d宝成杨家湾隧道进口及平导断层破碎带开挖专项施工方案.doc

宝成线 K395 880 K401 872 危岩体 综合整治工程 1 标 杨家湾隧道进口及平导断层破碎带开挖 专项施工方案 编制 审核 批准 中铁隧道集团有限公司中铁隧道集团有限公司 宝宝成成线线K K4 40 00 0 综综合合整整治治工工程程 1 1 标标项项目目经经理理部部 二二 一三年一月二日一三年一月二日 目目 录录 一一 工程概况工程概况 2 2 1 1 隧道概况隧道概况 2 2 2 地质情况地质情况 2 3 3 水文地质条件水文地质条件 2 二二 编制依据编制依据 2 2 三三 施工计划施工计划 3 3 1 1 施工进度计划施工进度计划 3 2 2 主要技术参数主要技术参数 3 3 3 工期计划工期计划 4 4 4 材料计划材料计划 4 5 5 设备计划设备计划 5 四四 施工工艺技术施工工艺技术 6 6 1 1 施工原则施工原则 6 2 2 超前支护超前支护 7 3 3 隧道开挖隧道开挖 8 5 5 洞身支护洞身支护 14 五五 施工安全保证措施施工安全保证措施 1919 1 1 监控量测监控量测 19 2 2 超前地质预报超前地质预报 19 3 3 超前帷幕注浆超前帷幕注浆 19 4 4 安全保证措施安全保证措施 20 5 5 应急预案应急预案 20 六六 施工节能减排措施施工节能减排措施 2222 1 1 节能减排施工原则节能减排施工原则 22 2 2 管理体系管理体系 22 3 3 管理内容管理内容 22 4 4 节材与材料节材与材料 23 5 5 节水与水资源节水与水资源 23 6 6 节能与能源利用节能与能源利用 24 七七 劳动力计划劳动力计划 2525 八 计算书及相关图纸八 计算书及相关图纸 2525 杨家湾隧道进口正洞及平导断层破碎带开挖专项施工方案杨家湾隧道进口正洞及平导断层破碎带开挖专项施工方案 一一 工程概况工程概况 1 1 隧道概况隧道概况 宝成线下行 K395 880 K401 87 危岩体综合整治工程 1 标主要承担杨家湾隧道进 口段 1692m 正洞 1320m 平导以及 429m 泄水洞的施工任务 正洞起讫里程为 K396 553 K398 245 平导起讫里程为 K396 535 K397 865 泄水洞起讫里程为 K397 865 K398 294 本方案主要涉及正洞及平导断层破碎带 K396 805 DK396 835 开挖专项施工方 法 2 2 地质情况地质情况 该段主要为侏罗系下统白田坝组 J1b 与三叠系下统关组 T1f 角度不整合接触面 该层侵蚀间断面残留残积物 风化物较多 岩体力学性质差 含水量大 地下水具有 侵蚀性 其环境作用等级为 H1 受 F1 断层构造影响 段内岩体破碎 穿越侏罗系白田 坝组地段时 为低瓦斯 整体工程地质条件差 岩性以灰岩和粘土页岩为主 隧道进口正洞及平导 K396 805 K396 835 段通过杨家湾逆断层 F1 段内岩体 破碎 倾向北西 走向北东 倾角约 45 根据钻孔岩芯显示 断层破碎段宽 9m 该 断层与正洞隧道及平导呈小角度相交 交角约 44 对隧道施工影响大 施工易发生 突泥 涌水 该段正洞采用 V 级采用加强复合式衬砌 平导采用 V 级模筑衬砌 带仰 拱 3 3 水文地质条件水文地质条件 隧址区属长江流域嘉陵江水系清江河 地下水主要为碳酸盐岩溶水 地表水系不 发育 河水水位随季节变化较大 按以往邻近工程经验取水试验分析 河水水质对混 凝土无侵蚀性 隧址区地下水在化学侵蚀类型为硫酸盐侵蚀及酸性侵蚀环境时 侏罗 系下统白田坝组地层地下水环境作用等级为 H1 二叠系上统龙潭组地层地下水环境作 用等级为 H2 其他地层地下水不具备侵蚀性 二二 编制依据编制依据 1 杨家湾隧道施工图 宝成改线施隧 01 第一 二 三 四册 2 铁路隧道工程施工技术指南 TZ204 2008 3 铁路隧道监控量测技术规程 TB10121 2007 4 铁路隧道工程施工安全技术规程 TB10304 2009 铁建设 2009 181 号 5 铁路隧道工程施工质量验收标准 TB10417 2003 铁建设 2003 127 号 6 关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知 铁建设 2010 120 号 三三 施工计划施工计划 1 1 施工进度计划施工进度计划 1 正洞开挖支护进度指标为 720 小时 月 7 小时 循环 0 75m 循环 77m 月 考虑工序衔接 围岩复杂及其它因素的影响 计划进度指标为 70m 月 2 平导开挖支护进度指标为 720 小时 月 4 5 小时 循环 1 0m 循环 160m 月 考虑工序衔接 围岩复杂 出碴困难及其它因素的影响 计划进度指标为 150m 月 2 2 主要技术参数主要技术参数 初期支护主要技术参数表详见表表 3 1 3 1 初期支护主要技术参数表初期支护主要技术参数表 表表 3 13 1 初期支护主要技术参数表初期支护主要技术参数表 衬砌类型衬砌类型正洞正洞平导平导备注备注 设置部位全环拱墙 喷射混凝土 厚度 cm 2518 C25 耐腐蚀性 混凝土 HPB235 8 8 设置部位全环拱墙钢筋网 网格间距 cm 20 2025 25 拱部 25 中空注浆锚杆 22 砂浆锚杆 规格 边墙 22 砂浆锚杆 22 砂浆锚杆 锚杆 设置部位拱 墙拱墙 长度 m 3 53 0 环向 11 2 间距 纵向 0 81 类型I18 型钢钢架I12 6 型钢钢架 设置部位全环拱墙钢架 间距 m 0 751 类型双层 42 42 每环根数 3020 单根长度 m 4 03 5 环向 0 40 4 超 前 支 护 小导管 间距 m 纵向 2 252 3 3 工期计划工期计划 工期计划见表表 3 2 3 2 工期计划表工期计划表 表表 3 23 2 工期计划表工期计划表 序号序号工程项目及施工情况工程项目及施工情况开始日期开始日期结束日期结束日期工期工期 d d 备注备注 1 正洞断层破碎带开挖 及初期支护 2013 3 102013 3 2515 2 平导断层破碎带开挖 及初期支护 2013 2 12013 2 1010 4 4 材料计划材料计划 材料计划详见表表 3 3 3 3 主要施工材料表主要施工材料表 表表 3 33 3 主要施工材料表主要施工材料表 序号序号材料名称材料名称规格型号规格型号单位单位数量数量备注备注 1 喷砼C25 耐腐蚀砼 m 5150 32 2 钢筋网 6t14 08 3 钢筋网 8t59 56 4 中空锚杆 25m27339 5 砂浆锚杆 22m27339 6 超前小导管 42m22992 5 7 型钢 I18t35615 4 正洞 8 格栅钢架 t342 9 锁脚锚管 42m13344 10 喷砼C25 砼耐腐蚀 m 2170 11 钢筋网 8t18 04 12 砂浆锚杆 22m30400 13 超前小导管 42m15925 14 型钢 I12 6t109 平导 5 5 设备计划设备计划 设备计划详见表表 3 4 3 4 主要设备配置表主要设备配置表 表表 3 43 4 主要设备配置表主要设备配置表 序号序号设备名称设备名称规格型号规格型号数量数量生产能力生产能力备备 注注 专用设备 1 挖掘机现代 225 7 145m3 h 带破碎头 2 挖掘机沃尔沃 220 150m3 h 3 装载机 ZL50C32 5m3 4 扒装机 ITC 312SL1 5 自卸车 20t820t 6 变压器 630KVA1630KVA 7 变压器 500KVA1500KVA 8 柴油发电机 250kw2250kw 9 电动空压机 22m3 h522m3 h 10 风动凿岩机 YT2850 11 自行式液压仰拱 栈桥 24m224m 12 砼搅拌站 35m3 h235m3 h 13 砼运输罐车 8m358m3 14 喷射砼机械手 sika PM500PC118m3 h 15 爆破器材运输车 1 16 全站仪徕卡 TCRP1202 2 17 水平地质深孔钻机 RPD 150C1 序号序号设备名称设备名称规格型号规格型号数量数量生产能力生产能力备备 注注 18 红外探水仪 HW 3041 19 超前地质预报 TSP2031 20 瓦斯自动监测报 警系统 KJ 1011 21 砼拌和站信息化 管理系统 同望 1 22 电焊机 BX112 23 套丝机 Z1T B2 50F2 24 切断机 GQ401 25 滚丝机 HCS 40B1 26 弯拱机 WJG 2501 27 摇臂钻床 Z3032 8 11 28 弯曲机 GW40A1 29 调直机 3 121 四四 施工工艺施工工艺技术技术 在隧道正洞及平导 K396 805 K396 835 段主要为侏罗系下统白田坝组 J1b 与三叠 系下统关组 T1f 角度不整合接触面 该层侵蚀间断面残留残积物 风化物较多 岩体 力学性质差 含水量大 地下水具有侵蚀性 其环境作用等级为 H1 受 F1 断层构造影 响 段内岩体破碎 穿越侏罗系白田坝组地段时 为低瓦斯 整体工程地质条件差 拱顶以上主要为块石土 泥岩 砾岩夹煤线 开挖范围为页岩夹灰岩 该段施工的关键问题是隧道穿越断层破碎带围岩 做好隧道坍塌 涌水 突泥的 防治 防治断层破碎带围岩的原则是坚持超前地质预报 短进尺 弱爆破 勤量测 早封闭 快支护 管超前 严注浆等相结合 1 1 施工原则施工原则 1 短进尺 隧道通过断层破碎带围岩 围岩自稳能力差 易坍塌 变形和出现突泥 涌水 正洞每次开挖进尺控制在 0 75m 以内 平导每次开挖进尺控制在 1 0m 以内 平 导采用台阶法开挖 正洞采用大拱脚三台阶七步法开挖 每步开挖后快速支护 保证 围岩安全 2 弱爆破 杨家湾隧道设计为高瓦斯隧道 打钻采用风钻打眼 多打眼少装药 弱爆破开挖 煤层打眼使用煤电钻 采用煤矿许用炸药 非电毫秒雷管起爆 3 强支护 正洞采用双层 42 超前小导管 I18b 型钢拱架支撑 中空注浆锚杆 砂浆锚杆 挂网喷射混凝土等支护 平导采用 42 超前小导管支护 I12 6 型钢拱架 支撑 砂浆锚杆 挂网喷射混凝土等支护 4 勤量测 按规范要求频率坚持洞内拱顶下沉 净空变化 拱架应力检测测量 监测数据及时汇总 计算 分析 上报 遇超出充许范围时必须立即上报 并及时采 取措施进行加固处理 5 超前地质预报 不良地质地段根据设计进行超前地质预测预报 隧道超前地质 预测预报和围岩监控量测纳入施工工序管理 采用 TSP 长距离超前地质预报 地质雷 达 超前水平钻孔等综合方法进行 对多种探测手段获得的探测资料进行综合分析与 评判 相互印证 并结合掌子面揭示的地质条件 发展规律与趋势进行预测预报 根 据预测预报结果 及时调整措施 确保施工与结构安全 详见 杨家湾隧道进口正洞杨家湾隧道进口正洞 及平导超前地质预报实施方案及平导超前地质预报实施方案 6 严注浆 隧道穿越杨家湾逆断层 开挖时出现突泥 涌水可能性较大 施工时 对突泥 涌水段采取帷幕注浆预加固 局部超前注浆方式对掌子面前方进行预处理 确保安全穿过此段 2 2 超前支护超前支护 为确保隧道正洞及平导断层破碎带施工安全及提高支护质量 正洞此段设置双层 42 小导管 平导此段设置单层 42 小导管 小导管采用 42 无缝热轧钢管 壁厚 3 5mm 制成 其前部钻注浆孔 孔径 6 8mm 孔间距 10 20cm 呈梅花型布置 前 端加工成锥形 尾部止浆段长度不小于 100cm 小导管环向间距 40cm 外插角 45 度 双层小外插角为 10 15 度 注浆材料采用水泥浆 注浆压力一般为 0 5 1 0MPa 水 灰比为 1 0 8 1 1 浆液配合比和注浆压力根据现场实验调整 管棚施作后进行注浆 加固 增加导管外周围岩体的抗剪切强度 并将导管和围岩构成棚架结构 对防止隧 道断层破碎段自稳能力极低的围岩下沉 松弛和坍塌等有显著效果 超前小导管施工工艺图见图图 4 1 4 1 超前小导管施工工艺图超前小导管施工工艺图 施工方法 采用风钻钻孔 用钻机将小导管顶入 注浆泵注浆 施工技术措施 小导管的纵向搭接长度不小于设计 外插角满足规范要求 与线路中线方向大致 平行 孔位钻设偏差不超过 10cm 孔眼长度大于小导管长度 钢管顶入长度不小于管 长的 90 用高压风将管内砂石吹出 图图 4 14 1 超前小导管施工工艺图超前小导管施工工艺图 3 3 隧道开挖隧道开挖 隧道正洞采用大拱脚三台阶七步法 平导采用台阶法 1大拱脚三台阶七步法 大拱脚三台阶七步法施工 首先进行超前支护 进行上部弧形导坑开挖 初期支 护施工 中部左右侧交错开挖 边墙支护 下部左右侧交错开挖 边墙支护 核心土 开挖 仰拱开挖与支护 台阶拱脚部位加大尺寸向外扩大开挖 使拱脚初支加厚 加 施工准备 注浆孔孔位布置 洞外小导管加工 钻 孔 清 孔 注 浆 导入小导管 结 束 安止浆塞 注浆质量综合检查 浆液配制 合格 不合格 强 以此提高基底密实且加大受力基础 大拱脚三台阶七步开挖法施工工序图见图图 4 2 4 2 大拱脚三台阶七步法施工工序横断大拱脚三台阶七步法施工工序横断 面示意图面示意图 大拱脚三台阶七步法施工工序平 纵面关系见图图 4 3 4 3 大拱脚三台阶七步大拱脚三台阶七步 法施工工序纵断面示意图法施工工序纵断面示意图 上部弧形开挖超前中部 5m 中部弧形开挖超前下部 5m 采用风钻钻孔 弱爆破 挖掘机翻碴至两侧导坑内 挖掘机扒碴 中部左侧超前右侧 5m 左右交错进行开挖与 支护 采用挖掘机装碴 出碴车运碴 中部采用风钻钻孔 弱爆破 下部左侧超前右 侧 5m 左右交错进行开挖与支护 采用挖掘机装碴 出碴车运碴 中部采用风钻钻孔 弱爆破 上部核心土跟中部左侧同时开挖 中部核心土和下部左侧同时开挖 下部核心土在下部右侧开挖支护后开挖 施工 过程中 上部弧形拉开距离后各作业面可同步作业 底部仰拱开挖后进行支护及时封 闭成环 开挖过程采用弱爆破时 严格按照爆破设计进行 并不断进行优化 特别注意断 面交界处的超欠挖和成形控制是重点 量测必须及时紧跟 及时分析反馈 指导安全 施工 控制施工质量 2台阶法 台阶长度 3 5m 周边采用光面爆破减少对围岩的震动 上台阶手持风钻钻孔 挖 掘机扒碴到下台阶 下台阶利用风钻钻孔 出碴利用挖装机装碴 采用自卸车将碴运 至弃碴场 施工工序见图图 4 4 4 4 台阶法施工工序横断面示意图台阶法施工工序横断面示意图 施工工序纵断面见图图 4 4 5 5 台阶法施工工序纵断面示意图台阶法施工工序纵断面示意图 4 4 钻爆设计钻爆设计 根据地质条件 开挖断面 开挖进尺 爆破器材等编制光面爆破设计方案 根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线 辅助炮眼交错均匀布 置 周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上 掏槽眼加深 20cm 严格控制周边眼装药量 间隔装药 使药量沿炮眼全长均匀分布 采用微差爆破 周边眼采用乳化炸药 导爆索起爆 以减小起爆时差 起爆顺序 起爆器 导爆管 非电毫秒雷管 炸药 1破参数的选择 7 系统径向锚杆 L 4m 42超前锚管 L 3 5m 大拱脚三台阶七步法施工工序横断面 42锁脚锚管 L 4 5m 42锁脚锚管 L 4 5m 说明 一 本图尺寸除钢筋直径以毫米计及注明者外 其余均以厘米计 二 本图为大拱脚三台阶七步作业法施工工序 主要适用于V级围岩浅埋 断层破碎带 及煤系地层段 三 施工工序 1 1 利用上一循环架立的钢架施作隧道拱部超前支护 2 开挖 部 3 施 作 部初期支护 即初喷4cm厚混凝土 铺设钢筋网 架立钢架 施作大拱脚 并设锁 脚锚杆 4 钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度 2 1 在滞后于 部一段距离后 开挖 部 2 初喷4cm厚混凝土 3 接 长钢架 并设锁脚锚杆 4 钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度 3 1 在滞后于 部一段距离后 开挖 部 2 初喷4cm厚混凝土 3 接长钢 架 并锁脚锚杆 4 钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度 4 1 在滞后于 部一段距离后 开挖 部 2 初喷4cm厚混凝土 3 接长钢 架 并锁脚锚杆 4 钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度 5 1 在滞后于 部一段距离后 开挖 部 2 初喷4cm厚混凝土 3 接长钢 架 并锁脚锚杆 4 钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度 6 1 在滞后于 部一段距离后 分台阶开挖 2部和 3部 7 1 在滞后于 3部一段距离后 开挖隧底剩余部分 部 2 初喷4cm厚混凝 土 3 安设仰拱钢架 反复喷混凝土至设计厚度 8 灌注 仰拱衬砌与矮边墙 9 利用衬砌模板台车一次性灌注 X 部衬砌 拱墙衬砌一次施作 1 IV 图4 2 大拱脚三台阶七步法施工工序横断面示意图 I18斜撑 钢板 100 30cm 钢板 100 30cm I18斜撑 I18工字钢 大拱角示意图 I18斜撑 钢板50 20cm 钢板30 20cm 钢板100 30cm 3 1 1 1 3 2 54 6 6 6 说明 1 本图为大拱脚三台阶七步法施工工序纵断面设计图 配合该工序 横断面图使用 2 图中台阶长度根据施工机具 人员安排等情况适当调整 开挖循 环进尺长度宜为0 5 1 0m 各部工序间隔距离可根据现场施组安排 自行拟定 但一般不宜超过14m 3 本图尺寸除钢筋直径以毫米及注明者外 其余均以厘米计 4 说明未详尽处按相关规范 规定及设计图办理 大拱脚三台阶七步法施工工序纵断面 示 意 初期支护之喷混凝土 22纵向连接筋 拱部 42超前锚管 L 3 5m 环向间距40cm 系统径向锚杆L 3 5 4m 喷混凝土 此段未示初期支护之钢架 隧底填充 仰拱 图4 3 大拱脚三台阶七步法施工工序纵断面示意图 IX 仰拱 22纵向连接钢筋 钢架 纵向间距0 8 1 0m X 二次衬砌 隧 道 中 线 1 2 3 V VI 42超前锚管 L 3 5m 台阶法施工工序横断面 22锁脚锚杆 L 4m 22锁脚锚杆 L 4m 说明 一 本图尺寸除钢筋直径以毫米计及注明者外 其余均以厘米计 二 本图为台阶法施工工序 可用于III级及IV级围岩埋深地段 II级围岩段可参照该 图实施 三 施工工序 1 1 开挖 部 2 施作 部台阶周边的初期支护和临时支护 即初喷4cm 厚混凝土 铺设钢筋网 架立钢架 并设锁脚锚杆 3 钻设径向锚杆后复喷混凝土 至设计厚度 2 1 在滞后于 部一段距离后 开挖 部 2 台阶周边部分初喷4cm厚混 凝土 铺设钢筋网 3 接长钢架 IV级围岩段 4 钻设径向锚杆后复喷混凝土至 设计厚度 3 在滞后于 部一段距离后 开挖 部 2 施作隧底喷混凝土 4 灌注 部仰拱衬砌与矮边墙 5 施工防水层 6 灌注仰拱填充 部至设计标高 7 利用衬砌模板台车一次性灌注 部衬砌 拱墙衬砌一次施作 1 1 12 23 IV V VI 图4 4 台阶法施工工序横断面示意图 VI VI VI VI VI VI VI 说明 1 本图为台阶法施工工序纵断面设计图 配合该工 序横断面图使用 2 图中台阶长度根据施工机具条件与围岩情况确定 一般不宜超过14m 22纵向连接筋 钢架 纵向间距1m 初期支护之喷混凝土 台阶法施工工序纵断面 示 意 图4 5 台阶法施工工序纵断面示意图 仰拱 仰拱填充 二次衬砌 喷混凝土 拱部超前支护 系统径向锚杆L 3 5m 1 2 3 V VI IV 通过爆破试验确定爆破参数 试验时参照表表 4 1 4 1 光面爆破参数表光面爆破参数表 表表4 14 1 光面爆破参数表光面爆破参数表 岩石种类岩石种类 周边眼间距周边眼间距 E cm E cm 周边眼最小抵抗线周边眼最小抵抗线 W cm W cm 相对距离相对距离 E WE W 装药集中度装药集中度 q q kg m kg m 极硬岩50 6055 750 8 0 850 25 0 3 硬岩40 5050 600 8 0 850 15 0 25 软质岩35 4545 600 75 0 80 07 0 12 掏槽方式 采用斜眼掏槽 装药结构及堵塞方式 周边眼装药结构 用小直径药卷间隔装药 岩石很软时采用导爆索代替药卷 其它眼 均采用连续装药结构 所有装药炮眼用炮泥堵塞 周边眼堵塞长度不小于 25cm 爆破效果监测及爆破设计优化 爆破效果检查项目主要有 断面周边超欠挖检查 开挖轮廓圆顺度 开挖面平整 检查 爆破进尺是否达到爆破设计要求 爆出石碴块是否适合装碴要求 炮眼痕迹保 存率 硬岩 80 中硬岩 60 并在开挖轮廓面上均匀分布 两次爆破衔接台阶 不大于 10cm 爆破设计优化 每次爆破后检查爆破效果 分析原因及时修正爆破参数 提高爆 破效果 改善技术经济指标 根据岩层节理裂隙发育 岩性软硬情况 修正眼距 用药量 特别是周边眼 根据爆破后石碴的块度大小修正装药参数 根据开挖面凹凸情况修正钻眼深度 使爆破眼底基本落在同一断面上 爆破方案详见 杨家湾隧道正洞及平导爆破设计方案杨家湾隧道正洞及平导爆破设计方案 5 5 洞身支护洞身支护 严格控制隧道初期支护质量对确保软弱围岩段施工安全是有利保证 初期支护为 锚网喷结构形式 主要为 钢拱架 锚杆 钢筋网及喷射混凝土等 施工顺序 开挖 后初喷混凝土 铺设钢筋网 安装锚杆 架立钢拱架 复喷混凝土至设计厚度 5 1 喷射砼 喷射砼采用湿喷工艺 施工工艺流程见图图 4 6 4 6 湿喷砼工艺框图湿喷砼工艺框图 图图 4 64 6 湿喷砼工艺框图湿喷砼工艺框图 喷射前处理危石 检查开挖断面净空尺寸 当受喷面有涌水 淋水 集中出水 点时 先进行引排水处理 用高压风水冲洗受喷面 设置控制喷砼厚度的标志 喷射作业分段 分片 分 层 由下而上进行 有较大凹洼处 先喷射砼填平 喷嘴垂直于岩面 距受喷面 0 8 1 2m 呈螺旋移动 风压 0 5 0 7MPa 液态 速凝剂由自动计量在喷嘴处掺入 喷射砼时按照施工工艺段 分片 由下而上依次进行 一次喷射砼的最大厚度 拱部不得超过 10cm 边墙不得超过 15cm 分层喷射砼时 后一层喷射应在前一层砼终 前期准备 施喷面的清理 计量配料 拌 合 砂 石 水泥 水 外加剂 改性聚酯纤维 砼搅拌站 装运喷料 现场喷射砼 综合检查 结束 加速凝剂 不合格 喷射砼机械手 补喷砼 合格 凝后进行 喷砼料由洞外自动计量拌和站生产 砼搅拌车运输砼 卸入喷射砼机械手 喷 射砼机械手喷砼 5 2 砂浆锚杆 砂浆锚杆采用锚杆钻机钻锚杆孔 按照设计间排距 尽可能垂直结构面打入 高 压风吹孔 用注浆泵将孔内注满早强砂浆 再用风枪将锚杆送入孔内 使杆体位于孔 位中央 然后安装垫板 垫板必须用螺帽紧固在岩面上 增强锚杆与喷砼的综合支护 作用 锚杆尾端尽量焊接在拱架上 以便共同受力 砂浆锚杆施工工艺框图见图图 4 4 7 7 砂浆锚杆施工工艺流程图砂浆锚杆施工工艺流程图 图图 4 74 7 砂浆锚杆施工工艺流程图砂浆锚杆施工工艺流程图 5 3 中空注浆锚杆 首先按设计要求 在开挖面上准确画出需施设的锚杆孔位 钻孔方式同砂浆锚杆 施工 检查导管孔达到标准后 安装锚杆并按设计比例配浆 采用注浆机注浆 注浆 压力符合设计要求 一般按单管达到设计注浆量作为结束标准 当注浆压力达到设计 否 孔口处理 验 收 固定锚杆 插入锚杆杆体 加工锚杆杆体 注浆准备 补孔 不合格 合格 测量定锚杆孔位 钻 孔 清 孔 验 孔 填塞砂浆或装锚固剂 进行下道工序 终压不少于20min 进浆量仍达不到注浆终量时 亦可结束注浆 并保证锚杆孔浆液注 满 最后在综合检查判定注浆质量合格后 用专用螺帽将锚杆头封堵 以防浆液倒流 管外 中空注浆锚杆施工工艺框图见图图4 8 4 8 中空注浆锚杆施工工艺流程图中空注浆锚杆施工工艺流程图 图图 4 84 8 中空注浆锚杆施工工艺流程图中空注浆锚杆施工工艺流程图 5 4 锁脚锚杆 隧道每步开挖后严格按设计图纸进行 42锁脚锚管施工 每个拱脚不得少于2根 遇特殊情况必须进行增加 确保拱架与围岩连接牢固 锁脚锚管施工工艺与系统锚杆 相同 5 5 钢筋网铺设 钢筋须经试验合格 使用前必须除锈 在洞外分片制作 制作尺寸按施工方法及 循环进尺确定 安装时搭接长度不小于一个网格 人工铺设贴近岩面 与锚杆和钢架绑扎连接 或点焊焊接 牢固 钢筋网和钢架 绑扎时 应绑在靠近岩面一侧 确保整体结构受力平衡 施工准备 锚杆孔位布置 钻孔 插入杆体 注 浆 戴杆头封堵帽 进入下道工序 浆液配制 不 合 格 合格 注浆质量综合检查 喷砼时 减小喷头至受喷面距离和控制风压 以减少钢筋网振动 降低回弹 5 6 拱架施工 拱架施工工艺框图见图图 4 9 4 9 拱架施工工艺框图拱架施工工艺框图 制作 钢拱架按设计尺寸在洞外下料分节焊接制作 型钢拱架采用冷弯机冷弯 在定型模上焊接连接板 制作时严格按设计图纸进行 保证每节的弧度与尺寸均符合 设计要求 每节两端均焊连接板 节点间通过连接板用螺栓连接牢靠 加工后必须进 行试拼检查 严禁不合格品进场 安装 拱架按设计要求安装 安装尺寸允许偏差 横向和高程为 5cm 垂直度 2 拱架的下端设在稳固的地层上 拱脚高度低于上部开挖底线以下 15 20cm 拱 脚开挖超深时 加设钢板或砼垫块 安装后利用锁脚锚管定位 超挖较大时 拱背喷填 同级砼 以使支护与围岩密贴 控制其变形的进一步发展 两排钢架间用连接钢筋纵向 连接牢固 以便形成整体受力结构 图图 4 94 9 拱架施工工艺框图拱架施工工艺框图 施工准备 连接钢筋加工 拱架拼装 检查 查 拱架架立 测量定位 断面检查欠挖处理 洞外拱架加工 检查 倒运 焊接纵向 连接筋 喷砼结 束 合格 返 工 合格 不合格 不合格 初喷砼 五五 施工安全保证措施施工安全保证措施 1 1 监控量测监控量测 隧道断层破碎段作为本项目重大危险源之一 在设计及规范要求进行洞内拱顶沉 降 周边收敛 钢筋应力等重点检测 从而指导现场施工 确保工程质量安全 施工中进行洞内外观察 洞内水平收敛 拱顶下沉等项目的监控量测 为准确的 反映围岩和支护结构的变形情况 拱顶下沉及净空变位采用无尺量测法量测 监测后 及时根据监测数据绘制拱顶下沉 水平位移等随时间及工作面距离变化的时态曲线 了解其变化趋势 并对初期的时态曲线进行回归分析 综合判断围岩和支护结构的稳 定性 并根据变位等级管理标准及时反馈施工 施工过程中的监测是隧道信息化施工的重要工序 由于其具有解决不确定性问题 的能力 因此 加强施工过程中的监测可降低施工风险 可建立针对重大坍塌和破坏 事件的报警系统 实现施工安全和经济的目标 隧道监控量测的目的主要有 1 确保施工过程的安全和结构的长期稳定性 2 验证支护结构效果 确认支护参数和施工方法的准确性或为调整支护参数和施 工方法提供依据 3 确定二次衬砌施作时间 4 控工程对周围环境影响 监控量测详见 杨家湾隧道进口正洞及平导监控量测实施方案杨家湾隧道进口正洞及平导监控量测实施方案 2 2 超前地质预报超前地质预报 不良地质地段根据设计进行超前地质预测预报 本方案涉及范围全部为 V 级围岩 岩性差 超前地质预报须作为一项重要手段和依据 隧道超前地质预测预报和围岩监 控量测纳入施工工序管理 采用 TSP 长距离超前地质预报 地质雷达 红外探水 超 前钻孔等综合方法进行 施工地质超前预报拟以防突涌预报为重点 查明掌子面前方地质条件 以便采取 有效的施工措施 避免施工突发灾害的发生 超前地质预报方案详见 杨家湾隧道进口及正洞超前地质预报实施方案杨家湾隧道进口及正洞超前地质预报实施方案 3 3 超前帷幕注浆超前帷幕注浆 超前帷幕注浆适用于正洞及平导施工时有可能发生严重突泥 涌水等地段 确认前方地质存在岩溶 突泥 涌水风险时 即当超前探孔 2 3 出水且总量 10m3 h 个别孔 2m3 h 时采用超前预注浆堵水并加固地层 根据出水孔位置选取相 邻注浆孔注浆 注浆后 在预计堵水范围边缘打孔检验效果 若仍然超前探孔 2 3 出 水且总量 10m3 h 个别孔 2m3 h 时 则再在新出水孔周边选孔注浆 直至满足要求 施工方案详见 杨家湾隧道岩溶 突泥 涌水施工专项方案杨家湾隧道岩溶 突泥 涌水施工专项方案 4 4 安全保证措施安全保证措施 1 施工原则 早预报 先治水 严注浆 管超前 短进尺 弱爆破 强支护 早 封闭 勤量测 步步为营 以防为主 稳步前进 2 加强超前预报工作 开挖前切实掌握软弱破碎带段围岩的情况 包括宽度 填 充物及地下水等地质特性 以便采取相应措施 3 施工方法 针对断层破碎围岩可能发生大变形 坍塌或涌水突泥 采用增大预 留变形量和采取喷射混凝土 锚杆 钢筋网和工字钢架复合式衬砌手段 采用短台阶 开挖方法 初期支护及时封闭 加强监控量测 利用反馈信息指导施工 4 开挖过程中配备专人 24 小时轮流值班 及时监控地质变化情况 指导现场施 工 5 加强监控量测 当初期支护变形异常且有收敛趋势时 调整支护参数 必要时 尽快施作二次衬砌 在二次衬砌中 采取增设钢筋和提高混凝土强度等措施 6 认真做好地质超前预报 地质描述以及监控量测工作 预测地层变化情况 根 据探测情况制定相应施工方案 7 对围岩自稳能力较差地段 采用超前支护或超前加固前方围岩 坚持先护顶后 开挖的原则组织施工 当初期支护变形出现异常现象且有收敛趋势时 采取初期支护 加强 如增打锚杆 增设钢支撑 补喷混凝土等 措施 并提前施作二次衬砌 5 5 应急预案应急预案 在隧道断层破碎段施工中应该高度重视防坍塌及突泥涌水 及时采取相应的施工 技术措施 以防止隧道坍塌或突泥涌水带来的严重损失 做到防患于未然 确保不发 生任何事故 当发生隧道坍塌或突泥涌水时 应尽量保证避免人员伤亡 若发生人员 伤亡时 应采取积极的抢救措施 控制灾害带来的损失 减少人员伤亡程度 积极组 织人力 物力 财力弥补坍塌损失 尽快恢复正常施工生产 5 1 应急小组组织机构及职责 组 长 项目经理 副组长 项目总工 副经理 书记 安全总监 成 员 机械总工 安质部长 工程部长 综合部长 物资部长 财务部长 质 检工程师 各架子队队长 值班电话 白 夜18623795721 5 2 应急处理措施 5 2 1 隧道坍塌应急措施 1 当发现坍塌时 发现人应及时发出警告信号 在危险区域的人员立即撤离 当 险情危急重大设备及人生安全时 人员及设备要撤离危险区 同时 禁止其他工作人 员接近或进入危险区域 2 上报塌方的同时 立即组织向事故现场调配抢险所备用的抢险机械设备 抢险 物资及人员 以便及时进行抢险 工作人员撤离至安全位置后 及时清点现场施工人 员数量 查看有无人员伤亡情况 3 当发生人员伤亡时 立即采取紧急救援工作 救援时必须 2 人以上进行防护 在确保救援人员无生命安全威胁的情况下进行抢救工作 若坍塌继续无法救援时 则 在安全位置守候待命 以便及时进行抢救 抢救过程中一定要保证抢救人员的生命安 全 防止坍塌损害进一步扩大 4 当抢救出伤员时 根据伤员人数 受伤程度 采取 先重后轻 的原则及时将 伤员送到医院进行抢救 治疗 5 若坍塌特别严重 自身救援能力有限时 应立即上报广元市政府或相关救助部 门 请求紧急救援 同时做好相关配合救援工作 6 当塌方段有渗水时 采用塑料管对渗水进行引流处理 防止渗水软化塌方土体 引起连续塌方事故 7 对一般的塌方段用方木 工字钢支撑塌方掌子面 及时挂网喷射混凝土封闭塌 方土体并对距离掌子面 5m 范围内的初期支护采用工字钢支撑进行加固 喷射混凝土封 闭后在塌方段径向打设注浆小导管 并及时注浆回填 8 待岩体达到强度后可破工作面 开挖过程中采取增加小导管数量 调整超前支 护注浆的浆液类型 配合比及注浆压力 持压时间等措施 控制开挖进尺 避免开挖 临空时间过长 以免类似事故再次放生 9 现场采取与坍塌程度及范围相对应的施工技术措施 控制坍塌的进一步发展 在确保施工人员安全的环境下 积极进行坍塌处理 尽快恢复正常施工生产 10 根据伤亡程度及时向上级机关汇报坍塌损害情况 等待上级指令或进一步调 查 处理 5 2 2 突泥涌水应急措施 1 发生突泥涌水后应及时疏通横通道 以减少单洞涌水量 发现水量过大不能跑 出隧道时 需就近上爬梯避险 2 尽量利用现有设计横通道作为应急逃生横通道 逃生横通道处应设醒目的标识 通道内应设置应急照明装置 并严禁放置杂物 确保人行畅通 3 其他应急处理与隧道防坍塌一致 六六 施工节能减排措施施工节能减排措施 1 1 节能减排施工原则节能减排施工原则 1 实施隧道施工过程中节能减排 应进行总体方案优化 在规划 设计阶段 应 充分考虑节能减排的总体要求 为隧道施工节能减排提供基础条件 2 应对施工策划 材料采购 现场施工 工程验收等各阶段进行控制 加强对整 个施工过程的管理和监督 3 隧道施工节能减排总体框架由施工管理 节材与材料资源利用 节水与水资源 利用 节能与能源利用 节地与施工用地保护等方面组成 2 2 管理体系管理体系 1 建立项目节能减排管理体系 并制定相应的管理制度与目标 2 项目经理为项目节能减排第一责任人 负责节能减排的组织实施及目标实现 并指定项目节能减排管理人员和监督人员 3 3 管理内容管理内容 1 定期对职工进行节能减排知识培训 增强节能减排意识 2 成立专家评估小组 对绿色施工方案 实施过程至项目竣工 进行综合评估 3 节材措施 在保证工程安全与质量的前提下 制定节材措施 如进行施工方案 的节材优化 建筑垃圾减量化 尽量利用可循环材料等 4 节水措施 根据工程所在地的水资源状况 制定节水措施 5 节能措施 进行施工节能策划 确定目标 制定节能措施 6 节地与施工用地保护措施 制定临时用地指标 施工总平面布置规划及临时用 地节地措施等 7 应对整个施工过程实施动态管理 加强对施工策划 施工准备 材料采购 现 场施工 工程验收等各阶段的管理和监督 8 应结合工程项目的特点 有针对性地对节能减排工作相应的宣传 通过宣传节 能减排的氛围 4 4 节材与材料节材与材料 4 1 结构材料 1 推广使用预拌混凝土 准确计算采购数量 供应频率 施工速度等 在施工过 程中动态控制 结构工程使用散装水泥 2 推广使用高强钢筋和高性能混凝土 减少资源消耗 3 推广钢筋专业化加工和配送 4 优化钢筋配料和钢构件下料方案 钢筋及钢结构制作前应对下料