4CD法开挖施工作业指导书.docx
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4CD法开挖施工作业指导书
福建省海西高速公路网漳永联络线
漳州华安段
CD法开挖施工作业指导书
编号:
004
编制:
复核:
审核:
中铁一局集团有限公司
漳永高速公路漳州华安段A9项目经理部
2013年1月16日
CD法开挖施工作业指导书
一、工艺概况
中隔壁法(CD法)是将隧道分为左右两部分进行开挖,先在隧道一侧采用二部或三部分层开挖,施作初期支护和中隔墙临时支护,再分台阶开挖隧道另一侧,并进行相应的初期支护的施工方法。
本作业指导书适用漳永高速公路漳州至华安段A9项目部隧道工程CD法开挖施工作业。
二、编制依据
《公路隧道施工技术规范》JTGF60-2009
《交通部公路工程质量检验评定标准》JTG_F80[1]1-2004
《漳永高速公路漳州至华安段施工图及其他设计文件》
《福建省高速公路标准化指南》
三、作业内容
1、施工测量;2、多功能施工作业台架就位;3、钻孔;4、装药;5、起爆;6、通风;7、出碴。
四、材料要求
1、主爆药采用爆炸性能、安全性能较好及环境污染小的2#岩石硝铵炸药,规格为Φ32mm×250mm,有水地段采用乳化炸药。
2、周边眼采用直径20mm低爆速的光爆药卷。
装药结构用竹片绑扎,导爆索传爆,间隔装药,根据围岩情况,对间隔距离和药量进行调整。
3、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。
五、施工工艺流程及工艺要求
(一)施工准备
1、编制施工工艺设计、工序质量控制设计;
2、确定弃碴场的位置和范围,汽车运输道路的引入和其他运输设施的布置;
3、施工用风、用水和用电设施布置。
1)施工用风
(1)空压机功率要求
隧道施工用风采用固定空压机供风,空压机最大功率应能满足同时工作的各种风动机具的最大用风量和足够风压的要求。
(2)空压机位置要求
固定式空压机站应设在洞口附近,并靠近变电站,当有多个洞口需集中供风时,可选在适中位置,但应靠近用风量较大的洞口。
空压机站应有具体的防水、降温和保温措施。
(3)工作风压
隧道工作面风压不应小于0.5MPa,高压风管的直径应根据最大送风量、风管长度、闸阀等条件计算确定。
(4)风管的安装和使用
①高压风管及接头装置的材质必须符合相关标准规定;
②高压风管应敷设平顺,接头严密,不漏风;
③在洞外地段,当风管长度大于100m以内和温度变化较大时宜安装伸缩器,靠近空压机150m以内,风管的法兰盘接头宜用石棉衬垫;
④长度大于1000m时,应在高压风管最低处设置油水分离器,定时放出管中的积油和水;
⑤洞内高压风管应敷设在电缆电线相对的一侧,风管的前端至开挖面距离宜保持30~40cm,并用分风器(可自制)连接高压软风管;
⑥各种闸阀在安装前应拆开清洗,阀门应进行水压强度试验,合格后方可使用;
⑦高压风管在安装前应进行检查,当有裂纹、创伤、凹陷等现象不得使用,管内不得保留有残余物和其他脏物;
⑧高压风管使用应有专人负责检查、养护。
2)施工用水
(1)隧道施工供水方案的选择及设备的配置
①水源的水量应能满足工程和生活用水的需要。
有高山自然水源时,应蓄水利用。
水池高度应通过计算,并能满足洞内最大水压的要求;
②水池的容量应计算并有一定的储备量,满足洞内外集中用水的需要;
③采用机械抽水站供水时,应有备用的抽水机;
④工程和生活用水使用前必须经过水质鉴定。
(2)工作面水压
隧道工作面的水压不应小于0.3MPa,水管的直径应根据最大供水量、管路长度、弯头、闸阀等条件计算确定。
(3)高压水管的安装和使用
①管路应敷设平顺,接头严密,不漏水;
②水池的总输出管路上必须安装总闸阀;主管路上每隔300~500m应分装闸阀;
③洞内水管前端至开挖面宜保持30m距离,并用高压软管连接分水器。
洞内软管的长度,一般情况下不宜大于50m;
④洞内水管管路应敷设在电缆、电线相对的一侧,不得妨碍运输;当与水沟同侧时,不得影响排水;
⑤钢管在安装前应进行检查,有裂纹、创伤、凹陷等现象时不得使用,管内不得保留有残余物和其他脏物;
⑥管路使用中应有专人负责、养护。
冬期应注意管道保温。
3)施工用电
(1)施工用电方案
施工用电应进行施工用电量设计,并采用三级配电二级保护方式。
(2)隧道供电电压应符合下列要求:
①长大隧道施工,电源采用10KV供电,经过变压后对用电设备供电;
②低压供电采用400V/230V三相五线系统;
③照明电压,作业地段宜36V,成洞和不作业地段可采用220V;
④低压线路末端的电压降不得大于10%。
(3)变压器容量
变压器容量应按电气设备用电总容量确定。
当单台电动设备容量超过变压器容量1/3时,应适当考虑增加起动附加容量。
(4)变压器位置
洞外变电站宜设在靠近负荷集中地点和设在电源来线一侧,沿海地区工程,应考虑防雷击和防飓风措施。
变电站电源线当需跨越施工地区时,其最低点距人行道和运输线路的最小高度应满足:
电压35KV时7.0m,10KV时7.0m,400V时6.0m。
(5)洞内供电线路布置和安装
①成洞地段固定的电线路,应用绝缘良好的塑料导线架设。
施工地段的临时电线路宜采用橡套电缆。
竖井、斜井宜使用铠装电缆;
②照明和动力电线路安装在同一侧时,必须分层架设。
电线悬挂高度应满足:
400V以下不小于2.5m,10KV不小于3.5m;
③涌水隧道的电动排水设备,瓦斯隧道的通风设备以及斜井、竖井内的电气装置应采用双回路输电,并有可靠的切换装置和防暴措施;
④36V低压变压器应设在安全、干燥处,机壳接地,输电线路长度不得大于100m;
⑤动力干线上的每一分支线,必须装设开关及保险装置。
严禁在动力线路上加挂照明设施。
(二)工艺及质量控制流程
CD法开挖施工工艺及质量控制流程图见下图。
CD法开挖施工工艺及质量控制流程框图
CD法施工工艺流程图
见《监控量测作业指导书》
(三)工艺步骤简要说明
1、利用上一循环架立的钢架施作隧道拱部ф25中空注浆锚杆及中壁ф22砂浆锚杆超前支护。
弱爆破开挖①部。
施作①部导坑周边的初期支护和临时支护,即初喷4cm厚混凝土,安装钢筋网片,架立格栅钢架和I18临时钢架,并设锁脚锚杆。
钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
2、滞后①部3~5m弱爆破开挖②部。
导坑周边部分初喷4cm厚砼。
安装钢筋网片,接长格栅钢架和I18临时钢架,并设锁脚锚杆。
钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
3、在滞后于②部3~5m距离后,弱爆破开挖③部。
接长I18临时钢架。
隧底周边部分喷混凝土至设计厚度。
4、在滞后于②部3~5m距离后,弱爆破开挖④部并施作导坑周边的初期支护和临时支护,步骤及工序同①部。
5、在滞后于④部3~5m距离后,开挖⑤部并施作导坑周边的初期支护和临时支护,步骤及工序同②部。
6、在滞后于⑤一段距离后,弱爆破开挖⑥部。
隧底周边部分喷混凝土至设计厚度。
7、隧底开挖后尽快施作仰拱与填充,仰拱一次性灌注,不留纵向施工缝,且与隧底填充砼分开施作。
8、根据监控量测的结果进行分析,围岩和初期支护基本稳定后,拆除I18临时钢架,利用衬砌模板台车一次性灌筑拱墙衬砌。
特殊条件下(如松散堆积体、浅埋地段)的二次衬砌应在初期支护完成后及时施作。
六、质量控制与检验
1、隧道开挖断面的中线和高程必须符合施工图要求。
2、隧道开挖必须严格控制欠挖。
当围岩完整、石质坚硬时,岩石个别突出部位(每1m2不大于0.1m2)侵入衬砌必须小于5cm。
拱脚和墙脚以上1m内断面严禁欠挖。
3、洞身开挖必须核对地质。
在每一次开挖后及时观察、描述开挖面地层的层理、节理、裂隙的结构状况、岩体的软硬程度、出水量大小等,核对施工图地质情况,判断围岩稳定性。
4、光面爆破或预裂爆破钻孔眼,必须根据钻爆设计图准确标示出钻孔位置。
钻孔时必须按钻爆设计要求严格控制钻孔的间距、深度和角度。
掏槽眼的眼口间距和深度允许偏差为5cm。
周边眼的间距允许偏差为5cm,外插角必需符合钻爆设计要求,孔底不得超过开挖断面轮廓线15cm。
5、光面爆破的钻孔痕迹保存率。
硬岩不得小于80%,中硬岩不得小于60%,并在开挖轮廓面上均匀分布。
七、劳动组织、机械设备配置
1、劳动力组织表。
劳动力组织方式:
采用架子队组织模式。
单工作面人员配备表
负责人
1人
技术主管
1人
专兼职安全员
1人
工班长
2人
开挖工
15人
技术、质检、测量及试验人员
4~6人
机械工、普工
15人
2、施工机械及工艺装备
机械设备配置见下表。
CD法开挖机械设备配置
序号
名称
技术条件
数量(台/套)
1
气腿式凿岩机
YT—28
25
2
轴流式通风机
根据隧道长度
1
3
装载机
侧卸式
2
4
挖掘机
CAT320
2
5
电动空压机
4L—20/8
4
6
自卸汽车
10~15m3
6
八、安全及环保要求
1、施工安全
1)开始施工前,必须对施工工艺中存在的危险源进行辨识和安全风险评估,编制安全管理实施方案,并制定相应的应急措施方案;
2)施工机械使用、操作人员条件、检修保养、各种专用施工机具和料具、施工用电、特殊环境中作业等应严格执行《铁路工程施工安全技术规程》(TB10401);
3)施工过程中必须对施工人员加强安全技术交底,特殊工种必须经考试合格后方能上岗在推广新技术和使用新型机械设备时,应对员工进行再培训和安全教育;
4)进洞人员必须戴好安全帽,洞内作业人员应佩戴防尘面具,禁止无关人员进洞;
5)开挖作业必须保证安全,开挖时必须减少对围岩的扰动;
6)爆破后应检查爆破和开挖面情况,清除瞎炮、残炮和危石;
7)开挖面及未衬砌地段应随时检查,险情应及时处理;
8)开挖工作面与衬砌的距离必须在确保施工安全并力求减少施工干扰的原则下合理选定;
9)开挖不得危及衬砌、初期支护及施工设备的安全;
10)施工作业地段的出碴车辆行车速度不得大于15km/h,成洞地段不得大于25km/h;在衬砌模板台车等狭窄地段必须设置减速和警示标识;
11)出碴时间洞内必须加强通风,保证洞内清晰,并且使洞内环境必须符合职业健康标准。
2、环境保护
1)施工现场坚持工完料清,垃圾杂物集中整齐堆放,及时处理;施工废水严禁任意排放,严格按照招标文件要求经处理后达标排放。
2)弃土不得随意堆放,须运至指定的弃土场。
3)施工中采取有效措施,保护环境,爆破时采用控制爆破,不影响临近建筑物及其它设施正常安全使用。
4)对弃碴场基层清除的土层和基坑开挖的土石方集中堆放,避免被水冲刷,污染河流。
5)自卸汽车在运输过程中,必须保持平稳行驶,严禁在便道上随意抛洒;
6)便道须经常保持湿润,避免车辆行驶时粉尘较大,影响周边环境。
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