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下王家隧道施工方案.doc
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1、 岢临高速路基 ZB1 合同段项目部五分部 1 下王家下王家隧道施工方案隧道施工方案 一、工程概况一、工程概况 山西路桥建设集团岢临高速路基 ZB1 合同段五分部隧道工程有下王家隧道,下王家隧道左线起点桩号 ZK76+080,终点 ZK76+475,全长 395 米;右线起点桩号 K76+045,终点 K76+502,全长 457 米,隧道围岩主要有、级。二、施工组织和施工安排二、施工组织和施工安排 1、施工日期 本合同段工期:16 个月 计划开工日期:2011 年 4 月 1 日 计划完工日期:2011 年 12 月 31 日 2、重点工程工期(1)2011 年 5 月 1 日前完成进场施工
2、便道、洞口临时设施建设、洞口边仰坡开挖及防护。(2)2011 年 6 月 1 日前完成长管棚施工。(3)2011 年 6 月 1 日开始进洞,进洞后平均每月左、右各掘 100-120m,计划 3-4 个月贯通。(4)2011 年 5 月上旬衬砌台车进场拼装,5 月下旬达到施工条件,左右洞二衬至掌子面距离控制在 50m 以内。(5)潜埋压段衬砌完成后,退回至洞口施工明洞,明洞衬砌完成后及时施工侧墙、洞门墙和回填。(6)电缆沟紧跟二衬施工,路面混凝土在隧道贯通后开始施工。岢临高速路基 ZB1 合同段项目部五分部 2 3、隧道管理及施工人员配备表 姓名 职务 职责 贾建冬 施工负责人 全面负责施工,
3、材料和机械调度 李文杰 技术负责人 负责施工技术工作 乔继龙 隧道工程师 负责现场施工 樊 平 质检工程师 负责现场质量检测及质量控制 刘小丁 测量工程师 负责施工测量 崔林玉 试验工程师 负责施工试验 岢临高速路基 ZB1 合同段项目部五分部 3 4、主要施工机械配备表 名 称 规格型号 产地 数量(台)额定功率或吨位(kw/台)产量 购进 年度 挖掘机 VOLVO210B 瑞士 1 155 1 m3 2010 装载机 ZL50C 中国 2 154 3 m3 2010 锚杆钻机 YGZ100 中国 5 15 100mm 2011 砼输送泵 HTB60 中国 2 75 60 m3/h 2011
4、 砼输送车 MR4500 中国 3 208 6 m3 2011 砼拌合站 JS750 中国 1 121 60 m3/h 2011 砼拌合站 JS550 中国 1 80 50 m3/h 2011 发电机 250KW 中国 1 250 2011 压浆机 UB3 中国 4 5 2011 注浆机 BW-250/50 中国 4 5 2011 风镐 G10 中国 4 3 2011 通风机 SDDYSW-55 中国 2 55 1000 m3/min 2011 空压机 EP200 中国 3 110 2011 隧道检测质检仪器 中国 1 2011 整体式液压模板衬砌台车 CSM12 中国 2 12m 2011
5、砼喷射机 HSP-5 3 5m3/h 2011 自卸汽车 T815-2S 中国 5 208 15t 2010 电焊机 BX-500 中国 5 5 2011 钢筋切断机 GDW32A 中国 1 3 2011 钢筋弯曲机 GW40C 中国 1 3 2011 弯轨机 中国 1 3 2011 岢临高速路基 ZB1 合同段项目部五分部 4 三、隧道施工方案三、隧道施工方案 1 1、隧道总体施工方案隧道总体施工方案 级围岩段采用超短台阶法施工,台阶长度控制在 35m。喷锚砼采用湿喷作业。二次衬砌采用全断面液压衬砌台车。砼全部采用自动计量拌合站生产,砼输送车运输。二次衬砌、水沟、电缆槽完成后自洞内向洞外全幅
6、施工调平层;再全幅施工 15cm 厚水泥砼基层和 26cm 厚水泥砼上面板。2 2、主要的施工方案和施工工艺主要的施工方案和施工工艺 2.1 2.1 洞口段的施工洞口段的施工 (1 1)洞口施工洞口施工 洞口施工包括洞口土石方开挖、洞口截排水系统的施工、洞口边仰坡的防护等项目的施工。进洞方案包括进洞时采取的防护措施,进洞时的开挖方法及支护类型等。洞口施工前先做好洞口边仰坡截水沟,截水沟距边仰坡开挖边缘按照设计图纸,截水沟施工完毕后自上而下进行边仰坡开挖,按设计坡度一次修整到位。并分层进行边坡防护,以雨水渗透而坍塌。破碎部位设网喷混凝土,以稳定边坡。刷坡防护到路基标高。洞口挖采用挖掘机自上而下分
7、层开挖,分层高度23米,清除边坡危岩,及时进行边仰坡防护和设臵地表沉降观测点监控山体形变。为保证洞口地段边仰坡稳定和顺利进洞,实现“早进晚出”的原则,先边仰坡防护加固,并按规范从上向下开挖,开挖一级防护一级。进洞前先施工 岢临高速路基 ZB1 合同段项目部五分部 5 108长管棚超前支护,坚持“先支护(强支护)、后开挖(短进尺、)、快封闭、勤量测”的原则,保证安全。(2 2)明洞施工明洞施工 明洞施工按先墙后拱法浇筑。明洞土石方挖除后,先进行基底换填二八灰土平整夯实,然后施工边墙基础。边墙基础施工完毕后,架立支架,立模,绑扎明洞钢筋,浇筑混凝土。支架采用工字钢作支柱、横梁及纵梁,斜撑、纵向连接
8、、横向连接均采用钢管脚手架。明洞施工中内模采用液压衬砌台车,挡头板模板采用木模加铁皮。混凝土在拌合站集中生产,所使用材料均符合规范规定。混凝土拌合料采用搅拌运输车运到施工现场,采用混凝土泵入模。振捣采用插入式振动棒与附着式振动器配合进行。明洞衬砌采用分层对称进行,分层高度不大于30cm,上层混凝土要在下层混凝土初凝前完成。明洞施工要连续一次性完成,不得中途中断,不得出现横向或斜向施工缝。拱圈混凝土达到设计强度、拱墙背防排水设施完成后,方可按图纸要求回填。浆砌片石回填沿隧道两侧纵向砌筑;回填碎石要分层、对称进行,并分层夯实,每层厚度不大于 30cm,中线两侧回填的高差不大于 50cm。回填至拱顶
9、齐平后则合并统一分层填筑。夯实度不小于 70,夯实采用小型电动冲击夯。2.2 2.2 洞身的开挖和初期支护施工洞身的开挖和初期支护施工 隧道围岩特征与围岩分类:右线 K76+045-K76+200 段,长度:155m,洞口围岩以硬塑-坚硬状粉质粘土为主,最大埋深 55m,围岩级别为 V1级;开挖过程易产生变形和小型塌方。K76+200-K76+400 段,长度 200m,围岩以三叠系黄绿色中等风化砂岩为主,岢临高速路基 ZB1 合同段项目部五分部 6 岩体比较完整,呈块状结构;最大埋深 68m,水文地质类型为基岩裂隙水。JV=10 条/m3;KV=0.55;Rc=15-18MPa;BQ=272
10、-281;围岩级别为 V3级;易产生垮塌;施工时应及时跟进二次衬砌工作。K76+400-K76+502 段,长度 102m,洞口围岩以硬塑-坚硬状粉质粘土为主,最大埋深 54m,围岩级别为 V1级;开挖过程易产生变形和小型塌方。左线 ZK76+090-ZK76+230 段,长度:150m,洞口围岩以硬塑-坚硬状粉质粘土为主,最大埋深为 60cm,围岩级别为 V1级;开挖过程易产生变形和小型塌方。ZK76+230-ZK76+390 段,长度:160m,围岩以三叠系黄绿色中等风化砂岩为主,岩体比较完整,呈块状结构;最大埋深 60m,围岩级别为V3级;易产出塌方;施工时应及时跟进二次衬砌工作。ZK7
11、6+390-ZK76+478 段,长度:85m,洞口围岩以硬塑-坚硬状粉质粘土为主,最大埋深为 55m,围岩级别为 V1级;开挖过程易产生变形和小型塌方。下王家隧道围岩比例表 围岩级别 V 总长(m)K 线围岩长度(m)200 257 457 所占比例 43.76%56.24%ZK 线围岩长度(m)160 235 395 所占比例 40.51%59.49%岢临高速路基 ZB1 合同段项目部五分部 7 各级围岩、衬砌长度汇总表(左线)围岩级别 V 级 合计 衬砌类型 明洞 S5e S5b S5e 小净距 S5a 小净距 S5c 小净距 S4d S4d 小净距 SMa SMb 围岩长度(m)235
12、.00 160.00 395.00 衬砌长度(m)20 30 125 80 140 395.00 各级围岩、衬砌长度汇总表(右线)围岩级别 V 级 合计 衬砌类型 明洞 S5e S5b S5e 小净距 S5c 小净距 S5d 小净距 S4d S4d 小净距 SMa SMb 围岩长度(m)257.00 200.00 457.00 衬砌长度(m)5 93 89 90 180 457.00 S5a(小净距)衬砌适用于隧道左右洞净距为 15-20m 时,V 级潜埋土质围岩地段。应用新奥法原理,采用复合式撑起,初期支护由系统锚杆、钢筋网、喷射混凝土、工字钢钢拱架组成,结合超前钢管,钢筋混凝土作为二次衬砌
13、,初期支护与二次衬砌之间铺设复合防水层。支护参数可根据量测信息作适当调整。拱部、边墙设系统锚杆、钢筋网喷射混凝土,中岩墙处系统锚杆加长处理,梅花形布臵,超前支护采用小钢管,钢管张角为 10-15,对称布臵。喷层内钢筋在拱部和边墙随岩面起伏铺设,钢筋间采用焊接,其保护层不得小于 2cm。隧道预留变形量按 15cm 计,施工时根据实际情况作调整。S5a(小净距)衬砌:钢支撑架设应严格按有关规范、规定办理,若钢拱架与初喷混凝土面不能密贴时,应按规范加设垫板,并在续喷时,从钢拱架两侧向内喷实。节点处经螺栓拼接后,骑缝焊接牢靠;所有焊接缝都应焊缝饱满,不得有砂眼,厚度大于 2cm。两榀钢拱架通过22 连
14、接筋相连接,环向 1 根/m,焊 岢临高速路基 ZB1 合同段项目部五分部 8 接长度不小于 5d,每榀钢拱架设 8 根锁脚钢管,每根长 3.0m,钢支撑外轮廓尺寸为喷射混凝土外缘尺寸加预留变形量减去 4cm 净保护层,仰拱不计预留变形量,施工中可根据实际变形予以调整。S5e 衬砌适用于隧道 V 级潜埋土质围岩偏压地段。应用新奥法原理,采用复合式衬砌,初期支护由系统锚杆、钢筋网、喷混凝土、工字钢钢拱架组成,结合超前钢管,钢筋混凝土作为二次衬砌,初期支护与二次衬砌之间铺设复合防水层。支护参数可根据量测信息作适当调整。拱部、边墙设系统锚杆、钢筋网喷射混凝土,锚杆采用25 药卷锚杆,梅花形布臵。超前
15、支护采用小钢管,钢管张角为 10-15。喷层内钢筋在拱部和边墙随岩面起伏铺设,钢筋间采用焊接,其保护层不得小于 2cm。隧道预留变形量按 12cm 计,施工时应根据实际情况作调整。S5c(小净距)衬砌适用于隧道左右洞净距 15-20m 时,V 级深埋土质围偏压地段。应用新奥法原理,采用复合式衬砌,初期支护由系统锚杆、钢筋网、喷混凝土、工字钢钢拱架组成,结合超前钢管,钢筋混凝土作为二次衬砌,初期支护与二次衬砌之间铺设复合防水层。拱部、边墙设系统锚杆、钢筋网喷射混凝土,中岩墙处系统锚杆加长处理,梅花形布臵,超前支护采用小钢管,钢管张角为 10-15,对称布臵。喷层钢筋在拱部和边墙随岩面起伏铺设,钢
16、筋间采用焊接,其保护层不得小于 2cm。隧道预留变形量按 15cm 计,施工时应根据实际情况作调整。S5c(小净距)衬砌:钢支撑架设严格按有关规范、规定办理,若钢拱架与初喷混凝土面不能密贴时,应按规范架设垫板,并在续喷时,从钢拱架两侧向内喷实。节点处经螺栓拼接后,骑缝焊接牢靠,所有焊接缝都应焊接饱满,不得有砂眼,厚度大于 2cm。两榀钢拱架通过22 连接筋相联系,环向 1 根/m,焊接 岢临高速路基 ZB1 合同段项目部五分部 9 长度不小于 5d,每榀钢拱架设 8 根锁脚锚管,每根长 3m。钢支撑外轮廓尺寸为喷射混凝土外缘尺寸加预留变形量减去 4cm 净保护层,施工中可根据实际变形予以调整。
17、S5e(小净距)衬砌适用于隧道左右洞净距为 15-20 时,V 级浅埋土质围岩偏压地段,应用新奥法原理,采用复合式衬砌,初期支护由系统锚杆、钢筋网、喷混凝土、工字钢拱架组成,结合超前钢管,钢筋混凝土作为二次衬砌,初期支护与二次衬砌之间铺设复合防水层。支护参数可根据量测信息作适当调整。拱部、边墙设系统锚杆、钢筋网喷射混凝土,中岩墙处系统锚杆加长处理,梅花形布臵,超前支护采用小钢管,钢管张角为 10-15,对称布臵。喷层内钢筋在拱部和边墙随岩面起伏铺设,钢筋网采用焊接,其保护层不得小于 2cm。隧道预留变形量按 15cm 计,施工时应根据实际情况作调整。S5e(小净距)衬砌钢支撑架设应严格按有关规
18、范、规定办理,若钢拱架与初喷混凝土面不能密贴时,应按规范加设垫板,并在续喷时,从钢拱架两侧向内喷实。节点处经螺栓拼接后,骑缝焊接牢靠;所有焊接缝都应焊缝饱满,不得有砂眼,厚度大于 2cm。两榀钢拱架通过22 连接筋相连接,环向 1 根/m,焊接长度不小于 5d。每榀钢拱架设 8 根锁脚锚管,每根长 3.0m。钢支撑外轮廓尺寸为喷射混凝土外缘尺寸加预留变形量减去 4cm 净保护层,仰拱不计预留变形量,施工中可根据实际变形予以调整。S4d(小净距)型衬砌适用于隧道左右洞净距为 15-20m 时,深埋段软岩质围岩衬砌应用新奥法原理,采用复合式衬砌,初期支护由系统锚杆、钢筋网、喷射砼、格栅钢拱架组成,
19、结合超前锚杆,模筑混凝土作为二次衬砌,初期支护与二次衬砌之间铺设复合防水层。拱部、边墙设系统锚杆、钢筋网喷射混凝土,中岩墙处系统锚杆加长处理,梅花型布臵,超前支护采用25 水泥砂浆超前锚 岢临高速路基 ZB1 合同段项目部五分部 10 杆,锚杆张角为 15,对称布臵。隧道预留变形量按 7cm 计,施工时根据实际情况调整。(1 1)洞身的开挖方法:)洞身的开挖方法:根据隧道地质情况及我项目部所准备的机械设备和施工经验水平,级围岩段采用超短台阶法施工,台阶长度控制在 35m;级围岩段采用短台阶法,施工台阶长度控制在 510m;洞口软弱段、岩溶涌水地段、断层破碎带地段,均采用超前注浆小导管注浆预加固
20、。级围岩开挖:、级围岩均采用短台阶法施工,台阶长度 510m。级围岩地段开挖支护衬砌顺序如下:a、上台阶开挖。b、上台阶锚喷支护。c、下台阶左侧开挖支护。d、下台阶右侧开挖支护。e、仰拱施工。f、铺设环向盲沟及防水板。g、衬砌台车就位,整体浇筑二次模注混凝土。、二衬砼的浇注按照有关要求,通过施工量测及时跟进,二衬砼到仰拱回填的距离宜控制在 20m40m。、上台阶掌子面到下台阶仰拱回填的距离宜控制在 25m 以内。、为保证施工过程与设计模式一致,施工中应严格按照本设计步骤进行,合理控制好开挖循环进尺。、施工中必须加强在施工工程中的监控量测工作,及时发现施工过程中出现的问题,使隧道结构安全、合理。
21、洞身段砂岩、泥岩部分采用凿岩机钻孔,光面爆破,周边眼间距不超过40cm,爆破参数根据现场试验情况作调整。开挖后初喷 35 cm 砼,打设锚杆、挂钢筋网喷砼至设计厚度。钻爆施工必须尽可能减轻对围岩的振动,充分发挥围岩的自承能力。钻爆作业是保证开挖断面轮廓平整准确、减少超挖、降低爆破振动、维护围岩自承 岢临高速路基 ZB1 合同段项目部五分部 11 能力的关键。采用线形微震爆破新技术和光面爆破技术进行爆破作业,并根据围岩情况,及时修正爆破参数,以达到最佳爆破效果,形成整齐准确的开挖断面。保持洞内有良好照明和路况。加强通风,保证洞内空气新鲜。钻爆设计 采用线型微震爆破技术 爆破设计原则:炮孔布臵要适
22、合钻孔台车钻孔;尽量提高炸药能量利用率,以减少炸药用量;减少对围岩的破坏,采用光面爆破,控制好开挖轮廓;控制好起爆顺序,提高爆破效果;在保证安全前提下,尽可能提高掘进速度,缩短工期。2)爆破器材选用 采用塑料导爆管非电毫秒雷管起爆系统,毫秒雷管采用等差(50ms)毫秒雷管,引爆采用火雷管。炸药采用 2#岩石铵锑炸药和乳化炸药(有水地段使用该种炸药),选用25、32、35 三种规格,其中25 为周边眼使用的光爆药卷,35 为掏槽眼使用药卷。3)掏槽形式 本隧道级围岩开挖爆破均采用楔型掏槽。4)光面爆破参数 为减轻爆破对围岩的扰动,周边眼采用25 小直径光爆药卷,其参数如下表:岢临高速路基 ZB1
23、 合同段项目部五分部 12 光面爆破参数表 爆破 种类 孔间 距离 a(cm)最小 抵抗线W(cm)孔径 D(cm)药卷 直径d(cm)不偶合 系数 m=D/d 线装 药密度(Kg/m)堵塞 长度(cm)光面爆破 40 60 48 25 1.92 0.20.3 20 5)炮孔布臵 级围岩与级围岩爆破炮孔布臵基本相同,仅炮孔深度不同。炮孔布臵采用线型,围岩炮孔布臵见附图,钻爆作业时,根据地质条件及时修正爆破参数,以期达到最佳爆破效果。钻爆作业 施工时按照爆破设计进行钻眼、装药、连线和引爆。如开挖条件出现变化需要变更设计时,由主管技术人员确定,其它人员不可随意改变。1)测量布孔 测量是控制开挖轮廓
24、准确度的关键。每一循环都由测量技术人员在掌子面标出开挖轮廓和炮孔位臵。2)钻孔 钻孔用钻孔台车施作,并按以下要求钻孔。照炮眼布臵图正确对孔和钻进;岢临高速路基 ZB1 合同段项目部五分部 13 、级围岩开挖钻爆图、级围岩开挖钻爆图 20cm 炮泥 竹片 导爆索 25 药卷 光面爆破孔装药结构图光面爆破孔装药结构图 掏槽眼比其它眼深 30-40cm,对孔误差不大于 3cm,并保持平行;掘进眼对孔误差不大于 5cm;周边眼位臵在设计断面轮廓线上,其环向误差不大于 5cm,眼底不超出开挖面轮廓线 10cm;开挖面凹凸较大时,应按实际情况,调整炮眼深度,力求所有炮眼(除掏 岢临高速路基 ZB1 合同段
25、项目部五分部 14 槽眼外)眼底在同一垂直面上;钻眼完毕,按炮眼布臵图进行检查,有不符合要求的炮眼重钻,经检查合格后,才能装药起爆;3)装药 装药前先用高压风将孔中岩粉吹净,并用炮棍检查孔内是否有堵塞物,装药分片分组,严格按爆破参数表及炮孔布臵图规定的单孔装药量,雷管段别“对号入座”。爆破网路连接、检查及起爆,按照爆破设计要求和爆破安全规程GB6722-86 执行。4)堵塞 堵塞炮孔可以提高炸药能量利用率,减少炸药用量,降低爆破振动效应。装药后要求炮孔堵塞好,光面爆破孔孔口堵塞长度不小于 20cm,掏槽孔不装药部分全堵满,其余掘进孔堵塞长度大于抵抗线的 80%。炮泥宜使用 2/3 砂和 1/3
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