集义隧道1#斜井进洞方案.docx
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集义隧道1#斜井进洞方案
新建铁路蒙西至华中地区铁路煤运通道工程浩勒报吉至三门峡段MHTJ-10标
集义隧道1#斜井进洞方案
编制:
复核:
审核:
中铁一局蒙华铁路浩勒报吉至三门峡段项目经理部
二○一五年八月
目录
1工程概况1
1.1工程概况1
1.2编制范围1
1.3编制依据1
2施工部署2
2.1施工组织机构2
2.2施工管理目标3
2.2.1工期目标3
2.2.2质量目标3
2.2.3安全目标3
2.2.4文明施工目标3
2.2.5环境保护目标3
2.3三元隧道进洞施工程序3
2.4施工准备3
3总体施工方案4
3.1地表沉降观测4
3.2截水天沟施作4
3.3边仰坡开挖、支护4
3.4超前管棚4
3.4.1施工准备4
3.4.2施工工艺流程5
3.4.3管棚参数5
3.4.4管棚机具6
3.4.5管棚施工工序6
3.4.6施作导向墙6
3.4.7钻孔6
3.4.8清孔验孔7
3.4.9安装管棚钢管7
3.4.10钢管顶进的作业要点8
3.4.11注浆工艺8
3.4.12注浆异常现象的处理9
3.4.13质量保证技术措施9
4施工进度计划9
5主要资源配置10
6工程质量保证措施11
6.1施工质量的过程控制11
6.2保证质量的技术措施11
6.3保证工程材料质量措施12
6.3.1采购、存放、发料措施12
6.3.2进货检验12
6.3.3试验检测保证措施12
7安全生产、文明施工、环境保护及其他施工保证措施13
7.1安全措施13
7.2文明施工措施13
7.3环境保护措施13
1工程概况
1.1工程概况
集义隧道位于黄龙山中低山区,地处关中盆地的东北边缘和陕北黄土高原的南缘。
区内地势总体西高东低,山峦叠嶂,沟谷幽深,地形崎岖复杂,沟谷切割强烈。
海拔标高一般在600~1100m之间,最高点位于昂口林场即集义猴儿川河与桑树坪凿开河分水岭,海拔标高1165.6m,最低点位于隧道出口处,仅547.7m,最大相对高差617.9m。
集义隧道进口位于延安市宜川县集义镇屯里村南侧冲沟沟口处,沿线经过独泉乡,张家沟村,根湾,上桑掌,木梢凸,党家窑科,出口设在韩城市王峰乡坪头村东侧坡体上。
隧道进口里程DK482+698,出口里程DIK498+115,隧道全长15417m,最大埋深502.68m。
集义隧道设置3座斜井,1号斜井与正洞相交于里程DK486+900,长1454m;2号斜井与正洞相交于里程DK490+620,长2080m;3号斜井与正洞相交于里程DK494+000,长1643m。
本斜井为无轨双车道斜井,位于正线左侧,斜井最大坡度为9%,1号斜井竣工后作为避难所,斜井洞口浅埋段、交叉口段、软弱围岩段、设置风机段及避难所空间段采用模筑衬砌。
1.2编制范围
集义隧道1号斜井洞口工程段施工。
1.3编制依据
(1)《蒙华浩三段施隧56-01~43》
(2)《蒙华浩三段施隧参16-01~47》
(3)《蒙华浩三段施隧参11-01~26》
(4)《蒙华浩三段施隧参14-01~24》
(5)本项目招标文件
(6)工程设计文件采用的现行铁路技术标准,设计规范,施工规范,施工指南,验收标准和相关规定等
(7)国家有关法律法规和铁路等行业相关标准、规范等
(8)我单位现有的施工技术水平、施工管理水平和机械设备配备能力。
类似工程的施工经验。
2施工部署
2.1施工组织机构
集义隧道1号斜井洞口工程进洞施工主要由二工区承担,组织机构见下图:
2.2施工管理目标
2.2.1工期目标
施工日期为2013年4月15日至6月2日共计48天。
2.2.2质量目标
工程一次验收合格率达100%;确保全部工程质量全面达到国家及铁道部工程质量验收标准,并满足设计开通速度要求。
2.2.3安全目标
贯彻执行《中华人民共和国安全生产法》、《建设工程安全管理条例》。
建立健全安全生产责任制、安全教育培训制度、作业人员安全保障措施及安全技术制度,配备专职安检机构和人员。
坚持“安全第一、预防为主”的方针。
无重大责任死亡事故,无人身重伤以上事故,无重大行车事故,无特大交通事故。
2.2.4文明施工目标
达到铁道部及工程所在地安全文明工地要求。
2.2.5环境保护目标
严格执行国家、铁道部、地方政府及建设单位有关生态环境保护的规定,满足国家环境评估报告指标,遵守《环境保护法》及相关的法律、法规、规章及当地的相关规定。
采取适当措施,保护现场内外环境,限制施工作业引起的污染、噪音和其他后果对公众和财产造成的损害和妨害。
确保施工期间产生的气体排放、地面排水及排污等不超过发包人要求规定的数值,同时满足国家及工程所在地方政府主管部门颁布的法律规定的数值。
2.3集义隧道1号斜井进洞施工程序
洞口段施工遵照“先加固,后进洞”的原则,修建洞口截水沟,刷坡支护,施作导向墙,打设管棚,分台阶进入正洞施工。
2.4施工准备
作好洞外控制测量,在洞口附近布设三角网,并与高级控制点联测。
同时对水准点进行引测并按施工需要进行加密。
并放出导向墙里程、中线、高程定出导向墙位置。
在进洞施工开始以前,施作所需的人员、机械、材料等完全准备就绪,以保证施工的连续性。
3总体施工方案
3.1地表沉降观测
为了保证刷坡期间施工安全,需要在对坡体变形进行量测,量测点埋设位置选在刷坡轮廓线外5~10m位置,地表沉降测点和隧道内测点应布置在同一断面里程,测点横向间距为5m,在测点位置埋好测点预埋件,然后将所有测点与附近水准点联测,取得原始高程。
观测采用水准仪,在每天同一时间进行。
3.2截水天沟施作
为截排洞顶流水,在斜井洞口顶刷坡线外5~10m设截水天沟一道,长度77m,地面自然坡度较缓,采用Ⅰ型天沟,截水沟上口宽180cm、下口宽60cm、深度60cm,采用C30钢筋混凝土砌筑,厚度20cm,钢筋采用φ8的HPB300钢筋网,网格间距20cm×20cm。
天沟周边铺设30cm厚的三七灰土垫层,天沟周边铺设防水层,防水层采用EVA防水板,防水板不应外露,其两端距水沟外地面应保留5cm距离。
截水天沟每10m为一现浇制作单元,每两个单元间设伸缩缝一道,缝宽2cm,伸缩缝采用遇水膨胀止水条防水且置于天沟混凝土体中部,伸缩缝临水面采用30mm厚M10水泥砂浆封闭,其余采用沥青木丝板填充密实。
(详见附图)
3.3边仰坡开挖、支护
(1)按斜井洞口设计坡度放出边坡线。
明洞范围(1斜14+45~1斜14+54)回填线(洞顶以上144cm)以下采用喷锚防护,其余部位采用骨架护坡。
(2)边坡:
明洞范围回填线以上按1:
1坡度刷坡,回填线以下按1:
0.75坡度刷坡,两侧坡脚底至隧道中线距离4.6m。
仰坡:
仰坡按照1:
0.75坡度进行刷坡处理。
(3)明洞范围以外采用骨架护坡,一级边坡按照坡度1:
1刷坡,坡脚距衬砌边缘2m,坡顶距路面高8m,二级边坡按照坡度1:
1刷坡,直至地面线。
(4)喷锚防护锚杆采用φ22砂浆锚杆,L-4.0m,间距1.5m×1.5m,梅花形布置;喷射混凝土采用15cm厚C25网喷混凝土,钢筋网采用φ8,网格25×25cm。
3.4超前管棚
3.4.1施工准备
施工设备为Z•GP150履带型管棚钻机,注浆机2台,挖掘机一台,250KW发电机一台,20m3电动空压机两台,电焊机2台,冷弯机一台。
3.4.2施工工艺流程
3.4.3管棚参数
(1)钢管布设在圆心角为120°0′0″范围内。
(2)钢管环向间距3根/m。
(3)管棚施工误差:
径向不大于20cm,相邻钢管之间环向不大于5cm;
(4)采用φ108mm壁厚6mm的热扎无缝钢管,单节长4~6m,用丝扣连接成单根长25m的管棚(丝扣采用φ114mm壁厚6mm的热扎无缝钢管,丝扣长度0.3m),同一断面内接头数量不得超过总钢管数的50%;
(5)导向管采用φ140mm壁厚5mm的热轧无缝钢管,节长1.0m;
(6)钢花管钢筋笼由4根Φ22钢筋和固定环(φ42小导管,t=3.5mm)宽焊接而成,固定环5cm,间距50cm,25m管棚单根50个固定环。
(7)管棚个别结构尺寸详见附图。
3.4.4管棚机具
本工程采用Z•GP150履带型管棚钻机。
3.4.5管棚施工工序
管棚施工主要工序有开挖施作导向墙;钻孔;清孔、验孔;安装管棚钢管;注浆。
3.4.6施作导向墙
(1)按设计放出导向墙里程、中线、标高,定出导向墙及导向管位置。
(2)导向墙在衬砌外廓线以外施作,按设计要求安装工字钢、立模。
导向墙采用I18工字钢进行支撑,内模采用30×120钢模板,外模及挡头板采用5cm厚木板,采用C20砼浇筑。
①支撑工字钢支撑在片石混凝土基座上,以保证施工导向墙时不下沉。
②外模采用型钢钢架支撑,并通过拉筋与导向墙内型钢钢架焊接形成整体,以保证结构稳定性和导向墙1.0m的厚度。
(4)管棚导向管用全站仪以坐标法在预埋拱架上定出其平面位置;用测斜仪设定孔口管的倾角。
(5)导向管应牢固焊接在预埋钢架上,并在每根导向管加设至少2个单独的钢管固定托架,防止浇筑混凝土时产生位移。
3.4.7钻孔
(1)为了便于安装钢管,开孔钻头直径采用Φ120mm,为了便于插管,钻孔深度应大于设计的0.5m。
(2)岩质较好的可以一次成孔;钻进时产生坍孔、卡钻,需补注浆后再钻进。
(3)钻机开钻时,可低速低压,待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。
(4)钻孔顺序由高位孔向低位孔进行。
(5)钻进过程中用测斜仪测定其位置,并根据钻机钻进的现象及时判断成孔质量,并及时处理钻进过程中出现的事故。
(6)钻进过程中确保动力器,扶正器、合金钻头按同心圆钻进。
(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(注意不得卡丝扣),钻机低速反转,脱开钻杆。
钻机沿导轨退回原位,人工装入第二根钻杆,并在钻杆前端安装好联接套,钻机低速送至第一根钻杆尾部,方向对准后联接成一体。
每次接长钻杆,均可按上述方法进行。
(8)换钻杆时,要注意检查钻杆是否弯曲,有无损伤,中心水孔是否畅通等,不符合要求的应更换,以确保正常作业。
(9)钻孔达到要求深度后,按同样的方法拆卸钻杆,钻机退回原位。
(10)将所有管棚进行编号,先钻设双号孔,待装管及注浆完成后,方可钻设单号孔,以避免塌孔或漏浆。
(11)认真作好钻进过程的原始记录,及时对孔口岩屑进行地质判断、描述,作为开挖洞身的地质预探预报和指导洞身开挖的依据。
3.4.8清孔验孔
(1)用管棚钻机钻杆配合钻头(Φ120mm)进行来回扫孔,清除浮渣至孔底,确保孔径、孔深符合要求、防止堵孔。
(2)用高压气从孔底向孔口清理钻渣。
(3)用钻杆检测孔深,测斜仪等检测倾角。
3.4.9安装管棚钢管
(1)钢管应在专用的管床上加工好丝扣,棚管四周梅花型钻出φ10注浆孔(尾部留不钻孔的止浆段1.1m),环向孔间距为113mm,纵向孔间距150mm,呈梅花形布置;管头焊成圆锥形,便于入孔。
(2)首先每隔一孔钻一孔,先打编号为双号的钢花管,每钻完一孔便清孔验孔后顶进有孔钢花管,进行注浆。
(3)接长钢管应满足受力要求,相邻钢管的接头应前后错开。
同一横断面内的接头数不大于50%,相邻钢管接头至少错1m。
安装前应在地面预先排好再依次安装,保证接头分布符合要求。
3.4.10钢管顶进的作业要点
(1)管件制作:
棚管采用φ108mm热轧无缝钢管。
棚管接长时先将前一根钢管顶入钻好的孔内再联接事先加工好的管节联接套。
(2)接长管件应满足管棚受力要求,相邻管的接头应前后错开,避免接头在同一断面受力。
(3)用钻机顶进φ108mm棚管。
在顶进时钻机上必须安装与管棚直径相应的钢管顶进联接套,并在大臂上改换钢管扶直器。
待引导孔钻好后,使用顶管大臂进行顶进作业。
(4)顶管作业:
将钢管安放在大臂上后,钻机对准已钻好的引导孔,低速推进钢管,其冲击压力控制在1.8~2.0MPa,推进压力控制在4~6MPa。
(5)接管:
当前一根钢管推进孔内,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,人工装上后一节钢管,大臂重新对正,凿岩机缓慢低速前进对准前一节钢管端部(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。
3.4.11注浆工艺
(1)安装好双号有孔钢花管后即对孔内注浆,注浆后再施工单号钢管。
编号为单号的钢管可作为注浆质量的检查管。
注浆量一般为钻孔圆柱体的1.5倍,若注浆量超限,未达到压力要求,应调整浆液浓度继续注浆,直至符合注浆质量标准,确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙均为浆液充填,方可终止注浆。
(2)注浆前,先将钢管口外径与孔口周边的岩石用水泥密封,但要预留一小通气孔,注浆时,使钢管与孔壁的环形空隙内的空气容易从此通气孔冒出;管口注浆时,直至浆液由通气孔冒出为止,注浆可采用多孔同时注浆,其水灰比控制在1:
1,注浆结束后用M10水泥砂浆封孔。
(3)为了提高管棚注浆效果,管棚注浆采用压力—流量双条件控制。
为了保证注浆效果,注浆采用一次升压法施工,即从注浆一开始就在短时间内将压力升高到设计规定值,并一直保持到注浆结束。
在规定的压力下,根据进浆量情况分级调整浆液浓度,直至裂隙逐渐被填充,单位吸浆量逐渐减小,达到结束标准即停止注浆。
注浆顺序根据降水漏斗原理,从拱部开始从上而下压注,先压注无水孔,后压注有水孔。
如遇串浆或跑浆,可间隔一孔或几孔灌压(注浆压力0.5~2.0MPa)。
3.4.12注浆异常现象的处理
(1)在注浆过程中,发生串浆时,在有多台注浆机的条件下,应同时注浆,无条件时应将串浆孔及时堵塞。
轮到该孔注浆时,再拔下堵塞物,用铁丝或细钢筋将孔内杂物清除并用高压风或水冲洗,然后注浆。
(2)注浆压力突然升高,进行注清水,待泵压正常时,再进行注浆。
(3)注浆量很大,压力长时间不升高,则应调整浆液浓度及配合比,缩短凝胶时间,进行小泵量低压力注浆或间歇式注浆,使浆液在裂隙水中有相对停留时间,以便凝胶,但停留时间不能超过水泥砂浆的凝胶时间。
3.4.13质量保证技术措施
(1)钻孔前,精确测定孔的平面位置、倾角、外插角。
并对每个孔进行编号。
(2)钻孔仰角的确定应视钻孔深度及钻杆强度而定,一般控制在1°~1.5°,钻机最大下沉量及左右偏移量为钢管长度的1%左右,并控制在20cm~30cm。
(3)严格控制钻孔平面位置,管棚不得侵入隧道开挖线内,相邻的钢管不得相撞和立交。
(4)经常量测孔的斜度,发现误差超限及时纠正,至终孔仍超限者应封孔,原位重钻。
(5)掌握好开钻与正常钻进的压力和速度,防止断杆。
(6)管棚严格按设计位置施工,钻机立轴方向必须准确控制,每钻完一孔便顶进一根钢管。
(7)导向墙砼灌注时要对称灌注,左右侧高差不能超过1.0米。
4施工进度计划
施工日期为2013年4月15日至6月2日共计48天。
各工序安排如下:
序号
施工项目
施工开始时间
施工结束时间
工日
备注
1
截水沟施作
2012年4月15日
2012年4月22日
7
2
边仰坡开挖及支护
2012年4月23日
2012年4月29日
7
3
导向墙施作
2012年4月30日
2012年5月3日
4
4
超前管棚施作
2012年5月4日
2012年6月2日
30
5
合计:
(工日)
48
5主要资源配置
为了满足集义隧道1#斜井进洞顺利实施,在各项生产资源中合理配置,略有富余,以满足现场施工的各项需要。
主要机械设备配套表
作业类型
设备种类
规格及名称
数量(台)
开挖
凿岩设备
YT28风钻
20台
装碴设备
ZLC50C侧卸装载机
2台
装碴设备
PC200挖掘机
1台
运输设备
自卸汽车7m3
4台
初期支护
挂网设备
钢支撑组装平台
1台
喷混凝土设备
TK500C湿喷机
2台
搅拌设备
JS500A拌合机
1台
管棚施工
模板设备
模板台架
1套
运输设备
砼输送车
4台
入模设备
60m3/h砼输送泵
1台
搅拌设备
HZS90G拌合站
2台
钻孔设备
康明斯管棚钻机Z-GP150
2台
注浆设备
双液注浆泵KBY50/70
2台
主要施工人员配备表
人员分类
姓名
职务
人数
职责分工
管理人员
江大兴
工区长
1
全面负责隧道施工生产和现场管理
潘振朋
现场技术负责
1
负责隧道日常技术管理与指导
蒲峰
质检工程师
1
负责隧道现场质量管理
孙强
试验员
1
负责隧道日常试验检测
董科
物资
1
负责隧道日常物资供应
景良君
安全员
1
负责隧道日常施工安全管理
施工人员
开挖班
32
支护班
24
衬砌班
22
文明施工班
10
电工班
5
机械班
15
杂工班
15
6工程质量保证措施
6.1施工质量的过程控制
现场管理人员对工程质量负直接责任,落实职工的技术培训和质量教育,对工程队的质量体系配备必需的资源。
对于工程检验严格落实工程质量的“三检”制度,每项工序必须报验现场监理工程师验收合格后,方可进行下道工序的施工。
各现场管理人员负责工程质量控制,督促技术人员落实施工规范、施工细则和验标,对供需的交接和质量问题负责。
负责施工现场的材料等质量问题,督促技术、质检、试验材料人员组织验收材料、成品、半成品,并负责其管理和使用。
负责安排已完工程保护工作,督促技术人员及时填报施工记录、编织施工总结。
6.2保证质量的技术措施
施工调查:
根据设计文件和资料,制定调查提纲。
调查结束后,根据调查情况编写书面的施工调查报告。
设计文件的核对:
全面熟悉设计文件,并会同设计单位进行现场核对,当与实际情况不符时,应及时提出修改意见。
施工机械准备:
配备污染少、能耗小、效率高的机械。
施工机械机况良好,零配件、附件及履历书齐全,确保正常施工。
人员培训:
根据工程特点、在施工前和施工中,对管理人员、作业人员经常进行安全和作业教育,做到持证上岗。
6.3保证工程材料质量措施
6.3.1采购、存放、发料措施
严格执行检验标准,按采购程序文件实施,材料采购前对分供方从严进行评定,选择合格的分供方厂家购料。
对采购的原材料、构(配)件、半成品等材料,建立健全进场前检查验收、取样送检和发料制度。
材料进场,设专人验收,严格执行材料进场检验程序。
材料分类、分型号贮存、堆放,规范化、整齐堆放,有明确标识牌,有防水避雨措施。
对材料存放及发放使用严格登记,确保材料使用的可追溯性,发料时在发料单注明产品标识和用料项目。
6.3.2进货检验
进入工地的主要材料严格按规定和设计要求把关。
所有厂制材料必须有出厂合格证和必要的检验、试验单。
每批进场的材料等,向工程师提供供货附件,明确生产厂家、材料品种、型号、规格、数量、出厂日期及出厂合格证,分项进行抽样检查试验。
经抽检不合格料,隔离存放。
对进场料、设备按技术质量标准、样品进行严格检验,并事先确定重点检验料。
6.3.3试验检测保证措施
砼圬工所用的钢材、水泥、粗砂、碎石及路堤填料等材料按技术规范作相关试验,各项指标合格并经监理工程师批准后方使用。
7安全生产、文明施工、环境保护及其他施工保证措施
7.1安全措施
1.根据大管棚施工特点和要求,严守有关安全规则和安全规章制度;高空作业人员必须系安全绳或安全带。
2.加强对围岩进行动态监控量测,科学的组织施工。
3.拆卸钻杆时,明确联络信号,扳钳卡方向应正确,防止管钳及扳手打伤人。
4.斜井施工中不得直接填筑沟谷做为施工场地,必须确保泄洪通道畅通,并采用适当防洪措施,洞外设3%的反坡。
5.应将监控量测纳入隧道设计与施工,以保证施工安全,并作为调整支护参数、工法及信息化设计施工的依据。
6.所有工作人员必须遵章守纪,听从现场管理人员统一指挥,加强安全保卫工作,禁止闲杂人员进入施工现场。
7.夜间施工要有良好的照明条件。
7.2文明施工措施
1.施工场地布置合理,设备、材料堆放有序,原材料不得暴晒或雨淋。
2.确保施工便道顺利畅通。
3.施工中各种建筑垃圾、施工弃渣均需按指定的地点堆弃,严禁将废弃物随意堆弃。
7.3环境保护措施
1.环境保护要认真贯彻执行“预防为主,防治结合,综合防治”的原则和国家关于环境保护的法规。
2.污水排放管理:
施工的废水、污水经过沉淀、初步净化后排入排污系统。
采取切实有效措施,不使有害物质(如燃料、油料、化学品、以及超过允许量的有害气体和尘埃、弃渣等)污染场地周围的环境以及草地和树木。
报废材料或施工中返工的挖除材料立即运出现场并进行掩埋等处理。
对于施工中废弃的零碎配件,边角料、水泥袋、包装箱等及时收集清理并搞好现场卫生,以保护自然环境不受破坏。
3.临时交通维护:
由于施工过程给周围交通造成不便,为使施工对周围交通影响减至最小,沿临时交通线路设置醒目的交通指示牌和夜间照明路灯,保证行人与车辆能够安全方便。
4.沿途线路保护:
斜井井口分布有通信线路,施工中应注意保护,避免干扰。
5.主要交通道路及施工便道采用泥结石路面,在大风和干旱季节对施工场地和路面经常洒水,避免发生粉尘、扬尘。
附件1:
三元隧道斜井洞口图
附件2:
洞口导向墙钢架图
附件3:
斜井洞口段长管棚图
- 配套讲稿:
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