隧道重点(关键)和-难点工程的施工方案、方法及其措施

5 5 重点 关键 和 重点 关键 和 难点工程的施工方案 方法及其措施难点工程的施工方案 方法及其措施 本合同段共有隧道 1 5 座 分别为 ZZ 隧道和 XX 隧道 为分离式隧道 ZZ 隧道左线长 118m XX 隧道左线长 3709m 右线长 3658m 隧道长度较长 且 IV V 级围岩分布较多 并有断层分布 是本合同段的重点控制工程 5 15 1 施工方案概述施工方案概述 隧道按照新奥法原理 采用钻爆法施工 施工采用光面爆破以降低爆破对围 岩的扰动 采用中空直眼掏槽以提高进尺和爆破效果 隧道围岩由 III V 类围 岩构成 V 类围岩地段采用 CD 开挖法 人工配合机械开挖 个别机械开挖不动 需爆破的地方 严守 短进尺 弱爆破 强支护 早成环 的原则 采用微震 爆破施工 类围岩地段采用台阶开挖法 光面爆破 周边眼间隔装药 III 类围岩地段采用全断面开挖法施工 钻孔采用风动凿岩机钻孔 5 25 2 施工工艺流程施工工艺流程 隧道施工的基本工艺流程为 布设施工测量控制网 测量放样 洞门刷坡 防护 排水 洞身开挖 通风 排烟 清帮 找顶 初期支护或辅助施工措施 监控量测 出渣 完成初期支护 仰拱 填充 边墙基础 初期支护变形量 测稳定 防水层 二次衬砌 附属设施 路面施工 洞内装饰 5 35 3 隧道控制测量方案隧道控制测量方案 洞外平面控制测量洞外平面控制测量 测量控制网布设 如中标 我单位将进行线路中线和高程复测 确定准确无误后 放出护桩 并编号绘制示意图 为了加快测量速度与精度 拟采用我集团公司的 GPS 卫星 定位系统进行整体布网测量 具体测设方法待中标后编制专项测量方案 洞内控制测量洞内控制测量 洞内计划采用双导线法布设控制测量网 在施工中经常对水准点 控制 桩复测 洞内与洞外测量结果闭合 若发现问题及时纠正确保施工万无一失 洞内主控网 精密测边距 洞内基本网图 施工测量 洞内施工导线测量和洞内施工测量 均采用激光全站仪 激光电子经纬仪 和水准仪 以加快测量进度 自基本控制网点 向洞内布置边长约为 50 80m 长的单支导线 控制洞内开挖和衬砌施工 洞外高程控制测量洞外高程控制测量 采用高精度水准仪实施二等精密几何水准控制 5 45 4 通风 供风 供电及给排水通风 供风 供电及给排水 施工用电 上场后立即和当地电力部门取得联系 增设施工专用线路 协商安装变压 器 隧道洞口处设配电房 配备250kvA发电机以备应急使用 洞内施工临时电 线路采用橡胶电缆 电线悬挂高度距人行地面不小于2 0m 并安装三级漏电保 护器 施工降尘 隧洞施工降尘采用水幕降尘和个人带防尘口罩相结合的方式 具体实施方 法按 隧道通风降尘净毒综合治理工法 实施 施工供水 排水 隧道采用高压水池 容量不小于160m3 供水 用 150钢管把水抽到高压 水池中 再用 100钢管把水引入洞内 排水均采用挖排水沟自然排水 三管两路及洞内通风排烟布置 施工通风拟采用压入与压出相结合通风方式 在隧道洞口处安装90 1型 2 55轴流风机 洞内配 1500mm软质通风管 安装于拱腰处 向掌子面压入新 鲜空气 洞内三管两路布置示意图 施工供风 在隧道每一掘进口安装2台LWJ20 7型电动空压机集中供风 同时配备1台内 燃压风机备用 洞内采用 150mm无缝钢管输风 隧道弃渣 隧道多余弃碴运至弃碴场 堆坡脚做好防护和排水设施 弃碴结束后采取 表层覆土 植草或种草绿化及复耕处理 5 55 5 超前支护施工超前支护施工 超前小导管施工 对于 级围岩区段 采用超前小导管支护 施工前 先对开挖面及5m范围 内的坑道喷射5 10cm厚砼进行封闭 小导管采用 50 L 5m钢管 环向布设间距50cm 纵向间距3m 施工前按 设计布设位置 并用红油漆标注 采用地质钻机钻孔 与隧道纵坡方向呈15 角 超前小导管注浆液采用水泥浆 水灰比控制在0 5 1 注浆液宜由稀到浓 逐级变换 先注稀浆 然后逐级变浓 注浆压力0 5 1MPa 管棚施工 隧道进口采用管棚进行超前支护 管棚采用 108无缝钢管 壁厚6mm 环 向间距50cm 钻孔采用管棚钻机 一次性打入 钻进施工过程中 采用短钻杆多次加杆接长的方法 钢管接头采用丝扣连 接 丝扣长15cm 钢管接头应错开 注浆采用水泥浆分段注浆 水灰比为1 0 5 注浆压力0 5 1MPa 必要时可 增加至2MPa 超前锚杆施工 对于IV级围岩区段 采用超前锚杆支护 施工前先对开挖面及5m范围内的 坑道喷射5 10cm厚砼进行封闭 超前锚杆采用 22水泥药卷锚杆 环向布设间距60cm 纵向搭接不小于1m 纵向间距2 1m 施工前按设计布设位置 并用红油漆标注 采用地质钻机钻孔 外插角为15 5 65 6 开挖施工开挖施工 洞口及明洞段开挖防护施工 施工时 根据定测的施工控制网 精确测设出洞门桩和进洞方向 并依据 设计图纸放出边 仰坡开挖线和截水天沟位置 然后进行截水沟施工 并做好 地面防排水设施 同时自上而下逐段进行边仰坡开挖 坡面防护措施的实施 随开挖及时安排 边开挖边防护 开挖采用挖掘机开挖 人工配合 硬岩部位 采用松动爆破 边坡采用光面爆破 开挖及防护地段每 5 米一个台阶开挖 开 挖 5 米后按设计要求及时进行喷 锚支护 防护完成后进行下一步开挖 V 类围岩开挖 V 类围岩岩体破碎 节理发育 采用大管棚超前支护开挖 严守 短进尺 弱爆破 强支护 早成环 的原则 采用微震爆破施工 施工工艺 CD 法施工工艺见表 5 施工工艺框图 主要施工方法 V类围岩施工顺序图 V类围岩施工顺序图 A 利用上一循环的超前支护 人力配合机械开挖 部 施作 部导坑周边 的初期支护和临时支护 初喷 4cm 混凝土 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 B 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 I14 临时钢架 并设锁脚锚杆 管 安装径向锚杆并铺设钢筋网片 复喷混凝土至设计厚度 C 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 D 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 E 在滞后于 部一段距离后 挖掘机开挖 部 接长 I14 临时钢架至隧底 底部垫槽钢 F 根据监控量测结果分析 待初期支护收敛后 拆除 I14 临时钢架 利用 仰拱栈桥灌筑 部边墙基础与仰拱 G 利用仰拱栈桥灌筑仰拱填充 部至设计高度 H 利用衬砌模板台车一次性灌注 部衬砌 拱墙衬砌一次施作 IV 类围岩开挖 IV 类围岩采用台阶法开挖 光面爆破 周边眼间隔装药 类围岩施工顺序图 类围岩施工顺序图 3 1 2 4 22砂浆锚杆 50超前小导管 C20喷砼 挂钢筋网 格栅钢架 C25防水钢筋砼二衬 5 6 7 1 220c mC20喷砼 格栅钢架 3 45 7 6二次衬砌 主要施工方法 首先施作超前支护系统 并打检查孔检查注浆效果 检查围岩开挖轮廓 以外的固结深度 当固结深度满足要求后 就可进行开挖 上部开挖至拱腰 开挖面采用光面爆破 以控制围岩超欠挖 周边眼间 距不宜大于 40 深度 2 0m 2 5m 每循环进尺不大于 2m 开挖出渣完毕 立即初喷 4 厚的砼以封闭新开挖岩面 对局部松散破碎 富水地段 围岩自身稳定性较差 易发生围岩失稳 可采用 V 类围岩施工方法 短进尺 弱爆破 强支护 并及时施作二次衬砌 III 类围岩段施工 III 类围岩岩性较好 采用全断面光面爆破开挖施工方法 开挖施工要点如下 钻孔前 先进行断面中线及水平测量 控制拱顶 起拱线位置 钻孔 将三层凿岩台车准确就位 使台车轴线与隧道轴线平行 用风动 凿岩机按照事先划定的区域和炮眼位置进行钻孔 装药爆破 A 按设计图备足计划炸药量和各种爆破器材 B 装药 全部由人工进行 装药工作平台用移动式自制工作平台 装药前 先用高压风将孔中岩粉吹净 装药顺序先上后下 先两侧后中间 每孔装药后 都用炮泥堵好炮眼口 炮泥长度一般为 30cm 不少于 20cm C 网络连接与起爆 网络连接采用 一把抓 法 整个掌子面导爆管先分 六束 分别捆绑于同段雷管上 为保险起见 每束可安装两个同段雷管 最后 再把六束导爆管并联捆绑于一个雷管上 留足导爆索长度 检查好安全 再行 起爆 D 通风找顶 爆破后 先通风排烟 洒水 30 分钟 掌子面基本没有炮烟后 作业人员方可进入 先用高压水冲洗开挖面 用挖掘机除去大危石后 再用钢 钎 木棍把小块危石撬净 E 初喷混凝土 利用爆破堆渣的高度 在渣堆上对拱部进行初喷砼封闭岩 面 F 出渣 使用反铲式挖掘机配合侧卸式轮胎装载机装渣 采用大型自卸汽 车运渣 弃渣场长期设 2 台推土机随时进行场地平整和碾压 并保持道渣道路 畅通 5 75 7 初期支护及辅助施工措施初期支护及辅助施工措施 砂浆锚杆施工 施工工艺流程为 钻孔 清孔 插入杆体 封闭孔口 注浆 封闭锚杆注 浆口 购买成品锚杆 预先准备在洞外 施工时锚杆钻孔位置及孔深必须精确 先用凿岩机按设计要求钻凿锚杆孔眼 达到标准后用高压风清除孔内岩屑 然 后安装锚杆封闭孔口 利用注浆机向锚杆内注浆 注浆压力达到一定值以后停 止注浆封闭注浆口 并抽样进行锚杆抗拔试验 钢筋网制作安装 挂钢筋网在系统锚杆施作后安设 钢筋网根据被支护岩面的实际起伏状况铺设 并在初喷砼后进行 钢筋网 连接处 与锚杆点焊在一起 使钢筋网在喷射时不易晃动 钢拱架施工 为保证格栅拱架置于稳固的地基上 施工中在拱架基脚部位预留 0 15 0 2m原地基 架立格栅拱架时挖槽就位 并在格栅拱架基脚处设槽钢以 增加基底承载力 拱架平面应垂直隧道中线 其倾斜度不大于2 拱架的任何部位偏离铅垂 直面不应大于5cm 为保证拱架位置安设准确 在隧道开挖时 在拱架的各连接板处预留连接 板凹槽 在两拱脚及两边墙脚处预留安装拱架槽钢凹槽 并在初喷砼时 在凹 槽处打入木楔 为架设钢架留出连接板 或槽钢 位置 喷射砼施工 本隧道喷射砼采用湿喷工艺施工 采取以下技术措施 初喷砼紧跟工作面 复喷前按设计完成锚杆 钢筋网 钢拱架的安装工作 复喷至工作面的距离初定为5m 施工时根据监控量测的结果进行修正 喷锚支 护喷射砼 分初喷和复喷二次进行 初喷在开挖完成后立即进行 以尽早封闭 暴露岩面 防止表层风化剥落 复喷砼在锚杆 挂网和钢架安装后进行 尽快 形成喷锚支护整体受力 以抑制围岩变位 喷射砼分段 分片由下而上顺序进 行 每段长度不超过6m 一次喷射厚度控制在6cm以下 后一层喷射在前层砼终 凝后进行 新喷射的砼按规定洒水养护 水 砼拌和机 细骨料 粗骨料 水 水泥 粘稠剂 喷射机机械 手 压缩空气 喷 头 速凝剂 过筛 喷射工艺流程 图 5 85 8 隧道防排水施工隧道防排水施工 洞外防排水施工 在洞口开挖之前 为防止地表水和雨水冲刷隧道边仰坡 在洞口边仰坡外 缘设截水天沟拦截地表水 通过洞口或路基排水侧沟排水 洞口边仰坡开挖成 型后立即进行边坡锚喷防护 洞身防排水施工 隧道衬砌防排水遵循 防排结合 因地制宜 终合治理 的原则进行施工 做到隧道不渗 不漏 不留后患 衬砌采用防水砼浇筑 沉降缝 环形施工缝均采用中埋式橡胶止水带进行 防水并用防水材料嵌缝 纵向施工缝采用遇水膨胀单液型密封胶 其具体施工 见设计图纸 5 95 9 二次衬砌施工二次衬砌施工 仰拱 仰拱填充砼 边墙基础施工仰拱 仰拱填充砼 边墙基础施工 为使支护能够尽快闭合 构成稳固的支护体系 保障工程质量和安全并 为施工运输创造良好环境 开挖完成后 尽快施作边墙基础和仰拱及隧底填充 边墙基础模板采用钢 木组合模板 仰拱采用仰拱大样模板 加密测点 保证仰拱的设计拱度 混凝土输送车运送混凝土 插入式捣固棒捣固 隧道正 洞仰拱及填充砼施作时 分左右幅错开交替进行 以确保运输畅通 正洞预制 喷射砼施工示意图 中心水沟随填充混凝土一并安装施工 两侧边沟及中心排水沟沟壁混凝土预留 与路面混凝土同步施工 仰拱填充混凝土施工时 测量人员严格控制混凝土表面标高 以确保路 面面层厚度 二次衬砌采用衬砌台车整体施工二次衬砌采用衬砌台车整体施工 本隧道二次衬砌采用衬砌台车整体施工 台车长 12 米 砼由拌合站拌合 砼运输车运输 砼输送泵泵送入模 根据量测数据分析结果确定二衬施工时间 并合理的安排各工序平行作业 隧道边墙基础 仰拱填充及二次衬砌与开挖工 作面拉开 250 300 米距离同步进行 工艺流程 详见表 5 有关内容 施工方法 全断面施工时 制作两台全液压自行式 12 米液压衬砌台车 混凝土灌注采 用混凝土输送泵泵送 输送使用搅拌式混凝土输送车 洞外设自动计量混凝土 拌合站 在组装大模板衬砌台车时注意横向支撑的强度和刚度 控制混凝土灌 注过程中模板的变形 保证净空要求 衬砌施作 先施工两侧边墙基础 进行仰拱填充施工 模板台车就位进行 墙拱衬砌 洞口浅埋偏压段 断层破碎带 尽快施作二次衬砌 其它一般地段 在围岩和初期支护变形基本稳定后进行 围岩变形大 流性特征明显时 加强 初期支护 并及早施作二次衬砌 台车定位可采用激光准直仪导向 专职测量技术人员校准并经质检工程师 和监理工程师检验合格后方可进行模筑混凝土 特殊地段二次衬砌施工特殊地段二次衬砌施工 应急停车带扩大断面处衬砌施工 为确保衬砌