建興項(xiàng)目灰窯子隧道開(kāi)挖專(zhuān)項(xiàng)施工方案

中交第一公路工程局有限公司中交第一公路工程局有限公司 建興高速公路建興高速公路 隧道洞身開(kāi)挖專(zhuān)項(xiàng)施工方案隧道洞身開(kāi)挖專(zhuān)項(xiàng)施工方案 編制 李亞輝 復(fù)核 肖趙謙 審核 郝建財(cái) 中交一公局海威工程建設(shè)有限公司中交一公局海威工程建設(shè)有限公司 建興高速公路項(xiàng)目經(jīng)理部建興高速公路項(xiàng)目經(jīng)理部 2 20 01 12 2 年年 8 8 月月 1 10 0 日日 一 工程概況 1 工程簡(jiǎn)介 灰窯子隧道位于建昌縣灰窯子村附近 呈北東向展布 為兩條 分離式單行曲線(xiàn)隧道 左線(xiàn)長(zhǎng) 1000 米 右線(xiàn)長(zhǎng) 1005 米 屬長(zhǎng)隧道 具體樁號(hào)位于 ZK3 020 K4 020 左線(xiàn) K2 985 K3 990 段 右線(xiàn) 本隧道左 右線(xiàn)兩端洞口縱斷面均位于凸型豎曲線(xiàn)上 中間段 均位于直線(xiàn)段上 左線(xiàn)洞身直坡段縱坡 2 05 右線(xiàn)洞身直坡段縱 坡為 2 06 隧道最大埋深約 112m 2 氣象水文及區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造 項(xiàng)目區(qū)屬半干旱大陸性氣候帶 夏季炎熱 冬季寒冷 風(fēng)沙干 旱 雨量很少 多年平均降水量 450 591mm 約有 70 集中在六月 至八月 多年平均蒸發(fā)量 1512 4 929 3mm 年平均氣溫 8 3 9 2 極端最高氣溫 40 8 43 3 極端最低氣溫 27 5 29 5 最冷月為 1 月 最冷月平均氣溫 9 8 年平均風(fēng) 速 2 2 2 6m s 無(wú)霜期 140 天左右 標(biāo)準(zhǔn)凍深為 1 2m 經(jīng)地表調(diào)繪 及鉆探 隧道區(qū)未發(fā)現(xiàn)地下水 區(qū)域地層 隧道區(qū)地層巖性主要為第四系全新統(tǒng)沖洪枳碎石 塊石 白堊系義縣組凝灰?guī)r 火山角礫巖及安山巖 區(qū)域構(gòu)造 設(shè)計(jì)帶處于陰山緯向構(gòu)造體系中 東段與大興安嶺 太行山新華夏構(gòu)造體系東緣的交接部位 地質(zhì)構(gòu)造十分復(fù)雜 按構(gòu) 造體系可分為東西向構(gòu)造 北東向構(gòu)造 北北東向構(gòu)造 南北向構(gòu) 造 受構(gòu)造影響 區(qū)內(nèi)斷裂較為發(fā)育 以東西向和北東向斷裂為主 據(jù)區(qū)域斷裂位置可知 設(shè)計(jì)帶中斷層 F28 從隧道區(qū) K3 500 K4 000 右側(cè)溝谷中通過(guò) 其性質(zhì)不明 走向北 55 75 度東 斷層西側(cè)為白 堊系義縣組地層 東側(cè)為薊縣系霧迷山組地層 3 施工平面布置圖 拌拌合合站站及及鋼鋼 空空壓壓機(jī)機(jī)房房配配 倉(cāng)倉(cāng)庫(kù)庫(kù)及及部部分分 出出 渣渣 便便 道道 灰窯子隧道進(jìn)口平面布置圖灰窯子隧道進(jìn)口平面布置圖 工工人人生生活活區(qū)區(qū) 鋼鋼 筋筋 加加 出出 渣渣 便便 道道 空空壓壓機(jī)機(jī)房房及及 配配電電房房 灰窯子隧道出口平面布置圖灰窯子隧道出口平面布置圖 4 工程數(shù)量及工期 本隧道圍巖以 圍巖為主 其中 3圍巖 980 米 2圍巖 230 米 2圍巖 275 米 1圍巖 520 米 計(jì)劃 2012 年 11 月開(kāi)工 2013 年 7 月完工 5 不同圍巖級(jí)別的開(kāi)挖方法 針對(duì)不同的圍巖 按照設(shè)計(jì)要求 采用不同的施工方法 其中 s 1p 2p段采用中隔壁法施工 1 1q 2q 2 3 j 段采用環(huán)形開(kāi)挖留核心土法施工 二 施工工藝流程及工藝要點(diǎn) 1 中隔壁法開(kāi)挖 1 1 中隔壁法施工工序立面示意圖 圖一圖一 中隔壁法開(kāi)挖示意圖中隔壁法開(kāi)挖示意圖 1 2 中隔壁施工的總體思路 單側(cè)壁導(dǎo)洞均采用上下臺(tái)階開(kāi)挖 上下臺(tái)階間距為 3 4 米 下 臺(tái)階開(kāi)挖時(shí)上臺(tái)階必須完成初期支護(hù) 各部開(kāi)挖時(shí) 周邊輪廓應(yīng)盡量圓順 應(yīng)在先開(kāi)挖側(cè)噴射混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后再進(jìn)行另一側(cè)開(kāi) 挖 施工開(kāi)挖前應(yīng)做好超前支護(hù) 減少一次開(kāi)挖面積 優(yōu)化結(jié)構(gòu)受 力狀況 左側(cè)導(dǎo)洞完成初期支護(hù)后 繼續(xù)向前開(kāi)挖 進(jìn)行下一循環(huán) 左側(cè)導(dǎo)洞掌子面與右側(cè)導(dǎo)洞掌子面間距不宜小于 15 米 從而盡可能 減少兩側(cè)壁導(dǎo)坑之間的相互影響 當(dāng)開(kāi)挖形成全斷面時(shí) 應(yīng)及時(shí)完成全斷面初期支護(hù)閉合 中隔壁及臨時(shí)支撐應(yīng)在澆筑二次襯砌時(shí)逐段拆除 1 3 中隔壁法施工方法及步驟 以 Z 1p為例介紹 1 3 1 左側(cè)導(dǎo)坑拱部超前支護(hù) 圖一 開(kāi)挖前先進(jìn)行超前支護(hù) 打入 50 5 的超前小導(dǎo)管 超前小 導(dǎo)管角度為 10 20 每根導(dǎo)管長(zhǎng) 4 米 環(huán)向間距 30cm 縱向排 距 240cm 1 3 2 左側(cè)導(dǎo)坑上臺(tái)階開(kāi)挖及支護(hù) 圖一 采用錨桿 噴射砼 鋼拱架支護(hù) 可利用小開(kāi)挖臺(tái)車(chē)鉆眼施工 中空注漿錨桿 初噴砼 4cm 再架設(shè) I18 鋼拱架 縱向間距按 60cm 布置 為保證施工安全 中壁墻采用 I18 鋼拱架作臨時(shí)支護(hù) 噴 C25 早強(qiáng)混凝土 1 3 3 左側(cè)導(dǎo)坑下臺(tái)階開(kāi)挖及支護(hù) 圖一 采用錨桿 噴射砼 鋼拱架支護(hù) 初噴砼 4cm 再架設(shè) I18 鋼 拱架 縱向間距按 60cm 布置 下臺(tái)階中壁墻采用 I18 鋼拱架作臨時(shí) 支護(hù) 噴 C25 早強(qiáng)混凝土 中側(cè)壁工字鋼的安裝也要嚴(yán)格要求鋼板的連接及垂直度 1 3 4 右側(cè)導(dǎo)坑拱部超前支護(hù) 圖一 同 1 3 1 1 3 5 右側(cè)導(dǎo)坑上臺(tái)階開(kāi)挖及支護(hù) 圖一 右側(cè)上導(dǎo)坑在左側(cè)上導(dǎo)坑后 15 米進(jìn)行 開(kāi)挖 支護(hù)方式與左側(cè) 導(dǎo)坑相似 1 3 6 右側(cè)導(dǎo)坑下臺(tái)階開(kāi)挖及支護(hù) 圖一 右側(cè)下導(dǎo)坑開(kāi)挖時(shí) 工字鋼必須連接牢固 保證垂直度 嚴(yán)禁 前后里程傾斜 1 3 7 中壁拆除及仰拱施工 圖一 在中隔壁法中的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是拆除中壁 據(jù)以往經(jīng)驗(yàn) 中壁 拆除時(shí)間應(yīng)在全斷面成環(huán)后 各部位位移充分穩(wěn)定后 才能拆除 1 3 8 仰拱及二襯澆注 在仰拱和仰拱回填完成后 初期支護(hù)及時(shí)跟進(jìn) 初期支護(hù)與仰 拱的距離不宜超過(guò) 20m 根據(jù)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果適時(shí)施作二襯 施作二 襯前按設(shè)計(jì)要求施作防水層和其他排水設(shè)施 同時(shí)做好各種預(yù)埋管 件及預(yù)留洞室的安裝和檢查 防止錯(cuò)埋 漏埋 1 3 9 中隔壁施工工藝流程 2 環(huán)形開(kāi)挖留核心土法開(kāi)挖 2 1 環(huán)形開(kāi)挖留核心土法開(kāi)挖施工工序立面示意圖 圖二圖二 上下臺(tái)階預(yù)留核心土開(kāi)挖示意圖上下臺(tái)階預(yù)留核心土開(kāi)挖示意圖 2 2 環(huán)形開(kāi)挖留核心土法施工的總體思路 環(huán)形開(kāi)挖進(jìn)尺以為 0 5 1 0 米 核心土的面積應(yīng)不小于整個(gè)斷 面面積的 50 開(kāi)挖后應(yīng)及時(shí)施工噴錨支護(hù) 安設(shè)鋼架支撐 相鄰鋼架必須用 鋼筋連接 并應(yīng)按設(shè)計(jì)要求施工鎖腳錨桿 核心土與下臺(tái)階開(kāi)挖應(yīng)在上臺(tái)階支護(hù)完成后 噴射混凝土強(qiáng)度 達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 70 后進(jìn)行 2 3 環(huán)形開(kāi)挖留核心土法施工方法及步驟 以 Z 1q為例介紹 2 3 1 超前支護(hù) 圖二 開(kāi)挖前先進(jìn)行超前支護(hù) 打入 50 5 的超前小導(dǎo)管 超前小 導(dǎo)管角度為 10 20 每根導(dǎo)管長(zhǎng) 4 米 環(huán)向間距 35cm 縱向排 距 240cm 2 3 2 上臺(tái)階環(huán)形分部開(kāi)挖及支護(hù) 圖二 采用錨桿 噴射砼 鋼拱架支護(hù) 利用開(kāi)挖臺(tái)車(chē)鉆眼施工中空 注漿錨桿 初噴砼 4cm 再架設(shè) I18 鋼拱架 縱向間距按 80cm 布置 2 3 3 上臺(tái)階核心土開(kāi)挖及臨時(shí)仰拱的支護(hù) 封閉 圖二 核心土開(kāi)挖完成后施做臨時(shí)仰拱 使初期支護(hù)結(jié)構(gòu)今早封閉成 環(huán) 具體做法是采用 I18 鋼拱架做臨時(shí)仰拱 并澆筑 C25 混凝土 上臺(tái)階核心土尾端距離下臺(tái)階工作面距離一般按 20 米控制 2 3 4 下臺(tái)階半邊開(kāi)挖及半邊側(cè)墻及仰拱初期支護(hù) 圖二 開(kāi)挖前 先拆除臨時(shí)仰拱 開(kāi)挖進(jìn)尺按照兩榀之間的設(shè)計(jì)距離 控制 開(kāi)挖完后 施做仰拱拱架 中空注漿錨桿等 2 3 5 下臺(tái)階另半邊開(kāi)挖及另半邊側(cè)墻及仰拱初期支護(hù) 圖二 下臺(tái)階兩側(cè)開(kāi)挖距離不超過(guò) 5 米 以保證襯砌盡早封閉 2 3 6 仰拱襯砌及拱部襯砌 圖二 在仰拱和仰拱回填完成后 初期支護(hù)及時(shí)跟進(jìn) 初期支護(hù)與仰 拱的距離不宜超過(guò) 20m 根據(jù)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果適時(shí)施作二襯 施作二 襯前按設(shè)計(jì)要求施作防水層和其他排水設(shè)施 同時(shí)做好各種預(yù)埋管