石川坑隧道初支施工方案.docx
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1、石川坑隧道施工初期支护施工方案第一章施工组织一、工程概况1、项目概况石川坑隧道位于广宁县古水镇湘下村与怀集县坳仔镇璃玻村交界处,左线隧道里程 LK99+512-LK100+024. 47,长 512. 47m,右线隧道里程 RK99+502-RK100+005. 89m,长 503. 89m,属 小间距隧道。隧道穿过丘陵地貌区,山体走向总体呈近北东向,隧道线路经过最大高程约为 314.0m。山体植被茂密,主要生长竹林、松树和杂草,隧址地面标高170. 0-314. 0m,最大相 对高差144. 0m,最大埋深约128 m。石川坑左线隧道怀集端位于R=1350圆曲线上,右线隧道怀 集端位于R=1
2、444.97m的圆曲线上,右线隧道路面设有超高,超高横坡变化点处的桩号为 RK99+734. 687o隧道进口为端墙式洞门,隧道出口为削竹式洞门。2、隧道围岩分级、分段情况(1)左线桩号围岩分级长度(m)地质情况备注LK99+512LK99+556. 21V级44.21坡积亚粘土、全一强风化变质粉砂岩LK99+556. 21-LK99+605. 74IV级49. 53强-弱风化变质粉砂岩LK99+605. 74LK99+632. 01III级26.27弱-微风化变质粉砂岩LK99+632. 01 LK99+901. 51II级269.5微风化变质粉砂岩LK99+901.51 LK99+930.
3、 35III级28. 84弱-微风化变质粉砂岩LK99+930. 35-LK99+992. 45IV级62. 1强-弱风化变质粉砂岩LK99+992. 45LK100+024. 47V级32. 02坡积亚粘土、全一强风化变质粉砂岩合计512.47(2)右线桩号围岩分级长度(m)地质情况备注RK99+502RK99+527.6V级25.60坡积亚粘土、全一强风化变质粉砂岩RK99+527. 6RK99+546. 6IV级19. 00强-弱风化变质粉砂岩RK99+546. 6RK99+578. 32III级31. 72弱-微风化变质粉砂岩RK99+578. 32RK99+911.56II级333.
4、 24微风化变质粉砂岩RK99+911. 56RK99+969. 73III级58. 17弱-微风化变质粉砂岩RK99+969. 73RK99+979. 73IV级10. 00强-弱风化变质粉砂岩RK99+979. 73RK100+005. 89V级26. 16坡积亚粘土、全一强风化变质粉砂岩合计503. 893、各级围岩复合式衬砌支护参数复合衬砌各类支护参数围岩 级别初期支护二次衬砌厚(cm)预留 沉降 量 (cm)超前 支护喷碎C20 厚(cm)锚杆钢筋网 (cmXcm)格栅或 工字钢架拱、墙仰拱直径 (mm)K度(m)位间距(m) (环X纵)V26(含仰 拱)625中注式4拱 墙1*0.
5、 75双层6 8 20X20120b60 钢筋碎60钢筋佐15长管棚 或小导 管注浆IV246 25 中注式3.5拱 墙1X168 25X25118b50钢筋碎50钢筋碎10钢插管III20622 药卷式3.5拱 墙1X166.520X20格栅45458II126 22 药卷式3拱 墙1.2X1.24)6. 520X20403V加 强28(含瞰4)25中注式4拱培1X0.568 20X20122b60 钢筋佐60 钢筋碎长管棚 或小导 管注浆IV加 强26(含碘625中注式3.5拱 墙1X0.7568 20X20120b55钢筋碎55 钢筋佐钢插管、 小导 管注浆4、初支主要工程数量项目名称单
6、位工程数量备注左洞右洞合计C20喷射碎m;t2485.72308. 54794.2超挖回填(C20碎)m:,1106. 7838.21944.9钢筋网*6.5Kg164632203038493小8Kg226641366736331022锚杆Kg790147340015241425中空注浆锚杆M22982. 31400036982.3钢插管中42Kg356911748653177钢支撑也密聊黜Kg206262062622Kg380814495483035016Kg70541154318597012Kg4470731411784工字钢Kg237553176380413933小导管注浆(中42钢管)
7、Kg770718119518二、施工总体部署1、总体规划根据现场实际调查情况和施工总体安排规划,采用从出洞口(怀集端)施工进洞,从进洞口 (广宁端)施工出洞的方式,根据“早进洞,晚出洞”、“短进尺、洞口及V级围岩采用弱爆破或 无爆破”的原则进行施工。2、洞口临时工程(1)施工便道利用原有即机耕道从省道坳仔镇处左侧直接修条与29标共用的便道直通隧道出口的 方法。计划路面宽6米,路面结构采用30厘米厚山体挖方填筑压实作为基层单位,15厘米 厚泥结碎石面层,坡度过大地段采用15厘米厚混凝土路面,表面设2%横坡,沿山坡内侧布 置排水沟及按不大于100米间距布置汇车加宽带。(2)生活、生产房屋隧道工程队
8、生活、办公房采用新建活动板房或砖瓦房,驻地设于隧道出口前山坡左边, 驻地面积约1000m)生产用房(包括现场值班、料库及检测用房)采用砖瓦或石棉瓦结构,布 置在隧道出口端,水泥库、外加剂库、小型料库、发电房均采用空心砖盖石棉瓦建成。钢筋 棚、空压机房、木工棚采用竹木钢管和彩钢瓦建成。(3)生活、生产用水隧道施工用水采取直接截流及出口端右侧山泉水,修建个约100m:的蓄水池,再通过 *40水管抽取池内水到隧道出口端山顶上一约80m3的水池内,至工点再用力80水管接入。 生活用水采用在隧道出口左侧山泉源头取水饮用。(4)生活、生产用电隧道施工用电从隧道出口端左侧100m的山坡上安置的一台630kw
9、变压器接线至现场使 用,并在现场准备一台300kw的发电机组以作备用。(5)料场、拌合场在隧道出口明洞土方完成后,于隧道出口前端左侧山谷内填筑平整后布置,根据场地进 行合理规划,采用12cm厚碎石作垫层,15cm厚C15混凝土硬化。沙石堆料场约500m2,拌合 场约200nl2,设备停放场地约100m2。(6)生活区及生产场地布置生活区布置在隧道出口左侧山谷挖填平整后布置,搅拌站及钢筋棚、空压机房安置在出 口附近。3、洞内布置(1)风、水、电管线布置(见下图)一/e100cm通风软管”、/施工用电高压风管650高压水管7洞内管线布置示意图(2)洞内供水、供电系统洞内施工用电:洞内施工用电采用三
10、相四线系统供电,电线固定于成洞段地段边墙上部。 成洞地段和不作业段额定电压不超过220V;手提作业灯为2124V,选用导线截面使线路末 端的电压降不大于10%, 36V及24V不大于5%,电线悬挂高110V以下离地22m, 400V离地2 2.5m。隧道作业地段保证有足够的照明。运输道路照明:未成洞地段每隔10m设挂灯,成洞 地段每隔20m设一高压钠灯。施工供水:隧道施工供水,在洞口顶左侧山坡上修建80n?蓄水池个。蓄水池约高出洞 顶约30m。洞内管道前端至开挖面,一般保持30m距离,用。50高压软管接分水器,中间预 留的异径三通,至其他工作面供水软管的长度不超过50m。(3)施工排水由于本隧
11、道长度较长,考虑有少量地下水并钻孔工作水,又本隧道施工开挖方向左洞为 -2.8%、右洞为2. 95%的下坡,隧道两侧须开挖排水沟,沟宽60cm,并于20m左右留设集水坑 以水泵抽至洞外排水沟,经洞口沉淀池沉淀后排入沟谷。(4)隧道通风采用压入式通风。采用UOkw压入式轴流风机。风机与洞口保持较长距离(风机距洞口 20m),避免洞内流出的污浊空气重新进入,形成部分循环风。风管悬挂在洞壁拱腰部,距地 面22. 5m。通风软管采用密封性能好的e 100cm特制通风软管。风管材料选用长丝涤沦纤 维做基布,压延PV塑料复合而成的增强胶布作风管材料。节长为到2530m/节。(5)洞内防尘洞内施工,采用综合
12、防尘措施,进行施工环境综合治理,采用水幕降尘和个人带防尘口 罩相结合,加强机械通风和加强劳动者个人防护。在掌子面30m外边墙两侧各放一台水幕降 尘器扑尘,爆破前lOmin打开半阀门,放炮30min之后关闭。T式除尘器吸收空气中残余粉 尘,并配空气引射器等,进行综合防治,改善掌子面工作环境。三、人员及机械配备置1、组织机构本工程由中交一公局厦门工程有限公司二广高速公路怀集至三水段第二十八标项目经理 部统一组织管理,具体施工由本合同段隧道工区施工。施工组织机构图序号设备名称型号产地功率吨位容积单位数量备注5卷扬机JS22t16搅拌机JDY750750L台27配料机HPD12001200L台18混凝
13、土输送泵HBT6060m3/h台19插入式振动器ZH301. lkwA810钢筋切割机GQ40-15. 5kwA211钢筋调直机GT4-141. 5kw台112钢筋弯曲机GW40-13kw台113型钢弯曲机自制台114电焊机BX3-5038kw4815风钻YT-2841516潜孔钻机XY-2B台217混凝土喷射机HP2 U-5B台518抽水机D85-45X54219灰浆搅拌机PJ02A120压浆机UB3A221变压器630kVA台122发电机TFW-300-L-4300kw台14、施工测量、试验和检测设备序号仪器设备名称数量备注种类型号产地测量仪器1水准仪AM-24江苏12水准仪AT-G2日本
14、13全站仪DTM-531E日本1序号仪器设备名称数量备注种类型号产地二试验仪器1水泥稠度仪套12水泥负压筛析仪FSF-150A无锡13细集料标准方孔筛0. 0810浙江14粗集料标准方孔筛2.5-100浙江15混凝土振实台1m天津16混凝土坍落度筒100X200X300天津27电热鼓风干燥箱101-2无锡18锚杆拉力计ML-200B北京19粗集料压碎值测定仪天津110混凝土试模150X150X 150河北611砂浆试模7.07X7. 07X7. 07河北212游标卡尺0-150上海113钢板尺上海114混凝土回弹仪ZC3-A天津1-检测仪器15地质罗盘DQL-8广州116收敛仪ZSW成都117
15、粉尘检测仪CMP5000北京118温、湿度测定仪A119气温计根4四、工期安排左洞:计划2007年10月5日开工,2008年7月5日完工,工期9个月。右洞:计划2007年12月1日开工,2008年8月31日完工,工期9个月。第二章施工方案一、总体方案计划从出口向进洞口方向开始施工。施工时先边仰坡开挖防护施工、开挖明洞、最后进 洞施作洞身。洞口 V级围岩加强衬砌段采用左、右洞侧壁导坑法分部、上下台阶开挖。长管棚、小导 管、钢插管超前支护,初期支护采用25中空注浆锚杆(主体)、22药卷锚杆(侧导坑与 锁脚)、力8钢筋网、工字钢拱架及喷射混凝土与围岩共同组成支护体系,最后全断面法灌注 洞身二衬佐。洞
16、身IV级围岩衬砌段采用上下台阶开挖留核心土。钢插管超前支护,初期支护采用中 25中空注浆锚杆(主体)、22药卷锚杆(侧导坑与锁脚)、38钢筋网、工字钢拱架及喷射 混凝土与围岩共同组成支护体系,最后全断面法灌注洞身二衬佐。洞身III级围岩地段采用半断面开挖,初期支护采用22药卷锚杆、6 6.5钢筋网、钢 格栅拱架及喷射混凝土与围岩共同组成支护体系。洞身II级围岩地段采用半断面开挖,初期 支护采用22药卷锚杆、力6.5钢筋网、及喷射混凝土与围岩共同组成支护体系,最后全断 面法灌注洞身二衬碎。IV、III、II级围岩开挖应采用光面爆破,以减轻对围岩的扰动和控制超欠挖。挂网在 施作锚杆后及初喷混凝土及
17、时进行。钢筋网在洞外预制焊成网片后安设,现场焊接,节省挂 网时间。隧道施工中采用“少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”等技术措施,建立-套围岩和支 护结构的监控量测系统,进行信息化施工管理,随时掌握施工过程中的动态变化,并根据监 控量测的反馈信息及时调整开挖方法、支护参数和施工工艺,合理安排施工,以保证安全和 节约成本。对于软弱围岩,按“管超前、短进尺、弱爆破、快封闭、强支护、勤测量、紧衬 砌”等技术措施实施。初期支护紧跟开挖面及时施作,以减少围岩暴露时间,抑制围岩变位,防止围岩在短期 内松驰剥落。本标段隧道初期支护包括22药卷锚杆与中空注桨锚杆、工字钢钢架、格栅钢 架、钢筋网、小导管注浆与C20
18、喷射碎,依据地质情况分别设置。喷锚支护紧跟开挖面及时施工,以减少围岩暴露时间,抑制围岩变位,防止围岩在短期内松驰剥落。喷锚支护施工程序见下图:初期支护施工工艺流程图施工准备是否符合标准通风排烟清理危石打超前小导管并焊接冲洗岩面喷混凝土到设计厚度检杳断面超欠挖围岩量测超挖是否210cm初喷混凝土 3cm10cm初喷混凝匕反馈、确定支护参数打锚杆挂钢筋网有无质量问题安装工字钢架和格栅拱架二、各分项工程施工方案(-)超前小导管施工超前小导管施工用于V、IV级围岩地段,用于加固拱部土层或破碎岩体。1、施工工艺流程图水泥浆拌和封闭开挖Iffl打入注管下一循环超前小导管施工工艺流程图2、施工工艺 (1)钻
19、孔采用凿岩机钻孔。(2)导管打入采用热轧无缝钢花管,外径42mm,壁厚4 mm。使用前在小导管前部钻注浆孔,孔径6mm, 孔间距15cm,呈梅花形布置,前端加工成锥形,尾部长度不小于1m,做为不钻孔的止浆段。 导管在开挖轮廓线上按设计位置及角度打入。超过允许误差时,在距离偏大的孔管间补管。 钻孔小导管倾角612、710。钻孔深度大于钢管长度,纵向两组小导管间保证 有不小于1m的水平搭接长度。导管不得侵入隧道开挖界内,相邻的钢管不得相撞或立交。 将超前小导管插入孔内,外露20cm,外露端支撑于开挖面后方的钢拱架上,与钢拱架共同 组成预支护体系。(3)注浆导管安装在开挖之前完成注浆。超前小导管注浆
20、前,对工作面及5m范围内的坑道周边 进行喷射混凝土封闭。注浆材料为M30水泥浆,水灰比1: 1。注浆压力为12MPa。注浆采 用注浆泵注浆。3、质量检验项次检查项目规定值或允许允偏差检查方法和频率权值1长度(mm)不小于设计尺量:检查10%22孔位(mm)50尺量:检查10%23钻孔深度(mm)50尺量:检查10%24孔径(mm)符合设计要求尺量:检查10%2(二)锚杆施工1、中空注浆锚杆施工工艺(1)施工工艺在初喷碎后按设计间距及时施作径向力25有压注浆锚杆,然后注水泥浆。中空锚杆施工工艺(2)锚杆的安装、采用YT-28凿岩机和专用钻头将锚杆钻进至设计深度后,锚杆外露孔口长度以10cm- 1
21、5cm为宜。、安装止浆塞、垫板和螺母。、用注浆接头把锚杆尾端同注浆机连接。(3)锚杆的注浆:采用耿力GJB注浆机进行锚杆注浆,具体如下:、检查锚杆注浆泵及其零件是否齐备和正常,有关泵的操作程序应遵守注浆泵操作手 nn nn o、检查水泥和砂的粒径、比例、温度等是否符合规定,通常用筛子控制它们的粒径, 推荐砂的粒径为1. 0mm,水泥与砂的比例为1:0. 5至1:1。、用水或风检查锚杆孔是否畅通,锚杆孔口返水或风即可。、调节水流量计使砂浆水灰比至设计值为止,并记下流量计刻度,从泵出口出来的砂 浆,必须要均匀,不能有断续不均现象。、开动泵注浆,整个过程应连续灌注,不停顿,必须一次完成,观察到浆液从
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