隧道施工组织设计(施工二队).docx

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1、第一章 编制依据本施工组织设计为广梧高速公路双凤至平台段第十四合同段第二施工处施工一队(隧道二队)鹅公髻隧道及隧道至白石坑高架0#台前的路基、桥涵施工。编制依据如下:1、广东广梧高速公路双凤至平台段第十四合同段工程施工招、投标文件;2、广东广梧高速公路双凤至平台段第十四合同段两阶段施工图设计文件;3、部颁设计、施工技术规范、规程、标准以及质量验收和评定标准等;4、我公司现有技术水平、机械装备能力;5、根据现场勘察及实地调查资料。第二章 工程概况第二施工处施工一队(隧道二队)主要施工任务为:1、鹅公髻隧道苍梧端左线隧道里程LK93+749。9LK92+184.57,隧道长1565.57m;右线隧

2、道里程RK93+741.38RK92+184.82,隧道长1556.56m。髻隧道为特长隧道,双向四车道,左、右线分离布设,苍梧端洞口段小净距长度为213m,施工难度大,是合同段的控制工程。2、鹅公髻隧道至白石坑高架0#台前的路基、桥涵施工。第二施工处施工一队(隧道二队)主要工作任务为按合同工期完成鹅公髻隧道苍梧端施工任务。2.1 工程地质情况1、鹅公髻隧道(1)地形地貌鹅公髻隧道位于低山地貌区,山体完整,丘陵脊线明显,山体地形陡峭,进出洞口坡度较陡,隧道穿越区地面相对高差333.5m,山高沟深,地面标高209.1542.6m。山体植被茂密,生长各种杂木和杂草。 (2)地质构造通过对两端洞口地

3、质调查,在洞口上未发现崩塌、滑坡等不良地质现象。对隧道影响较大的地质构造是出露于鹅公髻隧道里程K94+070LK94+150段的F9断层:产状变化较大,NE15走向,倾角85,切割寒武系变质岩地层,破碎带宽度5058m,节理裂隙发育,岩石较破碎。(3)地层岩性鹅公髻隧道苍梧端主要围岩为寒武系变质砂岩、板岩,岩质坚硬、完整性好,风化程度较弱;断层围岩节理裂隙发育、破碎、整体性差。(4)水文地质情况隧道围岩地下水与上覆岩土层分布和厚度及构造裂隙发育程度关系密切,围岩地下水为基岩裂隙水。2.2 工程设计主要技术指标2.2.1 工程设计概况鹅公髻隧道为特长隧道,设计为分离式双洞四车道,设计行车速度为8

4、0km/h,采用复合式衬砌,初期支护为锚喷支护、二次衬砌为模筑混凝土三心曲墙式衬砌。隧道建筑限界净高5m,洞内行车道宽度7.5m,两侧设路缘带。鹅公髻隧道进、出口均采用削竹式洞门,苍梧端明洞长度左线15.76m,右线15.24m,进洞前采用长管棚超前支护;隧道洞内防排水设计主要有:防水砼、防水板、止水带、排水沟、盲沟、排水管等。鹅公髻隧道进洞300m范围与洞外一致,采用24cm水泥混凝土面板+10cm沥青混凝土路面,其余路段采用30cm水泥混凝土路面。鹅公髻隧道设行车横通道3处;设行人横通道9处,间距约300m;左、右线各设紧急停车带3处;同时还设置了变电、照明配电、消防、紧急电话、功放箱、控

5、制器、车辆检测器等预留洞室。鹅公髻洞门和洞内装饰设计为:镶贴瓷块、喷涂防火涂料。2.2.2 隧道围岩分级鹅公髻左右线合计级围岩全长4788.7m,占隧道全长的76.65%,级围岩全长871m,占隧道全长的13.95%,级围岩全长426m,占隧道全长的6.8%,级围岩全长161.3m,占隧道全长的2.6%。2.2.3 隧道衬砌结构设计隧道采用复合式衬砌结构,初期支护主要由锚杆、钢筋网、喷射混凝土和钢架组成,二次衬砌采用C20或C25模筑(钢筋)混凝土,抗渗级别为S6,初期支护与二次衬砌拱墙间设置防水隔离层。隧道采用了6种衬砌类型,不同围岩地段设计支护参数不同。2.3 主要工程数量(表2-3)表2

6、-3 第4施工段主要工程数量工程项目项目名称单位估算数量备注洞口与明洞土方m34030石方m30明洞衬砌C25混凝土m3482光圆钢筋(I级)t095带肋钢筋(HRB335)t466C10混凝土m3245洞顶回填回填土石方m3400粘土隔水层m31860洞身开挖土方m339962石方m3218016超前支护108长管棚m42洞身衬砌C20喷射混凝土m38557注浆锚杆(25中空注浆 )m49397锚杆(HRB335钢筋)m56120钢筋网t50格栅钢架t248型钢t131C20混凝土m331283C25防水混凝土m36381光圆钢筋(I级)t90带肋钢筋(HRB335)t242C10仰拱填充混

7、凝土m32667C25混凝土m33549C25混凝土m3332C30混凝土m3386光圆钢筋(I级)t40.4带肋钢筋(HRB335)t1219洞内路面带肋钢筋(HRB335)t1082光圆钢筋(I级)t6.0C20水泥混凝土基层(150mm厚)m224702防水与排水防水板m281180止水带m13623扁形140*30排水盲沟m10500扁形60*50排水盲沟m2033580排水盲沟m63155cm聚氯乙烯管m1898cm聚氯乙烯管m3157防火涂料和装饰喷涂防火涂料m253294镶贴瓷砖m2233432.4 工程特点鹅公髻隧道属特长隧道,独头掘进施工近1600m。1、施工用风用水管道线路

8、长,损耗大,增加施工成本;2、特长隧道施工期间通风排气、排水难度大;3、F9断层存在,可能存在大量涌水或发生坍塌;4、左右线洞门中线净距较小,相互影响大,施工难度大,影响施工年进度。第三章 施工总体部署3.1 施工总体安排鹅公髻隧道由两端掘进,中间贯通,单头掘进施工约1600m,洞口、浅埋偏压段、级围岩地段采用留核心土环形上台阶开挖法;级围岩采用台阶法开挖;、级围岩采用全断面开挖方法;爆破钻眼采用7655、YT-28型液压气腿风钻施工。留核心土环形开挖利用核心土作施工平台,台阶法和全断面开挖采用简易台车作施工平台,竖井采用扩孔爆破与掏槽法相结合爆破开挖法,、级围岩采用光面爆破的开挖。二次衬砌分

9、标准段与非标准段进行施工。标准段采用自行式全液压二衬台车全断面一次衬砌成型。非标准段二衬均采用台架配自行加工的异型模板分段成型。3.2施工场地总体布置隧道二队生活场地设在洞口右线右侧,生活用房能容纳高峰期施工320人,营地占地约5000m2,生活房屋建筑面积1700m2,生产房屋2500 m2。在洞口左侧设置施工生产区,呈带状布置,占地约8000m2。至洞口依次为:钢筋堆料及制作场、机修车间、仓库、拌和站(含砂、石料堆放场及干料拌和场及小型构件预制场)。隧道右线洞口右侧界桩外设配电房、变电站、空压机房。火工库设在距洞口约600m的山坳处。苍梧端施工便道施工便道使用期间派专人专门维修,以保证便道

10、畅通。主要临时工程数量及结构见下表。表3-1隧道一中队苍梧端工班场地用地面积序号临时工程项目单位数量结构型式1生活房屋m21730石棉瓦棚2办公用房m2120石棉瓦棚3砂料存放场m2500浆砌片石,地面砼硬化,简易工棚房4石料存放场m2500浆砌片石,地面砼硬化5砼拌和站m2200钢筋砼结构6水泥库m2100石棉瓦棚7材料库m2150石棉瓦棚8钢筋加工房m2300石棉瓦棚9仓库m2100石棉瓦棚10机修车间m2150石棉瓦棚12配电房m260砖结构13炸药库m280砖砼结构14高压水池m3100钢箱15蓄水池m3100砖砌结构16空压房m2200石棉瓦棚17污水处理池m3/座50/1浆砌片石1

11、8拦水池m3/座50/1浆砌片石3.3 主要临时设施3.3.1 空压机房在鹅公髻隧道苍梧端洞口安装空压机房一座,能容纳8台20M3/h电动空压机及1台20M3/h内燃空压机(备用)作隧道施工用风。空压机房总占地300m2,储气罐及循环水池各一套。空压机的配制是由洞内高峰用风量决定的,每台风钻约3m3。3.3.2 配电房(1)生产用电在鹅公髻隧道苍梧端洞口建配电房一座,配电房设置由洞内高峰用电量决定的,在配电房外设总功率为1000KVA变压器。为保证施工的连续性,同时在进口作业区配备300KW、100KW备用发电机组各一套,备停电时应急使用,配电房占地84m2。(2)生活用电从配电房引线到工班驻

12、地作为生活用电。3.3.3 拌和场地在鹅公髻隧道苍梧端施工现场设干料拌站(喷砼料)一座,生产能力分别为20 m3/h,以满足洞内初支需要。喷砼干拌料用自自卸汽车运输至掌子面。干料拌站(喷砼料)(1000型拌和机两台)、占地面积约为800平方米(含料场)对料场及行车通道范围内的所有地面15cm厚水泥稳定石屑硬化。干式砼拌和楼为满足在雨天喷砼的施工需要,干式砼拌和楼配置雨棚,棚的大小应满足至少两次的干喷砼砂石备料,采用散装水泥,配100T水泥罐一个。3.3.4 加工维修车间隧道机械化施工程度高,修理工作量大。在鹅公髻隧道苍梧端搭建修理车间1个,主要用于出渣车辆及各种机械的维修,占地140m2;制作

13、车间一个,主要用于洞内钢拱架加工,占地300m2。其中修理车间砌长方形浆砌片石工作槽一个,并设立配件库和工作室各占地15m2。3.3.5 炸药库因需储存危险性较大的爆破器材,炸药库比一般仓库的要求严格得多,特别要注意的有几点:(1) 必须做好防潮工作,否则爆破器材受潮将造成巨大麻烦。(2) 必须做好防盗工作,看守人员24小时轮流看护。(3) 防火的同时考虑防止电火花及磨擦、静电火花。(4) 储存爆破器材一吨以上,须按民用爆破器材工厂设计安全规范有关要求建库。炸药库的储存量按10天炸药最大用量估计,苍梧端炸药最大用量约每天1T,故选定10T为库容量,炸药库面积50m2,雷管库面积40m2。出口端

14、炸药库面积40m2,雷管库面积40m2,并设值班房1间,消防水池1个。3.3.6 出渣堆料场地隧道弃碴用自卸汽车运到弃碴转运场,在使用期间派专人专门维修,以保证便道畅通减少对周围农作物的影响,在弃渣点配制一台推土机平整场地。3.4 风水电作业3.4.1 供风 洞内施工用风由8台20M3/h电动空压机及1台20M3/h内燃空压机(备用)作隧道施工用风,空压机的配备是由洞内高峰用风量决定的,洞内高峰用风量风钻30台,干喷料机4台,每台风钻用风约3m3/min ,每台砼干喷料机约10m3/min ,送风管采用150mm钢管。隧道进洞1000m左右,在行人通道内设置储存罐,以减少风压损失。空压机房总占

15、地300m2,储气罐及循环水池各一套。3.4.2 供水隧道施工用水建在洞外设置高山水池引水到洞口经施工使用,水池的容量100m3,高山水池与最高洞底面标高相差约80m,距离洞口平面距离100m,高山水池引水到洞口供水主管选用150mm管,进洞供水主管采用原有设备150mm管。生活用水:采用钻深孔井引水到生活区水塔供做生活用水。3.4.3 供电变压器配制是由洞内高峰用电量决定的,在鹅公髻隧道苍梧端安装2台500KVA的普通变压器做为生活及施工生产电源,另外,随着洞身开挖长度的增长,为保证施工的连续性,同时在进口作业区配备300KW备用发电机组各一套,备停电时应急使用。3.4.4 通风与防尘鹅公髻

16、隧道为特长隧道,施工作业环境对通风要求很高,且左右线同时施工,初步考虑采用压入式通风设计方案,进洞200米后,在距洞门20m安置一台255kw的轴流通风机,通风管直径为1500mm,左右线各自进行通风、互不干扰,降低通风能耗。所有横洞通道一旦挖通即用砖砌墙密闭。采取通风、洒水等防尘措施定期测试粉尘和有害气体的浓度,以保证隧道施工环境的空气质量。3.5 施工劳动力安排隧道施工采用三班制,24小时连续作业。施工中队中队下设开挖、出碴运输、通风管线、初期支护、二次衬砌、沟槽及装饰工程六个施工队,负责开挖施工;通风管线队分通风、风水管线、电工、空压班四个专业班组;初期支护队分喷砼、锚杆拱架二个专业班组

17、;二衬队分拌和站、砼运输、防水板施工、混凝土施工四个专业班组;沟槽及装饰队分沟槽施工及装饰二个专业班组。施工劳动力组织情况见下表3-2工班计划人数主要施工任务开挖班80钻孔、装药、爆破出渣运输班28洞内装渣、运输、平渣场、砼运输、倒渣通风管线班20洞内风管、水管拆装初期支护班40洞内挂网、锚杆安装及注浆、拱架制作及安装、喷射砼二衬施工班50挂防水板、模板台车定位、止水带和钢筋安装、砼浇注沟槽及装饰施工班30电缆沟水沟的模板安装和砼浇注、洞内瓷砖及涂料路面施工班30路面基层模板的安装及砼浇注合计278(备注:合计为施工高峰期人数)表3-2施工劳动力组织情况表3.6 机械设备配置见8。6拟投入本劳

18、务工程的主要机械设备表3.7 主要管理人员配置见8。5拟投入本劳务工程的主要人员表3.8 施工进度计划3.8.1 鹅公髻隧道1、进度计划编制根据鹅公髻隧道苍梧端土建部分计划总工期为24个月,洞口工程计入施工准备工作阶段。受洞口左右线小净距影响,左右线洞身开挖错开施工,右线超前1个月施工洞身开挖,计划超前左线40米。右线洞身开挖右线开工时间为2007年10月20日,左线开工时间为2007年11月20日,计划施工时间23个月,进度计划编制根据如下:(1)、洞身开挖开挖工序按单线计划,计划进度指标如表3-3:表3-3开挖计划月度指标表开挖月进度指标备注左、右线特殊地段进度略减1501205030(2

19、)、二衬砼工序按二个作业面安排:标准断面台车作业面,标准断面台车先行,在全断面开挖时控制距开挖掌子面260m左右,在台阶开挖法二衬滞后开挖面的距离结合监控量测的结果合理安排进行,控制在100m左右。非标准断面衬砌班,包含仰拱及充填,紧急停车带和行车(人)横通道紧跟。2、工序滞后时间安排二次衬砌在全断面开挖时控制距开挖掌子面260m左右,在台阶开挖法二衬滞后开挖面的距离结合监控量测的结果合理安排进行,控制在80100m左右。防水板铺设一般比二衬模筑施工超前20m以上。3、各单项工程进度计划:各单项工程进度计划如下: (1)洞身开挖及初支工程洞身开挖及初支开始施工为洞口长管棚施工完毕后开始。由于受

20、地形地质条件影响,优先施工右线,争取及早进行洞身开挖,计划从2007年10月20日开始,至2008年12月30日完成,实际施工工期为430天。左线计划从2007年11月20日开始洞身开挖,至2009年2月10日完成,实际施工工期为440天。(2)洞身衬砌工程洞身开挖及初支前进100米后,着手进行二衬施工,在进行洞身衬砌前先做好明洞及洞门衬砌,右线计划从2008年3月1日开始,至2009年5月1日完成。实际施工工期为450天。左线施计划从2008年4月1日开始,至2009年6月1日完成。实际施工工期为492天。(3)正洞沟槽工程洞身沟槽工程施工可根据实际工作空间交替安排施作,左右线同时进行。计划

21、从2008年10月10日开始,至2009年8月10日完成。实际施工工期为300天。(4)洞身装修工程洞内装修工作可根据实际的工作空间安排施工,左右线基本同时进行施工,计划从2009年6月15日开始,至2009年9月25日完成,实际施工工期为100天。3.8.2 路基、桥涵进度计划 由于路基桥涵计划在鹅公髻隧道苍梧端计划内适时安排施工,不占有总工期。计划在2008年10月1日开始,至2009年8月1日完成。实际施工工期为300天。第四章 工程项目施工方案、工艺、方法鹅公髻隧道及石排口隧道工程施工以新奥法为指导原则,根据围岩具体情况采用不同的开挖方法:级围岩段采用台阶分部法开挖,上台阶采用弧形开挖

22、,中间预留核心土;级围岩段施工方法采用上下台阶分部开挖方法,按短台阶控制,下台阶滞后10米左右,便于转化为全断面开挖;、级围岩段采用全断面开挖施工方法。开挖采用人工钻爆,侧卸式轮式装载机装碴,自卸汽车运至碴场。开挖后及时进行初期支护,以形成稳定的结构体。隧道标准断面二次衬砌采用轨道行走全自动液压模板台车,其他异型断面采用特制钢模支架和模板,拌和楼集中拌制混凝土,搅拌车运输,泵送砼入模,人工振捣的方法浇筑混凝土。一 隧道工程施工4.1 施工测量隧道施工测量是隧道施工过程中不可缺少的一环,这项工作进行的好坏,直接影响到隧道能否按规定精度贯通和施工放样的准确程度。隧道的施工测量控制主要通过左右线同时

23、布设导线,并通过行车横通道或行人横通道的连接线来组成闭合导线网。1、隧道控制网的等级根据国家有关规范,洞外、洞内的平面控制网和高程控制网采用三等控制测量。使隧道的贯通误差不超标:横向贯通限差200mm,高程贯通限差70 mm。2、测量实施方法(1)、洞外控制网测量把洞口投点及特征点纳入施工控制网中,成为地面控制网的控制点,建立洞外三等导线网,以确保地面和进洞的精度。外业工作完成以后,对观测数据进行初步处理,并按要求进行平差计算和进洞关系计算,以确保隧道的施工精度。(2)、洞内控制测量洞内平面控制测量主要采用导线测量。由于隧道是一种狭长的建筑物,而且施工和测量几乎是同时进行的,所以在布设洞内导线

24、时采用分级布设的方法。先根据施工需要布设边长较短的施工导线,当施工导线推进到一定长度和行车横洞贯通后,选择一部分施工导线点敷设而成为主要闭合导线,以提高测设精度。、洞内平面控制点的选点、埋石洞内控制点应选在通视良好,顶板或底板岩石坚固的地方,以使工作安全和控制点便于保存。洞内导线点兼作水准点使用,埋石方法、要求与洞外导线点相同。由于洞内施工和运输特别繁忙,光线较差,露出地面的标志易被破坏,导线点选择在中线的一侧,标石顶面应埋入地下1020cm处,以坚固稳定、便于利用为原则,上面盖上铁板或厚木板,并注意不要压在金属标志上。埋石后,在边墙上以红油漆作为标志,标明点号、里程等,并以箭头指明埋点位置。

25、、洞内导线测量洞内导线测量全部由全站仪完成,其施测方法与洞外相同,但由于洞内测量条件恶劣,为了减少折光误差的影响,应尽量选择在较凉爽的夜间和阴天进行,洞内导线一般边长较短,测站和目标都要严格对中,同时可以采用两次照准,两次读数的方法,减弱仪器、觇标置中和照准误差。为了检查导线点是否产生位移,同时提高导线精度,在测第二组导线环时,要对第一组导线环进行复测,这样,第一组导线环上各点就有新旧两组坐标,两组坐标差在允许范围内时,取两组坐标的平均值作为各导线点的坐标值。当发展一个新的闭合环时,又从头开始,复测第一、第二个闭合环,如此往复,直至隧道贯通。、洞内高程控制测量A、洞内水准测量精度地面与地下控制

26、测量对贯通误差的影响,采取等影响分配原则,公路隧道的贯通限差为70mm,中误差为35mm,则洞内高程贯通中误差为mh=0.7135=24.8mm,施工测量采用三等水准测量进行施测。B、洞内水准测量施测 洞内水准线路利用主要导线点组成。 洞内水准线路在隧道未贯通之前,只能布设支水准线路,为增加复核条件必须进行多次观测和往返观测。 随着隧道的掘进和水准线路的延长,为满足施工放样和贯通精度的要求,先设置较低精度的水准点在施工导线点上,然后设置精度较高的水准点在主要导线点上。 由于洞内通视条件差,视距不应超过50m。 采用精密水准仪器进行洞内水准测量。(3)、结构施工放样A、洞门仰坡放样隧道施工之前有

27、路堑边坡和洞门仰坡的放样工作,路堑边坡的放样此处不述,仅简单介绍洞门仰坡放样。 仰坡与边坡在坡面上的放样方法相同。即先把仰坡的坡脚线(相当于边坡的路肩线)按设计数据在地面上确定下来,在得到坡脚线高程和平面位置之后,再根据设计的仰坡坡度,即可定出坡顶线。仰坡与边坡的连接部分的放样,要引起足够重视,它关系到洞门的外观是否美观。它们的连接形式分为方角式和圆角式两类。并有斜交、正交之分。 B、开挖断面的放样测量拱部断面的轮廓线一般采用5 寸台法测出。自拱顶外缘高程起,沿隧道中线向下,每隔半米向左、右两侧量其设计支距,然后得各支距端点,连接起来即为拱部轮廓线,此处所讲的设计支距,设计断面上并无此现成数据

28、,放样前须将各不同断面的设计支距准确计算出来,并报测量监理工程师签认。墙部的放样采用支距法,曲墙地段自起拱线高程起,沿路线中线向下,每隔半米向左、右两侧按设计尺寸量支距。直墙地段间隔可大些,可每隔一米量支距定点。如隧道底部设有仰拱时,可由路线中线起,向左、右每隔半米由路基高程向下量出设计的开挖深度。C、衬砌放样 隧道各部位衬砌的放样,是根据路线中线、起拱线及路基高程定出断面尺寸。所以在衬砌放样之前,首先对三条基本线进行复核检查。 衬砌放样 首先用仪器放出边墙基础限位台的平面和高程,并施作基础混凝土,再用仪器放出拱顶隧道中线和设计标高,二衬台车中、平与之对应,下边缘靠紧限位台,建筑限界即满足设计

29、要求。 预留洞室的衬砌放样 预留洞室的衬砌放样先按设计里程定其中心位置,再由路线中线放垂线(即十字线)定出。 仰拱和铺底放样 仰拱砌筑时的放样,是先按设计尺寸制好堵头模型板,然后 在路面高程位置向下量支距,定出模型板位置。隧道铺底时,是先在左、右边墙上标出路面高程,由此向下放出设计尺寸,然后在左、右边墙上绑上麻线,以此来控制各处底部是否挖够了尺寸,之后即可铺底。4、施工测量控制措施在接桩时,双方按规定的交接程序,由交桩方引领我方有关人员根据对方提供的书面资料逐一现场查看、标识、点交桩橛,并在交接记录上详细注明控制桩的当前情况及存在问题,并由双方进行现场书面签认。交接桩后,由技术负责组织技术力量

30、及时对桩位进行复测,复测精度须符合有关规定,如果复测成果表明误差超过允许范围,我方将及时与有关部门联系,未经复核的测量桩点一律不准使用。建立完善的施工放样测量复核制度和测量技术交底工作,未经复核和技术交底的测量成果不允许使用。测量仪器按计量部门规定,定期进行检定,在使用前进行严格校核,确保其精度满足测量要求,专人操作,妥善存放,并做好日常保养工作,保证仪器的使用质量。控制测量A、平面控制测量为确保本工程的施工精度,在既有控制网的基础上,沿线路方向加密布设一条高精度导线或三角控制网,在复合无误和严密平差后方可使用,并实行三级测量复核制。若现场能满足要求,则尽可能的布设一条加强导线边进入施工场地。

31、导线点的埋石造标,采用22螺纹钢,顶部磨圆,凿刻十字线,用混凝土浇灌埋实并加以保护,各控制点尽量布设在施工影响不到的地方。测量达到标准规范的精度。B、高程控制测量地面高程控制测量利用交桩的高等水准点,在隧道附近布设水准点控制网,采用符合水准形式进行精密水准测量。场地内也要引入一高精度标高点。内业平差采用相关计算机程序进行严密平差。4.2 洞口施工4.2.1 洞口开挖1、施工方法洞口工程施工时,先做好洞顶截水沟的开挖及7.5#浆砌片石工作。施工方法以挖掘机开挖为主,人工配合刷坡,装载机配合挖掘机进行装碴作业,自卸汽车运输弃碴。开挖时自上而下开挖至仰坡坡底标高,在仰坡坡底标高(即变坡点)以下部分,

32、按照长管棚套拱厚度弧线中间预留核心土开挖,预留核心土作为下工序套拱及长管棚施工平台。结合隧道洞口地形、地貌、工程地质和水文地质条件,并考虑到施工开挖边坡的稳定性,本着“早进晚出”、“少开挖”的原则,洞口工程采用明挖法施工,挖掘机按放样的设计坡率刷坡线开挖,用预先加工好的坡度架控制刷坡坡度,人工修整,每次开挖高度为2米,测量复核坡度无误后,及时进行锚杆、挂网及喷射混凝土临时支护施工,并加强对山坡稳定情况的监测、检查,以保证边坡稳定。石方开挖采用松动爆破,人工手持风钻打眼,2#岩石乳化炸药,非电毫秒雷管引爆。2、施工控制要点(1)、在洞顶截水沟挖通及砌体完成后,根据仰坡开挖总高度及挖掘机有效工作高

33、度确定开挖台阶数量,台阶高2米,准确按边桩开挖,以真正实现从上而下开挖;(2)、不准使用深孔大爆破,挖掘机不能直接挖掘的石方,可采用松动爆破,按设计坡面,顺帮打眼,进行光面爆破。对于需要爆破开挖的土方,坡面预留30cm厚度,等爆破后人工清除。(3)、准确掌握设计坡率和变坡点。(4)、对有防护要求的坡面,应结合开挖,边开挖边进行坡面防护。(5)、如需要开挖石方,在最后一层开挖时,钻爆设计应一次挖够设计标高。(6)、放炮作业必须按300m设置安全防护距离。(7)、不破坏周边植被。4.2.2 洞口边、仰坡防护1、施工方法边、仰坡开挖修整后,即时分层进行边、仰坡临时防护。明暗交界处成洞面临时防护采用喷

34、锚、挂网联合支护,仰坡采用喷锚支护,边坡采用素喷砼,以稳固洞口边坡,防止因雨水渗透而造成边、仰坡坍塌或滑坡。2、施工控制要点(1)、边开挖,边支护,每次工作高度2m左右,避免搭架作业;(2)、坡面修刷平顺,一次喷砼到设计厚度;(3)、设计有锚杆、钢筋网加固的坡面部分,应先作锚杆,将钢筋网焊接于锚杆外露段,然后再喷砼;(4)、锚杆规格、间距、数量、设置位置、角度满足设计要求;(5)、采用水泥砂浆作锚固材料,砂子过筛,粒径小于3mm,严格控制配合比,保证砂浆标号不低于30号;注浆饱满。4.3 明洞施工4.3.1 明洞浇筑在洞口土石方开挖完成后,隧道洞身开挖正常施工并完成1环二次衬砌后施作洞门,将二

35、衬台车退至明洞位置,施作明洞。洞门完成后及时接顺端墙背后排水沟,保证洞口排水畅顺。施工方法:(1)、本工程为削竹式洞门,洞口明洞地段土石方开挖完成后,进行仰拱(其横断面分两块)、边墙基础开挖,对岩面进行清理必须符合规范及设计要求。(2)、测量放样,立边墙基础模板、仰拱模板进行砼灌注,脱模后进行施工缝凿毛处理。由于明洞段较长,一台台车长度不足,超出部分拟采用自行加工的异型刚架接长就位,外模采用组合钢模,严格按设计尺寸进行外模放样安装,模板支撑加固后,绑扎钢筋,安装堵头板、止水带,经监理工程师检查合格后,进行拱墙衬砌砼灌注。砼灌筑时两侧对称灌筑。砼由拌和楼集中拌和,砼运输车运输,泵送入模,插入式振

36、动器振捣密实,拱墙砼一次浇筑完成。4.3.2 明洞防水层当拱圈混凝土达到设计强度的80%后,拆除外模,先在拱背涂上一层热熔沥青后,从下向上敷设防水板;敷设时粘贴紧密,相互搭接错缝,搭接长度不小于100mm,并按设计要求预留沉降缝,防水板材在端墙处向上弯起并作好收口,再涂抹水泥砂浆保护层厚20mm。4.3.3 明洞回填防水层完成后,安装环向排水盲沟管,施作两侧排水沟及7.5#浆砌片石;按设计回填坡度回填至设计填土线,人工回填时,拱圈混凝土强度应达到设计强度的75%;机械回填时,拱圈混凝土强度应达到设计强度且拱圈外人工夯填厚度不小于1m;明洞段顶部回填土方按要求进行对称分层夯实,回填压实度达到设计

37、要求,每层厚度不大于0.3m,两侧回填的土面高差不大于0.5m;回填至拱顶后分层满铺填筑,顶层回填材料采用粘土以利于隔水。最后施作永久性仰坡防护工程网格护坡及植草。4.4 洞身开挖隧道洞身开挖施工顺序为:测量画开挖轮廓线布炮眼钻炮眼装药爆破通风排险洒水出碴初期支护监控量测。4.4.1 主洞洞身开挖隧道工程设计、施工均以新奥法为指导原则。根据设计图纸,级围岩段采用半断面预留核心土环形开挖法;级围岩段采用台阶法,、级围岩段采用全断面法开挖。人工钻爆,侧卸式轮式装载机装碴,自卸汽车运碴到碴场。开挖后及时进行初期支护,形成封闭自稳的环状结构体。1、级围岩开挖施工方法(1)、开挖方法级围岩采用台阶分部法

38、开挖,上台阶采用弧形开挖,中间预留核心土;在上台阶初期支护施工完毕后,先开挖下台阶中槽,再开挖边墙,后开挖仰拱。两边边墙采用跳槽开挖,初期支护紧跟开挖面;下台阶滞后10米左右,便于转化为全断面开挖;上下台阶分界高程以设计拱架安装的垂直高度为主,充分考虑施工及机械操作的方便。开挖高度为级围岩加强段上台阶6.32米,每延米61.33m3;下台阶开挖高度为3.97米,每延米34.0m3。开挖后先初喷3cm厚砼封闭围岩,打锚杆挂网,架立格栅钢架,随即喷至设计厚度,及早形成封闭的受力环。级围岩段施工必须贯彻:短开挖、强支护、弱爆破、勤量测、快衬砌的施工原则。循环开挖进度根据现场地质条件做调整。(2)、出

39、渣方法上台阶出碴采用挖掘机装渣到自卸汽车运至碴场,下台阶出碴采用挖掘机扒碴,装载机与自卸汽车装、运碴。苍梧端出渣施工由于考虑采用台阶分部开挖法施工的围岩段较短及掘进到全段面开挖出渣数量的需要,开始投入的装运汽车全部为15t自卸汽车。2、IV级围岩开挖施工方法(1)、开挖方法施工方法采用上下台阶分部开挖方法,按短台阶控制,下台阶滞后10米左右,便于转化为全断面开挖。上下台阶分界高程以设计拱架安装的垂直高度为主,充分考虑施工的方便及机械操作的方便,IV级围岩加强段上台阶开挖高度为6.26米,每延米开挖土石方57.66m3;下台阶开挖高度为3.61米,每延米开挖土石方37.69m3。循环开挖进度根据

40、现场地质条件做调整。台阶法施工顺序:为先开挖上台阶,后开挖下台;开挖后先初喷3cm厚砼封闭围岩,打锚杆挂网,架立格栅钢架,随即喷至设计厚度;下台阶开挖时,先开挖下台阶中槽,两边边墙采用跳槽开挖及支护,完成全断面开挖及初期支护后尽快施工二次衬砌。(2)、出渣方法上台阶出碴采用挖掘机扒碴到下台阶,装载机装碴,自卸汽车运碴至碴场,下台阶出碴采用挖掘机扒碴,装载机与自卸汽车装、运碴。苍梧端出渣施工由于考虑采用台阶分部开挖法施工的围岩段较短及掘进到全段面开挖出渣数量的需要,开始投入的装运汽车全部为15t自卸汽车。3、级围岩开挖施工方法(1)、开挖方法、级围岩段设计推荐了全断面开挖施工方法。全断面开挖施工

41、采用手持汽腿式凿岩机打眼,多功能台架作为装药及初支施工平台,隧道全断面一次爆破成型、出渣和施作初期支护的施工方法。该方法具有围岩扰动少、施工干扰小、成洞速度快的优点,是在围岩条件较好时常常采用的开挖方法。最主要的是严格控制周边眼间距及外插角,控制超欠挖。循环开挖进度根据现场地质条件做调整。多功能台架采用汽车底盘作为基础,在底盘上使用型钢或钢管支架搭设起施工支架平台,型钢或钢管台架采取可收放的形式。台架自带动力,使其在隧道内行走方便自如不造成干扰,而作为施工平台停放时具有最大的作业面积。(2)、出渣方法、围岩段采用全断面开挖施工,断面面积相对较大,每循环为240m3,出渣量相对较多,由挖掘机扒渣

42、、两台CL50装载机装渣,15t自卸汽车运渣,装载机配合平整道路。在弃渣点配制一台推土机平整场地,隧道内出渣时指定专人负责洒水,尽可能减小出渣扬尘;弃渣场地派专人负责指挥倒渣;夜间出渣时,必须在光线充足下进行,保证施工安全。4.4.2 横洞开挖1、行车横洞隧道共设置3处行车横洞,行车横洞与与右线成60夹角,隧道行车横洞在级围岩地段采用全断面光面爆破开挖,在进行行车横洞与隧道交叉处的施工时,除按照隧道正洞初期支护设计进行施工外,还应对该段初期支护进行加强,增强围岩稳定性,在行车横洞开挖面处轮廓线外进行超前支护以保证安全进横洞。与隧道正洞开挖掌子面拉开一定距离后(该距离视实际施工情况确定,以不影响

43、正洞施工为准)再进行横洞开挖施工,双向掘进,中间贯通。出渣采用装载机装渣倒运到主洞,自卸汽车运渣到渣场。2、行人横洞隧道共设9处行人横洞,因行人横洞与行车方向垂直,且断面较小,施工过程中对隧道正洞施工影响不大,可根据情况适时开挖施工。行人横洞断面较小,开挖采用光面爆破全断面双向开挖中间贯通。在行人横洞与主洞交叉处开挖施工时,做好超前支护和初期支护,在软弱围岩或断层破碎带处必要时进行超前预注浆,保证围岩稳定。出渣采用人工装渣倒运到主洞,自卸汽车运渣到渣场。4.4.3 隧道变断面段施工隧道标准断面与紧急停车带处存在突变断面,断面尺寸相差大,需采取技术措施才能实现突变,将这些断面突变分为两类:一类是

44、由大断面突变到小断面,突变比较容易;另一类是由小断面突变到大断面,突变难度比较大一些。大断面突变到小断面,常规的作法是将大断面全部施作到设计位置后封端,再破口进入小断面施工。小断面突变到大断面,可通过控制钻孔外插角来实现。在硬质围岩中可直接采用错台方式实现突变。关键在于挑高,只要突变到大断面的上部,下部就容易施工了。4.4.4 钻爆设计与钻爆作业1、 钻爆设计(1)光面爆破设计 隧道主要穿越变质砂岩地质层,采用的施工方法为台阶法和全断面法,一次开挖断面从56.66m2至103.59m2,掘进循环进尺从0.9m至4m,采用手持风钻钻孔,爆破器材采用2#岩石硝铵炸药,导爆管非电毫秒雷管起爆。(2)

45、光面爆破设计说明级围岩采用半断面留核心土环形开挖、级围岩采用人工配合机械台阶法开挖;、级围岩采用人工风钻全断面钻孔爆破开挖。装药孔钻孔直径d=45mm,2#岩石硝铵炸药暂选包装药卷,药卷直径有20(主要使用在强风化带中人工不能挖动的地段及周边眼光爆药卷),25、32(主要采用型号)等规格。(3)选用爆破器材的性能与规格2#岩石乳胶炸药:密度0.951.10g/cm3,猛度12mm,爆力320cm3,殉爆距离5cm,爆速3600m/s,氧平衡3 .38%, 爆温2514。药卷使用规格:类周边眼25200mm; 其他眼:32200mm。导爆管毫秒雷管:115 段脚线长:3.0m,4.0 m,5.0 m。火雷管:8#工业低雷管,火花起爆。导爆索:红色,外径5.5mm,爆速6000m/sec,每米折合装药量11g,严禁用钝器砸断。导火索:配合8#工业火雷管使用,火花燃点,燃速每米80-100sec左右,进货后,每批进行燃速试验。(4)周边眼钻爆参数序号使用断面位置、面积m2围岩Mpa装药不偶合系数D间距Ecm最小抵抗线V相对距离E/V装药

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