参数及开挖进尺、衬砌时机。DK242+760DK242+850燕尾段,围岩级别为级,采用中导洞法先行施工中隔墙,后错开分别施工单线分离段。出口反坡掘进时,施工排水利用大避车洞位置,每隔300m设一6.0m2.5m1.2m98、的集水坑集水,用8SH-9抽水机抽至洞外沉淀池,经净化后排出。锚喷支护采用锚杆台车配合阿利瓦265喷射混凝土三联机和ESP-6湿喷机施工。仰拱及时紧跟,采用预制混凝土支墩、轨束梁架空运输轨道。混凝土衬砌采用12m长走行式钢模衬砌台车和泵送混凝土作业,洞室过渡段等结构物衬砌采用简易衬砌台架、组合钢模;防水板采用无钉铺设法铺设;混凝土由第二、第三混凝土拌和站供应,通过横洞有轨运输施工段由于受横洞断面尺寸限制,采用4m3轨式混凝土运输车运输,出口采用6m3轨式混凝土运输车运输,泵送入模。进口、横洞口轨顶面标高与地面相差9m,出口位于缓坡上,为了缩短施工准备时间,迅速开辟工作面,XX隧道三个工区前期均99、采用无轨运输进洞,开辟好洞口及洞内施工条件后,适时转换为有轨运输施工。安排横洞、横洞进入正洞100m及出口200m采用无轨运输施工;进口336m为无轨运输,和横洞贯通继续施工时转换为有轨运输,利用横洞有轨运输线施工。机械配备:横洞施工,YT-28型风枪配合钻孔台车钻眼、ITC312挖装机装碴,配合8t自卸汽车运输;进出口施工,四臂凿岩台车钻眼、ITC312挖装机装碴,配合16t自卸汽车运输。车辆数量根据弃碴运距确定,并考虑不少于50的富余量。洞内有轨装碴运输采用双车道,采用35t电瓶车牵引2节SS16梭式矿车运输。 XX隧道施工分为横洞、进口、出口三个工区:进口工区负责施工DK242+084D100、K242+420及DK243+260DK245+570段,全长2646m;横洞工区负责施工DK242+420DK243+260段,全长840m;出口工区负责施工DK245+570DK248+724段,全长3154m。4.2.2.2.1.3.横洞施工方案横洞设计长180m,出洞坡度为-3,为级围岩。横洞洞口位于XX隧道进口左侧350m处,横洞与线路相交于DK242+420处,与隧道中线的交角为45。横洞断面尺寸为4.55m5.56m。做好洞口的防排水工作并施做洞门后,开始进洞。横洞位于垂直渗流带内,施工前做好超前地质预测、预报工作。鉴于横洞开挖尺寸较小,施工时采取全断面开挖,人工配备YT28型风101、枪配合钻孔台架,全断面光面爆破施工。德国产ITC312挖装机配8t自卸汽车运输施工。横洞口轨顶面标高与地面相差9m,横洞内的弃碴大部分弃置于横洞洞口,逐渐填平洞口场地,作为正洞有轨运输的施工场地,坡脚采用浆砌片石挡墙予以挡护。4.2.2.2.1.4.正洞施工方案XX隧道DK242+084DK242+398段为三线隧道,长314m(含22m明洞),DK242+398DK242+760段为双线隧道,长362m,DK242+760DK242+850段为燕尾式隧道,长90m,DK242+850DK248+724段为单线隧道,长5874m。XX隧道分段开挖方式对照表见表4.2.2-1。表4.2.2-1 102、XX隧道分段开挖方式对照表序号起讫里程隧道类型长度(m)围岩级别开挖方式1横洞180全断面2DK242+084DK242+106明洞22明挖法3DK242+106DK242+298三线192CD法4DK242+298-DK242+398三线100台阶法5DK242+398DK242+760双线362全断面6DK242+760DK242+850燕尾式90中洞法7DK242+850DK242+890单线40台阶法8DK242+890DK243+555单线665全断面9DK243+555DK244+505单线950全断面10DK244+505DK244+658单线153台阶法11DK244+658D103、K245+404单线746台阶法12DK245+404DK245+604单线200帷幕注浆加固、台阶法13DK245+604DK245+968单线364台阶法14DK245+968DK246+511单线543全断面15DK246+511DK248+224单线1713全断面16DK248+224DK248+456单线232台阶法17DK248+456DK248+716单线260台阶法18DK248+716DK248+724明洞8明挖法DK242+106DK242+398三线段采用TH586-5四臂凿岩台车与人工、YT-28型风枪配合钻眼,ITC312隧道挖掘装载机装碴,16t自卸汽车运输;DK2104、42+398DK242+420双线段采用TH586-5四臂凿岩台车与人工、YT-28型风枪配合钻眼,ITC312隧道挖掘装载机装碴,16t自卸汽车运输;DK242+420DK242+520双线段(通过横洞开辟的工作面)采用TH586-5四臂凿岩台车与人工、YT-28型风枪配合钻眼,ITC312隧道挖掘装载机装碴,8t自卸汽车运输;DK242+520DK245+570段采用TH586-5四臂凿岩台车与人工、YT-28型风枪配合钻眼,ITC312隧道挖掘装载机装碴,SS16梭矿运输出碴;DK245+570DK248+524单线段反坡掘进,采用TH586-5四臂凿岩台车与人工、YT-28型风枪配合钻105、眼,ITC312隧道挖掘装载机装碴,SS16梭矿运输;DK248+524DK248+724(出口)单线段反坡掘进,采用TH586-5四臂凿岩台车与人工、YT-28型风枪配合钻眼,ITC312隧道挖掘装载机装碴,16t自卸汽车运输。该段弃碴主要铺填洞口外场地,为有轨运输做准备。反坡施工排水利用大避车洞,每隔300m设一6.0m2.5m1.2m的集水坑集水,用抽水机抽至洞外排水沟沉淀池,经净化后排出。三线、双线段衬砌,采用自制型钢排架配大块钢模板施工,单线通过横洞有轨运输施工段配备7台4m3轨行式混凝土运输车,由出口掘进地段配备4台6m3轨行式混凝土运输车。4.2.2.2.1.5.XX隧道重点地段106、施工方案DK245+404DK245+604段位于断层破碎带及影响带内,岩体碎裂岩化及角砾化,岩溶水发育,该段围岩为、级围岩,施工前做好地质超前预测、预报工作,准确探明地质情况后,先采用帷幕注浆加固围岩,后采用台阶法分上、下断面施工,施工工序为:超前帷幕注浆加固围岩上、下断面开挖支护径向注浆加固止水仰拱及填充拱墙衬砌。开挖采用四臂凿岩台车与人工、YT-28型风枪配合台阶法爆破开挖。ITC312隧道挖掘装载机装碴,SS16梭矿运输;DK242+760DK242+890段长130m,设计为燕尾式双单线过渡段结构。其中DK242+760DK242+850段长90m为有中墙双跨联拱施工地段,围岩级别为107、级;DK242+850DK242+890段长40m为近距离单线分离段,岩性为级围岩。根据本隧道设计特点和施工组织安排,正洞掘进顺序是从进口向出口方向施工,即首先完成双线段,其次用中导洞超前施做中墙联拱段,最后完成单线分离段。中导洞采用全断面开挖,长度以满足中墙设计长度为准,然后施做中墙,做好墙顶防排水后回填密实,待中墙混凝土达到强度要求后,两边错开进行单线隧道开挖。中墙后方单线分离段施工时,注意对中间岩柱的保护,开挖时采用预裂爆破施工,浅眼少装药,严格控制爆破震速,不超过15cm/s,中间岩柱采用25低预应力锚杆进行加固。衬砌采用简易拱架配合组合模板施工。4.2.2.2.2.XX隧道施工方案X108、X隧道位于直线上,线路纵坡10.4。进口里程为DK248+576,出口里程为DK249+720,全长1144m,双线段524m,燕尾段66m,单线段554m,双线及燕尾段位于隧道出口端;级围岩1032m、级112m。隧道穿过地层为粉细砂岩,岩溶水不发育。XX隧道分段开挖方式对照表见表4.2.2-2。表4.2.2-2 XX隧道分段开挖方式对照表序号起讫里程隧道类型长度(m)围岩级别开挖方式1DK248+576DK248+585明洞9拱部明挖、边墙跳槽2DK248+585DK248+648单线63短台阶法3DK248+648DK249+080单线432台阶法4DK249+080DK249+130单109、线50短台阶法5DK249+130DK249+196燕尾式66中洞法6DK249+196DK249+300双线104CRD法7DK249+300DK249+680双线380台阶法8DK249+680DK249+712双线32台阶法9DK249+712DK249+720明洞8拱部明挖、边墙跳槽隧道开挖采用超前锚杆预支护,初期支护采用格栅钢架加强;DK249+196DK249+300段长104m,围岩级别为级,采用CRD法开挖; DK249+080DK249+130段为近距离单线段,由于两线间岩体厚度较薄,施工前,先对岩体采用25低预应力锚杆加固,后采用短台阶开挖,开挖时采用预裂爆破施工,浅眼少装110、药,严格控制爆破震速,不超过15cm/s,必要时对岩柱体进行注浆加固。采用 TH170-38三臂凿岩台车与人工、YT-28型风枪配合钻眼,ZLC-50侧卸式装载机装碴,红岩CQ30290(16t)型自卸汽车运输;单线段采用模板衬砌台车,双线段采用自制衬砌台车,燕尾段采用型钢排架配大块钢模板。进口混凝土由第三项目队、出口混凝土由第四项目队拌和站集中供应,混凝土运输车运输,泵送入模。4.2.2.2.3.XX隧道施工方案XX隧道位于R=2500m的曲线上,线路纵坡16.8。进口里程DK250+374,出口里程DK251+192,全长818m,双线33m,燕尾段83m,单线隧道段702m,级围岩799111、m,级围岩19m。隧道穿过地层主要为泥质粉细砂岩和黏土岩,岩溶水不发育。隧道由进口单口掘进,第四项目队施工。分段开挖方式对照表见表4.2.2-3。表4.2.2-3 XX隧道分段开挖方式对照表序号起讫里程隧道类型长度(m)围岩级别开挖方式1DK250+374DK250+407双线33、CD法2DK250+407DK250+490燕尾式83中洞法3DK250+490DK250+580单线90短台阶法4DK250+580DK251+86.5单线506.5台阶法5DK251+86.5DK251+161单线74.5全断面法6DK251+161DK251+182单线21台阶法7DK251+182DK251112、+192单线10拱部明挖、边墙跳槽隧道开挖采用超前锚杆预支护,初期支护采用格栅钢架加强;其中DK250+490DK250+580段为近距离单线段,由于两线间岩体厚度较薄,施工前,先对岩体采用25低预应力锚杆加固,后采用短台阶开挖,开挖时采用预裂爆破施工,浅眼少装药,严格控制爆破震速,不超过15cm/s,必要时对岩柱体进行注浆加固。采用TH170-38三臂凿岩台车与人工、YT-28型风枪配合钻眼,ZLC-50侧卸式装载机装碴,红岩CQ30290(16t)型自卸汽车运输;单线段采用模板衬砌台车,双线及燕尾段采用型钢排架配大块钢模板施工。混凝土由第四项目队拌和站集中供应,混凝土运输车运输,泵送入模。113、4.2.2.3.路基工程施工方案4.2.2.3.1.区间路基工程施工方案本标段区间路基工程主要在DK248+728DK248+571段即XX隧道出口至XX隧道进口间,主要工程数量:填土方3204 m3,填石方26210 m3。路基填料主要利用XX隧道的弃碴,区间路基土石方数量调配方案见表4.2.2-4。路基施工前,首先对基底地质情况进行补勘,不良地质地段进行必要的钻探,彻底查清岩溶和地下水的分布情况,事前采取注浆等整治措施加固,不留后患,使路基工程满足160km/h时速的要求。施工时以石方爆破和路堤填筑作为施工重点,及时展开浆砌片石护坡和片石混凝土路堤挡土墙等项目的施工。路堑及路堤多个作业面同114、时平行施工,路基加固、防护及排水工程穿插其间,紧跟配套进行。路基填筑采用“三阶段、四区段、八流程”的施工工艺分区段平行流水作业。填料采用装载机或挖掘机挖装、自卸汽车运输,采用推土机初平、平地机精平,振动压路机分层碾压密实。桥涵缺口等过渡段路基选择A组填料,严格控制分层填筑厚度,使用重型压路机加以碾压,边角处采用小型振动压路机压实。土质路堑采用人工配合挖掘机进行开挖;石质路堑开挖采用浅孔微差松动爆破,边坡采用光面爆破,采用挖掘机挖装、自卸汽车运输。边坡防护和支挡工程等路基附属工程紧跟配套进行,路堑成型一段,防护施工跟进一段。由专业化工班进行路基附属工程的施工,附属工程要与路基施工有机结合,相互创115、造条件。支挡和地基加固要先于路基本体进行施工,路基成型一段,边坡防护跟进施作一段。4.2.2.3.2.站场土石方工程施工方案本标段XX车站站场填土石方65887 m3,挖石方63067 m3,渗水土2479 m3,填料主要来自于站场挖方。XX车站站场土石方数量调配方案见表4.2.2-5。站场填料采用装载机或挖掘机挖装、自卸汽车运输、推土机初平、平地机精平、振动压路机碾压。土质路堑采用人工配合挖掘机进行开挖;石质路堑开挖时,根据周边环境、路堑深度、地形地貌,分别采用浅孔或深孔微差松动爆破,边坡采用光面爆破,挖掘机挖装、自卸汽车运输到填方段进行填筑。4.2.2.4.涵洞工程施工方案本标段设计有单孔116、盖板箱涵四座,由第一项目队负责施工。涵洞施工应靠前安排,以便为路基尽早成型及减少缺口施工创造条件。涵洞基坑采用人工配合挖掘机进行开挖,浆砌片石基础、墙身采用挂线挤浆法砌筑,钢筋混凝土盖板在预制场集中预制,现场汽车吊安装。4.2.2.5.轨道工程施工方案在线下工程结束后,组织对本标段桥梁、隧道、路基工程进行一次全面的竣工测量,并与相临标段贯通,复核线路中线、水平,路基增设沉降观测点,按月、周、天进行记录。在XX车站和XX隧道出口左侧设存碴场。轨前预铺碎石道碴厚度为1520cm,采用人工配合机械进行,并机械压实。管段内线路铺通后,迅速上碴整道,使线路方向在一周内达到直线平直、曲线圆顺,同时采用轨道117、车、平板车和K13车运至沿线均匀补碴,分两次铺设,每次510cm,二次铺碴一次上足,人工配合机械整道,使轨道方向、水平基本符合要求,并根据甲方的要求,配合大机养道,使线路在铺轨通过2个月内达到换铺无缝线路的要求,以确保开通速度达到80km/h。4.3.分项工程施工方法、施工工艺及技术措施4.3.1.桥梁工程4.3.1.1.XX河特大桥施工XX河特大桥(3-32m+(72+128+72)m连续刚构+7-32m+1-24m),共14个墩台,全长632.72m,36墩上部结构为(72+128+72)m连续刚构;该桥横跨XX河,最高墩5#墩,高128m,其次为4墩,高87.5m。该桥河两岸山体较陡,无118、施工场地。经现场调查,在该桥左侧约300m位置场地较大,可作为该桥、XX隧道出口及XX隧道进口的共用施工场地。场地内可布置搅拌站及其他生产和生活设施。具体布置见图4.3.1.1。4.3.1.1.1.缆索吊设计、安装根据施工图纸及现场条件,13墩、6墩位于较陡的山坡上,施工便道难以到达具体墩台位置,为解决施工中材料、机具运输问题,需设置缆索吊车。考虑到XX隧道为无轨运输,出口里程为DK249+720,距离0#台前19.0m,若在0#台1#墩之间设缆索吊车的塔架基础,距离XX隧道出口达30m,不影响隧道施工;同时该基础位置原地面标高(890.5)与连续刚构顶面(898.8)及7#8#(874.5)119、相差不大,因此,在0台前与78墩之间设缆索吊,54墩之间场地较平,可开辟一块起吊场地,并通过便道通往外界。4.3.1.1.1.1.缆索吊技术参数根据施工需要,缆索吊设计起吊能力8t,设1组承重索,其主要技术参数如下:最大吊装重量:8t;跨度:两塔架顶部索鞍跨度为400m;两塔架高度:XX侧43m,XX侧59m,采用万能杆件拼装而成,上部断面42m,下部断面为64m;最大工作垂度:20m,保证吊钩下的有效作业空间不小于10m。分别位于0台前和78墩之间。 各索规格:承重索:2根61945纤维芯钢索,安全系数大于3;牵引索:61923纤维芯钢索,安全系数大于3;起重索:61928纤维芯钢索,安全系120、数大于5;缆风索:61937纤维芯钢索,安全系数大于2。地锚:采用重力式片石混凝土地锚,并在地锚内埋设钢丝绳作为索头,预埋钢丝绳的角度与主索边跨和地面的夹角相同。对地锚的抗拔、抗滑、抗倾覆能力根据现场实际地质情况进行严格的检算。缆索吊的设计布置见图4.3.1.2。4.3.1.1.1.2.缆索吊安装4.3.1.1.1.2.1.塔架采用苏式万能杆件,立柱由4m长杆件组成,每节间为长2m。安装前依据设计资料配齐拼装杆件,并对支架基础进行处理,塔架顶部放置纵横梁以安放鞍索。为了减小塔顶吊重时向跨中位移量,在设置后缆风绳时,适当加大后缆的拉力,使后锚方向产生一定位移量,以抵消缆索吊重时的前移量,减小塔架121、本身的悬臂受力。塔架置于C20混凝土基础上,施工中将万能杆件下部支撑靴置于钢轨上,并与基础中顶埋螺栓连接,控制塔底纵横向位移,塔底部不承受弯矩,塔身按承受部分弯矩考虑,塔身的稳定依靠风缆绳来维持。4.3.1.1.1.2.2.缆索系统安装先将承重索按设计长度下料,一端与主地锚连接(XX侧),另一端与对面(XX侧)牵引钢丝绳连接,通过XX侧的卷扬机牵引,承重索越过XX侧塔架顶部索鞍,当索头到达XX侧时,穿天车,将天车连同承重索一起吊到XX侧塔顶,再将承重索牵引至XX侧地锚锚固,完成第1根承重索架设。在已完成的承重索上套上吊环,另一根承重索通过吊环吊起由XX侧卷扬机牵引到XX侧。缆索系统按照以下顺序122、进行安装:转向设备塔架缆风承重索搬运小车及牵引索起重索。4.3.1.1.1.2.3.调试塔架及缆索系统安装完毕后,对缆索及转向运输系统进行调试和试吊:用导链调整前后两侧缆风索,使其达到初始张力状态;用仪器检查承重索索鞍中心是否与塔架中心一致,如有偏移,调整两侧缆风索纠偏;调整主索的初始安装垂度;空载运行,检查塔架、地垄、起重、牵引各系统的安装情况;按设计吊重的1.25倍分级进行试吊,在加载到最大时在索道上运行,全程往返一次;缆索吊通过调试、试吊,各项检查结果满足要求后,可进入正常使用。4.3.1.1.2.基础工程4.3.1.1.2.1.明挖扩大基础施工本桥XX台、13墩为明挖基础。基坑采用挖掘123、机开挖,人工配合清基,对不能用挖掘机开挖的岩石部分采用风镐辅以弱爆破开挖。基坑开挖到位,经检查合格后,立设组合钢模板,浇筑基础混凝土。混凝土采用集中拌制,混凝土运输车运送,现场泵送入模,插入式振动棒捣固密实。基础顶面与墩台身交界处按规范要求设置接茬钢筋。明挖基础施工工艺流程见图4.3.1.3。4.3.1.1.2.2.挖孔桩基础施工本桥挖孔桩共82根,桩长616m。挖掘时采用人工连续作业,卷扬机配合三角架出渣,松软土层采用人工挖掘;风化岩采用风镐挖掘;弱风化岩和较硬岩层采用弱松动爆破。为防止孔壁坍塌,采取C20级钢筋混凝土护壁紧跟,根据土质及自稳情况,每节高度0.5m1.0m,接茬采用内齿式,上124、下护壁间搭接cm。对6#墩等大于10m深的挖孔桩,为防止孔底作业时,氧气不足,采用T40-10轴流通风机(4.5kW)供风。钢筋笼现场集中制作,吊放入孔。混凝土集中供应,泵送入孔。挖孔桩施工工艺流程见图4.3.1.4。4.3.1.1.2.3.钻孔桩基础施工本桥4、5、11、12墩为钻孔桩基础,桩长1930m,4、5墩桩径为250、11、12墩桩径为125。地质资料反映出本桥地表层为黏土夹碎石和局部为块石土覆盖,厚在1.2m以内,其下均为泥质石英粉砂岩,同时,4、5墩的桩径较大,因此4、5墩钻孔桩选用KTY2500A型液压旋转钻机4台,11、12墩钻孔桩选用CFZ-1500型冲击钻机2台。冲击钻125、进时,调整钻机的钻头冲程、冲击频率和泥浆比重,控制好进尺速度,始终保持孔内外既定的水位差,确保孔壁稳定。并经常检查校正、加强对桩形、成孔情况的检查,经常检查钻头尺寸和连接装置,及时更换钻头或补焊磨损部分,确保成孔质量。旋转钻进时,根据岩面强度调整配重,调节钻压钻进。当钻到设计高程时,不要立即停下钻机,空钻30min并清孔后才停机,2h后再次利用钻杆清孔后才能拆除钻机,以保证灌注水下混凝土前沉淀厚度满足要求。清孔严格按换浆法操作工艺进行。钢筋笼采用分节制作,吊机吊放入孔。混凝土采用在搅拌站集中拌制,导管砍球法灌注。灌注过程中,随时做好测量和记录,严格控制导管埋深,防止堵管和断桩事故发生。钻孔桩施126、工工艺流程见图4.3.1.5。4.3.1.1.2.4.承台施工及大体积混凝土施工措施人工用风镐凿除桩头,基桩检测后,人工配合挖掘机开挖基坑,入岩承台采用弱爆破配合风镐。钢筋集中加工,现场绑扎钢筋网、支立组合钢模,泵送混凝土入模。承台施工工艺流程见图4.3.1.6。本桥5#墩承台尺寸为23.736.74.0m,4#墩承台尺寸为17.223.74.0m,属大体积混凝土施工,为确保混凝土的浇筑质量及避免出现温度裂纹,采取以下措施进行控制:使用高强度等级水泥减少水泥用量,从而减少总体水化热;为延缓水化热高峰的出现,配合比中掺入1%的高TF-2型高效缓凝减水剂;为降低总量水化热,在混凝土中掺入15%的级127、粉煤灰代替水泥(具体掺量经试验后确定);图4.3.1.5 钻孔桩施工工艺流程图图4.3.1.6 承台施工工艺流程图合理安排施工程序,混凝土采用连续斜面薄层推移式浇筑方法,避免过大的高差和长时间暴露面,每层混凝土厚度以不超过25cm,充分利用混凝土层面散热。在承台中按水平1m、垂直1m间距布设3层冷却水管,埋入冷却水管采用46(b=2.5mm)钢管,入水管道采用100(b=3mm)钢管。冷却水箱置于承台以上10m高度,保证水压力不低于1个大气压。在混凝土浇筑过程中即进行冷却水循环,有效降低水化热峰值,并将已浇筑部分混凝土内部产生的热量随时带走,降低已浇筑部分混凝土的内外温差。冷却循环水持续15d128、,以保证将已浇筑部分混凝土内部产生的大部分水化热散出,从而最大程度地避免温差裂缝的产生,冷却管布置见下图4.3.1.7。图4.3.1.7 冷却管布置示意图骨料用篷布遮盖,避免日光爆晒,采用冷却水或冰水拌制混凝土,混凝土浇筑在气温较低时进行,并对输送泵管喷水降温,以降低混凝土的入模温度。混凝土浇筑完毕后用抹刀将表面收平,在凝固前二次收浆抹面,避免混凝土收缩沉降引起的沿水平钢筋走向的表面干缩裂纹。混凝土初凝后,尽快覆盖塑料薄膜和保湿篷布,在保温、保湿条件下养护,以降低混凝土的内外温差,亦可避免产生温度裂纹。当混凝土的强度达到规范要求时方可拆模,拆模时要保证混凝土表面与外界环境的温差不大于15。4.129、3.1.1.3.墩台施工4.3.1.1.3.1.空心墩施工本桥2#11#墩设计为空心墩,采用爬模施工。模板、设备配备见表4.3.1-1。表4.3.1-1 模板设备表墩号墩高m吊装设备断面形式模板配置人员上下2#,7#38、33m缆索吊圆端形1套爬模1套钢模1部施工电梯8#,9#,10#11#2736m井架3#、6#57.5、58.5m缆索吊圆端形1套钢模1套爬模1部施工电梯4#、5#87.5、128m缆索吊矩形2套爬模1套钢模2部施工电梯4.3.1.1.3.1.1.爬模构造爬模的基本构造,主要由网架工作平台,双悬臂双吊钩塔吊、内外套架、内爬支脚机构、外挂L形支架、液压顶升及控制系统,模板及支撑130、系统,以及配电设备组成。(见爬模构造图4.3.1.8)网架工作平台:是整个爬模设备的工作平台,采用空间网架式结构,其上安装中心塔吊,其下安装顶升爬架,四周安装L形支架,整个网架采用万能杆件和联结板栓接。中心塔吊:联结在网架平台中心处,随爬模一起上升,中心塔吊采用双悬臂吊钩形式,以减少配重,该塔吊可双向上料并旋转。图4.3.1.8 爬模构造示意图L形支架:联结在网架平台四周,下部与已凝固的墩壁联接,以增加爬模的稳定性,并作为墩身施工养护,表面整修的脚手架,其结构采用型钢杆件和联接板栓接。内外套架:是爬模系统的顶升传力机构,采用型钢杆件拼装,爬模是靠内外套架间的相对运动而不断爬升,为保证升降平稳,131、在内外套架间设有导向轮。内爬支脚:是爬升模爬升机构,依靠上下爬架的交替上升,达到爬模的升高。液压爬升结构:是爬模爬升的动力设备,采用单泵双油缸并联定量系统,体积小、重量轻、结构紧凑、起降平稳,既可实现提升作业,又可将整个内外套架、内爬腿沿内壁逐级爬下在墩底解体。4.3.1.1.3.1.2.爬模组装待下部桥墩完成高度4m左右,正式安装爬模设备,组装流程见图4.3.1.9。组装时严格按组装顺序组装,确保精度要求,保证各连接件的紧固及各运动部件的润滑与防尘等,并设立安全保护装置,确保组装安全。4.3.1.1.3.1.3.施工方法及工艺根据爬模的结构特点,模板配置为两层1.5m高的组合钢模,按一循环一132、节钢模施工,当上一节模板混凝土灌注完毕并经过10h左右的养生后,即开始爬升,爬升就位后,拆下一节模板,同时绑扎上节钢筋,并把拆下的模板立在上节模板上,再进行混凝土灌注、养生、爬模爬升等工序,如此循环往复,两节模板连续倒用,直至完成整个墩身,施工工艺流程图见图4.3.1.10。钢筋绑扎:按设计图要求,墩身主筋小于1.6m时钢筋应进行接长,搭接相互错开,每次接长3m左右,在竖直钢筋接长和绑扎过程中,加强对内外模板及预埋穿墙螺栓和套筒的保护。拆立模板:在绑扎钢筋的同时,拆除第二节模板,倒置于上一起 平 台经10h养生混凝土强度达1.2Mpa爬架提升就位拆下层模板、堵对拉螺栓孔、喷养护液钢筋接长绑扎整133、修模板、立模、刷脱模剂预埋穿墙螺栓检查、校正钢筋及模型浇筑混凝土图4.3.1.10 爬模施工工艺流程图节模板上,进行安装调整。拆除的模板及时检查、修整、清除表面灰浆、污垢,并涂刷脱模剂,安装新一节模板时,将模板分成3-4块大模板,按照墩身直径和坡度变化列出收分表分别予以划分,调整模板与可变桁架之间的收分与传统可调模板相同,收分调整好后,模板之间、模板与可变桁架间、桁架之间联接牢固,并用经纬仪、水准仪校正、调整模板中心与标高。浇筑混凝土:由于爬模施工时全部荷载通过穿墙螺栓由墩身承受, 故需保证混凝土的质量,其配料、拌和、浇灌、振捣、养护等工序由试验人员负责。浇筑前对预埋穿墙螺栓的部位认真检查,混134、凝土应严格分层对称浇筑。爬升:待已浇筑混凝土经过10h左右的养生后爬模开始爬升,先将上爬架的四个支腿收缩部分尺寸,然后由专业操作人员操作液压控制台开关,两顶升油缸活塞杆支撑在下爬架上,两缸体同时向上顶升,并通过上爬架,外套架带动整个爬模向上爬升,待行程达到1.5m时停止爬升,调节专门杆件,伸出四个支腿,支在爬升支架上,然后操纵液压控制台,使活塞杆回收带动下爬架,内套架上升就位,并把下爬架支腿支撑好,爬升工序还包括接长外挂爬梯,放钢丝绳,拆穿墙螺栓倒用等。墩帽施工:当爬模升至网架工作平台下平面高于墩顶设计标高30cm时,停止爬升,墩身混凝土浇至墩顶空心段标高时停止,并在墩壁的适当位置预埋连接螺栓135、,拆除墩壁内模,并把L形外挂支架顶部杆件连接在预埋螺栓上,以此搭设墩外模板,对于墩身内部,将内爬井架的外套架的一节杆件嵌入墩帽里,并利用空心墩顶端内爬井架结构及墩壁预埋穿墙螺栓支设实心墩底模,仍用爬模自身的塔吊完成墩顶实心段及墩帽的施工。4.3.1.1.3.1.4.爬模拆卸爬模分两部分拆卸:第一部是位于墩身内部的内爬升机构,包括内外套架、上下爬架、油缸等。第二部分是包括网架工作平台,吊车机构、外挂架等所有外部结构。拆除严格按拆卸顺序和高空作业安全顺序进行。内爬升机构拆卸顺序见图4.3.1.11。4.3.1.1.3.1.5.空心高墩的施工控制由于墩身高,需多次爬模,为保证墩身垂直度和中心位置准确136、,拆内模板拆外套架上部与实体段结构间的连接螺栓外套架下爬1-2节解除顶升油缸上支座与上爬架的连接拆上爬升架及支脚机构自上而下拆除内套架拆顶升油缸及管路拆下爬升架及支脚机构拆内吊脚手架及铺板 图4.3.1.11 内爬升机构拆卸顺序图施工中采用三维空间定位法,采用空间坐标控制墩身四角,测量仪器采用日本产DTM-531E型全站仪。模型安装完成后,利用全站仪直接测量墩身四角坐标与计算的理论坐标对比,利用千斤顶调整模型,坐标误差在10mm以内,然后用不同的后视点重新测量一遍,确保结果一致;利用水平仪检查模型顶四角标高,误差控制在5mm以内。在混凝土的浇筑过程中,严格沿墩身四角均匀分层浇筑,并在浇筑过程中137、,使用1kg的垂球沿模板外侧测量本节段的垂直度,指导浇筑顺序。4.3.1.1.3.2.实体墩台施工本桥1#、12#、13#为实体墩身,高分别为15.0m、23.0m 、7.0m。1#、13#墩共用1套钢模板,一次浇筑成型。 1#墩模板利用缆索吊安装,13#墩模板采用25t汽车吊安装。12#墩单独设1套钢模板,分两次浇筑成型,井架提升模板和小型工具。墩身钢模板均由专业厂家定制而成,不设拉杆。本桥两台根据XX隧道出口和XX隧道的施工工期情况,先施工XX台,后施工XX台。实体墩台身施工工艺流程见图4.3.1.12。4.3.1.1.4.连续刚构施工主桥采用(7212872)m三孔预应力混凝土箱形连续刚138、构:断面为单箱单室直腹板变截面结构。主墩支点梁高9.2m,主跨跨中梁高4.2m,顶宽10.7m,底宽6.4m,顶板厚0.42m,腹板厚0.4m0.8m,底板厚0.4m0.9m。梁体采用挂篮悬臂浇筑法施工,最大悬浇长度4.0m,最大重量190t。主要施工方法:4#、5#墩施工完后,在墩顶安装托架,进行预压并施工0#节块;之后在0#节块上拼装连体挂篮,施工1#节块; 1#节块预应力施工结束后,挂篮解体,开始对称悬臂浇筑2#16#标准节块,并保证4#、5#墩的两个T构基本同步;标准节块施工的同时,完成边跨现浇段的支架搭设、混凝土浇筑。最后按照先边跨后中跨的步骤进行体系转换,完成连续刚构的主体施工。连139、续刚构施工步骤见图4.3.1.13。全桥共投入2套(4副)挂篮施工。所需的小型机具和钢筋等材料的垂直运输采用缆索吊机,施工人员上下采用工业电梯,混凝土浇筑采用泵送,输送管道沿墩身爬升至工作面。块施工0#块梁体内钢筋密集,预应力管道高度集中,加之主墩处有2道横隔板,结构非常复杂,是连续刚构悬灌施工的一大重点、难点。4.3.1.1.4.1.1.托架设计因主墩墩身较高,不易搭设落地支架,因而0块采用托架法施工。托架采用225的槽钢加工成三角桁架,墩身每侧设4片,通过预埋钢板同墩身连为一体。托架各节点均采用焊接联接,以减少托架的非弹性变形。上铺设型钢立柱和方木纵梁。托架设计见图4.3.1.14,托架搭140、设完毕后采用吊挂水箱法进行等载预压。图4.3.1.14 0#块托架模板设计图图4.3.1.13 连续刚构梁施工示意图4.3.1.1.4.1.2.模板安装0块外侧模板利用挂篮的侧模配一定的特制钢模板;内模采用挂篮内模骨架和模板,钢管架支撑;底模采用在托架上设方木骨架,上铺竹胶板面板;横隔板模板采用竹胶板面板,后衬10x10方木骨架。为保证模板结构尺寸,模板之间设对拉杆予以固定。4.3.1.1.4.1.3.钢筋及预应力管道安装0#块钢筋种类、数量大,构造复杂。施工前对所有的钢筋大样进行复核使之与箱梁的尺寸相对应,制定0#块箱梁及其横隔板钢筋绑扎方案,分清绑扎先后顺序使箱梁钢筋与横隔板钢筋绑扎交错进141、行,互相协调。钢筋在钢筋棚集中加工,现场绑扎成型。0#块集中了全桥大部分纵向顶板束管道,管道预埋时每隔50cm以8定位钢筋焊于梁体钢筋骨架上,以保证管道定位准确牢固。 为防止水泥浆渗入波纹管,堵塞预应力管道,混凝土浇筑前在纵向管道内插入略小于管道直径的PVC管。4.3.1.1.4.1.4.混凝土施工一次浇筑完成。在浇筑腹板混凝土时,在内模侧面开设窗口,使部分混凝土从窗口灌入,保证腹板下部混凝土浇筑密实。混凝土采用泵送插入式振动棒捣固密实。混凝土浇筑完后及时进行覆盖养护,特别是加强箱内混凝土的养生,避免因养生不当造成混凝土的开裂。4.3.1.1.4.2.标准节块施工本桥T构116#块采用挂篮悬臂142、浇筑,悬浇段最大长度4.0m,最大重量190t。受0#块长度限制,施工1#块时挂篮连体,1#块施工完毕后,挂篮解体成各独立体系平衡施工2及以后各节块。标准节块施工工艺流程见图4.3.1.15。4.3.1.1.4.2.1.挂篮结构设计挂篮是施工梁段的承重结构,又是施工梁段的作业(悬灌,张拉等)现场,挂篮设计应能承受最大梁段重量及施工荷载,并按最不利荷载设计加工。根据我单位多年施工公路及铁路悬浇桥梁的经验,本桥采用菱形挂篮,该形式的挂篮具有节点少、变形小、质量轻、结构完善、施工方便和适应性强等优点。4.3.1.1.4.2.1.1.主要技术参数适用最大梁段重200t,最长梁段长度为4.0m,梁高9.143、04.0m,每副挂篮自重约70t。选材采用便于购置和易于加工的普通型钢。4.3.1.1.4.2.1.2.结构型式挂篮由菱形桁架、提吊系统、走行及锚固系统、模板系统共四大部分组成,结构见图4.3.1.16。 1后锚梁 2后锚杆 3桁架走行轨 4主桁架 5前吊梁 6内模吊杆 7主桁平联 8底模吊杆 9外模吊杆 10顶对拉杆 11 底模后锚杆 12底模纵梁 13外模滑道 14内模滑道 15底模滑道 16 腹板对拉杆 17底对拉杆 18外侧模图4.3.1.16 挂篮结构示意图桁架:桁架是挂篮的主要承重结构,由32槽钢加工而成,分立于箱梁腹板位置,其间用型钢组成平面联结系。后锚梁和前吊梁由两根I40字钢144、组焊而成。提吊系统:吊锚杆均采用32mm级精轧螺纹钢筋。前吊杆下端锚固于底模横梁及内、外模的滑道上,上端吊挂于桁架的前吊梁上。后锚杆下端亦锚固于底模横梁及内、外模的滑道上,上端则锚固于已完梁块的混凝土表面。吊锚杆的调节通过2个10t的千斤顶及扁担来完成。模板系统:箱梁外模外框架由槽钢与角钢焊而成,模板围带采用槽钢,板面为6mm厚钢板。模板设计为组装活动式,可根据梁段的高度和长度变化随时接长(高)和拆卸。外模支承在外模滑道上,前端通过外模前吊杆吊于桁架前吊梁上,后端通过锚杆锚固在已施工好的箱梁翼板(在施工翼板时设预留孔)。内模由内模桁架、斜支撑以及组合钢模等组成。内模安置在由内模桁架和斜支撑组成145、的内模框架上,内模框架支承在内模滑道上,前端通过内模前吊杆吊于桁架前吊梁上,后端通过锚杆锚固在已施工好的箱梁顶板(在施工顶板时设预留孔)。底模直接承受悬灌梁段的施工重力,由底模纵横梁和底模板组成,底模纵横梁均由230槽钢加工而成。底模面板采用6mm厚钢板,背后焊接扁钢骨架。底模宽度比箱梁底宽少810mm。在浇筑混凝土时,利用底对拉杆使两侧外模将底模夹紧,以防漏浆。底模架前端设操作平台,供梁段张拉及其他操作。走行及锚固系统:在两片桁架下的箱梁顶面铺设两根钢轨,在钢轨与主桁的前后支点间设滑行拖船,前移时,先在桁架后锚梁上安装好配重,保证其抗倾覆稳定系数不小于2,然后前端用两个5t导链牵引,挂篮即可146、前移。轨道分节长度按梁段长度制作。挂篮的锚固是利用箱梁的竖向预应力钢筋通过后锚梁将挂篮锚固于已完梁体上。受0#块长度的限制,施工1#块时,同一T 构上的两副桁架需连体作业,桁架下弦杆的后端节点板专门设计。桁架上弦杆后端设临时连杆,将两副桁架连为一整体。为克服施工中不平衡荷载对连体桁架产生的不利影响,连体桁的前支点均设临时锚杆固定于已完梁体上。连体桁架结构见图4.3.1.17。为保证加工精度,挂篮桁架各杆件及模板骨架均由工厂加工制作,并进行试拼装和预压。4.3.1.1.4.2.2.1.挂篮作业挂篮拼装按照桁架吊装后锚梁锚固前吊梁安装前吊杆安装内、侧模滑道安装内、侧模前移底模吊装的顺序进行。4.3147、.1.1.4.2.2.2.钢筋、混凝土施工标准段钢筋采用集中加工,现场绑扎成型。混凝土采用泵送一图4.3.1.17 连体桁架结构图次浇筑成型。浇筑顺序为:横向对称进行,纵向由外向内分层浇筑。浇筑过程中两端平衡进行,不平衡重量差控制在设计允许范围以内。混凝土初凝后,表面覆盖麻袋洒水养生。4.3.1.1.4.3.边跨现浇段施工本桥边跨现浇段长5.7m,3、6墩处现浇段梁体底面距地面分别约为57.5m、58.5m,考虑到搭设满堂支架施工比较困难,所以采用在桥墩一侧设托架进行施工。为减小偏心荷载对桥墩本身产生不利影响,施工时在墩身的另一侧设平衡重,根据工程进度分两阶段进行,边跨现浇段施工时安设第一阶段148、平衡重,浇筑边跨合拢段时安设第二阶段平衡重。托架采用型钢加工而成,通过预埋钢板同墩身连为一体。托架结构见图4.3.1.18。现浇梁段的底模和外模采用竹胶板制作,内模采用组合钢模与木模相结合,混凝土一次施工完成。图4.3.1.18 托架结构图4.3.1.1.4.4.合拢段施工及体系转换体系转换是悬浇施工中的一个重要环节,本桥体系转换的步骤为:边跨合拢段施工边跨预应力施工中跨合拢段施工中跨预应力施工完成体系转换。体系转换步骤见图4.3.1.19。4.3.1.1.4.4.1.临时锁定合拢段临时锁定的目的是为了减少由于温差变形引起的箱梁的伸缩,以及混凝土凝固过程中的收缩,防止合拢段混凝土产生缩裂或压坏149、。锁定时间选在一天中温度较低的时刻或设计要求的温度下进行,于钢筋绑扎后、混凝土浇筑前进行。施工时,型钢长度根据锁定位置的实际距离下料。4.3.1.19 体系转换步骤图4.3.1.1.4.4.2.中跨合拢段的预顶力施工措施为减少运营时连续刚构对主墩产生的不利影响,中跨合拢前需对两悬臂端施加预顶力。预顶力在临时锁定施工前施加,根据顶力的设计施加位置,在悬臂浇筑中跨16块时,预埋顶座钢板,并对钢板表面预调垂直。在合拢段模板、钢筋初步完成后安装顶力架、千斤顶,然后根据千斤顶的标定结果及设计顶力值同时开动油泵,对梁体施加150t预顶力,并保证加载过程各顶的顶力基本相同。顶力施加完毕后检查顶力架,确保千斤150、顶放置稳固。在临时锁定及混凝土施工中,加强对千斤顶的保护,防止脱落或顶力失效。4.3.1.1.4.4.3.钢筋、预应力波纹管合拢段钢筋、预应力波纹管均根据实际长度下料。由于合拢段预应力孔道波纹管均需同两端预留孔道对接,接头数量较多,为防止堵管现象的发生,在两侧梁体波纹管安装时,适当加大外露长度,并保护其不被损伤或在根部弯折。合拢段波纹管安装时,对接处用接头波纹管包裹,并用黑绞布包缠封闭,混凝土浇筑前,认真检查每根波纹管接头,以及波纹管底部。混凝土浇筑后,利用通孔器对各孔道进行认真检查,及时消除了造成漏浆的各种因素。4.3.1.1.4.4.4.合拢温度的选定合拢段施工选在气温变化不大的阴天或一天151、中温度最低的时刻完成,在施工过程中加强对天气状况的观测,根据实际情况安排合拢施工时间。4.3.1.1.4.4.5.混凝土施工及悬臂平衡措施为减少合拢段混凝土在凝固过程中的收缩变形,提高其早期强度,施工时混凝土的配合比中适当添加微膨胀剂,同时降低水灰比。合拢段混凝土一次浇筑成型。为使合拢段混凝土在浇筑过程中始终处于稳定状态,同时保证T构的平衡,减少梁体变形对合拢段产生的负面影响,施工中对梁体各悬臂部分采用配重砂袋预压平衡的方法进行平衡,混凝土浇筑过程中逐步撤出。4.3.1.1.4.5.线型控制线型控制是悬浇施工中的一项重要内容,主要包括三部分:挠度控制、中线控制和断面尺寸控制。为此,项目部将成立152、线型控制小组,对各种观测数据进行统计分析,并同理论计算值进行比较,不断调整控制数据,从而有效地保证梁体的线型。4.3.1.1.4.5.1.挠度控制4.3.1.1.4.5.1.1.观测点设置由于4#、5#墩高分别为90m、128m,考虑到混凝土收缩及施工过程中挂篮预压和对连续刚构施加预应力的影响,同时在0#块施工前,根据工期安排,3#和6#墩身已施工完成,因此,将临时水准基点设在3#和6#墩帽上,作为箱梁施工中的高程控制点。在施工过程中,临时水准基点经常同其它水准点进行联测,保证观测精度。主桥连续刚构的各施工节块共设高程观测点17个,其中11个设于模板表面,进行立模标高控制,6个设于混凝土浇筑完153、毕后的梁顶表面,以搜集各施工阶段梁体结构的变形数据,据以分析修整模板的标高预抬高量,控制梁体高程。各观测点的设置详见图,梁顶观测点采用16的圆钢预埋,露出混凝土表面20mm。1、横向标高观测点;2、 纵向标高观测点;3、n1n8模板立设时标高控制点;4、n9n11 混凝土浇筑后及预应力施工后标高观测点。图4.1.3.20 施工节块高程观测点示意图在施工中水准基点及箱梁顶各观测点均保持完好,直至连续刚构合拢。4.3.1.1.4.5.1.2.施工控制悬浇施工中标高的施工控制步骤主要为:现场高程量测,数据的整理、分析,及时调整模板标高预抬高量和现场控制。现场高程量测分四部分:第一部分:混凝土浇筑前模154、板标高的设立; 第二部分:混凝土浇筑后模板标高的复测;第三部分:混凝土浇筑后预应力施加前各节块梁顶高程观测点的量测;第四部分:预应力施加后各节块梁顶高程观测点的量测比较第一、第二部分两次测量结果,以验证模板的预抬高量是否达到了预期效果;比较第三、第四部分两次测量结果,以验证施工节块对已完成节块的影响是否同理论计算一致。 4.3.1.1.4.5.2.中线控制0块施工完毕后,通过导线控制点测放出其中心位置作为中线控制点,并用预埋钢板固定。然后采用导线法确定各节块立模时的中线。4.3.1.1.4.5.3.断面尺寸控制为保证梁体的结构尺寸满足设计及验收标准要求,同时保证合拢精度,需对梁体断面尺寸进行控155、制。在挂篮模板设计时,适当减小底模板同已完节块的搭接长度,利用腹板的通气孔,在待浇梁段尾部适当增加横向对拉杆,保证各节块间接缝的平顺。采用混凝土浇筑前后的严格控制及认真复核和适当调整的方法,保证梁体的结构尺寸。4.3.1.1.4.5.4.施工控制措施施工前及时向设计单位提供准确的挂篮重量及配套施工机具、人员荷载数据。在挂篮设计过程中准确计算出混凝土重量对挂篮产生的下挠度值,需区分开挂篮自重及钢筋、模板重量产生的对挂篮主桁的影响。在悬臂施工过程中,对挠度和施工标高进行施工精密测量。确保挠度和施工标高的测量准确无误。将已经施工阶段的实测挠度及标高等参数提前3d反馈给设计人员,以便设计人员对将施工阶156、段的标高进行调整和控制。悬臂施工按照对称平衡的原则进行施工,施工过程中随时注意两悬臂不超过设计规定的不平衡荷载。严格执行挂篮悬灌施工中调模过程三步走要求,即:挂篮前移就位,调整一次模板标高;钢筋绑扎结束调整一次标高;混凝土灌注前精确调整一次标高。为了避免不平衡荷载的出现,悬臂施工段除了施工机具外,不得堆放其它物品和材料,以免引起挠度偏差。4.3.1.1.4.6.预应力施工本桥连续刚构采用三向预应力结构。纵向及横向预应力束为7j5高强度低松弛钢绞线(Rby1860MPa):纵向束为12根一束,采用OVM-12锚具;横向3根一束,采用BM153锚具;竖向预应力筋采用132冷拉级粗钢筋,采用JLM-157、32轧丝锚。纵向束采用YCW250型千斤顶,额定张拉吨位2500kN;横向束采用YQ220型千斤顶,额定张拉吨位220kN;竖向预应力筋采用YCW60型千斤顶,张拉吨位600kN。张拉作业人员均持证上岗。4.3.1.1.4.6.1.预应力束下料钢绞线及冷拉级钢筋均采用砂轮切割机按照设计尺寸并考虑一定的工作长度后下料,清除周边毛刺,然后进行编束、编号。钢绞线每隔1.5m用细铁丝绑扎,保证钢绞线的顺直。4.3.1.1.4.6.2.穿束横向及竖向束为单端张拉,在混凝土浇筑前按设计图安装固定。纵向束在混凝土浇筑完毕后穿设。穿束前清除钢绞线表面的油污、泥浆,端部制成锥形。在人工穿束困难时,采用5t慢速卷158、扬机进行。4.3.1.1.4.6.3.张拉张拉前先对张拉用千斤顶、油压表进行配套标定,建立标定方程,计算出各张拉阶段的油表读数。张拉采用应力应变双控原则进行。 张拉完毕,在距张拉端根部1015cm左右的钢绞线上用白油漆划标记,经45h检查无滑丝、滑锚现象后进行封锚。封锚混凝土强度达到10MPa时,即进行压浆作业。4.3.1.1.4.6.4.压浆压浆按照先下后上,并由最低点压浆孔压入水泥浆,由最高点排气孔排除空气。当排气孔流出浓浆后,用木樽塞住,进浆口阀门压力升至0.60.7MPa持续2min无漏水、漏浆后关闭。4.3.1.1.4.7.施工进度图表XX河特大桥施工进度网络计划图见图4.3.1.2159、1。XX河特大桥施工进度横道图见图4.3.1.22。4.3.1.2.XX大桥施工XX大桥(9-32m),全长302.05m,位于直线上,线路纵坡1,为XX车站内四线桥,10个墩台;17#为空心墩,坡比40:1,墩高3547m;8#实体墩身高23m,坡比为59:1;两台分别为挖方内桥台和T型桥台。其中0#台由于距长鹰坝2#隧道出口很近,施工时需与相临标段协调。XX大桥两侧农田均可作为施工场地,既有乡道可直达桥址,施工时,稍加扩修后即可作为施工便道。预制场和工地试验室均设在该场地内。具体布置见图4.3.1.23。4.3.1.2.1.施工方法及工艺XX大桥基础主要有明挖基础和挖孔桩、钻孔桩三种型式。160、5根150的挖孔桩共长40m,60根180的钻孔桩共长1176m,配3台KTY2500A型液压旋转钻机施工。1#7#为空心墩,墩高3547m,配1套爬模施工,8#实体墩身高23m,采用无拉杆整体大块钢模板施工。基础、墩台身施工方法和工艺同XX河特大桥相关内容。4.3.1.2.2.(2#、6#)墩溶洞处理根据设计纵断面图,在2#、6#墩736.12726.31标高位置有一溶洞。施工准备期间即安排地质钻机对该墩每个钻孔位置进行地质补勘,勾绘出溶洞的规模及有无填充物,与设计资料核对。施工接近溶洞顶标高1m左右时,准备足够的小片石或狗头石(直径1020cm)和粘土,粘土做成泥球(1520cm),对于半161、充填和无充填物的溶洞组织足够的水源;钻至离溶洞顶部1m左右时,在11.5m范围内变换冲程,逐渐将洞顶击穿,防止卡钻;对于空溶洞或半充填的溶洞,在击穿洞顶之前,派专人密切注意护筒内泥浆面的变化,一旦泥浆面下降,需迅速补水,然后根据溶洞的大小按1:1的比例回填粘土和片石,进行冲砸堵漏,当泥浆漏失现象全部消失后转入正常钻进,如此反复使钻孔顺利穿越溶洞;对于特大型空溶洞或半充填的溶洞,为了防止孔壁坍塌,采用套管隔离上部松软地层的方法进行处理;对于溶洞内充填物为软弱粘性土或淤泥的溶洞,进入溶洞后也向孔内投入粘土、片石混合物(比例1:1),冲砸固壁。钻头穿越溶洞时,密切注意大绳的情况,以便判断是否歪钻。若162、歪钻,按1:1的比例回填粘土和片石至弯孔处0.5m以上,重砸。 钻孔桩间隔施工,在上一钻孔桩混凝土达到一定强度后再施工下一钻孔桩,以防止对已成桩的混凝土造成影响。4.3.1.2.3.施工进度图表XX大桥施工进度网络计划图见图4.3.1.24。XX大桥施工进度横道图见图4.3.1.25。4.3.2.隧道工程施工4.3.2.1.XX隧道施工XX隧道进口和横洞口距离XX公路较近,施工场地在XX公路两侧适当位置展开,两个洞口共用1块施工场地;出口沿等高线布置在线路左侧;具体布置见图4.3.2.1和XX隧道出口、XX隧道进口施工场地布置图(图4.3.2.2)。横洞、由横洞进入正洞100m以及出口200m163、施工均采用无轨运输,待横洞口及出口洞外车场布置好后,适时转换为有轨运输施工。进口336m为无轨运输,和横洞贯通继续施工时转换为有轨运输,利用横洞有轨运输线施工。弃碴主要填平横洞口、出口场地,作为有轨运输洞外车场布置的场地。在弃碴线端头设卸碴码头,卸碴码头布置示意见图4.3.2.3。图4.3.2.3 卸碴码头布置示意图4.3.2.1.1.洞口段施工4.3.2.1.1.1.进口段施工进口22m为三线明洞段,考虑国防要求隧道衬砌设计为钢筋混凝土衬砌。进口明洞段开挖,采用松动光面爆破,人工配合挖掘机进行,边仰坡开挖面自上而下分层进行。对线路右侧明洞顶回填面以上的边坡,按1:0.75刷坡,边刷坡边进行锚164、喷支护。在坡面上安设间距为2m2m梅花型、长度为5m的22砂浆锚杆,并喷10cm厚的混凝土;明洞顶回填面以下至明洞底的边坡按1: 0.3刷坡,并喷10cm厚混凝土。做好洞顶的截排水设施。打设双层水平超前小导管,超短台阶法进洞,进洞约20m后,施作二次衬砌和明洞。4.3.2.1.1.2.出口段施工出口为8m的单线明洞。出口洞门施工先组织人员将坡面危石及杂草清除干净,避免危石溜坍;作好洞口排水系统和洞顶截水沟,防止雨水或泥石冲刷坡面。边仰坡依据设计位置进行放样,并严格按照设计坡率进行开挖,保证坡面平整,开挖线符合设计要求。开挖自上而下分层进行,采取松动爆破并结合挖掘机进行,自卸车运输弃碴。打设双层165、水平超前小导管,超短台阶法进洞,进洞约20m后,施作二次衬砌和明洞。由于出口明洞向正洞掘进时,为反坡,因此需在洞外侧沟做成不小于2的反坡,同时,在洞门外23m处路基内设横向盲沟一道,以拦截洞外流水进入洞内。4.3.2.1.1.3.洞门施工在明洞施工完成后,选择适当时间,施工洞门。施工按“内实外美”的要求进行,浆砌片石要保证砂浆饱满、大面平顺、坚固美观。确保结构强度、各部分尺寸符合设计要求。端墙及翼墙基础应座落在坚实均匀的地基上,当发现基面地质不良时,报告监理和设计单位变更基底标高或进行加固处理。4.3.2.1.2.横洞施工XX隧道进口为三线车站,为合理组织施工,加快施工进度,在隧道进口左侧设置166、了横洞。横洞与线路相交于DK242+420里程处,横洞中线与隧道中线的交角为45,出洞坡度为-3,横洞长180m。进洞前,清除洞顶危石,刷好边、仰坡,做好洞顶的截排水系统。横洞所通过的地层的围岩类别全部为级。其开挖断面尺寸为5.56m4.55m。鉴于横洞开挖尺寸较小, 围岩状况尚可,采用全断面方法进行施工,循环进尺设计为2.3m,钻眼深度为2.5m。具体见图4.3.2.4(横洞级围岩全断面爆破设计图)。钻眼采用YT28型风枪配合钻孔台架。横洞采用无轨运输出碴。用德国产ITC312挖装机配8t自卸汽车运输施工。横洞内的弃碴大部分弃置于横洞洞口,逐渐填平洞口场地,作为正洞有轨运输的施工场地,坡脚采167、用浆砌片石挡墙予以挡护。横洞与正洞交叉点地段为级围岩,岩性较好,采用大包法进行开挖。具体开挖方式见图4.3.2.5(横洞与正洞交接处开挖及支护步序示意图)。施工时做好超前地质预测预报工作。严格按设计参数进行支护,并加强监控量测。4.3.2.1.3.DK242+106DK242+398三线段施工XX隧道进口DK242+106DK242+398段长292m为三线车站隧道。开挖断面较大,最大开挖宽度达19m,开挖高度达13m。钻眼采用TH5865四臂凿岩台车与人工、YT28型风枪配合,光面爆破开挖,用德国产ITC312挖装机配16t自卸汽车运输施工。 DK242+106DK242+298段192m为168、三线级围岩,采用CD法施工,开挖循环进尺1.0m,钻眼深度为1.7m,爆破设计图见4.3.2.6 ;DK242+298DK242+398段100m为三线级围岩,采用台阶法施工,开挖循环进尺2.0m,钻眼深度为3.8m,爆破设计图见4.3.2.7。进口三线隧道段开挖断面大,开挖时,遵循“弱爆破,短进尺,强支护,勤量测。”并根据量测反馈回来的信息,及时调整支护参数及开挖进尺、衬砌时机。4.3.2.1.4.正洞洞身开挖与支护4.3.2.1.4.1.开挖爆破设计正洞洞身开挖包括由横洞进入正洞施工的工作面和进、出口施工正洞的工作面。XX隧道开挖、支护及衬砌参数见表4.3.2-1。级围岩中,其中双线隧道2169、42m,采用全断面法进行施工,开挖循环进尺2.0m,钻眼深度为3.2m,爆破设计见图4.3.2.8;燕尾段为130m,开挖循环进尺2.5m,钻眼深度为2.7m,爆破设计见图4.3.2.9;单线2354m为全断面法施工,开挖循环进尺2.7m,钻眼深度为2.9m,爆破设计见图4.3.2.13。级围岩段1483m,采用全断面法施工,开挖循环进尺2.7m,钻眼深度为2.9m,爆破设计见图4.3.2.10。级围岩段1524m采用台阶法施工,开挖循环进尺2.5m,钻眼深度为2.7m,爆破设计见图4.3.2.11。级围岩中465m采用台阶法施工,开挖循环进尺1.5m,钻眼深度为1.7m,爆破设计见图4.3.170、2.12。4.3.2.1.4.2.开挖作业循环时间正洞开挖作业循环时间见表4.3.2-2。4.3.2.1.4.3.正洞洞身开挖与支护施工方法4.3.2.1.4.3.1.钻孔爆破施工4.3.2.1.4.3.1.1.爆破标准开挖全部采用光面爆破,光面爆破炮眼残留率硬岩达到80%以上,中硬岩达到60%以上。4.3.2.1.4.3.1.2.爆破施工钻爆作业是隧道施工的关键技术,直接影响隧道的施工进度、安全和经济效益,同时对开挖断的准确成型,保护围岩的稳定性至关重要。根据新奥法的原则和本标段隧道的地质条件,决定针对不同的岩性和开挖方式,事先进行钻爆设计,全断面开挖或台阶法开挖,采用光面爆破,下台阶开挖采171、用预裂爆破。爆破设计是实施光面爆破技术的基础,光面爆破设计参数的选定,与围岩级别、岩体结构、岩性、断面尺寸和形状、爆破材料,以及施工机具密切相关,在现场试验和施工实践的基础上,不断优化,逐渐形成规范化、标准化施工,通过全过程的信息化监控,才能取得理想的效果。钻爆作业的主要机械设备和材料:钻孔用四臂液压台车为主,配合YT28风钻(42mm),炸药选用2号硝胺炸药,32普通药卷和25光爆药卷,非电毫秒雷管。在对隧道地质围岩、岩体结构探测完成、爆破设计方案以及主要机械设备和材料确定后,再结合本隧道开挖工作区,合理配备专业化施工班组进行专业化、机械化的施工。施工时严格执行光面爆破的内控指标,争取爆破质172、量达到更高的标准,光面爆破的内控指标详见表4.3.2-3。 表4.3.2-3 光面爆破内控指标 单位:cm围岩平均线性超挖量最大线性超挖量两茬炮间最大台阶周边眼痕留存率局部欠挖量炮眼利用率硬岩10201585492中硬岩10201565394软岩8161560398钻孔作业严格控制每一道工序的质量。炮眼眼底位置的控制,直接影响爆破效果,其中掏槽眼布置的准确性更为重要:布置炮眼时先布置掏槽眼,然后根据地质情况及开挖断面的大小均匀布置辅助眼和周边眼;开挖断面较大时,可按上稀下密,适当加眼,中部均匀分布的原则布置辅助眼和周边眼。台车钻眼时台车就位要准确,事先划定区域,并按炮眼编号顺序进行钻孔,以免相173、互干扰和错钻、漏钻,有利于检查钻孔质量提高钻孔速度。开钻要严格按照标定的眼位施钻,钻杆垂直,角度偏差控制在3o以内,成眼达到直、平、齐要求。钻孔按设计布眼钻孔,当受节理、裂隙影响时可稍稍移动孔位,但顶眼只能左右移动,帮眼只能上下移动,周边眼轮廓的放线误差控制在1cm,孔口开眼误差:、级围岩深眼可从轮廓线偏移5cm,围岩可从轮廓线偏内3cm,周边眼外插角的角度误差,浅眼以0.03的斜度外插,方向与轮廓线法线方向一致。直:先钻上方标准孔,插上炮杆,使侧墙孔在同一条垂线上。平:周边炮眼要相互平行。齐:使各炮眼底落在同一平面上,钻孔深度要根据掌子面的起伏“凸”加,“凹”减。根据要求的钻孔深度做好标记,174、使孔底落在同一平面上,周边眼孔深不超过掏槽眼孔深。4.3.2.1.4.3.1.3.装药注意事项根据需要长度,直接使用工厂已装配好带导爆管的非电毫秒雷管,保护好雷管段数标记。加工起爆药卷时,保护好雷管段数标签或标记。将不同数的起爆药卷分开装箱,以便装药时按照起爆顺序“对号入座”。向炮眼装药时,避免导爆管损坏。装药时,分段从上到下进行,以免落石砸断或打破导爆管引起瞎炮。采用簇联或用连接块连接各孔的导爆管,对传爆管部位适当予以防护,放到安全地点,以防落石或其它堕物打击。网路连结:在所有非必须的机具、设备撤离爆破面之后,才开始连结网路。连结尽可能靠近眼孔,尽量缩短孔外网路,连结整齐,便于直观检查网路。175、连结系统应尽量短,不要拉细、打结,避免导爆管、连结块受损坏等。为了保证安全、可靠的起爆,起爆雷管的导火索最短长度不小于1.5m,起爆雷管应包扎在离导爆管自由端不小于10cm处。整个网路的起爆,使用普通引线8号火雷管。网路连结好后,认真检查连结是否正确,是否每个眼孔的起爆药卷都包括进去了,是否每个簇联或连结块内都有引爆雷管。当使用孔外延期控制时,检查各连结点雷管的段数是否符合设计。起爆后,发现瞎炮时,先查明原因,因孔外导爆管损坏引起的瞎炮,可以切去损坏部分,重新连接导爆管,再行起爆。此时,接头尽量靠近孔眼位置。因孔内导爆管损坏或是导爆管本身问题引起的瞎炮处理办法应按照国家标准爆破安全规定中有关规176、定进行。4.3.2.1.4.3.1.4.装药堵塞技术要求炸药量的分配根据炮眼填装系数进行,采用直眼掏槽可适当增加1020%,保证掏槽效果,分配完后,安装整卷或半卷药的档次调整。用炮泥机制作炮泥,成分为泥土、砂和水;合理的重量百分比为土:砂:水=7080:810:1320,最小密度达到1.90g/cm3并具有较好的柔软性,炮眼堵塞长度不小于30cm,深孔爆破不小于40cm。4.3.2.1.4.3.2.喷射混凝土施工喷射混凝土前要对喷射面进行净空检查,检查要先复核中线及高程,在确保中线高程准确后,用激光断面检测仪检查开挖断面,认真做好记录,只有在确认断面不存在欠挖的情况下方能进行喷射作业。喷射混凝177、土采用阿利瓦265喷射混凝土三联机施工。喷射混凝土配合比,符合混凝土强度和喷射工艺要求,参考以下数据,并通过试验确定。水灰比:0.40.45。砂率:45%60%。灰骨比:1:41:5。水泥选用普通硅酸盐水泥,标号不低于32.5级,细骨料采用坚硬耐久的中砂或粗砂。细度模数宜大于2.5,含水率控制在57%。粗骨料采用坚固耐久的碎石或卵石,粒径不宜大于15mm。速凝剂掺量一般为水泥重量的24%。喷射前准备工作:检查受喷面尺寸,保证开挖面尺寸符合设计要求。拆除障碍物。清除受喷面松动岩石及浮碴,并用射水或高压风清洗岩面。制作钢筋网片时,首先清除污垢。安装的钢筋网片距喷面不小于3cm,钢筋与锚杆联结牢固。178、机具设备及三管二线进行检查和试运转。喷射地段有漏、滴、渗水现象时,及时处理,采取堵、截、排等手段,使喷射面无淋水、滴水现象,以保证混凝土与岩面的粘结。在喷射混凝土地段,地面上铺设铁板或其它易于收集回弹料的设备。喷射混凝土材料要求:混凝土材料配量偏差(按重量计)见表4.3.2-4。拌和物力求均匀,颜色一致。掺有速凝剂的混合料的有效时间不得超过20min。表4.3.2-4 混凝土材料配量允许偏差表材料名称偏差(%)水泥和干燥状态混合材料2粗、细骨料3水及外加剂溶液1喷射机操作:每班作业前,对喷射机进行检查和试转动。洞内喷射混凝土利用轨行式喷射列车完成。喷射列车作业如图4.3.2.14所示。 喷射列179、车作业示意图喷射作业应分片进行,喷射顺序应自下而上进行。喷射操作应沿水平方向以螺旋形划圈移动,并使喷头尽量保持与受喷面垂直喷嘴口至受喷面以0.61.0m为宜。喷射时先给风、再开机、后送料;结束时先停机、后关风;喷射时工作风压应满足喷射机工作风压的压力要求。后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。进行喷射砼作业,必须具备良好的通风及照明,确保喷射面的可见性及作业面空气清新以便能及时观察作业面的质量及厚度。喷头的操作:喷射时保持良好的工作性能,开始喷射时先给水,后给料,结束时先停料,后关水。喷头与受喷面垂直。其间距离与风压协调,以0.61.2m为宜。严格控制水灰比,混凝土喷射层呈湿润光泽状,粘塑性好180、,无斑或流淌现象。如发现有脱落的石块或混凝土块被钢筋网架住时,及时清除。突然断水或断料时,喷头迅速移离受喷面,严禁用高压风或水冲击尚未终凝的混凝土。混凝土终凝后2h,立即开始洒水养护,养护日期不得小于14天,洒水次数以能保持混凝土充分湿润为度。设有格棚钢架喷混凝土符合下列要求:钢架与围岩之间的间隙用喷射混凝土充填密实。喷射顺序,从下向上对称进行,先喷射钢架与围岩之间空隙,后喷射钢架之间混凝土。钢架全部被喷射混凝土所覆盖,保护层厚度不得小于4cm。在有水地段进行喷射作业时,采取下列措施:喷射时,先从远离出水点处开始,再逐渐向涌水点逼近,将散水集中,安设导管,将水引出,再向导管逼近喷射。当涌水严重181、时,设置泄水孔,边排水边喷射。喷射混凝土施工工艺流程见图4.3.2.15。N质 量 检 查Y开挖断面检测清 洗 岩 面断 面 整 修埋 设 检 测 标 高喷 射 混 凝 土喷射机就位混 凝 土 养 护预拌喷射砼N图4.3.2.15湿喷施工工艺流程图4.3.2.1.4.3.3.砂浆锚杆施工工艺砂浆锚杆钻孔级围岩采用YT28型风枪钻眼,、级围岩采用四臂凿岩台车钻眼。孔眼方向垂直于岩面,钻孔直径大于锚杆直径15mm。采用砂浆锚杆时,根据设计要求截取杆体并整直和除锈,在杆体外露端加工成螺纹,以便安装垫块及螺母,在杆体每隔1m设隔离件,以使杆体在孔内居中,保证有足够的保护层。锚杆注浆安装前先做好材料、机182、具、脚手平台和场地准备工作,注浆材料使用标号不小于32.5级水泥,粒径小于3mm的砂子,水灰比为0.40.45。边墙和底部砂浆锚杆作业程序是:先注浆,后放锚杆。具体操作是:先将水和稀浆湿润管路,然后将已调制好的砂浆倒入泵内,将注浆管插至锚杆孔底,将泵盖压紧密封,一切就绪后,慢慢打开阀门开始注浆,在气压推动下,水在前,砂浆在后,水湿润泵体和管路,引导砂浆进入锚杆孔中,随着砂浆不断压入孔底,注浆管缓缓退出眼孔,直至砂浆注满眼孔后,立即把锚杆插入眼孔,接着用推、锤击方法,把锚杆插至孔底,然后用木楔塞紧孔口,防止砂浆流失。注浆压力保持在0.2MPa。压注浆时,密切注视压力表,发现压力过高,就立即停风,183、排除堵塞。锚杆孔中需注满砂浆,发现不满时需拔出锚杆重新注浆。注浆管不准对人放置,注浆管在未打开阀门前,不准搬动,关启密封盖,防止高压喷出物射击伤人。使用掺速凝剂砂浆时,一次拌制砂浆数量不应多于3个孔,以免时间过长,使砂浆在泵管中凝结。4.3.2.1.4.3.4.超前小导管注浆工艺小导管采用长3.5m42mm无缝钢管,钢管前端做成尖楔状,便于插入孔中或直接打入,在管前部2.0m范围内按梅花形布置,钻10mm的注浆孔,以便钢管进入地层后对围岩空隙注浆。注浆材料:采用水泥砂浆,水灰比按1:1控制,同时掺入一定量的三乙醇胺与氯化钠溶液,以缩短初凝、终凝时间,提高强度,提高水泥浆的可压注性。其施工步骤如184、下:按设计布眼、钻孔,采用四臂凿岩台车。采用钻机连接导管顶入。用塑胶泥封堵导管周围及孔口,工作面上的裂缝亦应封堵。导管外露20cm,安装注浆管路。开始注浆。注浆采用双液注浆泵3台,注浆能力1030L/min,并配套对应的03.0MPa压力计、060L/min流量记录仪及相应的注浆软管,并同时备用2套仪器和配件。注浆时,严格控制注浆口的最高压力在0.5MPa以内,以防压裂工作面,进浆速度不宜过快,每根导管的进浆速度控制在30L/min以内,压浆量按设计的定量和注浆压力进行双控制。超前小导管注浆工艺流程见图4.3.2.16。 4.3.2.1.4.3.5.防水帷幕的施工XX隧道DK245+404DK185、245+604段穿越岩层破碎带及影响带,岩体破碎及角砾化,岩溶水发育。设计采用帷幕注浆止水,防止出现涌水、涌泥现象。钻孔设备采用四臂凿岩台车。钻机由机头、操作台、压泵站三部分组成,通过高压管及快速接头连接。选用SYB-90全液压双液注浆泵,注浆压力0.50.7MPa。选用四台搅拌机,作为水泥浆制浆设备。配套设备由1台钻孔台车和5台矿车组成。注浆列车组成详见图4.3.2.17。钻孔台车用于安放钻机推进器及支架、操作台及注浆管路。图4.3.2.16 超前小导管注浆工艺流程图图4.3.2.17 帷幕注浆运输机械示意图1、2号矿车为注浆车,上面安放SYB-90双液注浆机3台,根据注浆工艺要求选用不同的186、注浆泵。与孔口管、高压闸阀、注浆管、吸浆管共同组成注浆系统。3号矿车为制浆车,搅拌桶2台、自搅拌储浆桶1台。另设水玻璃桶1个,容量为1m3。4号矿车用于水泥运输、存储。与3号车之间设活动跳板。5号矿车为TGRM水泥基注浆材料罐车,与4号车共同组成后勤保障系统。TGRM水泥基注浆材料运到后,直接用泵抽送到前面的TGRM水泥基注浆材料桶。施工顺序:轨行式钻孔注浆列车就位后,操作人员将钻机机头固定在支架上面,移至预定钻孔位置,调整好角度,连接好气、油、水管,即可多孔同时开钻。钻孔的同时,即可在3号平车上面开始拌水泥浆、TGRM水泥基注浆材料,做好注浆前的准备工作。成孔并连接好注浆管路后,根据注浆工艺187、要求,选择注浆泵进行注浆。为方便施工,注浆管全部选用直径为32mm的高压胶管,通过变径管与注浆泵相连,这样不管用哪台注浆泵,注浆管路都不用更换。注浆完成后,用电瓶车将15号梭矿车一起拉出隧道,即可迅速转入钻爆作业循环。防水帷幕注浆示意见图4.3.2.18。注浆施工作业程序见图4.3.2.19。图4.3.2.18 防水帷幕注浆示意图合格注浆平台就位制浆注 浆管路联接补充注浆结束接通电源检查效果否图4.3.2.19 防水帷幕注浆施工作业程序图4.3.2.1.4.3.6.格栅钢架的施工格栅钢架的施工工艺见图4.3.2.20。初喷混凝土测量定位定位锚杆施工格栅架设格栅固定连接喷射混凝土格栅制作图4.3188、.2.20 格栅钢架施工工艺图格栅钢架在按设计单元,按11比例放样,设立11胎模加工工作台,分单元加工,运至现场安装。安装时各单元采用钢板-螺栓连接。加工时,要求做到尺寸准确,弧形圆顺,允许偏差为:拱架矢高及弧长+20mm,架长20mm。;焊接(或搭接)长度要满足规范要求;焊接成型时,沿刚架两侧对称进行,接头处要求相邻两节轴线一致,连接孔位置要准,以保证连接准确。格栅拱架加工后要试拼,无扭曲翘曲现象,接头连接要求每榀之间可以互换。断面尺寸允许偏差为20mm,扭曲度为20mm。格栅拱架施工工作内容包括定位测量、安装前的准备和安设。定位测量:准确地定出安设于曲线上的每榀钢架的位置。首先测定出线路中189、线,确定里程,然后再测定其横向位置。 格栅、钢架设于曲线上,安设方向按该点的法线方向。直线地段,安设方向与线路中线垂直,上下、左右偏差小于5cm,倾斜度2。安设前的准备工作:运至现场的单元钢架分单元堆码,安设前进行断面尺寸检查,及时处理欠挖侵空部分,保证钢架安设。钢架外侧有不小于5cm的喷射混凝土,安设拱脚或墙脚前,清除垫板下的松碴,使其置于原状岩石上,在软弱地段,可采用拱脚垫钢板的方法。避免拱脚下沉,拱墙脚应保持水平。格栅钢架安设:钢架按设计位置安设,钢架与封闭混凝土之间尽量紧贴。在安设过程中,当钢架与围岩之间有较大间隙时设垫板,垫板数量不大于10个,两排钢架间沿周边每隔1m用纵向钢筋联接,190、形成纵向连接体系,使其成为一体,以改善受力状态。钢架安装完成后,和锁脚锚杆(级围岩)或与之相接触的锚杆头焊接,使之成为整体结构。格栅钢架架设在与隧洞轴线垂直的平面内,安装位置允许偏差为:与线路中线位置支距不大于30mm,垂直度5%。格栅钢架保护层厚度大于25mm,其背后必须保证喷射混凝土密实。格栅钢架安设正确后,纵向连接牢固,并与锚杆焊接成一整体。4.3.2.1.4.3.7.迈式自进式锚杆施工对隧道围岩较差的地段,普通锚杆成孔困难时,采用自进式锚杆施工。迈式锚杆具有以下优点:集钻、注、锚于一体,解决了常规锚杆钻锚时的塌孔问题,能够保证复杂地质条件下的锚固质量;在抗弯、抗剪强度和表面粘结等方面优191、于截面积相同的常规锚杆,且可根据需要对之进行切割或接长、施加预应力或释放荷载。迈式自进式锚杆施工:开挖后先施喷3-5cm混凝土对拱部进行封闭并架好钢支撑,然后在拱部范围内沿法线方向打设锚杆、压注水泥水泥基双液浆,喷射初期支护混凝土,在隧道的拱部形成整体支护结构的保护下进行开挖。其施工工艺流程见图。4.3.2.1.4.3.8.中空注浆锚杆施工隧道拱顶系统锚杆采用中空注浆锚杆。中空注浆锚杆施工方法:先锚固后注浆,注浆时压力可达好几兆帕可以充填满锚孔,浆液在注浆压力的作用下渗透进裂隙,达到拱部开挖喷35cm砼架立钢支撑标出锚杆位置锚杆钻进锚杆检查锚杆连接检查孔眼是否畅通并装止浆塞备料注双液浆封口喷初192、期支护砼备双液浆图4.3.2.21 迈式锚杆初期支护施工工艺流程图改良围岩结构的目的。钻进:用普通凿岩机钻孔并清孔。 插入锚杆:将安装好锚头的HBC中空注浆锚杆插入孔,锚头上的倒刺立即将锚杆挂住。 安装止浆塞、垫板、螺母。 连接注浆机:通过高速注浆接头将锚杆尾端和所选注浆机联接。 注浆:开动机器注浆,进行压力注浆以改良围岩结构。4.3.2.1.5.燕尾段施工DK242+760DK242+850段长90m设计为燕尾式,围岩级别为级;采用中导洞法施工。爆破设计见图4.3.2.9。DK242+850DK242+890段长40m为近距离单线分离段,岩性为级围岩,采用台阶法施工。近距离单线隧道加强段施工193、时,注意对中间岩柱的保护,开挖时采用预裂爆破施工,浅眼少装药,严格控制爆破震速,不超过2cm/s,中间岩柱采用25低预应力锚杆进行加固。燕尾段采用TH5865四臂凿岩台车进行钻眼,采用ITC312挖装机,35t电瓶车牵引两节SS16梭式矿车的出碴方式,喷锚采用阿利瓦265喷射混凝土三联机配合机械手进行湿喷作业,自制多功能综合作业平台车上进行挂网、防水板、透水管等的安装。鉴于燕尾段开挖断面较大,受力复杂,采用排架配钢模进行适时衬砌,按每一轮衬砌每5m左右,HB60型混凝土输送泵泵送入模。4.3.2.1.6.施工运输4.3.2.1.6.1.无轨运输横洞、横洞进入正洞100m、进口336m和出口20194、0m采用无轨运输施工;洞内运输道路充分与底板混凝土相结合,安排专人进行路面维护,确保运输道路畅通,提高运输效率。4.3.2.1.6.2.有轨运输XX隧道有轨运输采用采用ITC312挖装机装碴,35t电瓶车牵引SS16梭矿出碴。轨道布置:XX隧道出口和横洞均按双线布置,每个工区专门配有3组浮放道岔,解决开挖面和衬砌台车通过问题。按需要设置装碴线、维修线、卸碴线、混凝土及材料装车线等。轨道布置见图4.3.2.22和出口轨道布置图4.3.2.23。掌子面轨道采用配套短轨,达到一定长度后,尽快更换标准长轨,同时在洞内设置部分渡线,最大限度减少施工干扰,保证运输的畅通。4.3.2.1.6.2.1.轨道结195、构采用P43kg/m,轨距900mm,枕木布设1440根/km。4.3.2.1.6.2.2.道岔型号6号道岔;工作面及衬砌台车前后设移动式浮放道岔。4.3.2.1.6.2.3.运输线路填料利用隧道弃碴经加工后使用。4.3.2.1.6.2.4.有轨运输设备矿车采用SS16梭式矿车。牵引动力使用XG-35t电瓶车。该车主要参数见表4.3.2-5。表4.3.2-5 XG-35t电瓶车技术参数表粘着重量t35轨距mm900传动方式直交固定轴距mm2600轮径mm840起动牵引力kN91持续牵引力kN72持续速度km/h10.5最高速度km/h25通过最小曲线半径m25机车外型尺寸52801500200196、0mm4.3.2.1.6.2.5.出碴机械型号选择隧道装碴采用ITC312挖装机。4.3.2.1.6.2.6.电瓶车最大牵引力FmaxPc1000(kg)按Pc电瓶车的粘着重量Pc35t粘着系数,隧道0.155计算得Fmax350.15510005425kg4.3.2.1.6.2.7.电瓶车牵引能力 FcFmax/(+i)W式中电瓶车最大牵引力Fmax5425kg列车的单位阻力,考虑了起动附加阻力,查铁道部牵规8kg/ti坡度单位阻力,使用浮放道岔时取取最大上度i12%电瓶车自重W35t计算得Fc5425/(8+12)35236.3t4.3.2.1.6.2.8. 单台电瓶车可牵引的梭矿数量nF197、c/(Q+q)式中:Fc机车牵引能力。前已算得Fc236.3t16 m3梭矿每节最大载重Q30t16 m3梭矿自重q14.8t计算得n236.3/(30+14.8)5(节)计算结果表明电瓶车牵引能力满足要求。4.3.2.1.6.2.9.施工正洞的装碴、运输设备根据施工安排,洞内最远工作面运输距离按Lmax=3.5km;计算开挖进尺按3.0m, 断面积以m2计;出碴量V=1.3603.0=234 m3采用240m3/h的ITC312挖装机、SS16梭矿车:装2节SS16梭矿车用时间:t1=22min,装完碴用时间Tw=23460/(2400.65)=90min,需装碴梭矿数量为:234/160.198、9=16辆,2辆连挂需碴车8列。行走时间t1=3.5km/10km/h=21min正洞出碴工序的最短时间为Td=21(进洞)+90(装碴)=111(min)装运循环(装、运、卸、返)合计用时T=22+21+10+21=74minTd,运碴列车循环次数:Td/T=1.5上面计算结果表明为了实现连续装碴应配置梭矿组4组,每组由1台35t电瓶车牵引,2台16 m3 梭矿连挂。 XX隧道共开3个工作面,进口有轨运输开始时,通过横洞有轨运输已结束,因此,实际有轨运输工作面只有2个,按上述计算,并考虑50%的备用量,共需配备12台35t电瓶车和24台SS16梭矿。正洞出碴、进料车多,为保证运输能力及各工序199、的正常施工,除了扳道及调度和通讯措施外,洞内道岔咽喉区的控制充分利用列车运行图进行分析,控制轨行车辆的运行。隧道正洞出碴矿车运行示意如图4.3.2.24。图4.3.2.24 出碴矿车运行图4.3.2.1.6.2.10.运碴列车道与衬砌台车布置衬砌台车走行轨布置在最外侧,钢轨为P43,轨道长30m。衬砌台车与运碴轨道布置见图4.3.2.25。在衬砌台车前后铺设对称式浮放道岔,让空车驶入装碴线,装满后进入重车线驶出洞外。 图4.3.2.25 衬砌台车与运碴轨道布置图4.3.2.1.6.3.行车调度方案为使施工运输高效运作,整个车辆调配由工程总调度统一指挥进洞、出洞。洞内设专职调度员和扳道员,调度车200、辆运行。调度员通过有线和无线通讯设备随时和总调度联系、指挥扳道员开通运输轨道、协调各个工作面的车辆调配,把运输干扰降低到最小程度。为了充分发挥出碴车辆得运输效率,在爆破通风排烟之后,将开挖面所需的运碴车组开进掌子面后方存车线待备,并把牵引机调到尾端,用推进式进入开挖工作面,装满的碴车随即开往洞外卸碴会车站,牵引机车调头,由拉变推将梭矿车推至卸碴码头卸碴。进行衬砌施工时,运碴列车进出,通过浮放道岔从中央股道单线运行,混凝土输送列车则占用侧道停放,进出车辆通过后放渡线调整运输轨道,互不干扰,可同时作业。隧道施工不断向前延伸,不同施工阶段,由于运距远近变化,开辟的工作面也有所不同,为合理配置运输能力201、,把隧道两个阶段进行配置:出碴第一阶段:洞口至2000m之内,每个工作面配备3组矿车进行运碴。出碴第二阶段:大于2000m时,每个工作面配备4组矿车进行运碴。 4.3.2.1.6.4.仰拱施工仰拱紧跟下台阶工作面是喷锚构筑法施工的主要原则之一,对初期支护早封闭成环,控制围岩过大变形,实现安全施工和改善洞内排水、运输条件关系极大,特别在软弱围岩及破碎带地段仰拱紧跟开挖工作面更为重要。仰拱与下台阶一次开挖成形,用弃碴回填至铺轨需要高度,随后分段在轨道下施作仰拱隧底混凝土,为了保证运输畅通,采用钢过梁配合预制混凝土支墩将运输轨道架空后,再浇筑仰拱混凝土。混凝土达到设计强度的50%后,将轨束梁移到下一202、段落,继续施工。仰拱混凝土施工每段长68m,混凝土在洞外搅拌站拌制,混凝土运输车运输,混凝土泵浇筑、插入式振动棒捣固密实。钢过梁结构示意图见4.3.2.26。4.3.2.1.6.5.轨道的延伸与改移施工一段时间后,单线轨道向前逐渐延伸,错车时间加大,影钢过梁已衬砌开挖方向图4.3.2.26 钢过梁结构示意图响到出碴速度,所以必须将双线轨道继续向前延伸。浮放道岔及渡线适时前移,后方闲置的渡线逐渐拆除。浮放道岔前移的办法是,用牵引机车将整组道岔拖移至预定位置,重新固定,调整到正常使用要求。4.3.2.1.6.6.行车调度管理办法运输调度为各作业值班人员的领导,负责发布调度命令。各类作业值班人员要无203、条件接受和执行运输调度的命令,并及时向运输调度汇报完成指定任务及车辆运行的情况。采用有线和无线相结合的通信手段实施运输调度联络。经理部设60门的小程控交换机1部,隧道内无线通信系统采用SLY-75-37-146漏泄同轴电缆,多中继器进行放大,传输超短波无线信号的均匀分布,隧道每推进1km1.5km,安装ZJDR450-1放大中继器,保持洞内无线信号的均匀分布。各类作业值班人员如遇特殊情况,未能按时完成运转调度指定的任务时,及时向运转调度汇报情况,取得运转调度的指示。调车场调车信号白天用旗语、夜间用灯光。调车员白天手持红、绿、黄三面旗帜夜间手持红、绿、黄信号灯指挥机车行驶。使用红旗(红灯)表示停204、车;使用绿旗(绿灯)表示通过;使用黄旗(黄灯)表示缓行。严禁机车车辆停放于道岔上,列车在调车场股道上停放时,首尾位于股道有效长度内。洞内行车信号使用装在电瓶车上的车铃;洞内行走人员要及时注意观察线路前后是否有车辆运行,听到车铃要迅速回避到车辆限界外严禁在有列车的错车道上避车和停留。调车、扳道岔、看守道口等一切值班人员要严格执行调度命令作到令行禁止;正常情况下道岔应扳到正线开通位置锁定在接到调度命令扳道让列车通过后如无延续命令要及时将道岔扳回正线开通位置锁定;道口看守员接到调度列车通过命令时要迅速放下防护栏杆封锁道口严禁任何车辆、行人强行通过列车通过道口后,在未接到调度开通道口命令时看守人员不许205、随意开通道口。进洞料装车速度要快、品种要对、数量要足、堆码要整齐有序,装车完毕后须经车检人员检查合格后,方可挂钩起运。严禁超限超重装车和无防移防滑措施,装车高度不超过3.8m(从轨面算起)纵横向宽度不超出平板车板面。装车后横向要围捆,防止物料横移走动,纵向要设堵防止物料纵向滑溜。列车编组必须经车检人员检查确认挂钩位置准确挂牢后方可启动运行。未经许可任何单位和个人不得在调车场股道中间停放物料、设备不得侵入股道限界;严禁闲散人员进入调车场股道内;严禁人员在轨道上和股道限界内行走。4.3.2.1.7.结构防排水4.3.2.1.7.1.防水层施工本标段隧道防水板采用无钉孔铺设工艺施工。防水板施工工艺流206、程见图4.3.2.27。图4.3.2.27防水板施工工艺流程图防水板在洞外宽敞平整的场地上按施工长度(考虑搭接长度)裁剪下料用胶粘或热焊方法拼接成大幅面防水板。防水板搭接宽度为10cm。铺设前先将支护外露的锚杆头、钢筋网头等铁件齐根切除并用砂浆抹平。对于支护面凹凸不平的部位采用砂浆找平。施工准备工作完成后将事先裁剪加工好的无纺布铺设于待施工部位并采用固定垫圈配合水泥钉将无纺布固定牢固。固定无纺布的钉孔纵向间距为0.50.8m,环向间距为边墙处0.50.8m,拱部0.5m,按梅花形布置。防水板采用工作台架吊装在待铺设部位,由拱部向两侧采用电热焊与固定垫圈连接牢固。施工中控制好焊接温度,防止烧穿或207、烧损防水板及破坏固定垫圈。上、下两幅幅面的防水板接头处留50cm余宽,利于搭接。用热焊机将搭接焊好,焊缝宽度不小于2cm。采用专用压焊器时,控制焊接温度,防止损及防水板或固定垫圈。防水层铺设完成后,要求松紧度适宜、焊缝平整,不能有褶皱,各固定点焊接牢固,无脱焊现象。无钉孔铺设防水板施工方法见图4.3.2.28。图4.3.2.28无钉孔铺设防水板施工方法示意图4.3.2.1.7.2.结构缝防水结构缝主要为施工缝,施工缝处防水采用遇水膨胀型橡胶止水条防水和钢片式止水带两种,变形缝可采用止水带防水,施工中按照设计要求施作。进行上一循环衬砌时,在挡头板处断面中间安装环形垫块,使之形成一环形凹槽。进行下208、一循环衬砌前,将缝隙面混凝土进行人工凿毛并清洗干净,以保证缝面混凝土接合紧密。之后将混凝土面清理干净,在凹槽内刷上粘胶,将止水条嵌入其中粘结牢固。变形缝处施工采用钢筋夹在二衬砌断面中间固定止水带。施工前,先在底部铺设一层高标号防水砂浆,再灌注混凝土。施工中注意对接缝处的捣固,使之密实,不得使止水条(带)错位。施工缝防水构造见图4.3.2.29。图4.3.2.29施工缝钢片、橡胶止水条防水构造示意图4.3.2.1.7.3.排水管网施工软式透水管加工下料时考虑管接头预留长度,保证环向盲管两端能充分进入纵向盲沟。透水管与喷射混凝土表面紧密接触,保持一定的松弛度,不宜张拉过紧。固定透水管的外露锚钉切除209、后以砂浆抹平,防止刺破防水板。施工中要做好透水管接头处理工作,防止杂物进入管道。4.3.2.1.7.4.燕尾段防水施工燕尾段联拱段防水是一个薄弱环节,具体见图4.3.2.30,在做防水施工时做好以下两点。在隧道顶部注浆填充双联拱间的初支背后低洼岩层裂隙,减少地下水汇集。防水层施作前严格做好基面处理,做到基面无明水。图4.3.2.30 燕尾段联拱处防水图4.3.2.1.9.洞身衬砌4.3.2.1.9.1施工工艺采用仰拱超前、拱墙二次衬砌施工,走行式台车全断面泵送法浇筑混凝土,隧道衬砌施工工艺流程见图4.3.2.31。4.3.2.1.9.2施工方法本标段隧道衬砌,采用走行式全断面液压模板衬砌台车。210、混凝土由搅拌运输车运输,泵送入模,插入式振捣棒和附着式振捣器联合振捣。衬砌作业机械化配套见图4.3.2.32。图4.3.2.32 衬砌作业机械化配套示意图在防水板铺设后及时进行衬砌施工。钢筋在洞外钢筋棚加工、弯制,在洞内进行焊接绑扎。受力钢筋采用搭接焊,搭接长度不小于规范要求,定位钢筋连接采用细铁丝绑扎牢固。每隔1.52.0m在骨架钢筋的节点处加设以混凝土小垫块,以防止混凝土浇筑时钢筋外露。钢筋安装完毕,经监理工程师检查合格后,将衬砌台车移至衬砌部位,测定中线及标高后,通过台车上的液压系统将台车精确定位,锁定行走装置,将台车固定稳固,安装混凝土输送管道,准备灌注混凝土。为防止出现偏压,从两侧对211、称分层灌注,每层浇筑厚度小于0.5m,混凝土灌注连续进行,不得中断,缝隙全部填满、填实,衬砌背后采用压浆回填使之密实。当混凝土达到一定强度后,打开台车上的各工作窗口,松开丝杆,退下模板,混凝土进入养生阶段。混凝土连续养护时间不得少于14d。4.3.2.1.9.3.技术措施衬砌前,先检查、复核开挖断面,确认断面满足设计要求。衬砌施工缝端头进行凿毛处理,高压水冲洗干净。台车就位后,准确测定中线、标高,台车固定稳固,涂刷脱模剂。同时衬砌部位清理干净,衬砌前先以水泥砂浆润湿基面。模板接头整齐平顺,挡头板与岩面间缝隙嵌堵密实。运输途中边行走边搅拌,防止混凝土产生离析和凝固。混凝土初凝时间根据运输距离调整212、,但最短不得小于1.5h。灌注混凝土时,灌注速度不宜过快,控制好输送泵泵送压力,防止因压力过大引起模板变形。施工缝、洞门端墙接缝处,加设短钢筋和设置榫头、增强结构整体性。施工缝接头处要严防漏浆,确保接缝处质量。对于施工缝、挡头等边角部位,加强振捣,保证混凝土密实。振捣过程中不得碰撞钢筋和挡头板。按设计要求预留沟、槽、管、线及预埋件,严格按规定要求控制拆模时间,不可提前拆模。4.3.2.1.10.施工通风XX隧道采用混合式通风。进口通风长度为3500m,出口通风长度为3200m。4.3.2.1.10.1.通风计算.进口通风计算计算参数确定:供给每个人的新鲜空气量按3m3/min;控制通风计算按开213、挖爆破一次最大用药量200kg;放炮后通风时间按30min;软式风管百米漏风量1.0%,风管内摩擦系数为0.01;洞内风速不小于0.25m/s;隧道内气温不超过28;风量计算:按洞内允许最低风速计算风量:Q160AV=60600.25=900(m3/min)式中:V-洞内最小风速0.25m/sA-整洞开挖断面,取60m2洞内施工最多人数按80人计Q23801.2=288(m3/min),安全系数k=1.2按爆破时最多药量计算风量:Q35Gb/t=520035.35/30=1178(m3/min)式中:G-同时爆破的炸药用量200kgb-爆炸时有害气体成量,取35.35t-通风时间,取30min214、取以上最大值1178m3/min作为工作面所需风量,实际所需风机风量Q机要大于:Q机=pQ=1.791178=2108m3/min式中: Q机- 计算最大风量, 2108m3/minp-系统漏风系数,p=1/(1-1/100p100)=1.79所需风机压力计算:使用风管直径1.5m,风管平均流速V=18.9m/s风管内摩擦阻力h1=(L/D)(V2/2)=5001Pa-摩擦系数,根据使用经验、取0.01L-通风管长,取3500mD-风管直径,取D=1.5m-空气密度,取=1.2kg/m3风管内局部阻力h局=(V2/2),按风管内局部阻力h1的5%考虑,总阻力h=5001105%=5251Pa4215、.3.2.1.10.2.横洞通风计算通过横洞通风最远距离按1500m计算。按爆破时最多药量计算风量:Q35Gb/t=520035.35/30=1178(m3/min)式中:G-同时爆破的炸药用量200kgb-爆炸时有害气体成量,取35.35t-通风时间,取30min取以上最大值1178m3/min作为工作面所需风量,实际所需风机风量Q机要大于:Q机=pQ=1.791178=2108m3/min式中: Q机- 计算最大风量, 2108m3/minp-系统漏风系数,p=1/(1-1/100p100)=1.79所需风机压力计算:使用风管直径1.5m,风管平均流速V=18.9m/s风管内摩擦阻力h1=216、(L/D)(V2/2)=2143Pa-摩擦系数,根据使用经验、取0.01L-通风管长,取1500mD-风管直径,取D=1.5m-空气密度,取=1.2kg/m3风管内局部阻力h局=(V2/2),按风管内局部阻力h1的5%考虑,总阻力h=2143105%=2250Pa4.3.2.1.10.3.风机选择根据进口、横洞口计算所需风机的风量、风压及通风方式选择风机,通风设备配备及参数见表4.3.2-6。同时,出口通风长度与进口相差不大,也采用与进口型号相同的风机。表4.3.2-6 配备风机及参数表风机型号供风量(m3/min)功率(KW)风压(Pa)数量(台)备注SDFN12.5155029201102217、535513782SDA40011205084.3.2.1.10.4.施工通风布置本隧道出口通风布置将1台SDFN12.5风机置于出口,每间隔1km设置1台SDA400射流风机助推,将掌子面的污浊空气排出。进口通风布置分为二个阶段。第一阶段:进口与横洞未贯通前,将2台SDFN12.5风机分别置于进口、横洞口,采用压入式通风。第二阶段:进口与横洞贯通后,将进口的轴流风机移至洞内横洞后20m左右处,并将2台SDA400射流式风机,放在轴流风机前方10m处,正洞开挖面污浊空气通过横洞排出,正洞向前延伸时,每间隔1km设置1台SDA400射流风机助推,同时横洞内设1台SDA400射流风机助推。通风平面218、布置见图4.3.2.33。图4.3.2.33 施工通风布置图通风筒通过衬砌模板台车时,为避免在台车范围内管路无处吊挂而只能固定在台车上,致使台车无法移动或通风无法进行,不能做到两工序平行作业,施工中采用“立杆吊挂”法。即在通风筒通过模板台车时,在台车附近管路一侧每隔一定距离立一竖杆,竖杆之间拉铁线连接,在接近台车时,风筒由衬砌边墙逐渐过渡到竖杆,并沿连接竖杆的铁线向前吊挂,通过模板台车之后继续向前吊挂直到最后一个立杆,风筒再过渡回边墙,沿边墙向前吊挂至开挖面附近。施工通风管布置见图4.3.2.34。图4.3.2.34 洞内管线布置图4.3.2.1.10.5.通风防尘的辅助措施及注意事项采取水幕219、降尘: 水幕降尘对改善洞内施工环境、减少粉尘污染十分重要。在距工作面40m距离内设置3道水幕,水幕降尘装置安在边墙上,爆破后打开水幕开关,降尘10min左右停止。洞内洒水:在出碴后和出碴过程中用高压水冲洗岩壁及对碴堆分层洒水,减少装碴过程中扬起粉尘,运输道路保持湿润,防止车辆运输扬起尘土。防降阻是实现长距离通风关键,严格控制风管采购质量,安装时保持风管成直线,防止弯折变形。要特别注意风管防护,避免出碴机械摩擦损失,更要注意衬砌台车对风管的影响,破损的风管及时修复。成立专门的管线专业工班,专门负责通风设备和管道的日常使用、管理、检查、维护、养护等工作。保持设备的良好工作状态,保证风管平顺,完好无220、损,并使之标准化、制度化、规范化。4.3.2.1.11.隧道高压供风由于隧道开挖主要采用液压式台车钻眼,洞外设空压机站,主要供隧道喷射混凝土和锚杆施工使用。当隧道掘进超过2000m后,洞内设20 m3/min电动无基座空压机1台,并距用风地点控制800m范围内。4.3.2.1.11.1.空压机房布置空压机房平面见图4.3.2.35。4.3.2.1.11.2.管道安装注意事项管道铺设要平顺,接头密封,凡有创伤、凹陷等现象钢管不能 图4.3.2.35 空压机房平面布置示意图使用。在主管道上每隔500m装闸阀1个,空压机站设有总闸阀,在主管道终端安设油水分离器,并定期放出管中聚集的油水。4.3.2.221、1.12.施工供水4.3.2.1.12.1高山水池XX隧道进口及横通道口的施工用水来自于当地的自来水,铺设临时管径100mm给水干管路至进口。设高山水池1座,容量为200 m3。XX隧道出口段施工用水来自于打井抽取地下水,铺设临时管径100mm给水干管路至出口,设高山水池1座100 m3。4.3.2.1.12.2.供水管道安装要求水池进出管道每12m设支撑点,与水管之间加木垫,管道加包防冻材料。水池的出入口设总闸阀,每隔550m安装闸阀1个,以便维修。当水池与用水点自然压头超过所需水压时,在管道中采用减压阀,降低管道中水流的压力。4.3.2.1.13.施工供电本隧道施工用电源引自隧道洞口的永临222、结合的贯通电力干线。隧道进口及横通道口共设1000kVA变压器1台,隧道出口设1000kVA变压器1台。当隧道掘进长度超过800m后,洞内采用10kV高压进洞方式供电,进出口工作面各设500kVA可移动变压器一台,并与掌子面始终保持一定距离(最大800m)。施工现场供电线路均采用三相四线制供电线路,为确保安全,隧道内照明用电及设备用电采用两套供电线路。施工地段照明用电采用36低压供电线路。为预防电力供应系统不能满足施工需要及临时停电,拟自备2台250kW内燃发电机组供电,以满足本隧道全天24小时的施工生产及生活用电。4.3.2.1.14.隧道施工排水隧道防排水原则:以堵为主,限量排放。对涌水段223、采用超前探水技术和帷幕注浆等方法,采取“以堵为主、限量排放、综合治理”的方案,尽量保持自然排水系统的畅通。XX隧道进口为顺坡施工,施工排水采用自然排水,在隧道两侧设排水沟排出。洞外设沉淀池,场地积水及洞内排水引入沉淀池,净化后排出。XX隧道出口为反坡施工,根据设计资料,最大涌水量达67369m3/d,经计算拟在隧道内里利用大避车洞位置,每隔300m设一6.0m2.5m1.2m的集水坑,采用8SH9水泵逐级抽至隧道洞外,洞外侧沟设一段反坡,把水引入沉淀池,净化后排放。本隧道预测可能出现突发涌水、涌泥等,因此,我们作了各种预案,详见4.3.2.8.2节。4.3.2.1.15.XX隧道施工进度图表X224、X隧道施工进度网络计划图见图4.3.2.36,XX隧道施工进度横道图见图4.3.2.37。4.3.2.2.XX隧道施工XX隧道进口场地和XX隧道出口的施工场地一并考虑,沿等高线布置在线路左侧,洞口附近仅考虑空压机房等零星生产设施;出口施工场地和XX河特大桥一并考虑,布置在特大桥左侧约300m的农田里。具体布置见图4.3.2.2和图4.3.2.38。4.3.2.2.1洞口施工隧道进出口表层覆盖粉质黏土夹碎石层,下伏泥质石英粉砂岩,岩层较破碎。进口段为单线隧道,进口有长9m的明洞;出口双线隧道段,有长8m的明洞。进口段开挖,采用松动爆破并结合挖掘机进行开挖,边仰坡开挖面自上而下分层进行。对右线一侧225、的1:0.5高边坡的风化层,采取随着开挖进行锚喷支护,在坡面上安设间距2m2m梅花型、长度为5m的22砂浆锚杆,确保明洞拱顶在回填前一段时间内的稳定。在进入暗洞前,先对暗洞拱顶的仰坡进行刷坡,安设锚杆等地表预加固,保证进洞安全。出口段施工先组织人员将坡面危石及杂草清除干净,避免危石溜坍;作好洞口排水系统和洞顶截水沟,防止雨水或泥石冲刷坡面。边仰坡依据设计位置进行放样,并严格按照设计坡率进行开挖,保证坡面平整,开挖线符合设计要求。边仰坡开挖采用松动爆破并配合挖掘机进行,16t自卸车运输弃碴。出口段开挖自上而下分层进行,仰坡采用锚喷防护,锚喷参数为:C20喷砼厚20cm,网格2020cm的6钢筋网226、,按设计采用L=14.0m的25锚杆,间距2m2m梅花型布置加固边坡。.2.正洞开挖及支护 XX隧道全长1144m,围岩等级分别为、级。级围岩中单线隧道63m;双线隧道20m;级围岩中,单线隧道482m;双线隧道392m ;燕尾段66m为。XX隧道开挖、支护及衬砌参数见表4.3.2-7。.2.1.级围岩段开挖及爆破设计本隧道在DK248+576DK248+608进口段,施工中采用超前锚杆预支护,锚杆:长L=3.5m,锚杆按纵向间距2.0m一环布置;DK248+670DK248+720出口段施工中采用超前锚杆预支护,锚杆:长L=3.5m,锚杆按纵向间距2.0m一环布置。采用三臂凿岩台车与人工配Y227、T28型风枪爆破开挖,垂直楔形掏槽,上台阶周边眼光面爆破,下台阶预裂爆破,周边眼导爆索串联间隔装药,出碴采用无轨方式进行,ITC312挖装机装碴、16t自卸汽车运输,并考虑不少于50%的富余量。单线级围岩台阶法开挖,开挖循环进尺为1.5m,钻眼深度1.7m,单线级围岩爆破设计见图4.3.2.39。双线级围岩台阶法开挖,开挖循环进尺为1.5m,钻眼深度2.7m,双线级围岩爆破设计见图4.3.2.40。.2.2.级围岩段开挖及爆破设计本隧道DK248+080DK248+300为级围岩燕尾段,施工中采用超前锚杆预支护,锚杆:长L=3.5m,锚杆按纵向间距2.5m一环布置;采用三臂凿岩台车与人工配YT228、28型风枪爆破开挖,台阶法垂直楔形掏槽,中洞法采用大直径中空直眼掏槽,上台阶周边眼光面爆破,下台阶预裂爆破,周边眼导爆索串联间隔装药,出碴采用无轨方式进行,ITC312挖装机装碴、16t自卸汽车运输,并考虑不少于50%的富余量。燕尾段级围岩中洞法开挖,开挖循环进尺为2.5m,钻眼深度2.7m,燕尾段级围岩爆破设计见图4.3.2.9。双线级围岩台阶法开挖,开挖循环进尺为1.5m,钻眼深度2.7m,双线级围岩爆破设计见图4.3.2.41。XX隧道施工的结构防排水、运输及支护工艺等详见4.3.2.1.有关内容。4.3.2.2.2.3.XX隧道开挖循环安排表XX隧道开挖循环时间见表4.3.2-8。4.229、3.2.2.3.洞身衬砌洞身衬砌采用全液压衬砌台车进行衬砌,施工方法见4.3.2.1章节相关内容。表8 XX隧道正洞开挖作业循环时间表 单位:分钟序号围岩级别线形及开挖类别里 程地质 探测布眼钻孔装药 撤离 放炮通风找顶出碴支护合计1单线台阶法DK248+576-DK248+6341201203030310606702单线台阶法DK248+634-DK249+6751201203030310606703双线台阶法1109540303501107354双线台阶法DK249+675DK249+7201209540303501107454.3.2.2.4.施工通风本隧道长度较短,采用压入式施工通风,230、具体见图4.3.2.42。通风管最长为650m,通风管采用管径为1000mm的PVC软式风管,通风机采用TZ-112型子午线风机,该风机电机功率75kW,风量1380 m3/min。图4.3.2.42 压入式施工通风示意图4.3.2.2.5.高压供风在隧道进出端各设一台20 m3电动通风机向隧道内供风。4.3.2.2.6.施工供水XX隧道进口施工用水采用打井抽水,出口段施工用水来自XX河。铺设临时管径100mm给水干管路至进口。为了保证供水压力,设100 m3高山水池1座。4.3.2.2.7.施工供电本隧道施工用电源引自隧道洞口的永临结合的贯通电力干线。隧道进出口均设500kVA变压器1台。施231、工现场供电线路均采用三相四线制供电线路,为确保安全,隧道内照明用电及设备用电采用两套供电线路。施工地段照明用电采用36低压供电线路。为预防电力供应系统不能满足施工需要及临时停电,拟自备2台250kW内燃发电机组供电,以满足本隧道全天24h的施工生产及生活用电。4.3.2.2.8.施工排水本隧道进口段为顺坡段施工,施工排水采用自然排水,在隧道两侧设排水沟。场地积水及洞内排水引入洞口外的沉淀池,净化后排出。隧道出口为反坡施工,在隧道内每隔500m设一积水坑,采用8SH9水泵逐级抽至隧道洞外。4.3.2.2.9.施工进度图表XX隧道施工进度网络计划图见图4.3.2.43。XX隧道施工进度横道图见图4232、.3.2.44。4.3.2.3.XX隧道施工 XX隧道进口施工场地和XX河特大桥一并考虑,布置在特大桥左侧约300m农田里,洞口仅布置空压机房等零星生产设施。具体布置见图4.3.1.1和图4.3.2.45。4.3.2.3.1洞口施工隧道进出口表层覆盖粉质黏土夹碎石层,下伏泥质石英粉砂岩,岩层较破碎。进口段为双线隧道,出口单线隧道段。进口段采用松动爆破并结合挖掘机进行开挖,斜开挖面自上而下分层进行。左线一侧1:1高边坡的风化层,采取边开挖边进行锚喷支护,在坡面上安设间距2m2m长度为2m的22砂浆锚杆。在进入暗洞前,先对暗洞拱顶的仰坡进行刷坡,安设锚杆等地表预加固,保证进洞安全。出口段施工先组织233、人员将坡面危石及杂草清除干净,避免危石溜坍;作好洞口排水系统和洞顶截水沟,防止雨水或泥石冲刷坡面。边仰坡依据设计位置进行放样,并严格按照设计坡率进行开挖,保证坡面平整,开挖线符合设计要求。边仰坡开挖采用松动爆破并结合挖掘机进行,自卸车运输弃碴。出口段开挖自上而下分层进行,仰坡采用锚喷防护,锚喷参数为:C20喷砼厚20cm,网格2020cm的6钢筋网,L=14.0m的22锚杆,间距2m2m梅花型布置。洞口段开挖进洞后,迅速对洞口段进行一至两轮衬砌,确保洞口稳定。.2.正洞开挖及支护 XX隧道全长818m,围岩等级分别为、级。级围岩中双线隧道33m。级围岩中,单线隧道692m;燕尾段83m。XX隧234、道开挖、支护及衬砌参数见表4.3.2-9。.2.1.级围岩段开挖及爆破设计本隧道在DK250+374DK250+398段,施工中采用超前锚杆预支护,锚杆采用22砂浆锚杆,L=3.5m,锚杆按纵向间距2.0m布置。采用YT28气腿式凿岩机配合台车钻眼,垂直楔形掏槽,上台阶周边眼光面爆破,下台阶预裂爆破,周边眼导爆索串联间隔装药,出碴采用无轨方式进行,ITC312挖装机装碴、16t自卸汽车运输,并考虑不少于50%的富余量。双线级围岩CD法开挖,开挖循环进尺为1.0m,钻眼深度1.7m,双线级围岩爆破设计见图4.3.2.46。.2.2.级围岩段开挖及爆破设计本隧道DK250+398DK250+580235、为级围岩燕尾段,施工中采用局部设置超前锚杆预支护;DK251+161DK251+182段,施工中采用超前锚杆预支护,锚杆采用22砂浆锚杆,L=3.5m,锚杆按纵向间距2.0m布置。采用三臂凿岩台车与人工配YT28型风枪爆破开挖,台阶法垂直楔形掏槽,中洞法采用大直径中空直眼掏槽,上台阶周边眼光面爆破,下台阶预裂爆破,周边眼导爆索串联间隔装药,出碴采用无轨方式进行,ITC312挖装机装碴、16t自卸汽车运输,并考虑不少于50%的富余量。燕尾段级围岩中洞法开挖,开挖循环进尺为2.5m,钻眼深度2.7m,燕尾段级围岩爆破设计见图4.3.2.9。单线级围岩台阶法开挖,开挖循环进尺为2.5m,钻眼深度2.236、7m,单线级围岩爆破设计见图4.3.2.11。单线级围岩全断面开挖,开挖循环进尺为2.3m,钻眼深度2.5m,单线级围岩爆破设计见图4.3.2.47。XX隧道施工的结构防排水、运输及支护工艺等详见4.3.2.1.有关内容。4.3.2.3.2.3.XX隧道开挖循环安排表XX隧道开挖循环时间见表4.3.2-10。表10 白云坝隧道正洞开挖作业每循环安排表 单位:分钟序号围岩级别线型及开挖类别里 程地质 探测布眼 钻孔装药 撤离 放炮通风找顶 出碴支护合计1双线台阶法DK250+374-DK250+4071209540303501107452双线CD法901806030220606403单线台阶法D237、K250+407-DK251+09512012040302501106704燕尾段中导洞法1108040302401006005单线台阶法DK251+095-DK251+1921201203030310606706单线全断面法100 120 90 30 150 120 610 4.3.2.3.3.结构防排水结构防排水见4.3.2.1章节相关内容。4.3.2.3.4.洞身衬砌洞身衬砌采用全液压衬砌台车进行衬砌,施工方法见4.3.2.1章节相关内容。4.3.2.3.5.施工通风本隧道长度较短,采用压入式施工通风,通风管最长为818m,通风管采用管径为1000mm的PVC软式风管,通风机采用TZ-1238、12型子午线风机,该风机电机工率75kW,风量1380 m3/min。压入式施工通风示意图见图4.3.2.41。4.3.2.3.6.高压供风在隧道进出口端各设立一台20 m3电动通风机向隧道内供风。4.3.2.3.7.施工供水本隧道施工用水来自XX河。铺设临时管径100mm给水干管路至进口。为了保证供水压力,设100 m3高山水池1座。4.3.2.3.8.施工供电本隧道施工用电源引自隧道洞口的永临结合的贯通电力干线。隧道进口设500kVA变压器1台。施工现场供电线路均采用三相四线制供电线路,为确保安全,隧道内照明用电及设备用电采用两套供电线路。施工地段照明用电采用36低压供电线路。为预防电力供239、应系统不能满足施工需要及临时停电,拟自备1台250kW内燃发电机组供电,以满足本隧道全天24h施工生产及生活用电。4.3.2.3.9.施工排水本隧道进口施工段为顺坡施工,排水采用自然排水,在隧道两侧设排水沟排出。4.3.2.3.10.施工进度图表XX隧道施工进度网络计划图见图4.3.2.48。XX隧道施工进度横道图见图4.3.2.49。4.3.2.4.施工临时通信调度指挥系统为保证在施工期间的现场调度指挥,特别是隧道内的掌子面和运碴车辆的协调配合,采用有线与无线相结合的通信方式,在经理部设60门小程控交换机,下属各业务部门装设自动电话,负责相互间的通信联络。无线通信系统包括:KG510型基站、240、固定台、TK378移动手持机、TK868车载台和ST853集群控制台(有无线接口)。选用准集群无线通信系统,实现以较低的价格满足语音和数据通信的需要。洞外施工的移动人员和与生产相关人员可配置手持机,通过有线接口,把无线通信与程控交换机有机的接合在一起,这样组成一套既有有线通信的可靠性又有无线通信的灵活性的通信调度指挥系统。隧道内无线通信系统:由于进入隧道内无线电话无法远距离传输,因此采用SLY-75-37-146漏泄同轴电缆,多中继器进行放大,传输超短波无线信号的均匀分布,隧道每推进1km1.5km,安装ZJDR450-1放大中继器,保持洞内无线信号的均匀分布。在掌子面的施工末端安装同频全向天241、线,满足洞内施工和运碴车辆的不间断通信。该系统根据施工现场的合理配置,洞内各施工点能够达到无盲区通信,洞内作业人员和调车人员配置移动手持机,满足施工和运碴车辆调车作业的通话需要,为了使无线系统安全可靠,采用1+1备份方式,实现24h不间断通信。该系统具有数据接口,配置必要的视频图像系统和计算机,实现隧道内施工情况的视频图像监控,调度监控中心能够及时形象地了解各监控区域的施工及运输情况。4.3.2.5.施工测量因洞内外温度、湿度、光线亮度等有较大差异,从洞外向洞内引测导线宜在阴天进行。洞内控制测量导线布设成多边形闭合导线环。边长、测角精度、测距精度等同洞外控制测量精度,洞内高程控制测量采用四等水242、准测量进行往返观测。导线点要布设在施工干扰小、稳固可靠之处。点间视线离开洞内设施至少0.2m,离开无关照明灯具1m以上。洞内测量时要充分通风,避开尘雾,仪器和反光镜面无水雾,觇标要有足够照明亮度。当开挖延伸至设计导线边长两倍时,进行一次导线引伸测量,以检查和纠正开挖、衬砌施工中线,每次放样至少3个中线点。每次导线向洞内延伸前要确定上次导线点是否发生位移。当洞内开挖较长时(超过1km),要从洞外控制点沿着原洞内导线点重新复测。隧道开挖贯通后,其平面实际贯通误差用中线或导线两种方法测定。中线、高程贯通误差应及时调整,指导后期衬砌施工。4.3.2.6.围岩监控量测4.3.2.6.1.量测目的为掌握围243、岩和初期支护力学动态信息及稳定程度,了解支护构件的作用及效果,提供二次衬砌施作时间,将监控量测结果及时反馈,用于进行隧道动态设计、监视险情、指导施工以及施工管理,确保隧道工程安全和工程质量。施工实践总结表明,必须将隧道监控量测纳入工序管理之中,为此,将组建专门的监控量测组负责施工过程中的监控量测和资料整理、信息反馈工作。监控量测是隧道信息化施工中主要的工序环节,对准确判定围岩动态和初期支护工作状态、合理确定二次衬砌的施作时机非常重要。同时通过监测数据的反馈分析,可验证施工设计的合理性,以及施工方法、支护方案的可行性,以便及时修改完善施工设计,改进调整施工方法及开孔初期支护的施工程序,确保施工顺244、利安全。4.3.2.6.2.量测项目断层破碎带、溶洞处围岩沉降量和位移情况;不良地质周边位移收敛量测,围岩体内量测;应力量测。洞内外观察:观察洞内初期支护和地表裂纹、开挖掌子面围岩种类,层理、产状、节理、裂隙等调查采用地质罗盘。净空水平收敛量测:采用收敛仪量测。拱顶下沉量测:采用精密水准仪及专用钢尺观测。浅埋段地表下沉量测:H(埋深)2h(隧道开挖高度)采用精密水准仪和塔尺观测。4.3.2.6.3.量测方法洞外观察包括对洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰坡的稳定、地表水渗透的观察;洞内在每次爆破及支护后,地质工程师负责观测围岩变化、地下水状态、检查支护结构外观是否发生变化等,在观察中如发现地质条245、件恶化,立即通知施工负责人采取应急措施。对已施工区段的观察每天至少进行一次,观察内容包括喷射混凝土、锚杆、钢架的状态。洞内量测点在复喷混凝土终凝后一小时内埋设,保证能及时收集初始数据。配备专职量测工程师负责组织净空水平收敛量测,使用仪器为收敛仪。根据铁路隧道施工规范规定,隧道量测项目及量测方法具体见表4.3.2-11;监控量测流程见图4.3.2.50;内空收敛、围岩内部位移测点及压力测试布置见图4.3.2.51。表4.3.2-11 隧道现场量测项目及量测方法表序号项目名称方法及工具测点布置量测间隔时间115d16d1个月13个月大于3个月1地质和支护装况观察岩性、结构面产状及支护裂缝观察或描述246、;地质罗盘等开挖后及初期支护后进行第一次爆破后进行2周边位移隧道净空变化测定收敛仪根据不同围岩级别确定间距(级围岩3050m,级围岩1030m,级围岩510m)12次/天1次/天12次/周13次/月3拱顶下沉水准仪、水准尺、钢尺或测杆每10m50m一个断面12次/天1次/天12次/周13次/月4锚杆或锚索内力及抗拔力各类电测锚杆、锚杆测力计及拉拔器每100根抽查3根锚杆5地表下沉水准仪、水准尺浅埋段每10m50m一个断面,每断面至少7个测点,中线每5m20m一个测点点位(量测断面距开挖面)频次(01)b2次/d(12)b1次/d(25)b1次5b1次/7天(其中:b为隧道开挖宽度)6围岩体内位247、移(洞内设点)洞内钻孔中安设单点、多点杆式或钢丝式位移计每5m10m一个断面,每断面211个测点12次/天1次/2天12次/周13次/月7围岩体内位移(地表设点)地表钻孔中安设各类位移计每代表性地段一个断面,每断面设35个钻孔同地表下沉要求8围岩压力及两层支护间压力各种类型压力盒每代表性地段一个断面,每断面设1520个测点12次/天1次/2天12次/周13次/月9钢支撑内力及外力支柱压力或其它测力计每10排拱架支撑设一对测力计12次/天1次/2天12次/周13次/月10支护及衬砌内应力、表面应力及裂缝量测各类混凝土内应变力计、应力计、测缝计及表面应力解除法每代表性地段一个断面,每断面设11个测248、点12次/天1次/2天12次/周13次/月地质超前探测预报开 挖开挖面岩性的判定支护状态观察初期支护埋入观测元件初读数拱顶下沉和净空收敛按设计频率量测数据整理和回归分析围岩变形趋于稳定变形曲线出现反常采取措施施作二次衬砌图4.3.2.50 围岩监控量测流程图图4.3.2.51 监控量点布置图4.3.2.6.4.量测仪器配备隧道量测仪器配备见表4.3.2-12。表4.3.2-12 围岩监控量测仪器配备表序号仪器名称功能与使用1地质罗盘观察地质和支护状况2隧道净空变化测定收敛仪量测周边位移3水准仪、水准尺、钢尺或测杆量测拱顶下沉4电测锚杆、锚杆测力计、拉拔器量测锚杆或锚索内力及抗拔力5水准仪、水准249、尺量测地表下沉6位移计量测围岩体内位移(洞内设点和地表设点)7压力盒量测围岩压力及两层支护间压力8支柱压力计、测力计量测钢支撑内力及外力9混凝土内应变计、应力计、测缝计量测支护及衬砌内应力、表面应力、裂缝4.3.2.6.5.量测数据分析及反馈4.3.2.6.5.1周边位移分析与反馈周边位移是围岩动态的最显著表现,所以隧道工程现场量测主要以围岩周边位移作为围岩稳定性评价及围岩稳定性状态判断的指标。一般而言,隧道开挖后,若围岩位移量小,持续时间短,其稳定性就好;若位移量大,持续时间长,其稳定性就差。用围岩的位移来判断其稳定状态,关键是要确定一个“判断标准”(或称为“收敛标准”);即是判断隧道围岩稳250、定与否的界限。它包括三个方面:位移量(绝对或相对)、位移速率、位移加速度。4.3.2.6.5.2.围岩内位移及松动区分析与反馈与周边位移同理,如果实测围岩的松动区超过了允许的最大松动区(该允许松动区半径与允许位移量相对应),则表明围岩已出现松动破坏,此时必须加强支护或调整施工方法措施以控制松动范围。如加强锚杆(加长、加密或加粗),一般要求锚杆长度大于松动区范围。如果与以上情形相反,甚至锚杆后段的拉应力很小或出现压应力时,则可适当缩短锚杆长度或缩小锚杆直径或减小锚杆数量等。锚杆轴力分析与反馈:根据量测锚杆测得的应变,计算锚杆的轴力。N=/82E(1-2)式中:N锚杆轴力;锚杆直径;E锚杆的弹性模251、量;1、2测试部位对称的一组应变片量得的两个应变值。锚杆轴应力是检验锚杆效果与锚杆强度的依据,根据锚杆极限强度与锚杆应力的比值k(安全系数)即能作出判断。锚杆轴应力较大,则k值较小。一般认为锚杆局部段的k值稍小于1是允许的,因为钢材有一定的延展性。根据实际调查发现锚杆轴应力在洞室断面各部位是不同的,表现为:锚杆轴应力超过屈服强度时,净空变位值一般超过50mm;同一断面内,锚杆轴应力最大者多数在拱部45附近到起拱线之间;拱顶锚杆,不管净空位移值大小如何,出现压应力的情况是不少的。锚杆的局部段k值稍小于1的允许程度应该是不超过锚杆的屈服强度。若锚杆轴应力超过屈服强度时,则应优先考虑改变锚杆材料,采252、用高强钢材。当然,增加锚杆数量或锚杆直径也可获得降低锚杆轴应力的效果。4.3.2.6.5.3.围岩压力分析与反馈由围岩压力分布曲线可知围岩压力的大小及分布状况。围岩压力的大小与围岩位移量及支护刚度密切相关。围岩压力大,即作用于初期支护的压力大。这可能有两种情况:一是围岩压力大但变形 量不大,这表明支护及时,尤其是支护的封底时间可能过早或支护刚度太大,可作适当调整,让围岩释放较多的应力;另一种是围岩压力大且变形量也很大,此时应加强支护,限制围岩变形,控制围岩压力的增长。当测得的围岩压力很小但变形量很大时,则应考虑可能出现围岩失稳。4.3.2.6.5.4.喷层应力分析与反馈喷层应力是指切向应力,因253、为喷层的径向应力总是不大的。喷层应力与围岩压力及位移有密切关系。喷层应力大的原因有二个方面,一是围岩压力和位移大;二是由于支护不足。在实际工程中,一般允许喷层有少量局部裂纹,但不能有明显的裂损,或剥落、起鼓等。如果喷层应力过大,或出现明显裂损,则应适当增加初始喷层厚度。如果喷层厚度已较厚时,则不应再增加喷层厚度,而应增强锚杆、调整施工措施、改变封底时间等。4.3.2.6.5.5.地表下沉分析与反馈如果量测结果表明地表下沉量不大,能满足限制性要求,则说明支护参数和施工措施是适当的;如果地表下沉量大或出现增加的趋势,则应加强支护和调整施工措施,如适当增加喷层混凝土、增设锚杆、加钢筋网、加钢支撑、超254、前支护等,或缩短开挖循环进尺、提前封闭仰拱、甚至预注浆加固围岩等。4.3.2.6.5.6.确保监控量测质量的措施为确保施工监测质量,真正做到信息化指导施工,确保施工安全、顺利进行,严格按照以下措施进行操作:成立监测管理小组,实行监测质量专人责任制,由有经验的专业监测人员组成,制定实施性计划使监测按计划,有步骤地进行;工程开工前,充分调查施工现场的地质状况,并确定合理的警戒值,汇编成资料,上报监理部门审批。施工中,当发现被测对象接近或超过警戒监测值时,立即报告监理,并向监理报送应急补救措施;观测前,对所有仪器设备按有关规定进行检验和校核,确保仪器的稳定可靠的观测的精度;制定各点位的保护措施。定期255、对使用的基准点或工作基点进行稳定性检测,有怀疑时立即进行复核,有问题时及时处理,监测时采用相同的观测路径及方法;建立监测复核制度,确保监测数据的真实可靠性;每个工程项目的监测资料必须保持有完整、清晰的监测记录、图表、曲线及监测文字报告;建立监测成果反馈制度,对大量的监测信息使用计算机绘图和分析,及时将监测信息及监测成果反馈给监理、设计和施工现场,以指导施工。4.3.2.7.超前地质预测预报系统本标段地质结构复杂,并且岩溶发育,为准确地了解掌握地层岩性的变化、地下水的发育和岩溶地层的特殊构造等地质特征,我们采用长、中、短期相结合的地质预测预报系统,主要采用的方法有:地震波法TSP203系统、建立256、在弹性波基础上的陆地声纳方法、钻孔成像方法以及地质勘察的基础方法、超前地质钻探方法、采用电磁波原理的地质雷达方法、采用红外线对温度极其敏感的红外线探水方法、多频电法探水以及根据地质构造变化特征的掌子面画像处理系统。总的预报思路为:采用TSP203地质超前预报系统进行长距离宏观控制,陆地声纳和地质雷达进一步强化、补充和验证,加大超前水平钻探和孔内数码成像的力度,多频电法超前探水,红外探水连续实施相结合,采用掌子面画像的地质素描方法加强常规地质综合分析,多管齐下,力争把发生地质灾害的机率降为最低,同时采用地质雷达预报周边隐伏溶洞。4.3.2.7.1.地质预测预报方案地质预报是工程施工的一部分,通过257、准确的预报可以有效的减小不良地质体对施工安全、进度的影响,因此我单位将采用中长期和短期预报相结合的方法进行,相互印证,并和施工方案、方法的选用充分结合,充分发挥信息化施工的特点。地质预报方案流程图4.3.2.52。否开工准备中长期预报确定施工方案方法短期预报及是否与长期预报相同组织施工竣工修正施工方案是报设计单位报设计单位图4.3.2.52地质预报方案流程图除超前地质钻探方法,其余各种地质预测预报由于其原理特点,均为间接方法,而在岩溶地区由于地质体的突变性,钻探方法也很难对掌子面有一个全面了解。为了准确了解掌子面前方的地质信息,我们采用中长期和短期相结合的思路,多种方法相互印证的方法,并且利用258、设计勘察提供的地质信息资料,进行综合全面分析后用于指导施工,隧道地质预测预报的工作方法见图4.3.2.53。地质分析法物探法水平钻探法地质超前预报法地震波反射法声波法红外线法地质雷达法钻孔测试法(声波、电阻率等)长钻孔(30100m)短钻孔(包括爆破孔)地质素描孔内成像地下水观测地质作图地下地质构造与地表相关性分析正洞施工作业面图4.3.2.53隧道地质预测预报工作方法图结合本工程的施工方案,确定每座隧道的地质预报方案,本标段有XX隧道、XX隧道、XX隧道,各个隧道预报方法具体如下所述。XX隧道长度6640m(DK242+105248+728),此段岩石主要为灰岩、白云质灰岩、页岩等,构造节理259、发育。岩溶发育,有岩溶管道径流现象,涌水量大,隧道深部多处物探异常。采用180m横洞的设计方案,横洞与线路交与DK242+420处。具体地质预报方法见表4.3.2-13。XX隧道长度1144m(DK248+576DK249+720),岩性主要为页岩、粉砂岩,构造节理裂隙发育,基岩裂隙水有溶出型弱侵蚀。使用地质预报方法见表4.3.2-14。表4.3.2-13 XX隧道采用地质预报方法一览表里程范围地质特征描述围岩 等级中长期预测预报方法短期预测预报方法备注TSP地震波法陆地声纳方法超前水平钻探孔内摄影方法掌子面画像法红外线探水法多频电磁方法地质雷达方法DK242+084DK242+293物探异常260、,可能发生涌水DK242+293DK244+517易发生岩爆、DK244+517DK246+000易变形、DK246+000DK248+160易岩爆、DK248+160DK248+720易变形、横洞180m特殊地段采用地质超前钻探注:代表必测项目XX隧道长度818m(DK250+374DK252+192),主要为石英细砂岩、页岩、粉砂岩,构造节理裂隙发育,基岩裂隙水有溶出型弱侵蚀,地下水有溶出型中等侵蚀,主要地质预测预报方法见表4.3.2-15。表4.3.2-14 XX隧道采用地质预报方法一览表里程范围地质特征描述围岩等级中长期预测预报方法短期预测预报方法备注TSP地震波法陆地声纳方法超前水平261、钻探孔内摄影方法掌子面画像法红外线探水法多频电磁方法地质雷达方法DK248+576DK248+634裂隙发育,岩石破碎DK248+634DK249+675节理,裂隙发育DK249+675DK249+720节理,裂隙发育,岩层破碎表4.3.2-15 XX隧道采用地质预报方法一览表里程范围地质特征描述围岩等级中长期预测预报方法短期预测预报方法备注TSP地震波法陆地声纳方法超前水平钻探孔内摄影方法掌子面画像法红外线探水法多频电磁方法地质雷达方法DK250+374DK250+407强风化带注意水质检测DK250+407DK251+095节理,裂隙发育注意水质检测DK251+095DK251+192地下262、水有侵蚀性,节理发育填泥注意水质检测注:代表必测项目4.3.2.7.2.计划投入的地质预测设备为通过地质预报对前方地质体有一个全面的、准确的了解,减小不良地质体对隧道施工安全、质量的影响,我单位将投入优良的仪器、设备确保工程的顺利完成。投入的仪器设备及特点见表4.3.2-16 。表4.3.2-16 拟投入本工程的主要超前地质预测仪器设备表序号名称规格型号产地现状数量(台)运用范围备注(影响施工时间)1地震波法TSP203美国1中长期(0120m)每次作业约8小时2陆地声纳方法LD5-1陆地声纳仪中国山东2中长期(60100m)每次作业约1小时3超前水平钻探PS120日本矿研3中长期(10012263、0m)约48小时/100m4钻孔摄影仪BHTV系统日本OYO1中长期(60100m)每次作业约4小时5地质雷达方法SIR2000美国1短期(1040m)每次作业约2小时,主要用于周边预报6红外线探测仪YH-303型中国唐山3短期(510m)每次作业0.5小时7多频电法探水仪WDZS-2中国重庆1短期(530m)每次作业约3小时8掌子面画像系统画像系统日本1短期(510m)每次作业约1小时4.3.2.7.3.地质预报工作的管理4.3.2.7.3.1.组织管理由于地质体的多样性和预测仪器的局限性,难免发生超前预报的误差,本工程地质条件复杂,为地质预测预报系统工作的顺利开展,并能够及时反馈指导施工,264、我们组织了以项目总工为负责人的地质预测预报组,设计、监理单位参加的顾问组,并根据各种方法特点组织了8个专业小组,组织机构见图 4.3.2.54。地质预测预报组TSP地震组地质雷达组陆地声纳组红外线探水组掌子面画像处理组超前地质钻探组多频电磁组总工程师钻孔成像组顾问组图 4.3.2.54 地质预报组织机构图施工地质工作需各方密切配合、协作,及时反馈和分析,为信息化设计和信息化施工提供有力支持和保障。施工地质超前预测预报组将各项预报资料和数据及时反馈到设计单位和监理单位,为提出围岩变更意见,修改支护参数,修改施工方法奠定了基础。尤其是针对可能出现大的或高水头突水突泥的地段,做到综合超前预测预报,预265、处理、早处理、强处理。中长期系统预报的小组负责中长距离地质预报,确定掘进前方较明显地质异常的位置、规模,可能对施工的影响;短期预报小组作好跟踪地质观测,现场的测量工作,结合中长期预报结果,对近距离地质情况做出预报,包括对前期预报的校核和补充。地质预测预报组根据各个小组的成果,综合归纳分析,做出最终预报结果,并提出施工建议,并上报项目总工,再经总工程师审核后,向现场施工工区发地质预报通知书,为合理调整施工方案方法奠定基础。预报小组人员组成见表4.3.2-17。表4.3.2-17 预报小组人员组成表序号预测预报方法总数小组成员小组长(技术负责人)采集人员分析处理资料整理1TSP地震组814212陆266、地声纳组613113超前水平钻探组915214钻孔内成像组714115地质雷达组613116红外线探水组512117多频电磁法组714118掌子面画像系统组512114.3.2.7.3.2.三级动态管理现场建立三级动态施工管理办法,管理程序见图4.3.2.55。现场三级动态施工管理程序现场技术主管:对围岩变形、支护观测,到开挖工班了解情况,判定围岩类别。现场设计、监理人员:调整支护措施、开挖参数。项目总工、总监、设计院:进行围岩级别变化、支护变化。现场技术主管项目总工、总监、设计院现场设计、监理人员图4.3.2.55 管理程序图4.3.2.7.4.采用方法的基本原理、型号和适用范围4.3.2.267、7.4.1.地震波法TSP203系统采用瑞士Amberg公司的TSP203系统,在远离掌子面端一个钻孔中设一定量检波器,近端设数个孔放炸药爆炸作震源,采用Amberg公司的高爆炸药和专用仪器,对爆破地震波在不同地质岩层中的反射波进行接收,通过对反射波的解读分析,判断掌子面前方一定距离的地质体变化。这种方法主要用于隧道的中期地质预报,为确保预报的准确,通常预测预报的距离为80120m。TSP203地质超前预报系统是利用波的反射原理进行地质预报。测试时,通过爆破产生地震波,地震波在隧洞周围的岩体内传播,当遇到一地震界面时,如断层、破碎带、溶洞,大的节理面等,一部分地震波就被反射回来,反射波经过一段268、时间后到达传感器被记录仪接收,然后经专门的分析软件进行处理,得到清晰的反射波图像。通过对反射波特征的分析,如发射与反射之间的时间差、相位差、反射信号强弱、纵波与横波的比率等就可以确定隧道前方及周围区域地质构造的位置和特性。TSP203系统的工作原理见图4.3.2.56。图 4.3.2.56 TSP203系统工作原理图4.3.2.7.4.2.地质雷达方法地质雷达方法是采用用1个天线发射高频电磁波,和1个天线接收来自地下介质界面的反射波,如图所示。通过对接收到的反射波进行分析就可推断地下地质情况。根据波动理论,电磁波的波动方程为:P=Pe-j(t-r)。e-r式中第二个指数-r是一个与时间无关的项269、,它表示电磁波在空间各点的场值随着离场源的距离增大而减小,称为吸收系数。式中第一个指数幂中r表示电磁波传播时的相位项,称为相位系数,与电磁波的传播速度V的关系为:V=,当电磁波的频4.3.2.57 地质雷达反射探测原理图率极高时,上式可简略为:V=c式中,c为电磁波在真空中的传播速度;为介质的相对介电常数。地质雷达所使用的是高频电磁波,因此地质雷达在地下介质中的传播速度主要由介质中的相对介电常数确定。通过电磁波向地下介质传播过程中,遇到不同的波阻抗界面时将产生反射波和透射波。反射与透射遵循反射与透射定律。反射波能量大小取决于反射系数R,反射系数的数学表达式为:式中,1和2分别表示反射界面两侧的270、相对介电常数。预报过程中的反射系数的大小主要取决于反射界面两侧介质的相对介电常数的差异。差异越大反射系数越大,探测出的异常越明显。地质预报主要的探测内容为:地下水、断层及其影响带等对施工不利的地质情况。这些不利的介质与完好基岩的相对介电常数均有较大差异,为采用地质雷达对隧道掌子面前方进行地质预报提供了良好的地球物理基础。由于发射电磁波的强度和反射信号的噪声影响,通常作为地质预报的短期方法,预报距离为1030m,本工程中拟采用美国SIR系列地质雷达。4.3.2.7.4.3.陆地声纳方法陆地声纳方法实质是“陆上极小偏移距高频宽带高保真全信息弹性波超短余震接收系统单点连续剖面法”。它是在隧道掌设一测271、线,测线中每0.250.3m设一测点,在测点上用锤击作震源,在激震点设检波器接收掌子面前方断层、破碎带、岩脉、溶洞等反射回来的反射波,各测点的资料汇成图像。垂直比例线作一短剖面。而剖面的资料可对反射物的空间位置作准确定位。此方法可探100m以外的反射物,通常预报80100m,主要用于中期预报,本工程中拟采用由铁道部科学研究院研制、浪潮集团生产的LD5-1陆地声纳仪。它的要点和特点是:隧道掌子面上设一测量剖面,剖面上每30cm左右设一测点,用锤击方式激发弹性波,它向掌子面前方传播,遇到断层、大节理、岩层分界面、岩脉、涌水层、溶洞等产生反射,在激震点旁设检波器接收被测物体的反射波。然后通过接收仪器272、将各测点的时间曲线拼接成时间剖面图象,根据图象解释出这些不良地质体,并计算出它门的空间位置。陆地声纳在掌子面上作前方地质预报示意见图4.3.2.58;本方法用锤激震源可激发和接收从几Hz4000Hz的波,可通过分窗口带通滤波提取不同频段的反射波,高频段的反射波可反映薄的层面、大节理等断裂面和小溶洞,低频段的反射波可反映较大的断层、较厚的岩脉、岩层和大溶洞,通过不同频段反射的图象对比,可以分辨不同的不良地质体;图4.3.2.58 陆地声纳在掌子面上作前方地质预报示意图此方法不仅可探查断层等近似平面型的物体,还可探查溶洞等有限大小地质体;由于全信息的采集,还可根据频谱测出断层影响破碎带的范围;由于273、在激震点旁接收,激震能量效率高,用锤击激发可探到100m以上远,避免了爆炸激震的麻烦和在支护后爆破对隧道的破坏。每次采集在现场只占用30-45分钟(为预报准确,一般预报80100m);本方法通过硬件和软件的配合,使接收到的每一反射体的反射波仅有1个周期。而其它各种基于波的方法,接收到的波均延续24个周期,这样,当一个反射波系列还在延续的时间内,另一反射波到达,就会互相干扰,无法辨认。相比起来,本方法的分辨率就高得多,可以反映1m大小的物体,甚至可以对可能导致坍方、掉块的大节理、破碎带和0.5m大小的溶洞有明显的反映;强调地质与物探的结合。物探工作开始前充分掌握必需的地质资料,工作过程中地质手段274、与物探密切结合,资料分析时综合地质与地球物理信息,最后给出地质结论。4.3.2.7.4.4.红外线探水方法红外线探水方法是利用接近地下水时,由于大量地下水的存在,而地下水的温度较低,会造成含水地层岩体的温度也发生变化,在掌子面上可测出温度逐渐变化的梯度和部位,根据含水岩体在掌子面的温度变化,通过红外线热像仪的温度场记录,根据温度的高低与地下水的关系,判断可能富含水地层。这种方法主要用于短期地质预报探水,有操作方便的特点,本工程拟采用红外线热像仪(日本NEC TH7102MV)。4.3.2.7.4.5.掌子面画像系统隧道施工过程中,为了确认施工的安全性,有必要进行日常的掌子面观察。以前的观察一般275、是人工记录和掌子面素描,但这种描绘因人而异。不能做到数字化,不能及时处理,因此采用掌子面画像系统。这种方法是采用高分辨率的数码相机,对掌子面和隧道侧墙进行拍照,通过专门的处理软件对获取的图像进行处理分析,通过岩体构造的层面和主要节理面的分析处理,形成三维构造体系,同时可以做出地质素描展开图,通过地质体的构造延续性特点进行地质预报。通过这种方法即可以利用工程地质法结合设计勘察资料进行长期预报,也可以采用现场编录、掌子面素描对前方的围岩类别、破碎岩体等进行短期预测预报,预报范围在整个开挖工作中进行,本工程拟采用日本清水建设株式会社开发的掌子面画像系统。4.3.2.7.4.6.超前钻探超前钻探是比较276、成熟的技术,主要采用水平钻机对未开挖岩体进行钻探,通过岩芯来判断开挖岩石的信息,借助于日本先进的传感器设备,通过钻速、钻进压力、扭距等判断前方岩体的特性,并可以通过加入了钻孔声波、水压力等技术,预测涌水量和涌水压力,能够较为完整准确的揭示地质状况,并且在孔口可以进行有害气体的监测。由于超前钻探周期长,对施工进度的影响较大,因此主要用于中期地质预报,主要用于100120m的预报,在本工程中拟采用日本产的PS-120型钻机,钻孔外径120mm,取芯直径57mm。超前钻探的孔位布置见图4.3.2.59,施工中钻探孔眼的数量、位置根据其他预测方法的预测结果适当增减。4.3.2.7.4.7.多频电法探水277、工作原理是:在掌子面上挂就一方形电缆线圈,中心置抽头。发射机向线圈给一大功率电流脉冲,线圈将产生一个烟圈般的电磁波向掌子面前方传播。它遇到地下含水层,将使含水层产生感应,感应电磁场向前后两方传播,向掌子面传播的圈形电磁波强度与含水层含水量有关;向前方传播的圈形感应电磁波遇到下一个含水层,又令激发它产生感应电磁场。一般情况下,可穿透层含水层,并判断它的相对含水量。它主要在掌子面上向前方探查预报3050m以内的含水带,并给出含水量的相对大小,本工程拟采用WDZS-2多频电法探水仪。图4.3.2.59 超前钻探孔位布置图4.3.2.7.4.8.钻孔成像方法 钻孔成像方法主要采用超前钻探的钻孔和短期预278、报的钻孔,通过对钻孔四周围岩的摄影成像,了解围岩的变化和构造特点。通过对钻孔四周的围岩的照片记录,采用专门的处理分析软件直接得到围岩构造面和不良地质体的分布里程位置,通常采用23个钻孔为1组。通过孔内的地质构造面、主要节理面的位置信息,结合专业软件可以将孔内获得的地质信息外延到整个隧道内,并绘制出相应的地质展开图和三维构造图,这样就能得到地质体全面的构造信息了,形成的地质构造图见图4.3.2.60所示。图4.3.2.60 地质构造预报示意图这种方法在本工程中主要用于短期预测,特别在地质构造复杂的区段和断层地段,是一种较为准确的地质预报方法,在本工程中拟采用日本BHTV系统。4.3.2.7.5.279、预报方法的使用工艺4.3.2.7.5.1.地震波法TSP203系统的使用工艺地震波法目前在国内的运用较为广泛,TSP203主要是用于地下工程地质预测预报系统中,可以有效的预测80m120m范围的地质体的特征,主要使用流程如下:准备工作:TSP203地质超前预报系统测试的工作面是在隧洞的两边墙上,它共需要24个炮孔、2个接收孔。在距地面约1.0m高的一边墙的水平线上,按间距1.5m、孔深1.52.0m、孔径3538mm、下倾1520的标准钻24个炮孔,最后一个炮孔距掌子面0.5m左右。在距第一个炮孔1520m处,按孔深2.0m、孔径4245mm、上倾510的标准在两边墙对称的钻两个接收孔。钻孔完280、后,应将传感器套管借助风钻安置在接收孔中。为节约预报的时间,减少对施工的影响,提高预报的准确性,提前将已钻好的炮孔接收孔的孔深、倾角、间距测量出来,并作好记录,以备数据处理时用。此外,每次预报前,还应准备好炸药约3.0Kg(最好为高爆速炸药),零延迟电雷管30发,起爆器一只,1000g天平一台,以及直径30mm左右的细杆两根,60m长的软水管一根。现场数据采集:数据采集前应将所有的线路连接好,并检查仪器工作是否正常,待各项准备工作都作好后,便可以进行数据采集。数据采集时,为减少噪声对采集数据的影响,工区内应停止其它施工作业,尤其是针对岩体的作业。在人员分工上,需一人称量炸药,两人装炸药、灌水,281、一人操作主机。当采用需要防水炸药时,还需要23人用防水袋将炸药封装起来。数据采集时,首先将称量好的炸药利用细杆装到炮孔底部,然后用水管将炮孔注满水,待装药人员撤离到安全地方后,启动起爆器充电,等充好电后钮动开关,起爆电雷管并引爆炸药,数秒后,传感器就将掌子面前方的反射波信号传输到主机,这样便完成一道数据的采集。以后,按顺序逐个引爆炮孔中的炸药,直到第24个炮孔(第一个炮孔为距接收孔最近的一个炮孔)。由于药量小,一个炮孔仅几十克,最多一百多克,且炮孔未封堵,因此爆破不会对边墙产生破坏性影响。在数据采集过程中,还应根据反射波信号能量的强弱,随时对药量进行调整。解析手段及解析结果:使用解析软件利用各282、种滤波器,滤出地震波形中的异常质的同时直接分离出直接波与反射波。由抽出的直接波算出弹性波速度及围岩的物性值,再由反射波找出反射面。同时求出在推定为反射面位置的围岩状态变化(硬软或软硬)及其相对变化的程度。通过解析分析,可以得出以下结果:围岩物性值:直接P波及直接S波的波形数据;围岩弹性波速度VP、VS;静弹性系数 ES。反射面状况:反射波形数据;围岩的变化程度反射面的位置及方向性。使用操作方法:钻激发地震波信号的钻爆孔,通常在介于掌子面和接受传感器的隧洞侧壁上钻24个孔。传感器对称地布置在隧洞两侧侧壁23m深的位置上,使其处于最佳耦合状态,排除面波干扰。采用高灵敏度、宽频带的传感器接受爆破地震283、波,同时可接受横波。测点布置可根据地质条件的变化进行调整。对接受记录的地震波进行分析处理。4.3.2.7.5.2.地质雷达的使用工艺地质雷达有操作方便对施工影响较小的特点,根据方案布设的里程进行超前地质预测预报,在钻爆开挖支护工序完成后,在掌子面安设发射器,同时在发射器附近安设接收仪,发射器发射的低频电磁波通过岩层面反射,在接收器接收并记录,通过对接收电磁波信息的分析判断,预测前方地层的信息特点。地质雷达方法的操作流程是:进行开挖、支护完成后,清除工作面干扰;进行地质雷达预报的准备工作;掌子面上发射天线、接收天线的耦合安设;激发发射天线的电磁波,接收天线的信号接收并记录保存;根据方案布设预报位284、置,对收集的图像信息处理分析,预测前方地质体特征;4.3.2.7.5.3.陆地声纳方法它采用锤击作震源,在掌子面上设的测线上施测(测点距0.25m0.3m),然后将各测点的资料汇成时间剖面图并和各种资料处理,通过此图圈定断层、破碎带、岩性及岩溶,并通过互相垂直的两条剖面的资料计算出各反射体(面)的空间位置。在现场工作时,由一人用10磅锤在掌子面岩面上逐点激震,1人手持检波器(接收传感器)用黄油耦合按在岩面上接收(也可2人在激震点两侧分别接收,一次侧点)。每个掌子面上工作时间在60分钟左右,由技术人员12人、工人23人共4人完成,用仪器主机本身作资料处理和显示、打印出图件,于几个小时后即可提交预285、报结果。本方法和仪器可由施工单位的地质人员来掌握,仪器轻便,操作智能化。在激震点旁很近距离接收被测物体的反射波,而不同于常规的地震勘探接收点要离开激震点一定距离。这带来一系列的优点,如激震能量可以较小,各种波的干扰小等。沿一条剖面每30cm左右设一测点,然后将各测点的时间曲线拼接成时间剖面图象。一测点的一条曲线上反映了多个反射信号(包括有用信号和干扰),在较复杂情况下很难分辨它们反映是什么。但一拼接成时间剖面图象,就能清晰、直观地分辨它们。例如,洞穴的图象是双曲线,不同倾角的面反映为不同倾角的直线,甚至没有严格界线的破碎带在图象上也有特殊的反映(其它地质预报方法无法反映)。本方法可以激发并采集286、到较高频率的弹性反射波。通常地震勘探仅能得到最高为200Hz左右的波,而本方法可利用高达4000Hz的波。波的频率越高,波长越小,分辨率就越高。本方法通过硬件和软件的配合,接收到的每一反射体的反射波仅有1个周期。而其它各种基于波的方法,接收到的波均延续24个周期,这样,当一个反射波系列在尚延续的时间内,另一反射波到达,就会互相干扰,无法辨认,相比起来,本方法的分辨率就高得多。 由于上述两个技术特点,使本方法的分辨率大大提高,可以反映1m大小的物体,甚至可以对可能导致坍方、掉块的大节理和破碎带有明显的反映。本方法接收从几Hz4000Hz的波,可通过分段窗口滤波提取不同频段,以反映不同的地质体和压287、制干扰,信息量也丰富多了。4.3.2.7.5.4.红外线探水方法这种方法现场的操作简单,对工序的作业时间影响小,为准确获取围岩的温度场的变化,这种方法用于工程施工的工序之中,每个循环都进行探测,安排在爆破开挖和初期支护后进行,这样减小了爆破对围岩温度的干扰。操作程序是:行开挖、支护工艺操作;清除工作面干扰,进行红外热像仪的准备工作;对掌子面岩石面温度进行成像记录;通过专业软件进行温度场分布分析;对每循环的记录资料进行分析,预测含水岩石体出现的里程位置;4.3.2.7.5.5.掌子面画像系统的使用工艺掌子面画像处理系统是采用高精度数码相机作为现场信息收集的载体,有操作使用方便,并且基本不影响施工288、的特点,其工艺流程如下:通过用数码相机进行掌子面及周边围岩的摄像提取围岩类型、结构组成等第一手资料。利用分析处理软件进行相关因素的提取、成像。根据已开挖揭露的地质构造预测掌子面前方的发展趋势,岩体结构的组成。结合地质素描工作分析,通常作出以下的分析记录表,并结合设计地质勘察资料和长期预报成果,预测短期的地质构造特征。详见下例图表。跟踪地质观测其内容和格式见表4.3.2-18。地质展示图与素描图地质展示图与素描图就是将地质观测结果图形化,其内容和格式见图4.3.2.61。 包括:收信地面地质工作的资料,分析、掌握不良地质发育地质格局;隧道施工时对已开挖的地段和掌子面作地质查和测绘或素描并作掌子面289、摄像,并绘成3维展开地质图;对破碎岩体和出水构造及围岩类别等作出预测预报;结合设计单位的地质勘察资料,和对探洞的经验总结,对地质表4.3.2-18 施工段地质观测记录表里程: 部位:岩性名称颜色主要矿物成分结构构造石碴情况构造产状粗糙度密度组合持续性胶结填充特征其它节理断层岩体稳定状态地下水情况其它不良地质现象地质测绘: 时间:图4.3.2.61 地质记录图并作掌子面摄像,并绘成3维展开地质图;对破碎岩体和出水构造及围岩类别等作出预测预报;结合设计单位的地质勘察资料,和对探洞的经验总结,对地质构造进行长期预报;通过掌子面画像处理可以积累地质体的详细、准确资料,对隧道的施工提供最为准确的地质资料290、。4.3.2.7.5.6.超前钻探在钻探方案的的设计里程,在开挖爆破和支护完成后,进行超前地质钻探,通过对对钻孔的资料分析,确定施工方案。由于钻孔的作业时间较长,通常为12天,为减少对施工进度的影响,同时对中、长期预报的不良地段进行钻孔预报。通过对超前钻探的长度、水压力、钻机扭距、施钻压力的记录,并对岩芯地质情况的编录,充分掌握前方地质体的特点,和地质信息参数,通过相应的施工方法的调整,达到施工安全。4.3.2.7.5.7.多频电法探水本工程地质构造复杂,并且岩溶发育,易出现突发涌水、涌泥现象,对前方含水地层的预报非常重要,根据设计地质勘察资料揭示的不良地质区段要加强预报的频率。现场操作程序是291、:开挖支护工作完成后,清除工作面的干扰;根据方案不同位置安装电极;激发电极,并记录反馈电信号资料;根据反馈资料进行预测预报;4.3.2.7.5.8.钻孔成像方法操作流程主要操作流程见图4.3.2.62,重点在于对取得的图象信息的处理系统。钻机设置使用5560mm钻头钻孔角度上倾5开始钻孔准备钻孔洗孔画像采集画像数据保存贯通进尺测定岩渣采取、观察岩渣排出机器设置数据存储安装插入速度标准100cm/分数据存储器保存图4.3.2.62钻孔成像法操作流程图4.3.2.8.不良地质段的处理4.3.2.8.1.断层、溶洞处理根据地质报告揭示,隧道洞身经过一些地应力异常区域,有可能碰到断层、溶洞等不良地质的292、情况。4.3.2.8.1.1.处理原则根据超前地质预报探明的资料,对断层破碎带可能出现的突水、涌泥灾害,采用超前钻孔排放和单、双层导管预注浆等手段进行施工防护。使隧道周边断层破碎带形成阻水帷幕,堵塞突水、涌泥通道,使围岩开挖后仅能以渗流或股流的形式出现,而不致形成突水、涌泥。断层破碎带开挖,采用“管超前,短进尺,弱爆破(或不爆破),强支护,早封闭,勤量测,速反馈”的方案指导施工。开挖后及时进行初期支护,并坚持仰拱紧跟的原则。对于大涌水、高水压地段采取“以堵为主,限量排放,维系原有流水通道、综合治理”的原则;对于水量不大地段采取“防、截、排、堵”综合治理的原则。4.3.2.8.1.2.处理措施为293、防止断层破碎带开挖时出现塌坍,保证施工安全,断层破碎带开挖前采取超前注浆预加固措施。根据地质超前预报探明的情况,对突水、涌泥地段,进行帷幕注浆。4.3.2.8.2.隧道涌水、涌泥处理4.3.2.8.2.1.涌水、涌泥处理防治施工对策对突水涌泥的治理,主要是在开挖前采用管棚预注浆封堵,开挖后用锚管注浆封堵,衬砌时加强防排水措施来实现。开挖前预注浆封堵:根据地质超前预报探明的情况,对突水涌泥地段,采用超前钻孔排放,减小裂隙水压力,防止突水涌泥发生,然后用管棚进行预注浆封堵。开挖后封堵:开挖后对少量渗漏和涌泥部位用小导管注浆进行封堵。或将其集中用钢管引排。小导管注浆方法与管棚注浆基本相同,只是在布设294、注浆管时,根据突水涌泥情况和围岩裂隙走向调整注浆管的位置、角度和长度,并适当调整浆液配合比,使浆液凝固时间尽量缩短。4.3.2.8.2.2.涌水、涌泥处理要点当突水涌泥规模较小时,可采取清填充物,用浆砌片石回填处理,再进行衬砌。同时注浆加固四周围岩,扩大注浆范围。当突水涌泥规模较大时,常将断层带泥石带出,形成大小不同的泥石流和塌方。冷静观察规模大小、影响范围,分析产生原因,并采取以下处理方法:对已完成初支部分进行加固,围岩进行注浆,防止灾害扩大,并加紧完成二衬。对突水涌泥点前方岩进行深孔注浆固结和加强。如突泥点空隙不大,隙口可进入时,先用纤维混凝土封闭隙顶,在保证安全的前提下,用浆砌片石在开挖295、面回填35m,清除泥石,用双层小导管超前注浆,按预留核心土,环形开挖,短循环向前施工。如突出泥石流量大,堵死隧道时,采用超前大范围分层注浆,固结开挖线外周边围岩5m以上,并用混凝土小导管短距离超前补充浆液,用短开挖,强支护,预留核心土环形开挖方式稳步向前推进。4.3.2.8.3岩爆处理本标段岩爆主要可能产生于XX隧道埋深超过500m的地段。4.3.2.8.3.1.岩爆预防措施在可能发生岩爆的地段施工时,爆破后立即向工作面及以后15m范围内隧道周边喷洒高压水,改变岩石表面的力学性质,降低岩石的脆性,以达到减少岩爆发生的目的。采用密打眼,小药卷进行周边眼爆破,在有可能发生岩爆的区域打一些空眼,预先296、释放应力。4.3.2.8.3.2岩爆处理对策在该地段施工,给施工人员配发钢盔进行防护;对 主要施工设备安装防护棚架,掌子面设移动防护棚架,防止岩块飞出伤人。加强对现场岩爆监测、警戒及巡回找顶,必要时及时躲避。4.3.2.8.4.岩溶处理超前地质报告应揭示:岩溶洞穴、大小、规模、充填物、具体位置及有无水情况,整治根据其溶洞形态及其与线路的关系,采用相应处理方案,以保证隧道结构安全。4.3.2.8.4.1.隧道遇到无水、已停止发育溶洞的处理措施根据其与隧道相交的位置及其充填情况,采取回填、支顶、跨越等方法,利用混凝土、浆砌片石或干砌片石予以回填封闭,根据地质情况决定是否需要加深边墙基础。当溶洞洞穴297、位于隧道下方时按图4.3.2.63处理。当溶洞洞穴位于隧道两侧时按图4.3.2.64处理。当溶洞洞穴位于隧道上方时,可视溶洞的岩石破碎程度采用喷锚支护加固,或加设护拱及拱顶回填的办法处理,按图4.3.2.65和图4.3.2.66处理。4.3.2.8.4.2.当溶洞较大较深的处理措施可采用梁、拱跨越。梁端或拱座置于稳固可靠的基岩上,必要时用圬工加固。隧道在不同部位遇到溶洞的跨越措施:当隧道一侧遇到狭长而较深的溶洞,可加深该侧的边墙基础通过,按图4.3.2.67处理。当隧道底部遇有较大溶洞并有流水时,可在隧底以下砌筑浆砌片石支墙,支承隧道结构,并在支墙内套设涵管引排溶洞水,按图4.3.2.68处理298、。当隧道边墙部位遇到较大、较深的溶洞,不宜加深边墙基础时,在边墙部位或隧底以下筑拱跨过,按图4.3.2.69处理。当隧道中部及底部遇有深狭的溶洞时,可加强两边墙基础,并根据情况设置桥台架梁通过,按图4.3.2.70处理。4.3.2.8.4.3.隧道遇到溶洞有大水流(暗河)时的处理措施在查明水源流向及其与隧道的关系后,采取以引为主,用暗管、涵洞、小桥等设施将水引出。处理见图4.3.2.71。当水流的位置在隧道上部或高于隧道时,在适当距离外,开凿引水斜洞(或引水槽)将水位降低到隧道底部位置以下,再行引排。处理见图4.3.2.72。4.3.2.8.4.4.岩溶地段隧道施工注意事项了解地表水、出水地点299、的情况,并对地表进行必要的处理,以防止地表水下渗。当施工达到溶洞边缘,各工序紧密衔接,据已探明溶洞的形状、范围、大小、充填物及地下水等情况,根据施工处理方案,制定安全措施。施工中加强检查溶洞顶板,及时处理危石。当溶洞较大较高时,设置施工防护架或钢筋防护网。在溶蚀地段的爆破作业,做到多打眼、打浅眼,并控制药量。在溶洞充填体中掘进,遇充填物松软,用超前支护法施工。遇充填物为极松散的砾、块石堆积或有水,在开挖前采取预注浆加固。溶洞未做出处理方案前,不将弃碴随意倾填于溶洞中。4.3.2.9. 隧道施工应急预案隧道在施工前和施工中,认真采用综合地质预测预报为核心的技术手段,验证和完善勘测设计阶段地质资料300、,在此基础上严格按设计要求采取的针对性的施工方案和技术措施处理不良地质地段,保证工程顺利进行,考虑到人们对大自然的认识局限性,对本标段地质复杂多变、风险大的隧道工程,在以“安全第一,预防为主”的原则下,防患于未然,特制定本标段隧道施工应急预案,以便在本标段发生不可预料的地质灾害如围岩失稳、突水、突泥、岩爆突出时,能够迅速作出正确决策,采取针对性的措施和方案,争取有利时间,控制灾害影响的范围,保证施工人员的人身安全、设备安全,尽快恢复正常施工。4.3.2.9.1.建立应急处理机制在项目经理部建立以项目经理为组长,副经理、总工程师为副组长的应急领导小组。项目经理部建立医疗救护队,项目队建立抢险队。4.3.2.9.1.1.应急领导小组组织机构应急领导小组组织机构见图4.3.2.73。应急领导小组组长的职责是:若出现地质灾害的紧急情况时,组长:项目部经理副组长:副经理、总工程师组员:各部门负责人、项目队长抢险队救护医疗队图4.3.2.73 应急领导小组组织机构图组织有关人员察看现场,讨论应急方案,发布各项抢险应急指令。副组长(经理部总工程师)的职责时迅速将有关情况迅速上报设计、监理单位,会商处理方案并按照设计和监理单位的相关指示和要求,结合现场实际情况,制订针对性的实施方案和施工技术措施。副组长(项目副经
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