尾洋隧道四级围岩上下台阶开挖施工方案.docx
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尾洋隧道四级围岩上下台阶开挖施工方案
尾洋隧道右洞上下台阶法开挖施工方案
一、工程概况
尾洋隧道区属于构造剥蚀中低山地貌,地形起伏较大,切割深。
坡陡,自然坡度一般20~40°。
隧道经垂直向穿越近南北向山脊,植被以茶树为主。
隧道采用分离式,其中:
右洞起迄桩号K52+574~K52+915,总长341m,净空为(宽×高)10.25×5.0m。
设计时速80km/h,采用灯光照明,机械通风,隧道最大埋深约100m,属短隧道。
尾洋隧道右洞K52+850~K52+794段,总计56m,拟采用上下台阶法开挖,K52+850~K52+844、K52+844~K52+794里程段设计围岩等级分别为Ⅴ、Ⅳ,支护类型为SF5a和SF4b,采用复合式衬砌,以锚杆、湿喷混凝土(钢筋挂网)、格栅拱架等为初期支护,超前小导管和锚杆等为施工辅助措施。
二、施工组织
2.1施工准备
①施工便道:
施工便道已修好,施工便道路基宽度不小于4.5m,路面宽度不小于3.5m,便道土质路基地段基层为不小于20cm厚的碎石垫层,其面层为5cm的泥结碎石面层,并已按规范进行了硬化。
②施工临时用电:
大丘林隧道口已接通施工用电,并配备400KW发电机一台,供电、照明线路布置符合有关规范要求。
③施工供水:
已按施工需要寻找到水源,并已建立水箱,保证施工供水充足。
④施工供风:
空压机房设在狮过山隧道右洞出口附近,计划设置8台22m3空压机,现已经安装完毕,供风能力可满足隧道的正常施工需要。
⑤隧道施工场地及生活区已布置完毕,并且已完成场地平整压实工作,所有清表、弃方已按规范堆砌,没有对周围环境造成影响并做好防洪防台措施。
⑥各项机械设备性能良好可靠,配置合理。
施工出渣运输线路布置合理,弃渣场地明确,道路状况良好。
2、技术准备
①核对图纸和补充调查。
组织技术、测量、试验等人员对设计文件、图纸、资料进行了复核。
②中线、水平基点布设完毕,轴线放样和标高测量均满足施工要求。
③围岩周边收敛计、精密水准仪等监控量测仪器齐全,测点布置及时合理,量测方法可靠,量测数据反馈信息满足开挖正常作业要求;软岩地段能够准确地超前地质预报。
3、施工部署
(1)施工人员组织机构。
我标段由生产副经理及总工对工程部、安质部、以及施工队进行领导和协调,工程部、安质部对施工队伍、班组进行管理和监督。
(2)机械设备及劳动力配备
投入的主要机械设备表
序号
机械或设备名称
型号
单位
数量
备注
1
挖掘机
PC320
台
1
2
装载机
ZLC50
辆
2
3
自卸车
解放
辆
2
4
风枪
YT-28
把
6
5
湿喷机
TK961
台
1
6
钢筋切割机
G40
台
1
7
钢筋弯曲机
GW40-1
台
1
8
钢筋调直机
GJ4-14
台
1
9
钢筋对焊机
MH30
台
1
10
电焊机
BX-500
台
2
11
砼搅拌机
JS750
台
2
12
空压机
L22
台
4
13
发电机
400KW
台
1
施工人员配置状况
序号
工种
数量
姓名
1
施工负责人
1
胡鹏
2
现场负责人
1
王桂峰
3
技术员
1
王华伟
4
质检工程师
1
李明武
5
安全员
1
张凯
6
实验员
1
马志刚
三、计划安排
尾洋隧道右洞K52+850~K52+794,开挖工期计划在2012年6月17日开工,于2012年6月30日完成。
四、施工工艺
尾洋隧道右洞K52+850~K52+794段拟采用台阶法施工,分2步开挖,上台阶高度约6m,下台阶高度约3.8m,台阶长度10~20m,下台阶施工可分左右幅开挖,交替进行,以保证上台阶车辆通行。
开挖方法如下图所示:
台阶法施工开挖示意图
围岩开挖每循环进尺控制在1.0-1.5米,本方案采用上下台阶法开挖,开挖前要求超前支护应先期施做,开挖后均进行及时施作初期支护。
根据监控量测结果确定进行边墙、拱部二次模注砼的浇筑。
具体流程如下图所示:
围岩台阶法开挖施工流程图
1、上下台阶开挖分步法:
先开挖上台阶,每循环开挖进尺1.0-1.5m。
开挖完毕,即喷射混凝土封闭开挖面,进行立拱架、喷锚、挂网及锁脚锚管施工。
待上台阶进尺大于10m左右,开始下台阶开挖,支护与上台阶相同。
上下台阶分步法开挖施工图
2、上下台阶开挖注意事项
(1).以机械开挖为主,必要时辅以弱爆破;
(2).上下台阶应沿开挖轮廓线进行开挖,开挖后及时支护;
(3).上台阶与下台开挖距离应保持10-20m左右距离;
(4).仰拱紧跟下台阶,及时闭合构成稳固的支护体系;
(5).施工过程通过监控量测,掌握围岩和支护的变形情况,及时调整支护参数和预留变形量,保证施工安全;
(6).完善洞内临时防排水系统,防止地下水浸泡拱墙脚基础。
3、钻爆作业
当围岩开挖遇见孤石或局部硬质围岩采用钻爆作业。
钻爆作业采用微振松动爆破,防止爆破扰动围岩。
爆破器材采用非电毫秒雷管(1~20段),炸药采用低爆速的2号岩石硝铵炸药,规格分别为φ32×20cm和φ25×20cm药卷。
炮眼之间采用导爆索传爆,增大爆破的同时性,有效促进爆破裂隙在两眼连心线相向方向上的发展和贯通。
以集束为主的混合连接引爆网络,起爆采用孔外分段孔内延时,起爆方法为反向起爆。
A、钻眼
钻眼前,根据现场需要爆破的位置标出炮眼位置,严格控制爆破范围,经检查符合设计要求后方可钻眼。
钻眼的深度、角度施工,误差控制在设计要求的允许范围内。
钻眼完毕,按炮眼布置图进行检查,并做好记录,对不符合要求的炮眼重钻,经检查合格后方可装药爆破。
B、装药
周边眼采用φ25的小直径药卷间隔装药方式,其余采用φ32药卷连续装药、密集堵塞方法。
C、爆破
采用1-20段非电毫秒雷管起爆。
爆破后由专职安全员监督对危石清理后,方可进行下一道工序。
D、钻爆工艺流程图
五、出渣运输
起爆后,所有施工人员不得立即进入洞内,需等待10~15分钟,在确认所有炮眼均已起爆,且炮烟排净后,施工人员方可进入。
首先由有经验的爆破技师进入,对开挖面进行清邦问顶,对危石进行清理。
当确认掌子面处于安全状态时,装载机与汽车司机方可进入掌子面进行出碴与运输作业的施工。
①装渣采用ZLC50型侧卸式装载机进行,8t以上汽车运输。
②出碴时,掌子面与弃土场均安排一名指挥员,指导机械的作业。
并保证施工的安全。
③洞内道路要平坦,坑洼不平地段可铺设碎石进行修整,洞内施工机具、材料要摆放整齐妥当,不得影响运输车辆的通行。
④出碴时,通风机要开起,及时排出洞内机械产生的废烟废气。
⑤出碴时,掌子面不得有其他人员。
洞内其他作业场地,均需设置一名安全员,管理施工现场的安全。
六、监控量测
1、监控量测工作必须紧跟开挖、支护作业进行布点和监测,量测数据可运用工程类比法及时分析反馈,必要时应根据分析结果调整支护参数,以保证施工安全。
2、量测项目可分为必测项目和选测项目。
必测项目见表
3、选测项目可结合工程实际情况,按照《公路隧道监控量测技术规程》的规定选取。
监控量测必测项目
序号
检测项目
测量方法和仪表
测量精度
备注
1
洞内、外观察
现场观察,地质罗盘仪
2
初期支护拱(墙)脚净空变化
采用非接触无尺量测法,全站仪
0.1mm
3
初期支护拱顶下沉
采用非接触无尺量测法,全站仪
0.1mm
4
地表沉降
水准测量的方法,水准仪
1mm
浅埋隧道(Ho≤2b)、洞口段、下穿高速公路(建筑物)段必测
注:
Ho为隧道埋深;b为隧道最大开挖宽度。
4、净空变化量测测点布置和初读数的读取应符合下列规定。
测点,测线布置详见净空变化测点布置图。
净空变化测点布置图
(1).上部弧形导坑开挖并施做拱部初期支护后,布设拱顶下沉测点A和第一条净空量测基线B—B’,在3~6h内取得初读数;
(2).下台阶开挖并施做下部边墙初期支护后,布设第二条净空量测基线C—C’,在3~6h内取得初读数;
(3).其他量测项目应在开挖后12h内取得初读数,最迟不得超过24h,且在下一循环开挖前完成;
(4).拱(墙)脚净空变化、拱顶、地表观测点应布设在同一断面,便于分析、比较。
5、各测点取得初读数据后,应按照位移速度和量测断面距开挖面距离选择量测频率(见下表)。
当出现异常情况时,应加大量测频率。
量测频率
位移速度
距开挖面距离
位移速度(mm/d)
侧量频率
量测断面距开挖面距离(m)
量测频率
≥5
2次/d
(0~1)B
2次/d
1~5
1次/d
(1~2)B
1次/d
0.5~1
1次/2~3d
(2~5)B
1次/2~3d
0.2~0.5
1次/3d
>5B
1次/7d
<0.2
1次/7d
注:
1.B为隧道开挖跨度;
2.当按照“位移速度”和“量测断面距开挖面距离”选择量测频率出现较大差异时,宜取量测频率较高的实施。
6、测量要求
(1)监控量测工作必须紧接开挖、支护作业,按设计要求进行布点和监测,并根据现场情况及时进行调整或增加量测的项目和内容。
量测数据应及时分析处理,并将结果反馈到施工过程中。
(2)隧道施工过程中应进行洞内、外观察,洞内观察可分为开挖工作面观察和已施工地段观察两部分。
(3)开挖工作面观察应在每次开挖后进行。
观察中发现围岩条件恶化时,应立即采取相应处理措施;观察后应及时绘制开挖工作面的地质描述图、填写开挖工作面地质状态记录表和施工阶段围岩级别判定卡。
(4)对已施工地段的观察每天应至少观察一次,主要观察喷射混凝土、锚杆和钢架等的工作状态。
(5)洞外观察重点应在洞口段和洞身埋置深度较浅地段,其观察内容应包括地表开裂、地表沉陷、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗透情况等。
(6)净空变化、拱顶下沉量测宜在3~6h内完成,其它量测应在每次开挖后12h内取得起始读数,最迟不大于24h,且在下一循环开挖前必须完成。
(7)测点应牢固可靠、易于识别,并注意保护、严防爆破损坏。
(8)拱顶下沉和地表下沉量测基点应在洞内、外水准基点建立联系。
(9)净空变化、拱顶下沉和地表下沉(浅埋地段)等必测项目应设置在同一断面,其量测断面间距及测点数量应根据围岩级别、隧道埋深、开挖方法等按规定进行。
七、质量保证措施
质量方针:
以人为本、守法诚信、关爱环境建造精品
建立健全质量保证体系,项目部成立质量管理领导小组(见【质量领导小组机构图】),由经理任组长,项目总工任副组长,负责全项目质量领导工作,项目部设专职质检工程师,队设专职质检员,负责质量监督检查和各项检验工作。
建立健全质检机构,由项目质量检查工程师及各队专职质检员,专门负责质量监督检查工作,质量检查人员享有质量否决权和验工计价签证权。
质量检查做到四个结合:
重点检查和全面检查相结合;内部检查与外部检查相结合;定期检查与经常检查相结合;专职检查与职工检查相结合。
建立各项质量管理制度:
实行“三工三查”制度,每个分项工程都要进行工前交底、工中检查指导、工后总结评比,并做到自查互查、交接检查。
坚持施工过程中的“五不施工”和“三不交接”制度,使各项工作处于受控状态。
“五不施工”即未进行技术交底不施工,材料无合格证或试验不合格不施工,建筑物未经复测不施工,隐蔽工程未经监理工程师检查签证不施工;图纸和技术要求不清不施工。
“三不交接”是无自检记录不交接;未经质检人员验收不交接;施工记录不全不交接。
严格执行各种技术管理制度如:
“技术岗位责任制”、“图纸会审制”、“技术交底制”、“技术复核制”、“技术档案制”、“测量工作复测制”,使技术管理标准化、规范化。
施工前认真核对设计文件,领会设计意图,制定科学合理的施工方案。
加强技术培训,推行标准化作业,把工程质量建立在科学可靠
的基础上,做到工序有标准有结论。
实行质量全优抵押金制,推行质量经济承包,奖优罚劣。
树立样板工程,样板先行,以点带面,创全优工程。
我单位已通过ISO9000标准认证,施工中严格按《质量手册》
和《程序文件》要求,进行全过程控制,确保工程质量。
八、安全保证措施
1、施工作业应注意的安全事项
①隧道施工中必须密切注意围岩及地下水等的变化情况,当施工方法或支护结构不适应于实际围岩状态时,必须采取应急措施,并经批准后及时采用合适的施工方法或支护结构。
②洞内作业应做到工序衔接,工区分明,各作业工序无相互干挠,通道畅通。
③隧道开挖作业应合理安排支护等其他工序的顺序。
软弱围岩施工必须先超前支护后开挖,初期支护紧跟开挖面;铺底作业应及时跟进,保证道路情况良好。
④应保持洞内平整,铺底工序应尽可能先行,做到排水通畅,洞内、洞外无积水,不泥泞。
⑤提前制定切实可行的施工安全措施。
⑥爆炸作业及火药物品的管理,必须遵守现行的国家标准《爆破安全规程》的有关规定。
对有瓦斯溢出的隧道,应根据工点的地质情况、瓦斯溢出程度和设备条件,制定适宜的施工方案。
⑦钻眼
A.钻眼前,应首先检查工作面是否处于安全状态,灯光照明是否良好,支护、顶板及两帮是否牢固,有无松动的岩石,如有松动的岩石应及时支护或清除;检查加固操作平台,确保钻眼作业平台不变形不垮塌。
B.凿岩机钻眼时,必须采取湿式凿岩机或带有捕尘器的凿岩机。
C.使用支架的风钻钻眼时,应将支架安置稳妥。
D.钻凿各类眼时,应精心注意不同眼的超深量,即掏槽眼深、辅助眼深、二圈眼深、周边眼深,超深量应由爆破断面大小、岩性等确定,均应在爆破设计说明书中注明,严禁在残眼中继续钻眼。
E.进洞施工人员必须戴安全帽、防护手套、穿工作服;电工和电钻工还应绝缘鞋和戴绝缘手套。
⑧爆破
A.每日放炮时间和次数,应据施工条件明确规定,装药离放炮时间不大于30min。
B.遇有下列情况时严禁装药爆破:
照明不足;工作面岩石破碎尚未支护;发现流沙、洗泥未经妥善处理;可能有大量溶洞及高压水涌出的地段。
C.火花起爆时,一个爆破工一次点煤不宜超过5个。
有水地段内不得使用火花爆破,药卷应有防水套管或作用防水炸药。
D.洞内爆破不得使用TNT、苦味酸、黑色火药等产生大量有害气体的炸药。
E.爆破后必须经过通风排烟,且其相距时间不得少于15min,并经过以下各项检查和妥善处理后,其他作业人员才准进入工作面。
一是检查有无瞎炮及可疑现象;二是检查有无残余炸药或雷管;三是检查顶板、两邦有无松动石块;四是检查支护有无损坏与变形。
F.有瞎炮时必须由原爆破人员按规定处理。
G.装炮时严禁火种,严禁装药打眼同时进行,无关人员与机具等均撤至安全地点。
H.严禁明火点炮。
J.爆破器材的加工,应在远离洞口50m外的加工房中进行。
⑨装渣与运输
A.运输车辆不得人、料混装。
洞内运输车辆必须限速行驶。
洞内倒车与转向,必须开灯、鸣笛;洞口、平交道口和狭窄的施工场地,应设置“缓行”标志,必要时宜安排人员指挥交通。
B.机械装渣作业应设专人指挥,严格按操作规程进行。
装渣不得高于车厢,装渣时,装渣机与运渣车之间不得有人并不得损坏已有的支护及临时设备。
C.洞外卸渣线应妥善布置,卸渣点路面应保持4%的上坡,在渣堆边缘内80cm处必须设置挡木及标志;卸渣时有专人指挥卸渣、平整;卸渣场地应修筑永久排水设施和其他防护工程,确保地表径流不致冲蚀弃渣堆。
D.洞内路面应加强养护,保证车辆安全运行。
⑩通风与防尘
A.隧道施工应采取通风、洒水等防尘措施,施工人员应佩戴防尘口罩,搞好个人防护,并定期测试粉尘和有害气体的浓度。
B.隧道施工必须实施管道通风。
宜采用大功率风机、大直径风筒压入式通风,长隧道应考虑混合通风方式。
通风应能满足洞内各项作业所需最大风量,保证有足够的新鲜空气。
通风管路方面,围绕“防漏降阻”加强管理。
风管安装除了做到平、直、稳、紧外,风管节长选用30~50m一节,减少接头漏风;在衬砌台车地段,台车上部设φ1.6m的硬管,以便软风管穿越,避免或减少风管缩径和弯曲变形降低风阻。
加强对进洞机械车辆的维修保养,定期检查空气滤清器是否堵塞,进、排气是否畅通,喷油效果不好的喷油嘴及时更换,使喷油效果好,雾化程度高,柴油充分燃烧。
部分机械进行机外净化,主要对装载机配上带有催化剂的附属箱,连接在尾气排放管上,把发动机排出的尾气用催化剂和水洗的办法降低其有害气体。
采用湿式凿岩、水幕降尘和个人防护相结合的办法防尘。
水幕降尘就是采用湿式喷雾法除尘降尘。
每个隧道工班距开挖面30米处设一台水幕降尘器,炮前10分钟开阀,炮后半小时关闭。
另外,专门成立尘毒测试站,定期测试粉尘和有害气体浓度。
C.隧道通风应设专人管理定期维护通风系统。
通风机运转时,严禁人员在风管的进出口附近停留;通风机停止运转时,任何人员不得靠近通风软管行走和在软管旁边停留,不得将任何物品放在通风管或管口上。
2、项目部成立安全领导小组,组长由经理王岭担任。
安全领导小组负责施工过程中的安全管理和检查。
(【安全领导小组机构图】附后)。
九、环境保护措施
1、制定环境保护计划
遵照环境保护政策和本标段环境保护的要求,制定本项目《环境保护计划》贯彻到整个施工过程中。
2、教育和学习环境保护法规
施工前对全体员工进行环境保护法规教育和学习,成立领导小组专人负责环保计划的落实。
3、落实责任
施工现场划分责任区,明确每个责任区责任人,责任人由项目部领导担任,从而落实责任区的管理责任。
4、隧道的防排水施工
隧道防排水遵循以“防、排、截、堵相结合,因地制宜、综合治理”为原则,达到防水可靠、排水畅通,经济合理,施工方便的目的。
隧道建成后达到洞内无渗漏水、安装孔眼不渗水、路面不冒水、不积水的要求,保证结构和设备的正常使用和行车安全。
(1)洞外防排水
洞外水不得通过洞内水沟引排,隧道出口端洞外必须做成不小于0.2%的反坡排水,并且要在洞口2米外设一道20×20cm(长×宽)的横向盲沟;洞顶边仰坡外10米设一道截水沟,用来排截地表汇水。
(2)洞内防排水
施工中首先按设计做好洞口、洞顶地表排水沟、截水沟,保证水沟畅通,对地表洞穴及时封堵,减轻地表渗水对洞内的压力。
喷锚前,对岩壁的渗水要进行有效处理,大股水流用胶管引导,裂隙渗水用无纺布引导,大面积渗水用防水砂浆抹平,将渗水集中,然后开槽引排。
(3)施工排水
隧道出口端施工位于上坡方向,采用在隧道底部两侧设排水沟自然排水方式,排水沟的断面根据水量大小确定,水沟纵坡与线路纵坡一致;进口端施工位于下坡方向,反向纵坡地段每隔60m设集水坑一个,由递级泵集中排往洞外。
地下水和施工用水经排水沟汇集于洞外沉淀池,经沉淀后排放。
并做好道路横向排水坡,确保道路平顺、不积水。
当工作面涌水量较大时,先钻孔放水,经水管或水槽引入两侧排水沟或集水坑内。
对岩层破碎、涌水量大地段,采用排堵结合治水方法,先钻孔放水,再进行小导管注双液浆堵水。
5、出碴运输及弃碴
(1)出碴
采用侧卸式装碴机装碴、自卸汽车运输出碴。
衬砌台车应合理设计,预留不小于3m的空间,便于运输车辆的进出,以解决出碴与衬砌作业的干扰。
洞外弃碴场地挡碴墙先行修好,弃碴场地的弃碴顶面保持平整,并防止水流冲蚀造成溢流。
对运输道路要进行维修和养护,使其经常处于平整畅通,道路两侧和余料随时清除。
(2)弃碴
各隧道于进出口均设一弃碴场。
弃碴场均设于山沟内,碴堆坡角采用挡墙挡护,基础埋深2米,墙高发生变化时,墙身尺寸以直线渐变过渡.弃碴顶面整平后盖以素土予以复垦,坡面种草绿化。
(3)隧道出碴过程中洒落在地上的虚碴,在隧道出碴完毕后,要及时派人清理,确保道路的平整、畅通。
6、工区成立环境保护领导小组,组长由经理王岭担任。
环境保护领导小组负责施工过程中的环境保护和检查。
(【环境保护领导小组机构图】附后)。
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