天龙山隧道斜井施工专项方案

京台高速公路 JTA8 合同段 天龙山隧道通风斜井施工专项方 案 I 目 录 第一章 综合说明 1 第一节 编制依据 1 第二节 编制原则 1 第三节 编制目的 2 第二章 工程概况 2 第一节 设计概况 2 第二节 本隧道工程特点 7 第三节 工程重点和施工难点及其对策 7 第三章 施工组织 13 第一节 任务划分及劳动力安排 13 第二节 施工进度及工期安排 14 第四章 斜井施工方案 16 第一节 工程概况 16 第二节 洞口工程 18 第三节 斜井井身施工 19 第四节 结构防排水 19 第五节 混凝土施工 19 第六节 斜井施工通风 排水及管线布置 19 第七节 预留洞室 预埋件施工 19 第八节 电缆槽施工 19 第九节 路面施工 39 第五章 施工测量 监测 及信息反馈 40 第一节 施工测量 43 第二节 施工监控量测 44 第三节 超前地质预探预报 49 第四节 防坍技术措施 50 第五节 事故事件和紧急情况响应措施 50 第六章 施工计划 51 第一节 施工进度计划 55 第二节 施工人员计划 59 第三节 施工机械设备计划 59 第七章 质量计划 60 第一节 总则 60 第二节 质量管理组织机构及组织保证措施 62 第三节 工程质量保证措施 64 第四节 试验计划 66 第八章 安全 环保 文明施工措施 70 第一节 安全施工措施 70 第二节 环境保护措施 75 第三节 文明施工保证措施 76 第四节 消防 环卫及现场协调工作 77 第九章 雨季施工措施 78 第十章 临时工程 80 京台高速公路 JTA8 合同段 天龙山隧道通风斜井施工专项方 案 1 第一章 综合说明 第一节 编制依据 1 由福建省交通规划设计院提供京台线建瓯至闽侯高速公路福州境 A8 合同段天 龙山公路隧道通风斜井施工设计图纸 2 京台线建瓯至闽侯高速公路福州境 A8 合同段天龙山公路隧道执行的施工及验 收规范 其中包括 公路工程技术标准 JTG B01 2003 公路隧道设计规范 JTG D70 2004 公路隧道通风照明技术规范 JTJ026 1 1999 公路工程抗震设 计规范 JTJ004 89 公路隧道施工技术规范 JTG F60 2009 地下工程防水技 术规范 GB 50108 2008 锚杆喷射混凝土支护技术规范 GB 50086 2001 工 程建设标准强制性条文 公路工程部分 建筑设计防火规范 GB50016 2006 等 3 我集团公司与业主签定的京台线建瓯至闽侯高速公路福州境 A8 合同段施工合 同 4 我集团公司编制的京台线建瓯至闽侯高速公路福州境 A8 合同段投标书 5 业主及监理对工程建设的进度 质量等的具体要求 6 我集团公司对京台线建瓯至闽侯高速公路福州境 A8 合同段工程施工现场的考 察以及以往类似工程的施工经验 7 劳 材 机消耗定额 8 我集团公司人员 机械设备的配备以及经济技术实力情况 第二节 编制原则 1 充分理解并遵循京台线建瓯至闽侯高速公路福州境 A8 合同段施工承包合同的 有关规定和原则 2 以设计图为主导 经过合理比选 制定的施工组织方案 技术 工艺 措施 等切实可行 3 施工设备 人员及技术配置尽量合理 并留有一定的贮存量 4 施工工艺与设计要求相符 并达到完备 先进 可行 5 施工工序 进度安排 作业循环设计等尽量达到安全 优质 高效 6 施组中做到设备配套 技术优化 工艺创新 京台高速公路 JTA8 合同段 天龙山隧道通风斜井施工专项方 案 2 7 坚持施工过程中严格管理的原则 严格执行业主和监理工程的指令 第三节 编制目的 1 本着对工程质量负责的原则 优质 快速 高效 低耗顺利完成京台线建瓯 至闽侯高速公路福州境 A8 合同段天龙山隧道通风斜井全部施工任务 2 本着忠实于业主 服务于业主的精神 在施工过程中全面履行我集团公司和 业主签定京台线建瓯至闽侯高速公路福州境 A8 合同段斜井施工承包合同 兑现在招标 过程中给予业主的全部承诺 3 为我集团公司工程管理 控制部门提供施工生产资料 使本标段的生产 管 理情况与集团公司总部保持密切联系 完全按照 ISO9001 质量认证模式运作 使工程现 场的施工生产始终处于受控状态 4 为施工现场提供切实可行的施工技术方案以及质量 安全 环保施工技术措 施 第二章 工程概况 第一节 设计概况 1 工程概况 通风斜井位于天龙山隧道中部唐山塔附近 地形相对平缓 地面高程较低 地质条 件较好 且另一方面 合福高铁闽侯隧道唐山塔斜井目前已经开始施工 施工便道条件 好 交通条件便利 需修建 2 181km 的道路即可到达设计斜井洞口位置 天龙山隧道采用二区段斜井送排式分段纵向通风 左洞斜井水平距长度 960 012 米 倾角 8 009 纵坡 14 07 右洞斜井水平距长度 985 887 米 倾角 8 40 纵坡 14 74 斜井与路线交角约为 64 斜井进口需修建约 2 181km 便道与附近乡间道路相接 施工时需对既有道路进行局 部拓宽改造 设计斜井位置场地较平整 斜井口弃碴场较方便 斜井进口段近山坡坡脚 山坡坡度约为 12 20 未见有滑坡 崩塌等不良地质作用 目前坡体稳定 斜坡 京台高速公路 JTA8 合同段 天龙山隧道通风斜井施工专项方 案 3 上覆残坡积层 强风化岩层 厚度 5 23m 岩土层强度较低 洞门段位于残坡积与强 风化土层中 雨季期地下水位部分高于洞门 施工时易产生坍塌 掉块 塑性变形及挤 压破坏 进洞较困难 施工时 加强洞门的支护措施 同时仰坡 边坡采取台阶式放坡 并对坡面采取挡墙 砌石护面或网状砌石加植草等防护措施进行防护 仰坡 边坡开挖 坡率 土层和全风化 砂土状强风化岩层 1 1 25 1 1 00 碎块状强风化岩层 1 1 00 中风化岩层 1 0 75 1 0 50 斜井按新奥法原理采用复合式衬砌 初期支护采用锚喷支护 二次衬砌为模注混凝 土衬砌 其支护参数见表 1 及表 2 斜井复合支护参数表 表 1 初期支护二次衬砌 厚度 喷射砼锚杆钢支撑配筋 拱 墙 仰 拱 厚度长度 间距间距 支护类型 标 号 cm 类型 cm cm 型号 cm cm cm cm 备注 ZXSP0 20 205050 明洞段 ZXSP5 1C2020 25 中空注浆锚杆 300 100 工 14 50 20 204040 级浅埋段 ZXSP5C2020 25 中空注浆锚杆 300 100 工 14 70 16 204040 级深埋段 ZXSP4 1C2018 25 中空注浆锚杆 300 100 钢格栅 70 16 2035 级浅埋段 ZXSP4C2018 22 水泥砂浆锚杆 300 120 钢格栅 100 35 级深埋段 ZXSP3C2010 22 水泥砂浆锚杆 250 120 25 级围岩段 ZXSP2C205 22 水泥砂浆锚杆 250 120 20 级围岩段 ZXSP3JC2010 22 水泥砂浆锚杆 250 120 16 2030 斜井与风道 连接段 注 初期支护喷射砼均采用湿喷法喷射 严禁采用干喷法喷射 该隧道设计考虑预留变形量数值为 级围岩 10cm 级围岩 5cm 施工中应根据实际情 况进行调整 斜井井身段设置防滑槽 防滑槽纵向间距 级 级 和 级围岩段分别为 30m 40m 和 30m 斜井钢筋混凝土防滑槽间距可根据现场围岩实际情况做适当调整 京台高速公路 JTA8 合同段 天龙山隧道通风斜井施工专项方 案 4 斜井施工辅助措施参数表 表 2 参数 施工辅助措施代号 规格 长度 m 外插 角 环向 间距 cm 纵向 间距 m 中管棚 XJF1a 89mm 钢管 小于 40 1 3 50 XJF2 1 50mm 钢管 515502 5 小导管注浆 XJF2 50mm 钢管 515503 5 1 1 送排风道支护结构设计 送排风道按新奥法原理采用复合式衬砌 初期支护采用锚喷支护 二次衬砌为模注 混凝土衬砌 其支护参数见表 3 送排风道复合支护参数表 表 3 初期支护二次衬砌 厚度 喷射砼锚杆钢支撑配筋 拱墙 仰 拱 厚度长度 间距间距 支护类型 标号 cm 类型 cm cm 型 号 cm cm cm cm 备注 A1 A4C2013 22 水泥砂浆锚杆 300 120 16 2035 送排风道与 主洞交接部 BC2010 22 水泥砂浆锚杆 250 120 25 送排风道渐 变段 C1 C2 C205 22 水泥砂浆锚杆 250 120 20 送排风道不 变断面段 C3 C4 C2010 22 水泥砂浆锚杆 300 120 16 2030 送排风道与 斜井交接部 D1 D2 C2010 22 水泥砂浆锚杆 300 120 30 送排风道与 斜井交接部 注 初期支护喷射砼均采用湿喷法喷射 严禁采用干喷法喷射 1 2 主洞影响段结构设计 主洞影响段按新奥法原理采用复合式衬砌 初期支护采用锚喷支护 二次衬砌为模 注混凝土衬砌 其支护参数见表 4 京台高速公路 JTA8 合同段 天龙山隧道通风斜井施工专项方 案 5 主洞影响段复合支护参数表 表 4 初期支护二次衬砌 厚度 喷射砼锚杆钢支撑配筋 拱墙 仰 拱 厚度长度 间距间距 支护类型 标号 cm 类型 cm cm 型 号 cm cm cm cm 备注 Z3SF1 Z3SF2 C2018 22 水泥砂浆锚杆 300 120 16 2035 送风口与主 洞交接部 Z3SF3 Z3SF4 C2018 22 水泥砂浆锚杆 300 120 16 2035 送风口顶隔 板加高段落 Z3PF1 Z3PF2 C2018 22 水泥砂浆锚杆 300 120 16 2035 排风口与主 洞交接部 Z3 b C208 22 水泥砂浆锚杆 250 120 30 一般主洞加 强段落 注 初期支护喷射砼均采用湿喷法喷射 严禁采用干喷法喷射 天龙山隧道主洞无需通过通风斜井作为辅助施工掌子面 2 施工总体布置 2 1 施工指导原则 1 天龙山隧道斜井施工按新奥法原理组织施工 进行信息化施工组织设计 新奥 法施工工艺框图见图 1 2 施工方案的选择及设备选型以满足施工安全 质量 进度 文明施工为前提 3 临时场地布置应利用荒地 少占良田 并应少刷方以保护自然植被 4 隧道进洞尽量避免或减少对山体和植被的破坏 确保洞口山体的稳定 施工过 程的安全及以后运营工作的安全 5 破碎及软弱围岩带施工中坚持遵循 管超前 预注浆 短进尺 强支护 快封 闭 勤量测 的施工原则 6 在施工中必须认真执行 四个及时 即及时支护 及时检测 及时反馈 及 时修改 7 严格洞身控制超欠挖 这是保证施工质量 控制工程成本的关键 也是隧道施 工的重点 京台高速公路 JTA8 合同段 天龙山隧道通风斜井施工专项方 案 6 2 2 施工方法及施工顺序 1 围岩及 级围岩按正台阶法施工 围岩根据围岩情况开挖开挖采用正 台阶或全断面开挖 围岩开挖开挖采用全断面开挖 采用人工风钻钻孔 光面控制爆 破技术 2 二次衬砌采用先墙后拱法施工 施工时采用全断面轨行式模板台车 砼罐车运 输 砼输送泵泵送入模 插入式振捣器振捣 3 出碴采用无轨运输 斜井采用小型挖机装碴 12T 自卸式汽车运输 施工顺序如下 施工测量 边 仰坡治理 洞口施工 超前支护 洞身开挖 出碴 通风 初期支护 监控测量 仰拱填充 防水层 边墙基础 模筑衬砌 电缆槽施作 监控量测 施工准备 实施性施工组织设计 初期支护 是否符合管理标准 二次衬砌 光面爆破减少扰动 锚喷支护减少围 岩变形 结 束 修改施工方案 修改支护参数 否 洞内观测 位移量测指导施工与设 计 开 挖 图1 新奥法施工程序框图 京台高速公路 JTA8 合同段 天龙山隧道通风斜井施工专项方 案 7 路面施工 第二节 本隧道工程特点 1 本隧道为长大隧道 断面较小 单向掘进出碴及通风均有很大的难度 2 斜井进口进洞埋深较浅 隧道所穿越的地质条件较差 岩石破碎 加大了施 工的难度 3 隧道长度长水量较多 存在着反坡排水 排水困难 第三节 工程重点和施工难点及其对策 1 施工方案概述 隧道斜井按照新奥法原理 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 II V 类围岩构成 V 类围岩地段采用台阶开挖法 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 II 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 2 重难点工程项目分析 2 1 隧道各洞口均为单口掘进 出碴及通风较为困难 2 2 斜井坡度较大 施工排水困难 2 3 斜井进入正洞挑顶施工安全措施较为关键 3 重难点施工方案 3 1 在隧道施工过程中的通风采用 2 75KW 的轴流式通风机 直径为 1 5 米的抗静 电阻通风管压入式通风 通风长度约 1200 米 可以满足洞内通风条件 3 2 斜井反坡排水 1 隧道反坡排水的特点 京台高速公路 JTA8 合同段 天龙山隧道通风斜井施工专项方 案 8 反坡施工即向洞内施工前进方向为下坡 洞内水向工作面汇集 需要及时抽排 以 防止施工掌子面水积聚过深 影响隧道围岩的稳定和危及隧道施工的机械设备及施工人 员的安全 影响正常的施工生产 2 总体方案 反坡排水总体方案 采用机械排水 设置多级泵站接力排水 工作面积水采用移动 式潜水泵抽至就近泵站或临时集水坑内 其余已施工地段隧道渗 涌 水经隧道内侧沟 自然汇集到临时集水坑内或泵站水池内 由固定排水泵站将积水经排水管路抽排至上一 级排水泵站内 如此由固定式排水泵站接力将洞内积水抽排至洞外 经污水处理池处理 后排放 固定式排水泵站水仓容量按 5min 涌水量设计 并考虑施工和清淤方便综合确 定 临时集水坑根据汇水段汇水量大小确定 工作水泵按使用 1 台 备用 1 台 检修 1 台配备 针对隧道涌水量大时要适当增加工作水泵 同时为防止突水设置利用高压风管 作为应急排水系统 3 主要的排水系统方式 洞内反坡排水方式 根据坡度 水量和设备情况布置管路和排水泵站 一次或分段 接力排出洞外 根据本隧道的实际情况 拟在施工中采用的反坡排水系统布置方式有两 种 a 集水坑接力式反坡排水 对坡度较大隧道施工对排水电机扬程要求相对较高 所以采用集水坑反坡道排水方 式 在隧道施工过程中分段开挖反坡排水沟 在每一段的终点开挖集水坑 设抽水机一 台 把积水抽至最后一段反坡 最后一个抽水机将积水排除洞外 采用接力的方式将水 抽至洞外的污水沉淀处理池 如下图 LK 集水坑间距 is 线路坡度 图 2 集水坑接力式反坡排水方式 b 长距离管道配合小集水泵收集式反坡排水 京台高速公路 JTA8 合同段 天龙山隧道通风斜井施工专项方 案 9 对坡度较缓的隧道反坡道施工排水 适合采用较长距离开挖固定式集水坑作为泵站 用小集水泵将开挖面的积水抽到最近的集水坑内 再用大功率的泥浆泵通过排水管道将 水排到洞外 如下图 图 3 长距离管道配合小集水泵收集式反坡排水方式 长距离采用的反坡排水方式 这种方式的优点是所需抽水机较少 需要开挖的集水 坑较少 排水泵站较少 缺点是要安装水管较长 抽水机需要跟随坑道的掘进二次拆迁 前移 4 本工程拟采用的主要排水方案 坡度较大 采用长距离管道配合小集水泵收集反坡排水 考虑隧道反坡施工较长以 及水泵扬程等因素 每幅隧道拟设置固定式排水泵站 3 座 每 300 米设置一座 实际施 工时如遇到涌水量较大时可根据具体情况加密 泵站之间采用 100mm 排水管长距离输 送 前方施工掌子面积水采用临时集水坑来收集积水 小集水泵用 80mm 消防软管将 积水收集并输送至最近的较大的集水泵站内 对两个固定式排水泵站之间积水采用洞内 两侧设排水沟加横沟自然汇集至高程较低的集水泵站内 由最后一级排水泵站传递至洞 外污水处理池 a 设备选型配套 抽水设备型号选型原则 隧道排水主要为隧道渗水 同时需考虑到施工用水 水质除地下水的本身成分外 主要还有岩石 石屑 泥浆 同时还有喷射混凝土的回弹物掺杂物 所以除考虑到需排 出的水量外 还应考虑到排水的成分组成 京台高速公路 JTA8 合同段 天龙山隧道通风斜井施工专项方 案 10 洞内水量是逐段递增 在各级泵站的水泵选型上 应按照排水能力递增原则自下而 上递增选配 各级泵站排水能力应充分配备 并有一定的储备能力 隧道施工后通过对洞内水的成分组成分析 其主要水质除地下水的本身成分外 主 要还有岩石 石屑 泥浆等成分 泥浆泵考虑选用高效耐磨渣浆泵 扬程 50m 流量 80m3 h 功率 22Kw 隧道内泵站间水量递增较大 为了考虑到在管理 操作维修上的 方便 泵站间高差相近 选用型号相同水泵 只是在设备数量上相应增加 工作面移动 水泵 采用移动轻便的水泵 实际操作根据水量大小在数量上予以增减 b 排水系统 管路 根据洞内水量情况 结合选配的抽水设备 正常施工排水采用 3 套管路 可根据隧 道施工后洞内涌水情况增加管路 2 套为 100mm 管材均为无缝钢管 一套检修备用 一套日常使用 1 套为 80mm 消防软管 工作面上移动积水 集水坑设置 集水坑设于洞内左侧 每隔 150m 设置 1 处 同时根据隧道内出水量情况予以适当 加密 临时集水坑的容量按该段 5min 的汇水量加上施工用水量 每工作面 20 30m3 d 合计确定 一般集水坑尺寸为 2m 长 3m 宽 1m 深 容量 6m3 可根 据实际情况进行调整大小 固定泵站设置 固定泵站为整个施工过程结束前所使用的接力排水水仓位置 其具体位置详见上面 泵站水仓容量计算按该段 5min 的汇水量加上施工用水合计确定 其结构尺寸为 3m 长 3m 宽 1m 深 容量 9m3 可根据隧道开挖后的实际情况进行调整 泵站统一设 置在洞内左侧 排水供电 为确保洞内排水正常进行 不因电路问题导致抽排工作的间断 设置一条专用供电 线路 由于水泵功率较大 新用电源电压为 380V 所以泵站用电引入 380V 稳定电源 其他 工作面排水采用移动式水泵 管路为 80mm 消防软管 抽排至就近泵站或临时集 水坑内 京台高速公路 JTA8 合同段 天龙山隧道通风斜井施工专项方 案 11 为确保洞内道路无水干爽 必须修建好两侧排水沟 确保洞内渗水通过侧沟引入集 水坑内 防止在洞内道路上漫流 反坡隧道排水灵活处理的要点 在隧道单侧或双侧设置的排水沟 排水沟的大小要依据隧道的坡度和涌水量的大小 确定 抽水设备要依据隧道洞内涌水量的大小及集水坑汇水的情况而定 同时水泵的扬程 要参考隧道的坡度和起始点的高差 要尽量做到有一定的富余量 在洞外增加防水 防汛及防山洪措施 在隧道进口处做好排水措施 做到排水畅通 并在洞口增加截水横沟 防止地表水 和施工排水倒灌进洞 根据洞口水量情况可适当加大横沟断面 并在沟顶加盖铁板 做 到排水和行车互不影响 4 各项保证措施 a 组织管理保证 在排水施工上不仅需要一套完善 合理的排水系统 还需在管理上予以加强 才能 达到预期的效果 为此不仅成立了专业排水队 每个队设队长一人 副队长一人 设备 检修 2 人 排水工班 2 个班 每班组成 工班长 1 人 泵站管理 1 人 还制定严格的值 班制度 每个隧道作业面的隧道排水日常工作坚持队长 副队长轮流 24h 值班制 并制 定抽水记录表进行统一管理 发现问题及时处理 汇总问题进行总结分析 b 安全技术保障措施 对施工技术人员进行技术和操作培训 针对一些技术特点和操作要领作重点讲解和 现场示范 对用电的排水设备要确保电路安装的正确 检查转向是否正确 设置接地装置及标 志 要严格按照安全用电方案办理 做到一机一闸一漏 水泵的冷却采用下一个泵站抽 上来的水直接浇至排水泵上进行冷却 由于洞内均为渗水 虽然使用水泵为污水泵 一旦在进水口处产生淤积将导致堵泵 为此 需要对坑内污水进行搅合 施工中采用在水泵与管路的接口处安一处出水口并安 装阀门 利用抽水的高压水不断对进水口处进行冲搅 同时利用高压风进行冲吹 防止 淤泥的淤积 京台高速公路 JTA8 合同段 天龙山隧道通风斜井施工专项方 案 12 针对隧道施工的特点 施工人员对隧道内排水沟及集水坑内污泥杂物要及时进行清 理 对管路要定期检查维修 定期用清水进行冲洗 在集水泵进水口包裹铁窗纱 同时把水泵或进水口放在竹筐内 可以防止污泥及杂 物进入而发生堵塞 当水位下降超过底座 间隙出水时 应立即停机检查 运行一段时间后 须进行维 护保养 及时地进行保养和维修确保设备正常运转的必要措施 对隧道内的抽水设备要定期进行安全检查 并派专人负责管理 做到 24 小时轮流 值班 建立严格的值班管理制度 对易损的排水设备及管理配件要有必要的储备和供应上的保障 5 应急预案 由于本段隧道施工可能出现突水 涌水等突发事故 为此 在现有排水系统上增设 了 1 套设备和管路作为应急措施 管路利用高压进水管路 即在每个泵站处在高压水管 上开口 与安装在泵站处的水泵接通 正常情况下把闸阀关闭 一旦遇到突水 涌水现 象 即把进水闸阀关闭 截断高压供水 打开排水阀进行应急抽排 在特殊情况下 洞 内高压风管也可以改造利用上作为排水管道 针对隧道反坡施工排水的困难的特点 对隧道内突发涌水事故 抽水设备损害 水 位突然升高 建立必要的逃生系统 在掌子面及隧道内设置应急灯 在隧道内作业区放 置救生衣 并保持隧道内通信畅通 发生突发事故后及时上报项目部应急预案领导小组 启动突发事件的应急预案 3 3 斜井施工至与正洞交界后 以圆曲线形式转体进入正洞 同时上坡开挖至正洞 拱顶高程 并继续沿相同方向掘进一定距离 形成作业空间后 转向相反方向施工 扩 挖临时支护达到正洞标准断面 1 质量控制 进洞挑顶施工质量控制要点主要是控制隧道开挖断面及钢架加工制作及安装两个 方面 隧道开挖断面的中线和高程必须符合设计要求 制作钢架所用型钢进场检验必须按批抽取试件作力学性能 屈服强度 抗拉强度 和伸长率 工艺性能 冷弯 试验 其质量必须符合现行国家标准 碳素结构钢 GB700 热扎普通工字钢 YB T 56 等的规定和设计要求 检验数量 以同牌 京台高速公路 JTA8 合同段 天龙山隧道通风斜井施工专项方 案 13 号 同炉罐号 同规格 同交货状态的型钢 每 60t 为一批 不足 60t 应按一计 每批 抽检一次 制作钢架的钢材品种和规格必须符合设计要求 型钢钢架的弯制应符合设计要求 钢架的结构尺寸应符合设计要求 并报监理 工程师复检确认 钢架安装不得侵入二次衬砌断面 底部不得有虚碴 相邻钢架及各节钢架间的连 接应符合设计要求 钢架的混凝土保护层厚度不得小于 3cm 表面覆盖层厚度不得小于 3cm 沿钢架外缘每隔 2m 应用钢楔或混凝土预制块与初喷层顶紧 钢架与初喷层间的 间隙应采用喷射混凝土喷填密实 2 安全要求 根据地质预报材料核对地质情况 如地质情况与设计不符则及时调整施工方案 坚持 短进尺 强支护 早封闭 勤量测 的原则 正洞斜井相交段施工时应及时设置监控量测点 加强监控量测 如发现异常 应 立即采取加固措施 机械开挖时 为防止挖掘机等大型机械对已支护好钢架进行碰撞 造成钢架损坏 开挖时 指派专人对开挖作业进行指挥 严格限制机械作业界限 以防止碰撞钢架 爆破作业时所有人员应撤至不受有害气体 振动及飞石伤害的安全地点 安全地 点与爆破工作的距离不应小于 200m 构件支撑的立柱不得置于虚碴和松动围岩黄土上 在软弱围岩地段 立柱底面需 加设垫板或垫梁 钢架的安装作业时 作业人员之间须协调动作 在本排钢架未安装完毕 并与相 邻的钢架和锚杆连接稳妥之前 不得擅自取消临时支撑 钢架每一循环安装作业时 中途不得停止 要一气呵成 交接班在工作面进行 使支护快速形成 并及时喷护 以便围岩开挖面尽早形成封闭对围岩变形起到一定的约 束作用 减少不安全事故的发生 交叉口段斜井衬砌应及早施作 挡头板沿正洞线路方向安设 斜井与正洞掌子面施工时 应设专人值班 随时观察围岩及支护状态的的稳定性 京台高速公路 JTA8 合同段 天龙山隧道通风斜井施工专项方 案 14 作业人员应佩戴安全帽 穿防滑鞋 严禁酒后上岗 制定挑顶施工的安全应急预案 做好应急材料 物资的储备 第三章 施工组织 第一节 任务划分及劳动力安排 根据本隧道特点和工期要求 安排 1 个隧道专业施工队负责天龙山隧道斜井全部工 程的施工 具体安排见表 5 表5 隧道施工任务划分及劳动力安排表 施工 队伍 施工 任务 掘进组运输组喷锚组 混凝土 衬砌组 钢筋工 机械 保障组 合计 人数 天龙山左 线斜井 24 人10 人10 人16 人8 人8 人76 人 隧道队 天龙山右 线斜井 24 人10 人10 人16 人8 人8 人76 人 第二节 施工进度及工期安排 主要分项工程施工进度指标见下表 表6 分项工程施工进度指标 序号工程项目 循环进尺 m 日进度 m 循环 月进度 m 月 备注 级围岩0 5 0 81 1 5 230 45 级围岩1 0 22 4 280 100 1 开挖及初期支 护 级 围岩 3 06 2140 170 每月按 26 个有 效工作日计算 京台高速公路 JTA8 合同段 天龙山隧道通风斜井施工专项方 案 15 2二次衬砌63 1平均月进度 78 米 表7 天龙山隧道左斜井进口施工计划安排表 掘进掘进 日期 里程桩号围岩级别长度里程桩号围岩级别 长度 2012 年 10 月 ZXK0 000 ZXK0 013 明洞 暗洞挂口 13 2012 年 11 月 ZXK0 013 ZXK0 039 级长管棚26 2012 年 12 月 ZXK0 039 ZXK0 145 106 2013 年 1 月ZXK0 145 ZXK0 295 级150 2013 年 2 月ZXK0 295 ZXK0 429 级134 2013 年 3 月ZXK0 429 ZXK0 479 级50 2013 年 4 月ZXK0 479 ZXK0 619 级140 2013 年 5 月ZXK0 619 ZXK0 759 级140 2013 年 6 月ZXK0 759 ZXK0 899 级140 2013 年 7 月 ZXSK0 899 ZXK0 960 级61 2013 年 8 月 ZXSK0 000 ZXSK0 049 级49ZXPK0 000 ZXPK0 049 级49 2013 年 9 月 ZXSK0 049 ZXSK0 098 级49ZXPK0 049 ZXPK0 098 级49 2013 年 10 月 ZXSK0 098 ZXSK0 140 级42ZXPK0 098 ZXPK0 145 级47 二次衬砌二次衬砌 日期 里程桩号围岩级别长度里程桩号围岩级别 长度 2013 年 11 月 ZXSK0 098 ZXSK0 140 级42ZXPK0 098 ZXPK0 145 级47 2013 年 12 月 ZXSK0 049 ZXSK0 098 级49ZXPK0 049 ZXPK0 098 级49 2014 年 1 月 ZXSK0 000 ZXSK0 049 级49ZXPK0 000 ZXPK0 049 级49 2014 年 2 月ZXK0 899 ZXK0 960 029 级61 2 2014 年 3 月ZXK0 759 ZXK0 899 级140 2014 年 4 月ZXK0 619 ZXK0 759 级140 2014 年 5 月ZXK0 429 ZXK0 479 级50 2014 年 6 月ZXK0 295 ZXK0 429 级134 2014 年 7 月ZXK0 145 ZXK0 295 级150 2014 年 8 月ZXK0 013 ZXK0 145 132 2014 年 9 月ZXK0 000 ZXK0 013明洞13 2013 年 10 月底可实现天龙山隧道斜井左洞开挖完成 注 级围岩全断面法开挖 140 170 米 月 极围岩开挖 80 100 米 月 级围岩开挖 45 米 月 主洞衬砌按每次 6 米考虑 洞内路面及电缆槽沟等 2014 年 12 月底完工 京台高速公路 JTA8 合同段 天龙山隧道通风斜井施工专项方 案 16 表8 天龙山隧道右斜井进口施工计划安排表 掘进掘进 日期 里程桩号围岩级别长度里程桩号围岩级别 长度 2012 年 10 月 YXK0 000 YXK0 010 明洞 暗洞挂口 10 2012 年 11 月 YXK0 010 YXK0 035 级长管棚25 2012 年 12 月 YXK0 035 YXK0 145 110 2013 年 1 月YXK0 145 YXK0 295 级150 2013 年 2 月YXK0 295 YXK0 429 级134 2013 年 3 月YXK0 429 YXK0 479 级50 2013 年 4 月YXK0 479 YXK0 619 级140 2013 年 5 月YXK0 619 YXK0 759 级140 2013 年 6 月YXK0 759 YXK0 899 级140 2013 年 7 月 YXSK0 899 YXK0 986 级87 2013 年 8 月 YXSK0 000 YXSK0 049 级49YXPK0 000 YXPK0 049 级49 2013 年 9 月 YXSK0 049 YXSK0 093 级44 YXPK0 049 YXPK0 086 5 级49 二次衬砌二次衬砌 日期 里程桩号围岩级别长度里程桩号围岩级别 长度 2013 年 9 月 YXSK0 049 YXSK0 093 级44 YXPK0 049 YXPK0 086 5 级49 2013 年 10 月 YXSK0 000 YXSK0 049 级49YXPK0 000 YXPK0 049 级49 2013 年 11 月 YXSK0 899 YXK0 986 级87 2013 年 12 月 YXK0 759 YXK0 899 级140 2014 年 1 月YXK0 619 YXK0 759 级140 2014 年 2 月YXK0 479 YXK0 619 级140 2014 年 3 月YXK0 429 YXK0 479 级50 2014 年 4 月YXK0 295 YXK0 429 级134 2014 年 5 月YXK0 145 YXK0 295 级150 2014 年 6 月YXK0 010 YXK0 145 135 2014 年 7 月YXK0 000 YXK0 010 明洞 暗洞挂口 10 2013 年 9 月底可实现天龙山隧道斜井右洞开挖完成 注 级围岩全断面法开挖 140 170 米 月 极围岩开挖 80 100 米 月 级围岩开挖 45 米 月 主洞衬砌按每次 6 米考虑 洞内路面及电缆槽沟等 2014 年 10 月底完工 京台高速公路 JTA8 合同段 天龙山隧道通风斜井施工专项方 案 17 第四章 斜井施工方案 第一节 工程概况 1 斜井施工概况 隧道整体设置一座地表风机房以及送排风斜井两座 右洞送排风道合并到右洞送排 风斜井 设置隔板 左洞送排风道合并到左洞送排风斜井 设置隔板 左右斜井通 过送排风道与主洞相连 形成完善的通风系统 左右斜井均设置在隧道右洞右侧 左洞 斜井水平长度 960 019m 坡度为 14 07 ZXK0 480 ZXK0 530 段设置缓坡段 坡度为 2 0 右洞斜井水平长度 985 887m 坡度为 14 84 YXK0 480 YXK0 530 段设置缓坡 段 坡度为 2 0 左洞送排风斜井与主洞左洞相交于 ZK139 838 ZK139 878 两点 右 洞送排风斜井与主洞右洞相交于 YK139 900 YK139 940 两点 隧道概况表 9 表9 隧道概况表 围岩级别 m 隧道 名称 起讫里程 隧道 长度 m 备注 右洞 YXK0 000 YXK0 985 887985 8874050400495 887 天龙山 隧道通 风斜井 左洞 ZXK0 000 ZXK0 960 019960 0194446404466 019 围岩长度 为斜井投 影长度 2 工程难点 特点及对策 1 工程特点及难点 斜井倒坡施工 斜井进出口 岩性接触带及断层破碎带中的涌水量较大 对生命 和财产造成威胁 斜井坡度较大 对出碴 排水 通风有很大的困难 左洞送排风通道要经过右线主洞上方 送排风洞底板与右线主洞洞顶只有 4 22 米 造成开挖困难 2 施工对策 京台高速公路 JTA8 合同段 天龙山隧道通风斜井施工专项方 案 18 施工中应注意做好开挖面地质素描及物探 包括长 短距离地震波反射法及地质 雷达 在异常带及勘察揭示构造带使用水平钻探探测围岩及地下水情况 加强信息分 析 指导施工 以确定科学 合理的掘进支护参数 对断层破碎带 涌水等地质不良地 段 早做预防 避免造成生命及财产损失 针对实际交通情况 设专职调度 洞口设总调度 分别负责各施工队的车辆调配 对劳动力进行动态安排 科学 合理地转换施工工序 加强司机的行车安全教育 礼貌 行车 确保洞内 弃碴场便道交通畅通 保障施工生产的顺利进行 对于反坡排水采用机械抽水 备足抽水设备及管路 并做好应急排水设施和方案的 准备 通风采用压入式通风系统 隧道开挖采用湿式凿岩与洒水降尘 加强通风排烟和劳 动防护 保证生产 左洞送排风通道在经过右线主洞上方时 弱爆破 分台阶开挖 严格控制装药量 编制专项施工方案 保证安全通过正洞 3 施工顺序 斜井的施工顺序 施工测量放线 排水系统施工 土石方施工 边仰坡防护 洞门 施工 超前中管棚施工 斜井开挖 初期支护 出碴 铺底 防水层施作 边墙基础 衬砌 第 2 节 洞口工程 1 洞口土石方开挖 1 洞口边仰坡开挖 应自上而下进行 分层开挖 并同时作好锚喷支护 以确 保边 仰坡的稳定 2 土层采用机械并用人工配合开挖 石质地段采用风钻钻孔预裂松动爆破开挖 3 边仰坡锚喷防护自上而下 随开挖分层及时施作 必要时随挖随支护 施工 时注意坡顶喷射砼防护层与原坡面的衔接 必要时视实际情况防护范围适当上延 防止 土石进一步风化引起水土流失 导致锚喷防护部分失效 4 洞口边仰坡在施作之前 在边仰坡开挖线以外 3 5m 范围内设置排水截水沟 并用浆砌片石铺砌 防止下渗 京台高速公路 JTA8 合同段 天龙山隧道通风斜井施工专项方 案 19 5 洞门的底面应高出地平面 30 50cm 为宜 防止雨水流进洞内 2 洞口管棚施工 天龙山隧道通风斜井左右洞分别采用 89 5mm 中管棚进洞 中管棚长度分别为 25m 或 27m 每环 27 根 环向孔距 50 外插角 1 3 施工顺序 人工配合挖掘机清理平整洞口段场地 中部留核心土 管棚施工场地高度控制在 拱顶下 6 3 米左右 以确保钻机能打到最底下的孔 靠掌子面架立安装 3 榀 I14 工字钢拱架固定导向管 然后再绑扎套拱钢筋 C25 砼套拱厚 50 长 2 m 拱架安装完后沿靠近岩面钢拱架外轮廓向岩面打 3 0m 长 22 药卷锚杆 锚杆间距 1 0m 工字钢拱架与锚杆间焊接牢固 钢拱架间采用 22 连接筋以 连接以加强稳定性 套拱钢筋在加工场下好料后运到现场 测量放样 为保证导向管准备 在拱架上安装导向管 导向管采用 108 普通钢 管长 2 m 壁厚 2 导向管和套拱钢架焊接牢固并与环向套拱主筋用钢筋连接 导向 管外插角 1 不考虑线路纵坡 在拱架外侧安设底模 侧模 底模采用钢模拼装工字钢拱架支承 人工浇筑 C25 砼导向墙 砼采用集中拌合站拌合 吊车加漏斗将混凝土入模 插入式振捣棒捣固 等护拱砼达到设计强度的 70 后在平台上安装二台 XY 2PCG 型钻机 从下至上左 右对称钻孔并安设管棚 地质钻机移动采用挖掘机吊移 场地高度由挖掘机挖渣逐层填 筑上升 管棚注浆采用 KBY 50 70 双液注浆机注浆 注浆前把管棚尾部用钢板封堵 同时 在管棚上焊接两个 2cm 小钢管 一个为注浆孔 另一个为排气孔 3 洞门施工 斜井洞门采用端墙式洞门 洞门砌筑及仰坡开挖应在洞口段二次衬砌完成 20 米后 及时进行 第三节 斜井井身施工 1 斜井井身开挖 施工顺序 测量放样 钻孔 装药放炮 通风 清危排险 初喷 锚杆 挂网 立 京台高速公路 JTA8 合同段 天龙山隧道通风斜井施工专项方 案 20 拱 复喷 出碴 斜井开挖 级围岩段采用微台阶法开挖 中间预留核心土 台阶长度应根据岩 石的好坏进行确定 开挖方法用多功能台架人工配合风动凿岩机进行钻眼 非电毫秒雷 管起爆 光面爆破 钻眼布局严格按钻爆设计和技术交底进行 严格控制装药量 炮眼的堵塞采用炮泥 堵塞长度控制在 10 20cm 开挖循环进尺 级控制在 2m 级控制在 1m 以内 放炮完 成后应对掌子面进行找顶清危工作 确保人身安全 根据围岩级别和支护参数确定喷护 锚杆 挂网和立拱 级围岩采用全断面光面爆破法掘进 由于断面较大施工采取楔形掏槽爆破 严格控制周边光爆孔 同时周边眼采用小药卷装药导爆索起爆 确保开挖轮廓符合设计 要求 爆破器材选用 2 岩石硝铵炸药 有水段及周边眼采用乳化炸药 塑料导爆管非 电起爆系统毫秒微差有序起爆 级围岩全断面开挖炮孔 雷管段别布置见图 4 级围岩全断面开挖药 量分配表见表 10 级围岩断面主要经济技术指标见表 11 图4 钻爆设计图 京台高速公路 JTA8 合同段 天龙山隧道通风斜井施工专项方 案 21 表10 级围岩全断面光面爆破炮眼药量分配表 炮眼装药量 序号炮眼分类 炮眼数 个 雷管段数 段 炮眼深度 cm 每孔药卷 数 卷 孔 单孔装药 量 Kg 孔 合计药量 Kg 16116771 49 8 2 掏槽眼 83335163 225 6 3115300102 022 4 辅助眼 137300102 026 5 内圈眼 319300102 062 6 周边眼 451130051 045 7 底板眼 1413300132 636 4 8 合计 128226 8 表11 级围岩全断面光面爆破主要经济技术指标 序号项 目单 位数 量 1 开挖断面积 m245 5 2 预计每循环进尺 m3 0 3 每循环爆破石方 m3136 5 4 炮眼总数个 128 5 钻孔总数 m378 6 雷管用量发 128 7 炸药用量 Kg226 8 8 比钻眼数个 m2 2 8 9 比钻眼量 m m32 8 京台高速公路 JTA8 合同段 天龙山隧道通风斜井施工专项方 案 22 10 比装药量 Kg m31 7 11 单位体积岩体耗雷管量发 m3 0 93 12 预计炮眼利用率 93 2 斜井装碴及运输 洞口段 20m 用 ZLC 50 装载机端碴 倾填井口场地 多余部分运至弃碴场 斜井井 身段均采用 ZLC 50 装载机或挖掘机进行装碴 18t 自卸汽车运输 进洞运输机械选用 带净化装置或低污染的柴油机 汽油机械不得进洞作业 斜井的宽度限制铺装作业与运 输发生干扰 拟在砼施工段施作 H20b 型钢钢架道 钢架底面高出铺底砼面宜为 20cm 在成洞和非作业地段 洞内两侧除按要求布置管线路外 其他任何机具 设备 材料或 其他杂物 应堆放在指定地点 扩挖地段 禁止随意堆放 在人行道和车行道分界线 处设明显标志 运输道路应设专人按标准要求进行维护 保证路面无积水 流水和废碴 使其经常处于良好状态 确保行车安全畅通 车辆实行定机 定人管理 调度统一协调指挥 当班司机应随时对车辆的轮胎 方 向 刹车 减震器 灯光 喇叭等进行详细的检查 发现问题及时处理 否则不许出车 车辆的保养与维修 每班作业完后 保管司机必须对车辆进行日常保养 并做好交 接班运转记录 接班司机接班后应先看交接班记录 再检查车辆车况 使车辆出车保持 良好状态 当班司机在工作期间不得擅离工作岗位 不准把车交给其他人员驾驶 司机 在上班 4 小时以前不得酗酒 不得喝含有酒精的饮料 出车前要保证有足够的休息时间 防止疲劳作业 带病驾驶和开病车 运输车限制速度见表 12 运输车辆限制速度 km h 表 12 项目作业地段非作业地段成洞地段 下坡102020 上坡51515 会车51010 车辆在运输时严禁空档下坡 应遵循空车让重车 下坡车让上坡车 发生紧急情况 司机要沉着冷静妥善处理 京台高速公路 JTA8 合同段 天龙山隧道通风斜井施工专项方 案 23 加入液体速凝剂 检查开挖断面尺寸 清除浮 受喷碴 清理面 各种材料计量配料 施工机具就位 混凝土配合比选定 喷射混凝土拌制 喷射混凝土运输 初喷混凝土 4cm 施作锚杆 挂钢筋网片 架立钢架 用风水冲洗受喷层表面 复喷至设计厚度 清理施工机具 混凝土养生 检查喷射混凝土厚度 图5 湿喷混凝土施工工艺流程图 3 斜井初期支护 隧道初期支护 级围岩段采用锚 网 喷组合支护技术 级围岩段采用锚 网 喷加钢架组合支护技术 喷砼采用湿喷技术 锚杆为 25 中空注浆锚杆和 22 水泥砂 浆锚杆 采用人工风钻钻眼 钢筋网采用 6 钢筋加工 网格间距 20cm 20cm 喷层 为 C20 混凝土 喷射砼采用湿喷工艺 施工工序为 1 有钢架时 初喷砼 锚杆 挂钢筋网 架立钢架 复喷砼 2 无钢架时 初喷砼 锚杆 挂钢筋网 复喷砼 3 1 湿喷砼施工工艺 本工程采用湿喷施工工艺 砼采用自落式砼搅拌机进行拌合 混凝土罐车运输 国 产 TK 500 湿喷机喷砼 其工艺流程见图 5 京台高速公路 JTA8 合同段 天龙山隧道通风斜井施工专项方 案 24 3 1 1 施工要点 1 混凝土中的水泥 细骨料 粗骨料以及骨料级配 水要符合 锚杆喷射混凝 土支护技术规范 GB50086 2001 的要求 2 在喷射混凝土之前应检查开挖断面尺寸 清除危石和墙脚的岩碴 用高压风 将开挖面的粉尘和杂物清理干净 3 喷射作业应分段 分片 分层 由下而上 依次进行 喷枪离岩面距离 0 6 1 0m 左右 使喷射层表面平整 光滑 无滑移流动现象 每次喷层厚度拱顶为 3 5cm 边墙 5 7cm 喷枪应大致垂直岩面 以尽可能减少回弹 4 分层喷射时 后一层喷射在前一层混凝土终凝后进行 若终凝 1 小时后再进 行喷射时 应先用高压风水洗清喷层表面 3 1 2 有水地段喷射混凝土施工工艺 1 改变喷射混凝土配合比 增加水泥用量 先喷干混合料 待其与涌水融合后 再逐渐加水喷射 2 喷射时 先从远离出水点开始 逐渐向涌水点逼近 将散水集中 安设导管 将水引出 再向导管逼近喷射 3 当涌水范围大时 可设树枝状排水导管后再喷射 4 当涌水严重时 可设置泄水孔 边排水边喷射 3 1 3 施工注意事项 1 施喷作业前 应检查风 水 电 喷射机是否正常 再进行喷混凝土混合料 的拌合 京台高速公路 JTA8 合同段 天龙山隧道通风斜井施工专项方 案 25 2 喷混凝土混合料应随喷随拌合 避免喷混凝土混合料拌合过多而浪费或堆放 时间过长影响喷混凝土质量 3 在拱架连接板处 其背后喷射混凝土必须密实 不可留有空间 当出现时必 须补喷密实 3 2 锚杆施工 3 2 1 25 中空注浆锚杆 锚 25 中空注浆锚杆 根据设计要求采用定型产品 1 施工工艺 在初喷砼后按设计间距及时施作径向中空注浆系统锚杆