门前山隧道施工安全专项方案Word格式文档下载.doc
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1.2.2不良地质作用
隧道场址区未见活动断裂构造经过,也未见滑坡、崩塌、采空区、岩溶等其它不良地质作用。
但本场区地形山高沟深,地势陡峻,沟床纵向坡度大,流域形状便于水流的汇集。
隧道出口场区地形陡,平均坡度35度~45度,地质构造复杂,发育两条构造(F04、F05),构造带内岩石强烈挤压破碎,坡残积层及岩石风化层较厚,且人工开挖筑路,弃渣未经处理顺地形堆积于坡体外侧,形成丰富的碎屑物质来源。
场区内3-9月为多雨季节,7-9月夏秋之交,常遭台风暴雨袭击。
为水石流形成提供大量水的来源。
场区内因修路,人工开挖形成陡坎及顺坡填土,在雨水及重力作用下,易发生滑坡、崩塌等。
因此本隧道出口存在发生坡面泥石流可能。
1.2.3隧道地应力评价
拟建隧道埋深最大埋深412m,深部围岩为微风化熔结凝灰岩或正长斑岩,为较坚硬岩~坚硬岩,微风化凝灰质砂岩较软岩,岩体呈块体状,沿线发育4条构造破碎或节理裂隙密集带(F04、F05、fmqm1、fmqm2),宽度5~50m不等。
据当地区域地质资料,本区为低地应力区,埋深大于300m的Ⅱ级围岩段局部存在发生弱岩爆可能,应采取相应的防范措施。
1.3水文地质条件
隧道位于当地侵蚀基准面之上,山坡坡体较陡,未见有大的地表水系经过,地表水总体较贫乏。
其中K17+136处的山谷中见流量约4~15L/s的地表水流经过,为上河垅水库等沟汇集冲沟。
K16+500右侧100米为上河垅水库,水库宽约100米,长约30米,水深3-5米。
该水库为附近村庄灌溉水源。
据地质调绘,上河垅水库库周未发现有明显的构造迹象及节理密集带。
隧道区除构造及节理裂隙密集带外,未见其他规模较大、透水性较好的断裂发育。
地下水按埋藏条件及赋存介质不同主要有:
基岩风化网状裂隙水,基岩构造裂隙水。
门前山隧道洞顶有一水库,为上河垄水库,根据现场地调结果,水库底部和周边没有存在断层构造带和节理裂隙密集带,可以初步评定上河垄水库和隧道洞身没有水力连接。
2.平面布置
门前山隧道出口是工厂的平面图见附图1.
3.施工要求
3.1安全要求:
杜绝安全一般A类以上事故,杜绝责任职工死亡事故,杜绝责任爆破事故,杜绝责任工程质量大及以上事故。
确保人民生命财产不受损害。
创建安全生产标准工地。
3.2质量要求:
保证施工质量检验合格率达到100%,工程一次验收合格率达到100%。
4.技术保证条件
4.1加强超前地质预报:
在掌子面进行超前水平钻孔,通过钻孔判断前方围岩的软硬、有无软弱渐层和地下水的流量,从而确定地段的支护参数,并修订施工图纸中的施工工艺。
4.2加强监控量测:
现场监控量测是判定围岩的稳定状态、保证施工安全、指导确定施工方案、提供设计信息的重要手段。
在施工过程中,将按照规范要求进行监控量测,以测量资料为基础及时修改支护参数,使支护参数与底层相适应并发挥围岩的自承能力,使围岩与支护体系达到最佳受力状态,达到确保质量、安全和进度,合理控制投资的目标。
二、编制依据
1.《中华人民共和国安全生产法》;
2.《建设工程安全生产管理条例》;
3.《公路隧道工程施工安全技术规程》;
4.《福建省高速公路施工标准化管理指南》(隧道、工地建设部分);
5.《爆破安全规程》;
6.危险性较大的分部分项工程安全管理暂行标准》;
7.国家、交通部规定的其它安全规程。
三、施工计划
3.1施工进度计划
施工准备:
2010年4月5日至2010年4月20日
正式施工:
2010年4月20日至2011年10月30日
收尾工程:
2011年10月30日至2011年12月31日
3.2人员安排
隧道施工队配备按照作业高峰期考虑,配备管理人员10名,技术人员4名,技术工人120名,普通工人50人。
具体劳动力分配详加表1。
表1作业队劳动力分配表
序号
施工队
数量
管理人员
技术人员
技术工人
普通工人
1
隧道队一工班
92
5
2
60
25
隧道队二工班
合计
184
10
4
120
表2安全管理人员配置表
姓名
证号
所在工班
备注
吴建华
专职安全员
安全员
3.3机械设备安排
表3主要施工机械设备表
机械设备名称
规格型号
技术状况
进场日期
挖掘机
卡特2000
良好
2010.03.05
神岗200
3
装载机
龙工50
柳工50
空压机
L-22/7
2010.04.07
潜孔钻
ZQZ-100D
2010.04.05
6
出碴车
HD405-6
四、施工工艺技术
4.1技术参数
表4施工辅助措施
左/右幅
衬砌类型
单位
长度
右
F1
m
左
F2-1
F2
249
342
F3
337
331
表5衬砌支护长度
右幅
Z0
17
左幅
15
JZ5-1
65
JZ5
83
113
Z5
166
229
Z4
287
224
Z4(b)
121
87
Z4R
20
Z3
380
462
Z3(b)
100
Z2
937
856
Z7
82
Z7-1
41
Z8
46
Z9
56
Z9-1
25.5
隧道复合支护参数表表6
衬砌类型
初期支护
二次衬砌
适用条件
拱墙湿喷砼
模筑仰拱
系统锚杆
钢支撑
拱墙
仰拱
标号
厚度(cm)
厚度
(cm)
类型
位置
直径(mm)
长度(m)
间距(m)
纵距(m)
Z5-1
C25
30钢筋网
30
中空锚杆
1X1
工22b
拱墙、仰拱
0.7
50
Ⅴ级洞口或浅埋地表横坡小于30°
28钢筋网
28
工20b
Ⅴ级深埋
C20
20钢筋网
砂浆锚杆
22
3.5
4φ25钢格栅
45
Ⅳ级深埋
Ⅳ级深埋(墙部为弱微风化)
25钢筋网
Ⅳ级深埋与行人横洞接口加强
13钢筋网
拱
1.2X1.2
40
Ⅲ级深埋软质岩
10钢筋网
Ⅲ级深埋硬质岩
8
局部
2.5
35
Ⅱ级
18钢筋网
Ⅲ级紧急停车带
12
Ⅱ级紧急停车带
4.2工艺流程及施工方法
本标段围岩类别为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级,隧道暗洞采用新奥法施工。
隧道施工开挖应采用光面爆破或预裂爆破等低震动控制爆破技术,以最大限度保护洞周围岩石的完整性,同时减少超挖,提高初期支护的承载能力。
洞口加强段和Ⅴ级围岩段采用双侧壁导坑法开挖;
洞身Ⅳ级围岩段采用CRD法开挖;
Ⅲ级围岩段地段采用CD法开挖;
Ⅱ级围岩可采用全段面开挖;
Ⅱ级围岩紧急停车带段落采用CRD法开挖。
开挖过程中加强监控量测信息反馈,与设计及监理单位加强联系,及时调整支护参数与预留变形量,及时优化开挖方法,动态施工,保证施工安全与结构稳定。
对隧道全过程进行地质超前预报,开挖过程中加强施工排水。
采用GPS全球定位系统进行洞外控制测量,洞内采用全站仪精密导线环进行控制测量。
4.2.1洞身施工程序
⑴洞口加强段和Ⅴ级围岩段双侧壁导坑法开挖(有仰拱地段的开挖)
其施工程序见下图所示。
施工工序:
①左侧导洞超前预支护。
②开挖左侧导洞。
③左侧导洞初期支护(架立钢支撑和锚喷)及侧壁墙。
④右侧导洞超前预支护。
⑤开挖右侧导洞。
⑥右侧导洞初期支护(架立钢支撑和锚喷)及侧壁墙。
⑦上半断面超前预支护。
⑧开挖上半断面。
⑨上半断面初期支护(架立钢支撑和锚喷)。
⑩开挖下半断面。
下半断面初期支护(架立钢支撑和喷射砼)。
拆除侧隔壁墙。
灌注仰拱砼。
铺设环向盲沟及防水板,整体灌注二衬砼。
⑵Ⅴ级围岩段双侧壁导坑法开挖(无仰拱地段的开挖),施工程序见下图。
铺设环向盲沟及防水板,整体灌注二衬砼。
⑶隧道(小净距)V级围岩开挖,施工程序见下图。
①左洞内侧导洞超前小导管及中夹岩超前加固。
②开挖左洞内侧导洞。
③左洞内侧导洞初期支护(架立钢支撑和锚喷)及侧壁墙。
④右洞内侧导洞超前小导管及中夹岩超前加固。
⑤开挖右洞内侧导洞。
⑥右洞内侧导洞初期支护(架立钢支撑和锚喷)及侧壁墙。
⑦左洞外侧导洞超前小导管。
⑧开挖左洞外侧导洞。
⑨左洞外侧导洞初期支护(架立钢支撑和锚喷)及侧壁墙。
⑩右洞外侧导洞超前小导管。
开挖右洞外侧导洞。
右洞外侧导洞初期支护(架立钢支撑和锚喷)及侧壁墙。
左洞上半断面超前小导管。
开挖左洞上半断面。
左洞上半断面初期支护(架立钢支撑和锚喷)。
右洞上半断面超前小导管。
开挖右洞上半断面。
右洞上半断面初期支护(架立钢支撑和锚喷)。
开挖左洞下半断面。
左洞下半断面初期支护(架立钢支撑和锚喷)。
拆除左洞侧隔壁墙。
灌注左洞仰拱砼。
铺设左洞环向盲沟及防水板,整体灌注砼。
开挖右洞下半断面。
右洞下半断面初期支护(架立钢支撑和锚喷)。
拆除右洞侧隔壁墙。
灌注右洞仰拱砼。
铺设右洞环向盲沟及防水板,整体灌注二衬砼。
⑷Ⅳ级围岩段CRD法开挖(有仰拱地段的开挖)
施工工序如下图。
①左侧导洞上半断面超前预支护。
②开挖左侧导洞上半断面。
③左侧导洞上半断面初期支护(架立钢支撑和锚喷)、中壁墙及临时仰拱。
④左侧导洞下半断面超前预支护。
⑤开挖左侧导洞下半断面。
⑥左侧导洞下半断面初期支护(架立钢支撑和锚喷)及中壁墙。
⑦右侧导洞上半断面超前预支护。
⑧开挖右侧导洞上半断面。
⑨右侧导洞上半断面初期支护(架立钢支撑和锚喷)。
⑩右侧导洞下半断面超前预支护。
开挖右侧导洞下半断面。
右侧导洞下半断面初期支护(架立钢支撑和锚喷)。
拆除中隔壁墙。
⑸Ⅳ级围岩段CRD法开挖(无仰拱地段的开挖)
⑹Ⅲ级围岩段地段采用CD法开挖,施工工序如下图。
①开挖左侧导洞。
②左侧导洞初期支护及中隔壁墙。
③开挖右侧导洞。
④右侧导洞初期支护。
⑤铺设洞身环向盲沟及防水板,整体灌注二衬砼。
⑺Ⅱ级围岩段地段采用全断面法开挖,施工工序如下图。
①全断面开挖。
②全断面锚喷初期支护。
③铺设洞身环向盲沟及防水板,整体灌注二衬砼。
⑻紧急停车带开挖,施工工序如下图。
①开挖左侧导洞上半断面。
②左侧导洞上半断面初期支护、中壁墙临时支护。
③开挖左侧导洞下半断面。
④左侧导洞下半断面初期支护、中壁墙临时支护。
⑤开挖右侧导洞上半断面。
⑥右侧导洞上半断面初期支护。
⑦开挖右侧导洞下半断面。
⑧右侧导洞下半断面初期支护。
⑨铺设环向盲沟及防水板,整体灌注二衬砼。
4.2.2钻爆设计
具体方案见附件《福州至永泰高速公路A4合同段孔桩、隧道、路基石方松动爆破开挖工程设计方案》。
4.2.3锚喷支护施工方法
初期支护能迅速控制或限制围岩松驰变形,充分发挥围岩自身承载能力,是“新奥法”施工的重要环节。
严格按照有关规范和设计要求进行施工,做好初期支护,保证隧道施工和运营安全。
本工程支护形式有喷射砼、中空注浆锚杆、砂浆锚杆、钢筋网、钢拱架等。
其施工方法分别如下:
⑴砂浆锚杆施工
采用锚杆台车钻孔,钻孔的深度、方向和布置严格按设计施工,孔深误差不超过5cm,钻孔完毕吹净孔内积水、积粉和岩碴。
采用牛角泵灌浆。
灌浆开始和中途停止超过30min,用水或稀水泥浆润滑注浆泵及管路;
灌浆时注浆管插入距孔底5-10cm处,随砂浆的注入缓慢均匀拔出,灌浆压力符合设计规范要求。
避免孔中砂浆漏灌,保证锚杆全长锚固;
注浆完后安装锚杆,锚杆的插入长度不小于设计长度的95%,其外露长度满足设置托板、钢筋网要求,锚杆安装后不得随意敲击。
⑵中空注浆锚杆
检查孔口是否畅通
测量布孔
钻孔
初
喷
砼
安装锚杆
安装止浆塞
注浆
复喷砼
封口
钻孔:
将凿岩机对准孔位,直接钻孔。
安装锚杆:
钻至设计深度后,清孔、安装锚杆,确认杆体通畅,锚杆外露10-15cm。
注浆:
将止浆塞通过锚杆打入孔口30cm左右。
连接锚杆、注浆管、注浆泵进行注浆,注浆压力为0.5MPa-1.0MPa,达到压力时持续15分钟即可终止注浆,卸下注浆管和锚杆接头,转入下一孔注浆。
⑶架立钢架(工字钢、钢格栅)施工
格栅钢架在现场加工制作,按照设计尺寸在平整的场地上放出1∶1大样,把整榀钢架分块分单元,并焊好连接法兰。
使用前将各单元编号预拼,无侧弯、扭曲、错台、变形等缺陷,方可使用。
工字钢架选专业厂家加工成型后运至施工现场。
首先要测量准确,架立后复核,钢架尽可能与围岩贴靠紧密,两侧底脚使用垫块支垫牢固。
如基底松软则安装时设置垫板,防止支撑受荷载下沉,必要时用砼加固基底。
法兰之间对正,用螺栓连接牢固。
钢架与纵向锚杆焊牢,钢架与钢架之间焊接连成整体。
钢架架立尽可能与围岩贴靠紧密。
⑷挂钢筋网
钢筋网现场绑扎,并紧贴岩面。
钢筋相交处可点焊成块,也可用铁丝扎成一体。
有钢支撑时,将钢筋网点焊在两榀钢支撑的外弧上;
无钢支撑时,通过与锚杆焊接固定在开挖的轮廓面上,且随岩面起伏铺设。
⑸喷射砼施工
喷射砼采用湿喷法,喷射机型号为TK-961。
施工过程:
先将水泥、砂、石子、水按配合比投入强制式搅拌机进行拌合,然后由搅拌运输车运至洞内,卸至喷射机进料口,在喷射处再加入液态速凝剂后,喷射岩面上。
喷射前,用高压风、水清洗岩面,清除浮石,检查机具设备和管路。
送风前先打开计量泵,以免高压混凝土拌合物堵塞速凝剂环喷射孔;
送风之调整风压,使之控制在0.45~0.70MPa之间。
喷嘴与岩面距离为60~100cm,喷射方向尽量与受喷面垂直。
按施工前试验所得的方法与条件进行喷射混凝土作业,在喷射混凝土达到初凝后方能喷射下一层。
喷射作业分段、分片由下而上顺序进行。
每段长度不超过6m。
4.2.4超前支护及注浆
⑴砂浆锚杆施工工艺和方法
布点
点
钻孔
注浆
安
装
锚
杆
止
浆
塞
养护
拉
拔
试
验
施工方法:
超前锚杆采用台车打孔,人工安装锚杆施工。
⑵大管棚超前支护
超前大管棚一次施作20m,环向间距50cm,外插角宜小于1~3°
管棚应按设计位置施工,应先打有孔钢花管,注浆后再打无孔钢花管。
施工机具:
XY-200-300电动钻机,BW-250/50注浆泵,电焊机,管钳,钻头,钢管联接套等。
管棚施工:
先用钻机钻深孔,达到设计要求,钻杆用连接套接长,直至钻至比设计孔深长0.5米。
钻孔顺序由高孔位向低孔位进行。
钻孔达深度要求,依次拆卸钻杆。
采用钻机连接套管自动跟进装置连接钢管,将第一节管子推入孔内。
钢管孔外剩余30-40厘米时,用管钳卡住管棚,反转钻机,使顶进连接套与钢管脱离,人工安装下一节钢管,对准上一节钢管端部,人工持管钳用钢管连接套将两节钢管连在一起,再以冲击压力和推进压力低速顶进钢管。
按配合比拌制水泥浆,注浆管路联连检查正确,注浆使管内浆液充填密实。
⑶超前小导管注浆
超前小导管注浆,施工方法如下。
超前小导管采用外径50mm的热扎无缝钢管加工制成,壁厚5mm,外插角15°
,单根长度5m,搭接长度不小于1m。
用风枪钻孔,然后插入导管。
如地层松软也可用铁锤或手持风钻将导管直接打入。
如有堵孔,用φ20mm钢管制作吹风管,将吹风管缓缓插入孔中,用高压风吹孔,成孔后将小导管插入,并用胶泥将管口密封。
注浆工艺:
小导管打入地层后应对地层进行注浆,注浆材料采用水泥砂浆,注浆压力0.5-1.0MPa;
当有加固地层需要时,采用纯水泥浆,地下水较大时为水泥-水玻璃双液注浆,压力1.2-1.5MPa。
注浆管联接好后,注浆前先压水试验管路是否畅通,然后开动注浆泵,使浆液通过小导管压入地层。
4.2.5防排水施工
隧道防排水措施有:
铺设防水板,施工缝设止水条,这是保证隧道衬砌不渗不漏及防止地下水对砼侵蚀的一个重要环节。
⑴EVA防水板施工
①先切除钢筋网等凸出部分,然后用锤铆平,抹砂浆。
②有凸出的管道时,切断、铆平后用砂浆抹平。
③锚杆有凸出部位时,螺头顶预留5mm切断后,用塑料帽处理。
④防水板在洞外粘合成大片防水板,每大片纵向长为6m,采用平接头,接头处打毛5cm宽,采用热风双焊缝施工工艺。
焊缝应进行气密性检查,其充气压力为0.15MPa并保持恒压时间不少于2分钟。
⑤防水层应在二次衬砌灌筑前在自制简易台车上进行,施作地段应在爆破安全距离以外,铺设表面应保证圆顺。
⑥固定防水层一般采用无穿透的无钉铺挂工艺。
两防水层搭接宽度为100mm。
⑵沉降缝橡胶止水带安设
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