通风竖井马头门施工方案.docx
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通风竖井马头门施工方案
五台到盂县段高速公路
佛岭隧道
1#通风竖井马头门施工方案
编制:
审核:
批准:
中建交通建设集团有限公司
二O一五年二月
通风竖井马头门施工方案
一、设计概况
佛岭隧道全长8.8Km,通风方式采用送排式纵向通风,设置竖井一座,佛岭隧道竖井中心里程桩号为K16+410,深432m,半径5.25m。
设计为左右线分离式隧道,两洞边墙距离最大约为31.36米,位于K21+130附近,最小间距约14.5米,位于五台端洞口。
右洞全长8805米,K12+555-K21+360(LJ4标施工K12+555-K17+000);左洞全长8803米,ZK12+570-ZK21+373(LJ4标施工ZK12+570-ZK17+000)。
隧道左右线均属特长隧道,总体走向近南北向。
五盂高速公路佛岭隧道设通风竖井1座,位于正洞K16+410位置上方,佛岭隧道竖井设计净直径为10.5m,井深432m,初衬采用锚杆、网、钢骨架及喷射混凝土支护,内衬采用钢筋混凝土支护,设计混凝土标号为C25。
佛岭隧道竖井内设置三道内隔板将通风竖井分为四部分,分别作为左右线的进、回风井,竖井底部通过四条联络通道分别和左右洞相连。
联络通道加强段图。
图1-1
二、编制原则
在认真学习施工图纸、合同文件及相关规范的各种条款的基础上,结合公司的管理、技术水平,积极采用新技术、新工艺、新材料,确保实现业主对质量、工期、安全、环境保护及文明施工的各项要求,并确保施工中技术先进、方案可靠、经济合理。
(1)方案优化的原则
遵循建筑施工工艺及其技术规律,优化施工程序和方案,采用多种施工方案进行可行性、成本及技术比较,选择最佳的施工方案。
(2)安全第一的原则
严格遵守国家法律法规的规定,认真贯彻工程建设的各项方针和政策。
始终按照技术可靠、措施得力、在确保安全的原则确定施工方案,制定可靠、合理的安全措施并将安全措施落实到位,在确保万无一失的前提下组织施工。
(3)确保工期的原则
按照工序施工特点采用流水、分段施工方法,合理安排进度,使用科学的管理方法,组织工程有节奏、均衡、连续的施工,同时搞好工序衔接,实施进度监控,确保工期目标的实现。
(4)科学配置的原则
选派施工经验丰富且具有类似工程经历的施工管理人员,投入专业化施工队伍和高效先进的施工设备,提高劳动生产率,努力缩短工期,降低工程成本。
(5)合理布置的原则
尽可能减少施工设施,合理储存材料物资,减少运输工作量。
合理安排生产、生活场地,减少用地。
三、施工方案
1、施工准备
1、机具准备:
风镐、注浆泵、电焊机、空压机、搅拌机、混凝土喷射机、精密水准仪、经纬仪。
2、人员准备:
详见人员配置表。
序号
岗位名称
各队人员配备数量
合计
备注
1
队长
1
1
2
技术员
2
2
3
测量员
2
2
4
质检员
1
1
5
安全员
1
1
6
材料员
2
2
7
钢筋工
5
5
8
架子工
6
6
9
电工
2
2
10
电焊工
6
6
11
机修工
2
2
12
普通工
25
25
13
吊装工
3
3
14
司机
0
0
合计人数(人)
58
58
人员配置表3-1
3、材料准备:
钢拱架、连接筋、钢筋网片、超前小导管、水泥、砂子、石子、速凝剂、方木、板材、工字钢、临时支撑管及注浆材料。
4、工作面准备:
测量组放出破洞轮廓线,搭设操作平台。
2、施工工艺流程
打设超前小导管及注浆→破除上半拱钢拱架范围内竖井井壁砼→架立洞门拱部前两榀加强钢拱架并喷射砼→沿拱部打设超前锚杆→开挖土体、架立上半拱第三榀钢拱架并喷射砼→沿拱部打设超前小导管并注浆→进行下一榀施工→开挖进尺2.5米→拆除洞门范围内临时支撑及井壁拱架砼→封闭掌子面→下断面破洞门施工(同上半断面)
竖井与马头门接口施工程序示意图
序号
施工程序示意图
施工顺序说明
1
1.在马头门拱部连续施做2榀水平钢拱架。
2.沿拱顶145°范围内打入锚杆,Ф22,长300cm,环向间距300mm,注改性水玻璃。
2
1.破除隧道榀架上拱部位置竖井钢格栅;
2.开挖上台阶土方,留核心土;
3.安装隧道上拱部榀架,施做补强钢格栅,水平格栅与榀架焊接、安装纵向连接钢筋、挂钢筋网片;
4.喷射上拱部混凝土。
3
1.上台阶掌子面进尺2.5m后开挖下台阶;
2.破除下台阶隧道洞口竖井水平I14钢拱架;
3.开挖下台阶土方,留核心土;
4.安装洞口下台阶补强钢拱架及洞体初衬钢拱架、连接纵向钢筋、挂钢筋网片;
5.喷射墙体及底仰拱混凝土。
3、施工方法
根据测量组放出的开挖轮廓线,沿开挖轮廓线外20cm范围内打设超前小导管。
采用风钻钻孔的方式破除小导管位置护壁喷射砼,用风镐将小导管顶入,小导管外插角10-15°,小导管顶入到位后喷砼将孔口封闭后注浆,注浆浆液采用改性水玻璃浆。
3.1小导管结构型式
导管采用热轧钢管,长度为3.0m。
注浆管一端做成尖形,另一端焊上铁箍。
在距离铁箍0.9m处开始钻孔,钻孔沿管壁间隔200mm,呈梅花型布设,孔径8mm
在竖井施工过程中,根据测量放线打入超前小导管。
超前小导管沿150°范围的轮廓线布臵,环向间距按设计为40cm,纵向间距为120cm,外插角10°~15°。
3.2、注浆工艺参数
1、注浆压力及注浆类型
注浆压力应根据地层致密程度决定,一般不少于5MPa。
在粉土地层中注超细水泥浆;在砂层中注水泥-水玻璃双液浆;在卵石圆砾中注水泥浆。
2、注浆材料及浆液配比
小导管注浆材料及配合比根据地质不同情况和要求采用以下几种:
⑴改性水玻璃浆:
配合比为硫酸:
水玻璃=1∶1.8~1∶2.2,PH=3.1~3.5。
⑵纯水泥浆:
原材料为掺入10%微膨胀剂的普通水泥,水灰比0.45~0.6。
⑶水泥-水玻璃双液浆:
水泥采用42.5R普通硅酸盐水泥,水玻璃为35Be'。
水泥浆液水灰比为1∶1~1∶1.2;水泥浆液与水玻璃体积比为1∶1。
3、注浆数量
小导管注浆量可按照下式计算:
Q=π·R2·L·n·K
式中:
R—浆液扩散半径,可按0.3m考虑
L—小导管长度
n—岩体孔隙率
K—为填充系数,为0.3-0.5。
根据不同地质条件取值。
3.3、注浆施工流程
1、打孔布管:
小导管安设采用引孔顶进法,按照设计要求放出小导管的位臵,用风钻打孔,插入导管,如遇到困难可用风钻顶入。
小导管尾部臵于钢架腹部,增加共同支护能力。
小导管安装后用塑胶泥封堵导管外边的孔口。
2、封面:
注浆前,喷5~10cm厚混凝土封闭工作面,以防止漏浆。
3、注浆:
用KBY-50/70注浆机进行注浆,采用注浆量和注浆压力双控原则进行注浆时间的控制。
3.4、小导管注浆注意事项
1、配制浆液时,操作工人戴胶手套、护目镜、防护帽,穿长筒胶鞋,不允许工人穿短袖上衣、短裤上班。
2、注浆时,作业工人不准站在注浆口附近。
3、发现压力表有异常情况时,停止注浆,查找故障。
4、配制浆液即用即配,剩余浆液倒掉,并清洗储浆桶。
5、每次注浆前,在现场做简易胶结试验,确定胶结时间和早期强度。
3.5、破除洞门拱部井壁砼
沿测量组所放的洞门轮廓线破除竖井井壁砼,井壁混凝土采用风镐破除,井壁混凝土破除宽度约1.0m,开挖深度达到0.6米时停止,并排架立洞门前两榀拱架。
3.6、架立洞门拱部前两榀钢拱架
前两榀钢拱架要并排架立,根据测量组所放标高及中线控制拱架位置,拱架位置调好后打设锁脚锚管铺设网片并安装连接筋。
网片铺设在近土侧(拱架与土体间),网片间搭接100mm;连接筋沿拱架内外层主筋梅花型布置,间距0.6米,洞门3米范围内加强至0.3米。
竖井与主洞采用Ф22,L型钢筋连接,间距0.6米。
将洞顶沉降量测预埋件焊接固定在钢格栅上后,喷射砼封闭钢格栅。
3.7、沿拱部打设超前小导管
施工方法同第一步,小导管间距30cm,小导管穿过钢格栅中部,小导管外插角10-15°,注改性水玻璃浆。
3.8、开挖并架立拱部第三至五榀钢拱架
开挖土体,与第二榀拱架间距0.8米架立第三榀钢拱架,安设连接筋、网片后喷砼。
同样开挖土体并架立第四、五榀钢拱架,每次开挖进尺为一榀拱架间距。
3.9、封闭上半拱掌子面
上半拱支护进尺2.5米后,喷砼封闭掌子面。
(1)钢筋网片加工
钢筋网片预先加工,钢筋加工前清除污锈。
网格尺寸为250×250mm,所有节点均为焊接,采用ф8钢筋,调直机调直,整个网片的尺寸可以根据实际施工情况确定,网片搭接长度为为一个网格的尺寸。
(2)钢筋网片安装
安装前在围岩中打入钢筋头,挂上网片与钢筋头焊接牢固,保证在喷射混凝土时钢筋网不会晃动。
(3)尺寸和外观质量检查
焊接网的长度、宽度及网格尺寸的允许偏差均为±10mm;网片对角线之差不得大于10mm。
焊接网交叉点开焊数量不得大于整个网片交叉点数量的1%,并且任一根横筋上开焊点数不得大于该根横筋交叉点总数的1/2;焊接网最外边钢筋上的交叉点不得开焊。
焊接网组成的钢筋表面不得有裂纹、折叠、结疤、凹坑、油污及其它影响使用的缺陷。
(4)拱架安装及锁脚锚杆施工
在挂网之后立即架设2榀钢拱架,拱脚每侧应立即打入两根L=2.5m的锁脚锚管,并注浆。
锁脚锚管的施工工艺与超前支护小导管的施工工艺相同,主要起稳定拱部钢架的作用。
以后以正洞法开挖继续进尺,前面5榀拱架均设臵横向型钢支撑。
土方开挖采用短台阶人工小步距开挖,风镐配合施工,严禁使用爆破法作业。
一般情况下,台阶长度控制在3-5m,在遇水开挖困难地段,可将台阶适当延长,以满足洞内布设集水井盲沟排水的要求。
台阶的外侧按照至少1:
1放出坡面,以很好的支撑掌子面土体,防止其向外侧滑移,确保掌子面的稳定。
开挖步距0.50m,严禁大步距开挖作业。
开挖过程中应严格遵循“管超前,严注浆,短进尺,强支护,快封闭,勤量测”的原则。
3.10、下半断面破洞门施工
破除竖井井壁混凝土拆除竖井拱架,采用风镐破除,破除后开护进尺0.8米,架立首榀及第二榀钢拱架,喷射砼封闭成环。
(1)马头门下半部分进洞
马头门上半部分进洞3m之后,开始下半部分进洞工作,同时上导坑开挖继续进行。
从上往下依次破除下半部分竖井喷射混凝土和格栅钢架,即开挖第2部分土体。
每循环进尺为50cm。
开挖之后立即挂网初喷,并完全封闭掌子面。
架立下半部分钢拱架,施做纵向连接钢筋,喷射混凝土。
在立好前5榀拱架之后,临时横撑暂时不用拆除,待初期支护稳定以后再拆除此处5根临时横撑。
(2)下断面施工
铺筑采用C15混凝土回填。
在回填铺底的时候注意调出20‰的排水坡,中央排水沟尺寸为500×500mm。
注:
下半拱施工时,首榀应尽快封闭成环形成稳定结构,上下台阶应错开2.5m~4m。
4、二次衬砌
竖井联络通道加强段二次衬砌采用35cm厚C25防水钢筋混凝土,防水采用ф50的环向排水管,纵向采用ф116mmHDPE排水管EVA立体防水板。
钢筋环向主筋采用双层ф22钢筋间距25cm。
纵向钢筋采用ф16钢筋间距25cm,箍筋采用ф8钢筋间距50cm。
其中主筋的倒角半径应该≧5d。
五、施工措施及质量控制标准
(1)拱架架立中线偏差±10mm、标高偏差±10mm、同步里程偏差±50mm,垂直度偏差控制在0.5%以内,拱架进尺50cm,偏差控制在±2cm。
(2)连接筋间搭接长度单面焊22cm、双面焊11cm,焊缝要饱满平整。
不得有虚焊现象,焊渣必须敲除干净。
连接筋间距保持0.6m,内外梅花型布置,洞门3m范围内连接筋加密至0.3m,施工过程中及时调整,连接筋与拱架主筋间要焊接牢固。
(3)网片间搭接200mm,网片与拱架间连接采用绑扎或者点焊。
(4)下次喷混凝土前清理原混凝土表层的浮渣、浮土等杂物,经质检员检查合格后方可施喷。
喷混凝土严格按照操作规范操作,严禁使用回弹料。
(5)开挖施工前必须复核各桩点,保证初支的中线和标高正确,测量复核每5或10m进行一次。
(6)如需要长时间停工,必须喷混凝土封闭开挖掌子面,不得使开挖面长时间暴露。
(7)施工过程中注意保护测量桩点,不得在桩点上悬挂物件。
(8)洞门第一钢拱架必须与竖井井壁连接筋焊接连成整体,确保洞门安全。
(9)连接板处的加强筋必须按设计图纸焊接牢固,不得缺少。
六、安全防护措施
1、现场施工人员一律戴安全帽、持证上岗。
2、井口附近严禁堆码杂物,以防跌落井内。
井内爬梯处必须有足够的照明设施,以便夜间行人。
3、必须定期检查电动葫芦、钢丝绳等提升设备,防止意外施工发生。
4、开挖过程中现场值班人员经常检查工作面,发现异常及时处理。
严格人员乘坐吊斗出入竖井,提升吊斗时,吊斗正下方不得站人。
每班开工前检查各施工机具是否处于良好工作状态,如有问题及时检修。
5、焊工作业佩戴面罩和电焊手套,施焊前检查电线线路并保证地线接地。
6、喷混凝土时喷混凝土工必须戴口罩作业,双手紧握喷头与施喷面保持垂直,喷头前方及两侧不得站人。
7、破洞门所搭设脚手架必须牢固稳定。
8、开挖施工中洞顶如遇大石块侵界,为了施工人员的安全,无论洞顶超挖多少,都必须将大石快撬下。
9、井壁混凝土分段破除后在割破原格删时,作业人员应站在割除混凝土面一侧并有专人监护,必要时用方木支撑在破除面混凝土上以防止破除面突然倒塌伤人。
10、临时支撑拆除不得一次拆除,必须分次拆除,每一次仅拆除破除面内的支撑,并及时进行支撑转换。
11、竖井边备好抢险物资,以备发生紧急情况时用。
12、由于佛岭隧道早于佛岭隧道竖井完工。
在施工到马头门附近时,隧道已投入运营,所以在开挖到马头门附近时,要对竖井两个排风口进行封堵、截流,以防碎石飞溅到路面,影响隧道行车安全。
并要对隧道排风口附近30米范围内进行沉降观测。
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