岩前隧道斜井专项施工方案南平京台A5标按审核意见修改后.docx
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岩前隧道斜井专项施工方案南平京台A5标按审核意见修改后
岩前隧道斜井专项
施工方案
一、编制依据及原则
1、编制依据
1.1、岩前隧道斜井施工图设计及各项技术参数;
1.2、国家和交通部现行高速公路设计规范、验收标准、施工指南、技术规程等;
1.3、项目部现场踏勘调查资料,水文地质调查资料;
1.4、我单位公路隧道斜井施工经验借鉴。
1.5、项目部相关技术管理人员会议讨论形成的意见。
二、工程概况
1、设计概况
岩前隧道斜井口位于迪口镇衫洋村大山谷底部小电站的下游500m处,沿线的地势陡峭,新修4Km施工便道;斜井平面投影长度1065.65m,综合坡度11.5%,与岩前隧道右线正洞YK33+000正交;设计斜井对右线进行送排风,左线正常运营时采用全射流通风。
根据岩前隧道主洞施工计划安排,进出口平行作业能够满足工期目标,因此斜井原则不考虑承担正洞施工。
表1斜井围岩长度统计表
围岩类别
长度(m)
比例(%)
备注
明洞
35
Ⅴ
165
15.5
1#右线联络风道106m,2#左线联络风道147m。
Ⅳ
130
12.3
Ⅲ
770.463
82.2
全长
1065.463
表2斜井围岩支护参数表
围岩类型
支护参数
Ⅴ级围岩
D25中空注浆锚杆,L-2.5m,间距100×100cm,梅花形布置;Ф6双层钢筋网,25×25cm;I16工字钢,纵向间距80cm;22cm厚C25喷射混凝土;40cm厚C25钢筋混凝土二次衬砌
Ⅳ级围岩
20MnsiФ22砂浆锚杆,L-2.5m,间距120×100cm,纵向120cm;Ф6钢筋网,25×25cm;I14工字钢,纵向间距120cm;20cm厚C20喷射混凝土;35cm厚C25二衬混凝土
Ⅲ级围岩
20MnsiФ22砂浆锚杆(拱部),L-2.5m,间距120×120cm,梅花形布置;Ф6钢筋网,25×25cm(拱部);8cm厚C20喷射混凝土;30cm厚C25二衬混凝土
联络风道Ⅲ级围岩
Ф22砂浆锚杆,L=2.5m,间距100×100cm,Ф6钢筋网,25×25cm,8cm厚C20喷射混凝土,30cm厚C25二衬混凝土
图1岩前隧道斜井平面设计图
图2Ⅴ级围岩复合衬砌设计图
图3Ⅳ级围岩复合衬砌设计图
图4Ⅲ级围岩复合衬砌设计图
图51号联络风道衬砌设计图
图62号联络风道衬砌设计图
2、工程地质水文
2.1工程地质
岩前隧道斜井地质情况主要为残坡积粉质粘土和强风化云母石英片岩、中风化云母石英片岩和微风化云母石英片岩,呈散体状结构,岩石较破碎。
2.2水文情况
隧址区地下水分为松散岩类孔隙水、基岩裂隙水二种类型。
场地为非直接临水,属弱透水地层,地表水和地下水对混凝土无腐蚀性。
根据设计勘探资料显示,在斜井施工中水量不大,基本为淋雨状出水和有点滴状出水。
三、斜井施工重、难点分析
1、斜井车辆运输安全是施工的重点。
2、斜井反坡排水施工是难点。
3、斜井衬砌是施工难点。
四、斜井施工资源配置(人员、设备)
表3人员配备表
单位
部门名称
人数
部门名称
人数
小计
斜井
工区
现场生产经理
1
隧道技术人员
3
8
试验人员
2
测量人员
2
斜井
作业队
开挖班组
20
初期支护班组
8
81
仰拱铺底班组
8
运输班组
15
二次衬砌班组
10
综合作业班组
20
表4设备配置表
序号
设备名称
数量
额定功率(Kw)
生产
能力
1
管棚钻机
1
112
/
2
轴流风机
1
55×2
1025~1980m3/min
3
柴油发电机
1
300
/
4
砼输送泵
1
90
60m3/h
5
砼喷射机械
2
7.5
5m3/h
6
衬砌模板台车(6m)
1
/
6m/模
7
注浆设备
1
8.5
/
8
挖掘机(≥2m3)
2
246
2.1m3
9
装载机
2
162
2.5m3
10
自卸汽车
5
214
15T
11
砼运输车
2
287
6m3
12
空压机
4
20m3/min
13
风动凿岩机
20
/
/
14
抽水机
4
35
D50*5
15
污水泵
10
16
钢筋加工设备
1
/
/
17
变压器
1
1600
S9-500
五、斜井总体施工方案
根据斜井工程特点、工程量分布及工期情况,将本斜井施工单独划分为1个工区进行管理。
斜井施工采用无轨运输,配备大型的开挖、衬砌、运输设备,施工队伍配备具有斜井施工经验的专业队伍承担施工任务,由经验丰富、技术管理水平高的人员组成,科学组织、合理安排,严格管理,确保工期目标、质量目标、安全目标的实现。
斜井隧道设计为单洞双线隧道(Ⅴ级开挖断面面积60.82m2,Ⅳ级开挖断面面积56.49m2,Ⅲ级围岩开挖断面面积53.21m2),Ⅲ级围岩采用全断面法施工,Ⅳ、Ⅴ级围岩采用台阶法预留核心土进行施工。
全断面、台阶法开挖采用多功能作业台架、人工钻眼、光面爆破方法进行开挖,出碴采用无轨出碴方式进行,配备1台装载机装碴。
(斜井联络风道断面为19.4m3、25.1m3,采用全断面开挖施工,人工钻眼、光面爆破,采用小型装载机出渣,其余施工方法与斜井施工方法相同)。
施工准备的同时,进行洞口明挖段边仰坡的开挖、支护,并及时施作洞口套拱及超前支护,完成后进行暗挖进洞。
暗挖全断面施工以钻爆、多功能作业台架、防水板铺挂台车、二次衬砌模板台车、挖掘机、自卸汽车、混凝土喷射机等为主要特征的大型机械设备配套施工体系,实现钻爆、装运、喷锚、衬砌、辅助施工等作业线的有机配合,严格机械设备管、用、养、修制度,科学管理,达到优质快速施工的目的。
总体施工方案见图7“总体施工方案顺序图”。
图7斜井总体施工方案顺序图
仰拱、铺底、二次衬砌工序根据开挖距离适时紧跟,拱墙衬砌采用自制6m长整体液压模板台车。
拌合站采用全自动计量系统拌合站,混凝土罐车运输,混凝土泵送入模,附着式配合插入式捣固密实。
六、各工序施工方法和施工工艺
1、斜井隧道洞口段施工
1.1、洞口段施工
洞口边仰坡施工前,先进行测量放线,放出洞口边仰坡坡顶线和截水沟位置。
洞口边仰坡开挖前先施作洞顶截水沟;然后,按设计坡度、设计台阶利用挖掘机从上至下,分段、分层逐段开挖,开挖一段防护一段,施工本着“挖掘机开挖为主,人工为辅”必要时采用风钻打眼弱爆破开挖的原则进行施工。
1.2、进洞施工方法及工艺
岩前隧道斜井洞口段围岩为薄层残坡积粘性土层,强风化云母石英片岩,岩体破碎,稳定性差,易坍塌。
明暗交界进洞里程为XJ1+035.463,进洞方案采用R25N超前自进式锚杆预支护,修建支护性构件砼套拱,施工顺序及施工方法同主洞洞口大管棚。
斜井隧道进洞采用上下台阶预留核心土法进洞,上下台阶错开5-7m。
全、强风化Ⅴ级围岩采用小型挖掘机开挖,人工及液压锤配合修整成形。
必要时候辅以弱爆破,每开挖一循环立即进行初期支护,完成后再继续向前开挖。
超前自进式锚杆施工时,锚杆与衬砌中线平行以8-12°仰角打入拱部围岩,超前锚杆尾部焊接与钢支撑上,连接成整体,钢支撑与铅垂线成6°夹角。
超前自进式锚杆注浆采用水泥-水玻璃浆液,注浆参数为:
①水泥与水玻璃体积比1:
0.5。
②水泥浆水灰比1:
1。
③水玻璃浓度35波美度;模数2.4。
④注浆压力0.5-1.0Mpa。
2、斜井洞身开挖施工
斜井洞身开挖利用多功能台架人工手持风钻钻眼,非电毫秒雷管起爆,光面爆破,洞口加强段、Ⅳ、Ⅴ级围岩段采用台阶预留核心土法,Ⅲ围岩采用全断面法开挖。
斜井出碴采用无轨运输,装载机装碴,挖掘机配合,自卸汽车运至弃碴场。
在斜井洞身每间隔300m设置一处20m的缓坡段(0%),水平纵向间距150m设置一处休息支洞,作为运输车辆停歇避险位置。
计划开挖进度指标:
Ⅴ级围岩45m/月,Ⅳ级围岩90m/月,Ⅲ级围岩,150m/月;计划衬砌进度指标:
Ⅴ级60m/月,Ⅲ级、Ⅳ级90/月;
表5斜井施工工期安排表
序号
工序名称
施工时间
开工时间
结束时间
1
施工准备
20天
2013.3.20
2013.4.10
2
边仰坡防护
10天
2013.4.11
2013.4.20
3
洞口套拱
5天
2013.4.21
2013.4.25
4
R25N超前自进式锚杆
5天
2013.4.26
2013.4.31
5
洞口Ⅴ级(165)
110天
2013.5.1
2013.8.20
6
Ⅳ级(130)
44天
2013.8.21
2013.10.5
7
Ⅲ级(770.463)
155天
2013.10.6
2014.3.12
8
岔洞段1、2#联络风道
18天
2014.3.13
2014.3.31
2.1、各级围岩段施工
Ⅲ级围岩采用全断面法进行开挖施工,多功能作业台架,人工手持风钻钻孔,光面爆破,循环进尺2.5~3.5m;采用装载机装碴,自卸汽车出碴;利用多功能台架施作锚杆、钢筋网、湿喷机喷混凝土。
全断法施工步骤及工艺说明见表6;
Ⅴ、Ⅳ级围岩采用上下台阶法施工,Ⅴ级围岩循环进尺控制在1m以内(每榀拱架间距为80cm),Ⅳ级围岩循环进尺控制在2.5m以内(每榀拱架间距为120cm),上台阶配合人工手持风钻钻孔,光面爆破;下台阶施工时采用左右错开法施工,上下、左右台阶距离控制在3~5m内,错开距离至少不小于3榀钢架位,且不小2m;仰拱开挖滞后下台阶一定距离进行施工。
上台阶挖机扒碴,下台阶装载机装碴,自卸汽车出碴。
利用多功能台架施作锚杆、钢筋网、湿喷机喷混凝土。
台阶法施工步骤及工艺说明见表7。
表6全断面法施工步骤及工艺说明
序号
横断面图
纵断面图
1
2
全断面开挖支护说明:
1、采用多功能作业台架配合人工手持风钻打眼施工方法,循环进尺2.5~3.0m;
2、非电毫秒雷管引爆、起爆器起爆;
3、未示出初期支护。
4、适用于全断面法施工。
表7上下台阶法施工步骤及工艺说明
序号
横断面图
纵断面图
1
2
台阶法开挖支护说明:
1、拱墙锚杆及钢筋网施作;
2、作业台架配合人工风钻打眼;
3、非电毫秒雷管引爆、起爆器起爆;
4、台阶长度3~5m。
5、仰拱开挖滞后下台阶施工,上图中未示出;
6、适用于上下台阶法施工。
2.2、爆破设计
(1).爆破器材选型
选用2#岩石乳化炸药,引爆器材选用国产Ⅱ系列引爆电雷管进而引爆15段非电毫秒微差雷管。
(2).掏槽方式选型
隧道爆破开挖的关键是掏槽,掏槽成功与否直接影响爆破效果,并且掏槽的深度亦直接影响隧道掘进的循环进尺,现场开挖爆破采用大楔形掏槽。
(3).钻爆参数
爆破参数根据施工爆破效果采用动态爆破设计,不断优化爆破参数,各级围岩光面爆破参数参考值见表8,Ⅲ、Ⅳ级围岩爆破设计见图爆破设计图。
表8光面爆破参数表
围岩级别
周边眼间距E(cm)
周边眼最小抵抗线W(cm)
相对距
E/W
周边眼装药集中度
(kg/m)
Ⅲ级
55-70
60-80
0.8-1
0.25-0.3
Ⅳ、Ⅴ级
45-60
60-80
0.8-1
0.2-0.25
(4).装药结构及炮眼堵塞方式
周边眼采用小直径药卷不耦合间隔装药,导爆索传爆,其它炮眼
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