溆浦至怀化高速公路第二合同段洞身开挖施工方案.doc
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1、溆浦至怀化高速公路工程第二合同段虎儿岩隧道洞身开挖施工方案 成都华川公路建设(集团)有限公司溆浦至怀化高速公路工程第二合同段项目经理部 - 1 - 目目 录录 第一章第一章 工程概述工程概述.3 1.1 工程概况.3 1.2 地形地貌及水文工程地质条件.4 第二章第二章 施工组织及计划施工组织及计划.5 2.1 组织机构.5 2.2 施工任务安排.6 2.3 施工进度计划安排.6 2.4 劳动力计划安排.6 2.5 材料计划安排.7 2.6 设备计划安排.7 第三章第三章总体施工部署总体施工部署8 3.1 施工平面布置.8 3.1.1 工区驻地.8 3.1.2 施工便道.8 3.1.3 施工用
2、电.9 3.1.4 施工用水.9 3.1.5 排水系统.9 3.2 施工方案.9 3.2.1 弃碴场位置选择.9 3.2.2 开挖面数量确定.10 3.2.3 洞身开挖方法选择.10 3.2.4 施工排水.10 3.2.5 施工供风、供水.11 第四章第四章主要施工方法主要施工方法11 4.1 施工测量.11 4.1.1 线路复测与地面控制测量.11 4.1.2 洞内控制测量.14 4.2 C25 砼套拱及管棚施工14 4.2.1 C25 砼套拱施工.14 4.2. 2 管棚施工15 4.3 超前小导管施工.17 4.3.1 超前小导管设计参数.17 4.3.2 钻孔及插管.17 4.3.3
3、注浆.17 4.3.4 注浆异常现象的处理.18 4.3.5 质量标准.18 4.4 SVA、SP 型复合式衬砌段洞身开挖施工 19 4.4.1 施工方法.19 4.4.2 技术措施.20 4.5 SVB、S型复合式衬砌段洞身开挖施工21 溆浦至怀化高速公路工程第二合同段虎儿岩隧道洞身开挖施工方案 成都华川公路建设(集团)有限公司溆浦至怀化高速公路工程第二合同段项目经理部 - 2 - 4.5.1 施工方法.21 4.5.2 技术措施.21 4.6 S及 SJ型复合式衬砌段洞身开挖施工22 4.6.1 施工方法.22 4.6.2 技术措施.22 4.7 横洞施工.23 4.8 钻爆设计.23 4
4、.8.1 钻爆设计原则.24 4.8.2 爆破器材选用.24 4.8.3 炮眼布置.24 4.8.4 爆破参数.24 4.8.5 光面爆破施工工艺.28 4.8.6 质量检验标准.29 4.9 装碴运输 第五章第五章防坍塌施工措施防坍塌施工措施29 5.1 开工前准备工作.30 5.2 洞口明洞施工防坍塌措施.30 5.3 洞身施工防坍塌措施.30 5.3.1 隧道施工掌子面防坍塌方措施.30 5.3.2 隧道施工拱顶、边墙防坍塌方措施.31 第六章第六章隧道施工监控量测及超前地质预报隧道施工监控量测及超前地质预报32 6.1 施工监测的目的.32 6.2 监测实施原则.32 6.3 施工监测
5、的内容和方法.32 6.3.1 地质编录和支护状况观察.32 6.3.2 周边位移量测.33 6.3.3 地表下沉和拱顶下沉量测.33 6.3.4 施工量测项目方法及要求.35 6.4 数据处理和应用.35 6.5 监测管理.36 第七章第七章风、水、电、通风、防尘措施风、水、电、通风、防尘措施37 7.1 供风及供水.37 7.2 供电及照明.37 7.3 通风、防尘措施.38 7.3.1 通风方式.38 7.3.2 通风管理.38 7.3.3 降尘方案.39 第八章第八章质量、安全保证措施质量、安全保证措施40 8.1 质量保证措施.40 8.1.1质量保证组织机构 8.1.2 质量保证基
6、本措施.40 溆浦至怀化高速公路工程第二合同段虎儿岩隧道洞身开挖施工方案 成都华川公路建设(集团)有限公司溆浦至怀化高速公路工程第二合同段项目经理部 - 3 - 8.1.3 光面爆破施工技术措施40 8.1.4 超欠挖控制措施.41 8.1.5 洞身开挖质量控制要求.41 8.2 安全保证措施.42 8.2.1安全保证组织机构 8.2.2 隧道施工一般安全措施.42 8.2.3 隧道施工爆破作业安全技术措施.43 8.2.4 洞内运输的安全技术措施.45 8.2.5 隧道高压水涌水、坍方、火灾应急预案46 溆浦至怀化高速公路工程第二合同段虎儿岩隧道洞身开挖施工方案 成都华川公路建设(集团)有限
7、公司溆浦至怀化高速公路工程第二合同段项目经理部 - 4 - 溆浦至怀化高速公路第二合同段溆浦至怀化高速公路第二合同段溆浦至怀化高速公路第二合同段溆浦至怀化高速公路第二合同段溆浦至怀化高速公路第二合同段溆浦至怀化高速公路第二合同段 虎儿岩、油榨冲隧道洞身开挖施工方案虎儿岩、油榨冲隧道洞身开挖施工方案虎儿岩、油榨冲隧道洞身开挖施工方案虎儿岩、油榨冲隧道洞身开挖施工方案虎儿岩、油榨冲隧道洞身开挖施工方案虎儿岩、油榨冲隧道洞身开挖施工方案 第一章第一章 工程概述工程概述 1.11.1 工程概况工程概况 虎儿岩隧道为分离式隧道,其起止桩号为:左线 ZK101+195ZK101+530,全长 335m;右
8、线 YK101+210YK101+530,全长 320m。 本隧道为双洞单向交通隧道,左右 洞测设线间距 1727 m,溆浦端属小净距,怀化端属分离式。隧道采用三心圆曲墙式 断面,净空断面积约为 64 m2,本隧道溆浦端及怀化端均采用削竹式洞门,边坡及明 洞采用植草绿化,洞口拱圈采用白色水泥乳胶漆美化。 本隧道洞身开挖有关参数见下表:本隧道洞身开挖有关参数见下表: 衬砌类型V 级IV 级III 级明洞含洞门结构 左线长度(m) 282028025 右线长度(m) 2516210627 开挖面积(m2) 107.9102.389.4- 进尺控制(m)0.8 以下1.01.21.21.5 - C2
9、0 喷射砼 25cm22cm10cm- 锚杆 80100cm L=3.5m D25 中空注浆锚杆 100120cm L=3m 22 药卷锚杆 120120cm L=2.5m 22 药卷锚杆 - 预留变形量 12cm8cm5cm- 仰拱 45cm 钢筋砼 内有钢架 45cm 素砼,内 无钢格栅 - 60cm 钢筋砼 内无钢架 超前支护 424 小导管 424 小导管 - 1086 长管棚 溆浦至怀化高速公路工程第二合同段虎儿岩隧道洞身开挖施工方案 成都华川公路建设(集团)有限公司溆浦至怀化高速公路工程第二合同段项目经理部 - 5 - 1.21.2 地形地貌地形地貌及水文工程地质条件及水文工程地质
10、条件 隧道区穿越地层为第四系残坡积层和二叠系上统化学沉积岩夹碎屑岩,地貌条件 为峰从地貌,山顶最大高程为 322.9 米,最低高程为 230.6 米。隧道起点与终点均位 与地势较陡峭的山坡上,洞身顶布为山峰,分布两个采石场,为山体的分水岭。该隧 道其主要水文工程地质条件为: 地段围岩类别围岩特性 K101+190210 V 岩体主要为硬塑亚粘土及硅质灰岩为、页 岩,局部为溶沟软塑亚粘土,岩体一般较破 碎. K101+210295 IV 围岩为微风化薄中厚层状灰岩夹强、弱 风化硅质岩或页岩.岩体较完整较破碎. K101+295400 III 围岩为微风化薄中厚层状灰岩,局部夹 强弱风化极薄层状硅
11、质岩或页岩.岩体 一般较完整,局部较破碎. K101+400510 IV 围岩为微风化薄中厚层状灰岩夹强、弱 风化硅质岩或页岩.岩体较完整较破碎. 左 线 K101+510K101+530 V 岩体主要为硬塑亚粘土及硅质灰岩为、页 岩,局部为溶沟软塑亚粘土,岩体一般较破 碎. YK101+200220 V 岩体主要为硬塑亚粘土及硅质灰岩为、页 岩,局部为溶沟软塑亚粘土,岩体一般较破 碎. YK101+220295 IV 围岩为微风化薄中厚层状灰岩夹强、弱 风化硅质岩或页岩.岩体较完整较破碎. YK101+295420 III 围岩为微风化薄中厚层状灰岩,局部夹 强弱风化极薄层状硅质岩或页岩.岩
12、体 一般较完整,局部较破碎. YK101+420510 IV 围岩为微风化薄中厚层状灰岩夹强、弱 风化硅质岩或页岩.岩体较完整较破碎. 右 线 YK101+510530 V 岩体主要为硬塑亚粘土及硅质灰岩为、页 岩,局部为溶沟软塑亚粘土,岩体一般较破 碎. 溆浦至怀化高速公路工程第二合同段虎儿岩隧道洞身开挖施工方案 成都华川公路建设(集团)有限公司溆浦至怀化高速公路工程第二合同段项目经理部 - 6 - 第二章第二章施工组织及计划施工组织及计划 2.12.1 组织机构组织机构 虎儿岩隧道是本标的重点工程,而洞身开挖的施工进度将决定整座隧道的施工进 度。为确保隧道按期、优质、安全施工,该分项工程施
13、工计划由隧道队负责实施。其其 组织机构为:组织机构为: 技术负责人:郭建 郭建 队长: 黄志勇 生产负责人: 游泉 物 料 组 陈 建 调 度 组 游 克 祥 技 术 组 郭 建 质 安 组 杨 萌 测 试 组 游 克 汉 开 挖 一 队 后 勤 组 游 琴 装 饰 队 开 挖 二 队 机 运 队 初 支 一 队 初 支 二 队 项目部 杨志杰 钢 构 件 队 二 衬 二 队 二 衬 一 队 溆浦至怀化高速公路工程第二合同段虎儿岩隧道洞身开挖施工方案 成都华川公路建设(集团)有限公司溆浦至怀化高速公路工程第二合同段项目经理部 - 7 - 2.22.2 施工任务安排施工任务安排 为确保施工工期和
14、便于工地管理,根据项目部的相关施工部署,本分项工程施工 计划分两组同时进行掘进,其中掘进一队负责右洞的施工,掘进二队负责左洞的施工, 出碴由机运队负责完成。 2.32.3 施工进度计划安排施工进度计划安排 计划采用双洞单向掘进(先开挖右洞,从大里程往小里程方向),在洞身开挖至进 洞口端 Sva 衬砌段前(即 YK101+530、ZK101+530),应先在进洞口端施作超前大管棚, 以确保安全出洞。其施工时间安排为: 进洞前准备(包括套拱施工)2010 年 6 月 30 日至 7 月 15 日;右洞开挖计划于 2010 年 7 月 18 日进洞开挖,2010 年 12 月 20 日开挖 结束,工
15、期 156 天;左洞开挖计划于 2010 年 8 月 28 日进洞,2011 年 1 月 30 日开挖结 束,工期 155 天。 2.42.4 劳动力计划安排劳动力计划安排 根据工程特点,计划组织四个工种的专业队伍对其进行施工,两个作业队分别同 时进行左、右线作业。各施工队人数见下表: 劳动力需求计划表劳动力需求计划表 班组名称 人数 (人) 主要施工任务备 注 开挖一队12 负责左洞掘进施工(包括钻炮眼、爆 破等)。 开挖二队12 负责右洞掘进施工(包括钻炮眼、爆 破等)。 机运队6 负责隧道的出碴,机械的使用、维 修、保养。 后勤组5负责风、水、电的保障供应等。 劳动力按照其职 责及工程量
16、进行配置, 并做到略有盈余,保证 每个班组至少有 10%的 机动人员,以随时满足 其它应急任务的需要。 溆浦至怀化高速公路工程第二合同段虎儿岩隧道洞身开挖施工方案 成都华川公路建设(集团)有限公司溆浦至怀化高速公路工程第二合同段项目经理部 - 8 - 2.52.5 材料计划安排材料计划安排 序号材料名称单位数量 1炸药Kg39000 2雷管个26000 2.62.6 设备计划安排设备计划安排 序号名称型号单位数量 1 冷弯机 - 台 1 2 双液注浆泵 YZB-50/70 台 1 3 配料机 HPD1200C 组 2 4 砼搅拌机 JS750 台 1 5 砼搅拌机 JS500 台 1 6 喷砼
17、机 CP-5Z 台 8 7 管棚钻机120 冲击器台 2 8 移动式空压机 2.5m3 台 2 9 移动式空压机 10.5m3 台 2 10 电动空压机 20m3 台 4 11 中兴皮卡车 - 台 1 溆浦至怀化高速公路工程第二合同段虎儿岩隧道洞身开挖施工方案 成都华川公路建设(集团)有限公司溆浦至怀化高速公路工程第二合同段项目经理部 - 9 - 第三章第三章总体施工部署总体施工部署 3.13.1 施工平面布置施工平面布置 3.1.13.1.1 工区驻地工区驻地 施工驻地地点选择以方便管理、满足施工需要及节约用地为原则。结合施工现场 情况,隧道工区驻地计划设于距右洞前方右侧约 100-200m
18、 的空地上。工区办公室、宿 舍、食堂主要采用活动板房搭设,卫生间、洗澡房采用砖墙搭设,驻地内地面采用 15cm 厚的 C20 砼硬化。 隧道右洞前 20-50m 左右考虑布置车间、材料库、工具房、空压机房、发电机房、 拌和站、钢筋加工棚、木工房等临时设施。 3.1.23.1.2 施工便道施工便道 隧道施工区域无临时便道,在此经过多方调查与研究发现,隧道上方约 1Km 处有 S308 线和一条村民常出入便道。故隧道施工便道的修建可借村民此便道连接一段路程 后根据就进原则开始修建,修建方案初步拟订为碎石铺底路面,必须能保证运输材料 车能顺利,安全通行。 3.1.33.1.3 施工用电施工用电 根据
19、调查此处并无高压电缆线通过,故与业主联系在此沿线架设一条 10KV 施工 专线,分别在虎儿岩隧道出口及油榨冲隧道入口设置 2 个 830KVA 变压器,从变压器接 入各作业点,以保证施工用电。 溆浦至怀化高速公路工程第二合同段虎儿岩隧道洞身开挖施工方案 成都华川公路建设(集团)有限公司溆浦至怀化高速公路工程第二合同段项目经理部 - 10 - 3.1.43.1.4 施工用水施工用水 现场水资源较为丰富,施工用水计划采用抽取蓄集方法解决。施工前在隧道出口 右洞上方采取钢板焊接一坐约 20m3 的高山水池,并通过供水管道引至洞内用水点。高 山水池底与隧道洞顶高差大于 20-30m,以保证水头压力不小
20、于 0.3MPa。蓄水池施工质 量应保证不因施工爆破而发生开裂、漏水、渗水等现象。 生活用水通过抽水泵抽入生活水池并且加设适量消毒液或明矾进行消毒以达到饮 用水标准。 3.1.53.1.5 排水系统排水系统 施工场地四周设排水沟,洞口路堑地段两侧排水沟与洞内临时排水沟相连,并汇 集引入既有排水系统内。施工污水经过处理达标后排放。 3.23.2 施工方案施工方案 3.2.13.2.1 弃弃碴碴场位置选择场位置选择 弃碴场一般应选择宽缓沟谷或开阔洼地,同时还应考虑运输、平碴方式。本隧道 洞身挖方约有 6 万立方,挖方均被作为路基填方使用,故弃碴场只考虑临时存放。因 此计划在隧道前面约 300m 处
21、有一面积较大开阔的洼地进行处理。 3.2.23.2.2 开挖开挖工作安排工作安排 由于隧道跨径较大又采用预裂爆破开挖,对围岩扰动及围岩的稳定性具有一定的 影响,故而采取先开挖右洞约 50m 后再开挖左洞,根据设计图的要求及规定,对洞门 的一些不安全因素进行防护采取施作明洞和管棚进行防护。洞门开挖段根据设计图纸 及地质勘察属于破碎围岩段、自稳性极差,故而对洞门进行开挖前进行注浆预加固方 可进行爆破开挖。 溆浦至怀化高速公路工程第二合同段虎儿岩隧道洞身开挖施工方案 成都华川公路建设(集团)有限公司溆浦至怀化高速公路工程第二合同段项目经理部 - 11 - 3.2.33.2.3 洞身洞身开挖方法选择开
22、挖方法选择 为确保开挖过程中围岩的稳定性,减小围岩变形、爆破震动等不利因素的影响, 根据以往类似工程的施工经验和设计建议:S5a 复合式衬砌段采用环形导坑法开挖(预 留核心土), S4a 型复合式衬砌段采用台阶法开挖,S3a 型复合式衬砌段根据工程地质 条件采用全断面法开挖或台阶法开挖。隧道掘进采用钻爆法,采用电动空压机+气腿式 凿岩机钻孔,预裂爆破,隧道出碴采用无轨运输。即装载机装车+自卸汽车外运至弃碴 场。 施工中,坚持“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强支护、勤量测、紧封闭” 的原则,同时采用有效的监控量测技术对围岩地质进行超前探测,根据信息反馈拟定、 调整相应的施工方案。 为确保进、出
23、洞安全,进、出洞前必须完善进、出口排水系统及洞口边、仰坡的 加固施工;同时为保证洞身开挖的顺利进行,在开挖 S5a 型复合式衬砌段洞身围岩前 (或过程中)应事先做好超前大管棚、超前小导管等辅助施工措施的施工。进洞口边、 仰坡加固施工的时间安排以不影响掘进施工为原则。 3.2.43.2.4 施工排水施工排水 隧道出口为上坡掘进,施工时采用自然排水,既利用洞内两侧排水沟排水。施工 废水通过洞口污水处理池,净化达标后排放。 3.2.53.2.5 施工供风、供水施工供风、供水 当隧道掘进至约 100m 时采用压入式通风,将新鲜空气送至工作面。在出洞口设四 座 20m3电动空气压缩站,以满足隧道开挖、支
24、护等风动机械作业需求,隧道开挖面风 压应不小于 0.5MPa。 溆浦至怀化高速公路工程第二合同段虎儿岩隧道洞身开挖施工方案 成都华川公路建设(集团)有限公司溆浦至怀化高速公路工程第二合同段项目经理部 - 12 - 第四章第四章主要施工方法主要施工方法 4.14.1 施工测量施工测量 4.1.14.1.1 线路复测与地面控制测量线路复测与地面控制测量 1 1) 测量方法测量方法 为保证施工的中线、水准正确。开工前必须进行线路贯通复测。隧道必须布设精 密控制网,以保证隧道纵向和高程的贯通精度。 测量方法采用:隧道平面控制网应优先采用 C 级以上 GPS 控制网(GPS 静态测量), 条件允许情况下
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