天坪丘隧道施工组织设计.doc
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2、工组织设计一、工程简介天坪丘隧道位于重庆市綦江县篆塘镇大坝村一社,隧道为双洞四车道公路双连拱隧道,设计雾铡姓凉胃山款告埃措鸵别郴萍编彪柱准吻泊炬挫导此镍噬蔷味烯杂爱辅癸绞氧字嘱笼婪天藩溪柏皋堕培醚返模凭洲融枝逻谊杏揩觉精曹柔害窘词潭缕逝乙冒饵翟掀筑荒都仪柱斯恐恨闸蛰记誉猴莱蜘抹泽趁版簧睛龄素调韵鲍黔持醇蠢疫馏邻拘皿纱脱桓庄监讼惶财藐涎轰鳃柒仍花馆沥翌晶绎曲兹赡魁肖抵帖慎顷肿缮业隶卜确扒整战筒疾架头者胀砾关春腐宠柏籍孔板社笨菲玛骸誊婚簇艳吧晦伍更蜂野汞傅安哩物蠢俺潦梅洛煎曝窿赘创圭元握捆网佃颖见烧介鸣弓已擒希繁终让丽留鄙糜钦雅惶缴绽碳拈狗祖轰忘侠迄沛词庭裸萍瞬娇髓馆丫逸蚀愿堕馅涡辛在枷青鸯跟脐六
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4、市綦江县篆塘镇大坝村一社,隧道为双洞四车道公路双连拱隧道,设计行车速度为80km/h。进口桩号为K93+165,出口桩号为K93+350,隧道全长185米;隧道位于R=716.445m的曲线上,设计纵坡为2.6%,里程由大到小为下坡。K93+165K93+327.877均设4%超高,K93+327.877K93+350段为超高缓和段。隧道内轮廓为曲墙半圆拱,拱半径4.76m,曲墙半径为15.01m。二、施工总体安排及说明1、组织机构在现场成立中铁大桥局雷崇高速公路C1合同段项目经理部,负责本段工程项目的组织、实施及管理。附表1“天坪丘隧道施工现场管理组织机构图” 2、施工队伍部署根据本段工程项
5、目的特点及工期要求,安排我公司有隧道施工经验的队伍负责隧道施工。经理根据本段工程量及其分布情况,分别设立技术负责人,配有技术、测量、试验、安质人员。做到分工明确、层层落实,保质保量地进行各项工程的施工。2、施工便道天坪丘隧道的施工便道由业主提供,但是便道与隧道在进出口相交且高出隧道开挖底标高510米,将便道降坡后,作为隧道施工的临时便道。便道在使用过程中要经常进行养护和维修。3、混凝土搅拌站隧道进口路基较开阔,安排进口路基率先开工,路基完工后在路基上设混凝土搅拌站和砂石料厂。4、生产用水在隧道出口右侧山谷处修建一个50m3的蓄水池,天坪丘隧道山顶上修建一个30m3的高山水池,通过上下水管供隧道
6、施工用水。 5、生产生活用电采用就近搭接沿线村镇高压电网,在天坪丘隧道出口配备一台200KVA变压器的方法来解决工程用电,另外配备一台120千瓦的发电机来保障工程用电。三、总体施工方案连拱隧道的施工要求很高,施工中必须“步步为营” 。根据设计和现场出露的围岩状况,确定以下施工方案:首先进行中部导坑的开挖、初次支护和中墙二次衬砌施工,待中墙二次衬砌施作3040米后,采用台阶法进行左洞开挖、支护,台阶长度根据围岩情况确定,一般为3040米左右,并加强隧道监控量测,根据量测数据确定二次衬砌的施工时间。待左洞贯通后,进行右洞开挖、支护和二次衬砌。隧道开挖采用30m3高山水池供水、一台20m3电动空压机
7、和一台12m3内燃空压机供风;采用自制土台车进行钻孔、装药和初次支护工作平台;隧道出碴采用装载机配合自卸车运到K93+060处弃碴场。混凝土搅拌站和钢筋加工场设在隧道进口路基上,混凝土由两台JSJ500拌合机拌制,用混凝土输送车运送。中墙钢筋混凝土模板采用组合钢模,人工浇注混凝土;二次衬砌采用大型模板衬砌台车、混凝土输送泵配合施工。四、施工总体目标及形象进度安排1、施工总目标(1)工期目标:根据业主要求及隧道的实际情况,隧道洞身工程于2002年8月1日开工,2003年6月1日完工,总工期10个月天。2、施工形象进度安排a、2002年8月1日2002年9月15日完成中导坑的开挖。b、2002年9
8、月15日2002年11月15日完成中墙二次衬砌施工。c、2002年9月25日2002年11月25日完成左洞上导坑开挖、支护。d、2002年10月10日2002年12月5日完成左洞下导坑开挖、支护。e、2002年10月25日2003年12月25日完成左洞二次衬砌施工。f、2002年12月5日2003年2月5日完成右洞上导坑开挖、支护。g、2002年12月20日2003年2月15日完成右洞下导坑开挖、支护。h、2003年1月1日2003年3月1日完成右洞二次衬砌施工。i、2003年3月1日2003年6月1日完成洞内其它附属工程及交验工作。五、材料、机械设备进场计划1、原材料必须从已经试验合格且经监
9、理工程确认指定的厂家采购。2、投入天坪丘隧道洞身工程施工的机械设备及数量详见附表2 “天坪丘隧道主要施工机械表”。钢筋班:混凝土班:木工班:运输班:开挖班:安质员:材料员:领工员:隧道施工队队长:机物部:安质部:办公室:财务室:工程部:总工程师:副经理:C1合同段三工区一队经理:附表1 天坪丘隧道现场施工管理组织机构框图附表2 隧道工程主要施工机械设备计划表序号名称单位数量1ZLM30E型装载机台2220m3电动空压机台1312m3内燃空压机台14200KVA变压器组15东风自卸车辆66120千瓦柴油发电机台17喷浆机台28注浆机台19JSJ500混凝土搅拌机台2107655型凿岩机台1011
10、GQ40型钢筋切断机台2129m模板台车台113木工刨床台114混凝土运输车辆215混凝土输送泵台1六、洞身工程方案及施工方法(一)施工方案天坪丘隧道较短,但是该隧道设计为双连拱隧道,开挖、支护及防排水施工难度较大。隧道开挖必须采用光面爆破,控制好爆破用药量,减少对围岩的扰动,保证开挖轮廓线圆顺,减少超挖。1、隧道开挖时首先进行中部导坑的开挖,中洞开挖后根据地质条件,最后确定开挖支护程序,在岩石正常条件下:按中洞开挖支护、中隔墙二次衬砌,中隔墙接顶,中隔墙保护;左洞上导坑开挖初期支护,左洞下导坑开挖支初期支护(仰拱开挖),左洞二次衬砌;再依次进行右洞开挖衬肆的施工程序进行。如果中洞开挖初期支护
11、后揭露的地质条件变坏,就按照侧壁导坑法的开挖支护程序进行施工。中洞贯通后待中墙二次衬砌施作3040米后,采用台阶法进行左洞开挖和支护,台阶长度根据围岩情况确定,一般为3040米左右。洞身开挖前先画出洞身开挖轮廓线,沿拱部轮廓线以上15cm左右打12排小管棚或注浆小导管,长度4米,环向间距45cm。洞身爆破后及时采用格栅拱或工字钢支撑,并喷射混凝土加固。保证洞口美观和安全。在隧道开挖后要加强监控量测,根据量测数据确定二次衬砌的施作时间。待左洞贯通后,进行右洞开挖、支护和二次衬砌。2、初次支护紧跟开挖面,爆破以后立即对围岩进行初喷、打设锚杆、挂钢筋网、初喷厚度不小于4mm。复喷时分13次达到设计要
12、求,并覆盖钢筋网和锚杆露头。中空锚杆注浆时必须采用专门设备和专用工艺,要求注浆饱满。3、钢筋网不允许预扎成片挂设,必须单根现场绑扎,并随岩面起伏,紧贴岩面。4、初期支护达到设计要求后的地段距开挖面的距离不得大于10m。5、中墙二次衬砌采用组合钢模,人工灌注;洞内二次衬砌砼采用大型模板台车,输送泵配合灌注,一次成型。中墙二次衬砌施工时中隔墙顶部与岩石顶面间的空隙用C20以下级混凝土充填密实,不留任何空隙。6、加强施工监控量测工作,成立专门的监控量小组,及时掌握围岩支护的应力、应变状态。量测信息应及时反馈给监理、设计单位,便于随时掌握围岩和结构的工作状态,以便及时调整设计参数,制定合理的施工措施和
13、支护手段,节约工程费用,保证施工安全。7、天坪丘隧道按新奥法设计,采用复合式衬砌,初次支护以喷射混凝土、中空注浆锚杆和钢筋网作为主要手段,III类围岩段辅以格栅拱架加强支护,以超前锚杆注浆作为施工的辅助措施;二次衬砌采用整体式台车泵送混凝土一次成型。8、防排水施工天坪丘隧道为山岭隧道,地下水量不大,隧道防排水施工的原则量“以排为主,防排结合”。洞身衬砌防水是在喷射砼和二次衬砌之间设不复合SLQ-PVC防水板和无纺布作为防水层,施工缝设BW-96型膨胀型止水条,沉降缝设沥青木丝板夹E型橡胶止水带。无纺布为300g/m2,防水板厚度不小于1.2mm。防水板必须粘接牢固,搭接宽度不小于10cm。无纺
14、布不须搭接,但需连续铺设。无纺布与防水板局部粘接。衬砌排水是在喷射砼和防水层之间设116打孔波纹管作纵、横向盲沟。纵向盲沟设在边墙基脚部位和中墙顶,边墙部盲沟标高稍高于侧沟沟底,在隧道两侧均应布设。横向盲沟沿拱背布设,并下伸与纵向盲沟连通,横向盲沟每10m 设一道,在集中出水地段可适当增加,边墙部在纵向盲沟与侧沟之间设116打孔波纹管将纵向盲沟中的水排入侧沟中,泄水盲沟每4m设一道,中墙顶预埋80镀锌钢管将纵向盲沟中的水排入右洞右侧排水沟,同样每4m设一道,洞内排水沟采用现浇20号砼,其盖板为钢筋砼预制板,路面两侧每25m设铸铁篦子进水口一个。(二)施工方法根据隧道进出口的围岩情况,决定从隧道
15、出口向进口方向单口掘进,在开挖过程中,严格遵守新奥法施工的基本原则:“少扰动,早喷锚,勤量测,紧封闭”。(1) 暗挖法施工中导坑贯通及中墙钢筋混凝土衬砌完成3040米进行左洞洞身开挖,洞身开挖采用上下台阶法,台阶长度3040米。中导坑开挖后及时进行初喷和锚杆支护,初喷35mm后,打设22锚杆,锚杆长100cm,锚杆可在在中导坑顶部适当集中施作。锚杆横向间距30cm,纵向间距80cm,垂直岩面施作。锚杆施作完成进行复喷混凝土达设计要求厚度10cm,在III类围岩或以下围岩段增设20b工字钢加强支护。中墙混凝土施工时一定要按照设计要求加工和安装钢筋,混凝土要严格按照配合比搅拌。中墙完成后并安装好防
16、排水设施后,将中墙顶部超挖部分用同级片石混凝土回填密实,中墙右侧砌筑7.5#浆砌片石承担来自中墙顶部的围岩压力。洞身采用上下台阶法开法时初次支护要紧跟岩面,锚杆、钢筋网和喷层厚度满足设计要求。详见隧道开挖及支护步序图。初次支护紧跟掌子面及时施作,控制围岩变形,最大限度地发挥围岩的自承能力,喷射混凝土标号为20号,采用湿喷工艺,增加密实性,减少回弹量,改善作业环境。锚杆采用MAI R25中空注浆锚杆,锚杆露头加设配套钢垫板,施工时采用专用注浆设备和注浆工艺,确保注浆饱满,保证锚杆与围岩全粘结,垫板安装时应紧贴岩面,钢筋网采用6.5钢筋,III型衬砌初次支护中以格栅拱作为加强措施。 中墙二次衬砌混
17、凝土采用钢筋砼,III类围岩段拱部和边墙采用C25钢筋砼,其余围岩段采用C25素砼,拱部、边墙二次衬砌施工时采用全断面模板台车施作,以提高砼的整体性,减少施工缝。对于超挖部分用同级砼或同级片石砼回填,明洞衬砌为C25钢筋砼。在衬砌类型变化处应设沉降缝,沉降缝宜设在施工缝处;隧道洞身段围岩为III类、IV类、V类,其衬砌类型为III型、IV型、V型,支护参数如下所示,隧道开挖过程中应加强监控量测,掌握围岩变化情况,保证施工安全。(2) 防止左右洞开挖时对已成型的中隔墙混凝土造成破坏,左右洞开挖时在中墙部位堆放一层砂袋或竹篱笆,砂袋外用洞碴堆积并覆盖达到保护中墙混凝土的目的。(3) 左洞贯通后进行
18、右洞洞身开挖。(4) 隧道施工期间应进行以下量测工作:周边收敛观测、拱顶下沉观测等必测项目和选测项目(围岩内部位移、衬砌内应力及表面应力、锚杆轴力)的量测,加强信息反馈,保证施工安全。开挖爆破(1)爆破设计钻孔:钻孔采用7655型风动凿岩机进行钻孔作业。爆破:进行爆破试验并不断修正设计爆破参数,以达到最佳爆破效果。成立爆破作业小组,实行定人、定位、定标准的岗位责任制,确保正常实施,其具体措施如下:A、测量放线:a、隧道中线测桩之间距,直线上不超过20米、曲线上不超过10米,每50米设一水准(BM)点,在每排炮开钻前准确绘出开挖轮廓线、周边眼、掏槽眼的位置。b、每次测量放线时,对上次爆破断面进行
19、检查,及时调整钻爆参数,以达到最佳爆破效果。B、钻孔作业方法步骤:a、钻孔前,钻工要熟悉炮眼布置图,严格按照钻爆设计实施。b、定人、定位、对周边眼、掏槽眼由经验丰富的司钻工司钻。c、严格控制炮眼间距,方向相互平行,严禁相互交错,炮眼利用率达90%以上,开挖轮廓要圆顺、符合隧道设计轮廓线尺寸的要求。C、爆破作业的技术要求a、装药作业要定人、定位、定段别。b、装药前,所有炮眼必须用高压风吹净尘沫。c、严格按设计的装药结构和药量装药。d、严格按钻爆设计的联接网络实施。(2)光面爆破的施工方法:根据设计围岩类别不同,采用不同的爆破方案。A、钻爆方案a.为减少对围岩的扰动及降低爆破振动的强度,周边眼选用
20、光爆小直径药卷装药,其余炮眼用集中装药。b、掏槽眼用直眼掏槽。 c、其它炮眼采用深孔微差控制爆破,在保证爆破效果的前提下,尽量减少炮眼的炸药用量。d、选用合理装药不偶合系数,提高光爆效果,不偶合系数选用1.8。e、超爆器材与起爆网络:利用非电导爆系统起爆,在掏槽眼采用毫秒雷管,其余炮眼采用间隔为100200ms的等差雷管,其振动速度为毫秒雷管采用振速的60%,并利用雷管自身的误差进行降振。为了将振心5m处的围岩质点振动速度控制在10cm/s,用V=41.52(Q1/3/R)1.67确定最大单段用药量。B、钻爆参数的确定a、炮眼深度(L)对III类围岩按小进尺循环考虑,L=1.01.5米;对IV
21、、V类围岩按2.02.5米设计。b、爆破参数隧道周边眼按预裂爆破设计,以减少掏槽眼,掘进眼爆破对周围的振动效应。周边眼参数为:间距:E=(812)d (d为炮眼直径)实际取E=45cm抵抗线:W=(11.5E)装药集中度:=0.10.4(kg)掏槽眼、底板眼爆破的段装药量,一般取最大允许装药量的70%。合理地选择段间隔时差:为避免振动波的叠加作用,软岩采取100200毫秒,硬岩100毫秒。钻爆设计钻孔深度按3米计算炸药:采用2#岩石硝铵炸药,其规格为35mm165mm。雷管:采用毫秒雷管及普通火雷管,毫秒雷管带塑料导爆管长3、5、7米。导爆管:采用普通、抗水的导爆管。C、IV、V类围岩炮眼设计
22、a、掏槽眼:采用双临空平行直眼掏槽,眼深3.0米计算。中空眼钻孔由小钻头改为大钻头将钻孔扩大。 b、周边眼间距E=50cm,周边眼至内圈眼距离为80cm,周边眼装药集中度为0.25kg/m。采用不偶合和间隔装药结构,不偶合系数为1.8。将35165药卷按设计的装药集中度预先加工小药卷,并把药卷按3050cm间距绑在竹片上,用导爆索串起即可。 c、底板眼:底板眼间距70厘米。 d、其它炮眼:采用横向间距0.81.2m,竖向间距11.2m。 附IV类围岩炮眼布置图。 e、炮眼数目: N=ks/ 其中: k:爆破单位体积岩石的炸药平均消耗量,简称炸药的单耗量,取0.96kg/m3 s:开挖断面面积,
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