xx隧道出口端进洞工程施工组织设计方案.docx

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一、 隧道出口段工程概况
XX隧道东起XX县义和镇,西至XX县西北家湾,接五里店无定河特大桥,路线大致成东西走向,设计为双线隧道。我单位负责施工改DK254+300~改DK259+385,全长5085m,隧道洞身最大埋深180m。隧道现施工为3#、4#斜井双口掘进,现4#斜井中卫方向掌子面里程为改DK258+910,距隧道岀口475m,地质条件差,遇流砂层,掘进速度缓慢,为确保工期,根据设计打开隧道出口工作面,对改DK258+910至隧道出口段双向掘进。
XX隧道出口端改DK259+373~+385段为喇叭口洞门,改DK259+359~+373为明洞,长度为14m,改DK259+120~+385段地质条件较差,为V级围岩,隧道穿越地层主要为新黄土,结构松散,墙部与隧底为细砂、砾土层,该段最大埋深为50m。改DK258+915~改DK259+120段为VI级围岩,埋深浅(最大埋深只有8m),部分地段全断面为细砂层。隧道岀口与五里店无定河特大桥相连,桥台尾里程为改DK259+380,桥台伸入隧道5m,桥台施工图设计尚未完成。
二、 总体施工安排
1、总体施工方案
隧道施工与特大桥0#台施工干扰很大,特别是进洞施工机械通行、车辆运输,与桥台基础、台身施工作业的交叉干扰是该作业面施工的难点之一。岀口施工便道,尽量避开桥台施工不安全围,在明洞右侧(线路左侧)以路堤形式跨线路左侧冲沟后与4#斜井施工便道顺接,隧道出口与4#斜井贯通后,将改用4#斜井施工便道,再施作出口端明洞与洞门结构。
计划贯通面里程为改DK259+090,出口端完成295m,完成掘进需时8个月。
施工顺序:
1-(上半断面);供电、供水、供风设备安装T大管棚导向墙施工T管棚钻孔、注浆T上台阶暗洞开挖、支护T洞口场地平整(下断面)T转下断面开挖支护施工(洞磁填冲沟筑施工场地)"►正洞施工T与4#井工作面贯通T明洞与洞门结构施工
2、施工工期安排
XX隧道出口段计划自2007年12月10日开工,至2008年10月23日完工,总工期318天,详见《施工网络进度计划》。
主要进度计划指标:
根据投入的人力、施工设备与3#、4#斜井的施工经验,制订隧道出口端掘进的月进度计划指标如下:
岩级别
项a与指凉
II级围岩
III级围岩
IV级围岩
V级围岩段
VI级围岩段
正洞施工
开挖与初期支护
—
—
—
37m
23m
衬砌
—
—
—
50m
23m
无磁整体道床
2000m
仰拱与仰拱填充、防排水、二次衬砌与掘进作业与开挖平行作业,其进度指标与掘进保持基本一致,开始和完工时间均滞后掘进2个月。
3、大临设施布置
(1)进洞施工通道
施工通道自线路左侧,以路堤跨线路左侧冲沟后与4#斜井施工便道顺接,冲沟位置设1-,洞外便道长40用。隧道出口与4#斜井工作面贯通后,因洞
门与明洞结构的施工,弃用出口端进洞施工通道,洞衬砌与其它工程利用4#斜井施工通道施工。
施工便道采用技术标准:(开挖洞口上半断面时)最大纵坡10%,落底后为纵坡2%,,,泥结碎石路面,中间设15cm路拱。
⑵供电
隧道出口施工采用挖掘机掘进,正坡排水,进洞距离为295m,隧道洞用电量小,原4#斜井配电设备容量为1600KVA,加之现4#斜井方向掘进用电量少,综合考虑大桥施工用电,该部分施工用电完全能够得到保障,故对原4#斜井配电设备进行改造时不再扩容。
为了保证不间断供电,在隧道洞口配备350kw、200kw的柴油发电机组各1台,作为备用电源。
(3)供风
洞作业面凿岩机最大使用台数按3台考虑,型号为YT28,总耗风量为24m3/min,4#斜井现有空压机,完全能够满足使用要求。
高压风最长输送距离为1000m,,考虑压力损失值,。
⑷供水
在隧道顶设高位水池一座,水池容积为20m3O
(5)洞通风
隧道出口端洞不考虑排除炮烟,对洞空气造成污染的主要为燃机械设备,掘进距离只有295m,采用自然通风。
洞排水
本段为顺坡排水,为与时排除洞渗水,保持洞干燥,将洞积水排至侧沟,,平导设单侧排水沟,沟积水顺坡排至洞外污水沉淀池中。
在洞外设污水处理池,洞施工排放的污水经沉淀过滤后排放。
其它生产设施的平面布置
4#斜井临时设施与隧道出口距离近,隧道出口明洞与洞门施工完成后只能从4#斜井通道施作剩余工程,所以出口端施工场地除供电、供水、供风设施外,不再单独设置其它大临设施。构件加工场利用现有4#斜井既有设施,并对砂石料贮料场、构件加工场进行扩建以满足生产需要。为保证混凝土质量,原4#斜井混凝土拌合站迁址至DK259+750线路左侧。
详见《施工场地平面布置示意图》。
4、施工机械配置与人员配置
根据项目部编制的总体施工组织设计对施工的管理结构,对出口端作业线配置见下表。
施工作业线主要设备、人员配置表
作业线名
工作面设备配置
人员配置(人)
开挖作业线
PC120挖掘机一台。
8
支护作业线
施工平台1台、风钻5台、混凝土喷射机2台,液压注浆泵4台。
12
装运作业线
WZ150侧卸式装载机2台、挖掘机1台、沃尔沃自卸汽车5台
15
构件加工作业线
钢筋加工设备一套
8
防水、衬砌作业线
12m液压衬砌台车1台、仰拱栈桥1台、防水作业台车1台、输送泵1台、砕输送车3辆。
26
辅助作业线
通风、高压水、排水、高压风、施工用电
11
合计
86
管理人员
•
施工队长杜铁文、技术负责先进、安全员2名、质检员2名,库管员1名、测量组3人,后勤保障6人,管理人员合计16人。
三、分项工程施工方案
1、0#桥台施工
路肩至基坑底深度按照h=5+2=7m考虑,桥台开挖边坡取1:,基坑开挖后以3~5m长锚杆喷锚支护结构对基坑壁加强支护处理,距基坑开挖边缘5m外为进洞施工便道路肩。
洞口工程与桥台施工方案比选
方案一:按照一般隧道施工顺序,进洞后先行施工隧道洞口结构,占用0#台位作施工通道。在隧道出口与4#斜井工作面掘进贯通后,改用4#斜井通道组织洞二衬与其它施工,同步展开0#桥台施工。
方案二:0#桥台与隧道洞工程同步施工,洞门结构暂不施作,明洞施工暗洞侧5m段,进洞通道占用7印明洞段,示意图见下页。在隧道出口与4#斜井工作面掘进贯通后,改用4#斜井通道组织洞二衬与其它施工,再施工出口通道占用明洞与洞门结构。
方案比选
方案一:,与时回填,施工永久坡面防护,能有效防边仰坡坍塌,利于隧道洞口施工安全;,基坑开挖可能会引起洞门与明洞结构的沉降、倾斜,存在质量、安全隐患;,2008年7月才能开始0#台施工,制约特大桥综合工期,不利于施工机械、人员的调配。
方案二:,桥、隧工期均能保证;,边仰坡与直立开挖面增加临时支护,以确保施工安全,将提高施工成本;,洞门工程将增加投资。
综合考虑施工安全、质量、工期、成本等各方面因素,经方案比选,选用方案二。
桥台施工注意事项
因洞口施工场地狭窄,出磕运输对桥台基坑地层扰动大,为保证作业人员安全,桥台桩基施工不得用人工挖孔,选用机械钻孔。基坑有人员作业时清除便道与附近清除材料设备,并停止出磁等对基坑顶增加荷载的作业项目,设障禁行。
2、洞门与明洞
洞口开挖
右侧边坡与仰坡较高,仰坡高达14e,采用挖掘机配合装载机自上而下分层开挖,开挖土方用于填筑跨沟道路。边仰坡开挖后先用喷锚网临时支护结构进行坡面防护。
因洞门工程后做,洞口边仰坡边坡高,地层属结构松散的新黄土,暴露时间长,要加强边仰坡支护结构,确保支护质量,并注意雨季期间的洞顶截排水。
边仰防护
坡面临时支护参数:边仰坡喷锚网支护,喷C25佐厚15cm,明暗分界处直立开挖面采用锚网喷防护,喷C25纤维砕厚20cm。©22锚杆L=4m,
布置,4)8钢筋网25X25cm设置。
洞门与明洞结构
进洞60m后,在雨季来临之前,先施工暗洞侧改DK259+358~+363段明洞衬砌结构,剩余明洞与洞门工程,在隧道岀口与4#斜井工作面掘进贯通后施工。
洞门与明洞结构完成后的处理
洞门与明洞右侧开挖至路肩平面,在洞门、明洞结构完成后,为防止形成结构偏压,在该段围砌筑8m高浆砌片石挡墙,再按原设计回填。
3、暗洞开挖施工
(1)开挖方法
改DK259+334~+359段设计采用双侧壁导坑法开挖,根据设计提供地质的资料,本段隧道墙腰以上部分地层为黄土层,墙腰以下与隧底部分为砂土与砾土层,综合考虑工期要求与地质情况,采用三台阶七步开挖法施工,开挖前先施工一环大管棚超前支护,根据开挖后的地质情况,必要时加强支护参数。
其中改DK259+135~+334段,按照原设采用三台阶法施工。
改DK258+915~改DK259+090VI级围岩段采用中隔壁法施工。
开挖方式
根据开挖后的地质情况与选用的施工方法,开挖方式主要是人工配合挖掘机开挖,~,即2根拱架支护长度,~
4、二次衬砌施工
二次衬砌施工同3#、4#斜井,采用12m轨行式液压衬砌台车拱墙一次施工,混凝土输送泵,配合混凝土运输车浇筑。
对于该段二次衬砌,进洞60m后,全断面开挖支护完成段,根据监控量测结果分析,待初期支护变形基本稳定后,与时施作。该段为浅埋隧道,要做好围岩、初期支护的监控量测,对加强衬砌段施工时如变形过大或变形不收敛,可提前施作二次衬砌。该段因围岩差,埋深浅,二次衬砌要与时跟进,按二衬与上台阶开挖面的距离80m、仰拱距上台阶开挖面的距离56m,工序间隔标准组织施工。
四、施工工艺
本段隧道所用施工工艺除三台阶七步开挖法外,全部按XX隧道原施工组织设计工艺执行。
三台阶七步开挖法:
1、三台阶七步开挖法主要步骤
上部弧形导坑环向开挖,施做拱部初期支护;
中、下台阶左右错开开挖,施做墙部初期支护;
(3)中心预留核心土开挖、隧底开挖,施做隧底初期支护。
开挖步骤图
2、工艺流程
与进调整各部台阶长度或施工方法,采取相对应的技术措施,与早封闭成