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隧道施工组织设计样本.doc
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1、* * 隧道施工组织设计 一、工程概况* 隧道全长*m,关键穿越地层为第四系残坡积层砂粘土,硬塑厚0-1m下伏白垩系含砾砂岩极严重风化颇重风化,地下水不发育。围岩等级级、级。隧道进口设置在R=800园曲线上,隧线中距在DK*DK*段d=18.5cm,隧道加宽W=50cm,在DK*DK*段d=9.5cm W=30cm,在DK*DK*段d=0cm,隧道加宽W=0cm,出口设置在直线上,线路纵坡5.4 。依据会议精神,结合现场实际情况,决定采取从*隧道出口往入口单方向打下坡。隧道采取喷锚作施工支护,薄型模筑衬砌。在模筑衬砌背后,纵环向设置TR加劲型软式透水管盲沟。隧道洞口段设置格栅架加强支护。洞门进
2、口设置端墙式带翼墙洞门,出口设置1:1.25斜坡式洞门。全部模筑衬砌施工缝采取NPJ腻子型遇水膨胀止水条,平均每8m设一环。二、施工标准1、*隧道均按喷锚构筑法标准及全过程信息化组织施工,钻爆开挖,喷锚支护,模筑衬砌,施工次序见图2.1。2、级围岩地段采取短台阶法或超短台阶法开挖施工;级围岩采取正台阶法开挖施工。(见附图)3、隧道进出口大部分全部在软弱围岩中,均为级土质或软弱破碎围岩,所以对洞口段地表采取竖直锚杆结合地表网喷射砼进行加固。对洞口段做到“短进尺、小循环、早喷锚、强支护、快封闭”,确保洞口段施工安全。4、土质及软弱破碎围岩隧道采取人工风镐开挖,尽可能降低对围岩扰动。石质隧道均采取上
3、台阶光面爆破、下台阶预裂爆破,严格控制超挖。对软岩、破碎岩层,实施浅眼多循环,超前支护及强支护、早封闭开挖标准。5、隧道洞内按无轨运输组织施工。6、挖、装、运,锚喷施工支护、衬砌等工序按配套完善、匹配合理标准组织机械化作业。7、施工过程中遵照“弱爆破、强支护、勤量测、早衬砌”标准,确保隧道施工安全。图2.1 喷 锚 构 筑 法 施 工 程 序施工准备确定施工方法 修改施工方法开 挖 改变开挖步骤和程序早期支护现场监控量测 修正支护系数衬 砌防水设施铺设是否符合管理基准 否是结 束三、关键工程项目施工方法、控制测量1、洞外控制测量在洞外依据复测结果布设精测网点。隧道外采取五等主、副精密导线控制。
4、导线各水平角及导线边采取尼康DTM-450ES全站仪进行观察,导线测角进行3个测回,导线边往返观察二个测回,要求精度1/0以上。2、洞内控制测量洞内平面控制点利用洞外五等导线投34个基准点,洞内设主、副导线,形成角度闭合条件,洞内观察角采取J2级经纬仪,观察2个测回,导线边丈量采取DI光电测距仪,要求精度1/10000以上。3、高程控制测量采取五等高程控制测量,洞口设23个水准点。、洞口工程 1、地表预加固 依据隧道洞口工程地质现实状况和地面斜坡,进洞前需对洞口、洞顶地表进行预加固。首先在仰、边坡刷坡顶外58m作双向截水沟,以拦截地表水,预防流水冲刷洞门造成危害。对洞门四面地段采取横竖锚杆并结
5、合地表网喷射砼进行加固。即从隧道洞口段至埋深小于10m地段,横向5m范围内设置竖向锚杆加固地表。锚杆长度为35m,呈梅花型部署,间距1.01.0m。依据实际地质情况,调整一般锚杆为注浆锚杆,并对地层注水泥净浆,同时将仰坡面刷到洞门端墙背,并挖至其拱脚标高,沿拱部开挖轮廓外0.1m处,设环向双层水平灌浆锚杆加固,长度4.0m,外露0.5m,外插角5-10,环向间距0.4m,层间间距0.3m,外露双层锚杆,用20钢筋连成整体钢构,同时仰坡挂钢筋网喷射58cm厚C20混凝土,依据洞口开挖边坡地质情况,必需时边坡面用网喷混凝土封闭洞口段,以确保洞口安全。2、洞口段施工隧道进出口均地处级围岩,土质或风化
6、破碎岩层,地质条件差。进洞前先做好天沟,并完成地表预加固,进洞采取短台阶或超短台阶法施工,先施工上台阶,凡能用十字镐、风镐挖动者,不许可爆破,需爆破时,采取由隧道中心掏槽分段起爆,严格控制药量,人工风镐修边,控制超欠挖,降低对围岩扰动。采取超前小钢管进行超前支护,配合格栅钢架及锚、喷、网综合加固方法,先拱后墙喷锚支护进洞,然后先墙后拱分段完成模注混凝土,确保洞口段施工安全。(1) DK*DK*段,L=11M,洞门进口拱顶起点,V级岩土,按设计洞门做成斜坡形,两侧外露坡面表面将松散土清理,清水洗洁净,C20小石子喷锚砼。靠洞门12M范围内设置2-3M锚杆,并加喷加钢筋网喷砼。(2) DK*DK*
7、段,L=20M,极严重风化层,岩面裂隙水不发育。隧线中距由DK*DK*,每5m加宽d=3cm逐加至DK*,隧线中距为0.095m,W=30cm。 施工做到“短进尺,小循环,早喷锚,强支护,快封闭”,全段人力开挖,人力出碴,确保洞口段施工安全。上导坑做到开挖0.7M,支护0.5M:a.用0.5m台法检验开挖断面尺寸,修整至设计要求;b.初喷砼23cm;c.架设上导钢格栅架,并加6mm钢筋网;d.喷设砼至设计厚度,将钢格栅间填平,厚度0.21m0.22m厚。 按洞门坡度要求从DK*开始立第一排钢格栅(洞外)并按每0.5m间距布设钢格栅架。共设置格栅架42榀,第1,2榀格栅和顶部超前锚杆电焊成一整体
8、。 按要求设置22螺纹钢筋超前锚杆,长度为3-5m,环向间距40cm,外插角5-10纵向相邻两排锚杆确保不超出1m水平搭接长度。 因为此段顶部土层较簿,为安全确保,将施工误差考虑5cm,预留沉落量按2cm设置。拱部边墙设置经向锚杆,锚杆采取22mm,L=3m,梅花型部署,环向间距1m,纵向间距1m,顶部、边墙采取6mm网格,间距2020cm。(三)洞内施工1、洞身开挖(1) 开挖方法和钻爆设计对V、VI级围岩段采取超短台阶法施工,台阶长35m,用风镐和十字镐人力开挖,确需爆破时采取短进入(1.01.5m)分阶段起爆控制爆破。III级围岩段采取正台阶法施工,应用光面预裂爆破技术。(2) 开挖超前
9、支护依据设计文件,在进、出口围岩破碎段,采取4m长超前锚杆进行超前预支护。对于隧道其它地段,结合现场地质实际情况,对浅埋、破碎及断层等地质不良地段,会同设计、监理,共同制订超前支护方法,稳妥掘进,确保施工安全。(3) 洞内施工 DK*DK*段,L=170m,a.线路中心和隧道中线由DK*DK*l=30m范围内逐步增加,d=9.5cm至d=18.5cm顺接设置。拱顶、边墙采取喷锚支护。b.施工中采取喷锚防护,台阶法施工,每次掘进1.2m,开挖放爆,按爆破设计布眼,光面爆破,岩层变好,逐步加长打眼深度,作到早成型,早喷锚支护。c.施工误差按5cm设置。 DK*DK*段 L=15m,d=18.5cm
10、, W=50cm。钢格栅按每0.5 m间距布设格栅架。共设置格栅架31榀。本段按肆隧0051-17图施工。比照DK*DK*段施工方法施工。(4) 开挖施工机械台阶法施工时上台阶采取简易操作平台配7655型风钻进行爆破钻眼、装药施工,下台阶及全断面施工时采取自制工作平台(载重汽车底盘架设钢管工作平台)配7655型风钻进行爆破钻眼、装药施工。7655型风钻配置:隧道每工作面上台阶为4台,下台阶为8台;隧道全断面为12台。2、装碴运输采取无轨运输方法,用ZL-30侧卸式装载机装碴,5t自卸汽车配合运输出碴,利用洞内避车洞布设汽车调头、会车及设备避让场所。进洞汽车、装载机等设备均安装废气净化装置,以降
11、低尾气中一氧化碳等有害气体含量。拟配置5台汽车出碴,隧道弃碴用作黄龙车站填方。3、喷锚支护喷锚支护作为稳定围岩,确保施工安全必需方法,必需在开挖后立即进行。支护作业视围岩稳定程度,依据设计文件,采取不一样支护参数。、级围岩喷锚施工支护必需紧跟开挖面实施,安设系统锚杆,拱墙部挂钢筋网加设格栅钢架,喷C20早强速凝混凝土。级围岩拱部安设随机锚杆,视围岩地质情况,局部挂网喷C20早强速凝混凝土。混凝土喷射采取TK961型湿式喷射机,施工时认真优化混凝土配合比设计,控制计量,混凝土初凝小于5min,终凝小于10min,在作业面采取LKKG30除尘机净化空气。锚杆施工采取风钻钻眼,拱部锚杆锚固采取早强锚
12、固药卷,边墙锚杆采取早强砂浆锚固。喷锚前作好以下准备工作:、检验开挖断面尺寸。、清除松动岩块和墙脚岩碴,用风或水清洗待喷面。、埋设喷混凝土厚度标尺桩。、检验机具设备并试运转。喷射作业分段、分片由下而上次序进行,每段长度依据围岩情况控制在15m。喷射作业通常分为两次完成,第一次在开挖后随即初喷一层厚约5cm,然后安锚杆、挂网、架拱架,随即复喷到设计厚度。喷射后4小时方能进行爆破作业。对于软弱破碎围岩喷射混凝土作业应紧随工作面,随挖随喷,当工作面岩体自稳时间小于一个掘进循环时,除加强量测和修改施工方法外,工作面应立即采取喷射砼加固,锚杆安装应采取速凝早强砂浆锚杆,锚杆施工应尽早安排,通常不超出24
13、h。4、清底、仰拱、铺底在整个断面开挖、喷锚支护完成后,立即清底施作仰拱和铺底,为避免和开挖面工作相干扰,该项工作视围岩软硬安排在开挖面2050m后进行。5、隧道衬砌依据设计文件,该隧道采取薄型模筑衬砌。模筑衬砌施工时间依据施工工序安排,标准上和开挖面距离小于50m,在洞口浅埋、破碎带,合适布点进行监控量测,量测项目为拱顶下沉周围收敛量测,用以指导施工,尽早进行模筑衬砌。对有显著流变或未胶结松散地层,因为围岩压力大和支护变形无收敛趋势时,应立即提前做二次衬砌。并会商相关部门对这类二次衬砌进行加强。模筑衬砌采取衬砌台车,采取混凝土输送泵灌注,机械振捣。(1) 本隧道衬砌采取*企业自行设计制造,符
14、合*隧道施工规范和结构设计规范GBJ17-88,台车全长8m,宽度能满足W=1050cm加宽要求,满足本隧道边墙为曲墙、直墙要求:衬砌台车采取大块钢模板制成,有足够刚度,浇注成型接缝少,表面平整,光滑。衬砌台车采取机械螺旋顶,丝杆等立、折模,并设有附着式振动器,振动简便,折装件单重部件最重6T,折装运输方便。衬砌台车门架内净宽2.6m,净高4m,能满足出碴车运输要求。(2) 衬砌台车操作程度 组装衬砌台车a. 在隧道口平整路基上铺设约10m长,轨距2.9m5mm,水平5mm,轨缝8mm,P43或P50轨。先行轨铺设符合线路通常要求。b.安装好架体后,利用支架逐块安装模板,从顶部到边板次序安装。
15、安装完成后,清理模板,机油涂刷表面(或脱模剂)。 浇注混凝土a.衬砌台车利用葫芦牵引到位后,用机械螺旋顶将台车走行横染顶起,并用硬杂木抄实。b.衬砌台车顶模用机械螺旋顶立模,并左右平移对中,用连接杆件将上I字钢和台车龙门架固定,中间两组门架用千斤顶顶进(垫实)。c.使用丝杆立边模板,调整至设计位置,将全部丝杆顶实。d.将台车最终一块模板用螺栓连接好,调平到位。e.浇注砼应左右对称施工,其高差不得超高0.3m。 f.拆模次序和立模相反操作。(3) 衬砌台车操作要求 对相关作业人员需进行培训上岗,知道其性能和操作程序。认真学习操作规程。 衬砌和前方爆破作业要有20m以上距离。 衬砌过程中,尽可能不
16、安排出碴,出碴运输时,车辆经过衬砌台车必需有专员指挥经过。 每次拆模后,应认真清洗模板,并刷好机油待下次再用。衬砌工序时间安排为:a、每循环灌筑8m,约需1015小时。b、每循环脱模时间,当砼强度达成2.5Mpa时即可拆模。c、台车脱模后清洗,用时812小时。d、每循环总计作业时间4872小时。模板台车施工工艺步骤见图3.3。严格根据设计设置排水盲沟、控制隧道双侧排水沟纵坡,确保洞内主排水渠道通畅。全部工作缝、沉降缝和伸缩缝均应按设计要求埋设橡胶止水带,进行防水处理,按施工规范认真施作,确保不渗不漏。在地质改变围岩分界处,洞口范围及衬砌断面改变处应按设计要求设置沉降缝。衬砌施工应和设计沉降缝、
17、伸缩缝相结合部署。、施工辅助设施1、供高压风及供高压水依据钻岩、锚喷、压浆、泵送砼等各工序总用风量和工作面风压大于0.5Mpa要求,在各洞口周围设空压机站,以直径150mm主风道送风至工作面周围风包,再以软管接至风动机械。风管在洞内应敷设于电线路另一侧,并和运输道路有一定间距,管道高度不应超出运输道路且不影响水沟排水。隧道施工时必需有足够水源以满足工程施工和生活需要。依据本标段工程特点,隧道洞口周围打水井或设蓄水池利用地表水,再用泵送管路输水至高山蓄水池。高山蓄水池修建在洞顶周围上方,水池位置高度应能确保工作面水压大于0.3Mpa要求。水池输出管设总闸阀,方便控制和维修管道。管道和前端主开挖面
18、保持距离为30m,用直径50mm高压软管接分水器,给水管道安设在电线路异侧,不应妨碍运输、行人和供电、照明。3.3模板台车施工工艺步骤中线水平测量施工准备台车轨道铺设脱 模定位立模行走定位拱部中心线定位边墙模板净空定位涂脱模剂混凝土检测灌注混凝土混凝土养生2、供电地方高压电网较为发达,有一定供电能力,施工用电拟就近利用当地电源。隧道内用电统一安排,洞内电线部署为:成洞地段400V/230V三相四线绝缘线,固定在边墙高2.5m处;作业地段动力用电使用380V橡胶电缆,照明用电压为36V,线路采取移动式部署。3、通风和防尘隧道施工,存在着废气、炮烟和爆破、喷射砼粉尘等多个污染源,为降低洞内粉尘浓度
19、,排除有害气体,必需加强隧道通风。采取压入式通风,进风口设在洞口外大于20m处,以免污染空气再次进入洞内。压风采取Y200L-4型(28KW)轴流风机配直径600mm通风管。4、洞内施工防水排水隧道施工遇有地下水时,当水量较大时,采取集中排水方法,并设排水管道,对于分散滴水,依据水量大小,采取对应止水或疏导方法,如增加喷射混凝土中速凝剂用量,或在滴水点处绑上细孔钢筋网,覆盖半圆形导水管引入排水沟等。对施工造成废水,在顺坡掘进隧道,设和隧道相同纵坡侧沟排水,引至洞外排水系统。对反坡掘进隧道着重处理好工作面排水问题,依据纵坡、距离、水量分段设置集水坑,抽水坑分段接通管路排出洞外。排水侧沟以砂浆抹面
20、。排水系统设专员负责疏通清理,做到水管不漏,水沟不堵,工作面无积水。5、劳动力组织隧道各工区施工实施弹性作业叫班制,按工序组成专业班组,分设掘进班、运输班、喷锚班、混凝土衬砌班、仰拱班和通风组、电工组、养护确保组、测量量测组。各班组作业工序时确实施工序责任承包负责制,在队长和领工员协调安排下,各班组作业依据工作量安排上岗人员数量。各班劳力组合见表3.1。一个工区劳力组合表表3.1序号班组名称总人数关键工种及人员数工 序1掘进班20钻机司机8,爆破手6。钻孔、装药爆破、按锚杆2运输班16司机8,修理工4。出碴3喷锚班10喷射手4,混凝土工6。喷射砼、按钢架、挂钢筋网4砼衬砌班40砼工6,木工2,
21、钢筋工4。立模、衬砌砼5仰拱铺底班16清底、仰拱铺底6通风班3通风管道安装维修7电工班5电线安装、跟班值日8养护确保组10供风、供水管接长、道路养护、洞内排水9测量量测组5技术员2,测量工3。中线水平测量及监控累计125、隧道监控量测:监控量测是喷锚构筑法关键组成部分。经过监控量测对围岩动态和支护工作状态作出正确评价,为隧道施工安全提供依据。*隧道属浅埋短隧道,V类围岩较长,洞门均在软岩层面上,特要求在*隧道出口进行隧道监控量测达成以下目标:1、掌握围岩和支护动态,进行日常施工管理;2、了解支护构件作用及效果;3、确保隧道施工安全;4、了解地表加固后效果和对洞内格栅影响。在工地成立监控量测小组
22、,洞内自JDK7+761JDK7+750,每5M制作拱顶,起拱线,边墙中部、边墙脚共7个测点,作水平高程,径跨丈量,每日一次。洞外、地表进行水平高程量测,每日一次。依据开挖工作面状态评价和量测数据处理,确定其稳定性,是否要修改支护参数,是否要改变施工方法和加强支护方法,达成安全生产目标。四、关键工程项目施工工艺、光面爆破施工工艺1、光面爆破设计及说明台阶法爆破掘进时,采取7655型风钻钻眼;人工装二号岩石硝铵炸药或乳化油炸药,非电导爆管微差起爆网络。2、光面爆破施工工艺步骤及相关注意事项光面爆破施工总工艺步骤是:依据掌子面地质情况,确定围岩类别,选定爆破方案据爆破设计放线布眼7655型风钻钻眼
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