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1、中铁二局吐库二线铁路工程指挥部第二项目经理部 实施性施工组织设计鱼儿沟隧道实施性施工组织设计1.编制依据1.1国家和铁道部有关设计、施工规范和验收标准。1.2吐鲁番至库尔勒段增建第二线施工设计图及文件。1.3现场施工调查资料及实际情况。1.4乌鲁木齐铁路局招标文件、投标文件及答疑。2.工程简介2.1工程概况及主要工程数量鱼儿沟隧道设计为双线隧道,隧道地处吐鄯托盆地边缘的丘陵地区,吐鲁番地区托克逊车站鱼儿沟车站之间,位于既有线右侧。隧道进出口里程分为DK110935和DK112698,隧道全长1763米,开挖断面140平方米。隧道所在位置地形起伏较大,地势北高南低,横向沟谷较发育,高程81089
2、0m,最大埋深约77m。隧道左线进口端406.57m位于R-2504.2的曲线上,其余位于直线上。线路DK110935DK111400段长465米为11.5的下坡, DK111400DK112698段长1298m为11.7的下坡。隧道在DK110+985处下穿既有运煤专线,该处隧道内轨与既有线轨面垂直相距18.6m,隧道二衬拱顶到地表净距为8.66m。隧道工程主要数量见下表:主要工程项目及数量序号工程项目及工程材料单位数量备注1开挖m32354532混凝土539486浆砌片石612822喷混凝土1306226R25中空注浆锚杆m795042922砂浆锚杆m8012733钢架总重kg111180
3、753超前小导管m20885798钢筋222844081防水板m24905483波纹管m1032385止水带2686589横向进水管1122103弃碴场M10浆砌片石m35944131108管棚m1080150八七型铁路抢修钢梁56m跨度梁支座1400151钢梁本身100600租用2.2水文及工程地质条件2.2.1水文地质及气象条件隧道中为未揭露地下水,本地区属内陆腹地,盆地深陷,四周高山环绕,潮湿空气难以进入,受西伯利亚冷空气影响,形成干燥气候,其温差大,夏季酷热,冬季寒冷,多风少雨;极端最高气温48,极端最低气温-25.5;历年最热月月平均气温39.4,历年最冷月月平均气温-13.5;历年
4、平均降水量8mm;年平均蒸发量2874.29mm,最大积雪厚度5m,最大冻结深度56cm。2.2.2工程地质及隧道围岩情况全隧道地表基岩裸露,为泥盆系上统凝灰岩夹砂岩夹片岩,局部斜坡地表分布有第四系全新统洪积细圆砾土,煤矿专用线路堤分布人工填筑土。隧道洞身穿越地层主要为石炭系中统凝灰岩夹砂岩夹片岩,岩质较软,节理较发育,岩体较破碎。隧道围岩共分为三级,其中级围岩373m,占21.2%;级围岩1280m,占72.6%;级围岩100m,占5.7%,另有明洞10m。具体情况详见下表:序号起讫里程主要地层围岩分级长度(m)备注1DK110+935DK110+945凝灰质粉砂岩明洞10进口,埋藏较浅2D
5、K110+935DK111+100凝灰质粉砂岩155进口,埋藏较浅3DK111+100DK111+485凝灰质粉砂岩3854DK111+485DK111+585凝灰质粉砂岩1005DK111+585DK112+190凝灰质粉砂岩6056DK112+190DK112+280凝灰质粉砂岩90沟谷,埋藏较浅7DK112+280DK112+570凝灰质粉砂岩2908DK112+570DK112+698凝灰质粉砂岩128出口,埋藏较浅合计17632.3 工程设计技术标准线路等级:国铁线级。正线数目:双线。限制坡度:6,双机地段13。最小曲线半径:一般2000m,困难1600m。牵引种类:电力。到发线有效
6、长度:850m双机880m。闭塞方式:自动闭塞。速度目标值:160km/h,预留200km/h。2.4 沿线施工条件2.4.1 交通运输条件外来料和直发料运输以兰新铁路运输为主要途径。公路运输以S301省道为主干道,各施工工点以既有便道和自行修建便道为主解决,工地距离托克逊县城约50km。2.4.2 材料来源管段沿线石材相对比较匮乏,特别是机制砂母材,而河砂、鹅卵石、砾石资源相对丰富,且质量比较好,能满足施工需要。沿S301省道分布有2个较大的砂石场,距离施工现场运距分别为15km和40km。施工用机制砂、碎石采购自中铁十八局伯信特隧道进口碎石场。其他地材采购自托克逊县城。钢材、水泥等甲供料由
7、业主提供,甲控料采购自业主组织招标中标厂家。2.4.3 施工用水、用电施工用水、生活用水均从鱼儿沟抽取,在山顶修高压水池。施工用电从地方电网架设T接点满足施工用电要求。2.5工程特点、重点及难点鱼儿沟隧道的工程特点为“两差、两缺”。差:气候条件差。地处吐鄯托盆地,冬季寒冷,且时间长,施工条件较差,隧道冬季施工的混凝土需采取保温保暖措施。隧道围岩差,进出口浅埋段围岩破碎,进洞困难。缺: 片石、碎石由乌拉泊采石厂火车运至吐鲁番站和托逊车站右侧5km石料点供应,汽车倒运至工地。施工用水取自2km外的进口。工程重、难点:在软弱、浅埋围岩条件下的快速、安全施工及确保既有线行车安全,是该工程的重点和难点。
8、3.施工目标及总体安排3.1施工指导思想本隧道的施工指导思想:加强领导,强化管理;保证运营,安全第一;精心施工,质量优良;统筹安排,确保工期。3.2施工总体目标3.2.1 质量目标单位工程一次验收合格率100%;杜绝施工重大质量事故;确保全线施工安全、环保、水保达标;满足开通速度目标值的要求;竣工文件资料做到真实可靠、规范整齐,实现一次验收交接。3.2.2 安全目标杜绝责任行车一般及以上事故;杜绝职工因工责任死亡事故;杜绝交通责任事故;杜绝火灾、锅炉压力容器事故;杜绝机械设备事故;职工负伤率控制在0.5以下。3.2.3 工期目标根据与业主签定的合同要求,本隧道计划于2007年11月5日开工,2
9、009年5月31日全部完工,总工期为23个月。3.2.4 环保、水保目标严格按照国家环境保护法和水土保持法和地方政府有关规定,落实环保的同时,采取各种工程防护措施,减少工程建设对沿线生态环境的破坏和污染,确保铁路沿线景观不受破坏,江河水质不受污染,植被得到有效保护,将吐鲁番至库尔勒段铁路建成绿色环保工程。3.3总体施工规划及任务划分3.3.1总体施工规划隧道采取从进、出口双向施工,安排两个隧道作业队分别承担进、出口施工任务,采用平行流水作业方式组织施工。进场后先进行隧道洞口刷坡和边仰坡加固,为快速进洞创造好条件。隧道进洞后坚持“仰拱超前树形象,二衬紧跟保安全”的原则,实现隧道施工整体推进。隧道
10、出口二次衬砌安排在开挖到50m时开始施作,隧道进口二衬应安排开挖到30米的时候就开始施作,保证既有线和施工安全。3.3.2 施工任务划分作业二队由进口端反坡施工800米,即DK110+935DK111+735;作业一队由出口端顺坡施工963米,即DK112+698DK111+735。各作业队具体人员配置见下表:序 号工 种人 数作业一队(进口)作业二队(出口) 1作业队长112工程师223领工员224测量工(含量测)335试验员226安全员227质检员118材料员229开挖班303010运输班161611喷锚班121212钢筋管路班131313衬砌班101014机械班5515木工班8816电
11、工4417工程机械司机5518砼构件预制班5519拌和站人员8820普 工10(根据需要增加人员)10(根据需要增加人员)合 计1311313.4施工组织机构组建中铁二局吐库二线铁路工程指挥部第二项目经理部,经理部设五部两室,即:工程部、安保部、物设部、计合部、财务部、办公室、中心试验室。下设两个作业队,分别承担进出口施工任务,作业队设置技术室、开挖班、运输班、喷砼班、钢筋管路班、衬砌班、后勤组等。组织机构框图见下图。施工组织机构框图中铁二局南疆吐库二线铁路工程指挥部中铁二局南疆吐库二线铁路工程工程指挥部第二项目部项 目 经 理项目副经理总 工 程 师工程部安保部物设部财会部计合部试验室办公室
12、作业一队作业二队 开挖班开挖班喷砼班钢筋班衬砌班技术室后勤组开挖班衬砌班后勤组喷砼班钢筋班技术室开挖班3.5施工临时设施布置隧道地处吐鄯托盆地边缘的丘陵地区,地表荒芜。根据隧道施工条件,本着满足施工需要和环保水保要求原则,合理利用,科学布置,尽可能不破坏原有植被和地貌。3.5.1施工营地及临时房屋经理部设在鱼儿沟镇,施工现场生产和生活房屋修建在DK110+400左侧50m和鱼儿沟隧道出口,沿沟边山脚较平坦的地形修建。其中进口住房740m2,施工用房200 m2,其他房屋90 m2;出口生活住房150 m2,施工用房100 m2。房屋基础和护脚墙全部采用浆砌片石砌筑,以防破坏原状土而造成水土流失
13、。由于工程所处高寒地区,所有生产生活房屋均采用保暖措施,并设供暖设施。3.5.2拌和站在新干沟隧道出口与鱼儿沟隧道进口之间建集中拌和站一座,拌和站由2台JS700强制式拌和机和1台自动配料机组成,拌制进出口二衬砼和进口喷射砼;隧道出口设置简易拌和站一座,拌和站由1台JS500强制式拌和机和1台自动配料机组成,拌制出口喷射砼。冬季施工时,拌和站设置锅炉房,拌和站采取密闭保暖措施,保证拌和站及砂石堆料场均设置在温度不低于10的暖棚内。考虑冬季施工储料需要,进口砂石料场占地面积1200m2。3.5.3钢筋加工场及构件预制场在隧道进出口分别设置钢筋加工场及构件预制场,用于钢筋加工、钢架成型及小型构件的
14、预制,其中钢筋加工场500m2,预制场500m2,所有场地均采用厚0.20m C15砼硬化。3.5.4施工生产及生活用水隧道施工用水从鱼儿沟采用100mm抽水管路引至隧道出口,管路长1.2km,出口修建1座200m3高压蓄水池,供隧道进口生活生产用水及进口、拌和站用水;进口修建1座100m3高压蓄水池,供隧道进口生活生产用水,水从出口蓄水池抽取,管线长2.0km。考虑水管受冻后的维修,所有洞外水管采用明铺,并采取特种保温材料包裹覆盖。对抽水池、高压水池设置保暖措施以保证冬季能正常供水,保证施工及生活用水。3.5.5施工生产及生活用电施工用电采取从地方35KV供电线路T接引入洞口点,出口点需架设
15、电力线1km,进口2.8 km。分别在洞口适当位置各设置2500 Kw和1800Kw的变压器作为主要生产、生活用电,进、出口各配备1台250kw柴油发电机作为前期施工生产和生活用备用电源。3.5.6施工通讯本隧道施工通讯采用无线通讯和对讲机。3.5.7污水处理在每一个作业队生活区和隧道洞口附近各修建1座20m3的污水处理池,生产及生活污水经过沉淀、去油等工艺处理达标后排放。施工临时设施布置见附图。4.主要工程项目的施工方案、施工方法4.1总体施工方案本隧道采用新奥法施工,遵循“管超前,严注浆、短开挖、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测”的施工原则。双口掘进,利用自制式简易开挖作业台架,人工手持YT
16、28风钻钻眼,预裂或光面爆破。采用无轨运输,利用正装侧卸式装载机配合自卸车车出碴。压入式通风。衬砌采用液压衬砌台车一次性拱墙衬砌成型,混凝土拌和站集中拌制,罐车运输砼泵送入模。仰铺、矮边墙先行。喷射混凝土采用湿喷工艺,防排水施工采用无钉铺设。4.2各工序施工方案4.2.1开挖、出碴开挖采用预裂及光面爆破,严格控制超欠挖。级围岩采用全断面开挖,、级围岩采用上下半断面台阶法开挖,多功能开挖台架,人工手持YT28风钻钻眼。隧道出碴采用无轨运输,每个隧道口配置1台PC200挖掘机和1台ZL50正铲侧卸式装载机装碴,每口配68台15t自卸式汽车运输。4.2.2支护加强监控量测,以监控量测反馈信息为指导,
17、根据围岩级别,分别采用大管棚、超前小导管注浆、超前锚杆、自进式锚杆、砂浆锚杆结合型钢钢架,锚、网、喷进行联合支护。大管棚采用水平跟管钻机施工,锚杆采用锚杆钻机打眼,人工安装。喷射砼单口配置2台TK-961湿喷机按湿喷工艺进行施工。型钢钢架采用冷弯法成型,现场拼装成环。4.2.3衬砌衬砌砼由洞外拌和站集中拌制,6m3砼灌车运输,砼输送泵泵送入模,插入式震捣器配合附着式震捣器捣固。施工中采用矮边墙及仰拱铺底砼超前于二次衬砌。二次衬砌采用全液压衬砌台车一次灌注成型。仰拱、铺底砼施工采用工字钢移动栈桥渡过。隧道进出口各配置1台12m双线衬砌台车,衬砌台车均铺设50kg/m专用行车轨道,轨道铺设长度30
18、m,钢轨前后倒用,衬砌落后开挖面不大于100m的距离。4.2.4水沟、电缆槽水沟、电缆槽槽身采用定型钢模现浇灌注,在衬砌完成后集中组织施工。盖板采用定型钢模,在预制场预制。4.2.5隧道防、排水开挖、支护阶段采取“以堵为主、限量排放”的原则,可采用局部注浆、衬砌外径向注浆止水等方案。衬砌阶段采用防水板与防水混凝土结合横向进水管防排水。防水板采用无钉铺设工艺,塑料热楔焊接工艺连接。4.2.6施工辅助设施4.2.6.1通风隧道施工通风均采用压入式通风,采用特制通风机,风机功率275KW,风管管径1.2米,风管采用柔性螺旋式风管,拉链式接头,通风管安装要平顺,接头牢固严密,避免转小于135急弯,弯道
19、半径不小于管径的3倍。4.2.6.2供水采用高压水池供水,高压水池标高高于洞口不小于40m,适当位置设置增压泵保证钻眼施工水压,采用108mm供水管引至洞内开挖段,管路端头与开挖面间用软胶管连接到凿岩机上。4.2.6.3供电由于隧道采用双口施工,单口施工长度仅800m左右,因此不用高压进洞,隧道洞口设置2台500KVA(10KV/0.4KV)主变压器供电,另外进出口各备1台250KW柴油发电机作为备用电源。4.2.6.4供风在隧道洞口处设420m3/min=60m3/min固定空压机站集中供风,选用159风管送风至洞内开挖段,管路端头与开挖面间用高压软管连接到凿岩机及湿喷机上。4.2.7施工排
20、水出口顺坡施工,采取由两侧水沟自然排出,进口反坡施工段采用梯级排水,每隔200m设一个集水井,用抽水机逐级将水抽至顺坡段的排水沟,仰拱先行地段,设临时集水坑,用抽水机向水沟抽排。4.2.8弃碴处理洞碴采用自卸汽车直接运至弃碴场。为防止水土流失,弃碴前先对弃碴场坡脚采取M7.5浆砌片石挡墙防护,挡墙设泄水孔,碴底设透水管盲沟排水,四周设截水沟,顶面设排水沟。4.2.9超前地质预报为确保施工安全,成立超前地质预报小组,配备相关专业人员和设备,采用TSP203超前地质预报结合超前地质钻探进行超前地质预测预报工作,预报作业完成之后立即在施工现场对测量采集的数据进行分析处理,及时迅速提供下一步隧道施工所
21、需要的有关决策信息,初步的评价结果在预报完成后8h之内给出。预报结果以图形和表格的方式直观显示隧道掌子面前方和四周一定范围内的地质情况。4.2.10监控量测各作业队由3人专职人员组成监控量测小组,分别负责各队隧道施工监控量测工作,其工作职责是:负责测点的埋设,日常量测工作和数据的处理和信息反馈工作,进行信息化施工。把洞内外观察、水平相对净空变化值的量测和拱顶下沉量测作为必测项目,浅埋地段应增加地表下沉量测,进口段因隧道下穿既有运煤专线段还应增加隧道拱顶位移、拱顶内净空量测和地表沉降、既有线的监测。监测断面间距按级围岩510m、级围岩1030m、级围岩3050m布置量测断面,每断面设5个测点,施
22、工中可根据具体情况调整。4.3主要工程项目施工工艺及方法4.3.1施工测量采用监理工程师批复的联测成果进行隧道洞口边仰坡施工放样测量和投点十字线护桩放设,护桩位置选择在牢固、稳定、通视良好的地点,以利施工过程中恢复桩点,定期复测,确保隧道位置始终处于正确状态。4.3.2洞口和明洞施工4.3.2.1洞口排水系统施工测量放线后,首先进行排水系统施工,按设计图纸或监理工程师的要求准确地修筑水沟结构,严格按规范施工。在施工安排上,边、仰坡外的排水沟或截水沟一定在洞口土石方开挖前完成,其水沟的上游进水口与原地面衔接紧密或略低于原地面,下游出水口妥善地引入边沟或涵洞等排水系统。4.3.2.2坡面防护按设计
23、要求,对边仰坡采用锚喷网加固,锚杆采用22砂浆锚杆,L2.5m11m,喷混凝土厚15cm,钢筋网8202 0cm。4.3.2.3洞口超前支护 DK110945处洞口浅埋段拱部120范围采用一环108大管棚辅助进洞,管棚长30m,环向间距0.4m,外插脚1。为保证管棚方向、角度的施工精度,设置C20混凝土导向墙,截面尺寸1m1m,导向墙设2榀I16工字钢,与预埋在导向墙内的导向钢管焊接。管棚采用108钢管,顶部切削成尖靴状,尾部焊接垫圈,接头采用厚壁管箍,错开布置。大管棚施工工艺及流程注浆固结围岩搭设钻孔平台、安设钻机测 定 孔 位开 孔 跟管钻进清 孔注 浆注 浆加工注浆钢管及管节退出套管插入
24、注浆钢管注 浆注 浆注 浆结 束钻孔机具设备 洞口开挖时预留工作平台,安设l27大管棚定位管,作为钻机钻孔的导向装置,使用一台德国G.klemm公司生产的Klemm80412隧道管棚钻机跟管钻孔。施工工艺:搭设平台、安装钻机、测定孔位钻机平台采用枕木垛搭建,平台满铺松木板。根据管棚孔位置,分层加高钻机平台。钻机平台拱设好后,钻孔顺序由高孔位向低孔位进行,可缩短移动钻机与搭设平台时间,便于钻机定位、定向。用两台钻机平行作业,互不干扰。安装钻机:钻进前,用全站仪在掌子面标定管棚孔位。钻机平台要稳固,钻机要安装牢固,防止施钻时钻机不均匀下沉、位移而影响钻孔质量。钻机定位:钻孔方位要求与线路中线平行,
25、必须精确核定钻机位置。架立钻机时用全站仪、水平仪精确定位,确保钻机轴线与管棚设计线相吻合。钻机定位时,根据钻孔深度钻杆轴线与管棚轴线有一定数值的仰角,以抵消钻深后钻杆自重增加所产生的下垂。管棚孔钻进管棚孔开孔:开孔前必须检查设备,保证设备状况良好,对组合好的钻具要检查丝扣联接是否紧密,偏心扩孔器转动是否灵活。在架好钻机、调整好孔位的水平偏角及、仰角后,用金刚石取芯钻开孔。每个钻孔安装孔口管,孔口管用127mm无缝钢管加工。钻进时,孔口管安装孔口密封装置。管棚孔钻进:按管棚孔设计方位固定钻机,跟管钻进放入管棚钢管。为了保证钻孔精度,开孔段钻进是关键。钻进1020m时,要反复校核钻杆方向,调整钻机
26、位置,并用全站仪检测偏斜无问题后方可继续钻进。管棚管下入孔内前要先配管,保证管棚管的同心度。加接钻杆和钢套管:当跟管钻进至钢套末端导向墙孔口约30cm时停钻,然后钻机反转收偏退钻、卸杆,动力头后退至末端加接钻杆或钢套管,此时应先拧紧钻杆,然后再拧紧联接套管。注浆:钻孔完成后,先把套管内孔注入清水洗洁净后,才把钻杆取出,套管暂保留在孔内护孔。再把周边有孔眼的108mm的钢管插进套管内,钢管采用焊接连接,钢管终端要密封。取出套管,对钢管口端与孔口周壁进行密封后压注水泥浆液加固围岩。注浆参数的选择:注浆扩散半径:0.30.8m;注浆速度:3050Lmin;凝结时间:3050;注浆终压:0.51.5M
27、Pa;WC: 1:1;平均单孔注浆量:初定为4.85.3m3。注浆时,采取低压力中流量注入,注浆过程中压力逐步上升,流量逐渐减少,当压力升至注浆终压时,继续压注5分钟,才结束注浆。注浆结束标准及效果检查单孔注浆结束标准:每段注浆都正常进行,符合PQPT曲线,注浆终压达到设计终压,注浆量达到设计注浆量的80,或虽未达到设计终压,但注浆量已达到设计注浆量,即可结束本孔注浆。全段结束标准:设计的所有注浆孔均达到结束标准,无漏注现象,注(压)水试验地层吸水率小于0.05Lmin,粘土固结强度0.4MPa。注浆效果检查:采用分析法,注(压)水试验,开挖取样等方法进行。达不到结束标准,应补充重新注浆直到满
28、足要求为止。管棚质量要求根据施工基准点,按设计要求布置管棚孔。孔位偏差不应大于100mm。管棚孔径150.0mm。管棚孔钻进深度误差为-0.2+0.3m。钻孔偏斜率控制在0.8%以内。4.3.2.4洞口土石方石方爆破采用微振预裂弱爆,尽量减少对原地层的扰动,用挖掘机自上而下分层开挖,清除洞顶危石。人工配合挖掘机清除边仰坡上的虚碴,确保坡面平顺、当土石方开挖至洞门端墙时,核实现场地质与设计地质情况,并结合地层稳定程度和隧道施工方法等进行开挖。对凹凸不平及时整修平顺。边坡、仰坡上方不弃置土石方,按指定的地点和计划出碴路线,汽车运输规范弃碴,避免对周围的建筑物、排水及其它任何设施产生干扰或损坏,避免
29、对环境造成污染。为保证坡面稳定,边仰坡开挖时,要做到随挖随护,每开挖一段后必须按设计要求进行锚喷支护后方可进行下一段的开挖。4.3.2.5明洞施工明洞开挖根据地形、地质条件、边坡及仰坡的稳定程度和图纸要求,提出施工方法、施工步骤、作业时间以及防护措施,报监理工程师审查批准。按拟定的顺序和方案进行土石方开挖,开挖的土石方运至弃碴场。开挖后立即进行边坡防护。边墙基础按设计图纸准确进行测量放线,人工开挖基坑至设计标高,清除基坑内碴体杂物、风化软层和积水,报监理工程师检验合格后,立模浇筑边墙钢筋混凝土。外边墙基底,沿垂直路线方向挖成向内的斜坡,以提高基底的抗滑力。衬砌按照设计和施工规范要求进边仰坡锚喷
30、施工,全面加固边仰坡面,为进洞创造安全施工条件。按设计要求在加工场进行型拱架和钢筋的弯制,现场安装和绑扎,经质检工程师和监理工程师检查并签认后进行二次衬砌砼施工,二次衬砌砼施工采用液压衬砌台车进行,泵送砼连续浇筑衬砌砼,浇筑完毕按规范要求进行砼养护工作。防水拱圈砼达到设计强度的50%后,在拱圈背部用水泥砂浆涂抹平整,然后在拱背涂上一层热沥青,立即从下向上敷设卷材防水层;卷材敷设粘贴紧密,相互搭接错缝,搭接长度不小于100mm,并向隧道内拱背延伸不少于0.5m。回填拱圈砼达到设计强度、拱墙背的防水设施完成后,进行拱墙背土方回填。明洞段顶部土方回填按图纸和规范要求分层对称夯实,每层厚度不大于0.2
31、m,两侧回填的土面高差不大于0.5m;回填至拱顶后分层满铺填筑,顶层回填材料采用粘土以利于隔水。4.3.2.6洞门为增强洞口稳定,在施工组织进度中尽量安排洞门在冬季或雨季前施工完成。准确进行洞门施工测量放样。作洞门基础开挖及支护方案,报监理工程师审批签字后实施。将基坑虚渣杂物、泥化软层和积水清除干净,报请监理工程师验收合格签字后,进行下一道工序。洞门拱墙与洞内相邻的拱墙衬砌同时施工,连成整体。洞门端墙与隧道衬砌紧密连接。为防止衬砌产生偏压,洞门拱墙施工完成后,洞门端墙的砌筑与回填同时对称进行。洞门修建完成后,及时检查洞门以上仰坡,如有损坏及时修补,确保坡顶以上的截水沟和墙顶排水沟及路堑排水系统
32、完好与连通。4.3.3洞身开挖及出碴4.3.3.1 级围岩开挖采用多功能台架、YT28风钻钻眼,光面爆破,全断面法开挖,钻眼深度2.8m,循环进尺2.5m。每天约2.02.5个循环,考虑其他不可预见的因素,综合开挖进度指标为级围岩100120m/月。 4.3.3.2 IV、级围岩开挖、级围岩地段采用台阶法施工,利用多功能开挖台架人工手持风钻钻眼,台阶长度58m;上台阶石碴采取PC200挖掘机配合人工翻碴至下部,与下部一起采用装载机装碴、自卸汽车运出洞外。4.3.3.3爆破设计由于隧道进口距营业线较近,洞口段20m爆破时,采用定向控制爆破,以防止飞石对既有线的影响。根据开挖方法分别采用半断面及全
33、断面两种爆破形式,对、级围岩采用弱爆破(微振动爆破)半断面掘进,级围岩采用全断面方式爆破;按不同围岩级别全断面或半断面开挖设计炮眼布置、装药参数、装药结构及起爆顺序。炮孔布置根据炮孔数量N=QS/BR计算公式,式中Q为爆破岩石单位耗药量,S为隧道全断面面积,B为装药系数,R为药卷装药密度,各级围岩掏槽采用直眼掏槽,周边炮孔按光面爆破要求设计。装药结构根据炮孔所处的位置和计算的药量,采用炸药40mm、35mm、32mm、25mm四种不同直径的药卷,各自相配装药结构。起爆顺序:整个隧道断面按设计段微差起爆,起爆顺序见爆破设计图,采用两种非塑料电导爆管作起爆系统,掏槽及扩槽炮,采用毫秒级延期雷管辅助
34、,掘进爆破孔使用半秒级延期雷管。钻爆作业:钻爆作业按照钻爆设计进行。当开挖条件出现变化时,爆破技术参数随围岩条件变化而作相应改变。钻眼前绘出开挖断面中线、水平和开挖轮廓,并根据爆破设计图,用红油漆将炮孔布置在齐头上,布孔满足精度要求。精度要求:中心掏槽孔不得大于3cm;其余各孔不得大于5cm。经检查符合设计要求后方可钻眼,钻眼必须做到“准、平、直、齐”四要素并满足以下要求:挂眼误差:掏扩槽孔不大于3cm,其余各孔不大于5cm。钻孔不平行误差:掏槽孔不得大于3cm/m,其余各孔不得大于5cm/m;各炮孔底部参差误差不得大于炮孔深度的10%。钻眼完毕,按炮眼布置图进行检查并做好记录,有不符合要求的
35、炮眼应重钻,经检查合格后方可装药爆破。装药前将炮眼内泥浆、石粉吹洗干净,按设计药量装药,当开挖面凹凸不平时,其各孔装药量可随炮孔深浅变化作相应的调整。中间连接,击发用雷管一律反向设置,塑料导爆管连接过程中不得死结,弯折,更不能被岩石和其他东西刺破。各炮孔采用炮泥堵塞,周边孔堵塞长度不小于30cm,其余各孔不小于20cm。4.3.3.4装碴运输隧道出碴采用无轨运输,每口配置1台PC200挖掘机和2台ZL50正铲侧卸式装载机装碴,配68台15t后八轮自卸式汽车运碴至碴场。4.3.4支护4.3.4.1锚杆施工隧道根据施工情况锚杆采用R25中空注浆锚杆和22mm砂浆锚杆。钻眼前根据受喷面情况和设计要求
36、布置孔位,YT28风钻钻眼,钻孔与岩面垂直,孔径45mm。注浆前将孔眼吹净,注浆时将注浆管插至孔底,随浆体的注入匀速拔出注浆管。注浆后立即插入杆体,位置居中;孔口可用木楔临时固定;钢筋尾端外露长度稍小于喷层厚度;及时安装垫板,垫板应密贴岩面,安装好后不得敲击和碰撞。技术要求:安装锚杆前,先对锚杆的位置、孔距、方向、孔深、杆体、垫板及垫圈进行检查,必须符合设计和规范的要求。锚杆孔的钻孔深度误差不得大于20cm,不合要求的要重钻。孔深保证锚杆外露100mm,以便安装垫板。用高压风清除孔内积水和残余物,防止锚杆送入过程中被阻。4.3.4.2 钢筋网施工钢筋网铺设在锚杆安设完成、岩面初喷4cm厚混凝土
37、后进行。钢筋网采用8制作,网孔间距0.20.2m,随受喷面的起伏铺设,且与锚杆联接牢固。当安设有型钢拱架时钢筋网必须安设于型钢拱架的外弧上,并与型钢拱架焊接牢固。4.3.4.3 喷射砼施工喷射混凝土采用TK-961砼喷射机按湿喷工艺进行施工。施工工艺:根据受喷面部位和岩面光滑潮湿情况,适当调节压力和速凝剂掺量,以尽量减少回弹量。作业要求:喷射作业分段、分片由下而上顺序进行,岩面有较大凹洼时,先喷凹处找平。喷射混凝土前,埋设标志或利用锚杆外露长度以控制喷射混凝土的厚度。隧道开挖后立即对岩面喷射砼,以防岩体发生松弛。后一层喷射在前一层混凝土终凝后进行,若终凝后间隔1h以上再次喷射时,受喷面用风、水
38、清冼。喷嘴与受喷面保持垂直,同时与受喷面保持一定的距离,一般取1.01.5m。新喷射的混凝土按规定洒水养护。喷射混凝土质量控制:喷射混凝土的强度符合设计要求;锚杆尾端及钢筋不得外露;喷射砼厚度用凿孔或电测等方法检查。喷射混凝土必须覆盖钢架,钢架背后不得用片石回填。喷射砼工艺流程见下图。喷射砼施工工艺流程图上料(砂、石、水泥)过筛、滤出超径石子拌和站运输混凝土安设调试喷射机及管路湿喷射机速凝剂11.5m4.3.4.4型钢钢架型钢钢架采用现场冷弯制作。确认钢架设计图无误后,按11比例进行实地放样,设置加工工作平台,根据线形制作加工模具。将加工好的各个单元放在样台上试拼,沿大样周边轮廓误差不大于3c
39、m;连接各单元的螺栓孔中心距公差不超过0.5mm;钢架平放时,平面翘曲小于2cm。检查开挖断面净空,合格后即安装钢架,钢架要与隧道中心线垂直,钢架的连接要做到上、下端主筋、螺栓孔对齐。各片钢架拼装完并检查无误后,焊接22纵向连接筋。拱脚(或墙脚)超挖时,不得用洞碴回填,采用钢垫板调整。4.3.4.5超前小导管在鱼儿沟隧道进出口浅埋地段、与既有线交叉段和级围岩破碎段拱部采用42超前小导管注浆加固。42超前小导管长L=3.5m,外插角5100,环向间距0.4m,纵向搭接长度不小于1.0m。小导管前端焊成尖锥形,长0.2m,沿小导管周身间距0.15m梅花形打设68mm注浆孔,预留止浆段不小于0.3m
40、,尾端焊上一圈钢筋箍,以防插入导管时尾端变形。小导管注浆:小导管注浆作业包括打孔、布管、注浆三道工序。打孔布管:小导管在打孔前,按设计要求划出小导管的位置,并标明编号。采用台架打眼,孔口钻眼偏差小于5cm,孔眼长度大于小导管长度,然后将小导管打入,小导管打入后用高压风将小导管内砂石等杂物吹出。小导管尾部置于钢架上,增加共同支护能力。小导管安装后用塑胶泥封堵导管外边的孔口及围岩裂隙。注浆:水泥浆配合比根据试验确定,并满足以下要求:浆液的流动性好,易注入地层;固结后收缩小,具有良好的粘结力和较高的早期强度;结石体透水性低,抗渗性能好等。注浆压力为0.52.0Mpa,在孔口设置止浆塞,浆液配合比由现
41、场试验确定,注浆时先注无水孔,后注有水孔,注浆顺序由拱脚向拱顶逐管注浆,如遇窜浆或跑浆,则间隔一孔或几孔注浆。注浆过程中设专人做好记录。注浆结束后检查其效果,不合格者补注浆。测量定位钻 孔打入小导管高压吹孔注 浆注浆检查小导管加工注浆参数选择注浆机调试注浆材料配制注浆参数试验小导管注浆工艺流程小导管注浆工艺参数:采用水泥浆。水泥采用525号普通硅酸盐水泥,浆液水灰比为11,速凝剂掺量35%,注浆压力为0.52.0Mpa。小导管注浆量按下式计算:=R2LnK式中:R浆液扩散半径,按0.25m考虑L小导管长度n岩体孔隙率K充填系数,为0.31.0,对粉粘土取较小值,对碎石土、砂土取较大值。4.3.
42、5混凝土施工4.3.5.1砼拌制与运输隧道进口设混凝土集中拌和站,6m3混凝土输送车运输,HBT60混凝土输送泵入模。由于本地区冬季时间长,混凝土拌和站设保温设施,砂石材料加热后搅拌,确保冬季砼施工的质量。4.3.5.2仰拱及矮边墙施工仰拱仰拱填充先行,仰拱填充超前拱墙衬砌5080m,落后开挖面50m左右。施工时采用工字钢栈桥,以保证出碴。人工立模,6m3混凝土输送车运输,混凝土输送泵入模,插入式捣固器振捣。仰拱断面开挖后立即检查并浇筑砼。浇筑前先清除虚碴、杂物、排除积水,超挖部分按设计规定予以回填。浇筑仰拱采用大样板,并由仰拱中心向两侧对称进行,将仰拱与边墙衔接处捣固密实。仰拱砼达到设计强度
43、70%以上后,清除仰拱上面的碎碴尘土,并冲洗干净而无积水。矮边墙施工采用人工立模,6m3混凝土输送车运输,插入式捣固器振捣,每次施工12m,矮边墙施工高度为水沟、电缆沟盖板顶面10cm以下部分。4.3.5.3拱墙砼施工根据隧道监控量测资料,待收敛趋于稳定,即在规范允许值内时,方可安排二次衬砌砼施工,拱墙一次成型。隧道采用12m长整体钢模衬砌台车施工,为台车铺设30m长的专用轨道,前后倒用。混凝土采用洞外拌和站集中拌制,6m3混凝土输送车运输, HBT60混凝土输送泵泵送入模,两侧对称灌注。循环时间见下表:二次衬砌作业循环时间表序号工 序双线所需时间(h)1测量放线0.52台车就位、扎钢筋、关挡头板及加固33灌注混凝土164养护18(冬季36)5拆模1合计38.5(冬季56.5)作业要求:严格遵守有关施工规范。将混凝土输送罐进行反转约一分钟,再打开罐盖,同时开动砼输送泵的搅拌器。然后将输送罐进行正转,放出混凝土,当混凝土入料斗超过搅拌叶轮时,即可进行泵送操作。泵送混凝土到达拱部进行杀尖处理:泵送混凝土的水灰比不变,砂率提高2030%,拌成少石高流动砼,模板混凝土入口窗从里往外逐一关闭。关闭最后一个窗口时,其压力不宜过大,以防止炸模,且又不能太小,过小砼不饱满。泵送混凝土的拆模待混凝土强度大于2.5MPa后进行。如果洞内湿度低于85%,适量洒水养护,但不得用水
限制150内