新建鐵路隧道段塌方處理施工方案(21頁).doc
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2023-04-25
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1、新建鐵路xx至xx線xx段站前工程(第二標段)隧道(DK80+610+600)段塌方處理施工方案編制: 審批: 隧道DK80+610+600段塌方處理施工方案一、工程概述:初一鋪1隧道DK80+460+640段設計為V級A型襯砌,拱部設置超前42小導管,20根/環,3。5m/根, 2。0m/環,設置拱墻格柵鋼架,1.0m/榀。采用大瑞隧參(07)0211圖施作。2011年6月2日現場核對采用臺階法開挖,上臺階掌子面里程DK80+595,下臺階DK80+610.上午9:10,施工單位進行下臺階施工,對DK80+610處線路右側2榀鋼架范圍進行開挖,開挖揭示圍巖為泥巖夾砂巖,泥質膠結,層間存在泥質2、夾層,節理裂隙發育,并有少量滲水.開挖后發現上臺階出現裂紋,現場及時組織機械人員撤出,而后,原施作上臺階初期支護鋼架背后發生溜坍,約10m3,隨后DK80+610+600段邊墻發生變形,逐漸發展至拱頂局部坍落,期間坍方量約30 m3,至11:00,該段拱部發生較大坍方,總量約120m3,拱部形成坍腔長約10m,寬約5m,高5m,坍方物質為砂質泥巖質碎塊石,一般直徑為3050cm,最大4m左右.根據大瑞線站前二標段(2011)第(038)號,制定如下方案二、施工方案總體方案為:先加固DK80+610DK80+620段圍巖,加固完成后處理塌方段DK80+610DK80+600(原上臺階位置),之后3、順序處理初支侵限段DK80+610DK80+620、塌方段DK80+610DK80+600下臺階及DK80+600DK80+595段換拱,此間襯砌緊跟,完成塌方及初支侵限處理。三、施工工藝和方法3。1施工順序1、加固DK80+610+620段鋼架C、D接頭以下圍巖;2、由洞外向洞內運碴,回填DK80+610+620段至C、D接頭位置;3、加固穩定塌方體;4、繼續加固DK80+610+620段鋼架C、D接頭以上圍巖;5、施做大管棚;6、開挖塌方體,安裝鋼架,施做套拱(原上臺階);7、處理DK80+610+620初支侵限段、塌方段DK80+610DK80+600下臺階及DK80+600DK80+54、95段換拱,施做仰拱襯砌;8、處理完畢,正常開挖。3。2施工工藝及方法3.2.1圍巖加固對拱墻開裂部分設置42小導管徑向注漿加固,間距1.2m1.2m,4m/根,梅花形布置。3.2.2回填反壓為穩定圍巖,便于塌方處理,需對DK80+610DK80+620段進行回填反壓,目前DK80+610DK80+620段C、D接頭位置已設置I18型鋼對稱,為防止回填時破壞臨時支撐,回填前需對臨時支撐進行加固,加固方法為,在單個對稱兩端三分之一位置,設置豎向稱(I14工字鋼或100鋼管)撐與對撐和地面間,對撐縱向排間需設縱向連接(10角鋼),豎撐與對撐、縱向連接件與對撐間應焊接牢固。回填時將臨時支撐埋住即可;5、3.2.3塌方體加固塌方體為松散碴體,目前塌腔處于臨時穩定狀態情況,為防止處理過程中塌方體坍塌而導致繼續塌方,需對塌方體進行加固,加固方法為:首先在塌方體外露表面噴射C20混凝土58cm,混凝土終凝后,垂直查體面施做小導管,小導管間距1米,梅花型布置,單根小導管長3米,小導管管身開花孔,注漿順序應自下而上。3.2。4大管棚施做3。2。4。1根據四方紀要要求,在DK80+615處,既距塌方位置大里程邊緣5米位置,施做大管棚,管棚長 20m/根,環向間距40cm,共25根,施作角度根據現場實際情況調整,注漿采用水泥漿,利用大管棚對前方塌方段進行探測,如探測到空腔松散體應采用水泥注漿固結。大管棚的加6、工制作管棚采用89熱軋無縫鋼管加工;鋼管前段3.0m范圍內不鉆注漿孔,其余部分鉆注漿孔,孔徑8 mm,孔間距15cm,呈梅花形布置。相鄰兩道孔口方向交錯45角;管尖長20cm,先用氧焊切除缺口,在加工成尖端,并進行焊接。管棚尾段和止漿板,止漿板上設15cm長帶絲口的注漿尾管。大管棚管加工詳見下圖:3.2。4。3鉆孔與頂進采用JL6000鉆機鉆孔,為便于安裝鋼管,鉆頭直徑采用118mm。管棚頂進采用裝載機和管棚機鉆進相結合的工藝,用裝載機在人工配合下頂進鋼管。3。2.4。4配制漿液水泥漿的攪拌在高速攪拌機內進行,嚴格按照施工配合比進行投料,水泥漿的濃度一般控制在1:081:1.配置好的漿液存放在7、由低速攪拌器的儲漿罐內,防止漿液由于存放時間稍長產生沉淀、離析等現象。3.2。4。5注漿注漿順序原則上遵循著“先下后上”、“跳孔注漿”、“由稀到濃”的原則。為防止串漿和跑漿,利用分漿器,同時灌注四個小導管。注漿孔位要準確,定位偏差小于5cm,孔底偏差不大于孔深的1至2%。頂管施工作業過程中會使管內混入一些碎石和碎屑,在注漿施工前用高壓風水進行吹洗。注漿設備采用高壓注漿泵,注水泥漿,注漿壓力一般為0.51.0Mpa。拌漿時嚴禁紙屑等雜物混入漿液,拌好的漿液要經過過濾,未經過濾的漿液嚴禁進入泵體,以防堵塞。注漿過程中,要時刻注意泵口及孔口的壓力變化情況,發現問題及時處理。做好鉆孔、注漿紀錄,為分析8、注漿效果提供依據。注漿結束后,要徹底的清洗泵體和管路,以保證下次注漿安全順利進行。注漿施工過程中如發現掌子面漏漿,及時用麻布進行封堵。注漿施工質量保證:注漿施工作業中,漿液注入的壓力是一個最為關鍵的現場施工過程控制因素.根據流量計顯示的孔口壓力變化可以判斷注漿施工的基本發展狀況,并及時采取相應措施。若壓力逐漸上升,但達不到設計要求的壓力,原因是:漿液濃度低、凝膠時間較長、漿液在碎石中形成劈裂脈或者是部分漿液溢出,適度加大漿液濃度、短時間間隔注漿.若注漿開始后壓力不上升,甚至出現初始壓力呈下降的趨勢,此時采取大濃度漿液和較低注入速度,如果情況無改變,則先停止注漿。若注漿壓力上升后突然下降,表明漿9、液從注漿管周圍溢走,或者是注入速度過大,擾動碎石巖層,或遇到空隙薄弱部位。此時適度降低注入速度。若壓力反復升降,但總趨勢呈上升態勢,原因是:由于注漿漿液的凝膠時間較短,此時適度調長漿液凝膠時間。若壓力上升很快,而注入速度上不去,原因是:表明注漿巖層較為密實或者漿液的凝膠時間太短.若壓力有規律上升,即使達到容許壓力時,注漿速度也比較正常,這表明注漿施工作業是成功的。若壓力上升后又下降,然而后來壓力又再度上升,并達到設計的要求值。可以認為是成功的。3。2.5護拱施做在確定松散碴體已被管棚注漿漿體固結穩定后,采用人工配合機械進行開挖,開挖工法采用三臺階法開挖,循環進尺應小于80cm,開挖輪廓應大于設10、計出輪廓1米,以便于施做護拱,開挖后立即對巖面進行初噴,初噴后依開挖輪廓面安裝鋼架,掛設鋼筋網,施做徑向小導管注漿,噴射混凝土。每施做三米,安裝初支鋼架,在鋼架內側(隧道凈空側)安裝3cm厚木板做為護拱模板,用型鋼及鋼管固定木板,之后澆筑1米厚C25混凝土護拱,在護拱強度達到設計強度70后拆除模板,進行下一循環開挖。3。2.6DK80+620+610段侵限小于5cm部分的處理測量班將侵限具體部位及數值標于初支面上,工人利用開挖臺架做為侵限處理平臺,用風鎬鑿除初支砼,鑿除過程應保證初支面平順平整。3。2.7換拱施工對于侵限大于5cm的部分需進行換拱處理.根據測量成果確定換拱部位,對確定更換的鋼架11、,在保留部分的端部施作22鎖定錨桿,錨桿長4m(或根據實際情況確定),鎖定錨桿與鎖腳錨桿施做方法相同。然后人工用風鎬鑿除鋼架之間的噴混凝土,鑿除厚度應滿足設計的初支厚度。拆除順序由下到上,逐次進行,當開挖到符合要求的斷面后,對開挖面進行初噴,用氣割割除鋼架間連接鋼筋和鋼架,然后分階段將提前制好的鋼架安裝到位,接頭如不在原設計位置,可采用幫焊的形式連接鋼架主筋。鋼架安裝后按設計要求施做鋼筋網、系統錨桿、鎖腳錨桿、噴射混凝土等作業,換拱作業每循環不得超過一榀,每次換拱前拆除相應的臨時支撐。DK80+610DK80+595段因已變更為級C型襯砌,所以原鋼架必須全部拆除。3.2.6襯砌施工DK80+612、20DK80+595段侵限、塌方段,每處理處理完成79米時,即施做一模襯砌,襯砌小里程端部距下一步處理部位應預留23米侵限、塌方處理作業空間,襯砌混凝土達到一定強度,再進行下一段落換拱,施工下一段二襯。3。2.7超前小導管及圍巖加固小導管施做小導管的加工制作:小導管采用42鋼管加工,導管的管口位置設6mm鋼筋加強環;鋼管前段1.0m范圍內不鉆出漿孔,其余部分每隔15cm在環向鉆四個孔,眼徑10 mm.相鄰兩道孔口方向交錯45角;管尖長20cm,先用氧焊切除缺口,在加工成尖端,并進行焊接,鋼管尾部焊接15cm長帶絲扣的6分管尾管。鉆孔與頂進:采用YT-28風槍鉆孔,施工中采用自制的鉆桿連接套進行13、接長施小導管加工詳見圖1.6mm加勁箍10cm42mm無縫鋼管15cm圖1 注漿小導管加工圖工.鉆頭直徑比管徑大35mm。采用帶沖擊的YT28風鉆將小導管穿入孔中。用高壓風將鋼管內的砂石吹出,清孔干凈后用塑膠泥封堵孔口及周圍裂隙.配制漿液:水泥漿的攪拌在高速攪拌機內進行,嚴格按照施工配合比進行投料,水泥漿的濃度一般控制在0。51。配置好的漿液存放在由低速攪拌器的儲漿罐內,防止漿液由于存放時間稍長產生沉淀、離析等現象。注漿參數:注漿壓力12MPa,擴散半徑0。70。8m.單孔注漿量:單孔注漿量和圍巖的孔隙率有關,可用下式估算,通過試驗確定。Q=R2Ln式中: Q單孔漿液注入量(m3);R-漿液擴14、散半徑(m);L注漿段長度(m);n-巖石空隙率,一般取0。10。3;漿液在巖石孔隙中的有效充填系數,一般為0.60。9.注漿:注漿順序原則上遵循著“先下后上”、“跳孔注漿”、“由稀到濃的原則。為防止串漿和跑漿,利用分漿器,同時灌注四個小導管。注漿孔位要準確,定位偏差小于5cm,孔底偏差不大于孔深的1%至2%.頂管施工作業過程中會使管內混入一些碎石和碎屑,在注漿施工前用高壓風水進行吹洗。注漿設備采用高壓注漿泵,注水泥漿,注漿壓力一般為12Mpa。拌漿時嚴禁紙屑等雜物混入漿液,拌好的漿液要經過過濾,未經過濾的漿液嚴禁進入泵體,以防堵塞。注漿過程中,要時刻注意泵口及孔口的壓力變化情況,發現問題及時15、處理.做好鉆孔、注漿紀錄,為分析注漿效果提供依據。注漿結束后,要徹底的清洗泵體和管路,以保證下次注漿安全順利進行。注漿施工過程中如發現掌子面漏漿,及時用麻布進行封堵。注漿施工示意圖見圖2。圖2 小導管注漿施工示意圖注漿施工質量保證:注漿施工作業中,漿液注入的壓力是一個最為關鍵的現場施工過程控制因素.根據流量計顯示的孔口壓力變化可以判斷注漿施工的基本發展狀況,并及時采取相應措施。若壓力逐漸上升,但達不到設計要求的壓力,原因是:漿液濃度低、凝膠時間較長、漿液在碎石中形成劈裂脈或者是部分漿液溢出,適度加大漿液濃度、短時間間隔注漿。若注漿開始后壓力不上升,甚至出現初始壓力呈下降的趨勢,此時采取大濃度漿16、液和較低注入速度,如果情況無改變,則先停止注漿。若注漿壓力上升后突然下降,表明漿液從注漿管周圍溢走,或者是注入速度過大,擾動碎石巖層,或遇到空隙薄弱部位。此時適度降低注入速度。若壓力反復升降,但總趨勢呈上升態勢,原因是:由于注漿漿液的凝膠時間較短,此時適度調長漿液凝膠時間。若壓力上升很快,而注入速度上不去,原因是:表明注漿巖層較為密實或者漿液的凝膠時間太短。若壓力有規律上升,即使達到容許壓力時,注漿速度也比較正常,這表明注漿施工作業是成功的。若壓力上升后又下降,然而后來壓力又再度上升,并達到設計的要求值。可以認為是成功的。3。3、注意事項3。3.1、侵限及塌方處理過程中隊專職安全員應跟班作業,17、如遇特殊情況及時預警、組織施工人員撤離;3.3.2、嚴格監控量測程序,根據相關要求加密監控量測點及量測頻率,及整理量測數據,形成量測成果,如發現異常應及時通知隊領導及現場技術員,同時報至工程部、安質部.3.3.3、侵限及塌方處理嚴格控制循環進尺,每循環已1榀鋼架的距離為限;3.3.4、管棚施工過程中應做好鉆孔記錄和注漿記錄,以便根據鉆孔和注漿情況判斷,塌腔情況及注漿效果;3。3.5、施工過程中應嚴格控制施工質量,現場技術人員應嚴格執行旁站制度和交接班制度,每循環各工序均需留取影響資料;3.3。6、塌方段護拱應加大預留變形量到15cm20cm;四、質量控制措施4。2 二襯混凝土施工質量保證措施二18、襯混凝土水平分層進行灌搗,厚度為3040cm,且依次連續灌注。如因故中途停灌,灌注面整理成水平面,嚴格禁止斜面接縫。嚴格控制混凝土塌落度,自由傾落高度不得超過2m。適當振搗,既要防止振搗不足,也要防止振搗過量,以砼不再下沉、表面開始泛漿、不出現氣泡為度.澆注砼堅持動態質量控制和“三方值班制”(分項工程施工負責人、技術人員和試驗人員),人、機、料、工齊備,如有一環節不具備,質檢工程師不得簽開盤令.預埋件安裝牢固,確保預埋件位置正確,保護層符合設計要求。4。3 砼、模板工程質量保證措施砼粗骨料使用分級連續級配,力學性能、針片狀顆粒和粉塵含量符合規范要求;砂子含泥量符合規定。4。1質量保證框圖 質量19、保證體系框圖在澆筑現場對每批砼進行坍落度檢測,控制坍落度誤差,并記入施工記錄,保證檢測的頻率,試件組數達到規范要求。拌合按照配合比施工,嚴格計量標準,拌和采用有自動計量裝置的拌合站完成。4。4、鋼筋保護層厚度控制措施按照設計保護層厚度加工高強度防老化塑料墊塊,安裝牢固。鋼筋綁扎絲端頭嚴防朝外侵入保護層.施工中振動棒不得靠近墊塊,防止震脫、移位。4.5、鋼架加工和安裝控制措施鋼架加工嚴格按照技術交底進行,割除的鋼架與加工的鋼架長度相一致,安裝時接頭要密切,螺栓緊固,鋼架連接處加設背鋼板并焊接密切牢固.4。6、噴混凝土控制措施噴射混凝土施工時,要求一人操作,一人旁站值班,保證混凝土噴射密實,沒有空20、洞,表面平整,過高部位及時鏟除,不足部位及時補平.五、安全保證措施5.1 安全目標堅持“安全第一,預防為主”的方針,建立健全安全管理組織機構,完善安全生產保證體系,杜絕安全特別重大、重大、大事故,杜絕死亡事故,防止一般事故的發生。消滅一切責任事故,確保人民生命財產不受損害。創建安全生產文明標準工地。5。2 建立安全保證體系建立項目部和施工隊兩級安全保證體系。項目部設專職安全長和安全檢查部,隊和班組設專職安全員,主抓安全工作。項目部成立以項目經理為組長的安全管理領導小組;各施工隊成立以隊長為組長的安全管理小組,設專職安全長,班組為兼職安全員.安全長具體負責安全工作,組織實施對項目的安全管理,保證21、安全工作貫穿于施工全過程.充分發揮各專職安全人員的監督作用。5.2 安全施工管理制度5.2。1本項目實行安全生產三級管理,一級管理由項目經理負責,二級管理由各級專職安全監察人員負責,三級管理由班組長負責,并在各作業點設共青團安全監督崗.安全保證體系技術保證組織保證管理保證經濟保證安全技術措施項目部安全生產領導小組制定各項安全生產制度獎罰制度安全管理部安全施工方案審批制度安全生產責任制各分項工程工藝保證措施隊安全生產小組實現安全生產目標隊安全檢查員經 濟 兌 現特殊工種持證上崗作業制度安全防護制度安全教育培訓制度安全檢查工程師機械設備安全管理制度安全技術交底制度安全評比制度各項安全預案安全檢查和22、獎罰制度安全保證體系框圖5.2.2工程項目施工前,按照鐵道部有關文件規定,結合施工內容簽訂針對性強的施工安全協議書,明確雙方各自的安全責任。嚴格執行施工安全協議書和批準的施工計劃,遵守安全規定,互相監督,協調配合,盡職盡責,堵塞漏洞,消除不安全因素。5.2。3實行安全生產責任制,層層簽訂安全責任狀,建立與經濟掛鉤的激勵約束機制。突出安全管理重點,劃分安全責任區,明確各級崗位職責,做到縱向到底、橫向到邊,調動安全生產的積極性和自覺性,全面實現安全責任目標。組織全體施工人員進行各種安全教育,做到一人不漏,使每個人掌握隧道施工的基本安全知識,經考核合格后方可上崗工作。5.3 關鍵工序安全措施5.3.23、1隧道開挖安全保證措施對參加施工的人員進行安全教育,從事操作機械的人員,必須經過專業培訓和考試,取得合格證后,方予上崗。隧道軟弱段開挖過程中,為確保施工安全,嚴格控制循環進尺,及時施作支護體系。同時加強圍巖的監控量測,關注圍巖變形情況,使所有不安全因素均處于受控狀態中。5.3.2裝碴與運輸安全保證措施各種運輸設備嚴禁人料混裝,洞內運輸設立專職聯絡員;進入隧道的內燃機械與車輛,選用帶凈化裝置的柴油機;裝載料具時,不超出裝載限界,裝運型鋼鋼架、鋼管等長料具時,捆扎牢固.機械裝碴時,斷面滿足裝載機械安全運轉,設置專人指揮,以免機械碰斷電線或碰壞已做好的初期支護,確保安全。在洞口處設置緩行標志,必要時24、安排人員指揮交通.洞內的車輛、施工機械、模板臺車等,在外緣設置低壓紅色閃光燈,組成限界顯示設施。運輸車輛在使用前詳細檢查,不帶病工作。行駛車輛保持一定間距,洞內道路加強養護。洞內倒車與轉向,做到開燈、鳴笛或有人指揮。5。3.3初期支護施工安全保證措施施工期間,現場施工負責人會同技術人員對各部支護進行定期檢查。在不良地質段,每班責成專人檢查。加強監控量測,當發現量測數據有突變或異變時,立即通知現場負責人,采取應急措施或通知施工人員撤離危險地段。錨桿的質量、長度,噴砼的質量、厚度,以及鋼架的安裝位置、間距等嚴格按設計施工。若已錨地段有較大變形或錨桿失效,立即在該地段增設加強錨桿,長度不小于原錨桿長25、度的1。5倍。用于臨時支護的立撐底面采用臨時鎖定措施進行鎖定。噴層的異常裂縫作為主要安全檢查內容,噴層面要平順,以免應力集中,出現噴層開裂.5.3.4襯砌施工安全保證措施襯砌臺車作業地段距開挖作業面拉開適宜的距離,臺車下的凈空保證車輛能順利通過,并懸掛明顯的緩行標志。臺車上不堆放料具及其它雜物,砼兩端擋頭板安裝牢固。拆除砼輸送軟管或管道時,先停止砼泵的運轉。5。3。5隧道內用電安全保證措施隧道供電電壓,動力機械電壓采用380V,成洞地段照明采用220V,工作地段照明采用36V。由變壓器出來的低壓,設置配電箱,箱上加鎖,鑰匙由電工掌管.220V照明線使用防潮絕緣導線,動力線采用橡皮電纜輸送。襯砌26、后安設瓷瓶與橫擔固定在邊墻上,并做到順直、美觀,絕緣良好.5.3。6通風與防塵施工中的通風符合國家或部現行鐵路隧道設計和施工規范的要求.隧道內的空氣成份每半月取樣分析一次,含塵量每月檢測一次.施工時的通風,設專職人員管理.無論通風機運轉與否,嚴禁人員在風管的進出口附近停留,通風機停止運轉時,人員不靠近通風軟管行走和在軟管旁邊停留,不將任何物品放在通風管或管口上。5。3.7保證人身安全的措施、所有職工上崗前進行安全培訓,并進行考核,不合格不準上崗。、上班前由工班長進行班前安全講話,宣讀注意事項。、進入施工場必須佩帶安全帽,穿軟底鞋,有專人檢查,發現違紀者,一律重罰。、專人負責生產、生活用電,定期27、進行安全巡查,嚴禁私拉電線,使用違規電器。六、環境保護和文明施工措施6。1 環境保護和文明施工框圖項目經理部設環境保護領導小組,項目經理任組長,書記任副組長,各部室領導及工程隊長為成員,全面負責該工程的環境保護工作。6。2 健全環保管理機制強化環保管理,健全環保管理機制,定期進行環保檢查,及時處理違章事宜,并與當地的環保部門建立工作聯系,接受社會及有關部門的監督。6.3 加強環保教育加強環保教育,宣傳有關環保政策,強化職工的環保意識,使保護環境成為參建職工的自覺行為.6.4 廢物處理對施工用的廢物采取運輸到指定地點集中處理,不污染草地及環境.盡量減少樹木采伐。施工廢水、生活廢水采用沉淀池、化糞28、池等方式處理,清洗集料或含有油污的廢水采用集油池的方式處理,不得污染水源及耕地。施工地點要防治噪音污染。施工便道經常灑水,防止車輛通過時塵土飛揚。普及教育文明施工保證體系思想保證組織保證檢查保證技術措施方案保證專業教育特殊工種教育法制法規教育強化文明施工意識,增強預防能力項目部文明施工領導小組綜合辦公室(設專人負責)隊文明施工領導小組檢查員項目部每月一次檢查隊每半月一次檢查工班每周一次檢查班組每天檢查項目部定期檢查上級部門日常檢查班組長兼 職檢查員開展文明施工月未做到文明施工的項目逐一落實糾正制定科學合理方案將施工現場布局合理按國家和地方及相關部門法規規定辦事針對特殊工種制定強有力防范措施用科學、合理技術措施、方案來保證文明施工標準化工地的實現實現文明施工目標嚴格按設計要求施工 文明施工保證體系框圖6。5 保護生態施工中注意保護自然和生態,不得隨意拆堵水利設施,保護好河渠,不污染水源.嚴格落實其它環保措施,保護溪流水質和空氣環境6.6 處理有害物質對有害物質(如燃料、油料、廢炸藥、舊材料、垃圾等)要通過焚燒或其它措施處理后運至業主和監理工程師認可的地點進行掩埋,以防泄露,造成對動物、植物的損害。6.7 做好現場施工人員的衛生防護工作.
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