新安隧道立架施工專項方案一、工程概況1.1隧道基本參數(shù)新安隧道位于廣西貴港市桂平市紫荊鎮(zhèn)新安村境內(nèi)，為柳梧鐵路4標項目控制性工程，設(shè)計為單洞雙線隧道，全長1176米，最大埋深109米，設(shè)計時速160公里。隧道進口段分布55米淺埋段（最小埋深6米），洞身穿越兩處斷層破碎帶，圍巖破碎帶占比達45%，施工區(qū)域地下水發(fā)育，屬低山丘陵地貌區(qū)。1.2主要工程量本隧道立架施工范圍涵蓋全隧初期支護鋼拱架安裝，設(shè)計采用I18、I20b兩種型號工字鋼，其中：Ⅴ級圍巖段（550米）：I20b工字鋼，間距0.6米/榀，每榀重量0.32噸Ⅳ級圍巖段（400米）：I18工字鋼，間距1.0米/榀，每榀重量0.24噸Ⅲ級圍巖段（226米）：I18工字鋼，間距1.5米/榀，每榀重量0.24噸總計需安裝鋼拱架1320榀，配套連接鋼板3960塊，M20螺栓27720套。二、地質(zhì)特征及支護設(shè)計2.1圍巖分類及特性Ⅴ級圍巖：主要分布于進口淺埋段及斷層破碎帶，巖性為全風化砂巖與泥質(zhì)砂巖互層，呈砂土狀結(jié)構(gòu)，節(jié)理裂隙發(fā)育，遇水易軟化崩解，圍巖穩(wěn)定性極差。Ⅳ級圍巖：分布于洞身主體段落，為中風化砂巖夾泥巖，層狀結(jié)構(gòu)，節(jié)理較發(fā)育，局部存在順層滑動風險，地下水以滲水為主。Ⅲ級圍巖：分布于出口段，為微風化砂巖，塊狀結(jié)構(gòu)，節(jié)理不發(fā)育，巖體完整性較好，地下水不發(fā)育。2.2立架結(jié)構(gòu)設(shè)計圍巖級別鋼拱架型號間距(cm)連接方式輔助措施Ⅴ級I20b工字鋼60雙拼螺栓連接鎖腳錨桿+縱向連接筋Ⅳ級I18工字鋼100單排螺栓連接系統(tǒng)錨桿+縱向連接筋Ⅲ級I18工字鋼150焊接+螺栓連接局部錨桿三、施工總體部署3.1施工組織架構(gòu)成立立架施工專項小組，配置：現(xiàn)場指揮1人（負責工序協(xié)調(diào)）技術(shù)主管1人（負責參數(shù)控制）安全員2人（負責過程監(jiān)控）作業(yè)班組2個（每組8人，含2名焊工）機械設(shè)備管理員1人（負責設(shè)備維保）3.2施工平面布置材料堆放區(qū)：隧道洞口左側(cè)設(shè)置30m×15m鋼拱架加工區(qū)，分原材料區(qū)、加工區(qū)、成品區(qū)，配備防雨棚及防火設(shè)施加工平臺：設(shè)置2個鋼拱架彎曲加工平臺（長6m×寬2m），配置數(shù)控彎曲機、切斷機各1臺洞內(nèi)臨時存放：每50米設(shè)置一處鋼拱架臨時存放點，采用型鋼支架架空堆放，高度不低于0.5m3.3施工進度計劃立架施工與開挖工序平行作業(yè)，循環(huán)時間控制：Ⅴ級圍巖段：每循環(huán)0.6米，立架作業(yè)時間4小時/榀Ⅳ級圍巖段：每循環(huán)1.0米，立架作業(yè)時間3小時/榀Ⅲ級圍巖段：每循環(huán)1.5米，立架作業(yè)時間2小時/榀總工期控制在180天，其中淺埋段55米計劃30天完成。四、施工準備4.1技術(shù)準備圖紙會審：組織技術(shù)人員進行鋼拱架安裝圖紙復核，重點核對拱架型號、間距、連接方式等關(guān)鍵參數(shù)測量放樣：采用全站儀按10米間距布設(shè)導線控制點，每榀拱架位置放出中線、高程及輪廓線技術(shù)交底：編制專項交底文件，對作業(yè)人員進行崗前培訓，考核合格后方可上崗4.2材料準備鋼材驗收：工字鋼進場需提供材質(zhì)證明書，每批進行力學性能試驗，允許偏差：彎曲度≤1.5mm/m截面高度偏差±2mm翼緣厚度偏差±0.7mm加工要求：拱架分節(jié)長度按3-4米加工，弧度誤差≤2°連接板采用10mm厚Q235鋼板，鉆孔位置偏差≤1mm焊接質(zhì)量：焊縫高度≥8mm，無夾渣、氣孔等缺陷4.3機械設(shè)備配置設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量用途液壓彎曲機WGJ-2501臺鋼拱架彎曲加工交流電焊機BX1-5004臺拱架焊接全站儀TS061臺測量放樣液壓棧橋36米1臺仰拱作業(yè)裝載機ZL501臺材料轉(zhuǎn)運風動鑿巖機YT286臺錨桿施工注漿機ZJB-32臺鎖腳錨桿注漿五、主要施工工藝5.1施工流程測量放樣→初噴混凝土→拱架就位→臨時固定→精確調(diào)整→連接固定→鎖腳錨桿施工→縱向連接筋安裝→復噴混凝土5.2關(guān)鍵工序控制5.2.1測量放樣采用極坐標法放樣，每榀拱架設(shè)置5個控制點（拱頂1點、拱腰2點、拱腳2點），使用紅油漆標記，同時在兩側(cè)邊墻測設(shè)高程控制線。放樣允許偏差：拱架位置：±50mm高程：±30mm輪廓線：±100mm5.2.2鋼拱架加工下料切割：根據(jù)分節(jié)長度采用等離子切割，切口垂直度偏差≤1°彎曲成型：使用數(shù)控彎曲機加工，每節(jié)拱架加工完成后進行試拼，錯邊量≤3mm，接縫間隙≤2mm編號標識：按部位（進口/出口、左/右邊墻、拱頂）進行編號，標注規(guī)格型號5.2.3安裝作業(yè)初噴混凝土：開挖完成后立即噴射4cm厚C25混凝土封閉圍巖，噴射壓力控制在0.3-0.5MPa拱架就位：采用裝載機配合人工安裝，Ⅴ級圍巖段使用2榀臨時鋼支撐輔助定位，吊裝時設(shè)專人指揮調(diào)整固定：平面位置：采用側(cè)向千斤頂調(diào)整，中線偏差≤50mm高程控制：拱頂設(shè)置臨時支撐，高程偏差≤30mm垂直度：使用吊錘檢查，偏差≤2°連接固定：采用M20螺栓連接，每塊連接板不少于4套螺栓，螺母擰緊扭矩≥350N·m5.2.4鎖腳錨桿施工Ⅴ級圍巖段：每榀拱架設(shè)置8根Φ42鎖腳錨桿，L=3.5m，呈45°角打設(shè)，采用Φ25中空注漿錨桿Ⅳ級圍巖段：每榀拱架設(shè)置4根Φ22鎖腳錨桿，L=3.0m，采用藥卷錨桿注漿參數(shù)：水泥漿水灰比1:1，注漿壓力0.5-1.0MPa，注漿飽滿度≥90%5.3特殊段施工措施5.3.1淺埋段（55米）超前支護：采用Φ108管棚（L=15m）+Φ42小導管（L=5m）聯(lián)合支護，管棚間距30cm，小導管環(huán)向間距40cm拱架加強：采用I20b工字鋼+雙層鋼筋網(wǎng)（Φ8@10×10cm），拱腳設(shè)置20cm厚C25混凝土墊塊監(jiān)控量測：每5米設(shè)置一個監(jiān)測斷面，監(jiān)測頻率1次/天，控制拱頂下沉≤10mm/天，凈空收斂≤5mm/天5.3.2斷層破碎帶超前地質(zhì)預報：采用地質(zhì)雷達+超前鉆探，探明破碎帶范圍及富水情況排水措施：設(shè)置環(huán)向盲管（Φ50mm）+縱向排水管（Φ100mm），將水引至邊溝排出拱架連接：斷層帶10米范圍采用縱向連接筋加密（Φ22@50cm），拱架間增設(shè)剪刀撐六、質(zhì)量控制標準6.1主控項目鋼拱架安裝：拱架間距允許偏差±50mm保護層厚度≥40mm連接螺栓擰緊力矩≥350N·m鎖腳錨桿：孔位偏差≤100mm孔深偏差±50mm注漿壓力≥0.5MPa6.2一般項目焊接質(zhì)量：焊縫長度≥10d（d為鋼筋直徑），表面平整度≤5mm混凝土噴射：表面平整度≤50mm/2m，無空鼓、裂縫預埋件：位置偏差≤10mm，外露長度±5mm6.3質(zhì)量檢測過程檢測：每榀拱架安裝完成后進行自檢，填寫檢查表并附影像資料第三方檢測：每50米委托第三方進行一次無損檢測，主要檢測焊接質(zhì)量和螺栓扭矩驗收標準：合格率達到95%以上，關(guān)鍵項目100%合格七、安全保證措施7.1危險源辨識高處作業(yè)：拱架安裝高度達8-10米，存在墜落風險物體打擊：材料轉(zhuǎn)運過程中可能發(fā)生碰撞、墜落坍塌風險：圍巖失穩(wěn)導致拱架變形、垮塌觸電傷害：電焊機等電氣設(shè)備使用不當7.2專項防護措施高處作業(yè)防護：設(shè)置作業(yè)平臺，滿鋪5cm厚木板，臨邊設(shè)置1.2m高防護欄桿作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶，使用防墜器拱頂作業(yè)設(shè)置安全繩，人員上下設(shè)置專用爬梯吊裝作業(yè)安全：吊裝前檢查鋼絲繩、吊具，額定荷載滿足要求設(shè)專人指揮，吊裝半徑內(nèi)嚴禁站人拱架臨時固定不少于2個點，確認穩(wěn)定后方可松鉤圍巖監(jiān)控：每循環(huán)開挖后進行圍巖穩(wěn)定性觀察淺埋段設(shè)置圍巖壓力傳感器，預警值500kPa發(fā)現(xiàn)拱架變形超過10mm/d時立即停工處理7.3應急準備應急物資：配備應急鋼支撐10榀、注漿設(shè)備1套、急救箱2個應急演練：每月組織一次坍塌事故應急演練，檢驗應急響應能力通訊聯(lián)絡：洞內(nèi)配置對講機（頻道1-3），保持24小時暢通八、施工監(jiān)測8.1監(jiān)測內(nèi)容拱架應力監(jiān)測：在Ⅴ級圍巖段布設(shè)20個監(jiān)測斷面，每個斷面安裝4個應力傳感器圍巖收斂監(jiān)測：采用收斂計按5米間距布設(shè)測點，監(jiān)測頻率：開挖后1-15天：1次/天16-30天：1次/2天30天后：1次/周拱頂下沉監(jiān)測：使用水準儀進行量測，精度達到±1mm8.2數(shù)據(jù)處理建立監(jiān)測數(shù)據(jù)臺賬，及時繪制位移-時間曲線當監(jiān)測值達到預警值80%時，加密監(jiān)測頻率并分析原因監(jiān)測數(shù)據(jù)每周形成報告，報送監(jiān)理單位備案九、文明施工與環(huán)境保護9.1文明施工材料管理：鋼材分類堆放，設(shè)置標識牌（名稱、規(guī)格、數(shù)量）場地清潔：洞內(nèi)材料堆放整齊，廢料及時清理，保持通道暢通作業(yè)面管理：每循環(huán)作業(yè)完成后清理場地，做到工完場清9.2環(huán)境保護噪聲控制：破碎機、電焊機等設(shè)備設(shè)置隔音棚，作業(yè)時間控制在6:00-22:00粉塵防治：加工區(qū)設(shè)置噴霧降塵系統(tǒng)，PM10