隧道洞口施工方案.doc
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1、新建太原至焦作铁路TJZQ-10标珏山隧道出口洞口专项施工方案 编制: 复核: 审核: 中铁十一局集团太焦铁路TJZQ-10标项目经理部二一七年三月目 录一、编制依据3二、编制范围3三、工程概况及资源配置33.1工程简介33.2 工程地质及水文特征43.3 水文条件43.4气象资料43.5人员布置53.4 机械设备配置计划6四、施工方案74.1明洞施工74.2洞口排水84.3洞口边坡开挖104.3.4边仰坡防护施工方法114.4长管棚施工方案134.5 明洞及洞门施工194.5.1明洞施工194.5.2洞门施工20五、生产安全措施215.1安全生产的组织机构和规章制度215.2安全生产措施21
2、5.3消防措施225.4安全用电235.5火工品管理和爆破安全管理245.6机械安全措施255.7施工安全紧急救援医疗机构26六、工程质量管理266.1 质量组织机构266.2 质量管理目标296.3 质量保证措施29七、施工环保、水土保持措施317.1组织保证措施317.2水土保持措施327.3噪音污染措施327.4防止水污染措施327.5维护生态平衡,避免人为恶化环境措施327.6地表植被的保护327.7生产生活垃圾处理及油料管理33珏山隧道出口洞口段施工方案一、编制依据1.1铁路总公司颁发的现行规范、规程、验标等各项技术标准:(1)高速铁路隧道工程施工质量验收标准(TB10753-201
3、0);(2)铁路隧道风险评估与管理暂行规定铁建设2007200号;(3)高速铁路隧道工程施工技术规程(Q/CR9604-2015);(4)铁路隧道监控量测标准化管理实施意见(工管办函201492号);1.2 铁路总公司下发的有关铁路建设施工安全、质量、文明施工方面的有关文件、通知。1.3与本工程有关的施工设计图和设计文件。(1)珏山隧道实施性施工组织设计(2)珏山隧道设计图 图号:太焦太晋施隧35-0135-08(3)隧道明洞衬砌参考图(无砟轨道) 图号:太焦太晋施隧参07-0107-08(4)隧道辅助工程措施参考图 图号: 太焦太晋施隧参12-0112-13(5)双线隧道洞门参考图(无砟轨道
4、)图号: 太焦太晋施遂参 09-0109-13二、编制范围珏山隧道DK316+121DK316+062段,工程内容主要有:洞口工程、明洞工程、洞门工程等。三、工程概况及资源配置3.1工程简介珏山隧道位于山西省晋城市泽州县境内,隧道全长13421米;隧道出口位于泽州县大箕镇村东坡村西部,有乡村水路可到达,出口里程为DK316+121;其中隧道出口洞门25m、明洞34m,里程为DK316+121DK316+062。隧道出口段地面坡度相对较缓,自然坡度约510。3.2 工程地质及水文特征珏山隧道主要分布地层为:上覆新生界第四系全新统冲洪积层(Q1al+pl)细角砾土,第四系上更新统坡洪积层(Q3dl
5、+pl)新黄土、中更新统洪积层(Q2pl)老黄土、粗圆砾土;下伏石炭系石炭系上统太原组(C3t)、石炭系中统本溪组(C2b)、奥陶系中统上马家沟组(O2s)、下马家沟(O2x)、奥陶系下统三山子组(O1s)岩层。3.3 水文条件(1)地表水本隧道内河流不发育,冲沟水流主要受季节性控制,丰水期冲沟内可见水流。(2)地下水本隧道地下水主要为基岩裂隙水和岩溶水,赋存于裂隙、溶洞、溶隙中,局部水量较丰富,主要分布于古岩溶发育段落,向斜区域,地下水主要接受大气降水补给,地下水位、水量随季节性变化明显。雨季水量较大,旱季水量相对较小。隧址内岩溶含水层埋深大,以三山子组白云岩岩溶裂隙较为发育,富水性较强。含
6、水层的补给来源以北部区域岩溶水的侧向补给为主,岩溶水域属三姑泉域。3.4气象资料本段隧道区域属温带大陆性气候,夏季炎热多雨,冬季寒冷干燥,秋季凉爽,春秋多风,时有沙尘,昼夜温差大,为典型的大陆山区气候。据晋城市气象台(1985-2014)统计资料:年平均气温12.05,一月份-5.60.9,7月份平均气温23.424.9,日最高气温为38.6(2002年7月),日最低气温为-17.4(1998年1月)。2005-2014年多年平均降水量为572.72mm。降水特征为:年最大降水量为793.4mm(2011年),月最大降水量为332.6mm(2012年7月)。年最小降水量为414mm(2007年
7、),降水量多集中在5-9月,占全年降水量的79.3%,春、冬、秋季的降水量仅占20.7%。年最大蒸发量为1887.2mm(2006年),年最小蒸发量为1548.5mm(2011年)年平均蒸发量为1774.64mm,蒸发量为降水量的3倍。本段隧道区域多西北风,最大风速为18.1m/s(2007年4月14日)。霜冻期为10月中旬至次年4月中旬,无霜期180天,最大冻土深度0.37m(2003年1月)。3.5施工交通条件珏山隧道出口有乡村便道与新建便道相连,且部分地段乡村道路路面较窄,设计负荷标准低,大型施工机械通过后可能会导致有水泥的路面破损,需考虑在本工程完工后对村村通水泥路面道路进行恢复。材料
8、运输主要利用既有省道和整修、拟修乡村道路运输。3.5人员布置根据该隧道实际情况,隧道开挖组织2个工班循环施工,并配备性能先进、配套齐全、功率匹配的精良设备及检测仪器,以满足施工需要。劳动力组织见表一“劳动力组织表”。表1 劳动力组织安排表施工队伍名称施工工班名称施工范围施工区段及施工内容人数隧道五工班管理人员DK314+020DK316+121生产及技术管理工作15开挖工班隧道的开挖施工45出渣工班隧道的出渣施工8支护工班隧道的初期支护施工21防水工班隧道的防排水施工6二衬工班隧道的二衬衬砌施工14附属工程工班隧道的水沟电缆槽等附属工程施工8风水电工班隧道的风水电检修6合计1233.4 机械设
9、备配置计划机械设备配置表作业线分类设备名称出口工区规格型号性能数量开挖工班风动凿岩机YT-2825空气压缩机4L-20/86移动式空气压缩机出渣工班挖掘机卡特3201装载机ZLC50C2自卸车15m34支护作业工班砼湿喷机履带式机械手1二次衬砌作业线液压钢模衬砌台车12m1仰拱弧形模板1砼输送泵HBT60C1砼拌和站1防水板台车普通段1混凝土罐车8m33隧道排水水泵300QJ320-56/23隧道通风通风机2*132KW超前支护及超前注浆管棚钻机履带式1注浆机注浆机2超前地质预报超前地质钻机TSP203备用电源发电机350kw1四、施工方案隧道施工时,应作好预测、预报工作,坚持以预防为主原则,
10、在确保安全的前提下,制定切实可行的施工方案。隧道通过浅埋、断层、裂隙等不良地质地段,施工前应对设计文件提供的地质资料进行详细的分析了解,制定相应的预防措施,备足有关应急的机具材料。不良地质地段隧道施工,采用短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌的工程措施,稳步前进。在施工过程中,经常观测地质变化情况,检查支护、衬砌的受力状态、注意地形、地貌的变化、防止突然事件发生。如有险情,应立即分析情况,采取措施迅速处理。4.1明洞施工边仰坡开挖前先施作截水天沟,按设计要求从上至下开挖边仰坡,并及时按设计要求进行边仰坡的防护加固。珏山隧道出口明洞长34m,采用明挖法施工。暗洞采用长管棚超前支护进洞,洞口两侧分别设置
11、一根锚固桩。临时防护采用喷锚防护,22砂浆锚杆长4m,1.0m1.0m,梅花形布置。8钢筋网间距2525cm,C25网喷混凝土,厚15cm。永久边坡采用C25混凝土拱形骨架护坡,洞口正面回填采用C25混凝土。其工艺流程见图1。4.2洞口排水边仰坡施工前先人工在开挖边缘线10m处开挖并施作洞顶截水天沟,截水天沟尺寸图见图2,待进洞后及时施作洞门和两侧排水沟,与洞顶截水沟相连形成完整排水系统。图2 洞顶截水沟尺寸图截水沟施工顺序:原材料准备检查断面尺寸扎钢筋立模、浇筑养生。1)原材料准备 水泥:采用P.042.5级普通硅酸盐水泥, 砂:采用中砂。 片石:石料等级应符合图纸规定。2)检查断面尺寸开挖
12、完毕后,按设计断面尺寸、坡度及压实度要求,检查开挖断面是否符合要求,对不满足要求的段落进行修整,全部符合要求后,方可进行钢筋绑扎及立模。3)洞顶截水沟浇筑混凝土浇筑前应仔细检查钢筋及模板尺寸,对截水天沟尺寸进行复核,避免出现天沟尺寸与设计不符。为避免坡顶溜土石对下方人员的伤害工作面下方设安全防护栏。4)拆模修补:待混凝土达到设计强度后方可拆模,及时对边角破损处进行修补处理。5)养生:拆模后及时洒水养护。4.3洞口边坡开挖4.3.1施工工序隧道洞口场地狭小,施工条件较差,出口洞口为级风化围岩。开挖时应遵循长短洞开挖顺序:(1)洞口路堑开挖。(2)洞口路堑边坡防护及洞口边仰坡临时锚喷支护。洞口开挖
13、原则:根据现场实际,结合设计要求,对洞口路堑及边仰坡开挖边坡要求如下:(1)洞口土方的施工。首先清除地表草木植被等影响施工的地面植物。(2)按设计图纸的坡度进行施工测量,精确测设出边、仰坡开挖轮廓线。(3)履带式挖掘机进入施工场,并沿路修筑车辆通行的道路。(4)进行开挖作业。对坡积亚砂土、残坡积砂质粘性土等土质直接用挖掘机开挖,从坡顶开始自上而下进行刷坡,用装载机装土,汽车运输。(5)洞口石方开挖地段,采用静音爆破方式,控制爆破强度,减小对洞口周边围岩及生态环境的扰动。(6)清理坡面上的浮泥、虚碴,并修整坡面凹凸不平的地方。4.3.2施工方法1) 洞口开挖时先进行套拱位置掏槽开挖,预留核心土,
14、施工套拱及管棚。洞口边、仰坡开挖施工时,按设计图放出中线和开挖边线采取放坡开挖,开挖时严格控制坡率一致,开挖后要及时进行喷锚支护进行加固。清除开挖面上的松碴以及其它杂物,自上而下采用挖掘机配合人工进行开挖,严禁上下垂直作业,自卸汽车运碴至弃碴场。为了确保边坡的平顺和稳定,尽量避免超、欠挖和对边坡的过大扰动,如需爆破开挖,采用静音控制爆破,严格控制爆破参数。2)隧道洞顶地表沉降在隧道边仰坡尚未开挖前开始布置进行,这样可以获得开挖过程中全位移曲线,地表沉降监测采用水平仪配合水平尺进行,测点和拱顶下沉量测布置在同一断面上。4.3.3施工技术要求边坡开挖前,先调查边坡岩石的稳定性;对设计开挖线以内存在
15、不安全因素的边坡,必须进行处理和采取相应的防护措施,山坡上所有危石及不稳定岩体应撬挖排除。开挖自上而下逐段进行,杜绝掏底开挖或上下重叠开挖,仰坡每次开挖高度不得超过2m,逐级开挖,逐级防护。开挖中随时检查边坡和仰坡,如有滑动、开裂等现象,适当放缓坡度,保证边仰坡的稳定和施工安全。4.3.4边仰坡防护施工方法4.3.4.1施工顺序初喷混凝土锚杆施工挂设钢筋网补喷混凝土至设计厚度。4.3.4.2喷射混凝土施工喷射混凝土采用湿喷法,喷射砼采用湿喷机进行喷砼施工。(1)在喷高压混凝土之前,应用水或高压风管将岩壁面的粉尘和杂物冲洗干净。 (2)喷射中发现松动石块或遮挡喷射混凝土的物体时,应及时清除。 (
16、3)喷射作业应分段、分片由下而上顺序进行,每段长度不宜超过 6m。 (4)一次喷射厚度应根据设计厚度和喷射部位确定,初喷厚度不得小于 4cm。(5)喷射作业应以适当厚度分层进行,后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。若终凝后间隔 1h 以上且初喷表面已蒙上粉尘时,受喷面应用高压气体、水清洗干净。岩面有较大凹洼时,应结合初喷予以找平。(6)喷C25混凝土,厚15cm。(7)喷射混凝土终凝2h后,应喷水养护,养护时间一般不少于 7d。(8)喷射作业区的气温不应低于5,如达不到要求需采取保温养护措施。(9)当发现喷混凝土表面有裂缝、脱落、露筋、渗透漏水等情况时,应予修补,凿除喷层重喷或进行整治。4.
17、3.4.3锚杆施工(1)22砂浆锚杆,长4m,间距1.01.0m。(2)水泥砂浆锚杆孔深允许偏差宜为50mm。(3)钻孔时孔要与岩面垂直。(4)孔内积水和岩粉应吹洗干净。(5)孔内砂浆要饱满。(6)锚杆安设后不得随意敲击,其端部 3 天内不得悬挂重物。4.3.4.4钢筋网挂设钢筋网挂设时,应与岩面有3-5cm的距离,钢筋网绑(焊接)于锚杆上,钢筋网网格尺寸为25cm,采用8钢筋。按设计长度下料标签钢筋调直除锈筛网10m(出超)混凝土喷射机混凝土拌和水泥砂子水石子混凝土运输车运送拌和时间1min风压控制在0.45-0.7MPa液体速凝剂(水泥用量4%)受 喷围岩面1.0-1.230cm图4喷射混
18、凝土工艺流程图4.4长管棚施工方案管棚施做工序流程图(1)洞口套拱施工 套拱开挖:测量放样后边仰坡自上而下开挖至套拱拱脚底部(预留核心土),拱脚底部应坚实,严禁超挖后采用虚砟回填。洞口导向墙纵向设置1m,厚100cm,套拱内预埋140*5mm导向钢管,一共47根。套拱施工应在暗洞超前支护施作前施工,固定导向管时应结合施工预留变形量1020cm。 套拱范围内布置3榀工字钢,型号为I18型钢,工字钢纵向间距为30cm。工字钢之间用26螺栓连接,每个接头4个螺栓。相邻工字钢的内缘和外缘均用22钢筋作为连接钢筋,连接钢筋长度为1m,环向间距为l.0m,可以根据拱架的稳定情况加设交叉的连接筋。套拱混凝土
19、采用C20模筑混凝土。长管棚布置形式为:沿拱顶中线两侧各70角范围内布置,间距40cm,共47根。管棚外插角13。长管棚的材料选用108*6无缝钢管埋设,并压注1:1的水泥净浆,采用隔孔注浆,注浆压力为0.52.0MPa,持压时间为10min,在孔口处需设置止浆阀,止浆阀应能承受最大注浆压力。注浆前应进行现场试验,以确定最终的注浆参数。详见“导向墙施工布置图”导向墙施工布置图(3)长管棚超前支护施工:检查开挖断面中线及高程,开挖轮廓线应符合设计要求,沿开挖内轮廓线外50cm正确标明管棚中心位置;沿隧道开挖轮廓线纵向水平钻设管棚孔,孔径为127mm,潜孔钻定位时,应严格定位,棚孔不得侵入隧道开挖
20、线;管棚孔长度为40m。先钻设单号后钻设双号以便检查注浆质量。在钻进时,出现卡钻、坍孔时,先注浆后再钻。将钢管打入管棚孔眼中。管棚外径为108mm,壁厚6mm。钻孔完成后,钻孔深度经监理检验合格后,方可插入钢管。接长管棚钢管时,接头采用30cm长114*5mm的热轧无缝钢管,上满丝,丝扣长度为15cm,确保连接可靠,且接头在隧道横断面上错开。钢管管壁每间隔15cm梅花形交错钻注浆孔,眼孔直径为1016mm;为提高导管的抗弯能力,在钢花管内设置钢筋笼,钢筋笼由4根主筋和固定环焊接而成,主筋直径为22mm,固定环采用42mm短管节,节长5cm,将其与主筋焊接,按0.5m间距布置。用注浆机向钢管内注
21、入水泥净浆。初始注浆压力为0.51.0MPa,终压控制在2MPa,持压1012min后停止注浆。(4)长管棚跟管钻进施工步骤及要点 、放样,测定孔位 、搭设平台,安装钻机。 钻机安装要牢固,防止不均匀下沉、移位、倾斜等影响钻孔质量的现象发生,钻机距离掌子面不超过2m。 、钻孔 a、为了便于插管,钻孔直径应比管棚直径大2030mm,钻孔深度应大于设计的0.3m。采用127mm钻头钻孔。b、对钻进不能成孔(如发生塌孔、卡钻等现象)地带应补浆固结围岩,待围岩固结后一次成孔。详见 “补浆工艺流程图”。补浆工艺流程图c、钻机开孔时应低速,等成孔0.5m以后再升压至1.0MPa,遇软弱围岩,再改用低压钻进
22、。钻孔顺序由先单号后双号进行。 d、应随时检查钻孔是否倾斜,用测斜仪等方法测定。、安装管棚钢管,根据设计要求安装管棚。 a、钢管接头采用丝扣连接(如第一孔先装3m的钢管,后续安装6m等长钢管,第二孔先装6m钢管,最后一节安装短钢管),同一断面的接头数应不超过50,相邻钢管的接头至少错开l米。安装前应在地面预先排好再依次安装,保证接头分布符合要求。 b、钢管上应按设计要求打注浆孔,详见管棚大样图。 c、钢管的径向定位误差不大于20厘米。 、浇筑C20砼套拱基础 a、套拱砼基础应置于基岩上,保证管棚套拱的稳定可靠。 b、C20砼浇筑的技术要求,原材料及砼必须符合项目部实验室配合及设计比要求。、安装
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