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洞身开挖施工方案

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2

隧道洞身开挖施工方案
一、施工准备
1、导线控制点、水平基点已布设，轴线放样和标高测量满足施工要求。
2、围岩周边收敛仪、精密水准仪等监控量测仪器齐全，洞口监控量测点已布设，量测数据反应信息满足开挖正常作业要求。
3、钻孔台车、出渣运输车辆等各项机械设备性能良好可靠，可满足施工需要。
4、供电、供水、供风及排水等辅助作业能满足施工需要。
5、对施工队伍进行技术交底。
6、根据现场施工组织情况,在施工前将所需材料提前运送至现场,所有进场材料均应经过试验室检验，并满足招投标文件对原材料各项指标的要求。
二、施工方案
本隧道开挖支护按新奥法原理组织施工。开挖施工采用MQTB—80/2.0型气腿式锚杆钻机配合自制开挖台车钻爆开挖。
1、开挖方法
隧道V类围岩采用上弧形预留核心土台阶法施工。上台阶采用MQTB—80/2.0型气腿式锚杆钻机钻孔、弱爆破，挖掘机卸碴或人工至下台阶；下台阶简易台车配MQTB—80/2.0型气腿式锚杆钻机钻孔，预裂爆破，装载机或挖掘机装碴,自卸汽车运卸，上下台阶长度6~10米。Ⅳ级围岩岩质较好，但稳定性较差，采用短台阶法开挖,上台阶长度控制在10～15米，光面爆破,下台阶采用预裂爆破。
1。1 Ⅴ级围岩开挖
1。1。1 Ⅴ级围岩开挖与支护顺序
①上断面弧形导坑开挖②上断面弧形导坑初期支护→③上断面核心土开挖→④下台阶中部开挖→⑤下台阶边墙交错开挖或单侧开挖→⑥下台阶边墙支护→⑦下台阶剩余局部开挖→⑧下台阶剩余局部开挖支护→⑨下一道工序

Ⅴ级围岩开挖与支护示意图

1.1。2 V级围岩开挖
本隧道V级围岩采用上下台阶预留核心土法施工.开挖前先施作大管棚及φ42超前注浆小导管预支护围岩，待大管棚及注浆小导管到达强度后,用人工配合风镐进行进行弧形环状开挖,遇孤石或围岩的岩质较硬时，用MQTB—80/2.0型气腿式锚杆钻机钻孔,微震控制爆破，人工卸碴至下台阶。上下台阶的间距保持在5～6米。每循环尺寸为0.6～1.4米。下台阶采用简易台车、MQTB—80/2。0型气腿式锚杆钻机人工钻孔,光面控制爆破，装载机或挖掘机装碴,自卸汽车运卸。每循环进尺0。6～1。4m。
1.2 Ⅳ级围岩开挖
1.2.1 Ⅳ级围岩开挖与支护顺序
①上台阶开挖→②上台阶初期支护→③下台阶中部开挖→④下台阶交错开挖或单侧开挖→测量放样→⑤下台阶边墙支护→⑥下一道工序
Ⅳ级围岩开挖开挖示意图

1。2.2 Ⅳ级围岩开挖
开挖步骤：①工作面测量放样〔用红油漆划出开挖轮廓线、拱顶高程和隧道中线)→②布设超前支护锚杆眼→③钻支护锚杆孔→安装超前锚杆→④布设起爆眼(用红油漆按钻爆设计方案划出掏槽、周边眼及辅助眼的位置〕→⑤钻眼〔按划好的眼位钻眼〕→⑥清孔〔用高压风对炮眼中石削刮出和吹尽〕→⑦装药→⑧联结起爆网络→⑨点火起爆→⑩供风排烟→⑾出渣。
Ⅳ级围岩石质较软，自稳能力较差,采用上下短台阶法施工,开挖前先施作φ22超前药卷锚杆预支护围岩，待超前锚杆到达强度后，再用简易台车配合MQTB-80/2.0型气腿式锚杆钻机人工钻孔，非电光面爆破，装载机装碴，自卸汽车运输出洞。每循环进尺在1。2~2.4m左右。上下台阶的长度保持30～50m。
2、钻爆设计
2。1 爆破材料
采用非电毫秒雷管(1～20段〕,炸药采用2号岩石硝铵炸药和2号乳化炸药，规格为φ32×20cm药卷。周边眼用2号乳化炸药,间隔装药，其它眼均用2号岩石硝铵炸药,连续装药。起爆系统采用导爆管传爆,以集束为主的混合联接引爆网络。
2.2 非电微差起爆网络设计
爆破震动与同段起爆的炸药量密切相关，采用非电微差起爆技术，不但控制单段雷管的起爆药量,又能有效地控制每段雷管间的起爆时间，使爆破震动波形不叠加。这样既能保证岩石破碎到达理想爆破效果，又能消除爆破震动的有害效应。网络起爆采用孔内微差的方式，选用1～20段非电毫秒雷管，段差控制在50～80ms.
2.3 掏槽形式及装药结构设计
“有无进尺看掏槽〞，隧道爆破的掏槽眼是爆破成败的关键，为减少钻眼数量，加快施工进度，掏槽设计均采用楔形掏槽形式。
2。3。1 掏槽形式设计如以下图:

2.3。2 装药结构设计：为更好地到达光爆效果，周边眼采用不耦合间隔装药结构。其余炮眼采用连续装药。如以下图所示:

炮泥
导爆索
药卷

雷管

导爆索

炮泥
药卷

雷管
竹片

2.3 钻爆参数
2。3。1 炮眼深度L,孔径d
上台阶掘进深度为2.0米，炮眼深度2.3米，下台阶掘进深度为3。5米,炮眼深度3.7米，掏槽眼加深10% 。
孔径d 使用钻头为42mm,确定d=42mm 。
2.3。2 炮眼布置
炮眼布置根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线,辅助炮眼交错均匀布置，周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上,掏槽炮眼加深10％。
根据公式及经验Ⅲ级围岩正台阶法爆破,取E=60cm，W=75cm； 各炮眼参数如下:
上台阶内圈眼间距70cm；掘进眼间距90cm，辅助眼间距90cm。底板眼间距70cm;围岩整体性较好段可取65cm，炮眼布置图按70cm布置,可根据情况调整。
上台阶设置掏槽，掏槽眼间距见上掏槽眼布置图。
下台阶掘进眼间距110cm，排距90～100cm。
3、钻爆施工
3.1 测量放样布眼
中线、水平控制点布设：为便于检查开挖断面的尺寸及形状,在施工中设置控制点.中线施工控制点在直线地段每10米设一个，曲线地段每5米设一个，中线控制点应设在拱顶处,水平施工控制点每10米设一个。
中线、水平基点布设:距开挖面每50米埋设一个中线桩，每100米设一个临时水准点。
钻眼前定出开挖断面中线、水平线，用红油漆准确绘出开挖断面轮廓线，并标出炮眼位置，经检查合格前方可钻眼.
3.2 定位开眼
采用人工搭建施工平台配多台风动凿岩机钻眼，其轴线与隧道要保持平行。就位后按炮眼布置图正对钻孔。对于掏槽眼和周边边眼的钻眼精度要求比其它眼要高，开眼误差控制在5cm内。
3。3 钻眼
按照不同孔位，将钻工定点定位.钻工需熟悉炮眼布置图,能熟练的操作凿岩机械，特别是钻周边眼，要由有较丰富经验的老钻工开钻，有专人指挥，确保周边眼有准确的外插角，使两茬炮交界处台阶不大于15cm。同时，根据眼口位置岩石的凹凸程度调整炮眼深度，保证炮眼底在同一平面上。
施工时控制好炮眼的角度、深度、密度，使之符合设计要求，是保证光爆质量的关键之一，为此，需符合以下精度要求：
①掏槽眼：眼口间距误差和眼底间距误差不大于5cm.
②辅助眼：眼口排距、行距误差均不大于5cm。
③周边眼：沿隧道设计断面轮廓线上的间距误差不大于5cm；眼底不超出开挖断面轮廓线10cm,最大不得超过15cm；眼深误差不宜大于100mm。
④内圈炮眼至周边眼的排距误差不大于5cm,炮眼深度超过2。5m时，内圈炮眼与周边眼宜采用相同的斜率.
⑤当开挖面凹凸较大时，按实际情况调整炮眼深度，并相应调整药量，力求除掏槽眼外的所有炮眼底在同一垂直面上。
3.4 清孔及成孔检查
钻眼完成后，严格成孔检查。按炮眼布置图进行检查并做好记录，有不符合要求的炮眼重钻,经检查合格后才能装药爆破；装药前,用高压风、水将炮眼内泥浆、石屑吹洗干净。
3。5 装药
装药需分片分组，按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管要“对号入座"，要定人、定位、定段别，不得乱装药。所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm.
3.6 联结起爆网路
按设计的联结网络实施.起爆网路为复式网路,以保证起爆的可靠性和准确性。联结时要注意：导爆索的连接方向和联结点的牢固性；导爆管不能打结和拉细；各炮眼雷管连接次数相同;引爆雷管用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处，网路联好后,要有专人负责检查。
3.7 引爆
非点炮人员撤离平安区后才能引爆。爆破后,如有瞎炮，进行专门处理，并及时检查厚度光爆效果，分析原因，调整爆破设计。
3。8 出碴
隧道出碴采用无轨运输方式，根据现场施工条件及弃渣场距离,本工程配斗容3m3装载机两台装碴，挖机清底，10吨自卸汽车6台运输。
4、爆破施工控制要点
4.1、采用光面爆破技术和微震控制爆破技术，严格控制装药量，以减小对围岩的扰动，控制超欠挖，控制洞碴粒径以利于挖堀装载机装碴.
4。2、隧道开挖每个循环都进行施工测量，控制开挖断面，在掌子面上用红油漆画出隧道开挖轮廓线及炮眼位置，误差不超过5cm.并采用激光准直仪控制开挖方向。
4。3、钻眼按设计方案进行。钻眼时掘进眼保持与隧道轴线平行，除底眼外,其它炮眼口比眼底5cm，以便钻孔时的岩粉自然流出,周边眼外插角控制3°~4°以内。掏槽眼严禁互相打穿相交，眼底比其它炮眼深20cm。
4.4、装药前炮眼用高压风吹干净，检查炮眼数量。装药时，专人分好段别,按爆破设计顺序装药,装药作业分组分片进行，定人定位,确保装药作业有序进行，防止雷管段别混乱,影响爆破效果.每眼装药后用炮泥堵塞。
4.5、起爆采用复式网络、非电起爆系统，联接时，每组控制在12根以内；联接雷管使用相同的段别,且使用低段别的雷管.雷管联接好后有专人检查，检查雷管的连接质量及是否有漏联的雷管,检查无误后起爆.
4。6、开挖过程中注意观察围岩的变化情况及爆破效果，及时调整钻爆设计参数.
4。7、控制隧道底超欠挖，保证隧道开挖轮廓圆顺。及时排除隧道内的积水，减少积水浸泡围岩。
5、通风
本隧道左线长1032。5m,右线长1060.5m,通风距离较长，根据本工程实际情况，采用压入式通风.选用四台SDF〔B)NO12。5型双级轴流风机分别左右线供风,该型号风机高通风能力为1550～2912m3/min，风压1378～5355Pa，功率110×2KW。开挖洞身深度超过200米开始通风,大于500米时左再增设一台风机。风管采用高强度、低摩擦阻力的新型风管和密封性好操作方便的拉链式接头。
6、施工质量要求标准
6.1 隧道洞身开挖时严格控制爆破震动;开挖轮廓要预留支撑沉落量，并利用量测反应信息及时调整。
6.2 严格控制欠挖,当石质坚硬完整并确认不影响衬砌结构和强度时,允许岩石个别凸出局部〔1m2不大于0.1m2〕凸入衬砌断面；拱脚、墙脚以上1米内严禁欠挖.
6。3 实测工程
项次
检查工程
规定值或允许差
检查方法和频率
1
拱部超挖〔mm)
破碎岩，土〔V、Ⅳ级围岩)
平均100,最大150
激光断面仪:
每20米抽一个断面，测点间距≤1米。
2
边墙超挖〔mm〕
每侧
+100，-0
全宽
+200,—0
3
边墙、仰拱、隧底超挖(mm〕
平均100，最大150
水准仪：
每20米检查3处
7、洞身开挖施工机具配备
洞身开挖施工阶段主要机具设备表
设备名称
单位
数量
用途
自制开挖台车
台
2
作业平台
22M3空压机
台
4
洞身开挖
MQTB-80/2。0锚杆钻机
台
16
钻孔
风镐
台
8
凿岩
CAT320挖掘机
台
2
开挖、出渣
ZL50-II装载机
台
2
出渣
10t自卸汽车
辆
6
出渣

8、洞身开挖施工人员配备〔见附表〕
洞身开挖施工阶段施工人员配备表
管理人员
操作人员
技术负责人
1名
炮工
20名
测量人员
2名
电 工
2名
现场技术员
2名
机修工
2名
机料管理人员
2名

试验人员
2名

质检人员
2名

平安管理人员
2名

后勤保障人员
2名

合 计
15名
合 计
24名
全部人员共计39名

三、工程工期保证措施
1、工期保证实施原那么
1。1 坚持“优质、按期、平安、高效〞的施工管理方针。
1.2 在管理工作上，做到领导班子到位,管理人员到位，管理制度到位，现场效劳到位，奖惩措施到位。
1.3在施工方案上，首先要确定工程总进度方案和分进度方案，即建立单位工程施工进度方案,并细化到分项工程施工作业方案，编制好科学合理的实施性施工组织设计,并在施工管理的全过程中严格遵照执行，抓好关键工程和关键工序，根据施工实际进展及时调整施工方案，确保各项工作始终控制在按方案，有秩序的科学轨道上。
1.4 在劳力安排上，选用本公司最精干的专业施工队伍进场，劳力配置充分合理，有节有度。
1。5 在机械使用上，投入本公司最精良的施工机械设备，并做到进场前全面保修,施工中及时保养，确保机械完好率和使用率，必要时加大投入。
1.6 采用有效措施确保农忙时节和国家法定节日施工正常进行。
1。7 工程用周转资金及时到位，有方案地使用，有方案地计量。
1。8 采用先进的施工方法和施工工艺,确保工程质量，加快施工进度.
1。9 遵循“紧前松后〞方案原那么，在确保工程质量的前提下，进度安排留余地.
1.10 地材采购在保证信用的原那么下,做好多方面打算,扩大料源，保障供应。
2、工期保证实施措施
2。1 确定进度协调工作制度，固定日召开工程例会，研究工程日进度完成情况及出现的新问题,及时反应信息，实行动态管理；分析影响进度目标实现的干扰和风险因素,如拆迁影响、交通影响、雨季影响等；充分考虑设计变更因素，出现设计变更后，根据情况,及时对进度调整，总进度保持不变。
2.2 加大人力和设备投入,尽量采用平行作业施工方法,减少施工周期。在控制工程施工的同时抓好非控制工程的施工.
2.3 作好施工工序的转换和紧密衔接,防止施工中断。在本工序施工的同时，作好下一工序施工的准备.
2.4 明确施工责任，做到施工秩序井然,控制工程采用三班制24小时作业。
2。5 充分利用有利季节进行施工生产,减少工程施工受雨季的影响。雨季施工做好雨棚等防雨设施，保持场内排水通畅，确保施工连续进行.
2.6 加强施工机具设备维护、维修，确保施工机具设备完好，减少施工影响。
2。7 做好后勤保障，严格上下班作息制度，确保职工以饱满的精神从事施工生产。
2.8 工程部采取措施确保材料资金,尽量提前备料,确保工程施工，并采取经济措施，工程款做到专款专用，决不挪用,并实行工程进度奖惩制度； 采用简单、可行、加快或少拖进度的技术措施方案，不要片面追求利润，还要注意社会效益.
3、确保控制工程按期完成的措施
由于本工程施工工期十分紧张,为此，主要管理人员及其它有关人员进入现场，进行详细的施工调查、测量、复测、三通一平等临时工程的规划和设计，落实施工图纸，配合业主做好工程沿线征地及管线改迁工作，并应合理安排、精心组织，调动精良的人力、物力,采取一切行之有效的措施，确保控制工程的施工。

四、质量、平安、环保和职业健康保证措施
1、质量保证措施
1.1 建立完善的质量管理体系及质量保证体系
工程成立以工程经理和总工程师为核心的TQC领导小组， 建立严格的质量承包责任制，同经济挂钩，加强对工程质量的全面管理的指导.建立质量检查机构，制定严格的工程质量内部监理制度,严格执行自检、互检与专业检查相结合的质量“三检〞制度和工前试验、工中检查、工后检测的试验工作制度。质量工程师行使质量一票否决权，工程经理、总工程师对质量工作全权负责。
1.2 严格实行质量责任制
实行工程经理、总工、各级技术人员及工班负责人对工程质量负相应责任，层层签订质量终身责任书，做到责任落实到位、责任落实到人，从而提高全员的质量意识。坚决做到奖优罚劣,标准化施工，实行持证上岗。使各级参建人员在实施组织指挥施工中始终坚持“质量第一"的方针，确保工程质量。
1.2。1 实行施工质量责任挂牌制,注明管理者、操作者，谁施工谁负责.
1。2。2 严格材料采购,检验制度，无检验材料严禁进入全体工程。
1。2。3 坚持施工过程的三检制度，做到“检查上道工序，做好未班工序，效劳下道工序〞.
1。2.4 工序间实行质量否决制,确保每道工序100%合格。
1。3 施工控制中的技术保证
1。3.1 施工前，施工技术负责人组织技术人员和施工管理人员仔细阅读设计文件，了解设计意图，明确施工技术重点、难点，进行技术交底。
1。3。2 严格测量放线工作,测量要求准确，放线及时，做到正确指导施工。
1。3.3 严格按设计边线布置周边线，控制一次起爆药量，控制开挖深度，减小超挖量和炸药对围岩的挠动破坏。
2．平安保证措施
2.1 建立平安保证体系
工程设立平安管理机构,建立现场平安监督、检查小组,针对工序特点，进行平安交底，严格执行工程经理部平安保证体系的有关规定，经理部与每个作业人员签订平安生产责任书。
2.2 平安教育和培训
2。2。1 对新进场的工人进行平安生产的教育和培训,考核合格后，方准许其进入操作岗位。
2.2.2 对爆破等特殊工种的工人，进行专门的平安操作培训.持证上岗。
2。2。3 在采用新工艺、新方法、新设备或调换工作岗位时，对工人进行新操作方法和新工作岗位的平安教育.
2.2。4 设立每周一次的平安活动日,在班前班后会上检查平安生产的活动情况,并对职工进行经常性的平安教育和平安宣传活动。
2。3 落实平安责任制，制定平安管理的各项规章制度
建立健全各项平安生产的规章和管理制度,表达“全员管理、平安第一"的根本思想,明确平安生产责任，做到职责清楚，各负其责。施工中除操作人员本身加强各种平安措施外，经理部也将加大检查力度,搞好各方面的协调工作，坚决杜绝各种事故的发生。严格执行施工平安操作规程。
2.4 各项平安技术措施
2.4.1 施工操作人员进入现场时必须佩戴平安帽,电工、电焊工必须穿绝缘鞋。电源接线连接必须标准.
2。4。2 现场施工配置专职平安员，负责现场的平安管理工作，并建立平安保证体系。
2.4。3 对各种施工机具要定期进行检查和维修保养，以保证使用的平安，所有施工机械由专人负责，其他人不得擅自操作.
2.4.4 在设备显著位置悬挂操作规程牌,规程牌上标明机械名称、型号种类、操作方法、保养要求、平安考前须知及特殊要求等。
2。4。5 装药与钻孔不得平行作业;爆破作业和爆破器材加工人员严禁穿着化纤衣物。进行爆破时，所有人员撤离现场.
2.4。6 装药前应检查爆破工作面附近的支护是否牢固;炮眼内的泥浆,石粉应吹洗干净；刚打好的炮眼热度过高，不得立即装药.发现流砂、流泥未经妥善处理，或可能有大量溶洞涌水时，严禁装药爆破.
2。4.7 装炮时应使用木质炮棍装药，严禁火种。无关人员与机具等均应撤至平安地点。
2。4.8 为防止炮烟中毒和药包迟爆事故，爆破后，爆破员按规定的等待时间进入爆破地点。当发现“盲炮〞时，必须由原爆破人员按规定处理.
3、环保和职业健康保证措施
3.1 建立健全管理组织机构。工地成立以工程经理为组长,各业务部室和生产班组为成员的文明施工和环保管理组织机构。
3.2 加强教育宣传工作，提高全体职工的文明施工和环保意识.
3。3 制定各项规章制度,并加强检查和监督。
3。4 加强文明施工管理，合理布置施工场地，合理放置各种施工设施。
3。5 建立通风岗位责任制和奖惩制度，制定施工通风管理细那么，明确岗位职责、技术标准和平安操作规程,实施与通风质量挂钩并定期兑现的奖惩方法,增强管路班组的责任心。
3.6 加强机械废气净化，减少污染源.尽可能使用低污染的机械设备，
3.7 在施工区和生活区设置污水处理系统，不将有害物质和未经处理的施工废水直接排放.并备有临时的污水聚集沉淀设施〔见图〕，过滤施工、生活排水。
3.8 对空压机、柴油机等安装防漏油设施，对机壳进行覆盖围护，对油料库、库房地、墙面做防渗漏处理,防止漏油污染。
附图：

附图1 预留核心土施工工艺框图

超前支护
上部弧形导坑开挖
弧形导坑初期支护
左右边墙交错开挖
边墙初期支护
核心开挖
仰拱开挖
全断面砼衬砌

附图2 台阶开挖法施工工艺框图

上台阶测量画开挖轮廓线布炮眼
钻炮眼

装药爆破
通风洒水
清危排险
初喷砼
打锚杆挂网
立钢拱架
出碴
二次喷砼
开挖下台阶喷锚支护
稳定性平安检查
模筑砼
监控量测

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