贵州隧道70m65m斜井进入正洞施工方案.docx
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贵州隧道70m65m斜井进入正洞施工方案
xx隧道2#斜井进入正洞施工方案
一:
编制依据
(1)国家、铁道部、贵州省市的有关法律、法规和条例、规定;
(2)国家和铁道部现行设计规范、施工指南、验收标准、技术规程等;
(3)经批准的设计文件和设计技术交底资料、纪要;
(4)经批准的指导性施工组织设计;
(5)局指和经理部节点工期要求。
(7)我队所拥有的技术装备力量、机械设备状况、管理水平、工法及科技成果和多年积累的工程施工经验;
二、工程概况
xx隧道2#斜井全长1857.5米,位于xx隧道DK228+200线路右侧,与线左中线大里程方向夹角为58-12-43,坡度为10%的下坡。
原设计为单车道辅助坑道,净空尺寸为4.7m(宽)×6.0m(高),线路左右侧均设排水沟,为了提高施工进度,于2009年9月份调整为双车道,净空尺寸为7.0m(宽)×6.5m。
辅助坑道与正洞相交段宜采用模筑砼衬砌,长度不小于10m,必要时可采用工字钢架加强支护。
2#斜井与正洞相交处为III级围岩,该斜井施工正洞1760m,施工里程DK226+440~DK228+200,大里程方向施工60米,共计施工1815米。
三、人员、机械配置
1、管理人员配置:
队长1名,党支部书记1名,技术负责人1名,副队长2名,施工员3名,技术员兼质量员1名,试验员1名,安全员1名,测工2名。
为了保证工期要求,队领导和现场施工人员实行轮流值班制。
三人一组,分三组,每组三人。
一组:
队领导杜传泽、现场管理人员:
俞学文技术员:
肖黄彪二组:
队领导张文利、现场管理人员:
杨正勇技术员:
杜先明三组:
队领导付凌志、现场管理人员:
苏方伦、技术员:
徐波
2、作业人员配置:
2#斜井施工:
开挖班40人;钢架、钢筋网及锚杆施工12人;喷射混凝土施工12人;综合班12人,共计76人,后勤保障人员:
10人。
3、主要施工机械配置:
2#斜井施工:
大、小型挖掘机各1台、装载机2台,湿喷机2台,压浆机2台,钢架弯制机1台、YT28风钻20台、空压机4台等。
七:
工期安排
根据现在施工进度和施工计划,2010年2月25日,预计开挖支护X2DK0+370,2#斜井进入正洞后达到正洞正常施工为止,计划工期为45天。
施工进度安排:
X2DK0+370~X2DK0+016(斜井段):
平均每天9米,3环/天,共计40天;
X2DK0+016~X2DK0+010(斜井加强支护段):
平均每天3米,1环/天,共计2天;
X2DK0+010~X2DK0+000(斜井转体段):
平均每天2米,2环/天,共计3天;
2010年4月11日开始施工到正洞。
三、施工方案
2#斜井施工至与正洞交界后,以圆曲线形式转体进入正洞,同时上坡开挖至正洞拱顶高程,并继续沿相同方向掘进一定距离;形成作业空间后,转向相反方向施工,扩挖支护达到正洞标准断面。
为确保交叉口段三维受力状况,交叉口范围内斜井与正洞初期支护均由III级改为V级加强支护。
四:
施工流程及顺序
1、根据2#斜井与正洞相交角度58-12-43,按照平行于正洞到垂直于2#斜井方向逐步调整异型钢架:
沿2#斜井方向,左侧间距1m,右侧间距0.45m架立8榀I16b异型钢架,完成由垂直于斜井中线到平行于正洞中线的过渡。
确定调整到垂直斜井中线型钢钢架里程为:
X2DK000+18.476。
如图
(一)2#斜井进入正洞平面图。
2、2#斜井与正洞交叉口段连续架立3榀I20b异型型钢钢架,相应在此型钢钢架上连续焊接3榀I20b型钢横梁,并在横梁两端螺栓连接I20b型钢立柱,为正洞钢架提供落脚平台;横梁与2#斜井异型钢架间空隙设置I20b竖向立柱支撑,立柱与正洞拱架位置相对应,牢固焊接并喷射C25砼回填密实,保证相交地段三维受力状态围岩的稳定。
以后在此处安装正洞钢架时,用I20b型钢斜梁代替正洞的B单元钢架,用I20b型钢立柱代替正洞的C单元钢架,仰拱钢架连接在斜井仰拱的预埋I20b型钢上。
见图
(一)2#斜井进入正洞平面图、图
(二)2#斜井进入正洞立面图、图(三)2#斜井与正洞交叉口钢架正面图。
图
(一)2#斜井进入正洞平面图
图
(二)2#斜井进入正洞立面图
图(三)2#斜井与正洞交叉口钢架正面图
3、2#斜井进入正洞内的导洞施工
①导坑以圆曲线形式转体进入正洞施工时,严格控制开挖进尺,支护紧跟,必须做到爆破后及时初喷3~5cm厚的混凝土。
导坑开挖设计净宽7.0m,支护参数为:
Φ22砂浆锚杆,长度2.5m,间距1.2×1.0m,梅花型布置;拱部50%挂设φ8钢筋网,网格间距0.25×0.25m;喷射C25砼,厚度10cm。
支护施工中要严格按Ⅴ级围岩加强支护施工指南操作,确保砂浆锚杆和钢筋网的施工质量。
②爬坡道的坡度设计(本方案设计10%坡度),根据石质情况及机械施工需要进行调整,以加快爬坡导坑施工进度,减少不安全因素为原则。
可参照图(四)2#斜井进入正洞爬坡导坑示意图。
图(四)2#斜井进入正洞爬坡导坑示意图
③完成爬坡后,按照线路设计坡度向贵阳方向按III级围岩开挖方法、支护参数继续进行弧行导坑掘进,施工10米后,停止施工贵阳方向掌子面,反向进行广州方向正洞开挖。
④反向开挖支护
反向开挖按正洞III级围岩分台阶开挖,遵从先开挖上台阶(1部),再开挖下台阶(2部),最后开挖仰拱(3部),每次开挖完后及时施作正洞初期支护(除交叉口段范围内按照V级围岩支护外,其余参照设计III级围岩支护方式施工)。
反向开挖分部见图(五)正洞反向开挖示意图。
⑤正洞落底后要及时进行正洞仰拱施工,以便初期支护与仰拱尽早成环,确保施工安全。
图(五)正洞反向开挖示意图
4、交叉口处2#斜井模筑衬砌
在爬坡导坑进入正洞一段距离后(形成交叉口2#斜井模筑衬砌空间后),及时对2#斜井交叉口往斜井口方向12米范围内施作二次衬砌,厚度0.35m,交叉口段平行与线路中线,紧贴加强环关堵头模板,二衬达到设计强度后拆模,形成对交叉口处围岩三维受力的有效支护。
见图
(一)2#斜井进入正洞平面图。
5、交叉口处正洞施工
交叉口范围内正洞按照III级围岩分台阶开挖,V级围岩喷锚支护参数施工(超前小导管取消),开挖中严格控制施工进尺在1.5米以内,及时施作型钢钢架1m/榀,当开挖到正洞拱部与斜井相交处时,施作型钢A、B单元及相应初期支护,同时取消斜井口处型钢B、C单元,改用直型型钢,使其落于斜井支撑横梁上,连接牢固;开挖到仰拱与斜井仰拱相交时,取消斜井口处仰拱型钢D单元,改为异型型钢与斜井仰拱型钢连接牢固,使该段封闭成环,形成对围岩的有效支护。
型钢支护见图
(二)2#斜井进入正洞立面图。
6、斜井与正洞相交处施工程序表
五、施工要点
正洞与2#斜井相交地段处于复杂的三维受力状态,为保证正洞安全挑顶施工的完成,正洞初期支护必须座落于一个牢固的落脚平台,同时应加强该段正洞初期支护的锁脚锚杆施工,防止拱架下沉。
1、2#斜井变断面段施工,应加强初期支护,设计参数应比正常断面相应提高。
交叉口段里程X2DK000+18.476开始,2#斜井开挖按照III级围岩施工,支护均按照V级围岩参数加强施工,同时采用I20b型钢加强该段支护,并加强该段径向锚杆施工。
2、交叉口处加强环设置
由于正洞开挖断面较大,为确保扩顶段正洞施工安全,在2#斜井与正洞交接处设置一加强环,加强环由3榀I20b型钢钢架连续组成,钢架间采用焊接和φ22钢筋连接,喷C25混凝土覆盖钢架。
并应及早施作2#斜井二次衬砌。
斜井进入正洞施工一定距离后(约2-3米)反向开挖交叉口段加强环矩形拱架空间,施作异型型钢和矩形拱架,喷砼覆盖。
在加强环未开挖之前,按照III级围岩参数对加强环位置进行临时支护。
3、设置横梁,为正洞拱架提供落脚平台
在正洞与2#斜井拱顶交界里程处,沿正洞方向设置拱顶纵向横梁,横梁两端下设置I20b型钢立柱,紧贴2#斜井异型钢架,横梁采用I20b型钢,牢固焊接于2#斜井钢架拱顶,横梁与2#斜井钢架间空隙设置I20b型钢竖向立柱,立柱与正洞拱架位置相对应,牢固焊接并喷射C25砼回填密实。
4、加密设置交叉口段正洞初期支护锁脚锚杆,每榀钢架单侧不少于4根锁脚锚管,锚管长4.0m,直径为42cm,注水泥砂浆,锁脚锚管与钢架牢固焊接,防止拱架下沉。
5、2#斜井以圆曲线转体进入正洞施工时,严格控制开挖进尺(宜1~2m),且导坑施工期间,应严格按照III级围岩参数进行支护,确保围岩稳定。
6、交叉口段正洞径向锚杆施工到位,与正洞型钢焊接牢固,构成一个完整支护体系。
六、光爆设计
2#斜井进入正洞范围内设计为III级围岩,全断面开挖,反向开挖正洞时采用正台阶法开挖,施工进尺控制3.0m。
(斜井段及导坑段与正洞开挖爆破设计详见隧道爆破设计方案,本方案只对导坑反向开挖正洞进行爆破设计)
1、III级围岩上台阶钻爆参数表
每循环炸药用量
Q=q×s×L×η
式中:
q——爆破单位岩石炸药消耗量q(kg/m3),以本断面III级围岩取1.2kg/m3;
S——开挖断面积(m2):
75.437-53.525=21.912m2;
L——炮眼深度,按3.0m;
η——炮眼利用率取0.9;
Q=q×s×L×η=1.2×21.912×3.0×0.9=70.995kg
炮眼数目
式中:
q——单位岩石炸药消耗量(Kg/m3);
S——开挖断面积(m2):
21.912m2;
a——炸药装填系数取0.6;
d——药卷直径(m)取0.032m;
N=0.0012×1.2×21.912/0.6/0.0322=52个
单孔平均用药量
Q0=a×L×G/m
式中:
m—每个药包长度,取0.2m;
a—炸药装填系数 取0.6;
G—每个药包的质量,0.2kg;
Q0=0.6×3.0×0.2/0.2=1.8kg
III级围岩上台阶反向开挖钻爆参数表
项目
单位
辅助眼
拱内圈眼
周边眼
底板眼
序号
1
2
3
4
周边眼装药结构
φ25×630乳化炸药间隔装药
周边眼外插角
沿径向外斜5%
周边眼装药集中度
Kg/m
0.15
炮眼深度
M
3.0
3.0
3.0
3.0
炮眼数量
个
4
10
34
4
每个炮眼装药量
Kg
1.8
1.8
1.04
2.6
小计装药量
Kg
7.2
18.0
35.36
10.4
每个炮眼装标准药
节
7
5
7
周边眼装小直径药卷
节
2.5
起爆顺序
2#、2#、3#
开挖断面积
m2
21.912
炮眼总数
个
52
比炮眼数
个/m2
2.37
总计药量
Kg
70.995
比耗药量
kg/m3
1.08
说明:
堵塞长度不小于100cm。
周边眼采用导爆索连接,其余采用塑料导爆管、非电毫秒雷管起爆系统。
2、III级围岩下台阶钻爆参数表
每循环炸药用量
Q=q×s×L×η
式中:
q——爆破单位岩石炸药消耗量q(kg/m3),以本断面III级围岩取1.2kg/m3;
S——开挖断面积(m2):
41.32m2;
L——炮眼深度,按3.0m;
η——炮眼利用率,取0.9;
Q=q×s×L×η=1.2×41.32×3.0×0.9=133.87kg
炮眼数目
式中:
q——单位岩石炸药消耗量(Kg/m3);
S——开挖断面积(m2):
41.32m2;
a——炸药装填系数取0.6;
d——药卷直径(m)取0.032m;
N=0.0012×1.2×41.32/0.7/0.0322=96个
单孔平均用药量
Q0=a×L×G/m
式中:
m—每个药包长度,取0.2m;
a—炸药装填系数,取0.6;
G—每个药包的质量0.2kg;
Q0=0.6×3.0×0.2/0.2=1.8kg
III级围岩下台阶反向开挖钻爆参数表
项目
单位
周边预
裂眼
辅助眼
辅助眼
辅助眼
辅助眼
辅助眼
底板眼
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
周边眼装药结构
φ25×630乳化炸药间隔装药
周边眼外插角
沿径向外斜5%
周边眼装药集中度
Kg/m
0.15
炮眼深度
m
3.0
3.0
3.0
3.0
3.0
3.0
3.0
炮眼数量
个
16
10
9
15
16
15
15
每个炮眼装药量
Kg
0.6
1.5
1.5
1.4
1.4
1.4
2.1
小计装药量
Kg
9.6
15.0
13.5
21.0
22.4
21.0
31.5
每个炮眼装标准药
节
8
9
9
9
9
10.5
周边炮眼采用
小直径药卷装药
节
4
起爆顺序
1#2#
3#4#
5#6#
7#8#
9#10#
11#12#
13#14#
开挖断面积
m2
41.32
炮眼总数
个
96
比炮眼数
个/m2
2.32
总计药量
Kg
133.87
比耗药量
kg/m3
1.08
说明:
堵塞长度不小于100cm。
周边眼采用导爆索连接,其余采用塑料导爆管、非电毫秒雷管起爆系统。
七\\注意事项
1、本方案施工前提是斜井进入正洞围岩地质为III级围岩;
2、2#斜井交叉口段设置异型钢架,由垂直于斜井中线逐步过渡到平行于正洞中线,间距采用左侧1.0m,右侧间距0.45m逐步调整;
3、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。
4、交叉口范围正洞按照V级围岩加强支护,加强环异型钢架架立不得侵入正洞型钢钢架界限。
5、交叉口段斜井衬砌应及早施作,紧贴加强环关堵头模板。
6、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。
7、转体导坑切入正洞后再进行爬坡,斜井交叉口至爬坡导坑之间应平缓,作为车辆缓冲区。
8、导坑施工期间应加强行车安全,制定行车方案,在隧道内设置交通信号标志,在交叉口处设置凸透镜,车辆在进入弯道时必须鸣笛,并指定专人进行行车指挥。
9、导坑施工期间在2#斜井口设置通风机,压入式通风至掌子面,同时于导坑内设置移动式抽风机,往2#斜井排风;
10、导坑施工期间,转体段位于最低处,考虑该地段的排水,采用离心式抽水机往2#斜井口抽排水;正洞开挖到位后,于交叉口往大里程方向5米,线路右侧边墙设置一积水井并建立抽水机房,往斜井口抽排水,制定防排水应急预案,排水供电系统必须设置双路供电系统;
11、导坑反向开挖正洞时先施工上台阶往小里程方向不少于20m,再进行下台阶开挖;
12、针对导坑扩挖和反向开挖正洞制定爆破设计方案;
13、只在交叉口处正洞设置型钢支护,节约成本;
14、交叉口正洞反向开挖应按短进尺、弱爆破、强支护、勤量测的原则组织施工。
15、制定凿顶施工的安全应急预案,做好应急材料、物资的储备。
16、进入正常施工后,及时配齐配强人力、物资、设备、管理资源,进行两个方向施工,同时及时施作二次衬砌,确保交叉段稳定、安全。
17、必须针对不同施工阶段,做好相应爆破设计和相应阶段风险评估、安全措施、应急预案,加强交叉段监控量测。
八、安全、质量、环保措施
1、安全措施
(1)2#斜井进入正洞施工期间实行作业队领导轮流值班制,对作业过程及安全操作进行全面监控与指挥。
(2)加强对围岩的变形量测,随时掌控围岩收敛情况,及时做好应对措施和围岩的加强支护。
(2)严格执行火工品管理措施,进行爆破作业时必须遵守爆破安全操作规程。
(3)临时及辅助工程按相应的国家有关标准、规范要求施工。
(4)临时供电及照明线路满足《电力施工技术安全规则》要求,电线接头牢固,电力安全工具定期检查。
2、质量措施
(1)严格按照方案设计进行异型型钢加工,钢架间纵向采用Φ22钢筋连接,连接钢筋环向设置间距1.0m,喷砼至设计厚度,确保支护质量。
(2)交叉口段前后各5米范围内正洞采用I20b型钢钢架支护,并与交叉口横梁与仰拱型钢牢固焊接,加强交叉口段径向锚杆施工,确保交叉口段围岩三维受力的稳定。
(3)加密设置交叉口段正洞初期支护锁脚锚杆,每榀钢架单侧不少于4根锁脚锚杆,锚杆长4.0m,锁脚锚管与钢架牢固焊接,防止拱架下沉。
3、环保措施
(1)土地资源保护措施
弃碴场应及时修筑挡护设施,保持其稳定,避免水土冲刷,防止造成新的水土流失源。
洞内以及其它工程弃渣,严禁倾泻于河床,挤占河道或其他排洪、排水设施。
(3)水环境保护措施
不得将施工用水、施工场地排水排至居民饮用水体和养殖水体。
生活废水经沉淀处理后就近排至附近水体,不得在生活区形成新的积水池塘。
施工产生废水,经过滤沉淀池处理后可用作冲洗厕所用水或排入适当地点。
2#斜井进入正洞施工工期横道图
序号
施工部位
长度(m)
日进尺(m/天)
施工时间(第N天)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
1
施工准备
2
斜井段
680
3.5
3
转体段
10.091
2.5
4
斜井12m衬砌
12
5
导坑爬坡段(含加强环处理)
34.919
7.0
6
导坑扩挖段
10
5.0
7
反向开挖
(无型钢)
48.365
6.0
8
反向开挖
(型钢加强段)
10
2.5
9
正洞正常施工
10
交叉口
仰拱施工
注:
1、施工准备期间,主要是斜井段、交叉口正洞和加强环异型型钢加工,不计入斜井进入正洞施工工期;
2、交叉口段正洞开挖、型钢支护完毕,即达到正洞正常施工。
3、交叉口仰拱作为唯一的通道必经之地,留待最后施工,暂不考虑。
2#斜井进入正洞施工简易流程图
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