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文档简介

施工组织设计目录HYPERLINK\l"_Toc435364540"第一章总体施工组织布置及规划③帽石及窨井或八字墙平直,无翘曲现象。5.3.6.7盖板预制及吊装盖板在现场集中预制,预制时,台座面铺地板格,以确保盖板底部平整光滑,盖板采用汽车吊吊装。5.3.7框架涵身施工框架涵涵身断面按二次进行混凝土浇筑,第一次先浇筑底板混凝土(含下梗肋),第二次浇筑边墙及顶板混凝土。框架涵施工工艺见图2-5-16。八字墙及洞口、洞底铺砌八字墙及洞口、洞底铺砌测量放样临时排水及基坑开挖基底处理及检验垫层、基础施工底板(适量墙身)浇筑再次测量底板及边墙搭接钢筋绑扎制砼试件绑扎顶板钢筋浇筑边墙及顶板混凝土绑扎边墙剩余钢筋支立边墙及顶板模板制砼试件养护、验收图2-5-16框架涵施工工艺框图施工用模板,其内模采用定制大块钢模板,且模板内侧要密贴PVC板,内模支撑采用三铰拱式桁架;外模采用组合钢模拼装而成,并通过竖向工字钢、对拉钢筋及底板预埋钢筋构成支撑体系。在模板支立时,对上下梗肋的模板要加固牢靠,模板接缝处要紧塞较厚的双面胶带,慎防漏浆影响混凝土内实外美效果。当基础及垫层混凝土强度达到设计强度70%以上时,重新对涵位涵身进行测量放样,进行框构底板及下梗肋高度范围内边墙混凝土的浇筑,同时,预留与边墙连接钢筋高低槎。待其混凝土强度达到设计强度的50%后,方可支立加固边墙内模和顶板底模、绑扎侧墙及顶板钢筋,再支立加固边墙外模,最后进行边墙及顶板混凝土的浇筑。底板与边墙施工缝处理,应预埋接缝钢筋,同时在接茬表面凿毛,将浮浆、浮砟清除,并用清水冲洗干净。然后,在潮湿而无积水的状态下开始浇筑边墙及顶板混凝土。混凝土捣固过程采用插入式振捣棒和附着式振捣器相结合的方式,以确保混凝土密实。5.3.8桥面系及附属工程施工(1)桥面系现浇梁桥面系仅包含吊篮、检查梯。加工厂集中加工生产,适时现场安装。(2)附属工程锥体护坡砌筑采用人工砌筑,砌筑施工保证坡面基底夯实,整平后开始铺砌,保证护坡稳定。片石护坡的外露面和坡顶、边口,选用较大、较平整并略加修凿的石块。片石的强度符合规范要求,选择片石时同一结构材质颜色大致要一致,大小相对要合理。砌筑时砌缝相对均匀一致,满足规范要求。5.3.9桥梁沉降观测5.3.9.1沉降观测目的内容(1)桥梁下部监测①监测依据《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南》、《精密工程测量规范》、《国家一、二等水准测量规范》。②仪器设备沉降观测采用电子水准仪和与之配套的条码铟钢水准尺或用同精度的徕卡数字水准仪及条码铟钢水准尺。③监测内容在墩台施工、梁体架设前、后对桥墩基础、墩身的沉降进行观测。④沉降观测点的布置根据结构受力和工程地质情况,对全段的沉降观测布点进行设计,根据沉降观测要求确定相应的沉降观测标志,在施工时按要求将观测点埋设在设计位置。墩台沉降观测点可在墩顶、墩身或承台上布置,每个墩台的测点总数不少于4个。⑤高程控制沉降监测使用的水准基准点利用线路控制测量中布设的精密高程控制网中的控制点。间距为200m。在进行沉降测量前要对相邻的高程控制点进行检测,检测方法和精度按照二等水准的要求进行,高差和已知高差比较应≤±4mm(L为线路长度,km)。(2)连续梁线形控制混凝土的收缩、徐变直接影响到结构物的安全使用和耐久性,它除了引起桥梁结构物的几何变位以外,还将引起预应力结构的预应力损失,使配筋构件由于钢筋的约束发生截面内力重新分布。影响预应力混凝土箱梁收缩、徐变的主要因素有:内部因素为水泥品种、骨料、水灰比、灰浆率、外加剂、水泥用量;外部因素为加荷龄期、加荷应力、持荷时间、环境湿度、温度、构件尺寸和碳化等。连续梁线形控制是施工监测的重点,为保证施工质量和安全,保证成桥结构在线形、内力各方面满足设计和规范的要求,使施工实际状态最大限度地与理想设计状态相吻合,进行连续桥梁的监控与监测。5.3.9.2桥梁沉降观测方案桥梁沉降观测方案见表2-5-1表2-5-1桥梁基础沉降观测表序号项目说明1观测周期桥梁基础浇筑混凝土终凝后,即开始初始观测,因此不同桥梁沉降观测点的初始观测日期是不一样的。简支梁徐变:≥1个月;连续梁徐变:2个月;基础沉降:梁部完成后≥1个月桥梁基础遇到特殊情况(如架桥机架梁施工、上部结构拖拉就位,即进行几小时一次的连续观测,及时提供观测数据,确保桥梁结构安全。2观测结果处理根据实测数据,推算出各观测阶段的沉降量和最终沉降量,并得到推算的沉降变移量,将实测推算结果与原计算值进行对比。推算的沉降变移量若满足要求,则按原计划施工。推算的沉降变移量若不满足要求时,则延长沉降滞留期等处理方法以满足沉降要求。3注意事项(1)每次观测应遵守“四固定”原则,即:观测所用仪器及水准标尺固定;观测人员固定;观测位置固定;观测环境和条件基本相同。(2)水准仪加强检查,每次作业前,及时进行检验校正。(3)布设观测路线时,前后视距不超过40m,前后视距差不超过1.0m,以提高观测时的清晰度。(4)观测时间及环境:不在日出前后1小时、中午时分进行观测,更不能在大风或有雾的情况下进行观测。连续梁沉降观测控制措施详见表2-5-2。表2-5-2连续梁沉降控制措施表序号控制重点控制措施连续梁线形控制是施工监测的重点①观测点布设在箱梁底模靠近腹板处设两点,箱梁顶板设四个观测点,顶板上的观测点用φ12短钢筋焊在顶板钢筋网上,以保证观测点的准确性。②观测方法与周期a将水准点引到0#块上,每节梁段施工,重复测量各节段控制点的标高,以便及时了解、掌握现浇梁各节段的变形情况和下挠度。b每段梁在挂篮移动后、混凝土灌注前、混凝土灌注后和预应力张拉后四种状态下分别观测一次。每次观测按照梁段施工的先后顺序将各梁段观测点再同时观测一遍,以便掌握各梁段下沉和变形情况。将观测数据及时进行分析计算,对上段梁的标高和技术参数进行修正,提出下一梁段的立模标高。③合拢段施工时,加强观测,以便选择合理的合拢时间和合拢方案。5.4隧道工程5.4.1洞口(1)测量放线首先进行测量放线,做到准确无误;放出隧道中线和边、仰坡的开挖边线。(2)排水系统施工洞口边、仰坡外5~10m设截水天沟,洞口开挖前,先施作洞顶截水天沟,水沟随挖随砌,防止坡面冲刷,仰坡坡底做临时排水沟,并完善洞口排水系统,防止洞口积水。(3)土石方施工土石方自上而下开挖,在开挖前准确放线。土方采用挖掘机挖装,石方用风钻打眼弱爆破,挖掘机或装载机装砟,自卸汽车运至弃土场。(4)边仰坡防护隧道洞口边、仰坡采用工程防护措施和绿色防护相结合的防护加固措施;仰坡顺层地段设计采用砂浆锚杆加固洞口开挖临空面,并对仰坡采用顺层刷方减载、锚网喷防护等措施。防护施工自上而下进行,随开挖随支护。做好坡顶防护层与原坡面衔接,防止坡面风化,同时根据设计在洞门施作后及时进行骨架护坡和绿色防护施工。(5)进洞措施本标段隧道工程洞口地质、地形条件较差,采取超前大管棚+超前小导管加固措施。施工时按照设计施作导向墙和超前注浆管棚,形成棚护结构,暗洞拱部和边墙在施作完超前支护后采用暗挖法施工,确保施工安全。(6)洞口明洞施工如隧道设计有明洞,施工时尽量减少明挖土石方数量,以保持地表的原始状态,刷坡后及时采取锚喷网对地表和坡面加固,明洞先施作仰拱,然后采用全断面液压台车施作衬砌。(7)洞门及附属工程施工本标段隧道洞门一般采用挡墙式洞门、台阶式洞门、单耳墙明洞门及双耳墙明洞门等,并满足《铁路工程抗震设计规范》及国防设防要求,不采用端墙式洞门。隧道暗洞进洞、明洞段施工完毕后,适时施作洞门挡墙衬砌等附属工程,待混凝土强度满足要求后,按设计要求理顺排水系统,施作明洞外贴式防水层并进行洞顶回填并绿化,以保证洞口美观,增强洞口稳定。5.4.2洞身开挖5.4.2.1施工工艺按“新奥法”原理,以超前地质预报为先导,以监控量测为依据,软弱围岩地段坚持“先预报,预加固,短进尺,弱爆破,强支护,早成环,勤量测,快反馈,紧衬砌”的原则。根据喷锚构筑法原理,双线隧道V级围岩地段采用台阶法加设临时仰拱、双侧壁导洞法、双侧壁导坑法、CRD法、台阶法加设临时横撑法、大拱脚台阶法,Ⅳ级围岩一般地段采用台阶法、台阶法加设临时横撑法;单线隧道Ⅳ级、V级围岩地段采用台阶法,Ⅱ、Ⅲ级围岩采用全断面法施工;特殊地段根据围岩情况进行处理。隧道开挖采用光面爆破,凿岩台车或风动凿岩机钻孔,出碴采用挖装机或装载机装碴,自卸车出碴,严格控制超欠挖,初期支护喷射混凝土采用湿喷工艺,出碴采用无轨运输。二次衬砌采用整体式模板台车、泵送混凝土浇筑,仰拱先期施作并整体灌注。5.4.2.2施工方法5.4.2.2.1单线隧道全断面法全断面法施工程序及步骤见图2-5-17。5.4.2.2.2单线隧道台阶法(1)台阶法施工程序根据围岩状况,确定上台阶领进长度L,台阶法施工程序见图2-5-18。图2-5-17全断面法开挖程序及步骤图图2-5-18台阶法开挖顺序图(2)台阶法施工要求台阶长度宜控制在10m~50m之内;围岩稳定较差时,控制在3~10m。下台阶断面开挖应两侧交错进行,下台阶开挖后仰拱应紧跟。施工中应解决好上下台阶的施工干扰问题,下部应减少对上部围岩、支护的拢动。施工中,应按有关规范及标准图的要求,进行监控量测,及时反馈结果,分析洞身结构的稳定,为支护参数的调整、灌筑二次衬砌的时机提供依据。5.4.2.2.3双线隧道台阶开挖作业法根据围岩状况,确定上台阶领进长度L,台阶法施工程序见图2-5-19。图2-5-19台阶法开挖顺序图台阶法施工程序:开挖1,施作Ⅱ拱部初期支护;开挖3,施作Ⅳ曲墙部分初期支护;施作Ⅴ及Ⅵ步仰拱及填充;适时进行Ⅶ步施工,施作防排水系统及二次衬砌。5.3.2.2.4双线隧道台阶加设临时仰拱法台阶法+临时仰拱法施工程序及步骤见图2-5-20。(1)上台阶:在上一循环的超前支护防护下,弱爆破开挖①部→施作①部台阶周边的初期支护:初喷混凝土,铺设钢筋网,架立钢架,钻设径向锚杆、锁脚锚管,复喷混凝土至设计厚度。(2)中台阶:弱爆破开挖②-1部→施作②-1部的初期支护:初喷混凝土、铺设钢筋网、架立钢架、锁脚锚管钻、设径向锚杆,复喷混凝土至设计厚度。同②-1部施工工序,开挖及支护②-2部,待施作完成后施作临时仰拱,架设临时横撑A(每2榀初支钢架设一处),并喷混凝土封闭临时仰拱,临时仰拱矢跨比为1/12。(3)下台阶:弱爆破开挖③-1部,施作③-1台阶周边的初期支护:初喷混凝土,铺设钢筋网,架立钢架,钻设径向锚杆、锁脚锚管,复喷混凝土至设计厚度。同③-1部施工工序,开挖及支护③-2部。(4)隧底:弱爆破开挖④部→施作④部仰拱初期支护,即初喷混凝土,架立钢架,复喷混凝土至设计厚度。(5)灌筑eq\o\ac(○,V)部仰拱与边墙基础,待仰拱混凝土初凝后,灌筑仰拱填充eq\o\ac(○,VI)部至设计高度。(6)根据监控量测分析,确定二次衬砌时机,拆除临时横撑→铺设环+纵向透水盲沟,防水板+土工布→利用衬砌模板台车一次性灌注eq\o\ac(○,Ⅶ)部拱墙衬砌。图2-5-20台阶法+临时仰拱法开挖顺序图施工注意事项:(1)隧道施工应坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。(2)IV、V级地段采用台阶法施工时,上台阶每个循环开挖进尺不应大于一榀钢架间距,IV级不应大于2榀钢架;边墙每循环开挖支护进尺不得大于二榀钢架间距,仰拱开挖前必须完成钢架锁脚。(3)钢架施工应严格按设计要求设置拱脚垫板、垫槽钢等,各施工工序间应注意互相保护,严格按照作业程序操作,避免施工机械地已完成的支护形成破坏,以确保安全。开挖方式采用弱爆破,爆破时严格控制炮眼深度及装药量。(4)台阶高度可根据施工机具、人员等安排进行适当调整(5)各步台阶开挖长度不宜过长,可根据围岩条件进行调整,但必须满足相关规范要求,第④开挖后,及时施作仰拱,封闭成环,围岩封闭位置距离掌子面不得大于35m。(6)临时钢支撑均采用I18工型钢,与钢架连接处均设钢垫板(24×19.6×1.4cm)。(7)当岩体极破碎自稳性较差时,可采取预留核心土或喷混凝土封闭掌子面的方法,当钢架拱脚下沉或内移时,可以纵向加密I18横撑,扩大拱脚,并加设斜撑,若边墙钢架发生明显内移,必要时可架设临时横撑B,以确保施工安全。(8)复合式衬砌施工时,须按有关规范及参考图的要求,进行监控量测,根据监控量测的结果进行分析,确定灌筑二次衬砌的时机及调整支护参数。对于软弱围岩及不良地质地段二次衬砌应及时施作,二次衬砌距离掌子面V级围岩不得大于70m,IV级围岩不得大于90m。(9)IV、V级围岩施工时,应确保仰拱距开挖面不超过40m、30m,以保证及时封闭成环。I18横撑为临时支护,施工中尽量倒换使用。5.4.2.2.5双线隧道双侧壁导坑法开挖法双侧壁导坑法施工见图2-5-21。5.4.2.2.6双线隧道大拱脚台阶法施工开挖法大拱脚台阶开挖法施工程序及步骤见图2-5-22。1、上部左侧开挖,回填大拱脚、进行初期支护;2、上部右侧开挖,回填大拱脚、进行初期支护;3、下部左侧开挖,进行初期支护;4、下部右侧开挖,进行初期支护;5、仰拱开挖;Ⅵ、仰拱部支护衬砌;Ⅶ、仰拱回填浇筑;Ⅷ、拱墙防水板及二次衬砌。5.4.2.3爆破设计按光面爆破设计布眼,采用凿岩台车、钻孔台架配YT28型凿岩机钻孔,塑料导爆管非电起爆、毫秒微差爆破。(1)测量放线钻孔前测量放样,准确绘出开挖轮廓线及周边眼、掏槽眼和辅助眼的位置,用激光铅直仪控制边线。距开挖面50m处埋设中线桩,每100m设置临时水准点。每次测量放线的同时,要对上次爆破断面进行检查,利用隧道开挖断面量测系统对测量数据进行处理,及时调整爆破参数,以达到最佳开挖断面效果。图2-5-21双侧壁导坑法图2-5-22大拱脚台阶开挖法施工程序及步骤图(2)钻孔作业钻眼前,钻工要熟悉炮眼布置图,严格按钻爆设计实施。特别是周边眼和掏槽眼的位置、间距及数量,未经主管工程师同意不得随意改动。定人定位,周边眼、掏槽眼由经验丰富的司钻工司钻。准确定位凿岩机钻杆,使钻孔位置误差不大于5cm,保持钻孔方向平行,严禁相互交错。周边眼钻孔外插角度控制:眼深3m时外插角<3°,眼深5cm时外插角<2°,使两茬炮接口处台阶不大于15cm。同类炮眼钻孔深度要达到钻爆设计要求,眼底保持在一个铅垂面上。(3)周边眼的装药结构周边眼的装药结构是实现光面爆破的重要条件,严格控制周边眼装药量,采用合理的装药结构,尽量使炸药沿孔深均匀分布。施工时采用不耦合装药结构,不耦合装药系数一般控制在1.4~2.0范围内。(4)装药及起爆根据岩石强度选用不同猛度爆速的炸药,有水地段及周边眼选用乳化炸药,其余均用2号岩石硝铵炸药。周边眼用φ25×200小药卷,不耦合装药;其余炮眼用φ40×200药卷,连续装药。采用塑料导爆管复式起爆网路非电起爆。装药按钻爆设计图确定的装药量定人、定位、定段别,自上而下顺序进行,导爆管要“对号入座”。所有炮眼均以炮泥堵塞,堵塞长度不小于20cm。(5)爆破作业管理控制按“一标准、二要求、三控制、四保证”的原则进行光面爆破施工。“一标准”即一个控制标准。“两要求”即钻眼作业要求和装药联线作业要求。“三控制”即控制钻眼角度、深度、密度;控制装药量和装药结构;控制测量放线精度。“四保证”即搞好思想保证,端正态度,纠正“宁超勿欠”等错误思想;搞好技术保证,及时根据爆破实际情况调整钻爆设计参数;搞好施工保证,落实岗位责任制,组织QC小组活动,严格工序自检、互检、交接检;搞好经济保证,落实经济责任制。装药前,所有炮眼全部用高压风吹洗;严格按爆破设计的装药结构和药量施作。严格按设计的联接网络实施,控制导爆索连接方向和连接点牢固性。(6)微震爆破隧道周边采用光面爆破,不良地质、浅埋地段采用微震控制光面爆破。微震爆破作业段最大一段允许装药量:Qmax=R3×(Vkp/K)3/a式中:Qmax—最大一段爆破药量,kg;Vkp—安全速度,cm/s;取Vkp=2cm/s;R—爆破安全距离,m;K—地形、地质影响系数;a—衰减系数。K、a值是针对隧道的具体情况,通过多次试爆基础上进行K、a值回归分析后确定。根据爆破物距爆心的安全距离要求,并由此推出的每段的最大装药量。根据以往施工经验,爆破产生大振速部位通常为:掏槽爆破、底板或底角爆破、周边光面(预裂)爆破,为此,采用的措施一是采用楔形复式掏槽技术;二是根据根据爆破震动衰减规律公式反算控制最大单响起爆药量,将药量大的炮眼,分段进行起爆。(7)钻爆设计钻爆设计以单线隧道全断面开挖、台阶法、双线隧道台阶法施工为例,其它各级围岩参照其设计进行适当调整,并在实际施工中不断优化爆破参数,以取得最佳爆破效果。单线隧道全断面开挖钻爆设计隧道全断面开挖光面爆破技术,优点是能有效地控制周边眼炸药的爆破作用,减少对围岩的扰动,保持围岩稳定;有效地控制超欠挖,提高工程质量和进度,确保施工安全。全断面开挖光面爆破钻爆设计见图2-5-23。图2-5-23单线隧道全断面开挖光面爆破钻爆设计单线隧道台阶法钻爆设计采用光面爆破围岩松动范围比非光面爆破缩小近一半,为了减小爆破对围岩松驰的影响,隧道周边眼采用光面爆破。不良地质、软弱围岩地段采用微震爆破控制光爆效果。台阶法爆破设计见图2-5-24。图2-5-24单线隧道台阶法开挖爆破设计图双线隧道台阶法钻爆设计双线隧道台阶法钻爆设计见图2-5-25。图2-5-25双线隧道台阶法钻爆设计(8)施工注意事项隧道施工坚持“管超前、弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测、速反馈”的原则。在隧道开挖时,根据超前地质预测预报结果,及时反馈信息,核对围岩级别及地下水状态,及时调整施工方案、施工方法,调整超前支护,确保施工安全。5.4.3隧道支护5.4.3.1超前管棚(1)工艺流程管棚施工工艺流程见图2-5-26。注浆材料进场、试验注浆材料进场、试验浆液配合比设计设置拌和站浆液拌制浆液运输施工准备管棚钻机就位放入钢筋笼安装止浆塞、注浆进入下一道工序钢花管制作安装钻杆、套管等管孔复测钻进成孔焊接套管跟进套环测斜仪控制钢管偏斜度注浆效果检查合格无孔管施工、注浆检测不合格测量定位安装钢架固定套管立模浇注导向墙钢管充填注浆管棚验收图2-5-26管棚施工工艺流程图(2)施工方法采用管棚钻机钻进并顶进管棚。利用高压注浆泵注浆。采用钢筋混凝土套拱作长管棚导向墙。套拱在明洞外轮廓线以外施作。首先顶进有孔钢花管,注浆;再顶进无孔钢管,注水检查注浆质量。钻机立轴方向必须准确控制,以保证孔口的孔向正确,每钻完一孔便顶进一根钢管,利用光耙测斜仪检测偏斜度。长管棚钢管采用热轧无缝钢管,钢管节长4~6m。棚管接长时先将前一根钢管顶入钻好的孔内再联结,丝扣连接,丝扣长15cm。为使钢管接头错开,编号为奇数的第一节管采用4m钢管,偶数的第一节管采用6m钢管,接长均采用6m钢管。按设计进行长管棚注浆。注浆前先进行注浆现场试验,注浆参数通过现场试验按实际情况确定。注浆结束后用水泥砂浆填充钢管,以增强管棚强度。(3)技术措施先施做注浆孔,后施做检查孔。注浆孔注浆完成后,再与注浆孔同法打设检查孔钢管,以检查注浆孔的注浆质量,最后将检查孔钢管内注入水泥砂浆封堵密实。洞口大管棚施工前,严格按设计要求施工大管棚导向墙,测量定位准确预埋套管,并用测斜仪控制钢套管的倾斜度,利用导向墙控制大管棚倾斜度;同时,钻进过程中利用测斜仪检查大管棚钢管的倾斜度,并做好每个钻孔地质及钻进长度记录。洞身中管棚按设计位置施工,运用测斜仪进行钻孔偏斜度测量,严格控制管棚打设方向,并作好每个钻孔地质记录。为保证支护效果,严格按设计外插角控制管棚的外插角,尽量减小外插角,同时防止管棚侵入开挖净空,降低管棚超前支护的效率,并给开挖带来困难。洞内管棚尾段与钢架焊接,形成共同支护体系,提高支护效率。管棚施工时,对钢管主要材料进行材质检验。遵守隧道施工技术安全规则和钻眼注浆作业操作规则。5.4.3.2超前小导管(1)超前小导管施工工艺超前小导管注浆加固支护施工工艺见图2-5-27。(2)超前小导管施工方法材料加工厂制作小钢管,汽车运输到施工区,在喷射混凝土封闭岩面后,使用风动凿岩机钻孔,并用风动凿岩机的顶推力将小导管推送入孔,测斜仪控制钻孔角度,注浆泵压注水泥浆。施工准备钻孔打小导管设备准备管材加工施工准备钻孔打小导管设备准备管材加工材料准备机具准备地质调查注浆设计现场试验效果检查制定施工方案进入施工浆液选择配比试验注浆参数喷混凝土封闭掌子面注浆注浆站布置浆液配制安孔口止浆塞连接止浆管开挖本标段超前小导管有外径φ42mm、φ50mm钢花管两种,管壁压浆孔,钻孔角度、深度、密度及浆液配比符合设计要求,注浆压力符合规范要求。超前小导管以紧靠开挖面的钢架为支点,小导管尾段与钢架焊联,打入钢管后注浆,形成管栅支护环。水泥浆水灰比为0.5~1.0之间调节,浆液由稀到浓逐级变换,即先注稀浆,然后逐级变浓至1.0为止。位于土层时,小导管压注水泥浆,压力不小于2MPa,其余地段压注水泥砂浆,压力不小于1MPa。注浆异常的处理:发生串浆时,在有多台注浆机的条件下,同时注浆,当注浆机较少时将串浆孔及时堵塞,轮到该管注浆时,再拔下堵塞物,用铁丝或细钢筋将管内杂物清除并用高压风或水冲洗,然后再注浆。水泥浆进浆量很大,压力长时间不升高,则应调整浆液浓度及配合比,缩短凝胶时间,进行小泵量低压力注浆或间歇式注浆,使浆液在裂隙中有相对停留时间,以便凝胶,但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间。5.4.3.3中空注浆锚杆(1)施工工艺施工准备中空注浆锚杆订购中空注浆锚运输注浆材料试验、进场浆液配合比设计施工准备中空注浆锚杆订购中空注浆锚运输注浆材料试验、进场浆液配合比设计锚杆钻孔定位钻孔机具就位钻孔高压风清孔安装锚杆杆体组装锚杆杆体安装止浆塞、垫板、螺母钻孔孔深检测长度检测管注浆注浆进入下一道工序注浆检查浆液拌制注浆站布置浆液运输合格不合格否图2-5-28中空注浆锚杆施工工艺流程图(2)施工方法及要点中空注浆锚杆在专业厂家购买,锚杆钻机钻孔,液压平台辅助人工安装,专用高压注浆泵注浆。①施工准备严格按照设计要求选择专业厂家订购中空注浆锚杆,并进行相关试验,确保锚杆体的抗拉拔力满足设计要求。注浆浆液采用水泥浆,施工准备阶段主要完成有关水泥相关试验和水质化验,进行浆液配合比设计及相关试验。②测量放样、钻机就位锚杆孔开孔前做好量测工作,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,图纸未规定时垂直于开挖面,局部加固锚杆的孔轴方向与可能滑动面的倾向相反,交角大于45º。③风动凿岩机就位。④成孔采用风动凿岩机钻孔,测斜仪控制孔身倾斜角度,利用短杆冲孔,然后接长钻杆钻孔到设计长度。锚孔位置、方向、直径严格控制,锚孔钻完后用高压风清孔。清孔完成后进行锚孔位置、方向、直径进行严格控制,检查锚孔是否平直畅通,不合格的孔位重新钻孔。⑤锚杆杆体安装组装中空注浆锚杆杆体,安装可测长锚头、长度检测管。人工安装,锚杆边旋转边送入锚孔。杆体安装完成后,安装止浆塞、垫板、球形螺母,利用中空锚杆扳手拧紧。安装锚杆垫板时确保垫板与锚杆垂直,并与初喷混凝土面密贴紧压。锚杆安装后,不得随意敲击,3天内不得悬挂重物。⑥注浆利用专用高压注浆泵注浆通过锚杆杆体预留通道接孔口注浆。隧道拱部利用排气管排气,确保锚杆孔内注浆饱满。注浆浆液配合比设计:注浆采用水泥浆,水灰比0.4~0.5:1。浆液扩散半径r的确定:根据已有资料进行工程类比及现场碴体注浆试验情况选定注浆压力范围,确定浆液扩散半径r的大小。注浆孔距D与排距L的计算:L=Dsin60º,D=2rcos30º单孔注浆量Q注=πr2hηβ式中:r--浆液扩散半径,m;h--压浆段有效长度,m;η--岩石裂隙率;β--浆液在裂隙内的有效充填系数。洞内注浆结束的标准:注浆压力控制在设计规定范围内。⑦锚杆检测锚杆长度测量采用在锚杆杆体中预留通道,在注浆完毕后用机械法测量已锚固注浆锚杆的长度。每段工程取代表性段落对锚杆进行抗拔试验通过试验修正施工参数,指导大面积施工。锚杆抗拔力采用锚杆拉拔器按规范标准分批进行检测。5.4.3.4砂浆锚杆砂浆锚杆采用风动凿岩机成孔,先注后插工艺安装锚杆,测斜仪控制锚杆孔道倾角,注浆采用专用注浆泵施工。施工中严格按照如下顺序进行:清理开挖面、设置锚杆孔、清孔、注浆、放入锚杆、安装端头垫板。砂浆锚杆施工工艺流程见图2-5-29。插入锚杆、加垫板拧扣插入锚杆、加垫板拧扣锚杆抗拔力检查验收砂浆饱满度检查搅拌砂浆注浆安装锚杆及排气管锚杆成孔检查清孔钻孔角度定位钻锚杆孔锚杆孔位放样钻孔机具就位注浆设备就位施工准备锚杆制作准备注浆材料图2-5-29砂浆锚杆施工工艺流程图①施工准备根据设计要求,锚杆杆体、锚垫板在现场加工,并进行相关试验,确保锚杆质量。砂浆锚杆采用双管排气法注浆作业,浆液采用水泥砂浆,施工准备阶段主要完成有关水泥、砂料的相关试验和水质化验,进行浆液配合比试验。②钻孔测量放样,按设计要求准确放出锚杆孔位,采用风动钻岩机钻孔。系统锚杆实际放样时允许偏差±5cm。③清孔利用高压风清孔,严禁采用高压水洗孔,避免人为塌孔。清孔完成后进行孔道检查,检查开孔孔径、孔深、孔道倾斜度。④注浆采用单管注浆工艺,直接将注浆管插入锚杆孔底,开始注浆后反复将注浆管向孔底送,使砂浆将孔内多余的水挤压出孔外,随后边注浆边拔出注浆管,准备插杆。砂浆配合比设计:注浆采用水泥砂浆,灰砂比为1:1~1:2,水灰比为0.38~0.45。水泥砂浆的强度等级不应低于M20,砂浆配合比通过现场原位试验确定,坚持随拌随用的原则,对超过初凝时间的砂浆做报废处理。砂浆的干缩率必须在允许的范围内。⑤插杆注浆后应及时放置锚杆,锚杆放入后视实际需要补注浆。锚杆孔注满浆后,将锚杆钢筋插入锚杆孔内,同时用水泥袋纸或塑料布封住孔口,当感到锚杆撞击孔底时,孔口要求填满砂浆,插好锚杆后用孔口用块石或木楔临时居中固定,杆体外露部分避免敲击碰撞。锚杆安装后,不得随意敲击,3d(天)内不得悬挂重物。⑥安装垫板锚杆孔内砂浆达到设计强度80%以上时,方可进行垫板安装的外部操作。安装垫板时,应确保垫板与锚杆轴线垂直,各种不正确的安装方法都会对锚杆的锚固性能产生不利影响。当锚杆孔的轴线与孔口平面不垂直时,为保证垫板能均匀地压紧岩面,采用两种方法进行调整:一是在螺帽下安装楔形垫块;二是在垫板后用砂浆或混凝土找平。⑦锚杆质量检查和验收锚杆孔主要检查锚杆的孔位、孔向、孔径、孔深、洗孔质量等项目,锚杆体主要检查锚杆材质、长度、直径、浆液性能等,最后是按规范要求抽样进行锚固力检查,其平均值不能低于设计值,以确保锚杆施工质量。5.4.3.5钢筋网按设计要求加工钢筋网,在加工棚分块预制成钢筋网片,洞内铺挂,钢筋网在初喷2cm厚混凝土后设置,同系统锚杆固定牢固。钢筋网与受喷面的间隙为3cm左右,其保护层大于2cm。搭接长度为1~2个网格。在开始喷射时,适当缩短喷头至受喷面的距离,并适当调整喷射角度,使钢筋网背面混凝土达到密实。5.4.3.6钢支撑钢支撑施工工艺见图2-5-30。初喷初喷清除底脚浮碴定位锚杆施工高程测量钢架加工、质量验收钢架预拼安装钢架定位锚杆焊连定位加设鞍形垫块安装纵向连接筋隐蔽工程检查验收包裹底脚连板喷混凝土图2-5-30钢支撑安装施工工艺流程图本工程有钢支撑类型:格栅钢架、型钢钢架。格栅钢架现场拼装加工、型钢钢架机械厂加工。根据不同断面需要,精确放样下料,分节焊制而成。栓孔用钻床定位加工,螺栓、螺母采用标准件,焊接及加工误差应符合有关规范。加工成型后的格栅和型钢进行详细标识,分类堆放,做好防锈蚀工作后待用。采用机械运至安装现场,人工作业平台配合装载机安装,安装时注意钢架的垂直度,防止出现左前右后或前倾后倒现象,并与锚杆及纵向连接钢筋焊接,使之成为整体。安装前分批按设计图检查验收加工质量,不合格禁用。清除干净底脚处浮碴。按设计焊连定位筋及纵向连接筋,段间连接安设垫片拧紧螺栓,确保安装质量。严格控制中线及高程。拱架与岩面间安设鞍形混凝土垫块,确保岩面与拱架密贴。确保初喷质量。5.4.3.7喷混凝土喷射混凝土前按照规范和标准对开挖断面进行检验,采用湿喷工艺。施工机械采用混凝土湿喷机。湿式喷射混凝土施工工艺见图2-5-31。(1)湿式喷射混凝土作业程序湿式喷射混凝土作业程序见图2-5-32。图2-5-31湿式喷射混凝土工艺流程图投料搅拌2~3min投料搅拌2~3min湿喷机喷射混凝土筛网阻止超径石子气压0.2~0.25MPa水压0.4MPa外加剂水泥,砂石子水W/C=0.4~0.5图2-5-32湿式喷射混凝土作业程序示意图(2)喷混凝土施工要点选用普通硅酸盐水泥,细度模数大于2.5的硬质洁净砂,粒径5~12mm连续级配碎(卵)石,化验合格的拌合用水。喷射混凝土严格按设计配合比进行拌和,配合比及搅拌的均匀性每班检查不少于两次。喷射前认真检查隧道断面,对欠挖部分及所有开裂、破碎、出水点、崩解的破损岩石进行清理和处理,清除浮石和墙角虚碴,并用高压水或风冲洗岩面。喷头距岩面距离为0.6m~1.2m,喷头垂直受喷面,喷初期支护钢架、钢筋网时,将喷头稍加偏斜。喷射路线应先边墙后拱部,分区、分段“S”形运动,喷头作连续不断的圆周运动,后一圈压前一圈1/3,螺旋状喷射。喷射混凝土作业采取分段、分块,先墙后拱、自下而上的顺序进行。喷嘴做反复缓慢的螺旋形运动,螺旋直径约为20~30cm,以保证混凝土喷射密实。同时掌握风压、水压及喷射距离,减少回弹量。隧道喷射混凝土厚度>5cm时分两层作业,第二次喷射混凝土如在第一层混凝土终凝1h后进行,需冲洗第一层混凝土面。初次喷射先找平岩面。喷射混凝土终凝2h后,进行喷水养护,养护时间不少于7d。喷射混凝土开挖时,下次爆破距喷射混凝土完成时间的间隔,不得小于4h。5.4.4防、排水施工5.4.4.1防、排水原则施工过程中严格遵循“综合预报,先探后掘;排堵结合,综合治理;全程跟踪,突出重点;预案在先,规避风险;试验先行,快速决策;安全第一,确保进度”的原则。根据隧道防排水设计,地下水排放不影响其生态环境时,采用“防、排、截、堵相结合,因地制宜,综合治理”的原则进行施工处置;对于地下水发育的地段,当采用以排为主而影响生态环境时,根据实际情况采用帷幕注浆堵水的手段,以达到降低围岩渗透系数,控制地下水流失的目的。5.4.4.2施工工艺防、排水设施施工工艺见图2-5-33。5.4.4.3防水(1)防水设计:①结构自身防水二次衬砌结构采用防水钢筋混凝土,抗渗等级不小于P10,地下水发育、有侵蚀性地下水地段,抗渗等级应不小于P12。②防水板防水正洞:隧道二次衬砌背后均铺设拱墙防水板+无纺布防水;暗挖衬砌拱墙防水板延伸至明作衬砌段不小于1m,且采用防水砂浆覆盖。防水板的厚度不小于1.5mm。辅助坑道:辅助坑道道、风机段、避难所待避空间段衬砌背后均铺设拱墙防水板+无纺布防水。衬砌接缝处理衬砌接缝处理立钢模测量放样水沟施工准备支撑牢固盖板安装浇筑混凝土结束检查铺设质量达合格喷混凝土面整平挂环向透水管盲沟挂纵向透水管盲沟防水板卷材焊连成型防水板运入倒置暗钉圈焊接固定塑料防水板钉设土工布下一环铺挂防水板接缝焊接接缝处理台车就位安装挡头板浇筑混凝土安设止水条变形缝聚硫密封胶嵌缝图2-5-33防、排水设施施工工艺流程图③施工缝、变形缝防水衬砌环向施工缝间距按12m一道全环设置,纵向施工缝按2道设置。仰拱施工缝、测沟环向施工缝应与衬砌环向施工缝位置对应。隧道内每隔100m设置1道温度伸缩缝并与衬砌施工缝合设,温度伸缩缝宽度1.5cm。沉降变形缝在地层承载力显著变化处、明暗分界处、断面明显变化处设置。(2)防水层铺设①施工准备及基面处理:彻底清除各种异物,如:石子、沙粒等,做到现场平整干净。基面应平整,不能出现酥松、起砂、无大的明显的凹凸起伏。铲除各类尖锐突出物体,如:钢筋头、铁丝、凸出在作业面上的各种尖锐物体,并且清除地面积水。根据图纸高程尺寸,定好基准线,准确无误地按线下料。施工设备如焊接机、检漏器、热风枪、电闸箱等,在工作前要做好检查和调整。确保设备正常运行,达到焊接要求,保证工程质量。②防水板材的焊接:板材采用双缝热熔自动焊接机焊接。依据板材的厚度和自然环境的温差调整好焊接机的速度和焊接温度进行焊接。焊接完后的卷材表面留有空气道,用以检测焊接质量。(3)防水板材的铺设、固定根据实际情况下料,按基准线铺设防水板;用防水板材专用塑料垫和钢钉把缓冲层固定在基面上,应用暗钉圈焊接固定塑料防水板,最终形成无钉孔铺设的防水层。如图2-5-34。在清理好的基面上铺设固定土工布垫层。在喷射混凝土隧道拱顶部标出隧道纵向的中心线,再使裁剪好土工布垫层中心线与喷射混凝土上的标志相重合,从拱顶部开始向两侧下垂铺设,用射钉固定垫片将土工布固定在喷射混凝土面上。水泥钉长度不得小于50mm,平均拱顶3~4个/m2,边墙2~3个/m2。铺设固定防水板。先在隧道拱顶部的土工布上标出隧道纵向的中心线,再使防水卷材的横向中心线与这一标志相重合,将拱顶部的防水卷材与热融衬垫片焊接,再象土工布垫层一样从拱顶开始向两侧下垂铺设,边铺边与热融衬垫焊接。铺设时要注意与与土工布密贴,并不得拉得太紧,一定要留出余量。将防水板专用融热器对准热融衬垫所在位置进行热合,一般5秒钟即可。两者粘结剥离强度不得小于防水板的抗拉强度。图2-5-34防水板固定示意图5.4.4.4排水(1)洞内排水顺坡施工时在隧道一侧开挖排水沟,自流排至洞外污水净化池或斜井与正洞交汇处集水井。反坡排水根据坡度、水量和设备情况布置管路和泵站,一次或分段接力排出洞外;集水坑的容积按实际排水量确定,其位置确定考虑减少施工干扰。配备抽水机的能力大于预计排水量20%以上,并有备用台数。施工中备足抽水设备及管道,以防突水。在突水情况下除启用全部排水设备和备用设备外,同时将高压风管、水管切断,将其改装为临时排水管路。(2)洞口排水洞口有沟、渠通过时,采取引排和防渗、防冲淤措施,且洞门顶部设截水天沟,以形成完善的防排水系统。天沟设于边、仰坡顶以外不小于5m,其坡度根据地形设置,但不应小于3‰,以免淤积。5.4.5二次衬砌衬砌采用12m液压钢模整体衬砌台车,混凝土由拌合站集中拌合,混凝土输送车运输,泵送入模灌筑施工,振动器振捣密实。5.4.5.1施工方法及工艺二次衬砌施工工艺见图2-5-35。布设轨道布设轨道面板整修台车就位涂脱模剂台车加固挡头板安装头板安装混凝土浇注拆模养护压拱部试件中砂碎石水泥水外加剂拌和楼砼搅拌运输车输送泵轨道高程测量控制取样三组至少拱部一组根据监控量测确定施作二次衬砌时间台车移位模板中心高及净空检测止水条(带)安装预埋件基仓清理输送管道安装施工配合比坍落度检查含水量测定检测衬砌断面前方铺设防水层施作衬砌钢筋不合格进行处理图2-5-35衬砌施工工艺流程图在隧道二次衬砌设置结构筋的地段,严格按照设计要求的尺寸及规范要求在洞外钢筋加工棚内进行加工,运输车运入洞内,焊接绑扎成型,钢筋加工运输过程中严禁污染钢筋,有锈蚀处进行处理后才能正式使用。混凝土由自动计量混凝土拌和站集中供应,混凝土搅拌运输车运料,混凝土输送泵泵送入模。仰拱采用仰拱栈桥以抗干扰作业,实现仰拱超前。采用仰拱(底板)先行、整体式液压钢模衬砌台车衬砌,台车长12m。根据设计,隧道衬砌根据喷锚构筑法原理在初期支护完成后适时进行。二次模注衬砌时间在围岩量测净空变化速率小于0.2mm/d,变形量已达到预计总量的80%以上,且变形速率有明显减缓趋势时进行。首先对开挖断面和防排水系统进行自检,检验合格后报现场监理工程师检验,经检验合格后移动台车就位。混凝土采用水平分层、对称浇筑,控制灌注混凝土的速度和单侧灌注高度,单侧一次连续浇筑高度不超过1m。输送软管管口至浇筑面垂直距离混凝土的自落高度控制在1.5m以内,以防止混凝土离析。混凝土浇筑必须连续,相邻两层浇筑时间间隔控制在规范允许范围之内,因施工需要留设施工缝,必须征得设计同意,并得到监理工程师认可。捣固选用的振捣器,其频率、振幅、振动速度等参数视混凝土的塌落度及骨料颗径而定;振捣进不得碰撞模板、钢筋和预埋件。灌注施工采用全断面一次灌注成型,当混凝土灌至墙拱交界处时,间歇约1h,以便于边墙混凝土沉实。拱圈封顶时,随拱圈灌注及时捣实。衬砌为钢筋混凝土衬砌时,钢筋在加工棚内制作,人工在钢筋台架上完成安装钢筋工作,安装钢筋时,钢筋位置和混凝土保护层厚度不小于3cm。衬砌拆模时混凝土强度不得低于5Mpa,并根据湿度情况12h内进行养护,养护时间满足砼强度要求。5.4.5.2仰拱施工采用仰拱先行的施工方法,全幅浇注一次完成,严禁半幅施工,以起到早闭合,防塌方的作用,并能够营造良好的施工环境。为保证整体工期要求,减少仰拱铺底对施工进度的影响,降低施工干扰,开挖和浇注混凝土时利用仰拱栈桥(见图2-5-36)保证运碴车辆和其他车辆的通行。图2-5-36仰拱栈桥立面示意图施作仰拱混凝土时必须将基底清理干净,并且注意及时排水。支立仰拱模板,排干积水,绑扎钢筋,保护层采用PVC垫块保证,经监理工程师验收合格后浇注混凝土。混凝土在拌和站集中拌制,混凝土运输车运入,泵送入模,振捣器振捣密实。填充必须在仰拱混凝土达到强度后进行,支立侧模,一次浇注到位。5.4.5.3回填压浆为防止初期支护与二次衬砌之间出现空洞或不密实,隧道二次衬砌施工完成并达到70%强度后,全隧道衬砌背后进行充填压浆。施工中采用在衬砌顶部混凝土内预埋φ20镀锌注浆钢管。注浆钢管纵向间隔2~3m一处,注浆材料采用微膨胀性水泥砂浆,其配合比根据现场试验确定,回填注浆压力:初压0.1~0.15MPa,终压0.2MPa。注浆前先做注水试验,主要检查注浆管路是否牢固可靠、注浆系统仪表是否正常及衬砌实体溢水位置。预埋钢管位置要固定准确,通过点焊的方法固定。同时,为防止钢管堵塞,在钢管头要进行包裹,在进行注浆前打开封端。5.4.6附属工程施工时预留相应洞室位置,初期支护过后,进行钻孔微震爆破开挖,并按设计进行初期支护,正洞衬砌过后,采用小模板内支架,泵送浇注混凝土,施工时注意与正洞防水设施连通。5.4.6.1洞口防护洞口防护包括混凝土、网喷混凝土、锚杆挡土墙、以及绿化防护等。5.4.6.2地表处理地表处理采用被动防护网。总体施工顺序:清理危石→被动防护网→洞口工程施工。被动防护网由钢铰线、立柱基础、H型钢、矩管、槽钢、角钢、间距保持钢板、双六边形网等部分组成,是一种能够拦截和堆存落石的柔性防护网。系统部件全部实行标准化工厂生产,现场施工除基础施工外,主要为装配作业。基础采用人工直掏槽方式施工,砼现场浇筑,施工完成后,进行钢柱定位与安装,钢绞线、端头锁具安装与调试、钢绞线间距保持板材安装及双绞六边形网的铺挂,设计要求钢绞线加5KN的预应力5.4.7施工辅助作业5.4.7.1供风在每个隧道施工口设空压机房集中供风,按每个开挖作业面20m3空压机2~3台配备。隧道开挖面工作风压不小于0.5MPa。高压风管采用φ150mm的无缝钢管,设在边墙底脚处,管子下面采用托架将其托起,托架固定在底脚的边墙上。随着洞子的延伸,高压风管分段接至工作面附近,在管端安装闸阀以便接至用风机具,闸阀至用风机具之间用高压皮管连接。5.4.7.2供水根据工程附近水源情况,采用地面水源或地下水源。集水池取水,铺设供水管道,在洞口设集水池,采用高位水池或HYGS型变频恒压供水设备供水的方案,铺设φ100mm钢管输水供隧道用水。水质经检验合格后使用。5.4.7.3供电与照明(1)施工供电由于本线施工用电负荷较大,平均每正线公里铁路施工用电量达355kVA,地方10kV电网的供电能力不足以满足铁路施工用电的需要。①采用集中供电与分散供电相结合的方式对沿线负荷供电。其中隧道考虑集中供电。其余地段施工用电点较为分散,用电负荷相对较小,考虑采用分散供电。②集中供电区段的电源原则上采用就近的地方变电站专盘专线或电源线接取,分散供电区段的电源原则上从就近的地方10kV线路上“T”接。拟设置电力线路约69.18km,并配备足够的内燃发电机作为移动电源和备用电源,隧道进洞超过1公里后,高压进洞,采用移动式箱变供电。(2)施工照明采用新光源洞内外照明,新光源采用低压卤钨灯、高压钠灯、钪纳灯、纳铊铟灯等。新光源照明具有安全性能好,能大幅度提高施工现场及工作面的照明亮度,创造良好的照明环境,保证施工操作质量。设置固定式照明设备,并设置应急照明设备,应急照明灯具安装间隔不大于50m且必须在供电中断时能自动接通并能连续工作2h以上。新光源照明布置见表2-5-3。表2-5-3新光源洞内外照明布置工作地段照明布置开挖面后40m以内作业段两侧用36V500W卤钨灯各两盏,灯泡距隧道底面高4m开挖面后40m~100m区段安装2盏400W高压钠灯和2盏400W纳铊铟灯,间距15m,灯泡距隧道底面高5m开挖面后的100m至成洞末端每隔40m,左右侧各安装400W高压钠灯1盏混凝土衬砌台车作业段台车前台10m~15m,增设400W高压钠灯各1盏,台车上增设36V300W或500W卤钨灯成洞地段每隔40m安装高压钠灯1盏掌子面及喷射混凝土作业面安装36V500W或36V300W卤钨灯2盏洞外场地每隔200m,安装400W高压钠灯1盏5.4.7.4排水顺坡施工时在隧道一侧开挖排水沟,自流排至洞外污水净化池或斜井与正洞交汇处集水井。反坡排水根据坡度、水量和设备情况布置管路和泵站,一次或分段接力排出洞外;集水坑的容积按实际排水量确定,其位置确定考虑减少施工干扰。配备抽水机的能力大于预计排水量20%以上,并有备用台数。施工中备足抽水设备及管道,以防突水。在突水情况下除启用全部排水设备和备用设备外,同时将高压风管、水管切断,将其改装为临时排水管路。5.4.7.5施工通风与防尘(1)施工通风施工通风是隧道施工的重要配套工艺之一。合理的通风系统、理想的通风效果是实现隧道快速施工、施工人员身心健康及施工安全的重要保证。设计科学、先进、合理的通风系统,配置高效的通风机械是解决通风难题的根本。此外,高水平的施工通风管理也是保证通风效果的关键。根据隧道通风经验及对当前通风设备技术性能的调研结果,按照自成体系的原则,综合考虑施工过程中可能的各工况制定隧道的通风方案。隧道施工采用风管压入式通风。(2)防尘措施隧道施工防尘采取综合治理的方案。为控制粉尘的产生,钻眼作业采用湿式凿岩。在钻眼时,先送水后送风;装碴前必须进行喷雾、洒水;在距掌子面30m外边墙两侧各放一台水幕降尘器,爆破前10min打开阀门,放炮30min后关闭。水幕降尘器主要捕捉1~3μm粒径的粉尘;在掌子面后安装隧道集尘器。集尘器主要是捕捉3.11μm以上的粉尘;施工人员佩带防尘口罩。(3)机械设备净化加强对进洞机械车辆维修保养,定期检查空气滤清器是否堵塞,进、排气管是否畅通,喷油效果不好的油嘴及时更换。进洞施工机械所用柴油中要加入净化剂,禁止排烟净化未达标的车辆进入洞内。5.4.8隧道控制测量方法(1)洞外地面控制测量洞外地面控制测量方法采用精密导线法,根据设计院提供的GPS点,布设控制点导线网。各洞口至少设置1个投点,并纳入导线控制网内。控制测量采用全站仪施测,控制点的高程采用精密水准仪测定。(2)洞内控制测量洞内控制测量采用导线法,以洞口投点为起点向洞内延伸。导线布置采用多边形闭合导线或主副导线闭合环。根据洞外控制测量坐标系统,建立洞内控制系统。拟采用三种导线:施工导线:随着开挖面向前推进,用以进行放样来指导开挖、衬砌的导线,边长为25~50m。基本导线:掘进100~300m时,为了检查隧道方向是否与设计相符,选择一部分施工导线敷设50~100m精度较高的基本导线。主要导线:当隧道掘进大于1000m时,基本导线已不能满足测量精度(贯通误差)要求,因此敷设主要导线。采用交叉导线作为隧道主控网,平均边长420m(洞口段允许加长导线边时将导线边加长)。布网时沿隧道中线布设和沿隧道一侧布置,近似在同一里程各组点。测角时利用全圆观测法观测相邻导线点组各个方向的方向值及相邻各条边边长。交叉导线网网形复杂,计算量较大,因此采用平差软件进行严密平差,计算导线点平面坐标,对最弱点进行精度评定,同时人工计算加以校核。控制点的高程用精密水准仪测定,并通过洞内外联测平差。为了控制角度误差积累,每隔一条长边要对一条尽可能长的导线连接边进行精密陀螺经纬仪校核。隧道贯通后及时进行进出口联测,复核测量成果。(3)测量仪器及标定周期洞内首级测量仪器采用全站仪及相关配套仪器进行测量,测量精度为1秒,精密水准仪和配套的铟钢水准尺,精度0.5mm/Km。测量仪器按照规范要求定期进行标定,一般每年标定一次。5.4.9围岩量测(1)量测目的围岩监控量测是隧道在施工过程中,对围岩支护体系的稳定性状态进行监测,为初期支护和二次衬砌设计参数的调整提供依据,是确保安全及结构安全、指导施工顺序、便利施工管理的重要手段,采用喷锚构筑法设计与施工的隧道,监控量测是施工过程中必不可少的施工程序。(2)监控项目及量测点的布置①量测必测项目洞内外观察、拱顶下沉、净空变化,隧道浅埋地段地表沉降为必测项目。隧道浅埋地段开展地表沉降观察,观测点应在隧道开挖前布设,并与洞内观测点布置在同一断面里程,布点观测断面不小于3个,对隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩段开展洞内外观测、拱顶下沉、净空变化监控量测,Ⅳ级围岩段量测断面间距不大于10m,Ⅴ级围岩段量测断面间距不大于5m。各项监控量测点的具体布置原则、量测断面、量测频率以及控制基准等要符合有关设计及《铁路隧道监控量测技术规程》。②选测项目围岩与支护结构的接触应力及支护结构的应力状态量测、围岩内部变形量测、围岩压力量测、支护及衬砌应力量测、锚杆内力量测和钢架内力及所承受的荷载量测等。选测项目根据施工时的具体情况以及设计单位和监理工程师的指示选定。③洞内外观察开挖面地质描述包括围岩岩性、岩质、断层破碎带、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缝、剥离和剪切破坏、格栅支架是否压屈进行观察分析。洞外观察一般包括地表地质分析、断层面分析、及水文分析等项目。以上情况进行详细描述、记录,并予以评估,作为支护参数选择的参考与量测等级选择的依据。④拱顶下沉和净空水平收敛量测原则上将拱顶下沉及净空水平收敛量测布置在同一断面,断面间距为Ⅳ级10m,Ⅴ级为5m。拱顶下沉量测测点布置在拱顶。净空不平收敛量测以量测初期支护上各点的绝对位移为目的,通过水平及斜向收敛量测,验证周边位移结果。⑤地表下沉地表下沉量测在浅埋地段进行,量测断面布置与洞内一致,每个量测断面上测点间距为2~5m。(3)量测频率、量测间距、变形管理等级隧道拱顶下沉及净空水平收敛量测频率见表2-5-4,地表下沉量测断面间距见表2-5-5。表2-5-4拱顶下沉及净空水平收敛量测率表序号变形速度(mm/d)量测断面距开挖面距离(m)量测频率1≥5(0~1)B2次/天21~5(1~2)B1次/天30.5~1(1~2)B1次/2~3天40.2~0.5(2~5)B1次/3天5<0.2>5B1次/周说明B表示隧道开挖宽度表2-5-5地表下沉量测断面间距表序号埋置深度H量测断面间距(m)1H>2B20~502B<H<2B10~203B<H<2B5~10注地表无建筑物时取表中上限值,B表示隧道开挖宽度(4)选测项目量测监控量测选测项目及方法见表2-5-6。表2-5-6监控量测选测项目及方法表序号项目名称监控手段及工具测点布置量测频率1~15d16~30d1~3月>3月1锚杆内力电测锚杆、锚杆测力计、锚杆拉拔计每10米一个断面,每个断面至少3根锚杆2地表下沉水准仪、水准尺洞口段及浅埋段每50米左右一个断面开挖面距量测断面前后<2B时,1~2次/天;开挖面距量测断面前后<5B时,1次/2天;开挖面距量测断面前后>5B时,1次/周。3围岩内部变形多点位移计每个代表性地段1~3个量测断面,每个断面不少于10个测点1~2次/天1次/2天1~2次/周1~3次/月4围岩压力压力盒每个代表性地段1~3个量测断面,每个断面不少于20个测点1~2次/天1次/2天1~2次/周1~3次/月5钢支撑内力支柱压力计或其他测力计每个代表性地段1~3个量测断面,每个断面1~3对测点1~2次/天1次/2天1~2次/周1~3次/月6支护、衬砌内应力各种混凝土内应力计或应变计每个代表性地段1~3个量测断面,每个断面不少于20个测点1~2次/天1次/2天1~2次/周1~3次/月(5)量测数据处理及时对现场量测数据绘制位移及位移速度随时间的变化曲线和位移及位移速度与开挖工作面距离的关系曲线。电子计算机数据处理系统见图2-5-37。其他其他加强施工支护及施工防护其它绘图机和有限元解分析的对比预测变形量解析资料存档主电子计算机现场量测资料存档地表下沉净空变位拱顶下沉围岩变位锚杆应力(现场)地表下沉图、随时间变化图;净空变位及变位速度随时间变化图;拱顶下沉随时间变化图;围岩变位随时间变化图;锚杆、喷混凝土应力随时间变化图及其它。取出资料一览表打印机图2-5-37电子计算机数据处理系统图5.4.10超前地质预报综合超前地质预报的方法主要有:①地质调查法:利用常规的地质理论和作图法,根据已有的资料,地表补充资料、洞内调查资料,隧道开挖面揭示地质素描,通过地层层序对比和分析,最大限度规避地质风险;②物探法:主要包括地质波反射法、地质雷达法、红外探测法。③钻探法:一般地区采用冲击钻、复杂地区采用回转取芯钻。本标段隧道主要采用的预测预报方法有地质分析法、物探法、水平钻孔法等,如图2-5-38。地质分析法水平钻孔法地质素描地质作图地下水观测地质分析法水平钻孔法地质素描地质作图地下水观测长钻孔(40m~60m)短钻孔(包括爆破孔)红外线探水地震波反射法地质构造与地表相关性分析施工作业面地质超前预测预报地质雷达法物探法5.5轨道工程本标段轨道工程主要为隧道段弹性支承块式无碴道床施工,总长28.09km。隧道内弹性支承块式无砟轨道钢轨采用100m定尺长、60kg/m、钢轨质量应符合《43kg/m~75kg/m热轧钢轨订货技术条件》(TB/T2344)的规定。弹性支承块由钢筋混凝土支承块、橡胶套靴、块下橡胶垫板组成,按1667对/km铺设。道床板采用C40钢筋混凝土现场浇筑而成,宽度为2800mm,道床顶面设置1%的横向排水坡。隧道内道床板分块浇筑,分块长度根据扣件间距合理确定,道床伸缩缝应位于两枕之间。5.5.1施工工艺弹性整体道床施工工艺流程图2-5-39。5.5.2施工方法(1)清理施工场地将施工现场的石碴及其它杂物清除,然后用高压水冲洗干净,确保砼整体道床基底无杂物和积水。其它准备工作其它准备工作橡胶垫板铺设轨排龙门吊机走行轨弹性支承块组装复测线路控制桩及设置中心桩、标桩橡胶套靴支承块预制预埋铁座清理现场材料准备铺水沟盖板铺钢筋网弹性支承块运输轨排组装吊运轨道排架粗调安伸缩缝及检查井模板钢筋网定位精调并锁定安设混凝土泵送管路水管及电缆的延伸试件取样浇注混凝土振捣抹面成形清洗管道及输送泵养生机具设备前移质量检查混凝土料准备混凝土生产混凝土运输混凝土配合比图2-5-39弹性整体道床施工工艺流程图(2)中线控制桩和基准标桩的设置中线控制桩和标桩的设置必须超前设置,超前轨排位置200米,按照《铁路轨道施工及验收规范》增设线路控制桩和线路标桩,控制桩由精测队测设,直线间距100米,曲线50米,中线控制桩偏移不得大于2mm,距离偏差不得大于1/5000。基准标桩设在线路中线上,其直线间距6.25m,曲线为5m,标桩间距偏差应在两中线控制桩内调整。调整后基准点的误差,纵向距离±5mm,横向距离为±1mm;高程±1mm。水准点间距离100m,高程允许偏差为±2mm。根据中线控制桩用经纬仪和精密水准仪测定标桩位置及高程测量,标桩应用与道床同级混凝土埋设牢固。(3)钢筋网的铺设钢筋网超前轨排200m运至隧道内,并按设计数量平均竖放在隧道两侧。安设时利用线路标桩定位,将钢筋网安放在高于弹性道床基底5cm混凝土垫块上。安设钢筋网施工至少超前轨排架50m。伸缩缝处的道床钢筋应断开,整体道床两侧与侧沟之间设施工纵,防止道床砼收缩后带动侧沟开裂。(4)轨道排架吊装及弹性支承块的架设弹性支承块悬挂。支承块按顺序摆放到安有等距隔板的组装平台上(注意支承块轨底坡面向道心),快速悬挂口件放在支承块旁边,每组排架对称摆放22块,门吊吊起空排架至组装平台上方,正确对位,使排架上等距布置的挂篮与支承块预埋铁座配合,用快速口件将预埋铁座与挂篮扣紧,组装成轨排。注意使支承块外侧铁座与挂篮外侧紧贴,以保证轨距,并及时校正支承块的外八字现象。通过支撑架(禁止用混凝土支墩),除轨道排架,达到强度70%之前,不准车辆在上行走。架设轨排,并粗调到位,轨排的组装机架设应符合相关规范要求。(5)综合接地焊接架设上层纵向钢筋并对上层纵向钢筋与横向钢筋,搭接点设置绝缘夹,并用绝缘线绑扎牢固,进行道床接地钢筋、接地端子的焊接。进行钢筋绝缘性能测试,确保钢筋绝缘措施符合要求。(6)轨道排架精调锁定轨排组装结束后,利用已埋设好的基准标桩进行精调。1)轨排铺设小组用尺,利用测量班技术交底的数据对轨排轨面高程进行调整,最后测量班用水准仪对轨面高程进行精细调整,使其达到标准要求。2)当轨面高程调整好后,即可调整轨面中线,利用安装好的轨向锁定器进行轨向、轨排中线调整,让轨排三横梁结构中线与线路中线相吻合后,锁定轨向锁定器。此项工作由轨排铺设小组用万能道尺、垂球利用线路中线标桩完成。3)轨面标高调整完后,再次复测轨面高程,进行精细调整,消除轨面三角坑现象,使轨面高程达到设计标准要求。4)最后由测量班对轨排结构中线进行复测,检查每处轨向锁定器的牢固性,使中线达标。中线高程调整后,即可进行轨面状态检查验收,其值必须达到设计标准要求,否则必须返工重调。弹性整体道床从轨排组装、调试到道床混凝土灌注的状态检查。5)检查弹性支承块安装是否正确、橡胶套靴包装是否密贴、轨排支腿套筒及支垫块是否完好,逐一检查并使之达标。(7)伸缩缝沥青板安设隧道内整体道床每隔6.25m设一伸缩缝,伸缩缝采用2cm厚预制沥青板隔离。伸缩缝沥青板按每6.25m设置一块,安放在两组轨道前后两支承块正中,并垂直于线路中线。上部楔板在混凝土初凝后拆除,缝内填塞沥青胶砂。伸缩缝板安设必须牢固,确保不变形、不跑模。(8)混凝土施工混凝土施工前应进行混凝土的原材料及配合比选择实验,通过混凝土工作性、强度、自由收缩值等和耐久性指标、抗裂性能的对比实验,合格后方可施工。并制定施工全过程的质量控制与质量保证措施。1)道床混凝土浇筑混凝土由洞外混凝土拌和站供应,混凝土拌制必须按配合比准确称量。在浇注中严格控制坍落度。灌注前,应将铺底面冲洗干净,将支承块表面加以遮盖,对支承块和橡胶连接缝采取封闭措施,以防混凝土粘污支承块。混凝土运到工作面需经搅拌均匀后再进行灌注,灌注砼采用砼输送泵输送至灌注位置。道床混凝土采用插入式振捣器捣固密实,支承块下应加强振捣,尽量减少支承块下气孔,不得有蜂窝,避免捣固棒接触支承块套靴和排架,防止发生偏斜移位。混凝土浇注过程中,密切注意轨排轨面系状态的变化,发现有超标情况应立即校正。道床面抹面整平,允许偏差为±0.5mm,应留好1%横向排水坡,道床面必须低于支承块内侧套靴侧口下沿2mm,必须一次抹面成型。道床砼灌注后加强养生,养生期不少于14天。道床混凝土强度达至5MPa时,可拆2)混凝土入模温度按照规范GB50204-2002《混凝土结构工程施工及验收规范》、GB50119-2002《混凝土外加剂应用技术规程》、DBJ/T01-36-97《冻期混凝土综合蓄热施工成熟度控制养护规定》混凝土拌合物的出机温度不宜低于10℃,入模温度不得低于5℃,特殊工程或特殊部位以及有特殊要求时,入模温度不得低于10℃。3)道床混凝土捣固及抹面成型混凝土捣固:插入式振捣器用于道床板下部及轨枕四周的捣固。作业时,使用四台间隔2m,分前后两步捣固。前两台主要捣固区在下部钢筋网和轨枕底部,后两台主要捣固区在轨枕四周和底部加强。捣固时应避免捣固棒接触排架和轨枕,防止移位超标。平板振捣器用于道床板表面充分振捣,人工配合遇混凝土多余或不足时及时处理。混凝土抹面:道床板混凝土浇注结束后,在混凝土衬凝前人工对道床板混凝土顶面进行抹面整平,直线段按2%的横向人字形排水坡整平抹面;曲线段按外轨超高计算的单向横坡排水面整平抹面。(9)整体道床混凝土的养护道床拆模后应及时修补残损部位和进行修生,养生时应经常维护其湿润状态。混凝土浇筑后应全面覆盖及时保温养护,隧道内养生期不少于7天。混凝土采用化合物进行养护。养护用化合物使用在整个道床混凝土表面,用棉/麻布袋材料覆盖,在混凝土浇筑后,至少要覆盖3d且应保持棉麻布袋湿润。双块式无砟轨道道床容易开裂,为保证道床板的施工质量,在施工过程中采取以下防开裂措施:①根据环境温度和混凝土产生强度的情况及时松开钢轨扣件,让钢轨处于自由伸缩状态。②根据工艺试验的情况考虑在混凝土中掺加纤维以增加混凝土的抗开裂性能的可能性。③加强混凝土养护。环境温度小于5℃或大于30℃时,不宜浇筑混凝土。当环境温度大于25℃时,应采取防护措施以免阳光直射。对道床混凝土覆盖进行充分养护。当环境温度大于30℃时禁止在上午浇筑混凝土,浇筑时间最好选择在气温稍低的下午和晚间。混凝土强度达到要求后全面清理道床表面,清除灰碴,双块式轨枕表面不得有任何残留物。5.5.3注意事项(1)支承块按要求对数铺设,坡长与里程差应分段控制并消除,以保证洞口处的设计里程不发生变化。(2)道床钢筋网片长度应与伸缩缝配合,原则按6.25m调整长度,但在工段闭合处可适当调整位置。(3)C40道床砼浇筑时应严格控制混凝土坍落度,用泵送砼时,应采取增加添加剂等措施控制坍落度,减少砼的收缩率;加强振捣,保障道床砼的密实性,彻底消除支承块下的气泡,根除运营后的个别吊板现象。(4)道床砼的表面应在浇筑时一次成型抹平,避免二次抹平,道床面距支承块套靴上翼缘相距2mm左右,以免运营后剪掉支承块上翼缘。(5)现场施工时,混凝土的质量控制、排架几何状态的控制、块下混凝土密实度的振捣、中线标桩测设、道床砼浇筑等关键环节,是几个难点,施工人员应按有关规定操作。(6)道床拆模后应及时灌注轨排工艺孔和补修残损并按要求进行养生工作。养生工作达到设计要求后,要对支承块上预埋铁座进行除锈涂油,全面清理道床表面,铲除多余灰碴,各部清扫干净,为后续工程创造良好的施工条件。(7)完成轨道铺设后施作其它工序时,必须对轨道作防污处理,保证轨道的清洁。(8)道床板范围的隧道底板或回填层表面需进行拉毛或凿毛处理;(9)浇筑道床板混凝土前,湿润隧道底板表面及钢筋网混凝土垫块;5.6其他运营生产设备及建筑物施工方法及工艺其他运营生产设备及建筑物主要是给排水沟、通站道路(施预)等。(1)通站道路:通站道路土石方采用挖掘机开挖、自卸汽车运输;填筑采用分层填筑,推土机整平,振动压路机碾压;路面混凝土采用拌合站集中搅拌,砼搅拌输送车运送、机械摊铺、整平、振捣、抹光、真空吸水、压纹或拉毛、人工切割机切缝。(2)排水沟:钢筋在加工场进行制作,现场安装;模板采用组合模板,混凝土在拌合站集中搅拌,搅拌车运输,插入式振捣棒振捣,浇筑后及时采取洒水和覆盖等有效养护措施进行养护。第三章施工进度安排及各专业工程施工组织衔接安排1、主要节点工期安排招标文件要求分阶段工期见表3-1-1。表3-1-1招标文件要求分阶段工期表计划工期(月)计划开工日期计划竣工日期架梁开始日期架梁结束日期铺轨开始日期铺轨结束日期备注66分阶段工期安排满足招标文件要求。主要节点工期见表3-1-2。表3-1-2主要节点工期安排序号项目名称日期备注1施工准备2016年4月30日2路基工程2017年10月31日3桥梁工程2018年8月31日4涵洞工程2016年10月31日5隧道工程2020年11月15日6无碴道床铺设2021年4月15日7工程清理、配合铺轨架梁2021年5月31日8竣工2021年5月31日2、专业工程工期安排2.1专业进度指标主要进度指标详见表3-2-1。表3-2-1主要进度指标表工程名称分项工程进度指标路基工程路堑开挖土方:5.3~7.4万m3/月,石方:2.4~2.9万m3/月。路基填筑4.0万m3/月。桥涵工程下部结构钻孔桩:依据地质条件按2~10m/天;承台:7~15天/座;墩台:H≤30m,0.4~0.5个月/墩;30<H<50m,0.8~2个月/墩;H≥50m,3~6个月/墩。连续梁、连续刚构0#块50~70天;挂蓝安装调试30天;节段悬浇8~12天/块;合拢段45天;桥面系45天。支架法现浇箱梁60天/孔。沉降观测期简支梁徐变:≥1个月;连续梁徐变:2个月;基础沉降:梁部完成后≥1个月涵洞盖板箱涵:2.5月/座。隧道工程开挖支护进出口施工正洞:II级围岩150m/月;Ⅲ级围岩130m/月;Ⅳ级围岩80m/月;Ⅴ级围岩50m/月。通过横洞施工单线正洞:II级围岩170m/月;Ⅲ级围岩120m/月;Ⅳ级围岩80m/月;Ⅴ级围岩50m/月。通过横洞施工双线正洞:II级围岩130m/月;Ⅲ级围岩100m/月;Ⅳ级围岩70m/月;Ⅴ级围岩40m/月。横洞开挖自身:II级围岩210m/月;III级围岩210m/月;IV级围岩120m/月;V级围岩80m/月。观测期不少于3个月。轨道工程无碴道床铺设75m/天,综合1500m/月。2.2各专业工期安排根据上述进度指标、总工期安排,各专业工期安排如下:2.2.1施工准备2015年12月1日~2016年4月30日,工期5个月,控制工程、重难点工程以及路基地基处理施工准备力争尽快完成,尽早开工。工作内容:主要完成人员和设备的调集,现场“三通一平”、施工营地建设、施工测量交接桩和复测、现场试验室的配套以及物资材料准备和施工前的技术准备等工作。2.2.2路基工程本标段路基工程工期安排见表3-2-2。表3-2-2路基工程工期安排路基工程工期(天)开始日期完成日期路基填筑3652016年5月1日2017年4月30日路堑4882016年5月1日2017年8月31日路基附属及支挡工程4572016年8月1日2017年10月31日2.2.3桥涵工程本标段桥涵工程工期安排见表3-2-3。表3-2-3桥涵工程工期安排工程名称工期开始时间完成时间水井河大桥579d2016年6月1日2017年12月31日xx特大桥457d2016年5月1日2017年7月31日xx牵出线大桥184d2017年8月1日2018年1月31日XX车站1号四线大桥457d2016年6月1日2017年8月31日XX车站货物线大桥181d2017年9月1日2018年2月28日XX车站2号双线大桥610d2016年5月1日2017年12月31日xx双线大桥853d2016年5月1日2018年8月31日XX河大桥610d2016年6月1日2018年1月31日XX河双线中桥304d2016年5月1日2017年2月28日岔河中桥153d2017年3月1日2017年7月31日xx河大桥212d2017年8月1日2018年2月28日涵洞(3座)153d2016年6月1日2016年10月31日2.2.4隧道工程本标段隧道工程工期安排见表3-2-4。表3-2-4隧道工程工期安排工程名称工期开始时间完成时间xx山隧道487d2016年9月1日2017年12月31日XX隧道1659d2016年4月1日2020年10月15日XX隧道1690d2016年4月1日2020年11月15日xx山隧道1263d2016年4月1日2019年9月15日xx山隧道973d2016年8月1日2019年3月31日金岗园隧道853d2016年7月1日2018年10月31日xx田隧道273d2018年11月1日2019年7月31日2.2.5轨道工程无碴道床铺设:2019年4月1日~2021年4月15日,工期24.5个月。2.2.6工程清理、配合铺轨架梁配合铺架:2021年4月16日~2021年5月31日。3、工程总体施工进度计划横道图与网络图总体施工进度计划横道图与网络图见附“表6-4-1施工进度计划网络图、表6-4-2施工进度计划横道图”。4、施工关键线路根据本标段工期要求和工程施工计划,本标段施工关键线路如下:开工→施工准备→XX隧道1号横洞施工→XX隧道1号横洞工作面小里程方向施工正洞→无碴道床铺设→工程清理、配合铺轨架梁→竣工。施工过程中紧紧抓住关键线路不放松,以日进度保月进度,月进度保年进度,从而确保总工期目标的实现。5、各专业工程施工组织衔接安排本标段工程衔接包括桥梁与隧道、桥梁与路基的衔接等。各专业施工组织,以XX隧道、XX隧道、xx山隧道、xx双线大桥、XX河大桥

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