梓山隧道锚固桩施工方案.docx

1、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

2、.1地质情况 梓山隧道进口里程DK63+577，明洞起始里程DK63596，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根型锚固桩和2根型锚固桩。型锚固桩截面为2.5m2.25m；型锚固桩截面为2.5m2.5m 。型锚固桩桩长自洞口分别为18m（1根

3、）、25m（1根），型锚固桩桩长自洞口分别为21m（1根）、26m（1根）。型锚固桩采用C35钢筋混凝土现浇，采用单层配受力筋，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2-3 m范围采用喷锚网防护，锚杆采用22砂浆锚杆，L6m, 间距1.51.5m，梅花形布置；喷射混凝土采用10cm厚C25网喷混凝土，钢筋采用8，网格2525cm。 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）2.252.52.252.52.52.52.52.5桩中心距明洞中心距离（cm）859.8859.88

4、59.8859.8桩长（m）18252126桩对应的线路里程DK63+607DK63+607DK63+612DK63+6123.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1C35钢筋混凝土m3101.25钢筋 其中：HPB235kg1706.248 HRB335kg4818.5312C35钢筋混凝土m3140.625钢筋 其中：HPB235kg2384.481 HRB335kg6713.4593C35钢筋混凝土m3131.25钢筋 其中：HPB235kg2051.954 HRB335kg9350.894C35钢筋混凝土m3162.5钢筋 其中：HPB235kg2549.128

5、 HRB335kg11598.7C35钢筋混凝土合计m3535.625钢筋HPB235合计kg8691.811钢筋 HRB335合计kg32481.584.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

6、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

7、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

8、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，

9、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15-20cm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

10、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=1.711.2，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

11、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100mm50mm2断面尺寸不小于设

12、计尺寸6处尺量孔上、中、下三个断面纵、横3孔底高程50mm1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

13、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5mm15点用钢尺量3钢筋骨架直径20mm15点用钢尺量4箍筋间距20mm20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

14、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3 mm，分节长度1-2 m，最下端一节长5 m。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

15、，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100 m3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

16、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*

17、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1.2 kg/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 q1.0-1.21.2-2.52.5-3.5W最小抵抗线，m 。炮眼深取0.8 m，装药深0.2 m，则抵抗线W=0.7m 。以3#、4#桩为例， 有一个临空面时，Q=0.3311.20.73=0.136kg有二个临空面时，Q=0.3311.20.830.73=0.112kg（2）有水，采用乳化炸药有一个临空

18、面时，Q=0.331.051.20.73=0.142kg有二个临空面时，Q=0.331.051.20.830.73=0.118kg1#，2#锚固桩炮眼直径取32mm，眼距75cm,排距67.5 cm，炮眼平面布置见下图： 图5-4 1#、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75 cm,排距75cm，炮眼平面布置见下图： 图5-5 3#、4#锚固桩炮眼布置示意图（开挖软石）炮眼装药量见下表： 表5-4 3#、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110.1360.1360.

19、1420.142开挖软石,炮眼深度0.8m280.1120.8960.1180.944总和91.0321.086表5-5 1#、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110.1250.1250.1310.131开挖软石,炮眼深度0.8m280.1030.8240.1090.872总和90.9491.0035.4.2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

20、表选用，本文中1#、2#桩取为1.9kg/m3，3#、4#桩取为2 kg/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q1.0-1.21.2-2.52.5-3.5W最小抵抗线，m 。炮眼深取0.6 m，装药深0.2 m，则抵抗线W=0.5m 。以3#、4#桩为例， 有一个临空面时，Q=0.33120.53=0.082kg有二个临空面时，Q=0.33120.830.53=0.068kg（2）有水，采用乳化炸药有一个临空面时，Q=0.331.0520.53=0.087kg有二个临空面时，Q=0.331.0520.830.53=0.072kg1#，2#锚固桩炮眼直径取32mm

21、，眼距 66.67cm,排距60cm，炮眼平面布置见下图：图5-6 1#、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5-7 3#、4#锚固桩炮眼示意图（开挖次坚石）炮眼装药量见下表表5-7 3#、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140.0820.3280.0870.348开挖次坚石，炮眼深度0.6m2120.0680.8160.0720.864总和161.1441.212表5-8 1#、2#锚固桩装药量表（开挖次

22、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140.0780.3120.0820.328开挖次坚石，炮眼深度0.6m2120.0650.780.0680.816总和161.0921.144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；

23、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

24、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=13.8 m3/min(2)按爆发工作量计算：Q=（7.8/t）*(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；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=13.8 m3/min 选用1台J

25、F41-2型轴流式通风机，风量75-112 m3/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0.15 m/s，最高风速不高于6.0 m/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

26、注1锚固桩开挖地下钻孔工82爆破工33砼工浇捣工104出碴工65地面卷扬机工46出碴工47钢筋制安钢筋工68电焊工39砼浇筑砼工浇捣工1210辅助工压风机工211电工212木工413汽车司机714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42电动空压机135kw.20m3台13移动式柴油空压机3m3台14凿岩机YT-25台65电焊机21kw台26水泵BQW-2台47自卸车东风5t台38风管300mm塑料风管m1009钢筋弯曲机BSQ6-GW50台210钢筋切断机GQ40台111轴流风机JF41-2台112电动卷扬机2t台413砼

27、搅拌车6m3台414砼喷射机961型台215砼振捣器15KW台216砼搅拌机500L台117柴油发电机250KW台118吊车20t台17.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。