城际铁路隧道施工方案

城际铁路隧道施工方案
积分:20
特惠
VIP全站资料免积分下载
立即下载
同类资料根据编号标题搜索
文档
仅供个人学习
反馈
文件类型:.zip
资源大小:6.63M
资源类别:施工组织设计
资源属性:
会员资源

施组设计下载简介:

内容预览随机截取了部分,仅供参考,下载文档齐全完整

城际铁路隧道施工方案

本标段隧道共2座,280延长米,均为双线隧道。详见表1。

新田铺隧道全长105m,均为Ⅴ级围岩,其中两端洞口明挖段分别为19m和17m。隧道进出口均采用帽檐斜切式洞门。

官山隧道全长175m,其中Ⅴ级围岩110m,Ⅳ级围岩40m, 25m,其中两端洞口明挖段分别为19m和45m。隧道进口采用帽檐斜切式洞门,隧道出口采用单压式明洞门。

两座隧道埋深较浅CJJ 12-2013:家用燃气燃烧器具安装及验收规程(无水印 带书签),地下水不发育。

2.1 隧道开挖、支护、出碴、防排水、衬砌等施工方案

新田铺隧道Ⅴ级围岩采用三台阶七步开挖法。官山隧道Ⅴ级围岩采用双侧壁导坑法开挖,Ⅳ级围岩采用三台阶七步开挖法,Ⅲ级围岩采用台阶法开挖。进出口段采用明挖法施工,按双口进洞。采用YT28型凿岩机与自制钻孔台车配合钻孔,岩石采用光面爆破技术,严格控制超欠挖,软弱围岩地段采用人工风镐开挖,以减轻对围岩的扰动和破坏。

隧道支护施工方案见表2。

表2 隧道支护施工方案

隧道出碴采用无轨运输,采用装载机装碴,自卸汽车运输至卸碴场,弃砟场采用浆砌挡砟墙进行防护。

隧道防排水施工方案见表3。

隧道衬砌施工方案见表4。

我单位将派专人负责碴场的建设、管理和维护。在开挖碴料的运输过程中,采取有效的防护和处理措施,确保路面清洁,不会引起路面扬尘;合理安排车辆运输时段,加强输导和道路管理工作,确保不影响交通,弃碴场设置见表5。

表3 隧道防排水施工方案

表4 隧道衬砌施工方案

表5 隧道弃碴场设置一览表

每个碴场配备1台大型推土机负责弃碴料场的道路修筑和场地平整。采用从下而上分层方式存料或弃碴,分层厚度约。为了保证碴体整体稳定,碴体边坡必须按稳定边坡1:1.5进行堆放,每层堆料后及时用推土机平整。

坡脚设置M10浆砌片石挡碴墙,弃碴场顶设排水沟一道,M10浆砌片石砌筑。

弃碴场顶向外作不小于3%的排水坡。弃碴完毕后边坡及顶部即使恢复植被。

2.3 隧道施工机械化配套、辅助方案

隧道施工布署五条主线、四条辅线,详见表6。施工通风采用自然通风。

两座隧道安排一个施工队进行施工,首先进行施工便道,利用既有乡村道路修建进入施工现场道路。由于新田铺隧道进场道路较好,因此首先进行新田铺隧道便道施工,后进行官山隧道施工。两座隧道配备两套掘进及支护设备,设置一套二次衬砌设备。

2.5施工临时设施布置

混凝土在拌合站集中拌制,采用混凝土搅拌运输车运送到施工现场。在洞口附近设置材料加工场、变压器及发电机房、空压机站,现场值班室。设置到达现场的施工临时便道。

新田铺隧道施工现场平面布置见图1,官山隧道现场平面布置见图2。

3 隧道施工工艺、方法

本标段内隧道两侧洞门区域由于处于超浅埋区域,按照设计图纸要采用明挖法,其余地段按照暗洞正常施工顺序进行施工。故本标段隧道洞口的施工顺序为:洞口及明洞段开挖及边坡防护→明洞及洞门的仰拱及填充施工→明洞衬砌→洞门施做→明洞、洞门回填及边仰坡防护→边仰坡绿化。

斜切式洞门施工工艺流程见图3。

图1 新田铺隧道施工平面布置图

图2 官山隧道施工平面布置图。

图3 洞斜切式洞门施工工艺流程图

3.1.1 洞口开挖方法

洞口工程开始施工前,首先对洞口附近的地形、地貌及地质条件进行复勘与调查,确认与图纸一致后,再进行施工。

洞口施工的顺序是:测量放样→洞口截、排水→洞口土石方开挖→边仰坡防护→进洞开始洞身施工,而后进行洞门施工。⑴测量放样:

场地满足洞口施工要求后,及时组织测量放样,按设计断面尺寸、坡比准确定出开挖边线、开挖深度,准确定出洞口位置,放出边仰坡及天沟、截水沟位置。

洞口土石方开挖前,根据洞口地形情况事先作好洞顶截水沟、洞口土方及边仰坡防护施工。

洞口土石方开挖后,地面排水沟按照设计要求分段进行施工,在施工前,先按不同的排水方式进行测量放样,对照地形与排水设计图纸逐桩核对,若发现水流不畅,则做适当调整。砌筑严格按施工规范、检验评定标准和设计要求执行。

排水工程在施工中,必须注意与周围排水系统连通,保证路基安全稳定,水流畅通,避免污染环境。

⑶洞口及明洞段土石方开挖:

洞口土方采取挖掘机配合装载机自上而下分层开挖,大型自卸车运输,并及时做好坡面防护,开挖一段防护一段。洞口明洞采用明挖法施工。开挖时要确保边坡的平顺和稳定,尽量避免超、欠挖和对周围围岩的扰动。开挖边、仰坡时,随挖随支护,随时监测、检查山坡稳定情况,加强防护。

边仰坡防护、边仰坡开挖按设计坡度一次整修到位,并分层进行边仰坡防护,以防围岩风化,雨水渗透而坍塌。边仰坡采用混凝土喷锚网防护和浆砌石镶嵌,以稳定边仰坡。

隧道洞门在进洞施工正常后,适时安排施工。结合地形地质条件及考虑洞口美化等条件。进洞施工前,应先将洞外排水系统做好,再行进洞,以防对洞门造成威胁。

3.1.2 明洞衬砌方法

洞口段明洞衬砌计划在暗洞衬砌完成后进行施工。首先施作明洞仰拱及填充,隧底应清理干净,对于超挖部分及坑洼不平处采用仰拱同级别混凝土进行回填,仰拱及填充施工不能同时进行。

明洞钢筋在加工场加工制作,汽车运输到工作面,现场绑扎施工。

明洞衬砌采用整体液压衬砌台车作内模及支架,外模采用建筑钢模板,钢管弯制外拱架组成外支撑体系,拉杆联成整体。

明洞衬砌混凝土在拌合站集中拌制,混凝土搅拌运输车运输,泵送混凝土入模。明洞衬砌浇筑完成后,进行覆盖洒水养生。

3.1.3 洞门施工方法

在明洞衬砌完成后,即可进行排洞门施工。洞门模板采用衬砌台车作底模,外模采用组合钢木模;模板采用内外支撑、拉杆固定牢固,外拉采用锚拉法施工,即外拉一端固定在边仰坡埋设锚杆上。

洞门混凝土采用拌合站集中拌制,混凝土搅拌运输车运输,泵送混凝土浇筑,拆模后覆盖洒水养生。

明洞衬砌及洞门混凝土达到设计强度后,按设计要求施作防水层,两侧对称回填土石方至设计坡度,进行坡面防护等施工。

3.1.4 明洞防排水及回填

按设计施做盲沟、防水层和防水板。回填分层对称进行,逐层夯实;填料要经土工试验选定,夯实机具、回填层厚和夯实遍数经实验确定。

本标段各隧道依据地质条件及围岩类型的不同,洞身分段采用不同的开挖方法。新田铺隧道Ⅴ级围岩采用三台阶七步开挖法。官山隧道Ⅴ级围岩采用双侧壁导坑法开挖,Ⅳ级围岩采用三台阶七步开挖法,Ⅲ级围岩采用台阶法开挖。

图4 隧道开挖施工工艺流程图

台阶法开挖用于官山隧道Ⅲ级围岩地段,台阶法施工程序见图5。

⑵三台阶七步开挖作业法

三台阶七步开挖法施工程序及步骤见图6。

⑶双侧壁导坑开挖作业法

本施工方法适用于Ⅴ级围岩偏压地段,施工程序及步骤见图7。

图5 台阶法开挖顺序图

图6 三台阶七步法开挖施工顺序图

图7 双侧壁导坑开挖法施工程序及步骤图

钻孔前测量放样,准确绘出开挖轮廓线及周边眼、掏槽眼和辅助眼的位置,用激光铅直仪控制边线。距开挖面处埋设中线桩,每设置临时水准点。每次测量放线的同时,要对上次爆破断面进行检查,利用隧道开挖断面量测系统对测量数据进行处理,及时调整爆破参数,以达到最佳开挖断面效果。

⑵钻孔作业钻眼前,钻工要熟悉炮眼布置图,严格按钻爆设计实施。特别是周边眼和掏槽眼的位置、间距及数量,未经主管工程师同意不得随意改动。

定人定位,周边眼、掏槽眼由经验丰富的司钻工司钻。准确定位凿岩机钻杆,使钻孔位置误差不大于,保持钻孔方向平行,严禁相互交错。

周边眼钻孔外插角度控制:眼深时外插角<3°,眼深时外插角<2°,使两茬炮接口处台阶不大于。

同类炮眼钻孔深度要达到钻爆设计要求,眼底保持在一个铅垂面上。

按“一标准、二要求、三控制、四保证”的原则进行光面爆破施工。

“一标准”即一个控制标准。“两要求”即钻眼作业要求和装药联线作业要求。“三控制”即控制钻眼角度、深度、密度;控制装药量和装药结构;控制测量放线精度。

“四保证”即搞好思想保证,端正态度,纠正“宁超勿欠”等错误思想;搞好技术保证,及时根据爆破实际情况调整钻爆设计参数;搞好施工保证,落实岗位责任制,组织QC小组活动,严格工序自检、互检、交接检;搞好经济保证,落实经济责任制。

装药前,所有炮眼全部用高压风吹洗;严格按爆破设计的装药结构和药量施作。

隧道周边采用光面爆破,不良地质、浅埋地段采用微震控制光面爆破。微震爆破作业段最大一段允许装药量:

Qmax=R3×(Vkp/K)3/a式中:

Qmax—最大一段爆破药量,kg;

Vkp—安全速度,cm/s;取Vkp=/s;

R—爆破安全距离,m;

K—地形、地质影响系数;

K、a值是针对隧道的具体情况,通过多次试爆基础上进行K、a值回归分析后确定。根据爆破物距爆心的安全距离要求,并由此推出的每段的最大装药量。

钻爆设计以Ⅲ级围岩台阶法施工为例,见图8。

图8 Ⅲ级围岩台阶法开挖爆破设计图

其它各级围岩参照其设计进行适当调整,并在实际施工中不断优化爆破参数,以取得最佳爆破效果。

对于软弱围岩,采用小型挖掘机直接开挖,或者采用人工风镐开挖,以减少对围岩的震动。

隧道施工坚持“管超前、弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测、速反馈”的原则。

在隧道开挖时,根据超前地质预测预报结果,及时反馈信息,核对围岩级别及地下水状态,及时调整施工方案、施工方法,调整超前支护,确保施工安全。

3.3 超前及初期支护施工工艺和施工方法

超前支护体系及初期支护体系见表7。

表7 超前支护及初期支护体系

3.3.1长管棚注浆预支护

长管棚分为两种形式;洞口段长管棚、洞身段长管棚。

洞口段超前管棚的打设仰角为1度,长管棚采用Φ×、接头钢管采用Φ×的热轧无缝钢管,每节长度为、交替使用,以保证隧道纵向同一横断面内的接头数不大于50%,端部长的丝扣以便连接。管棚施作前,施工混凝土导向墙,导向墙由I16工字钢架、Φ×导向钢管、C20混凝土构成。

拟采用管棚钻机钻孔、顶进钢管施作管棚。

长管棚布置示意见图9,施工工艺见图10。

洞口段管棚施作前,施工混凝土导向墙,导向墙由I16工字钢架、Φ×导向钢管、C20混凝土构成,并确保施工精度。

图9 洞口长管棚超前支护示意图

图10管棚钻孔工艺流程

导向管直径比管棚钢管直径大20~30mm。钻孔顺序由高孔位向低孔位进行。测斜仪控制钻孔角度。

钻机开孔时要低压力,待成孔后,压力逐渐增大,转速升至正常转速,第一节钻杆钻入围岩后,尾部剩余20~30cm时,停止钻进,钻机退回原位,人工装入第二根钻杆,换钻杆时,注意检查钻孔质量,偏离时及时调整。在施钻进程中及时记录和收集岩性及钻孔参数。钻孔达到要求深度后,拆卸钻杆,钻机退回原位。

3.3.1.2管棚钢管顶进

管件制作:棚管现场制作,钢管节长为、,管棚长度12~20m,因此必须接长2~4次。管棚接长时先将第一根钢管顶入钻好的孔内,再逐根联接。

顶管作业:先将钢管安放在钻机上后,钻机对准已钻好的引导孔,低速推进钢管,其冲击压力控制在18~22Mpa,推进压力控制在4.0~6.0Mpa。接管:当第一根钢管推进孔内,孔外剩余30~40cm时,停止推进,人工持链钳进行钢管联接,使两节钢管在联接套处联成一体。凿岩机再以冲击压力和推进压力低速顶进钢管。管棚管补强:采用压浆注浆或M10水泥砂浆封堵。

水泥浆液水灰比为1:1(重量比),注浆压力:0.5~2.0MPa。

注浆前进行现场注浆试验,根据实际情况调整注浆参数,取得管棚注浆施工经验。注浆结束后用M5水泥砂浆充填钢管,以增强管棚强度。

单根钢花管的注浆量按Q=πRη估算,式中R为浆液扩散半径,取R=0; L0为注浆钢花管的间距;L为钢花管长;η为围岩孔隙率。

注浆按钢管施钻顺序从下而上叠加进行。

3.3.2 超前小导管注浆加固支护

超前小导管采用φ42×热扎无缝钢管制作,在现场加工钢花管,喷射混凝土封闭岩面,风动凿岩机钻孔并顶推超前小导管打入岩层,测斜仪控制钻孔角度,注浆泵压注浆液。超前小导管施工工艺流程见图11。

图11 超前小导管施工工艺流程图

图12 超前小导管施工示意图

3.3.2.1小导管加工

小导管为外径φ钢花管,钢管前端呈尖锥状、尾部爆上φ加劲环箍,管壁四周按间距钻φ6~8mm注浆孔,梅花形布置,但尾部不设压浆孔,导管长4.5m。加工如图13所示。

图13 超前小导管加工示意图

3.3.2.2小导管施工

布孔:根据小导管的施工设计和开挖断面的中线,沿拱顶外轮廓线中心高程和支距进行布孔放样,并以插钎作为标记控制小导管的间距。

成孔:首先架设方向架,确定打孔方向、位置和仰角,采用钻孔台车成孔,钻孔方向要求顺直,不得弯曲和塌孔等,孔径比钢管直径大3~5mm。钢管与隧道轴线平行以设计仰角5°~10°打入拱部围岩,钢管环向间距。

插管:安设小导管时要求对准管孔的方向和角度,并力求导管尾端在同一剖面且外露长度以小于为宜。

封口:喷混凝土5~8cm厚度,对管尾周围加强封闭。

每打完一排小导管注浆后,开挖拱部及施作径向系统锚杆、钢筋网、喷射混凝土并立钢拱架,初期支护完成后,按设计再打下一排导管并注浆,每排间搭接长度1.5m。

3.3.2.3小导管注浆

地质调查:施工前的地质调查或地质超前预报对小导管注浆参数的确定和效果起着重要作用。对围岩除重视调查其结构特征外,还要查明围岩强度、胶结程度、颗粒成分、空隙军和力学物理性能:当围岩分层时查清互层状况,软硬层次、厚薄组合等情况,以便确定注浆方案。

①单液注浆:水泥浆液浆由稀到浓逐级变换,即先注稀浆,然后逐级变浓至1.0为止。为注浆后尽快开挖,选用普通水泥或早强水泥,并掺加减水剂。

②双液注浆:水泥浆水灰比为1.25:1~0.5:1;水玻璃模数2.4~2.8,浓度35波美度;水泥浆、水玻璃体积比1:1~1:0.6,通过调整浆液配合比或加入少量(2~2.5%)磷酸氢二钠的方法调节浆液初凝时间。注浆压力0.5~1.0MPa。

注浆量计算:Q=πR2Lη。

式中:R——浆液扩散半径,0.4m;

L——小导管长度,取3.5m;

发生串浆现象,即液浆从其它孔中流出时,采用多台泵同时注浆或堵塞串浆孔隔孔注浆。

单液注水泥浆压力突然升高,即可能发生了堵管时,停机检查。

水泥与水玻璃双液注浆压力突然升高,则关停水玻璃泵,进行单液注浆或注清水,待泵压正常后,再进行双液注浆。

水泥浆单液或水泥与水玻璃双液注浆进浆量很大,压力长时间不升高,则调整浆液浓度及配合比,缩短凝胶时间,进行小量低压力注浆或间歇式注浆,使浆液在裂隙中有相对停留时间,以便凝胶,但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间。

3.3.3 超前中空注浆锚杆

3.3.3.1 施工工艺

中空注浆锚杆施工工艺见图14。

图14 中空注浆锚杆施工工艺图

3.3.3.2 施工方法及要点

中空注浆锚杆在专业厂家购买,锚杆钻机钻孔,自制简易施工平台辅助人工安装,专用高压注浆泵注浆。中空锚杆结构见图15。

图15 中空锚杆结构示意图

按设计要求加工钢筋网,在加工棚分块预制成钢筋网片,长宽尺寸为100cm~200cm,洞内铺挂,钢筋网在初喷2cm厚混凝土后设置,同系统锚杆固定牢固。钢筋网与受喷面的间隙为3cm左右,其保护层大于2cm。搭接长度为1~2个网格。

在开始喷射时,适当缩短喷头至受喷面的距离,并适当调整喷射角度,使钢筋网背面混凝土达到密实。

钢架施工工艺见图16。

图16 钢架安装施工工艺流程图

本工程有钢支撑为I20型钢,钢架在机械厂加工。根据不同断面需要,精确放样下料,分节焊制而成。栓孔用钻床定位加工,螺栓、螺母采用标准件,焊接及加工误差应符合有关规范。加工成型后的格栅钢架详细标识,分类堆放,做好防锈蚀工作后待用。

采用机械运至安装现场,人工作业平台配合装载机安装,安装时注意钢架的垂直度,防止出现左前右后或前倾后倒现象,并与锚杆及纵向连接钢筋焊接,使之成为整体。

安装前分批按设计图检查验收加工质量,不合格禁用。清除干净底脚处浮碴。按设计焊连定位筋及纵向连接筋,段间连接安设垫片拧紧螺栓,确保安装质量。

严格控制中线及高程。拱架与岩面间安设鞍形混凝土垫块,确保岩面与拱架密贴。确保初喷质量。

拱脚高程不足时,不得用块石、碎石砌垫,而应设置钢板进行调整,或用混凝土浇筑,混凝土强度不小于C20。

拱架安装后必须保证垂直度,不能发生扭曲变形。

喷射混凝土前按照规范和标准对开挖断面进行检验,采用湿喷工艺。施工机械采用混凝土湿喷机。分为网喷混凝土和喷聚丙烯纤维混凝土。

3.3.6.1网喷混凝土

在喷射混凝土前按照规范和标准对开挖断面进行检验,按湿喷工艺施工。施工机械采用TK961型湿喷机。

砼采用强制式自动计量拌合机拌和;搅拌运输车运到现场后,经湿喷机二次拌合,以高压风为动力,经喷头射至受喷面。湿喷砼施工程序见图17。

图17 湿喷砼施工程序图

喷砼养生:混凝土终凝2h后,开始喷水养护,养护时间不少于7d。

3.3.6.2喷纤维混凝土

湿式喷射纤维混凝土工艺流程见图18。

为保证初期支护喷射混凝土后与既有岩体的密实性,在初期支护过程中事先在拱顶部分沿纵向每6m、横向环向每5m预埋注浆管。初期支护完成后,再对其进行压浆施工,压浆工艺同初期支护采取的措施。

3.4.1 防、排水原则

施工过程中严格遵循“综合预报,先探后掘;排堵结合,综合治理;全程跟踪,突出重点;预案在先,规避风险;试验先行,快速决策;安全第一,确保进度”的原则。

图18 湿式喷射纤维混凝土工艺流程图

防、排水设施施工工艺见图19。

3.4.2.1明洞防水

明洞衬砌采用衬砌外贴防水板和隔水层防水。拱墙外设置φ110纵向盲沟,每隔3~5m采用φ50竖向盲管引入衬砌侧沟,回填浆砌片石顶面设置50cm厚砂卵石反滤层,夯填土表面设置50cm厚粘土隔水层。

3.4.2.2防水层铺设工艺

隧道防水层施工工艺见图20。

3.4.3.1洞内排水

隧道洞内排水采用双侧沟或双侧沟加中心沟的方式。衬砌背后的积水通过环向和纵向盲管的汇集后引入侧沟DL-04标准下载,再经过侧沟的汇集和沉淀后通过横向引水管引入中心沟,再由中心沟排出洞外。

排水管施工工艺见图21。

3.4.3.2洞口排水

洞口有沟、渠通过时,采取引排和防渗、防冲淤措施,且洞门顶部设截水天沟,以形成完善的防排水系统。天沟设于边、仰坡顶以外不小于5m,其坡度根据地形设置,但不应小于3%,以免淤积。

图19 防、排水设施施工工艺流程图

第一卷 某地铁一期7 标段施工组织设计2.doc图20 防水层施工工艺流程图

©版权声明