厦深龙岭隧道施工组织设计毕业论文.doc

哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 铁 建 分 院 毕 业 设 计 I 厦深龙岭隧道厦深龙岭隧道施工组织设计 毕业论文 目 录 摘摘 要要 第第 1 章章 编制依据 范围及原则编制依据 范围及原则 1 1 1 编制依据 1 1 2 编制范围 1 1 3 编制原则 1 1 4 本章小结 2 第第 2 章章 工程概况工程概况 3 2 1 工程简介 3 2 2 地形地貌 水文地质及地震动参数 3 2 2 1 地形地貌 3 2 2 2 水文地质特征 3 2 2 3 地震动参数 3 2 3 主要技术标准 3 2 4 主要工程数量 4 2 5 本章小结 4 第第 3 章章 总体施工部署总体施工部署 5 3 1 施工组织机构图 5 3 2 施工总平面规划 5 3 2 1 场地布置 5 3 2 2 施工便道 5 3 2 3 混凝土供应 5 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 铁 建 分 院 毕 业 设 计 II 3 2 4 施工用水 6 3 2 5 施工用电 6 3 3 总体施工方案 7 3 4 总体施工安排 8 3 4 1 施工程序 8 3 4 2 施工工艺顺序 9 3 5 本章小结 9 第第 4 章章 施工进度计划及资源配施工进度计划及资源配置置 10 4 1 进度计划指标 10 4 2 工期目标及进度计划 10 4 3 施工任务划分及队伍安排 10 4 4 机械设备配备 10 第第 5 章章 隧道工程施工方法及施工工艺隧道工程施工方法及施工工艺 13 5 1 洞口段施工 13 5 1 1 洞口段工程设计概况及工艺流程 13 5 1 2 隧道洞口边 仰坡 13 5 1 3 隧道洞口大管棚 18 5 1 4 隧道洞门施工 20 5 2 隧道洞身开挖 23 5 2 1 隧道洞身开挖施工工序流程 23 5 2 2 隧道洞身各级围岩开挖施工方案 方法及施工工艺 23 5 3 正洞洞身开挖钻爆设计 28 5 3 1 钻爆设计总体说明 28 5 3 2 装药结构与堵塞 28 5 3 3 起爆方法 28 5 3 4 起爆顺序 28 5 3 5 装药量计算 28 5 3 6 钻孔设备选择 29 5 3 7 炮眼布置原则 29 5 4 本章小结 29 第第 6 章章 初期支护施工方法及施工工艺初期支护施工方法及施工工艺 30 6 1 超前小导管施工方法及施工工艺 30 6 1 1 超前小导管施工方法 30 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 铁 建 分 院 毕 业 设 计 III 6 1 2 超前小导管施工工艺 30 6 2 砂浆锚杆和中空注浆施工方法及施工工艺 31 6 2 1 砂浆锚杆和中空注浆施工方法 31 6 2 2 砂浆锚杆施工工艺 31 6 2 3 组合中空注浆锚杆施工工艺 32 6 3 钢筋网施工方法及施工工艺 33 6 3 1 钢筋网施工方法 33 6 3 2 钢筋网施工工艺 34 6 4 型钢钢架施工方法及施工工艺 35 6 4 1 型钢钢架施工方法 35 6 4 2 型钢钢架施工工艺 35 6 4 3 钢架安装允许偏差 37 6 4 4 钢架安装施工质量纠正和预防措施 37 6 5 湿喷砼施工方法及施工工艺 38 6 5 1 湿喷砼施工方法 38 6 5 2 湿喷砼施工工艺 38 6 5 3 保证施工质量的纠正和预防措施 38 6 6 本章小结 39 第第 7 章章 隧道防排水施工方法及施工工艺隧道防排水施工方法及施工工艺 41 7 1 隧道防排水施工方法 41 7 1 1 防水施工 41 7 1 2 防水混凝土 41 7 1 3 施工排水及污水处理 41 7 1 4 系统排水盲管的布设 42 7 2 隧道防排水施工工艺及说明 43 7 2 1 施工防排水 43 7 2 2 注浆防水 43 7 3 本章小结 44 第第 8 章章 隧道二次衬砌施工方法及施工工艺隧道二次衬砌施工方法及施工工艺 45 8 1 隧道二次衬砌施工方法 45 8 1 1 仰拱施工及基底保护 45 8 1 2 拱 墙混凝土施工 45 8 1 3 水沟及电缆槽施工 46 8 2 隧道二次衬砌施工工艺 46 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 铁 建 分 院 毕 业 设 计 IV 8 2 1 施工工艺流程 46 8 2 2 施工工艺说明 47 8 3 本章小结 49 第第 9 章章 隧道各隧道各种种施工注意事项施工注意事项 50 参参 考考 文文 献献 51 致致 谢谢 52 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 铁 建 分 院 毕 业 设 计 1 第 1 章 编制依据 范围及原则 1 1 编制依据 国家颁布的现行法律 法规 标准 铁道部颁布的现行施工规范 工程质量检验评定标准 试验规程 安全规程 施工指南以及水保 环保行业标准等 新建时速 250 公里 预留提速 铁路设计 施工技术条件 施工指南及相关规 定 中铁第二勘察设计院有限责任公司编制的厦深客专厦深龙岭隧道施工图 中国铁建六局集团与厦深铁路公司筹备组签订的合同文件中的相关承诺 近年来高速铁路类似工程施工经验 施工工法 科技成果 国内外相关高速铁 路的施工工艺及科研成果 中国铁建六局集团有限公司通过质量体系认证中心认定的 ISO9001 2000 质量手册 和 程序文件 我单位拥有的科技成果 工法成果 机械设备状况 施工技术与管理水平 现场勘查资料 1 2 编制范围 厦深龙岭隧道隧道 起止里程 DK212 534 DK216 003 隧道全长 3469m 1 3 编制原则 满足建设项目技术先进 经济合理的要求 做到及时编制 切实做到指导施工 的作用 且一经制定 就要严格按其实施 不得随意更改 维护其严肃性 保证施工 有序进行 要在充分调查当地的自然环境 水文地质 气候气象 交通运输等条件的基础 上 因地制宜的编制施工组织设计 满足建设工期和工程安全 质量目标 符合施工安全 环境保护 水土保持 地质灾害防治和风险管理等要求 针对可能发生的对工程建设造成不良影响的各类自 然灾害和突发事件建立预警机制并做出相应预案 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 铁 建 分 院 毕 业 设 计 2 要体现科学性 合理性 管理目标明确 指标量化 措施具体 针对性强 积极采用新技术 新材料 新工艺 新设备 保证施工质量和安全 加快施工 进度 降低工程成本 实现工程质量 先进技术和经济合理的协调统一 充分考虑节约资源和可持续发展要求 少占土地 保护农田 安排好环保 水 保及文物保护工作 要注意站前 站后工程以及各相关专业间的衔接 结合工程实际安排科研及试验项目 内容要重点突出 简繁得当 表述清楚 语言简练 强调科学性 实施性 操 作性 严密性和可靠性 保证措施部分 不写空话 套话 1 4 本章小结 本章主要介绍了该项工程编排的依据 以及工程的编制范围和编制原则 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 铁 建 分 院 毕 业 设 计 3 第 2 章 工程概况 2 1 工程简介 厦深龙岭隧道进口里程为 DK212 534 出口里程为 DK216 003 全长 3469m 隧 道最大埋深位约 40m 隧道地形起伏较大 属丘陵地貌 植被发育 多辟为竹林及少 量松树林 杂草灌木丛生 山坡自然坡度 40 50 进出口洞门均采用斜切式洞门 2 2 地形地貌 水文地质及地震动参数 2 2 1 地形地貌 厦深龙岭隧道位于构造剥蚀丘陵低山区 地形起伏变化大 冲沟发育多为 V 字型 沟谷 沟谷深切地面 山坡自然坡度 40 50 植被发育 杂草灌木丛生 2 2 2 水文地质特征 地表水系发育 主要为溪沟水 多具季节性 地下水主要为基岩裂隙水 受大气降 水补给 水量贫乏 动态变化不大 属于浅层地下水 深部基岩节理裂隙大多闭合 含水性更弱 但断层破碎带附近及其影响带裂隙密集 2 2 3 地震动参数 根据 1 400 万 中国地震动参数区划图 GB18306 2001 隧址地震动峰值加速 度 0 05g 地震动反应谱特征周期为 0 35s 2 3 主要技术标准 铁路等级 客运专线 正线数目 双线 正线线间距 5m 旅客列车设计行车速度 250km h 最小曲线半径 7000m 进入枢纽可适当减小 限制坡度 20 困难地段可适当加大 到发线有效长度 650m 牵引种类 电力 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 铁 建 分 院 毕 业 设 计 4 闭塞方式 自动闭塞 动车组类型 动车组 列车运行控制方式 CTC 行车指挥方式 调度集中 轨道类型 无砟轨道 2 4 主要工程数量 主要工程量见主要工程量表 2 1 表 2 1 主要工程数量表 工程项目规格型号单位数量备注 开挖土石方万方5 6 喷射混凝土C25m34958 二衬混凝土C35m36170 钢拱架I20b I20bkg568119 长管棚 108m2300 环向盲管 50m749 纵向盲管 80m603 防水板厚 1 5mmm27477 中空锚杆 22kg14766 2 5 本章小结 本章主要叙述了该工程在实际过程中遇到的地形地貌 水文地质条件以及该工程 段的地震动参数 还有该工程的技术标准和工程数量 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 铁 建 分 院 毕 业 设 计 5 第 3 章 总体施工部署 3 1 施工组织机构图 四项目部经理 四项目部技术负责人 管理人员 技术人员 测量人员 安质人员 砼工班 开挖工班 1 2 拌和站负责人 侯志 德 管理人员 试验人员 运输人员 运输车辆 架子队队长6号拌合站负责人 钢筋工班 其他工班 图 3 1 施工组织机构图 3 2 施工总平面规划 3 2 1 场地布置 厦深龙岭隧道由架子一队负责施工 施工场区主要设施有 变压器 喷锚站 空 压机房 钢筋加工棚及其它生产和生活房屋 3 2 2 施工便道 修筑隧道口便道与地方既有道路相连接以及与弃渣场相连接 施工便道按标准要 求修筑 路面 30 粗卵石 20cm 泥结碎石加 5cm 瓜子石 边坡坡度为 1 1 便道两 侧设排水沟 3 2 3 混凝土供应 本隧道施工所需混凝土由 6 拌和站供应 混凝土由运输车运至工地后用混凝土输 送泵泵送入模 6 拌和站位于 DK214 900 线路左侧 300 米 配置 6 台混凝土输送车运 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 铁 建 分 院 毕 业 设 计 6 输 3 2 4 施工用水 该隧道主要用水为混凝土养护和钻孔用水 在隧道出口处上方设置一个高位水池 高位水池的水是用高压泵从隧道出口处的水渠中抽取的 该水渠的水经化验对混凝土 无侵蚀性 3 2 5 施工用电 3 2 5 1 供电系统总思路 厦深龙岭隧道出口设空压机房并安装一台 500KVA 变压器 用于架子一队所有 施工用电 高压线引入点约 200 米 厦深龙岭隧道进出口空压机房 喷锚拌合站距变压器约 5 米 3 2 5 2 用电负荷计算 施工用电量 按需要系数法 计算施工供电系统的高峰负荷 采用下列公式估算 P K1 K2 K3 KcPd KcPm KcPn 3 1 式中 P 施工供电系统高峰负荷时的有功功率 KVA K1 考虑未计及的用户及施工中发生变化的余度系数 采用 1 1 1 2 K2 各用电设备组之间的用电同时系数 采用 0 6 0 8 K3 配电变压器和配电线路的损耗补偿系数 一般取 1 06 Kc 需要系数 根据设备情况一般取 0 3 1 0 Pd 各用电设备组的额定容量 KW Pm 室内照明负荷 KW Pn 室外照明负荷 KW 施工供电根据大临工程方案设置的变压器位置 变压器含功率因素 补偿装置 平均功率因数在 0 8 以上 低压线路引至各主要施工作业点 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 铁 建 分 院 毕 业 设 计 7 为预防用电高峰期的供电不足和应付突发停电事故 拌和站配备 2 台发电机组作 备用电源 另配备 2 台发电机供其它分散 零星工点使用 以保证施工用电的可靠性 施工用电线路的检查和维护 因工程施工工期较长 对老化线路必须及时更换 确 保线路正常 安全输电 施工用电采用三相五线制 供电电压为 380 220V 作业地段 照明采用 36V 低压 为解决距离过长供电电压降过大及砼拌和站 混凝土输送泵用电 在拌和站用高压电缆引入 10KV 电压 在适当位置设变压器降至 380 220V 使用 表 3 1 主要设备用电量计算 序号 主要用电设备功率 kw 数量需要系数变压器大小及其它 1生活用电4010 6 2喷锚砼拌和站7510 5 3空压机13160 4 4湿喷机7 520 4 5交流电焊机2240 8 6钢筋调直机5 510 3 7钢筋切断机5 510 3 8钢筋弯曲机2 210 3 9工字钢弯曲机310 8 10生活用电4010 5 11砼输送泵13210 3 厦深龙岭隧道进出口用电经计 算用电量为 465 67KW 注 变压器设置按照各用电单元用电功率分开设置 所有电器设备及其金属外壳或构架均应按规定设置可靠的接零及接地保护 保护接零 在电源中性点直接接地的低压电力系统中 将用电设备的金属外壳 与供电系统的零线或专用零线直接做电气连接 可使保护装置迅速而准确的动作 切 断事故电源 保证人身安全 保护接地 所有电气设备的绝缘状况必须良好 各项绝缘指标达到规定值 电 气设备及其相连机械设备的金属部分必须采取保护性接零或措施 挂好接地装置示意 牌 按规定保护接地的电阻不大于 4 欧姆 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 铁 建 分 院 毕 业 设 计 8 3 3 总体施工方案 对于本隧道施工 我们选择了富有经验的架子一队共同施工 按多个工作面同时 平行作业施工 缩短工期 本隧道为长隧道 采取从进出口同时进行施工的方法 隧道二次衬砌采用 9m 台车 进行浇筑混凝土 施工中 对开挖 出渣 喷锚 二次衬砌施工进行合理组织 形成 平行流水作业的局面 隧道开挖 根据隧道围岩发生变化而采取不同的开挖方式 洞口采取超前大管棚 进行加固 级围岩采取大拱脚台阶法施工或中隔壁法 并在施工过程中采取超前小 导管配合施工 全隧道采用空压机 3 台 凿岩台车 2 台 气腿式凿岩机 30 台 装载机 2 台等机械 为了不影响隧道出渣 准备了简易式的栈桥 喷锚 开挖完成后立即对开挖的岩面初次喷射混凝土进行封闭 钢筋在钢筋棚进 行加工 加工完成后运至洞内施工现场进行组合安装 钢架安装完成后 再次喷射混 凝土封闭钢架 二次衬砌 二次衬砌支护与掌子面具有一定的距离 具体见表 3 2 二次衬砌采用 12m 的衬砌台车进行施工 表 3 2 隧道各级围岩步距表 围岩级别仰拱距开挖面距离 m 二次衬砌距开挖面距离 m 级不大于 50m不大于 90m 级不大于 40m不大于 60m 3 4 总体施工安排 3 4 1 施工程序 征地拆迁 与当地政府取得联系后 政府根据国家规定以及当地的实际情况来 制定征地赔偿金额 规划好施工用地 并组织相关人员对铁路征地界限进行放样 完 成土地征收工作 场地清理 场地征收完成后 完成了对场地的平整 各类机械设备及时上场 待征地界限内的各种农作物及经济作物和建筑物完成搬迁后 对地表进行清理 并平 整施工场地 平整后的场地平顺 满足机械及施工要求 测量放线 场地平整完成以后 对临时征用的场地进行合理的规划 使场地能 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 铁 建 分 院 毕 业 设 计 9 够满足施工各种要求 并对铁路正线上的各种特征点进行放样 以此作为现场核对的 依据 现场核对 根据测量放线提供的资料和设计院提供的图纸 核对现场的地形以 及地貌和地物与图纸上的地形以及地貌和地物 以及地物与铁路线路的关系和相对的 位置 与图纸不符的地方已经及时与设计单位进行联系 开工报告 测量放线完毕 材料进场并检验合格 施工组织报监理工程师审核 通过 机械设备和人员到位以及大临设施完成之后 方可申请开工 工程实施 同意开工后 进入到施工状态 各项工作均仔细 认真 严格按照 施工程序进行施工 对各班组进行技术和安全交底 交底到每个工班组中的每一个人 树立务实观念 分清责任划分 施工自检 当施工过程中完成某一道工序时 现场工程师先进行检查 现场工 程师检查各项指标均符合要求后 报质检工程师检查 待质检工程师检查合格后 方 可报监理工程师检查 报检签证 当完成某一道工序时 自检合格以后 报监理工程师检查 待监理 工程师检查各项要求均符合标准并对该道工序签字认可 方可进行到下一道工序 试验检测 在某道工序施工过程中 现场随机对各种施工用材进行取样检测 并由监理工程师旁站见证 以此作为材料检测标准 材料是否合格直接就决定了工程 质量 质量评定 根据检测的数据来进行分析 由检测数据得出的检测结果 并以此 结果作为评定的依据 工程验收 当工程完成后 组织相关人员对工程进行验收 对工程的质量进行 定论 要求内实外美 土地复垦 当工程完成以后 对临时征收的土地进行复原工作 将土地归还 并恢复原状 工程保修 当工程竣工后 在保修期内对工程进行维修 3 4 2 施工工艺顺序 为确保按时完成 并为按时铺架创造条件 各工序平行流水作业 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 铁 建 分 院 毕 业 设 计 10 施工作业顺序为 隧道开挖从进出口处同时展开施工 具体到每个施工环节 施 工顺序为 开挖 排险 初喷 出渣 喷锚 仰拱 二次衬砌 施 工工作展开以后可平行流水作业 互不干扰 形成一个良好循环的工作局面 施工前先做好对地质和施工图审核工作 以 试验先行 样板引路 为原则 开 工后按平行流水作业法组织全面展开施工 总体施工顺序 施工准备 测量放样 隧道开挖 出渣 喷锚 二次衬砌 各工序之间紧密联系 平行流水作业 确保工期 3 5 本章小结 本章介绍了该工程总体施工部署 涉及到工程组织的安排 以及施工总平面规划 中场地的布置 施工便道等的安排 还有总体的方案和施工安排 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 铁 建 分 院 毕 业 设 计 11 第 4 章 施工进度计划及资源配置 4 1 进度计划指标 隧道各类衬砌支护进度指标见表 4 1 表 4 1 级围岩支护段掘进作业循环时间表 循环进尺 1 6m 时 间 H 作业项目 1234567891011121314 测 量 超前支护 开挖及出碴 初期支护 其 他 共计掘进作业循环时间 14h 4 2 工期目标及进度计划 厦深龙岭隧道全长 3469m 由架子一队负责施工 施工所用混凝土由 6 拌合站集 中供应 施工准备工作安排 2 个月 施工总工期安排为 11 个月 主体工程于 2011 年 10 月 13 日完成 满足全线工期安排过运架梁通过厦深龙岭隧道的要求 4 3 施工任务划分及队伍安排 隧道长度 3469 米 且围岩变化较多 结合架子队伍情况 本隧道总体上施工采用 由隧道出口掘进组织施工 由架子一队负责 劳动力配置见表 4 2 4 4 机械设备配备 隧道施工机械的配备针对铁路双线隧道的特点 以实现机械化均衡生产为目标 针对不同的工序施工按专业化组织流水作业 以性能好 效率高 机况良好的大型设 备装配本隧道工程的主要作业机械 实现各机械化作业的有机配合 用机械化程度来 提高实现本隧道施工的稳产 高产 提高机械化水平 配备大型设备 隧道架子队配备自制钻孔台车 隧道装载机和 自卸汽车 隧道支护全部配备混凝土湿喷机及喷锚台架 二衬施工配 9m 液压模板台车 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 铁 建 分 院 毕 业 设 计 12 自动计量混凝土生产设备和运输设备 在设备配备上使机械设备能力大于进度计划指标能力 有足够的设备储备 设备 选型以电动液压为首选 采用大型机械化配套技术 形成快速施工能力 隧道施工主要机械配置见表 4 3 表 4 2 架子队劳动力配置表 序号工种名称人数工作任务备注 1管理人员2管理工作 2技术员2技术指导 3测量人员2施工测量 4试验人员2试验工作 5开挖工30钻孔开挖工班 6爆破工3爆破爆破工班 7喷混凝土工28支护 8混凝土工15二次衬砌 混凝土工班 9钢筋工16钢筋加工安装钢筋工班 10模板工12钢架安装模板工班 11电工2电力维护 12电气焊工4构件加工 13修理工2机械修理 14机械司机8各种机械司机 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 铁 建 分 院 毕 业 设 计 13 15汽车司机9汽车司机 表 4 3 隧道施工主要施工机械 设备表 序号名称规格型号产地数量配备说明 一开挖设备 1空压机4L 22 7陕西雁丰4 2凿岩台车简易自制1 3气腿式凿岩机YT 28 YT28甘肃30 4装载机柳工 862柳工2 5自卸汽车DF 200斯太尔5 6挖掘机大宇 3352 二锚喷支护 1管棚钻机三一重工2 2混凝土湿喷机ZSP81成都2 3注浆机 BW 250 50 TBW200 常州 上海2 4弯曲机GW401 三砼衬砌设备 1衬砌台车9m成都1 2仰拱栈桥MIB 12自制2 3防水板焊机ANEISTEN瑞典2 4混凝土输送泵HBT60三一重工1 5振捣设备插入 平板上海6 四通风设备 1轴流通风机TZ 125天津1 五钢筋加工设备 1电焊机BX1 500天津3 2切割机J3G6 400陕西2 3钢筋调直机GT4 14山东2 4弯曲机GW40甘肃1 六其他设备 1围岩量测仪器设备北京1 2激光断面仪BJSD 2C北京1 3抽水机北京2 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 铁 建 分 院 毕 业 设 计 14 序号名称规格型号产地数量配备说明 4污水泵WQX12 15吉林2 5发电机组GF 300郑州恒光1 6发电机组GF 2501 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 铁 建 分 院 毕 业 设 计 15 第 5 章 隧道工程施工方法及施工工艺 隧道按新奥法原理组织施工 洞身开挖采用光面爆破 级围岩段隧道采用大拱 脚台阶法或中隔壁法施工 出碴采用无轨运输方法 隧道支护 进口 出口 V 级围岩地段设置 108 大管棚 其他 V 级围岩地段设置 42 超前小导管支护 全环型 I20b 型钢钢架加强支护 二次衬砌 采用全新衬砌台车 仰拱超前施作 并使用仰拱栈桥以减少对其它工 序施工的干扰 施工排水 顺坡段自然排水 反坡段设集水坑利用水泵接力排出洞外 施工通风 洞内施工通风排烟采用自然通风和机械通风相结合的方式 隧道洞口 150m 范围内采用自然通风外 其余地段采用以压入式机械管道通风为主自然通风为辅 的通风方式 施工用电 供电线路的布设于右侧边墙上 施工用电采用三相五线制 供电电压 为 380 220V 作业地段照明采用 36V 低压 为解决该隧道距离过长供电电压降过大及 钻孔台车用电 在成洞地段用高压电缆引入 10KV 电压 将高压进洞 在适当位置设 变压器降至 380 220V 使用 380 220V 供电线路采用 95mm2 塑料绝缘铝绞线 10KV 电缆线路采用不滴流电缆 电线悬挂高度距人行地面 400V 以下不小于 2m 10KV 不 小于 3 5m 供电线路分层架设 高压在上 低压在下 干线在上 支线在下 动力线 在上 照明线在下 5 1 洞口段施工 5 1 1 洞口段工程设计概况及工艺流程 洞口段工程设计概况 隧道进出口位置的确定贯彻 早进晚出 的原则 尽量减少对地表的破坏 洞口边 仰坡不开挖或少开挖 隧道进口里程为 DK212 534 洞门采用偏压式洞门 出口里 程为 DK216 003 洞门采用斜切式洞门 洞口段工程施工工艺流程图 5 1 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 铁 建 分 院 毕 业 设 计 16 5 1 2 隧道洞口边 仰坡 5 1 2 1 施工方法 截水天沟施工 在进行隧道洞口边 仰坡施工防护前 做好洞顶截水天沟 防止地表水冲涮坡体 及流入边仰坡面 影响洞口安全 截水天沟距边仰坡开挖线边缘投影距离不小于 5m 采用 M10 浆砌片石梯形水沟 截水天沟的砌筑严格按照路基排水边沟的施工工艺要求 及砌体工程施工规范操作 线型 坡度根据现场实际情况可适当调整 同时与洞口永 久排水系统顺接 图 明洞 斜切式洞门及暗 洞衬砌 施工测量放样 明挖段 上台阶施工 砌筑洞口截 排 水沟 图纸审 核 清除洞口危石 端翼墙浇 砌 筑 大管棚或小导管超前 支护 暗挖进洞及 明挖段下台阶施工 边仰坡防护 洞口环境绿化明洞防水 洞顶回填 定位测量 施工准备交桩复测 布控测网 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 铁 建 分 院 毕 业 设 计 17 图 5 1 洞口段施工流程图 边仰坡防护 复核图纸 准确定出洞口位置 按设计位置放出边 仰坡及洞口开挖边线 坡面清表 对边仰坡施工防护范围内的坡体上的林木 杂草及危石进行清除 刷坡 刷坡从上至下施工 边仰坡的开挖坡度随原地面的坡度改变而改变 确 保坡面平顺并与原地形成为一体 采用挖掘机开挖 自卸车运土 人工配合刷坡 洞 口位置有滑坡体时先清除滑坡体再进行边仰坡开挖 坡面防护 隧道边 仰坡的防护紧跟开挖从上而下施工 开挖完成一段后及时 素喷一层 3 5cm 厚 C20 混凝土 对该段山体进行封闭 具体工序为 放样 施工洞 顶截水沟 刷坡清表 刷坡 清除坡面浮土 危石 初喷 3 5cm 厚砼 钻孔 安装 22 砂浆锚杆 铺设钢筋网 喷射砼至设计厚度 洞口边仰坡防护支护参数 锚杆采用 22 砂浆锚杆 L 4m 间距 1 5m 1 5m 梅花形布置 喷射混凝土采用 10cm 厚网喷混凝土 钢筋网 6 网格尺寸 25cm 25cm 5 1 2 2 边仰坡锚喷网防护施工工艺 5 1 2 2 1喷射混凝土的施工采用湿喷法施工 湿喷混凝土施工工艺框图见图 5 2 湿喷混凝土施工工艺说明 原材料的要求 A 水泥 采用 P O42 5 普通硅酸盐水泥 B 骨料选择 砂 碎石符合验标要求 C 外加剂 减水剂采用苯系列高效减水剂 速凝剂为液体速凝剂 喷射前的准备工作 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 铁 建 分 院 毕 业 设 计 18 A 检查开挖面坡度 暗挖洞口掌子面结构尺寸及暗挖洞口里程 拱顶和仰拱标高 处理坡面松碴 B 用高压风冲洗受喷面 清除浮碴等松散物 埋设控制喷射砼厚度的标志 C 检查通风管道 机械设备试运转 操作要求 A 砼拌合的和易性控制 从试喷和在工序作业中测定 湿喷机对坍落度的适应范 围在 8 15cm 架子队要设专人配合项目部试验人员严格计量 随时监测拌合料的坍 落度 B 喷头与受喷面的距离 喷头距岩面 1 5 2 0m 由于喷头压力较大 人工掌握 喷头 应两人操作或用简易支架进行操作 C 风压 湿喷机要求工作风压 0 2 0 5Mpa 耗风量 9m3 min 控制好风压 减 少回弹量 D 喷射角度 喷头保持与受喷面垂直 E 喷头运动方式 第一次素喷混凝土 随开挖自下而上喷射 第二次进行网喷混 凝土时 从下而上进行混凝土施工 喷头在岩面上从左至右来回移动 F 砼在拌合站生产 运输采用混凝土输送车 要防止砼在运输过程中沉淀和离析 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 铁 建 分 院 毕 业 设 计 19 图5 2 洞口边 仰坡湿喷 混凝土施 工工艺框 喷射 混凝土施 工注意事 项 A 用高 压风吹净 受喷面 埋 设控制喷 射砼厚度 的标志 B 检查 机具设备 和风 水 电等管线 并试运转 喷射机必须具有良好的密封性 以便输料均匀 C 必须紧跟开挖 刷坡工作面及时喷砼封闭山体 D 喷射作业要分段 分片 分层 依次进行 如有较大凹洼时 必须先填平 E 钢筋网在先喷射一层砼后铺挂 然后再喷射覆盖层 总厚度符合设计要求 F 开始喷射时 要减少喷头到受喷面的距离 并调整喷射角度 钢筋网保护层厚 度不得小于 3cm G 喷射中如有脱落的岩块被钢筋网架住时 要及时清除后再喷射 H 水泥 优先选用普通硅酸盐水泥 水泥标号不得低于 425 号 I 速凝剂 必须采用质量合格的产品 要注意保管 不得变质 边 仰坡开挖 受喷面清理与清扫 打钎钉标记 上料 挂钢筋网 安装锚杆 机具制备 拌合 上料 喷射第二次混凝土 安风水管 第一次喷射混凝土 养护 钻孔 灌注水泥砂浆 锚杆制备 材料制备 计量 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 铁 建 分 院 毕 业 设 计 20 J 砂 喷射混凝土采用硬质洁净的中砂或粗砂 细度模数大于 2 5 含水率一般为 5 7 使用前一律过筛 K 石料 采用坚硬耐久的碎石 粒径不大于 15mm 且级配良好 L 水 水质经化验合格 水中不含有影响水泥正常凝结与硬化的有害物质 5 1 2 2 2 22 砂浆锚杆施工方法 锚杆施工前准备工作 采用砂浆锚杆预支护时 除保证锚杆原材料规格 品种 锚杆各部件质量及技术 性能符合设计要求外 需做好以下准备工作 A 锚杆杆体调平直 除锈和除油 锚杆按设计要求的尺寸截取 外端车丝以安装 垫板 垫板安装完成后用螺母拧紧 B 使用普通硅酸盐水泥 C 采用清洁 坚硬的中细砂 粒径不大于 3mm 使用前要过筛 钻孔 准确布置锚杆孔位 作出标记 孔位允许偏差为 15 15mm 孔深允许偏差为 50 50mm 采用 7655 型风枪 在隧道边 仰坡施工范围内 从上至下 按设计要求 孔距 150 150cm 孔深 400cm 梅花形布孔 钻孔要圆而直 钻孔方向与坡体岩面垂 直 钻孔深度不小于砂浆锚杆设计长度 孔径大于锚杆体直径 15mm 清孔 每钻好一个锚杆孔 立即用高压风对孔内的岩粉或岩渣进行清理 保证锚杆安设 顺利且安设到孔底位置 在锚杆安设之前 对孔口进行封堵 以防杂物堵塞孔眼 注浆及安设锚杆 A 砂浆标号不低于 M20 拌制砂浆时 采用机械搅拌 严格按施工配合比操作 水灰比控制在 0 45 0 50 B 砂浆应拌合均匀 并调整其和易性随拌随用 一次拌和的砂浆要在初凝前用完 C 先注浆后插杆体时 注浆管要先插到钻孔底 开始注浆后 徐徐均匀地将注浆 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 铁 建 分 院 毕 业 设 计 21 管往外抽出 并始终保持注浆管口埋在砂浆内 以免浆中出现空洞 D 注浆开始或中途停止 30min 时 要用水润滑注浆罐及其管路 注浆孔口的压力 不得大于 0 4MPa E 注浆管要插至距孔底 5 10cm 处 随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出 随即迅速 将杆体插入 若孔口无水泥砂浆溢出 要将杆体拔出重新注浆 F 锚杆杆体要对中插入 插入后要在孔口将杆体固定 锚杆杆体插入孔内的长度 不小于设计规定 G 杆体插入孔内的长度不得小于设计长度的 95 实际粘结长度亦不短于设计长 度的 95 注浆是否饱满 可根据孔口是否有砂浆挤出来判断 锚杆插入后 砂浆未 达到设计强度的 70 时 不得随意碰撞 敲击 5 1 3 隧道洞口大管棚 5 1 3 1 施工方法 施作导向墙 为保证洞口稳定和准确施打大管棚 在明洞衬砌范围外施作套拱 一方面支挡仰 坡防止坍塌 另一方面作为大管棚钻孔导向 大管棚示意图见图 5 3 洞口边仰坡加固 稳定后 测量放样开挖出导向墙施作位置 然后按以下步骤施作导向墙 支立 I18 工字钢拱架 其几何尺寸按设计加工 钢拱架内径为 7 53m 纵向间 距 0 5m 用 22 纵向连接筋焊接固定 纵向连接筋沿钢拱架环向间距 1 0m 钢拱架拱 脚须落在实处 安装导向管 在钢架上安装导向管 导向管采用 146mm 热轧无缝钢管 长 1 0m 沿钢架环向间距 40cm 中对中 共 46 根 从中线两侧各 23 根 导向管与钢 拱架焊接牢固 浇筑导向墙混凝土 导向墙采用 C20 混凝土 长度与厚度均为 100cm 施工大管棚 导向墙浇筑完毕 平整场地或搭设钻孔平台 施工大管棚 5 1 3 2 隧道大管棚施工工艺 隧道大管棚施工工艺见框图 5 4 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 铁 建 分 院 毕 业 设 计 22 图 5 3 大管棚示意图 管棚施工工艺方法 钻孔 利用管棚钻机钻到设计深度 每钻入一节续接下一节钻杆 管棚采用节 长 6m 108 6 0mm 热轧无缝钢管 以长 15cm 的丝扣连接 钢管前端呈锥形 管壁 四周钻 10 16mm 压浆孔 梅花形布置 管棚环向间距 40cm 中对中 共布置 46 根 采用管棚钻机沿开挖外轮廓周边以 1 外插角钻设管棚孔 将钢管打入围岩 钻孔 时钻机的立轴方向必须准确控制 以保证孔向正确 并经常采用测斜仪量测钢管钻进 的偏斜度 发现偏斜超过设计要求 及时纠正 清孔 利用高压风将孔内余碴清理干净 以防塞管时卡管 装入钢管 管棚分钢管和钢花管 交错布置 先打设钢花管并注浆 然后打设 钢管 钢管连接注意接头质量 高压注浆 管棚钢管钻进以后 注浆前注浆系统要试运转 热身 一般为 20 分钟 利用注浆泵先压水检查管路是否漏水 设备状态是否正常 而后再做压水试验 以冲洗岩石裂隙 扩大浆液通路 增加浆液充塞的密实性 压水试验结束以后 用高 压泵压注水泥浆 压力控制在 0 5 2 0Mpa 注浆前进行现场注浆试验 根据实际情况 C20砼导向墙 隧 道 中 线 线 路 右 线 线 路 左 线 开挖轮廓线 钢管 108mm 厚6mm 孔口管 146mm 厚5mm 导向墙内布置图 1 100 146mm孔口管 内轨顶面 o1 o3o2 大管棚正面布置图 1 100 说明 1 大管棚规格 热轧无缝钢花管 直径 108mm 壁厚6mm 2 管距 环向间距40cm 3 倾角 外插交1o 3o 可根据现场实际作调整 4 注浆材料 水泥浆 水泥砂浆 5 设置范围 拱部140 范围 共46根 6 孔口管规格 热轧无缝钢管 直径 146mm 壁厚5mm 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 铁 建 分 院 毕 业 设 计 23 调整注浆参数 利用注浆泵将浆液压入孔内 通过钢管壁注浆孔来加固地层 当出气 孔流浆后停止压浆 用钢板封堵管口 见图 5 5 图 5 4 隧道大管棚施工工艺框图 堵孔止浆 堵孔质量的好坏 直接关系到注浆效果 堵孔包括钢管自身的封堵 和钢管与孔壁之间空隙的封堵 钢管自身的封堵一般在钢管最外端 1 0m 2 0m 范围内 不设置注浆孔 孔口用厚 3 5mm 钢板凿孔焊接注浆管来封堵 钢管与孔壁间空隙的 封堵利用自制工具将早强水泥砂浆塞入孔口封堵 封堵材料装入孔内不小于 1m 长度 图 5 5 钢管堵头图 小导管 与注浆管连结 钢 板 钢管 焊缝 钢 板 钻 机 就 位 测 量 布 孔钻机固定 钻 机 臂 固 定 钻孔及接长钻杆 成 孔 钻 杆 分 节 退 下 撤 钻 机 注浆机准备清 孔 注浆材料准备 装入钢管 堵孔 注浆 退机 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 铁 建 分 院 毕 业 设 计 24 确保封堵质量 钢管与孔壁之间封堵见图 5 6 注浆异常现象处理 A 发生串浆现象 即液浆从其他孔中流出时 采用多台泵同时注浆或堵塞串浆隔 孔注浆 B 水泥浆压力突然升高 可能发生了堵管 停机检查 C 注浆迸浆量很大 压力长时间不升高 则要调整浆液浓度及配合比 缩短凝胶 时间 进行小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 才能避免产生注浆不饱满 注浆时注意事项 A 浆液配制 水泥浆采用卧式搅拌机拌和 水灰比 W C 1 0 在注浆前试验合理 确定浆液配比 注浆压力等注浆参数 浆液配比选择要考虑岩石裂隙情况及浆液扩散 半径 现场通过试验确定 B 注浆施工 采用 2 台 BW 250 50 型注浆泵注浆 清孔后 按由下孔至上孔的顺 序施工 浆液先稀后浓 注浆量先大后小程序注浆 如遇串孔或跑浆则隔孔灌压 C 注浆压力控制 注浆压力按分级升压法控制 由注浆泵油压控制调节 具体调 法是 启动注浆泵 正常运转后关闭泵口阀门 泵停止运转后 旋转压力调解旋钮 将油压调在要求的油压刻度值上 随着注浆阻力的增大 泵压随之增高 当达到调定 值时 自动停泵 为防止由于压注速度过大 造成上压过快返浆 漏浆等异常现象 影响注浆质量 D 结束标准 采用终压和注浆量双控制 一般以单管设计注浆量为标准 当注浆 压力达到设计终压不小于 20min 进浆量仍达不到设计标准时 也可结束注浆 E 清洗注浆系统 达到结束标准后 停止注浆 随即卸下注浆混合器及注浆系统 并用清水清洗干净 以保证下次注浆顺利进行 施工中要加强劳动保护 防止浆液沾 封堵材料 钻孔壁 不小于1米 注浆孔 钢板 小导管 与注浆管连接 图 5 6 钻孔与管壁之间封堵示意图 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 铁 建 分 院 毕 业 设 计 25 洞顶回填及防排水处理 n层混凝土养护 洞门装饰 n层墙身混凝土浇注 检查 n层墙身模型安装 n层墙身钢筋安装 墙身测量放样 基础测量放样 基础开挖 基坑检查 安装基础模板 安装基础钢筋 基础混凝土浇注 合格 不合格 合格 不合格 染人体 F 效果检查 先打钢花管 再打钢管 钢花管注浆完成以后再进行钢管钻孔 通 过钻孔钻出的钻渣是否含有水泥浆来判断注浆的质量 5 1 4 隧道洞门施工 5 1 4 1 隧道洞门施工工艺流程 隧道洞门施工工艺流程见图 5 7 图 5 7 洞门施工流程图 5 1 4 2 隧道洞门施工方法及注意事项 洞门施工要按有关规定 并符合以下要求 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 铁 建 分 院 毕 业 设 计 26 土质地基要整平夯实 土层松软时 要核实地基承载力 基础处的渣体杂物 风化软层和积水要清除干净 洞门衬砌拱墙要与洞内相联的拱墙同时施工 连成整体 端墙施工放样时 要保证位置准确和墙面坡度平顺 浇筑混凝土要保证模板不移动 洞门端墙的砌筑与墙背回填要两侧同时进行 防止对衬砌边墙产生偏压 洞门衬砌完成后 及时加固洞门上方仰坡脚 当边 仰 坡地层松软 破碎时 要采取坡面防护措施 洞门的排水沟砌筑在填土上时 填土必须夯实 5 2 隧道洞身开挖 5 2 1 隧道洞身开挖施工工序流程 隧道开挖施工前 要确定隧道开挖轮廓线 制定隧道爆破方案和监控量测方案 确定开挖和支护空间与时间关系 选定弃碴方案和满足上述要求的施工组织和各项资 源配置 并根据实施效果不断优化 隧道开挖作业程序可参照图 5 8 5 2 2 隧道洞身各级围岩开挖施工方案 方法及施工工艺 5 2 2 1 洞身 级围岩开挖方案 方法及施工工艺 5 2 2 1 1 洞身 级围岩开挖 方法及注意事项 开挖方案 方法 洞身 级围岩施工方法根据工程地质条件及水文地质资料 开挖断面大小 衬砌 类型 开挖长度 工期要求及环境制约等因素综合研究确定 隧道内地质条件变化较 大时选用适应性强的施工方法 需要变更施工方法时 以工序倒换简单和较少影响施 工进度为原则 级围岩地段采用大拱脚台阶法施工 洞身 级围岩采用大拱脚台阶法结合 42 超前小导管和 I20b 型钢架的方法施工 严格控制超欠挖 大拱脚台阶法 大拱脚台阶法施工工艺与台阶法相似 不同之处在于大拱脚台阶法开挖上台阶时 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 铁 建 分 院 毕 业 设 计 27 将拱脚处适当加宽 加强拱脚的支撑力 然后进行支护 开挖一定距离后根据围岩和 规范要求进行下台阶的开挖和支护 然后施做仰拱衬砌 根据围岩状况 确定上台阶领进长度 L 大拱脚台阶法施工工艺流程见图 5 9 台阶法施工程序 开挖部位 1 施作部位 拱部初期支护 开挖部位 3 施作部位 曲墙部分初期支护 施作部位 及部位 仰拱及填充 适时进行防排水系统及部位 二次衬砌施工 中隔壁法 在软弱围岩大跨隧道中 先开挖隧道的一侧 并施作中隔壁墙 然后再开挖另一 侧的施工方法 即 先行导坑上部开挖 先行导坑上部初期支护 先行导坑中部开挖 先行导坑中部初期支护 先行导坑下部开挖 先行导坑下部初期支护 后行导坑上 部开挖 后行导坑上部初期支护 后行导坑中部开挖 后行导坑中部初期支护 后行 导坑下部开挖 后行导坑下部初期支护 CD 法施工工艺流程见 图 5 10 CD 法施工工艺流程图 CD 法施工工序见 图 5 图 5 8 隧道开挖作业施工流程图 施工准备 风水电就绪台车 台架就位测量 布孔 按 规 定 处 理 并 反 馈 信 息 断面检查 爆 破效果分析 钻 孔 装药连线 爆 破 通 风 清危 初喷混凝土 出 碴 支 护 下一循环 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 铁 建 分 院 毕 业 设 计 28 11 CD 法施工工序图 A 施工工序说明 利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁 50 超前钢花管及导坑侧壁 22 水平 锚杆超前支护 人力配合机械开挖 部 高约为 6 0m 宽约为 7 5m 施作 部导坑周边的初期支 护和临时支护 即初喷 4cm 厚混凝土 架立型钢钢架和 I18 临时钢架 并设锁脚锚杆 管 安装径向锚杆及铺设钢筋网片 复喷混凝土至设计厚度 在滞后于 部一段距离后 挖掘机开挖 部 人工整修表面 导坑周边部分初 喷 4cm 厚混凝土 接长型钢钢架和 I18 临时钢架 并设锁脚锚杆 管 钻设径向锚杆并 铺设钢筋网片 复喷混凝土至设计厚度 在滞后于 部一段距离后 挖掘机开挖 部 人工整修表面 施作导坑周边初 期支护 步骤及工序同 在滞后于 部一段距离后 挖掘机开挖 部 人工整修表面 施作导坑周边初 期支护 步骤及工序同 在滞后于 部一段距离后 挖掘机开挖 部 接长 I18 临时钢架至隧底 底部 垫槽钢 根据监控量测结果分析 待初期支护收敛后 拆除 I18 临时钢架 利用仰拱栈 桥灌筑 部边墙基础与仰拱 利用仰拱栈桥灌筑仰拱填充 部至设计高度 利用衬砌模板台车一次性灌注 部衬砌 拱墙衬砌一次施作 B CD 法施工控制要点 上导坑 部的开挖循环进尺控制为 1 榀钢架间距 0 75 0 8m 下导坑 部的开挖可依据地质情况适当加大 导坑开挖孔径及台阶高度可根据施工机具 人员等安排进行适当调整 钢架之间纵向连接钢筋应及时施作并连接牢固 测量放线 级围岩 拱部超前支护 上导坑开挖 出碴 下导坑开挖 出碴 下部初期支护 超前地质预报 上部初期支护围岩监控量测 围岩监控量测 围岩监控量测 围岩稳 定性评 判 修正施 工方案 确定二 次衬砌 施作时 间 仰拱填充施工 下一工序 仰拱 图 5 9 大拱脚台阶法施工工艺流程 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 铁 建 分 院 毕 业 设 计 29 超前地质预报 超前地质预报 测量放线 左侧拱部超前支护右侧拱部超前支护 左侧上部开挖 出渣右侧上部开挖 出渣 左侧上部 上侧中隔壁 初期支护 同时左侧下 部开挖 出渣 右侧上部 上侧中隔壁 初期支护 同时右侧下 部开挖 出渣 围岩监控量测 左侧下部初期支护右侧下部初期支护 超前地质预报 围岩监控量测 基底加固 底部开挖 出渣 仰拱初期支护 拆除临时钢架仰拱衬砌 仰拱填充施工 下一工序 围岩监控量测 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 铁 建 分 院 毕 业 设 计 30 图 5 10 CD 法施工工艺流程图 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 铁 建 分 院 毕 业 设 计 32 二次衬砌 喷混凝土 系统径向锚杆 拱部超前支护 隧底填充 仰拱 初期支护 22纵向连接钢筋 图中未示临时钢架 钢 架 约300 约300 中壁 CD 法施