乌鞘岭隧道施组

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1.工程概况

1.1.编制依据、编制原则及编制范围

1.1.1.编制依据

1.1.1.1.铁道部工程管理中心发售的兰新线兰武段增建第二线乌鞘岭特长隧道施工招标书、设计图纸及技术资料;

1.1.1.2.标前会议情况介绍及招标文件补遗书和答疑书;

1.1.1.3.现行铁路工程施工技术规范、标准、规程和规则;

1.1.1.4.现行的铁路工程施工验收规范、标准及规程;

1.1.1.5.现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料;

1.1.1.6.我公司拥有的技术装备力量、机械设备状况、管理水平、科技工法成果和多年积累的长大隧道工程施工经验;

1.1.1.7.国家及地方关于安全生产环境保护等方面的法律法规。

1.1.2.编制原则

1.1.2.1.科学部署,统筹安排,组织平行、交叉、流水作业,确保关键工序即乌鞘岭特长隧道Ⅱ线(左线)平行导坑开挖工序的进度计划和工期目标的实现,为Ⅰ线的按时开通提供条件;

1.1.2.2.提高机械化施工程度,采用先进施工方法和施工工艺;

1.1.2.3.强化组织指挥,加强管理,保工期、保质量、保安全;

1.1.2.4.优化资源配置,实行动态管理;

1.1.2.5.推行责任制,采取多种激励措施,确保工期;

1.1.2.6.文明施工,环境保护,水土保持。

1.1.3.编制范围

1.1.3.1.隧道

1.1.3.1.1.乌鞘岭特长隧道I线(右线)隧道出口中段YDK175+690~YDK172+205段长3485m(含整体道床),全部自Ⅱ线(左线)平导通过横通道施工。

1.1.3.1.2.乌鞘岭特长隧道Ⅱ线(左线)隧道出口段DK183+185~DK172+200段长10985m(含整体道床),先期按平导贯通,并负责I线(右线)隧道出口中段的施工,在不影响I线(右线)隧道按期完工或I线(右线)隧道建成通车后,扩大开挖后衬砌建成Ⅱ线(左线)隧道。

1.1.3.2.横通道(含水仓工程、接地材料)1045米/28处

1.1.3.2.1.位于Ⅱ线(左线)DK175+685~DK183+185与I线(右线)YDK175+690~YDK183+190之间,以I线(右线)、Ⅱ线(左线)间的中线为界,与Ⅱ线(左线)相连部分,即本段范围内横通道总长的一半。

1.1.3.2.2.位于Ⅱ线(左线)DK172+200~DK175+685与I线(右线)YDK172+205~YDK175+690之间的全部横通道。

1.1.3.3.洞门及洞门附属工程

乌鞘岭特长隧道Ⅱ线(左线)隧道出口端(DK183+185~DK183+195)洞门及洞门附属工程,以I、Ⅱ线间的中线为界。

1.1.3.4.竖井

DK178+900处施工通风竖井260米/1座,位于I、Ⅱ线之间。

1.1.3.5.弃碴场

乌鞘岭特长隧道I线(右线)、Ⅱ线(左线)隧道出口端弃碴场处理(包括挡护工程、场地平整、绿化、复垦等)。

1.2.工程简介

1.2.1.工程简介

兰新铁路兰州~武威南段增建第二线线路起于兰州西站,沿黄河二级阶地西行经河口南站跨黄河后溯庄浪河而上,在既有兰武段打柴沟站与龙沟车站之间以特长隧道穿越乌鞘岭后沿龙沟河、庄浪河而下,进入河西走廊与既有线并行引入武威南站。

1.2.2.设计概况

乌鞘岭特长隧道位于既有兰新线兰武段打柴沟站与龙沟车站之间。隧道长度为20050m,设计为两座单线隧道,线间距为40m;两座隧道线路纵坡相同,主要为11‰的单面下坡,右线隧道较左线隧道高0.56~0.72m。隧道进口位于天祝县打柴沟镇赵家庄附近,地形开阔;隧道出口位于古浪县龙沟乡的沙沟台,地形较狭窄。隧道洞身最大埋深1100m左右。

出口端大台施工通风竖井位于岭北大台村,线路里程DK178+900,深约260m,距隧道出口4285m,衬砌后净空Φ300cm。

1.2.3.主要技术标准

1.2.3.1.铁路等级:国铁I级;

1.2.3.2.正线数目:双线;

1.2.3.3.限制坡度:单机6‰,双机13‰;

1.2.3.4.旅客列车设计行车速度140Km/h,最小曲线半径1200m;

1.2.3.5.牵引种类:电力;

1.2.3.6.牵引定数:4000t;

1.2.3.7.到发线有效长度:850m;

1.2.3.8.闭塞类型:自动闭塞。

1.2.4.主要工程量

乌鞘岭特长隧道本标段主要工程量如表1.2.1所示。

表1.2.1 乌鞘岭特长隧道4标段主要工程数量表

序号 工 程 项 目 单位 数量 备注
I线(右线)隧道 延长米 3485
1 开挖(复合式衬砌) 立方米 177493
2 衬砌 圬工方 53421
3 整体道床 3485
Ⅱ线(左线)隧道 延长米 10985
1 开挖(复合式衬砌) 立方米 579532
2 开挖(整体式衬砌) 立方米 4858
3 衬砌 圬工方 182191
4 整体道床 10995
5 Ⅱ线(左线)平导 延长米 10985
辅助坑道 延长米 1305
1 竖井 延长米 260
2 横通道 延长米 1045
洞门及附属工程圬工 圬工方 845

1.3.自然条件

1.3.1.地形地貌

本区整体属于祁连山东北部中高山区,隧道进口以南为庄浪河河谷区,出口以北为古浪河及其支流龙沟河谷区,隧道经过乌鞘岭-毛毛山中高山区,根据山体相对高度,进一步划分为乌鞘岭南坡底高山及梁状丘陵区、乌鞘岭中高山区和乌鞘岭北坡低高山区三个次级地貌单元。

本标段乌鞘岭特长隧道出口区主要为乌鞘岭北坡低高山区:位于F7断层以北,地形起伏,自然坡度15°~30°,海拔高程2800m左右,相对高差200~400m。地表多有土层覆盖,其间沟谷发育,主要支沟有大洪沟、窄洪沟、金家直沟、大沙沟、天井沟及直沟等。

1.3.2.气象特征

本标段线路位于中温带干旱气候区,春季多风,少雨干旱;夏季酷热,降水增多;秋季凉爽,降温较快;冬季寒冷,干旱少雪。乌鞘岭地区海拔高(2900~3600m),气候垂直分带明显,气温寒冷,日温差大,阴雨风雪冰雹天气多变,冰冻时间长。沿线年平均气温-0.1~5.1℃,绝对最高气温28.1~34.7℃,最低-29.0~-30.6℃;多年平均降水量357.8~409.4mm,最大降水量552.2mm;多年平均蒸发量1548~1813.6mm;瞬时最大风速29m/s,主导风向北北西;最大积雪厚度24~36cm;土壤冻结深度138~200cm。

1.3.3.地震

隧道通过区段地震基本烈度为8度。

1.4.工程地质及水文地质

1.4.1.地层岩性

本区地层岩性复杂,其分布主要受区域断裂构造控制。区内出露的地层主要由第四系、第三系、白垩系、三叠系、志留系、奥陶系等,并伴有加里东晚期闪长岩体的侵入。

主要岩性有黏质黄土、卵石土、碎石土、泥岩夹砂砾岩、砂岩夹页岩及煤层、板岩夹千枚岩、安山岩以及加里东晚期闪长岩。

本标段Ⅱ线(左线)隧道DK183+185~DK172+200段长10985m,围岩有Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ及Ⅵ级围岩,以Ⅱ、Ⅲ 、Ⅳ级中硬围岩为主,其中Ⅱ级围岩1545m,占14.1%;Ⅲ级围岩4830 m,占44.0%;Ⅳ级围岩3625m,占33.0%;Ⅴ级围岩545 m,占4.96%;Ⅵ级围岩440 m,占3.94%。

I线(右线)隧道YDK175+690~YDK172+205段长3485m ,围岩有Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ及Ⅴ级围岩,其中Ⅱ级围岩1555 m,占44.6%;Ⅲ级围岩1360 m,占39.0%;Ⅳ级围岩495m,占14.2%;Ⅴ级围岩75m,占2.2%。

1.4.2.地质构造

本区在大地构造单元上属于祁连山褶皱系。隧道位于北祁连优地槽褶皱带内,褶皱及断裂构造发育。

1.4.2.1.褶皱构造

褶皱构造在本区较为发育,褶皱形态复杂,据其形成时代和所处的构造部位不同,由南向北可划分为加里东期褶皱带和海西-因支期褶皱带两个褶皱构造带。

1.4.2.2.断裂构造

区内断裂构造发育,主要为区域性大断裂,走向基本为北西向,压性~压扭性,具有切割深、延伸长、规模大的特点。本标段主要有F6、F7断层,叙述如下:

毛毛山岭中断层(F6):位于毛毛山岭脊附近,为逆断层,延伸长度大于48Km,断层走向北西西向,倾向北,倾角80°,断带物质主要由断层泥砾、碎裂岩组成,较松散破碎,破碎带出露宽度40~80m。隧道于DK173+580~DK173+655通过该断层,通过长度75m。

毛毛山-老虎山断层(F7):位于毛毛山岭北山前,延伸长度约174km。断层走向北西西向,倾向南,倾角70°,前期为逆断层,后期表现为左旋逆走滑断层。测区断层南侧出露地层志留系板岩及加里东晚期闪长岩体,断层北侧出露白垩系砂砾岩夹泥岩。断带物质主要由断层泥砾及碎裂岩组成,松散破碎,风化严重,破碎带出露宽度400~800m,局部大于1000m,隧道于DK177+050~DK177+835通过该断层,隧道通过长度785m。

区域地震资料显示全新世以来该断层仍有活动迹象,历史上曾发生过5次古地震事件,具有周期性,复发周期为1800年,最大震级为7.5级左右。

1.4.2.3.节理

由于乌鞘岭特长隧道区褶皱和断裂较发育,岩体受构造运动影响,节理发育-较发育,主要节理方向为北西及北东向,以密闭节理为主,节理面较光滑,延长数米至数十米。

1.4.2.4.新构造运动

新构造运动在测区的活动方式是在总趋势上升条件下以不均衡地升降运动及沿古构造线部分地段作继承性活动。F7断层带中存在较宽的断层泥砾带,泉水发育,在全新世以来仍有活动迹象。现代地震较为活跃,主要为小震。

1.4.3.水文地质特征

本标段隧道范围内,围岩富水性分区划分可分为:

1.4.3.1.中等富水区:主要为隧道进口端第四系松散堆积层、安山岩带(O2)、志留系板岩(S1)及F4、F5、F6、F7断层破碎带及影响带。

1.4.3.2.弱富水区:主要为岭南和岭中的上三叠统砂岩夹页岩带(T3)。

1.4.3.3.贫水区:主要为第三系砂砾岩夹砂岩、泥岩带(N2)、闪长岩带(δ3)、白垩统(K1)砂砾岩夹泥岩。

预计I线(右线)隧道最大总涌水量为9621.8m3/d,Ⅱ线(左线)隧道最大总涌水量为16114.78m3/d,在断层破碎带有突然涌水的可能。

1.4.4.不良地质

隧道通过地段的不良地质主要为有害气体,根据地质调绘和钻探,三叠系上统为含煤地层,砂岩、页岩地层中夹有薄煤层,煤层厚0.2~1m,根据试验结果,煤体的气含量均很低,主要以解吸气和残余气为主,解吸气以N2、CO2、O2为主,未检测出甲烷等烃类气体,煤层的吸附能力居中。

1.4.5.地质灾害

乌鞘岭特长隧道最大埋深在1000m以上,岭脊为坚硬的闪长岩,Ⅲ~Ⅳ级围岩占80%左右,本标段洞身通过F6、F7断层破碎带长度为860m左右,地应力值高,砂、页岩夹煤层,砂、泥岩等地层软硬不均,存在小褶皱、节理密集带等,工程地质条件复杂,施工中可能出现围岩失稳、突然涌水涌泥、岩爆、高地温、瓦斯等地质灾害。

1.5.施工条件

1.5.1.交通运输

隧道出口紧邻312国道,龙沟车站距隧道出口2km,材料运输方式采用火车和汽车联合运输,交通十分便利。

1.5.2.当地资源

本工程所用的当地材料:片石、碎石来源于古浪县朵什乡石场;砂由黄羊镇沙沟供应。

1.5.3.施工用电

施工用电根据招标文件自隧道洞口搭接架设。

1.5.4.施工用水

工程所在地龙沟河、小龙沟河常年流水,可满足施工用水要求。

1.5.5.施工通讯

当地可通程控电话,通讯方便。

1.6.工程特点

1.6.1.隧道特长、工期很紧

乌鞘岭特长隧道长达20050米,为国内目前最长的铁路隧道。而I线(右线)隧道的总工期只有60个月,本标段招标文件要求2003年2月1日开工,2007年7月31日完工,实际施工时间只有54个月;Ⅱ线(左线)隧道总工期只有78个月,本标段招标文件要求2003年2月1日开工,2009年1月31日完工,实际施工时间只有72个月。

1.6.2.地质条件复杂、施工难度大

隧道围岩类别变化大,洞身穿越多处断层带和节理密集带,施工中可能出现围岩失稳、高地应力、岩爆及流变、高地温、突然涌水涌泥、瓦斯等不良地质灾害,施工有一定的技术难度。因此,必须在施工过程中加强超前地质‘预报和监控量测工作,大力推行信息化施工技术,规避施工风险,保障施工安全

1.6.3.进度指标高、需配备精良的机械设备

为了实现工期目标,本标段在地质条件较好地段必须持续稳产、高产,高峰期,Ⅱ线(左线)平导月掘进速度380m以上,I线(右线)隧道月掘进速度270m以上,因此必须采用大型、高效、成龙配套、性能优良的隧道施工机械进行作业,以施工机械化,保障隧道施工快速化。

1.6.4.设计技术标准高、质量要求严

本隧道的旅客列车设计行车速度为140km/h,因此,必须以高标准、高质量的隧道工程,来保障今后隧道行车的快速、安全。招标文件要求:本工程的工程质量必须确保部优、力争国优,工程一次验收合格率达到100%,优良率达到90%以上,整个隧道达到不渗不漏不裂,并满足乌鞘岭特长隧道创优规划要求。这就要求我们在施工过程中必须科学组织,严格管理,以高素质的人员、先进的技术、一流的装备作保障,并与承担隧道施工任务的其他兄弟单位联合创优,实现上述质量目标。

1.6.5.隧道工作面较多、施工管理难度大

由于Ⅱ线(左线)平导超前给I线(右线)中部隧道多开辟工作面,因此施工过程中开挖、支护、运输、衬砌、通风以及排水等都必须做好协调和管理,以实现“快速、有序、优质、高效”的建设目标。

1.6.6.环保要求高

隧道所在地属甘肃祁连山国家自然保护区,洞口所在地居民多,隧道出口龙沟河、小龙沟河属于环境敏感点,整个施工过程中要有完善的环保、水保措施,确保环境不污染、植被不破坏、水土不流失。

1.7.采用的主要技术规范及技术标准

根据本标段的工程特点,除满足乌鞘岭特长隧道设计文件、设计图纸技术要求外,其它采用的法律、法规、主要技术规范、技术标准及技术规程如下:

1.7.1.隧道工程

1.7.1.1.《铁路隧道设计规范》(TB10003-99);

1.7.1.2.《铁路隧道施工规范》(TBJ204-96);

1.7.1.3.《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》(TB10108-2002);

1.7.1.4.《铁路隧道运营通风设计规范》(TB10068-2000);

1.7.1.5.《铁路隧道辅助坑道技术规范》(TB10109-95);

1.7.1.6.《铁路隧道防排水技术规范》(TB10119-2000);

1.7.1.7.《铁路隧道施工技术安全规则》(TBJ404-87);

1.7.1.8.《铁路隧道工程质量检验评定标准》(TB10417-98)。

1.7.2.轨道工程

1.7.2.1.《铁路轨道施工及验收规范》(TBJ10302-96);

1.7.2.2.《弹性整体道床结构及施工工艺和机具的研究》(95G48-Q);

1.7.2.3.《铁路轨道工程施工技术安全规则》(TBJ401-87);

1.7.2.4.《铁路轨道工程质量检验评定标准》(TB10413-98)。

1.7.3.法律、法规和其它相关标准、规范

1.7.3.1.《中华人民共和国水土保持法》;

1.7.3.2.《中华人民共和国环境保护法》;

1.7.3.3.《中华人民共和国安全生产法》;

1.7.3.4.《铁路工程水文地质勘测规范》(TB10049-96);

1.7.3.5.《铁路工程地质技术规范》(TBJ12-96);

1.7.3.6.《铁路混凝土与砌体施工及验收规范》(TB10210-2000);

1.7.3.7.《铁路混凝土强度检验评定标准》(TB10425-94);

1.7.3.8.《铁路工程岩石试验规程》(TB10115-98);

1.7.3.9.《铁路工程水质分析方法》(TBJ104-87);

1.7.3.10.《铁路生产污水处理设计规范》(TB10079-2002);

1.7.3.11. 《全球定位系统(GPS)铁路测量规程》(TB10054-97);

1.7.3.12.铁办[2001]14号文《印发〈关于加强营业线施工安全管理的规定〉的通知》;

1.7.3.13.《铁路行车线上施工技术安全规则》(TBJ412-87);

1.7.3.14.《铁路临时工程附属辅助生产工程施工技术安全规则》(TBJ411-87);

1.7.3.15.《铁路工程建设项目环境影响评价技术标准》(TB10502-93);

1.7.3.16.《铁路工程环境保护设计规范》(TB10501-98);

1.7.3.17.《污水综合排放标准》(GB8978-96);

1.7.3.18.《铁路技术管理规程》;

1.7.3.19.《铁路实施〈中华人民共和国防汛条例〉细则》;

1.7.3.20.《新建铁路工程测量规范》(TB10101-99);

1.7.3.21.《铁路工程土木工程试验方法》(TB10006)。

2.总体施工组织布置及规划

2.1.施工准备

2.1.1.内业准备

2.1.1.1.对设计图纸、资料进行认真仔细的审核,并编写审核报告;

2.1.1.2.进行临时工程设施的具体设计;

2.1.1.3.组织技术人员和现场管理人员编制实施性施工组织设计,并报监理工程师批准;

2.1.1.4.结合乌鞘岭特长隧道本标段的具体情况编写各种针对性的保证措施;

2.1.1.5.结合工程施工特点,编写《乌鞘岭特长隧道施工技术管理办法和实施细则》、关键工序编写《作业指导书》;

2.1.1.6.施工前,进行详细的施工技术书面交底;

2.1.1.7.进洞前,计算出隧道各主要部位的标高,制定出《标高表》,上报主管部门审核后作为施工测量的依据;

2.1.1.8.根据合同要求,给甲方或监理工程师提供必需的资料。

2.1.2.外业准备

2.1.2.1.组织人员进行现场详细调查与踏勘;

2.1.2.2.对标段线路中线、标高进行贯通复测,并与相邻标段进行联测,直至闭合贯通;

2.1.2.3.根据导线控制桩,放出中线控制桩橛,设置护桩;

2.1.2.4.现场的“四通一平”及临时设施的修建;

2.1.2.5.建立合格工地试验室,安装、调试好所有检测设备、仪表仪器,提前做好工地用料、建材的检测工作和混凝土、砂浆配合比的设计工作;

2.1.2.6.施工作业中所涉及的各种外业技术资料。

2.2.施工组织机构、施工队伍安排及劳动力配备

2.2.1.施工组织机构

按高效精干的原则组建乌鞘岭特长隧道工程第4标段项目经理部,由隧道施工经验丰富、配置一流隧道施工机械设备的专业化队伍具体负责隧道的施工。

项目经理部设项目经理1人,副经理1人,总工程师1人,副总工程师1人。

项目经理部设四部二室,即工程管理部、安全质量监察部、计划财务部、机电物资部、综合办公室和中心试验室。项目经理部总共由36名技术和管理人员组成。

经理部下设Ⅱ线平导工区、Ⅰ线隧道工区、大台竖井工区和机械服务站承担乌鞘岭特长隧道的施工任务。

为了便于指挥,合理用地,方便施工,项目经理部、Ⅱ线平导工区、Ⅰ线隧道工区和机械服务站均设在古浪县龙沟乡称沟台村,大台竖井工区设置于大台村。

施工组织机构详见图2.2.1“乌鞘岭特长隧道工程第4标段项目经理部组织机构框图”。

图2.2.1 乌鞘岭特长隧道工程第4标段项目经理部组织机构框图

工程管理部

计划财务部

办公室

机电物资部

机电管理室

安全质量监察部

安全监察室

质量检查室

II

线

平导工区

中心试验室

项目经理

项目副经理

总工程师

副总工程师

I

线

隧道工区

机械服务站

大台

竖井工区

 

2.2.2.施工队伍安排及劳动力配备

2.2.2.1.Ⅱ线平导工区

成立开挖、运输、喷锚支护、衬砌、轨道及通风排水养道等共12个工班,共358人。

2.2.2.2.Ⅰ线隧道工区

成立开挖、运输、喷锚支护、防水层铺设、衬砌、轨道及通风排水养道等共12个工班,共398人。

2.2.2.3.大台竖井工区

配备115人,完成竖井的施工。

以上人员配备为三个工区施工高峰期时人员配备数量,施工中将统筹考虑,动态管理,随时对人员、机具进行调整、做到既能满足施工要求,又尽量减少窝工现象。

2.2.3.施工管段及任务划分

Ⅱ线(左线)隧道前期按平导施工,施工7452m至DK175+733里程时开辟第一个施工横通道进入I线(右线)YDK175+690隧道施工;同时平导继续向前快速掘进1945m至DK173+788里程时开辟第二个施工横通道进入I线(右线)YDK173+831隧道施工;平导

继续向前快速掘进至DK172+200分界里程,到达本标段终点。施工管段及任务划分见表2.2.1及图2.2.2所示。

表2.2.1 施工管段及任务划分表

工区 施工管段及任务
Ⅱ线平导工区 DK183+195~DK172+200全长10995m的全部工程
I线隧道工区 YDK175+690~YDK172+205全长3485m的全部工程
大台竖井工区 大台竖井及通道的施工

 

分界点

7452m

1945m

1588m

10995m

7500m

1945m

1540m

第一施工横通道

第二施工横通道

I线正洞工区

II线平导工区

武威(出口)

DK183+195

DK175+733

DK173+788

DK172+200

YDK183+190

YDK175+690

YDK172+205

YDK173+831

图2.2.2 施工工区划分示意图

 

2.3.设备、人员动员周期和设备、材料运到现场的方法

2.3.1.设备、人员动员周期

一旦接到中标通知,我公司将利用3天时间进行施工前的开工动员,首先由项目经理召集各部室和各工区负责人进行管理层施工动员。其次由各部室和各工区负责人对其管辖范围内管理人员、施工作业班组长等专业施工人员进行施工动员。动员的主要内容是:介绍乌鞘岭特长隧道工程的基本情况和建设意义;讲述4标段工程的施工特点、施工方法和注意事项;强化对工期、质量、安全、环保和成本意识的教育;明确乌鞘岭特长隧道整体创优规划及本标段的创优目标、体系和措施。

经过以上逐级动员工作,做到:施工动员普及率达95%以上;全体施工人员了解工程基本情况,清楚施工特点及注意事项,明确施工方法及创优目标,做到心中有数;强化质量工期意识,做到高起点、高标准、高质量地作好教育和动员。

根据本工程特点及4标段的实际情况,我公司将以最快的速度分三批调遣队伍进场,第一批50人的主力和小型机械设备在接到中标通知书后7天内进场,开展施工调查、现场交接桩、办理征地拆迁、选择临时驻地等;第二批150人的隧道施工队伍和隧道主要施工机械及试验仪器将在中标后20天进场,修建施工便道、生产生活房屋及临时设施;第三批施工队伍和机械接到中标通知书后2个月内全部进场,试验室投入运转,临时设施基本建成,具备开工条件。

2.3.2.设备、材料运到现场的方法

2.3.2.1.机械设备

从我公司本部及各已完工工地调集机械设备,采用火车—汽车联运,先由火车运至龙沟火车站,再由汽车转运至工地。

2.3.2.2.施工材料

外来料:在既有铁路兰武线龙沟车站设置材料厂,由汽车运至工地。

水泥、钢材:本工程施工所用水泥、钢材从甲方组织招标采购确定的厂家所在地,利用既有铁路兰武线运至龙沟车站,再由汽车运至工地。

当地料:砂采用既有铁路营业火车运输与公路汽车运输的联合运输方式。先从料源点黄羊镇沙沟将砂用汽车运至黄羊镇车站,黄羊镇车站作为临时倒运站,利用既有铁路营业火车将砂运至龙沟站,再由汽车运至工地。本标段的石料考虑将隧道本身开采出的少量闪长岩加以利用,其余石料由古浪县朵什乡石场供应。

2.4.临时工程规划与施工总平面布置

2.4.1.临时工程修建原则

临时工程修建本着尽量利用既有设施,节省投资,节约用地,因地制宜,就地取材,便于施工,永临结合的原则进行。

2.4.2.施工便道

隧道出口4标段运输便道接3标段运输主干道,从运输主干道(小龙沟设双线便桥武威端)引出至扎头子村右岸台地弃碴场。新建便道3 km,双车道,泥结碎石路面标准。

竖井运输便道从隧道出口引出,溯小龙沟而上,经金家直沟村至大台竖井,新建便道6.4km,单车道、简易路面标准。

2.4.3.施工供电

本标段施工用电源引自隧道洞口,竖井用电自隧道出口架设10KV临时电力干线7.0Km。

隧道洞口设1000KVA变压器2台,当隧道掘进长度超过800米后,洞内采用10KV高压进洞方式供电,每个工作面设500KVA可移动变压器一台,并与掌子面始终保持一定距离(最大800米)。在大台竖井设一台1000KVA变压器。

施工现场供电线路均采用三相四线制供电线路,为确保安全,隧道内照明用电及设备用电采用两套供电线路。施工地段照明用电采用36Ⅴ低压供电线路。

为预防当地电力供应系统不能满足施工需要及临时停电,拟自备4台300KW内燃发电机组供电,以满足本标段全天24小时的施工生产及生活用电。

2.4.4.施工供水

在龙沟河扎头子村设集水井1座,铺设临时给水干管路1.5km,管径Φ100mm。为了保证供水压力,在工地设加压站水池1座50m3,高山水池1座200m3。竖井工区在大台村另设120m3高山水池1座。

2.4.5.施工通讯

项目经理部及施工队内部采用小型程控电话交换机相互联系;对外联系在当地电讯部门安装程控电话;洞内与洞口值班室采用内部小型程控电话与无线电对讲机联系。

为了加强施工管理,在经理部调度室及隧道洞口设置电视监控系统,及时掌握洞内施工状况。

2.4.6.生产、生活房屋

2.4.6.1.生活房屋

考虑到乌鞘岭特长隧道施工工期长,项目经理部、机械服务站及施工工区生活房屋采用新建与利用相结合,综合指标按人均8m2考虑。利用房屋为现称沟小学迁走后留下来的教室,面积约1000m2,可作为工班宿舍。新建生活房屋采用砖混结构的楼房,本标段施工高峰期共798人需新修生活房屋798×8m2-1000 m2=5384 m2

监理工程师用房444m2设在项目经理部附近,其建筑及装修标准按合同条款执行。

2.4.6.2.生产用房

生产用房主要设在隧道洞口附近,临时生产房屋为空心砖墙石棉瓦屋面结构。项目经理部设工地材料库,钢筋、修理及木工房,水泥库设于砼搅拌站旁,地面须有防潮措施。火工品库设置稍远离施工场地,隧道洞口设临时炸药加工房,按一天用量修建,并按公安部有关爆破物品管理办法实施。

生产用房包括竖井工区共需5250m2,具体面积详见“图2.4.1 洞口场地平面布置图”所示。

大台竖井施工场地平面布置见图4.3.1所示。

2.4.6.3.中心试验室

设在生活区,面积约150m2,采用一层24砖砌房。

2.4.7.混凝土拌合站

本标段砼施工采用自动计量的集中拌和站拌和,在隧道洞口设HZS60搅拌楼2座,砼运输采用JGGY6 型6m3轨行式混凝土输送车。

拌合站、料场地面用C15砼硬化,并做好地面排水系统。

2.4.8.空压机站

由于隧道开挖主要采用门架式台车施工,先在洞外设空压机站,供隧道喷射砼和锚杆施工使用。当隧道掘进超过2000m后,洞内设20m3/min电动无基座空压机1台,并距用风地点控制800m范围内;当开辟施工横通道后,每个施工横通道洞内设20m3/min电动无基座空压机1台,并距用风地点控制800m范围内。

2.4.9.场地排水

由于隧道出口段纵坡为11‰下坡,施工排水采用自然排水,在隧道两侧设排水沟排出。洞外设沉淀池,场地积水及洞内排水引入沉淀池沉淀后经污水池处理排入河沟。

2.4.10.主要临时工程数量表

本标段主要临时工程数量见表2.4.1。

表2.4.1 主要临时工程数量表

序号 项目名称 单位 数量 备 注
1 施工便道 km 9.4 包括弃碴便道和竖井施工便道
2 电力线 km 7.0 洞口到竖井
3 供水管路 km 1.5 从龙沟扎头子村设一集水井
4 抽水站 2 其中加压站一座
5 蓄水池 3 加压站水池1座,高山水池2座。
6 生产房屋 m2 5250 包括竖井施工用生产房屋
7 生活房屋 m2 7828 包括监理工程师用房及竖井工区生活房屋,其中利用1000m2
8 中心试验室 m2 150

2.4.11.洞口场地平面布置

2.4.11.1.洞口场地平面布置说明

由于乌鞘岭特长隧道出口分两个标段,洞口现有场地按设计要求只能占用一半,因此施工场地的布置要结合现场实际地形进行安排。计划生活区布置在线路右侧龙沟河岸现称沟小学所在平地上;生产区集中布置于隧道出口至小龙沟大桥桥台区域内,移挖作填,推出施工场地。

2.4.11.2.洞口场地平面布置图

本标段洞口场地平面布置图见图2.4.1所示。

3.施工进度安排及保证工期措施

3.1.工期目标

I线(右线)和Ⅱ线(左线)隧道均比招标文件要求的工期提前1个月完工。

大台竖井比招标文件Ⅱ线(左线)平导开挖至竖井处提前3个月的要求再提前3个月完工。

图2.4.1:洞口场地平面布置图

3.1.1.I线(右线)隧道及Ⅱ线(左线)隧道

开工日期:2003年2月1日,进洞日期:2003年4月1日。

I线(右线)隧道竣工日期:2007年6月30日,共用时53个月,比招标文件要求的工期2007年7月31日完工提前1个月。

Ⅱ线(左线)隧道竣工日期:2008年12月31日,共用时71个月,比招标文件要求的工期2009年1月31日完工提前1个月。

3.1.2.大台竖井

开工日期:2003年2月1日,

竣工日期:2003年11月30日,共用时10个月,比Ⅱ线(左线)平导开挖至竖井处的计划工期(第16个月)提前6个月。

3.2.施工进度计划指标

左线先期设为平导,后期扩建为左线隧道,其中Ⅵ级围岩地段按一次建成左线隧道、Ⅴ级围岩地段按一次完成开挖及初期支护考虑, 并根据监控量测结果及时衬砌。

3.2.1.开挖进度指标

开挖进度指标见表3.2.1所示:

表3.2.1 开挖进度指标表(m/月)

围岩级别

工区

Ⅱ级 Ⅲ级 Ⅳ级 Ⅴ级 Ⅵ级 备 注
I线隧道工区 270 240 200 80 50 两个施工横通道同时施工时进度按90%计算
Ⅱ线平导工区 380 360 330 80 50 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩按平导断面开挖,Ⅴ、Ⅵ级围岩按隧道设计断面开挖

3.2.2.衬砌速度

I线(右线)隧道Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩地段采用穿行式模板台车泵送砼施工,速度按350米/月考虑,开挖后50~60天内衬砌。 Ⅴ、Ⅵ级围岩地段根据施工监控量测结果及时衬砌。

Ⅱ线(左线)隧道Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩地段采用穿行式模板台车泵送砼施工,速度按350米/月考虑,扩挖后30~60天内衬砌。 Ⅴ、Ⅵ级围岩地段根据施工监控量测结果及时衬砌。

3.2.3.Ⅱ线(左线)平导扩挖进度指标

第一施工横通道至第二施工横通道段(DK175+733~DK173+788段,长1945米)以及第二施工横通道至分界里程段(DK173+788~DK172+200段,长1588米),考虑到衬砌速度及施工干扰,扩挖按350米/月考虑;洞口至第一横通道段(DK183+185~DK175+733段中的Ⅲ、Ⅳ级围岩长6542米)扩挖采取反台阶压顶法连续扩挖,此段的扩挖速度按600米/月考虑。

3.2.4.整体道床指标

整体道床I线(右线)隧道按1600米/月考虑,Ⅱ线(左线)隧道按5个月完成考虑。

3.3.总体施工进度安排

I线(右线)隧道在开工后的第49个月即2007年2月28日开挖到达分界里程,在开工后的第53个月即2007年6月30日完工,比招标文件要求的工期2007年7月31日完工提前1个月。

Ⅱ线(左线)隧道在开工后的第46个月即2006年11月30日Ⅱ线(左线)平导开挖到达分界里程,在开工后的第71个月即2008年12月31日完工,比招标文件要求的工期2009年1月31日完工提前1个月。

大台竖井在开工后的第10个月即2003年11月30日完工。Ⅱ线(左线)隧道在开工后的第16个月即2004年5月31日Ⅱ线(左线)平导开挖到达竖井位置(DK178+900),比竖井完工时间提前6个月。

在开工后的第35.6个月即2006年1月18日开辟第一施工横通道(DK175+733)进入右线施工,在开工后的第40.8个月即2006年6月24日开辟第二施工横通道(DK173+788)进入右线施工。

3.4.总体施工进度图

总体施工形象进度图见图3.2.1所示;

总体施工进度横通道图见图3.2.2所示;

总体施工进度网络图见图3.2.3所示。

3.5.保证工期的措施

3.5.1.生产要素保证

3.5.1.1.超前谋划,精心准备

一旦接到中标通知,在最短的时间内,尽快调集人员、设备进场,保证按合同工期开工,一进场就争取主动。

3.5.1.2.投入专业化的施工队伍,组织快速施工

为了确保乌鞘岭特长隧道的施工工期, 我公司将选派长大隧道施工经验丰富、有专业特长的骨干人员,组成精干务实的项目经理部;抽调技术熟练、曾经施工过多座铁路、公路长大隧道的专业化队伍投入施工。对所有参加施工人员进行岗前培训,提高技术素质和工作效率。

3.5.1.3.采用大型、高效、成龙配套、性能优良的设备,以

插入施工进度图

施工机械化保障施工快速化

隧道施工采用钻、爆、装、运、支护、衬砌机械化一条龙作业,凿岩设备Ⅰ线(右线)隧道采用日本古河JGH4-150Ⅱ型四臂门架台车,Ⅱ线(左线)平导采用瑞典阿特拉斯TH568-10型三臂门架台车;装碴采用一台日本KL-41CN型挖斗装碴机装碴,CHL-180DCL25吨内燃机车牵引两列SD-14B14m3搭接梭式矿车运碴的出碴方式,洞外倒碴采用15吨三菱FV415自卸汽车;喷锚采用芬兰H530锚杆台车、砼喷射三联机配合机械手进行湿喷作业,自制多功能综合作业平台车上进行挂网、防水板、透水管等的安装。衬砌采用14m穿行式全断面液压钢模衬砌台车,HBT60A型砼输送泵泵送入模。施工通风主要采用2DT-160型(改进型)、SDF(c)-N012.5和93-1轴流式通风机压入式通风。

3.5.1.4.做好物资供应,保障施工生产的顺利进行

施工中提前做好物资供应计划,确保施工物资及时到位,我公司准备在龙沟车站设材料厂,保证钢材、水泥、大堆料等材料的供应,满足施工需要,确保施工进度。

3.5.2.技术措施及手段保证

3.5.2.1.统筹合理安排,施工准备充分,尽快掀起施工生产高潮,保持稳产、高产

认真审核设计图纸,紧密结合工程特点,制定详细的实施性施工组织设计。高标准修建临时工程设施,重点抓住通路、通电、通水及生产和生活房屋建设,同时做好征地拆迁工作,为主体工程施工全面开展和顺利进行做好充分准备,打好基础。明确工期目标,应用网络技术,编制施工计划及施工作业指导书,配足生产要素,尽早掀起施工生产高潮,实现均衡连续高产,确保工期目标的实现。

3.5.2.2.运用成熟工艺、先进的技术手段,采用科学的施工方法,确保施工进度

3.5.2.2.1.运用成熟工艺,实现均衡高产

隧道施工坚持岩变我变的原则,灵活应用全断面法、短台阶法等开挖方法,采用成熟的新工艺并随时总结提高,不断完善隧道长距离独头通风、湿喷混凝土支护、隧道快速掘进和光面爆破等施工工艺。根据地质变化和设计要求加强防排水新材料的应用与混凝土锚喷新技术的推广应用,保证隧道不渗不漏不裂,实现均衡高产。

3.5.2.2.2.大力推应用信息化施工技术,确保施工生产快速、有序

乌鞘岭特长隧道长达20050米,本标段的施工长度达10985米,为了随时掌握洞内的安全、质量、进度等情况,加强施工管理和协调,中标后,我公司将在乌鞘岭特长隧道施工中,大力推广应用:以TSP-203地质预报仪长距离预报(100~200 m)、Pulse Ekko 100型地质雷达中短距离预报(<50m)、台车深孔地质钻探短距离预报(<20 m)构成的地质预报信息化技术,围岩和支护结构监控量测信息化技术,隧道开挖、支护和衬砌质量检测信息化技术,瓦斯及有害气体浓度检测信息化技术;建立隧道通信和电视监控系统,在洞内每个工作面、施工横通道口、主要运输节点和炸药库安装电视摄像探头,以便在经理部办公室和隧道洞口就能了解洞内每个工作面的施工情况,统一调度指挥,及时发现和解决施工中存在的问题,始终保持正常施工,确保工程进度;在施工现场建立由施工进度管理模块、材料管理模块、施工设备管理模块、劳动力统计模块和成本管理模块构成的计算机信息管理系统,及时统计分析施工进度、工料机消耗以及工程成本等信息,切实加强现场管理。

3.5.2.2.3.科学组织施工,合理安排工序,确保快速施工

根据合同工期要求,结合我公司的施工能力,进行定量计算和分析,定出的乌鞘岭隧道各阶段、各种地质条件下的进度指标,是建立在科学的施工方法、合理的工序安排的基础上的。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩地段采用全断面快速掘进,为赢得时间创造条件。Ⅴ级围岩地段采取正台阶法施工,洞口Ⅵ级围岩地段采取上半断面环形开挖留核心土法施工,F7断层破碎带采取短台阶五步开挖法,力求稳妥、稳中求快,隧道贯通之后安排多个工作面平行交叉作业缩短施工时间,最后阶段Ⅱ线(左线)平导的扩挖利用前方已完工的有利条件采取反台阶压顶法连续爆破,连续出碴等方法使工期得到有力保障。

3.5.2.3.必要时利用竖井进行工期储备,施工组织上留有余地

我公司准备自己承担费用将大台竖井的孔径由3米直径加大到5米,竖井与隧道同时施工,同时采取有力措施加快竖井施工速度,必要时,在Ⅱ线(左线)平导开挖到达竖井之前,直接从竖井开辟工作面进入Ⅱ线(左线)平导向前掘进,经分析和计算,竖井每月可开挖Ⅱ线(左线)平导180~200m,这样,可以赢得5~6个月的施工时间,确保合同工期万无一失。

3.5.3.加强施工管理,提高施工效率

3.5.3.1.实行岗位责任制,责任落实到人,强化管理,加强考核,使利益与进度、质量、安全三挂钩,贯彻实施多劳多得的分配制度,以调动施工人员的积极性。

3.5.3.2.在施工过程中不断优化方案,针对不同地质条件及时调整施工方法,采用合理可行的施工方案。尤其是对断层破碎带、岩爆、涌水施工要制定稳妥可行的施工预案,配置相应的机电设备。

3.5.3.3.抓质量、保安全、促进度、确保不出现任何安全质量事故,隧道施工做到不坍不塌,在不良地质地段要加强支护和围岩监控量测,稳步推进,保证施工按计划进行。

3.5.3.4.严密组织施工,合理安排施工顺序,尽量安排平行流水作业。加强工序衔接,提前做好工序转换前各项准备工作。认真做好开挖、支护、衬砌各施工环节间的协调、配合,将各工序间的干扰减小到最低程度。多工作面工作时,使各作业面处于不同的施工工序状态,以免各工序发生冲突,导致施工延误。

3.5.3.5.建立工程管理信息系统,全面收集工程测量、工程地质、施工进度、生产要素、工序质量控制和施工安全等方面的信息,综合分析、判定施工运行状态,针对存在问题,采取有效措施,实现施工过程有序、可控。

3.5.3.6.对施工进度实行动态管理,根据工程实际情况及当地气候情况及时调整施工方案,根据各项工程的进度情况及时调整生产要素,保证全线均衡生产,稳产高产,以日进度保月进度,以月进度保年进度,以年进度保总工期目标的实现。

3.5.3.7.建立项目部到施工现场的调度指挥系统,加强日常调度指挥工作,建立动态管理网络,全面及时掌握施工动态,迅速、准确处理影响施工进度的各种问题。采取垂直管理,减少中间环节。对工程交叉和施工干扰加强指挥与协调,对重大问题超前研究对策,制定措施,及时调整工序和调动各种因素,保证施工均衡连续进行。

3.5.3.8.加强隧道作业循环的调查分析研究,从压缩各工序时间,加强工序衔接管理入手,减少每一循环时间,增加月循环作业次数,为减少出碴耽误,计划在洞门外设临时弃碴场,进行二次倒运,节省循环时间,加快隧道进度。

3.5.3.9.严密注视隧道各工序的进展情况,对各工序出现的各类问题及时处理,避免停、窝工现象的发生,保证各工序施工的准时性。强化施工调度指挥与协调工作,管理人员、技术人员跟班作业,靠前指挥,超前布局谋策,加强监控落实,及时解决问题,避免搁置延误,提高决策速度和工作效率。

3.5.3.10.坚持实行施工进度快报制度,坚持每天报一次各工序的进展情况,每5天报一次隧道整体的实际进度和计划进度的对比情况并分析两者相差原因,以便项目部和甲方及时了解各分部工程的进展情况,采取相应的对策措施。

3.5.3.11.优化施工方案,合理布置队伍,提高设备利用率和机械化作业程度,为工程赢得时间。

3.5.3.12.乌鞘岭特长隧道是我国目前最长的铁路隧道,建设周期长,施工难度大,工期紧张,供电、供水、通风系统随着施工时间的延续,无疑会出现管线路老化等现象,成立辅助施工工班,对供电、供水、通风管线路进行定期检查、维修、更换,使其一直保持在良好状态,以免导致工期延误。

3.5.4.搞好外部协调,争取良好施工环境

加强与业主、监理、设计院和相邻标段施工单位的联系沟通,特别注重与地方政府和当地居民搞好路地关系,争取良好的外部施工环境,减少施工干扰。

3.5.5.竖井保证工期的措施

见“4.3.5.2.”章节所述。

4.施工方案、技术措施、施工工艺和方法

根据设计要求,乌鞘岭特长隧道左右线均采用钻爆法从两端相向施工。I线(右线)隧道先行建成和开通;Ⅱ线(左线)隧道前期作为平行导坑辅助右线隧道施工,待I线(右线)隧道建成或在不影响I线(右线)隧道施工工期的前提下,再扩建成左线隧道。Ⅱ线(左线)平导超前I线(右线)隧道,并开辟横通道进入I线(右线)隧道施工;平导Ⅵ级围岩地段一次建成Ⅱ线(左线)隧道,Ⅴ级围岩一次完成开挖及初期支护,根据监控量测结果进行衬砌。

乌鞘岭特长隧道为目前国内第一长隧道,为了优质、高效地建好乌鞘岭特长隧道,我公司将在施工中积极推广应用国内外隧道施工新技术、新方法及新工艺,投入当今世界一流的钻爆、装运、衬砌等大型机械设备,使其合理配套、数量充足,形成钻爆作业线、装运作业线、支护作业线和衬砌作业线等机械化作业线。

各机械化作业线示意图见图4.1.1~图4.1.5所示。

洞内装碴运输采用“四轨三线”有轨运输;喷射砼采用湿喷工艺,降低回弹量和粉尘;砼衬砌采用穿行式全断面钢模衬砌台车和泵送砼作业;施工中进行超前地质预报,采用先进的测量、探测技术取得围岩状态参数,通过数据分析和处理及时反馈信息,以指导施工和设计。

在乌鞘岭隧道的施工过程中,我公司将广泛采用先进的信息技术管理手段,加强建筑工程的管理,提高我公司的管理水平,更好的进行信息化施工管理。

4.1.Ⅱ线(左线)隧道施工

4.1.1.总体施工方案

4.1.1.1.开挖方法

4.1.1.1.1.洞口Ⅵ级围岩开挖方法

洞口Ⅵ级围岩在确认既有线已加固稳妥后,采用φ80长管棚预注浆超前支护,上弧导预留核心土法风镐配合松动爆破开挖。上台阶采用YT-28风钻钻眼,下台阶采用瑞典阿特拉斯TH568-10型三臂门架台车钻眼。阿特拉斯TH568-10型三臂门架台车性能参数为:长×宽×高:16520×3850×3950mm,轨距2840mm,功率184kw,钻杆长度3.05~5.08m。

4.1.1.1.2.F7断层Ⅵ级围岩开挖方法

F7断层Ⅵ级围岩采用短台阶五步开挖作业法施工,采用YT-28风钻钻眼、风镐配合松动爆破开挖。

4.1.1.1.3.Ⅴ级围岩开挖方法

Ⅴ级围岩采用微台阶法开挖,上台阶采用YT-28风钻钻眼,光面爆破,下台阶采用瑞典阿特拉斯TH568-10型三臂门架台车钻眼,采用预裂爆破。

插入作业线图4.1.1-4.1.5

4.1.1.1.4.Ⅱ线(左线)平导Ⅱ、Ⅲ及Ⅳ级围岩开挖方法

Ⅱ、Ⅲ及Ⅳ级围岩采用全断面开挖,瑞典阿特拉斯TH568-10型三臂门架台车钻眼,光面爆破,严格控制超欠挖。

4.1.1.1.5.Ⅱ线(左线)平导扩挖

在洞口至第一横通道施工段(DK183+185~DK175+733)采用YT-28风钻钻眼,光面爆破,仰拱开挖超前,拱墙采用压顶法连续扩挖,扩挖50~100米后连续出碴;在第一施工横通道至终点施工段(DK175+733~DK172+200)采用日本古河JGH4-150Ⅱ型四臂门架台车钻眼,光面爆破。

4.1.1.2.初期支护

喷锚采用芬兰H530锚杆台车、砼喷射三联机机械手配合进行湿喷作业。自制多功能综合作业平台车上进行锚杆、挂网、防水板等的安装。

4.1.1.3.装碴运输

为尽快打开工作面,进洞300m左右先采用无轨运输。装碴采用ITC312H4(250m3/h)挖斗装碴机,VOLVOA25C铰接车运输出碴。

进洞300m后采用有轨运输,轨道采用四轨三线的方式铺设,轨距900mm。前期施工由于进口设备到达工地需要一定的时间,洞内3km范围采用国产JXBK8型交流变频蓄电池机车作为牵引过渡设备,以后采用德国产CHL-180DCL25吨内燃机车(低污染带净化装置)作为牵引车牵引2列SD-14型14m3搭接梭矿组出碴,采用一台日本KL-41CN(300m3/h)挖斗装碴机连续装碴。

为了减少循环时间,确保洞内装碴工作连续进行,梭矿根据每次爆破的碴量一次全部到位,连续装碴。弃碴先倒在洞口指定转碴场地,然后用日本FV415型15t自卸汽车倒运至弃碴场。

4.1.1.4.洞身衬砌

在洞口外设HZS60型砼搅拌站拌制混凝土,砼运输采用轨行式JGGY6 型6m3混凝土搅拌运输车。采用HBT60A砼输送泵灌注砼。

采用穿行式模板衬砌台车进行衬砌,每环衬砌长度14m,每架台车配2套模板,墙拱一次完成。仰拱、铺底采用仰拱桥超前施工。

4.1.1.5.施工通风

与竖井联通前采用大功率风机配以大直径风管进行长管路压入式通风,在距洞口4285m处起与竖井联通后,洞口进新风,竖井排污风。

4.1.1.6.施工排水

顺坡排水,涌水地段必要时设抽水机加强排水。

4.1.2.Ⅱ线(左线)隧道洞口工程

4.1.2.1.洞口段施工

洞口5m为Ⅵ级围岩浅埋地段,D型便梁加固既有线后采用打套拱进洞的施工方法,即在隧道洞口衬砌轮廓线外,立模灌注厚30~50cm的混凝土(或钢筋砼),长度2~3m,嵌进山体0.5~1.0m,外露3.0~4.0m,拱部上方回填,以确保洞口段岩体稳定,防止坍塌和洞口危石伤人;同时,开挖前拱部设φ80大管棚超前预注浆支护,然后采用上弧导预留核心土分部开挖,及时安设中空注浆系统锚杆、挂网喷砼、架立型钢钢架、复喷砼封闭围岩。施工中采用人工开挖,机械配合,局部采用松动爆破,坚持“短进尺、弱爆破、强支护、勤量测、早衬砌、紧封闭”的施工原则。

4.1.2.2.边仰坡开挖及防护

4.1.2.2.1.边仰坡开挖前组织人员将坡面危石及杂草清除干净,避免危石溜坍;

4.1.2.2.2.做好边仰坡外侧的截排水工作,防止雨水或泥石冲刷坡面;

4.1.2.2.3.边仰坡依据设计位置进行放样,并严格按照设计坡率进行开挖,保证坡面平整,开挖线符合设计要求;

4.1.2.2.4.洞身开挖轮廓线以外必须进行坡面防护,防护范围超过边仰坡开挖线外一米,并做好截防水措施,防止地表径流下渗引起坡面失稳。

4.1.2.3.隧道穿过既有铁路方案

隧道在DK183+146上方有一既有线通过,隧道在该段浅埋(覆

土厚度8m左右),为确保隧道通过时对既有线行车不造成影响,需要对该段进行特殊处理,处理方案如下:

4.1.2.3.1.既有线工程防护措施:沿既有线方向在路肩位置铺设D型便梁托起加固,在隧道两侧及既有线两端施工四根Φ120cm挖孔桩,每根桩长11m,上设承台。在钢梁与既有线轨道底部沿枕木方向铺设I25工字钢横梁,横梁顶部架设槽钢纵梁,轨枕抽换为木枕,纵梁通过U型螺栓将轨枕悬吊在下方,构成弹性结构。便梁的基础不得侵入衬砌外缘,其施工严格按照便梁设计的有关规定进行,待衬砌混凝土达到设计强度后,再恢复原样。

工程防护措施见图4.1.6所示。

图4.1.6 过既有线加固方案示意图

4.1.2.3.2.隧道施工方案:隧道在通过既有线时采用φ80大管棚注浆超前预支护,加固隧道开挖面前方和洞身周围围岩。

4.1.2.3.3.施工中加强地表下沉及洞内围岩变形监控量测,及时掌握围岩和支护状态变化,指导现场施工。

4.1.2.3.4.既有线运营防护措施:隧道施工距既有线10米时,通过行车组织部门批准对既有线实行列车限速,列车通过该段速度小于45Km/h。施工期间,在既有线距施工地点各500m处24小时派人警戒,发现异常情况及时报警并处理。

4.1.2.3.5.及时与工务部门签订安全协议,确保既有线行车安全。

4.1.2.4.洞门修筑

在进洞施工正常,做好衬砌后,及时施工挡墙背后排水沟,保证洞口排水畅通,同时要尽早按设计要求安排洞门施工,确保洞口施工的安全稳定。

4.1.3.超前地质预测预报

针对乌鞘岭隧道复杂的地质条件,在施工中充分利用Ⅱ线(左线)平导超前,把地质超前预报工作作为施工工序的组成部分之一,纳入开挖工序的循环时间之中,并采用以TSP-203超前地质预报系统为主的综合地质预报技术,提前探测地质条件的变化,以采取合适的预防措施指导工程施工。

4.1.3.1.施工超前预报工作的目的

预报的地段地质条件清楚、准确;预报资料提供快速、及时。

4.1.3.2.地质超前预报系统工作路线

超前地质预报系统工作路线见图4.1.7所示。

隧洞施工

施工地质资料处理

(软件)

超前地质预报

(软件)

工程地质反馈

施工期地质超前预报系统

地质数据资料

采集系统

无孔探测系统

(地质雷达探测等)

有孔探测系统(TSP、钻探等)

图4.1.7 超前地质预报系统工作路线框图

4.1.3.3.施工期地质超前预报系统

4.1.3.3.1.地质资料数据采集系统:除用传统的地质法外,并使用数码相机、摄影等工程地质数据采集和编录系统,对导坑、Ⅱ线(左线)平导等已揭露的洞室地质资料数据进行采集编录。

4.1.3.3.2.有孔探测系统:

4.1.3.3.2.1.长距离超前预报(>100m):用TSP-203地质预报仪实施;

4.1.3.3.2.2.短距离超前预报(<20m):采用台车接长钻杆钻深孔探测实施;

4.1.3.3.3.无孔探测系统:以Pulse Ekko100型地质雷达为主,用于中短距离(<50m)超前预报;

4.1.3.3.4.资料处理系统:对编录和探测资料快速整理;

4.1.3.3.5.超前预报系统:对超前探测处理的资料与原有地质资料进行对比分析,迅速、准确作出判断并反馈,及时预报可能出现的地质现象(与原设计资料是否相符或有不良地质现象的地段、部位),指导施工。

4.1.3.4.TSP-203超前地质预报系统

TSP-203系统为从瑞士Amberg公司进口的专用隧道超前地质预报系统。TSP-203地质超前预报系统是利用爆破的方式产生地震波,地震波在隧道中的岩体内传播,当遇到一地震界面时,如断层、破碎带、溶洞、大的节理面等,一部分地震波就被反射回来,反射波经一段时间后到达接收传感器被记录仪接收,然后经专门的分析软件进行处理,得到清晰的反射波图像。反射信号的传送与到地质界面的距离成正比,反射信号的强度与相关界面的性质、界面的产状密切相关,见图4.1.8所示。

周边预报

超前预报

TA 隧道轴线

地震接收仪(RCV)

爆破点

数字记录仪

图4.1.8 TSP-203系统预报的工作示意图

TSP-203能探测工作面前方存在的断层、破碎带、特殊软岩、煤层、富水岩层和煤系地层与其他地层的界线、溶洞、暗河和岩溶陷落柱,还能探测岩浆岩岩体、岩脉、孤石等特殊地质体。并能查明前述不良地质体的位置和规模,能判别不同类别围岩的分界线,并提供相应岩层的地质力学参数(杨氏弹性模量、泊松比等)。

TSP-203能探测和较准确的解释距离为:软岩一般为250米(最大可达400米);硬岩一般为400米(最大可达500~1000米)。

对不良地质体的位置及规模判断精度可达90%以上。

4.1.3.5.传统地质法

在隧洞施工地质预报中加强传统的地质方法,采取由表及里、由浅入深、由面到体进行地下水量测、监测,断层、岩溶地段地表径流、泉水长期观测、塌陷调查,以分析、预测地下水发育规律和洞内涌水规律;开挖面的地质观测、素描;着重岩体结构面性质、特征、组合形式及地下水状态观测。

通过观测、素描、地质作图,最后跟地质钻探法、地质雷达法结合预测、分析、判断开挖面前方近距离地质构造。

4.1.3.6.超前地质钻探

对重点怀疑地段,采用Φ89空心钻钻孔。根据岩芯和钻进过程中的岩粉、钻速和水质情况,判断前方水文、地质条件;取岩芯,并利用岩芯作式样进行试验,对钻进的地质状态进行判断;钻速测试,根据钻机在岩石中的钻进速度和岩石特性之间的关系来判断。在隧洞开挖正面布置钻孔,根据钻孔深度,可探测前方30~50m范围内的地质情况。

4.1.3.7.地质雷达探测

对特殊地质地段,采用地质雷达进行探测。向地质体发射并接受反射回来的雷达波,通过对雷达波的分析,判断开挖面前方20m范围内的地质变化情况。本隧道采用pulseEkkO100型地质雷达来探测开挖面前方的地质情况,该仪器的平均探测距离可达20m,具有操作便捷、占用工作面时间短、探测距离远、环境适应性强等特点。

4.1.4.Ⅱ线(左线)隧道洞身工程

4.1.4.1.洞身开挖

4.1.4.1.1.施工方法

4.1.4.1.1.1.洞口段Ⅵ级围岩开挖

洞口段Ⅵ围岩采用上弧导预留核心土法开挖,按隧道断面一次完成开挖、初期支护及模筑衬砌建成左线隧道。YT-28风钻钻眼,局部松动爆破配合机械开挖。洞口开挖前安设φ80超前管棚预注浆加固地层,每开挖一步后立即初喷砼、安设中空注浆锚杆、挂网、架立型钢钢架,然后复喷砼至设计厚度。在施工过程中,执行“短进尺、强支护、勤量测、早衬砌”的施工原则。

Ⅵ级围岩上弧导预留核心土法施工示意图见图4.1.9所示。

图4.1.9 上弧导预留核心法施工示意图

隧道中心线

III

ⅥII

分部开挖线

外侧预留

钢拱及锚

喷网支护

X

ⅥI

V

IX

X

IV

II

I

说明:

Ⅰ─Φ80超前管棚支护

Ⅱ─上弧导开挖

III─上弧导初期支护

IV、V─边墙交错开挖

Ⅵ、ⅥI─边墙初期支护

ⅥII─仰拱施工

IX─隧底填充

X─全断面衬砌

4.1.4.1.1.2.F7断层破碎带Ⅵ级围岩开挖

Ⅱ线(左线)平导F7断层破碎带Ⅵ级围岩采用短台阶五步开挖作业法开挖,按隧道断面一次完成开挖、初期支护及衬砌建成Ⅱ线(左线)隧道。

4.1.4.1.1.2.1.短台阶五步开挖作业法基本原理

在开挖过程中,分三个台阶五个开挖面,以五个不同的位置相互错开同时开挖,然后分部同时支护,形成支护整体,缩小作业循环时间,逐步向纵深推进。开挖支护应注意下列问题:

4.1.4.1.1.2.1.1.开挖掘进以三个台阶五个工作面同时进行。

4.1.4.1.1.2.1.2.初期支护先上后下,分部实施,然后连成整体形成一个承载拱。

4.1.4.1.1.2.1.3.依据围岩量测结果,调整支护参数,循环进尺0.7~1.0m。

4.1.4.1.1.2.2.短台阶五步开挖作业法施工方法

上部环形导坑及边墙以风镐开挖为主,必要时辅以弱爆破,开挖前进行地质预报、预测,及时了解围岩状态。采用φ80钢管超前帷幕注浆,开挖后立即初喷砼、安设锚杆、挂网、架立格栅钢架,然后复喷砼至设计厚度。在施工过程中,执行“短进尺、强支护、勤量测、早衬砌”的施工原则。

五步开挖作业示意图见图4.1.10。

4.1.4.1.1.3.Ⅱ线(左线)隧道Ⅴ级围岩开挖

Ⅱ线(左线)隧道Ⅴ级围岩采用微台阶法开挖作业,断面一次完成开挖及初期支护。施工时,上台阶超前3~5m,既有足够的作业空间,又有利于上台阶出碴。上台阶采用人工YT-28风钻钻眼,光面爆破;下台阶采用瑞典阿特拉斯TH568-10型三臂门架台车钻眼,预裂爆破,机械装碴运输。上台阶开挖前采用φ42超前小导管预注浆支护,上下台阶同时爆破开挖后立即进行初喷砼、安设φ22砂浆锚杆、挂网、架立格栅钢架,然后复喷砼至设计厚度。在施工中,执行“短进尺、强支护、勤量测、早封闭”的施工原则。

Ⅴ级围岩微台阶开挖作业流程见图4.1.11。

施工工艺流程:

超前大管棚注浆——开挖上部弧形导坑——支护上部弧形导坑——分段开挖两拱脚——支护两拱脚——中部核心土开挖——开挖下部——支护下部——施工作仰拱砼——二次衬砌紧跟

说明:

第1步:拱顶在超前支护的保护下,上部弧形开挖,开挖结束后立即按设计支护,形成较稳定的承载拱

第2、3步:在拱部承载拱的保护下,分段扩大拱脚,以一定的时间差先后按设计进行支护,使同一断面处仅暴露一侧开挖面。

第4步:拱部支护稳定后进行中部拉槽。

第5步:在已完成拱部支护后,开挖下部,施作仰拱,二次衬砌紧跟。

图4.1.10 F7断层破碎带Ⅵ级围岩五步开挖作业法示意图

图4.1.11 Ⅴ级围岩微台阶开挖支护作业循环图

图4.1.12 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩开挖支护作业循环图

4.1.4.1.1.4.Ⅱ线(左线)平导Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩开挖

Ⅱ线(左线)平导Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩采用全断面开挖,光面爆破,机械装碴运输。爆破后,视围岩实际情况Ⅱ级围岩初喷砼、锚杆安设可滞后施工,Ⅲ、Ⅳ级围岩立即进行初喷砼,必要时进行网喷支护。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩开挖作业循环工艺流程见图4.1.12。

4.1.4.1.1.5.Ⅱ线(左线)平导Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩扩挖

Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩扩挖在先期施工的第一施工横通道至终点施工段(DK175+733~ DK172+200)采用日本古河JGH4-150Ⅱ型四臂门架台车钻眼,光面爆破,机械装碴运输。在后期施工的洞口至第一横通道施工段(DK183+185~DK175+733)采用YT-28风钻钻眼,光面爆破,仰拱开挖超前,只扩挖暂不出碴,拱墙采用压顶法连续扩挖,扩挖50~100m后,采用1台日本KL-41CN挖斗装碴机连续装碴,25吨内燃牵引车牵引2列14m3梭矿出碴。

4.1.4.1.2.爆破设计

4.1.4.1.2.1.Ⅱ线(左线)平导开挖爆破设计

4.1.4.1.2.1.1.Ⅱ、Ⅲ级围岩爆破设计

Ⅱ、Ⅲ级围岩采用全断面开挖,光面爆破,爆破器材选用乳胶炸药、塑料导爆管非电起爆系统,毫秒微差有序起爆。周边眼采用Φ25mm(长165mm,80g/卷)小直径药卷间隔装药,其它炮眼采用Φ40mm(长330mm,490g/卷)药卷连续装药。

Ⅱ、Ⅲ级围岩开挖光面爆破炮眼、雷管段别布置图见图4.1.13所示,药量分配表见表4.1.1所示,主要经济技术指标见表4.1.2所示。

图4.4.31 平导II、III级围岩光面爆

破炮眼、雷管段别布置图

说明:

1、本图尺寸以厘米计。

2、周边眼间距E=55c m,抵抗线W=65cm,底板眼间距E=60cm。

3、炮眼深度:掏槽眼眼深4.5m,其它炮眼深4.2m。

4、起爆方式为孔内微差起爆。

5、钻眼采用三臂门架台车,周边眼采用Φ25mm药卷,其它炮眼采用Φ40mm药卷。

6、图中相连炮眼为同段雷管起爆。

φ25药卷

竹片

雷管

炮泥

导爆管

间隔装药示意图

连续装药示意图

φ40药卷

竹片

雷管

炮 泥

导爆管

直眼掏槽眼布置图

图4.1.13 Ⅱ线(左线)平导Ⅱ、Ⅲ级围岩开挖光面爆破炮眼、雷管段别布置图

表4.1.1 Ⅱ线(左线)平导Ⅱ、Ⅲ级围岩光面爆破装药参数表

序号 炮眼

分类

炮眼数

(个)

雷管段数(段) 炮眼长度(米) 炮眼装药量
每孔药卷(卷/孔) 单孔装药量(Kg) 合计药量(Kg)
1 周边眼 26 15 4.2 12.5 1.00 26.00
2 内圈眼 17 13 4.2 5.5 2.70 45.90
3 辅助眼 11 11 4.2 6.0 2.94 32.34
4 3 9 4.2 6.0 2.94 8.82
5 掏槽眼 1 1 4.5 8.0 3.92 3.92
6 1 3 4.5 8.0 3.92 3.92
7 2 4 4.5 8.0 3.92 7.84
8 2 5 4.5 8.0 3.92 7.84
9 4 6 4.5 8.0 3.92 15.68
10 4 7 4.5 8.0 3.92 15.68
11 二抬眼 6 15 4.0 5.0 2.45 14.70
12 底板眼 10 17 4.0 5.5 2.70 27.00
13 合计 87 209.64
14 空 眼 2 4.4

表4.1.2 Ⅱ线(左线)平导Ⅱ、Ⅲ级围岩光面爆破经济技术指标

序号 项 目 单 位 数 量
1 开挖断面积 m2 27.08
2 预计每循环进尺 m 4.0
3 每循环爆破石方 m3 108.32
4 炮眼总数 87
5 钻孔总长度 m 369.6
6 雷管用量 110
7 炸药用量 Kg 209.64
8 比钻眼数 个/ m2 3.21
9 比钻眼量 m/ m3 3.41
10 比装药量 Kg/ m3 1.94
11 单位体积岩体耗雷管量 发/ m3 1.02
12 预计炮眼利用率 % 95

4.1.4.1.2.1.2.Ⅳ级围岩爆破设计

Ⅳ级围岩采用全断面开挖,光面爆破,爆破器材及装药结构同Ⅱ、Ⅲ级围岩爆破设计。其光面爆破炮眼、雷管段别布置见图4.1.14所示,药量分配见表4.1.3所示,经济技术指标见表4.1.4所示。

表4.1.3 Ⅱ线(左线)平导Ⅳ级围岩光面爆破装药参数表

序号 炮眼

分类

炮眼数

(个)

雷管段数(段) 炮眼长度(米) 炮眼装药量
每孔药卷(卷/孔) 单孔装药量(Kg) 合计药量(Kg)
1 周边眼 28 15 3.8 10 0.80 22.40
2 内圈眼 15 13 3.8 4.5 2.21 33.15
3 辅助眼 9 11 3.8 5.0 2.45 22.05
4 3 9 3.8 5.5 2.70 8.10
5 掏槽眼 1 1 4.0 7.0 3.43 3.43
6 1 3 4.0 7.0 3.43 3.43
7 2 4 4.0 7.0 3.43 6.86
8 2 5 4.0 7.0 3.43 6.86
9 4 6 4.0 7.0 3.43 13.72
10 4 7 4.0 7.0 3.43 13.72
11 二抬眼 6 15 3.8 4.0 1.96 11.76
12 底板眼 10 17 3.8 4.5 2.21 22.10
13 合计 85 167.58
14 空 眼 2 4.0

表4.1.4 Ⅱ线(左线)平导Ⅳ级围岩光面爆破经济技术指标

序号 项 目 单 位 数 量
1 开挖断面积 m2 27.13
2 预计每循环进尺 m 3.6
3 每循环爆破石方 m3 99.67
4 炮眼总数 85
5 钻孔总长度 m 327.6
6 雷管用量 108
7 炸药用量 Kg 167.58
8 比钻眼数 个/ m2 3.13
9 比钻眼量 m/ m3 3.29
10 比装药量 Kg/ m3 1.68
11 单位体积岩体耗雷管量 发/ m3 1.08
12 预计炮眼利用率 % 95

说明:

1、本图尺寸以厘米计。

2、周边眼间距E=50c m,抵抗线W=65cm,底板眼间距E=60cm。

3、炮眼深度:掏槽眼眼深4.0m,其它炮眼深3.8m。

4、起爆方式为孔内微差起爆。

5、钻眼采用三臂门架台车,周边眼采用Φ25mm药卷,其它炮眼采用Φ40mm药卷。

6、图中相连炮眼同段雷管起爆。

图4.1.14 Ⅱ线(左线)平导IV级围岩光面爆破炮眼、雷管段别布置图

φ25药卷

竹片

雷管

炮泥

导爆管

间隔装药示意图

连续装药示意图

φ40药卷

竹片

雷管

炮泥

导爆管

直眼掏槽眼布置图

 

4.1.4.1.2.1.3.Ⅴ级围岩爆破设计

Ⅴ级围岩采用微台阶法开挖,上下台阶同时爆破,爆破器材选用乳胶炸药、塑料导爆管非电起爆系统,毫秒微差有序起爆。上部周边眼采用Φ25mm小直径药卷,光面爆破,其它炮眼采用Φ32mm药卷;下台阶周边眼采用Φ32mm(长200mm,190g/卷)药卷,预裂爆破,其它炮眼采用Φ32mm药卷。Ⅴ级围岩上下台阶爆破炮眼、雷管段别布置图见图4.1.15所示,药量分配表见表4.1.5所示,主要经济技术指标见表4.1.6、表4.1.7所示。

表4.1.5 Ⅴ级围岩正台阶开挖光面、预裂爆破装药参数表

序号 炮眼

分类

炮眼数

(个)

雷管段数(段) 炮眼长度(米) 炮眼装药量
每孔药卷数(卷/孔) 单孔装药量(Kg) 合计药量(Kg)
1 上台阶(光面爆破)
2 周边眼 21 11 2.0 2.0 0.16 3.36
3 内圈眼 11 7 2.0 1.5 0.29 3.19
4 辅助眼 7 5 2.0 2.0 0.38 2.66
5 掏槽眼 4 1 2.2 4.0 0.76 3.04
7 6 3 2.4 5.0 0.95 5.70
8 底板眼 8 13 2.0 1.5 0.29 2.32
9 合计 57 20.27
10 下台阶(预裂爆破)
11 周边眼 28 1 2.0 4.5 0.86 24.08
12 掘进眼1 8 3 2.0 2.0 0.38 3.04
13 掘进眼1 10 4 2.0 2.5 0.48 4.80
14 掘进眼1 10 5 2.0 2.5 0.48 4.80
15 掘进眼1 8 6 2.0 3.0 0.57 4.56
16 掘进眼1 9 7 2.0 3.0 0.57 5.13
17 掘进眼1 7 8 2.0 3.0 0.57 3.99
18 掘进眼1 5 9 2.0 3.0 0.57 2.85
19 二抬眼 4 15 2.0 3.5 0.67 2.68
20 底板眼 11 17 2.0 3.5 0.67 7.37
21 合计 100 63.30

图4.1.15 V级围岩上下台阶爆破设计炮眼、雷管段别布置图

说明:

1、本图尺寸以厘米计。

2、上部采用光面爆破,周边眼间距E=45c m,抵抗线W=60cm,底板眼间距E=70cm。下部采用周边预裂爆破,周边眼间距E=35c m,抵抗线W=55cm,底板眼间距E=60cm。

3、炮眼深度:掏槽眼眼深2.0~2.4m,其它炮眼深2.0m。

4、起爆方式为孔内微差起爆。

5、上部采用YT-28风钻钻眼,二级楔型掏槽;下部采用门架台车钻眼。上部周边眼采用Φ25mm药卷,其它炮眼采用Φ32mm药卷。

6、相连炮眼用同段雷管起爆。

φ25药卷

竹 片

雷 管

炮 泥

导爆管

间隔装药示意图

 

连续装药示意图

φ32药卷

竹 片

雷 管

炮 泥

导爆管

表4.1.6 Ⅴ级围岩上台阶光面爆破主要经济技术指标

序号 项 目 单 位 数 量
1 开挖断面积 m2 13.16
2 预计每循环进尺 m 2.0
3 每循环爆破石方 m3 26.32
4 炮眼总数 57
5 钻孔总长度 m 119.2
6 雷管用量 67
7 炸药用量 Kg 20.27
8 比钻眼数 个/ m2 4.33
9 比钻眼量 m/ m3 4.53
10 比装药量 Kg/ m3 0.77
11 单位体积岩体耗雷管量 发/ m3 2.55
12 预计炮眼利用率 % 100

表4.1.7 Ⅴ级围岩下台阶预裂爆破主要经济技术指标

序号 项 目 单 位 数 量
1 开挖断面积 m2 37.44
2 预计每循环进尺 m 2.0
3 每循环爆破石方 m3 74.88
4 炮眼总数 100
5 钻孔总长度 m 200
6 雷管用量 111
7 炸药用量 Kg 63.30
8 比钻眼数 个/ m2 2.67
9 比钻眼量 m/ m3 2.67
10 比装药量 Kg/ m3 0.85
11 单位体积岩体耗雷管量 发/ m3 1.48
12 预计炮眼利用率 % 100

4.1.4.1.2.2.Ⅱ线(左线)平导扩挖爆破设计

4.1.4.1.2.2.1.Ⅱ、Ⅲ级围岩扩挖

Ⅱ、Ⅲ级围岩扩挖光面爆破,爆破器材选用乳胶炸药、塑料导爆管非电起爆系统,毫秒微差有序起爆。周边眼采用Φ25mm小直径药卷,其它炮眼采用Φ40mm药卷。Ⅱ、Ⅲ级围岩扩挖光面爆破炮眼、雷管段别布置图见图4.1.16所示,药量分配表见表4.1.8所示,主要经济技术指标见表4.1.9所示。

图4.1.16 Ⅱ、Ⅲ级围岩扩挖光面爆破炮眼、

雷管段别布置图

表4.1.8 Ⅱ、Ⅲ级围岩扩挖光面爆破装药参数表

序号 炮眼

分类

炮眼数

(个)

雷管段数(段) 炮眼长度(米) 炮眼装药量
每孔药卷数(卷/孔) 单孔装药量(Kg) 合计药量(Kg)
1 周边眼 31 5 4.5 12 0.96 29.76
2 内圈眼 9 3 4.5 5.0 2.45 22.05
3 辅助眼 2 1 4.5 4 1.96 3.92
4 二抬眼 6 3 4.5 4 1.96 11.76
5 4 5 4.5 4 1.96 7.84
6 底板眼 9 7 4.5 5 2.45 22.05
7 合计 61 97.38

表4.1.9 Ⅱ、Ⅲ级围岩扩挖光面爆破主要经济技术指标

序号 项 目 单 位 数 量
1 开挖断面积 m2 18.32
2 预计每循环进尺 m 4.5
3 每循环爆破石方 m3 82.44
4 炮眼总数 61
5 钻孔总长度 m 274.5
6 雷管用量 67
7 炸药用量 Kg 97.38
8 比钻眼数 个/ m2 3.33
9 比钻眼量 m/ m3 3.33
10 比装药量 Kg/ m3 1.18
11 单位体积岩体耗雷管量 发/ m3 0.81
12 预计炮眼利用率 % 100

4.1.4.1.2.2.2.Ⅳ级围岩扩挖光面爆破设计

Ⅳ级围岩扩挖采用光面爆破,爆破器材选用乳胶炸药、塑料导爆管非电起爆系统,毫秒微差有序起爆。周边眼采用Φ25mm小直径药卷,其它炮眼采用Φ40mm药卷。Ⅳ级围岩扩挖光面爆破炮眼、雷管段别布置图见图4.1.17所示,药量分配表见表4.1.10所示,主要经济技术指标见表4.1.11所示。

图4.1.17 IV级围岩扩挖光面爆破

炮眼、雷管段别布置图

表4.1.10 Ⅳ级围岩扩挖光面爆破装药参数表

序号

炮眼 分类 炮眼数

(个)

雷管段数(段) 炮眼长度(米) 炮眼装药量
每孔药卷数(卷/孔) 单孔装药量(Kg) 合计药量(Kg)
1 周边眼 37 5 4.2 9 0.72 26.64
2 内圈眼 11 3 4.2 3.5 1.72 18.92
3 辅助眼 2 1 4.2 3.0 1.47 2.94
4 二抬眼 6 3 4.2 2.5 1.23 7.38
5 5 5 4.2 3.0 1.47 7.35
6 底板眼 10 7 4.2 3.5 1.72 17.20
7 合计 71 80.43

表4.1.11 Ⅳ级围岩扩挖光面爆破主要经济技术指标

序号 项 目 单 位 数 量
1 开挖断面积 m2 19.84
2 预计每循环进尺 m 4.2
3 每循环爆破石方 m3 83.33
4 炮眼总数 71
5 钻孔总长度 m 298.2
6 雷管用量 78
7 炸药用量 Kg 80.43
8 比钻眼数 个/ m2 3.58
9 比钻眼量 m/ m3 3.56
10 比装药量 Kg/ m3 0.97
11 单位体积岩体耗雷管量 发/ m3 0.94
12 预计炮眼利用率 % 100

4.1.4.1.3.施工循环时间及开挖月进尺

4.1.4.1.3.1.Ⅱ线(左线)隧道开挖施工循环时间及开挖月进尺

4.1.4.1.3.1.1.Ⅵ级围岩施工循环时间及开挖月进尺

根据设计断面、工序及机械配备情况,综合分析施工中每道工序的先后顺序及所需时间,计划Ⅵ级围岩开挖每循环进尺1.0m,每循环用时12小时,平均每日进尺2.0m,考虑超前地质预报所用时间和其它不可预见因素,每月按28天计算(其余2~3天考虑TSP-203超前地质预报所需时间),月进尺可完成56m。

4.1.4.1.3.1.2.Ⅴ级围岩施工循环时间及开挖月进尺

根据围岩、设计断面和机械配备情况,综合分析施工中每道工序的先后顺序及所需时间,Ⅴ级围岩正台阶开挖每循环进尺2.0m,每个循环16小时40分钟,每天平均进尺2.88m。

考虑超前地质预报所用时间和其它不可预见因素,每月按28天计算(其余2~3天考虑TSP-203超前地质预报所需时间),每月可完成81m。

具体循环时间见图4.1.18所示。

4.1.4.1.3.1.3.Ⅱ线(左线)平导Ⅱ级围岩施工循环时间及开挖月进尺

根据设计断面、工序及机械配备情况,综合分析施工中每道工序的先后顺序及所需时间,计划Ⅱ级围岩开挖每循环进尺4.0m,每循环用时7h,平均每日进尺13.71m,考虑超前地质预报所用时间和其它不可预见因素,每月按28天计算(其余2~3天考虑TSP-203超前地质预报所需时间),月进尺可完成384m。

具体作业循环时间如图4.1.19。

图4.1.19 Ⅱ线(左线)平导Ⅱ级围岩开挖作业循环时间

作业名称 作业

时间

循环时间(min) 总循环时间420min
60 120 180 240 300 360 420 480 540
进台车 20
清理撬挖 15
测量布眼及超前地质预报 40
钻眼 150
装药连线 55
爆破撤离 20
通风 30
装碴运输 90

4.1.4.1.3.1.4.Ⅱ线(左线)平导Ⅲ级围岩施工循环时间及开挖月进尺

根据设计断面、工序及机械配备情况,计划Ⅲ级围岩开挖每循环进尺4.0m,每循环用时7h25min,平均每日进尺12.94m,考虑超前地质预报所用时间和其它不可预见因素,每月按28天计算(其余2~3天考虑TSP-203超前地质预报所需时间),月进尺可完成362m。具体作业循环时间如图4.1.20所示。

图4.1.20 Ⅱ线(左线)平导Ⅲ级围岩开挖作业循环时间

作业名称 作业时间 循环时间(min) 总循环时间445min
60 120 180 240 300 360 420 480 540
进台车 20
测量布眼及超前地质预报 40
钻眼 145
装药连线 55
爆破撤离 20
通风 30
清理撬挖 15
初喷砼 30
装碴运输 90

图4.1.18 Ⅴ级围岩正台阶法上台阶施工循环时间图

作业名称 作业

时间

循环时间(min) 总循环时间1000min
60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720 800 860 920 980 1040
人员到位 30
布置小导管孔眼及超前地质预报 50
安设小导管 460
布置炮眼 20
钻眼 80
装药连线 40
爆破撤离 20
通风 30
清理撬挖 20
初喷砼 40
装碴运输 120
安设锚杆 40
挂网立格栅钢架 90
复喷砼 80

4.1.4.1.3.1.5.Ⅱ线(左线)平导Ⅳ级围岩施工循环时间及开挖月进尺

根据设计断面、工序及机械配备情况,综合分析施工中每道工序的先后顺序及所需时间,计划Ⅳ级围岩开挖每循环进尺3.6m,每循环用时7h15min,平均每日进尺11.92m,考虑超前地质预报所用时间和其它不可预见因素,每月按28天计算预报所用时间和其它不可预见因素,每月按28天计算(其余2~3天考虑TSP-203超前地质预报所需时间),月进尺可完成334m。

具体作业循环时间如图4.1.21所示。

图4.1.21 Ⅱ线(左线)平导Ⅳ级围岩开挖作业循环时间

作业名称 作业

时间

循环时间(min) 总循环时间435min
60 120 180 240 300 360 420 480 540
进台车 20
测量布眼及超前地质预报 40
钻眼 125
装药连线 55
爆破撤离 20
通风 30
清理撬挖 15
装碴运输 75
挂网初喷砼 55

4.1.4.1.3.2.Ⅱ线(左线)平导扩挖施工循环时间及开挖月进尺

4.1.4.1.3.2.1.Ⅱ级围岩扩挖循环时间及开挖月进尺

根据设计断面、工序及机械配备情况,综合分析施工中每道工序的先后顺序及所需时间,计划Ⅱ级围岩扩挖每循环进尺4.5m,每循环用时5h55min,平均每日进尺18.25m,每月按28天考虑,月进尺可完成511m。具体作业循环时间如图4.1.22所示。

图4.1.22 Ⅱ级围岩扩挖作业循环时间

作业名称 作业

时间

循环时间(min) 总循环时间355min
60 120 180 240 300 360 420 480 540
进台车 20
清理撬挖 20
测量布眼 25
钻眼 120
装药连线 55
爆破撤离 20
通风 30
装碴运输 65

4.1.4.1.3.2.2.Ⅲ级围岩扩挖循环时间及开挖月进尺

根据设计断面、工序及机械配备情况,综合分析施工中每道工序的先后顺序及所需时间,计划Ⅱ线(左线)平导Ⅲ级围岩扩挖每循环进尺4.5m,每循环用时7h10min,平均每日进尺15.07m,每月按28天考虑,月进尺可完成422m。

具体作业循环时间如图4.1.23所示。

4.1.4.1.3.2.3.Ⅳ级围岩扩挖循环时间及开挖月进尺

根据设计断面、工序及机械配备情况,综合分析施工中每道工序的先后顺序及所需时间,计划Ⅳ级围岩扩挖每循环进尺4.2m,每循环用时8h5min,平均每日进尺12.47m,每月按28天考虑,月进尺可完成349m。

具体作业循环时间如图4.1.24所示。

图4.1.23 Ⅲ级围岩扩挖作业循环时间

作业名称 作业

时间

循环时间(min) 总循环时间430min
60 120 180 240 300 360 420 480 540
进台车 20
测量布眼 25
钻眼 115
装药连线 55
爆破撤离 20
通风 30
清理撬挖 20
初喷砼 80
装碴运输 65

图4.1.24 Ⅳ级围岩扩挖作业循环时间

作业名称 作业时间 循环时间(min) 总循环时间485min
60 120 180 240 300 360 420 480 540
进台车 20
测量布眼 25
钻 眼 125
装药连线 65
爆破撤离 20
通 风 30
清理撬挖 20
装碴运输 60
挂网初喷砼 120

4.1.4.1.3.2.4.采用简易工作平台风钻钻眼压顶法扩挖循环时间及开挖月进尺

扩挖采用压顶法施工时,仰拱和边墙2m以下部分超前开挖,压顶施工时后部出碴和钻眼同时进行,在碴堆上搭设简易工作平台进行钻眼作业,不计出碴时间。考虑Ⅳ级围岩循环时间相对最长,现以Ⅳ级围岩扩挖循环时间为例,综合分析施工中每道工序的先后顺序及所需时间,计划Ⅳ级围岩扩挖每循环进尺3.8m,每循环用时4h10min,平均每日进尺21.9m,每月按28天考虑,月进尺可完成612m。具体作业循环时间如图4.1.25所示。

图4.1.25 Ⅳ级围岩压顶法扩挖作业循环时间

作业名称 作业

时间

循环时间(min) 总循环时间250min
60 120 180 240 300 360 420 480 540
搭设简易平台 20
测量布眼 15
钻 眼 80
装药连线 35
撤离爆破 30
通 风 30
清理撬挖 10
初喷砼 30

4.1.4.2.Ⅱ线(左线)隧道洞身支护

4.1.4.2.1.超前支护

4.1.4.2.1.1.Ⅴ级围岩地段φ42小导管预注浆

4.1.4.2.1.1.1.施工工艺

在上部弧形导坑开挖前,先用喷射砼将开挖面和5m范围内的坑道封闭,然后沿开挖轮廓周边施作带孔小导管,并通过小导管向围岩注浆,与坑道周围形成一定厚度的加固圈,然后在加固圈的保护下进行开挖等作业。超前小导管施工工艺流程图见图4.1.26所示。

开挖周边放样布孔

YT-28凿岩机钻孔

清孔

插入小导管

小导管加工

封闭掌子面、注浆

浆液准备

隧道开挖

图4.1.26 超前小导管施工工艺框图

4.1.4.2.1.1.2.小导管布置和安装

本隧道Ⅴ级围岩地段设计φ42小导管预注浆超前支护,采用φ42无缝钢管在结构件加工工厂制作。前端做成尖锥形,除尾部30~50cm不布眼,其余均应在管壁上每隔15cm交错钻眼,眼孔直径8mm。

采用YT-28凿岩机钻孔,钻头采用φ50大钻头。然后将小导管插入孔内,外露20cm,外露端支撑于开挖面后方的钢拱架上,与钢拱架共同组成支护体系。

4.1.4.2.1.1.3.注浆机具及材料

注浆设备采用KBY-50/70注浆泵注浆,采用双液水泥—水玻璃浆注浆或水泥浆。

4.1.4.2.1.1.4.注浆工艺

注浆工艺流程见图4.1.27所示。

 

图4.1.27 注浆工艺流程图

水泥

搅拌机

水泥浆池

水玻璃

注浆泵

15cm

钢花管示意图

高压阀

孔口阀

φ42无缝钢管

止浆塞

钢花管

注浆孔

4.1.4.2.1.2.F7断层地段Ⅵ级围岩Φ80钢导管帷幕注浆

4.1.4.2.1.2.1.工艺流程

打好钢管上的压浆眼孔,按设计孔位用钻机钻孔后用钻机将钢管顶入,注浆。其工艺流程见图4.1.28所示。

止浆墙

布孔

埋孔口管

钻孔

顶入钢管

注浆

洗孔复注浆若干次

终孔

注浆结束

设置注浆泵站

钢管加工

注浆观测

浆液材料准备

图4.1.28 钢导管帷幕注浆施工工艺流程图

4.1.4.2.1.2.2.帷幕注浆构造

帷幕注浆构造如下图4.1.29所示:

待注浆区域

已注浆区域

图4.1.29 钢导管帷幕注浆施工示意图

隧道洞身

4.1.4.2.1.2.3.施工主要参数

注浆范围:根据工程地质、水文地质、注浆目的及开挖方式等因素确定,一般为毛洞开挖半径的2~5倍。每一循环注浆长度为20m。注浆孔深一般在15~30m。注浆孔可在开挖面正面分层布置。要求注浆孔孔底间距按各个注浆孔的扩散半径互相重叠的原则确定,采用钻机钻孔。

注浆孔孔径:注浆孔孔径为φ80mm;注浆终孔间距按1.5~1.6倍浆液扩散半径决定,一般为2~3m;浆液扩散半径为1~2m;注浆范围为开挖轮廓线以外0~3m。

注浆压力:一般最终压力为涌水压力的2~3倍,即:Pz=(2~3)P。当涌水压力很小时,注浆最终压力可以按下式:

Pz=P+(Z~4Mpa)

式中:Pz—深孔预注浆的注浆压力;

P—涌水压力(Mpa)。

注浆最终压力一般为1.5~4M pa。

浆液选择:可采用水泥浆液、水玻璃浆液或其它化学类浆液。水泥浆液的水灰比采用1:1~0.5:1,水泥与水玻璃两液体积比取0.5:1~1:1(水玻璃模数n=2.4~3.4,波美度B e=30~40″ )。

总注浆量根据岩体空隙率及浆液在其中的充填率进行估算。可按下式计算:

QZ=Ⅴ*η*α/10000

式中:QZ—总注浆量(m3

Ⅴ—注浆有效范围内岩体体积(m3

Η—岩体空隙率(%)

α—粘土类20~30,砂类40~60,砾石类约60。

注浆方式:采用分段前进式注浆。

注浆顺序:先注无水孔,后注有水孔。在无水地段,可以从拱脚起顺序注浆,也可以从拱顶顺序注浆。注浆速度根据注浆孔出水量大小而定,一般从快到慢。

注浆后至开挖的时间间隔,视浆液种类决定。当采用单液水泥时,开挖时间为注浆后8h;采用水泥—水玻璃浆液时为4h左右。

4.1.4.2.1.3.洞口Ⅵ级围岩地段Φ80管棚预注浆

开挖前根据设计辅助施工措施,做好超前管棚预注浆等措施。

超前管棚设置于隧道破碎、偏压及断层围岩地段,采用Φ80热轧无缝钢管,环向间距按设计要求。钢管设置于衬砌拱部,管心与设计衬砌外轮廓线间距大于30cm,平行线路中线布置。管棚施作完成后开始进洞开挖。

4.1.4.2.1.3.1.施工方法

按设计孔位用管棚钻机钻孔后用钻机将管棚钢管顶入。注浆采用注浆泵分段压注水泥砂浆,浆液扩散半径不小于0.5m。注浆参数:

水泥砂浆水灰比1:1

注浆压力 初压0.5~1.0Mpa

终压 2.0Mpa

4.1.4.2.1.3.2.管棚施工工艺流程

管棚施工工艺流程如下图4.1.30所示:

搭设钻孔平台

架立钻机,确定孔位

安设受力钢架

钻 孔

检查孔眼

顶入钢管

钢管注浆

钢管加工

进入下一工序

施工准备

图4.1.30 Φ80管棚预注浆施工示意图

4.1.4.2.1.3.3.施工技术措施

管棚钢管加工成设计要求,以方便施工;准确测定孔位,管棚钻机定位后,支撑稳固,避免偏移和倾斜;合理选择钻机及钻头、钻杆,保证钻孔孔径和成孔质量;钻孔顺序由高孔位向低孔位进行;管棚不侵入隧道开挖界内,相邻的钢管不得相撞或立交;在钻进时,若出现卡钻、坍孔时,注浆后再钻,也可直接将管棚钢管钻入,开孔时低速低压,待成孔后加压到1.0~1.5Mpa;管棚压浆用注浆泵灌注,封堵塞设进料孔和出气孔。

4.1.4.2.2.Ⅱ线(左线)隧道初期支护

本标段Ⅱ线(左线)隧道初期支护包括φ22砂浆锚杆、钢筋网、中空锚杆、格栅钢架、C20喷射混凝土及喷射钢纤维混凝土等。

初期支护紧跟开挖面及时施作,以减少围岩暴露时间,抑制围岩变位,防止围岩在短期内松弛剥落。其施工工艺流程见图4.1.31所示。

4.1.4.2.2.1.φ22砂浆锚杆施工

砂浆锚杆施工工艺流程为:钻孔→清孔→注浆→插入杆体。

锚杆预先在洞外按设计要求加工制作,施工时锚杆钻孔位置及孔深必须精确,锚杆要除去油污、铁锈和杂质。用高压风清除孔内岩屑,用注浆泵将水泥砂浆注入孔内,然后将加工好的杆体插入孔内,并将锚杆与钢筋网焊为整体。待孔内砂浆终凝后按规范要求抽样进行锚杆抗拔试验。

4.1.4.2.2.2.中空注浆锚杆支护

4.1.4.2.2.2.1.施工方法

施工准备

冲洗岩面

检查断面超欠挖

是否欠挖

初喷混凝土

欠挖处理

打锚杆、注浆、挂钢筋网

有无质量问题

施工放样

安装格栅钢架

改进

是否符合标准

改进

复喷混凝土到设计厚度

监控量测

反馈、确定支护参数

图4.1.31 初期支护施工工艺流程图

中空注浆锚杆采用风钻钻孔,将锚杆用风钻顶入。

用注浆泵压注水泥砂浆,注浆压力0.5-1.0Mpa。

4.1.4.2.2.2.2.工艺流程

中空注浆锚杆施工工艺流程见图4.1.32所示。

施工准备

封闭开挖面

钻 孔

打入锚杆

注 浆

开 挖

下一循环

拌制浆液

图4.1.32 中空注浆锚杆施工工艺流程图

4.1.4.2.2.3.钢筋网安设

挂钢筋网在系统锚杆施作后安设,钢筋类型及网格间距按设计要求施作。钢筋网随被支护岩体的实际起伏状铺设,并在初喷混凝土后进行,与被支护岩面间隙约3cm,钢筋网与钢筋网连接处、钢筋网与锚杆连接处点焊在一起,使钢筋网在喷射时不易晃动。钢筋网在加工厂加工成片,在洞内再焊接起来形成整体。

4.1.4.2.2.4.型钢钢架施工

工字钢架在洞外按设计加工成型,洞内安装在初喷砼之后进行,与定位筋焊接。钢拱架间设纵向连接筋,钢架间以喷砼填平。钢架拱脚必须放在牢固的基础上,架立时垂直隧道中线,当钢架和围岩之间间隙过大时设置砼垫块,用喷砼喷填。

4.1.4.2.2.5.钢筋格栅施工

钢筋格栅施工其工艺和方法与型钢钢架基本相同。

4.1.4.2.2.6.湿喷混凝土施工

湿喷混凝土用自动计量拌合站拌合。为减少回弹量,降低粉尘,提高一次喷层厚度,喷射混凝土采用瑞典产机械手配合AL285型混凝土喷射机,湿式喷射作业。锚喷支护喷射混凝土,一般分初喷和复喷二次进行。初喷在开挖(或部分开挖)完成后立即进行,以尽早封闭暴露岩面,防止表层风化剥落。复喷混凝土在锚杆、挂网和钢架安装后进行,尽快形成喷锚支护整体受力,以抑制围岩变形。钢架间用混凝土喷平,并有足够的保护层。

4.1.4.2.2.7.喷钢纤维砼施工

钢纤维喷射砼作初期支护的施工工艺流程如图4.1.33所示。

4.1.4.2.2.7.1.原材料选定

水泥:喷射砼的质量与水泥品种和标号密切关系,水泥中的Ca含量高,石膏掺量少,水泥颗粒细,则速凝、早强效果好,后期强度亦高。因此,喷射砼施工宜采用标号不低于425#的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。同时,在选用水泥品种时必须先做与速凝剂的相容性试验,选用相容性好的水泥品种;

细骨料:湿喷钢纤维砼宜采用细度模数大于2.5的坚硬的中、粗砂,其中粒径小于0.075mm的颗粒不应超过20%,否则,将影响水泥与骨料表面的良好粘结。

粗骨料:湿喷钢纤维砼中粗骨料粒径过大,会增加回弹,并使钢纤维在粗骨料周围聚束,分布不均匀,影响喷射砼质量,但粗骨料粒径又不能太细,太细又使砼强度达不到要求。因此,最大粒径控制在10 mm为宜。

速凝剂:在湿喷施工工艺里宜采用液体速凝剂,基本要求是:掺用后砼凝结速度快,早期强度高,收缩变形小,对砼后期的物理

不合格

喷锚工作平台就位

岩体表面处理,厚度控制

湿喷机开机准备

配料拌和

测定骨料含水率

钢纤维

粗骨料筛分

混合料运输

塌落度检验

细骨料筛分

合格

钢纤维拌和均匀

合格

不合格

围岩渗水

渗水处理

喷射砼

液体速凝剂

找平

停机

图4.1.33 湿喷钢纤维砼施工工艺流程图

性能没有显著的不良影响。初凝时间小于5min,终凝时间10min 。在选用速凝剂品种时应先做与水泥的相容性试验。

减水剂:湿喷钢纤维砼由于砼的塌落度大(18~12cm),标号高(200#),为改善砼的和易性和粘性,降低水灰比,保证砼达到设计强度等级。掺量0.75%左右,可降低水灰比15%。

微硅粉:为改善砼的和易性和粘性,掺加微硅粉,其掺量为水泥用量的8%左右。

钢纤维:选择韧性高的钢纤维。

4.1.4.2.2.7.2.基岩面处理

在喷射砼之前,必须用高压水或高压风冲洗岩面。如遇渗水,先堵水或引水后方可进行喷射砼作业。

4.1.4.2.2.7.3.厚度检验

在岩面平整处设置厚度检查针,间隔2m为宜,可采用锚固剂直接敷设的方法进行,以便检查喷射砼厚度。

4.1.4.2.2.7.4.配料拌和及运输

在喷射砼搅拌2min后,将计量好的钢纤维均匀加入砼中,再连续搅拌不小于3min。拌和好的砼在运输途中要防止骨料离析,采用自转动的砼运送罐车运送。

4.1.4.2.2.7.5.喷射作业

在喷射钢纤维之前,先素喷一层砼找平。如下几个环节是影响喷射砼质量的关键:

工作风压:控制在0.35~0.40Mpa之间;

喷枪距离:掺入钢纤维之后,喷砼的容重会增大,因此,要求的风压、喷射距离比干喷大。为了达到减少回弹,作业时应尽量缩短喷枪与围岩面的距离,掌握在1.2~1.8m之间较为适宜。

喷射角度:掌握在60~75度之间。

添加速凝剂:速凝剂的掺量是喷射砼中至关重要的因素。速凝剂掺量是靠湿喷机中的计量泵计量的,加入拌和料时应均匀加入。

喷射厚度:喷射砼厚度为0.15~0.20m,分两次喷到设计厚度。

4.1.4.2.2.7.6.养护

相对湿度大于85%时,可采取自然养护,否则应定时喷水养护。

4.1.4.3.洞身防水隔离层施工

本隧道的防排水系统,设计要求在初期支护与二次衬砌间铺设复合式防水板,并系统设置环向软式透水管和纵向软式排水管。

4.1.4.3.1.防水隔离层铺设工艺流程

基面修整→铺设透水管→铺设无纺布→固定防水板→防水板接缝焊接→焊缝检查(合格)→下道工序。

4.1.4.3.2.铺设前基面修整

防水隔离层铺设之前要详细检查初期支护表面的平滑程度。初期支护的喷锚面往往是不平整的,而且可能有凸出的锚杆、网片等金属构件。因此,必须将基面上外露的锚杆等铁件切除,并用砂浆抹平。检查喷锚面的平整度,控制其宽深比小于7:1,超出规定的可用细粒混凝土找平。较平整的基面,有助于提高防水板的铺设质量。

4.1.4.3.3.软式透水管的安设

4.1.4.3.3.1.根据地下水情况,在弱富水区每10~20米、中等富水区每5~10米施设环向排水盲沟,材料用φ50mm透水软管;

4.1.4.3.3.2.在两侧边墙底施设φ80mm弹簧透水软管纵向排水管,用三通与环向排水盲沟φ50mm弹簧透水软管相接;

4.1.4.3.3.3.两侧墙底每10m施设φ80mm横向排水管,将纵向排水管水排至隧道两侧排水沟;

4.1.4.3.3.4.φ50、φ80mm透水管施工时每间隔5~6m采用无纺布条将透水管贴在岩面上,射钉枪钉上锚固钉锚固。

4.1.4.3.4.防水隔离层的施工方法

防水层在施工时,采用多功能作业台车作平台铺设。

4.1.4.3.4.1.防水隔离层的固定

在砼表面先把无纺布用热融衬垫贴上,然后用射钉枪钉上水泥钉锚固,衬垫按每隔50cm至100cm梅花形布设(拱顶50cm、边墙100cm),在施工时无纺布从拱顶开始向两侧下垂铺设,铺设时有辅助的管架帮助固定和支撑无纺布。无纺布铺挂时要留出搭接余量。

防水板是整个防水系统中最关键的一道工序,防水板施工质量的好坏直接影响隧道治水效果。防水板、无纺布锚固细部构造见图4.1.34所示。

图4.1.34 防水板、无纺布锚固细部构造图

 

4.1.4.3.4.2.防水板的接缝焊接

防水板的幅间搭接长度为10cm,幅间焊接采用SYW-B型热熔式塑料焊接机。

4.1.4.3.4.3.焊缝质量检查

在防水板熔接部位用空气检测器(检漏气)往两道焊缝间(两端封堵)打气,当气压达到0.1~0.15MPa时,持续2min,压力无变化,则熔接质量合格,如有变化,则在焊缝上涂检测液,再次充气检测,查出漏气部位,对漏气部位进行补焊。焊缝强度检测参照防水板检测标准,一般要求不低于母材强度的80%

4.1.4.3.5.施工工艺

施工工艺见图4.1.35所示。

1、拼大幅防水板材

2、防水板质量检查

用射钉枪固定防水板垫片

用热焊机将防水板焊在垫片上,松紧适度

1、台车就位

2、切除外露铁件头

施工准备

防水板材就位

防水板固定

焊接防水板搭接缝

质量检查

移走台车

结 束

补强

不合格

合格

图4.1.35 防水层施工工艺框图

4.1.4.3.6.防水板铺设注意事项

4.1.4.3.6.1.防水板铺设前对喷射砼表面凸凹不平处修凿、喷补,使砼表面平顺;局部漏水处进行处理。固定防水板时不得紧绷,并保证板面与喷射砼表面能密贴。

4.1.4.3.6.2.铺设防水板地段距开挖工作面,不小于爆破所需要的安全距离,灌注二次砼时,不损坏防水板。

4.1.4.3.6.3.防水板施工前编制详细的作业指导书,并对操作人员进行严格的操作技术培训。

4.1.4.3.6.4.防水板沿隧道纵向一次铺挂长度要比本次灌注砼长度多1m左右,一方面便于与下一循环的防水板相接,另一方面可使防水板接缝与砼接缝错开1m左右,有利于防止砼施工缝渗漏水。

4.1.4.3.7.橡胶止水条施工

止水条施工工艺:沿衬砌设计轴线间隔0.5米在挡头板上钻一φ8钢筋孔,作固定钢筋用;将φ6直钢筋由待模筑砼一侧向另一侧插入,待模筑砼凝固后拆除挡头板后,然后弯曲φ6钢筋卡住止水条,模筑下一环砼。见图4.1.36所示。

图4.1.36 止水条安装定位示意图

4.1.4.4.Ⅱ线(左线)隧道洞身衬砌

4.1.4.4.1.施工安排

采用穿行式模板台车、泵送砼施工,每环衬砌长度14米。衬砌根据监控量测结果及时进行。

Ⅴ、Ⅵ级围岩地段的仰拱紧跟开挖,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩地段的仰拱(铺底)超前拱墙衬砌施作,均采用仰拱桥一次完成。

填充安排在仰拱砼强度达到70%以上之后采用仰拱桥一次完成,灌注砼前架好水沟侧的边模。

附属洞室随边墙砼一次灌注,Ⅰ、Ⅱ线间的横通道衬砌安排在拱墙砼脱模之后及时进行。填充顶面以上的沟槽考虑到运输车辆所需的宽度,安排在整体道床施工之后再进行施工。

4.1.4.4.2.仰拱施工

仰拱在仰拱桥的辅助下由中心向两侧对称进行,仰拱与边墙衔接处预埋接岔钢筋并捣固密实。仰拱桥示意图如图4.1.37。

4.1.4.4.3.衬砌施工

模筑混凝土衬砌施工工艺流程如图4.1.38所示。

洞身衬砌施工采用全断面穿行式液压钢模衬砌台车,见图4.1.39所示。每台台车配备2套模板,实现不间断灌注作业。混凝土在洞外混凝土拌合站拌合,轨行式混凝土搅拌运输车运往洞内,混凝土输送泵灌注,机械振捣。混凝土自模板窗口由2台输送泵左右对称同时灌注。砼倾落自由高度不超过2.0m。

使用浮放道岔,实现多工作面作业情况下能及时、顺利地将混凝土送达多工作面。

图4.1.37 仰拱桥示意图

监控量测确定施作混凝土衬砌时间

施工准备

洞外混凝土拌合站

混凝土运输

混凝土输送泵

台车移位

台车定位

施作止水条

涂脱模剂

1、中线水平放样检查

2、铺设衬砌台车轨道

1、水平定位立模

2、拱部中心线定位立模

3、边墙模板净空定位

养护

台车脱模退出

灌注混凝土

1、拱墙模板固定成型

2、清理基层

1、自检

2、监理工程师进行隐蔽检查

图4.1.38 模筑混凝土衬砌施工工艺流程

在混凝土浇筑过程中,观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞的情况,当发现有变形、移位时,及时采取措施进行处理,混凝土灌筑作业间断时间不得超过两个小时,否则按接缝处理。

穿行式模板台车作业循环时间见表4.1.12所示。

说明:

1、本图为示意图,图中单位以厘米计;

2、为满足隧道衬砌施工中净空要求,模板加工比隧道

设计净空大5cm。

图4.1.39 全断面液压穿行式钢模衬砌台车示意图

表4.1.12 穿行式模板台车作业循环时间表

序号 项 目 一个循环时间 附 注
总计12小时
1 台车脱离模板后,后退到前循环处脱模,台架带动模板和浮放轨前进1循环,防水层作业台架前行1循环,衬砌台架前行准备拆上循环端模 2小时 在上循环砼等强时间内完成
2 利用衬砌台架拆上循环端模,台架定位,安装端模,两组模板连接 2小时
3 砼生产 3小时 与上工序重叠1小时
4 砼灌注 3小时 与砼生产重叠2小时
5 砼等强 7小时
下循环第1项工作 2小时 在砼等强时间内完成

4.1.4.4.4.外加剂的使用

本标段隧道砼施工中外加剂种类有:WQ防蚀剂、抗裂性防水剂、缓凝剂及粉煤灰等,外加剂按以下要求施工:

4.1.4.4.4.1.根据设计要求购买质量合格的外加剂。

4.1.4.4.4.2.外加剂使用前设计好配合比,使用中严格按配合比施工,外加剂的掺量要准确。

4.1.4.4.4.3.根据实际使用效果调整配合比。

4.1.4.5.整体道床的施工

4.1.4.5.1.概述

乌鞘岭特长隧道洞内设计为超长无缝线路,其轨下基础设计为弹性整体道床。弹性整体道床是一种新型整体道床,具有轨道弹性大、抗冲击、抗疲劳能力强,易维修更换,减少维修量等特点。其技术核心是将整体道床的预制钢筋混凝土支承块套上一个橡胶盒(靴),再埋置于整体道床混凝土中,大大增加了轨道弹性。

4.1.4.5.2.施工里程

本标段整体道床铺设范围:Ⅰ线(右线)隧道YDK172+205~YDK175+690,3485延长米;Ⅱ线(左线)隧道DK172+200~DK183+185,10985延长米。整体道床两端过渡段,铺设YⅡ-F型混凝土枕,碎石道床,其范围为:DK183+185~DK183+210。

4.1.4.5.3.施工特点

整体道床施工具有工序多、工作面狭小、干扰大等特点。因此,施工时应结合施工方法、开挖、使用机械材料及劳动力组织等情况,作好安排。

4.1.4.5.4.整体道床施工技术

4.1.4.5.4.1.施工方法及工艺流程

4.1.4.5.4.1.1.施工方法

首先将成套的支承块组合件(即已预埋好铁座、已套上橡胶套靴及橡胶垫板并捆扎牢固的支承块组合件)在移动式专用组装平台上利用组合式轨道排架(每榀长6.25m带临时组合钢轨)组装成长6.25m轨排,然后用轨行式轨排龙门吊机送到施工位置,对轨排支承架进行中线、标高、轨距、水平、方向、高低等粗调、精调合格后,用泵送混凝土灌注道床混凝土,达到一定强度后,拆除轨排架及支撑,并对道床混凝土表面进行压光处理,再进行下一个循环施工作业。

整体道床每个施工循环长度根据施工速度要求而确定,一般可掌握在50~75m,即8个~12个6.25m,轨排安装调整合格后灌注一次混凝土,相应配备8~12组轨排组合架。

施工运输方式。支承块组合件用轨道平板车运入洞内,道床混凝土用6m3混凝土轨行式输送车运到洞内用泵送入模板。

4.1.4.5.4.1.2.施工工艺流程

施工工艺流程见图4.1.40所示。

4.1.4.5.4.2.专用施工机具

弹性整体道床的专用施工机具包括:移动式轨排组装平台(2台)、组合式轨排架及支撑(66榀)、5t龙门吊机(2台)。

移动式轨排组装平台:主要承担组合式轨排架在它上面进行轨排组装任务,是一个移动式工作平台,移动平台在轨道走行。

混凝土运输

混凝土生产

支承块预制

橡胶垫板

橡胶套靴

其 他

准备工作

复测线路控制桩及设置中心桩、标桩

清理现场

材料准备

弹性支承块组装件

弹性支承块运输

预埋铁座

铺水沟盖板

铺设轨排龙门吊机走行轨

粗调

安伸缩缝及

检查井模板

吊运轨道排架

轨排安装

钢筋网

定位

精调并锁定

安设混凝土

泵送管路

混凝土配合比

混凝土料准备

水管及电缆

的延伸

试件取样

浇注混凝土

振捣

清洗管道及输送泵

养生

抹面

成形

机具设备前移

质量检查

预埋铁座

图4.1.40 弹性整体道床施工工艺流程图

组合式轨排架:主要完成6.25m轨排的支承悬挂,形成轨排,并在悬挂过程中完成枕距、轨距等调整。轨排送到道床浇注地点后,利用其支撑系统进行标高、中线、轨距、方向、水平、高低等粗调、细调、精调。

轨行5t轨排龙门吊机:将在移动平台上组装好的轨排,吊运到道床灌注地点,轨排就位。

4.1.4.5.4.3.整体道床支承块轨排精调施工误差要求

支承块间距:线路同一截面左右两块支承块的联线垂直于线路中线,前后两块支承块间距允许偏差±10 mm。

轨距:+2,-1mm,变化率不大于1‰。

水平:以一股钢轨为准,按设计高程偏差为±5 mm,两股钢轨相对水平差不大于2mm,在延长6.25m距离内,无大于2mm的三角坑。

方向:以一股钢轨为准(曲线为外轨),距线路中线偏差±2 mm,直线用10m弦长丈量,正矢不大于2mm,曲线用20m弦长丈量,正矢偏差不大于表4.1.13所列。

表4.1.13 正矢偏差误差表

曲线半径 缓和曲线正矢

与计算正矢差mm

圆曲线正矢

连续差mm

圆曲线正矢

最大最小值差mm

351~650 2 3 5
>650 1 2 3

高低:轨面目视平顺,用10m弦长量,最大正矢不大于2mm。

4.1.4.5.4.4.施工操作要点

4.1.4.5.4.4.1.道床砼灌注前的准备

详细施测或核对中线、高程准确无误,增设线路控制桩和标桩;

外购件必须认真按相关技术条件验收合格;

道床钢筋网在铺底面清洗干净后绑扎就位,钢筋网片在伸缩缝处断开,留够混凝土保护层,网下用同级混凝土块垫高0.10m,保证钢筋在道床混凝土中的正确位置;

清理中心水沟内杂物,盖上盖板并勾板缝,保证不漏浆。

4.1.4.5.4.4.2.弹性支承块的架设和组合式轨道排架的调整

4.1.4.5.4.4.2.1.支承块下橡胶垫板和橡胶套靴在支承块预制厂组装成一体,并经检验合格,才能用于轨排架设。支承块与橡胶套靴及块下橡胶垫板装配时,采用胶粘,胶种采用氯丁型胶,将支承块块下橡胶垫板、橡胶套靴组装成一体,相互不滑动。

4.1.4.5.4.4.2.2.组装好的支承块组合件用条带材料在承轨台两侧各绑扎一道。以确保整体道床施工时三者之间相互密贴。

4.1.4.5.4.4.2.3.在架挂支承块前用木锤或橡皮锤逐个对支承块与橡胶套靴的组装状态进行复检,检验合格后方允许进入架挂弹性支承块工序。

4.1.4.5.4.4.2.4.用弹性扣件将组装好的支承块悬挂在组合式轨道排架上,间距必须符合要求。

4.1.4.5.4.4.2.5.道床砼灌筑前拆除支承块上的绑扎条带。

4.1.4.5.4.4.2.6.支承块的轨底坡必须指向线路中线为下坡。

4.1.4.5.4.4.2.7.轨排组装好后用门式吊车吊运至铺设地点,利用所设中线控制桩、标桩对轨排进行反复精确调整,灌筑道床混凝土前,误差必须符合要求,并经监理工程师复查签署。

4.1.4.5.4.4.3.灌筑道床混凝土

4.1.4.5.4.4.3.1.砼灌筑点与挂支承块地段间距不小于50m。

4.1.4.5.4.4.3.2.灌筑混凝土前,必须将铺底或仰拱顶面彻底清洗干净,并将水排干。

4.1.4.5.4.4.3.3.道床混凝土灌筑前先对支承块表面用编织布加以覆盖,并对支承块和橡胶套靴连接进行封闭,防止道床混凝土粘污支承块承轨台或进入套靴内。

4.1.4.5.4.4.3.4.混凝土泵送入模时,必须保证不会造成轨排架的变形或位移。道床混凝土采用插入式振捣器捣实。着重对弹性支承块底部及周围混凝土的捣固,捣固时尽量避免捣固棒接触橡胶套靴和组合式轨道排架,并随时派专人检查轨排架是否有变化。

4.1.4.5.4.4.3.5.道床混凝土施工缝应与道床中心线垂直,一般情况下,施工缝均取在伸缩缝处。

4.1.4.5.4.4.3.6.混凝土灌筑后,经过收水,即在道床表面一次性抹光整平,抹出横向排水坡2%。

4.1.4.5.4.4.3.7.砼灌注后,设专人监控保护,避免人为破坏或与流动水相接触,加强混凝土养生,禁止各种车辆在道床上行走。

4.1.4.5.5.整体道床与其他道床的连接措施

采用改变整体道床厚度过渡,过渡段长为25m。采用此方法主要是为了来改变轨道弹性。

4.1.5.施工运输

4.1.5.1.Ⅱ线(左线)隧道运输方案

4.1.5.1.1.采用有轨运输方案。轨道采用43kg/m钢轨,轨距900mm,四根钢轨形成三个900mm轨距,且两最外侧钢轨形成门架式台车所用轨距2840mm,即“四轨三线”轨道系统。装碴采用1台KL-41CN挖装式装碴机,运输采用25吨内燃机车牵引两台14m3搭接梭式矿车组。

“四轨三线”轨道系统见图4.1.41所示。

1500

70

900

2840

1940

900

1500

70

70

900

70

单位:mm

 

图4.1.41 四轨三线”轨道布置示意图

 

4.1.5.1.2.在距掌子面200~300m处铺设特制带有前后转撤器的对称道岔,门架式台车停在该道岔前面时,出碴运输设备可通过该道岔从上下行轨道中间两根轨道进出中间两轨,而对称道岔后分

重、空车道运输。在距掌子面100~150m处也铺设特制带有前后转撤器的对称道岔,使出碴运输设备可通过该道岔分到两边的轨道进入掌子面装碴。

4.1.5.1.3.Ⅱ线(左线)洞口为打开工作面,刚开始的300米采用无轨运输。

4.1.5.1.4.隧道进料采用小吨位电瓶车和8 m3梭式矿车,轨行式混凝土搅拌运输车运送混凝土。

4.1.5.2.各施工阶段洞内轨道布置

4.1.5.2.1.Ⅱ线(左线)隧道贯通前的轨道布置如图4.1.42所示。

4.1.5.2.2.Ⅱ线(左线)隧道贯通后,安排DK172+200~DK173+788段和DK177+788~ DK175+733段进行扩挖,此时I线(右线)隧道大约掘进至YDK172+570处,待扩挖进行一段时间之后,I线(右线)隧道贯通,然后要进行YDK172+205~DK173+745段的I线(右线)隧道整体道床施工,在此阶段的轨道布置改成图4.1.43所示的方式进行运输。

4.1.5.2.3.Ⅱ线(左线) 隧道的整体道床施工采用有轨运输,从贯通点向出口方向进行,拆轨清道工作随道床灌注进度的要求而进行。

4.1.5.2.4.洞外轨道布置:洞外设卸碴线、错车线、编组线及砼搅拌站、机修房、材料库、充电房专用线。洞外轨道布置见图2.4.1洞口场地平面布置图所示。

4.1.5.3.运输组织

4.1.5.3.1.为减少运输车辆之间相互干扰,保证运输线路的正常使用,拟在隧道洞口设专用运输调度室,负责全隧道运输车辆的统一指挥。

4.1.5.3.2.在每个施工横通道口设值班室专人指挥运输车辆。

4.1.5.3.3.施工过程中设置闭塞信号装置,科学地组织隧道运输车辆作业。

4.1.5.3.4.隧道施工至第一横通道后,每日由每个作业面施工负责人向运输调度室提当日的运输车辆行车计划,运输调度室根据每日所有作业面的行车计划编制当日的行车作业时间表,编制车辆运行图,发给车辆行车通行路票,车辆凭路票通行。

图4.1.42 Ⅱ线(左线)隧道贯通前的轨道布置图

图4.1.43 Ⅱ线(左线)隧道第一、第二段扩挖轨道布置图

4.1.5.3.5.洞内建立运输通信联络系统,运输调度室随时掌握每个车辆的运行状况,统一指挥调度车辆行车,及时调配车辆、消除运输障碍。

4.1.5.3.6.洞内轨道分上下行线路,分区段指定梭矿停放专线。在爆破工作完成之前将出碴梭矿存放于停放专线上,以保证在出碴过程中能不间断地进行出碴作业,缩短隧道开挖工作循环时间,加快施工进度。

4.1.6.Ⅱ线(左线)隧道施工通风方案

4.1.6.1.施工通风控制标准

4.1.6.1.1.坑道中的氧气含量按体积比不低于20%;

4.1.6.1.2.粉尘浓度:

每立方米空气中含有10%以上游离二氧化硅的粉尘不大于2mg;含有10%以下游离二氧化硅的水泥粉尘不大于6mg;二氧化硅含量在10%以下,不含有毒物质的矿物性和动植物性的粉尘不大于10mg;

4.1.6.1.3.有害气体:

一氧化碳:不大于30mg/m3;当施工人员进入开挖工作面检查时,浓度可为100mg/m3,但必须在30min内降至30 mg/m3;

二氧化碳:按体积不超过0.5%;

氮氧化物换算成二氧化氮控制在5 mg/m3以下。

4.1.6.1.4.瓦斯浓度:

总回风道风流中小于0.75%;

从其他工作面进来的风流中不大于0.5%;

开挖面装药爆破前小于1.0%;

当开挖面超过2%时,人员必须撤至安全地点;

隧道内气温不得超过280C;

隧道施工时,供给每人的新鲜空气量不低于3 m3/min;

隧道开挖时全断面风速不小于0.15m/s,坑道内不小于0.25m/s。

4.1.6.2.施工通风系统的计算及通风系统配置

4.1.6.2.1.计算依据

4.1.6.2.1.1.循环进尺按4m,Ⅱ线(左线)平导最大炸药用量2.2kg/m3,I线(右线)隧道最大炸药用量2.0kg/m3,通风时间按30min考虑;Ⅱ线(左线)平导扩大一次开挖长度按5m,耗药量2.0kg/m3

4.1.6.2.1.2.I线(右线)隧道、Ⅱ线(左线)平导掌子面所需风量按洞内要求最小风速、洞内人员需风量和一次爆破后30min排除掌子面炮烟进行计算,取其中的最大值为计算依据,另外还考虑内燃机械设备的使用所需要的风量;Ⅱ 线(左线)平导同时担负两个隧道横通道工区施工时,Ⅱ线(左线)平导内还需另增加一条风管,利用三通对两个横通道工区进行通风,此时掌子面所需风量取值考虑这两个工区间隔放炮,轮流供风,取其中一个掌子面需风量的最大值加上另一个掌子面工作人员的需风量,以此为计算依据。

4.1.6.2.1.3.系统风压为通风阻力和风管末端风流动压。

4.1.6.2.2.施工通风的风量、风压计算

4.1.6.2.2.1.Ⅱ线(左线)平导第一阶段(竖井通风前),最大通风长度4315m,考虑采用长管路压入式通风。

4.1.6.2.2.1.1.风量计算

4.1.6.2.2.1.1.1.按洞内同一时间作业人数最多计算的供风量

取同一时间在隧道内作业人数的最大值计算,取最大值等于80人,按供给新鲜空气量3m3/人·min计,取风量备用系数为1.2计。

所需的新鲜空气量为:q=3×80×1.2=288 (m3/min);

4.1.6.2.2.1.1.2.按压入式通风把掌子面爆破产生的有害气体浓度降至允许浓度计算:

Ⅱ线(左线)平导施工中最大炸药爆炸量为27.43m2×2.2kg/m3×4m=241kg。

Q=2.25/t× [G(AL)2ψb/p2]1/3

式中:Q-工作面风量 m3/min;

t-通风时间,min;

G-一次爆破炸药总量,Kg;

A-掘进巷道的断面积,m2

L-巷道全长或临界长度,m;

ψ-淋水系数,在此取0.3;

b-炸药爆炸时有害气体的生成量,岩层中取40;

P-风筒漏风系数;

PⅤC增强维纶布风管百米漏风率正常情况下为1.0%,则

P=1/[1-(L/100) ×P100]=1/[1-(4315/100) ×0.01]=1.76

=1/[1-0.01](4315/100)

临界长度L=12.5GKb/AP2

K为紊流扩散系数

风流有效射程=4A1/2/(2D)=4×27.431/2/(1.76×1.5)=7.94

查表内插K取0.47,则L=12.5×241×0.47×40/27.43/1.762=667m

Q=2.25/t×[G(AL)2ψb/p2]1/3

=2.25/30×[241×(27.43×667) 2×0.3×40/1.762]1/3

=509m3/min

4.1.6.2.2.1.1.3.为保证基本风速所需通风量

取坑道风速为0.25m/s进行估算:

断面积按最大断面计算,其面积为27.43m2计,则最小需供风量为:0.25×60×27.43 =411m3/min

4.1.6.2.2.1.1.4.按洞内同时使用内燃机械计算的供风量

每千瓦功率需要供风量为2.8~3.0 m3/min,按2.9m3/min取值;

洞内内燃机牵引机车控制风量:144×2×2.9=835 m3/min

取上述四种计算中的最大值为通风设计量,即工作面所需风量应大于835m3/min。

4.1.6.2.2.1.1.5.计算扇风机风量:

Qm=PQ=1.76×835=1470m3/min

结论:经以上计算可得出,最大施工的控制风量所需扇风机风量为1470m3/min。

4.1.6.2.2.1.2.风压计算

风压计算见表4.1.14所示。

4.1.6.2.2.2.Ⅱ线(左线)平导第二阶段(竖井通风后),利用竖井的最大通风长度为6900 米,考虑采用两台风机串联、压入式通风,按4.1.6.2.2.1.1.所述方法计算出工作面所需风量应大于835m3/min。现考虑两风机间距4300米。

则第一段漏风系数:

表4.1.14 系统风压的计算式及结果

计算式 参数 数值
动压 Hd=(ρ/2) ×Ⅴ2 ρ空气密度 1.16kg/m3
Ⅴ末端管口风速 7.9m/s
动压 36Pa
摩擦阻力 Hf=6.5×а×L×Q2×9.81/d5 а管道摩擦系数 0.00013
L通风距离 4315m
Q风量 24.5m3/s
d风管直径 1.5m
摩擦阻力 2827Pa
局部阻力 HJ=0.1× Hf 283Pa
系统风压 H= Hf+Hd+ HJ 3146Pa

P=1/[1-(L/100)×P100]=1/[1-(4300/100)×0.01]=1.75

第二段漏风系数:

P=1/[1-(L/100)×P100]=1/[1-(2600/100)×0.01]=1.35

第二台扇风机风量:

Qm=PQ=1.35×835=1127m3/min

第一台扇风机风量:

Qm=PQ=1.75×1127=19723/min

按4.1.6.2.2.1.2.所述方法计算出第二台扇风机风压为1127Pa,第一台扇风机风压为5070Pa。

4.1.6.2.2.3.Ⅱ线(左线)平导第一阶段扩挖(I线(右线)隧道贯通前),里程:DK172+876~DK173+887段,利用竖井的最大通风长度6348m,考虑采用两台风机串联、压入式通风,按4.1.6.2.2.1.1.所述方法计算出工作面所需风量应大于835m3/min。现考虑两风机间距4300米。

则第一段漏风系数:

P=1/[1-(L/100)×P100]=1/[1-(4300/100) ×0.01]=1.75

第二段漏风系数:

P=1/[1-(L/100)×P100]=1/[1-(2048/100) ×0.01]=1.26

第二台扇风机风量:

Qm=PQ=1.26×835=1052m3/min

第一台扇风机风量:

Qm=PQ=1.75×1052=18413/min

按4.1.6.2.2.1.2.所述方法计算出第二台扇风机风压为756Pa,第一台扇风机风压为4419Pa。

4.1.6.2.2.4.Ⅱ线(左线)平导第二阶段扩挖(I线(右线)隧道贯通后),采用巷道式通风,保证平导内风速不小于0.15m/s,风机置于横通道内,风机随着工作面的前移而前移,保证风管长度在1000米左右;

断面积按最大断面计算,其面积为60m2计,则最小需供风量为:

0.15×60×67.08 =604m3/min

P=1/[1-(L/100)×P100]=1/[1-(1000/100)×0.01]=1.1

计算扇风机风量:Qm=PQ=1.1×604=664m3/min

按4.1.6.2.2.1.2.所述方法计算出扇风机风压为168Pa。

4.1.6.2.3.施工通风系统计算结果及通风系统配置

施工通风系统计算结果及通风系统配置见表4.1.15所示。

表4.1.15 施工通风系统计算结果及通风系统配置表

分 段 风机

风压

Pa

风机

风量

m3/min

风机型号 台数 功率

KW

风管

直径

mm

风管

长度

m

Ⅱ线平导工区 竖井通风前 3146 1470 SDF(C)-NO12.5 1 2×110 1500 4315
竖井通风后 第一台 5070 1972 SDF(C)-NO12.5 1 2×110 1500 4300
第二台 1127 1127 SDF(C)-NO10 1 2×37 1500 2600
Ⅰ线(右线)隧道贯通前 第一台 4419 1841 SDF(C)-NO12.5 1 2×110 1500 4300
第二台 756 1052 SDF(C)-NO10 1 2×37 1500 2048
Ⅰ线(右线)

隧道贯通后

168 664 MFA100P2-SC6 2 74 1500 1000

4.1.6.3.通风方案

4.1.6.3.1.Ⅱ线(左线)平导开挖

根据施工特点,采用压入式管道通风。选用柔性大直径风管悬挂在拱顶,大风量轴流风机组成压入式通风系统。其分阶段通风方案如下:

4.1.6.3.1.1.第一阶段(竖井通风前)的施工通风方案

第一阶段最大通风长度为4315米,无通风竖井,独头掘进:

将风机设在洞外,采用一台SDF(C)-NO12.5型变级多速通风机(该机主要参数为:风量1550~2912m3/min,风机风压1378~5355Pa,功率2×110KW),风管采用Φ1.5m柔性风管,新鲜空气自洞外经风机、风管送至工作面,污浊空气沿洞身排出洞外。通风布置见图4.1.44所示。

4.1.6.3.1.2.第二阶段(竖井通风后)的施工通风方案

第二阶段利用竖井最大通风长度为6900米,采取从洞口侧距竖井200m处设风机往工作面送新鲜空气,竖井压排污浊空气的通风方式。

Ⅱ线(左线)平导与竖井联通后,先是将一台SDF(C)-NO12.5型通风机设在洞口侧距竖井200米的洞内,风管采用Φ1.5m柔性风管,新鲜空气从洞口至风机段洞身经风机、风管送至工作面,污浊空气沿工作面至竖井段洞身经竖井排出洞外。为防止气候影响竖井自然通风效果,在竖井内安装一台93-1通风机(该机主要参数为:风量2000m3/min,风机风压4800Pa,功率2×110KW)向外抽风满足排风需要。

在第一台风机的送风距离超过4300米之后,为了保证通风风压在距第一台风机4300米处串联一台SDF(C)-NO10变级多速通风机(主要参数为:风量770~1500m3/min,风机风压550~3500Pa,功率2×37KW),两台风机采用变频控制,使第一台风机的风压、风量可以随第二台风机的风压、风量变化而变化,仍采用Φ1.5m柔性风管直通工作面满足通风需要。通风布置见图4.1.44所示。

4.1.6.3.2.Ⅱ线(左线)平导扩挖的通风方案

4.1.6.3.2.1.Ⅱ线(左线)平导扩挖第一阶段通风(I线(右线)隧道贯通前)

最大通风距离为6348m。将一台SDF(C)-NO12.5型变级多速通风机设在洞口侧距竖井200米的洞内,另在距第一台风机4300米处串联一台SDF(C)-NO10型变级多速通风机,两台风机采用变频控制,风管采用Φ1.5m柔性风管,新鲜空气通过这两台串联风机送至工作面,污浊空气沿工作面至竖井段洞身经竖井排出洞外。

在第一施工横通道处将风管改成三通,一根风管接至第二段(DK175+733~DK173+788段)Ⅱ线(左线)平导扩挖工区工作面,另一根接至第一段(DK173+788~172+200)Ⅱ线(左线)平导扩挖工区工作面,两工作面爆破时间错开。此时Ⅱ线(左线)平导已贯通,为防止炮烟扩散至进口工区影响进口工区施工,同时防止进口工区炮烟扩散到出口工区,也为了压入式通风效果,在两扩挖工区扩挖工作面附近分别设置隔风风门。通风布置见图4.1.45所示。

4.1.6.3.2.2.Ⅱ线(左线)平导扩挖第二阶段通风(I线(右线)隧道贯通后)

此时,I线(右线)隧道已贯通,利用巷道式通风。采用MFA100P2-SC6型对旋式轴流风机设在横通道内,新鲜空气从I线(右线)隧道送至Ⅱ线(左线)平导扩挖工作面,污浊空气从Ⅱ线(左线)平导排出洞外。风机随着工作面的前移而前移,使风管的长度保证在1000米左右。为保证风流流向与设计一致,横通道和Ⅱ线(左线)平导中设置风门。通风布置见图4.1.45所示。

4.1.6.4.辅助通风措施

4.1.6.4.1.压气水幕降尘

在距工作面40m距离处设置3道水幕,压气水幕降尘器设置在边拱上,爆破10min前打开水幕开关,爆破后30min关闭,构造见图4.1.46所示。同时,在出碴前和出碴过程中用高压水雾对碴堆进行分层洒水,保持石碴湿润,减少装碴过程扬起的粉尘,形成湿式作业。

图4.1.44 通风示意图(一)

说明:I线(右线)隧道通风系统未绘出,其通风布置见图4.2.6所示。

图4.1.45 通风示意图(二)

说明:I线(右线)隧道通风系统未绘出,其通风布置见图4.2.6所示。

图4.1.46 水幕降尘器示意图

图4.1.46 压气水幕降尘器示意图

4.1.6.4.2.机械净化

洞内除采用低排放、低污染源运输车辆外,还加强对机械的维修保养。按照设备日常保养和定期维修规定,特别对进气、燃油部分进行强化保养,坚持燃油沉淀过滤制度。在柴油中加入少量添加剂,降低CO和其它有害气体的排放量。

4.1.7.Ⅱ线(左线)隧道洞内管线布置

洞内管线布置原则:Ⅱ线(左线)平导管线布置在线路前进方向左侧,同时,高压动力线、照明线均按规范要求布置。

洞内管线具体布置见图4.1.47。

4.1.8.Ⅱ线(左线)隧道施工排水

顺坡排水,涌水地段必要时设抽水机加强排水。

4.1.9.Ⅱ线(左线)隧道主要施工机械设备及劳动力安排

4.1.9.1.主要施工机械设备

Ⅱ线平导工区主要施工机械设备配备见表9.1.1所示。

4.1.9.2.劳动力安排

成立开挖、运输、喷锚支护、衬砌、轨道及通风排水养道等共12个工班,共358人。具体人员安排详见表8.1.1所示。

说明:

1、图中尺寸以cm计,比例未示。

2、图中所示为隧道面向线路前进方向管线布置图。

图4.1.47 II线(左线)平导洞内管线布置示意图

4.1.10.Ⅱ线(左线)隧道主要施工安全质量技术措施

4.1.10.1.隧道工程不渗不漏不裂预防措施

成立由项目经理任组长,总工程师任副组长,各专业技术人员、工人技师等参加的“质量通病攻关QC小组”组织攻关,并具体落实防治措施。

隧道不渗不漏不裂的预防措施详见“5.3.1.隧道工程不渗不漏不裂的预防措施”章节。

4.1.10.2.有轨运输安全措施

4.1.10.2.1.对牵引车司机、调车人员及运输系统其它相关人员的主要措施:

4.1.10.2.1.1.牵引车司机、调车员等运输系统其它相关作业人员必须经过培训、考试合格后,持有操作合格证方可上岗。

4.1.10.2.1.2.严禁非专职人员开车、调车,司机与调车员应熟悉所有线路状况和道岔位置,懂得警示标志的意义。所有的车辆行驶均须行车调度派遣,任何人不得无令行车。列车运行时,注意了望并及时鸣笛。

4.1.10.2.1.3.交接班司机均应仔细检查信号、挂钩、制动等装置是否完好,严禁开带病车和带病开车;调车员发现问题及时与司机取得联系,司机应采取相应的应急措施。

4.1.10.2.1.4.机车在运行中严禁司机与调车员将身体任何部分伸出限界外,列车必须连接良好,严禁在运行中摘挂作业。列车通过道口、人员密集施工地段、进出洞时都必须及时鸣笛示警。

4.1.10.2.1.5.运输作业需要的通讯及信号器材必须配备齐全,司机与调车员在运输过程中必须集中精力,随时检查车辆速度、道路状况、通视状况及道路开通状况,有情况及时与调度联系。

4.1.10.2.1.6.运输调度员要熟悉有轨运输安全知识,随时与洞内沟通信息,熟悉整个施工场地的轨线布置、道岔位置,随时检查两条线的开通或占用状态,做到调车快速方便,做好车辆运输记录,每日分析,及时反映行车中存在的安全问题。

4.1.10.2.2.对运输系统中车辆轨道及附属设施的主要安全保证措施:

4.1.10.2.2.1.车辆严格按规定行车线路行驶,不得任意更改行车线路。组建专业工班对整个运输轨道进行养护维修,特殊地段加强养护。在进行轨道养护时,设立防护人员和标志限时作业。

4.1.10.2.2.2.洞内成洞地段,视线良好准行15km/h,施工地段、道口等特殊地段不超过5km/h,机车车辆严禁超载、超限。

4.1.10.2.2.3.对于机车及各种运输车辆必须保持其刹车灯光、制动装置等安全设备处于良好的工作状态。

4.1.10.2.2.4.对于轨道两边堆放材料经常检查,不得侵限。

4.1.10.3.门架台车施工安全措施

4.1.10.3.1.台车的各部操作应由取得上岗证的专业人员进行,严禁无证操作,操作手应穿戴好必要的劳动保护用品。

4.1.10.3.2.移动台车前应将钻臂、吊篮臂放平并向后回缩,锁定下操纵台,收起支腿、呜笛,并检查轨道和周围的情况,确认无障碍和无干涉后方可移动台车(台车移动时必须有专人指挥)。

4.1.10.3.3.台车行驶过程中,禁止急行急停。台车行至目的地后,应将支腿撑牢,支腿应支承在结实的地面上,并注意台车架的平衡,支腿撑稳后,才能进行钻孔和吊篮的移动作业。

4.1.10.3.4.台车就位后应先检查凿岩机的润滑油和冷却水,严禁无油、无水钻孔。

4.1.10.3.5.钻孔作业前,应先将推进梁顶住岩石面,以防钻杆在钻进过程中弯曲卡钻,禁止在推进梁悬空的情况下进行钻孔作业。

4.1.10.3.6.泵站起动后应无异响,各部件操作灵活有效,若发现异常应停止泵站运转,排除故障后才能继续工作,严禁台车带“病”工作。

4.1.10.3.7. “紧急停止”钮,只有在紧急情况发生时才能使用,禁止用来做正常停机按钮使用。

4.1.10.3.8.三臂钻孔和吊篮的移动作业应划分区域,按区域作业,特别是相邻部位要注意协调,杜绝钻臂、吊篮相撞事故发生。

4.1.10.3.9.严禁在已装药的炮孔周围进行钻孔作业。

4.1.10.3.10.如遇卡钻现象,应采用反转向后退的方法将钻头退出,确实无法退出时,应设法把钻杆卸掉,严禁用台车回退的办法强行拔出钻杆,以免损伤凿岩机和钻臂。

4.1.10.3.11.钻臂上严禁走、站、坐人,工作时,钻臂、吊篮下严禁站人。上、下吊篮时,吊篮应降至地面,且其承载量不得大于250kg。

4.1.10.3.12.在吊篮上进行人工作业时,其移动可通过上方的操纵按钮进行,到达作业位置后,应将动作锁定杆置“停止”侧,以防作业时误动操作杆而发生事故。

4.1.10.3.13.放炮前,台车须退到安全距离以外(80~100m),并做好防护工作,同时切断台车电源,防止意外事故的发生。

4.1.10.3.14.电气系统、液压系统的维修应由专业人员进行。

4.2.I线(右线)隧道施工

4.2.1.I线(右线)隧道总体施工方案

4.2.1.1.开挖方法

4.2.1.1.1.F6断层Ⅴ级围岩开挖方法

Ⅴ级围岩采用微台阶法开挖,台阶长度3~5m。上、下台阶均采用日本古河JGH4-150Ⅱ型四臂门架台车钻眼装药,光面爆破,上、下台阶同时起爆。

4.2.1.1.2.Ⅱ、Ⅲ及Ⅳ级围岩开挖方法

Ⅱ、Ⅲ及Ⅳ级围岩采用日本古河JGH4-150Ⅱ型四臂门架台车进行全断面开挖,光面爆破,严格控制超欠挖。

4.2.1.2.初期支护

喷锚采用芬兰H530锚杆台车、砼喷射三联机机械手配合进行湿喷作业。自制多功能综合作业平台车上进行锚杆、挂网、防水板等的安装。

4.2.1.3.装碴运输

采用有轨运输,轨道采用四轨三线的方式铺设,轨距900mm,通过第一、第二施工横通道连接到Ⅱ线(左线)平导。

采用德国产CHL-180DCL25吨内燃机车(低污染带净化装置)作为牵引车牵引2列SD-14型14m3搭接梭矿组出碴,采用一台日本KL-41CN(300m3/h)挖斗装碴机连续装碴。

为了减少循环时间,确保洞内装碴工作连续进行,梭矿根据每次爆破的碴量一次全部到位,连续装碴。弃碴先倒在洞口指定转碴场地,然后用日本FV415型15t自卸汽车倒运至弃碴场。

4.2.1.4.洞身衬砌

在洞口外设HZS60型砼搅拌站拌制混凝土,砼运输采用轨行式JGGY6 型6m3混凝土搅拌运输车。采用HBT60A砼输送泵灌注砼。

采用穿行式模板衬砌台车进行衬砌,每环衬砌长度14m,每架台车配2套模板,墙拱一次完成。

仰拱、铺底采用仰拱桥超前施工。

4.2.1.5.施工通风

采用高功率、大风量风机配以大直径风管,从洞口侧距竖井200m处往工作面送新鲜空气,竖井排污风。

4.2.1.6.施工排水

通过横通道从Ⅱ线(左线)平导顺坡排水,涌水段设抽水机加强排水。

4.2.2.洞身工程

4.2.2.1.洞身开挖

4.2.2.1.1.施工方法

4.2.2.1.1.1.Ⅴ级围岩开挖

同“4.1.4.1.1.3.Ⅱ线(左线)平导Ⅴ级围岩开挖”章节。

4.2.2.1.1.2.Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩开挖

Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩采用全断面开挖,光面爆破,机械装碴运输。爆破后,视围岩实际情况Ⅱ级围岩初喷砼、锚杆安设可滞后施工,Ⅲ、Ⅳ级围岩立即进行初喷砼,必要时进行网喷支护。

其开挖作业循环工艺流程见图4.1.12所示。

4.2.2.1.1.3.辅助洞室、横通道、特殊断面的施工

隧道大小避车洞按设计尺寸紧随洞身工作面一次完成开挖及支护,绝缘梯车、横通道在衬砌施工前一次完成开挖及支护,横通道开挖采用YT-28风钻钻眼,光面爆破,设单轨机械装碴运输。

第一、第二施工横通道采用四臂门架台车钻眼,光面爆破,洞内设“四轨三线”机械装碴运输,快速掘进。

洞内悬挂风机及下锚段Ⅴ、Ⅵ级围岩地段随洞身一次完成开挖及支护,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩地段先预留不开挖,以后再进行挑顶扩挖到设计断面。横通道内水仓及休息室特殊断面先预留以后再扩挖。

4.2.2.1.2.I线(右线)隧道爆破设计

4.2.2.1.2.1.Ⅱ、Ⅲ级围岩爆破设计

Ⅱ、Ⅲ级围岩采用全断面开挖,光面爆破,选用乳胶炸药、塑料导爆管非电起爆系统,毫秒微差有序起爆。周边眼采用Φ25mm(长165mm,80g/卷)小直径药卷间隔装药,其它炮眼采用Φ40mm(长330mm,490g/卷)药卷连续装药。

Ⅱ、Ⅲ级围岩开挖光面爆破炮眼、雷管段别布置见图4.2.1所示,药量分配见表4.2.1所示,主要经济技术指标见表4.2.2所示。

4.2.2.1.2.2.Ⅳ级围岩爆破设计

Ⅳ级围岩采用全断面开挖,光面爆破,爆破器材选用乳胶炸药、塑料导爆管非电起爆系统,毫秒微差有序起爆。周边眼采用Φ25mm小直径药卷间隔装药,其它炮眼采用Φ40mm药卷连续装药。

Ⅳ级围岩开挖光面爆破炮眼、雷管段别布置见图4.2.2所示,药量分配见表4.2.3,主要经济技术指标见表4.2.4所示。

4.2.2.1.2.3.Ⅴ级围岩爆破设计

见“4.1.4.1.2.1.3.Ⅴ级围岩爆破设计”章节所述。

4.2.2.1.3.I线(右线)隧道各级围岩施工循环时间及开挖月进尺

4.2.2.1.3.1.Ⅴ级围岩施工循环时间及开挖月进尺

见“4.1.4.1.3.1.2.Ⅴ级围岩施工循环时间及开挖月进尺” 章节所述。

说明:

1、本图尺寸以厘米计。

2、周边眼间距E=60c m,抵抗线W=70cm,底板眼间距E=60cm。

3、炮眼深度:掏槽眼眼深4.5m,其它炮眼深4.2m。

4、起爆方式为孔内微差起爆。

5、钻眼采用四臂门架台车,周边眼采用Φ25mm药卷,其它炮眼采用Φ40mm药卷。

6、图中相连炮眼用同段雷管起爆。

图4.2.1 I线(右线)隧道II、III级围岩光面爆破炮眼、雷管段别布置图

φ25药卷

竹 片

雷 管

炮 泥

导爆管

间隔装药示意图

连续装药示意图

φ40药卷

竹 片

雷 管

炮 泥

导爆管

直眼掏槽眼布置图

表4.2.1 Ⅱ、Ⅲ级围岩全断面光面爆破装药参数表

序号 炮眼分类 炮眼数

(个)

雷管段数(段) 炮眼长度(米) 炮眼装药量
每孔药卷数(卷/孔) 单孔装药量(Kg) 合计药量(Kg)
1 周边眼 31 20 4.2 13.0 1.04 32.24
2 内圈眼 23 18 4.2 6.0 2.94 67.62
3 辅助眼 11 16 4.2 8.0 3.92 43.12
4 2 14 4.2 8.0 3.92 7.84
5 2 12 4.2 8.0 3.92 7.84
6 2 10 4.2 8.5 4.17 7.84
7 扩槽眼 8 8 4.2 8.5 4.17 33.36
8 掏槽眼 1 1 4.5 10.0 4.90 4.90
9 1 3 4.5 10.0 4.90 4.90
10 2 4 4.5 10.0 4.90 9.80
11 2 5 4.5 10.0 4.90 9.80
12 4 6 4.5 10.0 4.90 19.60
13 4 7 4.5 10.0 4.90 19.60
14 二抬眼 5 18 4.2 7.0 3.43 17.15
15 底板眼 10 20 4.2 7.5 3.68 36.80
16 合计 108 322.41
17 空 眼 2 4.5

表4.2.2 Ⅱ、Ⅲ级围岩光面爆破主要经济技术指标

序号 项 目 单 位 数 量
1 开挖断面积 m2 45.40
2 预计每循环进尺 m 4.0
3 每循环爆破石方 m3 181.6
4 炮眼总数 108
5 钻孔总长度 m 457.8
6 雷管用量 132
7 炸药用量 Kg 322.41
8 比钻眼数 个/ m2 2.48
9 比钻眼量 m/ m3 2.52
10 比装药量 Kg/ m3 1.78
11 单位体积岩体耗雷管量 发/ m3 0.73
12 预计炮眼利用率 % 95

表4.2.3 Ⅳ级围岩全断面光面爆破装药参数表

序号 炮眼分类 炮眼数

(个)

雷管段数(段) 炮眼长度(米) 炮眼装药量
每孔药卷数

(卷/孔)

单孔装药量

(Kg)

合计药量(Kg)
1 周边眼 37 18 3.8 10.0 0.80 29.60
2 内圈眼 34 14 3.8 4.0 1.96 66.64
3 辅助眼 3 9 3.8 4.5 2.21 6.63
4 2 10 3.8 4.5 2.21 4.42
5 2 11 3.8 4.5 2.21 4.42
6 17 12 3.8 5.0 2.45 41.65
7 扩槽眼 10 8 3.8 5.5 2.70 27.00
8 掏槽眼 1 1 4.0 7.5 3.68 3.68
9 1 3 4.0 7.5 3.68 3.68
10 2 4 4.0 7.5 3.68 7.36
11 2 5 4.0 7.5 3.68 7.36
12 4 6 4.0 7.5 3.68 14.72
13 4 7 4.0 7.5 3.68 14.72
14 二抬眼 5 18 3.8 4. 0 1.96 9.80
15 底板眼 11 20 3.8 4.5 2.21 24.31
16 合计 135 265.99
17 空 眼 2 4.0

表4.2.4 Ⅳ级围岩全断面光面爆破主要经济技术指标

序号 项 目 单 位 数 量
1 开挖断面积 m2 47.18
2 预计每循环进尺 m 3.60
3 每循环爆破石方 m3 169.85
4 炮眼总数 135
5 钻孔总长度 m 515.8
6 雷管用量 160
7 炸药用量 Kg 265.99
8 比钻眼数 个/ m2 2.86
9 比钻眼量 m/ m3 3.04
10 比装药量 Kg/ m3 1.57
11 单位体积岩体耗雷管量 发/ m3 0.94
12 预计炮眼利用率 % 95

图4.4.35 I线IV级围岩光面爆破

炮眼、雷管段别布置图

说明:

1、本图尺寸标注以厘米计。

2、周边眼间距E=50c m,抵抗线W=65cm,底板眼间距E=55cm。

3、炮眼深度:掏槽眼眼深4.0m,其它炮眼深3.8m。

4、起爆方式为孔内微差起爆。

5、钻眼采用四臂门架台车,周边眼采用Φ25mm药卷,其它炮眼采用Φ40mm药卷。

6、图中相连炮眼用同段雷管起刊爆。

φ25药卷

竹 片

雷 管

炮 泥

导爆管

间隔装药示意图

连续装药示意图

φ40药卷

竹 片

雷 管

炮 泥

导爆管

直眼掏槽眼布置图

图4.2.2 I线(右线)隧道IV级围岩光面爆破炮眼、雷管段别布置图

4.2.2.1.3.2.Ⅱ级围岩施工循环时间及开挖月进尺

根据设计断面、工序及机械配备情况,综合分析施工中每道工序的先后顺序及所需时间,计划Ⅱ级围岩全断面法施工,每循环进尺4.0m,每循环用时9小时40分钟,平均每日进尺9.93m,每月按28天考虑,月进尺可完成278m。

具体作业循环时间如图4.2.3所示。

图4.2.3 Ⅱ级围岩开挖作业循环时间图

作业名称 作业时间 循环时间(min) 总循环时间580min
60 120 180 240 300 360 420 480 540 600
进台车 25
清理撬挖 25
测量布眼

地质预报

50
钻眼 195
装药连线 80
爆破撤离 25
通风 30
装碴运输 150

4.2.2.1.3.2.Ⅲ级围岩施工循环时间及开挖月进尺

根据设计断面、工序及机械配备情况,综合分析施工中每道工序的先后顺序及所需时间,计划Ⅲ级围岩全断面法施工,每循环进尺4.0m,每循环用时10小时50分钟,平均每日进尺8.86m,每月按28天考虑,月进尺可完成248m。

具体作业循环时间如图4.2.4所示。

图4.2.4 Ⅲ级围岩开挖作业循环时间

作业

名称

作业时间 循环时间(min) 总循环时间650min
60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660
进台车 25
布眼、地质预报 50
钻眼 185
装药

连线

80
爆破

撤离

25
通风 30
清理

撬挖

25
初喷

80
装碴

运输

150

4.2.2.1.3.3.Ⅳ级围岩施工循环时间及开挖月进尺

根据设计断面、工序及机械配备情况,综合分析施工中每道工序的先后顺序及所需时间,计划Ⅳ级围岩全断面法施工,每循环进尺3.6m,每循环用时11小时35分钟,平均每日进尺7.46m,每月按28天考虑,月进尺可完成208m。

具体作业循环时间见图4.2.5。

4.2.2.2.I线(右线)隧道洞身支护

4.2.2.2.1.超前支护

本标段I线(右线)隧道超前支护包括:φ42小导管预注浆、Φ80钢导管帷幕注浆、Φ80管棚预注浆等。

其具体施工方案、技术措施、施工工艺和方法见“4.1.4.2.1.超前支护”章节。

图4.2.5 Ⅳ级围岩开挖作业循环时间

作业名称 作业时间 循环时间(min) 总循环时间695min
60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720
进台车 25
测量布眼

地质预报

50
钻眼 200
装药连线 90
爆破撤离 25
通风 30
清理撬挖 30
装碴运输 130
挂网、喷砼 115

4.2.2.2.2.初期支护

本标段I线(右线)隧道初期支护包括φ22砂浆锚杆、钢筋网、中空锚杆、格栅钢架及C20喷射混凝土等,其具体施工方案、技术措施、施工工艺和方法见“4.1.4.2.2.初期支护”章节。

4.2.2.3.I线(右线)隧道洞身防排水施工

具体施工方案、技术措施、施工工艺和方法见“4.1.4.3.洞身防排水施工”章节。

4.2.2.4.I线(右线)隧道洞身衬砌

4.2.2.4.1.施工安排

见“4.1.4.4.1.施工安排”章节。

4.2.2.4.2.仰拱施工

见“4.1.4.4.2.仰拱施工”章节。

4.2.2.4.3.衬砌施工

见“4.1.4.4.3.衬砌施工”章节。

4.2.2.4.4.外加剂的使用

见“4.1.4.4.4.外加剂的使用”章节。

4.2.2.5.I线(右线)隧道整体道床的施工

见“4.1.4.5.整体道床的施工”章节。

4.2.3.I线(右线)隧道施工运输

4.2.3.1.运输方案

见“4.1.5.1.运输方案”章节。

4.2.3.2.轨道布置

见“4.1.5.2.洞内各阶段轨道布置”章节。

4.2.3.3.运输组织

见“4.1.5.3.运输组织”章节。

4.2.4.I线(右线)隧道施工通风方案

4.2.4.1.施工通风控制标准

见“4.1.6.1.施工通风控制标准”章节。

4.2.4.2.施工通风系统的计算及通风系统配置

4.2.4.2.1.计算依据

见“4.1.6.2.1.计算依据”章节。

4.2.4.2.2.施工通风的风量、风压计算

4.2.4.2.2.1.Ⅱ线(左线)平导担负I线(右线)隧道第一阶段通风(第一施工横通道段),最大通风长度5.37公里。 按4.1.6.2.2.1.1.所述方法计算出风机风量为1837 m3/min,按4.1.6.2.2.1.2.所述方法计算出风机风压为6074Pa。

4.2.4.2.2.2.Ⅱ线(左线)平导担负I线(右线)隧道第二阶段通风(第二施工横通道段),最大通风长度6.96公里。考虑采用两台风机串联、压入式通风,按4.1.6.2.2.1.1.所述方法计算出工作面所需风量应大于835m3/min。现考虑两风机间距4300米。

则第一段漏风系数:

P=1/[1-(L/100) × P100]=1/[1-(4300/100) ×0.01]=1.75

第二段漏风系数:

P=1/[1-(L/100) ×P100]=1/[1-(2660/100) ×0.01]=1.36

第二台扇风机风量:

Qm=PQ=1.36×835=1135m3/min

第一台扇风机风量:

Qm=PQ=1.75×1127=1987m3/min

按4.1.6.2.2.1.2.所述方法计算出第二台扇风机风压为1179Pa,第一台扇风机风压为5147Pa。

4.2.4.2.3.施工通风系统计算结果及通风系统配置

施工通风系统计算结果及通风系统配置见表4.2.5。

表4.2.5 施工通风系统计算结果及通风系统配置表

分 段 风机

风压

Pa

风机

风量

m3/min

风机型号 台数 功率

KW

风管

直径

mm

风管

长度

m

Ⅰ线隧道工区 第一施工横通道 6074 1837 2DT-160改进型 1 2×250 1500 5370
第二施工横通道 第一台 5147 1987 2DT-160改进型 1 2×250 1500 4300
第二台 1179 1135 SDF(C)-NO10 1 2×37 1500 2600

4.2.4.3.通风方案

Ⅱ线(左线)平导担负I线(右线)隧道的通风,第一施工横通道最大通风距离为5.37公里,第二施工横通道最大通风距离为6.96公里。

将风机设在洞口侧距竖井200米的洞内,采用一台天津通风机厂生产的改进型2DT-160通风机(该机主要参数为:风量3600 m3/min,全压7000Pa,功率2×250KW),风管采用Φ1.5m柔性风管,新鲜空气从洞口进入,通过风机压送至工作面,污浊空气从I线(右线)隧道、横通道、Ⅱ线(左线)平导经竖井排出洞外。

在第一施工横通道处将风管改成三通,一根风管接至第一施工横通道工作面,另一根接至第二施工横通道工作面,两工作面爆破时间错开。

接至第二横通道的风管在距竖井口送风机4300米处串联一台SDF(C)-NO10型变级多速通风机,两台风机采用变频控制,使第一台风机的风压、风量可以随第二台风机的风压、风量变化而变化,仍采用Φ1.5m柔性风管直通工作面满足通风需要。

通风布置见图4.2.6所示。

4.2.4.4.辅助通风措施

同“4.1.6.4.辅助通风措施”章节。

4.2.5.I线(右线)隧道洞内管线布置

洞内管线布置原则:I线(右线)隧道管线布置在线路前进方向右侧,同时,高压动力线、照明线均按规范要求布置。

洞内管线具体布置见图4.2.7所示。

4.2.6.施工排水

通过横通道从Ⅱ线(左线)平导顺坡排水,涌水地段必要时设抽水机加强排水。

4.2.7.主要施工机械设备及劳动力安排

4.2.7.1.主要施工机械设备

I线隧道工区主要施工机械设备配备见表9.1.1所示。

4.2.7.2.劳动力安排

成立开挖、运输、喷锚支护、防水层铺设、衬砌、轨道及通风排水养道等共12个工班,共398人。

具体安排详见表8.1.2所示。

说明:II线(左线)平导通风系统未绘出,其通风布置见图4.1.44、图4.1.45所示。

图4.2.6 通风示意图

说明:

1、图中尺寸以cm计,比例未示。

2、隧道管线布置在线路前进方向右侧。

图4.2.7 I线(右线)隧道洞内管线布置图

4.2.8.主要施工安全质量措施

见“4.1.10.主要施工安全质量措施”章节。

4.3.大台竖井施工

4.3.1.竖井概述

乌鞘岭特长隧道出口端大台竖井位于岭北大台村,线路里程DK178+900,距出口4285m,深260m,初期支护为10cm厚C20喷射混凝土,模筑衬砌为25cm厚C20混凝土,衬砌后净空直径为3m。

大台竖井穿过Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ级围岩长度分别为13m、15m、232m;此段竖井为弱水区,含水量较少。

我公司经充分论证,将自己承担费用把竖井衬砌后净空直径由3m改为5m,因为加大井径可以使用成套机械设备,实现竖井的快速掘进,而且一但Ⅱ线(左线)平导遇到地质灾害进度受阻时,可以启用竖井向前掘进,为确保总工期创造更加可靠的条件。

4.3.2.施工准备

4.3.2.1.施工平面布置

大台竖井施工场地较好,井口弃碴场位于距井口约400m的平台上。施工便道由出口便道引入,沿小龙沟向上,经金家直沟村至竖井,全长6.4km,单车道,泥结碎石路面标准。施工场地平面布置见图4.3.1所示。

4.3.2.2.凿井设备布置及安装

大台竖井施工采用混合作业方式和适用于混合作业法的国内较先进的大型机械化设备。

凿岩采用FJD-6A型伞钻打眼,HZ-4型中心回转抓岩机装岩,3m3 大容积吊桶吊岩。座钩式自动翻岩,地面岩石落地仓。装载机集中装碴,大型自卸汽车集中装碴至弃碴场。液压单缩缝式整体移动钢模砌壁,为了保证井筒混凝土浇筑质量,混凝土全部采用2m3 底卸式吊桶下料。

根据水文地质情况,涌水量不大,在井筒中布置80DGL-75×10吊泵一台以备用。其它装备还有一套二层吊盘及风筒、压风、供水、通讯照明等各种管线电缆。

具体布置见凿井平面布置图4.3.2所示。

凿井装备除风筒采用钢丝绳悬吊于封口盘上之外,其余均采用稳车悬吊。地面稳绞采用两面出绳布置。

具体布置情况见稳绞布置平面图4.3.3、剖面图4.3.4所示。

插入图4.3.1。

图4.3.2

图4.3.3

图4.3.4

4.3.2.3.施工供电供水方案

4.3.2.3.1.施工供电

电源由出口10KV引入,架设10KV临时电力干线7.0km。在井口东侧设一座6KV临时变电所,变电所内设高压开关柜10面,其中两面进线,一面联络,两面保护,一面给绞车供电,一面给压风机房供电,一面给电力变压器供电,一面给吊泵供电,一面备用。

变压器为1000KVA。低压侧设低压开关柜3面,分别给空压机、搅拌站,井口及稳车等低压设备供电。

4.3.2.3.2.施工供水

施工用水由供水管送到竖井口。在竖井口修建容积120m3的临时蓄水池。

4.3.3.施工方案、施工方法、施工工艺和方法

4.3.3.1.总体施工方案

根据大台竖井的特点,工程地质和水文地质条件较好 ,采用普通凿井法,竖井施工在完成地面临时设施和凿井措施工程后,首先开挖地表下28m深的竖井,然后安装三盘,吊挂模板,管线等。

竖井掘砌作业方式,选用竖井混合作业施工法。此工法在正常掘进循环中不需临时支护,衬砌出碴交叉进行,配以大段高整体钢模。在每循环掘砌出碴后随即进行永久支护。简化了施工工艺,缩短了围岩暴露时间,利于专业化,提高机械化程度,快速施工,且施工安全性好。

4.3.3.2.竖井的测量

为保证井筒施工测量导向精度,满足施工要求,采用以下方法:

4.3.3.2.1.竖井中心和竖井十字中线,应根据竖井中心的设计平面坐标和高程,竖井十字中线的坐标方位角,利用设计院提供的近井点成果进行标定。标定竖井实际中心坐标和十字中线的坐标方位角按地面一级导线的精度要求实地测定。两条十字中线垂直误差应≤10"。十字基桩点在竖井每侧均不少于三个,点间距不少于20米,离井口边缘最近的十字中线点距竖井的距离大于15米。

4.3.3.2.2.在固定盘上方1.2米处安置两根工字钢,将激光投点仪按已标设的竖井中心位置安在钢梁上,以确保激光投点仪的稳定性。

4.3.3.2.3.利用钉于封口盘的特制中线牌子板定期对激光投点仪的位置进行检查和校正。

4.3.3.2.4.使用激光仪导向,要适时利用激光管定位螺旋进行调整,使光斑规则,边缘清晰。利用望远镜头的改正螺丝,使光斑划圈到最小程度。

4.3.3.2.5.每次打眼和稳模前,都应安排测量人员对激光投点仪进行检查校正。必须将仪器精确整平,使水准器的气泡在各个位置严格居中。

4.3.3.2.6.每隔一段距离要检查在四个方向上光斑(取光斑中点)是否投在同一个点上,如偏差应即时校正,并每隔50m用垂球对光进行一次检查和校正。

4.3.3.3.锁口施工方法和工艺

为了便于安装竖井固定盘和封口盘,竖井施工期间设计锁口,锁口采用0.6米厚C20钢筋混凝土,净直径5.6米,深度4.5米。

锁口处于Ⅴ级围岩中,开挖以挖掘机为主,人工用风镐修边。一次性挖到设计深度后,由下往上砌筑,并在相应位置预留封口盘的梁窝和风筒通道。

锁口壁后必须保证密实,确保锁口稳定不至于下沉。锁口施工完后安装封口盘。

4.3.3.4.竖井试挖施工方法及工艺

锁口和封口盘完成后,竖井需继续掘进23.5米,达到28m深度。这一段为竖井的部分井颈,为双面配筋钢筋混凝土井壁。施工中采取短段掘砌,控制在1-2米,普通钻爆法掘砌。

该段竖井掘砌在提升绞车运转,搅拌系统,井口信号通信,压风,供电系统等形成后进行。打眼采用YTP-26型风锤打眼,人工装碴,吊桶提升,段高为1米的组装模板砌壁。井口设JQ-1000型搅拌机搅拌混凝土,溜灰管下料。掘进到井深28米,然后安装吊盘,整体下移金属模板,固定盘,以及吊挂井口其他设施,形成竖井正常掘砌所需各系统。

4.3.3.5.竖井掘进方法和工艺

4.3.3.5.1.竖井开挖

开挖采用FJD-6A型伞钻,配6部YGZ70型凿岩机打眼,选用十字型钻头,炮孔直径55mm,二阶段直眼掏槽方式。二圈掏槽眼深度为4.2米,其余炮眼深度为4.0米,详见炮眼布置图4.3.5所示。采用高威力水胶炸药。掏槽眼和辅助眼采用直径45mm药卷,周边眼采用直径35mm专用药卷,以减少对围岩的冲击破坏。

另考虑到炮眼较深,为了增强光爆效果,周边眼采用了间隔装药、分段起爆的爆破技术。选用毫秒延期电磁雷管,电磁雷管专用起爆器起爆。爆破参数见表4.3.1所示,竖井基岩段预期爆破效果见表4.3.2所示。

表4.3.1 竖井基岩段预期爆破参数表

炮眼名称 炮眼

序号

炮眼

数目

圈径(m) 眼深(m) 眼距(mm) 倾角(度) 装药量 起爆顺序 延期时间(ms) 雷管段别
卷/眼 Kg/圈
掏槽眼一 1~4 4 1.2 2.6 849 90 3 14.4 1
掏槽眼二 5~10 6 1.6 4.2 800 90 4 24.8 50 3
辅助眼一 11~22 12 3.2 4.0 828 90 4 57.6 200 7
辅助眼二 23~42 20 4.8 4.0 750 90 2.5 60 250 8
周边眼 43~74 32 5.7 4.0 559 87 2 44.8 400 10
合计 74 201.6
备注:采用T330水胶炸药。周边眼用φ35mm药卷,长600mm,重0.7Kg/卷;其他眼用φ45mm,长600mm,药卷重1.2Kg/卷。毫秒延期电磁雷管,专用电磁放炮器起爆。

表4.3.2 竖井基岩段预期爆破效果表

序号 爆 破 指 标 单位 数量
1 炮眼利用率 % 89
2 每循环进尺 M 3.56
3 每循环爆破实体岩石量 m3 94.0
4 每循环炸药消耗量 Kg 201.6
5 单位原岩炸药消耗量 Kg/m3 2.14
6 每循环雷管消耗量 106
7 单位原岩雷管消耗量 个/m3 1.1
8 每循环炮眼长度 m 292.2

4.3.3.5.2.装碴出碴

井内安装一台HZ-4型中心回转抓岩机,配合两个3m3吊桶出碴(一个吊桶运行,一个吊桶坐底)。吊桶升井后采用座钩式自动翻碴,通过溜碴槽落入地碴仓,然后定时用装载机装入自卸式汽车运到竖井弃碴场。

图4.3.5 竖井炮眼布置图

848

800

828

750

559

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

22

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

38

37

36

35

34

33

32

31

30

29

28

27

26

25

24

23

42

41

40

39

72

73

74

43

44

45

46

47

48

49

50

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

64

65

66

67

68

69

70

71

51

1200

1600

3200

4800

5700

5800

2600

4000

4200

4.3.3.6.竖井衬砌方法和工艺

砌壁采用整体吊挂液压单伸缩缝金属模板,模板有效段高3.5米。当出碴出够一个段高时,将附近碴面找平,然后落模并用激光中线抄平,开始浇注混凝土。

衬砌所用砼在井口搅拌站制作。井口安设JQ-1000型强制式搅拌机一台,PLD-1600型配料机一套。为了保证混凝土的质量,全部混凝土由2m3底卸式吊桶下到吊盘上的接灰盘内,经由四根钢丝铠装胶管对称入模分层浇筑,每层高度300mm,电动振捣器振捣。

大台竖井施工工艺见图4.3.6所示。

4.3.4 竖井施工辅助系统

4.3.4.1.施工提升系统

井架选用Ⅳ型钢管临时竖井井架。开挖时为一套单钩提升。提升容器为3m3座钩式吊桶。绞车选用2JK-2.5/11.5B型绞车,该绞车最大静张力差为12000kg。电机型号为JRQ1510-8,475kw功率475kw,经计算绞车强度满足提升需要,钢丝绳为18×7-37-170-特型,提升天轮选用φ2500竖井提升天轮。

大台竖井提升系统几何关系见图4.3.7所示。吊桶在最大深度275米时,提升能力为50m3/h,满足月进110米的快速施工要求,吊桶提出能力核算见表4.3.3所示。

表4.3.3吊桶提升能力核算表

提升速度

m/s

吊桶容积

m3

倒碴台高度

m

不同深度时提升能力(m3 /h)
200m 300m 400m 500m 600m 715m
6.89 3.0 10.0 35.65 31.44 28.1 25.44 23.22 21.36

附大台竖井施工工艺图4.3.6

几何关系见图4.3.7

4.3.4.2.施工供风系统

经计算钻眼时,压风机所需最大供风量为78.1m3/min。

开挖期间在井口设临时空压机站,站内安装5L-40/8空压机2台,4L-20/8空压机1台,最大供风能力100m3/min,能满足施工要求。下竖井风管选择φ159×4.5无缝钢管,风管采用一台双16T稳车悬吊。

4.3.4.3.施工供水系统

施工期间施工用水由供水管送到竖井水池。用φ57×3.5钢管向井口供水。竖井供水主要是伞钻打眼用水,在竖井中布置了一路φ57×3.5无缝钢管,作为打眼供水管路,供水管与风管联合悬吊。

4.3.4.4.施工排水系统

施工时在涌水量较小的情况下,用风泵排入吊桶,随碴石排到地面。为防止意外涌水,竖井中布置了一台80DGL-75×10型吊泵。该泵在扬程260米时排水量可达80m3/h。吊泵用一台16T稳车悬吊。

4.3.4.5.施工通风系统

竖井施工时采用压入式通风。

按爆破后排炮烟计算风量选择风机。风机选择对旋式风机(2×30kw),风机风量7.8m3/s。

风筒选择一路φ800可缩性胶质风筒,每一节10m,用6×19-15.5-15.5-I钢丝绳悬吊于封口盘钢梁上。

4.3.4.6.井上下通讯和照明系统

竖井上下信号,通讯选用优秀厂家生产的通讯信号装置。该装置除具备信号功能外,还配有通讯电话。

竖井内敷设u-13×10+1×6照明电缆,供电压127Ⅴ。在吊盘上层盘和上下盘间各设矿用防水灯,吊盘下方设DKS-250/170型竖井投光灯两盏。

4.3.4.7.竖井悬吊系统

竖井悬吊设备的选型计算详见表4.3.4。

4.3.5.施工进度安排及保证工期措施

4.3.5.1.工期安排

施工准备期安排: 2003年2月1日第一批人员到达工地进行筹备,并立即组织调运必须的施工机具设备进行三通一平。在2003年5月1日达到前期施工条件。

施工前期安排:安排锁口段施工及平台提升系统安装,在2003年8月15日达到正式开挖衬砌条件。

施工工期安排:施工进度指标安排如下:

竖井掘进和衬砌:110米/月,于2003年11月1日完成。

竖井设备重新组装及通风设备安装,于2003年11月31日完成。

按照上述进度指标,该竖井施工工期计70天。总工期为280天,合计约10个月。即2003年12月1日达到竖井通风条件。

4.3.5.2.工期保证措施

技术措施:要确保工期的实现,关键在采用先进的技术、可靠的工艺,精良配套的装备和精心组织、科学管理。为此,我们将严格按照施工方案采用竖井混合作业施工法施工,上大型机械化作业线,以此作为进度和工期目标的首要保证。该井配套的机械化作业线其生产能力可达到120m以上,尚有很大潜力可挖。

表4.3.4 竖井稳绞选型参数表

序号 名 称 终端荷重 钢丝绳 总重 稳绞车 天轮 计算安全系数 规定安全系数
型号 单根

绳重

根数 型号 最大提升能力
Kg Kg Kg Kg
1 吊 桶 7879 18×7-36-1700-特 3942 1 11821 2JK-3.5/15.5 14000 φ2500 8.19 7.5
2 抓岩机0.4m3 8500 18×7-34-155-I 3313 1 11813 JZ2-16/800 16000 1×φ800 6.47 6
3 吊 盘 10762 6×19-40-155-I 4231 2 14993 JZ2-16/800 16000 1×φ800 6.58 6
4 稳 绳 6500 6×19-28-155-I 2455 2 8955 JZ2-10/600 10000 1×φ650 6.6 6
5 溜 灰 管 10650 6×19-32-155-I 2967 2 13619 2JZ2-16/800 16000 2×φ800 5.38 5
6 压 风 管 8279 6×19-32-155-I 2967 2 11246 2JZ2-16/800 16000 2×φ800 6.53 5
7 吊 泵 10000 6×19-36-155-I 3889 2 13889 2JZ2-16/800 16000 2×φ800 6.68 6
8 模 板 5000 18×7-28-155-I 2263 3 7263 2JZ2-16/600 10000 3×φ800 6.83 6
9 安 全 梯 2000 18×7-16-170-I 738 1 2738 55型8吨 5000 1×φ650 7.1 6

组织措施:选派优秀施工队伍,强化组织领导;健全制度,落实各工种岗位责任制;选择综合施工队劳动组织形式。

经济措施:深入落实承包制,充分体现多劳多得的按劳分配原则,按岗定人,努力提高劳动效率。

4.3.6.施工机械设备配备及劳动力安排

4.3.6.1.施工机械设备配备

主要施工设备计划见表4.3.5所示。

表4.3.5 竖井主要施工设备一览表

项 目 大台竖井
凿 岩 FJD-6A型伞钻,配YGZ70型凿岩机6台
装 碴 HZ-4中心回转抓岩机一台
提升 井 架 Ⅳ型钢管凿井井架
绞 车 2JK-2.5/11.5B
容 器 3m3座钩式碴石吊桶二只(一只坐底)
翻 碴 座钩式自动翻碴
排 碴 ZL-40A铲车一台、解放8吨自卸汽车二台
排 水 80DGL-75×80 吊泵一台
通 风 一趟φ800可缩性胶质风筒,一台FDI №6局扇
测 量 千米立井激光指向仪DJZ-1
衬砌支护 模 板 整体悬吊单缝液压式模板一套
搅拌站 配料机 PLD-1600一套
搅拌机 JQ1000一台
混凝土喷射机 转Ⅶ一台
混凝土输送 φ159溜灰管一套(用于喷射混凝土)
吊 盘 二层吊盘 φ4800一套
安全梯 五段 一套

4.3.6.2.劳动力安排

竖井施工见表4.3.6所示。

表4.3.6 竖井施工期劳动力配备表

序号 工种名称 打眼 出碴 衬砌 清底 一个循环
合 计 104
掘进班 41
伞钻司机 6 6
放炮工 2 2
水窝工 3
抓岩机司机 1 1 2
衬砌工 6 6
出碴清底工 3 8 11
吊盘信号工 1×3 3
井下把钩工 1 1 1 1 4
班长 4
运输班 15
井口信号 1×3 3
翻碴台工 2 2 4
井口把钩工 1×3 3
混凝土搅拌工 3 3
班长 2
机电班 26
绞车工及空压机司机、配电工 2×3+2×3 12
小班机电修理工 2×3 6
大班机电修理工 6
班长 2
动碴司机及修理工 4
管服人员 18
合计人数115人

4.3.7.质量、安全保证措施

4.3.7.1.质量保证措施

采用先进的技术、合理的工艺,优良的装备,建立严密的质量体系,深入贯彻ISO9002质量管理和质量保证标准,将其贯穿于施工全过程中,认真进行科学管理,规范管理、严格管理、作到层层把关,环环相扣,确保质量目标的实现。

其它具体措施见“5.3.质量保证措施”章节。

4.3.7.2.安全保证措施

4.3.7.2.1.竖井施工前作好地面和井底防排水系统,井口围绕竖井设截水沟一道。

4.3.7.2.2.起重钢丝绳必须进行受力检算,定期进行检查。

4.3.7.2.3.施工中要及时进行砌筑,保证安全,同时加强通风。

4.3.7.2.4.施工人员与洞内人员加强通讯联系,统一行动,确保安全。

4.3.7.2.5.作好井筒防坠物,地面高空防坠等灾害预防工作。

其他具体安全措施见“7.安全保证措施”章节。

4.4.不良地质地段施工

4.4.1.F6、F7断层破碎带施工

乌鞘岭特长隧道地质条件复杂,横穿F4-F7四条区域性大断层,线路均以大角度通过,断带物质主要由断层泥砾、碎裂岩组成,松散破碎,对工程影响较大。本标段隧道穿越F6、F7断层破碎带,其详细情况见“1.4.2.2.断裂构造”章节的介绍。

4.4.1.1.施工原则

软弱围岩施工遵循以下原则:短进尺、弱爆破、强支护、早衬砌、勤量测、紧封闭。

及时支护或超前支护的原则,避免围岩过早产生危险性松弛;

快速形成支护环,及时永久衬砌的原则;

断层地带的支护宁强勿弱,并经常检查加固;

尽量减少围岩扰动的原则;以量测反馈指导施工的原则。

4.4.1.2.施工程序及方法

施工程序框图如下图4.4.1所示。

超前地质预报

施工掌子面进一步探明地质

采取合适的施工方法

采用辅助施工工法

图4.4.1 软弱围岩施工程序框图

4.4.1.2.1.探明地质情况

施工前,根据地质超前预报并结合施工掌子面地质进行综合分析,取得物理参数,切实掌握所遇断层带的所有情况。

当断层破碎带的宽度较大,破坏程度严重,破碎带的充填物情况复杂,且有较多地下水时,可在隧洞一侧或两侧开挖调查导坑。用调查导坑详细测绘地质状况。

4.4.1.2.2.选择合理施工方法

在断层带施工,根据有关施工技术与机具设备条件,进度要求,材料供给等,慎重选择通过断层地段的施工方法。可采取台阶法或分部开挖法。

断层破碎带的爆破应合理设计周边部位的钻眼,装药参数及装药结构,保证良好的成形,尽可能避免对隧道围岩的扰动破坏作用,其次应采用适宜的掏槽形式、钻爆参数及起爆顺序。

Ⅴ级围岩地段上下半断面微台阶法施工时,上半断面先进3~5m,然后上下断面同时推进。当岩层风化破碎程度严重以致几乎没有自稳能力的情况下,采用中留核心,周边先行环形开挖的方法,环形开挖后,进行初期支护,然后爆破开挖核心部分。

4.4.1.2.3.辅助施工工法

现普遍采用的辅助施工工法有:超前锚杆、 超前小导管注浆、大管棚、洞内深孔注浆等,这些辅助施工工法,我公司都有成型的工法,根据地质情况能熟练应用。

4.4.2.涌水涌泥段施工

根据地质资料,乌鞘岭特长隧道预计I线(右线)隧道最大总涌水量为9621.8m3/d,Ⅱ线(左线)隧道最大总涌水量为16114.78m3/d,在断层破碎带有突然涌水的可能。因此必须加强预测,在施工中采取强有力的措施。

采用TSP-203地质预报仪、超前水平钻孔预报、pulseEkkO100型地质雷达探测新技术等措施加强地质预报。

一般弱富水地段施工措施采用洞内小导管预注浆,其施工工艺、方法及措施见“4.1.4.2.1.1.φ42小导管预注浆”章节。

涌水涌泥地段施工措施采用Φ80钢导管帷幕注浆方案,其施工工艺、方法及措施见“4.1.4.2.1.2.Φ80钢导管帷幕注浆”章节。

采用注浆止水加固后,在开挖过程还应采取以下措施:短进尺、弱爆破、强支护、勤量测和观察等。

4.4.3.岩爆地段施工

乌鞘岭特长隧道区内断裂构造发育,第四系以来多有活动,应力有所释放。从地应力测试结果看,实测地应力值最高达32MPa以上,以水平地应力为主,在F6、F7大断层之间隧道洞身须通过较长段落的闪长岩、安山岩,岩质坚硬,性脆,贫水,且埋深大,地应力值较高,施工中极易出现岩爆。具体采取如下措施防止岩爆发生:

4.4.3.1.提高光面爆破效果,以达到开挖轮廓线圆顺,减小应力集中。选用与硬岩相匹配的高猛度、高威力的水胶炸药。周边眼间距较无岩爆地段适当加密,周边眼采用Φ20小药卷不耦合装药,以尽可能减少爆破对围岩的影响。

4.4.3.2.可选用预先释放部分能量的方法。如超前钻孔释放能量应力或喷射高压水冲洗法,先期将岩层的原始应力释放一些,以减少岩爆的发生。

4.4.3.3.初期支护紧跟开挖面施工,支护的方法是在爆破后立即向拱部及侧壁进行喷射混凝土,再加设锚杆及钢筋网进行初期支护。尽可能减少岩层暴露时间,减少岩爆发生和确保人身安全。

4.4.4.热害地段施工

乌鞘岭特长隧道通过地段最大海拔高程3600m,隧道最大埋深1040m。因此可能会出现高地温而引起的热害问题,加上电机、爆破以及施工人员散热等,可能会形成高温施工区。为保证隧道进行正常的安全生产,按规定隧道内气温不得超过28℃,当超过标准要求时,采取如下降温处理措施以保证隧道施工的安全和质量。

4.4.4.1.降温处理措施

4.4.4.1.1.加强施工通风,加快洞内高温空气与洞外空气交换;

4.4.4.1.2.水幕降尘器进行喷水降温,必要时增加喷雾器;

4.4.4.2.高温地段混凝土施工

在高温的岩体上,Ⅱ级、Ⅲ级以及Ⅳ级围岩及时喷砼,并在其上浇注二次衬砌砼,防止热量散出。由于砼内外的温差,为了在二次砼衬砌时,防止裂缝产生,采取下述措施:

4.4.4.2.1.为防止高温时的强度降低,应选定合适的水灰比,并考虑到对温泉水的耐久性,宜采用高炉矿渣水泥(分离粉碎型水泥)。砼配合比和掺合剂应做试验优选。

4.4.4.2.2.在防水板和砼衬砌之间,设置隔热材料,可隔断从岩体传来的热量,使砼内的温度应力降低。

4.4.4.2.3.把一般衬砌砼的浇注长度适当缩短。

4.4.4.2.4.用防水板和无纺布组合成缓冲材料,由于与喷砼隔离,因此,砼衬砌的收缩可不受到约束。

4.4.4.3.高温地段施工人员保护措施

在高温条件下施工,除采用降温措施外,还应注意中暑症的防治工作。中暑症主要有热痉挛症、热虚脱症和热射症三种,对职工身体健康和正常工作危害较大。对高温不适应者应避免在洞内作重体力劳动,并采用冷水喷雾等方法降温,必要时对患者应采取医疗急救措施。

4.4.4.4.合理安排高温作业时间

根据坑道内的高温程度、劳动强度和劳动效率,合理确定劳动工时,在高温地段不得长时间从事重体力劳动;同时还应并加强健康管理,以保证施工人员的健康和安全。

4.4.5.隧道坍方预防措施

4.4.5.1.围岩坍方预报

4.4.5.1.1.加强地质预测预报和监控量测工作

做好地质测绘、地质预报和监控量测信息化施工工作,对可能出现坍方的地段要采取一切措施防患于未然。尤其是施工开挖接近设计探明的富水及断层破碎带时,要认真及时地分析和观察开挖工作面地质情况的变化,根据地质情况及时采取最恰当的施工方案和施工方法。

4.4.5.1.2.围岩坍方前兆

特殊地质和不良地质,如断层破碎带、涌水等稳定性差的围岩的变形破坏、坍方失稳,有以下征兆:

水文地质条件的变化,如干燥的围岩突然出水、地下水突然增多、水质由清变浊等都是即将发生坍方的前兆;

拱顶不断掉下小石块,甚至较大的石块相继掉落,预示着围岩即将发生坍方;

围岩节理裂隙面裂缝逐步扩大;

支护状态变形(拱架接头挤扁或压劈、喷射混凝土出现大量的明显裂缝、裂纹或剥落等)、敲击发声清脆有力、甚至发出声响;

根据监控量测结果,围岩或初期支护拱脚附近的水平收敛率大于0.2mm/d,拱顶下沉量大于0.1mm/d,并继续增大时,说明围岩仍在发生变形,处于不稳定的状态,有可能出现坍方失稳。

4.4.5.2.隧道坍方预防措施

4.4.5.2.1.加强围岩的监控量测工作。通过对量测数据分析处理,按照时间—位移曲线规律,及时调整和加强初期支护参数,同时根据量测数据分析结果确定二次衬砌的施作时间;

4.4.5.2.2.严格控制爆破装药量,尽量减少对软弱破碎围岩的扰动;

4.4.5.2.3.保证施工质量,超前预注浆固结止水、钢架制作、初期支护和混凝土衬砌质量必须符合设计和验标要求;

4.4.5.2.4.严格控制开挖工序,尤其是一次开挖进尺,杜绝各种违章施工;

4.4.5.2.5.施工期间,洞口应常备一定数量的坍方抢险材料,如方木、型钢钢架等,以备急用。

4.4.6.瓦斯地段施工预防措施

根据招标文件,三叠系上统为含煤地层,砂岩、页岩地层中夹有薄煤层,煤层厚0.2~1m,根据试验结果,煤体的气含量均很低,主要以解吸气和残余气为主,解吸气以N2、CO2、O2为主,未检测出甲烷等烃类气体,煤层的吸附能力居中。

首先,为保障施工安全,隧道施工穿过三叠系含煤地层时,施工尽量采取断面大的施工方法,以增大断面面积,创造一个良好的通风环境。减少因多次放炮而产生对煤层和围岩多次扰动而发生隧道巷道远处煤层中的瓦斯向隧道内积聚,同时为快速通过煤系地层创造条件。

其次,煤系地层中施工,加强地质预测预报,加强施工通风瓦斯监测,根据瓦斯监测结果,按照《铁路瓦斯隧道技术规范》采取相应的技术措施。

4.4.7.预防高地应力引起隧道变形的措施

4.4.7.1.高地应力地段软岩大变形的围岩分级

高地应力区软岩大变形分为三级,其各级指标见表4.4.2所示。

表4.4.2 高地应力地区软岩大变形分级表

变形分级 围岩主要工程地质条件 σHmax 相对变形
一级 岩芯偶有饼化现象,洞室开挖过程中有较大的位移,持续时间较长。 <30MP a 1%~2%
二级 岩芯有饼化现象,洞壁位移明显,持续时间长,洞底有隆起。 30~40MPa 2%~4%
三级 岩芯饼化现象严重,开挖过程中洞壁岩体剥离,位移显著,甚至发生大位移,位移持续时间长,洞底明显隆起。 >40MPa >4%

注: σHmax:原岩最大水平应力

4.4.7.2.高应力大变形防治原则

高应力地段软岩的主要地质灾害是大变形。变形量级很大而且延续时间很长,使变形向围岩深部发展,围岩塑性区逐渐增大,造成洞室大规模坍塌,要求支护及时施做和及时封闭,支护具有一定的强度和刚度,能允许变形,甚至较大的变形,防治时考虑预留变形量:Ⅰ级大变形预留15cm;Ⅱ级大变形预留15~25cm;Ⅲ级大变形预留25~45cm。

4.4.7.3.高应力大变形地段一般支护措施

锚喷网或锚杆钢纤维喷混凝土联合支护;

格栅钢架或型钢钢架支护;

超前支护措施:超前锚杆、超前小导管注浆、长管棚预加固。

4.4.7.4.特殊支护措施

当变形过大时可采用以下措施:喷层间隙喷射、U型可缩钢架、可缩式锚杆等。

4.4.7.4.1.喷层间隙喷射

为了使喷混凝土具有更大的吸收变形能力,采用间隙喷射方法,沿隧道轴向(纵向)预留一定宽度的间隙,一般间隙宽度5~10cm,间距1~2m。这些间隙可允许隧道变形。

4.4.7.4.2.U型可缩钢架

在钢架中预留20cm的伸缩缝,一般采用摩擦型或弹簧型构件,当钢架受力到一定范围时(一般为2/3设计强度),钢架可随之变形,这样钢架可以做到既有较大强度同时具用一定的变形能力。

4.4.7.4.3.可缩式锚杆

一般锚杆为不可缩的刚性锚杆,若大变形条件则不能起到良好的支护效果,可缩式锚杆即在锚杆中部设置一个可缩段,一般15~20cm可缩5~10cm,当杆体达到2/3设计强度时,锚杆可自动变形。其收缩部件多采用摩擦型或弹簧型。

4.5.施工监测

4.5.1.隧道施工控制测量

控制测量包括隧道地表控制测量和洞内(包括Ⅱ线(左线)平导)导线控制测量,其目的在于保证隧道两相向开挖方向在贯通面的横向和高程贯通误差在规定的限差内,按设计要求正确贯通。其主要工作内容为:隧道地表控制测量,平导及隧道洞口定位,洞内导线控制测量,洞内开挖、支护、衬砌,通风竖井的定位及其它附属和临时工程的施工放样测量、竣工测量等。

控制测量的工作步骤见图4.5.1所示。

仪器检定

交接桩,收集资料

控制点检测

地表控制测量,洞门放样

平导正洞内导线控制测量

施工放样

竣工测量

测量资料整理汇总

参与竣工文件编制

贯通测量

图4.5.1 控制测量工作步骤框图

隧道控制测量主要仪器设备见表4.5.1所示。

表4.5.1 隧道控制测量主要仪器设备表

设备名称 厂 名 型 号 标 称 精 度 主要用途
平 面 垂 直
GPS全球卫星定位系统 美国ASHTECH Z-SurⅤeyor 5mm±1ppm*D 5mm±1ppm*D 地表平面高程控制测量
全站仪(含断面仪) 瑞士LAICA TCRM1101 ±1.0″ 1mm±1ppm*D 地表控制点检测,洞内平面控制测量,断面测量
精密水准仪 瑞士WILD NA2 ±0.7mm 洞内外高程控制测量
光学经纬仪 瑞士WILD T2 ±2.0″ 洞内施工放样平面测量。
普通水准仪 国产北光 DZS3-1 ±2.5mm 洞内施工放样高程测量
激光导向仪 西安欧赛迪 GZY-3 指导隧道中线掘进方向

在隧道控制测量中实行公司测量队、项目经理部测量组二级负责制,公司测量队负责隧道的洞外控制测量和洞内控制测量的复核工作,项目经理部测量组负责交接桩、洞内引线、隧道施工测量、竣工测量并参与公司测量队的现场测量工作等。

4.5.1.1.GPS隧道施工控制测量

4.5.1.1.1.控制测量原则

采用GPS全球卫星定位测量系统实施本隧道地表控制测量,并用常规方法用J1级全站仪在洞口进行检测。全隧道采用统一的地表控制测量成果指导隧道及平导洞内施工测量。

4.5.1.1.2.作业内容

主要内容为野外踏勘、选点、埋石,根据现场情况制订技术设计书,并据此进行作业调度管理、野外数据采集以及外业成果检核、观测资料的计算和资料的整理上交,还包括对不合格数据的处理及必要的补测和重测。

4.5.1.1.3.作业依据

全球定位系统(GPS)测量规程(TB10054-97)。

4.5.1.1.4.布网方式

隧道出口位于曲线的直缓段,地势无较大起伏,有利于进行GPS测量,因此本隧道GPS网的控制点布设根据下述原则进行:

4.5.1.1.4.1.控制网布置为三角形网连式,可获得较高的精度和良好的可靠性,隧道地表GPS网示意见图4.5.2所示;

4.5.1.1.4.2.各开挖洞口附近至少布设4点,其中有两点在定测中线上,除一点在洞顶外,其余3点均可作投点使用;

兰州

进口

出口

WCD1

Wd2

Wjd1

Wcd2

Wcd1

Wd1

Wcd4

Wjd2

Wjd4

Wjd3

图4.5.2 乌鞘岭隧道GPS控制点位布置图

4.5.1.1.4.3.洞口控制点间要互相通视,距离不宜小于300m;

4.5.1.1.4.4.洞口点与中间点的间距至少要保证≤5km(困难时≤10km )布设相互通视的GPS点;

4.5.1.1.4.5.乌鞘岭地区处于冻土带,GPS点位的埋设用混凝土现场灌制,其中心标志用粗钢筋制作,用刻入清晰、精细的十字线表示,并在埋石表面标注明显记号;

4.5.1.1.4.6.当利用旧点时,要首先确认该点标石完好并符合同级GPS点埋石要求,且能长期保存;

4.5.1.1.4.7.埋石点位基础稳定、易于保存、顶空障碍少,便于接收设备的安置和操作,远离高压线或强电磁波辐射源;

4.5.1.1.4.8.GPS点的埋设完成后,要建立相应的保管措施;

4.5.1.1.4.9.在冻土的冻解期后,要及时检查GPS点埋石的稳定性。

4.5.1.1.5.观测方法

必须满足下述基本技术要求:

4.5.1.1.5.1.采用双频GPS接收机。

4.5.1.1.5.2.开始观测前,要编制卫星可见性预报表,满足表4.5.2中按B级网的作业技术要求。根据预报表、接收机台数、点位交通情况及GPS网形设计,进行观测纲要设计,选定最佳观测星组和最佳观测时段,以静态测量模式按照的要求进行观测。

表4.5.2 GPS测量作业的基本技术要求

级别 卫星高

度角

有效卫星总数 时段

(min)

有效观测

时间(min)

观测时

段数

数据采样

间隔(s)

PDOPGDOP
B ≥15 ≥5 ≥90 ≥30 ≥2 15~60 ≤6

4.5.1.1.5.3.观测过程大致如图4.5.3所示:

天线设置

精确对中、置平、定向

量测天线高

安置、预热、开机。

搜索卫星

输入测站信息

图4.5.3 GPS控制测量过程框图

重新安置

观测记录

记簿、存储、关机。

第二时段观测

气象数据观测

迁站

接收机操作

GPS接收机必须经有关部门检定合格,使用前经检查,接收 机的电源电缆、天线电缆等项连接正确,接收预置状态和工作状态正常后,方能开始观测。

4.5.1.1.6.数据处理

GPS控制测量的数据处理具有数据量大、处理过程复杂、处理方式多和自动化程度高等显著特点,其内容主要包括:原始观测数据的检核、观测数据的粗加工和预处理、基线向量解算、基线向量网的平差计算、坐标值计算及转换、GPS网的贯通误差影响值计算并据此确定隧道洞内的测量精度、GPS高程的几何拟合法计算。GPS测量各阶段的计算一般厂家都提供了相应的数据处理软件。必须注意的是,所使用的软件必须通过正式鉴定或检测。

4.5.1.1.7.地表高程控制测量方法

和GPS平面控制测量同时完成,但需进行转换。GPS高程的转换采用几何拟合法进行,其数学模型根据联测高程点的分布、测区地形状况和转换后高程的精度进行选择。

在求得GPS网各点的高程数值后,用DS1级水准仪采用附合水准或闭合水准测量方法,按照二等水准测量的要求,将高程引测至洞口附近,并至少布设三个水准点。

4.5.1.1.8.通风竖井位置的确定

根据通风竖井位置的坐标与GPS地面控制点坐标的相对位置关系,由全站仪按常规测量方法进行测定。

4.5.1.2.洞内双导线控制测量

4.5.1.2.1.布网方式

沿隧道中线布设成多边形闭合导线环,导线点埋设采用混凝土灌注铁心桩,要布置在施工干扰小,稳固可靠的地方,必要时采取保护措施。

4.5.1.2.2.观测方法

使用瑞士LEICA TC2002全站仪,按照二等导线测量的精度要求,进行洞内导线的控制测量。

根据乌鞘岭隧道实际情况,Ⅱ线(左线)隧道先按平导施工,快速掘进,为保证隧道施工的精度,在Ⅱ线(左线)隧道中,布设导线环;I线(右线)隧道可以先布设成单导线,然后根据隧道掘进长度的需要布设成导线环。两隧道的导线通过横通道形成闭合环,进行联测检核,洞内导线测量方法示意见图4.5.4所示。

4标(10.995km)

3标(1.605km)

4标(3.485km)

3标(7.510km)

3标(1.600km)

隧长7500m

隧长3485m

隧长10985m

DK184+800

洞门DK183+185

武威

竖井DK178+900

DK172+200

YDK172+205

 

图4.5.4 洞内导线测量方法示意图

每个导线环的边数为4~6条,导线边长不小于200m。导线的水平角观测采用方向观测法,导线边长的观测采用对向观测法直接测定平距,取对向观测值的平均值,加上加、乘常数和气象改正值后再归算至隧道平均高程面上。

每当隧道掘进延伸至洞内导线设计边长的2~3倍时,进行一次洞内导线引伸测量。

4.5.1.2.3.洞内高程控制测量方法

洞内高程控制测量用DS1级自动安平水准仪采用附合水准或闭合水准测量方法,按三等水准测量要求,由洞外高程控制点引入洞内,在洞内每隔200~500m设立一对高程控制点,并定期复测。

4.5.1.3.洞内施工测量

4.5.1.3.1.洞门定位

计算出地面控制网点的坐标,确定出口切线上的控制点Wcd2或wcd4的连线为隧道的理论轴线后,根据各洞口的坐标计算出各洞口与洞外控制点的相对位置关系,用全站仪直接定出洞门位置。

4.5.1.3.2.进洞关系确定

隧道出口由于在直缓段,因而需要先确定切线方向,然后每隔20m用缓和曲线参数方程求得切线支距,以确定线路的进洞方向直至ZH点;到了ZH点后,就可以直线隧道的方法定出进洞方向。

见图4.5.5所示:

Wcd3

Wcd1

Wcd2

β

α

S1

S2

S3

出口

ZH

Wcd4

图4.5.5 隧道洞门定位及进洞关系确定方法示意图

4.5.1.3.3.施工中线的布设

施工中线分永久中线和临时中线。永久中线用洞内导线点拨正的方法测设,每200~250m布一点,每次测定不少于3个点,以互相检核;隧道延伸和衬砌施工,需设立临时中线点,可用正倒镜压点或延伸的方法,每10~30m布一点。施工中线的测设用光学经纬仪进行,距离丈量可用经过检定的钢卷尺进行。当隧道直线方向掘进超过500m后,安置激光导向仪用于指导施工掘进方向,激光束要平行于线路中线。激光导向仪激光束位置的正确性要定期检查。

4.5.1.3.4.施工临时水准点的布设

根据需要由洞内高程控制点加密,用普通水准仪按附合或闭合水准测量方法测设,使用时要加以检测。

4.5.1.3.5.断面测绘

开挖断面形成后,采用断面自动测绘仪按1:20的比例绘制断面图,并且与标准图比较,从而判定开挖断面是否超挖或欠挖。

4.5.1.3.6.衬砌施工放样

衬砌施工前要对施工中线和高程进行复核,并测设横断面十字线方向,然后在断面上标出拱架顶、起拱线高程和边墙底的高程位置;立模后再进行检查和校正,才能进行衬砌施工。衬砌完成后,用断面自动测绘仪按1:10的比例绘制断面图,与标准图比较后,判定衬砌是否侵界。

4.5.1.4.贯通误差调整及竣工测量

4.5.1.4.1.贯通误差调整

当出口掘进距贯通面100m时,要适当加宽开挖断面,暂不进行衬砌施工,以调整贯通误差,加宽值为隧道横向贯通限差的一半。直线隧道横向贯通误差,可采用折线法调整,隧道横向贯通误差调整如图4.5.6所示。

图4.5.6 直线隧道横向贯通误差调整

调整前中线

调整后中线

横向贯通误差

内移量

内移量

调整前中线

调线地段

 

 

4.5.1.4.2.竣工测量

竣工测量内容为:中线、高程测量,隧道净空断面测量。

中线测量:以隧道贯通误差调整后的中线为准,经检测后每200~250m埋设一个中线基桩,并在其两侧边墙上绘出标志,以资识别。中线桩采用混凝土包铁芯标志埋设。

高程测量:每千米布设一个点,并在边墙上作出标志。

净空断面测量:以调整后的中线为准,每隔50m以及在需要测量断面的地方,测量内拱顶高程、起拱线宽度、内轨顶面线左右侧宽度、铺底顶面高程等。

4.5.2.隧道信息化监控系统

乌鞘岭特长隧道长达20050m,管理的范围宽,覆盖面广,传统的管理方法很难适应,因此高效的现代化管理手段,对乌鞘岭特长隧道的施工管理尤为重要。而信息技术的飞速发展,为隧道施工的现代化管理,提供了重要的手段。

在乌鞘岭隧道的施工过程中,我公司将广泛采用先进的信息技术管理手段,加强工程的管理,提高我公司的管理水平,更好的进行信息化施工。

4.5.2.1.系统目标

信息化施工,是基于先进的计算机及网络技术的智能化监控及管理系统,通过运用数据库技术以及网络技术,为传统的建筑工程管理提供先进的管理手段。该信息化施工系统具有以下几项功能:

应用多种测试、监测方法及分析技术,实现超前地质预报;

围岩和支护结构工况信息量测及管理;

隧道开挖、支护和衬砌质量状况信息检测及管理

实现瓦斯及有害气体浓度检测与超限预报;

建立视频监视系统,对隧道状况、重点场所进行在线监视;

建立现场管理系统,通过局域网,实现对施工现场的施工进度管理,材料管理,施工设备管理,劳动力的统计分析与成本的管理。

4.5.2.2.系统构成

本系统由数据采集系统、视频监视系统和现场管理系统三大部分组成,如图4.5.7所示。

数据采集系统负责隧道施工时的远程监控,主要对隧道施工期间的各种参数进行采集、监控,确保各项施工技术参数都在安全范围内,当某项参数超过警戒值时,系统会进行报警,提醒管理部门采取措施,避免危险情况出现。

视频监视系统使工程管理人员能够远距离、实时观测施工现场和重点场所的情况,并能够记录与再现重要事件的现场情况,便于异常事件的及时发现和处理。通过视频监视系统,可以更直观、全面的了解工程所出现的问题,并且可以根据工地图像进行远程控制,快速解决问题,真正实现运筹帷幄之间,决胜千里之外。

料库

项目经理部

数据库服务器

监控中心

系统网关

视频系统

数据采集计算机

地质信息检测

掌子面

围岩和支护结构工况信息检测

砼搅拌站

料库

开挖、支护和衬砌质量状况检测

各道岔

瓦斯及有害气体浓度检测

炸药库

图4.5.7 系统结构示意图

现场管理系统除了可以实现施工队伍的不同部门、不同人员之间的信息沟通之外,施工现场的管理系统还将实现施工现场的施工计划管理、进度管理、材料设备管理及成本管理,以加快隧道的施工进度、保障施工有序顺利的进行。

4.5.2.3.系统功能与工作原理

4.5.2.3.1.数据检测系统

数据检测包括:地质预报数据检测,围岩和支护结构工况信息检测,隧道开挖、支护和衬砌质量状况检测,瓦斯和有害气体浓度检测等。其中,瓦斯和有害气体浓度检测可采用在线自动实时检测方式。地质预报数据、围岩和支护结构监控量测信息、隧道开挖、支护和衬砌质量状况监测采用人工采集,然后,利用它与计算机的信息接口将所采集的数据存储到数据库,并由计算机根据相应的软件完成相关的计算。

地质预报:长距离超前预报(>100m)采用TSP-203地质预报仪实施;短距离超前预报(<20m)采用台车钻深孔探测实施;在这两种有孔探测系统的基础上,再使用无孔探测系统,即以pulseEkkO100型地质雷达为主,用于中短距离(<50m)超前预报,通过对编录和探测资料快速整理,对超前探测处理的资料与原有地质资料进行对比分析,迅速、准确作出判断并反馈,及时预报可能出现的地质现象(与原设计资料是否相符或有不良地质现象的地段、部位),指导施工。

围岩和支护结构监控量测信息:本系统利用现代检测技术,利用检测传感器或检测仪器对隧道的围岩和支护结构进行适时采集,监测他们的变化情况。同时,采用先进的分析方法对检测数据进行分析、预测,判别围岩和支护结构的稳定性,并为优化结构设计参数提供参考。

瓦斯和有害气体检测:按照预先设定的周期从检测仪自动采集瓦斯浓度数据。当超过规定限度时,发出报警信号。

隧道开挖、支护和衬砌质量信息检测:采用BJSD-2型隧道限界检测仪检测开挖、支护和衬砌断面,保证结构尺寸和厚度符合设计要求。采用美国SIR2000型地质雷达检测衬砌厚度、密实度以及与围岩密贴度等质量信息。

4.5.2.3.2.视频监视系统

设置视频监视系统的主要目的,是为了工程管理、指挥人员能够及时、清楚地了解施工隧道内以及重点部位的情况,便于正确指挥与决策。

视频监视系统由设置在现场的前端摄像设备、中央监控室和信号传输系统组成。前端摄像设备负责信号的采集,并将采集到的图像信息通过信号传输系统传送到监控中心。控视中心的监视设备可以根据需要选择观看不同位置的情况,或者同时观察几个场所的画面。为了观察不同角度的情况,还可以选择具有旋转功能的摄像设备,中央控制室根据需要指挥摄像头向不同的方向转动。

为了加强管理,对于重点场所和关键部位,例如炸药库等地的重要信息,可以进行“事件触发”方式的画面记录,可以为今后进行事件追踪提供依据。所谓“事件触发”,就是当有情况发生时(例如,炸药库有人出入时),自动启动记录程序,进行画面记录,而不是24小时不间断地进行记录。记录时间的长短可以根据需要进行设置。记录的方式可以使用磁带或者硬磁盘。

需要安装摄像设备的场所包括:隧道掌子面、各个道岔、炸药库、料场、砼搅拌站等处。由于隧道内环境条件较差,不能使用传感器方式确定车辆位置与方向,因此,施工中可以考虑在隧道内不同地点增加一些摄像点,以便于中心控制人员能够全面了解隧道内的运行情况。

4.5.2.3.3.现场管理系统

施工现场管理系统要求建立施工管理局域网络,将设置在项目经理部、仓库、料场等部门的PC计算机及数据库服务器连接起来,将施工进度、工料机消耗及施工成本等信息及时反馈给施工管理部门,为施工管理人员提供一个快捷、高效、动态的辅助管理手段,优化施组、调整工序,保证施工安全和进度。

该系统主要由五大模块组成:施工进度管理模块、材料管理模块、施工设备管理模块、劳动力统计模块、成本管理模块。实现的功能包括:

日常办公事务管理,包括会议通知、情况通报、施工简报、大事记等;

编制施工网络计划,网络计划的分析计算、优化,绘制网络图;

编制施工进度计划,统计实际施工进度,包括总进度,各单工序进度;

通过实际进度与计划进度的统计比较分析,及时掌握施工中出现问题的环节和原因,以便采取相应的措施,调整工序、优化施组;

各种施工进度图表的动态查询和输出打印;

材料库存、使用、备用情况统计分析;

统计设备进场管理台帐及设备状况;

统计分析机械设备的使用状况和配件消耗情况,为机械设备的保养和检修,设备和配件的合理备用提供参考信息;

统计各工序劳动力使用情况,分析调整劳动力配置;

各项施工成本的统计分析。

通过该管理系统,为管理人员提供一个动态、可视的进度统计和分析,掌握关键工序的施工情况,分析影响施工进度的各种因素,及时采取有效的措施给予解决,方便施工进度和工料机、成本的动态查询,快速编制打印各项施工图表,节省大量人力和物力。该管理系统的应用,有助于规范隧道施工管理,加快施工进度,控制成本,提高隧道施工管理效率和水平。

4.5.2.4.关键问题的解决办法

隧道施工现场环境比较恶劣,并且作业区在不断地移动变化。这些都给采集信号设备的安装、数据的传输、系统工作的稳定性带来诸多问题。特别是现场的爆破作业,会严重影响信号采集设备的安全。

对这些问题,我们有如下的措施,保证系统的安全工作:

对于需要安装在隧道最前端作业面的摄像机设备,采用可移动安装。当需要进行爆破作业时,将设备移出爆破区,防止设备被损坏。

可收放电缆:随着隧道的不断掘进,线缆需要不断增长。同时,在隧道的施工段,线缆也不能固定敷设。根据施工作业段不会太长的特点,可以在小车上放置一个可转动的圆盘架,将线缆绕在圆盘架上,使线缆可以根据需要收短或放长。

为解决数据采集信号线不能太长的问题,数据采集主机设备也可以安装在可移动机箱内,向隧道内前移。数据采集主机与中央控制室之间使用可缩放光缆连接。

光缆信号传输:用光缆传输信号是最稳定的,它不受电磁干扰,防火,防潮湿,信号传输速度也快。

选择适宜在恶劣环境条件下工作的设备:隧道内光线比较暗,粉尘比较多,而且岩体有漏水等。摄像机选择具有低照度、高清晰度和自动防尘系统的设备。

4.5.3.隧道施工监控量测

4.5.3.1.施工监测目的和信息流程

4.5.3.1.1.施工监测目的

掌握围岩和支护动态,进行日常施工管理,提供二次衬砌施作时间;

了解支护构件的作用及效果,确保隧道工程安全和工程质量;

将监控量测结果及时反馈于设计进行隧道设计、施工动态管理;

了解隧道施工对附近建筑物的影响;

积累资料,作为以后工程设计、施工参考。

4.5.3.1.2. 施工监测管理信息流程

监控量测计划应根据隧道的规模、地形地质条件、支护类型和参数、开挖方式等制定。监控量测作业根据图4.5.8监控量测流程进行。

监控量测计划的内容包括:量测项目及方法、量测仪器的选择、测点布置、量测频率、数据处理及量测作业人员的组织等。

4.5.3.2.施工内容监测和使用仪器设备

4.5.3.2.1.必测项目

分析、研究地质勘测资料

制定监控量测计划

施 工

监 控 量 测

开挖工作面状态评价

监控量测数据处理

施工是否完成

稳定性判椐

修改支护参数

结 束

图4.5.8 施工监测流程图

洞内围岩和支护状态和地表状态(下沉、裂纹)观察;

净空水平收敛量测,采用收敛计测试;

拱顶下沉量测,采用水准仪及专用钢尺观测;

地表下沉量测H(埋深)<2×h(隧道开挖高度)采用水准仪和水平尺观测。

掌子面围岩节理、裂隙及其他结构面调查(地质罗盘)。

4.5.3.2.2.选测项目(断层带Ⅳ、Ⅴ级围岩中各选择2个监测断面)

围岩内部变形量测,多点位移计;

围岩压力量测,采用振弦式压力合和频率计;

锚杆轴力量测,采用振弦式测力锚杆和频率计;

初期支护喷混凝土应变量测,采用混凝土应变计和频率计;

钢架内力及所受的荷载量测,表面应变计和频率计;

二次衬砌混凝土应变量测,采用混凝土应变计和频率计;

围岩弹性波速度测试,采用岩体声波测试仪;

4.5.3.3.各监测项目的监测断面和测点布置

4.5.3.3.1.监测断面

4.5.3.3.1.1.必测断面

净空变形量测、拱顶下沉量测等必测项目量测断面的间距根据围岩类别、隧道断面尺寸、埋置深度及工程重要性按下表进行。

表4.5.3 必测项目量测断面间距和每断面测点数量表

围岩级别 断面间距 每断面测点数量
净空变化(收敛) 拱顶下沉 地表下沉(浅埋段)
10~20m 2~3 3 5
20~30m 1~2 3 5
40~50m 1~2 3 5

注:洞口及浅埋地段断面间距取小值。

4.5.3.3.1.2.选测断面

选测项目设置在F7、F6断层地段,在F7#断层Ⅳ、Ⅴ级围岩中各设置选测断面两个,F6断层地段Ⅳ级围岩中设置选测断面两个。

4.5.3.3.2.各断面测点布置

4.5.3.3.2.1.必测断面

3.5m

1.5m

 

1.5m

图例: 净空收敛量测

拱顶下沉量测

图4.5.9 必测项目测点布置图

4.5.3.3.2.2.选测项目测点布置

选测项目初期支护阶段:围岩压力、钢架(型钢、格栅)受力和喷混凝土受力测点分别在拱顶、两侧拱腰、墙顶、墙中、墙底七个位置布置测点。测力锚杆分别两侧拱腰设置。围岩内部位移分别在两侧墙中设置。拱顶下沉和净空收敛测点同必测项目布置。

4.5.3.4.各监测项目监测频率

拱顶下沉监测与净空水平收敛监测宜用相同的监测频率,从表4.5.4中根据变形速度和距开挖工作面距离选择较高的一个量测频率。

4.5.3.5.施工监测资料的整理与反馈

4.5.3.5.1.施工监测资料的整理

4.5.3.5.1.1.及时根据量测数据绘制净空水平收敛、拱顶下沉和地表下沉时态曲线及净空水平收敛、拱顶下沉和地表下沉与开挖工作面距离的关系图等。

图例: 围岩压力、喷混凝土应变、钢架受力元件

测力锚杆

多点位移计

图4.5.10 选测项目测点布置图

 

表4.5.4 测试频率表

位移速率(mm/d) 监测断面距开挖面距离 监测频率
≥5 (0~1)B 2次/d
1~5 (1~2)B 1次/d
0.5~1 (2~5)B 1次/2d
0.2~0.5 (2~5)B 1次/周
<0.2 >5B 1次/15d

注:B-表示隧道横向开挖宽度

4.5.3.5.1.2.对初期支护时态曲线进行回归分析,选择与实测数据拟合好的函数进行回归,预测可能出现最大位移量和发展趋势。

4.5.3.5.2.根据量测结果按以下标准进行围岩稳定性综合评判

实测最大位移值或回归预测最大位移值不大于表4.5.5所列标准值的2/3。

表4.5.5 洞周最大允许相对位移

围岩分级 洞周最大允许相对位移(%)(最大位移值/洞径)
埋深(m)
<50 50~300 300~500
0.1~0.3 0.2~0.5 0.4~1.2
0.15~0.5 0.4~1.2 0.8~2.0
0.2~0.8 0.6~1.6 1.0~3.0

注:硬岩取下限;软岩取上限

4.5.3.5.2.1.根据位移变化速率判别:

当净空变化(收敛)速率大于10~20mm/d时,表明围岩处于急剧变形状态,应加强初期支护系统;

当净空变化(收敛)速率小于0.2mm/d时,则认为围岩达到基本稳定。

上述标准不适于浅埋特别是在特浅埋地段。浅埋特别是在特浅埋地段应加强初期支护强度和刚度,严格控制变形发展。

4.5.3.5.2.2.根据位移时态曲线的形态来判别:

当围岩位移速率不断下降时(du2/d2t<0)表示围岩趋于稳定状态;

当围岩位移速率保持不变时(du2/d2t=0)表示围岩不稳定,应考虑加强支护;

当围岩位移速率不断上升时(du2/d2t>0)表示围岩进入危险状态,必须立即停止掘进,加强支护

4.5.3.5.2.3.根据监测数据进行反分析求算初始地应力、岩体似弹模、塑性区半径、作用在二次衬砌上的荷载及流变参数等。

根据量测结果可按表4.5.6变形值进行施工管理。

表4.5.6 变形管理等级

管理等级 管 理 位 移 施工状态
Uo<Un/3 可正常施工
(Un/3)≤Uo≤(2Un/3) 应加强支护
Uo>(2Un/3) 应采取特殊措施

注:Uo-实测位移值 Un-最大允许位移值

4.5.3.5.3.硬岩裂隙岩体稳定性评判

硬岩裂隙岩体失稳状态,不同于软弱围岩由于变形过大而失稳,往往变形很小或无变形,由于一块不稳定块体首先塌落,随即发生“骨牌”效应,发生大塌方。判断该类围岩稳定性标准,首先确定发生不稳定块体在断面上分布,根据不稳定块体出露部位,加强支护,防止坍塌。

不稳定块体出露判定方法:

4.5.3.5.3.1.开挖前或开挖后进行隧道围岩节理和各种构造面调查和统计,将产状(走向、倾向和倾角和结构面摩擦系数)相近的分成若干组;

4.5.3.5.3.2.运用块体稳定分析程序(KTWFX),输入节理或结构面的产状和隧道走向,即可计算出不稳定块体在横断面上出露范围。

4.5.3.5.3.3.可根据计算结果进行重点加固。

4.5.3.6.施工检测施工管理

4.5.3.6.1.洞内观察可分开挖工作面观察和已施工区段观察两部分。开挖面观察在每次开挖后进行一次。当地质情况基本无变化时可每天进行一次。观察后绘制开挖面地质素描图,写工作面状态记录表及围岩类别判定卡;

在观察中如发现地质条件恶化,立即通知施工负责人采取应急措施。

对已施工区段的观察也应每天至少进行一次,观察内容包括喷射混凝土、锚杆、钢架的状态。

洞外观察包括对洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰坡的稳定、地表水渗透的观察。

4.5.3.6.2.量测在每次开挖后尽早进行,初读数在开挖后12h内读取,最迟不超过24h,而且在下一循环开挖前,必须完成初期变形值的读取。

4.5.3.6.3.测点应牢固可靠,易于识别并妥为保护。拱顶下沉量测后视点必须埋设在稳定岩面上,并和洞内水准点建立联系。

4.5.3.6.4.选择精度适当、性能可靠、使用及携带方便的仪器。

4.5.3.6.5. 拱顶下沉量测应与净空水平收敛量测在同一量测断面内进行。当地质条件复杂,下沉量大或偏压明显时,除量测拱顶下沉外,尚应量测拱腰下沉及基底隆起。

4.5.3.6.6.浅埋地段隧道地表下沉量测断面的布置,尽量同洞内净空变化和拱顶下沉在同一横断面内。当有地表建筑物时应在地表建筑物周围增设下沉测点。

横断面方向在隧道中心及两侧间距2~5m施设下沉测点,每断面施设7~11点。监测范围在隧道开挖影响范围以外,按下式确定:

D=B+2×h×tan(45°-φ/2)

式中:D-开挖影响范围 B-隧道开挖宽度

h-隧道开挖高度 φ- 围岩内摩擦角

地表下沉量测在开挖面前方H+h(隧道埋置深度+隧道开挖高度)处开始,直到衬砌结构封闭、下沉基本停止时为止。

地表下沉量测频率和拱顶下沉、净空水平收敛的量测频率相同。

4.5.3.6.7.各项量测作业均持续到变形基本稳定后2~3周。

4.5.3.6.8.锚杆轴力、围岩压力、衬砌应变等选测项目的量测频率,开始时应和同一断面的变形量测频率相同,当量测值变化不大时,可适当降低量测频率。

4.5.3.6.9.采用先进的量测信息管理软件,进行监测数据管理。

4.5.4.隧道衬砌质量地质雷达无损检测

为了保证隧道衬砌厚度、衬砌混凝土的密实度及确保混凝土与围岩之间密贴,我公司将在施工中采用美国SIR2000型400MHZ和900MHZ地质探测雷达对隧道衬砌进行无损检测。

4.5.4.1.基本原理

SIR2000型地质探测雷达与计算机连接,地质探测雷达用宽带尖峰脉冲电磁波作为信息载体,提取和发掘地下或建筑体中的目标信息,定位缺陷,揭示隐患,达到勘测或检测目的。

4.5.4.2.数据采集与分析

隧道衬砌每完成100m,采用SIR2000型地质探测雷达对隧道衬砌进行无损检测。通过发射400MHZ和900 MHZ电磁波采集数据,用相应的计算机软件进行数据处理与分析,得出隧道衬砌混凝土的质量评价,从而采取相应的措施,确保隧道衬砌厚度、衬砌混凝土的密实度及确保混凝土与围岩之间密贴。

5.质量目标、质量保证体系及措施

5.1.质量目标

确保全部工程达到国家、铁道部现行的工程质量验收标准,确保部优,力争国优。

工程一次验收合格率达到100%,优良率达到90%以上,隧道工程达到不渗不漏不裂,并满足乌鞘岭隧道创优规划要求。

5.2.质量保证体系

5.2.1.质量保证体系框图

质量保证体系框图见图5.2.1所示。

5.2.2.质量体系要求

5.2.2.1.成立质量管理领导小组

5.2.2.1.1.质量管理组织机构

成立以项目经理为组长,总工程师和项目副经理为副组长的质量管理领导小组,明确各级管理职责,管生产必须管质量,建立严格的考核制度,将经济效益与质量挂钩。

质量管理领导小组组织机构见图5.2.2所示。

插入 图5.2.1 质量保证体系框图

组长:项目经理

项目经理

副组长:项目副经理

项目副经理

副组长:总工程师

总工程师

安全质量部

工程管理部

现场试验室

质量检查部质检工程师

施工工区专职质检员及工班兼职质检员

图5.2.2质量管理领导小组组织机构图

5.2.2.1.2.质检人员的配置

安全质量监察部设部长1人,专职质检工程师2人,施工队设专职质检员,各工班设兼职质检员。

接到中标通知书后,我公司将在15天内组织现场试验室,试验室配备试验室主任1名,试验工程师3名,并配备与该工程质量标准和施工要求相适应的检测设备。

5.2.2.1.3.职责分工

建立从项目经理、施工队长到操作工人的岗位质量责任制,以实行优质优价政策,将经济效益与质量挂钩。

5.2.2.1.3.1.项目经理职责

项目经理是企业法人的委托人,对本项目工程质量负全面领导责任,并终身负责。

认真贯彻上级质量方针和质量目标,负责本项目质量管理体系有效运行。

制定项目质量管理目标和规划,听取工程质量管理情况汇报,掌握项目工程质量动态。主持质量工作会议,组织工程质量评定。

负责本项目全体职工的质量教育和培训工作。

积极支持质检人员的工作,坚决制止一切不重视质量的行为。

负责本项目施工中出现的质量事故的调查处理,对因指导不当或决策失误造成的工程质量事故承担领导责任。

正确处理工程质量和施工进度的关系,对因抢进度而造成的质量事故承担责任。

5.2.2.1.3.2.项目副经理职责

受项目经理委派负责施工生产、质量安全及施工现场管理。

按审定的施工组织设计,质量计划施工;按ISO9000系列抓好质量管理,认真组织QC小组活动;认真落实安全措施,按主管部门抓好安全生产;积极推广新技术、新工艺,结合生产实际开展科技创新,遵守测量、试验等专项工作规范;根据建设单位的工期要求组织施工,工期、形象进度满足建设单位的要求;管好用好机械设备,提高设备的完好利用率,认真组织劳动竞赛活动;不折不扣地贯彻落实上级的规章制度、措施、办法和决定。

5.2.2.1.3.3.总工程师职责

项目部总工程师对项目工程质量负技术领导责任。其职责是:

贯彻落实工程质量方针和目标,负责有关施工技术规范和质量验收评定标准及ISO9000标准的有效实施。

主持编制施工组织设计、质量计划和施工技术方案,并随时检查、监督和落实。积极推广应用“四新”科技成果和工法。

组织制定质量保证措施,掌握质量现状,对施工中存在的质量问题,组织有关人员攻关,分析原因,制定整改措施和处理方案。并责成有关人员限期改进。

主持质量工作会议,组织定期工程质量检查和质量评定,领导有关人员进行QC小组攻关活动和创优活动,搞好现场质量控制。

负责组织施工、技术指导、质量监督工作,有权制止不重视质量的行为,对不合格工程有权责令施工单位停工或返工。

参加质量事故的调查,从技术上分析原因,提出整改意见。

对因技术交底不清、施工方法不当或指导失误、监督检查不够造成的质量事故负领导责任。

5.2.2.1.3.4.安全质量监察部职责

依据公司质量方针和目标,制定质量管理工作规划,负责质量综合管理,行使质量监察职能。

确保产品在生产、交付及安装的各个环节以适当的方式加以标识,并保护好检验和试验状态的标识。负责产品的标识和可追溯性、最终检验的试验、检验和试验状态、不合格品的控制、质量记录的控制,确保质量检验评定标准,对全部工程质量进行检查指导。

负责全面质量管理,组织工程项目的QC小组活动。

5.2.2.1.3.5.工程管理部职责

负责工程项目的施工过程控制,制定施工技术管理办法。

负责工程项目的组织设计及调度、勘察、征地拆迁工作,参加技术交底、过程监控、解决施工技术疑难问题。参与编制竣工资料和进行技术总结,组织实施竣工工程保修和后期服务。

组织推广应用新技术、新工艺、新设备、新材料,努力开展新成果的应用。

5.2.2.1.3.6.中心试验室职责

试验室严格按有关施工规则要求进行检查试验,如发现违规影响质量时,有权制止施工并向领导反映,作出记录报公司试验室。

对运到工地的主要工程材料,做好质量验收,并协助工地分堆保管及使用,掌握砂、石、水泥、外加剂及钢材等库存数量和质量情况。

根据配合比选定单换算混凝土及砂浆施工配合比,填发施工配料单,经主管技术人员签认后,交付施工,并视环境和灌注情况变化及时调整施工配合比。

按规定制作检查试件,进行养护和送检。

做好混凝土外加剂和外掺料等技术的推广应用工作。

及时做好试验原始资料的整理、保管和报表工作。

参加有关工程质量检查及质量事故的调查分析。

5.2.2.1.3.7.质量检查工程师职责

质量检查工程师对工程质量监督检查负责。其主要职责是:

宣传贯彻上级质量管理工作的方针、政策,落实项目质量目标和措施,检查督促施工单位抓好现场质量管理工作和对各项规章制度的落实,在业务上接受本企业质量管理部门的具体指导。

协助负责人制定、审查、修订本单位的质量管理制度和措施,并督促有关人员严格执行。

对工程质量实施监督检查,参与验工计价并负责质量签证。参加对工程质量事故的处理。

参加工程质量检验,评定质量等级,竣工预验及验收交接工作。

对工程质量及质量管理工作取得突出成绩的单位有权提请奖励;对违规操作或不重视质量的行为有权制止,遇有严重影响质量情况,有权令其停工整顿,并报领导处理;有权越级向上级反映工程质量情况。

对因不坚持原则、工作失误造成的质量问题或事故承担直接责任,对弄虚作假、隐瞒事故的行为追究其责任。

总结施工质量及质量管理工作的经验。按规定报送质量报表及总结分析报告。

5.2.2.2.自检体系

5.2.2.2.1.强化以第一管理者为首的质量自检、自控体系,完善内部检查制度,配齐质量管理人员,实行施工技术部门管理、质量检查部门监控分离体制,立足自检、自控,责任落实到人,严格考核奖罚,对工程的重要结构和隐蔽工程建立预检和复检制度。

5.2.2.2.2.自检体系由项目部、施工工区二级组成,项目部为自检核心。项目部质量检查部为实施单位,现场试验室配合,施工队设专职质检员,现场设工地试验室,按照“跟踪检查”、“复检”、“抽检”三个检测方法实施检测任务,实行质量一票否决制。

5.2.2.2.3.自检体系依据有关法规、标准规范、设计文件、工程合同和施工工艺要求,细化分解质量控制,采取有效措施,对重点部位、重要工序、关键环节制定专人负责,进行施工质量控制。自检人员须监控各个施工环节的施工质量,随时进行放线测量、材质试验、工序与工艺检查、质量检测等工作,保证质量检查控制的及时性、准确性。

5.2.2.2.4.自检体系以建设单位质量奖罚管理机制为基础,制定和完善岗位质量规范、质量责任及考核办法,促使和激励企业强化质量管理,使企业内部经济效益与质量挂钩。实行项目挂牌、试件验收、测量复核、质量检查、奖金挂钩、质量否定等制度,明确岗位质量职责,层层落实质量责任。

5.2.2.2.5.自检制度

5.2.2.2.5.1.施工过程中自觉进行自检、互检、交接检,并定期不定期地组织质量大检查,严格奖罚制度,确保创优目标的实现。

5.2.2.2.5.2.严格执行旬检、项目部月检的日常抽检制度。每次检查都用优质工程标准进行对照。

5.2.2.2.5.3.凡属隐蔽工程项目,首先由班组、施工队、项目部逐级进行自检,自检合格后会同监理工程师一起复检,检查结果填入验收表格,双方签字。

5.2.2.2.5.4.任何工序完工后,都要进行质量检测,验收检测在项目部内部分两级进行,先由施工队进行全面检测,并认真作好记录,确认质量合格后交项目部审核,并由项目部进行“复检”或“抽检”,确认合格后报监理工程师“复检”或审批。

5.2.2.2.5.5.在施工过程中自下而上严格按照“跟踪检查”、“复检”、“抽检”三个检测等级分别实施检测任务。配齐人员做到职能相符,实施质量一票否决制。

5.2.2.3.健全质量管理制度

完善制度,狠抓落实,制度落实是保证工程质量的主要途径,在质量管理工作中,我公司将贯彻执行以下制度:

5.2.2.3.1.工程测量双检复核制度。

5.2.2.3.2.工程质量检查制度,具体包括以下五项:隐蔽工程检查制度;工程队质量“三检”制度;开竣工检查制度;定期工程质量检查制度;不定期质量检查制度。

5.2.2.3.3.质量责任挂牌制度。

5.2.2.3.4.质量评定奖罚制度。

坚持质量否决权,坚持严格质量奖惩、重奖重罚的原则。工程质量要与评先、嘉奖、晋级、升级及验工计价挂起钩来。

公司及经理部均设立质量奖励基金,用于优质工程奖励。总工程师、工程管理部部长、安质部部长、质量监察(检查)工程师均可行使质量否决权。对质量问题严重的单位或个人有权责令其返工、停工整顿或罚款等处理。

5.2.2.3.5.质量事故申报制度

5.2.2.3.5.1.工程质量事故报告:事故发生后,经理部两日内用电话报出,十日内提出事故报告表和书面调查分析报告。重大事故报铁道、大事故报公司,一般事故报子(分)公司。建设单位由公司或委托经理部转报。任何事故不得隐瞒不报。

5.2.2.3.5.2.经理部每季应有质量工作小结,年终有总结,并于季末后五日内报公司。

5.2.2.3.6.验工质量签证制度。

5.2.2.4.贯彻ISO9000系列标准,进行全过程质量控制

通过ISO9000质量体系认证,将本企业的质量管理纳入标准化、规范化,做到施工过程中每个环节都处于受控状态,用工作质量保证工序质量,以工序质量保证工程质量。每个过程都有《质量记录》,施工全过程实现可追溯性。

在施工中既要做到事后检验,又要做到事先预防,更要做到事中控制,把全面质量管理的方法切实应用到施工生产的全员、全过程中去。

5.3.质量保证措施

5.3.1.隧道不渗不漏不裂的预防措施

根据招标文件要求,乌鞘岭隧道工程必须达到不渗不漏不裂。

5.3.1.1.隧道不渗不漏的预防措施

结合乌鞘岭隧道的工程地质,水文地质和施工方法,对于地下水的治理和防水结构,在中等富水的F7断层破碎带及其影响带,采取“以堵为主、适量排放、多道防线、层层设防、刚柔给合、综合整治”的原则,在其它弱富水及贫水地段,则采取“防、排、截、堵相结合,因地制宜,综合治理”的原则。

施工中,将从如下七道防线预防和根治隧道衬砌的渗漏水。第一道防线,注浆堵水;第二道防线,初期支护湿喷防水砼防水;第三道防线,衬砌前对洞身地下水渗漏较严重部位补充注浆堵水;第四道防线,软式透水管排水;第五道防线,初期支护与二次衬砌间设防水隔离层防水;第六道防线:二次衬砌防水混凝土防水;第七道防线,施工缝、变形缝防水。

并且要特别注意对洞身与横通道、附属洞室接口处等薄弱部位的防水施工工艺处理。

5.3.1.1.1.第一道防线:注浆堵水

对于中等富水的F7断层破碎带及其影响带,按照设计要求,采用Ф80钢导管帷幕注浆堵水并加固围岩,洞身其余Ⅴ级围岩地段采用Ф42小导管超前注浆止水并支护。施工方法、工艺见前面有关章节所述。

5.3.1.1.2.第二道防线:初期支护湿喷防水砼防水

初期支护喷射砼是承担施工阶段地层荷载的主要结构,必须有足够的强度、刚度和抗渗性。保证喷射砼的厚度,提高喷射砼的密实性,减少它的收缩变形裂缝,是湿喷混凝土防渗漏的关键。

为了达到喷射砼防裂抗渗的目的,施工中必须设计好湿喷防水混凝土施工配合比。砂:选用品质、级配良好的中砂;碎石:质地坚硬,级配良好,最大粒径控制在12mm之内;水泥:优先选用旱强型硅酸盐水泥,并以细度大的水泥为宜;外加剂:选用市场优质的速凝剂和防水剂。

选择合适的水灰比、灰砂比和灰石比:一般情况下水灰比控制在0.35~0.45,灰砂比固定在1:2~1:2.5,灰石比控制在1:2~1:3时,喷射混凝土的抗渗性能较好。

5.3.1.1.3.第三道防线:衬砌前对洞身地下水渗漏较严重部位补充注浆堵水

隧道开挖后,防水板施工前,对隧道仍有严重渗漏水地段采用小导管补充注浆堵水,堵住水源,减少地下水渗漏的压力和流量。

本措施在已开挖及初期支护后的洞身工作面周边将小导管打入地层中(喷射砼时在有水地段预埋注浆管),借助注浆泵的压力,使浆液通过小导管渗透、扩散到地层孔隙或裂隙中,达到止水的目的。

5.3.1.1.4.第四道防线:软式透水管排水

对于注浆和湿喷砼末能防住的地下水,通过拱、墙系统设置的环向软式透水管和纵向软式排水管,将地下水引排至洞内排水侧沟排出。

软式透水管安装施工必须严格按设计进行,软式透水管的安装定位必须准确,转角园顺,排水畅通,对富水及水压力较大的地段,适当增加软式透水管,使水排向水沟,减少二次衬砌防水混凝土防水压力,保证建成后的隧道边墙、拱部不会因水压力过大出现渗漏现象。

5.3.1.1.5.第五道防线:防水隔离层防水

本隧道按设计要求全断面设置防水隔离层,密闭的防水板,是保证结构防水质量的关键。防水隔离层的施工工艺、方法及措施详见“4.1.4.3.洞身防水隔离层施工”章节。

5.3.1.1.6.第六道防线:二次衬砌防水混凝土防水

衬砌防水砼是提高结构自防水的具体形式。因此,防水砼防渗漏施工在实施前应列入质量计划的重要内容,单独编制作业指导书和工艺标准,依据作业指导书和工艺标准认真施工,以达到混凝土自身防渗漏的目的。

作好防水砼的设计和施工是控制结构防渗漏的首要措施。施工时,将根据防水砼的特点、防水要求来搞好施工控制。确保模筑砼衬砌的抗渗能力不小于P8

5.3.1.1.7.第七道防线:施工缝、变形缝防水

施工缝按要求设置止水条,变形缝按要求设置好橡胶止水带。施工时责任到人并有专人旁站指导、检查止水构件的施工,确保施工质量。此部份的施工操作工艺要求相当高,必须质检人员全过程监督,确保施工质量。

施工缝、变形缝的止水条安装见前面有关章节所述。

此外,为了达到防渗止水的目的,本标段的隧道衬砌还采取了以下几项技术措施:采用衬砌台车全断面施工,拱、墙一次灌注,从而消除了拱墙接缝;衬砌台车长达14米,以减少施工接缝;衬砌前,充分做好各项准备工作,确保衬砌混凝土连续灌注;混凝土灌注过程中加强捣固,确保衬砌混凝土的密实度;洞内施工布设管线临时固定铁件时,埋入深度不得超过10cm或按施工图纸要求严格进行。

5.3.1.2.隧道混凝土衬砌防开裂质量保证措施

5.3.1.2.1.开挖后,衬砌前,严格按设计和规范要求,对围岩和支护结构进行监控量测,及时将量测信息反馈给设计院,不断优化支护和衬砌结构参数,确保支护和衬砌结构的受力条件与该地段的地质条件相适应,并根据量测信息,指导二次模筑砼衬砌的施作时间。

5.3.1.2.2.本标段一般地段采用复合式衬砌,喷、锚、网为主的初期支护体系是主要承载结构,不仅要保证施工期间的施工安全,还要保证运营后的结构安全,因此,施工过程中,严格按设计要求做好初期支护,保证质量,充分发挥出支护结构的主要承载性能,避免模筑混凝土衬砌承受过大松驰压力而开裂。

5.3.1.2.3.隧道衬砌前采用BJSD-2隧道限界检测仪检测隧道断面,确保支护结构和混凝土衬砌具有设计所需的断面厚度及受力性能。

5.3.1.2.4.隧道衬砌前,必须将隧道底部和墙脚的虚碴、浮碴清除干净,确保仰拱、铺底以及隧道的拱墙衬砌置于坚实的基础上,避免衬砌不均匀下沉开裂。

5.3.1.2.5.衬砌前要对防水层的铺设质量进行检查,确认防水层与初期支护基面密贴,拱部防水层有一定的富余量,避免混凝土灌注到拱部时,因防水层张紧形成外模,导致衬砌与基面不密贴,影响结构受力性能。

5.3.1.2.6.加强混凝土品质的过程控制,确保混凝土各项性能指标达到设计及规范要求。

5.3.1.2.6.1.合理选用水泥品种和水泥用量及水灰比,为满足混凝土抗裂防渗要求,优先选用泌水性低、水化热低而且干缩小的转窑生产的普通硅酸盐水泥,其标号不低于32.5。

5.3.1.2.6.2.优选砼骨料。对使用碎石的粒径要严格控制,若粒径过大,砼产生的裂缝相对也大,粒径过小,水泥用量则增多,对抗渗不利,粗骨料的粒径不宜大于40mm。选用中砂对增加砼的和易性,减少收缩裂纹,提高抗渗性非常有利。同时采用合适的灰砂比和砂率也是使砼获得最佳抗渗效果的有效途径,取值范围必须经过试验比选确定。

5.3.1.2.6.3.良好的砂石级配是配制良好的防水砼的关键,是使砼更密实,更可靠的保证,因此防水砼经试验确定后,在砼生产过程中,必须派人对现场用料经常抽检,对拌制过程进行质量监控。

5.3.1.2.6.4.采用掺合粉煤灰和外加剂技术。在砼中掺入粉煤灰,既能降低砼硬化过程中的水化热,又能大大提高砼的密实度,增强抗渗能力。

5.3.1.2.6.5.掺用减水剂,控制水泥用量,改善砼的和易性,减少砼干缩变形,同时视其情况,掺用膨胀剂,抵消砼收缩。

5.3.1.2.6.6.砼拌合物的水灰比对砼的性能起着决定性作用,水灰比过小,施工困难,影响砼的密实度,水灰比过大,砼将产生过大的收缩而开裂,同时水泥用量过大则砼的干缩量显著增加,一般水灰比不大于0.55。

5.3.1.2.6.7.采用泵送砼工艺,浇注前认真检修砼施工设备,周密组织砼运输,最大限度地缩减砼运输时间和浇注间歇时间,确保砼能连续灌注,以防形成隐形施工缝。

5.3.1.2.6.8.随时抽检砼的坍落度和温度,避免坍落度过大或过小,测量砼入模温度,控制砼的入模速度,混凝土均匀灌注,水化热均匀散发,避免混凝土与环境温度差过大产生温度应力而开裂。冬季混凝土施工要采用相应的技术措施。

5.3.1.2.6.9.加强混凝土灌注过程中的捣固,确保混凝土捣固质量,保证衬砌混凝土的密实度。

5.3.1.2.6.10.当洞内温度、湿度不具备标准养护条件时,派专人喷雾养护砼。

5.3.1.2.7.衬砌完毕后,采用地质雷达等检测手段,对衬砌质量进行无损检测,确保衬砌结构的受力性能。

5.3.2.施工质量控制方法和措施

5.3.2.1.开工前进行中线、水平基桩闭合复测,记录清楚并报监理工程师审核,施工中加强隧道控制桩点的复核和保护工作,主要桩点必须做好护桩,绘好标示图,并随时校正测量仪器的误差,确保测量工作的准确性。

5.3.2.2.采用新奥法原理指导施工,充分利用围岩的自稳条件,周边眼采用光面爆破技术,减少超欠挖、减少围岩扰动。

5.3.2.3.对隧道施工中可能出现的不良地质现象,采用超前地质预报措施,制定针对性施工方法,备足相应的设备和材料,对围岩变形进行检测,及时反馈,以便分析处理,采取补救措施。

5.3.2.4.为保证混凝土衬砌内实外光,采用穿行式全断面液压钢模衬砌台车,配足钢模板,保证尺寸准确,质量优良。

5.3.2.5.严格喷混凝土质量管理和质量检查制度,指派专人负责石料、水泥、掺加剂的检验,对喷射混凝土的凝结效果、早期强度及不同龄期的强度定期检查,对喷射混凝土的厚度随时抽查,对锚杆的早强效果及时做抗拔试验。

5.3.3.混凝土施工与质量控制

5.3.3.1.原材料质量控制

设立专门的混凝土质量控制机构,制定制度,加强对原材料进场的监督与控制,工程材料必须全部有试验合格证,严禁一切未经化验或未经批准的不合格原材料运入工地。

5.3.3.2.混凝土配合比设计

各标号混凝土拌合前,先进行试配拌和,并进行抗压强度试验,根据试验结果,逐步调整修改,直至混凝土强度等各项指标达到设计要求,报经监理工程师批准后作为理论配合比。

5.3.3.3.混凝土的拌合与运输

混凝土只能按工程当时需用的数量拌制。不允许用加水或其它办法变更混凝土的稠度。混凝土拌合过程中根据气候情况随时测定砂、石料的含水率,及时调整配合比。生产的混凝土必须拌合均匀,拌合程序和时间通过试验确定。

混凝土的运输能力适应混凝土的凝固速度和浇注速度的需要,以保持混凝土的均匀性和规定的坍落度,并充分发挥设备的效率。

5.3.3.4.混凝土的灌筑

混凝土灌筑前报请监理工程师检查批准,全部模板和钢筋清刷干净,混凝土均匀性和坍落度要认真检查。混凝土的灌筑作业,左右对称灌注,防止出现间歇缝或衬砌台车偏移。混凝土灌筑在一次作业中连续进行,如因停水、停电等超过允许间断时间,采取保证质量措施(如即速启用自备发电机)或按施工缝处理,并取得监理工程师同意。

5.3.4.隐蔽工程质量保证措施

隐蔽工程检查以班组自检为基础,质检员专检和质检工程师专检、抽检相结合。施工班组在班中、下班前对当天工程质量进行自检,对不符合质量要求的由质检工程师命令返工。工序中间交接时,有明确的质量交接意见,每个班组的各工序严格执行“三工序制度”即检查上道工序,做好本道工序,服务下道工序。

每道工序完成并经自检合格后,邀请驻地监理工程师验收,并做好隐蔽工程验收记录和检查签证资料整理工作。所有隐蔽工程在获得监理工程师的签证后才允许进行下一道工序的施工,未经签证的工序不得进行下道工序的施工。

5.4.材料采购及进场使用质量保证

材料质量控制从选购、运输、装卸、贮存、保管、测试、使用监控及信息反馈八方面抓起,形成一个严密、周全、多层次、全方位的质控体系,切实把好材料关。

5.4.1.使用于施工现场的工程材料必须全部有试验合格证,并经监理工程师批准后才能进入现场。

5.4.2.自己开采的骨料进行加工也同样先补充勘测检验,并报监理工程师批准后方可投入现场使用。

5.4.3.购进的砂及粗骨料要质地坚硬、清洁,级配良好,其力学性能符合规范规定。

5.5.工程试验控制

5.5.1.检验试验组织

试验室按照承担的工程试验任务配备足够的人员和仪器设备。试验室设主任1人,工程师3人。

5.5.2.主要试验项目及方法

5.5.2.1.主要试验项目

5.5.2.1.1.水泥:主要作标准稠度用水量、凝结时间和安定性试验。主要试验设备如搅拌机、稠度仪、煮沸箱、雷氏夹等应符合国际要求。

5.5.2.1.2.钢筋:主要作物化指标、拉伸屈服点、破断、伸长率、冷弯、松弛度以及焊接接头等试验。抽样方法按试验规程办理。

5.5.2.1.3.砂石:主要作级配、含泥量、云母含量、细度模数、堆积和紧密度、坚固性、有害物质含量、针片状含量、含水及吸水率以及抗压强度压碎指标等试验。抽样方法与不合格品判定按试验规程执行。

5.5.2.1.4.砼:主要作立方体抗压、轴心抗压、弹性模量、耐久性、劈裂抗拉、抗折等强度试验。

砼拌合物应作塌落度、容重、含气量、水灰比分析试验。

5.5.2.1.5.砂浆:主要作颗粒级配、稠度、密度、分层度、凝结时间、立方体抗压弹性模量、抗冻及收缩等试验。。

5.5.2.2.试验方法及试验结果评定

5.5.2.2.1.水泥:取样方法按GB12573进行。取样应具有代表性,可连续性,每批从20个以上不同部位取等量样品,总量至少12kg。

经检验,凡细度、终凝时间、不溶物或烧失量中的一项不符合标准规定或混合材料掺加量超过最大限度和强度低于商品标号规定的指标时定为不合格品。

5.5.2.2.2.钢筋:检查和验收按国标 GB2101的规定进行。

5.5.2.2.3.砂石:从自然风干或烘干的试样中,筛选10~16mm的标准试样3份,每份质量3kg。针状颗粒和片状颗粒的质量分别不大于试样质量的5%。

试验结果的评定按铁道部标准有关规定执行。

5.5.2.2.4.混凝土:混凝土力学性能试验应以三个试件为一组。每组试件所用的拌合物根据不同要求从同一盘搅拌或同一车运送的混凝土中取出,或在试验室用机械或人工单独拌制。

试验结果评定:当混凝土强度能分别满足国标要求,则该批混凝土强度评定为合格;当不能满足上述要求时,则评为不合格。

5.5.2.2.5.砂浆:施工中取样进行砂浆试验时,其取样方法和原则按相应的施工验收规范执行。应在使用地点的砂浆槽、砂浆运送车或搅拌机出料口,至少从三个不同部位集取,所取试样的数量应多于试验用料的1~2倍。

试验结果分析评定按铁道部标准执行。

5.5.3.检验试验设备配置

主要检验试验仪器设备配置见表9.1.1所示。

6.施工环保、水土保持措施

6.1.环境保护及水土保持目标

施工过程中制定完善的环保、水保措施,确保环境不污染、植被不破坏、水土不流失。

6.2.环境保护、水土保持技术与保证措施

6.2.1.建立健全的环境保证体系

建立以项目经理任组长的环境保护领导小组,配备一定量的环保设施和两名专门人员,认真贯彻实施ISO14002环境管理体系,开工前制定环境保护的目标、指标和管理方案,并定期评审,持续改进,搞好环保工作。所有环保工程与正式工程同等对待,同步检查,同步考核。

6.2.2.林木、植被、土地及地下水资源保护措施

6.2.2.1隧道所在地属甘肃祁连山国家自然保护区,施工期间要对施工人员加强保护自然资源及野生动植物的教育,严禁偷猎和随意砍伐树木,并限制施工人员和车辆的活动范围,应在划定的范围内作业。

6.2.2.2.保护原有植被。便道选线、营地选址尽量少占或绕避林地、耕地,对合同规定的施工界限内、外的植物、树木等尽力维持原状。砍除树木和其他经济植物时,应事先征得所有者和业主的批示同意,严禁超范围砍伐。

6.2.2.3.永久用地范围内的裸露地表用植被加以覆盖。

6.2.2.4.隧道出碴全部弃于龙沟河右岸及其上台平地上,施工中设弃碴挡墙挡护,严格先挡后弃。弃碴完毕后,顶面复垦造田。

6.2.2.5.充分做好开挖边仰坡、弃碴场地的植被恢复与绿化、临时施工场地的复耕还田工作。

6.2.2.6.对隧道工程开挖的弃碴,除能利用的外均在弃碴场内堆放,在堆弃过程中需先修好挡墙并作好地表水的引排疏导,其坡脚采用浆砌片石防护,不得向河流和设计范围外的场地弃碴。弃碴堆弃前,将地表熟土推至一旁,待弃碴完毕后将碴顶整平,并填保存的熟土进行复垦。

6.2.2.7.及早施作好防护工程、排水工程和裸露地表的植被覆盖,防止水土流失。

6.2.2.8.洞口及场地开挖中采取控制爆破,防止飞石对附近林木、植物造成损害,并且在洞口施工过程中尽可能减少开挖范围,降低对地表植被草皮破坏程度。施工完毕后,及时做好工程防护及生物防护措施,防止水土流失。同时优化施工场地、营地选址,在不影响施工和工程质量的情况下,尽量少占地。

6.2.2.9.工程完工后,及时进行现场彻底清理,复垦或绿化。

6.2.2.10.对有害物质(如燃料、废料、垃圾等)要定点存放、丢弃并按当地环保部门同意的措施处理。

6.2.3.水环境保护措施

6.2.3.1.靠近生活水源的施工,用壕沟或堤坝同生活水源隔开,避免污染生活水源。

6.2.3.2.隧道出口龙沟河、小龙沟河属于环境敏感点,隧道施工将产生含油污水及生活污水,影响河流水质,所以施工、生活污水必须经处理后排放,不得直接排入河道。

隧道内施工污水处理方法详见图6.2.1所示。

6.2.3.3.隧道断层涌水、漏水可能影响山顶地下水位,进而影响山顶大台村民生活用水及植被生长,对隧道出口沙沟台村,龙沟堡村的村民生活用水产生影响,所以在本隧道施工中一定要做好防水设施。

6.2.4.大气环境的保护措施

6.2.4.1选择低污染设备,并安装空气污染控制系统。

图6.2.1 隧道废水处理系统平剖面图

主要工程数量表

序号 名称 规格 单位 数量
1 调节沉淀池 100m3 2
2 阀门井 Φ1250 4
3 普通钢管 DN200 100
4 闸阀 DN200 4
5 零星砖砌体 m3 5
6 零星砌体抹面 d=20mm m2 20
7 零星砌体基础 浆砌片石 m3 5

说明:

1、本图尺寸高程以米计,余以毫米计。

2、晒砂场地尺寸20m×8m,场地应平整,周围砌300mm挡墙。

2-2断面示意

1-1断面示意

6.2.4.2.在运输水泥等易飞扬物料时用篷布覆盖严密,并装量适中,不得超限运输。

6.2.4.3.配备专用洒水车,对施工现场和运输道路经常进行洒水湿润,减少扬尘。在有粉尘的作业环境中作业,除洒水外,作业人员还必须配备劳保防护用品。

6.2.4.4.对汽油等易挥发品的存放要密闭,尽量缩短开启时间。

6.2.4.5.隧道经过探测有煤层地段时,对可燃性气体进行监控。

6.2.5.降低噪音措施

对使用的工程机械和运输车辆安装消声器并加强维修保养,降低噪音;

机械车辆途经居住场所时应减速慢行,不鸣喇叭;

在比较固定的机械设备附近,修临时隔音屏障,减少噪音传播。

7.安全目标、安全保证体系及措施

7.1.安全目标

“四无”:无工伤死亡和重伤事故、无交通死亡事故、无火灾、水灾事故、无重大行车事故。

“一控”:全工期内负伤频率控制在2‰以下。

“三消灭”:消灭违章指挥、消灭违章操作、消灭惯性事故。

7.2.安全保证体系

认真贯彻实施GB/T28002职业健康安全管理体系,严格执行公司质量、环境和职业健康安全一体化管理体系的管理手册和程序文件,居安思危,预防为主,切实做好安全生产的各项工作。

7.2.1.安全保证框图

安全保证框图见图7.2.1所示。

7.2.2.安全保证组织机构

项目经理部成立安全生产领导小组,由项目经理任组长,项目副经理任副组长;安全部为专职管理部门,下设专职安全员;施工工区设安全生产小分组,由工区长任小分组组长,小分组下设专职安全员。

建立健全安全生产组织,监督施工中安全生产,实施施工过程中安全管理职能。

安全管理组织机构见图7.2.2所示。

7.2.3.人员配备

项目经理部设安全质量监察部,部长1人,安全监察工程师2人,施工工区配置3名安全员。

7.2.4.安全保证检查程序

施工中施工工区安全员在现场进行安全检查,发现安全隐患,及时向项目部汇报,及时解决。

项目部安全领导小组定期对施工工区的工作进行检查,并帮助施工工区解决现场实际问题。

7.2.5.制定安全方针

安全第一,预防为主。

做到思想保证、组织保证和技术保证,确保施工中人身安全、设备安全和结构物安全。

7.2.6.建立健全安全生产保障体系

7.2.6.1.建立健全各项安全制度

 

安全责任制

安全活动经费

安全小组

组长:项目经理

副组长:副经理、总工

安全方针:

安全第一

预防为主

安全目标:

“三无”、“一控”

“三消灭”

安全教育

安全工作体系

安全控制

安全检查

安全管理措施

安全奖惩条例

安全教育

三工教育

防淹亡

防交通事故

防高空坠落

定期检查

不定期检查

防火灾

防触电

各业务

部室

各工区长

各工区安全员、正、副班长

各工班安全

员、安全监督

岗岗员

现场安

全生产

确保施工全过

程安全目标实现

奖惩

兑现

提高安

全意识

提高预防、预测能力

消除事

故隐患

防塌方

安全领导小组

组长:项目经理

副组长:项目副经理、总工

图7.2.1 安全保证体系框图

项目经理(组长)

项目副经理(副组长)

安全质量监察部

项目部专职

安全员

安全生产

小分组

工区专职安全员

图7.2.2 安全管理组织机构图

7.2.6.1.1.施工安全制度

开挖爆破安全作业规章制度;各类机械的操作、运行规则及安全作业制度;用电安全须知及电路架设养护作业制度;用水管路安装及养护作业制度;上下班人员乘坐车辆安全规定;施工现场保安制度及火工产品保管制度。

7.2.6.1.2.工区防洪、防火措施

7.2.6.1.3.有关劳动保护法规的执行措施

7.2.6.1.4.安全生产劳动保护措施

7.2.6.1.5.安全事故申报制度

伤亡事故按公司的下列规定及时上报建设单位和公司。

7.2.6.1.5.1.事故快报

7.2.6.1.5.1.1.轻伤事故:用电话于24小时内,施工工区报到经理部。

7.2.6.1.5.1.2.重伤事故:用电话于24小时内,施工工区报到经理部,经理部报公司。

7.2.6.1.5.1.3.死亡事故:用电话于12小时内,施工工区报到经理部,经理部用电话24小时内报到公司及单位所在地劳动人事部门。公司用电话或电报24小时内报上级主管单位。

7.2.6.1.5.1.4.重大和特别重大伤亡事故:用电话或电报立即逐级报铁道部和省(市)主管部门。

7.2.6.1.5.2.月报表

7.2.6.1.5.2.1.月电话快报:施工工区于次月三日、经理部于次月四日、公司于次月五日以前、逐级上报。

7.2.6.1.5.2.2.书面月报:作业工区于次月五日、经理部于次月10日,公司于次月十五日以前、逐级上报。

7.2.6.1.5.2.3.报建设方报表按建设方的管理办法执行。

7.2.6.1.5.3.年报表

经理部次年元月十日报公司、公司于次年元月二十日前报上级主管单位。报建设方报表按建设方的管理办法执行。

7.2.6.1.6.安全惩罚制度

7.2.6.1.6.1.对安全事故的调查处理原则:坚持“四不放过”的原则,即事故原因没有查清楚不放过,事故责任者没有严肃处理不放过,广大职工没有受到教育不放过,防范措施没有落实不放过。

7.2.6.1.6.2.公司安全质量管理委员会负责对事故的处理或报批处理结案工作,对事故责任人的处理,按劳动人事管理权办理:事故单位有关责任领导人因安全事故受到行政处罚的,列入干部政绩考核内容,当年内不得评先、晋级和加薪;并将处罚决定在本单位通报。触犯刑律的交司法部门处理。

7.2.6.2.深化安全教育,强化安全意识

工作人员上岗前必须进行技术培训和安全教育,牢记“安全第一”的宗旨,安全员坚持持证上岗。

7.2.6.3.实行项目经理负责制

明确项目经理在施工安全管理中的主体地位,在施工过程中对本项目的施工安全负全面责任。项目经理是公司在工程项目上的代理人,在安全生产方面对公司负责,对其项目安全负总的领导责任。

7.2.6.4.全面落实安全生产责任制

做到责权利相统一,层层签订安全生产包保责任状,把安全生产职责落实到每一级领导,落实到每一个工点、每一道工序、每一职工,奖罚分明。

7.2.6.5.定期召开安全生产会议

项目经理定期召开安全生产会议,分析安全生产形势,总结和部署安全生产工作,组织安全培训。

7.2.6.6.执行“三检”、“周一安全检查”和杜绝“三违”

加强班组建设,执行“三检”( 自检、互检、交接检)“周一安全检查”活动,集思广益,发现问题,找出隐患,杜绝“三违”( 干部违章指挥、工人违章作业、违反劳动纪律),把事故隐患消灭在萌芽状态。

7.2.6.7.制定职业健康安全的目标、指标和管理方案以及安全生产紧急应变预案,增强安全防范意识和突发事件的处理能力

施工前,根据GB/T28002职业健康安全管理体系要求,制定职业健康安全的目标、指标和管理方案以及安全生产紧急应变预案。施工过程中,根据工程特点及工程进展情况,组织有关部门和人员专门进行模拟演练,以增强安全防范意识和突发事件的处理能力。

7.2.6.8.科学管理,加大投入

认真实施安全标准化作业,严肃施工纪律和劳动纪律,保证防护设施的投入,使安全生产建立在科学管理、技术先进、防护可靠的基础上。

7.3.安全保证措施

7.3.1.隧道施工安全措施

7.3.1.1.隧道施工洞内设专人指挥调度,三管两线设专人管理,保证照明、通风、排水设施良好,道路平顺畅通、灯光明亮。设置好运输线路安全信号标志,确保洞内运输安全。

7.3.1.2.专职安全人员上岗必须佩戴安全人员袖标,凡进洞人员必须戴安全帽。

7.3.1.3.重视洞口的稳定和排水,做好截水沟、边沟,经常检查洞顶边坡的稳定情况。

7.3.1.4.把软弱围岩作为重点和防范对象,注重围岩监测和观察,按新奥法原理组织施工,对目测观察予以足够的重视,随时注意围岩的岩质和分布情况变化,节理裂隙发育程度和方向,掌子面填充物的性质、涌水量,锚杆是否挖断,喷混凝土是否产生裂隙,拱架是否压弯。当围岩变形量无变缓趋势或喷射混凝土产生较大的剪切状态时立即停止开挖,采取辅助加固措施。

7.3.1.5.高压电线及风管通过衬砌台车时,设置绝缘活动装置和风管分节安装,防止挂断电缆和弄坏分路。

7.3.1.6.为保证隧道施工人员进行正常的安全生产,由工地安全员随时检测洞内气温,当隧道内气温超过28℃时,采取通风与洒水相结合的降温措施。

7.3.1.7.可能发生岩爆地段施工时,除采取技术措施确保正常施工外,加强个人防护工作,配发钢盔等个人防护用品。

7.3.1.8.瓦斯地段施工安全措施:

7.3.1.8.1.本着“安全第一,预防为主,依靠科技,综合管理”的方针,按照《煤矿安全规程》,《铁路瓦斯隧道施工技术暂行规定》,《防止煤与瓦斯突出细则》进行指导施工。

7.3.1.8.2.建立安全管理责任制,成立专项的“经理部预防瓦斯施工领导小组”,下设各项专项检查与控制机构,配齐各级各项人员,层层落实,责任到人。

7.3.1.8.3.创造一个良好的通风环境,加强通风。

7.3.1.8.4.加强地质预测预报,加强施工通风和瓦斯监测,根据监测结果采取相应措施。

7.3.1.9.爆破施工安全措施:

7.3.1.9.1.在进行爆破作业之前,取得当地公安部门的批准,并向公安局申请购买、运输、贮存及使用爆炸品的许可证。

7.3.1.9.2.加强火工品的管理。炸药库看守人员配备两名,进行岗前培训,持证上岗。炸药库四周设铁丝网围墙,双门双锁。爆破器材存贮于干燥的砖混结构仓库内,库内设消防设备,不同性质的炸药分开,雷管和炸药分库贮存,运到工地的炸药若当天未使用完,必须如数交回,不得在工地留存过夜。火工产品领用运输过程中必须有押运员负责。

7.3.1.9.3.爆破施工,爆破工持证上岗,装药过程中不得抽烟,放炮前要对炮眼联线进行逐孔检查,点炮前要由专职安全员检查人员及机械设备是否撤至安全地带。炮响30分钟后,才准许安全员进入工作面检查,确定无危险其他施工人员才能进入作业面施工。

7.3.2.防洪渡汛措施

7.3.2.1.汛期施工,设立气象汛情预测站,负责每天向当地气象局“三防办”等有关部门取得密切联系,获取有关气象、汛情等情报资料,并作出科学的预测、分析,为防洪工作的决策、实施提供充分依据。

7.3.2.2.隧道弃碴及时根据设计要求修筑挡墙。汛期来临前,修渠筑坝,浆砌防护,合理布局,消除事故隐患。在水泥库、炸药库、生产房屋周围修建畅通的排水渠道,做好洞口边坡挡护及拌合站的防洪挡水埝,将水池及抽水站建在较高位置上。

7.3.2.3.健全通讯系统,保证施工工区与项目部及外界之间联络畅通,在事故易发点设专人巡查,发现问题及时上报。

7.3.3.防火灾安全措施

7.3.3.1.消除一切可能造成火灾、爆炸事故的根源,严格控制火源、易燃物和助燃物的贮放。

7.3.3.2.生活区及施工现场配备足够的灭火器材,并同当地消防部门联系,加强工程安全防范措施工作。

7.3.3.3.在生活区及工地重要电器设施周围,要设置接地或避雷装置,防止雷击起火引起火灾。

7.3.3.4.对职工进行防火安全教育,杜绝职工燃电炉,乱仍烟头的不良习俗。

7.3.3.5.对工地及生活区的照明系统要派人随时检查维修养护,防止漏电失火引起火灾。

8.劳动力组织计划

8.1.项目经理部人力资源配置(36人)

8.1.1.领导层(4人)

项目经理:1人;项目副经理:1人;总工程师:1人;副总工程师:1人。

8.1.2.业务部室(32人)

工程管理部:共9人,部长1人,技术室4人,测量监测室3人,调度室1人;

安全质量监察部:共5人,部长1人,安全监察室2人,质量检查室2人;

计划财务部:共5人,部长1人,计划室2人,财务室2人。

机电物资部:共6人,部长1人,机电室3人,物资室2人;

综合办公室:共3人,主任1人,其余2人;

中心试验室:共4人,主任1人,试验工程师3人;

8.2.机械服务站人员配置(20人)

机械服务站配备20人,其中站长1人、技术主管1人、技术员3人及修理工15人。

8.3.作业工区劳动力组织

8.3.1.劳动力计划组织

施工高峰期各工区具体人员安排详见:表8.1.1、表8.1.2、表4.3.7所示。

表8.1.1 Ⅱ线平导工区施工高峰期劳动力计划表

序号 单位 工作内容及人员分布 全员 其中生产人员 其中机械操作维修保养人员
1 台车班

(三个班)

台车司机6人,司钻工9人,台车找顶3人,注锚3人,维修保养6人,电工3人,领钻工3人 33 21 12
2 出碴班

(三个班)

牵引车司机24人,扳道岔、调车员24人,找顶6人,班长3人,洒水3人,牵电缆、按梭车电钮9人,齐头扒碴12人,装碴司机6人 87 51 36
3 爆破班

(三个班)

装药12人,吹炮眼6人 18 18
4 钉道班

(二个班)

钉道、接道、铺枕木12人,维修保养18人 30 30
5 通风班 通风机司机3人,修补通风管9人 12 12
6 喷锚班 喷砼、注锚杆、铺设防水层等 21 18 3
7 衬砌班

(三个班)

拌合站15人,砼运输司机18人,砼泵司机3人,砼灌注18人,钢筋工12人,维修保养3人 69 42 27
8 管路班 接高压风、水管及维修 4 4
9 汽车班 洞外转碴运输司机21人,装卸工人9人 30 9 21
10 附属班 巡回找顶3人,加工炸药4人,洞内外电视监控6人,打钻2人 15 15
11 电工班 高压进洞、照明、变换变压器、发电机维护 9 9
12 综合班 洞内挖水沟、清水沟、养道、看守、文明施工 30 30
13 合 计 358 247 111

表8.1.2 I线隧道工区施工高峰期劳动力计划表

序号 单位 工作内容及人员分布 全员 其中生产人员 其中机械操作维修保养人员
1 台车班

(三个班)

台车司机6人,司钻工12人,台车找顶3人,注锚3人,维修保养6人,电工3人,领钻工3人 36 24 12
2 出碴班

(三个班)

牵引车司机39人,扳道岔、调车员39人,找顶6人,班长3人,洒水3人,牵电缆、按梭车电钮9人,齐头扒碴9人,装碴司机6人, 114 69 45
3 爆破班

(三个班)

装药15人,吹炮眼6人 21 21
4 钉道班

(二个班)

钉道、接道、铺枕木12人,维修保养18人 30 30
5 通风班 通风机司机3人,修补通风管9人 12 12
6 喷锚班 喷砼、注锚杆、铺设防水层等 21 18 3
7 衬砌班

(三个班)

拌合站15人,砼运输司机18人,砼泵司机3人,砼灌注24人,钢筋工12人,维修保养3人 75 48 27
8 管路班 接高压风、水管及维修 5 5
9 汽车班 洞外运输司机21人,装卸工人9人 30 9 21
10 附属班 巡回找顶3人,加工炸药4人,洞内外电视监控6人,打钻2人 15 15
11 电工班 高压进洞、照明、变换变压器、发电机维护 9 9
12 综合班 洞内挖水沟、清水沟、养道、看守、文明施工 30 30
13 合 计 398 278 120

劳动力计划汇总表见表8.1.3所示。

施工中将统筹考虑,动态管理,随时对人员、机具进行调整、做到既能满足施工要求,又尽量减少窝工现象。

表8.1.3 施工高峰期劳动力计划汇总表

序号 单 位 生产人员 机械操作维修人员 全员
1 Ⅱ线平导工区 247 111 358
2 I线隧道工区 278 120 398
3 大台竖井工区 115
4 合计(扣除以上各项重复人员) 746

8.3.2.劳动力动态分布图

施工高峰期劳动力分布图见图8.1.1所示。

图8.1.1劳动力动态图

2003年

2004年

时间

200

300

500

600

数量(人)

0

1

3

4

2005年

2006年

2

1

3

4

2

1

3

4

2

1

3

4

2

1

3

4

2

1

3

4

2

2007年

2008年

(季度)

746

400

460

240

580

100

400

700

800

9.主要施工机械设备及试验检验设备配备

主要施工机械及试验检验设备配备见表9.1.1所示。

表9.1.1 拟投入本工程的主要施工机械及试验检验设备表

序号 名称 规格型号 产地 现状 数量(台) 备注
1 四臂门架台车 JGH4-150Ⅱ 210kw 日本 良好 2 开挖
2 三臂门架台车 TH568-10 184kw 瑞典 良好 2 开挖
3 砼喷射三联机 AL-285 9~21m3/h 瑞典 良好 3 喷锚支护
4 轨行式砼输送车 JCGY6 6m3 22kw 贵阳 良好 5 喷锚支护
5 砼搅拌机 JS500A 25m3/h 长沙 良好 3 喷锚支护
6 砼搅拌站 HZS60 60 m3/h 陕西 良好 2 衬砌
7 砼输送泵 HBT60A 75kw 60 m3/h 长沙 良好 6 衬砌
8 穿行式衬砌模板台车 长14米,每台配2套钢模板 贵阳 良好 3 衬砌
9 轨行式砼输送车 JCGY6 6m3 22kw 贵阳 良好 12 衬砌
10 通风机 2DT-160 改进型

2×250kw 3600m3/min

天津 良好 3 通风
11 注浆泵 KBY-50/70 成都 良好 6 双液双浆
12 挖掘机 CAT330B 2.1m3 美国 良好 1 土石方设备
13 推土机 TY220 175kw 山东 良好 2 土石方设备
14 三臂台车 Super316G 195kw 芬兰 良好 1 备用
15 砼喷射机 TK-961 6m3/h 成都 良好 2
16 通风机 SDF(c)-N012.5 220kw 1550~2912m3/min 山西 良好 2 变级多速
17 通风机 SDF(c)-N010 74kw 770~1500m3/min 山西 良好 3 变级多速
18 通风机 93-1 220kw 2000m3/min 天津 良好 2
19 轴流通风机 MFA100P2-SC6 天津 良好 2 对旋式
20 管棚钻机 KR80412 114kw 德国 良好 2
21 地质钻机 XU-300—2A 重庆 良好 2
序号 名称 规格型号 产地 现状 数量(台) 备注
22 炮泥机 PNJ-1 成都 良好 2
23 挖斗装碴机 KL-41CN 75kw 300 m3/h 日本 良好 6
24 挖斗装碴机 ITC312H4 75kw

250 m3/h

德国 良好 2
25 梭式矿车 SD-14B 14m3 18.5kw 萍乡 良好 28
26 梭式矿车 SD-8 8m3 萍乡 良好 8
27 内燃机车 CHL-180DCL 25t 144kw 德国 良好 12
28 电瓶车 JXBK10 贵阳 良好 14
29 充电机 KGCA 144A/190Ⅴ 湘潭 良好 8
30 锚杆台车 H530 芬兰 良好 4
31 多功能作业台车 自制 良好 5
32 无基座

电动空压机

ⅤHL/20/8-Ⅱ

20 m3/min 125kw

柳州 良好 6
33 内燃空压机 ⅤY-12/7

12m3/min 110.2kw

柳州 良好 2
34 变压器 1000KVA 铜川 良好 3
35 变压器 500 KVA 铜川 良好 4
36 内燃发电机组 300kw 柳州 良好 4
37 装载机 WA420-3 3.5m3 167kw 常州 良好 2
38 装载机 WA470-3 4m3 215kw 常州 良好 2
39 自卸汽车 FV415 15t 213.15kw 日本 良好 12
40 自卸汽车 VolvoA25C 183kw 瑞典 良好 4
41 水泵 DA1-100×8 7.5kw 山东 良好 4
42 水泵 3PNL-108 5.5kw 山东 良好 6
43 风钻 YT-28 天水 良好 40
44 风镐 G10 沈阳 良好 15
45 仰拱桥 YFRQ9 自制 良好 3
46 碎石机 Y200L-4 遵义 良好 2
47 浆液拌制机 TBW50/15 陕西 良好 4
序号 名称 规格型号 产地 现状 数量(台) 备注
48 伞钻 FJD-6A 徐州 良好 1
49 中心回转

抓岩机

HZ-40 徐州 良好 1
50 凿井井架 Ⅳ型 自制 良好 1
51 绞车 2JK-2.5/11.5B 南通 良好 1
52 座钩式吊桶 3m3 自制 良好 2
53 吊泵 80DGL-75X80 扬州 良好 1
54 插入式振捣器 ZH-50 济南 良好 20
55 附着式振捣器 江苏 良好 24
56 高压水泵 100D45×3 长春 良好 2
57 刚弯曲机 WJ-40 江阴 良好 4
58 钢筋切断机 GQW40C 韶关 良好 4
59 钢筋调直机 GT4-40 江阴 良好 2
60 电焊机 BX1-315-2 上海 良好 15
61 钻床 ZQ4125 湖北 良好 1
62 车床 C6140 沈阳 良好 1
63 交通车 东风135 武汉 良好 3
64 压力试验机 200C-1 2000KN 无锡 良好 1 以下为试验检验设备
65 万能材料试验机 WE-100 1000KN 上海 良好 1
66 混凝土抗渗仪 HS40 0-6Mpa 无锡 良好 2
67 砂子标准筛 圆孔 无锡 良好 1
68 石子标准筛 圆孔 无锡 良好 1
69 振动筛 6611型 无锡 良好 1
70 电烘干箱 CS101-2 0-300度 无锡 良好 2
71 抗渗试模 185×75×50 无锡 良好 8
72 混凝土试模 150×150×150 无锡 良好 25
序号 名称 规格型号 产地 现状 数量(台) 备注
73 混凝土块标准养护箱 20B 恒温制作 无锡 良好 2
74 混凝土回弹仪 HT225 无锡 良好 1
75 砂浆回弹仪 HT75 无锡 良好 1
76 混凝土贯入阻力仪 YG-80 无锡 良好 1
77 电动击实仪 DTS-Ⅱ 无锡 良好 1
78 净浆标准稠度与凝结时间测定仪 HJ-84 无锡 良好 1
79 电动振动台 ZN50 无锡 良好 1
80 水泥净浆

搅拌机

NTB-50 河北 良好 1
81 雷氏夹 无锡 良好 15
82 量水器 最小刻度0.1mL精度1% 浙江 良好 6
83 标准养护箱 MYX 湿度大于90% 无锡 良好 2
84 雷氏夹膨胀值测定仪 标尺最小刻度1mm 无锡 良好 3
85 强制性搅拌机 JDY350 陕西 良好 1
86 锚杆拉拨仪 TYL-Ⅲ 北京 良好 2
87 砂浆稠度测定仪 SC-45 无锡 良好 1
88 台秤 TGT-100 无锡 良好 1
89 案秤 AGT-10 浙江 良好 1
90 细筛 圆孔 无锡 良好 1
91 洗筛 圆孔 无锡 良好 1
92 钢筋调直剪断机 GW6-40 无锡 良好 1
93 钢筋计 无锡 良好 20
94 架盘天平 HC.TP12A50 湖南 良好 2
95 架盘天平 HC.TP12A20 湖南 良好 2
96 机械天平 TG628A 湖南 良好 3
序号 名称 规格型号 产地 现状 数量(台) 备注
97 煮沸箱 HJ-84 陕西 良好 2
98 混凝土

坍落筒

北京 良好 4
99 饱和器 江苏 良好 4
100 压样器 无锡 良好 8
101 密度测定仪 天津 良好 3
102 抽气机 沈阳 良好 1
103 周边位移计 SWJⅡ 北京 良好 2
104 水平仪 DS1 北京 良好 2
105 多点位移计、传感器及接收仪 CBS-3型电感接收仪,LVDT传感器 江苏 良好 5
106 钢筋应力计及接收仪 传感器FLJ40频率仪SS-2 无锡 良好 2
107 压力盒及接收仪 压力盒G124-N频率仪JHK-1 无锡 良好 2
108 压力盒及接收仪 电阻式BHR-4,电阻应变仪YJS-14 北京 良好 2
109 GPS全球卫星

定位系统

Z-Surveyor

(ASHIECH)

美国 良好 1
110 全站仪(含断面仪) Tcrm101 LAICA 瑞士 良好 2
111 光电经纬仪 WIKD(T2) 瑞士 良好 2
112 精密水准仪 WIKD(NA2) 瑞士 良好 3
113 普通水准仪 DZS3-1(北光) 北京 良好 3
114 激光导向仪 GZY-3(欧赛迪) 西安 良好 6
115 隧道限界检测仪 BJSD-2 北京 良好 2 开挖、支护、衬砌断面检测
116 超前地质预测预报系统 TSP-203 瑞士 良好 1 地质预测预报
117 地质雷达 PULSE EKKO

100MHZ,1000MHZ

加拿大 良好 1 地质预测预报
118 地质雷达 SIR2000

400MHZ,900MHZ

美国 良好 1 衬砌质量检测

10.主要材料供应计划

主要材料供应计划见表10.1.1所示。

表10.1.1 主要材料供应计划表

时间 水泥

(t)

钢材

(t)

油料

(t)

木材(m3 碎石(m3

(m3

炸药

(t)

雷管

(千发)

(t)

季度

0

0

三年

63 134 16 160 143 125 4 7 287
700 300 80 90 1400 1260 60 85 25450
700 250 70 20 1400 1260 66 95 40450
1240 230 80 10 2800 2232 51 74 43450

0

0

四年

1240 230 80 10 2800 2232 51 74 45450
1400 230 80 10 3000 2520 51 74 45450
2240 230 80 10 5000 4032 51 74 45450
2240 230 70 10 5000 4032 51 74 45450

0

0

五年

2240 260 80 20 5000 4032 51 74 45450
6800 260 100 30 15600 12240 51 74 45450
6900 270 90 30 15700 12420 51 74 46450
5800 240 90 30 13600 10440 51 74 46450

0

0

六年

3200 260 80 10 7200 5760 51 74 46450
6600 280 100 10 14600 11880 56 81 55450
7800 300 100 10 18800 14040 66 95 55450
6700 260 80 10 15000 12060 56 82 55450

0

0

七年

7400 290 90 10 16800 13320 56 82 55450
8900 280 90 10 20700 16020 46 66 55450
5400 260 80 10 12100 9720 46 66 46450
6700 260 80 10 15000 12060 46 66 46450

0

0

八年

7100 260 80 10 15700 12780 46 66 46450
7200 240 70 10 16200 12960 46 66 46450
8800 140 50 10 20000 15840 35450
8100 140 40 10 18300 14580 25100
合计 115463 5834 1866 550 261843 207845 1104 1597 1045287

11.文明施工等其他各项措施

11.1.文明施工目标

环境整洁、纪律严明、设备完好、物流有序、信息准确、生产均衡,创文明施工样板及安全标准工地。

11.2.文明施工措施

11.2.1.施工现场管理

11.2.1.1.成立以项目经理为组长的现场文明施工领导小组,并结合实际情况制定文明施工管理细则,报驻地监理批准后实施。文明施工组织机构见图11.2.1。

组长:项目经理

副组长:项目副经理

副组长:总工程师

工程管理部

质量安全部

机电物资部

综合办公室

各施工工区

中心试验室

施工工区负责人

工班负责人

全体施工人员

计划财务部

图11.2.1.文明施工组织机构图

11.2.1.2.开工前做详细的实施性施工组织设计、质量计划,绘制现场施工形象进度图、现场总体平面布置图,做到科学合理。

11.2.1.3.各种规章制度及总体平面布置图、施工形象进度图等张贴上墙,各种图标注规范、醒目。主要规章制度包括:质量控制制度、施工安全制度、岗位职责、现场管理制度、职工管理制度等。

11.2.1.4.开展文明施工,现场管理有序,现场布置统一规划,施工区材料堆放整齐,场地平整,道路、排水畅通。

11.2.1.5.各类公告牌、标志、标识牌内容齐全,式样规范,位置醒目。

11.2.1.5.1.在312国道旁隧道洞口附近树立门架式大型标识牌,标明承建单位的名称及合同段。

11.2.1.5.2.项目部驻地设置标明工程名称、工程规范、建设单位、现场负责人、设计单位、设计代表、质量监督单位、监理单位、总监理工程师(或总监代表)、标段监理负责人、旁站监理、施工单位名称、项目经理、总工程师、安全质量监察部部长、试验负责人及联系电话等内容的公告牌。

11.2.1.5.3.隧道洞口设置醒目标牌,标明工点名称、工程简介、施工负责人、旁站监理、技术负责人、质检负责人、测量负责人、试验负责人等内容的公告牌。

11.2.1.5.4.水泥混凝土搅拌站设置标有混凝土理论配合比、施工配合比、每盘混凝土各材料用量、外加剂名称及用量、坍落度等内容。

11.2.1.5.5.各种物资材料按ISO9002标识正确醒目。标识内容包括:材料名称、规格型号、产地、合格证、自检状态等。

11.2.1.5.6.工地上除设置施工公告牌外,还设置一些指路标志、减速标志、危险标志、安全标志等。

11.2.1.5.7.现场施工人员必须佩带安全帽、上岗证件,证件应附照片并写姓名、单位、岗位等内容。

11.2.1.5.8.施工现场挂宣传标志,形成良好的文明施工气氛。

11.2.1.6.对拌合站以及堆料场场内地面进行硬化。现场材料分隔堆放,防止各种材料相互混淆。对水泥、钢材、木材等材料设置防雨设施和隔潮设施。

11.2.1.7.施工场地内道路平整、排水畅通,生产和生活污水进行污水处理后循环利用或排放。

11.2.1.8.施工生产过程中的建筑垃圾清运到指定地点,保证施工现场整齐、干净、卫生。

11.2.1.9.严格按照公安、消防部门的要求设置防火措施,定期对灭火器等防火设施进行检查,保证防火设施的使用性能。

11.2.1.10.施工便道派专人进行养护,保证晴雨天畅通,经常洒水,防止尘土飞扬,保证不影响当地群众正常生活、生产活动。

11.2.1.11.车辆在运料的过程中,对易飞扬的物料用篷布覆盖严密,且装料适中,不得超载。

11.2.1.12.合理安排施工作业,在靠近居民的施工地段,夜间不安排噪音大的机械施工。

11.2.2.办公、生活设施

11.2.2.1.办公室干净、卫生、整齐。职工宿舍进行公寓化管理。

11.2.2.2.职工食堂干净、卫生,锅台、锅灶用瓷砖或马赛克贴面,食堂工作人员必须经过健康检查,有健康合格证,穿戴工作服、帽,食物容器上有生熟标记,餐具经过严格消毒,设置防蝇、防鼠措施。

11.2.2.3.厕所设专人管理,生活垃圾及时处理。

11.2.2.4.工地设立职工浴室和诊所。

11.2.2.5.工地设立娱乐室、图书室、篮球场等文体活动场所。

11.2.3.建设工地具有良好的文化氛围

11.2.3.1.经常性对职工进行文化素质教育,经常性开展健康向上的文体活动,增强职工的文明意识。

11.2.3.2.工地设立阅报栏和宣传栏,大力宣传社会主义精神文明建设。

11.2.3.3.广泛开展技术比武和劳动竞技活动,开办职工业余学校,是职工的素质全面提高。增强以职业思想、职业责任、职业纪律、职业技能为主要内涵的职业道德。

11.2.3.4.增强学技术、学文化的气氛,遵守国家法律,尊重当地的民俗,遵守当地的法规。自觉维护施工现场的社区治安,杜绝打架斗殴、酗酒、赌博等不文明行为。

11.2.3.5.处理好与当地群众的关系,积极开展多种形式的便民、爱民活动,搞好与驻地群众的关系,积极参与当地精神文明建设,创造宽松良好的施工外部环境。

11.3.施工配合措施

由于本标段与3标段共用施工、生活场地,共用通往弃碴场的施工便道,共用大台竖井通风,与2标段贯通后向对方无条件提供排水条件,因此,我公司将积极主动采取以下措施,为对方顺利施工、保证工期提供好的条件。

11.3.1.场地配合措施

严格按招标文件划定的范围修建生产、生活设施,中标后,与3标段共同规划、设计施工场地布置。

11.3.2.施工便道和弃碴场配合措施

按时完成由本标段施工的洞口至弃碴场的便道(3km)和弃碴场处理工程及挡护工程,确保3标段和本标段施工需要。便道和弃碴场使用期间,做好施工便道的维修,并主动与3标段商定两标段弃碴车辆卸碴区域及弃碴车指挥调度问题。

11.3.3.竖井通风配合措施

大台竖井于2003年11月30日完工,平导掘进至竖井位置时竖井已提前6个月完工(招标文件要求提前3个月完工),完全可以保证3标段和本标段利用竖井通风的时间。在设置安装竖井通风设备时,积极主动与3标段协商并提供方便。

11.3.4.施工排水配合措施

在与2标段贯通前,清理疏导本标段水沟,根据2标段涌水量情况,酌情加大本标段水沟断面,为贯通后2标段的施工排水做好充分的准备。贯通后,配置专人定期和不定期清理疏导水沟,必要时设抽水机加强排水,确保2标段和本标段排水通畅。

11.3.5.地质预测预报配合措施

在施工过程中,全力配合设计院做好地质预测预报措施。

11.3.6.其他配合措施

经常性对职工进行教育,处理好与3标段施工单位的关系,积极开展多种形式的联谊活动,创造宽松良好的施工外部环境,保工期、保质量、保安全,共同建设好乌鞘岭特长隧道。

11.4.冬季和雨季的施工措施

11.4.1.冬季施工

当工地昼夜平均气温低于5℃,或者最低气温低于-3℃的期间,按冬季施工方法施工。本工程主要是喷射料及砼拌合作业等。

11.4.1.1.钢筋及拱架在室外焊接时,温度不低于-20℃,并有防风挡雪措施,焊后的接头严禁立即碰到冰雪。加工成型的构件要存放在暖棚内或存放在洞内。

11.4.1.2.拌制混凝土时优先采用加热水的方法,水及骨料的加热温度根据热工计算确定,水泥不得直接加热,并在使用前运入暖棚内存放。拌和水温度不得超过80℃,骨料不得超过60℃,混凝土所用骨料必须清洁,不得含有冰、雪等易冻结及易冻裂的矿物质,投料顺序为先投入骨料和已加热的水,然后再投入水泥。

11.4.1.3.洞口段施工时,要采取措施提高洞内温度,确保喷射砼施工及养生质量。如火炉升温、隔墙、帷幕等。

11.4.1.4.洞口段施工中调整拱架间距、增加锚杆和纵向连接筋、钢纤维喷砼等,确保初期支护过冬。

11.4.2.雨季施工

11.4.2.1.雨季施工前,本投标人将根据现场具体情况编制实施性的雨季施工计划,提交监理工程师审查批准。

11.4.2.2.雨季施工前将建临时排水设施,保持现场排水的畅通和现场作业场地不被洪水淹没并备齐必要的防水器材。

11.4.2.3.截水沟、边沟、急流槽等排水设施尽早安排施工。

11.4.2.4.雨季来临前,备足施工所需材料,以免雨天路滑进料难引起停工。

11.4.2.5.雨季施工,要对水沟,炸药仓库等进行重点加固并做好防潮处理。

11.4.2.6.加强与气象部门的联系,做好预防工作。

11.5. 文明退场措施

总体要求:工完、料尽、场地清。

11.5.1.工程完工后,及时进行现场彻底清理。

11.5.2.按设计要求对现场采用植被覆盖或其他处理措施。

11.5.3.对弃碴场及时进行平整,表面用熟土覆盖进行复垦。

11.5.4.对过乡村的临时道路进行平整完善处理。

11.5.5.拆除临房、复耕支农。

 

雅居云录

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