隧道工程施工方案及施工方法
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隧道工程施工方案及施工方法
5.5.1 工程概况
本项目芦岭隧道设计为双线分离式隧道,左线为957.84m,右线970.59m,隧道围岩级别以Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩为主。双洞均设计为端墙式洞门口,复合式衬砌,自然通风,组合灯具照明;双洞之间设人行横洞两处。
左洞围岩级别分布:9m入口明洞+66mⅤ级围岩+157.84mⅣ级围岩+558.5mⅢ级围岩+74mⅣ级围岩+79.5mⅤ级围岩+13m出口明洞。
右洞围岩级别分布:10m入口明洞+41.5mⅤ级围岩+107.09mⅣ级围岩+641.5mⅢ级围岩+59mⅣ级围岩+100mⅤ级围岩+11.5m出口明洞。
5.5.2 整体施工方案
根据隧道特点选用机械设备,按照“满足需求,确保使用,略有富裕”的原则进行配置,并充分考虑各种设备的性能配套;弃碴采用无轨运输,电动挖装机配合自卸汽车出碴;砼罐车输送,模板台车泵送浇注衬砌;小功率轴流风机压入式通风。施工中作好监控监测与地质超前预报。为确保施工安全并充分考虑工期等各方面要求,施工时拟采用隧道双头同时掘进,并保持左、右线开挖错开30m 左右,以免洞内爆破时左右线相互造成围岩较大扰动。
5.5.3 施工组织及工期安排
1.施工组织:
本项目中的龙王沟隧道设计为双线分离式隧道,隧道洞身埋深较小,围岩级别以Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级为主。隧道总体围岩差、工期紧,同时也是本工程工期的控制性工程。因此,隧道施工拟由龙王沟隧道施工队分四个小组分别在进出口进行施工,先行在进口处施工,待施工一定长度后在出口处进行施工(为确保施工安全,防止洞内爆破时左右线相互造成围岩的较大扰动,左右线错开一定安全距离施工)。
2.工期安排
计划施工时间为2009年11月1日~2010年12月14日
5.5.4 隧道工程施工方案及施工方法
5.5.4.1隧道进洞方案
一、进洞时间
洞口仰坡开挖及防护时间拟定在2009年11月1日至2009年11月10日,套拱及超前小导管注浆进洞施工拟定在2009年11月10日至2009年11月20日。
二、进洞方案
我部进行了现场考察,其中左线进口处围岩为强风化板岩,节理裂隙发育,右线进口拱顶处恰为山体垭口,存在少量碎石土,围岩为强风化板岩,节理裂隙较发育,较易滑坍。左右线洞口均处于山体斜坡处,洞口与龙王沟大桥相接,洞口起点已为桥台位置,距坡脚河沟高差52m。这样通过左线进口与右线贯通的5m 宽施工弃渣便道必须沿山体修筑,致使洞口施工场地狭窄,超前长管棚施工场地不足,无长管棚施工条件,为确保安全、快速进洞,根据设计要求和实际情况,综合考虑拟采用套拱结合双排超前小导管注浆加固方案进洞。进洞前首先对洞顶地表的沉降进行监控量测,然后再进行进洞的施工。在进洞施工过程中,先对套拱以上仰坡打入φ22砂浆锚杆,然后挂设布鲁克网做防护,当仰坡达到一定的稳定状况后,洞口采用套拱结合双排超前小导管注浆加固的进洞方案。套拱为55cm厚C25钢架砼,小导管均采用φ50×4mm,5m长热轧无缝钢管,环向间距40cm。
三、施工准备情况
施工所需的型钢无缝钢管、水泥、钢筋等材料均已进场,满足施工需要。
四、人力及机械安排、材料选用
1.人力安排
本工程由隧道工程队负责施工,拟投入管理人员和劳力100人。具体现场管理人员及施工技术人员安排如下:
2.机械安排完成本工程主要机械如下表:
主要机械设备表
3.材料
(1)水泥
水泥采用尧柏P.O42.5。
(2)钢材
小导管采用Ф50mm,壁厚4mm热轧无缝钢管;钢筋采用Ф22mm,Ф25mm螺纹钢筋。
(3)细集料
采用本地骆驼梁沙场的河沙,级配良好,质地坚硬、耐久、洁净。
(4)粗集料
混凝土中的碎石采用略阳骆驼梁石料场的碎石,坚硬、耐久、洁净,并有良
好的级配,颗粒接近立方体,粒径在5~31.5mm范围内,最大粒径不超过37.5符合设计和实验要求。
(5)外加剂
采用山西黄河化工有限责任公司生产的外加剂,符合规范、设计和实验要求的速凝剂,保证混凝土初凝时间不大于5分钟,终凝时间不大于10分钟。
(6)水
采用饮用水。
五、洞顶地表沉降的监控量测
为保证安全进洞,在进洞之前,在洞顶地表预埋观测点,由已知高程的临时水准点,使用精度较高的水准仪,观测洞顶地表各点的下沉量及其随时间的变化情况。根据观测的情况,及时调整进洞方法以及支护类型,使进洞顺利施工。
六、边仰坡施工方案及施工工艺
1、施工方案
边仰坡土石方开挖遵循先土后石、自上而下的程序进行开挖。土层采用人工配合挖掘机开挖、岩层采用风钻钻孔、浅孔爆破,装载机装渣,装载机配合自卸汽车装运,弃于指定弃渣场,自上而下分层进行开挖,每开挖一层,及时对边仰坡进行挂设布鲁克网防护。
2、施工工艺
2.1施工准备
2.1.1用全站仪进行现场放样测量,测量人员用红油漆准确绘出开挖面得中线和轮廓线。
2.1.2修建临时排水设施,做到永临结合,以保证施工场地处于良好的排水状态。
2.1.3场地清理,施工前将用地范围内的树木,灌木、垃圾、有机物残渣及草皮和表土清除。对妨碍视线、影响行车的树木、灌木丛等进行砍伐或移植及清理。将树根全部挖除,清除的垃圾由挖掘机配备自卸汽车运至指定堆放处。
2.2开挖洞口土石方前,先清除边仰坡上的浮土、危石,在仰、边坡刷破顶外5~8m做好边仰坡的截水沟,将地表水、边仰坡积水引离洞口,以防地表水冲刷而造成边仰坡失稳。
2.3仰坡坡顶危石清理完毕后,要通知项目部对原始地形进行跟踪测量,以确定
开挖前的原始地貌,为后期挖方计量作准备。测量后及时整理,并绘出完整的仰坡地形图,上报驻地办。
2.4洞口段覆盖层先用机械清理,机械无法到达的地方辅以人工直接自上而下剥除覆盖层。覆盖层清理后,要裸露出大部分的岩体,清理出的渣料采用PC200挖掘机挖装,配18t自卸汽车运输至弃渣场。清理完毕后再报请监理部对岩石面进行跟踪测量,确定土石分界线。开挖边线由实测断面图及设计开挖断面求得其开挖轮廓点,根据开挖轮廓点坐标进行现场放样。
2.5开挖过程中自上而下分层进行开挖,每开挖一层,及时对边仰坡进行支护。土方采用人工配合挖掘机开挖;石方开挖严格按照松动爆破及浅孔梯段爆破要求进行,确保边仰坡的完整性和稳定性。采用装载机配合自卸汽车弃渣,弃于指定弃渣场。
2.6开挖过程中要边开挖边防护,打入锚杆(φ22砂浆锚杆,长度350cm,120×120cm梅花状布置)后,再挂设布鲁克网,用以防护。
七、超前小导管施工方案及施工工艺
(一)施工方案
在明洞段土方开挖达成洞面,并按要求预留核心土方后,根据设计沿开挖边线外围,组装16工字钢、安装模版、浇筑55cm厚C25钢架砼套拱,在护拱的保护下进行洞口掘进开挖。
小导管采用风动凿岩机钻孔,钻孔顺序由高孔位向低孔位进行,先上层后下层。严格控制钻孔角度,每钻完一孔顶进一根钢管,钻进中应经常采用测斜仪量测钻孔偏斜度,发现偏斜超过设计要求,及时纠正。
注浆根据设计采用1:1水泥砂浆。采用2台注浆泵注浆,注浆压力初压0.5~1.0MPa,终压2.0MPa。孔口设置止浆塞。注浆前先进行现场试验,以确定最合理的注浆参数,注浆完毕后清除管内浆液,用M30砂浆将管腔充填密实。(二)施工工艺及方法
1、施工准备工作
洞口前端采用C25钢架砼套拱作为施工安全防护。套拱在洞口明洞部分衬砌轮廓线以外施作。
2、超前小导管施工