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一、编制依据

3

二、工程概况

3

三、施工思路与指导原则

5

四、施工工艺技术

7

五、隧道不良地质处理方法

45

六、隧道施工注意事项

51

七、施工现场布置

53

八、工期安排

54

九、组织机构及资源配置

54

十、施工保证措施

57

十一、危险源辨识与评估

68

十二、安全人员配置

70

十三、安全教育与交底

70

卢家湾隧道专项安全施工方案一、编制依据1、《公路隧道施工技术规范》(JTGF60—2009);2、《公路隧道施工技术细则》(JTG/TF60—2009);3、《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004);4、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001)5、《爆破安全规程》(GB6722-2014)6、《公路工程施工安全技术规范》(JTGF90-2015);7、卢家湾隧道设计文件;8、《中华人民共和国安全生产法(2014年修订)》、《中华人民共和国环境保护法(自2015年1月1日起施行)》;9、实施性施工组织设计。二、工程概况1、工程简介卢家湾隧道为分离式长隧道,左线起止点桩号为ZK10+251~ZK11+414,隧道长1163m,右线起止点桩号为K10+248~K11+410,隧道长1162m。公路等级为双向四车道高速公路,设计时速为80km/h,隧道净宽10.25米,净高5米。卢家湾隧道进口地形较缓,线路与地形等高线基本正交,采用明洞式洞门。出口地形较缓,线路与地形等高线基本正交,采用削竹式洞门。出口洞口施工开挖后,洞口斜坡将形成临空面,斜坡在暴雨状态下土体可能沿岩土界面产生整体滑移,进洞应施做抗滑桩及明洞。2、地形、地貌隧道区属构造、溶蚀侵蚀低山地貌,地形起伏较大,溶蚀沟槽发育。隧道范围内中线高程318.30m~454.73m,最大高差约136.43m。山体自然坡度20°~40°,植被较发育,隧道进、出口均处于斜坡地带,斜坡处于基本稳定状态。隧址区第四系覆盖层主要为残坡积(Q4el+dl)高液限粘土,下伏基岩为寒武系敖溪组(∈2a)白云质灰岩,清虚洞组(∈1q)炭质灰岩、白云质灰岩等。根据工程地质测绘和钻探揭露,隧位区存在岩溶,地表有红粘土及危岩分布。3、地震根据《中国地震动参数加速度区划图》GB18306—2015,本区地震动峰值加速度0.05g,地震反映谱特征周期为0.35s,对应的地震基本烈度为Ⅵ度。4、气象、水文线路区属于中亚热带季风湿润气候区,气候特点主要表现为季风气候明显,气候的垂直差异显著。年均降水量1110-1400毫米,大部分地区温和湿润、冬无严寒、夏无酷暑,雨热同季。隧址区地表水不发育,未见大的地表水体。隧道进、出洞口所在斜坡坡脚见冲沟分布,均有流水,进洞口斜坡脚冲沟水量6.5L/s,出洞口斜坡脚冲沟水量80L/s。5、隧道围岩级别划分卢家湾隧道围岩级别划分表6、隧道主要工程量卢家湾隧道主要工程数量表三、施工思路与指导原则3.1、总体施工思路1、按新奥法原理组织指导施工,采用无轨运输方式。根据机械化作业的技术要求配备施工机械,组织实施开挖、喷锚、二次衬砌、混凝土路面四条机械化作业线,实现主要工序机械化作业,充分发挥大型机械设备的优势。2、隧道Ⅴ级围岩采用环形开挖留核心土法开挖,Ⅳ级围岩采用台阶法开挖,Ⅲ级采用全断面法开挖。采用风钻钻眼,光面爆破。安全步距必须落实中国交建《隧道施工安全九条规定》细化措施,减少围岩暴露时间,抑制围岩变形;喷射砼采用湿喷技术;仰拱、铺底先于二衬施工,防止基底弱化。3、采用装载机装渣,自卸汽车运输至弃土场。4、制定详细的监控量测计划,进行日常的测点埋设、监控量测、数据处理分析和仪器保养等工作;施工中采取超前地质预报手段,对隧道开挖前方围岩特性、富水带进行探测和预报,根据分析结果,采用相应的措施和施工方法。5、防水板施工采用专用防水层作业台架,无钉铺设法施工。防水板的接缝采用热合法,自动热合机进行双缝焊接,确保施工质量。6、二次衬砌混凝土采用液压钢模衬砌台车,搅拌式混凝土运输车运输,混凝土输送泵泵送混凝土入模,插入式振动棒和附着式振动器振捣的施工工艺,确保二次衬砌内实外美。7、实行通风、降尘综合治理与个人防护相结合的方法,改善洞内作业环境,加快施工进度,减少对职工身心的伤害。通风方式采用压入式通风。3.2、施工基本原则1、保护围岩将围岩看作承力结构的一部分,有效地控制对遗留围岩的损伤和松弛。对硬质围岩而言,施工过程不损伤或少损伤遗留围岩的固有支护能力,通过机械开挖技术、光面和控制爆破技术减少对围岩的扰动和破坏;对软弱破碎围岩而言,通过各种手段和方法增强围岩的支护能力,采用支护、加固或预加固技术以及各种辅助施工技术等增强围岩的自支撑能力。2、内实外美内实外美主要决定于隧道初期支护和衬砌的施工质量。内实是隧道初期支护和衬砌应当具有在使用期间内的强度、耐久性、实用性和可靠性外,要切实做到衬砌混凝土密实、喷射混凝土密实、喷混凝土与围岩密实、二次衬砌与初期支护密实。外美是要做好混凝土的配比、运输、浇注、振捣、养生、拆模等工序,提高模板刚度和光滑度,确保混凝土外观质量。3、重视环境重视环境有内部、外部环境之分,内部环境是指施工作业环境,外部环境是指对周边环境的影响;施工中以控制钻爆、排水、通风、喷射混凝土、机械尾气等为重点,改善施工作业环境,以弃渣处理、注浆堵水等为重点,减少对施工周边环境的影响。4、动态施工以监控测量和超前地质预报为手段,及时反馈围岩和支护的变化,为施工提供可靠依据,采用地震波探测仪、超前钻孔、地质雷达等多种手段进行超前地质预测预报及环境判释,掌握隧道前方地质条件,查清工程地质及水文地质条件;再根据超前地质预测预报资料、监控测量资料及科研阶段成果、对设计文件进行确认、评价,当地质条件与设计不符或异常时,对结构支护体系、施工工艺、施工方法等进行调整和优化。3.3、施工指导原则严格按照“保围岩”、“稳基脚”、“固侧壁”、“早封闭”、“快衬砌”、“勤量测”的方针,安全步距满足国九条细化措施要求的原则组织施工,以“安全生产”为核心,强化配置“超前地质预报”、“开挖钻爆”、“通风排烟”、“装渣运输”、“锚喷支护”、“防水衬砌”几条机械化作业线。以先进的大型机械设备配套和技术手段为基础;以科学管理、合理组织为手段,在Ⅳ、Ⅴ级围岩及断层、岩爆、软岩大变形、浅埋等不良地质情况施工地段,做到一个“稳”字,确保工期、质量、安全、效率各项目标的实现。针对本标段隧道地质条件复杂,不良地质多变,独头掘进距离较长、出渣及通风难度较大,多作业面交叉、施工干扰大等工程特点,我们将精心组织、科学管理,施工中采用“新材料、新设备、新技术、新工艺”,确保该工程能够“优质、高效、安全”完成。四、施工工艺技术卢家湾隧道从出口采用超前大管棚进洞,进口采用上台阶小导坑贯通,贯通后由洞内向洞外预留核心土,环向逐步扩挖至设计断面的出洞施工方案出洞。隧道主洞及横洞复合式衬砌支护参数表4.1隧道施工控制测量1、地表平面控制为保证隧道平面位置的准确,对隧道进、出口控制点进行联测,为保证洞口投点的相对精度,根据设计提供的控制点和实地地形情况布设精密控制网,并保证洞口附近有二个或二个以上的精密控制网点。2、洞口联系测量为保证地面控制测量精度很好地传递到洞内,采用如下洞口控制测量方案:⑴在洞口仰坡完成及洞口施工至设计标高后,在洞口埋设二个稳固的导线控制点。⑵洞口附近在基础稳定处埋设2个水准点,与地表水准控制网组网观测及平差计算,以便于隧道进洞水准测量。3、测量方法及措施⑴地表平面控制测量选用全站仪施测,建立三等导线控制网,并把隧道中线和横向轴线纳入控制网内以保证放样精度。⑵高程控制按三等网施测,运用光电三角高程新技术,高程起算点利用定测高程,三角高程与地表平面控制测量同时进行相关的平差计算。⑶洞内控制测量与地表平面控制测量按同等精度建网,施工中线测量使用全站仪。4、隧道贯通误差的调整⑴测量规则允许误差标准:横向允许误差±20mm,高程允许误差±50mm。⑵隧道施工测量除在测量设计中对贯通误差限差进行设计外,还应在施工测量中认真仔细,加强复核,并经常与进口进行联测,确保隧道施工的贯通精度。⑶当贯通误差较小时,可按原设计资料进行衬砌,并在未衬砌的100m地段内调整,消除贯通误差的影响,保证衬砌断面圆顺过渡。4.2、洞口、明洞及洞门施工1、洞口施工根据隧道实际情况,进洞按“先排水、再进洞,统筹安排,减少干扰”的原则进行。⑴隧道洞口段覆盖层厚度小,部分地段基岩出露,先作好防排水。按设计图纸和实际地形,首先修筑洞口临时排水沟及洞顶截水沟,使之形成完整的排水系统。⑵洞口边、仰坡开挖施工时,先将山坡上所有危石及不稳定岩体撬挖排除。然后放出中线和开挖边线,自上而下采用挖掘机配合人工进行开挖。用推土机集渣,自卸汽车运渣至弃土场。开挖自上而下逐段进行,杜绝掏底开挖或上下重叠开挖尽量减少洞口刷坡,争取早日进洞。⑶为了确保边坡的平顺和稳定,如需爆破开挖,采用控制爆破,严格控制爆破参数。边仰坡必须边开挖边支护。⑷卢家湾出口洞口抗滑桩、锚索框架梁、锚杆框架梁、偏压明洞、挡墙等施工工艺见不良地质处理。2、明洞施工明洞开挖采用明挖法。明洞衬砌采用全断面衬砌台车,采用Φ48钢管弯制弧形拱架固定外模,外模选用木板或竹胶板;端模(挡头板)选用5cm厚松木板制作,采用角钢U形卡和短方木固定,以适应端模尺寸的不规则性。砼采用拌和站集中拌和,由砼运输车运至工作面,砼输送泵泵送入模。墙背回填两侧同时进行,拱背回填对称分层夯实,回填土石粒径和压实度按设计和规范要求进行。由于回填量不大,采用人工配合小型机具进行回填夯实。混凝土衬砌施工质量标准3、洞门施工洞门的排水、截水设施与洞门工程配合施工,并与路基排水系统连通洞门,施工需符合以下要求:⑴基础座落在稳固地基上。如在土层上,进行地基承载力试验,达不到设计要求,采用换填处理或采用其它方法,将基础置于稳固的地基上。⑵基础处的渣体杂物、风化软层和积水清除干净。⑶洞门衬砌按设计要求与洞口区段衬砌用同一种材料整体浇筑。4.3、洞身开挖1、Ⅴ级围岩段施工⑴施工方案与施工方法Ⅴ级围岩段采用挖掘机开挖或弱爆破开挖,人工配合。开挖循环进尺结合钢拱架间距确定,一般为0.5~1.0m。为了确保施工安全,在施工中严守“管超前、严注浆、短进尺,强支护,勤量测、早成环”的原则。在施工中进行超前地质预报,采用先进的地质雷达、超前钻探等量测探测技术对围岩提前做出判断,拟定相应的施工方案。⑵具体施工步骤见《Ⅴ级围岩段施工工序图》。Ⅴ级围岩段施工工序图环形开挖上端面Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ施做上断面初期支护①开挖上断面核心土Ⅳ跳槽开挖下断面Ⅴ施作下断面初期支护②跳槽开挖下断面Ⅵ施作下断面初期支护③施做仰拱④仰拱回填⑤整体模筑二次衬砌⑥⑶关键工序技术要求①由于Ⅴ级围岩段岩性软弱,破碎程度严重,稳定性差,主要采用机械配合人工开挖或弱爆破,爆破要密打眼,少装药。②为减少核心土开挖与掌子面开挖施工之间相的互影响,每个掌子面错开10米。③及时进行围岩量测,根据量测数据处理的结果,对围岩的变形趋势作出准确的分析判断。④及早封闭是新奥法的基本原则,也是减少变形的最有效的办法,开挖后及时完成初喷并在12小时内必须完成初期支护。⑤仰拱及填充层在初期支护完成后尽快施做,先于二衬进行施工,采用搭设防干扰平台进行混凝土全断面灌注。⑥二次衬砌根据围岩量测监控的信息情况,适时施做,以保证初期支护和施工安全的关键措施。⑦为保证衬砌厚度及衬砌结构不侵限,开挖轮廓应按设计要求预留变形量。

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作业循环时间环形开挖预留核心土法施工循环时间表2、Ⅳ级围岩段施工⑴施工方案Ⅳ级围岩段开挖按设计进行超前支护,台阶法施工,拱部采用光面爆破,边墙采用预裂爆破。⑵具体施工顺序见《Ⅳ级围岩施工工序图》。Ⅳ级围岩施工工序图Ⅳ级围岩施工步骤图开挖上断面Ⅰ施作初期支护①开挖下断面Ⅱ施作初期支护②待初期支护趋于稳定后整体模筑二次衬砌③⑶关键工序技术要求开挖采用光面结合预裂爆破开挖,尽量减少对地层的扰动,爆破要密打眼,少装药。每循环开挖长度控制在1.5~2.0m。①上台阶开挖后立即完成该部分的初期支护,同样方法施做下台阶,严防围岩失稳、坍塌。②为防止上下台阶之间相互影响影响稳定,上下台阶掌子面之间距离保持10—15米,具体按设计要求和监控量测结果进行。

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作业循环时间台阶法施工循环时间表3、Ⅲ级围岩段施工Ⅲ级围岩采用全断面法开挖。采用光面爆破,挖掘机找顶,装载机装渣和自卸车出渣。具体施工顺序见《Ⅲ级围岩施工工序图》。Ⅲ级围岩施工工序图全断面开挖Ⅰ施作初期支护①待初期支护趋于稳定后整体模筑二次衬砌②Ⅲ级围岩施工步骤图Ⅳ级围岩紧急停车带采用环形开挖预留核心土法施工,Ⅲ级围岩紧急停车带采用台阶法开挖,施工方法同主洞。

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作业循环时间全断面法施工循环时间表4、钻爆设计围岩爆破采用光面爆破技术,风动凿岩机打眼,装药采用人工装药,炸药选用¢32mm*200mm乳化炸药,非电毫秒雷管起爆。炮眼由掏槽眼、辅助眼、周边眼组成,其设计主要参数如下:⑴掏槽眼采用楔型掏槽形式,其布置见下图所示。φ100中空孔434214234进尺深度+20剖面立面钻孔直径d=42mm;孔深=进尺长度+(10-20cm);孔距a=50~70cm;炸药单耗q=1.0-1.2kg/m3。⑵辅助眼辅助眼布置参数为:钻孔直径d=42mm;炮孔间距a=70~90cm;孔深=进尺长度+10cm;炸药单耗q=0.9-1.1kg/m3。⑶周边眼:周边眼布置参数为:炮眼直径d=42mm;间距:30~60cm。最小抵抗线W=40-80cm;孔深=进尺长度+10cm;装药集中度0.1-0.3kg/m;(4)装药结构掏槽眼、辅助眼采用不耦合连续装药,周边眼采用不耦合间隔装药。见下图所示。连续装药示意图间隔装药示意图平均和最大允许超挖值(mm)4.4、隧道地质超前预报施工中存在很多未知因素,超前地质预报可有效地为隧道施工探明地质情况、为开挖方法的确定提供准确的依据。利用超前地质预报手段,探明开挖前方围岩特性、软弱地层段、高应力段、岩爆、断层破碎带、富水段、构造等情况等,根据得出的结果,信息反馈,为正确的选择施工方法、优化支护、采取特殊措施等提供依据,指导施工,杜绝发生事故,保证工程质量,使施工顺利进行。超前地质预报主要通过以下方法进行:①隧道开挖面的地质素描②岩体结构面调查③施工中钻孔勘探④采用TSP-203地质雷达进行物探通过以上办法可以预测隧道前方范围内的地质情况,并可以进行塌方预测。4.5、超前支护1、管棚预注浆超前支护⑴搭设钻机施工作业平台:作业平台采用方木或钢管按“井”字形搭设,顺序由下向上,由两边向中间,依据孔位依次搭好,方木间以扒钉连接牢固,防止钻孔时钻机摆动、倾斜、不均匀下沉而影响钻孔质量。⑵钻进作业根据地质条件和施工条件,本次采用管棚钻机平行作业,并在导向管口编号施工顺序从低孔开始,由两侧往中间方向对称进行施工。⑶扫孔用岩芯管进行扫孔,目的是清除孔内岩渣和顺通孔道。岩芯管长度不小于2.5m为宜,长度稍长更好。如遇下管困难,连续扫孔几次,同时借助高压空气吹洗,直到孔内清扫干净。⑷下管管棚施工先打有孔钢花管,注浆后再打无孔钢管,无孔钢管可作为检查管检查注浆质量。下管时,当孔壁不易坍塌时,采用直接撞击法将导管撞击至设计位置,当孔壁容易塌坍时,用导管与钻头同时钻进的方法。⑸注浆管棚按设计位置,根据实际施工地质条件,采用水泥浆注浆,注浆后再打无孔钢管,无孔钢管可以作为检查管,检查注浆质量。注浆机械选用两台注浆泵进行。注浆前先进行现场注浆试验,确定注浆参数及水泥水玻璃参配比例,用于实际施工。⑹注浆结束后及时清除管内浆液,以备下次施工。2、小导管预注浆超前支护以紧靠开挖面的钢支撑为支点,形成支护环,这样可以改善围岩力学性能,封堵地下水,然后再进行开挖,一次开挖不宜大于1.5倍钢支撑间距,断面形成后立即进行初期支护。然后进行下一循环。⑴施工方法超前小导管安设采用钻孔打入法,先采用风钻按设计要求钻孔,钻孔直径比钢管直径大3~5mm,然后将钢管穿过钢架,用人工或风钻顶入,并用高压风将钢管内的砂石吹出。钢管现场加工,注浆泵压注水泥浆。⑵施工工艺流程①根据设计要求选定合理的钻机、注浆泵。②钢管加工。按设计要求选用钢管型号并下料,钢花管采用Φ42mm,壁厚4mm的热孔无缝钢管加工制成。钢花管前部钻注浆孔,孔径为φ6mm,孔间距15cm,呈梅花形布置。为便于超前小导管插入围岩内,钢管前端做成尖锥状,尾部焊上箍筋,尾部长度1m作为不钻注浆孔的预留止浆段。③断面测量,按设计要求画出钻孔位置。④钻机就位及按设计要求钻孔,并用吹管或掏勺清孔。⑤检查钻孔的倾斜度和方向。⑥顶入钢管:人工配合风钻将钢管顶入;如遇故障,需清孔,然后再将管插入。⑦注浆:将压浆管用铁丝绑扎与钢管尾断,现场拌制注浆液,用注浆机向管孔内注浆,由下至上的顺序进行。⑶小导管施工要求①小导管安设后,用塑胶泥封堵孔口及周围裂隙,必要时在小导管附近及工作面喷射砼,以防止工作面坍塌。②隧道的开挖长度小于小导管的注浆长度,预留部分作为下一次循环的止浆墙。③注浆前进行压水试验,检查机械设备是否正常,管路连接是否正确,为加快注浆速度和发挥设备效率,采用群管注浆(每次3~5根)。④注浆量达到设计注浆量和注浆压力达到设计终压时可结束注浆。⑤注浆过程中要随时观察注浆压力及注浆泵排浆量的变化,分析注浆情况,防止堵管、跑浆、漏浆。做好注浆记录,以便分析注浆效果。⑥导管不得侵入隧洞开挖界内,相邻的钢管不得相撞或立交。⑦注浆顺序由拱脚向拱顶进行。⑧为保证注浆效果,必要时在孔口处设置止浆塞。3、超前药卷锚杆⑴施工方法超前药卷锚杆安设采用钻孔打入法,先采用风枪按设计要求钻孔,钻孔直径比锚杆直径大15mm,然后注浆,安装锚杆。用药卷作为超前锚杆杆体与岩层孔壁间的胶结物,以及早发挥超前支护作用。⑵药卷锚杆施工要求①超前锚杆的仰角控制在10~14o之间,施工时也可根据围岩的层理、节理走向适当调整,在横向上与隧道轴线形成一定夹角,尽量使锚杆与层理垂直。②锚杆头就位孔口后,将堵塞孔口水泥纸掀开,随即迅速将杆体插入并安装到位。③锚杆杆体插入孔内的长度不宜小于设计规定。锚杆安设时,不得随意敲击,三天内不得悬挂重物。④确保锚杆不侵入隧洞开挖界内,相邻的锚杆不相撞或立交。药卷锚杆施工断面图锚杆支护施工质量标准4.6、初期支护1、药卷锚杆施工方法同超前药卷锚杆。2、中空注浆锚杆施工⑴锚杆孔开孔前做好量测工作,严格按设计要求布孔并做好标记,开孔偏差不大于10cm;锚杆孔的孔轴方向满足施工图纸的要求,操作工把凿岩机钻杆的位置摆好并用定位块将其稳固地顶在岩面上。⑵用高压风冲洗、清扫锚杆孔,确保孔内不留石粉,不得用水冲洗钻孔。⑶采用先插锚杆后注浆技术。水泥浆坚持随拌随用的原则,对超过初凝时间的浆液做报废处理。⑷中空注浆锚杆施工要求:中空注浆锚杆安设后,用塑胶泥封堵孔口周围裂隙。注浆前进行压水试验,检查机械设备是否正常,管路连接是否正确,为加快注浆速度和发挥设备效率,采用群管注浆(每次3~5根)。锚杆不得侵入隧洞开挖界内,相邻的锚杆不得相撞或立交。3、挂钢筋网⑴施工方法针对开挖断面的形状,确定场外制作或现场制作网片,若断面形状较规则,平整,采用场外制作网片,然后现场拼接;若断面形状不规则,起伏较大,则采用现场制作网片,现场拼接,与岩壁紧贴安装。挂网利用简易台车进行。⑵工艺流程施工准备钢筋除锈网片制作挂网焊联喷混凝土下一循环挂网工艺流程框图⑶施工要求①按图纸标定的位置挂钢筋网,钢筋网使用前清除锈蚀,钢筋网制作时其末端各方向定型的间距不少于100mm。钢筋网绑扎固定于先期施工的锚杆上,并用混凝土块衬垫在钢筋和岩石之间,以保证钢筋和岩面之间保持30~50mm的间隙。②制作网片:有钢格栅的地段,网片的宽度按钢支撑的间距预制;其他地段宽度根据径向锚杆布置情况确定。用在墙部的网片上侧带钩,便于挂设。4、喷射混凝土喷射混凝土采用潮喷工艺。喷射时从拱部到边墙脚,风压由高变低。喷射混凝土作业分段分片依次进行,分层喷射时,后一层在前一层混凝土终凝进行,若终凝后再行喷射,先用风水清洗喷层面。工艺流程搅拌机细骨料粗骨料水水泥喷射机及机械手压缩空气喷头速凝剂喷射工艺流程图水过筛⑵施工要求①喷射混凝土前,受喷面无松动岩块,墙脚无虚渣堆积。②严格施工配合比,砼在洞外搅拌站由强制式搅拌机集中生产,自动计量。③喷射机的工作风压严格控制在0.5至0.7MPa范围内,从拱部到边墙脚,风压由高变低。保证喷头处的压力在0.1~0.15MPa。④当岩层松软易坍方时,喷射作业紧跟作业面,初喷先拱后墙,复喷先墙后拱,喷射顺序先下后上,避免回弹的混凝土挡住未喷岩面。喷射方向与岩面垂直,设置钢支撑后,喷钢支撑背部空隙时可适当偏斜。喷头与岩面保持0.6~1.0米的距离。喷射时,料束呈“S”旋转轨迹运动,一圈压半圈,纵向按蛇形状,每次蛇形喷射长度3~4m。喷头移动要慢,让混凝土形成一定厚度再移开,成片扩大喷射范围。岩面凹部处先喷混凝土找平。⑤喷射混凝土作业分段分片依次进行,一次喷射厚度控制在:拱部3~5cm、墙部6~8cm内。分层喷射时,后一层在前一层混凝土终凝进行,若终凝1h后再行喷射,先用风水清洗喷层面。⑶喷砼质量控制①砼抗压强度试验:采用喷大板切割法制作砼试块,标养28d,进行试验,强度必须满足要求。每10延米至少在拱部和边墙各制作一组试件,材料或配合比变化按要求增加试件。不合格要认真查找原因,凿除重喷。②喷砼厚度检测:喷层厚度用激光断面仪或凿孔方法检查,每10延米至少检查一个断面,再从拱顶起每隔2m凿孔检查一个点,检查孔处的厚度应有60%以上不小于设计厚度,一个断面检查点处厚度的平均值不小于图纸规定的厚度,最小值不小于设计厚度的一半。厚度不满足进行补喷,发现有裂缝、脱落或渗漏水时,先整治后补喷。③喷砼粉尘和回弹量检查:规范规定回弹率拱部不超过40%,边墙不超过30%。优选设备、原材料、配合比,不断优化施工工艺、操作制度来提高喷砼质量。④喷砼均匀密实,表面平顺整洁,无干斑或流滑现象。⑤喷砼结束后,及时洒水养护。喷射混凝土支护检测项目5、钢拱架⑴施工工艺流程钢架加工钢架运输分节分段安装钢架间连接结束钢架施工工艺流程图⑵施工工艺要求①钢架加工制作工艺要求A、钢架在洞外加工厂用弯曲机制作。按设计图放大样,放样时根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割、刨边的加工余量。将主钢筋冷弯成形,要求尺寸准确,弧形圆顺。格栅拱架按设计图配置加强筋与主筋焊接,焊接时,沿钢架两边对称焊接,防止变形。B、严格焊前及焊缝检查。焊接材料附有质量证明书,并符合设计文件的要求和国家标准规定。钢筋及工字钢按照钢材质量证明书进行现场复检。有锈蚀的钢材禁止使用,对轻微浮锈油污等清除干净并对焊点进行防锈处理。焊制前进行焊工摸底试焊。施焊前焊工复查组装质量及焊缝区的处理情况,如不符合要求,修整合格后才能施焊。焊接完毕后清除熔渣及金属飞溅物,按钢结构工程验收规范要求检查焊接质量,不允许出现漏焊和假焊等现象。C、钢架加工后要进行试拼,其允许误差为:沿隧道周边轮廓误差不大于3cm;钢架由拱部,边墙各单元钢构件拼装而成,用专用U型钢连接件连接,钢架平放时,平面翘曲小于±2cm。②钢架架设工艺要求A、为保证钢架置于稳固的地基上,施工中在钢架基脚部位预留0.15~0.2m原地基,架立钢架时挖槽就位,并在钢架基脚处设槽钢以增加基底承载力。B、钢架平面垂直于隧道中线,其倾斜度不大于2度。钢架的任何部位偏离铅垂面不大于5cm。C、钢架按设计位置安设,在安设过程中当钢架和初喷层之间有较大间隙时设垫块,钢架与围岩(或垫块)接触间距不大于50cm。D、增强钢架的整体稳定性,将钢架与锚杆焊接在一起。各种钢架设纵向连接钢筋,直径及间距按设计要求。E、为使钢架准确定位,钢架架设前均需预先打设定位系筋。系筋一端与钢架焊接在一起,另一端锚入围岩中0.5~1.0m并用砂浆锚固,当钢架架设处有锚杆时尽量利用锚杆定位。F、钢架架立后尽快施作喷砼,并将钢架全部覆盖,使钢架与喷砼共同受力。喷砼分层进行,每层厚度5~6cm左右,先从拱脚或墙脚向上喷射以防止上部喷射料虚掩拱脚(墙脚)而不密实,强度不够,造成拱脚(墙脚)失稳。4.7、隧道围岩监控量测1、监控量测工具及监测项目⑴量测工具数显收敛计,地质罗盘,水平仪,水平尺,挂钩钢尺等。然后采用监控量测分析软件进行数据分析,提供施工参数。⑵监测项目监控量测是隧道进行新奥法施工必不可少的手段。在施工中根据工程所在位置地质情况,按设计和规范要求确定本合同段隧道监测项目。卢家湾隧道监控量测必选项目为:洞内外观察、周边位移量测、拱顶沉降、地表下沉量测。2、监控量测方法监控量测改测项目的布点方式、量测频率及程序如下:隧道现场监控量测方法监控量测程序图否是是分析地质勘测资料确定监控量测计划施工监测洞内外观察周边位移及地表下沉量测超前地质预报锚杆轴力及拉拔力修改支护参数综合分析判断应急措施施工是否完成结束否监控量测程序图3、量测数据的处理和应用监控量测数据的分析处理包括数据校核、数据整理及数据分析。同时应注明开挖方法和施工工序以及开挖面距监控量测点距离等信息。3.1数据校核量测数据校核主要是对数据进行可靠性分析,排除各种误差影响,保证量测数据的可靠性和完整性。每次观测后应立即对观测数据进行校核和整理,包括对观测数据的计算、填表制图、误差处理等,如有异常应及时补测。3.2

数据整理量测数据整理包括各种物理量计算和图表制作,打印相关监控量测报表,并根据数据绘制位移时态曲线图或散点图,以便于分析监控量测数据的变化规律和趋势。3.3

数据分析数据分析通常采用比较法、作图法和数值计算等,一般采用散点图和回归分析方法,分析各监控量测物理量值大小、变化规律和发展趋势,预测该测点可能出现的最终值及影响范围,评估安全状况。绘制时间-位移和距离-位移散点图,根据散点图的数据分布状况,选择合适的函数进行回归分析,对最大值(最终值)进行预测,并与控制基准值进行比较,结合施工工况综合分析围岩和支护结构和工作状态。监控量测数据的分析包括以下主要内容:①根据量测值绘制时态曲线;②选择回归曲线,预测最终值,并与控制基准进行比较;③对支护及围岩状态、工法、工序进行评价;④及时反馈评价结论,并提出相应工程对策建议。3.4信息反馈及工程对策3.4.1

监控量测信息反馈应根据量测数据分析结果,对工程安全性进行评价,并提出相应工程对策与建议,目前以经验方法为主。3.4.2

信息反馈应以位移反馈为主,主要依据时态曲线的形态对围岩稳定性、支护结构的工作状态、对周围环境的影响程度进行判定,验证和优化设计参数,指导施工。由于施工的连续性和循环进行,施工中应保证信息反馈渠道的畅通,确保信息反馈的及时性和有效性。监控量测反馈程序应贯穿于整个施工全过程。3.4.3

施工过程中应进行监控量测数据的实时分析和阶段分析。

实时分析:每天根据监控量测数据及时进行分析,发现安全隐患应分析原因并提交异常报告,及时采取措施,一般采用日报表形式。阶段分析:按周、月进行阶段分析,总结监控量测数据的变化规律,对施工情况进行评价,提交阶段分析报告,指导后续施工,一般采用周报、月报形式。3.4.4

工程安全性评价应根据位移管理等级分三级进行,并采用表3-1相应的工程对策。当监控量测位移管理达到Ⅲ级时,应上报监控量测组长、技术主管和现场监理工程师;当达到Ⅱ级时,上报分部工程部长、总工程师和现场施工负责人,同时总工程师根据综合情况上报设计单位、业主单位和监理单位采取相应工程措施;当达到Ⅰ级时,立即暂停施工,上报各方,请业主单位召集各方分析原因,研究工程对策。分部应对位移管理等级根据每个隧道情况进行量化指标,以便于现场监控量测人员操作和汇报。4.8、仰拱衬砌及仰拱回填施工开挖完成后衬砌施作前,尽快施作仰拱衬砌及仰拱回填。仰拱衬砌及仰拱回填施工时严格按设计位置预留集水井及预埋纵、横向排水管。混凝土采用洞外拌合站集中生产,混凝土运输车运送混凝土,插入式振捣棒捣固,人工整平抹面。仰拱采用仰拱大样模板,加密测点,以保证仰拱衬砌的设计拱度。隧道仰拱及填充砼施作时,采用整体式浇筑,施工中搭设钢栈桥以确保洞内运输畅通。仰拱浇筑由中心向两侧进行,与边墙衔接处要捣固密实。仰拱回填模板采用定型钢模作为模板。仰拱回填施工前,先清除仰拱或基底上的杂物,冲洗干净,排除积水。在仰拱砼强度达到设计强度的70%后,再浇筑仰拱回填片石混凝土。仰拱回填片石混凝土施工时,测量人员严格控制片石混凝土顶面标高及横坡度,以确保路面厚度。回填片石砼表面横坡应与路面横坡一致。4.9、隧道防、排水本合同段隧道结构防排水遵循“以排为主,防、排、截、堵相结合,因地制宜,综合治理”的原则施工,特别要做好结构自身防水,对可能的渗水的位置进行引排和封堵,以达到建成后“洞内无渗漏水,安装孔眼不漏水,洞内路面不冒水、不积水”的标准。1、结构防水施工⑴防水层施工①施工工艺见下页《防水板铺挂施工工艺框图》。防水板铺挂施工工艺框图该大块防水板已铺完用木螺钉将吊环固定在管内在吊环贴靠位置做标记结束检查铺设质量焊接各大幅面防水板接头上翻该部分防水板在孔中楔入膨胀管在标记处用电钻打眼下翻该部分防水板上翻部分防水板大块防水板卷就位基面检查基面处理分别打卷防水板拼焊复喷混凝土防水板下料未铺完该大防水板已铺完但本次衬砌范围防水板未铺完②施工方法:采用热合焊接无钉铺设法,防水板拼接采用自动行走式热合机双焊缝焊接。控制好热合机的温度和速度,避免漏焊或过焊。采用防水板专用台架进行悬铺施工。防水板的铺设一次到位,先从拱顶向下铺起,最后与矮边墙防水板合拢。焊接的环接缝为薄弱环节,需加强检查,环接缝漏焊处可用专用粘合剂粘合,局部用玻璃胶补缝。③防水板铺挂过程中的几点注意事项a.防水板铺设施工是一项严格细致的工作,要有专业防水工班工作,并建立专业检查制度,对操作人员进行严格的操作技术培训。b.基面处理:防水板铺挂前,应切除初支表面外露的锚杆头,初支表面砼棱角打平,凸凹不平处,用砂浆抹平处理,使跨深比不大于1/6;断面变化的阴角要圆顺过渡,以免扎破防水板。c.防水层施工时,基面不得有明水;若有明水,沿初期支护表面环向布设透水管引排。d.松驰率:防水板环向松驰率经验值一般取10%,纵向松率一般取6%。根据初期支护表面平整程度适当调整。e.施工中防护:做好防水板铺挂成形地段防水板的保护,杜绝电焊作业损坏防水板,必要时,采用隔板进行有效隔离。f.衬砌台车前方沿隧道纵向防水板铺挂长度一般要超前20m(2倍台车长度),形成铺挂段、检验段、二衬施工段流水作业。⑵沉降缝和施工缝施工衬砌浇筑工作缝设置遇水膨胀橡胶止水条,沉降缝采用橡胶止水带止水。止水条安装在已施工衬砌端头部位预留凹槽,凹槽深度为止水条高度的一半,宽度较止水条宽度稍大,将防水条用粘合剂沿环向粘上即可。橡胶止水带安装采用φ8钢筋卡和定位钢筋固定在定型档头板上,必须保证橡胶止水带质量,不扎孔,居中安装不偏不倒,准确定位,搭接良好。2、施工排水措施⑴对岩面渗漏水预先进行有效引排处理富水区段及开挖后拱部淋水处在排水土工布外侧设置环向盲沟导水,将水流导入墙脚纵向排水盲沟处;大面积淋水段以在喷射砼面铺设防水板,将渗水集中,然后开槽引排。⑵按设计施作排水设施在初期支护和二衬砼间设置环向Φ100半圆排水管盲沟和铺挂防水板,将水引排至边墙脚纵向Φ160PE双壁半边打孔双壁波纹管,然后通过横向Φ160PE双壁波纹管排入洞内中央排水沟,将水引排至洞外;路面水由纵向路缘边沟将水引排至洞外。洞顶排水设施在进洞前施作,天沟、截水沟沟背夯填密实,表面形成流水坡,使坡面水能顺利排入沟内。⑶临时排水卢家湾隧道从出口进洞向进口掘进,施工中顺坡排水,维护好临时排水沟保证排水通畅。防水板施工质量标准止水带施工质量标准4.10、二次衬砌1、二衬施作时机的确定二次衬砌在围岩和初期支护变形基本稳定后施作。围岩变形量较大,流变特性明显时,要加强初期支护并及早施作仰拱和二次衬砌。围岩和初期支护变形基本稳定需符合下列条件:⑴各测试项目所显示的位移率明显减缓并已基本稳定。⑵已产生的各项位移已达预计位移量的80%~90%。⑶周边位移速率小于O.1~0.2mm/d,或拱项下沉速率小于0.07~0.15mm/d。2、二次衬砌施工工艺3、施工方法⑴衬砌台车调试、就位台车采用钢结构大模板,具有液压支拆模和电动走行系统,工厂制造后运至现场安装。⑵台车拼装后的调试处置①衬砌台车现场拼装完成后,必须在轨道上往返走行3~5次后,再拧紧螺栓,并对部分连接部位加强焊接以提高台车的整体刚度。②检查台车尺寸部位是否准确,掌握加工偏差大小情况,必要时进行整修。③衬砌前对模板表面采用抛光机进行彻底打磨,清除锈斑,涂油防锈。⑶台车就位①台车轨道布设控制标准:调整轨道中心及标高,采用铁路P38钢轨,方木作枕木,底面直接置于已铺底或仰拱填充的砼地面上,保证台车平稳。②定位方法:采用五点定位法,即:以衬砌圆心为原点建立平面坐标系,通过控制拱部模板中心点、拱部模板同墙部模板的两个铰接点、两墙部模板的底脚点来精确控制台车就位。台车走行至立模位置,用侧向千斤顶调整至准确位置,并进行定位复测,直至调整到准确位置为止。⑷二次衬砌混凝土采用液压钢模衬砌台车,混凝土由电子自动计量拌合站集中生产,搅拌式混凝土运输车运输,混凝土输送泵泵送混凝土入模,插入式振动棒和附着式振动器振捣的施工工艺,确保二次衬砌内实外美。4、消灭砼接缝错台的措施砼接缝错台是二衬表观质量通病之一,采取措施如下:⑴消灭环接缝错台:一是在台车就位前,将砼搭接部位及台车搭接部分表面彻底清理干净,使台车与砼表面尽量紧贴;二是加强台车支撑,将所有的支撑全部支撑到位,保证台车整体受力,必要时可在台车端部增加丝杠支撑;三是在台车前端端部拱顶增设支撑(采用三个40t的千斤顶),以防台车上浮造成拱部错台;四是严控台车底部以上3米灌注砼速度(一般控制在约4小时)和坍落度;五是检查台车前后断面尺寸制造误差,及时消除;六是中线控制准确,使台车中线与隧道中线在同一个平面;七是保持台车与混凝土的搭接长度为10cm(曲线地段指内侧)。⑵消灭台车模板错台:对模板板块拼缝进行焊联并将焊缝打磨平整,形成三块大模板(即拱部一块,左右边墙各一块),以抑制使用过程中模板翘曲变形而影响砼表面质量,以克服板块间拼缝处错台。⑶控制台车作业窗处错台和漏浆:作业窗关闭前,必须将窗口边框砼浆液残渣清理干净,并用湿抹布擦拭后锁紧压紧卡,并将关闭支点用楔形木塞紧,防止由于作业窗口关闭不严,使窗口部位砼表面形成凹凸不平的补丁甚至造成漏浆。4.11、风水电作业和通风防尘1、通风、降尘、净毒综合治理⑴通风方案隧道采用机械通风、降尘、净毒综合治理,以通风降尘净毒为主,同时狠抓机械净化,减少污染源。通风采用管道压入式通风方式供风,风机距洞口25米安设,风管口距工作面15米以内。具体布置见《隧道管线布置示意图》。掘进距离洞口100m以内,采用自然通风;超过100m,采用轴流风机配以Φ1200mm软质风管通风。⑵机械设备净化①加强对进洞机械车辆的维修保养,定期检查空气滤清器是否堵塞,进、排气是否畅通,喷油效果不好的油嘴及时更换。②在机械燃油内掺加柴油添加剂,使柴油燃烧更充分,产生有害气体减少;将净化箱接到机械设备的排气管上,通过水洗和催化氧化二级净化系统,使排出的尾气中有害气体减少。⑶采用湿式凿岩的办法防尘为减少粉尘产生的根源,在开挖和锚杆施工时,使用湿式凿岩机进行钻眼,可大大减少粉尘对空气的污染,改善施工人员的作业环境。⑷定期洒水出渣前向爆破后的石渣和岩壁上洒水,定期向隧道内车行路线上洒水,可大大减少粉尘对空气的污染,使粉尘对施工人员的伤害降低到最低限度。4.12、卢家湾隧道出洞施工4.12.1、施工方案受卢家湾隧道进口地形限制,打通便道成本较高,为降低成本采取从出口单向进洞掘进,进口出洞。拟采用“上台阶小导坑贯通,贯通后由洞内向洞外预留核心土,环向逐步扩挖至设计断面的出洞施工方案”。超前洞小导坑出洞后,在出洞口开辟作业面,按设计要求施作边仰坡防护和超前管棚,而后采用环向开挖法由洞内向洞外施工,直至贯通。4.12.2、施工工艺1、小导坑施工⑴

小导坑施工准备①

当掌子面施工至贯通面约为30m的距离时,暂停掌子面的施工,完善围岩的初期支护,并将掌子面采用10cm厚的C25喷砼封闭;②

根据监控测量反馈的信息确定是否施作掌子面附近段的仰拱,以保证掌子面和围岩的稳定。⑵

小导坑施工①

小导坑位于上台阶底部,导坑顶部设Φ42超前小导管,环向间距40cm;采用锚网喷初期支护保证小导坑开挖时的稳定与安全。小导坑截面尺寸为3m(宽)×4m(高),以方便装载机施工为宜,具体布置见小导坑示意图(单位cm);②

小导坑掘进施工按每循环0.5~1.0m控制,每循环按正洞施工时的方法预先做好超前支护,支护范围略大于导坑顶部宽度即可。③

每循环开挖完成后及时施作初期支护,注意导坑顶部与隧道设计开挖断面相同,并适当预留变形量,保证在后期施工中,围岩收敛、拱顶下沉后不侵入二衬砼。初期支护采用Φ20药卷锚杆+20×20cm的φ6.5钢筋网+I14型钢拱架@60cm+26cm厚C25喷砼。

初期支护施工方法与正洞施工方法相同。④

小导坑施工时,每循环钻眼增加2~3个探眼,探眼深度5m,以探明具体的剩余距离,便于安全出洞。⑤

小导坑施工主要以人工开挖为主,辅以微弱爆破。每循环开挖完毕、检查净空,符合要求后立即施作初期防护,尽快封闭围岩。⑥

小导坑开挖过程中,加强对地表监测,发现异常及时处理。小导坑施工前对原有地面进行一次复测,准确掌握出洞时洞顶的覆盖层厚度,确保施工安全。⑦

小导坑贯通后,将洞内的风、水、电引出洞外,并按要求布设整齐。2、成洞面施工①

测量放样清理场地,测量放样,定出边仰坡开挖边线。②

地表处理及截水天沟边仰坡开挖施工前先进行测量放线定出截水天沟位置,及早组织施工,以利截排水。同时将洞口段开挖线以外10~15米范围的漏斗、洼地、危石等进行处理,确保边仰坡稳定。③

边仰坡开挖边仰坡开挖是从边、仰坡坡顶开挖线逐层向下进行,土方和风化岩采用挖掘机开挖,人工辅助修整,弱风化石可采用弱爆破,控制药量,保证边仰坡安全。开挖方法采用自上而下分层分台阶进行,台阶高度2~3米,挖掘机、装载机装渣,自卸汽车运渣。④

边仰坡防护施工边仰坡刷坡自上而下分层进行,每层高度1.5m,随开挖及时进行锚网喷防护施工。边仰坡防护采用3.5米Φ22砂浆锚杆+φ6.5钢筋网+C25喷砼,施工工艺如下:A砂浆锚杆施工a锚杆施工前的准备⑴检查锚杆类型、规格、质量及其性能是否与设计相符。⑵根据锚杆类型、规格及围岩情况准备钻孔机具。b锚杆钻孔采用风动凿岩机成孔,锚杆钻孔利用开挖台阶施钻,按照设计间距布孔;钻孔方向尽可能垂直结构面或初喷砼表面;锚杆孔比杆径大15㎜,深度误差不得大于±50mm;成孔后采用高压风清孔。c砂浆锚杆注浆及安装锚杆注浆安装前须先做好材料、机具、脚手平台和场地准备工作,注浆材料使用硅酸盐或普通硅酸盐42.5水泥,粒径小于2.5mm的砂子,并须过筛,胶骨比1:0.5~1:1,水灰比0.38~0.45,砂浆标号不小于M20。砂浆锚杆先注浆,后装锚杆,先将水注入牛角泵内,并倒入少量砂浆,初压水泥稀浆湿润管路,然后再将已调好的砂浆倒入泵内。将注浆管插至锚杆眼底,将泵盖压紧密封,一切就绪后,慢慢打开阀门开始注浆。在气压推动下,将砂浆不断压入眼底,注浆管跟着缓缓退出眼孔,并始终保持注浆管口埋在砂浆内,以免浆中出现空洞,将注浆管全部抽出后,立即把锚杆插入眼孔,然后堵塞眼口,防止砂浆流失。锚杆孔中必须注满砂浆,发现不满须拨出锚杆重新注浆。注浆管不准对人放置,以防止高压喷出物射击伤人。B

、钢筋网施工a、钢筋保护层厚度不宜小于20mm;

b、钢筋网应与锚杆连接牢固;c、应在初喷一层砼后再进行钢筋网铺设,然后再喷射砼至设计厚度(15cm厚);钢筋网应随受喷岩面起伏铺设,与受喷面的最大间隙不宜大于30mm;d、钢筋搭接长度不得小于30d(d为钢筋直径),并不得小于一个网格长边尺寸。C、

喷射砼施工根据设计要求,采用C25砼,厚度为15cm。喷砼要密实,表面平整,并保证厚度(可在坡面上先作好15cm厚的标志)。本工程中采用潮喷法喷射砼,工艺流程见下图:潮喷混凝土施工工艺流程图施工要点:a、喷射砼前准备工作:检查开挖面空间尺寸是否符合设计要求,清除松动岩块,清洗岩面的粉尘,清理边脚处的岩屑、杂物等;岩面有集中渗水出露,应先引排,妥善处理;设置控制喷射砼厚度的标志;

检查机具设备和风、水、电等管线路,并试运转,作业面具有良好的通风和照明条件。b、喷射施工:喷射作业应分段、分片由上而下顺序进行;

喷射砼作业时喷嘴应垂直岩面。喷射砼必须直接喷在岩面上。喷枪头到喷射面距离宜为0.6~1.2m,喷射机工作压力控制在0.1~0.15MPa.喷射砼终凝2h后,应喷水养护,养护时间不应少于7d。3、套拱与管棚施工出洞口套拱及管棚施工同进洞口工艺。4、环形开挖洞外防护工程施工完成后,由洞内向洞外按照三台阶环形开挖法开挖。施工工序如下:①

超前小导管注浆加固,开挖1部,挂网初喷混凝土,架立钢架,挂网复喷混凝土。②

滞后1部3~5m,开挖2部,挂网初喷混凝土,架立钢架,挂网复喷混凝土。③

滞后2部3~5m,开挖3部,挂网初喷混凝土,架立钢架,挂网复喷混凝土。④

跳槽开挖4部和5部,及时施做仰拱,依次顺序渐进。⑤

全洞贯通后及时施作二衬。5、监控测量①洞内监测围岩及支护状态观察:采用观测的方法,对围岩的岩性、岩质、节理裂隙发育程度和方向、有无松散坍塌、剥落、掉快现场、有无漏水等;初期支护状态包括喷砼产生的裂缝、剥离和剪切破坏、钢支撑压屈等。每次观测情况应详细记录在案,以此作为支护参数选择的参考与量测等级选择的依据。拱顶下沉、水平收敛量测点应布置在同一断面上,测点应牢固可靠,易于识别,并注意保护,防止爆破损坏。拱顶下沉和水平收敛量测应在开挖后及早进行,起始读数宜在12小时内取得,其他测量读数在开挖24小时内且在下一循环开挖前读取。②洞外监测洞口段覆盖层薄,开挖后难以自稳成拱,地表易于沉陷,为确保洞口浅埋段的施工安全,进行地表沉降监测。地表浅埋段设置地表观测点,观测点与洞内量测点尽量布置在同一断面上,以便反映量测数据的关联性,地表量测断面间距为5m,每个量测断面上的测点间距为2m,每日量测两次。每天对观测数据进行统计分析,特别是洞口范围内的洞内外检测数据要进行综合分析,通过分析成果及时反映围岩下沉、收敛动态,正确指导施工,及时调整支护参数。五、隧道不良地质处理方法5.1卢家湾隧道出口抗滑桩隧位区内覆盖粘土均为红粘土,主要分布于隧位区大部分斜坡地带,厚度0.50m-9.20m,较均匀。出洞口所在斜坡斜坡坡向约133°,自然坡度约35°,下伏岩土界面随地形变化而变化。目前该斜坡在暴雨情况下处于整体基本稳定状态。洞口施工开挖后,斜坡将形成临空面,斜坡土体会沿岩土界面产生整体滑移,处于整体不稳定状态,采取措施如下:在隧道洞口布置28m长抗滑桩,以抵抗红黏土下滑,避免施工期间和后期运营期间产生滑塌。5.1.1抗滑桩卢家湾隧道出口左洞左侧设置3根、右侧设置2根,右洞左右侧各布置2根,每根长度均为28米。见下图:卢家湾隧道出口抗滑桩布置平面图抗滑桩桩板墙施工工艺流程图如下:场地清理测量放样人工挖孔锁口、护壁施工成孔钢筋笼加工、就位浇筑混凝土接桩。1.场地准备(1)清理场地,清除坡面危石浮土;坡面有裂缝或坍塌迹象者应加设必要的工程防护措施,铲除松软的土层并夯实。(2)每个孔桩开挖前,将孔位四周的场地整平,并进行压实。(3)碎石盲沟提前施做,完善排水系统,及时排除地表水,雨天应搭设孔口雨蓬。2.测量放样测量放线,按设计定出开挖桩位,确定开挖范围,并设置十字护桩,引至开挖范围以外,以便在开挖过程中进行桩位校核。3.人工挖孔①安装提升设备,布置好出碴道路,合理堆放材料和机具,避免增加孔壁压力。②应间隔施工,开挖一孔浇筑一根,禁止桩孔开挖后,长期放置。③井口周围须用围栏予以围护;桩孔内应有足够照明、通风、排气设施,同时备有逃生安全爬梯。④孔深小于15m,采用人工风镐或风钻钻爆从上向下分节开挖成孔。当岩质较软时采用人工风镐进行开挖;当岩质较硬时采用风钻钻爆法开挖,炸药单耗取0.7-0.9kg/m3,中间采用斜眼掏槽,四周采用光面爆破成型,孔距30-50cm。布孔方式见下图:炮孔布置示意图⑤桩孔开挖应遵循“开挖一节支护一节”的原则,下一节开挖应在上一节混凝土终凝后进行,先开挖中间部分,后开挖靠近护壁的四周。⑥挖桩过程中如有渗水,应及时将水排出,并且引流远离桩孔。孔内渗水量不大时,可用采用人工提升法,将水清理干净;如渗水量较大,采用水泵抽水,将水引排至水沟内,通过排水系统排到施工范围以外。⑦出渣时卷扬机应慢速提升,将石渣弃放于指定场地内,不能随意丢弃。⑧每一节开挖完成后,应检查桩径尺寸、平面轴线位置和倾斜度情况,检查合格后,方可进入下一工序。4.锁口、护壁施工(1)锁口采用C20钢筋混凝土浇筑,配Φ12mm的主筋和φ10mm的箍筋,高度和厚度均为60cm。(2)护壁内放置Φ12mm的主筋和Φ16mm的箍筋,间距为20cm。并插入下层护壁内使上下护壁有钢筋拉结。(3)在护壁钢筋检查验收合格后,方可进行护壁模板施工。护壁模板采用1米高定型钢模板在孔内拼装而成,并沿高度方向每隔30cm设置横向支撑加固。(4)护壁模板拼接完成后,应检查模板接缝是否严密,尺寸是否符合设计要求,检查合格后方可浇筑混凝土。(5)浇筑护壁混凝土时,应沿四周对称浇筑,防止模板偏压,并应振捣密实,以保证浇筑质量。(6)护壁混凝土横向支撑在浇筑24小时后方可拆除,在混凝土强度达到85%以上时,方可拆除护壁模板。5.清孔、成孔当开挖至设计深度时,应对基地沉渣、积水清理干净,并对桩身直径,孔底标高,桩位中心线,井壁垂直度等进行检测。6、钢筋笼加工及就位(1)所有进场的钢筋按规定取样试验,其性能要符合规范要求。钢筋在制作前进行调直和除锈,钢筋调直及除锈均保证钢筋无损伤。(2)采用箍筋成型的方法,在每段钢筋笼两端及一个中部箍筋或加强箍筋内围将主筋位置作上记号,依次把主筋与它们焊牢,然后再绑扎其他箍筋及加强箍筋。(3)钢筋笼在钢筋加工场加工,制作好的钢筋骨架必须平整垫放。(4)钢筋笼应每隔1~2m设置临时加劲支撑,以防变形;箍筋必须按设计与主筋焊接牢固。(5)每节骨架均应有半成品标志牌,标明桩号、节号、质量状况。(6)桩孔清孔后应立即采用吊车吊装钢筋笼。吊入钢筋笼时,对准孔位轻放、慢放,若遇障碍则徐起徐落使之下放,防止碰撞孔壁而引起塌孔。下放过程中及时观察孔内变化情况,如有异常,立即停止,检查处理。(7)如果钢筋笼较短应一次成型,如果钢筋笼过长,第一节钢筋笼放入孔内,取出临时加劲撑,在护筒顶用工字钢穿过加劲箍挂住钢筋笼,并保证工字钢水平和钢筋笼垂直。吊放第二节钢筋笼与第一节对准后进行焊接,焊接接头相互错开,错开间距控制在35倍钢筋直径且不小于50cm长度范围内,同一截面内钢筋焊接接头数不超过总钢筋数量的50%。然后再下放钢筋笼,如此循环。下放钢筋笼时,要缓慢均匀,根据下笼深度,随时调整钢筋笼入孔的垂直度,尽量避免倾斜及摆动。(8)钢筋笼保护层,必须满足设计图纸和规范的要求。钢筋笼保护层垫块采用绑扎混凝土圆饼形垫块,混凝土垫块半径应大于保护层厚度,中心穿钢筋笼焊在主筋上,每隔2m左右设一道,每道沿圆周对称设置不小于4块。(9)钢筋笼下放到位后,要对其顶端定位,防止浇注混凝土时钢筋笼偏移、上浮、下放过程要留存影像资料。(10)桩身声测管统一采用6根,声测管等间距布置,应牢固绑扎在钢筋笼内侧,随钢筋笼分段安装,管与管应互相平行、定位准确,并埋设至桩底。声测管外径φ54mm,上端高出桩基顶面必须≥30cm,下部距离桩底部10cm。声测管底部应采用焊接盲盖或钢板来保证密封。声测管每埋设一节应向管内加注清水,安装完毕后应将上口加盖或加塞封闭,以免浇筑混凝土时落入异物,致使孔道堵塞。7、浇筑桩身混凝土(1)在灌注混凝土前应对孔底、孔径、孔深、孔型全部检查并报监理工程师,必要时进行二次清孔,经检验合格后方可灌注混凝土。桩基应一次浇筑成型,严禁中途停工。(2)混凝土灌注前应检查拌合站、料场、灌注现场的准备情况,确定各项准备工作就绪后方可进行。(3)混凝土采用集中拌合,罐车运输,吊车吊送混凝土施工,插入式振捣器振捣。混凝土的浇筑入模温度不低于+5℃,也不高于+30℃,否则采用经监理工程师批准的相应措施。(4)灌注支架采用移动式支架,支架上安装下料斗。根据桩长、桩径选用φ30cm导管与料斗拼接。A.随着混凝土面的升高,逐节拆除导管,但导管底口始终距混凝土面的自由倾落高度不超过2米。B.混凝土分层浇筑,分层厚度控制在30cm内。振捣采用插入式振动器,振动器的振动深度一般不超过棒长度2/3~3/4倍,振动时要快插慢拔,不断上下移动振动棒,以便捣实均匀,减少混凝土表面气泡。振动棒插入下层混凝土中10cm,移动间距不超过40cm,与钢筋笼保持5~10cm距离,对每一个振动部位,振动到该部位混凝土密实为止,即混凝土不再冒出气泡。(5)在混凝土初凝后终凝前进行收面、整平。8、抗滑桩接桩抗滑桩地面以下浇筑完成后报总承包部进行检测,桩身检测合格后进行地面以上部分接桩施工。接长钢筋笼,以护壁锁口为支撑平台安装模板,加固后浇筑混凝土成桩。注意接长钢筋前对地面以下桩体顶部进行凿毛。5.2岩溶根据较大范围地表调查,隧位相邻区可见溶隙、少量溶洞发育,钻孔内可见溶隙、少量小溶孔,未见溶洞、暗河等岩溶现象,从已有资料分析,总体上隧位区内岩溶发育弱-中等。处理措施如下:(1)当溶洞在隧底,小型溶洞可挖出充填物采用C15片石混凝土回填。(2)溶洞在侧墙,可局部挖除溶洞充填物后在衬砌外采用混凝土或浆砌片石砌筑。(3)溶洞在隧顶,清除溶洞内充填物,在溶洞周边打设Φ20药卷锚杆,锚杆深入基岩≥1m,待初期支护施做完成后,分次泵送C15混凝土回填。5.3危岩危岩带:隧位区进洞口斜坡近顶部地形为岩质陡崖,白云质灰岩,崖脚为炭质灰岩,裂隙极发育,岩质陡崖一带分布大小不均的危岩体,体积0.1~12m3不等,总体积约1082m3。隧道施工前,对上述危岩进行清除处理。5.4明洞段软弱地基加固出口右洞K11+407-K11+410洞口部分结构位于黏土层上,承载力小于250KPa,采用C15片石混凝土换填,换填宽度13.3米,长度3米,隧道厚度0.5米。见下图:软弱地基加固示意图六、隧道施工注意事项⑴严格按新奥法原理组织施工,加强监控量测工作,用量测信息指导施工,及时反馈信息以修正设计和采取应急措施。施工中的必测项目为:洞外观测,地表下沉量测,拱顶下沉量测,净空收敛量测、每一施工循环工作面地质描述。量测数据应及时整理分析,并及时预报变位状况,以便修改设计,或制定加强措施,防止坍塌。⑵隧道施工放样应保证精度。施工时应根据隧道各主要控制点的坐标计算隧道的长度和方向,并据此实地放线。为保证隧道底部按图纸所示的纵坡开挖并满足衬砌的正确放样,洞内每隔50米应设置一个水准点。⑶施工开挖必须采用光面爆破或预裂爆破技术。在Ⅴ级围岩中需爆破时,应采用预裂爆破技术,尽可能减少超挖及减轻对围岩的扰动和破坏。隧道洞身不允许存在欠挖现象。施工前应做好各级围岩特别是III、Ⅳ级围岩的光爆技术设计,合理选用爆破参数,并根据围岩的变化适时调整爆破参数,以确保开挖断面有良好的光爆效果。⑷地质超前预报是做好动态设计、动态施工的重要环节。施工时应根据设计图纸和现场具体情况的要求做好地质超前预报工作,并及时反馈预报结果,以便修改支护参数或开挖方式,确保施工和营运的安全。⑸施工初期应做好洞口范围的排水,成洞时应选择有利的施工方法,严禁洞口大开挖,防止滑坡及坍塌。⑹施工中应及时核对围岩级别,如发现与设计不符时应及时提出,以便修改设计。⑺施工中遇到地下水应逐段取样化验,了解有否侵蚀性,以便及早采取防腐蚀措施。⑻对于隧道进出口的成洞面地质较差时。成洞面采用喷射混凝土、锚杆及挂网加固稳定,进出口及围岩软弱段结合管棚、超前小导管或超前锚杆并以型钢拱架、钢格栅拱架和系统锚杆形成较强的初期支护。仰拱应采用跳槽开挖,开挖后及时施作,尽快形成闭合环。⑼管棚的注浆压力初压为0.5~1.0Mpa,终压为2.0Mpa,达到压力时持续15分钟即可终止注浆。小导管及中空注浆锚杆的注浆压力为0.5Mpa~1.0Mpa,达到压力时持续15分钟即可终止注浆。⑽复合式衬砌施工应认真执行新奥法原则,Ⅴ级围岩要求及时施作二次衬砌。当围岩变形过大,初期支护支护力不足时,应及时反馈,以便及时加强初期支护,或修改二次衬砌设计参数及提前施作模筑混凝土。在施作带仰拱的二次衬砌时,应先浇筑仰拱,再浇筑洞身墙拱二衬混凝土。⑾隧道浅埋、V级围岩地段建议采用环形开挖预留核心土法开挖,IV围岩地段建议采用台阶法开挖。各级围岩爆破开挖后应及时施作初喷混凝土,封闭围岩外露面,初喷厚度不得小于3厘米,并紧跟掌子面,初喷与爆破时间间隔不得大于8小时。对Ⅴ、Ⅳ级围岩段,在初喷后应立即安装钢拱架、钢筋网、锚杆等,钢拱架与围岩之间的间隙应及时用喷射混凝土补喷密实,紧接着混凝土喷至设计的初支厚度;Ⅲ级围岩初喷后也应尽快喷至设计的初支厚度。⑿所有喷射混凝土均应不得采用干喷,以确保喷射混凝土的质量;钢架腹、背部严禁回填片石等杂物;二次衬砌混凝土必须采用衬砌台车泵送混凝土灌注。⒀锚杆与垫板应保持垂直,并与喷射混凝土充分接触,螺母务必拧紧。⒁隧道附属设施的预留洞室,应对照相关文件中的隧道预留洞室设计图施工,在施作有关预留预埋前,应将相关图纸进行核对,发现错漏时应及时反馈设计代表,以保证后续电机设备的顺利安装。⒂各级围岩段一次开挖长度不宜大于钢拱架或锚杆纵向间距的1.5倍。⒃防水板施工时应严格按照图纸要求,采用土工布、防水板分离式进行施工,土工布与防水板之间采用热熔衬垫进行连接。七、施工现场布置施工场地的修建及队伍驻地建设按改善提高作业人员的工作环境与生活条件,保护生态环境,促进安全生产,文明施工的总体要求,合理规划、布置和建造驻地建设。1)、队伍驻地建设拟在卢家湾隧道出口路基建设隧道队伍驻地,驻地分为办公区和生活区。其中办公区包括办公室、会议室等,生活区包括宿舍、餐厅、浴室等。生活办公用房采用彩钢板活动房,满足透光、防风、消防、安全、交通较为便利等要求。2)施工便道卢家湾隧道出口便道(2#便道)起点是x500县道,下穿渝怀铁路桥第2跨经过挖方路基终点至卢家湾隧道出口洞口处,全长约1218m,平均纵坡坡度10%。便道宽度约5m,满足施工的需要。施工期间,便道派专人维护,保证恶劣天气畅通无阻。3)、砼拌和站建设在卢家湾隧道出口挖方K11+529-+627段路基建拌和站,设两座HZS50型拌合站,用以进行喷射混凝土生产所用;建一座HZS75站,用于卢家湾隧道出口洞内混凝土生产所用。4)、施工用水施工及生活用水采用接引高山流水的方式,施工所需高压水由专用自动型增压水泵供应。5)、施工用电配备一台800KVA加一台630KVA变压器,供现场施工和生活所用。工地配备1台250KW发电机,以备紧急时间使用。6)、施工用风在卢家湾隧道出口左洞洞口左侧建设空压机房,安装5台螺杆式22方空压机,保证隧道工作面使用风压不小于0.5MPa。高压风管每隔300m设一分闸阀,在管路最低处安装油水分离器,定期放出管中积油和水。7)隧道弃渣隧道弃渣23万方全部用于洞口段路基填方。八、工期安排根据合同总工期的要求,卢家湾隧道左洞开挖支护2017年1月1日-2017年11月15日;二衬2017年1月20日-2017年12月15日;电缆沟2017年3月1日-2018年1月15日;路面2017年4月15日-2018年1月31日。右洞开挖支护2016年12月15日-2017年10月31日;二衬2017年1月31日-2017年12月31日;电缆沟2017年3月1日-2017年12月15日;路面2017年5月1日-2017年12月31日。卢家湾隧道形象进度横道图九、组织机构及资源配置9.1组织机构及管理人员本合同段按照项目法组织施工,项目经理部作为本合同段的管理机构,下设工区成立架子队负责卢家湾隧道的施工。项目部组织结构图架子队组织结构图卢家湾隧道主要管理人员表9.2机械设备配置按照实用、高效的原则进行卢家湾隧道施工机械设备的配置,满足施工需要的同时控制成本。卢家湾隧道机械设备配置9.3劳动力配置卢家湾隧道作业人员配置9.4材料使用计划1、根据标段设计文件进行标段工程量复核统计,上报铜怀公司物机部,形成项目总体材料数量表。2、制定月度施工计划,根据进度计划安排上报项目机物部卢家湾隧道材料使用计划。3、材料计划审批后及时采购,保证施工材料按时到场。十、施工保证措施10.1、质量保证措施(一)质量目标项目单位工程交工验收合格率100%,交工验收质量评分90分以上,竣工优良品率100%,防止主要质量通病,防止发生重大质量事故和重大质量投诉。(二)质量保证体系1.成立以项目经理为首的质量管理领导小组,分解质量职责,建立明晰的质量责任制;2.建立质量责任体系,建立完备的个人质量责任档案,实行公司工程质量责任制度,实现工程质量责任的可追溯性;3.建立质量检查制度,定期或不定期进行全面和专向质量巡查、检查、抽查,并进行考评;对相应管理机构发出的指令、整改要求的执行情况和结果及时反馈,对耽误时机、久拖不报的责任人和部门追究责任;4.建立工程质量管理奖惩制度,定期对工程质量管理工作进行总结报告,建立单位工程质量台帐,及时通报工程质量情况,表彰先进,惩戒处罚质量违规行为。质量管理领导组负责定期质量检查、召开质量分析会议,分析质量保证计划的执行情况,及时发现问题,研究改进措施,积极推动全面质量管理工作的深入开展。(三)质量保证组织机构项目经理部成立质量管理领导小组,按照标准化管理要求,负责标段质量管理工作,项目经理对质量负总责,总工程师为技术负责人,安全质量部长为质量负责人。安全质量部是专职质量管理部门,配足质量管理人员。隧道架子队设专职质检工程师,班组配兼职质检员,对工程质量进行监督和管理。质量管理工作的重点是识别当前的及潜在的质量问题,并着手补救和预防。(四)质量保证制度1.由项目总工程师主持,集中相关人员对设计文件进行全面核对和研究,并进行现场核查。对施工图质疑之处及与现场不符之处,按规定程序书面上报。实行技术工作复核签字制度,所有图纸、技术交底、测量放样资料由主管审核签字标识后方能交付施工,各项资料保存完好,以备核查。2.技术交底制度。工程部在施工前,按设计文件施工、工艺规程操作、验收标准检验等资料编制技术交底,由部门负责人复核批准后,进行技术交底后方可组织施工。3.工程施工质量验收制度。在每道工序完成后,及时报告监理工程师到现场检查和签字认可;凡是工程质量验收标准中规定需设计人员参加的工序检查或验收,由监理工程师会同设计人员一并参加。未经监理工程师检查合格并签字的工序,不得进入下道工序施工。4.质量保证措施审批制度。在开工前,将工程质量保证措施(方案)报监理单位审批,关键或重要工程的质量保证措施中涉及理论计算的,报咨询单位进行检算审核。5.施工过程实施质量“三检”制度。严格执行工程质量“三检”制度(自检、互检、交接检),真实填写检查记录,及时报检,杜绝不合格工程进入下道工序。在检查中发现的问题,做到有措施、有整改、有记录、有验证,保证每个问题的提出均得到闭合消项。6.工程质量报告制度。发生质量事故后,按规定及时逐级上报,开展调查和处理,并妥善保管有关资料。7.技术质量培训制度和质量保证资料定期归档制度。积极参加建设项目部组织的管理人员和技术人员的培训,提高参建人员的综合素质。加强过程培训,结合工作实际,把技术质量培训工作经常化,确保参建员工参加培训,做到先培训后上岗。为保证质量资料及时、真实反应施工过程的质量情况,杜绝人为更改,工程质量资料实行定期集中封存保管,把基层每月的工程资料全部集中封存保管,每月10日前完成上月资料归档,并做好移交目录签认。8.项目经理、项目总工要与公司签订质量责任状。(五)质量保证职责1.项目经理对本段工程质量负全面领导责任。负责项目质量政策的制定,建立质量责任制。负责对本段工程施工所需的人力、资金、设备、物资进行资源配置,保持质量保证体系在该工程中有效地运行。贯彻“质量目标”,审核督促检查处置方案和预防措施。建立质量奖罚机制,对在质量工作中成绩突出的单位和个人进行奖励,对质量较差的单位和个人进行处罚,并将工程质量作为考核单位和个人的主要内容。2.项目副经理配合项目经理抓好本工程的施工管理。并根据本段工程的施工特点,指导和督促质量部制订相应的、行之有效的质量管理措施,并贯彻落实。督促有关部门向建设单位驻地代表或监理工程师提供质量信息,落实建设单位或监理工程师提出的有关质量方面的要求。执行“质量目标”,监督检查计划执行情况,组织制定检查处置方案和预防措施。3.总工程师项目技术负责人。协助项目经理和副经理进行各项质量活动。参加施工方案的研究,提出保证工程质量的技术措施;组织有关人员熟悉和会审设计图纸,正确进行技术交底;主持分析质量事故,负责处理事故中的技术问题。负责组织编制质量技术措施。对不合格产品的处置方案及其预防措施进行审核,督促检查各项质量计划的实施。4.安全质量部部长负责工程的质量管理工作。认真宣传贯彻上级质量管理工作的方针、政策,并督促检查其执行。负责制定质量工作要点及创优规划和创优措施,提出实施目标的具体措施。组织开展质量定期和不定期的检查,做好工地日常巡查,制定检查方案,按时下发检查通报,并提出质量改进的措施,遇到严重隐患有权暂停生产。做好本项目的质量教育工作,检查特种作业人员持证上岗情况。按规定及时向上级管理部门上报工程质量情况和统计报表,参加质量事故的调查处理。5.质检工程师编制各项质量保证计划,并督促、检查有关部门执行计划,协调有关部门的质量管理工作。收集、整理

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