隧道竖井施工方案(33页).doc
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1、-隧道竖井施工方案-第 29 页大庄隧道竖井施工方案目 录1编制依据12工程概况12.1工程简介12.2地质、水文情况13.施工准备43.1交通43.2供电43.3供水53.4通讯53.5设备、机械、人员的调配53.6技术准备63.7施工现场布置64总体施工方案75施工工艺流程86施工方法96.1排水、地面设设施施工96.2风水电、砼供应116.3测量控制116.4竖井的开挖及支护116.5竖井的二衬施工166.6壁座施工186.7竖井排烟风道、联络风道施工217施工组织227.1组织机构227.2劳动力安排计划237.3主要施工机具设备248特殊季节施工258.1 雨季施工措施259.工程质
2、量管理259.1组织保证措施289.2管理保证措施289.3 技术保证措施2910.安全生产管理体系及保证措施3010.1安全生产管理体系3010.2 安全生产保证措施3211.不良地质段施工3611.1涌水3611.2断层破碎带施工3711.3塌方3711.4围岩失稳防治3712.进度保证措施3813.文明施工管理38大庄隧道竖井施工方案1编制依据1.1大庄隧道通风系统施工图设计1.2公路隧道施工技术规范(JTG F602009)1.3现场施工调查所获取的相关资料1.4公路工程质量检验评定标准JTG F/1-2004 1.5矿山井巷工程施工及验收规范GBJ213901.6煤矿井巷工程质量检验
3、评定标准MT5009942工程概况2.1工程简介大庄隧道竖井位于利川市谋道镇上坝村,桩号为K31+372,竖井深h=85.499m,上部3m围岩级别为级采用SS0衬砌,往下5m围岩级别为级采用SS5衬砌,往下19m围岩级别为级采用SS3衬砌,往下48.45m围岩级别为级采用SS4衬砌,最后10m围岩级别为级采用SS5衬砌。竖井下设计有联络风道、排烟风道等将竖井与主洞相连,形成完整的排烟通风系统。2.2地质、水文情况大庄隧道竖井外露为砂岩,岩石为灰白色,中细粒结构,中厚层状构造,主要矿物成分为长石、石英等,质软,手捏易成砂,岩芯较破碎,成碎块状;井底为泥岩,岩石为暗黑色,泥质结构,中厚层状构造,
4、主要矿物成分为粘土矿物,岩芯较完整,成柱状及短柱状,局部含砂质较重。1)地表水隧道范围内无常年性地表水通过,地表水相对贫乏,大气降水很快会顺坡面向洼地汇集,通过地表冲沟进行排泄。2)地下水大庄隧道地下水不甚发育,少量地下水主要以裂隙水和松散孔隙水为主,地下水的补给主要靠大气降雨,排泄方式主要为地表径流、蒸发以及通过裂隙泉水向河流或坡脚排泄等方式。地表水及地下水对砼无腐蚀性,对钢结构有弱腐蚀性。图2.1 竖井、联络风道平面设计图图2.2 竖井纵断面图图2.3 明洞二衬断面图3.施工准备施工准备工作的主要任务是解决施工所需的水、电、路、通讯及工业场地平整,实现“四通一平”为施工创建必要的工作,为工
5、程开工和开工后顺利施工做好必要的技术准备,并为调整和有效使用施工力量、设备、材料和资金提供条件。3.1交通交通:竖井井口有业主提供的交通便道。施工便道由大庄隧道出口开始修建,便道路面宽度3.5m,长度3.088km,需新征地修筑便道。对部分材料及大型机械需采用二次倒运方式运至工地。1、根据中国自然区划分地形分类标准及公路区划分标准,全线位于山岭重区。沿线年平均气温15-17,年降水量1300-1500毫米,相对湿度80%。沿线表层覆盖多为粉质粘性土、下为寒武系中统茅坪组或高台组灰岩、白云岩、泥质岩,且岩体连续,整体地质均趋稳定,路基施工不受影响。支线拟在ZK1+500附近设置弃土场。工程完工后
6、,对弃土区进行绿化覆盖或复耕。2、本便道属于5号便道支线,是为了连接便道主线,途径大庄隧道出口,止点位于孙家老屋竖井。支线起始里程桩号为ZK0+000-ZK3+088.683,高程控制为874m,全线为新建道路。便道的高程系与高速公路高程系统一致。3、平面设计参照利万高速公路指挥部的相关要求,平曲线半径按15m控制,回头曲线半径按12m控制。路线纵面设计参照利万高速公路指挥部的相关要求,最大纵坡按12%控制,回头曲线纵坡按6%控制。路基宽度为4.5m,路面宽度为3.5m。3.2供电供电:大电采取临时用电和永久用电结合。临时用电由业主引至施工现场,在广场内设置临时变电所负责向各负荷供电。永久用电
7、仅考虑隧道内射流风机(ZK28+527-ZK29+977、YK28+690-YK30+140)及洞内轴流风机供电情况,根据供电情况,在洞内设置一处横洞变电所和洞外设置一处风机配电室。其中洞外风机房配电仅考虑轴流风机供电。表 本项目变电所设置图序号隧道变电所名称交配变电所位置电源1隧道内风机房变电所风机房旁通过10KV电缆引自隧道洞口的两座变电所2隧道外风机房变电所风机房旁通过10KV电缆引自隧道洞口的两座变电所1、洞内变电所10KV、0.4KV主线均采用单母线分段接线,正常运行时两路电源同时供电各带一台变压器工作且两台变压器进行母联。当其中一路电源失电,另一台电压器能确保所有一级、特一级负荷用
8、电设备正常工作。2、高压开关柜采用SF6环网系列开关柜。采用就地操作方式,其操作电源为直流110伏,电源由直流屏供给。变压器采用SCBH15系列非晶结合金干式变压器,带温度控制器及相应的通信接口。低压单元采用GCK系列抽屉式低压开关柜。本项目10KV电源均引自洞口变电所,洞口变电所设置高压计量柜,高压计量柜由当地供电部门制定,洞内不再设置高压计量柜。开关柜内配置LSA系列数显智能仪表,其中进线开关柜应选配直流输出、开关量入等功能模块,与电力监控装置配合,实现系统的“遥测、遥线、遥控”功能。3.3供水供水:在井口附近建一高位水池,水源来自山下,在山下安装一台高扬程的加压泵,将水打至高位水池,再由
9、484无缝钢管送至井筒内,满足生产需要。3.4通讯通讯:项目部设置一部直拔电话负责对外联络。施工现场设置一部4门程控交换机负责井底、井口、绞车房、值班室的联络。3.5设备、机械、人员的调配在现场具备条件后,竖井材料、小型设备即刻运送到现场,大型设备解体分块装车运送,现场组装安装大型设备,人员根据施工进度进场,满足施工需要,避免人员、设备闲置,材料积压。3.6技术准备1.认真查阅设计图纸,熟悉相关施工技术规范要求,结合实际编制专项施工方案,下好三级技术交底及三级安全交底;2.竖井与大庄隧道的联测已完成,测量误差符合规范要求;3.洞口设点及护桩,洞口导线点、水准点引设已完成;4.对洞口情况进行了详
10、细调查,对不良地质等情况基本掌握。5.施工所用各种混凝土配合比经外委试验确定,各种施工材料也经试验符合质量要求;6.洞口两侧已设置临时排水措施,形成畅通的洞口排水系统;7.已设置洞口沉降观测点、基点已布设完成。3.7施工现场布置现场平面布置力求紧凑实用:井口锁口(40cm宽、2.6m深,锁扣盘采用L型施工,在锁扣外边缘3m处开挖,边坡按照1:0.75进行开挖,锚喷支护,采用22长4m间距1.5m1.5m梅花型布置,锁扣回填采用M7.5浆砌片石,锁口内配双层钢筋,环向1215cm,纵向1432cm,箍筋为825cm)钢筋砼提前15天浇筑完成,尽可能少增加临时工程、尽可能减少临时用地,井口临时设施
11、布置尽量避开永久建筑。施工场地平面布置同见下图。图3.1 竖井施工场地平面布置图图3.2 竖井施工场地平面布置图4总体施工方案安装工作吊盘(安全防护盘)为竖井施工提供作业平台及安全防护,吊盘由4台8t稳车(矿用凿井绞车)升降。另设1台4.5t提升绞车完成人员上下及井内材料运输。材料运至井口,通过吊桶运至工作面,考虑到雨季材料运输困难,吊盘加工时预留位置可实现材料自井口运至工作面或井底。开挖自上向下钻爆法开挖,人工扒碴,爆碴从井口通过弃渣平台配合自卸车出碴,挖一层、支护一层。二衬自下向上施工,模板采用翻模施工,1台8t的稳车提吊溜灰管,二衬砼通过溜灰管送达工作平台,经串筒入模。竖井提升设备由井架
12、、矿用提升绞车、稳绳及控制系统等组成。开挖完成后,对天轮、绞车等位置进行简单调整,即可满足二衬施工作业。开挖时的施工用电由井口发电机供电,竖井作业面用电从井口引入,1台5t的稳车提吊电缆线,二衬作业时400/220V电通过竖井引至竖井井口,供提升设备用电。待大庄隧道主洞右线开挖至YK31+350后,依次进行竖井排烟风道、联络风道的施工。5施工工艺流程竖井施工顺序见图5.1。图5.1 竖井施工工艺流程图施工准备(含超前地质预报)爆破设计测量放样台车就为装药、爆破通风、排烟、排险出渣初期支护进入下一循环施做二衬图5.2 竖井排烟风道、联络风道施工工艺流程图6施工方法6.1排水、地面设设施施工1、地
13、面排水 施工场地地面设置排水沟收集和排除地面雨水和场地排水。 在开挖竖井的四周设排水明沟,并设置集水井,使基坑内渗水和施工废水汇入其中,再用水泵抽入地表沉淀池沉淀后排放。边挖边加深排水沟和集水井,保持沟底低于基坑底不小于0.5m,集水井低于沟底不小于0.5m。 竖井提升架设置雨棚,保证雨天气竖井的正常使用及防止雨水进入竖井。从井底至锁口盘,每10m设置一道环状盲沟,通过井壁后预埋的排水管,将地下水引入下部联络风道预埋排水管流入隧道侧沟。2、井口防护栏杆在冠梁顶部挡水墙外侧,设置高度为1.2m的防护栏杆。栏杆立柱采用323mm钢管,间距为1.2m;水平栏杆顶部一道为323mm钢管,其下按竖向间距
14、300mm设置12圆钢栏杆。栏杆下部踢脚板利用冠梁顶部档水。护栏上安装彩灯标识,保证夜间施工安全。 3、施工竖井内平面布置及设施布置(1)施工竖井内平面布置竖井平面按人行通道区、提升作业区两个部分进行布置。人行通道区和提升作业区之间采用型钢框架和钢丝网进行隔离以确保安全。施工管道、电缆沿井壁布置。具体布置见图。图6.1 竖井风水电管线平面布置图(2)竖井口管线及辅助设施布置 管线布置竖井及暗挖隧道施工需要布置的管线主要包括:风、水管,通风管,动力、照明线,砼料下料管,排水管等。管线卡具在井身开挖过程中分段预埋,管线具体布置参见图。通风爆破后,采用轴流风机经800通风管道进行通风排烟处理。掌子面
15、有作业人员进行作业,均应利用通风管道进行通风。排水出渣完毕后,利用水泵进行竖井掌子面处排水处理。6.2风水电、砼供应开挖施工时将压风管与与钢丝绳固定在一起,每8米设一道卡。钢丝绳通过一台8t绞车收放。水、电管线通过管卡、线卡将其与钢丝绳固定在一起每8米设一道卡。纲钢丝绳通过一台5t绞车收放。二衬作业时将溜灰管与与钢丝绳固定在一起,每8米设一道卡。纲钢丝绳通过一台8t绞车收放。水、电管线通过管卡、线卡将其与钢丝绳固定在一起每8米设一道卡。纲钢丝绳通过一台5t绞车收放。水电管线穿越吊盘孔口的上下方设喇叭口,防止挂断、损坏管线。6.3测量控制开挖施工时,测量采用9.3mm的细钢丝吊挂在井口中心基准点
16、处,下吊锤球,以此做为基准线进行测量,每9m(3茬炮)复测一次,确保竖井开挖净空尺寸符合设计和规范要求。二衬施工时,为保证施工精确度,使用全站仪在竖井底板上测出与竖井井口基准点对应的坐标点,在此安设钩子,在两点间将9.3mm的细钢丝拉紧,以此做为二衬施工的基准线进行施工。6.4竖井的开挖及支护6.4.1井架、提升设备及吊盘井架采用煤矿3#标准井架。开挖过程中采用卸碴平台进行弃渣,井架高度降低到12.5m,井架用钢管组焊件通过螺栓连接构成,井架在工厂制造,试拼后拆成散件运至井口。安装时首先将井架拼成2个单片,然后通过4台稳车将井架拉起,再连接其余杆件,安装天轮、钢丝绳等。提升设备安装完毕后,对系
17、统进行调试,检查各种限位开关的是否有效,按1.2倍额定荷载进行超载试验。施工准备完毕后的开挖及支护工作示意图见图6.2、图6.3。吊盘由4台8t的稳车提吊,其中2台用做提升吊桶稳绳。由于开挖时吊盘荷载很小,2台即可满足要求,吊桶由一台(型号JTKY-1.6,静张力45KN,绕绳速度2m/s)的提升绞车提升,人员及材料运输通过吊桶上下。在工作盘上及井架天轮平台下4.5m各设置限位开关2个,以防吊桶冲顶或蹲底。图6.2 井口平面布置图图6.3 开挖及支护工作示意图6.4.2开挖钻爆设计 爆破设计参数及指标如下表:表6.1 爆破参数指标表名 称单 位指 标备 注装药总量Kg68.7平均线装药密度Kg
18、/m0.550起爆方式从内向外微差起爆设计爆破进尺m1.6爆破石方m349.26单位耗药量Kg/m31.39炮眼布置图如图6.3。图6.4 炮眼布置图周边眼将药结构图如图:6.5 。图6.5 周边眼将药结构图6.4.3开挖与支护竖井开挖采用人工手持风动凿岩机打眼,非电毫秒雷管爆破。爆破时将安全盘提起距工作面3m以上,每次爆破后要求对安全盘、钢丝绳等进行详细的检查,确认安全后方转入下道工序作业。清碴及修整开挖轮廓面时,将安全盘悬吊在工作面上方,工作人员系好安全绳后方可进行作业,以防高空坠落。采用抓岩机装岩,竖井工作面清碴完毕,通过吊桶出渣,吊桶将洞渣吊至井口通过井架卸渣平台将洞渣直接倒入井口边自
19、卸车上,自卸车洞碴运至指定的弃碴场。竖井开挖用提升设备,需聘请具有专业资质单位进行设计,并进行特种设备验收后方可投入使用。井底清理完成后,提升机将人员、原材料等用吊桶自井口运抵工作面。施作钢筋网、系统锚杆、钢架、喷砼。初喷混凝土采用大庄出口初喷拌合站搅拌运至井口,然后再运抵工作面进行初喷作业(可用导管)。1.锚杆施工级围岩段采用25中空注浆锚杆,长度为3.0m,纵横间距1.01.0m,级采用22砂浆锚杆,长度为2.5m,纵横间距1.01.0m,级围岩段采用22砂浆锚杆,长度为2.0m,纵横间距1.21.2m。锚杆采用凿岩机钻孔,锚杆眼钻好后,用高压风吹净孔内杂物。中空注浆锚杆先插入设计长度锚杆
20、,按照要求在锚杆尾部安装好垫板及螺母,注浆通过锚杆尾部的注浆管注入水泥浆,采用注浆泵自下而上进行,待注浆压力达到设计要求后即完成整个锚杆施工;为了检验锚杆的安装质量,须对锚杆进行抗拔力检验,检验频率为每300根为1组,每组不少于3根。砂浆锚杆,施工程序如下:施工准备锚杆孔测量放样钻孔清孔注浆安装锚杆及垫板锚杆验收。开挖后先进行第一层喷射砼施工,待该层砼终凝并形成一定强度后,按设计要求布置锚杆位置,用红油漆标示清楚。进行钻孔施工,钻孔完成后采用高压风清孔,清孔后向锚杆孔内注满砂浆,注浆压力控制在0.51.0MPa,并随时排除孔中空气,保证锚杆砂浆饱满。将安装好锚头的锚杆插入孔内至设计深度,打紧后
21、安装止浆塞。2.钢筋网施工钢筋网采用钢筋加工厂加工的定型网片,钢筋网安装在台架上进行,网片接头应搭接一个网格,并与锚杆头或格栅钢架焊接,应尽量平顺,与岩面紧贴。3.钢格栅支撑竖井级围岩部分初支采用25格栅钢架进行支护,间距100cm。钢格栅的制作格栅钢架在现场设计的工作平台上加工。工作台为=20mm的钢板制成,其上根据不同断面的钢架主筋轮廓放样成钢筋弯曲模型。格栅钢架的焊接在胎模内焊接,控制变形。所有钢筋结点必须采用焊接,焊接长度大于40mm,对称焊接。按设计加工好各单元格栅钢架后,组织试拼,检查钢架尺寸及轮廓是否合格。加工允许误差:沿竖井周边轮廓误差不大于3cm,平面翘曲应小于2cm,接头连
22、接要求同类之间可以互换。格栅钢架各单元必须明确标准类型和单元号,并分单元堆放于地面干燥的防雨蓬内。钢格栅的安设定位测量:首先测定出竖井轴线,确定高程,每片钢格栅安设必须垂直于井轴线。安装前的准备工作:运至现场的单元格栅分单元堆码编号,安设前进行断面尺寸检查,及时处理欠挖,保证钢格栅正确安装,钢架外缘预留5cm的保护层。4喷混凝土喷射混凝土采用湿式喷射机进行尽量减少回弹,提高一次性喷混凝土厚度。竖井开挖后,先对岩面用高压风冲洗处理,然后在开挖面喷46cm的混凝土封闭,再打设锚杆、挂钢筋网、安设钢支架,最后再复喷至设计厚度。砼喷射采用湿喷法,分段分片依次进行。喷射作业自下而上,先喷钢架支撑与井壁间
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