武隆隧道橫洞工區巖溶暗河整治工程施工組織設計方案(14頁).doc
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上傳人:偷****
編號:605762
2022-10-10
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1、 巖溶暗河整治實施性施工組織設計武 隆 隧 道 橫 洞 工 區巖溶暗河整治施工組織設計編制: 審核: 批準: 武隆隧道巖溶、暗河治理施工組織設計一編制依據鐵道部有關規程、規范、及相關驗收標準;武隆隧道巖溶暗河整治處理方案施工圖;武隆隧道橫洞工區實施性施工組織設計;武隆隧道橫洞工區質量計劃。二編制范圍正洞D2K192+235+315段及平導PD0+460+510段1#暗河綜合治理;正洞D2K193+170+355段2#3#巖溶暗河綜合治理;武隆隧道泄水洞。三編制原則從施工組織、設備配置、物資保證等方面,確保2003年雨季(5月30日)來臨之前,泄水洞貫通;2#3#巖溶暗河基底處理、集水廊道施工完2、畢;1#暗河處理完畢。在巖溶暗河治理過程中,遵循以下原則:當進度與安全發生矛盾時,遵循安全第一的原則;當質量與進度發生矛盾時,遵循質量第一的原則。第一部分 1#暗河施工組織設計.工程概況2001年10月13日,武隆隧道橫洞工區平導掘進至PDK0+492揭露出1#暗河,暗河頂板與平導底部標高基本相同,暗河水面距平導底標高相距約3m,暗河與平導近于正交,寬度約15m,水面寬約2m,深度3m,流量大,流速大。暗河于平導右側發育成溶腔,開挖兩天后溶腔頂部發生坍塌,坍塌寬度20m,高度15m 左右。2002年3月10日正洞掘進至D2K192+283時,又遇1#暗河,暗河從隧道底板下面穿過,底板厚度不足13、m,爆破時將底板揭開。暗河寬度8.0m,水面寬度3m,最大水深3.5m,暗河與線路成78交角。揭露時屬于枯水季節,測得水流量3.5m3/d左右,雨季時成倍增長。暗河位置如下圖:二.總體施工方案暗河排水采取在隧道仰拱底面線以下50cm修筑有壓排水涵的方法,涵洞位于河道內,凈寬4.0m,凈高3.3m,結構形式采用鋼筋混凝土拱涵。為解決在流水中涵洞開挖與混凝土施工及主體涵洞流水量可能不足的問題,采用在暗河一側10m處先挖迂回涵洞的方法,其凈尺寸為2.0m2.5m,迂回涵洞基底低于主體涵洞基底50cm。迂回涵洞通過豎井向兩側開挖,豎井低于迂回涵洞1.0m,便于放置提升料斗。豎井施工完成后,將暗河水引至4、迂回涵洞內,再進行主體涵洞施工。兩涵洞布置圖如下: 三.施工工藝河道清碴水深大于50清理平導坍方體對溶腔進行支護主涵洞平行開挖開挖豎井開挖迂回涵洞迂回涵洞襯砌引流暗河水主涵洞開挖主涵洞襯砌工藝流程 豎井施工因暗河壁為頁巖,透水性較好,為防止在豎井靠開挖中暗河水滲流,豎井距離暗河不少于10m。因為暗河向小里程方向隧道基底為溶洞充填物(泥夾塊石);向大里程方向隧道基底巖性較好,因此選擇豎井位置為大里程方向一側與河道凈間距為10m。豎井尺寸為2.02.5m,每向下開挖2m施作一次壁護(如下圖所示)。豎井開挖深度比迂回涵洞基底深1m,一是便于集中抽水,二是便于放置提升設備。如圖:豎井出碴采用電動葫蘆垂5、直提升,自行加工1.01.01.0m3的鋼板料斗,在豎井內并排放置兩個。料斗下方制作成活動開關,人工裝碴,電動葫蘆提升到井口上面后,沿工字鋼軌道水平運輸至停放在一側的梭礦上,打開料斗下面的開關,將碴卸出。提升裝置布置如下圖所示 開挖襯砌:為解決主題涵洞在流水狀態中開挖及混凝土施工的問題,采取先開挖迂回涵洞的方案,并在迂回涵洞施工中,采取先貫通迂回涵洞下游,使迂回涵洞下游出口與暗河河道接通,再將迂回涵洞上游打開。在迂回涵洞開挖過程中應注意做好支護,特別是平導下方為動載條件下的受力,應加強支護。開挖支護完成后即可將暗河水攔截引入迂回涵洞內。主體涵洞與迂回涵洞間距及高差如下圖所示: 涵洞襯砌采用格柵6、鋼架、組合鋼模板襯砌,格柵鋼架間距1.5m。每兩段作為一個循環,兩段之間加瀝青木板作為沉降縫。四、施工進度安排豎 井 開 挖 進 度 安 排斷面方(m2)5開挖深度(m)9.23循環進尺(m)0.7打眼時間(h)3出碴時間(h)5交接班極吃飯時間(h)4每天進尺(m)1.8護 壁1天工期天數6天開竣工時間1171113迂 回 涵 洞 進 度 安 排斷面方(m2)7.26開挖長度(m)上游14循 環進 尺2.2下游50打眼時間(h)2.5出碴虛方(m3)出 碴車 數350出碴時間5.5h通風時間(h)0.5交接班及吃飯時間3每天循環次數2.2每天進尺4.4m上、下游14m范圍可平行作業平行作業折7、減系數0.728m開挖時間8天下游36m范圍單獨作業每天進尺4.4 m開挖時間9天襯砌時間6天鋪底時間2天迂回涵洞完成時間25天,開竣工時間11141210迂回涵洞施工期間,主體涵洞清碴可平行作業,開挖深度按2m計算,還剩余2m,則開挖量為2.07.030=420m3,每天出渣量按70m3計算,需6天完成開挖。涵洞基礎每3m一個分段(中間加瀝青木板),混凝土方量42m3。基礎每6m作為一個循環(中間加設瀝青木板),混凝土方量為84m3,基礎施工至平導左壁,施工長度30m,每循環2天,5個循環需要10天。涵身每6m為一循環,混凝土方量為(1.692+1.912)32=33m3,每循環2天,基礎施8、工完兩個循環后可安排涵身平行作業,實際涵身施工實際需要時間4天。主 體 涵 洞 進 度 安 排基 礎 施 工基礎開挖6天循環長度6m循環方量84m3開挖長度30m循環次數5次循環時間2天主體涵洞基礎完成時間共需要16天涵 身 施 工循環長度6m循環次數5循環方量33m3平行作業時間8天實際需要時間2天第二部分 武隆隧道泄水洞施工組織設計一工程概況武隆隧道泄水洞位于橫洞口向武隆方向約900m處,進口下穿武豐公路流入烏江,上游與D2K193+355右側3#溶腔相接,長度為965m。于XK0+600+630及XK0+270+300段設兩處錯車道。泄水洞V級圍巖段及洞口下穿公路段采用模筑襯砌,其余地段9、采用錨噴襯砌。下穿公路地段拱部采用25超前錨桿及拱墻工字鋼架加強支護,V級圍巖段采用42小導管及拱墻工字鋼架加強支護。超前錨桿或小導管環向間距30cm,縱向間距2m,每根長3m,工字鋼架每米設一榀。泄水洞下穿公路武豐公路段(XK0+000+015)采用鋼筋混凝土襯砌。二.總體施工方案泄水洞施工采用全斷面開挖,每循環進尺設計為2.3m。采用LWL150扒碴機裝碴,小型農用汽車運輸。噴射混凝土及模筑混凝土設備采用橫洞工區的拌和站拌料、汽車運輸至泄水洞使用。三.臨時設施布置臨時用電臨時用電采用橫洞口高壓電網(川東電力公司),架設至泄水洞口,并根據用電量計算,在泄水洞口設置一臺500KVA的變壓器。因10、泄水洞長度較大,且出碴設備為LWL150扒碴機電機功率為55KW,所以在進洞600m后,考慮高壓進洞,高壓進洞變壓器采用250KVA的容量。施工用水采用橫洞工區高位水池,100鋼管接長至泄水洞口,經計算高位水池與泄水洞口高差為67m,與泄水洞末端高差為49m,扣除管道摩阻、彎道及水閥阻力,完全滿足高壓用水的需要。高壓供風掌子面開挖斷面約12.5m2,采用5臺T28風槍鉆孔,采用一臺20m3空壓機即可滿足要求,但考慮到噴射砼同時作業及備用系數,從橫洞工區下場設備中調兩臺20m3空壓機使用。壓風管道的選擇,應滿足鋼管終端的風壓不小于6 kg/cm2,工作風壓不小于5kg/cm2,根據計算高壓風管選11、擇100鋼管即可滿足要求。風水管安裝注意事項a.管道敷設要求平順、接頭密封、防止漏風,凡有裂紋、創傷、凹陷等現象的鋼管不能使用;b.靠近空壓機150米以內,風管的法蘭盤接頭宜用耐熱材料制成墊片,如石棉襯墊等。c.壓風管道在總輸出管道上,必須安裝總閘閥以便控制和維修管道;主管道上每隔300500米應分裝閘閥;按施工要求,在適當地段(一般每隔60米)加設一個三通接頭備用;管道前端至開挖掌子面距離宜保持在30米左右,并用高壓軟管接分風器;與分風器聯結的膠皮軟管長度不宜大于10米;四.爆破開挖搭腳手架測量布孔鉆孔清孔裝藥清理現場連線起爆通風排煙清理危石加工爆破器材1.工藝流程3. 2.施工工藝2.1爆12、破參數:炮眼數量:掏槽眼(直眼掏槽)6個,輔助眼12個,周邊眼 18個;炮眼深度:周邊眼和輔助眼深度均為2.8m,掏槽眼深度為3.0 m;周邊眼間距:取4050cm;裝填系數:取0.7;裝藥量:A型斷面55kg;裝藥結構:周邊眼采用反向間隔不偶合裝藥,導爆索連接,導爆索用竹片和電工膠布與炸藥綁在一起。2.2炮眼布置及裝藥量詳見附圖4-1、4-2五.初期支護噴射混凝土作業噴射作業先從拱腳或墻腳向上堆噴,以防止上部噴射回彈料虛掩拱腳(墻腳)而不密實,以致強度不夠,造成失穩;先將凹洼部分找平,然后噴射突出部分,并使其平順連接。噴射作業應沿水平方向以螺旋形畫圈移動,并使噴頭盡量與受噴面垂直,噴射口至受13、噴面距離以0.61.0m為宜。噴射混凝土表面應大致平整并呈濕潤光澤,無干斑或滑移流淌現象。施作結構錨桿及鋼筋網錨桿安裝前必須除去錨桿油污銹蝕并將鉆孔吹干凈,孔內灌注砂漿應飽滿。錨桿安裝后外露長度不宜大于10cm。鋼筋網在洞外預先焊接綁扎成片,運至洞內鋪設,鋼筋網為86鋼筋焊接而成,網格為25cm。鋼筋網應隨受噴面鋪設,其間距不大于3cm,鋼筋網應與錨桿體連接牢固。噴砼后鋼筋網片不外露,最小保護層厚度2cm。安裝鋼架按照設計尺寸在平面上放出1:1大樣,并把整榀格柵鋼架分成若干個單元(分節長度不得大于4m),并焊好連接法蘭,法蘭的焊接準確周正,孔眼對應。鋼架安裝注意事項:為保證鋼架置于穩固的地基上14、,施工中應在鋼架基腳部位預留足夠的堅實地基,架立鋼架時挖槽就位。為增強鋼架的整體穩定性,應將鋼架與縱向連接筋、結構錨桿、定位系筋和鎖腳錨桿焊接牢固。鋼架平面應垂直于隧道中線,其傾斜度不大于2鋼架的任何部位偏離鉛垂面不應大于5cm。鋼架連接接頭要連接牢固。拱腳部位易發生塑性剪切破壞,故該部位接頭除螺栓連接外,還應四面幫焊,確保接頭的強度和鋼度。鋼架盡可能與圍巖貼靠緊密,當鋼架和初噴層存在較大間隙時設楔形混凝土墊塊頂緊圍巖;鋼架與圍巖的間距不應大于5cm。4.超前小導管注漿級圍巖地段采用42超前小導管加強支護,長度為3.0米,導管中心環向間距30cm,縱向間距2m,每環間縱向搭接1.0米。小導管的15、構造:小導管前部鉆注漿孔。孔徑為68mm,孔間距2030cm,呈梅花形布置。前端加工成錐形,尾部長度不小于80cm,作為不鉆孔的預留止漿段,尾部焊有8mm鋼筋彎成的鐵箍。小導管安裝:首先進行施工放樣,在打孔的位置上做出標記,鉆孔時應準確掌握鉆進的傾角。完成鉆孔作業后,及時清孔,而后將小導管沿鉆孔打入。六.二次襯砌泄水洞V級圍巖地段及洞口下穿公路段采用模筑襯砌,其余地段采用錨噴襯砌,并設混凝土流水槽。共設三種襯砌類型,其中C1型襯砌斷面790m,C2型襯砌斷面60m,D型襯砌斷面85m。模筑混凝土等級均采用C15混凝土。模筑混凝土采用組合鋼模板,自制鋼拱架和襯砌臺架澆注混凝土,混凝土輸送泵入模,16、灌注過程一次成形,循環長度為6米。要求平整度、尺寸、板縫均達到規范要求。立模及加固襯砌模板的加固應著重模板底部和兩端,模板縱向加固采用剛性支撐(鋼管)連接,兩端必要時可采用在邊墻內錨固鋼筋,然后加螺栓緊固的方法。臺車的其余部位必須用剛性支撐頂緊,經檢查合格后方可灌注混凝土。脫模后要認真進行清理,對模板表面的水泥漿、銹斑、污漬等用砂紙或磨光機打光,并均勻涂刷脫模劑(機油加適量柴油或專用脫模劑)。混凝土灌注混凝土灌注過程中,邊墻側壓力最大,為防止“跑模”, 混凝土應水平分層進行灌搗,厚度應為3040 cm,且應一次連續灌筑。且應控制邊墻灌注速度,兩側交替灌注高度不超過1.0m。若混凝土灌注過程中因17、故中斷,需采取如下措施:當溫度達到30時,時間減至1.5h;當溫度減至10時,時間延長至2.5h。如灌注時間超過上述時間,應停止灌注砼,且在24h后方可再灌注砼,且必須在舊砼接觸面鑿毛并用高壓水沖洗干凈。混凝土振搗振搗是影響砼外觀質量的重要因素。振搗厚度一般以3040 cm為宜,振點間距20 cm,與模板距離15cm,振動時間2530s,但也應視震動棒性能略作調整。應逐層平行振搗,快插慢抽、垂直振搗,做到不漏振不過振,以將砼中的氣泡充分引出、把漿提出、砼不再下沉為標準,確保砼的密實性和表面的光潔。混凝土拆模控制拆模時間。砼強度達到2.5Mpa時可拆模。如果需要提前拆模,可采用加熱法。拆模過程中18、應防止磕碰,對施工好的砼要做好防護。混凝土養護拆模后應重視砼養護,確保砼內部水化熱散發,避免局部出現干縮龜裂現象。在襯砌地段洞內相對濕度90%時采用自然養生,6090%時灑水養護7天,60%時灑水養護14天。七.通風排煙選用通風機的計算參數泄水洞開挖斷面積:SC1=13.71m2;SC2=21.18m2;SD=19.18m2 ;一次開挖長度:L=2.3m;一次爆破用藥量:A=55kg;隧道內最多作業人數:n=15人;爆破后通風排煙時間:t=30min;管道百米漏風率:=1.3%;泄漏系數:P=1/(1-)L/100。各種條件下的需風量計算:按洞內同時工作的最多人數計算: Q=kmq=1.21519、3m3/min=54m3/min按稀釋一次爆破炸藥量所產生的有害氣體需風量計算:Q=7.8/t3AS2L2 =7.8/3035513.7121502 =553m3/min按汽車出碴產生的廢氣計算:Q=niA=303=90m3/min按洞內允許最小風速計算需風量: QC1=60VSC1=600.1513.71=123m3/min選擇風機風量:采用壓入式通風,稀釋爆破產生的有害氣體是所選通風機的最大風量:Q壓=Q供/(1)L/100=553/(10.013)965/100=627m3/min。風壓計算:系統阻力計算表取用計算式參 數 意 義=0.8m=1.0m=1.2m動壓(Pa)Hd= :空氣密20、度,1.2kg/m3;1.21.21.2V :管口末端風速(4Q/D2);18.34m/s11.7m/s8.15m/sHd : 動壓。201.8Pa82.13Pa39.85Pa靜壓摩擦阻力h=hf=0.1hhs=h+hf:管道摩擦系數,0.019;0.0190.0190.019L :通風距離,965m;965m965m965md :風管直徑;0.8m1.0m1.2mV0:管內平均風流速度( Qa+Q)/(260)/( /4D2);19.56m/s12.52m/s8.69m/sh:摩擦阻力;5261.1Pa1724.4Pa629.3Pahf:局部阻力;526.1 Pa172.4 Pa69.2 P21、ahs:靜壓。5787.2 Pa1896.8 Pa761.5 Pa系統風壓(Pa)H=Hd+hsH: 系統風壓5989 Pa1979 Pa801.4 Pa由上表可見,選用0.8m的風筒不能滿足通風的需要,選用1.2m直徑的風筒,風壓損失是1.0m風筒不到一半,而成本不會增加很多,因此風筒直徑選用1.2m。綜合上述風量,風壓計算結果,選用天津通創生產的SDA63B-2T22風機即可滿足要求,其主要參數如下表。通風機參數表型號廠家風量風壓功率SDA63B-2T22天津通創82515004002200222八.施工進度及工期安排泄水洞長度965米,開工日期為2002年11月20日,計劃在2002年522、月1日結束開挖,并襯砌完畢。工期為5個月,月進尺為200米。泄水洞開挖進度安排開挖斷面13.71m2炮眼數量50風槍數量5臺打眼時間2.5h裝藥連線0.5h通風時間0.5h出碴方量57m3出碴車數4汽車容量40min往返次數2往返時間50min出碴時間2.5h施工進度及工期安排項目開挖、支護(米/月)襯砌(米/月)級C1型級C2型級D型橫洞220無無300泄水洞22018090武隆隧道泄水洞橫洞自2002年11月20日開工,要求在2003年雨季來臨之前完工,施工工期為5個月。九.機械及勞動力配置武隆隧道泄水洞主要設備表序號名稱型號規格功率(kw)數量產地主要用途1風動鑿巖機YT2881L/S20天水鉆孔2挖裝機LWL-150150m3/h551南昌裝碴3汽車南駿4m344通風機SDA12512221天津通風5砼噴射機PZ-5K5.5m3/h7.51鄭州噴射砼6壓風機20m3/min1302壓風7攪拌機JZC3501014m3/h1鄭州砼攪拌泄水洞的人員配置,主要為武隆隧道橫洞工區的下場人員,人員比較充足,計劃上場人員為28人,前期主要為開挖和支護,襯砌在2003年雨季之后施做。 - 12 -