隧道斜井挑顶施工专项方案.doc
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新建磨万铁路站前工程第Ⅴ标项目经理部第Ⅲ分部斜井进正洞挑顶施工专项方案
目录
一、编制依据、目的及适用范围 1
1.1编制依据 2
1.2编制目的 2
1.3适用范围 2
二、工程概况 2
三、施工准备 3
3.1内业准备 3
3.2外业准备 3
四、斜井进正洞挑顶施工方案 4
4.1总体方案 4
4.2施工步骤 5
4.2.1斜井开口 5
4.2.2矩形导洞施作 5
4.2.3施作落脚门架 5
4.2.4挑顶 6
4.2.5正洞施工 6
4.2.6斜井与正洞交叉口施工措施 6
4.3注意事项 7
五、施工注意事项 7
六、安全保证措施 8
七、质量管理措施 9
7.1质量目标 9
7.2质量组织保证体系 9
7.3施工质量保证措施 9
八、环保、水保措施 9
8.1方针和目标 9
8.2施工环境保护措施 10
九、应急预案 10
中国电力建设股份有限公司
拉孟山隧道斜井进正洞挑顶施工专项方案
一、编制依据、目的及适用范围
1.1编制依据
(1)新建铁路磨丁至万象线ZLZQ-Ⅴ标段招、投标文件、实施性施工组织设计;
(2)铁路混凝土工程施工技术指南(铁建设[2010]241号);
(3)铁路工程基本作业施工安全技术规程TB10301-2009/J944-2009;
(4)客货共线铁路隧道工程施工技术规程(Q/CR9653-2017);
(5)铁路隧道工程施工质量验收标准(铁建设[2003]127号);
(6)其他有关的技术资料及以往工程施工经验。
1.2编制目的
明确拉孟山隧道斜井进正洞挑顶施工的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,指导规范挑顶施工作业。
1.3适用范围
适用于拉孟山隧道斜井进正洞挑顶施工作业。
二、工程概况
拉孟山隧道位于班奔弗~班发当区间,为时速160km/h单线隧道。
隧道进口里程DK253+697,出口里程D1K261+585,全长7888m,本隧最大埋深约424m。
斜井洞身经过下伏三叠系(T)砂岩、泥岩、页岩夹煤线,地面高程一般为530~760m,相对高差约260m。
段内不良地质为有害气体、顺层偏压。
隧区受区域地质构造影响,洞身围岩节理裂隙发育,岩体破碎、岩质软硬不均,施工中会出现围岩“时好时差”现象。
拉孟山隧道斜井担负正洞施工任务为2683m(DK254+852~D1K257+535段)。
拉孟山隧道斜井位于洞身线路左侧,长432m,与线路交点里程为D1K255+800,斜井中线与线路中线小里程平面夹角65°,XDK0+004~XDK0+40,坡度为0.3%,斜井最大坡度为11.5%,采用无轨双车道运输,断面尺寸为7.5m(宽)×6.2m(高)。
挑顶位置为Ⅳ围岩,衬砌类型按Ⅳb支护。
开挖方法按照台阶法开挖施工。
对设计标高进行推算,斜井拱顶设计标高为501.66m,正洞拱顶设计标高为499.9m,高差为1.76m。
图2-1拉孟山隧道斜井平面示意图
三、施工准备
3.1内业准备
设计图纸已经审核,正洞、斜井设计中线、标高及结构尺寸已经复核完成设计准确无误后,施工复测和测量工作已经完成,复测结果满足要求,并经监理单位批复,隧道监控量测实施细则已编制完成并实施。
开工报审程序完善并获得审批。
在进正洞挑顶前认真阅读审核施工图纸,精确计算出正洞坐标和标高,结构尺寸,制定施工安全保证措施及应急预案,对施工班组进行技术交底,对参加施工人员进行岗前培训。
3.2外业准备
(1)机械设备准备
为了保证挑顶施工的工期,实现挑顶开挖施工的快速跟进,应根据施工进度计划,加强机械设备的投入,主要机械设备配置表见1。
表3-2-1拉孟山隧道斜井进正洞挑顶施工作业机具配置表
序号
名称
型号
数量
1
卡特挖机
320DGC
1
2
山工装载机
ZL50F-Ⅱ
2
3
湿喷机
TK500
2
4
拖式混凝土泵
HBT60-13-90S
2
5
空气压缩机
XK06-010-00487
4
6
山西巨龙
JLXL132KW×2
1
7
注浆机
耿力GZJB液压双液
2
8
自卸汽车
陕汽牌SX3255BR384
4
9
莱卡全站仪
TS02
1
(2)人员准备
开挖作业人员20人;钢架、钢筋网及锚杆施工10人;喷射混凝土作业14人。
(3)物资供应准备
为了确保施工过程的顺利进行,施工所需要的钢架,锚杆,超前小导管等物资已经在工程部综合加工场加工完毕,随时供应斜井进正洞的挑顶施工作业,而且能够满足施工的各项技术指标的要求。
(4)测量控制准备
测量施工是整个施工过程中的重中之重,斜井施工进正洞前,工程部测量组和工程部架子队测量班组对导线点进行复测,且对隧道标高及线路中线全部进行复测,复测合格后再进行进正洞的挑顶施工。
四、斜井进正洞挑顶施工方案
4.1总体方案
斜井进入正洞范围段D1K255+780~D1K255+810设计为Ⅳ级围岩,设计采用Ⅳb非绝缘锚段衬砌,斜井范围段XDK0+4~XDK0+40设计为Ⅳ级围岩,采用斜井双车道Ⅳ级模筑衬砌支护。
结合现场围岩及地质差、地下水发育的实际情况,为了确保施工安全,开口段的正洞和斜井段围岩级别均降一级进行施工,斜井范围段XDK0+4~XDK0+40按照Ⅴ级模筑衬砌支护类型实施,采用I16钢架+锚喷网联合支护,支护参数详见施工步骤;正洞范围段D1K255+780~D1K255+810采用非绝缘锚段Ⅴa型复合式衬砌,支护参数详见施工步骤。
与后文实质性内容发生冲突,里程是D1K255+780~D1K255+810还是D1K255+775~D1K255+815.支护类型也存在冲突
斜井底板沿水平面,与正洞交叉口位置可适当将底板顶逐渐抬高2cm,以防止斜井水进入正洞。
斜井施工至正洞边界交汇后,矩形导坑以D1K255+800为法线,垂直正洞中心线进入正洞,逐渐抬高矩形导坑拱顶高程,上坡开挖至正洞拱顶高程,然后导坑拱顶降坡顺续向前掘至线路右侧拱腰,矩形导坑拱顶净高程务必高于主洞开挖轮廓线,施工中应预留变形沉降量和临时支护厚度。
作业空间形成后,然后架立主洞拱架,线路右侧落于基岩上,左侧异型拱架落于斜井与正洞交汇处的加强门架上。
斜井进入正洞平面关系见图2-1。
4.2施工步骤
4.2.1斜井开口
在斜井D1K255+800位置开始以65°夹角右转后开挖至正洞右侧壁D1K255+800。
该段按照采用非绝缘锚段Ⅴa型复合式衬砌支护,采用I16型钢+锚喷网联合支护,I16型钢钢架1.0m/榀,拱墙喷层砼厚度为23cm,拱墙挂设φ8钢筋网,网格间距20×20cm,拱墙系统锚杆采用φ22砂浆锚杆和φ22组合中空锚杆,长度3.0m,间距1.2×1.0(环×纵)m。
为了安全渡过喇叭口施工段,保证隧道顺利转入正洞施工,斜井即将进入正洞最后10m段采用12榀I16型钢钢架,间距0.67~1.0m/榀,其余参数不变。
此处斜井的最后10m是XDK0+4~XDK14,还是XDK0+0~XDK10,如为前者采用6榀拱架就不对。
该斜井最后4m段纵坡进行调整,拱顶采用47%上坡施作,底板水平。
4.2.2矩形导洞施作
斜井支护完成后,测量放线确定矩形导坑开挖轮廓,开挖宽度5m,开挖高程随正洞初支外围变化开挖高程是否要高于正洞处置外围?
矩形导坑的初支驾于正洞处置外围更为合理。
如果按照按照正洞初支外围变化,矩形导坑上部钢架需拆除后才能架立异型拱架。
,确保后期挑顶的主洞钢架位于矩形导坑横梁之下,拱脚高程逐级增加,到达主洞中心线位置开始下降。
矩形导坑支护采用I16工字钢,间距1.0m每榀;连接筋φ22环向间距1.0m;顶部挂设φ6.5钢筋网正洞常用的6的或8的圆钢,6.5的圆钢是否有误?
,网格间距20×20cm;每榀钢架两侧各施做一对φ42的锁脚锚管,长4m;混凝土喷层厚23cm。
4.2.3施作落脚门架
在斜井底与正洞交叉处由加强门架3榀I18型钢钢架并焊组成,作为正洞挑顶段拱架一边的落脚点,落脚门架应在两侧边墙各施作2组锁脚锚杆并进行注浆。
锁脚锚管采用φ42钢花管,长度为4.0m,如图2所示。
图2矩形导洞施作示意图单位:
cm
4.2.4挑顶
施作异型主洞钢架,钢架采用I18型钢。
如图2所示,将完整端拱脚落于线路右侧基岩上,将异型端用螺栓固定在矩形门架的横梁上,并焊接牢固。
其它参数同Ⅴa型复合式衬砌,锁脚、锚杆务必施作到位。
4.2.5正洞施工
挑顶完成后,测量放出主洞上导坑轮廓线,先拆除磨丁方向矩形导坑边墙钢架和初支混凝土,向磨丁方向施工至D1K255+770后,暂停掌子面掘进,拼装开挖作业台架;同时反向施工,拆除万象方向矩形导坑边墙钢架和初支混凝土,然后掌子面开挖至D1K255+830,然后再从D1K255+830沿进口方向施工,仰拱施工D1K255+820,同时开始在辅助正洞进口端拼装二衬台车。
此处错误:
方向与里程相反。
我部设想是先往小里程开挖,后向大里程开挖。
考虑此处可能分台阶开挖,掌子面到D1K255+770,空间是否能满足钢模台车安装工作。
水仓设在小里程线路左侧。
开挖要多打眼,少装药,人工修补,减少围岩的扰动,工法采用三台阶临时仰拱法。
交叉口附近30m(D1K255+780-D1K255+810)支护采用Ⅴa非绝缘锚段复合式衬砌类型,I16工字钢架1m/榀;连接筋φ22环向间距1.0m;顶部挂设φ8钢筋网,网格间距20×20cm;拱墙系统锚杆长度3.0m,间距1.2×1.0m。
混凝土喷层厚23cm。
按照设计,正洞的衬砌类型,IVb非绝缘锚段,改成Ⅳb型复合式衬砌可行?
IVb钢架非I18的,是否有误?
拱墙锚杆按照设计为正洞的均为3m,方案4m是否有误,且此处方案未出现组合中空锚杆,是否有误?
喷砼厚度是否有误,18的拱架正洞厚度一般25cm
其余段落支护参数按设计进行。
4.2.6斜井与正洞交叉口施工措施
斜井交叉口因为正洞工字钢无法落底,成为薄弱口,应力较集中,当正洞反挑施工至斜井交叉段时,靠斜井一侧的初期支护拱架必须落在斜井叉口I18型钢横梁上,并与斜井钢横梁、斜井支护钢架相互焊连。
因此斜井交叉口采用3榀I18工字钢相互焊接作为门架进行加强,喷锚支护按Ⅴ级围岩严格施工后方可进行交叉口挑顶作业。
4.3注意事项
1、加固好喇叭口后再进行正洞开挖。
2、在矩形门架与正洞拱架进行体系转换时,正洞拱架必须落在交叉口的加强拱架上,并与加强拱架焊连,打好锁脚锚杆(管),必须使三榀拱架形成一个整体。
3、喇叭口体系转换后,未形成正式开挖工法前,施工中采用“弱爆破、短进尺,快循环”,减少围岩的扰动,及时施作初期支护封闭围岩,每循环开挖长度不得大于0.6m。
五、施工注意事项
⑴施工中必须加强围岩量测,根据量测结果及时反馈支护信息,确保支护措施安全合理。
⑵交叉口段斜井衬砌应及早施作,挡头板沿正洞线路方向安设。
⑶斜井与正洞掌子面施工时,应设专人值班,随时观察围岩及支护状态的的稳定性。
⑷制定挑顶施工的安全应急预案,做好应急材料、物资的储备。
⑸正洞交叉口段的一环二次衬砌,应在斜井断面宽度范围外的两侧各设置一道沉降缝,防止不均匀沉降引起交叉口处正洞混凝土衬砌开裂。
⑹当导洞进入正洞后,在具备条件的情况下,正洞掌子面万象和磨丁方向现行施作超前地质预报工作,探明前面地质情况,指导后续施工。
⑺量测措施
架子队应对斜井与正洞交叉口进行量测点的加密布置,加密量测频次,及时对量测数据进行分析整理,及时分析成果,汇总上报。
工程部成立专项监控量测小组,每天对监控量
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- 隧道 斜井 施工 专项 方案