下穿渝合高速施工方案(26页).doc
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1、-下穿渝合高速施工方案-第 24 页中铁二十四局集团有限公司重庆轨道交通六号线一期礼嘉站及区间隧道工程项目区间隧道下穿渝合高速段专项施工方案编 制 人:鲁又铭技术负责人:任仕国项 目经 理:蒋曙永中铁二十四局重庆轨道交通六号线一期礼嘉站及区间隧道工程项目部目 录第一章 编制依据及范围31.1 编制依据31.2 编制范围3第二章、工程概况42.1地质条件52.2隧道与渝合高速及涵洞关系图6第三章、施工总思路73.1风险源分析73.2 施工总思路73.3 工期安排8第四章、技术保障措施8第五章、施工方法95.1洞口段施工95.2 大管棚施工95.3 超前小导管施工115.4 洞身开挖及支护125.
2、5 初期支护195.6 仰拱及二衬21第六章、现场监控量测226.1现场监控量测目的226.2现场监测项目、仪器及要求226.3现场量测要求23第七章、安全保证措施247.1安全保证目标247.2安全组织机构和保证体系247.3安全制度及保证措施25第八章、创优规划和质量保证措施278.1创优规划278.2创优目标278.3质量保证目标28第九章、环保、水保措施289.1施工环保、水土保持的组织机构及保证体系289.2环保、水土保持的管理措施289.3工程施工环保、水土保持的主要技术措施29第十章、安全应急预案3210.1 应急救援组织3210.2 暗挖段塌方应急预案3210.3 环境工程、暗
3、挖施工相关管线事故应急预案3510.4 火灾事故应急预案3510.5 触电事故应急预案3510.6 燃气管道事故应急预案36重庆轨道交通六号线一期工程站前区间隧道下穿渝合高速段专项施工方案第一章 编制依据及范围1.1 编制依据1、重庆市轨道交通六号线一期工程(上新街-礼嘉段)区间工程施工图(送审稿)编号:312089-SJ。2、国家现行设计规范、施工规范、验收标准及有关文件。地下铁道工程施工及验收规范 GB 50299-1999城市轨道交通工程测量规范 GB 50308-2008地下工程防水技术规范 GB 50108-2008地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范 GB 50307-1999混凝土
4、结构工程施工质量验收规范 GB 50204-2002城市轨道交通技术规范 GB 50490-2009建筑工程施工质量验收统一标准 GB 50300-2001钢筋焊接及验收规范 JGJ 18-20031.2 编制范围本施工方案主要针对重庆轨道交通六号线一期工程中站前区间隧道工程下穿渝合高速段。第二章、工程概况站前区间隧道四线暗挖均穿越渝合高速公路,具体其穿越长度及平面位置(见表1、图1),并且两条支线还涉及穿越原高速中所设置的一座浆砌片石涵洞,离拱顶仅4米。(具体见隧道与涵洞关系图2),整个下穿部分暗挖施工工程为本段工程中的风险源控制性工程。 线路位置下穿长度断面形式断面尺寸左主线78米A2型6
5、.85m*6.36m左支线90米A2型及E型6.85m*6.36m6.95m*7.38m右支线78米A2型6.85m*6.36m右主线65米A2型6.85m*6.36m 表1 下穿渝合高速段情况表 图1 四线暗挖隧道与渝合高速关系图2.1地质条件1. 磁器口向斜东翼,岩层呈单斜产出,岩层倾向280,岩层倾角813。地应力条件简单,应力水平极低。区内无断层,地质构造简单。2. 构造剥蚀构造丘陵斜坡原始地貌单元,上部主要为素填土以及粉质粘土,下伏基岩主要为砂质泥岩,局部夹砂岩薄层,地下水主要为松散土层上层滞水和基岩裂隙水,主要补给来源为大气降水,无统一地下水位,受季节影响变化大。 2.2隧道与渝合
6、高速及涵洞关系图涵洞渝合高速图2 隧道拱顶距涵洞及高速公路高度图第三章、施工总思路3.1风险源分析 下穿高速公路施工过程中,主要存在如下风险:.高速公路本身沉降及边坡稳定的风险;.运营过程中行车的安全;.既有涵洞本身结构的安全;.既有输气管线的安全。3.2 施工总思路为确保整个隧道的施工安全以及渝合高速公路和既有涵洞自身的安全,在施工过程中减小对围岩的扰动,严格控制其沉降变形量。开挖前首先施作108大管棚贯穿整个渝合高速,掘进中采用42超前小导管或自进式锚杆并注浆,局部加强,控制其沉降。开挖采用人工配合机械开挖,具体开挖顺序见图3开挖顺序图。个别坚硬孤石,采用小爆破解小后机械挖运,个别断面整体
7、性较好的并且质地较硬的围岩则采用预裂爆破和中空大直径直眼掏槽爆破法相结合的方式进行分台阶爆破开挖,确保整个工程无安全隐患。图3 下穿渝合高速段开挖顺序图3.3 工期安排下穿渝合高速公路工期表里程初期支护二次衬砌开始时间结束时间开始时间结束时间左主线2010-8-72010-10-302010-10-312010-11-19右主线2010-9-12010-10-202010-10-242010-12-24左支线2010-10-152010-12-102011-1-82011-1-19右支线2010-10-12010-11-302010-12-312010-1-15第四章、技术保障措施针对风险源的
8、安全,采用如下技术措施:1.108大管棚及超前小导管并且注双液浆贯穿整个渝合高速,开挖以人工配合机械短进尺开挖为主,特殊情况采用弱爆破或预裂爆破与中空大直径直眼掏槽相结合爆破法施工。2.在开挖时对高速公路行驶的汽车进行限速或交通管制,同时设置电子屏幕,向司机人员提示,起到警示作用。3.涵洞本身洞内进行满堂支架支撑加固和从洞顶往上对涵洞底部采用导管注双液浆形式进行加固和封闭渗透水。4由于输气管线距离隧道洞顶为2.5米,埋入土内1.0-1.5米。为确保安全,在通过该段时不采用爆破开挖,采用人工配合机械开挖。 输气管线与隧道关系图 第五章、施工方法5.1洞口段施工因为左主线为从明挖段进洞,因此首先施
9、作洞口洞顶截水沟,施作完毕后进行边仰坡开挖,根据设计要求进行开挖线测量放线,为防止边坡坍塌,在开挖过程中跟随开挖进度对边坡进行分层喷锚防护,完毕后施作管棚套拱。左支线、右支线、右主线为从联络通道内进洞,应首先施作管棚套拱。5.2 大管棚施工大管棚施工工艺见图5。施作钢拱架套拱1加工管棚钢管2测设中线及水平基点3测设开挖轮廓线并进行符合施作钢花管安放钢筋束施工准备注 浆钻孔、设管设置导向墙 图5 大管棚施工工艺框图、设置套拱及止浆墙A、套拱先对进洞处进行断面修整,并施作C40砼套拱,套拱长度2米,内设4榀I18工字钢,孔口管采用150*5mm钢管,用16钢筋固定在钢架上,三者之间均用双面焊接,孔
10、口管外插角12B、止浆墙管棚注浆前,在开挖掌子面喷10cm厚C25砼作为止浆墙。、施作大管棚该地段地质条件以泥质砂岩为主,并且软硬不均,管棚下穿高速路(具体长度见下表4),施工条件复杂,打设精度要求高,因此我们采用国内比较先进的TTHD-100型有线导向管棚钻机进行钻孔(具体见设备表5),钻孔采用90冲击器、120锤头水平一次成孔,并且在钻杆与锤头上加装平衡管,减少局部自重造成的下垂。施工过程中根据测试数据不断修正。成孔后利用钻机旋转送进108管,管长每节3米。送管时在108管前部安装导向楔板钻头,钻机回转送入108管,送管时同时采用循环水送进,一是避免卡管,二是形成泥浆护壁。并且在送管时采用
11、有线导向仪进行监控,如发现有侵入初期支护界线应立即停止送管并且进行注浆填塞孔内后进行重新钻孔。在送管时同时插入钢筋束,钢筋素每节长度3米,并且焊接牢固。线路位置下穿长度左主线78米左支线90米右支线78米右主线65米表4 管棚施做长度表名 称型 号数量水平钻机TTHD-1001台定向钻进导向仪TTHD-1型水平导向仪1套工作平台(架)H-3型可移动升降式工作平台1套空气压缩机10m31台泥浆泵(含注浆)BW-250型1台搅拌箱立式离心泵循环搅拌1台电焊机BX1-5001台90冲击器4台 表5 管棚施工设备表、注浆注浆前需要在管上焊接开关阀,由下而上注浆,注浆采用水泥-水玻璃双液浆注浆,配合比为
12、:水泥:水玻璃:水=1:1:1,注浆压力为0.5-1mpa.注浆工艺流程见图 图6 注浆工艺流程图水泥水搅拌桶孔口管储浆桶注浆泵岩 体5.3 超前小导管施工超前小导管管口0.5m钢管不开口,其余部分按15cm间距交错设置注浆孔,孔径6mm。注浆采用水泥-水玻璃双液浆注浆,注浆初压0.5-1MPa,终压可适当加大。、施工方法及工艺A、制作钢花管超前小导管采用42热轧无缝钢管,钢管前端加工成锥状,尾部焊上12mm钢筋加劲箍。管壁四周每隔15cm梅花形钻眼,眼孔直径6mm。B、钻孔、安装小导管施工时用风枪沿开挖轮廓线向外倾斜510钻孔,将小导管沿孔打入围岩,小导管外露端支撑于开挖面后方的格栅钢架上,
13、与格栅钢架共同组成预支护体系,每组施工有不小于1m的搭接长度。C、注浆注浆前先喷射混凝土封闭掌子面,以防漏浆,注浆施工时,当每孔注浆量达到设计注浆量时,可以结束注浆。注浆参数根据施工现场注浆效果进行调整,注浆工艺见图7。搅拌机水泥浆池注浆泵水泥水高压阀孔口阀注浆管注浆孔42无缝钢管钢花管示意图、施工注意事项图7 水泥浆液注浆工艺流程图A、注浆时,发现浆液从其它孔流出,在串浆孔口处设置止浆塞,轮到该管注浆时,再拔下止浆塞,并用高压风或高压水清洗管内杂物后再注浆。B、注浆施工按单管达到设计注浆量作为注浆结束;当注浆压力达到设计终压且不少于20min,进浆量仍达不到设计注浆量时,结束注浆。C、注浆作
14、业中认真填写注浆记录,随时分析和改进作业,并注意观察施工支护或初期支护及工作面的状态,保证安全。5.4 洞身开挖及支护 下穿高速公路中主要涉及A2型和E型断面,具体断面尺寸和支护形式见图8和图9.开挖方法:由于渝合高速处于运营中,为确保高速公路本身的安全及行车的安全,在开挖过程中必须减小围岩扰动。因此,开挖拟采用人工配合机械开挖,每循环进尺1米。如遇个别坚硬孤石,采用弱爆破后机械开挖。如遇整个断面整体性较好并且质地较硬的围岩则采用预裂爆破和中空大直径直眼掏槽爆破法进行分步爆破开挖,但爆破必须有效控制其爆破震动速度不超过1.5cm/s。为有效控制其爆破震动速度,我们采用了“预裂爆破与中空大直径直
15、眼掏槽相结合、毫秒雷管多段别起爆”的技术措施1预裂爆破和中空大直径直眼掏槽对于隧道爆破掘进为了有效的控制爆破振动速度我们在拱部按照30cm间距布置预裂孔,共计布设37个预裂孔眼,对于隧道爆破掘进,通常采用水平楔形掏槽。有效控制爆破振动效应的主要因素与临空面的多少有关,临空面多则产生的振动效应小。因此,为了有效控制爆破振动,要人为制造临空面,所以我们采取中空直眼掏槽,直径为130mm,一次性施作长度10米。具体布置位置及参数见后。2毫秒雷管多段别起爆爆破振动与同一段别起爆药量息息相关,为了减少同一段别起爆药量,要采取多段别雷管起爆。对于预裂炮眼绝不能同一段别起爆,具体分段见后。 上下分步法爆破炮
16、眼布置图及起爆顺序图每循环掘进设计进尺为1m,故炮眼深度1m,但中空直眼每次钻孔深度以10m。沿拱部轮廓线上布置预裂孔,其孔间距为30cm,布眼个数37个。中空直眼掏槽距隧道底1.5米,呈互为外接圆布设3个,中空直眼直径为130mm,在中空直眼外边以边长50cm的正方形的四角处各布置1个炮眼,再以边长为1米的正方形四角上各布置一个炮眼。由3个中空直眼和两个正方形四脚上炮眼组成中空直眼掏槽。合计布眼78个。台阶开挖法每一循环用药量部位炮眼个数(个)单个装药量(kg)合计用药量(kg)大小正方型四角80.69.6隧道底部90.610.8预裂炮眼370.322.2其余主炮眼610.448.8每循环共
17、用药量:45.7kg预裂炮眼装药结构如下图所示主炮眼装药结构如下图所示: 定位开眼台车与隧道中线平行,就位后正确钻孔,注意沟槽倾斜度周边眼外插角开眼误差在35cm钻眼钻工注意布置图熟练操作平台,台下专人指挥及时调整深度。周边眼外插角2,交界处台阶1。清孔炮钩及小直径高压水管清炮孔,不漏渣,不留石屑。装药分片分组按药量自上而下进行,雷管对号入座,炮泥堵口。堵塞长度不小于20cm。联起爆网络导爆管不能打结和拉细,注意连结次数,专人检查。引爆,管距一簇导爆管自由面10cm。瞎炮处理查明原因,迅速果断按规定处理。以确保安全为标准。施工布眼红铅油准确绘出开挖断面轮廓线,炮眼位置误差不得超过5cm检查对爆
18、破情况进行查看,以便及时调整参数爆破施工工艺流程图施工中的注意事项(1)采用非电不对称起爆网络技术起爆联线时,要确保起爆顺序和每一炮孔都能起爆。(2)选择合理的段间隔时间,以杜绝爆破震动波的叠加,一般选择段间隔lOOms以上,最小不小于75ms。(3)瞎炮的处理:当出现瞎炮情况时,首先应设置警戒线,除了专业处理人员外的其他人员不得入内。并且由专业爆破工程师进行检查,查明瞎炮的原因,如果属于孔外导爆管损坏引起的瞎炮,可以切去损坏部分,重新连接导爆管后引爆;如果属于孔内导爆管损坏或者是炸药本身的问题,可打平行孔装药爆破,平行孔距盲炮不应小于0.3m;也可用木、竹或其他不产生火花的材料制成的工具,轻
19、轻地将炮孔内填塞物掏出,用药包诱爆,盲炮处理后应由处理者填写登记卡片或提交报告,说明产生盲炮的原因、处理的方法和结果、预防措施,盲炮应在当班处理,当班不能处理或未处理完毕,应将盲炮情况(盲炮数目、炮孔方向、装药数量和起爆药包位置,处理方法和处理意见)在现场交接清楚,由下一班继续处理。5.5 初期支护隧道初期支护包括锚杆、钢拱架、钢筋网、喷射砼。喷锚支护紧跟开挖面及时施作,以减少围岩暴露时间,抑制围岩变位,防止围岩在短期内松驰。根据实际围岩情况,施工过程中对初支参数进行动态调整,以保证施工安全。1、锚杆施工施工工艺流程为:钻孔清孔填塞锚固剂插入杆体。锚杆预先在洞外按设计要求加工制作,施工时锚杆钻
20、孔位置及孔深必须精确,锚杆要除去油污、铁锈和杂质。先按设计要求钻凿锚杆孔眼,达到标准后,用高压风清除孔内岩屑,然后装入锚固剂后插入锚杆,锚固剂注意填塞密实。施工中应注意以下事项:A、锚杆孔位与孔深必须精确,与设计及规范要求相符;B、杆体在使用前必须除去油污和铁锈,以保证锚杆施工质量;2、 钢拱架施工、拱架加工拱架加工在洞外结构件厂加工成型,并且存放场地硬化,材料做到上铺下垫。、加工工艺将各种型号的钢筋按设计尺寸下料,在模具上弯成规定的弧度;、架设工艺架设前,需测定隧道中线,隧道断面检查合格后,进行拱架架设。在开挖时预留的拱脚原地基处挖槽,安设垫梁。在拱顶处标示接头位置。在安设的位置打设定位钢筋
21、。利用洞内的工作平台拼装,接头上好螺栓,焊在定位筋上。、架设要求基脚必须密实,以防基脚失稳。位置必须准确,包括高程、前后及左右。立好的平面应垂直与隧道中线,倾斜不得超过2。,且格栅顶偏离铅垂面的距离不得超过5cm。3、钢筋网安设挂钢筋网在系统锚杆施作后安设,钢筋类型及网格间距按设计要求施作。钢筋网根据被支护岩面的实际起伏状铺设,并在初喷砼后进行,与被支护岩面间隙约3cm,钢筋网连接处、与锚杆连接用细铁丝绑扎或点焊在一起,使钢筋网在喷射时不易晃动。钢筋网安设时应注意,施作前,初喷3cm厚砼形成钢筋保护层;制作前进行校直、除锈及油污等,确保施工质量。4、喷射砼施工喷射砼骨料用强制式拌合机分次投料拌
22、合,喷锚支护喷射砼,一般分初喷和复喷二次进行。初喷在开挖(或分部开挖)完成后立即进行,以尽早封闭暴露岩面,防止表层风化剥落。复喷砼在锚杆、挂网和钢架安装后进行,尽快形成喷锚支护,以抑制围岩变位。钢架间用砼喷平,并有足够的保护层,喷射砼施工程序见图。料场水压力水泵配料拌和机喷射机压风机输料管喷头水环患 喷射砼分段、分片由下而上顺序进行,喷射时插入长度比设计厚度大5cm铁丝,每12m设一根,作为施工控制用,后一层喷射在前层砼终凝后先用高压水冲洗再进行,新喷射的砼按规定洒水养护。施工工艺及程序1、上料:上料要连续,应保持料斗内料满,并在料斗口上设一活动的15mm孔径筛网,避免超料径骨料进入机内。2、
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