重庆某小净距隧道施工方案(拱墙衬砌、超前支护).doc
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1、目录1.编制依据452.编制原则453.工程概况453.1自然地理条件453.2地形地貌453.3气象及水文453.4隧道围岩类别表454.小净距隧道的施工应对措施455.总体施工方案456.施工方法456.1洞口明挖段456.2超前支护施工456. 3级围岩预留核心土环形开挖456.4级围岩台阶法开挖456.5.初期支护456.6.仰拱及仰拱填充456.7.拱墙衬砌456.8.防水层施工456.9.通风456.10.隧道内排水457.超前地质预报及监控量测457.1超前地质预报457.2监控量测458.施工组织及进度安排458.1.组织方案及资源配置458.2.进度计划459.施工安全保证措
2、施459.1.开挖施工安全保证措施459.2爆破作业安全保证措施459.3. 装碴及运输安全保证措施459.4. 支护、衬砌安全保证措施459.5.防火、防洪、洞内排水安全保证措施459.6. 临时用电及照明安全保证措施459.7.确保地表建筑物变形的安全措施4510.环境保护措施45 1.编制依据1.1.某某隧道施工设计图纸。1.2.现行适用于本合同段的相关的设计施工规范、规程、规则、规定、质量检验与验收标准等。1.3.我司现有的施工技术水平、施工管理水平和机械设备配备能力。1.4.类似工程的施工技术经验。2.编制原则2.1.遵守国家、地方政府对工程有关的法律、法规和政策。2.2.优先考虑安
3、全、质量的原则。在保证安全的前提下,精心组织施工,确保无安全、质量事故发生。2.3.坚持施工技术先进、施工方案可行、施工组织科学合理、快速优质安全高效、不留后患。2.4.采用机械化配套快速施工技术,无轨运输,开挖先行,仰拱及衬砌紧跟,严格控制隧道变形及地表沉降。2.5.重视工程地质、水文地质、地表建筑物调查及超前地质预报工作,建立以地质工作内容为先导、以监控量测为依据的信息化施工管理体系,为施工提供可靠的地质资料。3.工程概况3.1自然地理条件某某隧道隧址位于重庆市江津区某某镇五福村,起讫里程(左线)为K19+766K20+885、长1119m;右线起讫里程为YK19+756YK20+872、
4、长1116m;隧道进口属五福村7社、出口属五福村3社。3.2地形地貌隧道进口位于一沟谷中,洞口处横坡较陡,横坡约43,近直线状,基岩裸露,出露岩性为泥岩,横坡以下为宽阔沟谷,地势平缓,被垦为旱地及冬水田。洞口外沟谷的高程为257.20m,陡坡坡肩的高程为403.70m,切割深度可达146.50m。进口段斜坡植被发育,以松柏为主。隧道出口位于斜坡地带,于一陡坡脚处出洞,坡脚处的地势较为平坦,被垦为旱地,且分布有水塘,坡脚以上的斜坡横坡约32,基岩大面积裸露,局部有零星的覆盖层,植被发育,以松柏为主。洞身穿越地段地势起伏变化不大,多为旱地,分布有少量大小不一的水塘。隧道洞身穿越地层为泥岩,岩石抗压
5、强度较差;进口段至制高点之间的地形呈直线状,基岩裸露;制高点至出口端地势起伏发不大,被垦为旱地及冬水田,其上分布有大小不一的水塘,隧道区地貌上属于构造剥蚀丘陵地貌单元。3.3气象及水文据江津、綦江气象资料,线路区属亚热带气候,冬少严寒,夏多炎热,雨量充沛。由于地势从北向南逐渐增高,其气温的高低和降雨量的多寡亦随之而已,一般气温北高南低,雨量则北少南多。年平均气温18.018.4,历年极端气温42.2,最低气温-3.6,年平均降雨量1086.51312.5mm,一般平均1090mm,降雨主要集中在59月。綦江从隧道出口外200m处通过,綦江为测区最大的过境河流和最大地表径流,构成区内地表水、地下
6、水的主要径流排泄通道,同时构成线路走廊区的地表水及地下水最低侵蚀基准面。綦江宽90120m,最大水深可11m,勘察期间水位为193.70m,最大洪水位为204.20m。隧道洞身段地势较为平缓,分布有星罗棋布的大大小小的水塘。3.4隧道围岩类别表4.小净距隧道的施工应对措施因某某隧道为小近距隧道(开挖轮廓线间距10.920.5m),针对小净距隧道施工,我部将采取以下应对措施确保施工安全:(1)施工时严格遵循 “短进尺、弱爆破、快封闭、勤量测”和“单洞先行”的原则,先施工右洞、后施工左洞,后行洞必须在先行洞初期支护全封闭后再组织开挖施工。(2)开挖爆破采取微差控制爆破减振技术,增加毫秒雷管的分级段
7、别,减少同段总装药数量,降低爆轰作用产生的冲击波、振动等对中心岩柱及近邻隧道的影响。(3)把施工过程中的超前地质预报和围岩体监控量测纳入施工工序,建立以超前为先导、监控量测为依据的信息化施工管理体系,根据预报及监测结果采取相应的处理措施,制定可靠的处理方案,及时调整支护参数、强化支护措施。(4)及时实做二衬作业,确保施工安全。(5)发现围岩级别与地下水状态与设计不符时,及时提出设计变更,确保施工安全,不留隐患。5.总体施工方案根据现场条件和隧道长度及工期要求,本隧道采用由隧道进口向出口方向的单侧掘进的方式组织施工。隧道的级围岩段采用环形开挖预留核心土法开挖,以机械开挖为主、局部爆破为辅的方式。
8、级围岩段采用台阶法开挖(当上台阶掌子面稳定性差时及时预留核心土,改为预留核心环形开挖),人工利用作业台架成孔装药、光面爆破方式进行开挖作业。隧道出碴采用无轨运输方式,由挖掘机配合装载机装碴、自卸汽车运弃。初期支护、超前支护:超前及径向系统锚(管)杆由人工利用多功能作业台架、手持风钻成孔、安设;人工利用机具安设钢筋网及钢架、进行喷砼作业;超前大管棚由管棚钻机成孔、装管,注浆泵压注浆液。防水层:采用无钉法铺设,热熔法焊接工艺。二次衬砌:洞身段V级围岩二次衬砌距离掌子面5060m,IV级围岩60100m。仰拱及填充采用分幅施工,拱墙衬砌采用人工绑扎钢筋、轨行式钢模台车分节、整体浇注砼,砼由砼罐车运送
9、、输送泵泵送入模。车、人行横洞的拱墙衬砌采用定型和组合钢模板、利用碗扣式脚手架作支撑进行作业。通风方式:采用压入式机械通风,风机选用低噪、节能隧道专用通风机、1200mm的拉链式软管。施工顺序:上台阶开挖上台阶拱墙支护下台阶开挖下台阶边墙及仰拱初期支护仰拱施作二次衬砌整体浇筑。6.施工方法6.1洞口明挖段土石方采用挖掘机挖装、自卸车运弃;二衬结构及洞门由人工绑扎钢筋、整体模板衬砌台车浇筑砼。主要施工方法为:测量放线按照“测规”规定标准,先对设计提供的导线、中线桩、高程桩进行复测,并作好与隧道进口的导线联测,在洞口补加线路中线桩和三级水准测量点,并对桩点作好保护。按设计图纸放出施工边界,征地范围
10、线,按照复桩后的中线桩,对设计纵、横断面进行放线。明洞土石方开挖及边坡支护1)洞口边坡外的截水沟及排水沟在土石方开挖前施工,以避免边坡被冲刷流失,导致边坡落石、失稳坍塌,截排水沟采用人工配合小型机械开挖,人工浆砌。2)土方开挖采用挖掘机挖装、自卸车运弃,人工配合边坡修面方式进行施工;当出现个别较大孤石或少量硬质岩时,采用风钻钻眼、微药量解体,边坡风镐修凿轮廓,减少对边坡的扰动,保持边坡稳定。3)土石方开挖时,分层、分段由上而下进行开挖,两侧边坡用锚管+钢筋网+喷砼作为临时防护,以确保施工安全。结构施工当暗洞开挖初支一定距离后(50m),进行明洞与洞门结构施工。1)明洞基础尽可能挖至基岩面,超挖
11、部分利用浆砌片石回填后方可做明洞结构,如明洞基础未能落到稳固基础上时,明洞基础按设计要求进行地基处理,保证承载力符合设计要求。2)明洞钢筋砼分成两部分施工,先施工明洞仰拱,仰拱及墙脚砼采用组合钢模板人工立模浇注。3)明洞拱墙浇筑施工采用液压可调式钢模板台车作内模,组合钢模板做外模,为便于砼的捣固,外模先固定外模支撑整体框架,模板随砼浇筑高度增高。明洞外防水层及回填施工拱圈砼达到设计强度后,进行两侧浆片回填和防水层施工。1)起拱线以下采用M10浆砌片石回填,然后施做防水层,防水层外采用碎石土分层回填、分层夯实,其上施做粘土隔水层。2)明洞外防水层为两布一膜防水层(无纺布+EVA防水板+无纺布),
12、施工时,先将砼表面的外露钢筋头等杂物清理干净,砼表面修凿平整,以免损坏防水板。防水卷材在现场沿隧道环向逐幅铺设、爬焊机焊接(双焊缝);施工缝采用橡胶止水带,明洞与隧道洞内衬砌接缝处按设计有关要求处理。3)明洞与洞口坡面及仰坡防护采用种草绿化处理,对有喷射砼的地段破除,进行种草绿化。6.2超前支护施工(1)超前大管棚施工进暗洞施工前,在隧洞拱部120范围设置36根超前大管棚,采用1086mm热轧无缝钢管,单根长度20m。施工仰角12、环向间距0.4m,与线路中线平行,加注水泥浆。钢管加工:一般按管长4m、6m下料,钢管接头采用丝扣连接,丝扣长15cm。为使钢管接头错开,编号为奇数的第一节管采用4
13、m钢管,编号为偶数的第一节钢管采用6m钢管,以后每节均采用6m钢管。导向墙施工:导向墙为50cm厚、200cm宽的C25砼,采用4榀I18钢架、50cm间距作骨架,导向墙脚底基础采用扩大基础。导向管采用127钢管,其仰角由测量人员逐根测量定位。大管棚安设:配备两台地质钻机,钻孔及顶进长管棚。按设计位置,跳孔施钻。管棚钢管丝扣连续,丝扣长度15cm,钢管顶端打入较好围岩2m以上,顶管安装结束后就置入钢筋笼后即可注浆。注浆:配备JZB-E型注浆机注浆。浆液为水泥浆(w/c=0.61.0),注浆终止压力为0.71.0Mpa。注浆水泥的强度等级为42.5。注浆结束后, 及时清除管内浆液,并用水泥砂浆紧
14、密充填,增加钢管的刚度与强度。(2)超前小导管(杆)施工除大管棚地段外,其余级围岩地段,拱部120范围设双层42(壁厚3.5mm)超前小导管,L=4.5m,环向间距40cm,纵向间距1.5m,外插角=1014。级加强地段拱部90范围设单层42 L=4.5m40cm超前小导管(壁厚3.5mm),每环33根,纵向搭接大于1.0m,外插角=510;非加强段采用25L=4.5m40cm超前锚杆,每环25根,纵向搭接大于1.0m,外插角=510。其施工方法及工艺:钢管加工及施工:将前端加工成尖锥状,尾部焊6.5加劲箍筋。除尾部1m外,管壁四周钻8mm的压浆孔(梅花型布置),以便浆液向围岩内压注。施工时,
15、用钻杆先钻孔,再将钻杆换成特殊钎尾,将钢管打进孔中。钢管打进及孔口密封处理:钢管从钢架腹部穿过,并由专用顶头顶进,顶进钻孔长度90%管长。钢管末端除焊挡圈外,再用胶泥麻筋缠箍成楔形,以便钢管顶进孔后其外壁与孔岩壁间隙堵塞严密。钢管尾端外露足够长度,并与钢架焊接在一起。钢管顶进时,注意保护管口不受损变形,以便与注浆管路连接。注浆:按设计要求配制浆液,注浆时,孔口初始压力控制在0.51.0Mpa,终止压力控制在2.02.5Mpa。注浆结束后,将管口封堵,以防浆液倒流管外。6. 3级围岩预留核心土环形开挖(1)开挖作业级围岩地段采用预留核心土环形开挖施工。施工以机械开挖为主,辅以人工手持小型机具配合
16、修边;做到分部、依序进行(见施工步序图);部分需爆破地段采用人工手持风钻打眼、浅孔弱爆破方式进行。施工步序见下图 “台阶法挖预留核心土环形开挖”工法施工步序图。第一步:先行开挖上弧形1部(大管棚或超前小导管已经完成),每循环开挖进尺控制在5560cm之间,开挖成形后施作部的初期支护和临时支撑、药卷锚杆25L=3.0m,锁脚锚杆位置可根据实际情况调整;开挖时视情况在中心部位留核心土,待支护结束后下一循环开挖。 “台阶法预留核心土”工法施工步序图第二步:当1部开挖进行约35m后进行3部土方开挖,随后进行第4部土方开挖和部的初期支护,每循环开挖进尺控制在5560cm之间。第三步:当4部开挖进行约35
17、m后进行6部开挖,成形后施作部的初期支护,封闭成环。(2)初支结构施工方法初期支护采用型钢钢架+锚网喷砼联合支护。型钢采用型、系统锚杆采用22L=3.0m药卷锚杆,纵环向间距布置方式1.0m1.0m,喷砼厚度24cm。1)钢架架立根据开挖方法和步骤分部分片安装,为了使左右侧支护上部拱架便于与下部连接,安装拱部钢架时在拱脚处垫上垫板和砂垫层并用锁脚锚管锁固。钢架置于稳固的地层上,用纵向连接筋连成一体。安装好的拱架在拱脚处打好锁脚锚杆,每侧拱脚至少2根。横向和高程误差为5cm,垂直度2,左右纵向误差5cm。钢架与初喷混凝土之间尽量贴紧,如因开挖造成凹凸不平,并有较大间隙时,设置混凝土垫板,严禁用片
18、石和木材填塞,保护层厚度不小于2cm。2)系统锚杆施做采用人工手持风钻成孔、置入药卷、顶入锚杆。3)挂网喷砼钢筋网片预先应按设计格钢架间距在洞外加工好备用,系统锚杆施作好后进行钢筋网的铺装。钢筋网应随高就低紧贴初喷面,固定于锚杆尾部。安装时搭接长度不小于20cm。钢筋网普挂完成后,立即进行混凝土喷射。喷混凝土时,减小喷头至受喷面距离和风压,以减少钢筋网振动,降低回弹。由洞外拌和站集中拌料,运输车运到工作面,喷射混凝土前,用高压风将岩面粉尘和杂物进行清洁。喷射作业分段、分片、由下而上顺序进行。6.4级围岩台阶法开挖对于级围岩地段的预留核心土环形开挖的方法同级围岩地段的施工方法,台阶法施工则采用人
19、工打孔、光面爆破方式进行开挖作业。爆破设计采用楔形掏槽、风钻成孔、人工装药、非电毫秒雷管微差起爆的方式进行洞内光面爆破作业。本隧道为小净距隧道,爆破作业时采用多段微差毫秒雷管将降低单段起爆的装药量,以便降低爆破对小净距中间岩柱的爆轰作用。(1)钻爆方式掏槽方式:采用中空斜眼掏槽形式,为保证掏槽钻眼精度,掏槽位置选择在隧道中线偏下的位置。循环进尺:根据围岩特点,选择每循环22.2m。周边眼间距:拱部周边眼间距50cm。炮眼布置:交错均匀布置辅助炮眼,保证周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上, 同时加深掏槽炮眼(加深20cm)。火工品选择:炸药采用32乳化炸药或岩石2#炸药,周边眼采用32药卷。雷
20、管采用电雷管和115段系列非电毫秒雷管,周边眼增加塑料导爆管。起爆方式:周边眼采用塑料导爆管、间隔装药,其余眼孔均采用集中装药方式;采用乳化炸药、非电毫秒雷管微差有序起爆。(2)炮眼布置方式通过试验确定爆破参数,级围岩的开挖断面为97.7298.94m2,上台阶开挖高度约5.6m,开挖断面积约52.8m2。炮眼布置见下图。级围岩台阶法开挖炮眼布置图(3)各孔装药量及总装药量级围岩钻爆参数,总装药量Q及各孔装药量,详见下表:级围岩台阶法施工开挖上部爆破参数表项目名称炮眼毫秒雷管装药总计装药数量个数深度段数32药卷类型单孔药量个m段类型周边眼5432.01132*200*50.7532.25内圈眼
21、7242.0932*200*71.0525.2掏槽眼9122.2132*200*91.3516.2辅助眼7322.03、5、732*200*71.0533.6底板眼7122.01332*200*71.0512.6合计119.85级围岩台阶法施工开挖下部爆破参数表项目名称炮眼毫秒雷管装药总计装药数量个数深度段数32药卷类型单孔药量个m段类型周边眼5362.01132*200*50.7527辅助眼7112.03、5、732*200*71.0511.55底板眼792.01332*200*71.059.45合计48(4)装药结构装药结构周边眼采用间隔装药并使用导爆索作为传爆线,直径为采用25mm炸药加
22、竹片绑扎的串状装药结构。其它炮眼采用连续装药,药卷为32mm,全部采用反向起爆装药结构。(5)装药结构在一般情况下,周边眼的堵塞长度不少于20cm,其它炮眼堵塞长度不少于30cm,堵塞材料可选用黄泥(6)爆破效果监测及爆破设计优化1)爆破效果检查每循环开挖结束后对开挖轮廓进行断面检查,除满足开挖轮廓线要求外,要求开挖轮廓圆顺、前后循环的爆破衔接台阶不大于15cm,炮眼残留率80,并在开挖轮廓面上均匀分布;同时检查爆破进尺是否达到爆破设计要求、爆出的石碴块是否适合装碴要求(多大不宜装车、过小装药量过大不经济);对爆破作业的爆破设计进行动态跟踪优化。2)爆破设计优化每次爆破后检查爆破效果,分析原因
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