初期支护施工方案4.8.docx
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1、新建吉林至珲春铁路重点控制工程JHSK标大川隧道 初期支护施工方案编制_复核_审批_中铁大桥局新建吉林至珲春铁路重点控制工程JHSK标项目经理部二工区 2011年03月目录第一章 编制说明1一、编制依据1二、编制范围1三、编制目的1第二章 工程概况1一、地理位置及地形地貌1二、工程水文地质、地震烈度及气象条件2第三章 资源配置及进度计划3一、人力资源配置3二、机械设备配置3三、进度计划4第四章 施工方案及方法4一、总体施工方案4二、喷射混凝土6三、锚杆10四、钢架12五、钢筋网14六、大管棚15七、超前小导管18第五章 质量保证措施20一、质量目标20二、建立质量组织结构21三、质量控制措施2
2、1第六章 安全保证措施22一、安全目标22二、安全保证体系22三、隧道初期支护施工安全措施23第七章 环境保护、文明施工措施24第一章 编制说明一、编制依据1、新建吉林至珲春铁路工程重点控制工程(JHSK标)施工总承包招标文件(招标编号:JS2010-165)、清单及补遗(答疑)书、投标文件、施工合同书等;2、新建吉林至珲春铁路工程重点控制工程(JHSK标)指导性施工组织设计3、国家及相关部委颁布的法律、法规,铁道部颁布的现行设计规范、施工规范、铁路工程质量验收标准及其它有关文件资料;4、由中铁工程设计咨询集团有限公司2010年12月出的设计图纸新建铁路吉林至珲春线施工图大川隧道设计图新建铁路
3、吉林至珲春线施工图隧道衬砌断面、防排水及附属结构参考图新建铁路吉林至珲春线施工图钢架及辅助措施参考图5、新建吉林至珲春铁路重点控制工程JHSK标段实施性施工组织设计;6、依据GB/T19001-2000质量标准体系、GB/T24001-1996环境管理体系和GB/T28001-2001职业健康安全标准建立的质量、环境和职业健康管理体系和程序文件;二、编制范围里程DK125+372DK126+245大川隧道洞身初期支护及超前支护。三、编制目的编制本施工组织设计的主要目的:(1)叙述大川隧道洞身的施工方案,施工方法;(2)制订保证工程质量、安全、文明生产、环境保护等措施;(3)指导现场施工;(4)
4、为社会监理、政府监督提供施工监督依据等。第二章 工程概况一、地理位置及地形地貌大川隧道位于敦化市黄泥河镇三道泉村境内,隧道起讫里程DK125+300DK126+269。隧道全长969m,最大埋深111m。隧道全部位于直线上,洞内设计为单向坡,坡度和坡长分别为19.0、969米。大川隧道进口位于西沟村境内,可沿302国道经乡村道路到达;出口位于三道泉村,302国道旁有一条5m宽村道可到达。隧址位于盆地丘陵区,地势较陡峭,相对高差约130米,地表多为林地,少数为旱地。植被较发育,局部基岩裸露。二、工程水文地质、地震烈度及气象条件1、地层岩性据勘察揭露显示,隧址区地层按其成因分类,主要为第四系全新统
5、粉质黏土,粗角砾土,下伏基岩华力西晚期花岗岩。现将场地各地层的主要特征简要叙述如下:粉质黏土:层厚04.50m,褐黄色,土质不均匀,含砾约5%。粗角砾土:层厚约02.7m,褐灰色,稍密,潮湿-饱和,主要成分为花岗岩,粒径20-60mm约占55%,2-20mm约占20%,余为粉质黏土充填;全风化花岗岩:层厚约3-10m,褐黄色,岩芯呈砂土状;强风化花岗岩:层厚约15-25m,黄褐色,岩芯较完整,局部夹短柱状,节理裂隙很发育,岩质稍硬;弱风化花岗岩:肉红色,粗粒结构,块状构造,岩芯较完整,岩芯呈短柱状,节理裂隙发育,岩质坚硬。地质构造隧址范围内未见断裂等地质构造现象。不良地质特殊岩土隧道范围内主要
6、为花岗岩,应注意花岗岩球状风化及差异风化对工程的影响。2、水文特征地下水主要为基岩裂缝水。本区大气降水丰富,全、强风化花岗岩透水性较强;用大气降水渗透法估算隧道正常涌水量为193m/d,最大涌水量385m/d,根据提水实验,用地下水动力法求得隧道正常涌水量为149m/d,最大涌水量298m/d。根据附近钻孔水质分析,水质良好,地下水对混凝土无侵蚀性。3、地震基本烈度根据国家标准中国地震动参数区划图(GB183062001)的划分,地震动峰值加速度0.05g,相当于地震基本烈度小于6度,地震动反应普特征周期0.35s。4、气象条件根据气象资料,最冷月平均气温-15.9,年平均气温4.2,极端最高
7、气为36.4,极端最低气温为-38.5,年平均降水量为605.8mm,主要集中于68月;年平均蒸发量为1044.1mm,年平均相对湿度为67%,全年平均风速2.2m/s,风向为WNW,最大风速为28m/s,风向为WSW,最大积雪深度为55cm。5、隧道土壤最大冻结深度根据地质资料,隧道进出口段土壤最大冻结深度均为184cm。第三章 资源配置及进度计划一、人力资源配置序号工种数量备注1架子队长12现场管理人员53工程技术人员24试验人员25测量人员36质检员17安质员28钢筋工89木工510砼工2011普工2012电工113爆破工514机械司机515汽车司机616机修工417模板工1018电焊工
8、10合计110二、机械设备配置大川隧道初期支护根据施工进度及技术要求,配备相应的施工机械设备。进场施工机械设备详见“大川隧道初期支护施工设备清单”:大川隧道初期支护施工设备清单6三、进度计划根据隧道施工工艺,洞身开挖后应及时进行初期支护,软弱围岩、不良地质地段、浅埋段开挖前应进行超前支护,支护工程贯穿整个隧道开挖过程。开始日期:2011年7月1日结束日期:2012年10月20日第四章 施工方案及方法一、总体施工方案大川隧道为、级围岩。暗洞起止里程为DK125+300DK126+269。大川隧道采用喷锚构筑法施工,初期支护采用锚杆、钢筋网结合喷射混凝土进行支护,根据不同的围岩级别和地质条件采用型
9、钢或格栅钢架、超前小导管、大管棚等辅助措施进行加强支护。大川隧道初期支护参数详见“大川隧道围岩及开挖方法列表”、“大川隧道初期支护参数列表”。大川隧道围岩及开挖方法列表序号起止里程长度(m)围岩级别支护类型开挖方式1DK125+30027 吉珲施隧参04-03,初期支护,拱墙,仰拱采用C40混凝土,仰拱采用C20混凝土。明挖法DK125+3272DK125+32745 吉珲施隧参03-15明挖法DK125+3723DK125+37235 吉珲施隧参01-26,全环工20a型钢架,0.6m/榀。进口35m108管棚进行超前支护,详见:“吉珲施隧参02-24”CRDDK125+4074DK125+
10、40781 吉珲施隧参01-26,全环工20a型钢架,0.6m/榀。超前小导管42,L=4.5,环向间距0.4m,纵向间距3m,详见:“吉珲施隧参02-22”CRDDK125+4885DK125+488106 吉珲施隧参01-26,全环工20a型钢架,0.6m/榀。超前小导管42,L=4.5,环向间距0.4m,纵向间距3m,详见:“吉珲施隧参02-22”三台阶临时仰拱法DK125+5946DK125+59410吉珲施隧参25-07,拱墙格栅钢架,1.0m/榀。超前小导管42,L=4.5,环向间距0.4m,纵向间距3m,详见:“吉珲施隧参02-22”台阶法DK125+6047DK125+5941
11、05吉珲施隧参01-14,拱墙格栅钢架,1.0m/榀。台阶法DK125+7098DK125+70910 吉珲施隧参01-10,钢筋布置见“吉珲施隧道01-11-12”图。台阶法DK125+7199DK125+71965 吉珲施隧参25-07台阶法DK125+78410DK125+78480 吉珲施隧参01-10台阶法DK125+86411DK125+864134吉珲施隧参01-05全断面法DK125+99812DK125+99850 吉珲施隧参01-10台阶法DK126+04813DK126+04835 吉珲施隧参01-14,拱墙格栅钢架,1.0m/榀。超前小导管42,L=4.5,环向间距0.
12、4m,纵向间距3m,详见:“吉珲施隧参02-22”台阶法DK126+08314DK126+08371 吉珲施隧参01-26,全环工20a型钢架,0.6m/榀。超前小导管42,L=4.5,环向间距0.4m,纵向间距3m,详见:“吉珲施隧参02-22”三台阶临时仰拱法DK126+15415DK126+15461 吉珲施隧参01-26,全环工20a型钢架,0.6m/榀。超前小导管42,L=4.5,环向间距0.4m,纵向间距3m,详见:“吉珲施隧参02-22”CRDDK126+21516DK126+21530 吉珲施隧参01-26,全环工20a型钢架,0.6m/榀。进口35m108管棚进行超前支护,详
13、见:“吉珲施隧参02-24”CRDDK126+24517DK126+24524 吉珲施隧参04-05。明挖法DK126+269大川隧道围初期支护参数表衬砌类型喷射混凝土6钢筋网锚杆设置部位厚度(cm )设置部位网格间距(cm)设置部位长度(m)间距Vb拱墙28(C30混凝土)拱墙2020拱部4.0 1.51.5(环纵)仰拱28(C25混凝土)边墙4.0 1.21.0(环纵)a拱墙28(C30混凝土)拱墙2020拱部4.0 1.51.5(环纵)仰拱10(C25混凝土)边墙3.5 1.21.2(环纵)a拱墙12(C25混凝土)拱墙2525拱部3.0 1.21.5(环纵)a拱墙5(C25混凝土)/拱
14、部2.5 /二、喷射混凝土1、施工程序隧道初期支护喷射混凝土采用湿喷工艺。喷射混凝土在洞外拌和站集中拌和,由混凝土搅拌运输车运至洞内,采用湿喷机喷射作业。在隧道开挖完成后,先喷射4cm厚混凝土封闭岩面,然后打设锚杆、架立钢架、挂钢筋网,对初喷岩面进行清理后复喷至设计厚度。2、工艺流程图喷射混凝土施工工艺流程图喷混凝土配合比选定检查开挖断面尺寸,清除浮碴,清理受喷面施工机具就位喷射混合料拌合喷射混合料运输初喷混凝土4cm施作锚杆、钢架、挂钢筋网清除初喷面粉尘复喷至设计厚度清理施工机具加入速凝剂加入合成纤维或钢纤维3、施工方法及要求(1)喷射前准备喷射前应对受喷岩面进行处理。一般岩面可用高压水冲洗
15、受喷岩面的浮尘、岩屑,当岩面遇水容易潮解、泥化时,宜采用高压风吹净岩面。设置控制喷射混凝土厚度的标志,一般采用埋设钢筋头做标志,亦可在喷射时插入长度比设计厚度大5cm的铁丝,每12m设一根,作为施工控制用。检查机具设备和风、水、电等管线路,湿喷机就位,并试运转。选用的空压机应满足喷射机工作风压和耗风量的要求;压风进入喷射机前必须进行油水分离;输料管应能承受0.8MPa以上的压力,并应有良好的耐磨性能;保证作业区内具有良好通风和照明条件。喷射作业的环境温度不得低于5。若遇受喷面有涌水、渗水或潮湿的岩面,喷射前应按不同情况进行处理。大股涌水宜采用注浆堵水后再喷射混凝土。小股水或裂隙渗漏水宜采用岩面
16、注浆或导管引排后再喷射混凝土。大面积潮湿的岩面宜采用粘结性强的混凝土,如添加外加剂、掺合料以改善混凝土的性能。(2)混凝土搅拌、运输湿喷砼搅拌采取全自动计量强制式搅拌机,施工配料应严格按配合比进行操作,速凝剂在喷射机喂料时加入。运输采用砼运输罐车,随运随拌。喷射砼时,多台运输车应交替运料,以满足湿喷砼的供应。在运输过程中,要防止混凝土离析、水泥浆流失、坍落度变化以及产生初凝等现象。(3)喷射作业喷射操作程序应为:打开速凝剂辅助风缓慢打开主风阀启动速凝剂计量泵、主电机、振动器向料斗加混凝土。喷射混凝土作业应采用分段、分片、分层依次进行,喷射顺序应自下而上,分段长度不宜大于6m。喷射时先将低洼处大
17、致喷平,再自下而上顺序分层、往复喷射。喷射混凝土分段施工时,上次喷混凝土应预留斜面,斜面宽度为200300mm,斜面上需用压力水冲洗润湿后再行喷射混凝土。分片喷射要自下而上进行并先喷钢架与壁面间混凝土,再喷两钢架之间混凝土。边墙喷混凝土应从墙脚开始向上喷射,使回弹不致裹入最后喷层。分层喷射时,后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行,若终凝1h后再进行喷射时,应先用风水清洗喷层表面。一次喷混凝土的厚度以喷混凝土不滑移不坠落为度,既不能因厚度太大而影响喷混凝土的粘结力和凝聚力,也不能太薄而增加回弹量。边墙一次喷射混凝土厚度控制在710cm,拱部控制在56cm,并保持喷层厚度均匀。顶部喷射混凝土时,为
18、避免产生塌落现象,两次间隔时间宜为24h。喷射速度要适当,以利于混凝土的压实。风压过大,喷射速度增大,回弹增加;风压过小,喷射速度过小,压实力小,影响喷混凝土强度。因此在开机后要注意观察风压,起始风压达到0.5MPa后,才能开始操作,并据喷嘴出料情况调整风压。一般工作风压:边墙0.30.5MPa,拱部0.40.65MPa。喷射时使喷嘴与受喷面间保持适当距离,喷射角度尽可能接近90,以使获得最大压实和最小回弹。喷嘴与受喷面间距宜为1.52.0m;喷嘴应连续、缓慢作横向环行移动,一圈压半圈,喷射手所画的环形圈,横向4060cm,高1520cm;若受喷面被钢架、钢筋网覆盖时,可将喷嘴稍加偏斜,但不宜
19、小于70。如果喷嘴与受喷面的角度大小,会形成混凝土物料在受喷面上的滚动,产生出凹凸不平的波形喷面,增加回弹量,影响喷混凝土的质量。(4)养护喷射混凝土终凝2小时后,应进行养护。养护时间不小于7天。当气温低于+5时,不得洒水养护。(5)施工控制要点喷射混凝土原材料先检验合格后才能使用,速凝剂应妥善保管,防止受潮变质。严格控制拌合物的水灰比,经常检查速凝剂注入环的工作状况。喷射混凝土的坍落度宜控制在813cm,过大混凝土会流淌,过小容易出现堵管现象。喷射过程中应及时检查混凝土的回弹率和实际配合比。喷射混凝土的回弹率:侧壁不应大于15%,拱部不应大于25%。喷射混凝土拌合物的停放时间不得大于30mi
20、n。必须在隧道开挖后及时进行施作。喷射混凝土严禁选用具有潜在碱活性骨料。喷混凝土厚度应预埋厚度控制标志,严格控制喷射砼的厚度。喷射前应仔细检查喷射面,如有松动土块应及时处理。喷射机应布置在安全地带,并尽量靠近喷射部位,便于掌机人员与喷射手联系,随时调整工作风压。喷射完成后应检查喷射混凝土与岩面粘结情况,可用锤敲击检查。同时测量其平整度和断面,并将此断面与开挖断面对比,确认喷射砼厚度是否满足设计和规范要求。当有空鼓、脱壳时,应及时凿除,冲洗干净进行重喷,或采用压浆法充填。在喷射侧壁下部时,需将上半断面喷射时的回弹物清理干净,防止将回弹物卷入下部喷层中形成“蜂窝”而降低支护强度。经常检查喷射机出料
21、弯头、输料管和管路接头,发现问题及时处理。管路堵塞时,必须先关闭主机,然后才能进行处理。喷射完成后应先关主机,再依次关闭计量泵、震动棒和风阀,然后用清水将机内、输送管路内残留物清除干净。喷射混凝土冬期施工时,洞口喷射混凝土的作业场合应有防冻保暖措施;作业区的气温和混合料进入喷射机的温度均不应低于5C;在结冰的层面上不得进行喷射混凝土作业;混凝土强度未达到6MPa前,不得受冻。三、锚杆1、施工程序隧道锚杆施工程序:锚杆制作准备工作锚杆孔放样钻锚杆孔锚孔检查插入锚杆注浆安装垫板竣工验收。2、工艺流程图隧道锚杆施工详细流程见锚杆施工工艺流程图锚杆施工工艺流程图锚杆制作各项工前准备锚杆钻机就位钻锚杆孔
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