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文档简介

1、昆阳至玉溪铁路扩能改造工程站前一标(D2K0+000D2K18+700)宝峰隧道出口下穿既有铁路施工安全方案中 国 铁 建中铁二十二局集团有限公司昆玉铁路工程指挥部二一一年四月55目 录第一章 工程概况11、编制依据12、工程概况1第二章 安全施工组织机构21、成立安全领导小组22、安全管理职责23、轮流值班制度3第三章 工期安排4第四章 安全防护重点、难点分析及对策4第五章 施工方案和施工安全保证措施51、洞口加固桩施工52、洞身开挖及初期支护施工73、二次衬砌施工234、注意事项23第六章 隧道施工综合超前地质预报、监控量测231、超前地质预报232、监控量测253、监控量测断面及测点布置

2、原则264、监控量测频率275、监控量测控制基准286、监控量测方法307、监控量测数据分析及信息反馈348、监控量测验收资料379、监控量测工作要点及质量保证措施37第七章 应急预案381、应急预案目的382、应急预案编制依据383、适用范围和适用性394、工作原则395、应急组织机构及职责406、应急处理程序417、应急措施的制定418、应急预案449、施工环保、水土保持措施51昆玉铁路扩能改造工程站前一标宝峰隧道出口下穿既有昆玉铁路施工安全方案第一章 工程概况1、编制依据(一)、昆阳至玉溪铁路扩能改造工程施工招标文件及宝峰隧道施工图。(二)、现场踏勘实测资料。(三)、根据中华人民共和国安

3、全生产法、建设工程安全生产管理条例、铁路工程施工安全技术规程、中华人民共和国铁路法、铁路运输安全保护条例以及高速铁路管理单位制定的相关法律法规等。(四)、我单位在以往类似工程施工中获得的施工经验、积累的成熟技术、科技成果、施工工艺方法等。2、工程概况 宝峰隧道出口位于玉溪市北城镇刺桐关村东侧坡麓缓坡地带,洞门至分界里程D2K17+702共设两根预加固桩,桩身断面为200cm(宽)*300cm(长),桩长27m;D2K17+702处拱部设一环108大管棚(壁厚8mm)超前支护,每根长30m,环向间距0.3m;D2K17+635D2K17+682段拱部采用60中管棚(壁厚6mm)超前支护,每根长9

4、m,环向间距0.3m,纵向间距6m; D2K17+595D2K17+635段下穿既有昆玉铁路地段,拱顶以上埋深为27m,采用双侧壁导坑法施工,加强支护,D2K17+635处拱部设一环159高精度定向大管棚(壁厚10mm)超前支护,每根长50m,环向间距0.4m,全环I22b型钢钢架加强支护,间距0.5m。线路为双线隧道,设计时速为200km/h,坡度为10.8,下坡。 第二章 安全施工组织机构 1、成立安全领导小组为确保施工任务顺利完成,保证施工期间既有昆玉铁路行车安全,特成立安全领导小组并建立轮流值班制度。组长由指挥长担任,副组长分别由总工、安全总监、副指挥长、书记担任,组员分别为工程部长、

5、安质部长、财务部长、物资部长、计划部长、架子队长、架子队技术负责人。组长: 柴春明副组长:高英杰 王文政 张俊平 秦世全组员:邸立建 曾伯喜 蔡俊峰 张伟 周树波 杨盈保 侯效伟2、安全管理职责(一)、组长岗位职责 安全组长由指挥长担任,全面负责既有昆玉铁路的安全生产及防护措施的督促落实;安全领导小组组长是安全生产第一责任人,对安全生产负直接领导责任。认真按照要求及“六位一体化”管理手册实施,并根据铁道部颁布的铁路建设项目现场管理规范、铁路建设项目现场安全文明标志暂行标准,结合实际情况,加强安全管理及过程控制,领导各班组安全工作,遇到突发事故时,有权指令先行停工或停产,并逐级向上级领导汇报工作

6、,认真执行上级有关安全生产、劳动保护、职业环境健康的方针政策,督促相关部门、人员履行相应的安全职责(包括:组织人员召开安全专项会议、宣传培训、遵守安全操作规程及劳动纪律),组织落实各项安全技术措施、安全技术交底制度,给予足够的资金支持来确保生产工作的正常运行,组织经常性的安全自检活动,做好自检自纠工作。发生事故后应立即向上级领导汇报,同时启动应急预案,并采取有效措施抢救伤员并做好现场保护。(二)、副组长岗位职责副组长由总工、安全总监、副指挥长、书记担任。总工负责技术方案、技术交底、技术培训等技术方面工作。安全总监负责安全方案、安全培训、安全交底等安全方面的工作。副指挥长负责具体落实各种安全方案

7、,防护措施,组织协调现场安全生产活动、保证各种安全防护标志按照要求设置。书记负责安全后勤保障及突发事件的应急处理工作。(三)、组员职责各组员由各个部门领导和架子队队长担任,对所属部门、班组的安全工作责无旁贷;各个组员要每天对所属工人职工进行安全教育,督促他们在生产中养成良好的安全生产习惯,对施工工程进行监督,避免安全事故的发生,还要定期组织工人对机械进行保养和安全检查,对施工安全措施进行保养和安全检查,对施工安全措施进行检查排漏。3、轮流值班制度安全人员要根据现场负责人的统一安排,现场轮流值班,负责安全防护措施的有效落实。施工期间安全领导小组轮流值日表序号值班负责人值班日期联系电话备注1强鹏敏

8、周班电话 班 车 辆:粤A1978M2王文政周二136196182753曾伯喜周三135293218534秦世全周四138880436625高英杰周五136296810036段武亮周六186114408317邸立建周第三章 工期安排施工准备:2010年12月10日2011年1月10日;洞口施工(天沟,边、仰坡土方开挖及防护):2011年1月10日2011年1月31日;洞口加固桩施工:2011年1月11日2011年2月20日;洞口大管棚施工:2011年2月21日2月28日。隧道开挖初支:(D2K17+702595)2

9、011年3月1日2011年6月15日;隧道二衬:2011年4月1日2013年7月15日。计划工期216天。第四章 安全防护重点、难点分析及对策1、洞口左侧为既有线高边坡挡墙隧道出口D2K17+702715段为松软特殊岩体,洞身岩体破碎,全强风化带厚度大,围岩稳定性差,出口洞口段距离既有昆玉铁路直线距离仅60米左右,洞口开挖施工,影响既有线路基边坡稳定。施工开挖既有线边坡稳定是本工程的难点和重点。对策:(1)按照设计要求,洞口开挖前施做2根200cm*300cm、长27m的预加固桩。(2)在既有线路基边坡及线路上布设监控量测测点,观测隧道施工对既有线的影响,每天一次,当出现异常时加强观测。2、下

10、穿既有昆玉铁路,埋深较浅下穿既有昆玉铁路地段,隧道埋深为27米,危险源多,在施工中需特别注意,应采取切实有力的措施,保证施工安全和既有线安全,施工控制和工艺管理是本工程的难点和重点。对策:(1)按照设计要求,下穿既有线段采用双侧壁导坑法施工,加强支护,全环采用I22b型钢钢架,拱部采用高精度定向大管棚超前支护。(2)在下穿既有线段,地表布设监控量测测点,对既有铁路路基面,边坡进行监控,及时反馈信息。(3)隧道施工严格按设计工法施工,若出现异常情况,须加强施工支护,并上报相关部门,以便处理。第五章 施工方案和施工安全保证措施1、洞口加固桩施工(1)施工概况为了保证边坡稳定,洞口施工前需进行预加固

11、桩施工,预加固桩截面200cm*300cm,桩长27m。预加固桩地质情况主要为粉质粘土和板岩夹砂岩,承载力较低,主要采用风镐开挖。开挖前施作锁口,锁口高出原地面至少30,以防止地面水、杂物进入孔内。抗滑桩周围安装防护架加强防护,每开挖1.5m及时施做砼护壁,一般组织三班制连续作业,孔口加设三脚架,用10kn-20kn慢速卷扬机提升出渣。(2)预加固桩施工安全保证措施: 1)、隧道洞门施工对既有铁路的影响是铁路路基边坡稳定。为保证既有铁路路基边坡的稳定,在既有线路40m外下边坡埋设观测点,每天早晚观测,观测隧道施工对既有线水平位移和高程的影响,同时派专人对既有线进行巡视,当发现异常时,在及时采取

12、应急措施的前提下及时上报相关单位。2)、挖孔时,孔口位置应设置防护支撑,并高出地面30cm,以防止石块等异物滚落井内伤人,孔口不得堆积土渣及沉重机具。护壁施工时,及时施作进出井下的爬梯。夜间作业应悬挂警示灯,挖孔暂停施工时,孔口应设置罩盖以及警示标志。3)、人工挖孔时,锁口上盖防护板,防止杂物滚落伤人。提升土渣时,挖土人员避免在卷扬机下作业。4)、下井作业前应该提前30分钟采取机械通风,施工中经常检查孔内气体情况,并经常通风。5)、提升土渣时,应经常检查脚手架、滑道、钢丝绳、吊斗等设施的安全性能,若存在问题,应及时维修。6)、电动卷扬机在工作中,如遇到停电或停机检查保养时,应将电源关闭,禁止人

13、员利用卷扬机吊篮上下井。7)、钢筋调直时,施工场地内禁止非作业人员入内,调直设备应作业前检查各部件是否安全可靠。8)、起吊钢筋笼,要做到稳起稳落,在安装就位并安装稳妥后脱钩,高空绑扎、吊装应严格遵守高空作业安全技术交底。9)、混凝土浇筑时,减速漏斗的吊具、漏斗及串筒的挂钩和吊环应稳固可靠。10)、用脚手架搭设平台运输混凝土时,脚手架应满足设计强度,周围安装由钢管搭设而成的防护栏。11)、所有施工人员必须佩带安全帽,特殊工种按要求佩戴好防护用品。12)、搞好安全用电,场内架设电线应绝缘良好,悬挂高度及悬挂点间距必须符合安全规定。13)、施工后的余料及残料,不得随意抛掷。14)、高处作业必须系安全

14、带,安全带挂在牢固的物件上。严禁一个物体上挂几个安全带或一个安全带上拴几个人。15)、高处作业不允许上下重叠施工。2、洞身开挖及初期支护施工(1)施工原则宝峰隧道出口段为松软特殊岩土,洞身围岩破碎、岩溶强烈发育或富水岩体,下穿既有线昆玉铁路,施工过程防坍塌是重难点。因此必须稳扎稳打、步步为营、严格遵循“管超前、短进尺,弱爆破、强支护、勤测量、早封闭”的施工原则,同时坚持“早反馈、防沉降”的指导方针。(2)施工程序洞口预加固桩、洞口边、仰坡土方开挖、坡面防护洞口108大管棚超前支护双侧壁导坑法CRD法、台阶法开挖、初支滞后开挖初支3070m防水层铺设二次衬砌 (3)开挖、初支测量放线超前支护(小

15、导管或大管棚)开挖,有较硬石块采用弱爆破通风、找顶初喷4砼,第一次支护架设钢拱架、焊纵向连接筋、铺设钢筋网片、打系统锚杆(含注浆)复喷砼至设计厚度出渣。(4)二次衬砌铺设防水板拱墙钢筋绑扎全断面液压钢模台车就位、涂脱模剂边墙、拱部砼浇筑养护。(5)隧道开挖方法D2K17+595D2K17+677段为双侧壁导坑法;D2K17+702D2K17+715段为明挖法;D2K17+677D2K17+702段原设计为双侧壁导坑法,实际施工中,掌子面揭示地层为震旦系昆阳群黑山头组板岩,岩体颜色呈深灰、灰黑色。掌子面无水,自稳性好。经过建设、设计、咨询、监理以及施工单位对现场进行了现场核对并形成会议纪要,同意

16、将双侧壁导坑法变更为三台阶七步开挖法施工。施工工法如下:A三台阶七步开挖法主要步骤为:1.上部弧形导坑环向开挖,施做拱部初期支护; 2.中、下台阶左右错开开挖,施做墙部初期支护; 3.中心预留核心土开挖、隧底初期支护。每部开挖后要及时支护,隧底初期支护距开挖面35m时施做仰拱,尽早封闭成环。B 三台阶七步开挖法的施工工艺流程见图1。测量放样超前支护上部弧形导坑开挖,施做初期支护左右错开开挖中台阶,施做初期支护左右错开开挖下台阶,施做初期支护开挖上、中、下台阶预留核心土分段开挖隧底,施做初期支护施做仰拱断面检查否围岩参数评判、修正支护参数 施做仰拱填充图1 三步七台阶开挖法施工工艺流程C、三台阶

17、七步开挖法施工步骤见图2,开挖透视图见3,施工工序见图4。第1步 上部弧形导坑开挖:拱部超前支护后进行,环向开挖上部弧形导坑,预留核心土,核心土长度为5 m ,宽度宜为隧道开挖宽度的1/3。开挖循环进尺0.5m,开挖后立即初喷35混凝土。及时架设钢架、锚网系统,在钢架拱脚以上30高度处 ,紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°打设锁脚锚杆,锁脚锚杆与钢架牢固焊接,复喷混凝土至设计厚度。第2、3步 左、右侧台阶开挖:开挖进尺1m,左、右侧台阶错开23m,开挖后立即初喷35混凝土,及时接长钢架并进行喷、锚、网系统支护,在钢架墙脚以上30高度处,紧贴钢架两侧边沿按下倾角30° 打设锁脚锚

18、杆,锁脚锚杆与钢架牢固焊接,复喷混凝土至设计厚度。第4、5步 左、右侧台阶开挖: 开挖进尺1 m,左、右侧台阶错开23m,开挖后立即初喷35混凝土,及时接长钢架并进行喷、锚、网系统支护,接长钢架,在钢架墙脚以上30高度处,紧贴钢架两侧边沿按下倾角30° 打设锁脚锚杆,锁脚锚杆与钢架牢固焊接,复喷混凝土至设计厚度。第6步 上、中下台阶预留核心土开挖:各台阶分别开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。第7步 隧底开挖:每循环开挖长度不得超过3m,开挖后及时施做仰拱初期支护,完成两个隧底开挖、支护循环后,及时施做仰拱,仰拱分段长度为69m,根据栈桥以及现场施工情况而定。由于紧挨既有线,施工中应注意

19、以下几点:a严格控制开挖进尺,认真执行铁道部120号文精神。b施工中加强观测,严格按照监控量测实施细则布点、观测频率进行观测,并对观测数据及时整理、分析。施工过程中做好防坍塌应急预案,储备应急物资,以便在施工过程中处理应急事件的发生。C上台阶、中台阶、下台阶必须严格按三台阶七步法控制开挖长度实施,初支及时成环,仰拱紧跟,及时施做二衬。 D施工中必须严格按确定的开挖工法施工。按设计图要求,做好超前地质预报及监控量测工作。双侧壁导坑法:先开挖隧道两侧的导坑,并进行初期支护,再分部开挖剩余部分的方法。该方法主要应用于级围岩浅埋、偏压及洞口地段。双侧壁导坑法施工工艺施工工艺流程见图5。双侧壁导坑法施工

20、工序施工工序见图6。架立周边钢架,必要时设底部横撑施作锚喷支护依次开挖部喷砼封闭掌子面,施作锚喷支护,闭合成环开挖部,接长临时钢架,拆除下部横撑拆除临时钢架(56m),浇筑仰拱浇筑填充混凝土浇筑二次衬砌施作防水层监控量测开挖部,进尺同钢架间距双侧壁导坑施工工艺流程图清理掌子面,测量放线开挖部,进尺同钢架间距开挖部,进尺同钢架间距喷砼封闭岩面喷砼封闭岩面施作洞身锚杆施作洞身锚杆架立钢架、临时钢架及横撑架立钢架、临时钢架及横撑锚喷支护,闭合成环施作超前支护、注浆监控量测监控量测锚喷支护,闭合成环开挖部,进尺同钢架间距超前地质预报图5双侧壁导坑法施工工序双侧壁导坑工序说明。1)、 利用上一循环架立的

21、钢架施作隧道侧壁42小导管及导坑侧壁22水平锚杆超前支护。机械开挖部,人工配合整修。必要时喷5cm厚混凝土封闭掌子面。施作部导坑周边的初期支护和临时支护,即初喷4cm厚混凝土,架立型钢钢架和I18临时钢架,并设锁脚锚杆(管),安设I18横撑。安装径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。2)、在滞后于部4或5m后,机械开挖部,人工配合整修。必要时喷5cm厚混凝土封闭掌子面。导坑周边部分初喷4cm厚混凝土。接长型钢钢架和I18临时钢架,安装锁脚锚杆(管),根据实际地质情况,必要时安设I18横撑。钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。3)、在滞后于部4或5m后,机械开挖部,人工配合整修,并施作导坑周边的初期支

22、护,步骤及工序同。4)、在滞后于部4或5m后,机械开挖部,人工配合整修,并施作导坑周边的初期支护,步骤及工序同。5)、利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁42小导管超前支护。机械开挖部,人工配合整修。喷5cm厚混凝土封闭掌子面。导坑周边初喷4cm厚混凝土,架立拱部型钢钢架,安装径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。6)、在滞后于部3或4m后,机械开挖部,人工配合整修。喷5cm厚混凝土封闭掌子面。7)、在滞后于部3或4m后,机械开挖部,人工配合整修。喷5cm厚混凝土封闭掌子面。8)、在滞后于部3或4m后,机械开挖部,人工配合整修。隧底周边部分初喷4cm厚混凝土。接长18临时钢架,复喷混凝土至设计厚度。拆

23、除下部横撑,安设型钢钢架仰拱单元,使之封闭成环。9)、根据监控量测结果分析,待初期支护收敛后,拆除I18临时钢架及上部临时横撑。利用仰拱栈桥灌筑IX部边墙基础与仰拱混凝土。10)、灌筑仰拱填充X部至设计高度。11)、利用衬砌模板台车一次性灌注XI部衬砌(拱墙衬砌一次施作)。洞身开挖施工主要进行开挖进尺、施工步距、钻炮设计、开挖工法、监控量测、支护参数修整等方面的施工控制。(6)大管棚施工隧道出口设一循环108大管棚超前支护施工,管棚长30m,环向间距0.3m,壁厚8mm,管内注纯水泥浆固结,浆液水灰比0.5:10.8:1。 施工工艺流程孔口密封处理插入管棚钢管安装钻机、钻机定位钻孔管棚运入现场

24、管棚钢管加工工作面处理、钻机进场施工准备施工导向架管棚钢管注浆固结注浆场地布置、备料安装注浆搅拌机具 大管棚施工工艺流程框图施工方法 1)洞门开挖拱顶以下2.0m预留工作平台,以利于管棚施工。 2)导向架施工 导向架采用3榀I20b工字钢架组成,工字钢架拱脚1.0m高用砼灌注加固,其余部分用22锚杆焊接加固,锚杆长度2.0m使其牢固。按设计要求0.3m在钢架拱面焊接导向管,导向管用152钢管,壁厚6mm,外插角2°。为使导向管牢固,在导向管上面用22钢筋加固。3)施做管棚A搭设钻机平台:钻机平台要一次搭好,保证平台有足够的强度、刚度和稳定性。 B安装钻机:钻孔平台要稳固,钻机安装要牢

25、固,防止施钻时钻机不均匀下沉、摆动、位移、倾斜而影响钻孔质量。 C钻机定位:钻孔方位与线路中线平行,且钻孔深度钻杆轴线与管棚轴线要有一定数值的仰角,以抵消钻深够后钻杆自重增加所产生的下垂。D钻孔a为便于插管,钻孔直径应比管棚设计直径大1020mm,本隧道采用 127mm钻头钻孔。钻孔前对孔号进行编号,并认真做好钻孔情况记录,以便进行及时处理特殊情况。b钻孔侧斜可用测量仪,也可在钻进中根据某些参数和钻孔反馈信息判断钻孔是否偏斜。E安装管棚钢管。 a钢管接头采用丝扣连接,丝扣长15mm左右,为使钢管接头错开,编号为奇数的第一节管采用3.6m钢管,编号为偶数的第一节管采用9m钢管。孔口 孔底 奇数:

26、 3.6m 3×9m 偶数: 3×9m 3.6mb钢管顶进用反铲顶进,如遇故障,须清孔然后再将钢管插入。F注浆:注浆材料采用纯水泥浆,注浆压力控制在0.51.0MPa,终压宜控制在2.0MPa,并做好注浆记录。施工注意事项 1)、严格执行铁路隧道施工技术规范、铁路工程施工安全技术规程以及和地质勘探钻孔有关的安全规则。 2)、管棚钻孔时应在开孔后2m处、1/2孔深处、终孔处量测斜度,发现误差超限跟随即进行纠偏,至终孔仍超限者,应封孔重钻。 3)、如注浆量超限而注浆压力仍未到0.51.0MPa,应调整浆液配合比,直至符合注浆质量标准。 4)、将管棚钻孔作为地质预报的手段,为安全

27、施工提供依据。(7)中、小管棚施工在D2K17+635D2K17+682段拱部设置一环60中管棚超前支护,中管棚长9m,纵向搭接3m,环向间距0.3m布置于拱部144°范围内。在D2K16+991D2K17+595段拱部设置42小导管超前支护,环向间距0.30.4m,纵向间距1.82.4m,长度3.54m。施工工艺流程施工准备钻孔打小导管地质调查注浆设计现场试验效果检查制定施工方案进入施工浆液选择配比试验注浆参数喷砼封闭掌子面注浆注浆站布置浆液配置安孔口止浆塞连接止浆管开挖设备准备管材加工材料准备机具准备中管棚施工工艺流程框图施工方法1)导管加工:导管采用直径60无缝钢管加工成钢花管

28、,以便注浆。导管前端加工成锥形,以便插打。导管中间部位钻直径为68mm的溢浆孔,呈梅花形布置,间距为15cm,尾部1m范围内为不钻孔的止浆段,末端焊直径为6mm的环形箍筋,以防打设导管时端部开裂,影响注浆管联接。2)钻孔及安设导管:采用风动凿岩机冲击振动将钢管直接顶入岩层,必要时,用电钻引孔。首环导管施工前,喷射砼35cm封闭拱部开挖工作面裂隙,作为止浆墙,后续循环则可利用循环间搭接部分作为止浆墙。然后按设计间距钻设超前导管孔,清孔后将导管打入孔内。3)注浆:导管安设后,用塑胶泥封堵孔口,并喷射砼封闭工作面,喷射厚度10cm。采用注浆泵注浆,注浆管连接好后,将配制好的水泥浆液倒入注浆泵储浆筒内

29、,水泥浆液浓度为0.6:1单液水泥浆,开动注浆泵,通过导管向周边围岩压注水泥浆。注浆按照由低到高隔孔预注或群孔注浆的方法进行。单孔注浆时,首先以初压注浆,然后在终压下进行注浆并保持12min终压再卸载,保证注浆量及扩散半径达到设计要求,达到超前加固的目的。(8)管棚工作室和159高精度大管棚施工隧道在D2K17+595D2K17+635下穿既有昆玉铁路,采用双侧壁导坑法施工。该段加强支护为全环设I22b型钢钢架,支护间距0.5m。D2K17+635处拱部设一环159高精度大管棚,管棚采用159、壁厚10mm的无缝钢管,每根长50m,环向间距0.4m,管中注纯水泥浆,水灰比为0.5:10.8:1

30、。管棚施工时在D2K17+635D2K17+645段设管棚工作室,管棚工作室在D2K17+645D2K17+640段逐步扩大断面,D2K17+640断面拱部扩大至超出隧道标准断面1.0m尺寸,然后按该断面尺寸分步施工至D2K17+635形成管棚工作室。管棚工作室有效长度为10m。管棚工作室施工步骤:1、按设计要求施工左右导坑至D2K17+635。2、在D2K17+645拱部打斜倾角为20°的超前小导管,并注浆。小导管采用42、壁厚3.5mm钢花管,每根长4.5m,环向间距0.2m,纵向间距1.5m。3、开挖中部上台阶土体,支立钢架,与侧壁导坑相接后喷射混凝土,形成稳定的初支结构,钢架

31、采用I22b型工字钢制作,钢架每榀间距0.5m。4、完成10个循环后则在拱部形成扩挖1.0m的拱部断面,然后按该断面水平向前施工中部上导坑,直至D2K17+635里程。施工过程中每3个循环打一环水平超前小导管超前支护,确保施工安全。管棚工作室钢架均采用I22b型工字钢制作,每榀间距0.5m。(9)洞身开挖及初期支护施工主要安全措施:1)、开工前应对所有参建人员进行技术培训和安全培训,认真研讨每道工序的施工工艺、质量检验方法和作业细则,同时进行突发事件演练确保各工序施工质量和施工安全。2)、优先做好洞口防排水措施,及时做好洞口边仰坡防护,尽早修建洞门及洞口段衬砌,以确保洞口段边坡稳定和施工安全,

32、洞门施做前,应对既有线边坡进行稳定性监测,防止洞口段开挖又发边坡失稳。3)、由于隧道开挖断面大,埋深较浅,距离既有线较近,初期支护和围岩为主要受力结构,施工中应严格按设计施做超前支护和初期支护。 4)、施工爆破采用控制爆破,争取将影响程度减低至最小,做好钻爆设计,并根据现场围岩地质情况和爆破效果及时调整爆破方案及参数。5)、严格控制开挖进尺,级围岩上台阶每循环开挖不得大于一榀拱架间距,边墙每循环开挖进尺不得大于2榀拱架间距,仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆(管)施工,每循环开挖不得大于3米。6)、初期支护应紧跟开挖面及时施作,并尽快封闭成环。7)、洞身开挖施工前,应按设计布设地表监控量测测点,建

33、网对地表沉降、位移等进行监测,根据地表监测网所得数据,适时调整施工方法及支护参数。8)、施工中要重点监测既有线路的沉降及位移变化情况,根据设计布设测点,施工过程中对测点进行动态监测,发现异常,及时处理并上报相关部门,杜绝既有线重大事故的发生。9)、在施工中应加强隧道综合超前地质预报工作,更好的指导现场施工。3、二次衬砌施工(1)施工方案:宝峰出口设计为级抗震设防复合式衬砌,采用仰拱先行,衬砌台车先墙后拱法施工;每环衬砌9m。砼集中拌合,砼运输车运输,输送泵浇灌,机械捣固成型。(2)衬砌施工主要安全措施如下:1)、仰拱应该超前拱墙二衬施作,并紧跟开挖工作面,级围岩地段仰拱距离开挖面不得超过35米

34、,仰拱及填充应分开浇筑。2)、洞口明洞段衬砌应尽早施做,以加强边坡稳定。3)、二衬施作应严格按铁建设【2010】120号文要求,级围岩二次衬砌距离掌子面的距离不得大于70m的步距要求,浅埋段和下穿既有线段,二次衬砌应及早施作。4、注意事项 (1)加强施工人员教育,严禁施工人员进入既有线以内。 (2)加强技术交底和安全教育,使全体施工人员都能懂技术,讲安全。 (3)加强对既有线的监测分析,数据反馈工作,为安全施工提供依据。第六章 隧道施工综合超前地质预报、监控量测1、超前地质预报(1)地质概况宝峰出口D2K17+715D2K16+991,全长724m。前震旦系昆阳群黑山头组(pt1hs)板岩夹砂

35、岩,该地段偶夹透镜状灰黑、黑色炭质板岩,可能含瓦斯等有害气体。其预报方法属于CZ类+瓦斯等有害气体实时监测与预报(2)地质复杂程度中等复杂。(3)预报方法 CZ类+瓦斯等有害气体实时监测与预报。主要采取以下两种方法: 1)地质调查法。充分利用洞室的掌子面与侧壁,主要进行地层岩性特征、断层破碎带及影响带、裂隙密集发育带与构造挤压破碎带、软弱夹层带、岩性突变与地层界线等的产状、性质及发育程度、岩体破碎程度与填充情况、涌(突)水突泥、塌方冒顶与围岩变形破坏的部位、特征、方式与规模及其随时间的变化特征等的详细量测和地质素描,并绘制施工实时地质图。在此基础上,对掌子面前方一定范围内(约510m)的地质条

36、件进行预测预报,同时应做好塌方冒顶与围岩变形破坏的施工应急预案。2)超前钻探法(89超前钻孔1孔+每循环5孔加深炮眼)A单孔水平(取钻芯)钻探法:超前探测30m,每循环搭接5m,验证中近距离物探超前探测的异常地段。B46m孔偏角超前钻探法:超前探测30m,每循环搭接5m,验证中近距离物探超前探测的异常地段(水、煤层瓦斯等)和排水降压,富水岩溶发育区超前钻探应终孔于洞室开挖轮廓线以外58m(辅助坑道35m)。C利用炮眼加深超前探测:根据物探以及超前钻孔成果资料,在每一循环钻设炮眼时布设520个钻孔加深35 m作为探孔。(4)重点预报内容岩体破碎程度及地下水发育情况,岩层分界,预测前方施工塌方、变

37、形风险等级。对该地段进行瓦斯等有害气体逸出的实时监测和预测预报。2、监控量测D2K17+595D2K17+635段下穿既有昆玉铁路地段,其具体监测方案按照昆玉施隧-2-II14/17施做。(1) 监控量测的目的通过现场监控量测可以了解围岩、支护变形情况,以便及时调整和修正支护参数,保证围岩稳定和施工安全;提供判断围岩和支护系统基本稳定的依据,确定衬砌砼施作时间;依据量测资料采取相应措施,在保证施工安全的前提下加快施工进度;积累量测数据资料,提高施工技术水平。1)、通过对既有昆玉铁路路基面、边坡进行监测,及时反馈信息,保证结构物的安全。2)、将监测数据与预测数值相比较,验证支护结构效果,确认支护

38、参数和施工方法的准确性或为调整支护参数和施工方法提供依据,以确保和优化下一步施工参数,做好信息化施工。3)、将形成量测结果用于信息反馈并优化设计,使设计达到安全、经济合理、施工快捷的目的。4)、将现场量测结果与理论预测值相比较,用反分析法导出更接近实际的理论公式,用以指导其他工程。5)、了解新奥法开挖过程中引起的山体沉降变形、径向收敛情况和爆破振动情况;6)、监控工程对周围环境的影响。(2)监控量测必测项目及量测仪器:序号监测项目测试方法和仪表测试精度备注1净空变化隧道净空变化测定仪(收敛仪)0.51mm一般进行水平收敛量测2拱顶下沉水准测量的方法、水准仪、钢尺0.51mm3地表下沉水准测量的

39、方法、水准仪、塔尺0.51mm隧道浅埋段必测(H02b)3、监控量测断面及测点布置原则(1)、宝峰隧道出口段为级围岩,测点断面纵向间距5m,净空变化每分部布3条水平测线,收敛仪测试精度为0.1mm;拱顶下沉每断面测点数为1个测点,水准仪测试精度为0.51mm。(2)、净空变化测点和拱顶下沉测点应布置在同一断面上,测点布置时应避开钢架和脱空回填处,将测点布置在两榀钢架之间。净空变化、拱顶下沉和地表下沉(浅埋地段)等必测项目必须设置在同一断面。(3)、测点布置高度,收敛测点应布置在起拱线上1m、最大跨度线和最大跨度线下1m左右。,(4)、宝峰隧道下穿既有线段埋深为27m,属浅埋段(H02b即H02

40、8.32),地表沉降测点应在隧道开挖前布设,测点纵向间距应符合下表:隧道埋深(H0)与开挖宽度(m)纵向测点间距(m)28.32<H0<35.4205014.16<H028.321020H014.16510(5)、地表沉降观测点横向每个断面布设12个测点,间距为25m,在隧道中线附近测点应适当加密,隧道中线两侧量测范围不应小于2(H0+B)。25mH0基准点45°B量测范围4、监控量测频率(1)、监控量测的频率应根据测点距开挖面的距离及位移速度确定,由位移速度决定的监控量测频率和由开挖面的距离决定的监控量测频率之中,原则上采用较高的频率值,当出现不良地质或异常情况时

41、,应增大监控量测频率。量测频率表位移速度距开挖面距离位移速度(d)量测频率量测断面距开挖面距(m)量测频率52次d014.162次d151次/d14.1628.321次/d0.511次23d28.3270.81次23d0.20.51次/3d28.3270.81次3d0.21次7d70.81次7d(2)、地表下沉量测频率与拱顶下沉和净空变化的量测频率相同;地表下沉量测在开挖面前方隧道埋置深度与隧道开挖高度之和处开始,即开挖D2K11+N掌子面时,开始量测D2K11+(N+H0+12.25)断面,直到衬砌结构封闭、下沉基本停止时为止。在地表高压塔周围需增设下沉测点。(3)、隧道开挖后应及时进行地质

42、素描及数码成像,必要时进行物理力学试验。开挖面地质素描、支护状态、影响范围内的构筑物的描述应每循环记录一次。特殊情况下增大描述频率。5、监控量测控制基准(1)、监控量测控制基准包括隧道内位移、地表沉降、爆破振动等,应根据地质条件、隧道结构的长期稳定性、隧道施工安全性,以及周围构筑物特点和重要性等因素制定。(2)、隧道初期支护极限相对位移见下表选用。跨度7mB12m隧道初期支护极限相对位移围岩级别隧道埋深h50m拱脚水平相对净空变化(%)0.200.50拱顶相对下沉(%)0.080.16 注:本表是适用于复合式衬砌的初期支护,软质围岩隧道取表中较大值。拱脚水平相对净空变化指两拱脚测点间净空水平变

43、化值与其距离之比,拱顶相对下沉指拱顶下沉值减去隧道下沉值后与原拱顶至隧底高度之比,拱墙水平相对变化极限值可按拱脚水平净空变化极限值乘以1.11.2后采用。 (3)、位移控制基准应根据测点距开挖面的距离,由初期支护极限相对位移按下表要求确定。位移控制基准类别距开挖面1B(U1B)距开挖面2B(U2B)距开挖面较远允许值65%U090%U0100%U0注: B为隧道开挖宽度,U0为极限相对位移值,(4)、根据位移控制基准,可按下表分为三个管理等级。位移管理等级管理等级距开挖面1B距开挖面2BUU1B/3UU2B/3U1B/3U2U1B/3U2B/3U2U1B/3U2U1B/3U2U2B/3注:U实

44、测位移值。(5)、隧道位移管理应符合下表管理变 形 管 理管理等级工 程 对 策正常施工采取工程对策,包括加强超前支护等,缩短台阶开挖长度,调整初期支护强度、刚度等,同时加强监控量测停止开挖,加强初期支护,加强监控量测(6)、一般情况下,二次衬砌的施作应在满足下列要求时进行:1)、隧道湿喷净空变化速度计拱顶或地板垂直位移速度明显下降; 2)、隧道位移相对值已达到总相对位移量的90%以上;3)、浅埋、弱围岩等特殊地段内,应视现场具体情况确定二次衬砌施作时间。6、监控量测方法(1)、时间要求,地表沉降测点在开挖D2K18+N掌子面时,开始布设D2K18+(N+H0+12.25)断面测点,净空变化和

45、拱顶下沉量测布点在开挖后置初喷前进行,若围岩出现变化异常应尽早布设;初始读数在每次开挖后12h内取得,最晚不得迟于24h。(2)、洞内、外观察,洞内观察可分为开挖工作面观察和已施工地段观察两部分。其中,开挖工作面观察应在每次开挖后进行,及时绘制开挖工作面地质素描图、数码成像。填写开挖工作面地质状况记录表,并与勘察资料相对比;已施工地段观察,应记录喷射混凝土变形、开裂、掉快和钢架变形情况,锚杆、二次衬砌等工作状态。洞外观察重点应在洞口段和洞身浅埋段,记录地表开裂、地表变形、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗漏情况等,同时还应对地面高压塔进行观察。(3)、净空变化量测1)、宝峰隧道出口测点纵向间距为5m

46、,按规定量测频率进行量测,主要原理:每次测出两点间净长,求出两次量测的增量(或减量),即为此处净空变化值,每次量测三次,取其平均值,并附表记录。2)、测点埋设,预埋测点有钢筋加工而成,采用冲击钻或风钻钻孔,埋入钢架采用22螺纹钢,前端外露钢架采用8钢架加工成三角形钩。测点用快凝水泥或锚固剂与围岩锚固稳定,埋入围岩深度不小于20cm,若围岩破碎松软,应适当增加测点埋入深度。测点前端应凹设在初期支护内,以防止被破坏, 洞内净空变化测点布设大样图3)、量测步骤检查预埋测点有无损坏、松动,并将测点灰尘擦净;把净空收敛仪的尺头及尺架挂钩分别固定在预埋测点孔内,选择合适的尺孔,将尺孔销插入,用尺卡将尺与联

47、尺架固定。调整调节螺母,几下钢尺在联尺架端时的基线长度与数显读数。为提高量测精度,每条基线应重复测三次取平均值。当三次读数极差大于0.05mm时,应重新测试。每次开挖后12h内取得初读数。测试过程中,若数显读数已超过25mm,则应换尺孔重新测试,两组平均值相减,即为两尺孔的实际间距,以消除钢尺重孔距离不精确造成的测量误差。一条基线测完后,应及时逆时针转动调节螺母,摘下收敛仪,打开尺卡收拢钢尺,为下次使用做好准备。4)、拱顶下沉量测采用设备为水准仪和钢挂尺,主要原理:通过测点不同时刻相对标高,求出量测量测的差值,即为该点的下沉值。读数应该读三次,取平均值,并按记录表记录。按规定量测频率量测。测点

48、布设,测点由钢筋加工而成,采用冲击钻或风钻钻孔,埋入钢架采用22螺纹钢,前端外露钢架采用8钢架加工成三角形钩。测点用快凝水泥或锚固剂与围岩锚固稳定,埋入围岩深度不小于20cm,若围岩破碎松软,应适当增加测点埋入深度。测点前端应凹设在初期支护内,以防止被破坏,拱顶下沉测点布设大样图 量测步骤:设置水准基点(水准基点选择在围岩稳定地段)。采用水准仪、塔尺及钢卷尺测出该点相对标高即可。每次开挖后12h内取得初读数。砼一测点每次量测必须采用同一基点。 5)、地表沉降量测 采用精密水准仪、铟钢尺进行,主要原理:通过测点不同时刻的标高,求出量测量测的差值,即为该点的下沉值。其量测精度为+1mm。宝峰隧道出

49、口浅埋段(H042.48m)必须进行地表沉降量测。基准点应设置在地表沉降影响范围之外。测点采用地表钻孔埋设(一般采用地表打入0.60.8m长22钢筋),测点四周用水泥砂浆固定。高压塔(若有)周围增设地表下沉观测点。 量测步骤:采用水准仪和钢尺测出各测点标高即可。在开挖前对每个测点读取初始值。首次观测时,对测点进行三次观测(三次差值小于+1mm),取平均值作为初始值。每个测点误差不宜大于0.3mm。 6)、量测注意事项:测点应在喷射砼前预埋,测点布置时避开钢架和脱空回填处,并保证深入围岩,严禁将测点布设在钢架上。及时进行测点布设,并做好保护。如果测点被破坏,应在被破坏测点附件补埋,重新进行数据采

50、集;如果测点出现松动,则应及时加固,当天的量测数据无效,待测点加固后重新读取初读数。测点位置用红色油漆做醒目标识并在测点旁悬挂测点标示牌。测点桩上严禁悬挂重物。各监控量测小组顺保证数据的真实性、准确性和及时性,如实反应实际变化情况,不得弄虚作假。监控量测与施工易发生干扰,两者必须紧密配合,现场施工应及时为监控量测提供工作面,创造条件保证监控量测工作的正常进行;监控量测工作也要尽量减少对施工工序的影响。监控量测元件的埋设应列入工程施工进度控制计划中。量测仪器设备在使用前和使用过程中必须进行定期的检查、校对和标定。收敛仪使用时调节螺母逆时针转动最大范围不得露出螺纹。在收敛仪使用一段时间后应进行对零

51、。收敛仪量测完成后,用棉纱擦除灰尘并定期对钢尺擦涂机油,防止生锈。7、监控量测数据分析及信息反馈(1)、数据分析处理监控量测数据的分析处理包括数据校核、数据整理及数据分析。同时应注明开挖方法和施工工序以及开挖面据监控量测点距离等信息。1)、数据校核:量测数据校核主要是对数据进行可靠性分析,排除各种误差影响,保证量测数据的可靠性和完整性。每次观测后应立即对观测数据进行校核和整理,包括对观测数据的计算、填表制图、误差处理等,如有异常应及时补测。2)、数据整理:量测数据整理包括各种物理量计算和图表制作,打印相关监控量测报表,并根据数据绘制位移时态曲线或散点图,以便于分析监控量测数据的变化规律和趋势。

52、3)、数据分析:数据分析通常采用比较法、作图法和数值计算等,一般采用散点图和回归分析方法,分析各监控量测物理量大小、变化规律和发展趋势,预测该测点可能出现的最终值及影响范围,评估安全状况。绘制时间-位移和距离-位移散点图,根据散点图的数据分布状况,选择合适的函数进行回归分析,对最大值进行预测,并与控制基准值进行比较,接合施工工况综合分析围岩和支护结构和工作状态,监控量测数据的分析包括以下主要内容:根据量测值绘制时态曲线。选择回归曲线,预测最终值,并与控制基准值进行比较。对支护及围岩状态、工法、工序进行评价。及时反馈评价结论,并提出相应工程对策建议。(二)、信息反馈及工程对策1)、监控量测信息反馈应根据量测数据分析结果,对工程安全性进行评价,并提出相应工程对策与建议,目前已经验方法为主。2)、信息反馈以位移反馈为主,主要依据时态曲线的形态对围岩稳定性、支护结构的工作状态、对周围环境的影响程度进行判定,验证和优化设计参数,指导施工。由于施工的连续性和循环进行,施工中应保证信息反馈渠道的畅通,确保信息反馈的及时性和有效性监控量测反馈程序应贯穿于整个施工全过程,可按下图规定的程序进行隧道设计现场调查与资料调研监控量测实

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