大窯溝隧道洞口工程施工方案

2022-05-23 08:57:04 字數 5044 閱讀 7515

大窯溝隧道左洞出口端洞口工程施工方案

一、工程概況

大窯溝隧道出口地處青龍縣廣茶山村,為分離式隧道,左線起訖里程樁號為:lk126+600~lk126+970,出口明洞段長20公尺,洞口形式為削竹式洞門,洞口圍岩為花崗岩,強風化,花崗結構,塊狀結構,節理裂隙發育,岩石呈破碎狀,岩體為碎裂狀-裂隙塊狀,易坍塌掉快,處理不好會發生大塌方。洞口段屬ⅴ級圍岩,穩定性極差,有小斷層。

洞口仰坡及明洞開挖邊坡防護以臨時加固為主,在施工過程中採用錨桿加網噴混凝土防護,進洞超前支護採用ф108長管棚及ф50超前小導管預支護。

二、施工進度按排

本專案隧道施工人員、材料、機械等均已上場,具備開工條件。計畫開工時間:2023年12月25日,計畫完工日期:2023年2月20日。

三、施工準備工作

1、施工裝置配置

(1)臨時設施準備情況

供水:在施工現場打井抽取地下水。

供風:使用電動空壓機結合內燃空壓機供風。

供電:高壓電線已接入工地現場,在隧道洞口各安置一台800kva變壓器作為進洞工程的供電方式。

便道:便道採用既有鄉村道路和新建便道相結合,已滿足施工要求。

(2)其它機械裝置:

見附表「機械裝置報驗單」

2、勞力配備

見附表「洞口工程施工管理人員表」

四、洞口工程施工工藝流程

五、洞口開挖方法

根據隧道洞口的設計結構、邊仰坡坡度及洞口地形實際標高,詳細計算洞口邊仰坡開挖邊線的座標。利用附合導線與以上計算座標的相對關係,使用全站儀在地面上放出洞口邊仰坡開挖輪廓線,控制洞口邊仰坡的開挖。

洞口開挖施工前,測量定位、放出開挖邊線後,明確開挖範圍,判定開挖範圍地質狀況;及時施做邊仰坡、洞頂截水溝等,完善洞口排水系統與路基永久排水相結合。

洞口採用自上而下分層明挖法施工,洞口表層土方及風化軟岩採用機械開挖,硬岩和機械開挖困難的部位採用鬆動爆破開挖;土方及風化軟岩邊仰坡預留二次開挖層,採用人工配合機械開挖,岩石地層採用風動鑿岩機鑽孔,淺孔控制爆破開挖,且預留二次光面爆破層,側卸式裝載機、挖掘機裝碴,自卸汽車運輸,確保邊仰坡平順、穩定,為進洞施工創造條件。

在洞口開挖過程中,工作面控制在2%左右的單面坡,坡腳設定臨時排水溝,以利於排除工作面上的積水,保持工作面乾燥,提高開挖效果。

洞口開挖堅持邊開挖,邊防護的原則,二次開挖完成後,及時按照設計進行邊仰坡防護,以防破壞坡面穩定性和整體性,邊仰坡採用噴錨網防護,噴c20混凝土8cm,φ6.5鋼筋網間距20*20cm,錨桿採用φ22砂漿錨桿,長3.5m。

為確保順利進入暗洞施工,成洞面開挖完成後,嚴格按設計要求及時進行成洞面防護。

六、洞口邊、仰坡防護施工

(一)砂漿錨桿施工

洞口邊仰坡防護採用錨噴支護,其中砂漿錨桿杆體採用φ22mm螺紋鋼筋,錨桿長度為3.5m,間距為1.20m,梅花型布置。

砂漿錨桿施工採用簡易鑽孔平台架操作,由人工用風槍鑽眼,按設計要求的間距和深度布鑽施工。成孔後,用高壓風吹淨孔內岩屑,然後將錨桿插入孔眼內,最後用注漿機將早強水泥砂漿注入錨桿孔內。

安裝要點:砂漿應拌合均勻,隨拌隨用,一次拌合的砂漿應在初凝前用完。灌漿作業應遵守以下規定:

①注漿開始或中途暫停超過30min時,應用水潤滑灌漿罐及其管路;②注漿孔口壓力不得大於0.4mpa;③注漿管應插至距孔底5~10cm處,隨水泥砂漿的注入緩慢勻速拔出,隨既迅速將杆體插入,錨桿杆體插入孔內的長度不得短於設計長度的95%,若孔口無砂漿流出,應將杆體拔出重新注漿。

(二)鋼筋網的掛設

鋼筋網採用φ6.5圓鋼加工而成,網片間距為20×20cm,使用前先清汙除鏽,現場預先點焊成網片,在圍岩表面噴射一層混凝土後掛設,隨受噴麵起伏鋪設,鋼筋網與錨桿應聯結牢固,噴射砼時不產生晃動。網片鋪設時應緊貼支護面,並保持30mm~50mm的保護層。

網片的加工與鋪設應符合下列要求:鋼筋網所採用鋼筋型號和網格尺寸必須符合設計要求;鋼筋網鋪設前必須進行除鏽;鋼筋網片應與錨桿焊接,網片搭接長度不得少於20cm。

(三)噴射混凝土施工工藝及方法

拆除噴射面影響噴射作業的障礙物,清除浮面和有害的粘著的雜物、木片等;有湧水的地方要做好排水;凡設有加強鋼筋或鐵絲網時,為了不致**,要將鋼筋或鐵絲網牢固地固定在噴射基層面上。

當噴射混凝土設計厚度大於一次噴射厚度時,應分層進行噴射。

噴射混凝土施工工藝流程詳見「噴射混凝土施工工藝流程圖」。

噴射混凝土施工工藝流程圖

七、管棚施工

(1) 管棚施工工藝流程圖

(2)鋼花管的加工

管棚施工採用ф108×5.5mm熱軋無縫鋼管加工而成,為便於管棚釺入圍岩內,鋼管前端宜做成尖錐狀,尖錐狀長度為20cm。鋼花管管壁上採用鑽機鑽φ12mm的注漿孔,注漿孔間距為15cm,呈梅花型布置,鋼管尾部2.

5m範圍不鑽孔。鋼花管注漿孔採用在鑽床上加工成型後再運輸到工地。

(3)鋼管的連線

長管棚管節長度4.0~6.0公尺,鋼管接頭採用絲扣連線,接頭相互錯開,連線時考慮縱向同一橫斷面內的接頭數不大於50%,相鄰鋼管的接頭至少錯開1m。

(4)套拱施工

本洞口採用c25混凝土套拱做管棚固定端,套拱在明洞外輪廓線以外緊貼掌子面施作,在邊仰坡臨時支護施工完畢後,立即進行套拱施工,套拱內埋設2榀16b工字鋼,縱向間距為100cm,用φ22固定筋將孔口管與工字鋼焊成整體,其中孔口管採用ф127鋼管。套拱內鋼拱架加工時做到尺寸準確,弧形圓順,加工後應進行試拼,安裝時進行定位測量,分別確定其拱頂、拱腰及拱腳的位置,標高要準確,設立要牢固, 架立在堅固的基礎上,孔口管作為管棚的導向管,每根孔口管的位置、方向、外插角精確均用全站儀在工字鋼架上精確定位;用水準尺配合坡度板設定孔口管的傾角 ,具體角度可根據施工現場實際圍岩情況作適當調整。並用ω形φ16鋼筋焊在拱架上,保證孔口管的軸線與管棚鋼管軸線一致。

套拱的拱架,模板要安設牢固,內模採用30*150型平面組合鋼模板澆築護拱c25砼,內臨時搭設5榀s5a型襯砌拱架(20工字鋼)作支撐,模板採用方木頂撐及拉筋對拉加固,保證套拱灌注時不走型跑位。

(5)管棚施工

1) 鑽孔

a) 採用潛孔鑽機鑽孔,鋼花管一次性打入,鑽孔的垂直度誤差控制在1%以內。

b) 為了保證鑽孔的精度,開孔段鑽進是關鍵。鑽進前5~10m時,要反覆校核鑽桿方向,調整鑽機位置,並用羅盤及掛線檢測,確認無問題後方可繼續鑽進。

c) 鑽桿入孔前要先配管,保證鑽桿的同心度。鑽進至套拱末端導向管約30cm時停鑽,鑽機反轉退鑽、卸杆,動力頭後退至末端加接鑽桿,先擰緊鑽桿,再擰緊聯接套管,繼續鑽至設計深度。

2) 安裝管棚鋼管

為了施工的方便,管棚鋼管可採用挖掘機頂壓或用捲揚機反壓法安裝,挖掘機頂壓鋼管時應注意鋼管孔口的保護,確保管節搭接能夠順利進行,捲揚機安裝管棚法祥見「捲揚機反壓鋼管示意圖」。在安裝管棚前應採用高壓風將孔內石屑及粉塵吹洗乾淨,防止安裝管棚時卡管。

3) 注漿

a、 注漿引數

注漿擴散半徑不小於0.5m;注漿速度為30~50l/min;凝結時間為30~50min;注漿初壓為0.5~1.

0mpa 終壓1.5~2.5mpa;w/c=1:

1。單孔注漿量計算

q=πr2νη nl

式中:q—單孔注漿量,m3;

a) l—注漿段長,m,取20m;

b) r—漿液擴散半徑,m,取0.5m;

c) ν—注漿段土層孔隙率,取40%;

d) η—漿液損失率,取1.3;

e) n—漿液有效填充率,取0.8。

經計算,q=6.53m3。

b、 注漿工藝

自製的注漿套管與管棚鋼管用套絲連線,注漿套管上備有排氣管與進漿管,由閥門來控制開關(見管棚注漿工藝示意圖)。然後安裝直徑為20mm塑料管作為排氣管,利用錨固劑封閉掌子面與管棚間的孔隙,防止漏漿。

關閉孔閥門,開啟注漿幫浦進行管路壓水試驗,如有洩漏及時檢修,試驗壓力等於注漿終壓。

注漿時,採取低壓力中流量注入,注漿過程中壓力逐步上公升,注漿終壓達到設計壓力,穩壓10分鐘以上可結束注漿。注漿採用注漿幫浦壓注水泥漿,應先注漿有孔鋼花管,無孔鋼管可作為檢查管,檢查注漿質量,注漿順序由上至下間隔注漿。

4)、用捲揚機反壓鋼管示意圖

八、明洞工程

明洞開挖採用明挖至上向下開挖施工,為保證施工安全,邊牆設定錨、網、噴支護,開挖至明暗交界處時,注意預留核心土。

明洞開挖完成後,及時施作明洞仰拱及填充,防止地表水浸泡基底,降低基底承載力。

明洞鋼筋在鋼筋加工棚加工製作,汽車運輸到工作面,現場綁紮施工。

明洞襯砌採用整體液壓襯砌台車作內模及支架,外模採用建築鋼模板,鋼管彎制外拱架組成外支撐體系,拉桿聯成整體。

明洞襯砌混凝土在拌合站集中拌製,混凝土攪拌運輸車運輸,幫浦送混凝土入模。明洞襯砌澆築完成後,對其進行養生。

按設計要求施做排水溝和防水層。回填碎石土分層對稱進行,逐層夯實;填料要經土工試驗選定,夯實機具、回填層厚和夯實遍數經實驗確定。

九、洞門施工方法

在明洞襯砌完成、暗洞施工進入正常迴圈後,即時安排洞門施工,保證洞門安全。

洞門採取削竹式結構,洞門地基承載力不小於300kpa,洞門牆基礎開挖至凍土深度下部,並夯實。混凝土採用拌合站集中拌製,混凝土攪拌運輸車運輸,幫浦送混凝土澆築,脫模後養生。

洞門混凝土達到設計強度後,按設計要求施作防水層,兩側對稱回填土石方至設計坡度,進行坡面防護等施工。

十、施工安全措施

1、管理上的安全保證措施

貫徹「安全第一,預防為主」的方針,嚴格執行各項技術組織措施,切實做到安全施工,保障職工的生命和施工裝置不受損害。把施工安全工作作為首要任務來抓,擺正並正確處理好施工中安全、質量、進度間的關係,工程自始至終高度重視安全生產,在工程進度與安全發生矛盾時,必須堅決服從安全。

組織施工時,更需做到文明施工和科學管理。從工程管理、規章制度、紀律教育、安全培訓、機械裝置的運用與保養等各個方面,建立安全施工責任制,抓好紀律教育、技術培訓,不斷提高各級施工人員的素質。同時採取獎懲制度,並創造安全、衛生、無害的勞動條件,嚴格按規定的工序、工藝施工,確保工程安全。

進入施工現場必須得戴安全帽,高空作業必須得繫安全帶。不得打赤腳或穿拖鞋進入工地。施工工地現場各施工機械操作人員必須得持證上崗,不得疲勞和酒後作業。

在有孤石須爆破作業時,必須得拉出警戒線,劃出爆破作業安全區,然後進行爆破作業。

2、技術上的安全保證措施

1)施工過程中必須得按照設計要求及施工規範進行每一道工序。

2)預先做好隧道地表沉降觀測,根據設計及施工規範要求布設好監控點。按照規定的頻率進行監控量測,並及時對量測資料進行分析處理,及時作出正確的判斷。

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