区间隧道下穿都司路高架桥专项施工方案

站 站 站站 区间隧道下穿都司路高架桥区间隧道下穿都司路高架桥 专项施工方案专项施工方案 编制 编制 审核 审核 审批 审批 编制单位 中铁编制单位 中铁 局集团局集团 工作段项目经理部工作段项目经理部 编制日期 二编制日期 二 一四年八月十七日一四年八月十七日 第一章 工程概况 1 11 1 工程简介工程简介 1 站 站区间全长约719m YDK23 887 850 YDK24 607 055 区间 隧道于YDK24 200 YDK24 210段侧穿路高架桥 都司路高架桥为简支梁桥 采用两桩 一墩的形式 墩为Y字型墩 桥墩距离区间隧道开挖轮廓最近距离2 6m 桥桩为端承桩 人工挖孔桩施工 桩径1 5m 桩间距为2 5m 平均桩长7 12m 区间隧道拱顶距离桩 底5 3m 区间隧道与高架桥平面关系图区间隧道与高架桥平面关系图 脑百信数码世界 中天商务港 都市花园 都市之星 2 区间架桥横断面图区间架桥横断面图 都高架桥都高架桥 区间隧道下穿段为两个单洞单线马蹄形断面结构 线间距14 5m 区间结构净距约 7 74m 下穿段洞顶最小岩层厚度约19m 采用台阶法 非爆破开挖 1 21 2 结构设计结构设计 隧道结构标准开挖断面为 6 76m 宽 7 258m 高 开挖断面面积为 39 7m 采用台阶法施工 马蹄形复合衬砌 结构净空 6 2m 宽 6 698m 高 3 侧穿都司路高架桥横断面图侧穿都司路高架桥横断面图 区间隧道下穿都司路高架桥段围岩等级为 级 设计支护参数见下表 矿山法隧道复合式衬砌支护参数表矿山法隧道复合式衬砌支护参数表 初期支护参数 衬砌 类型 系统锚杆 管 钢筋网喷射砼钢拱架 辅助措施 42 注浆 小导管 二次衬砌 型 拱部 32 注浆锚管 l 4m 间距 1 0 1 0m 环 纵 边墙 22 砂浆锚杆 l 3 m 1 0 1 0m 环 纵 8 钢筋网 0 20m 0 2 0m 全环布 置 全环 C25 网 喷砼 厚 28cm I20b型钢 0 5m 全环 L 4 5m 0 3 5 3 0m 环 纵 拱部 双层布置 C35 P10 模筑钢筋 砼 厚 50cm 1 31 3 周边环境周边环境 区间隧道侧穿都司路高架桥段位于都司路与公园南路交叉口地下 周边建 构 筑物主要有都司路高架桥 都市之星 1 24F 中天商务港 1 28F 老百姓电 脑城 26F 都市花园 25F 隧道拱顶覆盖层厚度19m 对地表管线影响不大 1 41 4 水文地质条件水文地质条件 1 4 11 4 1 地层岩性地层岩性 1 第四系覆盖层 块石层 杂色 由回填大块石及少量碎石 粘土组成 碎块石成分主要为白云岩 及灰岩 均匀性差 结构松散 站至 站区间隧道勘察范围内均有分布 层厚 1 8 4 1m 不等 平均厚度为 2 5m 硬塑红粘土 Qel dl 呈透镜状或似层状分布 厚度不均 于块石回填层之下 上覆于基岩和可塑红粘土之上 褐黄色 土质较均匀 致密 块状结构 偶见铁锰质 结核 夹强风化团块 根据 贵州建筑岩土工程规范 DB22 46 2004 表 3 1 2 3 红粘 土的复浸水特性为 类 收缩后浸水膨胀 不能恢复到原位 厚度 3 1 4 2m 平均厚 4 度 3 5m 2 基岩 三叠系松子坎组泥质白云岩 层状单斜产出 岩体特征分述如下 中风化泥质白云岩 6 6 浅灰色 中厚层状 岩质较硬 节理裂隙较发育 岩体 较破碎 偶见针状 痘状溶孔 岩芯多呈块状 短柱状 柱状 RQD 值 30 45 部 分岩芯表面偶见蜂窝状溶孔 晶洞 节理多呈闭合状 少数张开状节理为方解石细脉 胶结 胶结程度良好 岩体纵波速值 Vp 一般 2898 4578m s 平均 Vp 3300m s 岩块 饱和单轴抗压强度标准值为 25 901MPa 场地内为较硬岩 岩块声波试验结果 本次勘 察以 4700m s 波速值确定本场地岩块波速的代表值 其完整性指数 kv 0 49 为较破碎 岩 岩石基本质量指标 BQ 90 3 25 901 250 0 49 290 203 岩体基本质量级别为 IV 级 3 岩溶 根据钻探资料 物探资料和周边既有建筑物勘察资料 场区岩溶发育程度为强 发育 1 4 21 4 2 水文地质条件水文地质条件 1 地表水 南明河为 城区北面属长江水系的乌江流域范围 南面少部分地段属珠江水系的 红水河流域 两流域的分水岭在南部的桐木岭一带 南明河发源于湖潮林长一带 经 市中心河滨公园 朝阳桥 甲秀楼一带 河面宽 30 60m 河床坡降 2 平均流量 12 3m3 s 其主要支流有贯城河 市西河 2 地下水类型及特征 区间隧道地层岩性组合及地下水的赋存特征 结合区域水文地质资料 将地下水 类型分为碳酸盐岩岩溶水 基岩裂隙水 第四系松散含水层孔隙水 拟建场地具有碳 酸盐岩分布广 含水层厚度大 地下水埋藏浅 水量丰富等特点 一般泥质石灰岩 泥质白云岩地段以裂隙溶洞水和岩溶管道水为主 但水量分布极不均匀 岩溶发育段 5 水量较大 多年平均地下迳流模数在 6 5 8 升 秒 平方公里 钻孔单位涌水量 0 2 8 升 秒 米 碳酸盐岩夹碎屑岩段 地下水一般以溶蚀裂隙中为主 水量一般 中等 多年平均地下水模数 3 5 升 秒 平方公里 1 碳酸盐岩岩溶水和基岩裂隙水 含水层为三叠系松子坎组 Tsz 泥质白云岩 泥质石灰岩 主要为大气降雨 居 民生活污水及河水下渗通过岩溶漏斗 溶蚀裂隙渗入补给 属潜水 多以岩溶裂隙 管道形式赋存运移 向地势低洼地带迳流排泄 富水性中 强 2 第四系松散含水层孔隙水 含水层为分布于隧址范围内第四系覆盖层的孔隙 裂隙中 水位 水量具明显的 季节性特征 丰枯季差异大 分布范围小 富水性弱 一般埋深 1 5 2 5m 上层滞水 其分布及水量有明显的季节性特征 水量有限 基岩裂隙与岩溶水 主要以风化裂隙 节理 裂隙及溶孔为赋存空间和运移通道 主要补给源为大气降水 周围居民生活污水 场地周边泉眼等 补给范围较广 补给 源丰富 工程区水文地质条件复杂 不同地段地层赋水性差异大 特别是岩溶地区地 下水受构造节理裂隙 岩溶洞 隙 及管道控制 具分布不均匀 规律性差的特点 3 地下水补给 径流与排泄 区间下穿都司路高架桥段地下水主要补给来源为大气降水 周围居民生活污水 补给范围广 补给来源丰富 主要赋存空间为中风化基岩的风化 溶蚀裂隙及溶洞 属岩溶水 富水性一般 临近南明河附近地下水位稍高于南明河水位 分直接渗入和 地表散流通过各类岩溶的灌入补给两种方式 综上所述 工程区水文地质条件复杂 不同地段地层赋水性差异大 特别是岩溶 地区地下水受构造节理裂隙 岩溶洞 隙 及管道控制 具分布不均匀 规律性差的 特点 4 地表水与地下水的联系 6 经勘察拟建场区岩层为三叠系松子坎组泥质白云岩 泥质石灰岩 岩体较为破碎 节理裂隙较为发育 岩芯多呈碎块状 短柱状 柱状 岩芯表面可见蜂窝状溶孔 晶 洞 方解石细脉网状充填 岩体较破碎 属岩溶中等发育场地 地表水体可能下渗通过裂隙岩溶管道补充给地下水 周边地下水以南明河为排泄 基准面 两者紧密俩系 故在隧道施工该段时 由于岩溶局部联通 可能涌水量较大 应对该段加强超前地质预报进行监测 预测因不良地质体存在可能引发的隧道地质灾 害 并做好各种抽排水的准备以及应急预案措施 第二章第二章 编制依据编制依据 2 12 1 编制编制说明说明 根据建质 2009 87号文件附件二 条第四款规定编制 站 站区间下穿都司 路高架桥安全专项施工方案 2 22 2 编制依据编制依据 1 危险性较大的分部分项工程安全管理办法 建质 2009 87号 2 建筑施工企业负责人及项目负责人施工现场带班暂行办法 建质 2011 111号 7 3 建筑施工特种作业人员管理规定 建质 2008 75号文 4 企业安全生产管理规范 GB50656 2011 5 建筑施工安全检查标准 JGJ59 2011 6 建筑施工安全技术统一规范 GB50870 2013 7 建筑施工高处作业安全技术规范 JGJ80 91 8 施工现场临时用电安全技术规范 JGJ46 2005 9 建筑机械使用安全技术规程 JGJ33 2012 10 建筑工程施工质量验收统一标准 GB50300 2001 11 地下铁道工程施工及验收规范 GB50299 1999 2003年版 12 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204 2002 2011年版 13 混凝土结构工程施工规范 GB50666 2011 14 工程测量规范 GB50026 2007 15 城市轨道交通工程测量规范 GB50308 2008 16 城市轨道交通工程监测技术规范 GB50911 2013 17 注浆技术规程 YSJ211 92 18 城市轨道交通地下工程建设风险管理规范 GB50652 2011 19 地铁噪声与振动控制规范 DB11 T 838 2011 20 锚杆喷射混凝土支护技术规范 GB50086 2001 21 地下工程防水技术规范 GB50108 2008 22 钢筋焊接及验收规程 JGJ18 2012 23 地铁杂散电流腐蚀防护技术规范 CJJ49 92 24 混凝土泵送施工技术规程 JGJ T10 2011 25 工作段设计图纸 地质详勘报告和相关设计资料 26 原有地面建筑物的基础结构资料及现场踏勘所取得的数据资料 8 27 市关于规范渣土车辆出门清洗的规定 28 关于印发加强 市建筑工地文明施工标准化管理的意见通知 筑建通 2013 58号 29 本工程施工组织设计 31 我单位多年从事城市轨道工程的施工经验与能力 2 32 3 编制范围及内容编制范围及内容 编制范围为 站 站区间下穿都司路高架桥的施工方案及安全保证 措施 编制内容 上述工程的工程概况 施工方案 监控量测及应急措施 第三章第三章 施工施工计划计划 3 13 1 施工目标施工目标 1 质量目标 本工程的质量目标为 实现单位工程合格率 100 2 工期目标 按期保质保量完成工程 3 安全生产目标 本工程的安全生产目标为 实现 六杜绝 9 六杜绝 杜绝重伤和死亡事故 杜绝触电事故 杜绝重大机械事故 杜绝坍塌 物打 高坠事故 杜绝重大火灾事故 杜绝职业伤害和中毒事故 4 文明施工目标 树样板工程 建标准化现场 做文明职工 争创 文明施工样板工地 5 环境保护目标 本工程的环保目标为 施工中的落实节地 节能 节水 节材 合理资源利用 各种废弃物达标排放 控制噪音污染 保护城市绿地 创建 绿色工程施工工地 3 23 2 施工组织机构及队伍部署施工组织机构及队伍部署 1 施工组织机构 中铁 局集团 地铁 1 号线 工作段项目经理部 实施二级管理模式 即项目 经理部和工区两级 施工组织机构见下图 针对本标段特点 经过现场考察 确定按照项目法施工组建项目经理部 项目部 设五部一室 工程部 计划部 物资部 财务部 安质部 综合办公室 根据本合同 段车站与区间工程规模特点 为便于施工管理 下设 5 个工区 即 站工区 站 明挖段工区 站暗挖段工区 站 站区间工区 站 朝阳剧院站区间工 区 中山路站 工 区 中山路站 人民 广场站区间工区 人民广场站明挖 段工区 人民广场站 朝阳 影剧院区间工区 安全副经理 项目总工 生产副经理 贵阳轨道交通 1 号线第六工作段项目经理部 项目经理 专家组 物 资 设 备 部 计 划 合 同 部 财 务 部 工 程 技 术 部 安 全 环 保 部 综 合 办 公 室 各施工队及班组 人民广场站暗挖 段工区 10 项目经理部施工组织机构图项目经理部施工组织机构图 3 33 3 施工进度施工进度计划计划 下穿都司路高架桥段长 10m 采用人工 机械开挖 计划每循环进尺 0 5m 一 榀 每天 2 个循环 需 10 天 3 43 4 劳动力配置劳动力配置计划计划 劳动力用量计划表劳动力用量计划表 作业面序号工种人数工作内容 1 吊车司机 2 起重吊装 2 装载机司机 2 竖井井口装土 3 提升系统司机 2 井口提升土方 4 半成品加工班 8 钢筋网 钢架 小导管 锚杆加工 5 电工 1 地面电线路 起重机电线路维修 6 机修班 2 地面 7 杂工 6 1 开挖工 16 风镐 风钻开挖 装膨胀剂 2 运输班 6 洞内运碴至竖井口 3 立架班 12 立架 焊网片 装锚杆 4 喷浆班 8 5 挖掘机司机 2 开挖 装渣 开 挖 初 支 6 电工 2 隧道供电照明 7 钢筋制作 绑扎 10 二衬钢筋预制 8 焊接班 8 钢筋绑扎 9 模板工 6 10 泵输送泵司机 1 二衬 11 混凝土浇注班 6 堵头模加工安装 凝固后拆模 管理人员 10 合计 110 11 注 以上劳动力需根据现场施工情况调整 3 53 5 施工资源配置计划施工资源配置计划 主要施工机械设备表主要施工机械设备表 设备名称型号能力大小功率 kw 产地数量 一 钻孔设备 风动凿岩机 YT2812 二 支护设备 含超前支护 地面注浆 混凝土喷射机70 型 7 m h23 焦作 1 地质钻机GY 300A 型 222 注浆泵 YZB 100G100L min18 5 安徽 2 高压注浆泵 YZB 50 7050L min11 焦作 2 灰浆搅拌机 2 200L400L8 平顶山 2 灌浆自动记录仪 J31B 北京 2 三 出碴运输设备 侧卸式装载机LG885C 50 侧卸 1 8m392 徐州 2 挖掘机日立 ZX70 1m3107 合肥 2 小型翻斗车 FC10A2t12 1 济南 6 四 混凝土设备 全断面液压整体衬砌台车自制 上场加工 9m 自制 2 仰拱栈桥 主洞适用 自制 上场加工 12m 自制 2 砼输送泵 HBT6060m3 h90 长沙 2 附着式振捣器 ZW202 212 插入式振捣器 2 2kw2 28 五 通风 供风设备 通风机通创 142B 2S110 2 110220KW 天津 1 空压机 4LWJ 20 8 120m3 h125 西安 4 油气分离罐天津 2 六 供排水设备 增压水泵 150SG100 15100m3 h7 5 上海 4 污水潜水泵 WQ65 35 50 1135m3 h11 浙江 8 七 测量及监控量测设备 全站仪 GTS 901A 日本 1 全站仪 GTS 601L 日本 1 水准仪 AL32 南京 1 水准仪 S3 天津 1 收敛仪南京 4 地质雷达瑞典 1 八 其它设备 便携式瓦斯检测仪北京 2 爬行式热合器 TH 5A3 柴油发电机 WDWG220E11300KW 50KW250KW 上海 2 钢筋弯曲机 GW404 钢筋切断机 GQ404 12 钢筋调直机 GS12 4 钢拱架弯曲机 LWJ 3 6 I2 电焊机 BX16 木材加工设备套 4 第四章第四章 施工工艺技术施工工艺技术 站 站区间下穿都司路高架桥段为单洞单线标准断面 采用台阶法非爆破 开挖 马蹄形复合衬砌 施工工序见下图 台阶法施工工序台阶法施工工序 序号图示施工程序 13 序号图示施工程序 1 区间下穿南明河段 开挖面进行全断面注浆 注浆加固范围为开挖面外 4m 同时施工拱部 超前小导管 预注浆加固地层 2 开挖上台阶土体 周边初喷 4cm 厚混凝土 挂钢筋网 架立型钢钢架 并设锁脚锚管 钻 设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度 3 滞后于 部一段距离 3 10m 后 开挖下台 阶土体 施作初期支护 即周边部分初喷 4cm 厚砼 铺设钢筋网 接长钢架并使之封闭 成环 钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度 4 根据监控量测结果分析 待初期支护收敛稳定 后 铺设防水层 灌筑仰拱与边墙基础 5 灌筑仰拱填充至设计高度 14 序号图示施工程序 6 铺设防水层 利用衬砌模板台车一次性 灌筑 VI 部 拱墙 二衬 4 14 1 测量施工测量施工 详见 地下暗挖工程安全专项施工方案 4 24 2 超前地质预测预报技术超前地质预测预报技术 区间隧道施工采用 TSP 地质雷达 超前探孔和红外探水等综合地质预报手段 及 时掌握施工掌子面前方岩溶情况 对发现的岩溶作到有措施 有预案 避免突发性岩 溶及其风险 根据本工程实际情况 拟采用地质雷达和超前探孔综合预报手段 4 2 14 2 1 地质调查地质调查 1 调查目的 核对勘测资料 掌握隧道所在地区的地层岩性 地质构造 不良地质及水文地质 情况 为隧道超前地质预报提供方向性的依据 2 调查范围 根据勘察设计单位提供的隧道工程地质图 调查范围主要为隧道进出口及隧道中 线两侧各 500 1000m 的范围 3 调查内容 地层岩性 主要调查地层的地质时代 岩层厚度 层间结合程度 岩层产状 岩性 岩石硬 度 风化程度等 地质构造 主要调查断层 破碎带及节理裂隙特征 断层的产状 性质 破碎带宽度 破碎 带的成分 破碎带的含水情况以及与隧道的关系 节理裂隙的组数 产状 间距 充 填物质 延伸长度 张开度及节理面的起伏情况 节理裂隙的组合状况 15 不良地质 主要调查隧址内滑坡的性质 规模 以及对隧道的影响 采空区的分布 规模及 巷道充填情况 地下水的特征 调查隧道范围内的泉水 井水 水塘 水库 沟水 河水及其水量 水文 水质 的变化等 4 2 24 2 2 地质素描地质素描 隧道开挖后及时记录隧道洞身和掌子面地质情况的一种方法 它是地质调查的细 化和补充 结合勘察和地质调查取得的地质资料 通过地质分析 可以预测隧道前方 地质情况 1 素描内容 地层岩性 岩层厚度 层间结合程度 岩层产状 岩性 岩石硬度 风化程度等 地质构造 断层破碎带宽度 破碎带的成分及胶结程度 破碎带的含水情况以及与隧道的关 系 节理裂隙特征节理裂隙的组数 产状 间距 充填物质 延伸长度 张开度及节 理面的起伏情况 节理裂隙的组合状况 不良地质 滑坡体的性质及对隧道的影响 采空区巷道充填情况以及与隧道的关系 地下水的特征 出水点位置 水量 水压 水温 水色 悬浮物 泥砂等 测定 出水点和地质 环境 地层 构造 岩溶 暗河等 的关系 与地表相关气象 水文观测 洞内涌水 与地表径流 降雨的关系 必要时进行水样分析 2 围岩稳定性评价和预报 根据地质素描得到地层岩性 地质构造 不良地质 水文地质特征等 判定围岩 完整性和围岩分级 结合勘察和地质调查取得的地质资料预测隧道前方地质情况 16 技术人员测量水压技术人员测量水压 4 2 34 2 3 地质雷达探测地质雷达探测 1 预报目的 地质雷达探测可确定掌子面前方不良地质的规模 性质等 同时 在岩溶发育地 段中 采用地质雷达对隧道底板进行隐伏岩溶探测 2 预报方法 掌子面超前探测 测线主要布置在掌子面上 正洞每个掌子面布置四条测线 每次测长 15m 测线 布置见下图 正洞掌子面地质雷达测线布置示意图正洞掌子面地质雷达测线布置示意图 隧底探测 岩溶发育地段 在隧底布置 3 条平行测线 3 与隧道施工工序衔接 地质雷达探底要在隧道铺底之前完成 掌子面前方探测 数据采集前要求作业公 17 司配合对掌子面进行平整处理 使雷达天线与掌子面能有较好的耦合 移走掌子面附 近其他的金属物体 4 成果资料 室内计算机分析处理一般在 24 小时内完成并报告有关部门 资料整理和处理要求 雷达记录应清晰 反射波形 同相轴明显 不合格的记录应重测 对合格的记录 应根据记录的情况进行必要的处理如 编辑 滤波 增益 褶积 道分析 速度分析 和消除背景干扰等 求得时间剖面 在时间剖面中应标出探测对象的反射波组 确定 反射体的形态和规模 解释确定反射体的位置 形态 推断其充填情况 必要时应制 作模型进行反演解析 提交以下资料 测线布置图 原始记录 时间剖面 解析参数和解析结果 4 2 44 2 4 超前地质钻孔超前地质钻孔 超前地质钻孔是对地质雷达探测等手段探测到的不良地质体的验证确认 在物探 手段单一的情况下超前地质钻孔应连续搭接进行 超前地质钻孔的位置 孔深 数量 取芯等由地质人员根据物探预报成果并结合掌子面附近的地质情况综合分析确定 1 超前地质探孔特点 优点 可以直接从取出的岩芯或岩粉中了解前方的地质情况 方法直接可靠 缺点 往往以一孔或几个孔代表掌子面前方的整体 具有局限性 对隧道施工干 扰大 通常一个循环的超前探孔需要中断隧道施工 10 20 小时 2 钻进方式 一般地段采用冲击钻进 特殊地段及不良地质地段采用湿式取芯钻进 3 钻孔数量及深度 在一般地段每循环钻 1 个孔 在岩溶段 富水段 采空区可根据需要钻 2 3 孔 遇到特大异常 高水压 高瓦斯等 钻孔可增至 3 5 孔 深度 30 50m 以探明前 方地层完整性 断层 岩溶 瓦斯 采空区及地下水发育情况 水量 水压 水温 悬浮物等 施钻深度满足设计要求并经现场技术人员确定签认后方可停钻 循环预报搭接长 度以 3 8m 岩盘为宜 以此做安全储备及止浆岩盘 4 钻孔布置及其参数 18 钻孔布置见下图 钻孔参数见下表 掌子面超前钻孔布置图掌子面超前钻孔布置图 1 1 的钻孔参数表的钻孔参数表 孔号水平角 竖直角 孔深 m 10030 60 掌子面超前钻孔布置图掌子面超前钻孔布置图 2 2 的钻孔参数的钻孔参数 孔号水平角 竖直角 孔深 m 1左偏 5上仰 330 60 2右偏 5下俯 330 60 掌子面超前钻孔布置图掌子面超前钻孔布置图 3 3 的钻孔参数的钻孔参数 孔号水平角 竖直角 孔深 m 1左偏 5上仰 330 60 2右偏 5上仰 330 60 30030 60 掌子面超前钻孔布置图掌子面超前钻孔布置图 4 4 的钻孔参数的钻孔参数 孔号水平角 竖直角 孔深 m 掌子面超前钻孔布置图掌子面超前钻孔布置图 5 5 21 3 47 56 21 34 掌子面超前钻孔布置图掌子面超前钻孔布置图 4 4 掌子面超前钻孔布置图掌子面超前钻孔布置图 2 2 21 掌子面超前钻孔布置图掌子面超前钻孔布置图 3 3 21 3 掌子面超前钻孔布置图掌子面超前钻孔布置图 1 1 1 19 1左偏 5上仰 330 60 2右偏 5上仰 330 60 3左偏 5下俯 330 60 4右偏 5下俯 330 60 掌子面超前钻孔布置图掌子面超前钻孔布置图 5 5 的钻孔参数的钻孔参数 孔号水平角 竖直角 孔深 m 1左偏 8上仰 330 60 2右偏 8上仰 330 60 3左偏 8030 60 4右偏 8030 60 5左偏 8下俯 330 60 6右偏 8下俯 330 60 70030 60 5 资料提交 超前地质钻孔由地质技术人员进行地质编录和孔内必要的测试后 整理得到超前 探孔成果 内容如下 钻孔柱状图 描述地层 岩性 节理裂隙特征 记录钻孔过程中有价值的信息 提出围岩完整性评价 记录出水位置 进行孔内水量 水压 水温等测试 预测隧道涌水量 编写钻探报告 4 34 3 静态爆破静态爆破 在隧道软质岩地段采用以液压破碎锤为主 静态破碎为辅进行开挖 在硬质岩地 段采用以静态破碎为主 液压冲击锤配合进行开挖 具体步骤为 在掌子面外轮廓线 上间隔钻设一定间距周边孔 用液压冲击锤凿除掌子面上的软质岩段 以及硬质岩体 中的岩体破碎部分 在硬质岩体中制造出至少一个临空面 在临空面轮廓外的硬质岩 体上钻孔布设药孔 装药后对硬质岩体进行静态破碎 4 3 14 3 1 静态爆破材料与工艺静态爆破材料与工艺 静态爆破施工主要利用膨胀剂膨胀产生的内应力使其周边介质受力产生破碎 膨 20 胀剂 又名 静态爆破剂 其破碎物体时不产生震动 噪音 飞石 粉尘及有毒气体 属无公害环保型产品 不属易燃 易爆物品 运输 保管安全可靠 使用方便 膨胀 剂破碎效果稳定 一般可使被破碎物在 12 小时以内发生破碎 主要的优点有 1 膨胀力大 最大可达到 120 兆帕 1200kg cm 2 反应时间短 最大膨胀力出现最短时间可在 120 分钟内 反应时间还可在 120 分钟至 10 小时之间调节 3 需破则破 需留则留 可以很容易控制被破碎体破碎完后的形状 4 施工简单 易操作 膨胀剂用洁净水搅拌后灌入钻孔中捅紧即可 不需雷管炸 药 不需放炮 不需专业工种 操作人员培训时间很短 5 安全 易管理 无声破碎剂属建材类产品 产品标准归类于 水泥制品 中 代号为 JC506 92 为非易燃易爆危险品 购买 运输 保管 使用安全可靠 静态爆破技术破碎过程是低压和慢加载的 是一种非爆炸性的无公害破碎剂 静 态破碎剂的主要成分是 CaO 施工中不会产生地震 飞石和声响 所以 静态爆破又名 无声爆破 静态破碎技术需对岩体密集布孔 破碎剂对岩体作用后 仅使岩体产生龟 裂还需辅以油炮机 风镐等机械工具实施二次破碎才能使岩体分离 破碎剂在 30 分钟 后开始初凝 逐步膨胀 对岩体作用缓慢 因而施工进度较低 工程成本也较高 4 3 24 3 2 静态爆破施工工艺静态爆破施工工艺 工艺流程 施工前准备 设计布孔 测量定位 钻孔 装膨胀剂 药剂反应 清 渣 进入下一循环施工 按照台阶法施工顺序 先完成上半断面开挖 上断面开挖和支护完成后 采用相 同方法进行下半断面开挖 如果不影响上断面施工 在保持一定距离情况下 上下断 面可同时推进 静态破碎工作面开展与炮孔定位受岩石风化情况影响 上断面开挖容易在上部风 化或岩石破碎带找到突破口 在掌子面上用风镐 炮头机扩大形成一个槽 槽底深度 达到一次进尺的深度 形成临空面 以利静态破碎剂胀裂破岩施工 当开槽困难时 21 也可用大孔径钻孔法形成自由面 以大炮孔为中心向周边逐步扩展 俗称掏洞法 上 断面一般采用浅眼法 向下倾斜孔 孔径 40mm 水平进尺 0 5 0 8m 下断面采用深 孔法 向下垂直孔 孔径 76mm 台阶高度 3 5m 4 3 34 3 3 静态爆破参数静态爆破参数 4 3 3 14 3 3 1 上断面开挖上断面开挖 1 水平进尺 L L 0 5 0 8m 2 钻孔直径 D 采用手风钻钻孔 取 D 40mm 3 底盘抵抗线 W W 30cm 4 孔距和排距 布孔方式如图 1 所示 30cm30cm30cm 30cm30cm30cm30cm30cm30cm30cm30cm30cm 图图 1 1 静态爆破平面布孔方式示意图静态爆破平面布孔方式示意图 孔距 a 孔距越小 开裂越容易 破碎时间也短 但是孔距越密 孔数增多 必然 加大施工成本 影响施工进度 排距 b 排距 b 一般小于孔距 a 可采取 b 0 6 0 9 a 根据类似工程经验暂定孔距 30cm 排距 30cm 施工过程中根据实际情况调整 5 炮孔长度 L1 L1 L 0 5b 6 灌浆长度 L2 L2 b 7 用药量 静态爆破与炸药爆破不同 装药需基本填满空孔 用药量可按照空 孔总长度计算 并随孔径 孔距而异 单位体积用药量见下表 单位体积装药量单位体积装药量 破碎岩石类别单位体积用药量 kg m3 软质岩石8 10 22 中硬岩石10 15 硬质岩石12 20 破碎剂总用药量也按被破碎岩石体积乘以单位体积耗药量经验数据按下式计算 Q V q 式中 V 破碎岩石体积 m q 单位体积耗破碎剂量 kg m 4 3 3 24 3 3 2 下断面开挖下断面开挖 1 台阶高度选取 3 5 米 预计施工台阶 2 3 个 为加快施工进度 当上面一 个台阶向内静态破碎开挖完成 5 6 米时 开始进行下一个台阶的施工 形成梯步式工 作面 2 布孔形式 为提高破碎效果 提高装车能力 满足进度需要 根据自由面较多的特点 本工 程采用对数形布孔方式 即离自由面越远 孔的间距越密 3 钻孔孔径 根据以往的施工经验 结合本工程特点 采用钻孔直径选择 d 76mm 当边缘钻机 摆位空间不足时 先选手风钻钻孔 降低高度后再用大钻 4 孔距 根据上述公式计算出可行的最大孔距 a 80cm 5 排距 排距 b 60cm 4 3 44 3 4 静态爆破调浆 灌浆 养生保护静态爆破调浆 灌浆 养生保护 1 施工前准备 跟据工地气温 药剂温度 拌水温度 被破碎体温度 是否与 要求相符合 检查药剂包装是否破损 操作前请确定已准备好以下材料物品 药剂 洁净水 水桶 拌和盆 捅棍 防护眼镜 橡胶手套 备用洁净水和毛巾 2 布眼前首先要确定至少有一个以上自由面 临空面 钻孔方向应尽可能做 23 到与自由面平行 切割岩石或混凝土时同一排钻孔应尽可能保持在一个平面上 自由 面越多 单位破石量就越大 经济效益也更高 破碎方案确定后 首先使用钻机钻孔 关于孔径 孔距 孔深和破碎设计 应根据被破碎物的具 体情况而定 3 钻孔后用吹风管吹净孔内岩屑 干粉 4 采用 HSCA 2 型 春秋型 静态破碎剂 使用气温 20 左右 加水水温 20 以上 30 分钟初凝 4 小时终凝 5 采用塑料桶盛装一定数量的破碎剂 再加入清水 水灰比 0 3 0 35 重量 比 戴上橡皮手套 用手迅速搅拌 和匀 拌熟 不得夹有生粉 以防冲炮 浆液调 成能流动的糊状 不能过稀或过干 调好后迅速向孔内灌浆 调浆灌浆工序需连续进 行 不得超过 10 分钟 每次不能调浆太多 要小量多次调浆 灌浆顺序应从台阶坡面炮 孔始灌 再依次往后排孔灌浆 每排孔灌浆延期时间 20 分钟 不得颠倒顺序 6 养生保护 灌浆后 破碎剂会发热 岩体会吸收破碎剂水份 岩体裂隙也会 流失一些浆液和水份 使破碎剂干燥 降低破碎剂强度 影响破碎效果 7 药剂反应的快慢与温度有直接的关系 温度越高 反应时间越快 反之则慢 实际操作中 控制药剂反应时间太快的方法有两种 一种是在拌合水中加入抑制剂 另一种方法是严格控制拌和水 干粉药剂和岩石 或混凝土 的温度 夏季气温较高 破碎前应对被破碎物遮挡 药剂存放低温处 避免曝晒 将拌合水温度控制在 15 以 下 8 采用炮头机从台阶坡面逐步向内破碎岩体 使龟裂的岩块从岩体脱离 局部 部位炮头机不便于施工时 采用人工手持风镐破碎 4 3 54 3 5 施工安全措施施工安全措施 1 无关人员不得进入施工现场 2 使用必须配戴防护眼镜 防尘防冲击型 PVC 护目镜 施工人员未戴防护眼 镜操作属安全违章 由于 HSCA 主要成分为生石灰 因此具有腐蚀性 不得接触皮肤 更不得误入眼睛 所以必须戴好眼罩 使用橡皮手套 穿好防护工作服 特别是灌浆 24 后可能发生冲炮 要严加防范 3 在药剂灌入钻孔到岩石或混凝土开裂前 不可将面部直接近距离面对已装药 的钻孔 药剂灌装完成后 盖上麻袋或草席 远离装灌点 观察裂隙发展情况时应更 加小心 此外施工现场应专门备好清水和毛巾 冲孔时如药剂进入眼内和皮肤上 应 立即用清水冲洗 情况严重者立即送医院清洗治疗 4 刚钻完孔和刚冲孔的钻孔 孔壁温度较高 应确定温度正常符合要求并清洗 干净后才能继续装药 5 膨胀剂运输和存放中应注意防潮 开封后请立即使用 如一次未使用完 应 立即紧扎袋口 需用时再开封 4 44 4 超前小导管注浆超前小导管注浆 超前小导管注浆加固地层技术 是通过沿隧道开挖轮廓线外纵向向前倾斜钻孔安 设注浆管 并注入浆液 达到超前加固围岩和止水的目的 同时小导管还可起到超前 管棚预支护作用 该技术是软弱 松散围岩施工中采取的辅助技术措施 区间下穿都司路高架桥段采用双层小导管超前支护 采用 42 注浆小导管 壁厚 4 0mm L 3 5m 环向间距 0 35m 纵向间距 2 0m 外插角 5 15 小导管搭接长度 1 5m 施工工艺及质量控制要求详见 地下暗挖工程安全专项施工方案 4 54 5 系统锚杆施工系统锚杆施工 拱部采用注浆锚管 在拱部 120 范围内 系统锚杆采用 32 注浆锚管 外插角 为 40 环向间距 1 0m 纵向间距 1 0m 锚管长度 4 0m 焊于型钢钢架之上 前部钻 注浆孔 孔径 6 8mm 孔间距 15cm 尾部预留不小于 30cm 的止浆段 边墙采用砂浆锚杆 边墙布置 22 砂浆锚杆 L 3 0m 间距 1 0m 1 0m 施工工艺及质量控制要求详见 地下暗挖工程安全专项施工方案 4 64 6 开挖及初支开挖及初支 详见 地下暗挖工程安全专项施工方案 相关章节 25 4 74 7 防水施工防水施工 矿山法区间结构防水等级为二级 结构不允许漏水 结构表面可有少量湿渍 总 湿渍面积不应大于防水面积的 2 1000 任意 100m 防水面积上湿渍不超过 3 处 单个 湿渍的最大面积不大于 0 2m 本区间采用全包防水型式 遵循 防 堵 截 排相结合 因地制宜 综合治理 保护环境 的原则 通过初支背后注浆 初支防水 防水层 二衬防水形成复合防 堵水 体系 通过防水层背后排水盲管 侧沟形成排水体系 详见 地下暗挖工程安全专项施工方案 相关章节 4 84 8 二衬施工二衬施工 详见 地下暗挖工程安全专项施工方案 相关章节 4 94 9 洞内通风防尘 供风 供水 排水 供电及运输洞内通风防尘 供风 供水 排水 供电及运输 详见 地下暗挖工程安全专项施工方案 相关章节 4 104 10 隧道监控量测隧道监控量测 现场监控量测是判断围岩和隧道的稳定状态 保证施工安全 指导施工生产 进 行施工管理和提供设计信息的重要手段 根据以往类似隧道施工经验 结合设计文件 在施工过程中 将按照现行铁路隧 道喷锚构筑法技术规范的要求进行监控量测 以量测资料为基础及时修正支护参数 使支护参数与地层相适应并充分发挥围岩的自承能力 围岩与支护体系达到最佳受力 状态 并在施工中进行信息化动态管理 达到确保工程质量 施工安全和进度 合理 控制投资的目的 在隧道正洞洞身支护完成后 尤其是仰拱施工完毕后 喷锚支护已 闭合成环 及时进行全断面监控量测 随时掌握初期支护的工作状态 指导确定二次 衬砌施作时间 4 10 14 10 1 监测目的监测目的 通过对隧道拱顶下沉和水平净空收敛监控 实时掌握围岩和支护结构的动态 进行日常施工管理 26 对隧道上方都司高架桥桥墩沉降 倾斜进行监控 了解隧道施工对都司高架桥 的影响情况 将监控量测结果及时反馈于设计 监理和施工单位 以便控制指导施工 确保 后续施工的安全性 为理论验证提供对比数据 积累区域性设计 施工及监测的经验 4 10 24 10 2 监测内容设置监测内容设置 监测内容的设置取决于工程本身的规模 施工方法 地质条件 环境条件等 根 据本工程设计资料的相关要求 参照相关规范 本着经济 合理 有效的原则 遵守 工程施工的规律 选择可靠的监测方法与合理设置监测项目 本方案拟设置的主要监 测内容如下 地面沉降 桥墩沉降 倾斜 隧道拱顶沉降 隧道水平收敛 现场日常巡视 4 10 34 10 3 监测点的布设及现场巡视监测点的布设及现场巡视 4 10 3 14 10 3 1 监测点布监测点布设原则设原则 按照相关规范规定本工程中监测点布设遵循以下原则 具体如下表所示 监测点布设原则监测点布设原则 监测项目监测项目布设原则布设原则 地面沉降 隧道每 5m 一个隧道轴线点 每 15m 一个断面 每个断面为 11 个点 桥墩沉降 倾斜每个桥墩布设 2 个沉降点和 1 个倾斜 拱顶沉降拱顶沉降每 5m 一个断面 每个断面 1 个测点 水平收敛水平收敛与拱顶沉降为同一断面 每个断面 2 组测点 4 10 3 24 10 3 2 现场巡视现场巡视 27 1 现场巡视范围 根据总体方案的要求确定现场巡视范围如下 现场巡视范围现场巡视范围 序号序号巡视项目巡视项目巡视范围巡视范围 1 周边环境区间隧道覆土深度 2 倍范围之内的外部周边环境对象 2 工程结构自身隧道掌子面部位及结构完成部分 2 现场巡视对象及内容 现场巡视对象及内容如下表 现场巡视对象及内容表现场巡视对象及内容表 序号序号类别类别巡视对象巡视对象巡视内容巡视内容 1 周边 环境 都司高架桥 桥墩裂缝 剥落 包括裂缝宽度 深度 数量 走向 剥落体大小 发生位置 发展趋势 2 隧道 结构 区间隧道 隧道结构体系有无裂缝 倾斜 渗水 坍塌 地 层情况 地下水控制情况 4 10 44 10 4 监测点埋设监测点埋设 4 10 4 14 10 4 1 地面沉降地面沉降 在地面深层沉降监测点布设时穿透路面结构硬壳层 沉降 标杆采用 14mm 螺纹钢标杆 螺纹钢标杆深入原状土 60cm 以 上 沉降标杆外侧采用内径大于 13cm 的金属套管保护 保护 套管内的螺纹钢标杆间隙用黄砂回填 金属套管顶部设置管盖 管盖安装须稳固 与原地面齐平 为确保测量精度 螺纹钢标 杆顶部应在管盖下 20cm 深层监测点埋设结构如右图所示 4 10 4 24 10 4 2 桥墩沉降桥墩沉降 倾斜倾斜 桥墩应在每个墩台上布设 2 个监测点 桥墩沉降测点标志采用 L 型测点标志形 式 测点埋设的方法是先在桥梁墩柱上钻孔 然后将膨胀螺栓或 L 型预埋件放入 28 孔与测点四周空隙用水泥砂浆或锚固剂填实 测点固定部位做成螺纹 沉降测点 水泥砂浆 墙体 5cm 20cm 4 10 4 34 10 4 3 拱顶沉降拱顶沉降 沿隧道前进方向 根据围岩情况 5m 布设一个测点 按设计的测点位置使用冲击 钻打 14mm 深 10cm 左右的孔 然后将 12mm 长 8 10cm 膨胀螺栓敲入孔中 然 后使螺栓膨胀固定 并做好清晰标记 特殊情况下测点需有保护罩保护 采用水准仪和钢尺测隧道顶沉降的方法 点布设在隧道顶内壁 标志采用特制的 挂钩 做法是冲击钻在隧道内壁钻孔 用锚固剂将挂钩埋入 沉降测量方法是在隧道 内顶部的监测点悬吊钢尺 使用水准测量的方法观测各监测点的高程变化 计算沉降 量 29 4 10 4 44 10 4 4 水平收敛水平收敛 沿隧道前进方向 测点按施工设计图纸布点 5m 布设 2 组个 或 4 组 测点 以与 拱顶沉降监测点布设在同一断面 测点埋设方法同拱顶沉降 4 10 4 54 10 4 5 监测点统计表监测点统计表 下穿都司高架桥测点统计表下穿都司高架桥测点统计表 序号序号监测项目监测项目测点数量测点数量测点构成测点构成埋设方法埋设方法 1 地面沉降41 点 14mm 螺纹钢标杆 2 桥墩沉降14 点膨胀螺栓或 L 型预埋件 3 桥墩倾斜7 组 4 拱顶沉降14 点膨胀螺栓 弯钩 5 水平收敛28 组膨胀螺栓 弯钩 详见 区间下穿都司高架桥监控量测布置图 4 10 54 10 5 监测实施方法监测实施方法 4 10 5 14 10 5 1 基准点的设置基准点的设置 控制网布设形式 本工程垂直位移监测控制网 点 以 1985 年国家高程系统为基准建立 起始并 附合于地铁施工控制网二等精密水准点上 控制点由 3 个基准点 稳定 可靠 和若 干个工作基点组成 根据本工程各竖向位移监测对象分布的具体位置 控制网分段布 设成局部的独立网 同监测点一起布设成闭合环网 附合网或附合线路等形式 基准 网按照国家 等水准测量规范和建筑变形测量规范二级水准测量要求执行 精密水准 测量的主要技术参照下表 精密水准测量的主要技术要求精密水准测量的主要技术要求 每千米高差 中误差 mm 水准仪 等级 水准尺观测次数 往返较差 附合或 环线闭合差 mm 偶然中误差全中误差 1 2 DS05铟钢尺往返测各一次 4或 1 0 L n 注 L 为往返测段 环线的路线长度 以 km 计 30 控制点布置原则 控制点布置的原则为 基准点是检验工作基点稳定性的基准 选设在远离施工 影响区的稳固位置 工作基点是直接测量变形观测点的依据 选设在相对稳定的地 段 一般至少距基坑开挖深度或隧道埋深 2 5 倍范围之外 控制点的分布应满足准 确 方便引测定全部观测点的需要 每个相对独立的测区基准点及工作基点的个数均 不应少于 3 个 以保证必要的检核条件 地表基点或工作基点一般埋设在场区密实 的低压缩性土层上 建筑物上基点或工作基点埋设在沉降已稳定的建筑物墙体上 基点及工作基点要避开交通干道 地下管线 仓库堆栈 水源井 河岸 松软填土 滑坡斜面及标志易遭破坏的地点 基点及测点埋设方法 地表基准点及工作基点采用人工开挖或钻具成孔的方式进行埋设 埋设步骤如下 土质地表使用洛阳铲 硬质地表使用 80 mm 工 程钻具 开挖直径约 80mm 深度大于 1m 孔洞 夯实孔洞底部 清除渣土 向孔洞 内部注入适量清水养护 灌注标号不低于 C20 的混凝土 并使用震动机具使之灌注 密实 混凝土顶面距地表距离保持在 5cm 左右 在孔中心置入长度不小于 80cm 的钢 筋标志 露出混凝土面约 1cm 2cm 上部加装钢制保护盖 养护 15 天以上 地表 基准点及工作基点埋设形式如图所示 构筑物上布设的基准点采用钻具成孔方式进行埋设 埋设步骤如下 使用电动 钻具在选定建筑物部位钻直径 65mm 深度约 120mm 孔洞 清除孔洞内渣质 注入适 混凝土标石 直径18mm长80cm 螺纹钢标志点 土层 钢管保护井 钢保护盖 80 大于3000 31 量清水养护 向孔洞内注入适量搅拌均匀的锚固剂 放入观测点标志 使用锚 固剂回填标志与孔洞之间的空隙 养护 15 天以上 埋设形式如下图所示 锚固剂回填钻孔缝隙 建筑物墙体 基准点标志 水准点 等 4 10 5 24 10 5 2 竖向位移测量竖向位移测量 竖向位移测量采用几何水准测量方法进行 按二等水准要求进行测量 历次沉降 变形监测是通过高程基准点间联测一条闭合或附合水准线路 由线路的工作点来测量 各监测点的高程 各监测点高程初始值在施工前测定 3 次取平均值 某监测点本次高 程减前次高程的差值为本次沉降量 本次高程减初始高程的差值为累计沉降量 观测技术要求 本高程监测基准网使用 DS05 自动安平水准仪及配套铟钢尺 外业 观测严格按规范要求的二等精密水准测量的技术要求执行 为确保观测精度 观测措 施制定如下 作业前编制作业计划表 以确保外业观测有序开展 观测前对水准仪及配套因瓦尺进行全面检验 观测方法 往测奇数站 后 前 前 后 偶数站 前 后 后 前 返测奇 数站 前 后 后 前 偶数站 后 前 前 后 往测转为返测时 两根标尺互 换 32 测站视线长 视距差 视线高要求见下表 视线长度视线高度 标尺类型 仪器等 级 视距 前后视距 差 前后视距累 计差 视线长度 20m 以上 视线长度 20m 以 下 铟钢尺 DS05 30m 1 0m 3 0m0 5m0 3m 测站观测限差见下表 基辅分划读数差 基辅分划所测高差之 差 上下丝读数平均值与中丝 读数之差 检测间歇点高差之 差 0 4mm0 6mm3 0mm1 0mm 两次观测高差超限时重测 当重测成果与原测成果分别比较其较差均没超限时 取三次成果的平均值 垂直位移基准网外业测设完成后 对外业记录进行检查 严格控制各水准环闭合 差 各项参数合格后方可进行内业平差计算 内业计算采用 EXCEL 进行简易平差计算 高程成果取位至 0 01mm 4 10 5 34 10 5 3 桥墩倾斜测量桥墩倾斜测量 1 水准仪观测法 桥墩的倾斜观测可采用精密水准仪进行监测 其原理是通过测量桥墩基础的沉降 量来确定建筑物的倾斜度 定期测出基础两端点的沉降量 并计算出沉降量的差 再根据两点间的距离 L 即 可计算出建筑物基础的倾斜度 若知道建筑物的高度 H 同时可计算出建筑物顶部的倾 斜位移值 2 全站仪观测法 33 利用全站仪可以直接测出桥墩的倾斜度 其原理是用全站仪测出桥墩顶部的倾斜 位移值 则可计算出建筑物的倾斜度 4 10