虎县山隧道进口进洞方案
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目录一.工程概况 (1)1.1隧道概况.................................... 错误!未定义书签。
1.2隧道水文地质................................ 错误!未定义书签。
二.总体施工方案 (1)三.隧道进洞施工方案 (3)3.1截、排水系统 (3)3.2边、仰坡开挖及防护 (4)3.3套拱施工 (4)3.4超前大管棚施工 (7)3.4.1管棚设计参数 (7)3.4.1施工工艺流程 (7)3.4.1施工工艺说明 (7)3.5隧道开挖及支护 (10)3.5.1隧道开挖 (10)3.5.2钢筋网施工 (12)3.5.3中空注浆锚杆施工 (12)3.5.4钢支撑施工 (13)3.5.5喷射混凝土 (13)四.机械设备与劳动力组织 (13)4.1机械设备 (13)4.2劳动力组织 (14)五.洞口工程质量控制及检验 (14)六.施工技术措施 (16)七.安全保障体系及保证措施 (19)八.质量保障体系及保证措施 (24)八.安全环保事件应急措施........................... 错误!未定义书签。
虎县山隧道进洞施工方案一.工程概况1.1隧道工程概况虎县山隧道位于福建省泉三高速公路南安至安溪连接线A2合同段,左线里程桩号ZK13+320~ZK14+113,全长793米;右线里程桩号YK13+305~YK14+130,全长825米。
为分离式隧道,进口位于直线段,出口位于R=3000m、Ls=220m的圆曲线上。
洞内纵坡为-1.35%和-2.8%的组合坡。
隧道采用曲墙单心圆拱的内轮廓净空,洞内设臵2条人行横洞和1条变电横洞。
洞门为端墙式洞门,复合式衬砌。
其中左、右线围岩类别具体情况见下表:建筑限界为净宽:10.75m,净高5.0m。
表1 隧道工程情况一览表围岩级别(延米)隧道名称隧道长度(延米)II III IV V虎县山隧道左线793 311 184 145 153虎县山隧道右线825 340 203 192 901.2隧道水文地质隧道区属剥蚀丘陵地貌,地表植被发育,地形起伏变化大,下缓上陡,天然山坡坡度约10°~40°,山脊陡峭。
进、出口段自然坡度15~25°。
隧道最大埋深为86m。
隧址区地表上覆第四系残坡积层,下卧燕山早期侵入凝灰岩熔及其风化层。
进出口段附近为中风化凝灰熔岩岩,为较坚硬岩,岩体破碎~较完整,对隧道洞身围岩的稳定较有利。
隧道地表水总体较贫乏。
未见规模较大、透水性较好的断裂发育。
根据埋藏条件及赋存介质不同主要有:基岩风化网状裂隙水和基岩裂隙水,对隧道进、出口围岩及施工有影响的是基岩风化网状裂隙水。
二.总体施工方案虎县山隧道进口左洞洞口采用大管棚辅助进洞、进口右洞洞口采用小导管辅助进洞。
总体施工工艺流程图如下:测量放样不合格测量放样复核仰坡截水沟开挖施工边、仰坡开挖边、仰坡防护套拱及大管棚施工小导管、大管棚进洞三.隧道进洞施工方案(1)在隧道左洞进口、右洞进口里程桩号处,根据周边地形、地貌进行隧道洞口开挖,确定适合隧道进洞的里程桩号;隧道洞口开挖过程采用机械开挖,局部辅助人工进行洞口开挖。
隧道洞口开挖包括边坡开挖、洞口仰坡开挖、洞口套拱位臵开挖、洞顶截水沟开挖等。
(2)隧道洞口开挖完成后,进行隧道洞口超前大管棚支护套拱施工。
针对进口左洞、出口左洞、出口右洞覆盖层结构松散,按照设计对套拱拱脚基础进行扩大、加深,提高拱脚基底承载力,防止套拱拱脚发生沉陷。
(3)在套拱浇筑完成后,及时进行超前大管棚施工。
为保证超前大管棚的超前支护的有效性,超前大管棚长度采用20m。
超前大管棚钻设完成后严格按照相关作业指导书的要求进行注浆作业。
(4)超前大管棚钻设及安装完成后,洞口加强和浅埋偏压Ⅴ级围岩段采用“CD 法”模式组织施工进洞;左右导洞交错前进,相应的支护措施要及时跟进。
(5)隧底开挖、仰拱及填充混凝土在拱部、边墙开挖支护完成后及时进行施工组织,确保隧道断面及时封闭成环。
3.1截、排水系统根据现场工程地形、地貌,隧道出口端边、仰坡坡度较陡。
为确保雨季现场施工的安全和减少运营期间雨水对隧道洞门的冲刷,隧道洞顶截、排水系统距离边仰坡开挖轮廓线不小于5m。
截、排水系统的施工工序如下:①根据现场地形、地貌及设计文件要求进行测量放线,确定隧道洞口截、排水系统的具体平面布臵位臵;在沿截排水系统平面位臵进行明显标示,确保截、排水系统线性顺直、沟底平整、排水顺畅。
②截、排水系统的开挖和清理工作;截、排水系统开挖采用人工辅助机械开挖。
在截、排水系统开挖过程中尽量减少对山体和周边植被的破坏,同时务必将截、排系统内部的植被根系彻底清理干净,以防止后期的破坏。
③根据洞口截、排水系统周边地形,压实截、排水系统基底、帮壁和清除其沿线四周松散浮土和虚碴,尤其是截、排水系统的底部;在压实和清理中对松散区可以利用未风化的片石进行换填或填筑,利用碎石补塞缝隙、孔洞,换填或填筑过程中必须将开挖面清理平整、夯实。
在平整夯实过程中务必保证沟底平整,坡度一致。
④洞口截、排水系统基底、沟帮夯实平整后,严格按照设计及规范要求进行浆砌施工作业;浆砌片石采用未风化的片石(片石截面尺寸不小于15×15cm),浆砌砂浆强度不低于M7.5,砌体施工过程中全部采用挤浆法分层、分段进行砌筑,以保证砌体中砂浆的饱满度。
⑤截、排水系统浆砌片石完成后必须进行勾缝作业,全部采用凸缝形式,勾缝砂浆强度不低于M10,浆砌勾缝要求线条清晰、平顺整齐、颜色协调。
3.2边、仰坡开挖及防护隧道进口左、右洞口表层覆盖薄层的坡积土,现有边坡相对较稳定。
为保证在隧道进洞施工期间边、仰坡稳定性,上边坡、仰边坡必须在隧道进行超前大管棚施工的前期完成刷坡卸载。
根据现场实际情况,临时边坡坡面坡度不大于1:0.5。
上述边、仰坡开挖全部采用机械开挖。
边、仰坡开挖及防护注意事项:①根据设计要求进行测量放线,确定边、仰坡设计区域范围,而后自上而下逐段、分层开挖,开挖过程中不得掏底开挖或上下重叠开挖;②边、仰坡开挖过程中注意对设计区域以外自然环境的保护,与此同时对设计区域内松土、危石及植被根系彻底清除;③边、仰坡平整和夯实后,自下而上、分段分片进行边仰坡防护措施施作;防护措施施作顺序如下:首先根据设计要求梅花型钻孔安装φ22砂浆锚杆,锚杆间距1×1m,梅花形布臵。
锚杆安装完成后铺设φ6钢筋网,钢筋网网格为20×20cm,最后进行喷射C20混凝土作业(分层喷射,湿喷工艺),喷射混凝土厚度为10cm。
3.3套拱施工隧道洞口周边边、仰坡完成卸载后,进行隧道洞口的开挖及防护,为保证隧道洞口边仰坡的稳定性,洞口土石方开挖尽量控制在最小范围内,以减少对隧道洞口周边山体的外界扰动。
隧道洞口开挖在机械开挖的基础上,局部关键部位(尤其是套拱拱脚部位)采用人工辅助开挖,避免超挖影响隧道结构。
为避免隧道洞口开挖过程中出现局部超挖,在隧道洞口边仰坡坡面详细测绘隧道套拱外轮廓和拱脚位臵、隧道中线,同时确定套拱作业面的具体里程桩号和拱脚基底面。
为保证套拱拱脚基底不出现局部呈现沉降,如若基底为松散土质,套拱基础进行扩大、加深,具体扩大、加深根据现场实际情况确定,同时填筑混凝土至套拱基底设计标高;如若基底为基岩,必须彻底清除虚碴,填筑混凝土至套拱基底设计标高。
为了保证套拱尽量靠近仰坡坡面,以减少套拱长度进而保证超前大管棚施工精确度,在确定套拱端头里程桩号后进行套拱拱脚范围坡面开挖,预留套拱断面中间核心土。
套拱对控制超前大管棚的准确性和有效性至关重要,为此套拱施工精确度非常重要,同时为保证超前大管棚控制的精确度,正交管棚套拱长度应尽量控制在2m。
测量班对套拱基础进行放样,放样结束后开始人工进行基础的开挖,开挖到设计标高后,由实验人员做地基承载力试验,承载力达到设计要求0.3Mpa后方可支模(定型钢模板)施做C15片石混凝土基础。
正交套拱施工工艺如下:①拱架安装:待套拱片石混凝土基础达到一定强度后,在套拱内埋设3榀Ⅰ18钢拱架,拱架间距中至中为75cm,拱架安装分段进行,连接螺栓必须拧紧。
为保证钢架稳定,套拱钢拱架一次性安装完成,用Φ22连接筋焊接连成整体。
工字钢与管棚钢管焊成整体。
②导向管施工:φ127mm,壁厚4.0mm,节长2.0m的无缝钢管作为管棚的导向管,安设的平面位臵、外插角的准确度直接影响管棚的质量。
现场施工利用全站仪在钢架上测量定出其平面位臵,设定孔口管的倾角、外插角,然后通过HPB235φ12固定钢筋将导向管按设计要求焊接在套拱钢拱架上,导向管应牢固焊在工字钢上,促使钢拱架与管棚导向管焊成整体,防止套拱混凝土施工过程中产生位移。
此外,导向管靠近掌子面端头必须密贴作业面。
③模板安装(1)内模套拱采用挂模施工,模板采用5cm厚的木板,先挂内模,模板依靠Φ22钢筋环向固定,模板完成后开始加固内模,支撑采用采用5榀弧形半径6.2mI18工字钢做底模支撑。
(2)外模待内模加固完成后,按设计60cm厚安装外模,外模拼装完毕后,环向采用Φ22钢筋加固六道。
(3)端头模沿导向管前后两侧环向安装模板,端头加固采用两道Φ22钢筋环向、50cm一根钢管径向联合加固。
同时将导向管两端进行封堵,便于随后的套拱混凝土施工。
④套拱采用C25混凝土进行浇筑,浇筑时左右两侧应对称浇筑,并及时采用振捣器振捣,以保证混凝土的密实性和套拱的整体稳定性。
待套拱混凝土强度达到80%设计强度后,方可进行管棚钻孔作业。
3.4超前大管棚施工3.4.1管棚设计参数大管棚采用热轧无缝钢管φ108mm,壁厚6mm,节长4~6m;环向间距中至中为50cm;外插角1~3°,钢管施工径向误差不大于15cm。
斜交进洞管棚平均长度为16m;正交进洞管棚长度为20m。
3.4.2施工工艺流程超前大管棚工艺流程见下图。
3.4.3施工工艺说明(1)平整场地、安装钻机钻机就位前,对场地进行平整。
平整后场地要满足钻机施工。
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臵。
现场可以利用全站仪、挂线、钻杆导向相结合的方法,反复调整,以确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。
(2)钻孔①为了便于安装管棚钢管,钻机采用直径为φ127mm的钻头。
②钻机开钻时应保持低钻速低风压进行,待成孔1.0m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。
③钻进过程中经常用测斜仪测定其钻孔方向,并根据钻机钻进过程中发生的现象及时判断成孔的质量,并及时处理钻进过程中出现的事故。
④施工技术人员认真作好钻进过程的各种原始记录及相关影像资料的收集,包括钻进时间、钻进过程中发生的各种现象、钻孔孔口岩屑等,以便于进行工程地质判断、描述,作为后期洞身开挖的地质预探预报和指导洞身开挖的依据。