隧洞工程施工方案.doc
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1、仓边隧洞施工方案1 概述1.1 工程概况仓边隧洞总长K15+988.24-K16+225.24(237m),最大开挖高度2.15m,最大开挖宽度2.0m,进口底板高程998.713m,开挖断面为马蹄形,出口底板高程998.595m,比降0.5。本工程主要以III、类围岩为主,隧洞为城门洞,内径1.50m:类围岩总长130m,采用厚度为0.25m的C20钢筋砼进行衬砌(A型),底板厚为0.2m的C20砼;III类围岩段总长110m,采用厚度为0.25m的C20砼对直墙进行衬砌,衬砌高度1.43m,洞顶圆弧采用0.1m厚为喷C20水泥砼(B型)。本标段仓边隧洞的施工,主要包括隧洞开挖、锚喷支护、隧
2、洞衬砌、隧洞灌浆。1.2 编制依据水工建筑物止水带技术规范水工混凝土施工规范(DL/T5144-2001)水工建筑物水泥灌浆施工技术规范(L62-94)水利水电工程锚喷支护技术规范(SL377-2007)水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范(SL47-94)水工建筑物地下开挖工程施工技术规范(DL/T5099-1999)等相关技术规范1.3 地质概况洞室围岩新鲜,岩体中隐藏裂隙教发育,岩体多呈破碎状、互层状结构,以III、类围岩为主。围岩稳定性差,成洞条件差,存在断续掉块、小型楔型失稳体及局部塌方等问题。由于埋深较大,地应力较高,二云片岩洞段存在塑性变形问题,施工开挖后需进行及时有效支护处理
3、。2 施工布置2.1供风采用施工隧洞进出口各布置空压机(1台4.5m/min移动式电动空压机)供风。2.2供水施工用水从施工隧洞进出口附近修建水池,再从水池用30mm钢管进洞,延伸至工作面供水。2.3供电及照明施工用电由发包人在施工隧洞进出口附近提供1个电源接线点,从施工隧洞进出口布置一台ZGS9-Z(H)-315/10变压器,接线进入隧洞。动力线:采用50mm钢芯铝绞线架设进洞,接配电盘后为风机、喷射机、水泵等供电。照明线:照明线用25mm塑胶线架设进洞接配电盘,然后接线,洞身段每10m设1个100W灯泡照明。开挖面用1000W钨灯照明。2.4通风为改善洞内工作条件,排除和稀释有害气体、供给
4、工作人员充足的新鲜空气,做好施工通风工作十分重要。根据规范规定,通风设备选择的依据为:隧洞内最低风速不小于0.15m/s;隧洞内最大风速应小于4m/s;确保供应隧洞内工作人员每人不小于3 m/min的新鲜空气;对隧洞内的有害气体进行有效的稀释;吊挂风管平、直、紧、稳,风管转弯半径不小于风管直径的3倍。隧洞采用双向掘进方式。根据隧洞施工特点,本工程采用压入式通风方式。在施工隧洞进出口各用一台BDKN015型(255KW)轴流式风机配800风筒压入式通风。图2-1 通风布置示意图(结构尺寸:cm)2.5 弃碴场根据招标文件规定,各隧洞进出口征地作为弃碴场。弃料前应在碴场周边挖好排水沟及防护工程,以
5、防止冲刷和水土流失,并设置照明。弃渣时应分区弃料,分层堆放,严禁乱卸乱倒,渣场顶面及时平整。2.6排水 在隧洞施工时应采用水泵串接分级排水方式,根据洞内地下水分布情况,在洞内每隔一定的距离设一个集水坑,将每个工作面积水引排至集水坑内,用2水泵接力抽排至洞外排水沟排水。2.7进度计划工程名称 工程量 持续时间 计划开工 计划完工 进度形象2.8 人员配备2.8.1 主要人员及职责序号姓名职务职责1冯梅项目经理负责工程前期筹备工作规划及施工管理2刁洋总工负责方案编制、技术交底工作3唐超施工员负责施工组织实施及现场管理4杨雪梅质检员负责工程质量的管理和相关质量的检验5罗跃林爆破员全面爆破工作6陈家辉
6、安全员安全规划及监督管理工作2.8.2 拟投入劳动力数量表序号名 称单 位数 量1炮工个32普工个30隧洞开挖2工作组倒班,每班工作12个小时;一组组长:刘志银,联系电话13595253687;二组组长:罗太农,联系电话13885471916;三组组长:赵燚,联系电话152860481453 施工程序隧洞开挖施工程序如3-2图:进出口施工准备测量放线试验室造 孔通风及施工排水吹孔装药喷板试验爆破排烟喷射混凝土拌和安全撬挖安全撬挖混凝土运输出 碴锚喷支护养 护清 底验收交面图3-1 隧洞开挖程序框图3.1 洞挖开挖施工方法本工程采用双向掘进方式,在进行洞室开挖前先进行爆破评估,根据爆破评估的要求
7、,采用新奥法施工,全断面钻爆开挖,设计边线采用光面爆破,光爆可避免对围岩产生大的扰动,有利于围岩稳定,并有效的控制超欠挖。开挖施工方法详见附图隧洞开挖施工方法示意图。3.1.1 测量 应执行主要技术标准和规范水利水电工程施工测量规范(DL/T5173-2003);国家三角测量和精密导线测量规范;国家三、四等水准测量规范(GB12898-91);中、短程光电测距规范(ZBA76002-87);以及招标文件相应规定、设计图纸、修改通知、监理部门的其它技术要求。校核测量及施工控制网由项目总工带领测量工程师和测量人员,会同监理工程师接收各控制网点,并用全站仪进行校核测量,必要时加密控制网,增设水准点,
8、建立首级平面及高程控制网。测量精度应符合规范要求。测绘纵横断面图并校核工程量。所有测量成果资料准确及时报送监理工程师审批,作为测量放线及结算的依据。导线布设洞内布设基本导线和施工导线,直接与首级网联接进洞。施工导线每50m埋设一点,基本导线沿洞壁两侧布成自由导线,并及时算出各导线点平行洞轴线的指向角和左、右偏离值以指导施工,自由导线组成闭合环以资校核。测量放线A、明挖造孔前先根据施工设计图会同监理工程师进行隧洞口开挖轮廓线、中心线、高程腰线的放线;B、洞挖造孔前由测量放出开挖轮廓线、中心线、高程腰线,并根据爆破设计布孔图放出钻孔孔位。施工过程中加强洞挖断面控制,以减少超欠挖,保证洞挖贯通误差控
9、制在规范值内。资料提供及时、准确提供中间及竣工验收资料让监理工程师同步签字确认。3.2.1 隧洞开挖3.2.1.1洞口土石方施工 施工前应做好边仰坡的排水河坡面加固工作,严禁大开挖以免施工扰动后破坏洞口边仰坡原状岩石土体的稳定性。洞顶截水沟要事先完成,避免水流冲刷、渗漏而导致坡面失稳,危及洞口安全。洞口边仰坡施工要求:1、隧洞进出口明挖应该自上而下开挖。在高于2m的边坡上作业时应采取相应的安全技术措施。覆盖层采用挖掘机挖装,石方采用少药量松动爆破或风镐破碎开挖并且用人工配合清边坡;2、边坡开挖按设计坡度范围自行控制;3、洞顶临时排水沟的开挖:洞口边仰坡开挖前先沿开挖边线外做好洞顶临时排水沟。4
10、、弃渣运输:弃渣利用自卸汽车沿弃渣施工便道运至弃渣场。3.2.1.2洞身开挖因仓边隧洞开挖断面不大,宽高为2.1m2.4m,洞内作业时要保证洞内通风,照明和排水,防止滚石和洞外地表水进入洞内。洞内开挖遵循“弱爆破,短进尺,强支护”原则,确保施工安全。并按150M设置一个会车道,方便出渣运输。3.2.1.3钻孔采用简易钻架平台,造孔选用YT-28型手风钻,全断面光面爆破法开挖。施工中应保证钻孔质量,严格按爆破设计控制炮孔间距,误差不得大于5cm,严格控制周边顶孔钻孔位置、钻孔角度及钻孔方向,做到位置准确、角度合适、方向不偏。此外,应对钻工进行质量和安全教育,提高钻工的素质;建立严格的技术交底制度
11、,严格按照钻爆设计实施;实施定人、定位钻孔,周边孔、掏槽孔由经验丰富的钻工承担。加强检查,对不合格的炮孔,坚持堵塞返工重打,杜绝边顶部严重超挖。3.2.1.4装药爆破人工装2#岩石硝铵炸药,非电塑料导爆管微差爆破。类围岩循环进尺2.0m2.5m,、类围岩循环进尺1.5m2.0m。光爆孔采用32mm光爆炸药,引爆线串联线状间隔不耦合装药,塑料导爆管引爆导爆索同时起爆,掏槽孔和崩落孔均采用32mm岩石硝铵炸药,连续装药结构,塑料导爆管分段起爆,采用8#电雷管引爆。在有地下水洞段均选用2#乳化炸药。通风排烟及安全撬挖每茬炮爆破后,立即进行通风排烟30min,通风排烟后,恢复并加强掌子面的照明,让经验
12、丰富的撬挖工清撬开挖面上残留的松动岩块,确保施工安全。出碴隧洞开挖石碴选用人工装载1t自卸汽车运至弃碴场。为改善洞内工作条件、减少装渣及运输时的扬尘,除采用轴流风机通风外,爆破后还采用水幕降尘法进行洞内降尘。具有代表性的类围岩炮孔布置见图3-2。炮孔特性及工序作业时间见表3-1和表3-3。类围岩炮孔布置见图3-3。炮孔特性及工序作业时间见表3-3和表3-4。图3-2 隧洞类围岩炮孔布置图(单位:cm)表3-1 类围岩炮孔特性表孔类孔深(m)孔径(mm)数量/起爆段数孔距(cm)抵抗线(cm)药径(mm)堵塞长度(cm)单孔药量(kg)总装药量(kg)掏槽孔2.5324/1600.7320.72
13、.252.8崩落孔23210/3500.7320.71.8周边孔23215/5400.8250.40.8底孔2325/7500.7321.02.0钻孔34个,隧洞断面面积3.94m,循环进尺3.0m,总装药量52.8kg,炸药单耗1.54kg/m,非电毫秒延塑料导爆管起爆网络。表3-2 类围岩工序作业循环时间表序号工 序作业循环时间(h)12345678910111放线布孔12造孔43装药联网0.54爆破排烟0.55安全撬挖0.56出碴3.57支护1.0图3-3 隧洞类围岩炮孔布置图(单位:cm)表3-3 类围岩炮孔特性表孔类孔深(m)孔径(mm)数量/起爆段数孔距(cm)抵抗线(cm)药径(
14、mm)堵塞长度(cm)单孔药量(kg)总装药量(kg)掏槽孔2.5324/150320.71.232.25崩落孔2.03210/3400.75320.71.05周边孔2.03217/5300.65250.40.75底孔2.0326/7400.55321.01.05钻孔34个,隧洞断面面积3.94m,循环进尺2m,总装药量39.6kg,炸药单耗1.01kg/m,非电毫秒延塑料导爆管起爆网络。表3-4 类围岩工序作业循环时间表序号工 序作业循环时间(h)1234567891011121314151放线布孔12造孔43装药联网0.54爆破排烟0.55安全撬挖0.56出碴4 7支护4.53.3 支护施
15、工3.3.1支护型式本标段隧洞以类围岩为主,类围岩次之。类围岩采取初期支护与永久支护相结合的施工方式。 类围岩地段:隧洞开挖层围岩稳定性较好,在施工中视开挖后地质情况,在岩层完整且无渗水地段,为加快施工进度,在距掌子面40-50m距离范围内施作锚杆,岩层破碎、有渗水地段,及时作施工支护,设置拱部锚杆和挂网喷射100mm厚C20水泥砂浆。 类围岩地段:台阶法开挖后在台阶上施作拱部初期支护,先初喷50mm厚M20水泥砂浆,按设计钻锚孔施作系统锚杆(22,L=2.5),在挂拱部钢筋网(22,200200mm的方网),最后再 50mm厚水泥砂浆。3.3.2支护时间类围岩支护工作面一般应靠近开挖面,一般
16、在开挖面出渣后进行支护;类围岩支护工作面应紧跟开挖面,在开挖面出渣前进行支护。3.3.3支护施工程序类围岩段:喷C20素混凝土23cm厚喷C20混凝土达到设计厚度(10cm)。类围岩段:喷C20混凝土5cm厚2020cm格栅钢架系统注浆锚杆钢筋网喷C20混凝土25cm厚。3.3.4支护施工方法3.3.4.1 锚杆和挂网a、施工中严格按照如下顺序进行:造孔清孔注浆锚杆设置挂网。b、测量放线确定锚杆位置,用YT-28手风钻钻孔。钻孔完毕用高压风将孔吹干净。c、用注浆器灌注砂浆。注浆时,注浆管应插至距孔底50100mm,随砂浆的注入缓慢匀速拔出;杆体插入后,若孔口无砂浆溢出,应及时补注。砂浆应拌和均
17、匀,随拌随用,一次拌和的砂浆应在初凝前用完,并严禁石块、杂物混入。d、注浆开始或途中停止超过30min时,应用水或稀水泥浆润滑注浆罐及其管路。e、锚杆杆体使用前除锈、除油污。锚杆安装后,不得随意敲击,不得悬挂重物。锚杆施工完后,按规定进行拉拔试验。f、用8钢筋在锚杆外露部位距洞壁5cm部位焊接骨架筋,人工在骨架筋的基础上绑扎钢筋网,要求钢筋网牢固、不变形,在钢筋网上焊埋控制喷射混凝土厚度的标尺。钢筋网架设完毕后,用高压水冲洗受喷面(若岩体有软弱夹层时不能使用水冲洗时,该用高压风吹洗喷护面),清除灰尘、泥屑等杂物。3.3.4.2 喷C20混凝土a、场地喷射混凝土拌和场地设在仓边隧洞出口附近,设1
18、台JDY-350型拌和机。b、喷射混凝土拌制及运输喷射混凝土在仓边隧洞出口附近拌和,喷射混凝土配合比、掺量、外加剂配比等,应通过室内试验和现场多次试验选定。喷混凝土的细骨料采用坚硬耐久的粗、中砂,细度模数为大于2.5,使用时含水率控制在5%7%。粗骨料采用耐久的卵石碎石,粒径不大于15mm,喷砼中不得使用含活性二氧化碳的骨料。水泥标号不低于32.5mpa为提高混凝土强度并减少回弹量,拟在喷混凝土中掺硅粉及稠度稳定剂,硅粉掺量为水泥量的4%8%(喷混凝土强度可提高一倍,边墙回弹量5%,可减小爆破对喷混凝土的影响),稠度稳定剂掺量为11.5%,速凝剂掺量为23%。喷射混凝土运输采用1t自卸汽车。c
19、、喷混凝土面清理用人工撬除危石及松动石块,剔除断层及有害夹层中碎石和软弱夹层,引排出滴、渗、淋水,用高压风水枪清洗岩面附着的岩屑,岩粉及其它污物,经验收后进行喷混凝土。d、混凝土喷射施工喷射混凝土选用TK961型湿喷机进行喷护,喷混凝土施工方法见图5.2-7。按先底角后顶拱然最后边墙的顺序施工。喷射时喷枪应垂直壁面,喷嘴距受喷面0.81.0m,喷枪作螺旋运动,先填平凹坑,然后逐层加厚至设计厚度。湿喷工艺如下框图:图3-5 喷混凝土施工方法示意图粗骨料细骨料水泥水外加剂搅拌机喷射机喷头压缩空气速凝剂图 3-6喷混凝土施工程序框图3.3.4.3格栅钢架施工在类围岩中,采用短进尺、弱爆破的开挖施工方
20、法。出渣后,首先喷35cm厚C20素混凝土对围岩进行封闭,然后架立格栅拱架,并进行系统锚杆施工,要求钢拱架与系统锚杆焊连牢固,并及时填塞加固钢架,钢拱架之间采用22mm螺纹钢做联系筋(间距50cm),最后喷10cm厚混凝土包裹格栅拱架。钢拱架的加工在仓边隧洞出口附近的加工厂完成,采用1t自卸汽车运至施工现场。确保格栅钢架支护施工质量的注意事项:a. 钢架应尽可能与相临系统锚杆焊接牢固;b. 钢架平面应与洞轴线垂直;c. 钢架背后与岩面间的空隙,应该用铁件(工字钢或短节钢格栅)按点接触方式焊接加固支撑;d. 挂钢筋网尽量与岩面紧贴,确保喷混凝土施工质量,减少回弹。3.4 超前勘探为查清洞室中尚未
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