临时通风给水用电施工技术标模板

临时通风给水用电施工技术标资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。第三章施工方案与技术措施3.1施工通风、供水、供配电方案3.1.1通风方案隧道拟采用压入式通风方式,计划用大功率通风机设置在洞口或出入口附近。隧道通风要求:隧道在整个施工过程中,隧道内作业环境符合下列卫生标准的规定:(1)洞内氧气含量按体积比不得小于20%;(2)粉尘最高允许浓度:每m³空气中含量游离二氧化硅在10%以上时,粉尘不超过2mg/m³;含游离二氧化硅在10%以下时,不超过10mg/m³,水泥粉尘则不超过6mg/m;(3)有害气体最高允许浓度:一氧化碳含量不大于30mg/m³,二氧化碳按体积计不大于0.5%;氮氧化物(NO2)含量不大于5mg/m³,洞内气温不得大于28度,噪声不得大于85dB,甲烷浓度不大于0.3%。经计算,通风机布置如下:表3-1-1通风机布置表序号部位设备型号数量备注1照母山隧道左线进口SDDY-Ⅱ1台110KW×22照母山隧道右线进口SDDY-Ⅱ1台110KW×23.1.1.1单工作面通风风量计算与通风机的选择以单个工作面计算为例进行计算:风量计算以从四个方面进行考虑,即按照洞内最多人数计算所需的新鲜空气,计算出所需风量Q1;按洞内同一时间爆破使用最大药量所产生的有害气体稀释到容许浓度时的风量Q2;按洞内允许最小风速计算风量Q3,按内燃机械设备废气稀释到容许浓度所需风量Q4,经过计算,取Qmax=MAX(Q1、Q2、Q3、Q4),来确定风机功率和风管直径。计算参数确定如下:一次开挖最大断面面积:S=80m2;一次爆破最大药量:G=179kg(最大一次开挖长度2.5m)通风距离:L=685m;洞内同时作业最多人数:m=90人;风管直径:φ=1500mm;爆破后通风时间:t=30min;百米漏风率:β=1.5%。(1)按工作面同时工作的最多人数计算,压入式通风所需风量为Q1。Q1=g·m·k(m3/min)式中:g—工作面每人每分钟所需新鲜空气,取3m3/min;m—工作面同时工作最多人数,取m=90人;K—风量备用系数,为1.1～1.2,取K=1.2。则Q1=1.2×90×3=324m3/min。(2)按洞内同一时间爆破使用最大药量所产生的有害气体稀释到容许浓度时的风量Q2=V1(1-(k×V1/V2)1/t)=639m3/min式中V1为一次爆破产生的炮烟体积V1=S×Ls=80×47.4m=3792m3;S为一次开挖最大断面面积,S=80m2;Ls为炮烟抛掷长度,按照经验公式Ls=15+G/5=15+16.2=47.4,计算为47.4m; G为同时爆破的炸药消耗量,G=179kg;V2为一次爆破产生有害气体的体积,V2=aG=40×10-3×300=12m3; K为CO允许浓度,取100ppm,换算为1×10-4m³;t为通风时间,取30min;(3)按洞内允许最小风速计算Q3=60×V×S=60×0.25×80=1200m3/minV—洞内最小风速m/s,全断面开挖时为0.15m/s,台阶分部开挖为0.25m/s,本隧道取0.25m/sS—开挖隧道断面面积,150m2;(4)按内燃机械设备废气稀释所需风量,经过计算为考虑再洞内同时有一台装载机ZL50C(162KW)和两台自卸式汽车(210KW)考虑,总功率952KW,取机械设备的平均利用率为70%,按隧规1kw需供风量不小于3m3/min,算得Q4=744×0.7×3,得出的所需风量为Q4=1562m,3/min。(5)最大风量和漏风计算设备通风Qmax=MAX(Q1、Q2、Q3、Q4)=2250m3/min;对于本隧道,漏风计算按照百米漏风率β=3%,计算如下Q机=Qmax/(1-β)L/100=2250/(1-3%)685/100=2250/0.685=2772m3/min。3.1.1.2通风机的选择通风机设置在出洞口附近,距离洞口约10m。(1)风压计算H总阻=∑h摩+∑h局+∑h正h摩为摩擦阻力,∑h摩=aLUQ2/S3=0.0013×551×3.14×1×1300/100=127.44Pa;h局为局部阻力,∑h局=∑0.612ξQ2/S3=0.612×(1.471×5+0.164×2)×1116.152/24.753=14.22Pa;h正为正面阻力,∑h正=0.612φSmQ2/(S-Sm)3,考虑出渣采用汽车出碴,φ=1.5,Sm取6m2,则∑h正=0.612×1.5×6×1116.152/(24.74-6)3=21.43Pa。则H总阻=163.1Pa。(1)通风机选择隧道进洞口选取一台SDF(C)-No11.5轴流式通风机可满足隧道开挖通风要求;高效风量2385m3/min,最大风压大于500Pa,单机功率110KW×2。3.1.1.3通风设施的布设安装(1)风机布置在进洞口外侧,距洞口距离不大于10m。(2)通风管的送风口距开挖面不宜大于50m。(3)通风管的安装应做到平顺,接头严密、转弯半径不小于风管直径的三倍。(4)通风井应装有保险装置,当发生故障时能自动停机。(5)应设立专门的通风班组负责通风工作。3.1.2供风系统方案3.1.2.1隧道空压机站容量确定按用气高峰期内使用的风动机具数量和额定耗气量计算压缩空气站工作容量时具体计算公式为:Q=K1K2K3∑(nqK4K5)式中:Q-压缩空气需用量,m/min;K1-由于空气压缩机效率降低以及未预计的少量用气所采用的系数,取1.1;K2-高程修正系数,其值取1.03;K3-管网漏气系数,取1.25;K4-各类风动机具同时工作系数,其值取0.8;K5-风动机具磨损修正系数,对凿岩机取其1.15,她风动机具取1.1;N-同时工作的同类型风动机具台数;q-一台风动机具耗气量,气腿式风动凿岩机为2.9m/min,混凝土喷射机(6立方/小时)为10m/min,风镐(G10)为1.2m/min;风动凿岩机共用或砼喷射机、风镐共用。按单个工作面进行计算,选取气腿式风动凿岩机20台,混凝土喷射机2台,风镐2台,则上台阶钻孔,下台阶喷砼时:Q=1.1×1.03×1.25×(20×2.9×0.8×1.15+2×10×1.1×0.5)=85.65m/min或上台阶喷砼,下台阶钻孔及处理欠挖时Q=1.1×1.03×1.25×(5×2.9×0.8×1.15+2×10×1.1×1+2×1.2)=45.89m/min考虑到左右线隧道工序一致,配备9台24m3/min电动空压机(8台常见,1台备用)。共需配置9台电动空压机,其中四台专供左线,另四台专供右线,可满足施工要求。考虑到风冷型施工噪音低,用水量小,均选用螺杆式风冷型空压机。3.1.2.2高压风管道的选择压缩空气在输送过程中,由于管壁摩擦、接头、阀门等产生阻力,其压力会减少,为保证工作风压不小于0.5Mpa,钢管终端的风压不得小于0.6Mpa,经过胶皮管输送至风动机具的工作风压不小于0.5MPa。主管内径选用150mm钢管,按最大送风量、管路长度及弯头、闸阀条件,根据下式验算钢管的风压损失△P:△P=λ(L/d)(V2/2g)γ×10-6(MPa),查表并代入相应数据得:△P=0.0245(70/0.2)(212/19.62)×104.6×10-6+0.0282(500/0.125)(13.62/19.26)×104.6×10-6=0.13(MPa)压缩空气的压力为0.8Mpa,因此钢管末端风压不小于0.6Mpa,满足施工要求。钢管与机具连接采用高压橡胶管,为保证风压损失量,选用25mm胶皮管,最大长度为25m,压力损失0.06MPa。3.1.2.3高压风管道的布置(1)供风管道的布设高压风管供风管道采用单树枝状管网,隧道主洞管路由洞口布入主管,沿隧道向各掌子面布设支管。高压风管安装要满足下列要求:①管路内洁净,无裂纹、破损、凹陷等现象,各种闸阀门清洗干净。②在空压机站总管处必须设闸阀,主管每50～100m设分闸阀。③隧道内管路安装,前端至工作面保持20～30m,其它可用高压软管接分风器。④隧道内风管要敷设在电缆线的对面一侧,并不得妨碍交通和运输。⑤主管道每隔500m在低洼处设油水分离器。压缩空气站的布置为保证工程顺利开展,隧道口洞口各配备9台24m/min电动空压机(1台备用)。空压机站采用彩钢板房,房高4.5m。采用双排布置,机器间距2m,距墙1.2m,面积45平方米。3.1.3供电方案3.1.3.1变压器的选择施工现场最大用电量的计算按用电高峰期同时施工时的用电需求来计算。根据施工现场各用电设备使用情况,采用需要系数(KX)法进行计算。照母山隧道出口①P1-全部施工动力用电根据机械设备表:电动空压机130*8台=1040KW;通风机150*2=300KW;搅拌站(喷砼):100KW;电焊机:60KW;1台输送泵:45KW;喷射机60KW,3套木工机械:15KW;3套钢筋加工机具:45KW;拱架加工机具1套:30KW;其它机具:50KW。P1=1745KW,取K1=0.7(取值范围0.65～0.9之间)②P2-室内用电(考虑冬夏两季空调用电)空调20台,共40KW;照明及办公用电:15KW,取K2=0.9③P3-室外用电考虑洞内照明及其它:75KW的用电量,K3=0.9④根据公式求得∑P:∑P＝1.1*(0.7*1745+0.9*60+0.9*75)=1477KW因此在照母山隧道出口安装2台800KVA的变压器,并设置增加设备,可满足本施工用电要求3.1.3.2供电线路的布置(1)施工采用三相五线制供电系统,设专门保护线和三级漏电保护开关,在箱式变压器进口设总动力箱,工地施工处设分动力箱,从各分动力箱用电缆或移动式配电箱供给各负载。隧道施工照明线路电压在施工区域内不大于36V,成洞和施工区以外地段可用220V,动力设备采用3相时为380V。(2)隧道内设两回路电源线路,主要供隧道内风机、照明及局扇使用,当一回路运行时,另一回路备用,以保证供电的连续性。(3)电压波动范围,高压为额定值的±5%,低压为额定值±10%。(4)洞内低压电缆使用不延燃橡套电缆,电缆的分支连接使用与电缆配套的防爆连接器、接线盒。(5)为保证隧道的正常通风及照明,出口左右线端各备用1台300KW发电机,在停电15分钟内,启动发电机供隧道内通风、监测及照明。(6)进入隧道内的供电线路,在隧道洞口处装设避雷装置。(7)固定敷设的电线采用铠装铅包纸绝缘电缆。铠装聚氯乙稀或不延燃橡套电缆;移动式或手持式电气设备的电缆,采用专用不延燃橡套电缆;开挖面采用铜芯质电缆。(8)配电箱设置全部统一按标准设置,具体见下图3-1-1总配电箱原理图、3-1-2分配电箱原理图。3.1.3.3各种电器设备的布设(1)在生产布置区的负荷中心各修建一座配电室,内设施工动力总配电屏、施工照明总配电屏,作为工程施工一级配电。图3-1-1总配电箱原理图图3-1-2分配电箱原理图(2)在施工现场设备负荷集中区域,工作井附近设置施工动力,施工照明二级配电。电源线分路由配电室内引出。(3)施工用电安排专人负责管理。3.1.3.4施工照明施工照明线采用36V低压线路,成洞地段采用60W日光灯照明,日光灯间距20m;特殊地段、开挖后40m作业面、台车衬砌及未成洞地段采用36V500W卤钨灯,开挖后40m设置5盏,未成洞段每40m一盏,模板台车台上及车前10m各设一盏。3.1.4供水方案水管主管管径按常规选用100mm。由城市主供水管接到施工现场,施工用水主要采用隧道工程施工循环水,辅以打井取水。在隧道进口洞口上方20m设置高位水池,容量200m3,并在隧道进口左右线各设置一台HZW供水增压泵,以满足隧道施工用水。3.2施工测量方法与措施3.2.1施工控制测量与施工测量的组织3.2.1.1施工控制测量控制测量主要搞好施工前平面、高程控制网复测与加密。施工测量主要搞好结构物放样准确和做好观测变形测量;最后完成竣工测量填写竣工资料。测量作业程序流程见图3-2-1。开工前交接桩开工前交接桩控制网、水准基点开工复测控制网、水准基点加密防护施工中复测检查施工测量竣工测量测量成果报监理工程师及业主图3-2-1测量作业程序流程图3.2.1.2施工测量的组织为了做好施工测量管理工作,在项目总工程师领导下,由工程技术部负责管理,下设精测队,安排测量工程师负责项目部测量管理工作,每个队根据施工任务情况设测量组。测量工作小组机构详见图3-2-2。3.2.2施工复测与设计院办理基础平面控制网、线路控制网桩和水准基点的交接桩手续,然后由项目经理部对线路进行联测,并将基桩控制网和施工区域内的高程控制网布设在基桩上。图3-2-2测量小组机构图根据基桩和施工控制水准点,进行加密基标测设,并将成果报监理工程师审核批准。对水准基点采用电子水准仪(每公里高差偶然中误差0.3mm)按照二等水准技术要求进行复测。当复测结果与设计单位提供的成果不符时,应重新测量。当确认设计单位交桩资料有误或者精度不符合规定要求时,应与设计单位协商,对勘测成果进行改正。并将复测结果提交监理工程师现场检查和内业复核,在监理工程师批准后,才能用为施工测量。3.2.3施工控制网的加密3.2.3.1施工控制网选点和标志设置要求控制点的选点采用GPS测量。为确保GPS观测质量,提高工作效率,方便施工测量,根据规范要求,GPS控制网选点时应注意以下几点:(1)重点施工部位应布设不少于3个控制点,以资校核;(2)应便于安置接收设备和操作;周围视野开阔,便于布设通视方向;对天空通视情况良好,高度角13°以上不得有成片障碍物阻挡卫星信号。(3)远离大功率无线电发射台(如电视台、微波站等),其距离不宜小于200m;远离高压输电线,其距离不宜小于50m;(4)点位基础坚实稳定,易于保存,应便于利用常规测量方法扩展与联测。(5)点位尽量选择在交通便利的地方,宜于找寻和到达。根据GPS测点情况,适当加密导线点布置。导线点选在接近线路中线且稳固和易于保存处,采用全站仪测量,导线点间距不宜大于1000m或小于50m,当大于500m时应在500m左右处钉设加点,加点应钉设方桩及标志桩,导线相邻边长不宜小于1:4。3.2.3.2施工控制网的加密设计测量网及基标布设:施工测量采用分期建网,下部结构工程和上部结构工程根据同一设计交桩网测设施工控制网,按照先整体后局部,高精度控制低精度的原则,结合设计平面图、现场平面布置及施工现场的具体情况,选择通视条件好、安全易保护的地点布置网点、选定网型。施工测量根据设计导线点和高程点对施工范围内线路的中线、高程进行贯通闭合测量及平面控制测量。按设计要求在全工程内埋设基标,基标分控制基标和加密基标两种。控制基标直线段100m设一个,曲线段50m设一个。线路特殊地段、曲线控制点、线路变坡点、竖曲线起止点增设控制基标。加密基标设置在凸形挡台上。3.2.4施工放样测量施工放样测量经过复核后的导线控制点,由各测量组负责引至相关工点,采用全站仪和满足四等水准测量精度要求的自动安平水准仪施测。3.2.5建立控制基桩导线平面和高程控制网3.2.5.1基桩导线平面采用全站仪对线路控制桩进行复测,按规定要求和标准完成本工程的中线和水平贯通测量,并对控制点埋设护桩。采用精密导线网取代传统的三角网作为平面控制;沿导线点采用光电测距三角高程方法控制高程。3.2.5.2高程控制(1)在隧道进出口两侧合适的位置各埋设二个永久性高程控制点,根据设计提供的高程控制点与新埋设的水准控制点进行等级水准联测,平差达到要求后,做为隧道永久高程控制点保留到工程竣工。(2)施工前进行洞口的定位测量,测出地面高程与设计高程之差,给施工开挖提供准准确数据。(3)洞内施工时,根据设计高程,在洞内两侧按5m间距标出里程桩号和腰线高程,给下一道工序提供直观的高程控制点。(4)洞内每50m埋设一个混凝土固定的高程控制点,并进行往返观测和平差,直至隧道贯通。3.2.5.3贯通误差的估算(1)平面控制贯通误差按下式计算: 式中:—由于测角误差影响所产生在贯通面上的横向中误差(mm);—由于测边误差影响所产生在贯通面上的横向中误差(mm);(2)高程贯通误差的估算方法水准测量:受洞外和洞内高程控制测量误差影响,在贯通面上产生的高程中误差按下式计算: 式中:L—洞外或洞内两开挖洞口间高程路线长度(km);—每公里水准测量的偶然中误差(mm);(3)测量精度要求施工控制测量精度要求如表3-2-2所示。表3-2-2施工控制测量精度及验收规范对照表序号测量项目规范要求测量精度1洞外导线边相对中误差1/01/02洞内导线基边相对中误差1/100001/100003洞内贯通横向中误差250mm100mm4洞内高程贯通中误差25mm10mm5净宽度不小于设计不小于设计6净高度不小于设计不小于设计3.2.5.4保证测量精度的技术措施(1)严格按照一等导线测量的作业要求和仪器级别、技术精度指标、操作规程进行施测。(2)洞外、洞内温差较大、明亮度反差强烈,这对测量极为不利。因此由洞外向洞内的引测工作,应在夜晚或阴天进行,进洞定向边的选择必须大于500m;在测定定向角和洞内、外连接角或当洞内外高差、边长悬殊过大时,水平角的观测不少于15个测回。(3)提高观测者的技术水平。在观测的过程中要自始至终选用一名操作熟练、有责任心的观测员负责观测,这样在保证相同的观测条件下,有效的提高测量精度,保证观测值为同精度观测。(4)由于观测工作是在地球自然表面上进行的,测站点和照准点一般都超过投影面一定的高度,观测是以铅垂线为准的,但各测站点上的铅垂线与其法线存在着垂线偏差,因此,应把地球自然表面上的观测结果以法线为准归算到投影面上。垂线偏差对观测方向的影响公式: δ=-(ξ″sinA12-η″cosA12)tgα12 式中:ξ、η—为测站垂线偏差的子午线分量和卯酉分量;A12—为所测方向的方位角;α12—为照准点的高度角。由于垂线偏差对联测角的影响将直接反映在隧道横向贯通误差上,并且它是系统误差,隧道开挖长度越长影响越大。因此在无法减弱其影响的条件下,应对其加以改正。这时我们经过公式能够看出,减弱其影响最有效、最经济的办法就是减小进洞定向边的垂直角,也即选择进洞定向边的高差应尽量小。(5)进洞导线相邻边长悬殊较大时,若严格执行一测回中不得重新调焦的规定,则由于视差过大而影响照准精度。因此这一测站可改变观测程序;对一个目标调焦后接连进行正倒镜观测,然后对准下一个目标,重新调焦后立即进行正倒镜观测,如此继续,以消除调焦透镜运行不正确的影响。(6)为防止作业时对仪器的碰动及脚架自身下沉时对仪器测角精度的影响,在地面打入三个顶面有凹形、长15cm的钢桩,将脚架置于钢桩上面,以提高仪器在测角过程中的稳定性及测角精度。(7)洞内外温度、湿度相差很大,为使仪器内部温度与外界温度充分一致,仪器开箱30min后方可进行观测。测距时应防止强灯光直接射入照准头,应经常拭净镜头及反射镜上的水雾。(8)导线向前延伸时必须符合原有三个或三个以上控制点确保无误后方可进行。每次观测采用的仪器、设备、观测方法、观测精度指标、观测条件、平差方法均相同。(9)当导线边长短于400m时,应在测回间采用仪器多次重新置中,采用两次照准,两次读数,减少对中误差的影响,保证测角精度。(10)为较大程度消除仪器照准部旋转时可能产生的仪器底部带动误差对测角的影响,测角时,应按总测回数的奇数测回和偶数测回分别观测导线的左角和右角。3.2.6竣工测量在每分部工程结束后均及时对完工构造物进行竣工测量,核对误差值是否满足规范要求。3.3隧道工程施工方法与技术措施3.3.1隧道总体施工方案合理配备先进施工机械,以超前地质预报为基础,以监控量测为手段,信息化施工,强化质量管理体系,采用新技术、新工艺、新材料合理组织,以高性能的机械设备和先进施工工艺为保障,合理调配各类资源,实现隧道快速掘进。具体开挖方式见表3-3-1。3.3.1.1隧道开挖方案(1)隧道洞口采用明挖法施工。(2)洞身开挖采用自制钻爆台架和凿岩机配合钻孔。施工方法应根据围岩级别、工程地质、水文地质条件和机械设备等因素确定。(3)车行、人行横通道交叉口段施工时,先施工主洞断面,待主洞支护稳定,围岩变形收敛后,再安排人、车行横通道开挖。(4)全隧采用控制爆破,特殊段采用机械开挖,围岩较好地段采用非电毫秒雷管起爆、光面爆破技术,严格控制超欠挖,软弱围岩地段采用微震光面爆破技术或非爆破开挖,以减轻对围岩的扰动和破坏。爆破方案详见3.4爆破施工。表3-3-1隧道开挖方式3.3.1.2隧道支护方案隧道支护施工方案见表3-3-2。3.3.1.3隧道出碴方案隧道均采用无轨运输,挖掘机出渣,装载机配合装车,20m3以上大型自卸汽车运输洞内渣土至洞口临时存渣场地,并及时转运至14公里以外弃渣场。弃碴坡脚采用浆砌片石挡墙,并预留泄水孔,碴顶设截水天沟,坡面及顶面均予以绿化,并作好碴场排水系统,以防止弃碴流失,污染环境。3.3.1.4隧道防排水及施工排水方案隧道防排水施工方案见表3-3-3。表3-3-2隧道支护施工方案一览表项目支护形式超前支护方案根据围岩地质情况在浅埋或洞口段,以及断层破碎带,主要采用超前锚杆、超前小导管、超前大管棚进行超前支护。初期支护方案初期支护在开挖完成后及时施工,紧跟开挖面中空注浆锚杆、砂浆锚杆采用湿喷技术喷射混凝土,进行早强高强喷混凝土支护。钢架采用型钢钢架、格栅钢架,挂钢筋网片表3-3-3隧道防排水施工方案一览表项目防排水方案防排水方案1、洞口排水:根据洞口地形条件,隧道洞口设置洞顶排水沟以及开挖线以外不小于5m设置洞顶截水沟,将洞口地表水排入自然沟谷。2、隧道拱墙二次衬砌背后环向设置Φ50透水盲管,墙角处纵向设Φ75～Φ100透水盲管,并每隔12～20m设置横向导水管将衬砌背后积水引至底板两侧的排水沟内。所有隧道排水及底板水均排至隧道洞外地表。施工期排水方案顺坡施工时在隧道两侧开挖排水沟,排至洞外污水净化池。反坡施工,采用在洞内布置泵站,水泵接力抽水,将水排至洞外污水净化池。衬砌背后设置排水盲沟。洞门顶部设截水天沟,洞门外设置一道横向截水盲沟。3.3.1.5隧道衬砌施工方案表3-3-4隧道衬砌施工方案表项目衬砌形式边墙及拱部深埋段根据监控量测数据,确定二次衬砌的施作时间;浅埋、地形或构造引起明显偏压及地质条件差的地段二衬适度紧跟;洞身采用液压式衬砌台车及组合钢模板拱墙一次衬砌施工,分节长度12m。混凝土采用罐车运输,泵送入模,插入式振捣棒配合附着式振捣器振捣。仰拱及填充贯彻仰拱先行的原则,采用移动式仰拱栈桥进行施工,确保施工质量。人工配合机械清底,混凝土全幅浇筑。仰拱填充必须在仰拱完成后再次施作。隧道基底承载力不满足设计要求时,按设计规定加固处理,直至满足基底承载力要求后施作仰拱。3.3.1.6隧道施工机械化配套、辅助方案本着”实用先进、选型科学、着重工效、优化合理”的原则,布署四条主线、四条辅线。具体见表3-3-5机械化配套方案表。表3-3-5机械化配套方案表分类机械化作业线名称主要设备配套方案主作业线超前地质预测预报TSP203、TRT6000三维成像地质超前预报系统、地质雷达、红外探水、超前水平地质钻机、地质调查法组成超前地质预测预报作业线钻爆作业线353E全液压三臂凿岩台车、CHP30C新型湿喷机械手、自制钻爆台架、风动凿岩机组成钻孔、装药、起爆作业线出碴作业线装载机、挖掘机及大型自卸车组成无轨运输出碴线预支护、初期支护作业线凿岩机、超前小导管、PRD-180CBR多功能快速钻机配套注浆泵组成大管棚、锚杆、小导管施工作业线;运输车、装载机、作业平台、喷射混凝土、钢拱架安装组成钢筋网、钢支撑、喷混凝土初期支护作业线二次衬砌作业线铺设防水板台架、自行式防水板焊接器组成防水层铺设作业线;钢筋调直机、弯曲机、切割机、电焊机、制安台车组成钢筋加工作业线;整体液压钢模衬砌台车、组合钢模板、混凝土输送车、混凝土输送泵及仰拱移动式栈桥组成二次衬砌作业线辅助作业线高压供水市政管网供水及打井取水组成供水作业线高压供风电动压风机组成高压风作业线供电变压器、发电机、高压电缆组成供电作业线通风排烟防尘轴流通风机、局扇组成隧道通风排烟防尘作业线。隧道采用压入式通风(结合混合式)3.3.1.7信息化管理方案依据要求于指定工点、重点部位安设视频监控装置,采用”安全监测信息系统”、”超前地质预报管理系统”、”工程数据采集系统”等应用系统进行安全、质量管理。3.3.2施工方法及施工工艺3.3.2.1洞门和洞口段施工=1\*GB2(1)洞口边仰坡及防护照母山隧道进口位于照母山植物园大门右侧金开大道与照母山大道平交口,隧道进口地形起伏大,横坡及纵坡均较陡,洞口位置主要由景观要求及边、仰坡共同控制,为减少刷方及保护照母山自然环境,左、右线均采用分修台阶式隧道洞门,结合绿化、景观要求进行施工。虽然进口不设工区,可是由出口向进口掘进,在进口附近断面由小变大,洞内施作大管棚难度大、风险高、工期长,故进口须在洞外施作管棚。进口洞口开挖前,线施工排水系统,在开挖边缘线外5～10m位置设置截水沟,洞口临时边仰坡开挖按照”从上到下开挖,边开挖边支护”的原则进行开挖。洞口及明洞地段永久护坡结合绿化、景观要求,根据位置不同采取锚杆框架梁及骨架护坡,明洞顶在回填耕植土上种植草皮绿化。明洞结构采用整体式钢筋混凝土衬砌,根据洞顶边坡稳定需要确定拱顶回填土厚度及回填土石顶面横坡;浅埋暗挖段采用超前大管棚及型钢钢架等辅助措施加强支护。临时防护及超前支护:隧道洞口洞门背后开挖面及明洞段临时边、仰坡、明暗分界处直开挖面均采用锚、网、喷支护,同时于进、出口地段拱部各设置一环φ108(φ127)大管棚及型钢钢架加强支护,保障施工安全。=3\*GB3③洞口截、排水系统:洞口边、仰坡开挖边缘线外5～10外,根据地形、地质情况设置浆砌片石截水天沟,防止雨水冲刷洞口边、仰坡,影响边坡的稳定性,同时建立完善的洞口防排水系统,保障隧道施工和运营安全。=3\*GB2(2)洞门施工表3-3-6洞门型式项目桩号洞门型式左、右线进口ZK0+328、YK0+336台阶式左、右线出口ZK1+018、YK1+019削竹式隧道进口洞门设计为台阶式洞门,明洞结构采用整体式钢筋混凝削竹式式明洞,在隧道右线进口结合地形、地质情况设置钢筋混凝土明洞结构及加强衬砌对该段结构予以加强。洞门与洞口段最后一组衬砌整体浇筑施工。洞门端墙钢筋采用现场绑扎,为保证洞门外观美观,洞门全高一次浇筑,利用大块钢模板拼装,定位锚杆及拉筋固定模板,泵送砼浇筑,插入式振捣器振捣施工。开挖采用挖掘机与自卸汽车配合装运,施工时遇到石质人工打眼浅孔微振爆破。=1\*GB3①洞口斜切段施工工序a、开挖明洞(斜切)段之上半断面至明暗分界处,对明暗分界处的掌子面采用锚、网、喷临时支护,然后架设套拱拱部钢架于稳定基岩上。设锁脚锚杆,最后施作砼导向墙,待混凝土达到设计强度后施作大管棚,准备进入暗洞开挖。b、开挖明洞(斜切)下半断面,并接长套拱钢架及混凝土导向墙至边墙底,并喷射混凝土封闭掌子面。c、按暗洞的中隔壁(CRD)法施工,详见中隔壁(CRD)施工方案设计图。d、当暗挖段开挖及拱墙初期支护完成10～15m后,停止暗洞内各工序且封闭掌子面,开始进行明挖段的底部开挖。若有基底处理措施,应完成基底处理及仰拱后,再灌注洞口斜切段衬砌。e、在洞口斜切段衬砌及暗洞10m衬砌完成砼灌注后,再按照中隔壁(CRD)法进行暗洞施工,以保证施工安全。3.3.2.2洞身开挖施工(1)CRD法①适用范围:CRD适用于照母山隧道IV级加宽过渡段B、C型衬砌、紧急停车带、三车道V及围岩地段。隧道施工中坚持”重地质、管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强支护、勤量测、早封闭”的原则,根据监控量测情况,若围岩稳定性特别差,可改用双侧壁导坑法。采用微震光面爆破,辅以人工风镐,并控制装药量。Ⅴ级围岩开挖前根据地质情况采用超前长管棚、超前小导管预注浆或超前自进式锚杆预支护。开挖循环进尺控制在0.5m。②施工工序施工工序见图3-3-1CRD法施工工序图。图3-3-1CRD法施工工序图a、第1步,利用上一循环架立的钢架施作超前小导管并注浆,在小导管的支护下,开挖左侧上导坑,施作超前小导管;b、第2步,正洞拱部及中壁初喷C25混凝土,正洞拱部打入径向系统锚杆,挂钢筋网,中壁设置局部锚杆,正洞拱部及中部架立钢架,并复喷混凝土至设计厚度;c、第3步,横隔墙部位初喷C25混凝土,立临时钢架,再复喷混凝土至设计厚度,开挖左侧下导坑;d、第4步,正洞边墙、中壁及仰拱初喷C25混凝土,正洞边墙打入径向系统锚杆,并挂钢筋网;中壁设置局部锚杆,正洞边墙、仰拱及中壁接长钢架,并复喷混凝土至设计厚度;e、第5步,利用上一循环架立的钢架,施作超前小导管并注浆,在小导管的支护下,开挖右侧上导坑;f、第6步,正洞防护初喷C25混凝土,拱部打入径向系统锚杆,并挂钢筋网,拱部架立钢架,并复喷混凝土至设计厚度;横隔墙部位初喷C25混凝土,立临时钢架,再复喷混凝土至设计厚度;g、第7步,开挖右侧下导坑;h、第8步,正洞边墙初喷C25混凝土,立临时拱架,再复喷混凝土至设计厚度;i、第8步,灌注仰拱混凝土;j、第9步,拱墙挂复合防水板,全断面法灌注边墙及拱部二次衬砌。(2)三台阶+临时仰拱法施工①适用范围:Ⅳ级围岩普通段隧道。Ⅳ级围岩段采用台阶法光面爆破施工,上半断面开挖超前下半断面5～8m,开挖后及时施作喷锚网格栅支护,湿式喷混凝土作业。开挖后施做初期支护及时成环,待下台阶施工5～20m后施做仰拱,根据围岩量测确定合理的衬砌时间,衬砌后根据施工进度需要施做水沟电缆槽。具体开挖方法和施工工艺见图3-3-2三台阶法开挖示意图。②施工工序:a、上台阶开挖;图3-3-2三台阶法开挖示意图b、上台阶初期支护,施作临时仰拱;c、中台阶开挖;d、中台阶初期支护,施作临时仰拱;e、下台阶开挖;f、仰拱支护;g、仰拱及仰拱填充砼浇筑;h、拱部及边墙砼浇筑;(3)二台阶+临时仰拱法施工①适用范围:Ⅳ级围岩隧道。采用台阶法光面爆破施工,上半断面开挖超前下半断面5～20m,开挖后及时施作喷锚网格栅支护,湿式喷混凝土作业。开挖后施做初期支护及时成环,下半断面施工5～20m后施做仰拱,根据围岩量测确定合理的衬砌时间,衬砌后根据施工进度需要施做水沟电缆槽。具体开挖方法和施工工艺见图3-3-3二台阶+临时仰拱法开挖示意图。图3-3-3二台阶法开挖示意图②施工工序:a、上断面开挖;b、上断面初期支护,施作临时仰拱;c、下断面开挖;d、下断面初期支护;e、拱部及边墙砼浇筑。(4)双侧壁导坑法①适用范围:V级围岩加宽过渡段A、B型衬砌地段。隧道施工中坚持”重地质、管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强支护、勤量测、早封闭”的原则,根据监控量测情况,若围岩稳定性特别差,可改用双侧壁导坑法。采用微震光面爆破,辅以人工风镐,并控制装药量。Ⅴ级围岩开挖前根据地质情况采用超前长管棚、超前小导管预注浆或超前自进式锚杆预支护。开挖循环进尺控制在0.5m。具体开挖方法和施工工艺见图3-3-4双侧壁导坑法法开挖示意图。图3-3-4双侧壁导坑法法开挖示意图②施工工序:a、左导坑上部开挖;b、左导坑上部及侧壁支护,侧壁施作临时钢架及横撑c、左导坑下部开挖;d、左导坑下部及侧壁支护,侧壁施作临时钢架;e、右导坑上部开挖;f右导坑上部及侧壁支护,侧壁施作临时钢架及横撑;g、右导坑下部开挖;h、右导坑下部及侧壁支护,侧壁施作临时钢架;i、中槽上部开挖;j、槽上部支护,施做中槽部位横撑;k、中槽下部开挖;l、中槽下部支护,拆除临时钢架及横撑m、仰拱及仰拱填充砼浇筑,拱部及边墙砼浇筑3.3.2.3洞身支护施工(1)超前大管棚施工管棚采用外径108、127mm,壁厚6mm的热轧钢花管,钢管前端呈尖锥状,尾部焊接加劲箍,管壁四周梅花形布置Φ10～16mm注浆孔,施工时在导向墙内以1°外插角打入围岩,插入钢筋笼,灌注水泥砂浆,管棚构造详见图3-3-5管棚构造图,管棚布置详见图3-3-6超前管棚布置图。管棚施工时,先根据地质情况做管棚设计,确定管棚长度和间距。施工采用PRD-180CBR多功能快速钻机钻孔,钢管安装时用钻机顶入,管身钻出浆孔,钢管采用丝扣连接。安装钢管时在孔口设止浆套,并用水泥砂浆封闭孔口,以防漏浆。管棚注浆采用水泥浆液或水泥砂浆,根据地质情况确定管棚注浆参数,计算注浆压力及总注浆量。在钻孔的过程中测量钢管倾斜度,发现有可能超过限制误差时及时进行纠正,施工流程见图3-3-7。管棚超前支护见图3-3-8管棚超前支护纵向布置示意图。图3-3-5管棚构造图图3-3-6超前管棚布置图(2)超前小导管施工超前小导管采用φ42mm热轧无缝钢管,外径42mm,壁厚3.5mm,环向间距400mm,纵向间距为200mm,外插角10°～15°,纵向间距结合相应的钢架间距来确定,其相邻两环的搭接长度不应小于1m,采用超前小导管机械手施工,尾部焊接于钢架腹部,以增强共同支护能力。注浆时在孔口处设置浆塞,采用水泥砂浆或水泥浆,注浆压力、浆液配合比由现场试验确定。注浆时先注无水孔,从拱顶向下注,如遇窜浆或跑浆,则间隔一孔或几孔进行注浆。施工流程见图3-3-9。图3-3-7超前大管棚施工工艺流程图(3)超前锚杆超前锚杆采用φ22砂浆锚杆,长度3.5m,环向间距100cm,外插角10°～15°,纵向间距结合相应的钢架间距来确定,其相邻两环的搭接长度不应小于1m,尾部焊接于钢架腹部,以增强共同支护能力。图3-3-8管棚超前支护纵向布置示意图图3-3-9超前小导管施工工艺流程图(4)锚杆施工①砂浆锚杆砂浆锚杆杆体选用φ22mm钢筋,采用中粗砂,最大粒径不得大于2.5mm,使用前过筛清洗,水泥选用42.5号普硅水泥,浆液标号不低于设计要求;速凝剂选用合格的速凝剂,所用材料达到有关规定要求。采用汽腿式风动凿岩机钻孔,钻至规定深度后,用高压风吹孔,向孔内灌入孔深2/3的砂浆,装入锚杆,再用砂浆将孔口抹平,安装垫板螺栓。工艺流程见图3-3-10。图3-3-10砂浆锚杆施工工艺流程图②中空注浆锚杆采用φ25中空注浆锚杆,长度3.5m,环向间距100cm,钻孔利用风钻进行,高压风吹孔,中空锚杆人工配合小型机具插入。人工安装止浆塞及垫板。注浆用注浆机进行,注浆压力控制在0.5～1Mpa,并注意随时排除孔中空气。注浆采用单液注浆泵。对于砂浆锚杆,砂浆填充锚杆孔体积的2/3后停止注浆,然后插入锚杆;对于中空锚杆,则直接将输浆管道连接到注浆塞上注浆。注浆开始或中途停止超过30min时,应用水润滑注浆罐及其管路。注浆孔口的压力不得大于0.4MPa。锚杆的插入长度不小于设计长度的95%,锚杆安装后,不得随意敲击。(5)钢筋网、钢架施工钢筋网片、格栅钢架、型钢钢架及锁脚锚管的钢材种类、型号等应符合设计要求。钢筋网采用现场加工,人工安装,网片大小按1.5m×1.0m加工,安装时用电焊点焊固定在钢架及锚杆外露头上,以防喷射砼时晃动。网片间搭接长度不小于20cm,钢筋网在系统锚杆施作后安设,钢筋网随被支护岩面的实际起伏状铺设,与被支护岩面间隙约3cm。格栅钢架、型钢钢架在洞外的加工厂内进行加工,加工前先按1∶1的比例进行放样,确定主要杆件的下料尺寸。(6)湿喷砼施工喷射砼采用湿喷法施工,采用喷射混凝土机械手喷射。爆破后,应立即喷射混凝土,尽快封闭岩面,才能有效控制围岩松动变形。喷设砼前先用高压水或高压风清理岩面,保证受喷面洁净。钢筋网应根据被支护围岩面上的实际起伏形状铺设,与受喷面间隙一般不得大于3cm,与锚杆或其它固定装置连接牢固。送风并调整风压,使之控制在0.45～0.70Mpa之间。喷射作业应分段分片进行,分段长度不宜大于6m。按照从下向上施喷,呈现”S”形运动;喷前先找平受喷面的凹处,再将喷头成螺旋形缓慢均匀移动,每圈压前面半圈,绕圈直径约30cm,力求喷出的混凝土层面平顺光滑。喷射完成后应检查喷射混凝土与岩面粘接情况,可用锤敲击检查。当有空鼓、脱壳时,应及时凿除,冲洗干净进行重喷,或采用压浆法充填。当岩面有较大坑洼时,先喷凹处找平。分层喷射时后一层喷射在前层砼终凝后进行,并按规定洒水养护。在稳定性差的围岩中,开挖时为保证施工安全,应尽快做好初期支护。工艺流程见图3-3-11。图3-3-11喷混凝土施工工艺流程图3.3.2.4结构防、排水施工(1)施工防排水系统隧道反坡施工,采用机械排水方式。反坡排水地段设置集水井,用水泵逐段抽水排入大集水井。如此接力至洞外废水处理池处理,经处理后排放。(2)结构防、排水施工隧道结构自防水采用抗渗等级不小于P10(特殊地段P12)的防水砼,隧道模筑混凝土衬砌前,先做好各种防排水设施的布置,在隧道初期支护与二次衬砌拱墙之间铺设隧道专用防水板,防水板在洞外按一次衬砌长度制作成型,洞内采用多功能台架铺设,防水层铺设时做好环向及纵向排水盲管的施作。并采取在初期支护和二次衬砌之间注浆处理。隧道防排水措施:①普通地段二次衬砌混凝土抗渗标号不小于P10(变电所及高压富水地段二次衬砌混凝土抗渗等级不小于P12)。在初期支护与二次衬砌之间设置全包防水夹层防水。②初期支护拱部背后如有渗漏水情况,结构采取封堵加强措施,预埋注浆管,初支封闭成环后,注水泥浆液。③在二衬模筑混凝土拱顶部位预埋注浆管,以回填注浆的方式填补拱顶部位二衬混凝土与防水层之间的空隙。④严格控制混凝土的配合比,在满足强度、密实性、耐久性、抗渗等级和泵送混凝土的和易性(即塌落度及其损失)要求的条件下,最大限度地控制混凝土的水泥用量,并选用低水热化水泥。⑤在变形缝部位的模筑混凝土迎水面设置外贴止水带,利用外贴式止水带表面突起的齿条与模筑防水混凝土之间的密实咬合进行密封止水。⑥隧道拱墙二次衬砌背后环向设Φ50透水盲管,墙角处纵向设Φ100透水盲管,并每隔10～20m设置横向导水管将衬砌背后积水引至两侧的排水沟内。所有隧道排水及底板水均排至隧道洞外地表。(3)防水层施工针对隧道的水文地质情况和岩性特点,分别采用相应的分区防排水原则:采用”以堵为主、以防为辅,防排结合、限量排放,刚柔并济、多道防线、因地制宜、综合治理”的原则,力求达到保护环境、排水通畅、防水可靠、经济合理、不留后患的目的。①防水层施工工艺流程图②防水层的铺设隧道防水卷材施作前,进行隧道断面超欠挖测量,拱部不允许出现欠挖,边墙局部能够突出侵入衬砌,每1m2不大于0.1m2,当欠挖超过允许范围必须进行处理。防水卷材铺设之前要对喷混凝土基层的不平整、尖锐物体进行处理。确保基层平整度。同时进行锚头、钉头、钢筋头、钢支护凸出者切至与基面平,并用砂浆抹盖。环向铺挂时先拱后墙,上部防水卷材应压住下部防水卷材。低侧防水卷材应压住高侧防水卷材,固定防水卷材时不得紧绷,并保证板面与喷射混凝土表面能密贴。焊接机具主要有爬焊机、焊塑枪等。防水卷材施工:施工时采用无钉铺设施工工艺,卷材间搭接宽度不小于10cm,预留甩头的卷材应保留隔离膜,并采取保护措施,后续施工时掀除。(4)施工缝、变形缝防水处理①施工缝防水处理纵向施工缝设置一道中埋式止水带、一道外贴式自粘橡胶止水带加一道注浆导管,环向施工缝设置中埋式止水带、一道外贴式自粘橡胶止水带加一道全断面注浆管,所有施工缝断面需涂刷水泥基渗透结晶防水材料,用量1.5kg/m³,详见图3-3-13。防水卷材焊缝见图3-3-14。图3-3-12防水层施工工艺流程图②变形缝防水处理在变形缝部位的模筑混凝土迎水面设置外贴式止水带,利用外贴式止水带表面突起的齿条与模筑防水混凝土之间的密实咬合进行密封止水,在变形缝部位设置可注浆式中埋止水带或钢边橡胶止水带。变形缝内侧采用聚硫橡胶密封膏进行嵌缝密封止水,嵌缝材料要求沿变形缝环向封闭,任何部位均不得出现断点。图3-3-13防水层固定方法示意图图3-3-14防水卷材焊缝图3-3-15施工缝防水设计图(5)排水管施工隧道拱墙二次衬砌背后沿纵向每隔10～20m环向设置Φ50透水盲管,地下水发育时加密。墙角处纵向设Φ100透水盲管,环向盲沟下伸到边墙脚与φ100纵向透水软管连通,然后将φ100纵向透水软管直接弯入水沟或经过φ50PVC横向塑料排水管,将水引入路面边缘的水沟内排出隧道外,φ50PVC横向塑料排水管间距5～10m一道。①环向盲管安装先在喷射混凝土面上定位划线,线位布设原则上按设计进行,但根据洞壁实际渗水情况作适当调整,尽可能经过喷射层面的低凹处和有出水点的地方。沿线用PE板窄条(8×20cm)和水泥钢钉将环向盲管钉于初喷混凝土表面,钢钉间距30～50cm。集中出水点在水源方向钻孔,然后将单根引水盲管插入其中,并用速凝砂浆将周围封堵,以便地下水从管中集中流出。环向透水管与纵向透水管联接,纵向透水管与横向导水管联接均采用三通联接,接头处裹无纺布。横向导水管尽量设在环向透水管处,以便环向透水管里的水能迅速排入排水沟。详见图3-3-17环向与纵向透水管联接图。图3-3-16变形缝(沉降缝)防水设计图②纵向盲管安装按设计位置在边墙底部测放盲管设置线,沿线钻孔,打入膨胀螺栓,安设纵向盲管,用卡子卡住盲管,固定在膨胀螺栓上。防水卷材下端设置泄水孔标高处设置Φ116/100高密度聚乙烯单壁双波纹透水管(外裹无纺布)盲沟。纵向盲沟及环向盲沟经过DN50PVC排水管接入隧道侧沟。与纵向排水管连接的横向导水管穿过防水层时,加强套层与管间粘贴,并采用100宽丁基橡胶粘接带作密封处理,详见图3-3-18纵、横排水管连接示意图。图3-3-17环向与纵向透水管联接图。图3-3-18纵、横排水管连接示意图(6)注浆防水当经过模拟技术及综合地质超前预测、预报,得到地下水的分布状态后,根据具体情况,采取注浆堵水及限量排放等措施,以达到防范涌、突水险情,加固岩体的目的,确保施工及结构安全,保护生态环境。根据地勘报告本项目地下水不发育,但为保证照母山森林公园及长田沟水库的水资源不被破坏,故制定注浆堵水预案。=1\*GB3①注浆方式根据综合地质超前预测、预报及地表、地下水文检测成果,得到地下水的平衡基准时,可按地下水平衡排放原理,采用超前预注浆、开挖后注浆、局部注浆、补注浆四种堵水方案,基本注浆方案分为下列几种:超前预注浆:每一循环长度25m。固结范围:正洞为开挖轮廓线外5m;车行横通道为开挖线轮廓线外3m;人行横通道为开挖线轮廓线外1.5m。开挖后全断面径向注浆:注浆加固范围:正洞为开挖轮廓线外5m;车行横通道为开挖线轮廓线外3m;人行横通道为开挖线轮廓线外1.5m。局部注浆分为:局部超前预注浆、开挖后局部注浆等几种,根据超前地质预报探明的开挖后地下水渗流状态分别采用。补注浆为按上述三种注浆方式实施后,仍未达到要求时,根据实际情况选择上述注浆方式一种或多种进行补充注浆。注浆后流量仍大于控制排水量,注浆固结圈综合渗透系数大于控制值或仍有局部出水点时,实施补注浆,其具体实施注浆方案根据超前地质预报及揭示地质条件予以调整。=2\*GB3②注浆方案地质综合评判及超前探水预测,当掌子面前方存在富水区,具有较大规模的涌水、突水可能,或水压相对较低但围岩差,岩体结构性能弱,开挖将导致岩壁失稳诱发涌突水时,采用超前帷幕注浆堵水技术。当隧道穿过岩体完整但大面积淌水地段,根据超前探水及地质综合评判结果,当岩体较完整,岩体结构可保证开挖安全,水压低,水量不大、对生态环境影响小时,采取开挖后对洞室周围进行全断面径向注浆堵水。当隧道穿过岩体完整但局部出水地段时,实施开挖后对出水点进行局部径向注浆。3.3.2.5隧道衬砌施工(1)仰拱施工衬砌工序安排先浇筑仰拱砼再填充砼,后拱墙施工,仰拱全幅超前施工,拱墙衬砌采用模板台车衬砌。衬砌施工示意图见图3-3-19。移动栈桥施工仰拱及铺底工序如下:第一步:栈桥安装就绪,允许各种车辆经过,准备桥下仰拱作业,具体见图3-3-20。第二步:桥下仰拱作业,各种车辆正常经过,桥上桥下互不干扰,具体见图3-3-21。第三步:仰拱施工结束,坡桥在液压油缸作业下升起,离开地面,同时行走轮下降,行走轮接地后油缸继续伸长,行走轮逐渐将整个栈桥撑起,具体见图3-3-22。第四步:启动行走电机,行走轮旋转,带动栈桥向前移动,栈桥行走,具体见图3-3-23。第五步:栈桥行走到位后,行走轮支撑油缸收缩,当栈桥完全由栈桥桥墩支撑时停止,此时放下坡桥,完成栈桥准备工作。仰拱及填充端头采用大模板,混凝土由中心向两侧对称浇注,混凝土仰拱施工工艺流程如图3-3-24。(2)二次衬砌施工采用自行式全断面液压钢模衬砌台车。台车结构如图3-3-25所示。台车长度6m(加宽段)、12m(直线段),挡头模板采用自制钢模和木模。人行横洞和车行横洞各制作一套拼装式拱墙架进行衬砌施工。二次防水混凝土衬砌在开挖支护完成,围岩量测稳定后尽快施工,经监理验收合格,首先是安装防水卷材,然后是钢筋工程的施工;钢筋在洞外钢筋加工车间下料加工,运到洞内后由人工现场安装;采用混凝土搅拌输送车运输混凝土,混凝土输送泵灌注,插入式振捣器振捣,并附加护壁式振捣器振捣,详见图3-3-26模板台车浇筑二次衬砌工艺流程图。①衬砌台车衬砌采用全断面模板台车整体衬砌,模板台车长12m,长自行式全断面液压钢模衬砌台车;挡头模板采用自制钢模和木模。钢制拱墙架配组合钢模板衬砌用于人行横洞、车行横洞断面段。钢制拱墙架采用I18工字钢,对口支撑采用Φ150钢管,模板采用3015组合钢模板,加强型钢架间距1.5m,安装时应垂直线路坡度。钢模板与钢架的连接采用U型卡件,模板之间的连接采用串销和卡件。为防止漏浆,板缝之间设防水胶条,为固定钢架,防止浇注时跑模,设木支撑。木支撑一端支顶在钢架上,一端支顶在初期支护上。为防止木支撑顶坏防水板,支撑端部加设橡胶垫。砼采用砼罐车运输,泵送入模。图3-3-19衬砌作业示意图绑扎仰拱钢筋绑扎仰拱钢筋灌注砼仰拱钢筋倒运拆堵头模板养生安堵头模板凿毛处理下一循环清理、找平仰拱基面图3-3-20仰拱施工工艺流程图图3-3-21移动栈桥仰拱施工工序图(一)图3-3-22移动栈桥仰拱施工工序图(二)图3-3-23移动栈桥仰拱施工工序图(三)图3-3-24移动栈桥仰拱施工工序图(四)图3-3-25衬砌台车结构示意图②洞身二次衬砌图3-3-26模板台车浇筑二次衬砌工艺流程图二次衬砌混凝土一般在初期支护趋于稳定施作。衬砌砼施工工艺流程见图3-3-27。图3-3-27衬砌混凝土施工工艺流程图(3)衬砌背后回填压浆衬砌后根据雷达检测和出水情况,选择合理的注浆参数和注浆材料,对衬砌背后进行回填及压浆堵水。3.3.3附属工程及附属洞室施工3.3.3.1人行横道、车行横道等施工车行、人行横通道采用全断面开挖,具体开挖方法见图3-3-28横通道开挖方案示意图。图3-3-28横通道开挖方案示意图(1)进行全断面开挖;(2)全断面支护;(3)仰拱及仰拱砼填充;(4)拱部及边墙砼浇筑。3.3.3.2隧道路面工程施工(1)路面基层①施工工艺顺序图(见图3-3-29)②具体施工方法a．准备工作基底上的杂物、松碴、积水等清理干净,做到基底上无杂物、无松碴、无积水。b．测量放样每6m放出中桩、边桩及基层混凝土标高,并将测量成果报请监理工程师验收,验收合格后方可进入下一道工序施工。c．安装加固模板测量成果经监理测量工程师审批同意后开始安装加固模板。模板加固完成后报请现场监理工程师验收。合格合格图3-3-29基层混凝土施工工艺顺序图d．浇筑混凝土模板经现场监理工程师验收合格后,进行混凝土浇筑施工。混凝土采用搅拌站集中拌制,采用罐车运输至施工现场。用振捣棒配合三轴同步整平仪振捣整平密实,混凝土表面要求采用毛面,严禁压光。e．拆模及养护混凝土强度达到2.5MPa后方可拆除模板,拆除模板时应轻拿轻放避免破坏成品混凝土的棱角。混凝土初凝后立即洒水养护,使混凝土表面处于常湿状态,养护7-14d。(2)路面板①施工工艺顺序图(见图3-3-30)②具体施工方法a．准备工作基层上所有杂物、积水等清理干净,做到无杂物、无积水等。b．测量放样每6m测放边桩、中桩及路面标高并上报监理测量工程师、测量中心验收。c．安装加固模板测量成果经监理测量工程师、测量中心审核批准后,开始安装加固模板及预埋件,模板、预埋件、接地扁钢等安装加固完成经自检合格后报请现场监理工程师验收,验收合格后方可进入下一道工序施工。d．混凝土浇筑模板、预埋件、接地扁钢等经现场监理工程师验收合格并同意后,开始混凝土浇筑工序施工。混凝土采用搅拌站集中拌制混凝土,采用罐车运输至施工现场。混凝土采用振捣棒配合三轴同步整平仪振捣密实。e．抹光混凝土初凝后采用抹光机抹光。f．拆模、刻槽及缩缝处理混凝土强度达到2.5MPa后方可拆除模板,拆除模板时应轻拿轻放避免破坏成品混凝土的棱角。路面混凝土强度达到2.5MPa后,采用24刀片刻槽机进行刻槽,其构造深度1mm,净间距20cm;刻槽前采用墨斗在混凝土表面上放线,确保刻槽直顺。图3-3-30洞内混凝土路面施工工艺顺序图横向缩缝间距500cm,缝宽3-8mm,缝深8cm;混凝土强度达到2.5MPa后,采用切割机切割。切割前必须采用在混凝土表面上放线,确保缩缝直顺。纵向缩缝缝宽3-8mm,缝深4cm;混凝土强度达到2.5MPa后,采用切割机切割。切割前必须采用在混凝土表面上放线,确保缩缝直顺。g．混凝土初凝后立即覆盖洒水养护7-14d,使混凝土表面处于常湿状态。(3)路面面层沥青施工沥青砼采用商品砼在沥青砼工厂拌制,运至现场后采用沥青摊铺机进行摊铺,采用轮胎式压路机和双钢轮压路机碾压成型。1)施工准备①层准备应符合本规范的要求,在中面层下设置0.6cm防水粘接层,防水粘接层由0.7Kg/㎡的GS-Ⅰ溶剂型粘接剂组成。②施工前应对各种材料进行调查试验,经选择确定的材料在施工过程中应保持稳定,不得随意变更。③施工前对各种施工机具应作全面检查,并经调试证明处于性能良好状态,机械数量足够,施工能力配套,重要机械宜有备用设备。2)热拌沥青混合料的摊铺①热拌沥青混合料应采用机械摊铺。②摊铺机在开始受料前应在料斗内刷少量防止粘料用的柴油。③摊铺机自动找平时,下面层宜采用一侧钢丝绳引导的高程控制方式。表面层宜采用摊铺层前后保持相同高差的雪撬式摊铺厚度控制方式。经摊铺机初步压实的摊铺层应符合平整度、横坡的规定要求。④沥青混合料的摊铺温度应符合《规范》要求,并应根据沥青标号、粘度、气温、摊铺层厚度选用。⑤当施工气温低于5℃时,不宜摊铺热拌沥青混合料。必须摊铺时,应采取措施。⑥沥青混合料的松铺系数应根据实际的混合料类型、施工机械和施工工艺等,由试铺试压方法或根据以往实践经验确定。⑦沥青混合料必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺。摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿。摊铺速度应根据拌合机产量、施工机械配套情况及摊铺层厚度、宽度确定,并应符合2～6m/min的要求。⑧用机械摊铺的混合料,不应用人工重复修整。当出现下列情况时,可用人工作局部找补或更换混合料:横断面不符合要求;构造物接头部位缺料;摊铺带边缘局部缺料;表面明显不平整;局部混合料明显离析;摊铺机后有明显的拖痕。3)热拌沥青混合料的压实及成型①压实后的沥青混合料应符合压实度及平整度的要求。②应选择合理的压路机组合方式及碾压步骤,为达到最佳结果。沥青混合料压实采用钢筒式静态压路机与振动压路机组合的方式。压路机的数量应根据生产率决定。③道路沥青混合料压实宜采用双轮钢筒式压路机:6～8t④沥青混合料的压实应按初压、复压、终压(包括成型)三个阶段进行。压路机应以慢而均匀的速度碾压,压路机的碾压速度应符合规范规定。⑤压路机的碾压段长度以与摊铺速度平衡为原则选定,并保持大致稳定。压路机每次应由两端折回的位置阶梯形的随摊铺机向前推进,使折回处不在同一横断面上。在连续摊铺的过程中,压路机不得随意停顿。⑥压路机碾压过程中有沥青混合料沾轮现象时,可向碾压轮洒少量水或加洗衣粉的水,严禁洒柴油。⑦压路机不得在未碾压成型的路段上转向、调头或停车等候。⑧对压路机无法压实挡墙等构造物接头、拐弯死角、加宽部分及某些路边缘等局部地区,采用振动夯板压实或人工夯锤、热烙铁补充压实。4)接缝①在施工缝及构造物两端的连接处须仔细操作,保证紧密、平顺。②纵向接缝部位的施工应符合下列要求:摊铺时采用梯队作业的纵缝应采用热接缝。半幅施工不能采用热接缝时应切齐。摊铺时应重叠在已铺层上5～10cm,摊铺后用人工将摊铺在前半幅上面的混合料铲走。相邻两幅及上下层的横向接缝均应错位1m以上。各层均可采用斜接缝。斜接缝的搭接长度宜为0.4～0.8m,搭接处应清扫干净并洒粘层油,斜接缝应充分压实并搭接平整。平接缝应做到紧密粘结,充分压实,连接平顺。横向接缝的碾压先用双轮钢筒式压路机进行横向碾压。5)沥青路面雨季施工应符合下列要求:注意气象预报,加强现场与拌合厂联系,缩短施工长度,各项工序紧密衔接。运料汽车和工地应备有防雨设施,并做好基层及路肩的排水措施。当遇雨或下层潮湿时,不得摊铺,对未经压实即遭雨淋的沥青混合料,应全部清除。3.3.3.3其它附属工程施工在二次衬砌完成后,合理调整工序、分配工作面,开始使用整体式移动钢模台车进行水沟电缆槽施工、疏散平台等附属施工。3.3.4隧道监控量测3.3.4.1监控量测的目的监控量测是新奥法施工的重要组成部分,施工中经过对隧道围岩动态监控、量测,掌握隧道施工过程中围岩应力变化和支护结构状态的信息,利用量测信息指导施工,经过及时反馈信息来不断完善设计,以达到安全、快速、经济的目的。3.3.4.2监控量测流程监控量测计划根据隧道的规模、地形地质条件、支护类型和参数、开挖方式等制定,监控量测作业流程如图3-3-31。3.3.4.3监控量测项目与方法隧道施工中的监控量测,按相关规范和设计图纸要求,确定必测项目和选测项目,具体的量测项目、方法、频率见表3-3-7、3-3-8。(1)洞内外观测配置有经验的地质工程师用地质罗盘对开挖面地质描述,包括围岩岩性、垂直节理裂隙发育程度和方向、有无松散坍塌、剥落掉块现象、有无渗漏水等;初期支护状态包括喷层是否产生裂纹、剥离和剪切破坏、拱架支撑是否压曲进行观测分析。地质及支护状态观察后绘制开挖工作面略图(地质素描),填写工作面状态记录表及围岩类别判定卡,初步判别围岩等级。对已施工地段的观察每天至少进行一次,观察内容包括喷射混凝土、锚杆、钢架等的工作状况。图3-3-31监控量测流程图(2)水平相对净空变化值的量测采用隧道周边位移计量测,开挖后按图安设收敛杆件(收敛桩)并进行编号,收敛杆件埋入土体深度不小40cm;测点的布设沿隧道周边左右对称布置,各项位移的测点在分部开挖后即在导坑内布置,分部开挖完后,按全段面布置测点。表3-3-7监控量测项目、方法及量测频率表项目名称方法及工具布置监测频率必测项目地面建筑爆破振动监测振动信号自记仪距爆破点50m范围内地面建筑每次爆破时进行建(构)筑物沉降精密水准仪

鹰钢尺距隧道20m范围内建(构)筑物1～7天,1次/天;7～15天,1次/2天;15～30天,1次/3天;30天以后,1次/周;经数据分析确认达到基本稳定后,1次/月。出现异常情况时,增大监测频率。地质和初期支

护状况观察岩性结构面产状及支护裂隙观察和描述,地质罗盘等新建隧道开挖后及初期支护后进行每次爆破后进行内空收敛水平收敛收敛计每5～50m一个断面,每断面2～7对测点位移速度10mm/日以上或距工作面距离0～1D,1～2次/1日;位移速度10～5mm/日以上或距工作面距离1～2D,1次/1日;位移速度5～1mm/日以上或距工作面距离2～5D,1次/2日;位移速度1mm/日以下或距工作面距离5D以上,1次/1周;稳定后1次/1月拱顶下沉水平仪、水准尺、钢尺或卷尺每5～50m一个断面,每断面1～3个测点位移速度10mm/日以上或距工作面距离0～1D,1～2次/1日;位移速度10～5mm/日以上或距工作面距离1～2D,1次/1日;位移速度5～1mm/日以上或距工作面距离2～5D,1次/2日;位移速度1mm/日以下或距工作面距离5D以上,1次/1周;稳定后1次/1月地表沉降观测精密水准仪鹰钢尺每5～20m一个

断面,每断面

6～10对测点当开挖面到监测断面前后的距离0～2D时,1～2次/1天;当开挖面到监测断面前后的距离2～5D时,1次/2天;当开挖面到监测断面前后的距离5D以上时,1次/1周,基本稳定后1次/1月,出现情况异常时,应增大监测频率。支护,衬砌内应力,表面应力及裂隙混凝土内应变计,应力计,测缝计及表面应力解除法代表性地段量

测,每断面宜

为7个测点1次/1日,当传感器读数变化异常时,可适当增加读数频率,当传感器读数变化趋于稳定时,可减小读数频率。选

测

项

目围岩内部位移

(洞内设点)洞内钻孔中安设单

点多点杆式或钢丝

式位移计每30～100m一个断面,每断面2～5个测点距工作面距离0～1D,1～2次/1日;距工作面距离1～2D,1次/1日;距工作面距离2～5D,1次/2日;距工作面距离5D以上,1次/1周;稳定后1次/1月接触压力量测压力盒代表性地段量测1次/1日,当传感器读数变化异常时,可适当增加读数频率,当传感器读数变化趋于稳定时,可减小读数频率。锚杆轴力量测各类电测锚杆,锚杆测力计及拉拔器必要时进行1次/1日,当传感器读数变化异常时,可适当增加读数频率,当传感器读数变化趋于稳定时,可减小读数频率。钢支撑内力及外力支柱压力计或

其它测力计10～50m一个断面1次/1月,当读数变化异常时,可适当增加读数频率,当读数变化趋于稳定时,可减小读数频率。雨季时适当增加频率。新建隧道地下水渗流压力监测测压管或振弦式孔隙水压力计30～100m一个断面1次/1月,当读数变化异常时,可适当增加读数频率,当读数变化趋于稳定时,可减小读数频率。雨季时适当增加频率。表3-3-8新建隧道施工时相应既有隧道的现场监控量测项目、量测方法项目名称方法及工具布置监测频率必测项目衬砌状况观察衬砌裂隙观察和

描述,目测新建隧道开挖后及初期支护后进行距临近隧道工作面距离0～1D,每次爆破后进行;大于1D可适当降低频率爆破振动监测振动信号自记仪10～30m一个断面,临近施工侧边墙皆布设测点距临近隧道工作面距离0～1D,每次爆破后进行;大于1D可适当降低频率表面应力及裂隙测缝计及表面应力解除法每10～30m一个断面,每断面宜为7个测点1次/1日,当传感器读数变化异常时,可适当增加读数频率,当传感器读数变化趋于稳定时,可减小读数频率。选测项目内空收敛水平收敛收敛计每5～50m一个断面,每断面2～3对测点距临近隧道工作面距离0～1D,1～2次/1日;距工作面距离1～2D,1次/1日;距工作面距离2～5D,1次/2日;距工作面距离5D以上,1次/1周;稳定后1次/1月拱顶下沉水平仪、水准尺、钢尺或卷尺每5～50m一个断面,每断面1～2个测点距临近隧道工作面距离0～1D,1～2次/1日;距工作面距离1～2D,1次/1日;距工作面距离2～5D,1次/2日;距工作面距离5D以上,1次/1周;稳定后1次/1月(3)拱顶下沉各测点设固定桩,其设置应在开挖或第一次喷混凝土完成后迅速完成测点布置位置尽可能与地面观测点相一致。对特殊地段、部位及不良地质段,要在原测线和布点密度的基础上,增加密度,同时增加量测频率。详见图3-3-32断面监控量测测点布置图。图3-3-32断面监控量测测点布置图(4)浅埋及洞口段地表下沉量测隧道进进口有多处浅埋段,要求严格按工序施工,做好监控量测,必要时进一步加强措施,防止浅埋段施工塌方。桩点布设按纵向隧道中线每5m左右设一个混凝土桩,桩底埋设在冻结线以下30～50cm,所选横断面位置根据衬砌类型并结合实地地形选择在横向地形变化较小和不受仰坡开挖影响的部位。并在洞顶变形范围以外设二个水准点,供洞顶测点抄平使用。洞口段地表下沉量测布置图见图3-3-33。图3-3-33地面沉降测点纵向布置图(5)其它量测项目其它量测项目包括:锚杆轴力、围岩内位移(洞内设点)、钢支撑内力及外力和支护、衬砌内应力、表面应力及裂隙量测等选测项目,根据现场需要选取进行量测。(6)既有隧道量测项目由于穿越地表建筑物及既有、拟建轨道交通、既有铁路等建构筑物,施工前应由业主委托具有相应资质的第三方对全线地表建构筑物进行:建筑物外观检查、沉降、倾斜监测、爆破震动监测、高边坡监测、铁路隧道等方面进行,施工过程中委托具有资质的第三方对既有渝利货车外绕线、渝怀铁路下行(襄渝二线)、渝怀铁路上行铁路、兰渝铁路隧道进行24小时不间断监测,重点对结构、沉降、变形、渗水及外观监测。上跨既有铁路地段,必须严格按照设计要求,施工前必须认真进行坐标、高程、位