隧道改线抢险救灾工程 PPT课件

1 宝成线109隧道改线抢险救灾工程综合施工技术介绍 2 一 工程概述 宝成线始建于上世纪50年代 1956年建成通车 宝成线北接陇海铁路 宝中铁路 南连成渝铁路 成昆铁路 跨陕西 甘肃 四川三省十九个县市 是联系西北与西南地区的主要通道 在路网中起着重要的作用 2008年5月12日下午两点左右 宝成线109隧道受四川汶川县 5 12 特大地震影响山体坍塌 运行至该地段的货物列车采取紧急制动 以20km h左右速度与塌方巨石相撞 造成货物列车脱线着火事故 造成的主要病害类型为开裂 掉块 衬砌表层剥落 拱脚或拱腰错台 棚洞 T 梁损毁等 隧道损毁较为严重 经对隧道内受损结构进行加固后直至5月24日10点30分临时恢复慢行通车 既有隧道自身结构和强度已经不能满足今后行车安全的需要 临时开通工程仅为临时加固措施 为了保证本段铁路的长期安全运营 必须对该段线路进行改线 3 宝成线109隧道塌方 4 谈家庄嘉陵江大桥 中心里程DK149 778 全长208 00米 为线路横跨嘉陵江及徽白公路而设 本桥位于坡度3 0 R 600m曲线上 该桥设计为6 32m后张法预应力桥梁 墩身采用坡比为42 1的圆端形实体桥墩 本桥采用单线T型桥台 桥墩基础均采用钻孔灌注桩基础 除2 5号墩桩径采用 150cm外 其余墩台桩径均采用 125cm 因基岩破碎 本桥桩基按摩擦桩设计 高家坪嘉陵江大桥 中心里程DK150 836 全长173 78米 为线路横跨嘉陵江及微白公路而设 本桥位于R 500m的缓和曲线上和直线上 设计为5 32m预应力混凝土桥梁 墩身采用坡比为42 1的圆端形实体桥墩 宝鸡台采用单线挖方台 成都台采用单线T型桥台 除宝鸡台采用明挖满灌基础外 其他墩台桩径均采用 150cm的钻孔灌注桩 桩基为柱桩 根据现场实地勘测 谈家庄嘉陵江大桥2 3 和4 墩 高家坪嘉陵江大桥1 2 和3 墩位于嘉陵江中 基础施工拟采用闭水桩帷幕施工方案 5 二 自然特征 1 地形地貌本段线路位于嘉陵江峡谷区 地貌上属秦岭南麓低中山区 两岸山坡陡立 相对高差200 400m 横向沟谷发育 本段嘉陵江河谷宽约50 100m 岸坡自然坡度为40 85 2 地层岩性及工程地质特征 沿线出露的地层主要有第四系全新统坡积粉质黏土 碎石类土 崩积堆积块石土 冲积粉土 粉细砂 粗圆砾土 下伏基岩为石炭系下统灰岩 6 山势陡峭 时有危石滚落 7 3 地质构造本段地处秦岭山脉南麓 岩层南倾 主要断裂有谈家庄逆断层F7 1 为区域庙儿垭 江口断裂的分支断层 断层产状为N80 W 30 S 断层破碎带宽约60m 100m 内为压碎岩及断层泥充填 高家坪逆断层f13 断层产状N77 W 65 S 断层破碎带宽约50m 断带主要为碎裂灰岩及断层泥组成 4 水文地质特征嘉陵江属长江较大支流 长年流水 水量随季节变化较大 部分支沟季节性流水 地下水主要为第四系潜水及基岩裂隙水 嘉陵江河床卵石层厚15 25m 富含潜水 基岩裂隙水在谷坡下部渗出 水量较小 多为山区居民的生活及生产水 8 5 不良地质 1 滑坡CK148 120 CK148 700谈家庄滑坡 原系嘉陵江右岸的山间缓坡堆积体 CK150 850 CK151 150高家坪滑坡 范围约230 290m2 主滑向N70 E 本段线路在高家坪滑坡前缘 既有线外侧 通过 最大挖方约7 8m 为确保滑坡的稳定及线路安全可靠 除尽可能减小挖方外 应采取抗滑预加固措施后方可开挖 同时应做好排水工程 2 危岩落石1 CK149 800 CK150 100 本段山势高陡 相对高差约400m 自然坡度40 80 陡壁下部有规模较大的岩堆分布 危岩落石较发育 最大块径约0 5 1m 对线路影响较大 2 CK150 600 CK150 750 相对高差约300m 自然坡度45 85 常有危石下落 坡脚处堆积落石较多 对线路有一定影响 9 三 既有技术设备概况1 平面本段共有曲线三处 半径分别为350m 400m的复曲线 300m 370m 曲线全长1470 5m 直线长度为1101 5m 2 纵断面本段限制坡度为12 最小坡段长度为200m 最大坡度代数差为1 2 均采用抛物线型竖曲线 10 3 工程特点 重点及主要措施桥位于嘉陵江上 施工期有4 0m左右水深 且工期要求紧 施工期处于嘉陵江的汛期 给施工及材料 机具的运输带来一定的困难 重点是谈家庄嘉陵江大桥2 3 和4 墩水中基础的施工 基础施工中对钻孔桩施工高度重视 严格控制孔径 孔深 钻孔桩灌注质量 采用围堰和混凝土桩帷幕闭水的方法止水 开挖承台 在施工中强力指挥 协调 保证施工过程的正确性 连续性和安全性 成立了由质检 工程及实验等部门组成的质量控制领导小组 确保结构物的内实外美 11 四 施工方案对位于水中的谈家庄嘉陵江大桥2 3 和4 墩及高家坪嘉陵江大桥1 2 和3 墩基础施工时采用围堰混凝土桩帷幕闭水的方法施工 1 嘉陵江内施工方案因受堰塞湖影响 当时谈家桩大桥施工水位4米左右 2 4 墩设计钢围堰确实是从防洪和确保连续性施工考虑 可河床为卵石层 钢管桩插打不进去 无法施做施工平台 嘉陵江自7月份进入汛期 受工期限制 基础施工基本都在汛期 基础施工势必会受到洪水的影响 按照一般筑岛围堰施工程序考虑 先筑岛 然后在岛内进行钻孔桩和承台施工 洪水到来时围堰势必会毁坏 洪水过后只能在二次筑岛完成后基础施工才能展 12 开 这将花费大量的时间 且水中墩承台都位于河床3米以下 开挖承台时 止水也是个问题 采用混凝土桩帷幕止水 可以保证在洪水到来时堰内物质不被冲走 围堰不被破坏 综合考虑 采用先筑岛围堰施工 然后在岛上进行闭水桩帷幕施工 闭水桩帷幕施工完毕 进行钻孔桩 承台施工 闭水桩帷幕能很好的起到止水的作用 还能稳固边坡 洪水过后可立即组织人员上岛继续施工 2 闭水桩帷幕施工采用筑岛围堰施工 围堰施工利用挖掘机 推土机 装载机和自卸翻斗车装卸和运输 并在围堰与水域接触面采用双层编织袋装河卵石护坡 3 筑岛施工填筑从堤岸逐步向嘉陵江水域推进 筑岛材料从附近选购 为避免孔桩施工时困难 在承台范围内填筑时应选用粒径较小的材料 为防止筑岛偏位 在填筑过程中 应经常利用全站仪进行定位 确保位置准确 13 围堰尺寸应满足施工需要 根据地质情况及开挖坡比1 1 施工平台尺寸宽5 5m 最宽围堰顶宽比承台顶宽约30m 具体尺寸可根据承台基坑开挖深度确定 围堰的高度按照高出常水位2 0m进行控制 筑岛施工完成后 应立即组织人员对围堰坡面与嘉陵江水域相接处进行防护 保护筑岛材料不被流水冲走 防护采用编织袋装河卵石进行双层堆码 按照填筑的材料自然收坡 码放高度与围堰顶面平齐 高家坪大桥围堰筑岛 14 4 围堰防水设计根据地质情况及开挖坡比1 1 基坑防水采用了在围堰内承台外边最宽加宽9 5米处设置闭水桩帷幕施工 闭水桩选用 0 8m混凝土钻孔桩 混凝土采用C20等级 闭水桩采用冲击钻冲击成孔 闭水桩钻进两排进行施工 第一排闭水桩施工完毕后 应对第二排闭水桩重新定位 确保两排桩咬合紧密 并且按照第一排闭水桩的混凝土浇灌顺序依次进行钻进 避免第二排闭水桩施工对第一排闭水桩的混凝土造成影响 第二排闭水桩混凝土灌注时 钢护筒应与混凝土面逐步上升 确保混凝土与第一排闭水桩混凝土密贴 闭水桩的长度根据现场实际情况确定 桩底嵌入承台底以下5m 含封底2米 桩顶与围堰顶面等高 且高于常水位2 0米以上 闭水桩外侧预留围堰宽度不小于5 5m 作为承台施工时的工作平台 混凝土灌注采用水下灌注法 混凝土强度采用C20等级 先施工靠近承台一侧的止水桩 桩中心间距为1 4m 成桩后桩间净距为0 6m 15 谈家庄嘉陵江大桥旋喷桩施工场景 16 混凝土的拌制在施工现场完成 在两侧各设一个0 3方的小拌和站 人工上料 小四轮运输混凝土 每侧安置两台200kw的发电机两台 确保钻机与拌和站的用电 混凝土灌注前必须检查孔底是否嵌入岩层2 0米 混凝土桩必须在确定位置进行施工并保证其垂直度 混凝土的灌注必须严格按照桩基施工技术要求进行施工 保证其桩身的连续性和混凝土的强度满足要求 避免出现夹层 断桩等事故 确保承台施工安全和满足施工时的闭水要求 施工时 在闭水桩顶部预埋钢构件 待所有闭水桩施工完成 将钢构件连成一个整体 如若施工中水位升高1m以上 可用混凝土墙将帷幕接高 17 谈家庄嘉陵江大桥浇筑闭水桩 18 钻孔桩施做完毕后 进行基坑开挖 坡比选用1 1 开挖过程中注意安全防护 采用码砂袋防护 然后浇注2m厚封底混凝土 采用多导管对称 分块浇筑混凝土 安装模板 浇筑承台混凝土 根据经验并通过检算 按照上述施工 闭水桩帷幕施工完毕 可以起到良好的止水作用 且能够满足承台施工时填料及水的侧压力与施工荷载的作用 施工过程中 我们积极与水文站联系 根据预报水情 合理安排组织施工 并派专人对嘉陵江的水位进行量测观察 一旦得知水位情况发生大的变化 将停止围堰上的所有施工 人员必须安全撤离 19 围堰筑岛顺序 基坑开挖示意图 21 高家坪2号墩开挖基坑 高家坪2号墩基础施工过程中没有采取闭水桩帷幕 造成开挖困难 基坑涌水量很大 施工中采用1台55KW水泵另外3台35KW水泵仍然无法抽干基坑涌水 经经理部领导研究决定采用沉井施工 左图为2 承台开挖 22 谈家庄嘉陵江大桥3 4 墩基础施工中都采用了闭水桩帷幕止水方案 止水效果良好 承台从开挖到浇筑砼 仅用4天时间完成 为上部结构施工节约了宝贵时间 上图为谈家庄大桥3 墩承台开挖照片 23 已建成通车的谈家庄嘉陵江大桥 24 在公司领导的正确指导和大力支持下 宝