2022年大独山隧道顺层偏压专项方案.docx
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1、精品学习资源大独山隧道顺层偏压专项施工方案一、编制依据(1) 铁路混凝土工程施工质量验收标准 TB10424-2021 ;(2) 铁路混凝土工程施工技术指南铁建设【2021 】241 号;(3) 高速铁路隧道工程施工技术指南铁建设【2021 】241 号;(4) 高速铁路隧道工程施工质量验收标准TB10753-2021 ;(5)大独山隧道设计图其次册共四册;(6)大独山隧道设计图第三册共四册;(7)时速 350 公里双线隧道帮助施工措施及施工方法 ;二、编制范畴依据设计图纸顺层偏压: D1K864+450D1K864+654倾向线路左侧 ,隧道右侧边墙顺层 .依据现场施工揭示 , 需变更地也适
2、用此编制方案 .三、工程简况工程地质简况: 大独 山隧道位于关岭 普安区间, 起讫 里程为D1K852+772 D1K864+654,全长 11882m.全隧共设置 2 座横洞 1 座贯穿平导, 均采纳无轨单车道 . 在 D1K856+500线路左侧设置长约 1043m地一号横洞, 在 D1K861+500线路左侧设置长约 1361m 地二号横洞 , 贯穿平导长欢迎下载精品学习资源11829m,起讫里程为 PD1K852+768PD1K864+597平,行设置于线路前进方欢迎下载精品学习资源向右侧, 与左线线路中线地距离为 35m.隧道洞身主要穿越白云岩、灰岩、泥岩、泥灰岩、泥岩夹砂岩等地层,
3、 其中可溶岩段长 8753m.欢迎下载精品学习资源四、施工措施顺层偏压:D1K864+450 D1K864+654段倾向线路左侧 , 隧道右侧边墙顺层.D1K864+639 D1K864+654段为斜切洞门 , 明挖法施工 . D1K864+639 D1K864+480段为 Vc 型复合衬砌 , 台阶法加暂时仰拱 .c 级围岩初期支护:全环设置工22a 地拱架, 规格:工 22a 拱架, 间距0.6 m, 拱部 140设置锚杆 25x7 中空锚杆 L=4.0m, 间距为 1.0mx1.0m, 长度为 4.0m/ 根, 拱部 140以下设置 22 砂浆锚杆L=4.0m, 间距为1.0mx1.0m
4、, 长度为 4.0m/ 根. 拱部及拱墙部位设置 8 地钢筋网片 , 网格间距为 20cm 20cm.拱部及拱墙喷射混凝土厚度 28cm地 C30混凝土 , 仰拱喷射混凝土厚度为 28cm地 C30混凝土 . 暗洞处拱部设置 108 大管棚, 间距0.4m, 共 50 根, 每 35m/根. 拱部设置 42 小导管 L=4.0m,环向间距 0.4m, 共 50 根, 纵向每 2.4m/ 环, 每 35m/根.D1K864+480 D1K864+450段为 Vb 型复合衬砌 , 台阶法加暂时横撑 . b 级围岩初期支护:全环设置工20b 地拱架, 规格:工 20b 拱架, 间距0.6m, 拱部
5、140设置锚杆 25x7 中空锚杆 L=4.0m, 间距为 1.2mx1.0m, 长度为 4.0m/ 根, 拱部 140以下设置 22 砂浆锚杆L=4.0m, 间距为1.2mx1.0m, 长度为 4.0m/ 根. 拱部及拱墙部位设置 8 地钢筋网片 , 网格间距为 20cm 20cm.拱部及拱墙喷射混凝土厚度 28cm地 C30混凝土 , 仰拱喷射混凝土厚度为 28cm地 C30 混凝土. 拱部设置 42 小导管 L=4.0m, 环向间距 0.4m, 共 50 根, 纵向每 2.4m/ 环, 每 35m/根. 小导管注浆采纳水泥净浆1:1 地水灰比 .欢迎下载精品学习资源五、施工工艺流程浅埋段
6、施工前需先进行地表处理后 ,才能进行暗洞施工 .进、出口段需施工完成永久截水天沟、开挖边仰坡面及洞口预加固后方可进行暗洞施工.1、施工前预备工作在施工前由工程部总工组织全体技术人员及各级治理人员对浅埋段原地物、地貌以及暴露岩体进行实地踏勘 ,勘查结果与设计图纸进行比对 , 澄清有关技术问题 .组织测量组对该浅埋段进行地势测绘 ,绘制地势图 .并对参与地施工人员进行技术交底和培训 .地表清理通过施工放样 ,边仰坡边桩(地表处理区段中边桩)后 , 挖除不小于30cm 爱护土层 ,清除地表耕植土、植被草皮、污泥等杂质 ,当原始地面坡度陡于 1:5 时,地表应开挖台阶 ,台阶宽度不得小于 1m.施作永
7、久截水天沟永久截水天沟在地表清理完成后进行 ,采纳 C20 混凝土,为防止山洪冲刷,应在水沟入水口及出水口处采纳M10 浆砌片石铺砌 .边仰坡喷射 C20 混凝土 12cm, 设置砂浆锚杆 4.5m/ 根,呈梅花型布置1.5*1.5m.2、明洞与暗洞分界处大管棚设置:超前支护管棚设计参数 :导管规格:外径 108mm, 壁厚6mm ;孔口管: 热轧无缝钢管 ,外径133, 壁厚5mm ;管距:环向间距 40cm ;倾角:外插角13为宜,可依据实际情形作调整;注浆材料:1:1 水泥浆或 M20 水泥欢迎下载精品学习资源砂浆;设置范畴:拱部 140 范畴;管棚单根长度:依据施工图确定 .管棚数量:
8、 50 根一环.管棚施工工艺管棚施工主要工序有施作套拱;搭钻孔平台、安装钻机;钻孔;清孔、验孔; 安装管棚钢管; 注浆.工序技术要求高 ,工艺复杂 ,施工工艺详见下图.管棚施工工艺流程图1) 导向墙或管棚工作室施工当为洞外开头施作管棚时 ,采纳导向墙做为管棚施作平台 .欢迎下载精品学习资源导向墙采纳 C20 混凝土,在开挖轮廓线以外拱部 150 范畴内施作,断面尺寸为 1m 1m, 导向墙内设 2 榀 I18 工字钢架 ,钢架外缘设 133 壁厚 5mm 导向钢管 ,钢管与钢架焊接 .钢架各单元由连接板焊接成型 ,单元间由螺栓连接 ,接头处焊缝高度:腹板 9mm, 翼缘 12mm.孔口管作为管
9、棚地导向管 ,它安设地平面位置、倾角、外插角地精确度直接影响管棚地质量 .用全站仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置;用水准尺协作坡度板设定孔口管地倾角;用前后差距法设定孔口管地外插角 .孔口管应坚固焊接在工字钢上 ,防止浇筑混凝土时产生位移 .导向墙布置图见附件 .当大管棚是在洞口施作 ,为保证大管棚施工地空间 , 需要开创大管棚工作室.按单节导管长 6M, 钻机机身及主动钻杆共 2.0m, 就工作室地长度应为 800cm, 扩挖较设计设计断面大 .欢迎下载精品学习资源2) 施作导向管工作室开挖、支护完成后 ,连续向前开挖 2 榀比设计断面大 25cm 左右地断面 ,尽快初喷 ,封闭掌子面
10、,厚度 4cm, 形成止浆墙 ,架设钢架 ,采纳全站仪以极坐标法放样法 ,在工字钢架上定出其平面位置;用水准尺协作坡度板设定孔口管地倾角;用前后差距法设定导向管地外插角,将导向管焊接在钢架上 .导向管与钢架高差可通过钢垫板实现调剂.焊接应坚固 ,使钢架与导向管形成整体 ,并快速喷射混凝土形成套拱 .导向管长度 1m,采纳外径 133mm 、壁厚 5mm 热扎无缝钢管 .3) 搭钻孔平台安装钻机 钻机平台可用方木或钢管脚手架搭设,搭设平台应一次性搭好 ,钻欢迎下载精品学习资源孔由钻机从低孔位向高孔位进行 . 平台支撑要着实地 ,连接要坚固、稳固 .防止在施钻时钻机产生不匀称下沉、摇摆、位移等影响
11、钻孔质量 . 钻机定位:钻机要求与已设定好地孔口管方向平行 ,必需精确核定钻机位置 .用全站仪、 挂线、钻杆导向相结合地方法 ,反复调整 ,确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合 .4) 钻孔 为了便于安装钢管 ,钻头直径采纳 127mm. 地质较好地情形下可以一次成孔; 钻进时产生坍孔、 卡钻,需补注浆后再钻进 . 钻机开钻时 ,可低速低压 ,待成孔 1.0m 后可依据地质情形逐步调整钻速及风压 . 钻进过程中常常用测斜仪测定其位置,并依据钻机钻进地现象准时判定成孔质量 ,并准时处理钻进过程中显现地事故 . 钻进过程中确保动力器 ,扶正器、合金钻头按同心圆钻进. 仔细作好钻进过程地原始记录 ,准
12、时对孔口岩屑进行地质判定、 描述.作为开挖洞身地地质预探预报,作为指导洞身开挖地依据 .5) 清孔验孔 用地质岩芯钻杆协作钻头 127 mm 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 . 用全站仪、测斜仪等检测孔深 ,倾角,外插角.欢迎下载精品学习资源6) 安装管棚钢管 钢管应在专用地管床上加工好丝扣 ,棚管四周钻 8 出浆孔靠掌子面 45m 地棚管不钻孔 ;管头焊成圆锥形 ,便于入孔 . 棚管顶进采纳大孔引导和棚管机钻进相结合地工艺, 即先钻大于棚管直径地引导孔 127mm, 然后可用 10t 以上卷扬机协作滑轮组反压顶进;也可利用钻
13、机地冲击力和推力低速顶进钢管. 接长钢管应满意受力要求 ,相邻钢管地接头应前后错开.同一横断面内地接头数不大于 50%, 相邻钢管接头至少错开 1m.7) 注浆安装好有孔钢花管、放入钢筋笼(有地情形下)后即对孔内注浆,浆液由ZJ-400 高速制浆机拌制 .注浆材料:注浆材料为水泥浆或 M20 水泥砂浆 .采纳注浆机将砂浆注入管棚钢管内 ,注浆压力一般为 0.6 1.0MPa, 具体浆液协作比和注浆压力由现场试验确定,当无吸浆量情形下 , 持压15min 后停止注浆 .注浆量应满意设计要求 ,一般为钻孔圆柱体地 1.5倍;如注浆量超限 ,未达到压力要求 ,应调整浆液浓度连续注浆 ,确保钻孔四周岩
14、体与钢管四周孔隙充填饱满 .注浆时先灌注“单”号孔,再灌注“双”号孔. 四、台阶法加暂时仰拱 横撑)施工工艺管段内大独山隧道出口之外浅埋顺层偏压段均采纳台阶法加暂时仰 拱(横撑)方法进行施工 ,台阶法加暂时仰拱(横撑)法施工工艺如下.欢迎下载精品学习资源1) 目前隧道地施工方法有多种多样,地质条件较好地隧道在施工方法挑选上较为敏捷 ,而地质条件较差地隧道在施工方法挑选上有肯定地局限性,主要表达在安全与效益地有机和谐统一上.三台阶暂时仰拱法主要应用于脆弱围岩隧道中 ,从上而下分三个台阶进行开挖,各台阶成环受力地施工方法 .2) 工法特点a. 施工空间大 .便利机械化施工 ,可以多作业面平行作业
15、.部分软岩活土质地段可以采纳挖掘机直接开挖 ,工效较高 .b. 在地质条件发生变化时 ,便于敏捷、准时地转换施工工序 ,调整施工方法.c. 适应不同跨度和多种断面形式 ,初期支护工序操作便利 .d. 在台阶法开挖地基础上 ,预留核心土 ,左右错开开挖 ,利于开挖工作面稳固.e. 当围岩变形较大突变时 ,在保证安全和满意净空要求地前提下 ,可尽快调整闭合时间 .f. 各部开挖及支护自上而下 ,步步成环 ,及进封闭 ,各分部封闭成环时间短,暂时仰拱(横撑)能有效阻挡支护结构地水平收敛 ,削减隧道围岩变形 .3工艺原理 三台阶暂时仰拱(横撑)法就是将大断面划分成自上而下三个小单元进行开挖 ,缩小开挖
16、断面;采纳暂时仰拱(横撑)就是使每个小单元准时封闭成环 ,形成环向受力 ,有效地发挥初期支护整体受力成效,有效阻挡支护结构变形 .4)施工工艺流程 采纳短台阶 ,分步平行开挖 ,爆破施工分成多个作欢迎下载精品学习资源业面进行 ,将集中爆破化为分散爆破 ,既削减对围岩地扰动 ,又充分利用时间,仍增加了爆破临空面 ,降低炸药消耗 .分步平行施作拱墙初期支护,混凝土仰拱超前施作准时闭合构成稳固地初期支护体系,爱护围岩地自然承载力,有效抑制围岩变形 .全断面一次施作防水层和灌筑混凝土衬砌,确保了混凝土衬砌施工质量 .监控量测信息反馈指导施工 ,准时调整支护参数 .在断层带、破裂带等自稳性较差地层和富水
17、地层中,就采纳大管棚和超前小导管预注浆固结、止水等帮助措施后,上部弧形导坑法短开挖施作拱部初期支护 ,再左右错位开挖及施作边墙初期支护;混凝土仰拱紧跟下台阶并准时施作尽早闭合成环受力 .a. 工艺流程(详见工艺流程图)测量放样超前支护上部弧形导坑开挖,施作初期支护否断面检查满意左右错开开挖中台阶,施作初期支护左右错开开挖下台阶,施作初期支护围岩稳固性评判、修正支护参数开挖上、中、下台阶预留核心土分段开挖隧底,施作初期支护施作仰拱施作仰拱填充图 工艺流程图欢迎下载精品学习资源b. 施工方法1) 、开挖(见图 1,图 2,图 3)开挖 1 部台阶;a 施作 1 部洞身结构地初期支护 ,即初喷 4c
18、m 厚混凝土 ,架立钢架; b 钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度 ,底部喷 10cm 混凝土封闭;上台阶施工至适当距离后 ,开挖 2 部台阶 ,接长钢架 ,施作洞身结构地初期支护及封底;开挖 3 部台阶,准时封闭初期支护;灌筑该段内 IV 部仰拱;灌筑该段内 V 部仰拱填充;利用衬砌模板台车一次性灌筑VI 部衬砌(拱墙衬砌一次施作) .1封底混凝土隧2封底混凝土道中线内轨顶面3图 1 三台阶暂时仰拱(横撑)法工序横断面示意图欢迎下载精品学习资源锚杆拱部超前支护喷混凝土二次衬砌钢架未全示123仰拱填充6-8m边墙墙脚线2-3m10-20m10-20m仰拱初期支护图 2 三台阶暂时仰拱(横撑)法
19、工序纵断面示意图边墙填充拱墙一次衬砌拱墙填充初期支护之喷混凝土 132 图 3 三台阶暂时仰拱(横撑)法工序平面示意图2)初期支护初期支护是由锚杆、钢筋网、钢架和喷射混凝土组成地一种联合受力结 构.为爱护围岩地自然承载力 ,初期支护要尽快施作 ,其施工流程见初期支欢迎下载精品学习资源护施工工艺流程 .开挖清理岩面初喷混凝土封闭岩面施做系统锚杆,挂钢筋网安装钢架复喷混凝土至设计厚度量测数据分析、反馈图 4 初期支护施工工艺流程a、初喷混凝土封闭岩面用高压风自上而下吹净岩面 ,埋设掌握喷射混凝土厚度地标志钉 ,如工作面有滴水或淋水 ,钻孔埋管做好引排水工作 .从拱脚或墙角向上堆喷 ,以防止上部喷射
20、回弹料虚掩拱脚(墙角)而不密实,以致强度不够 ,造成失稳;先将凹洼部分找平 ,然后喷射凸出部分 , 并使其平顺连接 .沿水平方向以螺旋形划圈移动 ,喷头与受喷面垂直 ,喷嘴至受喷面距离 0.6 1.0m.喷射混凝土表面应大面平整并呈潮湿光泽,无干斑或滑移流淌现象 .b、施作结构锚杆 ,挂设钢筋网初喷混凝土后应准时施作锚杆 ,锚杆必需设置垫板 .各台阶初期支护连接处左右均需设不少于 2 根锁脚锚杆 ,确保初期支护不失稳 .欢迎下载精品学习资源钢筋网为8mm 地钢筋焊接而成 ,网格为 20cm 或 25cm.钢筋网搭接 1个网格,网片间采纳焊接 . c、安装钢架钢架是脆弱围岩初期支护地重要组成部分
21、,应严格按设计图及设计要求加工制作和架设 .钢架安装留意事项及要求:钢架拱(墙)脚应架设在稳固地基岩上或底部铺垫槽钢,以保证钢架基础稳固 .安装前应清除基脚下地虚碴、虚土及杂物.钢架平面垂直于隧道中线 ,倾斜不大于 2;钢架地任何部位偏离铅垂面不大于 5cm.为增强钢架地整体稳固性 ,应将钢架与纵向连接筋、锁脚锚杆焊接坚固.钢架连接接头要坚固 .拱脚部位易发生塑性剪切破坏,故该部位接头除栓接外 ,仍应四周帮焊 ,确保接头地刚度和强度 .条件答应时 ,接头最好采纳角钢连接板 ,便于混凝土全面握裹 .钢架和初喷层间有较大间隙时要设骑马或楔形垫块顶紧;钢架与围岩地间距不应大于 5cm.d、施作拱部超
22、前支护和二次喷射混凝土拱部按设计参数施作下一循环超前支护,并把该支护尾端焊在钢架上 . 分层喷射混凝土到设计厚度 ,每层厚 5 6cm;钢架爱护层不小于2cm.整个喷射混凝土表面要平顺 .五、监控量测欢迎下载精品学习资源严格按设计要求进行拱顶下沉和周边收敛位移量测,通过监控量测地信息反馈 ,准时调整支护参数 ,以保证衬砌结构地安全 .依据施工图及铁路隧道监控量测技术规程 ( TB10211-2007),将监控量测作为关键工序列入现场组织,并对支护体系地稳固性进行判别,并对监控量测数据进行分析 ,以指导现场施工治理 .监控量测工程及量测点布置:监控量测工程结合本工程部隧道具体条件 ,确定开展监控
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