高速公路山隧道进口进洞施工方案.doc
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1、延安至延川(陕晋界)高速公路LJ-10合同段黄咀山隧道进口进洞施工方案编制: 日期:复核: 日期:审核: 日期:中国中铁股份有限公司延延高速公路LJ-10合同段项目经理部二一三年二月十八日目 录1 编制依据和编制原则11.1编制依据11.2编制原则11工程概况12工程地质与水文地质条件12.2地下水22.3不良地质与特殊性岩土22.4进口段稳定性评价23 黄咀山隧道进口进洞总体施工方案24黄咀山隧道进口进洞施工方案34.1洞口截、排水系统施工方案74.2洞口边、仰坡施工方案及防护措施84.3进洞口超前大管棚支护施工方案84.4隧道洞门与明洞施工105 黄咀山隧道施工支护及辅助施工措施137 洞
2、口地表监控测量168 黄咀山隧道进口进洞施工人员组织179黄咀山隧道进口进洞设备配套1810 黄咀山隧道进口进洞材料准备1911 黄咀山隧道进口进洞质量保证措施1912黄咀山隧道进口进洞安全保证措施2013黄咀山隧道进口进洞环保保证措施211 编制依据和编制原则1.1编制依据1、国家、交通部现行的法律、法规、设计规范、施工规范、验收标准、规则等;2、陕西省交通规划设计院提供的两阶段施工图设计 ;3、延延高速公路有限责任公司有关规定。1.2编制原则1、遵循设计文件、规范和质量验收标准的原则。在编写主要工程项目施工方法和技术措施中,严格按设计标准、现行规范和质量验收标准办理,正确组织施工,确保工程
3、质量优良。2、坚持实事求是的原则。在制定施工方案中,充分发挥我单位施工的优势和专业化机械化联合作业的特点,坚持科学组织,合理安排,均衡生产,确保快速、优质、高效地完成延延高速公路LJ-10合同段路基土建工程的建设,确保施工组织的先进性和合理性。3、坚持项目法管理的原则。科学运用人员、机械、物资、方法、资金和信息,实现质量和造价的最佳组合。4、坚持施工过程严格管理的原则。在施工过程中,严格执行业主及监理工程师的指令。5、重视特殊工程地质、水文地质调查及超前地质预报工作,建立以地质工作内容为先导、以量测为依据的信息化施工管理体系。6、重视生态环境,在施工期间及竣工通车后保证不发生水土流失,保证不破
4、坏当地环境。贯彻执行国家和当地政府的方针政策,遵守法律法规,尊重当地的民风民俗。7、坚持用工制度的动态管理。根据工作的需要,合理配备劳动力资源。1工程概况黄咀山隧道位于延长县黑家堡乡黄咀山村,为曲线形中隧道,左右洞间距约30米,轴心总体走向约100。右线起讫里程为YK47+443YK48+158,长715m,最大埋深约132米;左线起讫里程为ZK47+435ZK48+115,长680m,最大埋深约140米;隧道进出口均采用端墙式洞门结构。2工程地质与水文地质条件2.1地形地貌隧道穿越区为黄土塬梁峁工程地质区的黄土塬工程地质亚区,山体近南北走向,隧道与山脊近于直交,隧道轴向两侧低,中部高。左线地
5、面标高介于891.291048.56m,相对高差约157.27m,右线地面标高介于887.701048.56m,相对高差约153.78m,隧道进口地形较陡,面起伏较大,坡角3947,出口段地形较陡,坡角4851。2.2地下水隧址区地下水主要为黄土孔隙、裂隙水、基岩裂隙水,大气降水是其唯一补给源。地下水对混凝土不具腐蚀性213.4m/d,左线为198.8 m/d。地下水对隧道洞室的稳定不会产生很大的影响,施工时有滴水或渗水现象。2.3不良地质与特殊性岩土隧道进口段分布有H221滑坡,滑坡位于拟建高速公路测设里程ZK47+434ZK47+550段,该滑坡体平面形态略呈圈椅状,后壁较陡,滑体呈缓坡状
6、,前缘较陡,主滑方向314,滑向沟谷。滑坡体长188m,宽294m,钻探揭露厚度约14.520.90m,体积约50万m,属大型滑坡,滑坡体物质主要由黄土状构成,属牵引式黄土滑坡。该滑坡在天然状况和饱和状态均处于基本稳定状态。左线隧道施工后对滑坡体扰动较大。2.4进口段稳定性评价隧道右线进口位于山坡体黄土梁,地形坡度较陡,坡角47,围岩以老黄土为主,开挖隧道时,岩体易沿节理面崩塌。隧道左线进口位于山坡体黄土梁斜坡上,地形坡度较陡,坡角39,围岩以滑坡堆积的黄土状土为主,进口段分布有H221滑坡,该滑坡位于拟建高速公路测设里程ZK47+434ZK47+550段,滑坡处于基本稳定性状态,隧道施工开挖
7、后,滑坡有失稳的可能。3 黄咀山隧道进口进洞总体施工方案根据地形情况,本地区地形切割剧烈,河谷发育,沟壑纵横,左右线隧道洞门均采用端墙式,分离式布设。按照设计要求,黄咀山隧道左线进口段为滑坡体,首先对滑坡体进行治理,治理方法为:临时截、排水工程抗滑桩施工加固地基清方卸载反压回填截、排水工程抗滑桩施工,待滑坡治理完成后再进行隧道进洞工程。滑坡体治理措施详见黄咀山隧道进口段滑坡体处理方案。1、左线进口进洞方案:左线进口洞口里程为ZK47+435,明暗分界设在ZK47+447,明洞长为12m;进洞超前支护采用108mm大管棚,设计长度为30米,起止里程为ZK47+447ZK47+477。在滑坡体治理
8、完成后,左线洞口段进行注浆后方可施做护拱。2、右洞进口进洞方案:右线进口洞口里程为YK47+443,明暗分界设在YK47+455,明洞长为12m。进洞超前支护采用108mm大管棚,长度为30米,起止里程为YK47+455YK47+485。右线隧道靠洞口浅埋地段主要为黄土,在洞口段30m范围内采用长管棚超前支护,保证安全进洞。黄咀山隧道级围岩段采用上下台阶预留核心土开挖法,进口浅埋段采用单侧壁导坑法开挖。施工中遵循“短进尺、少扰动、强支护、实回填、严治水、勤量测、早封闭”的原则,紧凑施工工序,精心组织施工。隧道黄土软岩段,采用人工配合机械开挖;开挖时遇到硬岩时,采用松动爆破或光面爆破。装载机装渣
9、,大型自卸汽车运输;拱架集中加工,现场人工拼装;喷射砼采用湿喷工艺;隧道采用压入式通风方案;隧道反坡排水采用分段接力抽排,顺坡排水采用边沟自然排水。仰拱全幅施工,采用栈桥通过仰拱浇筑段,拱墙二次衬砌采用模板台车整体浇注,砼集中拌和,罐车运输,泵送入模;防水层使用多功能台架作业,采用无钉铺设工艺。4黄咀山隧道进口进洞施工方案黄咀山隧道设计均为级围岩段,其开挖施工方法如下。隧道除洞口V级围岩浅埋段采用单侧壁导坑法施工,其余采用上下台阶预留核心土法开挖。采用机械配合人工开挖,确有必要时采用弱爆破,循环进尺控制在0.51.0m左右,开挖后及时喷射混凝土,尽早封闭成环,形成以喷射砼、锚杆、钢筋网和钢架联
10、合支护的严密支护体系。并加强围岩监控量测以观察拱顶下沉和拱脚收敛情况,根据监控量测结果及时调整台阶长度。施工方法见图4-1,图4-2。采用爆破施工时,爆破参数通过爆破试验确定,炮眼采用间隔装药结构,周边眼装药见图4-3。隧道进洞总体施工工序安排如下:隧道洞顶截、排水系统施工边、仰坡开挖及防护进洞口套拱施工隧道超前大管棚施工先行导坑上部开挖先行导坑上部初期支护设置中壁墙上部临时支撑先行导坑下部开挖先行导坑下部初期支护设置中壁墙下部临时支撑先行导坑下部拱架封闭后行导洞上部开挖后行导洞上部初期支护后行导洞下部开挖后行导坑下部初期支护浇筑仰拱混凝土衬砌拆除中隔墙浇筑全周混凝土衬砌隧道总体施工方案及技术
11、要求如下:首先对隧道进口边、仰坡进行隧道洞顶截水沟、天沟以及排水沟的施工;按照设计对隧道进口端边、仰坡测量放线,自上而下逐段进行边、仰坡的开挖和有效防护;边、仰坡开挖至明暗洞交界处形成台阶,在台阶上按照设计安装榀I16工字钢支护(间距60cm),预埋、固定导向管(设计每环37根、每节长L=2m、规格为1334mm钢管),安装模板,施作套拱混凝土(套拱设计施工长度200cm、厚度为55cm,套拱混凝土为普通C25钢筋混凝土);超前大管棚钻孔及无缝钢管的安装(无缝钢管规格为1086mm、节长3m,6m)、注浆(水泥砂浆)施工(注浆采用分段注浆,注浆压力为0.5-1.0MPa,终压2.0MPa,压力
12、稳定时间为1-5min;浆液为水泥浆,水灰比1:1);隧道先行导坑上部开挖、支护,设置中壁墙上部临时支撑(采用I18工字钢加工制作)、喷射15厘米厚混凝土,先行导坑下部拱架封闭;隧道先行导坑下部开挖、支护,设置中壁墙下部临时支撑(采用I18工字钢加工制作)、喷射15厘米厚混凝土;隧道后行导坑上部开挖、支护;隧道后行导坑下部开挖、支护;仰拱衬砌钢筋混凝土浇筑施工,拆除中壁墙;隧道全周钢筋混凝土衬砌施工。图4-1黄咀山隧道洞口V级浅埋段施工示意图图4-2黄咀山隧道V级深埋段施工示意图图4-3 周边眼装药结构示意图4.1洞口截、排水系统施工方案根据现场施工环境,黄咀山隧道左右线坡度较陡,为确保雨季现
13、场施工的安全和减少运营期间雨水对隧道洞门的冲刷。洞口截、排水系统的施工工序如下:在明洞开挖前首先在仰、边坡刷坡顶外5m作双向截水沟,以拦截地表水,防止流水冲刷洞门及边坡造成危害。截水沟采用浆砌片石砌筑。施工工艺详见图4-4截水沟施工工艺框图。 (1)、先做好临时排水设施,保证施工过程中农田灌溉不受影响,原水源不受污染。(2)、测量放线,根据设计图纸放出截水沟平面位置和标高控制点。(3)、截水沟,砌缝砂浆应饱满,沟身不漏水,沟底抹面平整压光。边沟要求线形美观,直线顺直,曲线圆滑。平曲线处边沟施工时,沟底纵坡与曲线前后沟底纵坡平顺衔接。测量放线洞身开挖沟身整形勾缝抹面夯实垫层铺实沟身砌筑质量检查养
14、生图4-4截水沟施工工艺框图(4)、截水沟离开挖边坡线一定距离,不得影响边坡稳定,截水沟挖出的土放在沟与路堑间修成土台并夯实,台顶有向截水沟的横坡。为防止水流下渗和冲刷,截水沟进行严密的防渗和加固,尤其是地质不良地段、土质松软、透气性较大或裂隙较多的岩石地段。(5)、采集片石,制备砂浆,砂浆要用搅拌机,并随拌随用,不在砌体上人工拌和。(6)、砌筑截水沟,砌石采用挤浆法分段砌筑,石块大小搭配,砌缝互相交错,咬搭密实,不使石块无砂浆直接接触,严禁灌浆法砌筑。砌缝砂浆饱满,沟身不漏水,沟底抹面平整压光。力求做到线形美观,直线顺直,曲线圆滑。(7)、水沟砌筑完成后,进行沟底抹面和沟顶压顶施工。为防止水
15、流下渗和冲刷,截水沟应进行严密的防渗和加固,尤其是地质不良地段、土质松软、透气性较大或裂隙较多的岩石地段。4.2洞口边、仰坡施工方案及防护措施洞口边、仰坡施工要注意以下要点:根据设计要求进行测量放线,确定边、仰坡设计区域范围,而后自上而下逐段开挖,不得掏底开挖或上下重叠开挖;边、仰坡开挖过程中注意对设计区域以外自然环境的保护,与此同时对设计区域内松土、危石及植被根系彻底清除;边、仰坡平整和踏实后,自下而上、分段分片进行边仰坡防护措施施作。4.3进洞口超前大管棚支护施工方案超前大管棚加工材料采用外径108mm、壁厚6mm的热轧无缝钢管,其环向布置间距为40cm,纵向外插角12,每环布置37根。黄
16、咀山隧道超前大管棚孔口里程及设计长度为:左线进口端ZK47+445,管棚长度为30m;右线进口端YK47+453,管棚长度为30m;右线出口端YK47+153,管棚长度为30m。大管棚施工工艺图见图4-4。超前大管棚施工工序如下:边、仰坡开挖时预留台阶测量放线确定隧道超前支护轮廓及范围架设、固定、加固I16钢拱架焊接安装孔口定位钢管分部安装、加固模板分部、分段浇筑套拱混凝土套拱混凝土拆模钻孔安装钢管注浆施工作业边仰坡开挖预留台阶时应注意以下事项:台阶在明洞、暗洞交接里程开始预留,预留台阶高度不宜高于1.0m,预留台阶应呈阶梯状进行,以方便现场施工;台阶在开挖应从上而下逐阶开挖,即上层钢拱架固定
17、、加固完成后方可以进行下层台阶的开挖;台阶开挖过程中杜绝一次开挖到位,以减少对围岩的扰动;导向管安设、套拱施工(导向架架立)管棚机钻孔注浆设备就位调试注 浆 配 置注浆参数试验注 浆 设 计安设止浆塞注 浆注浆机就位是否测量定位管棚机就位进入开挖循环效果检查补孔图4-4 大管棚施工工艺框图在安装钢拱架过程中,如遇到局部存在欠挖,现场施工人员可以利用风镐进行处理,满足隧道钢拱架架设要求即可。钢拱架架设、固定及加固施工中应注意以下事项:钢拱架应紧贴围岩面进行架立,围岩接触面的坡度必须满足钢拱架竖直架立的要求,同时岩面上的松散堆积物必须清除;紧贴围岩岩面的钢拱架必须与围岩连接固定牢固,建议采用L=3
18、.5m锚杆进行固定,锚杆沿径向、法向进行钻孔、安装;明洞段剩余2榀钢拱架,按照从隧道洞口由内向外进行安装;钢拱架之间采用22钢筋进行连接,钢筋加工长度为0.7m,梅花型布置,环向布置间距为1.0m,在钢拱架内、外侧分别进行焊接连接;钢拱架墙脚基底必须牢固,不允许钢拱架发生任何位移;钢拱架安装后,在钢拱架外侧进行定位导向管的安装、焊接、连接,定位导向管固定必须牢固,间距布置必须满足设计及规范要求;此外,导向管前后采用土工布、水泥袋编织进行封堵,避免混凝土浇筑时发生混凝土填充现象;套拱混凝土模板安装采用钢筋内支撑、铁丝内外张拉固定,在钢拱架顶部预留混凝土灌注口或采用先墙后拱分段进行浇筑套拱混凝土;
19、套拱混凝土必须达到100%设计强度后才可以拆除模板;超前大管棚钻孔时必须控制注意钻孔的角度;注浆过程中必须严格控制注浆压力,同时加强注浆后管棚口的封堵,建议注浆孔口采用活塞式开关控制,方便注浆孔口的及时封闭。隧道洞口套拱及超前大管棚施工具体技术要求如下:套拱支护钢拱架采用I16加工,布置间距为60cm,钢拱架之间采用22钢筋连接,梅花型布置,间距为1.0m;套拱设计长度为200cm,设计厚度为55cm,混凝土为C25钢筋混凝土,套拱混凝土拱墙一次性浇筑完成;定位导向管采用1334mm钢管加工,每节加工长度为200cm,安装间距为40cm;定位导向管固定采用12钢筋进行焊接固定;超前大管棚108
20、6mm无缝钢管加工,钢管注浆孔为10mm,梅花型布置,间距为1515cm;钢管接头采用丝扣连接,丝扣长度15cm。为使钢管接头错开,编号为奇数的第一节采用3m钢管,编号为偶数的第一节钢管采用6m钢管,以后每节均采用6m长钢管。 超前大管棚注浆采用分段注浆,注浆压力为0.5-1.0MPa,终压2.0MPa,压力稳定时间为1-5min;浆液为水泥浆,水灰比1:1。4.4隧道洞门与明洞施工洞口工程主要施工项目包括左右线明洞段的土石方、洞口截排水系统的施工、洞门与明洞结构物、洞口边仰坡的防护、H221滑坡治理等项目的施工。洞口工程应先施工完成,并保证安全,为加速暗洞施工创造条件。进洞方案包括进洞时采取
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