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1、目 录第一章 施工组织方案3第一节 工程概况3一 工程简介3二 地形地貌3三 地层岩性及地质构造3四 水文地质条件4第二节 施工组织机构及施工平面布置4一 项目施工组织机构4二 施工队伍组织及工程任务划分4三 施工平面布置图5第三节 施工方案及方法7一 总体施工方案7二 隧道超前地质预报方法7三 洞口及明洞施工方法9四 隧道洞身开挖施工工艺和方法11五 隧道洞身支护施工方法23六 隧道防排水施工方法33七 仰拱及填充混凝土施工方法35八 隧道二次衬砌施工方法35九 砼路面施工38十 隧道装饰39十一 洞内附属工程施工40十二 隧道监控量测40十三 隧道施工辅助作业施工44第四节 各种地质灾害(
2、涌水、瓦斯气、溶洞)的预案49一 成立地质灾害应急指挥组织机构49二 涌水、突水、突泥、流沙处理方案50三 瓦斯等有害气体的检测方案60四 岩溶处理的施工方案61五 岩爆处理的施工方案64六 软弱变形围岩的处理方案66七 塌方处理方案67八 断层地段施工的处理方案68第五节 隧道施工测量的控制68一 控制测量69二 施工测量70第六节 施工特点及工期控制71一 施工特点71二 工期控制71第七节 施工进度安排76一 开挖进度指标分析76二 衬砌施工进度指标分析77三 施工进度安排77第八节 投入本工程的主要机械设备79第九节 质量、健康、安全、环境管理方案80一 质量管理措施80二 健康管理方
3、案93三 安全管理方案95四 环境管理方案101第二章 临时道路施工方案及抛渣处理方案104第一节 临时道路施工方案104第二节 抛渣处理方案104第三章 地方协调方案105三台山隧道实施性施工组织设计第一章 施工组织方案第一节 工程概况一 工程简介三台山隧道为分离式长隧道,本合同段左线(ZK61+585ZK63+000)长1415米,右线(K61+555K63+000)长1445米。二 地形地貌隧道区位于芒市与遮放山间盆地之间的三台山山岭重丘内,属构造剥蚀中切割长垣垄状地形地貌区,地形起伏大,山高坡陡,峭壁耸立,岩体裸露,沟深林密,植被很发育。三 地层岩性及地质构造隧道进口段上覆第四系残坡积
4、褐红、灰黄色含碎石粉质黏土,碎石土,硬塑状,厚度随地形变化,一般冲沟凹地内较厚,斜坡陡壁地段较薄,分布不连续,0.03.5米厚。下伏基岩主要为白垩系褐红、紫红色夹灰黄、灰紫色粉砂岩夹薄层状泥岩、泥质粉砂岩,受构造影响较强烈,多呈强风化碎石状,节理裂隙发育,稳定性差。隧道中部围岩多为中风化,碎块大块状,局部呈强风化碎石状,节理裂隙较发育,岩体较完整,岩质坚硬,岩层产状13536,对围岩稳定性不利,支护不当或不及时易沿泥岩软弱层形成小规模的坍塌事故,其中:右K62+260+460、右K62+600+840、右K62+950右K63+100段为斜方辉橄岩呈岩株侵入,其余路段基性岩脉斜方辉橄岩岩脉(细
5、脉)穿插其间,多呈鸡窜状产出,对围岩稳定性很不利。四 水文地质条件隧道区地下水类型主要为层间裂隙水,纵观整个隧道区域,由于地处三台山中上部,属次级分水岭,汇水面积有限,补给来源较差,但整个坡面植被覆盖率较高,遮放“入”字型构造带(以龙陵瑞丽大断裂(F13)为主干,在其东侧发育有上曼岗断裂(F23)、遮放断裂(F48)、郎把断裂(F49)等数条次级压扭性断裂,次级断裂与主干断裂呈2035锐角相交)位于隧道区附近,岩体层理裂隙发育,岩质软硬相间,透水性强、弱相间,脉体大量穿插,均为地下水的补给、储存提供了较为有利的地质构造条件,因此,该隧道区地下水相对较为丰富,沿断层破碎带汇集,断层附近涌水量较大
6、。根据区域地质资料,隧道处于变质岩区,地下水化学类型以HCO3Ca Mg型为主,局部为HCO3Ca及HCO3Na型。矿化度一般小于0.3克/升,PH值5.87.6,水质较好,对混凝土无腐蚀性。第二节 施工组织机构及施工平面布置一 项目施工组织机构成立“云南第二公路桥梁工程有限公司龙瑞高速公路第11合同项目经理部”,对本工程项目的质量、安全、进度、成本等生产经营活动进行全面的管理、组织指挥和内外协调。详见“云南第二公路桥梁工程有限公司龙瑞高速公路第11合同项目经理部组织机构框图”。二 施工队伍组织及工程任务划分组织两个隧道工程施工队上场施工。隧道综合一队(150人)负责三台山峡隧道左线出口端(Z
7、K61+590ZK63+000)施工与监控量测工作;隧道综合二队(150人)负责三台山隧道右线进口端(ZK61+560ZK63+000)施工与监控量测工作,具体情况见人员配置表。施工队伍及任务划分表序号队伍名称人数施 工 任 务1项目经理部派驻隧道管理人员20本隧道工程全面管理工作2施工一队150左洞开挖支护、衬砌及路面施工3施工二队150右洞开挖支护、衬砌及路面施工总计320技术工人配置表工种人员数量主要工作内容风枪工40凿岩机打眼爆破工10隧道开挖爆破钢筋工30钢筋加工、制作安装电焊工20钢材焊接、切割砼工36砼拌和、捣固管道工16管道安装电工8电气安装、线路维护修理工8工程机械修理调度员
8、6工序安排模板工20模板安装各种工程机械司机20操作、驾驶各类工程机械、工程车辆木工4制作模板三 施工平面布置图详见 “三台山隧道龙陵端平面布置示意图”。第三节 施工方案及方法一 总体施工方案三台山隧道采用从进口单口掘进方式进行组织施工。明洞按明挖法施工,暗洞按喷锚构筑法施工,加强超前地质探测与预报,加强围岩量测,实现施工信息化,并实施掘进(钻、爆、装、运)、喷锚(拌、运、锚、喷)、衬砌(拌、运、灌、捣)等三条机械化作业线。运用开挖掌子面地质素描、TSP203地震波反射法、超前水平钻探等对断层、岩溶、岩体破碎带等进行综合超前地质探测和预报,提前预测地层及地下水情况,根据不同的岩层和岩性及地质情
9、况采取相应的措施进行有效处理以改善围岩状况,达到安全、高质量施工的目的。隧道开挖采用无轨运输施工,为保证施工安全,进洞段土质易坍塌软弱围岩采用环形开挖留核心土法,隧道洞身级围岩地段采用短台阶法或超短台阶法开挖,上半断面采用人工配合风镐等机械开挖,下半断面采用挖掘机或装载机直接开挖。洞身级围岩地段均采用台阶钻爆法开挖方式。钻爆采用自制多功能台架配合风动凿岩机钻孔、塑料导爆管微差毫秒雷管光面爆破、预裂爆破或微振动爆破等控制爆破技术,装载机装碴,自卸汽车运输出碴。锚杆使用风动凿岩机钻孔、人工安装,喷射混凝土采用混凝土湿式喷射机喷射作业;衬砌采用全断面钢模组装式衬砌台车,泵送混凝土灌筑施工。二 隧道超
10、前地质预报方法工艺详见“隧道超前地质预报工艺流程图”。隧道超前地质预报工艺流程图隧道围岩物探方法钻探方法传统地质方法地质雷达TSP203预报系统原始资料掌子面素描地质分析钻速岩芯探测资料判释,提出预报意见和工程措施建议红外线探测仪HSP水平声波探测仪陆地声纳仪(一) 开挖面地质素描对掌子面已揭露出的岩层进行地质素描(观察岩石的矿物成分及其含量、构造特征和特殊标志),给予准确定名,测量岩层产状和厚度。测量该岩层距离已揭露的标志性岩层或界面的距离,并计算其垂直层面的厚度。将该岩层与地表实测地层剖面图和地层柱状图相比,确定其在地表地层(岩层)层序中的位置和层位。依据实测地层剖面图和地层柱状图的岩层层
11、序,结合TSP探测成果,反复比较分析,最终推断出掌子面前方一定范围内即将出现的岩层在隧道中的位置和规模。施工过程中,每次爆破后由地质工程师进行地质素描,并采用数码照相机对开挖后、没有支护前的隧道侧壁、洞顶和掌子面按一定纵向间距进行照相,通过编辑、制作成具有里程标志的断续影像资料,从而分析、计算隧道围岩地层节理、裂隙的变化情况。内容包括掌子面正面及侧面稳定状态、岩层产状、岩性风化程度、节理裂隙发育程度(产状、间距、长度、充填物、数量)、喷射混凝土开裂、掉块现象、涌水情况、水质情况、水的影响等。同时定期对地表水文环境进行观测和监测记录,及时了解隧道施工对地表水的影响,确定施工控制措施。及时对洞内涌
12、水进行水质分析和试验,提交分析和试验结果,对影响隧道衬砌结构的水质提出处理意见,以利采取有效的防护措施。(二) 超前水平钻探超前钻探是隧道施工期超前地质预测预报最直接、最有效的方法,也是对其它探测手段成果的验证和补充。通过钻孔钻进速度测试和对钻孔岩芯的观察及相关试验获取隧道掌子面前方岩石的强度指标、可钻性指标、地层岩性资料、岩体完整程度及地下水、有害气体等诸方面的资料。预报分为单孔和多孔水平钻探两种,其中多孔按3孔设计,孔深一般35m左右,采用地质钻机接杆钻孔。为防止遇高压水时突水失控,开孔采用120钻头,孔内放入3.0m长的108钢管做为孔口管,孔口管伸出掌子面50cm,管壁与围岩间隙用环氧
13、环脂加水泥浆封固,孔口管伸出部分安封闭装置,并与注浆泵联接,以便遇高压水时及时封堵并注浆。钻孔时作业平台要求平稳、牢固,钻机施工时不晃动。施钻中由地质工程师详细记录钻速、水质、水量变化情况,并对岩芯进行统一编录、收集,综合判断预报前方水文、地质情况。(三) 预报成果分析及处理地质预测预报的结果由地质工程师进行汇总,原始资料上报设计单位。会同有关专家对提交的成果进行再次分析,对可能出现的地质问题提出必要的安全措施。以指导现场施工。根据预报结果,及时反馈设计单位,调整设计、改变施工方案。三 洞口及明洞施工方法首先施工洞口边、仰坡外的截、排水沟,做到排水畅通。明洞和洞口土石方采用明挖法开挖,采取机械
14、自上而下分层开挖土方,风动凿岩机钻孔,浅孔控制爆破开挖岩石,反铲挖掘机配合自卸汽车装、运碴,及时进行边坡支护。洞口开挖遵循“早进洞,晚出洞”的原则,不大挖大刷,造成高仰坡破坏,预防破坏洞口的自然与和谐,影响洞口边坡及仰坡的稳定。隧道洞口拱顶以上仰坡高度一般控制在2m以内,当洞口地面高程与设计图纸不符时立即报请监理工程师审查。明洞拱墙衬砌采用衬砌台车整体浇筑,钢筋在制作场集中加工,现场绑扎,混凝土采用拌合站集中拌制,混凝土运输车运输,混凝土输送泵泵送入模。明洞土方回填对称分层夯实,每层厚度不大于0.3m,两侧回填土面高差不大于0.5m,回填至拱顶后分层满铺填筑,顶层回填材料采用粘土隔水层,及时施
15、做绿化。工艺详见“隧道洞口及明洞施工工艺框图”隧道洞口及明洞施工工艺框图临时截排水设施测量放样洞口土石方开挖边仰坡修整天沟及排水沟施工锚网喷护坡施工仰拱开挖 仰拱钢筋绑扎、预留与侧墙的连接筋砼配合比设计仰拱砼浇筑砼拌制侧墙、拱圈钢筋绑扎侧墙、拱圈砼整体浇筑砼运输仰拱素砼回填拱顶防水层及明洞回填洞门附属结构施工洞外附属工程施工四 隧道洞身开挖施工工艺和方法详见“隧道断面开挖施工工艺流程图”。隧道断面开挖施工工艺流程图超前地质预报判定围岩级别是是否需要超前预支护否超前预支护钻爆设计钻爆作业通风、排危出渣运输开挖断面检测初期支护进入下一循环进洞段土质易坍塌软弱围岩采用环形开挖留核心土法,隧道洞身级围
16、岩地段采用短台阶法开挖,级围岩地段采用台阶法开挖,详见台阶法施工作业程序图和环形开挖留核心土法作业程序图。(一) 开挖及出碴方式(1)环形开挖留核心土施工方法进洞土质易坍塌软弱围岩地段采用采用环形开挖留核心土法开挖。在超前预支护后采用人工配合风镐等机械进行上半断面弧形导坑开挖,拱部初期支护施工完成后,再开挖核心土,台阶长度控制在23m;下半断面采用挖掘机或装载机直接开挖。(2)短台阶法开挖方法(超短台阶法)洞身级围岩地段上半断面在超前预支护后根据围岩地质情况采用光面减震爆破或采用人工风镐配合机械等开挖,短台阶法上台阶长度控制在815m;超短台阶法上台阶长度控制在25m;下半断面采用凿岩机钻孔,
17、预裂控制爆破或采用挖掘机直接开挖,开挖后立即进行初期支护作业,并尽早封闭成环。(3)台阶法开挖方法洞身级围岩地段均采用台阶法开挖方式,在超前预支护后采用光面、预裂或微振动等控制爆破技术开挖上台阶土石方,再进行拱部初期支护;台阶的长度控制为20.030.0m;下台阶土石方采用钻孔爆破开挖。(4)隧道出碴方式采用反铲挖掘机配合侧卸式装载机装碴,自卸汽车运输至洞外弃碴场。(二) 钻爆作业1、施工布眼钻眼前,测量人员用红铅油准确绘出开挖断面的中线和轮廓线,标出炮眼位置,其误差不超过5cm。见“类、类围岩台阶法开挖钻爆设计图”。2、定位开眼台车就位后按炮眼布置图用风动凿岩机正确钻孔。对于周边眼和掏槽眼的
18、钻眼精度要求比其它眼要高,开眼误差分别控制在3cm和5cm以内。3、钻眼钻工要熟悉炮眼布置图,要能熟练地操纵凿岩机械,台车下面有专人指挥,确保周边眼有准确的外插角,尽可能使两茬炮交界处台阶小于5cm。同时,根据眼口位置岩石的凹凸程度调整炮眼深度,保证炮眼底在同一平面上。4、清孔装药前,用由钢筋弯制的炮钩和小直径高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出吹净。5、装药装药分片分组,按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行,雷管“对号入座”。所有炮眼均以炮泥堵塞,堵塞长度不小于20cm。6、联结起爆网络起爆网络为复式网络,以保证起爆的可靠性和准确性。联结时注意:导爆管不能打结和拉细;网络联好后,要有专人负责检查
19、。7、起爆全部作业人员退至安全距离后,爆破工用电雷管联结起爆网络,退至安全距离,值班安全员检查无危险后下达引爆指令,爆破工随即起动引爆开关起爆。8、瞎炮的处理发现瞎炮,首先查明原因。如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮,则切去损坏部分重新连接导爆管即可,但此时的接头尽量靠近炮眼。类围岩台阶法开挖钻爆参数表部位起爆顺序炮孔名称炮孔深度(m)孔数(个)单孔装药量(kg)段装药量(kg)附注上半断面1掏槽眼2.6662.213.2主要指标:炮孔数:128个断面积:55.72m2设计进度:2.3m单位耗药量:1.293kg/m3单位面积炮孔数2.3个/m2炮孔利用率:0.922扩槽眼2.541.87.2扩
20、槽孔2.5561.810.84扩槽孔2.5161.810.85扩槽孔2.541.87.26掘进眼2.5141.622.47辅助眼2.5131.418.28辅助眼2.5211.429.49周边眼2.5350.62110底板眼2.5192.139.9合计128180.1下半断面1掘进眼2.5111.516.5主要指标:炮孔数:66个断面积:42.47m2设计进度:2.4m单位耗药量:0.91kg/m3单位面积炮孔数1.55个/m22掘进眼2.591.513.53辅助眼2.561.37.84底板辅助眼2.5131.519.55周边眼2.580.64.86底板眼2.5191.630.4合计6692.5
21、类围岩台阶法开挖钻爆参数表部位起爆顺序炮孔名称炮孔深度(m)孔数(个)单孔装药量(kg)段装药量(kg)附注上半断面1掏槽眼1.6661.37.8主要指标:炮孔数:128个断面积:55.72m2设计进度:1.3m单位耗药量:1.249kg/m3单位面积炮孔数2.3个/m2炮孔利用率:0.922扩槽眼1.541.04.0扩槽孔1.5561.06.04扩槽孔1.5161.06.05扩槽孔1.541.04.06掘进眼1.5140.912.67辅助眼1.5130.810.48辅助眼1.5210.816.89周边眼1.5350.41410底板眼1.5191.222.8合计128104.4下半断面1掘进眼
22、1.5110.99.9主要指标:炮孔数:66个断面积:42.47m2设计进度:1.4m单位耗药量:0.94kg/m3单位面积炮孔数1.55个/m22掘进眼1.590.98.13辅助眼1.560.84.84底板辅助眼1.5130.912.75周边眼1.580.43.26底板眼1.5190.917.1合计6655.8(三) 光面爆破1、光面爆破施工工艺流程本隧道周边采用光面爆破,以确保开挖轮廓平整圆顺,其光面爆破施工工艺流程见光面爆破施工工艺流程图。光面爆破设计测量放线台车就位打眼钻 孔钻孔质量验收装药与堵塞连接起爆网络起 爆通 风危石处理清理钻孔装药计算与结构爆破材料准备网路检查设置警戒准备填筑
23、材料爆破效果检查光面效果与质量检查光面爆破施工工艺流程图2、光面爆破参数为减轻爆破对围岩的扰动,周边眼采用25小直径光爆药卷,其爆破参数见下表:围岩类别孔间距离E(cm)最小抵抗线W(cm)E/W值孔径D(cm)药卷直径d(cm)不偶合系数m=D/d线装药密度(kg/m)、类围岩52750.6942251.910.243、装药结构周边光面爆破孔采用导爆索、竹片把25药卷绑扎成炸药串装入孔中,孔口用炮泥堵塞长度不小于20cm。实践证明这种装药结构比单用25药卷光爆效果好。其装药结构见光面爆破孔装药结构示意图。光面爆破孔装药结构示意图4、光面爆破质量标准爆破后的围岩面应圆顺平整,无欠挖,超挖量控制
24、在设计要求范围内。围岩为整体性好的坚硬岩石时,半眼痕迹率应大于85%,中硬岩石应大于80%,软岩应大于60%。围岩面上无粉碎岩石和明显的裂缝,也不应有浮石(岩性不好时应无大浮石)。上半断面采用光面控制爆破,下半断面采用预裂控制爆破,采用毫秒雷管,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。周边光面孔和预裂孔使用25mm药卷间隔装药,其余炮孔采用35mm药卷连续装药、密集堵塞。有瓦斯的隧道段爆破前必须进行安全检查,确保瓦斯浓度小于1%。爆破必须采取电力爆破,使用安全炸药及毫秒电雷管,不得采用导火索起爆,更不得使用裸露药包。爆破后进行清邦找顶、检查,对险情或隐患采取措施及时处理,并采
25、用激光断面仪检查爆破效果和超欠挖情况,根据检查结果修正爆破参数。(四) 装碴运输1、主洞采用无轨运输,装碴采用ZL50装载机配合液压反铲挖掘机,出碴采用15t自卸汽车。2、设备配置及循环时间计算(1)、计算单车循环时间T0T0=t1+t2+t3+t4+t5(min) 式中:t1装车时间(min),此处取3 t2载重行驶时间(min),为60L/v1,L:运距(km),此处洞外取0.2km,洞内为1.2km,则L=1.4km;v1 :载重时的平均速度(km/h),此处取10 t3卸车时间(min),此处取1 t4空车返回时间(min),为60L/v2,v2:空车的平均速度(km/h),此处取15
26、 t5其他可能发生的停车时间(min),取1代入各数值后,计算得T0=19min(2)、车辆需要量计算所需车辆数量为: n=(t2+t3+t4+t5)/(t1+t6)+1 式中:t6自卸汽车进入装料点的对位时间(min),此处取1,其余与上相同。代入数值计算得:n5(3)、计算循环时间T T=QT/qK1K2式中:Q计划生产量(m3),此处按类考虑,进尺按3.2m,则为273.7 Tt1+t6(h),此处为(3+1)/60=0.067 围岩容重(t/m3),此处取2.7q汽车载重量(t),此处为15 K1汽车吨位利用系数, 此处取0.85 K2时间利用系数, 此处取0.9代入数值计算得:T=4
27、.3h即每个循环的出渣时间可在4.5小时之内完成。(4)、结论在洞内最大距离情况下,每洞配备5台15 t自卸汽车可在4.5小时内完成进尺3.2m的装碴任务。在开挖过程中,由于洞内长度未达到最大值,故适保证自卸汽车的数量即可满足在2.5小时内完成装碴作业的要求。五 隧道洞身支护施工方法(一) 长管棚施工方法1、管棚参数长度36m材料108无缝钢管,壁厚6mm,节长3m、6m间距40cm外插角1(不包括路线纵坡),方向与路线中线平行施工误差径向不大于20cm,沿相邻钢管方向不大于10cm2、管棚加工管棚前端加工成锥形,锥头长10cm;管身钻8泄浆孔,间距30 cm,共设4排,梅花形布置。3、管棚施
28、工管棚施工前,先施工套拱2米,套拱厚50cm,采用C25砼;砼内设127孔口管,孔口管采用双排25环向钢筋固定。固定钢筋与孔口管采用双面焊接,焊接长度大于5d,套拱兼作长管棚导向墙并在复合式衬砌外轮廓以外施作。孔口管在套拱内的位置见孔口管安设示意图。套拱施工后,搭设钻机操作平台。管棚钻进及钢管推进采用XY-2B-300型钻机。在钻进过程中,为保证钻孔方向准确,采用光耙测斜仪,量测钢管钻进的偏斜度。4、管棚布置钢管接头采用丝扣连接,丝扣长15cm。施工时管棚接头错开布置,编号为奇数的第一节钢管采用6m长钢管,按6m、6m、6m、布置,编号为偶数的第一节钢管采用3m钢管,按3m、6m、6m、3m布
29、置。有孔花管与无孔花管间隔设置。5、施工顺序先施工起拱线以下管棚,再施工拱部管棚;先施工有孔钢花管,后施工无孔钢花管。6、注浆注浆采用BW-250型注浆泵,水泥浆水灰比1:1,注浆压力 1.02.0MPa,注浆结束后用C30水泥砂浆填充钢管,以增强管棚的刚度和强度。 超前管棚施工工艺框图管节联接套加工制作钻孔准备钻机上安装钢管,顶进联接套钻管棚孔顶第一节管棚管接第二节管棚管顺次顶第三至N节管棚管(直至设计深度)向管内压注浆注浆材料配合比选定注浆材料拌合注浆机 (二) 超前小导管注浆预支护1、小导管参数长度-4.5m;环向间距-40cm;外插角-510度;材料-424mm热轧无缝钢管;范围-拱部
30、120度2、小导管加工小导管前端10cm作成锥形以便插入,其后340cm范围内钻4排8孔,间距20cm,梅花形布置,尾部100cm范围内不钻孔,尾端焊12钢筋加强箍。其结构如下图所示。小导管结构示意图3、小导管施工小导管采用先钻孔后下钢管法施工,钻孔和打入钢管用气腿凿岩机施作,钻孔时开孔从工作面最后一榀钢支撑上面穿过,打入小导管后,钢管尾部和钢架焊成整体。开挖面及5m范围洞壁喷510cm厚砼做止浆墙。然后进行注浆。超前小导管施工如图。小导管施工示意图4、注浆注浆材料采用纯水泥浆,具体配合比及注浆压力由现场实验确定。注浆压力为0.5Mpa1.0Mpa。注浆采用YSB5液压砂浆泵或2TGZ60/1
31、20型双液注浆泵注单液浆或水泥水玻璃双液浆。5、注浆注意事项(1)注浆前检查注浆泵、管路及接头的牢固程度,防止浆液冲出伤人,注浆时密切监视压力变化,发现异常及时处理。(2)注浆注意防止串浆和跑浆,若发生串浆和跑浆要停止注浆,分析原因随时解决。(3)注浆时先注单号孔,后注双号孔。超前注浆小导管施工工艺框图孔位放样风枪钻孔高压风吹净孔内钻渣安设小导管联接管路及密封孔口注 浆地质调查注浆设计现场试验效果检查制定施工方案进入施工施工准备砼封闭掌子面设备准备管材加工材料准备机具准备(三) 超前锚杆施工工艺和方法现场加工钢筋锚杆,喷射混凝土封闭岩面,采用风动凿岩机施工,以高强锚固剂填塞孔眼,再用人工将钢筋
32、插入岩层。施工时,锚杆按设计的环向间距、510外插角插入拱部围岩。纵向按3.5m环施作,搭接长度不少于1.0m。超前锚杆以紧靠开挖面的钢架为支点,通过锚固剂将锚杆与围岩固结,并与钢架连接形成柔性支护环。(四) 初期支护锚杆施工方法中空注浆锚杆做法是:开挖后按设计间距在隧道拱部标出锚杆位置,风动凿岩机开始钻进,钻进应以多回转、少冲击的原则进行,以免钻渣堵塞凿岩机的水孔;钻至设计深度后,用水或高压风清孔;确认钻孔畅通后,安装锚杆锚头,向锚杆孔插入中空锚杆,保持锚杆的外露长度为1015cm;然后用压浆泵将早强水泥砂浆注入锚孔内,压浆须饱满;待砂浆强度达到设计要求后上垫板、紧固螺帽。中空注浆锚杆施工工
33、艺框图检查锚杆锚杆连接标出锚杆位置锚杆钻进插入中空锚杆备 料注水泥浆制备水泥浆封 口清洗整理清孔砂浆锚杆施工采用风枪钻孔,按设计要求间距和深度布钻施工。成孔后,用高压风吹净孔内岩屑,然后用注浆机将早强水泥砂浆注入锚孔内,再将锚杆插入孔眼内,待砂浆强度达到设计要求后上垫板、紧固螺帽。水泥砂浆的配比应按设计或试验确定,一般为:水泥:砂:水1:1:0.45,外加剂添加量为水泥:早强剂1:0.01。注浆按以下程序进行:迅速将锚杆、注浆管及注浆泵用快速接头连接好;开动注浆泵注浆,直至浆液从孔口周边溢出或压力表达到设计压力值为止。每根锚杆必须“一气呵成”;一根锚杆完成后,迅速卸下注浆软管和锚杆接头,清洗后
34、移至下一根锚杆使用。若停泵时间较长,则在下根锚杆注浆前要放掉注浆管内残留的灰浆。(五) 钢筋网的挂设钢筋网制作前对钢筋进行校直、除锈及油污等处理;按设计预先在洞外钢构件厂加工成片,洞内焊接形成整体,钢筋类型及网格间距符合设计要求。安装前,岩面初喷35cm厚混凝土形成钢筋保护层,钢筋网根据初喷混凝土面的实际起伏状铺设,钢筋网与钢筋网、钢筋网与锚杆、钢筋网与钢架连接筋点焊在一起,使钢筋网在喷射时不晃动;喷射中如有脱落的石块或混凝土块被钢筋网卡住时,应及时清除。(六) 钢架制作与安装型钢钢架和格栅钢架按设计预先在洞外构件厂加工成型,在洞内用螺栓连接成整体。洞内安装在初喷混凝土后进行,与定位筋焊接。型
35、钢钢架之间设纵向连接筋,钢架间以喷射混凝土填平。钢架拱脚必须安放在稳固的基础上,拱脚两侧设锁脚锚杆,架立时垂直隧道中线,当钢架和围岩之间间隙过大时设置混凝土楔形垫块或橡胶垫块,用喷射砼喷填。构件厂加工场地用混凝土硬化,按设计放出加工大样。型钢放样时根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割刨边的加工余量。型钢采用冷弯机按设计弧度分段、分节加工,弯制时要求弧形圆顺、尺寸准确。拱部边墙等各单元钢架应分别加工。各单元用螺栓连接,栓孔用钻床定位加工,螺栓、螺母采用标准件。加工成型后的型钢进行详细标识,分类堆放,做好防锈蚀工作后待用。钢架加工后进行试拼,允许误差:沿隧道周边轮廓误差不大于3cm;螺栓孔眼中心间误
36、差不超过0.5cm;钢架平放时,平面翘曲小于2cm。钢架架设工艺要求:保证钢架置于稳固的地基上,施工中在钢架基脚部位预留0.150.2m原岩,架立钢架时挖槽就位,富水软弱地段在钢架基脚处设槽钢以增加基底承载力。钢架平面垂直于隧道中线,其倾斜度不大于2。钢架的任何部位偏离铅垂面不大于5cm。为保证钢架位置安设准确,钢架架设前均需预先打设定位钢筋。钢筋一端与钢架焊接在一起,另一端锚入围岩中0.51m,并用砂浆锚固。钢架按设计位置安设,在安设过程中当钢架和初喷层之间有较大间隙应设混凝土垫块或橡胶垫块。为增强钢架的整体稳定性,将钢架与径向锚杆焊接在一起并沿钢架设置纵向连接筋。有仰拱钢架地段,半幅开挖仰
37、拱,开挖到位后,清除底部虚渣,将墙脚预留连接钢板处喷射混凝土凿除,用螺栓连接成整体。钢架架立后尽快喷射混凝土,并将钢架全部覆盖,使钢架与喷射混凝土共同受力。(七) 湿喷混凝土施工方法喷射混凝土前按照规范和标准对开挖断面进行检验,验收合格后,采用湿喷工艺和混凝土湿喷机。选用普通硅酸盐水泥,细度模数大于2.5的硬质洁净砂,粒径512mm连续级配碎(卵)石,化验合格的拌合用水。喷射混凝土严格按设计配合比进行拌和,配合比及搅拌的均匀性每班检查不少于两次。喷射前认真检查隧道断面,对欠挖部分及所有开裂、破碎、出水点、崩解的破损岩石进行清理和处理,清除浮石和墙角虚渣,并用高压水或风冲洗岩面。喷头距岩面距离为
38、1.0m1.2m,喷头垂直受喷面,喷初期支护钢架、钢筋网时,将喷头稍加偏斜。喷射混凝土作业采取分段、分块,先墙后拱、自下而上的顺序进行。喷嘴做反复缓慢的螺旋形运动,螺旋直径约为2030cm,后一圈压前一圈1/3,以保证混凝土喷射密实。同时掌握风压、水压及喷射距离,减少回弹量。隧道喷射混凝土分两层作业,第二次喷射混凝土如在第一层混凝土终凝1h后进行,需冲洗第一层混凝土面。喷射混凝土终凝2h后,进行喷水养护,养护时间不少于7d。隧道开挖下次爆破距喷射混凝土完成时间的间隔,不得小于4h。喷射混凝土遇岩面淋水时,设导管引排水后再喷射混凝土;当涌水量范围较大时,设树枝状排水导管并设置泄水孔后,喷混凝土由
39、远而近逐渐向涌水点逼近,再向泄水孔附近喷混凝土。湿喷混凝土施工工艺流程图速凝剂水泥混凝土配料机砼拌合机砼运输车受喷面喷 头砼湿喷机骨料水外加剂高压风(0.4Mpa)六 隧道防排水施工方法(一) 地表防、排水按设计要求修建截水沟、排水沟及其他建筑物,对地表的坑洼、钻孔、探坑等采用不透水材料分层夯实,洞口边坡、仰坡坡顶的截水沟、排水沟与路基边沟组成排水系统。(二) 施工缝和变形缝防水二次衬砌变形、沉降缝采用中埋式橡胶止水带止水,施工缝用钢边止水带和遇水膨胀止水条止水。变形缝施工:在衬砌钢筋绑扎完成后,在变形缝一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,在主筋上焊止水带钢筋夹
40、,用铁丝和钢筋将止水带与钢筋夹固定,浸沥青木丝板固定在挡头模板内侧。其安装方法详见止水带安装示意图。止水条采用稍大规格的木条钉在先浇端的端模上预留槽,然后采用水泥钉固定止水条于预留槽内。安装方法详见施工缝防水构造示意图。(三) 隧道结构防排水1、防水板施工采用型钢焊制成防水板挂设支架进行无纺布及pvc防水卷材的铺设。接缝采用热熔双焊缝爬焊法进行连接,并在连接后充气检查焊接质量。防水板间搭接宽度为100120mm,焊缝宽度不小于40mm。防水板焊接详见防水层搭焊示意图。防水层搭焊示意图2、防排水系统组成隧道拱部及边墙喷射混凝土表面渗、滴水采用形弹簧管引排。每10米设70HDPE单壁打孔波纹管(外
41、裹无纺布)排水盲沟汇入边墙脚纵向100HDPE双壁打孔波纹管中。排水盲管埋设时先检查软管是否通畅,接头连接的牢固程度,安装时用“U”型夹钉在环向定位并紧贴锚喷支护层,与墙脚处纵向汇水盲沟汇合。隧道边墙底部沿纵向两侧各设一道100HDPE双壁打孔波纹管(外裹无纺布),与仰拱每隔10m横向设置的100HDPE双壁波纹排水管接通,使墙背水排入中央排水沟。隧道中部基线以下0.7m设置中央排水沟以排泄墙背地下水,纵向上每隔300m设置中央排水检查井。(四) 明洞防、排水施工方法明洞拱墙混凝土外侧按设计采用铺设双层土工布中间夹PVC防水板的防水施工方法。七 仰拱及填充混凝土施工方法为改善洞内作业环境,保护
42、好隧道基底,仰拱及填充混凝土超前二次衬砌施工,采用纵向分段,横向全宽一次成型的方法施工。为保证工期要求,减少仰拱及填充对施工进度的影响,降低施工干扰,开挖和浇筑混凝土时利用仰拱栈桥保证运碴车辆和其他车辆的通行。仰拱混凝土与填充混凝土分开浇筑。仰拱土石方开挖完成后,人工辅助清理底部浮碴,将上循环仰拱混凝土接头凿毛处理,接设计要求安装仰拱钢筋,并预留与边墙衬砌连接筋;自检合格后,报监理工程师隐藏检查并签证,混凝土搅拌运输车运输混凝土、混凝土输送泵泵送混凝土入模,插入式振动器震捣密实。仰拱开挖不允许欠挖,超挖部分采用同级混凝土回填。填充混凝土在仰拱砼终凝后进行浇筑,一次浇筑到位。八 隧道二次衬砌施工方法隧道拱墙衬砌在围岩及初期支护变形基本稳定后进行,适度紧跟开挖。隧道二次衬砌采用12m衬砌台架,按12m长度分段整体浇筑。砼由洞外拌合站集中拌合,然后由砼输送泵泵送入衬砌台车模板内。衬砌台车如下图所示: