矿山法隧道综合项目工程综合项目施工组织设计专项方案.doc
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1、目录第一章 工程概况5第1节 编制依据5第2节 工程范围及工程数量5第3节 工程地质条件6第4节 隧道设计7第5节 隧道施工环境9第二章 现场施工现实状况10第三章 施工总体安排及施工方案11第1节 止水帷幕施工11第2节 B断面端头加固袖阀管施工12第3节 地表管线加固施工14第4节 对元岗大桥桥基临时加固预备方法15第5节 管棚施工15第6节 加强地面监测,实施信息化施工16第7节 A、B断面隧道施工17第8节 施工总平面部署图和洞内开挖示意图33第四章 关键施工工艺33第1节 喷射混凝土33第2节 钢筋网安设34第3节 格栅拱架加工和架立34第4节 超前小导管、注浆小导管和锁脚锚管施工3
2、6第5节 防水层施工41第6节 仰拱施工43第7节 二次衬砌施工43第8节 衬砌背后注浆45第9节 进洞3m前井点降水45第五章 工程测量和监控量测48第1节 施工测量48第2节 监控量测49第六章 工期、进度及劳动力、机械安排52第1节 A、B断面施工总体安排52第2节 工期计算52第3节 时标网络图及施工总体进度横道图53第4节 施工组织机构及劳动力组织53第5节 材料计划表具体见材料数量汇总表55第6节 机械、设备进场表(表6-3)55第7节 测量、监测设备表(表6-4)57第七章 应急准备及处理58第1节 洞内塌方58第2节 洞内穿水59第3节 出现流砂60第4节 基坑上鼓60第5节
3、路面塌洞61第6节 现场应急准备常备物资以下61第八章 施工注意事项62第九章 确保方法64第1节 质量确保方法64第2节 安全确保方法71第3节 进度确保方法73第4节 文明施工确保方法74工程概况第一节 编制依据(1)某工程矿山法隧道设计图纸和其它相关设计文件;(2)该段隧道工程地质条件及所处环境、施工现实状况,结合我单位类似工程施工经验;(3)协议条款;(4)施工规范和验收标准;(5)业主批复相关施工方案及会议精神。第一节 工程范围及工程数量(1)左线ZDK0+645.801ZDK0+726.815,计81.014m 矿山法隧道施工,右线YDK0+645.8YDK0+728.118 ,计
4、82.318m 矿山法隧道施工。(2)该段里程地表加固:施喷桩、袖阀管、摆喷桩等施工管理。(3)工程数量见工程数量表(略)。(4)本施工组织设计关键是实施B 断面,里程为YDK0+729.418 694.365。第一节 工程地质条件天河客运站至华师站区间北段矿山法隧道穿过花岗石残积土层,隧道顶部为淤泥质土和砂层。砂层为关键含水层,透水性强。依据地质钻孔资料及始发井开挖揭露地层情况知,该段隧道地质情况比较复杂。1.3.1 隧道左线洞口段地质情况从上往下依次为:人工填土层,为杂填土,厚23m。河湖沉积层,为淤泥质土,厚23m。冲积-洪积砂层,为中砂层,厚35m。花岗石残积土 ,为砂质黏性土,厚71
5、0m 。下部为花岗石全风化层见图1-1。1.3.2 隧道右线洞口段地质情况从上到下依次为:人工填土层,为杂填土,厚45m。冲积-洪积土层,关键为粉质黏土,厚34m 。冲积-洪积砂层,为细砂层,厚12m。花岗石残积土 ,为砂质黏性土。下部为花岗石全风化层,该段地下水丰富,更为不利是隧道拱顶约1m进入冲积-洪积砂层,稳定水层埋深1.453.30m,冲洪积砂层更为饱含水层。岩土、等地质残积土遇水极易软化崩解,甚至发生流砂现象。因为上层地质砂层为饱含水层,下伏残积土会受到地下水浸泡而软化,施工时易发生崩解和流砂,甚至塌方,造成地表下沉,施工过程中要引发高度重视,同时施工前要采取必需加固方法。 1.3.
6、3 钻孔地质柱状图见图1-1。 见附图文件(钻孔地质柱状图1-1)第一节 隧道设计本矿山法工程为天河客运站华师站区间北段矿山法土建工程(支YDK+645.80支YDK0+728.118),长度82.318m;隧道埋深77.8m,按浅埋暗挖法原理进行设计,采取复合式衬砌结构,即以大管棚注浆和超前注浆小导管、注浆导管、钢筋网、喷射混凝土和钢架为早期支护,二衬模筑钢筋混凝土,早期支护和二次衬砌间设全包防水隔离层。隧道为双线单洞矿山法隧道,有两种断面,即A型断面、B型断面,其中A型断面左线长47.238m,右线长48.565 m ,B型断面左线长33.776m,右线长33.753 m。A型断面开挖尺寸
7、宽高12.900m9.308m,B型断面开挖尺寸宽高14.700m10.007m,两种断面之间采取错台变换。具体详见图1-1、图1-2(未详尽处略)。 图1-1 A型隧道结构断面图第一节 隧道施工环境本段隧道北端和天河客运站连接,南端和盾构始发井连接,地面上方有北环高速公路元岗立交桥桥墩基础和广汕公路,桥墩基础底距隧道开挖顶部仅为3.823m,广汕公路共12 个车道,进出城各6 车道,交通繁忙,人流量大。地下管线比较多,埋置深浅不一。具体详见图1-8 隧道上方行车道情况图(略)、图1-9 地下管线状态图(略)。现场水电已通,施工场地和盾构共用,较狭小,需合理部署场地。现场施工现实状况2.1 北
8、段矿山法B 断面隧道工程地面摆喷墙止水帷幕已施工完成,现正在帷幕部位用旋喷桩止水补强,A 断面暂未施工。在地面止水帷幕内外侧设置并施工了三组水位观察孔及内侧施工了两个垂直降水井。管棚施工现已完成了25 根,并注浆完成。从提供资料显示,管棚施工时从管棚内带出土体一共有230 多方,而从管棚浆液喂入量达成310 多方,从地面沉降监测数据来看,管棚周围空虚土体基础回填加固。引发重视是,在剩下15 根管棚施工过程中,严格控制注浆质量,对已注浆管棚需要进行抽检或补注,直到空虚土体全部充填满为止。2.2 因为该隧道所处地理环境特殊,跨越元岗立交桥、广汕路和十余道给排水、通信及煤气等管线,且所处地质较为复杂
9、,穿插人工回填土、淤泥质土、粉质黏土、洪积砂层,砂质黏性土,且地下水位较高,地层水较饱和。前期为保护元岗大桥、地表管线、广汕路采取了一系列加固方法,部分已施作完成,剩下正在进行实施。2.3 B 断面管棚共40 根,单根长度35m,共1400m, 受始发井施工影响,分两次打设完成。现已施工完成25 根,但注浆有可能需补注完成。2.4 洞口袖阀管施工正在进行,已钻孔完成,并开始着手注浆。2.5 管线加固旋喷桩施工还未进行,正在准备施工。2.6 受地表加固及始发井圈梁施工影响,矿山法隧道施工还未进行。施工总体安排及施工方案施工标准:重地上,管超前,严注浆,短开挖,强支护,快封闭,紧衬砌,勤量测,速反
10、馈。该段隧道施工,把地表工程方法放在第一位。即进洞前保质保量完成B 断面地表方法工程。施工时,结合现场实际情况将本段分为以下多个片区。第一节 止水帷幕施工止水帷幕施工已完成,有其专题施工方案,在此不详述。3.1.1 依据水位观察及管棚施工时涌水量,现在止水帷幕渗水量比较大,原因以下:(1)施工场地内地下树根较多,树根深度多在36m,摆(旋)喷高压水无法穿透树根,使一部份摆喷喷射半径受到影响,造成桩和桩之间连接效果不好;(2)地下管线较多,管径较大,B 断面隧道有三个位置摆(定)喷孔距大于1.6m 达成2m,喷射距离过大影响止水墙质量;(3)在和连续墙交接部位,在连续墙背后易形成集水通道,在摆喷
11、桩施工时,亦出现漏浆和喷射过程中冒浆中止现象,造成摆喷墙在施工时和混凝土墙交接效果不好,所以该部位是个微弱点。3.1.2 止水帷幕补强方法:(1)树根分布规律难以把握,现设在摆喷墙轴线两桩心中部,用旋喷桩补强,桩深23m(见图3-1); (2)地下管线底部用骑缝式斜孔压密注浆补强;(3)摆喷和连续墙搭接部位在两侧分设两个压密注浆孔,孔深23m。第一节 B断面端头加固袖阀管施工袖阀管施工有专题方案,在此仅做简述。袖阀管施工第一排从连续墙0.4m 开始施作,每排间距1.0m,孔深8.519.5m,呈梅花形部署。现袖阀管施工队袖阀管安装已施工完成,并开始注浆。估计7 月24 日前将完成B 断面端头加
12、固袖阀管施工项目。其施工工艺步骤见图3-2。图3-2 袖阀管注浆施工工艺步骤图(1) 钻孔,依据各组注浆参数表要求,各孔钻进深度8.519.5m 不等,用泥浆护壁,一次钻孔到底,提出钻具。(2) 当砂层较厚,孔内塌孔时,用91 套管护孔到底,待孔内注入套壳料,下入注浆外管后,才将91 套管提出孔外。用PW-120 泥浆泵,向孔内注入套壳料,注满为止。套壳料配方: 水泥:黏土:水=1:1.5:2(重量比,配方由现场试验最终确定)。向孔内下注浆袖阀管,长度19.50m。注浆用PW-150 注浆泵,依据各组注浆参数表要求,从孔底自下而上分段注入注浆液。注浆次序,每次全部必需跳开一个孔进行注浆。以这类
13、推,进入下一工作循环。第一节 地表管线加固施工因为隧道顶面管线较多,管径较大,尤其是1200 混凝土给水管和1500 排水管,在施工时轻易因为地表沉降而引发破坏,所以隧道开挖前对这些管线地层进行加固保护,具体方法以下:(1)采取旋喷桩;(2)沿管线两侧部署,桩径1000,间距1000mm; (3)保护关键为给水管和排水管等管线; (4)管线加固估计从开工之日起40 日完工。第一节 对元岗大桥桥基临时加固预备方法B 断面隧道即使不在元岗特大桥桥基底下,不过和50 号、51 号、52 号桥基比较近,在管棚和隧道施工时疏水地面沉降会影响到该范围内,所以需要对其进行有效保护。首先对桥基加强监测,结合水
14、位监测,掌握疏水对桥基沉降影响程度。同时对桥基采取以下保护方法。(1) 在桥基周围设水位观察井做成直径为500mm 大灌水井,在必需时回灌水对地下水立即补充。(2)为确保施工安全,拟在桥基周围各设35 排袖阀管,间距1m,进行注浆加固,形成幕墙,避免隧道开挖时引发地面沉降。第一节 管棚施工大管棚施工有专题方案,在此就不详述。(1) 洞内管棚在拱部120范围部署,环向间距40cm, 管棚孔口位置沿隧道开挖线外200mm 部署。依据以往管棚施工经验,钻杆钻进过程中约有2%挠度,考虑施工及机械误差,为确保管棚不侵入隧道开挖断面,且尽可能减小管棚和开挖轮廓线之间高度,降低拱顶坍塌,大管棚外插角控制在1
15、2之间。(2)B 断面管棚共40 根,管棚单根长度35m,共1400m。受始发井施工影响,分两次打设完成。管棚采取直径108mm,壁厚6mm 无缝钢管,分节安装。每节长度36m, 每两节之间用丝扣连接。相邻两根钢花管接头错开大于1m。无缝管上钻孔注浆,呈梅花形部署。(3)管棚注浆采取水泥浆-水玻璃浆液,注浆压力采取0.61.0MPa,水泥浆水灰比为0.610.81,水玻璃波美度控制在3035Be,浆液扩散半径为0.60.8m。施工中应依据实际地质情况,在现场对浆液配合比适时调整。(4)因为管棚施工时存在流水涌砂现象,管棚钻孔采取跟管钻进,并在管棚孔口设置止砂阀,预防砂从管内涌出造成地面沉降。管
16、棚注单液浆,使隧道拱部砂层固结,预防开挖时出现顶部漏砂现象。第一节 加强地面监测,实施信息化施工(1)加强沉降收敛观察,依据沉降收敛动态改变立即反馈信息情况和调整监测频率,依据沉降收敛信息立即调整支护参数和注浆参数,这么对洞内岩层稳定和水治理提供了科学依据,相关地下管线、桥基、路面改变,可依据沉降状态信息,采取对策,达成确保洞内和地面系统安全。(2)利用降水井和水位观察井监测,立即掌握地下水位动态及其分布规律,利用水位信息分析和地表监测值在时间、空间关系,分析井下疏水,地面降水和地面、洞内关键建(构)筑物系统安全可靠关系。(3)投放萤光剂。在不一样时间段分别在水位观察孔内投入萤火剂,在降水井和
17、出水点进行水样采集分析,以利掌握水流向、径流速度,水力梯度信息,掌握地层水力联络信息和沉降关系,估计水改变,实现对立即发生沉降值估计。(4)了解社会信息,对有利于矿山法施工和地面建(构)筑物保护方法以资有效利用。第一节 A、B断面隧道施工方法:全封水施工,人工配合小型挖机掘进,龙门吊出渣,大管棚、小导管超前支护,注单、双液浆,格栅钢架喷混凝土,早期支护,人工挂设防水板,自制混凝土衬砌台车衬砌,混凝土输送泵浇筑混凝土。目标:降低地层疏水沉降,达成对广汕公路、地下管线及元岗特大桥50 号、51 号、52 号桥基少受疏水沉降影响。3.7.1 左、右侧上导洞施工依据现场实际情况,依据盾构始发次序,左线
18、导洞先行,首先破除连续墙,即在连续墙上导洞中位开口,逐步扩大,随时检验工作面土体稳定情况和地下水情况,依据掌子面开挖实际情况确定是否增加加固方法。加固方法为打小导管注双液浆封闭。开挖土体利用25t 龙门吊由始发井提升出洞,提升土斗高度和隧道底板有一定高差,施工时在土斗指定摆放位置做成固定斜坡道,确保出渣车辆将渣顺利倒进土斗中。土方开挖和早期支护:破连续墙后,土方开挖进尺0.5m, 并进行临时支护,喷护工作面,根据里程和角度正确安设格栅钢架,以确保和右导洞格栅钢架正确对接,同临时支护工字钢安装成环。施作锁脚注浆导管、安装钢筋网片、连接筋,施工侧壁注浆导管及喷护好混凝土,发明成正式循环条件。上侧导
19、洞正常开挖循环作业:42 小导管超前注浆支护,小导管长4.5m, 循环进尺3m,环向间距(避开管棚)0.2m,外插角10。每次开挖一榀,进尺0.5m,打设径向注浆小导管,小导管长4.5m 间距1.0m1.0m ,外插角45,依次推进。如工作面有较大压力水时,依据掌子面开挖实际情况确定是否增加加固方法。加固方法为钢筋网喷射混凝土封闭工作面,打纵向小导管双液注浆。在每3m 开挖段长内必需用风钻进行探水,经探水认定工作面前方无水时,这段开挖才能进行,探水眼假如有较大压力水,就需要进行双液注浆堵水。附加工作:在下导洞开挖时,依据掌子面开挖实际情况确定是否增加加固方法。加固方法为:在左、右侧上导洞底板进
20、行下导洞未破连续墙前注浆封水工作。在上导洞格栅刚架前3m 范围内,向下导洞施作,向下注浆管注浆,每导洞环向下施工7 根,排距500mm ,共6 排。每3m 进尺连续时间见表3-1,施工工艺步骤见图3-3。每3m 进尺连续时间表 表3-1工序项目时间 (h)时间小计(h)、测量放样361超前小导管8开挖10初喷混凝土6径向小导管10挂网6测量校核3立格栅及型钢刚架6喷射混凝土9测量放样图 3-3 施工工艺步骤图3.7.2 左、右侧下导洞施工在上导洞推进大于8m 时才可施工下导洞。连续墙破除:破除次序自上而下。破完连续墙后根据里程和角度正确安装靠连续墙两榀格栅刚架,喷射混凝土,并用网喷混凝土厚度2
21、00mm 封堵工作面。依据掌子面开挖实际情况确定是否增加加固方法。加固方法为:加设超前小导管,长度4.5m,循环进尺3m, 外插角10,间距40cm,并打径向注浆小导管。如前方掌子面压力水较大时,沿隧道轴向打设土体改造注浆小导管,长度34.5m,间距1.0m。每3m 进尺连续时间见表3-2,施工工艺步骤见图3-4。每3m 进尺连续时间表 表3-2工序项目时间 (h)时间小计(h)、测量放样351开挖6初喷混凝土6打注浆导管9挂网6立格栅及型钢刚架9测量校核3喷射混凝土9图3-4 施工工艺步骤图3.7.3 中上导洞施工上导洞施工必需在右线上导洞(即后开上导洞)开挖推进大于8m 后才可进行。连续墙
22、破除分两次进行,第一次沿格栅刚架二分之一位置往下1.61.8m 范围之内先予破除,以开挖上导洞土体和安装格栅刚架喷混凝土。土体开挖进尺0.7m,初喷混凝土,安装两榀格栅刚架打注浆小导管等。打顶部超前小导管,喷混凝土封闭上部工作面,超前小导管注浆。依据掌子面开挖实际情况确定是否增加加固方法。加固方法为:按1.0m1.0m 间距打土体胶结注浆小导管,并注双液浆,开挖过程探水前进(同3.1),在保持导洞上台阶工作面平台基础上,抓紧破除连续墙并施工上导洞下台阶,安装中横联。视工作面压力水情况,可分段24m 间距从左、右侧上导洞向中洞上台阶打截水小导管12 排并注浆,达成保护上台阶工作面无水施工效果。每
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