中铁隧道集团有限公司 蒙华铁路MHSS-3标
中条山隧道 帷幕、全断面注浆 专项施工方案
编制: 复核: 审核: 批准:
中铁隧道集团有限公司
蒙华铁路MHSS-3标段项目经理部三工区
蒙西至华中铁路MHSS-3标 中条山隧道帷幕、全断面注浆专项施工方案
二〇一五年四月
施工组织设计/方案报审表 建设项目名称: 施工标段: 编号: 致: 监理项目部: 我单位根据施工合同的有关规定已编制完成 中条山隧道帷幕、全断面注浆工程的专项施工方案,并经我单位技术负责人审查批准,请予以审批。 附件: 中条山隧道帷幕、全断面注浆专项施工方案。 承包单位(章): 技术负责人: 项目负责人: 日 期: 年 月 日 项目监理机构意见: 项目监理机构(章): 专业监理工程师: 监理组长/总监理工程师: 日 期: 年 月 日 指挥部意见(需要时): 指挥部(章): 部门负责人: 负责人: 日 期: 年 月 日 建设单位批准的实施性施工组织设计,建设单位5份,有关参建单位各1份,均含电子文件。
蒙西至华中铁路MHSS-3标 中条山隧道帷幕、全断面注浆专项施工方案
目 录
一、编制依据 ............................................................................................................................................ 1 二、编制原则 ............................................................................................................................................ 1 三、工程概况 ............................................................................................................................................ 1 四、工程地质及水文地质......................................................................................................................... 2
4.1.地形地貌 ...................................................................................................................................... 2 4.2.地层岩性 ...................................................................................................................................... 2 4.3.地质构造 ...................................................................................................................................... 3 4.4.地震动参数 .................................................................................................................................. 3 4.5.水文地质 ...................................................................................................................................... 3 五、施工进度指标 .................................................................................................................................... 4 六、 施工工艺 .......................................................................................................................................... 4 七、施工方案 ............................................................................................................................................ 5
7.1.注浆方案选择原则 ....................................................................................................................... 5 7.2.超前帷幕注浆............................................................................................................................... 7
7.2.1.注浆钻孔布置 .................................................................................................................... 8 7.2.2.超前预注浆注浆段长及止浆岩盘厚度确定 .................................................................. 13 7.2.3.浆液扩散半径 .................................................................................................................. 13 7.2.4.钻孔施工.......................................................................................................................... 13 7.2.5.注浆施工工艺 .................................................................................................................. 15 7.2.6.注浆效果检查及评定 ...................................................................................................... 18 7.2.7.注浆质量检验及资料整理 .............................................................................................. 18
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7.2.8.注浆参数.......................................................................................................................... 19 7.2.9.注浆材料.......................................................................................................................... 19 7.3.帷幕注浆施工要求 ..................................................................................................................... 20 7.4.注浆注意事项............................................................................................................................. 20 八、施工组织 .......................................................................................................................................... 21
8.1人员配置 .................................................................................................................................... 21 8.2机械设备配置............................................................................................................................. 22 九、施工安全保证措施........................................................................................................................... 23
9.1.安全管理组织机构 ..................................................................................................................... 23 9.2.安全保证措施............................................................................................................................. 24 9.3.安全应急救援预案 ..................................................................................................................... 26
9.3.1.应急救援组织机构 .......................................................................................................... 26 9.3.2.应急救援小组职责 .......................................................................................................... 26 9.3.3.应急预案.......................................................................................................................... 27 9.3.4.重大安全风险应急救援措施 .......................................................................................... 30 9.3.5.应急救援措施演练 .......................................................................................................... 33 9.3.6.灾情、事故搜集和报告 .................................................................................................. 33 9.4.监控量测 .................................................................................................................................... 34 十、工程质量保证措施........................................................................................................................... 37
10.1.组织保证措施........................................................................................................................... 37 10.2.思想保证 .................................................................................................................................. 37 10.3.制度保证 .................................................................................................................................. 37
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10.4.技术保证 .................................................................................................................................. 38 十一、施工环保措施 .............................................................................................................................. 40
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隧道帷幕、全断面注浆专项施工方案
一、编制依据
(1)蒙西华中铁路股份有限公司以及我隧道局集团公司相关管理制、标准化施工、信息化管理及精细化管理的相关规定和要求;
(2)集团公司、公司各系统部门《项目管理交底》; (3)中条山隧道施工图;
(4)新建蒙西至华中铁路MHSS-3标标段投标施组; (5)公司签发的《项目施工调查报告》; (6)我单位类似工程的施工经验;
(7)目前铁路煤运通道成熟的施工工艺和施工方法。
二、编制原则
(1)贯彻执行国家的方针、政策及相关的工程施工规范、规定,当地政府的相关制度;
(2)确保满足建设单位、监理单位、设计单位管理要求;
(3)严格按照实施性施工组织设计总体安排合理编制,确保履约;
(4)符合国家和地方关于环境保护、职业健康安全、水土资源及文物保护、节能减排的要求;
(5)对本项目职业健康危害主要影响因素进行识别以及采取的措施。
三、工程概况
新建蒙西至华中地区铁路煤运通道重点控制工程MHSS-3标段位于山西省运城市,起讫里程为:DK614+862.04~DK633+608,全长18.746km,路基工程分布在隧
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道两端。中条山隧道线路穿越中条山山脉。隧道进口端位于运城市盐湖区境内,出口端位于运城市平陆县常乐镇刘卫庄村。
本合同段工程主要为中条山隧道1座,设计为双洞单线隧道。隧道一般段线间距设计为35m,隧道最大埋深约840m。隧道左线进口里程DK615+065,出口里程DK633+470,左线全长18405m;右线进口里程DK615+075,出口里程DK633+485,右线全长18410m,设辅助坑道6座,排水平导1座,盖板涵1座、路基及站场290.96m。
三工区管段为中条山隧道4#、5#斜井以及正洞和平导任务。工区起讫里程DK628+690~DK630+300,长1610m;正洞DK628+690~DK630+300,为双洞单线隧道,长1610m;4#斜井长1227m,XJK0+00~XJK0+562段由进洞高程516m缓慢降坡至511m,XJK0+562~XJK1+227坡率11.19%;5#斜井长500m,坡度i=9.95;平导PD0+000~PD1+570,长1570m。
四、工程地质及水文地质
4.1.地形地貌
本段可划分为三个地貌类型,以中条山为界,中条山北麓为运城盆地,中条山为构造侵蚀中山区,中条山南麓为构造-侵蚀堆积地貌。中条山总体走向:北东段呈北北东向,中段呈北东-北东东向,西南段呈北东向展布,总体为北东南西呈“S”型延伸。测区内海拔在400~1358 m,相对高差为800~950 m,总体地形南高北低,中等切割深度,局部切割强烈。山谷多呈V字型或U字型,分水岭以北地势陡峻,以南相对较平缓。
4.2.地层岩性
本段主要位于运城盆地、中条山隆起带和中条山南麓堆积区,主要出露太古界、下元古界、震旦系、寒武系、第三系、第四系地层和晚远古代、燕山期侵入岩。
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隧道通过的地层有太古界、下元古界、震旦系、寒武系、第三系、第四系地层和晚元古代侵入岩。
4.3.地质构造
测区地处新华夏构造体系中部运城多字型构造带中,该构造展布于河津、新绛以南到芮城至平陆的中间地带,包括河津~新绛一段汾河谷地、峨嵋隆起、运城沉降带、中条山西南段隆起和三门峡沉降带。这些一级隆起和沉降呈雁行式排列,生成了彼此
左线长度(延米) 3300 4765 4255 5585 500 右线长度 (延米) 3300 4745 4275 5590 500 序号 围岩分级 比例(左线) 比例(右线) 1 2 3 4 5 Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ 17.9% 25.9% 23.1% 30.3% 2.8% 17.9% 25.8% 23.2% 30.4% 2.7% 联系的统一整体,中部运城多字型构造总体呈北北东走向。
表1-1中条山隧道围岩级别情况表
4.4.地震动参数
测区地震动峰值加速度为0.15g,地震动反应谱特征周期为0.35g。
4.5.水文地质
根据区内地形、地貌和岩性构造条件,同时遵循气象、水文特征整体性原则,区内可分为三个水文区划单元,即运城盆地水文区(Ⅰ)、中条山基岩水文区(Ⅱ)和中条山南麓水文区(Ⅲ)。中条山基岩水文区(Ⅱ)可细分为基岩裂隙水文亚区(Ⅱ1)和碳酸盐岩岩溶水亚区(Ⅱ2)。中条山南麓水文区(Ⅲ)可细分为承压水亚区(Ⅲ
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1),浅层潜水亚区(Ⅲ2),黄河高阶地亚区(Ⅲ3),黄河低阶地、河漫滩亚区(Ⅲ4)。其中黄河高阶地亚区(Ⅲ3),黄河低阶地、河漫滩亚区(Ⅲ4)位于隧道出口外侧。隧道出口段通过浅层潜水亚区(Ⅲ2);地下水主要靠大气降水补给;地下水对混凝土结构无侵蚀性。DK628+690~DK633+470(4780m)正常涌水量36500m3/d。最大涌水量无设计。
五、施工进度指标
进度指标
项目 周边帷幕注浆 全断面帷幕注浆 正洞(m/月) 斜井(m/月) 平导(m/月) 30 30 40 40 40 六、施工工艺
帷幕注浆工艺流程图
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止浆墙施工测量放样,标注钻孔位置钻机就位固定钻孔安装孔口管孔口管内继续钻孔(25m深)配合比设计安设送浆管/止浆塞制备浆液注 浆安装调试注浆泵注浆检查不合格是否符合注浆结束标准钻孔注浆结束
帷幕注浆工艺流程图
七、施工方案
设计提供注浆措施拟采用全断面超前注浆、全断面帷幕注浆、局部帷幕注浆三种措施相结合,工艺基本相同,作业面钻孔上下范围较大,需要在仰拱初支与仰拱二衬跟进后施工。
7.1.注浆方案选择原则
施工中根据超前地质预报等措施和设计院提供地质资料综合分析隧道围岩的工程地质条件,岩体完整性,岩溶发育情况,涌水位置、水量、水压及岩体的综合渗透系数等情况来合理选择注浆方案。
(1)地层极其松散破碎或者为断层泥,隧道开挖后掌子面无法自稳;超前探水
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孔单孔出水量>60L/min;探水孔水压>1.0MPa采取全断面帷幕注浆。
(2)隧道局部断面为胶结较差的半胶结地层或局部断面围岩节理裂隙较发育或比较破碎,其余部位围岩比较完整;超前探水孔单孔出水量25~60L/min;探水孔水压0.5~1.0MPa段可适当调整钻孔数量和范围,采用局部帷幕注浆的方案。
中条山隧道正洞设计具体注浆措施及相应里程见下表:
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
起始里程 DK620+525 DK620+535 DK620+735 DK625+400 DK625+410 DK625+635 DK628+690 DK629+280 DK629+480 DK629+885 DK629+980 DK630+381 DK630+700 DK620+535 DK625+400 DK625+410 终止里程 DK620+535 DK620+735 DK620+745 DK625+410 DK625+635 DK625+645 DK628+840 DK629+480 DK629+735 DK629+980 DK630+381 DK630+700 DK631+040 DK620+735 DK625+410 DK625+635 长度(m) 10 200 10 10 225 10 150 200 255 95 401 319 340 200 10 225 6
辅助措施 全断面帷幕注浆 全断面帷幕注浆 全断面帷幕注浆 全断面超前注浆 全断面超前注浆 全断面超前注浆 周边帷幕注浆 全断面超前注浆 全断面超前注浆 全断面超前注浆 全断面超前注浆 全断面超前注浆 周边帷幕注浆 全断面帷幕注浆 全断面超前注浆 全断面超前注浆 部位 左线 左线 左线 左线 左线 左线 左线 左线 左线 左线 左线 左线 左线 右线 右线 右线 蒙西至华中铁路MHSS-3标 中条山隧道帷幕、全断面注浆专项施工方案
序号 17 18 19 20 21 22 23 起始里程 DK625+635 DK628+690 DK629+280 DK629+480 DK629+885 DK629+980 DK630+700 合计 终止里程 DK625+645 DK628+840 DK629+480 DK629+735 DK629+980 DK630+381 DK631+040 长度(m) 10 150 200 255 95 401 340 4111 辅助措施 全断面超前注浆 周边帷幕注浆 全断面超前注浆 全断面超前注浆 全断面超前注浆 全断面超前注浆 周边帷幕注浆 部位 右线 右线 右线 右线 右线 右线 右线 中条山隧道斜井、平导设计具体注浆措施及相应里程见下表:
序号 1 2 3 4 5 起始里程 ⅣXJK0+410 ⅣXJK0+320 ⅤXJK0+395 PXJK0+890 PXJK1+240 合计 终止里程 ⅣXJK0+370 ⅣXJK0+000 ⅤXJK0+080 PXJK1+110 PXJK1+390 长度(m) 40 320 315 220 150 1045 辅助措施 全断面帷幕 4号斜井 全断面帷幕 全断面帷幕 周边帷幕 平导 周边帷幕 5号斜井 部位 施工注浆实施方案可根据超前地质预测预报及揭示的地质条件予以调整。
7.2.超前帷幕注浆
根据围岩条件不同选取不同的注浆方法,分别有全孔一次性注浆、分段前进式注浆,分段后退式注浆,在施工时根据钻孔状况可灵活选取。
全孔一次性注浆方式主要用于围岩条件较好,裂隙较均匀地层,施工工艺流程如
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下:施工准备→施工止浆墙→测量布孔→孔口管段钻孔安装→钻孔至设计深度→安装注浆系统→注浆。
分段前进式注浆主要用于裂隙发育难以成孔岩层,即自孔口开始钻进一段,注浆一段,直至孔底,分段长度一般3~5m,施工工艺流程如下:施工准备→施工止浆墙→测量布孔→孔口管段钻孔安装→第一段钻孔5m→第一段注浆→分段钻孔注浆。
分段后退式注浆主要用于局部发育可以成孔岩层,即一次性钻孔完毕,自孔底向外分段设置注浆塞注浆,分段长度一般3~5m,施工工艺流程如下:
施工准备→施工止浆墙→测量布孔→孔口管段钻孔安装→钻孔至设计深度→分段安装注浆塞注浆。
7.2.1.注浆钻孔布置
注浆钻孔的布置,根据注浆范围、注浆段长、单个注浆钻孔的作用范围,岩层裂隙发育情况,含水层分部情况和钻孔作业要求而定,超前预注浆孔长短结合并呈伞形辐射状布置。
帷
幕
注
浆
钻
孔
布
置
示
意
图
见
下
图
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正洞帷幕注浆钻孔示意图说明:1、本图尺寸以cm计;2、帷幕注浆钻孔每循环25m,开挖22m,留3m止浆岩盘;3、钻孔孔底距开挖轮廓线外3-5m。
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斜井帷幕注浆钻孔示意图说明:1、本图尺寸以cm计;2、帷幕注浆钻孔每循环25m,开挖22m,留3m止浆岩盘;3、钻孔孔底距开挖轮廓线外3-5m。
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平导Va断面帷幕注浆钻孔示意图说明:1、本图尺寸以cm计;2、帷幕注浆钻孔每循环25m,开挖22m,留3m止浆岩盘;3、钻孔孔底距开挖轮廓线外3-5m。
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平导Vb帷幕注浆钻孔示意图说明:1、本图尺寸以cm计;2、帷幕注浆钻孔每循环25m,开挖22m,留3m止浆岩盘;3、钻孔孔底距开挖轮廓线外3-5m。
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7.2.2.超前预注浆注浆段长及止浆岩盘厚度确定
根据设计图纸,为保证注浆质量,超前与注浆每一段注浆段长度取为25m,止浆盘厚度为3m。
7.2.3.浆液扩散半径
根据设计超前帷幕注浆浆液扩散半径为3.0m。
7.2.4.钻孔施工
7.2.4.1.注浆钻孔结构及施工技术要求
对于超前帷幕注浆的注浆孔开孔孔径为Φ110mm,埋设2.0m长Φ108mm孔口管,2.0m以后孔径为Φ91mm直至终孔。
注浆钻孔孔口位置应准确定位,与设计位置的容许偏差为±5cm,偏角应符合设计要求,每钻进一段,检查一段,及时纠偏,孔底位置偏移应小于30cm;钻孔顺序应先外后内,同一圈孔间隔施工,钻进时对孔内情况进行详细记录,如掉快、坍塌、堵钻、钻速等,尤其是出水量的高低需要准确记录。
7.2.4.2.钻机安装
钻孔选用SM-14地质钻机,先根据设计图孔位、钻孔参数,在工作面上放出钻孔位置,并用油漆标定。
调整钻杆的仰角和水平角,移动钻机,将钻头对准所标孔位。 将棱镜放在钻杆的尾端,用全站仪检查钻杆的姿态并调整。
同时采用罗盘根据计算的方位角与倾角复核钻杆状态,确保钻孔准确。
7.2.4.3.埋孔口管及试验
钻进预埋孔口管段,采用Φ110mm钻头钻进,该段长度为3.0m,钻进结束后,装入规格Φ108mm×5mm/L=3.0m的热轧无缝钢管,再灌入水灰比为0.5:1的早强水
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泥浆将其固定,待凝48H后,安装闸阀,开始扫孔。扫孔结束后,采用1.2~1.5倍的设计注浆压力进行耐压及抗渗试验,经试验确认无泄漏且满足耐压要求,才可以继续钻进,否则必须进行处理直至达到设计要求为止。
7.2.4.4.钻进成孔
钻孔按先外圈,后内圈的顺序进行。内圈钻孔可参照外圈钻孔的顺序,后序孔可检查前序孔的注浆效果。逐步加密注浆一方面可根据钻孔的情况调整注浆参数,另一方面如果钻孔情况证明注浆效果已达到设计要求,即可进行下一圈孔的钻进,减少钻孔的工作量,加快施工进度。钻孔时,还要严格作好钻孔记录,包括孔号、进尺、起讫时间、岩石裂隙发育情况、出现涌水位置、涌水量和涌水压力。
(1)钻进过程中的技术措施
①为了及时清除孔内岩渣、减少钻具的磨损,应经常从孔底提起冲击器,对孔进行充分的排渣。
②如孔内突然发生坍塌、钻进过程中遇涌水或岩层破碎造成卡钻,应停止钻进,同时保持冲击器动作并立即在孔内上下运动,如果有必要,可以增加冲击器转速,一直到冲击器能自由上下,以及时岩渣从孔内排清为止。
③加接钻杆时,要特别注意钻杆内的清理,以免砂土、岩渣及管内铁锈等赃物进入冲击器,引起零件损坏或发生停钻事故,钻杆螺纹应涂润滑脂。
④当一根钻杆打完时,必须将孔内岩渣吹扫干净,然后减少气量,将冲击器慢慢放入孔底,过一会在缓慢停气,方可接上另一根钻杆,以防岩渣倒灌进入冲击器。
⑤调换钻头时,要保证替换钻头只讲小于被替换钻头,以防替换钻头卡在孔内,因此,钻头应排队使用。
⑥应经常检查圆键及柱销的磨损情况,及时修理或调换,以防钻头掉进孔内。
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(2)钻进过程中的防尘措施
①无水正常钻进时,孔内将返出大量灰尘,这是需在孔口安装防尘罩,并在防尘罩与孔口之间喷射高压水流。
②现场工作人员需佩戴防尘口罩和防护眼镜。 ③加强现场的通风。
7.2.5.注浆施工工艺 7.2.5.1.压水试验
压水试验的目的是为了了解注浆孔各注浆段岩层的富水性、透水性,以确定浆液配比。预估浆液消耗量及材料用量。压水试验方法采用双塞正水法,压力表安装在孔口管回水管上,试验压力取净水压力的1.5~2.0倍,试验时每间隔10分钟观测一次流量和压力,流量和压力保持相对稳定,流量连续四次读数,其最大值和最小值之差小于最终值的10%,试验工作即可结束,以最终流量为计算流量。
7.2.5.2.钻孔冲洗
决定钻进孔段需注浆时,必须立即进行钻孔冲洗工作,钻孔冲洗的目的是清除钻孔中的残存岩粉,岩石裂隙中所填充的粘土杂质等物。冲孔方式采用压力骤升骤减的放水方式,冲洗结束的标准为:出水管的水洁净后再延续10min,总冲洗时间不低于30min,对个别特殊情况还要增加冲洗时间。
7.2.5.3.浆液材料及制浆
针对第三系地层采取超前预注浆后径向注浆等措施堵水。对于注浆材料,可选择普通水泥、硫铝酸盐水泥、超细水泥注浆材料,慎用水玻璃和化学浆液,提高浆液材料的耐久性。
浆液采用纯水泥浆或水泥—水玻璃浆液。水泥浆的水灰比(重量比)为0.8:1~1:1,
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水泥采用PO425普通硅酸盐水泥,水泥细度要求通过80um方孔筛的筛余量不大于5%,所用水泥必须新鲜无结块,每批进场水泥均应有出厂合格证及检验分析报告单,不合格的水泥不能使用。水玻璃浓度采用波美度Be’=40,模数为2.4~3.0。水泥浆:水玻璃浆液=1:0.8。
选用JZ350叶片式搅拌机作为制浆设备,为了保证浆液的均匀性和在注浆间隙时不沉淀,另自行加工搅拌储浆桶两台,容量1立方米,采用立式电动机和摆线针轮式减速器,用支架倒立于储浆桶上,通过联轴节将动力直接传给搅拌轴。为了方便吸浆,在储浆桶外侧设两个以上取浆口,以保证大流量注浆时浆液的供应。
根据选定浆液的配比参数拌好浆液,其中水泥浆拌好后用1×1mm网筛过滤,放入叶片立式搅拌机进行二次搅拌,确保浆液均匀。
7.2.5.4.注浆
当注浆孔涌水量小于30L/min,选用纯水泥浆或水泥-水玻璃浆液;当注浆孔涌水量在30~200L/min范围内,选用凝胶时间为4~6min的浆液;当注浆孔涌水量大于200L/min,选用凝胶时间为3~4min的浆液。
注浆顺序:先注外圈,后注内圈,先稀后密,由下而上间隔施作。
注浆结束标准:单孔注浆结束标准:注浆压力逐步升高至设计终压,并继续注浆10min以上;注浆结束时的进浆量不小于设计注浆量80%,进浆速度为开始进浆速度的1/4。
注浆全段结束标准:所有注浆孔均已符合单孔结束条件,无漏注现象;注浆后涌水量小于1m3/m.d;浆液有效注入范围值大于设计值。
(1)注浆过程中的技术措施
①注浆前、在类似地质条件下的岩层中进行注浆试验,初步掌握浆液填充量、注
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浆量、浆液配比、凝结时间、浆液扩散半径、注浆终压等指标。
②一个孔段的注浆作业一般应连续进行直到结束,不宜中断,应尽量避免因机械故障、停电、停水、器材等问题造成的被迫中断。对于因实行间歇注浆、制止串浆冒浆等有意中断,则应先扫孔至原设计深度后进行复注。
③注浆顺序由外向内、同一圈孔间隔施工。
④岩层破碎容易造成坍孔时,采用前进式注浆,否则采用后退式注浆。 ⑤当注浆中断时间超过浆液凝胶时间时,应在浆液凝胶之前把浆液从注浆管路系统中排出,用清水冲洗干净,查明中断原因,排除故障,处理好后再恢复注浆。
⑥为防止浆液中混入纸片及水泥硬块杂物堵塞管路,在搅拌桶进口及出口处设置过滤筛或过滤网。
⑦注浆过程中,必须注意观察注浆压力和吸浆量的变化情况,当出现异常时,应立即检查并及时处理。
⑧注浆中出现注浆压力突然下降、流量增大,属跑浆或超扩散,可采用缩短凝胶时间,增大浆液浓度或采用低压、间歇注浆方法,及时调整处理。
(2)特殊情况下的注浆措施 ①注浆中断
对于注浆中断,应及时采取措施,缩短中断时间,尽量恢复注浆。如中断时间较长,应及时冲洗钻孔,并检查注浆设备,找出中断原因,采取有效措施,对注浆中断的孔段扫孔并进行复注弥补,以保证注浆质量。
②串浆
当发生串浆应立即采取措施,可对串浆孔同时进行灌浆,或者将串浆孔用堵头封堵,带灌浆孔结束灌浆后,再将串浆孔打开,进行扫孔,冲洗,而后继续钻机或注浆。
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③岩层大量漏浆:
发生岩层大量漏浆时,应立即停止注浆施工,查明原因。
查询钻孔记录,如是可能溶腔或裂隙发育部位,采用后退式注浆方式通过溶腔部位。同时缩短注浆段高,降低注浆压力,限制进浆量或加大浆液浓度等措施,严格控制注浆量,既保证注浆质量又不浪费浆液。
7.2.6.注浆效果检查及评定
(1)P-Q-t线法曲。通过对注浆施工中所记录的注浆压力P、注浆速度Q 进行P-t,Q-t 曲线绘制,根据地质特征、注浆设备性能、注浆参数等对P-Q-t 曲线进行分析,从而对注浆效果进行评判。当注浆施工中P-t 曲线呈上升趋势,Q-t 曲线呈下降趋势,注浆结束时,注浆压力达到设计终压,注浆速度达到设计速度(常取5~10 L/min),则满足效果检查要求。
(2)检查孔法。选择可能出现的薄弱环节进行钻孔检查,检查孔数量按注浆孔总数的10%控制。检查孔不塌孔,检查孔出水量小于0.2L/min·m。
7.2.7.注浆质量检验及资料整理
注浆段的注浆孔全部注完后,应进行注浆效果检查和评定,不合格者应补钻孔注浆。
重新采用地质雷达检测围岩体破碎状况,并与第一次检测结果相比较。对注浆质量的检查和评定可采取对注浆过程中的各种记录资料进行综合分析,分析注浆压力和注浆量变化是否合理,是否达到设计要求。
另外可通过打检查孔来判断注浆质量,钻取岩心,观察浆液充填情况,并检查孔内涌水情况。检查孔应布置在出水较多的部位或布置在开挖面中心处,每循环拟布设2~3个检查孔。
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7.2.8.注浆参数
超前帷幕注浆开挖20米,注浆范围为隧道拱部、边墙开挖线以外5m,隧道底部开挖线外3m,注浆加固循环纵向长度25m,掌子面前止浆岩盘厚度不小于3m。
全断面帷幕注浆参数见表2-1。
表2-1全断面帷幕注浆参数表
序号 参数名称 参数值 拱墙轮廓线外5m,底板开挖轮廓1 范围 线外3m 2 3 4 5 6 7 8 浆液扩散半径 终孔间距 注浆终压 注浆孔径 单孔注浆量 注浆方式 注浆孔数量 3m 3.2~4m 不小于3Mpa 直径91~110mm 3.2m3 前进式分段注浆(3~5m/段) 63个 试验过程根据地层情况调整 围岩破碎容易塌孔时选用 备注 7.2.9.注浆材料
一般断裂带及断层破碎带采用水泥浆,半胶结地层采用双快硫铝酸盐单液浆和超细水泥单液浆。施工过程根据地质情况及地层吸浆情况进行材料种类及配比选择调整。
所使用材料必须合格、保质、新鲜。 浆液配比参数如表2-2所示。 表2-2浆液配比参数表
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浆液配比 序号 名称 W:C(水灰比) C:S(体积比) 备注 根据钻孔地质 1 2 3 普通水泥单液浆 硫铝水泥单液浆 超细水泥单液浆 (0.8~1.0):1 (0.8~1.0):1 (0.8~1):1 ------ 及出水情况进 行选择。 1:(0.8~1) 7.2.10.帷幕注浆施工要求
(1)注浆范围为隧道拱部、边墙开挖线以外5m,底部开挖线外3m。注浆段长度为25m,掌子面前止浆岩盘厚度不小于3m。
(2)注浆孔开孔直径Φ110,终孔直径Φ91。注浆前在止浆盘内埋Φ108焊接钢管作为孔口管,孔口管以钻孔长度确定,孔口外露20cm。
(3)施工时可根据超前探孔、各部位钻孔揭示的岩石破碎情况及出水量大小,对注浆孔间距、位置、注浆压力、浆液配比等参数进行调整。
(4)施工全断面帷幕注浆时,应先施工上半断面,由外向内逐圈施工,同一圈孔间隔施工。下半断面施工时由上至下,分层施作钻孔和注浆。
(5)岩层破碎容易造成坍孔时,采用前进式注浆,其他情况采用后退式注浆。 (6)钻进过程中遇涌水或因岩层破碎造成卡钻时,应停止钻进,进行注浆扫孔后再行钻进。
7.2.11.注浆注意事项
为确保注浆效果,施工中要做好以下工作:
(1)认真填写掌子面地质描述,及时向设计院上报超前地质预报成果,以便及时进行帷幕施工设计,以指导施工。
(2)严格按设计和施组安排进行布孔,严格掌握布孔参数,并认真做好钻孔记
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录。钻孔资料将对注将施工提供较为直接依据。
(3)严格按既定注浆顺序按跳孔原则定量定压或定压原则进行控制钻孔和注浆施工。
(4)搞好现场注浆试验,在注浆施工前分别取3个孔均以定压注浆原则进行注浆试验,以验证注浆计算设计合理与否。验证合理后,应按所选参数进行注浆控制。否则,监理单位将及时将注将试验情况报设计单位并上报,组织四方会勘,重新确定现场控制参数。
(5)严格控制现场注浆,按设计原则进行注浆量控制,当出现个别注浆孔长时间注浆而压力不上升时,适当调整注浆材料和浆液配比参数,以便通过采取复注浆措施到达可控区域注浆,并满足加固圈厚度要求。
(6)注浆材料选择调整顺序:注浆材料由细颗粒浆材调整到粗颗粒浆材,浆液由单液浆调整为双液浆。
(7)浆液配比参数:通过调整浆液配比参数,将低浓度浆液调整到高浓度浆液,将凝胶时间长的浆液调整到凝胶时间短的浆液。
(8)复注浆措施:当注浆压力长时间不上升时,应停止注浆,待8小时后对该孔继续注浆或在该注浆孔旁进行补孔注浆。
八、施工组织
8.1人员配置
单位 架子队长 技术主管 技术组 钻工 人员配备(人) 1 1 5 12 备注 技术员3人、质检员1人、内业资料1人
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制浆组 材料供应 机修电工 合计 10 2 2 33 8.2机械设备配置
根据《QB/CTG10-01-2010》要求,铁路工程单线隧道台阶法施工时,平均月进度小于60m时可采用普通机械化程度配套,配备方案如下:
(1)开挖作业:分台阶开挖,挖掘机配合人工手持风钻开挖、 爆破;
(2)支护作业:配置工程钻机、注浆机进行超前支护;采用普 通湿喷机进行喷射混凝土;
(3)检铺底作业:配置仰拱栈桥作为掌子面设备运行通道; (4)装运作业:配置装载机、自卸汽车作为装运渣设备; (5)防排水作业:采用防水板铺设台车铺设防水板;
(6)衬砌作业:配置模板台车、混凝土输送泵、混凝土输送车及混凝土搅拌站。
表6-2 单作业面机械设备计划表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
设备名称 履带钻机 地质钻机 注浆泵 搅拌缸 储浆桶 清水桶 混合器 高压注浆管 防震压力表 规格 SM-14 YJ-200A YJ-400 自制 自制 T型 22
数量 1套 1 2 2 4个 2个 10个 100m 2个 备注 容量≥300L 储存水泥浆 储存水玻璃 容量≥100L 与注浆泵配套购置 与注浆泵配套购置 最大压力不小于7MPa 蒙西至华中铁路MHSS-3标 中条山隧道帷幕、全断面注浆专项施工方案
8.3专职安全生产管理人员 特种作业人员配置 8.1.施工人员组织
单位 架子队长 技术主管 技术组 钻工 制浆组 材料供应 机修电工 合计 人员配备(人) 1 1 5 12 10 2 2 33 备注 技术员3人、质检员1人、内业资料1人 九、施工安全保证措施
9.1.安全管理组织机构
以项目经理为安全生产第一责任人,指挥部成立安全生产委员会,分部设专职安全员,工班设兼职安全员。安全管理组织机构见图9-1。
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安全管理委员会工区经理书记安全总监质量副经理工区总工机电副经理副经理工程部工经部财务部设备部综合办公室工地实验室安质部物资部项目架子队、专职安全员、各作业队、班组兼职安全员
图9-1 安全管理组织机构图
9.2.安全保证措施
试验段施工中可能出现围岩失稳、坍方、突涌水等地质灾害,在施工中主要采取以下安全措施:
施工中加强地质预报工作。认真进行超前地质预报和超前探水,杜绝突涌水。隧道开挖过程中,成立专职地质组,配备专职地质工程师,做好地质描述和超前地质预报,提出对策和措施。施工工程师指导和督促各种措施、施工方案的落实,保证标准化作业。开挖过程中,地质工程师值班,及时发现地质变化情况,制订特殊地段的施工方法和可靠的措施并严格实施,监控指导现场施工,科学组织、合理安排,严格管理,确保安全。隧道开挖采用控制爆破方法,按《爆破安全规程》施工。加强监测,根据监测和地质情况及时调整爆破参数,保证爆破安全。通过超前地质预报、地质素描、炮眼钻进速度变化、炮孔出水异常现象等对前方地质情况做出判断,制定相应的施工方法和合理的支护参数,围岩变形增大时加强支护。地质不良地段按照“早预报、
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深钻探、先治水、短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测”的原则施工。加强施工监控量测信息反馈,为施工提供及时、准确的信息,及时指导对施工方案进行调整,保证施工安全进行。
施工中,根据超前地质预报结果,采用超前钻孔探明的方法,提前探明是否突水,判明涌水量、分布情况、补给方式、变化规律,根据结果采取相应的处治措施。在地质预报的基础上,对可能出现突涌水的前200m备足抽水设备,作好应急预案。
注浆安全措施:
(1)注浆期间至少设两个量测断面,严格按隧道施工规范加强量测,并加强掌子面周围初支和衬砌的观察。
(2)注浆管路及连接件必须采用耐高压装置,当压力上升时,要防止管路连接部位爆裂伤人。
(3)孔口管、止浆塞要安装固结牢固,施工期间严禁人员站在其冲出方向前方,以防止孔口管、止浆塞冲出伤人。
(4)注意机械使用、保养、维修,注意用电安全,经常进行检查杜绝漏电,并派专人操作和维修,非机电修理人员不得随意拆卸设备。
(5)钻孔过程中时刻观察前方地层变化,当遇到高压水粉细砂层砂子前应做好防范措施,必要时孔口安装防突装置,以防止高压水及钻杆冲出伤人。
(6)台阶上施工时应设防护围栏,防止人员高空坠落。
(7)需高空作业时,应搭设稳固安全的脚手架和施工平台,防止机翻人伤事故发生。
(8)准备好抢险材料,做好抢险准备工作,当开挖施工中当出现流水、流砂时应立即进行封堵作业,以防止施工中大量涌水形成危害,对涌出的泥砂应及时进行清
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理。
(9)若遇大的涌水涌泥灾害时,应及时撤出人员和设备。
(10)注浆后隧道开挖应按“三快一抢”(快挖、快支、快封闭和抢时间)的原则进行,确保隧道施工安全。
9.3.安全应急救援预案 9.3.1.应急救援组织机构
为应对各种突发事件发生后的及时救援工作,通过成立救援组织机构,制定应急预案方案,并定期演练,一旦发生应及时快速反应救援。
9.3.2.应急救援小组职责
(1)救援领导小组:主要任务是施工风险的预防、控制、扑救、查处的管理指挥工作。负责调集人员、救援物资、车辆,抢救生命财产,事故现场的指挥工作。
行动组 报警组 通讯、联络组 救护组 疏散引导组 紧急救援领导小组 图9-2救援组织机构图
(2)通讯联络组:施工人员迅速赶到现场救护,尽可能把事故控制在最小限度,减小对环境的污染。同时派人迅速报告项目领导。平时负有监督、检查、纠正违反程序或技术规定的行为。
(3)报警组:主要任务是负责听从第一到达事故现场领导的命令。报警时要清楚说明事故发生时间、地点、方位、事故是否造成人员伤亡等情况。报警后,要立即派人在单位门口和交叉路口迎接消防车等救援车辆。
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(4)通讯、联络组:主要任务是上传下达领导指令和有关情况,对内要告知事故发生情况,如发生伤人或塌方等事件,要对外联络,通知人员和设施迅速赶到事故现场进行抢救。
(5)疏散引导组:事故发生时,疏散组长应立即带领本组人员弄清本工程疏散出口和消防通道情况;引导施工人员正确逃生;在要道关口处设专人指挥,克服拥挤情况。
(6)救护组:主要任务是及时赶到事故现场救护伤员,送往医院医治伤员和完成领导交给的其他任务。
9.3.3.应急预案
(1)避难措施 ①避难设备
在隧道内的适当场所除要准备相当数量便携式器具、呼吸用保护器具外,还必须准备有相当数量包括避难梯子、安全绳索、避难袋及异常出水时的救生衣等避难器具,以便在发生异常时能供作业人员使用。同时,要避难和救护人员清楚紧急之际所设置的各种避难救场所,在这种场所要布置指示灯或用荧光涂料等显示出来。而且,对这类装备的场所和器具的使用方法都要大家详细知道,同时,还必须经常保持有效和清洁。
呼吸用保护器具,是在因洞内有火灾、可燃性气体爆炸、燃烧、喷出等而发生的一氧化碳、缺氧空气中进行躲避时备用的,这类简易扩护器、呼吸用保护具、一氧化碳面罩(在缺氧空气中无效果)等的准备数量,必须要多于在作业地点附近工作的作业人员数。在距掌子面500m外设置以作备用。便携式照明器具及其它器具,在距掌子面100m以外设置。
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另外,手电筒、冒灯、蓄电池灯等便携式照明器具,在配备可集体避难的强力电池的便携式电灯或按有效的间隔距离安设非常用照明装置,就不再配备多于作业人数的便携式照明器具。
②通讯与报警设备
在工程施工中,为了使有关作业人员及周边人员能迅速知道在隧道内的坍塌、异常涌水、涌砂、火灾等突发事件,要设通话装置和警报设备,而且,还必须将设置的场所和使用方法让有关作业人员周知。
(2)救援措施 ①救护计划
在发生灾害时或人员被关闭在洞内时,制定能够将被害者和洞内作业人员迅速救出救护的体制。在洞内由于发生紧急事故造成伤害时,或作业人员逃避迟缓或从洞内撤出有困难时,要迅速向有关部门通报与协商,防止二次灾害发生,救出受伤者或留在洞内的人等,进行适当的救护。
救护计划主要包括下列内容:在紧急事故发生时,有关部门与作业所内的联络体制;救护技术管理者与救护班成员的组成编制等救护管理组织体制;救护机械器具的种类与保管场所;救护机械器具的维修保养管理;救护教育训练计划;为了确保救护作业的安全需要注意的事项。
②救护管理体制
为对紧急事故发生有所准备,施工前要选出救护技术管理者,并让其进行有关救护训练及救护必须措施训练等。拟定出救护管理体制,成立救护班,一般由班长1名、负责准备救护器械供给员1名、班员3~5名组成。在救护时,由于二次灾害的危险性高,所以经常与消防队等有关单位取得联系,首先要考虑到救护班全体人员本身的
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安全。
③救护设备
为对紧急事故的发生有所准备,不但要准备救护所必须的呼吸用保护器具、检测仪器、便携式照明用器具等救护设备和器械设备,还要在通道处设置逃生线路指示灯,并对以上设施进行适当管理,以便能够随时有效使用。为了救护,更需配备救护用呼吸保护具、检测仪器、便携式照明用器具、便携式电话、小型灭火器、担架、安全绳索、长筒靴、粗白线手套及其它的必须救护设备和器械。为了救护所需的呼吸用保护器具有氧气呼吸器和空气呼吸器,要选择使用时间长的类型。作为主要救护器具有氧气呼吸器、救生气垫船型空气呼吸器等。再者,救护设备和机械,必须经常进行保养管理,以便在紧急时能够立即使用。
④救护训练
要就逃生线路熟悉、物资存放地及使用方法的熟练以及有关救护必须的机械器具等的使用方法、急救措施、救护方法救护对训练。救护训练要对呼吸用保护具、救护机器、测定仪器仪表等的操作和使用方法进行训练,以便为了救护而入洞的救护人员能够安全活动。并且,除了对受伤者做人工呼吸、心脏按摩苏醒抢救措施外,还要进行止血、骨折部位的固定、烧伤等的应急治疗。再者,其训练周期规定为当隧道等长度达1000米时要训练一次,其后每一年以内训练一次。
⑤救护物资
为对付可能发生的隧道涌水、坍塌等突发时间,要事先准备一定量的编织袋(沙袋用)、注浆设备、材料(现场配制)及其他突涌水处理用材料、机具,设专人进行管理,确保抢险物资设备能随时投入使用。
⑥救护措施
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当发生突涌水等突发事故时,在场值班领导、领工员、工班长或安全员,应立即组织人员迅速撤离危险区域,无法立即撤离的机械不予撤离,以人为主,确保施工人员生命安全。
撤离危险场所(一般撤离至洞外)后,立即清点现场施工人员数量,查看有无人员未逃离现场,并立即上报有关情况给指挥部领导。
指挥部领导接到通知后,应立即启动应急救灾程序,组织人力、物力全力抢险救灾,减少降低灾害损失。
当发生人员伤亡时,按紧急抢险方案及时进行救援工作。在确保救援工作人员无生命安全威胁的情况下进行抢救工作,若自身无救援能力时,及时上报当地政府或相关部门进行救援,同时做好相关配合救援工作。
当抢救出伤员时,根据伤员人数、受伤程度,由医务人员在现场采取相应的急救措施后,及时将伤员送到医院进行抢救、治疗。
现场采取安全警戒线或隔离措施,防止其他人员进入危险区域,避免灾害损失的扩大。
根据灾害损失情况,按照国家和地方各级政府有关法律、法规及条文的相关规定,及时上报上级机关或相关部门,等待下一步的调查处理。
9.3.4.重大安全风险应急救援措施
结合本工程施工特点,确定为有坍塌危险的场所、有触电伤害危险的场所、有高处坠落危险的场所、有机械伤害的场所、突泥涌水等为应急防范重点区域,对此类区域设定“监控点”,制定应急预案。预案的内容包括工程概况、事故形式、事故的危害和造成的经济损失、救灾技术方案、防灾措施、救灾领导小组以及事故发生后的联络、救护、疏散和善后处理工作等。
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(1)隧道塌方应急措施
本标段施工中可能出现围岩失稳、坍方等地质灾害,在施工中主要采取以下安全措施:
①隧道开挖过程中,配备专职地质工程师配合第三方超前地质预报工作,针对围岩情况提出对策和措施。施工工程师指导和督促各种措施、技术交底的落实,保证标准化作业。开挖过程中,地质工程师轮流值班,及时发现地质变化情况,制订特殊地段的施工方法和可靠的措施并严格实施,监控指导现场施工,科学组织、合理安排,严格管理,确保安全。
②隧道开挖采用控制爆破方法,按《爆破安全规程》施工。加强监测,根据监测和地质情况及时调整爆破参数,保证爆破安全。
③通过超前地质预报、施工中地质素描、炮眼钻进速度变化、炮孔出水异常现象等对前方地质情况做出判断,制定相应的施工方法和合理的支护参数,围岩变形增大时加强支护。地质不良地段按照“早预报、深钻探、先治水、短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测”的原则施工。
④加强施工监控量测信息反馈,为施工提供及时、准确的信息,及时对指导施工的技术方案进行调整,保证施工安全进行。
(2)火灾事故应急预案
①发生火灾先判明起火部位、燃烧的物质,并迅速报警。
②在消防队到达之前,灭火人员可以采取断开电源,撤离周围的易燃易爆物品的办法控制火势,根据起火物质,使用相关的灭火工具。
③灭火现场要专人统一指挥,防止混乱,灭火过程中防止中毒、倒塌、坠落等事故发生。
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④消防队到达后所有施工人员必须服从和配合消防工作,立争将灾害控制到最低程度。
(3)物体打击及高空坠落事故应急措施
物体打击或高空坠落可能造成的伤害有:颅脑损伤、胸部创伤(如肋骨骨折)、胸腔储器损伤、腹部创伤等。当发生物体打击事件和有人自高处坠落摔伤时,应注意保护摔伤及骨折部位,避免不正确的抬运使骨折错位造成二次伤害,并及时向工地负责人报告,拨打急救电话或送医院救治,送医院途中不要乱转病人的头部,应该将病人的头部略抬高一些,防止呕吐物吸入肺内。抢救过程中尽快将事故情况向指挥部应急处理小组汇报,应急事件处理小组到达事故现场指挥抢救,根据事故情况大小向上级主管部门、安检、公安部门报告并按规定填写安全事故报告书。
(4)触电事故应急措施
①人员触电时,抢救者首先要立刻断开近处电源(拉闸、拔插头),如触电距开关太远,用电工绝缘钳或干燥木柄铁锹、斧子等切断电线断开电源,或用绝缘物如木板、木棍等不导电材料拉开触电者或者挑开电线,使之脱离电源,切忌直接用手或金属材料及潮湿物件直接去拉电线和触电的人,以防止解救者触电。
②触电人脱离电源后,如果触电人神志清醒,但有些心慌、四肢麻木、全身无力;或者触电人在触电过程中曾一度昏迷,但已清醒过来,应使触电人安静休息,不要走动,严密观察,必要时送医院诊治。
③触电人已失去知觉,但心脏还在跳动,还有呼吸,应使触电人在空气清新的地方舒适、安静地平躺,解开妨碍呼吸的衣扣、腰带,若天气寒冷要注意保持体温,并迅速请医生(或打120)到现场诊治。
④如果触电人已失去知觉,但心脏还在跳动,尽快把他仰面放平进行人工呼吸。
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⑤如果触电人呼吸和心脏跳动停止,应立即进行人工呼吸和心脏胸外按压急救。 (5)突涌水事故应急措施
①施工中采用超前地质预报、超前钻探、超前注浆堵水和正确的施工方法外,必须配备足够数量的抽水机和备用电源来保证抽水能力。抽水机设备采用电力机械,不使用内燃抽水机。
②隧道开挖中通过探测证明要穿过涌水地层时,采用超前钻孔钻探,查清含水层厚度、岩性、水量、水压等,为防治涌水提供依据。如发现工作面有大量涌水时,即令工人停止工作,撤至安全地点。
③在各隧道开挖面附近设置人工和水位感应报警系统,并与施工指挥中心相连,一旦发生突涌水自动通知全洞撤离,并直接通知相关单位迅速进行接应和抢救工作。
④在逆坡段施工时设置警戒流量,当突水流量达到警戒流量时,施工人员应强制撤离。施工过程中加强对出水点的观测,当发生流量增大现象时,要及时预警。
⑤在隧道出水机率高的洞段内,每隔50米~100米设置供掌子面附近施工人员逃生的平台,平台上应配备通讯设备、简易的医疗包扎器材、应急照明设备及引用水、食物等。初步考虑救援工作的时间在12小时内,平台的高度在5米左右。
⑥保持应急逃身通道畅通,当隧道发生突水涌泥时,施工人员快速通过应急逃身通道撤离至应急平台或洞外安全位置,并及时通知临近洞室施工人员撤离。
9.3.5.应急救援措施演练
所有现场施工人员都要参加应急演习,以熟悉应急状态后的行动方案,确保所有职工熟知应急情况下采取的各种措施,演练完成后进行总结和不断完善。
9.3.6.灾情、事故搜集和报告
事故报告程序严格按照合同标文件的要求进行,并遵守其它相关规范和要求。
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(1)不管任何时候,一旦发生危害工程安全、人员(财产)安全的事故时,不但须立即采取必要的抢救措施外,而且还需立即暂停此项目和与之相关的项目的施工。
(2)事故发生后,须在1个小时内,以最快的方式将事故的简要情况向业主和监理工程师报告。
(3)事故书面报告内容:
①工程项目名称,事故发生的时间、地点,建设、设计、施工、监理单位名称,事故现场情况。
②事故发生的简要经过,造成工程损伤情况,伤亡人数,下落不明人数和直接经济损失的初步估计。
③事故发生原因的初步判断。
④事故发生后采取的防范措施,应急救援措施以及事故控制情况。 ⑤事故报告单位。
(4)事故发生后,需积极组织施救,采取有效措施抢救人员和财产,防止事故扩大;同时,还应严格保护事故现场。
(5)事故原因未能查明、安全措施未制定、员工未受到教育、责任人未受到处理或监理工程师认为事故隐患未彻底消除时,将不能复工。直到事故原因查明,安全措施到位,施工人员得到教育,责任人受到处理,达到业主和监理工程师满意为止。
(6)事故处理实行“三不放过”原则:事故原因不清不放过;事故责任者和群众没有受到教育不放过;没有防范措施不放过。
9.4.监控量测
试验段监控量测作业工序流程见图9-3。
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施工准备人员、仪器制定监测大纲基准值、时间隧道开挖支护调整支护参数测点埋设监测数据采集不满足对照基准值安全分析满足施工建议施工建议检测总结结 束
图9-3 监控量测作业工序流程图
试验段监控量测项目包括拱顶下沉、净空变化。具体情况见表9-1。
表9-1 试验段监控量测必测项目表
序号 1 2 监测项目 拱顶下沉 净空变化 常用仪器 水准仪、钢挂尺 收敛计 备注 拱顶下沉和净空变化是围岩力学形态变化最直观的表现,具有量测结果直观、测试数据可靠、量测仪表长期稳定性好、抗外界干扰性强等优点,是隧道开挖过程中首选的测试项目。测点应在开挖面施工后及时安设,并尽快取得初读数,测点布置应牢
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固可靠、易于识别,并注意保护。净空变化和拱顶下沉点布置在同一断面上,测点断面间距按5m布设。监控量测频率:按位移速度≥5mm/d,测2次/d,在1~5mm/d,测1次/d,在0.5~1mm/d,测1次/2~3d,在0.2~0.5mm/d,测1次/3d,在<0.2mm/d,测1次/7d。
监测后及时根据监测数据绘制拱顶下沉、水平位移等随时间及工作面距离变化的时态曲线,根据量测数据绘制的曲线,配合地质、施工等各方面信息,检验支护、衬砌参数、施工方法和工艺及各工序施作时间。如监测数据变化大,及时反馈设计优化支护参数,调整施工方法和作业时间,保证隧道施工的安全。
量测数据的整理与反馈严格按照《铁路隧道喷锚构筑法技术规则》TBJ108-92进行,严格把握各监测项目的控制值。如监测值超过设计警戒值,则适当加大监测频率,直到监测值进入稳定值为止。
建立监测变形管理等级标准,管理等级分三等,其等级划分及相应基准值见下表9-2。
表9-2变形管理等级标准表
管理等级 Ⅲ Ⅱ Ⅰ 管理位移 U0<Un/3 Un/3≤U0≤2Un/3 U0>2Un/3 施工状态 正常施工 加强支护 采取特殊措施 注:U0为实测变形值,Un允许变形值。Un的确定应考虑围岩类别、隧道埋置深度等因素并结合现场条件选择。
监测数据取得后,尽快以报表形式反馈上报,便于各方有效掌握施工状况,根据监测情况及时调整相应施工措施,确保施工的安全有序进行。
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十、工程质量保证措施
10.1.组织保证措施
严格按照ISO9000质量体系要求进行施工,项目部成立质量管理组织机构,由项目经理任组长,副经理、总工程师任副组长,质检工程师负责质量检验工作,作业队以上单位成立全面质量管理小组,对主要工序的施工质量进行有组织的控制。
配备专职的质检工程师和质检员,推行全面质量管理和目标责任管理,从组织措施上使保证工程质量真正落到实处。
10.2.思想保证
全体施工人员认真学习国家有关产品质量的政策、法规,增强“质量就是企业的生命”的概念。党、政、工、团密切配合,大力宣传优质建成中条山隧道工程的重要意义,让大家树立起参与该工程建设的荣誉感、责任感和使命感。
把思想政治工作作为一项重要内容贯穿到整个施工过程中,对全体施工人员,特别是各作业队的工人,经常进行质量教育,强化质量意识。牢固树立“质量第一”的观念,体现施工企业高度的职业素养。
10.3.制度保证
坚持质量检查制度,按制度进行日常、定期、不定期检查,发现问题及时纠正,并对结果进行验证。在施工中,对每道工序、每个工种、每个操作工人,做到质量工作“三个落实”,即:
施工前,每个施工操作人员明确操作要点及质量要求。
施工过程中,施工管理人员必须随时检查指导施工,制定工序流程图,确定关键工序和特殊工序的关键点,进行连续监控,对比分析质量偏差,及时纠正质量问题,把质量隐患消灭在施工过程中。
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每道工序施工结束后,严格执行质量自检制度,自检合格后,按质量管理程序报检。
严格执行工程监理制度。充分做好质量自检工作的同时,有专职质检工程师积极配合监理工程师和业主对工程进行质量监督检查。自检合格后,及时通知监理工程师检查签证,隐蔽工程覆盖前必须经监理工程师签证认可。
严格执行质检工程师制度。项目部设专职质检工程师,班组设兼职质检员,保证施工作业始终在质检人员的严格监督下进行。质检工程师有质量否决权,发现违背施工程序、不按设计图、规则、规范及技术交底施工,使用材料半成品及设备不符合质量要求者,有权制止,必要时下停工令,限期整改并有权进行处罚。
认真执行质量管理制。把施工图审签制,技术交底制,测量复核制,质量自检、互检、专检“三检制”,隐蔽工程检查签证制,质量检查评比奖罚制,验工计量质量签证制,分项工程质量评定制,质量事故(隐患)报告处理制等行之有效的质量管理制度,贯穿到施工全过程,并落实到工班,严格质量控制。
实行质量责任制,逐级落实到工班,责任到人。
严格施工纪律,确保按照技术交底施工;把好工序质量关,上道工序不合格不能进行下道工序的施工,否则质量问题由下道工序的班组负责。对工艺流程的每一步工作内容认真进行检查,使施工作业标准化。
10.4.技术保证
加强施工技术管理,严格执行以总工程师为首的技术责任制,施工管理标准化、规范化、程序化。认真校对图纸,严格按标准、规范、设计要求组织施工;及时进行技术交底,发现问题立即解决。
坚持施工测量三级复核制,各测量桩点认真保护,施工中可能损毁的重要桩点要
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设好护桩,施工测量放线要反复校核。认真进行交接桩工作,确保中线、水平及结构物尺寸位置正确。
规范注浆要求:
(1)应严格按照设计参数进行钻孔。钻孔孔位及角度偏差符合相关规范规定,若现场钻孔孔位因为客观条件限制不能满足设计要求,应进行移位并进行计算确定参数,必要时应进行补孔。
(2)注浆材料应满足设计要求,严禁使用过期结块的水泥,必要时进行检验。 (3)浆液配比应符合设计要求,配浆时最大误差为:水泥、水玻璃、水±5%。 (4)浆液搅拌应均匀,一般水泥浆搅拌时间为3~5分钟,但不得超过30分钟。未搅拌均匀或沉淀的浆液严禁使用。
(5)注浆过程中,时刻注意泵压和流量的变化,若吸浆量很大或压力突然下降,注浆压力长时间不上升,应查明原因,如工作面漏浆,可采取封堵措施。如跑浆可通过调换浆液、调整浆液配比,缩短浆液凝胶时间,进行大泵量、低压力注浆,必要时采用间歇注浆,以达到控域注浆目的。
(6)注浆过程中压力突然升高,应及时查找原因,进行处理,确因浆液凝胶时间过短,则应停水玻璃泵,只注水泥浆,待泵压恢复正常后再进行双液注浆。
(7)一台泵发生故障时,应立即换上备用泵继续注浆。
(8)注浆过程中,应保持注浆管路畅通,防止因管路堵塞而影响注浆结束标准的判断。
(9)双液浆注浆结束后或注浆确实需要停较长的时间时,则先停水玻璃泵,后停水泥浆泵,并用清水清洗管路,以防堵管。
(10)严格按照前进式注浆设计的段长进行分段注浆,不得任意延长分段长度,
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必要时可进行重复注浆,以确保注浆质量。
(11)严格进行注浆效果检查评定,符合要求时才能结束注浆作业。当未达到注浆结束标准时,应进行补孔注浆。
十一、施工环保措施
(1)施工中所产生的泥浆或废水泥浆液应汇集到专门的沉淀池中,避免污水、废浆四溢。同时需及时清理沉淀池中的废物。
(2)机械修理、油品及化学品储存远离集水坑、排水沟位置。
(3)在水泥搅拌过程中,水泥添加作业应规范,搅拌设施应保持密闭,防止添加、搅拌过程中大量水泥扬尘外逸。
(4)控制施工注浆时的浆液泄漏,对冒出地表的浆液及时清理,要设置废浆桶存储废弃浆液,禁止废浆液随意排放。
(5)注意机械设备检查和操作,加强施工机械设备的维护保养,减少噪声和污染。另外,适当选择机械的配置地点,防止震动对周围环境造成影响。
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