下党隧道施工专项方案（2019年）

省道省道 S207S207 线线 xxxxxx 公路工程公路工程 A2A2 标段标段 XxXx 隧道施工方案隧道施工方案 编编 制 制 审审 核 核 审审 批 批 隧道施工专项方案 目录 第一章第一章 编制依据 原则 范围编制依据 原则 范围 1 第一节 编制依据 1 第二节 编制原则 1 第二章第二章 工程概况工程概况 2 第一节 工程简述 2 第二节 工程地质与水文概括 3 第三节 主要工程量 4 第四节 施工技术难点及对策 4 第五节 施工总体平面布置 5 第六节 工期安排和进度横道图 7 第三章第三章 隧道总体 临建施工 劳力设备布置方案隧道总体 临建施工 劳力设备布置方案 9 第一节 洞口施工 9 第二节 三通一平和临建工程 11 第三节 劳动力布置 13 第四节 施工机械设备列表 13 第四章第四章 主要工序施工方法主要工序施工方法 15 第一节 洞口工程 16 第二节 洞身开挖 22 第三节 洞身支护 41 第四节 防水与排水 52 第五节 仰拱及二次衬砌施工 58 第六节 路面施工 62 第七节 超前地质预报与监控量测 66 第五章第五章 施工安全保障措施施工安全保障措施 71 第一节 组织保证措施 71 第二节 技术保证措施 72 第三节 施工安全应急预案 76 第四节 安全培训及安全交底工作制度 82 隧道施工专项方案 第六章第六章 质量保证体系及工期保证措施质量保证体系及工期保证措施 83 第一节 确保工程质量的措施 83 第二节 工期保证措施 84 第七章第七章 安全质量检查和验收安全质量检查和验收 85 第一节 三检 制程序控制 85 第二节 三检 制执行要求 86 第三节 工程质量 三检 制记录表 87 第四节 奖罚制度 87 第八章第八章 施工环境保护 水土保持施工环境保护 水土保持 88 第一节 生态环境保护及水土保持目标 88 第二节 环境保护及水土保持方案 88 第九章第九章 文明施工措施文明施工措施 88 第一节 文明施工措施 88 第二节 加强文明施工管理 89 第三节 加强文明施工知识教育 89 第四节 定期进行文明施工检查 89 第五节 保证施工现场整洁有序的措施 89 第六节 加强施工现场管理 落实成品保护责任制 89 隧道施工专项方案 1 90 第一章第一章 编制依据 原则 范围编制依据 原则 范围 第一节 编制依据 1 中华人民共和国安全生产法 2014 12 1 施行 2 中华人民共和国环境保护法 2015 01 01 施行 3 公路隧道设计规范 JTG D70 2004 4 公路隧道施工技术规范 JTG F60 2009 5 公路隧道施工技术细则 JTG F60 2009 6 公路工程质量检验评定标准 JTG F80 1 2017 7 公路工程地质勘察规范 JTG C20 2011 8 公路水泥混凝土路面设计规范 JTG D40 2011 9 地下工程防水技术规范 GB 50108 2008 10 锚杆喷射砼支护技术规范 GB 50086 2015 11 公路工程施工安全技术规程 OTJ F90 2015 12 爆破安全规程 GB 6722 2014 13 隧道施工安全九条规定 安监总管二 2014 104 号 14 福建省高速公路施工标准化管理指南 隧道 15 危险性较大的分部分项工程安全管理规定 16与建设单位签订的工程承包合同 协议 17建设单位提供的工程设计文件和图纸 18根据我单位可调用到本隧道工程的各类资源 第二节 编制原则 1 贯彻执行国家的方针 政策及相关的工程施工规范 规定 当地政府的相关制度 2 确保满足建设单位 监理单位 设计单位管理要求 3 严格按照实施性施工组织设计总体安排合理编制 确保履约 4 符合国家和地方关于环境保护 职业健康安全 水土资源及文物保护 节能减排 的要求 5 优先考虑施工安全 质量 环保 精心组织施工 合理安排工序 确保不发生安 全 质量 环保事故 6 在施工方案中 坚持施工技术先进 施工方法可行 重信誉守合同 施工组织科 学合理 按期优质高效 不留后患 隧道施工专项方案 2 90 第二章第二章 工程概况工程概况 第一节 工程简述 下党隧道为单洞二车道隧道 起讫桩号 K14 060 K14 922 全长 862 米 为中隧 道 隧道进口位于直线范围内 出口位于曲线段范围内 曲线半径为 R 850m 隧道 纵坡坡率 坡长 0 5 l Om 2 7 825m 0 523 27m 隧道进口设置超前大管棚 出口处设置 22 米长的棚洞 本项目下党隧道为单洞中隧道 未设置连接地面的平行导洞和横通道 在洞内行车 方向的右侧共设置两处紧急停车带 中心桩号分别为 K14 266 5 和 K14 574 5 具体 设置位置详见平面图 隧道进口采用削竹式洞门 隧道进口洞门边坡坡率依次为 1 0 5 1 0 75 仰坡坡 率为 1 1 5 边仰坡采用锚喷临时防护 坡顶采用镀锌网植草防护 坡面采取液压喷播植 草防护 隧道出口采用棚洞式结构 隧道采用三级公路标准 设计速度为 30km h 隧道采用技术标准见下 1 隧道净高 主车道限界净高 5m 检修道限界净高 2 5m 2 净宽 10 00m 1 25 人行道 0 25m 路缘带 2 3 5m 行车道 0 25m 路缘带 1 25 人行道 3 路面横坡 双向坡 4 隧道抗渗等级 P8 5 隧道复合式衬砌设计参数如下图 初期支护二次衬砌 拱墙仰拱湿喷砼系统锚杆钢支撑拱墙仰拱 标 号 厚度 标 号 厚度 类 型 位 置 直 径 长 度 间距类型 位 置 纵 距 厚度厚度 衬砌类 型 cm cm m m m cm cm 适用条件 Z0 6060 明洞 填土高度小于 3 米 ZDK 3C25 30 双层 钢筋网 C2530 中 空 锚 杆 拱 墙 25 3 5 lX0 5工 20b 拱 墙 仰 拱 0 66060棚洞段 ZDK 2C25 30 双层 钢筋网 C2530 中 空 锚 杆 拱 墙 25 3 5 lX0 6工 20b 拱 墙 仰 拱 0 66060棚洞与暗洞搭接段 隧道施工专项方案 3 90 ZDK 1C25 28 双层 钢筋网 C2528 中 空 锚 杆 拱 墙 253 5 l X0 6 工 20b 拱 墙 仰 拱 0 65555 V 级围岩地 表横坡大 于 30 浅埋段或断 层破碎带 Z5 1C25 24 钢筋 网 C2524 中 空 锚 杆 拱 墙 253 5 lXO 5 工 18 拱 墙 仰 拱 0 54545 V 级围 岩地表横坡 小于 30 浅埋段或 断层破碎带 Z4C25 18 钢筋 网 砂 浆 描 杆 拱 墙 223 1 2Xl 0 4 25 钢格栅 拱 墙 135 IV级深埋 Z3C25 10 钢 筋网 砂 浆 锚 杆 222 5 1 2Xl 2 30 III 级深埋软质岩 单轴饱和局部抗压 强度15m3 h BW300 8台1 10混凝土湿喷机TK961台1 11喷射机器手PM500PC台2 12高压双液注浆泵2TGZ60 210台1 13双液注浆泵KBY 50 70台1 14锚杆台车MYT 120C台1 15平板式振动器ZL15台4 16插入式振动器HZ50台10 17附着式振捣器ZB2 2台12 下党隧道施工专项方案 15 90 18 防水板作业台车 移动式 15m台1 19栈桥MIB 12m副1 20爬行式热合器TH 5A台4 21通风机132KW台1 22 超前地质探测系 统 TSP203台1 23 围岩量测仪器设 备 台1 24红外探水仪TEM447台1 第四章第四章 主要工序施工方法主要工序施工方法 下党隧道采用新奥法进行施工 本隧道先行施工段为隧道进口端 进入正洞以后根 据现场的围岩情况 采用不同的施工方法 按照 开挖一段 支护一段 的原则组织支 护工作 开挖掌 子面到二衬间设置逃生管 管直径 80cm 壁厚 12mm 逃生管随开挖进尺不 断往前移动 根据 国九条 规定 V 级围岩掌子面到二衬间距不超过 70m IV 级围岩掌 子面到二衬间距不超过 90m III 级围岩掌子面到二衬间距不超过 120m 详见下图 下党隧道施工专项方案 16 90 施工准备 开挖 现场监控初期支护 是否符合要求 施作防水层 二次模筑衬 路面施工 洞内装饰 结束 改变开挖方法 否 修正支护参数 第一节 洞口工程 洞口施工工艺流程见下图 下党隧道施工专项方案 17 90 施工准备 地表清理 洞口截排水系统施工 分层开挖 喷锚支护边 仰坡面 支护质量检查处理 安装进洞钢架或套拱 按正常工序进洞施工 结束 不合格 合格 导向墙施工 大管棚超前支护 一 洞顶截水沟 本隧道进口洞顶未设计截水沟 改路可起到进口截水沟功能 故先施工改路 二 边仰坡施工 洞口工程施工前 先检查边 仰坡以上的山坡稳定情况 清除悬石 处理危石 施 工期间实施不间断监测和防护 结合现场地形 边 仰坡及早做好坡面防护 隧道开挖 力求早进洞 避免出现深路堑或高边坡 尽量减少对山体的破坏 防止水土流失 隧道出口边仰坡围岩均为风化岩 采用人工配合反铲由上而下进行 装载机或挖掘 机装碴 自卸汽车运碴 边仰坡刷坡自上而下分层开挖 每层高度 2 3m 分层进行小导 管加网喷支护 做好坡面喷砼防护层与原坡面衔接 防止坡面风化 引起水土流失 导 下党隧道施工专项方案 18 90 致边仰坡防护受到损坏 三 洞口大管棚施工 洞口套拱施工 在洞外明暗洞交界处按设计开挖出套拱基础 然后施工 C15 片石砼套拱基础 在基础上架立三榀 I18 型钢拱架 间距 75cm 用钢筋焊接 成一个整体 在钢支撑上安装 127 4mm 长 2 0m 的孔口套管 与管棚位置方向 一致 然后浇注 60cm 厚的 C25 砼包裹钢支撑和导向管 套拱完成后 喷射 C25 砼 10cm 厚封闭周围仰坡面 作为注浆时的止浆墙 大管棚断面设计如下图 超前大管棚构造如下图 下党隧道施工专项方案 19 90 设钻孔平台架 安装钻机 用钢管 方木搭设钻孔平台架 平台上满铺木板 搭设牢固 以防钻孔时钻机晃动 施工时利用洞口或洞内预留的核心土 减少平台架设高度 具体方法根据现场施工实际 情况选定 水平钻机定位反复调试 确保钻杆轴线与导向管轴线重合 钻孔 采用水平地质钻机 从导向管向内钻入保持外插角 1 3 为宜 施工时先钻设钢 花管 注浆凝固后在钻设无孔钢管 在无孔钢管钻设过程中应检查钢花管的注浆质量 当注浆质量达到要求时 再安装无孔钢管 并注浆使管周浆液饱满 当注浆质量达不到 要求时 则安装钢花管并进行补充注浆 遇到卡钻时 钻孔时要慎重 每钻进 1 米要退 钻 若卡钻太频繁 注浆后再钻 保证钻孔成孔质量较好 确保下管顺利 在钻进过程 中 运用测斜仪量测钢管的钻进的偏斜度 当偏斜度较大时应及时纠正 安装管棚钢管 管棚钢管由机械顶进 钢管节段间用 15cm 长丝扣连接 顶进时 节长采用 2 4m 管节 管棚顶到位后 钢管与导向管间隙用速凝水泥或其它材料堵塞严密 以防浆液冒出 堵 塞时设置进浆孔和排气孔 制作安装钢筋笼 钢筋笼由 4 根主筋和固定环组成 主筋采用 25 钢筋 固定环采用长 5cm 的 38 短管节 壁厚 3mm 将其与主筋焊接 按 50cm 间距设置 管棚注浆 采用浆液工作压力达到 3MPa 的注浆机注浆 注浆初压 0 5 1 MPa 注浆终压控制在 0 8 1 5MPa 当排气孔流出浆液后 关闭排气孔 继续注浆 达到设计注浆量或注浆压力 时 稳定 15 分钟后停止注浆 注浆实际采用配比根据施工工艺水平现场试验确定 四 明洞及洞门结构施工 下党隧道施工专项方案 20 90 1 明洞 洞门土石方开挖至路面设计标高时 转为人工开挖 由人工挖出明洞仰拱 及洞门基础 明洞基础尽可能挖至基岩面 如明洞基础未能落到稳固基础上时 明洞基 础按设计要求进行地基处理 保证承载力满足设计要求 2 明洞及洞门结构施工符合以下要求及条件 A 洞门施工放样位置准确 B 洞门基础必须置于稳固的地基上 并满足设计承载力 达不到要求时采用换填 基坑内废渣 杂物等须清除干净 报请监理工程师验收合格后 方可进行下道工序 C 明洞衬砌与暗洞交界必须设沉降缝分开浇注 模板台车长度多余部分向洞门段调 节 D 洞门建筑完成后 检查与确保与路堑排水系统的完好与连通 3 明洞砼灌注 外模采用大块钢模板 插入式振捣器振捣 隧道明洞小于模板台车长度的一次性整 体式进行灌注 大于模板台车的分次施工 尽量减少施工缝的数量 防止明洞洞身渗水 浇筑砼对称分层浇筑 每层厚度不超过振动棒长的 1 25 倍 振捣密实又不超振 在明洞 与隧道正洞洞内接头处设变形缝 4 铺设防水层 在明洞的模筑砼达到规定的强度以后开始进行防水层施作 隧道明洞的拱顶部分采 用 EVA 防水板与无纺土工布 在防水层铺设前 必须将拱墙背的灰尘污垢和积水清除干 净 用砂浆抹平 然后才能铺设防水层与无纺土工布 5 拱顶回填 A 在已浇筑的拱顶作好防水层和保护层后 即采用合格填料进行回填 B 明洞左右边墙脚外侧采用 C15 片石混凝土回填 回填至起拱线位置 拱部回填对 称分层夯实 每层厚度不宜大于 0 3m 其两侧回填的土面高差不得大于 0 6m 回填至拱 齐平后 分层满铺填筑至设计标高 C 明洞拱部回填时须待拱圈混凝土达到设计强度的 100 采用小型夯机夯实 夯实 度不小于 90 D 回填土顶部采用 50cm 胶泥防渗层 四 出口棚洞结构施工 1 截水沟及边仰坡加固 施工截水沟后对 K14 890 K14 902 段破碎带采取垫墩铀杆 主动防护网 小导管注 下党隧道施工专项方案 21 90 浆加固 垫墩锚杆为 32 非预应力铀杆 长度 3 8 米 间距为 2 25 X 2 25 米 注 浆小导管长度 6 米 下倾角 20 梅花型布置 间距 2 25 X 2 25 米 K14 881 K14 917 段隧道原始仰坡采用垫墩铀杆 主动防护网加固方案 垫墩铀杆为 32 非预 应力铀杆 长度 8 米 间距为 2 25 X 2 25 米 由棚洞顶 3 米位置开始设置 2 棚洞基础换填施工 棚洞基础位千填石路基上的部分挖除 开挖台阶高度为 1 米 宽度为 2 米 开 挖完成后隧道底脱空部分及棚洞基础采用回填 C20 混凝土回填 棚洞基础外地基及混 凝土回填地基应保证不下千 1 米宽襟边要求 回填混凝土台阶宽度不小千 2 米 原岩 削切顶面内倾 10 3 超前辅助施工及棚洞锚杆施工 靠山侧暗挖部分设置加强的超前辅助施工措施 初期支护和二次衬砌 超前支护为 注浆小导管 纵向间距 1 2 米 小导管尾部伸入棚洞内不应少于 1 米 尾部与棚洞钢筋 焊接在一起 小导管钢管采用外径 50mm 壁厚 5mm 的无缝钢管 钢管长为 5m 注浆采用 水泥浆液 棚洞 25 非预应力锚杆 伸入中风化岩层不小于 3 5 米 纵向间距 1 米 尾部设 置弯钩 与棚洞分布钢筋焊接 当锚杆入孔时 如遇孔壁掉块 必须把锚杆取出 将钻 孔中岩块清除后再下锚杆 保证铀杆的入孔深度 采用孔底注浆法注浆 注浆压力为 0 2 0 4 MPa 施工棚洞 32 预应力铀杆 长度 10 米 锚固段 8 米 锚杆采用 32 高强精轧螺 纹钢筋 钻孔孔径为 120mm 锚杆杆可分次张拉 张拉强度不得低于设计强度 4 棚洞扩大基础及洞身施工 棚洞左侧 靠山侧 厚 80cm 墙底 靠山侧 采用 200cm 宽扩大基础 基础深度需 根据持力层调整 右侧采用直立柱支撑 扩大基础的型式 其中直立柱截面为变截面 型式 最小厚度 190cm 外侧墙坡度 1 0 2 棚洞高 1230cm 直立柱下采用 440cmX 100cm 的扩大基础 棚洞墙内外侧均采用双层 25 钢筋 间距 15cm 相邻主筋和分布筋搭接段采用双面 焊接 同一位置的接头面积百分率不大于 50 架立筋采用 90 弯钩 主筋与分布筋采 用铁丝绑扎 钢筋均在钢筋加工厂按设计加工好运至现场安装 棚洞均采用 C30 钢筋混凝土 采用分层分段浇筑 先浇筑扩大基础部分 在浇筑立 柱支撑部分 最后浇筑顶部横梁部分 内侧弧形段采用工字钢加工成相同的弧形 加上 下党隧道施工专项方案 22 90 小型钢模板 外侧鞋面采用竹胶板加方木加固 浇筑后对混凝土进行养生 达到设计强 度后对预应力锚杆进行多次张拉 张拉强度不低于 150KN 5 洞顶回填 棚洞顶采用人工夯实回填土回填 上层覆 20cm 厚胶泥防渗层 并施做洞顶天沟 洞顶天沟与洞 顶截水沟相连 回填土坡度和厚度应严格按照设计要求 最薄处不小于 50cm 棚洞示意图如下 第二节 洞身开挖 一 洞身施工 隧道洞口大管棚或完后 7 天 洞口掌子面沿开挖轮廓线采用中隔壁法进行施工 严 格按照 开挖一段 支护一段 的原则做好支护工作 洞口段采用机械破碎 出渣后 及时初喷混凝土 以尽快封闭裸露岩面 然后进行找顶 打锚杆 挂钢筋网 立钢架等 初期支护作业 最后复喷混凝土 浇筑临时仰拱 然后进行下一循环的作业 根据图纸 中衬砌类型选择不同的开挖方法 如下所示 衬砌类型为 ZDK 1 ZDK2 Z5 1 Z7 1 采用中隔壁法 衬砌类型为 Z4 采用上下台阶法 衬砌类型为 Z3 用全断面法 1 中隔壁法 下党隧道施工专项方案 23 90 此类围岩体受地质构造作用明显 围岩稳定性差 此类围岩按照 短进尺 弱爆破 强支护 勤量测 的原则组织施工 采用中隔壁法施工 每台阶长度 3 5m 每环进尺 1 榀钢架 开挖一环后立即喷射 4cm 厚的 C25 砼 然后打锚杆 挂网 架立钢架 复喷至 设计厚度 开挖方式采用人工风钻打眼 在开挖方式上 还应按照多打眼 少装药的原 则布眼 周边眼药卷用竹片将药卷与围岩隔开 以起到减震作用 施工顺序 先超前支护 后开挖并及时做好初期支护 开挖由上而下 衬砌由下而 上的原则 开挖时应短进尺 弱爆破 循环进尺不得超过一榀拱架 初期支护及砼施工 应及时封闭仰拱 施工工序作业示意图详见 中隔壁法开挖示意图 下党隧道施工专项方案 24 90 中隔壁法开挖示意图中隔壁法开挖示意图 左侧导洞上半断面开挖 左侧导洞上半断面支护及临时支护 临时仰拱 左 侧导洞下半断面开挖 左侧导洞下半断面支护及临时支护 仰拱初支 右侧导洞上 半断面开挖 右侧导洞上半断面支护及临时仰拱 右下半断面开挖 右下半断面 支护及仰拱初支 仰拱及仰拱填充砼浇筑 拱 墙二衬浇筑 工艺流程 下党隧道施工专项方案 25 90 中隔壁围岩掘进作业循环时间 围岩软弱 自稳定性 本着稳步开挖的原则 每天施工两个循环 折后全断面月掘 进安排 36m 2 上下台阶法 上下台阶法 上台阶长度为 3 5m 每环进尺不超过 2 榀钢架 开挖一环后立即喷射 4cm 厚的 C25 砼 然后打锚杆 挂网 架立格栅钢架 复喷至设计厚度 施工工序作业示意图详见下图 下党隧道施工专项方案 26 90 1 上半断面开挖 2 上半断面支护 3 下半断面开挖 4 下半断面支护 5 拱部及边墙砼浇筑 中隔壁围岩掘进作业循环时间 围岩自稳定性较好 每天施工两个循环 折后全断面月掘进安排 120m 3 全断面法 采用全断面法开挖 每环进尺不超过 3m 开挖一环后立即喷射 4m 厚的 C25 砼 然后 对拱部 120 范围内打锚杆 挂网复喷至设计厚度 施工工序作业示意图详见下图 下党隧道施工专项方案 27 90 此处围岩比较稳定 开挖时可提高循环进尺 每循环设计进尺不超过 3 米 喷锚与掘 进平行作业 月掘进 180m 4 紧急停车带加宽段开挖 下党隧道共设两处紧急停车带 均处于 级围岩 采用 Z7 1 衬砌类型 加宽段断面较 下党隧道施工专项方案 28 90 大 每循环开挖应不大于两榀拱架 施工工序作业示意图详见下图 1 开挖左侧导坑 2 施工左侧导坑初期支护和中隔壁墙 3 开挖右侧导 坑 4 施工右侧导坑初期支护 5 拆除中隔壁临时支护 6 铺设洞身 环线盲管及防水层 整体浇筑混凝土衬砌 5 隧道小导坑出洞 下党隧道施工专项方案 29 90 A 当隧道掘进至距进口成洞面 102m 时 停止掘进 立即施工出洞口的边仰坡开挖 及防护 以确保洞口稳定 B 采用从洞内挖掘小导洞 小导洞位于隧道上台阶中间位置 以便出渣及管线和小 型机具材料引出洞外 小导洞利用静态破碎法 人工配合开挖 小导洞出洞后 随后施 工辅助措施 小导管或大管棚 施工完毕后 可以洞内和洞外同时开挖 最后贯通位 置应选择在管棚中部 且该断面洞顶覆土厚度应 3m C 小导洞施工 小导洞采用 22 超前砂浆锚杆 8 钢筋网片 喷射厚混凝土进行 初期支护 锚杆长 3 5m 间距 0 8m 钢筋网格间距 20cmx20cm 并每 0 5m 设置一道工 14 型钢拱架 纵向连接钢筋采用 22 螺纹钢 间距为 1 0m 喷射 c25 混凝土 20cm 厚 钢筋网片距 20 x20cm 初期支护施工工序流程为 施作超前锚杆 开挖后初喷砼 系统 支护 喷射砼 钢筋网 钢架 施工 复喷砼 小导坑出洞示意图如下图 下党隧道施工专项方案 30 90 二 钻爆作业 采用钻孔台架配 YTP 28 手持式风动凿岩机钻孔 人工装药起爆 钻爆作业按照爆破设计钻眼 装药 接线和引爆 如围岩出现变化需要变更爆破 设计时 由主管工程师确定 炮孔的装药 堵塞和引爆线路的连接 均由考核合格的 爆炮工负责 1 测量 测量是控制开挖轮廓精确度的关键 采用全站仪进行断面和炮孔划线 每循环都 由测量技术人员在掌子面标出开挖轮廓和炮孔位置 2 定位开眼 采用钻孔台车钻眼时 台车与隧道走线保持平行 台车就位后按炮眼布置图正确 钻孔 对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它眼要高 开眼误差要控制在 3 以内 炮眼间距为 40cm 钻孔 钻孔要熟悉炮眼布置图 要能熟练地操纵凿岩机械 特别是钻周边眼 一定要有 丰富经验 钻孔时严格按照炮孔布置图正确对孔 以确保爆破质量 周边孔插角 1 2 炮孔相互平行 周边孔在断面轮廓线上开挖 在 级 级围岩地段 周 边孔在断面轮廓线内 5 10cm 处开孔 周边孔对孔误差环向不大于 5cm 掏槽孔对孔 误差不大于 3cm 其它炮孔开眼误差不大于 10cm 在钻眼过程中 应根据岩孔位置及 掌子面岩石的凹凸程度调整炮眼程度 以保证炮眼底在同一平面上 装药 钻完孔后 用高压风吹孔 经检查合格后装药 装药分片组负责 自上而下严格 按爆破设计规定装药量 雷管段号 对号入座 爆破网路线连接 检查及起爆 按 照爆破设计要求和 爆破安全规程 执行 下党隧道施工专项方案 31 90 5 堵塞 所有装药炮眼均堵塞炮泥 堵塞长度不小于 40cm 6 瞎炮处理 发现瞎炮 应首先查明原因 如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮 则切去损坏部 分重新连接导管爆管即可 但此时的接头应尽量靠近炮眼 如因孔内导管损坏或其本身 存在问题造成瞎炮 则应参照 爆破安全规程 有关条款处理 7 光面爆破施工工艺流程 隧道钻爆开挖施工工艺流程见下图 下党隧道施工专项方案 32 90 围岩类型判别 确定开挖方法 炮眼位置 药量设计 测量布眼 按设计要求钻孔装药联线 对联线情况进行最后检查 爆破 检查处理瞎炮 哑炮 清除危石 机械挖装出渣 下道工序 把人员机械撤至安全位置 下 一 道 循 环 通风除尘 8 超欠挖控制 钻爆法开挖是否经济 高效 关键是控制好超欠挖 钻爆施工中将采取如下措施 A 根据不同地质情况 选择合理的钻爆参数 选配多种爆破器材 完善爆破工艺 提高爆破效果 对于 V IV 级围岩 考虑开挖线内的预留量 爆破后机械凿到设计开挖 轮廓线 实践证明此法对光面爆破十分有效 可起到事半功陪的效果 下党隧道施工专项方案 33 90 B 提高画线 钻眼精度 尤其是周边眼的精度 是直接影响超挖的主要因素 因此 要认真测画中线高程 准确画出开挖轮廓线 C 提高装药质量 杜绝随意性 防止雷管混装 D 断面轮廓检查及信息反馈 了解开挖后断面各点的超欠挖情况 分析超欠挖原因 及时更改爆破设计 减少误差 配专职测量工检查开挖断面 超挖量 平均线性超挖 应控制在 10cm E 提高所有人员的意识 由宁超不欠的观念转变为少超不欠转变 F 建立严格的施工管理 在解决好超欠挖技术问题的同时 必须由一套严格的施工 管理制度来保证技术的实施 为此 从进洞前 制定严格的奖罚制度 用经济杠杆开调 动施工人员的积极性 造成人人关心超欠挖 人人为控制超挖去努力 三 说明 1 为在隧道爆破开挖时有利于围岩稳定和减少超挖 降低施工成本特制作本设计 2 根据设计图纸提供的隧道围岩地质资料 按围岩等级进行爆破设计 3 爆破参数按工程类比法进行初步决定 再补充修改为正式设计 四 爆破设计 1 设计原则 采取光面爆破技术 减少震动与降低噪音 为达到良好光面爆破效果 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 根据围岩特点合理选择周边眼间距 E 及周边眼的最小抵抗线 W 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 严格控制周边眼的装药量 借助导爆索进行间隔装药 使药量沿炮眼全长均 匀分布 以确保周边成形良好 并减少对围岩的扰动 根据爆破效果 调整掏槽眼形式 并适当加深掏槽眼深度 比其它眼深约 15 25cm 以保证掏槽效果 合理分布掘进眼 以达到炮眼数量最少 材料最省 同时碴块又不致过大 便于装卸 合理选择循环进尺 根据工期要求及机械能力等因素来综合考虑 1洞口段爆破 根据本工程隧道断面面积大的特点 区域环境 地质资料及施工经验 所有隧道明 洞及洞门段 前 10m 均采用非爆 机械开挖 不得进行爆破作业 距离爆破点 90m 半 下党隧道施工专项方案 34 90 径范围内有建构筑物时采用非爆 机械开挖 大于 90m 根据保护物的重要性采取控制 爆破 爆破方式 采用孔内毫秒非电雷管微差爆破或逐孔接力爆破网路 在安全距离外用激发枪起爆 爆破振动速度控制 根据对周边环境情况的了解 结合本工程周边建筑物结构类型 按一般民用建筑进 行加强保护 本工程安全振速均按 V 0 5cm s 控制 爆破器材选用 隧道将选用 2 岩石乳化炸药 分为 32 和 25 两种型号药卷 光面爆破周边孔为 25 药卷 爆破孔为 32 药卷 32 药卷直径为 32mm 每节长 20cm 重 0 20kg 25 药卷直径为 25mm 每节长 16 5cm 重 0 15kg 周边孔和光爆孔采用孔内导爆索传爆 起 爆网络毫秒延时导爆管 为控制爆破对既有构筑物影响 采用中低爆速炸药 其炸药性 能详见下表 炸药性能指标 性能指标 密 度 g cm3 猛 度 mm 爆 速 m s 爆 力 ml 殉距 cm 2 岩石乳化炸 药 0 95 1 30 1232002605 道开挖爆破设计图及爆破参数表 本隧道开挖断面有多种 分别以主洞 级围岩全断面法 IV 级围岩台阶法 V 级围 岩中隔壁法及紧急停车带 级围岩加宽段中隔壁法为代表进行爆破设计 其它参照此段 面适当调整 洞身 IV 级围岩台阶法爆破设计及爆破参数详见下图 下党隧道施工专项方案 35 90 IVIV 级围岩台阶法爆破设计及爆破参数图级围岩台阶法爆破设计及爆破参数图 洞身 V 级围岩中隔壁法爆破设计及爆破参数详见下图 77 7 7 7 7 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 10 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 级围岩台阶法开挖上台阶爆破设计图 楔形掏槽眼大样图 周边眼装药结构示意图 掏槽区 雷管 光面爆破参数表 竹片 炮孔底药岩壁 周边眼间距 部位 cm 抵抗线 cm 25 药卷 导爆索 炮泥 脚线 底板眼间距 cm 其它眼间距 cm 周边眼单孔 耗量 kg m 上台阶 下台阶 456080 90100 1100 15 0 2 456080 100100 110 0 15 0 2 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 10 10 10 101010101010 10 10 10 10 13 13 13 13 1313131313 13 13 13 13 13 13 1 1 1 1 1 1 1 1 3 3 333 3 333 3 3 5 555 5 5 555 5 7 9 7 77 777 7 7 9 9 9 9 99 9 9 9 9 9 1 1 1 1 1 1 1 1 级围岩台阶法开挖下台阶爆破设计图 280 320 360 150 7 11 240 3 5 3 5 6070 下党隧道施工专项方案 36 90 右导坑上台阶开挖爆破设计图 楔形掏槽眼大样图 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 7 7 7 7 7 7 711 11 11 11 11 11 11 119999999999 777777 5 5 5 5 5 5 5 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 7 77 7 7 7 7 7 7 7 7 11 11 11 11 11 11 11 11 99 99 9 9999 9 777777 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 333333 55555 777 7 7 1 1 1 1 1 9 9 9 9 9 99 991 周边眼装药结构示意图 雷管 爆破参数表 竹片 炮孔底药岩壁 周边眼间距 部位 cm 抵抗线 cm 25 药卷 导爆索 炮泥 脚线 底板眼间距 cm 其它眼间距 cm 周边眼单孔 耗量 kg m 405580 100100 120 0 07 0 15上导坑 3 1 3 1 2 2 2 0 8 1 33333 55555 77 7 7 3 5 7 1 1 1 1 1 99 9 9 9 9 9 9 9 9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5 5 5555 2 2 3 1 3 1 2 2 2 0 8 1 2 2 楔形掏槽眼大样图 左导坑上台阶开挖爆破设计图 右导坑下台阶开挖爆破设计图 左导坑下台阶开挖爆破设计图 下导坑405580 100100 120 0 07 0 15 V V 级围岩中隔壁法爆破设计及爆破参数图级围岩中隔壁法爆破设计及爆破参数图 五 施工技术要点 1 控制爆破一要爆破设计必须符合实际 二要施工工艺必须精确和熟练 并严格按 设计施工 才能产生理想的爆破效果 2 控制爆破是一项科学技术性强的作业 为此 控爆作业的施工管理也应富于科学 下党隧道施工专项方案 37 90 性 首先要做好组织上的保证 现场施工单位对控爆施工应成立监控小组 负责光爆施 工全过程的监控工作 一般情况下由技术主管负责 增配 2 名测量工为监控人员和当班 爆破作业负责人 具体职责为 1 钻爆前在断面上标出中线和开挖轮廓线 标出炮眼位置 2 对钻爆作业各工序的操作进行督促检查 确保符合设计要求 3 检查爆破结果情况 对围岩情况 爆破效果作简要的文字描述 4 测绘出开挖断面图 5 当围岩有较大变化 需要修改设计时 由技术主管进行及时修改 3 钻爆作业必须严格按设计进行钻眼 孔眼位置 直径 深度 长度 平正度 斜 率 数量 装药 炸药种类 药卷直径 使用的雷管段别 结构形式 装药数量 捣密 堵塞 起爆网路接线和引爆 4 钻眼作业 1 钻眼前绘出开挖断面中线和开挖轮廓线 并按设计位置标出炮眼位置 经检查 符合设计要求后方可钻眼 2 钻眼误差标准 A 掏槽眼 开眼误差在 2cm 内 眼口排距 行距误差和眼底间误差不大于 5cm 眼深 误差小于 5cm B 周边眼是控制爆破效果的主要因素 必须严格按设计施工 其孔间距误差不大于 5cm 而且不能连续大于设计 眼底误差不大于 3cm 斜率误差小于 2 C 内圈眼与周边眼的排距 间距误差误差不大于 5cm D 辅助眼口的排距 行距误差不得大于 8cm 眼与眼之间的间距误差不能大于 10cm 3 严格控制炮眼深度 除掏槽眼外的所有炮眼深度应同一垂直平面上 炮眼位置 在开挖面凹凸较大的地点时 应根据凹出凸进的数量调整炮眼深度 4 顶部眼要防止上挑过大 否则超挖过多 底部眼 隧道为土坡时要凭着隧道底 部钻眼 隧道下坡时钻眼要略向下斜 以防抬高 5 钻眼完毕后 按炮眼设计图进行检查 做好记录 有不合格的炮眼要报废重钻 5 装药和爆破 1 炸药 火雷管 非电毫秒雷管 导爆索等爆破器材 其规格 品种 性能等技术 下党隧道施工专项方案 38 90 指标在加工使用前必须严格检查 确认符合设计标准方能使用 2 配合好的雷管必须用标签标明段数 分开存放 杜绝混乱 3 加工药卷时不能将雷管段数的标签或标记失落 药卷加工好后每个导爆管的脚 线应盘或小圈折叠 并用胶布捆紧或与相同段数的起爆药装在同一箱子内 贴上段别标 签 注明用于炮眼的名称 绝对避装箱时段别混乱和无标识 4 装药时应将炮眼的泥浆 石屑吹洗干净 底部眼的积水要排除 距开挖面 5cm 范围内的石块 杂物要排除干净 5 装药作业按工作面及炮眼数量情况分片分组专人负责 按设计图做到三个对 号 装药结构形式 起爆药卷 雷管段别 每孔装药量 尤其是雷管段别甚为重要 一定不要装错 6 连续柱状装药时要用炮棍将药卷一个紧接一个塞紧 眼口必须用炮泥堵塞 7 爆破网络中的段 组 簇之间的联接应细致进行确保正确可靠 网络连接好 后要经爆破负责人检查合格后才能起爆 8 爆破爆破 15 分钟并经过通风排烟后 检查检查员才能进行工作面进行检查 经检查确认爆破已经结束时 爆破负责人发出解除信号 并解除警戒哨 6 为保证爆破方案 爆破设计的合理 科学性 我们采用的技术措施是 1 爆破试验确定爆破参数 施工前首先要根据地质调查结果 选择有代表性的位置 采用利文斯顿爆破漏斗理论 进行现场爆破试验 提出爆破参数 2 软弱围岩采用减轻地震动爆破技术 减轻地震动影响 减小对围岩的扰动 其施作要点是 密打眼 少装药 并根据爆破震动衰减规律公式反算控制最大单响起炮药量 1 计算式为 Qmax R3 Vkp K 3 a 式中 Qmax 最大一段爆破药量 kg Vkp 安全速度 cm s 取 V 5cm s R 爆破安全距离 m K 地形 地质影响系数 a 衰减系数 K a 值是针对隧道的具体情况 通过多次试爆基础上进行 K a 值回归后确定 根据 爆破物距爆心的安全距离要求 并由此推出的每段的最大装药量 加强爆破震动地震波测试 控制爆破振动速度 2 下党隧道施工专项方案 39 90 合理安排段间隔时差 为避免爆破振震动波形叠加 降低爆破震动强度 毫秒 3 雷管跳段使用 段间隔时差控制在 100ms 左右 根据以往施工经验 爆破产生大振速部位通常为 掏槽爆破 底板或底角爆破 4 周边光面 预裂 爆破 为此 采用的手段一是采用楔形复式掏槽技术 二是根据计算 单响起爆药量 将底板眼 周边眼等 分段进行起爆 3 采用周边光面爆破技术 减轻爆破对周边的扰动 控制超欠挖 周边眼光爆参数的选择 包括周边眼间距 E 炮眼密集系数 m 最小抵抗线 W 1 不符合系数 D 周边眼装药集中度 q 根据设计提供地质资料 结合我集团以往施工经验 本隧道初步设计周边眼光爆参数可按表选取 周边眼光爆参数表 围岩 类别 装药不符合系 数 D 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 Kg m IV V 1 25 1 5045 6060 800 80 1 000 25 0 4 III1 50 2 0035 5050 700 80 1 000 15 0 25 II2 00 2 5020 4040 600 50 0 800 07 0 12 注 表中 Q 系按 2 号岩石硝铵炸药计算 采用其他炸药时换算系数 K 应按下式计算 K 1 2 2 号岩石炸药猛度 换算炸药猛度 2 号岩石炸药爆力 换算炸药爆力 周边眼装药结构 本隧道周边眼爆破均采用不符合装药结构 其中 II 类围岩采 2 用双传爆线装药结构 III V 类围岩采用竹片 传爆线 小直径药卷间隔装药结构 破碎地段 周边眼采用钻密眼 人为切开一条缝不装药或隔孔装药措施 3 4 科学选择炮眼布置方式 合理安排起爆顺序 一般周边眼 内圈眼按环形布孔 掘进眼线性布孔 硬岩深孔爆破优选宽孔距 小 低抗布孔方式 预裂爆破时先预裂后掏槽 然后扩槽 掘进眼 二台眼 内圈眼 光面 爆破 从掏槽眼开始 由内向外 最后是周边光面爆破 5 认真进行装药量计算 科学进行药量分配 先根据周边眼的装药集中度和掏槽眼的装药长度进行周边眼和掏槽眼的药量计算 其他炮眼按式 2 1 计算 按式 2 2 复核 科学进行药量分配 下党隧道施工专项方案 40 90 单眼装药量计算公式 q K a W L 总装药量计算公式 Q K L S 式中 K 单位炸药消耗量 072 1 27kg m3 a 炮眼间距 m W 炮眼爆破方向的抵抗线 m L 炮眼深度 m S 开挖断面积 m2 炮眼部位系数 按表下表选取 软弱围岩炮眼部位系数表 炮眼 部位 掏槽 炮眼 扩槽 炮眼 掘进 槽下 掘进 槽侧 掘进 槽上 内圈 炮眼 二台 炮眼 底板 炮眼 2 31 5 21 1 210 8 1 0 8 1 预 0 5 0 8 光 1 2 1 5 1 5 2 硬石 中硬岩炮眼部位系数表 炮眼 部位 掏槽 炮眼 扩槽 炮眼 掘进 槽下 掘进 槽侧 掘进 槽上 内圈 炮眼 二台 炮眼 底板 炮眼 10 201 210 950 90 851 050 6 6 采用先进仪器设备 完善检测手段 采用激光准直仪定向 使中线测量准确快 捷 采用断面仪测定开挖轮廓及超欠挖情况 并以图表形式快速反馈到施工中去 以便 及时调整爆破参数 进一步提高爆破效果 7 爆破后应对围岩情况 爆破状况进行观测和记录 并绘好开挖断面 分析成败 原因 对爆破参数进行适当调整 进一步优化布置炮眼及装药量 六 洞内外爆破作业注意事项 1 严密组织 统一指挥 施爆和防护人员尽职尽责 认真负责 2 严格按爆破参数进行作业 洞内坚持光面爆破 洞外实施预裂 松动爆破 严 禁飞散爆破而造成人员 房屋 设备的伤亡 破坏 下党隧道施工专项方案 41 90 3 洞外爆破时 人员撤至 150m 之外的山体或房背 洞内爆破 200m 以内时 人员 撤出洞外 超过 200m 时 人员撤至 200m 以外 4 洞内外采用非电毫秒导爆系统 未联结好之前不得连接起爆雷管 导火索长度不 应小于是 1 5m 不得用明火点炮 有水地段应注意防水 5 领存的炸药 雷管仅限于当班使用 不得在住地 现场随意存放 6 施爆作业人员 不得着化纤衣装作业 防止静电感应产生火花而引起不良后果 7 爆破手应相应固定 为防止装药 联结雷管 点炮途中突然发生照明熄灭 爆破 手应随身携带手电筒 七 出碴及运输 根据隧道长度 宽度和弃渣场的地理位置 本隧道采用无轨运输 为在有限的工期 内合理安排施工进度 开挖时配备一台 Z50 型装载机进行装车 20T 自卸翻斗运输到弃碴 场 第三节 洞身支护 一 工艺流程 初期支护是由锚杆 钢筋网 钢架和喷射砼组成的一种联合受力结构 为保护围岩 的天然承载力 初期支护要尽快施做 其工艺流程如下 下党隧道施工专项方案 42 90 施工准备 通风排烟清理危石处理欠挖 吹净岩面 检查断面超欠挖情况 初喷砼封闭岩面 施作结构锚杆 施工放样 安装钢架 施作拱部超前支护 焊接 喷射砼至设计厚度 围岩量测 反馈信息 修正支护参数 二 超前注浆 钢架 锚杆 挂网 喷射砼联合支护 下党隧道施工专项方案 43 90 1 超前小导管 1 1 超前小导管设计参数 小导管采用外径 50 厚 5mm 的热轧无缝钢筋管 钢管长度 5 0m 为便于超前小导 管插入围岩内 钢管前端加工成尖锥状 尾部焊加劲箍 根据不同衬砌形式 下党隧道 超前小导管分为三种 1 F2 2 2 4 型 拱部 150 范围 环向间距 30cm 共 53 根 单根长 5m 纵向间距 2 4m 2 F2 1 2 4 型拱部 150 范围 环向间距 40cm 共 41 根 单根长 5m 纵向间距 2 4m 3 F2 1 3 0 型拱部 150 范围 环向间距 40cm 共 39 根 单根长 5m 纵向间距 3 0m 搭接长度不小于 1m 小导管注浆采用水泥浆液 水泥浆液水灰比 0 5 1 注浆压力 0 5 1 0MPa 管壁四周按 15cm 间距梅花形钻设 8mm 注浆孔 尾端 1 0m 范围不钻设花孔 作为止浆段 小导管安设采用风动凿岩机钻孔打入 法 小导管安设后 用塑胶泥封堵孔口及周围裂隙 采用注浆泵注浆 小导管尾端与初 期支护钢拱架焊接牢固 小导管构造图如下 1 2 小导管施工方法 采用风钻钻孔 钻孔直径为 52mm 深度比导管插入长度约深 2 3cm 用人工锤击的 方法将导管打入 个别不能打入的用风钻采用特制钻杆将小导管顶入 注浆泵注浆 施工准备 每一循环初期支护完成后 喷 4cm 厚素混凝土将开挖面进行封闭 作为小导管注浆 的止浆墙 测量放线 按照设计要求 在掌子面上准确画出需施作的小导管的孔位 红油漆标识 钻孔 下党隧道施工专项方案 44 90 利用多功能台架 用风动凿岩机钻孔 钻孔位置 深度精确 小导管制作及安装 小导管采用 50 热轧无缝钢管 钢管管壁上钻小孔 以便浆液向围岩注入 钢管末 端部设挡圈并用胶泥麻筋缠箍成楔形 以便钢管顶进孔后其外壁与孔岩壁间隙堵塞严密 钢管由专用顶头顶进 顶进长度不小余 90 管长 钢管尾部外露足够长度 并与钢拱 架连接在一起 钢管顶进时 应使管口不受损变形 以便与注浆管路连接 孔口处理 孔口用胶泥麻筋堵塞严密 防止注浆时浆液外溢 注浆 根据设计配合比配制水泥浆液 注浆初压控制在 0 3 0 8Mpa 终压控制在 0 6 1 0Mpa 在注浆过程中 浆液应严 格按配合比配制并不断搅动 注浆前导管孔口应达到密闭标准 以防漏浆 注浆结束后 将管口封堵 以防浆液倒流管外 隧道超前小导管施工工艺图 下党隧道施工专项方案 45 90 封闭工作面 施工准备 安装小导管 连接管路及密封孔口 压水检查是否达到要求 注清浆 压力流量是否达到要求 结束 制作小导管 钻孔 机 具 设 备 检 修 注 浆 否 否 2 超前锚杆 2 1 超前锚杆设计参数 超前锚杆采用 HRB400 22 钢筋加工而成 长度 4 5m 布置在拱部 150 范围 环向 间距 40cm 共 39 根 单根长 4 5m 纵向间距 3 0m 超前锚杆布置图如下 下党隧道施工专项方案 46 90 2 2 超前锚杆施工方法 利用风动凿岩机按设计要求的间距布设点位钻孔 超前砂浆锚杆外插角 15 搭接 长度不小于 1m 钻孔完成后 利用高压风清孔 进行压力注浆 注浆程序为 先稀后稠 直到砂浆饱满 稠度达到设计配合比为止 利用风动凿岩机的顶推力安装锚杆 止浆塞 超前锚杆尾端与初期支护钢架焊接牢固 增强整体刚度 3 型钢拱架施工 制作方法 型钢拱架的加工在工地加工场内采用冷弯机进行制作 制作好的拱架使用前在加工场内进行试拼 将整个隧道轮廓各节拱架进 行整体试拼 以检查连接部位是否吻合 加工误差符合规范要求才运到工地安装 钢架安设误差要求见下表所示 下