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文档简介

单洞双城睡道建设工程

ii工组织设计方案

目录

1.编制依据..............................................4

2.编制范围..............................................4

3.工程概况及主要工程数量................................4

3.1工程概况.............................................4

3.2主要工程数量........................................7

4.总体施工方案............................................7

4.1施工组织机构及施工队伍的分布.........................7

4.2大临工程的分布及总体设计.............................8

4.3施工用电............................................13

4.4施工用水...........................................13

4.5内业资料.............................................14

5.施工方案、方法及工艺要点、工艺要求...................16

5.1总体施工方案.........................................17

5.2施工方法、工艺.....................................19

5.3技术措施............................................86

5.4不良地质段隧道施工................................103

5.5无昨道床工程......................................109

6.施工中采用的新工艺和新技术及其工法整理安排.........113

6.1TSP超前地质探测及预报...........................113

7.总工期及进度计划安排、资金使用计划.................116

7.1隧道工程项目进度指标..............................116

7.2观景台隧道阶段性工期安排.........................116

8材料和工程设备的供应方案............................119

8.1物资设备供应........................................119

8.2材料供应方案.....................................120

9.各项措施...........................................130

9.1文明施工措施.......................................130

9.2创优规划..........................................130

9.3质量保证措施......................................132

9.4安全保证措施........................................142

9.5工期保证措施........................................179

9.6冬、雨季施工保证措施..............................184

9.7成品及半成品保护措施................................189

9.8环境保护措施........................................190

9.9文物保护措施........................................191

9.10节约用地措施.....................................191

9.11降低造价措施.....................................192

9.12节能及各类资源管理措施...........................197

9.13安全风险管理.....................................197

9.14与相关工程接口的协调沟通与配合措施等.............204

1.编制依据

⑴《国家发展改革委关于新建张家口至唐山铁路可行性研究报告

的批复》(发改基础[2018M60号)。

⑵铁道部鉴定中心《新建张家口至唐山铁路可行性研究评审报

告》(鉴综[2009]165号)。

⑶铁道部鉴定中心《关于新建张家口至唐山铁路初步设计的批

复》(铁鉴函[2018]623号)。

⑷铁道部工程管理中心《关于新建铁路张家口至唐山线指导性施

工组织设计的审查意见》(工管工[2018]178号)。

⑸现行的国家和铁道部有关规范、验标及施工指南。

⑹铁道第三勘察设计院集团有限公司编制的初步设计文件。

⑺设计阶段与地方签订的有关协议及纪要。

⑻目前同等级铁路建设的技术水平'管理水平和施工装备水平。

⑼新建铁路张家口至唐山施工图ZTSG5标段观景台隧道设计图。

2.编制范围

根据初步设计审查文件,本实施性施工组织设计编制范围为:观

景台隧道。起止里程DK343+380〜DK349+885,隧道长度6505m。

3.工程概况及主要工程数量

3.1工程概况

⑴基本情况

观景台隧道全长6505m,为单洞双线隧道。

⑵围岩情况分析

围岩比例为II:III:IV:V=O.75:0.08:0.11:0.06,其中II、III级

围岩为5425mo

隧道DK346+220〜DK349+885段正常涌水量达8760.0m3/d,最大

涌水量22000.0m7d,存在较大的施工风险。

⑶工期

本隧道施工工期为22个月。观景台隧道各个工作面施工进度表。

工作面名称长度工期(月)开始时间结束时间

进口2163222018-11-232020-09-30

1#斜井1864182019-04-012020-09-30

出口2478222018-11-152020-09-30

⑷施工方法

本隧道按新奥法施工,II级围岩采用全断面法,“、IV、V级围

岩施工采用台阶法施工,洞身V级围岩加强地段施工采用短台阶法,

洞口浅埋V级围岩加强地段施工采用双侧壁导坑法。

3.1.1主要技术标准

铁路等级:国铁重载I级;

正线数目:双线;

设计行车速度:120km/h;

最小曲线半径:张家口至承德西段1200m/800m;

承德西至唐海段2000m/1600mo

线间距:4.2m;

限制坡度:重车方向6%。,轻车方向12%。;

牵引种类:电力;

机车类型:货机交流传动机车HXD系列;客机SS9;

牵引质量:10000t;

到发线有效长度:1700m;

闭塞方式:自动闭塞。

3.1.2工程概况

观景台隧道位于**省**县一**县112国道八仙沟一车道峪一小

子庄段,北起南湾子村南侧500m,向南经三道梁子'八仙沟村东,

至车道峪村,隧道最大埋深422m。隧道进口里程DK343+380,出口里

程DK349+885,全长6505m。

隧道设单车道横洞1座,开工日期2018年9月1日,计划土建

工期21个月(不包括无楂轨道施工)。

隧道围岩级别情况见表3.1.2。

表3.1.2观景台隧道围岩级别情况

围岩级别(m)

项目名称

II级III级IV级V级

观景台隧道4906519705375

3.2主要工程数量

观景台随道主要工程数量见表3.20

序号部位名称单位数量

1土石开挖m3772292

2混凝土m3159090

3钢筋t3362

4土石开挖m36250

5混凝土m3963

6钢筋t53

7土石开挖m39600

3

8n混凝土m960

9钢筋t40

4.总体施工方案

4.1施工组织机构及施工队伍的分布

北京铁路局成立张家口至唐山铁路工程建设指挥部作为现场管

理机构,对新建铁路张家口至唐山线项目建设管理负全责。组织机构

示意图如下:

版唐铁路工程建设

指挥部

中铁十二局集团有

限公司

转十二局集团铁十二曷集团七

项月部■,口族

根据本隧道特点进行施工队伍安排、任务划分和劳动力组织。详

见表4.1。

表4.1施工队伍安排及任务划分

劳动力

施工队伍担负主要施工任务

(人)

具体设掘进班、衬砌班和辅助

七项目部隧道架子队四队360

班负责观景台隧道进口施工

具体设掘进班、衬砌班和辅助

七项目部隧道架子队五队360

班负责观景台隧道1#斜井施工

七项目部2#混凝土拌和站50供应观景台隧道进口混凝土

具体设掘进班、衬砌班和辅助

八项目部隧道架子队一队360

班负责观景台隧道出口施工

八项目部拌合站50供应观景台隧道出口混凝土

根据本隧道工期要求的具体情况,在观景台隧道进口段安排1个

隧道架子队掘,出口安排一个架子队掘进。

4.2大临工程的分布及总体设计

4.2.1混凝土拌和站

观景台隧道进口混凝土供应由七项目部2#拌合站提供,出口混

凝土由八项目部拌合站供应。

七项目部2#拌和站位于大水泉乡黄酒铺村,分水石东沟跨承唐

高速公路特大桥右侧200m,县道556旁,总占地面积7000m2。配备

两台HZS90型拌合楼,设计生产能力lOCW/h。配备8m?五十铃混凝土

罐车4台,拌合楼采用全自动计量体系,计量装置量程为:骨料

0-3000kgv水泥粉煤灰0-1000kgv矿粉0-200kg、外加剂070kg。

配料量在相应的配料秤全程30700%范围内。电脑软件为补偿式计量

程序。所有计量设备安装完成后经过有资质单位鉴定。按照分级上料

的原则配料机采用4个储料斗,各种集料储料斗间加50cm高钢板,

避免上料时混杂。胶凝材料及外加剂采用筒仓存储,共计设置筒仓8

个总容积640t,每个筒仓配备避雷设施。拌合楼及仓筒一律采用白

色油漆底色,拌合楼主机棚边角喷蓝色裙边。拌和站建设前土地清表

后采用30cm厚洞渣垫层,后再浇注20cm厚C15混凝土板,板块大小

为5mX5m,表面压防滑槽处理,板块间采用聚氨酯类填缝剂充填。

整个场地设置单向不小于2%横坡排水,周边设置排水边沟,排水边

沟设置盖板,盖板厚15cm。整个场内排水最终汇集到污水沉淀池,

沉淀达标后方可排放。整个拌和站设置封闭式围墙,并设置进料及出

料大门。围墙统一采用破砌,高度1.8m。基础高30cm,墙身24墙每

隔5m设置37墙垛。站内共设料仓8个,料仓隔墙统一采用砖砌高度

为1.8m,并以M10水泥砂浆抹面,并刷白。整个料仓区域采用轻型

钢结构顶棚,顶棚采用蓝色彩钢板,弧形排水坡,坡沿距地面高度

8m,外侧三面采用彩钢板封闭。拌和站用水采用打井取水,并经检验

合格后用于混凝土拌合生产用水。观景台隧道进口段近16万方混凝

土均为该拌合站提供。

观景台隧道为本任务段内工期控制工程,需要冬期施工。为此该

拌和站为冬期施工混凝土拌和站,其主要措施为本拌合站其中一台拌

合楼和相应料仓区域采用轻型钢结构保温棉篷布整体式围裹。整个围

裹面积3500m2,形成整个混凝土生产厂房,厂房内采用大型煤炉采暖,

生产用水采用锅炉加热。混凝土运输采用保温是混凝土罐车。

4.2.2试验室

中铁十二局集团第一工程有限公司张唐铁路七'八项目部设置中

心试验室一处,其名称为:中铁十二局集团第一工程有限公司张唐铁

路中心试验室,其母体试验机构为中铁十二局集团第一工程有限公司

计量测试中心。并下设两处现场试验室。中心试验室位于大水泉乡黄

酒铺村2#拌合站内,另两处现场试验室分别设于大水泉乡白马川村,

白马川隧道进口右侧300m1#拌合站内和半壁山镇八仙沟村光景台隧

道出口拌合站内。中心试验室占地面积235m2。分为建材室20m2、养

护室40m\力学室25混凝土室35n?、水泥室20土工室

2

20m\骨料室20r^、样品室15m\办公室40mo房屋结构均为彩

钢结构彩钢厚度为10cm,墙面门窗为白色,屋顶为蓝色。胶材试验

室、标养室、配备温湿度自动控制设备,土工室'骨料室'工作间配

备空调。中心试验室配备75kw发电机,并配备相应消防设备。中心

实验室始建时间为2018年10月15日,完成时间为2018年11月5

日。并于2018年11月15日正式投入使用。

4.2.3三电改迁

根据现场实际三电布置调查情况,拟定其改迁计划如下:

迁长计划开计划结

影响区域三电类别

度始时间束时间

(km)

35KV及以下电3

力线路,5

35KV以上电力0

观景台隧道线路.82018年2018年

影响区域通讯线路111月15日11月30日

35KV以上电力0

线路,7

通讯线路2

4.2.4施工便道

观景台隧道进口可利用的公路主要有承德境内的S244、S353公

路以及556县道,可作为本隧道汽车运输主干道,新建便道1.5km至

横洞口。

观景台隧道出口施工便道从112国道出岔,经八仙沟村乡村碎路

或左侧新建便道以及主便道到达洞口场地。

4.2.5征地拆迁

根据大临工程布置原则,我部其具体征地拆迁明细见表4.2.5:

表4.2.5征地拆迁表

所属单征对应铁路起止地数

征地用途

位工程地属地里程量

(亩)

施工便道八DK349+950—1

工人宿舍八DK349+950—2

观景台钢构件加八DK349+950—1

喷射混凝八DK349+950—1

隧道出口

空压机及八DK349+950—0

高山水池八DK349+950—0

混凝土拌八DK349+950—1

施工便道黄DK343+050—8

观景台T人宿全蓄DKR4R+470—1

也构件加帝DK343+460—1

隧道进口

口音自升湿热藩DK343+450—1

空在和乃黄DKR4R+450—0

高111水油蓄DK242+4100

浪漏十姓蓄DK341+650—1

合计517?亩

4.3施工用电

本隧道进口段施工用电主要出专线接引地方电源。进口洞口设置

1000KVA变压器一台,采用高压进洞,洞内1500m处设置500KVA变

压器一台。

观景台隧道出口由DK349+950右侧300m附近农用10kv电网就近

T接,在观景台隧道出口洞外右侧设一座由800kVA^630kVA各一台

变压器组成的变电站,供洞外设备及洞内照明使用,以10kV高压直

接进洞,洞内设500kVA移动变电器供洞内设备用电。另备两台发电

机,以备停电应急。

洞内动力线路采用三相五线制。照明电压:作业地段不得大于

36V,成洞和不作业地段可采用220V;成洞地段固定的电线路,应用

绝缘良好的胶皮线架设。施工地段的临时电线路宜采用橡套电缆。

4.4施工用水

观景台隧道进口段用水使用横河水通过管路引水,设置高山水

池,供应隧道用水。高山水池建在进洞口右侧上方40m—平台处,体

积lOOrr?(8X5X2.5),在横河边设置泵房,抽水至高山水池,上下

水管均采用①150钢管,冬季管道采取保温措施。

观景台隧道出口属严重缺水地段,采用隧洞出口右侧河道内打深

井汲水通过管路引水(同时需对水源进行处理达标后使用),在洞口

左侧40m平台处设置lOOm,高山水池,根据水压大小适时选择安装增

压泵。在深井边设置泵房,抽水至洞口水池,进出水管均采用①150

钢管,冬季管道采取保温措施。

4.5内业资料

4.5.1技术资料的收集和整理工作,从施工准备开始,直到工程竣工

验收,贯穿于整个施工全过程,保证工程竣工时资料齐全'完备。

4.5.2本桥技术资料由中铁十二局ZTSG-5标七项目部'八项目部工

程管理部负责收集'整理与管理;各种检查表的填写、报送签认均由

项目部完成。

4.5.3收发文件资料要严格按《收发文登记表》进行记录,由综合办

公室填写“收文处理笺”后,及时发至有关领导、相关部门和单位传

阅,签署意见。杜绝文件资料的积压和断传。

须落实的事项,在文件下达后,要检查落实结果,并由承办人记

录落实情况。

4.5.4项目部内部各部门之间的有关资料要及时沟通,便于技术资料

的及时整理。

项目部设备物资部收集进场原材料的出厂合格证和相关的信息,

以书面的形式报监理'试验室,试验室根据物资部门提供的材料信息

进行登记后实施抽样检验,并在试验报告上填入相应的编号;试验室

将各种试验报告书面通知物资、质检工程师(员),技术人员,技术

人员在填写隐检、程检'验收等记录时,将所涉及试验报告的信息填

入;原材料所用的工程部位,物资'试验、技术部门记录详细,确保

材料的可追朔性。

设计、监理等相关单位根据单位情况,相应制定内业资料传递过

程。

4.5.5各参建单位之间的资料传递时,重点根据内业的类别进行传

递。对于变更设计,根据变更管理办法执行。检验批、验收记录等,

应由施工单位技术人员填写,监理工程师进行现场验收或检验,根据

检验结果及时签署意见,确保现场施工有序,内业资料的及时、准确'

完整。资料由填写单位进行存档保管。其他技术资料按照相关要求进

行传递处理。

4.5.6工程竣工时,根据铁道部(2002)8号文件《铁路建设项目竣

工文件编制移交办法》的要求,由内业管理人员和现场技术人员负责

收集相关资料,形成竣工文件,然后归档、移交。

4.5.7资料由中铁十二局集团ZTSG05标七项目部'八项目部安质部

按照以下细目分类管理:

设计文件资料:包括设计图'参考图、变更设计'设计图审核、

设计图优化和各种规范'验标等;过程控制资料:包括检验批记录、

分项工程评定'分部工程评定、测量资料、工程日志、征地拆迁、地

质核查'作业指导书'技术交底和技术交底发放记录、工程试验'试

验检验及测量设备台帐等;

施工技术管理资料:包括项目部形成的各种文件'会议记录和会

议签到表'施工组织设计'施工规范'验收标准'创优规划'质量保

证措施'施工技术小结或总结等;

工程试验资料:设专门资料室由试验室负责管理,试验资料:包

括原材试验检验报告'理论配合比'施工配合比'进场检验、试件记

录、原材料合格证等。

对于设计文件和施工技术管理资料,建立文件清单,并分别建立

受控文件'有效文件、作废文件目录,并在文件上进行标识。图纸和

标准图等应分专业存放。

对于过程控制和试验资料,在资料室按照单位工程独立存放,存

放应建立目录。目录按照单位工程下的分部、分项工程进行分级建立。

每个文件盒的正面、侧面应标明资料名称及档案盒号。

每个文件盒内建立卷内台帐,反映目录和资料的份数,记录存放

时间、存放档案盒号'归档部门'文件内容'表明是否有效、借阅时

间和借阅人及退还时间,对文件进行动态管理。

资料室建立资料管理制度、资料借阅制度和保密制度。

无论是管理员或借阅人造成资料丢失的,自动按照业主和监理要

求进行立即完善,确保资料完整。对项目造成其他后果的,按照相关

规定给予处罚。

工程施工结束后,按《铁路科学技术档案管理规则》的要求,对设

计文件等资料分别进行登记造册'归档。

所有建档文件或资料建立登记总台帐,并与卷内子目录相互对

应,实行技术资料动态管理,

技术资料严格按照国家、铁道部、公司和企业的保密规定要求执

行。

5.施工方案、方法及工艺要点、工艺要求

5.1总体施工方案

观景台隧道全长6505m,隧道长、地质条件较复杂,洞内掘进、

出渣、初期支护及二次衬砌待拉开合理工序间隔后实行平行作业。洞

身开挖:本隧道按新奥法施工,II级围岩施工采用全断面法,III级围

岩、IV级围岩及V级围岩施工采用台阶法施工,洞身V级围岩加强地

段施工采用短台阶法,洞口浅埋V级围岩加强地段施工采用双侧壁导

坑法或七步流水台架法施工。

II级围岩采用全断面开挖;川、IV级围岩采用微震动控制爆破

或光面爆破工艺开挖,多功能作业台架钻孔,塑料导爆管微差毫秒雷

管起爆;V级围岩开挖采用风镐或挖掘机开挖,必要时辅以弱爆破。

形成超前支护、开挖、初期支护'仰拱填充、二次衬砌、附属工程均

衡生产'整体推进的施工格局,断层破碎带及其影响带地段初期支护

及时成环,根据围岩量测结果及时施作二次衬砌。

辅助工程措施

(1)隧道全段6505m范围内的二次衬砌混凝土内加入He高效抗裂

防水剂。

⑵注浆措施

①洞身上方或洞身附近有小岭后'西厂沟'东厂沟等村庄,隧

道施工不排除会导致洞身附近地下水、地表水流失,影响村民生活'

生产用水。隧道施工时,应根据现场实际情况进行径向注浆堵水。

②岩层接触带地段围岩较差,采取超前小导管及径向注浆加固

措施。

③物探异常区范围围岩情况较复杂,采取超前小导管及径向注

浆加固措施。

超前地质预报

⑴地面预报:在施工过程中,应根据地质勘探资料,对重点地

段地表开展物探,同时进行地表补充地质测绘,采集地表代表性岩样,

并将样品在室内做对比分析和物探资料分析整理。

⑵洞内预报:施工中加强地下水、断裂破碎带、岩层接触面等

超前地质预报工作,如采用超前钻孔并辅以TSP203、地质雷达、红

外线探水仪等物探手段进行综合预测。

初期支护:隧道初期支护拱部采用①25中空注浆锚杆、①22mm

砂浆锚杆'钢筋网'格栅钢架、型钢钢架、C25喷射混凝土,依据围

岩类别设计综合使用。

监控量测:按照《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》的要求,以量

测资料为基础及时修正初期支护参数,确保二次衬砌施作时机,实施

信息化设计、施工。量测项目包括:洞内外观察、水平收敛、拱顶下

沉、围岩内位移、格栅主筋应力等量测项目。

二次衬砌:隧道正洞采用高性能混凝土复合式衬砌,二次衬砌分

别采用C30混凝土、C35钢筋混凝土,仰拱采用C30混凝土、C35钢

筋混凝土,仰拱填充采用C20混凝土。

结构防排水:防排水遵循“防'截、排'堵结合,因地制宜,综

合治理”的原则,达到防水可靠,经济合理,不留后患的目的。

施工通风:隧道出口施工通风采用长管路独头压入式通风,由洞

口回风。

施工排水:沿掘进方向整个隧道为下坡,洞内排水采用在洞内每

500m设置固定泵站与工作面移动泵站相结合的方式,每个泵站配备

两套抽水设施,一套工作一套备用,排水管采用①150mm钢管,利用

泵站机械接力抽排至洞外,排到洞外的污水经污水处理站处理达标后

排放。

施工运输:采用无轨运输,挖掘机械扒渣,装载机装渣,大吨位

自卸汽车运渣。

5.2施工方法、工艺

5.2.1施工准备

开工之后首先修筑临时施工便道,架设施工供电线路、修筑供水

设施和铺设供水管道,砌筑洞顶截水沟,开挖洞口段土石方。洞口场

地开挖完成后,安装和修建隧道供风、供水'发电、混凝土生产、钢

结构加工等设备与设施。洞门工程在隧道进洞施工正常后选择非雨季

节施工。

5.2.2施工测量

配备2个测量班,每个测量班由1名测量工程师'4名测量技工

组成,共同完成测量工作。测量班依据工作内容配置测量仪器。测量

作业程序流程见图5-2-2o

5.2.2.1控制测量

⑴施工前平面控制网复测

施工前根据设计院和建设单位技术部门现场进行的交接测量控

制桩搬点及办理的相关手续,组织测量人员对交接的导线网点和水准

基点进行反复复核测量,复核导线点的坐标和水准基点高程的准确

性,测量结果经过平差后与所交的控制点结果进行对比,完全无误后

作为施工用控制点。

⑵平面控制附合导线测设

洞内布置双导线,形成闭合导线,利用全站仪、精密水准仪等测

量仪器,精确控制隧道施工。

图5-2-2测量作业程序流程图

洞口导线点位使用钢筋(钢筋顶上刻十字线)埋于洞口附近坚固

稳定的地面上,并用混凝土固定桩位,点与点之间通视良好。点位布

置完毕后,利用设计院交接的导线网GPS点(已知)作基准点,以三

维坐标法,使用全站仪引测附合导线上各点的精确坐标值(并经平

差),使用精密水准仪从高等级的2个BM点测定导线上各点的准确高

程(并经平差)。水平角的观测正倒镜六个测回中误差W±2.5〃,每

条附合导线长度必须往返观测各三次读数,在允许值内取均值,导线

全长闭合差W±1/30000。

⑶高程控制

高程控制点的布设利用平面控制点的埋石作为高程控制点,如特

殊需要时进行加密,加密的水准点精度不低于高程控制点的精度,其

布置形式为附合水准线路。精密水准点的复测采用S1等级水准仪对

所交精密水准点进行复测,往返测量。观测精度符合偶然误差±2mm,

全中误差±4mm,往返闭合差W±8(L为往返测段路线段长,以km

计)。两次观测误差超限时重测。当重测结果与原测成果比较不超过

限值时,取三次成果的平均值。

5.2.2.2施工测量

⑴洞口测量

根据隧道洞口的设计结构和洞口地形标高,详细计算洞口边仰坡

开挖边线的坐标和各桩中心坐标。利用附合导线与以上计算坐标的相

对关系,使用全站仪在地面上放出洞口边仰坡开挖轮廓线,十米桩中

心坐标点位,以放出的坐标点为中心放出开挖边线桩,控制洞口边仰

坡的开挖。

⑵洞身测量

隧道洞身施工测量根据隧道设计文件,精确计算出线路百米桩的

坐标及结构的相关尺寸和标高,并按每10m编制出所有隧道标高表。

测量工程师利用洞内测量控制点,及时向开挖面传递中线和高程;由

测量班用断面测量仪测设隧道开挖轮廓线'支护钢架架立前后和二次

衬砌立模前后轮廓尺寸,进行复核,确认准确后方可进行下道工序施

工,并对混凝土净空断面应用激光隧道限界检测仪检查。

在洞内进行施工放样时随时配带气压表、温度计,随时根据实际

情况对仪器进行气压、温度的修正。

5.2.2.3竣工测量

每20m对已衬砌段隧道净空采用激光限界检测仪进行洞身净空

检查,隧道洞身开挖贯通后,及时组织测量人员进行贯通测量。

依据铁路有关测量规范及测量结果,调整贯通误差,并将结果及

时上报监理和建设单位有关部门。

依据设计图纸检查完工后的结构物尺寸,如实填写检查结果,并

将检查资料作为竣工资料的一部分存档。

5.2.2.4隧道控制测量方案

隧道测量主要包括洞外平面和高程测量'E遂道控制测量桩点延

伸、隧道掘进中建筑物的施工放样'隧道开挖及净空断面检测。本隧

道平面控制测量采用导线测量方法(导线点GPS-1、GPS-2、GPS-3水

准点JCBM2021、JCBM2014、JCBM2015)。

洞内布置双导线,形成闭合导线,利用全站仪、精密水准仪等测

量仪器,精确控制隧道施工。洞内控制点应根据施工进度设定,洞内

控制桩点延伸时先进行已知控制测量桩点的检核。导线测量严格按测

量规范测量角度和边长,分别由两人独立计算。在测量条件差,干扰

大的情况下,要特别注意导线测量精度和可靠性,要定期对其基准点

和水准点进行校核控制,测量的精度应以中误差衡量,最大误差(极

限误差)规定为中误差的两倍。确保隧道结构物位置符合规范验收标

准,确保隧道贯通误差符合测量规范要求。

1、洞身开挖

确保隧道导线控制桩点经过复测符合测量规范基础上,利用全站

仪的功能采用极坐标法直接放样各特征部位的坐标,结合编程计算器

直接测量开挖轮廓线。用中线法进行洞内测量的隧道,中线点间距直

线部分不宜短于100m,曲线部分不宜短于50m,当用正倒镜延长直线

法或曲线偏角法检测延伸的中线点时,其点位横向偏差不得大于5mm。

供导坑延伸和掘进用的临时点可用中线法标定,其延伸长度在直线部

分不应大于30m;曲线部分不应大于20m,串线法的两吊线间距不宜

小于5m,用串线法标定开挖面中线时,其距离可用皮尺丈量。

开挖前应在开挖断面标出设计断面尺寸线,开挖工作完成后应及

时测量并给出断面图。采用上下导坑法施工的隧道,上部导坑的中线

每引伸一定距离后,应与下部导坑的中线联测一次,用以校核上部导

坑的中线点或向上部导坑引点。

在开挖轮廓线放样结束后立即对上一作业循环开挖断面进行断

面检测。

2.隧道衬砌

采用经过上级精测队复核满足测量规范要求的导线控制桩点。

全站仪直接架立控制桩点上结合编程计算器放样出隧道中线。用水平

测量方法放样出台车定位标高。模板台车依据测量放样点进行定位。

混凝土浇注前全站仪检测定位模板台车轮廓是否符合规范要求。全站

仪检测上一循环净空断面。

3、隧道贯通测量

洞内采用导线测量作为隧道控制时,在贯通面附近设一临时桩

点,然后由相向开挖的两个方向,根据靠近贯通面处的主要导线点,

测定该临时桩点的坐标,这样可以得到两组不同的坐标值,两组坐标

差值则为实际贯通误差。

在临时桩点上安置仪器测出夹角,以便计算导线的角度闭合差,

既方位角贯通误差。高程贯通误差测量,由隧道两端洞口附近水平点

(也可以由离开贯通面较近、稳定水平点)向洞内各自进行水平测量,

分别测出贯通面处同一水平点的高程,其高程之差既为实际的高程贯

通误差。

调整贯通误差的工作,原则上应在未衬砌隧道地段上进行,不在

变动已衬砌的中线位置,以防减小限界而影响行车。隧道平面控制采

用导线。贯通误差的测定应按下列要求进行:采用精密导线测量时,

在贯通面附近定一临时点,由进测的两方向分别测量该点的坐标,所

得的闭合差分别投影至贯通面及其垂直的方向上,得出实际的横向和

纵向贯通误差,再置镜于该临时点测求方位角贯通误差。采用中线法

测量时,应由测量的相向两方向分别向贯通面延伸,并取一临时点,

量出两点的横向和纵向距离,得出该隧道的实际贯通误差。水准路

线由两端向洞内进测,分别测至贯通面附近的同一水准点或中线点

上,所测得的高程差值即为实际的高程贯通误差。贯通误差的调整

应按以下方法进行:用折线法调整直线隧道中线。曲线隧道,根

据实际贯通误差,由曲线的两端向贯通面按长度比例调整中

线。采取精密导线法测量时,贯通误差用坐标增量平差来调整。

进行高程贯通误差调整时,贯通点附近的水准点高程,采用由进出口

分别引测的高程平均值作为调整后的高程。隧道贯通后,施工中

线及高程的实际贯通误差,应在未衬砌的100m地段内(即调线地段)

调整。该段的开挖及衬砌均应以调整后的中线及高程进行放样。

4、贯通误差预计

(1).横向贯通误差预计。

m洞外=±30mm

m洞内=±\M+mj=±60mm

则m总=±川)卜+m嬴=±67mmV75mm

鉴于上述预计是按单导线公式计算,而实施中采用主、副导线网

方案,其精度显然高于前者,因此本估算方案有较大的安全余地。这

时,按本设计方案实施洞内控制测量所能达到的预计横向贯通中误差

满足了《新建铁路工程测量规范》所规定的贯通中误差的精度要求,

可以达到隧道高精度贯通的设想。

(2).高程贯通误差预计。

L取值6.209km,当按四等水准测量时:

m△=±6mm,则m△洞内=±15.4mmV17mm(洞内分配中误差);

m△洞外=±6.2mm(洞外两开挖洞口间高程路线长度为6.209

km);

22

mh总二±V15.4+6.2=±16.6mm<25mm(高程中误差)

故按本设计采用四等水准观测能满足高精度贯通要求。

5、隧道竣工测量

隧道竣工后,应在直线地段每50m、曲线地段每20m及需要加

测断面处,测绘以路线中线为准的隧道实际净空,标出拱顶高程、起

拱线宽度、路面水平宽度。

隧道永久中线点,应在竣工测量后用混凝土包埋金属标志。

直线上的永久中线点,每200—250m设一个,曲线上应在缓和曲线的

起终点各设一个;曲线中部,可根据通视条件适当增加。永久中线点

设立后,应在隧道边墙上画出标志。洞内水准点每公里应埋设一个,

短于1km的隧道应至少设一个,并应在隧道边墙上画出标志。

5.2.2.5测量质量保证措施

测量桩点的交接,必须双方参与,持交桩表逐桩核对,交接确认,

遗失的坚持补桩,无桩名者视为废桩,资料与现实不符的应予以更改。

执行有关测量技术规范,按照规范技术要求进行测量作业检测,

保证各项测量成果的精度和可靠性。

测量放样的依据是施工图纸及相关规范,要求使用的图纸及规范

必须盖“受控”章,确保其有效。

定期组织测量人员与相邻施工队共同进行洞内外控制点联测,保

证控制点的准确性。

所有现场测量原始记录,必须将观测者'记录者'复核者记录清

楚且须是各岗位操作人员自己的签名。

加强仪器的维修和保养,保持其良好状态,制定仪器维修和保养

制度及周检计划,按时送检。

5.2.3洞口工程

本隧道由于进口洞口场地狭窄,故设置120m横洞,由横洞口进

洞,而后向进口方向贯通。出口场地宽阔易于布置,修筑约200m至

洞口施工便道后可正常进洞。

5.2.3.1洞口排水

洞口边仰开挖前,先施做边仰坡截水沟,截水沟形式根据设计要

求满足整个截水沟以上山体自然自然边坡汇水面积排水要求。排水沟

最终引入地面排水系统。

5.2.3.2洞口边仰坡开挖防护

按设计要求从上至下开挖边仰坡,并及时按设计要求进行边仰坡

的防护、抗震加固。永久边仰坡采用骨架护坡,骨架内喷播植草,以

防雨水渗入而坍塌。

5.2.3.3洞进洞施工

进口横洞采用套拱法进洞,具体作法如下:洞口开挖至起拱线,

采用两棉I型钢钢架紧贴仰坡放置,间距0.4m,纵向①22mm钢筋连接,

经测量检查,同隧道洞口开挖断面一致后,与仰坡锚杆焊接固定,施

作超前小导管预支护,浇注挂板混凝土固结,形成洞室轮廓。进洞采

用台阶法施工,坚持自上而下'宁强勿弱、宁大勿小的原则;出口进

洞采用长30m长大管棚进洞,具体方案方法见5.2.4.1O

洞口应加强防排水,防止积水长时间浸泡墙脚和隧底,造成边墙

围岩失稳。

5.2.4超前支护

5.2.4.1大管棚施工

大管棚采用①108热轧无缝钢管,壁厚6mm,环向间距0.4m,长

20m,外插角1〜3度,环与环搭接长度不小于3m,压注水泥浆。超

前大管棚施工工艺流程见图5-2-2o

图5-2-2超前大管棚施工工艺流程图

⑴机具

超前大管棚钻孔采用管棚钻机,该机械采用顶驱双作用冲击及回

转,把套管及钻具同时冲击回转钻入软弱围岩内,钻孔时采用大扭矩

回转套管钻进穿孔,提高了孔向精度及钻深能力,钻架配置两度液动

夹头,方便夹紧及卸拧钻具丝扣,减少劳动强度,内置液动注水泵,

简化清孔排渣及洗孔工序。

采用高压双液注浆泵注浆,浆液由注浆拌和机拌制。

⑵施工工艺

①顶驱液动锤把套管与钻杆同时冲击回转,钻入隧道顶板前端

设计要求孔深。

②钻孔完毕,将套管内孔注水清洗干净,然后将钻杆拔出,套

管仍留在孔内护孔。

③事先加工好带有注浆眼的钢管插入套管内,钢管节与节用丝

扣联接,钢管终端密封。

④管插进后,取出套管。

⑤上述步骤将其余管棚施钻安插完毕,然后施做止浆墙。

⑥用高压泵将水泥浆压入钢管内,浆液通过钢管注浆眼压注入

孔壁的缝隙内,固结附近岩土层,采用导管编号注浆,先注“单”号

孔,待1至2天固结后,再注“双”号孔,管棚位于土层中压注水泥

浆,压力不小于2MPa,其余地段压注水泥砂浆(水灰比1:1,砂灰

比2:1)压力不小于1M不。

⑦管棚支护下,进行随道开挖,开挖总长度为管棚总长度的90%o

⑶注意事项

①大管棚施工前编制详细的专项施工组织设计。

②钻孔前,按设计精确画出钻孔位置。

③控制钻孔角度,尤其是接长钻杆后钻进角度应严格控制。

④注浆时准确掌握浆液配比和注浆压力。

⑤创造良好的照明条件,施工时专人统一指挥。

⑥加强对围岩进行动态监控量测,实行信息化管理。

5.2.4.2超前小导管施工

本隧道洞口段和洞身浅埋段采用超前小导管注浆预支护,小导管

采用642热轧无缝钢管加工,长度为3.5m,环向间距0.3m,其纵向

搭接长度不小于1m。

⑴施工工艺

小导管施工工艺流程见图5-2-3o

⑵施工方法

图5-2-3超前小导管施工工艺框图

采用YT-28风动凿岩机钻孔,人工安装超前小导管并与钢架焊接

固定,小导管外插角符合设计,用注浆泵进行注浆作业,注入水泥单

液浆,注浆压力一般为0.8MPa,施工中根据现场试验确定合理的注

浆参数。

小导管在构件加工厂制作,前端做成尖锥形,尾部焊接。8mm钢

筋加劲箍,管壁上每隔15cm交错钻眼,眼孔直径为6〜8mm。小导管

加工见图5-2-4o

图5-2-4注浆小导管加工图

钻孔完毕后,将小导管按设计要求插入孔中,围岩软弱地段用游

锤或凿岩机直接将小导管沿格栅钢架中部打入,尾部与钢架焊接到一

起,共同组成预支护体系。注浆前先喷射混凝土5〜10cm封闭掌子面

作止浆墙,当单孔注浆量达到设计注浆量时,结束注浆。注浆参数应

根据注浆试验结果及现场情况调整。注浆作业中认真填写注浆记录,

随时分析和改进作业,并注意观察施工支护工作面的状态。

小导管注浆工艺流程见图5-2-5o

球阀

======>

,即泵口压力表孔口压力-表产\z一

---------------,\-\仁======

5.2.5洞身开挖

根据围岩级别及周边环境采取多种开挖方法:分别为II级围岩采

用全断面法施工;III级围岩采用台阶法施工;IV级围岩采用短台阶法

施工;V级围岩浅埋、偏压地段采用双侧壁导坑法,V级围岩采用三

台阶法带临时仰拱开挖法施工。

5.2.5.1V级围岩地段——三台阶法带临时仰拱开挖法施工

⑴施工工艺流程

上部导坑采用弱爆破,中下导及仰拱采用控制爆破开挖;各部台

阶开挖长度为3〜5m。各部开挖后及时封闭掌子面,喷'网'锚及钢

架联合支护作业,施作临时仰拱。中下导墙角增设锁脚钢管。采用风

动凿岩机钻孔,非电毫秒雷管微差起爆,湿喷机湿喷作业。三台阶法

带临时仰拱开挖法施工工艺流程见图5-2-6,三台阶法带临时仰拱开

挖法纵横断面部位见图5-2-7o

图5-2-6三台阶法带临时仰拱开挖法施工工艺流程图

⑵施工步骤

第一步,上部弧形导坑开挖:在拱部超前支护后进行,环向开挖

上部弧形导坑,预留核心土,核心土长度宜为3〜5m,宽度宜为隧道

开挖宽度的1/3〜1/2。开挖循环进尺应根据初期支护钢架间距确定,

最大不得超过1.5m,开挖后立即初喷3〜5cm混凝土。上台阶开挖

矢跨比应大于0.3,开挖后应及时进行喷、锚'网系统支护,架设钢

架,在钢架拱脚以上30cm高度处,紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°

打设锁脚锚杆,锁脚锚杆与钢架牢固焊接,复喷混凝土至设计厚度。

第二、三步,左、右侧中台阶开挖:开挖进尺应根据初期支护钢

架间距确定,最大不得超过2.5m,开挖高度一般为3〜3.5m,左、右

侧台阶错开2〜3m,开挖后立即初喷3〜5混凝土,及时进行喷、锚、

网系统支护,接长钢架,在钢架墙脚以上30cm高度处,紧贴钢架两

侧边沿按下倾角300打设锁脚锚杆,锁脚锚杆与钢架牢固焊接,复

喷混凝土至设计厚度。

第四'五步,左、右侧下台阶开挖:开挖进尺应根据初期支护钢

架间距确定,最大不得超过1.5m,开挖高度一般为3〜3.5m,左、右

侧台阶错开2〜3m,开挖后立即初喷3〜5混凝土,及时进行喷、锚、

网系统支护,接长钢架,在钢架墙脚以上30cm高度处,紧贴钢架两

侧边沿按下倾角300打设锁脚锚杆,锁脚锚杆与钢架牢固焊接,复

喷混凝土至设计厚度。

5.2.5.2V级围岩洞口浅埋、偏压段一双侧壁导坑法

首先进行超前支护及注浆加固地层,必要时封闭学子面,先分部开挖

左(右)侧壁导坑土体,并进行初期支护及临时支护;再分部开挖右

(左)侧壁导坑土体和初期支护'临时支护,左、右两侧壁导坑前后

相错15〜20m;然后后分部开挖中部土体,并进行初期支护及临时支

护;最后开挖下部土体,并进行初期支护及临时支护。在施作二次衬

砌时,分段拆除临时支护,然后依次施作仰拱及拱墙二次衬砌混凝土。

双侧壁导坑法施工工序流程见图5-2-8o

5.2.5.3IILIV级地段——台阶法施工

首先进行上半断面开挖,并及时施作初期支护;再进行下半断面

开挖,并及时进行初期支护;最后进行仰拱混凝土及二次衬砌。下半

断面施工20〜25m后施做仰拱。根据围岩量测信息确定合理的衬砌时

间,衬砌后根据施工进度需要施做水沟电缆槽。

工字钢架

拱部超前支护

U.-_____________

隧底填充

初而支护三台阶临时仰拱法施工工序纵断面

图5-2-7三台阶临时仰拱法施工工序示意图

上下台阶支架式风钻钻孔,光面爆破开挖。光面开挖爆破施工完

毕后,初喷混凝土封闭围岩。待混凝土初凝后,施作中空注浆锚杆。

锚杆安装完毕,在锚杆外端挂设钢筋网片,复喷混凝土达到设计厚度。

开挖爆破后,采用挖掘机配合装载机装渣,自卸汽车运输。

台阶法施工工序流程见图5-2-9o

5.2.5.4IV级围岩加强地段——短台阶法

短台阶法采用微震动控制爆破和光面爆破开挖。采用挖掘机辅助

装载机装渣,自卸车出渣。采用湿喷机喷混凝土。施工中合理调整工

序,实行“钻爆'装渣'运输、喷锚”机械化一条龙作业。

短台阶法施工工序示意图5-2-10o

5.2.5.5II级地段一全断面法施工

全断面光面爆破法施工采用多功能作业台架配合风动凿岩机钻

孔或凿岩台车钻孔,碎喷射机械手、湿喷机湿喷混凝土。采用挖装机

装渣。施工中合理调整工序,实行“钻爆'装渣'运输”机械化一条

龙作业。围岩稳定性好时复喷混凝土作业与钻爆作业拉开距离平行作

业。

全断面法施工示意图见图5-2-11o

LT.H),环向网足

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