洞口施工方案1014.docx
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洞口施工方案1014
西部开发省际公路通道重庆~长沙公路
武水高速公路B13合同段
白云隧道洞口工程施工技术方案
编制:
复核:
审批:
中隧股份武水高速公路B13合同段项目经理部
2005年9月30日
白云隧道洞口工程施工技术方案
一、编制依据及原则
1.1、编制依据
1)《西部开发省际公路通道重庆至长沙公路武隆至水江段(B13合同段)两阶段施工图设计文件》;
2)我国现行的公路工程设计、施工规范,工程质量评定验收标准及安全技术规程;
3)现场实际施工准备情况。
1.2、编制原则
1)遵守合同文件各项条款要求,全面响应合同文件,认真贯彻业主或监理工程师及其授权代表的指示和要求,确保实现建设单位要求的质量、安全、工期、环境保护、文明施工等各方面的目标,到达“优质、文明、和谐、规范”的目的。
2)贯彻执行国家和当地政府的方针政策,遵守法律法规,尊重当地的民风民俗。
3)严格执行合同文件明确的相关设计、施工规范、规程和质量评定与验收标准等要求。
4)实施项目法管理,充分发挥我单位的优势,做到依靠科技,精心组织,合理安排施工生产各工序,保证施工连续均衡地进行。
二、工程概况
2.1、设计概况
隧道出口地处溶蚀垄岗地貌斜坡坡脚,覆土层小于3m,基岩为白云质灰岩,溶蚀破碎。
洞口处于左偏的曲线上,线路纵坡为0.5%的上坡,横坡为2.0%的单面坡。
隧道单洞净宽10.5m,净高5.0m,洞门处两隧道轴线间距为36.88m,洞口开挖宽度近80m。
2.2、地形地貌
隧道口地处溶蚀垄岗地貌斜坡坡脚,地形陡峭、植被发育。
2.3、工程地质、水文条件
1)开挖区段岩性为强风化灰岩夹极薄层泥页岩,岩石较破碎。
2)此段洞口部位地表水主要表现为季节性大气降水补给,水量较丰富;地下水因洞口地势相对较低,可能会在洞口开挖时出现渗水或滴水,随裂隙或孔隙渗出,地表水及地下水对钢筋和混凝土结构均无腐蚀性。
3)右洞右侧距离洞轴线6m处有一溪沟,自东向西延伸,接受上游泉水补给,溪沟内有常年性水流,溪沟河床高于隧道洞口,洞口工程施作前必须进行改沟处理。
三、工程特点、难点及对策
3.1、工程特点、难点
1)白云隧道出口端地处溶蚀垄岗地貌斜坡坡脚,覆土厚度1~3米,植被发育,水保责任大;
2)施工便道路面狭窄,坡度大,交通条件较为不便;
3)隧道左洞洞口设计高程相对地面高程比较较低,右洞设10m明洞,洞口工程开挖土石方量大;
4)隧道洞口地段围岩破碎,施工难度大,安全责任重。
3.2、施工对策
1)在进行开挖洞口土石方前,先施作截水沟,避免雨水冲刷边坡,防止水土流失;
2)严格按设计,自上而下分台阶进行边仰坡开挖,并尽可能地保持山体地表植被原貌;
3)在边坡开挖过程中,及时进行边坡防护,确保边坡稳定;
4)精心组织安排,并设专人指挥交通,以保持洞口工程作业紧张有序;
四、资源配置与组织
4.1、组织机构设置
项目部组建隧道作业一队负责右线隧道施工,隧道作业二队负责左线隧道施工,项目部负责下达工作计划,并落实协调各方面工作,推动施工顺利开展,隧道作业一队与隧道作业二队同时进行隧道施工作业。
4.2、人力资源配置
作业主要人员配置见表1。
表1:
主要人员配备表
序号
工种
人员配置
备注
隧道作业一队
隧道作业二队
1
行政管理
10
持证上岗
2
技术管理
12
持证上岗
3
钻爆工
30
30
持证上岗
4
运输司机
8
8
持证上岗
5
挖机司机
2
2
持证上岗
6
装载机司机
4
4
持证上岗
7
测工
3
3
持证上岗
8
内燃工
4
4
持证上岗
9
钢筋工
8
8
持证上岗
10
机械工
5
5
持证上岗
11
普工
15
15
小计
79
79
合计
180
4.3、施工机械
洞口工程主要施工机械见表2。
表2:
洞口工程施工主要机械一览表
机械名称
规格型号
额定功率或容量或吨位
厂牌及出厂时间
数量
推土机
TY220
D/85/162KW
山工机械厂2003.3
1
装载机
ZLC50D
3m3/斗
柳工2005.7
2
装载机
3m3/斗
厦工2005.7
2
挖掘机
PC200-7
0.8m3/斗
卡特2005.7
2
自卸汽车
18t
8
强制拌合机
JS750
2
管棚钻机
MKD-5
2
注浆机
KBY50-70
2
砼湿喷机
PZ-5
2
内燃空压机
10m3
1
电动空压机
4L-22
135KW
陕西咸阳2005.7
2
凿岩机
YT-28型
25
发电机
285
康明斯2003.8
1
五、总体施工方案
5.1、总体施工方案
为确保安全,严格按设计自上而下分台阶进行边、仰坡开挖,开挖后及时支护。
边、仰坡开挖前先进行洞口场地的平整、水渠的改移及洞顶截排水沟的施工。
隧道边仰坡采用挖掘机开挖,必要时采用浅层多眼爆破开挖,隧道采用风钻打眼、弱爆破开挖,挖掘机、装载机配合自卸汽车出渣。
喷射混凝土采用湿喷工艺,混凝土采用JS750强制式搅拌机拌和、农用车运输。
5.2、总体施工安排
白云隧道洞口工程施工计划安排:
2005年10月1日~2005年10月20日;
六、施工技术措施
6.1、施工顺序
测量放线→洞外排水系统施做(含右洞右侧溪沟改沟)→洞口边仰坡开挖、支护→超前大管棚预支护→洞口开挖
6.2、施工工艺及方法
6.2.1、施工测量
1)首先对设计院提供的测量桩点进行复核,确认无误后采用精密全站仪按照设计图纸对洞口边、仰坡进行精确测量放样,确定边、仰坡坡顶开挖线;
2)在边、仰坡开挖过程中随时检查边仰坡开挖尺寸,防止出现欠挖或超挖现象;
3)边仰坡开挖支护到位后,采用精密全站仪在隧道开挖断面上标出设计断面尺寸线,开挖工作完成后及时测量并绘出断面图。
6.2.2、右洞右侧溪沟改沟施工
为达到快速进行右线洞口边仰坡开挖条件,在改沟工程设计图纸未到位情况下,首先根据现场地形修建一临时溪沟,临时溪沟采用挖掘机挖坑,人工整平,必要时采用风钻打眼,微装药、浅层多眼爆破的方法进行施工。
6.2.3、洞外排水工程施工
1)边、仰坡外的截水沟或排水沟在洞口边仰坡开挖前安排施工;
2)首先根据设计图纸和现场实际地形确定洞顶截水沟的位置;
3)清除截水沟位置处的灌木、表土等,再进行人工按设计坡度放坡开挖截水沟基坑,必要时采用风钻打眼,微装药、弱爆破的方法进行施工;
4)基坑开挖到位后经检查合格后即进行砌筑,砌筑采用M7.5浆砌片石,所有片石施工前都用水冲洗干净并使之彻底饱和,其垫层也应干净并湿润,所有石块都座于新拌砂浆之上,砂浆砌筑饱满,并且进行勾缝处理;
5)勾好缝或灌好浆的砌体在施工完工后,必须进行养生处理,保持砌体表面湿润,视天气情况养生7~14天。
6.2.4、洞口边、仰坡施工
1)按照要求,在洞口施工测量放线的线位上进行边、仰坡自上而下分台阶逐段开挖,不得掏底开挖或上下重叠开挖;
2)清除边、仰坡上方有可能滑动的表土、灌木及山坡危石、浮石等,坡面凹凸不平处应予整修平顺,以免留有后患;
3)边、仰坡土方开挖采取挖掘机挖掘,必要时采用风钻打眼,浅层多眼爆破的方法进行施工;
4)为防止爆破振动引起边、仰坡崩塌、剥落,不得采取多药量深孔爆破;
5)开挖过程中应随时检查边、仰坡,如有滑动、开裂等变化及时采取措施(优化方案、调整爆破参数、减少围岩扰动、加强支护措施等)以保证边、仰坡稳定和施工安全。
6)开挖后及时支护,开挖一段支护一段。
边仰坡前期采用喷锚支护,支护参数为:
锚杆采用φ22螺纹钢,L=3.0m,间距为1.2×1.2m,梅花型布置;钢筋网与锚杆焊接,网格为20×20cm;喷砼厚15cm,后期采用喷播植生防护。
7)开挖后首先初喷5cm厚C20混凝土;按照设计锚杆,锚杆安设采用风钻打眼,钻孔方向与岩层主要结构面垂直,采用锚固剂进行锚固,锚杆的出露长度不大于10cm,复喷10cm厚C20混凝土;
8)为确保边、仰坡坡度满足设计要求,每循环检查边、仰坡坡度;
9)严格按照爆破操作规程要求进行开挖爆破作业,防止出现意外情况。
6.2.5、超前大管棚施工
超前大管棚支护参数为:
隧道拱部180°范围内,采用超前大管棚预支护,其环向布置间距为50cm,管棚超前预支护采用外径φ108mm,壁厚4.5mm的热扎无缝钢尖管,钢管前端呈尖锥状,尾部焊接φ10加劲箍,管壁四周钻2排φ20mm压浆孔。
管棚布置如图1。
图1:
管棚布置断面图
超前大管棚施工工艺流程见图2。
1)、套拱施工
紧靠仰坡面(YK49+351、ZK49+377)架设2榀I20b钢拱架,纵向间距60cm,用Φ16mm钢筋连接成整体,并将41个φ150mm超前大管棚导向管按设计要求焊接在钢拱架上,安装组合钢模板后浇筑C25砼形成套拱,作为管棚的固定端,抵抗开挖面及仰坡向外的倾滑。
钢拱架拱脚架立在平整基岩面,垫[25a槽钢,严禁翘扭安设。
套拱开挖不得随意切坡,只有待管棚施作完以后才能扩挖。
钻机退回原位
套管内注水清洗
分节装入钢花管管
接长钻杆及套管
一节钻孔结束
继续钻进
开挖周边放样布孔
钻机就位
安装内钻杆及套管
取出钻杆
取出套管
顶驱双作用冲击回转
下一根管棚钻进
注浆
隧道开挖
钻至设计长度
钻进结束
达到注浆压力
施作套拱
图2超前大管棚施工程序框图
2)、管棚施工
待套拱C25砼达到设计强度后即进行Φ108超前大管棚施工。
①大管棚导管制作
大管棚采用Φ108热扎无缝钢管制作,分段安装,每段长4~6米,两段之间用“V”型对焊连接,钢管总长30m。
导管上梅花形布置Φ20mm注浆孔,孔间距为20cm。
钢管尾部1.05m不钻孔作为止浆段。
钢管前端呈尖锥状,导管内增设钢筋笼,并注满砂浆以提高其抗弯能力。
纵向两组导管间留有不小于1.5m的水平搭接长度。
②施工机具
超前大管棚钻孔采用煤碳科学研究总院西安分院生产的全液压管棚钻机,型号MKD—5,最大钻孔深度100m,单根钻杆长度1.5m,主臂钻孔倾角0~±90°,最大钻孔直径200mm。
该机械采用顶驱双作用冲击及回转,把套管及钻具同时冲击回转钻入软弱围岩内,钻孔时采用大扭矩回转套管钻进穿孔,提高了孔向精度及钻深能力。
钻架配置两度液动夹头,方便夹紧及卸拧钻具丝扣,减少劳动强度;内置液动注水泵,简化清孔排渣及洗孔工序。
③管棚施工
在洞口采用脚手架作为管棚钻机的工作平台,管棚钻机安装就位后沿隧道周边以1°外插角安放钻杆并钻进。
待钻进深度达到设计要求后取出钻杆并用高压风进行清孔;管棚安设好并清理干净后,插入钢筋笼,并用塑胶泥封堵孔口及周围裂隙,必要时在管棚附近及工作面喷射混凝土,防止工作面坍塌;
④管棚注浆
1)注浆机具及材料
注浆采用KBY-50/70双液注浆机,浆液为30号水泥砂浆,由水泥砂浆拌合机和TBW50/15混浆机拌制。
2)注浆工艺
注浆管用高压把水泥浆液压入钢管内,注浆前进行压水试验,检查机械设备是否正常,管路连接是否正确,浆液通过钢管孔眼压注入孔壁的缝隙内,固结附近岩土层,注浆时采用先灌注“单”号孔,再灌注“双”号孔的方法进行施工,固结时间由现场试验确定。
注浆压力0.5~1.2Mpa,采用30号水泥砂浆,水泥标号为P.O.325R。
施工时,当每孔注浆量达到设计注浆量时,可以结束注浆。
6.2.6、洞口开挖
洞口开挖采用上下台阶进行作业,上下台阶开挖时均采用风钻钻眼、微量装药,光面预裂爆破,挖掘
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