共玉公路姜路岭隧道防寒泄水洞专项施工方案.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除一、编制说明 1.1 编制依据1.1.1承发包合同，招投标文件。1.1.2现行国家、交通部有关规范和验收标准公路工程质量检验评定标准JTG F80/1-2004公路隧道施工技术规范JTG F60-2009公路隧道施工标技术细则JTG/T F60-2009等，业主下发的工地建设施工标准化管理指南、冻土施工标准化管理指南、隧道施工标准化指南等。1.1.3设计下发的防寒泄水洞施工图。1.1.4 现场施工材料、水文地质、气候条件、交通状况等施工情况调查。1.2 编制原则1.2.1 科学部署、统筹安排, 选择先进合理的施工方法，并进行优化组合,科学安排进度计划。1.2.2 制定切实可行的施工方案，采用新工艺、新材料、新技术、新设备，确保工程质量及施工安全，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。1.2.3 采用平行流水作业及均衡施工方法，加强管理，保证施工工期。1.2.4 文明施工、保护环境：按业主质量要求确立质量目标，并制定相应措施，确保目标实现。二、工程概况2.1、工程简介2.1.1 施工范围根据共和至玉树结古公路兴海岔口至苦海滩段两阶段施工图设计（十月份施工图送审稿）和业主下发的姜路岭隧道防寒泄水洞施工设计图，防寒洞洞身多年冻土段合并设置，一般地段按分离设计。2.1.2工程简介防寒泄水洞总长974.9米（含4个横洞长度），洞身合并段444米处于多年冻土地段,洞身分离段左洞长160米、右洞长230米处于V级围岩深埋地段。防寒泄水洞洞内共设置1#、2#、3#、4#横洞，其中1#横洞设计为对左洞仰拱下深埋中心排水管内积水进行引流，2#横洞设计为对右洞仰拱下深埋中心排水管内积水进行引流， 3#、4#横洞为一般地段分离式与合并段相连接。防寒泄水洞与主洞形成综合排水系统，真正取到防寒保温作用，最终提高主洞通车运营使用年限。本泄水洞设计为上坡施工，合并段单面上坡坡度为1.7，分离段上坡坡度2.45。洞身设计为直墙拱型，净空尺寸：明洞2.5米高3.0米宽，VI级围岩冻土段3.0米宽2.5米高，V级围岩冻土3.9米宽2.5米高，V级一般段2.2米高2.4米宽，IV级围岩段2.2米高2.4米宽；横洞尺寸参照所处主洞围岩级别断面参数进行施工。2.1.3主要工程量1、明洞回填每延米工程数量表项目单位数量M10浆砌片石回填m310.6碎石土或开挖弃碴回填m325.3说明：a、洞口临时边仰坡采用锚、网喷防护：22砂浆锚杆长2米间排距1.51.5米，6钢筋网间排距2020cm，喷射C25砼；b、表中数字为泄水洞明挖段的回填数量（不含保温出水口回填的塔头草或泥碳、草袋数量）。2、多年冻土段每延米工程数量项目单位数量明洞VI级冻土V级冻土V级围岩IV级开挖m314.614.49.539.13喷射C25混凝土m31.130.930.620.37C45模筑砼m35.15.15.13.303.0I12.6工字钢kg1366.5钢筋网kg30.2820.922砂浆锚杆 kg69.523.6钢筋HRB335kg359.7359.7HRB235kg93.593.55cm聚氨脂保温板m29.29.2说明：明洞挖方、边坡防护、明洞衬砌钢筋、拱背保温材料等工程量根据现场实际测量并以监理工程师签认收方为准。2.2、施工条件2.2.1地理位置姜路岭隧道进口位于兴海县温泉乡，从214国道新建便道约1km至洞口，作为运输材料、开挖土石方的通道。为了降低对214国道社会车辆通行干扰，从左线红线以外新辟一条便道至隧道弃碴场，尽量保证出碴车辆不上省道。姜路岭隧道进口防寒洞处于左、右幅公路隧道线间离中间位置，利用主洞施工便道进行施工。2.2.2气象特征隧道处于高海拔地区，属于典型的高原大陆性半干旱气候类型。冬季气候寒冷漫长，多风雪，易成雪灾；夏季气候凉爽短促，雨水较充足，中高山脉终年积雪不断，降水分布地区差异明显，随地势升高降水量增加，且降雨主要集中在59月份，气温和蒸发量随海拔高度的增加而相对下降和减少，线路区寒长暑短，四季不分明，昼夜温差大。本地区全年冰冻期长达7个月。2.2.3水文条件隧址区地表水主要为姜路岭山顶及两坡面接纳大气降水，顺坡汇流，北坡流入山底小河，流量为0.10.5 m3/s，最后汇入长水河；南坡流入山底小河，流量为0.10.4 m3/s，最后汇入苦海；均为季节性流水，雨季时水量较大，冬季时无水，河床狭窄，河流弯曲呈S型。2.2.4地质条件隧道进口段地层岩性为第四系全新统坡洪积堆积物。表层粉质粘土厚约0.81.2米，下部为含亚粘土的碎石土，进口穿越坡洪积堆积物多年冻土区，多年冻土区上限1.62.0米，下限3142米。隧道洞身需穿越二叠系弱风化泥粉质页岩夹少量板岩，灰黑色，属软质岩，泥粉质结构，薄-极薄层构造，泥质胶结强度低，受地址构造挤压严重，岩层挠曲及褶皱很发育，层间挤压小断层较发育，弱风化层中多年冻结层下基岩裂隙水一般发育，隧道开挖中一般出现滴水或现状流，成洞极为困难。2.2.5施工材料砂石料：主要靠自采。砂料场：K335+700右侧砂场，碎石料场：K333+900右侧碎石料场水源：从附近小河沟抽取水泥：采用甘肃祁连山水泥（P.O42.5）钢材：甘肃酒泉（钢筋型号规格包括：8，22）电力：新牵电网供电，为避免停电造成砼停盘影响，考虑备用发电机一台（一台300kw），保证衬砌砼连续浇注。三、施工布置3.1、施工总体部署按照“突破重点、避免工序干扰、组织均衡生产、合理调整资源配置”的原则安排施工顺序，狠抓关键工程，实施标准化管理、信息化管理，强化过程控制。3.2、总体施工顺序依据施工组织、建设标准、建设目标等方面的总体要求，施工顺序遵循以下原则：施工中必须针对围岩情况采取短进尺分部开挖和初支，衬砌及时跟进，确保防寒洞施工安全是重点。本工程总体施工顺序为施工准备(包括改移施工便道)明洞段开挖和边仰坡防护明洞段回填暗洞开挖、支护（包括横洞开挖、支护）衬砌竣工验收。3.3、主要临时工程规划及平面布置3.3.1施工道路防寒洞开工后明洞开挖对左、右洞形成断道，因此先要打通左线路基至左洞口，右洞口向冲沟旁进行改道。3.3.2拌和站为保证混凝土质量，防寒洞混凝土由集中搅拌站供应。拌合站设置电脑自动计量，搅拌站生产能力90m3/h。3.3.3施工平面布置施工用风、水、电与主洞因地制宜协调布置；防寒泄水洞用电以外接电为主、备用电源为辅的方案，在洞口附近设1台变压器，并配置一台300KW的发电机作备用。3.3.4管线布置对工地文明施工做出规范化要求，洞内“三管两线”按业主下发的隧道施工标准化指南和驻地标准化指南要求布设，作好洞内排水、洞内路面清理及道路维护，加强洞内通风。3.3.5排水要求防寒泄水洞进洞为上坡( 合并段纵坡1.7%,分离段纵坡为2.45%)线路，施工过程中主要作好临时排水沟顺坡排水。四、组织机构设置4.1、人员配备 项目部管理人员防寒泄水洞施工管理人员配置表姓名职务管理层次备注李岳峰项目经理项目部领导总体控制李若愚党工委书记田敏哲项目总工蔡鹏飞工程部长管理人员职能控制王宏宇物资部长安斌试验室主任李若愚安质部长陈喜红机运部长文建军财务部长罗明远现场副经理现场控制人员施工现场管理程继东现场技术主管现场技术管理陈川现场技术人员李家华现场技术人员施工班组配置情况：下设5个班（1个开挖班、1个支护班、1个钢筋班、1个衬砌班、1个运输班），钢筋加工班并入钢筋加工场统一管理。现场施工作业人员具体配置为：开挖班10人、支护班12人（打锚杆、立架、喷射混凝土）、钢筋班5人、衬砌班6人、运输班6人，施工辅助人员4人，共计42人。4.2.施工机械配备防寒洞机械设备配置表序号机械名称规格/型号(台/套)数量说明1拌合站90套12挖掘机PC100台13电动扒碴装载机LZ-120台1挖装一体4装载机成工50台15自卸农用车农用三轮翻斗车台36发电机300KW台1备用7通风机75KW台2备用8空压机CT-132A台3与主洞共用9注浆机GZJB台110砼喷射机PS-7D-2台211钢筋弯曲机GW40台1与主洞共用12防寒洞衬砌组合模板套2多年冻土一套非多年冻土一套13砼输送泵HBT60台114罐车6m3台2五、施工进度安排明洞开挖支护、暗洞施工、明洞衬砌、拱背回填和保温层施工时间安排：5.1明洞开挖支护、底板砼：2012年11月至2012年2月，预计3个月时间；5.2暗洞合并段开挖支护：2013年2月至2013年12月，预计10个月；5.3暗洞分离段开挖支护：2014年1月至2014年6月，预计6个月。5.4防寒洞多年冻土洞身段开挖支护进度指标要求VI级冻土：40m/月，V级冻土：40m/月，V级、IV级:50m/月六、防寒洞施工方案明洞段采用明挖法施工，暗洞段采用全断面开挖法。防寒洞洞身遵循“短进尺、紧支护、勤量测、早衬砌”的原则组织施工。 姜路岭隧道进口防寒泄水洞位于VI级、V级围岩冻土段，V级围岩一般段，地质条件差，采用人工配合小型机械进行施工作业。在施工过程中根据主洞的超前地质预报结果，不断优化和调整施工方法，从而为隧洞施工制定合理有效的开挖方案。冻土段开挖暴露时间不宜过长要及时施作初期支护，开挖后立即锚喷网支护封闭掌子面，加快衬砌混凝土施工，以防冻土融化，待模注混凝土达到规定强度后，拆除模板。初期支护喷砼采用湿喷工艺，衬砌采用泵送混凝土和衬砌钢模的机械化配套施工方案，确保衬砌混凝土达到内实外光，做好施工缝、变形缝的处理，并根据规范要求合理确定衬砌拆模时间。施工中加强监控量测，及时处理分析数据，并根据分析结果及时调整支护参数。隧址区属于高海拔、严寒地段，氧气稀薄，隧道施工通风主要解决施工粉尘、有害气体和洞内温度、氧气等问题。施工中在洞内增设便携式氧气瓶及洞内氧吧，施工人员工作时间上实行8小时换班制。6.1、明洞施工6.1.1明洞开挖明洞拉槽开挖高68m，采用正台阶法施工，以“分层、分段开挖、边开挖、边防护”的原则组织施工。分台阶开挖深度不超过1.5m、纵向不大于10m，局部欠挖处采取人工用风镐修整断面至设计坡率。1、施工顺序洞门及洞口段施工顺序为：测量放线洞口开挖（地表处理临时截水沟洞口土石方开挖）边仰坡刷坡与防护明洞段防寒泄水洞衬砌施工明洞回填暗洞进洞施工。2、地表处理及临时截水沟防寒泄水洞明洞开挖施工前先进行测量放线，根据测量放线做好边坡开挖轮廓线和临时截水沟，以利排水，同时将洞口段开挖线以外10m范围危石等进行处理，确保边仰坡稳定。3、洞口土石方开挖洞口土石方用挖掘机挖装，开挖方法采用自上而下分层分台阶进行，台阶高度1.52米，采用挖掘机开挖，装载机装碴，自卸汽车运碴至弃碴场。6.1.2 明洞边仰坡防护1、边仰坡防护明洞边仰坡锚网喷防护以“开挖一段、成型一段、防护一段”的原则组织施工，设计支护参数为：22砂浆锚杆长2米，间距1.51.5米梅花形布置，6钢筋网间排距2020cm，喷射C25砼8cm厚。明洞段底宽开挖宽度4.1米，开挖后两侧设置临时排水沟。由于处于多年冻土地段，设计边坡坡率1:0.3边坡很难自稳，因此尽早施作边坡防护并将坡率作适当放缓，开挖高度超过6m时应设置不小于1m宽度的台阶，并及时进行有效的覆盖，以防止边坡冻土热融垮塌，保证明洞段衬砌施工安全。6.1.3 明洞段衬砌明洞段的衬砌步骤为：先底板后拱墙一次衬砌成型，但要注意底板混凝土施工时，必须做好底板两侧临时排水沟，以确保底板混凝土施工质量。6.2 暗洞施工6.2.1暗洞开挖防寒泄水洞暗洞洞身采用全断面开挖锚喷支护，及时按设计要求开展地表及洞内监控量测，将超前地质预报纳入施工工序管理，预测和核实掌子面前方的地质条件，防寒泄水洞可根据左右洞主洞的超前地质预报情况及时调整工程措施确保施工安全。暗洞段洞身施工工序流程：超前地质预测预报洞身开挖出碴运输洞身支护施工衬砌施工附属工程施工。6.2.2出渣防寒泄水洞洞身净空尺寸限制了大多数目前隧道出砟设备的使用，因此，可选出砟方式有：人工装砟-小型运输车辆运砟出洞洞外大型设备倒运；另外还有：矿用扒砟机装砟；第三种，采用小型侧卸式装载设备装砟-小型运输车辆运砟出洞洞外大型设备倒运，在隧道掘进超过50m时，及时施工两侧侧向支洞，同时采取必要加固措施，使小型车辆可以进入装砟。考虑到本项目处于高原地区，大气含氧量较低，同时小断面隧道通风条件总体会较差，为降低工人劳动强度，并提高施工效率，缩短施工周期，经对比、考虑，选择第二出砟方式。因防寒泄水洞净空仅为2.2m2.0m，故此扒砟机和出砟设备的选择必须选保证满足施工要求，否则在施工了二衬后，将会影响出砟设备的运转。经调查有多种扒砟机都可以适应该隧道的施工尺寸要求，但考虑到本隧道处于高原地区，设备的机械性能会出现很大程度的下降，故此需选用功率较大的机械，或是在设备生产厂家进行定制，增大设备相关功率，尤其是主电机和液压系统的要求。小型运渣设备选用3台三轮自卸式农用车，一般每次出砟量在1m3以上。但总体考虑，利用每50m一道横洞，参照泄水洞加强段施工方式，在合适位置暂不进行衬砌，将此处作为出砟车装车和错车段。6.2.3通风1.考虑到防寒泄水洞断面尺寸的限制，在施工过程中，对通风量的要求较为严格，且对通风机具的尺寸大小要求也较为严格，故此通风方式选择压入式通风或自然通风方式。根据泄水洞断面较小，洞内施工中一般只有一个工序作业面在施工，且施工机具尽可能的选用电动设备，减少使用内燃机设备在洞内的使用，故此对洞内通风量的要求可适当降低，即在初支期间必须考虑采用通风改善洞内施工条件，另在泄水洞分离段设置了检查井，可利用该井将泄水洞与主洞贯通，作为通风竖井。如通风条件无法满足施工要求，可适当考虑采用高压风管进行通风，改善洞内施工环境。6.2.4洞身支护施工洞身支护施工工序流程为：开挖后初喷砼系统支护（V级冻土围岩系统22砂浆锚杆、6.5钢筋网、VI级围岩采用I12.6钢架）施工复喷砼至设计厚度。1、喷射混凝土施工工艺开挖后进行初喷砼封闭围岩，充分发挥围岩的自稳能力。在地下水不发育地段，喷砼采用湿喷机进行作业。湿喷混凝土施工工艺流程见下图。质量检查 合格断面检查压力风清理基面断面整修埋设检测标识桩喷射混凝土喷射机就位混凝土养护预拌喷射砼不合格不合格合格湿喷混凝土施工工艺框图2、砂浆锚杆施工工艺系统支护采用的砂浆锚杆主要设置在拱墙部位，施工时采用风钻钻孔，机械配合人工安装锚杆，水泥砂浆终凝后安设孔口垫板。施工工艺见下图：布设孔位钻 孔清 孔灌砂浆砂浆拌制机具调试锚杆入孔锚杆加工安设垫板灌浆密实度试验砂浆锚杆施工工艺框图3、钢架施工工艺钢架制作钢架按设计尺寸在洞外下料分节焊接制作，制作时严格按设计图纸进行，保证每节的弧度与尺寸均符合设计要求，每节两端均焊连接板，节点间通过连接板用螺栓连接牢靠，加工后进行试拼检查，严禁不合格品进场。钢架安装钢架按设计要求安装，安装尺寸允许偏差横向和高程为5cm，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1520cm。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。超挖较大时,喷填同级混凝土,以使支护与围岩密贴,控制其变形的进一步发展。两排钢架间用钢筋拉杆纵向连接牢固，间距严格按设计要求施做，以便形成整体受力结构。钢架具体施工工艺流程见下图：欠挖处理前期准备，钢拱架、钢筋加工测量定位断面检查不合格拱架就位锚杆锁定、系统锚杆施作设置纵向连接钢筋、安设钢筋网喷混凝土结束注浆泵等设备就位合格钢架施工工艺流程图4、钢筋网铺设钢筋须经试验合格，使用前进行除锈，在洞外分片制作，安装时搭接长度应符合规范要求。人工铺设钢筋网，贴近岩面铺设并与锚杆和钢架焊接牢固。钢筋网焊接在钢架靠近岩面一侧，以确保整体结构受力。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。钢筋网喷混凝土保护层厚度不小于4cm。6.2.5衬砌施工1、铺底施工工艺底板混凝土紧随开挖进行，为减少其与出碴运输的干扰，采用栈桥跨过施工地段，以保证泄水洞底部的施工质量，从根本上消除隧底质量隐患，确保结构稳定。底板超前施工，为拱墙模筑作业提供条件，并有利于结构受力。在底板混凝土自中间向两侧对称浇筑，插入式振捣器进行振捣密实。底板砼终凝后才可进行填充砼的施工，砼强度达到规范要求后方可在其上方行车。2、拱墙衬砌施工工艺拱墙衬砌模筑C45砼先浇筑底板砼后拱墙施工，底板全幅超前施工，拱墙衬砌采用组合模板一次衬砌成型。衬砌混凝土均采用自动计量搅拌站集中搅拌，混凝土罐车运输，泵送混凝土入模。严格按设计和技术标准施工，保证“尺寸准确，强度合格，内实外美，不渗不漏，快速施工”目标。暗洞拱墙衬砌根据量测情况在围岩及初期支护变形基本稳定后进行，适度紧跟开挖面，拱墙采用组合衬砌模板，泵送混凝土入模。混凝土采取附着式振捣器振捣，辅以插入式振捣器辅助振捣。钢筋混凝土衬砌地段，钢筋在洞外下料加工，弯制成型，洞内绑扎或拼装焊接，钢筋绑扎采用自制多功能作业台架施工。七、冬季施工7.1冬季施工准备7.1.1 冬季施工前与当地气象部门取得联系，及时掌握天气预报的气象变化趋势及动态，以利于安排施工，做好预防准备工作。7.1.2 根据本工程施工具体情况，冬季气温低，开挖后冻土不宜受到影响，是明洞段防寒泄水洞施工的最佳时间，施工前确定冬季施工需要采取防护的具体措施或工作内容，并在物资和机械方面做好储备和保养工作。7.1.3 施工机械加强冬季保养，对加水、加油润滑部件勤检查，勤更换，防止冻裂设备。采购防滑链、润滑油、防冻剂等必备的材料。7.1.4 施工材料的准备1、防冻液准备：为保证冬季施工机械正常运转，购置防冻液，保证冬季施工不受机械设备影响。2、外加剂的准备：主要用于防寒泄水洞的初支C25喷射混凝土、C45衬砌砼。各种砼配合比所确定的速凝剂、减水剂等，必须按照冬季施工方案中确定的外加剂的技术性能指标，结合市场供应情况、品种、数量，及时购进储备材料。并按计划用量至少提前进行采购。3、保温设施材料的准备保温设施：主要用于明洞段防寒泄水洞衬砌混凝土冬季施工养生覆盖的帆布、火炉、煤炭等。4、维修或更换已使用过的锅炉、电线、取暖器及保暖设备等，确保其正常使用。5、采购储备满足施工需要的油、煤等），砼原材砂、碎石等材料。7.2冬季施工防护措施7.2.1明洞段冬季施工防护措施明洞段防寒泄水洞处于多年冻土区，冬季是开挖施工的最佳时间，明洞段泄水洞底板及衬砌施工前，采用钢管搭设好保温棚并用帆布覆盖，棚内生火炉并挂设温度计，随时观测棚内温度，等满足混凝土施工条件后进行混凝土的浇筑。浇筑完成后继续保温养护，等混凝土强度达到设计要求后挪动保温棚进行下一段施工。7.2.2暗洞段冬季施工防护措施等明洞段防寒泄水洞施工完毕，将明洞整体回填完毕后进行暗洞施工。施工前，明洞洞口挂设保温门帘，保证洞内温度不低于5，确保泄水洞内施工的正常进行。7.2.3拌合站冬季施工防护措施混凝土拌合站搭设保暖棚，中间料仓和配料机用组合彩钢板全封闭保温。混凝土的拌制尽量在白天进行，快速施工。当室外温度在-5以上时可加外加剂和减水剂，保证砼的早期强度。八、施工注意事项严格按照施工图施工，注意施工图设计条文中的施工工序、注意事项等。施工前必须进行图纸审核和实地放线核对，图纸问题及时报请上级单位解决并有批复文件后才能组织施工，除此之外还应注意： 8.1 洞口段施工应避开雨季。施工前，应先做好洞口的防排水设施及预加固措施，再进行明洞段开挖，并及时施作洞口边、仰坡防护及洞口段衬砌，以确保施工顺畅。8.2 施工中应加强施工地质预报工作，根据主洞超前地质结果及时调整施工方法和措施，确保施工安全。8.3 施工中应加强监控量测工作，及时分析整理监控量测结果，反馈支护及围岩状态信息，以指导现场施工，并优化调整支护参数，确保施工及结构安全。8.4 洞口边仰坡开挖应分段分层进行，及时施作防护，待上一台阶防护施作完成后，方可进行下一台阶的开挖。九、施工质量、安全保证措施9.1质量保证措施9.1.1防寒泄水洞工程施工质量保证措施1、防寒泄水洞开挖质量保证措施 施工前对导线网进行复测，与设计不符时要及时提出处理措施并报监理工程师批准。 加强超前地质预报工作，将其纳入施工工序，发现与设计不符时及时提出变更。 防寒泄水洞采用全站仪和断面检测仪进行快速和高精度的中线控制、开挖轮廓控制和开挖成形效果、隧道净空检查反馈，以科学的检测手段确保暗洞开挖质量。 开挖后及时进行监控量测量测，及时进行分析反馈以指导施工。 防寒泄水洞暗洞施工视围岩地质状况确定施工方法和支护措施，施工中认真进行地质描述和观察，收集信息，及时反馈指导施工。2、防寒泄水洞初期支护质量保证措施 喷砼采用湿喷工艺，外加剂掺量及喷砼抗渗等级符合设计要求。 喷锚支护做到喷料随拌随用，时间不超过规定。喷射前清理岩面。厚度较大时分层喷射。严格掌握风压和控制喷射距离，做到厚度符合设计和安全要求，表面平顺。 钢架施工时做到加工正确，间距、倾斜度和垂直度符合要求。钢架的底脚落在原状地层；接头板密贴，上齐连接螺栓。 锚杆的间距和深度符合设计，采用系统锚杆时做到灌浆充填饱满。3、衬砌施工质量保证措施 严格把好原材料进场质量关，不合格材料不准验收，保证使用的材料全部符合工程质量的要求。每项材料到工地有出厂检验单，并进行抽查，消除外来因素对工程质量的影响。 把好工序过程质量检验关，对加工的半成品，按要求认真检查验收并报监理工程师检查。 混凝土拌合、运输、入模、捣固、养生必须按规范要求施工。模板支撑牢固，表面平整光滑，尺寸