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隧道工程施工组织设计

2020-06-25 来源:个人技术集锦
摘要

隧道施工组织设计是施工的基本依据。根据施工文件要求、隧道工程特点、围岩条件、工期要求、周围环境、施工技术装备和施工力量等技术与经济因素,在确保安全、经济的前提下,编制隧道施工组织设计。其目的是保证工程按设计要求的质量、计划规定的进度与合理的设计预算,安全、优质、高效地完成施工任务。

xx隧道确定合理的施工方法、对施工工艺、机械装备、监控量测、工序安排、劳动组织、材料供应、工程投资、场地布置等,作出合理的规划,并提出了组织措施和充分预计可能出现问题的对策,制定了工期保证措施、安全保证措施和环保措施等。另外,根据各分项工程的工程量、基本施工工序、劳动力安排及工期要求等,编制了施工形象进度图、网络计划图和施工横道图。根据隧道工程规模大小、洞口地形特点、弃渣场位置和水源情况及工期要求等,本着全面规划统筹安排、充分利用地形、因地制宜的原则编制了施工场地布置图。确保隧道施工有条不紊地顺利进行。

本次设计是一次一栋办公楼结构设计,结构设计是在建筑物初步设计的基础上确定结构方案;选择合理的结构体系;进行结构布置,并初步估算,确定结构构件尺寸,进行结构计算。结构计算包括荷载计算、内力分析及截面设计,并绘制相关的结构施工图。

关键词:隧道;施工方法;施工工艺;技术措施;结构;内力;施工图

第一章 工程概况 .................................................................................................................................... 1

1.1 编制依据及原则 ........................................................................................................................... 5

1.1.1 编制依据 ............................................................................................................................ 5 1.1.2 编制原则 .......................................................................................................................... 5 1.1.3 项目目标 ............................................................................................................................ 6 1.2 工程范围及工程数量 ................................................................................................................... 6

1.2.1 标段范围 ............................................................................................................................ 6 1.2.2 主要工程数量 .................................................................................................................... 6 1.3 工程地质条件 ............................................................................................................................... 6

1.3.1 地形地貌 ............................................................................................................................ 6 1.3.2 气象 .................................................................................................................................... 7 1.3.3 地质条件 ............................................................................................................................ 7 1.3.4 水文地质条件 .................................................................................................................... 7 1.3.5 地质构造 ............................................................................................................................ 7 1.3.6 地震烈度 ............................................................................................................................ 8 1.3.7 不良地质及特殊岩土问题 ................................................................................................ 8 1.3.8 工程特点及难点 ................................................................................................................ 8 1.4 隧道施工环境 ............................................................................................................................... 8

1.4.1 施工用水 ............................................................................................................................ 8 1.4.2 施工用电 ............................................................................................................................ 8 1.4.3 通讯 .................................................................................................................................... 8 1.4.4 交通运输 ............................................................................................................................ 8 1.4.5 地材供应条件 .................................................................................................................... 8

第二章 施工准备 ...................................................................................................................................... 11

2.1 现场布置 ..................................................................................................................................... 11

2.1.1 主工作面选址 .................................................................................................................. 11 2.1.2 弃渣场地及卸渣道路布置 .............................................................................................. 11 2.1.3 大宗材料堆放场地和材料库布置 .................................................................................. 11 2.1.4 生产房屋和生产设施布置 .............................................................................................. 11 2.2 人员及机械配备 ......................................................................................................................... 12

2.2.1 队伍安排及劳动力组织 .................................................................................................. 12 2.2.2 施工机械设备的配置 ...................................................................................................... 12 2.3 施工技术准备 ............................................................................................................................. 13

2.3.1 熟悉图纸资料和有关文件 .............................................................................................. 13 2.3.2 技术交底 .......................................................................................................................... 13 2.3.3 技术保障 .......................................................................................................................... 14 2.4 施工现场准备 ............................................................................................................................. 14

2.4.1 复查和了解现场 .............................................................................................................. 14 2.4.2 确定工地范围 .................................................................................................................. 14 2.4.3 清除现场障碍 .................................................................................................................. 14 2.4.4 办妥有关手续 .................................................................................................................. 14 2.4.5 作好现场规划 .................................................................................................................. 14 2.5 有关协调工作的准备 ................................................................................................................. 14 2.6 施工测量 ..................................................................................................................................... 14

2.6.1 控制测量 .......................................................................................................................... 14 2.6.2 施工测量 .......................................................................................................................... 15 2.6.3 测量质量保证措施 .......................................................................................................... 15

第三章 隧道施工总体安排及施工方案 .................................................................................................. 16

3.1 进洞方案 ..................................................................................................................................... 16 3.2 开挖方案 ..................................................................................................................................... 16

3.2.1 断面开挖方法 .................................................................................................................. 16 3.2.2 爆破的关键控制点 .......................................................................................................... 16 3.2.3 运输出碴方案 .................................................................................................................. 17 3.2.4 支护方案 .......................................................................................................................... 17 3.2.5 衬砌方案 .......................................................................................................................... 17 3.2.6 辅助施工方案 .................................................................................................................. 17 3.3 隧道弃利用和弃置方案 ............................................................................................................. 19 第四章 洞口施工 ...................................................................................................................................... 20

4.1 洞口(明洞)施工 ..................................................................................................................... 20

4.1.1 准备工作 .......................................................................................................................... 20 4.1.2 洞口边、仰坡开挖防护 .................................................................................................. 20 4.1.3 洞口排水 .......................................................................................................................... 20 4.2 洞门施工 ..................................................................................................................................... 20

4.2.1 洞门修筑 .......................................................................................................................... 20 4.2.2 明洞施工 .......................................................................................................................... 20 4.2.3 进洞施工 .......................................................................................................................... 21

第五章 超前支护工程 .............................................................................................................................. 22

5.1 超前小导管施工 ......................................................................................................................... 22

5.1.1 施工工艺 ............................................................................................................................ 22 5.1 .2 施工方法 ........................................................................................................................... 22 5.2 超前大管棚施工 ......................................................................................................................... 24

5.2.1 施工工艺 .......................................................................................................................... 24 5.2.2 施工方法 .......................................................................................................................... 24

5.2.3 检测标准 .......................................................................................................................... 25 5.2.4 技术措施 .......................................................................................................................... 25

第六章 洞身开挖工程 .............................................................................................................................. 27

6.1 洞身开挖方案的选择 ................................................................................................................. 27

6.1.1 上下台阶不留核心部开挖 .............................................................................................. 27 6.1.2 全断面开挖 ...................................................................................................................... 27 6.2 爆破工程 ................................................................................................................................... 28

6.2.1 钻爆设计 .......................................................................................................................... 28 6.2.2 钻爆施工 .......................................................................................................................... 34 6.2.3 全断面法施工 .................................................................................................................. 37 6.2.4 台阶法施工 ...................................................................................................................... 39 6.3 出渣运输 ..................................................................................................................................... 39 第七章 初期支护工程 .............................................................................................................................. 41

7.1 锚杆施工 ..................................................................................................................................... 41

7.1.1 施工工艺 .......................................................................................................................... 41 7.1.2 施工方法 .......................................................................................................................... 41 7.1.3 检测标准 .......................................................................................................................... 43 7.1.4 施工要点 .......................................................................................................................... 43 7.2 中空锚杆施工 ............................................................................................................................. 43

7.2.1 施工工艺 .......................................................................................................................... 43 7.2.2 施工方法 .......................................................................................................................... 44 7.2.3 检测标准 .......................................................................................................................... 45 7.2.4 技术措施 .......................................................................................................................... 45 7.3 钢架施工 ..................................................................................................................................... 45

7.3.1 施工工艺 .......................................................................................................................... 45 7.3.2 施工方法 .......................................................................................................................... 45 7.3.3 检测标准 .......................................................................................................................... 46 7.3.4 技术措施 .......................................................................................................................... 47 7.4 网喷混凝土施工 ......................................................................................................................... 47

7.4.1 施工工艺 .......................................................................................................................... 47 7.4.2 施工方法 .......................................................................................................................... 47 7.4.3 检测标准 .......................................................................................................................... 48 7.4.4 技术措施 .......................................................................................................................... 48 7.5 喷射混凝土 ................................................................................................................................. 49

7.5.1 施工工艺 .......................................................................................................................... 49 7.5.2 喷射混凝土的操作特点 .................................................................................................. 50 7.6 监控量测 ..................................................................................................................................... 52

7.6.1 量测项目 .......................................................................................................................... 52 7.6.2 量测断面间距 .................................................................................................................. 52 7.6.3 量测断面布置 .................................................................................................................. 53 7.6.4 量测频率 .......................................................................................................................... 53 7.6.5 监测方法 .......................................................................................................................... 54 7.6.6 监测资料整理、数据分析及反馈 .................................................................................. 54 7.6.7 监控量测管理 .................................................................................................................. 55

第八章 二次支护工程 .............................................................................................................................. 58

8.1 仰拱(填充、底板)施工 ......................................................................................................... 58

8.1.1 施工工艺 .......................................................................................................................... 58 8.1.2 施工方法 .......................................................................................................................... 58

8.1.3 检测标准 .......................................................................................................................... 58 8.1.4 技术措施 .......................................................................................................................... 59 8.2 结构防排水 ................................................................................................................................. 59

8.2.1 施工工艺 .......................................................................................................................... 59 8.2.2 施工注意事项 .................................................................................................................. 61 8.3 二次衬砌施工 ............................................................................................................................. 61

8.3.1 施工准备 .......................................................................................................................... 61 8.3.2 防水 .................................................................................................................................. 62 8.3.3 钢筋加工 .......................................................................................................................... 62 8.3.4 钢筋安装 .......................................................................................................................... 62 8.3.5 拱墙衬砌混凝土施工方法 .............................................................................................. 62

第九章 隧道装饰工程 .............................................................................................................................. 66

9.1 工程概况 ..................................................................................................................................... 66 9.2 装饰工程主要工程量 ................................................................................................................. 66 9.3 主要检查验收标准 ..................................................................................................................... 66 9.4 主要工程施工方案与方法 ......................................................................................................... 67

9.4.1 洞口装饰板材施工 .......................................................................................................... 67 9.4.2 瓷砖安装 .......................................................................................................................... 69 9.4.3 涂层(漆) ...................................................................................................................... 71 9.4.4 路缘漆施工 ...................................................................................................................... 71 9.5 施工保障措施 ............................................................................................................................. 71

9.5.1 工程质量保障措施 .......................................................................................................... 71 9.5.2 工期保障措施 .................................................................................................................. 72 9.5.3 安全保障措施 .................................................................................................................. 72

第十章 机电工程 ...................................................................................................................................... 73

10.1 工艺设计 ................................................................................................................................... 73

10.1.1 电缆槽 ............................................................................................................................ 73 10.1.2 通风 ................................................................................................................................ 73 10.1.3 照明灯具和配电控制板 ................................................................................................ 73 10.1.4 设备洞 ............................................................................................................................ 74 10.1.5 设备安装 ........................................................................................................................ 74 10.1.6 供水设施 ........................................................................................................................ 74 10.2 隧道控制室 ............................................................................................................................... 75 10.3 隧道消防 ................................................................................................................................... 75 第十一章 工期计划及安排 ...................................................................................................................... 76

11.1 施工进度安排 ........................................................................................................................... 76

11.1.1 隧道施工进度指标 ........................................................................................................ 76 11.1.2 开挖及支护循环时间计算 ............................................................................................ 76 11.1.3 衬砌施工循环时间计算 ................................................................................................ 77 11.1.4 工期计算 ........................................................................................................................ 77 11.2 工期保证体系 ........................................................................................................................... 78

11.2.1 影响工期主要因素分析及应对措施: ........................................................................ 78 11.2.2 制度保证措施 ................................................................................................................ 78 11.2.3 施工组织保证措施 ........................................................................................................ 79 11.2.4 施工设备、资金保证措施 ............................................................................................ 79 11.2.5 施工计划保证措施 ........................................................................................................ 79 11.2.6 技术保证措施 ................................................................................................................ 80 11.3 工期保证技术措施 ................................................................................................................... 80

第十二章 质量管理体系以及保证措施 .................................................................................................. 83

12.1 质量管理体系实施四级管理 ................................................................................................. 83

12.1.1 第一级质量管理体系 .................................................................................................... 83 12.1.2 第二级质量管理体系 .................................................................................................... 83 12.1.3 第三级管理体系 ............................................................................................................ 84 12.1.4 第四级质量管理体系 .................................................................................................... 84 12.2 工程质量保证措施 ................................................................................................................... 85

12.2.1 质量目标及质量保证体系 ............................................................................................ 85 12.2.2 质量证管理措施 ............................................................................................................ 85 12.2.3 质量保证技术措施 ........................................................................................................ 86

第十三章 安全管理体系以及保证措施 .................................................................................................. 87

13.1 目标与体系 ............................................................................................................................... 87

13.1.1 安全目标 ........................................................................................................................ 87 13.1.2 安全保证体系 ................................................................................................................ 87 13.1.3 安全领导小组 ................................................................................................................ 87 13.2 具体措施 ................................................................................................................................... 87

13.2.1 安全目标 ........................................................................................................................ 87 13.2.2 施工安全保证管理措施 ................................................................................................ 87 13.2.3 施工安全保证技术措施 ................................................................................................ 87 13.2.4 专项施工安全保证措施 ................................................................................................ 88 13.2.5 安全保证体系及组织机构 ............................................................................................ 91 13.2.6 应急预案 ........................................................................................................................ 92

第十四章 隧道施工事故应急预案 ............................................................................................................ 95

14.1 应急预案准备 ............................................................................................................................. 95 14.2 应急预案实施 ........................................................................................................................... 96

14.2.1 应急响应 ........................................................................................................................ 96 14.2.2 处理隧道塌方措施 ........................................................................................................ 96 14.2.3 处理隧道塌方 ................................................................................................................ 97 14.3 防护及记录工作 ....................................................................................................................... 97

14.3.1 善后处理 ........................................................................................................................ 97 14.3.2 隧道事故的预防 ............................................................................................................ 98 14.3.3 应急资金费用 ................................................................................................................ 98 14.3.4 记录 ................................................................................................................................ 98

第十五章 环境保护、文明施工措施 ...................................................................................................... 99

15.1 环境目标 ................................................................................................................................... 99 15.2 环境保护管理措施 ................................................................................................................... 99 15.3 环境保护技术措施 ................................................................................................................... 99 第十六章 其他措施 .................................................................................................................................. 99

16.1 冬季施工措施 ........................................................................................................................... 99 16.2 雨季施工措施 ......................................................................................................................... 102

xx隧道施工组织设计

第一章 工程概况

xx线铁路位于xx省中西部地区,线路经过xx市xx区和xx区、xx县、xx市、xx县,岚县、

兴县抵达临县境内。起点为xx北编组站的xx站,终点为xx中南部铁路通道的xx站,正线全长164.26公里,投资估算87亿元,工期4年。xx隧道位于xx省xx市xx二库景区西岸一公里处,地处剥蚀中山区,地势险峻,植被较差,地面标高855m~1030m以上,相对高差约175m。隧道起止里程为DK20+494.77~DK21+378.00,为全长883.23m的单线电气化铁路隧道。隧道最大埋深约为190m,进口端岩石陡直,施工条件困难,出口端位于弱风化石灰岩层。隧道进出口端均位于直线上,全隧道单线上坡,坡率依次分别为11.3%,9.8%。

1.1 编制依据及原则

1.1.1 编制依据

1 根据承发包合同、招投标文件、《铁路隧道设计规范》(TB10003-2005)、《铁路隧道工程施工技术指南》(TZ204-2008)、《公路隧道施工技术规范》 (JTJ 042-94)、《锚杆喷射砼支护技术规范》、《公路工程施工安全技术规程》(JTJ 076-95);

2 承包方上报的投标文件;

3 通过踏勘工地,从现场调查、采集、咨询所获取的资料;

4 根据本工程地质条件的特点,认真进行方案比选,确定最优方案,达到经济、合理、可行。

1.1.2 编制原则

1 安全第一原则

按照技术可靠、措施得力、确保安全的原则确定施工方案。特别是该隧道的防突涌水、涌泥、涌砂,进口瓦斯地段、出口大跨段顺层滑坡段的施工安全,爆破作业安全,软弱围岩防坍塌的施工安全。对重点安全部位,制定有效的技术方案及措施,安全防护到位,确保万无一失。 2 优质高效的原则

加强领导,强化管理,优质高效。根据质量目标和创优规划的总体要求,贯彻ISO9001质量体系,推广应用“四新”技术,确保质量规划目标的实现。

3 方案优化的原则

技术含量高、施工难度大、工期紧,编制中对施工各环节的关键工序进行多种施工方案的综合比选,在技术可行的前提下,择优选用最佳方案。

4 确保工期的原则

根据总指对本隧道工期要求及结合本标段总的工期要求,编制科学、合理、周密的施工方案,合理安排进度,实行网络控制,搞好工序衔接,实施进度监控,确保实现工期目标,满足建设单位要求。

5 科学配置的原则

根据标段工程量大小及各项管理目标的要求,在施工组织上实行科学配置。选派有施工经验的管理人员,上场专业化施工队伍,投入先进、精良的施工设备;确保流动资金的周转使用,做好建设资金的管理,做到专款专用;选用优质材料,确保人、财、物、设备的科学合理配置。 6 突出环保水保的原则

结合工程项目采取积极、严密的环保、水保措施,尽可能减少施工对生态平衡的影响。贯彻国

家“绿色通道”战略,遵守铁道部及国家环保总局、水利部、xx省及地方政府对xx线的环境保护及水土保持的要求,加强环境保护和水土保持。

1.1.3 项目目标

1 质量目标

标验收合格率100%,工程质量达到部优等级。

2 安全目标

杜绝因公死亡事故,年重伤率控制在0.6‰以下,年负伤率控制在5‰以下。无等级火灾事故,无爆炸事故,无爆破物品丢失事故,无重大坍方事故。

3 工期目标

2012年10月1日至2012年11月30日前全面完成开工准备工作,2012年12月1日正式开工,2013年11月30日完工,历时十三个半月,425个日历天。

4 环保目标

做到少破坏、多保护、少扰动、多防护、少污染、多防治。使环境保护监测控制项目与控制结果达到设计文件及有关规定要求。

5 文明施工目标

做到“一通、二无、三整齐、四清洁、五不漏”的标准。现场布局合理,环境整洁,物流有序,标识醒目,标牌规范。

6 职业健康安全目标

建立完善的职业健康安全管理体系,制定切实可行有效的职业健康、劳动保护、医疗卫生保证制度,确保职工的职业健康。

1.2 工程范围及工程数量

1.2.1 标段范围

进口:DK20+494.77~DK20+504.25桥隧相连段,穿越弱风化石灰岩层,采用Ⅲ级围岩桥隧相连结构,全断面设置格栅钢架,间距为1榀/1.0m,配合钢架拱部采用Φ22的超前锚杆预支护,幻想间距50cm,外插角10°~15°,搭接长度不小于1.0m。 出口:DK21+358~DK21+378,隧道出口浅埋段,穿越弱风化石灰岩层。采用Ⅳ级围岩衬砌混凝土结构。

隧道全长883.23m,其余地段Ⅱ,Ⅲ级围岩采用Ⅱ,Ⅲ级围岩一般衬砌断面。

1.2.2 主要工程数量

主要工程数量见表1-1

1.3 工程地质条件

1.3.1 地形地貌

隧道位于剥蚀侵蚀中山区,地势陡峻,植被较差,地面标高855~1030m以上,相对高差约175m以上。隧道最大埋深约190m,进口端岩石陡直,施工条件困难,出口端位于弱风化石灰岩层。

1.3.2 气象

该区属北暖温带重干旱气候,其要气候要素:年平均气温11.05℃,极端最高气温38.7℃,极端最低气温-23.3℃,年平均降水量397.94mm,一小时最大降水量67.70mm,一如最大降水量75.5mm,年平均风速1.9m/s,最多风向CNW,最大风速17.1m/s,最大积雪深度13cm,年平均相对湿度56.6%。

1.3.3 地质条件

1 地层岩性

第四系全新统碎石土Q4col:灰褐色、杂色,中密,稍湿,成分以石灰岩石块为主,厚10~18m,出露于出口段。

石灰岩O2S:青灰色-灰黑色,表层为灰白色,弱风化-微风化,弱风化层为碎块状,岩层节理及裂隙发育,强度高。岩层产状88°∠6°,节理产状224°∠89°,140°∠90°,151°∠90°,220°∠90°。

2 地层承载力特征

碎石土Q4col 稍密—中密,稍湿,承载力基本值σ=400kpa。

石灰岩O2S 承载力基本值,弱风化层σ=1400kpa,微风化层σ=1800kpa。 3 土壤最大冻结深度

根据资料现实,土壤最大冻结深度为0.56米。

4 隧道围岩类别

根据资料所给,结合隧道围岩基本分级表(表1--2)隧道围岩类别及分布里程:

DK20+493--DK20+508段为Ⅲ级; DK21+355--DK21+363段为Ⅲ级; DK20+508--DK21+363段为Ⅱ级; DK21+363--DK21+375段为Ⅳ; 5 岩土施工工程分级 崩堆积层,Ⅱ级。

石灰岩,弱风化Ⅳ,微风化Ⅴ。

1.3.4 水文地质条件

隧道区位于区域侵蚀基准面以上,并且在沿线四周山体陡峭、沟谷较多,根据隧道区含水介质的赋存条件、水理性质及水动力特征,进行综合分析,将该区域分为基岩裂隙水及地下水出露,地表水可见xx二库的储水。

1.3.5 地质构造

该区位于区域构造鄂尔多斯断块隆起区德中部,为近场区主体构造单元,新生代以来该地区表现为间歇性上升,内部差异运动幅度小,水平运动相对较弱,致使区内断裂、褶皱不甚发育。工点范围内地质构造形迹不明显,中厚-厚层状的奥陶系中统下马沟组谁会眼产状基本水平,倾角较小,未见打的地质构造出。

1.3.6 地震烈度

地震动峰值加速度0.20g,地震基本烈度:8度,动反应谱特征周期0.35s。

1.3.7 不良地质及特殊岩土问题

隧道进出口基岩裸露,岩性为石灰岩,岩体受节理切割较严重;有少量危石;出口有崩积及填积的碎石土。

1.3.8 工程特点及难点

进口端岩石陡直,与xx桥台相连,出口端位于弱风化石灰岩层,施工场地狭窄,施工条件相对困难。

环境保护要求高:隧道位于xx二库旅游景区西岸,且xx二库为供给水源,工程施工对环境的影响较大,环境保护要求高技术措施要求高。隧道距离文物保护区xx较近,施工中应对爆破可能产生的滚石、飞石等对xx会产生较大影响,而且与隧道平行的还有一条既有铁路线,所以制定隧道施工方案必须十分谨慎。

1.4 隧道施工环境

1.4.1 施工用水

隧道入口南侧临近xx滩,可根据工程需水量的多少进行建堤坝拦截水,供应工程用水。生活用水方面,先打立井引水,取样检验其水质情况,判断是否符合生活用水标准,如果符合则可以就地取水,不符合标准的则在就近村庄与村庄负责人协商从村庄取生活用水。

1.4.2 施工用电

隧道施工用电可以考虑xx二库变电站,若变电站机组不能满足施工用电要求,那就对既有变电站进行增容改造。使之达到施工、生产用电需求。

1.4.3 通讯

项目部与施工现场设置固定电话或保持移动电话畅通,施工管理人员配备移动电话,因为施工段多山,移动电话信号经常不稳定,所以相关人员还必须配备对讲机。

1.4.4 交通运输

隧道施工应借助于既有路线运输,另外还要增设一些便道,便道施工质量和路线选择都必须认真对待

1.4.5 地材供应条件

xx境内碎石生产能力和质量能满足施工生产要求;河砂需、钢材及其他材料从xx和本地就近购置。

表1—1 工程数量汇总表

隧道名称 隧道长度(m) 序号 1 项目内容 围岩长度(m) 围岩类别 m Ⅱ Ⅲ xx隧道 883.23 Ⅳ 小计 873.75 834.0 19.75 20.00 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 暗 洞 暗洞开挖量 初 期 支 护 喷射 混凝土 钢筋网 系 统 锚 杆 Φ22组合中空锚杆 Φ22边墙砂浆锚杆 土石方 C25素混凝土 C25网喷混凝土 Φ8钢筋网 L=2.0m锚杆 L=2.5m锚杆 L=3.0m锚杆 L=2.0m锚杆 L=2.5m锚杆 L=3.0m锚杆 锚杆垫板 锁脚 锚管 Φ42钢管 (L=3.5m) C25混凝土 C30钢筋砼 结构 钢筋 HRB335 HPB235 m3 m3 m3 kg m m m m m m kg m kg m3 m3 kg kg m3 m3 m3 m3 kg m3 m2 m2 m m m m m kg m m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 36761 962 28.0 0 0 197 0 0 0 0 0 104 0 0 165 0 0 0 1029 0 41.6 1312 0 300 0 0 4 0 296 234 875 193 0 0 0 38753 141.80 41.6 1312 197.5 300 0 0 4 0 401.5 234 875 5954.33 1033 31107 20605.88 247.98 174.75 244.65 96.11 21162.23 157.28 113 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5594.70 1033 31107 20605.88 166 二 次 衬 砌 衬 砌 拱墙 仰拱 仰拱填充 回填注浆 防 排 水 洞 门 工 程 水沟及电缆槽 洞 内 防 排 水 措 施 沟槽身 盖板 钢筋 防水板 无纺布 透水 盲管 C20混凝土 1:1水泥浆 C25钢筋混凝土 C25钢筋混凝土 HPB235 保温材料 厚度1.5m 359g/m2 Φ50单璧打孔波纹管 Φ80双璧打孔波纹管 125.1 61.05 61.82 3.95 244.65 96.11 21162.23 157.28 0 0 2196 1668 100 709 4506 1397 3796 235 0.79 399.94 399 50.0 39.5 2.37 17.0 107 34 90.7 0 0 0 720.00 88.21 2.50 28.00 412 412 51.5 40.0 2.60 17.4 34.8 92.5 0 0 4 812.3 812.3 2297.8 1747.50 105 744.01 1466.83 3797.2 235.9 0.79 0 720.00 88.21 2.50 28.00 PVC管 Φ80 中埋式橡胶止水带 外贴式止水带 固定钢筋Φ8 遇水膨胀止水条 沥青木丝板 聚硫嵌缝膏 开 挖 洞 口 圬 工 端墙 帽石 洞顶 水沟 土方 石方 C25混凝土 C25混凝土 M10 浆砌片石 110 4723.6 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 检查梯 洞外侧沟 基础工程 洞顶天沟 边 仰坡防护 挡墙 翼墙 连接 钢筋 连接 钢筋 锚 喷 防 护 路基 面 开 挖 C25混凝土 HRB335 HPB235 C20喷射混凝土 Φ8钢筋网 Φ22 砂浆锚杆 M10 浆砌片石 土方 石方 M10浆砌片石 角钢50×50×5 钢筋 C25钢筋砼 m3 kg kg m3 kg 根 m m3 m3 m3 m3 kg kg m3 75.60 120.00 0.00 500.10 1955.25 495.00 2475.00 30.00 0.00 158.84 45.50 219.20 129.80 5.46 75.60 120.00 0.00 500.10 1955.25 495.00 2475.00 30.00 0.00 158.84 45.50 219.20 129.80 5.46 第二章 施工准备

2.1 现场布置

2.1.1 主工作面选址

由于xx隧道施工的机械设备和材料等很多,如是规划不好,很容易造成相互干扰、使用不便、施工效率低等现象,甚至发生安全事故。我方经过对隧道工程规模大小,洞口地形特点、弃渣场位置和水源情况及工期要求,结合劳动力安排、机械设备、材料用量、施工方法等因素,本着全面规划、统筹安排、合理布置、因地制宜的原则,经过认真细致的方案比选,确定在隧道设单一工作面,单向掘进施工。这样一方面便于施工管理,另一方面也较符合现场实际地形情况。

xx端洞口:按“早进洞,晚出洞”的原则,结合实际地形条件和xxxx大桥桥跨布置位置及控制边仰坡开挖高度,定洞口于DK20+494.77处,采用桥隧相连结构。

xx端洞口:按“早进洞,晚出洞”的原则,结合实际地形条件及控制边仰坡开挖高度,选择暗洞进洞,定洞口于DK21+378处,采用翼墙式隧道门。

2.1.2 弃渣场地及卸渣道路布置

优先考虑弃渣作洞外路基填方和桥头路堤填土,剩余弃至靠近洞口的弃渣场。弃渣场不占用其他工程场地和影响附近各种设施安全,同时做好环境保护和水土保持。不影响附近的农田水利设施,不占用农田。弃渣场的卸渣道路设前后两条卸渣线,以利弃渣。

2.1.3 大宗材料堆放场地和材料库布置

优先考虑弃渣作洞外路基填方和桥头路堤填土,剩余弃至靠近洞口的弃渣场。弃渣场不占用其他工程场地和影响附近各种设施安全,同时做好环境保护和水土保持。不影响附近的农田水利设施,不占用农田。弃渣场的卸渣道路设前后两条卸渣线,以利弃渣。

2.1.4 生产房屋和生产设施布置

通风机房和空压机布置在靠近隧道出口的位置,以缩短管道长度,减少管中能量损失,避免出现过多的角度弯折。

搅拌机设置在靠近砂、石料,场地较开阔,以便于装车运输。

炸药和雷管分别存放,库房选择距离工地300-400m以外的隐蔽地点,并安装避雷装置,由专人进行看管。

采用外来高压电线输电,变电站设在洞口附近,为保证洞内电压充足,洞内采用电缆供电。

生产房与洞口保持一定距离,以保证工人和其他工作人员有一个安静的休息环境,

同时又便于工人上下班,便于学习和管理。

整个工地布置尽量做到“占山不占地,占地不占田,修路又造田”,把支援农业当成一件大事来考虑。

隧道平面布置示意图见图2-1。

图2-1 xx

隧道平面布置图

2.2 人员及机械配备

2.2.1 队伍安排及劳动力组织

工班任务及劳动力配置见表2-1

表2-1 工班任务分配及劳动力配置

工班名称 掘进工班 支护工班 衬砌工程 运输队 综合保障队 自动计量拌合站 钢结构加工队 小计 2.2.2 施工机械设备的配置

人数(个) 30×2 30×2 30×2 24×2 9×2 24×2 12×2 318 担负主要任务 钻眼、装药、爆破或人工开挖等 超前小导管、锚杆、钢筋网、钢架安设,喷射混凝土作业等 防水层、钢筋安装、衬砌、附属工程等 出碴、运输、调度、维修、保养等 风、水、电及其设备维修、保养,道路养护 砼拌合及小型构件预制 各种钢结构加工及预制 表2-2 主要施工机械配备表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 机械设备名称 挖掘机 装载机 自卸车 空压机 砼搅拌机 小型空压机 中空锚杆注浆机 砼运输车 电焊机 切割机 通风机 湿喷机 压浆机 砼输送泵 钢筋切断机 型钢加工机 发电机 发电机 9米液压台车 锚杆钻机 抽水机 风钻 对焊机 规格及型号 日立200 ZL30 SX3244BL294 20立方 JS750 W-3.5m3 IT25型 JGY3型 BX1-400型 J3-400A 2×55kw 数量 1 1 10 3 1 1 2 3 4 1 1 3 备注 GIB2型 HBT60-100B 2 2 2 自制 4950(50kw) 200kw 2 1 1 1 MGJ-50 7.5 KW IS080A 5.5KW YT-28 UN-100 15 2 14 2 2.3 施工技术准备

2.3.1 熟悉图纸资料和有关文件

全面熟悉隧道施工图纸、资料和有关文件,参加业主工程主管部门组织的设计交底和图纸会审并作好记录。

2.3.2 技术交底

根据设计文件及相关规范,由项目总工牵头,逐级做好技术交底工作。

2.3.3 技术保障

结合本单位的技术状况,制定相应的技术保障措施,做好技术培训工作,必要时应先行试点,取得经验并经监理单位批准后推广。

2.4 施工现场准备

施工现场以有利于施工为原则。施工现场准备主要应做好以下几项工作:

2.4.1 复查和了解现场

复查和了解现场的地形,地貌,地质特征,水文特点,气象和地震资料。并应对施工材料,水源,电源,及交通运输实际情况了解。

2.4.2 确定工地范围

了解工地的范围,测量核实并标定。

2.4.3 清除现场障碍

施工现场范围内的障碍如建筑物、坟墓、暗穴、水井、各种管线、道路、灌溉渠道、民房等必须拆除或改建,以利施工的全面展开。

2.4.4 办妥有关手续

上述占地、移民和障碍物的拆迁等都必须事先与有关部门协商,办妥一切手续后方可进行。

2.4.5 作好现场规划

按照施工总平面图搭设工棚、仓库、加工厂和预制厂;安装供水管线、架设供电和通信线路;设置料场、车场、搅拌站;修筑临时道路和临时排水设施等。

2.5 有关协调工作的准备

积极与业主、监理工程师取得联系,及时了解、掌握、解决施工前的一切工作,并与当地政府及部门取得联系,争取他们的支持与帮助。

2.6 施工测量

测量作业程序流程图见图2-2。 2.6.1 控制测量 开控制网、水准基点开工复测 竣工工 1 平面控制 测前道路隧道布设的控制点,应根据测区的地形情况,尽量联测坐标,施工测量如与高级控制点 施工中复测检查 量 交联测困难时,也可假设坐标和方位进行。 接桩 控制网、水准基点加密防护 测量成果报监理工程师及业主主主 图2-2 测量作业程序流程图 2 高程控制

山区道路引测水准点,一般可按±40mmL(L为复合水准线路长度)复合。但对于隧道或大、中桥梁工程,则应该按±20mmL掌握。隧道两端所设水准点每端应不少于三个。

2.6.2 施工测量

施工前进行详细的导线控制测量,在洞口布设多个控制点,以严格控制洞身开挖的的准确性。经复测确认无误后,将测量结果上报驻地监理批复后,方可进行施工。 1 洞口测量

根据隧道洞口的设计结构和洞口地形标高,详细计算洞口边仰坡开挖边线的坐标和各桩中心坐标。利用附合导线与以上计算坐标的相对关系,使用全站仪在地面上放出洞口边仰坡开挖轮廓线,十米桩中心坐标点位,以放出的坐标点为中心放出开挖边线桩,控制洞口边仰坡的开挖。

2 洞身测量

隧道洞身施工测量根据隧道设计文件,精确计算出线路十米桩的坐标及结构的相关尺寸和标高,并按每10m编制出所有隧道标高表。测量工程师利用洞内测量控制点,及时向开挖面传递中线和高程;由测量班用断面测量仪测设隧道开挖轮廓线、支护钢架架立前后和二次衬砌立模前后轮廓尺寸,进行复核,确认准确后方可进行下道工序施工,并对混凝土净空断面应用激光隧道限界检测仪检查。

在洞内进行施工放样时随时配带气压标、温度计,随时根据实际情况对仪器进行气压、温度的修正。

2.6.3 测量质量保证措施

测量桩点的交接,必须双方参与,持交桩表逐桩核对,交接确认,遗失的坚持补桩,无桩名者视为废桩,资料与现实不符的应予以更改。

执行有关测量技术规范,按照规范技术要求进行测量作业检测,保证各项测量成果的精度和可靠性。

测量放样的依据是施工图纸及相关规范,使用的图纸及规范必须盖“受控”章,确保其有效。

定期组织测量员与相邻施工队共同进行洞内外控制点联测,保证控制点的准确性。所有现场测量原始记录,必须将观测者、记录者、复核者记录清楚且须是各岗位操作人员自己的签名。

加强仪器的维修和保养,保持其良好状态,制定仪器维修和保养制度及周检计划,按时送检。

第三章 隧道施工总体安排及施工方案

3.1 进洞方案

先将洞外两侧边坡修好,(坡度按实际情况而定)然后用喷射砼封闭,洞顶覆盖层也进行刷坡并进行锚喷防护,然后进行套拱和管棚施工。套拱和管棚完成后,开始主洞开挖。主洞按设计分侧导洞开挖、拱部开挖、边墙开挖,并根据围岩级别按设计及时支护。

3.2 开挖方案

3.2.1 断面开挖方法

Ⅱ,Ⅲ级围岩采用全断面法开挖,Ⅳ级围岩采用台阶法开挖,明洞采用明挖法开挖。施工工法可根据隧道监控量测的结果做出相应的调整。 1 爆破方法

一 光面爆破

光面爆破是井巷掘进中的一种新爆破技术,它是控制爆破中的一种方法,目的是使爆破后留下的井巷围岩形状规整,符合设计要求,具有光滑表面,损伤小,保持稳定。光面爆破只限于一层岩石(主要是顶部和两帮),所以又成为轮廓爆破或周边爆破。

在井巷掘进中应用光面爆破具有以下优点:

a 能减少超挖,特别在松软岩层中更能显示其优点。 b 爆破后成形规整,提高了井巷轮廓质量。

c 爆破后井巷轮廓外的围岩不产生或产生很少的爆震裂缝,提高了围岩的稳定性和自身的承载能力,不需要或很少需要加强支护减少了支护工作量和材料消耗。

d 能加快井巷掘进速度,降低成本,保证施工安全。

二 微差爆破

微差爆破是在相邻炮孔或排孔间以及深孔以内以毫秒级的时间间隔顺序起爆方法。由于相邻炮孔的起爆的间隔时间很短,先爆孔为相邻的后爆孔增加了新的自由面,以及由于爆破应力波在岩体中的相互叠加作用和岩块之间的碰撞,使爆破的岩体破碎质量、爆破成形质量均较好,从而可以降低大块率,降低炸药单耗,降低地震效应,减少后冲,提高施工效率。

3.2.2 爆破的关键控制点

爆破的关键控制点是提高炮眼利用率、保证光面爆破效果、改善工作环境,缩短装药时间,拟在进尺确定、炮眼布置、装药方法和工艺以及爆破方法等方面进行改进。重点在机械装药和节能环保水压爆破方技术进行研究和应用。

3.2.3 运输出碴方案

隧道出碴,全断面开挖直接采用挖掘机装碴、自卸汽车运输的方式进行。台阶法施工时上台阶由人工辅助挖掘机将碴扒至下台阶,和下台阶石碴一起由挖掘机装车、自卸汽车运输至指定碴场。隧道开挖时,隧道施工工作面安排装载机一台,挖掘机一台,自卸汽车10台和其它配套机具。考虑洞内车辆会车,结合避车洞设置错车道,衬砌前将错车道超挖部分采用浆砌片石进行回填。

3.2.4 支护方案

隧道初期支护采用锚喷支护,DK20+494.77-20+504.25桥隧相连段采用Ⅲ级围岩桥隧相连结构全断面采用格栅钢架间距1榀/1.0m,配合钢架拱部采用Φ22超前锚杆支护,环向间距50cm,外插角10-15°,搭接长度不小于一米;DK21+358-21+378隧道出口浅埋段,采用Ⅳ围岩衬砌砼结构。其余Ⅱ、Ⅲ级围岩采用一般衬砌断面。

施工顺序为:开挖面处理→初喷混凝土→打设径向锚杆→架设钢架→复喷混凝土至设计。

安装锚垫板时,使垫板面与模板面贴紧,不同型号锚垫板不得安错;在灰浆达到初始设计强度后,方可上紧垫板及螺母

3.2.5 衬砌方案

一 隧道内轮廓尺寸采用?铁路技术管理规程?(铁道部令第29号)中客货共线铁路建筑限界(V≤160km/h)的?隧道建筑限界图(电力牵引区段)?限界标准即“隧限-2A”,并考虑两侧设备安装。

二 按锚喷构筑法技术要求设计,隧道采用复合式衬砌,初期支护采用锚喷支护,衬砌及支护设计参数见“xx隧参-01”、“xx隧参-05”和“xx隧参-08”,喷混凝土采用湿喷工艺。

三 进口 DK20+494.77~DK20+504.25为桥隧相连段,穿越弱风化岩层,采用Ⅲ级围岩桥隧相连结构,全断面设置格栅钢架,间距为一格/1.0m,配合钢架拱部采用Φ22的超前锚杆预支护,环向间距50cm,外插脚10°~15°

四 DK21+358~DK21+378,隧道出口浅埋断,穿越弱风化层。采用Ⅳ级围岩衬砌混凝土结构。

五 其余部分采用Ⅲ级围岩混凝土衬砌。

3.2.6 辅助施工方案

一 防排水方案

a 设计原则

隧道防排水遵循“防、排、截、堵结合,因地制宜,综合治理”的原则,采取切实

可靠的措施,达到防水可靠、排水畅通、经济合理的目的。

隧道防水应以混凝土结构自防水为主体,以施工缝、变形缝等接缝防水 为重点,采取措施控制混凝土裂缝的开展,增强混凝土的抗渗性能,并辅以注浆和防水层加强。地下水发育地段采用防水混凝土,抗渗等级不低于P8,其它二次衬砌混凝土的抗渗等级不得低于P6。

明洞衬砌外缘敷设外贴式防水层,防水层表面设3~5cm厚水泥砂浆保护层。明洞与隧道接头处、明洞衬砌施工缝、变形缝处要按规范做好防水处理。

b 洞内防排水

1)洞内设置双侧保温水沟,并加设保温材料。进口段出水口应保证水流畅通,不积水,不冻胀,对桥隧结构基础不产生不利的影响。

2)全隧道除Ⅱ级围岩外其余各级围岩衬砌拱墙背后设防水板(厚度1.5m),背衬无纺布(350g/平方米),拱墙环向、墙角纵向设盲管(沟)。环向盲管(Φ50HDPE单臂打孔波纹管)间距按10~15m考虑,环向盲管通过三通道管直接与角墙下的纵向盲管连接,纵向盲管(Φ80HDPE双壁打孔波纹管)每隔30m左右通过边墙进水孔引入侧沟。

3)一般地段施工缝设外贴止水带加遇水膨胀止水条构成复合防水构造,浅埋沟谷及地下水较大段施工缝采用由外贴止水带与中埋式止水带复合构造,变形缝采用中埋式止水带与外贴止水带、嵌缝材料构成复合防水构造。

4)附属洞室拱墙背后设置防水板及Φ50mm纵向透水管,施工缝中埋式止水条及中埋式止水带。

5)防水排水详见“xx隧参-04”图,防水材料的材质应满足《铁路隧道设计规范》(TB10003-2005)规定。

c 洞外防排水

1)在xx端洞顶刷坡线5m以外适合为位置设节水沟一道,以拦截地表水,同时注意地表水排水畅通,对隧道不产生不利的影响。

2)洞外水不得通过隧道引排,xx端洞口外2m设一道横向盲沟,以拦截路面水,尺寸为30×40cm,洞外侧沟做成不小于2‰。

3)隧道洞外做好排水,避免水流冻结。

4)xx端口为桥隧相连结构,应依据实地地形做好排水工作,避免排水不畅对结构产生不利影响。

二 通风方案

隧道压入式通风方式,从以往隧道的通风经验来看,影响通风效果的主要是漏风系数和风管直径的选择,风管直径越小,管道阻力系数就越大,所需风机功率就越大,反

之则越小。因此本工程决定在长距离通风情况下采用大直径风管(φ1.2m),以减少风阻,缩短通风时间、提高通风效率。

三 高压供风方案

高压风采用洞外电动空压机组成的压风站集中供风方式,高压风管直径采用φ250mm无缝钢管,进洞后采用托架法安装在边墙上,沿全隧道通长布置,高度以不影响仰拱及铺底施工为宜。主管道每隔300~500m分装闸阀和三通,以备出现涌水时作为应急排水管使用,管道前段距开挖面30m距离主风管头接分风器,用高压软管接至各风动工具。

在隧道出口设一组8×20m3/min高压风站;供应洞内高压用风。

四 供水方案

在隧道洞口附近根据地形设置高山水池,供水满足洞内高压用水需要。利用管路供水至洞内。高压水管选用直径为φ150mm无缝钢管,安装在高压风管上部。 五 供电方案

隧道施工洞口各配1台1260kVA和1台630kVA变压器供应施工用电。在隧道各口各配置两台250kW发电机组成发电机组,以备停电后应急。

洞内动力线路为三相五线制。照明电压:作业地段36V,成洞和不作业地段采用220V;成洞地段固定的电线路,用绝缘良好的胶皮线架设。施工地段的临时电线路宜采用橡套电缆。

隧道内设应急照明设备,该设备必须在短路或供电中断时,能自动接通并能连续工作2h以上。

六 洞内管线布置方案

洞内临时设施包括洞内高压电缆、照明线路、高压风水管路、通风管路及施工抽排水等,洞内管线布置。隧道施工风、水、电布置 图3-1 3.3 隧道弃利用和弃置方案

本隧道共弃砟石方约3.97万方(实方),弃砟地点及运距与路基专业统筹考虑,集中堆放。优先考虑弃碴作洞外路基填方和桥头路堤填土,剩余弃至靠近洞口的弃碴场。弃碴场不占用其他工程场地和影响附近各种设施安全,同时做好环境保护和水土保持。不影响附近的农田水利设施,不占用农田。弃碴场的卸碴道路设前后两条卸碴线,以利弃碴。

图3-1 隧道施工风、水、电布置

φ1.2m通风软管

三相五线

第四章 洞口施工

4.1 洞口(明洞)施工

4.1.1 准备工作

1 认真学习设计图纸和设计技术资料,现场核对设计资料,进行测量放样。 2 会同监理工程师测量横断面,绘制成图,计算核实土石方数量,并报送监理工程师审批。

3 洞口段开挖前首先清除洞口开挖范围内的树木、杂草和树根,检查边、仰坡以上的山坡稳定情况,清楚悬石、处理危石。

4.1.2 洞口边、仰坡开挖防护

洞口段土石方随洞口外截水沟完成采用放坡开挖,挖掘机装碴,自卸汽车运输。 边仰坡开挖严格按设计坡度,从上至下,随挖随护。洞口、边仰坡施工以机械施工为主,人工辅助施工。洞口开挖前,首先进行开挖边界施放和技术交底,再开挖天沟和天沟铺砌,对于洞顶上部有积水处以疏导的方式进行引排,避免积水渗入洞内。

开挖采用人工配合挖掘机自上而下分层开挖,人工挂线刷坡。刷坡完成后及时对边、仰坡进行锚、网、喷支护加固,采取开挖一段支护一段的原则,使其边坡稳定。

4.1.3 洞口排水

隧道开挖为进、出口两端同时掘进施工,应及早修建洞门及洞口排水设施、洞口排水系统应在施工期的雨季之前完成;加强洞内施工用水管理,防止积水浸泡墙基。

4.2 洞门施工

4.2.1 洞门修筑

先将洞外两侧边坡修好,(坡度按实际情况而定)然后用喷射砼封闭,洞顶覆盖层也进行刷坡并进行锚喷防护,然后进行套拱和管棚施工。套拱和管棚完成后,开始主洞开挖。

4.2.2 明洞施工

洞口DK20+494.77~DK20+504.25段Ⅲ级围岩、DK21+358~DK21+378段围岩级别为Ⅳ级,为了不破坏洞口围岩的稳定性,同时考虑爆破飞石的影响,洞口内开挖采用松动控制爆破预留光爆层开挖法。

采用台阶法开挖,充分利用钻爆技术,并且在下一循环开挖之前完成设计要求的初期支护,下台阶开挖后应及时施作边墙初期支护和永久仰拱,二次衬砌距离下台阶开挖面不超过50m,具体工作步骤如下:

1 进行上台阶的开挖。

2 施做上台阶的初期支护,即初喷4cm混凝土,施作锚杆、钢筋网片、架立格栅钢架。复喷混凝土至设计厚度,底部喷10cm混凝土封闭。

3 进行下台阶的开挖。

4 施做下台阶的初期支护,即初喷4cm混凝土,施作锚杆、钢筋网片、架立格栅钢架,复喷混凝土至设计厚度。

5 开挖隧底并施做仰拱初期支护封闭成环,及时浇筑永久仰拱和仰拱填充。

4.2.3 进洞施工

对于洞口段设计为大管棚超前预支护的隧道具体作法:洞口开挖至起拱线,套拱施做采用两榀型钢钢架紧贴仰坡放置,间距0.6m,纵向用Φ22mm钢筋连接,预埋管棚导向管,其环向间距及倾角按设计的管棚环向间距及外插角布设,经测量检查,同隧道洞口开挖断面一致后,与仰坡锚杆焊接固定,浇注40cm厚挂板混凝土固结,然后施做长管棚,形成洞室轮廓,按设计开挖方法进洞。

第五章 超前支护工程

5.1 超前小导管施工

5.1.1 施工工艺

小导管施工工艺流程见图5-1。 5.1 .2 施工方法 喷混凝土封闭开 沿周边布孔 a 导管加工 小导管在构件加工厂制作,前端做成尖锥形,尾部焊接φ8mm钢筋加劲箍,管壁钻 孔 上每隔15cm交错钻眼,眼孔直径为6~8mm。小导管加工见图5-2。 50cm15cm插入小导管 注 浆 小导管加工 浆液准备 φ8mm加劲箍开挖 φ42mm钢管

图5-1 超前小导管施工工艺框图

图5-2 注浆小导管加工图

b 钻孔及安设导管

钻孔完毕后,将小导管按设计要求插入孔中,围岩软弱地段用游锤或凿岩机直接将小导管沿格栅钢架中部打入,尾部与钢架焊接到一起,共同组成预支护体系。 c 注浆

注浆前先喷射混凝土5~10cm封闭掌子面作止浆墙,当单孔注浆量达到设计注浆量时,结束注浆。注浆参数应根据注浆试验结果及现场情况调整。注浆作业中认真填写注浆记录,随时分析和改进作业,并注意观察施工支护工作面的状态。小导管注浆工艺流程见图5-3。开挖前试挖掌子面,无明显渗水时进行开挖作业。 d 检测标准 一 主控项目 搅拌机泵口压力表孔口压力表球阀混合器1)超前小导管所用的钢管进厂检验必须符合标准。 小导管2)超前小导管所用的钢管的品种和规格必须符合设计要求 注浆泵管路3)超前小导管与支撑结构的连接应符合设计要求 蓄浆池地层4)超前小导管的纵向搭接长度应符合设计要求 5)注浆浆液的配合比的检验应符合规范要求

6)超前小导管注浆压力应符合设计要求,浆液必须充满钢管及周围的空隙。 二 一般项目

超前小导管施工允许偏差应符合表5-1的规定:

表5-1 超前小导管施工允许偏差

序号 1 2 3 项目 方向角 孔口距 孔深 允许偏差 2° ±50 mm ±50 mm e 技术措施 1)小导管的钻孔方向应顺直; 2)钻孔孔直径应与注浆管径配套; 3)采用吹管法清孔;

4)在孔口端用沾有CS胶泥的麻丝缠绕成不小于孔径的纺锤形柱塞,把小导管插入孔内,带好丝扣保护帽,用风钻镐打入到设计深度,使麻丝塞与孔壁压紧;

5)注浆采用水泥浆液,注浆配比通过现场实验实际情况确定;

6)超前小导管尾部焊接于钢拱架上,两排小导管保持1m以上的搭接长; 7)小导管外露长度一般为30cm,以便连接孔口阀门和管路。

小导管的安设:如岩体松软,采用YT-28型风动凿岩机直接推送,如遇有坚硬岩石处,先用YT-28型风动凿岩机钻眼成孔后再推进就位。

在施作小导管前应注意:

1)喷10cm厚混凝土封闭掌子面作为止浆墙,为注浆作好准备工作;

2)按设计标出小导管的位置,误差50mm;

3)施工顺序为从两侧拱腰向拱顶进行,为提前注浆留好作业空间。

锚杆预先在洞外钢结构厂按设计要求加工制作,锚杆砂浆强度不得低于M20。 施工采用风动凿岩机,按设计要求钻孔,达到标准后,用高压风清除孔内岩屑;用注浆泵将水泥砂浆注入孔内,砂浆填充锚杆孔体积的2/3后停止注浆;及时将加工好的杆体插入孔内,安装锚杆垫板。

施工时应注意:锚杆钻孔位置及孔深必须准确;锚杆要除去油污、铁锈和杂质;锚杆体插入孔内不小于设计长度的95%。锚杆施工应在初喷混凝土后进行,以保证锚杆垫板有较平整的基面。锚杆用的水泥砂浆,其强度不应低于M20。锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实。水泥砂浆达到一定强度后才能上紧垫板螺母。

5.2 超前大管棚施工

5.2.1 施工工艺

1 顶驱液动锤把套管与钻杆同时冲击回转,钻入隧道顶板前端设计要求孔深。 2 钻孔完毕,将套管内孔注水清洗干净,然后将钻杆拔出,套管仍留在孔内护孔。 3 先加工好带有注浆眼的钢管插入套管内,钢管节与节用丝扣联接,钢管终端密封。

4 管插进后,取出套管。

5 上述步骤将其余管棚施钻安插完毕,然后施做止浆墙。

6 用高压泵将水泥浆压入钢管内,浆液通过钢管注浆眼压注入孔壁的缝隙内,固结附近岩土层,采用导管编号注浆,先注“单”号孔,待1至2天固结后,再注“双”号孔,管棚位于土层中压注水泥浆,压力不小于2MPa,其余地段压注水泥砂浆(水灰比1:1,砂灰比2:1)压力不大于2MPa。

7 管棚支护下,进行隧道开挖。

5.2.2 施工方法

1 测量放样

首先按开挖轮廓线测量放样,并按40cm间距标出管棚位置,按孔间距定孔位,如其位置在软弱带时,可适当移动孔位,但范围不能超过设计规定范围。 2 大管棚钻设

a 按测量放样标出的位置管棚钻机移动、定位

b 在标出管棚位置上使用顶驱液动锤按设计角度3°~5°(洞口1°~2°)把套管与钻杆同时同步冲击回转钻入岩土层内至设计深度。套孔与钻具同时跟进,产生护孔功能,避免内钻杆在提出孔后产生塌孔或涌水事故,提供临时支护,方便往孔内插管注浆。

c 钻孔完结后,先把套管内孔注水清洗洁净后,才把钻杆取出。套管仍保留在孔内供保护作用,钻杆取出后采用钻架配置的两度液动夹头,进行加紧及卸拧钻具丝扣,避免使用手动扳手操作,增大了安系数,减少了劳动强度。

d 按设计要求加工好的钢花管插入套管内,接头采用15cm长的厚壁管箍,上满丝扣。并把钢管轻轻打入岩土地内,以固定钢管不易滑出孔口。

c 钢管插进完毕后,取出套管,钻进其它孔眼。套管取出时,冒落的岩土会于孔内压紧钢管。钢管口与孔口周壁用水泥密封。

3 长管棚注浆

管棚安装完毕后,即进入注水泥浆,利用浆液的渗透作用,将周围岩体 预先加固及堵住围岩裂隙水,既能起到超前支护的作用,同时又加强了管棚的强度和刚度。注浆

时要控制以下几点:

a 注浆配合比:合适的浆液配比既能提高浆液的扩散加固范围又能控制浆液的胶结时间,在施工过程中配比要控制在0.5:1~1:1。

b 控制注浆压力:每根管的注浆结束与否,不是以时间来判断,而是以注浆压力来控制,当注浆压力持续升高,接近或达到注浆预定压力时,该管注浆才可结束。注浆出压0.5~1.0Mpa,终压2~2.5Mpa。注浆结束后采用10号水泥砂浆充填管棚钢管,增强钢管的强度和刚度。

c 注浆程序:当管棚安装完毕后,用小木楔在钢管与围岩壁楔紧,再用锚固剂将空隙封闭住。注浆时一般总是先注无水孔,后注有水孔。无水地段 可以从拱脚起顺序注浆。注浆速度根据注浆孔出水量大小而定,一般从快到慢。

5.2.3 检测标准 开挖周边放样布孔 1 主控项目 钻机就位 a 管棚所用钢管进场必须按批抽取试件作力学性能和工艺性能试验。其质量必须符合国家有关规定及设计要求。 b 管棚所用钢管的品种和规格必须符合要求。 安装钻杆及套管 c 管棚搭接长度应符合设计要求。 一节钻孔结束 顶驱双作用冲击回转 d 注浆浆液的配合比应符合设计要求。 e 注浆压力应符合设计要求,浆液必须充满钢管及周围的空隙。 2 一般项目 钻机退回原位 继 续 钻 进 接长钻杆及套管 超前大管棚施工允许偏差应符合下表5-2的规定: 序号 1 套管内注水清洗 2 分节装入钢花管 5.2.4 技术措施 表5-2 超前大管棚施工允许偏差 项目 钻至设计长度 允许偏差 方向角 孔口距 孔深 取 出 钻 杆 取 出 套 管 1° ±50 mm ±50 mm 3 大管棚必须在洞身开挖前完成。洞口开挖时应预留管棚施工台阶,搭设管棚施工工下一根管棚钻进 作室,钻机脚手架平台应支撑在稳固的地基上。在软弱围岩地段,立柱底应架设垫板或钻进结束 垫梁。在施做大管棚预支护的过程中应设置必要的监测项目,根据监测反馈信息及时采取相应的措施以保证施工质量和施工安全。 大管棚施工时注意事项: 达到注浆压力 注 浆 隧 道 开 挖 1 大管棚施工前编制详细的专项施工组织设计。 2 钻孔前,按设计精确画出钻孔位置。 图5-4 超前大管棚施工工艺流程图

3 控制钻孔角度,尤其是接长钻杆后钻进角度应严格控制。 4 注浆时准确掌握浆液配比和注浆压力。

5 创造良好的照明条件,施工时由专人统一指挥。

表5-2 超前大管棚施工允许偏差 项目 允许偏差 方向角 孔口距 孔深 1° ±50 mm ±50 mm 序号 1 2 3 第六章 洞身开挖工程

6.1 洞身开挖方案的选择

根据围岩级别及周边环境采取多种开挖方法:

正洞洞身Ⅳ级围岩采用台阶不留核心部分部开挖,Ⅲ级围岩段采用全断面开挖。 Ⅲ级围岩采用光面爆破工艺开挖,多功能作业台架配合风动凿岩机钻孔,塑料导爆管微差毫秒雷管起爆,循环进尺2.2m;Ⅳ级围岩台阶法施工地段,上台阶先采用光面爆破开挖。下台阶风钻钻孔,人工装药,非电毫秒雷管微差控制爆破,循环进尺2.25m;形成超前支护、开挖、初期支护、仰拱填充、二次衬砌、附属工程均衡生产、整体推进的施工格局,断层破碎带及其影响带地段初期支护及时成环,根据围岩量测结果及时施作二次衬砌。

6.1.1 上下台阶不留核心部开挖

首先进行上半断面开挖,并及时施作初期支护;再进行下半断面开挖,并及时进行初期支护;最后进行仰拱混凝土及二次衬砌。下半断面施工20~25m后施做仰拱。根据围岩量测信息确定合理的衬砌时间,衬砌后根据施工进度需要施做水沟电缆槽。

上台阶支架式风钻钻孔,光面爆破开挖。下台阶支架式风钻钻孔,人工装药,非电毫秒雷管微差控制爆破,光面开挖爆破施工完毕后,初喷混凝土封闭围岩。待混凝土初凝后,按设计的支护参数施作中空注浆锚杆。锚杆安装完毕,在锚杆外端挂设钢筋网片,复喷混凝土达到设计厚度。开挖爆破后,采用挖掘机配合装载机装碴,自卸汽车运输。台阶法施工工艺流程图见图6-1。

6.1.2 全断面开挖

全断面光面爆破法施工采用多功能作业台架配合风动凿岩机钻孔,砼喷射机械手、湿喷机湿喷混凝土。采用挖装机装碴。施工中合理调整工序,实行“钻爆、装碴、运输”机械化一条龙作业。围岩稳定性好时复喷混凝土作业与钻爆作业拉开距离平行作业。

全断面施工工艺流程图见图6-2。

1-上半部开挖 2-拱部进行锚喷支护 3-下半部开挖 4-锚喷支护

5-边墙初期支护 6-仰拱浇注 7-围岩量测 8-二次衬砌施作 图6-1 台阶法施工工艺流程图 9-水沟电缆槽施工

1-钻孔 2-全断面光面爆破开挖 3-出渣 4-锚喷支护

5-施作仰拱、填充 7-二次衬砌施作 8-水沟电缆槽施工 图6-2 全断面施工工艺流程图 6.2 爆破工

6.2.1 钻爆设计

隧道开挖前,应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻岩机具和爆破器材等做好钻爆设计,合理地确定炮眼的布置、数目、深度、装药量和装药结构、起爆方法、起爆顺序,安排好循环作业等以确定指导钻爆施工,达到预期的效果。

此隧道为全长876m的单线隧道,最大埋深约87.0m,左侧距既有太岚线最近线间距约为14m,所以要根据爆破震动的安全距离,选择合适的爆破参数进行爆破。 1 炮眼的种类和作用

按用途不同,将工作面的炮眼分为三种

a 掏槽眼

针对隧道开挖爆破只有一个临空面的特点,为提高爆破效果,宜先在开挖断面的适当位置布置几个装药量较多的炮眼。其作用是先在开挖面上炸出一个槽腔,为后续炮眼的爆破创造新的临空面。

位置:断面中央偏下,便于掌握打眼方向、其它炮眼借助自重崩落;尽可能布置在软弱岩层中。

掏槽方式:采用楔形掏槽,其炮眼与工作面夹角为55°~70°,每侧眼竖向间距取300mm~500mm,横向水平间距600mm~1100mm,每对眼底间距100mm~200mm,不能打透。

装药量:装药系数0.7~0.8。装药结构:反向耦合连续装药结构,深度比其他炮眼加深200mm。 b 辅助眼

位于掏槽眼和周边眼之间的炮眼称为辅助眼,其作用是扩大掏槽眼炸出的槽腔,为周边眼爆破创造临空面。布置:均匀布置,间距500~700mm,装药量:装药系数0.45~0.6。 c 周边眼

沿隧道周边布置的炮眼。要严格控制爆破参数,尽量减少超挖欠挖现象。布置:

mE ……………… (6.1) W式中 m——炮眼密集系数,一般取0.6~1.0 E——周边眼间距,一般取350mm~600mm W——最小抵抗线,400mm~650mm

装药集中度:软岩:70~120g/m;中硬:200~300g/m;硬岩300~350g/m d 底眼布置

1)底眼间距一般400~700mm,抛碴爆破时,采用较小的间距

2)底眼眼口应比巷道底板高出150~200mm但其眼底应低于底板100~200mm 3)装药满度系数为0.5~0.7。 2 隧道爆破的参数设计

a 炮眼数目的确定

1)通过计算确定炮眼数目:以总装药量与单个炮眼装药量之比来计算

NqS(nr) ……………… (6.2)

式中 N——炮眼数目(个)

q——爆破单位炸药消耗量,见表6-1 S——开挖断面积(m2) n——炮眼装药系数,见表6-2

r——炸药的线装药密度(kg/m),见表6-3。

表6-1 单位炸药消耗量q值 炸药类型与开挖部位 硝铵炸药/(kg/m3) 扩大 挖底 0.60 0.582 岩石等级 软岩(Ⅳ-Ⅴ)R<30 0.74 0.62 次坚石(Ⅲ-Ⅳ)R=30~60 0.95 0.79 坚石(Ⅱ-Ⅲ)R=60~100 1.20 1.00 特坚石(Ⅰ)R>100 表6-2 炮眼装药系数n 岩石f值 10~20 8~10 7~8 5~6 3~4 1~2 0.80 0.70 0.65 0.60 0.55 0.50 掏槽眼 0.70 0.60 0.55 0.50 0.45 0.40 辅助眼 0.75 0.65 0.60 0.55 0.45 0.40 周边眼 表6-3 二号岩石硝铵炸药每米质量r值 32 35 38 40 45 50 药卷直径/mm 0.78 0.96 1.10 1.25 1.59 1.90 r值/kg 2)查表确定炮眼数目N。查一些经验数据,列于表6-4。该表适于炮眼直径32-50mm的爆破,不装药炮眼未予计入。当采用小直径炮眼或大直径炮眼时,炮眼数目上相应增减。

表6-4 炮眼数目N参考值 炮眼数目 开挖断面积/m2 4~6 7~9 10~12 软岩(Ⅳ-Ⅴ) 10~13 15~16 17~19 次坚石(Ⅲ-Ⅳ) 11~16 16~20 18~25 坚石(Ⅱ-Ⅲ) 12~18 17~24 21~30 特坚石(Ⅰ) 18~25 28~33 37~42 岩石等级 13~15 20~24 23~30 27~35 43~48 b 炮眼布置 炮眼布置根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼最小抵抗线,辅助炮眼交错均匀布置,掏槽眼加深10%~20%。

根据炮眼布置的原则,先布置掏槽眼,然后根据地质情况及开挖断面的大小均匀布置辅助眼和周边眼。断面较大时,可根据上稀下密、周边适当加眼、中部均匀分布的原则布置辅助眼和周边眼。具体布置要求和方法如下:

合理的炮眼布置应能保证: 1)有较高的炮眼利用率;

2)先爆炸的炮眼不会破坏后爆炸的炮眼,或影响其内装药炮轰的稳定性;

3)爆破块度均匀,大块率少;

4)炮堆集中,飞石距离小,不会损坏支架或其他设备;

5)爆破后断面和轮廓符合设计要求,壁面平整并能保持围岩本身的强度和稳定性。 炮眼布置方法和原则:

1)工作面上各类炮眼布置是“抓两头、带中间”。即首先选择适当的掏槽方式和掏槽位置,其次布置好周边眼,最后根据断面大小布置崩落眼。

2)掏槽眼布置会影响岩石的抛掷距离和破碎块度,通常布置在断面的中央偏下,并考虑崩落眼的布置较为均匀。

3)周边眼一般布置在巷道断面轮廓线上。按光面爆破要求,个炮眼要相互平行,眼底落在同一平面上。底眼的最小抵抗线和炮眼间距通常与崩落眼相同,为保证爆破后在隧道底板不留“根底”,并为铺轨创造条件,底眼眼底超过底板轮廓线。

4)布置好周边眼和掏槽眼后,再布置崩落眼。崩落眼是以槽腔为自由面而层层布置的,均匀地分布在被爆岩体上,并根据断面的大小和形状调整好最小抵抗线和邻近系数。

c 炮眼直径

1)大小直径炮眼的比较。

采用大直径炮眼(直径50~70mm)能提高掘进速度。一般之适合于石质较好的隧道大断面开挖,并采用重型凿岩机和大型装渣机是采用。小直径炮眼(直径20~40mm)是在采用轻型高频凿岩机和优质凿岩工具配以高威力炸药的基础上发展起来的。采用小直径炮眼,可提高凿岩速度,不仅开挖轮廓线整齐,减轻了对魏延的破坏,并减少了炸药、钢钎、硬质合金钻头等材料,以及动力的消耗。

2)确定炮眼直径的原则

在一定的掘进条件下,能达到较高的炮眼利用率。

在掘进循环中,使钻眼、装药、爆破、装渣、支护等所用的时间最少。 爆下的石渣符合装渣要求。 开挖断面符合要求,围岩稳定。 功效高、材料消耗少。 应考虑与炸药包的直径响匹配。 d 炮眼深度

1)炮眼深度的有关影响因素

炮眼深度决定了一个循环的钻眼、装渣工作量、循环时间以及施工组织和掘进速度。一般随着掘进速度的提高,炮眼深度也相应的加深。若施工组织与循环时间要求增大炮眼深度时,为避免炮眼利用率下降,应适当改进掏槽形式和增大炸药用量。

2)炮眼深度的确定

①经验值。对于光面爆破的掘进,合理炮眼深度L在1.5~2.5m的范围内比较合适。 ②用经验公式计算。采用垂直契形掏槽时,按开挖断面宽度决定:

L(0.5~0.8)B……………… (6.3)

式中 B——开挖断面宽度(m) ③按任务要求确定

1bL………………… (6.4)

tnmntnc式中 lb——炮眼深度(m) L——隧道全长(m)

t——规定完成隧道掘进任务的时间(月) nm——每月工作日数 nt——每日工作班数 nc——每班循环数 η——炮眼利用率 ④按循环组织确定

在一个掘进循环中包括的工序有:打眼、装药、连线、放炮、通风、装岩、铺轨和支护等。其中打眼和装岩可以有部分平行作业时间,铺轨和支护在某些条件下也可与某些工序平行作业。所以,可以根据完成一个循环的时间来计算炮眼深度。

e 炮眼利用率

炮眼利用率是合理选择爆破参数的一个重要准则。炮眼利用率区分为:个别炮眼利用率和全断面炮眼利用率。

个别炮眼利用率 =

炮眼长度炮窝长度

炮眼长度每次循环的工作面进度

炮眼深度全断面的炮眼利用率 =

试验表明,单位炸药消耗量、装药直径、炮眼数目、装药系数和炮眼深度等参数对炮眼利用率的大小产生影响。掘进的较优炮眼利用率为0.85~0.95。

f 装药量

1) 单位炸药消耗量q值的确定

爆破每立方米原岩所消耗的炸药量称为单位炸药消耗量,通常以q表示。单位炸药消耗量不仅影响岩石破碎块度、岩块飞散距离和爆堆形状,而且影响炮眼利用率、隧道轮廓质量和围岩的稳定性等。

炮眼深度对单位炸药消耗量的影响系数,见表6-5。

表6-5 炮眼深度对单位炸药消耗量的影响因素 炮眼深度/m 影响系数lx 1.0 1.05 1.5~2.5 1.0 3.0 1.10 3.5 1.15 在实际施工中,选定q值可以根据经验公式或参考国家定额标准来确定,但所得出的q值还需在实践中作协调整。

①单位炸药消耗量的确定

参照国家统一规定的定额确定,见表6-6。

表6-6 单位炸药消耗量表 一个临空面的水平和倾斜坑道 4~6 7~9 10~12 13~15 炸药类型 岩石等级 软岩(Ⅳ-Ⅴ)R<30 16~20 62%62%62%62%62%硝铵硝铵硝铵硝铵硝铵胶质胶质胶质胶质胶质炸药 炸药 炸药 炸药 炸药 炸药 炸药 炸药 炸药 炸药 1.50 1.10 1.30 1.70 2.10 1.30 1.60 2.00 2.50 1.00 1.25 1.60 2.50 1.20 1.50 1.80 2.25 0.90 1.10 1.35 1.70 1.20 1.40 1.70 2.10 1.10 1.30 1.60 2.00 次坚石(Ⅲ-Ⅳ)R=30~60 1.80 坚石(Ⅱ-Ⅲ)R=60~100 2.30 特坚石(Ⅰ)R>100 2.90 ②单位耗药量的计算 修正的普尔公式,该公式具有下列的简单形式

q1.1k0f/S……………… (6.5)

式中 q——单位炸药消耗量(kg/m3) f——岩石坚固性系数,或称普尔系数 S——隧道掘进断面(m2)

k0——考虑炸药爆力的校正系数,k0 = 525/p,p为爆力(ml)。 ③总装药量的计算

确定了单位炸药量后,根据每一

QqVqSL……………… (6.6)

式中 V——每循环爆破岩石体积(m3)

S——隧道掘进断面(m2)

L——炮眼深度(m)循环爆破的岩石体积,计算出每循环所用的总药量 η——炮眼利用率,一般取0.8~0.95。 2)炸药量的分配

炸药量的分配可根据表6.2炮眼装药系数进行。当采用直眼掏槽时,掏槽眼可适当增加10%~20%,以保证掏槽效果。掏槽眼爆破条件最困难,分配较多,崩落眼分配较少。在周边眼中,底眼分配药量最多,帮眼次之,顶眼最少。分配完后,按装整卷药或半卷药的档次进行调正,以便于装药施工。

g 爆破震动的安全距离

由于地震波的传播过程非常复杂,影响因素也很多,很难从理论上进行精确地计算,一般都是由试验或经验公式计算。

k3RQ·Q3……………… (6.7)

v式中 v——最大振速幅值,cm/s,取v=15cm/s k——岩石传震特征参数,此处取150

——岩石传震特征参数,或震动传播衰减系数见表6-7,此处取1.5 Q——单段计算起爆药量,kg

R——计算点到爆源中心距离,m,经计算R>15m。 h 起爆顺序

只有起爆顺序正确才能达到理想的爆破效果,正确的起爆顺序是:先爆破的炮眼为后继爆破的炮眼减少岩石的夹制作用和增大自由面,创造更好的爆破条件。为了保证准确的按设计顺序起爆,应选用毫秒电雷管和非电毫秒雷管起爆。

表6-7 爆区不同岩性的k、值

岩性 坚硬岩石 中硬岩石 软岩石 6.2.2 钻爆施工

111 50~150 150~250 250~350 1.3~1.5 1.5~1.8 1.8~2.0 本标段采用光面爆破,Ⅲ级围岩采用全断面开挖,Ⅳ级围岩采用台阶法开挖。因左侧距既有太岚线最近线间距约为14m,所以要严格控制装药量及按照光面爆破设计施

工,减少炮轰波对围岩的扰动,以免破坏既有线,也达到爱护围岩的目的。采用人工风动凿岩机钻眼,非电毫秒雷管微差起爆。

为了保证围岩稳定性和施工安全性,进行爆破施工时必须采用光面爆破,光面爆破和普通爆破相比有以下优点:

1 爆破后隧道成型规整,符合设计要求,减少掘进超挖量;

2 隧道围岩受爆破震动小,保持了围岩的完整和稳定性,从而增加了围岩的自身承载力,有利于采用锚喷支护;

3 爆破后较少出现“危石”,有利于安全作业;

4 炸药消耗量减少,但钻眼工作量有所增加,钻眼与爆破操作质量要求高。 光面爆破需满足的条件为:

1 岩石上留下具有均匀眼痕的周边眼数目不应小于总数的一半; 2 超挖尺寸不得大于150mm,欠挖尺寸不得超过质量标准规定; 3 岩石上不应有明显的炮震裂缝。

1 施工工艺

光面爆破受多种因素影响,包括围岩强度、整体性、节理、层理等地质因素,现场围岩地质结构千变万化,爆破参数进行现场设计动态调整。同一类围岩经试爆取得的技术参数,做为初步依据,每一循环爆破作业都要由有经验的爆破工程师根据上一循环爆破效果,以及本循环围岩特征进行适当调整,选择一组最佳技术参数。上一循环是下一循环的预设计和试爆破。

2 工艺要点

整个钻孔过程,可分为准备、定位、开口、拔杆、移位五步。

准备:开工前准备工作做到“四查”。即:查钻机的运转及钻机油管各部件;查水电及管路连接部位是否牢固;查钻头钻杆等配件是否备全;查易耗材料、器材是否有充分的备用量。

定位:在掌子面画出各炮孔位置及中线和高程十字线,确定钻孔范围,并明确钻孔先后次序。

开口:开口时缓慢推进,并注意钻头方向与隧道中线的夹角是否符合设计外插角。 拔杆:在整体性好的石质可中速较慢拔出;如遇破碎岩石卡钎时,应慢慢来回推进,使之拔出;如拔杆困难,再靠近该钻位重新钻眼,使之拔出。

移位钻孔:钻好一个炮孔进行下一炮孔钻进时,要做到“准、顺、平、齐”。准:按周边孔参数要求,孔位要选准;顺:侧墙孔孔口要顺开挖轮廓线布置,使孔底均位于开挖允许的超欠范围内;平:各炮眼相互平行(孔口和孔底距相等);齐:孔底要落在

同一平面上,爆出的断面要整齐,便于下一循环作业。

保证钻孔质量措施:光爆钻孔时,由爆破设计技术员统一指挥协调行动,认真实行定人、定位、定机、定质、定量的“五定”岗位责任制;分区按顺序钻孔,避免相互干扰、碰撞、拥挤;固定钻孔班,以便熟练技术,掌握规律,提高钻孔的速度和准确性。

钻眼爆破工作必须严格按《铁路隧道施工规范》、《铁路工程技术规范》、《铁路工程施工安全技术规程》、《铁路隧道设计规范》有关规定执行,一般应注意以下事项:

1)开眼时必须使钎头落在实岩上,如有浮矸,应处理好后再开眼; 2)不允许在残眼内继续钻眼;

3)开眼时给风阀门不要突然开大,待钻进一段后,在开大风门;

测定围岩参数 爆破参数预设计 试爆破 爆破效果评判 理想 确定爆破参数 不理想 调整爆破参数 结合围岩具体特征调整参数 钻爆作业 图6-3 光面爆破设计流程图 4)为避免断钎伤人,推进凿岩机不要用力过猛,更不要横向用力,凿岩时钻工应站

稳,应随时提防突然断钎;

5)一定要注意把胶皮风管与风钻接牢,并在使用过程中随时注意检查,以防脱落伤人;

6)缺水或停水时,应立即停止钻眼;

7)工作面全部炮眼钻完后,要吧凿岩机具清理好,并撤至规定的存放地点。 3 安全注意事项:

1)装药前应检查顶板情况,撤出设备与机具,并切断除照明以外的一切设备电源。照明灯及导线也应撤离工作面一定距离;

2)放炮母线要妥善地挂在巷道的侧帮上,并且要和金属物体、电缆、电线离开一定距离;装药前要试一下母线是否导通;

3)在规定的安全地点装配引药(起爆药卷);

4)装药时要细心地将药卷装到眼底,防止擦破药卷、装错雷管段号、拉断脚线。有水的炮眼,尤其是底眼,必须使用防水药卷或药卷加防水套,以免受潮拒爆;

5)装药、联线后应有放炮员与班长、组长进行技术检查,并做好放炮前的安全布置; 6) 放炮后要等工作面通风散烟后,放炮员率先进入工作面,并经检查认为安全后方能进行工作;

7) 发现哑炮应及时处理,如哑炮是有联线不良或错联所造成,则可重新联线补爆;如不能补爆,则应在距在与原炮眼0.3m外钻一个平行的炮眼,重新装药放炮,严禁手拉或掏挖瞎跑;

8) 产生瞎跑将意味着有潜在的危险,应在装药前严格检查爆破器材。装、联过程中应严格操作和检查,尽量消除产生瞎跑的可能。

6.2.3 全断面法施工

1 掏槽形式的确定

从有关隧道爆破开挖质点振动速度的观测中发现:一般情况下,掏槽爆破的地震强度比其他部位炮眼的地震动强度都要大。因此,从减小掏槽爆破强度的地震动强度出发,本隧道采用斜眼垂直楔形掏槽。

2 爆破器材的选定

根据目前市场供应条件及本隧的实际情况,选用2#岩石硝铵炸药,规格直径×长度×重量为Ф32×200mm×150g。雷管采用1~15段塑料导爆管非电毫秒雷管,电雷管侧向引爆。

3 确定炮眼直径

根据炸药规格,选用32mm钻孔直径。

4 确定炮眼深度

根据循环进尺长度。除掏槽眼外,其余眼均采用循环进尺长度即2.5m,掏槽眼约为循环进尺的110%~120%采用2.7m。

5 炮眼数目

单位面积钻眼数为1.5~4.5个/㎡。具体根据下式计算:

NqS/(nr)……………… (6.8)

式中 N——炮眼数目,个;

q——单位炸药消耗量,Kg/m3,本隧道采用1.2;

L——炮眼深度,m,本隧掏槽眼采用2.7m,周边眼和辅助眼采用2.5m; n——炮眼装药系数,一般为0.5-0.7,本隧道一律采用0.6; r——炸药的线装药密度,kg/m,2#岩石硝铵炸药Ф32采用0.78; S——开挖断面积,本隧41.202 m2; 依据上式,可计算出结果如下: N=123个

本数据仅为理论计算数据实际布置时可适当调整。 6 炮眼布置

布置炮眼主要是首先应确定炮眼间距,可根据下式计算

A(1.1~1.8)W……………… (6.9)

式中 a——炮眼间距,mm;

W——抵抗线,mm ,W=(15—25)d; d——炮眼直径,mm;

本式仅为理论参考公式,实际布置时可适当调整。

原则上应先布置掏槽眼、周边眼,然后是底眼、内圈眼、最后布置掘进眼,掘进眼均匀布置即可。

1) 布置掏槽眼、扩槽眼:采用标准布置法,设置3对掏槽眼; 2) 布置周边眼:周边眼参数经验计算式如下:

间距:E(8~12)d(d为炮眼直径),本隧道采用400mm; 抵抗线:W(1.0~1.5)E,本隧道采用600mm; 装药集中度:r = 0.04~0.19Kg/m,

3) 布置底眼:底板眼均匀布置间距采用70cm;

4) 布置内圈眼:通常内圈眼比掘进眼密一些,比周边眼稀一些,内圈眼间距为周边眼间距的1.5-2倍左右,故此内圈眼间距采用75cm。

5) 布置掘进眼:均匀布置采用90cm和100cm; 6) 一次爆破总装药量的计算:依据下式

QqVqSL……………… (6.10)

式中 q——单位炸药消耗量,Kg/m3,根据经验数据本隧道采用1.2; V——每循环爆破岩石体积(m3)

S——隧道掘进断面(m2),本隧道为41.202m2

L——炮眼深度(m),本隧掏槽眼采用2.7m,周边眼和辅助眼采用2.5m; η——炮眼利用率,一般取0.8~0.95。 根据上式可计算出上断面总装药量为120Kg。

以上仅为理论计算值,实际布置时可根据炮眼装药量适当调整。

7 单眼装药量的计算

炮眼所处的位置不同,所起的作用不同。掏槽眼要求抛掷,掘进眼要求松动,周边眼要求光面爆破,底板眼要求小面积抛掷,所以各部位炮眼装药量是不同的。

图6-4 全断面爆破炮眼布置图

全断面法爆破炮眼布置图见图6-4;爆破原始条件见表6-5;爆破预计爆破效果见表6-6;爆破炮眼药量分配表见表6-7;

表 6-5 爆破原始条件 表6-6 爆破预计效果表 表6-7 爆破炮眼药量分配表见表

6.2.4 台阶法施工

台阶法爆破炮眼布置图具体如下图6-8;爆破原始条件见表6-9;爆破主要经济技术指标见表6-10;爆破炮眼药量分配表见表6-11;

台阶法爆破炮眼布置图 6-8 表6-9 爆破原始条件表 表6-10 爆破主要经济技术指标表 表6-11 爆破炮眼药量分配表

6.3 出渣运输

出渣是隧道施工的辅助作业之一。出渣作业能力的强弱,决定了它在整个作业循环中所占时间的长短(一般在40%~60%),因此,出渣运输作业能力的强弱在很大程度上影响施工速度。

在选择出渣方式时,应对隧道的开挖断面的大小、围岩的地质条件、一次开挖量、机械配套能力、经济性及工期要求等相关因素综合考虑。

出渣作业可以分解为:装渣、运渣、卸渣3个环节。 装渣就是把开挖下来的石渣装入运输车辆。

装渣的方式采用机械装渣。装渣机械的类型很多,隧道施工中常用的装渣机有:翻斗式装渣机、蟹爪式装渣机、立爪式装渣机、挖斗式装渣机、铲斗式装渣机。

隧道施工的洞内运输(出渣和进料)方式分为有轨式和无轨式,应根据隧道施工长度、开挖方法、机具设备、运量大小等选用运输方式。

有轨式运输是铺设小型钢轨轨道,用轨道式运输车出渣和进料,是一种适应性较强的及较为经济的运输方式。无轨式运输是采用无轨运输车出渣和进料。其特点是机动性灵活,不需要铺设轨道,适用于弃渣离洞口较远和道路纵坡度较大的场合。

卸渣工序的安排与卸渣场的码头设置,应能适应每个洞口出渣高峰期的需要,并尽量减少调车时间,做到安全、有效、快速卸渣。

第七章 初期支护工程

隧道初期支护采用锚喷支护,DK20+494.77-20+504.25桥隧相连段采用Ⅲ级围岩桥隧相连结构全断面采用格栅钢架间距1榀/1.0m,配合钢架拱部采用Φ22超前锚杆支护,环向间距50cm,外插角10-15°,搭接长度不小于一米;DK21+358-21+378隧道出口浅埋段,采用Ⅳ围岩衬砌砼结构。其余Ⅱ、Ⅲ级围岩采用一般衬砌断面。

施工顺序为:开挖面处理→初喷混凝土→打设径向锚杆→架设钢架→复喷混凝土至设计。安装锚垫板时,使垫板面与模板面贴紧,不同型号锚垫板不得安错;在灰浆达到初始设计强度后,方可上紧垫板及螺母。

7.1 锚杆施工

7.1.1 施工工艺

锚杆施工工艺图 7-1

7.1.2 施工方法

1 加工

1)杆体按设计要求长度裁截时,应使顶端断面严格垂直杆体中心线,杆体要直。

2)一端车成标准螺纹,配好螺母。 3)垫板可用钢板切割,中间打眼即可。

2 钻眼

1)钻眼布点、角度方向、钻眼深度和直径要符合设计要求,不要随意改动;要控制钻眼径;

2)钻眼完毕后,要检查质量,用水及压缩空气洗吹干净,外加塞子堵紧,防止石渣掉入。

3 安装

1)将杆体送入眼底,通过套筒用钻机冲击或锤击锚杆尾部,冲击时间和锤击次数以杆尾不产生变形为宜。

2)根据垫板大小,用快凝水泥砂浆抹平钻孔四周,平面与钻孔的轴线要垂直(或加垫片调整),不要封住杆体和岩壁之间的缝隙。

锚杆制作 机械设备保养 各项工前准备 准备注浆材料 锚杆孔位测量放样 锚杆钻机就位 注浆设备就位 钻孔角度定位 钻锚杆孔 锚杆孔清孔 锚孔成孔检查 注 浆 搅拌砂浆 插入锚杆 安装垫板 锚杆竣工验收

图7-1 锚杆施工工艺图

4 注浆

1)垫平的水泥砂浆凝固后,装上注浆盒,插入排气管,进行注浆。当排气管内有小水滴或注浆盒与岩壁接触部位有水滴出现时,即可随注浆慢慢往外拔出排气管,拆下注浆盒,装上垫板和螺母,防止砂浆溢出,临时装上,不能马上拧紧;

2)砂浆配合比要保证砂浆强度、粘结力足够锚杆本身强度的发挥,要减少砂浆收缩率,又要便于施工;

3)注浆工艺、设备和砂浆配合比,注浆压力等,均需通过施工前的试验,总结经验,

培训人员。

5 预加拉应力

1)用测力矩扳手或定力矩扳手来控制杆体产生设计所要求的预拉力;

2)预拉力要赶在砂浆初凝前完成。

6 施工记录

1)建立锚杆安装卡片。内容包括:锚杆种类、编号、直径、长度、钻眼深度、打入后的外露长度。

2)安装时冲击时间或锤击次数,注浆情况,拧紧螺母预加应力状况等。

7.1.3 检测标准

全面检测应包括:锚杆的材质,锚杆安装的方向、深度、排间距和锚固力。其中锚杆的材质应在实验室进行。锚杆的安装方向、深度、排间距应按制度在施工过程中由检验人员检查。锚固力需要用锚杆拉力机检验。

7.1.4 施工要点

1)先注浆后插杆体时,注浆管应先插到钻孔底,开动注浆机,待砂浆以到孔底,即随砂浆的注入而徐徐均匀地将注浆管往外抽出,要始终保持注浆管口埋于砂浆内;

2)当注浆体积稍超过需要体积时,即将注浆管全部抽出,同时插入杆体; 3)用锤击或通过套筒用风钻冲击,使杆体强行插入钻孔; 4)根据钻孔是否有砂浆挤出来安插砂浆的密实程度;

5)杆体到位后要用木楔或小石子卡住,防止杆体滑动。砂浆未达到设计强度的70%时,不要碰撞。

6)先插杆体后注浆时,要使排气管(一般采用后壁式的塑料管),内端插到底后,抽出少许,外端可埋入桶装水中,注浆管和排气管均通过可固定于钻孔口部的橡胶赛而被定位。

7.2 中空锚杆施工

7.2.1 施工工艺

中空注浆锚杆施工工艺流程见图7-2。

标出锚杆位置 钻 孔 检查锚杆 安装锚杆体、止浆塞和垫板 注 浆 封 口 清洗整理 图7-2 中空注浆锚杆工艺流程图

备 料 制 浆 7.2.2 施工方法

1 锚杆安装

采用凿岩机钻孔,钻进至设计深度后,高压风清孔;检查锚杆孔中是否有异物堵塞;若有,应清除干净后,再将锚杆插入孔内,锚杆外露孔口长度满足安装止浆塞、垫板螺栓为宜;将止浆塞通过锚杆外露端打入孔口10cm左右,安装垫板及螺母,此时不宜上紧。

2 锚杆注浆

检查KBY50/70注浆泵及其零件是否齐备和正常,熟悉有关泵的操作程序。

用水或风检查孔体是否畅通,孔口返水或风即可。 迅速将锚杆和注浆管及泵用快速接头连接好。 配制浆液,使水灰比、和易性符合设计和规范要求。

开动泵注浆,整个过程应连续不停顿,一次完成,观察到浆液从止浆塞边缘流出或压力表达到设计值,即可停泵。

当完成一根锚杆注浆后,应迅速卸下注浆软管并安装至另一根锚杆,进行注浆。 完成整个注浆后,应及时清洗及保养注浆泵。 在灰浆达到初始设计强度后,方可上紧垫板及螺母。 施工注意事项:

在软岩土层中施作时,需环向隔开一定距离隔孔钻进,避免岩体注水太多可能导致围岩面滑坍。

浆液应严格按配合比配制,并随用随配。

为保证注浆效果,止浆塞打入孔口不应小于10cm,而且待排完气后应立即用快凝水泥砂浆封闭止浆塞以外的孔隙,保证在规定压力下浆液不致窜出。

7.2.3 检测标准

1)注浆时宜选用额定工作压力不小于1MPa的注浆泵,砂浆标号不低于M20。 2)锚杆数量应符合设计要求。 3)锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实。 4)锚杆安装允许偏差应符合下列规定: ⑴锚杆的孔径应符合设计要求; ⑵锚杆孔的深度应大于锚杆长度的10%;

⑶锚杆插入长度不得小于设计长度的95%,且应位于空的中心。

7.2.4 技术措施

1 中空锚杆材料应选用符合《中空锚杆技术条件》的无缝钢管轧制。

2 锚杆体及附属结构的内外表面不得有裂缝、折叠、轧折、离层、结疤和锈斑等缺陷,存放及使用中材料内外表面必须除去油污。

3 普通中空锚杆在用于边墙或俯角下倾的锚杆孔时,注浆可采用由锚杆内中空通孔进浆,锚杆口排气方式。用在锚杆孔向上倾斜的仰角时,锚杆注浆必须自锚杆体外钻孔中注浆,锚杆的中空通孔作为排气的注浆方式。

4 锚杆孔位、孔深及布置形式符合设计要求,锚杆用的水泥浆或砂浆强度不低于M20,单管达到设计注浆量时注浆结束,当注浆压力达到设计终压不少于20分钟,进浆量仍达不到注浆终量时,亦可结束注浆,并保证锚杆孔浆液注满,注浆质量合格后将锚杆头封堵,避免浆液倒流。

5 在软岩土层中施作时,需环向隔开一定距离隔孔钻进,避免岩体注水太多可能导致围岩面滑塌。

6 浆液应严格按规范配合比配制,并随用随配。

7 为保证注浆效果,止浆塞打入孔口不应小于10cm,而且待排完气后应立即用快凝水泥砂浆封闭止浆塞以外的孔隙,保证在规定压力下浆液不致窜出。

7.3 钢架施工

7.3.1 施工工艺

钢架施工工艺框图见图“钢架安装工艺框图”如图7-3;

钢架按设计预先在洞外钢结构厂加工成型,在洞内用螺栓连接成整体。

7.3.2 施工方法

1 现场制作加工

格栅钢架采用钢筋现场加工制作,技术难度和要求并不高;对隧道断面变化适应性好。

钢架加工的焊接不得有假焊,焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。每榀钢架加工完成后放在水泥地面上试拼,周边拼装允许误差为±3cm,平面翘曲小于2cm。钢架在开挖或喷混凝土后及时架设。

初喷 型钢钢架 加工质量检验 型钢钢架组拼 中线标高测量 清除底脚浮碴 安装型钢钢架 和锚杆焊接定位 隐蔽工程检查验收 复 喷 混 凝 土 图7-3 钢架安装工艺框图

2 格栅钢架架设工艺要求

安装前清除底脚下的虚碴及杂物。钢架安装允许偏差:钢架间距、横向位置和高程与设计位置的偏差不超过±5cm,垂直度误差为±2°。

钢架拼装可在开挖面以外进行,各节钢架间以螺栓连接,连接板密贴。 沿钢架外缘每隔2m用钢楔或混凝土预制块楔紧。

钢架底脚置于牢固的基础上。钢架尽量密贴围岩并与锚杆焊接牢固,钢架之间按设计纵向连接。

钢拱架拱脚打设直径为22mm的锁脚锚杆,锚杆长度不小于3.5m,数量为2~4根。下半部开挖后钢架及时落底接长,封闭成环。

钢架与喷混凝土形成一体,钢架与围岩间的间隙用喷混凝土充填密实;各种形式的钢架全部被喷射混凝土覆盖,保护层厚度不得小于50mm。

7.3.3 检测标准

钢架安装允许偏差见表7-1。

1 钢拱架应安设在隧道横向竖直平面内,其垂直度允许误差±2°;

2 钢拱架的拱脚应有一定的埋置深度,并必须落到原状土上,才能保证拱脚的稳定(即沉降量很少)。一般可以采取用垫石、垫钢板、纵向加托梁或锁脚锚杆等措施;

3 钢拱架的截面高度应与喷射混凝土厚度相适应,一般为10~20cm,且要有保护层,应在初喷混凝土后安装钢拱架,初喷混凝土厚度约为4cm。刚拱架应尽可能多地与锚杆露头及钢筋网焊接,以增强其联合支护的效应。

4 可缩性钢拱架的可缩性节点不宜过早喷射混凝土。应待其收缩合拢后,再补喷混凝土;喷射混凝土时,应注意将钢拱架与岩面之间的间隙喷射饱满和达到很密实。

表7-1 钢架安装允许偏差

序号 1 2 3 4 5 7.3.4 技术措施

项目 间距 横向 高程 垂直度 保护层厚度 允许偏差 ±100mm ±50mm ±50mm ±2° -5mm 1 为抑制松驰围岩早期变形,开挖后须尽快采用相应强度和刚度的钢架支撑,架立后能立即发挥支撑机能;

2 钢支撑的标准施工是按“规定间隔和高度架设置→接头安装→连接螺栓的紧固→纵向联系筋的焊接”的顺序进行;

3 并要求使其在喷射作业中不产生移动;

4 钢拱架支撑脚部应座落在基岩上或用锁脚锚杆稳定,钢架与围岩之间的较大间隙部位用钢楔间隔楔紧,再用喷砼填充密实,避免留下空隙和隐患。

7.4 网喷混凝土施工

钢筋网喷射混凝土是在喷射混凝土之前,在岩面上挂设钢筋网,然后再喷射混凝土。其物理力学性能基本上同钢纤维喷射混凝土,只是其配筋均匀性较钢纤维差。主要用于软弱破碎围岩,而更多的是与锚杆或者钢拱架构成联合支护。

7.4.1 施工工艺

喷锚网支护工艺流程见图7-4。

7.4.2 施工方法

超前地质预报 开 挖 初喷混凝土4cm 1 喷射砼骨料用强制式拌合机分次投料拌合,为减少回弹量,降低粉尘,提高一次喷层厚度,喷射砼采用TK-961型砼喷射机,湿式喷射作业。开始喷射时,应减小喷施 工 放 样 头至受喷面的距离,并调整喷射角度,钢筋保护层厚度不得小于3cm。为便于挂网安装,

常将钢筋网先加工成网片,长宽可为100~200cm安装钢架及挂钢筋网 ; 否 是否符合标准 是 施作系统锚杆 调整 2 喷锚支护喷射砼,一般分初喷和复喷二次进行。初喷在开挖(或分部开挖)完成后立即进行,以尽早封闭暴露岩面,防止表层风化剥落。钢筋网应与锚杆或锚钉头连结牢固,并应尽可能多点连接,以减少喷射混凝土时使钢筋发生“弦振”。锚钉的锚固深度不得小于20cm;

3 复喷砼在锚杆、挂网和钢架安装后进行,尽快形成喷锚支护整体受力,以抑制围岩变位。钢架间用砼喷平,并有足够的保护层;

4 喷射砼分段、分片由下而上顺序进行,一次喷射厚度控制在6cm以下,喷射时插入长度比设计厚度大5cm铁丝,每1~2m设一根,作为施工喷层厚度控制用,后一层喷射在前层砼终凝后进行,新喷射的砼按规定洒水养护,第一次喷射不能太厚,以防起鼓剥落;

5 开始喷射时,应缩短喷头至受喷面之间的距离,并适当调整喷射角度,使钢筋网背面混凝土密实。

7.4.3 检测标准

1 喷射砼分层喷射时,底层喷射厚度不应小于4cm。采用湿喷方式的喷射砼拌合物的坍落度应符合设计配合比要求;

2 喷射砼原材料每盘称量的偏差应符合表表7-2要求;

3 喷射砼表面应密实、平整,无裂缝、脱落、漏喷、露筋、空鼓和渗漏水,锚杆头钢筋无外露;

4 钢筋网的网格尺寸允许偏差为±10mm,钢筋网搭接长度应为1-2个网孔,允许偏差为±50mm。

表7-2 原材料每盘称量的允许偏差

序号 1 2 3 4 5 7.4.4 技术措施

材料名称 水泥 粗、细骨料 水、外加剂 钢纤维 微纤维 允许偏差 ±2% ±3% ±2% ±2% ±2% 1 喷射作业前,要检查水泥、砂、石、速凝剂、水的质量,满足规范要求;喷射机、砼搅拌机、皮带运输机等使用前均应检修完好,就位前要进行试运转;并埋设好测量喷射砼厚度的标志;

2 检查开挖断面,欠挖处要补凿够,敲帮找顶、清除浮石。用高压水或高压气清

除附着岩面的泥污、灰尘和细岩碴等;

3 喷射作业时,喷嘴与岩面的角度一般应垂直于岩面;适宜的一次喷射厚度在不错裂、不脱落的情况下达到的最大厚度。并使围岩的凹凸面完全被覆盖,有钢支撑时应注意使喷射砼与钢支撑结成一体,要注意在钢支撑背面不留空隙。

4 有涌水量较小,可以增加水泥用量和速凝剂掺量,变更配合比后喷射;涌水量较大的地方,可先采用集中排水措施后,再进行砼喷射。

7.5 喷射混凝土

7.5.1 施工工艺

1 工艺原理

喷射混凝土是使用混凝土喷射机。按一定的混合程序,将掺有速凝剂的混凝土拌合料与高压水混合。经过喷枪头的喷嘴喷射到围岩壁表面上,并迅速凝固结成一层支护结构。从而对围岩起到支护作用、及对钢筋网、拱架起到保护作用。

2 湿喷

将细骨料、粗骨料和水按设计比例拌合均匀,用湿式喷射机压风将拌合好的混凝土混合料押压送到喷头处,再在喷头处添加速凝剂后喷射到岩面上。(其施工工艺流程见湿喷工艺流程图如下图7-5:

细骨料 速凝剂 受喷岩面 粗骨料 搅拌机 水 泥 湿式喷射机 喷枪头 水 压缩空气 外加剂

湿喷混凝土的质量好、强度高、回弹少、粉尘少。但受场地及作业空间条件的限制。同时操作和工艺复杂。故障处理及清洗也很复杂。

图7-5 湿喷工艺流程图

7.5.2 喷射混凝土的操作特点

1 喷射混凝土前的准备工作

a 材料方面

水泥、粗骨料、细骨料、速凝剂、水进行质量检验。 粗骨料、细骨料过筛并冲洗干净。

粗骨料、细骨料的含水率应符合要求。设置防雨棚(布)控制含水率。如果过于干燥应适当洒水。

b 机械及管线方面。

喷浆机、混凝土搅拌机等机械使用前检修完好。

管线及接头保持完好,要求不漏风、不漏水,每隔50m接一阀门接头,以便喷浆机移动、联结风管和水管。

c 其他方面

检查受喷岩面开挖尺寸,清理危石、浮石及欠挖的局部处理。 受喷岩面的泥污应冲洗干净。

根据受喷岩面的潮湿程度,适当调整水灰比。 埋设喷射混凝土厚度的检查标志。 喷射混凝土作业面要准备充足的照明。 喷头作业面与喷浆机保持30m以上的距离。 做好回弹物的回收工作。

2 喷射混凝土的施工要点

1)严格掌握规定的速凝剂掺量,并添加均匀,喷射时,喷射手严格控制水灰比,使喷层表面平整光滑,无干斑或滑移流淌现象。

2)在未上混凝土拌合料之前,先开高压风和高压水,如喷嘴风压正常,喷出来的水和高压风呈雾状。风压控制在0.1~0.15MPa,喷射机开动电动机,先进行空转,待喷射机运转正常才开始投料、搅拌和喷射。

3)喷射混凝土应先分段、分部、分块、按先墙后拱,自下而上进行喷射,喷嘴需对受喷岩面作均匀的顺时针方向的螺旋转动。一圈压半圈的横向移动。螺旋直径为20cm~30cm,以使混凝土喷射密实。

4)为保证喷射混凝土质量,减少骨料回弹量和降低粉尘,作业时应注意。 (1)喷射时分段长度不大于3m,分块大小为1m×1m,并严格按先墙后拱,先下后上的顺序喷射,以减少混凝土因重力作用而引起的滑动或脱落。

(2)控制并掌握好喷嘴与受喷岩面的距离和角度。 喷嘴与受喷岩面的距离为0.8m~1.2m。

喷嘴与受喷岩面保持垂直,并稍微偏向刚喷射的部位,倾斜角度小于10°。 (3)对于受喷岩面凹陷处应先喷和多喷,而凸出处应后喷或少喷。 (4)混凝土喷射程序:

可采用螺旋形移动前进。也可采用S形往返移动前进。 5)调节好水压和风压。 (1)水压

为保证高压水能从喷头内壁的小孔高速射出,把拌合料迅速拌合均匀,水压应稍微高于风压。也就是说,水压至少比风压高10N/cm2~15N/cm2

(2)风压

风压与喷射混凝土质量有密切的关系,风压大,会造成回弹量大,损失水泥、风压小,会使喷射混凝土的喷射力减弱,从而造成混凝土喷射不密实。

鉴于此,根据喷射情况,及结合输料管长度,应适当调整风压见表7-3。

表7-3 输料管长度与风压表

输料管长度(m) 风压(N/cm2)

20 10~15

40 20

80 30

120 40

160 50

200 60

6) 一次喷射厚度

喷射混凝土作业应分层进行,喷射的太薄或太厚,主要与喷射混凝土层与受喷岩面之间的粘结力和受喷部位有关。

一次喷射太厚,会在自重的作用下,喷层出现裂纹或大片脱落。

一次喷射太薄,会加大骨料的回弹,使受喷岩面上仅留下一层薄薄的混凝土或砂浆。而影响喷射混凝土的效果和工程质量。

一般情况下,一次喷射混凝土厚度为: 边墙 6cm~8cm;拱部4cm~6cm。 7) 分层喷射混凝土的间隔时间

分层喷射混凝土,一般分2~3层喷射。合理的间隔时间应根据水泥品种、速凝剂种类及掺量、施工温度、水灰比的大小等种种因素,并最终看喷射混凝土的终凝情况而定。一般情况下可在10min~30min,才能进行复喷。

8) 喷射混凝土的养护

为使水泥充分水化,使喷射混凝土的强度均匀增长,在喷射混凝土终凝后1h~2h后进行洒水养护,养护时间应不少于7d。

7.6 监控量测

7.6.1 量测项目

根据本标段工程的地形地质条件、支护类型和施工方法等特点,初步选择确定本隧道监控量测必测项目和选测项目见表7-4。

表7-4 监控量测项目及方法一览表

必测项目名称 地表沉降观测 (隧道浅埋段) 地质及支护状态观察 水平收敛 数码相机 水准仪、铟钢尺或全站仪 工具 方法 基点设在地表沉降范围外,测点采用钻孔埋设,用砂浆固定 拍照成像 全断面在同一水平线上钻收敛计 孔埋设测点,台阶法埋设两条水平测点 拱顶下沉测量 7.6.2 量测断面间距

点位布置 与隧道内观测点布置在同一断面里程。每端洞口不小于1个监测横断面,对于隧道中间浅埋段须根据隧道埋深与开挖宽度关系适当设置监测断面 开挖后及初期支护后进行 Ⅳ型围岩每20米一个、Ⅲ型围岩每40米一个、Ⅱ型围岩每80米一个 Ⅳ型围岩每20米一个、Ⅲ型围岩每40米一个、Ⅱ型围岩每80米一个 在隧道拱顶轴线附近焊接全站仪 测点,测点与隧道外监测基点联测 施工中将按照设计文件设置量测断面并布点。结合本隧道具体情况,初步拟定必测项目量测断面间距与每断面测点数量见表。为掌握各级围岩位移变化规律,在各级围岩起始地段增设量测断面。

监控量测选测项目见表7-5;必测项目量测断面间距和每断面测点数量见表7-6。

表7-5 监控量测选测项目

序号 1 2 3 监测项目 地表下沉 隧底隆起 围岩内部位移 测试方法和仪表 水准测量的方法,水准仪、塔尺 水准测量的方法,水准仪、塔尺 多点位移计 测试精度 1mm 1mm 0.1mm 备注 H0>2b时 4 5 6 7 8 9 10 11 围岩压力 二次衬砌接触压力 钢架受力 喷混凝土受力 锚杆杆体应力 二次衬砌内应力 爆破振动观测 围岩弹性波速度 压力盒 压力盒 钢筋计 混凝土应变计 钢筋计 混凝土应变计 爆破振动记录仪 弹性波测试仪 0.001MPa 0.001MPa 0.1MPa 10με 0.1MPa 0.1MPa 临近建筑物 注:H0—隧道埋深;b—隧道最大开挖宽度。 表7-6 必测项目量测断面间距和每断面测点数量

每断面测点数量 围岩级别 Ⅴ Ⅳ Ⅲ 断面间距(m) 净空变化 5~10 10~30 30~50 1~2条基线 1条基线 1条基线 拱顶下沉 1~3点 1点 1点 注:1、洞口及浅埋地段断面间距取小值。 2、各选测项目量测断面的数量,宜在每级围岩内选有代表性的1~2个。 3、软岩隧道的观测断面适当加密。 7.6.3 量测断面布置

必测项目监控测量断面间距

表7-7 围岩断面间距

围岩级别 Ⅴ-Ⅵ Ⅳ Ⅲ 断面间距m 5-10 10-30 30-50 注:Ⅱ级围岩视具体情况确定间距。 7.6.4 量测频率

洞内观察分为开挖工作面观察和支护表面状况观察两部分。开挖工作面观察应在每次开挖后进行,地质情况基本无变化时,可每天进行一次。对支护的观察也应每天至少进行一次,观察内容包括喷射混凝土、锚杆、钢架的表面外观状况等。洞外观察包括边仰坡稳定、地表水渗透等观察。

净空水平收敛量测和拱顶下沉量测采用相同的量测频率。量测频率见表7-7,实际

量测频率从表中根据变形速度和距开挖工作面距离选择较高的一个量测频率。

表7-8 按距开挖面距离确定的监控频率

监测断面距开挖面距离m (0-1)B (1-2)B (2-5)B >5B 注:B隧道最大开挖宽度。 表7-9 按位移速度确定的监控频率 位移速度mm/d ≥5 1-5 0.5-1 <0.5 监视频率 2次/d 1次/d 1次/2-3d 1次/7d 监视频率 2次/d 1次/d 1次/2-3d 1次/7d 注:由距开挖面距离确定的监控频率和按位移速度确定的监控频率,原则上采用高值。 表7-10 必测项目测试精度 监测项目 拱顶下沉 净空收敛 地表沉降 注:B隧道最大开挖宽度。 7.6.5 监测方法

测试精度 0.5-1mm 0.5-1mm 0.5-1mm 监测方法与要求见表7-11。

为确保量测精度和加快量测速度,在隧道拱顶下沉和水平收敛量测中采用目前比较先进的无接触围岩量测技术。它具有快速、准确、灵活方便等优点。

量测方法:无接触法围岩量测观测方案见图。测量人员按量测频率要求对隧道断面上布设的观测点进行全自动多测回全圆观测,得到这些点的收敛信息。

7.6.6 监测资料整理、数据分析及反馈

在取得监测数据后,及时由专业监测人员整理分析监测数据。结合围岩、支护受力及变形情况,进行分析判断,将实测值与允许值进行比较,及时绘制各种变形或应力~时间关系曲线,预测变形发展趋向及围岩和隧道结构的安全状况,及时向项目总工程师及监理工程师汇报。无法接触围岩测量监测方案如图7-12。

表7-11 监控量测方法及要求表

序号 监测项目 测点布置 监测方法及要求 目测:地质观察在爆破后初喷前进行,绘制地质素描图,填写开挖工作面地质调查记录表; 仪器 1 洞内外 观 察 开挖及支护后进行 检查喷射混凝土有无开裂及发展,锚杆有无松动,钢架支护状态等,并做好相应记录; 查看边仰坡有无开裂、起壳,地表有无裂纹;地表水位有无异常变化。 地质罗盘 隧道洞口进行地表沉降量地表沉降 监 测 测,横断面方向沿隧道中心及两侧间距2~5m处设地表下沉测点,监测范围在隧道开挖影响范围以外。 内轨顶面以上2.5m,左右3 水平收敛 两侧对称布置量测点,量测量 测 断面间距根据围岩级别确定 拱顶下沉 量 测 与水平收敛断面对应拱顶设量测点 地表下沉量测在开挖工作面前方,隧道埋深与隧道开挖高度之和处开始,直到衬砌结构封闭、下沉基本停止时为止。 采用激光断面仪或收敛计进行量测,开挖后按要求迅速安装测点并编号,初读数应在开挖后12h内读取,测点应牢固可靠,易于识别并妥为保护 喷射混凝土后迅速在拱顶设点,采用激光断面和仪精密水准仪和收敛计铟瓦尺进行量测 精密水准仪、铟瓦尺 2 激光断面仪、收敛计 精密水准仪和收敛计、铟瓦尺 4 测量仪器

7.6.7 监控量测管理

图7-12 无接触法围岩量测观测方案示意图

1 监测控制标准

根据有关规范、规程、设计资料及类似工程经验,制定本工程监控量测变形管理等级见表,据此指导施工。

变形管理等级见表7-13。

表7-13 变形管理等级

管理等级 Ⅲ Ⅱ Ⅰ 管理位移 U2Uo/3 施工状态 可正常施工 应加强支护 停工,采取特殊措施后方可施工 注:U为实测位移值;Uo为最大允许位移值。 观察及量测发现异常时,应及时修改支护参数。一般正常状态须同时满足以下条件:净空变化速度小于0.15mm/d时,喷射混凝土表面无裂缝或仅有少量微裂缝,围岩基本稳定;位移速度除在最初1~2d允许有加速外,应逐渐减少。当净空变化速度持续大于1.0mm/d时,应加强初期支护。 2 监控量测体系

施工监测管理流程见图7-14。

①监控量测计划 图7-14 施工监测管理流程图 施 工 量 测 工程施工前,根据现场实际情况及施工进度,编制详细的监测实施计划,并确定监测技术标准,报监理工程师及业主批准。 ②监控量测小组 措施(改变施工方法, 调整支护参数) 否 安 全 性 是 否 措施(优化支护结构) 经 济 性 为了真实反映监测结果,本标段施工监测由工程技术管理中心组成专门监测小组,具体负责各项监测工作。 改变量测计划 ③监测管理 是 是 量测计划是否变 否 积极配合监理工程师做好对监测工作的检查、监督和指导,工程完成后,根据监测管理基准是否变 资料整理出本标段的监测分析总报告纳入竣工资料中。 否 改变管理基准 是 ④现场量测要求 净空变化、拱顶下沉量测应在每次开挖后12h内取得初读数,最迟不得大于24h,

且在下循环开挖前必须完成。

测试前检查仪表设备是否完好,发现故障及时修理或更换;确认测点是否松动或人为损坏,当测点状态良好时方可进行测试工作。

测试中按各项量测操作规程安装好仪器仪表,每测点一般测读三次,取算术平均值作为观测值;每次测试都要认真做好原始数据记录,并记录开挖里程、支护施工情况以及环境温度等,保持原始记录的准确性。

测试完毕后检查仪器、仪表,做好养护、保管工作。及时进行资料整理及信息反馈。 ⑤保证措施

将监测管理及监测实施计划纳入施工生产计划中,作为一个重要的施工工序来抓,并保证监测有确定的时间和空间。

制定切实可行的监测实施方案和相应的测点埋设保护措施,并将其纳入工程的施工进度控制计划。

施工监测紧密结合施工步骤,监控每一施工步骤对周围环境、围岩、支护结构、变形的影响,据此优化施工方案。

监测组与监理工程师密切配合工作,及时向监理工程师报告情况和问题,并提供有关切实可靠的数据记录。

量测项目人员要相对固定,保证数据资料的连续性。量测仪器专人使用、专业机构保养、专业机构检校。量测设备、元器件等在使用前均经过检校,合格后方可使用。

各监测项目在监测过程中必须严格遵守相应的实施细则,量测数据均要经现场检查、室内两级复核后方可上报。

量测数据的存储、计算、管理均采用计算机系统进行。

针对施工各关键问题开展相应的QC小组活动,及时分析、反馈信息,指导设计和施工。

第八章 二次支护工程

8.1 仰拱(填充、底板)施工

8.1.1 施工工艺

为保证施工安全,仰拱混凝土应及时施作,支护尽早闭合成环,整体受力,确保支护结构稳定。在隧道正洞Ⅳ、Ⅴ级围岩中,待喷锚支护全断面施作完成后,根据围岩收敛量测结果,拆除临时支护,开挖并灌筑仰拱及填充混凝土,一次灌筑仰拱混凝土长度6~8m。仰拱施工工艺流程见图8-1。

8.1.2 施工方法 设置安装仰拱钢筋 混凝土生产、运输 图8-1 仰拱施工工序流程图 清 灌 开 捣 养测为保证施工质量, 隐 仰拱混凝土进行半幅浇筑,同时解决出碴、进料运输与仰拱施工浮 筑 挖 固 量 检 碴 砼 护 干扰及仰拱混凝土在未达到要求强度之前承受荷载的问题。 仰拱混凝土工艺: 1 测量放样,由内轨顶标高,反算仰拱基坑底标高; 抽排水 接缝处理 设槽形挡头模 2 采用挖掘机一次性开挖到位(暂不出碴),人工辅助清理底部浮碴杂物; 3 将上循环仰拱混凝土接头凿毛处理,按设计要求安装仰拱钢筋,并预留与边墙衬砌连接筋;

4 自检合格后,报监理工程师隐蔽检查并签证,混凝土输送车运输灌筑,插入式振动棒捣固。为能尽早便于行车,采用早强型混凝土。

5 仰拱和底板施工应符合下列要求:

①施工前,应将隧底虚碴、杂物、泥浆、积水等清除,并用高压风将隧底吹洗干净,超挖应采用同级混凝土回填。

②仰拱超前拱墙二次衬砌,其超前距离保持3倍以上衬砌循环作业长度。 ③ 仰拱、底板混凝土半幅浇筑。

④填充混凝土在仰拱混凝土终凝后浇筑,不得同时浇筑。仰拱拱座与墙基同时浇筑,排水侧沟与边墙同时浇筑。

⑤仰拱施工缝和变形缝作防水处理。 ⑥膨胀岩性地段,开挖后及时施作仰拱。

⑦填充混凝土强度达到5MPa后允许行人通行,填充混凝土强度达到设计强度的100%后允许车辆通行。

8.1.3 检测标准

仰拱表面应平顺,确保水流畅通,不积水;仰拱应及时施作,与开挖面的距离不宜超过3倍衬砌浇筑段的长度;仰拱顶面高程和曲率应符合设计要求。

仰拱填充表面坡度应符合设计要求,坡面应平顺、排水通畅、不积水。

8.1.4 技术措施

1 仰拱砼应在仰拱开挖后迅速灌注。灌注砼之前应清扫开挖表面或喷砼表面,充分排除仰拱底部存有的积水;

2 隧底围岩松软时,尽可能使用风镐开挖,必须爆破时要严格控制装药量。仰拱不能欠挖,超挖在允许规定内用同等强度等级砼灌注;

3 仰拱多用小坍落度的砼,必须注意捣固;

4 灌注仰拱砼时应使用仰拱大样的模板,以检查和控制仰拱断面,灌注时由仰拱中心向两侧扩展至拱座为止;

5 仰拱砼应按照衬砌长度要求,分段整幅进行;仰拱砼与填充砼分两次浇筑。

8.2 结构防排水

隧道防排水采用“防、截、排、堵相结合,因地制宜,综合治理”的原则,达到防水可靠,经济合理,不留后患的目的。

8.2.1 施工工艺

1 防水层铺设工艺

防水层铺设利用轨行式作业平台施作。监控量测表明支护变形已基本趋于稳定且净空满足二次衬砌厚度、支护表面平整经探地雷达检测初期支护及背后密实,满足质量要求后铺设防水板。防水层铺设作业区不得进行爆破,防止飞石损坏防水层结构。在衬砌台车就位前,对防水层进行全面检查,铺设过程中对接缝进行充气检查。防水层施工与二次衬砌混凝土灌筑之间相距30m左右。

1)施工准备及基面处理

彻底清除各种异物,如:石子、沙粒等,做到初期支护表面平整干净。不能出现酥松、起砂、无大的明显的凹凸起伏。

铲除各类尖锐突出物体,如:钢筋头、铁丝、凸出在作业面上的各种尖锐物体。 根据图纸高程尺寸,定好基准线,准确无误地按线下料。

施工设备如焊接机、检漏器、热风枪、电闸箱等,在工作前要做好检查和调整。确保设备正常运行,达到焊接要求,保证工程质量。

2)防水板材的焊接

板材采用双缝热熔自动焊接机焊接。依据板材的厚度和自然环境的温差调整 好焊接机的速度和焊接温度进行焊接。焊接完后的卷材表面留有空气道,用以检测焊接质量。具体见图8-2

图8-2 防水板焊接示意图

检查方法:用5号注射针与压力表相接,用打气筒进行充气,在0.2MPa压力作用下5min不小于0.16MPa。否则补焊至合格为止。

3)防水板材的铺设、固定

根据实际情况下料,按基准线铺设防水板;用防水板材专用塑料垫和钢钉把缓冲层固定在基面上,应用暗钉圈焊接固定塑料防水板,最终形成无钉孔铺设的防水层。如图8-3.

在清理好的基面上铺设固定土工布垫层。在喷射砼隧道拱顶部标出隧道纵向的中心线,再使裁剪好土工布垫层中心线与喷射砼上的标志相重合,从拱顶部开始向两侧下垂铺设,用射钉固定垫片将土工布固定在喷射砼面上。水泥钉长度不得小于50mm,平均拱顶3~4个/m2,边墙2~3个/m2。

铺设固定防水板。先在隧道拱顶部的土工布上标出隧道纵向的中心线,再使防水卷材的横向中心线与这一标志相重合,将拱顶部的防水卷材与热融衬垫片焊接,再同土工布垫层一样从拱顶开始向两侧下垂铺设,边铺边与热融衬垫焊接。铺设时要注意与与土工布密贴,并不得拉得太紧,一定要留出余量。将防水板专用融热器对准热融衬垫所在位置进行热合,一般5S即可。两者粘结剥离强度不得小于防水板抗拉强度。

图8-3 防水板固定示意图

2 橡胶止水带 止水带施工工艺框图见图止水带安装施工工艺框图8-4。 围岩喷混凝土衬砌拱架调整完毕后,将止水带卡在堵头模板中间,堵头模板由两块模板拼成。 土工布防水板止水带由拱顶向下环向布置,不断开。 止水带对称安装,伸入模内和外露部分宽度应相等,为保持止水条平直,沿环向每

0.5m设一φ6mm短钢筋托平。 3 软式透水管盲沟 透水盲沟施工工艺框图见图透水盲沟施工工艺框图8-5。 1 布设位置 热融衬垫垫片水泥钉透水管盲沟设在初期支护与复合防水层之间,环向透水管盲沟在边墙底部与隧道洞内水沟相连,纵向间距8m/环。纵向透水管盲沟在防水卷材下端泄水孔标高处与侧沟相连。纵向盲沟每8m设一段。 按设计位置布设盲管。为防止透水管侵占衬砌厚度,喷混凝土时预埋一根φ100mm钢管,喷毕后拆下钢管,在喷混凝土上形成一圆槽以利透水管安设。

2 固定

在混凝土面上固定的方法是:在盲管两侧用射钉枪打入钢钉,钢钉上系细铁线固定透水管。

图8-4 止水带安装施工工艺框图

隧道拱墙防水层与初期支护间环向设φ50mm双壁打孔波纹管(外包无纺布),墙脚纵向设φ100mm双壁打孔波纹管(外包无纺布),墙脚纵向、拱墙环向盲沟与墙脚泄水孔采用三通管连接。

施工时,用5cm的锚固钉及PE板窄条将软式透水管固定在支护面上,纵向、环向每隔50cm固定一处。

3 洞口排水

洞门顶部设截水天沟,以形成完善的防排水系统。天沟设于边、仰坡顶以外5~10m,其坡度根据地形设置,但不应小于3%,以免淤积。

洞门端墙及挡翼墙背后设置滤水层通过端墙及挡翼墙所设泄水孔排水。 对洞口盲沟系统应定期检查其通畅性,当有阻塞时应及时疏通。

图8-5 透水盲沟施工工艺框图

8.2.2 施工注意事项

安装止水带以细铁丝悬吊于钢筋上固定位置,在顶部水平安装时使止水带形成盆式,以避免止水带下的气体在混凝土浇筑时无法逸出,形成孔隙。

止水带设置时不可翻转、扭曲,如发现破损立即更换。

在混凝土浇筑前应避免止水条被污物和水泥砂浆污损,表面有杂质须清理干净,以免混凝土与其咬合不紧密造成渗水通道,导致变形缝、施工缝漏水。

接触止水带的混凝土不应出现粗集料集中和漏振现象。

止水带应就位准确、安装牢固,模板的端板应做成厢形,在浇注一侧混凝土时保护止水带的另一侧翼不受到破坏。止水带的端头离周围钢筋的距离不小于20mm,纵向固定间距不大于250mm。

8.3 二次衬砌施工

本隧道正洞采用复合式衬砌,二次衬砌采用C30钢筋混凝土;

8.3.1 施工准备

原材料检验:每批钢筋进场时均应有钢筋出厂质量证明书或试验报告单;钢筋进场后进行复检,并将检测报告报监理工程师审查;钢筋现场堆放必须采取下垫上盖等措施

防止钢筋锈蚀。

技术准备:为保证钢筋工程的及时性、准确性,根据图纸、规范要求,及时技术交底,做到放样及时、准确,能指导施工;钢筋工必须持证上岗,保证钢筋加工质量。

8.3.2 防水

隧道拱墙初期支护与二次衬砌之间铺设塑料防水板加土工布防水,防水层厚度不小于1.5mm,土工布质量≥400g/m2。

隧道环向施工缝拱墙部分采用中埋式橡胶止水带+双组分聚硫密封膏嵌缝+涂刷混凝土界面剂,仰拱部分采用中埋式橡胶止水带+涂刷混凝土界面剂;纵向施工缝采用中埋式橡胶止水带+涂刷混凝土界面剂;变形缝采用中埋式橡胶止水带+双组分聚硫密封膏嵌缝,并采用沥青木丝或沥青油毛毡进行填缝处理。

二衬拱部每隔5m预留回填注浆孔,待混凝土达到设计强度后,进行充填注浆。

8.3.3 钢筋加工

开工前及时向监理工程师提交加工方案、加工材料明细表。加工时钢筋应平直,无局部曲折。如遇有死弯时,应将其切除。

钢筋表面应洁净,无损伤、油漆和锈蚀。钢筋级别和直径必须符合设计要求。

8.3.4 钢筋安装

钢筋的安装位置、间距、保护层及各部钢筋大小尺寸应符合设计图规定。 钢筋制作及安装严格按有关规程、规范及设计图纸要求,由钢结构加工厂统一制作,利用轨行式作业平台现场人工绑扎、焊接。施工时应防止损坏防水层和注意预埋件安装。

8.3.5 拱墙衬砌混凝土施工方法

1 施工方法

正洞衬砌采用10.5m长全断面钢模整体式液压衬砌台车,一次施工长度12m,横洞衬砌采用组合钢模板,采用混凝土输送泵或汽车泵泵送作业,由下向上,对称分层,先墙后拱灌筑,入模倾落自由高度不超过2.0m,机械振捣。台车结构如图8-6所示,隧道混凝土衬砌施工工序图详见图8-7。

混凝土运输采用7m3混凝土输送车,挡头模板采用制式钢模,确保施工缝处混凝土质量。

图8-7 隧道施工工艺纵剖面示意图 混凝土由自动计量拌和站生产,采取商品化混凝土供应模式,就近供应。 混凝土灌筑前做好钢筋的布设工作,钢筋角隅处要加强振捣,并做好防水层铺设及隧道中线各类预埋件、预留孔、沟、槽、管路的设置。

2 混凝土施工

施工准备:测量工程师和隧道工程师共同进行水平、高程测量放样。起动台车液压系统,根据测量资料使钢模定位,保证钢模衬砌台车中线与隧道中线一致,拱墙模板定位后固定,并进行测量复核。清理基底杂物、积水和浮碴;衬砌台车前端装设钢制挡头模板,并按设计要求安装固定止水带;拆除上组衬砌混凝土施工缝处止水带保护模,并自检防水系统设置情况。自检合格后报请监理工程师隐蔽检查,经监理工程师签证同意后灌筑混凝土。

混凝土原材料必须经工地试验室检验合格后方可使用。细骨料采用河砂,粗骨料在指定石料场加工。在石料场建立粗骨料加工系统,保证粗骨料生产质量满足混凝土对粗骨料的各项指标的要求。到工地后,按混凝土原材料试验规范进行检验。水泥采用袋装水泥,必须有出厂合格证。进场后,由检测试验中心按规范要求,进行各项性能检验。水泥进库后按规程要求上盖下垫分批推放,水泥出厂超过三个月有效期,或发现水泥有受潮结块现象时,均应经过鉴定后降级使用。搅拌用水从深井抽取。使用前对水进行酸性物质含量化学分析试验,合格后方可使用。

3 混凝土搅拌

搅拌站采用电子自动计量系统,混凝土搅拌严格按设计配合比计量拌和,配合比设计在满足设计强度、耐腐蚀、耐久性、和易性的要求和合理使用材料和经济的原则下,计算与试验相结合,采用质量法设计。泵送混凝土配合比的技术要求:骨料最大粒径与输送管内径之比,碎石不大于1:3,且不大于40mm;通过0.315mm筛孔的砂不小于15%。混凝土生产必须满足冬期施工要求。隧道混凝土衬砌施工工序见表8-1;工艺流程见图8-9。

4 混凝土运输

混凝土采用混凝土输送车运输。运输施工要点:

混凝土在运输中应保持其匀质性,做到不分层、不离析、不漏浆。运到灌筑点时,要满足坍落度要求。从搅拌机卸料到灌筑完毕的延续时间不超过120min。

5 混凝土灌筑

混凝土自模板窗口,由下向上,对称分层,先墙后拱灌筑,倾落自由高度不超过2.0m。因意外混凝土灌筑作业受阻不得超过2个小时,否则按施工缝处理。衬砌混凝土施工均为机械振捣,插入式振动棒和附着式振捣器振捣密实,并避免碰撞钢筋、模板、预埋件和止水带等。振动棒插入下层混凝土50mm左右。 6 混凝土养护及整修

模筑混凝土衬砌应根据不同地段承压情况,混凝土强度分别达到设计强度的100%、70%时方可拆模。 7 质量保证技术措施

表8-1 隧道混凝土衬砌施工工序图

序号 施工步骤 说 明 1.仰拱每节长6-8m,并立端头1 模板 2.浇注仰拱混凝土 1.施作拱边墙防水层(用工作2 台车) 2.绑扎拱、墙钢筋 1.验收防水层及钢筋 3 2.凿毛施工缝,清洗干净 3.台车就位,并检查尺寸达到2.设计要求 4 1.灌注拱边墙 2.拆模后及时进行养生 衬砌施工前,应对中线、高程、断面尺寸和净空大小进行仔细检查核对,准确无误符合设计要求后,方可灌筑混凝土。

施工前做好地下水的封堵、引排,仰拱及基础部位的浮碴、积水必须清理干净,衬砌混凝土必须在无水情况下进行施作,以保证混凝土质量。混凝土灌筑前,对模板、支架、钢筋、预埋件和止水带进行仔细检查,符合要求后方能灌筑。

混凝土中掺入粉煤灰和早强剂、减水剂、引气剂,控制混凝土的水灰比,控制混凝土中水泥用量等措施,增加混凝土的密实性并减小因水化热引起的混凝土温度应力和收缩。

施工准备 1、中线水平放样检查 2、铺设衬砌台车轨道 混凝土衬砌灌筑过程中,严禁损坏防水板。 混凝土拌制 1、安装纵向、环向盲管 检测试验中心按规定要求在灌筑混凝土现场做试件,并详细填写施工记录。 安设防排水材料 2、挂设防水层 3、设置止水带 8 注浆回填 混凝土运输 台车移位 为了确保初期支护与二次衬砌密实无空洞,在初期支护完成后二次衬砌前对初期支1、水平定位立模 2、拱部中心线定位立模 护背后进行探地雷达检测,发现空洞后采取注浆回填;二次衬砌时,在拱部每隔3m预3、边墙模板净空定位 埋一根注浆管,注浆管采取保护措施,防止混凝土进入将其堵死,在衬砌混凝土强度达4、清理基层,涂脱模剂 混凝土泵送 台车定位 到后进行注浆,注浆材料选用水泥砂浆(水灰比1:1,砂灰比2:1),注浆从低标高整改 注浆孔开始注浆压力不小于1MPa或高标高拱顶注浆孔冒浆为止。合格 灌筑混凝土 脱模、台车退出 养 护 地质雷达检测 不合格 隐蔽检查 图8-9 模筑混凝土衬砌施工工艺流程图

第九章 隧道装饰工程

9.1 工程概况

隧道位于xx省xx市剥蚀侵蚀中山区,地势陡峻,植被较好,地面标高855~1030m以上,相对高差约为175m以上, 隧道起止里程为DK20+494.77~DK21+378.00,为全长883.23m的单线电气化铁路隧道。隧道最大埋深约190m。进口端岩石陡直,与xx桥台相连,施工条件困难,出口端位于弱风化石灰岩层。隧道进、出口端位于直线上,全隧道单线上坡,坡率依次分别是11.3‰,9.8‰。

9.2 装饰工程主要工程量

装饰工程量见表 9-1。

表9-1 装饰工程量表

线别 主线 DK20+494.77~DK21+378.00 1220 12200 5200 1230 板材(m2) 涂料(m2) 瓷砖(m2) 路缘漆(m) 备注 9.3 主要检查验收标准

检查验收标准见表9-2。

表9-2 检查验收标准

序号 检验项目 一、板材 1 2 3 4 拼缝宽度 竖缝直线度 横缝直线度 板面平面度 二、瓷砖 1 2 表面平整 墙裙上口平直 2 2 2m靠尺检查 方尺检查 2mm 5mm 5mm 5mm 卡尺 3m靠尺,钢板尺 3m靠尺,钢板尺 3m靠尺,钢板尺 允许偏差 备注 3 4 5 接缝平直 接缝深度 接缝宽度 三、涂层 3 1 1 拉5m线,用尺检查 用尺量 用尺量 1 2 3 颜色 点状分布 泛碱、咬色 均匀一致 疏密均匀 不允许 观察 9.4 主要工程施工方案与方法

9.4.1 洞口装饰板材施工

1 施工准备

1)技术交底

在进行安装施工之前,组织相关人员认真学习施工图及配件图,做到实习图纸。在设计单位和材料供应方组织的技术交底中,积极组织相关人员认真学习,达到熟悉、理解整个系统结构的目的。

2)材料、机械、工具装备

施工前保证材料、工具准备到位。安装需要的板材包括:板材、不锈钢支座铝合金龙骨、紧固件等。板材系统安装施工中需要的工具包括:冲击钻、手枪钻、铝合金切割机、砂轮打磨机,铆钉枪等。冲击钻:在混凝土结构上钻孔以便固定支撑;手枪钻:在面板以及铝合金龙骨上钻孔以便安装螺栓;板材切割机:用于卡索板的切割;铝合金切割机:用于铝合金龙骨的切割;砂轮磨边机:用于板材边缘的打磨;铆钉枪:用于固定板材和龙骨的铆钉安装。 2 板材切割、钻孔、开洞

1)切割

施工时使用金刚石粉刀具,切割时把板材固定牢靠以防止震动以及出现抖动,切割口两边的板材都有支撑,以防止切割时损坏板材。

2)钻孔

板材钻孔采用手工钻孔,利用常见的电动钻床钻孔,钻孔时,板材的正面朝上,以防止钻头穿透表面时损坏饰面。

3)开洞

当在预留洞室等处使用的板材需要开槽口和孔口时,必须考虑开口的相应尺寸,与板材尺寸相比较,开孔的位置应考虑板材的强度。为取得最佳效果,应先钻出槽口和孔口的角位,然后再用线锯切割到板材的各个点位。在孔口四个角位钻孔,采用两个洞形成的固定直边线切割;在良好的切口上,应保证在废板材部分上有支撑,在完成切割前防止其掉下,否则这会导致板材正面出现裂缝或损坏。 3 施工工艺

测量放线施工工艺见图9-1。

图9-1 施工工艺流程图

4 施工方法

1) 放线

根据施工图纸,以边墙顶部为标准在墙上放线。保证隧道内所有横向装饰线条应与边墙顶部平行,并保持线条的流畅性。然后再按照施工图中要求标记处各个支座的位置。在放水平线时设置弹线点相距不大于3m,每次误差不大于3mm,并每隔10m正一次,消除误差。

2)安装支座

根据设计图纸,在隧道侧墙壁上弹线,定位;定出各龙骨支座的连接点。在定好位置的地方用不锈钢膨胀螺栓把不锈钢固定支座连接在墙上,固定时应保证支座水平。在定好位置标记的地方用不锈钢膨胀螺栓将不锈钢支座连接在混凝土墙上,支座本身的安装方位应严格按照图纸所示进行,且最终固定时应保持所有支座在一条水平线上。

在安装支座时,注意不要将支座固定的过紧,只要将支座固定到不能移动即可,以便之后的龙骨调整工序的进行。

3)龙骨安装

按照图纸设计要求,用不锈钢六角螺栓被各种龙骨按设计要求连接在支座上,通过调整支座上长条孔的连接位置,可对龙骨间距和龙骨与墙面的距离进行调整,以确保龙骨系统竖向与地面保持垂直;续长龙骨,依据第一段龙骨的安装标准把相应的龙骨续长,续长龙骨接缝间隙为2~3mm,且龙骨两端应有可靠连接,最后把粘性PU胶条粘接在龙骨的相应位置。

在变形缝处,横向龙骨应断开,其它龙骨不断开。在变形缝两侧不大于20cm处各增加一个支座加固龙骨。

在安装龙骨时,连接龙骨与支座的螺栓不要固定的太紧,只要使龙骨不能大幅度移动即可,否则下一步的龙骨调平施工很困难。在进行龙骨安装时,应注意龙骨的连接缝

与板材的连接缝不得重合,应错开一定的间隙,以保证竖向压缝龙骨的可靠铆接。

4)板材安装

安装面板前,要注意检查铝合金龙骨上粘贴的自粘性PU胶条是否脱落,若已脱落要一定要粘贴自粘性PU胶条后再安装面板。

把切割好的面板先运至安装位置,然后由上至下依次顺序的安装到龙骨上。安装时严格遵循施工图纸要求,将板材安装成规定的弧度。安装过程中要保证上下相邻面板的边缘要对齐。为保证板材竖向接缝龙骨的顺利安装,水平方向相邻的两块板材应保持13~18mm的间隙,竖向应保持21~23mm。

5)铆钉安装

安装完竖向接缝龙骨后应着手安装铆钉。在面板的安装位置上钻孔孔径为Φ11mm,注意钻孔位置应在背部龙骨上两根PE胶条中间,且与左右和上下的铆钉对齐,不要钻透背部的L型龙骨。在面板上钻孔完成后,更换钻头,然后以孔径的中心位置定位,在背部龙骨上钻Φ4.9mm的孔,用于安装铆钉。把管套穿在铆钉杆上,放入钻好的孔中,用铆钉枪装入,把板材固定在龙骨上。

6)预留洞室安装

遵循各项目工序间相互衔接与配合的原则,在安装时预先确定各洞室的安装位置和所需预留的尺寸,注意背部龙骨和支架不能影响设备的正常安装。

5 安装自检 1)彻底检查已安装的板材,以保证板材未发生破损。把所有垃圾、污物清除干净,整理并保持工地整洁有序。

2)每完成一段的安装应检查施工的整体质量和效果,必要时做适当调整,达到满意效果后,再进行下一步安装。

3)在切割板材和给板材钻孔之后,面板应注意及时清洁,以清除面板上的残余尘土和杂物,如果尘土留在上下两叠放的板材之间,板材容易受到损伤。

9.4.2 瓷砖安装

采用乳白色亚光通体毛面釉面瓷砖,腰带为赭红色亚光通体毛面釉面瓷砖,瓷砖背面带有燕尾槽。在隧道两侧边墙高3.05m范围内进行铺设,自上而下瓷砖的尺寸分别为高40cm×长80cm×厚11mm(两块)、高25长80cm×厚11mm(一块)、高40cm×长80cm×厚11mm(五块),根据设计要求,原则上每6m设环向伸缩缝一道,在紧急停车带、行车横通道口加宽段可视二次衬砌模板台车长度而定,采用柔性伸缩防水材料嵌缝。

1 施工工艺流程

基体处理→抹找平层→刷结合层→选砖→浸砖→放线→预排→贴砖→勾缝→ 清理表面

2 施工准备

1)基层处理:利用钢刷和砂纸打磨表面,然后用高压水清洗表面,并烘干,保证基层清洁、无浮砂、松软层、无起壳和油污;

2)找平:对衬砌表面存在空洞或缺陷的部位进行找平,利用1:1.5水泥砂浆认真检查修复,保证不留空鼓,找平层一次不应超过7mm,且在前一层终凝后抹后一层,总厚最大不超过20mm,并将找平层表面应刮平搓毛,并在终凝洒水养护。平整度允许偏差2~4mm;

3)刷结合层:结合层所用材料为界面剂,待砼表面无明水后,采用天意合TS810界面处理剂进行涂刷,结合层应涂抹均匀,分层涂刷,并进行拉毛处理,最大不超过8mm;

4) 选砖:施工前对进场的面砖开箱检查,对规格、颜色严加检查,不同规格进行分类堆放,并分层、分间使用。允许几何尺寸公差:长度0.5mm;厚度±0.3mm~0.5mm;圆弧:±0.5mm;

5) 浸砖:所采用的砖浸泡不小于2小时,取出阴干,带手摸无水气; 6) 找出隧道两侧边墙曲直变化点作用基准线,做出标记,并分格、弹线; 7) 排砖:按照放出的分格线进行排砖,排砖应用整砖。

3 贴砖

1)采用天意合TS880瓷砖柔性粘合剂(水灰比0.18:1)粘贴,电动搅拌器拌制5分钟至均匀并掺入适量的细砂以增加强度,排缝在1.5~2mm之间,垂直、平整不得超过2mm。用2m靠尺或拉直线检查;

2)砖缝必须横平竖直,间隔距控制在1~1.5mm范围内; 3)施工顺序自下而上粘贴,粘贴层厚度控制在4~8mm; 4)面砖粘贴20分钟,切忌挪动或震动。 4 勾缝

1)勾缝采用与瓷砖颜色一致的勾缝剂;

2)勾缝应密实、饱满、连续、平直、光滑、无裂纹、无空鼓; 3)勾缝应先水平后垂直的顺序进行。

5 清理表面

瓷砖粘贴后及时清理砖体表面,做到干净、光亮、整洁、文明。

9.4.3 涂层(漆)

无机漆涂层适用于隧道自两侧边墙瓷砖装饰上至拱顶,涂层面层采用100%纯乳胶漆,整个漆层由三部分组成,第一层为耐水腻子,第二层为抗碱底漆,第三层面层100%纯丙稀酸乳胶漆。

1 施工工艺流程

根据装饰工程施工及验收规范,按高级质量要求进行装修,主要工序为:清理基层 填补砼表面缺陷局部刮腻子→磨平→第一遍满刮腻子→磨平→第二遍满刮腻子→磨平 满涂抗碱底漆→第一遍乳胶漆→复补腻子→磨平→第三遍乳胶漆→成品保护

2 操作工艺要求

1)清理基层:将表面起皮及松动处理干净,粉尘铲干净,然后将表面冲洗扫净,砼表面的含水率控制在10%以下;

2)局部修复砼表面:用耐水腻子进行局部缺陷修补,干燥后用砂纸将突出处磨掉,将浮尘扫净,保证基层面的光滑圆顺;

3)刮耐水腻子:刮腻子一般为4遍底,第一遍要横向满刮,一刮板紧接着一刮板,接头不得留茬,每一刮板最后收头要干净平顺。等其干燥后用砂纸打磨表面。

4)涂刷抗碱底漆:将底漆搅拌均匀,用滚筒刷均匀涂刷一遍,仔细检查,保证底漆层涂饰均匀、粘结牢固,颜色一致,无透底、起皮和掉粉现象,无流坠、疙瘩情况;

5)刷乳胶漆:乳胶漆在使用前要先用萝斗过滤,刷的顺序是先刷顶部后刷腰部,先上后下。

9.4.4 路缘漆施工

在长隧道洞门前1km至洞内500m适当位置减速标线,并在洞门前100m适当位置设置红色彩色路面。在短隧道、中隧道洞门前100m适当位置设置红色彩色路面。隧道洞门及水沟端部设置50cm宽与行车方向成45°角黑黄相间反光漆警示线。

9.5 施工保障措施

9.5.1 工程质量保障措施

1 进场材料检验

装饰工程所用的材料必须有合格证、出厂证、检验证,并交由质检部门认可,业主代表或监理签认方可使用。

2 现场施工采用四检制度

首先由现场施工人员按技术交底要求进行自检,自检合格后,由班组进行互相检查。检查合格后,报请专业技术人员及专职质量检查员进行专检,合格后方可报申业主或监理进行检查,合格后方可进行下一步工序。

9.5.2 工期保障措施

进度控制措施:

1 组织措施

落实各层次的进度控制人员及其具体任务和工作责任,建立进度控制的组织系统;根据具体的分项结构,进展情况,分阶段地进行分解细化,确定其进度目标; 2 技术措施

利用现代化施工手段、工艺、技术加快施工进度;

3 合同措施

对各班组及材料供应商签证的合同工期应与施工进度目标协调。

9.5.3 安全保障措施

1 安全目标

本工程坚持“安全第一,预防为主”的方针,树立“五无”、“四控”、“一创建”的安全目标。

五无:无责任人身死亡事故,无施工行车险情以上事故,无交通责任事故,无锅炉、压力容器爆炸事故,无重大火灾事故。

四控:年重伤负伤频率控制在0.4‰以下,每年轻伤负伤频率控制在10‰以下,职业病发病率控制在规定范围内,隧道作业环境控制在规定指标以内。

创建:创建全线安全文明样板工地。

2 安全保证体系

建立健全安全组织体系,贯彻国家有关安全生产和劳动保护方面的法律、法规。签订安全承包合同,使各级明确自己的安全目标,制定好各自的安全规划,达到全面管理的目的。严格遵守有关安全生产和劳动方面的法律法规,建立健全安全生产管理制度,建立健全施工安全保证体系,做到岗位责任明确,齐抓共管逐级落实安全生产责任制度。

第十章 机电工程

隧道设计有照明、通风、消防、通信等机电安装工程,采用升降工作平台、装载机等机械配合人工按设计施工。

10.1 工艺设计

10.1.1 电缆槽

1 电缆托架应镀锌防锈,并应保持在同一水平面上,偏差不大于±5mm; 2 槽壁中每隔50m预埋接地引线的一端应与预埋件焊接牢固。 3 电缆槽应随边墙基础施工一次挖好,不应在边墙爆破后再开挖。

4 电缆槽盖板的制作,应平顺、整齐、无翘曲;盖板铺设应平稳,盖板两端与沟壁的缝隙应用砂浆填平,不得晃动或吊空;盖板规格应统一,可以互换。

5 采用多孔方管安设电缆时,其接头处应顺直联接,并作防水处理。不得使用有破损的多孔管。

6 隧道内电缆采用架空托架时,托架每隔50m接地一次,预埋接地引线的一端应与隧道壁内钢筋网焊接牢固。

10.1.2 通风

1 通风机的机座与基础,应按设计要求施工。风机底盘与基座相连的地脚螺栓应按设计要求的螺栓孔布置预留孔眼。螺栓埋设时,灌浆应密实,螺栓应与基座面垂直

2 射流风机的安装应符合下列要求: ①射流风机不得侵入隧道建筑限界; ②射流风机安装前应进行试运转;

③射流风机安装的位置、悬吊高度及风机间的间距必须遵守设计要求。安装应牢固、可靠;

④风机吊装时应有安全措施。

3 通风机房内的附属设施(如吊通风机的天车、检修台等),宜在机房施工时一次完成。

10.1.3 照明灯具和配电控制板

1 照明灯具和配电控制板的安装、配线、电缆的敷设以及电气装置的接地工程等应遵守现行《电气装置安装工程施工及验收规范》的有关规定。

2 电缆通过道路时,应采用预埋钢管保护;经过场地时,应采用水泥槽防护;通过隧道时,应置于照明配线托盘上或穿管敷设。其它电缆应置于电缆槽内的托架上。

3 电缆和配线进入建筑物、电缆槽、配线托盘引至设备时,或在行人易于接近、易受机械损伤的地方,应采取穿管保护。

4 接地工程应配合土建施工同时进行,其隐蔽部分应在覆盖前作好测试、检查和验收。

5 接地装置应按设计要求施工,不得随意接线或断开,接引线数量不得任意改变。 6 接地线应防止机械损伤或化学腐蚀。

各类设备阀件及转动部分于安装前应进行检查、清洗并润滑;阀件安装完毕后应标明开闭方向。

安装工程所用金属配件、支撑件、紧固件应进行防锈处理。

10.1.4 设备洞

1 设备洞与正洞联接地段的开挖,一般应在正洞掘进至其位置时,将该处一起挖成。

2 设备洞与正洞联接处的防排水工程应与正洞一次同时完成。

3 在设备洞与正洞联接的折角处,防水层应根据铺设面的形状平顺铺设,不得出现空白。

4 衬砌中各类预埋管件与预留孔、槽及设备洞室均应严格按设计要求定位。 5 模板架设时应将经过防腐与防锈处理的预埋管、件绑扎牢固,留出各类孔、槽及边墙内的设备洞室位置。

6 灌筑混凝土时应确保各类预埋管件、预留孔、槽及设备洞室不产生移位。 7 设备洞与正洞联接处的钢筋应互相联接扎牢固,使之成为整体。该处的衬砌应与正洞衬砌一次同时完成,不得中断。

10.1.5 设备安装

1 各类设备的安装均不得侵入建筑限界。

2 通风机的安装,除满足隧道界限的要求外应保证风机轴线与隧道中心线平行。否则,将会降低风机的运行效率。

10.1.6 供水设施

1 安装供水设施及其附属管道前,应清除其内部污垢和杂物。安装中断和完毕时的敞口处应临时封闭,以防杂物或污垢进入其内。

2 供水设施应安装在环境温度不低于5℃、并且便于检修、不暴露,不受污染、不易被无关人员拨弄、损坏的地方。

3 水泵基础应置于稳固的岩层上,并按设计要求预留埋设水泵地脚螺栓的孔位。

10.2 隧道控制室

长及特长公路隧道,一般都要在洞口附近设置隧道控制室,大小约为50m2~80m2。其内装配综合控制台、隧道模拟屏、电视监视器、计算机和录相机等,以施行对隧道交通进行监控管理的职能。

1 隧道控制室的装修

一般装修木质地板,各类电缆经板槽及地下管道与变配电室相通。

2 隧道模拟屏的安装

隧道模拟屏以绝缘板为基层,沿墙布置,其上方固定若干台电视监视器。模拟屏上面绘有隧道设备仪器布置平面图、并装有表示仪器工作状态的各种信号灯,以反映隧道内照明与风机运行状况、紧急电话启用状况、报警显示,以及隧道各断面车辆检测状况。 3 综合控制台的安装

综合控制台距模拟屏3~4m距离设置。按功能分若干部分:

⑴供电控制部分:安装变配电干线开关、通风照明等支路开关及相应的指示电表、信号灯。

⑵交通监控部分:安装电视监视控制台和可变情报板、信号灯、广播切换控制盘。 ⑶监视控制部分:遥控摄像机的启闭、镜头及云台的调整和控制监视器的切换。 ⑷通讯部分:装有隧道紧急电话受理台及业务电话总机。

10.3 隧道消防

隧道消防主要是杜绝隧道火灾,在进行设计施工时,需要按照《铁路隧道施工规范》规范进行,根据设计要求在标定的地段安装消防设备.隧道内消防设施有消火栓,手提式灭火器、隧道内给水栓和消防供水干管道组成,消火栓设置于行车方向右侧,每间隔约50m设置一处,箱内设备包括消火栓、手提式灭火器。

第十一章 工期计划及安排

11.1 施工进度安排

准备工期为60天,二次衬砌比洞身开挖迟一个月半开工,附属工程比二次衬砌推迟两个月开工。后附施工总体计划表及分项工程进度率计划。

11.1.1 隧道施工进度指标

1 开挖进度指标

隧道施工中地质超前预报根据不同隧道地质情况拟采用TSP203超前预报、超前水平钻探、全断面地质素描、放射性取样分析等不同手段进行检测,将超前地质预报所用的时间纳入到隧道各级围岩开挖循环中。开挖进度指标见表11-1。

表11-1 开挖进度指标表

围岩级别 Ⅱ Ⅲ Ⅳ 施工方法 全断面法 全断面法 短台阶法 循环 进尺 2.25 2.25 2.25 循环数 1.5 1.5 1.5 日进 尺米 3.4 3.4 3.4 月进 度米 100 100 100 2 衬砌施工进度指标

二次衬砌进度指标见表11-2。

表11-2 衬砌进度指标表

工作项目 Ⅱ 一个循环用时(h) 40.5 围岩级别 Ⅲ 41 Ⅳ 43 说明:洞内复合式衬砌采用9m全液压衬砌台车,月衬砌160m。 11.1.2 开挖及支护循环时间计算

表11-3 全断面法施工循环时间计算表

工 序 时间循环时间(min) (min) 90 180 270 360 450 540 630 720 810 900 测量放样 30 围岩量测 30 钻 眼 300 装药联线 50 通 风 60 清危初喷60 出 碴 240 喷锚网支160 说明:用TSP203地质预报系统一次预测150m范围,本表未列其作业时间。 表11-4 短台阶法施工循环时间计算表

工 序 时间循环时间(min) 75 150 225 300 375 450 525 600 675 750 825 900 (min) 30 30 超前地质预报 11 测量放样 围岩量测 开挖 出碴 初期支护 240 180 270 说明:1、超前地质预报、超前支护为摊销时间。 2、各工作面拉开距离后平行作业,实行均衡生产。 11.1.3 衬砌施工循环时间计算

拱、墙衬砌施工各工序作业循环时间仰拱超前施工,不占用施工时间。 衬砌进度指标分析

表11-5 衬砌施工循环时间表

工作项目 Ⅱ 台车脱模、行走到位(h) 测量及台车到位(h) 安装调试台车(h) 检查验收(h) 混凝土灌注(h) 养 护(h) 合计(h) 3 2 4 0.5 7 24 40.5 围岩级别 Ⅲ 3 2 4 0.5 7.5 24 41 Ⅳ 3 2 4 0.5 9.5 24 43 说明:1、表中养护时间指混凝土浇筑完毕至脱模时间,即能保证混凝土强度达到8Mpa时间;不包含脱模后的养护时间;2、防水板铺设、钢筋安装超前施工,安排平行作业,不占用工序时间。 11.1.4 工期计算

开挖支护及衬砌施工时间见表11-6;

表11-6 开挖支护及衬砌施工时间表

围岩 级别 Ⅲ Ⅳ Ⅴ 合计 834 29.23 20 883.23 100 100 100 8.5 0.3 0.2 9 160 160 160 5.2 0.2 0.1 5.5 长度 (m) 开挖及支护月进度(m/月), 每月有效工作日为30天 开挖及支护 所需月数(月) 衬砌月进度 (m/月) 衬砌所需 月数(月) 11.2 工期保证体系

11.2.1 影响工期主要因素分析及应对措施:

1 对外协调工作:项目部成立专门的对外协调小组小组,在甲方授权委托下,深入细致地开展工作。尽早与水利部门、xx二库管理局xx县公安局、林业局及当地政府解决火工品及施工配合事宜。

2 材料设备供应:按照生产周期提前制定供应计划,开工前与供应方签定供货协议及保证书,每种材料选定2~3家供应方。

3 施工劳力:合理配备各工种技术工人,聘用整建制的外协队伍,保持各工种人员相对稳定,在公司内部其它工地进行劳力储备。

4 各专业交叉干扰:加大内部协调力度,合理安排各专业施工工序。

5 施工方案:开工前制定可实施的施工方案,并进行论证和交底工作,施工人员严格遵照执行。

11.2.2 制度保证措施

1 建立健全各种保证制度,确保工期目标实现。

2 建立一日一会一报制度。一天一个调度会,一天一份施工简报。将每天完成工程量与实际工程量进行比较,现场奖罚,并上报上级主管部门。

3 建立日消项工作制度。将每天完工工作量分解到下属各架子队、施工队及各级负责人,当日进行考核奖罚。

4 建立严格的奖罚制度。对当日完成任务指标的实行奖励,完不成的进行处罚,奖罚当场进行,当场兑现处理。

5 开展“比质量、比安全、比进度、比文明施工”劳动竞赛,使全体参战员工始终保持饱满热情的斗志,保证所制定的各项目标的落实。

11.2.3 施工组织保证措施

1 坚持一个“早”字,即“早准备、早上场、早施工”。开工前,认真搞好施工调查,确定施工材料和机械配件供应商,并备足施工需用的材料和配件,避免因材料及机械配件供应不及时而造成的停工待料。

2 在确保质量的前提下,狠抓分项、分部工程进度,确保按时完工。施工过程中,不断优化施工组织设计和工序施工方案,抓住关键工序,展开交叉、平行、流水作业。对关键工序增加投入,实行倒班作业,确保分项、分部工程工期。

3 坚持领导干部昼夜跟班作业,协调各工序间的施工矛盾,发现问题及时处理。坚持技术人员关键工序旁站制度,对技术上出现的新问题及潜在的不良现象,及时给予指导和纠正。

4 合理安排施工工序,积极探索从施工方法上寻求加快施工进度的路子,避免重复作业和减少相互干扰。充分发挥机械化施工的优势,提高工作效率,加快施工进度。

11.2.4 施工设备、资金保证措施

1 按照工程内容和特点及施工进度计划安排,配备足够和先进适用的施工机械设备,并提前进行维修保养。

2 施工中根据各工序特点,合理调配施工机械设备,充分发挥设备的效率。 3 建立完善的设备维修保养系统,确保设备的出勤率及完好率。 4 按时进行验工计价,确保工程价款及时投入生产中。

11.2.5 施工计划保证措施

1 在业主提出的控制性进度计划下,制定详细的施工进度计划,使全部工作纳入严密的计划控制之中。

2 在安排施工计划时,严密注视关键线路各工序的进展情况,在保证均衡生产的前提下,计划安排留有余地,对控制工期的项目,从人力、财力、物力各方面优先保证,尽力避免停工、窝工,确保控制工程的施

工进度。

3 加强对计划的检查、跟踪、督促。坚持每天通报各分项工程的进度,检查工程进展和计划执行情况。认真分析可能出现的问题,尽可能地做好各方面的充分估计和准备,避免一切可预见的不必要的停工和延误。

4 对于难以预见的因素,导致施工进度赶不上计划要求时,及时研究,制定安排赶工计划付诸实施。

11.2.6 技术保证措施

1 详细认真调查现场及周边环境,编制适应本工程特点的实施性施工组织设计。 2 各种主材选用甲方指定合格经销商,各种材料需有出厂合格证及材质报告单,并在使用前进行复验合格后方可使用。

3 实行机械化施工作业,采用先进的机械设备,提高工效,加快进度。 4 推行全面质量管理,加强安全文明工地建设,消灭安全质量事故,杜绝返工停工,保证施工顺利快速进行。

5 加强各施工环节的控制,对难点、重点项目成立QC攻关小组。积极推广新技术、新工艺、新材料、新设备,提高施工技术水平和技术含量,不断加快施工进度。

6 在施工过程中,及时详尽地组织技术交底,阐明设计意图,细化或示范工艺操作流程。

11.3 工期保证技术措施

1 优化施工组织设计,抓住控制工期的关键工序,制定分项工程工期、进度目标和保证措施。分项工程进度计划见表11-7。

2 推广新工艺、新技术、新材料的运用,缩短单项工程施工周期,加快施工速度。 3 充分做好各项准备工作,抓住施工黄金季节。加大运料、备料的力度,不因天气变化中断备料。

4 全面规划、统筹安排,如局部区段受阻,要及时调整施工力量,见缝插针,不停顿施工,确保总工期和关键工期的实现。

5 加强技术交底工作,严肃施工纪律,严格执行施工的各项施工方法及进度计划。 6 农忙季节是农用电高峰季节,正常的施工用电将受到影响,施工中配备足够的发电机备用,以保证施工正常进行,在施工安排时尽量错开农用电高峰时间。

7 组织足够的施工人员,采用三班制作业,减少农忙季节给工程施工带来的影响。隧道施工计划见表11-8;工程管理曲线见表11-9。

表11-7 分项工程进度率计划(斜率图)

年度 月份 施工准备 洞门施工 开挖及支护 二次衬砌 90% 80% 100% 10 2012年 11 12 1 2 3 4 2013年 5 6 7 8 9 10 11 附属工程 其他 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 表11-8 隧道施工计划表

年度 月份 项目 施工准备 洞门施工 开挖支护 二次衬砌 附属工程 其他 2012年 10 11 12 1 2 3 4 5 2013年 6 7 8 9 10 11 表11-9 工程管理曲线 年度 月份 进度 工 程 完 成 的 百 分 100 90 80 70 60 50 40 2012年 10 11 12 1 2 3 4 5 2013年 6 7 8 9 110 1 比 (%) 30 20 10 第十二章 质量管理体系以及保证措施

工程质量管理体系是建立以项目经理、技术负责人、质量安全部及班组质量员组成的分级管理网络,加强对质量工作的组织领导和检查落实。

12.1 质量管理体系实施四级管理

第一级为具体操作班组质量管理员;

第二级是质检工程师,负责对第一级管理人员实施监督检查,从第一级管理人员收集内外业资料并整理上报;

第三级是由质量安全部人员与施工队长组成,负责对第二级管理人员实施监督、检查,并负责内业资料的汇总和归档工作;

第四级以项目经理为首、技术负责人为助手,负责对第三级管理人员实施监督检查。

12.1.1 第一级质量管理体系

第一级质量管理体系为具体操作班组质量管理员

1 试验员

⑴及时收集原材料质检单并做好现场原材料的复验试验工作,及时向第二级质量管理人员汇报试验结果,本工程中原材料试验均严格按照有关规范进行;

⑵做好混合料配合比选定,及时提供试验数据; ⑶深入现场,了解和控制混合料,及时提供试验数据; ⑷经常检查和保养试验工具,以确保试验结果的正确性; 2 测量员

⑴负责本工程中全部测量工作;

⑵及时完成各道工序放样,在做到准确无误后,联系上一级质量人员复核; ⑶建立规范的测量记录本,各项数据填写工整,无涂改,数据计算必须经第二者复核。

12.1.2 第二级质量管理体系

第二级质量管理体系是质检工程师,负责对第一级管理人员实施监督检查,从第一级管理人员收集内外业资料并整理上报,其实施细则:

1 负责本工程中质量控制,对第一级质量管理工作组织、指导、检查。督促下级管理人员按技术交底、参与工序的具体施工工艺讨论、补充、完善。监督下级管理人员

严格按确定的工艺细则进行施工、验收。

2 负责收集整体工程中的内业资料,包括施工日志、工序自检单、质量活动记录等。

3 及时掌握工程中各工序的质量情况,发现问题及时组织有关人员讨论解决。 4 某道工序下级管理人员检查合格后及时对其进行复验,发现问题立即整改。 5 配合试验室搞好原材料的取样和送检。 6 每月进行三次质量活动,并做好记录。

7 及时整理好第一级质量管理人员上报的内业资料,并及时上报第三级质量管理人员。

12.1.3 第三级管理体系

第三级质量管理体系是由质量安全部人员与施工队长组成,负责对第二级管理人员实施监督、检查,并负责内业资料的汇总和归档工作。

1 负责本工程中的质量验收和与监理工程师联系工作。 2 在对第二级复核基础上,通知监理工程师进行第三级复核。 3 每月对以完成的工序进行一次质量检查,并组织一次质量活动。

4 每月组织一次与监理工程师的恳谈会,通报本月的工程质量工作及下月工程质量工作安排。

5 参加第二级管理人员的技术交底会议。

6 复核第二级管理人员上报的内业资料,确认签证,及时上报监理工程师。 7 负责收集工程中的内业资料,包括开、竣工报告,工程图纸变更和业务联系单,设计交底会议记录,施工大纲及批复,原材料质保单,测量放样复核记录,质量事故记录,工程创优资料(文字、照片、录像片等)。

8 检查和督促第二级质量管理人员的工作。 9 配合第四级质量管理体系的工作。 10 负责签发工程质量整改单和罚款单。

12.1.4 第四级质量管理体系

第四级以项目经理为首、技术负责人为助手,负责对第三级管理人员实施监督检查。全面质量管理体系见图12-1;质量保证体系见图12-2;

1 组织、指导、监督、检查下级质量管理工作。 2 负责施工大纲的方案研究和批复。 3 负责工程施工工艺方案研究和批复。

4 负责制定工程质量创优规划及相应的质量奖惩制度。

5 第四级质量管理体系由项目经理、总工程师负责。

全面质量管理领导小组 技术控制:技术部 质量检查监察工程 QC小组活动 施工控制:工程队 工准设工测 试 月工原路质信路路路隐种 化标准化作业量息计附合规范和、种材面主要工序始终序量 验 面面工优质标准控制 基蔽班 承及作图及放 季工料底基设计要求 处于质量优质工程管理目标 面 自QC工质图12-1 包时业 纸工样 班取基层层控制状态 全面质量管理体系框图检 12-2 经反小及种量三质量保证体系证层QC交QC程 接济馈 规检检检及QC小小组 班检责范查 查查检质量小保证体组 组 制12.2 工程质量保证措施 查 评工查度 任组 交制 12.2.1 作底 质量目标及质量保证体系比监施工控制保技术保经济保证 组织保证 政治保 指督严格遵守国务院颁发的《建设工程质量管理条例》(国务院令第279号),符合工程导 设计文件和有关技术规范要求,全部工程确保一次验收合格率达到100%总工主持下 在总,优良率达到会在常务副经理主持书记主持90%以上。 分项工程一次验收合格率100%,优良率90%以上 进行技术培计师主持下 在项目经理主经济责任制 质量组织体系图 12-3 训 和技 工试地验室流试验动室料采工和用程先施进工仪试器验设控备制和检测手段、加强现场材 推准审项目经理严 掌项质分质广确核安全总负责经质格 握新无施执规检理工目检技误工行范检术地设技验程部师队员队员、进计术收新行图交标项目副经理 工施纸底准安全设施管理 艺工、和、、测掌技制监加理操严负新量握术定强、作格责方设复操内按按各法计核作部监工施、意制规质理序工新图度程检程流程专业工程师 安全质量工程师 材和、序程序接办料制定安全措施 安全措施检查 工的和受理艺自技监检细检术理查则、标工签互准程证检施师各施工队长 、工对交负责安全措施的实施 、工接实程检行质规量范的 制建实实优企政定立现行质业治质内全质优质激量部面量酬量励方三质风奖目和针级量险优标政、总工程师质管 罚抵的治质控理押劣宣鼓安全技术管理量体、 传动目系开教标展育、活实动现、创设备工程师发 挥实优党 现安全装备的检查规政 工超团 划前控制 QC行政手段 施工员 落实安全措施 分项工程质量检12.2.2 质量证管理措施 分部工程质量检验 建立工程质量领导责任制,法人代表对施工质量负总责,施工单位各级领导人和技单位工程质量检质量终审评 月评工地技术员 制定安全作业方案 工地安全员 作业安全控制 工地材料员 安全装备的配备 季评经济兑年终评比 术负责人对施工质量负相应的法律责任和技术责任,项目经理作为现场施工质量第一责任人。落实工程质量终身负责制,强化施工管理,规范市场行为,明确各级责任,确保优质工程。

12.2.3 质量保证技术措施

严格把关,做好原材料进场检验和过程检验及工序过程检验工作。

混凝土喷射时,检查钢筋尺寸是否符合设计要求,洞内温度是否满足养护温度。 混凝土浇筑时,经常检查模板、钢筋和预埋件的位置和保护层的尺寸,确保位置正确,不发生变形。对已浇筑完毕的混凝土及时覆盖浇水养生,并指派专人负责,混凝土养护时间不少于10天。混凝土强度达到规定拆模强度时方可拆模,拆模时,避免划伤表面和碰坏棱角。

混凝土或钢筋混凝土预制构件的预制满足设计及规范要求。在装卸、运输过程中防止碰撞,使用前对质量进行检查验收。

第十三章 安全管理体系以及保证措施

13.1 目标与体系

13.1.1 安全目标

本工程安全生产目标,实现无重大伤亡事故、无重大行车和交通事故,无重大火灾、爆炸事故,职工年轻伤率控制在12‰以内,重伤率控制在0.6‰以下。

13.1.2 安全保证体系

安全保证体系,见下图《安全保证体系框图》。

13.1.3 安全领导小组

组 长: 副组长: 组 员: 专职安全员:

13.2 具体措施

13.2.1 安全目标

杜绝因公死亡及重伤事故,年负伤率控制在5‰以下。无等级火灾事故,无爆炸事故,无爆破物品丢失事故,无重大坍方事故。

13.2.2 施工安全保证管理措施

在施工中,自觉遵循国家、铁道部关于安全生产的规定,重视施工现场作业安全,制定切实可行的安全措施,避免伤亡事故发生。

13.2.3 施工安全保证技术措施

隧道施工中,我部将按照设计规范要求进行沉降、收敛观测,沉降观测采用倒尺法进行测量观测;在隧道墙部标记相对固定点位,用测量尺丈量进行收敛观测。保证做好数据记录,及时将数据反馈到有关部门。

测量放线采用极坐标法来指导施工,并用偏角法和正倒镜法进行中线复核。 施工现场的布置符合防火、防爆、防洪、防雷电等安全规定及文明施工的要求,施工现场的生产、生活办公用房、仓库、材料堆放场、停车场、修理场等按批准的总平面布置图进行布置。

现场道路平整、坚实、保持畅通,危险地点悬挂按照《安全色》和《安全标志》规定的标牌,夜间行人经过的坑、洞应设红灯示警,施工现场设置大幅安全宣传标语。

13.2.4 专项施工安全保证措施

1.既有线安全防护措施

⑴为保证安全,爆破安全警戒范围不得低于《爆破安全规程》规定的300 m。放炮前必须明确标划警戒范围,作好标志,并有专人警戒。闪电鸣雷时禁止装药和接线。

⑵提前与铁路部门联系掌握既有线火车通过时间,以便确定爆破起爆时间; ⑶在距离洞口10 m处用双排钢管架设防飞石排架,排架高度高出洞口,宽度为洞口宽度的3倍;

⑷爆破时通知工务和供电人员现场配合以防发生危机既有线安全问题及时解决; ⑸爆破前后安排专职安全人员对隧道穿过的山体、铁路和二库公路沿线进行巡查,遇有浮石和滚石及时进行处理,若发现山体出现裂缝和异常现象及时报告项目部,以便采取相应措施,确保行车安全和施工安全。

2 突水、突泥施工技术措施

隧道通过断层段和两种岩层的接触带时,施工中有可能产生突然涌水现象。在含泥岩地层中,有可能产生突然涌泥现象。

⑴突水地段施工

洞内突水对隧道施工的危害很大,施工中必须采取相应的防水、排水措施。根据涌水量的大小,提前封堵和疏排,同时做好应急准备,一旦发生涌水,要尽快安装设备,迅速排出,以防大量地下水涌入洞内,造成危害。

①涌水预测

根据本投标人在类似地质条件隧道工程施工中的成功经验,以超前钻孔探测为主,相似比拟法预测为辅。

②施工方案

施工中认真研究设计文件,加强地质调查,进行超前钻孔探测,采用综合物探手段预测预报,判明水源补给、涌水量和突出水压等情况,针对性地采取帷幕注浆、超前注浆或管道引排等方案。

③施工顺序

地质预测量、预报。根据设计文件,在开挖进入富水地段前,加强地质预测、预报工作,准确掌握前方地下水含量、压力、分布,并结合预测结果设置超前探水孔,判断是否有发生涌水的可能。

根据水源补给、涌水量和突出水压等预测预报情况,分别采用帷幕注浆、超前注浆和管道引排等方法,排除部分地下水,减少水量,降低水压。

采用台阶法施工,并辅以超前小导管预注浆止水(浆液采用水泥-水玻璃双液浆)穿越突水段。按顺序分步开挖隧道断面,施作支护。

⑵突泥地段施工

涌水在较厚断层泥或溶洞充填物中往往导致突泥,造成坍方,而且使隧道周围岩体产生空隙以至大体积的空洞,危害更大。

施工中,首先要依靠地质超前预报作出判断,根据涌泥量的大小,提前采用超前径向注浆或超前小导管注浆进行封堵,以加固地层并止水。

出现突泥时,必须尽快采用钢筋、钢管和型钢为骨架,填塞草袋,劈柴和木板堵口;用喷混凝土将其封闭加固;然后沿开挖面周边设长大超前管棚支护,压注水泥—水玻璃浆液;同时在此断面附近设置监控量测点,监控量测围岩的收敛变形情况。3.爆破区内人员防护措施

⑴爆破作业时间要避开景区游人高峰,并张贴安民告示,以免造成游人惊吓和恐慌; ⑵爆破安全警戒工作应请二库公安部门配合,成立专门警戒小组,并指定负责人。爆破前警戒工作应对设计确定的危险区进行实地勘察,全面掌握爆区警戒范围的情况,核定警戒点和警戒标志的位置,确保能够封闭一切通道。各个岗哨应由指挥部统一编号,岗哨之间和岗哨与指挥部之间应建立通讯联络,警戒人员应将本岗位警戒监视情况随时向指挥部报告。

⑶既有柏崖头隧道和xx隧道出入口设置防护员,确保无巡线人员或其他人员进入爆破安全区。

⑷成立应急小组,如发生人员安全事故立即现场临时处理并拨打120急救。 3 火工品的管理与使用

火工品的购买、运输、储存、使用,必须严格遵守《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》、《爆破安全规程》规定。

⑴存储:租赁曲阳县公安局炸药库:

①炸药库必须严格执行安全保卫警戒制度,不论任何人进入库区,必须登记姓名、时间、原因,并把所带的烟火、带电物品交由门卫保管,在值班员陪同下方可进入。严禁闲杂人员、非运输爆炸物品车辆进入库区。

②保持库区清洁,定期清除杂草,禁止种植高杆作物和针叶树;库房内外不准堆放杂物,库区以及周围50m内,严禁燃放烟花爆竹,严禁放养家禽家畜。

③保卫、安全部门每月对炸药库至少进行一次安全检查,并做好记录。雨季前对库区避雷设施进行检测,确保接地电阻<10Ω。必须随时保证库区的通讯和电网的线路畅通,发生故障,及时报告排除。

④库房防火设备和灭火器材,要经常检查或更换,使之处于完好状态,并做好记录。 ⑤警卫人员负责库区内外环境的日常安全检查。保管人员负责库区爆炸物品的安全

检查,发现问题,及时上报,及时解决。

⑥爆炸物品的储存不超过设计容量,乳化炸药和硝铵炸药不得同库存放,性质相抵触的分库储存。

⑦严格履行进库验收、出库点交签发制度,坚持每天一小结,每周一大结,每月一总结,保证帐物绝对相符。如有不符,须及时向安全、保卫部门报告,彻底清查。

⑧保持库内清洁、干燥和通风良好。夏季早晚开窗通风,白天关闭;雨天、雾天关窗。库内室温应控制在15—20℃,最高不超过32℃,相对温度不超过65%,最高不超过70%,硝铵炸药最高不超过65%。

⑨库内不准开箱。如需开箱取样检查,普通炸药可移至套间开启,较敏感的炸药和雷管须移至仓库外开启,并妥善封好后再搬回仓库。

⑩严禁在库内测试雷管。对散落地面的炸药,要及时清扫干净,分别集中,妥善处理。

⑵运输:由江阳化工厂派专业的火工品运输车和人员严格按火工品的运输规程负责火工品的运输。

①爆炸物品的运输车辆驾驶员必须配备政治业务素质高、技术过硬、熟悉爆炸物品性能、有五年以上安全行车经验的驾驶员,运输途中必须配备押运员。

②爆炸物品的运输车辆必须悬挂危险标志和标志灯。外运车辆必须办理爆炸物品运输证,具备防火、防静电、防盗性能的专用封闭式车辆;严禁将性质相抵触的爆炸物品混装在同一车辆内,装运量不得超过额定装载量的80%。

③爆炸物品的运输车辆必须按指定的路线中速行驶,严禁强超抢会、随意停车,严禁无关人员搭乘,严禁进入加油站加油。途中停歇时,要远离建筑设施和人烟稠密的地方,并有专人看管,严防被盗。严禁在装有爆炸物品的车辆上或附近吸烟和用火。

④爆炸物品的运输车辆行至坡道或公路交叉口附近,押运员要下车监护;横过铁路前要在5m外停车,押运员确认安全后,方可通过。

⑤爆炸物品的运输车辆在盘上公路上行驶时,距边坡坡顶线不得小于3m;距施工区作业的吊车或挖掘机小于20m时,必须联系停止运转后,方可通过。

⑥爆炸物品的运输车辆禁止在危险区和5m以内有明火的车道或大于20°的坡道行驶。跟车距离平路上不得小于50m,坡道上不得小于100m。

⑦爆炸物品的运输车辆到达爆破地点后,应在现场管理技术人员的监督下,把炸药卸在平整的场地上,当面检查质量,点清品种和数量,然后双方签字盖章。

⑶炸药的发放与使用:

①仓管员必须按计划单上的品种、规格、数量发料,双方清点无误后,办理领料手

续,并双方签字。

②加工起爆药包的地点必须距放置炸药的地点5m以外,加工好的起爆药包应放置在距炮孔炸药2m外处。20m内不得有明火,10m内闲杂人员不得逗留。

③采用电力起爆网络 ④起爆前进行起爆网络检查。

⑤放炮工作应在白天进行,严禁在雷雨时起爆,严禁酒后上岗,有下列情形之一的,不应进行爆破作业:

Ⅰ 边坡滑落危险;

Ⅱ 爆破可能危及建(构)筑物、公共设施或人员安全,而无有效防护措施; Ⅲ 危险区边界上未设警戒;

Ⅳ 光线不足、无照明或照明不符合规定; Ⅵ 大雾天气,能见度不超过100m;

⑥爆炸物品的申领、签收、保管、使用、指挥、填表、审核、退库等工作,不允许同一人经办。

5 xx安全防护措施

⑴清除寺庙上方松动石块,以免滑落损害寺庙;

⑵在与xx平行的地段制定专项的爆破方案,并由专家组评审通过; ⑶xx省文物局下发涵允许在安全标准范围内施工。

13.2.5 安全保证体系及组织机构

包括安全组织体系图13-1 和主要人员及各部门安全管理职责13-2

项目经理 安全总负责 项目副经理 安全设施管理 总工程师 安全技术管理 专业工程师 制定安全措施 安全质量工程师 安全措施检查 设备工程师 安全装备的检查 各施工队长 负责安全措施的实施 施工员 落实安全措施 工地技术员 制定安全作业方案 工地安全员 作业安全控制 图13-1 安全组织体系图

13.2.6 应急预案

工地材料员 安全装备的配备 现场的生产、生活区要设足够的消防水源和消防设施网点,消防器材有专人管理不得乱拿乱支。组成一个由11~20人的义务消防队,所有施工人员要熟悉并掌握消防设备的性能和使用方法。

制定应急预案措施,成立以项目经理、书记为首的应急预案小组。

根据本隧道的地质地形特点,本隧道可能出现塌方事故、危害既有线事故、突泥突水事故、人员安全事故、火工品管理与使用问题、xx的爆破安全问题、火灾、触电等,制定相应应急预案如下:

1 塌方事故应急预案

在开挖易发生塌方的地段,除了在开挖时用人工配合机械法外,专职安全员跟班作业,一旦发现不安全因素立即撤离施工人员,工班长应立即制止人员跑动、组织人员自救互救,洞口值班室立即到洞内查看险情,并及时通知有关人员,启动应急预案。抢险过程中,应充分利用未砸断导管给洞内人员供风、供氧、供水,争取救援时间。

小型坍方处理:对于小坍方应该先清理坍方面,后对坍方面采用超长锚杆加固,将锚杆伸入到围岩的稳定区,锁住松动圈,然后用加强联合支护法支护,最后再进行坍方处理。

表13-2 主要人员及各部门安全管理职责表

序号 岗位部门 职 责 组织制定现场施工安全措施,确定安全管理组织机构,组织安全技术措施1 项目经理 的实施、落实安全管理制度及检查、评比、奖罚办法的兑现,向上级汇报安全情况,对现场施工安全负全部责任 对本工程的安全设施管理负全面责任,协助经理进行各项安全生产活动;2 项目副经理 负责组织安全设施的配备、检查、维修;负责组织制定安全生产制度、标准;负责组织劳动保护用品的采购、配备、检查。 确定现场施工安全技术方案,制定安全技术措施,监督检查安全技术措施3 总工程师 的实施情况、制定安全教育培训计划并组织实施,对现场施工安全技术措施的技术可行性、可靠性负技术责任。参加安全检查工作。 4 5 安质组 安全员 协助总工程师制定安全技术措施及监督安全技术措施的实施情况。参加安全检查工作。 监督检查安全技术措施,执行安全管理制度,认真作好现场安全情况记录及资料整理工作,负责现场安全工作的跟踪监督检查。 严格遵照安全生产的要求编制工程项目的施工组织设计,同时编制安全技6 技术组 术措施;对于企业采取新技术、新材料、新设备、认真编制安全技术操作规程;认真解决生产中的安全技术问题 。 在项目经理部的领导下,负责施工队安全生产管理、检查、监督、实施。7 施工队长 组织施工队内部安全检查及工地日常检查,召开安全例会,对安全隐患进行整改。及时搞好安全信息统计和上报。 较大坍方处理:坍方的一般规律是围岩压力增大,支撑压紧,发出声响,接着产生位移变形。围岩掉碴,出现裂缝,直至滑动、坍塌。大坍方处理一般是坍方基本稳定后进行,先查看坍方规模,分析产生坍方原因,再制定坍方处理方案或按预案执行。处理方法一般有支顶法、固结法,两种方法均需先进行治水和支护加固,防止坍方事态扩大。

支顶法一般选择围岩稳定地段开挖导洞,埋入型钢,用钢筋混凝土锁住两侧,上部用浆砌片石封填,对较大坍方可用套拱法,保证坍方面稳定后再进行清理。固结法是采用注浆法,先将坍体和松动部分进行注浆处理,将松动部分固结后再清理坍体。 2 火灾事故应急预案

火灾事故应急救援的总目标是通过有效的应急救援行动,尽可能地降低事故的后果,包括人员伤亡、财产损失和环境破坏等。火灾事故应急救援的基本任务有以下几个方面:

⑴立即组织营救受害人员,组织撤离或者采取其他措施保护危害区域内的其他人员。抢救受害人员是应急救援的首要任务,在应急救援行动中,快速、有序、有效地实施现场急救与安全转送伤员是降低伤亡率、减少事故损失的关键。由于重大事故发生突然、扩散迅速、涉及范围广、危害大,应及时教育和组织职工采取各种措施进行自身防

护,必要时迅速撤离危险区或可能受到危害的区域。在撤离过程中,应积极组织职工开展自救和互救工作。

⑵迅速控制事态,并对火灾事故造成的危害进行检测、监测、测定事故的危害区域、危害性质及危害程度。及时控制住造成火灾事故的危害源是应急救援工作的重要任务,只有及时控制住危险源,防止事故的继续扩展,才能及时有效进行救援。发生火灾事故,应尽快组织义务消防与救援人员一起及时控制事故继续扩展。

⑶消除危害后果,做好现场恢复。针对事故和人体、土壤、空气等造成的现实危害和可能的危害,迅速采取封闭、隔离、洗消、检测等措施,防止对人的继续危害和对环境的污染。及时清理废墟和恢复基本设施。将事故现场恢复至相对稳定的基本状态。

⑷查清事故原因,评估危害程度。事故发生后应及时调查事故发生的原因和事故性质,评估出事故的危害范围和危险程度,查明人员伤亡情况,做好事故调查。 3 触电事故应急预案

当触电事故发生后现场负责人立即切断现场全部电源,并通知领导组组长及调度,若发生人员伤亡时,立即组织人员、机械进行简单的初步救护,并将伤员转移到安全地点,拨打120医务急救电话。

应急报警时要镇静,话语简短明了。应包括以下内容:事故发生的单位、地点、事故简要情况、人员伤害程度、报告人姓名、联系电话、行车路径(关键路口)、并派专人到入口迎接救护车辆。

应急组接到报警后,以最快速度赶到事故现场控制事故发展蔓延,将损失降至最低。 预防触电控制措施:

⑴ 用电设设施、设备的安装和维修,必须由持有正式电工的电工操作。 ⑵ 工地临时电线必须具防水、防磨损、接头牢固、绝缘良好装有合格的保险设备。 ⑶ 配电箱(盘)必须有门锁、有防雨淋等设施。 ⑷ 抢修电器设备时必须停电作业。

⑸ 临时敷设的电线不得缠绕在钢筋、模板、脚手架等铁器物体上。 ⑹ 电气装置跳闸时,严禁在未查明原因排除故障前合闸。

⑺ 用电设备必须按规定安装漏电保护器,固定设备必须有接地、接零保护装置。

第十四章 隧道施工事故应急预案

14.1 应急预案准备

1 目的:为了保证工程顺利进行和职工的人身安全,确保在隧道发生塌方、大变形、意外爆炸、有害气体突出、瓦斯爆炸、涌水、渣土储存不当引发的泥石流等事故时,全体职工能有条不紊地按照预先制定的方案,迅速及时地采取措施,把损失控制在最低限度,为此制定隧道事故应急响应预案。

2 依据:有关安全生产管理办法。 3 适用范围:本标段隧道 4 职责

(1) 项目经理是项目经理部应急抢救工作的最高负责人。各项目队应建立应急抢救领导小组和应急抢险队伍,明确职责。

(2)应急事件发生时,在事故现场职务最高的人负责组织和指挥应急抢救工作。 (3)卫生人员负责救治伤员和救治联系等医务工作。

(4)公安保卫人员负责维护秩序,配合做好伤员救治和联系工作。 (5)其他人员执行指挥者分配的任务。 5 应急设备和物资

(1)应配备应急专用车辆,保证应急专用车辆的完好。

(2)了解和建立当地保有大型施工机械设备单位的地点和联系电话。 (3)了解并建立应急药品的获取联系地点。配备适量的应急药品和药物。 (4)了解和建立应急抢险医院的地点和应急电话。

(5)配备事故应急抢险物资及设备,了解和建立应急物资供应地点和电话。 (6)应指定应急专用联系电话。 隧道应急抢险物资及设备见表14-1;

表14-1 隧道应急抢险物资及设备

序号 1 2 3 4 5 名称 应急专用车辆 20cm~30cm圆木 I20a钢架 碎石 砂 数量 1 30m3 10榀 30m3 30m3 状态 良好 良好 良好 备注 6 7 8 9 10 11 水泥 挖掘机 装载机 自卸车 砼罐车 水泵 30T 1 1 2 1 6台 良好 良好 良好 良好 良好 14.2 应急预案实施

14.2.1 应急响应

1 当发生隧道发生塌方、大变形、意外爆炸、有害气体突出、瓦斯爆炸、涌水、渣土储存不当引发的泥石流等事故后,应立即撤离现场施工人员、停止机械的运转,切断电源。

2 及时通知现场最高负责人。现场最高负责人组织和指挥抢险工作。 3 抢险过程中应正确使用防护用品。 4 及时疏散和妥善抢救事故区域内的人员。

5 划出事故隔离区域,采取有效措施避免事故范围扩大。在隧道塌方或大变形发生后,应防止事故继续扩大:

6 待塌方或大变形稳定后,在塌方或大变形范围顶部、侧壁上的危石及大裂缝,应首先进行清除或锚固;

7 在塌方或大变形范围前后原有的支护进行加固,以防止塌方扩大; 8 在塌方或大变形范围内架设支撑或喷射混凝土,必要时加设锚杆;

9 加快衬砌。在塌方或大变形两端应尽快做好局部衬砌,以保证塌方或大变形不再扩大。

10 当发生有害气体突出或瓦斯爆炸时,及时疏散事故区域内的人员,并由佩戴防毒面具的抢险队员用高压水枪稀释有毒气体区域。

11当发生涌水、渣土储存不当引发的泥石流时,及时疏散事故区域内的人员,组织抢险队员用备用沙袋封堵涌口或堵截泥石流,疏导涌水或泥石流按应急导流渠道流走。

12 采取有效措施组织抢救,减小事故造成的损失。

14.2.2 处理隧道塌方措施

1 如塌方体体积较小,且塌方范围内已进行了喷锚,或已架设好较为牢固的构件支撑,可由两端或一端先上后下逐步清除坍碴,随挖随喷射混凝土,随架设临时构件支

撑支顶;

2 如坍塌体方体积较大,或地表下沉,或因坍体堵塞,无法进入坍方范围内进行支护时,则可注浆加固坍体,然后用“穿”的办法在坍体内进行开挖、衬砌;

3 处理坍塌方的同时,应加强排水。

14.2.3 处理隧道塌方

1 喷锚处理,采用喷锚处理较大型塌方,安全、快速。由外向内、由上而下,逐段随清坍碴随向岩壁先喷射一薄层砂浆,然后再喷射混凝土。混凝土宜分层喷射,每层厚5cm左右;喷射1~2层混凝土后,随即加设锚杆再喷射混凝土;坍碴清除后,随即做好衬砌。

2 构件支撑处理,构件材料选用宜采用直径为20~30cm圆木,在坍体不太高、坍穴略呈锥型、坍壁不太松散的情况下,使用人字架支撑;当坍体较高,两侧壁形状较整齐,侧压不大时,可按垂直于隧道中线的方向架设横向排架。先将坍体顶的石碴扒平,铺上横梁,再在其上架设排架。排架间距根据坍穴围岩情况而定,一般为1~2m左右。须注意在排架间用剪刀撑撑稳,下部横梁随坍碴的清除随时倒换撑稳;当坍塌方较大,围岩压力较大时,宜在坍方范围内全部用纵向棚架支撑,先将坍碴顶部适当扒平,沿隧道中线方向平行设置纵地梁数根(地梁下预铺横梁),于地梁上按照导坑支撑方式以1m左右的间距架设箱形棚架。逐层向上架设至坍方顶部,用填塞木塞紧,随着坍碴的清除,加设立柱,并以纵撑撑牢。

3 衬砌措施与回填方法

随坍碴的逐渐清除,衬砌逐段推时,快速成环。在坍穴最高处或两端衬砌接头处预留回填及进出料孔;如坍塌方范围的围岩不够稳定,在处理坍塌方中有继续坍塌的可能时,可在坍方范围内选择适当位置做坍体护拱,以掩护施工操作。护拱上以碎碴铺填2m厚左右作为缓冲层。处理时应加宽拱脚处截面尺寸,保证拱脚稳固。

4 对轻伤人员由医护人员进行处置;对重伤人员及时送往医院救治。及时联系当地医院和卫生部门。

5 及时通知上级主管部门。

14.3 防护及记录工作

14.3.1 善后处理

1 按照安全生产管理部门和工程管理部门的处置意见进行善后防护工作。 2 按照安全生产管理部门和工程管理部门的处置意见改进和实施应急防御措施。 3 对重大隧道事故进行调查追溯。

14.3.2 隧道事故的预防

预防隧道出现塌方、大变形、意外爆炸、有害气体突出、瓦斯爆炸、涌水、渣土储存不当引发的泥石流等事故,首先做好地质预报,选择相应的安全合理的施工方法和措施。施工中注意以下几点:

1 先排水,在施工前和施工中均应采取相应的防排水措施,尽可能将坑外之水截于坑道之内。

2 短开挖,各部开挖工序间的距离尽量缩短,以减少围岩暴露时间。

3 弱爆破,在爆破时,采用浅眼、密眼,并严格控制用药量或用微差毫秒爆破。 4 强支护,严格支护施工工艺及支护质量,确保支护结构有足够的强度。 5 快衬砌,衬砌工作必须紧跟开挖工作面进行,力求衬砌尽快成环。

6 勤检查、勤量测,对围岩发现有变形或异状,要立即采取有效措施及时处理隐患。

14.3.3 应急资金费用

1 重大隧道事故的应急措施所需资金由现场最高负责人批准使用。 2 按照财务管理规定,建立专项费用资金台帐。

14.3.4 记录

1 应及时记录并保存重大隧道事故的时间、地点、损失和人员伤害情况。 2 记录和保存必要的重大隧道事故调查追溯记录。

3 按照规定上报公司主管部门和当地安全生产管理部门的记录予以保存。 4 保留安全生产措施实施的记录。

第十五章 环境保护、文明施工措施

15.1 环境目标

做到少破坏、多保护、少扰动、多防护、少污染、多防治,使环境保护监测控制项目与控制结果达到设计文件及有关规定要求

15.2 环境保护管理措施

严格执行国家《环保法》和铁道部及工程所在地政府对环保的有关规定,开工前对全体职工进行培训教育,认真学习法律法规,增强全体施工人员的环保意识,提高认识,形成全员全过程环保局面。同时与地方环保部门签订环保协议,并认真执行。

15.3 环境保护技术措施

施工便道、施工工棚及作业场地的设置,尽量维护自然面貌,荒地亦应少开挖,少刷方,以保护植被。施工便道尽量利用既有道路,新辟便道路面铺设碎石加强,施工车辆不能离道行驶,并经常向施工便道路面洒水;运输砂、石、水泥等材料时车辆加盖蓬布。

及早施作防护工程和裸露地表的植被覆盖,防止水土流失侵占农田或堵塞河道。在河道中施工的临时设施待工程完工后,进行彻底清理,恢复原貌,防止侵占河道,压缩过水断面。

第十六章 其他措施

16.1 冬季施工措施

本隧道安排冬季施工,严格按照冬期施工规程和铁路施工规范及标准要求进行施工,采取保温方案,结合一定的供热措施,确保隧道冬季施工质量。

1 基本措施

冬期施工进行质量控制,在施工日志中除按常规要求外,并且设专人记录室外空气温度、浇筑时出模、入模温度、外加剂掺量以及其他有关资料。

2 洞口及洞内保温

洞门口设1道篷布棉门帘,上留80cm 高弧型排烟口,下留3.5m宽、4.0m高行车通道设活动门帘,其余地方篷布固定;设专人洞门口负责活动门帘开闭。洞内设置8

个废旧油桶加工制作的大火炉,保证洞内温度。洞口设砖混结构值班室1个,内设火炉取暖,保证24小时值班人员可以随时休息。

3 砂石料场保温

砂石料场做24砖砌墙、顶部做钢管拱架覆盖塑料布封闭仓库,正面预留3.5m宽、4.0m高行车通道加设活动门帘,料场底部铺设地暖管路,采用锅炉集中供暖,砂子、碎石预先堆放入库预热,并设专人负责看火及开闭活动门帘保证车辆出入。

4 水泥及外加剂库

两个库均采用彩钢板封闭,每个库内设一个砖砌火炉带火墙,昼夜生火保证库内温度及倾倒水泥人员取暖,库口加设活动门帘。

5 拌和站

配料机及搅拌机上方用波纹板封闭,预留装载机进料口;拌和用水采用两个铁制水箱碳火加温,砼施工前派专人提前1天生火加温,施工用水时两个水箱轮流使用,保证水温达到拌制砼需要。

6 钢筋工程

钢筋加工棚四周及顶部采用石棉板全面封闭,进出口采用活动门帘。

钢筋的加工、制作除严格按规范施工外,尚应做到:

在负温条件下焊接钢筋时,尽量安排在棚内进行,如必须在室外焊接,其环境温度不宜低于-20℃,风力超过3级时设挡风措施。施焊后未冷却的接头,严禁碰到冰雪。

洞内需现场绑扎和焊接的钢筋,提前1天入洞预热。

帮条焊时帮条与主筋之间用四点定位焊固定,搭接焊时用两点固定。定位焊缝离帮条或搭接端部20mm以上。帮条焊与搭接焊的焊缝厚度不宜小于0.3倍的钢筋直径,焊缝宽度不小于0.7倍的钢筋直径。

混凝土浇筑前将钢筋上的积雪和冰清除干净。

7 混凝土工程

混凝土采用拌合站集中拌合,搅拌运输车运输,在运输过程中采取罐体覆盖保温层等有效的防冻措施,提供满足施工要求的混凝土,拌制混凝土所采用的骨料清洁,不得含有冰、雪、冻块及其他易冻裂的物质。

拌和混凝土时,水的温度不得超过80℃,砂的温度不得超过40℃,按配合比加入减水剂,严格控制混凝土的水灰比和塌落度,按冬施配合比要求设专人配置加入防冻剂,使混凝土拌合物出机温度不低于10℃,入模温度不低于5℃。

衬砌台车模板,宜采用整装整拆方案。当混凝土强度达到1N/mm2后,可使侧模板轻轻脱离混凝土后,再合上继续养护到拆模。

混凝土浇筑时,要按规定做好试块,试块的留置,除按常温规定要求外,还增设不少于两组与混凝土同条件养护的试块。

每100m3或一个台班做不少于四组试块,一组标养28天,一组标养56天,一组同条件养护至混凝土温度降至0℃,一组同条件养护至14d,然后再标养21d。

8 空压机房保温

空压机房采用砖砌房屋,顶部覆盖石棉瓦,为达到保温效果,石棉瓦上加盖一层草帘;室内设置废旧油桶加工制作的大火炉1个,昼夜生活保证室内温度。

9 施工机械保温

砼运输搅拌车罐体采用专用帆布棉罩保温;装载机、出碴车夜晚入洞保温;输送泵车、湿喷机均入洞保温。

10 输水管道保温

洞外输水管道采用专用包管保温材料封闭,

11 办公区、生活区保温

作业队办公区、生活区采用暖气锅炉集中供热,协作队办公区采用电暖器供热,生活区每屋设1个铁制火炉御寒。 12 冬期施工保温材料用表

表16-1 冬期施工保温材料用表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 材料名称 篷 布 彩条布 无烟煤 温度计 石棉瓦 铁制水箱 Ф80钢管 -10#柴油 -20#柴油 防冻剂 单位 m2 m2 吨 支 块 个 m 吨 吨 吨 计划用量 300 6000 2400 150 1800 6 1500 600 440 240 使用部位 洞门保温 覆盖砂石料 加热 测温 砂石料场封闭 水加热 砂石料场封闭立柱 机械用油 机械用油 混凝土 16.2 雨季施工措施

1 根据规划好的施工现场总平面布置图完善排水设施,主要施工通道边侧的排水够应畅通。

2 保证场内交通道路的完好,设专人负责排除道边及路口积水,保证雨后能及时排除场地内积水,暂无条件硬化的区段,用碎石碾压平实。在场地周围设置必要的截水沟、排水沟,尽量用原有的排水系统,并进行必要的整修、疏导,做到场地排水畅通。

3 钢筋作业要搭设防雨棚,焊接接头未冷却之前,严禁雨水冲刷,避免发生脆断。在大、中雨天时,严禁进行焊接施工,在细雨天时,焊接施工现场要搭设简易雨棚遮避防护。

4 大雨天不安排浇筑砼,浇筑砼不可遇见性的碰上雨天时,施工现场应搭设雨蓬遮盖。下雨天根据测定的砂石含水率及时调整砼搅拌用水量。

5 所有原材料,特别是钢材、水泥和机械设备,都要有防雨措施,水泥存放要在有防潮的库房内,以免影响工程质量和造成不应有的损失。钢筋堆放要采取措施,防止泥浆污染。

6 大宗材料应按雨期施工计划用量及早组织进场,并妥善保管。水泥等应做好防止雨淋、受潮工作。

7 检查水泥等库房屋面有无渗漏,对渗漏部分进行修补,重新覆盖。 ??? ?8 防止材料库周围积水。

9 气装置及机械设备应有防雨设施,开关箱采用铁皮防雨盖,机械设备尽可能搭棚防雨,无法搭棚时,应对电机采用覆盖措施防雨。雨停后,检查其状况、性能后方可进行试动转,杜绝重大事故发生。???

10 大雨过后,要及时对现场的排水系统认真检查,有异常和隐患,及时组织力量排除。

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第二部分 英语翻译

第一章 中文部分

近期美国在钢结构和钢筋混凝土结构研究和设计方面的发展 这篇文章将总结对钢结构的研究展望.

1 钢结构桥梁的研究

美国国家运输和公路官员协会(AASTH0)是为美国桥梁发布设计标准的权威。1994年它发行了一个新的设计规范,这是一个限定性规范,它是以可靠性理论为基础而建立的。在过去10年中的大量工作促 使了该规范的发展,尤其是在对原有规范的校准和概率性评估方面。连同国际单位制的引入,目前该规范已经应用于各个设计事务所。这种新的设计方法还存在许多问题,对桥梁擎体系统的可靠性研究还有很多新的课题。一个目前的课题就是研究并发展概率模型、荷载系数以及合理的荷载组合法则,以处理活载和风载;活载和地震;活载、风和船只碰撞;船只碰撞、风和冲刷作用这些共同作用对桥的影响。此外,还通过利用现代监控工具,例如声传播技术和其他非破坏性测试方法,对桥体进行现场测量。这些现场工作不仅需要并行的试验室研究相配合,还需要快速发展高科技数据传输方法。

美国有数量众多的年代久远的钢桥,许多问题是由疲累和腐蚀引起的。最近里海大学完成了对纽约Williamsburg大桥足尺构件的抗疲劳研究。AASTHO的桥体概率评估规定自1989年起开始生效,它通过结合现场监测和概率分析等合理方法对结构未来使用时间进行评估。由于许多问题还未得到解决,这样的活动同样促进了进一步的研究工作。其中之一是对混合结构桥受剪连接部件强制破坏的研究。这项工作最近已经在密苏里大学完成了。

除了疲累和腐蚀,桥梁的主要危险是地震引起的潜在的破坏。这也引发了对钢桥上部构造和混凝土桥墩的修理和新式设计的诸多研究。国内的许多桥梁正在进行加固以抵抗地震。其中一个引起广泛研究兴趣的领域是用一层层的高性能加固塑料“围裹”住混凝土柱,以增强其性能。

前述的研究工作主要是针对现有结构的性能和新桥梁的设计。然而,对新颖桥梁结构的研究也充满活力。这方面的研究主要围绕将高强钢应用于新型板式支架和箱式支架桥梁,例如波形网格、开口和封闭结合的形式及更长跨度的桁架桥。在此必须指出,除了对钢桥的工作,还有一个非常活跃的研究领域,那就是对超高强混凝土预应力梁性

能的研究。目前,对使用高性能塑性混合元件的小型桥梁的性能和设计也有广泛研究。对使用钢筋混凝土分段的连续桥体系,在正弯矩和负弯矩区域都得到了考虑。一些研究者发展了高强模型来模拟独立板梁的三维非线性表现,并且对这种结构弯曲前及弯曲后的性能进行了许多研究。此外还进行了伴随试验,特别是针对高性能钢建造的部件。一座实物大小使用这种钢材的桥已经被设计出来,并且很快就将建造,然后进行交通荷载测试。对于大膨胀连接元件及高速公路标志结构的疲劳研究也在进行中。

最后要提到的是钢筋混凝土水平弯曲钢架桥研究的兴起。明尼苏达大学刚完成的一个项目,他们对一座歪斜弯曲的桥梁在施工各个阶段——从预制工场到建造完毕——的应力和变形进行了监控。测量到的应力和变形与计算值吻合得相当好。施工阶段的应力和变形相对很小,这表明施工过程对桥系统并不产生严重损坏。目前这座桥正在接受使用荷载试验,通过满载沙砾的卡车施加荷载,这个过程要持续两年,之后三将继续对桥在使用荷载长期作用下性能的变化进行研究。一个主要的测试项目已经在位于华盛顿的联邦高速公路管理局试验室展开,一座1/2比例的弯曲混合梁桥目前正在测试以确定其极限状态。这座试验桥被设计为自身的试验框架,测试后不同的部件可以被更换。在真实边界条件和约束下进行了各种柔性试验、剪切试验和弯剪共同作用试验。还通过有限元分析给这些试验建模,以检查真实值和预测值的一致性。根据获得的认识来完善最终的设计规范。这是目前美国最大的桥梁研究项目。

从上述讨论可以发现,尽管全国的高速公路和铁路系统并未大规模扩张,但在桥梁领域却开展了广泛研究。对于研究人员和交通工程师而言,主要的挑战是对虽然老化但仍可正常使用的结构的维护,应在保持其安全和可用性的前提下考虑逐步替换它们。 2 钢构件和钢框架结构的研究

目前有很多关于钢结构建筑的强度和性能的研究。其中最重要的与剧烈地震时钢结构的性能和设计有关。这个话题将在接下来的内容中讨论。非地震领域中最重要的研究趋势如下。 许多大学中都展开了对结构分析与设计中的“先进”方法的积极研究,最着名的如康纳尔大学、普度大学、斯坦福大学和乔治亚理工大学。这些分析方法是用于决定结构在即将失效或失效后荷载——变形之间的性能,包括非弹性性状、内力重分布、塑性铰的形成、二级影响和框架失稳。当这些方法完全运作时,结构无需再经过元件校核,因为对框架的有限元分析自动完成了这个工作。除了对应用这种高级分析的最佳方法的研究外,还有很多关于简化方法的研究工作,这些简化方法可以在设计事务所中轻易地应用,同时还保持了复杂分析的优势。对于平面内的性能,这种高级分析方法已发展得很完善,但对于考虑双轴向弯曲或水平扭转翘曲的情形还需进一步研究。目前虽已取得了一定成果,但研究还远末完成。

框架行为另外一方面的工作就是对有半刚性节点框架的研究。美国钢结构学会(AISC)已经发布了用于事务所的设计方法。目前的研究主要集中于地震荷载下这类结构的行为。有结果表明在地震情况下可以使用这类框架,即8—10层中等地震荷载作用下的建筑。使用半刚性连接框架的结构前景广阔,这主要得益于像乔治亚理工大学的Leon及其他研究者的努力。

对构件性能的研究主要是应用高级商业有限元软件对密集角和宽翼缘梁构件的分析。这种研究是对20世纪50年代和60年代的一些假设的检验,那时塑性设计的简洁性和对支撑的要求是基于半经验的基础形成的。非线性有限元计算允许对已有试验进行“重新测试”,并对新型元件和新型钢种进行新的计算机试验。乔治亚理工大学的怀特是这方面的先锋之一。这篇文章后边还将提及美国军事学院和明尼苏达大学的Earls目前进行的研究工作。此类研究的重要性在于:可以通过在计算机上进行参数研究对极端屈服和变形现象进行有效的检验。计算机所得的结果可以通过原有试验和少量新试验来进行校核。这些研究对那些至今未得到完全解决的老问题带来了希望。

3 对冷加工钢结构的研究

在地震之后,目前美国最活跃的研究领域就是冷加工钢结构。原因是相关支柱产业正在扩大,特别是在独立家庭住宅领域。随着木材价格上涨,钢结构房屋显得越来越经济。多模式大变形情况时薄壁结构的翘曲问题引起了稳定研究领域种的一些最优秀人才的关注。由此,许多问题得到了解决:如复杂单元增强结构,C型和Z型梁的稳定性及支撑,混合板,穿孔柱,稳定焊接屋顶系统,复杂形状梁的稳定性及支撑,使用高应力高抗拉比钢材的冷加工元件,及其他许多有趣的应用。美国钢铁学会(AISl)在1996年发布了新的扩张标准,使得上述许多研究结果能被设计人员所利用。

4 钢筋混凝土混合结构的研究

美国几乎所有的结构性钢桥和建筑都是使用梁或桁架混合建造的。相反,很少有柱是混合构件。当前对混合柱的研究非常活跃,这将填补此类构件技术信息的空缺。钢管中填充高强混凝土的课题研究尤其活跃。明尼苏达大学的HaUar对此进行了研究,他的一个研究目标就是对单调荷载和循环荷载下混凝土填充柱和梁柱发生的各种相互作用建立一个基本的了解。另一个目标是获得对宽翼梁与混凝土填充管连接的性能的基本认识。

其他主要的研究工作涉及同时承受正负弯矩作用的宽翼桥桁架装配的性能和设计。该工作由得克萨斯大学的费兰克和乔治亚理工的怀特展开,工作包括了对薄壁加劲腹板翘曲和翘曲后深入广泛的研究。前边提到了对混合桥强制破坏的检验。需要解决的问题是在大于弹性极限荷载而小于塑性机理荷载的循环荷载作用下,是否桥桁架会失去混合

作用的能力。一项新的研究已经在明尼苏达大学展开,它对由螺栓剪切连接的半刚性钢架系统和混凝土剪力墙间的相互作用进行了研究。

5 对连接的研究

连接形式的多样性使研究者对连接问题的研究很感兴趣。目前大部分的连接工作主要与本文下一节要讨论的地震问题相关。对非地震连接的最大兴趣在于各类型的半刚性连接单一弯曲扭转特性的研究。

6 地震力作用下结构及其连接的研究

目前美国对结构性钢研究所作的努力主要动力来源于1994年1月17日Northridge,加利福尼亚,洛杉矶北部的地震。钢结构的主要问题是满足条件的刚性连接脆性破裂导致的结构大规模失效。在超过150幢1~26层的建筑中有上千个破坏的连接部分。建筑物并未倒塌,它们也没有出现任何外部龟裂,此外也没有人员伤亡。一个典型的连接如图2.2,1所示。

在该连接中,梁翼缘通过完全对接焊透与柱焊接。腹板与梁拴接,与柱焊接。这类连接的特征是梁翼缘底部的支撑钢筋,以及为方便梁翼缘焊接施工留下的处理孔。出现在焊缝中、梁翼缘中及柱翼缘上的裂缝有时会进入腹板。

这个问题被发现后,许多大型研究项目在各大学试验室展开,如加利福尼亚大学的圣·地亚哥分校、西雅图的华盛顿大学、奥斯汀的得克萨斯大学、宾夕法尼亚的里海大学伯利恒分校,等等。在联邦应急管理局(FEMA)指导下美国政府展开了一个全国性的主要研究工作。这项工作被认为是非常庞大,没有任何独立研究机构能够单独完成。从而三个加利福尼亚团体成立了一个协会以管理这项工作,它们是:

(1)加利福尼亚结构工程协会。 (2)应用科技理事会。

(3)加利福尼亚大学地震工程研究所。

三个机构名称的首字母形成了缩写词SAC,这就是该联合协会的名称。在该协会的支持下,大量的研究工作得以开展,并且在接下来的几年中发表了很多成果。

这个项目的目标是建立可靠、可行及经济的指导原则,以识别和检测危险钢结构建筑,维修和升级破坏建筑,设计新建筑结构,对未破坏建筑的翻新。很明显,它的影响范围远远超出了连接问题。

研究的第一阶段在1996年底完成,它的主要目标是达成一个过渡性的指导原则,以使设计工作得以继续。它包括了以下内容:

·在目前技术水平下对钢连接知识的评估。 ·对建筑破坏的调查。 ·对地面运动的评估。 ·详细的建筑分析和案例研究。 ·初步试验项目。

·专业训练和质量保证项目。 ·《临时设计指导原则》的发表。

在第一阶段工作中发表了许多报告。这篇文章末尾列举了其中的一部分。 在SAC项目的第一阶段,进行了一系列静载或有时循环动载作用下的足尺连接试验。有关于先Northridge型的连接(即地震发生时已存在的连接),有已修复和升级的部件,还有新的建议使用的连接部件。图2;2.2是该试验项目示意性说明。图2.2.3是一些建议使用的新设计策略。

接下来是一些导致连接失效的可能原因,可能是单独影响,也可能是共同影响: ·现场焊接时人工的不足。 ·焊接材料刻痕硬度不足。 ·支撑钢筋的应力集中发生点。 ·载支撑钢筋附近未焊透。 ·焊头过大。 ·焊缝中有焊渣。

许多失效可直接归咎于焊接或连接材料,但这些年来更严重的与结构体系相关的I司题主要是基于经济上的考虑。结构体系采用了相对较少的重型刚性框架构件,这些构件是设计用来吸收作用于结构大部件上的地震力的。这些较少的抗水平力框架不能提供足够的储备。使用更多的小型构件框架可以提供一个更强更柔的结构体系。还存在一个尺寸影响:使用小型构件连接的试验未经过足够的试验验证就推向了使用大型构件连接。一个大型初始脉冲效应可能引发了动荷载,引起包含了临界破裂构件和材料的连接出现脆性破裂。此外,梁的屈服应力比设计规定的最小值大30%~40%,所以在梁未形成塑性铰前连接就失效了。

就像我们看到的一样,这种巨大的失效率可能包含很多原因,而且任何一个都难逃

其责。无疑,对连接为何失效以及如何失效的讨论还将一直持续下去。但结构系统不能满足需求却远远超出了预料。然而我们需要牢记的是,没有一个建筑倒塌,甚至没有造成外部非结构破坏,并且没有人员伤亡。从严格意义上说,结构牺牲了自我而保证了使用者没有受到物理伤害。然而,经济上的损失却是巨大的。

7 未来结构钢的研究方向和结论

未来对于结构钢的研究还有很多挑战。近来的两次地震,即美国的Northridgc地震和日本的Kobe地震对传统的设计方法影响很大,它们促成了现在进行的研究工作,并将使其一直持续到下个世纪的前十年。未来同类的灾害很可能给钢研究界带来其他的问题。防灾设计的理念也发生了根本性改变:我们不能仅仅满足于保证人身安全,我们还必须设计出不会被严重破坏以致需要全面维修的结构。

另一个主要的挑战是许多新型材料,如高性能混凝土的及塑性混合结构的涌现。钢结构将继续面对证明其市场可行性的问题。这只有通过更多的创新研究来完成。此外,正在全世界范围内推广的新型综合极限状态设计法则也需要研究工作来支持其理论假设。

以下是一些钢结构研究中的急需解决的问题。

系统可靠性工具已经发展到了高度完善的阶段。这些工具应该被应用在桥梁和建筑结构研究中以确定监测设备的最佳位置,评估结构所处状态及使用寿命,以及合理的设计经济的修复和翻新操作。

机械设备、数据传输和大规模计算上取得的新发展使研究者对剧烈作用下结构的反映有了更好的了解,这样将对结构的“实际,,J眭能获得更深入的了解。

结构强度方面的认知已经远远超过对结构服务性和耐久性的认知。在监测和防止结构服务期间不会发生破坏并导致衰退方面还需进一步研究。

疲劳和破坏机理领域及结构稳定领域应该融合为一个更加统一的概念整体。 需要解决由非弹性稳定和地震作用下剧烈循环荷载在连接中引起的低循环疲劳联合作用带来的问题。

剧烈循环和动荷载下构件、连接和连接器(如剪切连接器)的性能,包括强制破坏表现,都需要广泛的研究。还可以再列举很多的内容,但对于研究工作这一高创造性活动不应该太教条化。自然、社会和经济学将会对未来结构工程师提出足够的挑战。

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