寒冷地区铁路隧道工程初期支护二次衬砌施工组织设计105页.doc
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2024-09-04
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1、寒冷地区铁路隧道工程初期支护、二次衬砌施工组织设计编 制: 审 核: 批 准: 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位: 编 制: 审 核: 批 准: 二XX年X月目录第一章 编制依据、工程概况及施工重难点3第一节 编制依据3第二节 工程概况3第三节 施工重、难点及对策6第二章 施工部署10第一节 组织机构10第二节 劳动力配置11第三节 机械设备配置12xx隧道施工的主要机械设备表13第四节 临时工程14各工作区临时工程数量见各附图。20第三章 总体施工方案及施工进度20第一节 总体施工方案20施工方法及使用范围表22第二节 主要施工方法概述22第三节 施工进度计划24IV级围岩正台2、阶法掘进喷锚作业循环时间表28第四章 分项工程施工方案及施工工艺32第一节 洞口工程32第二节 洞身工程掘进36第三节 掘进辅助施工措施52第四节 初期支护55第五节 隧道防排水施工58第六节 二次衬砌施工62第七节 监控量测与施工测量65 测量精度的保证措施74第八节 特殊围岩地段施工应急预案及风险源分析74第九节 施工通风、防尘及洞内管道布置83第十节 隧道附属施工91第五章 保证措施94第一节 确保工程质量的措施94推行现代化技术管理96第二节 保证工期措施96第三节 农忙季节的工作安排97第四节 安全保证体系98建立健全各项安全制度及防护措施99第五节 环境保护措施101第六节 廉政建3、设实施措施102第七节 防火灾措施103第八节 预防疾病传播的措施103第九节 缺陷责任期内的维护方案104第十节 文明施工措施104第一章 编制依据、工程概况及施工重难点 第一节 编制依据一、xx新建铁路xx至xx段工程招标文件、招标文件答疑资料、补遗资料、招标技术资料,xx隧道施工图。二、现场实地勘察调查所取得的资料。三、铁道部颁发的现行有关“规范、规程、规则、验收标准和铁路施工定额、编制方法”等。四、铁道部、xx铁路局、招标文件明确及设计施工所涉及的有关既有线施工的规定、规则、细则。五、现拥有的科技成果、工法成果、管理水平、现有的技术装备力量、多年积累的施工经验。六、近期有关铁路建设“新4、技术、新工艺、新材料、新设备”方面的最新研究成果和最新产品。第二节 工程概况一、地理位置隧道位于xx市境内,所处山体地势起伏较大,最大埋深411m。隧道入口前为xx河,出口为冲沟,植被完好,森林茂密。二、平纵设计xx隧道全长7566m,起讫里程DK68+928DK76+494,位于直线上,进口至出口纵向坡度为9.5的下坡。该隧为xx段铁路控制工期的关键性工程。隧道位于寒冷地区,冬季时间长,难以高效施工。为保证工期采用“长隧短打”方案,于DK74+086处线路右侧设斜井一座,长度812m,井身坡度i=13%。根据运营需要于出口设置两个通风支洞、进出口各设有消防设施,和守护营房等。三、工程水文地质5、隧道围岩岩性为华力西晚期花岗闪长岩、花岗岩,块状构造。洞身通过四条断层,断层带内存在大量断层角砾岩,岩石呈碎块状松散结构,断裂带中存在的构造裂隙水为承压水,承压水头2.0m左右,涌水量约150m3/d。四、隧道预设计 1隧道限界按新建单线电化铁路隧线2A设计,同时设有下锚段、左錨右锚段。2采用整体道床,内轨顶面至道碴底面的高度为61.4cm.采用60kg/m钢轨。3采用新奥法设计,洞身围岩情况:正洞级围岩4004m,占总长度的53%;级围岩3013m,占39%;级围岩357m,占5%;级围岩182m,占3%。围岩分布见表1.2.1xx隧道设计概况。4土壤最大冻结深度1.5m。5地震基本烈度度。6、6隧道防排水采用“防、排、堵、截”结合,采取三道防水措施。设保温水沟、止水带(条)等措施,确保防水效果。7隧道出入口均设置隧道守护班营房。8隧道设置机械通风。9隧道内左侧每间隔120m由通信电缆槽至避车洞内预埋一根G40钢管,钢管头出地面50mm。五、临近建筑物隧道旁有一条规划的引水隧洞,其走向与隧道大致相同,最小净距点位于距隧道出口594m处,最小净距45m,隧洞底较路肩高出约19.82m,对隧道施工影响不大。表1.2.1 xx隧道设计概况表序号里 程围岩类别长度(M)工程地质水文地质施工方法工程措施1DK68+928DK68+9346以全风化花岗岩为主,岩体极破碎,呈松散结构。在残坡积层,7、全风化层存在孔隙水,出水量约为80m3/d明拱暗墙法2DK68+934DK68+97541超短台阶法3DK68+975DK69+119144强风化花岗闪长岩、花岗结构、块状构造、节理发育含有基岩裂隙水,出水量约40-80 m3/d短台阶法4DK69+119DK70+7581639强风化、微风化花岗闪长岩,花岗结构,块状构造,节理较发育,主要为紧密节理。岩体为块石状镶嵌结构。其中DK70+685DK70+695、DK70+975DK70+985段有两条物探推断断层节理裂隙中赋存少量基岩裂隙水,水量较少,随构造、节理连通性影响,其涌水量差别很大,断层处存在基岩裂隙水,出水量约40 m3/d全断面法8、5DK70+758DK70+78325断层影响带,岩石呈碎块状,岩体呈散体结构含有基岩裂隙水,出水量80 m3/d短台阶法6DK70+783DK70+85572糜棱岩、断层角砾岩、受构造影响,岩石呈砂状,岩体呈碎石状散体结构断层中有基岩裂隙水存在,存在承压水,涌水量约80-100 m3/d,在隧道开挖过程中,涌水量会增大超短台阶法分段前进式灌浆7DK70+855DK70+88025断层影响带,岩石呈碎块状,岩体呈碎石状镶嵌结构含有基岩裂隙水,出水量80 m3/d短台阶法8DK70+880DK71+492612微风化花岗岩,花岗结构,块状构造,节理较发育不发育,主要为紧密节理为弱透水性岩体全断面9、法9DK71+492DK71+51725断层影响带,岩石呈碎块状,岩体呈散体结构含有基岩裂隙水,出水量80 m3/d短台阶法10DK71+517DK71+55841断层角砾岩、受构造影响,岩石呈碎块状,岩体呈散体结构断层中有基岩裂隙水存在,存在承压水,涌水量约80-100 m3/d,在隧道开挖过程中,涌水量会增大超短台阶法分段前进式灌浆11DK71+558DK71+58325断层影响带,岩石呈碎块状,岩体呈碎石状镶嵌结构含有基岩裂隙水,出水量80 m3/d短台阶法12DK71+583DK72+002419未风化花岗岩,花岗结构,块状构造,节理较发育不发育,主要为紧密节理。岩体呈块石状镶嵌结构节10、理裂隙中赋存少量基岩裂隙水,水量较少。为弱透水性岩体全断面法13DK72+002DK76+0064004未风化花岗闪长岩,花岗结构,块状构造。节理较发育不发育,主要为紧密节理,岩体为大块状砌体结构节理裂隙中赋存少量基岩裂隙水,水量较少。全断面法14DK76+006DK76+349343微风化、未风化花岗岩,花岗结构,块状构造,节理较发育不发育,主要为紧密节理。岩体呈块石状镶嵌结构节理裂隙中赋存少量基岩裂隙水,水量较少。为弱透水性岩体全断面法15DK76+349DK76+462113弱风化花岗闪长岩、花岗结构、块状构造、节理发育含有基岩裂隙水,出水量约40-80 m3/d短台阶法16DK76+411、62DK76+47917以全风化花岗闪长岩为主,岩体极破碎,呈散体结构。在残坡积层,全风化层存在孔隙水,出水量约为80m3/d超短台阶法17DK76+479DK76+49415明拱暗墙法附注:1级围岩洞口段采用42小导管注浆超前支护。2隧道出、入口段均为级围岩,有一定程度的偏压,出口设15m明洞,入口设6m明洞,采用明洞衬砌。进口设51m级围岩加强衬砌段,出口设27m级围岩加强衬砌段。3不同围岩衬砌相接时,较差围岩向较好围岩衬砌端延长10m。第三节 施工重、难点及对策一、工期压力1压力来源:xx隧道长7566m,属于长隧道,是全线控制工期的关键工程。隧道长,各工作面独头掘进2400m;洞身断面12、小不利于快速排烟和出碴;辅助施工的管线布置要求严谨;洞室交叉口多。所有这一切给隧道的施工管理增加了很大的难度。根据钻探与物探工作结果共计4条断层。其中两处断层,有大量断层角砾岩,岩石呈碎块状松散结构,断裂中的构造会有裂隙水且为承压水,承压水头约2m左右。涌水量大,在隧道开挖过程中涌水量要增大,产生涌水现象的机率很大。不仅反坡施工的工作面需要抽水,同时须采取超前支护来稳定掌子面。隧道处于寒冷地区,有利的施工期短暂。隧道围岩为花岗岩与玄武岩,最大埋深超400米,致密的花岗岩不仅掘进困难,而且深埋时(根据有关施工经验,花岗岩产生岩爆的埋深为200米)有可能产生岩爆。2施工对策:积极配合业主同林业方面13、协调,争取早日完成征地伐木工作。落实隧道应急预案措施,确保隧道有序均衡生产。充分发挥无轨运输机动、灵活的特点。做好通风设计,采用压入和混合式通风相结合,同时设置必要的通风竖井,确保通风效果。采用高压进洞确保洞内正常用电。优化爆破设计,采用高猛度的水胶炸药掏槽,确保循环进尺。落实冬季施工措施,确保冬季施工正常开展。二、洞口段施工1难点来源:隧道洞口均为级围岩,存在一定程度的偏压,洞顶覆盖层薄,给安全进洞造成一定的困难。2施工对策:进洞前先做好截水沟和地表处理,同时用挖掘机开挖地质探坑,根据揭露的地质确定合理的坡比;开挖时分层开挖,边开挖边支护,并辅以地表观测,确保边仰坡稳定。进洞前采用超前小导管14、或超前管棚超前预支护,进洞采用超短台阶法作业,并根据监控量测信息调整支护参数,施工方法,确保顺利穿越洞口薄弱地层段。严格监控施工质量,确保施工措施的落实。安全员跟班作业,逐日填写安全检查表格。安全检查设备以台、施工以工序为单位。将监控量测作为一道施工工序来管理,畅通信息渠道。施工中增加随机支护和备足应急材料,确保施工安全。三、隧道构造面不利洞室稳定段的防坍方措施1难点来源:受断层的影响,局部地段的岩层破碎,隧道开挖时,局部岩石脱落。2施工对策:做好超前地质预报工作。要认真及时地分析和观察开挖工作面岩性变化,遇有不利现象,及时调整施工方案。加强围岩变形量测工作。通过对量测数据的分析处理,按照时间15、位移曲线规律,及时调整和加强初期支护,必要时及时施作二次衬砌。严格控制爆破装药量。尽量减小对软弱破碎段围岩的扰动和硬岩轮廓的损伤,牢固地树立光爆出效益、光爆出质量、光爆保安全的施工理念。保证施工质量。超前注浆固结止水,钢架制作、初期支护和混凝土衬砌混凝土质量必须符合设计及验标要求。严格控制开挖工序,尤其是一次开挖进尺,杜绝各种违章施工。施工期间,洞口备足一定数量的坍方抢险材料,如方木、型钢钢架等,以备急用。有下述现象发生时,应先撤出工作面上的施工人员和机械设备,指定专人观察和进行加固处理。围岩量测所反映的围岩变形速度急剧加快。围岩面不断掉块剥落。初期支护喷混凝土表面龟裂、裂缝或脱皮掉块,钢架严16、重变形。四、不良地质段施工1不良地质:xx隧道主要不良地质不仅有断层破碎带及断层带内含承压水,同时致密花岗岩在深埋时也是一种不良的地质。因为由于断层破碎带围岩强度低,在高地应力作用下有可能产生变形;致密的花岗岩在超过200米埋深时,由于应力的释放有可能产生岩爆的危害。2施工对策:断层破碎带及其影响带:超前钻探,超前支护,分部开挖,缩短循环进尺,采用无爆开挖或微差控制爆破技术,随挖随护,仰拱紧跟,适时衬砌。必要时增设临时仰拱抑制围岩变形,并尽可能减少对围岩的扰动。涌水地段:进行超前钻孔探测,采用综合物探手段预测预报,判明具体位置,水源补给、涌水量和突出水压等情况,并结合预测结果设置超前探水孔,判17、断是否有发生涌水的可能。施工中采取相应的防水、排水措施。根据涌水量的大小,提前封堵和疏排,同时做好应急准备,一旦发生涌水,在保证人员设备安全的前提下要尽快安装设备,迅速排出。承压水地段采用分段前进式灌浆的辅助工法施工。岩爆段:采用长短锚杆结合施作环向锚杆,并挂钢筋网;开挖前在掌子面施作长锚杆预支护,开挖进尺小于长锚杆的一半,放炮后先对掌子面进行洒水降温和素喷混凝土后再进行出碴。第二章 施工部署第一节 组织机构根据担负施工任务,将组建成立“xx联合体第一工区”负责xx隧道施隧道一队隧道二队隧道三队桥梁一队涵洞一队二队路基一队路基二队质量监察室:xxXx联合体第一工区现场经理:xx技术负责人:xx18、安全 调度:xx测量班:xx技术室:xx工,工区实行现场经理负责制。现场经理全权代表项目经理部履行合同中规定的权利和义务,达到使业主和监理工程师满意。工区施工组织机构详见图2.1.1。第二节 劳动力配置根据本项目工程量结合合同工期要求,本承包人拟在xx隧道进口、出口与斜井口各设一个施工队负责本工程的施工。施工队伍安排及劳力配置详见表2-2-1。工区工班名称人数担负主要任务进口工区隧道1队掘进工班32钻眼、装药、爆破、超前小导管、锚杆钻眼安装等支护工班40导管及锚杆注浆、钢筋网、钢架安设,喷射混凝土作业等衬砌钢筋工班20衬砌钢筋施工防水板工班10防水板焊接、吊挂混凝土工班28衬砌台车就位、混凝土19、灌筑、拆模;仰拱、填充、底板混凝土施工附属工程施工工班40附属洞室、水沟电缆槽、整体道床施工运输工班30出碴、运输、调度、维修、保养等自动计量拌合站20砼拌合及小型构件预制综合保障工班12风、水、电及其设备维修、保养,道路养护钢构件加工工班10各种钢构件加工及预制小计242斜井工区隧道2队掘进工班32钻眼、装药、爆破、超前小导管、锚杆钻眼安装等支护工班40导管及锚杆注浆、钢筋网、钢架安设,喷射混凝土作业等衬砌 钢筋工班20衬砌钢筋施工防水板工班10防水板焊接、吊挂混凝土工班40衬砌台车就位、混凝土灌筑、拆模;仰拱、填充、底板混凝土施工附属工程施工工班30附属洞室施工运输工班30出碴、运输、调度20、维修、保养等自动计量拌合站20砼拌合及小型构件预制综合保障工班18风、水、电及其设备维修、保养,道路养护钢构件加工工班10各种钢构件加工及预制小计250出口工区隧道3队掘进工班32钻眼、装药、爆破、超前小导管、锚杆钻眼安装等支护工班40导管及锚杆注浆、钢筋网、钢架安设,喷射混凝土作业等衬砌钢筋工程20衬砌钢筋施工防水板工班12防水板焊接、吊挂,安装止水条,止水带等混凝土工班28衬砌台车就位、混凝土灌筑、拆模;仰拱、填充、底板混凝土施工;水沟电缆槽的施工等附属工程施工工班40附属洞室、水沟电缆槽、整体道床施工运输工班26出碴、运输、调度、维修、保养等自动计量拌合站20砼拌合及小型构件预制综合保21、障工班12风、水、电及其设备维修、保养,道路养护钢构件加工工班10各种钢构件加工及预制小计240合计732 施工队伍安排及劳力配备表 表2-2-1第三节 机械设备配置一、设备配置原则1以确保施工进度为前提,能满足项目均衡生产需求;2以隧道几何尺寸和洞内使用机械相互间的限界要求综合选定;3根据公司现有设备资源、设备工况,结合在本项目施作时间及其在公司的任务而选定;4调查当地及项目所在地周边设备租赁价格、设备完好率同自投设备必选;二、设备配置根据工程需要本隧道施工投入设备按照供风、钻眼,出碴和混凝土自动计量搅拌,运输,浇注为两条主线,其它设备辅助的思路进行配置。共配置323台(套),具体见计划上场22、机械表2.3.1。三、设备配备说明1开挖采用钻爆法:采用地质钻探探明地质,采用人工手持风枪,掘进台架配合,12台风枪同时施钻,全断面一次施钻约90个眼,循环进尺根据围岩级别而定,、级围岩确保进尺在2.5米以上,钻眼放炮在3.5小时内结束。2出碴采用无轨运输:装碴采用一台挖掘机清顶、找底,装碴,装载机收碴;运输采用自卸汽车,按4公里运距配置车数,备用一台。3支护设备配置:考虑超前及初期支护所需配备。4加工设备:考虑隧道施工所需钢木构件加工所需设备配置。5衬砌设备:按混凝土自动计量拌合、罐车运输、输送泵泵送,二衬台车全液压收缩张开、自行式就位配置,满足每口每月120米衬砌工作需要。6通风设备:每口23、掘进1500米内,采用大功率风机压入式供风;掘进超过1500米后,采用混合式通风。7供电设备:按洞口固定一台800KVA,洞内配置一台500KVA移动式变压器。 xx隧道施工的主要机械设备表序号机械设备名称单位进口出口斜井备注1开挖设备掘进台架台121自制2风动凿岩机(YT-28)台2030203m3/min3风镐(G10)台1015104地质钻RPD-150C台1520m3/min电动空压机(4L20/8)台555620m3/min内燃空压机台1117装运设备侧卸装载机(柳工ZL50C)台111145kw8挖掘机(CAT320)台222120kw9自卸车CQ326002台88812t10喷锚24、支护湿喷机(TK-500)台2227.5kw11支护台架台111自制12双液注浆泵(KBY-50/70)/砂浆泵(3NS)台1/11/11/113钢筋加工钢筋弯曲机(WJ-40)台11114钢筋调直机台11115钢筋切断机(QJ-40)台11116电焊机(BX300500)台66617车床(C6140)台1118钻床(N32-K)台1119衬砌设备全液压钢模衬砌台车(10.5m)台11120混凝土输送泵(HBT60)台11175kw 21混凝土搅拌站(JS1000+PL1600)台122混凝土搅拌站(JS500+1200)台11123装载机(ZL40B)台11124自卸车(东风15t)台22225、25混凝土运输车(NNJ5260)台2236方26通风设备轴流风机(SDF(C)-No12.5,1102KW)台11127轴流风机(2132KW)台11128射流风机(30KW)台33329抽排水设备潜水泵(150QJ20-102/17)台2223031污水泵(WQ40-15-30)台202032碴浆泵(GMJ150-182-90)台2233供电设备变压器(S9-800-10/0.4)台11134移动变压器(500KVA)台11135内燃发电机(250GF29)台22236其他自行防水板爬焊机ANEISTEN CH-6060台22237设备防水板热风焊机TRIACS台222 第四节 临时工程一26、施工便道进口工区进口里程DK68+928,位于南岗山脉许家洞林场侧,从新建铁路线与既有林场路的交接处开始,沿林场原有的支线修建便道500m,进入施工洞口场地。施工场地与洞口左侧空地上布置。场区便道及弃碴便道410m。进口工区处于草垫子,由于地下水位高,雨季会有大量的存水,为保证雨季施工畅通,便道采用清淤后,回填片石1.01.5m厚,再采用碎石填筑50cm厚。便道宽5m,间隔200m设置错车道,错车道宽6.5m。便道两侧设侧沟排水。侧沟为40*40cm梯形水沟。出口工区出口里程DK76+494,位于南岗山脉许家洞林场侧,前期沿既有林场小山路线进行整修便道300m,进入施工洞口场地。施工场地与洞27、口左侧空地上布置。后期用改移公路作施工便道。场区便道修筑730m。3斜井工区从出口工区整修林场便道前行2000m,进入斜井口,场区便道200m。二、供排水系统生活用水进、出口及斜井工区采用打井取水作为生活用水。施工用水隧道施工用水主要为高压水,以满足掘进中的钻眼、爆破作业及二衬作业面的水幕降尘、混凝土的施工用水及洒水除尘,施工机具的清洗等。隧道供水系统为:水源泵房加压高山水池各作业面(空压机站水池、掘进面、支护作业面、二衬作业面、洒水作业面、停车场、搅拌站)。进口打井作为水源,出口及斜井利用沟谷常流水作为水源。斜井口不设高山水池,前期利用空压机水池,设水泵加压供水,后期在斜井侧向开挖水池。隧道28、排水系统为:洞内作业面废水收集洞口沉淀池洞外用水场所废水收集沉淀池处理排放。洞内施工排水:xx隧道正洞全长为9.5的下坡;斜井井身有812m为13%下坡。施工时正洞进口段及斜井下坡段为反坡排水,出口段、斜井主洞及井底车场为顺坡排水。隧道出口顺坡排水施工地段,洞内废水顺隧道两侧边沟自然排至洞口,经污水处理站沉淀达标后排放至自然冲沟中;进口反坡排水施工地段采用分段设置泵站机械接力抽排方式。在右侧边墙每隔500m设置汇水仓,利用排污泵多级接力排水。斜井井身施工时将掌子面积水用多台小型移动潜水泵抽至附近水箱式移动水仓(容量46m3)内,再用潜污泵抽至下一级泵站水仓,如此接力抽排至洞外污水处理站。斜井转29、入正洞施工后,在井底设抽水机站(内设集水池),斜井中部设集水池一个,采用高扬程、大流量GMZJ150-182-90型碴浆泵将水抽排至洞外。各处泵站工作水泵均配2台,1台使用,1台备用。冬季用水:冬季施工时洞内利用空压机循环水作为水源,空压机水池用铁皮焊,下设火炉以备加温需要。洞内利用避车洞安装移动水箱,并设水泵加压供水。施工用水计算:掘进钻眼凿岩机用水:每天按2个循环,每循环12台风枪同时作业,每循环钻眼用时2.5小时。共计用水:12*2.5*2*0.2=12方。喷雾洒水用水:每次放炮喷雾用时30分钟,则每天用水:2*30*0.03=1.8方。衬砌用水:每天混凝土浇筑30方(含铺底,喷射混凝土30、),每方用水2.2吨,则每天用水:30*2.2=66方。空压机用水:采用循环用水,每台每天用水5方,每天共计用水25方。机具清洗用水:内燃挖掘机每次0.3方,汽车每台每次0.7方,装载机每次每台0.5方,其他每次2.0方。则每天用水:2*(2*.3+6*.7+2*.5+2)=16方。每天总计施工用水:12+1.8+66+25+16=121方。供排水系统主要工程量:二座80方高山水池。施工高潮每天抽二次水可满足施工。高山水池和最不利点高差50米。考虑水头损失后,可满足风枪掘进时水压不小于0.30MP的要求;水池。按40方修建10座,供泵房、空压机循环用水、机具清洗、混凝土拌和。二座泵房。建筑面积31、24平方。安装高压水泵6台。安装80mm上水管1200m,洞内安装供水管8500m。修建沉淀池3座,每座300方。三、高压风系统设备布置见洞口布置图。 施工用风:进、出口及斜井口各设一座100m3/min空压机站,配150mm钢管送风,解决高压动力用风,供风距离超过1500m后设调压风包。隧道供风工况考虑为:12台YT28型风枪同3台TK961湿喷机同时作业,共需风量 12*3+12*3=72m3/min考虑漏风系数1.1则需风量为79.7m3/min。再备用一台20m3/min空压机作为检修替用,故在进出口及斜进各配置五台20m3/min空压机组成空压机站。设40 m3水池一个供空压机循环用32、水,空压机房采用砖墙石棉瓦屋顶,同时配备值班室。四台空压机四台为一组,另一台备用。采用150mm钢管并联接至洞口,设闸阀串联。洞内风管采用150mm焊接钢管(壁厚3mm)。掘进面每六台风枪用一根50mm高压软管同分风器相连。每一台喷锚机用一根50mm高压软管同分风器相连,以防风压不足。交叉作业需架设临时软管代替主风管时,软管的根数要保证前方作业需要,防止出现风因软管不能等面积代替通风钢管而增开空压机的浪费行为。高压风系统主要工程量:安装空压机15台。修建房屋300平米。安装150mm钢管8500米。四、供电系统施工用电:在三个口各设一台800KVA变压器和一台移动式500KVA变压器,就近引入33、高压电网电源,解决施工用电。当开挖长度大于1200m以后,利用已施工大避车洞设置一台500KVA移动变压器,直接接入高压动力用电,满足洞内施工用电要求。在进、出口及斜井口各配置2台250KW发电机组,以备电网停电后向施工作业面临时供电。隧道用电工况:四台空压机(515KW)、一处搅拌站(50KW)、一台输送泵(75KW)、二衬台车(15KW)、洞内照明(80KW)、加工厂(30KW)、洞内支护及挂防水板(35KW)、洞内通风(382KW)、同时工作,合计功率:1182KW。所以配置一台800KVA、一台移动式500KVA变压器。出口端高压电前期用地方农网电,进口及斜井口自发电。后期用铁路电网。34、工地用电设有值班室、配电房。其结构采用砖墙,石棉瓦屋顶。每个配电房均设九个配电盘往各作业点送电。洞内动力:单口施工最长距离不超过1300m时,根据施工经验此时不需要高压进洞,供电采用三相四线制,动力用2150mm2铝芯线,零线采用35mm2铝芯线,将变压器电压调整为410v进洞,洞内末端电压可保持在370V,满足洞内工作需要。洞内用电负荷考虑160KW(工况为:一台输送泵75KW、一台通风机30KW间歇作业不计功率、台车工作15KW、支护作业22KW、照明40KW、备用8KW);供电采用三相四线制,动力用2150mm2铝芯线,零线采用35mm2铝芯线。洞内配电箱每90米设一个,作业面和配电箱间35、根据工况负荷,用不同规格电缆连接;每个配电箱都设有漏电保护开关。每个作业台车都设有独立配电箱。台车本身电路采用固定电缆和固定插座、闸刀相连来满足工况需要。洞内施工超过1300时,采用高压进洞,将移动变压器移至避车洞,此时洞内通风采用混合式,用电负荷为:一台2132KW通风机(考虑单机工作)往外压污风、一台2110KW通风机往掌子面送新鲜风。一台输送泵75Kw浇筑混凝土,一台55KW水泵抽水,支护挂防水板35KW、二衬浇筑15KW、施工照明30KW。总用电功率为694KW。施工中合理调整用电组合,配置一台500kvA变压器即可。洞内照明:成洞段每90米,从配电箱引一条50 mm2铝芯线来照明,严36、禁从动力线上开口接灯,灯泡每六米一个100W,未成洞段采用移动灯照明,工作台架照明采用碘钨灯和灯泡相结合,并安装行车指示标志灯。主要工程量:修筑配电房及值班室90m2平房。架设场区用电1500米。洞内动力用电8300米。五、搅拌站进口工区:工况考虑衬砌混凝土30000 m3,喷射混凝土5000 m3。根据混凝土量,配置一套JS1000+PL1600和一套JS500+PL1200组成搅拌站。料场分四个区,沙、515mm石子、1030mm石子及2040mm石子。料存量600 m3。料场采用C20混凝土硬化。不同规格料用墙分隔,以防材料混掺影响混凝土级配。水泥库库存量按300T考虑,袋装水泥堆在架空37、木板上,堆放高度不超过12袋。搅拌站设于洞口。出口、斜井工区工况考虑衬砌混凝土50000 m3,喷射混凝土7000 m3。配置2JS500+PL1200供二衬施工。洞口各设一套JS500+PL1200供喷射混凝土施工。二衬搅拌站设于青山里附近。由于出口交通较为便利,沙石料场地按500 m3存量、水泥库按400T存量修建。主要工程量:硬化场地3600平米。安装搅拌站五套。水泥库450平方。M7.5浆砌隔墙380方。表4.2.1 混凝土集中拌合站配备表序号拌合设备混凝土供应工点型 号产量数量1JS1000+PL160050m3/h1xx隧道进口2JS500+PL120025m3/h133(JS1038、00+PL1600)100m3/h1xx隧道出口、斜井、海兰江1号特大桥、西沟大桥、xx隧道42(JS500+PL1200)50m3/h2六、试块标养室在进口、出口与斜井口三个工作区各设一间标养室。每间进深5米,开间3.3米,共修建房屋49.5m2。试验统一由项目部试验站试验。七、其他工程火工品库炸药存量按10T,雷管库存10000发设计,两个库间距满足不小于25米的需要,按火工品管理条例要求修建。火工品设看守房,24小时值班。三个房外围用铁丝网围护。配置四个手持式灭火器,消防砂子2 m3,两把消防铁锹。安装报警装置和四个红外线探头,炸药库及雷管库安装防爆灯泡,配警犬一条。进口工区利用路电队火39、工品库,出口与斜井共建一个。油库每个洞口各设10T油罐一个,配备自动计量机一个,并按消防要求配备消防器材。加工场硬化场地,所有钢材均离地20cm存放,搭设加工棚及存放场顶棚,确保钢材质量。工地卫生、保健设施为保证施工人员和现场工程师代表的身体健康,在总部设卫生保健室,配备常用的药品和急救设备,以便在人员出现伤病的情况下,及时得到医治,同时加强同附近医院的联系,必要时得到帮助。文化、娱乐设施在施工驻地设一些文化、体育娱乐设施,配置电视房,报刊杂志阅览室。备有扑克、象棋、羽毛球、篮球等,同时配备一些健身器材,丰富广大施工人员的业余生活。工地临时排水设施工地生活及生产房屋,选择在雨季不受洪水影响的地40、方,并且高出地面,在房屋四周设置排水沟,以便将场地内积水排入原有排水系统;同时在施工道路两侧(或单侧)设置临时排水系统,确保道路畅通以利于工程正常进行。工地污水和垃圾处理在生活区和施工区内设垃圾池,将其区域内的污物、垃圾按类弃置在垃圾池内并定期喷洒消毒药水,待池满后用封闭的垃圾罐车运至监理工程师指定的地点。施工污水经现场处理后再排放。工地防火、防风、防爆、防暑、防冻安全设施工程位于林场内,工地防火特别重要,新工人上场必须进行林场区内防火安全教育,进入场地一律严禁明火、抽烟。工地炊事班房设置在工地驻地的中部,杜绝一切发生火情的因素。厂区周围设防火隔离带,并尽量设置消防供水管道。工地临建房屋施设缆41、绳,并采用木条、竹子加固以防大风天气损坏房屋,危及人员安全,在施工现场采用一切有效的防火消防措施,配备一定数量的灭火器。并在施工机械车辆上配备适当数量的手持灭火器。进场爆炸物品设专人昼夜看护,安装报警装置,在其存放区设柵栏进行围护。生活房屋屋顶选用反光材料,防止高温。冬天室内采用锅炉集中供暖。9.通讯联络施工现场均有无线通讯网络覆盖,手机通讯方便,既有铁路线旁均有程控电话线路覆设,与当地电信部门联系后,就近接驳通讯线路,安装程控电话用于施工通讯联络。八、进口工区施工总平面布置见附图一,出口工区施工总平面布置见附图二,斜井工区总平面图见附图三。 各工作区临时工程数量见各附图。第三章 总体施工方案42、及施工进度第一节 总体施工方案一、工程内容:本隧道工程主要划分为:洞口,洞身,电缆沟、铺底,整体道床,设备安装等。 二、施工顺序:根据工程内容,施工中遵循的施工顺序是:洞口施工洞身(含辅助洞室)施工铺底施工边沟、电缆沟施工整体道床施工设备、四电施工。其中通风支洞及附属洞室同主洞平行作业,不占用循环时间。具体施工流程见xx隧道施工流程图附图3-1-1。三、隧道施工原则:采用地质超前预报技术、量测技术判释围岩的稳定;用监控量测技术及时掌握围岩的动态,优化支护参数。采用控制爆破、超前支护爱护和保护围岩、充分发挥围岩的自承能力。采用初期支护充分调动和提高围岩的自承能力。遵循“防、排、堵、截”相结合的原43、则,达到洞内基本干燥,不渗不漏的目的。衬砌做到内实外美。尤其注重动态施工,做到岩变我变。综合考虑地质情况、开挖断面几何尺寸、机械设备配置、作业班组施工能力,确定开挖断面尺寸,确保在一定的时间内及时完成支护,使掌子面受控。重视洞内、洞外施工环境;重视洞内施工环境,改善作业条件,确保施工有序安全、作业人员的健康,重视洞外施工环境,搞好环保工作。四、洞口施工:认真复核设计,调查地质情况。尽量少开挖,早进洞。宜先完成明洞衬砌,再进行暗洞施工。采用挖掘机开挖为主,人工采用YT-28型风枪光面爆破刷边为辅,挖掘机和装载机装碴运至弃碴场。开挖自上而下进行,边开挖边支护,确保边仰坡稳定。五、洞身施工:遵循的施44、工程序为:现场鉴定围岩级别;采用同围岩相适应的断面和支护参数开挖;围岩监控量测信息化施工。施工中采用光面爆破预留爆破层技术保护围岩,充分发挥围岩的自承能力,设备选型时从开挖、支护、各施工环节上,根据洞室断面来综合配套。本隧道开挖根据地质条件、位置及洞室断面大小,分别采用:超短台阶法、短台阶法、导洞超前预留光爆层法、全断面法,并根据地质条件辅以必要的超前及随机支护,确保开挖面处于稳定状态。本隧道开挖支护施工方法及使用范围表见表3-1-2。采用监控量测手段跟踪监测,建立计算机管理系统不断优化施工参数,确保施工安全。洞室爆破:采用弱震动控制爆破,并结合岩质、断面尺寸,开挖方法不同确定采用光面爆破、预45、裂爆破、预留光爆层爆破,每循环进尺和装药量根据围岩情况确定。钻眼:采用自制钻孔台架配备多台YT-28型风枪钻眼。出碴:按断面不同采用侧卸式装载机、挖掘机装碴,红岩15t、东风15t自卸汽车运输。采用无轨运输,利用避车洞加大做错车道,间距300m。锚杆:采用风枪钻孔。注浆采用注浆泵。喷射混凝土:采用TK-961型湿喷机湿喷。现浇混凝土:现场集中拌和,用砼运输车运输至施工面,砼输送泵泵送,插入式振捣器捣固联合作业。根据动态设计、动态施工的特点,施工中采取工作面前推法、围岩量测反馈信息来指导施工,建立信息化管理系统,确保开挖、支护的有序和安全稳定。围岩量测采用收敛仪、全站仪配合预埋棱镜片,精密水准仪46、等精密观测、计算机处理,根据围岩量测结果,动态施工。在保证质量、安全前提下,优化支护参数,最大程度地节约投资;施工中如探明有不良地质(如断层),则采用小导管注浆法加固围岩,同时辅以拱架支护加强,并严格遵循“先预报、预支护、多分部、短进尺、弱(或不)爆破、强支护、早封闭、勤量测、早衬砌”的软岩施工原则。隧道除尘采用湿式钻眼,洒水出碴等技术。通风超常配置大功率风机、大口径软管,压入式及混合式通风技术。施工方法及使用范围表 表3-1-2施工方法使用部位使用范围超短台阶法洞口浅埋段、设有超前支护段、级围岩导洞超前预留光爆层开挖法附属洞室及交叉口级及以上围岩短台阶法洞身级围岩全断面法洞身、级围岩第二节 47、主要施工方法概述一、导洞超前预留光爆层1适用范围:级及以上围岩,断面尺寸小于15m(宽)10m(高)。2施工流程:测量放样超前导洞和扩挖同时钻爆出碴施工支护下一循环。3工法特点:通过导洞的超前开挖,给扩挖部分提供了足够的临空面,减少了爆破对洞室周边的扰动,减少了隧道开挖周边轮廓的超挖量,利用了围岩的自稳能力。超前导坑和扩挖部分同时工作,由于工作面的增加,有利于隧道快速掘进。作业面宽敞,便于大型机械作业。导洞超前预留光爆层开挖由于导洞超前提供了大的临空面,与全断面开挖相比此工法优点为:开挖轮廓线超挖平均减少5cm以上;每循环炸药用量节约7%左右;对周边围岩的扰动大大减小,减震达20%以上。工法缺48、点:对围岩要求高,当围岩有片帮剥落时,需增加临时支护,等扩挖工序到位后才能按设计加固。二、全断面法适用范围:级及以上围岩,断面尺寸小于15 m(宽)8 m(高)。施工流程:测量放样全断面开挖全断面支护。 工法特点: 由于围岩稳定,利用围岩的自稳能力,可将掘进面和永久支护分为两个作业区,有利于加快施工进度。作业面空间大,钻爆、支护、出碴能实现机械化作业,同时便于风、水、电管线的布置。三、超短台阶法适用范围:级及以下围岩。施工流程:详见第四章超短台阶法示意图。工法特点:对围岩适应能力强,围岩低于级时,将分部增加使分部断面同围岩类别相适应,确保掌子面的稳定;由于减少了围岩暴露面,有利于快速支护。将大49、断面分成小断面,增加了工作面,能同时作业,极大地加快施工进度。其余同导洞超前预留光爆层法。四、台阶法适用范围:级及以上围岩。工法特点:同分部开挖法。第三节 施工进度计划xx隧道全长7566m,起讫里程DK68+928DK76+494,斜井783米,为全线控制工期的关键性工程,隧道较长,工期紧,各工作面独头掘进均在2000m以上。根据设计,该隧道有4条断层,其中两处断层,有大量断层角砾岩,岩石呈碎块状松散结构,断裂中会有构造裂隙承压水,承压水头约2m左右,涌水量大,在隧道开挖过程中涌水量将会增大,产生涌水现象的机率很大。所以本隧道的施工压力与管理难度大。为确保工期,本隧道采用三个工作面施工。本隧50、道总长7566米,起讫桩号为DK68+928DK76+494。根据以上特点,工程任务划分三个口:进口工区施工2758米,桩号为DK68+928DK71+686;出口工区施工2378米(两个通风支洞182m不占用关键线路时间),桩号为DK74+116DK76+494;斜井工区3213米(斜井783m )施工DK71+686DK74+116。具体进度计划如下:按合同工程量和计划投入的机械设备、劳动力、材料、资金等生产要素为依据,以合同工期为前提,结合本工程的工程特点和实际情况,制定施工进度计划如下:本隧道计划2006年4月12日开工,2008年7月28日完工。总工期28个月。进度指标见表3.2.151、。表3.2.1 施工方法及进度指标表围岩级别施工方法循环进尺(m)日循环数日进尺(m)月进度(m)备注正洞全断面2.825.6151每月施工27天全断面2.525135每月施工27天短台阶1.523.081每月施工27天超短台阶1.02250每月施工25天1、 月有效施工天数按2527天计;2、 斜井进入正洞挑顶按0.3月计;3、冬季施工进度已按60%80%折减考虑。工期安排见表3.2.2。表3.2.2 xx隧道工期安排表作业面长度(m)施工准备斜 井正洞开挖衬 砌水 沟电缆槽及填充整体道床全 隧进口2758-斜井口2430(另计斜井783)-出口2378(通风洞182)-2007.1201各52、分部及分项工程施工节点工期详见xx隧道施工进度横道图附图3-3-1。具体进度分析如下:一、施工准备由于东北地区天气较冷,冬季较长,加上图纸改变,施工准备时间较长,实际为3.55.5个月。其间主要完成场地平整,接通高压电,完成高压风、水系统的配置,完成生产、生活设施,满足前期施工需要;做好图纸审核,导线复测,断面复测,布设控制点。做好材料供应计划,完成配合比设计工作。施工准备节点工期为:2005年12月16日2006年5月14日。二、开挖支护:(一)出口段:1正洞洞口开挖及防护(出口DK76+479DK76+514,长35m):洞口段施工包括洞外地表防排水、边仰坡开挖和防护、明洞和进洞、洞门施工53、。洞口边仰坡开挖时应充分考虑洞内施工需要,合理布置洞口施工现场。(1) 边仰坡开挖防护人工开挖并施作洞顶截水天沟,人工配合挖掘机分层分段开挖,及时进行边仰坡喷锚网防护。(2) 进洞施工xx隧道出口设置15m明洞,明洞采用明拱暗墙法施工,采用明挖、控制爆破,挖掘机开挖。采用42mm超前小导管注浆预支护。设27mV级围岩加强衬砌,初期支护采用格栅拱架支撑,间距:1榀/0.5m。出口段洞口计划20天完成。该段明洞衬砌和洞门浇筑待暗洞施工两模后开始施工。计划2006年9月底完成。V级围岩加强衬砌采用超短台阶开挖,每循环用时见V级围岩三部开挖七步流水掘进喷锚作业循环表3.3.1。此时工况是:隧道在洞口段54、,上中下三个部分只宜有两部平行作业,另一部流水作业。每天计划12米进尺。上台阶超前小导管用时可用于喷锚后混凝土的养护用时或开挖时需要放炮等调节用时。综上所述该段施工工期节点为:2006年04月12日2006年5月14日。2DK76+462DK76+349段:长113m,衬砌类型为IV级曲墙复合衬砌,围岩为IV级,洞身支护为拱部和边墙设系统锚杆,锚杆长2.5m,按间距1.2*1.2布置,钢筋网按环向8,纵向6,网格间距20*20cm。采用短台阶法施工,每天计划进尺2米,每循环用时见IV级围岩正台阶掘进喷锚作业循环时间表3-3-3。此时工况是:上下台阶采用流水作业,该段共计用时40天。施工工期节点55、为:2006年05月15日2006年06月25日。3.出口有两条通风支洞,总长182m。采用短台阶、全断面法施工,为减少振动,与正洞交替开挖 。该段共计用时138天。施工工期节点为:2006年06月16日2006年10月31日。4DK76+339DK75+996段:长343m,衬砌类型为III级曲墙复合衬砌,围岩为III级,施工措施为拱墙喷射C20砼8cm厚,拱部打2m系统锚杆。采用全断面法开挖,每天计划进尺5米,每循环用时见级围岩掘进喷锚作业循环时间表3-3-3。该段共计用时76天。施工工期节点为:2006年06月26日2006年08月12日5DK75+996DK74+116段:长1880m56、,衬砌类型为II级曲墙复合衬砌,围岩为II级,施工措施为拱墙喷射早强C20砼5cm厚。采用全断面法光面爆破开挖,每天计划进尺5.0米,每循环用时见II级围岩掘进作业循环时间表3-3-3。该段共计用时400天。施工工期节点为:2006年08月13日2007年09月18日出口DK74+116DK76+494段开挖支护于2007年09月18日完成。V级围岩三部开挖七步流水掘进喷锚作业循环表表3-3-2作业名称作业时间min循环时间(min )60120180240300360420480540600660720上弧导开挖测 量 放 线30超前小导管支护210上弧导开挖180架 钢 拱 架60挂网喷锚57、支护180出 碴60下部台阶开挖测量放线30中 槽 开 挖180左右侧修帮120出 碴60架钢拱架60挂网喷锚支护180仰拱开挖测量放线30开 挖180出 碴60仰拱初期支护210(二)斜井段斜井段:斜井长约783m,承担正洞里程DK71+686DK74+116段, 长度2430米。1.施工准备工作:完成临时工程的修建,内容为施工便道,生产、生活住房,生产设施(空压站等),用时150天。施工工期节点为:2005年12月16日2006年05月14日。2斜井段:长暂计783m,V级围岩25m,IV级围岩50m,III围岩100m, II级围岩675m。斜井井口段V级,IV级围岩采用台阶法开挖,井身58、全断面开挖,用时190天,其中,斜井与正洞工序转换考虑10天时间。施工工期节点为:2006年05月15日2006年11月25日。3斜井承担洞身DK72+012DK74+116段,长2104米: 衬砌类型为II级曲墙复合衬砌,围岩为II级,辅助施工措施为拱墙喷射早强C20砼5cm。采用全断面法光面爆破开挖,每天计划进尺5.0米,每循环用时见II级围岩掘进作业循环时间表3-3-3。该段共计用时430天。施工工期节点为:2006年11月26日2008年02月01日。4斜井承担洞身DK71+686DK72+012段:长度326m,为III级围岩,III级曲墙复合衬砌,辅助施工措施为拱墙喷射C20砼8c59、m,拱部打2m系统锚杆;采用全断面开挖,进尺按5米/天,每循环用时见级围岩掘进喷锚作业循环时间表3-3-3,共计用时75天。施工工期节点为:2008年02月01日2008年04月19日。斜井开挖支护施工工期节点为:2006年05月15日2008年04月19日IV级围岩正台阶法掘进喷锚作业循环时间表表3-3-3作业名称作业时间(min)循环时间(min)60120180240300360420480540600660720上台阶测量放线60打 眼240装 药30通风排烟30出 碴120初期支护180下台阶打 眼240装 药30通风排烟30出 碴240初期支护120仰拱开 挖120出 碴60初期支60、护120 (三)进口段开挖及防护1施工准备:主要完成场地平整,安装变压器,接通高压电,完成高压风、水系统的配置,完成生产、生活设施,满足前期施工需要;做好图纸审核,导线复测,断面复测,布设控制点。做好材料供应,完成配合比设计工作。施工准备节点工期为:2005年12月16日2006年5月09日。2正洞进口DK68+934D K68+985段:长51m,为V级围岩,采用V级曲墙复合加强衬砌。xx隧道进口设置6m明洞,明洞采用明挖法,明拱暗墙法施工,进洞前先进行明洞施工。进口洞身V级围岩采用超短台阶法开挖,42mm超前小导管注浆预支护。设10mV级围岩加强衬砌,初期支护采用格栅拱架支护,间距:1榀/61、0.5m。进口段洞口计划28天完成。计划2006年6月15底完成。每循环用时见V级围岩掘进喷锚作业循环表3.3.1。施工工期节点为:2006年5月10日2006年元06月15日。3DK68+985D K69+129段:长144m,衬砌类型为IV级曲墙复合衬砌,围岩为IV级,辅助施工措施为拱墙及仰拱喷射12cmC20砼,拱墙钢筋网、系统锚杆,拱部格栅支撑。采用短台阶法开挖,每天计划进尺3米,每循环用时见IV级围岩正台阶掘进喷锚作业循环时间表3-3-3。此时工况是:上下台阶采用流水作业,该段共计用时50天。施工工期节点为:2006年06月16日2006年08月06日4. DK69+129DK70+62、758段:长1629m,衬砌类型为III级曲墙复合衬砌,围岩为III级,辅助施工措施为拱墙喷射C20砼8cm,拱部打2m系统锚杆。采用全断面法开挖,每天计划进尺5米,每循环用时见级围岩掘进喷锚作业循环时间表3-3-3。该段共计用时330天。施工工期节点为:2006年08月07日2007年07月02日。5 DK70+758DK70+783段:长25m,为IV级围岩,采用IV级曲墙复合衬砌。洞身IV级围岩采用正台阶法开挖,拱墙喷锚网系统支护。日进尺3m,共用时8天。施工工期节点为:2007年07月03日2007年07月11日。 6进口DK70+783DK70+855段:长72m,为V级围岩,采用V63、级曲墙复合加强衬砌。进口洞身V级围岩采用超短台阶法开挖,42mm超前小导管注浆预支护。初期支护采用格栅拱架支撑,间距:1榀/0.5m。日进尺2m,共用时计40天。施工工期节点为:2007年07月12日2007年08月22日。7DK70+855DK70+880段:长25m,为IV级围岩,采用IV级曲墙复合衬砌。洞身IV级围岩采用正台阶法开挖,拱墙喷锚网系统支护。日进尺3m,共用时8天。施工工期节点为:2007年08月23日2007年09月1日。 8DK70+880DK71+492段:长612m,衬砌类型为III级曲墙复合衬砌,围岩为III级,施工措施为拱墙喷射C20砼8cm,拱部打2m系统锚杆。64、采用全断面法开挖,每天计划进尺5米。该段共计用时130天。施工工期节点为:2007年09月02日2008年01月13日。9DK71+492 DK71+593段:长101m,为级加强围岩。日进尺2m,共用时60天。施工工期节点为:2008年01月14日2008年03月14日。 10. DK71+593 DK71+686段:长93m,为III级围岩。采用全断面法施工。共用时计23天。施工工期节点为:2008年03月15日2008年04月08日。进口DK68+928DK71+584段开挖支护于2008年04月08日完成。III级围岩全断面法掘进作业循环时间表表3-3-4作业项目作业时间min循环时间65、(min)60120180240300360420480540600660720780840测量放线30凿眼300装药爆破60通风排烟30危石处理30初期支护180出碴210II级围岩全断面法掘进作业循环时间图表3-3-5作业项目作业时间min循环时间(min)60120180240300360420480540600660720780840测量放线30凿眼360装药爆破60通风排烟30危石处理30初期支护120出碴210四、二次衬砌: 2006年07月10日2008年05月10日。二次衬砌与洞身开挖支护平行作业,仰拱、填充砼及C30钢筋砼底板先行;C20隧底填充待洞身衬砌及水沟电缆槽结束后,66、分次浇筑完毕。1、进口DK68+928DK71+584段(含明洞):二次衬砌用时660天,从2006年07月15日开始,于2008年05月10日结束;2、斜井DK71+584 DK73+944段:二次衬砌用时455天, 2006年12月30日至2008年3月31日正洞衬砌;3、出口DK73+944DK76+494段(含明洞):二次衬砌用时475天,从 2006年07月10日至2007年10月31日正洞洞身衬砌;通风洞衬砌与正洞衬砌平行作业,2006年元07月10日至2007年10月31日。五、水沟及电缆槽: 2007年10月1日2008年06月30日。水沟及电缆槽盖板预制、安装与沟槽施工同步流67、水平行作业。1、进口段:施工用时70天,2008年04月20日2008年06月30日;2、斜井段:施工用时75天,2008年04月01日2008年06月15日;3、出口段:施工用时45天,2007年10月1日2007年11月15日。六、整体道床工程: 2007年12月01日2008年07月28日。1、进口段:施工用时28天,2008年07月01日2008年07月28日;2、斜井段:考虑从斜井运输砼,避免施工干扰,斜井段不计划承担正洞整体道床施工;3、出口段:施工用时139天,2007年12月01日2008年04月19日。第四章 分项工程施工方案及施工工艺第一节 洞口工程一、洞口工作内容根据工程68、特点将洞口工作内容划分为:地表加固、明洞段及边仰坡开挖、明洞施工、洞门施工。二、洞口工程施工流程洞口施工流程见附表4-1-1。施工内容如下:准备工作控制测量点布设复核无误后,技术人员认真核实洞口地形地貌,主要做好洞口细部测量,地质鉴别,并与设计比较。放好边仰坡开挖线并埋设地表沉降、位移观测点。场地“三通一平”,机具设备安装调试到位,施工人员、材料满足施工需要。技术工作到位,技术培训达到预期要求。边、仰坡施工完善排水系统洞口施工前先清除开挖范围的树根、杂草及坡面浮石、危石,然后施作洞顶截水沟,截水沟要求距开挖边线不小于5m,沟底纵坡不小于3%,并同洞口段挖方排水系统相连或反坡排放(不致冲坏植被)69、,土质截水沟进洞前必须浆砌完毕。边、仰坡开挖开挖用挖掘机按照自上而下的顺序分段分层开挖,自卸汽车运碴。如需爆破则采取控制爆破,确保不损伤边、仰坡,开挖到位后做好洞口排水,防止地表水灌入洞内。洞口段基底为土质时须予以硬化(C20砼厚20)或换填,确保防雨措施一次到位。根据设计并结合现场地质地貌情况,尽量提早进洞,减少切口土石方量,以减少对山体的扰动。施工时尽量保护好附近的植被和原有地貌。边、仰坡按设计坡度一次整修到位,切坡不必很平直,打成台阶或鱼鳞状,坡度保证边、仰坡能够自稳。对坡高8m以内的岩石边坡,坡度按:微风化1:0.1;中风化1:0.2;强风化1:0.4;对于土质边坡,按1:0.51:170、.25坡度开挖,坡高大于8米的边坡,设置1m宽的台阶。进洞措施边、仰坡加固边、仰坡开挖后若有顺坡节理的岩层可根据现场情况采用锚杆加固。为确保施工安全,根据设计及施工经验,边仰坡开挖后要及时锚喷,通常锚杆采用20MnSi钢筋(直径22),锚杆长4.0m,钢筋网采用A3钢筋,直径10,网格间距0.150.15m,喷射C20砼15厚。超前支护沿洞口开挖轮廓线布置双排超前锚杆(22mm,长4.5m),锚杆排距40,环向间距40。架立两榀钢架,并同超前锚杆焊接成整体,挂模喷砼60cm厚形成洞口环,对山体预以顶撑,稳固山体(视围岩而定)。利用管棚套拱同超前锚杆连接稳固仰坡。对于松散体边坡加固时,利用超前小71、导管(42mm,长4.5m),锚杆排距40,环向间距40。对山体进行预注浆支护,使松散体形成胶结并达到稳定。再利用管棚套拱同超前小导管连接稳固仰坡,达到安全进洞的要求。洞口段支护加强(如果是软岩时)洞口段开挖每一循环进尺不大于0.5m,洞口1015m支护参数调整为:钢架按0.50.75m间距架立,进口端在大管棚之间增加超前小导管,纵向搭接1.5m,径向注浆中空锚杆适当缩小间距。洞口段二衬紧跟 根据隧洞的洞口特性及地质特点,进口段围岩为堆积体,所以在量测显示稳定前提下,为确保雨季时洞口稳定并兼顾主洞施工,洞口段二衬安排尽早进行。三、明洞施工采用明拱暗挖法施工,拱部与边仰坡开挖同时进行,随开挖及时72、进行边仰坡防护,之后进行边墙开挖,明洞衬砌采用模板台车立模整体浇筑。施工安排明洞施工避开冬季和雨季,宜先施工明洞,再施工暗洞。施工顺序分层开挖防护至填充面标高仰拱开挖仰拱钢筋制安浇筑仰拱、填充及边墙拱部钢筋制安明洞衬砌施作明洞防水层施作明洞防水层明洞回填明洞洞门端墙浇筑明洞开挖明洞开挖结合明暗交界处的边仰坡开挖,采用自上而下分层开挖法。开挖时注意对边仰坡防护,开挖采用挖掘机与自卸汽车配合装运施工。第一次开挖挖至拱顶随之对暴露面予以防护;第二次挖至中台阶高程处随之防护;第三次开挖待暗洞上台阶施工1015m后再挖至下台阶高程。明洞衬砌明洞衬砌待暗洞衬砌一循环后开始施作,按照先仰拱及填充,再边墙和明73、洞洞身的顺序实施。明洞回填明洞衬砌结束、养护15天后,沿隧道轴向,自下而上分层对称回填,回填前做好防水层的铺设以及两侧的碎石盲沟。回填层表面铺50cm厚粘土隔水层、坡面浆砌网格预制块,网格内植草绿化。回填时掌握回填速度和回填密实度。回填高度和坡度同设计,严禁超填及回填土横坡大于20%,给隧道安全带来隐患。洞门修筑本隧道洞门设计为端墙式。在暗洞施工正常后,适时安排施工。洞门完成后及时接顺端墙背后排水沟,保证洞口排水畅通。施工中精心组织、精心施工,满足景观设计要求。洞门在洞内施工正常后尽早安排进行,端墙混凝土采用大块钢模板,混凝土在自动计量拌合站搅拌。平 整 施 工 场 地修建洞口临时生产设施洞顶74、临时排水沟施工洞口土石方分层开挖防护暗洞上台阶掘进支护510米洞口挖至下台阶设计高程并防护暗洞下台阶开挖支护明洞仰拱及填充明洞浇注并养护至28天明 洞 防 水 层明 洞 回 填洞 门 装 饰挖至上台阶高程洞门端墙施工并养护28天暗洞仰拱及填充埋设洞口位移及沉降观测桩附图4-1-1 洞口施工流程图第二节 洞身工程掘进一、洞身正常段掘进洞口浅埋段及级围岩段:135794.2.1 超短台阶法施工示意图1开挖环形弧导拱部初期支护3左侧中导开挖左侧中导初期支护5右侧中导开挖右侧中导初期支护7左侧下导开挖左侧下导初期支护9右侧下导开挖右侧下导初期支护整体浇筑仰拱砼整体浇筑填充砼拱墙二次衬砌施工采用超短台阶75、法开挖。开挖采用风镐或挖掘机,必要时辅以弱爆破。超短台阶法施工示意见图4.2.1。级围岩超短台阶法施工每循环进尺1.0m,循环时间410min,每天3.5循环,日进尺3.5m,月进度按90m计。级围岩超短台阶法掘进作业循环时间见图4.2.2。图4.2.2 级围岩超短台阶法掘进循环时间图工 序时间(min)循环时间(min)60120180240300360420测量放样20超前支护90上下台阶开挖90初期支护150出 碴60说明:用TSP203地质预报系统一次预测150m范围,本表未列其作业时间。超前支护时间为平均时间。级围岩段本隧道级围岩采用短台阶法开挖,上半断面开挖超前下半断面58m,开挖76、后及时施作喷锚网格栅支护。开挖采用风动凿岩机钻孔,微震动控制爆破,非电毫秒雷管微差起爆;喷混凝土采用湿喷作业;装碴采用CAT320挖掘机装碴,运输采用红岩12t自卸车出碴。开挖后施作初期支护及时闭合成环,下半断面施工68m后施做仰拱,根据围岩量测信息确定合理的衬砌时间。级围岩台阶法施工示意见图4.2.3。短台阶法施工循环进尺2.0m,循环时间410min,每天进尺7m,月进度为180m,施工作业循环时间见图4.2.4。4.2.4 级围岩短台阶法掘进循环时间图工 序时间(min)循环时间(min)60120180240300360420测量放样20上下台阶开挖120通风排烟30喷锚支护140出 77、碴100说明:用TSP203地质预报系统一次预测150m范围,本表未列其作业时间。、级围岩段:本隧道、级围岩采用全断面光面爆破法施工。开挖采用自制钻孔台架YT-28风动凿岩机人工钻孔;喷混凝土湿喷作业。装碴采用CAT320挖掘机装碴,运输采用红岩12t自卸车出碴。施工中合理调整工序,实行“钻爆、装碴、运输”机械化一条台阶法施工示意图施作仰拱仰拱填充二次衬砌施作水沟电缆槽施工1上半断面开挖施作上断面初支3下半断面开挖、边墙仰拱初支58m1331龙作业。围岩稳定性好时复喷混凝土作业与钻爆作业拉开距离平行作业。全断面法施工示意见图4.2.5。图4.2.5 全断面法施工示意图钻 孔1全断面光面爆破开挖78、出 碴初期支护施作仰拱施作仰拱填充施作二次衬砌水沟电缆槽施工1180m级围岩全断面法施工循环进尺3.0m,循环时间450min,每天进尺9.6m,月进度为240m,作业循环时间见图4.2.6。图4.2.6 级围岩全断面法掘进循环时间图工 序时间(min)循环时间(min)60120180240300360420480测量放样30钻 爆200通风排烟30喷设混凝土40出 碴150说明:用TSP203地质预报系统一次预测150m范围,本表未列其作业时间。级围岩全断面法施工循环进尺2.4m,循环时间410min,每天进尺8.4m,月进度为210m,作业循环时间见图4.2.7。图4.2.7 级围岩全断79、面法掘进循环时间图工 序时间(min)循环时间(min)60120180240300360420测量放样30钻 爆150通风排烟30喷锚支护80出 碴120说明:用TSP203地质预报系统一次预测150m范围,本表未列其作业时间。二、附属洞室掘进交叉情况本隧道按照规范及安全要求设置了大小避车洞。避车洞施工原则 避车洞应尽可能设置于围岩较好地段,当实际地质情况有变化时,应通知设计单位调整位置。避车洞与主隧道连接处施工时,应注意施工方法,尽量减少对围岩的扰动。施工注意事项严格按照设计施工顺序操作,即先对正洞加固避车洞口部加固导洞超前预留光爆层开挖扩挖到位。正洞加固范围为:避车洞断面加2米。加固措施80、为:按照设计参数,采用系统锚杆、挂钢筋网、喷混凝土加强。避车洞加固:开挖前,先沿开挖轮廓施作超前锚杆,级围岩中避车洞口部架立钢拱架同超前锚杆相连接,对口部予以加强;按照导洞超前预留光爆层掘进后,开始扩挖,扩挖时采用打密眼、间隔装药方式,确保避车洞开挖轮廓圆顺,正洞不发生牵引性坍塌。出碴 出碴采用挖掘机装碴、自卸汽车倒运至弃碴场。由于断面小出碴时要注意安全,避免作业时碰撞。同时由于正洞连续施工要设专人值班,防止安全交通事故发生。加强协调。由于此时交叉作业,施工不可避免对主洞施工产生干扰,只有通过协调才能将干扰降到最小。坚持确保主洞优先的施工原则,确保正洞正常作业。三、斜井施工1.设计概况设计斜井81、位于xx隧道右侧,设计坡度为13%,斜井全长783m;在DK74+086与隧道中线正交成直角,井口垂直加宽段(长27m)通过半径R=24m的圆弧与斜井(平面上近似平行隧道轴线)相接,斜井与正洞中心距为50100m。拟设计净空尺寸为:宽高=650cm650cm;斜井与正洞衔接加宽段长约50m,拟设计净空尺寸为:宽高=800cm750cm。2.斜井正常洞身段施工洞身采用全断面法光面爆破开挖,人工YT-28凿岩机打眼,毫米微差爆破,自卸汽车无轨运输,挖掘机装碴。3.斜井与正洞间过渡段交界过渡段结构的净空、斜井与正洞交角等是制约挑顶施工安全和进度的先决条件,也是施工运输的一个瓶颈。因此,在制定施工方案82、上主要从以下几方面细化、调整。斜井与正洞相交角度斜井与正洞交角越大越有利于洞室结构的稳定,施工难度相应减小,但会使大型运输车辆的转弯半径变小,不利于行车。斜井与正洞交角为90。其优点在于在不影响行车的条件下,斜井进入正洞采用正交方式有利于洞室结构安全,减小了施工难度,同时能够保证正洞与斜井相交处岩体不被破坏。斜井断面扩大由于设计斜井开挖高度比正洞开挖高度低2m,为减小挑顶施工高度,增大作业空间(一方面保障挑顶阶段大型设备的使用,另一方面为下步正洞施工车辆运输设井底调车场),斜井至正洞30m设为过渡段,该段开挖断面抬高、加大,与一般的挑顶方法相比,挑顶阶段施工难度降低,能够保证大型设备的使用,加83、快了挑顶施工速度。根据过渡段的结构净空尺寸,以及其对整个隧道结构影响重要作用,该段支护予以加强,拟采用I20钢架,间距1.0m/榀,喷射砼厚度不小于25,对斜井与正洞相交处2.0m段施作模筑砼衬砌,铺底封闭成环,必要时在该段衬砌施作完毕后再进入挑顶施工。 图1 斜井至正洞过渡段抬高、加大施工纵断面图4挑顶施工施工方法及步骤斜井进入正洞挑顶以新奥法的基本原理为依据,同时结合矿山棚架法作为临时支护系统,“短开挖、快封闭、强支护、勤量测”为指导,分步开挖,及时支护,实施信息化管理,根据量测信息反馈指导施工,确保安全、稳定。斜井至正洞过渡段抬高、加大开挖及支护斜井台阶法施工进入平坡段仍保持台阶法施工方84、法,上、下台阶长度为56m,拱部斜向上按1020%进行挑顶,逐步上抬斜井拱部到达与正洞相切部位,下半断面底部标高仍按平坡控制,台阶缩短为45m,将左右边墙跟齐,如图1。施工中,遵循“弱爆破、短进尺”的原则采用光面爆破或预留光爆层控制爆破开挖上半断面。支护全断面采用20号工字钢架,上半断面其轮廓尺寸不变,立架时抬高拱顶标高,下半断面拱架加长,其加长长度与抬高高度相同。开挖循环进尺12m,拱架间距0.81m/榀,设3.0m砂浆锚杆,1.01.0m梅花形布置,喷C20混凝土25cm。人工搭简易钻爆作业平台钻爆,CAT320挖掘机扒、装碴,自卸汽车运输,湿喷机喷混凝土。正洞相交段上导挑顶开挖、临时支护85、当斜井施工至与正洞边墙相交断面时,开始正洞上弧导挑顶,此时施工方法由二台阶法变为三台阶法,台阶高度均为33.5m,台阶长度4m。图2 正洞上导挑顶开挖、临时支护施工断面图根据正洞开挖轮廓五寸台,人工钻爆法斜向上开挖,每循环进尺0.51m,开挖断面为34m的方形导坑,每开挖一循环施做1榀棚架支护,边墙设3.0m锚杆,棚架间采用22钢筋纵向连接,喷C20混凝土2025cm,形成临时支护体系。同时根据三台阶法的施工顺序,斜井段的下台阶及时跟进,平行作业,如图2。斜井至正洞过渡段加固、套拱斜井至正洞过渡段抬高、加大后形成新的结构面,围岩应力集中,在正洞上弧导挑顶开挖到位后,停止正洞施工,利用已形成的三86、台阶,及时对过渡段进行加固、套拱,一方面控制支护变形破坏,另一方面为正洞的初期支护提供平台基础。在斜井段的上台阶先施做套拱拱部钢架(20号工字钢),其拱顶高度与原斜井高度一致,钢架间距0.5m/榀,系统锚杆3.5m/根1.01.0m梅花形布置,套拱与过渡段已施做的临时支护间空隙采用扇形支撑支护,喷射混凝土回填密实,如图3。图3 正洞上导挑顶开挖、临时支护施工断面图斜井与正洞边墙交界面(图3中A处)套拱采用两榀20号工字钢架焊接成整体架设,其拱顶设纵向工字钢托梁,托梁与套拱间空隙根据正洞初期支护钢架间距对应设置工字钢立柱,焊接牢固,喷射混凝土回填密实。斜井至正洞过渡段上半断面套拱支护完毕后,及时87、施工下半断面支护,并施做该段仰拱,使支护闭合成环。正洞上导挑顶段初期支护在斜井至正洞过渡段结构支护完成后,施做正洞上导挑顶段初期支护。该段初期支护拱脚一侧座在上台阶底面,另一侧座在工字钢纵梁顶,如图4。图4 正洞上导挑顶初期支护施工图该段初期支护全断面采用20号工字钢架,钢架间距0.5m/榀,一次安装6榀正洞拱部钢架,系统锚杆3.5m/根1.01.0m梅花形布置,拱脚每侧增设2根3.5m锁脚锚杆,工字钢架与棚架支护间喷射混凝土回填密实。初期支护与工字钢托梁采用焊接连接。5正洞三台阶开挖、支护正洞施工采用三台阶法。在拆除棚架支护的竖向立柱后,上台阶向进、出口方向间隔循环施工,跨过斜井3m,即上台88、阶长度达11m,开始中台阶拉槽,接左边墙腿形成正洞台阶法施工,中台阶长度达11m后,再拉下台阶,见图5。图5 正洞三台阶法施工纵断面图四、通风支洞施工1 设计概况xx隧道出口线右有两条相互平行的通风支洞,平面上与正洞斜交成200角,纵坡为0.4%,长度分别为65m、117m。洞身净空尺寸为:宽高=500cm340cm。2 洞身施工支洞洞身段与正洞侧壁净距20m时,采用全断面光面爆破开挖,喷锚支护,装载机出碴。3 支洞与正洞侧壁净距20m时的正、支洞施工当通风支洞由洞口施工至支洞与正洞侧壁净距20m时,停止掘进,转由从正洞向支洞方向掘进。采用中导坑超前,预留光爆层。为了避免扰动尖角部分造成坍塌,89、开挖时应弱爆破、少装药。加强喷锚支护,格栅钢架加强支撑,钢筋网加固风道与隧道相交处的锐角。五、钻爆作业本隧道、级围岩采用全断面光面爆破开挖,YT-28风动凿岩机钻眼,非电毫秒雷管微差起爆。周边眼采用25mm小直径药卷不偶合装药方式,其余炮眼采用连续装药,掏槽眼采用复式楔形掏槽。爆破材料采用119段塑料导爆管,非电毫秒雷管起爆,周边眼采用低爆速、低密度、高爆力、传爆性好的小直径2#岩石硝铵炸药(25mm直径),含水地段采用乳化炸药。炮泥堵塞,导爆管复式网路联接,全断面一次起爆。光面爆破参数进行现场设计、动态调整。同一类围岩经试爆取得的技术参数,作为初步依据,每一循环爆破根据上一循环爆破效果以及本90、循环围岩特征进行合理调整,选择一组最佳技术参数。光面爆破设计工艺流程见图4.4.1。图 光面爆破设计流程图测取围岩参数爆破参数预设计试爆破确定爆破参数爆破效果评判结合围岩具体特征调整参数调整爆破参数不理想钻爆作业理想施工工艺施工顺序:测量放样标出孔位钻孔装药连线起爆。钻爆作业要固定人员、固定部位进行司钻。严格控制周边眼间距和外插角;钻孔过程分为准备、定位、开口、拔杆、移位五步。光面爆破设计级围岩全断面光面爆破炮眼布置图见图 4.4.2,级围岩光面爆破药量分配见表4.2.1,级围岩光面爆破主要技术经济指标见表4.2.2。表4.2.1 级围岩全断面光面爆破炮眼药量分配表序号炮眼分类炮眼数雷管段数炮91、眼深度炮眼装药量每孔药卷数单孔装药量合计药量个段m卷/孔Kg/孔Kg1掏槽眼411.660.93.62633.4142.112.63辅助眼253.2131.953.94辅助眼373.2131.955.855辅助眼993.2131.9517.556辅助眼25113.2131.9548.757周边眼39133.291.3552.658底板眼10153.3142.1219合计98165.9表4.2.2 级围岩全断面光面爆破主要经济技术指标表序号项 目单 位数 量1开挖断面积m243.552预计每循环进尺m3.03每循环爆破石方m3130.654炮眼总数个985钻孔总长m309.46雷管用量发110792、炸药用量Kg165.98比钻眼数个/m22.259比钻眼量m/m32.3710比装药量Kg/m31.2711单位体积岩体耗雷管量发/m30.8412预计炮眼利用率%95级围岩全断面光面爆破炮眼布置见图4.2.3,炮眼药量分配见表4.2.3,主要经济技术指标见表4.2.4。表4.2.3 级围岩全断面光面爆破炮眼药量分配表序号炮眼分类炮眼数雷管段数炮眼深度炮眼装药量每孔药卷数单孔装药量合计药量个段m卷/孔Kg/孔Kg1掏槽眼411.350.753.02632.8111.659.93辅助眼352.691.354.054辅助眼672.691.358.15辅助眼1192.691.3514.856辅助眼393、1112.691.3541.857周边眼43132.630.4519.358底板眼13152.7111.6521.459合计117122.55表4.2.4 级围岩全断面光面爆破主要经济技术指标表序号项 目单 位数 量1开挖断面积m245.042预计每循环进尺m2.43每循环爆破石方m3108.14炮眼总数个1175钻孔总长m301.56雷管用量发1297炸药用量Kg122.558比钻眼数个/m22.69比钻眼量m/m32.7910比装药量Kg/m31.1311单位体积岩体耗雷管量发/m31.1912预计炮眼利用率%93六、仰拱施工设槽形挡头模测量设置安装仰拱钢筋开挖清浮碴隐检灌筑砼捣固抽排水接94、缝处理混凝土生产、运输养护图仰拱施工工序流程图仰拱混凝土应及时施作,确保洞室结构稳定。为了保证出碴和进料运输与仰拱施工平行作业,减少施工干扰,施工过程中,无轨运输采用移动式栈桥平台,使仰拱施工紧跟隧道掘进进行。仰拱施工工艺流程见图。图4.2.5 移动式栈桥仰拱防干扰作业平台结构图无轨运输仰拱施工防干扰作业:无轨运输地段采用移动栈桥仰拱施工防干扰作业平台方案进行仰拱混凝土施工,掌子面出碴及运输车辆通过栈桥进行正常作业。移动式栈桥仰拱防干扰作业平台结构见图4.2.5。仰拱混凝土施工测量放样,由内轨顶标高,反算仰拱基坑底标高;采用机械一次性开挖到位,人工辅助清理底部浮碴及杂物,抽净基坑积水;将上循环95、仰拱混凝土接头凿毛处理,按设计要求安装仰拱钢筋,并预留与边墙衬砌连接筋;自检合格后,报监理工程师隐蔽检查并签证,混凝土输送车运输灌筑,插入式振动棒捣固。为能尽早便于行车,在仰拱混凝土中掺入早强剂;填充混凝土强度达到5Mpa后允许行人通行,填充混凝土强度达到设计强度的100后允许车辆通行。第三节 掘进辅助施工措施一、地质超前预报 为确保隧道施工安全,特将地质超前预报作为辅助施工措施。 地质预测预报内容:超前地质预报的重点工程是xx隧道,主要针对断裂破碎带及其突水情况。采用TSP203地质预报系统和掌子面超前水平钻探等形式进行探测,同时结合隧道洞身地质编录、洞内围岩变形量测、洞内外的水量、水压观测96、及降雨量观测等方面监测工作,形成综合全面的施工地质预报资料。预测开挖工作面前方和隧道洞身周边一定范围内围岩工程地质和水文地质条件,坚持以预报资料指导施工、不探不挖的施工安全原则。同时根据采集各种水文、地质、变形、应变等参数进行信息化管理和监测。调整支护类型和支护参数,实行信息化管理,动态施工。超前地质探测与预报工作程序地质预测预报方法 TSP203超前地质预报 工艺流程TSP203超前地质预报工艺流程见图4.3.2。隧道掘进不少于150m,接近前次预报结束里程测量放样,确定爆破孔位和接受器孔位施钻爆破孔位和接受器孔位清孔装药、安装传感器掌子面200m范围不得有噪音,停止一切活动连接主机、传感器97、起爆器和爆破孔确认安全、实施爆破和数据采集原始数据处理预测成果报告与施工过程揭示的工程地质核对,总结提高图4.3.2. TSP203施工地质超前预报工艺流程图 施工顺序A.准备工作:进行探测系统(测量剖面)设计和接收器孔、炮孔的现场钻制。B.TSP测量程序:装炸药系统安装启动记录单元噪音测试起爆和记录。C.地震数据采集。 数据处理利用专用软件结合现场测试参数进行数据处理。 成果解释与评估A、围岩地质体性质的推断结合隧道工程勘察资料、隧道设计资料、隧道施工地质资料、探测时间剖面、深度偏移剖面、反射层提取、二维成果显示、岩石力学参数等成果资料,对探测数据的处理结果进行解释和评估,推断前方围岩的工98、程地质和水文地质情况及不良地质的性质、规模和位置。B、围岩稳定性评价结合岩石物理力学参数、围岩软硬、含水情况、构造影响程度、节理裂隙发育等资料,参照铁路隧道设计规范对围岩稳定性评估。 超前钻孔探测本工程拟采用RPD-150C快速地质钻机进行超长距离水平钻探,采用YT-28型风动凿岩机进行每循环超长5.0m的短距离浅孔钻探,详细了解掘进施工前方3150m范围内的地质情况,验证设计资料中地质资料和各种物探地质预报结果与实际情况是否有不相符的地方,并根据超前钻探所得的详细地质资料来最终确定掘进施工方案。 超前钻探施工设备采用RPD-150C快速地质钻机、YT-28型风动凿岩机。 超前钻探施工工艺A、99、超前水平钻探:当TSP203地质超前预报结果有异常时,在正洞每个断面布置两个钻孔进行钻探。施工步骤:制定超前水平钻探作业计划书现场测定孔位平整场地钻机就位调试钻杆定位孔口施钻及孔口管安装施钻记录结果分析。B、短距离的浅孔钻探:在钻爆过程中,根据循环进尺,确保爆破后掌子面前方2.0m厚岩盘,确定探孔深度(一般为5.0m)。二、超前支护本隧道在洞口级围岩段采用超前小导管注浆加固。 超前小导管施工方法超前小导管采用YT-28风动凿岩机沿拱部开挖轮廓线外10cm施钻,成孔后安装超前小导管,小导管与钢架焊接牢固,喷C20混凝土形成止浆盘,采用KBY50/70双液注浆泵进行注浆作业。 施工工艺42mm超前100、小导管在构件加工厂制作成钢花管。前端做成尖锥形,尾部焊接8mm钢筋加劲箍,管壁上每隔15cm交错钻眼,眼孔直径为68mm。风动凿岩机钻孔后,将小导管按设计要求插入孔中,围岩软弱地段用游锤或凿岩机直接将小导管沿格栅钢架中部打入,与钢架焊接组成预支护体系。小导管水泥浆注浆工艺流程见图4.3.3。图 小导管注浆工艺流程图注浆设备采用KBY-50/70注浆泵,注浆压力不小于1MPa。注浆工艺严格按设计和施工规范进行。注浆前先喷射混凝土510cm封闭掌子面形成止浆盘,当单孔注浆达到设计量时,结束注浆。注浆参数根据注浆试验结果及现场情况调整。注浆作业中认真填写注浆记录,随时分析和改进作业,并注意观察施工支101、护工作面的状态。开挖之前试挖掌子面,无明显渗水时,即可进行开挖作业。第四节 初期支护否超前地质预报初喷混凝土35cm施 工 放 样安装钢架及挂钢筋网是否符合标准调 整施作系统锚杆监 控 量 测反馈调整确定支护参数是开 挖喷射混凝土达到设计厚度图 喷锚支护施工工艺流程图锚喷支护采用22mm砂浆锚杆、钢筋网、格栅钢架、C20喷射混凝土等支护措施。支护紧跟开挖面及时施作,以减少围岩暴露时间,抑制围岩变形。钢架、钢筋网和锚杆在洞外构件厂加工,人工安装钢架,挂设钢筋网,风动凿岩机钻孔施作系统锚杆,TK500型湿喷机喷射作业。喷锚支护工艺流程见图4.4.1。一、系统锚杆施工本标段隧道系统锚杆采用22砂浆锚102、杆。锚杆预先在洞外钢构件厂按设计要求加工制作。砂浆锚杆施工工艺流程为:钻孔清孔注浆插入杆体安装锚杆垫板。施工采用风动凿岩机,按设计钻孔,达标准后,用高压风清除孔内岩屑;用注浆泵将水泥砂浆注入孔内,砂浆填充锚杆孔体积的2/3后停止注浆;及时将加工好的杆体插入孔内,安装锚杆垫板。二、钢筋网钢筋网预先在洞外钢构件厂加工成型。钢筋类型及网格间距按设计要求施作。钢筋网安装搭接长度应为12个网格,采用焊接,随受喷面的起伏铺设,与受喷面的间隙一般不大于3cm。与锚杆或其它固定装置连接牢固。三、格栅钢架本标段隧道级围岩采用格栅钢架支护。钢架按设计预先在洞外钢构件厂加工成型;洞内用螺栓连接成整体。制作加工:格栅103、钢架采用胎模焊接。钢架加工的焊接不得有假焊,焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。钢架架设:安装前清除底脚下虚碴及杂物。钢架安装允许偏差:间距、横向位置和高程与设计位置的偏差不超过5cm,垂直度误差为2;各节钢架间以螺栓连接,连接板密贴,沿钢架外缘每隔2m用混凝土预制块楔紧;钢架底脚置于牢固的基础上。钢架尽量密贴围岩并与锚杆焊接牢固,钢架之间按设计纵向连接。围岩松散破碎时,钢架拱脚打设22mm锁脚锚杆,锚杆长度不小于3.5m,数量为24根。下部开挖后钢架及时接长,封闭成环。四、喷射混凝土本标段隧道初期支护喷射C20混凝土。喷射混凝土采用洞外自动计量拌合站拌合,湿喷混凝土作业。喷射混凝土分初喷和复喷二104、次进行。初喷在开挖(或分部开挖)完成后立即进行,复喷混凝土在系统锚杆、钢筋网、钢架安装施作后进行,尽快闭合支护整体受力,以抑制围岩变位。湿喷混凝土施工工艺流程见图4.4.2。喷射混凝土前,先对受喷岩面进行处理。喷射作业应连续进行,一般岩面用高压水冲洗受喷面上的浮尘、岩屑,当岩面遇水容易潮解、泥化时,宜采用高压风吹净岩面;若为泥、砂质岩面时应挂设细钢筋网,用环向钢筋和锚钉或钢架固定,使其密贴受喷面,以提高喷混凝土的附着力。采用埋设钢筋头做标志控制喷射混凝土的厚度。有涌水、渗水或潮湿的岩面喷射前按不同情况进行处理:涌水较大时采用注浆堵水后再喷射混凝土。小股水或裂隙渗漏水采用岩面注浆或导管引排后再喷105、射混凝土。大面积潮湿的岩面采用粘结性强的混凝土。第五节 隧道防排水施工筛网10mm(滤出超径石子)混凝土湿喷机水泥砂石子水拌合时间1min混凝土运输车运送液体速凝剂(水泥用量4%)80-150cm受 喷围岩面30cm图 湿喷混凝土施工工艺流程图一、施工原则隧道防排水遵循“以排为主,防排结合,因地制宜,综合治理”的原则,争取隧道建成后达到洞内基本干燥的要求,保证结构和设备的正常使用和行车安全。防水措施:在初期支护与二次衬砌之间敷设一层JS-18PE型防水板,作为第一道防水措施。防水板敷设应从边墙下部设置引水管处至拱部到中墙顶部连续施作,全隧道满铺。可用钢钉或其他方法固定,固定处应补强。施工时要注106、意保护防水板的完整性。二次衬砌变形缝、纵向施工缝均用中埋式橡胶止水带止水,环向施工缝、用橡胶膨胀止水条止水。采用防渗混凝土作为第三道防水措施。 排水措施:为了有效地排除二次衬砌背后积水,消除二次衬砌背后的静水压力,在初期支护与防水板之间背后按10m的纵向间距设置软式透水管,透水管内的水通过设在衬砌底部的软式排水管直接引入路面下两侧的排水沟排出洞外。隧道口部设置防冻保温水沟及时排除洞内水。二、洞室防排水施工洞内防排水流程见附表4-5-1。隧道防水要点加强基岩表面水的处理,为防水打下基础。基岩表面股状水采用透水软管引排,淋状水采用将透水软管绕成圈再引入边墙的纵向透水软管引排。喷混凝土后,再对混凝土107、表面进行检查,对股状及淋状水用型软管及型弹簧排水管再次处理,确保挂防水板前没有大的渗水。加强施工缝防水措施的落实,确报施工到位。控制矮边墙施作时纵向透水软管安装质量,注意环向透水管、纵向透水管及横向排水管的连接质量。填充面排水处理纵向水沟横向排水孔 路面边沟沉砂井保温水沟 同洞外排水沟相连隧道防排水系统股状水用型弹簧透水管引排淋状水用型弹簧透水管引排二衬施工防水处理岩面排水处理岩面股状水用透水软管引排岩面淋状水用透水软管绕圈密布引排喷砼面排水处理边墙挂防水板并浇注砼安装柔性透水管同纵向盲沟连接洞 身 挂 防 水 板安装施工缝止水条(带)防水砼浇注附图4-5-1 洞内防排水施工流程附图4-5-2108、 防水板施工流程1、 拼大幅防水板2、 防水板质量检查固定防水板吊带用热焊机焊接防水板,松紧适度准备工作防水板挂设防水板固定焊接防水板搭接缝质量检查 移走吊挂台车结 束1、 台车就位2、 切除外露铁件头3、 砂浆找平补 强合格不合格防水板施工防水板铺设施工工艺流程图见附表4-5-2。施工准备 防水板质量检查复合防水层采用1mm厚EVA/ECB共挤防窜流防水板表面复合一层300g/m2的无纺布。使用前必须按设计参数予以抽检。铺设防水板之前,应清理喷砼表面凸出明显的尖利棱角及锚杆头等,以防划破刺穿防水板。对于喷混凝土面严重凹凸不平的部位须进行修凿和找平。防水板的洞外拼接。防水板须在洞外宽敞平整的场109、地上,将幅面较窄的防水卷材拼接成大幅面防水板。防水板搭接宽为10cm。热焊粘结前,防水板须进行检查是否有变色、波纹(厚薄不均)、斑点、刀痕、撕裂、小孔等缺陷,如果存在质量疑虑,应进行张拉试验和焊缝抗拉强度试验。防水板铺设技术措施:防水板的铺设搭接应按砼的灌注顺序安排,防水板超前二衬作业面30m左右,防水板施工缝错开二衬台车施工缝50100cm,当二者错不开时,用50cm宽的防水板反向焊接一层保护施工缝。挂设时在喷锚支护面上施作吊挂点。上下循环两幅大幅面的防水板接头处留10cm搭接幅面,用热焊机将搭接逢焊好,焊逢宽度不小于2cm。铺设时纵横向按不小于10%的富余量留足防水板,确保混凝土不胀破防水110、板。质量检查对搭接焊逢及吊挂点进行检查,如有不符合质量要求者,应及时进行补焊处理;检查防水板的松紧度;加强交叉口、预留洞室处防水板的检查;落实浇注过程中的值班人员。防水板之间粘接部位采用加压检测,在0.2Mpa压力作用下5分钟不小于0.16Mpa。施工缝止水:按照设计根据施工缝的类别分别安装止水带或止水条,混凝土施工中加强观察,确保防水设施完好。第六节 二次衬砌施工本隧道、级围岩及级围岩一般段二次衬砌采用C25素混凝土,级围岩加强段衬砌采用C30钢筋混凝土。本隧道为长隧道,设有避车洞、通风支洞、安装风机的明洞段。混凝土采用集中拌合工厂化生产、输送车运输。特殊衬砌断面采用组合钢拱架和大块模板施作111、,施作时用脚手架搭设工作台,输送泵灌注,人工捣固;正常断面采用自行式全液压台车,配合混凝土输送泵,人工与附着式振动器捣固。经现场监控量测数据分析。确认围岩变形已趋于稳定后,及时施作永久性衬砌。在施作衬砌前,必须按设计要求施作好防水层。一、二次衬砌施工顺序仰拱施工填充或钢筋砼底板施工矮边墙施工洞身施工电缆沟施工填充面施工整体道床施工。台车二次衬砌施工工艺流程见附图4-6-1。二、二次衬砌施工仰拱、填充及砼底板施工:仰拱、填充及整平层先于衬砌浇筑,一般要紧跟开挖面。隧道开挖后尽快施作仰拱、填充及整平层即完善支护结构整体受力,同时改善洞内行车条件,排水有序,有利于文明施工。仰拱及填充采用大块模板,先112、施工仰拱,由中心向两侧对称一次浇筑成型并养护,随后立填充侧模进行隧底填充。每次施工长度结合施工缝位置而定。施工时用仰拱栈桥作辅助通道,供其它机械通行。矮边墙施工:矮边墙施工高度为开挖基底至内轨顶下55cm。采用定型钢模施工。施工要点:模板台车为自行门架式全液压结构,净空满足施工车辆通行,受力按80cm厚附图 4-6-1 混凝土衬砌施工工艺中线水平放样检查铺设衬砌台车轨道3检查衬砌钢筋绑扎、预留洞室、预埋件情况4检查止水条安装情况水平定位立模拱部中心线定位立模边墙模板净空定位拱墙模板固定成型清理基层自检监理工程师进行隐蔽检查洞外混凝土拌合站混凝土运输混凝土输送泵施作止水带涂脱模剂灌注混凝土台车脱113、模退出养护监控量测确定施作混凝土衬砌施工准备台车移位台车定位施作止水条混凝土设计。模板面板选用武钢板材,加工误差前后轮廓5mm内、表面要平整、光滑。脱模剂要涂抹均匀,使砼表面色泽一致,台车定位要准确,支撑牢固。砼自模板窗口灌入,由下向上,对称分层,先墙后拱灌注,倾落自由高度不允许超过2m。在砼浇筑过程中,注意观察模板、支架、钢筋、防水板,当发现有变形、位移、损伤时,及时采取措施进行处理,因意外砼灌注作业受阻不得超过2个小时,否则按施工缝处理。捣固注意事项:每一振点捣固延续时间,应使砼表面呈现浮浆和不再沉落。振动棒的移动间距不大于振动器作用半经的1.5倍。振动棒与模板的距离不大于其作用半径的0.114、5倍,并避免碰撞钢筋、模板、止水带等。振动棒插入下层砼内的深度不小于50mm。试验室按规定要求在灌注砼现场做试件,并详细填写施工记录。砼养护及拆模:砼灌注后,强度达到设计强度70%时,方可拆模,并进行养护,养护时间不少于14天。泵送混凝土材料:砂石最大粒径与输送管内径之比不大于1:3;通过0.315mm筛孔的砂不小于15%;最小水泥用量为300kg/m3;坍落度为80-180mm。混凝土泵输送管道安装:要求直、转弯缓;灌注点先远后近;泵送前用少量水灰比为0.7的水泥砂浆湿润导管;换接管时先湿润后驳接;泵送过程严禁加水、空泵;开泵后无意外情况中途不要停歇。泵送砼结束时,洗管前先行反吸,降低管内压115、力;洗管时,从进料口塞入海绵球或橡胶球,用高压风将管道内砼吹出。第七节 监控量测与施工测量一、监控量测 由于隧道工程的特殊性,须采用动态设计,动态施工原则,根据施工中的实际情况,合理选用支护结构,确保安全施工和今后使用的安全可靠,所以隧道施工中必须对施工全过程进行有效监控。本隧量测项目有:洞内观察、拱顶下沉、地表下沉、围岩位移、爆破振动监测等项目,通过量测收集施工信息,对量测数据进行处理反馈加以指导施工。、现场监控量测目的了解围岩、支护变形情况,以便及时调整和修正支护参数,保证围岩稳定和施工安全;提供判断围岩和支护系统基本稳定的依据,确定被覆施作时间;依据量测信息采用相应措施,优化施工方案,在116、保证施工安全前提下加快施工进度。、量测项目及内容见表4-7-1。量测项目及内容序号量测主要项 目类别量测仪器主 要 内 容1地质和支护状况观察A目测、地质罗盘1.开挖面围岩自稳性;2.岩质破碎带、褶皱节理、结构面产状等情况;3.核对围岩类别及风化变质情况;4.地下水情况;5.支护变形开裂情况。2周边收敛位移A收 敛 仪根据收敛情况判断:1.围岩稳定性;2.支护设计和施工方法的合理性;3.被覆砼施作时机。3拱顶下沉A水平仪、挂钩式钢尺、水准尺监测拱顶下沉值,了解断面变化情况,判断拱顶的稳定性,防止坍方。4地表下沉A水平仪、水准尺1、洞口及浅埋地表下沉情况。2、判断隧道开挖对地表产生的影响及防止沉117、降措施的效果。 表4-7-1、量测频率 见表4-7-2。 量测频率表序号项目名称布 设量测间隔时间115天1630天3090天90天1地质和支护状况观察开挖后及支护后进行开挖和支护全过程中进行2周边收敛位移洞口段前50m每5m一个断面,类围岩每20m一个断面,、围岩每50m一个断面,断面变化处增设断面点,全断面2条测线,台阶法每一台阶25条测线2次/天1次/天3次/周5次/月3拱顶下沉洞口段每5m一个断面,其余每1050m一组2次/天1次/天3次/周5次/月4洞口地表沉陷洞口前50m每5m一个断面3次/天1次/天3次/周3次/月5爆破振动监测每代表性地段一个断面,每个断面20个测点施工准备开 118、挖初期支护状况观察开挖面岩性的观察初期支护喷砼埋入观测预埋件初 读 数拱顶下沉和净空收敛按设计频率量测绘数据整理和计算机处理加 强 支 护变形曲线出现反常施作二次衬砌围岩变形趋于稳定 表4-7-2 、测试工作现场量测要求初期支护施作2h后即埋设测点,进行第一次量测数据采集。测试前检查仪表设备是否完好,如发现故障应及时修理或更换;确认测点是否松动或人为损坏,只有测点状态良好时方可进行测试工作。测试中按各项量测操作规程安装好仪器仪表,每测点一般测读三次;三次读数相差不大时,取算术平均值作为观测值,若读数相差过大则应检查仪器仪表安装是否正确、测点是否松动,当确认无误后再按前述监控量测要求进行复测。多119、次测试都要认真做好原始数据记录,并记录掘进里程、支护施工情况以及环境温度等,保持原始记录的准确性。量测数据应在现场进行粗略计算,若发现变位较大时,应及时通知现场施工负责人,以便采取相应的处理措施。测试完毕后检查仪器、仪表,做好养护、保管工作。及时进行资料整理。量测断面间距、测点布置量测间距将严格按设计资料执行。洞内测点拟布置见图4-7-4和图4-7-5所示。图4-7-4 全断面测点布置 图4-7-5 正台阶测点布置施工监测周边水平位移量测图4-7-6 SWJ-收敛计结构图测点埋设:喷锚支护施作后,用风钻凿40mm、深200mm的孔,先用1:1水泥砂浆灌满后再插入测点固定杆,尽量使同一基线两测点120、的固定方向在同一水平直线上,等砂浆凝固后,即可进行量测工作。量测方法:采用SWJ-隧道收敛计监测。该机采用大张力自锁紧摇柄加载系统,并在结构上进行了一系列性能提升设计,具有很高的量测精度,特别适用于大跨度隧道的变形监测。SWJ-隧道收敛计结构见图4-7-6。拱顶下沉量测拱顶位移量测的测点用风枪打眼埋设固定杆,并外露杆头设挂钩。测点的大小要适中,如过小,测量时不易找到;如过大,爆破时易被打坏。支护结构施工时要注意保护测点,一旦发现测点被掩埋,要尽快重新设置,以保证数据不中断。采用水平仪、水准尺、挂钩式钢尺配合测量拱顶下沉,精度可达12mm。量测时用一把24m长的挂钩式钢尺挂上即可。拱顶下沉量测见121、图4-7-7。图4-7-7 拱顶下沉量测示意图地表下沉量测测点布置:与洞内收敛、拱顶下沉量测断面里程对应,地表下沉量测点集中设在隧道中线附近,并在开挖面前方H+h1处设测点,(H为隧道埋深,h1为上半断面净高),直到开挖面后方约35B处。图4-7-8 地表沉降量测区间图测量方法:采用水平仪、水准尺配合测量地表沉降,精度可达24mm。用经纬仪将所有测点布设于同一直线上。测点钢筋安设就位后,表面磨平,并用钢钉等锐器在其表面冲眼标记。地表沉降量测区间及测点布置见图4-7-8、图4-7-9。图4-7-9 地表沉降量测测点布置图、围岩稳定性和支护效果分析量测资料整理图4-7-10 电子计算机量测处理系统122、图现场量测资料存档主电子计算机绘图机地表下沉图、随时间变化图净空变位及变位速度随时间变化图围岩变位随时间变化图其它印刷机和有限元解分析的对比预测变形量解析其它资料存档资料存档分析对比(现场) 使用电子计算机对量测资料整理分析,具体流程见图4-7-10。围岩量测判释标准 开挖、支护阶段A、现场监控量测的各类数据均应及时绘制成时态曲线,当位移时间关系趋于平缓时,应进行数据处理和回归分析。以推算最终位移和掌握位移变化规律;当位移时间关系曲线出现反弯点时,则表明围岩和支护已呈不稳定状态,此时应密切监控围岩动态,并加强支护,必要时立即暂停开挖,采取停工加固并进行支护处理。位移时间的正常曲线和反常曲线,详123、见图4-7-11所示。其中反常曲线是指非工序变化所引起的位移急剧增长现象;(a)图表示绝对位移值逐渐减小,支护结构趋于稳定,可施作模筑混凝土衬砌。(b)图表示位移变化异常,出现反弯点初期支护出现严重变形,这时应及时通知施工管理人员,该段支护须采取加强措施,确保隧道不坍方;严重时施工人员须迅速撤离施工现场,保证施工人员安全。 时间t 时间t (min) 位 移 (min) 位 移 (a)正常曲线 (b)反常曲线图4-7-11 时间位移特征曲线B、根据位移时间曲线形态来判别围岩稳定性标准。岩体变形曲线可分为三个阶段: 基本稳定阶段 主要标志是变形速度不断下降,即d2u/dt20,称为一次蠕变区,表124、示围岩趋于稳定,其支护结构是安全的; 过渡区段 变形速率较长时间保持不变,即d2u/dt20,称为二次蠕动区,应发出警告,及时调整施工程序,加强支护系统的刚度和强度; 破坏区段 变形速度逐渐增加,既d2u/dt20,称为三次蠕变区,曲线出现反弯点,表示围岩已达到危险状态,必须立即停工加固。 围岩稳定性判别标准,是比较复杂的,它不仅同围岩类别以及其他地质因素有关,而且还同施工方法、支护手段等人为因素有关。因此,在评价围岩稳定程度时应根据隧道工程的具体情况,采用上述三种判别标准综合分析并反馈于设计与施工应用,比较符合实际。 二衬施作应在围岩量测达下列三项标准时进行(断层破碎带施工除外) A、隧道周125、边水平收敛速度小于0.2mm/d;拱顶或底板垂直位移小于0.1mm/d。B、隧道周边收敛速度,以及拱顶或底板垂直位移速度明显下降。 C、隧道位移已达到相对位移量的90%以上。 隧道二衬后稳定判据二衬后位移速度趋近于零,支护结构的外力和内力的变化速度趋近于零。二、施工测量本标段主要测量及监测仪器有全球定位系统、全站仪测量仪、经纬仪、自动安平水准仪、铟瓦水准尺、数显式收敛计、激光隧道限界检测仪。测量作业程序流程见图4.7.12。开工前交接桩控制网、水准基点开工复测控制网、水准基点加密防护施工中复测检查施工测量竣工测量测量成果报监理工程师及业主图4.7.12 测量作业程序流程图 控制测量施工前平面控126、制网复测:施工前由设计院和业主技术部门进行现场交接测量控制桩橛点,办理相关手续。开工前组织测量人员对交接的导线网点和水准基点进行反复复核测量,复核导线点的坐标和水准基点高程的准确性,测量结果经过平差后与所交的控制点结果进行对比,完全无误后作为施工用控制点。在隧道洞身开挖支护500m时用洞外控制点引到洞内作施工控制测点,每1.0km或雨季前后各进行洞内外导线控制点联测一次。 平面控制附合导线测设隧道内布置双导线形成闭合导线,利用全站仪、精密水准仪等测量仪器,精确控制隧道中线。隧道洞口导线点位埋设使用钢筋(钢筋顶上刻十字线)埋于洞口附近坚固稳定的地面上,并用混凝土固定桩位,点与点之间通视良好。点位127、布置完毕后,利用设计院交接的导线网点GPS点(已知)作基准点,以三维坐标法,使用全站仪引测附合导线上各点的精确坐标值(并经平差),使用精密水准仪从高等级的两个BM点测定导线上各点的准确高程(并经平差)。水平角的观测正倒镜六个测回中误差2.5,每条附合导线长度必须往返观测各三次读数,在允许值内取均值,导线全长闭合差1/30000。 高程控制高程控制点的布设利用平面控制点的埋石作为高程控制点,如特殊需要时进行加密,加密的水准点精度不低于高程控制点的精度,其布置形式为附合水准线路。精密水准点的复测采用S1等级水准仪对所交精密水准点进行复测,往返测量。观测精度符合偶然误差2mm,全中误差4mm,往返闭128、合差8(L为往返测段路线段长,以km计)。两次观测误差超限时重测。当重测结果与原测成果比较不超过限值时,取三次成果的平均值。 施工测量 洞口测量根据隧道洞口的设计结构和洞口地形标高,详细计算洞口边仰坡开挖边线的坐标和各桩中心坐标。利用附合导线与以上计算坐标的相对关系,使用全站仪在地面上放出洞口边仰坡开挖轮廓线,十米桩中心坐标点位,以放出的坐标点为中心放出开挖边线桩,控制洞口边仰坡的开挖。 洞身测量隧道洞身施工测量根据隧道设计文件,精确计算出线路百米桩的坐标及结构的相关尺寸和标高,并按每10m编制出本标段隧道标高表。测量工程师利用洞内测量控制点,及时向开挖面传递中线和高程;由测量班用断面测量仪测129、设隧道开挖轮廓线,支护钢架架立前后和二次衬砌立模前后,进行复核,确认准确后方可进行下道工序施工,并对混凝土净空断面应用激光隧道限界检测仪检查;在洞内进行施工放样时随时配带气压表、温度计,随时根据实际情况对仪器进行气压、温度的修正。 竣工测量隧道洞身衬砌作业,每20m对已衬砌段隧道净空采用激光限界检测仪进行洞身净空检查,隧道洞身开挖贯通后,及时组织测量人员进行贯通测量;依据测量规范及测量结果,调整贯通误差,并将结果及时上报监理和业主有关部门;依据设计图纸检查完工后的结构物尺寸,如实填写检查结果,并将检查资料作为竣工资料一部分存档。 测量精度的保证措施测量桩点的交接,必须双方会同,持交桩表逐桩核对130、,交接确认,遗失的坚持补桩,无桩名者视为废桩,资料与现实不符的予以更改;执行有关测量技术规范,按照规范技术要求进行测量作业检测,保证各项测量成果的精度和可靠性;测量放样的依据是施工图纸及相关规范,要求使用的图纸及规范必须盖“受控”章,确保其有效;定期组织测量人员与相邻施工单位共同进行洞内外控制点联测,保证控制点的准确性;所有现场测量原始记录,必须将观测者、记录者、复核者记录清楚且须是各岗位操作人员自己的签名;加强仪器的维修和保养,保持其良好状态,制定仪器维修和保养制度及周检计划,按时送检。第八节 特殊围岩地段施工应急预案及风险源分析由于地下工程施工的特殊性,施工中极可能出现围岩失稳、突然涌水、131、涌泥、岩爆、高地温、瓦斯等地质灾害。根据以往隧道施工中处理不良地质地段的施工经验,确定对本隧道不良地质地段施工原则如下:1在施工接近设计提供不良地质地段时,加强地质预报,采用水平钻超前探孔进行超前地质预报,用于探明前方工程及水文地质情况,发现地下水较大时,则进一步钻孔放水,防止涌水发生。2利用超前小导管以及自进式锚杆等注浆方法对围岩进行超前预加固,采用型钢钢架加强初期支护。3采用超短台阶预留核心土法施工,按“管超前、短开挖、弱(不)爆破、强支护、快封闭、勤量测、紧衬砌”的原则,开挖后及时支护,做到随挖随护。4缩短循环进尺,采用无爆开挖或微差控制爆破技术,尽可能减少对围岩的扰动。5加强施工组织管132、理,严格施工工序,并组织好物资供应工作。6采用信息化和动态化施工管理技术,加强施工监控量测,及时反馈信息,及时优化支护参数和施工方案,确保施工质量和安全。一、软岩流变地段施工隧道通过段地应力较高,隧道埋深大,在施工中有产生流变或较大变形的可能性,对软岩的稳定极为不利。软岩流变地段采取的施工措施主要有:1通过现场测试及室内试验,对其流变性进行研究,以指导设计和施工。2施工中加强监控量测,加密量测断面和量测频率,根据量测信息,采取相应的工程措施。3施工中采取超前支护、分部开挖、随挖随护、密闭支撑、及早衬砌等措施。开挖时尽量不爆破采用人工或机械施工,确需爆破时采用控制药量的微震爆破,以减少对围岩的扰133、动。开挖后尽快支护,并监测断面有无变化。必要时可喷混凝土封闭掌子面,以防失稳,待超前预注浆加固地层后再向前开挖施工。二、突水、突泥地段施工隧道通过各断层破碎带地段,由于构造裂隙水较发育,地下水循环较快,施工中有可能产生突然涌水现象。在通过断层泥砾带、含泥质地层的影响带时,因岩层应力较大,有可能产生突然涌泥现象。突水地段施工施工中在断层破碎带或穿过隔水地层时,有突然涌水的可能。洞内突水对隧道施工的危害很大,因此施工中必须采取相应的防水、排水措施。在断层带应对地下水引起足够重视,应采取超前探测,根据涌水量的大小,提前封堵和疏排,同时做好应急准备,一旦发生涌水,要尽快安装设备,迅速排出,以防大量地下134、水涌入洞内,造成危害。1涌水预测方法根据在类似地质条件隧道工程施工中的成功经验,选用相似比拟法对隧道涌水进行预测。相似比拟法是对隧道已开挖地段实测涌水量来推断未开挖地段的涌水量。它建立在岩层裂隙比较均匀,比拟段的水文地质条件相似,涌水量与坑道体积成正比的基础上。施工中着重对设计中等富水段进行超前钻孔探水,利用钻孔台车施工探水孔,每次探水段长7.5m,开挖5m,保留2.5m开始下一次探水。探水孔孔径为55mm,钻孔外插角为102施工方案施工中进行地质素描、超前水平钻探,研究设计文件和地质调查,在明确涌水水源补给、水质、涌水量、突出水压等资料后,确定有针对性的方案。主要采用以排水为主,排堵结合方案135、,用管道引排水法、注浆堵水法和帷幕注浆等技术。 全断面超前预注浆堵水当超前探水孔中2/3孔出水且总出水量大于100m3/h时,采用全断面超前预注浆堵水。 局部超前预注浆堵水当超前探水孔中总出水量小于10m3/h时,但个别探水孔出水量大于2m3/h时,采用局部超前预注浆堵水。 施工顺序 加强地质预测、预报工作。在开挖即将进入断层破碎带、富水地段时,加强地质预测、预报工作,准确掌握前方地下水含量、压力、分布,并结合预测结果设置超前探水孔,判断是否有发生涌水的可能,并排除部分地下水,减少水量,降低水压。 开挖采用超短台阶预留核心土法。 通过超前小导管或自进式超前锚杆预注浆止水,浆液为水泥-水玻璃双液136、浆。浆液配比和注浆压力由现场试验确定。 按顺序分步开挖隧道断面,施作初期支护。初期支护系统锚杆由周壁小导管代替,进行预注浆,浆液为水泥-水玻璃双液浆。 施作初期支护时,应根据渗漏水的情况,在各渗漏水处钻眼引水,设置弹簧排水管。在大面积淋水或水流量仍很大的情况下,可设置多层弹簧排水管,通过弹簧排水管将水引入墙脚纵向排水管,流入排水沟将水排出洞外。 铺设土工布及防水板。 最后全断面模筑防水钢筋混凝土衬砌。另外富水地段应加强施工用水、排水管理,防止拱脚、墙脚和基底浸泡,及时抽排,严防积水,预备足够抽水设备,以策安全。突泥地段施工涌水在断层泥较厚地段往往导致流泥,造成坍方,且使隧道周围岩体产生空隙至大137、体积的空洞,危害极大。施工中,首先要依靠地质超前预报作出判断,根据涌泥量的大小,泥砂含量,提前封堵,然后通过超前小导管或自进式超前锚杆预注浆,以加固地层并止水。出现突泥,必须尽快将口堵住。堵塞的材料以钢筋、钢管和型钢为骨架,填塞草袋,劈柴和木板。堵口后,用喷混凝土将其封闭,并将周围洞身加固。然后沿开挖面周边设超前钢管支护,采用直径40mm、50mm或80mm长610m的无缝钢管。必要时两层、三层重叠,形成“套管”以增大其抵抗松散地层压力的能力。做这样处理后,再压注水泥水玻璃浆液。同时在此断面附近设置监控量测点,量测围岩的收敛变形情况。三、断层破碎带施工由于断层带松软、破碎、含水,以断层泥砾为主138、,其自稳能力差,施工时容易发生坍塌等围岩失稳现象。断层破碎带施工时应减少对围岩的扰动。施工中采用的主要手段有:超前探测、超前支护,分部开挖,随挖随护,密闭支撑,及早衬砌。施工时具体采取如下措施:1采用超前钻孔法及地质素描法对前方地质详加探测,同时辅以水平地质探测,提前预测前方松散、破碎带情况。做为施工依据。2断层带采用超短台阶预留核心土法施工。采用帷幕注浆或超前管棚注浆预加固地层,分步开挖后及时施作喷锚网、钢架初期支护,边墙分左右工作面错开施工,并及时施作混凝土仰拱闭合成环整体受力。如出现大量涌水,则采取排堵相结合的处理措施。3加强围岩监控量测,及时反馈信息指导施工,科学调整支护参数,合理确定139、混凝土衬砌灌筑时间。4施工注意事项 通过断层带时,应尽快施作初期支护及仰拱,使受力闭合成环,以减少岩层的暴露、松动,各施工工序的距离尽量缩短。 采用爆破法掘进时,严格掌握炮眼数量、深度及装药量,以减少爆破对围岩的震动。 采用分部开挖时,其下部开挖分左右两侧交替作业,如遇两侧软硬不同时,应用偏槽法开挖,按先软后硬顺序交错进行。 开挖有水流出时,凿眼安置套管集中引排,使其不漫流,并随工作面向前推进,做好排水沟,并避免积水浸泡拱、墙脚。 断层地带的支护宁强勿弱,并严格监控量测,及时掌握围岩收敛变形信息,修改设计支护参数。四、有害气体地段施工作为长大隧道,本隧道可能有有害气体,施工中应加强有害气体监测140、,作好预报和施工通风工作。采取的主要措施有: 利用超前探孔提前排放,必要时加密探孔。 加强施工通风,在通过煤层时应不间断通风。 洞内设瓦斯监测点,随时监测瓦斯浓度,使其控制在0.3%以下。 如进入煤层段施工时严格按揭煤工艺要求组织施工。五、突发事故处理1停电事故处理 施工现场全过程进出口、斜井口各配备2台备用发电机,一旦出现突发停电事故,立即启动备用电源提供临时电力。 设专人负责发电机日常管理和维修保养。 加强施工用电线路的检查和维护,对老化线路必须及时更换,确保线路正常、安全输电。2突发火灾的处理 每个施工队配备必要的通讯器材和消防工具。 施工现场、生活区及各类库房、加工厂配备足够的消防桶、141、灭火器、沙箱等必备消防安全器材,施工期间消防器材不得挪做它用。 当出现火警时,立即组织人力扑灭火险,并及时报警。六、隧道坍塌预防措施围岩坍方前兆围岩的变形破坏、失稳坍方,是从量变到质变的过程。量变过程中,在围岩的工程水文地质特征及岩石力学反应出一些征兆。根据征兆预测围岩稳定性,进行地质预报,保证施工安全,防治隧道坍方。特殊和不良地质,如断层及破碎带、地下水、松散地层等稳定性差的围岩的变形破坏、失稳坍方,有以下征兆:水文地质条件的变化,如干燥的围岩突然出水、地下水突然增多、水质由清变浊(地下水将断层泥带走)等都是即将发生坍方的前兆;拱顶不断掉下小石块,甚至较大的石块相继掉落,预示着围岩即将发生坍142、方;围岩节理面裂缝逐步扩大;支护状态变形(拱架接头挤偏或压劈、喷射混凝土出现大量的明显裂纹或剥落等)、敲击发声清脆有力、甚至发出声响;围岩或初期支护,拱脚附近的水平收敛率大于0.2mm/d,拱顶下沉量大于0.1mm/d,并继续增大时,说明围岩仍在发生变形,处于不稳定的状态,有可能出现失稳坍方。隧道坍方预防措施做好超前地质预报工作。尤其是施工开挖接近设计探明的富水、富泥及断层破碎带时,要认真及时地分析和观察开挖工作面岩性变化,遇有探孔突水、涌泥、渗水增大和整体性变差等现象,及时改变施工方案。加强围岩量测工作。通过对量测数据分析处理,按照时间位移曲线规律,及时调整和加强初期支护,同时重视混凝土衬砌143、及时施作。严格控制爆破装药量,尽量减小对软弱破碎围岩的扰动。保证施工质量,超前预注浆固结止水,钢架制作、初期支护和混凝土衬砌混凝土质量必须符合设计及验标要求。严格控制开挖工序,尤其是一次开挖进尺,杜绝各种违章施工。施工期间,洞口应常备一定数量的坍方抢险材料,如方木、型钢钢架等,以备急用。有下述现象发生时,应先撤出工作面上的施工人员和机械设备,指定专人观察和进行加固处理。围岩量测所反映的围岩变形速度急剧加快。围岩面不断掉块剥落。 初期支护喷混凝土表面龟裂、裂缝或脱皮掉块,钢架严重变形。七、地质超前预报 施工中,我们将把传统地质方法和地球物理探测法结合起来用于地质信息超前预测预报,对地质灾害作充分144、估计,防患于未然,预测预报内容主要有以下几项:地质条件对施工影响程度。断层破碎带预报。可能出现塌方、滑动。 软岩出现内鼓、片劈、掉块地段。岩体突然开裂或原裂隙逐渐增宽等危害性。位移变形加快影响围岩稳定。浅埋段下沉裂缝对隧道施工的影响。传统地质方法由地质工程师负责,采用地表补充调查,追踪掌子面素描,已开挖段的洞体地质展视图,记录各种结构的产状要素,地下水状态等数据,平推前方开挖地质情况。 超前钻孔法利用钻孔台车或地质钻机钻孔,一般在拱顶、起拱线和下部各钻一孔,采用钻眼排碴取样分析,记录钻速、水质水量变化情况,综合不同位置钻孔情况以及开挖后的岩面观测素描,综合判断预报前方水文、地质条件。八、风险源145、分析风险源识别与等级划分根据坑道掘进设计说明资料分析并结合工程结构特点,施工方法及工法,周边环境等具体情况,将工程等级划分为级:级为重要风险源,需业主、设计、监理等有关单位共同防范,级以下为一般风险源,可通过承包商在实施过程中进行防范。本合同段风险源分类及危害见表4-8-1。风险源分类及危害表 表4-8-1风险源项目风险等级产生后果起因防范单位进口端洞口段、有害气体、放射性元素财产损失、中断交通、健康受到侵害支护不及时、支护参数不当、勘测不准确主业、设计、施工单位类围岩中紧急停车带、交叉口坍塌、伤人、延误工期支护不及时、支护参数不当施工单位喷锚支护人员伤亡、塌方支护不及时、进尺过长施工单位风险146、源分析洞口段 洞口特殊的地质和特殊的位置 ,隧道施工的特殊性。 施工设计考虑不周全。地质情况与设计不符未能及时提出变更。施工中支护不到位,进尺过长,支护不及时。二衬未及时紧跟。爆破方案不合理。通风效果不好。级围岩中交叉口施工。由于爆破破坏结构容易发生局部坍塌、掉石,风险存在的因素:岩体地质特点本身决定。地质情况与设计不符未能及时提出变更。施工中清理危石和防护不到位,支护不及时。施工管理不到位。喷锚支护作业喷锚支护过程中,存在的风险因素为:钻眼过程中围岩受到扰动易掉块; 在焊接钢筋网片过程中操作不当网片掉落伤人;喷射砼过程中高压风管易爆裂伤人;在喷射砼过程中,操作不当造成液体速凝剂伤人。降低风险147、的措施施工设计及施工方案选择从设计图纸的审核入手,施工前组织工程技术人员对施工设计图认真仔细的审核,分析设计方案、设计参数,特别是存在较大风险源的部位,对设计图存在的问题及时上报,经常沟通。根据监控量测的反馈信息,及时与设计单位与业主联系,及时取得对设计方案、参数的调整,实现真正意义上的动态设计、动态施工。对工程中的重点难点要认真分析,把困难想足,通过对方案的对比、分析、筛选,制定切实可行的施工方案。定期召开协调会,通报情况,以便及时制定对策。强化施工管理加强施工技术管理,严格执行以总工程师为首的技术责任制,使施工管理标准化、规范化、程序化。认真熟悉施工图纸,深入领会设计意图,严格按照设计文件148、和图纸施工,吃透设计文件和施工规范、验标。严格执行工程监理制度,施工队自检、经理部复检合格后及时通知监理工程师检查签认,隐蔽工程的质量验收必须经监理工程师签认后方能隐蔽。项目部质检工程师、工程队质检员24时值班,在软岩段施工时要保证施工作业严格遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护、快封闭、勤量测”的十八字方针,使施工的全过程始终在质检人员的严格监督下进行。编制详细的质量保证措施,没有质量保证措施不准开工。措施不完善或没有落实的应停工整顿,达到要求后再继续施工。建立质量奖罚制度,明确奖罚标准,做到奖罚分明,杜绝质量事故发生。严格施工纪律,把好工序质量关,上道工序不合格不能进行下道工序的施工,否则149、质量问题由下道工序的班组负责。对工艺流程的每一步工作内容要认真进行检查,使施工规范化、合理化。坚持三级测量复核制,各测量桩点要认真保护,施工中可能损毁的重要桩点要设置保护桩,施工测量放线要反复校核。认真进行交接班,确保中线、标高及结构物尺寸位置正确。严把材料关所有工程材料应事先进行检查,严格把好原材料进场关,不合格材料不准验收,保证使用的材料全部符合工程质量的要求。每项材料到工地应有出厂检验单,同时在现场进行抽查。做到来历不明的材料不用,过期变质的材料不用,不符合工程质量要求的材料不用,消除外来因素对工程质量的影响。施工所用的各种计量仪器设备按照有关规范规定进行定期检查和标定,确保计量检测仪器150、设备的精度和准确度,严格计量施工。加强工程监控量测监测组与监理工程师密切配合工作,定期向监理工程师报告情况和问题,并提供相关切实、可靠的数据和记录,。测点布置力求合理,应能反映出施工过程中结构的实际变形和 应力情况及对周围环境的影响程度。测试元件及监测仪器必须是正规厂家的合格产品,测试元件要有合格证,监测仪器要定期校核、标定。测点埋设应达到设计要求的质量。并做到位置准确,安全稳固,设立醒目的保护标志。监测工作由多年从事监测工作及有类似工程监测经验的工程师负责,小组其它成员也是有监测工作经历的工程师或测工,并保证监测人员的相对固定,保证数据资料的连续性。监测数据应及时整理分析,一般情况下,应每周151、报一次,特殊情况下,每天报送一次。监测报告应包括阶段变形值、变形速率、累计值,并绘制沉降曲线、历时曲线等,作必要的回归分析,及对监测结果进行评价。检测数据均现场检查、室内复核后方可上报;如发现监测数据异常,应立即复测,并检查监测仪器、方法及计算过程,确认无误后,立即上报给甲方、监理及单位主管,以便采取措施。各监测项目在监测过程中必须严格遵守相应的测试实施细则。开展相应的QC小组活动,及时分析,反馈信息。第九节 施工通风、防尘及洞内管道布置一、施工通风及降尘1 隧道通风目的:本隧道采用钻爆法施工。进、出口段及斜井段均采用无轨运输。根据隧道施工采用的施工方法和施工机具,结合以往的施工经验得知,本隧152、道通风的主要作用是供给施工内燃机械洞内工作时的新鲜空气需求量、消除施工机械施工时产生的烟尘为主,2 施工通风方式:本隧道为长隧道,从进口向出口为95%下坡,根据施工任务的划分,考虑施工调整,供风长度按进口施工2800m,出口施工2500m,斜井正洞2600m。随着隧道掘进深度不同分别采用压入式、混合式,在距进口1000m处和距出口1400m处各施作一通风竖井。通风竖井轮廓线距隧道壁车洞外缘为5m距离,通风竖井采用人工挖井方式,其支护参数根据井身围岩而定,井口采用钢筋网片防护,以防落物,施工完成后封闭避车洞洞背。xx隧道通风竖井设置图见图4.9.1,xx隧道通风布置图见附图4.9.2。图4.9.153、2xx隧道阶段性施工通风示意图部位掘进长度(m)通风方式通风示意图备注进口(出口)1300(1500)压入式新鲜空气浊风13002000(15002400)压入式2*132KW通风机安装在竖井向外压风,2*110kw风机向掌子面供新鲜风洞内形成负压20002758混合式2*132KW通风机安装在距掌子面30m处向竖井中压浊风,2*110kw风机向洞内供新鲜风洞内形成负压斜井口830压入式斜井段1000压入式未与出口正洞贯通前通风模式10002600混合式与出口正洞贯通后洞内通风模式3 施工设备:每个洞口各配置一台SDF(c)-NO17.5型轴流通风机(风量18003300m3/min,全压19154、005900Pa,电机功率264KW)和一台SDF(c)-NO12.5型轴流通风机(风量15502912m3/min,全压13785355Pa,电机功率220KW);通风管均采用PVC高强软风管,2132KW风机采用1800mm风管,2110kw采用1500mm风管。4通风检算:进口段施工中通风距离最长,故对进口段通风配置进行检算。 工作面所需风量A 按允许最低平均风速计算Q1=60AV 其中:A开挖断面面积(按最大断面计算)V最低允许风速(取0.15m/s)Q1=60500.15=450m3/minB 按洞内最多作业人数计算Q2=3nk其中:n洞内同时最多作业人数,按同时进行支护、衬砌、通风155、维修和附属工程作业计。k风量备用系数 k=1.23每人每分钟所需新鲜空气量Q2=3(15+15+15+27+5)1.2=278 m3/minC 按排除炮烟计算计算参数见表4.9.1。表4.9.1 排除炮烟风量计算参数表序号 工作面项目进口工区1开挖断面A(m2)602一次开挖长度(m)3.23一次爆破用药量G(kg)238.184爆破后通风时间t(min)305所需最大风量(m3/min)652Q3=2.25 /t其中:G最大一次起爆药量t通风时间A开挖断面积Le临界长度:Le=12.5Gbk/AP2淋水系数b单位炸药产生的炮烟量k紊流扩散系数P风筒漏风系数:P=1/(1-L/100)百米漏风156、率D 按稀释汽车尾气计算Q4=3kni其中:ni洞内同时使用内燃机作业的总KW数(工况考虑一台挖掘机114KW,三台12t红岩车834Kw同时工作,共计948KW)k内燃机利用系数,取0.85 Q4=30.8948=2275m3/min通过Q1、Q2、Q3、Q4比较,工作面所需风量为2275m3/min。 供风计算:沿程风压损失:P损=RQ机Q需/3600=0.9333002275/3600=3127Pa式中:风阻系数R=6.5L/D5=6.51.610-31700/1.85=0.93 取值1.5Q机通风机高效风量2912m3/minQ需掌子面需风量2275m3/minD通风管直径1.8m通风157、管出口风量:Q进口= Q机-Q机L/100=3300-33001.4%1700/100=2515m3/min 由以上结果可知:Q出口=2514Q需=2275m3/min,P损=3127PaP全=5900Pa。亦即,通风风量大于掌子面需求风量,沿程风压损失均小于风机全压,而且检算中没考虑洞内风机向外吹风的有利作用,故此种方式可满足洞内施工通风需要。二、防尘措施个人防护入洞人员必须佩戴双层过滤口罩。水封爆破实行水封爆破技术,利用水袋中的水雾化爆破中的粉尘和有害气体。水幕降尘在硬岩段通过自制的“W”型水幕降尘器,通入高压风使水雾化,在距离掌子面约30m远左右各设一台,在放炮之前开启,使水雾与尘粒接触158、而沉降,开启30min之后出碴。机械净化采用低污染环保机械,加强其维护和保养,定期检查空气滤清器,掺加柴油添加剂,使柴油充分燃烧。湿式作业:风枪采用湿作业,出碴时撒水作业。洞内加强通风并定期洒水降尘。三、洞内管线布置洞内照明及动力线路采用三相五线制,动力线选用150mm2铝芯电线,照明线选用35mm2铝芯电线,零线选用50mm2铝芯电线。高压风管主管道选用150mm风管,供水管主管道选用80mm钢管。钢管采用法兰盘连接,动力管线布置原则为安全、整齐、互不干扰、方便施工。布置见图4.9.2。第十节 隧道附属施工一、隧道附属工程内容本隧附属工程包括:附属洞室(大、小避车洞)、水沟电缆槽、整体道床施159、工、洞内装饰、消防、照明、监孔、通风等。有些项目不属于合同范围,在此仅对合同中的项目予以说明。1、大、小避车洞大避车洞每隔210m,左右交错布设,小避车洞每隔30m,左右侧边墙交错布设,在主断面掌子面掘进到位后,再进行避车洞的开挖与支护,大块组合钢模配合衬砌台车泵送混凝土模筑施工。2、水沟、电缆槽施工本标段隧道内设保温排水边沟和双侧电缆槽。边沟和电缆槽安排在拱墙二次衬砌完成后组织施工。电缆槽施工中,模板采用组合钢模,砼由拌和站集中供应,砼输送车运至现场,人工浇筑入模,插入式振动器捣固密实。排水边沟与电缆槽盖板由预制场集中预制,现场采用座浆法砌筑,砌筑用砂浆采用机械拌和。4 整体道床施工施工原则160、:待水沟电缆槽、铺底填充施工完后,从洞内向洞外进行施工。施工前对现场予以清理。 施工流程:隧道验收设置中线控制桩和标桩安置道床钢筋网、伸缩缝沥青板 吊装、连接、调整轨道排架 浇筑道床混凝土、振捣、抹面成形 养生、拆除轨道排架 进入下一循环 中线控制桩和标桩的位置:中线控制桩间距为100m,标桩设置间距为6.25m,均设置在线路中线上。施工机具、材料进场及运输施工机具进场方向根据铺设顺序而定。依次为组合式轨道排架、移动式组装平台、门式吊机、混凝土输送泵。弹性支撑块随运随装不落地,以满足每榀排架悬挂22块的需要;钢筋网、伸缩缝沥青木板按施工需要即运即装;混凝土运输采用罐车。运输组织按无轨运输考虑,161、其能力按满足每日每个工作面62.5m的进度安排。施工要点:施工准备:每次清理超前施工段100m,彻底清除一切杂物,并用水冲净;铺轨材料运至现场指定位置;保证路、水、电三通和施工段照明。施工测量:按隧道贯通测量成果和道床测量要求增设控制桩和标桩;中线控制桩设置按整体道床技术条件执行,直线段桩间距为100米,桩体应埋设牢固,复测查找方便;施工标桩设在线路中线上,桩间距直线段为6.25米,标桩定位用经纬仪和水准仪进行。在混凝土浇筑过程中实施监控量测,随时注意排架轨面系的变化,发现有超标情况立即纠正。 钢筋网和间隔板安装:道床钢筋网按设计尺寸捆扎牢固,铺设底面与轨面的距离为580mm,下面用预制块垫块162、垫平;伸缩缝间隔沥青木板按设计里程安装在两支承块中间,与线路中线垂直,板两侧钻孔插入固定钢筋。整块间隔板分为固定和活动两部分,固定板高度低于道床顶面高程60mm,活动板和固定板浮放对齐,高度超出道床顶面。当道床混凝土达到一定强度后,及时取下活动板使道床顶面在固定板上形成一条60mm深的横缝,供后工序填充沥青胶砂。 组合式轨道排架铺设:弹性支承块顺序摆放到组装平台上,用吊机吊起空排架移动至组装平台上方对位,再用快速扣件将支承块与排架下挂篮扣紧,即可形成可供铺设的6.25m长轨排。用吊机吊起重轨排运至铺设地点,粗调定位。相邻轨排间使使用夹板连接,按顺序拧紧接头处螺栓,留6至10mm轨缝,按100m163、准确里程调整轨排端头位置。多榀轨排连接成轨道后,其轨面系的精调锁定有排架支腿和轨向锁定器完成,其中,轨距1435mm和1:40的轨底坡为定值,不调。高低、水平由左右支腿螺栓调整,轨向由轨向锁定器调整。调整时严格按“内轨高程 中线轨面高低及轨向水平及三角坑复核高程及中线”的程序进行。排架精度达到要求后,拧紧支腿螺栓,锁定左右轨向锁定器。模板分浮动模板和侧模板两类。浮动模板在安装排架时预先套装在排架支腿上,起支撑作用;调整支腿高低时,浮动模板始终与底面接触。侧模板分为接头和中间两种,侧模板的安装方法是:用插销插入两浮动模板之间。道床混凝土浇筑输送泵位于组装平台后部,输送管道布置在排架上面或侧面,用164、支架与排架隔开。浇筑混凝土时应做到布料充实均匀,不污染排架和支架块,视浇筑量逐根拆短管道。浇筑结束后及时检修保养输送泵、清洗管道。混凝土在运输过程中要保证质量,卸车时做到卸料准确、均匀,避免溢撒。道床捣固使用插入式振捣棒,作业时分前后两区,间隔为2米,前区主要捣固下部钢筋网和支承块底部,后区主要捣固支承块四周及进行底部加强。捣固时应避免捣固棒接触排架和支撑块,遇混凝土过多或不足时及时处理。道床使用专用量具控制断面形状,做到一步到位,表面修平抹光后及时养生。道床拆模后应及时修补残损部位和进行养生。养生强度达到要求后全面清理道床表面,铲除多余灰渣,预埋铁座刷防锈漆防护。组合式轨道排架拆除道床经24165、h养生后可拆除轨道排架。拆除顺序为:轨排间连接夹 快速扣件模板间插销轨向锁定器。然后松动支腿螺栓和模板,用吊机吊起排架,重新悬挂支承块,循环使用。 (6)质量控制措施加强支承块进场的质量验收。确保弹性整体道床配套专用机具设备的加工精度(特别是轨排的加工精度)满足设计要求。精细调整轨排的几何位置、中线标桩的测设及调整尽量固定专人负责,责任到人。制定弹性整体道床铺设测量规程和施工机具验收标准,并严格执行。(7)安全控制措施弹性支承块整体道床施工工作面狭窄,工序多,相互干扰大,须加强调度指挥和安全控制措施。主要的安全措施有:轨排吊装时统一指挥,通行时要振铃警示。司机、电工等特殊工种要培训后持证上岗。166、洞内各种电器设备及照明由电工统一安装并经常检修。每班设安全检查员1名,随时检查各项作业中存在的安全隐患。 表2 主要机具配备序号设备名称规格单位数量1自行式龙门吊机5t台22组合式轨道排架6.25m榀223移动式组装平台6.25m2.1m台24吊机行走轨43kg/mm3005插入式捣固器高频台86混凝土输送泵30m3/h台2第五章 保证措施第一节 确保工程质量的措施一、质量目标及创优规划质量目标:本段工程质量一次验收合格率达100%,确保工程全部合格。二、创优规划全段工程质量全部合格,出精品,绝次品;各类原材料符合设计要求,合格率100%;各类检测资料齐全,砂浆、砼试块强度合格率100%;分项167、分部及单位工程一次检查合格率100%;工程质量符合设计和质量检验评定标准,单位工程达到全部合格;强经济核算,控制成本,减低造价,提高经济效益;杜绝重大安全、质量事故,消除隐患,严格控制各类事故的发生。三、质量管理组织机构成立以项目负责人为组长,总工程师和项目副经理为副组长的质量管理组织机构,质量管理小组机构见图5-1-1。明确专职质检人员,项目经理部设质量安全部,配部长1人,质检工程师3人;施工工区设专职质检员6人;班组分设专职质检人员各1人,责任明确、分工合作、受控有效。四、确保工程质量的措施思想保障措施图5-1-1 质量管理小组机构项目经理项目副经理总工程师安全、质检部工程管理部一工区技168、术负责人四工区技术负责人物资负责人设备负责人试验负责人测量负责人三工区技术负责人二工区技术负责人党、政、工、团密切配合,树立起建设本工程的荣誉感、责任感和使命感。把创优质工程列入各级工程会、总结会的重要议题,及时总结创优经验,分析解决存在问题,引导创优工作健康发展。组织保障措施建立质量管理组织机构。成立以项目负责人为组长的质量管理组织机构,第一管理者亲自抓。实行项目负责人和总工程师质量目标管理责任制。健全技术管理机构建立以项目总工为首的技术管理网络体系,实行技术人员岗位承包责任制,逐级责任到人。项目部配备相应的高级工程师和专业工程师,负责本工程的技术管理、技术保障和技术攻关。推行现代化技术管理169、在施工中运用统筹法网络技术编制实施性施工组织设计,在保证工期前提下,搞好资源优化,并严格按照网络计划组织实施,使整个工程随时处于受控状态。经济保证措施预留预算1.5作为创优保证金,实行优质优价。创优保证金由总工程师组织相关部门负责实施。技术保障措施制定各类工艺和技术质量标准细则。坚持设计文件图纸分级会审和技术交底制度。认真贯彻质量管理标准。工程施工中做到每个施工环节都处于受控状态,每个过程都有质量记录,施工全过程实现可追溯性。定期召开质量会,质量具有否决权。加强工地试验室的建设,配足相应的检测设备加强试验室的管理,配备与工程规模相适应的工程试验室,试验人员持证上岗,完善各种检测手段,所有检测仪170、器、仪表、计量用具都在开工前经有关部门标定,在下达开工令一周内申报工地试验室的临时资质。施工期间定期校正,以保证其精度。第二节 保证工期措施一、工期承诺本工程计划于2006年04月1日开工,计划于2008年07月28日完工,计划工期28个月,满足铺轨架梁要求。二、管理措施建立强有力的高速运转的指挥系统,统筹安排机械设备、材料供应、劳动力调配,进度控制和资金使用,创造良好的外部施工环境,保证施工能紧张有序的进行。加强对控制工期的关键工序的管理,项目部由一名项目副经理进行专项管理,发现问题及时处理,重点的施工机械由专人负责,定期检查维修。三、技术保证措施具备开工条件后本公司将做到三快,即:进场快、171、安家快、开工快。抓住有利季节,不断掀起施工高潮。重点抓质量、抓安全、促进度,确保不出现任何安全与质量事故。 合理安排工序,抓关键,保重点,减少中间环节,强化施工工序的衔接。在施工过程中,对进度计划及时作出相应调整,保证总体进度按计划进行。优化机械设备的组合,利用本公司的设备优势,提高机械化作业程度,采用两班或三班倒作业,保证机械设备完好率,提高设备利用率,力争工期往前赶。积极采用新技术、新工艺、新方法、新材料,加快施工进度。积极开展劳动竞赛,充分调动职工的积极性。通过教育、培训,提高工人的技术及操作水平,提高工程进度,确保工期。及时掌握气象信息,考虑不利天气对工期的负面影响,合理安排施工。配备172、足量的发电机,保证施工过程中的电力供应。第三节 农忙季节的工作安排一、开工后即制定详细的节假日休假制度,并严格执行。农忙季节,将制度和实情结合起来,合理调配劳力,保证现场所需,确保总体计划不因过节而受影响。二、增加材料的储备数量,防止因农忙材料供应紧张而停工待料的情况发生。三、做好全体职工的思想工作,针对本合同工程工期较紧的特点,专业工种和各类专业技术人员在农忙期间无特种情况不得擅自离岗。四、主动与地方政府联系,取得地方政府的支持,使工程不受影响。五、对于交通要道工程,提前安排施工,尽早竣工。六、适当调整施工休假时间,保证现场施工劳力。七、充分发挥机械化施工优势,调动职工积极性,科学组织,合理173、安排,提高劳动生产率,确保工期和质量。第四节 安全保证体系一、安全保证组织机构针对本工程,本公司将成立由一工区主任任组长,工区副主任、工区总工任副组长的安全生产领导小组;安全管理组织机构见图5-4-1。二、安全保证检查程序严格“五查”制度:即查领导:是否把安全生产放在首位,当作头等大事来抓;查思想:干部职工是否从思想上重视,在整个施工过程中是否坚持了“安全第一”的方针和管生产必须管安全的原则;查纪律:干部职工在施工中是否建立健全了各种管理制度,是否得到了落实;查隐患:施工现场的劳动条件,机械设备安全措施,是否符合规范要求,有无漏洞等;查资料:各种管理规定是否健全,平时安全检查,安全整改和安全教174、育是否有记录,发生事故是否坚持了“三不放过”的原则,认真进行处理。工区主任工区副主任工区总工隧道进口工区安全员(孟庆祥)隧道出口斜井工区安全员(刘光军)进口开挖支护安全员林武陈 勇出口开挖支护黄 卫 勤进口搅拌站安全员苏春明陈 勇进口二次衬砌安全员何茂树陈 勇斜井开挖支护衬砌安全员陈丕庆黄 卫 勤出口二次衬砌安全员李祥黄 卫 勤图5-4-1 安全管理组织机构三、制定安全方针安全第一,预防为主。做到思想保证、组织保证和技术保证,确保施工中人身、设备的安全。四、安全目标 杜绝因公亡人事故,年重伤率控制在0.04%以下,严防爆破伤人、桥梁高空坠落、隧道塌方、火灾和交通事故等各类事故发生。五、建立健全175、安全生产保障体系安全施工生产保证体系框图见图5-4-2。建立健全各项安全制度及防护措施图5-4-2 安全保证体系框图施工技术安全规则教育实现安全目标奖罚分明经济兑现经济保证工班、工种安全检查员安全保证体系思想保证组织保证制度保证提高全员意识项目部安全领导小组各项安全生产制度安全质量部安全总结评比制度月季年安全检查制度各工种安全生产制度安全第一安全为了生产生产必须安全队安质室奖罚措施开挖爆破安全作业规章制度。各类机械的操作、运行规则及安全作业制度。用电安全须知及电路架设养护作业制度。用水管路安装及养护作业制度。上下班人员乘坐车辆安全规定。施工现场保安制度及火工产品保管制度。工区防洪、防火、防风措176、施。有关劳动保护法规的执行措施。建立工作许可证制度。对可能有危险的现场建立工作许可制度,只有在安全保证措施落实的情况后,才能由安全部门批准办理作业许可。第五节 环境保护措施一、建立健全环境保证体系成立以项目经理任组长的环境保护领导小组,配备一定量的环保设施和两名专门技术人员,日常认真学习环保知识,严格执行建设指挥部环境保护、水土保持管理实施细则,切实搞好环保工作。二、生态环境保护措施对林木、植被及地下水资源及野生动物的保护是施工中的环保重点。保护原有植被。对合同规定的施工界限内、外的植物、树木等尽力维持原状;砍除树木和其它经济植物时,应事先征得所有者和业主的批示同意,严禁超范围砍伐。永久用地范177、围内的裸露地表用植被加以覆盖。临时用地范围内的耕地采取措施进行复耕,其它裸露地表植草或种树进行绿化。对路基、隧道工程的取、弃土场,按设计实施工程防护; 设计无防护的也应将边坡平整稳定,并尽量平整造田,不得向河流和设计范围外的场地弃土。营造良好环境。在施工现场和生活区设置足够的临时卫生设施,经常进行卫生清理,同时在生活区周围种植花草、树木,美化生活环境。及早施作防护工程、排水工程和裸露地表的植被覆盖,防止水土流失。石方爆破作业应采取控制爆破,防止飞石对附近林木、植物造成损害。工程完工后,及时进行现场彻底清理,并按设计要求采用植被覆盖或其它处理措施。对有害物质(如燃料、废料、垃圾等)要按当地环保部178、门同意的措施处理后运至监理工程师指定地点进行掩埋,防止对动、植物造成损害。按设计要求砌筑挡碴墙,防止弃土流失侵占农田或堵塞河道。三、水环境保护措施靠近生活水源的施工,用沟壕或堤坝同生活水源隔开,避免污染生活水源。施工废水、生活污水按有关要求进行处理符合要求,不得直接排入农田、河流和渠道。钻孔施工排出的泥浆,清洗骨料的水和其它施工废水,采取过滤、沉淀或其它方法处理符合要求后方可排放,以此避免污染河道和周围环境。施工机械的废油废水,采用隔油池等有效措施加以处理,不得超标排放。生活污水采取二级生化或化粪池等措施进行净化处理,经检查符合标准后方准排放。在农田区施工时,对既有的排灌系统加以保护,必要时修179、建临时水渠、水管等,保证排灌系统的完整性。土石方施工严禁向河道倾倒,在河道中施工的临时设施待工程完工后 进行彻底清理,恢复原状原貌。四、大气环境的保护措施在设备选型时选择低污染设备,并安装空气污染控制系统。在运输水泥等易飞扬物料时用篷布覆盖严密,并装量适中,不得超限运输。配备专用洒水车,对施工现场和运输道路经常进行洒水湿润,减少扬尘。对汽油等易挥发品的存放要密闭,并尽量缩短开启时间。在有粉尘的作业环境中作业,除洒水外,作业人员还必须配备劳保防护用品。五、降低噪音措施对使用的工程机械和运输车辆安装消声器并加强维修保养,降低噪音。机械车辆途经居住场所时应减速慢行,不鸣喇叭。在比较固定的机械设备附近180、,修建临时隔音屏障,减少噪音传播。合理安排施工作业时间,尽量降低夜间车辆出入频率,夜间施工不得安排噪音很大的机械。适当控制机械布置密度,条件允许时拉开一定距离,避免机械过于集中形成噪音叠加。对钢筋加工、混凝土拌合、构件预制等场地选择时,尽量远离居民区。 第六节 廉政建设实施措施一、本公司在本工程施工中,将严格依照党和国家的路线、方针、政策和党纪、政纪法规,制定廉政建设实施细则。二、建立健全廉政制度。项目部设廉政办公室,由项目部党委书记兼任廉政办公室主任,实行逐级廉政建设责任制。及时开展廉政教育,建立廉政告示牌,公布举报电话,监督并认真查处违法违纪行为。三、施工过程中,严禁以任何理由向业主、监理181、工程师馈赠礼金、有价证券、贵重礼品;也严禁以任何名义安排业主、监理工程师参加高消费宴请及娱乐活动。四、认真学习贯彻“三讲”教育精神,严格执行政府采购、企务公开、会计委派和总会计师制度。五、公司领导干部的配偶、子女及其配偶不准在该领导干部业务范围内工作。六、项目部领导干部在通讯工具消费方面实行标准化和货币化,实行话费规定限额,超额部分自付的管理办法。七、项目领导干部实行离任审计制度。第七节 防火灾措施一、消除一切可能造成火灾、爆炸事故的根源,严格控制火源、易燃物和助燃物的贮放。二、生活区及施工现场配备足够的灭火器材,并同当地消防部门联系,加强工程安全防范工作。三、在生活区及工地重要电器设施周围,182、要设置接地或避雷装置,防止雷击起火引起火灾。四、对职工进行防火安全教育,杜绝职工燃电炉,乱扔烟头的不良习俗。五、对工地及生活区的照明系统要派人随时检查维修养护,防止漏电失火引起火灾。六、进入林区严禁携带火种。第八节 预防疾病传播的措施一、本公司在项目部设卫生所,有专职医生12名,能进行现场急救包扎和治疗常见病、突发病,并有针对性的进行保健预防服务。二、与本公司的职工医院联系,到工地定期对职工进行体检,防止职业病和传染病的蔓延。三、加强同当地医疗卫生单位的联系,及时抢救突发病员。四、工地派专人清理打扫,并定期对周围喷药消毒,以防蚊蝇滋生,病毒传播。第九节 缺陷责任期内的维护方案一、工程完工后,首183、先成立工程竣工维护组,人员不少于10人,由项目部总工为组长,主管工程师为常务副组长,负责缺陷责任期内对工程的维护工作。二、缺陷责任期内,维护组要定期对所建工程进行全面、仔细的组织检查,遇地震、暴雨等不可抗拒的自然灾害后要随时组织检查,对出现的工程缺陷要登记清楚,分析缘由,及时向业主上报缺陷数量、缺陷范围、缺陷责任及原因等,并立即组织维修。三、缺陷责任期内工程的维护,要在不影响正常使用的情况下进行,必要时采取可行的防护措施,确实需要中断运行时必须在业主同意下才可进行。四、各项缺陷的修复必须符合规范要求并取得工程师和业主代表的认可。五、缺陷责任的维护分两种情况,若因本公司施工质量问题造成结构内部受184、力变化或外部破坏的,本公司自己拿出修复方案并报业主批复后立即实施。若属设计或是其它非本公司责任造成的缺陷,本公司将及时上报业主和设计院,并按照业主和设计院批复的方案组织维修。六、缺陷责任期内本公司成立的维护组保证管段排水畅通、路面洁净、沟、渠、涵内没有淤积物和阻塞物。七、本公司成立的缺陷维护组,还将对管段内设计方面不完善之处进行合理完善、补建,确保路基边坡稳定、环境好。八、按照ISO9001系列标准要求,本公司承诺实行竣工回访,工程交付业主后,仍要不断取得联系,每三个月至少回访一次,听取业主的使用情况和意见。 第十节 文明施工措施一、开展文明施工,现场管理有序,场地布置统一规划。施工区材料堆放185、整齐,场地平整,道路、排水通畅,各种物资材料按ISO9001标识正确醒目。二、强化施工现场管理,严格包保责任制,明确分工,责任到人,奖罚分明,做到突出重点,分批落实,规范施工,注重实效。坚持施工人员挂牌上岗,施工现场设置鲜明的标牌,主要有责任划分牌、形象进度牌、质量标准牌、安全警示牌、成本控制牌。三、在施工中发现文物时,及时报告当地文物主管单位,并做好现场保护工作。四、创建美好环境。在工地现场和生活区设置足够的临时卫生设施,每天清扫处理,同时,在生活区周围种植花草、树木,美化生活环境。五、施工期间,经常对施工运输道路进行维修,确保晴雨畅通,并方便沿线居民的生产、生活。采用洒水车经常洒水,减少扬尘。六、车辆在运料过程中,对易飞扬的物料用篷布覆盖严密,且装料适中,不得超载;车辆轮胎及车外表用水冲洗干净,保证道路的清洁。七、合理安排施工作业,在靠近居民的施工场地,夜间不安排噪音大的机械施工。八、尊重当地民风、民俗,遵守地方法规。九、积极开展多种形式的便民、爱民活动,搞好与驻地政府、群众的关系,创造宽松良好的施工外部环境。