何家坡隧道施工组织设计.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流何家坡隧道施工组织设计.精品文档.厦门至昆明国家重点公路干线 福建省龙岩至长汀(闽赣界)高速公路何家坡隧道实施性施工组织设计编制:审核: 上海警通路桥建设公司龙长路A3合同段项目经理部二00四年十月福建省龙岩至长汀(闽赣界)高速公路何家坡隧道实施性施工组织设计1.编制依据1.1.福建省龙岩至长汀(闽赣界)高速公路A3标合同文件。1.2.何家坡隧道施工图设计图。1.3.公路隧道施工技术规范(JTJ042-94)。1.4.公路工程技术标准。(JTJ001-97)。1.5.公路隧道通风照明设计规范(JTJ026.1-1999)。1.6.公路质量验收
2、标准、技术安全规则及有关规定。1.7.施工调查资料。2.工程概况2.1.概述何家坡隧道为连拱隧道位于福建省龙岩市小池镇境内,进口里程K11+320,出口里程K11+753,全长433m。路线设计纵坡为4.0%,进口高程545.93m,出口高程562.94m。进口K11+320-K11+696.707位于半径为1250m的平曲线上,其余地段位于直线上(其中在K11+290处设凹型竖曲线)。2.2.隧道结构形式隧道设计净宽9.752米,净高5米,为连拱隧道,衬砌结构:采用复合式衬砌,以锚杆、湿喷混凝土(挂钢筋网)等为初期支护,辅以钢拱架、注浆小导管等为支护措施,二次衬砌采用C25防水砼,仰拱采用C
3、25普通混砼。 2.3.地貌与地质情况隧道位于低山丘陵区,隧道进口坡度约250,地形起伏大,植被较发育,自然斜坡稳定。隧道上覆残坡积土,下伏基岩为泥盆系上统桃子坑组下段的砂岩、粉砂岩和砂砾岩及基风化层。依据设计隧道区地层自上而下依次为:坡积亚粘土:黄褐色、褐红色,硬塑,湿,含砂,粘性一般,局部含较多砾、碎石。残积粘性土:褐红色,硬塑,饱和,具粘性,土样手捻略有砂感。全风化砂岩:褐红色,硬塑,稍湿,略具砂感,岩芯以砂土状为主。砂土状强风化砂岩:紫红色,原岩结构清晰,岩芯以砂土状为主。碎块状强风化砂岩、粉砂岩、砂砾岩:紫红色、灰白色,岩芯多呈碎块状,局部风化成土状。弱风化砂岩、砂砾岩:灰色、浅红色
4、,质地较硬,薄中厚层状,裂隙发育,岩芯呈短柱状。隧道进出口段为类围岩,洞身以、类围岩为主,隧道进口右洞处于偏压状态,出口左洞处于偏压状态。2.4.气象、水文隧址区属亚热带季风气候区,四季分明,温和湿润,雨量充沛。区内昼夜温差较大,夏天炎热,冬天可见霜雪。年平均气温18.419,年无霜期在260280天左右;多年平均降雨量在16471711mm左右,降雨量集中在38月,9次年2月为旱季。本隧道地下水主要为弱基岩节理裂隙水,接受大气降水补给,水量较贫乏。根据取水样分析成果,隧道区地下水对砼不具腐蚀性。2.5.地震烈度地震烈度为度。2.6.主要技术标准公路等级:高速公路;设计荷载:汽车-超20级,挂
5、车-120。设计行车速度:80Km/h 。行车道宽度: 23.75m(单洞)。2.7.主要工程数量洞口土石方开挖:26640m3洞身土石方开挖:81385m3带肋钢筋(HRB335):1087267Kg光圆钢筋(级钢):57212 Kg钢筋网:45760 KgM7.5水泥砂浆砌片石:1040.9m3C10片石砼:5651.5 m3C15片石砼:334.4m3C20喷砼:5543.4m3C25防水砼:8768.9 m3C25普通砼: 6507.5m3U25型钢支撑:872榀超前108大管棚:2319m超前50无缝钢管注浆小导管:14820m中空注浆锚杆25:35988.5m22砂浆锚杆:3990
6、8m中埋式橡胶止水带:1715.3m无纺布+厚1.2mmEVA防水板:20174m2MF12塑料盲管:3032m100HDPE双壁打孔波纹管:1732m消防设备预留洞室:18个配电室及变压器洞:12个3.建设、设计、监理及施工单位建设单位:龙岩市龙长高速公路有限公司设计单位:福建省交通规划设计院监理单位:河北华达监理咨询公司施工单位:上海警通路桥建设有限公司4.总体施工部署4.1.施工准备4.1.1.施工平面布置隧道工程队驻地设在小池镇璜溪村,工程队驻地租用当地民房。隧道进口右侧K11+300处搭设施工用临时房屋,设现场办公室和生活区。材料库、拌和站等受地形影响,布置在隧道口前路基段(路基工区
7、首先施工本段,为隧道队提供工作面),炸药等火工品由项目部统一提供,设专人管理。高压电由业主提供,变压器设在进口左侧。空压机房布置在进口左侧,蓄水池布置在隧道顶K11+360处,弃碴场设在k11+200路线左侧300米处与A2标共用。详见“龙长高速A3合同段何家坡隧道平面布置图”(附图01)。4.1.2.临时工程4.1.2.1.施工便道施工便道可利用主线外侧乡村公路,红线内便道约230M,尽量利用主线路基,特殊路段在路基坡脚处新建。便道采用泥结碎石路面,其中主干便道路面宽4.5m,由于距离短不设会车道。4.1.2.2.施工用水利用隧道进口左下侧小溪沟水源泵送至畜水池然后(利用自然高差形成高压水)
8、,然后输送至隧道作为施工用水。生活用水使用当地自来水解决。4.1.2.3.施工用电使用业主已架设的施工高压线路引至K11+300左侧处的630kVA变压器,供应隧道施工用电;另配备1台30kW发电机以备用。生活用电接入当地民用电解决。4.1.2.4.临时通讯工程队采用移动电话,进行对外通讯联系。并配备对讲机,以便隧道洞内外进行联系。4.1.3.组织机构及任务划分4.1.3.1.组织机构成立“上海警通路桥建设有限公司龙长项目经理部隧道工程队”。驻地设在小池镇璜溪村。隧道工程队队长由经验丰富擅长公路隧道施工的游克敏担任。管理人员选择务本求实、富于开拓、爱岗敬业、管理能力强、基本素质高、施工经验丰富
9、、一专多能的员工,担任该工程的具体实施管理工作。4.1.3.2.任务划分隧道工程队负责何家坡隧道施工,下设2个开挖班,2个衬砌班,2个支护班,2个钢筋班,2个出碴班。4.2.工程特点4.2.1.陡崖位于隧道出口处的陡崖,坡度50600,个别地方近于垂直,表层节理裂隙较发育,因此造成:1)无便道可利用也无便道可修,无施工场地,只能采用单向掘进,增大施工难度。2)悬崖陡峭,施工防护难度大。4.2.2.浅埋软弱围岩隧道进口处为残坡积土及强风化岩,主要呈砂土状松散结构,其厚度约为020米。根据设计资料围岩类别低,易坍塌,成洞困难,需采用超前大管棚和小导管注浆固结处理。4.3.工程难点经认真研究施工设计
10、图纸和现场调查,隧道进口类围岩(K11+320K11+410)开挖支护是施工难点。由于地形受限,出口段不能施工,只能单向掘进,对整个施工工期的安排也是个难点。地质情况不明。4.4.施工顺序隧道从进口端单口掘进贯通。何家坡隧道施工顺序如下:施工准备洞顶截水沟开挖、砌筑及洞口排水洞口开挖及支护进口段中导洞开挖主洞左、右侧导洞开挖及临时支护中导洞贯通,中隔墙浇筑明洞、套拱、超前管棚施工右侧主洞开挖、初期支护及仰拱和铺底施工洞身防排水处理及衬砌右侧洞超前3050米后左侧主洞开挖、初期支护及仰拱和铺底施工洞身防排水处理及衬砌洞门施工洞内沟槽、路面施工清理验交。5.施工进度计划本工程施工工期安排为15个月
11、,即:2004年11月开工至2006年1月竣工。各节点工期分别为:施工准备:2004年10月20日2004年11月1日。进口洞门开挖支护2004年11月1日2005年12月1日。中导洞开挖支护2005年12月1日2005年3月1日。中隔墙浇筑2005年3月1日2005年5月1日。超前支护及明洞施工2005年5月1日2005年6月1日。右洞开挖、初期支护及衬砌2005年6月1日2005年11月1日。左洞开挖、初期支护及衬砌2005年7月1日2005年12月1日。洞内路面及沟槽施工2005年11月1日2006年1月1日。出口洞门施工2005年12月1日2006年1月1日。竣工验交2006年1月1日
12、2006年1月20日。6.采用的施工方法及技术1、锚喷支护加固成洞面及三维植被网防护洞顶仰坡的方法和技术。2、大管棚超前支护、小导管超前注浆及中空注浆锚杆超前支护。3、实施分部施工,预裂可控弱振爆破、光面爆破施工方法及技术。4、利用系统中空注浆锚杆、砂浆锚杆、U型钢支撑、锚喷砼进行围岩的加固的施工方法及技术。5、从工程地质体总体稳定及安全进行施工程序安排的系统工程方法和技术。7. 主要工序的施工方法及工艺流程7.1洞口施工隧道进洞是隧道施工中最重要的环节之一,洞口施工必须保证安全可靠,才能进行后续的洞身施工。7.1.1施工程序洞顶截水沟及其他排水工程施工,完善洞口排水系统自上而下进行洞口土石方
13、开挖 随着开挖及时进行边坡、仰坡及成洞面锚喷临时防护7.1.2施工方法截水沟砌筑洞顶仰坡及周边截水沟经测量放样后,按设计断面尺寸人工开挖至基底,经夯实稳定后开始砌筑,浆砌采用挤浆法施工。当截水沟坡度大于200时,设置急流槽,急流槽基底每隔2m设一平台,防止滑动,并根据现场情况5-10m设置沉降缝,沉降缝处用沥青麻丝填塞,缝宽2-3cm。开挖洞口边、仰坡开挖前由项目部测量组进行边、仰坡开挖线的测量放线,采用挖掘机自上而下开挖。开挖坡度按设计图纸施工,并根据现场边坡的稳定性依规范做适当调整,开挖过程中常用坡度板检查坡率,及时进行修正,机械开挖后对坡面进行人工修正。锚喷支护开挖完毕后,将坡面上的危石
14、进行排除,搭设脚手架,形成作业平台,按2m1m梅花布置锚孔,锚杆插入孔内长度不得短于设计长度的95%,钢筋网安装时和锚杆焊接为整体,钢筋网现场绑扎连接。喷射砼采用湿喷工艺,施工顺序自上而下,左右对称进行,喷射砼厚度为10cm。7.2中导坑及中隔墙施工7.2.1施工方法中导坑开挖前首先进行超前预支护,具体方法见7.3节,根据地质资料进口段主要为砂土状强风化砂岩,围岩较破碎,易坍塌,本隧道进口段中导坑开挖采取上、下台阶法进行,进入三类围岩后采用全段面法开挖。由于受地形影响只能单向掘进,完成开挖后,中隔墙浇筑由出口段向进口段进行,中隔墙采用C25钢筋砼,施工时中隔墙应与中导洞顶部顶紧、密实,不得留有
15、空隙。施工中还应注意预埋主洞钢支撑的连接钢板及钢板的纵向间距。7.3超前支护 7.3.1超前管棚施工7.3.1.1. 超前管棚支护施工工艺框图测量放样及定位 C15片石混凝土基础浇筑 钢拱架制作套拱U25型钢安装套拱模板安装导向管制作及安装 套拱C25混凝土浇筑钻 孔钢导管制作及安装注 浆7.3.1.2.测量定位及钻孔 a、套拱内钢拱架及导向管安装 钢拱架安装时用全站仪按设计桩号定出每榀拱架中心线,再按设计宽度沿法方向钢尺丈量出拱脚位置。拱顶标高现场水平仪精确测量。 钢拱架安装好后,从拱架顶中心按设计50cm环向间距在U25型钢壁面油漆打点标示出127X4mm孔口套管位置,导向管依标示位置安装
16、时,需预设置倾角(仰角2不包括线路纵坡)具体做法如下:套拱内设计钢拱架最内一榀至最外一榀间距为1.5m,根据tg21.5计算出最内一榀拱架需垫高5.2cm,安装导管时,在最内一榀拱架每个标示点处(即导管与拱架之间)垫以5.2 cm钢板后,将导管固定在钢板之外即形成2的仰角。管棚打入长度为35m。 b、钻孔及偏差处理钻孔采用ZQZ100D型潜孔钻机,钻进施工做到开孔要稳,要慢,待钻机进达1.0m后,开始正常钻进,在施钻过程中要注意匀速钻进,遇到硬岩时可适当增加转速,以增加切削力。钻进作业时,因钻机钻杆长度增加而刚度减小,或钻进过程中围岩的不均质性,均可造成钻孔偏差。为确保管棚施工质量。在钻进过程
17、中需及时对孔位偏差进行检查和纠正。检查方法采用经纬仪投点观察,如偏差较小,可适当调整钻机方位,如偏差较大则用水泥砂浆回填后,重新定位钻孔,钢管施工误差径向不大于15CM。钻孔作业平台如下图所示:潜孔钻机作业平台示意图7.3.1.3.钢管加工、安装及注浆 a、钢管制作: 有孔钢花管溢浆孔根据设计图纸1010间距打点布置,钻孔用潜孔钻成孔,钢管端部弯制锥头,钢管尾部5m范围内不钻注浆孔作为止浆段,中间钢管连接采用长15cm的1086mm丝扣连接。b、钢管安装: 成孔检查合格后,开始按设计位置施工钢管棚,先打有孔钢花管,注浆后再打无孔钢管。钢导管联接应注意接头位置,接头在同一截面不能超过设计长度的5
18、0%且相邻截面至少应错开1m。安装时采用人工配合卷扬机拖拉就位。如下图所示:钢管安装示意图c、注浆: 注浆采用FBY-50型注浆泵。浆液为30号水泥浆,其配比根据地层情况和胶凝时间要求,并经过试验而定。如地下水丰富则采用1:0.5(体积比)的双液注浆,注浆顺序为由下及上并且先注有孔钢花管,后无孔钢导管,无孔钢管作为对有孔钢管注浆质量的检查。若注浆质量达不到要求,在相邻位置采用有孔管补浆。注浆方法:注浆压力为0.72.0MPa,单管浆液扩散半径为0.5m。达到压力持续15分钟即可终止注浆,注浆管口预留溢浆口,作为注浆的观察窗。7.3.2超前小导管及中空锚杆 7.3.2.1.测量放样: 根据隧道洞
19、内控制点,用全站仪投点标出掌子面的洞轴线,再用水平仪在洞轴线上测设出拱心标高,然后以拱心点位为圆心,按设计半径在掌子面上绘出轮廓线,并在轮廓线沿环向按设计间距钢尺丈量,油漆打点,标示出导管或锚杆孔位。 7.3.2.2钻孔及注浆钻孔孔口误差为2cm、钻孔以开挖面的钢支撑为支点。钻孔采用凿岩机成孔,小导管外插角度为15,中空锚杆外插角度为20,钻孔完毕,高压风清孔,将堵塞管孔的土石吹开。小导管及中空锚杆采用人工安装就位。注浆前在孔口周壁用胶泥与麻丝缠绕,使之与孔壁充分挤压塞紧,实现注浆管的止浆与固定.注浆时为加快注浆进度可设置分浆器,3-5根导管或锚杆可同时作业,注浆完毕,将小导管或中空锚杆与钢支
20、撑焊接一体,形成管棚支护环。7.4.掘进作业施工总体安排:右线先行,然后左线跟进,右线主洞超前左线-m,从进口端向出口单向掘进。 7.4.1.类围岩段7.4.1.1.类围岩段地段,采用双侧壁导坑法施工。开挖时考虑预留变量12CM,施工中切实遵循“早预报、勤量测、管超前、弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、紧衬砌”的原则。特别是进口残坡积土及强风化岩地段,原则上采用风镐配合土方机械开挖,在必须要爆破时,采用微震光面爆破或预裂爆破掘进,尽可能的减少超挖,减轻对围岩的扰动和破坏。类围岩循环进尺一般控制在0.51.0m。爆破参数见下表:类围岩钻爆参数表 参数围岩饱和单位轴抗压极限强度Rb装药不偶合系数D周
21、边眼间距E周边眼最小抵抗线V相对距E/V周边眼装药集中度q(Kg/m)类30mPa2.002.504050cm50600.70.90.070.127.4.1.2.类围岩开挖及支护顺序如下:中导洞超前锚杆及开挖中导洞 中导洞初期支护 浇筑中隔墙 主洞超前预支开挖左右洞侧导洞 左右洞侧导洞初期支护 主洞右洞超前预支护 开挖右洞上半断面 右洞上半断面初期支护 开挖右洞剩下部分 右洞剩下部分初期支护 主洞左洞超前预支护施工 开挖左洞上半断面 左洞上断面初期支护 开挖左洞剩下部分 左洞剩下部分初期支护 右洞进行仰拱浇筑 右洞施设防排水设施,整体浇筑二次衬砌 左洞进行仰拱浇筑 左洞施设防排水设施,整体浇筑
22、二次衬砌7.4.2. 类围岩段类围岩段地段,断面掘进分上、下台阶进行,开挖时考虑预留变量8CM,采微震光面爆破或预裂爆破,切实减少爆破对围岩的震动。类围岩循环进尺一般控制在1.5-2.0m。上台阶开挖高度根据我单位类似工程的施工经验,以不超过起拱线来控制上台阶开挖,每次开挖长度控制在1.5m左右。掘进下部围岩时,应先将要开挖地段中导坑拱部与中墙相交处的钢支撑割断拆除,以减少爆破作业对中墙及围岩的扰动。施工中应控制上下台阶不超过5米,左右洞掘进的掌子面相差不小于20米,以消除偏压地形对隧道施工产生的不利空间效应。7.2.2.1.上台阶开挖钻爆设计a 炮眼布置:如下图所示。类围岩上台阶开挖炮眼布置
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- 隧道 施工组织设计
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