4类围岩洞身开挖施工方案(出口)

1Ⅳ类围岩洞身开挖施工方案K36+270～K36+400段Ⅳ类围岩洞身开挖，计划开工日期为2011年10月28日，竣工日期为2011年11月28日。其施工方案如下：一、施工复测与放样1、施工恢复定线测量及施工放样是施工准备阶段的主要技术工作，根据设计图纸、监理工程师书面提供的各导线点、坐标及水准点标高进行复测，闭合后将复测资料交监理工程师审核。2、再根据监理工程师批准的定线数据进行施工放线。如现场地形有变化时，经监理工程师同意后，根据实际情况设置。3、施工前，根据设计图、施工工艺和有关规定恢复钉出具体位置桩。4、经过以上过程的准确放样后，提供放样数据及图表，报监理工程师审批。经批准后进行开挖。二、开挖施工工艺1.该施工里程范围内因石质坚硬，围岩稳定性好，故采用全断面光面爆破开挖。2.隧道进口段Ⅳ类围岩，采用工字钢架支撑1.2m/榀，中空锚杆采用注水泥浆固结，锚杆纵横间距为1.2m×1.2m，呈现梅花形布置。3.施工中应遵循“短开挖、弱爆破、强支护、勤测量、多循环、快衬砌”的原则。（一）防止超欠挖1、严格按新奥法原理组织施工，加强施工监控量测，用量测信息指导施工，及时反馈信息并采取相应的应急措施。2、施工开挖必须采用光面爆破技术，在Ⅳ类围岩中需爆破时，应采用微震光面爆破技术，尽可能减少超挖及减轻对周围岩层的振动和破坏。3、施工中应经常校对围岩类别，发现和设计提供不一致时，应及时调整爆破药量。4、在Ⅳ类围岩地段，施工中应注意防止坍塌，坚持先护后挖，随挖随支的原则、控制开挖进尺，及时施作各项支护，及早形成封闭结构、切不可使围岩长期暴露。5、通过经常培训方式提高业务人员的技术水平，特别是钻眼精度和爆破技术。（三）钻爆方案钻爆参数按施工图设计资料采用工程类比法进行设计，并与实际开挖暴露的围岩情况和2爆破效果相对照，进行多次试爆，不断修改完善，以达到可见炮痕率不小于70%及断面超欠挖（除预留变形值外）符合技术规范要求的各项指标。光面爆破参数表表1-2围岩类别单轴抗压极限强度Rb(MPA)装药不偶合系数0周边眼间距E(cm）周边眼最小抵抗线W(cm)相对距E/W周边眼装药集中度q(kg/m)中硬（Ⅴ）601.960700.860.3软（Ⅲ）352.345600.750.15软（Ⅱ）302.530400.750.08预裂爆破参数表表1-3围岩类别单轴抗压极限强度Rb(MPA)装药不偶合系数0周边眼间距E(cm）周边眼至内排崩落眼间距E(cm)周边眼装药集中度q(kg/m)中硬（Ⅴ）601.445400.35软（Ⅲ）351.340400.25软（Ⅱ）301.430300.1注表1-2、表1-3中，q系按2号岩石硝铵炸药计算，当采用其它炸药时应乘以换算系3数K。K=1/2（2#岩石炸药猛度/采用炸猛度+2#岩石炸药，爆力/采用炸药爆力）。光面爆破应达到的效果参数表表1-4围岩类别平均线性超挖量(cm)最大线性超挖量(cm）两炮衔接台阶最大尺寸(cm）炮痕保存率（%）局部欠挖量（cm）炮眼利用率（%）中硬（Ⅴ）20252070590软（Ⅲ）20252050590软（Ⅱ）20252050595钻爆初步设计如下：（1）掏槽方式：采用三空眼六边形掏槽形式。（2）炮眼长度：针对钻孔台车（按重型凿岩机具考虑），预计（一循环）进尺为0.5～1m左右，掏槽眼深度为1m。（3）炮眼数量及炮眼布置详见图。（4）装药起爆：装药需分片分组，按炮眼设计确定的装药量自上而下进行，雷管要“对号入座”。所有炮眼均用炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。起爆网路为复式网路，以保证起爆的可靠性和准确性。联结时注意：导爆管不能打结和拉细；各炮眼雷管连接次数应相同；引爆雷管用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上，网络联好后，要有专人负责检查。45光面爆破施工工艺流程图工艺流程注意事项技术标准施工布眼红铅油准确绘出开挖断面轮廓线，炮眼位置误差不得超过5cm定位开眼台车与隧道中线平行，就位后正确钻孔，注意沟槽倾斜度，周边眼外插角开眼误差在3~5cm钻眼钻工注意布置图熟练操作平台，台下专人指挥及时调整深度。周边眼外插角＜2°，交界处台阶＜1°。清孔炮钩及小直径高压水管清炮孔，不漏渣，不留石屑。装药分片分组按药量自上而下进行，雷管对号入座，炮泥堵口。堵塞长度＜20cm。联起爆网络导爆管不能打结和拉细，注意连结次数，专人检查。引爆，管距一簇导爆管自由＞10cm。检查炮眼痕迹保存率80%，围岩粉碎，炮眼利用率＞90%。6（四）装渣运输1.施工机具、机械设备配置出渣采用装载机装碴，2辆5T东风自卸汽车运渣。2.出渣调度安排洞内开挖时，出渣运输过程中在洞内安排2辆车，1辆装渣，1辆等待；洞外1台驶往弃渣场，1台在洞口等待。形成快速装运出渣线。3.装渣运输循环时间钻孔台车钻爆，每循环进尺4m，开挖量按平均80m3/m计算，考虑松散系数1.3，出渣量416m3，沃尔沃自卸车容量按15m3计，约需要30车运完，按1台装载机装4台自卸车计，约需8趟出完渣。装渣与运输比较，运输速度为时间控制点，按每循环车辆运行需15-20分钟计算，出渣共需120-150分钟，考虑工序衔接，机械维修保养和装渣数量差异等情况，装渣运输循环时间平均按180分钟计算。(五)、施工中可能出现的坍方处理措施处理原则：小坍方，先护后清，大坍方，先棚后穿。2、处理方法1）小坍方：利用坍塌间隙对坍穴固壁及顶部进行喷锚网联合支护，封闭坍穴，围岩面局部也可用主柱或排架临时支撑。然后进行清碴，边清边换正式支撑，衬砌逐段紧跟，快速成环，拱顶背后坍穴及时用浆砌片石和弃碴回填密实，坍穴较高时应先做护拱，自用浆砌片石和弃碴回填。2）大坍方：坍方范围较大，不宜清理时，采用洞内施工穿过的方法，即小导管注浆固结坍方，弧形导坑留核心法分部开挖，随挖随支护，衬砌紧跟。地表坍穴四周应挖排水沟排水，地表沉陷部分用非渗水土夯填密实，并高出原地面0.5m。坍方地段沉陷的衬砌应视具体情况，采取加筋，加厚，提高砼标号等相应的加强措施。（六）施工通风、防尘及排水瞎炮处理查明原因，迅速果断按规定处理。以确保安全为标准。71、施工通风（1）通风布置根据本隧道施工组织安排，工期紧，工作面进行通风计算，采用混合通风，主扇为MAF42.5~6.2~2型风机，其功率为2×110KW，供风量为2400m3/min。局部为BJK66—11NO6.3风机。主风管采用φ1800mm软式风管，局扇风管采用φ800mm钢风管。施工中对已贯通的行车横通道及行人横通道采用风门进行封闭，以确保通风质量。主扇安装在距洞口大于25m的位置处，压入风管管口距离开挖面大于40m。混合式通风中，当压入风管向前移动时，吸出风管也随之移动。（2）施工通风管理施工通风很重要的一环是抓好管理，在左右线的施工作业队建立专门的通风作业班，人员12人，定岗定责，拟订各个岗位的操作要求和考核标准。将通风系统的管理分解到各个岗位，为提高通风效果，要切实抓好管理这个主要环节，实行标准化作业。2、粉尘污染及防治隧道施工中，各作业环节如凿岩、爆破、装碴运输、锚喷支护等都会产生粉尘，尤以掘进工作面产生的粉尘为最甚。为了减少粉尘对作业人员的身体危害，提高劳动生产率，在本隧道的施工中拟采取综合整治的措施进行粉尘的防治，从而为本隧道的快速施工创造条件。粉尘防治措施（1）采用湿式凿岩技术在掘进工作面采用湿式凿岩，即将一定压力的水，连续均匀地通过凿岩机，送入钻孔底，以湿润、冲洗凿岩机生成的粉尘，为提高湿式凿岩的降尘效果，施工中注意做好以下工作。①保证足够供水量，产尘量和供水量的比例按照1:10~1:20确定。②凿岩供水中避免压气或空气混入，影响降尘效果。③水压适当，各种凿岩机供水水压不大于凿岩机要求的工作水压。④严格先开水后送风的操作制度。⑤在供水中添加湿润剂，提高除尘效率。⑥保持钎头锋和足够的风压（大于5个大气压），以有效的冲洗孔底，减少产尘量。（2）通风除尘及个人防护风速是影响防尘效果的主要因素，采取先进的通风设备，加大通风量，确保洞内工作面风速（1.5~2.0m/s）。8由于悬浮于洞内空气中的细微粉尘，分散度高，扑捉困难，要求施工作业人员必须加强个人防护，本工程对参加施工的人员配防尘型口罩，确保施工作业人员的人身健康。三、初支施工工艺（一）钢拱架施工工艺（1）制作工艺1、按设计图放样，放样时应根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割创边的加工余量。将钢拱架加工成形，要求尺寸准确，弧形圆顺。2、禁止使用有锈蚀的钢材，对轻微浮锈油污等应清除干净，并对焊点进行防锈处理。3、施焊前应复查组装质量及焊缝区的处理情况，如不符合要求，应修整合格后才能施焊。4、焊接完毕后应清除熔渣及金属飞溅物。（2）钢拱架架设工艺1、为保证钢拱架置于稳固的地基上，施工中在钢拱架基脚部位预留0.15—0.2m原地基；架立钢拱架时挖槽就位，并在钢拱架基脚处垫设槽钢以增加基底承载力。2、钢拱架平面应垂直于隧道中线，其倾斜不大于2度。钢拱架的任何部位偏离铅垂面不应大于5cm。Ⅳ类围岩加强段用钢格栅拱架，架设完再喷砼，保护层4cm，钢拱架间距中—中1.2m。3、钢拱架应按设计位置安设，在安设过程中当钢拱架和初喷层之间有大间隙应设骑马垫块，钢拱架与围岩（或垫块）接触间距不应大于50mm。4、拱脚标高不足时，应设置钢板进行调整，必要时可用砼加固基底。拱脚高度应低于上半断面底线15-20cm，当拱脚处围岩承载力不够时，应向围岩方向加大拱脚接触面。5、为增加钢拱架的整体稳定性，将钢拱架与锚杆焊接在一起。钢拱架设纵向连接钢筋，其直径为Φ22mm，纵向连接钢筋按环向间距0.8m设置。6、为使钢拱架准确定位，钢拱架设前均需预先设定位系筋。系筋一端与钢拱架焊接在一起，另一端锚入围岩中0.5-1m并用锚固剂锚固，当钢拱架架设处有锚杆时应尽量利用锚杆定位。7、钢拱架架立后应尽快施作喷砼，并将钢拱架全部覆盖，使钢拱架与喷砼共同受力，喷射砼应分层进行，每层厚3-5cm左右，先从拱脚或墙脚向上喷射以防止上部喷射虚掩拱脚（墙脚）而不密实，强度不够，造成拱脚（墙脚）失稳。9（二）喷锚支护1、喷砼材料1）水泥：采用P.O32.5普通硅酸盐水泥，使用前应做复查试验。2）砂：选用天然中粗砂，细度模数大于2.5，含水率5%—7%，使用前一律用5mm筛网过筛。3）碎石：选用5—10mm机制碎石，级配良好，含泥量小于1%。碎石由反击破碎石机轧制，使用前用5mm和10mm筛网分别筛去石粉和超径骨料。4）减水剂：为满足砼坍落度及品质要求，选用高效减水剂，减水剂掺量一般为水泥重量0.4%—1.0%。5）特种速凝剂：选用TX—1型液态速凝剂。使用前做速凝效果试验，其初凝时间不超过5min、终凝时间不超过10min方可使用。该种速凝剂掺量一般为3—6%，具体根据喷射试验决定，墙部用量略少于拱部。6）水：水质经检验符合工程用水标准，不含对砼有腐蚀作用、影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质。2、配合比设计钢纤维砼的配合比要满足设计强度和喷射工艺的要求，初配按下列数据选择：灰骨比1：3～1：4，骨料含砂率45%～60%，水灰比0.4～0.5。为增大混凝土与岩石的粘结力和减少回弹，初喷时，水泥：砂：石取1：2（1.5～2）。施工前至少要设计2～4种配比，经过试喷、试验，优选回弹量低，物理力学性能满足设计的一组作为应用配比，并根据施工中材料、气候的变化相应调整。4、喷砼施工工艺及质量控制1）施工程序：喷砼施工程序见后图2）施工程序的说明（1）砼制备：砼在洞外拌和站由强制式拌和机集中生产，自动计量。坍落度控制在12～15厘米之间。具体投料顺序及搅拌时间是：先将砂、石含少量水与钢纤维投入水泥和补充水搅拌90S。（2）成品砼采用6m3或8m3砼搅拌运输车运至HCP2701型湿喷机转子活塞凸轮喂料斗，速凝剂在湿喷机专用入口添加，由计量泵将速凝剂通过胶管压入喷咀，依靠喷射管中压缩空气将速凝剂雾化与物料充分混合后喷出。湿喷机工作时要求系统风压不小于0.5Mpa，风量10不小于10m3/min，工作风压一般控制在0.