隧道貫通方案計劃

PAGE16成昆鐵路永仁至廣通段擴能工程站前工程Ｉ標隧道貫通施工方案中國路橋工程有限責任公司永廣鐵路工程指揮部二零一六年五月目錄266011編制依據(jù) 214192工程概況 2308973人員及機械設(shè)備配置 273704隧道貫通方案 421200貫通面的選擇及貫通誤差估算 414585洞外控制測量 424641洞內(nèi)控制測量 517874橫向貫通誤差估計 52261測量操作原則及平差方法 64827貫通前的施工方案 812557實際貫通誤差測定 1116730貫通誤差調(diào)整 1212472平面貫通誤差調(diào)整 127935高程貫通誤差調(diào)整 1219165質(zhì)量標準及保證措施 1215039洞身開挖質(zhì)量檢驗評定標準 121719洞身開挖質(zhì)量保障措施 13117066安全與環(huán)保措施 139052隧道安全施工保證措施 138229環(huán)境保護 1530642文明施工 16永廣鐵路站前I標第二項目部隧道貫通方案1編制依據(jù)①成昆鐵路永仁至廣通段擴能工程隧道施工圖及相關(guān)隧道通用圖；②《工程測量規(guī)范》GB50026-2007;③國家有關(guān)方針政策和國家、中國鐵路總公司有關(guān)標準規(guī)范、規(guī)程和驗收標準等；④現(xiàn)場踏勘調(diào)查所獲得的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、當?shù)刭Y源、交通狀況及施工環(huán)境等調(diào)查資料；⑤我公司擁有的技術(shù)裝備力量、機械設(shè)備狀況、管理水平、工法、科技成果和多年積累的施工經(jīng)驗。2工程概況站前I標段起訖里程：DK631+145～DK666+，標段全長，其中第二項目部承建隧道工程12875m，分別為：永仁隧道斜井區(qū)、出口區(qū)、石頭房隧道、樓梯田隧道進口區(qū)、樓梯田隧道出口區(qū)、班別隧道進口區(qū)、斜井區(qū)。3人員及機械設(shè)備配置隧道貫通前，洞內(nèi)超前支護、開挖、出渣、噴錨支護、鋼拱架、防排水、二次襯砌等工序要保證平行流水作業(yè)。施工勞動力配置要求130人，單口勞動力計劃見表3-1。表3-1單口勞動力計劃配置表序號班組名稱人數(shù)配置(人)工作內(nèi)容備注1開挖班38鉆孔、裝藥爆破2出渣班12裝、運洞渣3支護班28安裝鋼拱架、錨桿（錨管）、鋼筋網(wǎng)噴射砼4鋼筋班9錨桿（錨管）、二襯鋼筋制作安裝5砼襯砌班18防水板安裝、立模、襯砌砼6雜工班12便道維護、通風、清理7電工班3電線安裝、跟班值日8測量、試驗工5測量、試驗9水溝、電纜槽5水溝、電纜槽合計：單口需投入勞力130人針對隧道貫通施工按專業(yè)化組織流水作業(yè)，以性能好、效率高、機況良好的大型設(shè)備裝配挖裝運、錨噴、襯砌、輔助作業(yè)等主要作業(yè)線，實現(xiàn)各機械化作業(yè)線的有機配合，實現(xiàn)隧道的穩(wěn)步前進和順利貫通。主要機械設(shè)備配置見表3-2。表3-2主要機械設(shè)備配置序號名稱規(guī)格、型號、功率數(shù)量(臺)備注1裝載機ZL50c、側(cè)翻、154KW22挖掘機PC200、13鑿巖臺架自制，4層1鉆孔、掛布4空壓機電動20m3/min55風動鑿巖機YT28306自卸汽車東風3242、15t77噴漿機PZ-548模板臺車12m、整體液壓2委外加工9攪拌站1供襯砌砼10攪拌站1供噴射砼11砼輸送泵HBT60A112砼運輸車8m3413通風機SDF(D4)、75KW4SDF(C)、110KW214洞外變壓器800KVA115洞內(nèi)變壓器315KVA116發(fā)電機組400KW14隧道貫通方案貫通面的選擇及貫通誤差估算根據(jù)永廣I標第一、二、三項目部界定的分界里程和施工情況，隧道貫通里程如下表：表4-1各隧道貫通分界里程表隧道名稱分界里程永仁隧道斜井小里程DK641+900永仁隧道斜井大里程DK643+樓梯田隧道DK651+860班別隧道進口DK657+309洞外控制測量隧道進口與出口分別建立了三等GPS平面控制網(wǎng)和二等高程控制網(wǎng)。洞內(nèi)采用左右洞串聯(lián)四等平面控制網(wǎng)和四等高程控制網(wǎng)。根據(jù)《工程測量規(guī)范》GB50026-2007對各等級控制的精度要求做貫通誤差估算。洞外三等GPS控制點聯(lián)測，形成大地四邊形控制網(wǎng)形。表4-2各隧道平面控制網(wǎng)坐標表洞內(nèi)控制測量洞內(nèi)控制網(wǎng)采用洞口控制點引入隧道，在洞內(nèi)200m設(shè)置一個控制點，洞內(nèi)控制網(wǎng)采用萊卡全站儀TCR402測量四等平面控制和四等水準高程控制。橫向貫通誤差估計導線的終點是導線精度的最弱點，橫向貫通中誤差是由導線測角誤差及導線邊長誤差所引起，而橫向貫通中誤差主要影響隧道的貫通精度，下面主要分析橫向貫通中誤差。根據(jù)誤差傳播定律，導線測角及測邊是相互獨立的兩個量，則可得導線測角中誤差所引起的橫向貫通中誤差為:4-1-1式中:—導線測角中誤差;—觀測角度的導線點到貫通面的垂直距離平方的總和。導線測邊誤差所引起的橫向貫通中誤差為：4-1-2式中:—導線邊長相對中誤差；∑d2y—各導線邊在貫通面上的投影長度平方和的總和那么,導線測量誤差在貫通面上所引起的橫向貫通中誤差my為:4-1-3由于隧道貫通誤差受到洞外控制網(wǎng)的誤差和洞內(nèi)控制網(wǎng)的誤差影響，而且是有各點誤差累計形成。洞外控制網(wǎng)采用相應(yīng)的GPS數(shù)據(jù)處理軟件進行平差處理分析。洞內(nèi)控制網(wǎng)采用《南方平差易2002》進行平差處理。根據(jù)《工程測量規(guī)范》GB50026-2007要求長度大于4000m的隧道貫通限差為150mm。按照一般測量精度要求將中誤差的2倍作為限差，則規(guī)范中誤差應(yīng)為150÷2=75mm，最弱點的誤差必須小于規(guī)范中誤差方可滿足貫通誤差規(guī)范要求。測量操作原則及平差方法1、測量操作原則①嚴格執(zhí)行測量規(guī)范；遵守先整體后局部的工作程序，先確定平面控制網(wǎng)，后以控制網(wǎng)為依據(jù)，進行各局部軸線的定位放線。②必須嚴格審核測量原始數(shù)據(jù)的準確性，堅持測量放線與計算工作同步校核的工作方法。③定位工作執(zhí)行自檢、互檢合格后再報檢的工作制度。④測量方法要簡捷，儀器使用要熟練，在滿足工程需要的前提下，力爭做到省工省時省費用。⑤明確為工程服務(wù)，按圖施工，質(zhì)量第一的宗旨。緊密配合施工，發(fā)揚團結(jié)協(xié)作、實事求是、認真負責的工作作風。2、平差方法施工測量可采用簡易平差方法平差，控制網(wǎng)測量必須采用間接平差方法精密平差，具體如下：則得誤差方程為經(jīng)過一系列的加設(shè)和運算后得出，按最小二乘法原理，上式的必須滿足的要求，因為t個參數(shù)為獨立量，故可按數(shù)學上求函數(shù)自由極值的方法，得轉(zhuǎn)置后得經(jīng)計算后得到平差步驟：⑴選定t個獨立量作為參數(shù)，確定必要的觀測個數(shù)t。⑵寫出平差方程⑶令列出誤差方程，由已知坐標和觀測值求得近似值。⑷組成方程⑸解法方程得參數(shù)改正數(shù)⑹將代入得⑺精度評定協(xié)因數(shù)陣，函數(shù)協(xié)因數(shù)。貫通前的施工方案在掌子面相聚30米時，停止隧道相對應(yīng)掌子面的掘進，分別由我項目永仁隧道斜井小里程、永仁斜井隧道大里程、樓梯田隧道出口、班別隧道進口等工點單向掘進貫通。施工時采用短進尺，弱爆破，每循環(huán)進尺米,貫通面采用臺階法開挖，支護緊跟；當隧道爆破作業(yè)接近貫通作業(yè)面時，考慮到雙向掘進各自洞內(nèi)施工場地、臨時設(shè)施的布置，特別是對方洞內(nèi)人員的安全等因素，在隧道爆破貫通前安排專職人員統(tǒng)一指揮、協(xié)調(diào)配合，爆破時把雙方洞內(nèi)作業(yè)人員及其他設(shè)備全部撤至振動及飛石傷害的地點。隧道爆破貫通后通風排煙時間不得小于30分鐘，經(jīng)安全人員檢查后，雙方工作人員才能進入工作面。爆破開挖采用臺階法開挖，循環(huán)進尺～，掘進過程中隨時掌握開挖面前方的地質(zhì)情況，及時調(diào)整爆破參數(shù)，優(yōu)化爆破設(shè)計，盡量采用弱爆破，從而達到減少爆破對巖體的擾動。并做好對出現(xiàn)斷層裂隙涌水、塌方等不良地質(zhì)情況的應(yīng)對措施。超前支護Ⅲ級圍巖超前支護采用φ25超前錨桿，環(huán)向間距，縱向間距2m，單根長，Ⅳ級圍巖超前支護采用Φ42小導管，環(huán)向間距，縱向間距2m，單根長。注漿采用水泥砂漿，其漿液的配比為水泥:砂:水=1:1:，注漿壓力為～，注漿時在孔口處設(shè)止?jié){塞。先注無水孔，從拱頂向下注，如遇竄漿或跑漿，則間隔一孔或幾孔進行注漿。每次超前支護后間隔4～8h后方可開挖或下一工序。小導管注漿量計算：Q=2πRLη式中：R—漿液擴散半徑，??；L—小導管長度，??；η—巖體孔隙率，取15%。注漿異?，F(xiàn)象處理：1)發(fā)生串漿現(xiàn)象，即液漿從其他孔中流出時，采用多臺泵同時注漿或堵塞串漿孔注漿。2)單液注水泥漿壓力突然升高，可能發(fā)生了堵管，停機檢查。3)水泥漿單液注漿量很大，壓力長時間不升高，則應(yīng)調(diào)整漿液濃度及配合比，縮短凝膠時間，進行小量低壓力注漿或間歇式注漿，使?jié){液在裂隙中有相對停留時間，以便凝膠，但停留時間不能超過混合漿的凝膠時間，才能避免產(chǎn)生注漿不飽滿。鋼拱架安裝①為保證鋼拱架置于穩(wěn)固的地基上，施工中應(yīng)在鋼拱架基腳部位頂留～m原地基，架立鋼拱架時挖槽就位，并在鋼拱架基腳處設(shè)槽鋼以增加基底承載力。②鋼拱架平面垂直于隧道中線，其傾斜度不大于2度。鋼拱架的任何部位偏離鉛垂面不應(yīng)大于5cm。③為保證鋼拱架位置安設(shè)準確，在隧道開挖時：a、鋼拱架按設(shè)計位置安設(shè)，在安設(shè)過程中當鋼拱架和初噴層之間有較大間隙時應(yīng)設(shè)騎馬墊塊、鋼拱架與圍巖(或墊塊)接觸間距不應(yīng)大于50mm。b、為增強鋼拱架的整體穩(wěn)定性，將鋼拱架與錨桿焊接在一起，各種鋼架應(yīng)設(shè)縱向連接鋼筋。c、為使鋼拱架準確定位，鋼拱架架設(shè)前均需預先安裝定位鋼筋。鋼筋上端與鋼拱架焊接在一起，另一端插入圍巖中（～）m并用砂漿錨固，當鋼拱架架設(shè)處有錨桿時盡量利用錨桿定位。d、安裝好的鋼拱架在拱腳處打好鎖腳錨桿，每側(cè)拱架至少4根。e、鋼拱架架立后盡快施作噴射混凝土，并將鋼拱架全部覆蓋，使鋼拱架與噴混凝土共同受力。噴射混凝土應(yīng)分層進行，每層厚度（5～6）cm左右，先從拱腳或墻腳向上噴射，以避免回彈料虛掩拱腳(墻腳)而不密實，強度不夠，造成拱腳(墻腳)失穩(wěn)。早強砂漿錨桿洞身開挖完經(jīng)初噴砼、拱架和網(wǎng)片安裝后，先由測量人員用紅油漆按設(shè)計標定錨桿位置。錨桿采用手持風鉆進行鉆孔，鉆孔完成后，需進行檢查，發(fā)現(xiàn)不合格的孔應(yīng)補鉆。人工安裝錨桿，利用高壓風或水清孔，完成后采用后退式注漿，采用早強砂漿作為粘接材料，以保證孔內(nèi)漿液飽滿。錨桿必須與巖體主結(jié)構(gòu)面成較大角度布置，當主結(jié)構(gòu)面不明顯時，與隧道周邊輪廓垂直呈梅花形布置。在初期支護支立拱架支護時錨桿要求加工10～15cm的彎鉤，并與拱架焊接牢固。噴射砼噴頭與受噴面的距離：噴頭距離巖面為～時較適宜。噴射角度：噴頭應(yīng)保持與受噴面垂直，若受噴面被格柵、鋼筋網(wǎng)覆蓋時，可將噴頭稍加偏斜，但不宜小于70°，如果噴頭與受噴面的角度太小時，會形成混凝土物料在工作面上滾動，產(chǎn)生凹凸不平的波形噴面，增加回彈量，影響噴射混凝土的質(zhì)量。噴頭運動方式：噴頭應(yīng)作連續(xù)不斷的圓周運動，并形成螺旋狀運動，后一圈壓前一圈三分之一。噴射路線應(yīng)自下而上，呈“S”形運動，隧道內(nèi)的噴混凝土應(yīng)先邊墻后拱部。實際貫通誤差測定隧道貫通后由兩個相向工作的導線點測出貫通面的中線坐標，將得出兩組坐標值。第一組導線點測量得出的坐標（X1，Y1、H1）,第二組導線點測量得出的坐標（X2，Y2、H2），由此得出即為實際貫通誤差。高程貫通誤差由H=H1-H2得出。貫通誤差調(diào)整平面貫通誤差調(diào)整隧道貫通平面誤差調(diào)整因視S值的大小選擇調(diào)整方法。采用導線平差調(diào)整法調(diào)整誤差。通過臨近貫通面的兩個控制點聯(lián)測平差，重新調(diào)整控制點的坐標。因隧道襯砌在設(shè)計的基礎(chǔ)上放大了5cm，根據(jù)實際貫通誤差大小，在不影響隧道凈空的情況下盡可能的加長調(diào)整段設(shè)置s曲線，保證隧道貫通面的圓順。高程貫通誤差調(diào)整貫通后將貫通面兩側(cè)的高程控制點聯(lián)測，平差后取得分界里程處的高程。進行高程貫通誤差調(diào)整時，貫通點附近的水準點高程，采用由進出口分別引測的高程平均值作為調(diào)整后的高程。5質(zhì)量標準及保證措施洞身開挖質(zhì)量檢驗評定標準項次檢查項目規(guī)定值或允許偏差值檢查方法和頻率1拱部超挖（mm）破碎巖石、土（V、VI級圍巖）平均100，最大150水準儀、全站儀、斷面儀：每20m一個斷面中硬巖、軟巖（Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級圍巖）平均150，最大250硬巖（Ⅰ級圍巖）平均100，最大2002邊墻超挖（mm）每側(cè)+100，-0尺量：每20m檢查一處全寬+200，-03仰拱、隧底超挖（mm）平均100，最大250水準儀：每20m檢查3處洞身開挖質(zhì)量保障措施①施工前要對施工方案、工藝流程、檢測手段和方法等進行檢查。②施工過程中應(yīng)對施工放樣、布孔、成孔、裝藥、聯(lián)線、爆破效果等過程進行檢查。③洞內(nèi)的測量樁是各種測量的依據(jù)，選樁盡量選在通視條件良好、不易破壞、使用方便的地方。6安全與環(huán)保措施隧道安全施工保證措施①開挖與支護在隧道開挖過程中，工程技術(shù)人員做好地質(zhì)描述超前地質(zhì)預報，提出對策和措施，每個開挖工班配一名技術(shù)人人員跟班，確保各種措施、技術(shù)交底的落實，保證標準化作業(yè)。開挖過程中24小時輪流值班，及時發(fā)現(xiàn)地質(zhì)變化，進而指導監(jiān)控現(xiàn)場施工。隧道開挖采用淺孔控制爆破技術(shù)，按《爆破安全規(guī)程》操作施工。加強監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果和地質(zhì)情況及時調(diào)整爆破參數(shù)，保證爆破安全，不良地質(zhì)隧道施工，先治水，短開挖、弱爆破、強支護，穩(wěn)步前進。當兩相對開挖工作面相距100m時，兩端施工加強聯(lián)系，統(tǒng)一指揮。當兩開挖工作面間的距離剩下30m時，應(yīng)從一端開挖貫通。爆破前相互告知對方爆破時間，在確認有關(guān)人員撤離做業(yè)面到安全區(qū)域后才進行爆破。②裝碴與運輸安全技術(shù)措施裝碴機司機必須經(jīng)過嚴格培訓，持證上崗，做到一機二牌，即《管理規(guī)定》和《工作職責》。各種運輸設(shè)備不得人料混裝，摘掛作業(yè)專人負責，裝載料具不得超出裝載限界，超長料具應(yīng)捆扎牢固。機械裝碴時，指定專人負責電纜和風管的收放，作業(yè)時，無關(guān)人員均退至安全地點。爆破器材運入洞內(nèi)時，必須與調(diào)度聯(lián)絡(luò)，指定專人防護，直達施工地點，中間不得停留。③襯砌安全技術(shù)措施襯砌仰拱和邊拱砼時均采用活動式襯砌臺車，在設(shè)計臺車時，必須滿足施工安全的需要。襯砌臺車的吊裝必須指定專人監(jiān)護，灌注作業(yè)時必須指定專人監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)異常，及時處理。拆除混凝土軟管或管道時，必須停止混凝土泵的運轉(zhuǎn)，電源設(shè)備完整無損。平臺、臺車不得堆放料具，工作臺上腳手架滿鋪，鋪放牢固。邊拱砼擋頭板安裝牢固，按先邊墻后拱部的順序，兩側(cè)對稱澆筑。④通風與防塵隧道通風符合設(shè)計和施工規(guī)范要求。隧道開挖后通風時間不得少于1小時，掌子面才能進入。采用灑水降塵防塵措施。加強隧道施工通風，設(shè)計完善的通風系統(tǒng)，采用雙電路的風機通電，保證通風系統(tǒng)工作的穩(wěn)定、連續(xù)和有效。⑤防火與防水洞口及