雷家门隧道安全专项施工方案.doc

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1、中国水电建设集团路桥工程有限公司宝兰客专甘肃段项目经理部 雷家门隧道安全专项施工方案目 录1.编制依据- 1 -2.工点概况- 1 -2.1工程简介- 1 -2.2水文气象条件- 1 -2.3隧道工程地质情况- 2 -2.4地质构造及不良地质现象- 2 -2.5工期安排- 2 -3.施工方案- 2 -3.1洞口段施工- 3 -3.1.1施工顺序- 3 -3.1.2洞口段开挖方法- 3 -3.1.3进洞施工- 4 -3.2正洞开挖施工- 5 -3.2.1三台阶七步法施工工艺- 6 -3.2.2三台阶临时仰拱(横撑)法施工工艺- 7 -3.2.3环形开挖预留核心土法施工工艺- 9 -3.2.4台阶

2、法施工工艺- 10 -3.3超前支护及初期支护施工- 11 -3.3.1管棚施工- 11 -3.3.2超前小导管施工- 12 -3.3.3全长粘结型锚杆- 12 -3.3.4挂钢筋网- 13 -3.3.5型钢钢架- 13 -3.3.6喷射砼- 13 -3.4二次衬砌施工- 14 -3.4.1仰拱施工- 14 -3.4.2模板定位- 14 -3.4.3灌注砼- 14 -3.4.4衬砌背后回填- 14 -3.4.5施工缝及沉降缝处理- 14 -3.4.6二次衬砌后拱顶注浆- 15 -3.5隧道防排水施工- 15 -3.5.1洞口防排水- 15 -3.5.2洞身段防排水- 15 -3.6附属工程施工

3、- 15 -3.6.1附属洞室- 15 -3.6.2水沟电缆槽- 16 -3.6.3综合接地系统工程- 16 -3.7隧道监控量测- 16 -3.7.1施工监测流程- 16 -3.7.2地质及支护状态观察- 16 -3.7.3洞内量测- 16 -3.8超前地质探测和预报- 17 -3.8.1超前地质预报主要项目- 17 -3.8.2超前地质预报施工流程- 17 -3.8.3拟采用的预报方法- 17 -4.危险因素分析- 20 -4.1危险源识别表- 20 -4.1.1危险源识别表 表-1- 21 -4.1.2危险源识别表 表-2- 22 -4.1.3危险源识别表 表-3- 23 -4.1.4危

4、险源识别表 表-4- 24 -4.1.5危险源识别表 表-5- 25 -4.1.6危险源识别表 表-6- 26 -4.1.7危险源识别表 表-7- 27 -4.1.8危险源识别表 表-8- 28 -4.1.9危险源识别表 表-9- 29 -4.1.10危险源识别表 表-10- 30 -4.1.11危险源识别表 表-11- 31 -4.2危险源辨识、分析与对策- 32 -4.2.1一般地质地段隧道施工的安全技术措施- 32 -4.2.2不良地质地段隧道施工的安全技术措施- 37 -4.2.3辅助作业- 38 -4.2.3.1危险源- 38 -4.2.3.2控制要点- 38 -5.安全保证措施-

5、39 -5.1安全生产目标- 39 -5.2安全管理机构- 39 -5.3安全保证体系- 40 -5.4安全管理措施- 40 -5.5实行安全生产责任制- 41 -5.6专项施工安全监控措施- 41 -5.6.1爆破作业安全措施- 41 -5.6.2高空作业安全措施- 41 -5.6.3黄土隧道施工- 42 -5.6.4设备、防火及防汛安全技术措施- 42 -5.6.5临时施工用电- 43 -6.安全生产管理制度- 48 -6.1安全生产责任书制度- 49 -6.2安全生产技术交底制度- 49 -6.2.1安全技术交底的基本要求- 49 -6.2.2安全技术交底的主要内容- 50 -6.2.3

6、安全生产教育制度- 50 -6.3安全教育的内容- 50 -6.3.1安全思想意识教育- 50 -6.3.2劳动纪律教育- 50 -6.3.3安全知识教育- 50 -6.3.4安全技能教育- 51 -6.3.5事故案例教育- 51 -6.3.6三级安全教育- 51 -6.4安全生产检查制度- 52 -6.4.1定期安全生产检查- 52 -6.4.2经常性的安全检查- 52 -6.4.3专业性的安全检查- 52 -6.4.4季节性、节假日安全生产专项检查- 53 -6.4.5安全检查记录- 53 -6.4.6隐患处理措施- 53 -6.5班组安全活动制度- 53 -6.6消防安全管理制度- 54

7、 -6.7安全生产奖惩制度- 54 -7.隧道施工安全技术措施- 56 -7.1隧道施工安全保障措施- 56 -7.2其它措施- 59 -7.2.1行车安全保证措施- 59 -7.2.2电气(器)设备安全操作保障措施- 60 -7.2.3消防安全保障措施- 60 -7.2.4工程保险保障措施- 61 -7.2.5安全保卫保障措施- 61 -7.2.6夜间施工安全保障措施- 61 -7.2.7隧道内施工除尘、劳动防护措施- 61 -8.民爆物品及爆破作业管理- 62 -8.1民爆物品安全管理小组- 62 -8.2民爆物品管理办法- 62 -8.3爆破安全技术措施- 63 -8.4爆破作业安全操作

8、规程- 64 -8.5爆破施工安全防护措施- 65 -9.隧道施工期间风险事件及应急预案- 65 -9.1风险事件- 65 -9.1.1垮塌- 65 -9.1.2坍塌冒顶- 65 -9.1.3坍塌- 66 -9.2风险对策原则和措施- 66 -9.2.1原则- 66 -9.2.2措施- 66 -9.3应急预案- 66 -9.3.1组织机构- 66 -9.3.2职责- 67 -9.3.3应急流程- 68 -9.3.4应急救援抢险施工预案- 69 -9.3.5应急物资- 70 -9.3.6应急设备- 70 -9.3.7应急队伍(编制、培训)- 70 -9.3.8应急救治(药品、器具、设备)- 70

9、 -10.安全生产应急预案- 70 -10.1塌方应急预案- 71 -10.1.1领导机构- 71 -10.1.2塌方应急措施- 71 -10.2爆炸物品发生被盗或意外爆炸应急措施- 72 -10.2.1发生盗窃应急预案- 73 -10.2.2发生爆炸应急预案- 73 -10.3防触电事故应急措施- 73 -10.3.1触电安全防护措施- 73 -10.3.2触电急救- 74 -10.4灭火应急疏散预案- 74 -10.4.1报警和接警处置程序- 74 -10.4.2应急疏散的组织程序措施- 75 -10.4.3扑救初起火灾的程序和措施- 75 -10.4.4安全防护救护程序和措施- 76 -

10、10.4.5演练- 76 -10.5防车辆意外事故应急预案- 76 -10.5.1防意外事故措施- 76 -10.6防洪应急措施- 78 -10.6.1预防措施- 78 -10.6.2处理措施- 78 -10.6.3机械设备配置- 79 -10.7预防传染病应急措施- 79 -10.7.1应急措施- 79 -10.8意外伤害应急措施- 79 -10.8.1抢救应急措施- 79 -10.9压力容器、压力管道等特种设备应急措施- 80 -10.9.1预防与应急救援措施- 80 -11.事故报告及调查处理- 81 -11.1总则- 81 -11.2事故报告- 81 -11.3事故调查- 81 -11

11、.4事故处理- 82 -11.5事故报告内容- 83 -12.现场文明施工- 83 -12.1文明施工工作的组织保证体系- 83 -12.2文明施工管理措施- 83 -12.3文明施工保证措施- 84 -12.4场容场貌- 84 -12.5现场住宿与生活设施- 84 -12.5.1现场住宿- 84 -12.5.2生活设施- 85 -12.5.3保健医疗- 85 -13.职业病防治- 85 -13.1职业病防治管理办法- 85 -13.2职业病病人保障- 86 -14.安全生产措施费使用计划- 86 -14.1安全经费使用细目- 87 -14.2安全经费保障措施- 87 -14.3其他应说明事项

12、- 88 -附表一:安全管理体系- 89 -雷家门隧道【安全专项施工方案】1.编制依据建质【2004】213号文危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法国家、铁道部现行的铁路工程建设施工规范、验收标准、安全规则等。中华人民共和国安全生产法、防洪法、建设工程安全管理条例、铁道部印发关于印发铁路营业线施工安全管理规定的通知(铁办200429号)、铁路工程施工安全技术规程、特别重大事故调查程序暂行规定、铁路工程质量事故处理办法等工程建设安全生产有关法规制度和办法、管理规定。国家、铁道部现行的铁路工程建设施工规范、验收标准、安全规则等。甘青公司有关文件要求。2.工点概况2.1工程简介雷家门

13、隧道位于定西市安定区,隧道地处位于东河左侧,属黄土高原沟壑、梁峁区,地面高程一般为19652150m,相对高差150m。区内黄土梁峁起伏,沟壑纵横,自然坡度20-45之间,隧道顶谷深切多才呈“V”字型,山坡上为风积黄土覆盖,梁顶部沟植被覆盖差。隧道起讫里程DK914+165-IDK916+068.46,全长1903.46m,为双线隧道,最大埋深152m。洞身IDK915+061.912IDK916+068.46位于半径为R-8000m的曲线上,其余段落为直线上。洞身纵坡为13单面下坡。隧道进口位于王坪村附近、出口端位于雷家门村附近,出口端有乡村便道相通,交通较为便利。2.2水文气象条件2.2.

14、1 地表水雷家门隧道进口为王家沟,出口为东河,东河中地表水断续分布,王家沟为东河的支流,沟中无水,隧道区各沟谷中基本无水。2.2.2 地下水隧道区地下水主要为第四系松散层孔隙水和基岩裂隙水。第四系松散层孔隙水主要赋存于第四系上更新统砂质黄土层中,基岩裂隙水赋存于上第三系泥岩中。 地下水对混凝土具氯盐、硫酸盐及镁盐侵蚀性,环境作用等级分别为L2和H2、H1。 2.3隧道工程地质情况2.3.1 地质岩性 隧道洞身通过的地层主要为第四系上更新统风积、冲击砂质黄土,第三系上新统泥岩。详述如下:1、第四系上更新统1)砂质黄土(Q3ol3):分布于黄土冲沟高阶地地表,厚度一般613m,黄褐色,成份以粉粒为

15、主,土质较均,手搓略具砂感,稍湿,级普通土,0=150kPa。2)砂质黄土(Q3eol3):广泛分布于地表,浅黄-灰黄色,厚度620m,坡顶局部厚度可达43m,土质均一,颗粒以粉粒为主,土体较疏松,垂直节理发育,虫孔及针状孔隙发育,表层含有植物根系,潮湿、中密,级普通土,0=150kPa。2、第三系泥岩(N2Ms):棕红色、褐色、浅灰色,成份以黏土矿物为主,泥质结构,层状构造,节理裂隙较发育,弱胶结,成岩作用差,岩质较软弱,遇水易软化,强风化厚1020m,级硬土,0=300kPa,弱风化-完整基岩,级软石,0=350kPa,具弱膨胀性。2.4地质构造及不良地质现象该隧道位于陇西系内旋褶带,隧道

16、洞身通过第四系上更新统黄土与上第三系泥岩,无褶皱、断裂通过,地层稳定。构造相对简单。无影响工程的大的地质构造。第四系上更新统黄土具自重湿陷性,湿陷土层厚度15-20m,湿陷等级为级。隧道洞身范围内地表的黄土为松软土,厚8-15m。无大的不良地质现象。2.5工期安排本工程总工期22个月,2013年2月10日进场,2012年3月31日施工准备结束,2013年4月1日隧道主体工程开始施工,2014年12月26日隧道土建工程完工。3.施工方案针对本隧道施工难度大、工期紧的特点,洞门施工在不干扰洞内施工的情况下安排同步进行。根据本隧道地质情况和设计特点,结合我单位隧道施工技术水平和机械配备情况,以保证工

17、程质量和安全生产为目的,按照新奥法的施工原理进行方案制订和组织施工。洞身段根据埋深及围岩情况,开挖分别采用三台阶七步法、三台阶临时横撑法、三台阶临时仰拱法、三台阶法、并附以大管棚及注浆小导管进行拱部超前支护措施,以保证施工的安全及隧道开挖的质量。洞身开挖是隧道施工的关键工序,开挖方案主要根据围岩的情况确定,根本目的是保证施工人员和工程设施的安全,满足开挖质量要求,经济快速的完成施工任务。本隧道施工按照新奥法的原理,采用光面爆破技术,锚喷初期支护,以量测数据为施工依据。开挖采用人工、挖机及风动凿岩机钻孔实施光面爆破,轮式侧卸装载机装碴,自卸车出碴,利用湿喷机进行锚喷支护。采用纵横向盲沟及整体铺挂

18、防水板进行隧道主体防排水,防水板铺挂采用射钉铺挂技术,焊接采用热合机双焊缝焊接。二次衬砌采用10.5m衬砌台车全断面进行,混凝土采用集中拌合,输送车输送,砼输送泵灌注,附着式加插入式振捣器捣实,拱墙分界线以上严禁开启附着式振捣器。本隧道掘进采用进、出口的组织方式掘进施工,计划平均月成洞80m 左右,前一个月进行施工准备,修建施工便道、铺设供水管路,建水池、空压机房等临时设施。平整施工场地,机械设备和人员进场,开挖洞外路基土石方,暴露洞口达到正式进洞条件。3.1洞口段施工隧道洞门采用明挖法施工。施工应避开雨季,施工前应先施工边仰坡刷坡线外5m10m范围内截水天沟,然后逐段开挖、衬砌及回填,每段开

19、挖长度812m。3.1.1施工顺序具体施工顺序:测量放线排、截水沟施作边、仰坡开挖、支护基底处理仰拱、填充施工洞门衬砌洞顶回填。3.1.2洞口段开挖方法开挖在晴天进行,雨天停止施工。开挖前先清理洞口上方的及侧方的有可能滑坡的表土、灌木及山坡危石等,平整洞顶地表、排除积水,整理隧道洞口周围的流水沟渠。同时在开挖边坡线以外5m10m施做洞口边、仰坡顶处的天沟。然后挖掘机按照设计坡度、尺寸进行挖装,自卸汽车运输至指定弃碴场。按由上而下分层开挖,每次开挖厚度约24m。从洞门仰坡处开始向暗洞洞口方向开挖。主洞洞口外10米预留原始土体作为施工长管棚的作业平台,并同时增加暗洞面仰坡的稳定性,台阶高度为轨底标

20、高以上3米。边、仰坡开挖后根据设计及现场实际情况及时进行临时防护及永久性防护,确保施工期及运营期的安全。开挖边、仰坡预留50cm保护层,人工刷坡。进入明洞的斜坡道坡度不大于15%,路面硬化,两侧设边沟。施工时在沿边、仰坡坡顶每10米设一位移观测桩,每12天观测一次,对边坡位移情况进行监测,一旦发现位移有异常,即采取加固措施。暗洞进洞后按设计要求进行地表沉降观测、拱顶下沉、周边位移观测等。洞口段基本施工原则:挖方边坡按照自上而下的顺序分级开挖。开挖过程中及时跟踪记录开挖揭示的坡面岩体工程地质信息,并设置必要的措施监测开挖工程中的坡体变化情况,及时向监理、设计单位反馈信息,以掌握边坡动态,保证施工

21、安全。按设计要求及时作好坡顶临时截水沟,保证降雨、地下水及时汇流排走,不危害隧道洞口开挖。洞门施工流程框图如图所示。图3-1 明挖法施工流程框图3.1.3进洞施工隧道进口、出口采用套拱法、108长管棚+42超前小导管,L=30m超前预支护进洞、具体作法如下:洞口开挖至起拱线,采用两榀型钢钢架紧贴仰坡放置,间距0.5m,纵向22mm钢筋连接,预埋140管棚导向管,其环向间距40cm及倾角0度至3度角同设计的管棚环向间距及外插角,与仰坡锚杆焊接固定,浇筑套拱混凝土厚100cm固结,然后施做长管棚,形成洞室轮廓。轮廓要大于暗洞衬砌外缘至少15cm。洞口应加强防排水,防止积水长时间浸泡墙脚和隧底,造成

22、边墙围岩失稳。图3-2 洞门施工流程框图3.2正洞开挖施工正洞按新奥法组织施工。施工应坚持“先预报、管超前、短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测”的原则。洞身开挖根据围岩级别划分及相关地质资料,按设计采用的开挖方法为:级围岩浅埋及加强地段采用三台阶七步法、三台阶临时横撑法、;级围岩一般及深埋地段采用三台阶法施工。三台阶七步法采用挖机加人工风镐配合开挖,三台阶临时仰拱法采用风动凿岩机钻眼、弱控制爆破;三台阶法采用光面爆破,非电毫秒雷管微差起爆。各级围岩预留变形量为:级围岩810cm,级围岩1520cm,施工开挖中不得遗漏,以免欠挖造成二次衬砌厚度不足。3.2.1三台阶七步法施工工艺本隧道b级围

23、岩浅埋段采用三台阶七步法施工。3.2.1.1具体施工工序 超前支护上部弧形导坑开挖上部初期支护中部两侧开挖中部两侧初期支护下部两侧开挖下部两侧初期支护上、中、下部核心土开挖仰拱开挖仰拱初期支护仰拱及填充混凝土仰拱二次衬砌。三台阶七步法施工工序纵断面示意图3.2.1.2施工注意事项三台阶七步开挖法应以机械开挖为主,必要时辅以弱爆破,各分步平行作业,平行施做初期支护,各分步初期支护应衔接紧密,及时封闭成环。仰拱紧跟下台阶施做,及时闭合构成稳固支护体系。施工过程中应通过监控量测掌握围岩和支护的变形情况,及时调整支护参数和预留变形量,保证施工安全。应完善洞内临时排放水系统。防止地下水浸泡拱墙角基础。上

24、、中、下台阶预留核心土开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。各部分开挖宽度台阶高度可根据施工机具,人员等安排适当调整。钢架临时墙角应设锁脚锚杆,以确保钢架基础稳定。钢架之间纵向连接钢筋应及时施做并连接牢靠。开挖尺寸应根据初期支护钢架间距确定,最大不超过1.5m。预留核心土的长度在35m为宜。注意开挖过程中初期支护结构及核心土的稳定性,必要时可利用核心土体加设全断面环形临时支撑。喷射混凝土达到设计强度70以上时再进行下一步开挖。3.2.2三台阶临时仰拱(横撑)法施工工艺本隧道出口段、级围岩浅埋、偏压地段采用三台阶临时仰拱法施工。3.2.2.1具体施工工序开挖1部台阶。施作1部临时仰拱和洞身结构的初期支

25、护,即初喷4cm厚混凝土,架立钢架。钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。上台阶施工至适当距离后,开挖2部台阶,接长钢架,施作洞身结构的初期支护。 开挖3部台阶,及时封闭初期支护,灌注该段的部仰拱。灌注该段的部隧底填充。利用衬砌模板台车一次性灌注部二次衬砌(拱墙衬砌一次施作)。三台阶临时仰拱法工序横断面示意图三台阶临时仰拱法工序纵断面示意图3.2.2.2施工注意事项.隧道施工应坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。.如有超前支护等辅助措施,应首先利用上一循环架立的钢架施作完毕,再开挖。.开挖方式均采用弱爆破,爆破时严格控制炮眼深度及装药量。.锁脚钢管应及时设置,且必须对锁脚钢管进

26、行注浆,以确保钢架基础稳定。.各步台阶一次开挖长度宜在23m之间,第3部台阶开挖后仰拱应紧跟。.施工中,应进行监控量测,及时反馈结果,分析洞身结构的稳定,为支护参数的调整,灌注二次衬砌的时机提供依据。3.2.3环形开挖预留核心土法施工工艺本隧道V级围岩深埋及在施作超前支护措施后,有一定自稳能力的V级围岩浅埋地段采用环形开挖预留核心土法施工。3.2.3.1具体施工方法如下利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁50小导管。机械开挖部,人工配合。施作部初期支护和临时支护,即初喷4cm厚混凝土,架立钢架和18临时竖撑。钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。机械开挖部,人工配合整修,初喷4cm厚混凝土。接长型

27、钢钢架,并设锁脚锚杆。钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。在滞后于部一段距离后,机械开挖部,人工配合整修。初喷4cm厚混凝土。接长型钢钢架,钢架基础垫设槽钢并设锁脚锚杆。钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。开挖部,并施作导坑周边的初期支护,步骤及工序同。在滞后于部一段距离后,机械开挖部,人工配合整修。步骤及工序同。根据监控量测结果分析,待初期支护收敛后,逐步拆除I18临时竖撑并开挖部。在滞后于部一段距离后,机械开挖部,人工配合整修。开挖隧底剩余部分部。利用仰拱栈桥灌筑部边墙基础与仰拱及隧底填充混凝土(仰拱与填充应分次施作)。利用衬砌模板台车一次性灌注部衬砌(拱墙衬砌一次施作)。3.2.3.2施

28、工注意事项.隧道施工应坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。.如有超前支护等辅助措施,应首先利用上一循环架立的钢架施作完毕,再开挖。.开挖方式均采用人工/机械凿挖或弱爆破,爆破时严格控制炮眼深度及装药量。.锁脚钢管应及时设置,且必须对锁脚钢管进行注浆,以确保钢架基础稳定。3.2.4台阶法施工工艺本隧道级围岩及级围岩一般地段采用光面爆破台阶法开挖。3.2.4.1具体施工工序台阶法开挖施工时,上台阶由人工凿岩台架实施钻孔;下台阶开挖施工时,采用液压凿岩台车或台架配合风钻钻孔,上下台阶均采用光面爆破,非电毫秒雷管起爆,分次爆破开挖成型。由于隧道断面的高度及宽度大,单循环出碴量多,掌子

29、面由一台挖掘机配合两台装载机扒碴、装碴;自卸车出碴。喷混凝土料由洞外搅拌站提供,混凝土搅拌运输车运送混凝土,喷射混凝土采用湿喷机施作。台阶法开挖根据断面情况采取如下两种方法:当围岩稳定性较差,台阶长度较小时采用两部开挖法,即先进行上半断面开挖(此时下半断面设为运输或走行坡道),上半断面开挖一定距离后暂停施工,而后快速循环进行下半断面开挖施工;当台阶长度较长时采用三部开挖法,先进行上半断面开挖的同时,进行下半断面一侧的开挖(此时下半断面的另一侧设为运输或走行坡道),即上半断面持续施工,下半断面随进度换边开挖。3.2.4.2施工注意事项隧道施工堅持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原則;

30、先施工超前支护辅助措施,再施工循环架立的钢架施作,最后再施工开挖;开挖方式采用弱爆破,爆破时严格控制炮眼深度及装药量;设置锁角小导管,以确保下台阶施工的安全;各补台阶一次开挖长度宜在23m之间,第3部开挖后仰攻紧跟;施工中,及时进行监控量测,及时反馈结果,分析洞身结构的稳定,为支护参数的调整,灌注二次衬砌的时机提供依据;3.3超前支护及初期支护施工隧道洞口级黄土浅埋段采用大管棚超前支护;级围岩其余段及级围岩采用超前小导管超前支护。隧道初期支护采用:喷混凝土、锚杆,钢筋网、型钢钢架等。依据围岩类别设计综合使用。3.3.1管棚施工管棚钢管在加工厂集中加工,管棚钢管采用1086mm热轧无缝钢管制作,

31、采用内外丝扣连接,套筒钢管采用1406mm热轧无缝钢管制作,长度100cm,钢管应在专用的机床上加工好丝扣,钢管四周按设计间距150mm钻10mm16mm注浆孔四排;梅花形布置,尾部留110cm不钻孔的止浆段,管头焊成圆锥形,便于入孔。管棚环向间距40cm、斜插角13、每环36根。采用管棚钻机风动干钻法钻进成孔,为了便于安装钢管,风动冲击回旋钻头采用直径120mm钻头。钻机开钻时,可低速低压,待成孔1.0 m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压直至正常钻速。钻进过程中经常用测斜仪进行钻孔偏斜度测量,严格控制管棚打设方向,测定钻头位置,并根据钻机钻进的现象及时判断成孔质量,并及时处理钻进过程中出现

32、的事故。钻孔检测合格后,由钻机将钢管旋转顶进孔内。顶进过程中钢管按分节连续接长,管棚节间用连接钢管丝扣连接,要求隧道纵向同一截面处钢管街头数不大于50%。为使钢管接头错开,第一节管采用3m和6m交替布置,编号为奇数的第一节管采用3m长钢管,编号为偶数的第一节采用6m长钢管,以后每节均采用6m长钢管。钢管用钻机顶进,单号孔顶进有孔花钢管,双号孔顶进无孔钢管。用高压泵将水泥浆压入钢管内,浆液通过钢管注浆眼压注入孔壁的缝隙内,固结附近岩土层,采用导管编号注浆,先注“单”号孔,待1至2天固结后,再注“双”号孔,压注水泥浆,水泥浆水灰比1:1,注浆压力,初压0.51.0MPa,终压2.0 MPa。注浆后

33、,清扫管内胶凝浆液,用M10水泥砂浆紧密充填,增强管棚强度,非压浆孔,直接充填。3.3.2超前小导管施工小导管采用外径42mm、壁厚3.5mm热轧无缝钢管制作,单根长4.5m。采用YT-28风动凿岩机钻孔,安装超前小导管并与钢架焊接固定,小导管外插角符合设计,用注浆泵进行注浆作业,注入水灰比1:1的水泥浆,注浆压力0.51.0 MPa,施工中根据现场试验确定合理的注浆参数。小导管在构件加工厂制作,前端做成尖锥形,尾部焊接6mm钢筋加劲箍,管口段不小于0.3m钢管不开孔,其余部分按梅花型布置注浆孔,孔径10mm,孔间距15cm。钻孔完毕后,将小导管按设计要求插入孔中,围岩软弱地段用游锤或凿岩机直

34、接将小导管沿格栅钢架中部打入,尾部与钢架焊接到一起,共同组成预支护体系。注浆前先喷射混凝土510cm封闭掌子面作止浆墙,当单孔注浆量达到设计注浆量时,结束注浆。3.3.3全长粘结型锚杆3.3.3.1组合中空注浆锚杆22注浆锚杆由杆体、止浆塞、垫板、锚头、护套、螺母组成,杆长L=4.0m。采用凿岩机钻孔,钻进至设计深度后,高压风清孔;检查孔中是否有异物堵塞;若有,应清除干净,再将锚杆插入孔内,锚杆外露长度满足安装止浆塞、垫板螺栓为宜;将止浆塞通过锚杆外露端打入10cm左右,安装垫板及螺母,此时不宜上紧。开动注浆泵注浆,整个过程应连续不停顿,一次完成,观察到浆液从止浆塞边缘流出或压力表达到设计值,

35、即可停泵,采用中空锚杆专用注浆泵往中空锚杆内压注水泥浆,砂浆随拌随用。灰浆达到设计强度后,上紧垫板及螺母。软岩地层中施工时,需隔孔钻进,防止因向岩体注水太多导致围岩滑坍。3.3.3.2砂浆锚杆22砂浆锚杆采用22螺纹钢筋现场制做,杆长L=4.0m。手持凿岩机沿开挖轮廓线钻孔,钻孔直径大于锚杆直径15mm,钻孔完毕用高压风清孔。锚杆采用多功能平台配合安设,注浆管应插至孔底510cm处,随水泥浆的注入缓慢匀速拔出,随即迅速将杆体插入,锚杆杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95%。若孔口无砂浆溢出,要将杆体拔出重新注浆。砂浆未达到设计强度的70%时,不得随意碰撞,规定3天内不得悬挂重物。3.3.4

36、挂钢筋网钢筋网采用洞外加工成方格网片,纵横钢筋相交处点焊一体。挂设时与锚杆焊接固定在一起,且随岩面起伏铺设。3.3.5型钢钢架工字钢架在洞外加工厂加工成型,挂设钢筋网后进行洞内安装。为保证钢架置于稳固地基上,施工中在钢架基脚部位预留0.150.2m的原地基,架立钢架时挖槽就位,需要时可在钢架基脚处设刚性垫板,以增加其承载力。钢架按设计位置垂直隧道中线安设,钢架与喷射砼之间出现较大间隙时应设置砼垫块,钢架与锚杆焊接在一起,同时利用锚杆定位;钢架安设好后应尽快施作喷砼作业,并将其全部覆盖,使钢架与喷砼共同受力。3.3.6喷射砼喷射砼采用湿喷法施工,分段、分片、分层,由下向上,从无水、少水向有水、多

37、水地段集中,多水处安放导管将水排出。(1)开挖后初喷4cm砼, 挂设钢筋网,做到平滑圆顺,并与径向锚杆焊接牢固。(2)施喷时,架设施工台架,喷头与受喷面基本垂直,距离保持0.81.0m。喷射顺序先下后上,对称进行,先喷钢架、钢筋网与围岩之间空隙,后喷钢架之间。如凹凸不平,应先找平,间隙较大时,应设置砼垫板或钢板,使钢支撑充分发挥作用。(3)复喷射时,先将钢架、钢筋网与岩面间的空隙喷射密实,然后喷射钢架腹部至设计厚度,且钢架保护厚度不小于4cm。3.4二次衬砌施工二次衬砌采用液压衬砌台车整体浇筑,每衬砌段长1012m。浇筑前按设计提前12个衬砌循环铺设防水层。砼衬砌的施工时间根据现场监控量测结果

38、确定。洞口段、软弱破碎地段尽快施作二次衬砌,其与开挖掌子面的距离不大于70m,以充分发挥二次衬砌的承载力,保证施工安全。其它地段在初期支护变形达到规范要求时再进行二次衬砌,先施工仰拱,再施工边墙及拱圈二次衬砌。3.4.1仰拱施工仰拱在二次衬砌浇筑之前进行,先清理仰拱部位积碴,检查隧道仰拱底标高,合格后方可灌注砼。仰拱施工时,搭建仰拱作业防干扰平台,减少出碴与仰拱的干扰。3.4.2模板定位测量放线定出设计中心线和设计标高,通过轨道将衬砌台架移至衬砌部位,调整好中心线和标高,按隧道衬砌轮廓线将其底部模板支撑杆臂调整好。然后对台架中线,高程测量复核,无误后安装挡头板。3.4.3灌注砼报监理工程师进行

39、隐蔽检查,检查合格后进行砼灌注施工。砼采用洞外拌和站集中拌和,输送车输送,泵送砼入模,灌注采取对称、分层、连续施工,每层厚度控制在50cm以下,用插入式和附着式振捣器振捣密实。3.4.4衬砌背后回填为确保衬砌对围岩的支护效果,衬砌超挖回填应符合设计要求:隧道拱墙背后的空隙必须回填密实,并与衬砌同时进行;墙脚以上1m范围内和拱部的超挖应用同级混凝土回填;隧道底部超挖部分应采用与隧底结构同级混凝土回填,其它部位可用混凝土、片石混凝土回填,不得用浆砌片石回填。3.4.5施工缝及沉降缝处理砼衬砌施工接缝处必须凿毛清洗。每衬砌段一般连续灌注完成,不留水平施工接缝。当遇到特殊情况中途必须停工时,砼面要找平

40、,且要插接茬钢筋。再施工时,接茬面用水清洗干净,先灌一层高标号砂浆,再灌注砼。沉降缝按设计安装止水带。3.4.6二次衬砌后拱顶注浆为保证二次衬砌拱顶砼的密实,在拱顶二次衬砌与防水层之间预留一个充填压浆孔。压浆孔管注意端头修整光滑,避免压浆管剌破防水层,进浆外端设置与注浆泵相适应的注浆接头。在灌注拱部砼时,按设计间距预埋注浆管。注浆材料选用单液水泥净浆,用注浆泵以0.51.0MPa压力注浆,当压力上升至设计压力或浆液耗量不大时停止。3.5隧道防排水施工隧道工程的防、排水设计原则:以排水为主,防、排结合,综合治理。采用“防、截、排、堵相结合,形成完整的防、排水体系,使隧道防水可靠,排水通畅,保证初

41、期支护无大股出水点,二次衬砌背后排水顺畅,运营期间隧道内不渗、不漏,基本干燥,形成完整有效的防、排水系统。3.5.1洞口防排水洞口排水在洞门顶部设截水天沟,天沟设于边、仰坡坡顶以外不小于5m,其坡度根据地形设置,但不应小于3,以免淤积。隧道洞内侧沟或中心沟应与路堑侧沟顺接。3.5.2洞身段防排水隧道完成初期支护后,在初期支护表面全断面铺挂400g/m2无纺布及1.5mmEVA防水板;环向设置HDPE50打孔波纹管;纵向排水采用HDPE80双壁打孔波纹管,并每隔58m设变径三通连接边墙进水孔,与洞内两侧水沟相连。隧道内设双侧水沟排水沟,初期支护与二次衬砌间设防水层,初期支护与防水板间设环纵向透水

42、盲管与洞身排水侧沟连通;二次衬砌施工缝、变形缝处设止水带。3.6附属工程施工洞内附属工程包括隧道附属洞室、水沟电缆槽,运营管理设施等的预埋构件、管线等。3.6.1附属洞室本隧道内交错设置有照明箱变洞室2个,专用洞室6个,直放站1个。结合大小避车洞室位置设置通信及电力等相关专业设备空间。为减小附属洞室施工时对隧道的影响,附属洞室在隧道开挖到相应位置时开挖,采用人工风钻钻孔,预留光爆层光面爆破,人工配合挖掘机装碴,人工施作锚、网、湿喷混凝土支护,衬砌时与正洞衬砌一起施作,综合洞室采用组合钢模板。衬砌时按要求设置预埋件,衬砌完成后按设计要求安设洞内其它设施。3.6.2水沟电缆槽电缆槽和水沟同时在二次

43、衬砌完成后进行施作。盖板集中预制,沟槽采用架立定型钢模板立模,人工灌筑混凝土,插入式振捣器捣固密实。3.6.3综合接地系统工程综合接地、过轨管、接触网接地施工与二次衬砌同时进行。综合接地、接触网接地、过轨管预埋、光纤直放站接地体位置严格按设计要求进行施做,保证其位置及质量要求符合设计和施工规范。3.7隧道监控量测施工中需加强监控量测,及时进行信息反馈和预测预报工作。必测项目:拱顶下沉、净空变化、地表沉降。量测方法及布置严格按照铁路隧道监控量测技术规程规定执行。3.7.1施工监测流程监测数据的反馈程序和动态施工程序见下图YesNoYesNo量 测数据库模块预测反馈模块二衬时间是否合适与设计是否符

44、合结果、图表输出施工管理模块支护规模是否合适变更施工计划变更施工计划Yes位移是否超限No采取措施3.7.2地质及支护状态观察主要通过对洞内的围岩结构面产状、水文变化,支护表面是否开裂、洞外地表下沉,边仰坡是否开裂滑塌等迹象的观察,来判定隧道的稳定情况。3.7.3洞内量测测点布置在距开挖面1m范围内,且不能大于一个循环进尺。通过对量测所得变形量分析,判定隧道的稳定情况。量测应在每次开挖后尽早进行,初读数在开挖后12h内和下一循环开挖前完成读取。3.8超前地质探测和预报3.8.1超前地质预报主要项目超前地质预报是在分析既有地质资料的基础上,采用地质调查、物探、超前地质钻探、超前导坑等手段,对隧道

45、开挖工作面前方的工程地质与水文地质条件及不良地质体的工程性质、位置、产状、规模等进行探测、分析判释及预报,并提出措施建议。为正确选择开挖断面、支护设计参数和优化施工方案提供依据,并为预防隧道涌水、突泥、围岩失稳等可能形成的灾害性事情及时提供信息,便于施工单位提前做预案,保证施工安全。3.8.2超前地质预报施工流程施工开始超前地质预报信息综合处理调整施工方案和支护参数是否与设计文件一致按设计文件施工超前地质预报施工流程3.8.3拟采用的预报方法地质超前预报采用长、中、短距离相结合,相互印证的综合探测预报方法,主要有声波探测仪、TSP地质雷达、钻孔探测等三种方法。(1)声波探测声波探测是利用不同岩石(体)有不同的物理力学性质,因而声波的传播速度亦不同的关系,据以判断围岩的工程地质情况。(2)采用TSP203超前地质预报系统,中远距离(50m100m)预报开挖面前方围岩的整体性和软弱围岩的位置和对施工的影响。(3)采用地质雷达作为补充手段,短距离进一步探测前方40m内的地质情况详见示意图9-2。(4)超前水平岩芯钻探在隧道洞内利用地质钻机进行超前水平岩芯钻孔,以探测了解隧道开挖工作面前方1020米围岩的地质情况。根据钻孔的岩屑、钻速、水质等变化情况,综合判断预报前方地质、水文情况。测线布置及钻孔要求:隧道轴线接收器掌子面接

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