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'xx线xx至xx河段改线工程xx隧道施工组织设计
一、编制依据1、改建铁路xx线xx至xx河段扩能改造工程初步设计。2、铁道xx勘察设计院有关xx线xx隧道设计文件。3、国家及铁道部有关客运专线技术规范、施工技术指南及验收标准3、xx隧道部分施工资料及现场调查资料。4、国家、地方现行有关法律、法规以及铁道部颁发强制性标准、规范等技术标准。二、工程概况xx隧道位于xx省xx市,横穿剥蚀低山丘陵中段,为双线隧道。隧道进口里程改DK441+992,出口里程改DK445+198,隧道全长3206m。隧道进口至出口位于R=3900m的曲线上。隧道进口改DK442+100位于8.1‰的上坡,改DK442+100至至出口位于11‰的上坡。(一)工程地质及水文地质特征1.工程地质特征(1)层岩性隧道区主要地层为第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl)黏土;白垩系下统(K1)砂岩、泥岩、凝灰质砂岩。具体地层岩性,厚度及分布详见地质柱状图及工程地质纵断面。现将隧道洞身范围岩性特征分段描述如下:1)改DK441+990~改DK442+825白垩系下统(K1)砂岩,褐黄色、灰黄色,砂质结构,层状构造,全风化~弱风化,节理裂隙发育~较发育,局部夹泥岩。2)改DK442+825~改DK443+810
白垩系下统(K1)泥岩,灰色、灰黑色,泥质结构,层状构造,全风化~强风化,节理裂隙发育,局部夹薄层砂岩。3)改DK443+810~改DK445+199白垩系下统(K1)砂岩,褐黄色、灰黄色,砂质结构,层状构造,全风化~弱风化,节理裂隙发育~较发育,局部夹泥岩。(2地质构造1)断裂xx断层:与xx隧道平行,相距600~700m,对隧道施工有一定的影响,综合考虑断层对隧道的影响和凝灰质岩的特殊工程性质,确定围岩类型为Ⅲ-Ⅳ类。隧道的入口和出口处,受风化影响,围岩类别降低。中部地势低洼、积水,风化深度较深,岩石破碎,围岩类别低,为Ⅳ类,其它地段围岩为Ⅲ类。2)节理康吉组地层走向变化范围为230°~270°,主要是在240°左右范围变化;倾角变化范围32°~41°,主要变化范围在35°左右。1.水文地质(1)地下水类型及含水岩组的划分隧道区地下水主要为基岩裂隙水,主要赋存于砂岩、泥岩及凝灰质砂岩的风化层及裂隙中。(2)隧道含水岩层渗透系数计算及涌水量的预测隧道含水岩层的透水性是衡量隧道涌水量的重要参数,从而对隧道的设计施工起着重大的指导作用。现将隧道涉及的岩层经验渗透系数K值推荐如下,设计施工时仅供参考:砂岩弱风化K=0.1m/d,砂岩强风化K=1.0m/d,泥岩强风化K=0.1m/d。
依据《铁路工程水文地质勘察规程》TB10049-2004第65页B.1.2采用降水入渗法预测隧道正常涌水量:QS=2.74×α×W×A,取α=0.20,W=531,A=3.2km2,最终求得QS=931.2m3/d。依据第68页附录表B.3.3-2,预测隧道最大涌水量约4400m3/d。(3)隧道洞身水文地质条件评价本隧道采用无源大地电磁EH-4进行了全隧道贯通探测,据反演剖面结合钻探及水文试验,推测xx隧道地下水的发育和分布情况,分析评价如下:1)改DK441+990~改DK442+825砂岩,强风化夹弱风化。含基岩裂隙水,水量较小,K=0.5m/d。2)改DK442+825~改DK443+810砂岩、泥岩接触带,且洞身埋深较浅,强风化夹弱风化。含基岩裂隙水,水量较大,K=2.0m/d。3)改DK443+810~改DK445+199砂岩,强风化夹弱风化。含基岩裂隙水,水量较小,K=0.5m/d。(4)地下水侵蚀性经取隧道区勘探孔水样进行分析,隧道区地下水对混凝土结构不具侵蚀性。(一)不良地质地质报告中未显示有不良地质。(二)地震动参数区划及气象资料根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)附录A《中国地震动峰值加速度区划图》,地震动峰值加速度为0.05g(地震基本烈度为Ⅵ度)。
xx隧道围岩级别及开挖方法详见下表2-1。起讫里程长度(m)围岩分级开挖方法说明改DK441+992改DK442+03038Ⅴ双侧壁导坑法V级围岩加强复合式衬砌(D=5.0m)改DK442+030改DK442+485455Ⅳ三台阶法Ⅳ级围岩复合式衬砌(D=5.0m)改DK442+485改DK442+815330Ⅲ台阶法Ⅲ级围岩复合式衬砌(D=5.0m)改DK442+815改DK442+915100Ⅳ三台阶法Ⅳ级围岩复合式衬砌(D=5.0m)改DK442+915改DK443+195280Ⅴ三台阶法V级围岩复合式衬砌(D=5.0m)改DK443+195改DK443+320125Ⅴ双侧壁导坑法V级围岩加强复合式衬砌(D=5.0m)改DK443+320改DK443+820500Ⅴ双侧壁导坑法V级围岩加强复合式衬砌(D=5.2m)改DK443+820改DK444+210390Ⅳ三台阶法Ⅳ级围岩复合式衬砌(D=5.2m)改DK444+210改DK444+22010Ⅲ台阶法Ⅲ级围岩复合式衬砌(D=5.2m)改DK444+220改DK444+690470Ⅲ台阶法Ⅲ级围岩复合式衬砌(D=5.0m)改DK444+690改DK445+173483Ⅳ三台阶法Ⅳ级围岩复合式衬砌(D=5.0m)改DK445+173改DK445+19825Ⅳ三台阶法Ⅳ级围岩加强复合式衬砌(D=5.0m)表2-1xx隧道围岩分级表
4、隧道复合式衬砌形式xx隧道复合式衬砌设计参数详见表2-2。表2-2xx隧道复合式衬砌设计参数表(线间距4.4~5.0m)围岩级别初期支护二次衬砌预留变形量(cm)喷混凝土厚度(cm)锚杆钢筋网格栅支撑间距(m)拱墙厚度(cm)仰拱厚度或底板(cm)部位长度(m)间距(m)部位直径(mm)网眼尺寸(cm)Ⅱ拱、墙5局部2.53530×3~5Ⅲ拱、墙12拱墙3.0环、纵向间距1.2×1.5m拱墙ф625x2540455~8Ⅳ拱、墙23仰拱10拱墙3.5环、纵向间距1.2×1.2m拱墙ф620x20拱墙1.245×50×8~10ⅣJ拱、墙25、仰拱15拱墙3.5环、纵向间距1.2×1.2m拱墙ф620x20拱墙1.045×50×8~10Ⅴ拱、墙27、仰拱25拱墙4环、纵向间距1.2×1.0m拱墙ф820x20全环0.850×55×10~15ⅤJ拱、墙27、仰拱25拱墙4环、纵向间距1.2×1.0m拱墙ф820x20全环0.650×55×10~15注:1、围岩级别栏下角标J表示采用加强衬砌,无角标表示采用深埋衬砌;2、角标带×为钢筋混凝土;3、拱部采用φ25中空注浆锚杆;边墙采用φ22砂浆锚杆。
表2-2xx隧道复合式衬砌设计参数表(线间距5.2~5.4m)围岩级别初期支护二次衬砌预留变形量(cm)喷混凝土厚度(cm)锚杆钢筋网格栅支撑间距(m)拱墙厚度(cm)仰拱厚度或底板(cm)部位长度(m)间距(m)部位直径(mm)网眼尺寸(cm)Ⅱ拱、墙5局部2.53530×3~5Ⅲ拱、墙12拱墙3.0环、纵向间距1.2×1.5m拱墙ф625x2540505~8ⅢJ拱、墙23仰拱12拱墙3.0环、纵向间距1.2×1.5m拱墙ф625x25拱墙1.240508~10Ⅳ拱、墙23仰拱10拱墙3.5环、纵向间距1.2×1.2m拱墙ф620x20拱墙1.245×55×8~10ⅣJ拱、墙25、仰拱15拱墙3.5环、纵向间距1.2×1.2m拱墙ф620x20拱墙1.045×55×8~10Ⅴ拱、墙28、仰拱28拱墙4环、纵向间距1.2×1.0m拱墙ф820x20全环0.850×60×10~15ⅤJ拱、墙28、仰拱28拱墙4环、纵向间距1.2×1.0m拱墙ф820x20全环0.650×60×10~15注:1、围岩级别栏下角标J表示采用加强衬砌,无角标表示采用深埋衬砌;2、角标带×为钢筋混凝土;3、拱部采用φ25中空注浆锚杆;边墙采用φ22砂浆锚杆。
5、工程特点及施工对策xx隧道工程特点及施工对策见表2-3。表2-3工程特点及主要施工对策表表工程重、难点主要技术对策隧道通过基岩为砂岩,产状平缓,xx断层与隧道平行,层理、节理发育,易产生冒顶及掉块现象。施工时隧道洞内布设完善的监控量测系统,施工酌情调整支护措施和施工方法,加强变形观测,严格控制路面沉降、杜绝隧道开挖面滑坍和坍方。为了保证安全开挖,在Ⅴ级围岩地段采用大管棚或超前小导管注浆支护措施,洞口浅埋段严格按设计施作大管棚。在Ⅲ、Ⅳ级围岩地段采用水平成层围岩衬砌,Ⅲ、Ⅳ级围岩拱部设置格栅,Ⅳ级间距1.0m,Ⅴ级与加强段间距0.6m。隧道DK443+320~DK443+820段拱顶处为砂岩,产状平缓,且埋深浅,开挖时,拱顶易松动、垮落、甚至发生塌方、冒顶,为解决此现象发生采用双侧壁导坑法开挖,爆破施工中,严格掌握炮眼的数量、深度和装药量,采用光面爆破技术减少对围岩的扰动。采用超前管棚、小导管注浆支护措施,锚网喷初期支护,全环格栅加强支护,采用钢筋混凝土衬砌;拱开挖后仰拱及时跟上形成封闭的受力环;在初期支护中锚杆采用中空锚杆注浆加固拱顶软弱岩层,外加垫板螺栓扭矩,设内锚段和自由长度,自由长度不能小于10mm。隧道长、围岩差,工期紧张优化施工方案,软弱围岩地段,力求安全稳妥,不盲目冒进,杜绝塌方。加强组织管理,加强工序衔接,减少工序之间相互干扰,多工序同时作业。三、施工组织方案及进度计划xx隧道于进出口各安排1个专业隧道队负责施工,任务划分见表3-1。每个隧道队下设测量工班、掘进作业工班、运输作业工班、监控量测工班、初期支护作业工班、衬砌作业工班、辅助作业工班、钢结构加工工班、地质预报工班。测量工班:负责隧道开挖轮廓线、衬砌中线、高程的测量。开挖掘进作业工班:负责隧道的开挖钻眼、爆破作业。
运输作业工班:负责出碴运输、混凝土的运送、行车调度作业、施工人员进出洞及洞外材料的运输、供应。监控量测工班:借助现场量测对隧道围岩进行动态监测。表3-1施工队伍安排及任务划分情况表工区名称队伍名称人数担负主要施工任务xx隧道进口隧道一队156DK441+992~DK443+595段施工任务,施工1603mxx隧道出口隧道二队156DK443+595~DK445+198段施工任务,施工1603m钢结构加工工班:各种钢结构加工及预制。初期支护作业工班:负责格栅拱架、型钢的加工安装,钢筋网的挂设及喷射混凝土作业。衬砌作业工班:负责隧道结构防排水施工、衬砌台车就位、、浇筑衬砌混凝土及养护。辅助作业工班:负责隧道内通风、供电、照明及洞内排水等工作,负责洞外空压站、发电站、泵站的日常管理等工作,施工机械的日常保养和修理工作,洞内杂物清理及卫生清扫工作。地质预报工班:负责隧道施工的地质预报工作。各工班任务分配及劳动力配置见表3-2。1、隧道施工生产作业线安排根据该隧道的施工任务特点和工期要求,施工机械设备配备的原则是:满足需求,性能良好,相互配套。各专业队配备相应的专用机械设备,形成机械化施工流水作业线。xx隧道总体施工方案:以专用设备为主,形成四条主作业线和二条辅助作业线,即:掘进作业线、支护作业线、装运作业线、衬砌作业线、超前地质预报作业线、注浆作业线。
隧道工程施工作业线配置见表3-3,隧道工程施工主要生产作业线见图3-1。表3-2工班任务分配及劳动力配置表工班名称人数(个)担负主要任务测量作业工班6开挖轮廓线、中线、高程的测量掘进作业工班34钻眼、装药、爆破或人工开挖等初期支护工班32超前管棚、小导管、锚杆、钢筋网、钢架安设,喷射混凝土作业等衬砌工班钢筋工程12衬砌钢筋绑扎防水板8防水板焊接、吊挂二次衬砌28衬砌台车就位、混凝土灌筑、拆模;仰拱、填充、底板混凝土施工;水沟电缆槽的施工等运输作业工班20出碴、运输、调度、维修、保养等辅助作业工班10风、水、电及其设备维修、保养,道路养护钢结构加工工班10各种钢结构加工及预制地质预报工班4负责隧道施工的地质预报工作隧道工程施工作业线配置见表3-3,隧道工程施工主要生产作业线见图3-1。2、隧道内施工区段规划洞内复合式衬砌地段划分开挖支护区、设备停放区、清底区、防水板铺挂区和衬砌区。洞内施工区划分详见图3-2。3、施工进度安排xx隧道围岩类型有Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级,采用无轨运输,主要采用光面爆破、预裂爆破;Ⅲ级围岩开挖采用台阶法,Ⅳ、Ⅴ级围岩采用三台阶法施工,Ⅴ级加强地段采用双侧壁导坑法施工。隧道开挖以机械开挖,人工配合为主。不同围岩地段开挖循环进尺计划表3-4,隧道总体进度安排见表3-5。隧道衬砌混凝土施工:洞身衬砌均采用复合式衬砌,洞内复合式衬砌采用12m全液压衬砌台车,按照每台衬砌台车3天衬砌一次考虑,每
台衬砌台车计划月衬砌108m。xx隧道具体工期安排详见xx隧道施工形象进度横道图。表3-3施工作业线主要设备配置表机械设备配置钻爆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其它作业线隧道作业一队多功能钻孔台架1台、风钻40把。多功能升降平台1、TK961喷射机2台,液压注浆泵2台。小型混凝土拌合站1台。侧式装载机2台、挖掘机1台、推土机1台、自卸汽车6台。12m液压衬砌台车2台、仰拱栈桥2台、多功能升降平台1台、输送泵1台。通风:1台2×110kw轴流式风机;高压水、排水:8台水泵;高压风:5台40m3/min电动空压机;施工用电:洞内1台500kVA移动变压器、洞外1台1000kVA变压器;发电机1台250kw超前地质预报作业线:TSP203系统1套、地质雷达1台、水平钻机1台。注浆作业线:高压双液注浆泵6台。隧道作业二队多功能钻孔台架1台、风钻42把。多功能升降平台1台1台、TK961喷射机4台,液压注浆泵2台。小型混凝土拌合站1台。侧式装载机2台、推土机1台、自卸汽车6台。12m液压衬砌台车2台、仰拱栈桥2台、多功能升降平台1台、输送泵1台。通风:1台2×110kw轴流式风机;高压水、排水:8台水泵;高压风:5台40m3/min电动空压机;施工用电:洞内1台500kVA移动变压器、洞外1台1000kVA变压器;发电机1台250kw作业线人员配备人工打眼16人/班。人工施喷:10人/工作面,钻机司机2人/班、注浆技术工4人/班。搅拌机司机侧卸装载机司机2人/班、配合2人/班、推土机和自卸汽车司机1人/车/班。衬砌台车司机6人/班、输送泵和输送车司机1人/班/台。通风:2人/班高压水、排水:4人/班高压风:2人/班施工用电:1人/班表3-4隧道开挖循环进尺进度指针表序号围岩级别循环进尺(m)日循环数日进尺(m)采用月进尺(米)1Ⅲ3261502Ⅳ1.523803Ⅴ0.8521.7504、施工场地平面布置xx隧道进、出口隧道施工场地布置。新建办公用房2×280m2,新建生活用房2×1100m2;各种生产用房、材料加工棚、材料库2×1000m2。生活、办公用房配齐消防设施。洞口排水及排污:为满足环保要求,在进出口工区各设置一座污水处理池,施工废水经过污水处理达标后集中排放。4.1施工便道
表3-5xx隧道进度安排表项目名称工程量(m)起止时间工期(天)施工准备2009.08.20~2009.09.515隧道进口洞口围岩较差地段382009.09.6~2009.10.630开挖及初期支护15652009.10.6~2011.10.6730二次衬砌16032010.6.15~2011.9.10450洞内水沟、电缆槽及附属工程等16032012.03.15~2012.07.15120隧道出口开挖及初期支护16032009.9.6~2011.9.6730二次衬砌16032010.6.15~2011.9.10450洞内水沟、电缆槽及附属工程等16032012.03.15~2012.07.15120收尾配套工程2012.07.15~2012.07.3015根据实际地形,结合利用公路及既有道路的原则,宽4.5m,路面采用40㎝厚泥结碎石4.2临时房屋隧道施工队生活驻地就近工点自己修建临时房屋。对水泥库、发电机房、配电房、空压机房、钢筋库及加工棚等按功能和规章要求设在隧道洞口附近。新建生产、生活用房修建标准:生活用房为彩钢活动板房,水泥库、火工品库采用单层砖混结构,24墙,坡屋顶,瓦屋面;其他生产用房采用轻型钢结构。4.3施工用水用电施工用水从沿线溪沟、堰塘或水库中就近取用,枯水季节用深井水解决,生活用水于沿线附近村庄的水源点取用或打深井解决。夏天采用在xx隧道进出口山顶设置高山水池,铺设DN180钢管引至洞口,洞内水管采用DN100钢管;冬天采用无塔供水系统,以防管
道冻裂。施工用电架设35KV/10KV变电站,xx隧道施工用电可就近接驳降压使用。5、风、水、电布设方案5.1洞内管、路、线总体布置洞内布置管线主要有:动力线、照明线、高压水管、高压风管排水管、通风管。洞内风、水、电管线布置在掘进方向的右侧墙壁,施工排水管路考虑施工方便布置在掘进方向的左侧墙壁,施工通风管路悬吊于拱顶。洞内管、线路总体布置见图3-5。图3-5洞内管、路、电线路总体布置示意图5.2施工通风xx隧道施工通风主要按长管路独头压入式,利用风管对单独掘进的工作面供风,通风系统简单、稳定、适合多单位、多工作面同时施工。采用2×110Kw轴流风机通风,风管直径为Ф150cm。压入式施工通风布置见图3-6。图3-6压入式施工通风布置图
5.3高压供风方案高压风采用洞外电动空压机组成的压风站集中供风方式,高压风管直径采用φ250mm无缝钢管,进洞后采用托架法安装在边墙上,沿隧道通长布置,高度以不影响仰拱及铺底施工为宜。主管道每隔300~500m分装闸阀和三通,以备出现涌水时作为应急排水管使用,管道前段距开挖面30m距离主风管头接分风器,用高压软管接至各风动工具。空压机配备按洞内风动机械同时工作最大耗风量及管道漏风系数等计算。:安全系数电动取0.3~0.5。:空压机本身磨损的修正系数取1.05~1.10。:不同海拔高度的修正系数取1.14。:风动机具同时工作耗风量总和。:管道漏风系数取1.15。同时工作的各种风动工具耗风量:使用台数。:每台耗风量。:同时工作系数取0.85。:风动机磨损系数取1.10。总风量按各工作面全部采用风动工具凿岩,开挖工作面按25台风钻考虑,每台耗风按4m3/min计,喷射混凝土二个工作面同时施工,每工作面配备2台湿喷机,每台耗风量按16m3/min计,则每个洞口总耗风量为140m3/min;根据计算所得总耗风量,在每个隧道施工洞口分别设一组4×40m3/min高压风站,供应洞内高压用风。
5.4高压供水方案在隧道进口打一眼深井,为避免冬季施工冻裂管道,利用无塔供水系统供至洞内用水点,高压水水头不小于40m。5.5洞内施工排水方案xx隧出口施工排水采用反坡排水,进口施工排水为顺坡排水。顺坡排水时掌子面积水利用污水泵抽至已施工完毕的隧道两侧水沟排出洞外。反坡排水时采用洞内每500m设置固定泵站与工作面移动泵站相结合的方式,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Φ100钢管,利用泵站采用机械接力抽排至洞外,排到洞外的污水经污水处理站处理达标后排放。5.6高压电进洞方案在xx隧洞进出口各设一座1000kVA变电站供洞外设备及洞内照明用电,洞内安装一台500kVA移动变压器,以10kV高压进洞,工作面移动变电器供洞内设备用电。每个隧道施工队备用一台250KW发电机,以备停电后应急。5.7洞内照明照明负荷距洞口800m以内,由洞外电源供电,以后的照明由洞内移动式变压器供电。照明供电均采用TN-S系统,即三相五线制,以变电器为中心向两端布置,最远程距离1100m,负荷均布。用绝缘电线沿左侧边墙蝶式瓷瓶明配,间距15m,下侧距轨面4m。照明光源采用高效节能高压钠灯,每盏按100瓦计,每隔15m一盏,安装在横担上沿。距离掌子面100m范围内,考虑作业人员集中,采用36伏安全电压供电。经照明变压器隔离降压后为照明提供电源。加设应急照明设备,该设备必须在短路或供电中断时,能自动接
通并能连续工作2小时以上。专用洞室及紧急出口处设置固定照明和应急照明灯具,照明灯安装间隔不大于50m。四、施工方案根据该隧道设计施工图资料提供的水文地质条件、围岩级别、断面形式和衬砌类型,进出口隧道作业队配置专用设备,形成与生产能力相匹配,工作状态相适应的配套机械化作业线,形成四条主作业线和二条辅助作业线流水作业。并结合投入的施工力量和以往施工类似长大隧道取得的施工经验,制定xx隧道施工方案如下:1、施工准备开工之前首先修筑临时施工便道,架设施工供电线路、铺设供水管道,砌筑洞顶截水沟,开挖隧道进出口明挖段土方。洞口场地开挖完成后,进行场地平整碾压和硬化工作,修建生产和生活房屋,然后安装和修建隧道供风、供水、发电、喷射混凝土生产、钢结构加工等设备与设施。洞门工程在进洞施工正常后及时安排施工,尽量避开雨季。2、施工测量隧道洞外用GPS定位,洞内双导线控制平面,用GPS对洞口水平点高差进行复核,以控制高程的可靠性。隧道进、出口测量工作由测量班负责,项目部测量队每半月复核一次。测量班主要测量及监测仪器配置为:全站仪1套、经纬仪1台、自动安平水平仪1台、数显式收敛计1台、激光隧道限界检测仪1台。2.1洞外控制测量洞外导线点和联系控制点及加密点的测量用GPS已联测完,洞外导线点和水准点已布设到隧道进出口。2.2洞内控制测量(1)洞内平面控制测量,布设洞内导线。洞内导线分为基本导线
(贯通测量用)和施工导线(施工放样用)。(2)洞内施工导线点的布设,主要是为了满足开挖、混凝土建筑物施工放样的需要,在50m左右选埋一点,并每间隔点数与基本导线复核。施工导线定期校核,避免错误的发生。(3)洞内基本导线独立地进行两组观测,导线点两组坐标值较差,不得大于洞内测量贯通中误差的倍,合格后取两组坐标值的平均值做为使用成果。(4)洞内的高程控制,采用四等高程测量,洞内水平点桩与导线控制桩设在同一个桩上。(5)洞内使用的全站仪等仪器时,注意仪器的防护,避免影响测量的精度。(6)洞内各等级光电测距基本导线的技术要求满足规定要求,见表4-1。表4-1洞内光电测距基本导线技术要求隧洞相向开挖长度允许的横向贯通中误差(mm)导线测量精度平均边长(m)导线全长(m)测边中误差(mm)测角中误差(〞)1~3.5(km)40±10±5±10±10±5±2.5±2.5±52501502001501.01.51.40.752.3施工测量放样(1)施工放样程序为保证xx测量放样工作的有序进行,严格保持所放样各元素之间存在的几何关系正确性,应遵循由整体到局部的原则。即直接由等级控制点(首级及加密控制点)进行放线,也可以由细部临时加密的点线进
行放线,重要部位采用首级控制点进行放样。(2)施工放样方法的选择及放样数据的准备熟悉建筑物的总体布置图和细部结构设计图,找出主要轴线和主要点线的设计位置,以及各部分之间的几何关系,结合现场实际情况,平面位置的放样可采取直角坐标法、极坐标法、前方交会法、正倒镜投点法等放样方法;高程放样采用水平测量法、三角高程法。在计算放样数据并核实无误后,方可进行施工放样,施工放样中严格执行换手复测制度。(3)内业整理在每次外业观测时,做好相应的观测记录。每一单元均提交相关的记录及验收图,观测数据应严格按照《测量技术规范》SL52-93进行相应的平差、改正和归算。平差、改正和归算后的数据提交监理工程师进行审批,存盘备查。3、洞门修筑在进洞施工正常后,适时安排洞门施工,洞门采用混凝土整体浇筑,浇筑时采用钢管搭设脚手架,大面积钢模板立模,混凝土输送泵浇筑,插入式振捣器振捣。洞门完成后及时修筑洞顶排水沟和边仰坡防护工程,保证洞口稳定和排水顺畅。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。4、进洞施工xx隧道采用套拱法进洞。隧道进出口段各采用一环20m长大管棚
超前支护,大管棚超前支护的具体作法:洞口开挖至起拱线,采用两榀格栅钢架紧贴仰坡放置,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,施做导向墙、预埋定位管,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,浇筑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。4.1超前支护(1)大管棚施工xx隧道洞口段及部分Ⅴ级围岩浅埋、断层破碎带等设计采用长管棚超前支护。大管棚采用热轧无缝钢管,管棚长20m,直径108mm、厚5mm,环向间距3根/m,外插角3~5°,压注水泥砂浆。采用管棚钻机钻进管棚,管棚钻设分两步进行,隔孔钻设,先钻设奇数号注浆花管管棚,注浆后再钻设偶数号无孔钢管。钢管接头采用丝扣连接。为使钢管接头不在同一平面上,钢管按4m、5m、6m不等长加工,根据管棚长度分别间隔选用。为满足管棚注浆需要,奇数号孔为注浆钢花管,偶数号孔为不注浆无孔钢管。用高压泵将水泥浆压入钢管内,浆液通过钢管注浆眼压注入孔壁的缝隙内,固结附近岩土层,采用导管编号注浆,先注“单”号孔,再注“双”号孔,管棚位于土层中压注水泥浆,压力不小于2MPa,其余地段压注水泥砂浆,压力不小于1MPa。管棚支护下,进行隧道开挖,开挖总长度为管棚总长度的90%。(2)超前小导管施工xx隧道Ⅳ级加强以上围岩衬砌地段采用超前小导管注浆加固地层。采用YT-28风动凿岩机钻孔,安装超前小导管并与钢架焊接固定,小导管外插角符合设计,用注浆泵进行注浆作业,注入水泥砂浆或水
泥-水玻璃浆液,注浆压力一般为0.5MPa~1.0MPa,施工中根据现场试验确定合理的注浆参数。小导管在构件加工厂制作,前端做成尖锥形,尾部焊接φ8mm钢筋加劲箍,管壁上每隔15cm交错钻眼,眼孔直径为6~8mm。小导管加工见图4-4。钻孔完毕后,将小导管按设计要求插入孔中,围岩软弱地段用游锤或凿岩机直接将小导管沿格栅钢架中部打入,尾部与钢架焊接到一起,共同组成预支护体系。注浆前先喷射混凝土5~10cm封闭掌子面作止浆墙,当单孔注浆量达到设计注浆量时,结束注浆。注浆参数应根据注浆试验结果及现场情况调整。注浆作业中认真填写注15cmφ8mm加劲箍φ42mm钢管50cm图4-4注浆小导管加工图注浆记录,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。5、洞身施工指导原则:均按新奥法原理组织施工。砂岩、泥岩、凝灰质砂岩地段施工坚持“先预报、管超前、短开挖、控爆破、强支护、勤量测、快封闭”的原则,组成挖、装、运、锚、衬等机械化作业线。5.1洞身开挖用新奥法原理组织施工,Ⅲ级围岩采用台阶法施工,Ⅲ级围岩循环进尺3m、月进尺采用150m,;Ⅳ级围岩、Ⅳ级围岩加强、Ⅴ级围岩采用三台阶法施工,Ⅳ级围岩循环进尺1.5m、月进尺采用80m;Ⅴ级围岩加强地段采用双侧壁导坑法施工,Ⅴ级围岩循环进尺0.85m、月进尺采用50m。
洞身Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩采用光面爆破和微震动控制爆破工艺开挖,风动凿岩机钻孔,塑料导爆管微差毫秒雷管起爆;形成超前支护、开挖、初期支护、仰拱填充、二次衬砌、附属工程均衡生产、整体推进的施工格局,断层破碎带及其影响带地段初期支护及时成环,根据围岩量测结果及时施作二次衬砌。洞身施工方法见表4-2。表4-2xx隧道洞身施工方法表序号围岩级别施工方法1Ⅲ台阶法施工,凿岩台车钻眼,微震动控制爆破和光面爆破。2Ⅳ三台阶法施工,风动凿岩机钻孔钻眼,微震动控制爆破和光面爆破。3Ⅴ三台阶法施工;Ⅴ级加强地段采用双侧壁导坑法施工。(1)光面爆破施工xx隧道Ⅲ级围岩岩体结构完整,呈块状整体结构,采用光面爆破开挖,严格控制装药量及按照光面爆破设计施工,减少炮轰波对围岩的扰动,达到爱护围岩的目的。采用人工风动凿岩机钻眼,非电毫秒雷管微差起爆。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,爆破参数进行现场设计动态调整。同一类围岩经试爆取得的技术参数,做为初步依据,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。光爆钻孔时,由爆破设计技术员统一指挥协调行动,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;固定钻孔作业人员,以便熟练技术,掌握规律,提高钻孔的速度和准确性。按各断面炮孔爆破设计装药量装药联线,周边眼采用小直径药卷不隅合装药方式,其余炮眼采用连续装药。爆破材料采用1~17段非电毫秒雷管和塑料导爆管起爆,周边眼采用低爆速、低密度、高爆力、
传爆性好的小直径2号岩石硝铵炸药(φ25mm直径),厂制炮泥堵塞,导爆管复式网络联接,各部依次起爆。(2)钻爆设计①设计原则:根据地质条件,开挖断面、开挖进尺,爆破器材等编制光面爆破设计。根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线,辅助炮眼交错均匀布置,周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上,掏槽炮眼加深10cm。严格控制周边眼装药量,间隔装药,使药量沿炮眼全长均匀分布。爆破采用岩大炸药和乳化炸药相结,非电毫秒雷管起爆光面爆破。采用毫秒微差有关起爆,一般周边眼采用导爆索起爆,以减小起爆时差。②钻爆参数的选择:通过爆破试验确定爆破参数,试验时参表4-3。表4-3光面爆破参数表岩石种类周边眼间距E(cm)周边眼最小抵抗线W(cm)相对距E/W周边眼装药参数Kg/m硬岩55~7060~800.8~1.00.25~0.3中硬岩45~6560~800.8~1.00.2~0.25软岩35~5060~800.5~0.80.07~0.12③掏槽方式:采用斜眼掏槽④装药结构及堵塞方式装药结构:周边眼用小直径药卷间隔装药,岩石很软时采用导爆索代替炸药卷;堵塞方式:所有装药炮眼用炮泥堵塞,周边眼堵塞长度不小于25cm。⑤爆破效果监测
检查项目及质量标准主要有:断面周边超欠挖检查(采用隧道断面仪);开挖轮廓圆顺,开挖面平整检查;爆破进尺是否达到爆破设计要求;爆出石碴块是否适合装碴要求;炮眼痕迹保存率,硬岩≥80%,中硬岩≥60%并在开挖轮廓面上均匀分布;两次爆破衔接台阶不大于10cm。⑥爆破设计优化每次爆破后检查爆破效果,分析原因及时修正爆破参数,提高爆破效果,改善技术经济指标。根据岩石节理裂隙发育、岩性软硬情况,修正眼距,用药量,特别是周边眼。根据爆破后石碴的块度修正参数。如石碴块度小,说明辅助眼布置偏密;块度大说明炮眼偏疏,用药量过大。根据爆破振速监测,调整单段起爆药量及雷管段数。根据开挖面凹凸情况修正钻眼深度,使炮眼眼底基本在同一断面上。6、施工运输xx隧道采用无轨运输方式,出碴采用挖掘机、侧卸式装载机装碴,自卸车运输。7、初期支护该隧道初期支护拱部采用Ф25注浆锚杆、边墙采用砂浆锚杆,钢筋网、格栅、C25喷射混凝土。依据围岩类别设计综合使用。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,人工安装钢架,挂设钢筋网,风动凿岩机施作系统锚杆,湿喷机喷射混凝土。7.1系统锚杆(1)中空注浆锚杆锚杆安装:采用YT-28凿岩机钻孔、钻进至设计深度后,高压风
清孔;检查孔中是否有异物堵塞;若有,要清除干净,再将锚杆插入孔内,锚杆外露长度满足安装止浆塞、垫板螺栓为宜;将止浆塞通过锚杆外露端打入10cm左右,安装垫板及螺母,此时不宜上紧。锚杆注浆:检查注浆泵及其零部件是否备齐和正常,熟悉有关泵的操作程序。用水或风检查孔体是否畅通,孔口返水或返风即可。迅速将锚杆和注浆管及泵用快速接头连接好。配制浆液,水灰比、和易性符合设计和规范要求。开动注浆泵注浆,整个过程应连续不停顿,一次完成,观察到浆液从止浆塞边缘流出或压力表达到设计值,即可停泵。完成一根锚杆注浆后,迅速卸下注浆软管并安装至另一根锚杆,进行注浆。完成整个注浆后,及时清洗及保养注浆泵。砂浆强度达到设计强度后,上紧垫板及螺母。(2)砂浆锚杆施工锚杆预先在洞外钢结构厂按设计要求加工制作,采用风动凿岩机按设计要求钻孔,达到标准后,用高压风清除孔内岩屑;用注浆泵将水泥砂浆注入孔内,砂浆填充锚杆孔体积的2/3后停止注浆;及时将加工好的杆体插入孔内,安装锚杆垫板。7.2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。7.3喷射混凝土
喷射混凝土采用洞外自动计量强制式搅拌机拌和,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,用高压风或高压水清除杂物。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。按照设计厚度利用原有部件如锚杆外露长度等,也可在岩面上打入短钢筋,标出刻度,做为标记。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。7.4格栅钢架
格栅钢架在初喷5cm后安装,确保主筋外缘有足够的混凝土保护层厚度,在安装过程中格栅和围岩之间的空隙内,设混凝土垫块。定位筋一端与钢架栓接在一起,另一端埋入围岩中,当钢架处设有锚杆时,尽量利用锚杆定位。钢架安设前检查掌子面开挖净空,并挖除钢架底脚处虚碴,垫C30混凝土预制块或型钢进行高差调整。分片的钢架用人工在掌子面组成整榀钢架,拧紧螺栓。钢架校正后,沿拱部每隔2.0m用楔子将钢架与初喷面紧贴。不密贴的地方加混凝土块。8、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,结合设计要求,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,以量测数据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,选择确定本隧道监控量测必测项目和选测项目,分别见表4-4,表4-5。(2)量测断面间距:施工中将按照设计设置量测断面并布点。结合xx隧道具体地质情况,初步拟定必测项目量测断面间距与每断面测点数量见表4-6。
(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。测点布置见图4-5。表4-4监控量测必测项目序号监测专案测试方法和仪表测试精度备注1洞内、外观察现场观察、地质罗盘2衬砌前净空变化隧道净空变化测定仪(收敛计、隧道激光断面仪、全站仪)0.1mm全站仪采用非接触观测法3拱顶下沉水平测量的方法,水平仪、钢尺1mm一般进行水平收敛量测4地表下沉水平测量的方法,水平仪、塔尺1mm浅埋隧道必测(H0≤2b)5二次衬砌后净空变化隧道净空变化测定仪(收敛计)0.01mm6沉降缝两侧底板不均匀沉降三等水平测量1mm沉降缝两侧底板(或仰拱填充层面)沉降7洞口段与路基过渡段不均匀沉降观测三等水平测量1mm洞口底板(或仰拱填充层面)与洞口过渡段的沉降注:H0—隧道埋深;b—隧道最大开挖宽度。表4-5监控量测选测项目序号监测专案测试方法和仪表测试精度备注1地表下沉水平测量的方法,水平仪、塔尺1mmH0>2b时2隧底隆起水平测量的方法,水平仪、塔尺1mm3围岩内部位移多点位移计0.1mm4围岩压力压力盒0.001MPa5二次衬砌接触压力压力盒0.001MPa6钢架受力钢筋计0.1MPa7喷混凝土受力混凝土应变计10με8锚杆杆体应力钢筋计0.1MPa9二次衬砌内应力混凝土应变计0.1MPa10爆破振动观测爆破振动记录仪临近建筑物11围岩弹性波速度弹性波测试仪注:H0—隧道埋深;b—隧道最大开挖宽度。表4-6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Ⅴ5~101~2条基线1~3点Ⅳ10~301条基线1点Ⅱ、Ⅲ30~501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、软岩隧道的观测断面适当加密。图4-5围岩测点布置图(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4-7,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。表4-7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)B1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)监测方法监测方法与要求见表4-8。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4-6。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。(6)监测数据整理、数据分析及回馈取得监测资料后,由专业监测人员整理分析监测资料。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。表4-8监控量测方法及要求
监测专案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。精密水平仪、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平仪和收敛计铟瓦尺进行量测精密水平仪和收敛计、铟瓦尺图4-6无接触法围岩量测观测方案示意图(7)监控量测管理根据有关规范、规程、设计数据及类似工程施工经验,制定xx隧道监控量测变形管理等级见表4-9,据此指导施工。表4-9变形管理等级
管理等级管理位移施工状态ⅢU2Uo/3停工,采取特殊措施后方可施工注:U为实测位移值;Uo为最大允许位移值。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。施工监测管理流程见图4-7。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,及时进行数据整理及信息回馈。9、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
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否否否否是是图4-7施工监测管理流程图为保证施工质量,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。移动栈桥仰拱示意图见图4-8。图4-8移动栈桥示意图(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;仰拱成型采用模注衬砌。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。10、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,经济合理的目的,不留后患的目的。二次衬砌采用抗渗等级不低于P8防水混凝土,施工缝采用中埋式橡胶止水带;土石分界处设变形缝、地下水发育地段,采用可维护橡胶止水带和背贴式止水条防水;明洞采用外贴式防水层;断面明显变化处采用外贴式和背贴式防水层两道防水措施。初期支护与二次衬砌环向设φ50mm软式透水管盲沟;边墙墙脚纵向设φ80mm软式透水管。隧道拱墙铺设复合式防水板,厚度1.2mm。施工须保证防水质量,以使防水层能防止地下水直接侵蚀主体混凝土,迎水侧混凝土中钢筋净保护层厚度≥50mm。(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,且离开掌子面距离保证爆破时不被震落。
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4-9。图4-9防水板焊接示意图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垫和钢钉把缓冲层固定在基面上,应用暗钉圈焊接固定塑料防水板,最终形成无钉孔铺设的防水层。如图4-10。
图4-10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,排水管用PE条固定。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。(3)洞口排水洞门顶部设截水天沟,以形成完善的防排水系统。天沟设于边、仰坡顶以外5~10m,其坡度根据地形设置,但不应小于3%,以免淤积。洞门端墙及挡翼墙背后设置滤水层通过端墙及挡翼墙所设泄水孔排水。对洞口盲沟系统应定期检查其通畅性,当有阻塞时应及时疏通。11、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: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衬砌台车,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4-11所示。图4-11全液压衬砌台车结构图混凝土运输采用混凝土输送车,挡头板采用制式钢模,确保施工缝处混凝土质量。该隧道混凝土由枯榆树拌合站负责提供。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。混凝土衬砌施工作业程序详见图4-12。12、隧道拱顶处在岩层分界面及水平岩层的施工xx隧道进出口拱顶处为水平砂岩,在隧道洞身开挖施工中,拱顶开挖不易成形且易松动、垮落、甚至发生塌方、冒顶,为解决此现象
发生,拟采用以下方案:⑴采用三台阶法或双侧壁导坑法开挖,爆破施工中,严格执行“短进尺、弱爆破、快封闭、紧衬砌”的施工原则,严格掌握炮眼的数量、深度和装药量,采用光面预裂爆破技术减少对围岩的扰动。⑵采用大管棚或超前小导管注浆支护措施,锚网喷初期支护,全环格栅加强支护,采用钢筋混凝土衬砌。图4-12隧道混凝土衬砌施工工序图序号施工步骤说明11.仰拱每节长6-8m,并立端头模板2.浇筑仰拱混凝土21.施作拱边墙防水层(用工作台车)2.绑扎拱、墙钢筋31.验收防水层及钢筋2.凿毛施工缝,清洗干净3.台车就位,并检查尺寸达到设计要求41.灌筑拱边墙2.拆模后及时进行养生⑶拱开挖后仰拱及时跟上形成封闭的受力环。
⑷按其变形机理应属松动变形,据此采用主要技术手段有:控制爆破,多打周边眼,短进尺,严格控制装药量;开挖后,使用中空注浆锚杆及时锚固,锚杆必须加垫板。在初期支护中锚杆采用早强水泥砂浆锚固,外加垫板螺栓扭矩,设内锚段和自由长度,自由长度不能小于10mm。五、施工工艺1、台阶法施工其工艺流程见图(1)施工准备:开挖前先进行超前地质预报,做好应付不良地质的预防措施,复核资料、图纸并根据了解的前方地质情况结合爆破理论和以往的爆破经验进行钻爆设计。(2)测量:采用隧道全站仪进行断面和炮孔划线。每循环都由测量技术人员在掌子面标出开挖轮廓和炮孔位置。(3)定位开眼:采用自制简易钻孔台车、人工钻眼,台车与隧道走线保持平行,台车就位后按炮眼布置图正确钻孔。对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它眼要高,开眼误差要控制在3~5cm以内。(4)钻孔:钻孔时严格按照炮孔布置图正确对孔,以确保爆破质量。周边孔外插角1°~2°,炮孔相互平行,周边孔在断面轮廓线开孔,周边孔对孔误差环向不大于5cm;掏槽孔对孔误差不大于3cm,其它炮孔开眼误差不大于10cm。在钻眼过程中保证炮眼底在同一平面上。(5)装药:钻孔结束后,用高压风吹孔,检查合格后装药。分片分组装药,自上而下按爆破设计规定的装药量、雷管段号“对号入座”。(6)堵塞:所有装药的炮眼均堵塞炮泥,堵塞长度不小于30cm。(7)连接起爆网络、起爆:采用塑料导爆管、毫秒雷管起爆系统。(8)瞎炮处理:发现瞎炮,应首先查明原因,如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮,则切去损坏部分重新连接导爆管即可,但此时的接
头应尽量靠近炮眼。如因孔内导爆管损坏或其本身存在问题造成瞎炮,则应参照《爆破安全规程》有关条款处理。
111098ⅩⅨⅧⅥⅣⅠ附注:1、本施工方法适用于下穿机场路高速公路施工地段。2、侧壁导坑施工中采用钢架、锚杆、钢筋网、喷射砼等初期支护和临时支护,各分部开挖前先施作直径为325mm的超前长管棚,然后再进行分部开挖。3、施工工序:Ⅰ-Ⅹ----隧道各部开挖①----套拱施工、超前管棚支护②-⑨----隧道各部初期支护⑩、----浇注仰拱及拱墙二次衬砌砼-----隧道各部临时钢支撑支护4、完成上述施工后,立刻进行拱墙部二次衬砌模筑砼施工。5、施工注意事项:1)、导坑施工是隧道施工中重要的一个环节,施工中应采用人工开挖,尽量减少对围岩的扰动。2)、隧道中线左、右两侧导坑应以3~5长为一段交替开挖,严禁两侧同时开挖。3)、喷射砼应紧随开挖掌子面。每榀钢架分拱、墙两次架成,钢架的拱脚或底脚不得置于虚碴上。4)、侧导坑施工应按监控量测要求,埋设洞内观测点,实施观测,并及时反馈信息以指导施工和修改设计。754隧道中线ⅦⅢⅤⅡ63a2双侧壁导坑法施工工序示意图超前管棚111becdfaf施工准备测量中线、水平画轮廓线上断面爆破开挖上断面初期支护资料、图纸审核装药、联结起爆网络钻爆设计、超前地质预报下断面爆破开挖下断面初期支护监控量测钻孔清孔台阶法施工工艺框图2、三台阶法Ⅴ级采用三台阶法施工,其工艺流程见图。开挖以人工配合机械开挖,无轨运输。施工准备完毕后,首先进行超前支护及注浆加固地层,必要时封闭掌子面,先分部开挖上台阶岩体,并进行初期支护及临时仰拱;其次开挖中台阶岩体和初期支护、临时仰拱;再开挖下台阶岩体、初期支护、浇注底部隧道仰拱混凝土;上、中、下台阶长3~5m;最后浇筑仰拱填充混凝土。在施作二次衬砌时,分段拆除临时支护,然后依次施作仰拱及拱墙二次衬砌混凝土。3、双侧壁导坑法
Ⅴ级加强地段采用双侧壁导坑法施工,其工艺流程见图。首先进行超前支护及注浆加固地层,必要时封闭掌子面,先分部开挖左(右)侧壁导坑岩体,并进行初期支护及临时支护;再分部开挖开挖左(右)侧壁导坑岩体,并进行初期支护及临时支护;再分部开挖施工准备施作①部超前支护施作径向锚杆、复喷混凝土开挖②部②部导坑周边初喷4cm厚混凝土施作径向锚杆、复喷混凝土接长钢架、设锁脚锚杆开挖①部喷射8cm厚混凝土封闭掌子面施作①部导坑周边初期支护和临时支护施作③部超前支护施作径向锚杆、复喷混凝土开挖④部④部导坑周边初喷4cm厚混凝土施作径向锚杆、复喷混凝土接长钢架、设锁脚锚杆开挖③部喷射8cm厚混凝土封闭掌子面施作③部导坑周边初期支护和临时支护施作拱部初期支护开挖⑥部开挖⑦部开挖⑧部、⑨部、⑩部施作拱部超前支护开挖⑤部喷射8cm厚混凝土封闭掌子面灌筑底部边墙基础及仰拱灌筑底部仰拱填充灌筑底部拱墙衬砌隧底周边初喷4cm厚混凝土施作隧底初期支护根据量测结果,拆除临时钢架及临时横撑
图5-3双侧壁导坑施工工艺流程图(一)右(左)侧壁导坑岩体和初期支护、临时支护,左、右两侧壁导坑前后相错15~20m;最后分部开挖中部岩体,并进行初期支护及临时支护。在施作二次衬砌时,分段拆除临时支护,然后依次施作仰拱及拱墙二次衬砌混凝土。4、衬砌施工(含初期支护和二次衬砌)隧道衬砌以仰拱铺底先行,然后进行防水板铺设,边墙拱部二次衬砌。4.1初期支护本标段隧道采用拱部Ф25注浆锚杆、边墙Ф22砂浆锚杆,初期支护还有钢筋网、格栅、C25喷射混凝土。初期支护工艺流程见图5-5。(1)砂浆锚杆砂浆锚杆施工工艺见图5-6。
根据锚杆类型、规格及围岩情况准备钻孔机具。锚固剂药卷浸水前上端扎3~5个小孔(孔径1mm)。浸水后通过滤纸进入超前地质预报初喷混凝土3~5cm施工放样安装钢架测量定位挂钢筋网复喷混凝土至设计厚度监控量测回馈、调整支护参数开挖施作系统锚杆图5-5初期支护施工工艺流程图
图5-6砂浆锚杆施工工艺框图直到小孔不冒泡即浸水结束。将打好的孔用高压风清除孔内岩屑,将浸好水的锚固剂药卷装入孔内,用木棍送至眼底,将锚杆插入,位置尽量居中,端部外露长为5~15cm。锚杆的锚头制成Y字型,锚端头最大宽度与锚固剂直径相等,将锚杆的锚头安放在锚固剂药卷底部,用风动凿岩机带动锚杆快速旋转,边旋转边徐徐推进,锚头在旋转与推进中强烈搅拌浸水后的锚固卷,使水泥浆获得良好的和易性,水泥浆如沿孔壁下滑,孔口用纸堵塞,施工过程要求迅速,时间不要过长。采用风动凿岩机钻孔,孔径大于φ32mm。浆液配比:1∶1水泥砂浆,水灰比0.38~0.45。注浆:用塑料泥封堵杆体周围及孔口,工作面上的裂纹也用塑料泥封堵塞。管端外露20cm,以便安装注浆管。注浆口最高压力控制在≤1.0Mpa,每根注浆量在30L/min内。注浆用定量注浆,即每孔注入0.3m3浆液,但孔口压力已达到0.5Mpa时既结束注浆。注浆结束后及时清洗泵、阀门和管路,保证机具完好,管路畅通。(2)中空注浆锚杆中空注浆锚杆施工工艺见图5-7。(3)格栅钢架格栅钢架施工工艺见图5-8。
图5-7中空注浆锚杆施工工艺框图中线标高测量清除底脚浮碴安装型钢钢架(格栅)隐蔽工程检查验收复喷混凝土初喷型钢钢架(格栅)加工质量检验型钢钢架(格栅)组拼和锚杆焊接定位图5-8格栅安装工艺框图格栅钢架在初喷5cm后安装,确保主筋外缘有足够的混凝土保护层厚度,在安装过程中格栅和围岩之间的空隙内,设混凝土垫块。定位筋一端与钢架栓接在一起,另一端埋入围岩中,当钢架处设有锚杆时,尽量利用锚杆定位。钢架安设前检查掌子面开挖净空,并挖除钢架底脚处虚碴,垫混
凝土块或型钢进行高差调整。分片的钢架用人工在掌子面组成整榀钢架,拧紧螺栓。钢架校正后,沿拱部每隔2.0m用楔子将钢架与初喷面紧贴。不密贴的地方加混凝土块。(4)湿喷混凝土施工湿喷混凝土施工工艺见图5-9。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。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15mm,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。筛网φ10mm(滤出超径石子)混凝土喷射机混凝土拌和水泥砂石子水拌和时间≮1min混凝土运输车运送风压控制在0.45-0.7MPa液体速凝剂(水泥用量×4%)1.0-1.2mcm受喷围岩面30cm纤维图5-9湿喷混凝土施工工艺流程图混凝土喷射机安装调试好后,在料斗上安装振动筛(筛孔15mm),以避免超粒径骨料进入喷射机。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。5.仰拱及铺底施工仰拱施工工艺流程见图5-10。仰拱混凝土一次施工6~8m,人工清除仰拱弃碴,绑扎钢筋,混测量设槽形挡头范本开挖清浮碴隐检浇筑混凝土捣固抽排水接缝处理混凝土生产、运输养护绑扎钢筋图5-10混凝土仰拱、铺底施工流程图凝土由运送车直接入仓进行灌筑,灌筑仰拱前,必须把基底的虚碴、杂物及淤泥清除干净,排除积水。仰拱混凝土终凝后,充填混凝土开始灌筑。仰拱及填充混凝土采用插入式振捣器捣固,铺底则采用平板振动器配合插入式振动器捣固,捣固要密实。混凝土强度达到5Mpa以上方可拆除防干扰仰拱平台,进入下一段施工。仰拱充填及铺底混凝土顶面高程要严格控制,以免影响整体道床厚度,同时要保持正确的纵向和横向坡度,表面平整。5.1二次衬砌混凝土衬砌施工工艺见图5-11。混凝土的生产:场外拌合站集中拌合。混凝土的运输:采用混凝土搅拌运输车无轨运输方式。台车就位检查及加固:衬砌台车就位后,按测设位置准确支立拱墙架,拱墙架之间牵线校核,复合中线水平,最后进行拱墙架加固。
立设边模及堵头模板。混凝土灌筑:将混凝土输送罐车进行反转约1分钟,打开罐盖,同时开动输送泵的搅拌器,然后将输送罐进行正转,放出混凝土,当混凝土入料斗超过搅拌叶轮时,即可进行泵送操作。待混凝土强度达到2.5MPa后进行拆模。洞内湿度低于85%时适量洒水养护。图5-11混凝土衬砌施工工艺框图6、防排水设施施工做好超前地质预报,查明前方地下水分布及水量后,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,少量水由隧道排放,避免洞内出现大量水而影响施工。对于间隙性涌水采用泄水孔进行排水,同时做好结构防排水的施工。防、排水设施施工工艺见图5-12。6.1透水盲沟施工工艺透水盲沟施工工艺见图5-13。
布设位置:透水管盲沟设在初期支护与复合防水层之间,环向透水管盲沟在边墙底部与隧道洞内水沟相连。纵向透水管盲沟在防水卷材下端泄水孔标高处与侧沟相连。按设计位置布设盲管。为防止透水管侵占衬砌厚度,喷混凝土时预埋一根φ100mm钢管,喷毕后拆下钢管,在喷混凝土上形成一圆槽以利透水管安设。固定:在混凝土面上固定的方法是:在盲管两侧用射钉枪打入钢钉,钢钉上系细铁线固定透水管。图5-13透水盲沟施工工艺框图
衬砌接缝处理立钢模测量放样水沟施工准备支撑牢固盖板安装浇筑混凝土结束检查铺设质量达合格喷混凝土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带变形缝聚硫密封胶嵌缝图5-12防、排水设施施工工艺流程图6.2止水带施工工艺止水带施工工艺见图5-14。
衬砌台车调整完毕后,将止水带卡在堵头模板中间,堵头模板由两块模板拼成止水带由拱顶向下环向布置,不断开。图5-14止水带安装施工工艺框图止水带对称安装,伸入模内和外露部分宽度应相等,为保持止水条平直,沿环向每0.5m设一φ6mm短钢筋托平。施工注意事项:安装止水带以细铁丝悬吊于钢筋上固定位置,在顶部水平安装时使止水带形成盆式。止水带设置时不可翻转、扭曲,如发现破损立即更换。在混凝土浇筑前避免止水条被污物和水泥砂浆污损,表面杂质清理干净。接触止水带的混凝土不应出现粗集料集中和漏振现象。止水带应就位准确、安装牢固,范本的端板应做成厢形,在浇筑一侧混凝土时保护止水带的另一侧翼不受到破坏。7、超前地质预测预报超前地质预报信息系统见图5-15。超前地质预报的方法就是建立一个地质信息系统,通过各种方法收集地质信息,输入信息处理系统,进行综合分析、判断,并将处理
结果回馈给施工,及时调整施工方法和支护参数。采用新的施工体系后,重新从施工过程中获取新的地质信息,更新地质信息系统,经处理后,再一次回馈给施工,如此往复。通过地质信息系统的及时、准确预报,为信息化施工提供决策依据。隧道地质信息采集系统地质信息处理系统地质预报回馈动态设计组超前地质预报是否与设计檔一致监理组地质预报管理机构信息化施工重新设计是否地质预报信息回馈系统图5-15地质预报信息系统图六、施工技术措施1、控制超欠挖的技术措施硬岩光面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。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。光爆钻孔时,统一指挥协调行动,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。2、保证长大隧道快速施工技术措施根据xx隧道的特点,结合在类似隧道工程组织快速施工的实践经验,快速施工组织与管理要点阐述如下:建立现场生产指挥中心,以作业工班为管理单元,以施工工序为控制对象,进行各工序的协调、工序循环时间和循环进度的控制及突发事件的处理。注重协调各工序间的矛盾和问题。实行超前预报、开挖出碴、支护衬砌全机械化作业,缩短工序时间,多任务工序并行操作。从施工组织、机械设备配置和用电保障等满足隧道工程的快速掘进。实行专业化管理和施工作业,对专业化要求程度较高的工序采用专业队伍施作。软弱围岩按“新奥法”原理组织施工:严格遵循“先预报、管超前、短进尺、弱爆破、早支护、快封闭、勤量测”的原则,确保施工质量和安全,加快施工进度。实施信息化动态施工管理。施工中加强地质超前预报,建立地质素描档案,采用无接触法量测技术,建立收敛变形预警机制,实施信息化动态施工管理,及时处理施工中出现的各种问题,确保施工安全,提高掘进进度。优化配置超前预报、开挖出碴、支护衬砌等机械化作业线,并针
对不同地质情况,制订不同的机械设备配置方案,最大程度发挥机械化作业效能。强化机械设备的管、用、养、修。施工中认真分析和研究各种机械设备的配套模式、工作效率、维修保养方法;各种机械设备的管、用、养、修均建立相应的管理体系和保障措施,指定专人管理,明确性能指针及操作要求,杜绝违章操作;在机械设备使用空隙,加强检修和保养,时刻保证其完好状态;如设备在运转中出现故障,立即启用备用设备,并在规定时间内修复。优化工序组合,实行并行操作。隧道施工将最大程度地利用有限的时间和空间,实行多任务序平行流水作业,实现各道工序均衡施工,达到缩短工序循环时间,总体进度平稳推进的目的。建立循环时间、循环进度的“卡死”制度。要实现快速掘进,首先要突出时间概念,制定适合实际施工的奖罚机制,设立节时奖和达标奖,要求每个作业班组在合理规定的时间内,完成给定工序,在达标基础上,用时更少者,给予奖励。解决好运输与仰拱施工干扰问题。为了保证出碴和进料运输与仰拱施工并行操作,减少施工干扰,保证衬砌结构的整体性,加快掌子面的掘进速度,采用仰拱栈桥,解决仰拱施工和运输之间相互干扰的矛盾,可以使仰拱超前施工,加快施工进度。3、一级防水标准施工技术保证措施xx隧道设计为一级防水,等级高,是隧道施工重点控制工序。采用“防、排、截、堵”结合,因地制宜、综合治理的原则,隧道衬砌防渗、防漏从防水层质量和衬砌结构自防水质量两方面来保证,根据本工程设计情况,施工中采取以下技术措施:(1)隧道防水板材料,选用信誉好,质量有保证的大型企业采购优质的防水材料,防水材料要有足够的强度且有一定的柔性,使用前检
测其质量,不能有断裂、变形、孔洞等缺陷。安装防水板前,对隧道喷层表面凹凸部位找平,切除外露钢筋头并用砂浆抹涂。防水板铺设采用无射钉吊带悬挂法,防水板铺设要有一定的松驰度不能拉紧,防水板搭接采用双焊缝,保证焊缝质量。防水层铺设后经认真检查合格后,模板台车才能就位进行二次衬砌。(2)混凝土施工缝安装止水带由专人负责,定岗定责,确保安装质量。(3)加强水泥、砂、石料等原材料的进货检验,把好进货关,所有材料存放均标识、记录清楚,确保不合格材料不投入工程实体使用中,并且有可追溯性。(4)混凝土外加剂经试验选定优质品牌,确定最佳掺量。(5)隧道混凝土施工前,提早按设计防水等级进行混凝土配合比设计,按规范选用混凝土材料,对混凝土所用水泥、外加剂及砂、石骨料级配优选后确定。(6)混凝土生产采用自动计量拌合站集中生产,尤其混凝土外加剂亦采用自动计量,严格控制搅拌时间,确保混凝土的质量。(7)隧道内混凝土在运输过程中不能发生离析、漏浆、严重泌水及坍落度损失过多等现象,灌筑混凝土连续进行,如必须间断时,其允许时间由试验确定。混凝土振捣以台车附着式震捣器为主,辅以插入式捣固棒,确保混凝土均匀密实,不存在空洞、露筋、露骨、蜂窝麻面、气泡、裂缝等缺陷。(8)衬砌分段长度采用12m,以减少施工缝数量;衬砌整体连续灌筑,不留水平施工缝,因特殊原因必须留水平施工缝时,必须做好防水处理,涂刷接口剂防水。(9)防水板铺设技术措施防水板的铺设要松紧适度,使之能紧贴在喷射混凝土表面上,不
致因过紧被撕裂;过松,无纺布防水板褶皱堆积形成人为蓄水点。为防止电热加焊器将防水板烧穿,可在其上衬上隔热纸。防水板一次铺设长度根据混凝土循环浇筑长度确定,并领先衬砌施工2~3个循环。4、喷射混凝土主要施工技术措施喷射混凝土原材料要储放于储料棚内,避免露天堆放淋雨及环境污染和倒运材料而引起的泥污染集料,引起堵管和强度降低等现象。喷射前,先开风,再送料,后开速凝剂阀门,以易粘结、回弹小、表面湿润光泽为准。严禁随意增加速凝剂和防水剂掺量,尽量用新鲜的水泥,存放较长时间的水泥将会影响喷射混凝土的凝结时间。喷射机的工作风压严格控制在0.3~0.5Mpa范围内。严格控制好喷嘴与受喷面的距离和角度。喷嘴与受喷坡面垂直,有钢筋时角度适当放偏30°左右,喷嘴与受喷坡面距离控制在1.0~1.2m范围内。喷射顺序自下而上,料束呈旋转轨迹运动,一圈压半圈,纵向按蛇形状移动喷射。喷射混凝土由专人喷水养护,以减少由于水化热引起的开裂,发现裂纹用红油漆作上标识,进行观察和监测,确定其是否继续发展并找出原因进行处理。对不再发展的裂纹,采取在其附近加设土钉或加喷一层混凝土的处理办法处理,以策安全。用预埋钢筋标尺法测设喷射混凝土厚度,不够设计厚度的重新加喷补够。5、二次衬砌主要技术措施(1)混凝土浇筑时使拌合物充满整个模型,同时注意拌合物入模的均匀性,保证不离析。拌合物自由下落高度控制在2m内,超过时,采用φ150mm的软管接长下料,软管沿纵向每3m布置一道。(2)采用插入式振动棒捣固,必须符合下列规定:
每一振点的捣固延续时间,应使混凝土表面呈现浮浆和不再沉落;振动棒的移动间距不大于振捣器作用半径的1.5倍;捣动棒与模板的距离不大于其作用半径的0.5倍,并避免碰撞钢筋、模板、预埋件等;振动棒插入下层混凝土内的深度不小于50mm。(3)试验室按规定要求在灌筑混凝土现场做试件,并详细填写施工记录。(4)泵送混凝土。碎石最大粒径与输送管内径之比不大于1:3;通过0.315mm筛孔的砂不小于15%;最小水泥用量为300kg/m3;坍落度为180~220mm。(5)管道管线安装要求直、转弯缓;灌筑点先远后近;泵送混凝土施工先后顺序为:泵水湿润管道-泵水泥砂浆-泵混凝土-泵砂浆-泵水洗管。为防止砂浆在管道内离析造成堵管,砂浆用细砂拌制。换管时先湿润后接驳;泵送过程严禁加水、空泵;开泵后无意外情况中途不要停歇。洗管时,为防止洗管水在压力作用下进入混凝土内造成混凝土离析而堵管,洗管前,先泵两斗1:1的水泥砂浆,并将水与砂浆用2个海绵球,1个水泥袋卷和1个橡胶活塞隔开。(6)采用钢结构全断面衬砌台车,保证尺寸准确,二次衬砌混凝土用高压混凝土输送泵浇灌混凝土,确保拱顶部位压满混凝土;加强混凝土的振捣,不漏振。6、保证二次衬砌拱顶填充密实的措施严格控制水灰比、水泥用量和含砂率来保证混凝土中砂浆质量,降低孔隙率。尽量减小水灰比,水灰比不能大于0.6,砂率为35~45%,灰砂比为1:2.0~1:2.5。严格按配合比准确计量。计量允许偏差为:水泥、水、外加剂为±1%;砂、石为±2%。严格控制混凝土的坍落度。在模板台车上预留观察(注浆)孔,间距4~5m,观察孔用φ50mm的锥形螺栓紧密堵塞,混凝土初凝后拧开螺栓,探测拱顶是否回填密
实,如果有空洞,在混凝土具一定强度后且于模板拆除前压浆回填。如果混凝土浇筑过程中拱顶回填不满,采取二次插管浇筑的方法,首先在挡头板位置预留排气孔,然后由内向挡头板方向压灌混凝土。在挡头板处,拱腰线以上预埋注浆管,间距3m,如果发现有空洞,在混凝土具一定强度后且于模板拆除前压浆回填。7、二次衬砌防开裂技术措施7.1隧道衬砌开裂的基本原因分析隧道衬砌开裂的原因分析见表6-1。7.2衬砌防开裂施工技术措施(1)混凝土的耐久性与抗渗性有关,耐抗渗性又与抗裂性有关,而解决混凝土的抗裂性,提高耐久性的技术关键是选择合理配合比,选用高质量的材料和严格控制施工工艺,从而起到防止和避免施工过程中混凝土的收缩裂缝(干缩和冷缩裂缝)。(2)选择低水化热、耐腐蚀、耐久性好的原材料,是防止混凝土开裂的基础,因此施工中必须从原材料抓起,严格控制。表6-1隧道衬砌开裂的原因分析表影响因素作用机理原材料水泥水泥的用量多的混凝土的收缩大;水化热大的水泥,混凝土的收缩大。集料集料的矿物成分、形状、表面结构和级配会影响混凝土的配合比、热膨胀系数、干缩、刚度、徐变和强度。集料中含有粘土等杂质会引起混凝土的高压缩性而开裂。外加剂某些外加剂影响混凝土的硬化速度、用水量、收缩和徐变从而对混凝土的开裂产生影响。施工工艺因泌水泌水集中在大颗粒集料和钢筋的下方会形成内部裂缝。
素浇筑浇筑条件和浇筑速度会通过泌水、模板内的离析、温度、模板变形等对混凝土的开裂产生影响。养护足够的养护温度、养护时间会缓解混凝土收缩引起的体积变化,增加抗裂效果。温度从最初几个小时当混凝土变成固体时确定了混凝土的基长,随后冷却时应从这个长度产生收缩,这就是温度对混凝土开裂的主要影响。(3)选用高效减水剂,是减少水泥用量、控制水灰比、降低水化热、防止混凝土开裂的有效措施。(4)选用合理的配合比,包括水泥用量、水灰比、外加剂掺量、粉煤灰掺量、砂的细度模数、混凝土坍落度、早期强度、混凝土体中心温度等,通过调整混凝土配合比,降低水化热,控制水灰比,提高混凝土质量,防止混凝土开裂。(5)采取保湿措施,要求混凝土表面不能失水,始终保持混凝土表面湿润,防止产生干缩裂纹。隧道混凝土施工完成后,立即进行养护,对空气湿度进行监测,当空气湿度不能满足养生要求时,必须进行喷洒水雾从而保证混凝土表面始终保持湿润。(6)控制拆模时间,根据隧道衬砌进度安排,每节衬砌拆模时间安排在5天以上,使混凝土强度达到设计70%以上,洞口地段承受围岩压力较大时,混凝土强度达到100%设计强度。控制拆模有两个指标,一个是混凝土强度要满足设计规范的要求;另一个是混凝土温度控制要满足两个条件,即混凝土中心温度与混凝土表面温度之差<20℃,混凝土表面温度与大气环境温度之差<20℃,这两个指标必须同时满足。(7)隧道混凝土施工完成后,立即进行养护,对空气湿度进行监测,当空气湿度不能满足养生要求时,必须进行喷水养护。(8)控制衬砌混凝土与开挖面的距离,洞身开挖放炮时间与衬砌混凝土尽量错开以防止混凝土受爆破震动开裂。(9)严格控制衬砌混凝土的施作时间,本隧道浅埋段采用整体衬砌,在开挖后及时进行,控制围岩变形;复合式衬砌,须待初期支护变形基本稳定后进行二次衬砌,并在混凝土强度达到2.5MPa以上后拆
模,以确保衬砌结构质量,防止开裂。8、通风降尘技术措施8.1机械净化无轨运输洞内废气污染主要为大功率的内燃机械,且主要集中到装碴运输工序,为此在该隧道施工中,必须加强通风除尘的工作。(1)加强对进洞机械的维修保养。定期检查空气滤清器是否堵塞、进、排水是否畅通,喷油嘴及时更换,使喷油效果好。雾化程度高,使柴油充分地燃烧。(2)掺柴油添加剂。为了节油和消烟掺加(30~30柴油添加剂)(3)部份机械进行机外净化。主要给装载机装配上带有催化剂的附属箱,连接在尾气排放管上,把发动机排出的废气用催化剂和水洗的办法来降低其中有害气体。8.2水幕降尘在距掌子面30m处边拱两侧各设一台水幕降尘器,在放炮前10分钟打开阀后,放炮后半小时后关闭,打开后高压水在高压风的作用下,雾化程度高,射程远,水雾使隧道面封闭,充分降尘。七、拟投入的主要工程设备见主要工程设备表(后附)。八、创优规划和质量保证措施1、创优规划1)、创优规划目标:确保xx隧道工程达到部优质工程标准,配合全线争创国家优质工程。2)、质量方针以人为本,诚信守约,顾客满意,优质高效,追求卓越。2、质量保证体系
认真贯彻ISO9001:2000质量管理标准,建立完善质量体系。为确保质量体系持续有效运行,实现工程质量创优目标,成立以项目指挥长为组长,总工程师为副组长,有关职能部门领导参加的质量管理、质量体系运行、课题研究、QC攻关领导小组,组织领导工程创优管理工作,详见图8-1《质量保证体系框图》。建立质检机构,项目经理部设安全质量部,设1名专职质检工程
图8-1质量保证体系框图
师,隧道作业队设专职质检员。在施工过程中自下而上按照“跟踪检查”、“复检”、“抽查”三个检测等级分别实施检测任务。配齐人员做到职能相符,实施质量一票否决制。在严格内部“三检”制度的基础上,认真接受建设单位质量监督和监理单位的监理,接受社会工程监督部门的监督,并自始自终密切配合,严格服从。项目经理部设中心试验室,枯榆树拌合站设试验站,试验人员全部持证上岗,试验仪器必须由国家计量部门鉴定认可。在总工程师的领导下,开展检验、检测工作。3、保证工程质量的措施在项目质量管理中,我们将以满足业主和监理要求为原则,以实现设计质量目标为目的,采用先进的质量控制理念,制定科学的质量管理规章,严格执行铁道部验收标准和相关部门的具体要求,积极吸收先进技术和质量管理经验,从组织措施、管理措施、经济措施、技术措施等方面强化管理,细化施工工艺,完善质量通病预防技术措施,规范质量记录填写,保证工程质量始终处于受控状态,确保工程质量达到设计要求。(见图8-2保证工程质量措施框图)及表8-1隧道工程质量通病预防措施表。3.1隧道开挖保证措施开挖是隧道工程的重要环节,针对不同的情况采取切实有效的措施是保证开挖质量的关键。坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则;坚持“先治水、短开挖、非爆破、强支护、勤测量、快成环、早衬砌”的原则。积极应用隧道施工的新技术、新工艺,机械设备配套施工,形成开挖、出碴、及时喷锚支护与混凝土衬砌相配合的流水作业。开挖过程中严格按设计控制开挖断面,严格控制超挖,径向超挖应小于10cm
。当出现超挖时,采用喷锚等支护永久支护体系时,多次图8-2保证工程质量措施框图
表8-1隧道工程质量通病预防措施表通病现象原因分析预防措施1.隧道拱背回填不实工序安排不合理,拱圈混凝土灌筑后没有及时回填;没有按规范标准进行回填1.在出现超挖坍塌时,严格按规范和验标要求办理,拱脚以上1m范围内的超挖,必须用与拱圈同等级混凝土一次填筑。其余部分,超挖在允许范围内可用与衬砌同样材料回填,超挖大于规定时可用片石混凝土或浆砌片石回填。2.回填完后,必须经质检员检查合格后,方可进行下道工序。2.隧道水沟、电缆槽不平直模板支撑不牢固,造成跑模现象;顶面抹平控制不好1.采用成熟的型钢模板体系施工方法,每倒用一次都要进行整修。2.放样点宜5m一个,模板纵向接缝处要重点检查标高,加强支撑,防止跑模。3.捣固密实,顶面抹面要设专人负责。4.不得提前拆模,以防拆模造成棱角破损。3.隧道渗漏水防水层破坏,混凝土有裂纹;混凝土施工缝、沉降缝未处理好;混凝土振捣不密实;没有严格按工艺组织施工1.按设计要求施工防排水设施,灌筑混凝土时保证防排水设施位置正确,牢固、不破损。2.洞身施工防水层前先进行支护表面修整处理,防止防水层被戳破。3.采用防、排、截、堵相结合,因地制宜,综合治理的原则。4.衬砌混凝土要捣固密实,加强结构自身防水。5.按规范安装止水带、止水带采用钢筋卡定位和固定,按设计埋设排水盲管。
4.隧道边墙施工缝接触面处混凝土不密实挡头板没有按设计加工成整块模板,缝隙大,支撑不牢;捣固不密实,漏浆,跑模变形施工缝不顺直1.按设计断面预制端头模板,立模要牢固并充分湿润模板。2.加强捣固,边角处一定要振捣密实。3.木工现场值班,发现跑模,立即纠正。复喷,直至大面平顺。洞身开挖后,每开挖一个循环实测一个断面尺寸。质量保证措施如下:测量是控制开挖轮廓线精度关键,每5米标出开挖轮廓和隧道中线位置,超前支护前用油漆绘出开挖断面中线、水平线和断面轮廓线。根据隧道的围岩特点合理安排施工工序,人工配合机械。对工人加强开挖及开挖后轮廓线的整修技术方面的培训和指导。每循环开挖进尺不大于设计每架工字钢或临时支撑的间距。开挖过程中钢架或临时支撑,根据现场具体情况来增设锁脚锚管,以确保钢架基础稳定,确保下一个工序的安全施工,要及早封闭成环,必要时增设临时仰拱,保护基底,施工中不用大型车辆,以免造成基底破坏,影响围岩。2.2砂浆锚杆施工措施采用凿岩机沿开挖轮廓线钻孔,钻孔直径大于锚杆直径15mm,然后采用砂浆锚杆专用注浆泵往孔内压注早强水泥浆,注浆管随水泥浆的注入缓缓匀速拔出,随即迅速将杆体插入。砂浆锚杆长度根据围岩状况及设计确定,锚杆呈梅花形布置。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。2.3喷射混凝土施工措施
为保证喷射混凝土的厚度和质量,喷射混凝土分为初喷和复喷。喷射混凝土采用湿喷工艺。喷射料由洞外的混凝土拌合站拌合。初喷在清帮、找顶后立即进行,初喷混凝土厚度4~5cm,及早快速封闭围岩。复喷在初喷混凝土层及加固后的围岩保护下,完成立拱架、挂网、锚杆工序的作业后进行。2.4衬砌混凝土施工措施二次混凝土衬砌采用衬砌台车进行。混凝土衬砌施工采用输送泵灌筑,拌合站集中拌和,混凝土输送车输送,挡头模板采用钢模,确保施工缝质量。当衬砌混凝土强度达到拆模设计强度时,方可拆模。2.5衬砌混凝土防开裂措施隧道衬砌前,必须将隧道底部和墙脚的虚碴、浮碴清除干净,确保仰拱、铺底以及隧道的拱墙衬砌置于坚实的基础上,避免衬砌不均匀下沉开裂。衬砌前对防水层的铺设质量进行检查,确认防水层与初期支护基面密贴,避免混凝土灌筑到拱部时,因防水层张紧形成外模,导致衬砌于基面不密贴,影响结构受力性能。采用泵送混凝土工艺,周密组织混凝土运输,最大限度的缩减混凝土运输时间和浇筑间歇时间,并加强混凝土灌筑过程中捣固,确保混凝土捣固质量,保证衬砌混凝土的密实度。2.6耐久性混凝土生产工艺原材料选择与混凝土配制在符合国家及铁道部有关标准规定的前提下,同时应满足以下几项措施:(1)选用C3A和碱含量较低、比表面积不大于350m2/kg、C3A含量不大于8%的非早强型普通硅酸盐水泥,尽量减少水泥的水化热和自收缩,有利于提高抗裂性能。
(2)细骨料选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、孔隙率小的洁净天然中粗河砂,选用粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小的洁净的碎石,严格控制骨料的针片状颗粒含量和孔隙率;尽量降低拌和用水,减少胶凝材料的用量。普通结构混凝土用碎石的粒径不大于40mm,C50及以上预应力结构用碎石的粒径不大于25mm,保证混凝土整体结构的均匀性。(3)适量掺加烧失量较小的粉煤灰,细度筛余量较小的磨细矿渣粉,比表面积适中、品质稳定均匀、来源固定的优质矿物掺合料,降低水化热和减少拌和水,改善水化产物的微结构,改善浆体及骨料界面结构,并增加混凝土后期强度与密实性,提高混凝土耐久性能。(4)采用具有高效减水、适量引气、能细化混凝土孔结构、能明显改善或提高混凝土耐久性能的外加剂。(5)在满足设计、施工要求的情况下,尽量减少水泥和胶凝材料的用量(C30及以下混凝土的胶凝材料总量不高于400kg/m3,C35~C40不高于450kg/m3,C50及以上不高于500kg/m3)。(6)根据混凝土结构所处的不同环境条件,确定掺合料掺量及混凝土的最大水胶比和单方混凝土胶凝材料的最低用量限值;硫酸盐侵蚀环境下的混凝土结构采用较大矿物掺合料掺量的低水胶比混凝土;对有化学侵蚀的混凝土结构采用较大矿物掺合料掺量的低水胶比混凝土;化学侵蚀环境及隧道防水混凝土按设计要求掺加具有相关功能的专用外加剂;掺合料、外加剂品质指标及配合比参数限值分别符合《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》的要求。(7)混凝土结构骨料砂浆棒(岩石柱)膨胀率应小于0.10%,否则按“设计暂规”的要求采取抑制碱—骨料反应的技术措施。(8)
钢筋混凝土中由水泥、矿物掺合料、骨料、外加剂和拌和水等引入的氯离子总含量不应超过胶凝材料总量的0.10%,预应力混凝土结构的氯离子总含量不应超过胶凝材料总量的0.06%。(9)根据设计的不同配合比对混凝土拌和物的性能、抗压强度、抗裂性以及耐久性能试验结果,按照工作性能优良、强度和耐久性满足要求、经济合理的原则,从中选择原材料品质、混凝土物理力学及耐久性均符合“设计暂规”要求的耐久性混凝土配合比。2.7隧道质量保证措施严格喷射砼工艺,按配合比拌制砼料,特别要严格控制外加剂掺量。新旧砼面要清洗至露出砼的本色,没有泥土或杂物。分层喷射,以保证喷射砼的质量。保证立拱质量。注意螺栓松紧程度和连接筋的焊接质量。确保钢筋网与围岩紧密相贴,钢筋网必须连接牢固,否则喷射砼时会振动钢筋网,从而降低喷射砼质量。保证核心土的大小和长度。清除拱脚积水与淤泥,通过打拱脚锚杆或扩大拱脚认真加固拱脚,加强纵向联结等,使初期支护与围岩形成完整体系。尽量单侧落底或双侧交错落底,避免上半断面两侧拱脚同时悬空;控制落底长度,视围岩情况采用1-3m,不大于6m。减少上、下台阶施工的相互干扰,并及时封闭成环。找出每道工序的合理施工时间,各工序严格按标定时间进行控制,从而缩短循环作业时间,减少开挖面土体的暴露时间。及时监控量测围岩,观察拱顶,拱脚的收剑情况,据此调整初期支护参数。九、安全保证体系、组织机构及保证措施1、安全保证体系建立健全安全组织机构和安全保证体系,成立安全生产领导小组。指挥长为安全生产第一责任人;指挥部
安全质量部为安全保证职能部门,设专职安全工程师;第一项目部及一工区设安质部,施工队设专职安全员,班组设兼职安全员跟班作业,形成自上而下的安全保证体系。安全领导小组以施工安全、人员安全、财产安全为工作职责,层层签订安全责任书,严格遵守有关安全生产和劳动保护方面的法律法规和技术标准,建立健全安全生产保证制度,定期检查安全生产情况,召开安全会议,发现问题及时解决,把事故苗头消灭在萌芽状态。安全保证体系详见图9-1。2、安全组织结构安全组织机构详见图9-2。专职安全工程师及隧道作业队队长各施工队安全员施工班组兼职安全员项目经理部安全生产领导小组设备物资部安全质量部工程技术部指挥部安全生产领导小组图9-2安全组织机构框图3、隧道施工一般安全技术措施任何人进洞必须佩戴安全帽和其它防护用品,遵章守纪,听从指挥;同时加强安全保卫,禁止闲杂人员进入。进洞前进行登记并接受洞口值班人员检查,经班组长点名,并执行进洞挂牌、出洞摘牌制度。
施工中发现隧道内有险情,工班长、领工员必须立即在危险地段设立明显标志或派人看守,并迅速报告施工领导人员及时采取处理措施。若情况严重,要立即将工作人员全部撤离危险地段。在洞口或适当处所,设置急救材料储备库,储备防火、防水、防毒器材,支撑用料,各种适用工具等。备品要保质保量,并不得随意挪动,使用一次后立即进行补充。
图9-1安全保证体系框图
隧道掘进时要加强地质超前预报,在浅埋段指派专人观测地面变化有无沉降,确保施工的安全。4、洞口土石方施工安全技术措施洞口段土石方开挖时,注意坡面的稳定情况,每次开工前、收工后,对坡面、坡顶周围认真检查。对有裂隙和塌方现象或有危石、危土时立即处理。开挖按自上而下的顺序进行,防止因开挖不当造成坍塌,坚决禁止掏底开挖。洞口土石方施工时,要做好截、排水工作,并随时注意检查,开挖区应保持排水系统通畅,并与原有水系相连通。在岩石破碎土质松软地段,开挖面不能太大,不能暴露太久,及时进行防护处理,防止坍塌伤人。做好施工中机械设备的组织指挥工作,保证道路畅通,防止发生机械碰撞、翻机、翻车及伤人事故。5、隧道开挖安全技术措施针对xx隧道地质特殊、浅埋、工期紧等特点,不良地段、塌滑不安全因素多的实际情况,施工中做好超前地质预报,制定工程预案提前采取措施,防止隧道坍塌,确保施工安全。根据不同地质,我们采取一定的措施以确保工程质量。以“超物探、预支护、短开挖、快喷锚、勤量测、早衬砌”为施工原则,制定切实可行的洞室开挖施工方案和措施以保证工程质量。采用超前钻孔并辅以地质雷达、地质素描等物探手段进行超前地质预报,探明前方的陷穴、塌滑,针对不同的情况采用相应的技术措施。隧道浅埋段开挖前采用超前长管棚预支护、超前小导管预支护、超前锚杆预支护等措施,施工中按“弱爆破、短开挖、强支护、早封
闭、勤量测”的原则,稳扎稳打,步步为营,确保隧道质量和施工安全。加强围岩监控量测频率,随时注意围岩动态。严格按设计规定进行锚喷支护,控制围岩的变形量,防止坍塌。派专人负责,加强安全警戒措施,防止突发事件发生。6、隧道喷锚作业安全措施作业人员均须配带必要的防护用品。机具设备应置于安全地段,喷射机、注浆机、水箱必须装置压力表和安全阀,定期进行耐压试验。发生堵管时,应及时疏通;处理堵管时,喷嘴前严禁站人。经常检查管道和接头是否有松脱和击穿可能,发现问题立即处理。7、装碴运输安全技术措施该隧道采用无轨运输方案,隧道内运输量大、车辆频繁,为保证安全,必须制定一套调度、信号、洞内物料存放等制度。建立有效运输规章制度、作业标准和安全操作规程;每次爆破后,先保证通风达到30min以上,再进洞,待找顶、清危和初喷完成,保证掌子面安全的情况下,再进行装碴;工作人员进出隧道应走预设通道,不得在运输范围内随意走动;非工作人员严禁进入工作、运输场地;较大坡度地段、洞口平交道、横通道口、施工作业地段以及有障碍物地段,必须设置明显的标志,汽车通过以上地段时,应减速鸣号。在大坡度地段、施工作业地段以及前面有障碍物地段,必须设置明显的标志,汽车通过以上地段时,应减速鸣号。8、隧道用电安全技术措施xx隧道进出口作业队各设电气工程师1名,负责安全技术档案的建立和管理。建立健全各种规章制度,并认真执行。电工必须熟悉用电安全规程、规范,认真执行。并建立临电档案,
及时记录有关资料。电工负责填写临电纪录和维护临电线路及操作开关。线路开关及设备每月检查一次,包括线路的绝缘测试,接地电阻测试,设备绝缘测试及线路设备的检查等。配电系统全部采用TN-S系统,所有用电设备的外壳必须与专用的PE线相连通,总接地电阻必须小于4Ω。手持式用电设备的保护地线应在移动电缆芯内,其截面大于1.5mm2。维修和操作开关时,电工必须穿戴绝缘鞋、手套,必须使用绝缘工具。洞内设备移动前进行检查,不得与电力电缆相接触或钩挂。在移动时采取相应的安全措施,保证电力线的安全。在主要通道、抽水机站、横通道等重要场所,设置安全照明。漏水地段照明应采用防水灯头和灯罩,不安全因素较大的地段必须加大照度。现场配备灭火工具、器材,确保现场电气设备及其他设备的安全。9、防火、防水安全保证措施隧道进出口各类房屋、库棚、料场等的消防安全距离符合公安部门的规定,室内不得堆放易燃品;焊割作业点与氧气瓶、乙炔发生器等危险品的距离不少于10m,与爆破物品距离不少于30m,乙炔发生器与氧气瓶的距离不少于2m;严禁在木材加工场、料库等处吸烟;现场的易燃杂物,随时清除,严禁在有火种的场所附近堆放。施工现场和生活区做好防火工作,现场按规定配备灭火器、消防砂箱、水池等完好有效消防设施和器材,安全标牌齐全且符合规定,油料库、材料库、电气设备、机械设备作为防火重点,实行定人定责、定期检查,严防火灾发生。现场防火消防器材由专人维护、管理,定
期更新保证完整好用。组成业余消防队,定期培训,保证所有施工人员熟悉并掌握消防设备性能和使用方法。雨季成立防汛小组,设专人值班,加强与气象部门的联系,制定防洪预案,提前做好防洪防汛工作,备足防汛材料,避免人员及财产损失。10、通风和防尘的安全技术措施无轨运输洞内废气污染主要为大功率内燃机械,且主要集中到装碴运输工序,为保证施工人员的身体健康和生命安全,必须加强通风除尘。通风措施:选用大功率的双级通风机,xx隧道进出口各配备1台110KW的通风机,并备用1台。为了减少风阻,在保证有效净空的情况下,选用大直径(1.5m)的风管。严格控制通风时间,确保置换掌子面附近足够的施工距离。部分机械进行机外净化。主要给运输车辆装配上带有崔化剂的附属箱,连接在尾气排放管上,把发动机排出的废气用崔化剂和水洗的办法来降低其中有害气体。水幕降尘:在距掌子面30m处边拱两侧各设一台水幕降尘器,在放炮前10分钟打开阀,放炮后半小时后关闭,打开后高压水在高压风的作用下,雾化程度高,射程远,水雾使隧道面封闭,充分降尘。11、爆破器材安全措施爆破器材经当地公安部门批准并从当地公安部门领取后,在运输过程中为确保安全拟采用如下措施:(1)炸药和雷管分开运输;(2)运输过程中由公安人员全程押运;(3)指定专门运输车辆,选择政治素质过硬、专业技术突出的驾驶员驾驶,运输车辆安设密封棚并加锁,钥匙由负责押送的公安人员负责保管,到达施工现场后由负责押送的公安人员负责开锁,并与施工
现场负责人办理移交签认手续。(4)炸药使用必须一次一领,炸药存放点保管员必须做好登记台帐;隧道作业队炸药领取必须固定专职人员,没用项目不同意不得随意更改,若没有更改通知,炸药保管人员不得让其他人员进行领取。在洞内未使用完的炸药必须由公安负责押送送回炸药存放点,并做好相关手续。严禁于洞内存放炸药、雷管等爆破器材。一旦发现将立即开除出单位。(5)炸药存放点炸药保管、看护人员必须责任性强的正式职工担任,严禁劳务工进行炸药保管、领取、运输。12、特殊、紧急事件的应急安全保证措施施工中,遇有动力设备、高压电线路、压力容器、易燃易爆品、有毒有害物体等情况,需要特殊防护时,必须按设计要求,采取可靠安全防护措施,确保施工安全。设计未考虑,在施工中又必须采取防护措施时,须报甲方批准后方可实施;遇有危及安全的特殊紧急情况时,根据应急预案相应处置,事后3天内必须向甲方补办批准手续。十、工期保证措施为确保xx隧道总工期目标实现,采取如下保证措施1、施工措施1)、针对隧道不良地质地段展开攻关,加快施工进度。洞口段、软弱破碎带等不良地质地段,施工时遵循“短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、稳扎稳打”的原则,超前支护采用超前小导管、超前锚杆,钢格栅、大管棚等;严格按施工规定程序安排各工序,严禁盲目冒进,避免塌方,安全稳妥地顺利通过不良地质地段,以保证工期。2)、对于围岩级别较差、地段,施工时用超前小导管注浆预加固,爆破清除危石后,及时锚喷,安装钢架支撑,加强支护,确保安全。3)、施工中经常观察地质变化情况,安全员要特别注意经常检查,
如安全警示标牌,人员自身安全防护,管理到位情况,制定措施落实情况等。4)、加强量测、监控,认真分析数据,检查支护、衬砌的受力状态,如有险情,采取紧急支护措施,及时处理。5)、设计有仰拱的地段,及早施作仰拱,仰拱应先于边墙施工,以利于围岩稳定。6)、加强测量、检测仪器设备的维修和保养,使之处于良好状态,确保测量和检测质量。2、雨季施工保证工期措施1)、由项目工程技术部与当地气象水文部门建立联系,提早掌握天气变化情况,及时通知各施工工点,以便合理地安排和指导施工。2)、做好对进场便道的维修和防排水工作,保证运输道路在雨季施工时畅通。3)、增加必要的防雨设施,对施工人员配备必要的劳动保护用品。4)、常用的主要劳动工具、材料在雨季前进行必要的存储,以满足雨季期间施工需要。5)、合理安排施工顺序,提前修筑工程施工中的防排水、排洪设施。3、夜间施工保证工期措施1)建立夜间值班制度,做好周密的组织和技术交底,配备足够的物资,确保夜间施工顺利进行。2)严格复核、检查制度,确保各项技术指标准确无误,符合设计和规范的规定。3)严格隐蔽工程检查签证制度,夜间必须进行隐蔽工程施工时,及时通知监理工程师到场检查,并办理签证手续。4)做好夜间施工防护,在作业地点附近设置警示标志,悬挂红色
灯,以提醒行人和司机注意,并安排专人看守。5)夜间施工要有足够的照明设施。施工场地要做好清理工作,不乱堆乱放物品,保持工作面整洁,防止发生意外而影响施工。6)现场配备手电筒若干,以备检查使用。7)施工用水、电线路尽可能排放整齐,不准乱拖乱拉,以防出现意外事故。4、农忙季节施工保证工期措施1)、在农忙季节到来之前,全线统筹规划,合理调配工、料、机,确保隧道工程按计划完成。2)、农忙季节到来之前,充分做好各种工程用料的采购和储备。3)、农忙季节也是用电高峰期,农忙季节到来之前,备足发电设备,保证正常的施工用电。5、交叉施工保证工期措施1)、做好测量的贯通闭合。2)、对相临工程,做好配合,避免扯皮。3)、仰拱施工搭设架空平台过渡,减少洞内工序间相互影响。6、意外情况下保证工期的措施遇到气候恶劣等人力不可避免的自然灾害时,调整原网络计划,精心组织,合理安排,加大投入确保关键工序不受影响。遇到地质与设计资料不符时,积极与设计单位联系,申请进行变更处理,待变更批复后,集中人力、物力,确保工程如期完成。遇到建设资金不能按时到位时,则投入足够流动资金,确保工程施工顺利进行,保证按期完成本工程建设任务。如因特殊情况,无法按原计划要求完工时,必须及时调整网络计划,起动备用设备,增加人员等资源的投入,保证总工期的实现。备足草袋、麻袋、塑料袋、木桩等抢险物资器材,发现险情苗头
立即采取预防措施,确保施工安全。7、赶工措施及应急预案1)、隧道工程昼夜施工,编制施工进度计划时,各项进度指标考虑较低,留有充足的富裕时间。因特殊原因造成工期延误,在施工组织设计中,充分考虑应急的赶工预案,做好人员、物资、设备动员,保证阶段工期和总工期的目标实现。2)、建立一定规模的材料厂,储备一定数量的施工材料和防雨、防潮、照明材料、设备,以防急用,确保施工工期。十一、隧道环保、水保措施工方案1、环保目标坚持做到“少破坏、多保护,少扰动、多防护,少污染、多防治”;使环境保护监控项目与监控结果达到设计文件及有关规定,教育培训率100%,贯彻执行率和覆盖率达100%。总原则:环保、水保要本着“三同时”原则与工程本体同步实施。环保方针:以人为本,遵纪守法,节能降耗,预防污染,持续改进,造福人类。2、环境保护体系及管理机构建立完整的环境保护及水土保持保证体系。成立以项目经理为组长,项目副经理和总工为副组长,专职部门、施工队长为组员的管理领导小组。根据施工对环境的特殊要求,工程指挥部将指定专职环保工程师,负责本标段施工中的施工环保、生态环保及水土保持工作。工程指挥部、队分级管理,负责检查、监督各工点各项环保工作的落实;并加强对施工人员的环保意识培训,使人人明确环保工作的重大意义,积极主动地参与环保工作,自觉遵守环保的各项规章制度。
3、大气环境保护措施除设有符合规定的装置外,禁止在施工现场焚烧油毡、橡胶、塑料、皮革、树叶、枯草等以及其它会产生有毒、有害烟尘和恶臭气体的物质。发电机选用带净化装置的柴油机。4、水环境保持措施施工机械的废油、废水,采取有效措施加以处理,如化学处理不得超标排放,造成河流和水源污染。禁止将有毒有害弃物作土方回填,避免污染水源。存放油料的库房地面进行防渗处理。5、降低噪音措施依照GB12523-90《建筑施工场界噪声限值》和《工业企业噪声卫生标准》进行施工。严格控制噪声,进入施工现场不得高声喊叫、无故甩打模板,乱吹哨,限制高音喇叭的使用,最大限度地减少噪声扰民。选择声源强度低、声功率小的低噪声设备及工艺代替高噪声设备与工艺。在发电机上加装消声器进行消声。6、水土保持措施施工过程中绝不乱砍乱伐,保护好绿地、植皮。洞门施工完后回填,恢复天然地面,对于破坏地形要进行必要的挡护工程。7、文明施工制度保证措施在本工程施工中必须始终坚持文明施工的原则,要依照国家有关建设的政策、法规,依法施工,坚决杜绝野蛮施工,要遵纪守法,发扬“铁军”精神,展新一代铁路建设者的风采。在文明施工的前提下,
合理安排施工进度、制定施工方案。所有工程项目的实施,都要按照哈尔滨铁路局铁路现场文明施工的要求执行。按照文明工地创建活动的有关规定,积极争创文明施工标准工地。(一)建立文明施工管理机构,健全文明施工保证体系。成立以项目经理为组长,项目总工程师为副组长,工程技术部、安全质量部、环境保护部、综合部、资源保障部和施工队领导组成的文明施工领导小组。下属各施工队也要成立相应组织,班组长指定为文明施工负责人。文明施工保证体系详见“文明施工保证体系框图”。成立文明施工领导小组抓好文明施工宣传教育工作加强现场管理,做好各种标识,制定规范化操作规程,布置好水、电线路及现场材料堆放工作等运输队检员制定文明施工奖罚措施项目部定期现场检查作业队自我检查施工后总结,进行奖罚兑现平行作业队互相检查基础工作监督检查文明施工保证措施文明施工保证体系框图(二)对参建职工按国家、地方政府有关规定进行教育,组织全体人员认真学习并严格遵守当地文明公约的有关规定。使文明施工成为各级管理人员和全体职工的自觉行动。(三)实行责任负责制,将文明施工、环境保护与作业班组管理人
员工资奖金挂钩考核。(四)尊重当地风俗习惯,正确处理好与当地群众的关系,建立良好的社会关系,搞好工地文明建设。(五)工人在上岗前必须经过文明施工及环境保护教育培训,未经培训的工人,不得使用。所有参加施工人员经常进行施工安全、法纪和文明教育,增强文明施工意识。(六)施工中有计划组织职工学习有关文明公约的规定,争做文明公民。(七)施工现场施工现场悬挂“四牌三标”,悬挂时要齐全、美观、整齐、按照规定的材料、式样、颜色、内容等标准格式统一加工制作。严格按照施工组织设计平面布置图划定的位置堆放成品、半成品及原材料,所有材料分类存放、堆码整齐,并悬挂标识牌。现场标牌:在施工现场明显地点设置周正醒目的“四牌三标”,即工程告示牌、责任划分牌、质量标准牌、安全标准牌,确保工期标语、确保安全质量标语、保护环境等宣传鼓动标语。工程告示牌标写:工程名称、工程概况、开竣工日期、建设单位、设计单位、施工单位、监理单位名称;责任划分牌应标写:工程名称、施工单位、施工负责人、技术负责人、质检工程师、安全检查员;质量告示牌标写:质量方针、质量目标、质保措施;安全告示牌标写:安全方针、安全目标、安全天数、安保措施。在进场道路入口处设置彩门。在场地及营区周围插设彩旗。在材料堆放地和拌和站(机)插(挂)标识牌标写:材料名称、产地、规格或型号、检验日期、检验人员姓名。室内布置:现场办公室或值班室,墙面悬挂(张贴)现场总平面布置图、施工形象进度图,组织机构、工作职责、工作制度。队伍形象:施工作业人员统一着装,佩戴安全帽。上岗人员均佩
戴胸卡,施工负责人、质量、安全检查人员佩戴红色袖标。所有管理人员坚守岗位,各尽其职。十二、遵循的施工规范《铁路工程隧道施工质量验收标准》TB10417-2003《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》TB10424-2003《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》铁建设[2005]160号《铁路隧道施工规范》TB10204-2002《铁路混凝土与砌体工程施工规范》TB10210-2002《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》TB10108-2002十三、附图表
投入本隧道主要设备一览表序号名称规格型号产地数量(台·套)现状备注小计其中自有租赁新购特别制造1挖掘机CT320美国22良好2混凝土湿喷机TK961成都44良好3液压混凝土模衬砌台车GSM/12224交流电焊机1010良好5钢筋弯曲机22良好6潜孔钻XY-1重庆22良好7高压双液注浆泵AL-278瑞士44良好8仰拱栈桥自制449管棚钻机PG115意大利22良好10凿岩多功能台架自制2211喷锚台架自制2212防水布台架自制213风镐G-10168814风动凿岩机YT-28天水603030良好15电动空压机L22/8徐州1010良好16内燃空压机VTX-12/7徐州22良好17钢筋切断机22良好18侧卸式装载机ZLC50柳州44良好19自卸汽车北方奔驰包头1616良好20水泵KWPK200-400淄博2020良好21污水泵150WL140-18-15吉林44良好22污水处理设备上海22良好23轴流通风机SDF-16北京22良好24防水板自动爬行焊机ANEISTENCH-6060瑞典44良好25发电机250GF-300上海22良好
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