精品石山隧道开挖施工方案.docx
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精品石山隧道开挖施工方案
石山隧道开挖施工方案
石山隧道左线K31+165~K31+205XS5a类衬砌段
洞身开挖施工方案
一、工程概况
从莞高速公路属于东莞市“一环六纵五横三连”路网规划工程,第11合同段位于樟木头镇樟洋村至清溪镇罗马村,起始桩号为K29+050(ZK29+080),终点桩号为K31+790
(ZK31+795.509),长2.74km(以右线为准)。
本合同段的主要工程:
路基工程、防排水工程、挡土墙防护及其他、2座主线桥梁及4座匝道桥、5道涵洞、1处互通式立交、1座双线隧道工程(石山隧道)等。
二、地形、地貌
石山隧道进出口山坡上均见球状风化孤石分布,隧道进口段地形较陡,植被茂盛,有偏压现象,隧道左右测设线距离约17~25m,该隧道为小净距隧道,隧道左线ZK31+
150~ZK31+640,长度490m;右线K31+135~ZK31+640,长度505m;属于低(残)丘地貌,地势变化比较大,埋深一般为10~60m,最大埋深约80m,绝对高程在44.3~136m之间,隧道进出口自然山坡坡度约20~30°。
三、气候
本地区属南亚热带季风气候(Ⅳ7),干湿季节明显,春夏温和多雨水,秋冬凉爽无严寒,植被四季常青。
该区年平均气温22.1℃,7月平均气温28.2℃,1月平均气温13.4℃。
12~1月,常有寒潮侵袭,偶有霜天,极端低温-1.9℃。
全年平均降雨量1800mm,夏季常有台风侵袭,冬季多北风。
多年平均风速3.0m/s左右,年平均湿度在85%左右。
四、工程地质
该区内经历了由地槽—准地台—大陆边缘活动带三个阶段的发育演变历史,地处高要—惠来东西向断裂西南侧,紫金~博罗断裂带的南段,沿线未发现皱褶构造发育。
沿线未发现区域性深大断裂,无明显的新构造活动迹象,地壳基本稳定。
本隧址区底层自上至下有第四系坡残积物及燕山期花岗岩(۷53),第四系坡残积层为粉质粘土,褐黄色、灰白色,硬塑状。
土质较均匀,含石英砾15~25%,一般厚度0.8~6.8m,属于Ⅱ级普通土。
燕山期花岗岩,呈岩基产出,岩性主要为黑云母粗粒花岗岩,岩石为中粗结构,块状构造,岩石矿物成分主要为石英、长石及少量暗色矿物。
岩石抗风化能力较强,强度高。
根据岩石的风化程度不同,划分为全风化、强风化、中风化、微风化层。
五、施工组织机构及资源配置
5.1、人员组织机构设置
人员组织机构设置
姓名
职务
备注
刘广良
项目经理
唐林阳
项目总工
廖迎春
项目副总工
赵勇
工程部长
周鹏
质检工程师
付芳
隧道工程师
陈锦华
测量工程师
5.2、机械设备配备
序号
机械设备名称
规格型号
数量
备注
1
挖掘机
PC200
2台
2
装载机
ZC50L
2台
3
(开山牌)空压机
LGJ-2218G
4台
螺杆式
4
电焊机
BX3-500
16台
5
喷护设备(喷锚机)
CO2厦门
10台
6
砼运输车(喷锚砼)
8m3
2台
7
出碴自卸车
20m3
6台
8
风动凿岩机
YT28型气腿式
60台
9
潜孔钻
2台
10
注浆机(双液浆)
2台
11
工字钢冷弯机
1台
12
轴流式通风机
PF-110SW55
4台
13
二衬模板台车
2台
主要施工机械设备配备情况
5.3、施工班组工人配置
操作技术工人配备一览表
施工班组(或工种)
人数
备注
开挖
20×3
爆破
2×3
支护
20×3
二衬
20×2
焊工
8×2
电工
2×2
六、施工方案及工艺
通过对该段以上开挖跨度及水文地质条件综合分析,为了减小围岩压力、控制地表沉降,确保施工安全,把整个开挖断面分成几部分开挖,减小开挖跨度,采用双侧壁导坑法进行施工,也称为眼镜工法。
共分六部分进行开挖,左、右侧壁导坑及中部均分上、下台阶开挖,每循环进尺初步拟定为钢架间距0.6m,左右侧导坑掌子面纵向间距控制在5~8m,中部滞后侧壁导坑10~15m,上下台阶错位5~10m,施工过程中根据监控量测信息调整施工参数,实行动态施工。
其具体施工方法及工艺如下:
6.1施工顺序
1)左导坑:
测量→超前支护→右侧导坑开挖→初喷→出碴→立钢拱架→锚杆→钢筋网→复喷至设计厚度→下一循环。
2)右导坑:
测量→超前支护→左侧导坑开挖→初喷→出碴→立钢拱架→锚杆→钢筋网→复喷至设计厚度→下一循环。
3)中部上台阶:
测量→超前支护→中间上部开挖→初喷→出碴→立钢拱架→锚杆→钢筋网→复喷至设计厚度→下一循环。
4)中部下台阶:
测量→超前支护→中间下部开挖→初喷→出碴→立钢拱架→锚杆→钢筋网→复喷至设计厚度→下一循环。
6.2施工方法
左右侧导坑掌子面纵向间距控制在3~5m,中部滞后侧壁导坑5~8m,上下台阶错位5~10m,该段处于洞口小净距地段,先行洞与后行洞掌子面错开距离应大于2倍隧道开挖宽度,即不小于35m。
因此先开挖隧道左侧导坑,再开挖右侧壁导坑及中间导坑,并及时施作导坑四周锚网喷初期支护,使其封闭成环,确保结构的稳定。
土层段采用人工结合机械开挖,石层段采用松动弱爆破开挖。
侧导坑下台(仰拱部)每次开挖0.6~1.2m,开挖后立即进行支护,与拱墙封闭成环。
6.3施工技术措施
1)由于围岩自稳能力差,上部开挖时采用人工手持风镐弧形开挖。
2)下部开挖采用挖掘机开挖,人工修整边墙弧度。
3)仰拱开挖采用挖掘机一次性开挖,人工修整仰拱弧度。
4)所有工序施工过程中一定要严格控制施工用水,杜绝水浸泡洞身。
5)洞口段进洞施工前,设置量测点进行地表下沉量测和纵向位移监控。
6)遵循“短进尺、弱爆破、强支护、早封闭,勤量测”的原则。
6.4钻爆方案
1)采用光面爆破。
根据地质条件,开挖断面、开挖进尺,爆破器材等条件编制爆破设计。
钻爆参数是一动态的参数,应根据围岩变化及时调整,进行动态管理。
a.根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线,辅助炮眼交错均匀布置,周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上,掏槽炮眼加深15cm。
b.严格控制周边眼的装药量,采用间隔装药,使药量沿炮眼全长均匀分布。
c.选用低密度低爆速、低猛度的炸药,本工程采用乳化炸药。
塑料导爆管非电毫秒雷管起爆。
d.采用毫秒微差有序起爆,周边眼采用导爆索起爆,以减小起爆时差。
通过爆破试验确定爆破参数,试验时参照表1《光面爆破参数表》。
2)掏槽方式
采用中空直眼或斜眼掏槽。
直眼掏槽操作较简单,钻孔方向易掌握;当石质较硬时,可考虑采用斜眼掏槽,以便减少钻眼数量。
3)装药结构及堵塞方式
a.装药结构:
周边眼采用小直径药卷间隔装药,岩石很软时采用导爆索。
其余炮眼采用集中装药。
表1光面爆破参数表
岩石种类
周边眼间距E(cm)
周边眼最小抵抗线W(cm)
相对距E/W
周边眼装药参数(kg/m)
硬岩
55~70
60~80
0.8~1.0
0.25~0.3
中硬岩
40~50
60~70
0.8~1.0
0.2~0.25
软岩
35~50
60~70
0.5~0.8
0.07~0.12
b.堵塞方式:
所有装药炮眼用炮泥堵塞,周边眼堵塞长度不小于26cm。
采用预裂爆破法时,应从药包顶端起堵塞,不得只在眼口堵塞。
爆破效果监测及爆破设计优化
4)爆破效果检查
a.超欠挖检查。
b.开挖轮廓是否圆顺,开挖面是否平整检查。
c.爆破进尺是否达到爆破设计要求。
d.爆出石碴块是否适合装碴要求。
e.炮眼痕迹保存率,硬岩≥80%,中硬岩≥60%,并在开挖轮廓面上均匀分布。
f.两次爆破衔接台阶不大于15cm。
5)爆破设计优化
每次爆破后检查爆破效果,分析原因及时修正爆破参数,提高爆破效果,改善技术经济指标。
a.根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况,修正眼距、用药量,特别是周边眼。
b.根据爆破后石碴的块度修正参数。
石碴块度小,说明辅助眼布置偏密;块度大说明炮眼偏疏,用药量过大。
c.根据爆破振速监测,调整单段起爆炸药量及雷管段数。
d.根据开挖面凹凸情况修正钻眼深度,爆破眼眼底基本上落在同一断面上。
6.5隧道断层破碎带、局部破碎带施工
左线隧道进口段由于岩石强度低,存在偏压现象,同时受构造、地下水影响,可能产生围岩变形,容易产生冒顶、塌方。
施工时根据围岩情况及时调整施工方法,减震控制爆破,尽量缩短各施工工序的距离,初期支护、衬砌尽快封闭围岩,以减少岩层的暴露、松动和地压的增加。
主要技术措施如下:
1)做好地质超前预报工作
对断层的地质超前预报主要采用超前探孔。
施工前切实掌握破碎带的情况,包括破碎带的宽度、填充物、地下水以及隧道轴线与断层构造线方向的组合关系,以便采取相应措施。
2)做好断层、软弱破碎段施工的防排水
隧道反坡施工,顺坡排水,在隧道两侧修筑排水沟自然排水。
3)开挖方法及要求
a.坚持“早预报、先治水、管超前、预注浆、短进尺、弱爆破、强支护、紧封闭、勤量测、快反馈、紧衬砌”的原则,步步为营,稳步前进。
首先按设计施作超前支护,然后才能开挖。
b.施工中针对地质情况,采用减震光面爆破。
严格掌握炮眼数量、深度及装药量,尽量减少爆破对围岩的扰动。
采用单侧壁导坑法开挖,掘进循环进尺控制在0.5~0.8m。
c.施工支护措施
通过破碎带时各施工工序之间的距离尽量缩短,并尽快施作衬砌封闭,减少岩层暴露、松动和地压增大。
全断面帷幕预注浆加固围岩,封堵地下水于洞身结构以外的围岩中。
φ42小导管预注浆超前支护,小导管长4.5m、环距0.4m。
开挖后立即初喷砼封闭岩面,然后进行钢架支撑、锚、网、喷联合支护,及时施做仰拱,同时进行量测反馈修正支护参数。
d.加强监控量测,及时反馈围岩和支护的变形信息,评价支护的可靠性和围岩的稳定状态,以指导施工和调整支护参数。
当围岩量测结果显示围岩和支护变形异常时,加强初期支护,或改变施工方法,增设临时仰拱临时支撑,及时封闭初期支护,必要时施作仰拱和二次衬砌。
e.当围岩变形量趋于稳定时,施作仰拱填充,二次衬砌适度紧跟,施工缝、沉降缝做特殊处理。
当二次衬砌强度达到规定强度后,方能脱模。
f.通过软弱破碎带富水段时,先治水,采用排堵结合等治理措施。
开挖过程中配备有经验的地质工程师24小时轮流值班,及时监控地质变化情况,指导现场施工。
6.6隧道施工通风、降尘
1)施工通风
由于开挖地段属洞口段,开挖长度较小,因此可以采用自然通风的方式。
2)降尘方法及措施
采用水幕降尘器降尘。
水幕降尘器喷水颗粒细,产雾量大,能够封锁整个隧道断面,除降尘外还可以吸收易溶于水的有害气体(S02、NH3等)。
a.钻眼作业采用湿式凿岩,凿岩机在钻眼时先送水后送风。
禁止采用干式凿岩。
b.放炮后进行喷雾、洒水、找顶、清帮。
c.出碴前用水淋湿全部石碴和附近岩壁。
d.洞内施工人员佩带防尘面罩。
e.通过调整隧道供风的风速以排除粉尘。
试验测定:
当风速达到1.5~3.0m/s时,作业地点的粉尘可降到最小。
6.7隧道施工防排水
隧道内的临时防、排水与永久防、排水相结合,以“防、截、排、堵相结合,因地治宜、综合治理”的原则进行。
隧道反坡施工,顺坡排水,在隧道内修筑顺坡排水沟,自然排水至洞外污水处理池,处理达标后排走。
七、文明施工措施
7.1挂牌施工,画出施工现场平面布置图,标明工程名称、施工单位、工期、工程主要负责人和监督电话,自觉接受社会监督。
7.2现场施工场地规划整齐有序,人员一律佩戴工作证和安全帽,遵守现场各项规章制度,非施工人员严禁进入施工现场。
7.3成立以项目经理为组长的文明施工领导小组,落实文明施工现场责任区,制定相关规章制度,做到现场文明施工管理有章可循。
7.4施工现场坚持做到工完料清,垃圾、杂物集中堆放整齐,并及时处理;坚持做到场地整洁、道路平顺、排水畅通、标志醒目,使生产环境标准化。
场地上无淤泥积水,施工道路平整畅通。
7.5工地各出入口设置交通指令标志和警示灯,保证车辆和行人安全。
合理安排施工,尽可能使用低噪音设备严格控制噪音。
对于特殊设备采取降噪消音措施,以尽可能减少噪音对周边环境的影响。
7.6机具设备定机、定人保养,并保持运行正常,机容整洁。
7.7施工场面随时保持干净、整齐、有序,当班作业人员对此负责,经理部定期进行检查评比,奖优罚劣,使全体职工养成文明施工的良好习惯,切实搞好文明施工。
八、质量保证措施
8.1按设计要求和相关技术规范制订隧道衬砌施工作业指导书,并报监理审批。
8.2配齐各级质量管理人员,经理部质量管理部门设有专职质检工程师,作业工区设有专职质检员,作业班组设有兼职的质检员,保证施工作业始终在质检人员的严格监督下进行。
质检人员有质量否决权,发现违背施工程序、不按设计图、规范及技术交底施工,及使用半成品材料、不合格材料及设备不符合质量要求者,有权制止或越级上报,必要时下停工令,限期整改并有权进行处罚。
8.3质量控制机构框图。
质量控制机构框图
8.4坚持岗前培训及持证上岗制度,坚持“三检、四按、五不准、六做到”,即:
三检:
自检、互检、专业检查;
四按:
按图纸、按规范、按工艺、按标准;
五不准:
资料不全不准开工、材料不合格不准进场、测量不闭合不准使用、上道工序不合格不准进行下道工序、达不到质量标准不准交工验收;
六做到:
方案做到合理、技术资料做到齐全、质量检验做到可靠、施工试验做到真实、测量数据做到准确、施工方法做到正确
九、安全保护措施
9.1建立以岗位责任制为中心的安全生产逐级负责制,制度明确,责任到人,奖罚分明。
9.2每一工序开始前,作出详细的安全施工措施,报经监理工程师审批,并在施工过程中督促检查。
9.3进行定期和不定期的安全检查,及时发现和解决不安全的安全隐患,杜绝违章作业和违章指挥现象。
9.4坚持每周一安全活动日的安全学习制度,严格执行交接班制度,坚持工前讲安全、工中检查安全、工后评比安全的“三工制”活动。
9.5经常保养施工机具,保证安全装置灵敏可靠,防护罩完好无损;同时搞好安全用电管理,保证变配电达到“四防”要求;输电线路、配电箱、漏电开关的选型正确、敷设符合规定要求。
电气设备和照明灯具有良好的接地、接零保护。
9.6重视个人自我防护,凡进入工地按规定佩戴安全帽。
进行高空作业前,先落实防护设施。
正确使用攀登工具,安全带、安全网或特殊防护用品,防止发生人身安全事故。
9.7各种吊装机具设备正式使用前,必须组织试吊、试运行,经有关部门检查认可后,方可进行正式作业,作业必须有专人指挥。
9.8对工程机械和车辆经常进行检查维修,对驾驶人员经常进行安全意识教育和交规教育,严禁违章开车,各种车辆严格遵守交通规则,杜绝交通事故,确保行车安全。
9.9隧道内一侧设专用人行道,供人员往为通行,洞内行走车辆限速慢行。
9.10洞内爆破时,应远离200米距离。
9.11爆破15分钟后,应先清理炮眼是否有哑炮。
十、环境保护措施
10.1严格遵守国家有关环境保护方面的法律、法规及广东省有关环境保护的管理规定,建立健全环境保护的各项规章制度。
10.2开工前对全体员工进行生态资源环境保护知识的学习,增强全员环保意识,施工中自觉采取有效的环保措施,使工程施工对生态环境的损害程度降到最低。
10.3落实环境保洁责任制,所有施工现场以外的公用场地禁止堆放材料、工具、垃圾等杂物;施工区内搭设临时设施堆放施工材料,保持现场周围清洁卫生,定时打扫。
10.4场地出口设洗车槽,并设专人对所有出场地的车辆进行冲洗,严禁遗漏。
10.5车辆驶经居民区、生活区时减速慢行,禁止鸣笛。
10.6实行不定期检查制度,落实环境保护措施。
10.7遵重当地的民风民俗,减少不必要的误会。
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