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四峰山隧道浅埋段施工技术方案

目录一工程概况 (1)二施工方案 (1)1超前支护 (1)1.1 钻孔平台布置 (2)1.2 设备、机具要求 (2)1.3 材料要求及施工工艺要求 (2)2洞身开挖 (3)2.1 CRD法开挖工序示意图 (4)2.2开挖支护施工先后顺序 (4)2.3施工中注意事项 (6)3 初期支护 (6)4 二次衬砌 (7)4.1仰拱及填充 (7)4.2拱墙防排水 (7)4.3拱墙混凝土 (7)5开挖支护各工序资源配置 (7)5.1机械配置 (7)5.2作业人员配置 (8)三施工安全质量措施 (8)四环境保护及职业健康 (9)四峰山隧道YK48+388~YK48+358段施工技术方案一工程概况四峰山隧道位于湖南省株洲市炎陵县中村乡龙潭村境内,隧道进口处距乡村简易路约100m,交通条件一般;隧道起讫里程:YK48+077~YK49+305,全长1228米.四峰山隧道YK48+388~YK48+358段为浅埋段;其中覆盖层最薄处约12m,设计衬砌类型为IV a,施工方法为CRD法。

二施工方案四峰山隧道YK48+388~YK48+378、YK48+378~YK48+358段设计采用Φ89管棚+Φ42热轧无缝钢管超前支护;YK48+378~YK48+358段采用Φ42热轧无缝钢管超前支护;开挖工法均采用CRD法;初期支护采用I20型钢钢架、锚杆、钢筋网片喷锚支护;二次衬砌为C30钢筋混凝土衬砌。

1超前支护四峰山隧道YK48+388~YK48+378、YK48+378~YK48+368段设计采用Φ89管棚超前支护,管棚环向间距0.4m,单根长度6m;YK48+378~YK48+358段采用Φ89管棚+Φ42超前小导管超前支护,管棚和小导管的环向间距为0.6m,管棚单根长6m,超前小导管单根长3.5m。

管棚和超前小导管和支护范围均为隧道拱顶140°范围。

管棚外插角6°~8°,纵向搭接长度不小于3m;超前小导管外插角10°~15°,纵向搭接长度不小于1m。

1.1 钻孔平台布置首先进行管棚钻孔(施工超前小导管时不用扩挖)作业空间的扩挖,其扩挖长度为管棚施工里程往后7~10m长度范围,扩挖宽度为0.5~0.7m。

利用台阶或搭设脚手架平台作为管棚钻机施工平台,钻机安设要稳定,保证能够承受钻机反推力和向下压力,并保证钻孔时钻头不发生倾斜、下沉、偏移等现象。

1.2 设备、机具要求由于作业空间有限,布置一台钻机,型号为XY-2PC或其他型号电动坑道冲击钻机,钻头直径Φ70~Φ150mm,钻杆单根长 1.5m~2.0m;压浆机采用DW150型压浆机一台,并配齐所有搅拌桶,吸浆管和压浆管,吸浆管长不小于6m,压浆管不小于10m,保证管道移动距离要求。

超前小导管采用普通的YT-28风钻钻孔。

1.3 材料要求及施工工艺要求1)Φ89管棚管棚采用热轧无缝钢管及钢花管,外径89mm,壁厚5mm,每4.5~6m一节,为了提高导管的抗弯能力,在钢管及钢花管内设置钢筋笼,钢筋笼由四根主筋和固定环组成,主筋直径为Φ18,固定环采用Φ42短管节,节长5cm,将其与主筋焊接,间距按1.5m布置。

施工时保证同一截面的接头数不超过管数的50%,并且保证管棚在水平方向的投影长度满足设计要求。

钢管采用内丝扣套管连接,随钻孔钻进向前跟进(若地质围岩为粘土或软弱围岩,而且整体性较好,钻进时不易坍孔时,可先直接钻孔,钻孔完毕后再安设长管棚),施工时保证钻孔冲击旋进时,丝扣不发生脱落现象,钻进时利用钻机冲击力和钻头带动管棚向前跟进,再在该管中进行注浆,若个别管棚因倾角较大管棚下方悬空太大时,可在管棚下方间隔交叉打超前小导管,尽量最大限度的降低破碎岩石的塌落现象发生。

浆液采用水泥净浆,浆液水灰比为1:1(重量比),注浆压力为0.5~2.0Mpa,注浆结束后,用M10水泥砂浆充填钢管,以增强管棚强度。

2)Φ42超前小导管小导管采用热轧无缝钢管制成,单根长3.5m,外径42mm,壁厚3.5mm。

在前部钻注浆孔,孔径10mm,孔间距15cm,呈梅花型布置,前端加工成锥形,尾部不钻孔作为止浆段。

小导管安装采用钻孔打入法,钻孔直径比钢管直径大3~5mm,用锤击或钻机顶入,顶入长度不小于钢管长度的90%。

浆液采用水泥净浆,浆液水灰比为1:1(重量比),注浆压力为0.5~1.5Mpa。

2洞身开挖超前支护施工完成后即进行隧道洞身的开挖施工,该段采用CRD 法开挖施工。

2.1 CRD法开挖工序示意图CRD法开挖工序示意图2.2开挖支护施工先后顺序1、先行导坑上部施工(以下简称①部)a、①部开机械开挖、人工修整,(必要时采用弱爆破);b、①部初喷混凝土;c、①部安设初期支护和临时支护钢架;d、①部挂钢筋网;e、安设①部系统锚杆和锁脚锚管;f、①部喷射初期支护和临时支护混凝土。

2、先行导坑中部施工(以下简称②部)a、②部机械开挖、人工修整,(必要时采用弱爆破);b、②部初喷混凝土;c、②部安设初期支护、临时支护钢架;d、②部挂钢筋网;e、②部安设系统锚杆和锁脚锚管;f、②部喷射初期支护和临时支护混凝土。

3、后行导坑上部(以下简称③部)a、③部机械开挖、人工修整, (必要时采用弱爆破);b、③部初喷混凝土;c、③部安设初期支护钢架;d、③部挂钢筋网;e、③部安设系统锚杆和锁脚锚管;f、③部喷射初期支护和临时支护混凝土。

4、后行导坑中部(以下简称④部)a、④部机械开挖、人工修整, (必要时采用弱爆破);b、④部初喷混凝土;c、④部挂钢筋网;d、④部安设初期支护钢架;e、④部安设系统锚杆和锁脚锚管;f、④部喷射初期支护支护混凝土。

5、隧道底部施工(以下简称⑤⑥部)a、⑤部机械开挖、人工修整;b、⑤部初喷4㎝厚混凝土;c、⑤部安设初期支护和临时支护钢架;d、⑥部机械开挖、人工修整;e、⑥部初喷4㎝厚混凝土;f、⑥部安设初期支护钢架;g、⑤⑥部喷射初期支护和临时支护混凝土。

2.3施工中注意事项1、循环进尺每部开挖进尺控制在0.6~1.0m,开挖完毕后,及时进行支护。

2、各台阶步距a、①、②部上中台阶距离控制在3.0m;b、③、④部上中台阶距离控制在3.0m;c、③、②部台阶距离控制在13m内;c、④、⑤部台阶距离控制在4.0m内e、⑤、⑥部台阶距离控制在15m内;根据施工现场具体情况,各台阶距离可做适当调整,在保证施工安全的前提下以满足施工需要为准。

3 初期支护四峰山隧道YK48+388~YK48+358采用工字钢、钢筋网片、系统锚杆和喷射混凝土组成初期支护。

其具体参数如下:(1) 隧道全环采用I20型工字钢架支护,钢架间距0.6m/榀;(2) 隧道拱部设置Φ22中空组合锚杆,边墙设置Φ22砂浆锚杆,锚杆长3.5m,间距1.2m×1.2m;(3) 隧道拱墙设置φ8钢筋网片,网格20×20cm;(4) 喷射混凝土厚度为30cm,标号C25。

4 二次衬砌四峰山隧道YK48+388~YK48+358段为C30钢筋混凝土衬砌,采用12m长全断面整体式液压衬砌台车施工,其施工安全步距为:仰拱距掌子面距离不得大于40m;二次衬砌距离掌子面距离不得大于60m。

4.1仰拱及填充a、凿除底部中隔墙混凝土,凿除的高度和长度以能满足一环仰拱钢筋绑扎作业为标准;b、仰拱钢筋绑扎;c、立模、安装止水带;d、仰拱混凝土浇筑;e、填充混凝土浇筑,有过轨管线时,安设过轨预埋管。

4.2拱墙防排水a、拆除局部临时支护,拆除长度以能满足一环衬砌作业为标准;b、铺设环向及纵向排水管;c、铺设防水板。

4.3拱墙混凝土a、搭设钢筋绑扎脚手架(或钢筋绑扎台架就位);b、钢筋绑扎,安装注浆管和纵环向综合接地钢筋;c、在衬砌台车上固定接触网预埋槽道、衬砌台车就位;d、安设端部模板及中埋式、外贴式止水带;e、一次性浇筑拱墙混凝土。

5开挖支护各工序资源配置5.1机械配置1、PC50挖掘机3台:①部、③部各1台,②部和④部共用1台;2、装载机1台,用于出碴;3、自卸汽车3台,用于出碴;4、湿喷机3台;5、电焊机3台;6、煤电钻4台;7、风镐3台;8、风动凿岩机3台;9、混凝土罐车2台;10、施工栈桥4套,②部、④部各2套;5.2作业人员配置每班作业人员42~45人,其中各部开挖及安设锚杆、钢筋网、钢架及超前支护等35~38人,湿喷混凝土5人,搅拌站操作2人。

三施工安全质量措施1.开挖爆破加强火工品管理,严格按有关规定执行。

开挖爆破严格控制单孔装药量,在装药前首先检查炮眼深度、方向,对于不符合要求的炮眼进行重新补钻,每次装药现场施工员跟班作业,记录齐全,每次未使用完炸药、雷管必须及时返库,洞内严禁私自存放炸药。

2.使用各种雷管严禁抛掷,轻取轻放,火工品使用规定范围内严禁烟火,爆破施工设定专人防护,有专人指挥,确认人员和设备以及照明线路等撤离到安全范围内以后,才允许放炮。

3. 钢架的安装严格按照测量放样尺寸进行安设,周围有欠挖现象时,待处理完毕后再进行安设,严格控制钢架安设垂直度(竖向倾角不大于2º,纵向与线路方向垂直,偏差不大于5cm),4.钢架底部必须坐落在稳定的岩层上,若因超挖或地质条件问题时,在钢架底部垫筑混凝土预制块,以防钢架下沉。

5 .钢架与钢架之间连接板个别因加工原因螺栓孔无法对正时,采用焊接连接,必须焊接牢固,两榀钢架之间连接钢筋与钢架必须焊接牢固,保证钢架整体受力效果。

6 .锁脚锚管施工时要严格控制钻孔安装方向,保证其稳固、不倾斜、不滑落,并与钢架必须焊接牢固,保证钢架与围岩的整体受力效果。

7、加强监控量测,合理预留沉降量,保证隧道初期支护不侵入衬砌断面内。

四环境保护及职业健康1.环境与职业健康安全严格按照国家、行业有关的法律、法规执行。

2.洞内废水在洞口沉淀池经检查符合要求后再进行排放。

4.对广大员工进行必要的健康检查,杜绝职业病的出现。

5.施工人员安全防护用品及时发放,洞内外作业严格按照作业规程佩戴必要的安全防护用品。

6.加强施工现场空压机废弃油料的管理,集中排放,避免污染环境。

7.加强食堂卫生管理,采购新鲜的蔬菜,肉食等,经常检查食堂卫生,杜绝死角,杜绝食物中毒事件发生。

8.加强各种应急预案的管理,以便出现问题时能够及时启动。

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