1、目 录一、工程简介 .1二、施工组织安排 .1三、施工方案及工艺 .63.1 施工方法 63.2 洞身施工 7四、监控量测 .254.1 监控量测目的 254.2 监控量测计划内容 264.3 超前地质预测预报 26五、隧道施工安全应急预案 .275.1 建立应急处理机制 275.2 人员培训与演练 275.3 应急材料和设备的储备 275.4 应急响应 285.5 施工安全应急预案措施 28六、质量保证体系及工期保证措施 .346.1 确保工程质量的措施 346.2 工期保证措施 36七、安全保证体系及措施 .367.1 安全保证措施 367.2 安全保证体系 37八、环境保护措施 .388
2、.1 生态环境保护及水土保持目标 388.2 环境保护及水土保持方案 388.3 生态环境保护措施 38白龙山隧道洞身开挖专项施工方案一、工程简介白龙山隧道位于六盘水市水城县玉舍乡,为分离式隧道全长4025m ,最大埋深328m。我标段为白龙山隧道后半段,都格段出口洞门型式为端墙式,右线起讫桩号K202+650-K204+675,全长 2025m,出口段为曲线 R-900,纵坡为-1.54%;左线起讫桩号ZK202+590-ZK204+600 ,全长2010m,出口段为曲线R-960,纵坡为-1.54%;隧道出口段,埋深14-53m,洞内加强支护,右线管棚长为 28m,左线管棚长为40m,洞口
3、边仰坡采用挂网锚喷防护。白龙山隧道出口覆盖层为破残积碎石土层,岩体破碎,围岩为中风化灰岩, 。岩体呈碎裂状结构,透水性强,属较弱岩。围岩无自稳能力,易坍塌,仰坡岩土稳定性差,易向下滑塌。二、施工组织安排1、施工前准备工作施工前对图纸、资料等进行现场核对,并作补充调查,调查核对隧道所处的位置、地形、地貌、工程地质和水文地质、钻探图表、以及隧道进出口位置和其它相关工程的情况。对图纸中发现的问题,立即反馈监理工程师和设计单位更正或确认。施工前的平面复核和控制测量将由我单位精测队进行测量定位,施工中测量由隧道工程师、测量工程师组织测工操作,并由项目总工程师组织定期复测。2、 人员组织计划安排 2 个隧
4、道施工队,隧道施工队生活生产区均安排在隧道洞口附近,红线外侧,队伍生产区均设置一处钢筋加工区和喷射混凝土拌和站。隧道施工队劳动力配置表序号 工种 隧道 1 队 隧道 2 队 备注1 开挖工 30 302 立架工 35 353 喷锚工 25 254 钢筋工 25 255 模板工 17 176 爆破工 4 47 混凝土工 20 208 机械工 15 159 焊工 12 1210 电工 2 211 杂工 15 15合计 200 2003、 机械设备配置4、隧道施工供电、供水、供风、通风排烟及施工排水41 供电序号 机械设备名称 单位 数量 备注1 混凝土输送泵 台 22 凿岩台车 台 23 凿岩风枪
5、 台 34 另有 4 台备用4 通风机 台 25 侧卸装载机 台 66 挖掘机 台 47 混凝土湿喷机 台 4 另有 2 台备用8 空压机 台 109 发电机组 台 210 自卸汽车 台 1411 加宽带衬砌台车 台 212 激光断面仪 台 213 锚杆机 台 6 另有 2 台备用14 爬焊机 台 415 电焊机 台 10 另有 2 台备用16 抽水泵 台 2 另有 2 台备用白龙山隧道出口为路基,地势较,施工方案从出口单向掘进,出口安装 2 台800KVA 变压器。隧道出口前期洞外安装 800kVA 变压器俩台,洞内低压电线截面积采用 240mm2 铝芯电线。供出 口至 1200 米处的施工
6、用电,剩余 740 余米因低压供电线路铺设太长,洞外变压器所供电压产生电压降,电压线路损耗太大,若仍用现有的 2402 铝芯电线送电,按照相关供电规范及施工经验,2402 三相线路供电半径不宜超过 1.2 km,为避免施工到 1.3 km 以后,由于末端电压已达不到用电设备额定电压,导致大型用电设备由于电压低不能正常工作,延误工期。为确保施工工期,采用高压电进洞,在洞内架设 10 kV 高压电缆,专用洞室内安装变压器,以缩短低压供电距离,满足供电需求。为防止停电故障影响施工,隧道施工队自备250KW 发电机 2 台供停电用。图 2.1 金山隧道出口高压进洞挂钩安装示意图4.2 供水隧道掘进洞口
7、山顶均设一个高位水池,供应施工用水,计划按 200m3 容积布置。另外每个掘进洞口各安排 1 台高压 125D 多级水泵。并配置备用抽水机。确保施工水压不小于 0.3MPa。4.3 供风空压机配置:掘进工作面采用风枪钻孔,主要用风为风枪钻孔、喷砼、打锚杆等。每个工作面安排 5 台空压机,能够满足供风要求。风管采用钢制可拆装的钢质管,主管上每隔 300500m 分装闸阀。4.4 通风根据隧道施工的实际情况,例如隧道何处设有紧急停车带,何处设有紧急通车道等,结合现有的实践经验,对隧道通风进行如下布局:图 2.2 隧道通风方案图 1隧道通风方案如上图 2.2 所示,在隧道 1 洞口处安装两台射流通风
8、机将洞外新鲜空气压入隧道中,若隧道开挖时,将两台对旋式轴流通风机安装在靠近开挖掌子面最近的一个横冲通之间的所有横冲通 1、横冲通 2、横冲通 n 均进行封闭处理,不让空气相互流动,这样整条隧道通风就近似为下图 2.3 所示: 模 板衬 砌 台 车 处引 风 机 两 台 轴 流 通 风 机隧 道 2隧 道两 台 射 流 通 风 机 隧道开挖撑子面图 2.3 隧道通风方案图 2若隧道过长,则在两台射流通风机及两台对旋式轴流通风机间安装一台引风机,以增加通风效果,具体的空气流动可分解为隧道撑子面一段,另外可分解为横冲通一段,隧道横冲道一段空气流动具体方式如下图 2.4:隧 道 1隧 道 2 开挖撑子
9、面图 2.4 隧道空气流动图根据动量守恒定律:m1v1+m2v2=m3v3 , m3v3+m4v4=m5v5而依据能量守恒定律:1/2m1v12+1/2m2v22=1/2m3v32,1/2m3v32+1/2m4v42=1/2m5v52即 m1v12+m2v22=m3v32 , m3v32+m4v42=m5v52所以此种通风方式的最终结果为两条隧道开挖撑子面到离撑子面最近一条横冲道段的空气都得到净化,其中一条隧道如上所述的隧道 1,其空气一直保持新鲜干净,而另外一条隧道如上所述的隧道 2,其空气一直较差,在隧道施工中,引风机的位置应当常移动(往撑子面前移动) ,为了加大空气的流动,提高空气的质量
10、,在隧道 2 衬砌台车,靠撑子面一端前约为 10m 处安装一台对旋式轴流通风机,加大空气流动,将有毒气体迅速排出隧道 2。4.5 排水白龙山隧道属于顺坡施工,其顺坡积水由两侧水沟自然排出;施工作业面临时仰拱排水利用水泵将仰拱内积水排至排水沟处自然排出。同时掌子面配备 2 台污水泵,防止掌子面出现涌水。隧道反坡排水如图 2.5 所示。图 2.5 隧道临时仰拱排水示意图4.6 洞内三管两线布置图 2.6 三管两线布置示意图三、施工方案及工艺3.1 施工方法隧道按照“新奥法”原理组织施工,并根据工程地质、水文地质和不同围岩级别及周边环境选择相应施工工法,按全标段重点控制工期点,合理划分作业段,科学统
11、筹,采取平行流水作业法施工。暗洞段根据围岩情况,正洞 级围岩施工方法以全断面为主, 级围岩施工方法以台阶法和弧形导坑预留核心土法为主,级围岩一般段以三台阶七步作业法为主。隧道开挖采用光面爆破,严格控制超欠挖,初期支护喷射混凝土采用湿喷工艺。隧道开挖采用多功能作业台架配合风动凿岩机钻眼,实施光面爆破,光面爆破参数通过试验确定,并根据现场爆破效果不断进行调整,严格控制超欠挖。隧道出碴采用挖掘机配合装载机装碴,大吨位自卸汽车运输。隧道初期支护紧跟开挖及时施作,锚喷支护采用超前小导管和中空锚杆配合挂网喷砼施做;锚杆钻孔完毕后,要先进行清孔、注浆,再人工安装锚杆。隧道喷射混凝土采用湿喷工艺施工,混凝土由
12、混凝土拌和站集中拌和罐车运输,泵送入模。施工将超前地质预报和监控量测纳入工序管理,施工过程中加强监控量测,仰拱超前、二次衬砌紧跟,以保证施工安全。不良地质段坚持“早预报、预加固、弱爆破、强支护、紧封闭、快成环、勤量测、早衬砌、稳扎稳打、确保安全”的施工原则,组织施工。浅埋及浅埋偏压地段除加强洞内监控外,同时加强地表监测,施工时遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤测量”的原则,注意对监控量测的数据进行分析、整理,发现异常情况及时反馈以便尽早提出处理方案。地 质 预 报测 量 与 量 测布 置 炮 眼 台 车 ( 台 架 ) 就 位钻 爆 设 计修 正 钻 爆 参 数 钻 眼 、 装
13、药 、 爆 破通 风 排 烟找 顶 排 险 装 运 机 械 就 位出 碴 运 输地 质 素 描初 期 支 护开 挖 质 量 检 查初 期 支 护 加 强 及 表 面 处 理隐 蔽 检 查 不 合 格排 水 管 安 装 、 防 水 板 铺 设隐 蔽 检 查 不 合 格变 形 量 满 足 要 求 后 二 衬 施 工施 工 准 备合 格合 格结 束3.2 洞身施工隧道施工遵循“ 弱爆破、短进尺、少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭” 的原则施工。3.2.1 洞身及附属洞室开挖方法A. 全断面法施工全断面开挖法施工,配备多功能台架配合风钻进行钻孔作业,非电毫秒雷管、二号岩石乳化炸药光面爆破,全断面一次成型。
14、全断面开挖支护作业流程为:超前地质预报台架(车) 、机具就位全断面测量画线布眼钻炮眼装药爆破清危排险出渣打锚杆喷混凝土稳定安全检查及监控量测下一循环。全断面法施工工艺流程图采用挖掘机配合侧翻装载机装碴,自卸汽车运碴。出碴完成后,先进行初喷砼,然后进行喷锚支护,支护紧跟开挖,以确保施工安全。B. 台阶法施工台阶法开挖,见下施工工艺流程图。上台阶采用多功能台架配合风钻打眼,下台阶采用风钻钻眼,实施光面爆破。爆破后,上断面挖掘机扒碴,下断面采用挖掘机配合侧翻式装载机装碴,自卸汽车运输。隧道开挖后及时施做锚、喷、网联合支护,下半断面开挖完仰拱施工紧跟。台阶法施工工艺流程图C. 弧形导坑预留核心土法施工
15、隧道级围岩地段采用,弧形导坑预留核心土法开挖。弧形导坑预留核心土法施工的上下台阶均采用人工风钻打眼,光面爆破,每循环开挖进尺不得超过两榀钢架。爆破后,上断面采用挖掘机扒碴、下断面挖掘机配合侧翻式装载机装碴,自卸汽车运输。隧道开挖后及时安装拱架施做锚、喷、网联合支护。下半断面开挖后仰拱施工紧跟。超 前 支 护 合 格布 置 炮 眼上 部 断 面 钻 眼装 药 、 爆 破通 风 排 烟 、 排 险钻 爆 设 计开 挖 质 量 检 查 调 整 钻 爆 参 数初 期 支 护初 喷 混 凝 土 、 锚 杆 、 出 碴超 前 地 质 预 报 、 测 量 、 量 测台 架 就 位下 部 断 面 钻 眼仰 拱
16、 、 拱 墙 复 合 衬 砌 施 工地 质 素 描施 工 准 备结 束 不合格弧形导坑预留核心土法开挖示意图D. 三台阶七步法开挖双线隧道级围岩深埋段及级围岩偏压段和浅埋段采用三台阶七步开挖法施工,尽量采用人工风镐配合长臂挖掘机开挖,侧翻式装载机装碴,自卸汽车运输。必要时采用微振动爆破,YT28 风钻钻眼,非电毫秒雷管起爆,每循环进尺不的超过 0.6m。35m1215m 掌子面下台阶上台阶 上台阶 下台阶下台阶留核心土台阶法开挖、支护顺序示意图台阶分部开挖顺序说明:超前支护,上弧形导坑开挖。拱部初期支护。中核心土开挖。下部开挖边墙及仰拱初期支护。灌注仰拱混凝土施作拱部二衬混凝土。本图为单线隧道
17、级围岩段开挖图,台阶长度为810m。 弧形导坑预留核心土法开挖、支护顺序示意图说明: 1、本图尺寸除标注者外,其余均以厘米计。2、本图为三台阶七步开挖法施工工序纵断面设计图,配合该工序横断面使用。3、图中台阶长度施工时可根据施工机械、人员安排等情况调整。各部工序间隔距离可根据现场施组安排自行拟定,但不宜太长。 4、说明未详尽之处按相关规范、规定及设计图办理。封闭掌子面喷5cm厚C20混凝土三台阶七步开挖法施工工序示意图35m23m23m23m46m201525m23m仰拱便桥初期支护仰 拱隧底填充边墙墙脚线环向间距1.0m2纵向连接钢筋二次衬砌格栅钢架 745623661拱部超前支护系统径向锚
18、杆施工工序:1、利用上一循环架立的钢拱架作为超前支护。弱爆破分部开挖部,同时,每循环进尺一次,掌子面喷5cm厚混凝土封闭。分部施做部导坑周边初期支护,即初喷4cm厚混凝土,架立钢架。施做锁脚锚杆。钻设系统锚杆后,复喷混凝土至设计厚度。2、在滞后于部一段距离后,弱爆破左右交错开挖、部。喷喷5cm厚混凝土封闭掌子面。导坑周边部分初喷4cm混凝土,施做钢架,并设锁脚锚杆。钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。3、在滞后于部一段距离之后,弱爆破左右交错开挖、部。导坑周边部分初喷4cm混凝土,施做钢架。钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。4、分台阶开挖 5、开挖部。隧底周边部分喷4cm厚混凝土,施做钢架。
19、复喷混凝土至设计厚度。6、灌注 部仰拱及隧底填充(仰拱及隧底填充应分次施做)。7、根据监控量测结果分析,待初期支护收敛后,利用衬砌模板台车一次性浇筑 部衬砌(拱墙衬砌一次施做)。壁厚3.5mm,L4.5m50mm锁脚钢管三台阶七步开挖法施工工序横断面示意图111236 6 4657200约370 约360 约300600开挖界线隧 道 中 线50mm锁脚钢管壁厚3.5mm,L4.5m三台阶七步开挖法施工工序透视图示意仰拱栈桥仰拱栈桥 7 543266 61说明:1、本图尺寸除标注者外,其余均以厘米计。2、本图适用于双线级围岩地段。说明: 1、本图尺寸除标注者外,其余均以厘米计。2、本图为三台阶
20、七步开挖法施工工序平面设计图,配合该工序横断面使用。3、图中台阶长度施工时可根据施工机械、人员安排等情况调整。各部工序间隔距离可根据现场施组安排自行拟定,但不宜太长。 4、说明未详尽之处按相关规范、规定及设计图办理。三台阶七步开挖法施工工序平面图35m23m23m23m23m1525m46m357166624喷5cmC20混凝土封闭掌子面初期支护之喷射混凝土边墙基座隧底填充拱墙一次衬砌E. 双侧壁导坑法开挖50mm锁脚钢管L4.5m壁厚3.5mm50mm锁脚钢管L4.0m壁厚3.5mm接头(三)接头(三)I18横撑 C单元B单元开挖界线接头(一)I18临时钢架A单元25中空注浆锚杆22砂浆锚杆
21、 L2.5m开挖 界线B单元开挖界线开挖界线437 81 256IXIXIXXXX双侧壁导坑法施工工序横断面拱墙二次衬砌边墙基础初期支护之喷混凝土隧底填充喷5cm厚C25混凝土封闭掌子面临时支护之喷混凝土临时支护之喷混凝土喷5cm厚C25混凝土封闭掌子面拱墙二次衬砌边墙基础初期支护之喷混凝土隧底填充12345 678X23m23m1m68m约10m23m23m23m(4)施作部导坑周边的初期支护和临时支护,即初喷4cm厚混凝土,架设I20钢架及I18临时钢架,并设锁脚钢管,按设I18横撑。(5)钻设系统锚杆后,复喷混凝土至设计厚度。2、(1)在滞后于部一段距离之后,弱爆破开挖部。(2)导坑周边
22、部分初喷4cm混凝土架。(3)架设I20钢架及I18临时钢架。(4)钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。3、(1)利用上一循环架立的钢拱架施作隧道超前支护。(2)弱爆破开挖部并试过导坑周边的初期支护和临时支护,步骤及工序同。4、弱爆破开挖部并施作导坑周边的初期支护和临时支护,步骤及工序同。5、(1)利用上一环架立的钢架施作隧道超前支护。(2)弱爆破开挖部。(3)喷5cm厚混凝土封闭掌子面。(4)导坑周边初喷4cm厚混凝土,架设拱部I20钢架。(5)钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。6、(1)利用上一环架立的钢架施作隧道超前支护。(2)弱爆破开挖部并施作导坑周边的初期支护和临时支护,步骤及工序
23、同。7、(1)弱爆破开挖部。(2)安设I18横撑。8、(1)弱爆破开挖部。(2)导坑底部初喷4cm厚混凝土,安设I20钢架使钢架封闭成环,复喷混凝土至设计厚度。9、逐段拆除靠边已完成二次衬砌68m范围内两侧壁底部钢架单元。10、灌注 部仰拱及隧底填充(仰拱与隧底填充应分次施作)。11、(1)根据监控量测结果分析,拆除I18临时钢架及临时横撑。(2)利用衬砌模板台车尽早一次性灌注 部衬砌(拱墙衬砌同时施作)。四、拱部超前支护及衬砌支护钢架详见相关设计图。五、计算钢架尺寸考虑了施工误差5cm和预留变形量值一般5cm。说明: 一、本图尺寸除标注者外,其余均以厘米计。二、本图适用于双线隧道级围岩浅埋偏
24、压段。三、施工工序:1、(1)利用上一循环架立的钢拱架作为超前支护。(2)弱爆破开挖部。(3)喷5cm厚混凝土封闭掌子面。双侧壁导坑法开挖双线隧道级围岩浅埋段均采用双侧壁导坑法施工。双侧壁导坑施工时,将隧道分成六部,左右导坑间隔 68m。两侧壁导坑采用微台阶法开挖,剩余部分分四步开挖。开挖中以人工配合挖掘机开挖为主,辅以控制爆破。每个工序开挖循环进尺控制在 0.6m,一般为一榀钢架间距,台阶长度 35m 。采用 PC78US-6 型挖掘机配合小型装载机装碴,自卸汽车出碴。双侧壁导坑法施工工序纵断面图说明: 1、本图为偏压地段双侧壁导坑法施工工序纵断面图,配合该工序横断面图使用。 2、开挖掌子面
25、至仰拱的距离不大于40m ,左右导坑可同时开挖。 3、图中台阶长度施工时可根据施工机械和人员安排等情况适当调整。各种工序间隔距离可根据施组安排自行拟定,但不宜太长。 4、本图未详尽处,参见相关规范、规定及设计要求喷5cm厚C25砼 封闭掌子面 2纵向连接钢筋工字钢架(图中 未示临时钢架)拱部超前支护拱部超前支护系统锚杆喷5cm厚C25砼封闭掌子面喷混凝土 二次衬砌 此段未示初期支护之钢架及临时支护隧底填充 仰拱二次衬砌 仰拱初期支护此段临时支护已拆除68m23m23m约10m23m23m23m1m5678X IXIX3412双侧导坑法施工工序纵断面图双侧壁导坑法施工工艺流程图 中 部 滞 后
26、侧 导 坑 10 5m左 右 导 坑 相 错 6 8m初 期 支 护 补 强 、 处 理拆 除 导 坑 横 撑 、 内 侧 壁仰 拱 侧 壁 拱 部 初 支 成 环拱 部 喷 砼 、 地 质 素 描中 间 部 分 开 挖 出 碴中 部 超 前 小 导 管 支 护左 (右 )导 坑 初 期 支 护初 喷 混 凝 土 、 地 质 素 描左 (右 )导 坑 开 挖 出 碴侧 壁 超 前 小 导 管 支 护拱 部 超 前 支 护 及 注 浆 加 固超 前 地 质 预 报 、 测 量施 工 准 备合 格仰 拱 、 拱 墙 复 合 衬 砌 施 工结 束 不合格隐 蔽 工 程 检 查 、 变 形 判 定3.
27、2.2 隧道钻爆作业当隧道围岩用风镐难以开挖时,为减少对围岩的扰动及降低振动强度,隧道级围岩采用预裂爆破结合光面爆破进行施工,V、 IV级围岩松动控制爆破进行施工。A. 准备作业1)根据围岩类别构造及现有的爆破器材,并依本施工队钻爆效果的分析资料,作出某一里程段的钻爆设计。内容为炮眼(掏槽眼、临空眼、扩槽眼、掘进眼、内圈眼、周边眼、底板眼)布置深度、角度、装药量和装药结构,爆破顺序、导爆网路等。a.爆破器材主爆药采用爆炸性能、抗水性能、安全性能较好及环境污染小的 2 号岩石乳化炸药,规格为 32mm250mm。周边眼采用直径 25mm250mm 低爆速的光爆药卷。装药结构为间隔装药,用竹片绑扎
28、,导爆索传爆,根据围岩情况,对间隔距离和药量进行调整。起爆材料采用 1-20 段的非电毫秒雷管起爆,塑料导爆管引爆,其中火雷管作为网络起爆用。b.钻眼深度钻眼深度综合考虑施工进度要求、钻机的效率、爆破有效进尺等因素确定。掏槽眼比其它眼超深 0.2m。c.掏槽方式根据洞内围岩的地质特性,、级围岩选用斜眼楔形掏槽法,、级围岩段采用浅孔微振动直眼掏槽法。d.光面爆破的主要参数隧道开挖采用光面爆破,以减轻爆破对周边的扰动,控制超欠挖。光面爆破的主要参数有周边眼的间距、光爆层的厚度、周边眼密集系数、周边眼的线装药密度等。光面爆破参数通过试验确定,并根据现场爆破效果不断进行调整。e.光面爆破的技术措施适当
29、加密周边眼。周边眼孔距适当缩小,可控制爆破轮廓,避免超欠挖,又不致过大地增加钻眼工作量,一般取 E(812) d,E 为孔距,d 为炮眼直径。2)按风钻台数明确分工每台风钻的工作范围和钻眼顺序,以上两项由技术员向领工员及爆破工进行技术交底。3)用经纬仪、水平仪定出开挖的中线、水平。用“五寸台” 法画出拱部轮廓线,墙部开挖边线各点确定的周边眼的连线就是开挖轮廓线,必须淮确,画线偏差不得大于2CM。4)根据画出的开挖轮廓线由技术员检查前一循环的超欠挖值,超欠挖超过5cm者,除在围岩面上用红油漆标明外,还应填写里程段的开挖断面检查记录,交领工员、开挖班长签认并追究超欠挖原因,注明处理意见。并根据掌子
30、面的情况标出掏槽眼、周边眼的位置。B钻眼作业1)风钻进出掌子面前电、风、水管路必须准确就绪,风钻按规定就位,接通风、水、电路。开钻时,先送水后送风。风钻开眼时,宜用1m 内的短钻杆,等钻孔定位并钻进0.5m以上后再换长钻杆。2)炮眼距离偏差: 掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不大于5cm; 辅助眼眼口排距、行距误差均不得大于10cm; 周边眼开眼位置在设计断面轮廓线上,允许沿轮廓线调整,其误差不得大 5cm,炮眼方向可以3% 5% 的斜率外插,眼底不得超出开挖断面轮廓线 10cm。 内圈炮眼至周边眼的排距误差不得大于5cm,炮眼深度大于 2.5m时,内圈炮眼与周边眼应采用相同的斜率外插。 当开
31、挖面凹凸较大时,应按照实际情况调整炮眼深度(相应调整药量) ,力求所有炮眼(除掏槽眼外)眼底在同一平面上。 领工员必须随时观察每台钻进入情况。保持多眼轴线平行是关系到爆破效果的重要因素,应在已打好的眼中插炮棍作标志,掌握好钻眼方向。 坚持顺帮打眼,风钻紧贴岩壁,最大限度地减少超欠挖。周边眼外插角不大于34(每米cm) ;底板眼方向与隧道坡率方向相同。 掏槽眼比掘进眼深 20CM,为保证掏槽成功,每茬炮可按掌子面实际情况调整掏槽位置。 钻眼作业完毕,由领工员或班长进行检查并作好记录,有不符合要求的炮眼应重新钻眼,经检查合格后方可装药爆破。C爆破作业1. 装药前必须对炮眼用高压风管吹孔或用手风钻扫
32、孔,对坍孔内石碴要用掏勺仔细清理,无法装药的应补眼。2. 爆破工从药库领出的药卷的导爆管必须确认并保存好段数标记。根据装药作业的分工固定的炮眼和段位。3. 向孔内装药时应细心操作,防止导爆管损坏、打结。周边眼采用的间隔装药药串,每个药卷都必须紧贴导爆索。装药作业由上而下进行防止落石打破导爆管,炮孔口应用炮泥堵塞。工作不用的机具材料撤离后按设计进行网路的连接,连接尽量远一点,连接要整齐,以便直观检查。4. 装药作业完成后,由领工员或爆破班长全面检查装药情况及网路连接,看网路连接是否正确,每个炮眼的起爆药卷是否连好,每簇联内部是否有引爆雷管,各簇引爆雷管的起爆线是否都连到起爆点上,检查无误后方能撤
33、离人员按排警戒起爆。D. 出渣运输:隧道出碴采用无轨运输的出碴方式,自卸汽车运输。1)爆破二十分钟后,经炮工、找顶工处理完现场并确认安全的前提下,通风后开始出碴。运输洞渣时,应指定行车路线,防止因交通混乱造成拥挤,影响出渣。2)洞外的运输路线必须修筑排水系统,专人维护,行车速度不超过15km/h。洞内行车速度不超过5km/h钻爆质量控制流程图如下图所示:3.2.3 隧道洞身超前支护超前支护包括超前小导管、中空注浆锚杆及普通砂浆锚杆。级围岩超前小导管每隔4榀钢架打设一环,环向间距0.3m,IV级围岩纵向每隔2榀钢架打设一环,环向间距0.4m。a.超前小导管确定爆破器材品种、型号按围岩级别进行钻爆
34、设计实施原钻爆设计轮廓尺寸检查爆破效果检查开挖轮廓放样炮孔放样钻孔及孔位检查装药、堵塞、起爆合格补钻、重钻、调整孔距不合格质量控制点进场爆破器材的检验、试验经纬仪、水准仪等测定中线、水平,隧道激光断面仪放样质量控制点掏槽眼口误差3cm,眼底误差5cm;周边眼口误差3cm,眼底不超过开挖轮廓线 3 5cm/m;辅助眼孔误差5cm;合格不合格重新作钻爆设计质量控制点炮痕存留率:硬 岩 80 中硬岩 60质量控制点严禁欠挖拱部允许线性超挖1015cm;最大超挖 1525cm 。墙部允许线性超挖 10cm;隧底允许线性超挖 10cm;最大超挖 25cm。纠正不规范操作观测、尺量隧道激光断面仪炮棍法1)
35、超前小导管使用外径42mm,壁厚3.5mm的热轧无缝钢管制作,管长4.0m/3.5m,环向间距30cm/40cm,外插角510。2)超前小导管钢管前端呈尖锥状,尾部焊上6mm的加劲箍,管壁四周钻68mm压浆孔,但尾部有1m不设压浆孔。超前小导管施工时,用凿岩机成孔,孔径比设计导管管径大20mm以上。孔与衬砌中线平行以规定仰角打入拱部围岩。3)成孔后将小导管按设计要求插入孔中,或用凿岩机直接将小导管从型钢钢架上部打入,外露20cm支撑于开挖面后方的钢架上,与钢架共同组成预支护体系。4)每打完一排钢管后开始注浆,注浆采用水泥浆,注浆后开挖拱部及第一次喷射砼、架设钢架。超前小导管施工工艺流程图b.超
36、前锚杆1)超前锚杆采用风钻钻孔,锚杆施钻利用开挖台阶的简易台架施钻,施钻时按照设计间距布孔。2) 钻孔时钻杆尽可能垂直结构面,锚杆孔比钻杆直径大15mm,深度误差不大于50mm,成孔后采用高压风清孔。测 量 定 位钻 孔 作 业下 管 、 封 堵 孔 口喷 混 凝 土 封 堵 工 作 面注 浆 效 果 分 析连 接 、 调 试 注 浆 管 路注 浆 作 业 浆 液 配 比 设 计浆 液 制 备钻 孔 验 收不合格 注 浆 试 验 调 整 注 浆 参 数合 格满 足 要 求 不 能 满 足 要 求施 工 准 备清 孔小导管制备 原 材 料 进 场 检 验管 尾 与 钢 架 焊 连结 束3)钻孔清
37、理干净后,然后将砂浆从孔底缓缓的注入空内,为防止空内出现空洞,注浆管拔出后,立即将锚杆放入空内。4)注浆采用水泥注浆机,注浆配合比按实验室出具的配合比进行施工。5)砂浆应随拌随用,在初凝前必须用完,一次拌合的砂浆数量不应多与3个孔,以免时间过长,使砂浆在泵、管中凝结。6)砂浆锚杆固定好后,将锚杆与钢筋网焊为整体。待砂浆终凝后按规范要求抽样进行锚杆抗拔试验。普通砂浆锚杆施工工艺流程图中空注浆锚杆采用 257mm 中空锚杆,使用高压风吹净钻孔,将锚头与锚杆端头组合,戴上垫片与螺母;把组装好的锚杆打入钻孔,锚杆要尽量打在钻孔的中央位置,将止浆塞穿入锚杆末端与孔口齐平并与杆体固紧,锚杆末端戴上垫板,然
38、后拧紧螺母。注浆压力取 0.20.5Mpa,孔口溢出浆液时,停止注浆,砂浆随拌随用。注浆开始或中途停止超过 30min 时,用水润滑注浆罐及其管路。注浆孔口的压力不得大于 0.4MPa。锚 杆 制 作各 项 工 前 准 备锚 杆 孔 位 测 量锚 杆 钻 机 就 位钻 孔 角 度 定 位钻 锚 杆 孔锚 杆 孔 清 孔锚 杆 成 孔 检 查注 浆插 入 锚 杆安 装 垫 板锚 杆 竣 工 验 收机 械 设 备 养 护 准 备 注 浆 材 料搅 拌 砂 浆注 浆 设 备 就 位中空注浆锚杆施工工艺流程图3.2.4 钢筋网、钢架及锁脚锚杆施工钢筋网片、格栅钢架及型钢钢架的钢材种类、型号等应符合设计
39、要求。钢筋网片由钢结构加工厂统一加工制作,运至现场后人工安装,网片大小按1.5m1.0m 加工。网片间搭接长度不小于 20cm(即至少 1 个网格长度) ,洞身开挖完成后,首先在围岩表面进行初喷砼,厚度一般为 4cm,然后再铺设钢筋网片,安装时用电焊点焊固定在锚杆外露头上,以防喷射砼时晃动。根据设计要求,格栅和型钢钢架在钢结构加工厂加工制作成型,经检查加工拱度满足要求后存放于构件场内备用。钢架利用装载机运到洞内,现场机械配合人工架设。钢架在钢筋网片铺设完成后架设,与定位钢筋焊接,架设完毕后须再喷混凝土,组 装 锚 头 、 钢 筋 锚 杆 体 、 连 接 套 、中 空 锚 杆 体 、 排 气 管
40、 、 止 浆 塞钻 孔 、 清 孔 组 装 中 空 锚 杆 体 、排 气 管 、 止 浆 塞安 装 锚 杆 、 锚 固 端 头 安 装 锚 杆连 接 注 浆 管 、 注 浆锚 杆 杆 体 孔 口 回 浆浆 体 待 强 、 安 装 垫 板 螺 栓 浆 液 制 备施 工 准 备布 孔组 合中 空锚 杆结 束普 通中 空锚 杆 原 材 料 检 验确 定 浆 液 配 比质 量 检 验合 格补 强 处 理并保证不少于 3cm 的覆盖厚度。钢拱架间纵向用 22 钢筋联接为一体,纵向连接筋长度为 80cm,按照环向间距 1.0m 的长度内外层交错布置。 钢架拱脚必须放在牢固坚硬的基础上,架立时垂直隧道中线,
41、架设时中线、高程和垂直度及法线方向由测量技术人员严格控制,并将砂浆锚杆或中空锚杆与钢架焊接连为整体。a.安设钢拱架1)钢拱架按设计分节预先加工,现场拼装安装设置,位置应垂直隧道中线,拱架之间用22纵向连接钢筋焊接牢固。2) 隧道钢架支护分为型钢钢架和格栅钢架两种,型钢钢架采用I22型I18型工字钢弯制而成,主要用于IV级、V级围岩段。3)格栅钢架主要由四根22主筋和其他钢筋制成,成正方形截面,用钢板连接而成,主要用于IV级围岩段,钢架是初期支护对软弱围岩的主要加固体,设计在V级围岩和IV 级围岩型钢钢架有60cm和100cm 两种安装间距。在IV级围岩格栅钢架也有100cm和 120cm两种安
42、装间距。钢架之间采用22钢筋连接,单层钢筋网片靠钢架内侧焊接于锚杆上。4)型钢钢架采用型钢弯制机按照隧道断面曲率分节进行弯制,弯制完成后,先在加工场地上进行试拼,各节钢架拼装,要求尺寸准确,弧形圆顺,沿隧道周边轮廓误差不大于3cm;平放时平面翘曲小于2cm。5)钢架安装在掌子面开挖初喷完成后立即进行。安装钢架前要准确吊中线,定拱部标高,控制钢架中心及半宽尺寸、高度,对拱脚支垫填实,每节之间采用4个螺栓进行连接,连接板应密贴。同时每榀钢架拱脚处必须打设4根锁脚锚杆将其锁定。6)钢架安装完成后,及时进行喷射砼,喷射砼时分层、分段进行,以确保钢架被覆盖,满足保护层厚度要求。 原 材 料 检 验钢 构
43、 件 加 工测 定 钢 架 位 置安 装 质 量 检 验清 除 拱 ( 柱 ) 脚 底 浮 碴铺 设 钢 筋 网 、 架 立 钢 架安 装 钢 筋 纵 联校 正 处 理喷 混 凝 土钢 架 试 拼 、 检 验喷 混 凝 土 封 闭 开 挖 面开 挖 面 超 欠 挖 处 理施 工 准 备合 格锚 杆 固 定 、 打 锁 脚 锚 杆 不 合 格结 束 合 格运 入 洞 内 拼 装 校 正 处 理不合格钢架施工工艺流程图为保证钢架置于稳固地基上,施工中在钢架基脚部位预留 0.150.2m 的原地基,架立钢架时挖槽就位,需要时可在钢架基脚处设置刚性垫板,以增加其承载力;安设时钢架垂直隧道中线,其倾斜度
44、不大于 2,钢架的任何部位偏离铅垂面不大于10cm;当钢架和初喷面之间有较大间隙时设置同强度的混凝土垫块;为增强钢架的整体稳定性,将钢架与锚杆焊接在一起,钢架间设置 22mm 的纵向连接钢筋,并按环向间距 1.0m 内外层交错设置。钢架安设好后尽快施喷混凝土,并将其全部覆盖,使钢架与喷混凝土共同受力;喷射混凝土分层进行,每层厚度 510cm 左右,先从拱(墙)脚处向上喷射,以防止上部喷射混凝土虚掩拱(墙)脚,造成拱(墙)脚喷射不密实,强度不够而失稳。每榀钢架安装,均在其底部设一块“托板” ,并施打锁脚锚管,以防止钢架下沉。下半部开挖后钢架应及时落底接长,封闭成环。b.挂设钢筋网1)钢筋网片采用
45、级8/6钢筋焊制而成,钢筋网片的间距为 2020cm。钢筋网按设计图纸的要求在钢筋加工厂集中加工。2)先用钢筋调直机把钢筋调直,在截成钢筋条,钢筋网尺寸根据拱架间距和网片之间的搭接长度综合考虑。3) 钢筋网在初喷混凝土4cm以后铺挂,且保护层不小于3cm,钢筋网可固定在锚杆外端,也可用勾头钉固定于围岩上。4)安设钢筋网时,钢筋网随受喷面的起伏铺设,与受喷面的间隙不小于30mm,并且与锚杆或钎钉连接牢固,在喷射混凝土作业时不颤动。喷射时,喷头略倾斜使网后砼流动性大一些以便喷射密实。C湿喷砼施工喷射混凝土采用湿喷法施工,施工配合比按现场实际情况根据试验数据进行调整确定。爆破后,应立即喷射混凝土,尽
46、快封闭岩面,才能有效控制围岩松动变形。喷射分段、分片、分层,由下向上,从无水、少水向有水、多水地段集中,多水处安放导管将水排出。施喷时,喷头与受喷面基本垂直,距离保持在 2m 左右。喷射混凝土前先用高压水或高压风清理岩面,保证受喷面洁净。钢筋网应根据被支护围岩面上的实际起伏形状铺设,与受喷面间隙一般不得小于 3cm,与锚杆或其他固定装置连接牢固。按混凝土回弹量小,表面湿润有光泽、易粘着为度来掌握喷射压力,这要求喷射机司机与喷射手之间配合好,根据喷射手反馈的信息及时调整风压和计量泵,控制好速凝剂的掺入量,一般不大于水泥用量的 5。喷嘴与岩面的距离为 2.0m。喷射方向尽量与受喷面垂直,拱部尽可能
47、以径直方向喷射,若岩面被钢架、钢筋网覆盖时,可将喷嘴稍加偏斜。一次喷射厚度不宜超过 10cm,后一层与前一层喷射时间间隔 1220min。喷射作业应分段分片进行,分段长度不宜大于 6m。按照从下向上施喷,呈现“S”形运动;喷前先找平受喷面的凹处,再将喷头成螺旋形缓慢均匀移动,每圈压前面半圈,绕圈直径约 30cm,力求喷出的混凝土层面平顺光滑。喷射完成后应检查喷射混凝土与岩面粘接情况,可用锤敲击检查。当有空鼓、脱壳时,应及时凿除,冲洗干净进行重喷,或采用压浆法充填。当岩面有较大坑洼时,先喷凹处找平。分层喷射时后一层喷射在前层混凝土终凝后进行,并按规定洒水养护。在稳定性差的围岩中,开挖时为保证施工
48、安全,应尽快做好初期支护。喷射混凝土冬季施工,要求混凝土能正常凝结与硬化,避免因冻胀引起的崩裂。钢架架设后应及时喷射混凝土,如果背后空隙较大,应预先在围岩表面喷一层混凝土,使其平顺。钢架与岩面的间隙用喷射混凝土充填密实,喷射顺序先下后上,对称进行,先喷钢架与围岩之间空隙,后喷钢架之间,钢架应被喷射混凝土所覆盖,保护层不得小于 4cm。如有大凹坑,先找平。按施工配合比要求,将混凝土用料在搅拌机中进行拌合,搅拌运输罐车运至洞内,送入喷射机中,在喷射机喷头处按水泥重量的 38%加入液态速凝剂。为有效提高混凝土的力学性能,减少回弹,每方喷射混凝土中按照设计配合比掺加相应数量的外加剂。喷射混凝土施工工艺
49、流程四、监控量测4.1 监控量测目的 确保施工安全及结构的长期稳定性; 验证支护结构效果,确认支护参数和施工方法的准确性或为调整支护参数和施工方法提供依据; 确定二衬与仰拱的施做时间; 监控工程对周围环境影响; 积累量测数据,为信息化设计与施工提供依据。4.2 监控量测计划内容监控量测计划内容详见隧道监控量测专项施工方案 。4.3 超前地质预测预报4.3.1 超前地质预报的原则受 喷 面 处 理质 量 检 查原 材 料 进 场 检 查机 具 到 位 选 定 混 凝 土 配 合 比初 喷 混 凝 土 作 业合 格 不 合 格施 工 准 备复 喷 、 三 喷 混 凝 土 作 业 补 喷 、调 整 配 合 比自 动 计 量