云岭隧道施工组织设计1Word文档下载推荐.docx
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数量
左线处数
(处)
1
左线
右线
合计
右线处数
Φ108*6mm有孔钢花管
kg
4617.54
7695.9
10774
10774.26
21548.52
Φ108*6mm无孔钢花管
4345.92
7243.2
10140
10140.48
20280.96
丝扣Φ108*6mm钢管
298.78
448.17
597.56
1195.12
425号水泥
t
17.49
32.8
43.73
87.46
水玻璃(35波美度)
0.9
1.6
2.2
4.4
30号水泥砂浆填充
m3
5.1
8.9
12.7
25.4
钻孔
m
594
990
1320
2640
扫孔
1188
1980
5280
25号混凝土套拱
30.58
61.16
Φ127*4孔口管
800.58
1601.16
钢筋
Ⅱ级
1699.08
1699.1
3398.16
Ⅰ级
216.14
432.28
主要工程数量表
施工准备
施工用电
利用隧道施工所用的800KW供电系统,并备200KW发电机1台作为备用电源。
1.施工用水
由高位水池利用隧道施工给水管路引入。
2.物资设备供应
3.主要材料供应计划
序号
材料名称
型号
备注
水泥
450
2
C25混凝土
M3
123.38
3
喷C25混凝土
6.62
4
Ⅰ18工字钢
6144.3
5
Ⅰ16工字钢
4190.4
6
φ108×
8mm
5654.5
7
其他零星小材料
4.4.2主要工程设备使用计划
名称
规格型号
数量(台套)
砼湿喷机
ZSP8I
气动潜孔钻机
KSZ100
多功能作业台车
自制
单缸双液注浆泵
发电机
200KW
水泥浆储存桶
1500L
其他浆液储蓄桶
8
Y型混合器
9
高压球阀
耐压22MPa
4.劳动力配置
组建隧道注浆专业化施工班组,组长由项目副经理担任,根据边、仰坡导管注浆施工的需要,配置技术过硬、责任心强、专业分工明确的职工和技术人员,在注浆施工过程中,必须保证注浆施工班组的人员固定,不得随意调遣,施工班组劳动力配置见附表
工序
每组人员
组数
总人数
14
管棚加工制作
拌制水泥浆
拌制其他浆液
注浆
16
技术、试验人员
队长、其他
64
管棚施工方案
1.超前长管棚施工
超前长管棚设置于洞口段二级级围岩浅埋洞口段,采用直径Ф108mm厚度6mm无缝钢管,丝扣连接。
钢管设置于二衬轮廓外侧,拱部环向布置。
施工工序为:
开挖支护边仰坡→→安装套拱拱架→安装管棚套管→C25套拱混凝土施工→管棚钻孔→制安Ф108mm钢管→管棚注浆。
只有在长管棚施作完成后才能开始进洞开挖。
施工管棚操作平台
1.套拱施工
套拱构造:
为了保证钻孔方向,在明洞衬砌外设80cm厚C25钢架砼套拱,套拱纵向长2.0m。
2.套拱施工注意事项
(1)处理好套拱基底,
(2)严格控制孔口套管安装质量:
间距不得大于40cm、仰角控制在1~3°
;
大管棚施工要求
(1)为保证成孔质量,防止邻孔钻进时前面的成孔坍塌,钻孔间隔进行。
先钻奇数孔,后钻偶数孔,成孔直径为φ140mm,以便顺利安装φ108×
6mm
钢花管。
即采用大引导孔施工,最大程度上克服在顶管施工作业中送管难的情况发生。
(2)施作长管棚时(φ108×
6mm),打孔角度洞口段为1°
~3°
,环向间距50cm,每根长50m(每节长6m,采用长89cm套管连接),施作时每段应交错搭接3m,钢管上按间距15cm梅花形钻10mm的小孔。
第一节钢管顶端做成锥型,以便顶进。
6mm钢管采用3.0m和6.0m两种规格,奇数孔首根3.0m,偶数孔首根6.0m,其余的均为6.0m,以避免钢管接头在同一断面上。
钢管采用丝扣联接。
(3)为了确保钻杆接头有足够的强度、刚度和韧性,钻杆连接套应与钻杆材质一致,两端加工内螺纹(配合钻杆首位端外螺扣),连接套的壁厚≥10mm。
为防止钻杆在推力和振动力的双重作用下,上下颤动,导致钻孔不直,钻孔时,应把扶直器套在钻杆上,随钻杆向前钻进向前平移。
(4)钻机立轴方向必须准确控制,在浇注好的套拱上标出孔位和孔号,孔号分为奇数孔和偶数孔,奇数孔采用无缝钢管,偶数孔采用梅花钢管。
奇数孔成孔后及时安装钢花管或无孔钢管,压注水泥浆。
偶数孔成孔后也必须立即安装钢管,防止塌孔,同时偶数孔的施工一方面可以检查奇数孔注浆质量,另一方面也可以进行补充注浆,提高注浆加固围岩的效果。
(5)施钻时,台车大臂必须顶紧在掌子面上,以防止过大颤动影响施钻精度。
(6)钻机开孔时的钻速宜采用低速,钻进20cm后转入正常钻速。
(7)第一节钻杆钻入岩层,尾部剩余20~30cm时停止钻进,人工用两把管钳卡紧钻杆,钻机低速反转,脱开钻杆。
钻机沿导轨复位,再装入第二根钻杆。
(8)引导孔的孔径较管棚钢管外径大15~20mm,孔深较管长长0.5米以上。
长管棚顶管施工
(1)顶管工艺:
根据快速施工的要求,决定采用大引导孔和棚管钻进相结合的工艺,及先钻大于钢管外径的引导孔,然后利用钻机的冲击和推力(顶进管棚时凿岩机不使用回转压力,不产生扭矩)将安有工作管头棚管沿引导孔顶进,逐节接长管棚,直至孔底。
(2)管件制作:
管棚采用Φ108的无缝钢管,钢管采用3m、6m管节逐段接长,连接接头采用厚壁箍,上满丝扣,丝扣长度为15cm;
为保证受力均匀性,钢管接头应纵向错开,偶数第一节用3m,奇数第一节用6m,以后各节均用6m。
管棚入土长度为24m。
管棚接长时先将前一根钢管顶入钻好的引导孔后再行连接。
第一根钢管前段要焊上合金钢片式空心钻头,以防止端部顶弯或劈裂。
(3)清孔检查钻孔合格后,安装钢管,应每钻完1孔便顶进1钢管,钻进中应经常采用测量仪量测钢管钻进的偏斜度,发现偏斜超过设计要求及时纠正。
接长管件应满足管棚受力的要求,相邻管的接头应前后错开,避免接头在同一个断面受力。
(4)顶管作业:
将钢管安放在台车大臂上后,凿岩机对准已钻好的引导孔,低速推进钢管,其冲击力控制在18~20MPa,推进压力控制在4.0~6.0MPa。
(5)接管:
当第一根钢管推进孔内,孔外剩余30~40cm时,开动凿岩机反转,使顶进联接套与钢管脱离,凿岩机退回原位,大臂落下,人工装上第二节钢管,大臂重新对正,凿岩机缓、慢、低速前进对准第一节钢管端部(严格控制角度),人工持链钳进行钢管联接,使两节钢管在联接套处联成一体。
凿岩机再以冲击压力和推进压力低速顶进钢管。
根据管棚设计长度,按同样方法继续接钢管。
(6)封闭钢管尾部先用麻布条封堵管棚钻孔空隙,后用环形楔环顶紧,最后用电焊将楔形环焊接在管棚上。
(7)管棚管补强:
为了加强管棚的刚度和强度,按设计将管棚钢管全部打好后,先用钻头掏尽钢管内残渣,进行棚管补强。
5.3大管棚其它参数及施工注意事项
(1)管棚间距为50cm;
(3)钢管管身带φ12mm注浆孔,间距10cm梅花型布置,前端成尖锥状;
(4)管棚同一截面处接头数量不得大于总接头的50%,相邻接头至少错开1m。
见附图管棚布置图:
注浆设计
1.注浆设计原则
1.1注浆目的和注浆方案的选定
1.11注浆目的
①通过注浆,在隧道开挖轮廓线外形成注浆加固圈,达到堵水和加固围岩的目的;
②通过注浆提高围岩自稳时间和强度,根据注浆效果指导下步开挖及支护措施。
1.1.2注浆段落
根据设计图纸要求,本次注浆设计注浆段二级围岩浅埋洞口段。
2.2注浆设计
2.2.1根据设计,
钻孔注浆设计深度为40m。
2.2.2注浆方式与分段长度长度确定
根据围岩情况,采用一次成孔式式注浆,钻孔长度40m,注浆长度40m。
2.2.3浆液材料选定
采用PO.425水泥注浆材料。
采用30号水泥砂浆封堵管口
注浆参数表 表6.2.2
参数名称
正洞
加固范围
S2b
注浆段长度
扩散半径(m)
1.0
注浆终压(MPa)
0.5~1.0Mpa
孔间距
40cm
岩层孔隙率
5~15%
浆液填充率
0.7-0.9
浆液损失率
10%
根据设计,注浆量为
2.2.5注浆压力
根据设计资料,注浆终压控制在2.0MPa。
超前大管棚注浆施工
1超前大管棚注浆工艺流程
1.1超前大管棚注浆施工工艺流程见附图
1.3注浆
(1)安装好有孔钢花管、放入钢筋笼后即对孔内注浆,浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。
(2)注浆材料:
注浆材料为M25水泥浆,单液注浆以水泥为主,添加5%的水玻璃(重量比)。
(3)采用注浆机将砂浆注入管棚钢花管内,初压0.5~1.0MPa,终压2MPPa,持压15Min后停止注浆。
注浆应满足设计要求,一般为钻孔圆柱体的1.5倍;
若注浆量超限,未达到设计要求,应调整浆液浓度继续注浆,确保钻孔周围岩体与钢管周围空隙充填饱满。
管棚注浆顺序原则上遵循着“先两侧后中间”、“跳孔注浆”、“由稀到浓”的原则。
注浆施工由两端管棚钢管开始注浆,跳孔进行注浆施工,向隧道拱顶钢管方向推进,开始时注浆的浆液浓度要低一些,逐渐加浓至设计浓度。
这样做法有利于注浆的浆液向拱顶方向扩散,而且促进浆液的致密程度,利于防渗的要求。
孔号为偶数的管棚完成后,对这部分管棚进行注浆。
长管棚注浆按固结管棚周围有限范围内的土石设计,浆液扩散半径不小于0.5m,注浆采用分段注浆
(3)注浆控制要点
①为了保证管棚注浆施工作业顺利进行和保证管棚施工质量和安全,注浆前应做好止水止浆墙的施工:
为防止注浆薄弱地段地下水涌出作业面及注浆时跑浆,注浆地段的起始处掌子面应喷射20CM厚混凝土(加单层钢筋网)。
此后,每个注浆段终止处留出3米厚围岩作为止浆岩盘。
②注浆孔位要准确,定位偏差应小于5cm,孔底偏差不大于孔深的1%~2%。
顶管施工作业过程中会使管内混入一些碎石和碎屑,在注浆施工前一定要用高压风水进行吹洗,如果管内仍有较大的碎石,应采用小于钢管内径的钻头,利用凿眼台车钻进将其钻碎,吹洗干净。
③拌浆时严禁纸屑等杂物混入浆液,拌好的浆液要过滤,未经过滤的浆液严禁进入泵体,以防堵塞。
注浆过程中,要时刻注意泵口及孔口的压力变化情况,发现问题及时处理。
双液注浆时,要经常测定混合气候的浆液的凝结时间,防止由于泵及管路故障,造成浆液比例改变而发生事故。
注浆过程中,如发现孔口及工作面漏浆,要采取封堵,缩短凝胶时间及采用间歇注浆方式。
做好钻孔、注浆记录,为分析注浆效果提供依据。
注浆结束后,要彻底的清洗泵体和管路,以保证下次注浆安全顺利进行。
④注浆施工过程中如发现掌子面漏浆,应及时用麻布进行封堵。
⑤.注浆结束:
进浆量小于20~25L/min;
注浆压力逐步升高,达到设计终压后稳定10min以上;
注浆结束后采用1:
1水泥砂浆填充无缝钢管。
完成长管棚注浆施工后,在管棚支护的保护下,按设计的施工步骤进行开挖。
1.4严格注浆施工作业现场控制,保证注浆质量
注浆施工作业中,浆液注入的压力是一个最为关键的现场施工过程控制因素。
根据流量计显示的孔口压力变化可以判断注浆施工的基本发展状况,并及时采取相应措施。
(1)压力逐渐上升,但达不到设计要求的压力。
原因分析是:
浆液浓度低、凝胶时间较长、浆液在碎石中形成劈裂脉或者是部分浆液溢出。
此时应适度加大浆液浓度、小时间间隔注浆。
(2)注浆开始后压力不上升,甚至离开初始压力呈下降的趋势。
表明浆液已经外溢。
此时应该采取大浓度浆液和较低注入速度,如果情况无改变,则应先停止注浆。
(3)注浆压力上升后突然下降,表明浆液从注浆管周围溢走,或者是注入速度过大,扰动碎石岩层,或遇到空隙薄弱部位。
此时应适度降低注入速度。
(4)压力反复升降,但总趋势呈上升态势。
原因分析:
由于注浆浆液的凝胶时间较短。
此时应该是度调长浆液凝胶时间。
(5)压力上升很快,而注入速度上不去。
表明注浆岩层较为密实或者浆液的凝胶时间太短。
(6)压力有规律上升,即使达到容许压力时,注浆速度也比较正常,这表明注浆施工作业是成功的。
(7)压力上升后又下降,然而后来压力又再度上升,并达到设计的要求值。
这可以认为该种情况的空隙部位已被浆液填满,此种情况也是成功的。
1.5管棚注浆施工的结束标准
(1)单孔注浆结束条件。
注浆过程中只要满足以下两个条件之一,即可认为单孔注浆达到设计的要求并可结束注浆施工。
单孔注浆结束条件:
a、注浆压力达到注浆设计所规定的终压2.0MPa。
b、单孔注浆量达到设计注浆量的80%以上。
材料要求
本线在设计超前Φ108大管棚,进口长40m,共46根;
出口长没有设置长管棚
设计参数:
(1)导管规格:
外径108mm,壁厚6mm;
(2)管距:
环向间距50cm;
(3)外插角:
1~30为宜,可根据实际情况作调整;
(4)注浆材料:
如单液注浆效果好,能达到固结围岩的目的,全隧道均可用单液注浆方案,如可灌性差,再进行水泥-水玻璃双液注浆实验。
双液注浆参数应在本设计的基础上通过现场实验按实际情况调整。
(5)设置范围:
拱部1200范围内;
7、设备机具及配置
钻孔及注浆设备表
设备名称
潜孔钻机
YQZ-108钻机
挤压式注浆泵
输浆胶管
闸阀
搅拌机
储浆桶
自制
配浆桶
孔口封闭器
9、质量控制与检验
(1)管棚钻孔允许偏差及钢架安装允许偏差见标准见表3、表4。
此外,长管棚应注意两次循环之间的搭接,大管棚长度不宜小于2m,两相邻接头不允许出现在同一断面内。
表2管棚钻孔允许偏差
项目
允许偏差
方向角
1ο
孔口距
±
50mm
孔深
表3钢架安装允许偏差
允许偏差
间距
100mm
横向
高程
垂直度
2ο
保护层和表面覆盖层厚度
-5mm
钢架周边拼装
3cm
平面翘曲
小于2cm
钢架节点焊接长度
大于4cm
钢架的混凝土厚度
不得小于4cm
10
钢架的混凝土表面覆盖层厚度
不得小于3cm
(2)顶进过程应随时注意防止堵孔、坍孔。
(3)注浆前,必要时对开挖面及5m范围内的坑道喷射厚50~100mm的砼封闭作为止浆墙。
(4)注浆过程应随时注意注浆压力的变化,压力达到设计值且注浆量也
与设计相符后,即可停止注浆。
(5)注浆结束后,再钻孔检查注浆效果是否达到设计要求,如未达到应根据实际情况调整注浆参数进行补孔注浆。
(6)注浆后至开挖前时间的间隔,根据浆液种类控制在4~8h。
在管棚相接处开挖时保留1.5~2.0m的止浆墙,以防止注浆时孔口跑浆。
(7)整个过程中做好记录,内容包括打孔的角度、间距、深度、钢管的长度、注浆压力、注浆数量、起止时间等,作为后续施工调整注浆参数依据。
在完成管棚施工后,在管棚保护下进行下一步围岩开挖工作。
意事项
8.1钻孔过程中,遇岩层破碎造成卡钻,应停止钻进,扫孔后再行钻进。
8.2注浆过程中,若压力突然升高,应停止注浆,待检查后,再行注浆。
8.3注浆过程中,注意观察止浆岩墙的变形情况,准备好加固措施。
监控量测
9.1加强洞口下沉、周边收敛及周边围岩检查观察,避免由于前方注浆导致支护开裂,从而造成隐患;
9.2注浆过程中加强对套拱变形的监控量测,并作好加固预案;
质量、安全保证措施
10.1若现场钻孔孔位因为客观条件限制不能满足设计要求,应进行移位并进行计算确定参数,必要时应进行补孔;
钻孔过程中时刻观察前方地层变化,应做好防范措施,以避免突发性涌水涌泥冲出伤人。
10.2浆液搅拌应均匀,一般水泥搅拌时间为3~5分钟,但不得超过30分钟,未搅拌均匀或沉淀的浆液严禁使用。
10.3注浆过程中,时刻注意泵压和流量的变化,若吸浆量很大或压力突然下降,注浆压力长时间不上升,应查明原因,如工作面漏浆,可采取封堵措施。
如跑浆可通过调换浆液、调整浆液配比,缩短浆液凝胶时间,进行大泵量、低压力注浆,必要时采用间歇注浆,以达到控域注浆目的。
10.4注浆过程中,应保持管路畅通,防止因管路堵塞而影响注浆结束标准的判断。
10.5严格按注浆设计进行注浆,不得任意延长分段长度,必要时可进行复注浆,以确保注浆质量。
10.6严格进行注浆效果检查评定,符合要求时才能结束注浆作业。
当未达到注浆结束标准时,应进行补孔注浆。
10.7注浆管路及连接件须采用耐高压装置,当压力上升时,要防止管路连接部位爆裂伤人。
10.8止浆塞要安装牢固,施工期间严禁人员站在其冲出方向,以防止浆塞伤人。
10.9注浆后隧道开挖应按“三快一抢”(快挖、快支、快封闭和抢时间)的原则进行。
隧道开挖及支护
二、工程概况
雨季局部区域有可能形成面流,地下水对隧道的施工及运行在雨季时有一定的影响。
三、施工步骤
施工准备→开挖平台就位→断面测量、放样→施做超前支护→按分步顺序开挖,进尺控制在0.5m以内→喷5cm封闭掌子面,并初喷4cm砼封闭岩面(C25砼)→出碴→找顶→架立钢架、挂网、打设锚杆→分层喷射砼直至设计厚度(C25喷射砼)→施工下一循环。
导坑断面开挖尺寸和形状既要考虑满足机械化作业的需要,又要尽量减少后部工序开挖的跨度,因此开挖宽度确定为3m,以满足单车施工运输的需要;
高度确定为3m,在机械化施工作业高度范围内,同时又减少后部工序开挖的宽度,导坑形状靠近边墙一侧与曲墙墙背相同。
为便于施工和支护,导坑采用微台阶法施工,台阶长度2~4m,即如图中Ⅰ部比Ⅱ部超前2~4m。
Ⅰ部采用人工手持风钻打眼,爆破后渣落至Ⅱ部,Ⅰ部少量的渣由人工翻至Ⅱ部,装载机装至自卸汽车运至洞外。
开挖进尺控制在0.8m,每天可施工2~3个循环进尺。
Ⅰ部钢拱架安装时打好锁脚锚杆,以确保在Ⅱ部开挖时初期支护的稳定。
2、拱部开挖
拱部开挖采用短台阶留核心土,核心土顶宽3.75m,高2.5m。
环形开挖数量少,时间短,且便于人员操作,便于开挖后迅速架设钢拱架与侧壁导坑连接成环,将最危险的拱顶围岩临空暴露时间减至最短,从而保证上覆极薄层岩体的稳定。
由于管棚注浆效果好,围岩裂隙被浆液填充形成固结的整体,隧道拱部开挖时围岩比较稳定,没有出现坍塌现象。
3、核心体及仰拱施工
核心体Ⅳ部保持与Ⅲ部开挖距离为3~5m,以利安全、支护和出渣。
核心体Ⅴ部开挖时,暂留Ⅵ部,以利隧道的稳定。
待Ⅴ部开挖一定距离后,Ⅵ部采用分段跳
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