云雾山道进口燕尾段连拱隧道施工组织设计

宜万铁路26标云雾山隧道进口燕尾段双连拱施工实施性施工组织设计1云雾山隧道进口燕尾段连拱隧道施工组织设计1、编制依据、原则及范围1.1编制依据(1)、铁道部宜万建设指挥部2月23日在云雾山隧道进口现场会议精神。(2)、国家和铁道部现行有关设计、施工的技术规范及质量检验评定标准等。(3)、本工程招投标文件、施工合同等。(4)、云雾山隧道相关设计图、云雾山隧道实施性施工组织设计。(4)、施工现场调查获取的资料。1.2.编制原则以工程为对象，质量创优为目标，按照“安全生产、文明施工、环保一流”的原则，精心组织，合理部署，结合我单位所具备的生产实力进行施组编制，以指导现场施工。1.3.编制范围按照宜万铁路云雾山隧道设计图和DK242+852溶腔处理I类变更设计施工图，燕尾段连拱隧道段范围为DK242+763～DK242+845(共长82m),按此范围进行施工组织设计的编制。平面图如下:宜万铁路26标云雾山隧道进口燕尾段双连拱施工实施性施工组织设计2I线线路中线II线线路中线2、工程概况2.1工程简介云雾山隧道进口燕尾段双连拱衬砌段原设计里程为DK242+763～DK242+853，共90m，云雾山隧道横洞施工到HDK0+070时，揭示出一特大型溶腔，施工受阻，经四方会商，采取DK242+635横通道移位方案，该处横通道移至DK242+710处提前进入正洞。2004年12月10日，云雾山隧道施工至DK242+852处出露一溶腔，该溶腔与横洞HDK0+070～+027处揭示的溶腔连通。经四方会商后按I线隧道断面掘进，一直通过DK242+763～+853连拱隧道段。目前,该段Ⅰ线单洞开挖支护已完成,二衬未施做,双连拱隧道工法的先行中导洞仅余半边。I类溶腔变更后，双连拱里程段变为DK242+763～DK242+845，仅余82m。该段围岩级别为Ⅱ级。如下图：宜万铁路26标云雾山隧道进口燕尾段双连拱施工实施性施工组织设计3说明：1.Ⅰ线已开挖初支。2.阴影部分未开挖。3.虚线为中隔墙已开挖部分。Ⅰ线中线Ⅱ线中线云雾山隧道进口连拱隧道施工示意图2.2主要工程数量燕尾段连拱隧道施工数量见下表。工程细目内容单位数量备注石方开挖坚石m310953.56完成50%素喷砼C20砼m3221.4完成50%模注衬砌C25砼m31011.88底板C25砼m3190.21中空注浆锚杆m必要时设置防水层m22603.5宜万铁路26标云雾山隧道进口燕尾段双连拱施工实施性施工组织设计4中隔墙C25砼m31231.64中隔墙顶加强筋φ22Kg3787.58临时支护喷素砼m3184.52.3工程地质及水文地质条件寒武系中统光竹岭组之浅灰、灰色厚层微～细晶灰岩、灰岩夹白云岩及白云质灰岩，节理不发育，岩体完整性好，无渗水，围岩基本分级为Ⅱ级，受地质构造影响轻微。该段岩层为不含水岩层，地下水不发育，开挖揭示出的岩面未见渗水，处于干燥状态。3、施工总体方案燕尾段双连拱段施工，本着“安全、优质、稳妥”的原则组织施工，坚持先加固，后开挖，通过结构体系的转换，减小隧道的跨度，在使施工中尽量使结构的受力趋于合理。开挖中导洞，先于Ⅰ线方向对中隔墙顶上开挖范围以外的岩层用长锚杆进行加固，然后对I线进行复喷加固，加固完成后进行开挖；中导洞开挖从小里程至大里程,边挖边支；每开挖一段，中隔墙浇筑一段；中隔墙完成后,施做Ⅰ线隧道双连拱二衬砼；最后完成Ⅱ线隧道的开挖和衬砌。其框图如下：中导洞开挖施工中隔墙砼Ⅱ线连拱段开挖Ⅰ线连拱段二次衬砌Ⅰ线连拱段仰拱衬砌加固Ⅰ线、锚杆加固岩层Ⅱ线连拱段衬砌宜万铁路26标云雾山隧道进口燕尾段双连拱施工实施性施工组织设计54、工程难点、特点及采取的措施4.1工程难点、特点双连拱段(DK242+763～DK242+845),前期受溶洞影响已先将Ⅰ线单线隧道开挖支护完成,给后续施工带来一定的难度。中隔墙施工后，由于地基不均匀沉降和砼失水收缩，可能会在中隔墙顶部与二次衬砌接触的水平施工缝间形成裂缝，引起其他部位产生纵向裂缝，影响砼的正常使用。4.1施工采取的措施针对燕尾段双连拱隧道的施工难点、特点，施工前先按照设计资料和现场施工情况对该段工程、水文地质进行详细调查。对中隔墙顶部岩体先进行加强支护，后进行下部施工。对中导洞和复线隧道的开挖，坚持“短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测”的原则进行施工；及时跟进Ⅰ线隧道的二衬砼施工；复线开挖，除进行弱爆破外，还将对中隔墙进行保护(在中隔墙外覆盖木板,设置缓冲层)；在中隔墙水平施工缝中预留注浆孔，处理裂隙。加强监控量测，事先做好相应应急预案。5、施工方案、方法及工艺5.1中导洞顶上方围岩加固5.1.1锚杆钻孔为了防止开挖后中隔墙顶部岩体在开挖后由于偏压和失去支承点失稳，采用5.0m长φ22砂浆锚杆加固相应岩层，锚杆间距1.0m×1.0m(环向×纵向)布置,要求锚固密实。开挖中隔墙前,先由测量人员按照技术交底中确定的中隔墙开挖范围,将其轮廓线标在掌子面上,完成中隔墙上方不需开挖岩体的标识，接着由测量人员在Ⅰ线内中导洞上方岩体上根据岩层层面或节理面的走向布置锚杆孔位。开挖工在孔位上钻设锚杆孔，钻孔时，其眼口圆而顺直且孔口岩面平整，并使岩面与钻孔方向垂直，不垂直时可宜万铁路26标云雾山隧道进口燕尾段双连拱施工实施性施工组织设计6用垫板调整，使托板密贴岩面。5.1.2锚杆安装及注浆5.1.2.1锚杆孔完成清孔后,报监理工程师检查,同意后即可进行锚杆安装,锚杆安装的质量要如下:1、锚杆孔的深度应大于锚杆长度的10cm。2、锚杆孔距允许偏差为±15cm。3、锚杆插入长度不得小于设计长度的95%，且应位于孔的中心。5.1.2.2锚杆锚固注浆作业应遵守下列规定：1、注浆开始或中途停止超过30min时应用水或稀水泥浆润滑注浆罐及其管路。2、注浆时注浆管应插至距孔底50～100mm，随砂浆的注入缓慢匀速拔出，杆体插入后若孔口无砂浆溢出，应及时补注。3、全长粘结锚杆应设置托板及锚头。安装托板和紧固螺帽应在水泥浆体的强度达到10MPa后进行。锚杆安装后外露长度不得超过100mm。4、施工工艺流程见图如下：砂浆锚杆施工工艺流程5.2中导洞开挖5.2.1中导洞开挖方法测量放线钻孔清孔注浆安装锚杆安装托板紧固螺帽砂浆准备用金砂浆强度达到10Mpa宜万铁路26标云雾山隧道进口燕尾段双连拱施工实施性施工组织设计7中导洞开挖从小里程至大里程,开挖后立即进行支护，首次开挖支护9m,然后施工中隔墙砼4m,再进行开挖,保持中隔墙砼距开挖面不大于5m。中隔墙开挖施工采用控制爆破，人工风钻打眼,用挖掘机配合装载机装碴,自卸车运至弃碴场。选择渐变开挖断面可保证施做中隔墙有足够的施工空间，同时尽量减小对周边围岩的破坏，依靠支护及围岩的自稳能力共同承担来自外界的荷载。其开挖顺序图如下：宜万铁路26标云雾山隧道进口燕尾段双连拱施工实施性施工组织设计8说明：因为原中导洞仅余半边,I线隧道已于中导洞开挖前贯穿,中导洞每次开挖10m后中隔墙施工4m,图中标1的为中导洞开挖段,标2的为中隔墙施工段,中隔墙砼距离开挖面不大于5m,开挖高度为5.5m。Ⅰ线中线Ⅱ线中线Ⅱ级围岩连拱隧道中隔墙开挖顺序图125.04.0宜万铁路26标云雾山隧道进口燕尾段双连拱施工实施性施工组织设计95.2.2中导洞开挖钻爆参数爆破参数的选定:5.2.2.1炮眼深度L隧道以循环进尺1m作为眼深，掏槽眼为1.3m，炸药单耗量0.52kg/m3。5.2.2.2炮眼数目N采用光面爆破，炮眼数目比正常爆破眼数多20%。炮眼平均装药系数0.3，具体数目根据公式N=KSL/Lnr进行设计，其中：KSL——总装药量n——装药系数选定为0.45r——炸药的线装药密度（32mm炸药为0.78）5.2.2.3炮眼布置按照选定的掏槽形式先布置掏槽眼，再按照光面爆破原则布置周边眼，依次是底板眼、内圈眼、二台眼、然后布置掘进眼，掘进眼均匀布置即可。内圈眼应比掘进眼密一些，比周边眼稀一些其间距设置为70cm，抵抗线50cm，二台眼与底板眼的间距相同设置为60cm。周边眼参数：间距E=10*4=40cm抵抗线W=1.5*40=60cm装药集中度q=0.125kg5.2.2.4一次爆破总药量计算根据公式Q=KLS计算爆破总药量K——单位岩石爆破炸药消耗量L——炮眼深度S——断面积宜万铁路26标云雾山隧道进口燕尾段双连拱施工实施性施工组织设计10Ⅰ线中线Ⅱ级围岩连拱隧道中导洞钻爆图55558075755.2.2.5炸药量分配周边眼：q=KaWLλ=0.52*0.4*0.6*1*1=0.125kg掏槽眼：q=1.3kg其他炮眼q=0.35kg5.2.2.6装药结构周边眼采用导爆索、小直径药卷竹片捆绑间隔装药，炮眼堵塞，其他炮眼均采用连续装药结构，炮眼堵塞时将炮泥堵在与装药相接的部位。5.3中导洞开挖后支护在喷射混凝土前，检查隧道开挖净空尺寸，凿除欠挖部分，对喷射混凝土面所有的开裂、破碎、崩解破损岩面进行清除和处理，在喷射混凝土现场备用一台喷浆机，以使正常操作的喷浆机出现故障时即可投入使用宜万铁路26标云雾山隧道进口燕尾段双连拱施工实施性施工组织设计115.3.1初喷清理喷射面后，用高压风、水冲洗岩面，然后采用喷射机进行喷射混凝土作业。喷射时，喷嘴正对受喷面做均匀顺时针方向螺旋转动，螺旋直径20～30cm，以便混凝土喷射密实。当岩面有较大坑洼时，先喷凹处，然后找平。初喷厚度拱部、墙部均为3cm。喷射前插入比设计厚度大5cm铁线，约1～2m设一根，作施工控制之用。5.3.2复喷复喷在初喷混凝土终凝后进行，时间超过1小时，受喷面用风、水清洗。其喷射方法与初喷相同。分5次喷射混凝土，每次喷射混凝土厚度为5cm。初喷、复喷混凝土的回弹物不得重复使用。如果喷面有水时，必须根据试验结果添外加剂。喷射砼终凝时，即开始洒水养护，养护时间保持14天以上。5.4中隔墙砼浇筑5.4.1中隔墙砼施工中导洞首次开挖支护9m后,立即进行中隔墙砼施工,长度为4m,中隔墙砼距开挖面距离不大于5.0m。中隔墙施工分两步进行,先施工中隔墙基础,然后施工中隔墙身砼。采用组合钢模板支模，脚手架进行固定，混凝土采用6m3汽车式罐车运输，泵送入模，插入式振捣器捣固。基础施工时，应在其内预埋PVC排水管及三通，三通管向上端应伸出基础外与墙身内排水管连接，排水管每4m设置一道；同时在基础内预埋两排钢筋直径为φ16mm的接茬钢筋，长度96cm，插入砼内48cm，外露48cm，间距32cm，此外还应在砼两排接茬钢筋间预埋止水带。基础砼浇筑终凝后，将基础砼与墙身砼相连接部分凿毛。砼应分层浇筑，每层厚度不超过30cm，每层浇筑间隔时间不超2小时，宜万铁路26标云雾山隧道进口燕尾段双连拱施工实施性施工组织设计12超过时均应设置接茬钢筋和止水带；砼浇筑完成时，应在中隔墙顶预埋φ22螺纹短钢筋，每排钢筋间距30cm,每排4根，并在接茬钢筋间设置止水带，砼浇筑终凝后，将中隔墙砼与拱墙砼相连接部分凿毛。5.4.2中隔墙砼浇筑组合钢模板支架系统检算双连拱段中隔墙墙身部分，采用组合钢模板(P3015),扣件式钢管（φ48*5mm焊接钢管）脚手架支撑,采用钢管横向间距0.6m,坚向间距0.75立模现场浇筑,每排斜杆和支撑钢模板的内钢楞(立杆)均与地锚焊牢。5.4.2.1荷载选取支架系统计算时，选取砼浇筑时对侧模产生的侧压力（F1）、砼输送入模时产生的作用在模板上的水平力（F2）为计算荷载。1、根据我国《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-92）的规定：采用内部振捣器时，新浇筑的砼作用于模板的最大侧压力，按下式计算，并取二式中的较小值。2210/56.256.015.1142522.022.01mKNvtFc75.13439.5251HFC式中F1--新浇砼对模板的最大侧压力;γc—新浇砼的重力密度;t0—新浇砼的初凝时间(h),取4h;H—砼侧压力计算位置处至新浇砼顶面的总高度,取5.39m;β1—外加剂影响修正系数,不掺外加剂时取1.0;掺具有缓凝作用的外加剂时取1.