编制:复核:审核:日期:张冬刘楚辉王喜民2012.4.8中铁二十局集团有限公司青荣城际铁路工程施工指挥部二O一二年四月青荣城际铁路工程IV标西庄隧道明洞套拱段施工方案目录
一、编制依据.........................................................................................-4-二、编制范围.........................................................................................-5-三、工程概况.........................................................................................-5-(一)工程地质...............................................................................-5-(二)水文地质...............................................................................-6-(三)气象资料...............................................................................-6-四、机械设备、人员配置及材料供应.................................................-6-(一)机械配置...............................................................................-6-(二)人员配置...............................................................................-7-(三)材料供应...............................................................................-8-五、隧道进洞方案.................................................................................-8-(一)施工顺序...............................................................................-8-(二)洞口施工...............................................................................-8-(三)明洞施工.............................................................................-16-(四)导向墙施工.........................................................................-10-(五)大管棚施工方案.................................................................-12-1.设计参数...............................................................................-12-2.大管棚施工...........................................................................-12-(六)超前小导管施工.................................................................-14-1.设计参数...............................................................................-14-2.小导管施工...........................................................................-14-中铁二十局集团有限公司-1-青荣城际铁路工程IV标西庄隧道明洞套拱段施工方案六、进洞施工.......................................................................................-16-1.工艺选择...............................................................................-18-2施工方法................................................................................-18-七、仰拱及衬砌...................................................................................-22-(一)仰拱施工.............................................................................-22-(二)衬砌施工.............................................................................-22-1.衬砌台车...............................................................................-22-2.二次支护(混凝土)施作时间..........................................-23-3.施工准备...............................................................................-23-4.施工测量...............................................................................-24-5.钢筋制作安装.......................................................................-24-6.台车就位...............................................................................-25-7.混凝土浇筑...........................................................................-26-8.拆模和养护...........................................................................-29-9.拱顶回填压浆.......................................................................-30-八、防排水施工...................................................................................-30-(一)洞门防排水施工.................................................................-30-(二)明洞防排水施工.................................................................-30-(三)洞内防排水施工.................................................................-31-九、质量保证措施...............................................................................-32-(一)质量目标.............................................................................-32-(二)主要质量保证措施.............................................................-32-中铁二十局集团有限公司-2-青荣城际铁路工程IV标西庄隧道明洞套拱段施工方案1.洞口及明洞工程...................................................................-33-2.洞身开挖...............................................................................-33-3.初期支护...............................................................................-33-4.监控量测...............................................................................-34-5.超前地质预报.......................................................................-34-十、安全保证措施...............................................................................-34-(一)安全目标.......................................................................-34-(二)安全保证措施...............................................................-34-十一、环境保护措施...........................................................................-35-十二、水土保持措施...........................................................................-36-十三、文物保护措施...........................................................................-37-十四、文明施工...................................................................................-38-
中铁二十局集团有限公司-3-青荣城际铁路工程IV标西庄隧道明洞套拱段施工方案一、编制依据
1.青荣城际铁路工程Ⅳ标段招投标文件;2.铁道部颁发的规范、规程、标准:
《铁路隧道设计规范(试行)》(TB10621-2009)
《高速铁路隧道工程施工技术指南》(铁建设[2010]241号)《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10753-2010)《铁路隧道工程施工安全技术规程》(TB10304-2009J947-2009)《铁路混凝土工程施工技术指南》(铁建设[2010]241号)《铁路混凝土工程施工质量验收标准》(TB10424-2010)《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》(TB10108-2002J159-2002)《铁路隧道防排水施工技术指南》(TZ-331-2009)《铁路隧道钻爆法施工工序及作业指南》(TZ-231-2007)3.施工图纸
(1)西庄隧道设计图
青荣城际施隧05-01~08(2)双线隧道复合式衬砌参考图
青荣城际施隧参01-01~01-28;(3)双线隧道明洞衬砌参考图
青荣城际施隧参06-01~06-21;(4)辅助施工措施及施工方法参考图
青荣城际施隧参07-01~07-12;
中铁二十局集团有限公司-4-青荣城际铁路工程IV标西庄隧道明洞套拱段施工方案3.《青岛至荣成城际铁路指导性施工组织设计》
4.对我标段铁路实地考察所获得铁路现状、交通条件、现有施工情况及其他一些设施的相关资料和数据。
二、编制范围
西庄隧道明洞套拱段工程。
三、工程概况
西庄隧道位于山东省烟台市福山区回里镇西北侧,属于剥蚀丘陵区,地形起伏大,基岩大部裸露,山坡植被茂密。隧道海拔高度一般为30~130m,进口里程DK190+184,出口路程为DK190+550,明洞套拱段里程DK190+320~DK190+340;隧道全长366m,为单洞双线隧道。隧道最大埋深22.4m。
其中Ⅳ级围岩200m、Ⅴ级围岩166m,全隧位于半径为6000m的左偏曲线上,洞内纵坡为4‰的单面下坡。隧道范围内地层岩性单一,主要为下元古界片麻岩(Pt)。
(一)工程地质1.地形地貌
属于剥蚀丘陵区,地形起伏大,基岩大部裸露,山坡植被茂密。2.地层岩性
中铁二十局集团有限公司-5-青荣城际铁路工程IV标西庄隧道明洞套拱段施工方案隧道范围内地层岩性单一,主要为下元古界片麻岩(Pt)。现将隧道通过范围内地层由新到老简述如下:
下元古界片麻岩(Pt)黄褐色,灰褐色,青灰色,细粒结构,片麻状构造全风化~弱风化,节理裂隙发育。片麻岩产状34°∠15°。
(二)水文地质勘测期间,隧道洞身范围内,有少量基岩裂隙水,沟谷发育处雨季地下较丰富,地下水受表水及降水影响较大。
(三)气象资料1.地震:地震动峰值加速度为0.01g(地震基本烈度为Ⅶ度)。2.最冷月平均气温-1.1℃。3.土壤最大冻结深度0.51m。
四、机械设备、人员配置及材料供应
(一)机械配置本隧道机械配备的主要原则:一是坚持以人为本的理念,尽量实行机械化施工,最大限度地减轻施工人员的劳动强度;二是经济高效,考虑单机设备先进的同时,做到机械设备相互合理配套,最大限度发挥各种机械作业能力,各条施工作业线科学先进;三是施工机械与施工方法配套。主要机械设备如下表
中铁二十局集团有限公司-6-青荣城际铁路工程IV标西庄隧道明洞套拱段施工方案西庄隧道机械设备配置表
机械设备名称混凝土湿喷机装载机挖掘机发电机自卸汽车规格型号YPS-100ZLC50CPC220250KW15T数量2台1台1台1台2台机械设备配置空压机注浆泵潜水泵污水泵钻机规格型号4L-120/20UB-3QY65-18-5.550WQ40-12-3TUX-100数量2台1台3台2台1台(二)人员配置本隧道人员配备的主要原则:一是坚持以人为本的理念,尽量实行机械化施工,最大限度地减轻施工人员的劳动强度。主要人员配备如下表
西庄隧道人员配备表
架子队配备人员配置劳动力(人)现场负责人技术负责人技术员质检员安全员试验员材料员测量员合计1121121312劳动力(人)1111111310掘进工班支护工班防水工班衬砌工班机械工班杂工班电工其他人员合计施工队配备人员配置劳动力(人)28261218108210114施工队配备中铁二十局集团有限公司-7-青荣城际铁路工程IV标西庄隧道明洞套拱段施工方案(三)材料供应前期进场的所有水泥、钢材、砂子、碎石等材料都已送检。进场材料:P.042.5水泥87吨,粗集料497吨,140*6mm无缝钢管4吨,114*6mm无缝钢管3吨,108*6mm无缝钢管50吨,42*3.5mm无缝钢管28吨,20#工字钢20吨,18#工字钢30吨,HRB335Φ22钢筋37吨,HRB335Φ18钢筋9吨,HRB335φ8钢筋11吨,HRB335φ6钢筋11吨。
五、隧道进洞方案
根据地貌和地质条件,并针对洞口段工程的特点和难点,我单位决定从DK190+320~340明洞套拱段向进口及出口2个方向进行施工。
(一)施工顺序施工结合明洞段地形,地貌和地质条件,并针对明洞段工程的特点和难点,制定以“超前预报,大管棚支护,洞身开挖,加强支护,尽早封闭,监控量测,衬砌紧跟”为原则的总体施工方案。进洞施工顺序如下:洞外监控量测→截水天沟→边仰坡施工→明洞套拱段开挖→导向墙施工→大管棚+小导管进洞→洞内监控量测。
(二)明洞段施工1.埋设观测点
中铁二十局集团有限公司-8-青荣城际铁路工程IV标西庄隧道明洞套拱段施工方案(1)地表沉降监测点的布置,地表下沉与拱顶下沉测、收敛点设在同一里程断面上,地表下沉监测范围横向延伸至隧道中线两侧(B/2+n+h0)范围(B为隧道开挖宽度,h为隧道开挖高度,h0为隧道埋深)。测点间距为2~5m,并根据地质条件和环境条件进行调整。靠近中线的地方测点布置密些,外侧渐稀必要时可
扩大检测范围及加密测点布置。量测范围为中线两侧,其观测点布置如下图所示:
(2)地表沉降监测点的埋设用全站仪定出隧道中线里程及横向布设点位后挖坑用混凝土现浇进行埋设,如下示意图
中铁二十局集团有限公司-9-青荣城际铁路工程IV标西庄隧道明洞套拱段施工方案2.明洞套拱段永久边仰坡采用1:1坡比刷坡,坡面采用喷锚网防护。
3.明洞套拱段施工宜避开雨季,开挖前应先做好边仰坡外及洞口的排水,截水处理。开挖线外5~10m设截水天沟,天沟纵坡不小于3%。施工前应首先施作好截水天沟,截水天沟应引至地势低洼处。截水天沟的尺寸如图。
φ8@20截水天沟示意图
(三)导向墙施工1.设计参数
西庄隧道明洞套拱段施作导向墙,导向墙采用C20混凝土,截面尺寸1m×1m,要保证其基础稳定行。导向墙数量按拱部144°范围计算,为保证长管棚施工精度,导向墙内设2榀I18工字钢架,钢架外缘设φ140壁厚5mm导向钢管,钢管于钢架焊接,钢架各单元由连接板焊接成型。
中铁二十局集团有限公司-10-青荣城际铁路工程IV标西庄隧道明洞套拱段施工方案2.施工方案:环行开挖至导向墙基底,清底、立模、埋设定位型钢及导向管后,浇注混凝土。混凝土采用搅拌站集中拌制,混凝土运输车输送。
3.导向墙施工工艺
(1)开挖:施工放样后,采用开挖至导向墙基底,人工清除基底表面浮土并压实。
(2)架设定位型钢:导向墙开挖完毕后,开始架设定位型钢。定位型钢在钢材加工场加工,运至现场拼装。
(3)埋设导向管:导向管采用φ140壁厚5mm的热轧无缝钢管,长1m,环向间距同大管棚,为30cm。放线确定其位置后,将导向管牢固焊接在型钢上,导向管两端采用纺布包裹,防止水泥砂浆堵塞。
(4)立模:在导向墙底架设两榀I18型钢,纵向间距0.5m,型钢间通过Φ22钢筋纵向连接成为受力整体;再在型钢上铺设标准钢模作为底模。在底模外端采用标准钢模架设端模,端模外侧采用脚手架斜撑,内侧采用φ12钢筋支撑牢固。顶模采用18mm厚竹胶板。
(5)混凝土浇注:混凝土采用搅拌站集中拌制,混凝土运输车输送,插入式振动棒捣固密实。捣固混凝土时,振动棒不得接触模板及导向管。混凝土要求无蜂窝麻面。
(6)养护拆模:混凝土浇注后,常温下洒水养护不得少于7天。
中铁二十局集团有限公司-11-青荣城际铁路工程IV标西庄隧道明洞套拱段施工方案测量放线导墙开挖、清底并压实架设定位型钢预埋导向管立 模混凝土浇注养护拆模混凝土搅拌图2导向墙施工工艺流程图
(四)大管棚施工方案1.设计参数
大管棚采用φ108、壁厚6mm热轧无缝钢管制成。大管棚环向间距0.4m,外插角1°~3°。为提高导管的抗弯能力,可在钢管及钢花管内设置钢筋笼,钢筋笼由4根主筋和固定环组成,主筋采用φ18,固定环采用短管节,节长3m~5cm,将其与主筋焊接,按1.5m间距设置。在钢花管的周壁钻注浆孔,孔径10~16mm,孔间距188mm,呈梅花形布置。注浆材料采用1:1水泥浆。2.大管棚施工
(1)管棚钻机、安设施工:
①当钻进地层易于成孔时,一般采用先钻孔,后插管的方法。即钻孔完成检查合格后,将管棚连续接长,由钻机旋转顶进将其装入孔内。
中铁二十局集团有限公司-12-青荣城际铁路工程IV标西庄隧道明洞套拱段施工方案②管棚施工前,在管棚设计位置安放至少二榀I18工字钢的管棚导向拱架,要求在钻机作业过程中导向拱架不变形、不移位。
③钢管接头采用外丝扣连接,丝扣长不小于15cm,钢管应在专用的管床上加工好丝扣,棚管四周钻φ10~φ16出浆孔(靠掌子面1m的棚管不钻孔);管头焊成圆锥形,便于入孔。钢管连接见图3
φ108无缝钢管≮150采用内外丝扣连接图3钢管连接图
④管棚注浆前,应向开挖面、拱圈及孔口管周围喷射10cm厚的C25混凝土,以防止钢管注浆时岩缝跑浆。
(2)钢花管钻孔:采用潜孔钻从导向孔内间隔钻眼。钻孔过程中要经常采用测斜仪量测钻进的偏斜度,以准确控制钻机轴线方向,使钻机以1°~3°的外插角前进。每钻完一孔应立即安设一根钢花管。
钻至设计深度后,清孔,顶入钢花管。钢花管接头采用丝扣连接。钢管周壁钻注浆孔,孔径10~16mm,孔间距15cm,呈梅花型布置。管棚(钢花管)注浆孔布置见图4:
中铁二十局集团有限公司-13-青荣城际铁路工程IV标西庄隧道明洞套拱段施工方案图4钢花管注浆孔展示
(3)钢花管注浆:采用2TGZ-60/120全液压双液注浆泵,注浆材料为1:1水泥浆,注浆压力0.5~1.0Mpa,进行流量和注浆压力双控制。注浆前先进行注浆现场试验,注浆参数应根据现场实验适当调整。在施工过程中,如实做好钻孔地质记录和注浆记录。
钢花管施工工艺流程见图5。
(五)超前小导管施工1.设计参数
(1)材料:小导管采用外径42mm、厚3.5mm的热轧无缝钢管,为便于小导管插入围岩内,钢管前端宜做成尖锥状,尾部焊上箍筋。
(2)间距及外插角:导管环向间距为40cm/根,纵向相邻两排的水平投影搭接长度不小于100cm。外插角:5°~10°。2.小导管施工
(1)钻孔控制
小导管安设采用钻孔打入法,先将小导管的孔位用红油漆标出,
中铁二十局集团有限公司-14-青荣城际铁路工程IV标西庄隧道明洞套拱段施工方案钻孔的方向垂直于开挖面,仰角根据设计要求5°~10°。采用凿岩机钻孔,钻头采用梅花形钻头,钻头直径比导管直径大2cm,钻孔钻进要避免钻杆摆动,保证孔位顺直。钻至设计成孔深度后,用风管将碎渣吹出,避免塌孔。
(2)钢管加工
将钢管加工成钢花管,钢管顶部切割加工成尖锥状,使钢管更容易插入孔内,顶管完成后尾段焊接箍筋并与注浆管连接。小导管构造图见图6
图6小导管构造图
(3)顶管
在钻好的孔内插入加工合格的钢花管,在管尾后一段30cm处,将麻丝缠绕在管壁上成纺锥状,并用胶带缠紧。开动钻机,利用钻机的冲击力将钢花管顶入围岩中,钢管顶进钻孔长度≥90%管长。
(4)注浆
管路连接完成后进行压水试验,以检查管路及工作面有无渗漏现象。
注浆采用2TGZ-60/120全液压双液注浆泵,砂浆搅拌机经加工后拌合水泥浆,注浆压力达到0.5~1.0MPa且注浆量也达到设计时,即可停止注浆。
中铁二十局集团有限公司-15-青荣城际铁路工程IV标西庄隧道明洞套拱段施工方案小导管施工流程见图7
风钻钻孔清孔顶入钢管连接管路检修压水试验管路泄露有无渗漏工作面泄露封闭岩面注浆检查加固效果是否达到要求补钻注浆孔停止注浆注下一孔图7小导管施工流程图(六)明洞套拱施工1.明洞套拱段边仰坡开挖前,现场测出边仰坡开挖边缘线。洞口边仰坡按设计坡度由上而下分层开挖,开挖尽可能采用机械施工,必要时采用松动爆破。边坡坡度为1:1。
中铁二十局集团有限公司-16-青荣城际铁路工程IV标西庄隧道明洞套拱段施工方案2.边仰坡开挖后,临时边仰坡立即初喷5cm厚C25混凝土封闭,布设φ8钢筋网,施作Φ22砂浆锚杆进行锚固,临时边仰坡钢筋网网格间距25cm×25cm,锚杆长度3m,间距1.5m×1.5m,呈梅花型布置,然后复喷至10cm厚。
锚杆布置平面图见图1
3、施做套拱,里程为DK190+320~DK190+340,主筋采用φ22钢筋,保护层厚度为40mm。套拱厚度为60cm,采用C30砼浇筑,详见西庄隧道明洞段套拱设计图(青荣城际施隧05-08)。
六、进洞施工
管棚施工后转入隧道分部开挖与支护。
暗洞开挖前要清除边坡仰开挖线外的浮石、危石,并按照技术要求在洞顶埋设地表下沉观测点。
中铁二十局集团有限公司-17-青荣城际铁路工程IV标西庄隧道明洞套拱段施工方案西庄隧道明洞套拱段两侧均为V级围岩,根据图纸西庄隧道明洞套拱段两侧V级围岩采用三台阶临时仰拱法。1.工艺选择
西庄隧道暗洞V级围岩采用三台阶临时仰拱法施工。开挖完成后及时施作临时仰拱支护施工,形成封闭结构。2施工方法
(1)上台阶开挖:在拱部超前支护后进行,环向开挖上部台阶,台阶长度为2~3m,高度为4m。开挖循环进尺根据初期支护钢架间距确定,最大不得超过1.5m。开挖后立即初喷4cm混凝土。开挖后及时进行架设钢拱架、锚杆、网喷系统支护,在钢架拱脚以上30cm高度处,紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°打设配对锁脚锚管,使用U型卡筋将锁脚锚管与钢架焊接牢固,施工临时仰拱封闭成环确保围岩稳定,最后复喷混凝土至设计厚度。
(2)中台阶开挖:开挖长度一般为2~3m,高度一般为4m。开挖进尺根据初期支护钢架间距确定,最大不得超过1.5m。开挖后立即初喷4cm混凝土,及时进行施工接长钢架、锚杆、网、喷射混凝土系统支护在钢架拱脚以上30cm高度处,施工临时仰拱封闭成环确保围岩稳定。
(3)下台阶开挖:开挖高度一般为3~4m,开挖进尺根据初期支护钢架间距确定,最大不得超过1.5m。开挖后立即初喷4cm混凝
中铁二十局集团有限公司-18-青荣城际铁路工程IV标西庄隧道明洞套拱段施工方案土,及时进行施工接长钢架、锚杆、网、喷射混凝土系统支护在钢架拱脚以上30cm高度处,增设锁脚锚管,及时施工仰拱形成永久封闭环。
(4)拆除临时仰拱施工填充和二次衬砌。三台阶加临时仰拱法施工程序见8三台阶临时仰拱法工艺流程见图9
中铁二十局集团有限公司-19-青荣城际铁路工程IV标西庄隧道明洞套拱段施工方案图8三台阶临时仰拱法施工程序图中铁二十局集团有限公司-20-青荣城际铁路工程IV标西庄隧道明洞套拱段施工方案施工准备超前地质预报爆破设计上、中、下台阶、仰拱测量放线上台阶钻眼中台阶钻眼下台阶钻眼仰拱钻眼处理并反馈信息装药爆破、通风初喷后出渣装碴运输差断面检查、爆破效果分析良好初期支护监控量测下一循环施工图9三台阶临时仰拱法施工工艺流程图中铁二十局集团有限公司-21-青荣城际铁路工程IV标西庄隧道明洞套拱段施工方案七、仰拱及衬砌
(一)仰拱施工仰拱施工超前拱墙衬砌,并尽量紧跟开挖工作面并不超过设计及规范要求(设计仰拱距开挖面为20~30m)。仰拱、填充分开浇注,且全幅浇筑,仰拱和底板混凝土强度到5Mpa后行人方可通行,达到设计强度100%后车辆方可通行,为使掌子面开挖不因此而中断,运输车辆在仰拱施工位置采用移动式栈桥通过。
仰拱施工栈桥见图10:
隧道纵向水沟底面已浇筑仰拱待浇筑仰拱图10仰拱施工栈桥示意图(二)衬砌施工1.衬砌台车
隧道衬砌全部采用全断面整体式衬砌,为了最大限度地减少衬砌与出碴的相互干扰,保证衬砌质量,加快衬砌速度,配备一台9m长衬砌台车,采用输送泵浇筑,混凝土由搅拌运输车运输。每次衬砌距离长度9m,2天完成一个循环。混凝土入模采用泵压法,以插入式振
中铁二十局集团有限公司-22-青荣城际铁路工程IV标西庄隧道明洞套拱段施工方案捣器为主要振捣方式,台车自带附着式振捣器为辅助振捣方式。2.二次支护(混凝土)施作时间
二次衬砌采用模筑法施工,由于时间因素影响很多,二次衬砌直接关系到衬砌结构的安全,过早施作会使二次衬砌承受较大的围岩压力,拖后施作会不利于初期支护的稳定。因此,在施工过程中通过监控量测掌握围岩与支护结构的变化规律,及时调整支护与衬砌设计参数,并确定二次衬砌的施作时间,使衬砌结构安全可靠。
二次衬砌的施作时间,应在围岩和喷锚支护变形基本稳定后进行。一般主要条件是:
(1)位移速率有明显减缓的趋势;(2)拱脚附近水平收敛小于每天0.2mm;(3)已产生的位移占总位移量的80%以上。
其位移与位移速率是采用实测数据为依据的,水平位移与拱顶下沉速度,以安全考虑,是指至少7d的平均值,总位移值可由回归分析计算求得。3.施工准备
在二次混凝土衬砌前,必须进行如下工作:
①将初期支护侵入二次衬砌设计范围内的锚杆头、小导管头等影响防水板铺设的杂物清除干净,并喷射混凝土找平。
②衬砌台车拼装完成,并检查好模板的刚度、液压系统、模板表
中铁二十局集团有限公司-23-青荣城际铁路工程IV标西庄隧道明洞套拱段施工方案面平整度、模板接缝错台情况处理等各项指标,并刷好脱模剂。
③做好预埋件和预埋孔洞的里程位置详细图,加工好预埋孔洞的模板,保证预埋位置准确。
④浇筑混凝土前将基底表面的积水、岩屑、泥浆等松散物清除干净。
⑤为了保证每组衬砌接头的平整度,在二次衬砌施工前先施作隧道仰拱混凝土及回填,再铺设枕木和轨道,检查轨道标高和轨道距中线的距离保证台车就位准确和接头的平整度。
⑥施工环向排水管、排水盲沟、挂好土工布和防水板并检验合格。4.施工测量
台车就位前,放样隧道中心线和衬砌台车轨道线,使台车就位误差不得超过10mm,并在小边墙上定出台车就位标高及就位边线,用红油漆标识,以便台车按照标高和边线就位。5.钢筋制作安装
衬砌钢筋在洞外加工场加工成型,钢筋加工按设计长度计算下料时,应考虑钢筋搭接长度和接头错开的距离,下料完成后在加工厂焊接完成,尽量减少在台架焊接。衬砌钢筋绑扎在防水板敷设完毕后进行。衬砌工作面设简易钢筋绑扎台架,衬砌钢筋的安装、绑扎在台车上进行。
衬砌钢筋施工符合以下要求:
中铁二十局集团有限公司-24-青荣城际铁路工程IV标西庄隧道明洞套拱段施工方案①衬砌钢筋的规格、型号、机械性能、化学成分、可焊性等符合规范规定和设计要求,钢筋进场后必须进行抽样检查,合格后方可投入使用;
②钢筋在加工弯制前先调直,钢筋表面的油渍、水泥浆和浮皮铁锈等均清除干净。加工后的钢筋表面不有削弱钢筋截面的伤痕。当利用冷拉法调直钢筋时,钢筋的调直伸长率:Ⅰ级钢筋不得超过2%,Ⅱ级钢筋不得超过1%。
③钢筋主筋采用焊接接头,接头质量必须符合TB10210-2001《铁路混凝土与砌体工程施工规范》(以下简称《规范》)的要求。在焊接前,必须按实际施工条件焊接试样进行试验,合格后才能进行焊接施工;
④衬砌钢筋之受力钢筋采用焊接接头时,焊接接头相互错开,错开距离为35d(d为钢筋直径),且不少于50cm。在同一截面内受力钢筋接头面积占受力钢筋总截面面积的百分率不超过50%。钢筋焊接时采取防护措施,避免损伤防水板;
⑤焊接接头距弯曲处的距离不应小于10d,也不应位于最大弯距处;
⑥钢筋交叉点用铁丝全部绑扎牢固,至少不少于90%,钢筋绑扎接头搭接长度及误差符合规范及设计要求。6.台车就位
①轨道铺设
中铁二十局集团有限公司-25-青荣城际铁路工程IV标西庄隧道明洞套拱段施工方案轨道采用铁路P38以上钢轨,短枕采用木枕,钢轨与短轨间使用轨垫板,轨道置于已铺底的混凝土地面上,以保证台车平稳。轨道中心线尽可能与隧道中心线重合,偏差控制在10mm以内。
②台车准确定位
台车定位采用五点定位法,即以衬砌圆心为原点建立平面坐标系,通过控制拱部模板中心点、拱部模板同墙部模板的两个铰接点、两墙部模板的底脚点来精确控制台车就位。
为避免混凝土浇注过程中台车上浮(一般可达到15mm左右),采用三个30t的千斤顶在台车前端端部拱顶增设支撑,以防止台车上浮造成拱部错台。
台车就位前,在小边墙上定出台车就位标高及就位边线,按照标高和边线就位后,重新检查台车的净空和拱顶标高,保证隧道衬砌净空满足设计要求。7.混凝土浇筑
衬砌混凝土的质量,受到施工方法的影响极大。特别是现场的运输、浇筑、捣固、养生等方法对混凝土的性能影响很大,因此,应仔细研究混凝土的运输、浇筑、捣固、养生等各个作业环节。严格按照设计要求及现场试验结果进行操作。
混凝土浇筑采用混凝土输送泵,浇筑过程中根据浇筑的部位不同严格按照表9进行作业,为保证混凝土质量,必须在浇筑环节加强控制。
中铁二十局集团有限公司-26-青荣城际铁路工程IV标西庄隧道明洞套拱段施工方案表9混凝土的浇筑方法及标准
位置
项目落下高度
仰拱、边墙及拱部以下
浇筑一层的
40~50cm左右
高度
流动距离浇筑方式
拱顶部
流动距离
(1)混凝土拌和和运送
①混凝土的各种材料必须经试验合格后方可使用,混凝土在砼拌和站集中拌和,拌和过程中专人负责严格按施工配合比配料,拌合时间一般不少于2分钟,确保混凝土的和易性。
②混凝土尽可能地在接近拌和状态下运送、浇筑。为此,运送时间要短,不使混凝土材料离析、空气量变化和坍落度下降等,故衬砌混凝土采用混凝土罐车进行运输。
(2)混凝土浇筑
①混凝土浇筑前清除模板内的水、及杂物和输送泵管路中残留的砂浆等有损混凝土的品质的,必须在浇筑混凝土前清除。
②模板的长度9m,为防止混凝土流动中产生离析采用分支管和
中铁二十局集团有限公司-27-标准1.5m以下
不流动向上浇筑10m左右
青荣城际铁路工程IV标西庄隧道明洞套拱段施工方案有变换阀用2~3个检查窗进行浇筑,浇筑边墙的检查窗设在合适的高度上,使混凝土下落高度小于1.5m,防止混凝土下落产生离析形成蜂窝。
③从检查窗进行浇筑时,可从邻接的检查窗和上面的检查窗进行捣固。因此,浇筑检查窗依次向高位置变更,到尽可能高的位置之前,最好用检查窗进行混凝土的浇筑。
④混凝土浇筑速度不能比模板设计时预定速度快,否则会造成左右混凝土的浇筑高差,模板会产生变形和移动,所以根据设计浇筑速度左右对称进行浇注浇筑。
⑤拱顶部分的混凝土浇筑,一般采用向上浇筑方式。向上浇筑方式比引拔的混凝土充填性要好,也可采用充填性更好的挤压方式(活塞方式)拱顶部分的混凝土浇筑,重要的是不要产生离析、各个角落不残留空隙、堵头处能够完全充填。
⑥为了确保拱顶混凝土充填部分密实性,可以研究采用高流动性混凝土,高流动性混凝土是具有自充填性的,材料难以离析。
⑦向上浇筑口一般距已浇筑好的混凝土侧0.75m为宜。浇筑口离开已浇筑好的混凝土越远,其流动越复杂,靠近已浇筑好的拱顶部则易产生空隙。因此,浇筑口最好靠近已浇筑好的混凝土侧。为了减少空隙中的空气,可在已浇筑好混凝土侧设置排气孔。
⑧因事故而中断浇筑时,改变了混凝土的流路,会产生空洞和厚度不足,所以每模必须采取备用电源、备用混凝土拌和机等措施以保证连续地浇筑混凝土。
中铁二十局集团有限公司-28-青荣城际铁路工程IV标西庄隧道明洞套拱段施工方案(3)混凝土捣固
混凝土的振捣采用附着式振捣器和人工插入式振捣棒配合使用,混凝土施工时捣固人员在窗口用插入式振捣器捣固,保证混凝土捣固密实。拱顶等不能使用内部振捣器的部分,要注意不要产生下降、厚度方向分离等缺陷,采用附着式振动器振捣密实,混凝土难于充填的部位,仔细捣固。
混凝土浇筑中断的部位,再次开始时要特别仔细,捣固器确实地插入下层的混凝土中。使用振捣器时注意的事项如下:
①内部振捣器尽可能地垂直,以一定间隔插入,其间隔一般在50cm以下。
②振动捣固充分,其标志是混凝土和面板的接触面出现水泥浆线。混凝土容积减少也是一个特征。
③振捣器形状、大小、数量根据一次捣固的混凝土容积决定,并留有备用数量。
④捣固作业要注意不损伤背后的防水板。8.拆模和养护
(1)拆模时间
模板须待混凝土达到设计强度8MPa以上时方可拆除;对于受较大围岩压力的模板须待混凝土达到设计强度的100%后才能拆除。
(2)养护方法
隧道衬砌养护采用高压水冲洗湿润的办法,经常要保持混凝土湿
中铁二十局集团有限公司-29-青荣城际铁路工程IV标西庄隧道明洞套拱段施工方案润,保养期限一般为14天。养护的洒水期限与水泥品种、空气湿度、气温等条件有关。
没有充分硬化的混凝土受到振动、冲击时,会产生开裂和损伤,因此在爆破中,掌子面和混凝土浇筑地点要保持适当的距离。
隧道通风后通常会有风流产生,隧道内的温度、湿度将下降。如混凝土在低龄状态,必要时要设置防风板。9.拱顶回填压浆
在进行混凝土浇筑时,每隔5m在拱顶预留一个回填压浆管,在完成二衬并达到设计强度要求后,采用压浆泵对拱顶压注水泥浆,确保拱顶的密实度。
八、防排水施工
(一)洞门防排水施工明洞套拱段边仰坡开挖前,现场测出边仰坡开挖边缘线。在开挖线5m~10m做好截水天沟,截水天沟应引入自然低沟中。天沟采用C25钢筋混凝土梯形沟,沟深60cm,沟宽60cm,厚20cm。浇筑后要求无蜂窝麻面,沟内排水畅通,做到不渗不漏,防止地表水渗入开挖面,影响洞口边、仰坡的稳定性。
(二)明洞防排水施工中铁二十局集团有限公司-30-青荣城际铁路工程IV标西庄隧道明洞套拱段施工方案1.明洞衬砌环向施工缝间距9m一道,全环设置。
2.明洞衬砌背后设容易操作且能保证质量的自粘防水卷材。明洞环向施工缝采用中埋式橡胶止水带加遇水膨胀止水胶防水,纵向施工缝设混凝土界面剂加遇水膨胀止水胶防水,明洞变形缝设中埋式钢边橡胶止水带防水并辅以嵌缝。
(三)洞内防排水施工1.洞内防水
(1)隧道防水等级必须满足《地下工程防水设计规范》(GB50108-2008)规定的一级防水标准,衬砌表面无湿渍。
(2)隧道二次衬砌混凝土采用防水混凝土,抗渗等级不小于P10。(3)隧道拱墙初期支护与二次衬砌之间铺设防水层,防水层由ECB防水板和土工布缓冲层组成,防水板厚度不小于1.5mm,土工布重量不小于400g/㎡。防水层拱墙铺设。
(4)二次衬砌环向施工缝间距按8~12m一道,全环设置。纵向施工缝按2道设置,变形缝在地层承载力显著变化处,明暗分界处,断面明显变化处设置。
(5)环向施工缝采用背贴橡胶止水带加中埋式橡胶止水带的两道防水措施,纵向施工缝设中埋式钢板止水带加缓膨型遇水膨胀止水胶两道防水措施。变形缝采用背贴橡胶止水带加中埋式钢边橡胶止水带和嵌缝胶防水。
(6)二次衬砌拱顶预留回填注浆孔,间距3m,隧道衬砌施工并
中铁二十局集团有限公司-31-青荣城际铁路工程IV标西庄隧道明洞套拱段施工方案变形完成后,应进行衬砌背后回填注浆。
(7)隧道开挖后,如局部渗水量大,集中引排可能引起地表水环境破坏时,可采用局部注浆进行封堵。
2.洞内排水
(1)全隧道设置双侧水沟和中心排水沟
(2)中心排水管采用φ600钢筋混凝土管,并间隔30m设置一处检查井。
(3)衬砌防水板背后环向设置φ50带孔波纹管透水盲管,环纵向盲管连接后通过φ100泄水孔接入中心排水管。
九、质量保证措施
(一)质量目标1.全部工程达到国家及铁道部现行的施工质量验收标准,并满足按设计速度开通的要求;
2.依靠科技,全员参与。规范施工,求实创优。单位工程一次验收合格率100%。全线确保部优,争创国优;
3.杜绝质量事故,克服质量通病;
4.竣工文件真实可靠、规范齐全,符合铁道部及业主有关竣工文件的要求,实现一次交接合格。
(二)主要质量保证措施中铁二十局集团有限公司-32-青荣城际铁路工程IV标西庄隧道明洞套拱段施工方案1.明洞套拱段洞口工程
洞口土石方开挖自上而下进行,不采用大爆破,尽量减少对地层的扰动,开挖的土石方弃至指定地点。
洞口排水系统与洞外排水工程连成体系,以利及时排水保持边坡稳定。2.洞身开挖
洞身开挖采用光面爆破,软弱破碎围岩地段施工时严格贯彻“先预报、管超前,严注浆,短进尺,强支护,早封闭,勤量测”的指导思想,科学组织施工,确保施工质量和施工安全。
严格按照设计文件及经监理工程师批准的施工方法进行施工,保证隧道按照设计方向与坡度及结构尺寸施工,做到不欠挖、不超挖。
严格按光面爆破设计布眼、装药,在开挖过程中不断优化钻爆设计,选择合理的爆破参数,努力提高光面爆破质量,获取良好的爆破效果。3.初期支护
施工支护紧随开挖面及时施作,以控制围岩变形和减少围岩暴露时间。不同的围岩段,严格按施工图纸采取不同形式的施工支护。努力提高初期支护的施工质量,按规定检查锚杆的抗拔力和喷射混凝土层厚度,做到断面尺寸符合设计规范,支护结构稳定可靠。
中铁二十局集团有限公司-33-青荣城际铁路工程IV标西庄隧道明洞套拱段施工方案4.监控量测
建立监控量测小组,配备专用量测设备、仪表,按规定频率进行量测,准确、完整、及时收集数据,分析掌握围岩收敛和初期支护位移变化情况,描述工程地质,及时反馈信息,为施工提供科学依据。5.超前地质预报
本隧道超前地质预报应在地质调查法的基础上,采用地震波反射法进行中长、长距离探测,再采用加深炮孔探测进行短距离预报,断层及重要物探异常段补充短距离物探红外探测法及超前水平地质钻探进行预报。
十、安全保证措施
(一)安全目标
杜绝重伤及以上人身伤亡事故;杜绝重大施工机械设备损坏事故;杜绝重大火灾事故:杜绝负同等责任的重大交通事故:杜绝一般环境污染事故;杜绝重大垮塌事故。(二)安全保证措施
1.加强监控量测,及时反馈信息,通过量测指导施工,确保安全。2.隧道开挖采用光面爆破,严格按爆破设计施工,严格控制用药量,保证爆破成型质量,严格按设计要求进行喷锚支护,必要时进行
中铁二十局集团有限公司-34-青荣城际铁路工程IV标西庄隧道明洞套拱段施工方案加强支护。爆破作业必须严格遵守《爆破安全规程》的有关规定和要求。
3.隧道开挖过程中,设地质队和专职地质工程师,做好地质描述和超前地质预报,提出对策和措施,每个开挖工班配一名工程师跟班,确保各种措施、技术交底的落实,保证标准化作业。开挖过程中,配备有经验的地质工程师,24小时轮流值班,及时发现地质变化,监控指导现场施工。
4.完善洞外排水系统,进行地表加固,并严格按“先预报、管超前,严注浆,短进尺,强支护,早封闭,勤量测”的原则施工完成洞口段施工,确保进洞安全。
5.所有进入隧道施工的人员,要严格执行隧道施工的规定,必须按规定配带安全防护用品。
6.严格按喷锚构筑法组织施工,根据围岩类别严格按设计进行施工支护,坚持监控量测,按反馈信息指导施工,严禁盲目冒进、草率支护、冒险施工。
7.各施工班组间,上下各道工序间,建立完善的交接班制度,在交接班时交接班人应将本班组工作情况及有关安全措施向接班人详细交待,并做好交接班记录。
8.其它各项安全措施详见隧道施工安全专项交底书。
十一、环境保护措施
为加强环境保护,避免施工时影响环境保护,我们将成立相应的
中铁二十局集团有限公司-35-青荣城际铁路工程IV标西庄隧道明洞套拱段施工方案环境保护组织机构,采取一定的环境保护措施,把环保贯穿于施工的全过程。严格遵守国家环保部门和本工程的有关规定,采取必要的防治措施以消除因施工因素造成的环境污染。
1.组织施工人员学习环保知识,加强环保意识,保持清洁、控制扬尘、杜绝撒漏材料,使大家认识到环境保护的重要性和必要性。
2.认真贯彻各级政府的有环境保护方针、政策、法令。
3.文明施工现场,对场地废料、土石方的废方处理,按设计要求、监理工程师指定地点处理。施工中及时完善施工排水系统,防止水土流失,尽量减少对周围自然环境的影响和破坏。
4.采取有效的技术手段和管理措施将施工机械和运输车辆的噪音控制到最低程度,为保护施工人员健康,经常保养机械,使噪音降低到最低限。
十二、水土保持措施
1.认真执行《水污染防治法》、《水土保持法》、《森林法》等有关法律规定。
2.施工垃圾必须运至指定地点;施工完毕后取弃土场及时平整,并做必要的防护,避免水土流失;施工临时场地、便道使用完毕后恢复原状。
3.水土保持的原则:重规划、少占地、少开挖,多利用、少弃碴、快恢复,严管理、少流失。
4.遵守国家和地方有关水土保持的规定,采取必要的措施防止施
中铁二十局集团有限公司-36-青荣城际铁路工程IV标西庄隧道明洞套拱段施工方案工中的燃料、油、沥青、污水、废料和垃圾等有害物质对河流、湖泊、池塘和水库的污染。
十三、文物保护措施
在工程现场发掘出的所有文物、古迹以及具有地质研究或考古价值的其他遗迹、化石、钱币或物品,均属于国家财产,因此,在施工中,我们采取以下措施进行文物保护工作。
1.加强教育、提高全员的文物保护意识。
开工前组织全体施工人员进行文物保护重大意义、文物保护知识方面的教育,增强全体职工保护文物的自觉性和责任感。
2.开工前主动和地方文物保护部门进行联系,与当地群众进行文物保护方面的调查,对地上、地下是否有文物初步做到心中有数,以便超前、有针对性地做好工作。
3.一旦发现文物,我单位采取必要的防护措施:
(1)已开工的要立即保护现场,防止任何人员移动或损坏任何该类物品。
(2)尽快向工程师、业主和文物保护部门汇报。
(3)按照工程师、业主和文物保护部门的指令,积极协助处理。4、不准随意乱刻、乱画、破坏文物,坚决打击、抵制贩卖文物活动。
5、临时设计、施工用地不占用文物保护控制区。
中铁二十局集团有限公司-37-青荣城际铁路工程IV标西庄隧道明洞套拱段施工方案十四、文明施工
1.施工现场必须设置安全警示牌。
2.施工场地内的安全设施和标志牌要齐全,有效,不得擅自拆除或移动。
3.任何施工人员进入施工现场必须佩戴安全帽。4.进入施工现场要严格遵守安全生产规章制度。5.任何人不得酒后作业。6.场内运输道路确保通畅。
7.施工现场的材料、设备必须堆放整齐、稳固。
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