XXX隧道施工组织设计范本.doc
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1、 XXX隧道施工组织设计1、编制依据、原那么1.1编制依据:?XXXX隧道咨询图?;?铁路隧道工程施工质量验收标准?;?铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准?;?铁路隧道喷锚构筑法技术标准?;?铁路隧道防排水技术标准?;?铁路混凝土与砌体工程施工标准?;?铁路隧道衬砌质量无损检测规程?;?铁路工程施工平安技术规程?上、下册;通过现场踏勘、调查、采集、咨询所获取的有关资料。1.2编制原那么:1.21、认真执行国家?建设工程质量管理条例?、以及铁道部、建设单位关于铁路根本建设的法令、法规和管理方法。1.22、严格执行国家铁道部关于铁路工程施工技术标准、操作规程和质量验收标准。2.工程概况2.1 工
2、程位置、地理及气候特征XXX隧道位于祁东县洪桥镇井塘村,左邻既有湘桂铁路线,场地为丘陵地貌,植被发育,丘陵自然坡度2030。相对高差3040m。隧道进口段零星分布有水塘,水塘塘埂标高约为145m,高于隧道顶标高,附近有乡村便道,工地交通条件较好该地区温暖湿润为其主要气候特征。最高气温42,最低气温为-5,年平均降水量14001800mm,每年47月为雨季,阴雨连绵,对施工影响较大。2.2 工程、水文地质情况隧道地段表层覆盖第四系残坡积Q4dl+el粉质黏土,棕红色,硬塑,厚约1113m,下伏石炭系中上统壶天群组灰岩C23ht,弱风化,整个隧道岩性均匀,岩体较完整。水文地质条件:地表水不发育,地
3、下水类型为大塘阶灰岩岩溶裂隙水,一般沿溶1 裂隙渗透,水量不大。2.3工程设计概况及主要工程数量本隧道为双线曲线墙隧道。其设计概况如下: 设计时速:200km/h;设计坡度:从隧道进口至出口为上坡,坡度为5.8。 曲线半径:4500m;隧道长度:246m。其中明洞65m,暗洞181m;进口里程:DK65+465,出口里程:DK65+711。全隧道位于右偏曲线上,曲线半径R=4500m,隧道的围岩设计级别为:DK65+465+575为级围岩,其中DK65+465+530段为级偏压明洞,DK65+530+550预加固措施采用108注浆长管棚,管棚长25m;DK65+550+570预加固措施采用50
4、注浆小导管,管长5m。DK65+575+670为级围岩,自DK65+570+675段预加固措施采用42超前小导管,管长4.5m。DK65+670+711段设计为级围岩,其中DK65+676+694预加固措施采用50注浆小导管,管长5m,DK65+694+711段采用明挖,帽檐式斜切洞门。表1:主要工程数量表 2.4 方案工期2 依据2021年1月底到达峻工的总工期目标,拟定本隧道工期目标如下:拟完成246成洞米,施工方案如下:2021年5月15日至2021年6月10日,完成施工准备工作。2021年6月11日至2021年10月11日,开挖、初支完成。2021年8月11日至2021年12月11日,
5、洞门、明洞、二衬完成。2021年11月11日至2021年12月11日,完成水沟电缆槽及其附属工程。3.工程特点及重难点3.1工程特点本工程的主要特点为:本工程为曲线短隧道,工期短,施工投入较大,管理难度也较大。3.2工程重难点3.2.1洞口段施工洞口段属浅埋段,进、出口处土层较厚,易坍塌,强风化层岩体较破碎,易失稳坍塌,风险等级为高度。3.2.2 长管棚预支护、超前小导管预支护施工XXX隧道进口段设计了25m长108长管棚,施工难度较大。XXX隧道出口段设计了一段18m长度的超前小导管施工也是本工程的重难点。4.施工准备及施工部署4.1 施工总目标质量目标:工程一次验收合格率100%,创局级优
6、质工程。平安目标:无重大平安事故,平安达国标。4.2 总体施工方案施工原那么:短进尺,弱爆破,强支护,勤量测,早封闭。隧道开挖采用钻机钻眼,级围岩采用台阶法开挖;级围岩采用三台阶临时仰拱法施工。直眼掏槽,光面爆破,出碴采用无轨运输,机械装运;喷射砼采用湿喷工艺。二次衬砌采用衬砌台车施工。4.3 临时设施4.3.1施工生产、生活用水XXX隧道施工用水采用修建高位水池抽水解决,为保证隧道工作面水压,在距隧3 道拱顶上50m的山顶上修建一座200m3的高位水池,用潜水泵自山下水塘抽水解决。生活采用打水井或修建水池蓄水解决。4.3.2施工用电施工用电搭设地方电网解决。在进口洞外设1台315KVA变压器
7、,并备用一台200KW内燃发电机组,采用双回路供电系统,一路为主电源,另一路为备用电源。供作业队生产、生活用电。4.3.3 通讯及交通条件本地区通讯较兴旺,可通无线 及程控 。隧道附近有乡村道路,施工便道已打通直到达洞口。4.3.4 混凝土搅拌站隧道砼搅拌站设在进口处,搅拌站内设置砂、石堆放场和水泥库房。搅拌站设1台450L强制式搅拌机,平均生产能力为60m3/h。4.3.5风力供给洞内通风采用压入式通风,在进口洞口处安装1台80KW轴流通风机,通过1200软质通风管将风引入洞内,满足洞内通风的需要。4.3.6 洞内管线布置洞内管线布置如以下图。 4.3.7生产、生活房屋4 在附近村庄租用房屋
8、作为隧道施工生活办公用房。隧道生产房屋500m2,主要修建于靠近进口处,生产房采用砼硬化地面、活动板房结构。4.4 拟投入各班组劳动力方案表24.5材料方案表3:主要材料方案表5 4.6工程材料的采购建设单位组织招标采购的材料:水泥、钢材等主材由甲方负责供给。施工单位自购材料:全隧道所用的砂石料采用祁东县境内经试验合格的砂石料。施工所需的其它材料由祁东或衡阳建材市场购置。5.主要施工方案、施工工艺5.1洞口段施工及进洞方案5.1.1隧道洞口段施工方案XXX隧道进口:DK65+465DK65+530为V级路堑式偏压明洞,采用明挖法施工。洞口段土层较厚,易坍塌,强风化层岩体较破碎,易失稳坍塌。明挖
9、施工前应先做好截排水措施。5.1.1.1洞口开挖方案洞口开挖前先测量放线,准确定出洞口位置,然后按设计尺寸做好天沟等防排水设施,加强边坡挡护,做好仰坡防护措施后,边仰坡按设计坡度11.25用挖掘机进行刷坡,假设刷到基岩,那么去除粘土层即可,所弃土石方用自卸汽车运至弃碴场。5.1.1.2 洞口边仰坡加固措施洞口开挖后,对隧道边仰坡进行锚喷网防护。支护参数为:C25喷混凝土,厚度为10cm;22砂浆锚杆, 间距1m1m,梅花型布置;钢筋网:8钢筋,网格间距2020cm。在清刷完边、仰坡后,先初喷3cm混凝土,再打入4m长22砂浆锚杆,间距1m1m,梅花行布置。挂8钢筋网,网格间距2020cm,制作
10、成22m的网片进行敷设,并且与锚杆外露端头焊接牢固。然后复喷C25混凝土7cm。5.1.1.3超前长管棚施工隧道进口段暗洞DK65+530DK65+550段设置了108长管棚超前支护,管棚施工设置导向墙,导向墙采用C20混凝土,截面尺寸为1m1m,长管棚导向墙的角度和长度应根据现场开挖所揭示的实际地质情况进行调整,导向墙根底应设置在基岩中,为保证长管棚施工精度,导向墙内设2榀I18工字钢架,钢架外缘设140壁厚5mm导向钢管,钢管与钢架焊接。施做完导向墙后再进行管棚施工。其施工工艺如下:1主要施工机具:潜孔钻1台;BW-250型注浆泵2台;HJ-200型灰浆搅6 拌机1台;自制三通混合器3个;
11、电钻3台,140合金钻头一组。2注浆材料:水泥:425普通硅酸盐水泥;水:必须经过检验合格的水。3配合比水灰比 W/C=11;4施工工艺封闭掌子面:喷射C20混凝土58cm封闭掌子面。施做导向墙。钻孔:先安设钻孔台架,保证台架的稳固,然后在开挖工作面处安设受力拱架,同时在比开挖边界线大25cm左右的拱圈正确标明管棚位置。采用潜孔钻机128钻头施钻,仰角为设计角度13。开孔时钻速宜低,钻进50cm后即用正常钻速钻进。钻杆不断接长,直至到达39m深的钻孔深度。由于重力作用钻杆有可能呈抛物线形钻进,所以应随时用测斜仪器检查钻孔的倾斜度和方向,发现偏斜及时纠正,保证钻入角度不变,孔口偏差不大于8cm。
12、钻孔顺序一般由高孔位向低孔位进行打入钢花管:先把外径75mm壁厚6mm的钢管用电钻在管壁钻注浆小孔,呈梅花行布置。管棚接长采用管箍丝口连接,管箍壁较钢管厚。然后把钢管顶入注浆孔内。可采用风钻或挖机直接推入。注浆:钢管打入后采用注浆泵先压水试压,当压力到达0.5Mpa时,稳压2分钟,以此冲刷坍体孔隙,扩大浆液通路,提高浆液渗透性。压浆顺序为自下而上,先两边后中间。为防止浆液将已钻好的孔充填,钻孔和压浆作业交替进行,钻完一孔即压一孔,压完一孔钻一孔。为节约水玻璃,第一次压浆压入双液浆,到达止水效果后,可根据浆液渗漏情况,压单液浆或间歇压双液浆。压浆过程中注意记录注浆时间、压力及注浆量。BW-250
13、型注浆泵的排量有两档:250L/min、175L/min。两台同一型号的注浆泵,压水泥浆的一台开在250 L/min档位上,压水玻璃的一台开在175L/min档位上,这样出浆之比为175/250=0.7,与设计配合比根本吻合。5注浆过程中异常现象的处理注浆过程中如发生串浆或跑浆时,采用稍加停机,再压浆或将串浆孔堵塞的方法。但停机时间不能超过管内混合浆液的凝胶。压双液浆时,压力突然升高,那么关停水玻璃闸阀及水玻璃泵,进行单液注浆或注清水,当泵压正常时,再进行双液注浆。7 假设在注浆过程中遇到坍体空隙率大且局部有空洞,注浆量很大而注浆压力上不去的情况,以控制注浆量为主,一般到达设计注浆量后,稍施稳
14、压即可停止注浆。注浆过程中应密切注意注浆压力,假设压力突然迅速上升,那么证明堵了管,应立即关闭注浆泵,检查管路,疏通前方能继续注浆,否那么会造成爆管浆液喷出伤人。同时要防止水玻璃溶液溅到皮肤上。 否 管棚注浆工序流程图 5.1.1.4 进口明洞施工明洞切口成形、边仰坡加固及挡墙施工完成以后,进行明洞施工。明洞施工方案:明洞基地需换填局部按设计要求开挖成形后,用M10浆砌回填至设计标高后,进行8 仰拱的施工,然后进行明洞边墙和拱部钢筋混凝土施工。采用满堂式钢管脚手架支撑,弯制工字钢作为拱架,模板采用木模板。为保证外观质量,在模板上钉3mm厚PVC板。其明洞施工的工艺流程图如以下图: 5.1.1.
15、5 进洞方案XXX隧道进口暗洞DK65+530-DK65+570为级围岩,地质条件较差。开挖时采用三台阶临时仰拱法开挖,其施工方法如下:三台阶临时仰拱法开挖工序为:A、(1)开挖部,(2)施作部导坑周边的初期支护,即初喷4cm厚砼,架立I20工字钢架,间距60cm,并设锁脚钢管,采用50mm*3.5mm的钢管,长度4m,每处设置2根,9 (3)导坑底部铺设I18轻型工字钢,喷20cm厚砼,施作部临时仰拱,且及时封闭掌子面,(4)钻设带排气装置的注浆锚杆,参数为L=4m,间距(环1.2m*纵1m)梅花形布置,然后复喷砼至设计厚度。B、(1)在滞后部35m后,弱爆破开挖部,(2)导坑周边局部初喷4
16、cm厚砼,架立I20工字钢架,间距60cm并与部钢架位置一致,并设锁脚钢管,采用50mm*3.5mm的钢管,长度4m,每处设置2根,呈水平布置,(3)导坑底部喷8cm厚砼,施作部临时仰拱,(4)钻设22砂浆锚杆,参数为L=4m,间距(环1.2m*纵1m)梅花形布置,然后复喷桶至设计厚度。C、(1)在滞后部35m后,弱爆破开挖部,(2)初喷4cm厚砼,架立I20工字钢架,(3)隧底周边局部喷砼至设计厚度。D、灌注仰拱及隧底填充仰拱及隧道填充应分次施作。E、待初期支护收敛后,利用衬砌台车一次性浇注拱墙衬砌。 洞口段施工工艺见以下图: 10 5.2 隧道洞身开挖施工方案隧道的围岩类别划分见下表:表4
17、:隧道围岩类别划分表根据围岩类别不同进行相对应的爆破施工设计。5.2.1 级围岩开挖方法及工艺:1超前小导管注浆超前小导管采用外径50mm,壁厚5mm热扎无缝钢管,钢管前端呈尖锥状,尾部焊上11 6加劲箍,管壁四周钻10mm压浆孔,尾部留有1m不设压浆孔。施工时,钢管与衬砌中线平行打入拱部围岩,钢管环向间距40cm,纵向间距2.4m。每打完一排钢管注浆后,开挖拱部及第一次喷射砼、打锚杆、架设钢架、挂网等完成初期支护,隔2.4m再打另一环超前小导管钢管,两环钢管保持1.0m的搭接长度。超前小导管注浆采用水泥砂浆,注浆参数为:水泥砂浆水灰比0.51(重量比);注浆压力0.51.0MPa。当每孔注浆
18、量到达了设计注浆量时,可以结束注浆。超前小导管尾部与钢架焊接连接成整体。小导管注浆机具设备见下表: 表5 工艺流程:注浆作业包括打孔、布管、封孔、注浆4道工序。打孔布管:采用台车或凿岩风钻打孔,孔口偏差不大于50mm,孔眼长度应大于设计的小钢管长度,小钢管应平直,尾部焊箍,顶部成尖锥状,采用锤击或钻机顶入,钢管长5m,管上接梅花形布置小孔,间隔15cm,孔眼直径10mm,尾部置于钢架腹部或焊接于系统锚杆尾部。封孔注浆:在掌子面喷一层5cm厚砼,孔口处设止浆塞,采用水泥浆液注浆,注浆压力0.51.0Mpa,浆液配比现场试验确定,注浆时先注无水孔,后注有水孔,从拱顶向拱脚方向灌注,遇窜浆或跑浆时,
19、那么采取间隔一孔或几孔灌注的方法。12 注浆小导管施工工艺流程图级围岩地段,均采用三台阶临时仰拱法施工,其施工工序见进洞方案。5.2.2 IV级围岩开挖方法及工艺:XXX隧道DK65+570DK65+676段为IV级围岩,地质条件较差。开挖时采用三台阶七步开挖法施工,其施工方法如下:三台阶七步开挖法是以弧形导坑预留核心土法为根本模式,分上、中、下三个台阶七个开挖面,各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开,平行推进的施工方法。三台阶七步开挖法开挖工序为:A、三台阶七步开挖法应以机械开挖为主,必要时辅以弱爆破,各分部平行作业,平行施作初期支护,各分部初期支护应衔接紧密,及时封闭成环。B、仰拱应紧跟下台阶
20、施作,及时闭合构成稳定的支护体系。C、施工过程中应通过监控量测掌握围岩和支护的变形情况,及时调整支护参数和13 预留变形量,保证施工平安。D、完善洞内防排水系统,防止地下水浸泡拱墙墙角根底。E、拱部超前支护完成后,环向开挖上台阶弧形导坑,预留核心土长度宜为35m,宽度宜为隧道开挖宽度的1312.开挖循环进尺应根据初期支护钢架间距确定,做大不得超过1.5m,上台阶开挖失跨比应大于0.3。F、中台阶及下台阶左、右侧开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定,最大不得超过1.5m,开挖高度宜为33.5m,左、右侧台阶错开23m。G、上、中、下台阶预留核心土开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。H、仰拱循环开挖场地
21、宜为23m,开挖后及时施作仰拱初期支护,完成两个隧底开挖、支护循环后,及时施作仰拱,仰拱分段长度宜为46m。5.3 初期支护施工方案1各隧道的初期支护参数见下表:表7:隧道施工支护参数表14 2施工方案初期支护方案是按新奥法原理施工,即施作锚杆或注浆小导管、铺设钢筋网、喷射砼等与围岩共同承受围岩压力,充分发挥围岩自承能力。因此,支护施作的及时性将成为支护成败的关键。锚杆或小导管施作、挂网、喷射砼作业由专业工班紧随开挖面及时施作。在开挖运输结束之后必要时可在碴堆上,先喷射5cm厚砼封闭岩面,减少围岩暴露时间。锚杆或小导管钻孔方式为锚杆钻机钻孔,施工完成后,随后安设钢筋网片,进行分层喷射砼,喷射时
22、注意分层逐层喷射,直到到达设计厚度。合成纤维砼喷射时注意掺加合成纤维后的搅拌质量和疏通喷射管路。整个支护过程中,必须建立健全质量保证措施,并且由质量控制小组随时进行现场监督,把好质量关。初期支护工艺流程图如下: 3锚杆施工 工艺流程施工中后用高压风冲洗眼孔,经检查合格后插入杆体,同时插入注浆管和排气管,用湿润后的锚固药包堵塞好端头,采用注浆泵注浆,注浆压力为0.10.3Mpa。 施工要点及技术措施1施工要点15 a.锚杆药包封堵前必须用高压风冲洗干净,且锚固剂到达70%强度前方可注浆,并随时注浆注浆压力及孔口情况。b.锚杆长度在保证设计的锚固长度外,尚应计入工作长度。锚杆施作后三天内不得悬吊重
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