沙桥6号隧道超前支护施工方案修改一.docx
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沙桥6号隧道超前支护施工方案修改一.docx
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沙桥6号隧道超前支护施工方案修改一
一、编制依据
1、《铁路隧道施工规范》(TB10204-2002)
2、《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》
3、《铁路隧道设计规范》(TB-1003-2005)
4、《铁路隧道施工技术指南》(TZ204-2008)
5、《铁路工程施工安全工技术规程》(TB10401.1-2003)
6、《铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10417-2003)
7、改建铁路广通至大理扩能改造工程隧道施工图
二、工程地质概况
改建铁路广通至大理线扩能改造工程站前三标沙桥6号隧道设计里程范围为:
D2K76+845~D2K76+088线路长度243m。
进出口洞门为斜切式洞门。
本隧位于楚雄州南华县境内,按200km/h双线隧道设计,均为V级围岩。
本隧道施工段属剥蚀低中山缓坡地貌,地势左低右高,地形起伏较大,地面高程1940~2050m,相对高差30~110m,自然坡度一般5°~45°,局部较陡,地面植被较发育。
隧道进出口丘坡上覆土层较薄,地表多为松树林或灌木。
围岩岩性主要为质黏土、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩。
隧道无常年地表径流,地下水主要为基岩裂隙水,地下水对混凝土结构无侵蚀,环境作用等级均为T1,段内不良地质为顺层、顺层偏压及(软质岩)风化剥落,特殊岩土为泥岩的膨胀性。
隧区地震动峰值加速度为0.15g,地震动反应谱特征周期为0.45s。
超前支护类型主要有φ108大管棚和φ42小导管。
支护参数见下页(隧道超前支护参数表)
隧道超前支护参数表
工程名称
支护里程
衬砌类型
施工方法
支护参数
沙桥6号隧道
D2K75+845~D2K75+860
斜切式洞门
明挖法
—————————
D2K75+860~D2K75+878
斜切延伸段
明挖法
—————————
D2K75+878~D2K75+898
Vk型复合
三台阶临时仰拱法
φ108大管棚,管棚长20m,环向间距0.4m,共39根
D2K75+898~D2K76+053
Vk型复合
三台阶临时仰拱法
φ42小导管L=4.0m,每环37根,环向﹫0.4m,纵向每2.4m一环
D2K76+053~D2K76+073
Vk型复合
三台阶临时仰拱法
φ108大管棚,管棚长20m,环向间距0.4m,共39根
D2K76+073~D2K76+088
斜切式洞门
明挖法
—————————
三、施工工艺
1、大管棚的施工方法:
隧道均在洞口浅埋地段设置Ф108mm大管棚,外插角为1°~3°。
洞口土石方开挖完毕,成洞面及核心土(用以辅助成洞面稳定)后,安排施作大管棚,施工平台结构使用贝雷架及钢管支架搭设,其上覆盖夹板,形成稳定的作业平台。
为使钻孔定位准确,管棚施工前先施作导向墙,导向墙采用C20混凝土浇筑,内设2榀I20工字钢,并按设计钻孔位置预埋φ150mm壁厚4.5mm导向钢管,导向钢管与工字钢焊接成整体。
大管棚使用地质钻机成孔,成孔前将孔位编号,施工顺序为先钻单号孔再钻双号孔,防止串孔、漏风。
每条管棚成孔后利用钻机将钢花管旋转插入孔中,做好孔口封闭,及时进行注浆施工。
(1)施工工艺
a、先做好施工地段的边坡防护工作,以利安全施工。
b、施作导向墙(施工前先在拱脚外填筑M7.5浆砌片石,以便导向墙落在坚固的基础上),采用在C20混凝土浇注,其中按设计埋设2榀钢拱架及Ф150mm壁厚4.5mm导向钢管。
钢架安装垂直度允许误差为±2
,中线及高程允许误差为±5cm,钢拱架之间用纵向钢筋通过连接套管连接成整体。
导向管位置应用全站仪以坐标法标定,用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角,用前后差距法设定孔口管的外插角。
用Ф25mm长70cm钢筋将导向管牢固焊接在工字钢上,防止浇筑混凝土时产生位移。
c、搭设平台或开挖洞口土方预留平台、安装钻机。
d、钻孔
①钻机定位:
钻机要求与已设定好的孔口管方向平行,必须精确核定钻机位置。
用全站仪、挂线、钻杆导向相结合的方法,反复调整,确保钻机钻杆轴线也孔口管轴线相吻合。
②为便于插管,钻孔直径应比管棚设计直径大20~30mm。
③钻孔测斜可用测斜仪,也可在钻进中根据某些参数和钻孔反馈信息判断钻孔是否偏斜。
④钻孔从拱顶向两侧对称进行,可缩短搭设钻机平台的时间。
成孔前将孔位编号,施工顺序为先钻单号孔再钻双号孔,防止串孔、漏风,孔位编号见下图
e、加工及安装管棚钢管
①管棚设计参数:
采用φ108mm壁厚8mm的热轧无缝钢管。
②钢管管口段3m范围不开孔,其余部分按15cm间距交错设置注浆孔,孔径15mm,见下页图:
③钢管接头采用Φ90钢管焊接,钢管长30cm,为使钢管接头错开,管棚长度分节配置。
④钢管顶进用钻机顶进,如遇故障,须清孔然后再将钢管插入。
f、注浆:
隧道大管棚注浆按固结管棚有限范围内土体设计,浆液扩散半径不小于0.5m。
①灌注浆液:
水泥浆液。
②注浆参数:
42.5级普通硅酸水泥,水灰比为1:
1(重量比),注浆采用分段注浆,注浆压力为1.0~2.0MPa,其注浆结束标准为:
a.注浆压力逐步升高达到设计终压并保持终压10min以上;b.进浆量一般为20~30L/min。
③注浆流程图
注浆流程图
(2)施工工艺流程图
施工工艺流程图
(3)施工注意事项
a、严格执行《铁隧道施工技术指南》、《铁路工程施工安全技术规程》以及和地质勘探钻孔有关的安全规则。
b、钻机平台要着实地,连接要牢固、稳定,防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量。
c、管棚钻孔时,应在开孔后2m处,孔深1/2处,终孔处,量测斜度,发现误差超限随即进行纠编,至终孔仍超限者,应封孔重钻。
d、如注浆量超限而注浆压力仍未到1.0~2.0Mpa,应调整浆液配合比,直至符合注浆质量标准。
e、将管棚钻孔作为地质预报的手段,为安全施工提供依据。
f、在钻孔作业中,要掌握好开孔与正常钻进的压力和速度,防止断杆事故。
g、钻孔中发生卡钻、掉钻、孔斜、坍塌等故障,要积极采取对策,尽快组织处理、抢修、防止废孔与损伤钻机及造成人身伤亡事故。
2、超前注浆小导管施工方法
(1)超前注浆导管设计参数
按照设计文件要求,在设置有超前小导管的围岩段,每开挖工作循环前,进行超前小导管施作。
具体按施工设计图施工。
a、小导管施工时,10~15°外插角打入围岩,环向间距40cm,小导管应保持不小于1.0m的搭接长度。
b、超前小导管注浆采用水泥浆液,注浆参数如下:
42.5级普通硅酸
水泥,水灰比为1:
1(重量比),注浆压力0.5~1.0MPa;
c、一般按单管达到设计注浆量作为结束注浆的标准,当注浆压力达到设计终压力不少于20分钟,而进浆量仍达不到设计注浆量时也可结束注浆。
(2)施工工艺
a、钻孔打小导管
①小导管加工:
洞外加工,钢管管口段50cm范围不开孔,其余部分按15cm间距交错设置注浆孔,孔径8mm。
②测量放样,在设计孔位上作标记。
③用手持风钻钻孔后将小导管沿孔打入,如地层松软可用手持风钻直接将小导管打入。
b注浆
注浆前先喷混凝土封闭掌子面以防漏浆,清理干净钢管内积杂物,然后再注浆,注浆顺序由下向上。
如地下水较大,为堵水需要则采用双液注浆,注浆时将两种不同的浆液分放在两个容器内,使用双液注浆泵按配合比分别吸入两种浆液在混合器混合后注入浆管。
c注浆异常现象的处理
①注浆过程中,如发生串浆(浆液从其他孔流出)现象时,应将串浆孔及时堵塞,轮到该管注浆时再拔下堵塞物,用铁丝或细钢筋将管内杂物清除并用高压风或水冲洗(拔塞后向外流浆的注浆管不必进行此工序),然后再注浆。
另在发生串浆时,如果有多台注浆机的条件下应同时注浆。
②如注浆压力突然升高,换注清水,待泵压正常时,再进行双液注浆。
③当注浆时进浆量很大,压力长时间不升高,则应调整注浆浆液浓度及配合比,缩短凝胶时间,进行小泵量低压力注浆或间歇式注浆,使浆液在裂隙中有相对停留时间,以便凝胶,但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间。
(3)质量标准及安全措施
a、导管应在开挖轮廓线上按设计位置及角度打入,孔位误差控制在±5cm以内,角度误差控制在2~3°以内,超过允许误差时应在距离偏大的孔间补管、注浆、角度检查用地质罗盘检查,小导管的尾端外露10cm左右,钢拱架焊接牢固。
b、检查钻孔打管质量时,应画出草图,对孔位编号,逐孔逐根检查并填写记录。
c、注浆过程中,要逐管填写记录,标明注浆压力、注浆量、发生故障情况及处理过程。
d、开挖过程中,要随时观察注浆效果,分析测量数据,发现问题后必须停工处理。
e、注浆前应严格检查机具、管路及接头处的牢靠程度,以防压力超限破裂伤人。
(4)超前注浆小导管支护工艺流程
见下页《超前注浆小导管支护工艺流程图》
超前注浆小导管支护工艺流程图
3、雨季施工措施
南华县施工区域全年平均降雨量1048.2mm,年降雨量的大部集中在6月至10月份,其中7、8月降雨量最大,根据以上工程情况,特制定如下保证措施:
(1)场地排水:
对施工现场及构件生产基地应根据地形对场地排水系统进行疏通,以保证水流畅通、不积水,并要防止四邻地区地面水倒流进入场内。
(2)道路:
主要运输道路地基应碾压坚实,并用混凝土硬化,并作好路拱。
道路两旁要作好排水沟,保证雨后通行不陷。
(3)雨季施工前,根据现场具体情况确定可进行雨季施工地段,并编制雨季施工方案,并成立防洪领导小组,负责安排、检查防洪工作。
(4)作好材料、成品、半成品等遮盖防水工作,材料底面均垫高30cm以上,免于浸泡淋湿。
同时在材料场作好临时排水。
(5)疏通沿线既有的农田灌溉排水系统,保证公路沿线民宅不因施工而受水灾。
(6)混凝土工程雨季施工
①砼在雨季施工中塌落度偏大,以及雨后模板及钢筋粘贴淤泥太多,影响砼质量;砼由于措施不当,降温不好,形成砼收缩裂缝。
②砼开盘前应根据砂、石含水率调整施工配合比,适当减小加水量。
四、质量标准
超前钢管实测项目
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
1
长度(mm)
不小于设计
尺量:
检查10%
2
孔位(mm)
±50
尺量:
检查10%
3
钻孔深度(mm)
±50
尺量:
检查10%
4
孔径(mm)
符合设计要求
尺量:
检查10%
五、质量保证措施
1、安排注浆工艺操作熟练的工人进场作业,开工前严格执行交底技术,使每个工人明确工艺流程,操作方法及技术要求。
2、加强现场检测,自检合格后报现场监理工程师进行复检,验收合格,方可进行下道工序施工。
如不合格,任何人不得放行施工,必须按要求进行整改,直至符合要求。
3、根据需要,施工中可适当增加导向墙锚固钢筋,以保证导向墙施工质量。
预埋钢管要与导向墙钢筋焊接牢固,确保浇砼过程中位置不发生变化。
4、导向墙砼浇筑时,加强振捣,确保混凝土外光内实。
5、钢架安装垂直度误差应在±2°。
6、钻孔施工时,严格控制钻进方向,以其外插角度满足设计要求,且不侵入开挖轮廓线越小越好。
7、第一节钢管前端应加工成尖锥状,以利导向插入。
要打一眼,装一管。
8、出现卡钻、坍孔时,宜注浆后再钻,土质地层也可直接将管棚钢管顶入。
9、水泥浆搅拌在拌和机内进行,严格按要求进行投料,严防水泥包装纸及其他杂物混入。
10、配制的浆液应在规定的时间内用完。
11、做好注浆记录:
包括钻孔位置、编号、水泥品种及标号、水灰比、注浆开始、结束时间、注浆压力及注浆量。
六、安全施工保证措施
1、一般规定
(1)隧道内一切作业人员都必须经过安全操作培训,特殊工种必须持证上岗。
(2)对施工现场的道路、出碴、进料及材料的堆放场地,成品加工制作场地,应详细作出布置和安排。
对风、水、电、路等设施作出统一安排,布局合理,并在进洞前基本完成,达到标准。
(3)进洞前应做好洞口工程,稳定好边坡、仰坡,天沟、边沟排水流畅,确保隧道施工不受地表水的浸害。
(4)进入隧道工地的人员,都必须按规定配带安全防护用品,遵守纪律,听众指挥。
机械、车辆行人必须各行其道,注意掉石及行车伤人。
(5)遇有不良地质和涌水地段,应按照先治水,短开挖,弱爆破,先护顶,强支护、早衬砌的原则,稳步前进。
必要时应进行超前钻孔,探明地质情况,提前采取预防措施。
(6)隧道施工必须全天侯对工作面进行安全监护或观察,施工班组必须建产监察制度。
同时必须设置观察仪器,工程技术人员应建立观察记录制度。
(7)隧道施工各班组,应建立交接班制度,将施工、安全、质量等情况详细记录于交接本内,值班负责人应认真检查交接情况。
2、开挖凿孔
(1)开挖人员达到工作面时,应首先检查工作面是否处于安全状态,支护是否牢固,拱顶和两侧边墙部位是否稳定,如有松动或不安全情况应先进行支护,并及时报告现场负责人。
(2)人工开挖土质比较松弱岩石隧道时,应先检查镐、铣等工具是否完好,各部连接是否牢固,操作时相互配合,保持必须的安全操作距离,不得双重作业,以免碰撞和打击伤人。
(3)机械凿岩时,应先检查机身、风水管接头是否正常,严禁打干钻。
(4)站在碴堆上作业,应注意碴堆的稳定,防止滑坍伤人。
(5)风钻钻孔时,应先检查机身、螺栓、卡套、弹簧和支架等部位是否完好。
风、水管接头是否牢固,有无漏风、漏水,钻杆不直及带伤现象,不合格都应予以修理或更换。
(6)使用带支架的风钻钻孔时,必须将支架安置稳妥。
风钻卡钻时应用板钳松动拔出钻杆,不可敲打,未关风前不得拆除钻杆。
(7)风钻钻孔时撑钻人与扶钎人不可站在同一方向,扶钻杆人不得站在与钻杆垂直位置,开口钻杆不宜过长。
开口时先以弱风开钻,待钻杆钻孔稳定后,再加大风量钻孔。
(8)严禁在残眼中继续钻眼。
(9)不得在工作面拆卸、修理风钻。
3、压浆喷锚
(1)压浆机在使用前必须进行检查,并试运转,风水管路联接牢固,压力要正常。
(2)操作喷、压浆嘴人员必须配戴防护眼镜及手套,掌握好喷嘴,以防脱落伤人。
七、环保及水土保持措施
1、环境保护技术措施
(1)在生活营地设置污水处理系统,并配备临时的生活污水汇集设施,防止污水直接排入河流、水塘和排灌系统。
(2)保证工地排水和废水处理设施在整个施工过程的有效性,做到现场无积水、排水不外溢、不堵塞、水质达标。
(3)施工现场设置油料库,库房地、墙面做防渗漏处理,指派专人负责油料的管理,防止油料跑、冒、滴、漏污染土壤、水体。
(4)将工地生活区的生活垃圾、工程废料及废油分类堆放,及时集运至当地环保部门指定的地点,不准倒入河流、水塘等水域内,避免污染水体、淤积河流、水道和排灌系统。
(5)施工中,将有害物质和施工废水进行处理,严禁直接排入河流或其它水体。
(6)材料堆放地尽量设置在远离居民区、河流的地方。
必要时遮盖,防止污染空气和水体。
(7)设备选型优先考虑低噪声产品,使施工噪音、振动达到施工场界环境标准。
(8)在离施工场地200米内有环境敏感点时,作业中辐射强噪音和强振动的施工机械在夜间停止施工作业。
2、水土保持措施
(1)尽可能减少取弃土占地及污染周边环境。
(2)尽可能以挡护工程收坡,避免破坏天然植被,防止水土流失。
(3)排水设施设置于地质稳定、地形平缓地段,并以最短路径排至天然沟槽,避免造成人为冲刷而破坏天然平衡。
(4)弃土不占压天然沟槽,避免引起不良冲刷和水土流失。
(5)合理确定弃土堆位置与高度,尽量考虑移挖作填,防止水土流失、淤塞排灌沟渠。
(6)弃碴场设置挡墙、护坡等适宜的防护工程,防止雨水冲刷,给当地环境造成影响。
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