高速铁路某隧道工程实施性施工组织设计.pdf
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1、目录1 工程概况.3 2 编制依据.8 3 施工顺序及施工方法.8 4 施工进度计划.35 5 各项资源需用计划表.36 6 工场面平面布置.36 7 质量计划.46 8 质量目标.50 9 质量保证措施及方案.50 10 安全生产保证措施.73 11环境保护措施.81 12 文明施工措施.85 1 工程概况1.1 工程地点及施工范围1.1.1 工程地点本工程地处新建铁路xx 至 xx 第十一标段(DK117+845)1.1.2 施工范围:DK117+890 DK119+310 1.2 主要工程数量1.2.3 出口段 1420m及出口工程详见下页主要工程数量表1.3 工程地质、水文、交通、建材
2、等1.3.1 工程地质A 隧道所在地区属第四系堆积分布有零星坡残、坡洪积人工填筑层,基岩大多裸露,主要有侏罗系中下统自流井组、下统珍珠冲组、三迭系上统须家河组地层。B 不良地及特殊地质隧道区内主要有复兴隆二井、和平煤矿和二岩煤矿的采空区;隧道穿过T3Xj 含煤地层,须家河组地层层数较多,厚度小,一般煤层厚度为0.20.5m,煤层瓦斯含量较低,为低瓦斯隧道。1.3.2 工程水文本隧道地下水主要有第四系松散岩类孔隙水、基岩裂隙水。A.孔隙潜水隧道范围内基岩普遍出露,覆盖层薄,第四系孔隙水贫乏。B.基岩裂隙水:温塘峡背斜轴部张开裂隙发育,有利于地表水的下渗,同时也为地下水的运移提供了良好的通道,核部
3、地层为须家沟砂、页岩夹煤层、煤线、砂岩透水性强,而页岩及煤层透水性差,具有阻水作用,因此在阻水附近有可能发育较丰富的地下水。主要工程数量表工作项目名称单位数量备注出口工程开挖土石土m3509 软石/次坚石m31108 挡(冀)墙浆砌片石/砼m3137 洞门端墙砼m366 钢筋砼m320MnSi 钢kg Q235 钢kg 路基面铺砌浆砌片石m316 天沟及边仰坡防护浆砌片石m395 污水处理池开挖次坚石m330 圬工浆砌片石m314 沟墙基础开挖土石土m31531 挡墙浆砌片石m34283 水沟浆砌片石m3277 弃渣量/运距m3/m 197250/1100 用地亩28 绿化/复耕m210672
4、/8000 洞身工程洞身开挖级C25钢筋砼m3 17803 级C20钢筋砼m3 83379 级C25砼m3 7594(气密性)级C20砼m3 1726 衬砌圬工级20MnSi 钢筋kg 级Q235钢筋kg 级C25砼m3 22753(气密性)级C20砼m3 5811 喷砼C20 m3 7748(气密性)喷微纤维砼m3 7748 主要工程数量表工作项目名称单位数量备注喷气密性微纤维砼m3 2708 微纤维kg 2437 系统支护钢筋网Q235 kg 130711 锚杆22 径向锚杆m/根58920/19640 锚杆25 中空锚杆m/根78210/26896 加强超前支护格栅钢架20MnSi 钢k
5、g 178105 Q235钢kg 40980 连接件用钢kg 79018 砼垫块m3 42 超前支付25 中空锚杆m/根加强超前支护42 钢管m/根17758/5074 BHW270 钢带kg 102721 预注浆水泥注浆m3 840 外加剂YBGT气密剂kg 1602808 压浆充填压浆或拱部注浆级围岩m3 1180 级围岩m3 210 防排水系统3070 带状透水盲管m 5704 止水带 LB3006 m 102798 瓦斯CW3-600/320 瓦斯隔离板m2 83364 基底处理注浆75 钢管m 4598 75 钢管m 606 89 钻孔m 4598 水泥沙浆m3 412 换填C20砼
6、m3 1800 清除土石m3 1800 回填C20砼m3 250 拱部及边墙加强处理格栅钢架20MnSi 钢kg 70850 Q235钢kg 21837 连接件用钢kg 33638 砼垫块m3 8 预注浆水泥沙浆m3 480 主要工程数量表工作项目名称单位数量备注1.3.3 工程交通西山坪隧道可利用北碚到明家沟的公路及xx 到河川高速公路西山坪隧道的一段便道,故交通十分方便。1.3.4 工程建材A.喷射 C20微纤维混凝土。B.隧道为瓦斯隧道,隧道衬砌砼及初期支护的喷射砼中掺加YBJT型气密剂、砼本体渗透系数K110-10cm/s,水泥为普通硅酸盐水泥,气密剂的掺量为水泥用量的 10%。C.洞
7、门端墙及翼墙采用C20混凝土。D.系统锚杆:一般地段:拱部采用25 中空注浆锚杆,边墙采用22 砂浆锚杆;DK117+570 DK118+050 煤层采空区影响地段采用全环设置25 中空注浆锚杆作为系统锚杆。E.止水带为:LB3006;环向盲沟为:带状透水盲管(30mm 70mm);瓦斯隔离板:CW3 600/320。F.W型钢带:BHW270。G.钢筋格栅采用 20MnSi钢筋。H.拱部、边墙、仰拱、填充、超挖回填采用C20混凝土。I.水沟沟身及电缆槽槽身采用C20混凝土。J.水沟及电缆槽盖板采用C20混凝土。1.4 采用技术标准1.4.1 国家和铁道部现行设计、施工、验收采用的规范、规则和
8、标准。1.4.2 新建铁路 xx 至 xx 站前工程设计文件及资料。1.5 合同对工期、质量的要求1.5.1 合同对工期的要求2002年 12 月 30 日开工,2004 年 12 月 31 日竣工,总工期 24 个月。1.5.2 合同对质量的要求。1.5.2.1 确保全部工程达到国家、铁道部现行的工程质量验收标准。1.5.2.2 工程一次验收合格率达到100%,优良率达到 90%以上,并满足全线创优规划要求。2 编制依据2.1 工程施工合同。2.2 铁道部第二勘测设计院设计图。2.3 国家及铁道部颁发的现行有关规范、规程、规则、验收标准等。2.4 采用定额:铁建 199478#、铁建1995
9、138#文。2.5 我司现场调查资料和施工能力。3 施工顺序及施工方法3.1 施工顺序3.2 施工方法3.2.1 总体施工方案隧道均采用台阶法开挖,先墙后拱或全断面衬砌。西山坪隧道出口段采用有轨运输,其余隧道均采用无轨运输。V 级围岩浅埋地段设置格栅钢架、超前 42小导管或25 中空注浆锚杆加强支护;对节理裂隙较发育的隧道IV 级围岩设BHW270 钢带,与系统锚杆组成一体,以更好的加固围岩。其它采用锚网喷支护。为有效提高喷混凝土的力学性能,减少回弹,V级衬砌每立方米中掺入 0.9kg微钎维。出口土石方工程及洞门工程(基底处理)衬砌洞身开挖系统支护竣工验收施工准备仰拱铺底压浆附属工程隧道出口段
10、配置瓦斯监测仪简易钻孔台车(一台)挖碴机/防爆型(二台)14 m3梭式矿车/防爆型(四台)湿喷机/防爆型(二台)液压整体衬砌台车/防爆型(一台)砼输送泵/防爆型(二台)砼运输车/防爆型(二台)砼拌合站机械化作业线。隧道由出口掘进。出口、V 级围岩整体衬砌地段采用台阶法开挖,复合衬砌地段采用新奥法施工。各级衬砌之围岩支护参数按有关设计施工。隧道的衬砌均采用台车模注衬砌。该隧道为低瓦斯隧道,全隧道按瓦斯隧道组织施工,施工时设超前探孔 2 个,以探明及监测隧道瓦斯的浓度,据以指导施工。隧道内机电设备均采用防爆型机电设备。一般 V级围岩地段采用拱墙格栅钢架及拱部 42超前小导管注浆加强支护。IV 级围
11、岩地段拱部设置 BHW270 型 W钢带。当隧道施工到采空区时,若煤层采空区从隧道下方通过时,采用全环格栅钢架及42 超前小导管加强支护,基底采用 75 钢管注浆进行加固。若煤层采空区从隧道断面通过时,采用全环格栅钢架及 42 超前小导管加强支护,基底采用 C20混凝土换填。若煤层采空区从隧道断面上方通过时,采用全环格栅钢架及拱部大小外插角42超前小导管交替布置,大外插角 450,小外插角为 1030。施工时采用超前钻孔超前探测采空区。对采空区影响范围内的隧道底部采用综合物探及钻孔验证,并根据探测情况采取相应措施。隧道通风均采用轴流式通风机进行压入法通风,采用2255kw双机轴流式通风机,要求
12、机况良好,加强施工通风系统,确保良好的通风。隧道为人字坡,分界里程为 DK117+650,出口坡度为 5.3。隧道出口向上坡方向掘进,因此采用隧道侧沟自然排水。隧道弃碴弃于 DK119+450 线路左侧弃碴场。3.2.2 一般地段施工隧道除整体衬砌地段外全部采用新奥法施工。全隧道按瓦斯隧道组织施工,采用有轨运输;施工时在掌子面设探孔 2 个,以探明隧道天然气的浓度,据以指导施工。隧道采用台阶法施工,防爆型轨行装碴机装碴,12t 防爆型电瓶车牵引梭式矿车出碴,初期支护采用防爆型砼湿喷机,衬砌采用轨行式砼输送车、衬砌台车等。洞外拌合站由二台强制式拌合机和二台电子配料机组成。爆破采用电爆破,使用煤矿
13、用安全炸药和煤矿许用安全电雷管,且电雷管总延期时间不超过 130ms。施工中遵循“勤检测、短进尺、弱爆破、强支护、快喷锚”的原则。进入隧道的施工机械及电气设备必须具有防爆或防隔性能。运输轨道在成洞地段铺设单线,每隔 300m设一副渡线,掌子面作业区设双线(线间距 2.2m,轨距 762mm)。设立专职的瓦斯监测管理机构,进行通风系统管理、测评,瓦斯的管理、监控等。瓦斯检测采用光学瓦斯监测仪、便携式瓦斯检仪和瓦斯自动断电仪。施工中坚决贯彻“安全第一、预防为主、依靠科学、综合治理”的方针,严格各项瓦斯隧道管理制度。隧道通风采用轴流式通风机进行压入法通风,隧道采用255kw双机轴流式通风机,并备用通
14、风机且机况良好。加强施工通风系统,确保通风良好。V 级围岩地段(DK119+310 DK119+160、DK119+080 DK118+960)拱墙设置格栅钢架及拱部 42 超前小导管注浆加强支护、格栅 0.8m一榀;IV 级围岩拱部设置 BHW270 型 W钢带结合锚网喷支护。3.2.2.1.V级围岩地段施工隧道在 V级围岩地段施工,围岩稳定性差,施工难度大,施工中一定做到“短进尺,弱爆破,强支护,早封闭,勤量测”,切勿冒进。V级围岩采取短台阶分部开挖,全断面衬砌施工。开挖以小型机械配合人工开挖,辅以松动爆破。每循环进尺 1m,以不大于设计间距及地质实际情况安设格栅钢架并进行超前支护,开挖后
15、立即初期支护,及时封闭围岩。围岩特别破碎地段下台阶采用马口开挖,为减小马口开挖时因初期支护拱脚悬空引起的下沉,初期支护拱脚部位用双排锁脚锚杆加固,同时左右马口交错开挖。V级围岩施工程序示意见下图:A.上断面掘进作业循环时间上断面掘进作业循环时间表(循环进尺 1.0m)12345678910111213141516测量超前支护开挖及出碴施工支护作业项目时间(h)共计作业循环时间15h。B.下断面作业循环时间下断面掘进作业循环时间表(循环进尺 1m)共计作业循环时间 16h。考虑上下断面平行作业,折合全断面月掘进 60m左右。3.2.2.2 IV级围岩施工隧道 IV 级围岩,采用正台阶爆破开挖,全
16、断面衬砌施工。上断面超前35米,作为上断面钻孔,喷锚的工作台,上下断面同时爆破开挖。钻孔时,上断面配台风动凿岩机钻孔,下断面利用台车钻孔。出碴时,上断面采用小型机械或人工扒碴至下断面,下断面由装载机或爬碴机装碴,用自卸汽车或12T电瓶车牵12345678910111213141516测量中槽开挖出碴左侧马口开挖出碴左侧边墙支护右侧马口开挖出碴右侧边墙支护其它作业项目时间(h)引 14m3梭式矿车运输出碴。IV 级围岩地段仍要短进尺弱爆破,以减轻爆破对围岩的破坏,确保围岩的稳定。洞身开挖后,立即施作锚网喷初期支护,及时封闭围岩,必要时局部格栅加强支护。为不影响掘进速度,衬砌施工与掘进工作面拉开5
17、0100m的距离,与掘进平行作业,仰拱及时施作。施工程序流程(见下图)IV 级围岩掘进循环时间(循环进尺 2.5m)测量放线钻 孔装药连线通风排险出 碴喷锚支护其 它123456789101112131415测量钻孔装药通风出碴支护其它作业项目时间(h)掘进循环时间 15h。考虑掘进与衬砌、仰拱施工平行作业,月进尺110m 左右。3.2.2.3隧道施工辅助系统A.供高压风隧道为 V、IV 级围岩,采用台阶法开挖,上断面采用气腿式风动凿岩机钻眼,另外装药前需用高压风吹孔,以及砼喷射机需用高压风,故施工过程中应提供高压风。隧道施工用高压风由洞外空压机站供给。干坝子进、出口及西山坪隧道作业区洞口各配
18、备 1 台 20m3/min 和 10m3/min 电动空压机。洞口送风管采用159mm 的钢管,主管路每隔 100m设分装闸。刘家沟隧道利用西山坪隧道的供风系统。B.供水系统西山坪隧道出口修建一个高位蓄水池,由高位蓄水池分别接管道至西山坪隧道出口端,以满足隧道生产和生活用水。高位蓄水池位置应避开隧道洞顶,水池用浆砌片石砌筑,四周池壁做成梯形断面,池内壁用砂浆抹面作防水处理,同时池外四周做排水沟。水池总输出管上设总闸阀,洞内管路每隔 100m 处设分装闸阀。C.施工用电a.临时供电方式沿线工地附近均有高压电力供电网,但为了达到尽早开工的目的,施工前期采用内燃发电机供电,或接当地临时解决,待高压
19、供电网建成后,采用高压电力引入的供电方式。内燃发电机作为备用电源。b.高压电力引入及供电方式隧道用电利用遂渝铁路工程专用电力架空线路,在洞门附近山顶处设施工配电所。在干坝子隧道进口设 400 KVA变压器,出口设 500 KVA变压器;西山坪隧道出口用 500KVA 变压器,满足全部隧道施工用电。c.洞内供电动力电为使高压电进洞安全,洞身设开闭所保护。西山坪隧道为瓦斯隧道,必须通过完善的瓦斯监测报警系统设置自动断电装置。洞内照明供电洞内照明由洞外配电所供电,灯具采用250W的高压钠灯。照明均采用三相四线制,火线选用 90mm2,零线选用 50mm2BLV橡皮铝线,支撑绝缘子选用 PH-2型。d
20、.配电装置的布置配电室内不应通过与配电装置无关的管道。配电室地基应高出地平面 0.2m以上,以防潮湿。高压开关柜和低压配电屏均双列布置,屏前通道宽不低于2m,屏后通道宽0.81.0m。e.粉尘污染防治措施隧道施工中,掘进工作面粉尘量最高,按作业内容划分,以钻爆和出碴时粉尘浓度最大。防止措施主要采取湿式凿岩、喷雾洒水和风流净化,将粉尘在发生源处和扩散过程中得到抑制。对未抑制的浮尘,可利用机械通风和除尘器进f.洞内管线布置见右图:3.2.2.4主要工序施工工艺A.施工测量隧道全长 1420m,为确保隧道有很好的贯通精度,必须制定切实可行的控制测量方案。a.平面控制测量洞内外均设闭合导线网进行控制并
21、在地面进行中线测量,每前进200m公司精测组复测,高程采用三等水准进行复测。b.贯通测量隧道贯通后,由精测组进行贯通测量,同时进行平差计算工作,和贯通误差调整。c.采用仪器及检定周期仪器设备:洞内控制测量采用仪器为:全站仪及相配套的三脚架,反光镜等设备;S3水准仪及配套的水准尺。检定周期:测量仪器和设备按国家规定每年送国家授权检定部门进行检定,合格后方能使用。B.钻爆隧道采用台阶法开挖,采用风动凿岩机钻孔,人工装药。为了保证开挖轮廓圆顺、准确,维护围岩自身承载力,减少对围岩的扰动,为下一步工序创造有利条件,隧道均拟采用光面爆破。a.钻爆设计爆破器材的选择:炸药用煤矿许用炸药,爆破采用塑料导爆管
22、和毫秒雷管(煤矿许用)起爆系统。掏槽形式:掏槽选用斜眼掏槽。光面爆破参数:级围岩光面爆破参数见下表:围岩类别周边眼间距E(cm)周边眼抵抗线W(cm)相对距离E/W 装药集中度(kg/m)级围岩45 60 0.75 0.15 级围岩台阶开挖光面爆破参数表及爆破示意图见下部位序号雷管段别炮孔名称炮孔深度(m)炮孔数量(个)单孔装药量(卷)单孔装药量(kg)小计装药量(kg)35炸药22炸药上断面中眼1.5 1 14 2.1 2.1 2 中空眼3.1 4 3 3 掏槽眼3.1 4 14 2.1 8.4 4 5 掏槽眼3.1 4 14 2.1 8.4 5 7 掘进眼2.8 2 8 1.2 2.4 6
23、 9 掘进眼2.8 5 8 1.2 6 7 10 内圈眼2.8 9 8 1.2 10.8 8 11 底板眼2.8 6 13 1.95 11.7 9 13 周边眼2.2 17 6 0.63 10.71 下断面10 9 掘进眼2.2 6 8 1.2 7.2 11 10 掘进眼2.2 6 8 1.2 7.2 12 11 掘进眼2.2 6 8 1.2 7.2 13 12 掘进眼2.2 6 8 1.2 7.2 14 13 掘进眼2.2 6 8 1.2 7.2 15 14 底板眼2.2 7 14 2.1 14.7 16 15 周边眼2.2 20 4 0.42 8.40 合计109 98.19 附注:单位面
24、积钻孔数 2.20 个/m2,炸药单耗 0.984Kg/m3;预计循环进尺 2.5m。45cm60cm576cm40cm40cm40cm40cm20cm10cm10cm20cm131097111591011121314553155333掏槽大样图附注:1、本方案适用于级围岩正台阶开挖光面爆破;2、掏槽大样图中 4个空心也为不装药孔;3、孔旁数字为雷管段别;4、周边眼采用导爆索绑小药卷的光爆药串装药结构;5、根据爆破效果随时调整药量和炮眼间距;6、本图尺寸仅供参考,施工时作具体调整。级围岩炮眼布置示意图b.钻爆作业钻爆作业必须按照爆破设计进行钻眼、装药、接线和引爆。如开挖条件出现变化需要变更设计
25、时,应由主管技术人员确定。钻眼前应绘出开挖断面中线,水平线和断面轮廓线,并根据爆破设计标出炮眼位置,经检查符合设计要求后才可钻眼。钻眼应符合下列要求:按照炮眼布置图正确钻孔;掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不大于 5cm;辅助眼深度.角度按设计施工,眼口排距,行距误差均不得大于10cm;周边眼位置在设计断面轮廓线上,允许沿轮廓线调整,其误差不大于5cm,眼底不超出开挖面轮廓线 10cm;内圈炮眼至周边眼的排距误差不大于 5cm;当开挖面凹凸面较大时,应按实际情况,调整炮眼深度,确保所有炮眼(除掏槽眼外)眼底在同一垂直面上;钻眼完毕,按炮眼布置图进行检查,并做好记录,有不符要求的炮眼应重新钻眼,
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