易隆隧道施工组织设计Word文档格式.docx
《易隆隧道施工组织设计Word文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《易隆隧道施工组织设计Word文档格式.docx(36页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
第二章工程概况
一、工程及水文地质
1、地形地貌
本标段内的易隆隧道里程桩号为K55+230~K55+775,长545米,位于曲靖马龙县旧县镇与昆明市寻甸县塘子镇交界的山梁上,属构造侵蚀、剥蚀中山山地地貌,地势两头低中间高,勘察区最高海拔2169.2米,最低海拔2064.8米,相对高差104.4米。
勘察区内无大的构造,在勘察区附近以西有普家屯~哈螃沟近南北向断层通过,对本隧道建设无影响。
勘察场地内表层为人工填土、碎石土,基岩为钙质泥质粉砂岩。
该隧道K55+425.8~K55+693.88,长268.08米,最大埋深93.8米,属
类围岩;
隧道进口K55+230~K55+425.8段节理裂隙发育,围岩类别为
类,长195.8米,最大埋深31.97米;
隧道出口段K55+693.88~K55+770,长76.12米,最大埋深30.64米,节理裂隙发育,围岩类别为
类。
2、地表水系
勘察区内因地势较高,无地表水分布,在其附近分布有梁家田水库、无名小河及沟渠,地形比隧道设计线低,对隧道建设无影响。
所赋存的地下水类型为基岩裂隙水,该类地下水靠大气降水补给,隧道设计线位于地下水位之上,该隧道水文地质条件简单。
3、地震
勘察区位于曲靖市马龙县与昆明市寻甸县交界的山梁上,马龙县地震基本烈度属8度,设计基本地震加速度值0.30g,设防分组属第二组。
寻甸县地震基本烈度不低于9度,设计基本地震加速度值不小于0.40g,设防分组属第一组。
二、隧道概况
本隧道为单洞单向行车三车道,隧道起止里程为K55+230~K55+770,其中出口160m位于左转缓和曲线上,其余地段位于直线上,纵坡为+2%单向坡。
隧道设计净跨为15.7米、净高为7.6米的三心圆拱曲墙断面,有效净宽14.5米,有效净高5米。
本隧道仅为路线右幅,结构设计按9度设防。
第三章施工部署
一、临时设施规划
1、临时用电规划
在隧道进口处设一台400KVA变压器,供隧道施工用电,同时自备一台200KVA的柴油发电机以备停电时使用。
2、施工用水规划
在隧道洞顶附近不低于隧道40米的地方修建高山水池,水池容量150m3,从山下水库用高压泵通过抽至高山水池,再从高山水池引入各用水地点。
进水主管道采用φ150mm高压无缝钢管,隧道洞内采用φ100mm高压无缝钢管。
3、施工道路规划
拆除进出口处既有高速公路护拦,利用原地形修筑施工便道至洞口,便道总长约300米,为碎石土路面。
4、施工用风规划
在隧道进口端设置压风机站,内设2台20m3/min电动空压机为隧道施工提供高压风,新建空压机房60m2。
5、隧道通风系统规划
在易隆隧道进口设一台88-1型轴流通风机,采用压入式通风方式提供施工用风。
6、混凝土拌合场和钢筋加工场规划
在隧道进口设置200m2钢筋加工场加工隧道钢筋,设砼拌合站一座,配二台800L以上自动计量拌合机,专供隧道施工使用。
7、火工产品库
本隧道不单设火工产品库,与路基共用一个火工产品库。
8、材料库、机具库和机修库规划
根据施工需要情况灵活设置。
9、生活和办公设施规划
全部采用租地新建。
10、洞口平面布置
详见《易隆隧道进口平面布置图》,临时工程详见下表。
洞口临时工程一览表
序号
工程名称
单位
数量
1
施工队驻地
m2
900
2
施工便道
m
300
3
高位水池
180
4
拌合站(含料场)
800
5
机修库
100
6
工具库
7
配电房
50
8
压风机房
9
钢筋加工场
200
10
值班室
30
二、施工队伍安排
由一个隧道专业施工队负责易隆隧道的全部工程内容。
三、主要施工机械配备
详见总体实施性施工组织设计的附表。
易隆隧道进口平面布置图
第四章隧道工程施工方案、施工方法
一、隧道工程施工方案
易隆隧道采用从进口向出口掘进单向掘进,按新奥法原理组织施工,无轨运输方式出碴。
隧道成洞条件困难地段(进口15m、出口20m)共长35m采用S1型明洞衬砌,其余地段与其所处围岩对应分别采用S2、S3、S4型复合式衬砌。
本隧道浅埋段施工采用“管注浆超前、弱爆破,短进尺,少扰动,早喷锚,勤量测,紧封闭”等技术措施,并应根据监控量测结果及时调整开挖方法和根据监控量测结果,分析情况,恰当调整设计参数,以保证安全。
Ⅱ、Ⅲ类围岩地段均采用侧壁导坑法施工。
开挖采用风动凿岩机钻孔,光面或预裂控制爆破,采用侧卸式装载机装渣、自卸汽车运渣。
为提高抗震性能,S2、S3型衬砌采用小导管注浆和径向锚杆注浆加固围岩,加强岩体的抗震性能,使衬砌与围岩形成一个统一的抗震体系;
S4型衬砌只采用径向锚杆注浆加固围岩。
隧道二次衬砌采用液压钢模衬砌台车立模浇筑,砼采用拌合站集中拌制,砼搅拌车运输,砼输送泵泵送入模;
施工通风采用88-1型轴流式通风机压入式通风,通风管采用管径φ1500mm的PVC软管,详见《隧道施工通风布置与洞内管线布置图》。
二、隧道工程施工方法
(一)洞口工程施工方法
1、洞口土石方施工方法
洞口土石方采用明挖法开挖,自上而下分层开挖,岩石地层采用风动凿岩机钻孔,浅孔控制爆破开挖,反铲挖掘机装渣、自卸汽车运输,洞口边、仰坡修整坡面后进行坡面防护施工,随时监测与检查山坡稳定情况。
2、洞口排水施工方法
隧道施工通风布置与洞内管线布置图
为使洞口工程不被坡面水冲蚀,并保证洞口路段良好的营运条件,在洞口仰坡及边坡以外的适当位置设置截水沟,将水引入路基侧沟。
3、坡面防护施工方法
为提高抗震性能,利用菱形框格护坡对洞口地层进行注浆加固。
按以“人工凿削或嵌补坡面至平整→坡面注浆施工→框架开槽、现浇钢筋砼”的顺序组织施工。
小导管杆采用潜孔钻机钻孔、高压风清孔、注浆、放入导管、安装端头垫板。
管体插入孔内长度不应小于图纸规定的95%,导管插入后,采用排气法进行注浆固结。
4、洞门结构
洞门采用削竹式洞门,用组合钢模立模,砼在拌合站生产,运输罐车运输,输送泵泵送入模,插入式振捣器振实。
(二)明洞工程施工方法
1、明洞土石方采用明挖法开挖,自上而下分层开挖,岩石地层采用风动凿岩机钻孔,浅孔控制爆破开挖,反铲挖掘机装渣、自卸汽车运输,洞口边、仰坡修整坡面后进行坡面防护施工。
2、明洞衬砌结构采取先仰拱、后边拱墙法进行衬砌,边拱架采用钢轨弯制,模板采用厚钢板和角钢焊制而成。
钢筋在制作场集中加工,模内绑扎,砼集中拌制,砼运输车运输,泵送入模。
明洞结构混凝土达到设计强度后,对称分层地进行拱顶回填夯实,之后拆除明洞拱架。
3、明洞段(包括削竹段)的钢筋砼衬砌必须整体浇筑,钢筋不能截断,明洞与暗洞交接处设置沉降缝。
施工工艺详见《明洞施工工艺流程图》。
(三)洞身开挖施工程序及方法
1、洞身开挖施工程序
本隧道浅埋段施工采用“导管注浆超前、弱爆破,短进尺,少扰动,早喷锚,勤量测,早成环、二次衬砌紧跟”,深埋段采用“短进尺,弱爆破,少扰动,早喷锚,勤量测,紧封闭”等技术措施,S2、S3、S4型衬砌段采用CD法(侧壁导坑法)开挖,施工程序详见《侧壁导坑法施工作业程序图》。
明洞施工工艺流程图
侧壁导坑法施工作业程序图
隧道出渣采用侧卸式装载机装渣,自卸汽车运输至洞外弃渣场。
2、洞身开挖施工方法
采用光面控制爆破或预裂控制爆破,1~19段非电毫秒雷管,隔段使用,炸药采用2号岩石硝铵炸药;
有水地段采用乳化炸药。
周边眼使用φ22mm药卷间隔装药,其余炮眼采用φ22mm药卷连续装药、密集堵塞。
周边眼间距不大于40cm。
首先放出开挖断面中线、水平和断面轮廓线、根据爆破设计图标出炮眼位置,符合设计要求后进行钻孔;
钻孔后再按炮眼布置图进行检查,合格后装药连线爆破。
爆破后进行清帮找顶、检查险情或隐患,对险情或隐患采取措施及时处理。
严格控制开挖断面,作到不超欠挖。
(四)洞身支护施工方法
1、砂浆锚杆施工方法
主要用于S1型衬砌的边仰坡支护,砂浆锚杆杆体由Φ22mm螺纹钢筋制作,采用风动凿岩机钻孔,用高压风吹净孔内岩屑,再采用注浆机将早强水泥砂浆注入锚孔。
注浆管插入向下的锚杆孔底,边注浆、边向外拔,向上的锚杆采用排气注浆法施工,并按规范要求的数量对砂浆锚杆做拉拔试验。
施工工艺详见《砂浆锚杆施工工艺流程图》。
2、超前管棚施工方法
对破碎围岩地段采用超前长管棚预支护,在本隧道中为S2型复合式衬砌地段。
管棚采用节长3、4、6mφ108×
6热轧无缝钢管,以长15cm的丝扣连接,其洞口打设夹角为1°
~2°
(不含路线纵坡),钢管上按梅花形间距25cm钻12mm的注浆孔,打设后并在钢管中注水泥浆,浆液水灰比为0.5~0.9,注浆初压0.5~1.0Mpa,终压2~2.5Mpa,注浆结束后用10号水泥砂浆充填,以增强钢管的强度和刚度。
暗洞进洞管棚采用膜浇筑砼套拱,洞内管棚则采用扩挖长度为6m的工作间,直接将20a号工字钢拱与管棚孔口管焊成整体作为管棚支架。
砂浆锚杆施工工艺流程图
套拱工字钢拱架必须制作精确,误差控制在3mm以内,在运输过程中严防变形;
安放好的钢拱架必须仔细检查,以确保其位置准确,孔口管的位置必须调整并焊接牢固,尽量减少累计误差。
安放工字钢拱架时,底面要铺垫20cm厚的混凝土垫层,其作用一是防止拱架下沉,二是便于放线定位,故要求垫层的平整度控制在2mm以内。
套拱混凝土施工时,必须对称灌注,以避免拱架变形而影响孔口管的方向。
钢架榀与榀之间采用Φ20钢筋连接,间距100cm。
钢架在初喷4cm砼后架设,架设完成后再完成喷锚支护(有钢架处其保护层不小于2cm)。
施工时采用地质钻机钻孔,钻孔应保证钢管与线路有1~3°
外插角,以保证管棚不侵入隧道衬砌界限。
管棚钢管前端呈尖锥状,尾部焊接φ10加劲箍,管壁四周钻2排φ12mm注浆孔,安装时采用丝扣接头(长15cm),并保证隧道纵向同一横断面内的接头数不大于50%,相邻钢管的接头至少错开1m。
钢管打入围岩后,再灌注水泥-水玻璃双液浆。
3、超前小导管施工方法
本隧道主要用于S3、S4型衬砌段,每隔5榀安设51根,其环向间距为40cm,外插角5°
~7°
,采用长5m的φ42×
4花管,注浆材料采用水泥浆,浆液水灰比为0.5~1.0,注浆初压0.6~1.0Mpa,终压2~2.5Mpa,浆液水灰比、注浆压力最终由现场试验确定。
施工时沿隧道纵向开挖轮廓线向外以设计外插角用风枪钻孔插小导管,对开挖面及5m范围内喷射5~10cm混凝土进行封闭,采用水泥药卷封堵注浆管与钻孔之间的空隙,开始注浆,压力由小到大至1.0Mpa,稳压3min,流量计显示注浆量较小时结束注浆后,迅速用水泥药卷封堵注浆管口。
由两侧对称向拱顶进行,自下而上逐孔注浆。
施工工艺详见《超前小导管注浆预支护施工工艺流程图》。
超前小导管注浆预支护施工工艺流程图
4、中空注浆锚杆施工
中空注浆锚杆适用于S2、S3、S4型衬砌断面,采用风动凿岩机配合锚杆台车钻孔,用高压风吹净孔内岩屑,插入装好锚头的锚杆,安装止浆塞、垫板、螺母,杆体安装后用注浆机将早强水泥砂浆注入锚孔。
注浆达到要求后再注入锚固浆液。
锚杆按梅花形布置,原则上沿径向设置,并适当考虑与岩层层面的关系。
在安装锚杆垫板时应确保垫板与锚杆垂直,并与初喷砼面密贴紧压。
施工工艺详见《中空注浆锚杆施工工艺流程图》。
中空注浆锚杆施工工艺流程图
5、型钢钢架及格栅钢架施工方法
型钢支护适用于S2、S3型衬砌,格栅钢架适用于S4型衬砌,型钢及格栅钢架在钢筋加工场分段加工制作。
锚杆完成并挂网后喷一层混凝土后,用高强螺栓通过M18螺栓连接安装,并与锚杆焊接成整体。
格栅钢架沿隧道纵向用Ф20钢筋连接,连接筋环向间距为90cm。
钢架架设施工工艺详见《钢架架设施工工艺流程图》。
6、钢筋网挂设
钢筋网采用双层钢筋,外层初喷2cm厚喷射砼后设置,内层设置于钢架内面,并与锚杆钢架焊接,钢筋网仅设于布置径向锚杆部分。
钢筋网清污除锈后现场预点焊成网片,在围岩表面喷射一层混凝土后,随受喷面起伏铺设,钢筋网与锚杆联结牢固,喷射混凝土时不产生晃动。
7、喷射混凝土施工方法
清理待喷面并保持待喷面湿润,采用泵式喷射机湿式喷射混凝土,喷头与受喷面保持垂直,距离以1.5~2.0m为宜。
受喷面被钢筋网覆盖时,将喷头稍加倾斜,但不小于70°
。
喷射路线自下而上,呈“S”形运动。
施工工艺详见《喷射混凝土施工工艺流程图》。
钢架架设施工工艺流程图
喷射混凝土施工工艺流程图
喷射砼厚度控制:
①测量控制:
通过测量放样检查开挖轮廓线是否符合设计规范要求,不允许有欠挖;
②埋设检测标识:
预先在岩壁上埋设钢筋棍等检测标,喷射前后的长度差值即为喷射厚度;
③钻心检测喷射砼厚度。
(五)隧道防排水施工方法
1、施工缝、伸缩缝及沉降缝防水施工方法
全隧道采用
型施工缝、沉降缝、伸缩缝。
沉降缝、变形缝间隔56m设置一道,在衬砌结构变化处增设变形缝。
沉降缝、伸缩缝中的橡胶止水带用钢筋卡固定,钢筋卡间距不得大于50cm。
施工缝按平均8m设一道,缝中设置遇水膨胀止水条,其抗水压能力≥2.5Mpa,在先浇端的主筋上焊接悬臂筋固定挡头板和外侧止水带;
止水带置于挡头板中间,挡头板用方木和钢筋固定且位于轴线法向的同一平面上。
在主筋上焊止水带钢筋夹,用铁丝和钢筋将止水带与钢筋夹固定。
止水条及排水止水槽均采用木条预留。
2、隧道衬砌防排水施工方法
明洞段竖向盲沟采用φ116HDPE单壁打孔波纹管,设置间距为5m,竖向盲沟与横向泄水管采用二通管连接,洞身环向排水管、横向引水管及纵向排水管采用HDPE打孔波纹管,引水管间隔25m一道,将水引入两侧水沟,横向排水管与隧道纵向排水管相接,纵向排水管全线贯通。
环向排水管原则上在渗漏水较集中处铺设,间距为5m,施工中可根据地下水实际情况作适当调整,但数量只能增多不能减少。
环向排水管沿岩面环向布设,由φ116HDPE单壁打孔波纹管外裹两层400g/m2土工布组成。
S1型明洞衬砌外层设置土工布与PVC-P防水板、土工布组成的防水层,在拱墙交合处设置50×
50cm的水平向盲沟,水平盲沟与墙部间隔5m设置的竖向盲沟相连通,竖向盲沟与墙底设置的泄水管相连,将衬砌背后水引入侧沟排走。
在S1型衬砌后回填土上设置一层厚50cm的粘土隔水层,让水顺回填土坡面流入天然沟内排走。
洞内在初期支护与二次支护间敷设400g/m2土工布和PVC-P防水板组成的防水层,同时模筑砼的抗渗等级大于1Mpa。
防水板施工先在洞外拼接,接缝采用热熔焊接法进行连接,防水板间搭接宽度为60~80mm,焊缝宽度不小于25mm,采用架管组合成防水板挂设支架,按规范和设计要求铺设土工布排水滤层和防水板,混凝土的抗渗等级必须符合设计要求,施工工艺详见《隧道防水层施工工艺流程图》。
隧道防水层施工工艺流程图
3、隧道洞内施工排水施工方法
因本隧道从进口单向掘进顺坡施工,故在距边墙基脚1.5m处设临时顺坡排水沟使水自然流出。
边沟与衬砌同时完成,洞内的临时排水孔,采用排水管将水引入边沟,排水孔间距和排水管的坡度按设计要求设置。
(六)隧道二次衬砌施工方法
1、仰拱、铺底、边沟及电缆沟施工方法
采取仰拱超前二次衬砌施工,仰拱施工采用左右分幅浇筑,仰拱断面开挖后立即检查并浇筑混凝土;
铺底前清除虚渣、杂物及排除积水,浇筑铺底混凝土时,严格控制其顶面标高和横坡坡度,同时注意左右幅横向连接筋的预埋;
边沟与电缆沟混凝土一同施工,沟盖板集中预制,人工安装,安装时铺设平稳,无晃动或吊空,边缘整齐,两端与沟壁的缝隙用砂浆填平。
仰拱应在二次衬砌前施作,并严禁在松方上施工。
2、隧道二次衬砌施工方法
隧道二次衬砌在各测试项目的位移速率明显收敛,围岩基本稳定;
已产生的各项位移已达预计总位移量的80%~90%;
周边位移速率小于0.10~0.2mm/d,或拱部下沉速率小于0.07~0.15mm/d时进行。
钢筋在加工场加工、衬砌工作面绑扎与焊接,二次衬砌混凝土采用整体式液压钢模衬砌台车立模浇筑,每次浇筑长度为10m。
混凝土在搅拌站集中拌制,混凝土输送车运输,泵送入模。
边墙用插入式振捣器振捣,拱部采用附着式振动器振捣。
混凝土面超过拱顶时,将混凝土泵管出口埋于混凝土面以下,保证拱顶所有空间能填满、填实;
浇筑时从两侧拱脚向拱顶对称连续进行。
施工工艺详见《隧道二次衬砌施工工艺流程图》。
隧道二次衬砌施工工艺流程图
3、隧道回填施工方法
边墙和拱部的超挖部分用喷射混凝土填补圆顺;
边拱墙普遍存在超挖时,则增加二次衬砌厚度,采用同级混凝土进行浇筑回填;
二次衬砌施工时在顶板预留三个注浆孔,待衬砌混凝土初凝后,压注单液水泥净浆充填拱顶板后的空隙。
(七)隧道洞内路面工程施工方法
路面混凝土采用摊铺机摊铺。
混凝土按一定的松铺厚度由自卸汽车直接分摊;
摊铺机配套的排式振捣机进行均匀振捣,不平处由人工铲除或补平;
先按“前进振动,后退静滚”作业2~3遍后,再进行“前后静滚”整平作业;
最后用3.0~5.0m刮尺进行密实饰面,砂浆层厚度不大于2cm;
采用湿砂覆盖养生。
施工工艺详见《洞内混凝土路面施工工艺流程图》。
洞内混凝土路面施工工艺流程图
(八)隧道通风除尘措施
1、空气质量与卫生标准
(1)坑道内氧气含量不小于空气体积的20%,NO2不得大于0.5%。
(2)坑道空气中有害气体最大允许值:
一氧化碳最高允许浓度为30mg/m3,在特殊情况下,短暂作业可予放宽,作业时间在0.5h以内的100mg/m3,如为反复作业,两次作业时间应间隔2h以上,否则按连续计算;
氮氧化物(换算成NO2)为5mg/m3以下。
(3)通风风量要求,每人需供给的新鲜空气一般坑道为1.5m3/min。
(4)洞内气温不超过28℃。
(5)风速要求:
全断面开挖时不应小于0.15m/s,坑道内不应小于0.25m/s,但均不应大于2.0m/s。
2、施工防尘
(1)隧道在整个施工过程中,作业环境粉尘允许含量:
空气中含游离二氧化硅在10%以上时,不得超过2mg/m3,含游离二氧化硅在10%以下时,不超过10mg/m3,水泥粉尘则不超过6mg/m3。
(2)隧道施工中,采取综合防尘措施,确保隧道施工中粉尘浓度在允许值以下。
为达到防尘目的,钻眼作业必须采用湿式凿岩方式;
喷射混凝土采用湿喷机械及工艺;
放炮后必须喷雾、洒水。
出渣前,用水淋湿全部渣和附近岩壁;
在新鲜空气中连续经过几个工作面时,两工作面和混合式通风系统中两组风管交错的距离间,根据防尘效果,适当增设喷雾器,净化风流中的粉尘。
3、有害气体和可燃性气体的防护
(1)施工期间洞内任何部位和工作面处,空气中的有害气体和可溶性气体的浓度,均不得超过规定允许浓度和要求。
(2)严格禁止将任何汽油动力设备置于隧道内或在隧道中使用;
任何情况下都不允许将汽油运到洞内。
三、隧道控制测量与监控量测
(一)隧道控制测量
隧道洞外控制复测采用高精度的全站仪,高程采用三等水准进行复测;
隧道内导线按等边直伸导线布置,形成导线网,采用二等导线测角精度进行施测,平均边长600m;
洞内、洞外、高程按三等水准要求施测。
施工测量采用经纬仪延伸与激光导向相结合。
隧道每进尺50~100m,由项目精测队测量班根据业主测量的结果进行洞内导线延伸,必须联测三个以上同等级控制点。
洞内首级控制测量采用TC702全站仪及配套件。
测角精度1秒,测距2~2PPM。
NI005A水准仪和配套的水准尺,精度±
0.5mm/km并按规定送检,合格后使用。
(二)隧道监控量测
1、隧道监控量测项目
详见《隧道监控量测断面与频率表》。
2、隧道监控量测作业
(1)观察洞内工作面状态、围岩变形、围岩风化变质情况、节理裂隙、断层分布和形态、地下水情况,对已施工区段观察喷射混凝土、锚杆、钢架的状况,每天至少进行一次,对洞外的洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰坡的稳定以及地表水渗透等进行观察。
(2)拱顶下沉和水平收敛量测断面的间距为:
Ⅲ类围岩不大于25m;
Ⅱ类小于20m。
围岩变化处适当加密,在各类围岩的起始地段增设拱顶下沉测点1~2个,水平收敛1~2对。
当发生较大涌水时,Ⅱ、Ⅲ类围岩量测断面的间距缩小至5~10m。
各测点尽量靠近工作面埋设,在下次爆破循环前获得初始读数,初读数在开挖后12h内读取,并在下一循环开挖前必须完成初期变形值的读数。
在地质良好全断面法施工地段,设一条水平测线;
在台阶法施工地段,在拱腰和边墙部位各设一条水平收敛量测线。
拱顶下沉量测与净空水平收敛量测在同一量测断面内进行。
在地质条件复杂、下沉量大或偏压明显地段,除量测拱顶下沉外,应量测拱腰下沉及基底隆起量。
详见《隧道监控量测布置示意图》。
(3)在可能产生地表塌陷处设置观测点。
在预计破裂面以外3~4倍洞径处设水准基点,作为各观测点高程测量的基准,从而计算出各观测点的下沉量;
地表下沉量测从开挖面前方H+h(隧道埋置深度+隧道高度)处开始,直到衬砌结构封闭、下沉基本停止时为止。
量测作业