隧道工程项目的施工方案和施工方法.doc
《隧道工程项目的施工方案和施工方法.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《隧道工程项目的施工方案和施工方法.doc(45页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、隧道工程项目的施工方案和施工方法1.1 总体施工方案1.1.1 本标段尾燕山隧道为复合式衬砌设计,采用进出口相向掘进的方式施工,主体工程采用“两头掘进,分部开挖作业,仰拱超前,衬砌完善配套”的施工方案。总体实施掘进(钻爆、无轨运输出渣)、支护(管棚、拌、运、锚、喷)、衬砌(拌、运、灌、振捣)三条机械化作业线。通风采用大功率通风机、大口径软管压入式隧道供风技术。1.1.2 超前支护采用YSP45锚杆钻机及ZTGZ-60/120注浆机施作超前导管,初期支护采用YSP45锚杆钻机打注浆锚杆,喷射混凝土采用潮喷法。人工配合机械架立钢支撑,出渣运输采用ZL50C装载机装渣,重庆铁马15t自卸汽车完成无轨
2、运输施工。1.1.3 二次衬砌混凝土采用项目部统供混凝土,混凝土搅拌运输车,混凝土输送泵、整体液压衬砌台车完成全断面衬砌,一次成型。1.1.4 路面混凝土施工采用集中时间、机械化流水作业,一次施工,一次成优。1.2 施工原则根据以往隧道施工技术水平及施工能力,应遵循以下具体原则施工:1.2.1 先防护后施工的原则优先做好地面排水系统,减少洞口、洞顶明挖数量,施工时尽量避免破坏坡积层,尽早作好洞口防护,力争早进洞。洞身施工时,应将水的治理放在首要地位充分重视,作好探水、堵水及排水工作。1.2.2 稳扎稳打的原则不良地质地段施工应坚持求“稳”的原则,采取短台阶法或分部法施工,特别在、级围岩地段,应
3、严格按照“短开挖、弱爆破、强支护、快封闭、适时衬砌、勤量测”的原则组织施工,确保隧道不塌方。1.2.3 综合支护的原则本隧道按复合式衬砌设计,施工中,对断层、破碎带、浅埋地段等多种不良地段,切实作好超前钻探、预测、预报,采取超前管棚、超前锚杆、注浆堵水、喷混凝土、格栅拱架、钢拱架、系统锚杆等综合支护手段。1.2.4 不渗不漏原则为了保证隧道完工后不渗不漏,开挖时要保证开挖面圆顺,对渗水地段预先进行有效处理;衬砌施工时采取先进无钉铺设复合防水板工艺,加强环节缝施工;对施工缝的处理要坚持按规范处理,并逐个检查、落实;衬砌后有空洞的则采取背后压注水泥浆,进行防水治水等。1.2.5 大力推广“四新”的
4、原则施工中,将大力推广应用隧道施工新技术、新工艺、新材料、新设备,进一步提高隧道工程质量,体现出新世纪隧道工程施工质量新水平。确保开工必优,一次成优,全面创优。1.3 施工指导思想1.3.1 针对该隧道施工的主要特点,其施工的指导思想是:严格按照设计要求,遵循新奥法施工原理,以超前预测、探测为手段,超前探明地质、涌水情况。施工中管超前,短开挖、弱爆破、强支护、勤检查、适时衬砌、稳妥前进,不留隐患,确保安全、确保质量,实现工期。贯彻“光面爆破是基础,喷锚支护保安全,围岩量测明情况,施工通风出效率,仰拱先行快封闭(造环境),衬砌质量树形象”的工作思路。1.3.2 充分利用以往浅埋隧道施工中形成的一
5、套隧道施工经验,以减振控制爆破指导开挖,以施工监测指导支护、衬砌为核心的施工技术,确保顺利施工。1.3.3 施工时严格按“喷锚构筑法”组织施工,采用无轨运输,充分发挥机械配套的威力。隧道地质差的地段,采取仰拱及时封闭,隧道初期支护采用先拱后墙的顺序,二次衬砌采用拆装整体式液压衬砌台车,全断面衬砌,人工配合机械化作业。实施掘进(钻眼、装运)、支护(拌、运、锚、网喷)、衬砌(拌、运、灌、捣)等三条机械化作业线。及时进行围岩量测,并根据量测反馈的围岩变形信息,调整支护参数,确定二次模注混凝土时间。1.4 洞口工程1.4.1 施工方案根据以往隧道施工方面的经验及该隧道出口位置的具体情况,进洞前先完成地
6、表排水系统,采取分层开挖,分层支护,自上而下,边挖边护的洞口加固处理方法:洞口仰坡按照设计采用锚、网喷混凝土加固技术,进出口明洞挖方在满足机械开挖的条件下,使用挖掘机开挖,装载机配合自卸车装运弃渣至指定弃渣位置,人工辅助修坡。不能直接用机械开挖的次坚石采用定向弱爆破,人工辅助机械装运弃方。进洞采用先施作超前小导管,弱爆破,短进尺,快循环,早封闭的施工方案。1.4.2 进口施工方法隧道进洞口岩体为坡、残积物,稳定性差,易失稳,开挖施工易坍塌,施工时须严格按照设计要求并结合实际地形进行开挖。边仰坡按设计图所要求的防护形式进行防护。1.4.3 洞门施工在明洞施工完后进行,安排合理时间进行洞门施工。并
7、做好景观设计,同时恢复植被,搞好绿化。洞门根据设计采用削竹式洞门,材料为C25混凝土。模板采用大块组合钢模板,一次整体灌注成型。1.5 洞内布置1.1.1 风、水、电管线布置风、水、电管线布置见示意图。(下页)1.1.2 洞内施工供风、通风与防尘鉴于本标段隧道的实际情况,经现场考察及审阅图纸后决定,本合同段施工供风、通风以管道通风为主,加强机械废气净化,减少污染源。风、水、电管线布置示意图 洞内施工供风施工供风采取在洞口两侧安装20m3/min电动空压机,建高压风站,通过200钢管接至各施工部位,由高压橡胶风管再连接到风动机具进行施工。 洞内通风排烟采用压入式通风,选用天津风机厂生产TZ63-
8、12.5型子午加速风机(风量:1800m3/min,全压2800Pa,电机功率110KW)及1.4WSFG型通风软管(全断面衬砌台车加上加工固定钢管,软式通风管过台车时由此换接度过)。 施工防尘方案施工防尘采用水幕降尘和个人带防尘口罩相结合,在距掌子面30m外边墙两侧各放一台简易水幕降尘器,爆破前10min打开阀门,放炮30min后关闭。详细方案见下图。水幕降尘施工示意图1.6 洞身开挖作业1.6. 隧道开挖作业根据不同围岩级别分别采取不同的开挖方法级围岩地段采用环形开挖预留核心土法施工,级围岩采用台阶法施工。1.6.2施工方法及施工步骤隧道级围岩施工方法与施工步骤见下:上部环向开挖上部初期支
9、护核心土体开挖排水沟与路面结构浇注下部开挖超前支护边墙和仰拱初期支护现浇仰拱衬砌铺设防水层模注二次衬砌隧道级围岩施工方法与施工步骤见下:上部环向开挖上部初期支护核心土体开挖排水沟与路面结构浇注下部开挖超前支护边墙和仰拱初期支护现浇仰拱衬砌铺设防水层模注二次衬砌1.6.3光面爆破施工工艺隧道围岩开挖是否能够得到控制,钻爆是最关键的因素。钻爆过程最容易出现的就是围岩的超欠挖,超欠挖现象直接造成围岩局部应力集中,对硬岩容易产生岩爆现象,对软岩则可能出现坍塌,容易引发安全事故,不利于隧道围岩的自稳能力。同时超欠挖现象也大大增加了施工难度及喷射混凝土的使用量。为确保隧道施工过程的围岩开挖得到控制,本工程
10、围岩开挖应用光面爆破施工技术,具体工艺见如下步骤: 放样布眼钻眼前,测量人员要用罐装喷漆准确绘出开挖面的中线和轮廓线,标出炮眼钻设位置,其误差不得超过5cm。施工过程中使用全站仪(本工程使用的是带红外瞄准功能的全站仪)控制开挖方向和开挖轮廓线。 定位开眼人工YT28型风动凿岩机钻孔按炮眼布置图正确钻孔。对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它眼要高,开眼误差要控制在3cm和5cm以内。 钻眼钻工要熟悉炮眼布置图,要能熟练地操练凿岩机械,特别是钻周边眼,一定要有丰富施工经验的老钻工司钻,台车下面有专人指挥,以确保周边眼有准确的外插角(眼深3m时,外插角小于3度),应尽可能使两茬交界处台阶小于15c
11、m。同时,应根据眼口位置及掌子面岩石和凹凸程度调整炮眼深度,以保证炮眼底在同一平面上。 清孔装药前,必须用由钢筋弯制的炮钩和小于炮眼直径的高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出和吹净。 装药装药需分片分组按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行,雷管要“对号入座”。所有炮眼均以炮泥堵塞,堵塞长度不小于20cm。 联结起爆网络起爆网络为复式网络,以保证起爆的可靠性和准确性。联结时要注意:导爆管不能打结和拉细;各炮眼雷管连接次数应相同;引爆雷管应用黑胶布包扎在离一导爆管自由端10cm以上处。网络联好后,要有专人负责检查。 瞎炮的处理发现瞎炮,应首先查明原因。如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮,则切去损坏部分重
12、新连接导爆管即可;但此时的接头应尽量靠近炮眼。如因孔内导爆管损坏或其本身存在问题造成瞎炮,则应参照公路隧道爆破安全规程有关条款处理。1.6.5出渣运输采用挖掘机、侧卸装装载机,1519t自卸车配合,无轨运输一次性将洞内弃渣运至指定弃渣场,弃渣场事先应按设计要求做好防护。1.6.6质量检验标准1、超、欠挖爆破后的围岩面应圆顺平整无欠挖,超挖量(平均线性超挖)应控制在10cm(眼深3m,应用部位为超前砂浆锚杆布设段落)和13cm(眼深5m,应用部位为超前小导管布设段落)以内。2、半眼痕保存率围岩为整体性好的坚硬岩石时,半眼痕保存率大于80%,中硬岩石应大于70%,软岩应大于50%。3、对围岩的破坏
13、爆破后围岩上无粉碎岩石和明显的裂缝,也不应有浮石(岩性不好时应无大浮石),炮眼利用率应大于90%。1.7 隧道支护施工方法及工艺本合同段隧道支护方法有:锚喷、超前长管棚、超前锚杆、超前小导管、钢支撑等。1.7.1喷射混凝土喷射混凝土的作用是约束围岩的变形,分布围岩开挖造成的应力不均匀,在隧道壁面形成一承载环,从而提高围岩的自稳能力。隧道工程喷射混凝土通常使用方式有干喷、湿喷等。干喷特点:喷射过程中粉尘、回弹较大,其中粗骨料回弹为多,对混凝土强度有部分影响,由于回弹大,造成单位水泥用量也多;湿喷特点:喷射过程中粉尘和回弹较小,但由于空气压力的原因,不能长距离喷送,混凝土拌和后的放置管理要求较高,
14、管理不当容易浪费混凝土,而且湿喷方式对喷射机械性能及使用的速凝剂要求相当高。而混凝土的潮喷方式则综合了干、湿两种方法,水泥用量及喷射混凝土附着强度达到了最大程度的节约和提高。因此本工程采用掺STC粘稠剂半湿式喷射混凝土工法进行隧道围岩的潮喷施工。(1) 潮喷(半湿式)混凝土施工作业流程见下图:骨料选择配合比设计施工管理配料拌和加粘稠剂和速凝剂操作水平喷射进料速度风量控制喷射作业喷射效果(2) 机械设备进行潮喷需对干喷机的喷头进行改进: 在喷头加水环上增钻若干1.0径向注水孔,使部分水射向输料管心,连同原注水孔组成均匀加水射流。 用长度1.01.2m硬质聚乙烯管替换原钢质喷嘴,这主要是为了延长注
15、水后风力搅拌时间,使水泥水化初期反应期粘稠剂粘聚反映较充分,同时也减轻了喷射手的负重。 在喷头处增设一控制水阀,由喷射手按需要注水,以适应不同情况下的喷射。喷射工艺见下图: 第 一 次 投 料 2拌和时间(min) 投料搅拌J-375型强制式搅拌机水泥12第二次投料砂(按干料计)粘稠剂量c*%粉剂与水泥一起加液剂加入拌和水中水 W/C=0.22 1t倾卸车运送 第 二 次 投 料石子(以干料计)速凝剂 c*%风 压喷拱部0.120.15喷边墙0.150.18 筛网(阻止超径石子入机) 喷射直径30cm进 料 量喷拱部23m3/h60100cm喷边部34m3/h水压稳定在比 风压大0.1MPa水
16、1.7.2钢架施工格栅支撑计划在加工厂加工,人工就地安装成型,装载机配合安装.工工艺流程施工工艺流程见下图:初 喷中线标高测量定位锚杆施工清除底脚浮渣格栅加工、质量验收和定位锚杆焊连定位台架上安装格栅格栅预拼安装纵向连接筋加设鞍形垫块隐蔽工程检查验收包裹底脚连板喷混凝土施工注意事项 安装前分批按设计图检查验收加工质量,不合格禁用。 清除干净底脚处浮渣,超挖处加设钢(混凝土)垫块,其中间段接头板用砂子埋住,以防混凝土堵塞接头板螺栓孔。 按设计焊定位筋及纵向连接,段间连接安设垫片拧紧螺栓,确保安装质量。 严格控制中线及标高。 拱架与岩面间安设鞍形混凝土垫块,确保岩面与拱架密贴。 确保初喷质量,钢架
17、在初喷5cm后架立。1.7.3锚杆施工中空注浆锚杆施工工艺:(1)采用风动凿岩机钻孔,专用注浆泵或2TGZ-60/120注浆施工。中空注浆锚杆施工工艺流程见下图:施工准备超前预报注浆配合比设计与试验注浆配件加工注浆站布置中空注浆锚杆钻进浆液配制注 浆注浆检查下道工序(2)双液预注浆的参数设计 注浆压力一般为地下水静水压力的23倍,同时考虑岩层的裂隙阻力,根据现场情况试验后确定。但瞬间最高压力值不应超过0.5Mpa。 浆液的扩散半径r的确定根据已有资料进行工程级比及现场渣体注浆试验情况选定注浆压力范围,确定浆液扩散半径r的大小。 注浆孔距D与排距L的计算L=Dsin60D=2rcos30 单孔注
18、浆量 Q注=r2h式中:r浆注扩散半径,m;h压浆段有效长度,m;岩石裂隙率;浆液在裂隙内的有效充填系数; 洞内注浆结束的标准达到下述两种情况之一者即可停止单孔注浆施工;注浆压力达到0.35Mpa;单孔灌注量达1000Kg。砂浆锚杆:早强砂浆锚杆采用353E凿岩台车或人工YT28凿岩机钻孔,ZW早强锚固剂锚固。锚杆尾部设丝扣,安装钢垫板。ZW锚固剂使用方法为: 将药卷浸入清水1min后取出(以软而不散为度); 将锚固卷逐个用炮棍装入孔内捣实; 利用凿岩机的冲击力打入锚杆旋转直至浆液流出。装药的长度不得小于孔长的1/3。普通砂浆锚杆采用人工凿岩机钻孔,搅拌机拌制普通砂浆,牛角泵灌注。施工程序见下
19、图:钻孔装锚头插入锚杆安止浆塞、垫板浆液制备及注浆设备就位注浆注浆压力控制在0.51.0Mpa,并注意随时排除孔中空气。1.7.4 超前小导管施工施工方法采用现场加工小钢管,喷射混凝土封闭岩面,用353E凿岩台车钻孔将小钢管打入岩层,压注水泥浆或水泥水玻璃双浆液的施工方法。工艺流程施工工艺见下图:超前小导管施工工艺流程图:浆液选择地质调查注浆设计配比试验注浆参数现场试验设备准备管材加工效果检查材料准备施工准备制定施工方案进入施工机具准备喷混凝土封闭掌子面钻孔打导管安孔口止浆塞注浆站布置连接止浆管浆液配置注浆开挖注浆施工 单液注浆:水泥浆水灰比为1.5:1、1:1、0.8:1三个等级,水泥浆由稀
20、到浓逐级变换,即先注稀浆,然后逐级变浓至0.8:1为止。为注浆后尽快开挖,选用普通水泥或早强水泥,并加减水剂。 双液注浆:水泥浆水灰比为1.25:10.5:1;水玻璃模数2.4_2.8,浓度为30_45波美度;水泥浆、水玻璃体积比1:11:0.3,通过调整浆液配合比或加入少量磷酸氢二钠的方法调节浆液初凝时间.注浆压力0.51.0Mpa;注浆量计算:Q=R2L式中:R-浆液扩散半径,0.2m;L-小导管长度,取4m;-岩体孔隙率。喷混凝土厚度510cm,封闭掌子面。 注浆异常现场处理-发生串浆现场,即浆液从其它孔中流出时,采用多台泵同时或堵塞串浆孔隔孔注浆。-单液注水泥浆压力突然升高,可能发生了
21、堵管,应停机检查。-水泥与水玻璃双液注浆压力突然升高,则关停水玻璃泵,进行单液注浆或注清水,待泵压正常时,在进行双液注浆。-水泥浆单液或水泥与水玻璃双液注浆进浆量很大,压力长时间不升高,则应调整浆液浓度及配合比,缩短凝胶时间,进行小量低压力注浆或间歇式注浆,使注浆在裂隙中有相对停留时间,以便凝胶,但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间。1.7.5、超前大管棚尾燕山隧道长大管棚施工主要工序有:搭钻孔平台、安装钻机、钻孔、清孔、验孔、安装管棚钢管、注浆、清孔、充填M30水泥砂浆。管棚施工前距导向墙8m时预留核心土开挖,为管棚提供良好工作平台。1.7.1.1钻孔套拱中预埋的127孔口管作为导向管进行钻孔
22、。坡面必须按要求先喷一层素混凝土作为止浆墙,以确保坡面在进行压力注浆时不出现漏浆、坍塌,保障坡面围岩稳定。钻孔角度按照1角钻进。1、钻孔前先检查钻机机械状况是否正常;钻孔时根据情况确定是否加泥浆或水泥浆钻进,当钻至砂层易塌孔时,应加泥浆护壁方可继续钻进;如不能成孔时,可加套筒或将钻头直接焊接在钢管前端钻;2、钻机就位后,根据事先测量放样好的点位钻孔位置;施钻时,顶紧掌子面,提高施钻精度;钻机开孔时钻速宜低,钻深至20cm以后转入正常钻速;钻进过程中不断调整钻机钻进方向。3、第一节钻杆钻入岩层尾部剩2030cm时钻进停止,用两把管钳人工卡紧钻杆,钻机低速反转,脱开钻杆。钻机沿导轨退回原位,人工装
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 隧道 工程项目 施工 方案 方法
限制150内