CGZQ-9标段更古石隧道出口进洞专项方案(新).docx
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1、目 录1 编制依据12 编制范围13 工程概述13.1工程简述13.2地质、地貌13.3水文特征13.4不良地质23.5地震动参数23.6水文地质23.7气象特征23.7洞口段衬砌类型简述24洞口工程施工方案34.1施工准备44.1.1施工供风、水、电44.1.2物资供应54.1.3测量放样54.1.4施工便道54.1.5施工场地布置54.2地表清理及边仰坡防护54.3施作洞口截排水系统54.4洞口开挖及边仰坡防护64.4.1洞口边仰坡开挖64.4.2边仰坡防护64.5监控量测65基底处理76管棚施工76.1管棚设计76.2长管棚施工工艺86.3施作导向墙86.4搭钻孔平台安装钻机106.5超
2、前预测预报106.6钻孔106.7清孔验孔116.8安装管棚钢管116.9注浆127洞口段暗洞开挖支护施工127.1台阶法加临时仰拱(临时钢架)法施工工序说明127.1.1开挖137.1.2临时支护和初期支护137.2超前小导管施工147.3超前预测预报157.4监控量测167.4.1地表监测167.4.2洞内监控量测点167.4.3监控量测频率188明洞施工188.1仰拱及衬砌施工188.2明洞回填218.2.1基面处理218.2.2外排水管安装228.2.3防水涂料及砂浆保护层施工228.2.4回填229施工进度2210人员、机械设备、材料配备2210.1项目施工管理组织机构及管理职责22
3、10.2人员配备2310.3机械设备配备2310.4材料配备2411应急预案2412安全、质量保证措施2513环境、水土保措施25更古石隧道出口进洞专项方案1 编制依据(1)更古石隧道施工图及相关隧道参考图(2)已批准的实施性施工组织设计;(3)新建铁路南昌至赣州客运专线CGZQ-9标段投标文件;(4)高速铁路隧道工程施工技术指南(Q/CR9604-2015);(5)铁路隧道防排水施工技术指南(TZ331-2009)(6)铁路混凝土结构耐久性设计规范(TB 10005-2010)铁建设【2010】120号;(7)高速铁路隧道工程施工质量验收标准(TB10753-2010 J1149-2011)
4、;(8)铁路隧道工程施工安全技术规程(TB 10304-2009)(9)公司拥有的施工工艺、施工方法成果、机械设备、管理水平、技术装备及多年积累的类似工程施工经验; 2 编制范围本方案编制范围为更古石隧道出口洞口工程施工及其洞口附近暗洞施工,主要施工工序有截水沟施做,边仰坡开挖及其临时、永久支护,洞口管棚施工等。3 工程概述3.1工程简述更古石隧道位于江西省万安县宝山乡和兴国县均村乡交接处,进口里程DK310+516.02,位于宝山乡安长坪村附近,出口里程DK314+905,位于坪源村附近,隧道全长4388.98m。隧道出口有乡村公路可通往隧道出口方向,交通尚可。出口采用倒切开孔式缓冲结构洞门
5、,洞口设计一层被动网防护,被动防护网位于隧道出口洞顶截水沟上方2m处 ,长70m,均采用型号PC-0750型,网高7.5m,洞顶山体15m高范围内采用锚杆框架梁防护,锚杆长10m,间距33m。 3.2地质、地貌更古石隧道出口为低中山地貌,山峦叠嶂,地势险峻,沟谷狭长,多呈“V”字形,山坡自然坡度一般2550,区内海拔标高一般为200400m,深切沟谷内多发育溪流,沟底出露基岩,植被较发育,农田及村舍一般沿沟谷布置。3.3水文特征隧址区属亚热带季风湿润型气候区,四季分明,气候温和,雨量充沛,日照充足,无霜期长,多年平均气温为18.3,多年平均降水量为1459.8mm,多年平均日照量1821.8h
6、,年最大降水量2183.1mm,多年平均无霜期256天。隧址区内地表水系较为发育,属于赣江水系,主要为沟谷及溪水,一般季节性有水。3.4不良地质隧道出口地形较陡,岩体节理发育,岩体破碎,局部风化不均,存在危岩落石。3.5地震动参数根据昌吉赣客专建设项目工程场地地震安全性评估报告,昌赣沿线地震动峰值加速度为0.05g,地震动反应谱特周期为0.35s。3.6水文地质隧道区地表水系较发育,主要为坪源河,龙潭河等,河沟中多为小溪流发育,一般呈型冲沟,属山区型羽状沟网汇集而成,主要接受大气降水补给,具有山区季节性河流特征。由于沿线地形坡度较大,降水顺地表快速汇入河沟,河水暴涨暴落,水位水量动态变化较大。
7、3.7气象特征1)气温沿隧址区属亚热带季风气候区,四季分明,气候温和,雨量充沛,日照充足,无霜期长,多年平均气温为18.3,多年平均降水量1459.8mm,多年平均无霜期256天。2)风速沿线全年主导风向为北风,多发生在冬春季节,7、8月多西北风,长有台风入侵,多年平均风速2.4m/s,多年平均最大风速15 m/s。最大风速20m/s,风向为南(S)风。3)降雨量沿线平均降水量为1459.8mm,年最大降水量2183.1mm,年最小降水量982.8mm。最大日降水量198.8mm。区内降雨主要是受季风影响,一般每年从4月前后起,暖湿的季风开始盛行,雨量逐步增加。5到6月冷暖气流交缓于江南一带,
8、降雨量猛增;7-9月份受副热带高压影响,降水量逐步减少;冬季受西伯利亚以及内蒙古高原的干冷气团影响,降水稀少。汛期4-9月约占全年降水的72%,主汛期4-6月降水占全年的48%,7-9月约占全年的24%。3.7洞口段衬砌类型简述表3-1 洞口段衬砌类型表部位分段里程长度(m)衬砌类型施工方法钢架超前支护起始里程终止里程类型部位间距(m)类型出口DK314+905DK314+89015倒切开孔式缓冲结构明挖DK314+890DK314+85040Vb三台阶临时仰拱法(设临时钢架)I22a型钢全环0.6108大管棚4洞口工程施工方案更古石隧道DK314+905+890段采用明挖法施工,DK314+
9、890+850出口洞身段为级围岩,采用108超前管棚预支护,三台阶临时仰拱法(设临时钢架)开挖进洞,I22b型钢钢架及锚喷网初期支护,施工顺序如下:1)施工准备;2)地表清理;3)施作洞口截排水系统;4)洞口边仰坡分层开挖,并施做临时支护及永久支护;5)导向墙及管棚施做;6)暗洞施工。施工准备地表清理施作洞口截排水系统施工分层开挖边仰坡喷锚支护导墙及管棚施工明洞仰拱及衬砌明洞回填,施作明洞附属支护质量检查处 理暗洞施工图4.1 洞口工程施工流程图4.1施工准备4.1.1施工供风、水、电1)施工供风在隧道出口设置空压机房,安装6台20m3电动空压机保证隧道洞口段施工。2) 施工供水出口施工及生活
10、用水均采用河流溪水。3)施工供电出口配备一台1000KW变压器隧道施工要求。4.1.2物资供应洞口施工主要物资有钢筋、水泥、砂石料、速凝剂、108钢管、防护网等,物资由局指统一采购供应,工地储备满足洞口施工所要的材料。4.1.3测量放样洞口开工前根据加密桩测量成果首先放样洞口中线桩,向测量监理工程师报验,报验合格后方可进行洞口边仰坡放样工作。放样时,以加密桩为控制基点,严格按设计坡度实地放样,在地表准确定出边仰坡开挖线。4.1.4施工便道通过既有乡道便道及建设临时便道引入隧道出口。4.1.5施工场地布置 见附图4.2 更古石隧道出口场地平面布置图。4.2地表清理及边仰坡防护首先清除洞口开挖范围
11、内的树木、杂草和树根。洞口洞顶仰坡按照1:1.25进行刷坡,永久仰坡采用框架锚杆防护;临时边仰坡及直立面土层采用锚网喷防护。4.3施作洞口截排水系统隧道开挖前,首先完成洞口截水沟。截水沟中线距边仰坡开挖线边缘不小于5m,根据现场地形设置。截水沟尺寸参照“截水沟大样图”施作。截水沟采用人工开挖,沟槽要求沟底平顺、顺应山势,与山下排水系统顺接,将水引入既有排水系统。图4.3截水天沟大样图4.4洞口开挖及边仰坡防护4.4.1洞口边仰坡开挖 洞口边仰坡按设计坡度由上而下分层开挖,开挖采用机械施工。洞口挖方采用横向台阶分层开挖;合理安排运土通道与掘进工作面的位置及施工次序,做到运土、排水、挖掘、防护互不
12、干扰,以确保开挖顺利进行。按设计边坡自上而下分层逐层开挖方式,开挖面保持4%的排水坡,严禁积水,并保持边坡平顺。洞口分三次开挖。开挖至管棚设计标高时形成管棚施工平台。洞口快开挖至隧底设计标高时,核查地质是否与设计资料相符,如有设计与现场不符等技术问题,及时与相关单位联系解决。4.4.2边仰坡防护出口段临时边仰坡防护采用锚杆框架梁防护:锚杆采用22砂浆锚杆,长4m,间距1.51.5m,梅花形布置,喷射混凝土采用10cm 厚C25网喷混凝土,钢筋网采用6钢筋,网格间距2020cm,。洞顶山体15m高范围内采用框架锚杆防护,锚杆长10m,间距33m,锚杆采用2根25螺纹钢筋组成,杆身每隔1.5m设一
13、个对中支架(12mm钢筋),锚杆外漏弯折10cm,并采用厚0.07m的C30砼封闭。锚杆孔内注浆为一次注浆,采用孔底返浆法灌注M30水泥砂浆,水泥采用P.O 42.5级普通硅酸盐水泥。锚杆体与水平面的夹角为15-20,坡面配合框架使用,框架梁为井字形C30钢筋混凝土结构,网格为3*3m,截面尺寸为0.4*0.3m,纵向每隔3个网格沿坡面设置一条混凝土预制排水槽,上与坡顶镶边相连,下与平台截水沟相接,坡顶及坡脚设置C25混凝土镶边,高0.5m,厚0.3m。框架内采用客土植生绿色防护,框架梁面坡面齐平。洞口回填后外露边仰坡采用喷混植生和拱形截水骨架共同防护,骨架内植草植灌木。4.5监控量测洞口段H
14、0小于2.5B范围内,其中H0为隧道埋深,B为隧道开挖宽度,施工期间实施进行不间断的地表沉降监测,保证边仰坡开挖安全。地表沉降观测点布设纵向间距为当H。B时,纵向间距为5-10m,当BH。2B时,为10-20m,当2BH。2.5B时,为20-50m。隧道中线两侧6.65范围之内按照横向2m间距一个点,其余横向5m间距一个点,地表监控两侧范围不小于H0+B,其测点布置如下图所示。测点埋设:在地表钻孔,然后放入长300mm,直径22mm的圆头钢筋,钢筋头顶面画十字丝,外露5mm,四周用混凝土填实。水平基准点埋设方法见基准点布置示意图。图4.5 地表沉降横向测点布置图图4.6 基准点布置示意图5基底
15、处理DK314+899-+905段结构位于粉质黏土中,设计采用换填处理,换填材料采用采用C20片石混凝土,换填至全风化岩层面以下不小于0.5m。6管棚施工6.1管棚设计隧道洞口明暗交界处均设计40m超前长管棚。设计参数:1)导管规格:外径108mm;2)管距:环向间距40cm;3)倾角:外插角13,具体可根据实际情况作调整;4)钢花管上钻注浆孔,孔径1016mm,孔间距11cm,呈梅花形布置,尾部留不钻孔的止浆段110cm;5)钢管施工误差:径向不大于20cm,相邻钢管不大于5cm;6)注浆材料: 水泥浆液;7)设置范围:拱部140范围;共计47根。8)长度:40m。施工准备测量放样安装导向管
16、、浇注套拱搭设工作平台、钻机就位钻孔清孔顶入棚管、安装止浆板喷混凝土封闭工作面连接注浆管路、调试压水试验注浆作业封孔、连接钢架结构原材料进场检验初选浆液配合比初配浆液试验注浆确定浆液配合比浆液制备调整注浆参数钻孔验收注浆效果分析棚管加工补孔结束6.2长管棚施工工艺图6.1 长管棚施工工艺6.3施作导向墙导向墙施工工序:埋设工字钢钢架导向钢管安装支撑体系搭设和内外模安装浇筑混凝土混凝土拆模、养护。1)导向墙设计参数本隧拟在开挖廓线以外拱部140o范围内施作混凝土护拱作为导向墙,导向墙采用C20混凝土,断面尺寸为1.0m1.0m;环向长度可根据具体工点实际情况进行调整,导向墙应置于稳定的基岩上,护
17、拱内埋设两榀I18轻型钢架,钢架外缘设140壁厚5mm导向钢管,钢管与钢架焊接,钢架各单位由连接板焊接成型,单元间由螺栓连接,接头处焊缝高度:腹板hf=9mm,翼缘hf=12mm,每榀钢支撑单侧拱脚设置3根42钢管,每根长3.5米的锁脚锚杆,当地基位于松散地层时,除设锁脚锚杆外还应采用浇注C20混凝土基础加固。2) 孔口管作为管棚的导向管,它安设的平面位置、倾角、外插角的准确度直接影响管棚的质量。在安装前用全站仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置;用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角;在设置正确的外插角后,在工字钢架与孔口管间垫小钢板并焊牢靠。序号项目允许偏差检验方法1方向角1度仪器测量、尺量2
18、孔口距30mm3孔深50mm 3)在孔口管安装完成后进行支撑体系搭设和内外模安装,模板采用钢模及木模组合,待质检工程师自检合格后报监理工程师验收,验收合格后进行混凝土浇筑。浇筑后按要求进行养护。4)待混凝土养护强度达到85%时开始管棚施工。6.4搭钻孔平台安装钻机1)钻机平台用钢管脚手架搭设,对平台进行碾压,并施工C20混凝土基础,脚手架支撑其上,防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移而影响钻孔质量。2)脚手架平台一次搭好,连接牢固、稳定,架上铺设10cm厚木板,板间用骑马钉加固,用粗铁丝绑扎在脚手架上,以保证工作平台的稳定性。3)开钻前首先从左向右对47个孔口进行编号,并用红油漆写在导向
19、墙上。4)钻机要求与已设定好的孔口管方向平行。用全站仪、挂线、钻杆导向相结合的方法对钻机进行定位,反复调整,确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。5)编号为单号者采用钢花管,双号者采用钢管,施工时先打设钢花管并注浆,然后打设钢管,以便检查钢花管的注浆质量。6.5超前预测预报本隧道超前地质预测预报工作采用多种手段互相验证,各工作阶段互补,并按照长短结合、上下对照、定性与定量相结合的办法来保证预报的准确性。采用TSP203、地质雷达、红外线探测和超前水平钻探相结合的手段进行超前地质预测预报。TSP203每次预报距离为150m,(报告处100m),连续预报时,前后两次重叠10m;地质雷达在完整灰岩地段
20、有效长度为25m,连续预报时前后重叠长度为5m;红外线探测法探测前方是否有水及水体存在方位,每次预报有效探测距离为30m,连续预报时两次重叠长度为5m;超前水平钻孔每循环钻探长度为30m,连续预报时前后两循环钻孔重叠5m。(断层、节理密集带或其他破碎富水地层,断面内每循环钻1孔,岩溶发育地段,断面每循环钻3孔) 6.6钻孔1) 钻头直径采用127mm硬质合金钻头。2) 钻孔时按编号施工顺序从低孔开始,由左侧往右侧方向间隔进行施工,钻孔时钻机距工作面的距离一般情况下应不小于2m。3) 钻机开钻时,应低速低压,待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。若钻进过程阻力较大,可退回1m左右,多次
21、反复,阻力减小后继续钻进。4) 钻进过程中经常用测斜仪测定其位置,并根据钻机钻进的状态判断成孔质量,及时处理钻进过程中出现的事故。5) 钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。6) 岩质较好的可以一次成孔。如果钻进时产生坍孔、卡钻时,需补注浆后再钻进。7) 认真作好钻进过程的原始记录,及时对孔口岩屑进行地质判断、描述,作为洞身开挖时的地质预测预报参考资料,从而指导洞身开挖。6.7清孔验孔1) 用地质岩芯钻杆配合钻头进行反复扫孔,清除浮渣,确保孔径、孔深符合要求,防止堵孔。2) 用高压风从孔底向孔口清理钻渣。3) 用全站仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。6.8安装管棚钢管棚管安装工
22、序:棚管配管、编号管节加工钢筋笼加工棚管逐步节顶入钢筋笼顶入安装止浆板1) 为使同一横断面内的接头数不大于50%,相邻钢管接头至少错开1m,加工钢管时将钢管进行配管和编号,每节钢管长46m,并把加工了的钢管节搭配好并做好记录待用。2) 钢管在专用的管床上加工好丝扣,内丝扣30cm,外丝扣长15cm;导管四周钻设孔径1016mm注浆孔,尾部1.1m不钻孔;孔间距纵向5.6cm,横向11.3cm呈梅花型布置,管头焊成圆锥形,便于入孔。3) 钢筋笼由四根22主筋和壁厚3.5mm的42钢管固定环组成,固定环采用35cm短管节,将其与主筋焊接,按1.5m间距设置。4) 棚管顶进采用挖掘机在人工配合下按配
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