某隧道工程施工组织设计方案Word格式.docx
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厚度(cm)
Ⅲ
拱◇13、墙及仰拱△13
拱○25、墙●22
3.0
环1.2×
纵1.0
40C25
Ⅲ级围岩下锚段
(一)
Ⅲ级围岩下锚段
(二)
45C25
Ⅳ
拱墙□23、仰拱△23
3.5
环1.0×
HW150型钢
1.0
Ⅴ
拱墙□25、仰拱△25
4.0
纵0.8
HW175型钢
0.8或1.0
注:
表中◇表示网喷砼,△表示素砼,□表示聚丙烯网喷砼,○表示中空注浆锚杆,●表示砂浆锚杆所处地质情况较差,Ⅴ级围岩地段占20%以上,无Ⅰ、Ⅱ级围岩,难以实施全断面快速掘进施工。
在隧道中部存在一处浅埋段,最小埋深约8米,属于Ⅴ级围岩,稍有不慎,易引起塌方冒顶,给施工造成困难,因此,确保安全通过浅埋段非常重要。
同时,由于围岩类别低导致施工工法及开挖断面转换多(有CD法和台阶法相互转换,有不同级别围岩地段的开挖断面及下锚段开挖断面的转换),给施工增加了一定的难度。
另外,因本地地处岩溶发育地区,开挖前须做好超前预报,探明岩溶发育情况尤其重要。
主要对策
XX隧道做为本标段重点工程,我部将加大科技投入,上一流的人才,配备先进、配套和适用的机械设备,确保本隧道资源配置满足安全、质量及施工进度要求。
加强地质超前预报,及时探明围岩级别及岩溶情况,一旦发现问题,及时调整施工方法,杜绝因盲目施工而引起的安全事故。
采用切实可行的方法确保工法转换和断面切换顺利过渡。
按照新奥法原理组织施工,采用新技术、新工艺,坚持“短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测”的施工原则,采用光面爆破技术,严格控制超欠挖。
投入全液压衬砌台车并按严格控制二次衬砌砼的浇筑工艺,确保二衬砼内实外美。
施工平面布置及临时工程
3.1.道路设置
进口区进场道路:
由于进口山坡较陡,考虑从主便道新修一条300m爬坡便道上至洞口(洞底)标高。
出口区进场道:
出口有约350m长的路堑段,在施工顺序上必须先施工此段路堑再进洞施工,故将进场道路修至本段路堑的端头,再经该段路堑到达洞口,从主便道至此段新修便道大约300m。
3.2.拌合设备布置
进出口各设一座JS750拌和站,同时设2台强制式拌合机生产喷砼。
3.3.空压机房及锻钎机房
空压机房设在洞口附近,以减少弯头风压损失,锻钎机布置在一座空压机房旁以方便锻钎机房的高压风供应。
3.4.火工器库房
炸药库与雷管库分开设置,相隔距离符合有关爆破安全操作规程的规定,并远离施工及生活区。
同时,严格执行当地公安部门有关火供品使用的有关规定。
3.5.供水系统
于河沟内挖井集水并沉淀做为隧道供水水源,并就近设置抽水泵房,经上水管路,泵送至高位水池,经下水管路及压力泵送水至洞内和生活区。
送入洞内的压力水,必须满足掌子面用水压力不小于3kg。
3.6.供电系统
隧道进口设置一台1250KVA变压器一台,分别向洞内及洞外生产房和生活区供电。
出口设置一台2000KVA的变压器,供应隧道出口和八古塘大桥用电。
3.7.生活区
进出口施工队各设置生活区一处,方便队伍管理。
3.8.平面布置
详见XX隧道进口、出口平面布置图(图3.3.-01、-02)
主要施工机械配置
本隧道机械设备配备具有以下特点:
一是坚持以人为本的理念,尽量实行机械化施工,最大限度地减轻施工人员的劳动强度;
二是经济高效,不论从钻孔用掘进台车到爆碴装运机械,还是从砼拌制运输到二次衬砌设备,均考虑单机设备先进的同时,做到机械设备相互合理配套,能最大限度发挥各类机械作业能力,各条施工作业线科学先进;
三是尽量体现施工机械与施工方法配套;
四是结合设备外形尺寸和衬砌后的隧道断面,选定外形尺寸适宜的施工机械。
配置的主要设备见表3.3.-03所示
施工队伍及劳力组织
本隧道进口、出口拟各安排一个施工队进行施工,每个队施工劳力150人,分六个工班组织施工作业。
具体任务分工和劳力安排见表3.3.-04
总体施工方案
6.1.进洞方案
采用套拱法进洞。
具体详见隧道施工及工艺。
6.2.洞内装碴运输方案
采用侧卸装载机装碴,自卸汽车运输出碴。
找顶采用小型挖掘机,人工配合。
表3.3.-03隧道主要机械设备表
序号
设备名称
规格型号
数量
隧道进口
隧道出口
1
掘进台车
自制
2
反铲挖掘机
PC200
3
钻孔凿岩台车
自制,可行式
11
4
万能工作台架
5
地质钻机
TUX-100
6
凿岩机
YT-28
20
40
7
风镐
G-10
8
液压衬砌台车
液压、10m
9
自行式热合焊机
YL-03
10
热合式塑料焊枪
11
注浆泵
UB-3
12
强制式砼拌合机
JS350
13
混凝土湿喷机
TK-961
14
混凝土输送泵
HBT40
15
通风机
JBT-2
55KW
16
变压器
630KVA
17
柴油发电机
150KW
18
强制式混凝土拌和机
19
装载机(侧式)
ZLC50C
电动空压机
4L-120/20
21
内燃空压机
P600
22
钢筋加工、焊接机械
各型
根据需要配置
23
各类砼振动器
24
地质超前预报仪
TSP-202
25
地质雷达探测仪
RAMAC/GPR
26
激光隧道限界检测仪
BJSD-2型
表3.3.-04XX隧道施工队劳力安排表(一个队)
班组名称
任务安排
劳力
管理及技术人员
负责施工队包括生产生活、施工技术、质量、安全等各项管理
共13名
钻孔爆破出碴班组
担负钻孔、装药爆破、通风排烟、洞内排水、装运碴作业。
凿岩工24名,锻钎工2名,装载机司机2名,自卸汽车司机8名,普工14名,共50名。
支护班组
担负超前小导管注浆、喷砼、锚杆、格栅钢架等施工作业。
凿岩工5名,喷锚手4名,电焊工2名,普通工9名,计20名。
衬砌班组
担负隧道结构防排水、隧道衬砌、仰拱回填等施工作业。
振捣工8名,木工4名,电焊工2名,砼输送泵2名,防水板6人,砼养护整修4名,普通工14计30名。
综合班组
担负风水电供应,洞内高压风管、通风管、水管接长等。
电工2名,压风机司机3名,抽水泵站司机1名,普工5名,计11名。
钢筋加工棚
担负锚杆制作,格栅钢架制作,衬砌钢筋加工等。
钢筋工6名,电焊工4名,普通工4名,计14名。
洞外拌合站(机)
担负喷锚料砼并向洞内运送
拌合机司机2名,运输车4名,普通工6名,计12名。
150名
6.3.通风排烟方案
隧道施工通风应满足洞内各项作业所需要的最大风量。
具体一是按照每人每分钟供应新鲜空气3m3计算;
每1kw内燃机械供风量不小于3m3/min。
最小风速不小于0.25m/s。
经计算,上述最大用风量为480/min。
因此选用一台JB3型通风机进行采用压入式通风可以满足通风排烟的需要。
采用压入式通风,进出口各配置一台JBT3型通风机向洞内供应新鲜空气。
如图3.3.-03
图3.3.-03压入式通风示意图
6.4.洞内排水方案
隧道进口为顺坡施工,在成洞段洞内一侧挖排水沟自然排水。
隧道出口为反坡施工,在邻近下台阶掌子面附近挖集水井,采用机械抽水经排水管道将积水抽出洞外。
6.5.洞内三管两线布置
见图3.3.-04
6.6.隧道开挖支护方案
按照不同的围岩级别采用不同的开挖方法,Ⅲ级围岩地段采
图3.3.-04洞内管路布置示意图
用台阶法施工,网喷砼及素砼及系统锚杆支护。
Ⅳ级围岩地段施工前施打超前锚杆再开挖,采用短台阶法施工,HW150型钢支撑并辅以聚丙烯网喷砼及素喷砼、系统锚杆支护,Ⅴ级围岩地段采用CD法开挖,小导管超前支护,开挖后采用HW175型钢支撑,并辅以聚丙烯网喷砼及素喷砼、系统锚杆支护。
6.7.隧道弃碴方案
本工程设一处弃碴场,隧道弃碴量(紧方)180993,站场调配(含线路)共利用106530m3,剩余弃碴于ⅡDK132+650线路右侧150m处旱地,占地20亩,弃碴场边坡采用M7.5浆砌片石防护。
6.8.隧道二次衬砌方案
采用液压模板台车施作整体式衬砌。
施工进度计划
本隧道计划工期:
安排23个月;
其中:
施工准备:
安排2.5个月;
隧道掘进:
计划安排16个月;
双向两个掌子面掘进,平均每口掘进速度Ⅴ级围岩30m/月,Ⅳ级围岩50m/月,Ⅲ级围岩61m/月。
二次衬砌(含防水层):
计划安排7.5个月,每个洞口每月完成80米。
水沟、电缆槽:
每个洞口按200m/月安排。
回填灌浆:
每个洞口也按200m/月考虑。
详见表3.3.-05及图3.3.-04
表3.3.-05隧道施工进度计划表
工区
工程项目
工程量
工期(月)
2005年(季)
2006年(季)
2007年(季)
二
三
四
一
进口工区
施工准备
678m
开挖及支护
8.5
水沟电缆槽
3.4
回填灌浆
出口工区
620m
2.5
13.5
3.1
隧道进洞方法
拟采用套拱法进洞。
8.1.套拱设计
本隧道拟采用套拱法进洞,以确保进口段隧道施工安全。
套拱设计如图3.3-05所示
说明:
砼套拱采用内侧立模,架立格栅后网喷砼的方法施工。
图3.3-05隧道进洞套拱设计图
8.2.拱部进洞
洞口段路堑开挖完成(拱部)进洞面后,安装两榀格栅,格栅宽30cm,格栅间距1m,格栅底部设卧木及锁脚锚杆,两榀格栅用φ22钢筋拉接固定,拉接筋环向间距1m。
架立格栅后立模网喷射C20砼,形成拱部棚状洞口。
在此棚状洞口支护下按照CD法进洞施工。
8.3.下部进洞
下部洞外路堑开挖根据CD法施工进程适时进行,开挖至下部套拱部位后,施做套拱砼基础,架立下部套拱格栅与上述拱部格栅螺栓连接,再立模网喷砼。
形成下部棚状支护结构,再按照CD法施工。
各级围岩地段隧道施工程序及开挖支护
9.1.Ⅴ级围岩地段(CD法)施工程序及开挖支护
9.1.1.Ⅴ级围岩地段(CD法)施工程序
Ⅴ级围岩地段采用CD法施工,根据CD法施工的特点,按横断面图来说开挖支护分六步,仰拱浇筑分两步,仰拱回填一步,整体式衬砌一步。
开挖前的超前支护穿插其间,Ⅴ级围岩隧道段施工工序如表3.3.-06所示
9.1.2.Ⅴ级围岩地段(台阶法)开挖支护作业循环见表3.3.-07Ⅴ级围岩地段开挖支护作业循环表
9.1.3.Ⅴ级围岩地段(台阶法)开挖支护月进度估算每循环进尺0.8m,每天完成1.33个循环,每天进尺1.1m,每月进尺33m,实际按每月30m安排施工进度。
9.2.Ⅳ级围岩地段(台阶法)施工程序及开挖支护作业
9.2.1.Ⅳ级围岩地段(台阶法)施工程序
Ⅳ级围岩地段采用短台阶法施工,见表3.3.-08所示。
9.2.2.Ⅳ级围岩地段(台阶法)开挖支护作业循环
见表3.3.-09
表3.3.-06-1Ⅴ级围岩地段施工程序表
(一)
施工步骤
图示
施工工序说明
第
步
利用上一循环架
立的钢架施作隧道侧
壁超前支护及导坑侧
壁22水平锚杆超前支护;
弱爆破开挖①;
施做①部导坑周边的
初期支护和临时支护,即初喷4cm厚混凝土,架立格栅钢架和I18临时钢架,并设锁脚锚杆。
钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
弱爆破开挖②部;
导坑周边部分初喷4cm厚混凝土。
接长H型钢架和I18临时钢架,并设锁脚锚杆。
表3.3.-06-2Ⅴ级围岩地段施工程序表
(二)
在滞后于②部一段距离后,弱爆破③部。
安装Ⅳ部分钢架,接长I18临时钢架。
隧道周边部分喷混凝土至设计厚度。
灌筑Ⅳ部边墙基础与部分仰拱及隧底填充(仰拱及隧底填充分次施作)。
五
开挖⑤部并施作导坑周边的初期支护和临时支护,步骤及工序同第一步。
表3.3.-06-3Ⅴ级围岩地段施工程序表(三)
第六步
开挖⑥部并施作
导坑周边的初期支护和临时支护,步骤及工序同第二步。
第七步
在滞后于第六步
一段距离后,弱爆破开挖⑦部。
安装Ⅷ部分钢架,隧道底周边部分喷混凝土至设计厚度。
表3.3.-06-4Ⅴ级围岩地段施工程序表(四)
八
拆除I18临时钢架,灌筑Ⅷ部边墙基础及部分仰拱及填充(仰拱及隧底填充分次施作)。
九
根据监控量测结果分析,待初期支护收敛后利用衬砌模板台车一次性灌长Ⅸ部衬砌(拱墙衬砌一次施作)。
表3.3.-07Ⅴ级围岩地段开挖支护作业循环表
项目名称
时间(分)
循环进度(小时)
六
七
十
十一
十二
十三
十四
十五
十六
十七
十八
测量放样
60
导管注浆
120
开挖
240
初喷砼
架立格栅
180
复喷砼
1280
Ⅴ级围岩实际平均每两个作业循环施作一排超前小导管并注浆,此处仅为每循环平均打小导管注浆时间,摊入作业循环时间。
表3.3.-08-1Ⅳ级围岩地段施工程序表
(一)
先施作超前锚杆,超前锚杆纵向间距为2.0m,环向间距30cm。
钻爆法开挖上台阶Ⅰ,架立上台阶HW150钢架,并与上一作业循环已架立的钢架联结,再网喷聚丙烯纤维砼。
与下台阶拉开一定的距离(不超过5m)钻爆法开挖下台阶②。
架立格
栅并与上台阶已架好的格栅用螺栓连接。
表3.3.-08-2Ⅳ级围岩地段施工程序表
(二)
表3.3.-09Ⅳ级围岩地段(台阶法)开挖支护作业循环表
(钻孔深度1.3m,每循环进尺按1.0m)
项目名称
时间(min)
超前锚杆
测量布孔
台车就位
钻孔
300
装药起爆
通风排烟
30
找顶
出碴
840
Ⅳ级围岩实际平均每两个作业循环施作一排超前锚杆,此处仅为每循环平均打锚杆时间,摊入作业循环时间。
9.2.3.Ⅳ级围岩地段(台阶法)施工月进尺估算
每个作业循环时间为14小时,每天计完成1.7个循环,折合月进度为51米,实际进尺按50m计。
9.3.Ⅲ级围岩地段(台阶法)施工程序及开挖支护作业循环
9.3.1.Ⅲ级围岩地段(台阶法)施工程序
Ⅲ级围岩地段采用台阶法施工,施工工序见表3.3.-10。
表3.3.-10-1Ⅲ级围岩地段施工程序表
(一)
第一步
第二步
表3.3.-10-2Ⅲ级围岩地段施工程序表
(二)
第三步
施作仰拱衬砌及隧底填充(仰拱及隧底填充分次施作)③
第四步
根据监控量测结果分析,待初期支护收敛后利用整体式模板台车浇筑拱墙砼。
9.3.2.Ⅲ级围岩地段(台阶法)开挖支护作业循环
见