石林隧道施组Word格式文档下载.docx
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隧道出口段覆盖层厚度较小,局部厚度较大,分布不均。
隧址区各地层的产状为:
出口段魏坊群地层产状:
290°
∠30°
。
岩层产状总体在出口段方向为顺坡向或与坡向相近的斜交。
据《永安至宁化高速公路线路工程地震安全性评估报告》及《中国地震动参数区划图(GB18306-2001)》,本场址区抗震设防烈度为Ⅵ度,地震动峰值加速度为0.05g。
中硬场地地震动反应谱特征周期为0.35s,近期未发生过较大地震,为地震相对稳定区。
三、水文地质条件
1、地表水
本隧道区地表水主要分布于洞身的山间小溪,出口段两条溪沟常年有水,流量较大,主要接受大气降水的补给,受季节性影响变化较大。
出口洞门位于溪流下流,暴雨季节溪流水量暴涨,水流夹带泥、砂、石等易堆积在洞口,应采取相应的防护措施,先改沟后进洞。
2、地下水
本隧道区地下水主要为风化带网状孔隙裂隙水和基岩裂隙水,前者赋存于第四系残坡积层底部及基岩强风化带,后者赋存于基岩的节理裂隙中,一般路段富水性及导水性弱,主要接受大气降水及地下水侧向补给,向沟谷排泄,流量随季节变化较大。
出口段地下水稳定水位一般分布于坡积土底部及强风化层中,位于隧道顶板上;
洞身地下水主要聚集在岩性接触带、节理裂隙及断层破碎带中。
四、弃渣处理
本合同段隧道设计开挖土石方为18.5万方。
弃渣场设计容渣量为21.04万方,能满足弃渣要求。
五、支护参数表
表1
围岩分级
衬砌类型
初期支护
二次衬砌
辅助施工
拱墙湿砼
模筑仰拱
系统锚杆
钢支撑
拱墙
仰拱
标号
厚度
类型
位置
直径
长度
间距
纵距
cm
mm
m
明洞
Z0
60
Ⅴ级
ZDK-1
C25
☆28
28
○
25
3.5
1
I20b型钢
拱墙仰拱
0.7
55
超前导管或管棚
Z5-1
◇24
24
I18b型钢
0.5
45
Z5
Ⅳ级
Z4
C20
◇18
●
22
3
1.2
4Φ25钢格栅
35
超前锚杆
Ⅲ级
Z3
◇10
2.5
30
Z7-1
◇13
40
ⅡⅢ级
Z8
5
ⅣⅤ级
Z9-1
8
Z9
注:
1、湿喷砼中,☆代表双层挂网,◇代表单层挂网,钢筋网直径为6mm,间距为20cm*20cm。
2、锚杆类型中,○代表中空锚杆,●代表水泥砂浆锚杆。
二次衬砌拱部和边墙采用C25防水砼,仰拱采用C25普通砼。
第三章施工平面布置
根据隧道进洞施工的必要条件及目前施工现场的实际情况分析,制定了施工平面布置图.
一、施工平面布置
1、石林隧道出口场地平面布置图(详附图)
二、施工平面布置说明
1、进场道路
出口于洞口起修建汽车便道共长1400m,每600m设置一错车道按双车道标准,路基宽度4.5m,路面宽度3.5m,片石基层厚30cm,,泥结碎石路面厚10cm,与既有307省道顺接。
2、供电
根据隧道单口施工用电负荷统计,单口施工用电量达600KW左右,再加上拌合站等施工用电以及生活用电等。
拟定在出口洞口范围内设置800KWA变压器两台,以满足正常施工要求。
3、供水
从邻近河道抽水至一集水井,根据隧道单口施工用水量统计,单口施工用水量达昼夜20m3。
拟定在出口集水井附近范围内设置2寸水管提供水源,以满足施工用水。
我方在集水井附近修建高位水池一个,容积40m3。
砼施工结构,周围用木质栅栏围护,高度1.8m。
高位水池池底高程大于洞口路面高程45m以上。
4、通讯
采用1台长途电话,2台市话,1台上网电脑和若干手机。
5、消防
按消防部门规定设置足够的消防设施,配备足够的消防器材。
6、医疗卫生
设医务室一个,配备医生一人。
7、施工排水
因为反坡施工,于洞口处设一集水井,汇集洞口附近的地表水及洞内施工的井下涌水。
设置一台10KW的低扬程水泵集中抽排,此泵从进洞施工至全隧道贯通的整个过程都需要不停的工作,因此配有备用水泵。
第四章施工组织及布署
一、指导思想
本项目是永宁高速公路的重点工程,因此,安全、优质、高效地建成石林隧道,是我公司的奋斗目标。
公司选调了优秀的施工队伍,配备了精良的装备。
认真编制先进的施工方案,精心组织,周密计划,严格管理,认真施工。
以干一番事业,拓一方市场,树一方信誉的指导思想,坚持以一流的施工速度,一流的施工质量,一流的管理水平,力争按期完成本工程的施工任务。
二、施工目标
重合同、守信誉、保质量、保工期、安全文明施工,力争隧道工程一次性验收达到优良。
1、质量目标
工程验收合格率100%,工程质量等级优良。
2、工期目标
拟安排施工总工期19个月。
即从2009年7月16日开工,至2011年2月17日竣工。
3、安全目标
(1)死亡率控制在0;
(2)重伤率控制在0。
4、环保目标
力争做到“施工不流土,完工不露土”。
5、文明施工目标
严格遵照有关要求,结合我单位以往高速公路施工现场施工管理的成功经验,坚持文明施工、规范作业,使施工现场始终保持良好的施工环境和施工秩序。
6、服务目标
服务周到、信守合同、业主满意,认真协调与有关各方的关系,接受并积极配合业主和监理对工程质量、工程进度、计划协调、现场管理的控制与监督。
三、劳动力组织
根据工程需要,配备齐全各熟练工种,熟练掌握施工操作技术,质量标准和安全知识的人员;
根据施工准备和隧道开工的工程条件,组织精悍施工队伍,按工程需要及时进场。
为实现快速、优质、安全、高效施工,施工组织上实行多工序平行、交叉作业,为使这种作业方式在有限的空间内有秩序按计划均衡地进行,必须坚持以工种岗位责任制为中心的组织方法,成立综合工程队,在施工中坚持正规循环作业。
1、成立综合工程队
根据本工程的特点,项目经理部成立隧道施工一队,担负隧道施工任务。
包括若干个专业化施工班组:
(1)掘进班:
负责打眼、爆破、锚杆临时支护、格栅钢架安装、出渣等工作。
(2)锚喷班:
专门负责挂钢筋网,喷射混凝土工作。
(3)衬砌班:
专门负责支模,浇筑二次衬砌混凝土工作。
(4)运输班:
专门负责装渣、运渣、弃渣工作。
(5)机电班:
负责机电设备运转,维修及工作面的机电工作。
2、劳动力安排(详见表2)
表2
部门
序号
工种
投入人员数量
掘
进
领钎工
10
辅助
11
电工
6
2
打眼工
12
钳工
放炮工
13
电焊工
4
砼喷射工
14
钢筋工
拌料工
20
15
起重工
摸板工
16
机修工
7
混凝土工
后勤
17
测量工
水泵工
18
试验工
9
装栽机司机
19
库管工
汽车司机
炊事员
21
医生
合计
190
第五章工程测量
一、洞内中线、水准点高程的引进及施放
利用监理认可的复测资料平面控制点,在洞口洞外附近隧道轴线上埋设中线点一个,沿进洞的相反方向再埋设后视点一个,此两点必须保证通视,距离以150~200m为宜。
以此两点作为引进洞内施工中线的依据。
利用监理认可的复测资料高程控制水准点,在洞口洞外附近埋设水准点一个。
以此点作为引进洞内施工水准高程的依据。
引进洞内施工中线点、水准点必须埋设牢固可靠,并设置明显的标记,加以妥善保护。
二、施工放样
1、开挖放样
洞内开挖进行前,应标定开挖断面的中线、腰线,起拱线及拱顶线,并画出开挖断面轮廓线,以此作为隧道开挖的依据。
开挖工作完成后应及时检查开挖断面尺寸,以达到清除欠挖,控制超挖的目的。
2、衬砌放样
衬砌放样包括拱部衬砌放样,边墙衬砌放样,仰拱及铺底的施工放样,洞门砌筑放样。
衬砌进行前,应标定衬砌断面的中、水准高程,待模板工支立模板后,应检查支立模板是否到位,检查支立模板准确无误后,方能浇筑衬砌混凝土。
三、贯通误差的测定及调整
采用中线法测量时,应与A2标进行联测,由贯通面两侧分别向贯通面延伸,并取一临时点,量出两点的横向和纵向距离,得出该隧道的实际贯通误差。
水准路线由两端向洞内进测,分别测至贯通面附近的同一水准点或中线上,所测得的高程差值即为实际的高程贯通误差。
隧道贯通后,施工中线及高程的实际贯通误差,应在未衬砌的100米地段内(即调整地段)调整。
该段的开挖及衬砌均应以调整后的中线及高程进行放样。
第六章施工方案及方法
一、基本原则
1、按新奥法原理组织指导施工,采用无轨运输方式。
主要机械按长大隧道大断面机械化施工技术要求配备,组织实施开挖(钻孔、爆破、装运)、锚喷(拌和、运输、锚喷)、衬砌(拌和、运输、灌注、振捣)三条机械化作业线,实现主要工序机械化作业,优化机械配套,并力争一机多用,充分发挥机械效率。
2、钻爆法开挖,石质围岩地段采用简易台车和人工风枪钻眼。
3、初期支护紧跟开挖面及时施作,减少围岩暴露时间,抑制围岩变形;
喷砼采用湿喷技术;
仰拱、铺底要及时进行并先于二衬施工,防止基底弱化;
二次衬砌砼采用自动计量拌和站生产,混凝土运输车运输,泵送入模,整体钢模台车拱墙一次模筑成型。
4、加强地质超前预报和监控量测,以信息化施工手段指导施工。
5、由于本隧道受“水害”影响,除严格做好结构防排水外,还要做好开挖中的防排水,确保排水及时通畅(尤其是反坡施工),严防有水浸泡软化拱(墙)脚。
二、洞口及明洞工程施工
洞口及明洞工程施工项目包括土石方开挖、边坡(临时)防护、明暗交界处处理、明洞衬砌及其附属、洞门施工等,施工时必须将上述各项目和洞口路基接线工程、涵洞工程统筹考虑,既要确保边坡稳定,安全进洞,又要减少干扰,利于施工。
隧道洞口段围岩以坡积土及碎块状强风化变质砂岩为主,岩质软,岩体破碎,呈松散块状结构,岩土层强度较低,无自稳能力,易产生坍塌。
隧道设计上采用了大管棚预支护形式进洞,故此,隧道的洞口及明洞工程施工是隧道施工的首要难点。
根据以往施工经验,该地段施工采用的对策是“抓好洞口排水工作,先排水,再开挖;
土方开挖合理分层、分块,随挖随护;
套拱法搞好明暗洞交界处成洞处理;
强支护、短循环、快封闭进行暗洞浅埋段施工;
认真进行洞口施工的监控量测,及时进行明洞衬砌和洞门施工”。
1、具体施工程序为:
(1)及时施做好隧道洞顶截水沟,完善洞口施工区的排水系统,防止地表水渗入开挖面影响明洞边坡和成洞面的稳定;
(2)分阶段、分层进行土石方开挖,洞口预留核心土进行隧道洞口上台阶部位土石方开挖;
(3)随开挖及时进行开挖成型边坡的临时防护,根据边仰坡开挖暴露的围岩情况及时进行挂网、锚喷,防止地表水下渗,以强化边仰坡稳定;
(4)挖至设计明暗洞交界面后,进行明暗交界处处理:
施工套拱,稳定坡脚,并结合超前钢管注浆,形成棚状支护环;
2、步骤说明及关键工艺要求:
(1)测量放样及监控量测测点布置
待进出口联测后进行洞口施工放样,要求准确放出洞顶截水沟、边仰坡开挖边线、洞门及明暗洞交界面位置;
同时,按设计在洞顶布设至少一个断面的观测点。
(2)洞顶截水沟和成洞面的临时防护是防止地表水渗入开挖面影响成洞面稳定的关键措施。
洞口顶部地表的凹坑,采用粘土填平,使其排水顺畅,防止地表水渗入开挖面影响边坡和成洞面的稳定,并接入两侧路基边沟内;
临时防护的措施可视现场实际情况选用素喷砼或锚、喷、网联合支护形式。
(3)洞口及明洞的土石方开挖
洞口及明洞的土石方开挖采用全明挖法。
采用挖掘机挖、装,自卸车运输,边坡预留30cm保护层人工刷坡,保证边坡坡率符合设计要求,坡面平顺,坡顶无危石,防止超挖。
土石方的开挖要分阶段进行,合理分块、分层,开挖、防护要同步进行,做到随挖随护,同时洞口开挖时预留核心土以保证开挖时坡体的稳定。
第一阶段仰坡开挖挖至设计套拱上缘位置,第二阶段进行成洞面土方开挖;
第二阶段第一层只挖至隧道上下台阶分界线,预留进洞台阶,并对坡面作锚喷临时支护。
(4)明暗洞交界处成洞处理
明暗洞交界处成洞处理是该段落施工承前启后的重要环节,是保证暗洞能否安全进洞的关键之一,故此,必须认真处理。
根据各洞口具体地质情况、设计图纸及以往的施工经验,采用的措施是:
当洞口土石方开挖至明暗洞交界设计成洞面位置时,沿拱部开挖轮廓线按设计布设第一环超前支护,然后紧贴成洞面按75cm间距架立三榀钢拱架,超前钢管尾部和钢架焊连,最后进行挂模完成套拱施工。
其中套拱是稳定坡脚的重要措施,必要时于拱脚两侧浆砌片石。
为防止套拱下沉侵入二衬净空,采取将拱脚标高抬高10~20cm,拱脚安放纵向槽钢的措施,并严防有水软化拱脚。
3、套拱施工工艺
(1)施工顺序
正交套拱:
测量定位→开挖套拱基础→套拱基础砼浇筑→安设套拱内Ⅰ18
图1正交套拱具体施工顺序图
型钢加强钢拱架→安装孔口预埋管→安装套拱内模钢架支撑→安装套拱内模→安装套拱外模及挡头模→套拱混凝土施工→混凝土养生(详图见图1)
(2)施工注意事项
①套拱施工前要观测仰坡与成洞面是否稳定,否则要增设锚杆进行锚固,且套拱基础开挖尽可能进行多次开挖,以减小对基础以上围岩的扰动,并及时施做套拱基础。
②施工套拱前先对边、仰坡进行检查,进行喷锚网防护并布点进行稳定状态量测,套拱范围内的锚杆、钢筋网应和导向管孔位错开。
③套拱所用钢筋严格按设计尺寸制作。
安装钢筋前进行基底承载力检测,承载力必须大于0.3MPa,达不到要求时,我部将即时反馈设计代表,以便及时进行变更。
④导向管与钢筋钢焊接成整体,其环向间距拱顶为0.4m,拱墙为0.5m,钢管轴线与衬砌外缘线夹角为1°
~3°
,导向管安装工程中,其位置、间距、方位角和仰角等要准确,施工过程中检查是否符合设计位置,焊接是否牢固。
在混凝土浇灌时要检查是否因捣固使导向管移位,一旦出现移位现象则要重新定位、焊接。
⑤套拱以初支Ⅰ18钢架作为内模支撑,制作一定要控制好几何尺寸,以确保不侵占二衬净空。
⑥套拱要与仰坡密贴。
⑦套拱砼施工完后要进行养护。
(3)质量控制要点
导向管安装时,其位置、间距、方位角和仰角等要准确,施工过程中检查是否符合设计位置,焊接是否牢固。
2、大管棚施工
(1)钢花管制作
钢花管用每节4m或6m长,壁厚6mm的Φ108无缝钢管,钻Φ15mm注浆孔,梅花形布置,孔距30cm,钢管接头采用外车丝对接,两接头各车150mm的外丝,对接套管用Φ114的钢管车内丝,尾部350cm止浆段不钻注浆孔。
钢花管构造图如图2所示。
图2钢花管构造示意图
(2)钻孔
①施工顺序见图3。
图3钻孔施工顺序示意图
②管棚安装
管棚按设计施工,钻机立轴方向必需准确控制,每钻完一孔便顶进一根长钢管。
管棚施工顺序为由下而上。
拱部管棚施工前必须架设拱部管棚施工平台。
管棚施作时必须先钻设钢花管孔,注浆凝固后再钻设无孔钢管孔。
在无孔钢管的钻孔过程中应检查钢花管的注浆质量,当注浆质量达到要求时,再安装无孔钢管,并注浆使管周浆液饱满;
当注浆质量达不到设计要求时,则安装钢花管并进行补充注浆。
为确保钻孔方向准确,应运用测斜仪测量钢管钻进时的偏斜度,当偏斜度较大时及时纠正。
管棚立面、纵面图及大样图如图4~7所示。
图4管棚立面图
图5管棚纵面图
图6A管棚大样图
图7B管棚大样图
施工注意事项:
因地质条件差,为保证钻孔顺利,有必要导管跟进。
作好钻孔记录,钻孔记录包括:
工点名称、里程、日期、仰角、钻孔起止时间、分节钻进深度、累计深度及地质描述。
质量控制要点:
钻孔的质量关键是对孔位角度的控制,包括方位角和仰角(外插角1°
),钻孔前用经纬仪和水平仪精确定位,采用钻杆两端高差来定位,孔口离钻机间的钻杆长度不小于3.5m长度,否则误差比较大。
清孔时一定要把孔内的残渣用高压风吹出来,否则钢管不易下去。
(3)顶进钢管棚
现场对钢管进行编号,单号孔是钻孔钢花管,双号孔是不钻孔的钢管;
钢管采用现场对接,用15cm长、Φ114钢管车内丝作为外套钢管,顶进一根对接一根,管下到孔底后用高压风再一次清孔;
清孔完毕尾部3.5m范围内钢管和孔间的空隙用M10水泥砂浆封堵密实。
(4)注浆施工顺序(见图8)
图8注浆施工顺序
①钻成一孔就注浆一孔,以防串浆对相邻孔注浆的堵塞。
②注浆孔口管安设闸阀,注浆结束后先关闸阀后取注浆管,以免注浆结束后浆液损失造成管内无浆。
③注浆结束标准以单孔设计注浆量控制为主。
④排气孔要伸入孔底,以利孔内空气排出。
⑤注浆过程中要对四周地表进行观察,如注浆压力一直不上升,则要间隙压浆。
补注浆时以压力控制为辅。
⑥止浆采用DN15止浆阀,焊接于钢管尾部。
⑦水泥浆液拌制先在拌浆机中计量好水用量,再按设计配合比加入水泥,以保证配合比的准确性。
⑧施工中作好注浆记录,注浆记录包括:
工点名称、里程、日期、注浆时间、压力、水泥品种和标号、水灰比、浆液容重、注浆数量。
5、明洞施工
洞身开挖到一定深度后,先进行暗洞衬砌,暗洞衬砌一段长度后,再进行明洞衬砌。
明洞选在雨季前施工,以防止雨水冲刷洞口,对洞口安全造成不利影响。
明洞衬砌采用衬砌模板台车一次浇灌。
其具体施工方法与洞身衬砌相同。
三、洞身开挖支护顺序
1、III、Ⅳ级围岩洞身开挖支护顺序
隧道有III级围岩711.09m、IV级围岩508.76m,采用Z3、Z4、Z4R、Z7-1、Z8、Z9、Z9-1七种支护型式,其中III级围岩采用全断面、IV级围岩采用台阶法进行开挖施工,台阶长控制在5m以内,先护后挖,装载机和自卸车出渣。
根据现场实际,必须爆破时,采用微震预裂爆破技术,尽量减少超挖及减轻对围岩的扰动和破坏。
土质围岩采用人工配合挖掘机开挖。
施工时要严格遵守软弱围岩不良地质地段“早预报、勤量测、管超前、弱爆破、短进尺、强支护、快封闭、紧衬砌”的原则,做到稳扎稳打,步步为营。
具体施工步骤见图9。
2、Ⅴ级围岩洞身开挖支护顺序
图9隧道围岩开挖顺序说明图
本合同段石林隧道Ⅴ级围岩491m,设计采用了Z0、ZDK-1、Z5-1、Z5四种支护型式。
根据现场实际,尽量采用无爆破施工,人工结合挖掘机施工。
需爆破时,采用微震预裂爆破技术,尽可能减少超挖积减轻对围岩的扰动和破坏。
四、光面爆破技术
级围岩开挖主要采用光面爆破技术进行施工。
为切实搞好光面爆破,必须确定合理光爆方案,实行程序化、标准化作业,加强全过程的质量管理。
具体做法如下:
1、合理选择爆破方案
爆破方案的选择:
采用塑料导爆管非电起爆,微震光面爆破技术。
2、为保证光面爆破施工实行程序化、标准化作业,我们制定了光爆作业程序及标准。
3、放样布眼
钻眼前,用全站仪定点,测量人员用红油漆准确绘出开挖断面的中线和轮廓线,标出炮眼位置,其误差不超过5cm(距开挖面每50米埋设一个中线桩,每100米设一个临时水准点)。
4、定位开眼
采用风动凿岩机钻眼,其轴线与隧道轴线保持平行。
就位后按炮眼布置点正对钻孔。
对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它眼要高,开眼误差控制在5cm以内。
5、钻眼
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- 石林 隧道