资源描述
第一章 编制原则及依据
第一节 编制原则
一、贯彻执行国家技术政策和地方政府、建设单位及行业技术标准、规范和规程;认真做好现场踏勘工作,充分体现设计意图,不断完善设计与施工相结合,保证工程结构物符合设计标准和质量要求;
二、创新、发展的原则。积极采用、鼓励研发旨在提高工程技术和施工装备水平、保证施工安全和工程质量、加快施工进度、降低工程成本的新技术、新材料、新工艺、新设备;
三、将工期作为经济指标来对待,按合同工期的85%安排、编制施工进度计划,配置所需资源,用保证阶段性工期目标确保总工期目标;
四、资源节约和环境友好的原则。贯彻“十分珍惜、合理利用土地和切实保护耕地”的基本国策,依法用地、合理规划、科学设计,少占土地,保护农田;搞好环境保护、水土保持和地质灾害防治工作;支持矿床保护、文物保护、景点保护;维持既有交通秩序。
五、标准化管理的原则。通过施工管理标准化,以建设目标和合同约定为纽带,全面推动标准化管理。合理安排施工顺序,组织均衡、连续生产。
六“六位一体”管理的原则。将质量、安全、工期、效益、环境保护和技术创新分解细化为最佳匹配的实施目标,以标准化管理为基础,全面实现“六位一体”管理要求。
第二节 编制依据
一、工程承包合同、协议、会议纪要;
二、设计文件和图纸;设计文件采用的施工技术标准、规范、规则、
规定等;
三、“南广铁路指导性施工组织设计”;
四、施工现场调查报告;
五、与本工程项目相关的科学研究及试验成果;
六、现行劳动定额、物资消耗定额及机械台班定额;
第二章 总体施工组织布置及规划
第一节 工程概况
一、 总体概况
xx隧道位于xx与xx两省交界处,横穿两省省界,进口位于xx省xx县xx镇xx村以东的xx边,隧道出口位于xx省xx县xx镇xx村以西的山坡,隧道起讫里程IDK252+657~IDK258+575,全长5918m,最大埋深307m。
二、 自然特征
(一) 地形地貌
隧道穿越丘陵区,地面高程78~397m,相对高程20~200m,地形起伏大,丘坡自然坡度较陡,坡角25~48°,大部分土地为林地、果园,少部分为农田,植被覆盖率约80%。IDK253+045处沟谷地段,地表面标高约104m,洞身浅埋;IDK256+095~+295附近线路东南侧130m处为大埇村;IDK258+488.5~IDK258+575隧道洞身浅埋。
(二) 气象特征
本地区属亚热带温湿季风气候,夏热冬冷,雨量充沛,受季风影响强烈。年平均气温20.8~24.4℃,6~8月年平均气温27.6~28.2℃,最高气温38.8℃,最低气温-3.4℃,多年平均降水量为1380~1605mm,年降水主要集中在4~9月,占全年降水量的60%;平均年蒸发量为1336~1848mm;日照春夏两季较长,秋冬两季较短,冬春常见浓雾和霜冻,4~9月多东~东南风,10月至次年3月多西~西北风,风速一般1~2米/秒,最大10~12米/秒。年平均相对湿度80~82%。
(三) 地震动参数
根据《中国地震动峰值加速度区划图》,本区地震动峰值加速度为0.05g,相当于地震基本烈度Ⅵ度区,地震动反应谱特征周期为0.35s。
三、 工程地质特征
(一) 地层岩性
线路分布的地层有第四系全新统(Q4el+dl)、燕山期花岗斑岩(γ52)、寒武系水口群(∈)。
地层岩性特征见表1-1-1。
表1-1-1 地层岩性特征一览表
序号
岩层
特征
1
第四系全新统(Q4el+dl)
主要为粉质黏土
2
燕山期花岗斑岩(γ52)
主要有全风化花岗斑岩、强风化花岗斑岩、弱风化花岗斑岩
3
寒武系八村群(∈bc)
主要是全风化砂岩、粉砂岩夹页岩;强风化砂岩、粉砂岩夹页岩;弱风化砂岩、粉砂岩夹页岩。
(二) 地质构造
1、 隧道范围无大的区域性断层通过;
2、 IDK255+505处深94~112m(洞身)受区域性构造影响,岩体破碎,节理裂隙面可见绿泥石化现象,推测为倾向北面断层;
3、 隧道洞身范围燕山期花岗岩两次和寒武系地层侵入接触,受侵入作用影响,接触带处岩体破碎,风化作用强烈。
(三) 水文地质特征
区内地表水主要为沟谷小溪流及人工填筑的堤坝和水库。IDK253+110沟谷常年有水,在线路右侧50米沟谷下游筑有小水坝;IDK253+588沟谷常年有水,水量较小;IDK257+800线路左侧1~1.8公里沟谷下游分布有水库。
区内主要地下水类型及补排条件如下:
1、 松散堆积层中的孔隙水
主要赋存于沟谷地段的第四系残坡积层中,受大气降水补给,水位及水量随季节变化较大,一般沿基岩面向下游渗流排泄。
2、 基岩裂隙水
寒武系砂岩、粉砂岩及燕山中期花岗岩,受各类风化及地质作用影响,局部节理裂隙较发育,含裂隙水,接受大气降水补给,在落差较大的沟谷、陡坡处排出地表。
3、 地表水及地下水对普通混凝土无侵蚀性。
4、 利用大气降水入渗法得:隧道正常涌水量Q=2462m3/d。
5、 隧道水文地质条件评价
隧道大部分地段在枯水季节处于无水状态。但在丰水季节,地下水位升高,地表水量丰富,隧道涌水量可能增加。
(四) 不良地质及特殊岩土
隧道进出口岩性为粉质黏土及全风化花岗岩,岩体较松散,且花岗岩存在不均匀风化,边坡稳定性差。隧址范围内无特殊岩土分布。
四、 施工条件
详见本章第七节中的临时工程设施。
第二节 工程特点、重点及技术措施
一、施工通风距离长,通风难度大
最大独头通风长度为3380m。如此长距离独头通风势必对通风机械及通风系统布置及管理提出了更高的要求。
二、地下水发育、水量大,施工影响大,有发生涌水突泥风险
本地区属亚热带温湿季风气候,夏热冬冷,雨量充沛,受季风影响强烈。在丰水季节,地下水位升高,地表水量丰富,隧道涌水量可能增大,破碎带可能发生突泥、涌水,涌水量大,对施工影响较大。
三、进出口段围岩软弱,施工难度大
进出口风化层厚,围岩软弱,覆盖层薄,施工过程中极易发生坍塌、冒顶。施工过程中必须做好洞口的防排水工作,禁止开挖时放大炮,防止坍塌,并采用Φ108超前长管棚配合钢架进行支护,以确保安全。
第三节 管理目标
一、 质量目标
工程一次验收合格率达到100%,确保全部工程质量达到国家、铁道部现行的工程质量规范和验收标准。
确保部优,力争国优,隧道工程达到不渗、不漏、不裂,满足xx隧道创优规划要求。
二、 安全目标
坚持“安全第一,预防为主”的方针,建立健全安全管理体系,对项目安全生产负全面责任,施工过程中杜绝较大及以上事故,遏制安全生产一般事故。消灭一切责任事故,确保人民生命财产不受损害。创建安全生产标准工地。
三、 工期目标
开工日期:xx年12月26日;
竣工日期:xx年2月11日,总工期778天。
四、环保、水保目标
严格执行环境保护和水土保持“三同时”制度,严格执行本项目《环境影响报告书》及批复意见《水土保持报告书》及批复意见及南广铁路筹备组《南广铁路建设环境保护、水土保持及文物保护管理办法》相关要求。
施工期间符合国家、铁道部、业主及地方政府有关环境保护、水土保持的规定和标准,在施工过程中严格按照国家有关部委批复的环保、水保方案实施,采取合理措施,努力把施工对环境的不利影响减至最低限度,确保铁路沿线景观不受破坏,地表水和地下水水质不受污染,植被得到有效保护,一次性通过国家验收。
五、 文明施工目标
施工现场按照业主要求与现场情况相结合进行合理布局,环境整洁,物流有序,标识醒目;工地、道路无飞尘、无泥泞、无坑洼;材料堆码整齐、机械设备摆放整齐,生产生活区整齐清洁、伙房餐厅清洁、厕所排污区清洁;水管不漏水、电线不漏电、房屋不漏雨、车辆不漏油、通风管道不漏风;尊重当地的宗教信仰和民族习惯,实行工程项目全面标准化管理,创建文明工地。
施工完成后做到工完料清,不留污染,把所占用地恢复原状,工程交付后文明撤离。做好文明工地建设,争创文明标段。
第四节 总体施工方案
施工前先进行超前地质预报,根据超前地质预报工作获取的地质信息调整隧道的施工方案,以确保施工安全。
明洞及洞门安排在枯雨季节施工,明洞采用明挖法施工,短段落、分台阶、敞开式开挖,开挖完毕后及时进行砼浇筑。
隧道按照新奥法原理组织施工, V级和部分软弱段Ⅳ级围岩采用三台阶七步开挖法施工,Ⅳ级及附近部分Ⅲ级围岩采用台阶法施工,Ⅲ级和Ⅱ级围岩采用全断面开挖。简易台车配合风动凿岩机钻孔,非电毫秒雷管微差起爆,侧卸式装载机装碴,自卸车运送至弃碴场。
开挖完毕后及时进行初期支护及二衬施工,喷射砼采用湿喷,二衬采用4台12m液压衬砌台车进行二衬施工,进出口各2台。
施工通风采用混合式通风。
第五节 总体施工安排及顺序
隧道掘进分两个工作面分别从进口和出口相向掘进,每个作业面设四个专业施工队。
进口工作面负责施工IDK252+657~IDK255+227,施工主体长度2570m,出口工作面负责施工IDK258+575~IDK255+227,施工主体长度3348m。
仰拱和填充先于拱墙衬砌施作,二次衬砌及时施作,确保Ⅱ级围岩二衬距掌子面不大于200m,Ⅲ级围岩不大于90~120m,Ⅳ、Ⅴ级围岩不大于70m。
第六节 施工组织机构
一、施工组织原则
本着“高起点、高标准、高速度、高质量、保安全”的原则,以“强化管理、信守承诺、建造满意工程,保护环境、持续改进、确保健康安全”为管理方针;以“依靠科技、精心管理、均衡有序、安全优质”为指导思想,力求“技术上精益求精、工艺上精雕细刻、生产上精心操作”。
二、施工管理模式
本标段采用项目法进行施工组织,组建以工程施工项目为主控对象的现场组织机构:项目经理部。实行项目经理负责制,设管理层和作业层,全面实施“一级管理,两层分离,分级核算,风险共担”的全过程、全方位的施工项目管理模式。
根据铁建设[xx]51号关于积极倡导架子队管理模式的指导意见。本工程劳动用工管理采用经实践证明较好的架子队管理模式。
架子队按照“管理有效,监控有力,动作高效”的原则组建,要做到岗位明确,责任落实。
架子队的主要组成人员由我单位具有相应作业技能的正式职工担任,人员数量必须满足施工现场生产管理、各施工环节和过程不间断监督的需要。施工现场所有劳务作业人员纳入架子队统一集中管理。
三、施工组织机构
我公司在现场设立“中铁二十局集团新建南宁至广州铁路工程NGZQ-2标段项目经理部”,全权代表我公司履行合同的权力和义务,对我公司负责,对建设单位负责。
项目经理部设项目经理、书记、总工程师、副经理、安质总监及五部二室,即工程技术部、安质环保部、生产调度部、物资设备部、计划财务部、综合办公室、工地试验室七个职能部门,行使与其职责相适应的管理职能,承担施工管理责任。
施工组织机构见附表。项目组织机构职能见表1。
表1 项目组织机构职能表
序号
机构
职能
1
现场领导层
项目经理部
全权代表我单位履行合同的权利和义务,按项目法组织工程施工,实行项目经理负责制,对法人负责,对甲方负责。并且负责工程施工的现场组织和全面管理,承担工程实施、完成及缺陷修复等全部工作,直至竣工按期交付。
2
现场管理层
工程技术部
全面负责工程施工管理及技术管理工作,包括施工技术问题处理、施工监测和测量、工程资料和施工图纸、竣工资料的管理等整个项目的施工技术工作,对本部的工作质量负责。
3
安质环保部
负责工程安全管理、劳动防护及质量计划的制定、施工质量控制工作、工程环境保护、弃碴场的管理及贯标等工作。
4
生产调度部
负责对外联系及现场隧道各个工序的协调、指挥。
5
物资设备部
负责该项目的机械设备、物资的采购及管理。
6
计划财务部
负责工程合同、计划和财务成本等管理工作。
7
综合办公室
负责日常行政管理、治安工作。
8
工地试验室
负责全工程试验、计量管理工作。
9
现场作业层
进口开挖一队
负责进口段掘进、支护的施工。
10
进口衬砌一队
负责进口段二次衬砌、防水设施以及仰拱施工。
11
进口机械一队
负责进口段洞内外的出碴运输、车辆的维修及保养、便道修建、养护。
12
进口拌合站1#
负责进口段隧道的砼供应、水沟电缆槽盖板预制。
13
出口开挖二队
负责出口段掘进、支护的施工。
14
出口衬砌二队
负责出口段二次衬砌、防水设施以及仰拱施工。
15
出口机械二队
负责进口段洞内外的出碴运输、车辆的维修及保养、便道修建、养护。
16
出口拌合站2#
负责出口段隧道的砼供应、水沟电缆槽盖板预制。
第七节 施工场地布置
一、 布置原则
临时设施本着“规划经济、综合利用、便于管理、注重环保、服务施工”的原则进行布置。
整修及新修施工便道至各弃土场和进出口施工点,满足重型车辆与工程机械通行要求,晴雨畅通;生产和生活设施、电力、供风、供水等设施满足施工高峰期需求,一次建设成型,符合环保要求,适合当地气候条件;取土场在设计指定位置,按环保要求高标准做好相应防护。
二、临时工程设施
(一)大型临时设施
1、 汽车运输便道
xx隧道进口距苍梧至大坡镇公路约6km,村内便道距隧道进口有1km;隧道出口距xx省道S368约5km,距古隆村村庄约0.5km。
为满足施工运输,需对现有道路进行改(扩)建和新建部分便道,根据现场情况,进口工点需新建便道2.5km,改(扩)建便道5.5km,新修弃碴便道0.5KM。出口工点需新建便道1km,改(扩)建便道3.5km,新修弃碴便道1km。
原道路为平均3.5m宽土路,现要求施工便道路面采用20cm厚泥结碎石路面,宽4.5m,每隔200m设错车道一处,长度10m,路面宽度6m。新修便道从古隆村后靠山开挖一条有效宽度4.5m便道。新修弃渣便道均宽6m,泥结碎石厚度0.2m。
施工便道结构形式见图。
施工便道结构形式图
2、 电力干线
本标段进出口各设1台1000KVA变压器,进出口隧道内各设1台400KVA移动变压器,施工用电从就近的高压干线引入。进口杆线牵入长度10.79KM,出口杆线牵入长度5.7KM。
3、 给水干管路
本标段地表水丰富,施工用水就近取用,进口取水在隧道口左侧800m设200m3积水池,到隧道口垂直高度50m处设180m3高压水池,供水管道1380;出口在古隆村前小溪旁挖80m3积水池,与隧道口高差70m处设180m3高压蓄水池,管道长度1654m;均用φ80钢管管道,满足隧道施工用水。
(二) 小型临时设施
1、 生产、生活及办公房屋
项目部设在隧道出口平台镇,新建彩钢板房满足项目部办公及生活需要,其他各施工队营地分别在各自施工的进出口附近布置,根据各自负责工程项目的工期情况修建生产房屋。新建生活房屋采用彩钢板房。
为确保混凝土的拌制和供应质量,采取拌和站集中拌和,输送车供应混凝土。本隧道进出口各设混凝土拌和站1座,每座拌和站占地2000~2500m2,场地均采用混凝土硬化处理。
2、 高压水池
隧道进出口山坡上各设一处高压水池,容量180m3。上下水管采用Φ80钢管,洞外部分埋设于地下。
3、 通讯设施
通讯主要以移动电话为主,项目部安装宽带,洞内外采用有线电话进行联络,形成自上而下的信息传递和指挥调度系统,确保通讯联络畅通。
4、 构件预制场
进出口拌和站旁各设一砼构件预制场,负责本段水沟电缆槽盖板等构件的预制供应。
5、 炸药库
进口炸药库设置在进口线路左侧的山谷中,出口炸药库设置在IDK258+450左右的线路左侧的山谷里面。
6、 工地试验室
在项目部设置工地试验室,负责本项目所有的试验和检验工作,具体负责取样、送检工作,并及时反馈,指导施工,协助做好新材料的施工试验工作。
7、 报警消防设施
进出口掘进工作面长,洞内容易出现各种险情,因此在洞内设报警系统,洞外设警报及警铃,以及时了解洞内险情,采取相应对策,并且每隔500m设一消防灭火器。
8、 环保设施
为满足施工环保要求,充分合理利用并保护好当地资源,在施工驻地、拌和站等区域内设置污水净化处理池及垃圾回收站,对施工、生活废水经过净化处理达标后定点排放,生活垃圾、施工废碴定点堆放在垃圾回收站内,定期运往垃圾处理场或当地环保部门指定地点处理。严禁将垃圾、生活、施工废水乱排乱放,避免环境污染,保持生态平衡;完工后及时恢复植被,确保工程所处的环境及沿线水域不受污染和破坏。
六、 施工总平面布置图
施工总平面布置见附图。
第三章 施工进度安排
第一节 总工期安排
本标段工程开工时间为xx年12月26日,竣工时间为xx年6月26日,总工期30个月。
长大隧道存在地质变化等不确定因素,为确保总工期目标,本实施性施工按合同工期的85%进行施工计划安排,计划开工时间为xx年12月26日,竣工时间xx年2月11日,施工总工期778天。
第二节 分阶段工期安排
xx年12月26日开工,施工准备进口78天、出口64天,进口段开挖及初支2009年3月15日至2010年12月1日,出口段开挖及初支2009年2月28日至2010年12月1日,二次衬砌滞后于初支42天完工,于xx年1月12日完成,附属工程滞后于二次衬砌10天,竣工验交20天,于xx年2月11日完工。本隧道施工不考虑冬休期。各施工工序工期安排见图表2-3-1、2、3、4、5。
第三节 进度指标分析
一、 Ⅱ级围岩全断面开挖施工进度指标分析见表2-3-1。
表2-3-1 Ⅱ级围岩全断面开挖施工进度指标分析
工序名称
作业
时间
(h)
循环时间(h)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
地质超前预报及测量放线
0.5
钻 眼
4
装药连线起爆
1.5
通风找顶
0.5
出碴
3.0
初期支护
1.5
合计
9.5
根据上表,Ⅱ级围岩全断面开挖循环时间为9.5h,每循环进尺3.3m,每天2.5个循环,日进尺8.2m。考虑月有效施工时间25天,月进尺为205m。
二、 Ⅲ级围岩全断面开挖施工进度指标分析见表2-3-2。
表2-3-2 Ⅲ级围岩全断面开挖施工进度指标分析
工序名称
作业
时间
(h)
循环时间(h)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
地质超前预报及测量放线
0.5
超前支护
1
钻 眼
3
装药连线起爆
1.5
通风找顶
0.5
出碴
3.0
初期支护
1.5
合计
9.5
根据我单位施工经验在Ⅲ级围岩施工时,采用全断面开挖安全、经济。根据上表,Ⅲ级围岩全断面开挖循环时间为9.5h,每循环进尺3m,每天2.5个循环,日进尺7.5m。考虑月有效施工时间25天,月进尺187.5m,围岩较差地段进行超前予支护。
三、 Ⅳ级围岩台阶法施工进度指标分析见表2-3-3。
表2-3-3 Ⅳ级围岩台阶法施工进度指标分析
作业名称
时间
循环时间(h)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
地质超前预报及测量放线
0.5
上下台阶打眼
3
上下台阶装药起爆
1.5
通风排烟
0.5
上台阶出碴
2
下台阶出碴
2
上下台阶初期支护
2.5
合计
12
根据上表,Ⅳ级(围岩较薄弱地段按设计要求采用三台阶七步开挖法施工)围岩台阶开挖循环时间为12h,每循环进尺2m,每天2个循环,日进尺4m。考虑月有效施工时间25天及工序干扰,月进尺为100m。
四、 Ⅴ级围岩三台阶七步开挖法施工进度指标分析见表2-3-4。
表2-3-4 Ⅴ级围岩三台阶七步开挖法施工进度指标分析
作业名称
时间
循环时间(h)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
地质超前预报及测量放线
0.5
超前支护
2.5
拱部弧形导坑、左右中台阶、左右下台阶、上中下核心土、隧底开挖
5
隧底出碴
1
左右下台阶出碴
1
左右中台阶出碴
1
拱部弧形导坑出碴
1
拱部、左右中台阶、左右下台阶、仰拱初支
4
合计
16
根据上表,Ⅴ级围岩三台阶七步开挖法完成一循环开挖支护时间为16h,每循环进尺1.5m,日进尺2.2m,每月按25天有效施工时间计算,月进尺55m。地质较差的特殊地段施工进度指标按45m/月考虑,需超前帷幕注浆的特殊地段施工进度指标按30m/月考虑。
五、 围岩衬砌施工进度指标分析见表2-3-5。
表2-3-5 衬砌施工循环时间表
工序名称
作业时间(h)
循环时间(h)
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
44
48
绑扎钢筋
16
防水层铺设
6
台车就位
2
安装止水带、堵头板
2
浇筑混凝土
10
养 生
24
拆 模
4
说明:绑扎钢筋、防水层铺设超前衬砌一个循环时间,平行施工。
由上表。衬砌一循环时间为48h,平均每2天完成1循环,台车长度12m,进出口各2台二衬台车同步作业,日进尺为12m,考虑均衡施工,进出口衬砌作业面月进度为236m(每月按20个循环,每个循环20cm搭接长度)。
六、 围岩级别及开挖进度指标一览见表2-3-6。
表2-3-6 围岩级别及开挖进度指标一览表
起止里程
围岩级别
长度
(m)
进度指标
(m/月)
需要时间
(日)
备注
进口段
IDK252+657
IDK252+767
V级
110
55
60
IDK252+767
IDK252+862
Ⅳ级
95
100
29
IDK252+862
IDK252+932
V级
70
55
38
IDK252+932
IDK253+002
Ⅳ级
70
100
21
IDK253+002
IDK253+072
V级
70
45
47
双排小导管
IDK253+072
IDK253+162
Ⅳ级
90
100
27
IDK253+162
IDK253+562
Ⅲ级
400
187.5
64
IDK253+562
IDK253+657
Ⅳ级
95
100
29
IDK253+657
IDK255+157
Ⅲ级
1500
187.5
240
IDK255+157
IDK255+227
V级
70
45
48
双排小导管
合计
603
出口段
IDK258+575
IDK258+427
V级
148
55
81
IDK258+427
IDK258+347
Ⅳ级
80
100
24
IDK258+347
IDK258+147
Ⅲ级
200
187.5
32
IDK258+147
IDK258+047
Ⅳ级
100
100
30
IDK258+047
IDK257+732
Ⅲ级
315
187.5
51
IDK257+732
IDK255+572
Ⅱ级
2160
205
316
IDK255+572
IDK255+542
Ⅳ级
30
100
9
IDK255+542
IDK255+472
V级
70
45
47
双排小导管
IDK255+472
IDK255+442
Ⅳ级
30
100
9
IDK255+442
IDK255+227
Ⅲ级
215
187.5
35
合计
632
第四节 关键线路
本工程关键线路为:施工准备à进口段DK252+657~DK252+677段明洞明挖à进口段DK252+677~DK252+767段V级围岩开挖及初支à进口段DK252+767~DK252+862段Ⅳ级围岩开挖及初支à进口段DK252+862~DK252+932段V级围岩开挖及初支à进口段DK252+932~DK253+002段Ⅳ级围岩开挖及初支à进口段DK253+002~DK253+072段V级围岩开挖及初支à进口段DK253+072~DK253+162段Ⅳ级围岩开挖及初支à进口段DK253+162~DK253+562段Ⅲ级围岩开挖及初支à进口段DK253+562~DK253+657段Ⅳ级围岩开挖及初支à进口段DK253+657~DK255+157段Ⅲ级围岩开挖及初支à进口段DK255+157~DK255+227段V级围岩开挖及初支à进口段二次衬砌à进口段附属工程施工à竣工验交。
第五节 工程进度网络计划图、进度横道图
一、施工进度计划网络图见附图。
二、施工进度计划横道图见附图。
第四章 主要工程项目的施工方案、施工方法
第一节 施工方案
一、 基本原则
在保证围岩稳定或减少对围岩扰动的前提条件下,根据设计图纸开挖方法进行掘进,发现与设计地质不符时与设计单位联系,确定新的施工方法,并尽量提高掘进速度。在选择掘进方式时,一方面考虑隧道围岩地质条件及其变化,使围岩能保持稳定;另一方面考虑岩体的坚硬程度,既能保证掘进速度,又能减少对围岩的扰动,确保施工安全。
施工中坚持先探后挖的施工原则,将超前地质预报纳入施工循环,不探明前方地质,不能开挖。同时本着稳定掌子面、及时闭合和加固地层的原则,相互补充,合理选择开挖方法。
在隧道穿越断层破碎带及涌水地带时,按照“探水→注浆→开挖”施工循环,注浆与开挖交替进行,即注浆一段,开挖一段的方式施工。
在不良地质地段,隧道主要施工顺序是:超前地质预报→超前支护→开挖→初期支护→仰拱开挖及浇注混凝土→铺设防水材料→拱墙二次衬砌。在施工中做到前一工序未按设计要求完成,后一工序不能开工。
二、 总体施工方案
严格按“早预报、先治水、管超前、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。
隧道按照新奥法原理组织施工, V级围岩和部分软弱段Ⅳ级围岩采用三台阶七步开挖法施工,Ⅳ级和部分软弱段Ⅲ级围岩采用台阶法施工,Ⅲ级和Ⅱ级围岩采用全断面开挖。简易台车配合风动凿岩机钻孔,非电毫秒雷管微差起爆,侧卸式装载机装碴,自卸车运送至弃碴场。
隧道进出口采用大管棚进洞,岩性分界面、岩体破碎带、粉质黏土及全风化花岗岩采用双排小导管超前支护,一般地段拱部采用中空注浆锚杆,边墙采用砂浆锚杆支护。隧道施工贯彻仰拱先行,采用仰拱栈桥保护通过,拱墙衬砌采用整体式模板台车一次灌筑。
三、 开挖施工方案
隧道按新奥法原理组织施工,根据围岩级别不同采用钻爆法和人工配合机械开挖法施工,开挖采用光面爆破,严格控制超欠挖,施工中采用超前地质预报,及时反馈监控量测用以指导开挖、支护作业。
正洞开挖方案见表3-1-1。
表3-1-1 正洞开挖方案表
围岩
长度
施工方法
超前地质预报
Ⅱ级
2160m
全断面风动凿岩机钻孔,光面爆破
TSP203
Ⅲ级
2630m
台阶法和全断面风动凿岩机钻孔,光面爆破
TSP203
Ⅳ级
590m
三台阶七步法和台阶法,风动凿岩机钻孔,光面爆破
TSP203、地质雷达、红外探水、超前钻孔
Ⅴ级
538m
三台阶七步法,风动凿岩机钻孔,光面爆破
TSP203、地质雷达、红外探水、超前钻孔
四、 出碴运输方案
隧道弃碴尽量利用作建筑材料和路基填料,不能利用的弃碴运至弃碴场,洞内运输全部采用无轨运输,侧卸装载机装碴,自卸车运输。装碴运输全部采用高效、低排放设备,以减少洞内污染。
弃碴场采用浆砌片石或片石混凝土进行防护,碴顶面采用表层土回填恢复植被,撒草籽绿化或复垦、植树,并做好排水系统,以防止弃碴流失,污染环境。
五、 初期支护方案
隧道开挖后立即锚、喷、网支护,在洞口段辅以管棚进洞,在岩性分界面、岩体破碎带、粉质黏土及全风化花岗岩段采用双排小导管超前支护,富水段及涌水地段采用超前帷幕注浆与局部注浆堵水通过,确保施工安全。
超前支护的大管棚采用管棚钻机施工,超前小导管、系统锚杆采用凿岩机钻孔施工,挂钢筋网、支立钢拱架采用机械配合人工作业,喷射混凝土按照湿喷工艺采用喷射机器手施工。
监控量测作为施工组织设计的一个重要组成部分,监控量测工作必须紧接开挖、支护作业,按设计要求进行布点和监测,并根据现场情况及时进行调整或增加量测的项目和内容。量测数据及时分析处理,并将结果反馈到施工过程中。
隧道进洞前核对地形及地质情况,确保进洞安全及洞口稳定,洞内分段仔细核对地质情况,如发现与设计资料不符,及时与设计单位联系,确定新的支护方式,确保施工安全。
六、 仰拱、仰拱填充与衬砌施工
施工应贯彻仰拱先行的原则,采用仰拱栈桥进行整幅施工,且成型段一次灌筑,仰拱填充与仰拱分开施做。二次衬砌采用拱墙一次整体式。
在铺设防水板之前,应对初期支护的渗漏水情况进行检查,并采取埋管引排、局部注浆等措施进行处理,防水板铺设采用作业台架。
隧道除进口IDK252+657~+677与出口IDK258+575~535为明洞段采用整体式衬砌外,其余地段均采用复合式衬砌,复合式衬砌由初期支护、防水层与二次衬砌组成。Ⅱ级围岩及Ⅲ级围岩硬岩地段采用曲墙加底板结构形式,Ⅲ(软岩段)~Ⅴ级围岩采用曲墙加仰拱结构形式。衬砌采用整体式模板台车泵送工艺施工。混凝土在洞外集中拌合,混凝土搅拌运输车运输。
七、 施工通风、排水方案
1、 施工通风方案
施工通风采用混合式通风方式,通风形式分为二个阶段。详细通风方案见第五章。
2、 施工排水方案
隧道内纵坡为人字坡,第一个变坡点里程为IDK252+659,第二个变坡点里程为IDK254+808,进口坡度分别为5.8‰,坡长5954.764,连续上坡坡度为3.0‰,坡长2149m,出口段坡度为-3.5‰,坡长为3892m。
IDK252+657~IDK252+808段5.8‰、3‰的顺坡,采用自然坡排水,隧道开挖分界点为IDK255+227,进口作业队IDK254+808~IDK255+227,长419m为反坡排水,施工时根据水量大小设多个抽水泵将水抽至变坡点,通过水沟自然排水,出口施工IDK255+227~IDK258+575为顺坡排水,不需设置机械排水。
反坡段施工时为了防止突然涌水较大时发生积水事故,开挖面附近设置较强抽水移动泵。
隧道突涌水详细排水方案见第五章。
八、 施工辅助方案
1、 施工供电
采用当地电源接至两洞口,在两洞口各设一个变电站,每个变电站设
大容量变压器,在变压器的低压侧架设动力线路和照明线路进洞施工,低压线路采用三相五线制。
由于隧道较长,用电量较大,当隧道进尺达到800m以上时,另配10KV高压电缆进洞,洞内设400KVA移动式变压器跟进,每400m移动一次。
考虑整修以及其它不可预见因素引起的停电情况,两洞口另外各配1台400KW和2台200KW发电机组组成的临时发电站,做为备用电源。
2、 施工供水
隧道供水采用当地水源,直接抽至隧道洞口附近高压水池,再通过变频调压供水装置给洞内供水。
利用φ80mm的钢管输送至各用水点。水管设在边墙底部,并用托架将其托起,在水管的端部安装闸阀,闸阀至各用水机具间用高压皮管连接。
3、 施工供风
在两洞口各设置一个空压站,每个空压站安装7台20m3/min空压机,供隧道内施工用风,洞内设增加高压风罐进行风压、风量的补充。高压风从空压机站引至洞内,高压风管采用φ108mm的无缝钢管,设在边墙底脚处,管子下面采用托架将其托起,托架固定在底脚的边墙上。随着洞子的延伸,高压风管分段接至工作面附近,在管端安装闸阀以便接至用风机具,闸阀至用风机具之间用高压皮管连接。
九、 机械化配套方案
机械设备选型时,主要依据本项目的特点:隧道长、运输、通风等干扰大、要求高,工期紧、要求形成快速作业。考虑上述特点,设备选型配套如下:
采用风动凿岩机钻孔,ZLC50C装载机和自卸车无轨运输,排放低,运能大,符合断面尺寸要求。
正洞施工本着“实用先进、选型科学、着重工效、优化合理”的原则,布署开挖、运输、支护三条主作业线,供水、供风、供电及排烟、排水五条辅助作业线,主要采用YT28风动凿岩机进行分部及全断面开挖;ZLC50C侧卸装载机装碴,自卸车无轨运输,人工配合PC200挖掘机清碴,此类设备排放低,工作能力强,符合断面尺寸要求。各作业线综合机械化配套方案见表3-1-2。
表3-1-2 各作业线综合机械化配套方案
分类
作业线名称
主要设备配套方案
主
作
业
线
钻爆开挖作业线
简易台车、YT28风动凿岩机、风镐、挖掘机。
装碴运输作业线
ZLC50C侧卸装载机、自卸车。
支护作业线
单、双液注浆机、压浆
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