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1、绥满公路海林至亚布力段改扩建工程第A19合同段雾松岭隧道实施性施工组织设计第一章 编制依据及原则一、编制依据(一)黑龙江省东绥高速公路有限公司提供的绥满国道主干线海林至亚布力公路改扩建工程第A19合同段招标文件、公路工程国内招标文件范本(交公路发200394号)和补遗书。 (二)现行公路及隧道设计规范、施工规范、施工技术规程、质量评定标准与验收办法。(三)在2005年1月15日施工招标现场踏察、补遗书及自行对现场周围环境的调查资料。(四)建设同类及类似工程的施工经验、科技成果及用于本合同段施工队伍的施工设备和技术力量情况。(五)黑龙江省人民政府、地方人民政府及其所属有关部门在施工安全、工地治安
2、、人员健康、环境保护及土地租用等方面的具体规定与技术标准。二、编制原则以我公司现有的技术力量和历年来在工程建设项目中有关公路工程、隧道工程施工的经验作为基点,根据干线公路网改建总体工期安排,以满足招标文件及合同条款的要求为指导思想,以确保本工程的质量、安全、工期、环保目标为出发点,本着优质、高效、经济、合理的原则,按照质量、环境和职业健康安全三个管理体系要求运作,以总工期17个月,即2005年5月1日正式开工,2006年9月30日前竣工作为控制工期目标,根据各分项工程的施工方法和工艺技术方案,统筹考虑施工总体布署。第二章 工程概况一、地理位置及地形地貌雾松岭隧道(上行线)起讫里程桩号为K225
3、+667K226+168,全长501m, 地处黑龙江省东南部的张广才岭腹地,海林市横道河子镇西约11Km的雾松岭。隧道通过地段的西北侧为蚂蚁河上游支流,东南侧为海浪河上游支流。山体受风化剥蚀,西北侧呈漫坡状,东南侧陡峻。海拔高度为610m720m,相对高差80m110m,地形坡度为10o30o。二、工程地质及水文地质概况根据设计文件,雾松岭隧道上行线工作区内工程地质及水文地质情况如下:1、地层岩性本工作区内地层主要为印支期(15)二长花岗岩及少部分第四系全新统松散堆积层(Q4)。印支期二长花岗侵入岩(15),中细粒结构,块状构造,岩质十分坚硬。第四系全新统松散堆积层(Q4)为坡积亚粘土夹碎石:
4、破碎亚粘土为灰黑灰褐色;碎块灰黑色,为中性火山岩,坚硬,分布不均匀;含有较多的植物根系。2、地质构造工作区位于兴凯湖布列亚山地地区,老爷岭地块(V)张广才岭太平岭边缘隆起地带(V1)、张广才岭边缘隆起(V11)。物探结果显示:破碎带f1,宽度约10m,推测其与隧道(上行线)底板交点桩号为K226+034;破碎带f2,宽度约5m,推测其与隧道(上行线)底板左侧交点桩号为K225+764,与隧道(上行线)顶板右侧交点桩号为K225+773。在哈牡公路垭口路南,花岗岩露头主要发育有三组节理,第一组产状为倾向25,倾角77;第二组产状为倾向105,倾角36;第三组产状为倾斜270,倾角83。3、水文地
5、质特性本区地下水类型为基岩裂隙水,受大气降水补给,向沟谷河流排泄,钻孔内地下水位埋深一般为0.0024.25m,水位高程为628.96651.11m。含水岩组为全风化花岗岩、强风化花岗岩到弱风化花岗岩。水利联系从风化花岗岩入渗到弱风化花岗岩节理裂隙里,入渗到破碎带处,然后向河谷、河流排泄。地下水对混凝土无腐蚀性。根据抽水试验资料,隧道岩体渗透系数1.2110-64.9310-3cm/s;据压水试验孔资料统计,隧道岩体透水率为1218lu,隧道岩体属中透水岩体。 三、气候情况本段公路所经地区属北温带大陆性季风气候,年平均气温2.8C,最高气温34.8C,最低气温41C,年平均降雨量691mm,降
6、雨多集中在68月份,冬季最大积雪厚度为0.4m,地面稳定冻结期在11月中旬,最大冻土深2.02m;冬季多西南风,最大风速22m/s,降雪量比其他区域增加3倍左右,影响交通安全。四、主要技术指标根据设计文件雾松岭隧道(上行线)工程的主要技术指标见表11- 66 -表11 雾松岭隧道(上行线)主要技术指标列表序号指标名称单位参 数1设计行车速度km/h802隧道建筑限界基本宽度行车道宽度m23.753侧向宽度左m0.504右m0.755侧向余宽m0.006检修道宽度m0.757总基本宽度m10.258隧道建筑限界净高m5.09检修道净高m2.510人行横通道净宽m2.011净高m2.512隧道纵坡
7、双向人字坡+1.68;-1.9313平面线型直线14抗震烈度度VI 第三章 施工进度计划安排一、总体进度计划本工程拟安排于2005年6月1日正式开工,至2006年9月30日竣工,总有效工期为11个月。二、分项工程进度计划见表21分项工程进度计划列表表21 分项工程进度计划列表项 目 名 称开 工 时 间结束时间施工准备2005年05月01日2005年05月30日洞口及明洞土石方开挖2005年06月01日2005年06月30日洞身开挖2005年07月01日2006年05月31日初期支护 2005年07月01日2006年06月07日洞身衬砌 2005年08月01日2006年07月20日路面及附属工
8、程2006年07月21日2006年09月20日收尾工程 2006年09月21日2006年09月30日三、施工计划横道图详见图21“隧道施工计划横道图”。图21隧道施工计划横道图 年度月份工程项目2005年2006年5678956789施工准备隧道洞口及明洞开挖隧道洞身开挖初期支护洞身衬砌路面及附属工程收尾工程第四章 施工组织管理机构及资源配置一、人员配备我单位为了满足所属合同区段内工程施工的需要,调集了大批高素质的施工技术及管理人员和一个专业隧道施工队,负责雾松岭隧道(上行线)工程的施工。详见表31、表32。二、设备配置设备配置以能够满足本合同工程的内容、数量和工期要求为原则,在机械类型上搭配
9、合理,数量充足并留有余地,性能上能满足质量要求。我单位为本合同初步配置的施工机械设备和测量、试验及质检设备见表33。表31 第A19合同段分项目经理及各业务部门人员配备序号名 称人数职 能1项 目 经 理1全权本工程协调、管理2项 目 总 工1施工技术管理3工程技术部6工程技术指导及管理4安质监察部2质量监督、检查、处理质量问题、安全管理5测 量 队3控制测量、主要构造物的施工监控测量、监督指导各施工队的测量6试 验 室2原材料的试验、提供施工配合比、进行成品检验、监督指导各流动试验室工作7计 划 部2计划、统计、计量、合同、调度8财 务 部2财务管理、经济核算、费用控制9设备物资部2设备、物
10、资采购及管理10环 保 部1文明施工及环境保护11办 公 室2秘书、劳资、公务、后勤合 计24表32 隧道施工队伍人员配备序号名 称人数任 务 划 分1队长1具体施工安排管理2副队长2协助队长进行队伍施工管理3技术员1工程技术质量管理及技术交底的落实4安全员2施工队安全施工管理5开挖工班25隧道钻孔、爆破开挖支护工班20锚杆、钢筋网片、钢拱架等的安装喷射砼工班15隧道内初期支护喷射砼衬砌工班20二衬、路面、垫层、水沟电缆槽等砼浇筑钢筋工班10隧道内所用各种钢筋的加工成型运输工班15材料设备运输、隧道出碴供风供水工班5隧道内通风、,高压风、高压水供应后勤20后勤管理合 计136表33 拟投入雾松
11、岭隧道右线工程的主要施工机械表机械名称规格型号额定功率(KW)或容量(m3)或吨位(t)厂牌及出厂时间数量(台套)风动锻钎机25mm2通风机SD-12.530kw天津20003风动凿岩机TY283m3/min天水200025风镐G20郑州19995混凝土喷射机TK-96IIm武汉20012注浆泵KCD50/76kw成都19992注浆机BW2502衬砌台车液压整体式9m自制20011塑料焊机KX-1北京20002自卸车红岩15t重庆19986装载机ZLC503.0m3柳州20002挖掘机ZX2201.2m3合肥20031电动空压机20m3108kw柳州20004内燃空压机VY-12/7柳州200
12、01低压配电屏PGL-1/3/5哈尔滨20002柴油发电机120KVA120kw哈尔滨19991强制式砼搅拌站JS100050m3/h山东20001砼搅拌运输车CJQ6164kw重庆19982砼输送泵HBT60C90KW山东20001自然自吸泵6ZX-70D6-32mm沈阳20011钢筋切断机6-40 mm18kw大连19991钢筋弯曲机GW406-40mm济南19991蛙式夯实机HW280天津20001木工加工机械MJ109山东19991电焊机AX500哈尔滨20022第五章 主要工程项目的施工方案、施工方法雾松岭隧道(上行线)起讫里程桩号为K225+667K226+168,全长501m,是
13、绥满公路海林至亚布力段改扩建工程第A19合同段的一部分,该隧道施工是本合同段的重点、难点工程。为了缩短工期,加快施工进度,保证工程质量,雾松岭隧道(上行线)工程将采用新奥法原理进行施工。本单位组织一个有多年丰富施工经验的专业隧道施工队来承担本此项工程的施工任务,从隧道进口向出口方向掘进。隧道施工的基本顺序为:场地清理施工测量洞门刷坡、防护开挖通风清帮、找顶初期支护及辅助施工措施监控量测出碴仰拱填充洞身防水边墙基础全断面衬砌洞内装饰一、施工准备(一)施工用电本隧道施工用电以地方供电为主,备用发电机为辅。即在隧道进口安装630KVA变压器一台,施工前洞口施工配以120KW发电机过渡,同时作为备用电
14、源。洞外地压供电线路采用三相四线制架空线,隧道内采用电缆供电。(二)施工用水相关资料显示,本合同段内地表水对混凝土无侵蚀作用,满足工程施工要求,因此,我单位主要采用抽水机抽取场地附近溪流水,并修建高位蓄水池蓄水的方式,来满足隧道工程施工要求。(三)高压供风 在隧道进口处,建高压供风站一座,安装4台20m3/min电动空压机,并配一台VY-12/7型内燃空压机备用,供应隧道施工用风。(四)隧道内风水管路设置隧道内采用软质风管悬挂于边墙一侧,进行压入式供风(详见图41隧道风水管路布置图)。隧道动力线、照明线分开安装在令一侧的边墙顶部边缘上。高压风管、高压水管安装在通风管同侧的边墙上方。隧道底部设置
15、施工道路,顺纵坡段两侧分别设置排水沟自流排水(排水沟不得侵入边墙基础,并防止基础被浸泡),反向纵坡段每隔60m设集水坑一个,自吸水泵排水总管集中排除洞外,并做好道路横向排水坡,确保道路平顺、不积水。图41 隧道风水管路布置图(五)生产、生活用房生产、生活用房均为自建板房,并采取适当的保暖、降温措施。(六)隧道进、出口挡护及排水工程本隧道在进、出口外均需做好引水、排水和挡护设施,防止水害及山体滑坡、滚石危及施工安全。二、隧道进洞施工(一)隧道洞口边、仰坡施工隧道进洞前先进行洞门及明洞施工,做好边仰坡防护及洞口排水。1、场地清理清除开挖工程区域内的全部树木、树桩、树根、杂草、垃圾、废渣以及其他障碍
16、物。并将清除后的表土堆放到监理工程师指定的位置,防止冲刷流失,竣工后用作环境保护及恢复造地工作。2、施工测量在开始施工前,组织测量人员按照设计要求进行边坡、仰坡放线,确定边坡、仰坡开挖线及洞顶及堑顶截水沟的位置,并绘制洞口原地面横断面图。3、土石方开挖 (1)开挖方法及注意事项开挖石方根据岩石的工程地质类别及其风化程度和节理发育程度等确定开挖方式。对于软石和强风化岩石,能采用机械或人工直接开挖的尽量采用机械或人工开挖。不能使用机械或人工直接开挖的岩石,则采用爆破法开挖。边仰坡开挖施工中应注意以下几点:a.边坡、仰坡开挖,必须按照设计要求自上而下逐段进行,边开挖边防护。b.在明洞拉槽开挖前应结合
17、路基情况事先做好排水工作。挖好洞顶和堑顶截水沟及地面临时排水沟,形成洞顶和堑顶地表排水系统,以便排除地表汇水,保证洞口地面干燥。c.明洞及洞门结构基础必须落在基岩上,地基承载力不小于400KPa,如果一侧在基岩上,另一侧在土层上时,土层区段洞门及明洞基础、路基基础必须挖至基岩,并且基岩面应挖成台阶形,在砌筑浆砌片石基础后,在做洞门及明洞基础和路基基层。(2)石方爆破洞口边、仰坡石方开挖采用控制爆破技术,严格控制爆破强度,不允许过量爆破,以控制飞石,减少对围岩的扰动,保持边坡稳定。在起爆前,用废旧轮胎46只连成一组,组成若干组并相连,压在起爆部位,轮胎上部在覆盖一层钢网及草袋,以控制大小飞石飞出
18、。爆破施工程序:爆破法开挖石方的施工程序为:施爆区管线调查;炮位设计及报批;配备专业施爆人员;用机械或人工清除施爆区覆盖层及强风化岩石;根据设计和钻孔深度(视工程量大小),采用风动凿岩机钻孔;爆破器材检查和试验;炮孔检查与废渣清除;装药并安装引爆器材;布置安全岗哨和施爆区安全员;炮孔堵塞;撤离飞石影响区的人、畜及车辆;发出起爆信号后,起爆;清除瞎炮;测定爆破效果。(3)边、仰坡防护洞口仰坡及明洞边坡防护施工应与土石方开挖一并完成。依据设计文件,洞口仰坡及明洞边坡防护设计以临时加固为主,施工中严格按照设计参数进行边仰坡防护施工,并对地层进行动态监测,若发现洞口可能出现边坡失稳时,及时采取相应的预
19、防措施,调整防护参数,放缓坡度,必要时进行化学注浆以加固围岩,确保边(仰)坡稳定和施工安全,并报监理单位备案。此隧道洞口仰坡及明洞边坡防护设计参数如下:(1)覆盖层表土全风化(VI级围岩)部分:开挖坡率1:11:1.25,15cm厚C20喷射混凝土+双层钢筋网(2820cm20cm)+22钢筋砂浆锚杆(长3.5m,间距1.2m1.2m)。(2)强风化岩层(V级围岩)部分:坡率1:0.51:0.75,15cm厚C20喷射混凝土+双层钢筋网(2820cm20cm)+22钢筋砂浆锚杆(长3.5m,间距1.5m1.5m)。(3)中风化岩层(IV级围岩)部分:坡率1:0.31:0.5,10cm厚C20喷
20、射混凝土+单层钢筋网(820cm20cm)+22钢筋砂浆锚杆(长3.0m,间距1.5m1.5m)。三、隧道掘进施工 在洞门及明洞施工完毕后,进行隧道掘进施工。本隧道全部依据新奥法原理施工。利用自制简易钻孔台架作为作业平台,用YT-28型气腿式风动凿岩机采用湿式凿岩法钻孔,以降低洞内粉尘浓度,使洞内有害气体、粉尘和温度达到隧道施工规定的标准。隧道爆破采用光面爆破技术,非电毫秒雷管起爆。施工中根据光面爆破设计,结合现场地质情况进行爆破试验并不断调整设计参数。采用侧卸装载机装碴,自卸汽车出碴,弃至业主指定的弃碴场。(一)总体方案本隧道施工时,IV级围岩较好段和III级、I级围岩地段采用全断面开挖法;
21、洞口浅埋地段、V级围、IV级围岩一般段及f1、f2破碎带,采用微台阶上、下断面法开挖。实施超前支护、钢拱架、锚喷的辅助手段。(详见)(二)基本流程隧道洞身开挖作业工序流程为:测量划线布眼 自制简易钻孔台架就位、接通风水管 钻孔、装药撤离钻孔台架及附近人员、设备检查、警戒、起爆 通风排烟、排险 锚喷支护 出渣。(三)开挖作业施工方法及步骤1、微台阶法开挖洞口浅埋地段、V级围、IV级围岩一般段及f1、f2破碎带,采用微台阶法开挖,并采用必要的辅助施工措施超前加固围岩,以利于围岩稳定,保证施工安全。(1)主要施工程序a.上半断面开挖I. 上台阶掌子面清理,测量放样,标示开挖轮廓、锚杆及爆破孔位;II
22、. 简易钻孔台阶就位,按照设计要求隧道拱部进行超前支护;III. 风动凿岩机钻孔、人工装药,非电导爆管系统起爆;IV. 通风、排烟,找顶、排险;V. 按照设计要求及实际情况进行上半断面初期支护;VI. 采用装载机配合自卸汽车出碴;VII.进入下一工作循环。a.下半断面开挖I. 下半断面测量放样;II. 风动凿岩机钻孔、人工装药,非电导爆管系统起爆;III. 通风、排烟;IV. 按照设计要求及实际情况进行上半断面初期支护;V. 采用装载机配合自卸汽车出碴;VI. 进入下一工作循环。 a) b)图42 微台阶法开挖施工顺序a)横向施工示意图 b)纵向施工示意图1、拱部超前支护;2、上半断面开挖;3
23、、上半断面初期支护;4、下半断面开挖;5、下半断面初期支护;6、仰拱砼施工;7、仰拱回填砼施工;8、动身防水及二次衬砌(2)微台阶法开挖的注意事项a.微台阶法爆破施工时,采用光面爆破技术,以短进尺、弱爆破、早支护为原则,以减轻对围岩的扰动,利于围岩稳定。b.上半断面开挖循环进尺控制在2m以内,超前下台阶3m5m。在施工中,根据围岩状况及爆破效果,对爆破参数进行及时调整。c.进行周密的施工组织安排,妥善解决上、下半断面作业的相互干扰问题。d.在进行下半断面施工时,做拱部围岩的监控量测工作,并根据具体情况,进行初期支护的补强,以保证施工安全;d.及时施工仰拱和二次模筑衬砌砼。(3)微台阶法开挖施工
24、步骤框图2、全断面法开挖对于IV级围岩较好段和III级、I级围岩地段我单位采用光面爆破技术,进行全断面爆破开挖,以提高工作效率,加快施工进度,减少对围岩的扰动次数,利于围岩稳定。(1)主要施工程序a.施工测量放样,按照设计要求标示出开挖轮廓线、锚杆及爆破孔位;b.简易钻孔台架就位;c.采用风动凿岩机钻孔全断面一次钻孔,并采用人工装药连线,雷管采用非电毫米雷管;d.将简易钻孔台架及其它设备、人员撤离至安全地点;e.起爆,一次爆出洞身设计轮廓;f.通风、排烟,找顶、排险;g.出碴;h.简易钻孔台架就位,依据设计要求及实际情况进行初期支护,并开始进入下一个钻爆作业循环。(2)全断面法开挖主要注意事项
25、a.必须采用光面爆破技术,以保证开挖面平整,减轻对围岩的震动;b.每循环进尺控制在2m左右;c.爆破后检查断面,严格控制超欠挖,确保开挖断面尺寸符合设计要求;d.尽早实施初期支护;e.合理安排工序,减少相互干扰,提高工作效率;f.对开挖面前方的地质情况做出一定程度的预测,随时准备好应急措施(包括改变施工方法),以确保施工安全。g.对支护后的围岩进行动态监测,以随时掌握围岩变形及位移情况。a)b)图43 全断面法开挖施工顺序a)横向施工示意图 b)纵向施工示意图1、全断面开挖;2、全断面初期支护;3、动身防水及二次衬砌;4、路面沟槽施做(3)全断面法开挖施工步骤框图(四)爆破隧道爆破采用光面爆破
26、技术,非电毫秒雷管起爆。施工中根据光面爆破设计,结合现场地质情况进行爆破试验并不断调整设计参数,以达到最佳爆破效果。1、施工方法及步骤(1)绘制炮孔布置图钻孔前,根据钻爆设计绘制炮孔布置图,做好技术交底,务必使钻工熟悉炮孔布置图,并按图钻孔。(2)放样布孔本隧道平面线形为直线,隧道中线测桩的间距不超过10m,每50m设一水准点。在每排炮开钻前用红油漆准确绘出开挖断面的中心线和轮廓线,标出炮孔位置,其误差不超过5cm。(3)定位钻孔按炮孔位置钻孔。周边眼开钻时,钻杆保持与隧道轴线外插3角,与外轮廓线偏差不大于5cm,开挖台阶在15cm范围内。掏槽眼钻孔精度要高,误差在3cm之内,控制炮眼间距、深
27、度和角度,严禁炮眼打穿、相交。辅助眼均匀分布,为便于排水,钻孔可稍微向上,但倾斜不大于1,孔眼间保持互相平行,底板眼向下倾斜,最大不超过轮廓线10cm。(4)清孔装药前,必须用由钢筋弯制的炮钩和小于炮孔直径的高压风管输入高压风将炮孔内的石屑刮出和吹净。(5)装药药串和起爆药卷按要求加工好,盘好脚线,分段号存放在箱内,确保装药作业有序地进行;装药作业分片、分组进行。捣实堵塞炮泥,堵塞长度不小于20cm。(6)联结起爆网络起爆网络为复式网络,以保证起爆的可靠性和准确性。连接时,导爆管不能打结和拉细,各炮眼雷管段数与设计相同,引爆雷管用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处,网络接好后,由专人
28、负责检查,专人负责起爆。(7)瞎炮的处理发现瞎炮,先查明原因。如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮,则切去损坏部分重新连接导爆管即可。2、钻爆设计(见图435)(1)炸药选型:本隧道炸药采用2#岩石硝铵炸药。隧道地下水及缝隙水发育地段,采用防水乳化炸药。药卷规格采用38mm200mm,1.1kg/m;20mm200,0.3kg/m两种型号。周边眼采用20mm的小直径炸药,按光面爆破设计,不耦合间隔装药。(2)掏槽形式:V级、IV级围岩微台阶法开挖采用单式楔形掏槽。I级III级围岩全断面法开挖采用复式楔形掏槽。(3)起爆方法及顺序:非电毫秒雷管起爆,爆破顺序依次为掏槽眼辅助眼周边眼底板眼。(4)爆破
29、参数表41 IV级、V级围岩微台阶法开挖光面爆破参数表炮眼名称炮眼直径D(mm)炮眼间距E(cm)最小抵抗线W(cm)药卷直径(mm)装药集中度(kg/m)单位耗药量(km/m3)掏槽眼426060320.61.0辅助眼428080320.45周边眼425050200.2 表42 I级、III级围岩全断面法开挖光面爆破参数表开挖部位炮眼直径D(mm)炮眼间距E(cm)最小抵抗线W(cm)炮眼密集系数装药集中度(kg/m)光面眼预裂眼光面眼预裂眼光面眼预裂眼拱部35455060455550700.91.10.90.950.20.30.20.3边墙35456070506060800.81.00.9
30、0.950.20.280.20.3图43 周边眼不耦合装药结构示意图图44 IV级、V级围岩微台阶法开挖钻爆设计图图45 I级、III级围岩全断面法开挖钻爆设计图四、隧道支护施工方法及工艺依据设计文件,本隧道工程对I级围岩只采用素喷砼支护;对III级、IV级围岩采用锚、网、喷联合支护,并辅以注浆锚杆超前支护;对V级围岩则采用锚、网、喷、钢拱架联合支护,并辅以注浆锚杆超前支护;对隧道浅埋段及破碎带围岩采用锚、网、喷、钢拱架联合支护,并辅以注浆小导管或长管棚超前支护。雾松岭隧道(上行线)工程主要支护参数见表43。表43 雾松岭隧道(上行线)工程衬砌结构主要支护参数表围岩级别初期支护二次衬砌备注锚杆
31、喷射砼厚度钢筋网焊接钢拱架拱圈仰拱浅埋段25长4.0m(0.51.0m)25cm8 间距1515cm工字钢拱架(间距0.5m)55cm55cm+25cm小导管超前注浆支护V级25长3.5m(0.751.0m)25cm8 间距1515cm工字钢拱架(间距0.75m)50cm50cm锚杆超前注浆支护IV级25长3.0m(1.01.0m)20cm8 间距2020cm40cm40cm锚杆超前注浆支护25长3.0m(1.01.0m)20cm8 间距2020cm40cm锚杆超前注浆支护III级25长3.0m(1.41.2m)10cm8 间距2525cm35cmI级6cm30cm(一)喷射混凝土施工依据设计
32、要求,本隧道工程采用两种喷射混凝土,即:素喷射混凝土和钢纤维喷射混凝土。对于隧道浅埋段及IV级、V级围岩,在隧道开挖后,首先喷5cm厚的钢纤维喷射混凝土,待锚、网、钢拱架施作完成后,再喷射素混凝土至设计厚度;对于I级、III级围岩,开挖后,只喷射素混凝土。喷射混凝土按照实验室确定的配合比采用强制式拌合机拌制,混凝土运输车运至作业地点,混凝土喷射机喷射作业。1、湿式喷射混凝土喷射混凝土采用湿喷法施工,即:用湿式混凝土喷射机将按照施工配合比拌和均匀的混凝土湿料压送至喷头处,再在喷头上添加速凝剂后喷出。(1)喷射作业前检查a.喷射混凝土前检查开挖断面尺寸,并找顶、排险。c.检查受喷面渗水情况,有较集
33、中渗水时,作排水引流处理;无渗水时,根据受喷面潮湿程度,适当调整水灰比;d.根据石质情况,用高压风或水清洗受喷面,以利于混凝土粘结;e.在石缝处打铁钉,作为喷层厚度检查标志,并记录其外露长度,以便控制喷层厚度;f.检查运转和调试好各机械设备的工作状态。(2)施喷喷射混凝土作业的基本要点如下:a.喷射作业应分段(不超过6m)、分部(先下后上)、分块(2.0m2.0m),按照先墙后拱的顺序进行;b.施喷时喷头移动采用“S”形或螺旋形移动前进;c.施喷时喷头要垂直于受喷面,倾斜角度不大于10,喷头到受喷面的距离为0.6m1.2m;d.喷射混凝土厚度大于5cm时,应根据混凝土粘结力和受喷部位以适当厚度
34、分层进行,后一层在前一层混凝土终凝1小时后施喷,需冲洗第一层混凝土面。两次喷射注意找平岩面,以便于铺设防水层。e.控制回弹,尽量减少,回弹物不得重新用作喷射混凝土材料;f.喷射混凝土终凝2h后,喷水养护不少于7d。2、钢纤维喷射混凝土钢纤维喷射混凝土施喷作业与普通喷射素混凝土操作基本相同,需特别注意的是防止钢纤维结团、堵管。为了防止钢纤维结团堵管,应取消90的弯头;在管路内突变处,采用加长的锥形变径器;输料管直径不小于钢纤维长度的2倍;在混凝土拌和时,先将水泥、砂、碎石拌和均匀,再参入钢纤维,拌和均匀后装入运输车。3、喷射砼施工工艺框图(二)钢拱架施工1、钢拱架的组成依据设计文件,本隧道工程浅
35、埋段和V级围岩采用锚、网、喷、钢拱架联合支护。钢拱架采用14号工字钢分段加工制作,每段为一个单元,分为A、B、C、D四个单元,各单元由工字钢拱架和连接钢板焊接成型。依据设计要求,浅埋段的工字钢拱架由A、B、C、D单元组成,V级围岩段工字钢拱架由A、B单元组成,各单元间以螺栓连接。2、安装与架设钢拱架在洞外加工厂加工完成后,运至洞内,采用装载机配合人工支立。3、钢拱架施工工艺流程图4、施工注意事项(1)钢拱架在架设前应进行试拼装,分批按照设计图检查验收加工质,不合格进用量。其允许误差为:沿隧道周边轮廓误差不大于3cm;平面翘曲不大于2cm;各单元螺栓孔中心间距误差不超过0.5mm。(2)必须依据
36、设计要求,严格控制中线及标高,将经加工检验合格的工字钢拱架架设到设计位置;钢拱架应垂直于隧道中线,上下、左右偏差不大于5cm,倾斜度不大于2。(3)保护层厚度不小于2cm,在架设过程中,钢拱架用鞍形混凝土垫块垫紧,确保岩面与拱架密贴;(4)钢拱架拱脚部位应落在基岩上,台阶法施工时,上半断面拱脚应低于上半断面底线以下1520cm,并加锁脚锚杆。(5)钢拱架必须与超前锚杆或超前小导管焊接,相邻两榀钢拱架之间采用直径为22mm的HRB335级钢筋作纵向连接,连接钢筋环向间距0.8m,并在钢拱架内外缘交错布置。(6)钢拱架在初喷5cm厚钢纤维混凝土后架设。(三)锚杆施工依据设计文件,本隧道采用的锚杆为
37、“中空全螺纹锚杆”,锚杆直径为25mm,壁厚为5mm,先锚后灌浆(反循环注浆),全长粘结型。以自制简易作业台车为平台,采用风动凿岩机钻孔,锚杆安装机进行安装。注浆使用的浆液按设计要求采用水泥浆。注浆锚杆使用在所有需永久支护的部位。1、基本要求:(1)锚杆安装前应除去油污锈蚀并将钻孔吹洗干净;(2)锚杆要紧跟开挖面及时安装,其类型和布置必须符合设计要求,锚杆孔应圆而直,孔口岩面应整平,钻孔应与岩面垂直。(3)注浆使用的浆液按设计要求采用水泥浆,要求锚杆全长注浆饱满,与岩体连接成整体,锚杆安装后外露长度不宜超过10cm。(4)每根锚杆的锚固力不得低于设计要求,每300根抽样一组进行拉拔试验,每组不
38、少于3根。(5)锚杆安装经检验合格后,及时进行喷射混凝土作业。(6)加固注浆采用改性水玻璃,填充注浆采用1:1水泥浆液,注浆压力大于0.21.0Mpa。2、中空注浆锚杆施工工艺流程图(四)挂钢筋网首先对隧道洞身实施初次喷射混凝土,然后按照设计要求铺设钢筋网片,最后复喷混凝土,覆盖钢筋网,直到设计喷厚。钢筋网采用8钢筋焊制而成,钢筋网随受喷面的起伏铺设,与受喷面间隙不大于3cm,且与锚杆焊接牢固,在喷射作业时防止颤动;钢筋网绑扎搭接长度不小于30d(d为钢筋直径)。(五)隧道辅助施工措施依据设计文件,本隧道工程主要采用为超前锚杆、超前注浆小导管、长管棚等超前支护方式作为隧道开挖工作面的辅助稳定措
39、施。1、超前锚杆本隧道在K225+710K225+730、K225+745K225+795及K225+945K226+015段采用22mm普通砂浆锚杆作为超前支护(详见图46及图47)。锚杆采用HRB335级钢筋加工制作,砂浆标号为M20,采用YT28风动凿岩机钻孔,风动牛角泵注浆。(1)基本要求如下:a.锚杆长度为3.5m,环向间距为环向80cm、纵向225cm,外插角为1030,搭接长度不小于1.0m。b.锚杆孔位偏差不超过10cm,外插较偏差不超过2。c.注浆压力控制在0.51.0MPa,并注意随时排出空气,保证注浆应饱满。d.为加强共同支护作用,超前锚杆尾部必须与工字钢拱架或洞身系统锚
40、杆焊接。e.开挖后尽快喷射一层混凝土,以便封闭岩面。f.密切注意观察锚杆变形及喷射混凝土层的开裂、起鼓等情况,以掌握围岩动态。2、超前锚杆施工工艺框图a)b)图46 S4围岩超前支护图a)横断面图 b)纵断面图a)b)图47 S5围岩超前支护图a)横断面图 b)纵断面图2、超前小导管本隧道在浅埋段K225+685K225+710及K226+015K226+100段采用注浆小导管作为超前支护,喷射混凝土封闭岩面(详见图48)。采用YT28风动凿岩机钻孔或凿岩机直接将小钢管打入岩层,压注水泥浆或水泥水玻璃双液浆的施工方法。(1)小导管注浆施工要求a.小导管采用50钢管在现场加工成型。小导管长度5.
41、0m,一端做成尖角,并且在管壁每隔10cm20cm范围内交错打孔,孔直径为6mm8mm,以便于浆液扩散。b.小导管沿隧道开挖轮廓线布置,环向间距0.4m、纵向间距3.5m,外插角根据岩层走向控制在1030,搭接长度不小于100cm。导管的尾端焊接在工字钢拱架上。c.注浆采用KCD50/7型注浆泵注浆,注浆压力为0.51.0MPa,注浆应饱满,且向周围扩散。d.喷510cm厚混凝土封闭掌子面。(2)注浆材料注浆材料根据地质条件、注浆目的和注浆工艺全面考虑,浆液要有较好的流动性a.单液注浆:水泥水灰比为为1.5:1、1:1、0.8:1三个等级,水泥浆由稀到浓逐级变换,即先注稀浆,然后逐级变浓至0.8:1的水灰比为止。为了注浆预加固后尽快开挖坑道,选用普通水泥或早强水泥,并掺加减水剂;b.双液注浆:水泥浆水灰比为1.25:1.00.5:1.0;水玻璃模数为2.4,浓度35波美度;水泥浆与水玻璃体积比1.0:0.5通过调整浆液配合比或加入少量磷酸氢二钠的方法调节浆液初凝时间;c.注浆量计算:QR2L式中:R浆液扩散半径,0.2m;L小导管长度,5