石家庄诚峰热电三期扩建并网工程

石家庄诚峰热电三期扩建并网工程电缆隧道穿过正无路安全保障措施编制单位：石家庄思凯电力建设集团有限公司2014-08批准： 年 月 日审核： 年 月 日 年 月 日编制： 年 月 日1 工程概况 石家庄诚峰热电三期扩建并网工程电缆隧道是石家庄诚峰热电有限公司电力输出重点工程，该隧道全长82m。本隧道设计为双衬隧道。根据电缆隧道土体及隧道内电缆等本体花卉，结合实际的地质条件，经过计算分析，采用全线的隧道结构形式为喷射混凝土+模筑钢筋混凝土结构。本隧道工程开挖方式为浅埋暗挖法，支护结构为锚喷混凝土+模筑钢筋混凝土结构。开挖断面(宽)3.4m(高)3.95m，洞身下穿正无公路。隧道洞顶至正无公路路面最小埋深为15m。2 安全技术保障措施 (1)隧道施工必须严格遵守浅埋暗挖隧道的施工原则：管超前、短开挖、严注浆、强支护、早封闭、勤测量。浅埋暗挖法是切削法开挖、喷锚支护为主，加上辅助工法（如超前管棚及注浆）在软弱围岩、浅埋地层中修建隧道的施工方法。而且运用现场监控测量的信息指导施工。根据本隧道的工程特点和现场情况，采取有效可行的方案，确定合理防塌措施，确保结构和施工的安全。为了固结围岩，降低地面沉降，确保安全，本段采用超前小导管注浆采用改性水玻璃，注浆量严格执行设计图用量。并及时根据现场情况和施工经验调整注浆量，确保施工安全。对于一些特殊地段，可另外采取注浆锚杆等措施，视现场情况自行确定。施工时尽量减少对围岩的扰动，按设计尺寸开挖和支护，根据情况为加强拱脚，可设置混凝土块和拱脚锚杆，以控制底角沉降。隧道开挖时，掌子面土体暴露时间应尽量缩短，并及时喷射混凝土。洞内开挖后，及时安设网构钢架、挂钢筋网，并及时喷射混凝土封闭，使隧道结构尽快封闭成环。施工用材料，严格控制，必须满足相应规程、规范的要求。 (2)在隧道下穿高速公路地段80m范围内，采用42超前小导管进行超前支护，每根长3m，环向间距3根/m，外插角1014，纵向每1.0m一个循环。 (3)设置型钢钢架锚喷射混凝土加强支护，型钢钢架间距0.5m榀，纵向连接筋环向间距1m。 (4) 及早封闭初期支护及早施作二次衬砌，同时初期支护强度满足要求及二次衬砌施工完毕，在二次衬砌背后充填注浆，控制地表沉降。 (5) 施工监测。加强隧道监控量测和路面沉降位移量测，严格控制公路的沉降量，保证行车安全。加大量测频率，根据量测结果指导施工。 3 施工方法 3.1 超前小导管施工 （1）小导管布设。开挖时沿开挖轮廓线外缘超前预支护采用32小导管进行超前支护，不注浆。小导管环向间距3根/m，单根长 3.0m，外插角710。布设范围在拱部140范围内，纵向每1.0m打设一排小导管，两排小导管纵向搭接长度1.0m。 （2）小导管加工制作与安装。超前注浆小导管采用32钢管加工制成，长度为3.0m，前端加工成锥形，以便插打。末端焊6环形箍筋，以防止采用气动锤振插小导管时端部开裂，插孔时用气动锤振入。对于砂类土，也可用20mm钢管制作风管，将吹风管缓缓插入土中，用高压风射孔，成孔后将小导管插入。 3.2 隧道开挖 隧道土方开挖采用正台阶法施工（见图1），先开挖上部断面，然后安装上部格栅钢架，铺设上部钢筋网，用喷射混凝土封闭上部，然后再开挖下部断面，将下部格栅钢架与上部钢架连接组装，铺设下部钢筋网，后完成本段喷射混凝土做成封闭环。开挖循环进尺不大于1.0m，台阶长度3.0米。格栅钢架主筋为HRB400直径25，每榀4根，格栅断面200*200mm矩形，箍筋HPB335直径8钢筋，格栅钢架间距0.4m。钢筋网采用6圆钢，网格间120*120mm，网片焊接长度10cm。喷射混凝土采用C25厚度25cm。 3.33初期支护拱背注浆 拱部开挖过程中，由于失水产生孔隙，易松动脱离，采用拱背注浆充填，效果明显。拱背注浆孔间距根据现场检查结果布置，一般拱顶拱腰共布置3个孔为宜。待初期支护强度达到70%以后、在二次衬砌之前，利用预留注浆管进行注浆，对初期支护与围岩间孔隙进行充填，以控制地表下沉，改善隧道受力状态和封堵隧道渗漏水。注浆材料采用水泥一水玻璃双液浆，注浆压力0.2MPa左右。 3.4边墙砂浆锚杆 边墙砂浆锚杆仅在隧道边墙布置。采用锚杆长3.0m的砂浆锚杆，纵向间距0.5m，环向间距1.0m。钻孔采用YT一28型风钻，孔眼间距、深度和布置符合设计参数的要求。锚杆钻孔深度应大于锚杆长度10cm，孔距允许偏差15cm。锚杆的锚头制成Y字型，锚端头最大宽度与锚固剂直径相等，将锚杆的锚头安放在锚固卷底部，用TJ一9型风动搅拌机带动锚杆快速旋转，边旋转边推进，锚头在旋转与推进中强烈搅拌浸水后的锚固卷，使水泥浆获得良好的和易性，水泥浆如沿孔壁下滑，孔口用纸堵塞，施工过程要求迅速，时间不要过长。所有锚杆安装垫板，并与基面紧贴，锚杆插人长度不小于设计长度的95%。施工中，砂浆的强度等级、配合比应符合设计要求。锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实。锚固采用早强型锚固材料。 3.5 喷射混凝土 喷射混凝土前，检查开挖断面尺寸，清除开挖面的浮石和墙角的岩碴、堆积物。受喷面滴水部位埋设导管排水，导水效果不好的含水层可设盲沟排水，对淋水处可设截水圈排水。埋设控制混凝土厚度的标志。喷射混凝土应在开挖后及时进行。喷射作业采用湿喷机、喷射手进行作业。拌合料用混凝土运输罐车运至湿喷机前，通过湿喷机加上速凝剂后，喷至受喷面上。喷射顺序自下而上；在前一层混凝土终凝后进行复喷。喷射混凝土养护在终凝两小时后，采喷雾式养护，控制水量。防止喷水量过大而侵蚀围岩。喷射混凝土平均厚度大于设计厚度，最小厚度不小于设计厚度的2/3，表面平整度允许偏差为100mm。喷射混凝土表面应密实、平整度、无裂缝、脱落、漏喷、露筋、空鼓和渗漏水，锚杆头无外露。 3.6 二次衬砌施工 为确保隧道施工安全，二次衬砌施作时间应通过监控量测确定，在初期支护沉降基础稳定后及时进行二次衬砌，二次衬砌采用仰拱超前拱墙的方式进行。先施做防水层、安设止水条，然后安装模板台车，灌注混凝土。 3.7衬砌背后压浆填实 衬砌背后压浆在衬砌强度达到70%后进行，及时对背后回填注浆，尤其二次衬砌顶板背后。如留存空隙，既不利于防水，又不利于初期支护与二衬共同承载。二次衬砌背后充填注浆宜采用压力灌浆法，压力0.25MPa。如压力太大，易使衬砌混凝土出现纵向裂隙。其施工工艺流程为：预埋管(衬砌时)制浆灌浆检查试验补灌验收封孔。压浆管在灌筑衬砌混凝土时在拱顶防水板处沿隧道纵向预埋一根塑料压浆管，视混凝土衬砌施工情况通过此管进行衬砌背后压浆填实。压浆材料为水泥砂浆，其配合比：水泥砂水=130.8。压浆时要密切监测衬砌混凝土的变形，若发现异常时立即降压或停止压浆。 4 安全保证措施 4.1 施工现场监控量测 为保证隧道的安全通过和公路行车安全，根据可能出现影响安全的因素，选择布置适当的监控方案，使其能客观地反映隧道通过公路时的安全状况。施工监测是该隧道施工下穿公路中非常重要的一个环节，合理、及时、准确的施工监测将为制定施工方法和保证施工安全提供可靠的科学依据，使施工过程完全处于信息化控制中。4.1.1监测的目的（1） 确保施工安全和隧道结构稳定（2） 确保地面结构物及地下管线的正常使用及地面交通畅通（3） 调整开挖及支护参数、修改施工设计（4） 优化设计与施工，为后续工程提供技术依据4.1.2监测内容及仪器监测内容及仪器见表1监测项目监测仪器内容要求地质和支护状况观察利用肉眼、罗盘对围岩情况、支护结构裂缝进行观察和打述掌子面地质情况、地下水情况、施工情况、初期支护变形、裂缝及稳定情况对地层情况、毛洞及初期支护稳定情况、变形及施工速度进行描述和记录洞室收敛收敛计侧墙收敛做出位移-时间、位移-施工进尺曲线，做好安全稳定性分析拱顶下沉水准仪、普通钢卷尺拱顶下沉地表沉降水准仪、钢卷尺观测地面一定范围内的沉降 隧道工作面开挖后立即进行工程地质和水文地质的观察记录和地层描述，用以判断地层稳定性和预测开挖面前方的地层状态。地表沉降测点纵向间距为10-20m，横向间距1.5-5m，隧道正顶部上方密，两侧稍稀。洞室收敛测线布置在起拱线位置，扩大断面墙中部增加一条收敛测线，拱顶下沉测点与洞室收敛测线相互验证。4.1.3监测频率开挖面距离量测断面前后小于二倍洞跨时为1次/天；开挖面距离量测断面前后小于五倍洞跨时，为1次/2天；开挖面距离量测断面前后大于五倍洞跨时为1次/周；如监测结果异常时，监测频率加大。监测频率见表2。表2位移量测频率表位移速度（mm/d）距开挖工作面距离（B为洞室宽）量测频率5（01）B13次/天15（02）B1次/天0.51（24）B1次/天0.20.5（25）B1次/1-3天0.2（25）B1次/115天4.1.4沉降监测限值本工程在监测过程中的控制值按照下表执行，下表为引用规范公路隧道设计规范JTG D70-2004中的相关规定。当收敛值达到围岩允许下限或移速率超过表中下限时应提高警惕，加强监测频率，并采取相应的改造措施，以确保施工的安全进行。围岩级别埋深（m）50503003000.10.30.20.50.41.20.150.50.41.20.820.20.80.61.613注：水平相对收敛值系指收敛位移累计值与两测点间距之比。硬质围岩隧道取表中较小值，软质围岩隧道取表中较大值。拱顶下沉允许值一般可按本表数值的0.51.0倍采用。本表所列数值在施工过程中可通过实测和资料积累作适当调整。 4.2 公路行车安全措施 隧道下穿公路施工期间，为保证公路的正常运营及隧道的施工安全，施工中条件允许按公路路政管理规定在施工区域设置限速标志，可减小行车对施工区域内地面的扰动。必要时，可在公路路面铺设防滑钢板，并及时对隧道的施工采取短进尺、强支护措施。以保证公路路基的稳定。 5 施工预案 针对该段工程的施工特点，成立专门的生产指挥组，对该段工程施工过程进行全面的监控，并对超前地质预报、监控量侧，质量控制、安全设施等施工过程的管理，由专人负责，责任到位，确保段该工程施工的安全和公路的行车安全。在施工中及时对地质超前预报和监控量测的数据进行分析，并及时反馈监理、业主和设计单位，制定可行性施工方案。 5.1 地质超前预报 施工中，组建地质超前预报专业小组，采用先进科技手段进行超前地质探测预报，提前准备各种可能的不良地质条件的施工预案，超前处理不良地质，是实现该隧道穿越公路安全施工和快速掘进的必要条件。该隧道施工采用超前钻孔法，在正洞掌子面上用水平钻孔打10m20m的超前钻孔，根据钻取岩芯状况，测定数据和钻孔速度，循环水质预报孔深范围的地质情况。此外还应综合运用地球物理探测法并与地质调查相结合，提高预报的准确性。根据地质超前预报提供资料，对不良地质制定可行性施工预案。 5.2公路路面沉降监控措施 在施工中，为保证公路行车安全，对公路路面沉降进行观测是关键。通过路面的沉降观测数据，进行分析判断地表的变化，根据变化规律来指导施工，并制定可行性的施工措施。判断路面进入稳定阶段方法为：根据沉降量与时间关系曲线来判断。在观测中，每期沉降量均不大于221/2倍测量中误差，可认为进入稳定阶段。若沉降速度小于0.