施工组织设计下载简介
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尾水隧洞施工组织设计5.2.1.2通过京沪铁路施工方法
预留光面层爆破参数选择:
GBT 50081-2019标准下载a.周边眼孔距E的选择
预留光面层爆破周边眼间距一般为0.40~0.50m,本设计取0.47m。
b.抵抗线W的选择
M为周边孔密集系数,一般取0.6~1.2,本设计M取0.8,则W=0.59m。
C.炮孔深度L的选择:初步设计循环进尺Ⅳ~Ⅴ类围岩2.0m。
尾水隧洞短台阶预留光面层开挖爆破参数表
喷锚支护紧跟开挖面及时施作,喷锚支护施工程序见以下框图:
5.3.1系统锚杆施工
系统锚杆施工工艺流程为:钻孔 清孔 插入杆体 注浆,钻孔采用向上凿岩机,锚杆预先在洞外按设计要求加工制作,施工时先用凿岩机按设计要求钻锚杆孔眼,达到标准后用高压风清除孔内岩屑,将锚杆插入孔内进行灌浆作业,砂浆未达到设计强度前,禁止扰动杆体。
5.3.2钢筋网安设
钢筋网应在系统锚杆施作后安设,预先按设计加工钢筋网片,施作时,将钢筋网随需支护岩面的起伏铺设,与被支护岩面间隙约3cm,并与系统锚杆焊接在一起,必要时加设50cm的临时锚杆对钢筋网进行加固。避免钢筋在喷射砼时晃动,钢筋网连接处用细铁丝绑扎或点焊,钢筋网之间的搭接长度不小于20cm。
5.3.3喷射砼施工
喷射砼骨料用强制式拌合机分次投料拌合,自卸车运至工作面。为减少回弹量,降低粉尘,提高一次喷层厚度,喷射砼采用新型TK—961湿喷机,湿式喷射作业。
施工支护喷射砼,分初喷和复喷二次进行,初喷在开挖完成后立即进行,以尽快形成支护,抑制围岩变形,复喷在前层砼终凝后进行,新喷射的砼洒水养护不少于7天,拱架间用砼喷平,并有足够的保护层,喷射砼施工程序见下图:
特殊地段喷射砼施工应特别注意:
a、喷射作业,分区段进行,长度不超过6m,喷射顺序自下而上按S形线路施工。
b、后一次喷射,在前一次砼终凝后进行。若终凝后1h以上再次喷射,要用风水清洗砼表面。
c、一次喷射厚度:边墙8~10cm,拱部5~6cm;喷射2~4h后,洒水养护,养护时间为7~14d。
e、遇地下水地段,喷砼应注意喷射时从地下水渗水点外围喷起,逐渐向内靠拢,直至渗水点周围,再安设排水管把地下水引出,同时注意,地下水较多时,砼可先喷干料,待干料与渗水结合后再喷湿料。
5.4.1严密组织
光爆钻孔时,应统一指挥协调行动,认真实行定人、定机、定质、定量“四定”岗位责任制,分区按顺序钻孔,避免相互干扰、碰撞、拥挤和窝工。
5.4.2钻孔方法步骤
整个钻孔过程中,可分为准备、定位、开口、拨杆、移位五步。
5.4.2.1准备
开工前准备工作做到“四查”。即:查凿岩机运转及部件是否正常。查风水电管连接部位是否牢固。查钻头钻杆等配件是否备全。查消耗较多的器材是否有充分的余量。
先由测量人员在掌子面上画出各炮孔位置和中线十字线,将钻孔范围定下来,并将钻孔先后次序分配明确。
开口时慢慢推进,并特别注意钻杆的方向与掌子面垂直。
在整体性好的岩石可中速慢慢拨出,如遇破碎岩石卡钎时,应慢慢来回推进,使之拔出。
钻好一个炮孔进行第二个炮孔钻进时,要做到“准、平、齐”。
平:各炮眼相互平行(孔口和孔底距相等)
齐:孔底要在同一平面上,爆出的断面要整齐,便于下一循环作业。
5.4.3保证钻孔质量
5.4.3.1找准中线腰线,标出孔位。
5.4.3.2首先钻正顶孔。
5.4.3.3钻杆长度做好标记,保证孔深符合设计深度。
5.4.4作业中的“六快、四勤、四不钻”
钻孔作业要做到“六快”,即:拉风水管快、安钻快、换钻杆快、移动钻杆快、交换位置快、排除故障快。“四勤”即:保养钻机勤、维修风水电管路勤、检查钻孔质量勤、检查险情勤。“四不钻”即:不钻残孔、不钻石缝、不钻软夹层、不钻破碎层。
5.4.5装药和填塞
装药后孔口要用炮泥塞好,堵塞长度掘进孔不小于40cm,周边孔不小于20cm。
“新奥法”的最大特点是采用与围岩密贴喷混凝土、锚杆、钢筋网等初期支护,并积极利用围岩本身的支承能力,新奥法的设计主要是在新奥法基础理论和设计理论的定性成果指导下,参考已建隧道的支护结构参数来进行初步设计,完善设计,量测工作是监视隧道围岩稳定性的重要手段,始终伴随着施工的全过程。因此,量测工作在新奥法设计施工中占有很重要的地位,监控量测流程图见下页图。
5.5.1监控量测计划
5.5.1.1量测的目的
通过对围岩平衡动态的观测监视,来判断支护构件的效果及施工方法的妥否,并把该过程科学地反馈到施工中去,以修建安全、经济的隧道。
5.5.1.2量测人员的组织
根据隧道监控量测工作的需要,组成一支由四人组成的监控量测小组,专门负责监控量测工作,并配备包括微机在内的所有监控量测必备仪器设备。
5.5.1.3量测项目方法,量测仪器、测点布置、量测频率
量测项目根据需要选择必测项目,仪器及量测频率见下表。
5.5.2监控量测作业
5.5.2.1围岩及支护状态观察可分为开挖工作面观察和已施工区段观察两部分,开挖工作面观察应在每次爆破开挖后进行一次,当围岩情况基本无变化时,可每天进行一次,观察后应绘制开挖工作面图(地质素描),填写工作面状态记录表及围岩类别判定卡,在观察中如发现地质条件恶化,应立即采取应急措施。
5.5.2.2净空变形量测应在每次开挖后尽早进行,初读数应在开挖后12h内,最迟不得大于24h,而且在下一循环开挖前,必须完成初期变形值的读数。
5.5.2.3拱顶下沉量测应与净空水平收敛量测在同一量测断面内进行,可采用水准仪等测定下沉量,当地质条件复杂,下沉量大或偏压明显时,除量测拱顶下沉外,还应量测拱腰下沉及基底隆起量。
5.5.2.4地表下沉量测应在开挖工作面前方H+h(隧道埋置深度+隧道高度)处开始,直到衬砌结构封闭,下沉基本停止为止。
5.5.3监控量测资料的整理和反馈
5.5.3.1应及时根据量测数据绘制净空水平收敛,拱顶下沉时,时态曲线及净空水平收敛,拱顶下沉与距开挖工作面距离的关系图。
5.5.3.2对初期的时态曲线应进行回归分析,选择与实际数据拟合好的函数进行回归,预测可能出现的最大拱顶下沉及净空水平收敛值。
5.5.3.3根据量测结果按下表变形管理等级指导施工。
注:U0实际变形值,Un允许变形值。
在施工过程中,为了提前了解拟开挖岩体的特性,以供监理工程师及时作出是否需要修改设计的正确判断,并研究拟采用的支护类型。本承包人将按工程师规定的时间钻探测孔或探洞,采用TSP202地质预报仪,使之掌握第一手资料,保证施工顺利进行。
5.6.1地质预报内容:可能出现塌方,滑动影响预报;隧道穿越不稳定岩层及较大断层预报;出现涌水地段预报;浅埋段、洞口段下沉裂缝对隧道稳定预报。
5.6.2地质预报方法
5.6.2.1施工阶段地质调查,主要内容:
a、岩性、地质时代、岩层产状、软弱夹层、岩脉穿插情况;
b、断层及破碎带的形态、产状、宽度及充填物特征;
c、主要节理裂隙的形态、产状、规模;
d、地下水出水点,地下水出露情况及水量大小;
e、围岩的工程地质分段,岩体完整性,围岩类别等。
5.6.2.2施工地质预测
施工地质预测,采用超前水平钻孔的方法,预测未开挖地段隧道围岩的地质情况和涌水情况。钻孔最小长度15m,最大长度30m,孔径不小于54mm。
超前地质钻孔预测的方法是:首先选适当的比例尺作超前钻孔已施工和未施工地段的底板平面图,然后将超前钻孔底板的地质界线逐一沿其走向延伸到隧道两边墙脚,即得隧道底板预测地质平面图。如果再由两边墙脚按其视倾向和视倾角延伸到边墙上,即得隧道预测地质展示图,涌水量预测是根据超前钻孔的出水量预测前方几米至十几米的水情。
施工中将根据观察、探测、量测等综合情况判断不良地质的位置,采取有效措施确保施工安全和工程按期完成。
洞身标准段衬砌成圆形,下库进/出水口段衬砌呈箱形,衬砌砼自C2标购进商品砼,洞身标准段衬砌采用全断面整体模板衬砌台车作支架,下库进/出水口段衬砌采用箱形模板作支架,输送泵输送灌注作业。洞身标准段衬砌一次浇注成型,下库进/出水口段衬砌先浇注底版混凝土,再浇注两侧及顶板混凝土。
5.7.1洞身衬砌施工方案
根据工程的特点,要满足衬砌与开挖的平行作业,二次衬砌施工方案定为:每次施工长度为9米,采用全圆形穿行式模板台车,全断面一次浇筑砼。
衬砌台车结构为全圆形穿行式模板台车,由整圆钢模板、门式走行架、底模起吊走行车、液控传动系统及电气控制五部分组成。
模板在纵向长度上分为四节,使用时以节为单位向前移动。模板的整圆环由一块顶模与侧模和底模各两块构成。顶模与侧模的连接为铰接,可在油缸和起吊架作用下,以铰轴为圆心向台车纵向中心垂直平面收拢,以便从门架中间穿过。门式走行架起着模板穿行时的运载和立模、拆模时的支承作用,所有动力装置及动作执行机构都安装在门架上。台车的结构简图如附图。
砼浇筑过程中,存在有上浮和偏压现象,为解决此问题在模板的不同部位设计有螺栓撑脚,立模时,各撑脚支撑到围岩上,克服浇筑过程中的上浮力和偏压力。
5.7.2施工工艺流程
衬砌砼施工工艺流程框图
5.7.3混凝土灌注及捣固
砼采用搅拌罐车运输,砼输送泵灌注,附着式振捣器振捣,两次衬砌间工作缝做好止水条或止水带的安设工作,灌注前按设计图纸规定预留沟槽、管洞或预埋接地系统、水力测量系统等构件,浇注砼过程中应加强保护,避免破坏。
砼自模板窗口灌入,由下向上,对称分层灌筑,下落自由高度不超过0.5m,每层厚度不超过40cm,在砼浇注过程中要随时观察模板、支架、预埋件和预留孔洞的情况,当发现有变形、位移时,及时采取措施进行加固处理,因意外砼灌注作业受阻不得超过2h,否则按接缝处理,砼浇注至封顶位置时,减小砼坍落度。混凝土浇注过程示意如下:
5.7.4砼养护及整修
砼灌筑后及时养护,冬季应覆盖薄膜保温,拆模后对错台处进行凿毛抹平、装修处理。
5.7.5泵送混凝土要求
碎石最大粒径与输送管内径之比不大于1:3,通过0.315mm筛孔的砂不小于15%,最小水泥用量300kg/m3,坍落度130~150mm。管道管线安装要平直、转弯缓,灌筑点先远后近;泵送前用少量水灰比为0.7的水泥砂浆湿润管道,换管节时先湿润后连接;泵送过程中严禁加水和空泵,开泵后无意外情况中途不要停歇。泵送砼结束时,洗管前先行反吸,降低管内压力;洗管时,从进料口塞入海绵球或胶球,用水将存浆推出。
在1在支洞位置#、2#尾水隧洞衬砌完成后进行封堵,两条尾水隧洞浇注衬砌时,衬砌预留9m不浇注,两条隧洞施工完成后,先封堵两隧洞之间的支洞,再封堵1#尾水隧洞侧壁洞,最后浇注预留的衬砌段。
尾水隧洞每侧支洞位置封堵段长10m(总封堵段长30m)。堵头外形应为楔形,各封堵段分两次浇注,堵头内设置灌浆廊道,每次浇注完成后,待砼强度达到70%设计强度后,即进行回填灌浆,填塞空隙。
5.8.1钻孔冲洗及灌前压水试验
灌浆孔在灌浆前必须采用压力水进行孔壁与裂隙冲洗,直至回水澄清为止。灌浆孔的冲洗压力为灌浆压力的80%,该值如大于1Mpa时,采用1Mpa。不能形成压力的灌浆孔应该冲洗到裂隙中的充填物从表孔或其他灌浆孔出现泥浆水并排除为止。
固结灌浆孔压水试验在岩石裂隙冲洗结束后进行,采用单点法。压水试验的压力为灌浆压力的80%,该值如大于1Mpa时,采用1Mpa。试验孔数不宜少于总数的5%。
5.8.2.1回填灌浆是指下列缝隙作灌浆充填
a、尾水隧洞混凝土衬砌与围岩顶部之间的缝隙。
b、施工支洞堵头混凝土与围岩之间的缝隙。
5.8.2.2回填灌浆工作,在混凝土衬砌达到70%设计强度后进行,回填灌浆一般采用填压式灌浆法。
采用专用凿岩机钻孔,在有电器或观测预埋件位置时,从预埋导向管扫孔,回填灌浆孔深以打穿混凝土遇到空腔为准,若无空腔则入岩10cm,按二次序进行,后序孔应包括顶孔。
在隧洞顶拱120°范围内梅花形布孔,在围岩塌方、超挖较高部位预埋两根导向管,其中一根置于最高位置,离岩石3cm左右作排气、排水管,另一根作回浆管,管口间距3m。
5.8.2.5灌浆分序
一般情况下当灌浆区段的一序孔全部开孔后方可开始灌浆。灌浆按分序加密从高往底施灌的原则进行钻灌,各次序灌浆的间隔时间不得小于48h。开始灌浆前测定孔深和砼厚度,灌浆从隧洞较低的一端向较高的一端推进,先管一序孔,一序孔结束7天后才开始进行二序孔的灌浆。
5.8.2.6浆液配比
浆液水灰比为0.6:1,0.5:1(重量比)两个比级。变浆标准应监理工程师指示进行。如需灌注水泥砂浆,掺砂量不宜大于水泥重量的200%,水泥选用425以上标号的普通硅酸盐水泥。
5.8.2.7灌浆压力及结束标准
在设计规定压力0.3~0.5Mpa下,当灌浆孔停止吸浆,延续灌注5min,回填灌浆即可结束。
灌浆结束后,排除孔内积水和污物,并进行不小于二倍孔径的孔口凿毛,采用机械封堵密实并抹平孔口。
固结灌浆应在回填灌浆结束7天后方可进行,该工序适用于尾10+497.973和尾20+470.00桩号下游侧的尾水隧洞。洞身标准段固结灌浆孔排距300cm,每排15孔,排与排之间梅花形布置,入岩500cm,固结灌浆压力为1~1.5Mpa。F3断层处灌浆孔入岩800cm,灌浆压力2.0Mpa,排距200cm。
5.8.3.1固结灌浆所用浆液的浓度应遵循由稀至浓的原则逐级改变。且应优先采用循环灌浆法。浆液水灰比分别为2:1、1:1、0.8:1、0.6:1等四个比级。开灌水灰比应由试验确定,并报监理人批准,否则应从2:1开始。变浆标准应按监理人的指示进行。
5.8.3.2固结灌浆采用孔内循环法,射浆管距孔底不得大于0.5m。全孔一次灌注,吸浆量大时采用一泵一孔灌注,吸浆量小时,同一环内的灌浆孔可采用并联灌浆,但不宜多于2孔,并对称均匀布置,并应严格控制灌浆压力以防止发生事故。
5.8.3.4在规定压力下如灌浆段的吸浆量小于0.4L/min,持续灌注30min,灌浆工作即可结束。每段灌浆结束后,灌浆塞应留在灌浆孔内,待灌浆塞的背压降到零,方可取出。
5.8.3.5全部灌浆工作完成后必须及时封孔,封孔前排除孔内稀浆,将孔内污物冲洗干净,并测量孔深。全部采用机械封孔使全孔封填密实。
在灌浆施工期间,应进行必要的观测,观测内容包括:
b、混凝土衬砌体变形观测
c、衬砌与围岩接触面变形观测
5.8.5灌浆质量检查
5.8.5.1回填灌浆质量检查应在部位灌浆结束7天后进行,其数量宜为灌浆孔总数的5%。采用钻孔注浆法检查,即向孔内注入水灰比为2:1的浆液,在规定压力下(0.4MPa),初始10min以内注入量不超过10L,认为合格。
5.8.5.2固结灌浆压水检查,宜在该部位灌浆结束3~7天后进行,检查孔数不宜少于灌浆孔总数的5%,压水检查孔压力为80%设计灌浆压力或施工图规定,若检查孔压水试验渗水率大于0.5Lu时需做补灌,若渗水率小于0.5Lu时则认为合格,可直接封孔。
5.8.5.3对于灌浆质量不合格的部位,如混凝土衬砌外表有漏水点、固结灌浆单位耗灰量大于15kg/m、灌浆后压水试验吸水率大于规定要求时,必须拟定有效的处理方案,并征得监理人的同意,进行补灌,直到合格为止。`
两条尾水隧洞穿过F4断层影响带、F3断层、京沪铁路、104国道及居民区,这些地段必须采取切实可行的措施,确保行车和施工的安全。
5.9.1在京沪铁路、104国道及居民区设置监控点,定期进行观测,经过对观测数据的分析,及时反馈信息指导施工,确保行车及居民的安全。
5.9.2该地段开挖时,视围岩稳定情况,采用超前与锚喷联合支护,加固稳定围岩。
5.9.3该地段开挖钻爆按照“短进尺、弱爆破、快支护、早衬砌”的原则施工,减少装药量,严格控制特殊地段质点震速度(京沪铁路路基顶面质点震动速度应小于2cm/s,已开挖的洞室及其它建筑物的质点震动速度应小于10cm/s)减少一次支护跨度,确保成洞稳定。
5.9.4京沪铁路下方尾水隧洞开挖爆破时,爆破时间应听从铁路部门的安排,将爆破时间与列车经过此路段的时间错开。
5.9.5该地段开挖时,采用水平超前钻孔和其他预报方法,加强地质预报,探明前方地质情况,及时调整开挖方法,确保施工安全。
5.9.6加强施工组织管理,加强施工监测,及时反馈信息。
5.10控制测量与施工测量:
5.10.1两条尾水隧洞平面控制测量,采用中线法,把线路中线先测设在地表上,反复校核,与两端线路正确衔接后,将洞口端控制点作为引线入洞的依据,每端洞口控制点不少于2个,间距不小于200m。
5.10.2洞内控制点由洞外控制点引入,中线法测设,洞内控制点间距不小于200m。
5.10.3开挖轮廓线采用断面支距法画出,即以隧道中线为纵轴,以开挖轮廓线的拱顶为原点,沿纵轴向下每隔50cm(即纵向支距等),向左、右量取横向支距,画出开挖轮廓线点。
5.10.4测量仪器:拓普康全站仪 TD J2型经纬仪DSZ2型水准仪。
两条尾水隧洞小里程工作面采用接力压入式通风,在通风兼安全洞洞口和4#施工支洞进口处各安装一台75KW轴流式通风机,加强通风。待4#施工支洞开挖完成后,1#、2#尾水隧洞掘进100m时,在4#施工支洞与1#尾水隧洞接口处再安装一台75KW轴流式通风机,该通风机安装两个通风管,交替给1#、2#尾水隧洞通风。
待通风竖井贯通之后,利用通风竖井进行通风,在通风竖井设四台37KW通风机对尾1、尾2进行通风,采用压入式通风,自然排风方式,具体布置见尾水隧洞临建图。洞内人体吸入空气中的含氧量不应少于20%。考虑到时间、温度、湿度以及几种污染物质的综和影响,空气中所含瓦斯、烟雾和粉尘等杂质的浓度不超过国家及业主在招标文件中规定的人体安全保健水平。
洞内照明电压:作业地段不大于36V,成洞和不作业地段可用220V,每隔20m安装一个灯。
两条尾水隧洞小里程工作面属逆坡作业,在下坡点设一集水坑,积水自然流入坑中,然后从通风竖井抽至洞外污水处理池中处理。下库进/出水口处工作面属顺坡作业,在工作面设集水坑汇水,然后用潜水泵抽至洞外,经洞外污水处理池处理后排放。
5.13冬季施工保证措施
5.13.1高山水池采用下挖式,洞外供水管道采用地埋式,下埋深度在冻结线以下,洞口供水管道采用石棉包裹,确保冬季施工用水。
5.13.2水泥库保证正温,对砂、石料预先保温,并用适当温度的热水拌合砼。
5.13.3砼中添加防冻剂、减水剂,降低水灰比,缩短砼入模时间,防冻剂、减水剂的掺量由试验确定。覆盖薄膜加强砼养护。
5.13.4隧道掘进长度较短时,洞口应设置保温屏障DB13/T 5085-2019 公路改扩建工程交通仿真指南,保证洞内温度。
尾水隧洞施工需机械设备如下表:
1、洞室开挖工班人员配备:
钻爆开挖施工中的人员安排
2、喷锚支护工班施工中人员配备:
3、模筑砼工班施工人员配备:
AQ/T 4117-2011 烟花爆竹、烟火药作功能力测定方法模筑衬砌施工的工班人员及职责见下有
7、质量保证体系详见“总体施工质量保证体系”
8、安全文明施工措施详见“总体安全文明施工措施”