上下行分离式小间距隧道施工组织设计方案(18页).doc
下载文档
上传人:故事
编号:718598
2023-07-26
18页
348.99KB
1、隧道工程第一节 隧道概况本合同隧道工程为1座上下行分离式小间距隧道,xx隧道,折合单洞长1448米。xx隧道全线V级围岩地段均为小净距隧道,左线进口明洞长10米,出口长10米,IV级围岩衬砌317米,V级围岩浅埋衬砌68米,V级围岩深埋衬砌91米,级围岩212米;右线进口明洞长10米,出口长10米,IV级围岩衬砌297米,V级围岩浅埋衬砌68米,V级围岩深埋衬砌63米,级围岩292米.第二节 施工方案根据现场实际情况,xx隧道施工采取由隧道进口进洞,左右洞前后平行作业。隧道施工首先完成明洞及边坡防护等洞口工程,在确保洞口安全的前提下进入暗洞洞身施工,初期支护紧跟开挖作业,确保围岩稳定,二次衬砌2、在初期支护变形稳定后施做。人行通道在正洞施工中穿插施工,不占用正洞施工时间,最后完成洞内路面及装饰工程.隧道掘进采用YT28风动凿岩机打眼;塑料导爆管光面爆破或预裂爆破;出碴采用侧卸装载机装碴,自卸汽车无轨运输施工。管棚及超前支护采用水平钻机及注浆机施作管棚(1086,长度L=40米和28米)和小导管(504,长度L=4.5米),初期支护紧跟掘进,采用锚杆钻机打注浆锚杆,混凝土喷射机喷射混凝土,机械配合人工架立钢支撑。混凝土衬砌在初期支护变形稳定后施工,采用整体液压衬砌台车衬砌施工,混凝土采用每座隧道1台60m3现场自动计量拌和站生产,混凝土搅拌运输车运输,2台HTB60混凝土输送泵泵送入模,3、仰拱在开挖后及时封闭。隧道总体实施掘进(钻爆出碴)、支护(小导管、拌、运、锚、喷)、衬砌(拌、运、灌、振捣)三条机械化作业线。第三节 施工方法一、施工工艺隧道施工工艺:施工准备、洞口(明洞)开挖及管棚支护、喷锚支护、洞身开挖、初期支护、防水、砼二次衬砌、洞内边沟、洞内路面、装饰及附属工程。隧道工程施工工艺见隧道施工工艺框图。二、洞口工程、测量防样首先用全站仪放出仰坡和侧坡每隔5米的坡顶点,用白灰洒成一条线,向下每一个不同变坡度顶都用全站仪放出坡顶线。、永久排水工程加强排水措施.测量班放线,组织人工清除地表植被及浮土后,首先开挖并施作洞口边仰坡截水沟,以截排地表水,截水天沟距边仰坡开挖边缘不小于4、5m,沟底纵坡不小于3,开挖成型后立即按设计要求施做.排水沟与路基排水系统相衔接。、洞口施工A、明洞施工采用挖掘机和装载机进行明洞段开挖,当机械不能直接开挖的土石方,采用浅孔台阶控制爆破开挖,并按短进尺、弱爆破的施工要求进行,尽量减少对围岩的扰动,并按设计要求进行边仰坡刷坡,及时进行锚喷混凝土支护。明洞采用快速施工按照设计快速回填B、仰坡施工刷边坡仰坡,从上至下进行,施作时要保证坡面平顺,开挖形成的坡面按设计要求及时进行防护,避免长时间暴露,造成坡面坍塌.本合同段隧道岩层都属于级和级围岩,开挖后马上进行打锚杆挂钢筋网喷混凝土防护。防护后再开挖下层边坡。C、进洞准备等仰坡和侧坡防护都较稳定时进行5、洞口段超前支护,按设计要求采用1086管棚对洞口段进行加固.按分部开挖法,进行进口段洞身开挖并及时进行初期支护,形成一个封闭支护体系。洞口施作时,要快速支护,快速封闭,形成体系,并建立一个完整的监测体系,确保安全进洞。加强监控测量,发现问题及时处理。三、洞身开挖及初期(超前)支护为了减少施工过程中对围岩的扰动,尽量发挥围岩自身的承载能力,隧道拟采用新奥法组织施工,采用光面爆破。根据不同的围岩类别和地段,采取不同的开挖方法和支护手段。级围岩按上、下台阶法开挖。V级围岩深埋开挖采用环形开挖留核心土法,洞口加强段及断层破碎带、V级围岩地段采用环型开挖留核心土法,V级围岩浅埋及浅埋偏压地段,一侧洞室按6、正常段开挖施工,另一侧洞室开挖滞后先开挖洞室810米,后开挖洞室采用单侧壁导坑法施工。两侧洞室中间岩柱采用加长注浆锚杆加固岩柱,根据现场量测情况施加预应拉力.1、环型开挖留核心土法洞口浅埋加强段采取504超前小导管预注浆超前支护措施保证围岩的稳定。其开挖原则为“先支护、后开挖、短进尺、弱爆破、快封闭、勤量测”。开挖步序见环型开挖留核心土法施工步序图及单侧壁导坑法施工步序图。“环型开挖留核心土法”开挖施工步序图序号施工工序示意图文字说明1沿隧道周边以6外插角打设504小导管或超前锚杆超前支护,环距40cm,搭接1。5m,注30号水泥浆,水泥浆水灰比1:1。2开挖拱部断面初喷砼5封闭岩面,施工锚杆7、及钢筋网片,架立拱部钢拱架,喷射早强砼至设计厚度。3开挖左侧边墙,施作初期支护4开挖右侧边墙,施作初期支护5开挖中间核心土6开挖下部断面,拉中槽,跳马口开挖,马口长度2.5-3.0米7进行下一个循环2、单侧壁导坑法“单侧壁导坑法开挖施工步序图序号施工工序示意图文字说明1沿隧道周边以6外插角打设504小导管或超前锚杆超前支护,环距40cm,搭接1。5m,注30号水泥浆,水泥浆水灰比1:1。2开挖内(1)单侧壁断面初喷砼5封闭岩面,施工锚杆及钢筋网片,架立拱部钢拱架,喷射早强砼至设计厚度。3内(1)单侧壁导坑边墙初期支护4开挖(2)单侧壁断面初喷砼5封闭岩面,施工锚杆及钢筋网片,架立拱部钢拱架,喷8、射早强砼至设计厚度。5(2)单侧壁导坑边墙初期支护6开挖上部3(拱部)断面7施作上部3(拱部)断面初期支护8开挖下部(4)断面9施作下部断面、边墙初期支护3、上、下台阶开挖法IV 级围岩按上、下台阶法开挖,开挖后及时进行中空注浆锚杆及网喷砼支护。开挖步序见上、下台阶开挖施工步序图。上、下台阶开挖施工步序图序号施工工序示意图文字说明1采用光面爆破开挖上半断面2上半断面拱部初期支护3开挖下半断面4下半断面拱墙部初期支护4、横洞与正洞交叉段施工人行横洞在正洞掘进50-80米,且支护稳定的情况下开始施工.横洞尺寸2。2m3.2m,断面较小,开挖按全断面进行。爆破出碴后,喷射砼5cm,待砼强度达到要求后9、施作22砂浆锚杆,拱部挂网,复喷砼至10cm。交叉段正洞加强支护,交叉口8m范围内全断面设置I16钢拱架,横洞顶部设I25a型钢托梁,两端采用I25a型钢支撑后喷射砼封闭。交叉段衬砌施工前,加工与横洞衬砌设计断面尺寸一致的小模板组装台车,正洞模板台车通过交叉口前将横洞模板架立好,并做好堵头板。5、爆破施工(1)、爆破设计首先根据工程的地质条件、开挖断面及方法、施工机具及爆破材料等确定炮眼的数量、位置、深度和角度、装药量及装药方式、起爆方法和爆破顺序.光面爆破的设计要符合设计的要求。炸药拟以1号和2号岩石硝铵炸药,涌水量较大时采用乳化炸药。(2)、钻眼本工程单侧壁导坑及环形开挖留核心土法施工,采10、用YT28风枪人工钻眼,正台阶法开挖采取液压凿岩台车配合风枪钻眼,人行及车行横洞采取YT28风枪人工钻眼。钻眼前,按照爆破设计炮眼布置准确布眼,钻眼精度符合设计或规范要求.(3)、装药分部法开挖采取分次打眼分次装药。人工装药利用改装的简易台车按炮眼设计图确定的装药量分片分组自上而下进行,雷管要“对号入座”。为保证光面爆破效果,周边眼采取间隔装药结构,所有炮眼均以炮泥堵塞,堵塞长度不少于20cm.(4)、爆破采用塑料导爆管非电毫秒雷管起爆,起爆网络符合设计要求,网路联好后,设有专人负责检查。(5)、出碴采用无轨出碴,施工时,每个洞口由一台装载机配4-5台自卸车进行作业。6、超前小导管注浆技术超前11、小导管注浆加固地层技术,是通过沿隧道开挖轮廓线外纵向向上倾斜钻孔安设注浆管,并注入浆液,达到超前固围岩和止水的目的,同时小导管还可起到超前管棚预支护作用。该技术是软弱、松散围岩施工中采取的辅助技术措施。(1)、小导管构造及布置小导管采用热轧钢管,长度为4.5m。注浆管一端做成尖形,另一端焊上铁箍.在距离铁箍1。2m处开始钻孔,钻孔沿管壁间隔150mm,呈梅花型布设,孔位互成90,孔径8mm,见下图。一般情况下采用单排小导管沿拱部轮廓线120范围内布置,小导管环向间距按设计为0。4m,外插角6,小导管纵向搭接长度1。5m. 小导管构造示意图(2)、注浆工艺参数、注浆压力注浆压力应根据地层致密程度12、决定,一般为0.20。6Mpa。、注浆材料及浆液配比小导管注浆材料及配合比,根据地质不同情况和设计要求采用纯水泥浆:原材料为掺入10微膨胀剂的普通水泥,水灰比0.450。6。、注浆数量小导管注浆量可按照下式计算:QR2Lnk式中:R浆液扩散半径,可按0.3m考虑L小导管长度n岩体孔隙率 K充填系数,为0。30。5,根据不同地质条件取值。(3)、施工工艺流程、打孔布管:小导管在打管前,按照设计要求放出小导管的位置,风钻或煤电钻钻孔,用专用顶头将小导管顶入.小导管尾部置于钢架腹部,增加共同支护能力。小导管安装后用塑胶泥封堵小导管露在外边的孔口.、封面:注浆前,喷510cm厚混凝土封闭掌子面,以防止13、漏浆.、注浆:用注浆机进行注浆,采用注浆量和注浆压力双控原则进行注浆时间的控制.7、锚杆施工锚杆施工在初喷砼后及时进行。钻孔采用锚杆钻机,钻孔应圆而直,钻孔方向尽量与岩层主要结构面垂直,孔径及深度应符合设计的要求.锚杆材料、类型、规格及质量以及性能是否符合设计的要求钻孔完成后,采用高压风清孔,检查符合要求后,即可将杆体插入孔内,锚杆杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95。采用注浆泵给锚杆注浆,水泥砂浆的配合比应符合设计的要求,若无具体要求,一般以1(水泥):11.5(砂):0。450。5(水)为宜,砂的粒径不大于3mm。砂浆应搅拌均匀,随制随用,一次拌和的砂浆应在初凝前用完.锚杆安设后不得随14、意敲击,其端部3天内不得悬挂重物。8、钢拱架及钢格栅施工钢支撑的材料应符合设计的要求,本合同段钢拱架采用I20a加工,其加工拟在洞外,按设计的半径尺寸加大5cm,保证隧道净空和衬砌厚度,然后在安装时根据实际情况进行调整.钢架应按图纸的位置架设,钢架之间必须用纵向钢筋联接,拱脚必须放置在牢固的基础上。钢架与围岩尽量靠近,但需留2030mm间隙作混凝土保护层。对分部开挖地段的拱架,尤其是拱部,拱脚应施作24根锁脚锚杆(L=4m),端部与拱架焊接牢固,保证拱架在下部开挖时不发生悬空、掉拱现象,确保施工安全。架设时采用装载机或凿岩台车将肢杆一端举至洞顶,在拱顶处与另肢相接,接点经螺栓拼接后焊接,并与就15、近的锚杆焊接在一起。钢架与围岩之间应设砼垫块,钢架与开挖轮廓之间用喷混凝土充填密实.9、挂钢筋网先在洞外根据设计的要求加工成片状,尺寸应按每循环的进尺加上搭接长度,同时应以适合搬运为宜.然后运至挂网处,将钢筋网与锚杆的尾部焊在一起,喷射砼覆盖至设计厚度。10、喷射砼施工采用干喷法,在砼进行喷射作业前,应用水或高压风将岩壁面上的粉尘和杂物冲洗干净,喷射时要根据设计分层进行。V 级围岩分4层喷射施工,级围岩分3次进行.每层厚度68cm。喷射作业时,应分段分片由下而上顺序进行,每段长度不大于6米.在凹凸不平处应根据实际情况分多层喷射平整.喷射混凝土作业必须紧跟开挖面时,下次爆破距喷射混凝土作业完成时16、间的间隔不得小于4h。在有钢拱架的面上进行喷射砼时,应注意先喷拱架与围岩之间的间隙,再喷拱架周围,然后再喷拱架之间,由两侧拱脚向上对称喷射,将钢架全部覆盖,保护层厚度不小于40mm.四、洞身衬砌洞身衬砌施作时间应根据围岩量测情况,变形量符合设计要求。每座隧道衬砌采用2台液压模筑衬砌台车,该台车由钢模、台车和液压系统三部分组成,每套模板长9米,由四个3米长的拼接段组成。其中模板可以分为基脚模板、折叠模板、边墙模板、拱腰模板和加宽板等11块,另外含有基脚千斤顶、基脚斜支撑 、堵头块、收拢铰、连接铰等配件,各模板间采用螺栓对接。钢拱架采用18号工字钢和槽钢弯制面成。表面铺焊10mm钢板.在每套模板的17、前端有堵头挡板,作灌注时分切用。台车的车体为桁架结构,分为上下两层平台,平台两侧设有可翻转的脚手平台,台车从拱墙至拱顶设置窗口,便于砼下料及振捣,便于衬砌施工作业。砼浇筑采用HTB-60泵送.每完成一个循环后,应该对模板进行清理、修正、涂脱模剂。隧道的仰拱在主洞二次衬砌前需施工完毕,并根据需要作适当的碴石回填,同时平整作为台车行走的基础,台车行走为轨道式。在砼浇注前应检查各种预埋件是否符合设计要求。衬砌完成后按设计的要求进行装修。隧道衬砌时,在其拱顶部位预埋塑料管,每节3个,间距3米,待衬砌的砼强度达到设计要求时根据实际情况进行拱顶注浆处理,确保拱部密实。五、隧道防排水1、洞口段防排水洞口段地18、表水采取“以截为主,、排、堵、截相结合的综合治理措施,与永久防排水统一考虑。洞口段防排水结合地形在洞口山坡设截水沟,洞门顶设排水沟,在边墙背后设渗水盲沟,防止雨水对坡面及洞口的危害,对地面洞穴要及时封堵,保证排水畅通,不影响洞口施工.2、洞身防排水洞身段采用EVA防水板与土工布(350g/)组成防水层防水,环向排水管采用100排水管,铺挂排水管时应与岩面密贴,设置间距为:V、IV级围岩按每46m一道,水量大时纵向排水管110半边打孔PVC 管、横向引水管采用100PVC管,集中引水至中央排水沟中。防水层施工利用加工的防水铺挂车施工。EVA防水板采用热熔无钉铺设工艺,防水板结合部位不得小于10019、mm。施工缝采用BW缓膨型橡胶止水条,沉降缝采用中埋式橡胶止水带。当隧道内可能发生涌突水地段,先超前探水查明前方地下水分布与水量后,辅以预注浆堵水与排放相结合的措施,将绝大部分地下水尽可能封堵在围岩外,少量水由洞内顺坡施工时,沿两侧挖排水沟排出洞外.六、隧道内路面工程隧道内水泥砼路面板施工采用混凝土集中拌和,自卸汽车运输,人工配合砼三轴摊铺机摊铺整平,排式振捣机振捣。砼路面按设计位置设置胀缝、缩缝及施工缝,并按设计要求安设拉杆和传力杆。假缝采用切缝法施工,缝内按要求充填填缝料。砼面板施工后,应及时洒水养护,一般可采用草袋在砼终凝以后覆盖于砼板表面,每天均应洒水养护,要保持草袋处于潮湿状态,养护20、期为1421天,养护期间禁止一切车辆通行.七、洞内施工辅助作业1、施工供水与排水(1)、施工供水利用阔滩河的水源,安装多级泵通过100管道扬水至洞口附近山坡的高位水池,再由高位水池铺设下水管道150至各用水点。供水管道均作保温处理,以防冬季受冻影响施工。(2)、施工排水在洞内两侧开挖排水沟和集水坑,洞内岩溶水和污水可通过排水沟和集水坑由污水泵排出洞外。为减少污染,需在洞外修建污水沉淀池,经净化沉淀后,排入沟谷中。2、施工供电在隧道洞口一侧修建高压中心配电站,低压接至各工点。当正常电源因事故停电时,另一路备用电源自动投入,中间设一处联络开关,也可实现分段运行、分段计量的运行方式。每个洞口准备一台21、200KW 的发电机,以备高压停电时使用。3、施工供风鉴于隧道的实际情况,xx隧道施工高压供风采取在出口端建空压机站,分别安装20m3/min电动空压机各5台组,通过200钢管接至各施工部位,再通过分风器接至各施工点。4、施工通风本合同段两座隧道较短,通风方式采用机械通风。其中xx隧道单洞最长737米,考虑采用西安交大通风机厂55KW的射流风机加快洞内空气流动。洞外风机安装位置距洞口为2530m,支架应稳固结实,尽量保证风管、风机在同一直线上。风机位于洞口外上风向位置,避免洞内压出废气循环进入风机形成二次污染.风管吊挂必须做到平、直、稳、顺、紧。即:在水平面上无起伏,在垂直面无弯曲,风管无褶皱22、无扭曲.作业时,先由测量人员算出风管位置,并每隔5m算出锚杆位置。打眼后安装1。5m长锚杆。布6钢丝绳拉线,用紧线器张紧,用尼龙绳捆在锚杆上,风管吊挂在拉线下。5、施工防尘方案施工防尘采用水幕降尘和个人带防尘口罩相结合,在距掌子面30m外边墙两侧各放一台水幕降尘器,炮前10min打开阀门,放炮30min后关闭。八、 隧道监控与量测隧道开挖中加强量测,主要项目有:拱顶下沉、水平收敛、底板变形、地表下沉等项目及日常观察与施工调查。各项位移量的容许值在施工中根据实际情况,参照有关规范类比确定。1、监控量测项目及方法监控量测项目及方法见下表.2、监控量测测点布置监控量测测点布置见下图.3、地质超前勘23、测为了对开挖工作面前方的地质进行概略描述,从而对不良地质和围岩类别的变化作好思想和物质准备,做到心中有数并在施工中对围岩异常区段谨慎施工.按照“全面正规、长短结合、贯穿全程、因地制宜的超前地质预报原则,采用地质雷达对隧道围岩地质提前预测,对与设计不符的地质地段用所掌握地质数据及时与设计代表、驻地监理进行会勘,从而保证了隧道施工安全。监控量测项目及方法表项目名称方法及工具布置量测间隔时间必测项目地质及支护状态观察岩性、结构面产状及支护裂缝观察或描述,地质罗盘及规尺开挖后及初期支护后进行(重点、级地段)每次爆破后进行水平收敛及拱顶下沉量测各种类型的收敛计见图,级每1015米一个,级每1525米一个24、爆破后24小时内进行018m1836m3690m12次/天1次/天1次/2天底板位移量测水平仪、水准尺见图,级每1015米一个,级每1525米一个仰拱开挖后12小时内进行1次/天选测项目围岩内部位移量测(洞内设点)洞内钻孔安设多点杆式位移计每一类围岩段选一断面,每一断面311个测点爆破后24小时内进行018m1836m36-90m90m12次/天1次/天1次/2天1次/周锚杆内力量测各类电测锚杆,锚杆测力计及拉拔器每一类围岩段选一组,每组35根锚杆施作后开始018m1836m36-90m90m12次/天1次/天1次/2天1次/周钢支撑内力量测应变片及支柱压力计每2030品钢支撑中选一品,每段钢25、支撑均测钢支撑施作后开始018m18-36m36-90m90m12次/天1次/天1次/2天1次/周喷砼应力量测表面应力解除法每一类围岩段选一组,每组35个测点二次衬砌施作前进行二次衬砌压应力量测各类型压力盒每一类围岩段选一组,每组25个断面,每断面711个测点二次衬砌施作后开始115天16天-1个月1-3个月3个月1次/天1次/2天12次/周13次/月施工顺序及进度计划一、隧道施工顺序洞门工程施工洞身开挖及初支仰拱洞身衬砌洞内路面隧道装饰隧道消防及其它工程施工.二、施工进度及相应的资源配置一、总体施工进度计划3、隧道工程:3。1xx隧道左右线围岩均为V级围岩,进度指标按每天5米,小导管施工1环26、/天,仰拱及回填4米/天,衬砌每天9米。3。1.1 机械设备与人员配置隧道施工机械进场计划工序名称设备名称规 格技术性能单位数量计划进场时间开挖自制土台车4配备Y28风枪台36水平钻机台2挖掘机PC200/CAT3201。0/1。2m3台2注浆泵台4装碴运输设备装载机WA380/柳工503m3辆4运碴车重庆铁马12 m3辆4运碴车北方奔驰12 m3辆4运碴车东风自卸车8 m3辆8通风设备射流风机1200mmN=55 Kw台2砼施工设备砼衬砌台车9m(整体模板)台2砼搅拌站JYS50030 m3/h台1砼搅拌站HZS25Z75 m3/h台1砼输送泵HBT60 60 m3/h台2砼喷浆机TK96127、5 m3/h台8砼振捣器ZX50台20砼输送车五十铃8 m3台2配套辅助设备设施空压机LWJ20/8130KW台6变压器S9315/10315KVA台1变压器S9400/10400KVA台1发电机200KW台1高压水泵30 KW台4说明:1、以上施工机械将根据工程进度情况调整进场时间和设备型号、数量。 2、为满足施工需要,设备提前15天进场。人员配置表序 号工 种人 数备 注1开挖班84每班14人,每洞口3班,共6班2一衬砌班60每洞口1班3二衬砌班60每洞口1班4机修班165钢筋加工班206测量82班7综合班12负责接风水电、注浆3。2。3 施工进度左线进口a、洞口边、仰坡开挖(XX-31X28、X-3-8)b、进洞超前支护(XX3-9XX-3-27)c、洞身开挖(XX-328XX1130)d、仰拱及回填(XX-6-8XX12-28)e、拱墙衬砌(XX81XX21)f、左线出口明洞开挖(XX-11-20XX11-30)g、出口明洞衬砌(XX2-2XX-2-10)右线进口a、洞口边、仰坡开挖(XX-31XX38)b、进洞超前支护(XX-39XX-327))c、洞身开挖(XX3-28XX1130)d、仰拱及回填(XX6-8XX-1228)e、拱墙衬砌(XX-81XX21)f、右线出口明洞开挖(XX-1120XX-11-30)g、出口明洞衬砌(XX11-20XX1130)(3)洞内水沟、路面及装饰(XX-12-5XX2-28)