梓山隧道锚固桩施工方案.docx
《梓山隧道锚固桩施工方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《梓山隧道锚固桩施工方案.docx（35页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
梓山隧道锚固桩施工方案
赣龙铁路扩能改造工程GL-1标
梓山隧道进口锚固桩专项施工方案
编制：
复核：
项目总工：
项目经理：
指挥部总工：
指挥长：
中铁二十五局
赣龙铁路GL-1标工程指挥部
二0一0年十二月二十九日
11安全事故紧急处理预案…………………………………………………………………………………32
附护壁设计图
附录梓山隧道进口锚固桩施工计划进度表
梓山隧道进口锚固桩专项施工方案
1.编制依据
梓山隧道设计图
铁路路基施工规范
铁路混凝土与砌体工程施工规范
铁路路基工程施工质量验收标准
铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准
路基工程预算定额
铁路工程施工技术安全规程
铁路工程施工污水处理技术规程
爆破安全规程
建设工程安全生产管理条例
2.地质及工程概况
2.1地质情况
梓山隧道进口里程DK63+577，明洞起始里程DK63＋596，明暗分界里程DK63+612，此段锚固桩处于第四系残坡积层粗角砾土上，地段表层为粉质黏土，中部为粗角砾土，下部为全风化和强风化砂岩。
2.2工程概况
赣龙铁路梓山隧道位于江西省赣州市于都县梓山镇内，为I级双线铁路隧道，是赣龙铁路重点控制工程之一。
隧道进口穿一坍滑体边缘，为防止隧道在施工时滑体坍塌及边仰坡失稳，确保洞口结构的稳定及施工安全，设计于洞口左右侧仰坡外设置4根锚固桩加固地层。
其中包括2根Ⅰ型锚固桩和2根Ⅱ型锚固桩。
Ⅰ型锚固桩截面为2.5m×2.25m；Ⅱ型锚固桩截面为2.5m×2.5m。
Ⅰ型锚固桩桩长自洞口分别为18m（1根）、25m（1根），Ⅱ型锚固桩桩长自洞口分别为21m（1根）、26m（1根）。
Ⅰ型锚固桩采用C35钢筋混凝土现浇，采用单层配受力筋，Ⅱ型锚固桩采用C35钢筋混凝土现浇，采用L型配受力筋。
桩间采用喷锚网防护，隧道进暗洞前应对拱顶开挖线外2-3m范围采用喷锚网防护，锚杆采用Ф22砂浆锚杆，L—6m,间距1.5×1.5m，梅花形布置；喷射混凝土采用10cm厚C25网喷混凝土，钢筋采用Ф8，网格25×25cm。
4根桩布设位置如下表：
表2-1锚固桩布设位置及尺寸参数
桩编号
1号桩
2号桩
3号桩
4号桩
桩截面宽×长（m）
2.25×2.5
2.25×2.5
2.5×2.5
2.5×2.5
桩中心距明洞中心距离（cm）
859.8
859.8
859.8
859.8
桩长（m）
18
25
21
26
桩对应的线路里程
DK63+607
DK63+607
DK63+612
DK63+612
3.主要工程数量
表3-1主要工程材料表
桩号
项目名称
单位
数量
备注
1
C35钢筋混凝土
m3
101.25
钢筋其中：
HPB235
kg
1706.248
HRB335
kg
4818.531
2
C35钢筋混凝土
m3
140.625
钢筋其中：
HPB235
kg
2384.481
HRB335
kg
6713.459
3
C35钢筋混凝土
m3
131.25
钢筋其中：
HPB235
kg
2051.954
HRB335
kg
9350.89
4
C35钢筋混凝土
m3
162.5
钢筋其中：
HPB235
kg
2549.128
HRB335
kg
11598.7
C35钢筋混凝土合计
m3
535.625
钢筋HPB235合计
kg
8691.811
钢筋HRB335合计
kg
32481.58
4.施工方案
（1）桩孔取间隔跳跃式开挖，1#、4#桩施工完后，再施工2#、3#桩。
（2）孔内普通土、硬土人工用锹、镐挖掘，软石、次坚石采用风动凿岩机钻孔，浅孔爆破开挖，桩护壁采用C15钢筋混凝土现浇，厚度30cm。
卷扬机配合吊斗出碴。
桩身钢筋在钢筋加工场地加工制作完成，人工配合吊车吊装。
锁口、护壁混凝土每次浇注数量不大，采用搅拌机拌制，卷扬机配合吊斗输送到位，插入式振动器捣固；桩身混凝土数量较大，混凝土拌合站拌制，无水时采用导管连续浇筑桩身混凝土，插入式振动器捣固。
有水时导管法灌注水下混凝土。
混凝土水平运输采用机动翻斗车及砼搅拌运输车。
（3）桩孔内采用汇水坑集水，高扬程水泵抽水。
（4）桩孔深超过7m时，井内采用轴流式风机压入送风；井内照明采用工作矿灯，使用12伏的安全电压。
（5）锚固桩施工计划62天全部完成。
后附梓山隧道进口锚固桩施工计划进度表。
5.施工工艺及方法
5.1桩身开挖的准备工作
（1）现场核对设计,按设计测定桩位,进行施工放样。
放样时要根据工地具体情况和施工可能发生的误差，每边较设计尺寸略大一些（一般为5cm），然后整平孔口场地。
（2）在井口上竖井架或摇头扒杆出碴、进料、起吊高度应高出井口3m以上，搭设临时风雨棚，做好井口排水沟。
（3）备置起吊用料斗或特制的活底箱、桶及2t卷杨机。
（4）配备井内用低压照明、发电机和变配电设备、爆破器材、通讯设备及管路和安装材料。
（5）当井内有地下水时,还应配备抽水机。
5.2挖孔
（1）清顺滑体坡面,铲除陡坡,陡坎壁,填塞裂缝,设置截水沟减少地表水下渗；在桩施工范围,应大致整平地面,靠山一侧刷出宽度不小于2m的平台,另一侧如系弃碴或松散滑体,即应填平夯实,避免对桩产生侧压。
（2）清除桩位处软土层及地表附着物、平整场地。
先开挖桩顶以上土石方，形成工作面，四周设置好防排水沟。
施测桩孔十字线，确定桩孔准确位置，设置护桩，安装提升设备，布置好出土道路，通风设施。
机具材料距桩孔应有一定距离，避免增加孔壁压力影响施工。
（3）放线定位，开挖桩孔。
锚固桩（从隧道进口明洞方向看）正面长度为2.5m,宽度为2.25m。
灌注钢筋混凝土锁口时，以防止地面坍塌，锁口高出地面20cm，厚30cm。
（4）将控制桩孔的骑马桩及高程点设置于锁口混凝土上，以便随挖随检查。
挖孔中，经常检查桩身净空尺寸和平面位置。
桩孔垂直度不得大于孔深的1％，截面尺寸不得小于桩身设计断面尺寸加护壁厚度。
（5）挖孔时按设计采用厚30cm，C15钢筋混凝土进行孔壁支护，护壁节长1.0m，土石分界和滑动面处不能分节。
滑动面处的护避应予以加强，承受较大推力的护壁的混凝土根据具体情况增加钢筋。
（6）在围岩松软、破碎和有滑动面的节段，应在护壁内顺滑动方向用临时横撑加强支护，并经常观察其受力情况，及时进行加固。
当发现横撑受力变形、破损或失效时，孔下施工人员必须立即撤离。
（7）护壁模板采用组合钢模，边角处辅以5cm木模，模板间以U型卡、钩头螺栓连接。
混凝土浇注时，两对向模板间Ф15-20cm的圆木横撑支护。
每节护壁模板的最上一块为活动板，混凝土人工堵塞插捣密实。
（8）孔内的普通土、硬土人工用锹、镐挖掘，软石、次坚石采用浅孔松动爆破开挖。
人工装碴至吊斗内，卷扬机提升，自卸汽车运到梓山隧道弃碴场。
（9）卷扬机提升吊斗时，为防止石碴掉落伤人，根据现场情况，可采取以下2种方案（从中选择其一）来解决：
1.作业人员通过爬梯进入井下，在出碴筒吊装作业时，避至可移动式钢制避人钢架棚内，以防石碴掉落伤人。
2.在锚固桩竖井壁间隔10m高度设置一个避人洞，其尺寸为长×深×高=1.7×1×1.2，在出碴筒吊装作业时，井内安排3名人员装碴，且筒内石碴不能装得太满，起吊前，全部人员通过爬梯进入避人洞内，防止石块或出碴筒坠落造成事故。
（10）开挖应在上一节护壁砼终凝后进行，护壁砼模板的支撑可于灌注后24h拆除。
爆破前，护壁混凝土强度应达到2.5Mpa以上，为提高护壁砼强度，可于砼中掺加早强剂，达到2.5Mpa的强度由试验室试验给定。
爆破后，应迅速排除孔内有毒气体，检测合格后方可继续作业。
（11）桩孔内地下水及岩体裂缝采用在角部设汇水井，水泵抽水至污水处理池，合格后排入附近沟渠。
水量大时，采用大功率、高扬程水泵抽水，并对四周围岩采用横向锚杆，挂钢筋网喷砼加强支护。
（12）挖孔至设计高程后，孔底应不积水，并应进行孔底处理，做到平整，无松碴等软层；当地质情况与设计不符时，应会同有关单位妥善处理。
（13）挖孔（每孔）每班人员配置：
钻孔工2人；爆破工1人；木工2人；砼工浇捣工5人；翻斗车司机1人；卷扬机工1人；普工4人。
（14）检验标准及方法
表5-1桩孔中心位置、断面尺寸、孔底高程、桩孔垂直度允许偏差及检验方法
序号
项目
允许偏差
施工单位检查数量
检验方法
1
中心位置
纵向±100mm
纵1处，横1处
经纬仪、尺量
横向
﹢100mm
﹣50mm
2
断面尺寸
不小于设计尺寸
6处
尺量孔上、中、下三个断面纵、横
3
孔底高程
±50mm
1点
水准仪、尺量
4
桩孔垂直度
1%
1处
吊线、尺量
5.3钢筋骨架制作与安放
（1）钢筋在作业队驻地的钢筋加工场地制作，用汽车或架子车运至现场，人工配合吊车吊装。
绑扎钢筋时，先下四角的主筋及架立筋，并将主筋与预先埋设在护壁上的钢筋头（每2m一道）绑扎或焊接牢固，按设计间距将箍筋固定于四角主筋上，之后按设计将纵向主筋单根或3根一束下至孔内，绑扎顺序先外圈定位筋，后内圈排筋。
（2）纵向主筋接头采用双面搭接焊，搭接长度不小于5d，位于同一截面内的钢筋接头不得超过50％，焊缝高度≥0.3d且不小于4mm,焊缝宽度≥0.7d且不小于8mm，接头错开距离不小于35d且≥50cm。
接头应先进行试焊并取样送检，试验合格后方可成批焊接。
成批焊接的接头每200个为一批（不足200个亦作为一批）切取6个试件进行质量检验，3个进行抗拉，3个进行冷弯，结果均应合格。
钢筋骨架绑扎后的顶面和底面标高应符合设计及验标要求。
（3）钢筋骨架检验标准
表5-2锚固桩钢筋骨架安装尺寸允许偏差及检验标准
序号
项目
允许偏差
施工单位检查数量
检验方法
1
钢筋骨架长度
±100mm
全验
用钢尺量
2
主筋间距
±5mm
15点
用钢尺量
3
钢筋骨架直径
±20mm
15点
用钢尺量
4
箍筋间距
±20mm
20点
用钢尺量
5
钢筋骨架垂直度
2%
全验
吊线尺量
下图为锚固桩出碴及砼浇注施工示意图
图5-1锚固桩出碴及砼浇注示意图
5.4桩身混凝土灌注
（1）混凝土由工地自动计量的混凝土搅拌站制备，砼搅拌运输车运输。
因桩孔较深在井口设置进料漏斗（漏斗搁置在钢管支架上），下接直径300mm、壁厚3mm、节长2-3m的导管，随混凝土浇注逐节取下导管，直至混凝土浇注完毕。
浇注的混凝土采用插入式振捣器逐层捣固密实。
（2）井内有水抽干困难时，可采用导管法灌注水下混凝土。
导管接头采用法兰盘连接，直径300mm，壁厚3mm，分节长度1-2m，最下端一节长5m。
导管使用前须进行水密，承压和接头抗拉试验。
（3）拌和机械除自动计量拌和站外，尚应配备1台500L的砼搅拌机。
并备用250kw的发电机1台，机动翻斗车2辆。
（4）试验室应在桩身砼灌注前，做出二种配合比，一种为普通砼，坍落度3-5cm，一种为水下砼，坍落度18-22cm。
（5）桩身混凝土的灌注应连续、完整，不得中断。
桩身混凝土每100m3制取试样一组，不足100m3亦须制取一组，试样在标准条件下进行养生，28天的抗压强度满足设计要求。
（6）灌注混凝土（每孔）人员配置：
木工2人；砼工浇捣工6人；翻斗车司机2人；普工6人。
（7）浇筑桩身混凝土应符合下列规定：
1.浇筑前，应检查断面净空，凿毛混凝土护壁。
2.钢筋宜预先绑扎成笼，可在桩孔内搭接，搭接接头不得设在土石分界和滑动面处。
3.当滑坡有滑动迹象或需加快施工进度时，宜采用速凝、早强混凝土。
（8）桩身混凝土强度达到设计要求后，应按有关规程、规范要求做桩身无损检测。
（9）锚固桩施工工艺流程图：
见下页
图5-2锚固桩施工工艺流程图
5.5浅孔松动爆破施工
桩孔内石方开挖采用浅孔松动爆破，为减轻爆破震动对其它桩孔的影响，采用塑料导爆非电雷管微差起爆系统，孔内延期起爆方法。
炸药选用：
无水时用2号岩石硝铵炸药，有水时用防水乳化炸药，孔内延期雷管按爆破设计选用1-4段非电毫秒延期雷管。
装同一段位雷管的炮眼间簇联，整个开挖断面的炮眼间并联，击发装置采用电容式起爆器起爆瞬发电雷管。
钻孔机具选用气腿式风动凿岩机。
附炮孔装药结构图
图5-3炮孔装药结构图
5.4.1浅孔爆破开挖软石
（1）无水，2#岩石硝铵炸药。
单孔装药量计算公式
Q=0.33*e*q*W3
式中：
e—与炸药性质有关的换算系数，2#岩石硝铵炸药取1.0；乳化炸药时取1.05；
q—单位岩石的耗药量，按下表选用，本文中1#、2#桩取为1.1kg/m3，3#、4#桩取为1.2kg/m3。
下表为岩石单位耗药量
表5-3岩石单位耗药量
岩石类别
软石
次坚石
坚石
单位耗药量q
1.0--1.2
1.2--2.5
2.5--3.5
W—最小抵抗线，m。
炮眼深取0.8m，装药深0.2m，则抵抗线W=0.7m。
以3#、4#桩为例，
有一个临空面时，Q=0.33×1×1.2×0.73=0.136kg
有二个临空面时，Q=0.33×1×1.2×0.83×0.73=0.112kg
（2）有水，采用乳化炸药
有一个临空面时，Q=0.33×1.05×1.2×0.73=0.142kg
有二个临空面时，Q=0.33×1.05×1.2×0.83×0.73=0.118kg
1#，2#锚固桩炮眼直径取32mm，眼距75cm,排距67.5cm，炮眼平面布置见下图：
图5-41#、2#锚固桩炮眼布置示意图（开挖软石）
3#，4#锚固桩炮眼直径取32mm，眼距75cm,排距75cm，炮眼平面布置见下图：
图5-53#、4#锚固桩炮眼布置示意图（开挖软石）
炮眼装药量见下表：
表5-43#、4#锚固桩装药量表（开挖软石）
炮孔号
个数
3#、4#桩装药量（kg）
备注
无水，2#岩石硝铵炸药
有水，乳化炸药
单孔
小计
单孔
小计
1
1
0.136
0.136
0.142
0.142
开挖软石,炮眼深度0.8m
2
8
0.112
0.896
0.118
0.944
总和
9
1.032
1.086
表5-51#、2#锚固桩装药量表（开挖软石）
炮孔号
个数
1#、2#桩装药量（kg）
备注
无水，2#岩石硝铵炸药
有水，乳化炸药
单孔
小计
单孔
小计
1
1
0.125
0.125
0.131
0.131
开挖软石,炮眼深度0.8m
2
8
0.103
0.824
0.109
0.872
总和
9
0.949
1.003
5.4.2浅孔爆破开挖次坚石
（1）无水，2#岩石硝铵炸药。
单孔装药量计算公式
Q=0.33*e*q*W3
式中：
e—与炸药性质有关的换算系数，2#岩石硝铵炸药取1.0；乳化炸药时取1.05；
q—单位岩石的耗药量，按下表选用，本文中1#、2#桩取为1.9kg/m3，3#、4#桩取为2kg/m3
表5-6岩石耗药量
岩石类别
软石
次坚石
坚石
单位耗药量q
1.0--1.2
1.2--2.5
2.5--3.5
W—最小抵抗线，m。
炮眼深取0.6m，装药深0.2m，则抵抗线W=0.5m。
以3#、4#桩为例，
有一个临空面时，Q=0.33×1×2×0.53=0.082kg
有二个临空面时，Q=0.33×1×2×0.83×0.53=0.068kg
（2）有水，采用乳化炸药
有一个临空面时，Q=0.33×1.05×2×0.53=0.087kg
有二个临空面时，Q=0.33×1.05×2×0.83×0.53=0.072kg
1#，2#锚固桩炮眼直径取32mm，眼距66.67cm,排距60cm，炮眼平面布置见下图：
图5-61#、2#锚固桩炮眼示意图（开挖次坚石）
3#，4#锚固桩炮眼直径取32mm，眼距66.67cm,排距66.67cm，炮眼平面布置见下图：
图5-73#、4#锚固桩炮眼示意图（开挖次坚石）
炮眼装药量见下表
表5-73#、4#锚固桩装药量表（开挖次坚石）
炮孔号
个数
3#、4#桩装药量（kg）
备注
无水，2#岩石硝铵炸药
有水，乳化炸药
单孔
小计
单孔
小计
1
4
0.082
0.328
0.087
0.348
开挖次坚石，炮眼深度0.6m
2
12
0.068
0.816
0.072
0.864
总和
16
1.144
1.212
表5-81#、2#锚固桩装药量表（开挖次坚石）
炮孔号
个数
1#、2#桩装药量（kg）
备注
无水，2#岩石硝铵炸药
有水，乳化炸药
单孔
小计
单孔
小计
1
4
0.078
0.312
0.082
0.328
开挖次坚石，炮眼深度0.6m
2
12
0.065
0.78
0.068
0.816
总和
16
1.092
1.144
钻孔：
采用气腿式风动凿岩机。
钻孔前，将炮眼周围的松动土石清除干净，每一炮眼打够深度后，要把眼内的石粉冲净和吹干，并临时遮盖，以便装药。
施工中，严禁在已爆炸后的残眼中继续钻孔。
装药：
在装药以前首先把炮眼内的石粉、泥浆除净。
然后，将炮眼口周围打扫干净。
装药粉时，用勺子或漏斗分几次装入。
每装一次时，用木炮棍或竹棍（直径2厘米，长度比炮眼深度长0.5米）轻轻压紧；并且随装随捣。
堵塞炮孔：
堵塞时，用一分粘土和三分粗砂混合而成。
混合料含水不应过湿，过干也不好。
在捣实中注意不捣坏导爆管。
起爆网络联结：
非电起爆系统微差起爆方法采用孔内延期方式。
同一段位的非电雷管簇联，整个爆破断面并联。
击发装置采用电容式起爆器起爆瞬发电雷管。
发生瞎炮按以下方法处理：
（1）如导爆管经检查未被击发传爆，可重新起爆。
（2）距瞎炮0.6m打一平行炮眼进行诱爆；但需注意岩层节理情况，在钻孔地点避免有连通瞎炮之裂纹。
（3）若能用木或竹制工具安全妥善地掏出堵塞物时，可重装起爆药包。
（4）采用水冲或风吹法处理盲炮。
5.6井内通风
桩孔开挖深超过7m时，采用轴流风机压入式通风。
井下作业通风设计：
（1）按同一时间内工作的最多人数计算：
Q=3*k*m
式中：
k——风量储备系数，取1.15；
m——同一时间内井内工作的最多人数，取4人
则Q=3*1.15*4=13.8m3/min
（2）按爆发工作量计算：
Q=（7.8/t）*Ф*（A*S2*L2*K）1/3
式中：
A—一次爆破所消耗的炸药量
S—桩孔断面积（m2）；
L—桩孔深度（m）；
t—爆破后通风时间，取为30min；
K—考虑桩孔淋水使炮烟浓度降低的系数，取1.0；
Ф—风管漏风系数，取1.0
则Q=7.8/30*1*（1.212*（2.5*2.25）2*262*1）1/3=7.7m3/min；取Q=13.8m3/min
选用1台JF41-2型轴流式通风机，风量75-112m3/min，可满足同时开挖3个桩孔的通风要求。
风管选用直径300mm的聚氯乙烯塑料风管，则
（13.8/（3.14*0.3*0.3/4））/60=3.3m/s
满足最低风速不低于0.15m/s，最高风速不高于6.0m/s的要求。
5.7井下照明
桩孔开挖深超过7m时，井下需接入电源照明。
电源采用12V的低压电源，照明灯具为矿灯。
6.劳动力及机械设备
6.1施工组织机构
项目经理：
梁金稳
总工程师:
王克舫
试验室：
肖得胜
测量队：
陈群君
安全部：
姜力文
物资部：
刘信风
经营部：
林国福
质检部：
林龙福
工程部：
陈艾东
副经理:
陈胜祥
6.2劳动力组合
劳 动 力 配 备
序号
工 种
人 数
备 注
1
锚固桩开
挖
地下
钻孔工
8
2
爆破工
3
3
砼工浇捣工
10
4
出碴工
6
5
地面
卷扬机工
4
6
出碴工
4
7
钢筋
制安
钢筋工
6
8
电焊工
3
9
砼浇筑
砼工浇捣工
12
10
辅
助
工
压风机工
2
11
电工
2
12
木工
4
13
汽车司机
7
14
普工
12
视施工进展增减
6.3主要进场机械设备
主要设备表
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
井 架
自制
座
4
2
电动空压机
135kw.20m3
台
1
3
移动式柴油空压机
3m3
台
1
4
凿岩机
YT-25
台
6
5
电焊机
21kw
台
2
6
水 泵
BQW-2
台
4
7
自卸车
东风5t
台
3
8
风 管
ф300mm塑料风管
m
100
9
钢筋弯曲机
BSQ6-GW50
台
2
10
钢筋切断机
GQ40
台
1
11
轴流风机
JF41-2
台
1
12
电动卷扬机
2t
台
4
13
砼搅拌车
6m3
台
4
14
砼喷射机
961型
台
2
15
砼振捣器
1．5KW
台
2
16
砼搅拌机
500L
台
1
17
柴油发电机
250KW
台
1
18
吊车
20t
台
1
7.安全保证措施
7.1安全管理组织机构
以本工程为对象，成立以常务副经理为组长，有关业务部门为组员的安全领导小组。
以交通安全、施工安全、人身安全、设备安全为主要目标，及时发现、解决出现的安全问题，消灭安全隐患，把不安全因素消灭在萌芽状态。
安全管理组织机构框图如下：
7.2施工现场的防护
1、工具必须放在吊斗内。
上班时先送工具后送人入井，下班时，先送人后吊工具出井。
工作人员上下井时，必须空手扶稳钢筋梯。
严禁借用起吊绳索或吊斗上下。
2、井口必须设专人值班看守防护，不准任何料具小石块落入井内伤人。
3、装料时，吊斗不能装的太满。
起吊架子、安全栅、绳索、滑轮、辘轳、机具等，每班操作前要认真检查，发现问题及时处理。
4、注意检查木支撑和已成护壁有无变形，如有问题，立即撤出工作人员，并报告项目部安质部门。
5、在距桩孔口1m范围内的地面上，不得堆放任何物资，防止落入孔中伤人。
升级会员 