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隧道开挖及初期支护施工方案编制: 审核: 审批: 二一三年七月四日目 录一、编制编制依据、原则11.1编制依据11.2编制原则11.3编制范围2二、工程概况22.1工程简介22.2主要技术指标22.3工程地质和水文地质及气象条件22.3.1地层特性32.3.2地质构造42.3.3水文地质条件42.4工程重难点及防范对策52.4.1工程特点及重难点分析52.4.2防范对策5三、施工组织安排63.1任务的划分及作业安排63.2施工进度及工期安排73.2.1具体进度指标见下表73.2.2工期安排73.3劳动力组织、机械配置及调配73.3.1 劳动力及作业组织方式73.3.2机械设备配置及调配8四、施工方法、工艺及要求94.1施工方案概述94.1.1 施工方法94.1.2 准备工作114.1.3 风、水、电施工114.1.3.1 施工供风114.1.3.2 生产生活用水114.1.3.3 施工用电114.2各种围岩衬砌类型施工方法及工艺124.2.1 v3级围岩洞身开挖及初期支护施工124.2.1.1 v3级围岩段(含v0、v1、v2级围岩开挖方法)具体施工步骤及施工工艺124.2.2 v0、v2级围岩洞身开挖及初期支护施工214.2.2.1 v0、v2级围岩洞身开挖214.2.2.2 超前小导管施工214.2.2.3 中空注浆锚杆、钢筋网、钢架及锁脚锚杆施工234.2.3 v1级围岩洞身开挖及初期支护施工274.2.3.1 v1级围岩进洞施工及洞身开挖284.2.4 iv级围岩洞身开挖及初期支护施工28五、监控量测365.1监控量测目的365.2监控量测计划内容365.3 超前地质预测预报365.3.1超前地质预报的原则365.3.2超前地质预报的方案365.3.3超前地质预报信息处理37六、隧道施工安全应急预案376.1建立应急处理机制376.2人员培训与演练386.3应急材料和设备的储备386.4应急响应386.5施工安全应急预案措施386.5.1断层及破碎带施工386.5.2塌方应急处理措施406.5.3涌水应急处理措施406.5.4 地质破碎带416.5.5 触电事故应急预案426.5.6 高处坠落事故应急预案426.5.7 机械设备事故应急预案436.5.8 人员逃生预案44七、质量保证体系及工期保证措施447.1确保工程质量的措施447.2工期保证措施46八、安全保证体系及措施468.1安全保证措施468.1.1安全组织保证措施468.2安全保证体系478.2.1安全管理机构设置478.2.2安全保证体系47九、施工环境保护、水土保持及节能减排措施479.1生态环境保护及水土保持目标479.2环境保护及水土保持方案489.3生态环境保护措施48十、文明施工措施4910. 1文明施工措施4910.1.1做好文明施工宣传工作4910.1.2加强施工组织管理5010.1.3加强文明施工领导5010.1.4加强文明施工知识教育5010.1.5定期进行文明施工检查5010.2保证施工现场整洁有序的措施5010.2.1加强施工现场管理、落实成品保护责任制51林邦隧道开挖及初期支护施工方案一、编制编制依据、原则1.1编制依据1、公路工程技术标准(jtg b01-2003);2、公路隧道设计规范(jtg d70-2004);3、公路隧道施工技术规范(jtg/f60-2009);4、地下工程防水技术规范(gb 50108-2008);5、公路工程质量检验评定标准(jtg f80/1-2004);6、与龙岩城市发展集团有限公司签定的施工合同;7、双永高速龙岩北互通连接线工程施工图纸林邦隧道设计专册;8、招标、施工期间与业主、设计、监理单位来往的函件及设计变更资料;9、已批复的双永高速龙岩北互通连接线工程实施性施工组织设计及各项专项安全、应急、临电、文明、环保等专项方案;10、本公司对双永高速龙岩北互通接线工程施工现场实地勘察、调查资料。11、本公司积累的成熟技术、科技成果以及多年来从事同类工程的施工经验。12、安全生产法、环境保护法以及各项地方相关法律法规。1.2编制原则1、以满足本合同段工程施工需要为目的,根据本工程特点合理配置施工班组、机械设备、工程材料等资源。2、统筹安排,保证重点,科学合理地安排施工进度,组织连续均衡施工生产,做好工序衔接。3、突出应用新技术、新材料、新设备、新工艺,提高施工的机械化作业水平,积极应用先进的科技成果,确保实现工程质量管理目标。4、运用现代科学技术,采用先进可靠的安全保证措施,确保生产安全。5、严格执行现行的规范、验标和施工技术手册,运用现代科学技术优化施工组织方案、施工工艺和施工方法。积极推广增产节约,努力降低成本,提高经济效益。6、树立环保意识,严格按国家和合同关于环境保护的有关规定组织施工,保护好周围生态环境,做到文明施工。1.3编制范围双永高速龙岩北互通连接线林邦隧道左、右线洞身开挖支护工程,包括v级(v0、v1、v2、v3)、iv级围岩开挖及超前小导管、工字钢等初期支护。二、工程概况2.1工程简介双永高速龙岩北互通连接线工程林邦隧道位于龙岩市新罗区铁山镇林邦村与铁山镇平林村之间。全线隧道左线全长609m,右线全长547m,左线隧道起点里程bk7+441,终点里程bk8+050;右线隧道起点里程k7+423,终点里程k7+970。隧道山体总体地形呈近东西走向,沿线标高为344.30115.55m,相对高差约为115.55m,隧道为双向六车道分离式隧道,左右线隧道中线间距为33.572m35.318m,最大埋深约115m。表2.1 林邦隧道工程概况编号工点名称里 程围岩类别(m)合计(m)起止m0m1v0v1v2v31左洞bk7+441bk8+0501568.23302220128.8256092右洞k7+423k7+9701702401043511635547合计:1156m2.2主要技术指标道路等级:城市快速路设计车速:60km/h隧道结构安全等级:一级荷载等级:公路-i级隧道抗震设防列度6度隧道防水等级:二级路面:沥青混凝土路面2.3工程地质和水文地质及气象条件林邦隧道所处场地为风化剥蚀低山-丘陵地貌,山坡坡面及坡脚地势较陡,山脊呈偏东南走向,山体最高处标高约560m,隧道东洞口地形坡度约为25-40度,隧道西洞口地形坡度约为15-30度。2.3.1地层特性根据钻孔揭露,坡上地表层部分见有耕(表)土(q4ml)、一般为残坡积成因的含碎石粉质粘土(qel+dl),下部基岩为二叠系下统童子岩组(p1t)泥质粉砂岩、粉砂岩和石炭系下统的林地组(c1l)石英砂岩、石英砂砾岩。各岩土层的分布及特征自上而下分述如下:1.耕植土(q4ml):灰黑、黑灰色,主要由粘性土组成,松散状态,见有植物根系和有机质。2.含碎石粉质粘土(qel+dl):灰褐、褐灰色,可塑状态,碎石含量25-40%,碎石成分以粉砂岩为主,呈强风化状态,粒径一般20200mm,分布不均匀,局部地段夹有角砾、块石。该层土由细粒土(粉质粘土)和粗粒土(碎石)混杂且缺乏中间粒径(20.075mm)的土,属混合土。3.强风化泥质粉砂岩(p1t):黄、黄灰色,薄层状为主,局部为中厚层状,组织结构大部分破坏,矿物成分显著变化,少部分矿物已风化成土状,风化裂隙很发育。岩芯破碎,多呈碎块状,部分地段岩性相变为粉砂岩、页岩等或为夹层。岩石质量指标rqd值为0,按岩石坚硬程度等级的定性分类属软岩,按岩体完整程度的定性分类属破碎。4.中风化泥质粉砂岩(p1t):灰黄、灰黑色,夹薄层泥岩、砂岩,中厚层状,岩体呈碎裂-碎块状结构,裂隙发育,岩芯以碎块为主,少量短柱状-柱状。按岩石坚硬程度等级的定性分类属较软岩,按岩体完整程度的定性分类属较破碎。5.强风化石英砂岩(c1l):黄、黄灰色,薄层状为主,局部为中厚层状,组织结构大部分破坏,矿物成分显著变化,少部分矿物已风化成土状,风化裂隙很发育。岩芯破碎,多呈碎块状。岩石质量指标rqd值为0,按岩石坚硬程度等级定性分类属软岩,按岩体完整程度的定性分类属破碎。6.强风化石英砂岩1(c1l):黄、黄灰色,中厚层状为主,组织结构大部分破坏,矿物成分显著变化,少部分矿物已风化成土状,风化裂隙很发育。岩芯破碎,多呈碎块状。7.中风化石英砂岩(c1l):灰黄、灰白色,夹薄层泥岩、石英砂岩,中厚层状,岩体呈碎裂-碎块状结构,裂隙发育,岩芯以碎块状为主,少量短柱状-柱状。按岩石坚硬程度等级的定性分类属较软岩,按岩体完整程度的定性分类属较破碎。8.中风化石英砂砾岩(c1l):灰黄、灰白色,夹薄层粉砂岩、石英砂岩,中厚层状,岩体呈破碎-碎块状结构,裂隙发育,岩芯以碎块状为主,少量短柱状,rc=25.2mpa。按岩石坚硬程度等级的定性分类属较软岩,按岩体完整程度的定性分类属较破碎。2.3.2地质构造1.断层隧道南西侧为一条近东西向断层,地表出露长度约300m,两侧地层分别为二叠系下统的童子岩组(p1t)、石炭系下统的林地组(c1l),该断裂属对建设工程场地稳定性无影响的“非全新活动断裂”,属不发震构造,地壳整体相对稳定。场地构造条件较简单,主要是场地附近发育一些小规模断裂构造,构造形式以小断层、节理、裂隙为主,无活动性断裂构造发育,场地稳定性较好。2.节理裂隙场地岩层中的层理、节理发育,岩体完整性差,受层间小断裂、挠曲发育的影响,岩层产状、倾角变化大。二叠系下统童子岩组(p1t)地层岩层主要产状为30363236,与东洞口坡向斜交或相向,主要的节理裂隙产状为28241、8956、33023,裂面较平整,裂面间距1040cm不等,裂隙张开宽度010mm,有充填物,充填物多为粘性土。二叠系下统文笔山组(p1w)岩层主要产状为60705258。石炭系下统的林地组(c1l)地层,位于sdzk6钻孔南侧40m处岩层主要产状为40605258,与西洞口坡向斜交或相反,主要的节理裂隙产状为28241、8956、33023,裂面较平整,裂面间距2090cm不等,裂隙张开宽度110mm。3.不良地质现象场地及周边未见有滑坡、崩塌、采空区、开采煤洞、地面塌陷等不良地质现象。2.3.3水文地质条件1.地表水隧道位于山坡坡脚及坡面,隧道西洞口前侧约1020m有一条电站引水渠,常年流水,流量约10000m3/d,雨季流量受降水影响;该水渠对隧道工程施工影响较大,隧道山坡坡面平时无流水,降雨后,因山体植被发育,会有小股间歇性流水,流水量受降水影响明显,雨季时,水流量增大,总体上水量较小,对工程影响较小,隧洞进出口雨季流量大时对洞口边坡有冲刷、掏蚀作用,可能诱发滑坡。2.地下水地下水类型主要为第四系基岩裂隙水,基岩裂隙水主要赋存于岩石裂隙中,洞身地下水主要聚集在岩层较破碎、节理裂隙较发育地段,地下水位标高在洞口处低于洞底设计标高 ,在洞身中部高于洞底设计标高,洞身围岩裂隙较发育处,完整性较差,岩层透水性较高。根据简易压水试验及水位恢复观测试验成果,估算渗透系数平均值为k=0.0030.004m3/d,岩层富水性差。洞身开挖时在隧道东洞口断层通过等地下水相对较富集地段易发生渗漏、涌水。隧道最大涌水量q0值为121.54(m3/d)。地下水对混凝土结构和钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性。2.4工程重难点及防范对策2.4.1工程特点及重难点分析林邦隧道左线出口及右线进口段覆盖较薄,为浅埋暗挖隧道,岩性为残坡积层,下伏为元古界板溪群五强溪组第一段,透水性好,雨季施工,可能出现涌水,加之开挖跨径较大,其中v级(包括v0、v1、v2)围岩全断面每延米开挖量为171.1m3、v3级围岩全断面每延米开挖量为172.1m3。林邦隧道最大开挖宽高为:16.566m10.597m;iv级围岩全断面每延米开挖量为163.7m3,最大开挖宽高为:16.206m10.337m,由于该段山体自稳性较差加之进口段覆盖层较薄且福建省受台风影响较大容易遭遇连续降雨,上述地质情况及洞室开挖大跨径等极易造成洞室坍塌,确保该段(进、出口段v1、v3级围岩)开挖支护施工安全,是本工程难点。2.4.2防范对策主要对策分析,见下表: 表2.2 防范对策序号项目主要对策1隧道防坍塌及地质灾害风险防范断层破碎带及浅埋段施工加强超前地质预报,加强洞内外监控量测工作,注意对监控量测的数据进行分析、整理,发现异常情况及时反馈以便尽早提出处理方案及制定相应的施工措施。施工遵循“管超前、严注浆、短开挖、弱爆破、强支护、勤量测、早封闭、快衬砌”原则组织施工。浅埋段采用管棚超前支护,注水泥浆液加固地层。采用型钢钢架、锚杆、钢筋网、喷射砼一体的联合支护体系。选择合理的开挖方法,如三台阶临时仰拱法或双侧壁导坑法,加强监控量测,据以指导施工。仰拱及时施工,二次衬砌紧跟。富水地段施工综合预报,先探水后掘进。采用综合注浆技术(全断面帷幕注浆、局部注浆、径向注浆、补充注浆)进行岩体加固和堵水。设置完善的排水系统,配备足够的排水能力。滑坡影响隧道施工结合滑坡整治工程修建临时和永久排水设施,避免坡面流水、施工用水和洞内流水进入滑坡体。洞门施作前,对坡面进行预加固后方可进洞,并加强支护措施和施工工艺,防止坡面变形;施工过程中,按照设计文件中的监控量测要求对洞内围岩和支护结构的位移、变形、受力情况实施施工过程的完整监测,并增设滑坡体的监测,监控量测结果及时反馈,指导设计与施工。软岩大变形地段采用超前水平钻孔和孔径变形法,建立大变形时空预测系统,掌握大变形的规律。采用浅孔控制爆破,降低一次爆破用药量,减轻围岩扰动。按“先放后抗”的原则,增大初期支护预留变形量。采用注浆长锚杆、喷钢纤维混凝土加强初期支护。全环布置型钢钢架、架设足够强大的横撑或临时仰拱等使支护,尽早封闭成环。2生态环境保护及文明施工加强对地表水的保护与监测,隧道、桥梁等各施工点设污水处理池,废水、废液必须经处理达标后排放。隧道断层破碎带及可能影响生态环境和居民生活用水的隧道段,采用帷幕注浆堵水,防止地下水流失。尽量压缩租用地范围,减少对植被的破坏。尽早做好弃碴场的挡护及排水设施,边弃碴边防护。在居民区附近安装的振动大的机械,如空压机、汽锤等基础必须有减震措施。施工过程中,确保当地老百姓的生命财产安全;合理安排噪声、震动、强光等影响老百姓正常休息的机械作业时段。运料车经过的弯道处,除有必要的警示标志外,要配备安全员值班;应注意生产、生活垃圾的排放和管理。三、施工组织安排3.1任务的划分及作业安排林邦隧道共设1个隧道施工队,其生活营地位于右线进口旁空地上。目前由于建设单位征地问题未解决我单位现采用单头独进方式,自小里程方向向大里程方向掘进开挖施工,即自右线进口出口开挖、左线出口进口开挖施工。待建设单位征地结束后我部采用双向开挖施工方式,管段内共设置2个隧道综合施工作业组。3.2施工进度及工期安排3.2.1具体进度指标见下表隧道施工指标(平均) 围岩项目iv级v0级v1级v2级v3级开挖(m/月)8055404540衬砌(m/月)120仰拱及填充(m/月)1203.2.2工期安排 林邦隧道左线洞身为本管段内控制性工程,计划2013年7月1日开工,2014年10月31日全部隧道工程完工,方案中以林邦隧道左线洞身为代表进行阐述。3.3劳动力组织、机械配置及调配3.3.1 劳动力及作业组织方式本管段内隧道由2个隧道作业队担负施工任务。每个作业面设掘进、支护、衬砌、机修、综合五个班。掘进支护班负责隧道开挖、支护及洞内出碴;衬砌工班负责隧道衬砌,机修班负责风、水、电及设备维修保养;洞外的出碴运输,场外材料的二次倒运等工作由综合工班负责。各工班劳力安排如下。单个作业队开挖支护劳力组织及分工表序号名称人数职 责1工班长2负责施工组织指挥工作2安全员2负责安全工作,发现和排除事故苗头3电工3负责洞内外电线路、机械线路连接及维修4钻孔、爆破44负责钻孔制做起爆药卷、运送炸药、装药、联线、起爆5装碴6负责洞碴装车6支护24负责安拱架、锚杆、挂网、喷砼、注浆堵水加固地层等7守库员2看守工地仓库,负责材料领用及发放等8司机12负责洞内挖碴、出碴运输9修理工2负责洞内外机械设备检查维修10辅助工4负责洞内外文明施工及配合合计101表3.3.2 单个作业队砼工班劳力安排表序号名称人数职 责1工班长2负责组织指挥2钢筋班8钢筋绑扎3浇筑班7混凝土浇筑4泵车司机1负责混凝土垂直运输5电工2负责拌合站及衬砌台车等供电合计203.3.2机械设备配置及调配根据本隧道的工程量配备适宜的施工机械,配置主要施工机械设备根据理论计算与实际相结合,确保生产能力大于进度指标,即设备数量充裕,性能优良,配套齐全,保证施工机械数量满足工程进度和工程质量的需要。机械设备由项目部统一调配使用,充分发挥机械设备的能力。根据施工进度计划,提前安排机械设备进场、调试,根据各施工队施工进度,进场机械设备在各施工队之间进行合理调配,确保施工连续、顺利进行。主要机械设备配置见下表。表3.3.5 主要设备配置表电动无基础空压机3l-20(22)/8台6断面开挖风动凿岩机yt-28台40断面开挖、造孔管棚钻机kg920b台1隧道支护挖掘机pc200台2断面开挖龙工装载机50c台2断面开挖自卸汽车北方奔驰辆8运输多功能作业台架自制台4隧道开挖湿喷机tk600台4断面湿喷砼输送车6m3辆2喷射混凝土运输砼泵hbt-60台2混凝土输送压入式轴流风机sdf(c)n012.5台2隧道通风移动式变压器s9-400/10台2施工供电四、施工方法、工艺及要求4.1施工方案概述4.1.1 施工方法隧道按照“新奥法”原理组织施工,并根据工程地质、水文地质和不同围岩级别及周边环境选择相应施工工法,按全标段重点控制工期点,合理划分作业段,科学统筹,采取平行流水作业法施工。根据设计要求,林邦隧道除明洞段为明挖之外,隧道暗挖段采用锚喷构筑法施工、光面爆破开挖。暗挖段根据围岩类别的不同分别采用双侧壁导坑法、留核心土环形开挖法(iv级围岩局部采用“cd”法)施工。表4.1.1 总体开挖施工方案表序号作业内容方案备注1开挖支护0级围岩在超前注浆小导管的保护下采用双侧壁导坑法施工;一般级围岩地段21(v3)级围岩在大管棚保护下采用双侧壁导坑法施工;洞口级围岩地段32级围岩在双排注浆小导管保护下采用双侧壁导坑法施工;洞身浅埋段级围岩地段4级围岩采用预留核心土环形开挖法施工,施工下断面时,应左右错开落底,必要时采用cd工法施工;隧道中间段5装运挖掘装载机挖装、大型自卸汽车运输采用无轨运输6施工通风本合同段隧道采用4台压入式通风机串联通风;7施工用电采用380v高压变电进洞;8施工排水隧道为正、反坡施工,遇到反坡施工,在洞内两侧设水沟,并设集水井或水仓,利用水泵将水逐级抽排至洞外 表4.2.2 初期支护参数表围岩类别衬砌类型喷砼厚度(cm)锚杆(中空锚杆)钢筋网钢架备注规格长度(m)间距(m)位置规格间距(cm)位置规格间距(m)v0302541.00.5墙8双层2020拱墙格栅0.5v1302541.00.5墙2020拱墙格栅0.5v2302541.00.5墙2020拱墙格栅0.5v3322541.00.5墙2020拱墙钢架0.5变更后iv222541.00.5拱墙2020拱墙格栅0.75隧道开挖前,首先完成洞顶截水沟、洞口土方及边仰坡防护施工。洞口土方采用挖掘机配合装载机自上而下分层施工,大型自卸汽车运输,并及时做好坡面防护,开挖一段防护一段。开挖至明暗分界线后,应先施做套拱混凝土,再施做暗洞超前长管棚,暗洞口前所有开挖、防护、排水完成后才能进入暗洞施工。暗洞段根据围岩情况,隧道 级围岩开挖采用多功能作业台架配合yt-28风动凿岩机钻眼,实施光面爆破,光面爆破参数通过试验确定,并根据现场爆破效果不断进行调整,严格控制超欠挖。隧道出碴采用挖掘机配合装载机装碴,大吨位自卸汽车运输;v级围岩软弱破碎带直接采用挖掘机开挖断面,周围欠挖处利用破碎锤进行扩挖直至达到设计断面。隧道初期支护紧跟开挖及时施作,锚喷支护采用钢筋格栅或者工字钢支撑和中空锚杆配合挂网喷砼施做;锚杆钻孔完毕后,要先进行清孔、注浆,再人工安装锚杆。隧道喷射混凝土采用湿喷工艺施工,采用成都岩锋tk600型湿喷机。喷射混凝土由洞外临时拌合站进行拌制。隧道开挖施工将超前地质预报和监控量测纳入工序管理,施工过程中加强监控量测,仰拱超前、二次衬砌紧跟,以保证施工安全。不良地质段坚持“早预报、预加固、弱爆破、强支护、紧封闭、快成环、勤量测、早衬砌、稳扎稳打、确保安全”的施工原则,组织施工。浅埋及浅埋偏压地段除加强洞内监控外,同时加强地表监测,施工时遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤测量”的原则,注意对监控量测的数据进行分析、整理,发现异常情况及时反馈以便尽早提出处理方案。4.1.2 准备工作施工前对图纸、资料等进行现场核对,并作补充调查,调查核对隧道所处的位置、地形、地貌、工程地质和水文地质、钻探图表、以及隧道进出口位置和其它相关工程的情况。对图纸中发现的问题,立即反馈监理工程师和设计单位予以更正或确认。施工前的平面复核和控制测量将由我单位测量队进行测量定位,施工中测量由隧道工程师、测量工程师组织测量工操作,并由项目总工程师组织定期复测。4.1.3 风、水、电施工4.1.3.1 施工供风施工洞内通风防尘隧道施工期间,通风的风速分部开挖的坑道不得小于0.25m/s的风速,但不应大于6m/s。根据公路隧道通风要求及参数计算结果,结合林邦隧道通风距离配备相应功率的轴流风机,采用压入式通风。通风机设于隧道洞口5m外,风管直径采用150cm软式通风管,风管距离掌子面30-50米,可满足洞内通风要求。当隧道掘进距离较长时,隧道洞内采用两台风机接力对洞内供风以满足要求。4.1.3.2 生产生活用水生活及生产用水主要来源为山里泉水,用水管引入生活区及高山水池,出口生活用水在山沟内设置集水池,水从上游引入集水池,生产用水主要来源为隧道小里程段电站引渠水。4.1.3.3 施工用电根据当地电网情况,隧道用电主要采用地方电网,线路沿线地区电网较为发达,电力资源充足,高压电源线分布广,沿线各县一般均有110kv变电站。林邦隧道工程的电力由林邦村的高压线路变压器引入至隧道的各施工作业区,根据现场实际情况洞口采用2台630kva变压器。洞外低压线路采用三相五线制架空线,进洞后采用电缆线和胶皮线分别引向各自作业面的洞内及生产区、生活区。隧道动力用电等级为380v,照明用电、成洞地段为220v,作业地段为36v,采用电缆线供电。洞内动力线路采用“三相五线制”。隧道成洞地段采用220v/200w的高压钠灯,每隔20m安装一盏,并要求每盏灯安装一个开关。掌子面和需要移动照明地段,采用36v的白炽灯或36v的矿用500w碘钨灯。4.2各种围岩衬砌类型施工方法及工艺4.2.1 v3级围岩洞身开挖及初期支护施工根据设计更改通知单(编号隧-02)文件要求,林邦隧道左洞出口bk7+456bk7+481段(25m)、右洞进口k7+440k7+475段(35m)采用双侧壁导坑法开挖施工,初期支护进行加强具体做法为:喷混凝土由原来的300mm调整至320mm厚;钢架由原来的格栅钢架改为i25b;临时支护由i20a调整为i22b;锁脚锚杆由原来的每处1根调整为每处2根。施工中应确保喷混凝土与工字钢粘结密实,与围岩的空隙间用喷混凝土填充密实。其余支护形式参照v1级围岩衬砌形式。4.2.1.1 v3级围岩段(含v0、v1、v2级围岩开挖方法)具体施工步骤及施工工艺林邦隧道右线进口及左线出口浅埋段岩体完整性差,整体强度较低,在开挖时注意对围岩变形的控制,根据围岩状况选择采用挖掘机挖除洞身断面石渣,破碎锤配合将原来欠挖处进行扩挖处理,同时适度缩短开挖进尺(每次开挖循环控制在0.5m1.0m),同时初期支护和仰拱紧跟,形成封闭结构,保证施工安全。施工过程中加强监控量测,并根据监控量测结果及时调整支护参数和施工方法。本段按照“先护顶、后开挖”的要求组织施工,采用超前预注浆加固围岩,施工过程中严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤测量”施工原则。a、在浅埋隧道施工中尽量少刷或不刷坡,超前支护进洞,采用分部开挖,尽量减小开挖断面,主要施工方法:洞口段加固:洞口段覆盖层加固采用超前大管棚注浆预支护。管棚采用108mm6mm,一次打入长度左洞出口为30m、右洞进口为40m;在强有力的超前支护下安全进洞。洞身钢支撑支护:3级围岩采用i25b和i22b型钢架支撑,拱墙打设25,l=4.0m中空注浆锚杆确保施工安全,防止洞室变形。短开挖:采用双侧壁导坑法开挖,开挖进尺控制在0.5m1.0m。加强初期支护:采用钢拱架、注浆锚杆、挂网、喷射砼联合支护。掌子面加固:采取喷射砼封闭掌子面和掌子面注浆加固措施。快衬砌,早成环:及时加强初期支护待初期支护变形稳定后施做二次衬砌混凝土。监控量测:在洞口设两个断面,加强地表沉降监测,发现异情,及时处理。b、主要施工技术措施加强初期支护,将预留变形量适度加大。为了增加初期支护对大变形的适应,采用架工字钢钢架,喷、锚、网联合支护等手段。施工时做到支护及时,到位。喷混凝土分两次施工,先喷1020cm,待变形后期再喷10cm,直至达到设计喷层厚度。采取短进尺弱爆破,以减少对岩体的扰动。提高开挖后围岩的自稳能力,争取在围岩剥落松弛之前,形成有效的支护,为后序工序创造安全施工的时间和空间。加强监控量测,及时施工混凝土,尽早封闭成环。并根据监控量测数据分析结果确定混凝土施工时间。1、洞口大管棚施工林邦隧道左右线设计进出口大管棚施工,管棚采用1086mm无缝钢管,按有孔和无孔钢管交替安装,注水泥浆固结管棚周围有限范围土体,浆液扩散半径不小于0.5m,采用分段注浆形式。a. 先施做套拱,套拱做为长管棚导向墙,在开挖轮廓线以外拱部150范围内施做,套拱纵长2m,位置在明暗交界外明洞部分。支底模,安装套拱钢筋,在套拱范围内按孔口管间距,焊接固定孔口管位置,孔口管作为管棚的导向管,它安设的平面位置、倾角、外插角的准确度,直接影响管棚质量。应用水准仪配合坡度板设定孔口管的角度,检查无误后,浇筑套拱砼。b.搭设钻孔平台,钻孔平台用钢管脚手架搭设,脚手架连接要牢固、稳定、防止在施钻时产生不均匀下沉、摆动、位移而影响钻孔质量。钻机定位时,要求与已设定好的孔口管方向平行,必须反复调整,精确核定钻机位置,确保钻机、钻杆、轴线与孔口管轴线相吻合。c.钻孔:为了便于安装钢管,钻头直径采用127mm,岩质较好时可以一次成孔。钻进时产生坍孔或卡钻时,需补注浆后再钻进。钻机开钻时,应低速低压,待成孔10m后可根据地址情况逐渐调整钻速及风压。认真做好钻进过程的原始记录,及时对孔口岩屑进行地质判断、描述,作为洞身开挖时地质预报而指导洞身开挖。 d.清孔。孔钻好后,用地质岩芯钻杆配合钻头进行反复扫孔,清除浮渣,然后用高压风从孔底向孔口清理钻渣。 e.安装管棚钢管,钢管在专用的管床上加工好丝扣,注浆口孔间距300mm,呈梅花型布置。设计第一根安有孔钢花管.第二根安无孔钢管,钢管采用丝扣连接,为是接头错开.编号为奇数的第一节钢管采用3m钢管。编号为偶数的第一根钢管,采用6m钢管,以后每节均采用6m钢管。 f.注浆。采用bw-250/50型注浆泵,浆液采用水泥注浆加固,水泥浆水灰比1:1。注浆压力,初压0.51.0mpa,终压2mpa,持续15分钟后停止。若注浆量超限未达到压力,应调整浆液浓度继续注浆。大管棚施工流程图2、双侧壁导坑法开挖林邦隧道级围岩浅埋段(包括v0、v1、v2级围岩)均采用双侧壁导坑法施工。双侧壁导坑施工时,将隧道分成五部,左右导坑间隔1015m。两侧壁导坑采用上下台阶法开挖,剩余中间部分分三步开挖。开挖中以人工配合挖掘机开挖为主,辅以控制爆破。每个工序开挖循环进尺控制在0.5m,一般为一榀钢架间距,台阶长度35m。采用pc200型挖掘机配合小型装载机装碴,自卸汽车出碴。 双侧壁导坑法施工图施工步骤:(1)、对于v0、v1、v2级围岩开挖,首先将侧拱顶小导管注浆然后开挖侧洞室,施做初期支护及中隔壁;号洞室超前号洞室35m,开挖洞室土体,施做初期支护及中隔壁。(2)、侧拱顶小导管注浆然后开挖侧洞室,施做初期支护及中隔壁;号洞室超前号洞室35m,开挖洞室土体,施做初期支护及中隔壁。(3)、中间拱部小导管施做并注浆,开挖侧洞室,施做初期支护。(4)、中间中部开挖滞后上部开挖35m,开挖施工完成后施做初期支护。(5)、中间下部开挖滞后中部开挖35m,开挖施工完成后施做初期支护;隧道全断面初期支护封闭成环。3、钢支撑施工工艺v3级围岩初期支护采用i25b工字钢加工成钢架支撑,侧壁采用i22b工字钢作为临时支撑,每个节点处打设2根25,l=4.0m中空锁脚锚杆;钢支撑架设完毕后挂设8200200mm的双层钢筋网;最后喷射320mm厚的c20混凝土。(一)钢支撑的施工工艺流程(二)施工工艺措施(1)钢支撑放样、制模根据不同的工字钢制作半径,制作不同规格的模具。工字钢钢支撑的制作精度靠模具控制,故对模具的制作精度要求较高,模具制作控制的主要技术指标主要有内外弧长、弦长及半径。模具制作采用实地放样的方法,先放出模具大样,然后用工字钢弯曲机弯出工字钢,并进行多次校对,直至工字钢的内外弧长度、弦长、半径完全符合设计要求,精确找出接头板所在位置。(2)钢支撑弯曲、切割工字钢定长6m,用工字钢弯曲机加工,并根据加工半径适当调节液压油缸伸长量。工字钢弯曲过程中,必须由有经验的工人操作电机,进行统一指挥。工字钢经弯曲机后通过模具,并参照模具进行弧度检验,如弧度达不到要求,重新进行弯曲,弯好后,暂时存放在同样的4只自制简易钢筋凳(带滚筒)上。弯好一个单元切割一个单元,工字钢切割时可采用量外弧长度、量内弦长度等办法,利用定型卡尺,控制工字钢切割面在径向方向上,然后用矢笔划线,利用氧焊切割,切割时,割枪必须垂直于工字钢,并保证切割面平整,切割完后,对切割面突出的棱角进行打磨。(3)接头板焊接弯好的工字钢经切割后,再检查工字钢弧长,如工字钢偏短,无法焊接接头板,须进行接长处理;如工字钢偏长,则须进行二次切割。工字钢弧度、长度满足设计要求后,将接头板放入卡槽内,对切割线偏离径向方向偏差很小的工字钢,通过接头板进行调节,保证接头板轴线在径向方向。接头板焊缝按规范要求控制。接头板上的螺栓孔必须精确,与工字钢焊接时,必须上、下、左、右对齐固定后,方可进行焊接,焊接完成后,对螺栓孔、接头板面进行打整,减少工字钢组装连接时的误差。制作好的工字钢半成品需统一存放,并将不同半径、单元的钢架作好标识,便于领用。存放工字钢需下垫上盖。存放场尽量布置在交通方便处,便于钢支撑搬运。(4)钢支撑运输钢支撑运输采用装载机运输至施工现场,加工厂在发放钢支撑时必须按其规格认真发放。钢支撑运至工作面后,须存放于干燥处,禁止堆放在潮湿地面上,并标识清楚。(5)钢支撑安装欠挖处理、清除松动岩石作业人员根据测量放线检查欠挖情况,欠挖由架设钢支撑作业人员采用撬棍或风镐处理,同时对松动石块作撬挖处理。欠挖处理结束后,经现场技术人员检查合格方可架设钢支撑。架设钢支撑架设钢支撑在架子车上进行。由于上层导洞作业空间较小,安装时可采用机械设备直接将钢支撑举升至工作面。运至现场的工字钢,由12名工人将工字钢搬运至架设地点,并将工字钢一端用绳子拴紧,工作平台上34名工人将工字钢提到工作平台上,施工人员根据钢支撑设计间距及技术交底记录找准定位点,先架设钢支撑底脚一节,架设底脚一节时,工作平台上先放下底脚一节,下边2名工人进行底脚调整,以埋设的参照点进行调整,使钢支撑准确定位,严格控制底部高程,底部有超欠挖地方必须处理,工字钢底脚必须垫实,以防围岩变形,引起工字钢下沉,工字钢架设的同时,用22连接钢筋与上一榀工字钢进行连接。工字钢对称架设,架设完底脚一节后,进行拱顶一节的架设,架设拱顶一节时,先上好m20连接螺栓(不上紧),用临时支撑撑住工字钢,用22连接钢筋与上一榀工字钢连接,再对称安装另一节拱顶工字钢,安装完成后检查拱顶、两拱脚与测量参照点引线的误差,再进行局部调整,最后拧紧螺栓。作业人员首先进行自检,检查合格后,通知值班技术人员进行检查。钢支撑之间采用钢筋网制成挡网,以防止岩石掉块。钢筋网挡网采用焊接或其它方式与钢支撑牢固连接。4、挂钢筋网、喷射混凝土施工工艺(1)铺设钢筋网钢筋网采用8mm钢筋,双层钢筋网,网格间距20cm20cm,钢筋网搭接长度不小于30d,铺设前要先除锈,钢筋网在初喷混凝土后挂设,使其与混凝土形成一体,要随初喷混凝土面起伏铺设,与初喷面间隙一般不超过3cm;钢筋网应与工字钢拱架和系统锚杆焊接牢固,保证在喷射混凝土时钢筋网不晃动,若有脱落的石块或混凝土块被钢筋网卡住时及时清除(钢筋网制作必须采用焊接连接,不允许绑扎连接)。(2)喷射混凝土 喷射混凝土在工字钢拱架施作完并报现场质检员、监理检查合格后才能开始作业,喷射厚度为32cm,必须采用湿喷机喷射混凝土。喷射混凝土材料必须是符合配合比要求的、指定厂家生产的合格产品,所用砂石须经试验室检验合格后方能投入使用。 在喷射混凝土之前,用高压水或高压风将初喷面的灰尘及杂物冲洗干净,必须将拱架底部浮石清理干净,待检查合格后方予作业;喷射中如发现松动块石或遮挡物时,应及时清除,喷射作业中不得用片石或木料回填超挖处,喷射料应置于铁皮上,喷射作业时应分段、分片由下而上顺序进行,喷射回弹物不得重新用作喷射材料,喷射机启动时,应先送风再开机,并应在机械运转正常后送料,供料应均匀连续,作业结束时,先停止送料,待料罐内余料喷完后再停机,然后关风,停止作业后,喷射机和输料管内的余料应及时清除干净,以免结块堵塞。注意事项:a、混合料随拌随用,不掺速凝剂的干混合料存放时间不大于2h;掺速凝剂的干混合料存放时间不大于20min。b、速凝剂掺量准确,添加均匀,不得随意增加或减少。c、喷嘴应与岩面垂直,同时应保持适当的距离和喷射压力。d、喷射后进行养护和保护,养护期间禁止机械、车辆碰撞和人为破坏。e、喷射混凝土平均厚度不小于设计厚度,最小厚度不小于设计厚度的1/2且50mm;v3级围岩隧道开挖支护应遵循“短进尺、及支护、早封闭”的施工原则,在以上所有工序完成后,再进入下个循环作业。4.2.2 v0、v2级围岩洞身开挖及初期支护施工林邦隧道v0级围岩(衬砌类型)范围如下所述:左洞:bk7+573bk7+595(22m)右洞:k7+527k7+605(78m)、k7+845k7+871(26m)v2级围岩(衬砌类型)范围如下所述:左洞:bk7+481bk7+573(92m)、bk7+925bk7+961.8(36.8m)右洞:k7+475k7+527(52m)、k7+871k7+935(64m)其中vo级围岩拱部150范围内采用423.5,l=3.0m,环纵间距0.3m1.5m;边墙25中空注浆锚杆l=4.0m,环纵间距1.0m0.5m;格栅钢架纵向间距50cm;拱墙设置8200200双层钢筋网;喷射300mm厚的c20混凝土。v2级围岩拱部150范围内采用双层423.5,l=3.0m,环纵间距0.4m1.5m;边墙25中空注浆锚杆l=4.0m,环纵间距1.0m0.5m;格栅钢架纵向间距50cm;拱墙设置8200200双层钢筋网;喷射300mm厚的c20混凝土。4.2.2.1 v0、v2级围岩洞身开挖v0及v2级围岩洞身开挖采用双侧壁导坑法施工,具体施工步骤参照上述v3级围岩开挖进行施工。v0级围岩局部较坚硬时采用正台阶法微震光面爆破技术,出碴采用装载机装碴自卸车外运。台阶长度1015m,初步拟定开挖进尺为0.51.5m,施工时根据实际调整开挖进尺。4.2.2.2 超前小导管施工 1)超前小导管使用外径42mm,壁厚3.5mm的热轧无缝钢管制作,管长3.0m,环向间距30cm/40cm,外插角510。2)超前小导管钢管前端呈尖锥状,尾部焊上6mm的加劲箍,管壁四周钻68mm压浆孔,但尾部有1m不设压浆孔。超前小导管施工时,用yt-28风动凿岩机成孔,孔径比设计导管管径大20mm以上。孔与衬砌中线平行以规定仰角打入拱部围岩。3)成孔后将小导管按设计要求插入孔中,或用凿岩机直接将小导管从型钢钢架上部打入,外露20cm支撑于开挖面后方的钢架上,与钢架共同组成预支护体系。4)每打完一排钢管后开始注浆,注浆采用1:1水泥浆,注浆后开挖拱部及第一次喷射砼、架设钢架。5)v2级围岩分别于钢架上部和腹部分别打设两排超前小导管,以紧靠开挖面的钢架的顶部和腹部为支点,打入钢管后注浆,形成管栅支护环,最后组成共同支护体系。注浆小导管加工图 超前小导管施工工艺流程图4.2.2.3 中空注浆锚杆、钢筋网、钢架及锁脚锚杆施工1、中空注浆锚杆施工采用25,l=4.0m中空注浆锚杆,使用高压风吹净钻孔,将锚头与锚杆端头组合,戴上垫片与螺母;把组装好的锚杆打入钻孔,锚杆要尽量打在钻孔的中央位置,将止浆塞穿入锚杆末端与孔口齐平并与杆体固紧,锚杆末端戴上垫板,然后拧紧螺母。注浆压力取0.20.5mpa,孔口溢出浆液时,停止注浆,砂浆随拌随用。注浆开始或中途停止超过30min时,用水润滑注浆罐及其管路。注浆孔口的压力不得大于0.4mpa。 中空注浆锚杆施工工艺流程图2、钢筋网、格栅钢架及湿喷混凝土施工钢筋网片、格栅钢架的钢材种类、型号等应符合设计要求。a、钢筋网片的挂设1)钢筋网片采用级8钢筋焊制而成,钢筋网片的间距为2020cm。钢筋网按设计图纸的要求在钢筋加工厂集中加工。2)先用钢筋调直机把钢筋调直,再截成钢筋条,钢筋网尺寸根据拱架间距和网片之间的搭接长度综合考虑。3)钢筋网在初喷混凝土4cm以后铺挂,且保护层不小于3cm,钢筋网可固定在锚杆外端,也可用勾头钉固定于围岩上。4)安设钢筋网时,钢筋网随受喷面的起伏铺设,与受喷面的间隙不小于30mm,并且与锚杆或钎钉连接牢固,在喷射混凝土作业时不颤动。喷射时,喷头略倾斜使网后砼流动性大一些以便喷射密实。b、钢筋格栅钢架的施工根据设计要求,钢筋格栅在钢结构加工厂加工制作成型,经检查加工拱度满足要求后存放于构件场内备用。格栅钢架利用装载机运到洞内,现场机械配合人工架设。钢架在钢筋网片铺设完成后架设,与定位钢筋焊接,架设完毕后须再喷混凝土,并保证不少于3cm的覆盖厚度。钢拱架间纵向用22钢筋联接为一体,纵向连接筋长度为80cm,按照环向间距1.0m的长度内外层交错布置。钢架拱脚必须放在牢固坚硬的基础上,架立时垂直隧道中线,架设时中线、高程和垂直度及法线方向由测量技术人员严格控制,并将中空注浆锚杆与钢架焊接连为整体。为保证钢架置于稳固地基上,施工中在钢架基脚部位预留0.150.2m的原地基,架立钢架时挖槽就位,需要时可在钢架基脚处设置刚性垫板,以增加其承载力;安设时钢架垂直隧道中线,其倾斜度不大于2,钢架的任何部位偏离铅垂面不大于10cm。安装钢筋格栅具体操作步骤如下所述:1)格栅钢架按设计分节预先加工,现场拼装安装设置,位置应垂直隧道中线,拱架之间用22纵向连接钢筋焊接牢固。2)隧道格栅钢架主要用于iv级、v级围岩段。3)格栅钢架主要由四根25主筋和其他钢筋制成,成正方形截面,用钢板连接而成,主要用于iv级、v级(v0、v2)围岩段,钢架是初期支护对软弱围岩的主要加固体,设计在v级围岩和iv级围岩格栅钢架有50cm和75cm两种安装间距;钢架之间采用22钢筋连接,上层钢筋网片靠钢架内侧焊接于锚杆上,底层钢筋网片与格栅钢架焊

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