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- 2022-05-11 16:56:22 发布
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目录1编制说明31.1编制依据31.2编制原则32工程概况42.1工程概况42.2设计概况42.3工程地质及水文地质42.4主要工程数量63施工总体方案63.1施工组织机构63.2施工总体方案74进度安排84.1各级围岩开挖支护循环时间84.2隧道开挖进度指标84.3隧道衬砌进度指标94.4施工进度安排95资源配置表95.1劳动力配置计划95.2主要机械设备配置计划125.3主要材料供应计划146.大、小临设施的分布及总体规划156.1隧道进口总体平面布置图156.3弃砟场位置166.4施工用水166.5施工用电176.6施工测试1774
6.7内业资料176.8施工程序187.主要施工方法197.1洞门和洞口段施工207.2明洞施工217.3洞身开挖227.4洞身支护及二次衬砌277.5监控量测297.6超前地质预报347.7施工技术措施348.工期保证措施458.1工期目标458.2工期保证措施459.安全质量、水、环保及文明施工目标及措施479.1安全目标及措施479.2质量目标及措施579.3施工环保、水土保持体系609.4文明施工保证措施6110季节性施工措施6110.1冬季季施工的一般措施6210.2雨季施工安排6674
1编制说明1.1编制依据(1)铁道部工程设计鉴定中心关于《南平至龙岩铁路扩能工程设计安全评估报告》的函(鉴线函[2012]22号)。(2)隧道风险评估报告文件。(3)国家发改委《关于福建省南平至龙岩铁路扩能工程可行性研究报告的批复》(发改基础[2013]306号)。(4)中铁铁路总公司、福建省人民政府《关于南平至龙岩铁路扩能改造工程初步设计的批复》(铁总办函[2013]487号)。(5)南平至龙岩铁路扩能工程修改初步设计文件、施工图设计文件。(6)国家法律、法规和原铁道部规章制度。(7)本项目有关的技术标准、规范、规程等。(8)《铁路工程施工组织设计指南》(铁建设[2009]226号)。(9)施工组织调查资料。相关规定和要求。1.2编制原则(1)确保总工期和主要节点工期目标的原则;(2)遵循招标文件条款、投标承诺,满足业主相关要求的原则;(3)实行“项目法施工”的组织原则,做到依靠科技、精心组织、合理安排、突破重点;(4)施工进度指标与施工队伍的能力相匹配的原则;(5)施工方案尽可能采用成熟、可靠,尽可能降低技术方案风险的原则;(6)局部优化施工方案,在确保工期目标的基本前提下,尽可能减少资源投入的原则;74
(7)安全第一,预防为主,综合治理原则;(8)保持施组设计严肃性与动态控制相结合;(9)强化组织,加强管理,确保各项目标全面履约,优化资源配置;(10)优化资源配置,实行动态管理。2工程概况2.1工程概况本标段隧道共计8座,总长26492.6m,全部为双线隧道。其中南戴云山隧道12168.9m双线隧道是本标段的重点隧道工程,隧道采用有碴轨道和无砟轨道相结合的结构形式。2.2设计概况2.2.1技术标准(1)铁路等级:I级(2)正线数目:双线(3)设计行车速度:200km/h(4)正线线间距:4.4m(5)最小曲线半径:一般3500m,困难2800m(6)限制坡度:13‰(7)牵引种类:电力(8)机车类型:动车组、SS9(9)到发线有效长度:650m(10)列车运行控制方式:CTCS-2(11)行车指挥方式:调度集中(12)建筑限界:“电力牵引铁路KH-200桥隧建筑限界”(非双层集装箱限界)74
注:南平北至南平西(包括与合福铁路联络线)仅运行动车组客车,限制坡度采用20‰;南三龙铁路与合福铁路联络线设计行车速度为160km/h。2.2.2横断面设计隧道建筑限界按“高速铁路建筑限界轮廓及基本尺寸”设计,双线隧道净空有效面积不小于81.37平方米。2.3工程地质及水文地质2.3.1地形、地貌南平至龙岩铁路位于福建省中北部,沿线处于戴云山脉西北部,主要山脊线和河流多呈北东-南西方向,与本地区地质构造线和线路走向基本一致。线路基本沿着闽江支流沙溪、西溪右岸;沿线山高坡陡,植被发育;漫滩及阶地均不发育,仅沿主要河谷分布有狭窄的冲积平原。沿线大部分为侵蚀构造地形,属于中低山地貌。地形起伏较大,山势陡峻,冲沟和溪流发育,相对高差100~900m,尤以花岗岩组成的山岭最高,最高主峰大山头海拔903.2m。沙县附近为白垩系红层盆地地貌;剥蚀低丘地形平缓,相对高差50~200m,植被发育;丘间谷地和河流阶地发育,较为宽阔,城镇村庄密集,局部辟为良田。2.3.2地层岩性、地质构造隧址区岩性为:74
变质岩、沉积岩和侵入岩;地层从元古界到新生界第四系,各时代地层均有分布,并有多期侵入岩;因褶皱、断裂及侵入岩体的作用,地层分布较杂乱。元古界为一套变质岩系,主要为石英片岩和云母石英片岩,在本段分布最广,南平到沙县间均有出露。上古生界沉积岩在朱墩至高砂一带出露,为二迭系含煤地层。中生界三迭系--侏罗系主要为陆相沉积岩,偶夹煤线;白垩系主要分布在沙县附近,主要为粉砂岩夹砂岩、砂砾岩。第四系地层分布范围广,厚度变化大,成因类型复杂;残坡积层分布广泛;冲洪积层仅断续分布在较大河流两侧,镇头、沙县等地较发育。沿线燕山期有过多次岩浆侵入,主要有花岗岩、闪长岩等。其中侵入岩及硅质岩为硬岩,其它一般为软岩及极软岩。部分软质岩路堑边坡存在顺层,易产生浅层溜坍及滑坡,需加强支挡防护。侵入岩体不均匀风化现象极为明显,地表岩体大多风化为砂土状,大型冲沟发育,水土流失严重,边坡防护工程及环境保护需特别注意。2.3.3水文地质特征沿线水系发育,属于闽江流域,水系成树枝状分布,主要河流有沙溪、西溪。沿线主要的地下水类型有:松散岩类孔隙水,基岩裂隙孔隙水,基岩构造裂隙水,碳酸盐岩类岩溶水。松散岩类孔隙水分布于河流阶地、河床及漫滩区以及山区斜坡洪积、坡积层中,水量丰富。节理、裂隙发育的基岩中存在裂隙水,水量较小;局部断层破碎带、接触带附近构造裂隙水水量丰富。碳酸盐岩溶水分布在岩溶发育带,水量丰富。地表、地下水一般无侵蚀性,部分有酸性侵蚀。沿线风化层及土层深厚,山坡植被破坏后裸露土体或挖方弃渣易于受冲刷,甚至可能形成泥石流,应加强防护以免造成对环境的影响。工程修建过程中应采取有效措施,尽可能减少对地表水体、地下水的影响。2.3.5不良地质及特殊岩土现象不良地质类型主要为滑坡、溜坍、崩塌、危岩落石、岩爆、采空区、有害气体、放射性等。2.3.6气象本地区地处沿海内陆山区,闽江上游,为中亚热带季风气候类型。气候温暖湿润,四季分明,雨量充沛。夏半年多东风炎热多雨,冬半年多东北风寒冷干燥。本地区洪水一般发生在4~7月,尤以6月为甚,约占50%以上。洪水的特点:历时短、来势凶、暴涨暴落。洪水大多系锋面雨所致,雨量集中,时间长,范围大,一般台风影响不显著。其中南平市因受地形影响,春秋季节和局部地区,风向较乱,全年盛行风向为东北风。年均风速1.0米/秒,静风的频率为41%,近5年极大风速19.4米/秒。年平均降水量1653毫米,;年最多降水量2183毫米(1998年),年最少降雨量922毫米(1971年),一日最大降水量185.9毫米(出现在2002年6月15日)。沙县气象特征与南平相近,年平均气温18.8—19.6℃之间,极端最低气温为-7.174
℃,最高为41.4℃,年平均风速0.7m/s,定时最大风速为12m/s,年平均降雨量1678.8mm。永安市多年平均气温为19.4度,极端最高气温为40.5度,极端最低气温为-6.4度。年平均降水量为1545.6毫米,最大年降水量为2337.3毫米,最大日降水量为244.7毫米,最大小时降水量为80.5mm,有气象记录以来最大的瞬时风速为31.9m/s,永安实测24小时最大暴雨量为266.5mm。2.3.7地震动参数根据1:400万《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),本线地震动峰值加速度为0.05g;地震动反应特征周期为0.35s(中硬土)。2.3.8交通运输情况(1)铁路本项目所经区域内主要既有铁路有鹰厦线、外南线、峰福铁路。本线基本上与鹰厦线线路平行。工程施工时,可通过既有铁路可将主要材料运至既有邻近的车站,再转运到工地。(2)公路本线所经区域区内主要公路福银、泉三南、浦南、双永(在建)、永宁(在建)、永武(在建)、永漳(规划)高速公路和G205、G316、G319、S208等国(省)道,以及与国省道相连的县乡公路组成公路交通网。由于本线多处于福建省山区,山高林密,公路运输较为困难。(3)水运本段线路所经地区河网密集,溪流众多,主要有闽江、沙溪和西溪河,其中闽江具备较高通航条件(Ⅳ级),其它河流都不具备通航条件。2.4主要工程数量主要工程数量如下表1.74
表2-1隧道设计概况及施工总体安排表序号隧道名称起讫里程长度(m)施工队伍1铜盘隧道DK117+301~DK117+622321安排隧道施工一队负责本工区内1座隧道施工2资坑隧道DK117+893~DK121+7403874安排隧道施工二队负责本工区内1座隧道施工3桂口溪隧道DK127+088~DK129+6872599安排隧道施工三队负责本工区内1座隧道施工4长源垄隧道DK129+956~DK132+8732917安排隧道施工四队负责本工区内1座隧道施工5福庄隧道DK135+144~DK135+879735安排隧道施工二队负责本工区内1座隧道施工6坪下隧道DK136+161.3~DK139+9033741.7安排隧道施工二队负责本工区内1座隧道施工7尾炉洋隧道DK140+818~DK140+954136安排隧道施工三队负责本工区内1座隧道施工8南戴云山隧道DK141+913~DK154+081.912168.9安排隧道施工二队负责本工区内1座隧道施工3施工总体方案3.1施工总体方案本标段隧道均为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩,Ⅱ级围岩采用全断面法施工,Ⅲ74
级围岩采用台阶法施工,Ⅳ级围岩采用三台阶法施工;Ⅴ级围岩:1)超浅埋及偏压段采用四部CD法施工;2)一般浅埋地段采用三台阶临时仰拱法或双侧壁导坑法施工。喷射混凝土采用湿喷工艺;二次衬砌采用模筑混凝土;在施工过程中加强监控量测及超前地质预报来指导施工。长隧道施工分别为进口、斜井、及出口分头掘进,短隧道从进口向出口独头掘进,每个施工口均按1个架子队进行配备;进入正洞后形成各个施工作业面;施工时,以架子队为单元配足现场作业施工资源,形成多个作业面平行同步施工,并在架子队内各个现场作业面间进行施工资源相互调配均衡施工;开挖作业面按进尺循环开挖,初支超前、二次衬砌紧跟(仰拱超前、拱墙滞后)、隧道附属结构集中分段连续兼顾施工;待隧道贯通后分段按组施工有碴道床。4.隧道工程施工安排4.1.施工任务安排根据工期要求及隧道的分布、地质结构、长度、纵坡及设计碴场位置,合理安排隧道施工,施工队伍安排见表3-5-2。表2隧道队伍驻地及劳动力配置表序号隧道队伍人数队伍驻地施工任务1隧道施工一队150人D2K117+200左侧铜盘隧道2隧道施工二队300人D2K121+600右侧资坑隧道3隧道施工三队750人D2K125+000左侧桂口溪隧道4隧道施工四队300人D2K133+200左侧长源垄隧道5隧道施工五队300人D2K137+550左侧福庄隧道6隧道施工六队坪下隧道7隧道施工七队尾炉洋隧道8隧道施工八队南戴云山隧道4.2.施工作业面安排及施工顺序74
各隧道施工队施工作业面安排及施工顺序见表3-5-3。表3施工作业面安排及施工顺序序号隧道队伍工作面施工顺序1隧道施工一队1一工作面:平果1号隧道→平果2号隧道→平果3号明洞→平果4号明洞→平果5号明洞→平果6号隧道2隧道施工二队2一工作面:进口:那豆1号隧道→那豆2号隧道→山营隧道二工作面:出口:那豆1号隧道→那豆2号隧道→山营隧道3隧道施工三队5一工作面:那吉隧道进口二工作面:那吉隧道出口三工作面:1号横洞四工作面:2号横洞五工作面:平导4隧道施工四队2一工作面:进口:东隆一号隧道→东隆二号隧道→东隆三号隧道→东隆四号隧道二工作面:出口:东隆一号隧道→东隆二号隧道→东隆三号隧道→东隆四号隧道5隧道施工五队2一工作面:达隆隧道进口二工作面:达隆隧道出口5.2.2.3.劳动力组织施工作业面工班任务分配及劳动力配置见表3-5-4。表3-5-4工班任务分配及劳动力配置表工班名称人数(个)担负主要任务掘进工班32钻眼、装药、爆破或人工开挖等支护工班32小导管、锚杆、钢筋网、钢架安设,喷射混凝土作业等衬砌工班钢筋工程12衬砌钢筋绑扎防水板8防水板焊接、吊挂混凝土28衬砌台车就位、混凝土灌筑、台车行走;仰拱、填充、底板混凝土施工运输工班20出碴、运输、调度、维修、保养等辅助工班8风、水、电及其设备维修、保养,道路养护钢结构加工工班10各种钢结构加工及预制5.2.2.4.主要机械设备的配置74
根据施工原则和确定的总体施工方案,在施工管理上以大型专用设备为主,各施工面形成六条作业线,即:掘进作业线、支护作业线、装运作业线、防水衬砌作业线、辅助作业线、超前地质预报作业线。各施工作业面主要机械设备配置见表3-5-5。表3-5-5各工作面施工作业线配置施工队伍工作面掘进作业线支护作业线装运作业线防水衬砌作业线辅助作业线预报作业线隧道施工一队一工作面多功能钻孔台架2台、液压钻机10台、挖掘机2台、电动空压机7台、风动凿岩机15台管棚钻机2台、锚杆钻机2台、湿喷机3台,液压注浆泵2台、锚孔注浆泵2台侧卸式装载机2台、推土机1台、自卸汽车10台。液压衬砌台车1台、仰拱栈桥2台。通风:轴流式风机1台;高压水、排水:水泵8台;高压风:20m3/min电动空压机7台;施工用电:洞外500KVA变压器1台;200kw发电机2台超前地质预报作业线:TSP203系统3套、地质雷达3台、水平钻机6台。隧道施工二队一工作面多功能钻孔台架2台、液压钻机10台、挖掘机2台、电动空压机7台、风动凿岩机15台管棚钻机2台、锚杆钻机2台、湿喷机3台,液压注浆泵2台、锚孔注浆泵2台侧卸式装载机2台、推土机1台、自卸汽车10台。液压衬砌台车1台、仰拱栈桥2台。通风:轴流式风机1台;高压水、排水:水泵8台;高压风:20m3/min电动空压机7台;施工用电:洞外500KVA变压器1台;200kw发电机2台二工作面多功能钻孔台架2台、液压钻机10台、挖掘机2台、电动空压机7台、风动凿岩机15台管棚钻机2台、锚杆钻机2台、湿喷机3台,液压注浆泵2台、锚孔注浆泵2台侧卸式装载机2台、推土机1台、自卸汽车10台。液压衬砌台车1台、仰拱栈桥2台。通风:轴流式风机1台;高压水、排水:水泵8台;高压风:20m3/min电动空压机7台;施工用电:洞外500KVA变压器1台;200kw发电机2台隧道施工三队一工作面多功能钻孔台架3台、液压钻机10台、挖掘机2台、电动空压机7台、风动凿岩机15台管棚钻机2台、锚杆钻机2台、湿喷机3台,液压注浆泵2台、锚孔注浆泵2台侧卸式装载机2台、推土机1台、自卸汽车10台。液压衬砌台车1台、仰拱栈桥2台。通风:轴流式风机2台;高压水、排水:水泵8台;高压风:20m3/min电动空压机14台;施工用电:洞外1000KVA变压器1台;200kw发电机5台二工作面多功能钻孔台架3台、液压钻机10台、挖掘机2台、电动空压机7台、风动凿岩机15台管棚钻机2台、锚杆钻机2台、湿喷机3台,液压注浆泵2台、锚孔注浆泵2台侧卸式装载机2台、推土机1台、自卸汽车10台。液压衬砌台车1台、仰拱栈桥2台。通风:轴流式风机2台;高压水、排水:水泵8台;高压风:20m3/min电动空压机14台;施工用电:洞外1000KVA变压器1台;200kw发电机5台三工作面侧卸式装载机2台、推土机1台、自卸汽车10台。液压衬砌台车1台、仰拱栈桥2台。通风:轴流式风机2台;高压水、排水:水泵8台;高压风:20m3/min电动空压机14台;施工用电:洞外1000KVA变压器1台;74
多功能钻孔台架3台、液压钻机10台、挖掘机2台、电动空压机7台、风动凿岩机15台管棚钻机2台、锚杆钻机2台、湿喷机3台,液压注浆泵2台、锚孔注浆泵2台200kw发电机5台四工作面多功能钻孔台架3台、液压钻机10台、挖掘机2台、电动空压机7台、风动凿岩机15台管棚钻机2台、锚杆钻机2台、湿喷机3台,液压注浆泵2台、锚孔注浆泵2台侧卸式装载机2台、推土机1台、自卸汽车10台。液压衬砌台车1台、仰拱栈桥2台。通风:轴流式风机2台;高压水、排水:水泵8台;高压风:20m3/min电动空压机14台;施工用电:洞外1000KVA变压器1台;200kw发电机5台五工作面多功能钻孔台架3台、液压钻机10台、挖掘机2台、电动空压机7台、风动凿岩机15台管棚钻机2台、锚杆钻机2台、湿喷机3台,液压注浆泵2台、锚孔注浆泵2台侧卸式装载机2台、推土机1台、自卸汽车10台。液压衬砌台车1台、仰拱栈桥2台。通风:轴流式风机2台;高压水、排水:水泵8台;高压风:20m3/min电动空压机14台;施工用电:洞外1000KVA变压器1台;200kw发电机5台隧道施工四队一工作面多功能钻孔台架2台、液压钻机10台、挖掘机2台、电动空压机7台、风动凿岩机15台管棚钻机2台、锚杆钻机2台、湿喷机3台,液压注浆泵2台、锚孔注浆泵2台侧卸式装载机2台、推土机1台、自卸汽车10台。液压衬砌台车1台、仰拱栈桥2台。通风:轴流式风机1台;高压水、排水:水泵8台;高压风:20m3/min电动空压机7台;施工用电:洞外500KVA变压器1台;200kw发电机2台二工作面多功能钻孔台架2台、液压钻机10台、挖掘机2台、电动空压机7台、风动凿岩机15台管棚钻机2台、锚杆钻机2台、湿喷机3台,液压注浆泵2台、锚孔注浆泵2台侧卸式装载机2台、推土机1台、自卸汽车10台。液压衬砌台车1台、仰拱栈桥2台。通风:轴流式风机1台;高压水、排水:水泵8台;高压风:20m3/min电动空压机7台;施工用电:洞外500KVA变压器1台;200kw发电机2台隧道施工五队一工作面多功能钻孔台架3台、液压钻机10台、挖掘机2台、电动空压机7台、风动凿岩机15台管棚钻机2台、锚杆钻机2台、湿喷机3台,液压注浆泵2台、锚孔注浆泵2台侧卸式装载机2台、推土机1台、自卸汽车10台。液压衬砌台车1台、仰拱栈桥2台。通风:轴流式风机2台;高压水、排水:水泵8台;高压风:20m3/min电动空压机10台;施工用电:洞外800KVA变压器1台;200kw发电机4台二工作面多功能钻孔台架3台、液压钻机10台、挖掘机2台、电动空压机7台、风动凿岩机15台管棚钻机2台、锚杆钻机2台、湿喷机3台,液压注浆泵2台、锚孔注浆泵2台侧卸式装载机2台、推土机1台、自卸汽车10台。液压衬砌台车1台、仰拱栈桥2台。通风:轴流式风机2台;高压水、排水:水泵8台;高压风:20m3/min电动空压机10台;施工用电:洞外800KVA变压器1台;200kw发电机4台主要机械设备配置见表3-5-6。74
表3-5-6主要机械设备的配备序号设备名称型号台数备注1管棚钻机PG115242锚杆钻机DK150243多功能凿岩台架314挖掘机PC300-6245自卸汽车SX3314DR3661206侧卸装载机ZL50C247液压钻机XY-2001208风动凿岩机YT-281809轴流通风机2×110Kw1910电动空压机20m3/min12511柴油发电机GF2004312湿喷机TK9613613液压衬砌台车12m1214仰拱栈桥自制9m2415防水板作业台车1216双液注浆泵KZY50/702417锚孔注浆泵ZJB-32418变压器S9-1000KVA519变压器S9-800KVA220变压器S9-500KVA521水泵KWPK200-4009622超前地质预报系统TSP-203323地质雷达SIR-20324水平钻机TSP65.2.2.5.施工进度安排74
本标段隧道围岩类型有Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级,不同围岩地段开挖循环进尺计划表3-5-7。表3-5-7隧道开挖循环进尺进度指标表序号围岩级别循环进尺(米)日循环数日进尺(米)月进度(米)采用月进尺(米)1Ⅲ全断面2.02.551202Ⅳ台阶法1.033.0703Ⅴ短台阶法0.732.150备注:采用月进尺按每月开挖有效时间25天计算,预留5天的时间应对特殊情况隧道工程工期安排见表3-5-8。表3-5-8隧道工程工期安排隧道名称起讫里程长度(m)起讫时间工期(天)施工队平果1号隧道D2K110+893~D2K111+0021092010-8-152011-1-31170隧道施工一队平果2号隧道D2K111+524~D2K111+9584342011-2-12011-12-15318平果3号明洞D2K117+700~D2K117+775752011-12-162012-1-3147平果4号明洞D2K118+570~D2K118+630602012-2-12012-3-1544平果5号明洞D2K119+049.04~D2K1198+1501002012-3-162012-5-3177平果6号隧道D2K119+357~D2K119+5001432012-6-12012-12-16199那豆1号隧道D2K120+130~D2K120+3812512010-8-152011-4-30259隧道施工二队那豆2号隧道D2K120+550~D2K121+0461762011-5-12011-9-30153山营隧道D2K122+837~D2K123+3955582011-10-12012-5-31244那吉隧道D2K123+805~D2K132+45076452010-8-152013-1-15885隧道施工三队东隆一号隧道DK134+127~DK134+4753482010-8-152011-2-20185隧道施工四队东隆二号隧道DK134+651~DK134+7911402011-2-212011-6-30130东隆三号隧道DK134+985~DK135+3303452011-7-12012-1-3121574
东隆四号隧道DK135+410~DK135+8764662012-2-12012-9-30243达隆隧道DK135+968~DK137+91419462010-8-152012-7-31717隧道施工五队5.2.3.施工技术方案本标段隧道围岩级别主要为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级,采用无轨运输,光面爆破。Ⅲ级围岩开挖采用全断面法,钻爆作业采用简易台架钻孔,人工风枪配合;Ⅳ级围岩采用台阶法(上部台阶超前6~10m);Ⅴ级围岩采用短台阶法(上部台阶超前3~5m),明洞采用明挖法。全断面开挖的Ⅲ级围岩采用光面爆破,非电起爆;施工中应坚持“光面爆破、支护紧跟、监控量测、及时反馈修正”的原则;Ⅳ、Ⅴ级围岩弱爆破,采用台阶法或短台阶法施工。出碴全部采用侧卸式装载机装碴,自卸汽车运输出碴。喷混凝土采用湿喷机与多功能作业台架作业,为加快施工进度,尽早封闭围岩,必要时采用智能化注浆系统进行注浆。二次衬砌采用12m的整体式液压台车全断面衬砌。混凝土采用拌合站集中生产,输送车运输,泵送入模。隧道采用压入式通风机通风。施工用电采用高低压相结合供电模式,在那吉隧道进、出口及两个横洞+一平导各设置1台1000KVA变压器,达隆隧道进、出口处各设置1台800KVA变压器,在其余掘进工作面隧道配备1台500KVA变电站,供洞外设备及洞内照明用电,低压进洞,成洞和不作业地段采用220V,作业地段不得大于36V。施工用水:隧道洞口设高山水池供水,结合普通泵增压的方式。隧道顺坡施工段采用排水沟自然排水,反坡施工段采用集水井集水,污水泵接力抽排至洞口污水处理池内,处理达标后集中排放到既有沟渠内。隧道施工技术方案详见表3-5-9。5.2.4.主要工序关键控制点拟采用的工法5.2.4.1.超前地质预报关键控制点隧道施工中,超前地质预报关系到工程安全、质量和进度,为确保各项目标顺利实现。拟采用的主要预报方法:TSP203、超前水平钻孔、地质雷达,地质素描(数码成像)。将以上方法有机结合、综合应用,发挥各自长处,相互补充、相互验证,从不同方面发现异常、揭示异常,组成地质超前预报完整的技术体系,并坚持将超前地质预报合理纳入工序进行组织管理。其中:TSP203预报系统:该系统是目前最先进的方式,准确率高,适用范围广,适用于任何地质情况;预报距离长,能准确预报掌子面前方100~150m范围地质情况。74
地质雷达:能判断短距离(10~40m以内)的精细岩性结构变化情况的预报,作为TSP203超前地质预报的补充,地质雷达拟用于隧道底部、边墙、隧顶外或其它出水部位可能隐伏洞穴的探测。超前水平钻孔:是最直观、最准确的预报方式,在隧道全长采用。地质素描:操作简便,作为其他方式的补充和验证。表3-5-9隧道施工技术方案序号隧道名称长度(m)施工方案1平果1号隧道109进口单向掘进,自制钻孔台架及风动凿岩机钻孔,洞内集中供风,低压进洞,顺坡排水,施工用水采用洞口设高山水池供水。超前地质预报,岩石地段采用钻爆法施工、土质地段采用机械或人工开挖;整体式衬砌,泵送混凝土;均采用无轨运输。Ⅲ级围岩开挖采用全断面法光面爆破;Ⅳ级围岩开挖采用台阶法;Ⅴ级围岩、土质地段采用短台阶法施工,明洞采用明挖法,以人工配合机械开挖为主,必要以辅以干钻成孔、松动爆破。小导管超前支护,格栅或型钢钢架,锚喷支护。2平果2号隧道434出口单向掘进,自制钻孔台架及风动凿岩机钻孔,洞内集中供风,低压进洞,顺坡排水,施工用水采用洞口设高山水池供水。3平果3号明洞75开挖采用明挖法。4平果4号明洞60开挖采用明挖法。5平果5号明洞100开挖采用明挖法。6平果6号隧道143进口单向掘进,自制钻孔台架及风动凿岩机钻孔,洞内集中通风,低压进洞,顺坡排水,施工用水采用洞口设高山水池供水。7那豆1号隧道251双向掘进,自制钻孔台架及风动凿岩机钻孔,洞内集中通风,低压进洞,进口段顺坡排水,出口段反坡排水,施工用水采用高山水池供水8那豆2号隧道176双向掘进,自制钻孔台架及风动凿岩机钻孔,洞内集中通风,低压进洞,进口段顺坡排水,出口段顺坡排水,施工用水采用高山水池供水9山营隧道558双向掘进,自制钻孔台架及风动凿岩机钻孔,洞内集中通风,低压进洞,进口段顺坡排水,出口段反坡排水,施工用水采用高山水池供水10那吉隧道7645进、出口及两横洞+一座平导,五个工作面施工,自制钻孔台架及风动凿岩机钻孔,洞内集中通风,低压进洞,进口段顺坡排水,出口段顺坡排水,施工用水采用高山水池供水11东隆一号隧道348双向掘进,自制钻孔台架及风动凿岩机钻孔,洞内集中通风,低压进洞,进口段顺坡排水,出口段反坡排水,施工用水采用高山水池供水74
12东隆二号隧道140双向掘进,自制钻孔台架及风动凿岩机钻孔,洞内集中通风,低压进洞,进口段反坡排水,出口段顺坡排水,施工用水采用高山水池供水13东隆三号隧道345双向掘进,自制钻孔台架及风动凿岩机钻孔,洞内集中通风,低压进洞,进口段反坡排水,出口段顺坡排水,施工用水采用高山水池供水14东隆四号隧道466双向掘进,自制钻孔台架及风动凿岩机钻孔,洞内集中通风,低压进洞,进口段反坡排水,出口段顺坡排水,施工用水采用高山水池供水15达隆隧道1946双向掘进,自制钻孔台架及风动凿岩机钻孔,洞内集中通风,低压进洞,进口段反坡排水,出口段顺坡排水,施工用水采用高山水池供水5.2.4.2.开挖及钻爆关键技术本标段隧道主要有Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩,针对不同围岩选择正确的开挖方法是保证施工进度的关键。根据隧道围岩情况,Ⅲ级围岩采用全断面法开挖;Ⅳ级围岩采用台阶法开挖;Ⅴ级围岩采用短台阶法施工,洞口Ⅴ级加强段、Ⅴ级破碎及断层地段均采用先加固再用短台阶法施工,明洞采用明挖法,机械开挖人工配合。施工中如遇其它不良地质,可根据实际情况,选择不同的超前加固措施,分步开挖。隧道Ⅳ级围岩采用台阶法,每循环进尺控制在1.0m左右;Ⅴ级围岩选用短台阶施工法,每循环进尺控制在0.7m左右;施工始终贯彻超前探水,施工排水采用双侧排水沟顺坡或机械反坡排水接力,并且加强管路管理,防止渗漏,使开挖作业基本做到无水作业。必要时采取采用周边或全断面注浆堵水技术,先堵后挖;同时选择用水量较少的施工机械:如开挖采用挖掘机,锚杆施工采用风动凿岩机干钻钻孔施工。由于岩溶隧道易发生塌顶、掉块、突水、突泥,因此采用管超前、严注浆、短开挖、及时支护、初期支护完成后及时施做仰拱使其封闭成环、并尽快施作二次衬砌。5.2.4.3.喷锚支护及注浆关键技术锚喷支护的关键控制点是:混凝土喷射工艺、喷射设备的选型、锚杆设备的选型、成孔工艺及支护时机的把握等。本工程隧道设计均为复合式衬砌,为提高初期支护的质量,争取支护的最佳时间,拟在每个工作面配备4台喷射机,采用湿喷工艺,降低粉尘;配备2台多功能台架。在岩溶地段为保证锚杆注浆密实度,采用双管压力注浆的方法。抢占支护的最佳时机以保证安全,并减少施工干扰为原则,特别是在断层破碎带等不良地质地段支护要及时。5.2.4.4.出碴关键技术及控制点74
根据以往的隧道施工经验可知,出碴时间在每个循环中所占的时间较长,是影响进度的一个重要指标,而出碴时间的长短主要取决于装碴能力,本工程拟配备大容积侧卸式轮胎装载机装碴,挖掘机辅助出碴,以提高出碴能力,每出碴工作面投入10台自卸汽车运碴。5.2.4.5.混凝土衬砌关键技术隧道每个工作面均配备2台12m长的自行式全液压衬砌台车,担负各自隧道的衬砌任务。每衬砌台车在工序上形成防水、钢筋绑扎、混凝土浇筑、养护一条流水作业线。隧道洞身二次衬砌均在初期支护收敛变形趋于稳定后施作,对于岩溶隧道衬砌工作面不宜与开挖工作面距离过大、要适当缩短,采用混凝土输送泵配合自行式液压模板台车全断面施工,混凝土采用拌合站集中拌和。拌和采用二次搅拌,以满足高性能混凝土的要求和耐久性要求,混凝土运输车运送混凝土,混凝土输送泵压入模板内,插入式振动器配合台车所挂附着式振捣器捣固。5.2.4.6.防水关键技术为满足结构混凝土耐久性和防排水的要求,结构防排水施工按照“防、排、截、堵相结合,因地制宜,综合治理”的原则进行,通过系统治理,达到隧道不渗不漏的防水目标。防水层质量检查:防水层铺设应均匀连续,搭接部位采用双焊缝,焊缝进行充气检查。钢筋绑扎时要对防水层进行防护,所有靠防水层一侧钢筋弯钩及绑扎铁丝接口应设在背离防水层一侧。5.2.4.7.通风关键技术隧道采用压入式通风,从以往隧道通风经验来看,影响通风效果的主要是漏风系数和风管直径的选择,风管直径越小,管道阻力系数就越大,所需风机功率就越大,反之则越小。隧道风管每百米漏风率按1.3%考虑,采用φ1.3m风管,风管材料为涤纶布基PVC螺旋软风管,以减少风阻,缩短通风时间、提高通风效率。5.2.5.洞内外施工调度通信为了使洞内外各道工序协调配合、洞内外施工运输有序,现场指挥准确可靠,本标段设置强有力的施工运输、机械设备调度系统,负责工程施工、车辆运输、设备运转的统一调配调动工作。项目经理部及所属单位采用程控电话与移动电话相结合的方式;洞内与洞外采用有线电话和无线对讲机(办理使用许可证)相结合的联络方式。程控电话与当地电信部门联系,就近接驳,无线电话根据当地移动或联通网络情况直接使用或与其联系,在工地架设无线转播站,保证无线通信联络的畅通。5.2.6.洞内临时设施洞内布置管线主要有:动力线、照明线、高压水管、排水管、通风管、高压风管等。洞内风、水、电管线布置在掘进方向的右侧墙壁,施工排水管路考虑施工方便布置在掘进方向的左侧墙壁,施工通风管路悬吊于拱顶。施工用电:在那吉隧道进、出口及两个横洞+一平导处各设置1台1000KVA变压器,备用5台发电机,达隆隧道进、出口处各设置1台800KVA变压器,备用4台发电机,在其余掘进工作面隧道配备1台500KVA变电站,。每个工作面备用2台发电机,以备停电后应急。74
洞内动力线路为三相五线制。照明电压:作业地段不得大于36V,成洞和不作业地段采用220V;成洞地段固定的电线路,应用绝缘良好的胶皮线架设。施工地段的临时电线路宜采用橡套电缆。施工用高压风:那吉隧道工作面配置14台各工作面配置20m3/min空压机,达隆隧道工作面配置10台20m3/min空压机,其余工作面配置7台20m3/min空压机,采用φ100mm钢管供风。施工用水:隧道视地势地形在附近建高山水池(容积大于100m3),并铺设φ100mm钢管供水。施工通风:那吉隧道和达隆隧道各工作面采用4×110Kw轴流风机通风,其余隧道采用2×110Kw轴流风机通风,风管直径为Ф130cm。施工排水:顺坡排水时掌子面积水利用污水泵抽至已施工完毕的隧道两侧水沟排出洞外;本标段多为岩溶隧道,附近发育暗河,因此安排洞内水沟紧跟衬砌作业面进行施工,尽早在洞内形成永久性排水设施,对于未施工洞内水沟段的排水则在隧道的两侧各设一条0.4m×0.2m的浆砌片石排水侧沟,并用砂浆抹面,将水流导排至已修好的洞内水沟,然后通过洞内水沟顺排至洞外污水处理厂中。反坡排水时采用洞内每200m设置固定泵站与工作面移动泵站相结合的方式,每个泵站配备两套抽水设施,一套工作一套备用,排水管采用Φ100钢管,利用泵站采用机械接力抽排至洞外,排到洞外的污水经污水处理站处理达标后排放。5.2.7.弃碴利用及弃置方案隧道弃碴按设计文件要求进行利用或弃往指定碴场。弃碴前对碴场原植被进行清除,底面进行平整(如为坡面则挖成1m宽台阶),并根据碴场汇水流量计算设置相应管径树枝状分布的波纹管外包无纺布排水,以引排碴场底部积水;弃碴坡脚设浆砌片石挡碴墙。坡面防护采用浆砌片石防护;碴顶设截水天沟,并做好碴场排水系统,以防止弃碴流失,污染环境。碴场顶按设计要求进行绿化。有条件复垦时,碴顶整平换以0.5m厚的原土。无条件复垦时,碴面整平预留复垦条件。施工中产生的废碴、废液应按有关环保要求进行处理,不得随意弃置、排放。5.3.施工方法、施工工艺根据本标段隧道工程的水文地质条件、围岩级别、断面设计及隧道分布,结合拟投入的施工力量和本单位施工类似隧道取得的施工经验,拟定施工方法如下:5.3.1.施工准备开工之后首先修筑临时施工便道,架设施工供电线路、修筑供水设施和铺设供水管道,砌筑洞顶临时截水沟,开挖明洞及边仰坡。洞口场地开挖完成后,安装和修建隧道供风、供水、发电、混凝土生产、钢结构加工等设备与设施。洞门工程在隧道进洞施工正常后选择非雨季节及时安排施工。5.3.2.施工测量根据本标段工程量及工程分布特点配测量班,每个测量班均由1名测量工程师、4名测量技工组成,共同完成测量工作。测量班依据工作内容配置测量仪器。74
5.3.2.1.洞口测量根据隧道洞口的设计结构和洞口地形标高,详细计算洞口边仰坡开挖边线的坐标和各桩中心坐标。利用附合导线与以上计算坐标的相对关系,使用全站仪在地面上放出洞口边仰坡开挖轮廓线,十米桩中心坐标点位,以放出的坐标点为中心放出开挖边线桩,控制洞口边仰坡的开挖。5.3.2.2.洞身测量隧道洞身施工测量根据隧道设计文件,精确计算出线路百米桩的坐标及结构的相关尺寸和标高,并按每10m编制出本标段隧道标高表。测量工程师利用洞内测量控制点,及时向开挖面传递中线和高程;由测量班用断面测量仪测设隧道开挖轮廓线、支护钢架架立前后和二次衬砌立模前后轮廓尺寸,进行复核,确认准确后方可进行下道工序施工,并对混凝土净空断面应用激光隧道限界检测仪检查。5.3.3.超前地质预测预报针对本标段隧道工程地质情况特点,成立专业的超前地质预测预报小组,并将该项工作纳入施工工序管理。实现信息化施工,提前掌握开挖地层的特性,确定合理的支护参数和施工方法,制定施工中可能出现的各种问题的处理预案,确保工程质量和施工安全。在设计地质资料的基础上,采用地面预报和洞内超前预报相结合的模式,主要以洞内超前预报为主,对未开挖地段进行地质预测和分析,采集各种水文、地质、变形、应变等信息,及时进行信息反馈,以确定合理的支护参数,制定合理的施工方法。洞内超前预报主要通过TSP203地质超前预报系统、地质雷达、声波测量和超前钻孔等手段进行。5.3.3.1.超前地质探测与预报组织机构及职责成立专业的超前地质预报室,配置物探、水文、地质、试验专业工程师并配备先进的预测、预报设备和仪器,进行超前地质预报工作。编制《隧道施工测试与超前预报实施细则》,并严格遵照执行。将超前地质预报作为隧道施工的一道工序。组织机构见图3-5-1。组长:总工程师副组长:超前地质预报室主任工程地质工程师水文地质工程师试验专业工程师物探专业工程师74
图3-5-1超前地质预测预报组织机构图职责分工如下:项目总工程师任组长:全面负责综合测试与超前地质预报工作,直接向项目经理负责;超前地质预报室主任任副组长:组织工程地质、水文地质、物探及试验等专业组成人员进行超前地质预报日常工作;工程地质工程师:负责隧道工程的地质超前预报和调绘、监测以及测试、试验资料的分析、研究,提出施工措施;水文地质工程师:负责水文地质调绘、测试及隧道涌水量的预测与环境水文地质评价;物探专业工程师:负责物探测试工作;试验专业工程师:负责岩、土、水样的测试、试验工作;施工中积极协调配合设计单位做好综合地质超前预报工作。5.3.3.2.地质预报项目地面预报:在施工过程中,根据设计提供的地质勘探资料,对重点地段地表开展可控源音频大地电磁法(V5)为主的综合物探,沿隧道轴线绘制纵向剖面图;同时进行地表补充地质测绘,采取地表代表性岩样,并将样品在室内做对比分析和物探资料分析整理。洞内预报:施工中加强Ⅴ级围岩地段、含水地层、岩溶、断层地段等的超前地质预报工作,采用开挖掌子面全断面地质素描、超前钻孔并辅以TSP203、地质雷达、红外线探水仪等物探手段进行综合预测。隧道地下水发育地段及断层破碎带采用超前水平钻探、红外线探水仪等措施。根据超前地质预报和施工地质工作获取的地质信息及平导所揭示的工程地质、水文地质条件,调整隧道的施工方案。5.3.3.3.超前地质探测与预报方法根据本标段隧道工程地质条件,结合本投标人以往施工中在超前地质探测与预报方面所积累的经验,拟采用TSP203地质预报系统、地质雷达、超前钻探法、红外线探水仪等进行地质预报,并预测开挖工作面前方一定范围内围岩的工程地质和水文地质条件。初步确定本标段采用以下方法进行超前地质探测与预报。见表3-5-10综合超前地质预报主要措施表。表3-5-10综合超前地质预报主要措施表措施位置地质素描洞顶及洞壁左侧洞壁、右侧洞壁、洞顶掌子面每10m拍摄一张数码相片计算物探方法TSP(掌子面岩溶,不良地质)洞身每次150m地质雷达(基底岩溶探测)在隧底中心和两侧,各布置一条测线地质雷达(掌子面岩溶探测)20m左右一次地震反射波法(基底岩溶探测)在隧底中心和两侧,各布置一条测线红外探水全洞身每30米测量一次74
超前水平钻探单孔水平钻探(一般钻孔深度30~50米)灰岩地段每150米计划单孔水平钻探一孔,碎屑岩、花岗岩地段每250米计划单孔水平钻探一孔。多孔水平钻探计划在断层破碎带处基底岩溶勘查地质雷达和钻探根据要求测试试验长期水文观测点(泉、暗河、钻孔、沟谷等)管道流、堰流、深孔水量、水压力测试洞内断层段、溪谷、岩溶水软岩物理力学、膨胀性试验按50米计划取样一组地下水侵蚀性判定取样灰岩地段每150米计划取样一组,碎屑岩、花岗岩地段每100米取样一组(1)TSP203超前地质预报系统TSP203超前地质预报系统是利用地震波在不均匀地质中产生的反射波特性来预报隧道掘进面前方及周围临近区域地质状况。它是在掌子面后方边墙一定范围内布置一排爆破点,进行微弱爆破,产生的地震波信号在隧道周围岩体内传播,当岩石强度发生变化,比如有断层或岩层变化时,会造成一部分信号返回,界面两侧岩石的强度差别越大,反射回来的信号、返回的时间和方向,通过专用数据处理软件处理,得到岩体强度变化界面的信号也就越强。返回信号被经过特殊设计的接收器接收转化成信号并进行放大,根据信号返回的时间和方向,通过专用数据处理软件处理,就得到岩体强度变化界面的位置及方位。TSP203地质预报系统现场测试示意见图3-5-2。图3-5-2TSP203地质预报系统现场测试示意图74
TSP203地质预报系统能预测掌子面前100m~150m范围内的地质状况,围岩越硬越完整预报长度就越大;对施工干扰小,可在施工间隙进行,即使专门安排时间,也不过一小时左右;提交资料及时,在现场采集数据的第二天即可提交正式成果报告。采用专用处理软件,将复杂多解的波形分析转换为直观的单一解的波形能量分析图。将隧道顶部和底部的波形能量分析图分析确定之后,可得出断层破碎带、软弱夹层或其它不良地质相对于隧道的空间位置,计算机自动绘出弹形波速度有差异的地质界面相对于隧道轴线的地质平面图和纵断面图。但也存在预报准确性和预报精度方面的问题,需要采用其他预报手段来补充和完善。数据处理流程见图3-5-3。数据设置带通滤波初至波拾取提取处理能量平衡品质因素估算反射波拾取P、S波分离速度分析时深转换反射界面抽取图3-5-3数据处理流程图(2)地质雷达地质雷达探测(GroundPenetratingRadar简称GPR)采用电磁波反射原理探测浅层地层的划分、空洞、不均匀体的检测。仪器将发射天线和接收天线集于一体,具有快速、无损、连续检测、实时显示等特点,但在掌子面有水的情况下不宜使用。作为TSP203地质预报系统的补充,在TSP203预报异常点,在确定异常体的规模、性质、危害性有困难时,采用地质雷达作为补充手段,短距离进一步探测前方30m内的地质情况。(3)超前钻孔探测“物探先行,钻探验证”,超前钻探是一种传统而可靠的工程地质探测方法,具有研判准确,直观的优点。针对本标段隧道围岩特点,拟采用超前钻探方法进行探测,以超前水平岩芯钻探为主,辅以浅孔钻探。超前水平岩芯钻探可根据需要探测和了解隧道开挖前方几米、几十米乃至上百米范围内围岩的工程地质情况;通过钻孔了解和释放影响隧道掘进施工的地下水;通过岩芯观察和分析对隧道开挖前方的不稳定岩层和断层破碎带进行准确定位;直接采取岩芯样进行各种抗压强度试验,获取岩石物理力学性质参数。超前钻探方法是在钻进过程中,从钻进的时间、速度、压力、冲洗液的颜色、成分以及卡钻、跳钻等和岩性、构造性质及地下水等情况掌握地质条件。综合不同位置钻孔的钻进时间变化曲线,大致确定断层的规模和产状。此方法要求在探孔揭露之前,岩体能承受管道水的压力而保持稳定。因此在临近突水地段,多打一些超前探孔,并改放小炮,避免工作面出现冲溃现象,喷距应比较稳定。5.3.3.4.工作程序超前地质探测和预报工作程序见图3-5-4。5.3.4.洞口施工5.3.4.1.洞口边、仰坡开挖防护74
地质资料研究现场地质状况调查制定超前探测预报方案根据开挖及支护情况发现塌方征兆比拟法预测前方地质TSP203地质预报系统开挖面岩性前推法超前钻孔探明地质和涌水反馈施工确定施工方案,保证开挖安全资料整理与经验积累地质雷达声波法图3-5-4超前地质预测预报工作程序图洞口施工时,先开挖洞门边仰坡及路堑土石方,做截水天沟,再施做洞门;洞口环节衬砌须与洞门同时施工。开挖时按设计要求从上至下开挖边仰坡,层高1.5m左右,并随挖随护,防止边坡失稳,引起山体坍塌。及时按设计要求进行边仰坡的防护加固。边仰坡采用M10水泥砂浆砌片石嵌补,局部土质边坡采用M10浆砌片石铺砌,铺砌厚度采用0.3m并封闭洞口路基面,防止雨水冲蚀坡面。进出口段坡面存在危岩落石,为确保施工及运营安全,施工前应将坡面危岩落石清除,然后采取嵌补、支顶等措施进行防护,并于坡面危石来源侧设被动柔性防护网一道。洞口边、仰坡开挖不得采用大爆破,洞口挡护工程应紧跟土石方开挖及早完成。洞门基础必须置于稳固的地基上,虚碴、杂物、积水、软泥必须清理干净。洞门端墙背后及洞顶水沟底露空部分采用M10水泥砂浆浆砌片石回填密实。5.3.4.2.洞口排水边仰坡施工前先人工在开挖边缘线5~10m开挖并施作洞顶截水天沟,待进洞后及时施作洞门和两侧排水沟,与洞顶截水沟相连形成完整排水系统。隧道的排水应与洞外路基排水系统合理连接,不得冲刷路基坡面。5.3.4.3.洞门修筑74
在进洞施工正常后,适时安排洞门施工,洞门采用混凝土整体浇筑,浇筑时采用钢管搭设脚手架,大面积钢模板立模,混凝土输送泵浇筑,插入式振捣器振捣。洞门完成后及时修筑洞顶排水沟和边仰坡防护工程,保证洞口稳定和排水顺畅。洞口段结构混凝土在拌合站集中拌制、混凝土输送车运输车运输、输送泵泵送入仓,采用插入式捣固棒捣固,外侧模板采取在浇筑混凝土时按混凝土浇筑分层厚度分层支立,在每层混凝土浇至该层外模口10cm时安装下一层外模,如此循环直至拱顶。每层外模(采用木模)在安装前加工制作成整体,使其能短时间安装就位,防止混凝土浇筑间断时间过长形成人为施工缝。5.3.4.4.明洞施工明洞采用明挖法施工,采用挖掘机分段、分层放坡开挖,人工配合挖掘机刷边(仰)坡。按设计要求紧随开挖进行防护,采用砂浆锚杆、挂钢筋网、湿喷混凝土及型钢横撑防护。隧底开挖完毕后进行隧底地质勘探,根据地质勘探结果和设计图纸进行必要的处理,然后进行仰拱施工。根据监控量测结果及时施做明洞衬砌,明洞衬砌按洞外混凝土结构要求进行施工。衬砌外缘依设计作防水处理,回填前对防水层进行保护,以防回填时扎破防水层。待衬砌强度达到设计后进行洞顶回填,最后进行洞顶种植绿化。5.3.4.5.进洞施工所有隧道均采用套拱法进洞。对于洞口段设计为大管棚超前预支护的隧道具体作法为:洞口开挖至起拱线,采用两榀型钢钢架紧贴仰坡放置,间距0.6m,纵向用Φ22mm钢筋连接,其环向间距及倾角按设计的大管棚环向间距及外插角布设,经测量检查,同隧道洞口开挖断面一致后,与仰坡锚杆焊接固定,浇注40cm厚挂板混凝土固结,然后施做大管棚,形成洞室轮廓,按设计开挖方法进洞。5.3.5.超前支护隧道Ⅳ级围岩采用拱墙格栅钢架和超前小导管加强支护,V级围岩及加强段,采用全环I20b型钢钢架及拱部超前管棚或Φ42超前小导管注浆预支护,小导管采用Φ42热轧无缝钢管加工,外插角5~10度,其搭接长度不小于1m。断层段采用Φ60中管棚加强支护。采用YT-28风动凿岩机钻孔,安装超前小导管并与钢架焊接固定,小导管外插角符合设计,用注浆泵进行注浆作业,注入水泥单液浆,注浆压力一般为0.8MPa,施工中根据现场试验确定合理的注浆参数。小导管在构件加工厂制作,前端做成尖锥形,尾部焊接φ8mm钢筋加劲箍,管壁上每隔15cm交错钻眼,眼孔直径为6~8mm。小导管加工见图3-5-5。15cmφ8mm加劲箍φ42mm钢管50cm图3-5-5注浆小导管加工图74
钻孔完毕后,将小导管按设计要求插入孔中,围岩软弱地段用游锤或凿岩机直接将小导管沿格栅钢架中部打入,尾部与钢架焊接到一起,共同组成预支护体系。注浆前先喷射混凝土5~10cm封闭掌子面作止浆墙,当单孔注浆量达到设计注浆量时,结束注浆。注浆参数应根据注浆试验结果及现场情况调整。注浆作业中认真填写注浆记录,随时分析和改进作业,并注意观察施工支护工作面的状态。开挖前试挖掌子面,无明显渗水时进行开挖作业。注浆小导管施工工艺流程见图3-5-6。喷混凝土封闭开挖面沿周边布孔插入小导管注浆洞室开挖小导管加工浆液准备钻孔图3-5-6超前小导管施工工艺框图5.3.6.洞身施工指导原则:均按新奥法原理组织施工。岩溶、断层地段施工坚持“先预报、管超前、短开挖、控爆破、强支护、勤量测、快封闭”的原则,组成挖、装、运、锚、衬等机械化作业线。5.3.6.1.洞身开挖根据围岩级别及周边环境,均采用无轨运输、岩石隧道采用光面爆破;土质隧道采用人工配合机械开挖。Ⅲ级围岩开挖采用全断面法;Ⅳ级开挖采用台阶法,每台阶长度6~10m;Ⅴ级围岩开挖采用短台阶法加临时横撑,每台阶长度3~5m。洞身Ⅲ级围岩采用光面爆破和微震动控制爆破工艺开挖,风动凿岩机钻孔,塑料导爆管微差毫秒雷管起爆;Ⅳ、Ⅴ级围岩开挖采用风镐或挖掘机开挖,形成超前支护、开挖、初期支护、仰拱填充、二次衬砌、附属工程均衡生产、整体推进的施工格局,岩溶带、断层破碎带及其影响带地段初期支护及时成环,根据围岩量测结果及时施作二次衬砌。洞身施工方法见表3-5-11。表3-5-11洞身施工方法表序号围岩级别施工方法1Ⅲ全断面法施工,自制简易台车配合人工钻眼,光面爆破。2Ⅳ台阶法施工,采用风镐或挖掘机开挖,人工配合机械施工。74
3Ⅴ短台阶法施工,采用风镐或挖掘机开挖,人工配合机械施工。全断面法施工工艺框图见图3-5-7。台阶法施工工艺框图见图3-5-8。短台阶法施工工艺框图见图3-5-9。全断面法施工工序流程见图3-5-10。台阶法施工工序流程见图3-5-11。短台阶法施工工序流程见图3-5-12。5.3.6.2钻爆设计钻爆作业是隧道施工控制工期、保证开挖轮廓的关键。为了充分发挥围岩的自承能力,减轻对围岩的振动破坏,本隧道采用微振动控制光面爆破技术,并根据围岩情况及时修正爆破参数,达到最佳爆破效果,形成整齐圆顺的开挖断面,减少超挖,杜绝欠挖。(1)设计原则①炮孔布置要适合机械钻孔。②提高炸药能量利用率,以减少炸药用量。③减少对围岩的破坏,周边采用光面爆破,控制好开挖轮廓。④控制好起爆顺序,提高爆破效果。⑤在保证安全前提下,尽可能提高掘进速度,缩短工期。⑥按爆破设计施工,控制炸药量,减少对初期支护及临时支护影响。74
施工准备测量中线、水平画轮廓线装药联结起爆网络资料、图纸审核爆眼布置钻孔钻爆设计、超前地质预报起爆通风、降尘钻孔台车就位警戒找顶、处理瞎炮出碴不超限初期支护、监控量测图3-5-7全断面法开挖施工工艺框图74
施工准备测量中线、水平画轮廓线机械开挖下台阶施作下台阶初期支护资料、图纸审核机械开挖上台阶(6~10m)施作上台阶初期支护加临时横撑超前地质预报监控量测、转入下一工序图3-5-8台阶法开挖施工工艺框图施工准备测量中线、水平超前小导管注浆人工风镐配合机械开挖下台阶施作下台阶初期支护资料、图纸审核人工风镐配合机械开挖上台阶(3~5m)施作上台阶初期支护超前地质预报监控量测、转入下一工序图3-5-9短台阶法开挖施工工艺框图74
图3-5-10全断面法开挖施工工序图74
图3-5-11台阶法开挖施工工序图74
图3-5-12短台阶法开挖施工工序图74
(2)爆破器材选用采用塑料导爆管、毫秒雷管起爆系统,毫秒雷管采用15段别毫秒雷管,引爆采用火雷管。炸药采用2#岩石铵锑炸药或乳化炸药(有水地段),选用φ40、φ32二种规格,其中φ32为周边眼使用的光爆药卷,φ40为掏槽眼、掘进眼及底板眼用药卷。(3)炮眼布置及爆破参数选择①Ⅲ级围岩Ⅲ级围岩采用全断面法开挖,根据本隧道拟投入的钻孔设备及隧道断面尺寸,隧道采用直眼掏槽,为了提高进尺,相对增大爆破参数,减小炸药单耗,将掏槽位置布设于中下部,使更多的岩石采用崩落方式爆破,并且在重力的作用下使爆后岩石更加破碎,易于出碴,加快施工进度。设计Ⅲ级围岩每循环进尺2.0m,Ⅲ级围岩全断面光面爆破炮眼布置图见图3-5-13;Ⅲ级围岩全断面的爆破药量分配见表3-5-12;Ⅲ级围岩全断面爆破主要技术经济指标见表3-5-13。②Ⅳ级围岩Ⅳ级围岩采用微振动爆破技术以台阶方式钻爆掘进。对于裂隙发育,完整性很差的Ⅳ级围岩采用机械开挖。74
图3-5-13Ⅲ级围岩全断面光面爆破炮眼布置图74
表3-5-12Ⅲ级围岩全断面光面爆破炮眼药量分配表序号炮眼分类炮眼数雷管段数炮眼深度炮眼装药量每孔药卷数单孔装药量合计药量个段m卷/孔Kg/孔Kg1掏槽眼413.8152.259263142.112.63辅助眼353.5101.54.55791.356.754内圈眼161160.914.45周边眼391350.7529.256底板眼201560.9187合计8394.5表3-5-13Ⅲ级围岩全断面光面爆破主要经济技术指标表序号项目单位数量1开挖断面积m244.92预计每循环进尺m3.23每循环爆破石方m3143.684炮眼总数个835钻孔总数m293.56雷管用量发907炸药用量Kg94.58比钻眼数个/m21.859比钻眼量m/m32.0410比装药量Kg/m30.6611单位体积岩体耗雷管量发/m30.6312预计炮眼利用率%93光面爆破设计流程工艺见图3-2-14。74
图3-2-14光面爆破设计流程图测定围岩参数爆破参数预设计试爆破确定爆破参数爆破效果评判结合围岩具体特征调整参数调整爆破参数不理想钻爆作业理想5.3.6.3.初期支护本标段隧道初期支护形式有砂浆锚杆、钢筋网、格栅、C25喷射(微纤维)混凝土。依据围岩类别设计综合使用。支护紧跟开挖面及时施作,尽量减少围岩暴露时间,抑制围岩变形,防止围岩在短期内松弛剥落。钢架、钢筋网和锚杆在洞外构件厂加工,人工安装钢架,挂设钢筋网,风动凿岩机施作系统锚杆,湿喷机喷射混凝土。初期支护施工工艺流程见图3-5-15。74
超前地质预报初喷混凝土3~5cm施工放样安装钢架测量定位挂钢筋网复喷混凝土至设计厚度监控量测反馈、调整支护参数开挖施作系统锚杆图3-5-15初期支护施工工艺流程图(1)砂浆锚杆施工锚杆制作:锚杆杆体在洞外构件厂批量加工,长度根据围岩状况及设计确定。钻孔:锚杆呈梅花形布置。采用风动凿岩机沿开挖轮廓线钻孔,钻孔前先标定钻孔位置,钻孔直径大于锚杆直径15mm,孔深误差不大于5cm。用高压风将孔内杂物吹净。钻孔应圆而直,孔口岩石整平,并使岩面与钻孔方向垂直。锚杆采用全自动液压升降平台配合安设。配拌、压注砂浆:砂宜采用中粗砂,最大粒径不得大于2.5mm,使用前过筛清洗,水泥选用32.5#普通硅酸盐水泥;速凝剂选用合格的速凝剂,所用材料均应按规范要求进行取样试验。早强水泥浆配合比采用灰骨比1:1~1:2,水灰比0.38~0.45,水泥采用早强水泥,并掺早强剂。砂浆用净浆搅拌机拌和均匀,随拌随用。用注浆泵往钻孔内压注早强水泥浆,注浆时注浆管要插至距孔底5~10cm处,随水泥浆的注入缓缓匀速拔出。要求锚孔内砂浆饱满,灌浆工作连续不中断,保证锚杆、砂浆、围岩间的粘结力。锚杆安装:注浆完成后迅速将锚杆插入,轻轻锤击锚杆使之深入孔底。锚杆杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95%。若孔口无砂浆溢出,要将杆体拔出重新注浆。注浆开始或中途停止超过30min时,应用水润滑注浆罐及其管路。注浆孔口的压力不得大于0.4MPa;杆体到位后,要用木楔或小石子在孔口卡住,防止杆体滑出。砂浆未达到设计强度的70%时,不得随意碰撞,一般规定三天内不得悬挂重物。锚杆安设后,不得随意敲击。74
砂浆锚杆施工工艺流程见图3-5-16。施工准备测量放样钻孔清孔验孔注浆浆液制备安插锚杆试验锚杆加工、运输图3-5-16砂浆锚杆施工工艺框图(2)钢筋网钢筋网预先在洞外钢结构厂加工成型。钢筋类型及网格间距按设计要求施作。钢筋冷拉调直后使用,钢筋表面不得有裂纹、油污、颗粒或片状锈蚀。安装搭接长度为1~2个网格,采用焊接。砂层地段先铺挂钢筋网,沿环向压紧后再喷混凝土。钢筋网随受喷面起伏铺设,与受喷面的间隙一般不大于3cm。与锚杆或其它固定装置连接牢固。开始喷射时,缩短喷头至受喷面的距离,并调整喷射角度,钢筋保护层厚度不得小于5cm。喷射中如有脱落的石块或混凝土块被钢筋网卡住时,应及时清除。(3)型钢钢架(格栅)型钢钢架在洞外加工厂利用台架按设计加工制作成型,洞内安装在初喷混凝土之后进行,与定位钢筋焊接。钢架间以混凝土喷平,钢架与岩面之间的间隙用喷射混凝土充填密实,并使钢架埋入混凝土中,钢架拱脚必须放在牢固的基础上,架立时垂直隧道中线,架设时中线、高程和垂直度由测量技术人员严格控制,并将锚杆与型钢钢架焊接连为整体。现场制作加工:型钢钢架按设计要求预先在洞外结构件厂加工成型。先将加工场地用C15混凝土硬化,按设计1:1比例放出加工大样;将型钢冷弯成型,要求尺寸准确,弧形圆顺;钢架加工后要进行试拼,其允许误差为:沿隧道周边轮廓误差不大于3cm;钢架各单元连接孔眼中心误差不超过±0.5cm;钢架平放时,平面翘曲应小于±2cm。钢架安装架设工艺:为保证钢架置于稳固地基上,施工中在钢架基脚部位预留0.15~0.2m的原地基,架立钢架时挖槽就位,需要时可在钢架基脚处设刚性垫板,以增加其承载力;安设时钢架应垂直隧道中线,其倾斜度不大于2°74
,钢架的任何部位偏离铅垂面不大于5cm;钢架按设计位置安设,在安设过程中当钢架和初喷面之间有较大间隙时应设置混凝土垫块,钢架与围岩之间的间距应不大于5cm;为增强钢架的整体稳定性,将钢架与锚杆焊接在一起,钢架间设置纵向连接钢筋,并按环向间距不大于1.2m设置;为使钢架准确定位,钢架架设前均需设置环向定位系筋,系筋一端与钢架连接,另一端锚入围岩0.5m以上,当钢架架设处有锚杆时用锚杆定位;钢架安设好后应尽快施作喷混凝土作业,并将其全部覆盖,使钢架与喷混凝土共同受力,喷射混凝土分层进行,每层厚度5-6cm,先从拱(墙)脚处向上喷射,以防止上部喷射混凝土虚掩拱(墙)脚,造成拱(墙)脚喷射不密实,强度不够而容易失稳。型钢钢架(格栅)安装施工工艺流程见图3-5-17。中线标高测量清除底脚浮碴安装型钢钢架(格栅)隐蔽工程检查验收复喷混凝土初喷型钢钢架(格栅)加工质量检验型钢钢架(格栅)组拼和锚杆焊接定位图3-5-17型钢钢架安装工艺框图(4)喷射混凝土喷射混凝土采用洞外自动计量拌合站拌和,湿式喷射混凝土施工,湿喷混凝土可减少回弹量,降低粉尘,提高工作效率和施工质量。喷射支护前撬去表面松土和欠挖部分,用高压风清除杂物。喷前对设备进行检查和试运转;在受喷面、各种机械设备操作场所配备充足照明及通风设备。喷射纤维混凝土中的石子最大粒径不宜大于10mm,骨料级配宜采用连续级配;混凝土搅拌宜优先采用将纤维、水泥、骨料先干拌后加水湿拌的方法,且干拌时间不得少于1.5min。喷射时,送风之前先打开计量泵,送风后调整风压,使之控制在0.45~0.70MPa之间,以混凝土回弹量小、表面湿润有光泽、易粘着为度来控制喷射压力。喷射方向与受喷面垂直,工作中喷头与受喷面采用计算机自动控制,与岩面方向垂直、等距喷射;若受喷面被钢架、钢筋网覆盖时,可将喷咀稍加偏斜,但不宜小于70°。喷射混凝土紧跟开挖掌子面进行,当围岩破碎、稳定性差时,一般采用小药量的松动爆破,初喷、锚杆、钢筋网、钢架、复喷等作业可以连续进行,直到达到设计要求。架设好格栅钢架后,迅速用喷射混凝土封填,使之发挥支护能力。围岩较完整、稳定时间较长时,初喷、锚杆、钢筋网等施工后即可进行开挖作业,待下一循环初期支护时间再复喷,可将设计厚度的喷层厚分两、三次完成,由于每层间隔为一循环时间,每层因爆破产生的裂纹在下一次喷混凝土时被填充,而新喷层距掌子面渐远,所受的爆破振动亦越小,使喷混凝土层的支护能力更强。喷混凝土施工工艺流程见图3-5-18。74
筛网φ10mm(滤出超径石子)混凝土喷射机混混凝土拌和水泥砂石子水拌和时间≮1min混凝土运输车运送风压控制在0.45-0.7MPa液体速凝剂(水泥用量×4%)80-150cm受喷围岩面30cm纤维图3-5-18湿喷混凝土施工工艺流程图5.3.6.4.监控量测现场监控量测是判断围岩和隧道的稳定状态、保证施工安全、指导施工生产、进行施工管理和提供设计信息的重要手段。根据以往类似隧道施工经验,结合设计文件,在施工过程中,将按照《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》(TB10108-2002)的要求进行监控量测,以量测资料为基础及时修正支护参数,使支护参数与地层相适应并充分发挥围岩的自承能力,围岩与支护体系达到最佳受力状态,并在施工中进行信息化动态管理,达到确保工程质量、施工安全和进度,合理控制投资的目的。在隧道洞身支护完成后,尤其是仰拱施工完毕后,喷锚支护已闭合成环,及时进行全断面监控量测,随时掌握初期支护的工作状态,指导和确定二次衬砌施作时间。(1)量测项目:根据工程的地形地质条件、支护类型和施工方法等特点,初步选择确定隧道监控量测必测项目和选测项目见表3-5-14,表3-5-15。表3-5-14监控量测必测项目序号监测项目测试方法和仪表测试精度备注1洞内、外观察现场观察、地质罗盘2衬砌前净空变化隧道净空变化测定仪(收敛计、隧道激光断面仪、全站仪)0.1mm全站仪采用非接触观测法3拱顶下沉水准测量的方法,水准仪、钢尺1mm一般进行水平收敛量测4地表下沉水准测量的方法,水准仪、塔尺1mm浅埋隧道必测(H0≤2b)5二次衬砌后净空变化隧道净空变化测定仪(收敛计)0.01mm6沉降缝两侧底板不均匀沉降三等水准测量1mm沉降缝两侧底板(或仰拱填充层面)沉降7洞口段与路基过渡段不均匀沉降观测三等水准测量1mm洞口底板(或仰拱填充层面)与洞口过渡段的沉降74
注:H0—隧道埋深;b—隧道最大开挖宽度。表3-5-15监控量测选测项目序号监测项目测试方法和仪表测试精度备注1地表下沉水准测量的方法,水准仪、塔尺1mmH0>2b时2隧底隆起水准测量的方法,水准仪、塔尺1mm3围岩内部位移多点位移计0.1mm4围岩压力压力盒0.001MPa5二次衬砌接触压力压力盒0.001MPa6钢架受力钢筋计0.1MPa7喷混凝土受力混凝土应变计10με8锚杆杆体应力钢筋计0.1MPa9二次衬砌内应力混凝土应变计0.1MPa10爆破振动观测爆破振动记录仪临近建筑物11围岩弹性波速度弹性波测试仪12瓦斯浓度可便携式瓦斯自动报警仪注:H0—隧道埋深;b—隧道最大开挖宽度。(2)量测断面间距:施工中将按照设计文件设置量测断面并布点。本投标人结合本标段隧道具体情况,初步拟定必测项目量测断面间距与每断面测点数量见表3-5-16。表3-5-16必测项目量测断面间距和每断面测点数量围岩级别断面间距(m)每断面测点数量净空变化拱顶下沉Ⅴ5~101~2条基线1~3点Ⅳ10~301条基线1点Ⅲ30~501条基线1点注:1、洞口及浅埋地段断面间距取小值。2、各选测项目量测断面的数量,宜在每级围岩内选有代表性的1~2个。3、岩溶及断层段的观测断面适当加密。(3)量测断面布置隧道每个量测断面各布置一个拱顶下沉测点和一条水平净空收敛量测基线。测点布置见图3-5-19。74
图3-5-19围岩测点布置图(4)量测频率洞内观察分为开挖工作面观察和支护表面状况观察两部分。开挖工作面观察应在每次开挖后进行,地质情况基本无变化时,可每天进行一次。对支护的观察也应每天至少进行一次,观察内容包括喷射混凝土、锚杆、钢架的表面外观状况等。洞外观察包括边仰坡稳定、地表水渗透等观察。净空水平收敛量测和拱顶下沉量测采用相同的量测频率。量测频率见表3-5-17,实际量测频率从表中根据变形速度和距开挖工作面距离选择较高的一个量测频率。表3-5-17量测频率表量测频率变形速度(mm/d)量测断面距开挖工作面距离2次/d≥5<1B1次/d1~5(1~2)B1次/2~3d0.5~1(2~5)B1次/3d0.2~0.51次/周<0.2>5B注:B为隧道开挖宽度。(5)监测方法监测方法与要求见表3-5-18。74
量测方法:测量人员按量测频率要求对隧道断面上布设的观测点进行全自动多测回全圆观测,得到这些点的收敛信息。(6)监测资料整理、数据分析及反馈取得监测数据后,由专业监测人员整理分析监测数据。结合围岩、支护受力及变形情况,进行分析判断,将实测值与允许值进行比较,及时绘制各种变形或应力~时间关系曲线,预测变形发展趋向及围岩和隧道结构的安全状况,及时向项目总工程师及监理工程师汇报。(7)监控量测管理①监测控制标准根据有关规范、规程、设计资料及类似工程经验,制定本工程监控量测变形管理等级见表3-5-19,据此指导施工。表3-5-18监控量测方法及要求表监测项目测点布置监测方法及要求仪器洞内外观察开挖及支护后进行目测:地质观察在爆破后初喷前进行,绘制地质素描图,填写开挖工作面地质调查记录表;检查喷射混凝土有无开裂及发展,锚杆有无松动,钢架支护状态等,并做好相应记录;查看边仰坡有无开裂、起壳,地表有无裂纹;地表水位有无异常变化。地质罗盘地表沉降监测隧道洞口进行地表沉降量测,横断面方向沿隧道中心及两侧间距2~5m处设地表下沉测点,监测范围在隧道开挖影响范围以外。地表下沉量测在开挖工作面前方,隧道埋深与隧道开挖高度之和处开始,直到衬砌结构封闭、下沉基本停止时为止。精密水准仪、铟瓦尺水平收敛量测内轨顶面以上2.5m,左右两侧对称布置量测点,量测断面间距根据围岩级别确定采用激光断面仪或收敛计进行量测,开挖后按要求迅速安装测点并编号,初读数应在开挖后12h内读取,测点应牢固可靠,易于识别并妥为保护激光断面仪、收敛计拱顶下沉量测与水平收敛断面对应拱顶设量测点喷射混凝土后迅速在拱顶设点,采用激光断面和仪精密水准仪和收敛计进行量测精密水准仪和收敛计表3-5-19变形管理等级管理等级管理位移施工状态ⅢU2Uo/3停工,采取特殊措施后方可施工注:U为实测位移值;Uo为最大允许位移值。观察及量测发现异常时,及时修改支护参数。正常状态须同时满足以下条件:净空变化速度小于0.2mm/d时,喷射混凝土表面无裂缝或仅有少量微裂缝,围岩基本稳定。当净空变化速度持续大于1.0mm/d时,应加强初期支护;二次衬砌混凝土施作时间满足《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》要求。②监控量测体系施工监测管理流程见图3-5-20。施工量测安全性经济性量测计划是否变管理基准是否变措施(改变施工方法,调整支护参数)措施(优化支护结构)改变量测计划改变管理基准是是否否否否是是图3-5-20施工监测管理流程图A监控量测计划工程施工前,根据现场实际情况及施工进度,编制详细的监测实施计划,并确定监测技术标准,报监理工程师及业主批准。B监控量测小组为了真实反映监测结果,本标段施工监测由工程技术管理中心组成专门监测小组,具体负责各项监测工作。C监测管理积极配合监理工程师做好对监测工作的检查、监督和指导,工程完成后,根据监测资料整理出本标的监测分析报告纳入竣工资料中。D现场量测要求净空变化、拱顶下沉量测应在每次开挖后12h内取得初读数,最迟不得大于24h,且在下循环开挖前必须完成。74
测试前检查仪表设备是否完好,发现故障及时修理或更换;确认测点是否松动或人为损坏,当测点状态良好时方可进行测试工作。测试中按各项量测操作规程安装好仪器仪表,每测点一般测读三次,取算术平均值作为观测值;每次测试都要认真做好原始数据记录,并记录开挖里程、支护施工情况以及环境温度等,保持原始记录的准确性。测试完毕后检查仪器、仪表,做好养护、保管工作。及时进行资料整理及信息反馈。E保证措施将监测管理及监测实施计划纳入施工生产计划中,作为一个重要的施工工序来抓,并保证监测有确定的时间和空间。制定切实可行的监测实施方案和相应的测点埋设保护措施,并将其纳入工程的施工进度控制计划。施工监测紧密结合施工步骤,监控每一施工步骤对周围环境、围岩、支护结构、变形的影响,据此优化施工方案。监测组与监理工程师密切配合工作,及时向监理工程师报告情况和问题,并提供有关切实可靠的数据记录。量测项目人员要相对固定,保证数据资料的连续性。量测仪器专人使用、专业机构保养、专业机构检校。量测设备、元器件等在使用前均经过检校,合格后方可使用。各监测项目在监测过程中必须严格遵守相应的实施细则,量测数据均要经现场检查、室内两级复核后方可上报。量测数据的存储、计算、管理均采用计算机系统进行。针对施工各关键问题开展相应的QC小组活动,及时分析、反馈信息,指导设计和施工。5.3.6.5.仰拱(填充、底板)施工在仰拱施作前,应对隧底进行综合物探,以查明是否存在隐伏溶洞,并根据物探结果进行综合整治。为保证施工安全,仰拱混凝土应及时施作,支护尽早闭合成环,整体受力,确保支护结构稳定。在隧道洞身Ⅳ、Ⅴ级围岩中,待喷锚支护全断面施作完成后,根据围岩收敛量测结果,拆除临时支护,开挖并灌筑仰拱及填充混凝土,一次灌筑仰拱混凝土长度9m。(1)施工方法为保证施工质量,仰拱混凝土进行全幅整体浇筑,同时解决出碴、进料运输与仰拱施工干扰及仰拱混凝土在未达到要求强度之前承受荷载的问题,采用仰拱栈桥进行施工。移动栈桥仰拱示意图见3-5-21。74
图3-5-21移动栈桥示意图(2)仰拱和底板施工应符合下列要求:①施工前,应将隧底虚碴、杂物、泥浆、积水等清除,并用高压风将隧底吹洗干净,超挖应采用同级混凝土回填。②仰拱超前拱墙二次衬砌,其超前距离保持3倍以上衬砌循环作业长度。③底板、仰拱的整体浇筑采用防干扰作业平台保证作业空间;仰拱成型采用浮放模板支架。④仰拱、底板混凝土整体浇筑,一次成型。⑤填充混凝土在仰拱混凝土终凝后浇筑,不得同时浇筑。仰拱拱座与墙基同时浇筑,排水侧沟与边墙同时浇筑。⑥仰拱施工缝和变形缝作防水处理。⑦填充混凝土强度达到5MPa后允许行人通行,填充混凝土强度达到设计强度的100%后允许车辆通行。仰拱施工工艺流程见图3-5-22。测量设槽形挡头模板开挖清浮碴隐检浇注砼捣固抽排水接缝处理混凝土生产、运输养护绑扎钢筋图3-5-22混凝土仰拱、铺底施工流程图5.3.6.6.结构防排水隧道防排水采用“以排为主,防堵结合,因地制宜,综合治理”的原则。在裂隙水较发育及有水文环境严格要求的隧道,防排水采用“以排为主,防排结合”的原则,达到防水可靠,排水畅通、经济合理、不留后患的目的。全隧道设置双侧水沟加中心水沟的方式,侧沟主要汇集地下水,同时起到沉淀和兼顾排水作用,中心沟采用盖板沟的形式,主要用于排水。侧沟与中心沟之间每隔10m设置一道横向引水管。复合衬砌初期支护变形基本稳定并经验收合格后,在初期支护和二次衬砌之间(拱墙背后)铺设1.5mm厚防水板,内衬无纺布(密度不小于300g/m2),要求采用无钉铺设,搭接缝为双焊缝。防水板搭接处应与施工缝错开布置,错开的距离不小于50cm。74
隧道防水充分利用混凝土衬砌结构自防水能力,混凝土衬砌抗渗等级不低于P8防水混凝土,环向施工缝设中埋式止水带和外贴式止水带;纵向施工缝设钢边橡胶止水带和外贴式止水带;变形缝设中埋式止水带加遇水膨胀橡胶条以及防水嵌缝材料复合防水措施。环向施工缝与变形缝结合设置,避开地下水和裂隙水较多的地段;明洞采用外贴式防水层。拱墙环向、墙脚纵向设盲管,与边墙进水孔、洞内排水沟一起组成完整的排水系统。环、纵向盲管与边墙进水孔连接,边墙进水孔与洞内排水沟连接。环向盲沟间距每10m一环。环向盲管、纵向盲管直接弯入隧道侧沟,纵向透水盲沟明暗衬砌段分别设置且不得连通。隧道通过断层段及地表处溶蚀洼地、落水洞发育段,有地下水渗漏,施工中做好超前注浆堵水措施,保证衬砌结构的防水要求。(1)防水层铺设防水层铺设利用轨行式作业平台施作。监控量测表明支护变形已基本趋于稳定且净空满足二次衬砌厚度、支护表面平整经地质雷达检测初期支护及背后密实,满足质量要求后铺设防水板。在衬砌台车就位前,对防水层进行全面检查,铺设过程中对接缝进行充气检查。防水层施工与二次衬砌混凝土灌筑之间相距30m左右。①施工准备及基面处理彻底清除各种异物,做到初期支护表面平整干净;铲除各类尖锐突出物体。根据图纸高程尺寸,定好基准线,准确无误地按线下料。施工设备如焊接机、检漏器、热风枪、电闸箱等,在工作前要做好检查和调整。确保设备正常运行,达到焊接要求,保证工程质量。②防水板材的焊接板材采用双缝热熔自动焊接机焊接。依据板材的厚度和自然环境的温差调整好焊接机的速度和焊接温度进行焊接。焊接完后的卷材表面留有空气道,用以检测焊接质量。具体见图3-5-23。图3-5-23防水板焊接示意图③防水板材的铺设、固定根据实际情况下料,按基准线铺设防水板;用防水板材专用塑料垫和钢钉把缓冲层固定在基面上,应用暗钉圈焊接固定塑料防水板,最终形成无钉孔铺设的防水层。在清理好的基面上铺设固定土工布垫层。从拱顶部开始向两侧下垂铺设,用射钉固定垫片将土工布固定在喷射混凝土面上。铺设固定防水板。铺设时注意与与土工布密贴,并不得拉得太紧,一定要留出余量。将防水板专用融热器对准热融衬垫所在位置进行热合,一般5S即可。两者粘结剥离强度不得小于防水板抗拉强度。74
(2)橡胶止水带根据衬砌厚度及衬砌形式拼装钢模挡头板,每块钢模宽度为衬砌厚度的一半,同时将钢模按安装顺序编号。钢模衬砌台车就位后,按照编号安装钢模挡头板,同时将止水带沿隧道环向夹在挡头板中间,两块挡头板用U形卡固定。预留一半止水带灌筑在下一循环混凝土衬砌中,排水管用PE条固定。变形缝施工遵照下列规定:变形缝的位置、宽度、构造型式应符合设计要求;缝内两侧应平整、清洁、无渗水;缝底应先设置与嵌缝材料无粘结力的背衬材料;嵌缝密实。(3)洞口排水两端洞顶在刷坡线以外5~10m设截水天沟一道,以形成完善的防排水系统。天沟设于边、仰坡顶以外,其坡度根据地形设置,但不应小于3%,以免淤积。洞外水不得通过隧道引排,包头端洞口2m设一道横向盲沟,以拦截路面水,尺寸为30×40cm(宽×深),洞外侧沟做成不小于2‰的反坡排水。隧道通过浅埋冲沟的时候,为防止地下水下渗,沿沟心上游30m,下游20m范围内采用M10浆砌片石铺砌,厚30cm。洞门端墙及挡翼墙背后设置滤水层通过端墙及挡翼墙所设泄水孔排水。对洞口盲沟系统应定期检查其通畅性,当有阻塞时应及时疏通。隧道防排水施工工艺流程见图3-5-24。74
衬砌接缝处理立钢模测量放样水沟施工准备支撑牢固盖板安装浇筑混凝土结束检查铺设质量达合格喷砼面整平挂环向透水管盲沟挂纵向透水管盲沟防水板卷材焊连成型防水板运入倒置暗钉圈焊接固定塑料防水板钉设土工布下一环铺挂防水板接缝焊接接缝处理台车就位安装挡头板浇筑混凝土安设止水条变形缝聚硫密封胶嵌缝图3-5-24防、排水设施施工工艺流程图5.3.6.7.二次衬砌施工(1)钢筋施工施工准备:钢筋进场后进行复检,将检测报告报监理工程师审查;钢筋现场堆放采取下垫上盖等措施防止钢筋锈蚀。为保证钢筋工程的及时性、准确性,根据图纸、规范要求,及时技术交底,做到放样及时、准确,能指导施工;钢筋工必须持证上岗,保证钢筋加工质量。钢筋加工:开工前及时向监理工程师提交加工方案、加工材料明细表。加工时钢筋应平直,无局部曲折。钢筋表面应洁净,无损伤、油漆和锈蚀,符合设计及规范要求。钢筋安装:钢筋的安装位置、间距、保护层及各部钢筋大小尺寸应符合设计图规定。钢筋制作及安装严格按有关规程、规范及设计图纸要求,由钢结构加工厂统一制作。(2)拱墙衬砌混凝土施工衬砌采用12m长全断面钢模整体式液压台车,一次施工长度12m,采用混凝土输送泵泵送作业,由下向上,对称分层,先墙后拱灌筑,入模倾落自由高度不超过2.0m,机械振捣。混凝土在拌合站集中拌和,混凝土运输车送输、泵送入模、机械振捣。台车结构如图3-5-25所示。74
图3-5-25全液压衬砌台车结构图混凝土运输采用混凝土输送车,挡头模板采用制式钢模,确保施工缝处混凝土质量。混凝土由本标段统一规划的自动计量拌合站生产,采取商品化混凝土供应模式,就近供应。混凝土灌筑前做好钢筋的布设工作,钢筋角隅处要加强振捣,并做好防水层铺设及各类预埋件、预留孔、沟、槽、管路的设置。混凝土衬砌施工作业程序详见图3-5-26。(3)注浆回填为确保初期支护与二次衬砌密实无空洞,在初期支护完成后二次衬砌前对初期支护背后进行地质雷达检测,发现空洞后采取注浆回填;二次衬砌时,在拱部每隔一定距离预埋一根注浆管,注浆管采取保护措施,防止混凝土进入将其堵死,在衬砌混凝土强度达到后进行注浆,注浆材料选用水泥砂浆,注浆从低标高注浆孔开始注浆压力不小于1Mpa或高标高拱顶注浆孔冒浆为止。二次衬砌施工工艺流程见图3-5-27。图3-5-26隧道混凝土衬砌施工工序图序号施工步骤说明11.仰拱每节长9m,并立端头模板2.浇注仰拱混凝土74
21.施作拱边墙防水层(用工作台车)2.绑扎拱、墙钢筋31.验收防水层及钢筋2.凿毛施工缝,清洗干净3.台车就位,并检查尺寸达到设计要求41.灌注拱边墙2.拆模后及时进行养生74
图3-5-27混凝土衬砌施工工艺框图5.3.6.8.附属工程施工附属工程施工不得影响洞身工作面正常作业。风动凿岩机钻孔,机械开挖,湿喷混凝土,挖掘机装碴,采用自卸车运输出洞,随开挖随支护。附属洞室衬砌混凝土作业采用钢制整体式模板,与洞身衬砌同时施作,灌筑成整体结构。附属洞室防水层,在洞外按洞室三维模型加工防水层,直接镶入洞室内与洞身防水板焊接成一体。施工中应注意衬砌施工缝不得设于附属洞室处。通信、信号电力等预埋件按设计单位电力、线路、信号、通信专业要求在洞内设置。洞内排水沟沿隧道两侧墙脚及中心位置通长布置,隧道两侧各设两道电缆槽。各电缆槽均采取分槽设置。洞内排水沟、电缆槽在洞内其他工程项目完成后展开全线统一施工,能够更好的控制其线型和几何尺寸。隧道两侧边沟和中心沟基座和两侧电缆沟基座与侧壁现场立模浇筑,盖板采用预制安装的方法施工,在拌合站内集中预制。5.3.7.不良地质地段施工预案本标段有15座隧道,可能遇到的主要不良地质有:危岩落石、浅埋段、断层、岩溶等。5.3.7.1.危岩落石的处理隧道经过地区为剥蚀中、低山区,附近山坡自然坡度一般5~500,局部较陡,基岩出露,局部形成陡崖,危岩落石主要分布在隧道进出口的山坡上,施工前先予以清除坡面危岩落石及松散堆积体,然后采取嵌补、支顶等措施进行防护,并于坡面危石来源侧设被动柔性防护网一道。5.3.7.2.洞口浅埋偏压段施工隧道进、出口,一般为Ⅴ74
级围岩浅埋段、浅埋偏压,采用偏压式衬砌,除采用常规方法外,还采用以下施工技术措施。(1)隧道掘进在洞口排水系统完善及边仰坡防护加固后进行。(2)偏压严重的洞口地段,除地表注浆外应采取措施消除洞身偏压,使洞身两侧的压力基本平衡。消除洞身偏压采用反压回填的方法:在偏压下方设置重力式挡土墙,挡土墙与隧道间的空隙部位采用透水性材料回填进行反压,使洞身两侧的压力基本平衡、在偏压上方地层挖切,以减轻隧道洞身偏压力。(3)严格遵循“超前支护、短进尺、机械开挖、勤量测、强支护、早成环”的原则,先开挖压力大的一侧、再开挖压力小的一侧。洞身掘进采用人工配合风镐、机械的方式开挖,仰拱超前,二次衬砌及时施作,及早封闭成环。(4)采用超前小导管、钢拱架和系统锚杆加强围岩等辅助措施进行支护,同时将超前支护与锚喷支护紧密结合,超前支护均应与型钢钢架联接成整体。对于掌子面自稳能力差地段宜采用注浆加固掌子面或采用喷射混凝土封闭掌子面。(5)加强洞内施工排水,防止因拱脚泡水降低地基承载力;加强地表下沉、拱顶下沉和周边收敛等的量测工作。5.3.7.3.断层破碎带施工(1)断层段严格按“早预报、先治水、前支护、短进尺、弱爆破、强支护、快封闭、勤量测,步步为营,稳步前进”的原则组织施工。(2)采用开挖面地质素描、TSP203地震反射法、地质雷达、红外探水和超前钻探进行超前地质预报。对围岩的破碎和富水程度进行预测和验证。及时进行信息收集、处理、反馈,以调整施工方案和施工方法。(3)根据超前地质预报所揭示地质断层及地下水的水量情况按设计采取超前预注浆、局部注浆、开挖后径向注浆和超前小导管注浆等注浆方式,确定注浆的范围。注浆结束后,对注浆效果进行检查,是否进行补注浆,是否可以开挖。A开挖:根据现有资料针对不同断层采取不同的开挖方法,在开挖过程中根据实际情况适时进行调整。B初期支护:采用喷、锚、网、喷支护紧跟、钢架加强支护。喷射砼厚度符合设计要求,加强监控量测工作,根据位移量测结果,评价支护的可靠性和围岩的稳定状态,及时调整支护参数,确保施工安全。C钢架紧跟开挖施作,及时封闭成环,对双侧壁导坑法施工地段,辅助钢架支护在衬砌前逐段拆除。D辅助支护施工措施根据实际进行改进保证施工安全。E仰拱超前,衬砌适度紧跟:仰拱超前施工,衬砌适度紧跟,及时形成封闭结构,提高衬砌结构的承载力;施工缝、沉降缝作特殊处理,一方面为了防水,另一方面可减弱地层活动性对衬砌结构的危害。74
5.3.7.4.岩溶段施工岩溶隧道施工中可能发生突水、突泥、塌顶等,给隧道施工带来困难,施工中作好超前探水预报,依据涌水量大小,分别采取超前预注浆或径向注浆措施。(1)在隧道内可能发生涌突水地段,先超前探明前方地下水分布与水量后,以预注浆堵水为主,排放为辅的措施,将绝大部分地下水尽可能封堵在围岩外,少量水由隧道排放。(2)钻孔时,发现岩层变化,沿钎流水增多或空气变冷,出现雾气响声,四周渗漏加大,必须停钻,钻杆不撤,采取对策,有突出危险时,撤出工作人员及设备后再作处理。(3)初期支护尽早成环,改善支护的受力结构,并使仰拱尽可能地靠近掌子面,同时做好中心排水沟,使地下水顺沟排出洞外,避免洞室内出现大量涌水而影响施工。(4)洞内备足大流量水泵,当发生突水时,便于急救抢险。5.4.隧道工程施工技术措施5.4.1.控制超欠挖的技术措施硬岩光面爆破参数必须进行现场设计动态调整。同一级围岩经试爆取得的技术参数,作为初步依据,每一循环爆破作业都要由有经验的爆破工程师根据上一循环爆破效果,根据本循环围岩特征进行适当调整,选择一组最佳技术参数,以取得本循环理想的光爆效果,上一循环是下一循环的预设计和试爆破。光面爆破前,根据钻爆设计图准确标出炮眼位置。钻孔时按设计要求控制炮眼的间距、深度和角度。掏槽眼的眼口间距和深度允许偏差为±5cm。周边眼间距允许偏差为±5cm,外插角符合钻爆设计要求,眼底不超出开挖断面轮廓线15cm。光爆钻孔时,统一指挥协调行动,实行定人、定位、定机、定质、定量的“五定”岗位责任制;分区按顺序钻孔,避免相互干扰、碰撞、拥挤;固定钻孔班,以便熟练技术,掌握规律,提高钻孔的速度按爆破设计装药量装药联线。5.4.2.保护围岩的技术措施隧道的开挖主要采取光面爆破、预裂爆破或非爆破的机械辅助开挖方法。硬岩隧道拱部采用光面爆破,侧壁采用预裂爆破,隧道底板(仰拱)预留光爆层进行光面爆破。光面爆破和预裂爆破参数通过试验确定,通过爆破试验,选择合理的钻爆参数,必要时在施工过程中,根据地质条件的变化和对振动波的监测,不断调整钻爆参数,实现光面爆破,把对围岩、支护及衬砌的扰动减到最小程度。软岩隧道采用小型机械配合人工分部开挖,破碎围岩采取注浆加固后开挖,以防止坍塌而扰动围岩。施工阶段将超前地质预测、预报、围岩量测纳入正常施工的工序中,根据地质变化、量测信息反馈及时调整施工方法和采取相应的技术措施,确保结构稳定。坚持“早封闭、快支护”的施工原则,抑制围岩早期变形。5.4.3.保护隧道基底的技术措施74
隧道基底开挖高程应符合设计要求,每一开挖循环应用水准仪检测基底4~6点。并用激光自动断面仪测量周边轮廓断面,绘断面图与设计断面核对。基底承载力符合设计要求,对土质基底采用动力触探,击数标准经试验确定或设计给定;石质基底采用现场目测鉴别方法。基底完整无损伤,边墙底与基底顺接应圆顺;基底底面无虚碴、积水及杂物。仰拱混凝土(或初期支护)施工完毕后,采用地质雷达对其进行检测,发现空洞及时采取基底注浆措施进行回填。5.4.4.软弱围岩控制变形技术措施围岩级别低及岩体抗压强度低时会产生围岩的塑性特征,主要表现为变形量大、变形时间长、出现松弛、塑性范围大等特点。控制原则:采用“注浆加固、改善构造、以柔克刚、边支边放、底部加强”的主动式控制原则。一是从提高围岩力学性能着手,主动加固围岩,使之承受一部分荷载;二是加长加密锚杆,使支护的荷载传入基岩深部;三是初期支护允许柔性变形消耗围岩中储存的能量;四是预留足够的变形量防止断面侵限;五是加强隧道底部结构。具体措施:严格按设计支护参数进行施工;根据监控量测结果反馈的信息预留变形量;采用可缩式钢架支护;改善洞室形状,加大边墙和底部的曲率;采用长锚杆并加密,锚杆垫板加大到25×25cm;加强掌子面正面的注浆处理以防外鼓;部分地段采用6m长注浆锚管进行加固;加强二衬配筋。5.4.5.隧道防塌顶技术措施本标段多为岩溶隧道,施工过程中易产生垮塌,根据本工程设计情况,施工中拟采取以下防塌技术措施:5.4.5.1.预防塌方的施工措施(1)施工过程中严格贯彻“先治水、短进尺、快支护、勤量测、紧封闭、早成环、稳中求快”的原则。分台阶加临时横撑,下部开挖亦要前后错开,先拉边槽,不宜采用拉中槽的方法,以确保拱脚稳定。初期支护及衬砌工序要及时跟上,工序间距要尽可能缩小。(2)在进行下半断面开挖时,需要采取有效措施,防止拱脚下沉、拱部坍塌。一般可采取如下措施:①尽早施作仰拱、铺底,使全断面的初期支护尽早封闭成环。②在上断面初期支护的拱脚位置设斜向外侧的锁脚锚杆,以增强初期支护的稳定性。(3)要注重钢拱架的连接和锁定,钢拱架与岩面要密贴,喷混凝土要密实,要有足够厚度,从而确保整体受力效果。(4)要及时采用横撑、立撑进行加强,必要时要采取锚喷加固措施进行补强。(5)加强塌方的预测,及时发现塌方的可能性征兆,并根据不同情况采用不同的施工方法及控制塌方的措施,拟采用观察法、一般量测法、地震学测量法等方法预测塌方。5.4.5.2.隧道塌方的处理措施74
隧道发生塌方时,应及时的处理。处理时必须详细观测塌方范围、形式、塌穴的地质构造,查明塌方发生的原因和地下水活动情况,认真分析制定处理方案。塌方处理应先加固未坍塌地段,防止其继续发展,未坍塌地段加固方法:(1)小塌方,溶洞较小,首先加固塌体两端洞身,并抓紧采用锚杆和喷射混凝土联合支护,封闭洞穴顶部和侧部,再进行清碴。(2)大塌方、溶洞较大,塌渣体完全堵住洞身时,采用先支护后清渣的方法。在查清塌穴规模大小和穴顶位置后,采用超前小导管和注浆固结法稳定围岩体和渣体,待其基本稳定后,按先上部后下部的顺序清除渣体,采取短进尺、早封闭的原则挖塌体,并尽快完成二衬。(3)治塌应先治水,采取以下措施:地表水沉陷和裂缝,用不透水粘土夯填紧密,开挖截水沟,防止地表水渗入塌体。塌体内有地下水活动时,用管槽引至排水沟内,防止塌方扩大。塌方地段的衬砌,可视塌穴大小和地质情况予以加强,衬砌背后与塌穴洞孔周壁间必须紧支撑。当塌穴较小时,用喷射混凝土回填圆顺,当塌穴较大时,采用钢拱架上设置套拱的形式加固。5.4.6.砼结构耐久性控制技术措施混凝土结构按《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》设计。施工中对下列项目进行严格控制:(1)原材料控制水泥选用低水化热和低碱含量的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥,强度等级不低于32.5级。细骨料选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然中粗河砂。粗骨料选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小的洁净二级级配碎石。矿物掺合料选用品质稳定的粉煤灰、磨细矿渣粉。外加剂采用减水率高、坍落度损失小、适当引气、能明显改善和提高砼耐久性的产品。施工中严把原材料选择和进场关,质量专职部门和试验部门密切配合,严禁不合格的材料进场。拌和用水PH值、不溶物、可溶物、氯化物、硫酸盐等指标满足要求。以上各项原材料的技术指标均满足《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》。(2)砼配合比控制按《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》的要求在耐久混凝土中掺加一定量的矿物掺合料。砼强度等级必须满足设计强度的要求。结构砼抗渗等级满足设计要求不低于P8。(3)耐久性砼施工控制砼施工前,针对不同结构及环境制定施工全过程和各环节的质量控制内容与质量保证措施,并进行砼试浇筑,验证并完善砼施工工艺。砼搅拌应采用自动计量的强制式拌和机,严格控制搅拌时间。施工过程中委派专人记录砼运送到工地的时间和出机的坍落度、浇筑时间和浇筑时的坍落度、浇注时洞内温度与砼浇筑温度、浇筑长度、浇筑高度的控制以及养护方式、养护过程。74
钢筋保护层及钢筋的定位采用工程塑料制作的保护层定位夹或定型生产的纤维砂浆块。使用细石混凝土垫块定位保护层厚度时,垫块的尺寸和形状采用工字形或锥形,垫块的强度高于衬砌结构本体强度,水胶比不大于0.45;衬砌结构两侧面和底面的垫块应至少4个/m2,绑扎垫块和钢筋的铁丝头不得伸入保护层内。混凝土的入模温度应视洞内温度调整,混凝土的入模温度控制在30℃以下。施工过程中要估计混凝土温度与拉应力的变化,提出混凝土温度的控制值,并在施工养护过程中实际测定关键截面的中部点温度和离表面约5cm深处的表层温度(包括仰拱和底板),实行严格的温度控制。衬砌结构任一截面在任一时间内的内部最高温度与表层温度之差一般不大于20℃,新浇筑混凝土与上一区段衬砌混凝土或围岩之间的温差不大于20℃,洒于混凝土表面的养护水温度低于混凝土表面温度的差值不大于15℃。泵送混凝土的坍落度不能过大以避免离析或泌水。插入式振动棒需变换其在混凝土中的位置时,竖向缓慢拔出,不得在混凝土浇筑仓内平拖。泵送下料口应及时移动,不得用插入式振动棒平拖驱赶下料口处堆积的拌和物将其推向远处。一般情况下混凝土强度应达到8.0MPa以上方能拆模。5.4.7.隧道防排水施工技术保证措施采用以排为主、排堵结合,因地制宜、综合治理的原则,隧道衬砌防渗、防漏从防水层质量和衬砌结构自防水质量两方面来保证,根据本工程设计情况,施工中采取以下技术措施:(1)隧道防水板材料,选用信誉好,质量有保证的大型企业采购优质的防水材料,防水材料要有足够的强度且有一定的柔性,使用前检测其质量,不能有断裂、变形、孔洞等缺陷。安装防水板前,对隧道喷层表面凹凸部位找平,切除外露钢筋头并用砂浆抹涂。防水板铺设采用无射钉吊带悬挂法,防水板铺设要有一定的松驰度不能拉紧,防水板搭接采用双焊缝,保证焊缝质量。防水层铺设后经认真检查合格后,模板台车才能就位进行二次衬砌。(2)混凝土施工缝安装止水带由专人负责,定岗定责,确保安装质量。(3)加强水泥、砂、石料等原材料的进货检验,把好进货关,所有材料存放均标识、记录清楚,确保不合格材料不投入工程实体使用中,并且有可追溯性。(4)混凝土外加剂经试验选定优质品牌,确定最佳掺量。(5)隧道混凝土施工前,提早按设计防水等级进行混凝土配合比设计,按规范选用混凝土材料,对混凝土所用水泥、外加剂及砂、石骨料级配优选后确定。(6)混凝土生产采用自动计量拌合站集中生产,尤其混凝土外加剂亦采用自动计量,严格控制搅拌时间,确保混凝土的质量。(7)隧道内混凝土在运输过程中不能发生离析、漏浆、严重泌水及坍落度损失过多等现象,灌筑混凝土连续进行,如必须间断时,其允许时间由试验确定。混凝土振捣以台车附着式震捣器为主,辅以插入式捣固棒,确保混凝土均匀密实,不存在空洞、露筋、露骨、蜂窝麻面、气泡、裂缝等缺陷。74
(8)衬砌分段长度采用12m,以减少施工缝数量;衬砌整体连续灌筑,不留水平施工缝,因特殊原因必须留水平施工缝时,必须做好防水处理,涂刷界面剂防水。(9)防水板铺设技术措施防水板的铺设要松紧适度,使之能紧贴在喷射混凝土表面上,不致因过紧被撕裂;过松,无纺布防水板褶皱堆积形成人为蓄水点。为防止电热加焊器将防水板烧穿,可在其上衬上隔热纸。防水板一次铺设长度根据混凝土循环浇筑长度确定,并领先衬砌施工2~3个循环。5.4.8.喷射混凝土主要施工技术措施喷射混凝土大堆料要储放于储料棚内,避免露天堆放淋雨及环境污染和倒运材料而引起的泥污染集料,引起堵管和强度降低等现象。喷射前,先开风,再送料,后开速凝剂阀门,以易粘结、回弹小、表面湿润光泽为准。严禁随意增加速凝剂和防水剂掺量,尽量用新鲜的水泥,存放较长时间的水泥将会影响喷射混凝土的凝结时间。喷射机的工作风压严格控制在0.3~0.5Mpa范围内。严格控制好喷嘴与受喷面的距离和角度。喷嘴与受喷坡面垂直,有钢筋时角度适当放偏30°左右,喷嘴与受喷坡面距离控制在1.0~1.2m范围内。喷射顺序自下而上,料束呈旋转轨迹运动,一圈压半圈,纵向按蛇形状移动喷射。喷射混凝土由专人喷水养护,以减少由于水化热引起的开裂,发现裂纹用红油漆作上标识,进行观察和监测,确定其是否继续发展并找出原因进行处理。对不再发展的裂纹,采取在其附近加设土钉或加喷一层混凝土的处理办法处理,以策安全。用预埋钢筋标尺法测设喷射混凝土厚度,不够设计厚度的重新加喷补够。5.4.9.二次衬砌主要技术措施(1)混凝土浇注时使拌和物充满整个模型,同时注意拌和物入模的均匀性,保证不离析。拌和物自由下落高度控制在2m内,超过时,采用φ150mm的软管接长下料,软管沿纵向每3m布置一道。(2)采用插入式振动棒捣固,必须符合下列规定:每一振点的捣固延续时间,应使混凝土表面呈现浮浆和不再沉落;振动棒的移动间距不大于振捣器作用半径的1.5倍;捣动棒与模板的距离不大于其作用半径的0.5倍,并避免碰撞钢筋、模板、预埋件等;振动棒插入下层混凝土内的深度不小于50mm。(3)试验室按规定要求在灌筑混凝土现场做试件,并详细填写施工记录。(4)泵送混凝土。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%;最小水泥用量为300kg/m3;坍落度为180~220mm。74
(5)管道管线安装要求直、转弯缓;灌筑点先远后近;泵送混凝土施工先后顺序为:泵水湿润管道-泵水泥砂浆-泵混凝土-泵砂浆-泵水洗管。为防止砂浆在管道内离析造成堵管,砂浆用细砂拌制。换管时先湿润后接驳;泵送过程严禁加水、空泵;开泵后无意外情况中途不要停歇。洗管时,为防止洗管水在压力作用下进入混凝土内造成混凝土离析而堵管,洗管前,先泵两斗1:1的水泥砂浆,并将水与砂浆用2个海绵球,1个水泥袋卷和1个橡胶活塞隔开。(6)采用钢结构全断面衬砌台车,保证尺寸准确,二次衬砌混凝土用高压混凝土输送泵浇灌混凝土,确保拱顶部位压满混凝土;加强混凝土的振捣,不漏振。5.4.10.保证二次衬砌拱顶填充密实的措施严格控制水灰比、水泥用量和含砂率来保证混凝土中砂浆质量,降低孔隙率。尽量减小水灰比,水灰比不能大于0.6,砂率为35~45%,灰砂比为1:2.0~1:2.5。严格按配合比准确计量。计量允许偏差为:水泥、水、外加剂为±1%;砂、石为±2%。严格控制混凝土的坍落度。在模板台车上预留观察(注浆)孔,间距4~5m,观察孔用φ50mm的锥形螺栓紧密堵塞,混凝土初凝后拧开螺栓,探测拱顶是否回填密实,如果有空洞,在混凝土具一定强度后且于模板拆除前压浆回填。如果混凝土浇筑过程中拱顶回填不满,采取二次插管浇筑的方法,首先在挡头板位置预留排气孔,然后由内向挡头板方向压灌混凝土。在挡头板处,拱腰线以上预埋注浆管,间距3m,如果发现有空洞,在混凝土具一定强度后且于模板拆除前压浆回填。5.4.11.隧道混凝土防开裂技术措施5.4.11.1.隧道衬砌开裂的基本原因分析隧道衬砌开裂的原因分析见表3-5-20。5.4.11.2.衬砌防开裂施工技术措施(1)混凝土的耐久性与抗渗性有关,耐抗渗性又与抗裂性有关,而解决混凝土的抗裂性,提高耐久性的技术关键是选择合理配合比,选用高质量的材料和严格控制施工工艺,从而起到防止和避免施工过程中混凝土的收缩裂缝(干缩和冷缩裂缝)。表3-5-20隧道衬砌开裂的原因分析表影响因素作用机理原材料水泥水泥的用量多的混凝土的收缩大;水化热大的水泥,混凝土的收缩大。集料集料的矿物成分、形状、表面结构和级配会影响混凝土的配合比、热膨胀系数、干缩、刚度、徐变和强度。集料中含有粘土等杂质会引起混凝土的高压缩性而开裂。外加剂某些外加剂影响混凝土的硬化速度、用水量、收缩和徐变从而对混凝土的开裂产生影响。施工工艺因泌水泌水集中在大颗粒集料和钢筋的下方会形成内部裂缝。74
素浇筑浇筑条件和浇筑速度会通过泌水、模板内的离析、温度、模板变形等对混凝土的开裂产生影响。养护足够的养护温度、养护时间会缓解混凝土收缩引起的体积变化,增加抗裂效果。温度从最初几个小时当混凝土变成固体时确定了混凝土的基长,随后冷却时应从这个长度产生收缩,这就是温度对混凝土开裂的主要影响。(2)选择低水化热、耐腐蚀、耐久性好的原材料,是防止混凝土开裂的基础,因此施工中必须从原材料抓起,严格控制。(3)选用高效减水剂,是减少水泥用量、控制水灰比、降低水化热、防止混凝土开裂的有效措施。(4)选用合理的配合比,包括水泥用量、水灰比、外加剂掺量、粉煤灰掺量、砂的细度模数、混凝土坍落度、早期强度、混凝土体中心温度等,通过调整混凝土配合比,降低水化热,控制水灰比,提高混凝土质量,防止混凝土开裂。(5)采取保湿措施,要求混凝土表面不能失水,始终保持混凝土表面湿润,防止产生干缩裂纹。隧道混凝土施工完成后,立即进行养护,对空气湿度进行监测,当空气湿度不能满足养生要求时,必须进行喷洒水雾从而保证混凝土表面始终保持湿润。(6)控制拆模时间,根据隧道衬砌进度安排,每节衬砌拆模时间安排在5天以上,使混凝土强度达到设计70%以上,洞口地段承受围岩压力较大时,混凝土强度达到100%设计强度。控制拆模有两个指标,一个是混凝土强度要满足设计规范的要求;另一个是混凝土温度控制要满足两个条件,即混凝土中心温度与混凝土表面温度之差<20℃,混凝土表面温度与大气环境温度之差<20℃,这两个指标必须同时满足。(7)隧道混凝土施工完成后,立即进行养护,对空气湿度进行监测,当空气湿度不能满足养生要求时,必须进行喷水养护。(8)控制衬砌混凝土与开挖面的距离,洞身开挖放炮时间与衬砌混凝土尽量错开以防止混凝土受爆破震动开裂。(9)严格控制衬砌混凝土的施作时间,本标段隧道采用整体衬砌,在开挖后及时进行,控制围岩变形;复合式衬砌,须待初期支护变形基本稳定后进行二次衬砌,并在混凝土强度达到2.5MPa以上后拆模,以确保衬砌结构质量,防止开裂。5.4.12.通风降尘技术措施5.4.12.1.机械净化无轨运输洞内废气污染主要为大功率的内燃机械,且主要集中到装碴运输工序,因此在隧道施工中,必须加强通风除尘的工作。(1)加强对进洞机械的维修保养。定期检查空气滤清器是否堵塞、进、排水是否畅通,喷油嘴及时更换,使喷油效果好。雾化程度高,使柴油充分地燃烧。(2)掺柴油添加剂。为了节油和消烟掺加(30~30柴油添加剂)(3)部份机械进行机外净化。主要给装载机装配上带有催化剂的附属箱,连接在尾气排放管上,把发动机排出的废气用催化剂和水洗的办法来降低其中有害气体。5.4.12.2.水幕降尘74
在距掌子面30m处边拱两侧各设一台水幕降尘器,在放炮前10分钟打开阀后,放炮后半小时后关闭,打开后高压水在高压风的作用下,雾化程度高,射程远,水雾使隧道面封闭,充分降尘。5.5.隧道防灾、减灾、救灾措施5.5.1.隧道防灾、减灾、救灾的原则突发事件应急工作,遵循预防为主、常备不懈的方针,贯彻统一领导、分级负责、反应及时、措施果断、依靠科学、加强合作的原则。项目经理部定期、经常对可能发生的突发灾情的事故源进行检查、处理,尽可能降低其发生的可能性,不定期的召集相关人员进行讨论、研究预案并进行必要的演练,将相关物资、设备、设施列入工程成本。5.5.2隧道防灾、减灾、救灾方案及措施5.5.2.1灾情事件和紧急情况清单经调查和分析,灾情事件和紧急情况清单见表3-5-21,分别制定相应的应急方案。表3-5-21灾情事件和紧急情况清单序号类型潜在险情1工程事故隧道涌水、突泥、坍塌及其它机械伤害2火灾施工区失火、库房失火、森林失火3爆炸燃气罐、氧气、乙炔、油罐、炸药库等爆炸4植被破坏弃渣占用土地、对植被的破坏以及溶洞地表地下水流失等5食物中毒不当饮食或人为造成引起的食物中毒6突发传染病传播迅速、后果严重的传染病7不可抗力自然灾害暴雨、大风、雷电等8其它生活或办公建筑失稳或倒塌,社会事件5.5.2.2应急方案响应程序根据事故应急救援系统的应急响应程序要求,按过程分为:接事故报告、响应级别确定、应急启动、救援行动、应急恢复和应急结束等六个过程。重大事故应急救援体系响应程序见图3-5-28。(1)险情报告制度在施工过程中一旦遇到险情由应急领导小组成员调度及时准确的向监理、建设单位、上级相关部门汇报。①汇报程序:责任区负责人→项目经理部调度→项目经理→建设单位、监理、地方相关部门。使相关部门能随时掌握险情的动态变化,以给予帮助指导。在特殊情况下联系不上时方可越级汇报。74
②灾情报告内容灾情发生单位、时间、地点;灾情单位的行业、经济类型、企业规模;灾情的简要经过、伤亡人数、直接经济损失初步估算;灾情的原因、性质的初步判断;灾情事故抢救处理的情况和采取的措施,需要协助灾情抢救和处理的有关事项;灾情报告单位、签发人报告时间。③现场保护重大灾情发生后,灾情发生单位必须保护灾情现场,凡与灾情有关的物体、痕迹、状态不得随意挪动和破坏,因抢救人员为防止灾情扩大以及疏导交通等原因需要移动现场物体的,应当通过拍照、绘制灾情现场图等方式对灾情现场做出标记和详细记录,妥善保存现场重要痕迹、书证、物证等证据。(2)事故情况与响应级别确定接到事故报告后,按程序,对施工情况分析做出判断,初步确定相应的响应级别。如果事故不足以启动应急救援体系的最低响应级别,响应关闭。74
N事故发生事故报告事故判断响应级别应急启动救援行动事态控制应急恢复应急结束总结评审现场清理解除警戒善后处理事故调查指挥人员到位信息网络开通应急资源调配现场指挥到位应急增援人员救助工程抢险警戒标志医疗救护人群疏散环境保护现场监测专家支持信息反馈关闭YYYN响应升级Y图3-5-28重大事故应急救援体系响应程序图(3)74
应急响应级别确定后,按所确定的响应级别启动应急程序,如通知指挥人员到位、开通信息与通讯网络、通知调配救援资源(包括应急队伍和物资、设备等)、成立现场指挥部等。(4)救援行动有关应急队伍进入事故现场后,迅速展开事故现场警戒、疏散、人员救助、工程抢险等有关应急救援工作。当事态超出响应级别,在本级无法有效控制,向相邻标段、监理、建设单位甚至地方政府应急中心请求更高级的应急响应。(5)应急恢复救援行动结束后,进入临时应急恢复阶段。包括现场清理、人员清点和撤离、警戒解除、善后处理和事故调查等。(6)应急结束执行应急关闭程序,由灾情总指挥宣布应急结束。5.5.2.3紧急情况响应措施(1)隧道工程事故①突水事故应急措施突水段施工时,掌子面施工作业人员配备救生服,遇突水时,所有抢险人员必须穿救生服。当洞内出现突水时,突水量大于正常抽排水能力时,首先现场负责人组织指挥作业面施工人员撤离,并随时切断掌子面的电源,以保证撤离人员和抢险人员的安全,启动洞内涌水处的备用抽水设施,启动泵站备用水泵,以增大排水能力。当此时仍不能满足排水时,由施工队长组织尽快启用洞外移动泵站进洞,再次增大排水能力。当洞内积水继续增长时,由项目经理组织增设排水管路和移动泵站数量,关闭小型水泵,采用泵站大扬程,大流量水泵直接抽排水。当出现人员伤亡时,启动“安全事故报告和现场保护”程序。没有人员伤亡,积水下降时,由地质工程师对积水浸泡段、隧道初期支护进行检查,组织队伍对有裂纹、松动处壁墙及时进行处理,避免初期支护因长时间浸泡软化产生脱落伤及作业人员。②突泥事故应急措施作业时,必须进行超前钻探,做好预防突泥事件发生;一旦发生突泥时,由现场负责人指挥,先撤离掌子面施工人员;出现人员伤亡时,启动“安全事故报告和现场保护”程序;没有人员伤亡时,待洞内无险情时,再组织撤离机械设备。突泥能量释放后,再组织抢险人员进洞,用钢筋、钢管和型钢为骨架,用草袋、坑木进行封堵缺口,用喷射砼将其封闭,并将周围洞身加固。清除现场淤泥,采用直径Φ50或80长6~8m的无缝钢管,必要时两层、三层重叠。形成“套管”以增大其抵抗松散地层压力能力。由测量工程师在断面附近设置监控测量点,收集围岩的收敛变化情况,待稳定后组织人员恢复生产。③坍塌事故应急措施74
有下述现象发生时,由安全质量部部长组织指挥撤出工作面施工人员和机械设备:围岩量测所反映的围岩变形速度急剧加快;围岩面不断掉块剥落;支护喷混凝土表面龟裂、裂缝或脱皮掉块,钢架严重变形;掌子面节理裂隙中渗水量或涌水量明显加大。对发生坍塌事件后,由隧道及地质工程师对塌方处进行观察、记录,以提供对该事件分析的原始资料,在确保安全的前提下,在后方起拱线、边墙设置横向支撑,必要时在拱部设伞形支撑以防坍塌向后方蔓延。经综合分析后制定相对安全、保守的处理方案和加固措施。在加固处理完成后经综合检测处理措施达到预期的作用和目的,确认险情排除后方可恢复工作面施工。④机械事故发现险情的人员立即向安全质量部部长报告;并在需要时,切断电源;召集抢险小组进入应急状态,由施工队队员上报项目部调度,由项目经理部组织技术人员对险情制定抢修方案;各小组按职责实施方案。(2)火灾发现火灾后迅速拨打119报警,报警后迅速到路口等候消防车,指引火场道路。项目部消防小组迅速到达火灾现场后,分析火势发展变化情况,根据救人、疏散物资和灭火等具体任务的需要有计划、适时准确地向火场调集灭火力量。针对不同的物资分别采用窒息法、冷却法、隔离法、抑制法迅速有效扑灭火灾,或援助消防队控制火势和扑灭火灾以减少火灾的损失。贯彻执行救人重于灭火的原则,组织人力和工具尽早尽快的将被困人员抢救出来,以最快的速度将救出的伤员护送到附近医院。针对现场的人员情况对人员、物资进行疏散。与公安消防部门紧密配合,协助公安消防部门调查火灾原因。(3)爆炸事故准确掌握事故动态,排除余爆,控制事故蔓延发展。组织人员迅速抢救伤员,如有必要疏散爆炸事故可能蔓延区的人员和物资。及时向有关领导汇报,保护事故现场。(4)不可抗力自然灾害应急措施由项目经理下达发出警报令,进入抢险救灾状态,抢险队及全体人员投入抢险工作;在项目经理的统一指挥下,由项目副经理及时、有序地将人员疏散到安全区,由安全质量部部长负责重要物资撤离危险区;由施工队长负责危险区隔离,标出警示;根据分析判断的结果,项目经理组织技术人员定出抢险的方案,调动必要的机具、设备、材料等资源;各抢险组长根据抢险方案,将具体任务下达给各小组成员,各小组成员按要求完成;由调度负责接收媒体或气象部门有关事态后续发展的预测报告,密切跟踪灾害变化,以采取相应的措施。5.6.安全设施施工方案5.6.1.安全设施清单根据本标段特点及隧道施工危险源识别分析,确定该标段安全设施清单如表3-5-22。表3-5-22隧道施工安全设施清单74
序号名称潜在危险1洞外变电站安全设施人和动物及车辆等触电,变电系统雷击,山体滑坡破坏变电站2营区及施工区周围防洪沟山洪暴发破坏营区及施工场所等3火工品库安全设施雷击引发炸药库爆炸,人为破坏,炸药库爆炸破坏、偷盗等4洞内用电防护设施洞内行人、行车触电,围岩坍塌。5洞内避难逃生设施洞内坍塌,爆炸、失火等6洞内防火封闭门设施洞内失火7各类安全警示标志在危险地带无防范意识和防护措施5.6.2.安全设施施工方案(1)洞外变电站安全设施①避雷针避雷针设于距变电站不超过5m,确保覆盖面积有效,避雷针安装时先挖不低于1.0m深坑,并用混凝土浇筑,避雷针接地良好,确保其稳定。②防护网变电站周边设防护网,采用20×20×200cm混凝土立柱,8号铁丝网固定在混凝土立柱上,进行封闭。混凝土立柱间距2m,其外露1.5m,埋设0.5m,防护网距变压器站2.5~5m。③挡墙设于坡面上的变压器站,四周山体边坡用7.5号砂浆砌筑足够强度的浆砌片石挡墙进行防护,防止边坡坍塌对变压器站的破坏。(2)施工区防洪沟设施在施工山坡上方,距离不小于50m范围内设置高1m,宽1m的浆砌片石防洪沟,并引入下游山谷;在施工区与防洪沟之间设置高2m,宽4m的粘土防洪墙,确保雨季山洪暴发时生活区及生产区的安全。(3)火工品库安全设施防护墙:火工品库四周设高2.5m的防护墙,墙顶拉设不低于1m的铁丝网。避雷针:在火工品库中央设置避雷针,确保其覆盖面积有效,接地良好。通讯设施:安装程控电话1部,直接与项目部物资设备部联系,洞口值班室及工地派出所联络。74
自动报警系统:库房内安设红外线探测报警装置,并与火工品库、洞口值班室及派出所联通。6.无碴道床工程的施工方案、施工方法本标段设计有15.21km无碴道床施工,那吉隧道施工完成后由无碴道床施工队施工。根据本标段铺轨架梁工程量情况及总工期、阶段工期的要求,无碴道床施工分八个工作面平行组织施工。模板采用槽钢加工,每块长3m,直线段采用微调式钢模板,曲线段采用槽钢组合式可调节模板,两槽钢间加橡胶板以防漏浆。混凝土灌注前,隧道底板混凝土面拉毛,并冲洗干净,混凝土由2号拌合站集中供应,利用混凝土罐车运至工地。混凝土振捣采用插入式振动器振捣,塑料薄膜覆盖养护。⑺施工前对导线网进行复测,与设计不符时及时向监理工程师报告。⑻对施工测量、检测和试验设备进行定期检查和校准,保证其有效性,从而保证测量、检测和试验结果的正确有效。⑼严格各施工工序的质量控制,以分项工程的优良率确保分部工程的优良,以分部工程的优良率确保单位工程的优良。⑽严把原材料进场关,不合格材料不准进场,保证使用的材料全部符合有关规范、规定的要求。4、制度保证措施建立健全质量责任制度,坚决落实质量目标管理制度、技术交底制度、工序“三检”制度、工序交接制度、隐蔽工程检查验收制度、测量复核制度、施工过程质量检测制度、原材料、成品和半成品现场验收制度、仪器设备标定制度、施工资料管理制度、质量预控制度、质量事故报告制度、质量保证奖罚制度等各项规章制度,做到制度明确,赏罚有据,使质量管理贯穿项目施工全过程,确保施工质量。9.3施工环保、水土保持体系74
各作业班组工序质量架子队工作质量项目副经理项目总工项目经理物资设备部落实措施,减小噪音,材料堆码规矩,机械停放整齐,文明礼貌行车,道路洒水减少灰尘,计划进料,工完料清工程技术部制订文明施工、环境保护专项措施,场地布置合理,设施整齐有序,取土弃碴,污物排放应保护环境及水源,制订奖罚措施,落实专项措施综合部了解乡规民约,加强职工教育路地共建,加强卫生检查,预防疾病传播,挂牌上岗,着装统一,体现企业形象,加强文明施工环境保护宣传教育安全质量部落实专项措施,持证上岗,落实奖罚措施,文明施工保护环境,安全警示标志醒目安全施工,加强文明施工环境保护教育图9-3环境保护、水土保持保证体系框图我项目部在征地、便道、拌和站及临时设施施工中,按合同和相关法律法规要求做好弃土、排污环境保护工作,并结合实际情况与地方政府及当地乡民协调,处理好施工环境管理。两季期尽量做好便道场地排水设施,隧道口的边坡清理先做天沟以防雨天边坡受冲刷。并按ISO14000建立环境保持管理体系,制订管理程序,明确各职能部门的职责,制定完善的保证措施。领导挂帅,全员参加,坚持预防为主,加强宣传,全面规划,合理布局,防止环境污染,水土流失事故发生。项目部经理为施工环保、水土保持的第一责任人,项目部副经理直接管施工环保、水土保持。把施工环保、水土保持作为文明施工的一项重要工作来抓,抓措施、抓设施、抓落实,制定施工环保、水土保持的目标责任书,定岗定责,责任到人。74
9.4文明施工保证措施我项目部严格贯彻“安全第一,预防为主”的指导方针,成立了以项目经理为组长,项目总工、各部门部长为副组长、安质工程师、各部门主管、各施工负责人为组员的安全生产领导小组。通过定期和不定期的对生产状况进行安全检查,及时消灭事故隐患。项目部极力营造良好的施工环境及生活环境,并坚持每天对施工、生活场所进行卫生清理;积极开展文明施工活动,认真推行安全标准工地建设;现场材料堆放整齐有序,标识清楚;便道通畅,安全标识醒目,各类机械设备停放整齐;集中在指定位置处理施工、生活废弃物,避免阻塞河道和污染水源。10季节性施工措施隧址区处严寒地区,年平均气温为6.0℃,极端最高气温为37.7℃,极端最低气温为-29.2℃,最冷月平均气温为-16.5℃,年平均降水量为528mm,年最大降水量为852mm,土壤最大冻结深度为1.68m。工期跨越两个冬季,施工中应充分做好冬季施工安排。隧道洞门等洞外工程尽可能避开冬季施工,不得已在冬季施工时,必须采取冬季施工措施。隧道工程冬季施工时,重点做好混凝土的拌合、运输以及机械设备的保温。为了保证冬季施工的工程质量和施工进度,减少冬季对施工的影响,编制专项的冬季施工的实施性施工组织设计。10.1冬季季施工的一般措施10.1.1对原材料的技术要求(1)水泥选用水泥强度等级42.5以上的硅酸盐水泥,其技术质量符合国家现行规范的有关规定,且水泥用量不低于400kg/m3。(2)细骨料74
采用级配良好的硬质、洁净的中砂,不含有冰块、雪团,含泥量不大于3%,贮备场地,选择地势较高,不积水的地方。(3)粗骨料采用级配良好,硬质洁净、强度较高、抗冻融的石料,含泥量不大于1%,并存放在地势较高,不积水的地方。(4)防冻剂采用高效复合早强防冻剂,防冻剂的掺量为3~4%。防冻剂等外加剂必须经试验室检验并试配验证性能良好稳定的产品。(5)高效减水剂采用FDN高效减水剂。10.1.2砼的拌合输送及保温措施(1)拌合用水的加热及保温措施利用蒸汽低压锅炉直接向水箱内通蒸汽加热,加热温度为50~60℃,水箱四面及顶口用岩棉被保温。(2)砂、石料的上料及保温措施砂、石料的上料均采用皮带输送机分别从砂、石料暖棚内直接输送到拌合站的砂、石料自动计量料斗内,整个输送带焊接钢筋骨架,并用3层草袋及一层毛毡进行全封闭保温。砂、石料暖棚设置在离拌合站最近的地方,以减少热量的损失及保温材料的用量。(3)砼的拌合砼的拌合以尽可能减少热量损失为原则,避免水泥发生“骤凝”,砂、石料的上料做到随上随用,中间不积压。其投料顺序为:砂石料→水→防冻剂→水泥→高效减水剂。砼拌合站固定设置在有暖气的拌合站棚内。拌制砼前用热水冲洗搅拌机,搅拌时间较常温砼施工延长50%。74
(4)砼的运输及保温措施砼的输送车采用棉被包裹,运输过程中不得长时间停顿。砼输送管用5cm厚岩棉被包裹保温。10.1.3砼浇筑技术保证措施(1)砼浇筑前,将模板上冰、雪清扫干净,必要时利用蒸汽进行融化清除。浇筑前对模板、钢筋进行预热。(2)砼从上料拌合及输送到浇筑地点灌注,每小时砼的灌注量不低于30m3,尽快浇筑,减少热量损失。(3)砼浇筑时,各项准备工作充分,并有应急保障措施。(4)砼采用机械振捣分层连续浇筑,分层厚度30cm左右。(5)砼的入模温度不低于5℃。10.1.4结构物的封闭及保温养护方案(1)综合蓄热法封闭保温养护方案沿模板四周紧贴模板全部铺设5cm厚的聚苯乙烯泡沫板保温,并往下搭设一个施工段的钢管外挑架子,四周设置5cm厚的棉被,使下部处于全封闭。上部用棉被覆盖,并加盖帆布。模板外部利用已有的模板支架,采用双层尼龙编织布全封闭挡风。结构物内部采用吊架铺盖棉被,保证热量不往下散失。整个施工段形成一个密封的暖棚通入蒸汽管进行适当的内部蒸汽养护,但温度不宜超过30℃。(2)综合蓄热法施工中的技术保证措施①根据选定的方案和技术措施进行认真详细的热工计算,以确认所选定的施工方案是否可靠、可行、经济、合理。②施工中原材料的加热温度、砼出罐温度、入模温度必须满足方案要求,并经常检查温度情况。③施工中,尽量减少砼的拌合、输送、浇筑时间,以减少热量损失,操作时动作要熟练、迅速,砼的入模温度控制在5℃以上。74
④选择的保温材料和保温层,保温性能效果要好,满足设计要求。⑤砼防冻剂及高效减水剂的综合应用是综合蓄热法施工的重要措施,所选用的防冻剂、高效减水剂必须防冻效果好,减水率高,早期强度增长快,满足气温、强度增长及可泵性的技术要求。⑥浇筑砼之前,对各项保温措施进行一次全面检查。浇筑砼时,随浇随盖,尽量减少散热面。铺盖保温材料时互相搭接之处及边棱角处特别严密,严防出现空洞,使冷空气侵入而造成质量事故。⑦施工中经常与气象部门联系,掌握每天的气温天气变化或大风情况。如气温发生较大变化时,采取措施,加强保温和防风工作。⑧养护期间不得洒水养护。⑨砼拆模强度应符合设计要求,并达到相应的抗冻强度后,方可拆除模板。⑩砼与环境的温差不大于10℃,当温差在10℃时,拆除模板后的砼表面采取临时覆盖保温措施。(3)蒸汽加热综合蓄热法养护方案①采用低压饱和蒸汽养护砼,其工作压力小于70KPa,以防止砼表面出现脱水和产生裂纹,加热要均匀,并在下部预留孔洞,及时排除冷凝水。②加热升温速度不超过10℃/h,降温速度不超过5℃/h。③蒸汽加热养护的砼结构,拆模时在砼冷却到5℃以下时进行。如果砼温度与外界温度相差超过20℃时,拆模后立即用毛毡或帆布加以覆盖,以使砼表面的冷却缓慢进行。④养护时,结构物外侧与箱内蒸汽温差不大于5℃。⑤养护温度不低于10℃,但也不高于50℃。(4)隧道内温度控制方案冬季时,采取在洞口挂门帘(开活动门)的保温措施一般能保持砼浇筑时温度在5℃以上,必要时在洞口设保温棚,以满足隧道砼冬季施工条件。74
10.1.5冬季砼施工质量控制冬季施工砼工程质量检查与控制除按《铁路砼与砌体工程施工及验收规范》(TB10210-2001)有关规定执行外,还要符合以下要求。质量检查与控制①检查防冻剂及高效减水剂的质量和用量。②测量水、砂、石料的加热温度及水泥的预热温度。③测量砂、石料暖棚、水泥暖棚内以及拌合站暖棚内的环境温度。④测量砼自搅拌机卸出的温度,浇筑时的温度以及综合蓄热法养护过程的温度。⑤检查砼表面是否受冻,边角是否脱落,施工缝有无受冻痕迹。⑥除按现行标准TB10210-2001规定制作标准养护试件外,再增加五组试件与结构物同条件养护,一组按规定时间试压以确定拆模强度,两组备用,另两组试件至14天时转入标准养护,继续养护21天,进行抗冻融试验,再按《砼强度检验评定标准》进行合格性判定。(2)温度测定①砼自搅拌机卸出的温度,实际浇筑时的温度,以及水、砂、石料、水泥装入搅拌机的温度,每班至少测定4次。②综合蓄热法养护砼,养护期间每昼夜测温4次。③蒸汽加热养护砼时,升温期间每小时测温1次,恒温期间每2小时测温1次,降温期间每小时测温1次。④砼在终凝前每4小时测温1次。⑤室外及周围环境温度,每昼夜测定4次。⑥砼的测定温度记录真实、可靠、连贯,以便及时掌握所采取的保温养护措施的实际效果。74
10.2雨季施工安排工程所在地每年7~9月份为雨季,为保证该项目按计划实施,雨季期间,积极与当地气象部门联系,随时掌握天气情况,采取有效措施,做好雨季施工安排与防护。10.2.1雨季施工准备(1)对员工进行雨季施工和防洪抢险的教育,对施工人员应配备必要的劳动保护用品。增建必要的避雨棚,设置有关的卫生设施等。(2)对主要材料工具要估计在雨季期间的储备量,并增建必要的防雨防洪设施。(3)机电设备及其电闸箱要采取防雨、防潮等措施,并安装接地保护装置。对钢材、木材、粉煤灰、水泥等原材料及半成品要采取防雨措施,须放入棚内或屋内,垫高码放并要通风良好。尤其是水泥库要做好防雨、防潮保护。(4)雨季来临前,加固、疏通施工现场附近的沟渠及河道等排洪设施,保证其畅通,防止洪水对施工产生影响。10.2.2雨季施工措施(1)隧道施工前,先做好地面排水设施,对洞顶的洞穴、深坑要进行填实,天沟、截水沟几何尺寸要满足排水要求,同时距开挖边坡线不小于5m。(2)在隧道开挖时,洞内设排水沟、集水坑,备足抽排水设备;反坡开挖要防止雨水倒灌。(3)加强边仰坡支护工作,防止边仰坡滑坍。(4)机械设备、物资材料要做好防雨措施。10.2.3防洪渡汛措施(1)加强与气象部门、水文部门联系,掌握雨情水情,按当地政府和建设方的防汛要求,组织好防汛队伍,备足防汛物资和器材,安排专人24小时防汛值班,确保通讯联络畅通。74
(2)施工中注意保护好防汛设施,不损坏沿线排水系统,不因施工而削弱河流、堰塘、堤坝的抗汛能力,不因施工引起雨水冲刷路基或引起既有排水设施的淤塞,并注意疏通河道沟渠,不削减过水断面,确保水流畅通。(3)汛期到来前将施工机械设备、材料物资转移到高处,并昼夜巡查,发现险情迅速消除。(4)顾全大局服从当地防汛部门和建设方的统一调配,不论何地发生险情,我方将按照命令全力投入抢险。74