XX隧道出口端进洞施工方案(共22页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上新建铁路太原至中卫(银川)线工程ZQ-标段XX隧道出口端进洞施工方案编制:复核:审批:中铁二十一局集团太中银铁路第三项目部2007年11月29日XX隧道出口端进洞施工方案一、隧道出口段工程概况XX隧道东起XX县义和镇,西至XX县西北刘家湾,接五里店无定河特大桥,路线大致成东西走向,设计为双线隧道。我单位负责施工改DK254+300改DK259+385,全长5085m,隧道洞身最大埋深180m。隧道现施工为3#、4#斜井双口掘进,现4#斜井中卫方向掌子面里程为改DK258+910,距隧道出口475m,地质条件差,遇流砂层,掘进速度缓慢,为确保工期,根据设计打开隧道出口工
2、作面,对改DK258+910至隧道出口段双向掘进。XX隧道出口端改DK259+373+385段为喇叭口洞门,改DK259+359+373为明洞,长度为14m,改DK259+120+385段地质条件较差,为级围岩,隧道穿越地层主要为新黄土,结构松散,墙部及隧底为细砂、砾土层,该段最大埋深为50m。改DK258+915改DK259+120段为级围岩,埋深浅(最大埋深只有8m),部分地段全断面为细砂层。隧道出口与五里店无定河特大桥相连,桥台尾里程为改DK259+380,桥台伸入隧道内5m,桥台施工图设计尚未完成。二、总体施工安排1、总体施工方案隧道施工与特大桥0#台施工干扰很大,特别是进洞施工机械通
3、行、车辆运输,与桥台基础、台身施工作业的交叉干扰是该作业面施工的难点之一。出口施工便道,尽量避开桥台施工不安全范围,在明洞右侧(线路左侧)以路堤形式跨线路左侧冲沟后与4#斜井施工便道顺接,隧道出口与4#斜井贯通后,将改用4#斜井施工便道,再施作出口端明洞及洞门结构。计划贯通面里程为改DK259+090,出口端完成295m,完成掘进需时8个月。施工顺序:1-1.5m圆涵及施工便道施工洞口场地平整(上半断面);供电、供水、供风设备安装大管棚导向墙施工管棚钻孔、注浆上台阶暗洞开挖、支护洞口场地平整(下断面)转下断面开挖支护施工(洞碴填冲沟筑施工场地)正洞施工与4#井工作面贯通明洞及洞门结构施工2、施
4、工工期安排XX隧道出口段计划自2007年12月10日开工,至2008年10月23日完工,总工期318天,详见施工网络进度计划。主要进度计划指标:根据投入的人力、施工设备及3#、4#斜井的施工经验,制订隧道出口端掘进的月进度计划指标如下: 围岩级别项目及指标 级围岩级围岩级围岩级围岩段级围岩段正洞施工开挖及初期支护37m23m衬砌50m23m无碴整体道床2000m仰拱及仰拱填充、防排水、二次衬砌与掘进作业与开挖平行作业,其进度指标与掘进保持基本一致,开始和完工时间均滞后掘进2个月。3、大临设施布置(1)进洞施工通道施工通道自线路左侧,以路堤跨线路左侧冲沟后与4#斜井施工便道顺接,冲沟位置设1-1
5、.5m泄洪圆涵,洞外便道长40m。隧道出口与4#斜井工作面贯通后,因洞门及明洞结构的施工,弃用出口端进洞施工通道,洞内衬砌及其它工程利用4#斜井施工通道施工。施工便道采用技术标准:(开挖洞口上半断面时)最大纵坡10%,落底后为纵坡2%,路基宽7.0m,路面宽6.0m,泥结碎石路面,中间设15cm路拱。(2)供电隧道出口施工采用挖掘机掘进,正坡排水,进洞距离为295m,隧道洞内用电量小,原4#斜井配电设备容量为1600KVA,加之现4#斜井银川方向掘进用电量少,综合考虑大桥施工用电,该部分施工用电完全可以得到保障,故对原4#斜井配电设备进行改造时不再扩容。为了保证不间断供电,在隧道洞口配备350
6、kw、200kw的柴油发电机组各1台,作为备用电源。(3)供风洞内作业面凿岩机最大使用台数按3台考虑,型号为YT28,总耗风量为24m3/min,4#斜井现有空压机,完全可以满足使用要求。高压风最长输送距离为1000m,既有压风机的排气压力为0.7MPa,考虑压力损失值,确保工作面凿岩机工作气压不小于0.5MPa。(4)供水在隧道顶设高位水池一座,水池容积为20m3。(5)洞内通风隧道出口端洞内不考虑排除炮烟,对洞内空气造成污染的主要为内燃机械设备,掘进距离只有295m,采用自然通风。(6)洞内排水本段为顺坡排水,为及时排除洞内渗水,保持洞内干燥,将洞内积水排至侧沟,正洞内分别在线路的左侧和右
7、侧各设一条0.4m0.2m的排水侧沟,平导设单侧排水沟,沟内积水顺坡排至洞外污水沉淀池中。在洞外设污水处理池,洞内施工排放的污水经沉淀过滤后排放。(7)其它生产设施的平面布置4#斜井临时设施与隧道出口距离近,隧道出口明洞及洞门施工完成后只能从4#斜井通道施作剩余工程,因此出口端施工场地内除供电、供水、供风设施外,不再单独设置其它大临设施。构件加工场利用现有4#斜井既有设施,并对砂石料贮料场、构件加工场进行扩建以满足生产需要。为保证混凝土质量,原4#斜井混凝土拌合站迁址至DK259+750线路左侧。详见施工场地平面布置示意图。4、施工机械配置及人员配置根据项目部编制的总体施工组织设计对施工的管理
8、结构,对出口端作业线配置见下表。施工作业线主要设备、人员配置表作业线名工作面设备配置人员配置(人)开挖作业线PC120挖掘机一台。8支护作业线施工平台1台、风钻5台、混凝土喷射机2台,液压注浆泵4台。12装运作业线WZ150侧卸式装载机2台、挖掘机1台、沃尔沃自卸汽车5台15构件加工作业线钢筋加工设备一套8防水、衬砌作业线12m液压衬砌台车1台、仰拱栈桥1台、防水作业台车1台、输送泵1台、砼输送车3辆。26辅助作业线通风、高压水、排水、高压风、施工用电 11合计86管理人员:施工队长杜铁文、技术负责曹先进、安全员2名、质检员2名,库管员1名、测量组3人,后勤保障6人,管理人员合计16人。三、分
9、项工程施工方案1、0#桥台施工路肩至基坑底深度按照h=5+2=7m考虑,桥台开挖边坡取1:0.75,基坑开挖后以35m长锚杆喷锚支护结构对基坑壁加强支护处理,距基坑开挖边缘5m外为进洞施工便道路肩。(1)洞口工程与桥台施工方案比选方案一:按照一般隧道施工顺序,进洞后先行施工隧道洞口结构,占用0#台位作施工通道。在隧道出口与4#斜井工作面掘进贯通后,改用4#斜井通道组织洞内二衬及其它施工,同步展开0#桥台施工。方案二:0#桥台与隧道洞内工程同步施工,洞门结构暂不施作,明洞施工暗洞侧5m段,进洞通道占用7m明洞段,示意图见下页。在隧道出口与4#斜井工作面掘进贯通后,改用4#斜井通道组织洞内二衬及其
10、它施工,再施工出口通道占用明洞及洞门结构。方案比选方案一:a.先行施工隧道洞口结构,及时回填,施工永久坡面防护,能有效防边仰坡坍塌,利于隧道洞口施工安全;b.桥台施工时,基坑开挖可能会引起洞门及明洞结构的沉降、倾斜,存在质量、安全隐患;c.按照隧道工期计划,2008年7月才能开始0#台施工,制约特大桥综合工期,不利于施工机械、人员的调配。方案二:a.减少了两个专业施工交叉干扰,桥、隧工期均能保证;b.桥台施工时基坑需加强支护,边仰坡及直立开挖面增加临时支护,以确保施工安全,将提高施工成本;c.明洞完成后需在明洞线路左侧增设挡墙进行明洞回填,洞门工程将增加投资。综合考虑施工安全、质量、工期、成本
11、等各方面因素,经方案比选,选用方案二。(2)桥台施工注意事项因洞口施工场地狭窄,出碴运输对桥台基坑地层扰动大,为保证作业人员安全,桥台桩基施工不得用人工挖孔,选用机械钻孔。基坑有人员作业时清除便道及附近清除材料设备,并停止出碴等对基坑顶增加荷载的作业项目,设障禁行。2、洞门及明洞(1)洞口开挖右侧边坡及仰坡较高,仰坡高达14m,采用挖掘机配合装载机自上而下分层开挖,开挖土方用于填筑跨沟道路。边仰坡开挖后先用喷锚网临时支护结构进行坡面防护。因洞门工程后做,洞口边仰坡边坡高,地层属结构松散的新黄土,暴露时间长,要加强边仰坡支护结构,确保支护质量,并注意雨季期间的洞顶截排水。(2)边仰防护坡面临时支
12、护参数:边仰坡喷锚网支护,喷C25砼厚15cm,明暗分界处直立开挖面采用锚网喷防护,喷C25纤维砼厚20cm。22锚杆L=4m,以1.0m间距梅花形布置,8钢筋网2525cm设置。(3)洞门及明洞结构进洞60m后,在雨季来临之前,先施工暗洞侧改DK259+358+363段明洞衬砌结构,剩余明洞及洞门工程,在隧道出口与4#斜井工作面掘进贯通后施工。(3)洞门及明洞结构完成后的处理洞门及明洞右侧开挖至路肩平面,在洞门、明洞结构完成后,为防止形成结构偏压,在该段范围内砌筑m高浆砌片石挡墙,再按原设计回填。3、暗洞开挖施工(1)开挖方法改DK259+334+359段设计采用双侧壁导坑法开挖,根据设计提
13、供地质的资料,本段隧道墙腰以上部分地层为黄土层,墙腰以下及隧底部分为砂土及砾土层,综合考虑工期要求及地质情况,采用三台阶七步开挖法施工,开挖前先施工一环大管棚超前支护,根据开挖后的地质情况,必要时加强支护参数。其中改DK259+135+334段,按照原设采用三台阶法施工。改DK258+915改DK259+090级围岩段采用中隔壁法施工。(2)开挖方式根据开挖后的地质情况及选用的施工方法,开挖方式主要是人工配合挖掘机开挖,级围岩段每开挖循环1.01.2m,即2榀拱架支护长度,级围岩段每开挖循环0.5m1.0m。4、二次衬砌施工二次衬砌施工同3#、4#斜井,采用12m轨行式液压衬砌台车拱墙一次施工
14、,混凝土输送泵,配合混凝土运输车浇筑。对于该段二次衬砌,进洞60m后,全断面开挖支护完成段,根据监控量测结果分析,待初期支护变形基本稳定后,及时施作。该段为浅埋隧道,要做好围岩、初期支护的监控量测,对加强衬砌段施工时如变形过大或变形不收敛,可提前施作二次衬砌。该段因围岩差,埋深浅,二次衬砌要及时跟进,按二衬与上台阶开挖面的距离80m、仰拱距上台阶开挖面的距离56m,工序间隔标准组织施工。四、施工工艺本段隧道所用施工工艺除三台阶七步开挖法外,全部按XX隧道原施工组织设计工艺执行。三台阶七步开挖法:1、三台阶七步开挖法主要步骤(1)上部弧形导坑环向开挖,施做拱部初期支护;(2)中、下台阶左右错开开
15、挖,施做墙部初期支护;(3)中心预留核心土开挖、隧底开挖,施做隧底初期支护。开挖步骤图测量放样超前支护上部弧形导坑开挖,施做初期支护断面检查否左右错开开挖中台阶,施做初期支护左右错开开挖下台阶,施做初期支护开挖上、中、下台阶预留核心土分段开挖隧底,施做初期支护施做仰拱施做仰拱填充满足围岩稳定性评判、修正支护参数2、工艺流程3、施工注意事项(1)将超前地质预报纳入施工工序,并根据工程水文地质变化情况,及进调整各部台阶长度或施工方法,采取相应的技术措施,及早封闭成环,保证施工安全。(2)根据水文地质条件,按设计要求做好超前支护,防止围岩松弛,保证隧道开挖安全。(3)各部平行开挖,平行施做初期支护,
16、各分部初期支护衔接紧密,及时封闭成环。仰拱紧跟下台阶,及时闭合构成稳固的支护体系。(4)通过监控量测掌握围岩和支护的变形情况,及时调整支护参数和预留变形量,保证施工安全。(5)完善洞内临时防排水系统,防止地下水浸泡拱墙脚基础。五、施工监测本段为隧道埋深720m的浅埋段,施工时要切实做好以下项目的监控量测:地表下沉量测、洞内拱顶下沉量测、洞内位移量测。1、地表下沉量测每10m布设一个测量断面,每个断面布设11个监测点,间距2m。最大下沉控制量为30mm。2、拱顶下沉量测、洞内位移量测与地表下沉量测设于同一观测断面。拱顶下沉量测点每个断面设1个,最大沉落控制量为15mm,变形速率小于0.15mm/
17、d为稳定。3、洞内位移量测点分别于拱脚线、最大跨度线处设2条监测基线,最大位移控制量为30mm,变形速率小于0.2mm/d为稳定。各监控量测项目根据实测位移速度及量测断面距开挖面的距离确定量测频率。根据围岩监测数据分析反馈,量测值接近、达到控制值时及时调整施工方法及支护参数。六、施工安全保证措施1、洞口工程本隧道出口洞口边、仰坡高达14m,开挖应自上而下开挖,一次将土石方工程做完,开挖人员不得上下重叠作业。边、仰坡以上山坡松动危石应在开工前清除干净;施工中应经常检查,特别是在雨后,发现松动危石必须立即清除。因洞口边仰坡暴露时间长,地层属结构松散的新黄土,高度较高,要加强边仰坡支护结构,确保支护
18、质量,雨季期间要做好洞顶截排水。2、洞内作业出口隧道全部为浅埋,最小埋深只有6m,且地质条件较差,为、级围岩,隧道穿超地层主要为新黄土,结构松散,开挖时易产生坍塌。本段隧道洞内掘进采用人工配合挖掘机开挖,作业时安排专人指挥,并注意施工防护,随时观察拱顶地层及支护结构的变化,发现异常时立即停止掘进,组织工程技术人员进行安全处理。装碴作业安排专人负责指挥,装碴时,自卸车两侧严禁站人,进入隧道的内燃机械与车辆,选用带净化装置的柴油机,汽油机械与车辆不得进洞。装载料具时,不得超出线界。明确规定洞内各种运输设备速度:人力推车不得超过5km/h,动力车在成洞地段不得超过10km/h,在施工地段不得超过5k
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