引水隧道垮塌修復(fù)工程施工方案一、工程概況1.1工程背景本工程為某引水隧道垮塌段修復(fù)工程，隧道設(shè)計(jì)全長(zhǎng)3.2公里，采用城門洞形斷面，凈寬4.5米，凈高5.2米，設(shè)計(jì)流量18立方米/秒?？逅l(fā)生在K1+250-K1+280段，長(zhǎng)度約30米，屬于淺埋隧道（埋深12-15米），地質(zhì)勘察顯示該段為第四系松散堆積層與中風(fēng)化砂巖互層結(jié)構(gòu)，存在明顯節(jié)理裂隙發(fā)育?？逅w主要由碎石土和塊石組成，最大塊徑達(dá)1.5米，坍塌體方量約540立方米，導(dǎo)致隧道完全堵塞，影響下游12萬(wàn)畝農(nóng)田灌溉及3萬(wàn)人口飲水安全。1.2工程難點(diǎn)地質(zhì)條件復(fù)雜：垮塌區(qū)圍巖為Ⅳ-Ⅴ級(jí)，自穩(wěn)能力差，存在持續(xù)掉塊風(fēng)險(xiǎn)；施工空間受限：隧道斷面狹小，大型設(shè)備無(wú)法進(jìn)入，需采用小型化施工機(jī)具；二次災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)：垮塌體上方地表出現(xiàn)3處沉降裂縫，最大寬度達(dá)8厘米，存在整體失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)；環(huán)境敏感：隧道穿越飲用水源保護(hù)區(qū)，施工需嚴(yán)格控制廢水、揚(yáng)塵污染。二、施工總體部署2.1施工組織架構(gòu)設(shè)立項(xiàng)目經(jīng)理部，配置：項(xiàng)目經(jīng)理1人（持一級(jí)建造師證）技術(shù)負(fù)責(zé)人1人（高級(jí)工程師）安全總監(jiān)1人（注冊(cè)安全工程師）施工班組4個(gè)（支護(hù)班、開(kāi)挖班、運(yùn)輸班、監(jiān)測(cè)班），總?cè)藬?shù)65人2.2施工分區(qū)警戒區(qū)：距垮塌體前后50米范圍，設(shè)置硬質(zhì)圍擋及警示標(biāo)志；作業(yè)區(qū)：分為掌子面作業(yè)區(qū)、材料堆放區(qū)、設(shè)備停放區(qū)，各區(qū)用警示帶隔離；輔助區(qū)：洞口外30米設(shè)置臨時(shí)辦公區(qū)、生活區(qū)及混凝土拌合站。2.3施工流程前期準(zhǔn)備→2.超前地質(zhì)預(yù)報(bào)→3.管棚支護(hù)→4.塌方體清理→5.初期支護(hù)→6.二次襯砌→7.監(jiān)控量測(cè)→8.竣工驗(yàn)收三、施工準(zhǔn)備3.1技術(shù)準(zhǔn)備圖紙會(huì)審：組織設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工三方進(jìn)行圖紙會(huì)審，重點(diǎn)復(fù)核垮塌區(qū)地質(zhì)參數(shù)；專項(xiàng)方案編制：編制《隧道塌方處理專項(xiàng)方案》《應(yīng)急預(yù)案》等6項(xiàng)專項(xiàng)文件；技術(shù)交底：采用BIM技術(shù)進(jìn)行三維可視化交底，確保施工人員掌握關(guān)鍵工序參數(shù)。3.2物資準(zhǔn)備設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量用途管棚鉆機(jī)ZLJ-3502臺(tái)超前管棚施工扒渣機(jī)LW500FN2臺(tái)塌方體清理噴漿機(jī)PZ-5B2臺(tái)混凝土噴射注漿泵HBW-60/101臺(tái)管棚注漿鋼拱架I20b工字鋼35榀初期支護(hù)生命探測(cè)儀CD-30001臺(tái)人員搜救3.3現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備三通一平：完成施工用水（φ100mm供水管）、用電（315KVA變壓器）、道路（5m寬臨時(shí)便道）及場(chǎng)地平整；排水系統(tǒng)：設(shè)置三級(jí)沉淀池（總?cè)莘e50m3），配備2臺(tái)Φ150mm污水泵；通風(fēng)系統(tǒng)：安裝2臺(tái)2×15kw軸流風(fēng)機(jī)，采用雙風(fēng)筒壓入式通風(fēng)，風(fēng)筒直徑800mm。四、關(guān)鍵施工技術(shù)4.1超前地質(zhì)預(yù)報(bào)采用"地質(zhì)雷達(dá)+鉆孔探測(cè)"綜合預(yù)報(bào)方法：地質(zhì)雷達(dá)：選用SIR-4000型雷達(dá)，探測(cè)距離30米，分辨率達(dá)2厘米，重點(diǎn)查明垮塌體范圍及富水情況；鉆孔探測(cè)：沿隧道軸線每2米布設(shè)一個(gè)探測(cè)孔，孔徑50mm，孔深5米，采用地質(zhì)鉆桿鉆進(jìn)，判斷前方圍巖完整性。4.2管棚支護(hù)施工管棚設(shè)計(jì)：采用Φ108mm×6mm無(wú)縫鋼管，環(huán)向間距40cm，外插角1-2°，單根長(zhǎng)度9米，共布設(shè)22根；施工工藝：導(dǎo)向墻施工：C25混凝土，厚度80cm，內(nèi)設(shè)2榀I20b工字鋼；鉆孔作業(yè)：采用管棚鉆機(jī)水平鉆進(jìn)，每鉆進(jìn)3米進(jìn)行孔斜測(cè)量，偏差控制在1%以內(nèi)；注漿加固：采用水泥-水玻璃雙液漿，水灰比1:1，注漿壓力0.5-1.0MPa，單孔注漿量約1.2m3。4.3塌方體清理采用"小斷面、分臺(tái)階"開(kāi)挖法：上臺(tái)階開(kāi)挖：高度2.5米，寬度2.0米，采用人工配合風(fēng)鎬開(kāi)挖，每循環(huán)進(jìn)尺0.5米；下臺(tái)階開(kāi)挖：滯后上臺(tái)階3米，采用扒渣機(jī)裝渣，1.5噸蓄電池電機(jī)車運(yùn)輸；出渣系統(tǒng)：設(shè)置臨時(shí)儲(chǔ)渣坑（容積30m3），洞口采用挖掘機(jī)裝渣，5噸自卸汽車外運(yùn)至指定棄渣場(chǎng)。4.4初期支護(hù)噴射混凝土：C25早強(qiáng)混凝土，厚度25cm，分兩層噴射，第一層10cm封閉圍巖，第二層15cm加強(qiáng)，初凝時(shí)間≤15分鐘；錨桿施工：采用Φ22mm中空注漿錨桿，長(zhǎng)度3.5米，間排距80×80cm，注漿壓力0.3-0.5MPa；鋼拱架安裝：I20b工字鋼，間距50cm/榀，連接板采用10mm厚鋼板，螺栓連接，拱腳設(shè)置20cm厚C25混凝土墊塊；鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)：Φ8mm鋼筋，網(wǎng)格間距20×20cm，搭接長(zhǎng)度30d，與錨桿焊接固定。4.5二次襯砌模板工程：采用12mm厚竹膠板，5×10cm方木背楞，間距30cm，外用Φ48mm腳手架支撐，立桿間距60×60cm；鋼筋工程：主筋采用Φ25mm螺紋鋼，間距20cm，分布筋Φ12mm，間距30cm，保護(hù)層厚度5cm；混凝土工程：C30P8抗?jié)B混凝土，采用輸送泵澆筑，分層厚度50cm，振搗采用Φ50mm插入式振搗棒，養(yǎng)護(hù)期不少于14天。五、施工進(jìn)度計(jì)劃5.1關(guān)鍵線路施工準(zhǔn)備（15天）→超前地質(zhì)預(yù)報(bào)（5天）→管棚施工（12天）→塌方體清理（20天）→初期支護(hù)（15天）→二次襯砌（18天）→監(jiān)控量測(cè)（持續(xù)）→竣工驗(yàn)收（7天），總工期92天。5.2資源配置計(jì)劃勞動(dòng)力計(jì)劃：高峰期投入85人，采用3班制（每班8小時(shí)），支護(hù)班20人、開(kāi)挖班25人、運(yùn)輸班15人、監(jiān)測(cè)班5人、管理人員20人；材料計(jì)劃：鋼材380噸、水泥520噸、砂子850m3、碎石1200m3、外加劑15噸；設(shè)備計(jì)劃：主要施工設(shè)備28臺(tái)套，備用設(shè)備5臺(tái)（含發(fā)電機(jī)2臺(tái)）。六、質(zhì)量安全保證措施6.1質(zhì)量管理原材料控制：每批鋼材、水泥進(jìn)場(chǎng)需提供出廠合格證，并按規(guī)定進(jìn)行抽樣送檢，合格率100%；工序控制：實(shí)行"三檢制"（自檢、互檢、交接檢），重點(diǎn)控制鋼拱架安裝偏差（軸線偏差≤5cm，高程偏差≤3cm）；試驗(yàn)檢測(cè)：混凝土試塊每50m3留置1組，抗?jié)B試塊每100m3留置1組，確?？箟簭?qiáng)度≥30MPa，抗?jié)B等級(jí)≥P8。6.2安全管理危險(xiǎn)源辨識(shí)：識(shí)別重大危險(xiǎn)源8項(xiàng)，包括高處墜落、物體打擊、坍塌等，制定專項(xiàng)防控措施；防護(hù)設(shè)施：掌子面設(shè)置逃生通道（Φ800mm波紋管），長(zhǎng)度≥10米；臨時(shí)用電采用TN-S系統(tǒng)，設(shè)置三級(jí)配電箱，配備漏電保護(hù)器；高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)辦理"作業(yè)許可票"，執(zhí)行領(lǐng)導(dǎo)帶班制度；應(yīng)急準(zhǔn)備：配備應(yīng)急物資（擔(dān)架2副、急救箱2個(gè)、氧氣呼吸器5套），每月組織1次應(yīng)急演練。七、監(jiān)控量測(cè)7.1量測(cè)項(xiàng)目必測(cè)項(xiàng)目：洞內(nèi)外觀察、周邊位移、拱頂下沉、凈空變化，測(cè)點(diǎn)間距5米；選測(cè)項(xiàng)目：圍巖壓力、鋼拱架應(yīng)力、錨桿軸力，每10米布設(shè)一個(gè)監(jiān)測(cè)斷面。7.2量測(cè)頻率位移速率（mm/d）量測(cè)頻率>51-2次/天1-51次/天0.5-11次/2天<0.51次/周7.3預(yù)警值周邊位移：?jiǎn)稳瘴灰啤?mm或累計(jì)位移≥100mm拱頂下沉：?jiǎn)稳障鲁痢?mm或累計(jì)下沉≥50mm當(dāng)達(dá)到預(yù)警值80%時(shí)，啟動(dòng)黃色預(yù)警，加密監(jiān)測(cè)頻率至2次/天；達(dá)到預(yù)警值時(shí)，啟動(dòng)紅色預(yù)警，立即停止施工，撤離人員。八、環(huán)境保護(hù)措施8.1揚(yáng)塵控制洞口設(shè)置洗車平臺(tái)（長(zhǎng)15米，寬4米），配備高壓水槍；棄渣場(chǎng)周邊設(shè)置6米高防塵網(wǎng)，運(yùn)輸車輛必須覆蓋篷布；洞內(nèi)采用霧炮機(jī)降塵，每50米設(shè)置噴霧裝置。8.2廢水處理施工廢水經(jīng)三級(jí)沉淀池處理后回用（用于降塵、混凝土養(yǎng)護(hù)）；生活污水經(jīng)化糞池處理后排入市政管網(wǎng)，COD控制在100mg/L以下。8.3噪聲控制破碎機(jī)、空壓機(jī)等設(shè)備設(shè)置隔音棚，噪聲≤70dB；夜間（22:00-6:00）禁止進(jìn)行爆破、強(qiáng)夯等強(qiáng)噪聲作業(yè)。九、應(yīng)急預(yù)案9.1坍塌事故應(yīng)急處置預(yù)警響應(yīng)：當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超預(yù)警值時(shí)，立即啟動(dòng)預(yù)案，現(xiàn)場(chǎng)總指揮發(fā)布撤離命令；搜救程序：采用生命探測(cè)儀定位被困人員，通過(guò)"小斷面、掏小巷"方式快速掘進(jìn)救援通道；醫(yī)療救護(hù)：現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置醫(yī)療救護(hù)點(diǎn)，配備急救人員2名，與就近醫(yī)院建立綠色通道。9.2突水突泥應(yīng)急處置立即停止施工，關(guān)閉掌子面附近的防水閘門；啟動(dòng)備用排水系統(tǒng)，增加水泵數(shù)量（備用泵4臺(tái)）；采用速凝混凝土封堵出水點(diǎn)，必要時(shí)進(jìn)行超前帷幕注漿。十、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)10.1結(jié)構(gòu)驗(yàn)收混凝土表面平整度≤5mm/m，蜂窩麻面面積≤0.5%；結(jié)構(gòu)尺寸偏差：軸線±10mm，高程±5mm，斷面尺寸±20mm；防水層無(wú)破損、無(wú)滲漏，搭接寬度≥10cm。10.2功能驗(yàn)收通水試驗(yàn)：設(shè)計(jì)流量下，水頭損失≤5m/km；結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性：監(jiān)