工程建设设计毕业论文.doc

0 第第 页页 共共 7373 页页 铁铁 道道 工工 程程 系系 工程建设设计毕业论文工程建设设计毕业论文 目录目录 第一章第一章 工程概况工程概况 6 1 1 线路概况 6 1 2 工程地质及水文地质 6 1 2 1 地形地貌 6 1 2 2 地层岩性 6 1 2 3 不良地质 特殊岩土地段 7 第二章第二章 建设所在地区特征建设所在地区特征 7 2 1 交通运输 7 2 1 1 铁路 7 2 1 2 公路 7 2 1 3 水 电 通讯情况 7 2 1 3 1 施工用水 7 2 1 3 2 施工用电 7 2 1 3 3 通讯 7 2 2 建筑材料 7 2 3 民风民俗 7 第三章 总体施工组织安排 8 3 1 施工总体目标 8 3 1 1 工期目标 8 3 1 1 1 总工期 8 3 1 1 2 施工准备 8 3 1 2 质量目标 8 3 1 3 安全目标 8 3 1 4 投资控制目标 8 3 1 5 环水保目标 8 3 2 施工组织机构 8 3 3 施工准备 10 3 3 1 技术准备 10 3 3 2 架子队进场 10 3 3 3 设备 物资进场 10 3 3 4 施工现场准备 11 3 4 工程施工进度计划 11 1 第第 页页 共共 7373 页页 铁铁 道道 工工 程程 系系 第四章 临时工程和过渡工程 11 4 1 施工便道 11 4 2 施工供风 11 4 3 施工供电 11 4 4 施工供水 12 4 5 临时通讯 12 4 6 生产及生活房屋 12 4 7 混凝土拌和站 12 4 8 弃碴场 12 4 9 垃圾及污水处理 12 第五章第五章 主要工程项目的施工方案 施工方法主要工程项目的施工方案 施工方法 13 5 1 隧道工程施工方案 施工方法 13 5 1 1 隧道工程总体施工方案 13 5 1 2 隧道施工方案 方法 13 5 1 2 1 洞口工程施工 13 5 1 2 1 1 洞口边仰坡防护 13 5 1 2 1 2 进洞施工方法及措施 13 5 1 2 1 3 洞门施工 14 5 1 2 1 4 明洞施工 14 5 1 2 2 洞身开挖 14 5 1 2 2 1 隧道洞身开挖 14 5 1 2 2 2 钻爆设计 16 5 1 2 3 洞身支护 17 5 1 2 3 1 大管棚施工 17 5 1 2 3 2 超前小导管支护施工 18 5 1 2 3 3 超前锚杆支护施工 19 5 1 2 3 4 钢拱架施工 20 5 1 2 3 5 钢筋网铺设 21 5 1 2 3 6 中空注浆锚杆施工 21 5 1 2 3 7 砂浆锚杆施工 22 5 1 2 3 8 喷射混凝土 22 5 1 2 4 出碴与运输 23 5 1 2 5 结构防排水工程施工 23 5 1 2 5 1 盲管 泄水孔施工 24 5 1 2 5 2 防水层施工 24 5 1 2 5 3 止水带 遇水膨胀止水胶施工 26 5 1 2 5 4 抗渗混凝土施工 27 5 1 2 5 5 衬砌背后回填压浆 27 5 1 2 6 二次衬砌及预埋件施工 27 2 第第 页页 共共 7373 页页 铁铁 道道 工工 程程 系系 5 1 2 6 1 仰拱和填充施工 27 5 1 2 6 2 拱墙衬砌施工 28 5 1 2 6 3 预埋件施工 29 5 1 2 7 沟槽施工 29 5 1 2 8 施工通风 29 5 1 2 8 1 通风要求 29 5 1 2 8 2 通风方式 30 5 1 2 8 3 通风设备选择及配置 30 5 1 2 8 4 施工通风管理 30 5 1 2 9 施工排水 30 5 1 2 9 1 顺坡排水 31 5 1 2 9 2 反坡排水 31 5 1 2 10 洞内供电及照明 31 5 1 2 11 供风及供水 31 5 1 2 12 管线布置 31 5 1 2 13 弃碴与防护 32 5 2 隧道超前地质预报 32 5 2 1 超前预报措施 32 5 2 1 1 利用工作面地质素描预报 34 5 2 1 2 红外线探水 34 5 2 1 3 开挖后的周边探测 34 5 2 1 4 其它地质工作内容及方法 34 5 2 2 隧道监控量测与测量 36 5 2 2 1 隧道监控量测 36 5 2 2 2 施工测量 41 第六章第六章 重难点工程施工方案重难点工程施工方案 41 6 1 断层破碎段施工 41 6 1 1 施工原则 41 6 1 2 超前地质预报 41 6 1 3 施工方法 41 6 2 软质岩易变形地段 42 6 2 1 施工方法 42 6 2 2 采取的主要施工技术措施 42 6 2 3 支护体系 42 6 3 隧道堵水注浆施工 43 6 3 1 超前局部注浆方法 43 6 3 2 超前周边预注浆方法 44 6 3 3 全断面超前预注浆方法 45 6 3 4 超前小导管注浆 47 3 第第 页页 共共 7373 页页 铁铁 道道 工工 程程 系系 第七章第七章 资源配置资源配置 48 7 1 劳动力的配置 48 7 2 主要机械设备的配置 49 第八章第八章 管理措施管理措施 51 8 1 标准化管理措施 51 8 2 质量管理措施 52 8 2 1 质量目标 52 8 2 2 质量管理体系 52 8 2 3 1 组织保证措施 53 8 2 3 2 技术保证措施 53 8 2 3 3 制度保证措施 54 8 2 3 4 经济保证措施 55 8 3 安全管理措施 56 8 3 1 安全措施 56 8 3 1 1 保证安全生产组织措 56 8 3 1 2 保证安全生产管理措施 56 8 3 1 3 1 开挖施工安全保证措施 57 8 3 1 3 2 装碴及运输安全保证措施 58 8 3 1 3 3 支护 衬砌安全保证措施 59 8 3 1 3 4 隧道不良地质地段安全保证措施 60 8 3 3 3 6 通风与防尘安全保证措施 61 8 3 1 3 5 临时用电及照明安全保证措施 61 8 3 1 4 道床工程施工安全技术措施 62 8 3 1 5 冬 雨季施工安全保证措施 63 8 3 1 6 突发事件应急措施 63 8 3 1 7 防汛 防洪 洞内排水措施 64 8 3 1 8 防火安全保证措施 65 8 4 确保工期的措施 66 8 4 1 缩短施工准备期 尽早形成正常施工能力 66 8 4 2 建立高效的管理体系 66 8 4 3 加强施组的动态管理 67 8 4 4 加强物资储备 保证物资供应 67 8 4 5 工程进度的监控方法 67 8 5 施工环保 水土保持管理措施 67 8 5 1 施工环保 水土保持目标 67 8 5 2 1 施工环保 水土保持管理组织机构 68 8 5 2 2 施工环保 水土保持管理检查制度 68 8 5 2 3 施工环境 水土保持规划制度 68 8 5 3 环境保护 水土保持 三同时 制度 68 4 第第 页页 共共 7373 页页 铁铁 道道 工工 程程 系系 8 5 4 环境保护 水土保持目标责任制 68 8 5 5 施工环保 水土保持措施 68 8 5 5 1 1 减小生态破坏 68 8 5 5 1 2 噪声 光污染控制 69 8 5 5 1 3 水环境保护 69 8 5 5 1 4 固体废弃物处理 70 8 5 5 2 水土保持措施 70 8 6 冬季施工措施 71 8 7 雨季施工的一般措施 71 8 7 1 雨季施工安排 71 8 7 2 雨季施工准备 72 8 7 3 雨季施工措施 72 8 7 4 防洪渡汛措施 72 参考文献参考文献 73 5 第第 页页 共共 7373 页页 铁铁 道道 工工 程程 系系 第一章第一章 工程概况工程概况 1 11 1 线路概况线路概况 本隧位于平安 富宁区间 D2K316 422 D2K316 917 253 段位于 R 8000 曲 线上 D2K323 185 004 D2K325 385 034 段位于 R 6000 曲线上 其余均位于直 线段 线路设计为人字坡 进口位于者桑乡南侧 2000m 沟槽中 进口里程 D2K316 422 出口位于皈朝乡国道边 出口里程 D2K326 428 全长 10006m 1 21 2 工程地质工程地质及水文地质及水文地质 1 2 11 2 1 地形地貌地形地貌 孟村隧道位于云南省文山州富宁县境内 进口位于者桑乡南侧 2000m 沟槽中 出口位于皈朝乡东侧国道边 隧道最大埋深 362m 测区属侵蚀地貌 地形起伏 较大 冲沟发育 隧道洞身高程为 570 930m 相对高差 360m 自然坡度 20 50 隧道区分布有村庄 除山间沟槽分布有水田外 其余多为人工林地 植被茂密 1 2 21 2 2 地层地层岩性岩性 洞身各岩土特征分述如下 1 人工弃土 主要分布于隧道出口端左侧 为附近采石场的弃碴 堆填高 度最大达 20 多米 厚一般 2 20m 属 级松土 2 人工填筑土 主要为粉质黏土为主 零星分布于国道路基及路旁 厚一 般 0 5m 属 级松土 3 粉质黏土 含约 20 的砂岩 泥岩质卵砾石 分布于隧道进出口及隧道 洞身地段的沟槽中 厚 2 10m 属 级普通土 4 粉质黏土 分布于隧道洞身的坡面上 一般厚 0 3m 属 级普通土 5 断层角砾 沿断层破碎带分布 属 级硬土 6 泥岩 粉砂岩夹张岩 岩体较破碎 该地层为隧道穿过的主要地层 分 布于整个隧道 全风化带属 级硬土 风化带属 级软石 7 泥岩夹粉砂岩 岩体较破碎 隧道未穿过该地层 其分布于右侧外围 全风化带一般厚 2 8m 属 级硬土风化带属 级软石 8 硅质岩 岩质硬 脆 褶皱发育 岩体破碎 未穿过隧道洞身 强风化 6 第第 页页 共共 7373 页页 铁铁 道道 工工 程程 系系 层岩质较软 破碎 属 级软石 弱风化层岩层较完整 属 级软石 9 辉绿岩 岩体较破碎 在隧道洞身段及隧道进口端碴场附近均有分布 全风化带属 级硬土 强风化带属 级软石 弱风化带属 级次坚石 1 2 31 2 3 水文地质水文地质 隧道区属珠江水系 地表水主要为沟水 本隧道各工点附近均有沟水 主要受大 气降水补给 雨季水量较大 对混凝土无侵蚀性 可做工程用水 1 2 31 2 3 不良地质 特殊岩土地段不良地质 特殊岩土地段 不良地质 沿线地质构造复杂 岩体破碎 不良地质发育 主要有断层破碎 带 软岩变形等不良地质现象 3 处断层富水段 特殊岩土 主要为软土 松软土 膨胀岩土等 第二章第二章 建设所在地区特征建设所在地区特征 2 12 1 交通交通运输运输 2 1 12 1 1 铁路铁路 本线主要材料可运至广西百色或云南石林南站 再用汽车运至工地 2 1 22 1 2 公路公路 本工程所经地区线路 属于高山峡谷地段 地方道路不发达 但铁路线路高 速公路相距较近 需修建大量引入线到各建设工地 2 1 32 1 3 水 电 通讯情况水 电 通讯情况 2 1 3 12 1 3 1 施工用水施工用水 本工程范围内山涧水较多 主要采用打井取水并抽取至高位水池作为施工用 水 生活用水拦截山涧水或抽取地下水 2 1 3 22 1 3 2 施工用电施工用电 前期从当地的高压线搭接线路 后期采用业主架设的专线供电 从而确保工 程施工顺利进行 2 1 3 32 1 3 3 通讯通讯 本工程线路经过地区手机信号基本覆盖 2 2 2 2 建筑材料建筑材料 本工程部分隧道洞碴为灰岩 硅质岩 白云岩和辉绿岩 可以考虑自行加工 砂石料 7 第第 页页 共共 7373 页页 铁铁 道道 工工 程程 系系 2 32 3 民风民俗民风民俗 本工程线路穿越壮族等少数民族地区 尊重当地民风民俗 第三章第三章 总体施工组织安排总体施工组织安排 3 13 1 施工总体目标施工总体目标 本工程建设总体目标为 以标准化管理为手段 全面落实 安全 质量 工 期 投资效益 技术创新 环境保护 坚持 高标准 讲科学 不懈怠 确保 一次开通运营时速达到设计要求 3 1 13 1 1 工期目标工期目标 3 1 1 13 1 1 1 总工期总工期 本工程计划总工期为 54 3 个月 工程计划于 2010 年 6 月 1 日开工 于 2014 年 12 月 10 日完工 比业主要求的 58 个月总工期提前 3 7 个月完工 3 1 1 23 1 1 2 施工准备施工准备 施工准备期 2 个月 3 1 23 1 2 质量目标质量目标 按照验收标准要求 各检验批 分项 分部工程施工质量检验合格率达到 100 单位工程一次验收合格率达到 100 3 1 33 1 3 安全目标安全目标 1 生产安全 杜绝生产安全一般及以上事故 2 铁路交通 杜绝因建设引起的一般 B 类及以上事故 遏制因建设引起的 一般事故 3 1 43 1 4 投资控制目标投资控制目标 在确保工程安全 质量 工期 环保 科技创新目标的前提下 严格把总投 资控制在铁道部 云南省批准的初步设计总概算内 3 1 53 1 5 环水保目标环水保目标 环境保护 水土保持设施与主体工程 同时设计 同时施工 同时投入使用 的原则实施 确保工程所处的环境不受污染和破坏 无集体摊投诉事件 环境监 控达标 8 第第 页页 共共 7373 页页 铁铁 道道 工工 程程 系系 3 23 2 施工组织机构施工组织机构 针对本工程的施工规模和特点 确立施工指导思想和原则是 机构精干 队 伍专业 科技先行 设备精良 管理规范 施工科学 关系协调 保护环境 图图 3 13 1 组织机构图组织机构图 二分部经理 总工副经理安全总监 工程部 设物部 实验室 计合部 财务部 安保部 综合部 隧道 10 架子 队 各作业班组 隧道 11 架子 队 隧道 12 架子 队 隧道 13 架子 队 技 术 员 队长 技术负责人 安 全 员 质 量 员 试 验 员 材 料 员 领 工 员 工 班 长 操作人员 9 第第 页页 共共 7373 页页 铁铁 道道 工工 程程 系系 图图 3 23 2 架子队组织机构图架子队组织机构图 3 33 3 施工准备施工准备 3 3 13 3 1 技术准备技术准备 1 导线控制网复核 由集团公司精测队根据业主提供的工程定位资料和测量标志资料会同设计单 位赴现场进行线路控制桩点交接 形成交接记录 对整个线路进行复测 2 建立搅拌站实验组 根据本工程工程特点及作业面分布情况 拟在孟村 1 斜井和孟村出口各设 一座搅拌站实验组 负责本架子队内原材料取样 送检以及现场试验工作 3 编制实施性施工组织设计和技术交底 3 3 23 3 2 架子队进场架子队进场 迅速组织经验丰富 责任心强的管理 技术骨干组成工区机构 抽调参加过 武广 太中银 向蒲铁路客运专线施工的专业队伍组成隧道施工架子队 施工人 员根据进度要求分阶段进场 3 3 33 3 3 设备 物资进场设备 物资进场 前期的设备 仪器 40 天内运至工地 其它设备根据施工进度要求 提前 10 天运至工地 并保证机况良好 确保正常施工 首批进场的主要设备 材料见表 3 3 表表 3 33 3 首批进场的主要设备 主要材料表首批进场的主要设备 主要材料表 序号设备名称单位数量型号功能备注 一首批进场的主要设备首批进场的主要设备 1 发电机台 2400kw 2 内燃空压机台 212m3 min 3 砼喷射机台 8TK961 4 变压器台 4630KVA 800KVA 5 装载机台 8ZL50 6 挖掘机台 4PC220 6 7 自卸汽车台 1215t 8 风钻台 100YT28 9 风镐台 20 10 抽水机台 10 55Kw 扬程 250m 11 砼搅拌机台 4 10 第第 页页 共共 7373 页页 铁铁 道道 工工 程程 系系 12 钢筋加工设备套 2 含电焊机 6 台 13 木工加工设备套 2 14 机加工设备套 2 15 测量仪器套 2 16 工程指挥车辆 2 17 实验设备套 2 二首批进场的主要材料首批进场的主要材料 1 钢管 m1000 20 200 2 高压风 水管 m1000 100 3 工字钢 t50 4 合金钻头箱 5 5 电缆 m5000 90mm2 35mm2 6 水泥 t600R32 5 7 中砂 m3800 8 碎石 m32000 9 减水剂 T721 10 速凝剂 T500 11 木材 m3100 12 柴油 t50 13 储油罐个 4 14 活动房 m25000 15 炸药 T600 16 电雷管发 1800 17 导爆管 m3600 3 3 43 3 4 施工现场准备施工现场准备 现场准备的主要项目是 导线网复测 临时租地 办公 生活生产场地及设 施 临时供水 临时供电 临时通讯 临时便道等 试验室的建立及试验设备安 装 调试 标定 洞口加固及洞口挖方施工等 3 43 4 工程施工进度计划工程施工进度计划 计划于 2010 年 8 月初进洞 2010 年 8 月全面展开 相继达到稳产高产 于 2014 年 4 月 10 日之前完成隧道开挖 2014 年 6 月 10 日前完成隧道二衬及全部 附属工程的施工 本工程无砟道床计划于 2014 年 12 月 10 日前全部完成 第 4 章 临时工程和过渡工程 4 14 1 施工便道施工便道 施工便道主要为生产区至洞口便道 全长 500m 4 4 2 2 施工供风施工供风 在各洞口附近设置空压机站 安装电动空压机 为隧道开挖 喷砼等风动机 11 第第 页页 共共 7373 页页 铁铁 道道 工工 程程 系系 械提供高压风 4 34 3 施工供电施工供电 前期各用电点可自附近 10kV 线路上 T 接 中后期采用专电供电 也可在 相邻供电点设 10kV 局部贯通供电 在每个施工工点及混凝土拌合站配备 400KW 内燃发电机组做为备用电源 4 44 4 施工供水施工供水 隧道进口 水沟内水流量较小无法满足施工生活用水需要 所以在水沟上游 建设一座拦洪坝 为施工 生产供水 水池容量 243m3 9m 9m 3m 水池用 M7 5 浆砌片石砌筑 厚度为 0 8m 从高压水池分别用 80 钢管引水至洞内和生活区 4 54 5 临时通讯临时通讯 工区 各架子队安装程控电话并接入互联网 主要工作人员配置移动电话 通过无线网络实现对外联络 各生产生活区 隧道洞内外联系采用有线和无线通 信相结合的方案 以保证指挥机构与各工作面的通信连续可靠 满足施工组织需 要 4 64 6 生产及生活房屋生产及生活房屋 工区驻地 架子队住宿 公共用房 料库 办公房屋等生活区房屋采用组合 板房 住房按 4m2 人 办公及公用生活服务设施按 6m2 人 配电房等生产房屋 采用砖瓦结构 修理车间 砂石料场 加工场采用彩钢瓦棚结构形式 4 74 7 混凝土拌和站混凝土拌和站 须靠近洞口 便于运输 及时浇筑 同时必须跟砂石料场连接在一起 以 便原材料供应 本隧道施工采用自动计量拌和站集中搅拌 设 4 套 90m3 h 搅拌站和 2 台 JS750 型搅拌机 搅拌机配备配料机和自动计量装置 4 84 8 弃碴场弃碴场 孟村隧道进口端洞内出碴量为 36 万方 在孟村隧道进口端设弃碴场 1 个 该碴场位于进口洞门右侧 1500 米沟谷中 占地约 43 亩 预计容碴 51 8 万方 12 第第 页页 共共 7373 页页 铁铁 道道 工工 程程 系系 4 94 9 垃圾及污水处理垃圾及污水处理 为了保护环境和水源不受污染 垃圾经处理后运到环保部门指定的地点进行 掩埋销毁 防止泄露 腐蚀造成对生态资源的破坏 在各个生产生活区设污水处 理系统 采用隔油沉淀池 气浮设备和二级生化处理设施对施工污水进行处理 生产 生活污水经严格净化处理并经检验 符合国家环保标准后再排出 第五章第五章 主要工程项目的施工方案 施工方法主要工程项目的施工方案 施工方法 5 15 1 隧道工程隧道工程施工方案施工方案 施工方法 施工方法 5 1 15 1 1 隧道工程总体施工方案隧道工程总体施工方案 进口出口共分 4 个架子队同时施工 由出口工作面组织施工 双向掘进 控制 工期工程 精心组织 提高施工进度 确保工期 5 1 25 1 2 隧道施工方隧道施工方案 方法案 方法 5 1 2 15 1 2 1 洞口工程施工洞口工程施工 洞口段采用超前大管棚预加固后以三台阶七步开挖法暗挖进洞施工 洞门及 洞口段施工顺序为 测量放线 洞口开挖 截水天沟 洞口土石方开挖 边仰 坡刷坡与防护 套拱施工 超前大管棚施工 进洞施工 明洞衬砌 洞门施工 回填 5 1 2 1 1 洞口边仰坡防护 1 隧道明洞 洞门开挖前 首先施工洞口边仰坡外的截 排水沟 以避免 对边坡冲刷 导致边坡落石 失稳坍塌 明洞及洞门段开挖采用人工配合反铲由 上而下进行 遇个别较大孤石或少量硬质岩 风钻打眼 微药量解体 风镐修凿 轮廓或非电控制光面爆破 不得扰动边坡 影响边坡稳定 装载机或挖掘机装碴 自卸汽车直接运输到规定地点卸碴 边坡开挖坡度按设计施工图坡度 当开挖到 暗洞超前支护相应标高时 立即进行超前支护施工 结合边坡地形稳定程度 坡 面用锚杆 钢筋网 喷砼作为临时防护 以确保施工安全 2 边仰坡刷坡自上而下分层进行 每层高度 2 3m 随开挖及时进行锚杆 网喷支护 做好坡面喷砼防护层与原坡面衔接 防止坡面风化 引起水土流失 导致边仰坡防护受到损坏 13 第第 页页 共共 7373 页页 铁铁 道道 工工 程程 系系 3 隧道明洞 洞门开挖 避免在雨天进行 5 1 2 1 2 进洞施工方法及措施 洞口土石方开挖到达明暗洞交界处形成台阶 施做暗洞套拱和安装导向架 在台阶上施做超前大管棚支护 在超前大管棚施做完成后进行洞身开挖 进洞段开挖应保持短进尺 用风镐配合挖掘机开挖 喷砼分两次进行 即开 挖后初喷 架立钢架 钢架在拱脚处打锁脚锚杆防止拱顶下沉 安装系统锚杆 挂网后复喷 及时封闭 保证支护质量 以 管超前 严注浆 短进尺 弱爆破 强支护 勤量测 作为进洞施工的 指导方针 5 1 2 1 3 洞门施工 洞门开挖采用人工配合挖掘机开挖 遇岩层采用弱爆破法开挖 人工清碴 洞门端墙及翼墙混凝土灌筑采用万能杆件支架和特制模板 洞外自动计量拌合混 凝土 混凝土罐车运输混凝土 泵送混凝土入模 插入式振动器捣固 按要求做 好圬工的养护工作 洞门完成后 人工施做洞口防排水系统 5 1 2 1 4 明洞施工 1 明洞施工顺序 本工程明洞全部采用明挖法施工 具体施工顺序 测量放线 排截水沟施作 边仰坡开挖 支护 锚网喷支护 基底处理 仰拱 填充施工 拱墙衬砌 明洞防水层施工 洞顶回填 无砟轨道基础施工 2 施工方法 明洞土石方开挖采取横向分层纵向分段的方法进行施工 采用挖掘机开挖 必要时采取弱爆破和人工配合机械刷坡 装载机装碴自卸汽车出碴 按照设计施 作边仰坡防护或抗滑桩 开挖完成后进行基底处理 基底承载力达到要求后施作 仰拱 填充砼 填充砼在仰拱砼终凝后进行浇筑 明洞衬砌均采用模板台车作内模 外模采用组合钢模对拱墙衬砌混凝土一次 性灌注 混凝土由自动拌合站生产 罐车运输 泵送入模 插入式振捣器振捣 洞口衬砌与隧道洞门整体灌筑后进行洞顶回填施工 明洞回填分层填筑 每层层厚不大于 1m 左右对称回填 码砌及浆砌分层 14 第第 页页 共共 7373 页页 铁铁 道道 工工 程程 系系 错缝进行 夯填密实 确保施工质量 5 1 2 25 1 2 2 洞身开挖洞身开挖 5 1 2 2 1 隧道洞身开挖 隧道洞身开挖采用的施工方法有全断面开挖法 台阶法 台阶法加临时仰拱 法 三台阶七步开挖法 1 断面法 级 级围岩地质较好地段采用全断面开挖 利用多功能台架配合人工钻 孔 光面爆破 用人工钻锚杆孔 人工安装锚杆并进行锚固或注浆 采用湿喷机 进行喷砼 详见 图 5 1 全断面开挖施工工艺及流程图 图图 5 15 1 全断面开挖施工工艺及流程图全断面开挖施工工艺及流程图 2 台阶法 隧道 级硬质岩采用台阶法开挖 台阶长度 3 5m 周边采用光面爆破减少 对围岩的震动以控制成形 上台阶风钻钻孔 挖掘机扒碴到下断面 下台阶利用 风钻钻孔 下断面出碴利用装载机装碴 自卸汽车运碴至指定的弃碴场地 为确 保施工安全量测及时进行 台阶法施工工序见 图 5 2 台阶法开挖施工工艺及流 程图 1 本图为 级 III级围岩地质较好地段采用此方法 2 正洞利用多功能台架配合人工进行钻孔 3 出碴采用无轨运输方式 利用装载机装碴 自卸汽车运碴 3 出碴 进入下一循环 1 测量放线 钻锚杆孔及 炮眼 安装锚杆 局部挂网 测量放线 台架就位 钻孔 安装锚 杆 局部挂网 隧 道 中 线 II级围岩断面示意图 出碴起爆 通风 初喷 复喷 上一循环 进入下一循环 2 装药 爆破 通风 初喷砼 复喷上一循环砼至设计厚度 机械手 湿喷机 说 明 装载机 15 第第 页页 共共 7373 页页 铁铁 道道 工工 程程 系系 图图 5 25 2 台阶法开挖施工工艺及流程图台阶法开挖施工工艺及流程图 3 三台阶七步开挖法 隧道 级围岩通过断层破碎带地段或土质深埋地段采用三台阶七部作业法开 挖 首先进行超前支护 进行上部弧形导坑开挖 初期支护施工 中部左右侧交 错开挖 边墙支护 下部左右侧交错开挖 边墙支护 核心土开挖 仰拱开挖与 支护 三台阶七步开挖法施工工序图见 图 5 3 三台阶七步开挖法施工工艺图 图图 5 35 3 三台阶七步开挖法施工工艺图三台阶七步开挖法施工工艺图 上部弧形开挖超前中部 5m 采用风钻钻孔 弱爆破 人工翻碴至两侧导坑 内 装载机端碴 中部左侧超前右侧 5m 左右交错进行开挖与支护 采用装载 机端碴 自卸汽车运输 中部采用风钻钻孔 弱爆破 下部左侧超前右侧 5m 左右交错进行开挖与支护 采用装载机端碴 自卸汽车运输 中部采用风钻钻孔 弱爆破 上部核心土跟中部左侧同时开挖 中部核心土和下部左侧同时开挖 下 部核心土在下部右侧开挖只护后开挖 施工过程中上部弧形拉开距离后各作业面 可同步作业 底部仰拱开挖后进行支护及时封闭成环 开挖过程采用弱爆破时 严格按照爆破设计进行 并不断进行优化 特别注意断面交界处的超欠挖和成形 控制是重点 量测必须及时紧跟 及时分析反馈 指导安全施工 1 本图为IV级围岩台阶法开挖施工方法示意图 图中断面仅为示意 2 台阶长度根据围岩的变化适当调整台阶长度 采取短进尺 弱爆 破 强 支护 勤量测进行安全施工 3 当围岩监控量测变形值增大时 须立即封闭仰拱 以保证安全 锚杆眼 说 明 1 上部采用人工打眼 下部采人工打眼 下台阶 上台阶 3 挖掘机 装载机配合自卸汽车出碴 进入下一循环 2 上 下部同时起爆 通 风后 初喷砼 湿喷机 机械手 施工准备 测量放线 上部打掘进眼 锚杆眼 下部打掘进眼 上部装药 下部装药 起爆 通风 复喷砼 上部喷砼 安装锚杆 全环 挂钢筋网 下部喷砼 安装锚杆 出碴 初喷砼 台阶法开挖支护断面示意图 三台阶七部法开挖图 1 1 2 3 45 0 1 2 3 45栈 桥 施工工序纵断面示意图 1 1 1 3 2 4 5 6 1 6 2 6 3 7 开挖透视图 施工步骤 第1步 施做超前支护后 开挖拱部弧形导 坑 预留核心土 施做拱部初期支护 第2步 开挖左侧中台阶并施做初期支护 第3步 开挖右侧中台阶并施做初期支护 超前支护 1 6 1 6 2 6 3 7 6 1 6 2 6 3 第4步 开挖左侧下台阶并施做初期支护 第5步 开挖右侧下台阶并施做初期支护 第6部 分别开挖上 中 下台阶核心土 第7部 开挖隧底并施做仰拱初期支护封闭成环 16 第第 页页 共共 7373 页页 铁铁 道道 工工 程程 系系 5 1 2 2 2 钻爆设计 1 设计原则 根据地质条件 开挖断面 开挖进尺 爆破器材等编制光面爆破设计方案 根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线 辅助炮眼交错均 匀布置 周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上 掏槽眼加深 20cm 选用低密度低爆速 低猛度的炸药 本隧道采用 2 号岩石乳化炸药 非电毫 秒雷管起爆 采用微差爆破 周边眼采用导爆索起爆 以减小起爆时差 2 钻爆参数的选择 通过爆破试验确定爆破参数 试验时参照 表 5 2 光面爆破参数表 表表 5 25 2 光面爆破参数表光面爆破参数表 岩石 种类 周边眼间距 E cm 周边眼最小抵抗线 W cm 相对距离 E W 装药集中度 q kg m 极硬岩50 6055 750 8 0 850 25 0 3 硬岩40 5050 600 8 0 850 15 0 25 软质岩35 4545 600 75 0 80 07 0 12 3 掏槽方式 采用中空直眼或斜眼掏槽 直眼掏槽操作较简单 钻孔方向易掌握 被广泛 采用 洞身开挖采用直眼掏槽 4 装药结构及堵塞方式 周边眼装药结构 用小直径药卷间隔装药 岩石很软时采用导爆索代替药卷 其它眼 均采用连续装药结构 所有装药炮眼用炮泥堵塞 周边眼堵塞长度不小于 25cm 5 爆破效果监测及爆破设计优化 爆破效果检查项目主要有 断面周边超欠挖检查 开挖轮廓圆顺度 开挖面 平整检查 爆破进尺是否达到爆破设计要求 爆出石碴块是否适合装碴要求 炮 眼痕迹保率 硬岩 80 中硬岩 60 并在开挖轮廓面上均匀分布 两次爆 破衔接台阶不大于 10cm 爆破设计优化 每次爆破后检查爆破效果 分析原因及时修正爆破参数 提 高爆破效果 改善技术经济指标 根据爆破后石碴的块度大小修正装药参数 17 第第 页页 共共 7373 页页 铁铁 道道 工工 程程 系系 根据开挖面凹凸情况修正钻眼深度 使爆破眼底基本落在同一断面上 5 1 2 35 1 2 3 洞身支护洞身支护 在不同的开挖方法下 支护参数不同 主要支护的施工方法相同 初期支护施工工序流程为 超前支护措施 超前大管棚 超前小导管 超前 双层小导管 超前锚杆等 开挖后初喷砼 系统支护 锚杆 钢筋网 型钢钢 架或格栅钢架 施工 复喷砼至设计厚度 5 1 2 3 1 大管棚施工 安设 由机械顶进 钢管节段间用丝扣连接 顶进前先进行管节加工采用不 同长度规格 相邻间交替错接安装 管棚顶到位后 钢管与导向管间隙用速凝水 泥或其它材料堵塞严密 以防浆液冒出 堵塞时设置进浆孔和排气孔 注浆 注浆压力满足设计要求 当排气孔流出浆液后 关闭排气孔 继续注 浆 达到设计注浆量或注浆压力时停止注浆 施工过程中 为了防止注浆过程中 发生串浆 每钻完一个孔 随即就安设该孔的钢管并注浆 然后再进行下一孔的 施工 大管棚施工工艺框图见 图 5 6 大管棚施工工艺图 前期准备 测量放线和场地平整 管棚施工作业平台或操作间 套拱 洞内时工作室 导向架 导向管 顶进管棚 综合检查 注浆 大管棚加工 不合格 钻机就位 钻孔 补孔 下管 合格 注浆检查 砼生产 钢筋加工 18 第第 页页 共共 7373 页页 铁铁 道道 工工 程程 系系 图图 5 65 6 大管棚施工工艺图大管棚施工工艺图 5 1 2 3 2 超前小导管支护施工 隧道在施工 级 级围岩地段时 由于围岩软弱破碎等 采用小导管超前 支护 1 超前小导管施工工艺图见 图 5 7 超前小导管施工工艺图 2 施工方法 采用风钻钻孔 用锤击或钻机将小导管顶入 注浆泵注浆 3 施工技术措施 小导管的纵向搭接长度不小于设计 外插角满足规范要求 与线路中线方向 大致平行 孔位钻设偏差不超过 10cm 孔眼长大于小导管长 钢管顶入长度不 小于管长的 90 用高压风将管内砂石吹出 图图 5 75 7 超前小导管施工工艺图超前小导管施工工艺图 施工准备 注浆孔孔位布置 洞外小导管加工 钻 孔 清 孔 注 浆 导入双层小导管 结 束 安止浆塞 注浆质量综合检查 浆液配制 格合 不合格 19 第第 页页 共共 7373 页页 铁铁 道道 工工 程程 系系 5 1 2 3 3 超前锚杆支护施工 隧道在施工 级围岩地段时 由于围岩软弱 破碎等 采用超前锚杆支护 1 前锚杆施工工艺图见图 5 8 超前锚杆施工工艺图 2 施工方法 采用风钻钻孔 用锤击或钻机将锚杆顶入 注浆泵注浆 3 施工技术措施 超前锚杆的纵向搭接长度不小于设计 外插角满足规范要求 与线路中 线方向大致平行 孔位钻设偏差不超过 10cm 孔眼长大于小导管长 锚 杆顶入长度不小于杆体长的 90 图图 5 85 8 超前锚杆施工工艺图超前锚杆施工工艺图 5 1 2 3 4 钢拱架施工 施工准备 注浆孔位布置 锚杆钻孔 注 浆 戴杆头封堵帽 进入下道工序 浆液配制 不 合 格 合格 注浆质量综合检查 施工准备 连接钢筋加工 拱架拼装 检查 查 拱架架立 测量定位 断面检查欠挖处理 洞外拱架加工 检查 倒运 焊接纵向 连接筋 喷混凝土结 束 合格 返 工 合格 不合格 不合格 初喷混凝土 20 第第 页页 共共 7373 页页 铁铁 道道 工工 程程 系系 图图 5 95 9 钢拱架施工工艺框图钢拱架施工工艺框图 钢架按设计要求安装 安装尺寸允许偏差 横向和高程为 5cm 纵向误 差 10cm 垂直度 2 钢架的下端设在稳固的地层上 拱脚高度低于上部开 挖底线以下 15 20cm 拱脚开挖超深时 加设钢板或混凝土垫块 安装后利用 锁脚锚杆定位 两排钢架间用连接钢筋纵向连接牢固 以便形成整体受力结构 5 1 2 3 5 钢筋网铺设 钢筋须经试验合格 使用前必须除锈 在洞外分片制作 安装时搭接长度不 小于一个网格 人工铺设贴近岩面 与锚杆和钢架绑扎连接 或点焊焊接 牢固 钢筋网和钢架绑扎时 应绑在靠近岩面一侧 确保整体结构受力平衡 喷混凝土 时 减小喷头至受喷面距离和控制风压 以减少钢筋网振动 降低回弹 5 1 2 3 6 中空注浆锚杆施工 首先按设计要求 在开挖面上准确画出需施设的锚杆孔位 钻孔方式同砂浆 锚杆施工 检查导管孔达到标准后 安装锚杆并按设计比例配浆 采用注浆机注 浆 注浆压力符合设计要求 一般按单管达到设计注浆量作为结束标准 当注浆 压力达到设计终压不少于 20 分钟 进浆量仍达不到注浆终量时 亦可结束注浆 并保证锚杆孔浆液注满 施工准备 锚杆孔位布置 锚杆钻孔 注 浆 戴杆头封堵帽 进入下道工序 浆液配制 不 合 格 合格 注浆质量综合检查 插入锚杆 21 第第 页页 共共 7373 页页 铁铁 道道 工工 程程 系系 图图 5 105 10 中空注浆锚杆施工工艺流程图中空注浆锚杆施工工艺流程图 5 1 2 3 7 砂浆锚杆施工 砂浆锚杆采用风钻钻锚杆孔 锚杆钻孔利用台架施钻 按照设计间排距 尽可能垂直结构面打入 高压风吹孔 再用风枪将锚杆送入孔内 并杆体位于孔 位中央 用注浆泵将孔内注满早强砂浆 然后安装垫板 垫板必须用螺帽紧固在 岩面上 增强锚杆与喷砼的综合支护作用 锚杆尾端尽量焊接在拱架上 以便共 同受力 砂浆锚杆施工工艺框图见图 5 11 砂浆锚杆施工工艺流程图 否 孔口处理 验 收 固定锚杆 插入锚杆杆体 加工锚杆杆体 注浆准备 补孔 不合格 合格 测量定锚杆孔位 钻 孔 清 孔 验 孔 填塞砂浆或锚杆药 进行下道工序 22 第第 页页 共共 7373 页页 铁铁 道道 工工 程程 系系 图图 5 115 11 砂浆锚杆施工工艺流程图砂浆锚杆施工工艺流程图 5 1 2 3 8 喷射混凝土 喷射砼采用湿喷工艺 工艺流程见图 5 12 湿喷混凝土工艺框图 1 喷射前处理危石 检查开挖断面净空尺寸 当受喷面有涌水 淋水 集中出水点时 先进行引排水处理 2 用高压风水冲洗受喷面 设置控制喷砼厚度的标志 喷射作业分段 分片 分层 由下而上进行 有较大凹洼处 先喷射填平 3 喷嘴垂直于岩面 距受喷面 0 6 1 0m 呈螺旋移动 风压 0 5 0 7Mpa 液态速凝剂由自动计量在喷嘴处掺入 4 喷射混凝土时按照施工工艺段 分片 由下而上依次进行 一次喷射 混凝土的最大厚度 拱部不得超过 10cm 边墙不得超过 15cm 分层喷射混凝土 时 后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行 5 喷混凝土料由洞外自动计量拌和站生产 混凝土搅拌车运输混凝土 卸入湿喷机 机械手配合湿喷机喷混凝土 前期准备 施喷面的清理 计量配料 拌 合 砂 石 水泥 水 外加剂 纤维素 混凝土搅拌站 装运喷料 现场喷射砼 综合检查 结束 加速凝剂 不合格 混凝土喷射机 补喷混凝土 合格 23 第第 页页 共共 7373 页页 铁铁 道道 工工 程程 系系 图图 5 125 12 湿喷混凝土工艺框图湿喷混凝土工艺框图 5 1 2 45 1 2 4 出碴与运输出碴与运输 各隧道出碴均采用无轨运输 采用装载机装碴 自卸汽车运输 仰拱填充工 作面设仰拱栈桥通过 自卸汽车运输至弃碴场 5 1 2 55 1 2 5 结构防排水结构防排水工程施工工程施工 隧道采取 防 排 截 堵相结合 因地制宜 综合治理 的原则 在地下 水与地表水联系密切且对水环境有严格要求的地段 采取 以堵为主 限量排放 的原则 防排水体系为 环向 50 间距 10m 环 水量大时适当加密 纵向 100 打孔波纹管 无纺布 EVA 防水板 二次衬砌环向施工缝拱墙设背贴式橡胶止水 带 中埋式橡胶止水带 仰拱设中埋式橡胶止水带 纵向施工缝设中埋式钢边橡 胶止水带和膨胀止水胶 变形缝拱墙部位设中埋式橡胶止水带和背贴式橡胶止水 带 沥青木丝板填缝及聚硫密封胶 内侧设置排水暗槽引排渗入水 纵向设打孔 波纹管 环向盲管与纵向盲管均直接与隧道侧沟连通 纵向盲管中部设置泄水孔 连通隧道侧沟 隧道内设双侧水沟及中心盖板沟 中心水沟与纵向盲管间设的 PVC 横向排水管将纵向盲管水引至中心水沟排出 5 1 2 5 1 盲管 泄水孔施工 1 环向排水盲管施作方法 隧道初期支护与防水板间设打孔波纹管 在墙脚处与隧道侧沟连通 在水量 较大地段适当加密 2 纵向排水盲管施作方法 纵向排水盲管沿纵向布设于隧道左 右墙脚外 纵向排水盲管采用打孔波纹 管 中间设 PVC 管与隧道中心沟相连 将膨胀锚栓打入定位孔或用锚固剂将钢筋头预埋在定位孔中 固定钉安装在 盲管的两侧 用无纺布包裹盲管 用扎丝捆好 用卡子卡住盲管 然后固定在膨胀螺栓上 24 第第 页页 共共 7373 页页 铁铁 道道 工工 程程 系系 3 泄水孔施作方法 泄水孔是设于衬砌边墙下部的出水孔道 它将盲管流来的水直接泄入隧道内 的纵向排水沟 模板架立后开始施作边墙泄水管 在模板对应于泄水管的位置开 于泄水管直径相同的孔 泄水管一端安在模板的预留孔上 另一端安在纵向排水 管上 泄水管与纵向排水管用三通连接时必须有固定措施 在立边墙模板时 就 安设泄水管 并特别注意使其里端与盲管接通 外端穿过模板 泄水管采用 PVC 管 5 1 2 5 2 防水层施工 初期支护与二次衬砌间设防水板和土工布作为防水层 材质符合设计要求标 准 防水层施工流程图见图 5 13 防水层施工工艺流程图 1 面处理 图图 5 135 13 防水层施工工艺流程图防水层施工工艺流程图 基面处理 铺设防水层前对初期支护大致找平 边墙及拱部补喷找平 底部 砂浆找平 对外露的锚杆等切除 磨平 水泥砂浆封堵找平等 基面处理 基面验收 铺设无纺布 射钉塑料圈固定 铺设防水板 检查 对防水层进行保护 下一工序 不合格 不合格 合格 安设排水盲管 25 第第 页页 共共 7373 页页 铁铁 道道 工工 程程 系系 出水点处理 在铺设防水板前 初期支护喷层表面漏水及时处理 采用注浆 堵水或埋设排水管直接排水到边沟 应保持基面的干燥 2 铺设防水板 防水板采用无钉铺设方法 一次铺设长度根据混凝土循环灌筑长度确定 铺 设前先行试铺 再加以调整 防水板采用无钉孔铺设 即先将无纺布固定到预定 位置 然后手动电热熔接器加热 使防水板焊接在固定无纺布专用热熔衬垫上 3 防水板焊接 防水板接缝采用热合机自动焊缝形成或专用胶粘结 即将两层防水板的边缘 搭接不小于 15cm 焊缝为 2 条 单条焊缝宽度不小于 1 5cm 当纵向接缝与环向 接缝成十字交叉时 十字形接缝 事先对纵向接缝外的多余搭接部分齐根处削 去 将台阶修理成斜面并整平 4 防水板质量检查和处理 外观检查 防水板铺设均匀连续 焊缝宽度和搭接宽度必须满足设计要求 接缝应平顺 无褶皱 均匀连续 无假焊 漏焊 粘 焊穿或夹层等现象 接缝质量检查 防水板搭接用热合机进行焊接 接缝为双面缝 中间留出空隙以便充气检查 检查数量采取随机抽样的原则 为保证质量 每天每台热合机焊接应制取一个试 样 注明取样位置 焊接操作者及日期 供试验检查之用 要保持防水层接头处的洁净 干燥 同时在下一阶段施工前不得将其弄破 损 二衬混凝土浇筑前加强对防水层的保护 注意钢筋的运输及绑扎过程中可 能对防水板产生的损伤 发现层面有破损及时修补 铺设防水板的施工技术措施 防水板铺设前 先割除混凝土衬砌表面外露的锚杆头 钢筋尖头等硬物 凸 凹不平处需先喷平 使混凝土表面平顺 局部漏水处需先进行处理 铺设防水板地段距开挖工作面不小于爆破安全距离 衬砌混凝土灌筑前检查防水板质量 灌筑衬砌混凝土时 不损坏防水板 防水板和无纺布是易燃物品 一旦引燃 将造成火灾 因此工作区内禁止烟 26 第第 页页 共共 7373 页页 铁铁 道道 工工 程程 系系 火 并设消防设施和高压水管备用 5 1 2 5 3 止水带 遇水膨胀止水胶施工 止水带施工中采用钢筋对中埋式止水带进行定位 避免其在混凝土浇筑过程 中发生移位 对于背贴式止水带焊在防水板上 浇筑混凝土时应注意避免混凝土 中的尖角石子和锐利的钢筋刺破止水带 在二次衬砌混凝土浇筑后的 12 小时内 拆除挡头模板 然后用钢丝刷将接缝处的混凝土刷毛 并将接缝处清理干净 在 下组混凝土浇筑前先将接缝混凝土洒水润湿 然后刷水泥浆两道 30 分钟后可 以浇筑混凝土 止水带全环施作 止水带施作除材料长度原因外只允许有左右两 侧边基上部两个接头 接头搭接长度应满足要求 遇水膨胀止水胶施工前对施工表面的灰尘进行清理 对是否平整 干湿无特 殊要求 用挤胶枪将密封胶挤到施工缝中 密封胶到固化为止 避免与水接触 要求按设计要求断面挤出 施工后应确认混凝土基面和止水胶间无缝隙 连续均 匀的敷设在基面上 5 1 2 5 4 抗渗混凝土施工 隧道采用抗渗砼施工 二衬砼抗渗等级不小于 P8 因此选用合格的原材料 进行选配砼配合比 严格控制外加剂的品质和掺量 严格搅拌时间和运输过程的 时间控制 使砼浇筑过程做到连续 振捣密实 保护层达到规定要求等措施保砼 抗渗性指标达到要求 5 1 2 5 5 衬砌背后回填压浆 二次衬砌拱顶预留注浆孔 注浆管 8 10m 一段 两端分别与预设的 20 镀 锌钢管注浆口连接 配合比满足设计要求 回填注浆压力 初压 0 1 0 15Mpa 终压 0 2Mpa 5 1 2 65 1 2 6 二次衬砌二次衬砌及预埋件施工及预埋件施工 隧道二次衬砌采用防水砼 仰拱及隧底填充施工在隧道底部开挖支护完成后 及时全幅分段施工 为确保洞内交通不中断 采用仰拱栈桥方式 拱墙二次衬砌 在围岩变形基本稳定后采用液压衬砌台车及时进行跟进 二次衬砌施工工艺框图见 图 5 14 二次衬砌施工工艺框图 5 1 2 6 1 仰拱和填充施工 隧道施工时 仰拱混凝土先施作 级软弱不稳定围岩施工时 仰拱距 27 第第 页页 共共 7373 页页 铁