承德市某隧道进洞施工方案.docx
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承德市某隧道进洞施工方案.docx
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承德市某隧道进洞施工方案
目录
一、工程概况1
二、施工准备1
1、临建工程1
2、工、料、机准备2
三、洞口施工2
1.洞口测量2
2.边坡开挖2
3.边仰坡防护2
4.洞口排水2
5洞口管棚施工2
3)钻孔2
4、大管棚注浆2
5、洞门修筑2
五、三台阶法开挖进洞技术2
六、沉降观测2
1、地表沉降观测。
2
2、隧道进洞开挖中初期支护收敛量测2
七、进洞施工技术要求2
1、洞口施工技术要求2
2、进洞前施工技术要求2
3、支护施工技术要求2
八、安全保证措施2
1、边、仰坡施工安全保证措施2
2、洞口开挖安全保证措施2
3、洞口支护安全保证措施2
xx山隧道进洞施工方案
一、工程概况
xx山隧道位于河北省承德市滦平县张百湾镇境内,隧道进口里程DK268+908,位于张百湾村烂石窖;出口里程DK274+197,位于西井沟村。
隧道全长5.289公里。
隧道出口段DK274+032.1~DK274+197位于半径R=4500m的左曲线上,其余地段位于直线上。
隧道全长范围内线路纵坡均为4.5‰上坡。
隧道位于冀北燕山山脉中段,滦河流域,是内蒙古高原与华北平原的过渡地带,属于低山地貌区,山体走向主要为东西向,整体地形
呈中央高,进出口低,地形起伏较大,山体植被覆盖率较高。
隧道区地面最高海拔767.0米,最低点位于西部进口烂石窑冲沟中,海拔498.0米,两者相对高差为269.0米,而一般谷岭高差在50至150米之间,隧道最大埋深250米。
隧道出口83m为V级围岩地段,其中洞口段浅埋偏压,为安山质凝灰岩,强风化,岩体破碎,边坡陡峭。
经过现场实际调查分析,确定xx山隧道出口采用锚网喷边、仰坡防护、超前大管棚支护,三台阶法开挖进洞施工方案。
二、施工准备
1、临建工程
施工用水:
施工用水为地下水,经调查附近村民均取地下水作为生活用水。
在洞口附近打2口水井,一口作为生活用水,一口作为施工用水,井深30m~50m。
供水采用无塔供水。
施工用电:
在洞口设置2台630KVA变压器,现已投入使用。
同时配置一台400kw发电机备用。
施工便道:
施工便道从G112国道引入,利用村村通公路和既有河道整修。
施工场地:
施工场地现已平整规划完毕,生产生活房屋已修建完成。
洞口线路左侧50m设空压机房、配电房;喷射混凝土拌合站设于空压机房前方,距洞口100米,施工运输较方便。
2、工、料、机准备
施工机械准备情况:
施工机械已进场,并进行保养和调试,能满足洞口施工需要。
人员准备情况:
人员已进场,并进行了安全技术培训,能满足施工需要。
材料准备情况:
水泥、砂石料、I20型钢、Ф22螺纹钢、Ф14螺纹钢、φ6及φ8钢筋网等已准备就绪,并检验合格。
C25喷射混凝土配合比试验已完成。
三、洞口施工
1.洞口测量
根据隧道洞口的设计结构和洞口地形标高,详细计算洞口边仰坡开挖边线的坐标和各桩中心坐标。
利用附合导线与以上计算坐标的相对关系,使用全站仪在地面上放出洞口边仰坡开挖轮廓线,十米桩中心坐标点位,以放出的坐标点为中心放出开挖边线桩,控制洞口边仰坡的开挖。
2.边坡开挖
利用周围弃碴垫高至洞口管棚平台标高(距地面高11.4m),机械对边仰坡进行刷坡,局部陡峭处采用人工风镐破除。
为保证作业人员安全,在坡顶设置工作平台,Ф42钢管固定,施工人员佩戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋,安全带固定于可靠钢管上。
开挖时按设计要求从上至下开挖边仰坡,层高1.5m左右,并随挖随护,防止边坡失稳,引起山体坍塌。
及时按设计要求进行边仰坡的防护加固。
洞口边、仰坡开挖不得采用爆破,洞口挡护工程应紧跟土石方开挖及早完成。
边坡刷坡比1:
0.75,仰坡刷坡比1:
0.5。
3.边仰坡防护
洞门基础必须置于稳固的地基上,虚碴、杂物、积水、软泥必须清理干净。
按设计要求进行边仰坡的防护加固:
临时边坡采用表面网喷150mm厚C25混凝土,钢筋网为φ8@250mm×250mm,锚杆采用Φ22砂浆锚杆锚入土体内固定,锚杆长度、间距按设计要求施作,永久边仰坡采用骨架护坡。
4.洞口排水
边仰坡施工前利用挖机及人工先修建到洞顶临时便道,将材料运至洞顶。
按照设计结构尺寸要求,在开挖边缘线10m外人工进行挖沟,浆砌截水天沟,。
待进洞后及时施作洞门和两侧排水沟,与洞顶截水沟相连形成完整排水系统。
隧道的排水应与洞外排水系统合理连接,不得冲刷坡面。
5洞口管棚施工
为保证安全顺利进洞,xx山隧道出口洞口设Ф108大管棚超前支护,管棚长30m,间距40cm,在隧道拱顶140°范围设置。
具体的施工方法和工艺如下。
1)导向墙基础
管棚导向墙基础位于软弱土层上,无法承受导向墙重量,施工导向墙前,在导向墙两侧基底各设一条形基础,基础断面为:
高0.5米,宽1.5米。
为保证施工质量和加快施工进度,基础施作前在基础施作范围内布设7根φ42小导管,小导管长4米,山体内锚固3米,外预留1米,在施工基础时与基础浇筑为一体。
2)施工导向墙
导向墙基础施作完成后,在洞口搭设脚手架,在洞口岩壁上施工C20混凝土套拱作为大管棚导向墙。
导向墙厚1m,纵向长1.5m,内设型钢钢架,采用3榀Ⅰ18工字钢钢架支撑模板浇筑。
在钢拱架上,按管棚设计位置(间距和水平标高、仰角),准确的焊上Ф140mm导向管,导向管外插角度2°,外端焊一个法兰盘,用来平衡钻孔和压浆的后座力,里面一端用胶纸封口,以防砂浆流入。
导向管的导向直接影响管棚的质量,必须严格按设计安装、焊牢。
导向管全部焊好后即可灌注导向墙混凝土,核心部分土体不影响管棚施工,可以在洞身开挖时一并施作,有利于仰坡的稳定。
3)钻孔
导向墙混凝土浇筑完成后,拆除脚手架,混凝土达设计强度后,堆积石碴,作为管棚钻孔施作拱顶的平台,钻机就位对中后固定,然后开始钻孔。
利用管棚钻机作为钻孔机械。
施钻深孔时,钻机大臂顶紧在掌子面上,当第一节钻杆钻入岩层,尾部剩余20~30cm时停止钻进,接长第二根钻杆,用联接套把两根钻杆连接牢固,又重新钻孔,直至钻孔达到要求深度(比管棚长0.5m以上)后,按同样方法拆卸钻杆,钻机退回原位。
钻孔时要确保孔径比管棚外径大15~20mm。
钻孔进尺应随时检查孔眼的方向与仰角,以免超过误差限度。
钻眼达到设计长度后,检查管内钻碴是否吹干净,否则再用较小钻头加高压风在管内钻除余碴。
4、大管棚注浆
根据设计采用压注水泥砂浆进行围岩加固,向奇数孔管棚内压注浆液,注浆前用喷混凝土将工作面封闭,并用速凝砂浆密封孔口管与钢管之间的缝隙。
注浆方式采用全孔压入式,注浆机型号GUB型。
注浆完毕后打设偶数孔钢管,检查注浆质量。
压浆时注意将压浆管伸入孔底,保证压浆饱满。
待水泥浆达到70%设计强度即可进行洞身拱部开挖。
5、洞门修筑
在进洞施工正常后,适时安排洞门施工。
洞口段结构混凝土在拌合站集中拌制、混凝土运输车运输、输送泵泵送入模,采用插入式捣固棒捣固,外侧模板采取在浇筑混凝土时按混凝土浇筑分层厚度分层支立,在每层混凝土浇至该层外模口10cm时安装下一层外模,如此循环直至拱顶。
每层外模(采用木模)在安装前加工制作成整体,使其能短时间安装就位,防止混凝土浇筑间断时间过长形成冷缝。
五、三台阶法开挖进洞技术
洞口段采用三台阶法开挖。
三台阶法开挖施工时,根据超前地质,工程水文地质变化情况,按设计要求做好超前支护,及早封闭开挖面,保证隧道围岩稳定。
在断层、破碎带、浅埋段等自稳性较差或富水地层中,超前支护按设计要求进行加强。
三台阶开挖法施工步骤:
第1步,上台阶开挖:
在拱部超前支护后进行,开挖循环进尺根据初期支护钢架间距确定,最大不得超过1.5m,开挖后立即初喷混凝土。
上台阶开挖高度为3.8米,开挖后应及时进行喷、锚、网系统支护,架设格栅钢架并复喷至设计厚度。
第2步,在上台阶开挖进洞20米后进行中台阶开挖,中台阶底高度为轨平上2.37米,开挖进洞至上台阶掌子面处,进行工序转换,即三台阶法开挖转换为台阶法开挖。
每循环开挖后立即初喷混凝土,初喷混凝土后及时安装系统锚杆,挂钢筋网,接长钢架并复喷至设计厚度。
第3、4步,左、右侧下台阶开挖:
开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定,左、右侧台阶错开,保证能与上台阶开往同时进行。
开挖后立即初喷混凝土,初喷混凝土后及时安装系统锚杆,挂钢筋网,接长钢架并复喷至设计厚度。
第5步,隧底开挖及时施作仰拱初期支护,施作仰拱全环封闭。
六、沉降观测
1、地表沉降观测。
洞口路堑及明洞段开挖前,在仰坡顶原地面相隔10m布设两排地表沉降观测桩,在左右侧边坡纵向各布设一排沉降观测桩,采用全站仪、精密水准尺或精密水平仪观测。
开挖施工中,测点最大下沉量5mm/天,边仰坡基本稳定,开挖完成后,测点沉量控制在0.2mm/天以内,边仰坡已稳定。
2、隧道进洞开挖中初期支护收敛量测
在洞口初支拱顶布设拱顶沉降点,拱墙上台阶布设收敛点,根据测量频率要求,及时进行监控量测。
取得监测数据后,由专业监测人员整理分析监测数据。
结合围岩、支护受力及变形情况,进行分析判断,将实测值与允许值进行比较,及时绘制各种变形或应力~时间关系曲线,预测变形发展趋向及围岩和隧道结构的安全状况,及时向项目总工程师及监理工程师汇报。
观察及量测发现异常时,及时修改支护参数。
正常状态须同时满足以下条件:
净空变化速度小于0.2mm/d时,喷射混凝土表面无裂缝或仅有少量微裂缝,围岩基本稳定。
当净空变化速度持续大于1.0mm/d时,应加强初期支护。
七、进洞施工技术要求
1、洞口施工技术要求
隧道在进行洞门开挖施做时,应按照技术提供的中线及高程严格控制。
严禁私自进行开挖及支护,对每个开挖面(段)施工前必须先通知技术室对标高、中线进行复核。
对技术人员所测设的中线桩及高程桩应采取有效措施保护,严禁恶意破坏。
在进行边仰坡施做时,应先施作边仰坡周围的排水系统。
边仰坡开挖应自上而下严格按设计坡度进行施做。
开挖采用挖掘机开挖,严禁爆破。
洞口排水沟、截水沟的平面位置、开挖断面应符合设计要求,保证排水畅通。
2、进洞前施工技术要求
xx山隧道洞口段采用三台阶法施工方法施工进洞,开挖采用光面爆破工艺。
隧道开挖断面应以设计轮廓线为基准,考虑预留变形量和施工误差等因素适当放大。
上台阶开挖高度为3.8m,进洞前先在洞口里程处挖作业平台,作业平台具体位置、高度以技术测量放样为准。
作业平台施工完后,紧贴掌子面立三节格栅钢架(钢架上部1、2单元)。
然后对钢架进行喷锚支护。
喷锚支护完成后按交底要求施作超前小导管支护。
根据xx山隧道设计和洞口段支护加强的原则,xx山隧道洞口段初期支护采用格栅钢架支护,钢架间距75cm,初期支护采用C25网喷砼,网喷砼中钢筋网采用φ6×φ8钢筋,钢筋网格为20cm×20cm,网片搭接1~2个网格,锚杆采用φ25中空注浆锚杆,锚杆长L=3.5m,间距(环1.2m×纵1m),梅花型布置。
超前支护采用φ42小导管超前支护,小导管长L=3.5m,环间距40cm,小导管每2.25m一环。
超前支护施工完后进行进洞的开挖作业。
洞口段开挖采用挖掘机加人工用风镐开挖。
上台阶开挖到20米时才进行中、下台阶的开挖作业,下台阶开挖后及时接长钢架,及早封闭成环。
待进洞施工到一定的长度后,洞内石方方可采用爆破施工。
3、支护施工技术要求
喷射砼采用湿喷工艺;砼采用自动计量配料、强制搅拌机拌和,搅拌时间不得少于1.5min;砼搅拌运输车运输。
喷射砼前,应对受喷面进行处理后再喷射砼。
喷射作业应连续进行。
岩面可用高压水冲洗受喷面的浮尘、岩屑。
当岩面遇水容易潮解、泥化时采用高压风吹净岩面。
设置控制喷射砼厚度的标志,一般采用埋设钢筋头做标志。
检查机具设备和风、水、电等管线路,并试运转,选用的空压机应满足喷射机工作风压和耗电量的要求,压风进入喷射机前必须进行油水分离,输料管应该承受0.8Mpa的以上的压力,并应有良好的耐磨性能。
保证作业区内具有良好通风和照明条件,喷射作业的环境温度不得低于5℃。
喷射砼必须满足设计的强度、厚度及其与岩面粘结力要求。
喷射作业应分段分片依次进行。
喷射顺序应自下而上,分段长度不宜大于6m。
分层喷射时,后一层喷射应在前一层砼终凝前进行,若终凝以后再进行喷射时,应先用高压水清洗喷层表面。
初喷砼在开挖后及时进行,复喷应根据掌子面的地质情况和一次爆破数量分层分时段进行喷射作业,以确保喷射砼的支护能力和喷层的设计厚度,喷射砼终凝后3h内不得进行爆破作业。
喷射砼在搅拌站停放时间不得大于30min。
喷嘴应与喷射面垂直其间距宜为1.5~2.0m喷嘴应连续缓慢作横向环行移动,喷层厚度均匀。
喷射过程中应及时检查砼的回弹率和实际配合比。
喷射砼的回弹率侧壁不应大于15%。
喷射完成后应检查喷射砼与岩面粘结情况,可用锤敲击检查,当有空鼓、脱壳时,应及时凿除,冲洗干净进行重喷。
喷射砼终凝2h后,应进行湿润养护,养护时间不得小于14d。
喷射合成纤维砼搅拌时间宜为4~5min。
搅拌完成后随机取样,如纤维已均匀分散成单丝,则砼可投入使用,若仍有成束纤维则至少延长搅拌时间30s才可使用。
锚杆材料外观质量检验杆体直径要均匀、一致,无严重锈蚀弯折。
锚杆钻孔应按设计要求定出位置,孔位允许偏差为±150mm。
钻孔应与围岩壁面成其所在部位岩层的主要结构面垂直。
砂浆锚杆的深度误差小得大于±50mm,杆孔的深度应大于锚杆设计长度10cm。
锚杆施工应在初喷砼后进行,以保持锚杆垫板有较平整的基面,锚杆钢筋保护层在采用砂浆时不小于8mm其强度等级不应低于M20。
锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实。
钢筋网材料宜采用HPB235钢,钢筋直径φ6、φ8mm,网格尺寸宜采用200×200mm,搭接长度应为1~2个网格,应采用焊接。
钢筋网应冷拉调直后使用,钢筋表面不得有裂纹、油污颗粒或片状锈蚀。
铺设钢筋网应符合下列要求:
钢筋网应在初喷混凝土后铺设,钢筋网应与锚杆连接牢固且钢筋保护层厚度不得小于2cm。
砂层地段应先加铺钢丝网,沿环向压紧后再初喷砼,钢筋网应随受喷面的起伏铺设,与受喷面的间隙一般不大于3cm,与锚杆或其他固定装置、连接牢固,开始喷射时,应减少喷头至受喷面的距离,并调整喷射高度,钢筋保护层厚度不得小于4cm。
喷射中如有脱落的石状或砼块被钢筋网卡住时,应及时清除后再喷射砼。
格栅钢架应采用胎模焊接。
钢架加工焊接不得有假焊,焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。
每榀钢架加工完成后应放在水泥地面上试拼,周边拼装允许误差为±3cm,平面翘曲应小于2cm。
钢架应在开挖或喷射砼后及时铺设,钢架安装应符合下列要求:
安装前应清除底角下的虚碴及杂物。
钢架安装允许偏差:
钢架间距、横向位置和高程与设计位置的偏差不超过±5cm,垂直度误差为±2°。
各节钢架间以螺栓连接,连接板应密贴,沿钢架外援每隔2m应用钢楔或砼预制块楔紧。
钢架底脚应置于牢固的基础上,钢架应尽量紧贴围岩并与锚杆焊接牢固。
钢架之间应按设计纵向连接。
分部开挖法施工时,钢架拱脚应打设φ42锁脚锚杆,锁脚锚杆长度4m。
数量为8根。
下半部开挖后钢架应及时落底接长,封闭成环。
钢架与围岩间的间隙应用喷砼充填密实。
先喷射钢架与围岩间的空隙,再喷射钢架间的砼。
钢架与喷砼形成一体,各种形式的钢架应全部被喷射覆盖,保护层厚度不得小于40mm。
八、安全保证措施
1、边、仰坡施工安全保证措施
洞口边、仰坡断面应自上而下开挖,一次将土石方工程做完,开挖人员不得上下重叠作业。
在高于2m的边坡上作业时,应设置安全警示标志且各种用于高处作业的设施,使用前应检查。
高处作业中所用的物料,应堆放平稳,不得妨碍通道。
高处拆下的物件、余料和废料,不得向下抛掷。
高处作业必须系安全带,安全带应挂在牢固的物件上,严禁在一个物件上栓挂几根安全带或一根安全绳上栓几个人;临边作业应设置防护围栏和安全网;悬空作业应有可靠的安全防护设施。
设置在建筑结构上的直爬梯及其他登高攀件,必须牢固、可靠。
供人上下的踏板承载力不应小于1.1KN。
高处作业不宜上下重叠。
确需在高处上下重叠作业时,应在上下两层中间用密铺棚板或隔离或采用其他隔离设施。
边、仰坡以上山坡松动危石应在开工前清除干净;施工中应经常检查,特别是雨雪之后,发现松动危石必须立即清除。
2、洞口开挖安全保证措施
开挖钻眼前,应检查工作环境的安全状态,应待开挖面清除浮石以及瞎炮处理完毕后方可进行钻眼作业。
凿岩机的支架,在碴堆上进行钻眼时,应保持碴堆的稳定。
用电钻钻眼时,不得用手导引回转的钎子、用电钻处理被夹住的钎子,不得在残眼中钻眼。
洞内爆破作业必须统一指挥。
洞内爆破不得使用产生大量有害气体的炸药。
洞内爆破不得采用明火起爆。
爆破后必须通风排烟,15min后检查人员方可进入开挖面检查。
检查内容包括:
有无瞎炮;有无残余炸药或雷管;顶板及两帮有无松动的围岩;支撑有无损坏与变形。
爆破时,爆破工应随身配带手电筒,并设故障照明。
3、洞口支护安全保证措施
支护应符合下流规定:
根据围岩稳定情况采取有效支护;施工期间,应对支护的工作状态进行定期和不定期的检查。
在不良地质地段,应由专人每班检查。
当发现支护变形或损坏时,应立即修整加固;构件支撑的立柱不得置于虚碴和活动石块上。
在软弱围岩地段,立柱底面应加设垫板或垫梁;暂停施工时,应将支护直抵开挖面;正洞与辅助坑道的连接处,应加强支护。
喷锚支护应符合下列规定:
在碴堆上作业时,应避免踩踏活动的岩块;在梯、架上作业时,安置应稳妥,应有专人监护;清除开挖面上的松动岩体、开裂的混凝土时,人员不得处于被清除物的正下方;作业中如发生风、水、料管路堵塞或爆裂时,必须依次停止风、水、料的输送;钢架及钢筋网的安装,作业人员之间应协调动作,在本排钢架或本片钢筋网未安装完毕,并与相邻的钢架和锚杆连接稳妥之前,不得擅自取消临时支撑;对锚喷支护体系的监控量测中发现支护体系变形、开裂等险情时,应采取补救措施。
当险情危急时,应将人员撤出危险区;超前锚杆或超前小导管支护时,应有防护措施。
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