成兰铁路隧道辅助坑道施工方案.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流成兰铁路隧道辅助坑道施工方案.精品文档.目 录一、编制依据、范围及主控项目11.1编制依据11.2编制范围1二、设计概况22.1工程概况22.1水文地质22.2不良地质22.3沿线气象条件32.4辅助坑道主要参数3三、施工方案43.1开挖41.全断面法施工42.台阶法施工63.2支护71、洞口土石方72、边仰坡施工73、隧道洞口及浅埋段施工84、超前小导管125、锚杆136、钢筋网、钢架施工157、安设钢拱架168、挂设钢筋网179、湿喷砼施工173.3衬砌211、工艺流程212、砼施工技术措施223、衬砌施工244、混凝土运输组织265、交
2、底、仰拱及填充施工266、衬砌背后压浆283.4辅助坑道进正洞291、支护加强过渡段施工292、交叉口边缘工字钢施工293、辅助坑道进正洞挑顶施工294、辅助坑道进入正洞后施工305、交叉口处辅助坑道模筑衬砌施工316、施工要点32四、管理措施324.1质量管理措施321、一般性技术措施322、超前支护及喷锚支护质量保证措施333、隧道结构混凝土工程质量保证措施344、光面爆破质量控制措施345、隧道工程“不渗不漏不裂”保证措施35五、环境保护措施355.1水污染的防治355.2大气污染的防治365.3噪音污染防治375.4固体废弃物污染防治375.5弃渣的处理375.6隧道内施工环境保护措施
3、38六、水土保持措施386.1水土保护内容381、水环境保护382、生态环境保护386.2水土保护措施39七、文明施工措施397.1文明施工的宣传教育措施397.2施工现场的文明施工管理措施407.3施工过程中的文明施工管理措施417.4创建良好的生产与生活环境417.5树立良好的社会形象,创造宽松的外部社会环境41八、隧道施工安全保证措施428.1隧道工程一般安全措施428.2洞口、开挖、凿孔及爆破施工安全操作规程428.3开挖、凿孔安全要点428.4爆破施工安全要点438.5洞内运输施工安全要点448.6支护、衬砌施工安全要点451、支护施工安全要点452、衬砌施工安全要点458.7隧道作
4、业中的通风防尘、照明、排水及防火安全要点451、隧道作业的环境标准及有关通风、防尘安全要求452、隧道作业中的照明安全要求468.8冬季施工措施46隧道辅助坑道施工方案一、编制依据、范围及主控项目1.1编制依据(2)国家、铁道部现行的铁路工程建设施工规范、验收标准、安全规则:新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定铁建设2005285号;铁路混凝工程施工技术指南TZ210-2010;铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定铁建设2005157号;铁路隧道工程施工技术指南TZ204-2008;铁路混凝土工程施工质量验收标准TB10424-2010;高速铁路隧道工程施工质量验收标准TB10753-201
5、0;新建时速200公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准铁建设 20048号;铁路工程基本作业施工安全技术规程(TB10301-2009);铁路隧道工程施工安全技术规程(TB10304-2009);铁路隧道防排水施工技术指南(TZ331-2009);铁路隧道防水板铺设工艺技术规定 (建技201013号)其他相关规程及标准。(3)国家及四川省相关法律、法规及条例等。(4)现场收集到的地形、地质、气象和其它地区性条件等资料。(5)集团公司近年来铁路、高速公路等类似施工经验、施工工法、科技成果。 (6)集团公司通过北京新世纪认证公司认证按照ISO9001:2008质量管理体系标准。(7)集团公司为
6、完成本标段工程拟投入的施工管理、专业技术人员及机械设备等资源。1.2编制范围本方案的编制范围如下:1)适用于施工范围内的辅助坑道施工。二、设计概况2.1工程概况跃龙门隧道位于高川车站茂县车站区间,本隧道为双洞分修隧道,左右线间距为29.99962.493m。隧道进口紧邻高川左右线双线大桥,高川车站分别伸入左、右线隧道;隧道出口接羊记沟左右线大桥。隧道左、右线进口段均位于半径4500m的右偏曲线上,洞身中部均位于半径3500m的左偏曲线上,出口段均位于半径5000m左偏曲线上,线路设计为单面上坡。最大埋深1445m。杨家坪隧道左线全长12815m,右线长12738m,隧道进口DK111+220至
7、DK112+720长1500m为双洞单线分修隧道,DK112+720至DK124+035为单洞双线合修隧道,DK123+845至出口190米段为三线车站大跨度隧道,进口位于半径为5000m的左偏曲线上,洞身分布一处半径为5000m右偏曲线上,线路纵坡为单面上坡,坡度分别为17.8、10.3、1。2.2水文地质跃龙门隧道区内发育多条山间河流,均属涪江水系。主要地表水为常年性流水,主要受大气降水补给,部分为基岩裂隙水补给。地表水受降雨控制明显,雨季流量大,枯水季水量小。地表水系最终向雎水沟、安昌河、土门河汇流。地下水主要有孔隙水、基岩裂隙水、构造裂隙水、岩溶水。地表水地下水对混凝土结构的侵蚀为为S
8、O42-侵蚀。跃龙门隧道出口段最大涌水量段落为D2K103+689D2K104+740涌水量为9460m3/d。杨家坪隧道区内地表水以土门河为主,汇流数条溪沟等山间支流,经湔江汇入岷江。测区内未见泉点出露,地下水埋置相对较深。受地层岩性、地质构造、地形地貌及气象、水文等因素的影响和控制,隧道区域内地下水类型主要有第四系孔隙潜水、裂隙水、少量岩溶水等。其中含炭质千枚岩段,地下水对混凝土结构具酸性侵蚀。杨家坪隧道最大涌水量段落为DK116+220DK118+900涌水量为8234m3/d。2.3不良地质跃龙门隧道出口段主要不良地质有:活动断裂带、岩溶、有害气体、高地应力、热害。杨家坪隧道主要不良地
9、质有:高地应力、岩溶、有害气体、放射性、危岩落石、顺层等。本标段隧道工程均无特殊岩土。2.4沿线气象条件本标段位于四川省西北部,地形高差大,区域跨度大,气候由四川盆地湿热气候带的温暖湿润向暖温带、温带、寒温带、高山寒冷带气候的川西高原季风气候区过渡。年平均气温616.3,极端最高气温一般在31.336.7,极端最低气温一般在-5.3-21.1。年平均降雨量484.11215.1mm。2.5辅助坑道主要参数跃龙门隧道3号横洞衬砌参数表跃龙门隧道2号辅助坑道衬砌参数表杨家坪隧道1号横洞衬砌参数表杨家坪隧道2号横洞衬砌参数表杨家坪隧道3号横洞衬砌参数表杨家坪隧道4号横洞衬砌参数表三、施工方案3.1开
10、挖1.全断面法施工辅助坑道、级围岩地段可采用全断面开挖法施工,配备多功能台架配合风钻进行钻孔作业,非电毫秒雷管、二号岩石乳化炸药光面爆破,全断面一次成型。全断面开挖支护作业流程为:超前地质预报台架(车)、机具就位全断面测量画线布眼钻炮眼装药爆破清危排险出渣初期支护稳定安全检查及监控量测下一循环。全断面法开挖施工步序图施工工序说明:隧道一次性开挖完成,光面爆破。施作洞身初期支护,即初喷4cm厚混凝土,然后布设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。拱底宜一次性开挖至标高,避免第二次爆破扰动围岩稳定性;开挖完成后及时灌筑该段仰拱及填充砼。最后利用衬砌模板台车一次性灌筑二次衬砌(拱墙衬砌一次施作)。全断面法
11、施工工艺流程图施工要求辅助坑道级围岩最大不宜超过3.0m,级围岩最大不宜超过2.0m,级围岩最大不宜超过2榀工字钢。2.台阶法施工辅助坑道、级围岩地段可采用台阶开挖法施工,见下施工工艺流程图。上台阶采用多功能台架配合风钻打眼,下台阶采用风钻钻眼,实施光面爆破。爆破后,上断面挖掘机扒碴,下断面采用挖掘机配合侧翻式装载机装碴,自卸汽车运输。隧道开挖后及时施做锚、喷、网联合支护,下半断面开挖完仰拱施工紧跟。台阶法开挖施工步序图(1)开挖 1 部台阶,施作 1 部洞身结构的初期支护。(2)上台阶施工至适当距离后,开挖 2 部台阶,施作洞身结构的初期支护。(3)灌筑该段内 部底板(或仰拱)。(4)利用衬
12、砌模板台车一次性灌筑 部二次衬砌(拱墙衬砌一次施作)。台阶法施工要求(1)开挖进尺控制:台阶开挖循环进尺应根据围岩地质条件和初期支护钢架间距合理确定,上台阶每循环开挖支护进尺 V、VI级围岩不应大于1榀钢架间距,IV级围岩不应大于2榀钢架间距,边墙开挖每循环开挖支护进尺不得大于2榀钢架间距。(2)台阶高度、长度控制:采用台阶法开挖隧道时,应根据围岩条件,合理确定台阶长度和高度。各部台阶长度不宜过长,上台阶长度310米为宜,围岩稳定性较差时,台阶长度应控制在一倍洞径。上、下台阶高度比例以1.5:1为宜。下台阶开挖左、右侧应错开2榀拱架的距离。台阶法施工工艺流程图3.2支护1、洞口土石方洞口土石方
13、开挖采取全部明挖法,采用自上而下水平分层开挖,施工机械以挖掘机为主;洞口场地用装载机辅以推土机整平压实;遇坚硬石质地层人工钻眼爆破,采用自卸车运输,弃往指定的弃土场。为防止仰坡坍塌,施工部分洞身护拱,以确保仰坡稳定,同时为隧道进洞创造条件。2、边仰坡施工边仰坡施工同洞口段土石方施工同时进行,按设计坡度一次整修到位,并分层进行边仰坡防护,以防围岩风化,雨水渗透而坍塌。边仰坡防护采用喷锚挂网,以稳定边仰坡。刷坡防护到路基面标高。3、隧道洞口及浅埋段施工1)地表处理及截水天沟进出口洞门施工前先进行测量放线,根据测量放线做好边坡开挖轮廓线和截水天沟,以利截排水,同时将洞口段开挖线以外1015米范围的漏
14、斗、洼地、危石等进行处理,防止地表水向下渗漏或陷穴等继续扩大影响隧道安全,确保边仰坡稳定。2)洞口开挖及边仰坡防护洞口开挖由外向里,尽量减少开挖量,从上至下分层分段开挖,台阶高度23米。土方和强风化岩采用PC200反铲挖掘机挖装,人工配合清理边仰坡开挖面,局部陡坡段采用人工开挖,石方采用弱爆破。 出渣采用装载机和反铲挖掘机配合装渣,15t以上自卸汽车运渣。洞口开挖弃渣运至指定弃渣场堆放。为进洞施工方便,洞口5m范围土石方先开挖至上断面设计标高,作为进洞施工平台。3)边仰坡防护边仰坡开挖后及时进行洞口边仰坡防护,以防围岩风化,雨水渗透而滑塌。临时边仰坡采用喷锚网防护:22砂浆锚杆L=3m,梅花形
15、布置,8钢筋网片,网喷混凝土,厚15cm;永久防护采用带排水槽的C25混凝土拱形骨架护坡、骨架内填空心砖、空心砖内进行植被绿化。洞口段碎石土及块石土等覆盖层厚,施工前先清除洞顶松动岩体,并设置主动、被动防护网。有溶洞地段,采取充砂+水泥砂浆回填密实。4)洞口大管棚洞口段设置1环大管棚,采用89(108)钢管,环向间距40cm,单线断面施作范围为拱部132,双线及三线施作范围为拱部120。洞口大管棚施工布置如下图。洞口大管棚正面布置图(1)大管棚设计参数导管规格:热轧无缝钢花管,外径89mm,壁厚6mm;导管上钻孔注浆,孔径10-16mm,孔纵向间距15-20cm,呈梅花形布置,尾部留不小于10
16、0cm的不钻孔的止浆段。导管施作范围:单线断面施作范围为拱部132,双线及三线施作范围为拱部120;倾角:外插角控制在1至3之间;注浆材料:水泥浆、水泥砂浆,当围岩破碎、地下水发育时,为调凝需要,可部分采用水泥-水玻璃双浆液,要求浆液强度等级不小于M10。采用单孔注浆结束标准:(a)注浆压力逐步升高,当达到设计终压并稳定10min;(b)注浆量不小于设计注浆量80%;(c)进浆速度为开始进浆速度的1/4;孔口管规格:热轧无缝钢管,外径114mm,壁厚5mm;洞口大管棚纵向布置图(2)洞口导向墙洞口导向墙施作前要先施作孔口管定位钢架及锁脚锚杆,并将孔口管采用焊接的方式固定在钢架上,在进行导向墙混
17、凝土浇筑。导向墙采用C20混凝土,在大管棚施工前施作导向墙,截面尺寸为1m1m,环向长度根据上台阶开挖位置确定,为保证其稳定性,导向墙基础宽度设置为1m,若现场情况需要可进行基底加固处理。导向墙与孔口管定位方式如下图。导向墙、孔口管定位示意图(3)超前大管棚施工工艺超前大管棚施工工艺流程详见下图。是否达到设计孔深测量放线安装导向墙模板绑扎钢筋安装导向管浇注导向墙混凝土搭设管棚施工作业平台钻孔、下管测量放线注浆否结束是否达到终孔标准管棚加工否是是超前大管棚施工工艺流程图根据管棚施工的机械设备情况,在大管棚超前支护开挖中,预留下台阶不开挖,作为管棚和混凝土导向墙施工平台。工作平台宽度为2.5m,高
18、度2.0m,平台两侧宽度为1.5m。导向墙施工采用C20混凝土护拱作为管棚的导向墙,导向墙在隧道开挖外轮廓线以外,紧贴洞口仰坡面。导向墙内设两榀钢拱架为环向支撑,管棚的导向管焊接固定在钢拱架上。管棚制作管棚采用89钢管制作,管壁打孔,采用梅花型布孔,孔径为1016mm,孔间距为15cm,钢管尾留110cm不钻孔的止浆段,钢管加工成4m和6m长的两种规格。钻孔作业平台采用方木按“井”字形搭设,顺序由下向上、由两边向中间,根据孔位依次搭好。方木间以扒钉连接牢固,防止在钻孔时钻机摆动、倾斜、不均匀下沉而影响钻孔质量。钻孔采用液压钻机钻孔。选用的钻机首先应适合钻孔深度和孔径的要求,钻机要求平稳灵活,能
19、在360度范围内钻孔。为减少因钻具移位引起的钻孔偏差,钻机立轴方向应准确控制,钻进过程中要经常采用测斜仪量测钻杆钻进的偏斜度,发现偏斜超过设计要求时及时纠正。钻孔直径:110mm;钻孔平面误差:径向不大于5cm。下管、清孔、放钢筋笼钻孔检测合格后,将钢管连续接长,用钻机旋转顶进将其顶入孔内,单号孔顶进有孔钢花管,双号孔顶进无孔钢花管,如遇故障,需清孔后再将钢管插入。为改善管棚受力条件,接头应错开,使钢管接头错开,隧道纵向同一断面内的接头数量不得超过钢管总数的50%,相邻钢管接头错开距离不小于1m,因此第一节管采用4m和6m交替布置,编号为奇数的第一节管采用4m长钢管,编号为偶数的第一节采用6m
20、长钢管,以后每节均采用6m长钢管,两节钢花管之间采用120mm丝扣联结。为增加管棚的抗弯能力,必要时钢管中增设钢筋笼,钢筋笼由4根18主筋和固定环组成。大管棚导管构造图注浆采用全孔压入式向大管棚内压注水泥浆,选用KBY50/70型注浆泵注浆。注浆前先进行现场注浆试验,确定注浆参数及外加剂掺入量后再用于实际施工。注浆按先下后上,先稀后浓的原则注浆。注浆量由压力控制,达到结束标准后,停止注浆。注浆完成后及时清除管内浆液,并用M10水泥沙浆紧密充填,增强管棚的刚度和强度。4、超前小导管1)超前小导管使用外径42mm,壁厚3.5mm的热轧无缝钢管制作,管长4.0m/3.5m,环向间距30cm/40cm
21、,外插角510。2)超前小导管钢管前端呈尖锥状,尾部焊上6mm的加劲箍,管壁四周钻68mm压浆孔,但尾部有1m不设压浆孔。超前小导管施工时,用凿岩机成孔,孔径比设计导管管径大20mm以上。孔与衬砌中线平行以规定仰角打入拱部围岩。3)成孔后将小导管按设计要求插入孔中,或用凿岩机直接将小导管从型钢钢架上部打入,外露20cm支撑于开挖面后方的钢架上,与钢架共同组成预支护体系。4)每打完一排钢管后开始注浆,注浆采用水泥浆,注浆后开挖拱部及第一次喷射砼、架设钢架。超前小导管施工工艺流程图5、锚杆1)锚杆采用风钻钻孔,锚杆施钻利用开挖台阶的简易台架施钻,施钻时按照设计间距布孔。2)钻孔时钻杆尽可能垂直结构
22、面,锚杆孔比钻杆直径大15mm,深度误差不大于50mm,成孔后采用高压风清孔。3)钻孔清理干净后,然后将砂浆从孔底缓缓的注入空内,为防止空内出现空洞,注浆管拔出后,立即将锚杆放入空内。4)注浆采用水泥注浆机,注浆配合比按实验室出具的配合比进行施工。5)砂浆应随拌随用,在初凝前必须用完,一次拌合的砂浆数量不应多与3个孔,以免时间过长,使砂浆在泵、管中凝结。6)砂浆锚杆固定好后,将锚杆与钢筋网焊为整体。待砂浆终凝后按规范要求抽样进行锚杆抗拔试验。普通砂浆锚杆施工工艺流程图中空注浆锚杆采用257mm中空锚杆,使用高压风吹净钻孔,将锚头与锚杆端头组合,戴上垫片与螺母;把组装好的锚杆打入钻孔,锚杆要尽量
23、打在钻孔的中央位置,将止浆塞穿入锚杆末端与孔口齐平并与杆体固紧,锚杆末端戴上垫板,然后拧紧螺母。注浆压力取0.20.5Mpa,孔口溢出浆液时,停止注浆,砂浆随拌随用。注浆开始或中途停止超过30min时,用水润滑注浆罐及其管路。注浆孔口的压力不得大于0.4MPa。中空注浆锚杆施工工艺流程图6、钢筋网、钢架施工钢筋网片、格栅钢架及型钢钢架的钢材种类、型号等应符合设计要求。钢筋网片由钢结构加中心统一加工制作,运至现场后人工安装。网片间搭接长度不小于1个网格长度,洞身开挖完成后,首先在围岩表面进行初喷砼,厚度一般为4cm,然后再铺设钢筋网片,安装时用电焊点焊固定在锚杆外露头上,以防喷射砼时晃动。根据设
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