大巴隧道斜井施工方案

大巴隧道斜井施工方案一、工程概况1.1项目背景大巴隧道斜井位于重庆市黔江区境内，斜井与正线交角58度，与正洞相交里程为DK283+791.79，距进口596.79米，距出口2858.21米。斜井洞口地面标高311米，正线DK283+791.79轨面标高305.289米。斜井主要用于隧道的通风、排水、运输等辅助作业，是确保隧道主体工程顺利施工的关键组成部分。1.2地质条件斜井口周围无裸露岩石，表面为腐植土，与正洞相接处为V级围岩，洞身主要穿过全、强风化砂岩夹页岩段。隧道位属中低山剥蚀地貌，地面高程558米～903米，相对高差约345米，地形起伏，可溶岩段多现溶洞、封闭洼地、落水洞、竖井及暗河。地质条件复杂，施工难度较大，存在坍塌、滑坡等安全风险。1.3主要技术参数斜井设置里程：XJK0+000～XJK0+131.25，拉槽里程为XJK0+000～XJK0+055斜井长度：131.25米（其中拉槽55米）斜井纵、横坡：纵坡-3.02%（斜井进口至正洞方向）、横坡1%（单向坡）斜井净空：6m×5m（宽×高）结构形式：双线斜井，采用钢筋砼结构二、施工总体方案2.1施工原则斜井施工遵循"安全第一、质量至上、科学管理、文明施工"的原则，严格执行"短进尺、弱爆破、管超前、强支护、勤量测"的施工方针，减少对围岩的扰动，确保施工安全和工程质量。2.2总体施工流程施工准备阶段：完成场地平整、临时设施建设、施工便道修建、水电接入等洞口工程：进行地表处理、挡墙施工、管棚支护等进洞准备工作洞身开挖与支护：采用台阶法施工，同步进行初期支护衬砌施工：在初期支护完成并稳定后进行二次衬砌辅助系统施工：包括排水、通风、照明等系统安装与正洞连接施工：完成斜井与正洞交叉口处理及转向施工收尾工程：清理场地、设备撤离、工程验收2.3施工进度计划施工段落项目计划施工时间（天）施工进度指标斜井（125m）开挖及支护91V级围岩40米/月，IV级围岩75米/月衬砌及其他81-斜井-正洞出口（1666m）开挖及支护592III级围岩120米/月衬砌及其他607-三、施工准备3.1施工现场准备场地平整：清理洞口附近场地，平整出弃渣场、材料堆放区、加工区和生活区施工便道：修建4米宽C20砼路面施工便道，连接既有道路与斜井口，每隔100米设一错车道（长10米，宽6米）临时设施：在弃渣场附近平地修建彩钢房结构的施工生活居住区，包括办公室、宿舍、食堂、浴室、厕所等施工用水：利用附近水塘水，经抽水泵至斜井顶部高山水池（最大储存量150t），采用Φ100钢管管路进洞施工用电：采用永临结合方案，从附近高压电线接入，安装一台800KVA变压器，另配备2台200KW内燃发电机备用施工用风：在洞口50米处设置4台20m³电动空压机，满足隧道钻爆法施工所需风量3.2技术准备组织技术人员熟悉施工图纸，编制详细的施工技术交底文件完成导线点、水准点的复测和加密工作，建立施工测量控制网进行原材料试验和混凝土配合比设计，确保满足设计和规范要求制定详细的施工监测方案，包括围岩收敛、拱顶下沉等监测项目3.3设备与材料准备主要施工设备：开挖设备：凿岩台车、风动凿岩机、挖掘机、装载机运输设备：自卸汽车、出碴车支护设备：喷砼机、注浆机、锚杆钻机混凝土设备：混凝土搅拌机、输送泵、振捣器测量设备：全站仪、水准仪、测斜仪通风设备：轴流风机、风筒主要材料：钢材：I20b工字钢、Φ22钢筋、Φ8钢筋网水泥：P.O42.5级普通硅酸盐水泥砂石料：中粗砂、碎石（5-20mm）外加剂：减水剂、速凝剂支护材料：Φ42小导管、Φ108管棚钢管、Φ22锚杆四、主要施工方法4.1洞口工程施工4.1.1地表处理地表排水：在洞口上方5米处设置截水沟，拦截地表水，沟宽0.6米，深0.8米，采用M7.5浆砌片石砌筑地表加固：斜井XJK0+055～XJK0+070段沿中线左右15m范围内采用地表注浆加固，注浆导管采用Φ42钢管，间距为100㎝×100㎝，梅花型布置，深度20m4.1.2长拉槽开挖斜井进洞前55米埋深较浅段采用长拉槽开挖，开挖断面按设计尺寸加宽0.5米，高度增加0.3米，以保证挡墙施工空间。开挖采用挖掘机配合人工进行，严格控制开挖轮廓。4.1.3挡墙施工拉槽开挖后立即施工C20砼重力式挡墙，墙高2～6米，基础嵌入基岩不少于0.5米。挡墙采用模板现浇施工，分阶浇筑，每阶高度不超过2米，设置Φ16钢筋连接，确保挡墙整体性。4.1.4管棚支护挡墙施工完成后，进行超前管棚施工。管棚采用Φ108钢管，长30m，共22根，外插角度0°。管棚施工采用水平定向钻机钻进，管内灌注水泥砂浆，确保管棚支护效果。4.2洞身开挖施工4.2.1开挖方法选择根据地质条件和斜井断面特点，采用台阶法施工，分为上台阶和下台阶：上台阶高度3.0米，采用环形开挖预留核心土法施工下台阶高度2.0米，滞后上台阶5～10米施工循环进尺：V级围岩0.6～0.8米，IV级围岩1.0～1.2米4.2.2钻爆施工钻孔作业：采用风动凿岩机钻孔，炮孔布置按光面爆破要求进行，周边眼间距40～50cm，抵抗线50～60cm装药爆破：采用乳化炸药，周边眼采用间隔装药，导爆管雷管起爆。控制单段最大起爆药量，减少对围岩的扰动爆破参数：周边眼：Φ25mm药卷，装药集中度0.15～0.2kg/m掏槽眼：Φ32mm药卷，连续装药辅助眼：Φ32mm药卷，间隔装药出碴作业：采用挖掘机装碴，自卸汽车运输至弃渣场4.2.3循环作业组织采用"三掘三喷"作业循环，即：上台阶开挖→初喷砼→锚杆施工→挂网→复喷下台阶开挖→初喷砼→锚杆施工→挂网→复喷仰拱开挖→初喷砼→锚杆施工→挂网→复喷→仰拱浇筑每个循环时间控制在12～16小时，确保日进尺达到设计要求。4.3支护施工4.3.1超前支护超前小导管：采用Φ42钢管，长4.5m/根，每环40根，3m一环，外插角5～10°，梅花型布置。小导管前端做成尖锥形，管壁钻Φ8mm注浆孔，间距15cm注浆参数：采用水泥浆，水灰比1:1，注浆压力0.5～1.0MPa，单孔注浆量根据围岩情况调整4.3.2初期支护喷射混凝土：采用C25砼，厚度28cm，分两次喷射，初喷5cm封闭围岩，复喷至设计厚度。喷射作业由下向上，分段进行，确保喷射砼表面平整、密实钢筋网：采用Φ8钢筋，网格间距0.20×0.20m，铺设在喷射砼与钢拱架之间，搭接长度不小于20cm锚杆：拱墙采用Φ22砂浆锚杆，长度6m，间距1.0×1.0m，梅花型布置。锚杆钻孔直径50mm，采用注浆机注入水泥砂浆，水灰比1:1钢拱架：采用全环I20b工字钢，间距0.6m。钢拱架安装前进行试拼，确保尺寸准确，安装时确保中线、高程符合设计要求，拱脚置于坚实基岩上锁脚锚管：采用Φ42钢管，长4.5m/根，每榀钢拱架设8根，对称布置，与钢拱架焊接牢固4.3.3二次衬砌施工时机：在初期支护完成且围岩变形稳定后进行，一般在围岩收敛速率小于0.15mm/d，拱顶下沉速率小于0.1mm/d时开始施工模板工程：采用液压衬砌台车，长度9m，模板厚度不小于10mm，确保刚度和稳定性钢筋工程：按设计要求绑扎钢筋，确保保护层厚度，钢筋接头采用焊接或机械连接混凝土工程：采用C30砼，坍落度160～180mm，输送泵浇筑，分层振捣，确保密实。施工缝处理按规范要求进行，设置止水带养护：浇筑完成后及时覆盖保湿，养护时间不少于14天4.4斜井与正洞连接施工4.4.1交叉口处理在斜井与正洞相交里程前10米开始加强支护，增加钢拱架密度，间距调整为0.5m交叉口处采用3榀I20b型钢钢架组合焊接作为基础，在此型钢钢架上焊接3榀I20b型钢横梁，形成转换平台加强交叉口周边锚杆支护，长度增加至8m，间距加密至0.8×0.8m4.4.2转向施工斜井施工至与正洞交界后，以圆曲线形式转体进入正洞，曲线半径根据设计确定上坡开挖至正洞拱顶高程，并继续沿相同方向掘进15米，此段设置临时支护，采用拱墙I20b工字钢形成作业空间后，转向相反方向施工，扩挖临时支护达到正洞标准断面同时向出口方向施工，确保施工安全和进度4.5辅助系统施工4.5.1排水系统洞内排水：设置双侧排水沟，沟宽30cm，深40cm，采用C20砼浇筑集水井：每隔50米设置一处集水井，尺寸1.0×1.0×1.5m，配备潜水泵排水排水管路：采用Φ100钢管作为主排水管，沿边墙布置，坡度与斜井一致4.5.2通风系统斜井施工阶段采用自然通风，当进入正洞后采用长管路独头压入式通风洞口设置一台2×110kW通风机，配直径1200mm风筒，风机安装在距洞口20米处风筒悬挂于拱腰处，接口严密，确保风量损失不大于10%4.5.3照明系统洞口至洞内100米采用220V照明线路，安装防水防尘灯具，间距5米洞内采用36V安全电压，每10米设置一盏防爆灯作业面配备移动式照明设备，确保照明亮度不小于50lux4.5.4供电系统洞内干线采用380V三相五线制，沿边墙架设每隔50米设置一个配电箱，配备漏电保护器动力设备采用专线供电，确保电压稳定五、施工监测5.1监测内容与方法围岩收敛监测：采用收敛计，在每个作业面后5米、10米、30米处各设一个监测断面，每断面设3对测点，监测频率为：开挖后1～7天：1次/天8～14天：1次/2天15～30天：1次/周30天后：1次/月拱顶下沉监测：采用水准仪，在每个收敛监测断面拱顶设置测点，监测频率同收敛监测地表沉降监测：在洞口周边50米范围内设置沉降观测点，间距10米，监测频率为：施工期间：1次/3天施工完成后：1次/月，持续3个月5.2监测数据处理与反馈建立监测数据台账，及时整理分析监测结果绘制位移-时间曲线，预测最终位移和稳定时间当监测数据超过预警值时，立即停止施工，分析原因，采取加固措施根据监测结果优化支护参数和施工方案六、安全保证措施6.1安全管理体系建立项目经理为第一责任人的安全生产责任制，设置专职安全员制定安全生产管理制度，包括安全教育培训、安全技术交底、安全检查等制度成立应急救援小组，编制应急预案，定期组织演练6.2洞口及周边安全防护洞口设置防护棚，采用型钢搭设，上铺5cm厚木板洞口周边设置防护栏杆，高度1.2米，刷红白相间警示漆弃渣场设置挡渣墙，高度不小于2米，防止滑坡和泥石流6.3洞内施工安全措施顶板管理：严格执行"敲帮问顶"制度，及时清除危石，确保作业面安全支护作业安全：设置作业平台，确保支护施工人员安全，临时支护及时跟进爆破安全：严格执行爆破作业规程，设置警戒区，确保爆破安全距离用电安全：定期检查电气设备和线路，确保接地可靠，防止漏电事故运输安全：洞内设置限速标志，运输车辆限速10km/h，会车时减速慢行6.4特种设备安全管理所有特种设备必须经过检验合格后方可使用操作人员必须持证上岗，严格遵守操作规程定期对设备进行维护保养，确保设备完好6.5应急预案针对可能发生的坍塌、涌水、火灾等突发事件，制定专项应急预案配备应急救援设备和物资，包括担架、急救箱、灭火器、抽水机等与当地医院、消防等部门建立联动机制，确保应急救援及时有效七、质量保证措施7.1质量管理体系建立项目经理领导下的质量管理体系，设置专职质量工程师实行"三检制"（自检、互检、交接检），确保工序质量制定质量奖惩制度，激励全员参与质量管理7.2原材料质量控制严格执行材料进场检验制度，不合格材料不得使用建立材料台账，记录材料来源、数量、检验结果等信息对水泥、钢筋等主要材料进行跟踪管理，确保可追溯性7.3施工过程质量控制测量控制：定期复核导线点和水准点，确保测量精度开挖质量控制：严格控制开挖轮廓和进尺，确保超挖不大于15cm，欠挖不超过5cm支护质量控制：确保锚杆长度、间距、角度符合设计要求，喷射砼厚度和强度达标衬砌质量控制：控制钢筋间距、保护层厚度，确保混凝土强度和外观质量7.4试验检测建立工地试验室，配备必要的试验设备和人员对混凝土、砂浆等进行配合比设计和强度检测定期对锚杆拉拔力、喷射砼强度等进行抽样检测7.5质量通病防治喷射砼空鼓、脱落：控制配合比、水灰比，确保喷射厚度和密实度锚杆锚固力不足：确保钻孔深度和直径，注浆饱满衬砌裂缝：控制混凝土坍落度，加强养护，避免内外温差过大八、环境保护措施8.1施工废水处理设置沉淀池，对施工废水进行处理，达标后排放对油料库、机械维修区设置防渗池，防止油污污染土壤和地下水8.2施工扬尘控制对施工便道定期洒水降尘，保持路面湿润弃渣场设置围挡，表面覆盖防尘网，防止扬尘扩散8.3噪声控制选用低噪声设备，对高噪声设备采取减振、隔声措施合理安排施工时间，避免夜间施工，减少对周边居民的影响8.4水土保持在弃渣场周边设置排水沟和挡渣墙，防止水土流失施工完成后及时对弃渣场进行植被恢复，减少生态影响8.5固体废弃物处理对施工垃圾和生活垃圾进行分类收集，集中处理危险废弃物单独存放，交由专业单位处理九、施工机械设备配置9.1主要施工机械设备设备名称型号规格数量用途挖掘机PC2002台开挖、装碴装载机ZL501台装碴自卸汽车15t5辆运输风动凿岩机YT2810台钻孔喷砼机PZ-52台喷射混凝土注浆机HJB-32台锚杆、小导管注浆混凝土搅拌机JS5001台混凝土搅拌混凝土输送泵HBT601台混凝土输送衬砌台车9