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文档简介

.78/79目录TOC\o"1-2"\h\z\u一、编制依据4二、工程概述51、工程概况52、水文气象53、工程地质6三、施工平面布置81、施工平面布置的基本要求82、施工平面布置83、临时设施布置11四、隧洞特点、难点12五、施工总工期安排与进度保障措施131、隧洞进口工区132、隧洞出口工区143、隧洞砼衬砌144、灌浆145、清理扫尾146、施工进度计划横道图147、工期保证16六、隧洞洞身施工工艺161、一般任务与作业依据182、控制测量183、施工测量184、隧道变形监测195、隧洞开挖196、隧洞开挖总体方案26七、锚喷支护331、喷砼主要设备332、喷砼原材料333、喷砼施工334、喷砼养护345、防尘措施346、锚杆安装357、钢筋挂网358、特殊地层的施工技术35八、隧洞衬砌381、衬砌主要设备392、分段施工393、施工工艺39九、灌浆431、材料要求432、灌浆设备433、钻孔与冲洗434、制浆445、回填灌浆446、封孔处理45十、人员、机械设备与材料配置451、劳动力安排452、机械设备配制463、施工供材474、施工供电、供水、供风47十一、质量保证措施521、工程质量保证措施522、全过程质量控制543、建立质量保证体系544、质量验评与质量资料58十二、爆破安全技术措施581、减震措施582、爆炸物品管理593、爆破器材的质量检测594、钻孔作业605、装药与堵塞606、联线与起爆607、早爆与其预防618、盲炮的预防与处理619、起爆组织6210、飞石的防护63十三、安全保证措施631、施工现场安全管理632、施工安全技术措施643、隧洞爆破安全措施674、施工度汛安全705、安全教育与培训716、安全检查71十四、文明施工、环保、水保措施711、文明施工措施712、环境保护措施733、水土保持措施764、测量放样的成品保护措施775、劳动保护措施77左干渠笠头村隧洞施工技术方案(桩号ZG0+000~ZG3+162)一、编制依据省宜章县莽山水库工程(灌区骨干)左干渠笠头村隧洞施工设计图纸(HND/BO55s-4-ZG-SD-LTC-01~06)、设计说明与工程地质资料;《水利水电地下工程施工组织设计规》(SL642-2013);《水工建筑物地下开挖工程施工规》SL378-2007;《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规》(DL/T5389-2007);《水利水电工程施工测量规》(SL52-2015);《全球定位系统(GPS)测量规》(GB/T18314-2009);《中、短程光电测距规》(GB/T16818-2008);《水利水电工程锚喷支护技术规》(SL377-2007);《水电水利工程爆破施工技术规》(DL/T5135-2013);《水工建筑物水泥灌浆施工技术规》SL62-2014;《水工混凝土施工规》(Sl677-2014);《混凝土拌合用水标准》(JGJ63-2006);《钢筋焊接与验收规程》(JGJ18-2012);《水工建筑物滑动模板施工技术规》(SL32-2014);《水电水利工程地下建筑物工程地质勘察技术规程》(DL/T5415-2009);《土工试验规程》(SL237-1999);《水利水电建设工程验收规程》(SL223-2008);《水利水电工程施工安全防护设施技术规》(SL714-2015);《水利水电工程施工通用安全技术规程》(SL398-2007);《水利水电工程施工安全管理导则》(SL721-2015);现行国家或行业标准、规、规定等。二、工程概述1、工程概况左干渠笠头村隧洞位于后岭水库反调节坝旁,桩号ZG0+000~ZG3+162.00,前接笠头村调节闸(闸室采用C25W4F50砼现浇)、渐变段,后经渐变段接南冲坑渡槽,洞身长度3152m,为无压输水隧洞。隧洞开挖、衬砌断面为圆拱直墙城门洞型。隧洞采取新奥法(钻爆法)开挖,分A、B、C、D四种断面。开挖后采用“锚杆+挂网+喷C20砼”初期支护,隧洞二次衬砌支护因围岩等级不同分为A、B、C、D四型断面,A、B、D型断面采用C25W6钢筋砼衬砌,C型断面采用C20W6素砼衬砌。隧洞进口采用A型断面衬砌,A、C、D型断面采用B型断面连接,中段采用C型断面衬砌,隧洞岀囗段釆用D型断面衬砌,衬砌后隧洞净宽2.8m,净高3.2m,设计流量5.3m3/s,加大流量6.4m3/s。本段笠头村隧洞施工主要工程量见表2-1:表(2-1)笠头村隧洞主要施工项目工程量(初估)项目名称石方洞挖模板制安挂网钢筋锚杆钢筋制安砼喷护C25W6砼衬砌单位m3m2t根tm2m3工程量37607.120133.033.12429131.54514902.128536.5项目名称超前小导管工字钢钢支撑超挖C20超填混凝土伸缩缝止水带排水孔单位mtm3m3m2m个工程量579.63.3691622.41595.0715.03151.82471项目名称土石方明挖C15砼衬砌水泥砂浆伸缩缝会车道单位m3m3m3个工程量2093.474.41.86715因此段笠头村隧洞围岩稳定性较差,地质结构复杂,施工过程中以实际发生工程量为准。2、水文气象笠头村隧洞施工进洞口位于水库反调节坝淹没区的左岸,根据灌区暴雨洪水特性,每年4月~9月为洪水期,主汛期4月~7月,历年洪水最大水位均在隧洞进口开挖面至底板高程312.5m以。出洞口位于半干旱山地,暂不考虑洞外施工导流问题,只需对隧洞的围岩渗水和突水引流即可。3、工程地质笠头村隧洞工程主要工程地质问题:(1)进出口浅埋段多为Ⅳ类围岩,成洞条件较差,可能存在洞顶围岩掉块,甚至塌顶的工程隐患,建议隧洞初期支护紧跟开挖面进行,Ⅳ类围岩侧墙和顶拱以与Ⅲ类、Ⅱ类围岩的顶拱均采用挂网喷砼支护,视围岩情况设随机锚杆支护、顶撑,对地下水进行引、排、堵处理;隧洞出口段为全风化花岗岩与V类围岩,采用φ42超前小导管支护进洞。(2)对于顺向坡的进口或出口隧洞,洞口开挖时,可能因爆破震动,引发山坡表部岩土产生小体积滑塌变形,应严格控制爆破空位、深度与爆破药量,不允许出现欠挖,初期支护不占压永久衬砌结构面,并对边坡岩体进行锚喷支护处理。(3)隧洞穿越强岩溶地段时,存在岩溶塌陷、突水和渗漏问题,岩溶渗漏是隧洞最为突出工程地质问题。应采用引、排、堵结合顶撑处理。(4)穿越白垩系泥岩、泥质粉砂岩、砂岩的隧洞,大多岩层倾角平缓,岩石强度低,围岩风化破碎,且具有风化崩解现象,总体成洞条件较差,尤其是进、出口浅埋段成洞条件更差。主要工程地质问题:①进出口边坡岩土小体积滑塌变形问题;②沿层面、节理面产生围岩掉块的稳定问题;③隧洞施工过程中,容易造成塌方、掉块、爆炸、有害气体、粉尘等危害,施工方应采取相应保护措施,确保施工安全。笠头村隧洞主要工程地质特性表如下(表2-2,参照设计地质勘查报告)。表(2-2)笠头村隧洞工程地质特性表渠道名称隧洞名称桩号长度(m)工程地质条件围岩类型与物理力学指标建议值主要工程地质问题起止位置上覆岩体厚度

(m)推测洞顶地下水水头(m)围岩分类坚固系数fk单位弹性抗力系数K0(MPa/cm)左干渠笠头村隧洞0-005.43+162.03167.4进出口山坡坡角15°~30°,基岩裸露。围岩岩性为C1ym灰岩、白云质灰岩、白云岩等,岩层产状N25°W·NE∠50°,岩层走向与洞线大角度相交。成洞条件较好。0+035.9~0+965.0;1+001.0~1+274.0;1+355.0~3+121.0。20.0~80.00~30.0Ⅲ(Ⅱ)10~12(12~15)7~8(10~12)①进口山坡陡峻、反向坡,稳定;出口顺向坡,相对平缓,洞口开挖时,可能存在山坡岩体产生小体积的顺层滑移变形;②围岩岩溶中等发育,可能存在开挖爆破震动引发岩溶塌陷、渗漏突水问题。0+000.0~0+035.9;0+965.0~1+001.0;1+274.0~1+355.0;3+121.0~3+139.0。0~29.5Ⅳ5~63~43+139.0~3+157.0。0~21.0V3.5~41~2三、施工平面布置1、施工平面布置的基本要求根据洞口地形特点,结合劳动力安排、机械设备、材料用量、工期要求、施工方法和弃渣场位置等因素,进行全面规划、统筹安排,合理布置,为安全生产、快速施工创造有利条件。(l)遵循“安全、经济、合理、文明、合法”的原则,严格遵照招标文件,将临时设施布置在建筑红线,并将生活、生产设施分开;(2)以隧洞工程为核心,布置施工所需设施,有利生产,方便生活而且不影响施工;(3)在满足施工生产需要的同时,充分考虑环保、水保要求;(4)生产设施尽量靠近施工现场,以降低运输费用,保证运输方便,避免材科、设备二次搬运;(5)警示、指示标牌(标志)随工程实施进展情况,全过程安装到位。2、施工平面布置笠头村隧洞进口由于无施工场地,1#施工营地设立在笠头村隧洞进口至长乐水发电站之间的村道约320.0m处一片台阶地,布置各种生产、生活用房,机械停放场,各类材料堆放场,便于施工、材料、机械、人员管理;2#施工营地设立在南冲坑隧洞进口处,隧洞出囗需设置临时拌和场、材料、设备堆放场与守护房等,详见施工平面布置示意图(图3-1、图3-2)。图(3-1)隧洞进口段工区施工总平面布置示意图图(3-2)隧洞出口段施工总平面布置示意图3、临时设施布置临时设施基础外运石渣回填,并经平整压实后用于布置临时工程,临时工程占地情况见下表(表3-1)。表(3-1)施工用地计划表序号土地计划用途所需面积(m2)备注进口工区(1#施工营地)出口工区(2#施工营地)1办公与生活用房350.0478.4二层活动板房2施工机械、车辆停放区130.0160.03水泥仓库60.060.04砼拌合站36.036.05砂石料堆场160.0160.06钢筋原材料堆放区51.051.07钢筋加工棚30.030.08模板原材料堆放区45.045.09木工加工棚30.030.010废料池30.030.011化粪池10.020.012水池20.020.013临时用电配电房6.06.0砖混结构14其他临时设施用地1067.0836.615临时道路现有道路16706.0合计2025.018669.03.1、施工供电本段笠头村隧洞临时用电,根据生产生活用电负荷,结合周边电力网点分布情况,拟采取外联高压线路至进洞口安装一台400KVA变压器、出洞口安装一台250KVA变压器方式供电(因当地电力供应地域差异大,电力部门提供高压接入点不明确,可能导致线路接入过长,造成施工成本增加。根据施工成本最优化原则与施工便捷方面的考虑,不排除生产生活采用柴油(汽油)发电机组供电)。隧洞施工用电采取架设三相五线电缆方式每50m设置一开关箱,共需开关箱63个、电缆3167m。3.2、弃渣场地该隧洞进口段施工弃渣指定场地为右干渠已批复的后岭弃渣场,从进洞口至弃渣场距离约为1.5km、隧洞出口段施工弃渣位于南冲坑村,从隧洞出口段至弃渣场距离约为1.2km,弃渣按指定区域堆放,堆渣场必须有良好排水设施,堆渣体边坡保持稳定,并按要求进行必要的防护(详见水土保持技施设计说明)。3.3、搅拌系统在进口工区和出口工区各设一个搅拌站,占地各36.0m2,主要为隧洞施工喷砼和灌浆供料。隧洞衬砌砼统一外运至施工场地。3.4、施工临时道路该隧洞进囗前设有取水建筑物“闸门和渐变段”,底板高程开挖至▽311.2m,现有的村道(后岭路)要被挖断,为了保障长乐水电站车辆与笠头村隧洞施工材料运输车辆正常通行,该位置规划修建临时交通道路,靠近水库旁边安装钢管栏杆(高1.2m)(临时交通道路具体设计见1#临时施工道路施工方案)。从2#施工营地至隧洞岀囗之间修筑2#临时施工道路,长约0.702km、宽4.5m,路基根据现场实际确定,路面摊铺、压实30cm厚泥结石,道路邻山面设置一条排水沟,尺寸为500×500mm,根据现场实际情况设置过水涵管。与原有村道连接;临时道路用于人员设备、施工材料进场与弃渣外运使用(临时交通道路具体设计见临时道路(2#)施工方案)。3.5、高位水池在进、出洞口附近山坡上高差约10.0m处建一座高位蓄水池(10.0m³)用于隧洞风水钻施工。3.6、火工用品因莽山水库建设项目的整体火工用品都由县民爆公司按需按时提供,所以该段隧洞工程不设专业火工用品仓库,只要按需、按时通知民爆公司配送即可。3.7、办公、生活区办公用房采用复合彩钢墙,铝塑窗,水泥地坪,宿舍用房采用水泥复合板活动房水泥地坪,露天堆放场为15cm厚C15砼地坪。四、隧洞特点、难点1、本工程的施工重点是从进口向下游方向隧洞独头掘进1600.0m,出口向上游方向隧洞独头掘进1562.0m,以与隧洞的开挖与运输出渣是本工程施工控制的关键;2、本段隧洞围岩稳定性较差,地质构造与岩层走向不利于隧洞开挖作业,造成施工难度大、施工成本高。为了保证隧洞施工安全,施工过程中拟针对不同的地质情况做相应的施工处理,主要处理措施如下:2.1、隧洞暗挖围岩稳定性较差,施工中必须全过程采取短开挖、弱爆破、强支护、勤量测的原则进行;2.2、局部存在岩溶、溶沟地质情况,施工过程中可能存在局部塌陷,不利于隧洞开挖作业,施工过程中拟采取换填砼与强支护措施处理;2.3围岩开挖过程中存在渗漏和突水问题,为了保证施工安全,拟采取洞施工导流与灌浆措施处理。3、进洞口位于水库反调节库区,经现场测量、调查确认,进洞口闸室、渐变段施工面需开挖至现地表5.0m以下,属高边坡开挖,安全问题尤为突出,为了保证施工安全,施工采取分层开挖,分层厚度2.0m,开挖后立即对开挖面边坡进行砼钢筋网喷护,保证边坡稳定。在边坡上设置警示标志、围栏,防止高边坡跌入伤害,保证施工安全。隧洞进口距离临近路面垂直高度5.0m,开挖料垂直外运也是此次隧洞施工难点;4、出洞口位于半坡山地,出囗工区的新建2#临时施工道路土石方挖填量大,施工难度高,陡坎多,施工车辆往返频率高、质量大、震动强。经现场测量,考虑到施工车辆最大荷载情况,此段的开挖与支护安全是本段隧洞施工的重点。为提高施工安全,此山道路边坡裸露,坡积碎石较多;因此道路边坡顶需设置截水沟、坡脚需设置排水边沟,局部路段采取浆砌石挡土墙,以保护过往施工车辆、行人安全;5、长巷运输和通风问题尤其突出。依据工程水文地质条件与工期要求,结合我单位多年来水工隧洞方面的施工经验,我们认为施工方案的核心是选择配套实用的机械设备,强化施工组织管理与调度,充分利用时间和空间,优化工序衔接和资源配置,重点抓好通民排烟与运输,保证洞作业紧凑、有序、协调、均衡。达到安全、优质、高效、底耗的目的。五、施工总工期安排与进度保障措施根据灌区总进度计划的要求,结合本段笠头村隧洞的特点、难点和施工技术要求,拟在一个汛期完成施工。隧洞进、出口工区的具体施工计划安排如下:1、隧洞进口工区1.1、施工准备隧洞开挖前由于临时道路影响隧洞开挖(因隧洞进口周边无可供利用的施工场地),1#施工营地设立在笠头村隧洞进口至长乐水库发电站之间的村道约320m处一片台阶地,故材料二次转运距离较远。1#施工营地计划在2016年9月19日开始建设,计划20天时间建设完毕(2016年9月19日~2016年10月9日)。1.2、隧洞开挖与支护从洞脸锚喷支护、进口向下游方向掘进1600m,隧洞开挖计划日均进度4.4m/天(一天2炮,每炮进尺2.2m),考虑到前期准备工作与岩溶、溶沟与围岩突水、渗漏、后期长巷隧洞的出渣、运输与支护对施工进度的影响与处理,计划工期360天(计划从2016年10月10日~2017年10月5日施工完毕,前期洞口段采取短进尺施工)。2、隧洞出口工区2.1、施工准备施工准备阶段主要工作包括:临时征地、清表、场地(道路)平整修建、临时排水工程修建、临时设施搭设、机械设备进场、调试、施工临时用电接入、测量放样、洞口沉淀池、施工用水池等临时设施的建设与施工人员进场,同时进行洞口明方的开挖,计划工期120天(计划在2016年10月5日~2017年2月2日完成)。2.2、隧洞开挖与支护从洞脸挂网锚喷防护与出口向上游方向掘进1562.0m,隧洞开挖计划日均进度4.4m/天,考虑到岩溶、溶沟与围岩突水、渗漏、后期长巷隧洞的出渣、运输与支护对施工的影响与处理,计划工期355天(前期洞口段采取短进尺施工,计划在2017年2月2日~2018年1月23日施工完成)。3、隧洞砼衬砌因受隧洞施工空间局限,为了保证隧洞顺利出渣与人员设备安全,砼衬砌施工在隧洞贯穿后进行。采用后退式衬砌,隧洞侧墙衬砌和底板浇筑交叉同步进行。计划工期280天(计划在2018年1月23日~2018年10月30日施工完成)。4、灌浆回填灌浆滞后衬砌30天开工,计划工期200天(计划在2018年5月13日~2018年11月29日施工完成)。5、清理扫尾清理扫尾计划工期10天(计划在2018年11月30日~2018年12月10日完成)。6、施工进度计划横道图本段隧洞施工总工期812天,即2016年9月19日~2O18年12月10日,详见施工进度计划横道图(图5-1)。省莽山水库灌区骨干工程左干渠笠头村隧洞分部工程施工进度计划横道图(5-1)序号项目名称计划开始时间计划结束时间工期

(天)2016年2017年2018年9月10月11月12月1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月1施工准备与1#施工营地建设2016.9.192016.10.9202隧洞进口至出口开挖与支护2016.10.102017.10.536032#临时施工道路与2#施工营地建设2016.10.52017.2.21204隧洞出口至进口开挖与支护2017.2.22018.1.233555隧洞砼衬砌2018.1.232018.10.302806隧洞回填灌浆2018.5.132018.11.292007清理扫尾2018.11.302018.12.10108施工道路维护2016.10.102018.12.107919计划总工期2016.9.192018.12.10812注:本计划采用平行施工方式,本计划是在完成不考虑下雨与其他因素影响的条件下进行施工;2、总工期为812日历天,开工日期拟定于2016年9月19日,竣工日期2018年12月10日;3、实际开工日期以监理单位签发分部工程开工日期为准,总工期按开工令下发日期顺推;4、其他未列入的施工小项视作计入相应较大项目中。7、工期保证7.1、进度控制措施(l)选派具有类似工程施工经验,政治素质高、责任心强,又具备现场管理经验的专业人员组成项目经理部班子,建立健全施工管理组织机构,确保指挥系统精干;(2)完善激励机制,层层落实经济责任制,实行项目化管理;(3)竞争择优上岗,建立健全施工管理体系,开展劳动竞赛,用科学方法指挥生产,确保按计划完工;(4)协调好与业主、监理、与当地有关部门的关系,积极主动地开展各项工作,争取得到各方的支持和配合,保证工程施工能顺利进行;(5)根据作业方式,确定合理循环进尺,确定合理循环作业时间,保证进度目标的顺利实现;(6)采取循环作业时间控制法,执行节约奖励,超出处罚的奖罚制度,严格控制每循环作业时间,确保每天计划循环目标的实现;(7)确保工作面快速通风原则,以减少工作面停待时间;(8)项目部实行值班制,施工现场实行“跟班”作业制。7.2、进度计划管理措施(1)项目部制定实事、切实可行的施工进度计划(整个项目工期计划,月进度计划,周工作计划),明确施工进度目标;(2)工程施工进度目标分解到各班组,实行奖惩制度,超计划进度奖励,欠则罚。每月进行考核并与经济效益、岗位工资挂钩,当月兑现;(3)项目部与各班组对实际生产进度与计划进度情况进行对比、检查,并分析滞后原因,分析问题的症结,与时采取措施、对策进行解决;与时调整计划,采取补救措施,补回滞后进度;(4)做好工序管理、进度目标控制的预测工作。要事先分析、判断、预测进度目标控制中可能会发生或出现的问题,事先采取措施、对策进行预防,将有关问题、困难解决在萌芽状态,以确保进度目标的实现。做好进度的事前、事中、事后控制;(5)开展劳动竞赛,对优胜者(进度、质量、安全、成本、现场管理、文明工地建设进行综合评价)与时给予表彰和奖励,每月评定一次。7.3、加强施工现场管理(1)做到人员到位。现场管理人员确保在施工现场,不得擅自离开工作现场,有事离开现场必须经负责人同意,并由负责人安排其他人员顶岗;(2)做到责任到位。现场管理人员必须以高度的工作责任心。主人翁的责任感来从事现场管理工作,要有吃苦耐劳精神,不怕苦、累、脏,要细心观察,善于发现、预测问题,与时处理施工现场的各类问题;(3)确保各项措施在施工现场落实到位。要检查、督促并采取各种保障措施确保各项生产、质量、安全等措施能够在施工现场逐项真正地落实到实处;(4)尽心、尽职、尽责地发挥好施工现场管理人员的现场管理作用,做好工序进度控制:①加强对各施工环节,各施工工序之间的进度控制与相互衔接工作时间控制,达到各施工顺序合理,衔接关系适当、均衡、有节奏施工。对施工现场不合理或有浪费时间现象的衔接工作要迅速采了有效措施进行解决;②确保施工现场各道工序施工时间的充分利用,督促、解决、杜绝施工现场劳动力安排不足、怠工、偷工、出工不出力现象的发生;一旦发生,必须迅速采取强制性措施加以解决,坚决制止任何浪费时间的行为发生;③做好后勤保障服务工作,确保各道工序之间的衔接时间,辅助工作时间,力求合理配置,达到最短,杜绝任何拖延和浪费时间的现象发生,一旦发生必须迅速处理,不得有延误;④对施工现场管理人员的失职行为与时进行处理。7.4、机械设备保证为保证工程的按期完成,配备性能良好的施工机械设备,搞好设备的选型配套。洞渣装运采用机械化程度较高的自卸汽车机械化作业线,并配备强有力的机修班子,以提高机械设备的完好率和利用率,确保机械化作业正常运行。各种主要设备利用率按80%考虑,并保留一定的备用量。7.5、工艺技术保证我公司掌握有丰富的隧洞施工经验,施工过程中将尽量运用国、外先进技术,结合工程实际,积极开展群众性的技术革新活动,人人动脑筋,在应用和研制新技术、新工艺、新材料、新设备等方法争取有重大突破,为优质。快速建设本合同项目服务。在各施工工序中,充分运用我公司已熟练掌握的、成熟的先进施工了艺,以加快施工进度,提高工程质量。7.6、计划与统筹(l)做好计划的平衡和协调工作。在计划执行过程中,与时根据施工条件变化进行平衡和协调。在制定作业计划时,要适当留有余地,力求计划的先进合理,做到周保月、月保季、季保年,最后确保总工期。运用现代化管理方法,实施网络计划指导整个施工过程的筹划和运作,在确保总工期不变的前提下与时调整、优化施工组织,使之处于最优状态;(2)尊重科学、尊重实验,质量第一、安全生产,严字当头,强化施工人员的质量意识,以质量求速度,以速度求效益,以安全促生产;(3)充分考虑气候因素,工程特点和环境因素,合理安排进度、工艺循环,合理安排平行作业,保证工程整体的进展的顺利。六、隧洞洞身施工工艺1、一般任务与作业依据1.1、一般任务本段隧洞施工涉与测量工作主要有:(1)地表控制测量验证;(2)明方开挖放样,断面图与工程量的计算;(3)隧洞开挖施工测量,隧洞每隔5.0m或10.0m(具体根据监理要施)的断面测量和成图与精度统计;(4)隧洞贯通测量;(5)砼施工立模测量。1.2、作业依据根据相关法律法规以与合同文件相应规定、设计图纸、修改通知、监理部门的其它技术要求。2、控制测量校核测量与施工控制网由项目技术负责人带领测量工程师和测量人员,会同监理工程师接收各控制网点,并用全站仪进行校核测量,加密控制网,增设水准点,建立首级平面与高程控制网。测量精度应符合规要求。3、施工测量(l)隧洞细部放样轮廓点,相对于洞轴线的点位中误差不应大于下列规定:①开挖轮廓点30mm;②砼衬砌立模点10mm;砼衬砌放样,以贯通后经调整配赋的洞室轴线为依据,在衬砌断面上标出拱顶、边墙和起拱线的设计位置,立模后应立即进行检查。(2)导线布设洞布设基本导线和施工导线,直接与首级网联接进洞。施工导线每50m埋设一点,基本导线沿洞壁两侧布成自由导线,并与时算出各导线点平行洞轴线的指向角和左、右偏离值以指导施工,自由导线组成闭合环以资校核。(3)测量放线A、明挖造孔前先根据施工设计图会同监理工程师进行隧洞口开挖轮廓线、中心线、高程腰线的放线;B、洞挖造孔前由测量放出开挖轮廓线、中心线、高程腰线,并根据爆破设计布孔图放出钻孔孔位。施工过程中加强洞挖断面控制,以减少超欠挖,保证洞挖贯通误差控制在规值;(4)资料提供施工过程中,应与时、准确测绘开挖和砼衬砌竣工断面。绘出纵横断面图并校核工程量。所有测量成果资料准确与时报送监理工程师审批,作为测量放线与结算的依据。4、隧道变形监测隧道变形监测主要监测水平位移、垂直位移。变形监测的基准点采用洞口控制点与洞导线点;变形监测首次应连续观测2次,取其平均值作为初始值,按周期观测进行监测,当变形量接近允许值时,应与时通知建设单位和监理单位。施工期变形监测的精度要求为:平面位移中误差不大于3mm,高程位移中误差不大于3mm。本项目变形监测采用全站仪进行监测。5、隧洞开挖5.1、隧洞进、出口施工5.1.1、进、出口坡面防护根据地质勘探报告显示,进洞口山坡陡峻、为反向坡,隧洞进口左侧(正对洞口,详见笠头村隧洞进口开挖平面图)原地貌坡陡,危岩多,为防止有滚石落下,建议做挂网锚喷支护,做法同洞口护坡;出洞口为顺向坡,相对平缓,岩层走向与隧洞轴线夹角较小,洞口开挖时,可能存在山坡岩体产生小体积的顺层滑移变形,针对这种情况,出洞口拟采取短进尺,弱爆破,强支护的方式,在保证围岩安全、稳定前提下循序渐进式进洞。此处按规和设计要求,根据实际情况考虑,建议隧洞采取“早进洞、强支护”,加大钢拱架型号、加密间距,以提高洞身结构抗稳能力。隧洞进囗进洞前先处理洞囗左右两侧与顶部,设置坡面截水槽,排水沟,截面尺寸500×500,沟壁厚度10cm,釆用现浇C15砼,搭设双排脚手架,清除危岩与表土,挂网锚喷砼支护,喷砼标号C20,厚度不小于10cm,挂网钢筋规格6.5250×250mm,锚杆直径25,梅花形布置,间、排距均为3.0m,锚杆长3.0m,垂直原坡面钻进。隧洞进囗顶部挂网锚喷砼支护,喷C20砼,厚度不小于10cm,挂网钢筋规格6.5250×250mm,布置3排25锁囗锚杆,环向布置,间、排距均为1.0m,锚杆长4.5m。由于隧洞出口上部是进场道路的临坡面,坡面较陡,碎石多,为了隧洞口施工安全,临坡边修建一段防护墙,防止坡面落石和保证道路行车安全(详见图6-1);图6-1隧洞进出口防滚石示意图隧洞岀囗全风化花岗岩段釆用42超前小导管支护进洞,小导管间距0.3×2.0m(环×纵),L=3.5m,扩散角度10度,小导管端部焊接在钢架上,与钢架共同作用,形成棚架支护系统。进出洞口处截水沟,截面尺寸为500×500,沟壁厚100mm,砼标号C15隧洞进出口洞脸开挖施工纵断面图、立面图见6-2、6-3、6-4、6-5图:图(6-2)笠头村隧洞进口开挖纵断面图图(6-3)笠头村隧洞进口洞脸开挖立面图图(6-4)笠头村隧洞出口开挖纵断面图图(6-5)笠头村隧洞出口洞脸开挖立面5.1.2、洞脸石方开挖洞脸石方开挖采用爆破法开挖,自上而下分层施工。边坡、场地周边边坡和结构平台边坡采取预裂爆破,水平建基面采用预留2.0m厚的保护层开挖,一般石方开挖采用梯段爆破,石方开挖深度小于3.0m为一层爆破,开挖深度大于6.0m采用分层施工。爆破钻孔采用YT-28型气腿式风钻,相应空压机采用电动空压机。建基面开挖每一层进行爆破后首先由1.0m3反铲挖掘机进入爆破区对爆区进行清理,开通汽车进场道路,然后反铲挖掘机进入已爆区自上而下施工。在松渣装运的同时,爆破作业队转向另一开挖区作业,待已爆区松渣挖除后再进行下一层的爆破作业,采用爆破和出渣流水循环的方式。斗容量为1.0m3反铲挖掘机挖装爆破渣料,5t自卸汽车运输,先期洞口部分渣料运至场公路路基填筑利用;后期洞不能满足利用料质量要求的开挖石料运到弃渣场。5.1.3、超前支护本段隧洞Ⅳ类围岩浅埋地段根据设计图纸和实际情况设置φ42超前小导管灌浆支护:超前小导管灌浆在开挖前,先用喷射砼将开挖面和5.0m围的坑道封闭,然后沿坑道周边向前方围岩打入带孔小导管,并通过小导管向围岩注水泥浆,与坑道周围形成一定厚度的加固圈,在加固圈的保护下进行开挖等作业。隧洞设计φ42小导管,采用φ42无缝钢管在加工棚制作,前端做成尖锥形,前段管壁上每隔15cm交错钻眼呈梅花形布置,眼孔直径8mm。本隧洞设计Ⅳ类围岩浅埋段隧洞进出口采用φ42超前小导管支护进洞,导管布置间距0.3×2.0m(环×纵),L=3.5m,扩散角度10°,搭接长度1.4m,每环15根。出口超前小导管支护、结构见6-6、6-7图:图(6-6)超前小导管支护示意图图(6-7)超前小导管结构图采用YT-28型气腿式风钻,钻头采用φ50大钻头。然后将小导管插入孔,外露20cm,外露端支撑于开挖面后方的钢拱架上,与钢拱架共同组成支护体系。灌浆设备采用KBY-50/70灌浆泵灌浆,在断层破碎带、砂卵石地层与无水松散地层采用单液水泥浆灌浆;在有水地段采用双液水泥—水玻璃浆灌浆。5.2、隧洞洞身施工5.2.1、初期支护本段隧洞初期支护洞四周采用Ⅰ14工字钢拱架与锚喷支护,工字钢间距1m,纵向通过20钢筋连接,环向间距1.0m,砼标号C20,厚度0.15m,锚杆采用25砂浆锚杆,排距1.5m,梅花形布置,锚杆长3.0m,依据地质情况分别设置。初期支护紧跟开挖面与时施作,以减少围岩暴露时间,抑制围岩形变,防止围岩在短期松弛剥落。Ⅲ类围岩拱顶采用φ6.5钢筋网,网格尺寸250mm×250mm,搭接长度1~2个网格。锚杆使用25锚杆,长度3.0m,视围岩情况随机布置,垂直于围岩面插入,端头露出10cm;喷射混凝土厚度不小于10cm。Ⅳ类围岩侧墙和顶拱采用挂网喷砼支护,厚度10cm,砼标号C20,钢筋网规格φ6.5250×250mm,锚杆直径25,长度3.0m,间距1.5m,梅花形布置。5.2.2、挂网安设挂网在系统锚杆施作后安设,钢筋类型与网格间距按设计要求施作。挂网根据被支护岩面的实际起伏形状铺设,并在初喷混凝土后进行,与被支护岩面间隙约3cm,挂网与挂网连接处、挂网与锚杆连接处点焊在一起,使挂网在喷射时不易晃动。挂网在加工棚加工成片,在洞焊接起来形成整体,再喷射混凝土。5.2.3、隧洞衬砌因受隧洞施工空间影响,为了保证隧洞顺利出渣与人员设备安全,衬砌施工在隧洞贯穿后进行。采用后退式衬砌,隧洞侧墙、顶拱衬砌和底板浇筑交叉同步进行。5.2.4、灌浆本隧洞施工段灌浆任务为隧洞回填灌浆,待洞身砼衬砌强度达到设计、规要求后进行。详见第五节灌浆施工工艺。灌浆施工严格按照设计单位下发《宜章县莽山水库灌区工程隧洞灌浆施工技术要求》(HND/B055s-6-011)文件和现行相关规定、标准等执行。5.2.5、洞排水(1)隧洞出口控制段工作面由向外逐渐下降为顺坡,利用地势开挖排水沟将水自然引离工作面;隧洞进口控制段为逆坡,不能利用地势向外排水,排水方案采用:隧洞采取每50m距离设置一个集水坑(集水坑尺寸0.5×0.5×0.5m),每个集水坑各设置一台ISO50-32-125(6.3m3/h,H=5m,功率0.55KW)单级单吸离心水泵将集水坑水排至洞外,经处理达标后排放。对渗水比较严重的洞段,采用打排水孔,埋设排水管,引流到集水坑,再用水泵抽出洞外。配备的抽排水设备和集水坑根据开挖后隧洞实际渗水情况具体调整(详见图6-11)。图(6-11)隧洞风水电管线布置示意图(2)洞汛期排水在汛期洞涌水量较大,为防止洞水灾,保证施工全安,采取如下措施:1)掌握中长期天气预报,提前做好防水排水准备;2)制定切实可行的汛期洞排水应急预案;3)配备足量的排水物资,备用电源与设备经常维护,确保随时能正常运行;4)根据洞水量,增加排水机械设备与人员,与时抽排集水,避免雨水长时间浸泡围岩,影响围岩稳定;5)建立汛期值班制度,坚持昼夜值班,以便随时掌握汛情,遇有险情与时组织抢险,同时上报情况;5.2.6、洞防水结合本段隧洞地质条件分析,洞存在渗水与突水情况,为了隧洞施工安全,防患于未然。在钻排水孔排水的同时,必要时候可进行灌浆堵水。(l)灌浆施工工艺见6-12图:图(6-12)灌浆施工工艺流程框图浆液配制注浆浆液配合比浆液配制注浆浆液配合比连接注浆管施工准备注浆钻孔安设小导管结束连接注浆管施工准备注浆钻孔安设小导管结束注水试验注水试验(2)拟采用的灌浆参数①凝胶时间:l~3分钟,可根据地层情况进行调整;②扩散半径:0.5m;③灌浆终压:0.3~0.5Mpa;④单孔灌浆量:根据地层条件进行现场注水试验,评定地层裂隙情况,并依此确定单孔灌浆量。6、隧洞开挖总体方案隧洞开挖采用钻爆法(其工艺流程见图6-13),以新奥法理论指导施工(隧洞新奥法施工工艺流程见图6-14)。Ⅲ、Ⅳ类围岩采用全断面开挖,光面爆破。采用直线型掏槽,按设计开挖轮廓线布置周边炮眼,间距为45~55cm,辅助眼间距为60~80cm。工作面同时开动2台YT-28型气腿式风钻钻眼作业。采用2#岩石乳化炸药,周边眼采用中φ25光爆小药卷,非电毫秒导爆雷管起爆。图(6-13)钻爆法开挖施工工艺流程框图钻炮眼钻炮眼装药爆破通风洒水出碴锚杆、挂网喷砼进入下道工序机具就位断面测量画开挖轮廓线布炮眼施工准备监控量测、安全检查安全判定清危排险修改支护参否数是图(6-14)隧洞新奥法施工工艺流程框图工程地质查勘围岩分层与岩体计算参数的取值工程地质查勘围岩分层与岩体计算参数的取值开挖程序与方法等施工准备实施性施工组织设计锚喷支护减少围岩变形监控测量洞内观察,围岩位移测量,指导施工与设计开挖初期支护是否符合管理基准防水隔离层二次衬砌结束光面爆破减少扰动光面爆破减少扰动修改施工方案6.1、起爆方式(l)隧洞开挖按光面爆破要求进行钻爆设计,周边眼使用小直径光爆炸药,炮眼间距45~55cm,采用间隔装药,导爆索起爆,孔口堵塞长度足够。炮孔痕迹在开挖轮廓面上均匀分布,炮孔痕迹I、Ⅱ类围岩保存率达到90%以上,Ⅲ、Ⅳ类围岩保存率达70%以上,保证开挖面与设计轮廓线一致,径向超挖值和开挖岩面的起伏差均小于200mm,平均100mm。围岩中不得有明显可见的爆破震动裂隙,不能有欠挖。(2)掏槽眼、辅助眼采用连续装药,毫秒延期导爆管雷管起爆,φ32×200、2#岩石销按炸药,装填系数0.7~0.85。(3)掏槽方式考虑围岩的夹制力,每循环进尺控制在2.2m左右,掏槽型式采用直线方式,确保掏槽效果。6.2、钻孔作业(l)钻孔前准确测画开挖轮廓线,点出掏槽眼和周边眼的位置。(2)钻孔采用YT-28型风动凿岩机,钻孔深度2.5m,每个工作面配2~4台风钻同时作业,司钻手按设计划定的区域和炮眼顺序钻孔。6.3、爆破按照钻爆设计图准备好爆破材料,装药前先用高压风清孔,检查钻孔是否堵塞或坍孔,然后接划定的区域装药连线,各负其责。装药顺序先上后下,光两侧后中间。导爆管连线采用“一把抓”法,配两个起爆雷管,装药结束经安全检查后起爆,各步骤按《塑料导爆管非电起爆操作原则》进行。6.4、钻爆设计6.4.1、炮眼数目炮眼数目的多少直接影响每一循环凿岩工作量、爆破效果、循环进尺、隧洞成型的好坏。暂按下式计算炮眼数目,在施工中,根据具体情况再作调整,以达到最佳爆破效果。炮眼数目N,按下式计算:式中:Q——炸药单耗量,取Q=1.6kg/m3S——开挖面积,S(C断面)=9.99m2r——每米长度炸药的重量,2#岩石乳化炸药r=1.0kg/mη——炮眼装药系数,取η=0.80经计算,N(C断面)=18,光面爆破需多增加周边眼与中空眼,共计42个。6.4.2每个炮眼的装药量(1)掏槽眼:Q1=η×L×r式中:η——炮眼装药系数,取η=0.80L——眼深,L=2.5mr——每米长度炸药量,r=1.0kg/m经计算Q1=0.80×2.5×1.0=2.00kg取Q1=2.0kg(2)辅助眼经计算Q2=η×L×r=0.70×2.3×1.0=1.61kg取Q2=1.6kg6.4.3、光面爆破参数针对各类岩石初次选用如下爆破参数,在施工中可按照选定的参数总结每次爆破效果,测量半孔率和轮廓不平整度,不断调整光爆参数周边孔间距a=(8~12)d=(8~12)×43mm=344~516mm密集系数m=a/W=0.81~0.92最小抵抗线W=600~800。岩石坚固系数f不偶合系数k装药量q(g/m)炮孔间距a(m)最小低抗线W(m)2~42~2.470~1200.35~0.450.45~0.554~61.6~1.8200~3000.45~0.600.60~0.756~101.4~1.6150~2500.55~0.650.60~0.806.4.4、装药起爆光面爆破宜采用细药卷,起爆时注意以下事项:(l)周边孔应该同时起爆才能保证光面爆破效果;(2)对起爆顺序为先掏槽孔,再辅助孔,辅助孔起爆后再起爆底孔,周边孔最后起爆;(3)周边孔的底孔应该装一个φ32毫米药卷,以克服岩体挟制作用;(4)为了减少超挖和降低工程造价,开挖过程中,加强断面量测,并与时处理欠挖部位,修整开挖断面,获得良好的经济效果;为克服夹制作用,炮孔底部采取加强装药,为线装药密度的2倍。炮孔堵塞长度约为0.5m,堵塞材料采用黄泥条,将计算出的单孔装药量按间隔均匀分布于孔,(即采用导爆索将炸药分节间隔串联并绑扎在毛竹片上,然后与毛竹片一起进入光爆孔,详见图6-16)。图(6-15)装药结构图结构形式示意图说明非电毫秒导爆管雷管引爆导爆索间隔不耦非电毫秒导爆管雷管引爆导爆索合装药导爆索φ25mm药卷φ25mm小药卷炮泥导爆索φ25mm药卷φ25mm小药卷炮泥此图为光爆眼装药结构图;孔外雷管延时;导爆索传爆;耦合连续反向起爆装药结构导爆管炮泥φ32mm药卷导爆管炮泥φ32mm药卷1、此图为掏槽眼、辅助眼、底板眼装药结构图。6.4.5、炮眼布置设计的炮眼布置示意图与爆破参数见图表(6-16、6-17、6-18)。实际施工中视围岩情况炮眼布置与爆破参数应作相应调整。隧洞C断面开挖爆破参数表(6-18)炮眼雷管段号炸药名称数量(个)眼深(m)垂直夹角(度)类型每孔装药(节/孔)每孔装药量(kg)总装药量(kg)中空眼22.50掏槽眼62.578.6912#乳化102.0012.00辅助眼122.303、52#乳化81.6019.20周边眼172.307、92#乳化40.8013.60底眼72.30112#乳化81.6011.20合计4495.33056.00说明:(1)预计每循环进尺2.2m左右,循环方量22.00m3,预计炮眼利用率92.0%;(2)炸药单耗2.54kg/m3;(3)炮眼均采用φ32×200药卷,有水炮眼采用乳化炸药。6.5、隧洞超欠挖控制本段隧洞掘进不允许出现欠挖,初期支护不占压永久衬砌结构面。因此,必须选择合理的钻爆参数,制定严格的技术标准,按照《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规》(DL/T5389-2007)的规技术要求,隧洞超挖控制在20cm、欠挖10cm围。(l)根据不同地质情况,选择合理的钻爆参数,选配各种爆破器材,完善爆破工艺,不断提高爆破质量;(2)根据最近一轮爆破中得到的经验,对周边爆破的各项参数进行调整,以获得最佳效果;(3)提高画线打眼精度,尤其是周边眼的精度(周边眼精度直接影响超欠挖值)。因此,要认真准确测画轮廓线,测量误差控制在20mm以;(4)提高装药质量,杜绝随意性,防止雷管混装;(5)断面检查与信息反馈:为了解开挖后断面各点的超欠挖情况,分析超欠挖原因,配专职测量工检查开挖断面,与时修正爆破设计,纠正误差;(6)建立严格的施工管理制度:在解决好超欠挖技术问题的同时,必须有一套严格的奖罚制度,用经济杠杆来调动施工人员的积极性,造成人人关心超欠挖,人人为控制超欠挖而努力。6.6、出渣运输隧洞独头掘进较大,出渣运输的关键是:选择装运配套的机械设备,布置合理的会让线路,组织有序的调车作业,保障有力的轨道维护,才能确保洞运输忙而不乱,有条不紊。为了解决长巷运输的困难,提高施工进度,拟采用P-60型耙斗装渣配备XK7/132型电瓶车牵引S8梭车有轨机械化作业线装岩运输(详见图6-19)。图6-19单线运输轨道布置1-翻斗式装渣机;2-斗车;3-牵引电瓶车辅设在隧洞一侧,每隔200m位置设一会车道,会车道长16.0m左右。轨道用18kg/m轻轨,轨距为762mm。轨枕采用松木,枕木尺寸为1135×15×12mm,间距为80cm,在会车道位置设立爆破躲避区、工具临时存放区(详见图6-20)。待隧洞开挖支护施工完毕后在衬砌施工过程中会车道采用M7.5浆砌石对其进行回填、封堵。图(6-20)隧洞会车道示意图6.7、输水隧洞开挖作业循环图表(6-21)隧洞开挖作业循环图表(6-21)序号项目作业时间(min)循环作业时间(h)123456781测量与准备152钻孔1503装药和爆破904通风排烟605危石处理456出渣120说明:每循环作业时间约8个小时,因前期进洞口施工滞后,综合考虑其它因素,实际前期每天进尺2.2m,后期每天进尺4.4m。综合考虑各种施工因素平均每月进尺约132.0m。七、锚喷支护1、喷砼主要设备(l)TK-961型湿喷机;(2)350L强制式搅拌机;(3)20m3电动空压机;(4)φ5~20mm的筛子。2、喷砼原材料喷砼所用水泥、骨料、水、外加剂等必须符合《水工混凝土施工规》(Sl677-2014)和《水利水电地下工程锚喷支护施工技术规》(SL377-2007)的要求。(l)水泥:P.O42.5普通硅酸盐水泥;(2)砂:最大粒径小于3.0mm的中细砂;(3)石子:粒径为5~20mm;(4)水:采用PH=6~8的洁净水;(5)速凝剂:外加剂掺合料质量需符合规标准要求,速凝剂中不得含氯。3、喷砼施工岩面在喷砼之前必须做好表面清理,包括清理所有松散岩块或其他影响砼粘着的污迹、赃物;使用压力水冲洗表面,湿润岩面,清除表面积水与疏排裂隙渗漏水等。3.1、工艺参数(l)工作压力暂按下式计算,实际再作调整;工作压力=l-0.013×输送长度(2)喷射方向与受喷面的夹角。根据施工经验,喷射方向与受喷面的夹角近似90°时,回弹量最小。(3)喷头与受喷面的距离一般控制在70~80cm为宜。如布有钢筋网,可缩小至60~70cm。3.2、喷砼施工喷砼的配合比设计必须经过试验确定,并报监理批准。喷时要自下而上,凹凸不平处,先喷凹处。将骨料、水泥和水按设计比例拌和均匀,用湿式喷射机送到喷头处,再在喷头上添加速凝剂后喷出,其工艺流程见图7-1:图(7-1)湿喷工艺流程图细骨料细骨料粗骨料水泥水外加剂搅拌机湿式喷射机喷头速凝剂压缩空气控制砂的含水量,调节喷射用水量,加强通风,控制喷射工作压力,操作人员配备必要的防护用品。3.3、喷砼厚度控制喷砼厚度按图纸设计要求,一般分层喷射,且每次喷射在前一次喷射尚未完全凝固前进行。一般相邻层喷射间隔30~60分钟,喷砼的厚度控制,必须在施工过程中逐步进行检查。在布有钢筋网的部位喷砼保护层厚不小于30mm,如果没有布筋,就用埋桩控制,一般间距为2.5m。喷进后,洞壁相邻表面过渡平缓圆顺,没有明显台阶,以改善受力状态。4、喷砼养护喷砼完成后,先清除所有喷注溅落物,并将进表面保持湿润进行养护。5、防尘措施控制砂的含水量,调节喷射用水量,加强通风,控制喷射工作压力,操作人员配备必要的防护用品。6、锚杆安装锚杆安装采用灌浆锚杆,锚杆直径φ25mm,钻孔直径中φ42mm。砂浆配合比M20,R推荐采用:水泥和砂重量比为l:3.8,水泥标号为P.O42.5号,水灰比为0.4~0.55,砂子采用中细砂,最大粒径不大于3mm。其工艺流程见图(7-2):图(7-2)锚杆安装工艺流程风、水风、水注浆泵试运行锚杆加工钻孔清孔注浆插入锚杆封口水泥拌料砂添加剂7、钢筋挂网锚杆施工完毕后进行挂钢筋网工序。安装时,钢筋网应贴近岩面,且与锚杆采用焊接法联接牢固。钢筋网间距250×250mm,钢筋网的交叉点采用焊点连接。8、特殊地层的施工技术在断层与其他复杂地层,如在破碎松软、渗水、漏水、流砂等不良地质构造中进行隧洞施工,防止围岩坍塌和衬砌沉陷变形是关键问题。根据地质和水文地质资料,结合我单位施工经验,采取相应措施:8.1一般措施(1)在思想上重视它。提前开展有关情况的调查,根据调查情况,认真分析研究,选择合理的施工方法,制定相应的技术措施,避免在施工中造成困难,影响工程进展(2)采用地质超前预报,对前方的地质和水文条件进行预报,根据预报结果和已揭露的岩石情况综合判断,对前方的地质情况做到心中有数。(3)缩短开挖进尺,严格控制爆破的单段起爆药量,确保爆破震动速度控制在2.0cm/s以,同时加强爆破振动速度监测,与时调整爆破参数。(4)爆破后要与时出渣,与时进行支护,减少掌子面暴露时间,并根据围岩量测情况大决定该段是否加强支护。(5)技术人员必须现场旁站值班,随时观察了解掌子面的情况,与时采取有效措施。8.2塌方预防与处理8.2.1塌方预防防止塌方是保证安全施工和快速掘进的关键,因此施工人员必须从思想上引起足够重视,施工前根据设计提供的地质勘探资料,实施超前地质探报技术,制订切实可行的施工方案。施工过程中,随时观察和监测有无异常,仔细研究岩体和地下水变化规律,不断修正和完善原设计方案。(l)勤观测在施工过程中,随时观察和量测现场工程地质与水文地质变化情况,研究变异规律,据以制订施工对策,在地质构造复杂地段,埋设YST型钢丝收敛计,与时预报岩体稳定情况。(2)短开挖岩性不良地段,严格控制进尺,紧跟作业面一次支护快速衬砌,多打孔,少装药,放小炮,保证断面规整,为初期支护创造条件。(3)强支护与时支护是消除塌方的重要手段,强支护是预防塌方的主要措施,施工中利用小导管注浆、长管棚、格栅拱等进行强支护。8.2.2塌方处理不同类型的塌方,选择不同的处理方案,某些情况还需要几种方案综合处理。根据本工程的特点,对预计可能发生的几种塌方情况,提出以下的措施:裂隙扩造成的小塌方:此类塌方多发生在轻微风化或裂隙较密集的围岩中,主要是由于开挖和支护方法不当造成,常发生在爆破后的几个小时,虽然塌方数量不大,但威胁工作面的施工安全,施工中拟用加强锚喷法。塌方体窄长的小塌方此类塌方多发生在断层破碎带较窄且两侧岩体比较完整的地段,施工中可采用挑梁法安装钢支撑,然后对塌方处锚喷,挑梁法指将型钢穿过临时架立支撑的顶梁直抵掌子面,形成一排挑梁,在挑梁上架设水垛,填塞洞穴。中等塌方塌方量较大,塌方围在10m左右,多发生在两条相邻、倾向相对的断层带或两种岩层交接带。在塌方之前,常有掉块现象,其频率与块度随爆破振动烈度、振动频率和地下水活动强度的增加而提高。在塌方后,常有较稳定的顶板,继续塌方的可能性不大,一般用锚喷法、插筋排架法、护顶法、管棚法等处理。大塌方该类塌方在100m3以上,塌穴高度在10m以上,当洞顶岩层较薄时,易发生冒顶。处理措施为:若塌方堵塞整个隧洞,且对塌方规模和规律还不了解,可采用锚喷法,管棚法等多种处理措施;当塌方段埋藏较浅或地质条件较为复杂时,从洞处理难以保障安全,可采用灌浆法和环行导洞法综合处理。由于地下工程塌方情况十分复杂,塌方处理也无一定模式,具体要视现场情况研究决定。但根据以往的施工经验,以便做到未雨绸缪,一旦发生塌方,能够与时采取有效措施,以把损失减到最小,现对以上几种塌方形式提出如下处理方法,见表7-3。表7-3塌方处理的主要方法序号处理方法适用条件主要施工程序1喷锚法小塌方或边墙塌方处理,亦常作为综合治理方法之一处理大塌方①搭设作业平台;②清理岩面;③安装锚杆;④挂钢筋网;⑤喷混凝土;⑥安装锚索(需采用锚索支护时)2对顶支撑法塌穴面前沿机顶拱发生小塌方以后,边墙和掌子面均无法找到底梁支点位置时的塌方①加固塌方两端;②安装钢顶撑;③塌穴喷锚;④出渣(塌穴高度大时,重复①~③程度;⑤分段衬砌;⑥塌穴回填与加固3挑梁法掌子面前沿顶拱发生小塌方以后,边墙和掌子面均无法找到底梁支点位置时的塌方①将圆木或型钢穿过原支撑或临时架立支撑的顶梁直低掌子面,形成一排挑梁;②在挑梁上架设木垛,填塞塌穴;③出渣4插筋排架法塌方堵塞全部工作面、塌穴情况不明的大塌方,或冒顶事故的塌方,也是实现护顶法,混凝土纵梁法和环形导洞法等处理方法的重要施工程度之一。①紧贴掌子面架设钢支撑;②在顶拱设计开挖线以外按一定角度(3°~10°)钻孔;③安装钢筋支架形成掌子面超前支护;④在钢筋支架保护下塌方体出渣;⑤喷混凝土;⑥按①~⑤程序继续施工5护顶法塌方堵塞高度超过掌子面顶部的顶拱塌方①由地表钻孔或开挖旁通洞进入塌穴上部空腔;②找平塌穴下部塌渣;③灌注水泥砂浆护拱或浇筑混凝土护拱;④出渣并作临时支护;⑤护顶(或衬砌);⑥回填护顶以上塌穴6导洞灌浆法埋置深度较大的地下工程塌方①导洞开挖;②在导洞钻孔灌注;③分段扩大;④分段衬砌7钢管棚架法大、中型地下工程大塌方与冒顶事故①水平钻孔;②埋设钢管;③在钻孔和钢管灌浆(某些情况下可不灌浆);④塌方段分段开挖出渣;⑤塌方段分段衬砌8环形导洞法大型地下工程的大塌方或冒顶事故①由下而上开挖导洞群并回填混凝土,完成边墙顶拱环形支护结构(亦可结合建筑物作为永久衬砌);②中央核心塌体出渣;③抑拱衬砌八、隧洞衬砌本段隧洞衬砌断面分为A、B、C、D四种。A断面衬砌厚度侧墙为35cm,拱顶35cm,底板50cm;B断面衬砌厚度为侧墙20cm,拱顶20cm,底板30cm;C断面衬砌厚度侧墙为15cm,底板20cm,拱顶不衬砌;D断面衬砌厚度侧墙为35cm,拱顶35cm,底板35cm。隧洞全断面砼衬砌工艺流程见图8-1:测量放线钢筋制安测量放线钢筋制安止水、伸缩缝、埋件安装清仓、检查、验收混凝土浇注脱模养护混凝土运输混凝土拌和备料钢模安装堵头安装基础面或施工缝处理与验收砼衬砌施工根据本段隧洞施工进度规划进行安排,砼施工可分为:洞身衬砌和底板浇筑。隧洞洞身砼衬砌段长3143.0m,分A、B、C、D型4种断面,A型衬砌断面长9.0m(ZG0+014~ZG0+023),B型断面长36.0m(ZG0+023~ZG0+041、ZG3+121.0~ZG3+139.0),C型断面长3080.0m(ZG0+041~ZG3+121.0),D型断面长18.0m(ZG3+139.0~ZG3+157.0),每9.0m设一伸缩缝。衬砌分二个工作面,同时由隧洞中间ZG1+581桩号向进口、出口方向衬砌。渐变段采用人工搭设满堂脚手架与木模板分段浇筑混凝土,按照先底板后侧墙在顶拱的原则进行施工。洞身底板每次浇筑前,必须按规要求清除建基面或结合面上的杂物,用高压风冲干净,使建基面无杂物,无污垢,无积水,并在砼浇筑前保持清洁、湿润。对于分层浇筑的砼,原砼表面凿毛,清理干净,自检合格后报监理验收,验收合格后方可进行下道工序。隧洞边墙衬砌采用拼装式钢模架和钢模板,S8梭式矿车运料,人工入仓,插入式振捣器捣固密实。隧洞底板衬砌,采用P-60耙斗装岩机清理底碴,人工清洗底板,S8梭式矿车运料,人工入仓,插入式或平板式振捣器振捣密实,人工抹面。洞身衬砌全过程用全站仪测放出结构物边(中)线与高程。1、衬砌主要设备断面衬砌采用拼装式钢模台车,砼搅拌采用JZC-750L型搅拌机,进料采用电子自动计量系统,集中生产混凝土。根据本隧洞的特点与混凝土和设施生产能力,确定每模长度的20.0m。为满足设计要求,确定混凝土输送泵入模,当输送距离洞口比较大时,采用轨道式混凝土搅拌车运输。浇筑时采用HB-30D型砼输送泵上料入仓,插入式振捣器捣固密实。2、分段施工(1)洞身A、B、D型衬砌断面段分序、分段施工洞身A、B、D型衬砌断面采取C25W6砼全断面衬砌,因衬砌长度较短,隧洞洞身衬砌采用散装式钢模,砼、模板施工分三序进行:一序浇筑底板,二序浇筑侧墙,三序浇筑拱顶。其中侧墙浇筑分两次进行。衬砌段长暂按设计要求,每段9.0m进行;实际砼浇筑中根据浇筑能力与设计长度进行调整。(2)洞身C型衬砌断面段分序、分段施工洞身C型衬砌断面采取C20W6砼断面衬砌,因衬砌长度较长,隧洞洞身衬砌采用拼装式钢模台车,砼、模板施工分二序进行:一序浇筑底板,二序浇筑侧墙。其中侧墙浇筑分两次进行。衬砌段长暂按设计要求,每段20.0m进行;实际砼浇筑中根据浇筑能力与设计长度进行调整。3、施工工艺隧洞洞身砼浇筑分两序进行,因C型断面拱顶不浇筑,一序采用拼装式钢模台车施工两侧侧墙,根据侧墙高度与浇筑能力,对侧墙分两次浇筑;二序洞身素砼底板采用分段间隔浇筑。3.1、钢筋加工与安装钢筋在加工厂集中制作,加工前做材质检验,并将钢筋表面的油渍、锈皮、鳞锈等用风沙枪除净。调直采用GTJ4-4/4型钢筋调直机,切断采用GJ7-400型钢筋切断机,弯曲采用GJ7-40型钢筋弯曲机,依据钢筋料表下料,加工制作完成后,为了防止运输时造成混乱和便于安装,每一型号的钢筋捆绑牢固并挂牌明示。加工成型的钢筋应平直,无局部弯折,尺寸符合施工图纸的要求。钢筋末端弯钩长度和钢筋加工后的允许偏差符合规要求。钢筋制作、加工、安装按(8-2、8-3)图钢筋安装工序图进行。图(8-2)钢筋制作工序图图(8-3)钢筋安装工序图钢筋运输钢筋运输放样绑扎验收成品钢筋人工装5t载重汽车运输至工作面。利用钢筋台车进行安装。在钢筋安装时,先安设架立筋,按设计图纸要求在架立筋上标示出每根钢筋位置,并严格按标示的位置布设钢筋,人工绑扎点焊,钢筋搭接接头采用单面焊接,搭接长度符合规要求,在双排钢筋之间,采用短钢筋支撑以保证排与排之间间距。为保证砼的保护层厚度,在钢筋和模板之间设置样筋或设置足够数量同标号的砂浆或砼垫块,所有垫块应互相错开,梅花形布置。钢筋安装结束后,对钢筋型号、钢筋接头、数量、间距、保护层等进行质量检查,安装位置的偏差、接头、保护层等

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