隧洞专项施工方案

`CB01施工技术方案申报表（SGDY[2016]技案002号）合同名称：西范灌区东扩工程二级总干渠1#隧洞工程施工一标合同编号：XFGQDK-JZ-TJ-027(2015)致：山西省水利水电工程建设监理有限公司西范灌区东扩工程项目监理部我方今提交西范灌区东扩工程二级总干渠1#隧洞工程施工一标SGDY工程的：□施工组织设计□施工措施计划□专项施工方案□度汛方案□灾害应急预案□施工工艺试验方案□专项检测试验方案□工程测量施测方案请贵方审批。附件：1、隧洞专项施工方案承包人：山西省水利建筑工程局西范灌区东扩二级总干渠1#隧洞施工一标项目部项目经理：日期：年月日监理机构将另行签发审批意见。监理机构：山西省水利水电工程建设监理有限公司西范灌区东扩工程项目监理部签收人：日期：年月日说明：本表一式份，由承包人填写。监理机构签收后，发包人份、设代机构份、监理机构份、承包人份。`西范灌区东扩工程二级总干渠1#隧洞工程施工一标合同编号：XFGQDK-JZ-TJ-027(2015)隧洞专项施工方案编制：审核：批准：山西省水利建筑工程局西范灌区东扩工程二级总干渠1#隧洞工程施工一标项目部二〇一六年二月隧洞专项施工方案一、编制依据1、《西范灌区东扩工程二级总干渠1#隧洞工程施工一标》合同文件（合同编号：XFGQDK-JZ-TJ-027(2015)）；2、西范灌区东扩工程二级总干渠1#隧洞工程施工一标设计图纸；3、国家及部门现行的施工技术规范与标准：《水利水电工程施工组织设计规范》(SL303-2004)《水工建筑物地下开挖工程施工规范》(SL378-2007)《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086—2001)《水利水电工程锚喷支护施工技术规范》(SL377-2007)《水工混凝土施工规范》(DL/T5144-2001)《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(SL62-1994)《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(DL/T5148-2001)等；4、现场实际施工情况；5、我项目部综合施工能力、现有机械设备、技术实力以及多年来从事引黄灌溉工程的成功施工经验。二、工程概况本标段隧洞起讫桩号为QII0+300～QII2+400，总长2400m。隧洞进口底高程541.09m，末端底高程540.04m，坡比降1/2000。隧洞沿线地面高程从进口到末端越来越高，隧洞围岩为第四系上更新统洪冲积物（Q3pal）,洞顶以上土层厚度6～48m。岩性上部为低液限粘土夹低液限粉土，下部为低液限粉土夹低液限粘土，淡黄色、棕黄色，干～稍湿，可塑，结构较松散，土质不均，孔隙较发育，可见虫孔和植物根孔，局部夹浅红色低液限粘土。隧洞沿线土层为自重湿陷性场地，湿陷等级为II级（中等）～III级（严重）。其中桩号QⅡ0+292～QⅡ1+060段洞身处于湿陷土层中，洞底以下湿陷土层厚度0～8m，由进口向洞里逐渐变薄。桩号QⅡ1+060～QⅡ2+400段洞身处于非湿陷土层中，洞顶以上非湿陷土层厚度0～13m，其厚度中间段厚两端薄。勘探深度45m范围内未揭露地下水位，据调查地下水位埋深大于100m。隧洞采用C25钢筋混凝土衬砌，抗渗等级为W8，衬砌厚度0.3m，断面型式为马蹄形，衬砌后洞泾为3m，坡比降1/2000，设计流量7.8m3/s。隧洞的支护内容包括：除底板外，内挂Φ8钢筋网（150mm×150mm），喷C20混凝土100mm厚；顶拱120°范围内回填灌浆；局部土体松散地段采用14#工字钢钢拱架加超前锚杆超前支护。三、施工总体布置3.1施工总体布置说明根据本标段施工现场的实际情况，拟分别在主、支洞进口附近布置施工营地，施工营地内主要布置机械设备停放场、拌和系统、钢木加工厂及施工人员住房等。施工用水主洞进口考虑从二级泵站引取，支洞进口考虑从附近浇地用深水井引取。施工用电主要从附近变压器接线。主、支洞进口布置各集中供风站、轴流通风机，以满足土方洞挖、灌浆、喷浆等施工用风；施工道路修筑根据施工需要灵活修筑。3.2各临时设施的具体布置3.2.1施工道路（1）对外交通二级总干渠1#隧洞工程施工一标位于万荣县南张乡万荣庄村东北及西苏冯村、阎村以北，工程沿线有多条乡村道路与紧邻的万临线公路（S237省道）相通。万荣县境内交通四通八达，河运高速、G209国道、S233省道贯穿南北，垣孙高速、S237省道横穿东西，县城与各乡镇公路畅通，全县实现了村村通，交通运输极为便利。（2）场内交通根据现场勘察可知，本标段工程需修筑弃渣场道路、临时进场道路和工区场内道路。所有临时施工道路的纵坡均应满足机械设备的最大爬坡坡度的要求，一般不陡于9%，并要修筑必要的道路排水设施。场内道路修筑完成后，为保证在施工期间施工现场的交通运输畅通，在施工期需要对所有施工道路进行经常性的路面修补和养护，尤其是在干燥天气要对路面经常洒水，使路面保持一定湿度，以减少粉尘污染，加强环境保护。3.2.2水系统（1）施工、生活用水本工程的施工用水主要为混凝土拌和、养护用水以及灌浆用水等，用水量较小。在施工营地各布置一座30m3铁皮水箱和30m3蓄水池用于施工生产和生活。主洞营地从二级泵站引取、支洞营地从附近浇地用深水井引取储存至各部位蓄水池内，洞外各部位及洞内的施工用水均从生产区铁皮水箱中引取，洞内采用φ50钢管输水，洞外采用φ100塑料管输水。（2）排水方案施工期排水主要为洞内施工用水工作面集水。隧洞开挖掌子面通过移动水泵接3吋塑料管直接抽排至洞外；洞内每400m设一集水坑，水泵接力抽排至洞外。地下洞室开挖，可能出现许多不确定的地质情况，施工过程中计划加强地质超前预报，排水应考虑万一发生大规模涌水时的排水能力储备。3.2.3施工、生活用电施工用电主要考虑：集中供风站用电、拌和机械用电、混凝土浇筑设备用电、支护设备用电、各加工场区机具设备用电、照明用电以及其它零星用电等，用电量相对较大。根据隧洞施工机械设备配置，经计算，主洞施工区用电负荷约为180KVA，支洞施工区用电负荷约为130KVA。拟在两个洞口附近分别设置150KVA、200KVA变压器，施工生活用电从变压器低压侧接引，通过架设低压输电线路和铺设低压电缆的方法到各用电部位，必要时再设置配电盘进行二次接线，以方便各点用电。另外，在施工期间，考虑到会因某种客观原因而导致工地的偶然性停电，为在停电期间能保证正常的施工，拟配备50KW柴油发电机作为备用电源，同时也可作为施工高峰期的补充电源。3.2.4施工供风本标段工程的施工用风主要为洞挖机械用风，隧洞喷锚支护用风以及洞身灌浆设备用风等。根据施工点的具体布置和施工顺序安排，同时为方便管理和资源共享，拟采用集中供风的方法进行施工供风，具体如下：在各施工工区分别布置一座集中供风站，主要满足开挖、支护和灌浆等机械设备用风。每座集中供风站旁修建30m2（包括值班室）的临建房屋，站内配置1台12m3/min的电动风冷空压机。从集中供风站到洞内开挖工作面附近采用5吋钢管输风，作为供风主管路，主管路末端设置小风包，钻机用风通过1.5吋高压风管从小风包中直接取用。3.2.5拌和系统（1）拌和系统的选型及配套根据本标段施工进度计算，混凝土浇筑强度不大，故考虑设置HZS30型混凝土拌和站进行所用混凝土、砂浆的拌和。该站采用自动化计量装置，具有拌和速度快、计量准确等优点。拌和站主机采用JS500型双卧轴强制式搅拌机，配备PLD800型电子自动配料器。该拌和站的实际生产率为18～20m3/h，配套总功率25KW，能够满足本工程各施工点混凝土的拌和需要。（2）拌和系统的具体布置拟在各施工区安设一台HZS30型混凝土拌和站，完成各段混凝土以及少量砂浆的拌和。在拌和站周围合理布置砂、石骨料堆存场、水泥仓库等辅助设施，组成整套混凝土拌和系统，堆料场内砂子、小石、中石进场后要分区堆放，严禁混放，必要时中间用砖墙分隔。3.2.6加工厂根据施工进度要求，考虑运输和使用的方便，拟在各生产区平地上布置加工厂，完成钢筋、模板、钢筋网、锚杆、钢拱架等的加工制作。加工厂内设各种原材料堆放场、加工场、成品料堆放场等，并配备满足加工制作要求的机具和设备。3.2.7机械停放场根据施工需要，在各施工区分别布置一小型汽修厂和停车场。汽修厂主要承担机械的中小型维修，重型机械的个别修理派专人到现场进行。停车场考虑到能容纳施工高峰期的所有施工机械设备，汽修厂及停车场总占地约700m2。3.2.8生活及办公设施布置各工区拟在现场搭设彩钢房作为施工期间现场施工人员生活住房和办公用房。3.2.9现场卫生及环保设施为了保持施工区和生活区的环境卫生，制定环卫制度，严禁在施工区和生活区周围环境中随地倾倒垃圾，并定时清扫、清运垃圾，运到垃圾处理场处置。施工区域配备专职的环卫人员2名，5t自卸汽车及洒水车一辆。四、施工方法施工程序：施工准备→施工测量放线→洞口明挖、支护及洞脸处理→洞身开挖→挂网喷锚支护→C15素混凝土垫层→防水层铺设→洞身C25混凝土衬砌→回填灌浆。主要施工方法：4.1施工测量4.1.1施工放线施工中定位和轴线高程控制是施工放样的关键，放线精度直接影响主体工程施工质量。施工放线时采用全站仪进行放线，水准仪控制高程。4.1.2洞外地面控制测量洞外地面控制测量方法采用精密导线法，根据现场设代提供的控制点导线网。在进出口至少各设置1个投点，并纳入导线控制网内。控制测量采用全站仪施测，控制点的高程采用精密水准仪测定。4.1.3洞内控制测量平面控制测量结合隧道长度、平面形状、线路通过地区的地形和环境等条件，采用GPS、水准仪进行测量控制。洞内控制测量利用红外定向仪，以洞口投点为起点向洞内延伸，定期用全站仪进行复测校正。根据洞外控制测量坐标系统，建立洞内控制系统。测角时利用全圆观测法观测相邻导线点。控制点的高程用精密水准仪测定，并通过洞内外联测平差。为了控制角度误差积累，每隔一条长边要对一条尽可能长的导线连接边进行精密陀螺经纬仪校核。隧洞贯通后及时进行进出口联测，复核测量成果。4.1.4测量仪器及标定周期洞内首级测量仪器采用全站仪及相关配套仪器进行测量，测量精度为1秒，精密水准仪和配套的钢水准尺，精度0.5mm/Km。4.2洞口施工开挖前施工洞顶设置截水沟，完善洞口排水系统，保证畅通，防止地表水进入洞内。测量放样，撒白灰标示出开挖边线，并根据边、仰坡坡率计算两者相交线坡率，该相交处开挖边线用圆角或折角形式画出。清除洞口上方有可能滑塌的表土，并将凹坑、洞穴用粘土填平塞紧，不留后患。洞口采用明挖法施工，360反铲挖掘机自上而下分层开挖。开挖完成，检查坡面成型质量，随之进行临时防护施工，避免长时间暴露，造成坡面坍塌。4.3洞身开挖（1）施工工序开挖测量放线→土洞开挖→挂网喷混凝土支护（局部松散地段采用14#工字钢钢拱架加φ25超前锚杆超前支护）→下一段土洞。（2）施工方法施工中应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。根据隧洞围岩情况及断面设计，结合我局现有技术力量和多年隧洞施工经验，拟采用采用60小型反铲挖掘机全断面开挖，局部人工风镐进行修整，每循环开挖进尺控制在2m。根据施工需要在主洞内每隔200m左右设置一个避车洞，根据地质情况及围岩类型，每掘进2m左右后挖机退至避车洞，20小型装载机装农用三轮车出渣，出渣完成后人工风镐进行修边处理并及时进行挂网喷混凝土支护，然后继续掘进，期间做好通风排尘工作，以此类推，昼夜两班交替施工。施工过程中，遵循确保安全、短进尺、快封闭、强支护的原则，并指定专人做好地表沉陷、顶拱下沉、周边位移等施工监控工作。开挖后的洞壁要求平整，不允许出现过大的起伏差，不允许欠挖。严格施工用水管理，不允许出现积水，也不允许出现人为水湿。（3）不良地质洞段处理措施地下洞室穿越不良地质段时，加强超前地质预报，做好超前预支护，开挖以“锚喷支护”为核心，最大限度的控制围岩变形。采取“超前探测、短进尺、少扰动，早封闭、强支护、勤量测”的施工措施，确保成洞围岩稳定。不良地质段开挖前先进行14#工字钢钢拱架加φ25超前锚杆超前支护，开挖循环进尺控制在