吊岭隧道施工方案精品资料.docx
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1、目录第一章 编制依据1第二章 工程概况2一、工程地质2二、 地层岩性2三、 水位地质2第三章 施工组织方案3一、 洞口明挖方案3二、 洞身开挖方案4三、 支护施工方案5四、 监控量测6五、 衬砌施工方案6六、 防排水施工方案7七、 洞内施工供风方案8八、 洞内施工供水方案10九、 供电与照明10十、主要技术措施10十一、其它施工注意事项11第四章 工期安排及设备方案12一、 进度计划12二、 进度指标12三、 劳动力配备13四、 机械设备配备14第五章 隧道工程施工方法及工艺15一、 长管棚注浆预支护15二、 超前小导管施工16三、 洞口及明洞18四、 三台阶开挖法施工20五、 三台阶七步开挖
2、法施工23六、 三台阶临时仰拱开挖法施工25七、 砂浆锚杆施工工艺及方法28八、 网喷砼施工工艺及方法29九、 仰拱及底板施工工艺及方法30十、 防、排水施工工艺及方法33十一、 软式透水管盲沟36十二、 二次衬砌施工工艺、方法及技术措施37十三、 隧道控制测量方法40十四、 超前地质预报45十五、 不良地质段施工方案49第六章 隧道工程质量保证措施50一、 一般性技术措施50二、 喷锚支护质量保证措施51三、 隧道结构砼工程质量保证措施52四、 隧道工程“不渗不漏”保证措施52第七章 隧道工程安全保证措施53一、 隧道施工一般安全措施53二、 洞口土石方施工安全措施53三、 装碴与运输安全措
3、施54四、 隧道喷锚支护安全措施54五、 隧道衬砌施工安全措施55六、 通风与防尘安全措施55七、 防火与防水安全措施55八、 隧道用电及照明安全措施56第八章 安全事故应急预案57一、 机械伤害事故应急处理预案57二、 触电伤害事故应急处理预案58三、 火灾事故应急处理预案58四、 防洪渡汛事故应急处理预案58五、 洪水等自然灾害应急救援预案55六、 突发传染病应急救援预案56III第一章 编制依据1.编制依据(1)国家、交通部和甘肃省政府的有关政策、法规和条例、规定。(2)国家和交通部现行设计规范、施工指南、验收标准。(3)现行公路施工、材料、机具设备定额。(4)甘肃G309线金崖至河口(
4、张家口)段公路工程GJYKS-1标段指导性施工组织设计及我标段总体实施性施工组织设计。(5)吊岭隧道施工设计图。(6)相关规范、标准:公路隧道施工技术规范JTG F60-2009 ;公路交通安全设施施工技术规范 (JTG F71-2006);公路交通安全设施设计规范 (JTG D81-2006);公路工程质量检验评定标准 (JTG F80/1-2004);公路工程施工安全技术规范 (JTG F90-2015);公路隧道监控量测技术规程 (GB 9218-2015);公路隧道防水材料技术条件 (科技基(2008)21号);混凝土结构耐久设计规范 (GB/T50476-2008);公路黄土隧道技术
5、规范 (GB 9511-2014);混凝土结构施工质量验收规范 (GB50204-2002);隧道工程防水技术规范 (CECS370-2014);2、国家及地方有关工程建设的相关法律、法规及规定,现行的建设工程设计、施工规范、技术规程、质量验收评定标准及本工程的特殊规范要求等。3、国家、地方及业主有关工程建设施工管理及确保施工安全的行业规定、管理办法和实施细则等。第二章 工程概况一、工程概况吊岭隧道位于甘肃省兰州市榆中县和平镇高营村甘巴岭社,隧道进口位于甘巴岭社村口的“V”字形深切沟谷陡峻斜坡上,车辆无法到达,交通不便;出口位于甘巴岭社西侧,地势相对平坦,农田、灌溉水井遍布,交通不便利,需要修
6、建施工便道,与甘巴岭2号大桥0#桥台相连。起讫里程为AZK25+235AZK25+645全长410m,隧道纵坡为2.5%的下坡,洞身和进、出口段位于直线上外。隧道最大埋深36m。隧道进出、口埋深3.619.14米,净空断面为11*5m。1、工程地质隧址区属黄土梁地貌,山势陡壁,破面植被不发育,上部为高营村甘巴岭社村民住宅区,地面标高介于2004.5-2060.5m之间,相对高差56米。2、地层岩性根据地质调绘、钻探揭示,隧址区进出口端及山坡表层分布有第四系上更新系统风积马兰黄土,分布于整个隧道的段表层,揭露厚度为17.5-19m,呈褐黄色,稍湿,稍密,其成分以粉粒土为主。具级-级(很严重)自重
7、湿陷性,易坍塌;下部为上更新晚期统洪积物粉土,分布在隧道进口的中下部,且仅在局部地区有揭露,揭露厚度约11.7米,呈褐黄色,稍湿,稍密,其成分以粉粒土为主,不具湿陷性;中更新统洪积物离石黄土,分布在马兰黄土的下部中心地带,厚度较大,呈黄褐色,稍密-中密,其成分以粉粒土为主,不具湿陷性。3、水位地质(1)地表水分布隧址区地表水主要为进出口端的狭窄冲沟,属季节性溪流,汇水面积小,水位和流量受季节性控制明显,旱季水量较小或干枯,勘察期间未见长流水河沟,对隧道安全无影响。(2) 地下水类型 隧址区主要为孔隙裂隙水,主要分为黄土孔隙-裂隙潜水和松散岩类孔隙水,主要接收农田灌溉和大气降水的补给。隧道区域钻
8、孔未见地下水,孔隙裂隙水对施工的影响在于围岩体局部有滴水或小股渗流现象。第三章 施工方案一、 正洞施工方案1. 洞口明挖方案出口段明挖隧道施工采取仰拱施工完成后进行仰拱填充施工,最后进行衬砌施工。仰拱采用分段开挖,分段浇筑,并进行全幅一次性施工。仰拱施作完成后待混凝土强度达到设计规定强度后,安设仰拱填充模板,进行仰拱填充。采用液压整体式衬砌台车作为明洞施工的内模,台车就位固定,经测量检查合格后绑扎钢筋,利用大型钢模现场拼装作为明洞施工的外模进行二次衬砌。拱墙采用一次性整体灌注施工。混凝土在洞外采用拌和站集中拌和,混凝土搅拌运输车运至洞内,混凝土输送泵泵送入模。(1)洞口边仰坡及洞门洞口边仰坡施
9、工首先做好洞顶和边坡顶的截水天沟,以利截排水,同时宜避开雨季开挖。检查边、仰坡以上的山坡稳定情况,清除悬石、处理危石,施工期间不间断监测和防护,坡面防护及时施作。土方采用挖掘机开挖,挖掘机装碴、自卸式汽车运输。按先上后下的顺序逐层开挖、逐层支护。埋深较浅的隧道,优先考虑明洞及洞门施工,削竹式洞门采用整体一次性浇注。混凝土施作完成拆摸养护后,施作洞门附属工程。(2)明洞施工明洞坡面防护开挖后及时施工。明洞衬砌由洞内向洞外施作,先施工仰拱及墙脚部钢筋混凝土(包括仰拱回填),然后施工边墙及拱部钢筋混凝土。仰拱及墙脚部混凝土采用组合钢模板人工立模浇注,矮边墙及拱部混凝土采用全断面液压模板台车,两侧对称
10、灌注。明洞衬砌与洞门连接处应预留与端墙的连接钢筋,用以加强衬砌与洞门的整体性。防水层施工严格按有关规范,止水带安装固定牢固。应注意做好明暗洞交界处的防水层的搭接,拱背回填严格按规范执行,回填每层厚度、压实度符合规范要求。2 洞身开挖方案隧道洞口段明暗分界处向暗洞部分先进行超前大管棚施工。既在隧道拱部140范围内施作外径108mm、壁厚6mm的热轧无缝钢管及钢花管,长度40m,环向间距0.4m,外插角13(具体根据实际情况调整),管内注浆,内置钢筋笼。在大管棚施作前,先施作大管棚导向墙。导向墙采用C20混凝土,截面尺寸为1m(厚)1m(宽),环向长度根据设计图纸施做。为保证大管棚施工精度,导向墙
11、内设I20工字钢架,钢架外缘设140,壁厚5mm导向钢管,钢管与钢架进行焊接。导向墙模筑混凝土施工完毕,待混凝土强度达到要求后,方可施作大管棚。大管棚施作完毕后,根据本隧道围岩情况,先按三台阶临时仰拱法进行开挖进洞。隧道开挖前,由设计院进行全过程的超前地质预报。隧道洞身进口湿陷性黄土地段采用人工配合机械施工,坚持“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的原则,严格按照工序要求实施:开挖要严格控制进尺,并及时喷射混凝土、打锚杆、立钢架、及时打设锁脚锚管、及时封闭成环。施工中要加强用水控制,防止围岩受水浸泡产生不均匀沉降,施工过程中如有渗水或局部含沙地层,可预先喷射3-5cm混凝土,再湿
12、喷至设计厚度,并严格控制格栅背后的喷射质量,不得留有空洞。(1)正洞洞身掘进级围岩地段根据地质条件采用三台阶法施工, V级围岩地段浅埋段采用三台阶临时仰拱法、V级围岩一般地段及浅埋冲沟影响段采用三台阶预留核心土法。洞身开挖方式采用严格控制超欠挖,保证开挖成型质量,减少对周边围岩的扰动。根据隧道不同的围岩级别,采取不同的开挖方法。(2)出碴隧道出碴采用无轨运输组织出碴,采用装载机装碴,自卸车运至指定弃土场,结合隧道实际情况配置一台挖装机,组成“挖装运”一体的作业线。(3)弃土隧道弃土根据土石调配方案全部运至指定弃土场弃置。弃土场挡碴墙提前修建,先挡后弃,弃土符合地方环保规定,施工过程中保护碴场四
13、周的植被,工程竣工后对碴场进行填土恢复、平整、绿化、还耕,以保护生态环境,防止水土流失。3 支护施工方案初期支护紧跟隧道开挖,全线隧道采用湿喷工艺,各级围岩均锚喷支护,内容包括挂钢筋网、安装钢架、系统锚杆、喷射混凝土。初期支护紧跟开挖面及时施作,以减少围岩暴露时间,抑制围岩变形,防止围岩在短期内松弛剥落。钢架、钢筋网和锚杆由洞外钢结构加工厂加工成半成品,经洞外检验合格后运到现场人工安装定位,按规范搭接。锚杆采用锚杆台车或风动凿岩机施作,喷射机械手喷射混凝土。依据设计安装锚杆。对于浅埋地段、围岩富水等不良地段,采取超前大管棚或小导管注浆、超前锚杆预支护等组合手段。初期支护:级围岩采用除锚网喷支护
14、外,一般深埋地段采用I20型钢钢架,钢架间距0.75m;浅埋段、断层破碎带、软硬岩接触地带采用I20型钢钢架,钢架间距0.6m。其他辅助措施:A.超前支护a.超前大管棚:隧道洞口段明暗分界处向暗洞部分设置超前大管棚。b.超前小导管:级围岩及其加强地段,拱部140范围内设置42mm超前小导管,配合钢架使用。c.超前双层小导管:隧道洞身断层破碎带设置双层超前小导管。B.临时支护措施:隧道进出口及明洞衬砌明挖段临时边仰坡采用喷锚支护等临时支护措施。洞内超前支护采用超前小导管,风动凿岩机钻孔,人工配合风钻机顶进安装,注浆机注浆,初期支护和临时支护型钢、钢筋网等构件由钢构加工厂在洞外加工成半成品,经洞外
15、检验合格后运至现场安装定位,按规范搭接。隧道采用20m3/h的喷射混凝土三联机及机械手,并配备应急备用设备。洞内超前锚杆、小导管采用人工风钻打眼、人工安装、注浆泵注浆,洞口大管棚采用履带自行式地质钻机钻孔、注浆泵注浆,支护按“早封闭、早成环、勤量测”的原则组织施工。4 监控量测隧道施工根据公路隧道监控量测技术规程的规定开展监控量测工作,监控量测工作纳入正常施工工序,监控量测结果应及时反馈,指导施工。围岩监控量测是隧道在施工过程中,对围岩支护体系的稳定性状态进行监测,为初期支护和二次衬砌设计参数的调整提供依据,是确保安全及结构安全、指导施工顺序、便利施工管理的重要手段,采用喷锚构筑法设计与施工的
16、隧道,监控量测是施工过程中必不可少的施工程序。本标段隧道按照公路隧道喷锚构筑法技术规范的要求,以量测资料为基础及时修正初期支护参数,确保二次衬砌施作时机,实施动态设计、施工。5 衬砌施工方案暗洞采用复合式衬砌。复合式衬砌由初期支护、防水隔离层与二次衬砌组成,采用曲墙加仰拱结构型式。二次衬砌采用模筑混凝土,其施工工序如下:施作防水层衬砌台车定位安装止水带及端头挡板经检查合格后灌注混凝土混凝土养护拆模(混凝土达到规定强度)台车移位对模板进行清理和涂脱模剂进行下一循环混凝土施工。混凝土拌合站生产混凝土,采用液压模板台车衬砌, 混凝土运输车运输,泵送入模,附属洞室采用组合模板施工。仰拱、填充紧随开挖进
17、行,采取超前全幅分段施工方案,仰拱与填充分开施工,配备仰拱栈桥确保洞内运输通畅。混凝土衬砌,采用全断面液压钢模衬砌台车和大块组合钢模衬砌台车灌筑。模筑衬砌混凝土采用输送泵作业,由下向上,对称分层,先墙后拱灌筑,入模倾落自由高度不超过2.0m,机械振捣。挡头模板采用带气囊制式钢模,确保施工缝处混凝土质量。6 防排水施工方案隧道防排水遵循“防、堵、截、排,因地制宜,综合治理”的原则,以二次衬砌混凝土结构自防水为主体,施工缝、变形缝防水为重点,保证防水可靠和排水通畅,防水等级应达到地下工程一级标准。隧道二次衬砌混凝土抗渗等级不小于P10,全隧道在拱墙初期支护和二次衬砌之间铺设EVA防水板和土工布缓冲
18、层,防水板采用无钉孔铺设,焊缝采用热合机自动焊缝形成。两侧边墙墙脚外侧设置纵向80可维护塑纤排水滤管,每10m一段,接头处接直接接入隧道侧沟。环向施工缝接头1m范围内采用毛细排水板加强;纵向施工缝采用中埋式钢边止水带+背贴式止水带的复合防水构造;变形缝采用中埋橡胶止水带+背贴式止水带+嵌缝材料的复合防水结构。洞内水沟采用双侧水沟方式,衬砌背后积水通过环向和纵向排水管引入侧沟,由水沟排除洞外。衬砌背后环向排水盲管,一般510m设一环。隧道顺坡地段采用设计纵坡自然排水方式,洞内未衬砌地段在两侧设临时排水沟。7 供风吊岭隧道分出口为工作面,其中正洞施工380m,明洞进出口施工30米。其中以出口供风,
19、采用大直径通风软管,本隧道施工采用大直径通风软管,独头压入式通风排烟方案,风机采用轴流式风机。掘进洞口建一个高压风站,配电动空压机供风。高压风通过150mm钢管接至各施工工作面,再由高压橡胶风管连接风动机具进行施工。(1)通风量计算隧道工作面所需风量表(m/min)序号控制因素计算公式参数取值工作面所需风量1按作业人数Q开=4NN=502002按最小风速Q开=vA40V=0.25,A=10110103按稀释内燃机废气Q开=3NiKNi=500,K=0.81200取值:2410开挖面最多作业人数n:50人;每人所需新鲜空气量:4m/min;洞内最小风速v:0.25m/s;开挖断面积A:101;洞
20、内通风风速大于0.25m/s;洞内内燃机械同时工作的总额定功率Ni: Ni500;内燃机械负荷系数和利用率系数K:综合取0.8;内燃机械单位马力所需新鲜空气量:3m/Hp.min。(2)风机、风管选型配置风机供风量:风机供风量Q机应满足开挖面所需风量和全管路漏风损失的需要,即Q机=PQ压。全管路系统漏风系数P选用公式P=1/(1-L/100)计算。公式中的管路百米平均漏风率取1.3%;L为管路独头通风长度(m)。 按最大长度410m计算工作面压入风机供风量如下:4101.72=705.2(m/min)。 压入风管拟采用1000mm软风管,管路全程通风压力损失h按下式计算:h=(6.5L/D5)
21、(Q开+Q机)/2;式中摩擦阻力系数,取0.0018, 管路的通风压力损失计算结果如下: h=(6.5L/D5)(Q开+Q机)/2 =(6.50.0018410/7.59)(1010/40+2410/60)/2 =41.2(Pa) 风机全压:根据风管直径和管道阻力损失,按照公式H =RfQjQi/3000+h+h计算风机设计全压。其中:Rf管道阻力系数,平均取1.301.60Qj通风机供风量,取设计风量,m/min;Qi管道末端流出风量,m/min;h管道内阻力损失;h其他其他阻力损失取60;风机全压计算结果如下。H =RfQjQi/3000+h+h =1.610102410/3000+41.
22、2+40 =1379(Pa)风机功率计算:风机功率计算公式:W=QHK/(60);Q风机供风量;H风机工作风压;风机工作效率,取80%;K功率储备系数,取1.05;风机功率计算结果如下:W=QHK/(60) =241013791.05/(400.8) =109KW根据以上计算结果,洞口选择风量为2410m/min的风机才能满足正洞施工通风需求。根据现场实际情况,400m以上工作面选择梁台风量为2410m/min的风机在出口并联,选用直径1.0m的风管供风,全压1379pa的风机能满足施工要求。(3)通风方案选择根据风机供风量及风机功率计算结果,施工型号为SDA152BD-2SE132型隧道轴流
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