洞身开挖施工方案

1十二挠海长隧道左线V级围岩浅埋段洞身开挖首件施工方案一、工程概况十二挠海长隧道位于承德市隆化县隆化镇与滦平县西沟乡，进口位于隆化镇蕨菜沟村，出口位于西沟乡马圈子村东沟，设计为分离式隧道，洞室净空2-10.75×5.0米，起讫桩号左线ZK40+860-ZK43+510，长2650m，属于长隧道；右线K40+869-K43+545，长2676m，属于长隧道，总体走向呈约239°展布，隧道进、出口洞门均采用端墙式；隧道最大埋深约166米。二、工程地质条件1、地形、地貌拟建隧道位于构造剥蚀中低山地貌，山丘叠起，较为连续，自然坡度较陡，边坡切割较深。山上植被较为发育，多以灌木、杂草为主，坡地种有果树、农作物等。2、工程地质隧道区出露地层为单塔子群白庙组（Arb）混合岩及第四系残积坡（Q4e1+d1）。3、水文地质勘察期间隧道进出口两端的冲沟内有细小水流，断断续续出现，但在雨季冲沟内能汇集成较大的地表径流。三、编制依据1、《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）2、《公路路基施工技术规范》（JTGF10-2006）23、《施工标准化管理实施细则》4、《张承高速设计图纸》5、张承高速TJ14合同段施工组织设计四、施工准备1、技术准备1.1、组织技术人员学习图纸，掌握设计意图，根据现场地质实际情况编制施工方案，向技术人员及作业班组进行详细的技术、安全交底。1.2、复核逐桩坐标，复核设计高程，对洞口的导线加密点和水准控制点进行复测，加强洞口浅埋段施工监控量测和地质超前预报工作，保证隧道施工安全。2、人员准备⑴施工管理人员为了保证施工顺利进行，我部配备足够的管理人员、专职安全员、现场工程师，专职质检员、试验员、测量员等施工人员。具体详见下表：施工管理人员一览表序号姓名职务本项目负责1佟显涛项目经理负责施工中进度、质量、安全等协调工作2董艳强生产副经理隧道施工负责人3隋宝圣项目总工负责施工中生产与技术上的协调工作4张中民工程部长负责施工中技术指导控制工作5海涛试验室主任负责施工中试验检测工作6任丙辰物资部长负责施工中物资供应工作7胡建心安保部长负责施工中安全工作8迟鑫发隧道工程师负责现场技术9任志远测量队长负责施工测量工作10桑伟鹏质检部长负责施工中质检工作3⑵施工队人员组成见下表：序号工种名称人数备注1施工队长1负责落实项目部制定的安全、质量、进度目标2技术员1协助项目部技术员落实质量控制方法，进行技术管理3安全员1具体落实项目部的安全管理制定，现场安全监督管理4钢筋加工班20钢拱架制作、安装5开挖班20洞身开挖6挖机司机2机械驾驶7出渣车司机4机械驾驶3、施工设备准备机械设备一览表序号机械设备名称单位数量型号或额定功率1砼拌和站套1Hzs752自卸汽车台4红岩金刚2903装载机台2柳工8554挖掘机台2现代R225LC-7/日立2205砼湿喷机台1SSP-76注浆泵台1Kby-50/707风钻台20天水28钻8空压机组5Hyundai225LC-79发电机组台1250KW10电焊机台8BX50011钢筋切断机台1GQW40C12冷弯机台1LW22013插入式振捣器台102.2KW14作业台车台1自制44、施工现场准备⑴施工便道计划从原有村路沿主线边缘修筑便道，便道平均宽度6米，排水设施齐全，采用30cm碎石作基层，振动压路机压实，可以供施工机械设备及材料运输车辆安全通行。⑵施工及生活用水在隧道生活区打水井，生活及施工用水直接利用抽水泵从井内抽取。⑶供电在隧道左线洞口10米左右布置两台800Kwa变压器用于隧道施工供电，供电采用400/380V时为3.5m。所有电路进行接地保护，为了防止停电，在隧道洞口布置一台250kw及300kw发电机以解决施工临时停电问题。隧道照明，成洞段和不作业地段用220V，瓦斯地段小于110V，一般作业地段36V，手提作业灯为12～24V；瓦斯地段照明器材应采用防爆型，开关应设在送风道或洞口。各工点照明布置具体情况见下表：工作地段照明布置开挖面后40米以内两侧采用36V、500W卤钨灯各两盏开挖面后40米二衬作业区每隔20米，左右两侧各安装400W高压钠灯1盏。模板台车衬砌作业段台车前10-15米增加400W高压钠灯1盏，台车上亮度不足时增设36V、300W卤钨灯成洞地段每隔6-8米安装50W节能灯⑷通风本隧道左右线长度均为2700米左右，从进口和出口进洞，当隧道掘进长度在100以上，在每个洞口路面地坡度方向放置一台串联5压入式通风机进行通风，保证每人供3m3/min的新鲜空气。风速在全断面开挖时不应小于0.15m/s，坑道内不应小于0.25m/s，但均不应大于6m/s，送风风管距离开挖面距离不超过15m。当风管长度超过500m，温度变化较大时宜安装伸缩器；靠近空气压缩机150m以内，风管的法兰盘接头宜用石棉衬垫。风管高度为3米左右。⑸供水管、高压风管在洞内风管下方，拱角以上0.5米左右布置供水管，供水管和水池相连，利用自然水压供水。高压风管设置在通风管下方，拱角以上1米左右，在空气压缩机站和水池总输管上设总闸管；主管上每隔300～500m分装闸阀，管路前端至开挖面宜保持20m距离，并用高压软管连接分风器和分水器，分风器、分水器与凿岩机间连接的胶皮管长度，不大于10m。高压水管洞外裸露部分采用玻璃纤维布包裹，防止管道结冰冻裂影响施工。⑹弃土场①我公司拟组织队伍挑拣隧道弃渣中片石，经试验合格后，用于防护工程及加工成碎石使用。②隧道弃渣尽可能考虑用于本合同段填方路基的加宽，以降低路基边坡防护高度；亦可在条件允许的路基加宽段修建观景台。③对于既不能加工碎石又不能用于防护砌筑的隧道弃渣，弃至已征用的指定的弃渣场。④弃渣场弃渣完成后结合地势对弃渣堆进行整形。弃渣边线顺直，高度大于8m时错台堆放弃渣，坡度不小于1:1。表面整平后覆盖30cm的种植土。⑺钢筋及钢构件加工场6①钢筋及钢构件加工钢筋加工均在钢筋加工场集中下料、加工，加工完成后统一送到洞口。钢筋焊接前要先将钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等均清除干净。加工完毕后钢筋应平整，钢筋表面无削弱钢筋截面的伤痕。②成品的存放制作成型的钢筋及钢构件必须轻抬轻放，避免产生变形。成品应堆放在指定的成品堆放场地上。存放和运输过程中要避免潮湿的环境，防止锈蚀、污染和变形。⑻施工驻地及拌和站①施工驻地1）采用统一装配式用房，统一设置房屋标识牌。2）现场堆放材料、工具、小型机具的临时房屋严禁住人。3）现场临时用房配置消防设施，如灭火器等。②拌合站1）拌合站现场划分生活区、拌合作业区、材料存放区和机械设备停放区等。2）拌合站内的设备均在相应位置设置安全操作规程牌。3）拌合站车辆行驶路线、配电房、作业区等危险部位设置警示、指示标牌。隧道施工及时和拌合站联系，确保支护及衬砌材料足量、及时供应。⑼排水7洞口仰坡顶部截水沟在洞口开挖提前施做，防止雨水侵入洞内，根据设计要求施做隧道洞口外排水沟、截水沟等设置，做好洞口的引水、排水和挡护工作，防止水害及山体滑坡、滚危石等。在洞内外开挖一条截水沟防止地表灌入洞内，并在洞内外一侧设置集水坑。五、工期安排左线洞身开挖首件准备于2013年7月15日开工，2013年8月10日完工，工期25天。六、V级围岩浅埋段施工方案1、开挖方式以“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强支护、勤量测”作为进洞施工和软弱破碎围岩的开挖指导方针，确定每一循环进尺如下：S5b+衬砌结构段为0.5米。开挖时主要采用光面爆破、预裂爆破或非爆破的机械辅助开挖方法，拱部及墙部采用光面爆破及机械辅助，隧底采用光面爆破。出渣采用无轨运输，配备装载机装渣，自卸汽车运输。随挖随后进行初期支护。2、V级围岩浅埋段施工流程施工步骤说明：⑴主洞长管棚超前注浆支护；⑵主洞上部开挖；⑶主洞上部初期支护；⑷主洞中部开挖；⑸主洞下部开挖；⑹主洞下部初期支护；⑺浇筑主洞仰拱；⑻敷设防水板，采用模板台车全断面一次浇筑二次衬砌。82、施工工艺要求⑴进洞前应先完成进行超前支护，待洞口长管棚完成后，方可进洞。⑵严格控制每循环开挖进尺，每循环进尺为一榀钢拱架的距离。⑶台阶开挖后应及时施工初期支护，必要时底部设置临时支撑或临时仰拱，保证初期支护闭合成环，从而提高其整体支护刚度。⑷钢拱架和开挖轮廓应尽量吻合（根据隧道断面情况分片制作，安装后联结），喷射混凝土应圆顺，从而减小应力集中。3、施工控制要点⑴施工时应根据拱顶下沉监测结果，必要时对拱顶设竖向临时支撑，临时支撑采用方木，方木下设钢垫板；⑵隧道开挖按架立一榀钢拱架为一循环进尺，初期支护边开挖边支护，二次衬砌应根据监控量测结果综合分析，适时施做；⑶施工过程中应严格遵循“管超前、浆严注、短进尺、弱爆破、强支护、早成环、勤量测”的原则，控制最大临界震动速度V≤150cm/s。⑷开挖断面尺寸应符合设计要求，尽量减小开挖轮廓线的放样误差，宜采用激光指向仪、隧道激光断面仪等辅助手段确定开挖轮廓线和炮孔位置；⑸通过爆破试验，选择合理的钻爆参数，在施工过程中，根据地质条件的变化和对振动波的监测，不断调整钻爆参数，实现光面爆破，把对围岩、支护及衬砌的扰动减到最小程度。⑹施工过程中应把监控量测、地质预报纳入工序中，作好设计与施工间的信息传递与反馈，修正开挖方法和参数，实现优化设计和安全施工。9⑺隧道开挖断面应以衬砌设计轮廓线为基准，考虑预留变形量、测量贯通误差和施工误差等因素适当放大。⑻预留变形量应符合设计规定，或根据围岩级别、隧道宽度、埋置深度、施工方法和支护情况等条件，采用工程类比法确定。4、钻爆破施工⑴爆破技术要求①根据围岩特点通过试验合理选择周边眼间距，初步设计时周边眼间距E值取16倍的炮眼直径。②通过试验合理的选择周边眼的最小抵抗线w，初步设计时W=0.8E。③严格控制周边眼的装药量，并使药量沿炮眼全长合理分布。④周边眼宜采用小直径药卷和低爆速炸药。可借助传爆线以实现空气见隔装药；⑤采用毫秒雷管位差顺序起爆，应使周边爆破时产生临空面。周边眼同段的雷管起爆时差应尽可能小；⑥严格掌握炮眼的方向，钻眼方向的正确与否，对光面爆破质量有重要影响，方向不准达不到光面爆破的目的，在钻眼钱精确认定炮眼位置、方向、钻眼时，上下左右的角度均严格控制，对个别不符合要求的炮眼，予以废除，填满砂浆后重新钻眼。⑵光面爆破法①光面爆破工艺流程见下图：10②光面爆破参数选择各光面爆破参数如周边眼间距（E）、最小抗线（V）、相对距（E/V）和装药集中度（q）等，可按下表选用。光面爆破参数表参数岩石种类饱和单轴抗压限度Rb(MPaa)装药不偶合系数D周边眼间距E（mm）周边眼最小抵抗线V（mm）相对距E/V周边眼药集中度q(kg/m)硬岩＞601.25～1.5550～700700～8500.8～1.00.30～0.35中硬岩30～601.50～2.00450～600600～7500.8～1.00.20～0.30软岩≤302.00～2.50300～500400～6000.5～0.80.07～0.15修改爆破设计地质调查初步爆破方案光爆参数选择掏槽眼设计周边眼设计放样布眼定位开眼钻眼清孔装药联起爆网络起爆通风光爆效果检查继续实施没达标11注：①软岩隧道光面爆破的相对距宜取小值。②装药集中度按2号岩石硝按炸药考虑，若采用其他炸药时必须使用炸药换算系数进行换算。⑶预裂爆破开挖预裂爆破开挖即沿开挖轮廓线布置一些更密的周边炮眼，先爆破周边炮眼，从而沿设计轮廓线炸出一个平整的预裂面，可以阻断坑道内断面部分爆炸破坏作用，使轮廓线外的岩石少受扰动。预裂爆破和光面爆破的要求基本系相同，其基本参数如下变：预留光面层光面爆破破储参数表参数岩石种类饱和单轴抗压限度Rb(MPaa)装药不偶合系数D周边眼间距E（mm）周边眼至内圈落眼间距（cm）周边眼药集中度q(kg/m)硬岩＞601.2～1.340～50400.35～0.40中硬岩30～601.3～1.440～45400.25～0.35软岩≤301.4～2.030～40300.09～0.19参数岩石种类饱和单轴抗压限度Rb(MPaa)装药不偶合系数D周边眼间距