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VI国道317线雀儿山隧道工程施工组织设计
VI目录1.工程概况及主要工程数量11.1工程概况11.1.1工程概述11.1.2隧道工程地址条件11.1.3隧道当地地形11.2水文地质条件11.2.1气象情况11.2.2水文情况21.2.3不良地质21.3隧道设计31.3.1隧道平纵面设计41.3.2停车带及横通道41.3.3隧道衬砌内轮廓设计41.4主要工程项目及数量51.5设计使用的规范、规程和资料61.6编制原则72.总体施工组织布置及规划72.1施工组织机构设置72.2设备。材料运送方法8
VI2.3施工总体计划安排82.4临时工程92.4.1临时生产生活用房92.4.2施工用水及用电92.4.3施工便道92.4.4施工排水92.4.5施工弃渣103.主要项目施工方法及工艺103.1洞口施工工艺及顺序103.1.1洞口设计理念及原则103.1.2洞门结构设计及及明洞工程103.1.4防雪崩113.2明洞施工113.2.1施工工序113.2.2工艺流程113.2.3施工要求123.2.4仰拱施工133.2.5仰拱回填143.2.6拱圈施工143.2.7防水层施工143.2.8明洞回填143.3洞身段施工工序153.3.1台阶法开挖153.3.2钻爆设计173.3.3超欠挖控制203.4紧急停车带段213.4.1施工工序213.4.2施工注意事项213.4.3洞身出碴22
VI3.5初期支护223.5.1砂浆锚杆施工工艺及工艺方法233.5.2钢筋网施工工艺及工艺方法253.5.3格栅(型钢)钢架施工工艺及工艺方法253.5.4湿喷砼施工工艺及工艺方法273.7防排水303.7.1注浆堵水313.7.2防水板和隔离层的铺设313.7.3混凝土结构自防水353.7.4系统排水盲管的布设353.7.5施工缝、变形缝防水处理383.8二次衬砌施工413.8.2衬砌钢筋施工453.8.3模板施工483.8.4衬砌混凝土施工503.8.5仰拱施工533.9监控量测543.9.1监控量测的目的543.9.2必测项目543.9.3选测项目553.9.4抽检项目553.9.5监控量测资料整理与反馈553.10冬季施工563.10.1混凝土施工方案563.10.2隧道洞口段施工方案573.10.3钢筋低温施工方案573.10.4机械设备583.10.5质量与安全保障措施583.11辅助坑道施工程序与工艺流程58
VI3.11.1超前大管棚施工583.11.2超前小导管施工633.11.3超前锚杆施工643.12附属工程653.12.1照明部分653.12.2通风部分673.12.2.3风机吊架的安装673.12.3供配电系统684.隧道风险评估734.1风险评估流程734.2风险分析与评估主要方法734.3风险源与风险事件普查733.4雀儿山隧道初始风险743.5风险控制措施755.高海拔地区劳动保护措施765.1施工工作面供氧系统765.2办公区和宿舍区的供氧系统775.3PSA车载供氧系统775.4医疗站776.施工机械化配套776.1平导有轨运输776.2主洞运输787.隧道施工安全预案787.1目的787.2应急响应机构及职责787.3建立事故报告制度797.4建立抢险保障系统797.5涌突水事故应急措施797.6岩爆事故应急措施80
VI8.隧道安全设计808.1本隧道风险评价808.2隧道结构与行车安全设计808.3隧道施工安全设计818.3.1洞口施工安全818.3.2洞身施工安全819.隧道施工质量检测829.1隧道开挖质量控制829.2隧道支护质量控制829.3隧道衬砌质量控制8210.环境保护与水土保持8310.1环境保护措施8310.2水土保持措施84
四川交通职业技术学院毕业设计第120页国道317线雀儿山隧道工程施工组织设计1.工程概况及主要工程数量1.1工程概况1.1.1工程概述国道317线(川藏北线)雀儿山隧道起于国道G317线四川省甘孜州德格县玛尼干戈镇K336+200.00处,路线顺沟前进,K340+958进洞,隧道东口高程4377.01米,隧道长7048米,在隆降沟左侧100米左右K348+006出洞,隧道西口高程4235.04米,讫于六道班桩号K349+200,路线全长12.995公里。其中隧道长7048米,隧道东西引道长5.947公里。隧道设平行导坑,平导与主洞线间距为38m,平导长7081m。隧道最大埋深700米。本合同段为Q1标段,起讫桩号为K340+240-K344+500,全长4.26公里。 1.1.2隧道工程地址条件雀儿山隧道是世界第一高海拔超特长公路隧道。雀儿山隧道工程位于国道317线(川藏北线)甘孜至德格岗托之间,是翻越雀儿山的关键性工程,线路全长约12公里,其中,雀儿山隧道全长7079米,施工海拔在4300米的雪域高原,需攻克冻土、涌水、断层、岩爆和通风供养等施工难题。1.1.3隧道当地地形隧址区位于青藏高原北东边缘的沙鲁里山脉西北部山系雀儿山,山体呈北西南东走向,主峰海拔6168米,隧址区地处主峰北西地域。隧址区内山势陡峻,沟谷切割深度最大在1000米以上,且有现代冰川和古冰川遗迹分布,总体属高山〜极高山冰川地貌。隧道进口位于错柯河与阿列隆沟交汇处,靠近阿列隆沟北岸山嘴坡脚处,地处古冰川遗迹之冰蚀“U”型槽谷与中更新世冰积层之侧碛垄斜坡交接部位。槽谷谷床宽阔平坦,宽度约320〜350米,坡度小于5°,为沼泽地。斜坡坡向南东,坡度约17°〜22°,为由中更新统漂石土构成的缓坡地形。隧道出口位于热章隆沟向北西向拐弯与一冲沟交汇所形成山脊前缘坡脚处,斜坡坡向北西,斜坡中上部陡峭,基岩裸露,中下部为中更新统冰积垄,宽约40米,地形相对平缓,前缘受沟水剥蚀形成10〜15°的缓坡。
四川交通职业技术学院毕业设计第120页1.2水文地质条件1.2.1气象情况隧址区属典型的高原越岭高寒气候。主要特征是:热量条件不足,气候寒冷,气温年差较小,日差较大;日照充足,太阳辐射强烈,降水集中,干湿季节分明;而且海拔越高气温越低,积雪及结冰日期越长,积雪厚度越大,气象条件越恶劣。雀儿山东口:年平均气温在-0.7°C,月平均气温在-9.5°C〜8.8°C之间,最冷月(3月)平均气温为-9.5°C,最热月(7月)平均气温为16.1°C,年极端最高气温为23.7°C,年极端最低气温为-36.2°C;平均年降水量为905.9mm,降水主要集中在5月上旬至10月中旬;全年平均积雪日数为174天,最多积雪日数达245天,最少积雪日数为90天,年最大积雪深度为61cm;年平均气压598.4hpa,各月平均气压在592.3〜602.5hpa之间;(0〜320cm厚年平均地温2.0^4.2°C,各月平均地温在-11.0〜12.3°C之间;最大冻土深度143cm。)雀儿山西口:年平均气温在-0.3°C,月平均气温在-9.(TC〜8.6°C之间,最冷月(3月)平均气温为-9.(TC,最热月(8月)平均气温为8.6°C,年极端最高气温为23.5°C,年极端最低气温为-34.7°C;平均年降水量为843.2mm,降水主要集中在5月上旬至10月中旬;全年平均积雪日数为161天,最多积雪日数达228天,最少积雪日数为76天,年最大积雪深度为55cm;年平均气压609.8hpa,各月平均气压在600.4〜610.9hpa之间;0〜320cm厚年平均地温1.8〜4.0°C各月平均地温在-II.6〜12.6°C之间;最大冻土深度138cm。全年平均雾日为5〜6天,月平均雾日在0.2〜0.8天之间,东、西口月最多雾日在4天左右;雀儿山隧址区11月〜次年4月雪线最低高度均在海拔4200米以下。1.2.2水文情况隧址区内水系呈树枝状发育,以北西〜南东走向的雀儿山脉为界分成两大水系,北东部错柯河及其支流阿列隆等为雅砻江水系,南西部隆降沟及热章降沟为色曲河水系,雅砻江和色曲河均为金沙江水系的一级支流。测区植被稀少,在季节性冰川以上,无植被,坡表堆积有松散块石土或基岩裸露。在季节性冰川以下,坡表有低矮灌木或杂草。
四川交通职业技术学院毕业设计第120页隧道穿越雅砻江水系和金沙江水系两大水系的分水岭,隧址区内水系呈树枝状发育。隧道穿越雀儿山山脊东部错柯河及其支流阿列隆等为雅砻江水系,其西部隆降沟及热章降沟为色曲河上游支沟,属金沙江水系,雅砻江和色曲河均为金沙江水系的一级支流。隧址区地下水主要为第四系松散层孔隙水和基岩裂隙水,接受大气降水、融雪水的补给,在松散层孔隙、基岩裂隙中富集、运移,在溪沟两侧排泄。1.2.3不良地质区内断裂构造发育,以北西西向、北西向、北东向为主,少量近南北向断裂,其中一些规模大,切割深,具深断裂性质,组成构造单元的分界线。最醒目的为贯穿全区的甘孜〜玉树断裂和鲜水河断裂,晚第四系活动强烈,为地震发震构造。隧址区新构造运动表现为强烈的垂向间歇性隆升和以北西西向断裂的左旋位移为代表的断裂活动。新构造运动在地貌方面,主要表现为多级夷平面及阶地的形成。隧址区的雀儿山山脉属于甘孜〜玉树断裂南侧的强烈抬升区。新构造运动在内力方面,主要表现为以北西西向断裂的左旋位移为代表的断裂活动。不良地质具体表现:1.2.3.1冻土东口:最大冻土深度为143cm,出现3月。80〜160cm之间有冻土深度日数为116天,占冻结曰数的52.0%,41〜80cm之间有冻土深度日数为59天,占冻结日数的26.5%,≤40cm的冻土深度日数为48天,占冻结日数的21.5%。冻土开始期在10月13日,结束期在4月13日,冻结日数173天、融化日数192天。西口:最大冻土深度为138cm,出现3月。80〜160cm之间有冻土深度日数为108天,占冻结日数的55.7%,41〜80cm之间有冻土深度日数为50天,占冻结日数的25.8%,≤40cm的冻土深度日数为36天,占冻结日数的18.5%,。冻土开始期在10月18日,结束期在4月10日,冻结日数180天、融化日数185天。春季随着气温的回升,在3月下旬或4月上旬,东、西口浅层开始解冻,且随着温度的变化时冻时溶,至4月中、下旬土壤全部解冻。进入秋节,随着气温和地温的下降,东、西口于10月中旬左右开始冻结。1.2.3.2积雪及雪崩本区冬季漫长寒冷,全年降雪天数一般在81天左右,积雪天数83天,刮风天气较多,风向以西北风为主,且山脊线为北西南东向,地形陡峻,区内积雪及雪崩灾害普遍发育。积雪类型包括自然降雪积雪和风吹积雪两种;自然积雪全区发育,一般最厚约为0.5〜1.0米;风吹积雪主要分布于背风的较缓斜坡区(东坡及东南坡)及陡崖坡脚处,尤其以雀儿山越岭段最甚,厚度最深可达4〜5米;较厚积雪区多因车辆振动、日晒消融等,产生雪崩;积雪及雪崩时间一般从10月份开始到次年5月达7
四川交通职业技术学院毕业设计第120页月之久,常造成现有公路交通中断甚至车毁人亡等危害;隧道进出口均易产生积雪,且积雪影响时间长,最大积雪厚度大于61cm,对营运影响较大。1.2.3.3涎流冰主要存在于原有公路沿线,是该区主要不良地质作用;常造成交通中断,甚至形成车毁人亡的恶性事故。据遥感解译报告,在隧址区及附近的公路沿线共发现涎流冰32处,影响现有公路长度占总长度的34.4%。本区涎流冰均属山坡涎流冰;一般发育在12月至次年3月份,越岭路段发育在11月至次年3月;厚度一般在1.7米左右,最大可达3〜4米,春节前后最厚。隧道工程的建设将会避开大部分涎流冰对线路的影响,但仍有部分存在,且后期工程建设还可能新形成的涎流冰,会对隧道引线等工程造成影响;建议设计时应在进、出口、后期引线跨河处等地段,着重考虑加强地表和地下排水,防止涎流冰危害。1.2.3.4崩塌及落石区内岩体主要为花岗岩,其力学强度较高,大规模的崩塌灾害不发育;但由于地形起伏较大,河流深切,节理裂隙发育,加之公路切坡等形成陡崖,滚石普遍发育。滚石分布一般较零散;主要发育在山麓陡崖陡坡地段,堆积于其坡脚处,形成该区广泛分布的崩坡积层;新近灾害主要发育在越岭段现有公路沿线,主要受人类活动所控制。目前隧道进出口地形较缓,受崩塌灾害影响不大。1.2.3.5热害隧道为特长深埋隧道,隧址区位于高山〜最高山区,隧道埋深大,地温会随深度而增加,在隧道施工及运营中可能存在热害影响;根据对CKl钻孔的地温测试成果:地层的地温4.5〜9.7°C,地温梯度每百米1°C左右,在CKl洞体温度9.7°C左右,在深埋深段最高地温不会超过15°。发生热害的可能性较小,施工中加强洞内温度测量。1.3隧道设计1.3.1隧道平纵面设计本项目以隧道工程为主,平纵方案主要由隧道方案控制。表1-1
四川交通职业技术学院毕业设计第120页隧道名称隧道长度(cm)平曲线半径(m)线间距(m)设计纵坡及坡长(%/m)雀儿山主洞7079R=600/∞/2000/∞33+0.67%/1353;-2.60%/5726平导7108R=300/∞/2000∞+0.63%/1342;-2.585%/57661.3.2停车带及横通道隧道内共设置了12处停车带(左右侧交错布置),7处车行横通道和20处人行横通道,其中进出口各两处人行横通道设置了加宽,兼作施工期间辅助通道。平导在对应车行横通道位置设置了7处平导加宽带(均布置在平导外侧)。隧道内还设置了2处消防洞和2处地下变电所。1.3.3隧道衬砌内轮廓设计1.3.3.1隧道主洞衬砌内轮廓根据隧道建筑限界要求、隧道路面、电缆沟、排水沟、隧道通风需要以及机电设施等所需空间尺寸、衬砌结构的受力形式等因素确定隧道主洞衬砌断面内轮廓。隧道洞身段内轮廓拟定为拱高705cm,上半圆半径为R=480cm的三心圆曲边墙结构,其净空面积(含仰拱)69.72m2,周长(含仰拱)30.31m。1.3.3.2隧道紧急停车带内轮廓紧急停车带的内轮廓结合停车带加宽宽度和主洞衬砌内轮廓形式确定,设计为五心圆曲边墙结构。1.3.3.3平导内轮廓隧道平导内空拟定为拱圈半径为2.35m及侧墙半径为7.5m的三心圆曲边墙结构。1.3.3.4平导加宽内轮廓隧道平导内空拟定为拱圈半径为2.35m及侧墙半径为7.5m的三心圆曲边墙结构。1.3.3.5车行横通道内轮廓隧道车行横通道内空拟定为拱圈半径为3.2m及侧墙半径为7.2m的三心圆曲边墙结构。
四川交通职业技术学院毕业设计第120页1.3.3.6人行横通道及消防洞内轮廓隧道人行横通道及消防洞内空拟定为拱圈半径为1.35m的直边墙结构。1.3.3.7地下变电所内轮廓隧道地下变电所内空拟定为拱圈半径为2.5m的直边墙结构。1.3.3.8辅助施工通道内轮廓隧道辅助施工通道内空拟定为拱圈半径为2.5m的直边墙结构,其内空同地下变电所。1.4主要工程项目及数量工程名称单位工程数量合计备注主洞平导隧道长度m35493532初期支护C25砼m³290137427¢22药卷锚杆m7755943258120817垫板套276581808145739IV平型格栅钢架榀1900190IV型格栅钢架榀114501145V型118工字钢钢架榀1000100V加强型118工字钢钢架榀80080V偏加强型118工字钢钢架榀1420142PV型116工字钢钢架榀08080PV加强型U6工字钢钢架榀0214214¢25药包锚杆m19884176421648锁脚锚杆HPB235钢筋网kg9625475497171751二次衬砌C30砼拱墙m3276041624543849C30砼仰拱m3641513067721HPB235钢筋kg552612432679587
四川交通职业技术学院毕业设计第120页HRB335钢筋kg17914346802225945砼添加剂纤维素纤维kg6632376410396仰拱回填C15砼m3861111739784表1-2
四川交通职业技术学院毕业设计第120页表1-3工程名称单位工程数量合计备注主洞平导隧道长度m35493532防排水工程C30现浇砼m332907924082C30预制砼m38975271424C15现浇砼m3158141299HPB235钢筋kg11541936356151775HRB335钢筋kg18016680799260965中埋式止水带m15508502400背贴式止水带m11258501975止水条m148231221827041带注浆管50HDPE打孔单壁波纹管m104006004164044>50HDPE无孔单壁波纹管m2091240244934>100HDPE无孔单壁波纹管m183319063739外径¢11610(0〜1)B1〜2次/d10〜5(1〜2)B1次/d5〜I(2〜5)B1次/2d<1>5B1次/1周注:B表示隧道开挖宽度3.9.2.3地表下沉浅埋段地表下沉量测断面布置宜与拱顶下沉量测及水平净空变化量测在同一量测断面内,地表下沉量测应在开挖面前方隧道埋置深度与隧道开挖高度之和处开始,直到衬砌结构封闭、下沉基本停止为止。地表下沉量测频率和拱顶下沉及净空水平收敛的量测频率相同。3.9.3选测项目
四川交通职业技术学院毕业设计第120页1.钢架内力及外力量测2.围岩体内位移3.围岩压力及两层支护间压力4.支护、衬砌内应力5.销杆轴力上述选测项目应结合本隧道围岩性质、开挖方式有选择的进行;围岩压力、支护及衬砌应变等项目的量测频率开始时与同一断面的变形量测频率相同,当量测值变化不大时可适当降低量测频率。3.9.4抽检项目抽检项目主要是锚杆长度及锚固长度的检查,检验锚杆锚固效果。抽检项目在施工过程中应经常随机进行检查。3.9.5监控量测资料整理与反馈(l)量测数据应及时绘制:A、拱脚水平相对净空变化时态曲线及其与开挖工作面距离的关系图B、拱顶相对下沉时态曲线及其与开挖工作面距离的关系图C、地表下沉时态曲线及其与开挖工作面距离的关系图(2)对初期支护时态曲线应进行回归分析,选择与实测数据拟合性好的函数进行回归,预测可能出现的最大位移。(3)量测结果应按下列要求进行隧道稳定型综合判别:A、预测最大位移值不大于下表所列隧道周边允许相对位移值的2/3,可认为初期支护达到基本稳定。B、位移变化速度小于0.2mm/d时,可以认为围岩达到基本稳定。C、根据回归后位移时态曲线的形态,当围岩位移速度不断下降时表示围岩趋于稳定状态,当位移速度保持不变时表示位移不稳定;当位移速度不断上升时表示围岩进入危险状态。D、根据量测结果可按下表所列变形管理等级指导施工。表3-4
四川交通职业技术学院毕业设计第120页围岩级别覆盖层厚度(m)<5050〜300IV0.15〜0.50.4〜1.2V0.2〜0.80.6〜1.6表3-5管理等级管理位移施工状态IIIU0<(l/3Un)可正常施工II〔1/3UJ彡U0彡(2/3UJ应加强支护IUo>(2/3UJ应釆取特殊措施管理等级管理位移施工状态IIIU0<(l/3Un)可正常施工II〔1/3UJ彡U0彡(2/3UJ应加强支护IUo>(2/3UJ应釆取特殊措施管理等级管理位移施工状态IIIU0<(l/3Un)可正常施工II(l/3Un)≤U0≤(2/3Un)应加强支护IU0>(2/3U)应釆取特殊措施注:U0-实测变形值;Un-允许变形值。3.10冬季施工根据隧址区的气象资料的调查,年平均气温在-0.7°C,最冷月(1月)平均气温为-9.5°C,最大冻土深度143cm。根据相关规范,当环境昼夜平均气温(最高和最低气温的平均值或当地时间6时、14时及21时室外气温的平均值)连续3d低于5°C或最低气温低于-3°C时,混凝土施工应按低温施工要求施做。3.10.1混凝土施工方案(1)原材料保温①低温施工用粗、细集料进入保温棚内,棚内保温,确保砂、石的温度始终大于0°C。②袋装胶凝材料进场后,直接入库房保温。(2)混凝土的配制、搅拌和运输①低温拌合混凝土时,为节约防寒材料和防寒时间,选用较小的水灰比和较小的坍落度,以减少拌和用水量。②各种原材料的加热温度应通过过热工计算和实际试拌结果来确定。
四川交通职业技术学院毕业设计第120页③加强施工组织和管理,缩短运输时间,减少热量损失,确保混凝土入模时的温度不低于+5°C。(3)混凝土的浇注①混凝土浇注前,可在不影响施工的前提下,在模板的四周用蓬布密封,以防寒保暖。②浇注完的混凝土表面应及时覆盖。③喷射混凝土作业区的环境气温和进入喷射机的材料温度不应低于5°C。己喷射混凝土的强度未达到前不得受冻。(4)混凝土养护和拆模①混凝土开始养护时的温度应按施工方案通过热功计算确定,但不得低于5°C,细薄面结构不宜低于10°C。②当混凝土已达到规定的强度要求,并符合规定的抗冻强度时,方可拆除模板。③混凝土于环境的温差不得大于15°C。当温差在10°C以上,但低于15°C时,拆除模板后的混凝土表面宜采取临时覆盖措施。(5)混凝土的检测①定期检测水、外加剂及骨料加入搅拌机的温度,以及混凝土搅拌、浇筑时的环境温度,每一工作班至少检测4次。②检测混凝土温度的方法可采用后置式。在混凝土构件的适当部位预留10〜12mm孔洞,其深度视构件尺寸和量测要求而定。测温时在孔内放置温度计。③冬期施工的混凝土除应按规定制定标准混凝土的试件外,尚应根据养护、拆模和承受荷载的需要,增加与结构同条件养护的施工试件不少于2组。3.10.2隧道洞口段施工方案(1)洞口工程选在夏天白天天晴时施做。(2)在隧道洞门口增设防风帘遮挡。(3)在模板附近加设保温措施,增加台车表面温度,防止热量散失。3.10.3钢筋低温施工方案(1)钢筋的冷拉和冷弯①钢筋冷拉温度不宜低于-20°C,预应力钢筋张拉温度不宜低于-15°C。
四川交通职业技术学院毕业设计第120页②钢筋负温冷拉方法可采用控制应力方法或控制冷拉率方法。用作预应力混凝土结构的预应力筋,宜采用控制应力方法;③当温度低于一20°C时,严禁对低合金II、III级钢筋进行冷弯操作,以避免在钢筋弯点处发生强化,造成钢筋脆断。(2)钢筋焊接①在负温条件下焊接钢筋,应尽量安排在室内进行。如必须在室外焊接,其环境温度不宜低于-20°C,风力超过3级时应有挡风措施。焊后未冷却的接头,严禁碰到冰雪。②低温钢筋焊接前,必须根据施工条件进行试焊,经试验合格后,方可正式施焊。③当环境温度低于_5°C情况下,对钢筋的对焊时,焊工必须有合格上岗证件,应严格执行安全技术措施,加强焊工的安全意识,防止发生烧伤、触电和火灾等事故,在大面积焊接前,③应先进行试焊,经检验合格后,方可进入实际现场具体施工点施焊,并应根据施工条件进行焊接工艺参数调整,使焊缝和热影响区缓慢冷却并应有挡风措施,未冷却的接头应避免冰雪接触。在焊接完毕后,应对全部接头的外观质量进行自检。3.10.4机械设备(1)要做好机械防寒、防冻工作,按照“机械管理规定”要求,严格换季保养。(2)注意各种设备的防冻、防寒。(3)换季时对设备进行检修,检查其使用状态。(4)施工车辆用油必须采用-10#柴油或更低型号的柴油以抗冻,熄车后排掉循环水箱内的冷却水,再次启动前先检查油路和水箱的工作情况,并且必须使用低温启动液,冰雪天气时轮胎与路面之间的摩擦阻力减小,路面比较滑,施工车辆的轮胎必须安装防滑链条,且慢行稳走,特别要注意坡陡弯急处。3.10.5质量与安全保障措施(1)质量保障措施①全员参与,加强低温施工质量控制教育,提高质量意识,加强管理。②加大资金投入,备足保温防冻物资。③混凝土养护期间,每昼夜定时定点测量4次室内、室外,每个养护结构暖棚内温度和湿度。④除标准试件外,还要相同数量和结构相同养护条件试件,检查混凝土的强度。
四川交通职业技术学院毕业设计第120页⑤在养护期间,每日至少4次测量和检查每个结构的温度和养护情况,并将结果记录在工程日志上,如有问题应及时汇报,及时处理。⑥专职质检工程师全程监督、检查。(2)安全保障措施①低温施工时,要对施工道路、台架等采取防滑措施。②各种车辆机械:注意水箱防冻处理,严禁使用明火烤油箱,防爆炸,确保车辆、机械正常运转。③特种作业人员均必须持证上岗。④现场火源,要加强管理。⑤专职安全工程师及安全员负责加强安全教育、安全巡查,坚决执行“四不放过原则”;建立及保持应急预案的快速反应能力。3.11辅助坑道施工程序与工艺流程为保证工期和工程质量,倒洞村隧道采用单口独头掘进,施工方法采用新奥法。软弱围岩地段始终坚持“管超前、严注浆、弱爆破(或不爆破),短进尺、强支护、早封闭、勤量测、紧衬砌”的施工原则。在施工中积极推广应用国内外隧道施工新技术、新工艺,投入大型施工机械设备,组成钻、爆、挖、装、运、锚、衬等机械化作业线;喷砼采用湿喷法,降低回弹量和粉尘。为加强地质超前预报,采取超前多点钻深孔探明地质。隧道施工采用无轨运输。本隧道辅助施工措施有三种,洞口超前Φ108大管棚、Φ42超前小导管、Φ22超前锚杆。3.11.1超前大管棚施工长管棚施工在隧道明暗交界处,长管棚设计参数:(1)钢管规格:热轧无缝钢管及钢花管,左线进口长16米,出口长40米,右线进口长28米,出口长40米。用每节长为3m或6m的热轧无缝钢管(Φ108mm×6mm)以丝扣连接而成,同一截面的接头树不超过50%,相邻钢管的接头至少须错开1m。(2)管距:左线环向间距35cm,右线环向间距40cm。(3)钢花管上钻注浆孔,孔径10~16mm,孔间距15cm,呈梅花型布置,尾部不钻孔的注浆段300cm。
四川交通职业技术学院毕业设计第120页(4)倾角:外插角10~30,具体可根据实际线路做适当调整。(5)钢管施工误差:径向不大于20cm,相邻钢管之间环向不大于5cm。(6)注浆材料:纯水泥(添加水泥重量5%的水玻璃)液浆。施工流程图如图3-36:图3-38超前大管棚施工流程图根据长管棚常规施工的过程,可以分为以下几个步骤:制作导向架(套拱)钻孔顶管封口注浆。3.11.1.1洞口套拱施工1.洞口段套拱纵向设置长度2m,左线沿拱顶中线两侧各50.5°角范围内环向间距35cm布置49根导向钢管,套拱厚70cm。右线沿拱顶中线个68.8°角范围内环向间距40cm布置40根导向钢管。套拱厚60cm。导向钢管与钢架焊接。导向墙环向长度可根据具体工点实际情况确定,要保证其基础稳定性。套拱范围内布置3榀工字钢,型号为I18,工字钢纵向间距为75cm。相邻工字钢用Φ25钢筋作为连接钢筋,环向间距为1.0m,可以根据拱架的稳定情况加设交叉的连接筋。套拱混凝土采用C25模筑混凝土。
四川交通职业技术学院毕业设计第120页图3-39左线成洞面长管棚立面图图3-40右线成洞面长管棚立面图
四川交通职业技术学院毕业设计第120页2.孔口管作为管棚的导向管,它安设的平面位置、倾角、外插角的准确度直接影响管棚的质量。用坐标法在工字钢架上定出其平面位置;用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角;用前后差距法设定孔口管的外插角。孔口管应牢固焊接在工字钢上,防止浇筑混凝土时产生位移。3.11.1.2搭钻孔平台安装钻机1.钻机平台用钢管脚手架搭设,搭设平台应一次性搭好,钻孔由2台钻机由高孔位向低孔位进行。2.平台要支撑于稳固的地基上,脚手架连接要牢固、稳定,防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移而影响钻孔质量。3.钻机定位:钻机要求与已设定好的孔口管方向平行,必须精确核定钻机位置。用经纬仪、挂线、钻杆导向相结合的方法,反复调整,确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。3.11.1.3钻孔
四川交通职业技术学院毕业设计第120页1.钻孔时间应在套拱混凝土强度达到75%之后,方可进行。钻孔型号根据钻孔深度来选择。钻机就位时,搭设平台所用的各种杆件应连接牢固,保证钻机稳定。钻机顺序由高孔位向低孔位进行,并间隔错开。若由高到低连续钻孔,则因孔距过小,会造成前一个成型孔在未顶管时已出现塌孔现象。在钻到一定深度时,要用测斜仪检查孔的倾角是否正确,以便及时进行纠正,深度达到要求后,应边退钻边清孔。为了便于插管,钻孔直径应比管棚直径大20~30mm,钻孔深度应大于设计值的0.3m,采用φ127mm钻头钻孔。2.在钻孔过程中,如果出现卡钻、塌孔现象,可能是隧道地质发生了变化,此时应及时退钻,然后采用往孔内压注浆液的方法,待浆液凝固后,再行开钻;如果出现掉钻头、钻杆断裂的现象,可用打捞器取出。3.钻机开孔时应低速,等成孔0.5m以后再升压至1.0MPa,遇软弱围岩,再改用低压钻进。钻孔顺序由高位孔向低位孔进行。4.应随时检查钻孔是否倾斜,用测斜仪等方法测定。3.11.1.4清孔验孔1.用地质岩芯钻杆配合钻头进行反复扫孔,清除浮渣,确保孔径、孔深符合要求,防止堵孔。2.用高压风从孔底向孔口清理钻渣。3.用经纬仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。3.11.1.5安装管棚钢管1.钢管在专用的管床上加工好丝扣,导管四周钻设孔径15mm注浆孔(靠孔口3m处的管棚不钻孔),孔间距15cm,呈梅花型布置。管头焊成圆锥形,便于入孔。2.管棚顶进采用挖掘机和管棚机钻进相结合的工艺,即先钻大于棚管直径的引导孔(Φ127mm),然后用挖掘机在人工配合下顶进钢管。3.接长钢管应满足受力要求,相邻钢管的接头应前后错开,每个孔安装Φ108钢管时按照3米和6米交错布置。同一横断面内的接头数不大于50%,相邻钢管接头至少错开1m。图3-41 钢花管大样及布置示意图
四川交通职业技术学院毕业设计第120页0.15m×0.15m梅花型布置注浆孔3.0m0.5m108mm3.11.1.6注浆大管棚注浆采用纯水泥(添加水泥重量5%的水玻璃)浆,水泥浆水灰比为1:1,注浆初始压力为0.5~1.0Mpa,终止压力2Mpa;注浆前应进行现场注浆试验,根据实际情况调整注浆参数,取得管棚注浆施工经验,以利于后续管棚注浆施工。注浆管的止浆和固定:在注浆管预定的位置,用沾有胶泥的麻丝缠绕成不小于钻孔直径的纺锤形柱塞,把管子插入孔内,再用台车把管顶入孔内,使麻丝柱塞与孔壁充分挤压紧,然后在麻丝与孔口的空余部分填充胶泥。注浆前,要认真做好机具设备的检修工作并用清水进行试运转,发现问题及时排队和修复,使其处于良好工作状态。对注浆管路系统,包括接头、阀门,不得使用不合格品,以免注浆时在较高压力下发生脱扣的危险事故。在注浆时,为防止管路堵塞,结束注浆后,应尽快卸开孔口接头,开清水泵冲洗管路,以免造成管路中的剩余浆液凝结、堵塞管路。在注浆过程中,所有拆卸下来的接头、阀门,都必须有专业人员清洗干净以备轮换使用。在注浆过程中,随时注意检测所注浆液的凝结时间,是否与要求相一致,否则,要及时检查,找出原因,予以排除,以符合要求。注浆作业前后配合,统一指挥,保证注浆计划的实现。施工时配备专业电工,防止电路、电器设备发生问题中途停电,造成意外事故。注浆作业完毕后,所有的机具设备,特别是搅拌机、注浆管、接头、阀门、贮浆桶等,都要认真清洗干净,以备下次注浆使用。注浆工艺流程图见下图。
四川交通职业技术学院毕业设计第120页图3-42管棚注浆工艺流程图3.11.1.6施工控制要点1.钻孔前,精确测定孔的平面位置、倾角、外插角,并对每个孔进行编号。2.钻孔外插角1°~3°以为宜,工点应根据实际情况作调整。施工中应严格控制钻机下沉量及左右偏移量。3.严格控制钻孔平面位置,管棚不得侵入隧道开挖线内,相邻的钢管不得相撞和立交。4.经常量测孔的斜度,发现误差超限及时纠正,至终孔仍超限者应封孔,原位重钻。5.掌握好开钻与正常钻进的压力和速度,防止断杆3.11.2超前小导管施工
四川交通职业技术学院毕业设计第120页3.11.2.1施工准备施工前对注浆液进行严格比选,进行配比试验并进行现场试验,确定注浆参数。同时进行注浆设备准备、管材加工、材料准备、机具准备。3.11.2.2注浆试验阶段隧道全面开工前,选择右洞围岩进行注浆加固试验。从而确定合适的注浆配合比以及注浆终压等施工工艺参数,将以上试验资料整理上报监理工程师批准后,用以指导此项工程的隧道施工。3.11.2.3施工工艺1.小导管的制作小导管前端做成尖锥形,管壁上每隔15cm梅花型钻眼,眼孔直径为6mm,尾部长度lO0cm作为不钻孔的止浆段。小导管构造见下图。图3-43 超前小导管大样图2.小导管安装a.测量放样,在设计孔位上做好标记,用风动凿岩机钻孔,孔径较设计导管管外径大20mm以上,前一次与后一次施工小导管的搭接长度不能小于1m。b.成孔后,将小导管按设计要求插入孔中,或用凿岩机直接将小导管从型钢钢架上部、中部打入,外露20cm支撑于开挖面后方钢架,与钢架共同组成预支护体系。
四川交通职业技术学院毕业设计第120页图3-42 超前小导管纵断面示意图3.11.2.4注浆采用注浆泵压注水泥浆。注浆前先喷射混凝土5~10cm厚封闭掌子面,形成止浆盘。注浆前先冲洗管内沉积物,浆液先稀后浓,由下至上顺序进行。单孔注浆压力达到设计要求值,持续注浆10min且进浆速度为开始进浆速度的l/4或进浆量达到设计进浆量的80%及以上时注浆方可结束。注浆施工中认真填写注浆记录,随时分析和改进作业,并注意观察施工支护工作面的状态。注浆参数应根据注浆试验结果及现场情况调整。超前小导管注浆采用水泥浆液(添加水泥重量5%的水玻璃),注浆参数如下:水泥浆水灰比:1:1水玻璃浓度:35波美度;注浆压力:一般为O.5~1.OMPa;浆液初凝时间:80~120min;3.11.2.5注浆异常现象处理(1)串浆时及时堵塞串浆孔。(2)泵压突然升高时,可能发生堵管,应停机检查。(3)进浆量很大,压力长时间不升高,应调整砂浓度及配合比,缩短胶凝时间。3.11.3超前锚杆施工3.10.3.1施工顺序布眼→钻孔→清孔→安装锚杆。3.11.3.2施工方法超前锚杆采用Φ22砂浆锚杆,其布置形式如下图。超前锚杆施工方法和系统锚杆一样,实际施作时根据岩体结构面确定锚杆方向,以尽量使锚杆穿透更多的结构面为原则,外插角宜控制在10~15°,每排锚杆的纵向搭接长度不小于100cm,尾部焊接在钢架上。1.锚杆将根据设计图现场制做,按设计位置钻孔,用高压风将孔内杂物吹净。
四川交通职业技术学院毕业设计第120页2.对砂浆锚杆孔采用注浆机进行注浆。注浆开始前或中途停止超过30min时应用水润滑注浆管管路,注浆孔口压力不得大于0.4MPa,注浆时应堵塞孔口。注浆管应插至距孔底5~10㎝处,随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出。3.锚杆头就位孔口后,随即迅速将锚杆杆体插入并安装到位。若孔口无水泥砂浆溢出,说明注入砂浆不足,应将杆体拔出重新灌注后再安装锚杆;锚杆杆体插入孔内的长度不宜小于设计长度的95﹪。锚杆安设后,不得随意敲击。3.11.3.3施工控制要点1.打孔前要做好量测工作,严格按设计要求布孔并做好标记,打孔偏差不大于±50mm,锚杆孔的孔轴方向满足施工图纸的要求,操作工把钻机钻杆的位置摆好并用定位块将其稳定的顶在岩面上。2.锚杆孔深、间距和锚杆长度、根数均要符合设计及规范要求。孔位偏差值不大于±20mm。3.用高压风冲洗、清扫锚杆孔,确保孔内不留石粉,不得用水冲洗钻孔。4.将锚杆的尾部和系统锚杆的环向钢筋或钢架焊连,以增强共同支护作用。5.超前锚杆宜和钢架支撑配合使用,外插角宜为5°~20°。锚杆长度宜为3~5m,并应大于循环进尺的2倍。6.当超前锚杆和钢架配合使用时,宜先安装钢架,再穿过钢架腹部钻孔、安装锚杆,以利于钢架顺利安装。3.12附属工程3.12.1照明部分隧道内照明安装和隧道外引道照明安装工程两部分。3.12.1.1隧道内照明安装(1)隧道灯具安装灯具安装于隧道侧壁上,采用膨胀螺栓固定。灯具安装高度一般为5.6米。1、灯具安装前,对灯具进行通电检查。确认灯具发光正常,安装支架等附件齐全,且无机械损伤,然后再进行安装。
四川交通职业技术学院毕业设计第120页2、灯具安装。安装时先利用经纬仪在隧道壁确定灯具安装位置,做好标记。然后在安装位置用冲击钻钻孔,安装膨胀螺栓,紧固灯具。所有灯具的各部件连接螺栓均加弹簧垫,螺母拧紧到弹簧垫压平为准。3、灯具的接线严格按照设计图纸中的相序及回路进行。灯具尾线不宜过长,灯具接线排列整齐。灯具尾线穿金属软管保护,灯具进线孔密封,灯具外壳可靠接地。4、灯具初装后,进行粗调、细调两道工序,以保证灯具整齐美观,灯光投射角度合理,照度及均匀度满足技术规范的要求。(2)电缆敷设隧道内照明电缆由变电所低压屏引出,沿隧道内电缆沟支架敷设至各配电箱。灯具接线采用绝缘电线,由配电箱引出,穿管敷设至各灯具。1、电缆配盘在电缆定货时,我们会根据实际的电缆路径,考虑施工富裕度、施工预留和接头缆线长度,计算出每条电缆的长度,向厂家提出每条电缆制造长度的计划,要求厂家按计划生产。所有电缆在运抵施工场地后存放时都应绕在坚实的电缆盘上,电缆端头应予以有效密封,以防潮气侵入。2、电缆检查电缆敷设前对电缆进行外观检查,电缆严禁有绞拧、铠装压扁、护层断裂和表面严重划伤等缺陷。还应对电缆绝缘电阻试验,要求电缆的绝缘电阻必须符合施工规范的规定。电缆的耐压试验、泄漏电流试验结果必须满足施工规范的要求。施工前首先核对电缆的规格型号和配盘长度。3、电缆的展放为了避免损伤电缆,采用人工法进行展放。首先,将电缆盘置于放线架上,升起放线架,将电缆从电缆盘上方引出,转动电缆盘,用手拉出电缆。整个过程均滚子导向,人工拖放,不使用电缆绞车。4、电缆敷设人工将已展放好的电缆敷设于电缆沟内支架上,保证所敷设的电缆顺直、排布整齐、无交叉现象,固定不得损伤绝缘,电缆不得敷设在边缘的凸出部分上,不得弯折扭曲,以免损伤。根据敷设地点的具体条件,所有电缆线路应按规定在电缆终端的接头附近作出适当的预留,并在电缆进入建筑物、穿越公路等地点作好预留。所有的电缆一般连续敷设,尽量不留中间接头。敷设在电缆支架上的电缆,在电缆的首端、尾端、转弯、引出引入及每隔50
四川交通职业技术学院毕业设计第120页米处设有标志牌。标志牌上注明电缆用途、回路编号、规格型号、起止地点等。电缆在钢管内敷设前,首先对钢管进行清扫,并对钢管口毛刺打磨。穿管时,在电缆外表涂抹牵引润滑剂,以减少牵引阻力。5、电缆头制作所有的电缆头均采用新型热缩材料,并由经过专门培训合格的技术工人制作。电缆头制作前用兆欧表测试电缆的相间及相对地绝缘,测试合格后,方可进行下步工作。电缆头从剥切到制作一次完成,以免电缆受潮。剥切电缆时不得伤及线芯及绝缘层,并且保证绝缘层清洁,以免影响电缆绝缘。电缆头制作完成后,要再次测试电缆的绝缘,如绝缘达不到要求,要截取一段后重新制作。(3)铜芯塑料线敷设在本工程中,照明灯具分支线路,均是采用BV-500V-2.5~25mm2的铜芯塑料线从照明配电箱穿管敷设于洞壁及拱顶内分引至各灯具。施工中将采取以下方法:1、按照施工图纸确定灯具、接线盒、配电箱的位置及每个灯具接引的相序,确定导线敷设的路径。确定导线敷设的根数、截面、长度及相序,按A相黄色、B相绿色、C相红色、零线兰色或黄绿色配好导线。2、导线穿管敷设前,先将预埋管管口的毛刺锉去,然后用φ1.2的钢丝作为引线先穿入管内。3、顺直导线,划出线头并将导线平行成线束与引线连接,由一端向管内穿线,从另一端慢慢的拉出。4、线管内敷设导线决不允许有接头,如果必须作接头,则要将接头位置留在灯具接线盒内。也不允许导线破损后经过包绕恢复绝缘穿入管内。5、导线接入接线盒后,按相序从接线盒接引至灯具。接线盒至灯具段电线必须穿金属可挠管保护。进出灯具处应设橡胶、防尘、防水出口。(4)配电箱、控制箱及插座安装1、配电箱、控制箱及插座等安装前首先应进行外观检查和电器试验,保证金属箱体、电气安装板等完好无损,箱内电器质量合格、电气性能良好。2、配电箱、控制箱及插座等均安装于隧道壁预留洞内,安装前应对预留洞及预留管槽进行检查,不足部分予以修整。3、配电箱、控制箱安装时,先按接线的要求把必须穿管的敲落孔打掉,然后穿管线。注意箱内的管口要平齐,尤其是要及时封堵好管口,以防掉进异物而严重影响管内穿线。
四川交通职业技术学院毕业设计第120页4、配电箱、控制箱安装过程中经常出现箱、盒安装高度不一致的情况,因此在安装箱盒前,要先参照土建施工或装修施工时统一预放的水平线找准标高,在配电箱及控制箱的预留孔洞处作好标高点。5、箱体固定采用水泥固定,空隙处用耐火材料填充。抹底子灰时,箱、盒口要抹齐整。电缆及导线进出箱体处要做好密封,防止水和尘土进入。箱内配线做到排列整齐、合理。6、配电箱、控制箱安装完成、箱内设备安装好后,要及时清除箱盒内残存的脏物和灰砂等。3.12.1.2隧道外引道照明(1)路灯基座由Φ20钢地脚螺栓和4㎜厚的钢板地基法兰组成。路灯基坑开挖好之后,放入路灯基座和由Φ12、Φ10钢筋组成的基础钢筋网,用混凝土浇注,并用振动棒振动密实,同时注意封好基座底部进线孔,使进线预留孔正对电缆敷设方向,并且用胶带包好地脚螺栓丝扣,以免堵塞进线孔和损坏丝扣,拧紧螺母。(2)路灯基座安装之后,应用水平尺测量水平,以使以后立路灯时无倾斜现象。同时必须做好对基础的养护工作。(3)灯柱的安装:安装前必须经过无损检测,确认灯柱外体无损伤.用吊车吊立灯柱,吊立时吊绳位置应合理,防止起吊时灯柱倾斜,造成机械损伤或发生事故,当灯柱对准地脚螺栓时,应慢慢放下,以免用力过大损坏地脚螺栓丝扣。(4)路灯安装好之后,应用经纬仪或吊线锤测量其垂直度,随时用小垫片进行调整垂直度。(5)路灯的接线、接地应按照电气安装施工规范的要求进行,严防发生漏电或绝缘不良的现象。3.12.2通风部分本工程隧道通风系统只有XX隧道射流风机安装。射流风机共4台。通风机安装于隧道拱顶预埋板上,采用电弧焊和螺栓连接。风机标高严格按设计要求施工,控制在建筑限界标高以上。3.12.2.1安装准备风机安装前,应对风机进行检查,并作好记录。首先要进行外部清扫,拆除包装紧固件。检查风机外观情况,然后对风机各相的绝缘情况进行检查,有条件的情况下进行通电试验。
四川交通职业技术学院毕业设计第120页3.12.2.2预埋件的检查根据设计图纸对预埋件进行检查,不足及缺陷部分予以弥补,以保证风机的安装质量。3.12.2.3风机吊架的安装(1)对风机预埋件表面进行清理,保证无污渍、杂质。(2)用经纬仪测出风机吊架安装轴线。风机安装后纵、横向水平偏差不大于2‰。(3)定位工作完成后即进行风机吊架与预埋件的连接。如采用螺栓连接,要用扭矩扳手按设计规范要求的扭矩拧紧螺母,如采用焊接,应保证焊接可靠,焊接时注意预埋板温升不可太高以免烧坏混凝土。焊缝饱满,无夹渣、气泡和漏焊。焊接前,对隧道内瓦斯浓度进行检查,瓦斯超标时,严禁施工。(4)连接完成后,进行承载试验,合格后方可进行风机安装。3.12.2.4风机吊装用吊车将风机吊装于作业台车上,并作好垫衬和固定,作业台车将风机运至安装处,首先用线锤进行初步定位,对准风机吊架,然后缓慢升起风机,在风机距吊架3-5cm时进行细调后,对准螺栓连接孔并紧固螺栓,同时安装风机安全索,所有螺栓紧固好后,进行最后检查,以确保风机安装的牢固可靠。3.12.2.5风机的接线及通电试验风机安装好后,立即进行配电线的连接及接地线的安装,安装完毕后进行通电试验,以保证风机在正反转等各种情况下均能正常运行。3.12.3供配电系统本工程变电所安装基本包括如下内容:预埋工作、接地网施工、高低压柜安装、变压器安装、UPS不间断电源安装、电缆敷设、二次配线、调试试验等。(1)预埋工作变电所的预埋工作必须和房建施工相配合。本工程中主要是要做好室内接地干线预埋及电缆管道的埋设及基础型钢预埋工作。(2)接地网施工
四川交通职业技术学院毕业设计第120页本工程所有变电所均设置接地网,接地电阻小于4Ω(隧道内和监控系统共用的接地网,阻值要求小于1Ω),接地安装配合土建施工。1、接地极选择50×5角钢,每根接地极长2.5m,接地极之间的接地连接干线选择40×4的扁钢。所有接地材料均经热镀锌处理。2、选择接地安装位置后,人力开挖接地沟,接地沟深度以80cm为宜。3、将接地体垂直地面打入接地沟内,接地体的间距5m,接地体的顶面尽量没入接地沟,距地面至少在60cm以上。4、接地极与接地干线间的连接采用全缝焊接,并用扁钢做加强焊。5、扁钢间连接采用全缝焊接,搭接长度为扁钢宽度的2倍以上。以保证良好的接地性能,所有焊接部位都进行防腐处理。6、回填接地沟时,先回填细土,以保证有良好的接地,必要时填加长效降阻剂。回填时应夯实,回填完毕,做好接地埋设标志。(3)高低压柜安装1、开关柜安装前,首先准备好安装工作常用的工具和材料,对开关柜进行开箱检查。2、预埋件检查整修①用水准仪检查开关柜基础型钢的水平度,应符合下表的规定。当不符合要求时,按测量结果准备好垫铁,待组立时加垫,以确保安装后的柜体偏差符合规定。②按室内平面布置图和开关柜安装图规定的尺寸,确定地脚螺栓的安装位置并进行焊接,焊接地脚螺栓时,应保证开关柜在基础型钢上有可能向前后左右移动10mm范围的距离,以便于调整。③焊好地脚螺栓后,应将基础型钢与接地母线连接。④对基础型钢裸露部位做除锈处理,一般要求除锈后刷防锈漆一道,刷灰漆两道,并应符合的关的技术规定。3、开关柜安装①按照施工图纸的要求,确定开关柜安装位置及次序,并在基础型钢上做出标记。②在靠近安装现场处进行拆箱作业,拆除包装箱的开关柜应随即搬运到安装地点就位。就位时,成列柜最好从其一侧开始组立。
四川交通职业技术学院毕业设计第120页③开关柜的运搬宜采用直立滚动运输方式,以减少劳动强度,同时应采取防倾倒措施。当必须放倒运搬时,柜面应朝上,柜体与滚杠间还应加垫木板防护,避免损伤漆膜。④成列柜的调整应以平面布置图上提供控制尺寸的一侧开始,逐柜进行。调整方法系通过测量开关柜正侧两面的垂直度来实施。4、柜内母线安装①将制造厂提供的已加工好的硬母线逐段连接起来,并核对其长度及各开关柜分支母线的连接位置是否相符。②拆除终端开关柜侧面母线安装孔的挡板,将柜内主母线依次固定牢靠,然后依次把柜内分支母线连接在主母线上,并随时检查各段母线的相间及对地距离,防止返工。③硬母线安装完毕经质量检查合格后,方可恢复安装孔挡板及盖板,拆除监时脚手架。④打开开关柜柜顶部前沿的盖板,测量成列柜二次回路小母线设置的长度,下料、平直并安装。5、内部清扫及检查高低压柜安装完毕,应进行内部清扫。柜内不得有杂物,开关绝缘件等要全面清洁,同时检查机械活动部分是否灵活,导线连接是否紧固,高压柜手车走位是否准确,低压柜抽屉单元推拉是否灵活,清扫完毕,在开关机械活动部位涂润滑油,在导电触头涂导电脂。6、电气试验和五防要求配电柜在试运行前,要进行绝缘电阻测试和耐压试验。并对五防的电气联锁部分和机械五防进行调整试验。(4)变压器安装1、变压器检查①检查变压器产品型号、额定容量、额定电压、联结组标号、阻抗电压等是否与设计图纸相符。②检查变压器在运输过程中有无损伤,产品零部件是否损伤和移位,接线是否松动、断裂,绝缘是否有破损,是否有脏物或异物等。同时,如有运输时使用的垫木等物,必须将它们移开。③变压器检查完毕后,如不立即投入运行,应妥善保存或重新包装好。
四川交通职业技术学院毕业设计第120页2、仓储保管①变压器到货后如不能及时安装,必须在仓库存放,库房应清洁、干燥,不应同时储存有活性化学药品和腐蚀性物品。②变压器存放时,要用方木垫好,垫高不小于100mm。③变压器存放时,不许在其上堆放其它物品。3、安装①安装前,应首先认真阅读变压器的说明书、产品铭牌、产品外形尺寸以及《99D268干式变压器安装》国定标准图集,了解产品重量、安装方法等内容,准备好相应的起吊设备和工具。②变压器安装时,应离开墙壁和其它障碍物300mm。③变压器带电导体与地的最小安全距离应符合GB10237《电力变压器绝缘水平和绝缘试验外绝缘的空气间隙》的规定。④高压线圈表面对地的电小安全距离应大于90mm。4、运行前的检查①运行前,首先检查所有的紧固件、连接件是否松动,并重新紧固一次。但对铜螺母紧固扭矩不能过大,以免造成滑丝。②检查运输时拆下的零部件是否重新安装妥当,并检查变压器(特别是通风道内)是否有异物存在,如有过多的灰尘,必须进行清理。③检查风机,温控设备以及其它辅助器件能否正常运行。对三相电源风机,应注意其转向,风机正常转向时,风从线圈底部向上吹入线圈,否则就为逆转,参照说明书及时变更电源的相序。对于温控、温显等其它辅助设备,参照其使用说明书正确可靠地接线。5、运行前的试验变压器运行前应作如下试验:①测量绕组在所有分接位置下的直流电阻。②按GB50150规定进行极性的判定和测量绕组在所有分接下的电压比,并进行联结组标号的判定。③检查变压器箱体和铁心是否已永久接地。④对线圈绝缘电阻进行测试,一般情况下(温度:20-30度、湿度≤90%)绝缘电阻应达到以下要求:
四川交通职业技术学院毕业设计第120页高压—低压及地≥300MΩ仪表:2500V兆欧表低压—地≥100MΩ仪表:2500V兆欧表在比较潮湿的环境条件下,变压器的绝缘电表值会有所下降。一般地,若每1000V额定电压,其绝缘电阻不小于2MΩ就能满足运行要求。如果变压器遭受异常潮湿发生凝露现象,则不论绝缘电阻如何,在其进行耐压试验或投入运行前,必须进行干燥处理。⑤对铁绝缘电阻进行测试,一般情况下(温度:20-30度、湿度≤90%)绝缘电阻应达到以下要求:铁心—夹件及地≥2MΩ仪表:2500V兆欧表穿心螺杆—铁心及地≥2MΩ仪表:2500V兆欧表在潮湿环境下,此阻值会有所下降,只要其阻值≥0.1MΩ即可运行。一般可通过干燥处理,使其达到要求。⑥对有载调压分接开关作投入前的必要检查和试验。⑦外施工频耐压试验,试验低压为出厂电压的85%。3.12.4消防部分隧道消防系统包括水坝、消防水池、消防管道、消防栓、灭火器等设施安装。一、施工测量与放样本工程结合隧道标高对消防水池和水坝施工放样,测量控制网采用TDJ2E经纬仪确定方位,采用DS3水准仪确定施工标高;分别结合拉线(或弹线),采用木桩定位标高,以正确确定隧道洞外管网给水路线包括给水流程方式的管网路线。远传水位显示仪将沿给水管网路线采用焊接管(刷沥青二遍,焊接处防漏处理)方式埋地确定。隧道内的管网、栓箱包括水成膜泡沫装置将根据隧道进出口标高,现已预留管沟(管道已安)洞室安装。其标高、洞室等详见设计施工图。二、配合土建施工(1)在水坝、消防池施工中,应根据土建施工进度计划及施工图做好防水套管、穿板墙套管,电气暗敷钢管等预埋工作。(2)隧道洞外管网及过道路管网的连接应配合土建施工,开挖管沟后方才敷设管网。管网敷设安装到位经试压合格、防腐处理完,配合土建回填。(3)隧道洞外消防栓(接合器)需配合土建施工或修复,原先预留的洞口、洞室在管道或消火栓箱等安装完毕需配合土建修补完善。
四川交通职业技术学院毕业设计第120页(4)在隧道壁坎(护坡绿化)的管道需密切配合土建开挖或拆除壁坎,配合土建修复完善。三、管道、阀门等施工工艺(1)管道连接严格按设计要求;DN≤70用丝接,DN≥100用沟槽,其连接方式均应符合GB50242-2002及CJ/T156-2001规范要求。(2)管道丝接或卡箍(沟槽)在工地现场预制加工后装配,运至现场拼装。洞内已预安的管网经复核合格,与洞内消火栓箱、水成膜装置组装连接形成整体。(3)管道系统安装完成后,可进行试压。对已安装的管道检测,确保本工序合格并进入下一道工序。管道试压一般分为单项(分段)试压和系统试压两种;单项试压是在干管敷设(或安装)后或隐蔽部分的管道完成安装后进行水压试验;系统试压在全部干、立、支管等安装完按设计或规范要求进行水压试验工作。压力按设计要求,管道试验应符合TB209-86,GB4551-84,GBJ25-90,SYJ4001-84之要求。注意事项:在系统试压前应成立试压小组,检查各系统的流程情况,对单项试压进行记录等,参予试压人员配备元线对讲机方便联络;同时,水压试验应用清洁水源。环境温度在5℃以上进行。试验压力应符合设计及规范要求,在自检合格后,同时请业主、监理单位代表到现场一同试验检查,合格后,及时办理试验合格的签证。(4)消防管道试验压力应为工作压力的1.5倍,试验时在10min内,压力降≤0.05Mpa,然后将试验压力降至工作压力作外观检查,以不漏为合格。(5)管道系统试压合格后,调试运行前应进行系统冲洗。㈥阀门安装:各类阀门在安装前需按设计要求进行。首先对技术参数、规格、型号进行复核,复核无误后应按规范要求进行安装前的强度及严密性试验,试验时请业主、监理代表到场。试验合格,及时办理签证手续,然后将其按设计要求与管道连接安装(法兰连接)。注意事项如下:1、阀门不得悬空应支承在基座或底板上,基座可采用C20砼块。2、阀门采用法兰连接时,应将法兰螺栓紧固,螺帽在同一面上,螺栓丝扣螺帽,其露出长度≤螺栓直径的1/2,石棉垫圈或纤维垫圈的厚度≤3MM,橡胶垫圈的厚度为3-5mm。3、阀门与连接管采用丝扣连接的丝扣应松紧适度,连接前应顺丝扣缠少许麻丝,并涂少量铅油。
四川交通职业技术学院毕业设计第120页4、阀门井施工按国家给排水标准S243-17-5进行地面操作,立式阀门按要求施工,阀门井深度根据阀门的所在位置及管道埋深确定。(6)消火栓、水泵接合器、防火卷帘门、水成膜泡沫灭火器、干粉灭火器箱安装:1、隧道内安装消火栓口应朝外,栓口的中心距地面为1.2米,允许偏差20MM,室内栓箱为SGL24/S65-25,减压稳压消火栓按国家标准图进行安装,还应满足产品说明书,产品技术文件要求。消火栓工作压力≤0.5MPa。2、消火栓门上用红油漆注明“消火栓”字样及规定图案。3、隧道外消火栓为地上式,安装按88S162-4要求,详见附图上。4、隧道外消防接合器为地上式,安装按S164-7-3要求,详见附图上。5、隧道外消火栓及水泵接合器井按S1要求进行施工。6、隧道内防火卷帘按设计施工图及选用厂家的说明书进行安装及调试,并按自动、手动方式控制使用。7、隧道内的消防器材、设备的安装严格遵守国家现行规程、规范和地方法规、设计要求,并详细阅读厂家提供的产品说明书。以上产品必须采用国家公安部认可的产品,并在福建省消防总队备案,安装位置应有明显标志,标志应采用具有相当于4级反光强度等级或以上的反光膜作成反光标志。(8)消防给水管道DN≥100采用沟槽连接,滚槽及其安装、试压方法如下:1、滚槽要求:①用切管机将钢管按所需长度切割,切口应平整,切口处若有毛刺应用砂轮机打磨。②将需加工沟槽的钢管架设在滚槽机尾架上。③在钢管上放置水平仪,用水平仪量测使钢管处于水平位置。④将钢管端面与滚槽机上面贴紧,使钢管中轴线与滚槽机上面呈90℃。⑤启动滚槽机电机,徐徐降下千斤顶,使上压轮均匀滚压钢管至预设置沟槽深度为止,停机。⑥用游标卡尺检查沟槽的深度和宽度,确认符合标准要求。⑦千斤顶卸荷,取出钢管。2、安装方法:
四川交通职业技术学院毕业设计第120页①安装过程遵循先装大口径、总管、主管,后装小口径、分管的原则;安装过程中不可跳装、分段装;必须按顺序连续安装,以免出现段与段之间连接困难和影响管路总体性能。②准备好符合要求的沟槽管段、配件和附件。③检查橡胶密封圈是否损伤,将其套上一根钢管的端部。④将另一根钢管靠近已卡上密封圈的钢管端部,两端处应留有一定间隙,间隙应符合标准要求。⑤将橡胶密封圈套上另一根钢管端部,使橡胶密封圈位于接口中间部位,并在其周边涂抹润滑剂。⑥在接口位置橡胶密封圈外侧安上卡箍,并将卡箍凸边卡进沟槽内。⑦用手压紧上下卡箍的耳部,并用木榔头槌紧卡箍凸缘处,将上下卡箍靠紧。⑧在卡箍螺孔位置,穿上螺栓并均匀轮换拧紧螺母,防止橡胶密封圈起皱。最后确认卡箍凸边全圆周边卡进沟槽。3、试压方法:①管道安装完毕进行系统试压。试压前应全面检查各安装件、固定支架等是否安装到位。试压也可分段进行,当管道有压力时,不能转动卡箍、螺母等部件。②试压时间、压力均应按有关标准及设计要求进行。4.隧道风险评估本隧道属高寒高海拔超特长隧道,具有“三高三低”(海拔高、地应力高、地质烈度高;低气温、低含氧量、低气压)的特点,工程地质水文地质较为复杂,施工阶段开展了隧道安全风险评估,从施工质量,施工安全、施工进度、施工工艺、施工保障措施和施工其它管理等角度考虑施工实施过程中可能出现的各种事故,并分析可能造成的运营养护影响,避免由于技术上的疏忽或管理上的不慎而导致工程项目的质量、安全等目标出现过大偏差。4.1风险评估流程风险评估流程重点在四个环节:风险辨识:对风险事件和风险因素的辨识和筛选。风险估测:对风险发生的可能性和可能的结果给以明确的定量化。通常用概率来表示风险发生的可能性。
四川交通职业技术学院毕业设计第120页风险评价:根据风险接受准则量化风险等级,评价风险事件发生的后果。风险控制:制订应急预案和风险控制对策来控制风险事件的发生,为风险管理提供决策的依据。4.2风险分析与评估主要方法隧道风险事件本身难以定量,例如塌方和涌突水(泥)风险事件本身就没有一个确切的定义,它们两者之间也没有严格的界定;另一方面,定量的分析方法需要很多基础数据,基础数据的采集需要做大量的前期工作,现阶段实施起来困难。因此本次风险评估采用定性方法,这与目前国际隧道协会的做法一致,即风险源辨识采用检查表法,风险估测采用专家调查法。本次专家调查法,专家的选择充分考虑到了解本项目的特点,做到评估小组内专家和行业内专家协调平衡,专家组涵盖了高校、建设单位、咨询单位、运营管理部门、公路学会等各个部门,专家组共12名成员。由风险评估小组填写风险评估单元内容,当前状态和假定采取的措施,完成风险等级调查表,由专家判定风险概率和风险损失。4.3风险源与风险事件普查评估小组进行现场查看,收集工程基础资料(拟建隧道设计文件,工程区域内水文、地质和自然环境资料,工程规划、可行性研宄和工程地质勘察报告等资料,工程区域内的建(构)筑物(含管线、民防设施等)资料和其它与评估对象相关的资料),对资料进行分析和归纳,向相关设计人员咨询和相关专家咨询,评估小组内部讨论得到本项目隧道设计阶段风险源和风险事件的检查表,得出本项目隧道工程风险事件主要有洞口失稳、塌方、涌突水(泥)、岩爆、运营火灾(平导无此风险)、有害气体中毒(含辐射)、高原反应、隧道冻害、结构风险。主洞和平导风险事件和风险源一致,但平导不存在运营火灾风险。表4-1(主洞及平导)风险源及风险事件序号风险事件主要风险源次要风险源备注1洞口失稳浅埋、偏压;第四系覆盖层;地震降雨、积雪和降雾;岩性及风化程度;岩体结构;地下水;辅助工程措施设计;施工工艺设计2塌方浅埋、偏压;地质构造;岩性及风化程度;地下水第四系覆盖层;岩体结构;硬岩段高地应力;地震
四川交通职业技术学院毕业设计第120页3涌突水(泥)地表植被和水系;地质构造;岩体结构;地下水;隧道长度;临近构造物4岩爆岩性及风化程度;岩体结构;硬岩段高地应力;地下水;隧道埋深5运营火灾隧道长度;常规结构设计新技术和新材料的应用平导无此风险6隧道冻害气温和气压、新技术和新材料的应用地下水、计算参数、防排水设计7高原反应气温和气压、施工安全设计风速、风向8有害气体中毒(含辐射)放射性地层、施工通风设计、运输方式及设备监控量测设计(含有害气体的检测和监测)9结构失效浅埋、偏压;施工工艺设计;地质构造;特殊结构设计地震3.4雀儿山隧道初始风险根据专家调查表风险事件发生概率等级和损失等级统计结果,由风险矩阵得到各风险事件的等级及隧道总体风险等级。雀儿山隧道主洞洞口失稳、塌方、涌突水(泥)、岩爆、隧道冻害、高原反应的初始风险等级为III级(高度风险),风险水平为有条件接受,必须采取实施削减风险的应对措施;运营火灾、有害气体中毒(含辐射)和结构风险的初始风险等级为II级(中度风险),有进一步采取预防措施以提升安全性的必要;雀儿山隧道主洞整体初始风险等级为III级(高度风险)。雀儿山隧道主洞洞口失稳、塌方、涌突水(泥)、岩爆、隧道冻害、高原反应的初始风险等级为III级(高度风险),风险水平为有条件接受,必须采取实施削减风险的应对措施;运营火灾、有害气体中毒(含辐射)和结构风险的初始风险等级为II级(中度风险),有进一步采取预防措施以提升安全性的必要;雀儿山隧道主洞整体初始风险等级为III级(高度风险)。雀儿山隧道平导塌方、涌突水(泥)、岩爆、隧道冻害、高原反应的初始风险等级为III级(高度风险),风险水平为有条件接受,必须采取实施削减风险的应对措施;洞口失稳、运营火灾、有害气体中毒(含辐射)和结构风险的初始风险等级为II级(中度风险),有进一步采取预防措施以提升安全性的必要;雀儿山隧道平导整体初始风险等级为III级(高度风险)。表4-2雀儿山險道(主洞及平导)初始风险等级序号风险事件主洞平导备注
四川交通职业技术学院毕业设计第120页1洞口失稳III级(高度风险)II级(中度风险)2塌方III级(高度风险)III级(高度风险)3涌突水(泥)III级(高度风险)ni级(高度风险)4岩爆III级(高度风险)m级(高度风险)5运营火灾II级(中度风险)/平导无此风险6隧道冻害III级(高度风险)m级(高度风险)7高原反应III级(高度风险)m级(高度风险)8有害气体中毒(含辐射)II级(中度风险)Ii级(中度风险)9结构风险II级(中度风险)Ii级(中度风险)10总体风险等级III级(高度风险)in级(高度风险)3.5风险控制措施由于雀儿山隧道主洞及平导整体初始风险等级为III级高度风险,必须实施削减风险的应对措施,本施工图设计针对各风险事件采取针对性的措施降低其风险等级。(l)本说明“4.4节特殊条件下隧道设计和施工方案”从防冻设计、洞口不良地质、岩爆、涌突水、花岗岩放射性等方面对隧道存在的主要风险事件提出了具体的应对措施,以进一步降低风险等级。(2)高原反应:隧道洞内海拔达425(T4380mm以上,施工人员长期处于低气压,低含氧量的环境中,为保证其身体健康,预防、治疗相关高原病,人员生活区及洞内掌子面附近应设置必要的取暖设施、人工制氧设备以及流动医疗站,防范高原病的发生(具体设计详见“8.1节高海拔地区劳动保护措施”)。
四川交通职业技术学院毕业设计第120页表4-3雀儿山隧道(主洞及平导)残留风险等级序号风险事件主洞平导备注1洞口失稳I级(低度风险)I级(低度风险)2塌方II级(中度风险)II级(中度风险)3涌突水(泥)I级(低度风险)I级(低度风险)4岩爆II级(中度风险)II级(中度风险)5运营火灾II级(中度风险)/平导无此风险6隧道冻害II级(中度风险)II级(中度风险)7高原反应II级(中度风险)II级(中度风险)8有害气体中毒(含辐射)I级(低度风险)I级(低度风险)9结构风险I级(低度风险)I级(低度风险)10总体风险等级II级(中度风险)II级(中度风险)施工图设计阶段对本隧道施工运营期间可能存在的风险采取了合理有效的措施,使主洞及平导的部分风险事件的残留风险等级降低到I级(低度风险),隧道整体风险等级降低到I级(中度风险),为可接受风险。5.高海拔地区劳动保护措施雀儿山隧道地处高海拔严寒地区,气压和含氧量低,气候严寒,这不仅对施工人员的健康、生命安全、工作效率带来极大的影响,同样对隧道施工机械性能也产生较大的影响,作业人员和施工机械的效率均会大大降低,加之高海拔严寒地区特有的不良地质病害,要在高海拔严寒条件下实现长大隧道的快速施工将异常困难。隧道洞内海拔达4250〜4380mm
四川交通职业技术学院毕业设计第120页以上,施工人员长期处于低气压,低含氧量的环境中,为保证其身体健康,预防、治疗相关高原病,人员生活区及洞内掌子面附近应设置必要的取暖设施、人工制氧设备以及流动医疗站。本隧道在施工期间,拟采用变压吸附(PSA-pressureswingadsorption)人工呼吸系统对隧道施工工作面、工作区、生活区进行全面供氧的施工保障方案,确保隧道施工人员的生命安全,同时提高施工功效。5.1施工工作面供氧系统隧道内以吸氧车与个人背负氧气呼吸器相结合为主的供氧方式;并辅之以在掌子面(在有限的时间一一如钻孔时)、衬砌台车就位找正时,以及在办公生活区(含宿舍等室内)弥散式供氧来提高供氧效果,更加全面,有效的保证施工现场人员和所有参建人员的身体健康和生命安全,从而提高工作效率。车行横通道内设置吸氧车或吸氧室供施工人员临时吸氧;有条件时,施工人员可背负氧气呼吸器满足个人吸氧;隧道掌子面采用弥散式供氧(在有限的时间一一如钻孔、衬砌台车就位找正),通过管道不断地向掌子面输送,使掌子面一定范围内充满含氧量较高的空气,实现局部富氧,保障掌子面空气中氧气浓度达到正常人体呼吸需要的浓度。5.2办公区和宿舍区的供氧系统在办公室内可采用室内弥散式供氧方法(实现局部富氧)进行供氧,对参建人员的办公区、生活区的室内等场所配备弥散式供氧设施及供氧是非常必要的,以防止意外情况的发生,充分保证生命健康。在相应的工作场所及医疗站须建立必要的吸氧室或高压氧仓。5.3PSA车载供氧系统该供氧系统为车载PSA供氧系统,通过PSA-02制氧设备充满氧气储罐(压力≥0.5Mpa,氧浓度93%)供给医院和高氧仓使用,可连续使用2小时左右,汽车上可被两套氧气储罐及多套呼吸器,如有危急病人,可及时把病人输送到低海拔区,避免在运送途中因缺氧引发生命危险。5.4医疗站隧道进出口端设置医疗站,配备医护人员,对施工人员进行定期体检,同时应对施工期间突发的高原反应等疾病,保障施工人员的安全健康。6.施工机械化配套
四川交通职业技术学院毕业设计第120页低压、缺氧、气候严寒是高海拔严寒地区的普遍特征,而这些特征将对机械设备的性能产生影响,这些影响包括:功率下降、故障增多、性能改变和低温启动困难等。雀儿山隧道要求平导采用有轨运输,主洞建议采用有轨运输。6.1平导有轨运输雀儿山隧道平导断面小、工作环境氧分压低,通风难度大,无轨运输作业时,洞内空气污染严重,对施工人员健康损坏大,因此采用有轨运输提高工作效率,减少洞内污染。1.根据各装渣机的走行驱动方式、适用范围及雀儿山隧道的特点,建议平导采用立爪式装渣机,轨道走行、电力驱动。2.梭式矿车具有连续卸载速度快、贮量大、卸车效率高、矿石料渣不结底、使用灵活方便等特点,是现有最先进的运输矿车。本隧道平导建议采用约大容积的梭式矿车出渣。3.开挖期间,需要考虑掘进、二衬台车所采用轨道,一般隧道内采用四轨三线制,可满足双线运输的设备需求,为了调车方便,在两线间合理布设渡线。四轨三线制:即在隧道内铺设4根钢轨形成两条运输线(轻车线、重车线)的同时,使两线的相邻两条钢轨满足构成第3条运输线(中线)的条件,其核心是使用一组特制的双开对称道岔;门架式台车行走在外侧两根钢轨上,出渣时运输车辆穿过门架式台车在中线位置装渣,并经特制对称道岔分别由轻、重车线进出。3线轨距均采用900mm轨距模式,门架式台车的轨距为2840mm。4.洞口外轨道布置包括卸渣线、上料线、修理线、机车整备线、以及调车场等。卸渣线应搭设卸渣码头,其重车方向应设置一段0.5%〜1.0%的上坡,并在轨端加设车档,以保证卸渣车列安全。由于洞口距离渣场较近,建议卸渣线铺设到渣场,避免倒运。5.牵引机械采用电力牵引。6.平导施工应保持良好的机械性能,承包人应制定专门的措施防止运输机械制动失效,以及制动失效后的避难措施。6.2主洞运输施工期间建议主洞采用有轨运输,当采用无轨运输进行施工,则需解决好以下问题:
四川交通职业技术学院毕业设计第120页1.氧含量降低后内燃机械功率下降的问题;2.内燃机械尾气污染问题;3.轮胎磨损问题。根据雀儿山隧道的设计资料,主洞的开挖宽度10m以上,围岩以花岗岩为主,岩体呈大块状砌体结构,围岩稳定性好,有利于进行全断面开挖,建议采用液压凿岩台车钻孔,因为风动无轨运输需要解决施工通风的问题,高原地区由于空气稀薄,大气压低,空气密度小,为维持施工人员及机械运转的需风量都较低海拔隧道高,施工期间需充分考虑高原降效等因素,使隧道的通风排烟状况达到良好状态。7.隧道施工安全预案7.1目的针对本隧道的地质情况,对隧道可能发生的坍塌、涌突水、岩爆等事故提前作出安排,明确应急职责,识别紧急需求,确保事故发生时,能快速反应,实施紧急救援,有效预防事故范围的扩大,最大限度地降低和减少事故带来的人员伤亡和财产损失。7.2应急响应机构及职责根据各相关责任单位的职责,成立相应的事故应急响应机构,其中隧道施工的承担单位负责主要的抢险救援职责。应急响应机构中应包括抢险救援领导小组,常设现场抢险、抢险物资保障、消防、医疗救护、交通指挥、后勤保障等部门。抢险救援领导小组负责抢险指挥及协调工作,并负责抢险信息的发布。现场抢险部门负责实施事故现场的抢险、搜救工作。抢险物资保障部门负责抢险物资准备、供应以及现场照明、通风工作。消防部门负责现场消防工作,以及与当地消防部门的联系。医疗救护部门负责现场必要的就地救护工作,以及与当地医院救护的联系。交通指挥部门负责抢险现场的交通疏导,维持抢险现场秩序,并负责与当地公安交通部门联络。
四川交通职业技术学院毕业设计第120页7.3建立事故报告制度凿岩机在钻凿花岗岩时的钻孔效率较低,要延长钻孔时间,同时司钻工人数较多,其多功能作业平台宜为履带式。运渣拟采用有增压器和尾气净化装置的自卸汽车,特别推荐可双向行走的自卸汽车,如瑞典VolvoBMH20,可免除掉头所浪费的时间。混凝土搅拌运输车选用有效容积Sm3的运输车。根据发生事故的等级建立相应的事故报告制度,事故发生后应在最短的时间内报告事故应急响应机构,启动相应的应急预案。7.4建立抢险保障系统1.应急物资、设备保障配备足够的应急救援物资和设备器材,指定专人负责,定期维护,保障正常运转。应急物资主要包括抢险物资、常备医疗药品和器材、通讯设备、照明设备、消防设备等。抢险物资包括钢材、水泥、木材、脚手架、钢管、钢拱架、编织袋、抽水机、抽水管道、开挖机具、运输机具、注浆机具等。常备医疗药品和器材包括消毒用品、急救用品、常用小夹板、担架、止血袋、氧气袋、救生圈、救生衣等。2.人员保障配备足够的抢险、救援人员,定期对各类抢险、救援人员进行抢险、救援知识培训,必要时应进行抢险、救援演练。3.通讯保障配备必要的通讯设备,如手机、电话、对讲机等,并由专人负责,保证通讯24小时畅通。4.交通保障事故发生时应有足够的车辆,并保证车辆运转正常,交通顺畅。坍塌事故应急措施1.事故发生后应根据事故等级立即报告相关单位和人员,同时启动应急预案。2.立即停止施工,撤出全部作业人员,清点施工人数,确认是否有人员伤亡或处于危险状态,并立即封锁现场,防止无关人员盲目进入危险区域。3.若无人员伤亡或处于危险状态,迅速制定抢险方案,各部门相互配合开展抢险工作,防止事故扩大。
四川交通职业技术学院毕业设计第120页4.当有人员伤亡,立即组织救援,帮助伤员及时脱离危险区,根据伤员情况施行必要的救护工作,尽快与当地医疗急救中心取得联系,以最快的速度使伤员得到尽可能好紧急救护。5.交通指挥部门迅速清理现场无关人员,清理和设置路障,维持现场秩序,保证抢险救援的交通通畅,必要时请求当地公安来维持现场秩序。6.在实施抢险方案时应随时注意观察围岩情况,对周围未坍塌地段作必要的加固,防止发生再次坍塌。7.进行坍塌事故原因分析,搜集事故物证,调查事故发生的具体原因和责任者,制定相应的预防纠正措施。8.制定坍塌处理方案,安全通过坍塌段,恢复正常施工。7.5涌突水事故应急措施1.事故发生后,涌突水处的人员迅速开展自救工作,远离涌突水现场,并根据事故等级立即报告相关单位和人员,同时启动应急预案。2.立即停止隧道内所有施工,撤出全部作业人员,清点施工人数,确认是否有人员伤亡或处于危险状态,并立即封锁现场,防止无关人员盲目进入危险区域。3.若无人员伤亡或处于危险状态,迅速制定抢险方案,各部门相互配合开展抢险工作,防止事故扩大。4.当有人员伤亡,立即组织救援,帮助伤员及时脱离危险区,根据伤员情况施行必要的救护工作,尽快与当地医疗急救中心取得联系,以最快的速度使伤员得到尽可能好紧急救护。5.交通指挥部门迅速清理现场无关人员,清理和设置路障,维持现场秩序,保证抢险救援的交通通畅,必要时请求当地公安来维持现场秩序。6.在实施抢险方案时应随时注意观察围岩和地下水情况,对涌突水点周围地段作必要的加固,防止涌突水引起坍塌,检查其他地方是否还有涌突水的可能。7.进行涌突水事故原因分析,搜集事故物证,调查事故发生的具体原因和责任者,制定相应的预防纠正措施。制定涌突水处理方案,安全通过涌突水段,恢复正常施工。7.6岩爆事故应急措施1.事故发生后,根据岩爆事故一般是岩石爆裂弹射或抛石伤人的特点,事故点附近的人员迅速开展自救工作,逃离岩爆现场。
四川交通职业技术学院毕业设计第120页2.立即停止施工,撤出全部作业人员,清点施工人数,确认是否有人员伤亡或处于危险状态,并立即封锁现场,防止无关人员盲目进入危险区域。3.若无人员伤亡或处于危险状态,迅速制定抢险方案,在确保人员安全的情况下,撤离机械设备,防止事故扩大。4.当有人员伤亡,立即组织救援,帮助伤员及时脱离危险区,根据伤员情况施行必要的救护工作,尽快与当地医疗急救中心取得联系,以最快的速度使伤员得到尽可能好紧急救护。5.进行岩爆事故原因分析,搜集事故物证,调查事故发生的具体原因和责任者,制定相应的预防纠正措施。6.制定岩爆处理方案,安全通过涌岩爆段,恢复正常施工。8.隧道安全设计8.1本隧道风险评价本隧道属高寒高海拔超特长隧道,隧址区构造属属松潘〜甘孜地槽褶皱系玉树一义敦优地槽褶皱带,错坝断层(F4)为对隧道影响较大的活动性断层,但该断层与目前方案隧道轴线不相交,距隧道约600m。故隧址区相对稳定,错坝断层(F4)对隧道无直接影响。岩性为花岗岩,岩体破碎〜较完整,隧道洞口段为第四系松散堆积层。隧道施工的主要风险事件有洞口失稳、塌方、涌突水(泥)、岩爆、运营火灾、隧道冻害、高原反应、有害气体中毒(含辐射)、结构风险等。8.2隧道结构与行车安全设计隧道设计中始终贯穿“以人为本、安全至上、经济合理”的设计理念,并主要体现在以下几个方面:隧道设计中始终贯穿“以人为本、安全至上、经济合理”的设计理念,并主要体现在以下几个方面:1.隧道按新奥法施工原理进行洞身结构设计,并结合本工程隧道的地质、地形特点,通过结构分析计算和工程类比,综合拟定洞身衬砌支护参数,确保洞身结构具有足够的强度、稳定性和耐久性,满足隧道的安全营运。2.隧道洞口区均布置完善的截水、排水系统,确保洞口不被暴雨冲蚀。同时,截排水沟两侧种植当地草木遮掩,以消除其人工开挖的痕迹。3.隧道内采用了流畅的线形,隧道的平纵面和横断面均严格按相关标准和规范执行,曲线隧道的横向视距满足要求,洞口内外线形均满足“3s”要求,确保了行车安全。
四川交通职业技术学院毕业设计第120页4.两端洞口设置防雪棚,解决在隧道出、入口路段雨雪气候条件下,路面湿滑易造成事故的不利情况,并提供一定长度的视觉过渡段,从而大大提高了行车的安全性和舒适性。5.隧道内按不同的隧道长度布置了完善的照明、监控、消防、通风等机电设施,确保隧道的安全营运。6.根据隧道的长度以及洞外地形情况,设计在隧道主洞与平导之间设置了间距较小的车行横通道和人行横通道,并在洞外采用联络道将平导和主洞顺畅连接,以方便隧道在紧急况下的逃生、救援和交通疏导。7.隧道洞口段设置了衬砌保温层和深埋中央水管,防范冬季地下水冻结,提高结构运营的安全性。8.3隧道施工安全设计施工单位应详细阅读本设计文件,领会设计意图,并应贯彻《中华人民共和国安全生产法》“安全第一,预防为主”的方针,严格按《公路隧道施工技术规范》(JTGF60-2009)、《公路隧道施工技术细则》(JTG/TF60-2009)、《公路工程施工安全技术规程》(JTJ076—95)和《爆破安全规程》(GB6722—2011)等规范规程的相关要求,详细编制实施性施工组织设计,包括隧道各项施工工序详细的施工安全措施和应急预案,并报监理工程师批准后实施。8.3.1洞口施工安全1.挂口进洞前,应加强洞口周围和掌子面临时边仰坡的锚喷网防护,确保安全进洞。在接长明洞的洞口,明洞和明洞回填应及时施作。2.隧道洞口区域所有危及洞口安全的危石、落石等必须彻底清除,同时设置好隔离栅等安全设施,以保证隧道的施工和营运安全。3.隧道洞口在施工前应首先施作截、排水沟以及洞口改沟,并确保排水畅通,以减少积水对洞口的冲蚀,保障洞口施工安全。8.3.2洞身施工安全(1)洞身施工安全1.洞身施工防坍主要措施本项目隧道洞身穿越了花岗岩的各级风化带及各种构造破碎带,应切实加强拱部防坍措施:
四川交通职业技术学院毕业设计第120页①施工中应严格遵循“短进尺、弱爆破、快封闭、勤量测”的原则,严格控制循环进尺和爆破震动速度。②洞身IV级围岩应采用台阶法开挖,拱部易坍段落在开挖前应施作必要的超前支护。③应坚持“随挖随支护和先喷后锚”的原则,即喷锚或钢架支护必须紧跟开挖工作面,应在爆破、通风和找顶后及时对岩面进行初喷砼,尽快封闭围岩,控制围岩的初期变形,然后再及时施作锚杆、挂钢筋网或架立钢架,最后复喷砼达到设计厚度。在喷锚作业期间,应有人随时观察围岩变化情况。2.其它主要安全注意事项①在隧道施工作业中应采取各种有效的防护措施,做好通风、照明、防尘、防水、降温和防治有害气体等的措施,保护环境卫生,保障施工人员的健康和生产安全。②施工过程中,应对围岩进行监控量测,根据量测结果及时反馈信息,合理修正支护参数和开挖方法,指导施工和确保施工安全。③施工前,应认真检查和处理喷射混凝土支护作业区的危石,施工机具应布置在安全地带。9.隧道施工质量检测本项目地处该海拔严寒地区,必须加强隧道施工质量检测,确保支护体系的耐久性,隧道质量检测应从开挖、支护、防排水、二次衬砌等多方面开展。9.1隧道开挖质量控制对于隧道开挖质量的控制,一般包括开挖断面规整程度和断面尺寸及超欠挖控制两个方面。隧道开挖断面的尺寸要符合设计的要求,在围岩松软且地压力较大的情况下,围岩变形较大,应根据计算及实测施工数据留足预留变形量及支撑沉落量,防止出现净空不够的现象。超欠挖的控制通过实测施行,《公路工程质量检验评定标准》根据围岩的情况和部位确定了不同的规定值及允许偏差,施工期间采用隧道激光断面仪快速精确地测定隧道开挖的实际断面,从而得出隧道超欠挖的详细资料,及时指导施工。9.2隧道支护质量控制
四川交通职业技术学院毕业设计第120页对于钢支撑的施工质量要检测其加工质量和安装质量。加工质量检测包括加工尺寸、钢支撑的强度和刚度以及焊接质量,钢筋格栅可按照钢筋骨架加工的标准进行检测;安装质量的检测包括安装尺寸,包括标高和间距;安装倾斜度,包括平面和纵面,平面检测可用直角尺,纵面检测可用坡度规;还有钢架的连接与固定质量检测,钢架应有牢固的基础,并与围岩密贴,与锚杆通过焊接有效连接,形成一个承载整体。喷射混凝土的质量检验包括水泥、砂等原材料的检验及喷射混凝土强度、厚度的检验,喷射混凝土与围岩粘结强度检验及施工粉尘、回弹率的检验。初期支护体系施做完成后必须按《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1—2004)的相关规定进行检测,检测合格后方可施做下一道工序。9.3隧道衬砌质量控制二次模筑混凝土的质量检测除了包括混凝土强度检测、厚度检测、墙面平整度的检测,以及混凝土表面质量、轮廓线顺直程度等外观检测外,还应检测衬砌的基础,保证地基尺寸及承载力满足要求。同时,采用超声波或雷达探测技术检测可能出现的衬砌背后填塞不密实,或衬砌内部存在空洞、蜂窝等情况。为充填衬砌背后可能存在的空洞,施做二衬时顶部应预留注浆管。10.环境保护与水土保持本项目对环境的影响主要表现在施工期,应加强施工期的环境管理工作,加强施工队伍的环境保护教育,严格管理,文明施工。在整个施工生产和生活活动中,必须严格按国家和地方政府有关规定及设计要求做好环保、水保工作,防止破坏环境、水土流失和空气污染。10.1环境保护措施(1)维护自然生态平衡A、保护当地自然植被,尽量少砍伐林木,生产和生活活动尽量绕避大树和古树。B、统筹安排施工用场,尽量减少对表层土的破坏。C、施工期间加强保护自然资源及野生动植物。采用合理的进洞方案,减少对洞口环境的破坏。(2)合理规划施工用地严格按计划使用用地。施工临时设施在满足工程需要的前提下不占或少占农田、耕地,各种临时房屋采取因地制宜、简易方便的原则就近设置。(3)临时工程环境保护
四川交通职业技术学院毕业设计第120页A、便道、砼搅拌站及施工营地的设置尽量减少对植被的破坏。搅拌站等高噪音生产设施尽可能远离生活。施工场地周围应排水畅通,应充分考虑其对原地面排水的影响,以免阻挡地表径流的排泄。B、施工营地及施工现场设固定的垃圾桶或垃圾池盛放垃圾,分类标识存放,定期清理,运至指定的垃圾处理场或废品回收利用站,不得乱扔、乱倒垃圾。施工场地的遗弃物、废油等集中进行预处理后,采用专用车辆运输至指定地点填埋。污水须经集中净化处理后排出,严禁将未处理的生产、生活污水直接排放入洞口处的沟渠。C、施工场地和运输道路须定期洒水养护,避免产生扬尘。(4)生活区环境保护A、生活区的设置要相对集中,设置必要的公共卫生设施,废水净化池、化粪池,并应定期清理,避免生活垃圾污染环境。生活固体垃圾集中堆放、适时运至指定地点填埋,保持驻地清洁。B、临时生活设施的修建、拆除时产生的固体废弃物要妥善堆放并应保护。(5)施工中的环境保护A、注意施工的噪音影响,尽量采用低噪音施工设备。少数高噪音设备尽可能不在夜间施工作业,必须在夜间从事有噪音污染的施工时,应采取限时作业措施。B、对不符合尾气排放标准的机械设备,不能使用。(6)工程完工后环境恢复A、工程完工后应将临时设施全部拆除。对施工场地要认真清理并收集施工垃圾运至指定的位置处理或就地掩埋。B、工程完工后对临时设施、施工工点及其他施工区域范围做好环保及生态环境的恢复工作。10.2水土保持措施(1)施工水土保持措施施工前做好防排水设施,进洞前做好洞门及洞口仰坡、边坡的防护工程和天沟的排水工程,洞内排水经处理后达标排放,不能污染溪沟。便道施工不得随意开挖,造成水土流失。(2)弃渣场水土保持措施
四川交通职业技术学院毕业设计第120页弃渣场选址依据设计文件规划。一般选择在坡度较缓的荒山沟处,避开大面积汇水地带的滞留谷地。砌筑的片石挡渣墙有泄水孔,渣底设有排水管道。工程完工后,场地平整并复土,植草种树。弃渣不得随意堆放,必须到指定弃渣场地进行处理。
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