客专铁路隧道工程验收暂行标准精品建筑课件.ppt
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1、客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准铁科院铁科院(北京北京)工程咨询有限公司工程咨询有限公司2008年年9月月主要内容1、客运专线隧道的特点、施工原则及准备工作2、总则3、基本规定4 、洞口工程5、洞身开挖、支护、防水与衬砌6 、缓冲结构1、客运专线隧道的特点 、施工原则及准备工作客运专线隧道的特点客运专线隧道的特点 在高速运行的条件下,对隧道技术的要求,主要是空气动力学特性方面的。其次才是由于断面的扩大和长大隧道的增加,使得隧道施工难度增加,常常成为全线控制工期的关键工程。客运专线铁路隧道特点1、客运专线上的隧道不同于一般的铁路隧道,当高速列车在隧道中运行时要遇到空气动力学问题,主要表现
2、为空气动力学效应所产生的新特点及现象。为了降低隧道的空气动力效应,增大隧道有效净空面积是较好的结构工程措施,也是当前世界各国高速铁路发展的总趋势。2、客运专线隧道的横断面较大,受力比较复杂,且列车运行速度较高,隧道维修有一定的时间限制,复合衬砌和整体式衬砌比喷锚衬砌安全,且永久性好,故一般不采用喷锚衬砌作为最终支护结构。客运专线铁路隧道特点3、隧底结构由于在长期列车重载作用及地下水侵蚀的影响下极易产生破坏,从而引起基底沉陷、道床翻浆冒泥等病害,不但增加养护维修工作量,而且严重影响运营安全,因此,高速铁路对隧道底部的强度较普通铁路要求更高,且高速铁路隧道的断面跨度较大,因此要求高速铁路隧道铺底厚
3、度应不小于30cm。客运专线铁路隧道特点 4、隧道渗漏水的危害主要会引起洞内金属设备及钢轨锈蚀、隧道衬砌丧失承载力、隧底翻浆冒泥破坏道床或使整体道床下沉开裂、有冻害地区的隧道衬砌背后积水引起衬砌冻胀开裂、衬砌漏水会引起衬砌挂冰而侵人净空。从运营安全上对隧道防排水要求提高。客运专线铁路隧道特点5、提出了隧道衬砌混凝土的耐久性控制要求。隧道衬砌混凝土的地质环境复杂,对耐久性、抗渗性、抗冻性等耐久性指标应严格控制。6、为减低养护维修工作量、保障运营安全对隧道病害的监测、诊断及评定、整治技术需求。验收暂行标准的主要内容 标准共分13章,主要内容包括:总则、术语、基本规定、洞口工程、洞身开挖、支护、衬砌
4、、辅助坑道和附属洞室、明洞工程、缓冲结构物、防水和排水、附属设施、隧道单位工程综合质量评定等。验标特点 本标准是以钻爆法为主要施工方法编写的,具有以下特点:1)突出了单位工程综合质量评定的要求,全面核查工程质量情况;2)强调了工程施工质量必须达到设计要求的结构安全、使用功能和耐久性能,主体结构质量实现零缺陷,满足设计使用年限内正常运营的需要;3)明确了建设各方在工程施工质量控制过程中的具体质量责任,可操作性强;验标特点4)规定了工程施工应采用先进的技术、设备和工艺,保证质量,保障安全;5)规定了质量检测应采用先进、成熟、科学的方法和手段,质量数据做到全面、真实、可靠;6)统一了工程施工质量验收
5、记录等资料管理与保存的要求;7)提出了对参加客运专线铁路工程施工及验收的各方人员进行上岗培训的要求。新奥法概念 新奥法(NATM)是六十年代奥地利专家腊布希维兹(L.V.Rabccwicz)总结前人在隧道施工中累积的经验后所提出来的一套隧道设计、施工的新技术。1948年提出,并于1962年奥地利第八届土力学会议(萨尔茨堡)得到正式命名的隧道施工方法。新奥法就是施工过程中充分发挥围岩本身具有的自承能力,即洞室开挖后,利用围岩的自稳能力及时进行以喷锚为主的初期支护,使之与围岩密贴,减小围岩松动范围,提高自承能力,使支护与围岩联合受力共同作用。新奥法遵循原则新奥法遵循原则为使围岩形成中空筒状支承环结
6、构,应遵循下述原则:(1)应当考虑岩体的力学特性。(2)应当在适宜的时机构筑适宜的支护结构,避免在围岩中出现不利的应力应变状态。(3)为使围岩形成力学上十分稳定的中空筒状支承环结构,必须构筑一个闭合的支护结构。(4)由现场量测监控围岩动态,根据容许变形量求得最适宜的支护结构。“新奥法”适用的围岩条件 “新奥法”适用的围岩条件是具有粘性、塑性、弹性的连续介质,而对于那些粘性较差、非塑性、非弹性的松散体,用“新奥法”理论就值得研究。必须根据具体情况,采取一些特殊施工工艺,才能满足工程要求。锚喷支护 采用新奥法施工其喷锚支护是把围岩和支护作为一个体系,围岩是承载的主体,支护是加固和稳定围岩的手段。由
7、于锚喷支护具有及时、粘贴、柔性、密封的特点,这也是构成锚喷支护作用原理的基本要素,使围岩内二相应力状态变为三相应力状态,从而改善了隧道结构的受力性能。新奥法要点 保护围岩,发挥围岩的自承能力是新奥法的基本理念,锚喷支护复合式衬砌是新奥法的主要结构形式,监控量测是新奥法的重点,动态设计是新奥法的核心。围岩是受洞室开挖影响的那一部分岩(土)体,围岩是三位一体的即:产生荷载、承载结构、建筑材料。隧道是修筑在应力岩体中的,具有特殊的建筑环境,不能等同于地面建筑。隧道结构体系=围岩+支护体系。隧道工程施工要点隧道工程施工要点 隧道工程的施工要点,归纳起来就是 保护围岩 内实外美 重视环境 动态施工“保护
8、围岩”:一层含义是不损伤围岩或少损伤遗留围岩的固有支护能力,这可以通过采用机械开挖技术和控制爆破技术予以解决;另一层含义是通过各种手段和方法,如采用支护技术、加固或预加固技术以及各种辅助施工技术增强围岩的自支护能力。隧道工程施工要点隧道工程施工要点“内实外美”,关键是内实。而内实的关键就是要做到“四密实”,即混凝土密实、喷混凝土密实、喷混凝土与围岩密实(贴)、二次衬砌与初期支护密实(贴)。这牵涉到混凝土、喷混凝土、回填、支护接触等技术。新奥法的基本原则是采用合理的支护手段,发挥围岩和支护系统的共同作用,而这种共同作用只有与围岩同支护系统紧密贴合时才能被充分利用。因此,必须进一步控制光面爆破的效
9、果,避免过多的超挖或侵限,喷射混凝土表面尽可能平整。为保证二衬和初衬之间的密贴,在挂设防水板时必须保证有一定的松弛度,这样才能保证衬砌混凝土浇筑到顶时能够与初衬拱顶密贴。如果防水板敷设不好,在拱顶会限制混凝土造成二次衬砌拱顶出现空洞。隧道工程施工要点隧道工程施工要点“重视环境”也有两层含义:一层含义是指内部环境,即施工作业环境(主要是指施工通风、集尘技术、减少回弹技术),另一层含义是对外部环境,即对周边环境的影响。“动态施工”是指隧道施工过程中的地质条件是不断变化,其力学状态也是不断变化的,因此,施工过程就不可能是一成不变的。隧道工程施工流程隧道工程施工流程 隧道工程施工流程 施工准备明洞、洞
10、口工程隧道开 挖(监控量测)一次支护(监控量 测)防排水二次衬砌附属设施 工程竣工验收隧道工程施工应遵循的原则隧道工程施工应遵循的原则(1)因为围岩是隧道的主要承载单元,所以要在施工中充分保护和爱护围岩。(2)为了充分发挥围岩的结构作用,应允许围岩有可控制的变形。(3)变形的控制主要是通过支护阻力(即各种支护结构)的效应达到的,加强初期支护施工质量控制势在必行。(4)在施工中,必需进行实地监控量测,及时提出可靠的、足够数量的量测信息,以指导施工和设计。隧道工程施工应遵循的原则隧道工程施工应遵循的原则(5)在选择支护手段时,一般应选择能大面积的、牢固的与围岩紧密接触的、能及时实施和应变能力强的支
11、护手段。(6)隧道施工过程是围岩力学状态不断变化的过程。(7)在任何情况下,使隧道断面能在较短时间内闭合是极为重要的。(8)为保证二次衬砌的质量和整体性,在任何情况下,都宜采用先墙后拱的施工顺序。(9)在隧道施工过程中,必需建立“施工图设计地质核对施工检验量测反馈参数修正”的一体化的施工管理系统,以不断的提高和完善隧道施工技术。施工准备阶段施工准备阶段 由于客运专线铁路隧道断面较普通铁路隧道横断面大的多,尤其是隧道开挖宽度比较大,开挖面积达到140163m2/m。使得隧道成为具有扁平形状的拱形结构。这样一来使开挖后的应力重分布变差,底脚处的应力集中过大,因而要求较大的地基承载力,拱顶范围不稳定
12、,会形成较大的松弛地压。跨度越大,扁平形状的拱形支护结构的承载力相对较小。因此在施工准备阶段,各参建单位必须熟悉设计文件,核对现场地形、地貌、水文、地质情况。施工准备阶段施工准备阶段 1 1、施工方法的选择、施工方法的选择 隧道的施工方法要根据断面形状、隧道长度、工期、地质、涌水、周围环境等条件综合确定。选择施工方法时要注意以下几点:地形、地质的特殊性,如洞口段、埋深小的地段、易变形的地质状况等;是否有限制条件,如对地表下沉的限制、地基承载力小等;必要时要与辅助工法配合;要尽量采用能够避免围岩松弛的施工方法,如在泥岩中可采用机械开挖等;因上部断面扁平不能长时间放置,开挖后要及时用临时仰拱封闭。
13、施工准备阶段施工准备阶段 2 2、施工技术的选择、施工技术的选择 光面爆破、使装药作业省力化。特别是因下半断面和仰拱的开挖部分所占比重增大,有必要开发适合此部位开挖的技术,控制爆破药量。长锚杆是需要的,特别是在孔壁不能自稳的围岩中更为必要。因此,开发在不能自稳的围岩中打设长锚杆的技术是必要的。喷混凝土的设计厚度和喷射量都变大了,因此,采用高效率、大容量的机械和高强混凝土,以控制厚度的增加,是必要的。因开挖量的增加,需要采用大型出碴机械和连续出碴系统。因大型机械投入施工,废气增多,要加强通风,要研究采用TBM导坑通风的可能性。研究采用TBM导坑施工的合理方法和可能的技术。施工准备阶段施工准备阶段
14、 3、通风技术选择 施工通风是控制长大隧道施工进度的关键因素之一,目前隧道施工的通风方式主要有管道式和巷道式通风两种。管道式通风由于管道的漏损和沿程损失都大,以及与施工特别是衬砌模板台车的干扰很大,如果独头掘进超过3km时,该通风方式则很难满足施工要求。巷道式通风方式风量损失小,没有管道与施工的干扰问题,是解决长大隧道施工通风的途径。施工准备阶段施工准备阶段 4、工期规划 从工期上考虑,双孔单线隧道一般较单孔双线隧道工期有利(但投资大)。另外分修隧道由于断面小,遇到不良地质的时候处理起来较大断面要容易一些,速度也快的多,也相当于节省了工期。因此在针对单孔双线隧道编制施工工期时应充分考虑不良地质
15、条件和其它不利因素造成的影响。2、总则隧道施工对环境的影响因素隧道施工对环境的影响因素-弃碴污染 若处理不当,如侵占耕地、占用或堵塞河道阻碍其正常的防洪排涝功能、可能引起洪水泛滥、引发新的水土流失现象等,都将会对环境造成严重的不良影响;若妥善处理好这些弃碴,不仅会改善环境,还可以为人们节省大量生产原料,带来可观的经济效益。-大气污染 隧道施工期间的运输车辆及施工机械均是大功率的设备,且隧道又是一个相对封闭的空间,车辆设备在行驶和作业过程中在洞外会扬起尘土,在洞内会产生大量有害气体,以及放炮产生的炮烟与灰尘,这些均会破坏施工环境,影响空气质量,对洞内施工人员产生危害,因此必须采取有效措施保证人们
16、正常工作,减少大气污染。隧道施工对环境的影响因素隧道施工对环境的影响因素-水污染 隧道在施工过程中对水的污染主要是隧道施工产生的污水,污水中含有悬浮物、油类物质、石屑及石粉,处理不当将对河水产生污染。-噪声及震动对施工人员的影响 隧道采用钻爆法开挖,爆破震动、冲击波以及设备噪声对现场施工人员都会有损害,同时会使工作效率降低,影响安全生产。隧道内施工环境保护措施-加强工作面的通风,降低有害气体浓度-掌子面放炮后由专人喷洒水雾进行除尘,以减少空气中的悬浮颗粒-采取有效措施,降低洞内温度 -采用有轨运输,降低废气排放 -提高油料燃烧率,减少尾气有害成分的含量 -采用湿喷混凝土技术进行初期支护,减少了
17、空气中空气悬浮物 施工安全工作的依据 1 中华人民共和国安全生产法2 建设工程安全生产管理条例(国务院第393号令)3 铁道部关于安全生产的规定4 建设单位关于安全生产的管理规定5 经批准的施工组织设计6 铁 路 工 程 施 工 安 全 技 术 规 程(TB10401.1-2003、J259-2003)铁道部关于隧道安全工作的指示 关于加强铁路隧道工程安全工作的若干意见(关于加强铁路隧道工程安全工作的若干意见(2007年年5月月15日下发,日下发,铁建设2007102号):建立风险管理制度。建立风险管理制度。受当前勘察技术手段限制,开挖前难以准确判定隧道(特别是长或特长隧道)的地质条件和围岩特
18、性。为保证隧道施工安全,隧道建设应树立风险管理理念。建设单位是隧道风险管理的责任主体,必须建立起建设单位负责审查风险评估报告、督促检查相关单位落实风险责任分工;勘察设计单位为风险评估提供资料、依据风险评估意见修改设计;施工单位根据设计文件制订防范措施;监理单位审查防范措施并检查执行情况的铁路隧道建设风险管理制度,有效防范和规避隧道建设风险。铁道部关于隧道安全工作的指示 做好风险防范工作。做好风险防范工作。施工单位是隧道施工安全的责任主体,必须加强隧道施工过程的风险防范和风险管理,落实各项风险防范措施,对于不良地质、特殊岩土、深埋长大隧道施工过程中可能出现的重大地质灾害等开展专项风险评估,并依据
19、专项评估意见完善施工技术方案,改进和加强安全生产及防范风险的具体技术措施,选择适宜的施工工艺,制订风险防范及突发安全事故应急预案等;设计单位应做好施工风险防范配合工作,根据需要及时做出变更设计;监理单位应监督施工单位制订风险防范措施并督促实施。铁道部关于隧道安全工作的指示 落实施工安全责任。落实施工安全责任。建设、勘察设计、监理单位必须严格履行法律法规和规章制度赋予的安全生产责任。施工单位对铁路隧道施工安全负责,必须提高安全生产认识,严格遵守有关安全生产的法律法规和规章制度,建立安全生产保障体系,落实各项安全生产措施,加强和改进安全生产管理,做好安全应急救援预案,配备应急救援人员、器材、设备。
20、应急救援预案按规定报监理单位批准并报建设单位核备,并定期进行演练。建设、勘察设计、监理单位对隧道施工安全承担相应责任,为隧道安全施工提供基础资料和安全生产建议,同时督促施工单位严格实施。铁道部关于隧道安全工作的指示 强化施工组织设计强化施工组织设计。施工单位编制的隧道施工组织设计,必须将安全生产、危险源识别评价与控制、应急救援预案等作为重要内容,尤其在编制穿越断层破碎带、岩溶、岩爆、瓦斯、软岩变形等不良地质和膨胀土、富水黄土等特殊岩土专项施工方案时,必须将安全生产保证措施作为重要内容。隧道施工应按审查批准的施工方法组织实施,确需调整的须经总监理工程师组织设计、施工单位研究后报建设单位批准,重点
21、隧道重大施工方案调整须报铁道部批准。不良地质、特殊岩土、深埋长大隧道的专项施工方案由项目经理、技术负责人和安全负责人共同组织编制,报施工企业主管领导审查,经总监理工程师审核后实施,并由施工企业专职安全生产管理人员进行现场监督。铁道部关于隧道安全工作的指示 规范施工现场管理。规范施工现场管理。隧道施工现场安全管理工作由施工单位负责,并积极推行安全施工标准化工地建设。建设单位应选择专业水平隧道施工企业及具有隧道施工经验、安全培训考试合格且无重大安全事故记录的项目负责人、技术负责人和专职安全管理人员。施工单位必须按合同约定配备相关人员,积极采用“架子队”模式管理劳务人员,掌子面主要操作人员必须是参加
22、过隧道施工的企业职工或合同制工人;要按照批准的施工组织设计配置安全设备,瓦斯隧道必须按规定配置符合要求的设备;要做好施工和安全防护现场交底工作,严格工序管理,规范作业流程;要加强对进入隧道人员的管理,建立出入隧道登记制度;要加强对火工品的管理。对纳入合同的安全生产费用,应当用于现场施工安全,不得挪作他用。铁道部关于隧道安全工作的指示 加强施工安全培训加强施工安全培训。施工单位要提高认识,认真做好技术培训工作,进一步提高管理人员、操作人员的技术水平和安全生产知识,这些都是确保施工安全、提高施工质量、降低施工成本、保证建设工期的重要措施。隧道开挖、喷锚支护、衬砌操作人员必须进行上岗前的技术、安全培
23、训,考试合格后方可上岗;作业人员必须持证上岗。安全管理体系1 安全管理制度:必须建立安全生产责任制,安全管理规章制度、安全操作规程已制定。2 持证上岗:国家规定的特种作业人员,以及在施工过程中容易发生伤亡事故的有关作业人员(电工、电焊工、架子工、装卸工、爆破工等),必须经专业培训和考核取得特种作业证后,持证上岗。3 编制的施工组织设计中,必须符合分部安全生产技术措施和施工现场临时用电方案,瓦斯隧道应有预防瓦斯突出、喷出的措施和揭煤方法。对模板工程、起重吊装工程、脚手架工程、拆除、爆破工程达到一定规模的危险性较大的分部分项工程应当编制专项施工方案,每分项工程开工前,应制定安全操作细则,并向施工作
24、业人员进行交底。施工场地安全管理 1 临时油库设置应符合国家有关消防规定。2 爆破器材库必须符合防爆、防潮、防雷、防火、防鼠等要求,并应有良好的通风和防爆照明设备,库房距厂矿、村镇、人口稠密处所、交通要道及其它建筑物的安全距离,必须符合国家爆破安全规程(GB6722)的有关规定。3 施工现场设置安全防护设施,进入施工现场的人员应按规定使用劳动保护用品,有毒、粉尘侵害的作业应具有防护措施。4 易燃和可燃材料的存放场所与作业场地应配设消防器材,保持足够防火间距并留出消防通道施工防火要符合消防安全规定。5 作业区及生活区应设置消防设施,消防器材应有专人管理,定期检查,房屋、库棚、场地的消防安全距离应
25、符合有关规定。6 各种气瓶的运输、存放和使用应符合规定,氧气瓶与乙炔瓶、氧气瓶及易燃品严禁同室储存,放置地点不得靠近热源和电器设备,距明火的距离不得小于10m。施工作业过程安全措施 1 每分项、分部工程开工前,要编制的安全操作细则及进行安全作业交底记录。2 检查工地临时用电是否符合有关规定,有无乱拉、乱接线现象。3 隧道钻爆施工中:爆破现场安全防护措施及安全警戒。施工现场安全突发事件的应急预案是否完善。4 隧道施工:隧道竖井、斜井的提升系统应经过安全检算,并经安全部门检查合格后方可使用。提升系统的钢丝绳必须符合使用要求,在使用前应进行拉力试验,并在使用中定期检查、修理和更换。经常检查洞内空气质
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