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输水隧洞施工结构计划

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  输水隧洞施工组织设计_表格类模板_表格/模板_实用文档。输水隧洞施工组织设计 1 施工总说明 1.1 概况 xx 工程新松水库位于 yy 市 zz 镇的曹冲河,坝址位于曹冲河下游新松村附 近,主要任务是为 mm 电厂提供淡水,年供核电淡水量 900 万 m

  输水隧洞施工组织设计 1 施工总说明 1.1 概况 xx 工程新松水库位于 yy 市 zz 镇的曹冲河,坝址位于曹冲河下游新松村附 近,主要任务是为 mm 电厂提供淡水,年供核电淡水量 900 万 m3。本工程属Ⅰ等 大(1)型工程,主要建筑物级别为 1 级,次要建筑物级别为 3 级。主要建筑物包 括新松水库大坝、输水管线及进库道路。 输水工程分输水管线和进出水口工程,包括进水口、竖井、隧洞段、浅埋 段等建筑物。隧洞进口位于上坝轴线m 的右岸山坡上,进水口设固定 式拦污栅,用砼封堵,由 2 条输水管直接从水库取水,管道设阀门控制。隧洞 出水口接浅埋段,浅埋管长约 1858m,沿核电生活区规划道路铺设至交水点。 输水管线°W,从新松水库输水至 yy 核电厂,输水隧洞段 长 2755m,隧洞采用城门洞型,断面净尺寸为 3.6m×4.0m(宽×高),坡度 1:1000, 隧洞底高程为 14.8m~12.05m,球墨铸铁管用 C10 外包砼保护,混凝土回填厚 度 1200mm。竖井设在隧洞桩号 0+056.000 处,竖井地面高程为 51.0m,直径为 4.8m,衬砌厚度为 600mm。 1.2 水文气象 1.2.1 气象 yy 市多年平均气温 21.9℃,最高气温 37.3℃(1989 年 8 月 17 日),最低气 温-0.1℃(1957 年 2 月 11 日),多年平均相对湿度 81.5%。根据施工区域附近的 大坑雨量站 1959~2005 年资料统计,年雨量均值为 2583.7mm,最大年降雨量 4801.5mm(2001 年),最小年降雨量 1597.5mm(1963 年)。同时根据资料显示, 1 对 yy 市有影响的台风平均每年 3.1 次,多发生在 7~9 月。台风是严重的灾害天 气,有很强的破坏性,并且带来暴雨,致使山洪暴发,平原地区积水成灾。 风向、风速:yy 上川岛气象站多年平均最大风速 25.65m/s,历年最大风速 37.3m/s(SSW,1975 年 10 月 6 日)。工程施工区域年无霜期 363 天,多年平均 日照 2006 小时。 1.2.2 水文 曹冲河流域所处的铜鼓山系是 yy 市的暴雨中心之一。4 月末、5 月初开始, 西南季风活跃,流域开始进入雨季。流域暴雨主要集中在汛期,汛期(5~9 月) 的降雨量占全年的 76%左右。其中,5~6 月为前汛期,主要是西南低空急流暴 雨和锋面雨,降雨量占全年雨量的 35%左右;7~9 月为后汛期,多为台风雨, 降雨量占全年雨量的 41%左右。日雨量大于 50mm 的暴雨年平均日数一般为 18 天,暴雨强度很大,最大 24 小时降水量可达 500mm。降雨年内分配不均,年内 暴雨主要集中在前汛期 5、6 月和后汛期的 7、8 月。 1.3 地形地质条件 1.3.1 地形地貌 隧洞山体雄厚,山顶高程为 390m~420m。在进水口侧的中下部位植被发育, 山坡较缓,一般为 20°~30°。进水口侧中上部位和出水口侧基岩出露较多,坡 度陡,大多坡度为 40°~60°,局部可达 80°。出口位置边坡较陡,基岩出露较 多。浅埋段的其中一部分是沿山边敷设,另一部分要经过海滩至交水点;沿线 地层岩性及岩体风化分带 进洞口和洞轴线范围的地层岩性有第四系冲积层(Qal),坡积层(Qdl),基岩 2 主要为燕山三期(γ52(3))中粗粒斑状黑云母花岗岩,局部有燕山四期(γ53(1))细粒黑 云母花岗岩侵入,进洞口处有较多辉绿岩(βμ)岩脉。花岗岩按风化程度可分为 全风化带(Ⅴ)、强风化带(Ⅳ)、弱风化带(Ⅲ)、微风化带(Ⅱ)。由上至下各岩 土层特征分述如下: 1) ②冲积层(Qal) 分两层②-1 和②-2。分布在曹冲河边。其中: ②-1:厚度为 7.1m,层底高程为 7.09m,主要是含砾粉质粘土,粘性较好, 多可塑状。②-2:厚度为 2.5m,层底高程为 4.59m,主要是粉细砂,颗粒较均 匀,饱和,稍密~中密。 2) ③坡积层(Qdl) 分布在山坡上,厚度为 0m~4.5m,主要由含砂粉质粘土组成,大部分硬塑 状,少量可塑。 3) 燕山三期(γ52(3))中粗粒斑状黑云母花岗岩、燕山四期(γ53(1))细粒黑 云母花岗岩和辉绿岩(βμ)岩脉。 全风化带(Ⅴ):风化不透彻,局部含少量强风化碎块。钻孔揭示顶面埋深 0m~16.8m,顶面高程 EL2.61m~EL62.47m,厚度 4.2m~12.1m。 强风化带(Ⅳ):岩石已强烈风化,软硬不均,裂隙发育,RQD 值多为 0,岩 体较破碎,完整性差。钻孔揭露厚度 1.2m~7.0m,顶面埋深 11.0m~16.8m,顶 板 EL-2.61m~EL27.72m。 弱风化带(Ⅲ):岩质坚硬,裂隙较发育,RQD 值多为 40%~80%,岩体较完 整,局部破碎、完整性差。顶面埋深 4.2m~23.8m,顶板 EL-9.61m~EL54.59m。 微风化带(Ⅱ):岩质坚硬,裂隙较发育~发育,岩体较完整。顶面埋深 10.2m~26.64m,顶板 EL-5.14m~EL 34.19m。 1.3.3 地质构造 隧洞上发现 2 条断层 f4 和 F023。f4 位于桩号 K0+041,产状 N70°E/NW∠60°, 3 逆断层,断层宽 b=0.5m~2.0m,由花岗碎裂岩组成,并发育石英细脉,宽 5cm~ 10cm,长 1.5m,破碎。F023 位于桩号 K1+846,产状 N70°E/NW∠70°,由花岗碎 裂岩组成。 1.3.4 岩土的物理力学性质 输水管线洞室围岩主要物理力学参数建议值,边坡开挖坡比建议值见下表。 围岩 分类 Ⅱ类 Ⅲ类 Ⅳ类 Ⅴ类 表1 饱和容重 γ (g/cm3) 弹性 模量 (GPa) 2.64 25~35 2.63 9~20 2.55 4~6 1.95 -- 围岩主要物理力学参数建议值表 变形模量 泊松比 μ 饱和抗压 强度 fr 单位弹性 抗力系数 k0 (GPa) (MPa) (MPa/cm) 15~20 0.20 90~120 18 6~10 0.25 60~90 8~13 1~3 0.30 30~60 1~4 -- -- 0.35~0.40 0.5 1.3.5 隧洞工程地质评价 输水管线隧洞设计进洞段在全风化中粗粒斑状黑云母花岗岩土中,上覆土 层厚度约 2m,进口边坡较缓,坡度约 17°,进洞工程地质条件较差。断层 f4 和 F023,胶结较好,与洞向呈大角度相交,对围岩稳定影响较小。在进洞口附 近的 f4 断层,由于其倾向为顺坡向,与洞脸边坡同倾向,对洞口边坡有一定影 响,在施工开挖时需及时跟进处理,做好支护。 隧洞段,输水管线穿过雄厚的山体,地貌上没有深切的沟谷,隧洞埋深大; 隧洞位于弱~微风化花岗岩中;地质构造较少,只有 f4 和 F023 两条断层,且 都与洞室呈大角度相交,对围岩稳定影响较小,在施工开挖时需及时跟进处理, 做好支护。 输水管线洞身各类围岩分类如下:Ⅴ类围岩只要分布桩号 0+000~0+020, Ⅳ类围岩只要分布在进口处桩号 0+020~0+050、及 2+705~2+755,Ⅳ类、Ⅴ类 围岩约占 3.6%;桩号 0+050~0+830、桩号 1+845~1+860、桩号 2+165~2+705 4 为Ⅲ类围岩,约占 48.5%;桩号 0+830~1+845、桩号 1+860~2+165 为Ⅱ类围岩, 约占 47.9%。 1.3.6 竖井工程地质条件 竖井设在隧洞桩号 0+056.000 处,地面高程为 51.0m,直径为 4.8m。竖井 入口位于山坡上,坡度为 25°~35°,地表杂草茂密,竖井入口山坡较缓,竖井 段在地下水位以下,山坡基本稳定。根据水工设计,从 EL51.0m 至输水管线m 为竖井段。其中 EL51.0m~EL43.0m 是Ⅴ类围岩和Ⅳ类围岩,EL 43.0m~EL 31.0m 为Ⅲ类围岩,EL31.0m~EL 20.0m 为Ⅱ类围岩。 1.4 交通条件 工程所在地附近目前已有公路与 yy 市连通,施工对外交通采用公路运输, 坝址下游两公里处有地方公路直达赤溪镇,外来器材及建筑材料可经新建永久 进库道路运至工地。另外新建 300m 左右临时施工道路与新松村村路相连,新松 村村路与地方公路连接,形成本工程对外交通的辅助进场道路。 1.5 施工内容及主要工程量 1.5.1 施工内容 承建的输水工程主要包括进出水口和输水管线。施工内容主要有土石方明 挖、浅埋段土方开挖、石方洞挖(含竖井)、锚喷支护(包括超前管棚、超前小导 管等)、钢筋制安、混凝土、球墨铸铁管的安装及施工段的观测仪器采购、安装 和施工期间的监测等。 1.5.2 主要工程量 表2 输水工程土建施工工程量表 5 序号 一 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 二 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 工程项目 输水管线.5km) 洞挖石方 土方洞挖(4km) 喷混凝土 锚杆 Φ20,入岩 2.5m 钢筋 C20 混凝土垫层 隧洞衬砌混凝土 C25 C10 回填混凝土 800mm 球墨铸铁管 钢拱架钢筋制安 超前小导管 ?42,L=3m 管棚,无缝钢管,直径 108,L=12m 草皮护坡 ?500 搅拌桩 进出水口工程 土石方开挖(2km) 土石方开挖(0.5km) C25 混凝土护坡厚 100mm 锚杆,Φ20,L=6.1m 锚杆,Φ20,L=4.1m 注浆小导管,?42,L=6.1m 注浆小导管,?42,L=8.1m 钢筋 PVC 排水管,?60 石方井挖(开挖直径 6.8m) C25 衬砌混凝土(竖井衬砌,厚度 60cm) C25 管理房、楼梯混凝土 竖井房建筑面积 单位 m3 m3 m3 m3 m? m? 根 t m? m? m? m t 束(根) 根 m? m m? m? m? 束(根) 束(根) 束(根) 束(根) t m m? m? m? m? 数量 3399.48 24929.52 23016 38870 362 2220 2190 199 2768 140 8887.9 9226 1.1 230 13 19161 24000 274.68 2014.32 158 75 75 115 115 90 189 1384 316 120 50 6 表3 序号 金属结构设备及安装工程工程量 名称及规格 单位 数量 一 输水管设备及安装工程 1 进口拦污栅栅叶 t 2 2 进口拦污栅埋件 t 2 3 检修阀门,手/电动金属密封闸阀 DN800 t 13.2 4 电磁流量计,DN800 台 2 5 伸缩节,双法兰传力接头,DN800 t 2.4 6 流量调节阀,DN800 t 14 7 排气阀,DN50 台 4 8 防腐 m2 200 1.6 施工重点难点分析 通过对相关文件的认真分析、研究和我们对设计图纸的深刻理解,以及我 们多年来从事类似工程施工积累的经验,我们认为本工程有如下重点、难点, 需要在施工技术方案中重点关注和解决。 1)隧洞进水口高程仅高于河床高程约 10m 左右,且输水隧洞单工作面长、 断面小、交通运输、通风排烟不畅,为关键工序,需要全年不间断施工,汛期 存在一定的度汛风险。 2)工期紧张,工程开工即是高峰期,开工后即进入开挖强度高峰期,施工 准备、资源配备及施工组织管理是确保主体工程顺利进行的一个重点。 3)输水隧洞洞线 个工作面,单工作面长达约 1400m、 断面小、交通运输、通风排烟存在一定难度,从而影响施工进度。部份隧洞洞 身、隧洞出口和浅埋段地质情况尚未探明,存在诸多不确定因素。不良地质条 件的洞段施工是确保工程如期发挥效益的一个重点,也是施工难点之一。要满 足施工进度要求,隧洞开挖是保证工程如期完成的关键之一。 2 施工总体布置 7 2.1 布置原则 1) 满足工程进度、质量、安全、文明施工及环境保护目标的要求。 2) 充分利用建设单位提供的场地及设施,就近紧凑布置;所有施工临时设 施均布置在合同文件指定的占地范围以内。 3) 遵循因地制宜、有利生产、方便生活、易于管理、安全可靠、经济合理、 并有利于环境保护的总原则进行施工总体布置。 2.2 布置内容 1) 场内施工便道的布置; 2) 整体规划、合理布置各种生产系统、辅助工厂及办公、生活等设施; 3) 选择供水、供风、供电等系统的布置,选择合适的通讯系统,并做好施 工排水。 2.3 施工供风 在隧洞进出口处各布置一套供风设备。主要用于隧洞洞挖作业,边坡喷锚 支护。进口施工区(含竖井)开挖布置 12 台 YT28 手风钻,1 台 PC-7 混凝土湿喷 机,和 2 台 KQJ100B 潜孔钻钻孔。出口施工区布置 8 台 YT28 手风钻,1 台 PC-7 混凝土湿喷机,和 1 台 KQJ100B 潜孔钻。 YT28 型气腿式手风钻单台耗风量取 2.8m3/min,工作风压为 0.6MPa,PC-7 混凝土湿喷机单机耗风量 7m3/min,工作风压为为 0.6MPa,KQJ100B 潜孔钻单机 耗风量 8m3/min,工作风压为为 0.6MPa。空压机设备利用率取 75%。 风动机械耗气量的计算公式如下: Q/=∑K1K2mb1 其中式中:Q/—风动机械耗风量,m3/min; K1—磨损增加耗风系数,一般取 1.1~1.25,这里取 1.15; 8 K2—同时工作系数,可参照水利水电工程施工手册 P587 表 10-2-32; m—同型号的风动机械台数; b1—单台风动机械的耗风量,m3/min。 进口施工区供风高峰期使用 YT28 型气腿式手风钻 6 台,PC-7 混凝土喷射 机 1 台,1 台 KQJ100B 潜孔钻,Q/=1.15×0.9×(6×2.8+7+8)=32.91 m3/min, 空压机利用率为 75%,故选用空压站的工作容量为 Q =32.91÷75%=43.88 m3/min, 故选用 2 台电动空压机 4L-20/8 和 1 台 YW9/7-I 型空压机。最大送风距离取为 1800m,选用内径为 150mm 的供风钢管。 出口施工区供风高峰期使用 YT28 型气腿式手风钻 6 台,混凝土喷射机 1 台,Q/=1.15×0.9×(6×2.8+7)=24.63 m3/min,空压机利用率为 75%,故选用 空压站的工作容量为 Q =24.63÷75%=32.84 m3/min,故选用 2 台。故设柴油空 压机 WF-20/8-A 型空压机 2 台,满足供风需求。最大送风距离取为 1800m,选 用内径为 150mm 的供风钢管。 供风管径主干管 DN150mm,分管 DN100mm,枝状布置,供风支管接至工作面 后设阀门、风包和枝状风插头,风管每 200m 设放水阀,超过 1000 m 后设油水 分离器,连接供风胶管距离工作面距离控制在 30m 的范围内。 供风校核计算:风管校核长度取 2000m,校核管径取 150mm。此时最大允许 供风量为 65m3/min。 风量校核。供风高峰期进口施工区工作面上用风设备为 5 台 YT28 型气腿式 手风钻,用风量为 16.8m3/min,1 台 PC-7 混凝土喷射机,用风量为 7m3/min,1 台 1 台 KQJ100B 潜孔钻,用风机具同时工作折减系数取 0.85,机具损耗系数取 1.15,管路损耗系数取 1.15,总用风量为∑Q=(16.8+7+8)×0.85×1.15× 1.15=35.75m3/min<(2×20+9)×75%=36.75 m3/min<65m3/min,风量满足施工 需求。 供风高峰期出口施工区工作面上用风设备为 6 台 YT28 型气腿式手风钻,用 风量为 16.8m3/min,1 台 PC-7 混凝土喷射机,用风量为 7m3/min,用风机具同 9 时工作折减系数取 0.85,机具损耗系数取 1.15,管路损耗系数取 1.15,总用 风 量 为 ∑Q=(16.8+7) × 0.85 × 1.15 × 1.15=26.75m3/min < (2 × 20) × 75%=30m3/min<65m3/min,风量满足施工需求。 风压校核。校核远距离供风风压,当管道通风量为 30m3/min,风管直径为 150mm 时,每 1000m 长的管路风压损失为 0.092MPa。此时进口施工区工作面通 风 量 Qa=(20+20+9) × 0.75=36.75m3/min , 每 1000m 长 的 管 路 风 压 损 失 取 0.095MPa 。 2000m 的 风 压 损 失 为 2000 ÷ 1000 × 0.095=0.19MPa , 风 压 为 0.8-0.19=0.61MPa>0.6MPa,风压满足施工要求。此时出口施工区工作面通风 量 Qa=(20+20)×0.75=30m3/min,每 1000m 长的管路风压损失取 0.092MPa。2000m 的风压损失为 2000÷1000×0.092=0.184MPa,风压为 0.8-0.184=0.606MPa> 0.6MPa,风压满足施工要求。 2.4 施工供水 隧洞进口施工用水主要有 750 型强制式混凝土搅拌机,生产能力为 36m3/h, 每拌合 1m3 混凝土需水量为 0.2 m3,36×0.2=7.2 m3,喷锚砼、钻机等其它施工 用水量较小,考虑施工直接用水泵从曹冲河挖坑过滤取水。水泵型号为 IS50-35-125,该泵流量 12.5m3/h,扬程 20m,电机功率 2.2kw,吸入口径 50mm, 排出口径 35mm。在高程 40m 处布置容量 4m×3m×2m 的高位水池,通过管网送 各生产用水点。 隧洞出口段工区喷锚砼、钻机等其它施工用水量较小,经现场勘察在其右 侧山沟有一山泉水,流量较大可满足施工要求。在山泉高程 29m 处修建临时挡 水坝,通过 ?80mm 的输水管输水到在高程 21m 处布置的高位水池,容量 4m×3m ×2m,然后通过管网送各生产用水点。 洞内施工供水管采用 ?60mm 输水管,布置于水流方向隧洞左侧边墙,用钢 丝牵拉于短锚杆,并离地 1.2m,每隔 500m 设控制闸阀,洞内每隔 60m 设水管 支路,方便施工。 10 2.5 施工供电 输水隧洞入口施工用电负荷主要包括:混凝土搅拌设备、出渣设备、空压 机、钢筋模板加工设备和隧洞内通风、照明、抽水等设施,用电高峰时段的负 荷约 550kW。 输水隧洞出口施工用电负荷主要包括:混凝土搅拌设备、出渣设备、钢筋 模板加工设备和洞内通风、照明、抽水等设施,用电高峰时段的负荷约 150kW。 具体用电统计计算见下表: 序号 1 2 表4 隧洞进出口施工区主要用电负荷 项目 / 生产企业 用电用量 (kW) 输水隧洞进口 548.7 750 型强制式混凝土搅拌机 1 台 12 空压机 4L-20/8 型 2 台,YW9/7-I 型 1 台 311 钢筋模板加工厂(4t/台班) 40 照明 6 工作水泵(不含备用) 42.2 SDF-I-5.2 抽风机 1 台,KJ60-N05 通风机 1 台 50 出渣设备 63.5 输水隧洞出口 146.5 750 型强制式混凝土搅拌机 1 台 12 钢筋模板加工厂厂 4t/台班 40 照明 6 SDF-I-5.2 抽风机 1 台,KJ60-N05 通风机 1 台 50 工作水泵(不含备用) 5 出渣设备 63.5 2.5.1 供电电源配置 从田头供电所附近 10kV 赤溪线架空线KV 供电线路到坝 区(坝区混凝土搅拌系统负荷点),然后在本线路上“T”接架设电源线路到输水 隧洞进口施工区用电负荷点。输水隧洞出口工区施工用电采用 1 台 250kW 柴油 发电机组供电。 隧洞进出口施工用电负荷施工用主要用设备为三类负荷,其中为保证外电 失电时,现场施工人员的及时疏散以及将本工区拌和机内的砼及时倒出,故将 11 这类用电设施拟定为二类负荷,负荷容量约为 50kW。故在隧洞进出口工区各配 置 1 台备用容量为 50kW 柴油发电机组。 2.5.2 施工负荷中心电气接线 综合考虑本水源工程各负荷点的容量、电压等级,输水隧洞进口施工区的 负荷中心采用 10KV 线路—变压器组接线方式。输水隧洞进口处选用台式变压器 作为负荷中心的变配电装置,型号为 YWB11-10/0.4-315。在变压器的高压进线 处,设置负荷开关、熔断器组合成套装置并配以 PT、避雷器设施。可对馈电线 路和变压器等设备进行短路保护,各电气参数测(计)量以及过电压保护。 根据隧洞进口施工现场电气接线kV 供电系统的低压侧均采用 0.4kV 单母线接线,以放射式馈电,采用电缆将供电电源送到负荷点。馈电线 路的电源侧采用断路器保护,其参数选择能保证其极限分断能力满足各自供电 系统的要求,变压器低压侧的主断路器均设置过载长延时、短路短延时脱扣器。 其他低压馈电回路断路器设过载长延时、短路瞬时脱扣器。 施工现场临时用电工程采用电源中性点直接接地的 220/380V 低压电力系 统,带电导体为三相五线制,设置三级配电、二级漏电保护系统,其接地保护 型式采用 TN-S 系统。 在输水隧洞出、入口工区,由于工作面较小,出入口单一,采用 WDZBN-YJY-1kV 铜芯电缆穿镀锌钢管明敷,以保证洞内发生电气设备故障时, 电缆线路不会产生大量有毒的烟气。 本工程施工现场的接地保护型式采用 TN-S 系统,其电缆各相序、中性线和 保安接地线的颜色、线芯长期工作允许载流量的选择、电压降和机械强度的校 核满足有关规程规范的要求。隧洞工区内的电缆接线 施工通讯 本工程施工通讯分对外和对内两种方式,对外主要通过配备座机和手机进 12 行对外联系,对内主要是现场施工通讯联系,可采用手机和对讲机配合使用, 洞内施工也可采用响铃方式进行相互联系,并配有对讲机和座机,以便联系。 2.7 施工附属企业及设施 2.7.1 石料加工 为保证本工程质量及工期,输水隧洞进口施工区所用砂石料由现场砂石料 加工系统生产。前期在砂石料系统未投入生产时,拟外购。 输水隧洞出口施工区及浅埋段砂石料拟外购或利用隧洞渣料加工。 2.7.2 混凝土拌合系统 在隧洞进出口施工区的空旷场地各布置一套混凝土拌和系统,主要包括拌 和机、水泥库及料仓组成,占地均为 1000m2。拌和系统均采用 750 型强制式搅 拌机,负责输水隧洞喷锚、衬砌、回填混凝土的生产。竖井部位的喷砼及混凝 土衬砌由进口部位布置的拌和系统提供,由汽车经上竖井公路运至作业面。 2.7.3 钢筋加工和材料堆放场 在隧洞进出口施工区各修建一钢筋加工场地,并在其附近空旷场地做为材 料堆放处,主要负责所有钢筋制安施工场地和所有进场材料的临时堆放。竖井 部位施工时,其钢筋制作和材料可利用隧洞进口部位的所有设施。 2.7.4 现场试验室 工地现场设试验室,布置在厂内混凝土拌和系统旁。在现场试验室未建成 前,将施工材料送至有相应资质的试验单位进行试验。 13 2.7.5 生活办公设施、物资库 在隧洞进出口设置现场办公室和物资库房,做为现场办公场地和贵重物品 的堆放场所。 2.8 施工照明 各施工现场及作业地点,根据现场条件,可采用一般照明和局部照明相结 合的方式。各照明器的额定电压为 220V,光源采用高光效、长寿命的高压钠灯 或混光卤钨灯等,保证现场足够的照度。掌子面附近布置可移动小型低压变压 器,工作面 20m 范围内采用 36V 安全电压工作。 隧洞施工用电详见《隧洞临时用电施工组织设计》。 2.9 物料临时堆放场 隧洞进口的物料运至设在大坝上游右岸 1.0 公里处的临时堆放场(占地约 21.1 亩)分类堆放,其中的可利用料用来生产砼骨料;隧洞出口的物料运至业 主指定的场地分类堆放,可利用料用来加工垫层碎石。 3 施工总进度计划 3.1 编制依据 1) 严格按照合同文件规定的合同控制工期要求,科学合理地安排各个工序 及施工进度,确保合同工期如期完成。 2) 根据进度计划合理安排施工设备数量、劳动力投入。 3) 对照重点,难点项目仔细安排,并充分考虑汛期水位情况和不可预见因 素,为施工留有余地。 3.2 施工进度安排 14 由于区域地形条件,施工支洞布置困难,只布置进口、出口两个开挖工作 面,为了方便隧洞施工及通风,减小对隧洞施工的影响,竖井的开工于 2009 年 09 月 01 日开工。输水管安装,先进行浅埋段的施工,最后进行隧洞输水管 安装和回填 C10 砼。根据本工程的特点和要求,不同施工工区的不同施工项目 安排如下: 施工准备工期:2009 年 03 月 15 日到 2009 年 05 月 15 日。 出口施工区洞口明挖、支护工期:2009 年 05 月 16 日到 2009 年 07 月 09 日,隧洞 2+705~2+755 开挖及一次支护工期:2009 年 07 月 10 日到 2009 年 07 月 31 日,隧洞 1+350~2+705 开挖及支护工期:2009 年 08 月 01 日到 2010 年 05 月 15 日。 进口施工区洞口明挖、支护工期:2009 年 05 月 01 日到 2009 年 07 月 09 日,隧洞 0+000~0+050 开挖及支护工期:2009 年 07 月 10 日到 2009 年 08 月 05 日,隧洞 0+050~1+350 开挖及一次支护工期:2009 年 08 月 06 日到 2010 年 05 月 10 日。 隧洞进出口 20m 锁口衬砌施工(二次支护)工期:2010 年 05 月 11 日到 2010 年 06 月 15 日。隧洞进水口封堵施工工期:2010 年 12 月 01 日到 2010 年 12 月 31 日。 临时围堰修筑工期:2009 年 08 月 01 日到 2010 年 02 月 28 日。临时围堰 拆除工期:2011 年 01 月 01 日到 2011 年 01 月 10 日。 竖井 2009 年 09 月 01 日开工。井口边坡明挖、支护工期:2009 年 08 月 16 日到 2009 年 09 月 30 日,导井及节点处扩挖与支护工期:2009 年 10 月 01 日 到 2009 年 11 月 15 日,竖井扩挖:2009 年 11 月 16 日到 2009 年 01 月 31 日, 竖井滑模施工:2009 年 02 月 01 日到 2010 年 04 月 15 日,后期砖房砌筑和楼 梯浇筑的工期:2010 年 10 月 01 日到 2010 年 11 月 30 日。 浅埋段 2009 年 10 月 17 日开工。土石方开挖工期:2009 年 10 月 17 日到 2010 年 05 月 18 日,?500 搅拌桩施工工期:2009 年 11 月 15 开始到 2010 年 15 02 月 04 日。碎石垫层施工工期:2009 年 12 月 14 日到 2010 年 06 月 10 日,浅 埋段 C20 砼管座施工工期:2010 年 01 月 13 日到 2010 年 06 月 17 日。浅埋段 DN800 球墨铸铁管铺设施工工期:2010 年 01 月 28 日到 2010 年 07 月 16 日,土 方回填工期:2010 年 02 月 27 日到 2010 年 09 月 16 日。浅埋段设备及电气安 装工期:2010 年 03 月 01 日到 2010 年 08 月 31 日。 隧洞段 DN800mm 球墨铸铁管安装工期:2010 年 06 月 16 日到 2010 年 07 月 31 日,C10 砼回填工期:2010 年 08 月 01 日到 2010 年 11 月 30 日。隧洞段设 备及电气安装工期:2010 年 06 月 20 日到 2010 年 12 月 10 日。 4 主要施工程序及方法 4.1 施工程序 在进场后,由测量人员进行施工控制网的部设。并对施工区域内的开挖部 位提前进行放样,并在开挖过程中及时进行复测;隧洞开挖、混凝土衬砌及管 道安装必须由测量提前进行放样,方可进行施工。先进行隧洞进口、出口部位 和竖井部位的土石方明挖。 在完成明挖后,即可进行隧洞开挖,在开挖的同时,锚喷支护跟进作业面。 进口、出口及竖井三个工作面同时作业,在完成开挖施工后,隧洞即可进行球 墨铸铁管安装和混凝土回填,竖井开挖完成后则进行混凝土衬砌。在最后进行 各部位的竣工验收和资料整理。 4.2 施工方法 4.2.1 隧洞洞口的明挖及支护施工 施工主要为洞口以及明挖段的土石方明挖和边坡喷锚支护。 作业程序:测量放样→植被清除→排水沟开挖→土石方开挖→喷锚支护。 16 并在开挖断面上设置排水孔。 排水沟开挖:断面尺寸 300mm×300mm,采用人工开挖,风镐配合施工,C15 混凝土立模浇筑成形,混凝土厚 150mm。 土石方开挖:从上至下分层进行开挖施工,并人工将边坡修整。土方开挖 采用采用 PC200-1.0m3 反铲机挖土、8t 自卸汽车运土;明挖段石方采用钻爆法 弱爆进行开挖, 4L-20/8 空压机供风,YT28 型气腿式手风钻钻孔,不得干钻施 工,人工装药,弱爆。进口段开挖上部坡度为 1:1,下部坡度为 1:0.3,出口 段开挖坡度为 1:0.75。 锚杆施工:锚杆施工采用 KQJ100B 潜孔钻钻孔,进口开挖坡面采用 ?42 注 浆小导管长 6.1m 或 8.1m,1.5m×1.5m 间隔布置;出口开挖坡面采用 Φ20 砂浆 锚杆长 6.1m 或 4.1m,1.5m×1.5m 间隔布置。 挂钢筋网: ?8 间距 200mm×200mm,将钢筋网加工成 2m×2m 片状,然后 运至坡面现场安装,进行拼接,最后与注浆小导管和锚杆焊接。 喷砼:750 型强式搅拌机搅拌 C25 砼,采用 PC-7 型砼湿喷机进行喷砼,并 及时进行养护。喷砼分两次进行。初喷 30~70mm,在布设锚杆、铺设钢筋网后 复喷达到设计厚度 100mm。 进口明挖段长 26.7m,宽 10.65m,底板高程为 14.8m。明挖段开挖到高程 14.5m 处,宽 10. 898m,两岸坡度 1:1,边坡上布置 PVC ?60 排水管,深入岩 层 50mm,俯角 5°,两端包两层反滤土工布,2m×2m 梅花形布置。隧洞开挖结 束后,进行明挖段底板浇筑。底板用 C10 混凝土找平后,用混凝土 C20 铺底及 护坡,厚度 300mm,底板每隔 10m,设结构缝,缝内填充三毡四油。 4.2.2 隧洞Ⅳ、Ⅴ类围岩施工 Ⅳ、Ⅴ类围岩位于隧洞进出口段。由于在进行洞口的开挖过程中,因扰动 而容易造成围岩碎裂,为了顺利进洞和出于安全考虑,进口段洞口段前 12m 采 用超前管棚、超前小导管、钢拱架和挂网喷砼做一次支护;出口段洞口段前 50m 17 为Ⅳ类围岩,其中锁口段为 20m,根据现场实际情况,若地质条件较差可进行 超前小导管和钢拱架和挂网喷做一次支护,隧洞洞身Ⅳ类围岩洞段采用打锚杆、 挂钢筋网和喷砼作支护,隧洞Ⅴ类围岩采用搭设钢拱架、系统锚杆、挂扩张网 喷混凝土和 C25 衬砌砼作支护。 开挖采用全断面开挖。2m 作为一个循环进尺。 Ⅳ、Ⅴ类围岩施工工艺流程: Ⅳ类围岩隧洞段:全断面开挖→系统锚杆施工→挂钢筋网→喷射混凝土→ 下一循环施工。开挖断面为 3.8m×4.1m(宽×高)。 Ⅴ类围岩和出口洞口锁口段Ⅳ类围岩:超前小导管(出口洞口锁口段Ⅳ类围 岩无该工序)→全断面开挖→钢拱架安装→喷混凝土→系统锚杆施工(Ⅴ类围岩 无该工序)→挂钢筋网→复喷混凝土→下一循环施工。开挖断面为 4.5m× 4.45m(宽×高)。衬砌砼浇筑作为二次支护,为加快施工进度,待到隧洞开挖完 成前 300m 后进行施工。 a) 锁口段Ⅳ、Ⅴ类围岩施工 隧洞进出口为Ⅳ、Ⅴ类围岩,施工中除按设计进行超前支护及正常掘进支 护步骤外,更应注重施工安全,控制坍塌。首先做好地质超前预报,针对围岩 情况,选择相应的施工方法和措施。根据本工程项目的特点,确定隧洞开挖支 护施工的原则为“管超前,严注浆,弱爆破、短进尺,强支护,早封闭,勤量 测,速反馈,控沉陷”。 管超前——隧洞开挖之前,先进行 ?108mm 超前管棚及 ?42mm 超前注浆小 导管的施工,作为超前支护手段。 严注浆——在软弱地层中根据施工需要,压注不同类型的浆液,以改善围 岩的物理力学性能,提高围岩的自稳能力,确保开挖过程中及开挖后、支护前 的围岩稳定。 弱爆破——隧洞采用控制若爆破松动围岩及用机械开挖、人工配合局部修 18 正。 短进尺——控制开挖进尺,减小超前支护承载跨度,加快喷砼的封闭速度, 减少掌子面暴露时间,确保洞室掌子面的稳定。每次控制开挖进尺,减少因开 挖因素而造成因开挖时间过长而导致对围岩产生过大扰动。 强支护——采用 Φ20 砂浆锚杆加强围岩的整体性等措施,以提高围岩的自 身承载力,采用钢拱架、钢筋网、喷射砼增加支护结构的强度,以达到控制围 岩的变形,保证地表下沉量在规定范围内。 早封闭——开挖结束后,立即进行初喷砼封闭开挖面,并用已预先制做好 的钢拱架对围岩进行支撑,特殊地段加强支护结构,及早使支护结构封闭成环, 使隧洞开挖后能够在围岩自稳时间内以最快的速度完成初支,达到对围岩的保 护,改善结构受力状况,控制地层、围岩变形,发挥支护结构的整体效用。 勤量测——加强监控量测工作,全过程监控隧洞围岩变化。 速反馈——根据监控量测数据分析,及时调整开挖进尺及初支参数和二次 衬砌施作时间。 控沉陷——具体为通过地面沉降、拱顶下沉等监测结果及时修改支护参数 及开挖进尺,使之因隧洞开挖而产生的对围岩结构的影响达到控制标准之内。 通过控制量测,随时了解掌握结构受力状况及地表下沉情况,及时采取措施控 制地层的结构变形,使施工处于良好的稳定状态。 超前管棚施工:KQJ100B 潜孔钻钻孔,孔径 ?120mm.,环向间距 500cm,孔 深 12m,仰角 5°,拱部均匀布置 13 根。灌浆钢管管径 ?108mm,管壁厚 6mm, 管壁钻小孔成“花管”,管头焊接锥形闷头,管尾接连接头,封堵孔口段小孔。 灌浆采用 MZ-1 注浆机进行,灌浆顺序为先两侧后顶部,先灌较低的孔,后灌较 高的孔。灌浆采用 1:1 水泥砂浆,灌浆压力控制在 0.5MPa 以内。 1)?108 管棚预注浆施工工艺流程详见下图: 施工准备 测量布孔 钻机固定 管棚钻机就位 19 钻孔 钻机校正 钻杆准备 落低钻机 2)管棚加工 棚管采用 ?108 的普通无缝钢管,钢管节长 3m、4m 两种(临近两根管接头 必须错开),管棚长度 12m,故必须接长 4 次。管棚接长时先将前一根钢管顶入 钻好的引导孔后再行连接。联接器螺纹长度不小于 15cm。要将联接器预先焊接 在每节钢管尾端,便于连接。第一根钢管前段要焊上合金钢片式空心钻头,以 防止端部顶弯或劈裂。接长管件应满足管棚受力的要求,相邻管的接头应前后 错开,避免接头在同一个断面受力。 3)施工方法 KQJ100B 潜孔钻钻孔,随着孔深的增大,需要对回转扭矩、冲击功率及推 力进行控制和协调,尤其要严格控制推力,不能过大。将钢管安放在管棚钻机 上后,对准已钻好的引导孔,低速推进钢管,其冲击力控制在 1.8 至 2.0MPa, 推进压力控制在 4.0 至 6.0MPa。 4)注浆作业 水泥浆的搅拌应在高速搅拌机内进行,严格按照施工配合比进行投料,水 泥砂浆的水灰比为 1:1,并根据地层裂隙情况、含水状态及凝胶时间要求合理 20 使用。注浆施工中采用高速搅拌机进行水泥浆液配制,每分钟转速 1400r/min。 搅拌机布置有两个制浆桶,而且配有自动加水计量仪,可以保证水泥浆液的施 工供应和浆液拌制质量,注浆过程中搅拌不间断,以防止浆液离析。管棚注浆 顺序原则上遵循着“先两侧后中间”、“跳孔注浆”、“由稀到浓”的原则。 超前小导管施工:利用 YT28 型气腿式手风钻钻孔,注浆、插锚须简易平 台车配合作,用 YT28 型气腿式手风钻带套筒插锚。孔径 42mm,钻孔仰角 15°,深度为 3m,间距 333mm,布置 28 根,每 2m 作为一循环,纵向水平投影 长度搭接 0.9m。超前小导管应从格栅钢架腹部空间穿过,插入已钻好的孔中, 尾端与钢架焊接,连为一体。灌浆采用 1:1 水泥浆,灌浆压力控制在 0.5MPa 以内,注浆前应喷射 4cm 厚混凝土封闭工作面,以防漏浆。 钢拱架施工:框架结构采用 I12.6 的工字钢,间距 0.67m。钢拱架(纵向) 之间采用 12 根 Φ20(顶拱 6 根,侧墙 6 根)焊接联接。 钢筋网施工:Ⅳ类围岩的钢筋网由 ?6 钢筋和 ?12 钢筋构成,?6 钢筋间距 150mm×150mm,?12 钢筋间距 1m×1m,钢筋网采用现场绑扎,绑扎用直径 2~ 4mm 的镀锌铁线绑扎牢固;钢筋网与锚杆连接牢固,焊接成一整体,并尽量使 其与岩面贴近。在喷射混凝土时钢筋不晃动。Ⅴ类围岩采用 3mm 扩张网,与超 前小导管连接紧凑,并尽量靠近岩层开挖面。扩张网采用 TMD3030。 喷混凝土:采用 C25 混凝土,初喷层厚 50~70mm,并复喷完成设计喷厚, Ⅳ类围岩设计喷射厚度 100mm,Ⅴ类围岩设计喷射厚度 150mm。喷砼采用砼湿喷 机进行湿喷工艺施工,简易平台车配合。小石砼在 750 强式搅拌机搅拌,卸入 砼喷射机进料斗,人工施喷。喷射机械安设调整好后,先注水、通风,清除管 道内杂物,清扫坡面,清除坡面松散土体或杂物尘埃。喷射砼大堆料要储放于 储料棚内,避免露天堆放淋雨及环境污染和倒运材料而引起的泥污染集料,引 起堵管和强度降低等现象。喷射前,先开速凝剂阀门,后开风,再送料,以易 粘结、回弹小、表面湿润光泽为准。严禁随意增加速凝剂和防水剂掺量,尽量 用新鲜的水泥,存放较长时间的水泥将会影响喷射砼的凝结时间。喷射机的工 21 作风压严格控制在 0.3~0.4Mpa 范围内。严格控制好喷嘴与受喷面的距离和角 度。喷嘴与受喷坡面垂直,有钢筋时角度适当放偏 30°左右,喷嘴与受喷坡面 距离控制在 1.0~1.2m 范围内。喷射顺序自下而上,料束呈旋转轨迹运动,一 圈压半圈,纵向按蛇形状。喷射砼由专人喷水养护,以减少由于水化热引起的 开裂,发现裂纹用红油漆作上标识,进行观察和监测,确定其是否继续发展并 找出原因进行处理。对不再发展的裂纹,采取在其附近加设土钉或加喷一层砼 的处理办法处理,以策安全。用预埋钢筋标尺法测设喷砼厚度,不够设计厚度 的重新加喷补够。 b) 洞身段Ⅳ类围岩施工 系统锚杆施工利用 YT28 型气腿式手风钻钻孔,注浆、插锚须简易平台车配 合作业,用 YT28 型气腿式手风钻带套筒插锚。 Ⅳ类围岩锚杆安装采用灌浆锚杆,锚杆直径 Φ20mm,锚杆长 2.6m,入岩 2.5m,断面均匀布置 7 根,1.5m×1.5m 布置。注浆时水泥砂浆采用砂浆机拌和。 钢筋网施工:Ⅳ类围岩的钢筋网由 ?6 钢筋和 ?12 钢筋构成,?6 钢筋间距 150mm×150mm,?12 钢筋间距 1m×1m,钢筋网采用现场绑扎。 喷砼施工按照“新奥法”柔性抵抗、适时支护的原理 ,喷砼要根据围岩地 质及其变形情况,分层施工。初喷层厚 50~70mm,复喷加强支护,并完成设计 喷厚,Ⅳ类围喷 C25 厚 100mm。方法及工艺见洞口段喷混凝土施工。 c) 锁口段衬砌施工 进口端衬砌长度 20m,出口端衬砌长度 20m,洞内衬砌 C25 砼 300mm 厚;洞 外衬砌 C25 砼 500mm 厚,厚靠近山体的高 1m,有 1:0.3 的斜坡。施工流程: 测量放样→清底→钢筋绑扎和安装→立模→砼浇筑→砼振捣→养护→拆模→下 一循环。 模板采用定型钢模,浇筑采用混凝土输送泵,振捣采用插入式振捣器。立 22 模时,要在隧洞顶模每隔 2.5m 开一个 ?130mm 孔作为施工时砼进仓口;泵送混 凝土时由下向上对称作业,并防止碰撞钢筋,泵管通过法兰与预埋钢管连接, 其两者间塞以麻塞,防止砼浇筑过程中浆液渗漏;混凝土的捣固分层进行,定 人定位,确保混凝土质量。 d) 爆破施工 爆破采用全断面光面爆破。进口段采用洞口布置的空压机 4L-20/8 供风, 出口端采用洞口布置的空压机 WF-20/8-A 供风,YT28 型气腿式手风钻钻孔。 Ⅳ、Ⅴ类围岩隧洞断面面积 15m2,属于小断面。单位耗药量 q 取 1.60kg/m3, 炮孔填充系数 A 取 0.65,最小抵抗线cm,光爆孔间距 a 取 50cm,爆破 孔间距为 60cm(根据实际施工情况而定),掏槽孔采用楔形掏槽,菱形布置,与 开挖面夹角取 65°,水平间距 30cm,竖直间距 40cm,菱形中心处布置空孔, 抬孔间距 60cm ~65cm。光爆孔孔数 15 个,深 2.3m,封堵 0.8m;掏槽孔数 5 个, 装药 4 个,孔深 2.5m,封堵 0.9m;爆破孔及抬孔深 2.3m。 Ⅳ、Ⅴ类围岩爆破设计图见下图。 23 Ⅳ、Ⅴ类围岩爆破设计图 光爆孔 10 10 10 10 10 7 10 10 8 爆破孔 7 5 9 9 8 掏槽孔 7 6 3 5 9 2 光爆孔 9 8 爆破孔6 空孔 4 7 5 500 1 1 8 7 9 600 6 6 5 5 8 9 爆破孔 7 8 8 7 9 9 光爆孔 9 9 9 9 11 11 11 11 11 11 11 抬孔 说明; 600~650 3800 ① 比例1:100,图中尺寸以mm计; ② 孔边序号表示爆破顺序; ③ 共计56个孔。 炸药干燥环境下采用 2#岩石硝铵防水炸药,潮湿环境采用 2#乳化炸药。光 爆孔采用 ?20 药卷,其线kg/m;其他孔均采用 ?32 药卷其线kg/m。光爆孔采用现装药。采用非电毫秒雷管引爆,为了安全 起见,采用间隔顺序使用。 单循环炸药用量统计计算表: Ⅳ、Ⅴ类 围岩 统计 表5 炮孔种类 光爆孔 爆破孔 抬孔 掏槽孔 Ⅳ、Ⅴ类围岩每循环装药量统计 数量 间距(cm) 孔深 (m) 药量(kg) 21 50 2.3 11.03 25 60 2.3 33.12 5 60 2.3 7.78 5(中间孔为空孔) 2.5 7.20 56 个孔 59.13 爆破后,周边轮廓基本符合设计要求,岩石壁面平整,洞室壁面起伏在 15cm 24 以内。硬岩的炮眼残留率大于 80%以上,中硬岩大于 60%以上。在保留的半壁 面上无粉碎和明显新生裂隙,对围岩破坏轻微。大的危石、浮石较少。 钻爆设计针对施工现象和实际情况不断修正,优化爆破设计,每次爆破后, 进行爆破效果评估,包括残眼率、炮眼利用率、药量大小、装药结构、爆破深 度、抛渣距离以及渣块大小等。通过统计、评估、优化爆破设计,尽可能发挥 围岩的自承能力,并检验支护效果。 e) 施工进度计算 根据经验单循环进尺为 2m,洞身段Ⅳ类围岩日进度为 3.2m,锁口段Ⅳ类围 岩和Ⅴ类围岩日进度为 2m。 具体循环周期见下表: 表6 洞身段Ⅳ类围岩 2m 循环时间表 序号 工序 时间 备注 1 钻孔 4.5h 2 装药及爆破 1.5h 3 通风排烟 0.5h 4 安全检查 0.5h 5 出渣 2h 装载机 6 系统锚杆施工 2.5h 7 挂钢筋网及喷砼 2.5h 8 其他 1h 其他辅助工程及必要的安全的措施 用时 Ⅳ类围岩 15h 表7 锁口段Ⅳ类围岩和Ⅴ类围岩 2m 循环时间表 序号 工序 时间 备注 1 超前小导管施工 6h 2 钻孔 4.5h 3 装药及爆破 1.5h 4 通风排烟 0.5h 5 安全检查 0.5h 25 6 7 8 9 10 用时 出渣 钢拱架安装 系统锚杆施工 挂钢筋网及复喷砼 其他 2h 装载机 2h 3h 3h 1h 其他辅助工程及必要的安全的措施 24h 4.2.3 隧洞Ⅱ、Ⅲ类围岩的开挖 本隧洞工程Ⅱ、Ⅲ类围岩平洞段,Ⅱ类围岩断面为 3.7m×4.05m,Ⅲ类围 岩断面为 3.8m×4.1m,采用全断面光面爆破开挖方案。 测量放样→爆破→(锚杆施工,该工序只用于Ⅲ类围岩开挖)→喷混凝土→ 下一循环。每个循环为 3m,由于Ⅱ、Ⅲ类围岩结构比较稳定,可开挖一段距离 后(取 50m),进行边开挖边支护,加快施工进度。 a) 测量放样 放样时,测量人员、现场技术人员及钻手一起于掌子面布孔放样,确保钻 孔布孔质量,保证爆破效果。 b) 爆破施工 单位体积岩石所需的炸药消耗量 q 取 1.8kg/m?,最小抵抗线cm,炮 孔填充系数 A 取 0.65。爆破孔间距 a 取 55cm,光爆孔间距取 45cm,掏槽孔采 用楔形掏槽,菱形布置,与开挖面夹角取 60°,水平间距 30cm,竖直间距 40cm, 菱形中心处布置空孔,抬孔布置 55cm。炸药在干燥环境采用 2#岩石硝铵防水炸 药,潮湿环境采用 2#乳化炸药。光爆孔孔数 23 个,深 3.3m,封堵 1.1m;掏槽 孔数 5 个,装药 4 个,孔深 3.5m,封堵 1.2m;爆破孔及抬孔深 3.3m。 光爆孔采用 ?20 药卷,其线kg/m;其他孔均采用 ?32 药 卷其线kg/m。光爆孔采用现装药。起爆采用非电毫秒雷管引爆, 26 从安全方面,采用间隔顺序使用。 爆破设计图见下图: Ⅱ、Ⅲ类围岩爆破设计图 光爆孔 450 光爆孔 10 10 10 10 10 10 10 8 8 8 7 爆破孔 10 10 7 9 6 6 5 8 掏槽孔 7 9 6 3 5 8 7 9 爆破孔6 2 1 8 空孔4 5 7 9 6 5 5 9 8 550 6 6 5 7 8 爆破孔 7 9 8 8 7 7 11 550 抬孔 11 11 11 11 11 11 9 9 光爆孔 9 9 9 9 说明; 11 ① 比例1:100,图中尺寸以mm计; ② 孔边序号表示爆破顺序; ③ 共计66个孔。 单循环炸药用量统计表: 炮孔种类 光爆孔 爆破孔 抬孔 掏槽孔 统计 表8 Ⅱ、Ⅲ类围岩每循环装药量统计 数量 间距(cm) 孔深(m) 药量(kg) 23 45 3.3 17.71 32 55 3.3 57.50 6 55 3.3 10.78 5(中间孔为空孔) 3.5 10.35 66 个孔 96.34 爆破后,周边轮廓基本符合设计要求,岩石壁面平整,洞室壁面起伏在 15cm 以内。硬岩的炮眼残留率大于 80%以上,中硬岩大于 60%以上。在保留的半壁 面上无粉碎和明显新生裂隙,对围岩破坏轻微。大的危石、浮石较少。 27 钻爆设计针对施工现象和实际情况不断修正,优化爆破设计,每次爆破后, 进行爆破效果评估,包括残眼率、炮眼利用率、药量大小、装药结构、爆破深 度、抛渣距离以及渣块大小等。通过统计、评估、优化爆破设计,尽可能发挥 围岩的自承能力,并检验超前支护效果。 c) Ⅲ类围岩锚杆施工 Ⅲ类围岩结构较稳定,采用在开挖断面上随机布置锚杆的方式,即根据开 挖后实际情况固定较松软的开挖面。 工艺同Ⅳ、Ⅴ类围岩的系统锚杆施工,锚杆直径 Φ20mm,入岩 2.5m。 d) 素喷混凝土施工 工艺同工艺同Ⅳ、Ⅴ类围岩。 Ⅲ类围岩素喷混凝土 100mm;对于Ⅱ类围岩素喷混凝土 50mm。混凝土采用 小石砼 C25。 e) 施工进度计算 根据经验Ⅱ、Ⅲ类围岩的一个循环为 3m,Ⅱ、Ⅲ类围岩日进度为 4.8m,具 体施工周期见下表: 表9 序号 工序 1 施工准备 2 钻孔 3 装药及爆破 4 通风排烟 5 安全检查 6 出渣 7 用时 其他 Ⅱ、Ⅲ类围岩 3m 循环周期表 时间 备注 0.5h 测量、布孔等 7h 1h 1.5h 0.5h 3.5h 1h 排除危险源 隧洞洞口前 300m 采用装载机 隧洞中间段采用挖斗装岩机配梭式矿车 其他辅助工程及必要的安全的措施 15h 28 4.2.4 隧洞进口段封堵施工 隧洞进口段要进行封堵施工,封堵长度 30m。堵头混凝土设计强度为 C20 泵送混凝土。堵头混凝土浇筑之前,要求对原衬砌混凝土表面凿毛并冲洗干净, 随后用水泥砂浆进行抹面,以保证新老混凝土结合良好。封堵堵头分 3 阶段完 成。先进行前 12m 堵头段混凝土浇筑,再进行后 20m 段混凝土浇筑,最后进行 灌浆廊道混凝土回填。封堵堵头混凝土应根据设计要求分层、间歇浇筑。堵头 混凝土共分 6 层浇筑,分层厚度分别为 0.5m~0.6m。同一层混凝土浇筑应保持 连续性,以防止出现冷缝。工作缝的处理应保证新老混凝土结合良好。灌浆廊 道必须在各类灌浆施工完毕后用同标号混凝土回填。 为有效补偿堵头混凝土收缩产生的应力及变形,建议在堵头混凝土中掺一 定量的 MgO 膨胀剂。要求 MgO 的掺量不超过 4%,且每 m3 混凝土中 MgO 的掺量 不超过 10kg。 封堵灌浆施工主要有回填灌浆和接缝灌浆。 回填灌浆可在堵头混凝土浇筑完成后进行,亦可在堵头混凝土达到接缝灌 浆温度后进行,但必须在接缝灌浆前完成。灌浆管采用预埋 PV 管方式,由进浆 管、回浆管及排气管组成,各管路外露端引至堵头下游侧灌浆廊道内。砼浇筑 过程中,禁止直接碰撞灌浆管,并随时检查,发现异常立即进行纠正。回填灌 浆过程中如发现漏浆,应采用具体情况采用表面封堵、加浓浆液、降低压力、 间歇灌浆等方法进行处理。采用纯压式,从下游往上游方向逐排灌注,灌浆压 力为 0.3~0.5MPa,灌浆孔应深入围岩 0.1m。回填灌浆结束标准为在规定压力 下,灌浆孔停止吸浆并继续注浆 10min 方可结束。接缝灌浆与回填灌浆使用同 一套灌浆孔。施工之前应重钻回填灌浆预埋孔,并深入相应灌浆孔位置基岩不 少于 0.1m,灌浆压力为 0.5~0.8MPa。接缝灌浆质量评价以压水检查为主,检 查位置初部定于拱顶及两侧拱肩共三个部位,亦可根据具体的施工情况,经设 计、监理及施工单位共同协商确定,但不得少于 3 个检测点。接缝灌浆质量检 29 查标准为透水率不大于 5Lu 可认为合格。 施工过程中要做好施工排水工作。洞内渗漏水在排水管未具备排水条件前, 以潜水泵排至洞外,可根据洞内渗漏水大小及堵头混凝土施工进度决定停止泵 排的时间;排水管具备排水条件后直接由排水管排至洞外。排水管为 2 根 ?40 的钢管,伸出临时堵头外,并在灌浆廊道上游处设有法兰门。排水管的数量及 管径可视洞内渗漏水的大小可适当调整。灌浆廊道混凝土回填前应关闭排水管 阀门,并利用灌浆廊道混凝土将其填塞密实。 沿隧道轴线m 设置结构缝,缝内填充三毡四油,同时并设置止水 铜片。 4.2.5 竖井开挖及衬砌 竖井设在隧洞桩号 0+056.000 处,地面高程为 51.0m,直径为 4.8m。主要 作为通风和日后隧洞管道的检修通道。EL51.0m~EL43.0m 是Ⅴ类围岩和Ⅳ类围 岩,开挖直径为 6.8m,EL43.0m~EL20.0m 为Ⅲ类围岩和Ⅱ类围岩,开挖直径 6.16m。 竖井开挖采用导井开挖,然后自上而下逐层全断面光面爆破扩挖。最后自 下而上立模衬砌。 表10 井口土石方开挖(EL51.0m 以上) 竖井洞挖土方(强风化带下限以上) 竖井洞挖石方 锚杆,Φ20 C20 混凝土(衬砌) C25 喷混凝土 Φ12 钢筋 ?8 钢筋 竖井主要工程量表 m? 570 m? 14.50 m? 1230 根 145 m? 60 m? 38 kg 585 一次衬砌 8m 段 钢筋, kg 120 Φ12 钢筋共 8 组, 每组 4 根。 a) 边坡开挖和支护 30 明挖工程主要项目包括两部分:洞口明挖土石方、边坡喷锚支护。 边坡开挖坡度为 1:1。土方开挖采用 1.0m3 反铲机挖土、8t 自卸汽车运土, 石方开挖采用钻爆法,1.0m3 反铲机装渣、8t 自卸汽车运输。前期弃渣可用铺 垫道路,后期来利用布置的施工道路出渣。排水沟开挖,排水沟设置在开挖面 的最高层,断面面积为 300mm×300mm,C15 混凝土浇筑。锚杆施工,采用 KQJ100B 潜孔钻,锚杆为 Φ20,L=6.1m 或 8.1m,间距 1.5m×1.5m 间隔布置,灌注水泥 砂浆。挂钢筋网及喷砼,钢筋为 ?8,间距为 200mm×200mm,并喷射 C25 混凝 土,厚度 200mm。同时坡面上布置 ?60PVC 排水管,间距 2m×2m,梅花形布置。 边坡开挖后,保证边坡的稳定的同时,要在 EL51.0m 开挖出一个 10.9m 宽 的施工平台,同在在靠近山体一侧设置排水沟。在平台上装备 5t 卷扬机,后 期施工并在井顶设置桁架,用来提升钢筋,模板,人员,混凝土,施工设备等。 b) 导井开挖 隧洞开挖至竖井位置后,即时进行节点扩挖工作,以便竖井开挖。 先利用 KQJ100B 潜孔钻在导井中心打 ?100 的导孔,并在导孔周外布置 8 个掏槽孔。掏槽孔完成后,全段封堵,然后自下而上人工掏孔 2m~3m,并装药 再封堵爆破,逐段爆破,炸药采用 2#乳化炸药,爆破最后形成导井,导井直径 为 1.58m。掏槽孔布置图可见下图: 31 为了不影响隧洞出渣和洞内交通,将导井设在竖井一边,同时在隧洞与竖 井节点处设置挡渣墙,挡渣墙采用浆砌石砌筑,长 10m、宽 0.8m,高 2.0m。节 点部位进行扩挖,从 0+051 变截面进入竖井扩大断面,由原开挖宽度 3m 增加为 5.5m,两侧开挖宽度增加 1.25m,长度 10m。为保障施工安全及便于作业,计划 在输 0+048.5 的位置开始扩挖,即退后 2.5m 进行扩大开挖,纵向深度与拓挖宽 度比为 1:0.5,并对该段进行加强支护。扩大示意图如下: 竖井爆破设计图 9 9 9 9 7 8 9 9 9 6 光 导井 1580 爆 9 3 孔 9 6 9 4 2 1 掏槽孔 3 5 4 7 4 7 2 4 9光 爆 孔 9 4 7 9 孔的分类 光爆孔 爆破孔 8 9 8 掏槽孔 为了保证施工安全,并减小对9隧洞施工的9交通及管道9 布置,将靠近导井侧① 孔间孔距数为共8计 0c3m7。 个。光爆 ② 序号表示起爆顺序。 ③ 一个循环为1m,孔深 32 堵20cm ④ 图中尺寸以mm计。 的隧洞适当扩挖 1.5~2.5m,作为竖井弃渣及出渣空间;隧洞内的管线可布置 在挡渣墙上。 节点处的施工布置见下图: 为了安全考虑,在扩挖段完成扩挖后进行,及时进行喷锚支护。该断面先 进行锚杆施工,均匀布置 5 根 Φ20mm,间距 1.5m×1.5m,入岩 2.5m。待竖井开 挖完成后,对该段隧洞进行衬砌施工,砌施工拌料采用 750 型强制搅拌机+计量 设备,按施工配比准确配备砼。砼浇筑将根据现场实际情况有选择的考虑采用 泵送。钢筋混凝土 C25 衬砌,衬砌厚度 350mm,衬砌施工时先浇筑小边墙。 竖井中的渗透水通过导孔流入隧洞中的排水沟,通过移动潜水泵注入集水 井,然后通过抽水机排至洞外排水沟。 33 c) 竖井后期扩挖 导井完工后,进行竖井扩挖工作,采用全断面光面爆破扩挖。由隧洞进口 施工区布置的空压机 4L-20/8 供风、YT28 型气腿式手风钻钻孔。 单位耗药量 q 取 1.70kg/m?,最小抵抗线cm,光爆孔间距 a 取 80cm, 爆破孔间距为 65~80cm(根据实际施工情况而定),掏槽孔为空孔,直径 ?100mm, 由潜孔钻一次钻探完成,单循环取 1m,光爆孔孔数 17 个,深 1.2m,封堵 0.2m, 炸药干燥环境下炸药采用 2#岩石硝铵防水炸药,潮湿环境采用 2#乳化炸 药。光爆孔采用 ?20 药卷,其他孔均采用 ?32 药卷。光爆孔采用现装药。采用 非电毫秒雷管引爆,为了安全起见,采用间隔顺序使用。 爆破设计图见下图: 竖井爆破设计图 9 9 9 9 7 8 9 9 96 光 导井 1580 爆 93 孔 96 9 4 2 1 掏槽孔 3 5 4 7 4 9光 爆 2 7孔 4 9 4 7 9 8 9 9 8 9 9 孔的分类 光爆孔 爆破孔 掏槽孔 说明 由序号⑨表示; 数量17个。 由序号②③④⑤⑥⑦⑧ 表示;数量19个。 由序号①表示; 数量1个。 ① 孔数共计37个。光爆孔间距为80cm,爆破 孔间距为80cm。 ② 序号表示起爆顺序。 ③ 一个循环为1m,孔深1.2m,光爆孔封 堵20cm ④ 图中尺寸以mm计。 竖井爆破设计图 钻爆设计针对施工现象和实际情况不断修正,优化爆破设计,每次爆破后, 进行爆破效果评估,包括残眼率、炮眼利用率、药量大小、装药结构、爆破深 34 度、抛渣距离以及渣块大小等。通过统计、评估、优化爆破设计,尽可能发挥 围岩的自承能力,并检验支护效果。 单循环最大出渣量为 45m?。弃渣通过导井下落至隧洞与竖井节点处,前期 可由装载机出渣,后期由装岩机和梭式矿车运输出洞。 炮孔种类 光爆孔 爆破孔 掏槽孔 统计 表11 数量 17 竖井扩挖每循环装药量统计 间距(cm) 孔深 (m) 80 1.2 药量(kg) 5.95 19 80 1.2 24.81 1 30.76 竖井 EL51.0m~EL43.0m 是Ⅴ类围岩和Ⅳ类围岩,扩挖后需要及时进行衬砌 支护,做到锁口,保证后期施工的安全。每挖 1.0m 为一个周期,及开挖 1.0m 后立即进行衬砌,该衬砌形状做成上宽下窄,初期开挖直径为 6.8m,一次衬砌 上部宽度为 400mm,下部宽度为 300mm,具体情况见下图示: 做该段衬砌时,模板采用拼装木模,拆上节支下节,循环周期使用;钢筋 35 制安为洞内绑扎,主筋为Φ 12@200,箍筋为 40?8。混凝土为 C20,采用泵送入 仓号,自下而上逐层浇筑,插入式振捣器振捣。 d) 竖井滑模衬砌施工 为避免竖井衬砌作业对洞内施工产生交叉影响及安全隐患,因此,拟将竖 井与隧洞交接的位置采取架空封闭措施,即可方便竖井衬砌作业,避免洞内作 业受到影响,又可保证施工安全,纵向封闭长度为 7~8m。封闭立柱采用 I16 工 字钢,高 3.3m,埋入洞底 0.3m,跨度 7~8m,工字钢顶部焊接 ?48 钢管连接, 做成“门”字形,沿洞轴方向每隔 2m 布置一排,排与排之间通过 ?20 焊接, 间距 50cm,工字钢与洞壁上锚杆焊接,并在顶部铺设 50×50 方木,作为滑模 施工初步的简易施工平台。封闭简易布置图如下: 二次衬砌采用滑模施工。在井顶设置桁架,作为用来运输钢筋,人员,模 板所需导索的支撑结构,通过 5t 卷扬机将上述设备和器材先运输到封闭平台, 在连接顶部高程高 0.5m 处沿设计周边埋设一圈预埋件,以此作为支点架设竖井 滑模安装平台,安装、调试滑模系统。 混凝土采用 C25,自卸汽车运输,混凝土泵配合溜槽入仓,由下而上逐层 浇筑,插入式振捣器振捣。初始浇筑混凝土厚度为 60cm,待混凝土初凝后,开 始试升滑模板 3~5 个千斤顶行程,试提升过程中,对模板及液压系统进行全面 36 检查,一切正常后,继续浇筑。每次提升 25~30cm,直至混凝土表面距模板伤 口 10cm 左右,可转入正常滑升。混凝土浇筑采用分层对称浇筑,分层厚度取 30cm,及正常浇筑时,每次均匀提升 30cm 并随时保持模板上部有 20cm 左右的 浇筑空间,保证连续浇筑,以减小施工缝。 正常滑升过程中,滑升速度取决于混凝土达到脱模强度的时间(0.2~0.4MPa) 所需要的时间,一般可言,每次滑升时间间隔不大于 1.5h,为减少混凝土与模 板的粘结力,以免混凝土拉裂,每隔 0.5h 将模板提升 1~2 个千斤顶行程。滑模 滑升时,若脱模混凝土有流淌、坍塌或表面呈波纹状,说明脱模时混凝土强度还 低,应放慢滑升速度;若脱模混凝土表面不湿润,手按有硬感或伴有混凝土表 面被拉裂现象,则说明脱模时混凝土强度已较高,宜加快滑升速度。滑模滑升至 距标准段顶部 1m 时,应放慢滑升速度准确找平,使最后浇筑混凝土的标高、位 置正确;浇筑结束后;模板继续上滑,直到混凝土与模板完全脱开为止。 正常滑升过程中,施工人员利用滑模下部的检修平台检查浇筑质量,及时 进行缺陷修补并进行抹面压光。滑升一定高度后,利用检修平台上布置的洒水 管进行流水养护。 滑升时,应由专人指挥,并配专人每升一层就检查一次平台倾斜面、扭转 和偏差情况,作出记录,并随时检查支承爬杆有无弯曲倾斜情况和有无滑升障 碍。对于停工造成施工缝应认真处理,根据水电施工要求预先做出施工缝,然 后在复工前将混凝土表面残渣除掉,用水冲洗干净,先上水泥砂浆再浇筑原配 合比混凝土。 滑升过程中,会由于千斤顶不同步或受载不均衡而使模体产生倾斜。因此, 在滑升过程中,应根据测量队所提供的垂吊点及时纠偏。纠偏是采用渐变恢复 方式或通过关闭部分千斤顶进行。纠偏时一次的纠偏量不能过大,否则会造成 模板变形过大、模板及平台过分倾斜或使爬杆弯曲变形,并导致滑升阻力过大, 所以当偏移量较大时应进行多次纠偏校正。纠偏时还应注意以下事项: ① 应准备 1 根水准管,千斤顶爬杆每上升 50cm 时用水准管进行 1 次监测, 37 随时掌握千斤顶高差情况并及时进行调整。 ② 正常下料时应对称下料,但当模板发生偏差时,需有意改变布料方式, 以保证模板不继续偏离设计线。 ③ 应设专人对模板、千斤顶、爬杆、液压系统进行维护,以便较好地完成 滑升及纠偏工作。 施工人员及钢筋通过竖井顶部的井口平台,用吊笼经垂直吊运系统吊至滑 模平台上,人工随滑模操作平台的滑升逐层绑扎钢筋。 1) 滑模施工操作系统 模板:模板高 1.2,宽 0.5m,厚 5mm。为保证顺利施工,模板须具有一定 的锥度,固模板下口减小 3mm,上口放大 3mm。由钢模组合拼装。模板安装第一 板时将钻孔安装钢筋,用以临时支撑模板底座,后续浇筑中将直接预埋,依次 循环,拆除模板时再行割除。 围圈:主要用来加固模板,分上下围圈,两者之间的间距为 70cm,上围圈 底边距模板上部边缘 20cm,下围圈顶边距模板下部边缘 20cm。选用 8#槽钢, 同模板用螺栓连接,并同提升架横担相连。 爬杆:使用 ?25 圆钢,3m 一段,头丝扣长 2 cm,直径 16 mm。在安放支承 杆时,注意将接头丝扣朝上。连接丝扣要拧紧到底。第一节爬杆要有最少 5 种长 度,避免接头在一个平面上超过支承杆总数的 20%。实际使用中可代替部分钢 筋。 提升架提升架是滑模板与混凝土井壁间的联系构件,主要用于支撑模板, 围圈、滑模盘,并且通过安装于顶部的千斤顶支撑在支承杆上,整个滑升荷载将 通过提升架传递给支承杆。提升架采用“7”字型,选用槽钢组合成 140 mm× 200 mm 截面,并相互联接。 操作平台和检修平台:滑模的操作平台即工作平台,是绑扎钢筋、提升模 板、安装埋件等工作的场所,也是钢筋、埋件等材料以及振捣器等小型器具的 暂存场地。操作平台支撑于提升架的主体竖杆上,通过提升架与模板连接成一 38 体,并对模板起横向加固作用。为了节省材料,减轻重量,操作平台受力骨架 采用槽钢呈辐射布置,中部用直径 950 mm 鼓圈相连,周边用一道圆形槽钢作为 加固,上部铺设厚 3 mm 的花纹钢板并与骨架焊接,这样便形成了一个工作平台。 为了便于施工人员随时检查滑升后的混凝土质量,处理局部缺陷,扒出预 埋件以及及时对混凝土表面进行洒水养护,检修平台悬挂在操作平台下部 2.7m 处。辅助盘采用型钢辐射梁形布置,钢梁上铺花纹钢板,花纹钢板与梁焊接。 液压系统:液压系统分别由 1 台 yzxt-35 型液压控制台通过油泵、输油管 路与 hq-30 型千斤顶连接组成。hq-30 型千斤顶设计承载能力为 30KN,爬升行 程 30 mm,实际应用中每台千斤顶按 15 KN 设计使用。 滑模施工的操作系统简易布置图见下图: 2) 滑模荷载分析计算 滑升摩擦阻力:模板向上滑升时摩擦阻力包括模板与混凝土之间的粘结力, 浇混凝土的侧压力对模板产生的摩擦力和由于千斤顶不同步、模板结构加工制 作不精确而产生的变形、倾斜等增加的滑升阻力等等。在考虑整体模板上的摩 擦阻力时,难以精确计算,一般乘以一个附加荷载系数来调。计算公式如下: G1=kf0S 式中: G1—整体模板上的滑升阻力,KN; 39 k—附加荷载系数,取 k= 1.5; f0—混凝土与模板间的单位滑升阻力,钢模 f0= 2KN/m2; S—滑升模板面积,m2。 计算得 G1=1.5×2×1.2×3.14×6=67.8KN; 滑模结构自重:根据实际情况,取滑模重量 G2=60KN; 施工荷载:人员:t1=10 人×75 kg/人=750 kg=7.35 KN,各种设备重 t2=20 KN, 各种材料工具重 t3=20 KN。 施工荷载考虑到动力载荷与承载的不均匀性,其计算公式:G3=k1k2(t1+ t2 + t3); 式中:G3—施工荷载,KN; k1k2—载荷的不均匀系数,动力荷载系数,k1= 1.3,k2= 2; 经计算得施工荷载, G3=123.1KN; 千斤顶数量:千斤顶的数量由下式求得η =W/cp; 式中:η —千斤顶数量(台); W—总荷载量,W= G1+ G2+ G3=250.9KN; c—载荷不均匀系数,c= 0.8; p—单个千斤顶承载力,取 p=15 KN。 计算得所需千斤顶数量为η =250.9/(0.8×15)=20.9(台),在实际施工中 选用 22 台千斤顶,选用 11 对提升架均匀对称布置。 e) 竖井后期工作 竖井主体工程完成后,隧洞回填 C10 混凝土进行顶部砖房砌筑和楼梯施工。 砖墙为 24 墙,并在砖墙之间现浇 C25,350mm×350mm 混凝土柱,砖墙外面 铺米黄色釉面砖,门采用平开实腹钢门,尺寸为 1500×3300mm,窗采用铝合金 白铝玻固定窗,尺寸为 1500×2400mm,砖墙高 4m,顶板厚 100mm,顶板 EL54.0m。 楼梯第一层步级 13 级,第 1 级尺寸为 250×311.11mm(高×宽),第 2~13 40 级尺寸为 300×300mm,该层楼梯高 3.85m;其他层步级 10 级,尺寸为 240× 311.11 mm,平台宽 1m;栏杆采用扁钢楼梯栏杆。 由于楼梯施工须等到隧洞内 C10 混凝土回填施工完成后开始施工,工期紧, 任务重,考虑采取混凝土预制楼梯,以加快施工速度。 4.2.6 隧洞监测布置 监测内容主要有地表沉降、隧道拱顶沉降、隧道收敛监测、土体垂直位移 监测、土体水平位移监测。 地表沉降监测:各施工竖井井口周边、隧道每 10m 设置一个量测断面。竖 井井口地面沉降测点在矩形井四角及各边中点各设一个。横通道每一地表沉降 量测断面设 7 个测点,共 26 个量测断面、182 个测点。隧道每一地表沉降量测 断面设 11 个测点,共 151 个量测断面、1661 个测点。 隧道拱顶沉降监测:隧道每隔 10m 设置一个监测断面,并与地表沉降监测 断面重合。每一个监测断面在隧道拱顶设置一个监测点,共 177 个量测断面, 177 个监测点。 土地垂直位移监测:土体垂直位移监测断面选择与支护土体压力监测同断 面, 共 9 个量测断面。对每一个量测断面均在坑道拱顶设置一个孔内多点位 移计,孔内每隔 1. 0m 设测点一个,共用 110 个孔内沉降磁环。 土体水平位移监测:土体水平位移监测断面选则与土体垂直位移量测同断 面, 共 9 个量测断面。这样,支护结构土压力、孔隙水压力、支护结构应力、 土体垂直位移和水平位移监测点均设在同一断面上。对每一个量测断面分别在 开挖轮廓外侧 0. 5m 处各设一个土体水平位移测孔,孔内每隔 1. 0m 深设测点 一个。 地面沉降:采用蔡司(德国产) -004 精密水准仪和铟钢尺等精密水准测量 方式。测点用 16~20 钢筋头长 25~30cm,端头磨圆。对已硬化地面用冲击钻 钻孔,水泥砂浆锚固,端头露出地面 0. 5~0. 8cm;对未硬化地面,用挖孔、 41 水泥砂浆锚固,端头露出地面 0. 8~2. 0cm。监测频率:在开挖面距量测端面 前 1 倍洞径与埋深之和开始量测;在开挖面通过量测断面 1 倍洞径与埋深之和 范围内,每开挖循环或 1 天 1 次,5 倍洞径范围内每 2 天 1 次,5 倍洞径范围 外每周 1 次,直至变形稳定或全部施工完成。 土体垂直位移和水平位移监测:土体垂直位移监测采用钻孔直径 100mm, 采用 DW -3A 型钢弦式双线圈连续激振型多点位移计和频率接收仪监测地中垂直 位移。 土体水平位移也称地中水平位移监测,通过地面钻孔,用 BC -5 型倾斜仪 量测钻孔各测点的倾斜度方式来量测。 施工观测期限间,应将各项仪器的有关参数、仪器安装埋设后的初始读数 和全部仪器设备档案卡按批准的格式整编成册。并应在施工期及时整理分析全 部观测资料,绘制测值变化过程线并定期将观测成果分析报告报送监理人审查。 工程完工后,按要求将施工期观测资料编制成正式文件移交给管理单位。 现场要配备具有相关经验和能力的地质设计代表。 4.3 回填灌浆 主要对隧洞的衬砌段进行回填灌浆。 1) 回填灌浆在混凝土强度达到 70%后进行。衬砌施工前每隔 5m,在拱顶部 钻孔孔深入岩石 0.5m 混凝土浇筑时预留 ?80mm 硬塑料管,封堵管口材料选用 蛇皮袋或者旧棉花要求堵塞牢固。 2) 灌浆用水要符合 JGJ63-89 的规定,拌浆水的温度不高于 40°C。采用 200L 立式搅拌机,灌浆泵选用 BW-100/3.5 型。灌浆泵和灌浆孔口均安装压力 表。 3) 制浆材料称量误差小于 5%。水泥等固相材料采用重量称量法。采用集 中制浆法,浆液温度保持在 5~40°C,低于或超过此标准的不得使用。 4) 遇有围岩塌陷、超挖较大等情况时,制定特殊灌浆措施,并报送监理工 42 程师审批。 5) 回填灌浆按划分的灌浆区段分序加密进行,本工程按两序进行,即先灌 1 序孔,达到结束标准后进行 2 序孔的灌浆。 6) 回填灌浆因故中断时,应及早恢复灌浆,中断时间大于 30min,吸浆量 发生较大变化时,则应重新就近钻孔进行灌浆。 灌浆质量的检查:回填灌浆质量检查在该部位灌浆结束 7d 后进行。检查孔 布置在脱空较大、串浆孔集中以及灌浆情况异常的部位,其数量为灌浆孔总数 的 5%。回填灌浆质量检查用钻孔灌筑法,即向孔内注如水灰比为 2:1 的浆液, 在规定压力下,初始 10min 内注入量不超过 10L 为合格。检查灌浆质量不合格 时,拟定有效的处理方案,征得监理工程师同意后实施。 4.4 锚杆施工 本工程在诸多施工过程中要进行锚杆施工,普通砂浆锚杆施工一般有先注 浆后插锚杆和先插杆后注浆两种施工方法。本工程均采用先插杆后注浆的施工 方法。 先插杆后注浆的施工工艺流程: 锚杆施工前,应先进行现场实验。完成锚杆现场实验后进行锚杆正常施工。 a) 造孔 普通砂浆锚杆的钻孔孔径应大于锚杆直径。当采用“先安锚杆后注浆”的 43 程序时,上仰孔钻孔直径应大于锚杆直径 25mm 以上;对下倾孔,灌浆管需插至 底部,锚杆钻孔直径应大于锚杆直径 40mm 以上。 钻头选用要符合要求,钻孔点有明显标志,开孔的位置在任何方向的偏差 均应小于 100mm。锚孔深度必须达到设计要求,孔深偏差值不大于 50mm。锚杆 孔的孔轴方向应满足施工图纸的要求。施工图纸未作规定时,其系统锚杆的孔 轴方向应垂直于开挖面;局部随机加固锚杆的孔轴方向应与可能滑动面的倾向 相反,其与滑动面的交角应大于 45°。 钻孔结束后,对锚杆孔的钻孔规格(孔径、深度和倾斜度)进行抽查并作 好记录,不合格的锚杆必须进行补充设置。 钻孔完成后用风、水联合清洗,将孔内松散岩粉粒和积水清除干净;如果 不需要立即插入锚杆,孔口应加盖或堵塞予以适当保护,在锚杆安装前应对钻 孔进行检查以确定是否需要重新清洗。 b) 锚杆安装及注浆 采用先安锚杆后注浆时: 应在锚杆安装后立即进行注浆; 对于上仰的孔 应有延伸到孔底的排气管,并从孔口灌注水泥浆直到排气管返浆为止; 对于下 倾的孔,注浆锚杆注浆管一定要插至孔底,然后回抽 3~5 ㎝,送浆后拨浆管必 须借浆压,缓缓退。

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