双连拱隧道施工方案书.doc
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1、厦门机场路一期(仙岳路演武大桥段)工程第JC3合同段浅埋暗挖隧道双连拱隧道施工方案(YK7+685YK7+824.789、ZK7+670ZK7+810)编制: 审核: 批准: XXXXXX厦门机场路一期(仙岳路演武大桥段)工程第JC3合同段项目经理部二00八年三月十五日第29 页共29页目 录1前言11.1编制依据11.2编制原则12 工程概况12.1 设计概况12.2 地质情况23 总体施工筹划43.1 总体施工方案43. 1.3 总体施工顺序63.2施工组织管理73.2.1现场管理组织机构73.2.2现场技术决策领导小组73.3资源组织73.5工期安排103.5.1工期计划103.5.2主
2、要进度指标104隧道施工方案及主要措施114.1全断面及帷幕注浆施工方案及主要措施114.2 超前支护施工方案及主要措施154.3隧道开挖方案及主要措施174.4 隧道止水注浆施工方法及措施205 超前地质预报及施工监控量测215.1超前地质预报225.2地表沉降监测235.3地下水位监测235.4隧道洞内净空收敛监测235.5房屋沉降监测235.6房屋裂缝监测235.7控制标准236 管线保护247 环境保护措施247.1 施工废水及污染物处理247.2抑制施工粉尘257.3降低施工噪音258应急抢险及救援措施258.1危险源辨识258.2 隧道坍塌、涌水应急措施268.2.2应急抢险措施2
3、68.3 建筑物控沉措施278.4管线损坏应急措施288.5建筑物遭到损坏的应急救援措施291前言1.1编制依据(1) 厦门市机场路一期(仙岳路演武大桥段)工程第JC3合同段招标文件及施工设计图纸。(2) 厦门市机场路一期工程(莲前至梧村山隧道段)工程地质详细勘察报告。(3) 招标文件中要求的技术规范、规定、标准以及有关现行的国家和行业技术规范和标准。(4) 对施工现场踏勘所取得的有关工程地质、水文、气象、水土资源、房屋结构状况等调查资料。(5) 我公司积累的双连拱隧道工程施工的成熟技术、科技成果、施工工艺、方法及同类工程的施工经验。(6) 厦门成功大道工程现场指挥部突发事件应急处置预案(试行
4、)。(7) 厦门市机场路一期工程JC3标段试验段隧道施工取得的实践成果。1.2编制原则(1)遵守国家、地方政府有关的法律、法规和政策。(2)优先考虑安全、质量的原则。在保证安全的前提下,精心组织施工,确保无安全、质量事故发生。(3)坚持施工技术先进、施工方案可行、施工组织科学合理、快速优质安全高效、不留后患。(4)采用机械化配套快速施工技术,无轨运输,开挖先行,仰拱及衬砌紧跟,严格控制隧道变形及地表沉降。(5)重视工程地质、水文地质、地表建筑物调查及超前地质预报工作,建立以地质工作内容为先导、以监控量测为依据的信息化施工管理体系,为施工提供可靠的地质资料。2 工程概况2.1 设计概况YK7+6
5、85YK7+824.789、ZK7+670ZK7+810段围岩主要以、级全风化花岗岩,地表房屋密集,受影响的房屋有21栋,位于隧道正上方的房屋有5栋。本段右线长139.789m,左线长140m;右线设计纵坡为-2.43%,左线设计纵坡为-2.44%。本段初支、衬砌设计情况:采用30m全断面帷幕注浆进行超前加固,再采用12m自进式长导管和5m小导管的联合超前支护;初期支护分为两层,第一层初支采用I22B工字钢架作为加劲措施,间距0.6m/榀,双层6.5钢筋网,网格间距1515cm,3.5m25中空注浆锚杆,间距10.8m布设,喷射C20砼厚28cm;第二层初支采用格栅钢架作为加劲措施,间距0.6
6、m/榀,单层6.5钢筋网,网格间距1515cm,C20喷射砼22cm,10cm预留变形量;防水层采用单面自粘防水卷材;二次衬砌采用C25S10防水钢筋砼60cm。详细的设计参数见表2-1,衬砌断面图见图2-1。表2-1 YK7+685YK7+824.789(ZK7+670ZK7+810)段支护参数表分 项 工 程支护参数初期支护超前帷幕注浆30m全断面帷幕注浆超前支护12m长R51自进式长导管,环距40cm,纵距4.8m,长5m42超前小导管,环距40cm,纵距1.2m锚杆中空注浆锚杆2510080,L=3.5m,锁脚锚杆用42小导管,长4m钢筋网第一层初支6.5双层,第二层初支6.5单层,网
7、格1515cm第一层喷射混凝土C20型钢喷射混凝土28cm厚,I22B工钢拱架,间距60cm第二层喷射混凝土C20钢格栅喷射混凝土22cm厚,格栅钢架,间距60cm临时支护喷射混凝土20cm(侧壁)中隔墙及仰拱20B工字钢,间距60cm锚杆砂浆锚杆22 10080,L=2.0m(侧壁)二次衬砌钢筋砼厚60cmC25S10钢筋混凝土2.2 地质情况ZK7+670ZK7+730,YK7+685YK7+824.789段总体属级围岩;地下水埋深3.24.7m,洞身处于砂砾状强风化花岗岩内,结构松散,渗透性强。洞顶以上10m范围主要由泥质粗砂、残积亚粘土和全风化花岗岩组成,土体压缩性均为中等,渗透性微弱
8、,稳定性为很差极差。ZK7+730ZK7+810段围岩总体属级;洞身及洞顶10m内,岩性为砂砾状强风化花岗岩和碎块状强风化花岗岩,砂砾状强风化花岗岩渗透性弱,其内细粒土呈流塑状,稳定性极差,易产生渗透变形破坏;碎块状强风化花岗岩渗透性中等,稳定性很差,围岩呈散体状碎裂状结构。地下水埋深4.34.5m。2.3 地表房屋及管线情况本段地表房屋密集,受影响的房屋有21栋,其中直接位于隧道正上方的房屋有5栋,房屋多为57层居民房,基础为浅基础。其中严重损坏的房屋有1栋,一般损坏的有9栋,基本完好的有12栋。地表影响范围内房屋及管线详见图2-2图2-2 地表影响范围内房屋及管线图3 总体施工筹划3.1
9、总体施工方案隧道开挖方法遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护,勤量测、早封闭”的原则,重点做好超前支护和超前注浆,确保掌子面稳定,为隧道开挖支护赢得时间,快速封闭,有效控制隧道围岩开挖变形。3.1.1 隧道开挖方法隧道采用CRD法开挖,左洞先行,左洞二次衬砌完成后再开挖右洞、部。主要采用人工配合小型挖掘机进行开挖,对部分孤石或底部硬岩采用弱爆破开挖。连拱隧道施工分部见图3-1连拱隧道施工分部及步序图。3.1.2 超前预加固及预支护超前支护采用全断面帷幕注浆、R51自进式注浆锚杆结合小导管的方式进行预支护。隧道开挖轮廓线以外6m采用周边帷幕注浆堵水,洞身采用全断面注浆加固围岩,注浆段长30m。采
10、用钻杆前进式或空口注浆,设置150cm厚C20混凝土止浆墙。隧道在开挖前使用长12m的R51自进式锚杆结合5m长42小导管的方式进行超前预支护。3. 1.3 总体施工顺序总体施工顺序见图3-2总体施工流程图。图3-2 总体施工流程图施工准备、部全断面注浆部预支护施工、部全断面注浆部预支护施工左洞衬砌左洞、部开挖初支、部全断面注浆部预支护施工、部全断面注浆部预支护施工右洞、部开挖初支右洞衬砌右洞、部开挖初支结束左洞、部开挖初支3.2施工组织管理3.2.1现场管理组织机构在项目经理部的直接管理下,本段施工组织管理机构见图3-3施工组织机构框图。项目(常务)经理 赵 炜总工程师 周彦军生产副经理 王
11、小红工程部 张彪设物部 方 翔安质部 曹 越科研部 孙国庆试验室 袁永富预支护施工班(30人) 二衬作业班(30人)注浆班(30人)机械队(80人)开挖支护班(120人)图3-3 施工组织机构框图3.2.2现场技术决策领导小组为更好的组织好本段隧道的施工,保证隧道施工时结构自身安全和洞顶房屋的安全,成立现场技术决策领导小组。现场技术决策领导小组由业主、设计、监理、风险咨询小组和施工单位共同组成。现场技术决策领导小组主要职能:(1)监督和督促隧道过各楼时各项施工措施的落实;(2)对于施工过程中出现的突发情况,现场决策、快速实施;(3)对施工过程中出现的可能危及结构自身以及周边环境的情况而采取的技
12、术措施,组织相关专家会议,确保施工安全。3.3资源组织3.3.1劳动力组织施工主要成立五个班组(队),分别是开挖支护班、注浆班、二衬班、机械队,任务划分及人员组成见表3-1。表3-1 施工班组任务划分及人员组成序号班组名称人员设置人员数量(个)施工任务1开挖支护班设班长4名120隧道开挖、支护(含二次初支)2注浆班设班长2名30隧道全断面帷幕注浆、回填注浆3二衬作业班设班长2名30隧道二次衬砌4机械队设队长1名、班长4名80负责型钢(钢格栅)加工、拌和站、主要机械设备操作等5小 计2603.3.2机械设备配置隧道施工采用人工辅助机械开挖方法,主要施工设备配置见表3-2。表3-2 主要施工机械设
13、备配备表序号机械名称规格型号额定功率(kW)或容量(m3)或吨位(t)单位数量备注1风钻把202多功能隧道钻机MEDIAN109kW台2法国TEC3多功能隧道钻机矿岩台1日本4注浆机PH15台2法国TEC,与多功能钻机配套使用5混凝土湿喷机TK96144.5m 3/h,7.5kW台46挖掘机JCB8060台47挖掘机CAT320台18侧卸式装载机XG953C3m3台19空压机XP825E台410发电机250KW台211模板台车L-10m台212仰拱栈桥L-15m座213砼拌和站HZS60 60m3/h座214钢加工设备套215抽水机D46-30580m3/h ,55KW台416汽车起重机QY2
14、525t辆117钻孔注浆设备钻机TXU-75A或XU-300钻机套218钻头、钻杆开孔直径89,钻杆42m若干钻头为易损件19注浆泵SYB-60/5或PH15泵台520搅拌机自制或购置台521波美计 MC根5测水玻璃浓度22秒 表 MC个1测凝胶时间23抗震压力表 24MP个5根据需要配置24高压球阀个 5根据需要配置25凝胶时间测定仪BC-100个126潜水泵台227管钳把328拌浆桶个2根据需要添加29配电箱个13.3.3主要施工材料计划表3-3 主要材料序号材料名称规 格单位数 量使用部位备注1水泥42.5级t2400洞内全断面注浆2670超前支护注浆332.5级33025中空注浆锚杆注
15、浆41640喷射混凝土5速凝剂t6506水玻璃2832Bet65307钢筋22t600初期支护810t325二次衬砌9钢管108mm,6mmt70孔口管1042mmt570超前小导管11工字钢22bt605初期支护20bt500初期支护12钢板10mmt80拱架连接板20mmt11拱架连接板13中空注浆锚杆25mm,L3.5m根9600系统锚杆14混凝土C25S10m35500模筑混凝土15C25S10m33550仰拱16C15m35275仰拱回填17防水板单面自粘m214790洞身外防水18橡胶止水带QZ1-300m1133二次衬砌沉降缝19橡胶止水条1.54cmm2267二次衬砌施工缝20
16、砂中粗砂t7880喷射混凝土21米石510mmt9520喷射混凝土3.5工期安排3.5.1工期计划左洞左导洞计划于2008年3月15日开挖,7月20日开挖完毕;右洞计划于2008年4月1日开挖,8月25日开挖完毕。工期安排见表3-4“主要工程项目工期安排表”。表3-4 主要工程项目工期安排表序号隧道线路工 程 项 目起 止 日 期时间(天)1左洞CRD法部开挖2008.3.152008.6.301072CRD法部开挖2008.3.242008.7.101073CRD法部开挖2008.4.12008.7.151064CRD法部开挖2008.4.52008.7.201065隧道拱墙衬砌2008.4
17、.152008.8.31106右洞CRD法部开挖2008.4.12008.7.141067CRD法部开挖2008.4.102008.7.241068CRD法部开挖2008.5.52008.8.171059CRD法部开挖2008.5.102008.8.2510710隧道拱墙衬砌2008.5.202008.9.61093.5.2主要进度指标表3-5 进度指标标序号分项工程名称进度指标备注1全断面帷幕注浆每部12天洞内分部注浆2自进式注浆大管棚施工56根/天3隧道开挖支护1.2m/天不计全断面注浆时间4隧道施工方案及主要措施4.1全断面及帷幕注浆施工方案及主要措施全断面帷幕注浆段纵向长度为30m一环
18、,为加快施工速度采取分部实施全断面注浆。全断面及帷幕注浆加固范围为开挖工作面及隧道轮廓线外上下为6m。浆液在风化花岗岩地层中扩散范围较小,为了有效的对地层进行加固,满足开挖要求和有效控制地表建筑物体的沉降。注浆设计隧道开挖轮廓线附近按照浆液扩散半径按1.5m布置,其它区域按照原设计2.0m布置,注浆根据开挖步骤进行分区注浆,先对左线隧道进行注浆,再对右线隧道进行注浆。全断面超前预注浆设计图如图4-1、图4-2、图4-3和图4-4所示。图4-1 全断面超前预注浆孔开孔平面布置图图4-2 全断面超前预注浆纵剖面图4-3 全断面超前预注浆终孔断面交圈图图4-4 全断面超前预注浆A-A(B-B)补孔断
19、面交圈图4.1.1注浆参数全断面及帷幕注浆参数见表4-1。表4-1 注浆参数表序号参数名称参数值备注1加固范围纵向30m径向工作面及开挖轮廓线外6m2浆液扩散半径1.5/2.0m3注浆终压0.51.5MPa4注浆孔直径1105注浆速度5110 L/min6终孔间距2.8m7注浆方式前进式、后退式分段长度35m8注浆孔数量249个9孔口管L=2.0m,108mm,壁厚5mm4.1.2注浆材料 注浆材料以普通水泥水玻璃双液浆为主,普通水泥单液为辅。浆液配比参数如表4-2示。表4-2 浆液配比参数表序号名称浆液配比备 注W:C(水灰比)C:S(体积比)水玻璃3550Be;32.5R以上普通硅酸盐水泥
20、1普通水泥-水玻璃双液浆(0.81):11: (0.31)2普通水泥单液浆(0.61):14.1.3注浆顺序本注浆循环注浆分左、右线隧道共2个主断面,左、右线隧道均采取4部CRD工法开挖,全断面注浆亦应根据各部开挖的先后顺序进行施工。钻孔注浆施工采取间隔跳孔进行,按先外后内,先上后下的方式进行,实施挤密、劈裂型注浆加固。4.1.4注浆工艺该浅埋段地质条件差,为了控制地表及建筑物沉降,根据现场实际情况采用前进式分段注浆和后退式分段注浆两种注浆工艺,当钻孔过程成孔困难时,孔底浆液难以扩散时,为了保证注浆效果可采用钻杆或二重管后退式注浆工艺,注浆分段长度35m施工中可根据地质情况进行适当调整以保证注
21、浆效果提高作业效率。当钻孔涌水涌泥较为严重时,为了避免因泥砂的大量流失引起地表沉降时采取前进式分段注浆工艺,钻一段、注一段的方式进行。全断面超前预注浆后退式注浆工艺流程图如图4-5所示。4.1.5注浆结束标准a.单孔注浆结束标准单孔注浆以定量定压相结合。定量标准:注浆量根据类似地层空隙率,每米注浆量控制在0.81.2m3,当注浆量达到设计注浆量的1.52倍,压力仍然不上升,可采取调整浆液配比缩短凝胶时间或进行间歇注浆等工艺压力达到设计终压,结束该孔注浆;图4-5 分段后退式注浆工艺定压标准:注浆终压暂定为0.51.5Mpa,注浆过程根据浆液扩散情况并结合注浆量大小对注浆压力终值进行验证,确定合
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