湖南星大建设集团有限公司 施工方案
隧道施工方案
一、编制依据
1. 《公路工程技术标准》(JTG B01-2014) 2. 《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004)
3. 《公路工程地质勘察规范》(JTG C20—2011) 4. 《地下工程防水技术规范》(GB 50108-2008) 5. 《公路工程抗震规范》(JTG B02—2013)
6. 《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》(2015) 7. 《铁路隧道新奥法指南》(铁道部基建总局)
8. 《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》(GB 50086—2015) 9. 《公路隧道照明设计细则》(JTG/T D70/2—01—2014) 10. 《公路隧道交通工程设计规范》(JTG/T D71-2004) 11. 《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012
12. 《室外排水设计规范》(GB 50014—2006)(2014版) 13. 《给水排水工程管道结构设计规范》(GB 50332—2002) 14. 《给排水管道工程施工及验收规范》(GB 50268—2008) 15. 其它有关的国家及地方强制性规范和标准。
16。本单位从事公路隧道施工中积累的丰富经验。 二、编制原则
1、以满足本标段工程施工需要为目的,根据本工程特点合理配置施工班组、机械设备、工程材料等资源。
2、统筹安排,保证重点,科学合理地安排施工进度,组织连续均衡施工生产,做好工序衔接。
3、突出应用新奥法技术、新材料、新设备、新工艺,提高施工的机械化作业水平,积极应用先进的科技成果,确保实现工程质量管
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理目标。
4、运用现代科学技术,采用先进可靠的安全保证措施,确保生产安全。
5、严格执行现行的《规范》、《验标》和《施工技术手册》,运用现代科学技术优化施工组织方案、施工工艺和施工方法。积极推广增产节约,努力降低成本,提高经济效益。
6、树立环保意识,严格按国家和合同关于环境保护的有关规定组织施工,保护好周围生态环境,做到文明施工.
三、工程概况
城步苗族自治县城东路、石板桥棚户区改造配套基础设施污水管网隧道工程建设指挥部拟在城步县县城修建排水隧道,连通城区内数个岩溶井,将岩溶涌水集中引流至巫水河,己防集中降水后岩溶涌水水量骤增,灌入城区引发城市内涝.本项目主线从石板桥至狮子山下巫水河建设隧道及沿河污水管道,桩号为K0+000~K1+206。556,长度1206.556m;支线1位于K0+277。031处,与磻龙井相连,长度87。906m;支线2位于K0+546.048处,与干龙井相连,长度50m;支线3位于K0+634.572处,与大龙井相连,长度85。505m;支线4位于K0+837。577,与城步县第一中学北面集水井,长度186。699m.本次拟建隧道全长1616。666米(含四条支线,分别为87。906米、50米、85.505米、186.699米),主线隧道地板高程为442.00m—427.8m,由北向南逐渐降低,横断面尺寸方案主线为净宽3。6米,净高3。8米;支线为净宽2。6m,净高3.2m。隧道终点至污水处理厂污水管道设计,长约1200m。
本段施工图设计的路线方案中共设置隧道有主线1座,支线4座:
隧道一览表 2
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湖南星大建设集团有限公司 施工方案 序号 1 2 3 4 5 隧道名称 主线 1#支线 2#支线 3#支线 4#支线 污水管道 隧道长度 起讫点桩号 ( m ) K0+000~K1+21206.506.556 56 K0+000~K0+087.9087。906 6 K0+000~K0+04 50 K0+000~K0+85.505 K0+000~K0+186.699 K1+206.556—-污水处理厂 85.505 186。699 1200 备 注 主线 支线 支线 支线 支线 隧道平面布置除主要部分长大隧道作为控制点外,其余隧道主要服从路线总体走向,在综合考虑线形指标、环境保护及工程造价的前提下,主要考虑隧道进出口施工条件、工程地质条件、营运管理设施场地等因素。隧道纵断面设计综合考虑了隧道长度、通风、排水、洞口位置及洞口线形等因素。
四、施工准备
1、队伍、机械进场准备
根据施组要求,组建有技术、有责任、有创新的管理团队,组织开挖班、支护班等各个班组和机械设备进场,具备有力的施工能力(机械、人员进场见附表).
表1:隧道进场机械
序号 1 2 3 4 4 5 6 设备名称 挖机 挖机 爬碴机 四轮车 全站仪 水平仪 出渣车 型号及规格 PC150 VICTOR—250 ZL50C 35KA TS006POWER—2莱卡 宾得 后八轮 单位 台 台 辆 辆 台 台 辆 数量 5 1 2 4 1 1 2 生产厂家 小松 柳工 陕西技术状况 正常 正常 正常 正常 正常 正常 正常 3
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湖南星大建设集团有限公司 施工方案 重汽 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 空压机 柴油空压机 喷浆机 喷浆机 输送泵 电焊机 凿岩机 冷弯机 潜孔钻 水磨钻 水冷式 2。5m3 7m³ 5m³ HBT60—8—75Z 气腿式 GK1500KW 台 台 台 台 台 台 台 套 台 台 4 3 2 4 1 9 29 1 4 15 中联重科 正常 正常 正常 正常 正常 正常 正常 正常 正常
表2隧道进场人员
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 工种 施工负责人 物资材料 测量 现场管理 四轮车司机 挖掘机司机 空压机操作手 炊事员 自卸车司机 电工 人数 4 2 3 6 4 7 1 1 3 1 备注 4
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湖南星大建设集团有限公司 施工方案 11 12 13 爆破工 普工 水磨钻 15 37 25 2、技术准备
1)、施工技术设计文件的复核及技术资料的准备
在技术负责人的主持下,召集全体技术人员审核图纸,领会设计意图,根据设计针对工程项目的特点,编制本施工方案;全面分析,统筹安排,科学分解工序,合理确定作业循环时间,绘制施工网络图;制定技术和质量管理制度,以及质量目标责任制;做好施工前施工和安全技术交底工作和各种记录簿和工程检查表格的编制工作。
2)、交接桩的复测工作
为确保复测精度,组建一支隧道测量队,负责隧道工程的测量工作。交桩工后,测量队及时对所交平面及高程控制成果进行复测.施工过程中,对测量成果定期复测,确保成果精度。在征得监理工程师的认可后,对前期开工的分项工程进行细部测量放样。
3、施工场地布置
施工场地的修建及队伍驻地建设按改善提高作业人员的工作环境与生活条件,保护生态环境,促进安全生产,文明施工的总体要求,合理规划、布置和建造驻地建设.
1)、队伍驻地建设
拟建在洞口路基范围内建设隧道队伍驻地,驻地分为办公区和生活区。其中办公区包括办公室、会议室、接待室等,生活区包括职工宿舍、餐厅、浴室及娱乐活动场所等。生活办公用房采用彩钢板活动房,满足透光、防风、消防、安全、交通较为便利等要求.办公室配
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备电脑、打印机、复印机等办公设备。
2)、砼拌和站建设
在洞口施工场地建设一座500型拌合站,以进行喷射混凝土、场地硬化和其他零星混凝土生产所用。
3)、施工用水
施工及生活用水采用高山流水和地下水相结合的方式,施工所需高压水由专用自动型水泵供应。
4)、施工用电
配备壹台500kva变压器,供现场施工和生活所用。工地配备两台315kva发电机,以备紧急时间使用。
五、主要工程量
序号 一 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 混凝土 项目名称 规格 ₡8 ø10 ø12 ø16 ø22 ø25 ø70*6.5 ø57*3。5 80*80*10 ø16 16工字钢 ø6-200*200 ø42*3。5 C30衬砌 C30混凝土 喷射混凝土 C35桩基混凝单位 数量 备注 隧道工程 HRB400 钢管 钢板 药包锚杆 锚杆配套垫板 锚杆配套螺母 钢支架 钢筋网 注浆小导管 kg 123950。48 kg 52991.1 kg 530255.3 kg 706775.5 kg 1410。27 kg 82504 kg 329。8 kg 11810.3 kg 77 m 56872.19 个 22749 个 22749 kg 63332。7 kg m m3 m3 m3 m3 68773.76 3270。75 10344。7 3105.52 1190。1 3619.25 484.21 C30超挖回填 m3 6
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湖南星大建设集团有限公司 施工方案 土 21 22 23 土石方 C15垫层 土方 石方 DN500 1。2㎜EVA 50㎜*40 ø80 ø1200 ø600 3㎝厚 3㎝厚 M7。5 天然 M7.5 天然 M7。5 ø50㎜ 天然砾砂 砾砂石 DN1500 1800*1100 B=1900 B=1800 B=1800 B=1800 天然砾石 砾砂石 DN1200 1500*1100 B=1500 B=1500 B=1500沉泥井 B=1500沉泥井 m3 m3 m3 m ㎡ m m m3 m m ㎡ ㎡ m3 m3 m3 m m m3 m m3 m3 m3 m 座 座 座 座 座 m3 m3 m3 m 座 座 座 座 座 18.1 5050 37529.84 75 23214.68 40738 3184 690 1210 410 400 400 17。3 8 1080 100 720 2000 3240 7355.74 5344.67 1140。81 342 4 1 2 2 2 11236。57 9917。55 786。47 327 3 2 2 2 1 24 钢筋混凝土管 25 防水卷材 26 U型弹簧排水管 27 PVC管 28 水磨钻安全爆破 29 HDPE管 30 31 花岗石雕花内贴面 32 环氧树旨砂浆 33 34 35 36 37 38 39 二 1 2 3 4 5 6 7 8 9 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 浆砌片石 砂砾石 片石混凝土 溶洞段防护 超前大管棚 1:3水泥浆 超前水平钻 室外排水工程 挖方 填方 雨水管道基础 雨水管 雨水检查井 污水 挖方 雨水管道基础 雨水管 污水检查井 7
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湖南星大建设集团有限公司 施工方案 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 7 8 1 隧道出口至污水处理厂 挖方 填方 污水管道基础 镀锌管 污水检查井 天然砾砂 m3 m3 座 2002。77 667.59 231 1153 7 20 2 1800 83 12 1500 83 3300 4 1693.5 钢筋混凝土1/座5m 沉泥井 DN800/9㎜壁厚 m 座 座 ø630㎜ 4*16 PVC—32 台 m 盏 对 m 个 m 台 通风照明工程 50KVA箱变 照明电力电缆 LED隧道灯20W 射流风机 射流风机电线 穿剌线夹 塑料管 电缆分线箱 临时工程 挖方 六、总体施工思路
1、按新奥法原理组织指导施工,采用无轨运输方式。根据机械化作业的技术要求配备施工机械,组织实施开挖、喷锚、二次衬砌、砼路面五条机械化作业线,实现主要工序机械化作业,充分发挥大型机械设备的优势。五个洞口同时开挖,采用五台150挖机作业,二台250挖机在外维护作业.水磨钻辅助施工.支洞完毕对主洞实行东西分别开挖,解决了隧道通风问题,短平快保证了施工工期。
2、隧道Ⅴ级围岩采用留核心土的台阶法开挖,Ⅳ级围岩采用台阶法水磨钻开挖,Ⅲ级围岩采用全断面法开挖。采用凿岩机钻眼,光面爆破。初期支护紧跟开挖面及时施作,减少围岩暴露时间,抑制围岩变形;喷射砼采用湿喷技术;管槽铺底、管道安装及盖板安装。利于
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二衬施工,防止基底弱化。
3、采用爬碴机装碴,自卸小型四轮汽车运输至临时弃土场,再用汽车运输至专用弃土场.
4、制定详细的监控量测计划,进行日常的测点埋设、监控量测、数据处理分析和仪器保养等工作;施工中采取超前地质预报手段,对隧道开挖前方围岩特性、富水带进行探测和预报,根据分析结果,采用相应的措施和施工方法。
5、防水层施工采用专用防水层作业台架,无钉铺设法施工.防水板的接缝采用热合法,自动热合机进行双缝焊接,确保施工质量。
6、二次衬砌混凝土采用液压钢模衬砌台车,搅拌式混凝土运输车运输,混凝土输送泵泵送混凝土入模,插入式振动棒和附着式振动器振捣的施工工艺,确保二次衬砌内实外美。
7、实行通风、降尘、净毒综合治理与个人防护相结合的方法,改善洞内作业环境,加快施工进度,减少对职工身心的伤害。通风方式采用压入式混合通风.
8、施工基本原则 ①保护围岩
将围岩看作承力结构的一部分,有效地控制对遗留围岩的损伤和松弛.对硬质围岩而言,施工过程不损伤或少损伤遗留围岩的固有支护能力,通过机械开挖技术、水磨钻、光面和控制爆破技术减少对围岩的扰动和破坏;对软弱破碎围岩而言,通过各种手段和方法增强围岩的支护能力,采用支护、加固或预加固技术以及各种辅助施工技术等增强围岩的自支撑能力.
②内实外美
内实外美主要决定于隧道初期支护和衬砌的施工质量。内实是
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隧道初期支护和衬砌应当具有在使用期间内的强度、耐久性、实用性和可靠性外,要切实做到衬砌混凝土密实、喷射混凝土密实、喷混凝土与围岩密实、二次衬砌与初期支护密实。外美是要做好混凝土的配比、运输、浇注、振捣、养生、拆模等工序,提高模板刚度和光滑度,确保混凝土外观质量。
③重视环境
重视环境有内部、外部环境之分,内部环境是指施工作业环境,外部环境是指对周边环境的影响;施工中以控制钻爆、排水、通风、喷射混凝土、机械尾气等为重点,改善施工作业环境,以弃砟处理、注浆堵水等为重点,减少对施工周边环境的影响。
④动态施工
以监控测量和超前地质预报为手段,及时反馈围岩和支护的变化,为施工提供可靠依据,采用地震波探测仪、红外探水、超前钻孔、地质雷达等多种手段进行超前地质预测预报及环境判释,掌握隧道前方地质条件,查清工程地质及水文地质条件;再根据超前地质预测预报资料、监控测量资料及科研阶段成果、对设计文件进行确认、评价,当地质条件与设计不符或异常时,对结构支护体系、施工工艺、施工方法等进行调整和优化。
9、施工指导原则
严格按照“管超前、短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤测量”的原则组织施工,以“安全生产”为核心,强化配置“超前地质预报”、“开挖钻爆”、“通风排烟”、“装碴运输”、“锚喷支护”、“防水衬砌”几条机械化作业线。以先进的大型机械设备配套和技术手段为基础;以科学管理、合理组织为手段,在Ⅲ级围岩地段突出一个“快”字,在Ⅳ、Ⅴ级围岩及断层、岩爆、软岩大变形、
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浅埋等不良地质情况施工地段,做到一个“稳”字,确保工期、质量、安全、效率各项目标的实现.
针对本标段隧道地质条件复杂,不良地质多变,独头掘进距离较长、出碴及通风难度较大,多作业面交叉、施工干扰大等工程特点,我们将精心组织、科学管理,施工中采用“新材料、新设备、新技术、新工艺”,确保该工程能够“优质、高效、安全"完成.
七、隧道施工控制测量 1、地表平面控制
为保证隧道平面位置的准确,对隧道进、出口控制点进行联测,为保证洞口投点的相对精度,根据设计提供的控制点和实地地形情况布设精密控制网,并保证洞口附近有二个或二个以上的精密控制网点。
2、洞口联系测量
为保证地面控制测量精度很好地传递到洞内,采用如下洞口控制测量方案:
⑴在洞口仰坡完成及洞口施工至设计标高后,在洞口埋设二个稳固的导线控制点。
⑵洞口附近在基础稳定处埋设2个水准点,与地表水准控制网组网观测及平差计算,以便于隧道进洞水准测量.
3、测量方法及措施
⑴地表平面控制测量选用全站仪施测,建立四等导线控制网,并把隧道中线和横向轴线纳入控制网内以保证放样精度。
⑵高程控制按四等网施测,运用光电三角高程新技术,高程起算点利用定测高程,三角高程与地表平面控制测量同时进行相关的平差计算。
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⑶洞内控制测量与地表平面控制测量按同等精度建网,施工中线测量使用全站仪.
4、隧道贯通误差的调整
⑴测量规则允许误差标准:横向允许误差±100mm,高程允许误差±50mm。
⑵隧道施工测量除在测量设计中对贯通误差限差进行设计外,还应在施工测量中认真仔细,加强复核,并经常与出口进行联测,确保隧道施工的贯通精度。
⑶当贯通误差较小时,可按原设计资料进行衬砌,并在未衬砌的100m地段内调整,消除贯通误差的影响,保证衬砌断面圆顺过渡。
八、洞口、明洞及洞门施工 1、洞口施工
根据隧道实际情况,进洞按“先排水、再进洞,统筹安排,减少干扰”的原则进行。
⑴隧道洞口地质条件较差,根据洞口浅埋的实际情况,先作好防排水。按设计图纸和实际地形,首先修筑洞口临时排水沟及洞顶截水沟,使之形成完整的排水系统。
⑵洞口边、仰坡开挖施工时,先将山坡上所有危石及不稳定岩体撬挖排除.然后放出中线和开挖边线,自上而下采用挖掘机配合人工进行开挖.用推土机集碴,自卸汽车运碴至弃土场。开挖自上而下逐段进行,杜绝掏底开挖或上下重叠开挖尽量减少洞口刷坡,争取早日进洞。
⑶为了确保边坡的平顺和稳定,如需爆破开挖,采用控制爆破,严格控制爆破参数.边仰坡必须边开挖边支护。
2、明洞施工
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明洞开挖采用明挖法。明洞衬砌采用全断面衬砌台车,采用Φ48钢管弯制弧形拱架固定外模,外模选用木板或竹胶板;端模(挡头板)选用5*10cm厚松木板制作,采用角钢U形卡和短方木固定,以适应端模尺寸的不规则性。砼采用拌和站集中拌和,由砼运输车运至工作面,砼输送泵泵送入模。
墙背回填两侧同时进行,拱背回填对称分层夯实,回填土石粒径和压实度按设计和规范要求进行。由于回填量不大,采用人工配合小型机具进行回填夯实。
3、洞门施工
洞门的排水、截水设施与洞门工程配合施工,并与路基排水系统连通洞门,施工需符合以下要求:
⑴基础座落在稳固地基上.如在土层上,进行地基承载力试验,达不到设计要求,采用换填处理或采用其它方法,将基础置于稳固的地基上.
⑵基础处的碴体杂物、风化软层和积水清除干净。
⑶洞门衬砌按设计要求与洞口区段衬砌用同一种材料整体浇筑。
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六、洞身开挖及地质超前预报 1、Ⅴ级围岩段施工 ⑴施工方案与施工方法
Ⅴ级围岩段采用人工开挖或弱爆破开挖,挖掘机配合。开挖循环进尺结合钢拱架间距确定,一般为0.5~1.0m。为了确保施工安全,在施工中严守“管超前、严注浆、短进尺,强支护,勤量测、早成环”的原则.
在施工中进行超前地质预报,采用先进的地质雷达、超前钻探等量测探测技术对围岩提前做出判断,拟定相应的施工方案.
⑵具体施工步骤见《Ⅴ级围岩段施工工序图》.
Ⅴ级围岩段施工工序图
环形开挖上端面Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
施做上断面初期支护① 14
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⑶关键工序技术要求
①由于Ⅴ级围岩段岩性软弱,破碎程度严重,稳定性差,主要采用机械配合人工开挖或弱爆破,爆破要密打眼,少装药。
②为减少核心土开挖与掌子面开挖施工之间相的互影响,每个掌子面错开10米.
③及时进行围岩量测,根据量测数据处理的结果,对围岩的变形趋势作出准确的分析判断.
④及早封闭是新奥法的基本原则,也是减少变形的最有效的办法,开挖后及时完成初喷并在12小时内必须完成初期支护。
⑤仰拱及填充层在初期支护完成后尽快施做,先于二衬进行施工,采用搭设防干扰平台进行混凝土全断面灌注。
⑥二次衬砌根据围岩量测监控的信息情况,适时施做,以保证初期支护和施工安全的关键措施。
⑦为保证衬砌厚度及衬砌结构不侵限,开挖轮廓应按设计要求预留变形量。
2、Ⅳ级围岩段施工
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⑴施工方案
Ⅳ级围岩段开挖按设计进行超前支护,台阶法施工,拱部采用光面爆破,边墙采用预裂爆破。
⑵具体施工顺序见《Ⅳ级围岩施工工序图》。
Ⅳ级围岩施工工序图 Ⅳ级围岩施工步骤图
开挖上断面
施作初期支护 开挖下断面 施作初期支护
待初期 支护趋 于稳定后 整体模筑二次衬砌 16
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⑶关键工序技术要求
开挖采用光面结合预裂爆破开挖,尽量减少对地层的扰动,爆破要密打眼,少装药。每循环开挖长度控制在1.5~2.0m。
①上台阶开挖后立即完成该部分的初期支护,同样方法施做下台阶,严防围岩失稳、坍塌。
②为防止上下台阶之间相互影响影响稳定,上下台阶掌子面之间距离保持10—15米,具体按设计要求和监控量测结果进行.
3、Ⅲ级围岩段施工
Ⅲ级围岩采用全断面法开挖。采用光面爆破,挖掘机找顶,装载机装碴和自卸车出碴。具体施工顺序见《Ⅲ级围岩施工工序图》。 光面爆破施工工艺框图
量 放 线 测 钻 眼 施工准备 爆 破 设 计 试验验证 装 药 药量计算 信息反馈掏槽眼起爆 辅助眼、周边眼起爆 不好 装 碴 运 输 17 爆破效果分析 18
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良 好
Ⅲ级围岩施工工序图
Ⅲ级围岩施工步骤图
全断面开挖Ⅰ 施作初期支护① 待初期 支护趋
于稳定 后 整体模筑二次衬砌② 18 19
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Ⅳ级围岩紧急停车带采用环形开挖预留核心土法施工,Ⅲ级围岩紧急停车带采用台阶法开挖,施工方法同主洞。
4、隧道地质超前预报的措施方法
施工中存在很多未知因素,超前地质预报可有效地为隧道施工探明地质情况、为开挖方法的确定提供准确的依据.利用超前地质预报手段,探明开挖前方围岩特性、软弱地层段、高应力段、岩爆、断层破碎带、富水段、构造等情况等,根据得出的结果,信息反馈,为正确的选择施工方法、优化支护、采取特殊措施等提供依据,指导施工,杜绝发生事故,保证工程质量,使施工顺利进行。超前地质预报主要通过以下方法进行:
①隧道开挖面的地质素描 ②岩体结构面调查 ③施工中钻孔勘探 ④采用雷达设备进行物探
通过以上办法可以预测隧道前方范围内的地质情况,并可以进行塌方预测。 5、钻爆设计
Ⅲ级围岩爆破采用光面爆破技术人工凿岩机打眼,装药采用人工装药,炸药选用2#岩石硝胺炸药(遇有水时选用乳化炸药),塑料非电毫秒雷管起爆.
炮眼由掏槽眼、辅助眼、周边眼组成,其设计主要参数如下: ⑴掏槽眼采用楔型掏槽形式,其布置见下图所示。
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φ100中空孔
2 4
3
4 1
2 4
3
4
进尺深度 +20
立 面 剖 面 ⑵辅助眼
辅助眼布置参数为:钻孔直径d=42mm; 炮孔间距a=70~90cm; 最小抵抗线W=70cm; 孔深=进尺长度+10cm; 药卷直径采用φ32mm.
掏槽眼、辅助眼采用水压爆破新工艺,水压爆破装药结构见下图所示。
⑶周边眼:
周边眼布置参数为:炮眼直径d=38mm; 间距:35~60cm, 孔深=进尺长度+10cm;
装药均采用φ20的小药卷间隔装药。 七、超前支护
1、管棚预注浆超前支护 ⑴搭设钻机施工作业平台:
炸药约30cm约30cm水袋炮泥 20
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作业平台采用方木或钢管按“井”字形搭设,顺序由下向上,由两边向中间,依据孔位依次搭好,方木间以扒钉连接牢固,防止钻孔时钻机摆动、倾斜、不均匀下沉而影响钻孔质量.
⑵钻进作业
根据地质条件和施工条件,本次采用管棚钻机平行作业,并在导向管口编号施工顺序从低孔开始,由两侧往中间方向对称进行施工。
⑶扫孔
用岩芯管进行扫孔,目的是清除孔内岩碴和顺通孔道。岩芯管长度不小于2.5m为宜,长度稍长更好。如遇下管困难,连续扫孔几次,同时借助高压空气吹洗,直到孔内清扫干净。
⑷下管
管棚施工先打有孔钢花管,注浆后再打无孔钢管,无孔钢管可作为检查管检查注浆质量.下管时,当孔壁不易坍塌时,采用直接撞击法将导管撞击至设计位置,当孔壁容易塌坍时,用导管与钻头同时钻进的方法.
⑸注浆
管棚按设计位置,根据实际施工地质条件,采用水泥水玻璃双液注浆,注浆后再打无孔钢管,无孔钢管可以作为检查管,检查注浆质量。注浆机械选用两台注浆泵进行。注浆前先进行现场注浆试验,确定注浆参数及水泥水玻璃参配比例,用于实际施工。
⑹注浆结束后及时清除管内浆液,以备下次施工。 2、小导管预注浆超前支护
以紧靠开挖面的钢支撑为支点,形成支护环,这样可以改善围岩力学性能,封堵地下水,然后再进行开挖,一次开挖不宜大于1.5倍钢支撑间距,断面形成后立即进行初期支护。然后进行下一循环。
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⑴施工方法
超前小导管安设采用钻孔打入法,先采用风钻按设计要求钻孔,钻孔直径比钢管直径大3~5mm,然后将钢管穿过钢架,用人工或风钻顶入,并用高压风将钢管内的砂石吹出。钢管现场加工,注浆泵压注水泥浆.
⑵施工工艺流程
①根据设计要求选定合理的钻机、注浆泵.
②钢管加工。按设计要求选用钢管型号并下料,钢花管采用Φ42mm,壁厚3。5mm的热孔无缝钢管加工制成。钢花管前部钻注浆孔,孔径为φ6mm,每排4个孔,孔间距15cm,呈梅花形布置.为便于超前小导管插入围岩内,钢管前端做成尖锥状,尾部焊上箍筋,尾部长度1m作为不钻注浆孔的预留止浆段。
③断面测量,按设计要求画出钻孔位置。
④钻机就位及按设计要求钻孔,并用吹管或掏勺清孔。 ⑤检查钻孔的倾斜度和方向。
⑥顶入钢管:人工配合风钻将钢管顶入;如遇故障,需清孔,然后再将管插入。
⑦注浆:将压浆管用铁丝绑扎与钢管尾断,现场拌制注浆液,用注浆机向管孔内注浆,由下至上的顺序进行。
⑶小导管施工要求
①小导管安设后,用塑胶泥封堵孔口及周围裂隙,必要时在小导管附近及工作面喷射砼,以防止工作面坍塌。
②隧道的开挖长度小于小导管的注浆长度,预留部分作为下一次循环的止浆墙。
③注浆前进行压水试验,检查机械设备是否正常,管路连接是否
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正确,为加快注浆速度和发挥设备效率,采用群管注浆(每次3~5根).
④注浆量达到设计注浆量和注浆压力达到设计终压时可结束注浆.
⑤注浆过程中要随时观察注浆压力及注浆泵排浆量的变化,分析注浆情况,防止堵管、跑浆、漏浆。做好注浆记录,以便分析注浆效果。
⑥导管不得侵入隧洞开挖界内,相邻的钢管不得相撞或立交。 ⑦注浆顺序由拱脚向拱顶进行。
⑧为保证注浆效果,必要时在孔口处设置止浆塞。 3、超前药卷锚杆 ⑴施工方法
超前药卷锚杆安设采用钻孔打入法,先采用风枪按设计要求钻孔,钻孔直径比锚杆直径大于15mm,然后注浆,安装锚杆。用药卷作为超前锚杆杆体与岩层孔壁间的胶结物,以及早发挥超前支护作用。
⑵药卷锚杆施工要求
①超前锚杆的仰角控制在10~14o之间,施工时也可根据围岩的层理、节理走向适当调整,在横向上与隧道轴线形成一定夹角,尽量使锚杆与层理垂直。
②锚杆头就位孔口后,将堵塞孔口水泥纸掀开,随即迅速将杆体插入并安装到位。
③锚杆杆体插入孔内的长度不宜小于设计规定。锚杆安设值,不得随意敲击,三天内不得悬挂重物。
④确保锚杆不侵入隧洞开挖界内,相邻的锚杆不相撞或立交。
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药卷锚杆施工断面图
4、自进式锚杆
采用手持式凿岩机将安装好钻头的锚杆钻进至设计深度。如锚杆需加长,用连接套进行连接,然后通过钻机钻进。然后卸下钻机,安装止浆塞注浆.
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八、初期支护 1、药卷锚杆施工 方法同超前药卷锚杆。 2、中空注浆锚杆施工
⑴锚杆孔开孔前做好量测工作,严格按设计要求布孔并做好标记,开孔偏差不大于10cm;锚杆孔的孔轴方向满足施工图纸的要求,操作工把凿岩机钻杆的位置摆好并用定位块将其稳固地顶在岩面上。
⑵用高压风冲洗、清扫锚杆孔,确保孔内不留石粉,不得用水冲洗钻孔。
⑶采用先插锚杆后注浆技术。水泥浆坚持随拌随用的原则,对超过初凝时间的浆液做报废处理.
⑷中空注浆锚杆施工要求:
中空注浆锚杆安设后,用塑胶泥封堵孔口周围裂隙。注浆前进行压水试验,检查机械设备是否正常,管路连接是否正确,为加快注浆速度和发挥设备效率,采用群管注浆(每次3~5根).锚杆不得侵入隧洞开挖界内,相邻的锚杆不得相撞或立交。
3、挂钢筋网 ⑴施工方法
针对开挖断面的形状,确定场外制作或现场制作网片,若断面形状较规则,平整,采用场外制作网片,然后现场拼接;若断面形状不规则,起伏较大,则采用现场制作网片,现场拼接,与岩壁紧贴安装.挂网利用简易台车进行
⑵工艺流程
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施工 准备钢筋除锈网片制作下一循环 挂网焊联喷混凝土 挂网工艺流程框图 ⑶施工要求
①按图纸标定的位置挂钢筋网,钢筋网使用前清除锈蚀,钢筋网制作时其末端各方向定型的间距不少于100mm. 钢筋网绑扎固定于先期施工的锚杆上,并用混凝土块衬垫在钢筋和岩石之间,以保证钢筋和岩面之间保持30~50mm的间隙.
②制作网片:有钢格栅的地段,网片的宽度按钢支撑的间距预制;其他地段宽度根据径向锚杆布置情况确定。用在墙部的网片上侧带钩,便于挂设。
4、喷射混凝土
喷射时从拱部到边墙脚,风压由高变低。喷射混凝土作业分段分片依次进行,分层喷射时,后一层在前一层混凝土终凝进行,若终凝后再行喷射,先用风水清洗喷层面.
⑴ 工艺流程 细骨料 粗 骨料 过筛 喷射机及机械手 压缩空气 速凝剂 水 水泥 搅拌机 喷 头 水 喷射工艺流程图 26
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⑵施工要求
①喷射混凝土前,受喷面无松动岩块,墙脚无虚碴堆积。 ②严格施工配合比,砼在洞外搅拌站由强制式搅拌机集中生产,自动计量。
③喷射机的工作风压严格控制在0.5至0。7MPa范围内,从拱部到边墙脚,风压由高变低。保证喷头处的压力在0。1~0.15MPa。
④当岩层松软易坍方时,喷射作业紧跟作业面,初喷先拱后墙,复喷先墙后拱,喷射顺序先下后上,避免回弹的混凝土挡住未喷岩面。喷射方向与岩面垂直,设置钢支撑后,喷钢支撑背部空隙时可适当偏斜.喷头与岩面保持0.6~1。0米的距离。喷射时,料束呈“S”旋转轨迹运动,一圈压半圈,纵向按蛇形状,每次蛇形喷射长度3~4m.喷头移动要慢,让混凝土有了一定厚度再离开,成片扩大喷射范围。岩面凹部处先喷混凝土找平。
⑤喷射混凝土作业分段分片依次进行,一次喷射厚度控制在:拱部3~5cm、墙部6~8cm内。分层喷射时,后一层在前一层混凝土终凝进行,若终凝1h后再行喷射,先用风水清洗喷层面。
⑶喷砼质量控制
①砼抗压强度试验:采用喷大板切割法或凿方切割法制作砼试块,标养28d,进行试验,强度必须满足要求.每10延米至少在拱部和边墙各制作一组试件,材料或配合比变化按要求增加试件。不合格要认真查找原因,凿除重喷。
②喷砼厚度检测:喷层厚度用激光断面仪或凿孔方法检查,每10延米至少检查一个断面,再从拱顶起每隔2m凿孔检查一个点,检查孔处的厚度应有60%以上不小于设计厚度,一个断面检查点处厚度的
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平均值不小于图纸规定的厚度,最小值不小于设计厚度的一半。厚度不满足进行补喷,发现有裂缝、脱落或渗漏水时,先整治后补喷。
③喷砼粉尘和回弹量检查:规范规定回弹率拱部不超过40%,边墙不超过30%.优选设备、原材料、配合比,不断优化施工工艺、操作制度来提高喷砼质量.
④喷砼均匀密实,表面平顺整洁,无干斑或流滑现象。 ⑤喷砼结束后,及时洒水养护. 5、钢拱架 ⑴施工工艺流程 ⑵施工工艺要求
①钢架加工制作工艺要求
A、钢架在洞外加工厂用弯轨机制作。按设计图放大样,放样时根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割、刨边的加工余量。将主钢筋冷弯成形,要求尺寸准确,弧形圆顺.格栅拱架按设计图配置加强筋与主筋焊接,焊接时,沿钢架两边对称焊接,防止变形。
B、严格焊前及焊缝检查。焊接材料附有质量证明书,并符合设计文件的要求和国家标准规定。钢筋及工字钢按照钢材质量证明书进行现场复检。有锈蚀的钢材禁止使用,对轻微浮锈油污等清除干净并对焊点进行防锈处理。焊制前进行焊工摸底试焊。施焊前焊工复查组装质量及焊缝区的处理情况,如不符合要求,修整合格后才能施焊。
钢架加工钢架运输分节分段安装钢架间连接结 束 28
钢架施工工艺流程图 29
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焊接完毕后清除熔碴及金属飞溅物,按钢结构工程验收规范要求检查焊接质量,不允许出现漏焊和假焊等现象。
C、钢架加工后要进行试拼,其允许误差为:沿隧道周边轮廓误差不大于3cm;钢架由拱部,边墙各单元钢构件拼装而成,用专用U型钢连接件连接,钢架平放时,平面翘曲小于±2cm。
②钢架架设工艺要求
A、为保证钢架置于稳固的地基上,施工中在钢架基脚部位预留0。15~0.2m原地基,架立钢架时挖槽就位,并在钢架基脚处设槽钢以增加基底承载力。
B、钢架平面垂直于隧道中线,其倾斜度不大于2度。钢架的任何部位偏离铅垂面不大于5cm。
C、钢架按设计位置安设,在安设过程中当钢架和初喷层之间有较大间隙时设垫块,钢架与围岩(或垫块)接触间距不大于50cm。
D、增强钢架的整体稳定性,将钢架与锚杆焊接在一起。各种钢架设纵向连接钢筋,直径及间距按设计要求。
E、为使钢架准确定位,钢架架设前均需预先打设定位系筋.系筋一端与钢架焊接在一起,另一端锚入围岩中0.5~1。0m并用砂浆锚固,当钢架架设处有锚杆时尽量利用锚杆定位。
F、钢架架立后尽快施作喷砼,并将钢架全部覆盖,使钢架与喷砼共同受力.喷砼分层进行,每层厚度5~6cm左右,先从拱脚或墙脚向上喷射以防止上部喷射料虚掩拱脚(墙脚)而不密实,强度不够,造成拱脚(墙脚)失稳。
九、隧道围岩监控量测 1、监控量测工具及监测项目 ⑴量测工具
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型数显收敛计,地质罗盘,水平仪,水平尺,挂钩钢尺等。然后采用监控量测分析软件进行数据分析,提供施工参数。
⑵监测项目
监控量测是隧道进行新奥法施工必不可少的手段.在施工中根据工程所在位置地质情况,按设计和规范要求确定本合同段隧道监测项目.玉龙山隧道监控量测必选项目为:洞内外观察、周边位移量测、地表下沉量测、超前地质预报、锚杆轴力、锚杆抗拉拔试验。
2、监控量测程序 见监控量测程序图。 3、量测数据的处理和应用
⑴施工时,将各项量测情况填入记录中,及时绘制位移—时间曲线和相关图表,并注明当前施工工序及开挖掌子面离量测断面的距离.
⑵稳定性判别
及时进行数据处理和回归分析,推算最终位移和变化规律;以各类围岩允许相对位移值和变形管理等级作为依据进行稳定性判别。当实测值大于表列允许值,超过允许管理等级范围时,及时采取补强措施,并调整原支护设计参数或开挖方法。
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分析地质勘测资料 洞内外观察 周边位移及地表下沉量测 超前地质预报 锚杆轴力及拉拔力 监 测 施 工 确定监控量测计划 修改支护参数
监控量测程序图 否 综合分析判断 是 否 施工是否完成 是 结 束 应急措施 十、仰拱管涵衬砌施工
开挖完成后管涵衬砌采用定型钢模施工:防水层→底板垫层→钢筋绑扎→模板的安装→混凝土.
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十一、隧道防、排水
本合同段隧道结构防排水遵循“以排为主,防、排、截、堵相结合,因地制宜,综合治理"的原则施工,特别要做好结构自身防水,对可能的渗水的位置进行引排和封堵,以达到建成后“洞内无渗漏水,安装孔眼不漏水,洞内路面不冒水、不积水”的标准。
1、结构防水施工 ⑴防水层施工
①施工工艺见下页《防水材料铺挂施工工艺框图》
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防水板铺挂施工工艺框图
复喷混凝土 防水板下料 防水板拼焊 33
检查铺设质量 焊接各大幅面防水板接头 上翻该部分防水板 下翻该部分防水板 大块防水板卷就位 基面处理 分别打卷 基面检查 上翻部分防水板 在吊环贴靠位置做标记 在标记处用电钻打眼 在孔中楔入膨胀管 用木螺钉将吊环固定在管内 该大块防水板 该大块防水板已铺完未铺完 但本次衬砌范围防水板未铺完 结 束 34
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②施工方法:采用热合焊接无钉铺设法,防水板拼接采用自动行走式热合机双焊缝焊接。控制好热合机的温度和速度,避免漏焊或过焊.采用防水板专用台架进行悬铺施工。防水板的铺设一次到位,先从拱顶向下铺起,最后与矮边墙防水板合拢。焊接的环接缝为薄弱环节,需加强检查,环接缝漏焊处可用专用粘合剂粘合,局部用玻璃胶补缝。
③防水板铺挂过程中的几点注意事项
a。防水板铺设施工是一项严格细致的工作,要有专业防水工班工作,并建立专业检查制度,对操作人员进行严格的操作技术培训.
b。基面处理:防水板铺挂前,应切除初支表面外露的锚杆头,初支表面砼棱角打平,凸凹不平处,用砂浆抹平处理,使跨深比不大于1/6;断面变化的阴角要圆顺过渡,以免扎破防水板。
c。防水层施工时,基面不得有明水;若有明水,沿初期支护表面环向布设透水管引排。
d.松驰率:防水板环向松驰率经验值一般取10%,纵向松率一般取6%。根据初期支护表面平整程度适当调整。
e.施工中防护:做好防水板铺挂成形地段防水板的保护,杜绝电焊作业损坏防水板,必要时,采用隔板进行有效隔离。
f.衬砌台车前方沿隧道纵向防水板铺挂长度一般要超前20m(2倍台车长度),形成铺挂段、检验段、二衬施工段流水作业。
⑵沉降缝和施工缝施工
衬砌浇筑工作缝设置遇水膨胀橡胶止水条,沉降缝采用橡胶止水带止水.止水条安装在已施工衬砌端头部位预留凹槽,凹槽深度为止水条高度的一半,宽度较止水条宽度稍大,将防水条用粘合剂沿环向粘上即可。橡胶止水带安装采用φ8钢筋卡和定位钢筋固定在定型档
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头板上,必须保证橡胶止水带质量,不扎孔,居中安装不偏不倒,准确定位,搭接良好.
2、施工排水措施
⑴对岩渗漏水预先进行有效引排处理
富水区段及开挖后拱部淋水处在排水土工布外侧设置环向盲沟导水,将水流导入墙脚纵向排水盲沟处;大面积淋水段以在喷射砼面铺设防水板,将渗水集中,然后开槽引排。
⑵按设计施作排水设施
在初期支护和二次衬砼间设置环向软式透水管盲沟和铺挂防水板,将水引排至边墙脚纵向透水管盲沟,然后通过横向排水管排入洞内中央排水沟,将水引排至洞外;路面水由纵向路缘排水沟将水引排至洞外.洞顶排水设施在进洞前施作,天沟、截水沟沟背夯填密实,表面形成流水坡,使坡面水能顺利排入沟内.
⑶临时排水
施工中设临时集水井,分段将洞内的水抽至洞外. 3、水磨钻措施
3。1、水磨钻开挖
当孔桩开挖进入强风化岩层、中风化岩层时,采用水磨钻施工方法.首先,在每个井台上搭设钢管支架,井架上安装滑轮,与卷扬机组成提升系统。然后,桩孔开挖出的石方等弃碴装入吊桶或捆绑,用电动卷扬机提升至地面,倒入手推车运到临时存碴场,最后集中统一外运至弃土场.
支架顶采用彩条布搭防水棚,防止雨水直接进入孔内,保证在下雨工人能继续作业。
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电动提升定型井架及防雨棚支架示意图 水磨钻开挖法是采用水磨钻、风镐破碎开挖,分节进行,每节施工深度为0。6m,施工过程中,当桩孔内积水较深、影响到钻孔施工时,用水泵将孔内积水抽出,并及时采用通风措施,保证孔内作业人员的安全,孔内通风采用专用鼓风机,由孔底将孔内空气向上吹,与地面空气形成对流。此外,当开挖的岩层不稳定时,设置护壁支护,护壁钢筋布置、厚度除按设计要求外,还应考虑水磨钻开挖增加的工作面通过加厚护壁进行调整,以保证设计桩径.主要施工顺序具体如下:
(1)钻取孔桩四周岩石:沿桩基孔壁布置取芯点,芯点中心位于设计内径基线上,取芯直径为170mm,依次以外倾角15°向下钻取外周的岩芯,取出的岩芯高约600mm,外周岩芯取完后中间岩体便形成一个环形临空面。
(2)钻取中间岩石: 沿桩半径钻取岩芯,将桩芯岩体等分成三等份,每份占桩芯岩体的1/3,以便于岩体破裂.
(3)风镐打孔:用风镐在岩体上钻眼,再将桩岩石分成六等份。
(4)插入钢楔,击打钢楔分裂岩石:在沿桩基径向风镐钻出的孔内打入钢楔,用大锤锤击钢楔使岩体获得一个水平的冲击力,在水平冲击力作用下岩石沿铅锤面被拉裂,底部会发生水平剪切破裂,依次分裂岩体,直至该层岩体全部被破裂。
(5)人工装渣,电动提升机出渣:一次单循环施工作用后,将水磨钻钻出的岩芯进行依次出渣,出渣从桩孔的一侧进行,然后插入钢楔,击打钢楔分裂岩石
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后再进行一次出渣。
(6)桩孔修正及下一循环的施工:由于水磨钻钻芯后桩基孔壁成锯齿状,为保证有效桩径,要敲掉侵占桩基空间的岩石锯齿。通过锁口护桩在桩孔内标出设计桩中心,检查桩基底部偏位情况并及时纠偏,同时标出下一个循环外周水钻钻孔取芯位置,进入下一循环的挖孔桩施工。 3。2、挖孔桩终孔检查
当开挖至设计标高后,进行终孔检查。质检人员先进行自检,自检确实达到设计规定标高、桩径、垂直度。孔桩开挖岩层与设计岩层相同,将桩底沉渣清理干净,孔内水抽干净后,再及时通知监理,进行终孔检查处。如果入岩深度与设计不符时,需要请设计进行确认是否需要进行桩长的调整。
十二、二次衬砌 1、二衬施作时间的确定
二次衬砌在围岩和初期支护变形基本稳定后施作。围岩变形量较大,流变特性明显时,要加强初期支护并及早施作仰拱和二次衬砌.围岩和初期支护变形基本稳定需符合下列条件:
⑴各测试项目所显示的位移率明显减缓并已基本稳定。 ⑵已产生的各项位移已达预计位移量的80%~90%。
⑶周边位移速率小于O.1~0。2mm/d,或拱项下沉速率小于0.07~0。15mm/d。
2、二次衬砌施工工艺
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防水板、钢筋作业台车 12m已衬砌段初期支护 3、施工方法
底板(仰拱)混凝土整体衬砌台车输送管拖式输送泵洞口6m 混凝土运输车⑴衬砌台车调试、就位
台车采用钢结构大模板,具有液压支拆模和电动走行系统,工厂制造后运至现场安装.
⑵台车拼装后的调试处置
①衬砌台车现场拼装完成后,必须在轨道上往返走行3~5次后,再拧紧固螺栓,并对部分连接部位加强焊接以提高台车的整体刚度.
②检查台车尺寸部位是否准确,掌握加工偏差大小情况,必要时进行整修。
③衬砌前对模板表面采用抛光机进行彻底打磨,清除锈斑,涂油防锈。
⑶台车就位
①台车轨道布设控制标准:调整轨道中心及标高,采用铁路P38钢轨,方木作枕木,底面直接置于已铺底或仰拱填充的砼地面上,保证台车平稳。
②定位方法:采用五点定位法,即:以衬砌圆心为原点建立平面坐标系,通过控制拱部模板中心点、拱部模板同墙部模板的两个铰接点、两墙部模板的底脚点来精确控制台车就位。台车走行至立模位置,用侧向千斤顶调整至准确位置,并进行定位复测,直至调整到准确位
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置为止。
⑷二次衬砌混凝土采用液压钢模衬砌台车,混凝土由电子自动计量拌合站集中生产,搅拌式混凝土运输车运输,混凝土输送泵泵送混凝土入模,插入式振动棒和附着式振动器振捣的施工工艺,确保二次衬砌内实外美。
4、消灭砼接缝错台的措施
砼接缝错台是二衬表观质量通病之一,采取措施如下: ⑴消灭环接缝错台:
一是在台车就位前,将砼搭接部位及台车搭接部分表面彻底清理干净,使台车与砼表面尽量紧贴;二是加强台车支撑,将所有的支撑全部支撑到位,保证台车整体受力,必要时可在台车端部增加丝杠支撑;三是在台车前端端部拱顶增设支撑(采用三个40t的千斤顶),以防台车上浮造成拱部错台;四是严控台车底部以上3米灌注砼速度(一般控制在约4小时)和坍落度;五是检查台车前后断面尺寸制造误差,及时消除;六是中线控制准确,使台车中线与隧道中线在同一个平面;七是保持台车与混凝土的搭接长度为10cm(曲线地段指内侧)。
⑵消灭台车模板错台:对模板板块拼缝进行焊联并将焊缝打磨平整,形成三块大模板(即拱部一块,左右边墙各一块),以抑制使用过程中模板翘曲变形而影响砼表面质量,以克服板块间拼缝处错台。
⑶控制台车作业窗处错台和漏浆:作业窗关闭前,必须将窗口边框砼浆液残碴清理干净,并用湿抹布擦拭后锁紧压紧卡,并将关闭支点用楔形木塞紧,防止由于作业窗口关闭不严,使窗口部位砼表面形成凹凸不平的补丁甚至造成漏浆。
十三、风水电作业和通风防尘 1、通风、降尘、净毒综合治理
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⑴通风方案
隧道采用机械通风、降尘、净毒综合治理,以通风降尘净毒为主,同时狠抓机械净化,实施水幕降尘,减少污染源。通风采用管道压入式通风方式供风,风机距洞口25 米安设,风管口距工作面15米以内。具体布置见《洞内管线布置示意图》。
掘进距离洞口100m以内,采用自然通风;超过100m,采用风机配以Φ1200mm软质风管通风.
压入风管 动力线 抽水管 Φ120mm高压风Φ100mm高压水照明线 ⑵机械设备净化
①加强对进洞机械车辆的维修保养,定期检查空气滤清器是否堵塞,进、排气是否畅通,喷油效果不好的油嘴及时更换.
②在机械燃油内掺加柴油添加剂,使柴油燃烧更充分,产生有害气体减少;将净化箱接到机械设备的排气管上,通过水洗和催化氧化二级净化系统,使排出的尾气中有害气体减少.
⑶采用湿式凿岩、水幕降尘相结合的办法防尘
为减少粉尘产生的根源,在开挖和锚杆施工时,使用湿式凿岩机进行钻眼,可大大减少粉尘对空气的污染,改善施工人员的作业环境.
洞室内管线布置示意图 40
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水幕降尘:高压水在高压风的作用下喷出,其雾化程度高、射程远,水雾将隧道断面封闭,充分降尘。
⑷定期洒水
出碴前向爆破后的石碴和岩壁上洒水,定期向隧道内车行路线上洒水,可大大减少粉尘对空气的污染,使粉尘对施工人员的伤害降低到最低限度。
2、洞内风水电作业 ⑴供风
在隧道施工口附近建设空压机房,安装电动空压机.保证隧道工作面使用风压不小于0.5MPa。高压风管每隔300m设一分闸阀,在管路最低处安装油水分离器,定期放出管中积油和水.
⑵供水
采用地表水和地下水相结合的方式,施工所用高压水由专用自动式水泵供应.
⑶供电和照明
隧道拟各配备两台发电机组以便施工用电和照明。洞内管线布置见《洞内管线布置示意图》。 十四、隧道不良地质段处理方法 1、岩溶处理
当隧道施工遇到岩溶危害时,按岩溶对隧道不同的影响情况及施工条件,采取跨越、加固溶洞,引排、截流岩溶水,清除充填物或注浆对软弱地基加固,回填夯实、封闭地表塌陷、疏排地表水等工程综合治理措施。
⑴岩溶水的处理:对岩溶水的处理原则是宜疏不宜堵。为防岩溶水的突然袭击,施工中采用超前钻孔探测,预备足够的抽水设备,以确
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保施工安全,排水设施应结合具体情况可选用排水沟,涵洞、泄水洞等建筑物。对岩溶水的整治应采取截、堵、排、防综合措施,并对本地生产、生活用水采取适当的保护措施.
⑵岩溶洞穴的处理:根据岩溶洞穴大小及洞穴与隧道不同部位的关系,采用跨越、堵塞、加固等处理措施.
⑶洞穴填充物的处理:洞穴填充物松软,下沉量大,强度底,稳定性差,当隧道必须穿越洞穴填充物时,用支撑桩、换填、注浆等工程措施来治理。
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2、隧道内涌水突泥
根据勘测资料以及超前地质预报工作和实施的洞内外监测所获得的资料,进行综合分析,对隧道内可能发生大规模的涌水、突泥的可溶地段与断层破碎带施工方案进行预设计.
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3、瓦斯段等有害气体段施工
由于本隧道中含低瓦斯,因此在这些段落施工就必须遵循以下原则:
短进尺,弱爆破、强支护,勤监测,加强通风,快喷锚。 采用“双保险\"监测措施。即建立遥控自动化监测系统(瓦斯自动探头与瓦斯测报中心)与人工现场监测(使用便携式瓦斯检测报警仪)相结合.重点检测开挖面及其附近20m,同时应对断面变化交界处上部、导坑上部、横通道处以及衬砌台车内部、防水板背后、坍方处等容易积聚瓦斯的地方进行重点检测,相应制定完善的瓦斯检测制度。
瓦斯隧道内施工,每班应有专职的瓦斯检测员值班。瓦斯检测人员必须执行瓦斯巡回检测制度,并做好记录。
瓦斯隧道通风方案应结合施工期间的工区划分,在每个工区中采用独立的巷道式通风系统,各工区通风系统互不干扰。
瓦斯隧道施工期间设置合理的机械通风系统,其需要的风量应根据计算取得。
⑴严格按新奥法原理组织施工,加强监控量测工作,用量测信息指导施工,及时反馈信息以修正设计和采取应急措施。施工中的必测项目为:洞外观测,地表下沉量测,拱顶下沉量测,净空收敛量测、每一施工循环工作面地质描述.量测数据应及时整理分析,并及时预报变位状况,以便修改设计,或制定加强措施,防止坍塌.
⑵隧道施工放样应保证精度。施工时应根据隧道各主要控制点的坐标计算隧道的长度和方向,并据此实地放线。为保证隧道底部按图纸所示的纵坡开挖并满足衬砌的正确放样,洞内每隔50米应设置一个水准点。
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⑶施工开挖必须采用光面爆破或预裂爆破技术。在Ⅴ级围岩中需爆破时,应采用微震光面爆破技术,尽可能减少超挖及减轻对围岩的扰动和破坏。隧道洞身不允许存在欠挖现象。施工前应做好各级围岩特别是Ⅴ、Ⅳ级围岩的光爆技术设计(Ⅴ级围岩应尽量采用无爆破施工),合理选用爆破参数,并根据围岩的变化适时调整爆破参数,以确保开挖断面有良好的光爆效果。
⑷地质超前预报是做好动态设计、动态施工的重要环节.施工时应根据设计图纸和现场具体情况的要求做好地质超前预报工作,并及时反馈预报结果,以便修改支护参数或开挖方式,确保施工和营运的安全。
⑸施工初期应做好洞口范围的排水,成洞时应选择有利的施工方法,严禁洞口大开挖,防止滑坡及坍塌.
⑹施工中应及时核对围岩级别,如发现与设计不符时应及时提出,以便修改设计。
⑺施工中遇到地下水应逐段取样化验,了解有否侵蚀性,以便及早采取防腐蚀措施。
⑻对于隧道进出口的成洞面地质较差时。成洞面采用喷射混凝土、锚杆群及挂网加固稳定,进出口及围岩软弱段结合管棚、超前小导管或超前锚杆并以型钢拱架、钢格栅拱架和系统锚杆形成较强的初期支护。仰拱应采用跳槽开挖,开挖后及时施作,尽快形成闭合环.
⑼管棚的注浆压力初压为0.5~1。0Mpa,终压为2。0Mpa,达到压力时持续15分钟即可终止注浆。小导管及中空注浆锚杆的注浆压力为0。5Mpa~1。0Mpa,达到压力时持续15分钟即可终止注浆。
⑽复合式衬砌施工应认真执行新奥法原则,Ⅴ、Ⅳ级围岩要求及时施作二次衬砌,Ⅲ级围岩段要求在围岩变形基本稳定后施作.当围
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岩变形过大,初期支护支护力不足时,应及时反馈,以便及时加强初期支护,或修改二次衬砌设计参数及提前施作模筑混凝土.在施作带仰拱的二次衬砌时,应先浇筑仰拱,再浇筑洞身墙拱二衬混凝土.
⑾隧道浅埋、V级围岩地段建议采用留核心土的台阶法开挖,IV围岩地段建议采用台阶法开挖,Ⅲ级围岩地段建议采用上下台阶法或全断面开挖。各级围岩爆破开挖后应及时施作初喷混凝土,封闭围岩外露面,初喷厚度不得小于3厘米,并紧跟掌子面,初喷与爆破时间间隔不得大于8小时。对Ⅴ、Ⅳ级围岩段,在初喷后应立即安装钢拱架、钢筋网、锚杆等,钢拱架与围岩之间的间隙应及时用喷射混凝土补喷密实,紧接着混凝土喷至设计的初支厚度;Ⅲ级围岩初喷后也应尽快喷至设计的初支厚度。
⑿所有喷射混凝土均应不得采用干喷,以确保喷射混凝土的质量;钢架腹、背部严禁回填片石等杂物;二次衬砌混凝土必须采用衬砌台车泵送混凝土灌注。
⒀锚杆与垫板应保持垂直,并与喷射混凝土充分接触,螺母务必拧紧。
⒁隧道附属设施的预留洞室,应对照相关文件中的隧道预留洞室设计图施工,在施作有关预留预埋前,应将相关图纸进行核对,发现错漏时应及时反馈设计代表,以保证后续电机设备的顺利安装。
⒂各级围岩段一次开挖长度不宜大于钢拱架或锚杆纵向间距的1。5倍。
⒃防水板施工时应严格按照图纸要求,采用土工布、防水板分离式进行施工,土工布与防水板之间采用热熔衬垫进行连接.
隧道施工安全事故应急预案
一、应急预案的方针与原则
坚持“安全第一,预防为主”、“保护人员安全优先,保护环境优先”
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的方针,贯彻“常备不懈、统一指挥、高效协调、持续改进”的原则.
更好地适应法律和经济活动的要求;给企业员工的工作和施工场区周围居民提供更好更安全的环境;保证各种应急资源处于良好的备战状态;指导应急行动按计划有序地进行;防止因应急行动组织不力或现场救援工作的无序和混乱而延误事故的应急救援;有效地避免或降低人员伤亡和财产损失;帮助实现应急行动的快速、有序、高效;充分体现应急救援的“应急精神\"。 二、应急策划
(一)工程概况及地质条件
A、 气象与水文
城步地处中亚热带季风湿润气候区,属中亚热带山地气候,四季分明,雨量充沛,冬少严寒,夏无酷暑,山地逆温效应明显.全年日照时 数在 1134.6~1601。5 小时左右,年平均气温为 16.1 ℃,年平均降水量 1218。5 毫米,年平均降雪日数 9.8 天,相对湿度年平均在 75~83%之间,年平均有霜日数为 17.1 天,全年冰冻平均天数为 8.7 天,境内除盛夏与 初秋盛行偏南风,主要风向为偏北风,年平均风速 2.3 米/秒,最大风力可达八至九级。
B、 地质地貌
隧道区属低山夹溪谷平原地貌,山体形态不规则,其山脉走向大致呈南北向,沟谷发育北北东—南南西向展布,与构造线方向近一致,与隧道主线轴线*行,地形切割强烈,呈“V”字型沟谷,出口段为陡崖,地形陡峭,地貌起伏变化大,总的地势北高南底,隧道轴线通过地段地面标高447.20~485.60m(钻孔标高)。地形坡度30°~60°。山坡植被发育一般,主要为灌木丛,基岩山体大部分出露。
(二)应急预案工作流程图
根据本工程的特点及施工工艺的实际情况,认真地组织了对危险源和环境因素的识别和评价,特制定本项目发生紧急情况或事故的应急措施,开展应急知识教育和应急演练,提高现场操作人员应急能力,减少突发事件造成的损害和不良环境影响。其应急准备和响应工作程序见图7—3。
(三)突发事件风险分析和预防
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为确保正常施工,预防突发事件以及某些预想不到的、不可抗拒
的事件发生,事前有充足的技术措施准备、抢险物资的储备,最大程度地减少人员伤亡、国家财产和经济 失,必须进行风险分析和预防.
1.突发事件、紧急情况及风险分析
根据本工程辅助洞工程及水文地质情况,施工中会遇到高压力、大流量的地下水,压力达10MPa以上,在隧道施工中实属罕见。根据以上分析,并充分考虑到施工技术难度和困难、不利条件等,经多方讨论和分析,确定本项目的突发事件、风险或紧急情况为高压水涌水。
2.突发事件及风险预防措施
从以上风险情况的分析看,如果不采取相应有效的预防措施,不仅给施工造成很大影响,而且对施工人员的安全造成威胁。
(1)项目部加大科研力度和资金投入,组织国内外高压水处理专家研究防治方案,项目部购买TSP203型超前地质预报系统,探测地质情况。
(2)施工前期和施工过程中详细了解工程的地形地质和水文地质情况,并密切注地质条件的变化及地下水出水的迹象,发现异常情况及时采取措施。
(3)加强超前地质探测和围岩监测,根据开挖面揭露的地质条件及对地下水的观察情况,对开挖面前方地下水的赋存情况做出详细准确的超前地下水预报,并根据超前预报资料制定详细的高压水防治方案。并按监理人员批准的格式填写预报报监理. (4)突水处理方案
在洞内富水构造被揭穿后,发生大的突水(有水无泥)后,采用以下方式处理:
1)待其水量减少或消退、水压降低后再进行注浆处理。
2)若水流很大、水压很高、人员无法靠近,且无减弱趋势,采用以下两种方式处理,
①在地下水补给区与辅助洞涌水点之间布置泄流钻孔分流泄压,降低引水隧洞涌水点的涌水量和流速,
⑦采用迂回导洞在出水的上游揭穿水道,排水减压,为辅助洞掌子面处理创造条件,
③直接在迂回导洞(不揭穿水道)内进行超前注浆处理,阻断水流,再在辅助洞掌子面进行补充注浆处理。
(5)突水涌泥段处理方案
突水涌泥通常来势猛、速度快、流量大,只有待其减退后再行
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处理.水量减退后,淤泥充填洞内,在清淤引起涌泥增加、掌子面不
稳、欲进反退时,封闭掌子面,采用全断面帷幕注浆加固,超前小导管支护,短台阶开挖方案。 (四)应急资源分析
(1)应急力量的组成及分布:机关有关部门负责人、项目部成员、顾问专家组、业主、监理等。
(2)应急设备、物资准备:医疗设备、救护车辆充足,药品齐全,各施工小分队配有对讲机。地方可用的主要应急资源是救护车. (3)上级救援机构:公司应急领导小组。 (五)法律法规要求
《铁路隧道施工安全技术规程》、《关于特大安全事故行政责任追
究的规定》第七条、第三十一条;《安全生产法》第三十条、第六十八条;《建筑工程安全管理条例》、《安全许可证条例》。 三、应急准备 (一)机构与职责
一旦发生隧道施工安全事故,公司领导及有关部门负责人必须立即赶赴现场,组织指挥抢险,成立现场应急领导小组。 1.公司应急领导小组 (1)人员组成 组长:总经理
副组长:主管施工生产的副总经理 总工程师
成员:安全质量部、工程部、工会、公安处、劳资部、社保部、设备物资部、集团中心医院。 (2)职责
研究、审批抢险方案;组织、协调各方抢险救援的人员、物资、交通工具等;保持与上级领导机关的通信联系,及时发布现场信息. 2.项目部应急预案领导小组 (1)人员组成 组长:××× 副组长:××× 下设
通信联络组组长:××× 技术支持组组长:××× 抢险抢修组组长:×××
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医疗救护组组长:×××
后勤保障组组长:××× (2)应急组织的分工职责
1)组长职责
①决定是否存在或可能存在重大紧急事故,要求应急服务机构提供帮助并实施场外应急计划,在不受事故影响的地方进行直接控制;
②复查和评估事故(事件)可能发展的方向,确定其可能的发展过程; ③指导设施的部分停工,并与领导小组成员的关键人员配合指挥现场人员撤离,并确保任何伤害者都能得到足够的重视;
④与场外应急机构取得联系及对紧急情况的记录作出安排;
⑤在场(设施)内实行交通管制,协助场外应急机构开展服务工作; ⑥在紧急状态结束后,控制受影响地点的恢复,并组织人员参加事故的分析和处理。
2)副组长(即现场管理者)职责
①评估事故的规模和发展态势,建立应急步骤,确保员工的安全和减少设施和财产损失;
②如有必要,在救援服务机构来之前直接参与救护活动; ③安排寻找受伤者及安排非重要人员撤离到集中地带;
④设立与应急中心的通信联络,为应急服务机构提供建议和信息. 3)通信联络组职责
①确保与最高管理者和外部联系畅通、内外信息反馈迅速; . ②保持通信设施和设备处于良好状态;
③负责应急过程的记录与整理及对外联络。 4)技术支持组职责
①提出抢险抢修及避免事故扩大的临时应急方案和措施; ②指导抢险抢修组实施应急方案和措施;
③修补实施中的应急方案和措施存在的缺陷;
④绘制事故现场平面图,标明重点部位,向外部救援机构提供准确的抢险救援信息资料。 5)保卫组职责
①设置事故现场警戒线、岗,维持工地内抢险救护的正常运作; ②保持抢险救援通道的通畅,引导抢险救援人员及车辆的进入; ③抢救救援结束后,封闭事故现场直到收到明确解除指令. 6)抢险抢修组职责
①实施抢险抢修的应急方案和措施,并不断加以改进;
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②寻找受害者并转移至安全地带;
③在事故有可能扩大进行抢险、抢修或救援时,高度注意避免意 外伤害;
④抢险、抢修或救援结束后,直接报告最高管理者并对结果进行复查和评估.
8)后勤保障组职责
①保障系统内各组人员必需的防护、救护用品及生活物资的供给; ②提供合格的抢险抢修或救援的物资及设备。 (二)应急资源
应急资源的准备是应急救援工作的重要保障,项目部根据潜在事故性质和后果分析,配备应急救援中所需的救援机械和设备、交通工具、医疗设备和药品、生活保障物资。 主要应急物资:
(1)在洞内显著位置配备适当的救生器具,如救生圈、安全绳、长竹竿等;
(2)内部电话、对讲机等联系工具保持畅通; (3)自备发电机和照明专线保持良好工作状态;
(4)洞口和通道口预备沙袋等物,利于堵水和引导水流方向. 主要应急机械设备和物资储备见表7—2. 主要应急机械设备和物资储备表 表7—2
序号 1 材料、设备名称 单位 数量 规格型号 挖掘装载机 台 主要工作性能现在何处 备注 指标 2 IT 3 现场 C312 2 Z1 现场 50c 2 现场 Z150—E 2 FC-斗容O.75m3 现场 1 1 KY一 25t 现场 25 2 BX50 现场 0 2 装载机 3 装载机 4 机动翻斗车 5 液压汽车吊 台 台 辆 辆 台 6 电焊机 7 卷扬机 台 拉力5t 现场 52
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湖南星大建设集团有限公司 施工方案 8 2 JJ2—0。5 现场 现场 现场 现场 现场 现场 移动式螺杆空台 压机 9 移动式内燃空台 压机 10 风动凿岩机 台 水泵 台 11 12 水泵 台 13 水泵 台 发电机 14 15 发电机 通风机 16 17 通风机 18 注浆泵 19 注浆泵 台 台 台 台 台 台 20 混凝土喷射机 台 21 混凝土喷射机 台 4 SP522 2 F DR500 40 YT—28 30 10sh.13 20 10s h_28 15 250 JQCl40×2 3 20 2kW 2 30kW 2 DTl25- F110 1 DTl8 0 3 PH -250 3 ZJ 昏35 2 MEYCOP otenza 1 TK— 961 现场 现场 现场 现场 现场 现场 现场 现场 3.教育
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为全面提高应急能力,项目部应对抢险人员进行必要的抢险知识教
育,制定出相应的规定,包括应急内容、计划、组织与准备、效果评估等.公司每年进行两次应急预案指导,必要时,协同项目部进行应急预案演练。
4.互相协议 项目部应事先与地方医院、宾馆建立正式的互相协议,以便在事故发生后及时得到外部救援力量和资源的援助。相关单位联系电话见表7—3.
相关单位联系电话表表7_3 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 单位 联系人 当地急救电话 ××× 医院 ××× 宾馆 设备租赁 业主工程部 当地安监局 当地安监站 ××× ××× ××× ××× ××× 电话 120 ××××××× ××××××× ××××××× ××××××× ××××××× ××××××× ××××××× 备注 当地政府办公××× 室 四、应急响应 施工过程中施工现场或驻地发生无法预料的需要紧急抢救处理的危险时,应迅速逐级上报,次序为现场、办公室、抢险领导小组、上级主管部门。由安全质量部收集、记录、整理紧急情况信息并向小组及时传递,由小组组长或副组长主持紧急情况处理会议,协调、派遣和统一指挥所有车辆、设备、人员、物资等实施紧急抢救和向上级汇报。事故处理根据事故大小情况来确定,如果事故特别小,根据上级指示可由施工单位自行直接进有处理。如果事故较大或施工单位处理不了则由施工单位向建设单位主管部门进行请示,请求启动建设单位的救援预案,建设单位的救援预案仍不能进行处理,则由建设单位的质量安全室向建委或政府部门请示启动上一级救援预案.应急事故发生处理流程如图7一4所示。
(1)值班电话:项目部安全质量部电话:×××,项目部实行昼夜值班制度,值班时
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间和人员如下:7:30~20:30、20:30~7。30。
(2)紧急情况发生后,现场要做好警戒和疏散工作,保护现场,及时抢救伤员和财
产,并由在现场的项目部最高级别负责人指挥,在3min内电话通报到值班室,主要说明
紧急情况性质、地点、发生时间、有无伤亡、是否需要派救护车、消防车或警力支援到现
场实施抢救,如需要可直接拔打120、110等求救电话。 . (3)值班人员在接到紧急情况报告后必须在2min内将情况报告到紧急情况领导小组 组长和副组长。小组组长组织讨论后在最短的时间内发出如何进行现场处置的指令.分派人员车辆等到现场进行抢救、警戒、疏散和保护现场等。由综合部在30min内以小组名义打电话向上一级有关部门报告。
(4)遇到紧急情况,全体职工应特事特办、急事急办,主动积极地投身到紧急情况的处理中去。各种设备、车辆、器材、物资等应统一调遣,各类人员必须坚决无条件服从组长或副组长的命令和安排,不得拖延、推诿、阻碍紧急情况的处理. 五、突发事件应急预案 1.施工过程中若发现较弱突水突泥现象,立即报告应急组织领导同志,现场施工人员可根据现场实际情况迅速打随机排水孔,安置塑料弹簧软管进行排水(塑料弹簧排水管引入排水沟),释放水压力,并及时喷锚进行围岩封闭。如果围岩破碎,可在初喷混凝土结束后迅速安置钢拱架,然后再进行复喷混凝土封闭围岩,加强支护。
2.施工过程中若发生高强压力突水突泥现象,应立即尽可能地撤离人员和机械设备,确保安全。及时向现场应急领导小组汇报,根据实际情况迅速组织救护工作。准确记录水量的流量、流速、水压,采取有效措施进行突水突泥控制。 (1)指挥与控制 1)观测预警
由工程部技术干部和各工班指定人员加强日常观测,确保在第一时间确认涌水险情,提前发出预警提示.
①与当地气象台建立天气服务联系,根据天气预报和降水量统计,加强隧道涌水观测;
②注意观测雅砻江水位变化、隧道涌水流量及变化时间、流速、水压及扩拱处有无渗涌水;
③观测数据有变化时,及时向生产副经理×××汇报,以便组织施工抢险。
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2)施工报告
①赋存高压水段在开挖时,工人要身系安全带,安全带长度松紧适宜,如有涌水,应立即停止施工回到安全地带,并及时汇报;
⑦破拱处发现有水从拱顶渗涌时,施工工人应立即停止施工并回到安全地带,并及时汇报;
③赋存高压水段要准备两台抽水机,保证不积水,水涌过急,抽不干时要向指挥部及时报告。 3)安全撤离
当确认出现涌水时,由项目部领导下令,立即电话通知值班室,组织所有现场施工人。
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