隧道豎井施工方案(15頁).doc
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2022-08-08
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1、1.5.3施工安排1.5.3.1隧道工程施工豎井及施工橫通道,隧道施工一隊從左線豎井至進口方向施工,隧道施工二隊從右線豎井至進口方向施工。2、主要施工方案2.1 隧道2.1.1 工程簡介隧道工程分3個斷面,最大斷面寬7.1m,高7.216m。2.1.2 施工方案2.1.2.1 施工組織方案隧道全部采用暗挖法,左右線錯開50m施工。2.1.2.2 施工豎井設置方案為了加快施工進度,在YCK21+665.678處設置施工豎井,豎井施工采用明挖。 2.1.2.4 暗挖隧道開挖及支護施工方案單線隧道段采用短臺階法開挖,級圍巖洞身段采用小導管超前支護。隧道初期支護采用噴錨支護。2.1.2.5 暗挖隧道防2、水層施工方案二次襯砌外防水層考慮一定的吊掛余量,防水板采用無釘鋪設,搭接縫應為雙焊縫,單條焊縫的有效寬度不小于15mm。2.1.2.6 暗挖隧道襯砌施工方案本標段隧道采用曲墻帶仰拱襯砌,應超前施作仰拱襯砌,仰拱襯砌應成段一次灌筑,嚴禁分幅施工。二次襯砌采用全斷面液壓襯砌臺車整體澆筑,混凝土輸送泵泵送入模。二次襯砌拱部預留注漿孔,注漿孔間距約3m,待襯砌達到設計強度后,實施拱頂充填注漿。2.1.2.7 暗挖隧道運輸方案豎井施工區區間隧道采用有軌運輸,運輸車輛為自卸汽車。豎井垂直運輸采用10t龍門吊配2m3吊桶。2.1.2.8 暗挖隧道通風方案豎井施工區均采用壓入式通風,在地面設一臺2x110KW3、主通風機,從豎井、橫通道再分出兩個供風支管,進入兩個隧道工作面。豎井、橫通道內采用硬風管,區間隧道內風管采用1.0m軟風管。2.1.2.9 暗挖隧道供排水方案隧道施工所需高壓水,采用在豎井口建無機泵站的方式供應。施工排水采用機械排水。0 施工豎井轉橫通道方案開挖通道前,豎井先落底,沿通道開挖面周邊打設超前小導管。通道與豎井相接處,應密排三榀鋼格柵,并將井壁鋼架與馬頭門鋼格柵焊連。1 橫通道轉單線區間隧道方案豎井與正線區間相接處,應密排三榀鋼格柵,由施工通道進入正線,洞門沿正線8m范圍內,采用雙排小導管超前支護。隧道開挖后及時進行掛網噴射混凝土,鋪設防水前,襯砌表面不得有明水。2.1.3 豎井施4、工工藝、方法及措施.1. 豎井鎖口段施工根據測量組所放控制線,定出鎖口圈的開挖輪廓線,井口段采用PC60反鏟挖掘機配合人工進行開挖,為保證井口開挖后井壁的穩定,井口分三次開挖成型。開挖土方由挖掘機挖掘堆放于臨時堆土場,同時人工對井壁進行修整,以保證豎井斷面尺寸符合設計要求。在開挖過程中,嚴禁超挖,發生超挖時,必須用同等級砼噴平。豎井開挖至鎖口底標高時,先平整開挖面,用水泥砂漿抹平初支基面;然后綁扎井圈鋼筋,鋼筋的綁扎接頭錯開,綁扎搭接長度35d,采用300mm1500mm的鋼模板,同時根據測量放線預埋提升井架基礎、護欄。鎖口圈綁扎鋼筋時向下預埋聯結筋;井圈采用C25砼,一次性連續灌注。模筑井圈5、砼時,沿豎井井圈四周澆筑一道寬300mm、高300mm的擋水墻。.2. 豎井井身開挖豎井鎖口后井身開挖采用人工配合R60型挖掘機進行,施工時豎井全斷面開挖,挖掘機開挖人工配合修整,挖掘機挖除吊桶提升。開挖循環進尺為0.5m1.0m。在開挖過程中地下水發育時,在豎井開挖面設集水坑,集水坑超前開挖面0.5m,根據滲水量大小,分別采取機械抽水或吊桶提水。豎井施工期間在井壁設臨時爬梯,供施工人員上下。.3. 豎井橫通道施工通道采用二臺階分部法施工,為便于各臺階平行作業,臺階長度為2m-3m,上臺階采用人工開挖,下臺階采用人工配合挖掘機開挖。上臺階人工開挖拱部土,挖土翻至下臺階;中下臺階機械開挖,直接裝6、土到自卸汽車,人工開挖修整邊墻。自卸汽車運土至豎井卸車提升。橫通道支護結構為:25超前小導管注漿,噴射混凝土和模筑鋼筋砼支護。.4. 橫通道與豎井交叉處施工豎井與橫通道交叉處施工主要是以下三個步驟:打設超前小導管及注漿,分步破除馬頭門處井壁砼,橫通道開挖支護。施工前應在馬頭門位置密排三榀鋼格柵,確保馬頭門處土體穩定。為保證安全,施工橫通道入口處4m范圍內施工循環進尺為0.5m,同時沿通道外輪廓線布置雙排超前小導管,環向間距為35cm,縱向間距75cm,管長1.8m,超前注漿加固土體。并于小導管尾端架設三榀格柵鋼架與小導管焊接。.4.1. 打設超前小導管及注漿洞口處換撐措施作完畢后,應盡快在井壁7、上放出橫通道開挖外輪廓線的位置,并標出超前小導管的位置。拱部采用25mm注漿小導管,長度1.8m,環向間距350mm,每1.5m一環,超前注漿加固地層。.4.2. 分部破除馬頭門處井壁砼,割除鋼格柵支撐注漿完畢后,即破除馬頭門處上部豎井井壁混凝土,割除該部位鋼格柵支撐,架設上部第一榀格柵拱架,并將其主筋與周圍的豎井井壁鋼格柵焊接牢固,并及時噴射砼。.4.3. 馬頭門橫通道上半斷面開挖、支護橫通道上臺階底部加設I22工字鋼橫撐,上半斷面的上臺階施工到馬頭門堵頭墻時,噴混凝土封閉掌子面,進行中臺階施工,繼續向前推進810m并架設臨時仰拱。豎井馬頭門處的格柵一定要架到位,防止侵入豎井凈空。2.1.48、.4. 馬頭門橫通道下半斷面開挖、支護破除下部豎井壁砼,割除該部位的鋼格柵支撐,架設下部第一榀格柵拱架,同樣將其主筋與周圍的豎井鋼格柵焊接牢固,并及時噴射砼。.5. 橫通道與正線交叉口施工交叉口段是指從橫通道進入正洞與正洞的相交部分,采用臺階法施工,為保證施工時的安全,采取如下加固措施:(1) 在區間隧道施工前,在通道兩側,隧道輪廓線外各設置一道框梁,框梁內預埋鋼板,兩框梁頂梁之間用I32工字鋼橫撐支撐,該橫撐與預埋鋼板焊接,工字鋼橫撐上設臨時型鋼立柱,支撐拱頂初期支護結構。(2) 沿區間隧道外輪廓布置雙層超前小導管,第一層環向間距為35cm,縱向間距150cm,管長3.0m,第二層小導管環向9、間距為35cm,縱向間距100cm,管長4.0m并超前注漿加固土體。在小導管尾部架設三榀鋼格柵并與小導管焊接,噴射混凝土與通道初期支護形成整體。加強開口處支護,保證安全。(3) 在區間隧道接口段4.0m適當加密格柵鋼架,并嚴格控制循環進尺,保證安全。(4) 設置臨時仰拱,注意做好臨時橫撐和堵頭墻。.6. 豎井運輸組織.6.1. 豎井出碴在豎井口設10T龍門吊配備2m3吊桶提升。豎井施工階段人工配合機械開挖直接裝吊桶提升,區間隧道出碴為自卸汽車卸碴入吊桶提升。.6.2. 豎井進料豎井進料主要為區間隧道、豎井、橫通道支護用材料,主要有:格柵鋼架、鋼支撐、鋼筋、小導管、混凝土等。格柵鋼架、鋼筋、小導10、管、鋼支撐及水泥等材料在現場直接裝入吊桶下放卸料到自卸汽車內運輸。混凝土采用在豎井內設混凝土下放串筒,并保證一定的傾角布置,混凝土經串筒下放至混凝土輸送車內運輸。.6.3. 豎井內布置豎井內所布置的管線主要有:高壓風管、排水管、通風管、混凝土串筒、照明電纜、動力電纜等,同時還布置提升設備。為方便區間隧道施工人員上下,豎井內設置載人升降機,載人升降機必須滿足相關安全要求及施工需要。.7. 豎井施工技術及質量保證措施當井壁上有涌水時,預埋膠管,把水引入積水坑,抽排出井外。豎井施工期間應加強監控測量,及反饋信息,確保施工安全。豎井在支護施工時于通道入口處設置洞口環框梁,環框梁與豎井成一整體。豎井井身11、混凝土在通道接口處預留鋼筋接頭,以便與通道襯砌鋼筋相連接。在豎井施工深度達6.0m后,施工過程必須進行通風作業,保證豎井內施工人員安全。豎井井口不得堆放雜物,豎井周圍設安全防護欄桿和防汛墻,確保施工人員安全。2.1.4 區間隧道施工工藝、方法及措施2.1.4.2.2 洞身超前小導管在軟弱圍巖地段采用超前小導管預注漿加固巖層。小導管的規格、環向間距、外插角、縱向相鄰兩排的水平投影的搭接長度見相關設計,注漿管的外露端支撐于開挖面后方的鋼格柵上,與鋼格柵共同組成預支護體系。制作鋼花管:超前小導管在構件加工廠制作。前端做成尖錐形,尾部焊接6mm鋼筋加勁箍,管壁上每隔15cm交錯布置注漿孔,孔眼直徑為112、0mm。小導管安裝:采用風動鑿巖機鉆孔后,將小導管按設計要求插入孔中,圍巖軟弱地段用游錘或鑿巖機直接將小導管打入,外露端支撐于開挖面后方的鋼架上,與鋼架共同組成預支護體系。工藝流程圖見下圖。施工準備測量、放線、定位鉆孔與打入小導管噴砼封閉開挖面注漿超前小導管施工工藝流程圖2.1.4.3 隧道開挖方法單線隧道段采用短臺階法開挖;級圍巖段采用臺階法開挖,級圍巖段采用全斷面法開挖。雙連拱隧道采用中洞法開挖。2.1.4.3.2臺階法開挖臺階法開挖施工段采用簡易鉆孔作業平臺、人工風槍鉆孔。為了保證開挖輪廓圓順、準確,維護圍巖自身承載能力,減少對圍巖的擾動,采用人工開挖。 臺階法施工工序示意圖 臺階法施工13、工藝框圖2.1.4.4 初期支護初期支護是防止因圍巖失穩造成隧道結構破壞、變形過大等而影響結構安全和使用的重要手段。本標段初期支護由錨桿、鋼筋網、格柵鋼架和噴射混凝土聯合組成初期支護體系。初期支護的施作主要包括錨桿、格柵鋼架、縱向聯接筋、鋼筋網安裝和噴射混凝土作業。其作業流程見下圖示。施工準備初噴砼封閉架格柵鋼架、鋼筋網施作錨桿,并與鋼架焊接測試元件埋設及測試(在設計的量測斷面)復噴砼至設計厚度初期支護作業程序圖.1. 砂漿錨桿施工(1) 材料錨桿:按施工圖紙的要求,選用級或級高強度的螺紋鋼筋;水泥:砂漿錨桿的水泥砂漿采用標號不低于P.O.32.5級普通硅酸鹽水泥;砂:采用最大粒徑小于2.5m14、m的中細砂;水泥砂漿:注漿錨桿水泥砂漿的強度等級不低于20MPa;外加劑:在注漿錨桿水泥砂漿中添加的速凝劑和其它外加劑,其品質不含有對錨桿產生腐蝕作用的成分。(2)施工工藝流程施工工藝流程見下圖所示:施工準備漿液制備鉆 孔清 孔注 漿安裝錨桿錨桿加工、運輸砂漿錨桿施工工藝流程圖鉆孔:采用YT28風鉆鉆孔,開孔按施工圖紙布置的鉆孔位置進行,其孔位偏差不大于100mm,孔深偏差不大于50mm。采用先注漿后安裝錨桿的施工工藝,用MZ-1注漿機注漿,由人工將錨桿插入孔內。砂漿錨桿安裝:錨桿注漿的水泥砂漿配合比,在規定的范圍內通過試驗選定: 水泥砂,1112(重量比); 水泥水,10.3810.45。先15、注漿的永久支護錨桿,孔內砂漿注滿后立即插桿;后注漿的永久支護錨桿,在錨桿安裝后立即注漿。砂漿拌和均勻,隨拌隨用。一次拌和的砂漿在初凝前用完,并嚴防石塊、雜物混入。注漿開始或中途停止超過30min時,用水或稀水泥漿潤滑注漿罐及其管路;注漿時,注漿管插至距孔底50100mm,隨砂漿的注入緩慢勻速拔出;桿體插入后,若孔內無砂漿溢出,及時補注。錨桿注漿后,在砂漿初凝后72h內,保護錨桿不被敲擊、碰撞和拉拔。. 噴射砼施工本標段采用濕噴技術,所謂濕噴砼工藝就是將拌合好的濕潤砼送入濕噴機料斗中,通過濕噴機喂料系統送至氣料混合倉,依靠高壓風送至噴頭,同時由隨機配備的液體速凝劑計量添加系統將液體速凝劑送至噴頭16、,在噴頭處與砼混合均勻后噴射至噴面上。(1) 濕噴砼工藝濕噴方法具有粘結性能好、一次噴射厚度可達10cm,且回彈率小的優點,能夠保證初期支護和施工支護的質量,充分發揮圍巖的自承能力。設備選型:選用鐵道部科學研究院西南分院新研制的TK-500濕噴機。原材料的選擇:425#普通硅酸鹽水泥;細度模數為2.53.0中砂,潔凈質硬,粒徑為510mm的碎石,要求級配良好,鐵道部科研院西南分院研制的TX-1型液體速凝劑。濕噴砼配合比:水泥:砂:碎石:水=1:2.47:1.53:0.4速凝劑的摻量為水泥用量的4%。(2)施工工藝砼噴射機安裝調試好后,在料斗上安裝振動篩(篩孔10mm),以避免超粒徑骨料進入噴射17、機;用高壓水沖洗干凈受噴圍巖面,而后即可開始噴射砼。噴射時,送風之前先打開計量泵(此時噴嘴朝下,以免速凝劑流入輸送管內),以免高壓砼拌合物堵塞速凝劑環噴射孔;送風后調整風壓,使之控制在0.450.7MPa之間,若風壓過大,粗骨料則沖不進砂漿層而脫落,都將導致回彈量增大。因此,應按砼回彈量小,表面濕潤易粘著為度來掌握。噴射壓力,噴射機司機與噴射手要配合好,根據噴射手反饋的信息及時調整風壓和計量泵,控制好速凝劑摻量。噴嘴與巖面的距離為60100cm,太近太遠都會增加回彈量;噴射方向盡量與受噴面垂直,拱部盡可能以直徑方向噴射。一次噴射厚度不宜超過10mm,若需噴第二層,兩層噴射的時間間隔為1520m18、in。為提高工效和保證質量,噴射作業應分片進行,可按照先邊墻后拱腳,最后噴射拱頂的順序施噴。噴前先找平受噴面的凹處,再將噴頭成螺旋形緩慢均勻移動,每圈壓前面半圈,繞圈直徑約30cm,力求噴出的砼層面平順光滑。濕噴工藝流程詳見下圖。水泥石子砂水拌和(按施工配合比)運送砼網篩TX-1型液體速凝劑(水泥用量的4%)風壓控制在0.50.6MPa受噴巖面(距巖面60100cm)濕式砼噴射機濕噴工藝流程圖(3)濕噴混凝土施工注意事項施噴前應首先檢查機具設備的完好情況;施噴過程中,噴射機的風壓保持在0.30.5Mpa;輸料管宜順直放置或盡可能以大半徑彎曲;上料應均勻連續,經常保持噴射機料斗滿料;噴頭與受噴面19、的距離應保持在1.01.5m范圍內;噴射混凝土時,噴射的角度最好保持與受噴面垂直,若因支護鋼架的影響不能保持垂直時,也不應小于70;噴頭操作應連續不斷地做圓周運動,并形成螺旋狀,噴射的路線應自下而上,呈“S”型運動; 隧道內的噴混凝土應先邊墻后拱部;一次噴射混凝土的厚度以邊墻10cm,拱部7cm為宜;噴射混凝土結束后,應待噴射機內的料噴完后再停風。整個施工過程應嚴格按照有關操作規程進行作業,保證施工安全。(4) 噴射混凝土的養護噴射混凝土層一般較薄,外表面系數大,當空氣中水分不足時,極易發生早期干縮裂縫,同時所摻入的速凝劑在一定程度上抑制了水泥的水化反應,影響了混凝土的強度發展,所以要加強養護20、,在終凝12小時內噴水使混凝土層經常保持濕潤狀態,養生時間不應小于14天。(5)混凝土的質量控制與檢查噴射混凝土的抗壓、抗拉強度和抗滲性能,要通過制備試塊來檢查;噴層厚度控制:無錨桿地段以插釬做標記。長度大于設計噴厚5cm以上;有錨桿地段,利用外露端頭作標記。. 架設鋼格柵、鋼筋網、復噴砼(1)格柵鋼架開挖后立即初噴一層厚度約4cm的砼,將工作面封閉,然后進行格柵鋼架的架設。格柵鋼架采用主筋為22mm的鋼筋,在現場焊接加工。格柵鋼架加工后要進行試拼,允許誤差:拱架矢高及弧長20mm,架長20mm。組拼后需在同一平面內,斷面尺寸允許誤差為20mm,扭曲度20mm。架設在與隧道軸線垂直平面內,安裝21、允許誤差:與線路中線位置偏離30mm,前后兩榀間距誤差100mm。格柵間距為5001000 mm,兩榀之間縱向用斜桿連接(以形成一個桁架結構,各榀共同受力)。(2)鋼筋網在地面上采用鋼筋加工成鋼筋網,施工時運至工作面進行焊接安裝。鋼筋網在初噴砼之后與鋼架同時安設,鋼筋網加工時要進行調直,除銹、去油污、確保質量要求,安裝前先噴射3-5cm厚的砼,鋼筋網隨砼初噴面起伏狀敷設,并與噴砼面接觸緊密,鋼筋網片之間須搭接牢固,且搭接長度不小于200mm,并與鋼架或錨桿焊接在一起。(3)復噴砼在上述初噴、架格柵、安裝錨桿完成后,經檢查合格并填寫安裝記錄報監理辦理隱蔽工程檢查,經同意后,立即補噴砼至設計厚度。22、噴射砼施工作業如前所述。2.1.4.5 隧道出碴及外運棄土.1. 隧道出碴運輸系統(1)洞內運輸進口區洞內運輸采用有軌運輸,運輸車輛為自卸汽車。豎井區洞內運輸采用有軌運輸,運輸車輛為自卸汽車。區間隧道布置單線通車,在豎井、橫通道與左右線間設一20m會車帶,在距各掌子面前10m處設會車帶。區間掌子面采用反鏟挖掘機,將碴土挖倒入自卸汽車內,由自卸汽車至豎井場下,并將自卸汽車推入待碴罐籠內,提升至地面。(2)隧道提升設備運輸提升方式的選定要與掘進方式、進度相適應,力爭經濟、高效、簡單,確保運輸提升不影響施工進度,根據現場施工條件,在施工豎井配置3臺10T龍門吊,根據工程量大小,配置2m3自制吊筒,用23、吊車提升較重料(砼輸送泵、內襯模板組件等)。提升系統設置詳見下圖。提升系統設置示意圖提升系統安設及要求: 龍門架立柱采用300mm圓鋼管,主梁為I40工字鋼,兩端橫梁及中間壓梁為I28工字鋼。 龍門架拼裝采取鋼板栓焊連接,便于拆裝。立柱直接座在車站頂縱梁上,提前預埋鋼板與立柱進行栓焊連接。 主梁布置時需考慮電動葫蘆同時工作時的設備間隙,使之避免互相干擾,同時保持吊裝時與井壁的安全距離。 為確保龍門架整體剛度,立柱用剪刀撐連接,并保證構件間栓焊牢固。 預留口需設上下步梯,并在孔口周圍設安全圍欄及踢腳,防止井口墜物。(3)地面運輸地面采用自卸式汽車,將碴土統一運至指定位置。.2. 外運棄土本標段區24、間隧道施工棄碴均遠運至指定地點棄置。為保證市內清潔,防止車輛漏、掉泥土,運輸車使用專用余泥運輸車。為保證車輛整潔,車輛出場前,經過高壓水沖洗,使車輛外觀干凈,車輪清潔,不污染路面。運輸車輛進出施工現場路口,設專人防護,統一指揮,及時疏導行人及車輛。汽車在市內(郊)行駛,駕駛員必須集中精力,注意安全,嚴格遵守交通規則,嚴禁搶道超車。2.1.4.6 隧道施工通風豎井施工區采用壓入式通風,在地面設一臺2x110KW主通風機,從豎井、橫通道再分出兩個供風支管,進入兩個隧道工作面。豎井、橫通道內采用硬風管,區間隧道內風管采用1.0m軟風管。(1)風機布置在洞口和豎井外側,距洞(井)口距離15m,以防止循25、環風回流污染。(2)通風管的送風口距開挖面不宜大于10m。(3)施工設立專門的通風班組進行施工通風設備安裝、管理。通風管如有破損,必須及時修理和更換,以確保施工環境安全、達標。(4)通風管的安裝應做到平順、接頭嚴密、轉彎半徑不小于風管直徑的3倍。(5)通風機應裝有保險裝置,當發生故障時能自動停機。2.1.4.7 隧道內施工照明施工用動力電采用三相四線制系統供電,由變壓器接入。施工用照明電成洞段和施工區以外地段采用220V電壓,施工區域內采用36V低壓。照明線和動力線(纜)安裝在隧道的側壁上部。隧道內必須有足夠的照明,隧道內照明按如下標準及要求進行布設、安裝。采用380/220V三相四線系統兩端26、供電。隧道照明線洞段和非作業段可用220V,一般作業段采用36V,手提作業燈為1224V。選用的導線截面保證線路末端的壓降不超過5%(低壓電)。成洞地段固定的電線線路使用絕緣良好的膠皮線架設,施工地段的臨時電線路采用普通電纜。照明和動力線路安裝在同一側時,分層架設。電線懸掛高度距人行地面不小于2m。36V低壓變壓器設在安全、干燥處。機殼接地,輸電線路長度不大于100m。動力干線上的每一分支線均裝設開關及漏電保護器,并杜絕在動力線上加掛照明設施。由業主提供的變壓器下線往照明、動力、配電柜分配后引至各分電箱,沿隧道每30m設置一個高壓燈,幫助局部照明。對輸電線路由電工班安排專人經常進行檢查維修。2.1.4.8 隧道內施工排水順坡施工時排水坡度與線路坡度一致,水溝結合結構排水工程設在邊墻一側,斷面尺寸的選擇經計算應做到滿足排除滲漏水和施工廢水的需要洞內滲漏水和施工廢水經排水溝引至豎井底所設的集水坑,由高揚程水泵引排至洞外的廢水處理池。隧道上坡自然排水,每50m設一集水坑;隧道下坡開挖采用管道排水。在邊墻掛排水管,用WQ15-28-4型潛水泵將積水抽到排水管排至隧道設置的積水箱內,由潛水泵抽至地面的沉淀池內,經沉淀后排入指定下水道。2.1.4.9 隧道管線布置洞內管線布置見下圖。