超前支护方案.docx
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超前支护方案
一、工程概况.1
1.1隧道概况1
1.2隧道地质.1
二、施工组织.2
2.1施工组织结构及相关人员职责2
2.2临建设施3
2.3施工人员及机械设备4
2.4相关施工班组4
三、主要施工方案.5
3.1超前支护工艺5
3.2管棚施工工艺和方法.6
3.3超前小导管施工工艺和方法10
3.4超前锚杆施工方法12
四、质量保证措施.13
4.1组织体系13
4.2控制程序13
4.3施工过程质量控制措施15
4.4质量检验评定控制措施15
4.5测量双检制度15
五、安全保证措施.15
5.1安全管理组织机构15
5.2安全生产措施16
5.3安全应急救援预案17
六、环境保护.18
一、工程概况
1.1隧道概况
1.1.1隧道简述
钦州至崇左高速公路(第五合同段)路河山隧道进口位于上思县公正乡信良村岽引屯北西向约700.00m处,出口位于上思县那琴乡龙楼村那利屯南西向约250.00m处,为一座上、下行分离的四车道高速公路长隧道。
隧道左线进口里程为ZK38+922出口里程为ZK40+948长度为2026米;右线进口里程为YK38+905出口里程为YK40+910长度为2005米。
左右线纵坡为2.39%的上坡。
1.2隧道地质
1.2.1地形地貌
路河山隧道地貌属低山地貌,地面高程在190m〜420m之间,相对高差约
272m。
隧道洞身段由砂岩、泥质粉砂岩构成的山体较陡,地形切割较深,山坡较陡,地表横向沟谷较发育,由于长期受风化剥蚀切割作用,隧道洞身穿越地段山体较为陡峻,沿山体沉积覆盖层普遍掩盖,山体上植被较茂密,种植有松树、桉树等经济林木,线路局部地段见基岩出露。
隧道进口端(钦州方向)地势较为陡峭,进洞口地面坡度50°〜60°,地
面高程约195〜200m隧道出口端(崇左方向)地势较为平缓,进洞口地面坡度20°〜25°,地面高程约232〜234m
1.2.2水文地质隧道区在大地构造上位于广西南部的钦州残余地槽十万大山断陷南缘公正
向斜的西翼部位,主体为一单斜构造。
隧道区总体走向北东,倾向北西,产状为335°〜345°Z22°〜23°。
上覆为第四系残积第二层砂质粘性土(Qe1-2),下伏基岩地层为印支期火山角砾凝灰熔岩(丫51),侏罗系下统百姓组(J1b)砂岩、泥质粉砂岩。
根据岩石风化程度,可分为强、中风化两层。
山体表面无大的地表水体,雨季时地表水主要汇集于山沟低洼处向山下排泄,地表水水量受季节降水影响,垂直下渗量不大,地下水为松散岩孔隙潜水和基岩裂隙水主要补给源为大气降水,受降水和裂隙发育条件控制。
无不良地质及特殊岩土现象,隧道地震动峰值加速度0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35s。
123工程数量表
工程数量表
项目名称
单位
数量
合计
左线
右线
超前支护
超前锚杆
①22药卷锚杆
kg
「184259.2:
196319.2
380578.4
超前小导管
①42*3.5mm1钢花管
kg
154454.1
148973.5
303427.6
425号水泥
t
「1982.9「
1917.4
3900.3
长管棚
①108*6mr有孔钢花管
m
1428
1428
2856
①108*6mr无孔钢花管
m
「1344「
1344
2688
丝扣①108*6mr钢管
m
69.1
69.1
138.2
:
425号水泥浆液
m3
178.7
178.7
357.4
水玻璃(35波美度)
m3
44.7
44.7
89.4
:
30号水泥砂浆填充
m3
12.1
12.1
24.2
缓凝剂
kg
661.6
661.6
1323.2
r钻孔
m
2720
2720
5440
清孔
m
2720
2720
5440
25号混凝土套拱
m3
86.3
86.3
172.6
①127*4孔口管
kg
1649.8
1649.8
3299.6
HRB33钢筋
kg
914.8
914.8
1829.6
18工字钢
kg
5303.2
5303.2
10606.4
二、施工组织
2.1施工组织结构及相关人员职责
为加快进度,本隧道采用两头掘进的方式进行施工。
组织结构图如下:
主要管理人员职责
序号
人员职责
1
项目经理:
贯彻执行国家和工程所在地的有关法律、法规和政策,执行企业的各项管理制度。
组织施工任务划分,对工期、质量、安全、成本、环保和现场组织进行监督管理。
组织编制工程项目实施性施工组织设计,制订安全生产、保证质量和降低成本措施,并组织实施。
对工程项目施工进行有效控制,执行有关技术规范和标准。
积极推广应用新技术和现代化管理,努力实现技术进步。
科学组织和管理进入现场的人、财、物资源,协调各单位之间的关系,做好资源优化配置,提高综合经济效益。
组织制订项目经理部各部门、人员的职责权限和各项规章制度。
2
项目副经理:
项目副经理对项目经理负责,协调现场生产、生活及物资供应、医疗卫生、环保、日常事务管理等方面的工作。
3
项目总工:
对项目的施工技术、工程质量、科研试验和计量测试等全面负责。
组织技术交底,编制实施性施工组织设计,审核项目施工技术方案和质量控制计划。
负责工程项目验工计价,对工程施工中的劳动保护和安全生产负技术责任。
组织有关人员及时进行技术总结和竣工文件编制。
4
工区长:
全面负责工区的组织、实施、协调、管理和监控,负责工程项目的各种资源配置,确保管理体系在本工程项目上的
持续有效运行。
5
工区技术负责人:
主持编制总体施工组织设计、主持制定重大施工方案、主持研究重大工程质量事故分析和制定整改方案、参与重大工程质量事故处理、组织编制工程项目质量计划、组织解决施工中的关键技术和重大技术难题,负责新技术、新工艺、新设备、新材料以及先进技术成果在项目上的应用,指导施工技
术有效开展技术管理工作。
J
6
隧道专业技术员:
主要针对本项目施工中标准新、质量高、试验多和信息化管理的特点,设置本部门。
重在解决施工中的关键、难点项目,加强施工的信息化管理,为工程施工提供技术保
障。
7
试验、质检员:
负责制订检测试验计划,对进入施工现场的原材料、半成品的质量检测;参加复杂技术性施工的跟踪检测与试验工作;提供各种配比和工艺参数。
2.2临建设施
材料库、搅拌机、风压机、配电房等设施分别布置在隧道进出口
2.3施工人员及机械设备
主要管理人员
序号
职务
姓名
备注
1
队长
庄文钰
2
副队长
魏奕成
3
技术主管
林世其
4
施工员
林吓平
5
测量员
孙成明
6
测量员
林家辉
7
测量员
朱俊
8
质检员
刘碧宝
9
安全员
陈国华
10
材料员
林继暖
主要设备表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
发电机
150KwA
台
2
2
搅拌站
JS500
JS750
套
2
3
空压机
20.0m3
台
16
4
轴流风机
山西FDS
台
4
5
风动凿岩机
YT28
台
120
6
砼喷射机
HPC6
台
8
7
潜孔钻
KQ150
台
2
8
电焊机
QX500
台
20
9
注浆机
台
4
2.4相关施工班组
序号
施工内容
施工班组
负责人
1
超前支护
支护班
郑振汤
2
超前支护
开挖班
魏金宝
二、王要施工万案
3.1超前支护工艺
3.1-1隧道超前支护施工工艺图
3.2管棚施工工艺和方法
本隧道V级围岩浅埋段、偏压地层段采用长管棚。
长管棚采用①108mm壁厚6mn,长3m6m的热扎无缝钢管,钢管前端加工成尖锥状。
环向间距为50cm,倾角为1°(不包括线路纵坡),方向与线路中线平行。
施工工艺如图3.2-1。
3.2-1管棚施工工艺图
321长管棚施工方法
现场加工,钢管管壁打孔,钢管尾部留200cm不钻孔的止浆段,其余部分按15cm间距交错呈梅花型设置漏浆孔,孔径10mm管节长度3m6m,采用丝扣连接,丝扣螺纹段长大于15cm相邻两根钢花管的接头相互错开,错节长度不小于1.0m。
管棚钢管接头采用厚壁管箍,上满丝扣,丝扣长度不应小于150mm接
头应在隧道横断面上错开。
采用MGJ-50型管棚钻机使用偏心钻头施钻,大管棚施工的准备工作主要包括钻机保养和试运转、封闭掌子面、测量放样布孔和孔位插钎标记,以及铺设钻机走行轨等。
长管棚施工前先做好施工准备,将洞口土方挖至导向墙(套拱)拱脚标高,在套拱前10米范围内预留核心土,以备后期安设钻机。
为保证钻孔方向,在衬砌外设25#钢拱架混凝土套拱,长2.0m。
套拱内设4榀18号工字钢,环向间距0.6m,工字钢与管棚孔口管焊成整体。
长管棚钢管直径为108mm,套拱内孔口管直径为127mm,用①25钢筋固定于钢拱架上。
在施作套拱混凝土前,对孔口管的间距精确调整。
在套拱内轮廓线每一孔位预埋一根①25末端弯成圆环状钢筋,以备后期悬挂钻杆。
套拱施工完毕,达到强度后即可开始进行钻孔施工。
钻机平台搭设要稳固可靠,以免钻进过程中由于平台振动而造成偏位。
长管棚正面
SB
/
/
1000
管棚加固区
长管棚纵面
长管棚
二次衬砌
初期支护
管棚设计长度
为使钢管接头错开,确保管棚受力要求,编号为奇数的第一节管采用3m钢
管,编号为偶数的第一节钢管采用6m钢管,以后每节均采用6m钢管。
当前一根钢管推进孔内,孔外剩余30〜40cm时,开动钻机反转,使顶进联接套管与钢管脱离,钻机退回原位,人工装上一节钢管后,钻机低速前进,对准前一节钢管端部,人工用管钳进行钢管联接。
为了加强管棚的刚度和强度,按设计将管棚钢管全部顶入后,注浆结束后,清除管内残渣,进行管内充填,增加管棚整体刚度。
设计的注浆参数为:
水泥浆与水玻璃体积比1:
0.5,水泥浆水灰比1:
1,必要
时掺速凝剂。
注浆初压0.5〜I.OMpa,终压2.0MPa。
注浆前先进行注浆现场试验,按实际情况确定注浆参数,以利施工和保证工程质量。
为在注浆过程中及时将孔内空气排出,达到注浆饱满目的,在每根钢管内全长加设1根①20mm塑料排气管。
1注浆前的准备和要求
注浆前先进行现场注浆试验,确定注浆参数及缓凝剂掺入量,用于实际施工。
注浆时要求:
注浆前在钢管中沿管壁安设©15mm的塑料硬管至孔底,在管口(外端)处与堵浆塞排气孔相连接,作为排气孔(安设钢管盖和注浆阀门。
)
注浆管与堵浆塞进浆孔相连,堵浆塞与超前锚杆间为丝扣连接。
注浆采用从孔口一次注入,为使管内浆液饱满密实,注浆时等排气孔有浆液流出,进行终压注浆,直至达到设计注浆压力或设计注浆量时终止,然后闭其阀门。
注浆结束标准:
按单孔注浆量达到设计注浆量时,可作为结束注浆标准;注浆压力达到设计终压并延时不少于5分钟时,也可结束注浆,同时注浆扩散半径不小于0.5m。
2注浆机械选用两台2TGZ-120型注浆泵,采用分段注浆。
单孔注浆量达到设计注浆量时,作为结束注浆标准;注浆压力达到设计终压力并延时不少于5分钟时,方可结束注浆。
单液注浆施工示意图见图3.2.6-1,双液注浆施工示意图见图3.2.6-2所示。
1高速搅拌机;2、吸浆管;3、回浆管;4、进浆阀;5、泵;
6、压力表;7、输浆管;8、快速接头;9、孔口压力表;10、钢管接头;11混合器;12、单向阀;13、三通;14、止浆塞;15、注浆孔
图326-2双液注浆施工示意图
3认真做好机具设备的检修工作,并用清水进行试运转,发现问题及时排除和修复,使其处于良好工作状态。
对注浆管路系统,包括接头、阀门等,认真检查,如有破损,予以更换,不好用的接头、阀门,不得使用,以免注浆时在较高压力下发生脱扣的危险事故。
4为防止管路堵塞,注浆过程中随时注意检测所注浆液的凝结时间,是否与要求相一致,否则,要及时检查,找出原因,予以排除,以符合要求。
结束注浆后,应尽快卸开孔口接头,开清水泵冲洗管路,以免造成管路中的剩余浆液凝结、堵塞管路。
注浆作业前后配合,统一指挥,保证注浆计划的实现。
施工时配备专业电工,防止电路、电器设备发生问题,中途停电,造成意外事故。
5注浆管的止浆和固定:
在注浆管口预定的位置,焊接带有阀门的套丝管
头,注浆时,将注浆管和套丝管口连接,并用铁丝扎紧。
注浆时打开阀门;注浆完成后关闭阀门。
6注浆作业完毕后,对所有的机具设备,特别是搅拌机、注浆管、接头、阀门、贮浆桶等,认真清洗干净,收好后撤出洞外,并定期进行检查、保养,保证其处于良好状态,以备下次注浆使用。
钻孔施工误差:
径向不大于20cm沿相邻钢管方向不大于10cm。
孔斜预防措施:
导向管导向、扶正器扶正钻具、测斜仪检查;发现偏斜,岩芯管扫孔检查控制,发现孔斜超过允许范围,则停止钻孔,进行注水泥浆充填,凝固后重新钻孔。
3.3超前小导管施工工艺和方法
本隧道V级围岩段采用超前小导管注浆。
小导管采用①42无缝钢管,壁厚3.5mm,长度5m,环向间距40cm,纵向间距2.5m,搭接不小于1.0m,外插角10〜40°,注水泥浆。
超前小导管施工采用钻头人工手持风钻成孔后安装,注浆泵注浆。
3.3.1超前小导管施工工艺
超前小导管施工工艺见图3.3.1-1
图3.3.1-1小导管施工工艺框图
332超前小导管结构图
小导管结构见图3.3.2-1
JLPC
图3.3.2-1超前小导管结构图
3.3.3超前小导管施工方法
采用钻头人工手持风钻成孔后安装,直径巾5.2cm导管尾部外露足够长度,并与钢拱架焊接在一起,小导管施工纵向搭接长度应符合设计并不小于1m钻
孔前,进行孔位测量放样,孔位测量做到位置准确。
按放样位置钻孔,并设方向架控制钻孔方向,使孔位外插角度符合设计要求。
所有钻孔完成后均须进行检验,防止出现串孔,影响注浆效果。
钻孔完成后,用高压风清孔。
孔口装好垫板及排气管(©8塑料管)后,用快凝砂浆封闭孔口,封口长度20〜30cm用注浆机将浆液通过锚杆体管道注入岩体,当排气管溢浆液时,折起排气管并绑扎,继续注浆直至达到设计要求。
注浆前,认真做好机具设备的检修工作,并用清水进行试运转,发现问题及时排除和修复,使其处于良好工作状态。
对注浆管路系统,包括接头、阀门等,认真检查,如有破损,予以更换,不好用的接头、阀门,不得使用,以免注浆时在较高压力下发生脱扣的危险事故。
为防止管路堵塞,注浆过程中,随时注意检测所注浆液的凝结时间,是否与要求相一致,否则,要及时检查,找出原因,予以排除,以符合要求。
结束注浆后,应尽快卸开孔口接头,开清水泵冲洗管路,以免造成管路中的剩余浆液凝结、堵塞管路。
注浆作业前后配合,统一指挥,保证注浆计划的实现。
施工时配备专业电工,防止电路、电器设备发生问题,中途停电,造成意外事故。
注浆管的止浆和固定:
在注浆管口预定的位置,焊接带有阀门的套丝管头,注浆时,将注浆管和套丝管口连接,并用铁丝扎紧。
注浆时打开阀门;注浆完成后关闭阀门。
注浆作业完毕后,对所有的机具设备,特别是搅拌机、注浆管、接头、阀门、贮浆桶等,认真清洗干净,收好后撤出洞外,并定期进行检查、保养,保证其处于良好状态,以备下段注浆使用。
3.3.3超前插小导管施工技术措施
施工技术措施:
利用钻床在导管前端按15cm间距钻对穿孔,对穿孔呈梅花形布置,孔径为巾6,导管前端加工成尖锥状,以利于在松散围岩中安装;超前小导管钢管采用外径42mm壁厚3.5mm的无缝钢管,钢管长为5m钢管外插角10°、40°,交错布置,环向间距为40cm。
注浆作业时做好记录,记录每根小导管的位置、注浆时间、吸浆量,压力状况,跑浆情况并以此确定终止时间和判定支护效果;正式注浆前,先注入清水,检查排气管道是否畅通。
3.4超前锚杆施工方法
3.4.1超前锚杆施工方法
本隧道根据地质情况的不同,W级围岩地段超前锚杆环向间距按40cm,纵
向间距按浅埋偏压地段及地质条件相对较差的破碎地带1.0m、深埋地段1.2m布
设,每根锚杆长L=3.5m;每环37根,超前锚杆外插角5o〜10o,根据实际施工情况调整,采用机人工手持风钻成孔后安装,锚杆尾部外露足够长度,并与钢拱架焊接在一起,超前锚杆施工搭接长度应符合设计并不小于1.5m。
紧急停车带W级围岩地段,加固拱部软弱岩体,超前锚杆采用20MnSi①22
药卷锚杆,锚杆环向间距按40cm,外插角5o〜10o,施工时应根据岩体节理面产状确定锚杆最佳方向。
采用钻头人工手持风钻成孔后安装,钻孔前,进行孔位测量放样,孔位测量做到位置准确。
按放样位置钻孔,并设方向架控制钻孔方向,使孔位外插角度符合设计要求。
3.4.2超前锚杆施工技术措施
超前锚杆间距根据围岩状况确定,地质变化时,锚杆参数也随之变化。
锚杆的水平夹角根据地质条件确定,并严格控制。
钻锚杆孔前,根据设计要求和围岩情况,定出孔位,做好标记。
孔位、孔深、孔径符合设计要求。
锚杆原材料型号、规格、品种、各部件质量及技术性能符合设计要求,注浆
及锚固剂材料质量确保合格
灌浆锚杆安装前除去油污锈蚀,安装时孔内灌注浆饱满,灌注后锚杆各剩余长度不大于喷射混凝土的厚度。
四、质量保证措施
质量目标:
一次验收优良率大于90%合格率100%
4.1组织体系
项目部成立质量管理领导小组,项目经理为组长,项目总工、质检工程师为副组长,成员由工程部(测量组)、质安部、试验室、计划合同部、综合部中的负责人和各施工队专职质检员、各作业班组兼职质检员组成。
质检工程师负责日常质检具体事务,在项目经理的领导下,协调、管理各部门质检工作和现场的直接专检。
工程质量管理组织机构框图
4.2控制程序
质量检查流程图
4.3施工过程质量控制措施
⑴编制作业指导书及技术交底制度;⑵坚持“三检”、“三不交接”和“五不施工”制度;⑶坚持隐蔽工程检查签证制度;⑷坚持测量资料换手复核制度;⑸施工过程的质量检测制度;⑹仪器设备的检定制度;⑺坚持效益与质量挂钩的奖惩制度;⑻坚持持证上岗制度;⑼质量事故报告制度;⑽成品、半成品保护制度。
4.4质量检验评定控制措施
⑴及时检查制度;⑵施工资料管理制度;⑶坚持质量一票否决制;⑷接受监理的检查措施。
4.5测量双检制度
为加强工程施工测量工作,防止因测量失误造成质量事故,严格按测量“复核”及“换手测量”制度。
测量双检制
工程所有控制坐标点和水准点测量由项目经理部测量班进行,采用同精度复测,两次测量误差应满足高速公路工程测量规范的有关规定;重点工程结构的施工放样测量由工区测量班进行,并由项目经理部测量班负责复核,复核结果无误报项目经理部有关部门备核;并通知工区,未经复测核准和双检的控制坐标及水准点不得交付施工使用;项目经理部每季度定期组织测量班对全标段内的重点工程的中线及标高复测一次;随工程进展情况,项目经理部测量班随时对工区施工的工程进行检查复核。
五、安全保证措施
本工程安全文明生产目标为“三无一杜绝”、“一创建”。
“三无”即:
无工伤死亡事故、无交通死亡事故、无火灾爆炸事故;“一杜绝”即:
杜绝人身重伤以上事故:
“一创建”即:
创建安全文明工地。
5.1安全管理组织机构
项目部成立安全文明生产领导小组,项目经理为组长,项目副经理、项目总工、工区长为副组长,各部门负责为成员,各施工队设立专职安全员,各施工班组设立兼职安全员,形成完善、有效的安全文明管理系统,使安全文明工作随时有人抓、处处有人管,整个施工活动处于安全文明受控状态。
安全保证体系框图
制定操作标准制定施工安全技术措施安全技术措施交底
司机安全教育
车辆状况检查
行车事故分析处理
行车安全教育
行车设备操作安全检查
作业人员安全教育
作业人员防护设施检查
作业人员操作违章检查
安全生产教育
违早作业安全事故处理
组织安全检查
安全质量标准工地建设
制定机电设备使用措施
机电设备状况检查
行车事故分析处理
5.2安全生产措施
1、针对本工程的特点对施工安全做专项调查研究,并根据超前地质预报制定相应的安全技术措施,向施工人员进行安全技术交底。
2、施工前,对施工现场、机具设备及安全防护设施等,进行全面检查,确认符合安全要求后方可施工。
3、夜间施工应有足够的照明;根据道坑实际地质情况,采取必要的临时防护措施。
4、施工范围应有标志明显的围挡,严禁与施工无关人员进入现场。
5、各种机械设备的操作人员必须经过相应部门组织的安全技术操作规程培训,考试合格后,持有效证件上岗。
机械操作手工作前,应对所使用的机械设备进行安全检查,严禁带病使用,严禁酒后作业。
必须经常性机械检修维护,保证部件运转正常、操作灵活、制动有效。
6、洞外电力线路跨越道路、住房、施工地区时安全距离必须符合要求,电线高度距人行道路或运输线路的高度不低于:
6-10kV为6.5m,4kV为6m施工
用电除利用地方电源外,根据施工需要在隧道进出口各备用300千瓦内燃发电机1台,以便当供电单位停电检修时,可供正常施工、照明和生活用电。
洞内外开关箱设在安全位置,并有防雨防水措施,有保护接零或接地装置,实行一机一闸。
箱内无杂物,有门有锁。
加强施工现场用电管理,电工必须持证上岗。
变压器等电器均应有安全保护屏障(围栏),线路架设高度和照明度必须符合标准,严防行走运行机械损坏电线路、毁机伤人。
严禁将电线路搭靠或固定在机械、栏杆、钢筋、管子、扒钉等金属上。
5.3安全应急救援预案
1、安全应急救援预案的制定原则
下列生产安全事故和自然灾害应制定安全应急救援预案:
火灾及爆炸;坍塌等工程事故;急性作业中毒;滑坡、暴雨、雷电等自然灾害;突发传染病。
2、应急机构
项目部成立应急组织机构,配备充足的应急资源。
3、应急救援预案内容应急期间的应急指挥及有关人员的职责、权限和义务;事故或紧急情况可能发生的地点、原因、性质和后果;应急所需的人员、设施设备、物资、经费及要求;事故发生后的应急措施(包括报告途径;信息交流协作的方式、抢救、补救和人员疏散的办法;重要文件资料及设备物资的保护、控制扩大、蔓延的措施);报警系统、预警标志、应急照明和动力、逃生工具、安全避难所、消防设备、应急设备、通讯设备等的检查与维护;
应急指挥机构、相关人员名单、办公地点与联系方式;平面布置图;应急器材、设施统计表;与当地安监、环保、公安、消防、医疗、
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