资源描述
第一章 编制说明
1.1、编制依据
1、四川省公路规划勘察设计研究院2010年11月《桃园至巴中(川陕界)高速公路LJ7合同段两阶段施工图设计(第四册第一分册,高家湾隧道)》。
2、现场考察收集的地质、测量资料。
3、实施性施工组织设计。
4、交通部颁发的现行公路工程施工技术规范和验收标准。
5、四川省高速公路精细化施工实施细则关规范、标准。
6、本标段内前期土建工程施工进度情况。
1.2、编制原则
1、遵循招标文件条款和设计图纸的内容和要求。
2、运用先进的施工技术,充分发挥我单位专业化、机械化作业程度高的特点,实行动态管理,确保施工组织的先进性和合理性。
3、实施“项目法管理”的原则,加强项目管理力度,降低工程成本,提高企业信誉。
4、在总体安排上遵循“统筹兼顾,因地制宜,均衡生产”的原则。
5、注意水土保持与环境保护。
6、根据资源投入情况和现场施工条件,能够指导现场施工。
7、施工进度计划满足全线工期要求。
8、施工工序进度计划,其技术条件满足质量、安全等相关规范要求。
第二章 工程概况
2.1 工程简介
2.1.1 隧道位置
高家湾隧道为分离式隧道,双洞单向行车,左右线全长8399m。其中左线起止点里程为ZK75+914~ZK80+104、全长4190米,右线起止里程为K75+906~K80+115、全长4209米。进口端位于桥亭乡桥亭村,进口位置处于谭家坝南江河谷(竹叶潭段)右侧谷坡下部。隧道出口位于渔坝村2社何家沟附近的南江河谷谷坡下部斜坡带。
2.1.2 平曲线要素
隧道左线进口端位于R=3300m、LS=1043.068m的圆曲线上,进口端曲线长161.13m,出口位于R=2700m、LS=536.787m的圆曲线上,曲线长316.386m,洞身长4173m。右线进口端位于R=2500m、LS=848.563m的圆曲线上,曲线长98.749m,出口端位于R=3500m、LS=695.835m的圆曲线上,曲线长259.898m,洞身长4192m。进口端左线纵坡分别为+0.5%/1463.35m, -2.5%/2662.65m,-3.00%/64m,右线纵坡为+0.5%/1471.35m, -2.5%/2662.65m,-3.00%/75m。左右线均为单向坡排水。平面布置为测量线间距为20-36m的并行线。
2.1.3 明洞设置
进口左线暗洞进洞里程为ZK75+921,进口右线暗洞进洞里程为K75+913,进口左右线均设置7m路堑式明洞。出口左线暗洞进洞里程为ZK80+094,设置10m路堑式明洞。出口右线暗洞进洞里程为K80+105,设置10m单压明洞。
2.1.4 交通设置
为了方便隧道检修和救援分别设置了联系道和救援通道。在隧道中部布置了5处车行横通道和6处人行横通道,以方便左右隧道洞内的联系和发生事故时的救援和逃生,其中人行横洞设置位置分别为K76+255-ZK76+265,K76+955-ZK76+957.618,K77+655-ZK77+656.630,K78+385-ZK78+386.630;K79+055-ZK79+056.63,ZK79+756.630-K79+755车行横通道设置位置为ZK76+631.18-K76+605/K77+260-ZK77+278.95/K78+005-ZK78+023.950/K78+760-ZK78+778.950,K79+405-ZK79+423.950。
2.1.5 衬砌内轮廓
2.1.5.1主洞内轮廓:根据建筑限界要求及电缆沟、排水沟、隧道通风需要及机电设施等所需空间尺寸确定衬砌内轮廓尺寸。拟定拱高为715cm,上半圆半径为553cm的三心圆曲边墙结构。
2.1.5.2 紧急停车带衬砌内轮廓为五心圆曲边墙结构。加宽值为2.75m, 紧急停车带加宽带采用0.5%倒坡。
2.1.5.3 车行横通道建筑限界净宽4.5m,净高5.0m;内轮廓为拱高600cm的三心圆曲边墙结构。
2.1.5.4 人行横通道建筑限界净宽2m,净高2.5m;衬砌内轮廓为拱高300cm的单心圆直边墙结构。
2.1.6 洞门结构设计
左右洞进出口均采用削竹式洞门。路堑式明洞采用60cm厚钢筋砼结构,表层采用粘土隔水,并植草种灌木绿化。
1.7 隧道的设计技术标准为:
⑴公路等级:高速公路
⑵设计速度:80km/h
⑶隧道主洞建筑限界:净宽10.25(2*3.75m行车道+0.5m左侧向宽度+0.75m右侧向宽度+2*0.75检修道),净高5.0m。
本合同段隧道采用新奥法施工,分四个作业面,从隧道进、出口两个方向左右洞同时施工。本隧道施工道路条件良好,可直接进入施工现场。
2.2 地理位置、地形、地貌、地质特征
高家湾隧道位于四川省巴中市境内,路线处于大巴山系米仓山山区,地势北高南低,海拔高度350m,最大高差2150m,项目地貌为构造溶蚀中山、构造剥蚀低山、侵蚀构造高中山和侵蚀堆积河谷地带,山峦重叠。
本项目所在地属亚热带湿润气候区,四季分明,雨量充沛,气和温和;年平均气温17.1℃,年平均降水量为1194mm,6-9月的夏季降水集中。
高家湾进口处于谭家坝南江河谷(竹叶潭段)右侧谷坡下部,该坡为反向坡,进口段斜坡自然坡度一般24~50°,坡体覆盖松柏林及灌木杂草,局部段基岩出露。
出口位于南江县南江镇中坝村何家沟南江河谷谷坡下部斜坡带,洞口上方坡度较陡,出口段斜坡坡度35°左右,下部坡度较缓,约20°。出口斜坡体植被主要为少量草丛、灌木,基岩大部分出露,斜坡下部缓坡带被垦为旱地。
本项目区大地构造位置处于扬子准地台,南北跨龙门~大巴山台缘隆褶皱带和四川台坳两个构造单元。以褶皱为主,断裂次之。工作区断裂12条,褶皱20个。构造运动以强烈上升为主,在短暂的间歇稳定期形成多级夷平面和阶地。
测区未发现活动断裂带,根据《中国地震动参数区划图》以及本项目地震安全性评价报告的有关结论,本段地震基本烈度为Ⅸ度。
2.3 隧道衬砌内型及支护参数
2.3.1 左线衬砌类型
左线进出口暗洞分别为Ⅴ浅H、Ⅴ浅加强,洞身主要为Ⅳ,Ⅴ级,在通过断层及断层挟持带时采用Ⅴ加强形式通过。主要结构形式见下表:
结构形式
里程
长度
合计长度
主要支护方式
路堑式明洞
ZK75+914-+921
7
17
钢筋砼
ZK80+104-+114
10
Ⅴ偏加强
ZK75+921—991
ZK76+044-ZK76+104
130
130
单层超前小导管型钢支撑
Ⅴ偏
ZK75+991-ZK76+044
53
53
双层超前小导管型钢支撑
Ⅴ
ZK76+772-909
ZK77+049—ZK77+092
ZK77+340-377
ZK77+517—610
ZK77+748—853
ZK78+245—370
ZK78+670—758.950
ZK79+599--750
137
43
37
93
105
125
88.95
151
779.950
单层超前小导管格栅支撑
Ⅴ加强
ZK76+909—ZK77+049
140
624
双层超前小导管型钢支撑
ZK79+750—ZK80+094
344
Z77+377--517
140
Ⅳ
ZK76+104-+611.180
507.18
1826.05
药卷锚杆、格栅支撑
ZK76+651.8-ZK76+772
120.82
ZK77+610--748
138
ZK78+370--670
300
ZK78+798.950-ZK79+403.950
605
ZK79+443.950--599
155.05
Ⅳ停
ZK76+611.180-651.180
40
160
药卷锚杆、格栅支撑
ZK77+258.590-298.950
40
ZK78+758.95—798.950
40
ZK79+403.950-443.950
40
Ⅳ加强
ZK77+092—258.950
166.95
208
药卷锚杆、格栅支撑
ZK77+298.950--340
41.05
Ⅲ
ZK77+853—ZK78+003.95
150.95
352
药卷锚杆、格栅支撑
Zk78+043.95--245
201.05
Ⅲ停
ZK78+003.95—043.95
40
40
药卷锚杆、格栅支撑
2.3.2右线衬砌内型
结构形式
里程
长度
合计长度
主要支护方式
路堑式明洞
K75+906-K75+913
7
17
钢筋砼
K80+115-K80+105
10
Ⅴ浅
K75+943—K75+970
27
27
单层超前小导管型钢支撑
Ⅴ加强
K75+913--943
30
655
双倍层超前小导管型钢支撑
K76+916-K77+056
140
K77+380—K77+520
140
K79+760—K80+105
345
Ⅴ
K75+970-K76+110
140
915
单层超前小导管型钢支撑
K76+785—K76+916
131
K77+056—K77+105
49
K77+325--380
55
K77+520—K77+595
75
K79+605—K79+760
165
K77+720—K77+825
105
K78+175+K78+295
120
K78+665—K78+740
75
Ⅳ停
K78+740—K78+780
40
80
单层超前小导管型钢支撑
K79+385—K79+425
40
Ⅳ
K76+110—K76+585
475
1905
药卷锚杆、格栅支撑
K76+625—K76+785
160
K77+595—K77+720
125
K78+295—K78+665
370
K78+780—K79+385
605
K79+425—K79+595
170
Ⅳ加强
K77+105—K77+240
135
180
单层超前锚杆型钢支撑
K77+280—K77+325
45
Ⅳ停
K76+585—K76+625
40
80
单层超前锚杆型钢支撑
K77+240—K77+280
40
Ⅲ
K77+825+K77+985
160
310
药卷锚杆、格栅支撑
K78+025—K78+175
150
Ⅲ停
K77+985+K78+025
40
40
药卷锚杆、格栅支撑
2.4.工程数量表
高家湾隧道工程数量表
工程名称
单位
工程数量
备注
左线
右线
隧道长度
m
4190
4209
一、洞口工程
开挖
土方
m³
940
400
只计洞口桩号以内,数量含明洞和截排水沟开挖
石方
m³
900
1700
洞门墙
HRB335
Kg
0
526
C20砼
m³
0
200
大理石镶面
m²
33
167
边仰坡防护
HPB235钢筋(网)
kg
883
971
φ22普通砂浆锚杆
m
267
267
C20喷砼
m³
50
55
喷砼厚按10cm计
C20砼矮挡墙
m³
206
206
∮42注浆小导管
M
533
622
洞口排水
∮80塑料乱纹盲管
m
0
50
M7.5砂浆片石洞外截水沟
m³
59
59
M7.6砂浆片石洞顶排水沟
m
0
12
∮80pvc排水管
m
0
35
基础处理
∮42注浆小导管
M
478
991
1:1纯水泥浆
m³
68
74
拱顶回填
粘土隔水层
m³
0
110
土石回填
m³
150
750
M5浆砌片石
m³
175
235
其它
C15砼
m³
45
15
洞口平台
二、明洞工程
明洞衬砌
C25钢筋砼拱墙
m³
171
368
C25防腐蚀钢筋砼仰拱
m³
151
136
HPB235钢筋
kg
5564
7187
HRB335钢筋
kg
16284
21449
仰拱回填
仰拱C15片石砼回填
m³
74
74
三、洞身工程
洞身开挖
石方
m³
393883
788815
超前支护
φ108管棚
m
2160
2160
φ42注浆小导管
m
94117
91316
φ22药包锚杆
m
65374
67012
初期支护
C20防喷砼
m³
19337
19472
C20砼
m³
2202
1900
φ25药卷锚杆
m
170279
167948
垫板
套
57152
56328
IV格型格栅钢架
榀
1826
1905
IV加强I16工字钢钢架
榀
260
225
Ⅴ型I18钢架
榀
975
1144
Ⅴ加强型I18工字钢架
榀
1248
1310
Ⅴ浅型I18工字钢架
榀
0
45
Ⅴ偏压加强型I18工字钢架
榀
260
0
V浅(H)型I18工字钢架
榀
0
45
φ25药卷锚杆
kg
55890
55546
φ6.5钢筋网
kg
211092
213488
二次衬砌
C25砼拱墙
m³
36328
35832
C25防腐蚀砼仰拱
m³
19156
19193
HPB235钢筋
kg
496254
489376
HRB335钢筋
kg
1213401
1163924
仰拱回填
C15片石砼
m³
17410
17711
溶洞处理
清淤
m³
7973
7742
C25砼
m³
7502
7402
C15砼
m³
880
880
压沙填充
m³
330
330
M10浆砌片石
m³
330
330
干砌片石
m³
440
440
四、紧急停车带工程
洞身开挖
石方
m³
28592
28592
超前支护
φ42注浆小导管
m
6789
6789
初期支护
C20喷砼
m
1394
1394
C20砼
m³
570
570
φ25药卷锚杆
m
12271
12271
垫板
套
3566
3566
Ⅳ停型I18工字钢架
榀
200
200
Ⅲ停型格栅钢架
榀
40
40
φ6.5钢筋网
kg
14641
14641
φ25药卷锚杆
M
3280
3280
二次衬砌
C25砼拱墙
m³
2560
2560
C25防腐蚀砼仰拱
m³
1542
1542
HPB235钢筋
kg
75859
75859
HRB335钢筋
kg
167429
167429
仰拱回填
C15片石砼
m³
2358
2358
五、车行横通道工程
洞身开挖
石方
m³
7228
初期支护
C20喷砼
m³
396
φ22药卷锚杆
m
3253
垫板
套
1277
φ6.5钢筋网
kg
3360
φ22药包锚杆
M
264
Ⅳ车 加强格栅钢架
榀
44
二次衬砌
C25砼拱墙
m³
1010
C25砼仰拱
m³
258
HPB235钢筋
kg
2196
HRB335钢筋
kg
8661
仰拱回填
C15片石砼
m³
166
超挖
超挖回填
HZ330型钢托梁
m³
4174
HZ330型钢支撑
m³
8445
φ22药卷锚杆
M
2165
φ22药卷锚杆
M
636
其它钢材
Kg
1818
车行横道道门
道
10
六、人行横通道工程
洞身开挖
石方
m³
2058
初期支护
C20喷砼
m³
154
φ22药卷锚杆
m
1546
垫板
套
773
HPB235
kg
2260
二次衬砌
C25砼拱墙
m³
394
C25砼仰拱
m³
56
路面砼
C15砼
m³
109
人行横洞门
个
12
七、防排水工程
C25现浇砼
m³
4776
4788
C25预制砼
m³
1274
1280
C15现浇砼
m³
67
67
HPB235钢筋
kg
115613
116138
HRB335钢筋
kg
180979
181799
中埋式止水带
m
3060
2597
止水条
m
20945
21407
φ50HDPE打孔单壁波纹管
m
10291
10337
φ50HDPE无孔单壁波纹管
m
2058
2067
φ100HDPE打孔单壁波纹管
m
13773
13833
开挖石方
m³
340
299
回填碎石
m³
210
210
井盖及井座
套
42
42
其它钢材
kg
6905
6912
无纺布(300g/m²)
m²
114002
114504
防水层
m²
103266
103719
八、内装工程
瓷砖镶面
m²
6060
6060
防火涂料底层
m²
59436
59702
九、洞内路面工程
主洞水泥砼路面
水泥混凝土面层
m²
27913
28079
C20混凝土基层
m²
27913
28079
C15无砂混凝土
m²
24085
24228
土工无纺布
m²
24085
24228
主洞沥青砼路面
水泥混凝土下面层
m²
7000
7000
C20混凝土基层
m²
7000
7000
C15无砂混凝土
m²
6040
6040
土工无纺布
m²
6040
6040
行车横通道路面
水泥混凝土面层
m²
712
水泥混凝土整平层
m²
139
紧急停车带水泥砼路面
水泥混凝土面层
m²
2300
2300
C20混凝土基层
m²
2300
2300
C15无砂混凝土
m²
2060
2060
土工无纺布
m²
2060
2060
HPB235钢筋
kg
80013
80361
HRB335钢筋
kg
12844
12887
十、施工支护工程
临时支护
C20喷砼
m³
94
94
十一、注浆工程
注浆处理
φ110钻孔
M
32787
32787
φ46钻孔
M
19099
19099
φ54孔口管
M
1841
1841
φ127孔口管
M
2928
2928
注浆水泥(预注浆)
T
7970
7970
注浆水玻璃(预注浆)
m³
7086
7086
注浆水泥(后注浆)
T
2976
2976
注浆水玻璃(后注浆)
m³
1654
1654
注浆处理C25砼
m³
880
880
十二、超前地质预报
CI超前地质预报等级
m
1284
1274
C2超前地质预报等级
m
2271
2305
C3超前地质预报等级
m
445
445
C4超前地质预报等级
m
190
185
2.4 隧道施工的重难点
1)、隧道进口位于半山腰上,与河谷高差为70m,山体陡峭,地势狭窄。进场施工的便道、施工运输、施工场地布置均十分困难且安全隐患大。
2)高家湾隧道岩体破碎、节理发育,90%以上为IV级V级围岩,地质构造极其复杂,隧道穿越瓦斯段的监控、通风、防止瓦斯聚集爆炸、穿过岩溶段防止垮塌、涌水突泥、穿过大变形及偏压断防止顺层滑动及洞身变形、穿过石膏层段防止岩体膨胀和侵蚀结构,穿过褶皱段及断层段防止掉块、小坍塌等不良地段均对我部施工构成重大安全隐患和管理的重点。
3)、高家湾隧道预测最大涌水量为14773m3/天,因本段隧道岩体破碎、挤压破碎带及小断层多,岩体透水性强,溶洞贯通,地表水发育,雨季时地表水会沿裂隙、溶隙、溶缝及构造破碎带迅速向隧道中渗漏,施工防水和排水及防因水引起的坍塌变形也是工程的重点。
4)、K76+795~K77+095、K77+095~K77+334、K77+334~K77+584段为构造破碎带可能产生大变形现象。
5)高家湾隧道穿越S6~S9、S10斜歪褶皱并穿越发育F10断层,该断层强烈的挤压揉皱,影响宽度63m,岩体破碎,透水性强,局部泥化,与S8向斜形成挤压变形带,隧区施工易发生掉块、小型坍腔、地表下沉、冒顶、岩层滑动等事故。
第三章 施工方案施工工期安排
3.1 工期安排:
2011年1月13日开工,2013年6月31日完工,其中主体工程于2013年4月30完工。
3.2主要施工方案
3.2.1开挖
隧道进出口暗挖段前30米采用大管棚、I18型钢的形式进行超前、加强支护;V加强、V偏加强级围岩采用CRD法分部开挖施工方法,隧道洞身IV级、III级围岩采用台阶法施工。
3.2.2出碴运输
出渣运输采用无轨运输方式,工作面采用4台ZL50装载机配合8台18t自卸式汽车出碴。隧道出碴运至弃土场。在施工过程中根据施工进度及出碴运量要求不断改进装、运、卸和调车作业,减少干扰,提高运输效率,保证作业安全,为保证不影响隧道出碴,仰拱、铺底采用整幅分段浇筑施工。
3.2.3模筑衬砌
隧道作业面附进出口分别采用4台12m 液压整体钢模台车、2台混凝土输送泵输送混凝土,4台混凝土输送车、一座自动计量的90型拌和站主站组织模筑衬砌施工。
隧道衬砌紧跟开挖,并保证隧底(含仰拱)超前的施工。衬砌的施工顺序是:仰拱、仰拱填充→拱墙衬砌。仰拱采用整幅分段浇筑施工。
3.2.4施工用水、用电
在隧道进、出口各修建一座120m3的高位水池,水池高度距隧道位置最高处高差为40m。从高位水池设置管线至隧道内、拌合站、机械修理厂等用水点。
在隧道的进口现已安装315 KVA的变压器,并已通电,业主永久电安装后扩容,同时配备300KW的柴油发电机2台作为备用电源。在隧道的出口设3台630 KVA的变压器,并配备1台256KW发电机作为备用电源。
3.2.5施工通风
施工初始阶段,即掘进100m内,采用自然通风;当掘进长度在大于100m时,采用单机单软管压入式通风。
3.2.6除尘
洞内施工,采用综合防尘措施,进行施工环境综合治理,采用湿式凿岩、喷雾洒水及加强机械通风和加强劳动者个人防护。
3.2.7施工排水
顺坡施工,主要采取顺坡自然排水,反坡施工,采用机械强制排水,沿隧道侧壁每50m设置集水井,利用潜水泵接力抽排至洞外。进、出口排水至污水处理池,达标后排放。洞口生产场地和生活场地设立排水沟,集中排入污水处理池处理达标后排放。
3.2.8超前地质预报
超前地质预报采取进行地质调查、TSP远距离物探、近距离雷达探测、钻孔验证及超前瓦斯探孔、瓦斯监控系统等综合超前地质预报手段,采用先进的测量、探测技术取得围岩状态参数,通过数据分析和处理,及时反馈指导施工
3.2.9隧道围岩监控量测
本隧道需要进行洞内外观察、拱顶下沉量测、周边收敛量测、地表下沉量测等监控量项目。
第四章 临时设施布置
名 称
说 明
临时道路
高家湾隧道进口利用谭家坝6社原村道进行加宽并经便桥后浇筑混凝土路面通行直达施工作业面。高家湾隧道出口利用渔坝村6社原村道进行加宽后,浇筑混凝土路面直达施工作业面。
施 工 用 水
在隧道进出口各建一高位蓄水池,高位水池距隧顶40米。
施 工 用 电
隧道的进口现已安装315 KVA的变压器,并已通电,业主永久电安装后扩容,同时配备300KW的柴油发电机2台作为备用电源。在隧道的出口设3台630 KVA的变压器,并配备1台256KW发电机作为备用电源。
施 工 通 讯
管理人员及技术人员均配移动电话、办公室安装互联网。
障碍物情况
出口285米外有两处房屋。
周 围 环 境
进口施工现场需修建1700米便道,出口施工现场需修建1100米便道接S101省道,交通较为不便。
防 火 条 件
消防道路畅通,备用灭火器,重点为木工房、仓库、宿营用电、林区用火
加 工 场 地
指定的钢筋加工场地、搅拌场地(见平面布置图)
材料供应
供货商汽车运到施工现场
占 地 要 求
隧道进口施工驻地临时设施占地45亩出口施工驻地及临时设施占地72亩。
第五章 主要项目施工工艺及工程重点施工方案
5.1 洞门施工方法
洞门施工前,首先施工洞顶排水设施,确保排水畅通,以防止因水流冲刷而造成的洞口边坡损坏,保证洞口段隧道施工的稳定性。
洞门施工采用衬砌台车立内模,外模采用组合钢木模,拉杆内撑,外拉采用在边仰坡埋设锚杆的方法;按照明洞衬砌的有关要求进行施作。回填在洞口段衬砌达到设计强度并施作防水层后进行,两侧对称回填土石方至设计坡度。洞门施工完成后,洞门背后空隙应回填密实。洞门结构外露段与埋入段结构用同种材料整体灌注,洞门结构与后续结构之间设2cm变形缝一道。洞门结构拱部和边墙外涂防水涂料,再抹水泥砂浆保护层厚20mm。
5.2 洞口施工方法
5.2.1隧道进口进洞施工方案
根据现场测量及合同工期和“零开挖进洞”的原则,以及防止大刷大挖,产生地质灾害,高家湾隧道左右线进口进洞建议采用如下施工方案:
因本隧道为特长隧道全长4.209km且工期段,所以我项目部根据现场情况及工期要求,采用分别从汉中端及巴中端分别施工,在施工前期首先需保障洞口段边坡、仰坡的稳定,减小洞口边仰坡暴露面积,洞口施工时应先单洞进洞,另一洞口及两洞间土体先不开挖待先行洞口段、明洞衬砌及明洞回填施工作业完成后再进行后行洞得开挖,两洞掌子面距离应大于30米,根据现场地形来看隧道进口处于高边坡段,施工场地太过于狭窄,故套拱施工采用“预留核心土施工方法”,直接开挖到临时开挖线,最后搭设钢架进行套拱作业,且现经设计图纸表明进洞左线为浅埋(偏压)地形,故应先施工左洞,其施工顺序:洞外截水沟-施作超前支护-施作暗洞-退回完成明洞衬砌。
5.2.2隧道出口进洞施工方案
隧道出口明洞在山坡半腰,设计路面至坡脚地面高差达8.5m。进洞前首先清除隧道边仰坡地表土、浮碴及进口段路基清表换填。并进行边仰坡喷锚加固,按照路基填筑压实标准填方整修便道至路面设计高程形成一级工作平台;然后准确放出双层小导管施工线,采取上导坑120度范围环形开挖预留核心土法开挖至隧道暗洞里程,施工双层注浆小导管并注浆。注浆达到强度后采用“长管棚超前,预注浆、超短台阶预留核心土法,3个台阶分部开挖,下部拉槽施工,左右跳开接长钢架,临时工字钢纵向接长到底,初期支护预留注浆,仰供及时封闭成环,上导坑进尺控制在0.5~0.7m的方法施工。
5.3.洞身开挖、支护
(1)洞口浅埋V类围岩环向分布施工
本方法适于隧道洞口V类围岩,即围岩段位于覆盖层或碎石土岩体的开挖,采用超前大管棚辅以工字钢架作超前支护,Ф42小导管注浆锚杆、Ф22药卷锚杆挂单层钢筋网、喷射混凝土作初期支护,进行该段围岩的洞身开挖施工,每循环进尺一般为0.5~0.7m,原则上不超过0.8m。施工原则:先支护,后开挖;采用“管超前、严注浆、短开挖、弱爆破、早封闭、强支护、勤量测”;开挖从上至下,衬砌从下至上,仰拱及时封闭,二衬及时紧跟,整个隧道及早成一个闭合圈。
①洞口浅埋段V浅级围岩施工步序及技术措施
序号
步序图
施工方法及技术措施
1
第一步:超前支护
首先做好洞口的仰坡支护,按照设计图先架立2榀工18工字钢架,预埋1.0m长的Φ127孔口管(环向间距40cm)与工字钢架焊接牢固,孔口管一端抵紧岩壁,管棚采用长管棚水平钻机钻孔,然后分段安装Φ108的注浆钢管,进行压注纯水泥浆,然后再放入钢筋笼,钢管内压注M20水泥砂浆。
2
第二步:环向开挖上断面
在大管棚的支护下,按照工字钢架的间距60cm作每循环的开挖进尺,按照“先支后挖、短进尺、弱爆破”的原则,在洞口浅埋段开挖进尺严格控制在1.0以下。开挖后及时施工钢架,为下一循环做好支护准备
3
第三步:上半断面初期支护
在工18工字钢钢架立好后,打设Φ22砂浆锁脚锚杆,稳固钢架,然后焊接钢架纵向连接钢筋Φ22@=100cm。利用上半断面核心土人工打设Φ22砂浆锚杆3.0m长@=200*60cm,根据岩壁的起伏挂设钢筋网,两台湿喷机从边墙两侧向拱部及时C25喷射混凝土,随后压注早强水泥砂浆。待砂浆强度达到5MPa 以上时,紧贴岩壁上紧垫板和螺栓。完成整个上半断面的开挖支护
4
第四步:上半断面核心土开挖
根据设计尺寸,完成上半断初期支护后,利用下台阶,采取松动爆破开挖上部核心土,减少对围岩的扰动。
5
第五步:开挖下断面左侧壁
为防止工字钢的拱脚悬空过多,对上部的稳定造成威胁,开挖时应一次进尺在0.6m即1榀拱架长度。钢架按照设计加工,在地下先放出大样,每榀验收后方可安装。爆破时应该采取弱爆破,预裂爆破,减少对上部的围岩扰动。其中上半断面为出渣和施工考虑,领先下断面5m。
6
第六步:下断面左侧壁初期支护
开挖后,清除钢架拱脚和仰拱脚的虚土,接长钢架,打设Φ25砂浆锁脚锚杆L=3.5m长,稳固钢架,然后焊接钢架纵向连接钢筋Φ22@=100cm。利用土堆人工打设Φ22砂浆锚杆3.0m长,200*60cm,根据岩壁的起伏挂设钢筋网,两台湿喷机从边墙两侧向拱部及时C25喷射混凝土,随后压注早强水泥砂浆。待砂浆强度达到5MPa 以上时,紧贴岩壁上紧垫板和螺栓。完成下断面左侧壁的的开挖支护
7
第七步:开挖下断面右侧壁
为防止同时开挖,拱脚悬空,故侧壁开挖采用错台开挖,右侧壁开挖比左侧壁落后5~8m,其开挖的方法同左侧壁相同。
8
第八步:下断面右侧壁初期支护
第八步同第六步左侧壁初期支护方法相同。
9
第九步:下半断面核心土开挖(含仰拱开挖)
同样按照短进尺,弱爆破的施工原则;每次进尺2.4m,然后清除虚土,安装钢架,然后焊接钢架纵向连接钢筋Φ22@=100cm。挂设钢筋网,喷射仰拱C20混凝土。及时使整个隧道闭合成圆,改善隧道的受力。同时利用工字钢作施工便桥,后面仰拱在桥下绑扎钢筋,施工仰拱和填充混凝土,按照仰拱先行的原则施工衬砌。
10
第十步:拱墙二次衬砌
按照洞口浅埋段设计要求,尽快施工二次衬砌,在开挖了30~50m后,在施工完仰拱的地段,利用自制台架铺设纵、环向透水管和1.2mmLDPE防水层,接长和绑扎二衬钢筋,施工衬砌矮边墙,全断面液压台车就位,一次性施工拱墙混凝土。完成整个隧道的开挖支护衬砌。
⑵ 隧道洞身V加强、V偏加强级围岩CRD法分部开挖施工方法:
本方法适于高家湾、中坝隧道的施工,在V级围岩段洞口段和洞身开挖、支护、衬砌按照此工序进行。在洞口段采用超前大管棚辅以工字钢架作超前支护;在洞身段V级围岩中采用双层φ42超前注浆小导管辅以工字钢钢架作超前支护,Ф22系统锚杆和φ22临时中隔壁砂浆锚杆、挂单层钢筋网、喷湿混凝土作初期支护,衬砌混凝土采用仰拱先行,拱墙用液压台车一次浇注的施工方法,开挖每循环进尺一般不超过1m。隧道的右洞一般领先左洞30~40m,隧道左洞(后掘进洞)的左右侧洞的上下台阶一般相错5~10m,左右侧洞一般要相距10~15m。本隧道的施工原则:先超前支护和临时支护,后开挖和初期支护;采用“管超前、严注浆、小分块、短开挖、弱爆破、早封闭、强支护、勤量测”;开挖从上至下,衬砌从下至上,仰拱及时封闭,二衬及时紧跟,整个隧道及早成一个闭合圈。
② 隧道V加强、V偏加强级围岩CRD法分部开挖施工步序及技术措施
序号
步序图
施工方法及技术措施
1
第一步:超前支护
首先做好洞口的仰坡支护,按照设计图先架立2榀工18工字钢架,预埋1.0m长的Φ127孔口管(环向间距40cm)与工字钢架焊接牢固,孔口管一端抵紧岩壁,管棚采用长管棚水平钻机钻孔,然后分段安装Φ108的注浆钢管,进行压注纯水泥浆,然后再放入钢筋笼,钢管内压注M20水泥砂浆。 若在洞内,须进行工作室扩挖,一般加高50cm,每侧加宽80cm,长6m。
2
第二步:左半断面上台阶开挖
在大管棚的支护下,洞口段按照钢架的间距60cm或80cm作每循环的开挖进尺,洞身围岩好的地段可按2榀钢架间距作开挖进尺;按照“先支后挖、短进尺、弱爆破”的原则,一般进尺严格控制在1.2m以下。开挖后及时施工钢架和临时支撑钢架,为下一循环做好支护准备
3
第三步:左半断面上台阶初期支护
在工18工字钢钢架立好后,打设Φ25砂浆锁脚锚杆和φ22临时中隔壁砂浆锚杆,以稳固钢架,然后焊接钢架纵向连接钢筋Φ22@=100cm。利用上半断面的土按设计间距人工打设Φ42长4.5m的注浆小导管,根据岩壁的起伏挂设钢筋网,两台湿喷机从边墙两侧向拱部及时C20喷射混凝土,随后压注早强水泥砂浆。待砂浆强度达到5MPa 以上时,紧贴岩壁上紧垫板和螺栓。完成整个左侧上半断面的开挖支护
4
第四步:左半断面下台阶开挖
为防止工字钢的拱脚悬空过多,对上部的稳定造成威胁,开挖时应一次进尺在1.2m即两榀拱架长度。爆破时应该采取弱爆破,预裂爆破,减少对上部的围岩扰动。其中上半断面为出渣和施工考虑,领先下断面3~5m,并严禁施工水浸泡基底。
5
第五步: 左半断面下台阶中岩柱加固
开挖完成后,在拱部60度以下按设计对小净距隧道的中岩柱进行超前加固和支护,人工打设φ42注浆小导管,设置反向与隧道轴线成60度交角,锚杆按照梅花形布设,间距V浅加强@=200*50cm;随后压注早强水泥砂浆。
6
第六步:左半断面下台阶侧壁初期支护
开挖后,清除钢架拱脚和仰拱脚的虚土,接长钢架,打设Φ25砂浆锁脚锚杆和φ22临时中隔壁砂浆锚
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