五标段隧道作业指导书汇总2稿.doc
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1、京沪高速铁路土建工程五标段隧道工程作业指导书汇编(A)编制: 审核: 批准: 中铁三局京沪高速铁路土建工程五标项目经理部二00八年六月十日编制说明为规范京沪高速铁路土建工程五标段各参建工区的施工行为,细化施工工艺标准和操作规程,强化过程质量控制,减少质量通病,保证工程质量,按照“源头把关、过程控制、精细管理”和“质量控制标准化”的原则,以严格填料质量控制,工艺试验先行,严格工序检验关,样板工程引路,以点带面,一次达标,全面创优的质量管理思路,确保实现京沪高速铁路建成世界一流的高速铁路目标,特编制此隧道工程作业指导书汇编。本作业指导书汇编按照客运专线铁路隧道工程施工技术指南(TZ212-2005
2、)、客运专线铁路隧道工程施工质量验收标准(铁建设【2005】160号)、客运专线无砟轨道铁路设计指南(铁建设函【2005】754号)和无砟轨道铺设条件评估技术指南(铁建设【2005】158号)及京沪高速铁路徐州至上海段隧道工点设计图,结合施工现场经验编制。在执行本汇编的过程中,工区可根据工点具体情况进行细化和补充,如与国家或行业标准矛盾时,请以标准为准。目录隧道开挖作业指导书1喷射混凝土施工作业指导书20锚杆施工作业指导书30钢筋网施工作业指导书36钢架施工作业指导书41管棚施工作业指导书48超前小导管施工作业指导书55衬砌施工作业指导书61隧道防排水施工作业指导书75监控量测施工作业指导书8
3、8隧道开挖作业指导书1目的明确隧道开挖作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,指导、规范隧道开挖施工,尽可能地减少超挖,保证隧道的开挖作业安全、保证开挖质量。2 编制依据客运专线铁路隧道工程施工指南铁建设TZ214-2005;客运专线铁路隧道工程施工质量验收标准铁建设2005160号; 新建铁路北京至上海高速铁路徐州至上海段隧道工程设计施工图(土建五标段); 京沪高速铁路隧道施工实施细则3 适用范围适用于京沪高速铁路土建工程五标段隧道正洞及其辅助坑道的开挖施工。4 隧道开挖施工4.1 方案设计本线隧道按新奥法原理组织施工,并根据不同围岩级别及周边环境选择相应工法,应根据监控量测结果,适时施作
4、二次衬砌。石质隧道破碎带按照“先支护、后开挖、短进尺、弱爆破、早封闭、勤量测”的原则进行组织施工。土质隧道施工应严格按照“严控水、强支护、短进尺、勤量测”的原则组织施工,并特别注意地表地表冲沟、陷穴对隧道的影响,加强调查和处理。隧道开挖前,首先完成洞口截水沟、洞口土方及边仰坡防护施工。洞口土方采用挖掘机配合装载机自上而下分层施工,自卸汽车运输,并及时做好坡面防护,开挖一段防护一段。洞口明洞采用明挖法施工,开挖至明暗分界线后,先施做混凝土导向墙,然后施做暗洞超前大管棚,随后立即做好明洞衬砌,接着进入暗洞施工,待明洞混凝土达到设计规定的强度后及时进行明洞洞顶回填。暗洞开挖根据围岩情况级地段采用双侧
5、壁导坑法或三台阶七部开挖法施工,级采用三台阶临时仰拱法或台阶法施工,、级围岩采用台阶法施工。土质隧道开挖采用人工配合挖掘机进行,出碴采用装载机配合自卸汽车无轨运输。石质隧道采用钻爆法开挖,出碴采用装载机配合自卸汽车无轨运输。施工通风采用管道压入式通风。在施工过程中应不断总结经验,优化工艺。加强超前地质预测、预报,加强围岩监控量测管理。根据量测结果,及时调整预留变形量及支护参数,适时施作二次衬砌,确保隧道安全。开挖方法的改变,要严格按程序申请设计变更。4.2 明洞开挖明洞开挖时核对现场地质情况与设计是否相符,发现不符及时与设计单位及有关部门联系。 施工测量在开工之前做好施工测量工作,内容包括:导
6、线、中线的复测、水准点的复测与增设,横断面的测量与绘制等。在结构物附近增设临时水准点,水准点间距不大于150m。测量精度符合规范的要求。施工前,对施工图纸进行全面复核。依据测设线路中桩、设计图表、施工工艺和有关规定使用全站仪每20m一个断面放出明洞开挖开口线、边坡截水沟等的具体位置桩,标明桩号及开挖高度。开挖明洞段施工应避开雨天。施工前应先施工好两侧刷坡线外5m的截水天沟,然后用挖掘机横向分层逐段开挖,边开挖边进行边坡防护。边坡每10m高设置一个2m宽平台。挖掘机从边坡开口线按照设计边坡坡比由上至下分层逐段进行开挖。开挖在接近设计标高时配以人工开挖清理。开挖至标高后在两侧边坡坡脚下修建两条临时
7、排水沟,以排除积水。4.3台阶法适用于正洞、级围岩地段及横洞、级围岩开挖施工,即先进行上半断面开挖,此时下半断面设为运输坡道,上半断面开挖一定距离后暂停施工,而后循环进行下半断面开挖施工。上台阶由人工配简易凿岩台架实施钻孔,下台阶采用凿岩台车钻孔,采用光面爆破,非电毫秒雷管起爆,分次爆破开挖成型。由于隧道断面的高度及宽度大。单循环出碴量多,掌子面由装载机装碴。自卸车运弃至洞外弃碴场。喷射混凝土用料由洞外搅拌站搅拌,混凝土运输车运送,喷射混凝土采用湿喷机施作。台阶法施工作业程序详见附图1(下页) 台阶法施工工序说明:第部:开挖部后及时进行上台阶喷、锚、网系统支护,架设钢架并复喷混凝土至设计厚度,
8、形成较稳定的承载拱(即施行第部)。第部:在滞后部20米后,开挖第3部,并进行下导初期支护(即施行第部)。第、部:及时施作仰拱浇筑及仰拱回填浇筑第 部:根据围岩测量结果,适时施作二次衬砌 。 上台阶开挖准备工作:测设中线,画出开挖轮廓,按设计标出炮眼位置。钻孔:采用YT-28风钻钻眼,钻眼直径38mm。装药:装药前将炮眼内泥浆、石粉吹干净,检查炮眼达到设计要求后装药,装药时严格按设计药量进行,装药后,所有炮眼均堵塞炮泥。周边眼采用间隔装药,导爆管联接,掏槽眼采用集中装药,底部30%长度加强装药,其它眼采用集中装药。起爆:爆破网络采用微差、非电毫秒雷管起爆,非电毫秒雷管插入药卷内,反向装入眼孔内,
9、导爆管引线连接采用一把抓形式。连接雷管采用低毫秒段,同组连接雷管采用同种毫秒段导爆管。隧道正洞爆破设计图详见附图2(第5页)。下台阶开挖上台阶掘进20m后,进行下台阶的开挖爆破。采用凿岩台架钻孔,人工装药,非电毫秒雷管微差控制爆破。4.4三台阶临时仰拱法施工附图1:台阶法施工作业程序附图2:隧道台阶法开挖爆破设计图隧道级围岩地段采用三台阶临时仰拱法开挖,各部台阶由凿岩台架人工实施钻孔,光面爆破,非电毫秒雷管起爆,分次爆破开挖成型。隧道断面的高度及宽度大,单循环出碴量多,掌子面由装载机装碴,自卸车运弃至洞外弃碴场。喷射混凝土用料由洞外搅拌站提供,混凝土搅拌运输车运送混凝土,喷射混凝土采用湿喷机施
10、作。4.4.1施工工序.开挖上部台阶:施作上部台阶洞身结构的初期支护,即初喷4cm厚混凝土,架立钢架。安设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度,底部喷10cm混凝土封闭。.上台阶施工至适当距离后,开挖中部台阶,接长钢架,施作洞身结构的初期支护及封底,可参照工序进行。.中台阶施工至适当距离后,开挖下部台阶,及时封闭初期支护。灌注该段内部仰拱,灌注该段内部隧底填充。.采用衬砌模板台车一次性灌注部二次衬砌。详见下页附图3“三台阶临时仰拱工法工序横断面示意”、8页的附图4“三台阶临时仰拱工法工序纵断面示意”。各工序的步距要求见8页的附图4。4.4.2施工注意事项.隧道施工坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭
11、、勤量测”的原则。.先施工超前支护辅助措施,再施工循环架立的钢架施作,最后再施工开挖。开挖方式均采用弱爆破。爆破时严格控制炮眼深度及装药量。.设置锁脚小导管,以确保下台阶施工的安全。.各步台阶一次开挖长度宜在23m之间。第3部台阶开挖后仰拱紧跟。.施工中,及时进行监控量测,及时反馈结果,分析洞身结构的稳定,为支护参数的调整、灌注二次衬砌的时机提供依据。4.5三台阶七步开挖法附图3:三台阶法临时仰拱工法工序横断图示意附图4:三台阶法临时仰拱工法工序纵断图示意采用三台阶七步开挖法施工时在岩石特别破碎带使用风镐开挖,当不能使用风镐时使用小剂量炸药进行预裂爆破,人工进行清除。三台阶七步开挖法施工作业程
12、序见下页附图5。4.5.1施作部利用上一循环架立好的钢架施作隧道超前支护。弱爆破分部开挖部,同时,每循环进尺一次,掌子面喷5cm厚混凝土封闭。分部施作部导坑周边的初期支护,即初喷4cm厚混凝土,架立钢架。施作锁脚钢管,钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。4.5.2 施作、部在滞后于部一段距离后,弱爆破左右交错开挖、部;喷5cm厚混凝土封闭掌子面。导坑周边部分初喷4cm厚混凝土,施作钢架,并设锁脚钢管。钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。4.5.3施作、部在滞后于部一段距离后,弱爆破左右交错开挖、部。导坑周边部分初喷4cm厚混凝土,施作钢架。钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。4.5.4分台阶开
13、挖部。4.5.5 施作()部开挖()部。隧底周边部分喷4cm厚凝土,施作钢架。复喷混凝土至设计厚度。4.5.6灌筑部仰拱及隧底填充(仰拱及隧底填充应分次施作)。4.5.7根据监控量测结果分析,待初期支护收敛后,利用衬砌模板台车一次性浇筑()部衬砌(拱墙衬砌一次施作)。4.4 双侧壁导坑法先开挖隧道两侧的导坑,并进行初期支护,再分部开挖剩余部分的方法。该方法主要应用于级围岩浅埋、偏压及洞口地段。4.4.1 双侧壁导坑法施工工艺附图5:三台阶七步开挖法施工工艺流程见下页附图。4.4.2 双侧壁导坑法施工工序施工工序见第12页图。4.4.2.1利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁42小导管及导坑侧壁2
14、2水平锚杆超前支护。机械开挖部,人工配合整修。必要时喷5cm厚混凝土封闭掌子面。施作部导坑周边的初期支护和临时支护,即初喷架立周边钢架,必要时设底部横撑施作锚喷支护依次开挖部喷砼封闭掌子面,施作锚喷支护,闭合成环开挖部,接长临时钢架,拆除下部横撑拆除临时钢架(56m),浇筑仰拱浇筑填充混凝土浇筑二次衬砌施作防水层监控量测开挖部,进尺同钢架间距图6 双侧壁导坑施工工艺流程图清理掌子面,测量放线开挖部,进尺同钢架间距开挖部,进尺同钢架间距喷砼封闭岩面喷砼封闭岩面施作洞身锚杆施作洞身锚杆架立钢架、临时钢架及横撑架立钢架、临时钢架及横撑锚喷支护,闭合成环施作超前支护、注浆监控量测监控量测锚喷支护,闭合
15、成环开挖部,进尺同钢架间距超前地质预报图7 双侧壁导坑施工工艺流程图4cm厚混凝土,架立型钢钢架和I18临时钢架,并设锁脚锚杆,安设I18钢架横撑。安装径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。4.4.2.2在滞后于部一段距离后,机械开挖部,人工配合整修。必要时喷5cm厚混凝土封闭掌子面。导坑周边部分初喷4cm厚混凝土。接长型钢钢架和I18临时钢架,安装锁脚锚杆,根据实际地质情况,必要时安设I18横撑。钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。4.4.2.3在滞后于部一段距离后,机械开挖部,人工配合整修,并施作导坑周边的初期支护,步骤及工序同部。4.4.2.4在滞后于部一段距离后,机械开挖部,人工配合整修,并
16、施作导坑周边的初期支护,步骤及工序同部。4.4.2.5利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁42小导管超前支护。机械开挖部,人工配合整修。喷5cm厚混凝土封闭掌子面。导坑周边初喷4cm厚混凝土,架立拱部型钢钢架,安装径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。4.4.2.6在滞后于部一段距离后,机械开挖部,人工配合整修。喷5cm厚混凝土封闭掌子面。4.4.2.7在滞后于部一段距离后,机械开挖部,人工配合整修。喷5cm厚混凝土封闭掌子面。4.4.2.8在滞后于部一段距离后,机械开挖部,人工配合整修。隧底周边部分初喷4cm厚混凝土。接长18临时钢架,复喷混凝土至设计厚度。拆除下部横撑,安设型钢钢架仰拱单元,使之封
17、闭成环。4.4.2.9根据监控量测结果分析,待初期支护收敛后,拆除I18临时钢架及上部临时横撑。利用仰拱栈桥灌筑部边墙基础与仰拱混凝土。4.4.2.10灌筑仰拱填充部至设计高度。4.4.2.11采用衬砌模板台车一次性灌注部衬砌(拱墙衬砌一次施作)。5 综合超前地质预测预报本线隧道地质情况复杂,需结合施工地质工作予以查明。为此,要求针对本线大断面隧道与辅助坑道设置的具体情况,开展综合超前地质预测预报,并将综合超前地质预测预报纳入施工工序。针对本线隧道地质特点,拟采用地质素描法(常规地质法)、超前水平钻孔法、LDS1A陆地声纳仪、地质雷达探测法相结合的方法进行超前地质预报。并进行地下水的超前预报、
18、监测及试验。综合监测结果,即时提出对不良地质的处理措施,以降低施工风险,确保工程质量和运营安全。5.1地质素描开挖面围岩级别、岩性、围岩风化变质情况、节理裂隙、产状、地下水等情况进行观察和测定后,绘制地质素描图,通过开挖后利用罗盘仪、地质锤、放大镜、皮尺等简单工具对开挖面和洞内围岩地质特征变化分析来推测开挖面前方的地质情况,据以指导施工。5.2超前水平钻孔采用超前水平钻机钻进过程中钻速和钻碴的变化对开挖面前方较短距离内的地质情况进行判断,为提高其预报的准确度,与地质素描配套使用。查看前方地层的含水情况,确定下一步施工方案。5.3 LDS1A陆地声纳仪LDS1A陆地声纳仪具有轻便、操作智能化、工
19、作时间短、操作简单、震源用锤击、工作人员少等优点,预报时在掌子面上布置水平和铅垂方向各一条测线,标出测点位置,然后一人在激震点上用812磅锤敲击岩面,另一人用手按住检波器,用黄油耦合剂使它贴在岩面的测点位置上施测,检波器接受的震动信号记录在仪器中。各测点施测完毕后,进行内业数据处理分析和判断资料,施测时间在3050min之间。通过打印出来的时间剖面图及显示图可作地质判断及计算不良地质体的空间位置。5.4地质雷达为提高地质预报的准确性,除采用常规地质法和陆地声纳仪进行地质预报外,同时利用SIR10B型地质雷达进行地质超前预报,其探测范围在40m范围内,是一种非破坏型的探测技术,具有抗电磁干扰能力
20、强,分辨率高,可现场直接提供实时剖面记录图,图象清晰直观。6 爆破施工石质隧道的爆破作业,主要以光面爆破为主。爆破作业应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、循环进尺和爆炸材料进行钻爆设计。钻爆设计应根据爆破效果不断优化爆破参数。钻爆设计的内容包括炮眼(掏槽眼、辅助眼、周边眼)的布置、深度、斜率和数目,爆破器材、装药量和装药结构,起爆方法和爆破顺序,钻眼机具和钻眼要求等。钻爆设计图应包括炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表、主要经济指标和必要的说明。爆破参数应通过试验确定。当无试验条件时,可参照表1选用。表1 光面爆破参数岩石类别周边眼间距E(cm)周边眼抵抗线W(cm)相对距离E/W装药
21、集中度q(kg/m)极硬岩506055750.80.850.250.30硬岩405050600.80.850.150.25软质岩354545600.750.80.070.12周边眼应沿隧道开挖轮廓线布置,保证开挖断面符合设计要求,硬岩开眼位置在轮廓线上,软岩可向内偏510cm。底板和仰拱底面采用预留光爆层爆破,级围岩段的中心水沟应与隧底光爆层同时爆破成形。辅助眼交错均匀布置在周边眼和掏槽眼之间,力求爆破出的石块块度适合装碴需要。周边炮眼与辅助炮眼的眼底应在同一垂直面上,掏槽炮眼加深1020cm。当开挖面凹凸较大时,应按实际情况调整炮眼深度,使周边眼和辅助眼眼底在同一垂直面上。炸药可选用岩石硝铵
22、炸药和乳化炸药。7 劳力、机械设备的配置人员、机械设备应结合隧道开挖方法、工期要求进行合理配置。配套的生产能力应为均衡施工能力的1.21.5倍。隧道单口施工,根据开挖方法配置1台挖掘机或2台小型挖掘机平行作业,另备1台装载机进行装碴施工,自卸汽车不宜少于4辆, 20m3/min空压机不应少于3台。根据大断面的特点,每工班开挖作业人员不宜少于20人。8弃碴场隧道弃碴应结合当地自然环境、水土保持、人文景观、运输条件、弃碴利用等因素综合考虑,弃碴场应作好挡墙护坡、排水系统、绿化覆盖等配套设施。8.1弃碴场防护8.1.1弃碴场的位置应符合设计要求.8.1.2弃碴场的挡护结构形式及排水沟、截水沟的结构形
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