双石包隧道开挖专项施工方案.doc
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1、目录1、编制依据与原则11.1相关标准、规范和施工图11.2编制原则12、工程概况13 施工总体部置43.1 施工组织管理机构43.2 总体施工方案53.3工期安排63.4施工准备64、超前地质预测预报74.1工作内容74.2地质预报75、主要施工方案及施工方法75.1明洞段开挖方法75.2洞身开挖76、爆破设计196.1爆破参数196.2掏槽眼结构246.3装药结构装药结构图257、劳动力和机械设备配置257.1劳动力配置257.2主要施工机械设备、质量监测设备的配置268、质量保证措施278.1主控项目278.2 一般项目299、环境保护措施2910、安全保证措施2911、文明施工措施30
2、12、应急预案31隧道开挖专项施工方案1、编制依据与原则1.1相关标准、规范和施工图(1)双石包隧道设计施工图及相关的参图(2)已批复的实施性施工组织设计;(3)投标文件;(4)铁路隧道工程施工技术指南TZ204-2008;(5)铁路隧道超前地质预报技术指南铁建设【2008】105;(6)铁路隧道工程施工安全技术规程TB10304-2009;(7)铁路工程基本作业施工安全技术规程TB10301-2009;(8)关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知(铁建设【2010】120号)(9)现公司拥有的施工工艺、施工方法成果、机械设备、管理水平、技术装备及多年积累的类似工程
3、施工经验;1.2编制原则(1)严格遵守招标文件明确的设计规范,施工规范和质量评定验收标准。(2)技术先进性,科学合理性,经济适用性,安全可靠性、实事求是相结合。(3)对现场坚持全员、全方位、全过程严密监控,动态控制,科学管理的原则。2、工程概况2.1工程概况2.1.1工程概述双石包隧道位于四川省攀枝花市仁和区前进镇普达村境内,起讫里程为D6K587+194D5K587+440,全长246m。双线隧道,设计为1、11.6的单面上坡。全隧均位于直线地段。隧道出口紧邻穆家湾双线大桥,全隧最大埋深约36m。进口采用挡墙式洞门,设置一环长39m的大管棚进洞,出口采用单压式洞门,设置一环长35m的大管棚进
4、洞,大管棚采用108钢管,环向间距0.4m。在D5K587+430.125线路左侧,D5K587+431.875、D5K587+436.875线路右侧各设置1根锚固桩,确保线路右侧边坡稳定及地形偏压段暗洞衬砌的安全。2.1.2主要技术标准铁路等级:级;正线数目:双线;速度目标值: 新建双线地段160km/h;最小曲线半经:一般2000m,困难1600m;限制坡度: 6,加力坡13;到发线有效长度:850米,双机880米;牵引种类:电力;牵引质量:4000吨;闭塞类型:自动闭塞。2.1.3工程地质、水文特征及气象条件1.地形地貌隧区属构造剥蚀低中山地貌,地形起伏不大,地面高程11451185m,
5、相对高差约40m,自然坡度540不等,局部稍陡。地表植被不发育,多为荒山,局部坡面有芒果树及其他灌木生长。隧道进口及洞身附近均有水泥公路通往,交通条件良好。2.水文地质1)地表水隧区内地表水不发育,无常年地表径流,主要为地表季节性沟水及坡面暂时性流水,水量随季节性化较大,沟水旱季流量较小,预计流量较大。受大气降水补给。以蒸汽及地下径流等形式排泄。2)地下水隧区地下水主要为基岩裂隙水,基岩裂隙水主要发育于下伏地层元古界康定群大田组上段(Pt1d2)混合岩内,混合岩风化层厚度大,节理、裂隙发育,裂隙水多通过基岩节理、裂隙贯通,排泄水量甚微,区内隧道进口端沟槽切割较深,地下水排泄较快,主要受大气降水
6、补给。3)水化学特征据取隧区地表沟水进行分析(2012-成昆水WP-33,-34),其水质类型均为HCO3-Ca2+.Mg2+型,根据铁路混凝土结构耐久性设计规范(TB10005-2010),在环境作用类别为化学侵蚀环境、氯盐环境及盐类结晶破坏环境时,地表水对混凝土结构无侵蚀性。根据相同地层取钻孔水分析,区内地下水对混凝土结构无侵蚀性。3.地质构造隧区下伏地层主要为元古界康定群大田组上段(Pt1d2)混合岩,岩体较破碎,节理、裂隙发育,局部见石英岩脉呈不规则条带状侵入;覆盖层厚度较薄,基岩不连续出露,未见断层及褶皱构造发育。4.地震参数根据中国地震动峰值加速度区划图(GB18306-2001)
7、及四川赛斯特科技责任有限公司成昆线攀枝花-米易铁路区域性地震区划报告2011年8月,隧区地震动峰值加速度为0.01g,地震动反应谱特征周期为0.45s。5.不良地质及特殊性岩土隧区内未见不良地质及特殊岩土。6.气象本段线路均走行在攀枝花境内,属南亚热带北温带的多种气候类型,被称为“南亚热带为基带的立体气候”,具有夏季长、四季不明显,干、雨季分明,昼夜温差大、气候干燥、降雨量集中、日照多(全年2300 至2700 小时),太阳辐射强(578 至628 千焦平方厘米),蒸发量大、小气候复杂多样等特点。年平均气温20.9,是四川省内年平均气温和总热量最高的地区,一般最热月出现在5 月,最冷月出现在1
8、2 月。6 月上旬至10 月为雨季,11 月至翌年5 月为干季,无霜期300天以上。2.2主要工程数量本隧道主洞开挖方量9293m3,喷射混凝土2840m3,衬砌砼7650m3。3 施工总体部置3.1 施工组织管理机构根据人力资源部安排及现场情况,项目部设置项目经理、书记、总工、安全总监、生产副经理、常务副经理各1人,工程部配置部长1人、副部长兼调度室主任1人、主管工程师1人、资料主管1人;安质部配置部长1人、部员3人;计划部配置部长1人、部员2人;办公室配置主任1人、部员3人;征拆办配置主任1人、部员2人;物资部配置部长1人、副部长分管民爆物品1人、部员1人;设备部配置部长1人、副部长1人、
9、部员1人;财务配置部长1人、会计2人、出纳1人;调度2人;测量配置主管1人、部员3人;试验室配置主任1人、副主任1人、试验员7人,共49人。具体详见下图:3.2 总体施工方案本隧道按出口进洞组织施工,出口段采用明挖法。进口采用挡墙式洞门,设置一环长39m的大管棚进洞,出口采用单压式洞门,设置一环长35m的大管棚进洞,大管棚采用108钢管,环向间距0.4m。在D5K587+430.125线路左侧,D5K587+431.875、D5K587+436.875线路右侧各设置1根锚固桩,确保线路右侧边坡稳定及地形偏压段暗洞衬砌的安全。由于隧道开挖断面大,为保证施工安全,级围岩深埋段采用三台阶临时仰拱法施
10、工。施工中根据不同的围岩地质条件、不同的围岩特性,选择安全稳妥的施工方法,并根据实施情况进行不断完善。施工组织管理机构图隧道开挖均采用预裂控制爆破,爆破尽量减少对围岩的扰动,控制变形。每循环爆破进尺不宜过大,并严格控制预裂控制爆破的参数,优化施工工艺,控制线性超挖量。对地表构筑物影响大或有较严格震速要求者,采用控制爆破。隧道安全步距:V级围岩仰拱距掌子面的距离不大于35m,二衬距掌子面的距离不大于70m。双石包隧道开挖方式、施工工法等见附表双石包隧道洞身开挖、施工工法统计表序号分段里程长度(m)施工方法备注起始里程终止里程1D5K587+194D5K587+21824三台阶临时仰拱法2D5K5
11、87+218D5K587+22810三台阶临时仰拱法3D5K587+228D5K587+27345三台阶临时仰拱法4D5K587+273D5K587+33057三台阶临时仰拱法5D5K587+330D5K587+38050三台阶临时仰拱法6D5K587+380D5K587+39111三台阶临时仰拱法7D5K587+391D5K587+40110三台阶临时仰拱法8D5K587+401D5K587+43130三台阶临时仰拱法9D5K587+431D5K587+4409明挖法3.3工期安排本隧道计划2014年9月15日开工,洞口开挖及处理30天,洞身开挖、支护9个月,其他附属工程延后1个月。计划竣工
12、日期为2015年7月15日,总工期10个月。3.4施工准备3.4.1技术准备1、图纸审核已经结束,审核结果已上报,设计院图纸答疑及回复已经完成。2、导线点加密、水准点加密及复测已全部完成,并通过总监办审核批复。3、试验准备:混凝土配合比及进场原材料的试验工作已经完成。钢筋、砂石料、水泥试验及水质试验已经完成。3.4.2 施工现场准备隧道开挖前,项目部组织人员对地形地貌进行复测,对隧道情况已进行了详细调查,主要为:有无不良地质或偏压;植被分布情况;征地拆迁情况,洞口及附近的地表水系对隧道施工的影响程度;洞口地表有无泉眼出露,地下水分布情况,对围岩的影响程度,洞口土体含水量、塑性指数等原始参数等。
13、隧道进出口联测已完成,且贯通误差符合规范要求;测放出进洞控制桩,并保护良好;边、仰坡施工已按规范完成。洞顶沉降观测点、基点已布设完成,并取得第一组数据。劳动组织准备:隧道施工管理、操作人员已进场,项目部已做好施工人员入场后的质量、安全、文明施工等思想教育工作。所需材料已基本到达现场,能满足施工生产需要。空压机、风水管等全部安装完毕,可满足施工生产需要。施工场外协调:项目经理部(办公室)已与当地村委、乡政府等单位做好施工协调关系,对交通、环卫市容、弃渣场、扰民及民扰等问题做了预处理准备工作。3.4.3材料准备:包括砂石料、水泥、钢筋、波纹管等各种材料、物资、机具的准备4、超前地质预测预报4.1工
14、作内容通过勘察、物探、钻探等多种手段收集隧道沿线地质信息。对收集到的隧道地质信息进行综合研究判识,了解隧道掌子面前方的地质状况,形成地质预测预报结论。结合地质预报结论,提出下段隧道施工方案,及时反馈给施工队伍。4.2地质预报选用超前地质预报专业队伍地质队伍实施超前地质预报,预报前认真研究设计文件,详细掌握设计方已探明的地质资料,结合本隧道具体情况制订隧道施工综合超前地质预测预报计划,合理组织使用各种地质预报方法,确保地质预报能够顺利地进行并尽可能达到目的。5、主要施工方案及施工方法5.1明洞段开挖方法 明洞段采用明挖法施工,明洞段多为V级围岩。施工时采用挖机施工,每施工一个台阶立即进行喷锚支护
15、。遇到有岩石的部位采用若爆破开挖。5.2洞身开挖5.2.1隧道开挖施工工艺流程详见“隧道开挖施工工艺流程图”。5.2.2洞身开挖方法及作业程序5.2.2.1洞身开挖方法由于隧道开挖断面大,为保证施工安全,级围岩深埋段采用三台阶临时仰拱法施工。施工中根据不同的围岩地质条件、不同的围岩特性,选择安全稳妥的施工方法,并根据实施情况进行不断完善。隧道开挖均采用预裂控制爆破,爆破尽量减少对围岩的扰动,控制变形。每循环爆破进尺不宜过大,并严格控制预裂控制爆破的参数,优化施工工艺,控制线性超挖量。对地表构筑物影响大或有较严格震速要求者,采用控制爆破。超前地质预报判定围岩级别钻爆设计钻爆作业超前预支护通风、排
16、危开挖断面检测是否需要超前预支护初期支护是否进入下一循环出碴运输隧道开挖施工工艺流程图5.2.2.2洞身开挖作业程序1、台阶法临时仰拱法(1)三台阶临时仰拱法施工工序三台阶临时仰拱法施工工序示意图(2)三台阶临时仰拱法施工工艺流程(3)三台阶临时仰拱法施工要求1)隧道施工应坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。2)如有超前支护等辅助施工措施,应首先利用上一循环架立的钢架施作完毕,再开挖。3)开挖方式采用弱爆破,爆破时严格控制炮眼深度及装药量。4)锁脚小导管可根据需要设置,以确保下台阶施工的安全。5)各步台阶一次开挖长度宜控制在2m3m之间,第 3 部台阶开挖后仰拱应紧跟。6)施
17、工中,应按有关规范及标准图的要求,进行监控量测,及时反馈结果,分析洞身结构的稳定,为支护参数的调整、灌筑二次衬砌的时机提供依据。三台阶临时仰拱法施工工艺流程图超前地质预报施工准备开挖方案设计上中下台阶测量放线下台阶开挖中台阶开挖上台阶开挖反馈综合信息良好良好清理开挖面下一循环上中下三断面支护与施作临时仰拱下断面检查稳定性中断面检查稳定性上断面检查稳定性初喷后出渣6、爆破设计 6.1爆破参数6.1.4正洞 V级围岩台阶法开挖爆破参数6.1.4.1 炮眼布置及爆破参数图(详见附图二)6.1.4.2开挖爆破参数 表6.7光爆参数表围岩类别周边眼间距E(cm)周边眼抵抗线W(cm)密集系数E/W装药集
18、中度(kg/m)V40600.660.156.8炮眼布置参数表(上台阶进尺:0.8米,中下台阶进尺1.6米。)部位炮眼编号炮眼名称钻孔垂直深度(m)数量(个)单孔装药量(kg)起爆顺序毫秒雷管段别上半断面1掏槽眼1.0120.6112掏槽眼1.0120.6113辅助眼0.9160.57234辅助眼0.960.57355辅助眼0.940.57476辅助眼0.9140.57597周边眼0.8270.54613爆破指标:每平方米孔数:3.27个/m2 每立方米药量:0.33kg/m3中间断面8辅助眼1.6140.8119辅助眼1.6140.82310辅助眼1.6140.83511周边眼1.6140.
19、84712周边眼1.6100.8511爆破指标:每平方米孔数:1.49个/m2 每立方米药量:0.33kg/m3:下半断面13辅助眼1.6140.81114辅助眼1.6140.82315辅助眼1.6140.83516周边眼1.6140.84717辅助眼1.6140.85918底板眼1.6190.8613爆破指标:每平方米孔数:1.8个/m2 每立方米药量:0.33kg/m3:6.2掏槽眼结构隧道掏槽眼采用楔形掏槽。正洞级围岩台阶法开挖,掏槽眼钻孔角度为60.0o。6.3装药结构装药结构图掏槽眼、辅助眼、周边眼采用标准药卷(32)连续装药结构,周边眼采用导爆索连接。 掏槽眼装药结构 辅助眼装药结
20、构周边眼装药结构7、劳动力和机械设备配置 7.1劳动力配置每工作面主要劳动力配置计划表序号部门、工班作业班组名称人数备注1管理人员4合计:104人。2测量组测工53机械班机械工44运输班自卸汽车司机8砼汽车司机45电工班电工26混凝土工班混凝土工67模板工班模板工68喷射混凝土班喷射工309综合班普工410钻爆班钻爆30 7.2主要施工机械设备、质量监测设备的配置每工作面隧道主要机械设备配备表名称型号数量(台)备注变压器800KWA1一次性到位发电机组BV-500(500KW)1备用电源电动空压机20m3/min6一次性到位通风机110kw22陆续进场挖掘机1.0m32一次性到位装载机ZL50
21、C3一次性到位自卸车17T2一次性到位输送泵HBT60A2陆续进场衬砌台车12m2陆续进场砼运输车8m31一次性到位湿喷机TK70021台备用管棚钻机/1一次性到位注浆机/3一次性到位每工作面量测仪器设备表序号机械设备名称规格型号数量备注1全站仪徕卡TS022台2水准仪DSZ22台3隧道收敛仪JSS3024地质罗盘DL-I15钢尺50m28、质量保证措施施工前有针对性地对隧道各工种进行技术培训,制定各工序标准化作业细则,提高施工人员的整体技术水平,特别对使用新型设备人员要确保培训质量,为创优质工程创造条件。认真执行设计图纸审核制度,并做好施工技术交底,使现场领工员及每一位施工人员做到心中有数,
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