郑州机场路站2#3#联络通道.docx
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郑州机场路站2#3#联络通道
郑州市南四环至郑州南站城郊铁路工程
郑港九路站~机场站区间
2#、3#联络通道工程
施工组织设计
北京中煤矿山工程有限公司
2014年12月
目录
1工程概况1
1.1工程内容1
1.2地层条件1
1.3编制依据1
2方案设计1
3小导管注浆加固施工2
3.1加固施工流程2
3.2施工准备2
3.3施工工艺3
3.4设备选择5
4开挖与构筑施工方案5
4.1施工流程5
4.2开挖方式6
5质量控制措施7
5.1钻孔质量7
5.2注浆质量7
6施工进度及资源配置计划8
6.1施工进度计划8
6.2劳动力配备计划8
7安全用电管理9
1工程概况
1.1工程内容
郑州市南四环至郑州南站城郊铁路工程郑港九路站~机场站区间，主体采用盾构法进行施工，部分盾构工作井及风井、变电所采用明挖施工，其中2#、3#联络通道采用矿山法进行施工，地层已加固完成。
其中2#联络通道区间里程K58+600.000，中心线间距13.000m，3#联络通道区间里程K59+000.000m，中心线间距13.000m。
图1-1联络通道结构示意图
1.2地层条件
根据相关地质勘察资料，两座联络通道所处土层主要为⑥2粉土层、⑥4细砂层。
粉土⑥2层:
棕红色～棕黄色，湿～很湿，密实，具黑色锰质斑点，含大量钙质结核，结核粒径一般10～120mm，局部富集成层，分布无规律，切面粗糙。
标贯实测击数平均21击。
细砂⑥4层:
褐黄色～棕黄色，湿～饱和，密实，具锈斑，含大量颗粒状钙质结核及白色钙质网纹，结核粒径一般为10～120mm，局部夹砂质粉土。
该层标贯实测击数平均32击。
该大层层厚4.5～16.5m，层底标高114.68～136.86m。
2#联络通道地面为空地，周围存在少量1层混凝土结构房屋；3#联络通道周围为荒地，距离建构筑物较远。
1.3编制依据
本设计主要依据招标单位提供的地质资料、结构设计图纸，并参考类似工程的施工经验。
施工执行的规范和标准，主要包括：
《煤矿井巷工程施工规范》
《煤矿井巷工程质量验收规范》
《地基基础设计规范》
2方案设计
土体已完成初步设计，但为防止联络通道开挖中前方围岩不能自稳而出现坍塌是采用超前小导管预支护的根本目的。
就是为了保证通道开挖的安全，利用隧道风钻机在隧道开挖工作面的拱部外120°范围钻孔，外插角控制在10°～15°，插入直径为φ42mm×4mm的无缝钢管，并进行注浆固结地层，使隧道拱顶形成一伞状保护环。
超前小导管常采用直径为φ42mm钢管，壁厚为4mm。
长度为2.5m，每1m一排。
搭接长度不小于1m，环向间距300m。
注浆孔径为6~8mm（用台钻钻孔）。
开挖前隧道内采取小导管注浆加固后方可进行第一次开挖。
3小导管注浆加固施工
3.1加固施工流程
小导管注浆加固施工流程见图3-1。
图3-1施工流程图
3.2施工准备
1、总包方提前供电到联络通道施工场地附近，并清理隧道及施工场地，保证施工通行顺畅。
2、在隧道内铺设两根2”管路至联络通道施工工作面，用于注浆孔打钻供水、排污。
在端头井中安装流量20m3/h潜水泵1台，在施工工作面安装流量20m3/h的排污泵1台。
3、安装两台3kw的轴流风机，用于隧道通风，可根据实际需要增减。
4、施工设备进场。
合理安排施工设备运抵安装地点的时间顺序。
5、注浆孔位置定位。
3.3施工工艺
3.3.1测量定位
根据设计的超前小导管位置，用全站仪进行小导管位置的测量放样工作，并用红油漆在作业掌子面上作好小导管位置的标记。
钻孔直径应大于设计导管直径3~5mm，一般钻孔φ50mm，孔深大于设计长度10cm。
开挖长度应小于超前小导管的支护长度，注浆采用止浆塞，并设置注浆管及排气管，排气管插入孔底5~10cm，排气管采用φ20塑料管。
注浆结束标准为达到设计注浆量或设计终压。
3.3.2钻孔施工
钻孔时一般采用风钻开孔，以设计的外插角向外钻孔，一般为10°～20°。
为保证超前小导管的有效搭接长度，施工过程中严格控制隧道开挖的进尺，以使下一循环的施工顺利进行。
图3-1通道内注浆管布置
3.3.3清孔验孔
（1）通常用地质岩芯钻配合钻头进行来回扫孔，清除浮渣至孔底，确保孔径、孔深符合要求，防止堵孔。
（2）用高压风从孔底向孔口清理钻渣。
（3）用经纬仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。
3.3.4安装超前小导管及锁角锚管
（1）钻孔完成后及时安设小导管，避免出现塌孔。
（2）小导管及锁脚锚管顶进采用大孔引导和风钻相结合的工艺，即先钻大于小导管直径的引导孔，利用钻机的冲压力和推力低速顶进钢管。
3.3.5浆液配置
注浆材料及配合比采用水泥浆液时，水灰比可采用0.8:
1~2:
1，需缩短凝结时间，则可加入氯盐，三乙醇胺速凝剂。
水泥标号为PO32.5水泥。
单根小导管理论注浆量：
Q=πR2Lηαβ
式中L——注浆段长度；
R——浆液扩散半径，取0.6L0,L0为管体间距40cm；
H——地层孔隙率，风化岩层2~3%，岩石破碎带取5～8％、砂土取40～60%，粘土取20～40%计算；
α——浆液有效充填率，取85%；
β——浆液损耗系数1.05。
3.4.6注浆控制
（1）导管施工完成后开始注浆，注浆前对所有孔眼安装止浆塞，同时对管口与孔口侧进行密封处理。
（2）水泥浆液采用拌和机制浆，采用液压注浆机浆液注入导管钢管内，注浆前先检查管路和机械状况，确认正常后作压浆试验，确定合理的注浆参数，据以施工。
（3）注浆分两步完成，当第一次注浆的浆液充分收缩后，进行第二次注浆，以使导管填充密实。
注浆采取注浆终压和注浆量双控措施，注浆压力以0.5MPa为宜，持压3~5mm后停止注浆，注浆量一般为钻孔圆柱体的1.5倍。
若注浆量超限，未达到压力要求，应调整浆液浓度继续注浆，直至符合注浆质量标准。
确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙均为浆液充填，方可终止注浆。
注浆过程中压力如突然升高，可能发生堵管，应停机检查。
（4）注浆过程应程派专人负责，填写“注浆记录表”，记录注浆时间、浆液消耗量及注浆压力等数据，观察压力表值，监控连通装置，避免因压力猛增而发生异常情况。
3.4设备选择
开孔选择带冲击的YT-28型风钻开孔，吹风管选用Ф20焊管制作。
注浆设备见表3-1
表3-1注浆设备一览表
序号
机具名称
规格
单位
用途
数量
1
注浆泵
Y2B
台
注浆用
1
2
拌和机
JS500
台
拌水泥浆
1
3
注浆嘴
个
注浆用
1
4
浆液桶
个
盛放浆液
2
5
波美表
个
测浆液浓度
1
6
量杯
个
试验
2
7
水桶
个
试验
2
8
胶管
高压管
m
注浆用
10
4开挖与构筑施工方案
4.1施工流程
联络通道开挖构筑施工流程为：
加固强度达到设计要求并完成开挖准备→钢管片接缝焊接→防护门安装→探孔试挖，打开洞口钢管片→通道掘进与支护层施工→施工防水层→通道钢筋混凝土结构层施工→集水井开挖与临时支护→集水井防水层施工→钢筋混凝土结构层施工。
联络通道在首次注浆达到设计强度后可进行开挖工作，检查加固达到要求后拉开管片并完成初衬支撑。
然后在隧道内采取小导管超前注浆加固后进行开挖（注浆孔布置图见图4-1），每开挖1m注浆加固一次。
图4-1通道内超前小导管注浆布置图
4.2开挖方式
联络通道采取台阶法暗挖施工，初期支护钢格栅每0.5m一架，施工步骤如下：
1、对拱顶部位采取小导管注浆加固，环向间距300mm，范围为120°
2、开挖上半个断面，并架设钢格栅拱，同时喷射混凝土，每榀钢架配置一组锁脚锚管。
3、上部喷射混凝土强度达到70%时，开挖下半个断面，并架设钢格栅，同时喷射混凝土。
4、铺设防水层，并浇筑C40、P10混凝土。
5质量控制措施
5.1钻孔质量
（1）钻孔前，精确测定孔的平面位置、倾角、外插角，并对每个孔进行编号。
（2）严格控制钻孔平面位置，超前小导管和超前锚杆不得侵入隧道开挖线内相邻的钢管不得相撞和立交。
（3）终孔后，要检查锚杆的位置、孔深、方向和外插角，然后用高压风将钻孔吹洗干净。
5.2注浆质量
（1）浆液配置必须按施工配合比进行，严格控制水泥、水以及其他外加剂（如速凝剂等）的质量；浆液拌制必须使用机械拌和，严格控制拌和的时间；试验室要加强对浆液质量的检查。
（2）注浆过程中随时检查孔口、邻孔、覆盖层较薄部位有无串浆现象，如发生串浆，应立即停止注浆采用间歇式注浆封堵串浆口，也可采用麻纱、木楔、快硬水泥砂浆或锚固剂封堵，直至不再串浆时再继续注浆。
（3）注浆时相邻孔眼需间隔开，不能连续注浆，以确保固结效果，同时达到控制注浆量的目的。
（4）注浆时，要根据注浆终压和注浆量双控注浆质量，经常检查注浆压力表的准确度，根据单根钢管注浆量并结合岩体的松散程度，综合考虑注浆量。
若个别孔浆液不畅通，被迫提前终止时，可在邻孔适当加压补偿。
（5）注浆结束后，必须钻孔检查注浆效果，如未达到要求时需要补孔注浆。
（6）配置的浆液应在规定的时间内用完。
6施工进度及资源配置计划
6.1施工进度计划
施工工期安排为：
施工准备期7d
隧道内水平注浆加固5d
隧道支撑安装2d
管片切割1d
小导管超前注浆+隧道开挖25d
混凝土浇筑3d
6.2劳动力配备计划
联络通道施工的劳动力配备计划见“劳动力配备计划表”。
先期隧道内水平注浆加固为8人，钻孔5人，后期小导管超前注浆加固及隧道开挖为25人。
表6-2劳动力配备计划表
序号
岗位工种
人数
说明
序号
岗位工种
人数
说明
一
管理人员
≥5
二
作业工人
25
主管
1
掘进工
11
副主管
1
电工
1
技术负责人
1
焊工
2
施工员
1
机修工
1
质量员
1
普工
10
安全员
1
材料员
1
经济员
1
7安全用电管理及防护门安装
7.1安全用电管理
1、施工用电安全检查和整改
1）、现场电气工作人员必须做到电气设备安装正确、拆除彻底、维修及时、使用安全。
2）、每周一次对漏电开关做动作实验，动作失灵的及时更换，并做好记录。
3）、工地现场配备电箱要编号，每周一次检查电箱的电气元件导线箱体的完好程度，检查电气设备金属外壳接地是否良好，不符合要求的及时整改并做好记录。
4）、检查和巡视施工现场的线路有无乱拖乱接现象，电器设备是否带病工作，接地是否可靠，电工人员每天都要检查，把违章的问题及时整改，把事故消除在萌芽状态。
在电工值班上要写明当天发现问题和整改措施。
5）、做好电工的交接班工作，把当班未解决的问题做书面形式交代。
2、电气管理
1）、做好当班电工的维护保养工作，以“养”为主，以“修”为辅，认真做好每日、每周、每月的维护保养方能减少故障。
2）、建立电气维修卡，当电气设备出现故障或有异常情况时，电工人员在排除故障后，要及时对故障部位设卡登记，其内容为：
故障点标号、图纸元器件标号、损坏零件型号、规格、损坏原因、处理结果。
3）、故障点设卡一张，写上日期、时间和维修人姓名，便于今后的故障分析和解决。
3、安全用电
1）、绝缘、屏护与安全距离符合国家及郑州的有关文件及规范、有关电工标准。
2）、电气安全用具与装置
安全用具必须根据相应电压等级，工作条件适当选用，使用完毕妥善保管。
现场电工对照有关材料标准定期检查和实验。
电气安全装置实现一机一闸、一箱一漏，均三级配电二级漏电保护装置。
3）、用电设备安全措施
保护电器型号、规格的选择按设备运行要求；各类开关的型号、规格选择按其所控制的负荷种类和负荷电流；各种启动电器按相应电机的规格和运行要求选用，由专职电工把关，执行验收制度。
4）、严格执行国家城市建设环境保护部（《施工现场临时用电安全技术规程JGJ46-2005》）标准，市供电局（郑州市低压用户电器装置规程），郑州市政局及公司制定的各项安全标准和安全规定。
5）、电器防火措施
灭火器由工地安全检查人员定期检查；把灭火器知识作为工地安全教育内容之一。
7.2防护门安装
在联络通道开挖侧预留洞口处安装密闭防护门。
防护门门框直接焊接在预留洞口钢管片上，在门框与门边接触处设置密封胶条，见图7-1。
图7-1通道防护门结构示意
项目部质量管理网络图
项目部安全管理网络图
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