仰口隧道施工组织设计

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仰口隧道施工组织设计

施工组织设计建议书格式

表1 施工组织设计的文字说明

GB/T 25486-2010标准下载⑴青岛市滨海公路北段工程第6合同段施工招标文件。

⑵公路工程国内招标文件范本(2003年版)及本工程要求的施工技术规范、技术标准、验收标准和有关文件。

⑶标前会议所澄清的问题及澄清函等。

⑷现场实地勘察及调查咨询资料。

⑸我单位拥有的科技成果、工法成果、机械设备、技术水平和施工能力,以及参加隧道等类似工程施工积累的施工经验。

⑴管理人员和施工队伍:组织精干、高效的项目管理机构,选派具有多年隧道工程专业施工经验的管理人员和技术人员组成强有力的项目管理集体。就近调集具有类似工程施工经验专业施工队伍参加本合同段工程施工。

⑵施工组织:统筹安排施工,做到均衡生产,采用先进的组织管理技术,提高施工机械化程度,降低成本,提高劳动生产率,减轻劳动强度。

⑶机械设备配套:采用先进的机械设备,组成配套合理、高效的机械化作业线,充分发挥设备的生产能力。

⑷施工工艺:根据本工程特点和施工内容,结合我单位多年来类似工程的施工经验、施工工艺,实行样板引路、试验先行。

⑹实施项目法管理:通过对劳力、设备、材料、资金、技术、方案和信息的优化处置,实现造价、工期、质量目标效果。

⑺文明施工和环境保护:合理布置生产生活临时设施,施工生产按标准化作业,配合业主与地方搞好关系,做到文明施工。严格按照《环境保护法》要求,积极维护当地自然环境和生态环境,保持线路周围原有植被,最大限度地减少施工对自然生态的破坏,杜绝环境污染,防止水土流失。

青岛市滨海公路北段是连接未来城市组团和旅游景区的交通干线,同时也是青岛市奥运行动规划中交通建设和管理专项规划的重要内容。仰口隧道为本段线路的控制工期工程,该隧道为双向六车道分离式隧道。其中左线隧道进出口里程为ZK57+650~ZK61+252,长3875m;右线隧道进出口里程为YK57+654~YK61+542,长3888m。本标段起讫里程为K57+500~K59+600,主要工程项目为仰口隧道右线一部分(长1946m)。主要工程内容包括隧道土建和设备安装及隧道进口段的路基、路面工程。

公路等级:一级公路标准

设计行车速度:80km/h

行车道宽度:3×3.75=11.25m

检查道宽度:2×0.75=1.5m

总宽:2×0.75+3×3.75+0.5+0.75=14m

紧急停车带宽度:3.5m

位于青岛市境内,纵贯即墨、崂山两个市区。路线所经的主要河流有大任河、王村河、大桥河、温泉河、社生河、皋虞河、白沙河、石门河、五龙河、土寨河、石人河。

地质条件较为复杂,地形变化较大,总体地势南高北低。路线经过多种地貌单元,剥蚀低山丘陵区,海积沙滩区,山前冲洪积堆积区,河流堆积区,残坡积区等地貌类型均有发育

本区属北温带季风区域,属温带季风气候,并具有显著的海洋性气候特点。空气湿润,雨量充沛,温度适中,四季分明。

即墨年降水量612.8~905.4mm,其中12~2月最少,月平均10mm左右,7~8月最多,在190.53~158.76mm,约占全年降水量的50%。崂山冬季降水1~2月最少,平均仅11mm,7~8月最大,平均172.5mm。

即墨全年风向以偏南风和偏北风较多,偏东风和偏西风较少。历年最大风力达9~11级。崂山因地势影响风向转为西北、东南。历年平均风速为2.7m/s。

仰口隧道洞身地貌单元为中低山,地形起伏较大,沟梁相间,局部为山间河谷地貌单元;本隧道进口为山前坡麓地貌单元,局部为山间河谷地貌单元。隧道所穿越的地质岩性主要为花岗岩,其次为后期沿构造线充填的岩脉,多为煌斑岩、花岗细长岩、正长岩,多呈岩墙状产出,一般呈雁形式排列,分布于花岗岩岩基之中。区域断裂构造以北东向张扭性断裂为主,节理劈理发育,以NE、NEE和NW、NNW向为主,构造面均较平直,紧闭闭合,倾角较陡。地下水分为松散岩类孔隙水、基岩裂隙水。松散岩类孔隙水分布于隧道进出口及隧道洞身顶部山间沟谷中,残积层~坡洪积层孔隙水含水层主要岩性为碎石层;基岩裂隙水主要分布于隧道花岗岩地层中,地下水基本上以潜水性质赋存于岩层的强风化及破碎带中。

挖土方9361m3,挖石方7535m3,结构物台背回填581m3,7.5#浆浆砌片石边沟、排水沟159m,浆砌片石护坡104m2,方格护坡1014m2,浆砌片石护面墙912m3。

15cm级配碎石垫层2.03Km2,18cm厚水泥稳定砂砾底基层1.64m2,34cm厚水泥稳定碎石1.59Km2,透层1.51Km2,粘层1.51Km2,封层1.57Km2,5cm厚中粒式沥青砼1.51Km2,6cm厚粗粒式沥青砼1.51Km2,5cm厚改性沥青砼1.51Km2,路缘石416m。

3×13先张法空心板梁桥1座。

三车道单线隧道1946m。

安全、质量、进度、环保、成本目标

严格按照GB/T28000职业健康安全管理体系认证的标准和规定执行,坚持“安全第一,预防为主”的方针,严格执行交通部的有关规定,实现“六杜绝、三消灭、二控制、一创建”的安全目标,具体内容如下:

六杜绝:杜绝职工因工或非因工重大亡人事故;杜绝多人重伤事故:杜绝重大机械设备事故;杜绝因我方责任造成的交通亡人事故;杜绝重大水灾、火灾事故;杜绝危爆物品爆炸事故。

三消灭:消灭违章指挥,消灭违章作业,消灭惯性事故。

二控制:年重伤率控制在0‰,年负伤率控制在5‰以下。

一创建:创建安全质量标准化工地。

创优规划:仰口隧道创国家级优质工程。

计划于2004年11月28日开工,隧道主体工程于2006年11月30日完工,全部工程计划于2006年12月31日完工。

严格按照《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水土保持法》、ISO14000环境管理体系认证和当地环保部门的有关环保要求执行,积极维护当地自然环境,最大限度地减少施工对自然环境的破坏,防止水土流失,争创文明施工标准化工地。

施工单位划分及施工队伍安排

根据本段工程特点、工程重难点、工程数量及工期要求,在劳动力资源配置上,拟安排6个专业化施工队参与施工。各施工队专业技术工人数比例控制在75%以上。中标后,按照业主和招标文件要求,迅速组织施工队伍上场。施工队伍安排及任务划分如下表所示。

施工队伍安排及工程任务划分表

据此共计安排630人先后上场施工。施工中将根据月、季度计划安排动态调配,详见《劳动力动态图》,劳力高峰期普工缺口采取倒班或雇佣季节工解决。

中标后,我单位将把本工程视为重点在建项目,所有机械设备均在本公司内调配。根据本合同段工程数量、定额测算机械台班需要量和施工进度总体安排,将投入足够的机械设备和试验、测量、检测仪器,确保上场设备完好率100%,出勤率90%以上,备余量10%~20%。

管棚机、风镐、凿岩机、水泵、装载机、砼喷射机、水平地质钻机、内燃空压机、注浆泵、挖掘机、装载机、自卸汽车、发电机等在2004年11月26日进场。

电动空压机、自制液压衬砌台车、砼输送泵、通风机、砼拌和站等部分设备在2004年12月20日进场。

钻孔台车在2005年1月30日前进场。

试验、检测设备:全站仪、经纬仪、水准仪、激光限界检测仪、瓦斯探测仪等所有试验、检验仪器在2004年12月20日进场。

洞外、洞内路面施工机械有施工后期调入。

我单位在接到中标通知书后,立即成立《中铁十九局集团青岛滨海公路北段工程第6合同段项目经理部》,以最快的速度分二批调遣施工队伍进场。第一批100人的主力在中标后5天内进场,开始进行现场调查、现场交接桩,清理平整场地、修筑便道、接通水电线路、建立对外通讯联络,修建临时房屋、联系购进地材、主材,办理有关施工的各种证件、手续。第二批200人在中标后15天内到达现场,进场的主要工作一方面是加强首批进场人员的工作力量,拓展前期准备工作的范围,另一方面着手主体工程施工,以达到开工条件。本项目组织机械详见投标书附表《表1 拟为承包本合同工程设立的组织机构图》。

本工程所用的原材料,根据工程施工进度分期、分批进场,保证施工顺利进行。地材考虑料源的供应能力、工程进度、气候条件等因素,结合施工高峰期需要量,保证有充足的储备。

主要工程项目的施工方案

本着节约用地,节省投资,因地制宜,便于施工,永临结合原则,进场后立即组织临时工程修建,确保早进场,早准备,早开工。利用1个月左右的时间达到开工条件。

隧道进口拓宽1Km的土路,路基拓宽至≥7.5m,路面宽度≥6m,曲线地段及复杂地段适当加宽。采用20cm厚泥结碎石路面。便道两侧设排水沟或边沟,保证全天候通车。

施工房建设置的原则:就近设营、少占耕地、方便施工、方便内外联络、便于管理、节约够用。项目经理部、各工程队的生活办公用房及工地试验室采用砖混结构,屋内外地面采用水泥地面,外墙采用白色涂料,英红瓦屋顶。

本标段设1个水泥砼拌和站,内设60m3/h、75 m3/h拌和楼各一台。设在隧道仰口隧道右线进口前的空地上,占地4000m2。

抽取水库水做为施工用水,枯水季节自打水井抽水,在仰口隧道洞口山坡上设120m3的高位水池1座,铺设供水管路,供水管道主管采用Φ100钢管,支管采用Φ50钢管,每50m设一闸阀。无论采取何种供水方案,施工前均进行水质检验。

施工用电采用当地高压电网,自设变压器及配电柜,由发(配)电室引至各施工工点供施工生产、生活使用。向当地供电局申请一路10kV、1000KVA高压线路,架设5Km的高压线中,在施工场地设置高配间1间,1台箱式变压器,等级为10kV/0.4kV,容量1000KVA。

施工前期,采用自发电解决现场施工用电,以尽快展开施工,电网引入后,发电机做为备用电源。现场发电机总功率≮500KW。

以上临时设施布置详见《表4施工总平面布置》。

⑴认真阅读、审核施工图纸,查看有关施工规范,编写审核报告。

⑵编写实施性施工组织设计、各种针对性保证措施及重点工序的作业指导书。

⑶进行临时工程设施建设的具体设计。

⑷根据招标文件合同要求,给业主和监理工程师提供有关资料。

⑴现场详细调查和地质勘察。

⑵根据设计院提供的定线资料和测量标志资料,现场指认控制桩位置,对线路进行复测,同时放出线路中线桩和护桩,设置临时水准基点,并整理测量成果上报监理工程师及业主备查。

⑶现场的“三通一平”及临时设施的修建。

⑸对地材的生产、供应情况进行调研,与地材供应商签订供料合同,并做好材质检验工作,对所使用的砂、石、水泥、钢材等原材料进行试验。并填写检验报告,报监理工程师。

⑹对技术人员及操作工人进行岗前培训及技术交底。

⑺对混凝土、砂浆配合比进行试配。

仰口隧道为双向六车道的两条左右幅隧道,本标段为右线隧道进口段,起讫里程为K57+654~K59+600,全长1946m,本标段隧道洞身穿越5条断裂。Ⅳ、Ⅴ类围岩占88%,Ⅱ、Ⅲ类围岩占12%。

根据隧道工程的内容、工期要求和投入的机械设备,按照专业工种配备施工队员,组成钻爆、支护、衬砌、运输等机械化作业班组。具体详见表《劳动力安排表》。

拟配备的施工机械设备见下表所示:

在隧道施工过程中,全面贯彻新奥法施工原则,Ⅱ类围岩地段采用“眼镜法”施工,Ⅲ类围岩地段采用正台阶法施工。Ⅱ类围岩地段以风镐人工开挖或反铲挖掘机机械开挖为主,需要爆破时,采用微差光面爆破技术,尽可能减少超挖及减轻对围岩的扰动和破坏。Ⅲ类围岩上台阶采用光面爆破技术,下台阶边墙采用预裂爆破技术。Ⅳ、∨围岩地段采用人机套打全断面光面爆破施工。隧道初期支护采用砂浆锚杆、中空注浆锚杆、喷混凝土、钢支撑等并辅以大管棚、注浆小导管等超前支护措施。

软弱围岩地段采用“眼镜法”施工,遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”十八字方针。

二次衬砌采用全断面整体式液压衬砌台车,全断面浇注二次衬砌混凝土,施工中严禁分部浇注。衬砌混凝土由洞外拌和站集中拌和,由小型翻斗车或搅拌运输车运输,混凝土采用泵送入模,混凝土振捣以附着式振捣器为主,插入式振捣器为辅。

隧道施工通风采用两阶段通风方案。当掘进<1800m采用压入式通风,当掘进≥1800m时采用混合式通风方案。

隧道施工过程中全面贯彻新奥法施工原则,充分利用围岩的自承能力和开挖面的约束作用,采用锚杆及喷混凝土为主要施工手段,及时对围岩进行加固,约束围岩的松弛和变形,并通过对围岩和支护的量测、监控来指导施工。其施工程序详见《表5 施工工艺框图》之《新奥法施工工艺流程图》。

开工前,复测设计中线,并在山顶布设导线网联系隧洞进出口,严密平差,达到设计精度;对进出口高程进行联测闭合,采用统一高程。

洞外采用三角控制测量,每个洞口设置三个平面控制点,将控制点设在能相互通视,稳固不动,且便于引测进洞,能与开挖后的洞口通视之处。

每个洞口布设两个高精度水准点。水准点布设在坚固、通视好、施工方便、便于保存且高程适宜之处。两个水准点的高差,以安置一次水准仪即可联测为宜。

洞内控制测量采用日本索佳SET2110全站仪(测量精度1.5″)和DSZ2水准仪(精度±1.5mm)。

利用距离洞口较近、通视效果较好的导线点SD1,后视其它导线点,分别测得SD1至洞口导线点的方位角。再取均值作为SD1距洞口导线点的方位角。控制网见《交叉导线主控网》。

施工导线:在开挖面向前推进时,用以进行放样来指导开挖的导线,其边长直线段为150~250m,曲线段为60~100m。

基本导线:当掘进200~500m时,为了检查隧洞的方向是否与设计相符,选择一部分施工导线,敷设≮300m精度较高的基本导线,以减小测量误差的传递与积累。

洞内水准测量采用往返闭合环,每千米水准测量误差小于2mm。

隧道开挖放样采用SET2110全站仪直接设站于洞内中线点上,将掌子面里程和仪器高程输入编程计算机后即可确定掌子面拱部中心,据此再放出开挖断面。

洞口工程按如下施工顺序进行施工:路堑放线→分层开挖→人工辅助分层刷坡→喷锚防护→隧道进洞施工。

洞口土体自上而下分层开挖,分层厚度2~3m,土层采用挖掘机开挖,石质部分采用控制爆破分层开挖。土质部分预留20~40cm厚的由人工刷坡,石质部分预留2m做为光爆层。路堑开挖成型后,及时人工清底。刷坡进严格按放线开挖,严禁超欠挖。

进洞施工前,首先做好洞顶的截、排水沟。开挖时,采用挖掘机按设计尺寸位置挖出洞口位置,避免对洞门仰坡及边坡的扰动。施工过程中加强对仰坡的观测,对仰坡和边坡采取加固措施,

洞口采用超前大管棚超前支护。边仰坡采用锚喷砼防护。

隧道采用“眼镜法”进洞,锚、喷、网、钢架联合支护,确保进洞安全。

洞口开挖及支护程序见下图所示:

洞口开挖及支护程序框图

进洞施工开挖、防护详见《眼镜法进洞施工工序示意图》。

本合同段内隧道地质条件较好,88%以上的地段适合于全断面开挖,只是在断层处围岩地质条件较差,故本隧道以大型机械化快速钻爆、快速出碴为主要因素配置施工机械。

钻孔机械:选用1台瑞典H175三臂液压凿孔台车钻孔,并配以自制多功能钻孔台架,配以YT28气腿式凿岩机50台。

出碴机械:出碴采用1台PC220挖掘机配合2台3m3侧卸式装载机装碴,15t以上自卸汽车12台。

锚喷机械:采用TK961湿喷机6台。

空压机械:采用12m3/min内燃空压机8台,25m3/min电动空压机4台。

通风机械:采用165KW轴流通风机1台,55KW轴流风机一台。

备用发电机械:400KW发电机组1台,120KW发电机组1台。

Ⅱ类围岩地段采用“眼镜法”施工,Ⅲ类围岩采用台阶法施工,Ⅳ、Ⅴ类围岩采用人机套打,下导洞超前4~6m。紧急停车带断面采用分块爆破的方法施工,横通道采用人工手风钻开挖。

Ⅱ类围岩采用“眼镜法”施工,循环进尺0.5~0.75m,其施工顺序详见《Ⅱ类围岩施工工序流程图》所述。施工步骤如下:

⑴施工两侧上导坑拱部Φ108大管棚+Φ32小导管注浆超前支护,开挖支护左右侧上、下导坑。左侧上下导坑均超前右侧上下导坑2~3m。每侧上导坑超前下导坑4~6m。

⑵施工中导坑拱部Φ108大管棚(加强段有)+Φ32小导管注浆超前支护,开挖中部上、下导坑。上导坑超前下导坑4~6m,中部上导坑落后于两侧下导坑2~3m。

⑶待喷射砼混凝土初期支护沉降及围岩收敛结束后,在初期支护后注浆,使初期支护与地层紧密结合。浆液采用水泥砂浆。

⑷注浆体达到强度后,合理布置拆除步长,拆除洞内临时支护,每次拆除4~6m。拆除后立即浇注仰拱砼,仰拱超前洞身衬砌20m左右。

⑸在喷射混凝土表面进行找平,铺设防护水层后全断面一次性浇注二次衬砌。拱部2/3范围内设3根注浆管,每9m进行一次压浆,保证初期支护与二衬之间密实。

施工中遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护、勤量测、早封闭”十八字方针。超前支护施工详见“2.8 超前支护施工”中所述,初期支护施工详见“2.9 初期支护施工”中所述。开挖主要采取PC220反铲机械,人工配合,局部地段采用微差弱爆破技术,尽可能减少装药量,降低对围岩的扰动。

Ⅱ类围岩月进尺安排60m。

Ⅲ类围岩采用台阶法施工,循环进尺1.0~1.25m,其施工顺序详见《Ⅲ类围岩施工工序流程图》。施工步骤如下:

⑴上台阶开挖支护。上台阶采用楔形掏槽,光面爆破技术开挖,超前5~7m,采用PC220反铲机械将碴扒至下台阶处。

⑵两侧下台阶开挖支护。两侧下台阶边墙采用预裂爆破技术开挖,开挖时预留核心土。

⑶开挖核心土,仰拱封闭。核心土采用弱爆破技术开挖,严格控制装药量,尽可能减少对围岩的扰动。

⑷采取仰拱超前措施,仰拱超前20m左右。

⑸在喷射混凝土表面找平,铺设防水层后自下而上灌注二次衬砌。拱部初支二衬间每9m回填注浆一次,于拱顶2/3范围内设3根注浆管,采用水泥砂浆。

Ⅲ类围岩地段月进尺安排75m,其循环时间如下表所示:

Ⅲ类围岩掘进作业循环时间表(循环进尺1.25m)

注:⑴循环作业主要参数:循环进尺1.25m(孔深1.5m),循环作业时间600min(10h)。

⑵施工进度指标:日循环2.4循环/d,日进尺3m/d,月进尺75m/月(25d/月)。

正洞Ⅳ、Ⅴ类围岩施工

Ⅳ、Ⅴ类围岩采用人机套打方式进行开挖,其施工工序详见《Ⅳ、Ⅴ类围岩施工工序流程图》所示。其施工步骤如下:

⑴首先开挖中心下导坑,采用六中空直眼掏槽技术,下导坑超前4~6m,为大断面爆破提供临空面。中心下导坑采用多功能钻孔台架配人工YT28钻眼。

⑵全断面光面爆破开挖2部,2部钻眼采用1台H175全液压三臂钻孔台车。

⑷初期支护施工见“2.9 初期支护施工”中所述。

⑸二次衬砌落后开挖面60~200m。初支二衬间每9m回填注浆一次,于拱顶2/3范围内设3根注浆管,浆体采用水泥砂浆。

Ⅳ、Ⅴ类围岩月进尺安排125m,其工序循环作业时间如下表所示:

Ⅳ、Ⅴ类围岩掘进作业循环时间表(循环进尺3.0m)

注:⑴循环作业主要参数:循环进尺3.0m(孔深3.2m),循环作业时间720min(12h)。

⑵施工进度指标:日循环2.0循环/d,日进尺6m/d,月进尺150m/月(按25天计)。

本标段隧道有3处紧急停车带,均位于Ⅴ类围岩区。采取分块开挖施工。分层开挖示意如下图所示:

紧急停车带地段分部开挖示意图

车、人行横洞及各种预留孔洞施工

车行、人行横洞开挖在该处正洞开挖初期支护完成后进行。Ⅳ、Ⅴ类围岩地段采用全断光面爆破一次性开挖技术,Ⅱ、Ⅲ类围岩采用台阶法施工,均采用人工YY28风钻钻眼。二次衬砌在开洞处采用钢筋加强,开洞处注意防水板的搭接、焊接施工,防止开洞处由于防水板施工不当而产生渗漏。人行横通道两口各长5m及车行横通道两口各长10m范围内的衬砌与正洞衬砌一次浇注完成。

消防洞、配电室在正洞开挖至该处同正洞一次性挖好,开挖的深度满足各类洞室的衬砌厚度要求。当围岩条件较差时,可先进行正洞开挖支护,再进行各类洞室开挖。消防洞、配电室与正洞衬砌一起浇注完成。

各类洞室、横通道开挖后立即进行喷锚支护,与正洞连接地段,支护予以加强。遇不良地质段时,采取辅助措施,增设钢架支撑、小导管注浆、管棚等措施,以确保围岩的稳定和主体工程的安全。

断层破碎带处采用“眼镜法”施工,施工过程中遵循“管超前、短进尺、弱爆破、早封闭、勤量测”的原则。其施工工艺详见“2.7.2.1 正洞Ⅱ类围岩施工”中所述。

采用无轨出碴运输方案。爆破完成后,进行通风除尘,恢复照明,立即进行清危排险,围岩破碎地段利用简易台车或爆出来的碴堆,进行锚喷封闭。然后进行出碴作业。出碴方案如下:

距洞口1Km设临时弃碴场,然后转运至永久弃碴场。洞碴可用于骨料加工及相邻合同段的路基填料。

Ⅳ、Ⅴ类围岩采用六中空孔直眼掏槽,Ⅲ类围岩上台阶采用楔形掏槽。

⑶光面爆破、预裂爆破参数

按照爆破设计进行钻眼、装药、接线和引爆。

钻眼前绘出开挖断面中线,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方可钻眼。

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;

掘进眼深度、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,炮眼深度超过2.5m时,内圈眼与周边眼以相同的斜率钻眼;

当开挖面凸凹面较大时,按实际情况,调整炮眼深度,力求所有炮眼(除掏槽眼和底眼外)眼底在同一垂直面上;

装药分片分组,严格按爆破参数表及炮孔布置图规定的单孔装药量、雷管段别“对号入座”。装药前将炮眼内泥浆、石粉吹洗干净。所有装药炮眼均堵塞炮泥,周边眼的堵塞长度不小于20cm,连线要仔细,连完线后检查有无漏连现象。

光面爆破效果力争达到周边眼炮痕保留率达到80%以上,前后两排炮周边开挖轮廓错台小于10cm。

光面爆破施工工艺见《表5 施工工艺框图》之《光面爆破施工工艺流程图》。

Ⅲ类围岩采用台阶法施工,上台阶采用光面爆破技术,下台阶边墙采用预裂爆破技术。炮孔布置详见《Ⅲ类围岩炮眼布置图》,其装药参数详见《Ⅲ类围岩装药参数表》。

Ⅳ、Ⅴ类围岩地段采用中心下导坑先行的人机套打方式,采用光面爆破技术。中心下导坑超前4~6m,导坑采用六中空直眼掏槽。其炮孔布置详见《Ⅳ、Ⅴ类围岩炮眼布置图》,其装药参数详见《Ⅳ、Ⅴ类围岩装药参数表》。

Ⅲ类围岩装药参数表(进尺1.25m)

注:以上为参考数据,具体钻爆作业时,必须根据地质条件有针对性地修正爆破参数,以期达到最佳爆破效果。

Ⅳ、Ⅴ类围岩装药参数表(进尺3.0m)

注:以上为参考数据,具体钻爆作业时,必须根据地质条件有针对性地修正爆破参数,以期达到最佳爆破效果。

本隧道在Ⅱ类围岩加强地段设Φ108大管棚和Φ32小导管联合超前支护。大管棚长25m,环向间距40cm,小导管长2.5m,间距40cm。大管棚与小导管间隔布置。

其施工工艺详见《表5 施工工艺框图》之《大管棚施工工艺框图》所示。

大管棚采用Φ108×6热轧无缝钢管加工制成,管身钻直径Φ8mm的溢浆孔,间距25cm,按梅花形交错布置。为便于送入,加工锥形管头,以丝扣与管棚连接。同于管棚较长(25m),为便于施工,分段打入,钢管节长6m,在连接处采用一根长1.0m的Φ120钢管插入前后两根管棚钢管的接头处,用电焊满焊连接。每根管棚尾部均焊有止浆板,在止浆板中间钻Φ20带螺纹的注浆孔,可方便与注浆头相连接。

②水平钻孔钻机定位及钻孔

在掌子面拱部标出开挖轮廓线和管棚打入位置;

溢浆孔的直径和数量满足设计要求,以保证注浆效果;

管棚1°~2°仰角插入,间距40cm,全拱部布设,方向与线路中心平行;

确保钻孔的同轴度,以免管棚送入时受卡;

每排管棚纵向两组搭接长度大于3.0m,长管棚钢管纵向应错接。

采用大孔引导和管棚钻进相结合的顶管工艺,即先钻大于管棚管直径的引导孔,然后利用钻机冲击力和推力(顶进管棚时凿岩机不便用回转压力,不产生扭矩)将安有工作管头的棚管沿引导孔钻进,接长棚管,直至孔底;

管棚安装完毕后,即可进行注浆施工,利用浆液的渗透作用,将周围岩体预先加固及堵住围岩裂隙水,既能起到超前预支护的作用,同时又加强了管棚的强度和刚度。

一般地段在钢管内注入水泥浆,其水泥浆水灰比控制在0.5:1.5~1.0:1.5之间,注浆初压为0.5~1.0Mpa,终压为2.0~2.5Mpa,注浆结束后用10号水泥砂浆填充,形成钢管混凝土;坍方及围岩破碎且富水地段,拟在钢管内先放置Φ20钢筋笼,再向管内注水泥浆(水灰比为1:1)或水泥、水玻璃浆液(双液比为1.0:0.5,水玻璃浓度为30~35Be)可达补强。

注浆结束与否,不是以时间来判断,而是以注浆压力来控制,当注浆压力持续升高,接近或达到注浆额定压力时,该管注浆才(即)可结束。注浆初压0.5~1.0Mpa,终压2~2.5Mpa。

见《注浆作业程序框图》所示。

时刻注意观察注浆管周围防水胶泥变化情况,防止注浆管注爆;注浆前备足管接器;管接器必须待浆液凝固后才能卸下,清洗后循环使用。

a.加强全员安全意识教育;

b.针对本隧道工程长大管棚施工特点和要求,参照有关规范制定安全规章制度;

c.加强对围岩进行动态监控量测,实行信息化管理,科学地组织施工

d.拆卸钻杆时,要有统一指挥、明确联络信号,扳钳卡钻方向应正确,防止管钳及扳手打伤人;

e.网管内注浆时,操作人员应戴口罩、眼镜和胶手套;

f.要有良好的照明条件。

⑴小导管孔眼定位 小导管采用Φ32mm普通水煤气管加工,管棚长3m,管棚前端加工成尖型,管壁钻8mm孔做为浆液扩散孔,间隔25cm梅花型布置,尾端40cm不钻孔,作为止浆端。在拱部范围内沿设计开挖轮廓外侧 (预留沉降量)布置,环向间距50cm。每两榀钢拱架打一组,使小导管尾端支承于钢拱架上。相邻两循环小导管纵向搭接不小于1.5m。

⑵钻孔 采用钻孔台车或YT28钻机钻孔,钻孔按12°外插角钻进,钻孔直径50mm。

⑶清孔、检孔 钻孔达到设计深度后钻机退出,用高压水、高压风冲洗钻孔,并对孔深、外插角等成孔质量进行检验,检测是否有坍孔现象。

⑸注浆材料 采用30号水泥浆液。

其施工工艺流程详见《表5 施工工艺框图》之《超前小导管施工工艺框图》。

本隧道初期支护参数如下表所示:

隧道初期支护施工程序为:开挖出碴→清理超欠挖→初喷砼→立钢拱架或格栅→打径向锚杆→挂钢筋网→湿喷砼。必要时可先打径向锚杆后立钢支撑。

采用湿喷工艺,湿喷机械采用成都产TK961湿喷机。其施工工艺流程如下页图所示。

为提高工效和保证质量,喷射作业分片进行,按照先边后拱脚,最后喷射拱顶的顺序施工喷。喷前先找平受喷面的凹处,再将喷头成螺旋形缓慢均匀移动,每圈压前面半圈,绕圈直径约30cm,力求喷出的砼层面平顺光滑。

湿喷混凝土施工工艺框图

初期支护格栅时,先喷格栅钢架与围岩间的空隙,再将两格栅之间喷平,格栅钢架需被喷射混凝土覆盖,保护层不小于4cm。喷砼结束后将拱脚与墙脚回弹物清理干净。

首先将骨料预加水,浸润成潮湿状,再加水泥和水拌合机拌合。喷射前,将受喷面的粉尘和杂物用水或风清理干净。粗骨料选用质地坚硬的豆粒石,最大粒径不大于15mm,要求级配良好。细骨料选用坚硬耐久的粗砂,细度模数不小于2.5,外加剂选用专用粘稠剂速凝剂,掺量根据试验结果给出,配制的混凝土初凝时间不大于5分钟,终凝时间不大于10分钟。喷射混凝土施工时,喷头与受喷面基本垂直,距离保持0.6~0.8m左右,并呈螺旋状自下而上施喷。每次喷射宽度控制在1m左右,喷射完成2h后,对其表面喷水养护,使其表面保持湿润。

钢拱架采用委外加工,钢格栅洞外现场自行焊接加工。不论采用委外加工或现场焊接,其焊接、结构尺寸必须符合设计要求,且钢架加工的尺寸要考虑预留变形量。

钢拱架加工完进行试拼,其允许误差如下所示:

钢架周边轮廓拼装偏差不大于±30mm;

钢架各单元螺栓连接孔眼中心间距公差不超过±0.5mm;

钢架平放时平面翘曲小于±20mm;

倾斜不大于2°钢架的任何部位偏离铅垂面水大于50mm。

钢拱架支立前放好隧道中线及标高DL/T 5371-2017标准下载,严格按设计要求施工。

钢架安装施工工艺流程详见下页图所示。

①安装前分批检查验收加工质量;

②清除底脚处浮碴,超挖处架设钢(木)垫块,其中间接头板用砂子埋住,以防混凝土堵塞接头钢板;

③按设计要求焊接定位系筋及纵向连接钢筋,钢架各段间连接安设垫片拧紧螺栓,确保安装钢架质量;

④严格控制钢拱架的中线及标高尺寸;

⑤确保衬喷质量Q/GDW 1856-2012标准下载,拱架在初喷5cm后架立。

本隧道径向锚杆设计有Φ25中空锚杆及Φ22砂浆锚杆两种类型。

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