防寒泄水洞施工方案

雁口山隧道出口段防寒泄水洞施工方案一、防寒泄水洞概況雁口山隧道隧區(qū)屬于高海拔、高嚴(yán)寒地區(qū)，氣候變化頻繁，地下水比較豐富，隧道排水難度較大。通過(guò)施工難度、工程投資、地質(zhì)條件等綜合因素考慮，雁口山隧道采用中心溝+防寒泄水洞排水，且隧道左、右線出口各設(shè)置500m長(zhǎng)防寒泄水洞，其余段落采用了深埋中心溝。依據(jù)青共玉路建指【2012】1號(hào)文件《關(guān)于共和至玉樹(shù)（結(jié)古）公路隧道洞口軟弱富水淺埋段處理方案、防寒泄水洞設(shè)置斷面及通天河隧道排水系統(tǒng)設(shè)置方案專家論證會(huì)的紀(jì)要》，左線防寒泄水洞出口里程為ZK750+120，右線防寒泄水洞出口里程為YK750+085，防寒泄水洞位于隧道行車道下面7.8m（設(shè)計(jì)路面至防寒泄水洞洞頂），設(shè)計(jì)凈空尺寸為2.40m*2.20m（寬×高）。，每隔50m設(shè)置一處橫洞，與主洞左右墻腳下設(shè)置的豎向泄水孔相通，由縱向盲溝和縱向透水管疏導(dǎo)至豎向泄水孔，再由防寒泄水洞排出洞外。兩側(cè)豎向泄水管及中央豎向泄水管設(shè)置間距為20m，采用Φ160mmPE管埋設(shè)，Φ160mmPE管施做長(zhǎng)度為3.94m。防寒泄水洞內(nèi)二次襯砌C30砼預(yù)埋泄水孔，孔位按梅花狀布置，縱向間距為1m，采用Φ100mmPVC管埋設(shè)，雁口山隧道內(nèi)防寒泄水洞檢查井4個(gè)，左、右線各兩個(gè)，檢查孔沿隧道縱向150m間距設(shè)置一個(gè)。（見(jiàn)防寒泄水洞布置圖1）二、防寒泄水洞施工場(chǎng)地布置圖見(jiàn)附圖三、洞口段施工根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)目前實(shí)際情況，左、右線防寒泄水洞洞口里程均做了適當(dāng)調(diào)整。防寒泄水洞洞口段所在位置，地質(zhì)條件為填筑的洞渣和原地表土層兩種松散破碎體圍巖。為確保防寒泄水洞施工安全及不影響主洞的正常施工，需對(duì)防寒泄水洞洞口段做加強(qiáng)處理，在防寒泄水洞掘進(jìn)過(guò)程中，初期掘進(jìn)采加強(qiáng)段設(shè)計(jì)參數(shù)，加強(qiáng)施工過(guò)程的安全，具體施做長(zhǎng)度依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際確定。依據(jù)青共玉路建指【2012】1號(hào)文件初期支護(hù)加強(qiáng)措施如下：（1）防寒泄水洞加強(qiáng)段施工，初期支護(hù)采用I10型鋼拱架、C25噴射砼為16cm厚。超前支護(hù)采用Ф42注漿小導(dǎo)管，單根小導(dǎo)管長(zhǎng)度3m，施做間距為35cm，搭接長(zhǎng)度不小于1m，滿布整個(gè)開(kāi)挖輪廓，每環(huán)施做根數(shù)不少于15根。（2）I10工字鋼鋼架間距為50～100cm，在開(kāi)挖過(guò)程中根據(jù)開(kāi)挖面顯示地質(zhì)情況進(jìn)行調(diào)整。1、左線防寒泄水洞洞口段施工結(jié)合洞口形式，考慮防寒泄水洞設(shè)計(jì)洞口剛好為主洞施工便道外側(cè)，在施工防寒泄水洞時(shí)，為確保主洞行車、便道行車的安全、暢通，防寒泄水洞洞口從便道邊開(kāi)始按照1：0.75的坡度刷坡，采取錨桿掛網(wǎng)噴射砼進(jìn)行邊坡防護(hù)，即洞口里程向大里程延長(zhǎng)5～10m。沿便道邊設(shè)置鋼管防護(hù)欄桿。進(jìn)洞施做2m套拱，套拱采用I10工字鋼，并用Φ42小導(dǎo)管做超前注漿加固，全環(huán)不少于15根，單根長(zhǎng)度6m，確保進(jìn)洞安全、順利。2、右線防寒泄水洞洞口段施工右線防寒泄水洞因洞口位置與隧道施工主便道相互交叉，由于防寒泄水洞的洞口在主便道以下，在此施工時(shí)，需將主便道改道，但根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，目前施工便道無(wú)論修改到哪里，均會(huì)嚴(yán)重影響隧道施工或是路基施工，因此要經(jīng)過(guò)詳細(xì)考慮，考慮工期元素暫停路基施工，確保防寒泄水洞的施工。右線防寒泄水洞進(jìn)洞采用與左洞同樣施工措施。根據(jù)主洞施工情況，防寒泄水洞洞口段施工中，必須采取初期支護(hù)為I10工字鋼的加強(qiáng)段襯砌參數(shù)施工，同時(shí)必要時(shí)需增加超前小導(dǎo)管并注漿；該段掌子面與二襯距離不得超過(guò)3m，初支完成后，需及時(shí)進(jìn)行二次襯砌施工。四、施工方法選擇及施工設(shè)備選型1、開(kāi)挖鑒于防寒泄水洞洞頂與主洞仰拱底部之間距離僅為5.65m，距離較近，且主洞已施工完成，防寒泄水洞滯后主洞施工，故為確保防寒泄水洞施工過(guò)程中主洞二襯安全，開(kāi)挖過(guò)程首先考慮機(jī)械開(kāi)挖法，其次考慮控制爆破法，以減少對(duì)主洞的影響。1）機(jī)械法開(kāi)挖經(jīng)調(diào)查目前通常采取的小斷面巖石隧道機(jī)械開(kāi)挖法，是膨脹劑、人工打釬等，要不過(guò)于原始，人工勞動(dòng)強(qiáng)度極大，要不效率極其地下，均不能滿足防寒泄水洞的開(kāi)挖要求，故此對(duì)機(jī)械開(kāi)挖法仍需進(jìn)一步了解，但目前為確保施工進(jìn)度，參照國(guó)內(nèi)相似工程施工經(jīng)驗(yàn)，可采取鉆爆法施工。2）控制爆破法開(kāi)挖考慮到防寒泄水洞與主洞間距離較短，在采用爆破法開(kāi)挖的過(guò)程中，首先須控制每循環(huán)進(jìn)尺，同時(shí)控制每次最大裝藥量，以不超出二襯設(shè)計(jì)抗震烈度的70%為準(zhǔn)，防止主洞二襯出現(xiàn)開(kāi)裂、下沉現(xiàn)象；其次每次開(kāi)挖過(guò)程中必須根據(jù)掌子面圍巖情況，施工好超前支護(hù)，防止掌子面上方出現(xiàn)大面積掉塊、塌方情況；再次，需及時(shí)完成防寒泄水洞二次襯砌施工，二襯施工距離與掌子面距離不宜超過(guò)3m。根據(jù)設(shè)計(jì)文件，本地地震基本烈度為Ⅶ度，雁口山隧道設(shè)計(jì)抗震烈度為Ⅷ度。即在爆破中對(duì)爆破震動(dòng)速度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過(guò)合理選擇爆破參數(shù)，控制爆破速度，使其產(chǎn)生的局部地震加速度不超過(guò)0.1g（即：該處地震波在巖層中的傳播速度一般為[V]≤1m/s），依照《爆破安全規(guī)程》中的安全振速及有關(guān)規(guī)定，通過(guò)試驗(yàn)取得雁口山隧道地質(zhì)處的相關(guān)參數(shù)，根據(jù)有關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式（如：薩道夫斯基提出的經(jīng)驗(yàn)公式：v=k(Q^(1/3)/R)^α）進(jìn)行推算，計(jì)算出每次爆破的最大裝藥量。通過(guò)控制爆破速度（一般鋼筋混凝土框架房屋為[V]≤5cm/s。）計(jì)算每次爆破最大裝藥量、通過(guò)調(diào)整爆破參數(shù)、控制每循環(huán)開(kāi)挖進(jìn)場(chǎng)等參數(shù)相互綜合，確定爆破開(kāi)挖具體施工參數(shù)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及參照《爆破安全規(guī)程》中的相關(guān)規(guī)定，爆破參數(shù)可初步按照以下參數(shù)進(jìn)行施工：（1）循環(huán)進(jìn)尺：根據(jù)最大開(kāi)挖斷面僅為9.21m2，暫定每循環(huán)開(kāi)挖進(jìn)尺不超過(guò)1m；（2）總裝藥量：根據(jù)洞室爆破開(kāi)挖，Q=q*V(Q為總裝藥量，q為單位體積圍巖爆破需要炸藥系數(shù)，Ⅴ級(jí)圍巖一般取0.85～2.0kg/m3，根據(jù)主洞爆破情況，在此取1.2kg/m3)；Q=1.2*9.27=11.12（kg）鉆爆法施工中的具體爆破參數(shù)，在防寒泄水洞施工期間，通過(guò)調(diào)整后再確定爆破開(kāi)挖具體參數(shù)。2、出砟1）出砟方式選擇防寒泄水洞凈空僅為2.40m*2.20m，該洞身凈空尺寸限制了大多數(shù)目前隧道出砟設(shè)備的使用，因此，可選出砟方式有：人工裝砟--小型運(yùn)輸車輛運(yùn)砟出洞—洞外大型設(shè)備倒運(yùn)；另外還有：礦用扒砟機(jī)裝砟；第三種，采用小型側(cè)卸式裝載設(shè)備裝砟--小型運(yùn)輸車輛運(yùn)砟出洞—洞外大型設(shè)備倒運(yùn)，在隧道掘進(jìn)超過(guò)50m時(shí)，及時(shí)施工兩側(cè)側(cè)向支洞，同時(shí)采取必要加固措施，使小型車輛可以進(jìn)入裝砟?？紤]到本項(xiàng)目處于高原地區(qū)，大氣含氧量較低，同時(shí)小斷面隧道通風(fēng)條件總體會(huì)較差，為降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，并提高施工效率，縮短施工周期，經(jīng)對(duì)比、考慮，選擇第二出砟方式。2）出砟設(shè)備選定因防寒泄水洞凈空僅為2.40m*2.20m，故此扒砟機(jī)和出砟設(shè)備的選擇必須選擇設(shè)備的外形尺寸不能大于2.10m*2.00m，否則在施工了二襯后，將會(huì)影響出砟設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)。經(jīng)調(diào)查有多種扒砟機(jī)都可以適應(yīng)該隧道的施工尺寸要求，但考慮到本隧道處于高原地區(qū)，設(shè)備的機(jī)械性能會(huì)出現(xiàn)很大程度的下降，故此需選用功率較大的機(jī)械，或是在設(shè)備生產(chǎn)廠家進(jìn)行定制，增大設(shè)備相關(guān)功率，尤其是主電機(jī)和液壓系統(tǒng)的要求。（1）扒砟機(jī)可選擇如下設(shè)備JHYRB-80Y巷道扒裝機(jī)（2）小型運(yùn)渣設(shè)備選用2臺(tái)三輪自卸式農(nóng)用車，一般每次出砟量在1m3以上。3）出砟設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)但總體考慮，利用每50m一道橫洞，參照泄水洞加強(qiáng)段施工方式，在合適位置暫不進(jìn)行襯砌，將此處作為出砟車裝車和錯(cuò)車段。3、通風(fēng)1）通風(fēng)方式選擇考慮到防寒泄水洞斷面尺寸的限制，在施工過(guò)程中，對(duì)通風(fēng)量的要求較為嚴(yán)格，且對(duì)通風(fēng)機(jī)具的尺寸大小要求也較為嚴(yán)格，故此通風(fēng)方式選擇壓入式通風(fēng)或自然通風(fēng)方式。2）施工中最大需風(fēng)量計(jì)算風(fēng)量計(jì)算從四個(gè)方面考慮，具體為按洞內(nèi)允許最低風(fēng)速計(jì)算得Q1；按洞內(nèi)最多工作人員數(shù)計(jì)算得Q2；按排除爆破炮煙計(jì)算得Q3；按稀釋內(nèi)燃機(jī)廢氣計(jì)算得Q4。通過(guò)計(jì)算，取Q＝Max(Q1、Q2、Q3、Q4)。通過(guò)計(jì)算，取QMax=165.78m3/min。根據(jù)防寒泄水洞設(shè)計(jì)凈空斷面，在采取自然通風(fēng)的情況下，基本可滿足洞內(nèi)作業(yè)通風(fēng)要求。3）通風(fēng)布置根據(jù)泄水洞斷面較小，洞內(nèi)施工中一般只有一個(gè)工序作業(yè)面在施工，且施工機(jī)具盡可能的選用電動(dòng)設(shè)備，減少使用內(nèi)燃機(jī)設(shè)備在洞內(nèi)的使用，故此對(duì)洞內(nèi)通風(fēng)量的要求可適當(dāng)降低，即在爆破、初支期間必須考慮采用通風(fēng)改善洞內(nèi)施工條件，另在泄水洞施工前，每間隔150m設(shè)置了一道檢查井，可利用該井將泄水洞與主洞貫通，作為通風(fēng)豎井。在洞內(nèi)施工條件確實(shí)惡劣的情況下，可適當(dāng)考慮采用高壓風(fēng)管進(jìn)行通風(fēng)，改善洞內(nèi)施工環(huán)境。4、初期支護(hù)施工設(shè)計(jì)中防寒泄水洞初期支護(hù)相對(duì)較為薄弱，Ⅳ級(jí)圍巖段僅為5cm厚C25噴射砼防護(hù)，Ⅴ級(jí)圍巖段僅為8cm厚φ6.5鋼筋網(wǎng)噴射砼。在開(kāi)挖完成后，需及時(shí)進(jìn)行開(kāi)挖面的封閉，采取噴射混凝土一次性將設(shè)計(jì)初期支護(hù)完成。初期支護(hù)施工工藝如下：鋼筋網(wǎng)施工工藝流程圖施工準(zhǔn)備施工準(zhǔn)備初噴混凝土清理初噴表面鋼筋網(wǎng)分片制作鋼筋網(wǎng)片運(yùn)輸噴射混凝土計(jì)厚度安裝固定鋼筋網(wǎng)濕式噴射混凝土工藝流程圖投料攪拌投料攪拌2～3min濕噴機(jī)噴射混凝土篩網(wǎng)阻止超徑石子氣壓0.2～0.25MPa水壓外加劑水泥100kg砂S×100石子G×100水W/C=0.4～0.5 5、二襯施工1）施工方式采取定型鋼模組合進(jìn)行二襯模筑混凝土施工，定型鋼?？傮w分為六段，每段長(zhǎng)度50cm且單獨(dú)成環(huán)，可使模筑二襯砼施工長(zhǎng)度由50cm～300cm隨意選擇。每次二襯施工長(zhǎng)度不小于50cm，最大長(zhǎng)度不大于300cm，且二襯距掌子面距離最大長(zhǎng)度不超過(guò)300cm。2）砼施工工藝級(jí)要求防寒泄水洞二次襯砌施工工藝如下：模板拼裝模板中心高程及凈空檢測(cè)模板拼裝模板中心高程及凈空檢測(cè)檢測(cè)襯砌斷面施工放樣施作襯砌鋼筋（如有）不合格進(jìn)行處理砼取樣混凝土澆注拆模養(yǎng)護(hù)壓拱部試件輸送泵中砂碎石水泥水外加劑拌和樓混凝土攪拌運(yùn)輸車施工配合比坍落度檢查含水量測(cè)定模板加固擋頭板安裝基倉(cāng)清理輸送管道安裝涂脫模劑面板整修泄水管安裝模板中心高程及凈空檢測(cè)檢測(cè)襯砌斷面不合格進(jìn)行處理3）底板施工為增大防寒泄水洞在施工期間的凈空斷面，故此，對(duì)于防寒洞底板施工放在泄水洞開(kāi)挖、二襯全部施工完成后進(jìn)行，底板施工從洞內(nèi)依次向洞外施工，采用全幅澆注的方法一次完成澆注，施作底板砼時(shí)必須將基底清理干凈，并且注意及時(shí)排水。6、Φ160豎向泄水管施做設(shè)計(jì)中在防寒泄水洞施做范圍內(nèi)，洞內(nèi)沿線路每20m在隧道左中右分別設(shè)置一根Φ160豎向泄水管，泄水管與防寒泄水洞聯(lián)通。Φ160豎向泄水管在主洞仰拱施工中按照里程進(jìn)行預(yù)埋，待防寒泄水洞施工完成后，采用潛孔鉆打孔至防寒泄水洞，打孔完成后將Φ160管埋入打好的孔內(nèi)。五、工期計(jì)劃1、進(jìn)度指標(biāo)分析2、根據(jù)以上循環(huán)進(jìn)度分析，防寒泄水洞暗洞部分500m需12個(gè)月方可完成，故此需加強(qiáng)管理，加快施工進(jìn)度，為確保工期，在圍巖情況較好段可考慮增加臨時(shí)支護(hù)手段，二襯跳段施做的方法。防寒泄水洞計(jì)劃于2012年6月1日開(kāi)始施工，至2013年7月1日結(jié)束。六、勞動(dòng)力組織根據(jù)防寒泄水洞施工特點(diǎn)，擬在左右線兩個(gè)防寒泄水洞施工中，組織一個(gè)綜合施工班組進(jìn)行施工，其中工班長(zhǎng)1人，技術(shù)員1人，安全員1人，機(jī)械操作手4人，鉆爆工4人，噴錨工4人，模板工2人，共計(jì)16人，其他各專業(yè)工人由主洞相應(yīng)施工人員擔(dān)任。七、安全、質(zhì)量、環(huán)保保障措施1、安全保障措施（1）由于防寒泄水洞斷面小，施工難度大，周轉(zhuǎn)空間較小，安全系數(shù)極高，要做好安全防護(hù)工作，工人進(jìn)洞必須帶安全帽，執(zhí)行上班掛牌制度。（2）施工人員注意勞逸結(jié)合，防止過(guò)勞。工人連續(xù)勞動(dòng)時(shí)間不超過(guò)4小時(shí)（3）隧道洞內(nèi)施工過(guò)程中，嚴(yán)格執(zhí)行通風(fēng)與除塵的安全規(guī)定，洞內(nèi)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)專職人員管理，洞內(nèi)爆破后必須經(jīng)過(guò)通風(fēng)排煙后，先由檢查人員進(jìn)行工作面，經(jīng)檢查和妥善處理后，其他工作人員才準(zhǔn)許進(jìn)入工作面。（4）在中槽開(kāi)挖后，周圍設(shè)置警示標(biāo)志，四周設(shè)防護(hù)欄桿，防止人或動(dòng)物掉入坑內(nèi)。2、質(zhì)量保證措施（1）工程每道工序必須經(jīng)質(zhì)檢員驗(yàn)收合格后方可施工下到工序，不能盲目施工。（2）主要工序、工種均要培訓(xùn)、考核，合格者持證上崗，新工人或職工調(diào)換工作崗位時(shí)，均按要求進(jìn)行崗前培訓(xùn)。（3）項(xiàng)目部測(cè)量隊(duì)要在定期復(fù)核斷面，保證泄水洞在允許偏差內(nèi)。（4）認(rèn)真執(zhí)行工前技術(shù)交底制。開(kāi)工前必須向全體參建職工進(jìn)行技術(shù)交底，交清設(shè)計(jì)意圖、交技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、交質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、交施工方法、交施工中的注意事項(xiàng)。進(jìn)行專項(xiàng)技術(shù)培訓(xùn)，使全體施工人員質(zhì)量目標(biāo)明確，標(biāo)準(zhǔn)楚，施工方法得當(dāng)，工藝操作符合要求。3、環(huán)保、水保保證措施（1）防寒泄水洞明挖段施工時(shí)，清表草皮進(jìn)行轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移到先行已施工完成的路基邊坡或適合草皮生長(zhǎng)區(qū)，集中進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。（2）施工車輛必須在便道上行駛，不得隨意碾壓草皮。（3）在防寒泄水洞單側(cè)設(shè)置臨時(shí)排水溝，水溝排出水引入洞外沉淀池內(nèi)沉淀。防寒泄水洞施工場(chǎng)地布置目錄一、防寒泄水洞概況 1二、防寒泄水洞施工場(chǎng)地布置圖 1三、洞口段施工 11、左線防寒泄水洞洞口段施工 22、右線防寒泄水洞洞口段施工 2四、施工方法選擇及施工設(shè)備選型 31、開(kāi)挖 31）機(jī)械法開(kāi)挖 32）控制爆破法開(kāi)挖 32、出砟 51）出砟方式選擇 52）出砟設(shè)備選定 5（1）扒砟機(jī)可選擇如下設(shè)備 6（2）小型運(yùn)渣設(shè)備 63）出砟設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn) 63、通風(fēng) 61）通風(fēng)方式選擇 62）施工中最大需風(fēng)量計(jì)算 63）通風(fēng)布置 74、初期支護(hù)施工 75、二襯施工 81）施工方式 82）砼施工工藝級(jí)要求 93）底板施工 96、Φ160豎向泄水管施做 9五、工期計(jì)劃 10六、勞動(dòng)力組織 10七、安全、質(zhì)量、環(huán)保保障措施 101、安全保障措施 102、質(zhì)量保證措施 113、環(huán)保、水保保證