马头塘隧道III级围岩施工方案.doc
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1、二广高速公路怀集至三水段第十一合同段(YK42+750YK44+820)马头塘隧道级围岩施工方案编 制: 复 核: 中铁四局集团第四工程有限公司二广高速公路怀集至三水段十一合同段项目经理部日期:2007年9月12日目 录一、编制依据- 2 -二、工程概况- 2 -三、施工管理组织机构框图- 3 -四、级围岩的分布- 3 -五、施工进度计划安排- 4 -六、主要机械设备、仪器配置- 5 -七、人员配置- 6 -八、主要施工内容- 6 -九、质量保证措施- 13 -十、施工安全保证措施- 15 -十一、安全应急预案- 16 -十二、环境保护与文明施工- 17 -附件:附图1:质量保证体系框图附图2
2、:安全保证体系框图一、编制依据1、公路隧道施工技术规范(JTJ042-94);2、公路工程技术标准(JTJ B01-2003);3、公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1-2004);4、国家颁布与公路隧道施工相关的现行其他规范、规定等;5、两阶段施工图设计;6、实施性施工组织设计;7、工地现场施工调查;8、我公司的施工能力和类似工程施工经验。二、工程概况马头塘隧道为上下行分离式隧道,设计为单向三车道,跨度大,进口端位于四会市石狗镇田心屋村,出口位于石狗镇马头塘村。隧道左线:ZK42+905ZK43+940,长1035m,为长隧道。隧道右线:YK42+915YK43+867,长952m,
3、为中隧道,左右线间距30m。隧道左线进、出口均为削竹式洞门,右线进、出口均采用导坑式洞门。隧道左线平面除进口段204.95m位于R=2700m的圆曲线上外,余均设为直线,纵断面设坡率+2.2% 和-0.52% 的双向坡;隧道右线平面除出口段309.72m位于R=3600m的圆曲线上外,余均设为直线,纵断面设坡率+2.2% 和-0.508% 的双向坡。隧道区内丘陵地貌,山丘叠起,较为连续,所穿越山体顶部最大标高147m,最大埋深96m。左右线进出口侧均有天然冲沟,且右线进出口段均存在浅埋、偏压等不良情况,出口地下水以股状泉眼出流。左、右线均分布有级围岩,为微风化变质砂岩,岩质较坚硬,粉粒结构,中
4、薄层状构造,一般为较 破碎较完整,呈块石状镶嵌结构,拱部无支护时可产生小坍塌,侧壁基本稳定。地下水以基岩裂隙潜水为主,含水量不大,隧道开挖时有滴水、渗水现象,雨季时局部裂隙较发育段会出现小规模涌水现象。左右线隧道的长度均接近隧道总长的一半,合理安排级围岩段落的开挖施工对确保隧道施工工期非常重要。其中左线隧道级围岩S3支护类型段分布长度为481m,占隧道总长的46.5;右线隧道级围岩S3支护类型段分布长度为477m,占隧道总长的50.1。项目经理:刘 俊项目副经理:吕成志总工程师:张 奎工程技术部(刘光才)安全质量部(钮小祥)物资设备部(杨永平)财 务 部 (谢海斌)工地试验室(周宝玉)综合办公
5、室(郑允灿)计划合同部(郑晓东)隧道一队:杨 强隧道二队:何 忠三、施工管理组织机构框图隧道工程师刘光才四、级围岩的分布1、级围岩的分布如表1所示表1 级围岩分布位置表里 程地质特征描述围岩等级主要支护类型备注隧道左线级围岩S3支护类型段481m,占隧道总长的46.5ZK42+993ZK43+094弱微风化变质砂岩,薄层状构造,较破碎呈块石状镶嵌结构,拱部务支护课产生小坍塌,侧壁基本稳定。S3ZK43+278ZK43+658微风化变质砂岩,坚硬,粉粒结构,中薄层状构造,硅质胶结拱部务支护可产生小坍塌,侧壁基本稳定。S3隧道右线级围岩S3支护类型段长477m,占隧道总长的50.1YK43+036
6、YK43+072微风化变质砂岩,岩质坚硬,中厚层状构造,硅质胶结。S3YK43+225YK43+666微风化变质砂岩,岩质坚硬,砂粒结构,中厚层状构造,硅质胶结岩石裂隙较为发育,岩体破碎,呈块石状镶嵌结构,拱部无支护时可产生小坍塌,侧壁基本稳定。S32、级围岩开挖支护每延米工作量表如表2所示表2 每延米工作量表衬砌类型每延米主要工作量开挖(次坚石)C20喷砼(m3)6.5钢筋网(2020)Kg22药卷锚杆(Kg)拱部边墙砼(m3)S3116.83.2769.76107.3314.14五、施工进度计划安排马头塘隧道区域内经过围岩情况较为复杂,左线穿越2段级围岩段,右线穿越2段级围岩段,现将各段工
7、期安排如下:1、 隧道左线ZK42+993ZK43+094段:共长101m,计划开工日期:2007年10月5日;计划完工日期:2007年11月28日。ZK43+278ZK43+658段:共长380m,计划开工日期:2008年2月17日;计划完工日期:2008年5月8日。2、 隧道右线YK43+036YK43+072段:共长36m,计划开工日期:2007年10月15日;计划完工日期:2007年11月05日。YK43+225YK43+666段:共长441m,计划开工日期:2008年1月25日;计划完工日期:2008年5月5日。每作业循环进度控制:S3衬砌结每循环净耗时平均控制在构每一循环进尺控制在
8、3.2m,首循环进尺加深20cm。每三天两个循环,16小时,即月进度70.0m,各工序具体耗时控制如图1所示图1 级围岩开挖支护工序耗时示意图工 序时 间(小时)123456789101112141516测 量上导坑开挖支护下导坑开挖支护注:表中所示仅为各工序的耗用时长,不代表各工序连续进行,施工中根据现场具体情况合理调整,上下导坑开挖掌子面错开在57m。测量仅仅标示主要控制时长,超欠挖检测等未示。六、主要机械设备、仪器配置级围岩开挖施工拟投入主要机械设备、仪器如表3 所示表3 主要机械设备、仪器表序号设备名称设备规格设备数量备 注1挖掘机PC2004台开挖、装车及找顶2装载机ZL-506台装
9、车及上料3载重自卸汽车15T以上20辆运 土4推土机140KW4台弃土平场5混凝土搅拌运输车6m38辆仰拱、填充和边基浇筑6空压机20m3/min6套供送高压风7混凝土喷射机HP4010套喷射混凝土8运输汽车5T8辆运输材料及喷砼料9作业台架自制12套钻孔及喷砼平台(各型共计)10轴流通风机110KW6套作业面通风11风 镐24套开挖及修整12手持风钻YT2872把造孔(根据围岩情况调整)13锚杆加工设备6套调整、弯曲及焊接等14全站仪索 佳3套测量放样及检查15精密水准仪苏光DSZE+FS1平板测微器1套量测拱顶下沉及地表下沉16收敛仪JSS30A型数显式1套量测水平收敛七、人员配置级围岩开
10、挖作业采用工序循环,单洞一个开挖支护作业循环(开挖开始初支结束)的人员配置如表4所示表4 每作业循环施工人员配置表序 号岗 位数量(人)备 注1施工员1施工组织2质检员1质量检查3试验员1试验控制4安全员1安全管理5调度员1现场协调6测量员4放样及量测7队 长1现场负责8班 长2现场管理9风钻工24据围岩情况调整10爆破工6据围岩情况调整11砼喷射工1212电 工213焊 工614钢筋工415司 机1416其 它15合 计95八、主要施工内容结合设计图纸,级围岩穿越地段次坚石为主,为此级围岩采用爆破法(如本节第9点所述)开挖为主,结合超前地质预报结果及现场掌子面岩石揭露情况,采用光面爆破技术,
11、尽量减小隧道超欠挖和对周边岩体的扰动。级围岩段采用上下导坑法开挖施工,上导坑开挖掌子面超前下导坑57m。初期支护以“喷+锚”支护为主,二次衬砌按部分承担上部土压力覆土荷载结构设计,为45cm后C25素混凝土。当围岩趋于基本稳定,周边位移量和拱顶下沉量达到规范要求后,按设计要求及时施作二次衬砌,二次衬砌与掌子面之间的间距不超过50m。主要工作包括:超前地质预报、上导坑开挖与支护、下导坑开挖与支护和监控量测等。1、洞口平面布置及风、水、电供应在进出口适当位置各设置3台20m3/min电动空压机,提供洞内施工的高压风,用150无缝钢管送至掌子面;在左线进出洞口左侧、右线进出洞口右侧10m外各安设1台
12、110KW轴流通风机,挂设1200mm通风筒,向洞内施工掌子面压入新鲜空气。在山坡高出进出口洞口55m左右,用浆砌片石各砌筑1个50m3的高山水池,用高压水泵抽取山底集水坑内水至水池;从水池至洞口用150钢管;从洞口至掌子面用100钢管。将10k高压线路接至洞口,在隧道两端各设置1组500kA+400kA变压器组,采用三相五线制供电系统,在变压器输出端设总动力箱,施工点设分动力箱,另设2套250kW发电机组备用。洞内动力供电线路采用三相五线橡皮套电缆线,照明供电系统采用铝芯橡皮缘线。洞内每20m布置一盏200W照明灯,未衬砌地段采用36低压电。在进、出口端各设置一套混凝土拌和站,配置1台HZS
13、1000搅拌机,负责供应隧道初期支护喷射混凝土及二次衬砌模筑混凝土,并在拌和站附近适当位置设置材料库、临时堆料场、钢筋棚、木工房等,以满足级围岩开挖与支护施工需要。2、级围岩开挖支护原则2.1、S3衬砌结构段落的拱部及边墙开挖预留变形量计7cm,施工中可根据监控量测数据分析显示的实际围岩变形情况做适当调整,在施工放样中即予以考虑。2.2、隧道为三车道,跨度大,级围岩爆破施工对周边围岩稳定有一定影响,施工中提高施工工艺技术水平,严格坚持“光面爆破”。2.3、隧道各部位的初期支护,紧跟开挖掌子面的推进及时进行,严格依照设计图纸要求,上导坑开挖完成,及时做好初期支护。2.4、级围岩为分部开挖,存有多
14、个掌子面,施工中根据现场及资源配置情况合理安排生产进度,适时调整各工序,保证掌子面之间的距离错开57m,具体间距参考监控量测数据分析结果显示上导坑围岩无异常变形时,确定可进行下部导坑开挖,力保隧道开挖施工安全。下导坑开挖时,循环进尺与上导坑相同。2.5、施工中根据开挖支护的实际进度情况,按照监控量测技术方案、设计图纸及隧道施工技术规范要求及时做好拱顶下沉及水平收敛等监控量测的埋点和现场数据采集工作,以利设计与施工密切配合,及时发现施工过程中出现的问题。2.6、施工中加强超前地质预报工作,做好上、下导坑开挖前的超前探孔施工。上导坑开挖严格进行地质素描,及时进行数据分析,推测下导坑掌子面前方围岩状
15、况,以及后开挖隧道的地质产状、构造特征及渗漏水情况,以利做好相应施工准备,合理调整施工方法。2.7、下导坑开挖,在上导坑开挖推进在57m后,监控量测数据分析显示上导坑支护体系及围岩趋于稳定时进行。2.8、系统锚杆采用22药卷锚杆,沿隧道横断面径向打入,严格按照设计进行钻孔、安设施工;喷射混凝土厚度及施工工艺必须满足设计及规范要求。3、施工工序流程3.1、级围岩施工工序如图2所示图2 级围岩上下导坑法施工分部分序示意图3.2、施工工艺流程如图3所示图3 级围岩地段施工工艺流程图满足 要求拱墙部二衬浇注施工组织准备上导坑开挖(II)上导坑拱部初支下导坑开挖()下导坑初支基层和整平层混凝土浇筑地质素
16、描监控量测地质素描监控量测超前地质预报测量放样量测分析不满 要求反馈并指导现场施工4、测量放样4.1、测量前对测量仪器及各控制基准点进行复核检查,满足施工规范要求后使用。4.2、开挖前测放上导坑开挖轮廓线。4.3、测放下导坑开挖轮廓线。5、监控量测及超前地质预报拱顶下沉及上导坑第一条水平收敛测线在上导坑开挖支护完成后及时布设,拱腰部位第二条测线在下导坑挖除后及时埋设。超前地质预报的浅孔钻探在作业循环完成后的合理时机及时进行。监控量测及超前地质预报详细方法参见已上报的监控量测及超前地质预报方案。6、上导坑开挖上导坑开挖以钻爆法,采用底部中空聚能孔(以超前地质探孔兼做)配合大楔形掏槽,炮孔以拱衬中
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