隧道三台阶开挖施工方案.docx
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隧道三台阶开挖施工方案
新建漳州港尾铁路站前工程
亭仔岭隧道三台阶开挖
施工专项方案
中铁
编制:
审核:
审批:
中铁电气化局集团有限公司新建漳州港尾铁路工程指挥部
二◦一四年六月
一、概述-1-
二、编制依据-1-
三、施工设备投入情况-1-
3.1机械设备-1-
3.2测量仪器-2-
四、施工方案-2-
4.1施工工艺-2-
4.2施工方法及步骤-2-
五、施工要求-6-
六、质量控制-8-
七、安全及环保要求-8-
八、质量、安全、文明生产措施-9-
8.1质量的保证措施-9-
8.2安全保证措施-9-
8.3文明施工措施-10-
8.4环境保护措施-10-
一、概述
为保证隧道施工安全、提高施工质量,在隧道施工中,对工程水文地质复杂,可变性大的隧道采用了三台阶七步开挖法施工,该开挖工法特点如下:
1.1施工空间大,方便机械化施工,可以多作业面平行作业。
部分软岩或土质地段可以采用挖掘机直接开挖,工效较高;
1.2在地质条件发生变化时,便于灵活、及时地转换施工工序,调整施工方法;
1.3适应不同跨度和多种断面形式,初期支护工序操作便捷;
1.4在台阶法开挖的基础上,预留核心土,左右侧错开开挖,利于开挖面稳定;
1.5当围岩变形较大或突变时在保证安全和满足净空要求的前提下,可尽快调整闭合时间。
二、编制依据
2.1漳州港尾铁路工程招投标文件;
2.2港尾施隧参02;
2.3铁路隧道工程施工质量验收标准TB10415-2003;
2.4铁路隧道工程施工技术指南(铁建设[2010]241号);
2.5铁建设120号文;
2.6现行有关法规、标准、技术规范及环保方面的政策和法规。
三、施工设备投入情况
3.1机械设备
机械设备应结合隧道施工工期要求进行合理配置。
序号
名称
规格型号
数量
使用周期
备注
1
挖掘机
CAT150
r1台
洞身施工期
2
挖掘机
PC150
1台
洞身施工期
3
装载机
ZL50
1台
全施工期
侧卸
1台
全施工期
正铲
4
自卸汽车
15T
3台
全施工期
5
轻型汽车
工具车
1台
全施工期
临时运输
6
变压器
630KVA
1台
全施工期
7
抽水机
13KW
4台
全施工期
11
风动凿岩机
YT-28
20台
全施工期
3.2测量仪器
序
仪器设备名称
规格型号
单位
数量
检定状态
1
全站仪
莱卡TCR802
套
1
合格
2
水准仪
苏州一光DSZ2
台
1
合格
四、施工方案
4.1施工工艺
开挖按三台阶预留核心土法进行开挖。
施工工艺流程图(图1)
图1三台阶开挖法施工工艺流程
4.2施工方法及步骤
三台阶开挖法施工步骤见图
2,施工工序见图3,开挖透视图见图4
m
充填拱仰
拱
|3.3丄3.3.3.2
m:
位单
33335
图4开挖透视图
第1步上部弧形导坑开挖:
拱部超前支护后进行,环向开挖上部弧形导坑,预留核心土,核心土长度为3〜5m,宽度宜为隧道开挖宽度的1/3;开挖循环进尺不得超过0.8m,开挖后立即初喷4cm混凝土。
及时架设钢架、锚网系统,在钢架拱脚以上30cm高度处,紧贴钢架两侧边沿按下倾角20°打设锁脚锚杆,锁脚锚杆与钢架牢固焊接,复喷混凝土至设计厚度。
第2、3步左、右侧台阶开挖:
左、右侧台阶错开2〜3m开挖循环进尺不得超过0.8m,开挖后立即初喷4cm混凝土,及时接长钢架并进行喷、锚、网系统支护,在钢架墙脚以上30cm高度处,紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°打设锁脚锚杆,锁脚锚杆与钢架牢固焊接,复喷混凝土至设计厚度。
第4、5步左、右侧台阶开挖:
左、右侧台阶错开2〜3m开挖循环进尺不得超过0.8m,开挖后立即初喷4cm混凝土,及时接长钢架并进行喷、锚、网系统支护,接长钢架,在钢架墙脚以上30cm高度处,紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°打设锁脚锚杆,锁脚锚杆与钢架牢固焊接,复喷混凝土至设计厚度。
第6步预留核心土开挖:
预留核心土开挖进尺阶与循环进尺相一致。
第7步隧底开挖:
每循环开挖长度宜为2~3m,开挖后及时施做仰拱初期支护,完成两个隧底开挖、支护循环后,及时施做仰拱,仰拱分段长度为6m
五、施工要求
1、隧道进洞前要做好洞顶及洞口防排水系统。
防止地表水及施工用水下渗,影响结构安全。
2、三台阶七步开挖法施工应做好工序衔接。
工序安排应当紧凑,尽量减少围岩暴露时间,避免因长时间暴露引起围岩失稳。
3、初期支护应及时封闭成环,全断面初期支护闭合时间宜控制在15d
左右,有条件时应尽量缩短闭合时间
4•仰拱应超前施做,仰拱距上台阶开挖工作面控制在35m铺设防水板、二次衬砌等后续工作应及时进行;
5、在满足作业空间和台阶稳定的前提下,尽量缩短台阶长度,核心土长度应控制在5m宽度宜为隧道开挖宽度的1/3。
6、三台阶七步开挖法施工应控制开挖长度,根据围岩地质情况,合理确定循环进尺,开挖后立即初喷4m混凝土,以减少围岩暴露时间。
7、严格按设计要求施做超前支护,控制好超前支护外插角,严格注浆工艺加固地层,保证隧道开挖在超前支护的保护下施工。
8中、下台阶左、右侧开挖应错开,严禁对开,左右侧错开距离宜为
2~3m)
9、钢架应严格按设计及规范要求加工制作和架设。
钢架应架设在坚实
基面上,严禁拱(墙)脚悬空或采用虚渣回填。
钢架应与锁脚锚杆焊接牢固。
10、隧道超挖部位必须回填密实,严禁初期支护背后存在空洞。
必要时初期支护背后应进行充填注浆,保证初期支护与围岩密贴。
11、加强监控量测工作,根据量测结果,及时调整支护参数,确定二次衬砌施做时间,进行信息化施工管理。
12、完善洞内临时防排水系统,严禁积水浸泡拱(墙)脚及施工现场漫流,防止基底承载力降低。
当底层含水量大时,上台阶开挖工作面附近宜开挖横向水沟,将水引至隧道中部或两侧排水沟排出洞外。
出口为反坡施工,应设置密集集水箱将水集中抽排。
13、隧道开挖应严格控制欠挖,拱脚和墙脚1m范围内严禁欠挖,拱部平均线性超挖不得大于10cm最大超挖不得大于15cm,拱墙平均线性超挖不得大于10cm仰拱和隧底最大超挖不得大于25cm
14、当围岩不稳定时,施工中应减少下部开挖时对上部围岩和支护的
扰动,下部断面应在上部断面喷射混凝土强度到达70%以上时开挖。
15、隧道开挖进尺必须严格依据铁建设120号文件进行施工:
①V级围
岩每循环开挖进尺长度上台阶不应大于1榀钢架间距,W级围岩每循环开
挖进尺长度上台阶不应大于2榀钢架间距;②边墙每循环开挖支护不得大于2榀钢架间距;③仰拱每循环开挖进尺不得大于3m④隧道开挖后初期
支护应及时施作并封闭成环。
16、严格控制安全步距:
仰拱距掌子面距离不得大于35米;二衬距掌子面距离不得大于70米
六、质量控制
1、每一步支护前,都应进行围岩量测,确定围岩的稳定性并指导下一循环施工。
2、隧道开挖时严禁欠挖,当围岩完整、石质坚硬时,方允许岩石个别
突出部分(每1n2不大于0.1m2)侵入衬砌,整体式衬砌应小于10cm其他衬砌不应大于5cm,拱脚和墙角以上1m内断面严禁欠挖。
3.允许超挖值如下表(单位cm):
开挖部位
围岩级别
V
拱部
平均线性超挖
15
10
取大超挖
25
15
边墙线性超挖
10
10
仰拱、隧底
平均线性超挖
10
取大超挖
25
七、安全及环保要求
1、专人指挥机械装渣出渣保证安全。
2、洞内施工人员必须佩带好安全帽,洞口应有专人进行进洞人员登记。
3、爆破作业时,安全地点至爆破工作面的距离不应小于200m
4、施工独头掘进长度超过150m时,应采取机械通风,确保洞内每人供应3n3/min的新鲜空气。
5、便道及施工现场要注意撒水防尘,减少对周围环境的破坏。
6、隧道施工作业地段必须保证足够的照明。
不安全因素较大的地段应加大照度。
在主要交通道路、洞内抽水机站应设置安全照明,漏电地段照