定水坝施工组织设计.docx
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1、定水坝隧道施工组织设计一、编制依据:编制依据:铁路隧道施工规范(TB10204-2002)、铁路隧道评定验收标准(TB10417-2003)、铁路隧道设计规范(TB10003-2001)、定水坝隧道施工图第一分册设计说明。二、编制原则及编制范围:编制原则、按基建程序搞好施工管理,并按高标准、质量优、速度快、成本低的要求组织施工。、严格执行铁路规范及有关技术标准、规程、规则等并遵守国家、铁道部和地方相关政策、法律。、按国家的法律法规要求做好三保工作,即水保、环保和文物保护。、努力改进施工工艺,积极采用“四新”工艺,降低隧道成本。编制范围:I线DK518+466543;II线YDK518+5215
2、71三、工程概况:1、隧道概况:定水坝隧道进口里程为DK510+003,出口里程为DK518+543,全长8540m。出口位于半径为2000m的左偏曲线上,线路坡度:出口洞身DK518+446540位于3.8%0、下坡,DK518+540543段为平坡,平导长度为2800m预留II线。II线位于半径为1600m的左偏曲线上,线路坡度:出口洞身DK518+521540位于3.8%0、下坡,DK518+540571段为平坡。2、地质概况:中低山剥蚀地貌区,山势雄伟、陡峻,多悬崖峭壁,坡面多发育有岩溶洼地、漏斗、溶洞及落水洞,植被较发育多为灌木林;东北部、东部多为碎屑岩组成的剥蚀地貌。隧道岩层产状均
3、较平缓,构造对岩体的完整性影响不大。隧道洞身处于(D2d1+2)石英砂岩夹砂岩、页岩地层中,隧道顶部为碳酸地层,岩溶水丰富,但因下伏(D2d1+2)石英砂岩夹页岩起着良好的隔水作用,故隧道涌水量不大。预测全隧道平常涌水量Q=28000m3/d,雨水期涌水量Q=42000m3/d。3、隧道施工条件:隧道工程、水文地质条件复杂,本施组地段均为V级围岩,出口上端有旅游风景区飞龙洞,水隙较发育,要加强隧道的防排水,以堵为主的方案施工。四、隧道施工布置:1、隧道施工安排总体布置定水坝隧道出口采用正洞加平导施工,平导设置在线路右侧与预留II线重合,施工时采用平导先行。2、劳动力组织及施工任务在隧道出口工区
4、安排一个隧道综合队,其下设有掘进工班、衬砌工班、出碴工班、杂工工班等详细情况见表一定水坝隧道施工安排一览表。3、主要机械设备本隧道是黔桂线上最长的隧道,是重点控制工程。因此在机械设备的配备上予以优先保证,并配置先进的机械设备。在地质超前预报、钻爆、支护、装运、注浆、防水、衬砌、整体道床等多条主要生产作业线,实现机械施工,使资源最大化发生效益。详见表二定水坝隧道施工机械设备表定水坝隧道施工安排一览表 表一工班名称人员数量任 务 范 围备 注管理人员15负责隧道技术、测量、试验、质检、安全、材料等施工管理掘进工班85负责出口段正洞和开挖掘进衬砌工班48负责出口段的衬砌(初期支护、二衬)、隧道的铺底
5、、整体道床的施工出碴工班30负责将隧道的碴运到指定的碴场杂工工班60负责隧道的风、水、电管路的维修机械的修理和日常维修,并且派出修理人员跟班作业,保证机械正常运转。超前预报班20负责隧道施工的地质预报工作合计258定水坝隧道施工机械设备表 表二工序名称设备名称机械型号数量超前预报地质钻机1开挖与支护钻孔台车自制4电动空压机4风动凿岩机YT-2840移动式电动空压机2管棚钻机1双液注浆机1干喷机PZ-52湿喷机2挖掘机PC2001内燃空压机12m31喷射混凝土运输车2强制式混凝土搅拌机JDY3502风镐15出 碴侧卸式装载机ZLC40B1侧卸式装载机WA3801312抓碴机1自卸汽车EQ3306
6、GZ2自卸汽车东风2衬 砌整体液压衬砌台车贵阳加工2自动计量混凝土搅拌站HZS502混凝土运输车4混凝土输送泵HBT60B2简易台架自制2插入式振动器40电力、电器及其他电焊机BX300A10变压器4发电机250kw2切割机GQ404立式砂轮机2单速轴流风机3离心式水泵10双速对旋轴流风机14、隧道施工进度计划(1)、开挖定水坝隧道出口工区由V级围岩组成, ,I线洞口10m及预留II线20m采用暗洞明挖方法施工。(2)、衬砌平导洞口段YDK518+521 YDK518+571段同I线同期一次建成,衬砌同I线衬砌一样。正洞DK518+543Dk518+493复合式钢筋混凝土衬砌每4天一个循环,每
7、循环12m,按每月7个循环84m安排;正洞复合式混凝土衬砌每3天一个循环,每循环12m,隧道出口工区拟配两台衬砌台车。(3)、施工工期针对定水坝隧道的施工特点与工期要求,我单位中标后立即组建了定水坝隧道队伍,进行施工准备,于2004年12月25 日开始动工,初期支护定于4月10号完成,定于2005年7月20日完工。(4)、施工总体横道图施工总体计划横道图详见定水坝隧道出口施工开挖进度横道图。5、临时工程(1)、施工便道定水坝隧道出口里程DK518+543处,靠近210国道,和通往贵阳的铁路,交通运输比较方便。施工场地没有既有便道,需从通往龙里生态园的水泥路处修建一条长780米,面宽3.5米的泥
8、结碎石便道,到达施工现场,在每300m处设置一会车道。(2)、施工用电本标段工程施工用电考虑永临结合,就近从35/10kV电力线接电。另在出口工区配备250kW的发电机各4台,变压器4台,作为工程用电的补充。(3)、施工用水隧道出口左侧修建高山蓄水池(300m3)一座,铺设DN150mm管路引水入高山水池,洞内水管采用150mm钢管,在洞内2000m处设增压泵以保证工作面水压满足施工要求,高压水池的水源利用山中泉水。(4)、隧道施工通讯在出口工区通讯采用固定和移动相结合,在洞口和办公室各设置一个一固定电话,各主要技术人员、班组长配一台移动手机,实行24小时开机制,洞内与洞外采用程控电话相联系。
9、(5)、临时炸药库在离出口工区200m处一山包上,按爆破安全作业规程标准修建一临时炸药库(6)、隧道施工生产、生活用房在出口线路左侧布置有空压机房,右侧布置生活、办公用房,及其材料加工场,砂石料场,拌和站。每个工点均配备好消防设备。详见定水坝隧道出口布置图。(7)、碴场挡护及排水工程 为满足环保要求,在出口工区各设置一座污水处理池,施工废水经过污水处理达标后集中排放。弃碴场脚部设置挡碴墙,其施工参贰隧挡参30、33。碴场需撒播草籽绿化。6、当地建筑材料分布当地有大量的碎石加工场,能满足隧道目前施工。以后应用洞内弃碴加工。当地没有河砂,隧道施工采用机制砂。五、隧道施工方案和施工方法:1、隧道的施
10、工方案遵循新奥法原理,坚持以人为本,以大型专用设备为主,形成地质超前预报、钻爆、支护、装运、注浆、防水、衬砌、整体道床等多条主要生产作业线,实现机械化施工。隧道采用正洞加平导方案施工。详见 表四定水坝隧道施工方案表四 定水坝隧道施工方案表序号项目施工方案1开挖钻爆法。光面爆破,非电起爆。洞身段IV、级围岩短台阶法开挖,级围岩全断面法开挖,。正洞和平导均采用YT-28风动凿岩机和自制简易钻孔台架开挖掘进。2运输平导目前出碴方式和正洞一样。正洞ZLC40 侧卸式装载机和自卸汽车配合出碴内装碴设备采用,侧卸式装载机作为紧急情况下备用出碴。施工当中应考虑自卸汽车的会车与调头,所以在围岩好段的隧道内采用
11、大避车洞或电缆余长腔适当加大,二衬预留,等以后在回头施作,超挖处用片石混凝土回填。3支护级级围岩段采用大管棚、小导管和水平锚杆作为超前支护。小导管和锚杆采用风枪钻孔和凿岩台车钻孔,洞口段采用干喷混凝土。4防排水出口飞龙洞风景区段以堵为主,限量排放,洞身其余地段采用以防为主;初期支护与二次衬砌之间拱墙均设置复合防水板及环向透水盲管。施工排水采用侧沟自排。5施工通风目前采用自然通风。6施工用电洞口600m采用洞口的高压变压器降压后使用,600m以后地段施工时采用10kv高压电进洞,洞内变电的方式。7二次衬砌在开挖、支护达到一定长度,相互不影响的前提下,组织施工,正洞出口配备二台全断面液压衬砌台车,
12、泵送混凝土入模实施浇筑。8地质预报平导超前,加深炮眼等方法进行超前预报。9施工用高压风、高压水采用集中供风目前采用20m3;施工用水采用高山水池供水结合普通泵增压的方式。2、隧道的施工方法、进洞施工方法洞门的施工,本隧道出口采用端墙式洞门,考虑国防要求,洞门端墙采用C20钢筋混凝土,钢筋采用16(纵向)*16(横向),箍筋采用8钢筋,在开挖时洞门的端墙、翼墙墙基底的地基须采用载荷试验检测基底承载力。洞门施工中贯彻“早进晚出”原则,施工时对洞门的边仰坡进行施工测量放样,为防止在以后施作洞门带来的不便,施工时边仰坡一次刷到位后,进行锚喷网加强支护。进洞前洞门的截水天沟必须完善。I线洞口段DK518
13、+533DK518+543及预留II线YDK518+551YDK518+571段采用暗洞明挖法施作,拱顶以下采用浆砌片石回填,拱顶以上夯填土石,且厚度不小于2m,夯填土石表面采用M5浆砌片石铺砌,厚度为25cm。由于隧道洞顶埋深较浅,且存在大量的孤石,施工时需清除围岩表面的虚土和危石。在I线DK518+530和II线YDK518+546处施作套拱进洞方法。套拱施工方法:进洞在拱部采用双排注浆小导管,导管长4.5米,与线路方向外插角为5o10o之间,在环向间距为0.4米一根,排间距为0.20.3m;格栅钢架每0.5米一榀,格栅钢架制作采用4根22钢筋作为主筋,8为箍筋每40cm设置,10钢筋作为
14、蹬筋,洞外焊接制作,洞内拼装。其具体制作参见贰隧参DDFP140-18。连接钢筋采用22钢筋于格栅钢架内外两侧焊接于一整体,环向每0.5m设置一根;钢筋网采用8钢筋编制而成25cm*25cm。套拱施作工艺见下图:套拱施作工艺测量定位钻孔立格栅钢架小导管注浆格栅制作施作系统兼锁脚锚杆立 模检查净空浇注砼拆模养护编制钢筋网小导管制作达到2.5map (2)、V级围岩开挖方法级围岩一般地段开挖:级围岩一般地段,采用小导管超前支护,短台阶法开挖、锚喷钢架联合支护。“短进尺,弱爆破,强支护,勤量测”。施工工艺流程:超前小导管支护开挖上部台阶安装上部弧形格栅钢架初期支护拱部分段开挖边墙马口初期支护边墙马口
15、挖除下部核心土完成仰拱混凝土衬砌。施工方法:上部弧形导坑、拱脚及边墙马口以爆破开挖为主,核心土采用机械开挖。开挖前小导管超前支护,开挖后及时喷混凝土封闭岩面,并采用格栅钢架、系统锚杆、钢筋网、喷射混凝土等联合支护。测量布孔钻 孔钻杆退出顶进注浆钢管效果核查钻机撤出结 束注 浆浆液制备钻机固定超前小导管施工工艺框图3、V级围岩施工工艺流程超前注浆小导管施工方法和施工工艺小导管注浆施工工艺见右图。小导管在上导坑(起拱线以上)每环布设20根超前小导管,每根长3.5米,环与环之间搭接长度不小于1m,钻孔仰角控制在5o10o之间,注浆孔每好一个就用高压风吹除管内杂物,等钻孔完毕后,连接注浆管,进行注浆。
16、注浆参数:水泥浆由稀到浓逐级变化,先由水灰比1:1逐级变化到0.8:1为止。小导管制作:注浆孔为8mm,梅花形布置在小导管上,每孔间距为10cm,如下图: 单孔注浆时,首先以初压注浆,然后在终压下进行注浆并保持12分钟终压再卸荷,保证注浆量及扩散半径达到设计要求,达到超前加固的目的。注浆过程中,严格控制注浆压力,终压必须达到设计强度要求,并稳压,保证浆液的渗透范围,防止出现变形、串浆等异常现象。注浆顺序:注浆先低后高,由两侧向中间,由无水向有水的顺序进行注浆。注浆过程中专人记录,完成后检验注浆效果,不合格者进行补注,注浆达到设计强度后方可进行开挖作业。、锚杆施工方法和施工工艺系统锚杆在V级围岩
17、中环间距为1m,梅花形布置,每环中根与根的间距为0.8m,每根长3m,采用锚固剂填塞锚杆孔。锚杆制作;采用22的螺纹钢,切割成3米长的钢筋;垫块采用610mm厚的钢板制作150*150mm的小钢块,与钢筋连成起,然后用螺栓拧紧。锚杆施工工序如下图。网喷钢筋网采用8钢筋以网格为25*25cm的方格焊接而成,随受喷面起伏铺设,同固定锚杆固定牢固,钢筋网与受喷面3cm左右,喷射混凝土保护层大于2cm。格栅刚架安装格栅刚架安装工艺流程,详见格栅刚架安装工艺图 锚杆施工工艺框图布 孔钻 孔冲 孔复查顶插锚杆垫板施工螺母拧紧填塞锚固剂、喷射混凝土在V级围岩中喷射混凝土厚度为20cm ,采用干喷工艺;分初喷
18、、复喷和终喷(保护层)的螺旋喷射三阶段进行。喷射混凝土施工工艺见喷射混凝土施工工艺流程。、防水板铺设施工准备:防水板的洞外拼接。防水板须在洞外宽敞平整的场地上,将幅面较窄的防水卷材拼接成大幅面防水板。防水板采用热合机双缝焊缝。焊接前检查防水板是否有变色、波纹(厚薄不均)、斑点、刀痕、撕裂、小孔等缺陷,如果存在质量疑虑,应进行张拉试验、防水试验和焊缝抗拉强度试验。吊挂防水板的台车就位后,用电焊或氧焊将初期支护外露的锚杆头、格栅刚架安装工艺拱架加工、质量验收钢拱架预拼和定位锚杆焊接定位台架上安装钢拱架安装纵向连接筋加设槽钢垫块隐蔽工程验收包裹底脚连板喷射混凝土初 喷中线标高测量定位锚杆施工清除底脚
19、浮碴干喷混凝土施工工艺流程压缩空气细骨料粗骨料水泥水微纤维纤混凝土运输车搅拌机喷射混凝土喷射机机速凝剂机水压力水泵钢筋网头等铁件齐根切除,并抹砂浆找平,以防刺破防水板。对于开挖面严重凹凸不平的部位事先须进行修凿和找平。防水板铺设和锚固:用射钉枪将吊挂肋条锚固在喷锚支护上。将防水板利用小型卷扬机提升到台车上,以防水板的全幅中部对准隧道中线,根据防水板幅面大小,将防水板托起贴着喷锚支护表面铺设,松紧适度,并用热焊机将防水板焊在吊挂肋条上,拱部固定点间距0.5m左右,边墙固定点间距1m左右。焊接防水板搭接缝:上下循环两幅大幅面的防水板接头处留10cm搭接幅面,用热焊机将搭接缝焊好,焊缝宽度不小于2c
20、m。质量检查:对搭接焊缝及吊挂点焊缝进行检查,如有不符合质量要求者,应及时进行补焊处理,以满足质量要求。 、二衬洞口段I线DK518+528DK518+543段为碎石道床过渡段,采用V级复合加强A衬砌,其道床底面至内轨顶面的距离由洞口DK518+543处的77cm渐变至DK518+528处的68cm,本段衬砌按黔桂施隧-144-I510图施作;I线DK518+493DK518+528段为整体道床,采用V级复合加强B衬砌,按黔桂施隧-144-I610图施作;I线DK518+466DK518+493段为整体道床,采用V级复合衬砌,按黔桂施隧-144-I810图施作;预留II线YDK518+521Y
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