京福高速施工组织

1第六章主要工程项目的施工方案与施工方法施工准备完成后开始标段内主体工程施工，为保证工程进度，三个工区同时开工，各分项工程的施工方法如下：6.1谷山隧道工程6.1.1工程简述谷山隧道为上下行分离式双洞隧道，左、右洞全长分别为1541m、1561m，其中进出口段有部分Ⅰ、Ⅱ类围岩，中部为Ⅲ、Ⅳ类围岩，隧道共经过8个断层带，进出口段围岩有部分偏压，地质主要为第四系全新统残积坡积层所覆盖，隧道南侧为白垩系上统南雄组陆红色碎屑岩和寒武系下统角河群分布，其余地段均为震旦系上统老虎塘组地层分布区。隧道洞口设有明洞，隧道一般地段衬砌断面为单心圆断面，正洞紧急停车带为三心圆断面，车行通道衬砌断面内轮廓为三心圆断面，人行横通道为圆形拱直墙式断面。二次衬砌和仰拱为25#防水砼。6.1.2隧道施工工序简要：施工准备→施工测量→明洞施工（洞口施工）→洞身开挖→装碴运输→初期支护→监控测量→仰拱填充层或铺底→防水板、盲管铺设、施工缝防水→拱墙模筑砼→水沟、电缆槽施作→洞内装饰→洞内路面6.1.2.1施工测量1、平面控制网布设及作业要求（1）严格执行国家测绘局1993年颁布的《工程测量规范》内有关规定，以此标准开展工作。（2）按照《规范》及隧道误差要求作出平面控制设计。（3）施测仪器采用徕卡TC1800全站仪，标称精度±1，2mm+2ppm。（4）平面控制以精密导线环作为控制主体，辅以精密三角环及精密大地四边形等插网控制，保证隧道贯通误差精度及各建筑物位置的准确。（5）整体精密控制导线环的施测工作，严格执行《工程测量规范》内规定及平面控制测量设计文件要求，使其达到设计精度。2、洞内测量设计及要求2（1）洞内控制采用1秒级全站仪，测距精度2ppm，进行导线控制延伸测量。（2）由于洞内条件限制，洞内网采取主副导线闭合环，中间插小闭合环，形成多个闭合条件。（3）贯通误差估计，可采用下面方法进行估计：2222221221222121msmsmmm外式中：m外1—控制网误差对横向贯通误差影响值；m1—由进口计算的影响值；m2--由出口计算的影响值；mβ—由控制点放设中线时理论高度中误差；22外总内mmm（4）加强洞内控制测量的措施：使用Ⅰ级全站仪进行角度、距离测量，务必使测角中误差控制在1″以内，边长中误差≤1/200000；选择良好的测量环境，引测工作应在夜晚或阴天进行，在测定向角、洞内外连接角或洞内外高差，边长悬殊大时，水平角观测不少于15个测回；每次向前延伸导线时，须对已测的前三个主副导线点重复置镜测量检核，确认无误后方可继续引测；为减少洞内导线测量误差对贯通误差的影响，应在成洞部分选择原导线点组成长边导线。6.1.2.2洞口段工程1、洞口边仰坡施工（1）施工顺序洞口施工放样→截水沟、排水沟施作→分层开挖土石方→人工辅助刷坡→喷锚防护（2）施工准备3①洞口施工放样。②施作截水沟，排水沟和洞口排水系统。（3）施工方法采用挖掘机开挖，自卸汽车运输。石方采用钻爆法开挖，ZL50C装载机装碴，自卸汽车运输，自上而下逐段分层开挖，明洞段和洞口土石方同时开挖。分层厚度2～3m，开挖时预留20～40cm厚的边坡用人工刷坡。刷坡时严格按放线开挖，控制超欠挖。（4）支护根据设计情况，边仰坡防护自上而下，随开挖分层及时施作，必要时随挖随支护，施工时特别注意坡顶防护层与原坡面的衔接，必要时视实际情况将防护范围适当上延，防止土石进一步风化引起水土流失，导致锚喷网防护部分失效。洞口段施工工艺流程见表5-1。2、明洞施工（1）洞口边坡和仰坡地表预加固后，进行明洞开挖。明洞开挖前应事先做好排水工作，即结合路基排水先行施做好洞口截水沟。（2）明洞开挖结合洞口边坡分层开挖，分层厚度2～3m。（3）开挖至明洞边墙基础标高时，检查明洞基础承载力是否符合设计，边墙基础浇筑前排除基坑内积水,否则根据设计要求采取加固措施。（4）明洞钢筋砼分两部分施工，首先施工边墙基础部分，然后施作拱、墙钢筋砼，施工中注意保持背模平顺、牢固、可靠。（5）明洞防水层施工时应先在背部抹砂浆找平顺，然后按设计施作防水层。（6）明洞衬砌砼强度达到75%以上时，在明洞背面防水层上铺3cm厚10#水泥砂浆保护层，开始进行回填。拱背填土自下而上对称、分层回填夯实。填料选用粘性好、无杂质、无石块的黏土，铺设粘土隔水层，与边仰坡搭接良好，封闭严密。边墙部用7.5号浆砌片石砌筑至设计高度，设置纵向盲沟。回填土采用人工分层回填，层厚不大于30cm，两侧回填土面高4差不大于50cm，用蛙式打夯机夯实。回填至拱顶后分层满铺填筑，顶层采用粘土回填以利隔水及绿化。（7）施工顺序明洞施工顺序详见表5-2。3、洞门（1）洞门及早修筑，并安排在冬季或雨季前施工。（2）洞门施工放样位置准确。（3）洞门基础必须稳固，并防止被水浸泡。（4）洞门拱墙与明洞同时施工，连成整体。洞门端墙与隧道衬砌紧密相连接。（5）洞门端墙混凝土浇筑两侧对称进行，减小端墙施工对正洞衬砌产生的偏压。（6）洞门施工顺序见表5-3。6.1.2.3洞身开挖支护1、施工工序工序简要：测量放线→超前支护(Ⅰ、Ⅱ类围岩)→钻孔→装药→爆破→通风→找顶→初喷砼→出碴运输→初期支护→下一循环2、洞身开挖方法谷山隧道洞口段为Ⅰ、Ⅱ类围岩，隧道拱部的覆土较薄，地面横坡较大，存在偏压，如果施工方法不当可能造成严重地面变形，支护开裂，发生坍塌。根据我单位在三线大跨、浅埋、偏压、地质条件差的情况下的隧道施工经验，拟采用地表加固、超前支护、分块开挖（中隔壁法）、支护加强、及时封闭成环和衬砌紧跟的施工措施。保证做到沉陷不超过允许值，保证不坍塌。隧道洞身开挖方法的确定分别考虑了围岩类别、隧道埋深、断面大小、设备性能及我单位的施工经验等各方面的因素，最后确定采用的开挖方法汇总于下表。隧道开挖方法汇总表5工程项目施工方法正洞洞身Ⅰ类围岩及偏压段中隔壁法Ⅱ类围岩上下正台阶法Ⅲ类围岩上下正台阶法Ⅳ类围岩全断面法正洞紧急停车带Ⅳ类围岩上下正台阶法人行横洞Ⅳ类围岩全断面法车行横洞Ⅳ类围岩全断面法中隔壁法详细施工方法示意图见表5-4，上下正台阶法详细施工方法示意图见表5-5，正洞全断面法详细施工方法示意图见表5-6。3、开挖进度指标Ⅰ类围岩及偏压段30m/月Ⅱ类围岩60m/月Ⅲ类围岩90m/月Ⅳ类围岩120m/月4、开挖设备中隔壁法钻孔设备采用我单位自行设计的多功能台架配YT-28凿岩机；上下正台阶法、全断面钻孔设备采用H178三臂凿岩台车；人行横洞、车行横洞全断面法钻孔设备采用多功能台架、YT-28凿岩机。5、爆破设计（1）爆破器材选型根据隧道所穿越围岩的坚固性系数f以及岩石纵波波速等，选用2#硝安炸药，周边眼采用小药卷，引爆器材则选用国产Ⅱ系列15段非电毫秒微差雷管。（2）掏槽方式选型“有无进尺看掏槽”。隧道爆破开挖的关键是掏槽，掏槽成功与否直接影响爆破效果，并且掏槽的深度亦直接影响隧道掘进的循环进尺。根据所6选用的钻孔机械不同而选用最佳的掏槽型式。三臂凿岩台车施工时，选用大直径中空直眼掏槽，YT-28风钻钻孔施工时，采用斜眼掏槽。掏槽眼布置详见附图6-1～6-5。（3）炮孔布置及孔网参数根据不同围岩类别而采用不同的炮孔布置及网孔参数，具体设计见附图6-1～图6-5。（4）光面爆破技术对于Ⅰ类围岩和Ⅱ、Ⅲ类围岩采用中壁法及上下正台阶法施工时，周边眼与其它炮孔一样，布置在同一里程断面上，合理布置周边眼、周边眼与内圈眼间距以及不同眼位起爆时差能有效地实现光面爆破；对于稳定性、整体性较好的Ⅳ、Ⅴ类围岩全断面法施工时，可以采用预留光爆层光面爆破技术，也就是每一循环均将该循环同里程处的侧墙、拱部光爆层留出，在下一循环中实施爆破，预留光爆层随掌子面向前推进而推进，该方法的优点是较易获得良好的光爆效果，有利于减轻爆破的震动效应。预留光爆层光爆技术见图6-1。图6-1预留光爆层光面爆破平面示意图各类围岩光爆设计参数见下表。光面爆破技术参数表围岩类别周边眼间距E（m）周边眼抵抗线w（m）相对距离E/W装药集中度q（kg/m）拱部周边眼装药Ⅳ类0.600.750.800.64顺孔Ⅲ类0.300.400.750.35隔孔图2-5预留光爆层爆破技术示意图预留光爆层掌子面炮孔7Ⅱ类0.300.600.500.28隔孔Ⅰ类0.300.600.500.28隔孔（5）装药结构各断面爆破除周边眼采用空气柱间隔装药外，其余各炮眼均采用孔底大药卷连续装药，并将雷管置于孔底倒数第二节药卷上，进行反向起爆。周边眼装药结构见图6-2。图6-2周边眼装药结构示意图（6）爆破起爆网络各段毫秒微差雷管脚线集束于掌子面中央悬挂，用火雷管加导火索引爆。孔内微差低段雷管一般跳段使用，防止地震波叠加而产生较大的地震动。另外，为了确保周边眼同时起爆，保证光爆效果，还将各孔内的导爆索延长至孔外，用一长主干导爆索顺拱部周边眼进行串联，使每个周边眼孔内有二套独立的起爆系统，确保同时起爆。6、超欠挖控制控制超欠挖是降低工程成本的主要措施，控制好超欠挖可以保证开挖成型、保证初期支护质量。（1）正确标示开挖轮廓线①在爆破前画开挖轮廓线时应考虑施工误差和围岩设计预留变形量及画线误差等因素，在设计轮廓线外要据以加大尺寸。②预留变形，Ⅰ类围岩地段为12cm，Ⅱ类围岩地段为10cm，Ⅰ、Ⅱ类围岩偏压段为12cm，Ⅲ类围岩地段为7cm，Ⅳ类围岩地段为6cm，施工时进行量测按实测数据进行调整。（2）优化爆破设计①采用控制爆破技术。根据隧道地质情况采用不同参数的光面控制爆8破技术。②采用非电毫秒雷管起爆。③正确选用周边眼装药结构。为保证爆破质量，周边眼采用小药卷炸药，间隔装药，并加强炮泥的堵塞质量。④按设计装药，并顺序起爆。⑤不断总结、修正爆破参数使之达到最佳效果。（3）保证钻孔质量①炮孔间距应符合钻爆设计。周边眼间距的误差不大于5cm，辅助眼间距的误差不大于10cm，周边眼的外插角不大于3度。②除掏槽眼、周边眼、底板眼外的其它眼孔方向应与隧道方向平行，要求孔底在同一平面上。③钻孔结束后要清孔，炮眼用炮泥堵塞，确保单孔装药质量。④定人定位，明确分工，明确责任，不得混岗乱位。（4）建立严格的激励、约束机制实行超欠挖奖罚制度，将奖罚数量与炮眼残留痕迹、超欠挖范围、超欠挖数量、炸药用量等直接挂钩，形成一套强有力的控制超欠挖管理办法。7、防坍技术措施坍塌是隧道施工的大害，分析坍塌原因，大部分是由于对复杂地质条件下围岩的属性研究不够彻底，应对措施不当造成的，坍塌次数的多少，一方面反映了地质条件复杂，另一方面也反映了施工单位技术水平和管理水平的高低。防止坍塌是确保隧道施工顺利进行及保证工程质量的关键，为此结合本隧道的特点及其地质情况，拟采用以下主要的防坍措施。（1）采用超前地质预报预报方法参见“特殊地质地段的施工与地质预报”。（2）制定和选择合理的施工方法根据以往的施工经验，在不同地质条件下选用合理施工方法是防坍的重要手段。在制定和选择施工方法时我们特别注意以下几点：①贯彻“不坍就是进度”的思想。在软弱围岩中的施工方法必须稳妥9可靠，在保证不坍的原则下再考虑加快施工进度。②选定初期支护参数贯彻“宁强勿弱”的思想，由于对岩体工程性质的认识很难恰如其分，对于介于两级围岩之间的按偏低的围岩级别进行初期支护。③正确选用Ⅲ类围岩的施工方法。Ⅲ类围岩介于稳定的Ⅳ类围岩和不稳定的Ⅱ类围岩之间，既无Ⅳ类围岩的自稳能力，又无Ⅱ类围岩设计初期支护中完善的防坍措施。因此，Ⅲ类围岩如施工方法或支护不当很容易坍塌。施工时根据围岩实际情况改进施工方法。（3）采用新奥法原理指导施工①采用控制爆破，尽量减少对围岩的扰动。②尽快进行初期支护。③初期支护承受主要荷载。④开挖后自稳能力差的地段应采用超前支护或超前加固。⑤尽快封闭成环。⑥用监控量测指导施工。⑦对变形超限的初期支护要及时进行加固。⑧初期支护变形稳定后立即进行二次衬砌，软弱围岩地段二次衬砌应适度紧跟。（4）保证初期支护质量初期支护严格按设计和施工规范施工，确保支护质量，重点注意以下几点：①提高开挖质量是保证支护质量的关键，凡爆破成形不良地段均考虑超前支护。②确