省道303线映秀至卧龙公路恢复重建工程(调整)
YWH4标段洞口工程施工方案
一、洞口段工程地质、水文概况
紫荆1号隧道YWH4标段洞口位于青岗坪渔子溪河边。
洞口区大范围而言位于四川盆地与青藏高原的过渡地带,主要为山地地貌,区内地貌主要特征受复杂的断层、褶皱及构造裂隙等控制,物理地质现象非常发育,主要为鳍状高山、齿状高山、尖峭状高中山及部分河间谷地。
属盆地边缘气候区,气象特征表现为随地面高程的递增气温降低,降水量由多至少,6—8月集中降水占全年降水量的66—76%。
项目区气候温暖湿润,垂直温差大,多年平均气温15.2—15.9度,降水量1001.9—1264.7毫米,常年雾气蒙蒙,阴雨绵绵。
小范围来说洞口区位于强地震区中心,区内受地震及地震次生灾害影响极大,山体表层及浅埋层极易“剥皮”脱落,泥石流、堰塞湖、山洪、飞石、崩塌滑坡等现象十分明显。
洞口区现场均为泥石流堆积体和山洪过后的滩涂荒坡。
洞口属岷江水系,路线基本顺渔子溪行进。
渔子溪枝状水系十分发育,沟谷众多。
冬季河水较少,夏季河水位较高。
地下水分为松散堆积层孔隙水、岩浆岩裂隙水。
综上所述,洞口段水文地质有以下几个特点:一是年降雨量大,地表径流丰富,6—8月份易暴发山洪、泥石流。
二是洞口山体不稳定,在极小的外力作用下,崩塌、滑坡、飞石及泥石流等不安全隐患极大。
三是洞口基础多为泥石流堆积体,基础稳定性差、易发生侧滑
或陷落现象。
在洞口工程的施工过程中,应针对洞口段特殊的水文地质条件,制定可操作性强的施工技术措施。
劳动力及机械配置
隧道主要施工机械设备配备一览表
二、洞口工程主要施工内容及技术措施。
洞口主要工程包括:洞口边仰坡开挖、边仰坡喷锚支护、边仰坡主被动网防护、超前大管棚、截水沟、洞口排水沟、明洞基础处理及明洞混凝土等。
(一)、洞口开挖
1.1、洞口开挖技术措施
隧道出口位于青岗坪斜坡坡脚,斜坡下部为缓坡平台,出露冰水堆积卵砾石;上部平均坡度30。
~45。
,斜坡上植被不发育,为崩塌堆积体,出露为块、碎石土,结构松散,具架空现象,推测厚度大于30m,成洞性差,开挖不当易出现冒顶、垮塌等。
出口右侧陡崖上方存在一些危岩体。
洞口的堆积体及上方的危岩体对隧道洞口有一定的影响,在雨季或余震等不良因素的影响下,极易形成滚石或小规模的
崩塌,严重影响洞口安全。
因此,洞口开挖前先精确测量放样出洞口位置、洞顶截水沟位置及边坡坡口线,同时应对洞口上方可能对施工人员、机具有威胁的危岩予以清除。
洞口土石方开挖自上而下顺序分层进行,随挖随护。
开挖时应尽可能少挠动山体,严禁做高边坡大切角的开挖。
边坡开挖到管棚顶位置后,应预留管棚施工的操作平台。
边仰坡开挖时,应对开挖线以外区域的危石清除掉。
清除危石时,应严格按照高空作业的要求规范施工。
作业人员应配置专业施工队伍,配备专用的保险绳、安全带和安全帽。
从顶往下逐层清理。
严禁作业人员上下错落、无序作业。
清除危石和边仰坡开挖时,作业区域内应设置安全警示的标志标牌,非作业人员严禁入内。
1.2边仰坡防护
1施工步骤
(1)边仰坡和截水沟的精确测量放线
(2)施做截水沟
(3)开挖一层边仰坡
(4)喷锚防护一层边仰坡
(5)重复第3第4步骤,直至洞口段开挖,防护完成。
边坡防护措施主要包括锚喷支护、安设主动(被动)防护网、洞顶截排水沟、泥石流排管桩、泥石流防渣坝、及挡土墙等。
洞口锚喷支护就是由于边坡自身承载能力不足时采取的联合支护形式,让锚杆、钢筋网与喷射砼形成长期稳定的支护结构体系。
锚
喷支护的最大优点;及时性、与围岩密贴性、早强、柔性。
锚喷支护就是应用新奥法原理;即运用各种手段(开挖方法、支护及地层预处理等)控制围岩变形,最大限度地保护和调动围岩的承载能力。
根据现场实际情况,洞口边仰坡开挖完成后,应立即按设计要求予以喷锚支护,以防止边坡失稳坍塌。
喷锚支护的具体措施为:挂φ8@30钢筋网,喷C20砼均厚10cm,长5m的φ42注浆小导管交错布置,间排距1m。
1、喷射砼原材料:
①水泥采用都江堰拉法基生产的325#普硅水泥;
②砂选用项目部自产经验证合格的机制中砂或粗砂,砂的含水率以5~7%为宜;
③石子采用项目部自产经验证合格的坚固耐久的碎石,粒径小于15㎜;
④水:直接抽取洁净的渔子溪河水;
⑤速凝剂:采用宜宾旧州外剂厂生产的BR型外加剂。
2、配合比的选定:施工中选定,开始时采用1:1.98:2.02
3、喷射砼施工程序(喷射混凝土施工工艺见框图)。
4、喷射砼作业
①混合料的备制
a. 混合时,各种材料应按配合比准确称量;
b. 采用强制式密封搅拌,时间不少于90秒;
②机具就位。
机具安装在距开挖掌子面10m范围较安全开阔的地方,保证输送线路通畅。
未上料前,先进行砼喷射机试运转:开启高压风及高压水,如喷嘴风压正常喷出的风水呈雾状,如喷嘴风压不足,可能出料口堵塞,如喷嘴不出风,则可能输料管堵塞。
有故障及时排除,待喷射机运转正常后才能进行喷射作业。
③喷射砼作业要点
a、喷前应用高压风,将附着在坡面上的粉尘、硝屑冲洗干净,以保证砼与坡面粘结牢固。
b、严格掌握规定的速凝剂掺量,并添加均匀;
c、喷射机工作风压一般控制在0.2~0.4MPa;
d、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;
e、喷嘴的方向应与受喷岩面垂直,喷嘴与受喷岩面距离保持在
0.6~1.0米范围;
f、喷嘴移动轨迹应因地制宜,横条、竖条、圆圈等应交替使用,移动速度要慢,让砼“堆”起来,有了一定厚度再移开,然后逐块扩大其喷射范围;
g、喷射顺序一般采用先下后上,先墙后拱;
h、一次喷射厚度一般拱部为3~5㎝,边墙为6~8㎝;
i、凹凸不平时应先将凹处喷平,按正常顺序喷射,以减少回弹;
j、有钢筋网时,宜使喷嘴靠近钢筋,喷射角度也可适当偏一些,喷射砼应覆盖钢筋;
k、有钢架时,钢架与围岩间隙必须以喷射砼充填密实,喷射砼应将钢架覆盖,并应由两侧拱脚向上喷射;
l、喷完或间歇时,喷嘴应向低处放置,一工班结束,要拆开喷头,取出水环,用水清洗干净,疏通水眼,以备下一班使用。
喷完后,喷射机具均应清洗、保养,以保证机具处于完好状态。
④喷射砼的工艺参数:
a、工作风压:一般为0.2~0.4MPa;
b、喷射角度与喷射距离喷射料束与受喷面垂直时,回弹量最小;喷头与受喷面距离一般宜保持在0.6~1.0m;
c、一次喷射砼的厚度:一般拱部为3~5㎝,边墙为6~8㎝;
d、水灰比:喷射手应把水灰比控制在0.4~0.45,使喷层平整光滑,无干斑或滑移流淌现象;
e、两次喷射的间隔:两层砼的喷射时间间隔太短,会由于前一层砼未达到强度而拉裂坠落,间隔时间过长,又会影响施工效率,较合理的间隔时间是前一层砼终凝,并达到一定强度后再复喷,一般可在20分钟以后进行
f、养护(干燥处):喷射砼由于喷层内外部分干燥条件有异,必须进行养护,《规则》规定:喷射砼终凝后两小时起即开始养护,养护不得少于7天。
g、水压:喷头处水压控制在0.15~0.2MPa;
h、速凝剂:掌握规定的掺量,并添加均匀。
5、需注意的问题
①喷射机的合理使用问题。
启动喷射机时,应先送风再开机,并应在机械运转正常后送料,供料均匀连续。
作业结束时,先停止送料,待罐内余料喷完,再停机,然后关风。
停止喷射作业后,喷射机和输料管内的积料应及时清除干净,以避免混合料结块堵管。
②输料管堵塞问题。
堵管的一般原因主要有以下几种:
a、混合料中混入超规定粒径的石子、水泥硬块或其它杂物。
b、操作程序有误,如先开马达后送风,或砂子含水率过高,操作阀错开,致使高压风大量泄出,使工作室内风压急剧下降,也会引韦输料管堵塞。
c、如遇堵管,应立即关闭马达,随后关闭风源,并将软管拉直,然后以手锤敲击找到堵塞位置,可将风压开到0.3~0.4MPa,同时继续敲击堵塞部位,使其排除堵塞物而畅通。
排除堵管现象时,应注意喷嘴前方严禁站人,以免发生伤人事故。
③回弹问题。
影响回弹率的各种因素有:混合料配合比、水灰比、砂子含水率、工作风压、水压、喷射距离、喷射角度、操作方法及熟练程度等。
针对各种因素,采取相应的措施降低回弹率。
《规则》规定正常情况下的回弹率,一般拱部为20~30%,边墙为10~20%.
○4安全及劳动保护问题。
喷砼施工作业必须严格按施工技术规范作业,确保安全。
施工中注意喷嘴不准对人,以免喷射伤人,喷射前先进行清理浮石、危石等必要的排险作业;喷射机一定要安放在洞口相对安全平坦的地方,便于上料。
喷射砼施工人员必须佩戴防尘口罩等,操作喷头和注浆管的工人应佩戴防护眼罩,夹胶工作服、长筒乳胶手套等。
○5、喷砼支护的质量要求。
a、抗压强度必须合格,不合格时,查明原因,并采取措施,可用加厚喷层或增设锚杆的办法予以补强。