- 798.00 KB
- 66页
- 1、本文档共5页,可阅读全部内容。
- 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,可选择认领,认领后既往收益都归您。
- 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细先通过免费阅读内容等途径辨别内容交易风险。如存在严重挂羊头卖狗肉之情形,可联系本站下载客服投诉处理。
- 文档侵权举报电话:19940600175。
'毕业设计设计名称:武夷山隧道施工组织设计姓名:xxxxxxxxxxxxxx指导教师:xxxxxxxxxxxxxxxxxxx班级:xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx2012年5月7日
毕业设计开题报告专业铁道工程设计方向施工组织设计姓名xxxxxxxxx指导教师审查意见:审查合格,同意存档。指导教师签字:年月日隧道施工组织设计一、选题的背景与意义以先进的施工技术为基础,以大型机械设备配套为保证,以科学管理、合理组织、强化调度指挥为手段,确保工程质量、安全、工期、效率、效益等目标的实现。
指导原则是:突出新理念,管理上台阶,设备配备上水平,采用新材料、新技术、新工艺、新设备,高标准建设。一、毕业设计的主要内容1.根据现有的向塘至莆田客运专线设计图纸及相关资料,提出对隧道施工中的材料计划及施工测量的内容进行详解,及洞内临时设施,地质的超前预报;2.设计隧道超前支护,施工测量等施工工艺;3.提出隧道施工防排水临时设施方案。二、参考文献1铁道部建设司发布的《铁路工程施工组织设计指南》(铁建设[2009]226号)。2铁道部建设司发布的《铁路大型临时工程和过渡工程设计暂行规定》(铁建设[2008]189号)。3现行的国家有关方针政策,以及国家和铁道部有关法律、规范、验标、施工指南和铁道部最新规章制度等。4现场调查报告、施工能力及类似工程施工工法、科技成果。四、设计时间安排(1)确定题目:2010.7至2010.10(2)现场调研:2010.11至2011.1(3)查阅文献:2011.1至2011.2(4)资料整理分析:2011.2至2011.3(5)编写设计、总结:2011.3至2011.4(6)打印、提交、送审设计,准备答辩:2011.5至2011.6毕业设计任务书设计题目武夷山隧道施工组织设计
指导教师专业铁道工程学生2012年5月7日题目名称:向埔铁路线施工组织设计
任务内容(包括内容、计划、时间安排、完成工作量与水平具体要求)一、选题的背景与意义以先进的施工技术为基础,以大型机械设备配套为保证,以科学管理、合理组织、强化调度指挥为手段,确保工程质量、安全、工期、效率、效益等目标的实现。指导原则是:突出新理念,管理上台阶,设备配备上水平,采用新材料、新技术、新工艺、新设备,高标准建设。二、毕业设计的主要内容1.根据现有的向塘至莆田客运专线设计图纸及相关资料,提出对隧道施工中的材料计划及施工测量的内容进行详解,及洞内临时设施,地质的超前预报;2.设计隧道超前支护,施工测量等施工工艺;3.提出隧道施工防排水临时设施方案。三、参考文献1铁道部建设司发布的《铁路工程施工组织设计指南》(铁建设[2009]226号)。2铁道部建设司发布的《铁路大型临时工程和过渡工程设计暂行规定》(铁建设[2008]189号)。3现行的国家有关方针政策,以及国家和铁道部有关法律、规范、验标、施工指南和铁道部最新规章制度等。4现场调查报告、施工能力及类似工程施工工法、科技成果。四、进度安排第1到四4周:熟悉CAD软件,查阅有关资料,翻译与课题有关的外文资料,完成开题报告。第5到13周:进行设计;第14周:论文整理与撰写;第15周:整理、装订,准备答辩。专业负责人意见:签名:年月日隧道施工组织设计摘要武夷山隧道处福建省西北部建宁县及江西省黎川县境内,全长14658m
。隧道进口位于江西省黎川县西城乡河漳村,出口位于建宁县黄坊乡武调新村,隧道最大埋深约348m,隧道DK210+924~DK211+911段围岩级别为II、IV、V级,纵坡为4.9‰上坡。坊上斜井位于线路左侧的福建省建宁县黄坊乡芦岭村,斜井为坡度9.51%的下坡,平面交角90°,斜井斜长1601.57m,斜井与隧道正线相交于DK218+401里程处。主要地质特征及环境条件武夷山隧道位于剥蚀中低山区,山势陡峻,区内沟谷纵横、植被发育,乔、灌木、杂草丛生,自然山坡坡度10°~45°不等。洞身地段沟谷地表水发育,隧道埋深在18m~350m。测区内交通不便。测区位于低纬度带气候温和、雨量充沛,属亚热带气候。测区内出露地层较简单,主要有上太古界天井坪组上、下段变粒岩、变粒岩夹片岩,晚侏罗里地单元花岗岩及志留系朱地单元花岗岩,此外尚有酸性细粒花岗岩呈脉状产出,及少量第四系坡洪积层。应加强地表排水设施及洞口截水天沟,防止雨水冲刷边坡发生危险。1.1工程特点武夷山隧道跨越线路长,地质条件复杂,岩溶裂隙发育,埋深不一,支护结构形式多样,地下水丰富,进出口明挖段和出口浅埋段地基遇水易软化,拱部易坍塌下沉,施工难度大,应特别注意。1.2施工条件武夷山隧道进口和1号斜井需修建6km便道,交通不便,洞口为灌木林地,整平后即可作为施工场地和驻地;坊上斜井修建约1.5km便道与乡村道路相接,交通运输方便,斜井洞口覆盖层较厚,挖方量大,斜井口外200米的林地整平后即可作为施工场地和驻地。砂、石子采取自制和采购相结合的方式,现场需要一定规模的存料场。临时工程按照尽量靠近洞口,少占耕地,布局合理的原则,场地平整后,充分利用有效空间,在保证环保、水保前提下修建。目录1、工程概况101.1工程特点101.2施工条件101.3施工程序表102、隧道工程施工方案112.1施工安排112.2施工技术方案112.5洞内临时设施132.6施工用电:132.7、主要生产作业线配置133、弃碴利用及弃置方案144、施工方法、施工工艺144.1施工准备14
4.2施工测量144.3洞口测量144.4洞身测量144.5超前地质预测预报154.6地质预报项目154.7超前地质探测与预报方法154.8工作程序175、洞口施工175.1洞口边、仰坡开挖防护175.2洞口排水185.3洞门修筑185.4进洞施工185.5超前支护185.5大管棚施工185.6超前注浆小导管施工205.7超前中空锚杆施工206、洞身施工216.1施工方法216.2开挖方法216.3三台阶七部法施工236.4双侧壁导坑法施工246.5初期支护256.6锚杆施工266.7钢筋网286.8型钢(格栅)钢架296.9喷射混凝土297、监控量测307.1仰拱(填充、底板)施工347.2结构防排水357.3二次衬砌施工387.4洞内附属工程施工407.6洞室施工407.7隧道工程接地措施407.8洞身与斜井相交段施工417.9斜井施工418、洞口段施工418.1进洞方法418.2斜井井身施工428.3水仓及泵站施工429、无砟轨道整体道床施工429.1无碴轨道道床施工方案439.2无碴轨道道床施工方法44
9.3无碴轨道道床施工工艺流程459.4不良地质地段施工489.5洞口浅埋偏压段施工489.6岩爆地段施工489.7富水断层带施工4910、施工技术措施5110.1光面爆破的技术措施5110.2保护隧道基底的技术措施5210.3应用超前地质预测预报及量测技术5210.4.根据超前地质预测预报,确定强有力的支护措施5210.5采用湿喷工艺,创造良好的施工环境5210.6采用液压钢模整体衬砌台车模筑技术5210.7隧道超前地质预测预报和不良地质控制技术措施5210.8防止围岩失稳和坍塌措施5510.9保证隧道衬砌结构内实外光的措施5611、开挖指标分析5711.1地质雷达、红外探水5711.2超前探孔5711.3各类围岩掘进进尺指标分析5812、主要材料数量5813、主要施工机械设备、试验、质量检测设备配备5913.1配置原则5913.2主要施工机械配备5913.3主要试验、质量检测设备配备6014、各项措施6014.1文明施工措施6014.2文明施工目标6014.3文明施工的组织6014.4施工现场管理6014.5现场机械管理6114.6现场物资管理6114.7施工营地及施工便道绿化6114.8现场消防、治安措施6115、冬、雨季施工保证措施6515.1冬季施工准备措施6515.2环保、水保及文物保护措施6615.3临时工程环保、水土保持措施6815.4文物保护措施6815.5应急机制及预案6815.5地质灾害应急处理预案6910.6岩溶情况下的紧急预案措施70
1、工程概况武夷山隧道地处福建省西北部建宁县及江西省黎川县境内,全长14658m。隧道进口位于江西省黎川县西城乡河漳村,出口位于建宁县黄坊乡武调新村,隧道最大埋深约348m,隧道DK210+924~DK211+911段围岩级别为II、IV、V级,纵坡为4.9‰上坡。坊上斜井位于线路左侧的福建省建宁县黄坊乡芦岭村,斜井为坡度9.51%的下坡,平面交角90°,斜井斜长1601.57m,斜井与隧道正线相交于DK218+401里程处。主要地质特征及环境条件:武夷山隧道位于剥蚀中低山区,山势陡峻,区内沟谷纵横、植被发育,乔、灌木、杂草丛生,自然山坡坡度10°~45°不等。洞身地段沟谷地表水发育,隧道埋深在18m~350m。测区内交通不便。测区位于低纬度带气候温和、雨量充沛,属亚热带气候。测区内出露地层较简单,主要有上太古界天井坪组上、下段变粒岩、变粒岩夹片岩,晚侏罗里地单元花岗岩及志留系朱地单元花岗岩,此外尚有酸性细粒花岗岩呈脉状产出,及少量第四系坡洪积层。应加强地表排水设施及洞口截水天沟,防止雨水冲刷边坡发生危险。
1.1工程特点武夷山隧道跨越线路长,地质条件复杂,岩溶裂隙发育,埋深不一,支护结构形式多样,地下水丰富,进出口明挖段和出口浅埋段地基遇水易软化,拱部易坍塌下沉,施工难度大,应特别注意。1.2施工条件武夷山隧道进口和1号斜井需修建6km便道,交通不便,洞口为灌木林地,整平后即可作为施工场地和驻地;坊上斜井修建约1.5km便道与乡村道路相接,交通运输方便,斜井洞口覆盖层较厚,挖方量大,斜井口外200米的林地整平后即可作为施工场地和驻地。砂、石子采取自制和采购相结合的方式,现场需要一定规模的存料场。临时工程按照尽量靠近洞口,少占耕地,布局合理的原则,场地平整后,充分利用有效空间,在保证环保、水保前提下修建。1.3施工程序表征地拆迁开工报告现场核对测量放线场地清理工程实施报检签证质量评定工程验收土地复耕及工程保修试验检测施工自检图1-1施工程序图2、隧道工程施工方案遵循新奥法原理,以人为本,坚持地质预报超前,全部采用无轨运输,岩石段采用钻爆法、破碎地段采用机械或人工开挖;以大型专用设备为主,形成超前地质预报、开挖、支护、装运、辅助、防水衬砌等多条主要生产作业线,实现机械化施工。2.1施工安排施工任务安排根据工期要求,武夷山隧道进口采用独头掘进,两个斜井进入正线后均采取双向掘进。具体任务划分如下:隧道进口施工长度为1710米;1号斜井向向塘方向施工长度为1506米,向莆田方向施工长度为2084米;坊上斜井向向塘方向施工长度为2177米,向莆田方向施工长度为1510米。2.2施工技术方案 武夷山隧道段围岩级别为Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ级。Ⅱ级围岩采用全断面法,Ⅳ级围岩采用三台阶七步法,Ⅴ
级围岩采用双侧壁导坑法开挖。钻爆作业采用自制凿岩台架配合人工风枪钻孔。全断面开挖的Ⅱ级围岩采用光面爆破,非电起爆;施工中应坚持“光面爆破、支护紧跟、监控量测、及时反馈修正”的原则;Ⅳ、Ⅴ级围岩开挖后,及时施做锚杆、钢架、喷射混凝土等初期支护。出碴全部采用侧卸式装载机装碴,15~20t自卸汽车运输出碴。喷混凝土采用湿喷机与多功能作业台架作业,为加快施工进度,尽早封闭围岩,必要时采用智能化注浆系统进行注浆。二次衬砌采用12m的整体式液压台车全断面衬砌。混凝土采用拌和站集中生产,输送车运输,泵送入模。隧道通风:采用独头压入式通风方式。施工用高压风:采用洞外供风站集中供风方式。施工用电:采用移动高压电进洞、洞内变电的方式。施工用水:采用高山水池供水结合普通泵增压的方式。施工排水:隧道顺坡施工段采用排水沟自然排水,反坡施工段采用集水井集水,污水泵接力抽排至洞口污水处理池内,处理达标后集中排放到即有沟渠内。2.3主要工序关键控制点拟采用的工法(1)开挖及钻爆关键技术本段隧道主要有Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ级围岩,选择正确的开挖方法是保证施工进度的关键。根据隧道断面尺寸,Ⅱ级围岩采用全断面法,Ⅳ级围岩采用三台阶七步法,Ⅴ级围岩采用双侧壁导坑法开挖。施工中如遇断层及其它不良地质,可根据实际情况,选择不同的超前加固措施,分步开挖。施工始终贯彻超前探水,施工排水采用顺坡双侧排水沟或反坡水泵排水接力,并且加强管路管理,防止渗漏,使开挖作业基本做到无水作业。必要时采取采用周边或全断面注浆堵水技术,先堵后挖;同时选择用水量较少的施工机械:如开挖采用挖掘机,锚杆施工采用风动凿岩机干钻钻孔施工。(2)喷锚支护及注浆关键技术锚喷支护的关键控制点是:混凝土喷射工艺、喷射设备的选型、锚杆设备的选型、成孔工艺及支护时机的把握等。本隧道设计为复合式衬砌,为提高初期支护的质量,争取支护的最佳时间,拟在每个工作面配备2台喷射机,采用湿喷工艺,降低粉尘;配备1台多功能台架。抢占支护的最佳时机以保证安全,并减少施工干扰为原则,特别是在断层破碎带等不良地质地段支护要及时。(3)超前地质预报关键控制点隧道施工中,超前地质预报关系到工程安全、质量和进度,为确保各项目标顺利实现。拟采用的主要预报方法:TSP203、超前水平钻孔、地质雷达、地质素描(数码成像)。将以上方法有机结合、综合应用,发挥各自长处,相互补充、相互验证,从不同方面发现异常、揭示异常,组成地质超前预报完整的技术体系,并坚持将超前地质预报合理纳入工序进行组织管理。其中:TSP203预报系统:该系统是目前最先进的方式,准确率高,适用范围广,适用于任何地质情况;预报距离长,能准确预报掌子面前方100~200m范围地质情况。地质雷达:能判断短距离(10~40m以内)的精细岩性结构变化情况的预报,作为TSP203超前地质预报的补充,地质雷达拟用于隧道底部、边墙、隧顶外或其它出水部位可能隐伏洞穴的探测。超前水平钻孔:是最直观、最准确的预报方式,在隧道全长采用。地质素描:操作简便,作为其他方式的补充和验证。(4)防水关键技术
为满足结构混凝土耐久性和防排水的要求,隧道抗渗等级不小于P8级,结构防排水施工按照“防、排、截、堵相结合,因地制宜,综合治理”的原则进行,通过系统治理,达到隧道不渗不漏的防水目标。防水层质量检查:防水层铺设应均匀连续,搭接部位采用双焊缝,焊缝进行充气检查。钢筋绑扎时要对防水层进行防护,所有靠防水层一侧钢筋弯钩及绑扎铁丝接口应设在背离防水层一侧。2.4洞内外施工调度通信为了使洞内外各道工序协调配合、洞内外施工运输有序,现场指挥准确可靠,本标段设置强有力的施工运输、机械设备调度系统,负责工程施工、车辆运输、设备运转的统一调配调动工作。项目经理部及所属单位采用程控电话与移动电话相结合的方式;洞内与洞外采用有线电话和无线对讲机(办理使用许可证)相结合的联络方式。程控电话与当地电信部门联系,就近接驳,无线电话根据当地移动或联通网络情况直接使用或与其联系,在工地架设无线转播站,保证无线通信联络的畅通。2.5洞内临时设施洞内布置管线主要有:动力线、照明线、高压水管、排水管、通风管、高压风管等。洞内风、水、电管线布置在掘进方向的左侧墙壁,施工排水管路考虑施工方便布置在掘进方向的右侧墙壁,施工通风管路悬吊于拱顶。2.6施工用电:武夷山隧道进口在洞口设一座630kVA变电站供洞外设备及洞内照明用电,洞内安装一台500kVA变压器,以10kV高压进洞,各工作面分段设移动变电器供洞内设备用电。1号斜井,在洞口设一座800kVA变电站供洞外设备及洞内照明用电,洞内安装一台500kVA变压器,以10kV高压进洞,各工作面分段设移动变电器供洞内设备用电。坊上斜井,在洞口设一座800kVA变电站供洞外设备及洞内照明用电,洞内安装一台500kVA变压器,以10kV高压进洞,各工作面分段设移动变电器供洞内设备用电。每个隧道施工队备用1~2台发电机,以备停电后应急。洞内动力线路为三相五线制,照明线路在作业地段的电压不得大于36V,成洞和不作业地段可采用220V。电力线路使用绝缘良好的胶皮线架设,施工地段的临时电线路宜采用橡套电缆。施工用高压风:武夷山隧道进口配置2台40m3/min空压机;1号斜井配置2台40m3/min空压机和2台20m3/min空压机;坊上斜井配置2台40m3/min空压机和2台20m3/min空压机,采用φ150mm钢管供风。施工用水:各隧道工点视地势地形在附近建高山水池(容积大于100m3)或采用无塔供水,铺设φ100mm钢管供水。施工通风:武夷山隧道进口配置2台2×110Kw轴流风机通风;1号斜井配置2台2×110Kw轴流风机和2台2×55Kw轴流风机;坊上斜井配置2台2×110Kw轴流风机和2台2×55Kw轴流风机,风管直径Ф120cm。施工排水:顺坡隧道开挖完成后在洞内两侧及时修建0.4m×0.2m的浆砌片石排水侧沟,并用砂浆抹面,通过洞内水沟顺排至洞外污水处理池中进行处理后排放。反坡隧道排水时采用洞内每200m设置固定泵站与工作面移动泵站相结合的方式,通过泵站接力将水抽排至洞外处理排放。每个泵站配备两套抽水设施,一套工作一套备用,排水管采用Φ150钢管。
2.7、主要生产作业线配置根据施工原则和确定的总体施工方案,在施工管理上以大型专用设备为主,形成六条作业线,即:掘进作业线、支护作业线、装运作业线、防水衬砌作业线、辅助作业线、超前地质预报作业线。3、弃碴利用及弃置方案隧道弃碴中坚硬的岩块可加工做隧道混凝土粗、细骨料及浆砌片石的石料。不可利用弃碴按设计文件要求进行利用或弃往指定碴场。弃碴前对碴场原植被进行清除,底面进行平整,弃碴分级堆放并设置平台,下方坡脚设M10浆砌片石挡碴墙,碴顶设截水天沟,并做好碴场排水系统,以防止因暴雨冲刷,弃碴扩散或形成弃碴流,毁坏下方植被和农田。隧道完工后,碴场顶按设计要求进行覆土绿化,美化环境。4、施工方法、施工工艺根据武夷山隧道工程的水文地质条件、围岩级别、断面设计及隧道分布,结合拟投入的施工力量和本单位施工类似隧道取得的施工经验,拟定施工方法如下:4.1施工准备开工之后首先修筑临时施工便道,架设施工供电线路、修筑供水设施和铺设供水管道,砌筑洞顶临时截水沟,开挖洞口段土石方。洞口场地开挖完成后,安装和修建隧道供风、供水、发电、混凝土生产、钢结构加工等设备与设施。洞门工程在隧道进洞施工正常后选择非雨季节及时安排施工。4.2施工测量根据本标段工程量及工程分布特点配测量班,每个测量班均由1名测量工程师、4名测量技工组成,共同完成测量工作。测量班依据工作内容配置满足测量任务的测量仪器。。4.3洞口测量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。4.4洞身测量
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编制出施工隧道标高表。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轮廓尺寸,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。4.5超前地质预测预报针对武夷山隧道工程地质情况复杂的特点,成立专业的超前地质预测预报小组,并将该项工作纳入施工工序管理。实现信息化施工,提前掌握开挖地层的特性,确定合理的支护参数和施工方法,制定施工中可能出现的各种问题的处理预案,确保工程质量和施工安全。在设计地质资料的基础上,采用地面预报和洞内超前预报相结合的模式,主要以洞内超前预报为主,对未开挖地段进行地质预测和分析,采集各种水文、地质、变形、应变等信息,及时进行信息反馈,以确定合理的支护参数,制定合理的施工方法。洞内超前预报主要通过TSP203地质超前预报系统、地质雷达和超前钻孔等手段进行。4.6地质预报项目地面预报:在施工过程中,根据设计提供的地质勘探资料,对重点地段地表开展可控源音频大地电磁法(V5)为主的综合物探,沿隧道轴线绘制纵向剖面图;同时进行地表补充地质测绘,采取地表代表性岩样,并将样品在室内做对比分析和物探资料分析整理。洞内预报:施工中加强Ⅴ级围岩地段、含水地层、瓦斯地段等的超前地质预报工作,采用开挖掌子面全断面地质素描、超前钻孔并辅以TSP203、地质雷达、红外线探水仪等物探手段进行综合预测。隧道地下水发育地段及断层破碎带采用超前水平钻探、红外线探水仪等措施。根据超前地质预报和施工地质工作获取的地质信息及平导所揭示的工程地质、水文地质条件,调整隧道的施工方案。4.7超前地质探测与预报方法根据本标段隧道工程地质条件,结合本投标人以往施工中在超前地质探测与预报方面所积累的经验,拟采用TSP203地质预报系统、地质雷达、超前钻探法、红外线探水仪等进行地质预报,并预测开挖工作面前方一定范围内围岩的工程地质和水文地质条件。初步确定本标段采用以下方法进行超前地质探测与预报。(1)TSP203超前地质预报系统TSP203超前地质预报系统是利用地震波在不均匀地质中产生的反射波特性来预报隧道掘进面前方及周围临近区域地质状况。它是在掌子面后方边墙一定范围内布置一排爆破点,进行微弱爆破,产生的地震波信号在隧道周围岩体内传播,当岩石强度发生变化,比如有断层或岩层变化时,会造成一部分信号返回,界面两侧岩石的强度差别越大,反射回来的信号、返回的时间和方向,通过专用数据处理软件处理,得到岩体强度变化界面的信号也就越强。返回信号被经过特殊设计的接收器接收转化成信号并进行放大,根据信号返回的时间和方向,通过专用数据处理软件处理,就得到岩体强度变化界面的位置及方位。TSP203地质预报系统实际操作中有如下特点:适用范围广,适用于极软岩至极硬岩的任何地质情况;距离长,能预测掌子面前100m~200m
范围内的地质状况,围岩越硬越完整预报长度就越大;对施工干扰小,可在施工间隙进行,即使专门安排时间,也不过一小时左右;提交资料及时,在现场采集数据的第二天即可提交正式成果报告。采用专用处理软件,将复杂多解的波形分析转换为直观的单一解的波形能量分析图。将隧道顶部和底部的波形能量分析图分析确定之后,可得出断层破碎带、软弱夹层或其它不良地质相对于隧道的空间位置,计算机自动绘出弹形波速度有差异的地质界面相对于隧道轴线的地质平面图和纵断面图。但也存在预报准确性和预报精度方面的问题,需要采用其他预报手段来补充和完善。数据处理流程见图。其他加强施工支护及施工防护其它绘图机和有限元解分析的对比预测变形量解析资料存档主电子计算机现场量测资料存档地表下沉净空变位拱顶下沉围岩变位锚杆应力(现场)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拱顶下沉随时间变化图围岩变位随时间变化图锚杆、喷混凝土应力随时间变化图及其它取出资料一览表打印机图4-1电子计算机数据处理系统图(2)地质雷达地质雷达探测(GroundPenetratingRadar简称GPR)采用电磁波反射原理探测浅层地层的划分、空洞、不均匀体的检测。仪器将发射天线和接收天线集于一体,具有快速、无损、连续检测、实时显示等特点,但在掌子面有水的情况下不宜使用。作为TSP203地质预报系统的补充,在TSP203预报异常点,在确定异常体的规模、性质、危害性有困难时,采用地质雷达作为补充手段,短距离进一步探测前方30m内的地质情况。(3)超前钻孔探测“物探先行,钻探验证”,超前钻探是一种传统而可靠的工程地质探测方法,具有研判准确,直观的优点。针对本标段隧道围岩特点,拟采用超前钻探方法进行探测,以超前水平岩芯钻探为主,辅以浅孔钻探。超前水平岩芯钻探可根据需要探测和了解隧道开挖前方几米、几十米乃至上百米范围内围岩的工程地质情况;通过钻孔了解和释放影响隧道掘进施工的地下水;通过岩芯观察和分析对隧道开挖前方的不稳定岩层和断层破碎带进行准确定位;直接采取岩芯样进行各种抗压强度试验,获取岩石物理力学性质参数。超前钻探方法是在钻进过程中,从钻进的时间、速度、压力、冲洗液的颜色、成分以及卡钻、跳钻等和岩性、构造性质及地下水等情况掌握地质条件。综合不同位置钻孔的钻进时间变化曲线,大致确定断层的规模和产状。此方法要求在探孔揭露之前,岩体能承受管道水的压力而保持稳定。因此在临近突水地段,多打一些超前探孔,并改放小炮,避免工作面出现冲溃现象,喷距应比较稳定。(4)红外线探水仪HY-303红外线探水仪通过接收岩体的红外辐射强度,根据围岩红外辐射场的变化,分析判断开挖面前方30m范围内是否存在含水体。
将含水裂隙、含水构造、含水体作为寻找对象场源,场源所形成的场要远远大于场源本身,当由远而近接近场源时,仪器显示屏上的读数值会发生明显变化。当掌子面前方存在含水构造时,含水构造产生的异常场会迭加到掌子面后方的正常场上,产生场的畸变,距场源的距离不同,畸变后的场强亦不同,在数据曲线上表现为突变。而当掌子面前方没有含水构造时,由掌子面到其后一定距离内所测的红外辐射场场值均为正常场值,为一常数,其数据曲线表现为一近似直线。4.8工作程序超前地质探测和预报工作程序见图地质资料研究现场地质状况调查制定超前探测预报方案根据开挖及支护情况发现坍方征兆比拟法预测前方地质TSP203地质预报系统开挖面岩性前推法超前钻明地质和涌浇筑安装挡头板水反馈施工确定施工方案,保证开挖安全资料整理与经验积累地质雷达声波法图4-2超前地质预测预报工作程序图5、洞口施工5.1洞口边、仰坡开挖防护洞口施工时要避开雨季,先开挖洞门边仰坡及路堑土石方,做截水天沟,再施做洞门;洞口环节衬砌须与洞门同时施工。开挖时按设计要求从上至下开挖边仰坡,层高1.5m
左右,并随挖随护,防止边坡失稳,引起山体坍塌。及时按设计要求进行边仰坡的防护加固。洞口边、仰坡开挖不得采用大爆破,洞口挡护工程应紧跟土石方开挖及早完成。洞门基础必须置于稳固的地基上,虚碴、杂物、积水、软泥必须清理干净。洞门端墙背后及洞顶水沟底露空部分采用M10水泥砂浆浆砌片石回填密实。5.2洞口排水边仰坡施工前先人工在开挖边缘线5m外施作洞顶截水天沟,待进洞后及时施作洞门和两侧排水沟,与洞顶截水沟相连形成完整排水系统。隧道的排水应与洞外路基排水系统合理连接,不得冲刷路基坡面。5.3洞门修筑在进洞施工正常后,适时安排洞门施工。洞口段结构混凝土在拌合站集中拌制、混凝土输送车运输车运输、输送泵泵送入仓,采用插入式捣固棒捣固,外侧模板采取在浇筑混凝土时按混凝土浇筑分层厚度分层支立,在每层混凝土浇至该层外模口10cm时安装下一层外模,如此循环直至拱顶。每层外模(采用木模)在安装前加工制作成整体,使其能短时间安装就位,防止混凝土浇筑间断时间过长形成人为施工缝。5.4进洞施工武夷山隧道进口采用套拱法进洞。对于洞口段设计为大管棚超前预支护的隧道具体作法:洞口开挖至起拱线,采用两榀型钢钢架紧贴仰坡放置,间距0.6m,纵向用Φ22mm钢筋连接,其环向间距及倾角按设计的大管棚环向间距及外插角布设,经测量检查,同隧道洞口开挖断面一致后,与仰坡锚杆焊接固定,浇注40cm厚挂板混凝土固结,然后施做大管棚,形成洞室轮廓,按设计开挖方法进洞。5.5超前支护武夷山隧道软弱围岩地段,采用Φ108洞口长管棚,Φ50双层超前小导管,Φ42超前小导管和Φ25超前中空锚杆,进行注浆预支护。5.5大管棚施工本隧道正洞进口明暗分界处沿拱部开挖轮廓线外设一环长管棚超前支护。长管棚采用热轧无缝钢管,管棚长40m,直径108mm,环向间距按设计布置,外插角1~30,压注水泥浆。严格控制注浆压力和注浆量,防止欠压和超压现象,确保质量和安全。(1)施工误差要求径向不大于20cm,隧道纵向误差同一断面接头数量不大于50%,相邻钢管的接头至少错开1m。(2)施工方法①施作套拱混凝土套拱作为长管棚的导向墙,套拱在洞身开挖轮廓线以外施作,套拱内埋设4榀工字型钢支撑,钢支撑与管棚孔口管焊成整体。
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。用经纬仪以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。②搭钻孔平台安装钻机钻机平台可用钢管脚手架搭设,搭设平台应一次性搭好,钻孔由两台钻机由高孔位向低孔位对称进行,可缩短移动钻机与搭设平台时间,便于钻机定位。平台支撑要着实地,连接要牢固、稳定。防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量。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,确保钻机钻杆轴线也孔口管轴线相吻合。③钻孔钻机距工作面距离不大于2m,采用两台钻机同时作业,由两侧向中间,互不干扰,加快进度。为克服钻机具自重所产生的下垂,钻机要与导向管保持一致。钻机开钻时,可低速低压,待成孔几米后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。为防止堵塞钻机风孔,加大高压风清孔频率,切忌高压水清孔。钻进过程中经常用测斜仪测定其位置,并根据钻机钻进的现象及时判断成孔质量,并及时处理钻进过程中出现的事故。④清孔、验孔用Φ108mm岩芯管进行来回扫孔,清除浮渣至孔底,确保孔径、孔深符合要求、防止堵孔;用高压气从孔底向孔口清理钻渣;用经纬仪、测斜仪等检测孔深,倾角,外插角。⑤安装管棚钢管钢管应在专用的管床上加工好丝扣,棚管四周钻Φ8出浆孔;钢管接头采用丝扣连接。为使钢管接头错开,钢管按9m、6m不等长加工,保证相邻管棚在同一截面的接头错开。⑥注浆注浆前用喷射混凝土封闭掌子面并对孔口进行封堵,以防孔口冒浆,混凝土喷射厚度约15cm,注浆压力控制在1~2Mpa左右,注浆时控制好注浆压力和注浆量,以防注浆过量而引起地面隆起。向奇数孔管棚内压注浆液,注浆前用喷混凝土将工作面封闭,并用速凝砂浆密封孔口管与钢管之间的缝隙。注浆方式采用全孔压入式,注浆机采用YZB-80型注浆泵。配置浆液并注浆,浆液扩散半径不小于0.5m,浆液为M20水泥砂浆,注浆初压0.5~1MPa,终压2MPa。注浆前按参数进行注浆现场试验,注浆参数应通过现场试验合格按实际情况确定,以确保达到固结围岩的目的。钻孔时出现卡钻或坍孔时应先注浆后再钻孔。注浆结束后及时清除管内浆液,并用30号水泥砂浆紧密充填,增强管棚的刚度和强度。5.6超前注浆小导管施工武夷山隧道软弱围岩一般采用超前小导管注浆预支护,小导管采用Φ42热轧无缝钢管加工,长度为3.5m,每3m设一环,其搭接长度不小于1m。洞身浅埋采用Φ50超前双层小导管,长度5m。超前小导管施工前用5~10cm厚喷射混凝土封闭掌子面,然后施做注浆小导管形成一定厚度的加固圈后,进行开挖等作业。注浆作业中认真填写注浆记录,随时分析和改进作业,并注意观察施工支护工作面的状态。开挖前试挖掌子面,无明显渗水时进行开挖作业。
制作钢花管:超前小导管在构件加工厂制作。前端做成尖锥形,尾部焊接φ6mm钢筋加劲箍,管壁上每隔15cm交错布置注浆孔,孔眼直径为10mm。小导管安装:采用YT-28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打入,外露端支撑于开挖面后方的钢架上,与钢架共同组成预支护体系。喷混凝土封闭开挖面沿周边布孔插入小导管注浆洞室开挖小导管加工浆液准备钻孔超前小导管施工工艺框图见图。图5-1超前小导管施工工艺框图5.7超前中空锚杆施工武夷山隧道超前锚杆支护采用Φ25中空注浆锚杆,钻孔直径φ42mm,钻孔深度大于锚杆设计长度10cm。采用锚杆专用注浆泵往中空锚杆内压注水泥浆,水泥浆的配合比为:水灰比:1:0.4~0.5,注浆压力为0.2~0.5MPa,水泥浆随拌随用。钻孔:使用锚杆台车或凿岩机钻孔,钻孔前根据设计要求定出孔位,钻孔保证锚杆的方向、深度和间距,孔深偏差≤50mm,钻孔直径φ42mm。洗孔:钻完孔后,用高压风吹净孔内岩屑,并检查钻孔深度;锚杆安装:将锚杆体送入孔内,直达孔底,并注意转动杆体,锚杆尾端外露孔口10cm,以便和钢筋网进行焊接;安装止浆塞:将止浆塞安装在锚杆尾端孔口部位;压注水泥砂浆:砂浆锚杆压注水泥砂浆,采用注浆管将锚杆尾端与砂浆锚杆专用注浆泵连接,拱部、边墙采用双管排气法注浆,将内径Φ4~5mm,壁厚1~1.5mm的软塑料排气管同锚杆一起送入钻孔至孔底,并在孔外留1m左右的富余长度,然后将注浆管固定在孔口位置,并将孔口堵塞,在确认排气管畅通后,开始注浆,直到排气管不排气或溢出稀浆时停止,并将排气管拔出,待砂浆达到强度后安装垫板拧紧螺帽。超前中空锚杆施工工艺见图。
清洗整理标出锚杆位置钻孔检查锚杆安装锚杆体、止浆塞和垫板注浆封口制浆备料图5-2超前中空锚杆施工工艺图6、洞身施工6.1施工方法武夷山隧道(DK210+924~DK219+911)洞身段开挖方法主要采用全断面法、台阶法、三台阶七部法、双侧壁导坑法等三种施工方法。6.2开挖方法武夷山隧道长,地质条件复杂,施工中坚持“管超前、短进尺、弱爆破、强支护、快封闭”的原则进行开挖施工,洞内Ⅱ级围岩采用全断面法施工,IV级围岩段采用三台阶七部法施工,V级围岩采用双侧壁导坑法施工。在开挖、支护过程中监控量测紧跟,及时反馈信息,以修改施工方法、调整支护参数。洞内采用40m3电动空压机供高压风,YT28气腿钻钻孔,毫秒雷管、乳化炸药起爆,采用光面爆破控爆工艺严格控制超欠挖,施工中根据施工方法和实际地质状况采用机械与爆破相结合。1、全断面法施工武夷山隧道Ⅱ级围岩地段采用全断面开挖,利用液压凿岩台车或凿岩台架配置YT-28凿岩机钻孔,隧道钻爆开挖采用中空直眼掏槽,中空眼直径为φ102mm,超钻深度200mm与掏槽眼齐平,Ⅱ级围岩地段掏槽眼深3.5m,掘进眼深3.3m,循环进尺3.2m,每天2个循环,月最高进尺192米,综合月进尺150米,选用乳化炸药,机制炮泥堵眼,光面爆破,非电毫秒雷管网络引爆,全断面一次成型。挖掘机或装载机配合自卸车装运弃碴。用台架钻锚杆孔,人工安装锚杆并进行锚固或注浆,采用湿喷机进行湿喷砼。全断面开挖支护作业流程为:超前地质预报→台架、机具就位→全断面测量画线布眼
→钻炮眼→装药爆破→清危排险→出碴→打锚杆→喷混凝土→稳定安全检查及监控量测→下一循环。全断面光面爆破施工工艺详见“全断面光面爆破施工工艺框图”。全断面光面爆破具体施工工艺如下:1)钻孔准备工作:测出轨面线和中线,凿岩台车就位,画出开挖轮廓,按设计标出炮眼位置。采用风钻钻眼,钻眼直径φ38mm,中空眼二次扩眼直径为φ102mm。掏槽方式:采取直眼掏槽。炮眼深度:掘进炮眼深度为3.3m,掏槽眼深度为3.5m。掏槽眼:控制孔眼平行度,避免炮孔交叉以保证掏槽眼的掏槽效果;掘进眼:眼口排距、行距误差不大于6cm;内圈眼:与周边眼的排距误差不大于5cm;周边眼:炮眼间距误差不大于5cm,外斜率不大于5cm/m,与内圈眼间最小抵抗线误差不大于5cm,钻孔位置在轮廓线上。当开挖面凹凸不平时,按实际情况调整炮眼深度,力求所有炮眼(除掏槽眼外)眼底在同一垂直面上。钻眼完毕,按炮眼布置图进行检查并做好记录,有不符合要求的炮眼重钻。2)装药作业装药前将炮眼内的泥浆,石粉吹干净,检查炮眼达到设计要求后装药,装药时严格按设计药量进行,所有炮眼均堵塞炮泥。3)装药结构周边眼采用间隔装药,导爆管联接,掏槽眼采用集中装药,底部30%长度加强装药,其它眼集中装药,见“装药结构图”。4)起爆作业爆破网络采用微差、非电毫秒雷管起爆,非电毫秒雷管插入药卷内,除周边眼正向装以外其余反向装入眼孔内,导爆管引线连接采用一把抓型式,见“一把抓连接方式示意图”。连接线雷管采用低毫秒段,同组连接线采用同种毫秒段导爆管进行连接。5)出碴运输开挖爆破后,采用挖掘装载机或挖掘机配合装载机装碴,自卸车运输。6)爆破设计图隧道爆破参数见“隧道全断面爆破设计图”。爆破效果:爆破炮眼残留率要求硬岩达到85%以上,中硬岩达65%以上。2、台阶法施工武夷山隧道Ⅲ级围岩地段采用台阶法开挖施工,上台阶由人工或简易凿岩台架车实施钻孔;下台阶开挖施工时,采用凿岩台架车钻孔,上下台阶均采用光面爆破,非电毫秒雷管起爆,分次爆破开挖成型。由于隧道断面的高度及宽度大,单循环出碴量多,掌子面由挖掘机或装载机装碴;由15t自卸车运弃至洞外弃碴场。喷设混凝土用料由洞外搅拌站提供,混凝土搅拌运输车运送混凝土,喷射混凝土采用湿喷机施作。长台阶开挖法:Ⅲ级围岩采用三部开挖法,先进行上半断面开挖的同时,进行下半断面一侧的开挖,此时下半断面的另一侧设为运输或走行坡道,即上半断面持续施工,下半断面随进度换边开挖。如下图:图6-1
长台阶法作业示意图台阶法施工开挖支护作业流程为:超前地质预报→上(下)台阶台架、机具就位→上(下)断面测量画线布眼→钻炮眼→装药爆破→通风→清危排险→出碴→打锚杆挂网→喷混凝土→稳定安全检查及监控量测→下一循环。1)隧道Ⅲ级围岩拱墙设系统锚杆,L=3.0m,拱部及局部边墙设Φ6钢筋网,网喷12cm厚C25耐腐蚀混凝土支护。下台阶采用光面爆破,钻孔直径42mm,钻孔深度3.0m,炸药均采用乳化炸药,非电毫秒雷管微差起爆。台阶法循环时间:上台阶循环进尺2m,每天3个循环,下台阶循环进尺3m,每天2循环,上下台阶开挖日进度5m;月最高进度150m,综合月进度110m。6.3三台阶七部法施工坊上斜井正线Ⅳ级围岩采用三台阶七部开挖法,上台阶循环进尺1.5m,每天3个循环,下台阶循环进尺2.5m,每天1.5循环,月最高掘进100米,综合月进尺75米。三台阶七部开挖施工工序详见“三台阶七步开挖施工工序示意图(一)(二)”。三台阶七步开挖法施工工序第一步:(1)利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护。(2)弱爆破分部开挖①部,同时每循环进尺一次,掌子面喷5cm后混凝土封闭。(3)分部施作①部导坑周边的初期支护,即初喷4cm厚混凝土,架立钢架。(4)施作锁脚钢管。(5)钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。第二步:(1)在滞后于①部一段距离后,弱爆破左右交错开挖②、③部。(2)喷5cm厚混凝土封闭掌子面。(3)导坑周边部分初喷4cm厚混凝土,施作钢架,并设锁脚钢管。(4)钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。第三步:(1)在至后③部一段距离后,弱爆破左右交错开挖④、⑤部。(2)导坑周边部分初喷4cm厚混凝土,施作钢架。(3)钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。第四部:分台阶开挖⑥部。第五部:(1)开挖⑦部。(2)隧底周边部分喷4cm厚混凝土,施作钢架。(3)复喷混凝土至设计厚度。第六部:灌筑部仰拱及隧底填充(仰拱及隧底填充应分次施作)。第七部:根据监控量测结果分析,待初期支护收敛后,利用衬砌模板台车一次性浇筑部衬砌(拱墙衬砌一次施作)。
3)施工过程中注意事项:⑴隧道施工过程中应坚持“短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤测量”的原则。⑵开挖方式均采用弱爆破或人工开挖,爆破时严格控制炮眼深度及装药量。⑶导坑开挖孔径及台阶开挖高度可根据施工机具、人员等安排进行适当调整。⑷工序变化处之钢架应设锁脚钢管,以确保钢架基础的稳定。⑸钢架之间的纵向连接钢筋应及时施作并焊接牢固。⑹各部开挖循环进尺0.8~1.0m,预留核心土的长度在3~5m为宜。⑺在开挖的过程当中注意初期支护结构及核心土的稳定性,必要时应利用核心土加设全断面环形临时支撑。⑻复合式衬砌段在施工时,应按照有关规范及标准图的要求进行监控量测,根据监控量测的结果进行分析,确定灌筑二次衬砌的时机及调整支护参数。6.4双侧壁导坑法施工武夷山隧道Ⅴ级围岩地段采用双侧壁导坑法开挖施工,采用人工采用人工风镐铲凿岩,分部开挖成型。根据断面情况采用机械出碴或人力倒运弃碴,由15t自卸车运弃至洞外弃碴场。喷设混凝土用料由洞外搅拌站提供,混凝土搅拌运输车运送混凝土,喷射混凝土采用湿喷机施作。每部循环进尺1.5m,每天1.5循环,开挖日进尺2.2m。月最高进尺66m,综合月进尺40m。1)①部开挖(1)利用洞口导向措施或洞身上一循环架立的钢架施作隧道洞身、侧壁导坑的纵向超前支护。(2)开挖①部,同时,每循环进尺一次,掌子面喷混凝土封闭。(3)施作①部导坑周边的初期支护和临时支护,即初喷混凝土,架立钢架(包括导坑的临时钢架及横撑),并根据需要设置锁脚锚杆。(4)钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。2)②部开挖(1)开挖②部,每循环进尺一次,掌子面喷混凝土封闭。(2)施作②部导坑周边的初期支护和临时支护,即初喷混凝土,架立钢架(包括导坑的临时钢架)。(3)钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。3)③部开挖开挖③部并施作导坑周边的初期支护和临时支护,施工步骤及施工工序同①部。4)④部开挖开挖④部并施作导坑周边的初期支护和临时支护,施工步骤及施工工序同②部。5)⑤部开挖(1)开挖⑤部。喷厚混凝土封闭掌子面(2)拱部初喷厚混凝土,架设拱部钢架,钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。6)⑥⑦部开挖(1)两台阶法施工第⑥、⑦部。(2)喷厚混凝土封闭掌子面。(3)导坑底部初喷厚混凝土封闭,安设钢架封闭成环,复喷混凝土至设计厚度。逐段拆除临时钢架,灌筑IX部仰拱。灌筑X部隧底填充。根据监控量测结果分析,待变形收敛稳定后或根据需要,利用衬砌模板台车一次灌筑XI部二次衬砌。
双侧壁导坑法施工工序详见“双侧壁导坑法施工工序示意图(一)、(二)”。7)施工注意事项:隧道施工坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。开挖方式均采用弱爆破及人工开挖。爆破时严格控制炮眼深度及装药量。工序变化处之钢架(或临时钢架)设锁脚锚杆,以确保钢架基础稳定。当现场导坑开挖孔径及台阶高度需进行适当调整时,保证侧壁导坑临时支护与主体洞身钢架连接牢固,并考虑侧壁导坑自身的稳定及施工的便捷性。钢架之间纵向连接钢筋按要求设置,及时施作并连接牢固。临时钢架的拆除等洞身主体结构初期支护施工完毕并稳定后再进行。施工中按有关规范及标准图的要求,进行监控量测,及时反馈结果,分析洞身结构的稳定,为支护参数的调整、灌筑二次衬砌的时机提供依据。双侧壁导坑法施工时,按如下原则组织实施:隧道施工坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则;开挖方式均采用弱爆破或人工开挖。爆破时严格控制炮眼深度及装药量;工序变化处之钢架(或临时钢架)设锁脚锚杆,以确保钢架基础稳定。6.5初期支护本标段隧道初期支护形式有系统锚杆(砂浆和中空锚杆)、钢筋网、(格栅或工字钢)钢架、C25喷射(微纤维)混凝土。依据围岩类别设计综合使用。初期支护紧跟开挖面及时施作,尽量减少围岩暴露时间,抑制围岩变形,防止围岩在短期内松弛剥落。钢架、钢筋网和锚杆在洞外构件厂加工,风动凿岩机施作系统锚杆,挂设钢筋网,人工安装钢架,湿喷机喷射混凝土。
超前地质预报初喷混凝土3~5cm施工放样测量定位施作系统锚杆挂钢筋网复喷混凝土至设计厚度监控量测反馈、调整支护参数开挖安装钢架图6-2初期支护施工工艺流程见图6.6锚杆施工(1)砂浆锚杆锚杆制作:锚杆杆体在洞外构件厂批量加工,长度根据围岩状况及设计确定。钻孔:锚杆呈梅花形布置。采用风动凿岩机沿开挖轮廓线钻孔,钻孔前先标定钻孔位置,钻孔直径大于锚杆直径15mm,孔深误差不大于5cm。用高压风将孔内杂物吹净。钻孔应圆而直,孔口岩石整平,并使岩面与钻孔方向垂直。锚杆采用全自动液压升降平台配合安设。配拌、压注砂浆:砂宜采用中粗砂,最大粒径不得大于2.5mm,使用前过筛清洗,水泥选用PRO32.5#普硅水泥;速凝剂选用合格的速凝剂,所用材料均应按规范要求进行取样试验。早强水泥浆配合比采用灰骨比1:1~1:2,水灰比0.38~0.45,水泥采用早强水泥,并掺早强剂。砂浆用净浆搅拌机拌合均匀,随拌随用。用注浆泵往钻孔内压注早强水泥浆,注浆时注浆管要插至距孔底5~10cm处,随水泥浆的注入缓缓匀速拔出。要求锚孔内砂浆饱满,灌浆工作连续不中断,保证锚杆、砂浆、围岩间的粘结力。锚杆安装:注浆完成后迅速将锚杆插入,轻轻锤击锚杆使之深入孔底。锚杆杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95%。若孔口无砂浆溢出,要将杆体拔出重新注浆。注浆开始或中途停止超过30min时,应用水润滑注浆罐及其管路。注浆孔口的压力不得大于0.4MPa;杆体到位后,要用木楔或小石子在孔口卡住,防止杆体滑出。砂浆未达到设计强度的70%时,不得随意碰撞,一般规定三天内不得悬挂重物。锚杆安设后,不得随意敲击。
砂浆锚杆施工工艺流程见图。施工准备锚杆孔位放样钻孔角度定位钻孔设备就位钻锚杆孔锚杆制作准备注浆材料注浆设备就位清孔锚杆成孔检查侧墙拱部搅拌砂浆注浆插入锚杆、加垫板拧扣安装锚杆及排气管注浆修建上挡
检测
锚杆抗拔力检查验收砂浆饱满度检查图6-3砂浆锚杆施工工艺流程图(2)中空锚杆HCB22N组合中空注浆锚杆具有施作速度快,抗拔力大,支护效果好的特点。中空锚杆采用先锚后灌式砂浆锚杆,构造由锚头、杆体、止浆塞、垫板、螺母组成,注浆液采用水泥砂浆,砂浆标号满足设计要求,施工方法如下:采用锚杆钻机钻孔,将钻头射水孔、锚杆中孔内异物清理干净,然后将钻头安装在锚杆的一端,再将凿岩机用纤维套连接在另一端。将钻杆的钻头对准掌子面上标出的钻位,对凿岩机供风供水,开始钻进,按照多回转、少冲击的原则进行钻进,以免钻碴堵塞水孔,若发现有水孔堵塞现象,后撤锚杆50cm左右,并反复扫孔,使水孔畅通,然后慢慢地钻进,直至设计深度。钻至设计深度后,用高压风清孔,确认畅通后卸下纤尾套,安装中空锚杆,保持锚杆外露长度10~15m。用钢管将止浆塞通过锚杆外露端打入孔口30cm左右。迅速将锚杆、注浆管及注浆泵用快速注浆接头连接好进行注浆,注浆压力达0.6Mpa,并持续5分钟,不吸浆或孔口返浆停止注浆。
清洗整理标出锚杆位置钻孔检查锚杆安装锚杆体、止浆塞和垫板注浆封口制浆备料图6-4中空注浆锚杆工艺流程图锚杆安装约24h后,安装垫板及螺母,旋紧螺帽至预应力3t,垫板必须紧贴喷混凝土面,以把承载力均匀传给锚杆,避免锚杆产生弯曲应力。中空锚杆施工工艺流程见图。6.7钢筋网钢筋网预先在洞外钢结构厂加工成型。钢筋类型及网格间距按设计要求施作。钢筋冷拉调直后使用,钢筋表面不得有裂纹、油污、颗粒或片状锈蚀。安装搭接长度为1~2个网格,采用焊接。砂层地段先铺挂钢筋网,沿环向压紧后再喷混凝土。钢筋网随受喷面起伏铺设,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。开始喷射时,缩短喷头至受喷面的距离,并调整喷射角度,钢筋保护层厚度不得小于5cm。喷射中如有脱落的石块或混凝土块被钢筋网卡住时,应及时清除。6.8型钢(格栅)钢架本标段隧道洞身预支护钢架采用工字钢架和格栅钢架。型钢钢架在洞外加工厂利用台架按设计加工制作成型,洞内安装在初喷混凝土之后进行,与定位钢筋焊接。钢架间以混凝土喷平,钢架与岩面之间的间隙用喷射混凝土充填密实,并使钢架埋入混凝土中,钢架拱脚必须放在牢固的基础上,架立时垂直隧道中线,架设时中线、高程和垂直度由测量技术人员严格控制,并将锚杆与型钢钢架焊接连为整体。现场制作加工:钢架按设计要求预先在洞外结构件厂加工成型。先将加工场地用C15混凝土硬化,按设计1:1比例放出加工大样;将工字钢冷弯成型,要求尺寸准确,弧形圆顺制作工字钢架;或按大样制作格栅钢架的模型支架,检查无误后在模型支架上加工格栅钢架;钢架加工后要进行试拼,其允许误差为:沿隧道周边轮廓误差不大于3cm;钢架各单元连接孔眼中心误差不超过±0.5cm;钢架平放时,平面翘曲应小于±2cm。钢架安装架设工艺:为保证钢架置于稳固地基上,施工中在钢架基脚部位预留0.15~0.2m的原地基,架立钢架时挖槽就位,需要时可在钢架基脚处设刚性垫板,以增加其承载力;安设时钢架应垂直隧道中线,其倾斜度不大于2°,钢架的任何部位偏离铅垂面不大于5cm
;钢架按设计位置安设,在安设过程中当钢架和初喷面之间有较大间隙时应设置混凝土垫块,钢架与围岩之间的间距应不大于5cm;为增强钢架的整体稳定性,将钢架与锚杆焊接在一起,钢架间设置Φ22mm的纵向连接钢筋,并按环向间距不大于1.2m设置;为使钢架准确定位,钢架架设前均需设置环向定位系筋,系筋一端与钢架连接,另一端锚入围岩0.5m以上,当钢架架设处有锚杆时用锚杆定位;钢架安设好后应尽快施作喷混凝土作业,并将其全部覆盖,使钢架与喷混凝土共同受力,喷射混凝土分层进行,每层厚度5-6cm,先从拱(墙)脚处向上喷射,以防止上部喷射混凝土虚掩拱(墙)脚,造成拱(墙)脚喷射不密实,强度不够而容易失稳。钢架安装施工工艺流程见图。中线标高测量清除底脚浮碴安装型钢钢架(格栅)检查量控制距凝初喷(格栅)钢架加工质量检验型钢(格栅)钢架组拼和锚杆焊接定位图6-5型钢钢架安装工艺框图6.9喷射混凝土喷射混凝土采用洞外自动计量拌和站拌和,湿式喷射混凝土施工,湿喷混凝土可减少回弹量,降低粉尘,提高工作效率和施工质量。喷射支护前撬去表面松土和欠挖部分,用高压风清除杂物。喷前对设备进行检查和试运转;在受喷面、各种机械设备操作场所配备充足照明及通风设备。喷射纤维混凝土中的石子最大粒径不宜大于10mm,骨料级配宜采用连续级配;混凝土搅拌宜优先采用将纤维、水泥、骨料先干拌后加水湿拌的方法,且干拌时间不得少于1.5min。喷射时,送风之前先打开计量泵,送风后调整风压,使之控制在0.45~0.70MPa之间,以混凝土回弹量小、表面湿润有光泽、易粘着为度来控制喷射压力。喷射方向与受喷面垂直,工作中喷头与受喷面采用计算机自动控制,与岩面方向垂直、等距喷射;若受喷面被钢架、钢筋网覆盖时,可将喷咀稍加偏斜,但不宜小于70。喷射混凝土紧跟开挖掌子面进行,当围岩破碎、稳定性差时,一般采用小药量的松动爆破,初喷、锚杆、钢筋网、钢架、复喷等作业可以连续进行,直到达到设计要求。架设好格栅钢架后,迅速用喷射混凝土封填,使之发挥支护能力。围岩较完整、稳定时间较长时,初喷、锚杆、钢筋网等施工后即可进行开挖作业,待下一循环初期支护时间再复喷,可将设计厚度的喷层厚分两、三次完成,由于每层间隔为一循环时间,每层因爆破产生的裂纹在下一次喷混凝土时被填充,而新喷层距掌子面渐远,所受的爆破振动亦越小,使喷混凝土层的支护能力更强。
7、监控量测现场监控量测是判断围岩和隧道的稳定状态、保证施工安全、指导施工生产、进行施工管理和提供设计信息的重要手段。根据以往类似隧道施工经验,结合设计文件,在施工过程中,将按照《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》(TB10108-2002)的要求进行监控量测,以量测资料为基础及时修正支护参数,使支护参数与地层相适应并充分发挥围岩的自承能力,围岩与支护体系达到最佳受力状态,并在施工中进行信息化动态管理,达到确保工程质量、施工安全和进度,合理控制投资的目的。在隧道正洞洞身支护完成后,尤其是仰拱施工完毕后,喷锚支护已闭合成环,及时进行全断面监控量测,随时掌握初期支护的工作状态,指导和确定二次衬砌施作时间。(1)量测项目:根据工程的地形地质条件、支护类型和施工方法等特点,初步选择确定隧道监控量测必测项目和选测项目。(2)量测断面间距:施工中将按照设计文件设置量测断面并布点。本投标人结合本标段隧道具体情况,初步拟定必测项目量测断面间距与每断面测点数量见表。必测项目量测断面间距和每断面测点数量围岩级别断面间距(m)每断面测点数量净空变化拱顶下沉Ⅴ51~2条基线1~3点Ⅳ101条基线1点Ⅲ301条基线1点Ⅱ501条基线1点注:1、洞口及浅埋地段断面间距取小值。2、各选测项目量测断面的数量,宜在每级围岩内选有代表性的1~2个。(3)量测断面布置隧道每个量测断面各布置一个拱顶下沉测点和一条水平净空收敛量测基线。(4)量测频率洞内观察分为开挖工作面观察和支护表面状况观察两部分。开挖工作面观察应在每次开挖后进行,地质情况基本无变化时,可每天进行一次。对支护的观察也应每天至少进行一次,观察内容包括喷射混凝土、锚杆、钢架的表面外观状况等。洞外观察包括边仰坡稳定、地表水渗透等观察。净空水平收敛量测和拱顶下沉量测采用相同的量测频率。量测频率见表,实际量测频率从表中根据变形速度和距开挖工作面距离选择较高的一个量测频率。量测频率表量测频率变形速度(mm/d)量测断面距开挖工作面距离2次/d≥5<1B1次/d1~5(1~2)B
1次/2~3d0.5~1(2~5)B1次/3d0.2~0.51次/周<0.2>5B注:B为隧道开挖宽度。(5)监测方法与要求见表。监测项目测点布置监测方法及要求仪器洞内外观察开挖及支护后进行目测:地质观察在爆破后初喷前进行,绘制地质素描图,填写开挖工作面地质调查记录表;检查喷射混凝土有无开裂及发展,锚杆有无松动,钢架支护状态等,并做好相应记录;查看边仰坡有无开裂、起壳,地表有无裂纹;地表水位有无异常变化。地质罗盘地表沉降监测隧道洞口进行地表沉降量测,横断面方向沿隧道中心及两侧间距2~5m处设地表下沉测点,监测范围在隧道开挖影响范围以外。地表下沉量测在开挖工作面前方,隧道埋深与隧道开挖高度之和处开始,直到衬砌结构封闭、下沉基本停止时为止。精密水准仪、铟瓦尺水平收敛量测内轨顶面以上2.5m,左右两侧对称布置量测点,量测断面间距根据围岩级别确定采用激光断面仪或收敛计进行量测,开挖后按要求迅速安装测点并编号,初读数应在开挖后12h内读取,测点应牢固可靠,易于识别并妥为保护激光断面仪、收敛计拱顶下沉量测与水平收敛断面对应拱顶设量测点喷射混凝土后迅速在拱顶设点,采用激光断面和仪精密水准仪和收敛计铟瓦尺进行量测精密水准仪和收敛计、铟瓦尺为确保量测精度和加快量测速度,拟在隧道拱顶下沉和水平收敛量测中采用目前比较先进的无接触围岩量测技术。它具有快速、准确、灵活方便等优点。量测方法:无接触法围岩量测观测方案见图。测量人员按量测频率要求对隧道断面上布设的观测点进行全自动多测回全圆观测,得到这些点的收敛信息。
图6-6无接触法围岩量测观测方案示意图(6)监测资料整理、数据分析及反馈取得监测数据后,由专业监测人员整理分析监测数据。结合围岩、支护受力及变形情况,进行分析判断,将实测值与允许值进行比较,及时绘制各种变形或应力~时间关系曲线,预测变形发展趋向及围岩和隧道结构的安全状况,及时向项目总工程师及监理工程师汇报。(7)监控量测管理①监测控制标准根据有关规范、规程、设计资料及类似工程经验,制定本工程监控量测变形管理等级见表,据此指导施工。变形管理等级表序号管理等级管理位移施工状态1Ⅲu0∠un/3可正常施工2Ⅱun/3≤u0≤2un/3应加强支护3Ⅰu0>2un/3考虑采取特殊措施注u0-实测位移;un-最大位移观察及量测发现异常时,及时修改支护参数。正常状态须同时满足以下条件:净空变化速度小于0.2mm/d时,喷射混凝土表面无裂缝或仅有少量微裂缝,围岩基本稳定。当净空变化速度持续大于1.0mm/d时,应加强初期支护;二次衬砌混凝土施作时间满足《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》要求。②监控量测体系施工监测管理流程见图。
施工量测安全性经济性量测计划是否变管理基准是否变措施(改变施工方法,调整支护参数)措施(优化支护结构)改变量测计划改变管理基准是是接缝下一暗钉圈焊接防浇筑混凝支水沟衬砌接缝处理接否否否是是图6-7施工监测管理流程图A监控量测计划工程施工前,根据现场实际情况及施工进度,编制详细的监测实施计划,并确定监测技术标准,报监理工程师及业主批准。B监控量测小组为了真实反映监测结果,本标段施工监测由工程技术管理中心组成专门监测小组,具体负责各项监测工作。C监测管理积极配合监理工程师做好对监测工作的检查、监督和指导,工程完成后,根据监测资料整理出本标的监测分析报告纳入竣工资料中。D现场量测要求净空变化、拱顶下沉量测应在每次开挖后12h内取得初读数,最迟不得大于24h,且在下循环开挖前必须完成。测试前检查仪表设备是否完好,发现故障及时修理或更换;确认测点是否松动或人为损坏,当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,取算术平均值作为观测值;每次测试都要认真做好原始数据记录,并记录开挖里程、支护施工情况以及环境温度等,保持原始记录的准确性。测试完毕后检查仪器、仪表,做好养护、保管工作。及时进行资料整理及信息反馈。E保证措施将监测管理及监测实施计划纳入施工生产计划中,作为一个重要的施工工序来抓,并保证监测有确定的时间和空间。制定切实可行的监测实施方案和相应的测点埋设保护措施,并将其纳入工程的施工进度控制计划。施工监测紧密结合施工步骤,监控每一施工步骤对周围环境、围岩、支护结构、变形的影响,据此优化施工方案。监测组与监理工程师密切配合工作,及时向监理工程师报告情况和问题,并提供有关切实可靠的数据记录。
量测项目人员要相对固定,保证数据资料的连续性。量测仪器专人使用、专业机构保养、专业机构检校。量测设备、元器件等在使用前均经过检校,合格后方可使用。各监测项目在监测过程中必须严格遵守相应的实施细则,量测数据均要经现场检查、室内两级复核后方可上报。量测数据的存储、计算、管理均采用计算机系统进行。针对施工各关键问题开展相应的QC小组活动,及时分析、反馈信息,指导设计和施工。7.1仰拱(填充、底板)施工为保证施工安全,仰拱混凝土应及时施作,支护尽早闭合成环,整体受力,确保支护结构稳定。在隧道正洞Ⅳ、Ⅴ级围岩中,待喷锚支护全断面施作完成后,根据围岩收敛量测结果,拆除临时支护,开挖并灌筑仰拱及填充混凝土,一次灌筑仰拱混凝土长度6~8m。(1)施工方法为保证施工质量,仰拱混凝土进行全幅整体浇筑,同时解决出碴、进料运输与仰拱施工干扰及仰拱混凝土在未达到要求强度之前承受荷载的问题,采用仰拱栈桥进行施工。(2)仰拱和底板施工应符合下列要求:①施工前,应将隧底虚碴、杂物、泥浆、积水等清除,并用高压风将隧底吹洗干净,超挖应采用同级混凝土回填。②仰拱超前拱墙二次衬砌,其超前距离保持3倍以上衬砌循环作业长度。③底板、仰拱的整体浇筑采用防干扰作业平台保证作业空间;仰拱成型采用浮放模板支架。④仰拱、底板混凝土整体浇筑,一次成型。⑤填充混凝土在仰拱混凝土终凝后浇筑,不得同时浇筑。仰拱拱座与墙基同时浇筑,排水侧沟与边墙同时浇筑。⑥仰拱施工缝和变形缝作防水处理。⑦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。仰拱施工工艺流程见图。测量设槽形挡头模板开挖清浮碴隐检浇注砼捣固抽排水接缝处理混凝土生产、运输养护绑扎钢筋图7-1混凝土仰拱、铺底施工流程图7.2结构防排水隧道防排水采用“防、排、截、堵相结合,因地制宜,综合治理”的原则。在裂隙水较发育及有水文环境严格要求的隧道,防排水采用“以堵为主,限量排放”的原则,达到防水可靠,排水畅通、经济合理、不留后患的目的。复合衬砌初期支护变形基本稳定并经验收合格后,在初期支护和二次衬砌之间(拱墙背后)铺设1.5mm厚防水板,内衬无纺布(密度不小于350g
/m2),要求采用无钉铺设,搭接缝为双焊缝。防水板搭接处应与施工缝错开布置,错开的距离不小于50cm。隧道防水充分利用混凝土衬砌结构自防水能力,混凝土衬砌抗渗等级不低于P8防水混凝土,环向施工缝设中埋式止水带和外贴式止水带;纵向施工缝设置遇水膨胀橡胶止水条和混凝土界面剂涂刷,每侧一条;变形缝设中埋式橡胶止水带。拱墙变形缝处衬砌边缘与防水板结合部位以聚硫密封胶封堵,衬砌内缘3cm范围内以聚硫密封胶封堵,以外2cm范围内设置U型镀锌钢板接水盒,其余空隙采用填缝料填塞密实。拱墙环向、墙脚纵向设排水盲沟,与边墙泄水孔、洞内侧沟、中心管沟一起组成完整的排水系统。环向盲管采用Φ50打孔波纹管,纵向间距5~10m;综向盲管采用Φ110打孔波纹管,每10m一段,每段纵向盲沟中间设Φ50PVC管泄水孔,接头处均采用三通或弯头连接;环向盲沟与纵向盲沟两端均与隧道侧沟连通。侧沟将汇集的地下水引入中心管沟排除洞外。隧道通过浅埋冲沟和富水断层处,可能有地下水渗漏,施工中做好超前注浆堵水措施,保证衬砌结构的防水要求。(1)防水层铺设防水层铺设利用轨行式作业平台施作。监控量测表明支护变形已基本趋于稳定且净空满足二次衬砌厚度、支护表面平整经地质雷达检测初期支护及背后密实,满足质量要求后铺设防水板。在衬砌台车就位前,对防水层进行全面检查,铺设过程中对接缝进行充气检查。防水层施工与二次衬砌混凝土灌筑之间相距30m左右。①施工准备及基面处理彻底清除各种异物,做到初期支护表面平整干净;铲除各类尖锐突出物体。根据图纸高程尺寸,定好基准线,准确无误地按线下料。施工设备如焊接机、检漏器、热风枪、电闸箱等,在工作前要做好检查和调整。确保设备正常运行,达到焊接要求,保证工程质量。②防水板材的焊接板材采用双缝热熔自动焊接机焊接。依据板材的厚度和自然环境的温差调整好焊接机的速度和焊接温度进行焊接。焊接完后的卷材表面留有空气道,用以检测焊接质量。具体见图。③防水板材的铺设、固定根据实际情况下料,按基准线铺设防水板;用防水板材专用塑料热熔衬垫和钢钉把土工布固定在基面上,应用融热器将防水板焊接固定在热熔衬垫上,最终形成无钉孔铺设的防水层。图7-2防水板固定示意图在清理好的基面上铺设固定土工布垫层。从拱顶部开始向两侧下垂铺设,用射钉固定垫片将土工布固定在喷射混凝土面上。
铺设固定防水板。铺设时注意与与土工布密贴,并不得拉得太紧,一定要留出余量。将防水板专用融热器对准热融衬垫所在位置进行热合,一般5S即可。两者粘结剥离强度不得小于防水板抗拉强度。(2)橡胶止水带根据衬砌厚度及衬砌形式拼装钢模挡头板,每块钢模宽度为衬砌厚度的一半,同时将钢模按安装顺序编号。钢模衬砌台车就位后,按照编号安装钢模挡头板,同时将止水带沿隧道环向夹在挡头板中间,两块挡头板用U形卡固定。预留一半止水带灌筑在下一循环混凝土衬砌中。变形缝施工遵照下列规定:变形缝的位置、宽度、构造型式应符合设计要求;缝内两侧应平整、清洁、无渗水;缝底应先设置与嵌缝材料无粘结力的背衬材料;嵌缝密实。隧道防排水施工工艺流程图衬砌接缝处理立钢模测量放样水沟施工准备支固盖板安装浇筑混凝土结束检查铺设质量达合格喷砼面整平挂环向透水管盲沟挂纵向透水管盲沟防水板卷材焊连成型防水板运入倒置暗钉圈焊接固定塑料防水板钉设土工布下一环铺挂防水板接缝焊接接缝处理台车就位安装挡头板浇筑混凝土安设止水条变形缝聚硫密封胶嵌缝
7.3二次衬砌施工(1)钢筋施工施工准备:钢筋进场后进行复检,将检测报告报监理工程师审查;钢筋现场堆放采取下垫上盖等措施防止钢筋锈蚀。为保证钢筋工程的及时性、准确性,根据图纸、规范要求,及时技术交底,做到放样及时、准确,能指导施工;钢筋工必须持证上岗,保证钢筋加工质量。钢筋加工:开工前及时向监理工程师提交加工方案、加工材料明细表。加工时钢筋应平直,无局部曲折。钢筋表面应洁净,无损伤、油漆和锈蚀。钢筋级别、钢号和直径必须符合设计要求。钢筋安装:钢筋的安装位置、间距、保护层及各部钢筋大小尺寸应符合设计图规定。钢筋制作及安装严格按有关规程、规范及设计图纸要求,由钢结构加工厂统一制作。(2)拱墙衬砌混凝土施工衬砌采用12m长全断面钢模整体式液压台车,一次施工长度12m,采用混凝土输送泵泵送作业,由下向上,对称分层,先墙后拱灌筑,入模倾落自由高度不超过2.0m,机械振捣。混凝土在拌合站集中拌合,混凝土运输车送输、泵送入模、机械振捣。台车结构如图所示。混凝土运输采用混凝土输送车,挡头模板采用制式钢模,确保施工缝处混凝土质量。混凝土由本标段统一规划的自动计量拌和站生产,采取商品化混凝土供应模式,就近供应。混凝土灌筑前做好钢筋的布设工作,钢筋角隅处要加强振捣,并做好防水层铺设及各类预埋件、预留孔、沟、槽、管路的设置。(3)注浆回填为确保初期支护与二次衬砌密实无空洞,在初期支护完成后二次衬砌前对初期支护背后进行地质雷达检测,发现空洞后采取注浆回填;二次衬砌时,在拱部纵向每隔2~3m预埋一根Φ20镀锌钢管注浆管,注浆管采取保护措施,防止混凝土进入将其堵死,在衬砌混凝土达到70%设计强度后进行注浆,注浆材料选用M10水泥砂浆,初始注浆压力不小于0.1~0.15MPa,终压0.2MPa。二次衬砌施工工艺流程见图
布设轨道面板整修台车就位涂脱模剂台车加固挡头板安装头板安装混凝土浇注拆模养护压拱部试件中砂碎石水泥水外加剂拌和楼砼搅拌运输车输送泵轨道高程测量控制轨距取样三组至少拱部一组根据监控量测确定施作二次衬砌时间台车移位模板中心高及净空检测止水条(带)安装预埋件基仓清理输送管道安装施工配合比坍落度检查含水量测定检测衬砌断面前方铺设防水层施作衬砌钢筋(如有)不合格进行处理
7.4洞内附属工程施工洞内附属工程有排水侧沟、电力、通信信号电缆槽和专用洞室、综合接地措施等。7.5排水沟、电缆槽施工洞内排水侧沟沿隧道两侧墙脚通长布置,隧道内左侧设置电力电缆槽、通信信号电缆合槽,右侧设置通信、信号电缆合槽,各电缆槽均采取分槽设置。洞内排水侧沟、电缆槽在洞内其他工程项目完成后展开全线统一施工,能够更好的控制其线型和几何尺寸。隧道两侧边沟基座和两侧电缆沟基座与侧壁现场立模浇筑,盖板采用预制安装的方法施工,在拌和站内集中预制。7.6洞室施工隧道内间距500m布置综合洞室,深5m,沿隧道两侧交错布置,全隧道共设58处。综合洞室不得设于衬砌断面变化处或沉降缝处,否则应前后适当调整综合洞室的位置。所有洞室内设置余长电缆腔,并利用部分综合洞室设置无线列调中继室(每室预埋电力过轨钢管4根、通信过轨钢管2根)和变压器洞室(每室预埋电力过轨钢管4根、每500m设信号过轨钢管4根)。洞室施工时,根据隧道正洞的开挖情况适时安排,尽量提前完成,为正洞施工提供有利条件。开口交叉处引起围岩应力重分布及应力集中,是结构的薄弱环节,要妥善解决辅助洞室开口时的受力转换,确保施工安全。洞室按设计位置布置,根据围岩类别分别采用钻爆或机械开挖,装载机装砟,自卸汽车运输。附属洞室处铺设防水卷材时,先按照附属洞室的大小和形状加工防水卷材,将其焊在洞室内壁的喷锚支护上,并与边墙防水卷材焊接成一个整体。洞室混凝土衬砌采用钢轨拱架立模,模板采用组合钢模,混凝土输送泵泵送入模,插入式和附着式振动器振捣。7.7隧道工程接地措施(1)隧道内接触网接地系统利用信号专业设置的综合地线,隧道衬砌内所有预埋轨槽均与衬砌内钢筋笼进行可靠焊接,衬砌内钢筋笼的横向钢筋与纵向钢筋亦要求可靠焊接。在侧壁每隔约15m留出的一个接地端子(高出电缆槽踏板150mm),该接地端子在衬砌与纵向钢筋焊接边通,在衬砌外壁通过带塑料护套的35mm2铜芯电缆与综合接地相连。(2)为保证全线贯通地线的接地电阻符合设计要求,贯通地线需在适当地方安装接地极来进行降阻处理。每隔一定距离安装一处接地极对贯通地线接地性能加强,接地极深度大于3米。(3)在钢筋绑扎、浇筑混凝土过程中要注意保护预埋接地钢筋使其定位准确,尤其注意不得使其断开。同时施工过程中要采用仪器测每分项工程的接地电阻,使其符合设计要求。7.8洞身与斜井相交段施工
斜井与正洞交叉部位施工是个薄弱环节,必须加强支护。交叉处施工时,采用短开挖,强支撑,及时衬砌成环,做到步步为营,稳扎稳打,保证施工安全。斜井与正洞交叉段为Ⅱ级围岩,采用光面爆破全断面开挖。支护衬砌需要加强处理。斜井与正线洞身交叉段衬砌按照一下原则进行加强:斜井采用降低一级围岩的喷锚衬砌,正线隧道采用降低一级的复合式衬砌。加强范围为斜井40m,正线40m(斜井口前后各20m)。7.9斜井施工武夷山隧道(DK210+924~DK219+911)段内布设两座斜井,分别为新增1号斜井、坊上斜井。8、洞口段施工施工内容:洞口防排水、洞口边仰坡开挖和防护、进洞和洞门施工。洞口防排水:结合当地气候特点及洞口地形特点,施作截水沟。截水沟设在井口仰坡及井口平车场边缘线5m以外。为防止洞外雨水倒灌,在洞口外设置反坡排水。边仰坡开挖及防护:在洞口范围内放出边仰坡开挖轮廓线;先清除开挖范围内植被,采用挖掘机开挖,自上而下进行,人工配合精确刷坡,坡度按1:1控制,边仰坡防护按“分层、分段,自上而下边开挖、边防护”的原则施作。边仰坡防护采用喷锚支护:喷砼厚15cm、Φ22砂浆锚杆及Φ6钢筋网。洞门:在进洞施工超过20m以后,适时安排洞门施工。洞门施工应在洞口段支护衬砌完成后进行。8.1进洞方法先测设出斜井中线及洞口位置,利用挖掘机进行洞口段拉槽及边仰坡开挖,并作好洞顶截水天沟和洞口截水设施,然后先根据洞口段开挖断面尺寸进行开挖。在开挖轮廓线以外拱部布设φ42,L=3.5m的超前小导管,环向间距40cm,外插角5~100,搭接长度不小于1.0m,然后进行上断面的开挖,上断面开挖进尺每循环控制在1.0m左右,开挖完后及时进行初期支护,挂网、架立型钢钢架、喷射混凝土;在上断面进洞3~5m后开挖洞口下断面,接长型钢钢架进行初期支护,及早封闭成环。在全断面进洞20~30m后,及早施作模筑二衬,并施作洞门。8.2斜井井身施工斜井洞身围岩级别为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩,Ⅱ、Ⅲ级围岩采用全断面钻爆法开挖,Ⅳ、Ⅴ级围岩采用台阶法开挖。(1)开挖支护①Ⅳ、Ⅴ级围岩开挖支护严格按“先治水、管超前,短进尺、强支护、勤量测、快成环、早衬砌”的施工原则。Ⅳ、Ⅴ级围岩段采用台阶法开挖,台阶长度8~10m,每循环进尺2.4m,机械和弱爆破开挖,侧卸式装载机装砟,自卸车出砟。采用Φ22超前锚杆预支护,锚杆长3.5m,环向间距40cm,纵向搭接长度不小于1.5m,开挖后及时喷射3~5cm混凝土封闭围岩,打设径向锚杆及挂钢筋网,然后复喷混凝土至设计厚度。
②Ⅱ、Ⅲ级围岩开挖支护Ⅱ、Ⅲ级围岩段采用全断面钻爆法开挖,每循环进尺3.2m,采用多功能台架配合风动凿岩机钻孔,塑料导爆管微差毫秒雷管起爆,侧卸式装载机装砟,自卸汽车出砟。(2)排水新增1号斜井、坊上斜井均为为反坡排水。施工时,在靠近开挖掌子面设移动式的临时集水坑,来汇集斜井洞内的地下水,利用水泵抽排至斜井内每隔500m设置的排水泵站,然后通过泵站分级排至洞外的污水处理池处理排放。(3)二次衬砌斜井衬砌采用自制衬砌台车立模,混凝土拌合站集中拌制混凝土,混凝土输送车运输混凝土,泵送混凝土入仓,采用插入式振动器为主、附着式振动器为辅进行混凝土振捣。Ⅳ、Ⅴ级围岩段为保证洞内安全稳定及运输质量,仰拱紧跟掌子面及时施作,使支护受力闭合成环,整体受力。8.3水仓及泵站施工各斜井在与正洞交叉处设有水仓和泵站,位处Ⅱ级围岩段,地质条件较好,但考虑其在斜井侧壁开口,将引起斜井应力的重分布,可参考前面所述的洞内特殊部位施工方法。待斜井全部施工完毕后再施工水仓的加深部分,水仓加深部分采用弱爆破,人工出砟。隧道施工完毕后将水仓回填密实。9、无砟轨道整体道床施工本隧道设计为无砟轨道整体道床,在隧道主体完工后,由隧道各工区负责无砟轨道整体道床的施工。9.1无碴轨道道床施工方案本标段无碴轨道道床施工劳动力主要以隧道各工区中混凝土作业队为主,再配备的少量专业技术人员。在隧道正洞衬砌完成后进行施工。首先进行支承层混凝土的施工,待支承层混凝土达到一定的强度后,进行承载层砼及轨枕嵌入施工。水硬性支承层主要采用滑模摊铺机进行摊铺。水硬性材料、混凝土由就近砼搅拌站供应。水硬性材料由带蓬盖的自卸车运输,混凝土由罐车运输。道床板采用架轨法施工,每队按日平均进度250m安排。为加快施工进度、提高工效和确保施工精度,引进国外先进的机械、检测、监测设备和国外成熟的施工工艺。如摊铺机采用电子导航系统、轨枕分配机、带有自动校正装备的轨排起拨道粗调机、轨排螺杆支撑调整系统、轨道测量监控系统、模板装配拆卸运输机和砼二次压光工艺。无碴轨道主要工作流程见图。
初步计划施工准备水硬性支承层或底座轨排安装调整和加固混凝土浇筑清理1.施工布署:施工进度;队伍配置和装备2.后勤分析:材料运输道路;建筑材料;工程机械3.构件采购及储备:轨枕;钢筋;钢轨;模板1.作为运输道路的铺底完成运输任务2.隧道验收:沉降观测;平整度;承载能力检查3.作业:水硬性支承层或底座1.所需工具、设备就位2.底层钢筋摆放3.轨枕散布;工具轨连接或道岔的运输和安装4.安装附件移交1.调整设备的安装4.精调2.粗调5.加固3.测量1.螺杆支撑系统和工具轨的拆除2.拆模3.残留混凝土的清除4.填补螺杆孔5.接地连接6.养生1.施工前验收:结构尺寸;平顺度;钢筋;附件;模板;支撑2.混凝土底面清理和湿润;钢轨、扣件覆盖;混凝土检验3.钢筋、模板安装4.浇筑过程监控5.螺杆支撑和扣件拧松6.养生图9-1无碴轨道道床施工主要工作流程完善、检测、验收9.2无碴轨道道床施工方法(1)水硬性材料、混凝土、钢筋、轨枕供应道床结构混凝土采用耐久性混凝土,水硬性支承层拌和料和混凝土由自动计量混凝土拌和工厂集中生产、供应。水硬性支承层拌和料用自卸汽车运至施工现场,挖掘机配合卸料入仓,运输时采取覆盖措施以防失水。混凝土用混凝土罐车运输,混凝土泵输送灌注。只要可能,混凝土罐车直接将混凝土送进模内。否则,将采用二次混凝土输送系统,如输送泵、混凝土布料机等。钢筋在钢筋加工厂集中加工,汽车运输,现场安装。双块式轨枕由预制厂负责供应储备到施工现场,分配到路基面两侧摆放,摆放处地基平整、坚实。每垛摆放8层,每层5块,每处一次性堆放满足双线用量。放置时间较长时采取雨布覆盖,防止锈蚀。(2)水硬性支承层施工水硬性支承层使用滑模摊铺机进行摊铺作业,自动控制方向、高度,自动压实、收面、拉毛和切缝。
不适宜机械作业地段的水硬性支承层采用人工立模、人工摊铺、机械捣固。通过测量整理,控制水硬性支承层高度,平板振动器和振捣梁压实,人工收面、拉毛、机械切缝,覆盖洒水养生。(3)底座施工模板采用人工支立,平板振动器和插入式振动器结合进行混凝土捣固。灌注完成后,及时收浆抹面,精心覆盖洒水养生。达到设计要求强度后,人工铺设隔离层。(4)轨枕安装和调整双块式轨枕和道岔安装采用架轨法施工。用公铁两用轨枕分配机布置轨枕;机械(挖掘机或吊车)配合安装工具轨;用双轴头螺栓松紧机紧固扣配件,将钢轨和轨枕联结成轨排;用液压起拨道粗调机,粗调机配备自动校正仪,调整精度达到±5mm。调整时安装螺旋调整器并初步固定;人工绑扎道床板钢筋、安装用于接地系统的内埋钢筋,纵横向钢筋采用全钢筋增加环氧树脂隔离涂层;模板拆装机支立钢模板;在GRP1000轨道测量系统的检测和监测下,利用螺杆调整器进行高低、水平、方向和轨距精调,将轨道精准地固定在设计位置上。(4)现浇混凝土道床板一般情况下,道床板每队平均每日浇筑250m,浇筑从一端向另一端连续进行,插入式振动器捣固。当混凝土强度达到可以承受轨枕、钢轨的重量而不变形时,及时拆除螺杆调节器,松开扣件,避免钢轨涨缩或混凝土收缩对道床板混凝土的影响。9.3无碴轨道道床施工工艺流程无砟轨道整体道床施工的基本工序为:施工准备,道床板施工计划,布置道床板钢筋和轨排制作,粗调,安装钢筋、接地、立模,终(精)调,混凝土浇筑,支撑和扣件的后处理,移交和配合工作。(1)施工准备除了做好后勤保障和测量放样工作外,道床板在施工前要制定详细的混凝土作业计划和安装精度保证计划书。(2)道床板施工计划书轨枕铺设计划书的编制主要内容包括:线路中心、水平、竖曲线的设置、线间距、轨枕间距、轨距、正矢、轨顶标高、外轨超高、道床板的厚度等内容。计划书完成后交相关方审核后方可实施,作为施工检测、监控的依据。(3)布置道床板钢筋和轨排制作水硬性支承层、无碴轨道底座施工完成一定时间满足道床板铺设条件后,将下层钢筋分布在道床板下。在每座桥头、坡度较大或特殊路基段按设计布设锚栓。轨枕铺设采用轨枕分配机,每次五块,均匀分布。按照铺枕按照计划书布置,方正轨枕和调整间距后将工具轨与轨枕连接成轨排。轨排的长度与上下施工循环搭接长度不小于10m。轨枕中心直线地段通过每段20m连续弦线控制,曲线地段通过每段10m连续弦线控制;铺设时随时进行中心、间距和方正情况检测,轨枕中线误差和间距误差<10mm,连续6根轨枕距离偏差累计不大于±20mm。工具轨及扣件采用与设计线路相同的材料。工具轨一般采用25m定尺新轨;扣件用双轴头螺栓松紧机紧固,以保证弹性底板上两侧扣压力均匀,减少安装误差。工具轨在使用前对钢轨断面、平直度、表面平整度和扭曲进行检查,使用过程中要加强保护,不得使其发生变形,并随时进行检查。偏差控制在《技术规范》允许范围内。(4)粗调
粗调前在工具轨上每隔2~3根轨枕对称安装一组螺杆调整系统,然后利用粗调机按照中线和水准基标进行轨道调整。粗调机带有自动校正仪,多台小车串联作业。按照铺设线形计划逐步起拨轨道,将偏差控制在±5mm的范围。同时安装垫块和螺杆调整器将轨排初步固定。为了使支撑螺杆能重复利用,在螺杆上套金属波纹管。(5)安装钢筋、接地、立模粗调完成后,按设计要求安装钢筋、接地和道床板模板就位作业。钢筋安装注意纵横钢筋全钢筋增加环氧树脂隔离涂层损坏和安装误差;上层钢筋做好接地处理。模板采用移动式模板拆装机,实现自动拆模、移模、装模和调整就位。(6)终(精)调精调作业是在粗调的基础上进行的,是控制轨道平顺度关键的一步,管理对象是每根轨枕处的轮轨踏面;管理项目主要有:高低、轨向、水平、轨距。粗调后,通过GRP1000+莱卡TSP1200轨道测量系统检测,形成调整计划书,在GRP1000+莱卡TSP1200轨道测量系统监测下通过调整螺杆调整系统完成目标管理。(7)混凝土浇筑混凝土浇筑前要做好充分的施工准备,避免中途停止。浇筑时要选择当天气温相对稳定、且气温适宜的阶段,对混凝土的品质和浇注质量严格进行监督管理。通过精调和固定后应及时快速组织进行道床板混凝土浇筑。混凝土浇筑前将轨枕、水硬性支承层表面湿润,但不得留有积水,以利于新浇混凝土和轨枕的牢固连接。测量员将轨道测量数据处理结果资料带在现场,证明轨道已经就位并随时查阅。浇注混凝土工作开始前,测量人员要再次检查确认钢轨的最终位置是否始终处于允许公差范围内。无论什么理由,若从终调到开始浇筑混凝土期间超过了12个小时,必须对轨位进行再次测量查验。浇筑作业面处,扣件及钢轨必须覆盖以防混凝土污染和腐蚀扣件。操作工作只允许在轨枕的一侧进行,一次完成一个断面的浇筑,防止在枕块下形成空洞。随后进行收面和作出流水坡。浇筑、捣固过程不得碰撞钢筋、模板、支撑。浇筑过程实时进行轨道状态检测,一旦发生变化,立即采取措施进行处理。为了增强混凝土的密实性和减少混凝土的表面收缩裂纹,浇筑完成一定时间后(试验确定)进行二次压光。及时进行覆盖养生。(8)支撑和扣件的后处理随时检查混凝土凝固程度,混凝土能够承受钢轨、轨枕重量且不变形时,拧松螺杆调整器,将钢轨、轨枕重量转移到混凝土承受;适时打开钢轨扣件,取下垫板解除混凝土收缩过程和钢轨热胀冷缩变形不影响混凝土凝固质量。拧松螺杆支撑时,两侧同时进行,且注意拧松方向,不得搞反。此后,工具轨可倒运至下一处使用。(9)移交和配合工作轨道板施工完成后设置永久性的线路基桩、标志及其它标志;将施工过程中和施工完成后形成的轨道测量数据整理结果形成文件移交给铺轨等相关单位;配合业主安排的其它工作内容。无碴轨道道床板施工工艺流程见图。
图9-2无碴轨道道床板施工工艺流程图布置下层钢筋、轨枕、工具制作轨排粗调安装钢筋、接地、立模精调道床板混凝土浇筑松开钢轨扣件、卸除螺杆支撑道床板混凝土养生测量形成资料GRP1000实时监测移交铺轨单位配合铺轨及竣工验收中间、道肩处理、排水工程粗调机调整安装螺杆支撑形成轨道线性调整计划书道床板施工准备检查方正和枕距GRP1000测量系统监控湿润轨枕与支承层混凝土输送拆除模板、工具轨调整支撑螺杆、固定扣件连接支承层或底座检查验收道床板铺设计划书GRP1000系统测量检测施工准备9.4不良地质地段施工武夷山隧道埋深大,可能遇到的主要不良地质有:洞口浅埋偏压、冲沟浅埋段、岩爆、富水断层破碎带的突水、涌泥。施工中制定具有针对性的《专项施工方案》,必要时请专家论证方案;要加强安全措施,建立“预警机制”和“应急预案”。9.5洞口浅埋偏压段施工武夷山隧道进口主要为Ⅴ级围岩浅埋段、浅埋偏压,采用偏压式衬砌,除采用常规方法外,还采用以下施工技术措施。(1)隧道掘进在洞口排水系统完善及边仰坡防护加固后进行。(2)偏压严重的洞口地段,除地表注浆外应采取措施消除洞身偏压,使洞身两侧的压力基本平衡。消除洞身偏压采用反压回填的方法:在偏压下方设置重力式挡土墙,挡土墙与隧道间的空隙部位采用透水性材料回填进行反压,使洞身两侧的压力基本平衡、在偏压上方地层挖切,以减轻隧道洞身偏压力。(3)严格遵循“超前支护、短进尺、机械开挖、勤量测、强支护、早成环”的原则,先开挖压力大的一侧、再开挖压力小的一侧。洞身掘进采用人工配合风镐、机械的方式按双侧壁导坑法的施工程序开挖,仰拱超前,二次衬砌及时施作,及早封闭成环。
(4)采用超前小导管、钢拱架和系统锚杆加强围岩等辅助措施进行支护,同时将超前支护与锚喷支护紧密结合,超前支护均应与型钢钢架联接成整体。对于掌子面自稳能力差地段宜采用注浆加固掌子面或采用喷射混凝土封闭掌子面。(5)加强洞内施工排水,防止因拱脚泡水降低地基承载力;加强地表下沉、拱顶下沉和周边收敛等的量测工作。9.6岩爆地段施工(1)岩爆地段的施工方案、技术措施及其工艺、方法由于武夷山隧道埋深较大(最大埋深380m),地应力较高,预测可能发生岩爆。施工时应注意监测,做好动态信息化施工,采取打超前钻孔等措施,使高地应力提前释放,避免岩爆的发生,同时加强防护,开挖后及时施作喷射混凝土,防止落石对施工人员的伤害。在高地应力区段的软岩中采用短台阶、长锚杆施工,开挖后及时支护,在喷射混凝土中加入微纤维等支护加强措施,并预留足够的变形量,埋设变形量监测点,根据变形情况,随时对支护进行补强。(2)岩爆的预测、预报以超前探孔为主,辅以地震波、钻速测试等手段。对开挖面及其附近的观察预报,通过地质的观察、素描,分析岩石的“动态特性”,主要包括岩体内部发出的各种声响和局部岩体表面的剥落等。(3)岩爆地段的开挖微弱岩爆地段,开挖时直接在开挖面上洒水,软化表面,促进应力释放和调整;中等岩爆地段,在隧道设计断面轮廓线以外,包括边墙和拱部,以间距40cm~60cm,施打孔径φ=90mm~120mm,深L=3.5~5.0m的大孔,并向孔内喷灌高压水,采用高压注水及喷洒湿润先期围岩,降低其弹性模量,裂隙水可缓衡原始应力释放,阻滞并减轻或减少岩爆的发生;采用光面爆破控制超欠挖的方法,并严格控制用药量,以尽可能减少爆破对围岩的影响,使开挖的轮廓光滑圆顺,尽可能避免应力集中,防止岩爆发生。岩爆较严重时采用短进尺、弱爆破的开挖方法,每循环进尺控制在1.0m~1.5m,最大不超过2.0m。必要时采用钎维喷射混凝土或安设超前锚杆对开挖前方的围岩进行锁定。为保证施工进度和安全,也可采用超前应力解除法,即在围岩内部造成一个破碎带,形成一个低弹性区,从而使掌子面及硐室周边应力降低,使高应力转移到围岩深部,为达到此目的,可以打超前钻孔或在超前钻孔中进行松动爆破。(4)岩爆地段的支护在岩爆强烈的开挖掌子面,安设超前锚杆,对开挖面前方的围岩进行“锁定”。及时喷射聚丙烯纤维混凝土。同钢纤维相比,聚丙烯纤维在充分分散后获得的聚丙烯纤维单丝具有细度大、数量多的显著优势,可以提高混凝土的抗渗性、耐久性以及抗裂能力、抗冲击和抗疲劳能力,抗弯拉强度和抗折强度。还将有效减少喷射混凝土的回弹率,降低管道摩阻,使混凝土的回弹率边墙不超过8%,拱顶不超过12%,提高施工效率、改善作业环境。必要时施做预防岩爆的短锚杆,布置于拱部及两侧边墙,该锚杆长度为2m左右,间距宜为0.5~1.0m,与聚丙烯纤维喷射混凝土联合使用,形成喷锚加固作用。(5)岩爆发生时的应急措施岩爆发生后,立即停机待避,同时进行工作面的观察记录,包括岩爆的位置,爆落的数量,弹射的速度及距离,岩爆前后的声响等,并尽快对岩爆的强度进行分级。不论在掌子面、拱部、两侧边墙,都要进行2~3次找顶。尽快施做锚杆、及时喷射聚丙烯纤维混凝土,厚度5cm~8cm。台车钻眼时,对中等强度以下的岩爆,为了不间断施工,在台车、装碴机械、运输车辆上加装钢板,构成“防石棚”
以避免岩爆弹射出的块体伤及作业人员和砸坏施工设备。给施工人员配发钢盔、防弹背心;对施工机械设备安装棚架或防护网;开挖工作面设移动式防护网。在岩爆地段施工,增加专职安全人员,随时观测岩爆发生部位、强度和频率,及时组织指挥作业人员进退。9.7富水断层带施工武夷山隧道正洞通过F1、F2中等富水区断层破碎带以及F3、F4、F5强断层破碎带,岩层较破碎,地下水较丰富,水位高,连通性好,施工时可能发生突水、涌泥。施工中应加强观测预报工作,进入富水地段开挖前进行钻孔探查,及时施做初期支护,尤其注意仰拱的超前,及时封堵出水点。(1)断层地段地质预报利用常规地质法,对施工掌子面前方30~100m范围内的围岩进行探测,结合各种探测资料分析前方围岩情况、是否有潜水、水源补给、水质、涌水量大小、突水突泥压力等情况。通过正洞已开挖地段实测涌水量来推断未开挖地段的涌水量。超前钻孔:当采用物探法探测前方有可能出现突水时,利用水平钻机钻孔,探水孔直径一般为50mm,钻孔外插角为10°,每次钻进20~30m,保留5m止浆盘岩,暂时封闭水量较小的探孔,只留一个喷距最大的探孔量测喷出水的距离。喷距小于5m,流量小于100~400m3/h为小型突水;喷距5~12m,流量大于400m3/h为中型突水;喷距大于12m,为大型突水。(2)通过涌水地段的施工原则涌水地段施工原则:“以堵为主、限量排放、排堵结合、综合治理的方法”,隧道施工时,当探水孔总涌水量大于10m3/h时,进行全断面帷幕注浆堵水;若其总涌水量虽小于10m3/h,但个别探水孔出水量大于2m3/h时,则对这些孔眼进行局部深孔注浆,将绝大部分地下水尽可能封堵在围岩外,少量水由隧道排放。(3)治水措施处理地下水原则一般是以堵截为主,排引为辅。堵截地下水的办法有两种,一种是对富水地段沿隧道开挖轮廓线以外进行深孔注浆,形成止水帷幕,并加固松散岩体;另一种是采用管棚、小导管注浆等进行浅孔止水,防止地下水进入开挖工作面。排水辅助措施有地表排水、超前钻孔排水等方法,目的是排水降压。①帷幕注浆施工封堵掌子面:在掌子面用C25混凝土进行全断面封堵。根据以往类似隧道的施工经验,采用隧道开挖掌子面超前分段注浆方式,每段长度8m;采用水泥-水玻璃注浆,加固范围沿隧道周边呈半环形,厚度4~6m,浆液扩散半径0.80m;注浆速度30~40L/min;注浆正常压强0.6~2.5MPa,最大终压3.5MPa;每段单孔注浆量1.2~1.8m3;水泥浆的水灰比0.75:1~1.0:1(重量比),水玻璃浓度Be′=35~40,模数2.8~3.1;水泥浆与水玻璃溶液体积比1:1.0,具体参数根据实际情况调整。注浆采用封闭体系定量注浆工艺,注浆顺序由外向内进行,先注外圈,形成一个封闭的环,然后再加固封闭圈内的土体;注浆过程中,采用分段间歇式隔孔循环方法,由外向里进行注浆,一段内每次注浆段长度不超2m;注浆管使用花管,注浆孔径5mm;注浆压力由小到大依次施加,根据吸浆量和注浆压力大小,随时调整浆液浓度,隧道施工顺序按双液注浆加固→超前支护→
断面开挖(包括钢拱架密排支撑)交替方式进行,直至通过涌水段。②深孔注浆通过注浆可改善围岩稳定性,防止出现涌水的目的。深孔注浆分为深孔充填注浆和深孔劈裂注浆。深孔注浆施工要点如下:注浆技术参数:在保证浆液可灌性和有效扩散距离前提下,浆液配比参见帷幕注浆参数,浆液配比根据现场试验统计结果调整;注浆压力容许注浆压力与岩层的密度、强度和初始应力、钻孔深度、位置及注浆次序等因素有关,根据实际情况确定。注浆顺序由外向内逐次进行,并采用隔孔灌筑,掌子面超前注浆,采用放射状注浆法。按定量注浆法控制注浆量,浆液浓度由稀逐渐变浓,未扰动岩层,单位时间注浆量一般控制在15~30L/min,扰动岩层控制在30~50L/min,根据每个循环注浆压力情况,再进行加密补浆,直至达到规定注浆终压。采用“分级升压法”进行注浆压力控制,开始注浆时,不宜将压力值升到规定的最大数值,而应由低到高逐渐提高;注浆时,采用间歇式注浆方式,间歇时间视浆液的胶凝时间而定,稍短于浆液胶凝时间。考虑到施工中实际胶凝时间比实验室测出的时间长5~6倍,通常情况下,间歇时间控制在3~8min。③开挖面周边浅孔注浆堵水周边浅孔注浆适用于地下水发育的隧道施工,为了截水及加固地层,在开挖前需进行截水及加固地层注浆。浅孔注浆长度一般为3m~4m,开挖时预留1~2m作下段注浆的止浆岩盘,一般情况下孔距定为0.8m,沿周边轮廓线单排布置,当发现前方有较大的涌水时,为保证注浆效果,采用双排孔布置,注浆孔外插角一般为5~100。注浆工艺参见深孔注浆。④其他措施洞壁或洞顶有水流出时,采用超前钻孔排水,超前钻孔保持10~20m的超前距离,采取“以堵为主,限量排放放”的原则进行,通过系统治理,达到隧道不渗不漏无湿渍的防水目标。(4)涌水的应急处理措施如果钻孔突涌水处理不当或处理不及时,大量的涌水将淹没开挖面,处理工作费时费力费钱,并延误工期。为此制定以下几种应急预案,并准备好相应的材料和设备。①快速封堵当钻孔推进中遇到涌水,但涌水量不大压力不高时,钻杆不拔出,随即在孔口插小直径注浆管,实施顶水预压(采用凝胶时间短的水泥-水玻璃双液浆),将钻孔已施钻部分封住,不让水涌出。然后在其周围另行钻孔实行前进式注浆,即钻一段注一段,逐步推进。②编织袋封堵在施工中预先准备一定数量装好碎石砂的编织袋,在施工中遇到突水情况时,先用袋装碎石对突水进行封堵拦截,并根据情况采取迂回排水法或帷幕注浆堵水,并根据突水涌泥对围岩的扰动情况,采用长大管棚、型钢拱架等强支护措施,掩护开挖。采取以上两种方法处理钻孔突水,只要及时、到位,一般不会引发更大规模的涌水(泥)事故。
10、施工技术措施10.1光面爆破的技术措施光面爆破受多种因素影响,包括围岩强度、整体性、节理、层理等地质因素,现场围岩地质结构千变万化,要想取得理想的光爆效果,爆破参数必须进行现场设计动态调整。同一级围岩经试爆取得的技术参数,作为初步依据,每一循环爆破作业都要由有经验的爆破工程师根据上一循环爆破效果,以及本循环围岩特征进行适当调整,选择一组最佳技术参数,以取得本循环理想的光爆效果,上一循环是下一循环的预设计和试爆破。在光面爆破前,根据钻爆设计图准确标出炮眼位置。钻孔时按设计要求严格控制炮眼的间距、深度和角度。掏槽眼的眼口间距和深度允许偏差为±5cm。周边眼的间距允许偏差为±5cm,外插角符合钻爆设计要求,眼底不超出开挖断面轮廓线15cm。保证钻孔质量措施:光爆钻孔时,应统一指挥协调行动,认真实行定人、定位、定机、定质、定量的“五定”岗位责任制;分区按顺序钻孔,避免相互干扰、碰撞、拥挤;固定钻孔班,以便熟练技术,掌握规律,提高钻孔的速度按爆破设计装药量装药联线,塑料导爆管起爆网络采用复式联接网路。炮孔孔口采用炮泥堵塞,炮泥由炮泥机加工成型。10.2保护隧道基底的技术措施隧道基底开挖高程应符合设计要求,每一开挖循环应用水准仪检测基底4~6点。并用激光自动断面仪测量周边轮廓断面,绘断面图与设计断面核对。基底承载力应符合设计要求,对土质基底采用动力触探,击数标准经试验确定或设计给定;石质基底采用现场目测鉴别方法。基底应完整无损伤,边墙底与基底顺接应圆顺。基底底面应无虚碴、积水及杂物。仰拱混凝土施工完毕后,采用地质雷达对其进行检测,发现空洞及时采取基底注浆措施进行回填。10.3应用超前地质预测预报及量测技术采用全断面地质素描、TSP203超前地质预报系统和HY-303红外探水仪探测,超前地质探孔(φ50孔,每断面1孔)等手段进行超前地质预测预报。通过超前地质预测预报,以获得的地质信息调整隧道施工方案,反馈指导施工,确保施工安全。10.4.根据超前地质预测预报,确定强有力的支护措施对不同地质围岩段特别是对浅埋、偏压和断层破碎带等不良地质围岩段采取了不同的超前预支护和超前支护加强方案,为施工和运营提供有效的保障。10.5采用湿喷工艺,创造良好的施工环境采用湿喷工艺能更好地保证喷射混凝土质量,改善洞内作业环境,提高机械化作业水平,降低劳动强度,加快施工进度。
10.6采用液压钢模整体衬砌台车模筑技术二次衬砌采用10m长液压钢模整体衬砌台车模筑,一般地段采用加强改造的12m长液压钢模整体衬砌台车模筑二次衬砌,减少二衬环向施工缝,减少了渗漏水的环节,改善了混凝土外观质量,提高了隧道二衬整体质量,也有效加快了进度。10.7隧道超前地质预测预报和不良地质控制技术措施(1)超前地质预测预报方案采用地质素描及长(TSP203地震波勘探)、中(40~60m超前水平钻探)距离预测预报相结合的方式,通过多项预测预报手段所得资料进行综合分析与评判,相互印证,并结合掌子面揭示的地质条件、发展规律、趋势及前兆进行预测、判断,并根据超前地质预测预报结果,相应优化调整措施,以确保施工安全及结构安全,确保工程顺利实施。(2)超前地质预测预报组织由项目经理部工程技术部组织实施,纳入施工工序管理,并根据预报结果,及时反馈设计单位,调整设计、改变施工方案。在设计单位提供的地质资料和施工补充勘探的基础上,将超前地质预测预报工作纳入到隧道施工的正常工序中,以探明前方围岩的变化情况,预测施工中可能出现的地质灾害。及时修改、补充和完善隧道施工设计,为隧道的施工提出措施建议,避免重大事故的发生,保证施工的顺利进行。地质超前预测预报由项目总工程师直接负责,具体工作由项目副总工程师带领工程技术部承担。开工前制定详细的工作大纲,施工中严格按照大纲进行日常的预测预报工作。将预测预报结果及时提交工程技术部,作为现场施工的依据。(3)超前地质预测预报方法①地质素描地质素描预测法分为岩层岩性及层位预测法、条带状不良地质体影响隧道长度预测法以及不规则地质体影响隧道长度预测法三种。对掌子面已揭露出的岩层进行地质素描(观察岩石的矿物成分及其含量,结构构造特征和特殊标志),给予准确定名,测量岩层产状和厚度。测量该岩层距离已揭露的标志性岩层或界面的距离,并计算其垂直层面的厚度。将该岩层与地表实测地层剖面图和地层柱状图相比,确定其在地表地层(岩层)层序中的位置和层位。依据实测地层剖面图和地层柱状图的岩层层序,结合TSP探测成果,反复比较分析,最终推断出掌子面前方一定范围内即将出现的岩层在隧道中的位置和规模。施工过程中,每次爆破后由地质工程师进行地质素描,内容包括掌子面正面及侧面稳定状态、岩层产状、岩性风化程度、节理裂隙发育程度(产状、间距、长度、充填物、数量)、喷射混凝土开裂、掉块现象、涌水情况、水质情况、水的影响、不良气体浓度等。同时定期对地表水文环境进行观测和监测记录,及时了解隧道施工对地表水的影响,确定施工控制措施,最终做出掌子面地质素描图和洞身地质展示图。及时对洞内涌水进行水质分析和试验,提交分析和试验结果,对影响隧道衬砌结构的水质提出处理意见,上报专管地质工作的项目副总工程师,以利采取有效的防护措施。②TSP203探测
地震(声)波由特定点上的小规模爆破产生,并由电子传感器接收。当地震波遇到岩石强度变化大(如物理特性和岩石类型的变化、断层带、破裂区的出现)的界面时,在绕射点处部分射波的能量被反射回来。反射信号的传播时间与到达边界的距离成正比,因此能作为直接的度量方法。TSP203系统特别适用于高分辩率的隧道折射地震(微地震)勘探,以及断裂和岩石强度降低地带的监测。TSP203系统理论上可预测150~300m的距离。量测准备包括测线布置、钻孔、接收器及传感器套管安装,准备与隧道施工同步进行。测线由2个接收器孔和24个炮孔组成,接收器距掌子面约55m,最后一个爆破孔距掌子面约0.5m。爆破孔布置在一侧边墙上,间距1.5m,孔深1.5m,孔径19~45mm,孔口距隧底约1.0m,向掌子面方向倾斜约10°,向下倾斜10~20°。接收器与第一个爆破孔间距20m,接收器孔深2.4m,孔径32~45mm,孔口距隧底1.0m,向洞口方向倾斜约10°,采用水泥砂浆固定时向下倾斜5~10°,采用环氧树脂固定时,向上倾斜5~10°。在接收器及传感器套管安装完成12h后,进行爆破孔装药、传感器插入及功能性测试,然后引爆爆破孔,对每次爆破进行地震信号记录。在正式爆破采集数据时,洞内一切施工停止,以尽可能减少采集到的数据受外界噪声的干扰。该过程约需45min。通过TSP203专用软件对隧道内采集到的原始资料进行以压制干扰、提高信噪比和分辨率、提取地震参数为目的的技术处理。数据处理前,先确定描述隧道轮廓的参数、各炮孔的装药量等数据,再通过专用软件处理,给出掌子面前方结构的剖面及各种地震参数。数据处理后,提供的直接成果是围岩性质可能发生岩性变化的位置、各反射界面围岩的物理性质。通过人工解译,得出反射界面的岩性参数、产状及其相互关系,以及各步解释后的隐含信息,以预测不良地质段的性质。为保证预报长度、预报精度,提高预报质量,在一切可能的情况下尽量减少环境噪音。确定好采样间隔和采样数目,采用早强膨胀水泥砂浆使接收器与岩体粘贴好,以保证采集信号的质量。③超前水平钻探超前钻探是隧道施工期超前地质预测预报最直接、最有效的方法,也是对其他探测手段成果的验证和补充。通过钻孔钻进速度测试和对钻孔岩芯的观察及相关试验获取隧道掌子面前方岩石的强度指标、可钻性指标、地层岩性资料、岩体完整程度及地下水、气状况等诸方面的资料。预报分为单孔和多孔水平钻探两种,其中多孔按3孔设计,孔深一般40~60m,采用地质钻机接杆钻孔。为防止遇高压水时突水失控,开孔采用φ120钻头,孔内放入3.0m长的φ108钢管做为孔口管,孔口管伸出掌子面50cm,孔壁间用环氧环脂加水泥浆锚固,孔口管伸出部分安封闭装置,并与注浆泵联接,以便遇高压水时及时封堵并注浆。钻孔时作业平台要求平稳、牢固,钻机施工时不晃动。施钻过程中,由地质工程师详细记录钻速、水质、水量变化情况,并对岩芯进行统一编录、收集,综合判断预报前方水文、地质情况。④预报成果分析及处理地质预测预报的结果由地质工作室进行汇总,原始资料由副总工程师上报设计单位。在综合分析的基础上,由专管地质工作的项目副总工程师主持编写综合超前地质预测预报成果,对各种岩性进行描述,包括岩体应力、应变特征。量化岩体参数、综合确定围岩级别,对不连续界面、层面的构成进行细化,着重查清地质构造、岩溶、断层破碎带。同时查明地下水循环规律和水流动特征以及地下水化学成份等。成果提交项目总工程师,然后由总工程师牵头,专管地质工作的项目副总工程师、地质工作室人员参加,会同有关专家对提交的成果进行再次分析,对可能出现的地质问题提出必要的安全措施。以指导现场施工。并根据预报结果,及时反馈设计单位,调整设计、改变施工方案。
(4)不良地质地段施工控制技术措施根据设计资料,本隧道可能出现的层破碎带等不良地质情况,在施工中采取的技术措施进行如下阐述。在施工中对断层破碎带及其影响带,严格按照“早预报、管超前、预注浆、短进尺、弱爆破、强支护、快封闭、勤量测、早成环”的原则施工,对断层破碎带按设计采取注浆加固,以保证施工安全。超前预报及支护:断层破碎带地段根据超前地质预报预测,在断层破碎带和其影响带内,结合钢架拱部采用超前支护进行预加固,采用方法有超前长管棚、超前小导管或是超前锚杆,并设钢架。开挖:断层破碎带地段在超前支护的前提下,遵循短进尺、弱爆破的施工原则,采用双侧壁导坑法、短台阶法或三台阶设置临时仰拱法施工,必要时采用加强底部施工措施,实行预注浆加固岩层。说明:开挖采取工区开挖,进尺控制在2.0m以内。开挖时采用非爆破施工,若需爆破时采用微震控制爆破,最大限度降低震动对围岩影响,以确保施工安全。边开挖边支护,尽早封闭岩面,及早衬砌封闭成环。断层破碎带地段除采用超前支护外,系统支护采用型钢钢架、锚杆、网喷联合支护。10.8防止围岩失稳和坍塌措施⑴围岩坍方前兆围岩的变形破坏、失稳坍方,是一个从量变到质变的过程。在量变过程中,围岩的工程水文地质特征及岩石力学特性会反应出一些征兆。根据这些征兆可预测围岩的稳定性,进行地质预报,采取相应措施,保证施工安全,防止隧道坍方。围岩的变形破坏、失稳坍方,有以下一些征兆:水文地质条件的变化。如干燥围岩突然出水、地下水突然增多、涌水量增大、水质由清变浊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,预示围岩即将发生坍方。围岩节理面裂缝逐步扩大,很可能要发生坍方。支护结构变形(钢架接头挤偏或压劈、喷射混凝土出现明显裂纹或剥落等),甚至发出声响,有坍塌的可能。围岩或支护结构拱脚附近的水平收敛率大于0.2mm/d或拱顶下沉量大于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。如出现加速收敛现象,则表明坍方已经临近。⑵隧道坍方预防措施做好超前地质预报。对开挖面前方地层进行探测预报,判明地层和含水情况,为超前支护和止水提供依据,及时修改或加强超前支护和支护参数。尤其是施工开挖接近设计探明的富水带时,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、突泥、渗水增大和整体性变差等现象,及时调整施工方法。加强施工监控量测,实行信息化施工。对地表沉降、拱顶下沉、围岩收敛进行量测,及时对数据进行整理分析,及时反馈于设计和施工,及时优化设计参数和施工方法。当量测数据表明围岩收敛变形接近控制标准的警戒值时,尽快采取加强措施进行加固,抑制变形,防止因变形突变引起坍塌。根据不同地质情况和开挖方式,采用超前小导管预注浆加固地层的超前支护措施,注浆选材视不同岩层和地下水情况分别采用水泥浆、水泥—水玻璃双液浆,通过注浆加固周边围岩,提高自承能力,减少围岩松弛变形。
对不同围岩,分别采取双侧壁导坑法、两台阶临时横撑法、台阶法等开挖方法。开挖时,支护要及时闭合成环,每一环支护均施作锁脚锚杆,加强支护,防止拱脚下沉和内移,引起过大变形,导致拱部岩层坍塌。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。控制爆破装药量,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、支护和衬砌混凝土质量必须符合设计及规范要求。施工期间,洞口应常备一定数量的抢险材料,如方木、型钢钢架等,以备急用。有下述现象发生时,应先撤出工作面施工人员和机械设备,指定专人观察和进行加固处理后,确认险情排除方可恢复工作面施工: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;支护喷混凝土表面龟裂、裂缝或脱皮掉块,钢架严重变形;掌子面节理裂隙中渗水量或涌水量明显加大。10.9保证隧道衬砌结构内实外光的措施采用液压钢模整体衬砌台车,拱墙一次模筑成型,保证尺寸准确,混凝土表面光洁圆顺。砼在自动计量拌和站拌和,搅拌运输车运输,泵送入模,插入式振动器振捣,不漏振,封顶采用输送泵接封顶器封顶技术,确保拱顶部位不空洞。控制好混凝土品质:原材料分批量检验,符合国家现行、行业标准的规定和以及设计要求,并经监理工程师批准后使用;混凝土配合比经试验确定,混合料的配比成份和配制方法符合设计要求和有关技术标准,按设计要求使用外掺剂;施工中严格控制混凝土坍落度,坍落度误差控制在±2cm以内,超过者立即调整,严禁在现场随意加水。控制混凝土表面出现气泡:气泡主要出现在曲墙下部反弧段,施工中综合运用以下三种手段,一是适量掺加减水剂改善砼性能,二是控制砼坍落度在12~14cm,三是捣固方法得当。实现连续灌注,控制不出现纵向施工缝:一是施工设备机具要有保障,开工前要全面检查、有故障的提前整修,使设备机具处于良好状态,机械设备要常备易损件,工小型机具有备用,突发停电要采用发电机组;二是两侧边墙轮换灌注间歇时间控制在混凝土初凝时间的70%以内。控制环接缝错台:一是检查台车前后断面尺寸制造误差,及时消除;二是在台车就位前,将砼搭接部位及台车搭接部分表面清理干净,使台车与砼表面尽量紧贴;三是加强台车支撑,所有支撑要顶到位,保证台车整体受力,必要时可在台车端部增加丝杠支撑;四是在台车前端端部拱顶处增设支撑,同时严格控制边墙刚开始灌注3米高砼的灌注速度(一般控制在约4小时)和坍落度(一般在12~14cm),以防台车上浮造成拱部错台;五是中线控制准确,使台车中线与隧道中线在同一个平面;六是保持台车与混凝土的搭接长度≥10cm(曲线地段指内侧)控制台车作业窗处错台和漏浆:作业窗关闭前,必须将窗口边框砼浆液残碴清理干净,并用湿抹布擦拭后锁紧压紧卡,并将关闭支点用楔形木塞紧,防止由于作业窗口关闭不严,使窗口部位砼表面形成凹凸不平的补丁甚至造成漏浆。加强混凝土养护:拆模前用高压水冲洗模板外表面,拆模后用水喷淋混凝土表面,以降低水化热,普通混凝土养护期不少于7天,有防水剂等外加剂的养护14天。
砼表面整修:拆模后发现缺陷,严禁擅自随意修补,由技术人员共同研究后并经监理工程师批准后及时处理。环接缝先清理表面,采用弧度尺画线,切割机切缝,缝深约2cm,不整齐处进行局部修凿或经砂轮机打磨后,用高标号水泥砂浆修饰,用钢镘刀抹平,使施工缝圆顺整齐。气泡采用白水泥和普通水泥按衬砌表面颜色对比试验确定的比例掺拌后,局部填补抹平。对于表面颜色不一致的采用砂纸反复擦拭数次。预留洞室周边还应先行清理干净,然后喷水湿润,采用高标号、与二衬颜色相统一的砂浆,抹平压光。11、开挖指标分析11.1地质雷达、红外探水一次地质雷达量测过程用时大约需要4h,地质雷达每15m~30m量测一次,将地质雷达预报时间分配到各级围岩开挖循环中,如表11-1所示。一次红外探水量测预报过程用时约2h,每15m~20m量测一次,将量测时间分配到各级围岩开挖循环中,如表11-2所示。表11-1 地质雷达预报用时分析表围岩类别一次用时(min)量测步距(m)开挖循环进尺(m)循环次数(次)每循环用时(min)Ⅲ300303.0650Ⅳ300202.5650Ⅴ3001527.540表11-2红外探水预报用时分析表围岩类别一次用时(min)量测步距(m)开挖循环进尺(m)循环次数(次)每循环用时(min)Ⅲ120203.0620Ⅳ120152.5620Ⅴ1201527.51611.2超前探孔超前地质探孔是隧道施工中地质超前预报最直接、最有效的方法。钻探直接获取隧道掌子面前方岩石的强度指标、可钻性指标、地层岩性资料、岩体完整程度及地下水、气状况等多方面的资料。它是对其他探测手段成果进行验证和补充。施工中超前地质探孔长短结合使用,探孔数量和断面布置则需根据设计资料及其它地质预报结果确定。一般各类围岩地段采用1~3个4~15m短探孔,每循环探孔深度15m,开挖12m,前后两次探孔搭接3m;当遇到富水带、断层破碎带等地质条件复杂地段时,采用地质钻机增设至少一个中长探孔,孔深为30~50m。将每次超前探孔所用时间均分到各类围岩开挖循环中。
综前所述,将超前地质预报所用时间纳入到隧道各级围岩的开挖循环中。11.3各类围岩掘进进尺指标分析结合我单位在类似工程的施工经验,并考虑隧道超前地质预测预报的各个项目所需时间,综合确定隧道各类围岩条件下的开挖循环时间及指标如表11-3所示。表11-3各级围岩开挖进度指标表项目围岩类别循环时间(min)循环进尺(m)进尺(m)进尺(m)地质预报测量钻孔装药爆破通风排烟清理危石出碴支护合计正洞Ⅱ120452106030302101808853.25.2156Ⅳ10330300803060180240100322.98V103301206030902103009431.52.266斜井1033012030302090604832.88.3250根据上述各项进度指标的分析,考虑遇到岩溶等不良地质情况,而适当增加一定的机动时间。12、主要材料数量武夷山隧道坊上工区主要材料需求量见表12-1。表12-1本隧道主要材料需求量表序号材料名称单位数量1水泥t59000
2钢材t11003砂石料m31700004炸药t70013、主要施工机械设备、试验、质量检测设备配备13.1配置原则根据工期安排,优选精良、先进的设备,合理匹配,形成综合生产能力;设备能力大于进度指标要求的能力;同类设备尽可能采用同厂家同型号设备,以方便配件供应和维修;就近调配机械设备。13.2主要施工机械配备主要施工机械配备见表13-1,表13-1主要施工机械配备表设备名称数量型号、功率或生产能力变压器4400KVA、500KVA通风机22*110KW通风机22*55KW柴油发电机组315KW电动空压机240m3电动空压机220m3风动凿岩机20YT28水平钻机1MGY-60B多级离心泵10D80-30×4砼搅拌运输车5TZ5160GJB8m3砼搅拌站1HZ90砼搅拌机1JS500泵式湿喷机4SSP-9挖掘机2PC200自卸汽车1020t双液注浆泵210MPa仰拱栈桥812m装载机1ZL60装载机140
砼输送泵2HBT60C全液压衬砌台车212m铺设防水板台车28m防水板焊接器4自行钢筋弯曲机2GW40钢筋调直机2GT4*10钢筋切割机2GQ40电焊机4BX-40013.3主要试验、质量检测设备配备14、各项措施14.1文明施工措施14.2文明施工目标施工过程中采取措施做到:工地现场施工材料堆放整齐,工地生活设施清洁文明,工地现场开展以创建文明工地为内容的思想政治工作,尊重当地的宗教信仰和民族习惯,实行工程项目全面标准化管理,创建文明工地。14.3文明施工的组织14.4施工现场管理从工程上场伊始,就把文明施工当作一件大事来抓,强化施工现场管理。施工场内的所有设施严格按施工现场平面布置图进行布置,做到图物相吻。同时根据工程进展,始终实行全面标准化管理。建立文明施工责任区,划分区域,明确管理人,实行挂牌制,做到现场清洁整齐。施工现场场地平整,道路坚实畅通,设置相应的安全防护设施和安全标志,周边设排水设施;人行通道的路径避开作业区,设置防护设施,保证行人安全。施工现场临时水电派专人管理,杜绝长流水、长明灯。在施工操作地点和周围保持清洁整齐,做到活完脚下清,工完场地清,丢洒的砂浆、混凝土及时清除。混凝土拌合站及砂石料场地表用混凝土硬化处理。砂浆、混凝土在搅拌、运输、使用过程中,做到不洒、不漏。施工现场严禁乱堆垃圾及余杂物。在适当的地点设置临时堆放点,并定期外运。并且采取遮盖防漏措施,运送途中不得遗撒。针对施工现场情况设置宣传标语和黑板报,并适时更换内容,切实起到表扬先进、促进后进的作用。
14.5现场机械管理配备专职的设备管理员,负责现场的机械管理维修、保养、建立机械帐卡,严格执行机械操作规程。保持机械状况的良好,机身清洁无灰尘。机械的标记、编号明显,安全装置可靠。清洗机械排出的污水有排放措施,不得随地流淌。在拌合站和使用的搅拌机、砂浆机等旁设有沉淀池,不得将污水直接排放。装运建筑材料、土石方、建筑垃圾等车辆,采取覆盖措施,确保行驶途中不污染道路和环境。14.6现场物资管理进场材料“三证”齐全,符合设计要求。各种材料按平面布置图和不同的规格、型号、品种码放整齐,做到一头齐、一条线。水泥库做到上不漏水、下不积水、满足防潮要求。水泥按品种、标号堆码成方,底层离地面高20cm,堆高不超过2m,离墙保持30cm的间隙,并做到先进先用,零星先用。及时清运水泥库内外散落水泥,水泥袋认真打包回收。钢材、木材、模板及钢拱架等材料按品种、规格、型号堆放整齐。砂石料等分别堆放见方,方便施工,并挂牌说明。贵重物资、装备器材存放于库内,并专库专用,加设明显标志,建立严格的领退料手续。14.7施工营地及施工便道绿化为更好地做好现场文明施工和营地建设,创造良好的生产和生活环境,在规划和准备各项大小临时工程时,积极做好绿化规划工作。根据现场施工营地的规划和布置情况,做好施工营地的绿化。营地四周采用植树绿化的方式,营地内设置花坛和种草。临时施工便道两侧在与当地绿化部门协商后,进行植树绿化,以使便道两侧形成绿化带。14.8现场消防、治安措施施工过程中始终坚持“预防为主、确保重点”的指导思想,保证本标段工程建设过程的安全。严格贯彻“谁施工、谁负责”的原则,项目经理部建立专门的保卫机构,统一领导治安、安全保卫工作。架子队建立、健全现场保卫组织或派专职保卫干部,在现场保卫机构的统一领导下,实行分片包干,协同作战。在工程区域内所发生的各类案件,当事单位和个人及时报告现场保卫机构和属地公安机关,各架子队治保组予以积极配合,认真处理。对施工现场的贵重物资、重要器材和大型设备,加强管理,严格有关制度,设置防护设施和报警设备,防止物资被哄抢、盗窃或破坏。广泛开展法制宣传和“四防”教育,提高广大职工群众保卫工程建设和遵纪守法的自觉性。
经常开展以防火、防爆、防盗为中心的安全大检查,堵塞漏洞,发现隐患及时向架子队发“隐患整改通知书”,限期整改,一时整改不了的,采取临时措施,防止发生问题。严格执行消防有关要求,按规定配备各种消防器材,并定期检查。加强施工队伍的管理,对所有施工人员进行法制、规章制度、消防知识教育,对参加施工的民工进行审查、登记造册、申报临时户口、发工作证,方可上岗工作。对民工中可疑人员进行调查了解,做到心中有数,防止流窜犯、在逃犯等坏人混入施工队伍。对管理不善、执法不严、防范措施不力而发生火灾、盗窃、破坏建设和设施等重大案件,影响工程建设以及隐瞒恶性事故不报的,追究单位主管负责人责任。1.安全生产技术保证措施针对本隧道施工的特点,制定切实可行的安全生产技术措施,加强安全教育,安全技术管理,统一指挥,及时解决生产进度与施工安全的矛盾。2.施工现场安全保证措施施工现场以有利于生产、方便职工生活为原则,符合抗洪防汛、防火、防风、防雷击等安全要求,具备安全生产、生活的条件。在施工现场内部及周围设置醒目的安全警示标志,完善防火、防汛、防风、防雷击等安全设施,并定期检查,如有损坏,及时修理。发电机房、变电所使用非易燃材料修建。严格爆破器材的审批手续。爆破器材的运输、使用、存储严格遵守《爆破安全规程》(GB6722-1986)的安全管理规定。炸药库、雷管库设于远离生活区外,安排专人日夜看守,并严格遵守发放制度。3.施工测量安全保障措施测量人员野外进行施工测量时,加强自身的防护,如穿防滑鞋,系安全带等,避免发生危险;洞内测量在安全员的带领下,并在掌子面稳定后方可进行测量。4.洞内施工安全保证措施进洞施工人员必须戴安全帽、防护手套、穿工作服;电工和电钻工穿绝缘鞋和戴绝缘手套。钻眼前,首先检查工作面是否处于安全状态,灯光照明是否良好,支护、顶板及两帮是否牢固,有无松动的岩石,检查操作平台,确保钻眼平台不变形不垮塌。洞内爆破作业做到统一指挥。人员撤离到安全距离外,其安全距离为距爆破工作面不少于300m,所有动力及照明电路断开或改移到距爆破点不小于150m的地点。配备可靠的仪器,组织量测人员监测并记录每次爆破的震动情况及围岩变形收敛情况,科学指导现场施工。加强设备车辆管理,对司机进行安全教育,严禁违章驾车。洞内设置必要的交通标志,确保车辆及人员安全。衬砌台车下的净空确保运输车辆正常通行,并悬挂明显的缓行标志。加强洞内通风效果,确保洞内能见度,保证车辆及人员安全。施工用电必须符合用电安全规程,各种电气设备和输电线路有专职电气工程师经常进行检查、维修、调整等工作。5.安全生产技术保证措施针对本隧道施工的特点,制定切实可行的安全生产技术措施,加强安全教育,安全技术管理,统一指挥,及时解决生产进度与施工安全的矛盾。6.施工现场安全保证措施施工现场以有利于生产、方便职工生活为原则,符合抗洪防汛、防火、防风、防雷击等安全要求,具备安全生产、生活的条件。
在施工现场内部及周围设置醒目的安全警示标志,完善防火、防汛、防风、防雷击等安全设施,并定期检查,如有损坏,及时修理。发电机房、变电所使用非易燃材料修建。严格爆破器材的审批手续。爆破器材的运输、使用、存储严格遵守《爆破安全规程》(GB6722-1986)的安全管理规定。炸药库、雷管库设于远离生活区外,安排专人日夜看守,并严格遵守发放制度。7.施工测量安全保障措施测量人员野外进行施工测量时,加强自身的防护,如穿防滑鞋,系安全带等,避免发生危险;洞内测量在安全员的带领下,并在掌子面稳定后方可进行测量。8.洞内施工安全保证措施进洞施工人员必须戴安全帽、防护手套、穿工作服;电工和电钻工穿绝缘鞋和戴绝缘手套。钻眼前,首先检查工作面是否处于安全状态,灯光照明是否良好,支护、顶板及两帮是否牢固,有无松动的岩石,检查操作平台,确保钻眼平台不变形不垮塌。洞内爆破作业做到统一指挥。人员撤离到安全距离外,其安全距离为距爆破工作面不少于300m,所有动力及照明电路断开或改移到距爆破点不小于150m的地点。配备可靠的仪器,组织量测人员监测并记录每次爆破的震动情况及围岩变形收敛情况,科学指导现场施工。加强设备车辆管理,对司机进行安全教育,严禁违章驾车。洞内设置必要的交通标志,确保车辆及人员安全。衬砌台车下的净空确保运输车辆正常通行,并悬挂明显的缓行标志。加强洞内通风效果,确保洞内能见度,保证车辆及人员安全。施工用电必须符合用电安全规程,各种电气设备和输电线路有专职电气工程师经常进行检查、维修、调整等工作。9.保证工期的技术措施1.编制科学、合理的实施性施工组织设计根据承包合同和有关规范、规程、验收标准,本着充分利用时间和空间,人尽其力和物尽其用、专业分工与紧密协作相结合的原则,采用新技术和先进的施工方法,合理组织和使用一切有效资源,运用网络技术和系统工程,综合分析本隧道的技术特点、难点和现场的实际情况,制定方案进行比选,选择最优施工方案,使工程施工做到点线明确、轻重分明、计划可靠、资源配置合理。编制详细、切实可行的实施性施工组织设计,实现安全、优质、快速施工,保证总体目标工期的实现。2.采用科学的施工工艺采用科学的施工工艺、高效的施工机械设备,科学的作业系统生产线。编制详细的工艺实施细则。隧道施工选用先进的凿岩、装运、锚喷、衬砌设备,实现对钻爆、出碴运输、支护、衬砌等主要工序的进度指标进行有效控制,尽量缩短各关键工序的耗时,压缩直线工期。3.加强施工技术保障,建立高效、灵敏的调度系统加强施工中的技术保障,除统筹安排外,要突出重点,抓住关键,发现问题,及时解决,是确保总体工期的重要一环。特别是对易发生重大地质灾害的施工地段要高度重视,做到技术可靠、措施有力、紧张有序、科学施工、万无一失。从某种意义上讲,它们是关键,是施工能否顺利进行的关键,是施工工期能否保证的关键。成立专门的隧道施工调度中心,采用程控电话、移动电话及信号100%覆盖的无线对讲机等组成一套高效、灵敏的调度系统,实现全覆盖、全方位的立体化调度管理,减少中间环节,实现安全、快速施工。4.采用先进的地质预报和围岩量测技术
运用地质雷达、超前钻孔、地质素描等技术,对隧道地质进行地质预测与预报,及时掌握掘进前方的地质情况,并根据地质预报结果对隧道进行预注浆等超前支护,及时调整开挖和支护参数,正确指导掘进施工;同时采用三维非接触量测技术和围岩变形量测技术,及时掌握围岩变形情况,调整支护结构和体系,为安全、快速生产创造条件。5.保证工期的组织措施1.发挥企业优势,全力保障施工生产充分发挥我单位丰富的铁路施工经验优势,选配性能精良、合理配套的施工机械,建立完善的机械保养维修体系;建立强有力的物资保障体系;搞好工作和生活环境建设。全方位保障施工生产。2.加强网络计划管理应用系统工程原理,采用PROJECT项目管理软件,对工程重点、难点和控制工期的工序进行认真分析和研究,抓住关键线路,在保证质量、安全的前提下,控制作业循环时间,加快施工进度。3.科学组织,加强协作随着施工情况不断变化,及时分析控制工期的关键线路,合理地调剂人力、物力、财力和机械配置,使施工进度紧跟计划。4.抓好资金管理,确保资金投入管理利用好工程资金,保证各项施工生产得以正常进行;确保资金投入,提供强有力的资金保障;确保建设资金专款专用。5.搞好对外关系,确保施工生产顺利进行施工中切实理顺与建设单位、工程师、地方的工作关系,对保证工期起着重要的作用。6.加强人员配置,发挥人才优势人员配置上抽调有铁路施工经验的大学本科以上学历的管理和技术人员组成管理机构。建立专家组,对有关客运专线铁路施工技术以及该隧道的重点工序进行培训,形成技术密集型施工队伍,保证从施工管理到施工过程都顺利的进行。7.设备配置物资供应合理配置施工机械,发挥施工机械的性能,保证施工进度。并按照施工计划要求,及时做好各种物资的保障供应工作。15、冬、雨季施工保证措施15.1冬季施工准备措施根据总体施工安排和施工组织设计要求,参建单位确定冬季施工的工程项目,并落实有关工程材料、防寒物资、能源和机具设备,编制冬季施工方案和技术措施,对有关人员进行技术交底或培训。应提前组织相关机具设备进场,备足路基填料,以及混凝土圬工等所需外加剂和保温材料进场。提前进行冬季施工砂浆、混凝土配合比设计;按规定进行热工计算,确保冬季施工项目质量。作好冬季防火灾、煤气中毒、触电等工作,配备必要的灭火用具、通风换气设备,及时检查更换老化线路,杜绝安全事故发生。1.钢筋工程冬季施工保证措施在负温条件下焊接钢筋,安排在室内进行。如必须在室外进行,其环境温度不低于
-10℃,风力超过3级时有挡风措施。钢筋端面比较平整时,采用预热闪光焊;端面不平整时,采用闪光-预热-闪光焊。为防止接头热影响区的温度梯度突然增大,进行帮条电弧焊或搭接电弧焊时,第一层焊缝先从中间引弧,再向两端运弧;立焊时,先从中间向上方运弧,再从下端向中间运弧;使接头端部的钢筋达到预热效果。各层焊缝焊接采用分层控温施焊。帮条焊时帮条与主筋之间用四点定位焊固定,搭接焊时用两点固定。钢筋的焊接、冷拉要根据实际使用的环境温度选用,并在使用时和环境温度条件下进行配套检验,以满足规范要求的使用标准。2.机械设备冬季施工保证措施所有施工机械在入冬前进行保养,按要求更换冬季机油。每日工作前对所用机械进行预热,并做详细检查,确认无问题后正式作业。施工机械、车辆采用低标号柴油,每日施工完毕后排空水箱余水,防止冻结,对有特别要求的机械开进车库保温。在冰雪天气作业的车辆安装防滑链。机械加强保养,勤检查,多观察,防止设备冻裂。水源及消火栓提前做好保温工作,防止受冻。3.冬季养护保证措施混凝土的养护应视气温条件采用蓄热法。蓄热法养护:混凝土浇筑后用保温材料覆盖,顶面采用塑料薄膜和草袋覆盖保温,先一层塑料薄膜后二层草袋作保温层养护,侧面在模板外侧包棉被、草包养护。4.雨季施工保证措施雨季施工主要以预防为主,采取防雨措施及加强排水手段。为使工程顺利进行,及时收集气象信息,搞好雨季施工及生产防护。5.雨季施工管理措施加强组织领导,有针对性的进行安全教育,提高广大职工的抗洪防汛意识和警觉性。积极与当地气象局联系,及时收集气象信息,并向各架子队发布信息。坚持值班制度,遇有险情及时组织力量抢修,并及时与当地政府取得联系。6.雨季施工技术措施雨季施工的工程严格执行施工技术规范的各项规定,制定详细的施工组织技术措施,确保工程质量。编制雨季施工作业指导书,作为雨季施工中的强制性执行文件。向当地气象部门了解历年的气象资料,并随时掌握施工进度及施工期的气象预报,提早做好安排,做到有备无患。雨季施工期间准备必要排水和防雨设施,主要原材料、半成品、拌和机械进库入棚。必须连续不间断施工的工程用蓬布遮盖。雨停后及时排除场地积水。施工现场及施工便道要有排水坡度,便道旁边要开挖排水沟,以避免便道积水而影响来往车辆行驶。构件生产基地,根据地形对场地四周的排水系统进行疏通,做到施工作业场地不积水,并防止周邻地表水流入场内;雨季中施工现场应设专人负责,随时随地疏浚,确保现场安全。对混凝土搅拌站采取搭棚遮雨,石料、砂子做好防护,避免冲刷,在混凝土拌和中及时测集料含水量,调整混凝土配合比。提前作好劳动力安排和材料采购计划,并储备足够的物资材料以保证雨季的施工。晴天备足库存水泥,保证水泥干燥,受潮水泥不得使用,其他物资也入库存放。根据雨季施工条件适当调整施工计划,保证施工正常进行。雨季期间,将人员驻地、机械设备、材料存放场地撤离排洪沟口及沟底,移至不受洪水影响的安全地带,以保证人员、设备、材料安全,同时,还应备足必要的抽水设备及草袋等抢险物资,防止出现紧急抢险现象发生。
为施工人员配备雨天劳保用品,做好雨季人身安全工作。机电设备的电闸箱或开关采取进盒和搭篷等防雨、防潮措施,并安装接地保护装置。怕雨、怕潮、怕裂、怕倒的原材料、构件和设备等放入室内,或设立坚实的基础堆放在较高处,或用篷布封盖严密等措施,进行分别处理。混凝土浇筑选择晴好天气,以避免下雨对混凝土施工的影响;刚浇筑完时要覆盖好,必要时采取搭棚防雨,避免雨水冲刷。15.2环保、水保及文物保护措施1.环保、水保保护措施建立突发事故应急工作领导小组,由项目经理任组长,负责处理一切突发事件。组建应急救援队,根据不同突发事故,组建20~30人的应急救援队。应急救援队的工作包括实施抢险预案、抢救人员、抢救财物、维护秩序等,应急救援队的人员有明确分工。组建应急医疗队,主要任务是医疗救护,由工地医疗卫生室的医生和有关人员组成,配备医疗器械和药品。2.噪声、光污染控制严格遵守《建筑施工场界噪声限值》的有关规定,施工前,首先向环保局申报并了解周围单位居民工作生活情况,施工作业严格限定在规定的时间内进行。合理编制施工组织设计,对周围单位、居民产生影响的施工工序,均安排在白天或规定时间进行,空压机、发电机、打夯机等高噪声作业,严格限定作业时间,减少对周围居民的干扰。施工运输车辆慢速行驶,不鸣喇叭。施工照明灯的悬挂高度和方向合理设置,晚间不进行露天电焊作业,不影响居民夜间休息,减少或避免光污染。3.水环境保护根据地形、工程分布及施工部署,在施工准备阶段制定防污染规划及实施方案,并在编制前后与水利有关部门取得联系,使之符合国家、铁道部及地方政府的有关规定。施工前作好施工驻地、施工场地的布置和临时排水设施,保证生活污水、生产废水不污染水源、不堵塞既有排水设施,保证现有水源不受污染。布置大型临时设施时,不压缩河道,不破坏既有水利设施,保证排水畅通。弃碴场按设计位置、标高及防护方案进行施工,防止任意堆弃造成降低河道行洪能力和影响其他承包人的施工及下游居民安全。为了防止隧道施工中可能造成的地下水严重流失、地表塌陷、水源枯竭导致生态环境遭到破坏,做好地表水、出水点及地表塌陷的观测工作,必要时进行地表处理,使地下水尽可能保持原有水位。隧道工程施工中产生的废泥浆,在排放前先沉淀过滤,废泥浆和淤泥使用专门的车辆运弃,防止遗洒,污染路面,防止污染水源。施工中对弃碴场地按设计进行防护,随弃碴随防护,防止水土流失,保护水资源。隧道附近有高于设计高程的水源、灌溉渠、水井等农田灌溉、水利设施时,优化施工方案,制定切实可行的操作工艺和防渗漏措施,责任到人,并派专人在上述设施周围进行日常观测,切实有效地保护好水资源。4.大气环境保护施工生产、生活区域裸露场地、运输道路,经常洒水除尘。
装卸、运输、储存易产生粉尘、扬尘的材料时,采用专用车辆、采取覆盖措施;对易产生粉尘、扬尘的作业,优化施工工艺,制定操作规程和洒水降尘措施。加强机械设备的维修保养和达标工作,减少机械废气、排烟对大气环境的污染。使用清洁能源,生产、生活所用能源,以煤气、天然气和电为主,降低煤炭使用比重,减少SO2排放量。尽量使用新能源,如浴池使用太阳能供热等。5.固体废弃物处理施工弃碴按设计或当地政府环保部门要求运至指定地点堆弃,随弃土、随平整、碾压,同时作好防护,保证不因大风、下雨污染环境。施工中积极应用新技术、新材料,坚持清洁生产,综合利用各种资源,最大限度降低各种原材料的消耗,节能、节水、节约原材料,施工中和施工完成后,加强废旧材料和施工垃圾的收集和管理,按设计或地方政府的要求进行处理,切实做到保护环境。6.生态环境保护隧道工程施工的弃土(碴)场边坡按设计防护方案随施工随防护,对弃土(碴)场裸露面,按国家水土保持法或设计进行整治和绿化,并作好排水设施,确保排水畅通,为复耕或其它用途创造条件。施工中,积极主动与规划、甲方、环保等有关部门联系,商订工程弃碴的有效利用途径,以减少和避免对生态环境的有害影响。及时在临时用地范围的裸露地表植草或植树绿化。在征地拆迁范围内的野生植物,依据《中华人民共和国野生动植物保护条例》向有关部门申报,并根据野生植物行政主管部门的意见采取措施,合理保护植物资源。提高古树的保护意识,防止损伤古树。15.3临时工程环保、水土保持措施1)临时工程的环境保护措施临时设施用地按要求进行整平、栽种树苗或绿化,原为农田的要进行复耕,因工程施工而堵塞的沟渠、河道予以疏浚以防止水土流失和保持流水畅通。临时工程必须按照批准的施组设计规划、甲方要求和当地施工环保的要求进行实施。合理布置施工便道,尽量减少施工便道数量。临时工程设施修建不切割、阻挡地表径流的排泄,不在临时工程附近形成新的积水洼地或负地形。弃碴场按设计要求对坡脚进行工程挡护,碴顶平整,用表层土恢复植被,并做好排水。生产、生活房屋的四周设通畅的排水系统,并对空地进行绿化,同时混凝土拌合站、料场、料库采用15cm厚的C15混凝土进行场地硬化,减少水土流失。污水处理,主要指拌合站及隧道施工产生的废水,采用多级沉淀池过滤沉淀,处理达标后排入河道。废碴主要包括冲洗拌合站及沉淀池中的废碴,处理方案为:集中弃往设计指定的弃碴场,完工后统一对弃碴场进行复耕或绿化。生活区内场地平整、环境整洁,设有规则的人行、车辆通道,其余空旷地段保持原有地貌,不得损坏原有植被。建生活房屋前,小心地取走地表植被并集中加以养护,待竣工清场后,将植被移回原处。生活房屋建在避风、向阳的安全地带;生活区集中建造,周围设置安全围护墙。工程完工后,根据环保设计要求进行现场清整,必要时用合适的土料覆盖,将地表恢复至原来的天然状态。2)临时工程水土保持措施
施工中加强生产管理,保证设备完好率,防止跑冒滴漏,杜绝人为排放污水污染。同时加强对污水管理,防止乱排、乱倒。拌合站、预制场产生的废水,采用多级沉淀池过滤沉淀,处理达标后循环使用或按规定排放。在做临时工程设计时,充分考虑对既有水源、水流通道的影响,并对可能造成的水土流失采取有针对性的防护措施,做好临时工程水土保持工作。15.4文物保护措施在施工工地发掘的所有化石、钱币、有价值的物品或文物、古建筑结构以及有地质或考古价值的其他遗物等均为国家财产。按国家文物管理的有关规定采取合理的保护措施,防止任何人员移动或损坏上述物品。一旦发现上述物品,立即向监理报告所发现的情况,并按监理的指示做好保护工作。15.5应急机制及预案突发事故应急处理措施1.突发事故应急处理队伍建立突发事故应急工作领导小组,由桥隧第九工程队队长任组长,负责处理一切突发事件。组建应急救援队,根据不同突发事故,组建20~30人的应急救援队。应急救援队的工作包括实施抢险预案、抢救人员、抢救财物、维护秩序等,应急救援队的人员有明确分工。组建应急医疗队,主要任务是医疗救护,由工地医疗卫生室的医生和有关人员组成,配备医疗器械和药品。2.突发事故应急处理工具和器材在施工工区、生活营区备足与突发事故救援相适应的各种应急工具和器材,经常对工具与器材进行保养与更新,保证完好与使用。在突发事故时,保证通讯设备的完好与畅通,建立多方面的通讯联系方式。3.突发事故应急处理设备和物资应急事故的救援物资提前足量储备,单独储存保管,不能挪作它用。材料不合格、不能满足设计要求,不能进场。应急救援的设备和机械提前落实,救援指挥车辆、救援工程车辆、医疗卫生车与司机,保持良好状态。确保应急救援工作需要。4.突发事故应急处理的协调一旦发生突发事故,由应急工作领导小组统一指挥,协调行动,快速召集突发事故应急救援队,各有关部门和人员通力合作,相互配合,协同作战,采取积极措施,控制事故态势的发展,努力减少损失。与此同时,立即向建设单位、监理单位和当地政府有关部门报告。15.5地质灾害应急处理预案为确保施工安全,避免造成人员伤亡和财物损失,作到有备无患,特制定以下应急预案。1.隧道涌水、突泥情况下的紧急预案措施(1)超前探测
为做到提前预测、预防,根据设计文件的地质资料,采用红外线超前探测地质情况和地下水的情况,在一般地段采用12~15m的超前探水,在抗水压段、地下水特别发育、或有管道水等特殊地段,采用超前特长探水,应用水平钻机探测前方50~60m的地下水情况。进行超前特长探水时,掌子面前方2~3个的钻孔应大于正常的探孔孔径。该段探孔的周围进行注浆固结,以防探水时,突遇压力较大的岩融水或泥突出,造成工程事故、设备的损害或人员的伤害。根据钻孔探水的地质情况,岩性、水量、水压情况,确定采用注浆的方式、范围、浆液的种类。选用可行的开挖施工方法。(2)施工观测对隧道超前探测的同时,加强对隧道开挖段的观测,如遇洞壁渗水或石灰岩围岩有溶蚀现象,立即做好应急准备。(3)应急处理预案当遇涌水时,立即启动应急领导小组,备足所需器材、设备和物资,积极抢救,具体措施如下:引排水:当溶洞或暗河有水流时,且水流流量较大时,宜排不宜堵,根据现场实际情况,采用涵洞、暗管、暗沟、泄水洞、开凿引水槽、铺砌排水沟等方式引水。处理涌水时,原则上在出水口附近钻2-4个以减少涌水流量和压力为目的的分流孔,安设孔口管,涌水压力及流量较大时,可视具体情况增设1-2个分流孔,将水位引至隧道底部或以下位置,再引排。在隧道顺坡段排水时,采用自然排水和污水泵排水相结合的方式排水。在隧道反坡段排水时,在涌水段设置集水坑,安设污水泵,并每隔一定距离设一接力泵站至洞口,各级泵站排水能力充分配备,按设计最大排水量的100%储备排水能力。排水能力按递增配备,递增率为20%。转换高压风、水管为排水管,进行排水,提高排水能力。堵水:溶洞或暗河的流水量不大,有其它出口或有分支,采用注浆堵水。超前探孔中单孔流量大于2.5L/s,且根据岩溶发育的具体位置,预留5~8m围岩段,进行局部超前小导管注浆堵水。掌子面总流量大于10L/s的岩溶或超前60%以上的探孔均流出水的围岩段,预留8~12m围岩段,进行超前管棚注浆堵水。(4)监控量测加强对处理段的监控量测,以确保施工安全。10.6岩溶情况下的紧急预案措施本隧道岩溶较发育,在隧道洞身附近可能发育有较大的岩溶。(1)超前预报为及时了解岩溶发育状况及岩溶水,利用地质雷达法预测预报系统进行洞内超前预报。根据分析预测,在开挖工作面向正洞前方超前钻孔探测。探明溶洞水文地质状况及存在形式、大小、相对隧道存在位置。为顺利通过不良地质处理提供科学依据。(2)应急处理预案当遇岩溶,立即启动应急领导小组,备足所需器材、设备和物资,积极抢险,具体措施如下:①岩溶的处理。清除溶洞内松散充填物,采用锚喷、网及钢筋束对溶洞壁进行封闭加固。②岩溶在隧道开挖范围外部分,采用浆砌片石、片石砼、砼回填。
③穿越暗河或有水的溶洞地段采用暗管、涵洞或小桥宣泄水流或开凿泄水洞排出。④狭长而较深的无水溶洞加深边墙基础,浆砌片石回填。⑤隧道底部遇有较大溶洞并有水流,在边墙部位或隧道以下筑拱通过。⑥当隧道中部及底部有深狭的溶洞,加强两边墙基础,设置桥台架梁通过。⑦隧道穿越停止发育的溶洞,采用砼、浆砌片石回填封闭。⑧隧道拱部有空溶洞,采用锚杆、挂网喷锚支护,衬砌后浆砌片石或砼护拱。2.预防隧道坍塌预案对不良地质地段,首先加强施工监测。施工中对地表沉降量、围岩收敛变形量、施工支护应力等进行不间断量测。强支护是预防塌方的主要措施。在爆破后及时对围岩情况进行较准确的判断,在围岩自稳时间内及时给予支护,可有效限制围岩变形的自由发展,防止岩体因松动、脱动、脱位而造成塌方。对地质不良地段主要采取“锚喷、网喷、喷混凝土与型钢支撑或格栅钢架相结合”的支护方法。3.隧道涌水应急预案一旦突发涌水,现场人员立即报告现场负责人、应急指挥中心,同时采取力所能及的控制措施,避免事故蔓延和扩大。应急中心接到报告后,由队长带队,各部门通力合作,进行抢险。设备物资部迅速准备污水泵,应急发电机等设备及引排水或堵水所需水泥、水玻璃等物资,且确保供电正常。同时转换高压风、水管为排水管,进行排水,提高排水能力。装载机、挖掘机等大型设备至涌水区待命。隧道涌水的处理。首先在涌水段设置集水坑,安设污水泵,并和提前安设好的排水管相连。在出水口附近钻2~4个以减少涌水流量和压力为目的的分流孔,安设孔口管,涌水压力及流量较大时,可视具体情况增设1~2个分流孔,将水位引至隧道底部或以下位置,再引排。当流水量不大,有其它出口或有分支,采用注浆堵水。注浆方式:根据流水量大小,进行局部超前小导管注浆堵水或进行超前管棚注浆堵水。在出水口及分流孔口安装孔口管口,并对孔壁与孔口管之间采用堵水材料进行封堵,然后再利用分流孔进行注浆处理。'