某隧道钻爆法施工监控要点

xx隧道钻爆法施工监控要点1．工程概况xx轨道交通六号线二期工程xx隧道位于xx站～xx站区间，xx隧道大里程端接入一期xx站，xx站为暗挖站且尚未完工，为避免工期干扰，与xx隧道大里程端ZDK11+270南侧施做2#斜井，斜井与区间正交。2#斜井施工通道为临时通道，洞口在xx原xx香精厂内，施工通道使用完后，进行封堵处理。通道共长345米，错车道断面宽9m，高5.7m，其余段宽6m，高5.5m。2．钻爆法开挖隧道钻爆法段施工步骤见附图钻爆法隧道施工程序。2.1进洞方法(1)概述2#斜井洞口地质为松散堆积体，且洞口上方紧邻民房，拟采用地表注浆方案对堆积体进行固结，并对民房地基进行加固。边仰坡开挖时预留20～40cm用人工刷坡或清理。刷坡时严格按放线开挖，严禁超欠挖。仰坡开挖、防护至隧道顶标高时，从两侧开挖沟槽施作洞口护拱，洞口段采用长管棚超前支护。长管棚采用Φ108钢管加工而成，施做长度30m，注浆后开挖洞外拉沟护拱中心土体。边坡：坡比1：1；支护参数：Φ22砂浆锚杆，L=3.5m，1m×1m；单层φ8钢筋网片，网格20cm×20cm；C25网喷混凝土25cm。仰坡：坡比1：0.75；支护参数：Φ22砂浆锚杆，L=4.5m，1m×1m；单层φ8钢筋网片，网格20cm×20cm；C25网喷混凝土25cm。(2)施工方法施工工艺见长管棚施工，工序流程见附图超前长管棚施工工艺框图。①施作导向墙在施工超前长管棚前先架立两榀钢架，间距0.5m，用连接筋焊接成一整体。在钢支撑上安装布设对应管棚个数的的导向钢管(比导向拱砼伸出20cm)，导向钢管环向间距0.4m，位置对应大管棚设计位置，纵向仰角与大管棚外插角设计一致。导向钢管的安装要测量精确定位，使钢管位置与方向准确无误，导向钢管与钢架焊为整体。然后用C20砼将钢支撑和导向管包裹浇筑厚100cm作为套拱。②搭设钻孔平台架、安装钻机用方木搭设钻孔台架，平台上满铺木板，搭设牢固，以防钻孔时钻机晃动。③钻孔采用管棚钻机，从导管内钻孔。开孔时，低压慢转，钻进过程中利用测斜仪等测量设备有效控制钻孔质量，保证终孔偏斜率在1/2000以内。④安装长管棚钢管管棚钢管由机械顶进，钢管节段间用丝扣连接，顶进时，节长6m和4m管节交替使用，以保证隧道纵向同一断面内的接头数不大于50%，管壁上每隔15cm交错钻Φ10～16mm的压浆孔，尾部留不钻孔的止浆段110cm。管棚顶到位后，钢管与导向管间隙用速凝水泥等材料堵塞严密，以防浆液流出。⑤注浆注浆前先将孔内泥砂清干净，再进行注浆。浆液采用水泥浆，水泥浆水灰比1：1，注浆压力0.5～1.0MPa，终压控制在2.0MPa为宜。注浆参数应根据现场试验予以调整。为了防止注浆过程中发生串浆，每钻定一个孔，随即就安设该孔的钢管并注浆，然后再进行下一孔的施工。管棚封堵塞设有进浆孔和排气孔，当排气孔流出浆液后，关闭排气孔，续灌注浆，达到设计注浆量注浆压力时，方可停止注浆，注浆结束后用M7.5水泥砂浆充填钢管，以增强管棚刚度。2.2洞身开挖由于洞口上方为松散堆积体，且正对洞口20米左右为职工宿舍楼，X0+00～X0+50段采用破碎锤开挖，避免因爆破带来不利影响，X0+50往后采用爆破开挖。洞身Ⅳ、Ⅴ级围岩采用上下台阶法开挖，上台阶超前下半断面8～10m。开挖后及时施作初期支护。Ⅲ级围岩采用全断面法开挖。洞内排水并设集水坑将水汇集后用泵排出，水沟内应设置沉淀井，防止水沟堵塞。洞口做28‰的反坡，防止洞外水流入斜井。(1)钻爆法施工流程见附图。(2)全断面法施工说明①全断面开挖初期支护应紧跟开挖进行。②及时施做200mm厚C25混凝土铺底。施工顺序说明：A按设计施作超前支护；B上台阶开挖：上台阶采用光爆法直接开挖。C上台阶初期支护：利用施工平台完成超前小导管、锚杆、网片和格栅拱架喷射混凝土支护。D开挖下台阶两侧边墙：左右交错开挖，一侧初期支护达到强度后再开挖另一侧。E下半断面初期支护：要求双侧交错落底，一次开挖长度一般不大于2m。F施做200mm厚C25混凝土铺底。(3)台阶法施工注意事项：在上部断面初期支护基本稳定后，才能进行下半断面开挖。要切实加固拱脚，保证拱脚位于原状围岩上，若拱脚所处岩石破碎及软弱时，宜加临时长钢垫板及锁脚锚杆。落底长度应视围岩状况而定，一般采用1～3m，并不得大于6m，并C25混凝土铺底紧跟。量测工作必须及时，以观察拱顶、拱脚和边墙中部的位移值。当围岩压力极大，其变形速率难以收敛时，考虑采用其它开挖方法。2.3钻爆设计爆破施工采用微震控制爆破技术，选用合理的爆破参数和工艺，将爆破引起的震动效应控制在最小限度内，安全、快速地通过不良地质地段。(1)施工测量钻孔前测量放样：采用全站仪测量放样，按设计参数准确绘出开挖轮廓线，标出周边眼位置(周遍眼间距不大于50cm)，均匀布点。断面测量：对隧道开挖断面进行断面测量，掌握隧道超欠挖情况，并对欠挖处作出明显标记，对工班人员进行现场详细交底，提出处理意见。内业：对现场实测数据整理后存档，保证测量数据的真实准确；同时对测量数据进行分析处理，作出实际开挖断面图，以便及时调整爆破参数，达到最佳爆破效果，作为指导下步施工的依据。(2)光面爆破施工控制原则光面爆破作业管理控制：按“一标准、两要求、三控制、四保证”原则进行光面爆破施工。“一标准”即一个控制标准,根据技术规范，要求残眼率达到90%以上,孔壁处不能有明显的炮震裂隙,不出现瞎炮现象。“两要求”即钻眼作业要求和装药联线作业要求。“三控制”即控制测量放线精度；控制钻眼角度、深度、密度；控制装药量和装药结构。“四保证”即第一搞好思想保证，端正态度，纠正“宁超勿欠”等错误思想；第二搞好技术保证，及时根据爆破实际情况调整钻爆设计参数；第三搞好施工保证，落实岗位责任制，组织QC小组活动，严格工序自检、互检、交接检；第四搞好经济保证，落实经济责任制。(3)钻孔作业周边眼间距：III级围岩：50cm；IV级围岩：40cm；V级围岩：30cm；钻孔施工采用“基准孔控制法”，即先在拱顶中心点，两侧拱腰及起拱线位置先打5个基准孔，基准孔打眼可利用水平尺靠量定位，将钻杆插入基准孔内，外露1.5m左右，作为后钻炮眼方向标志；开眼时目测调钎杆与基准孔内钻杆平行，推进时稳住凿岩机，保持钎杆与基准孔钻杆始终平行，钻周边眼要严格控制外插角，使平行于隧道轴线，外插角要小于2°，保持相邻两排炮开挖错台拱部小于10cm，边墙小于8cm。打眼结束，要自上而下用吹眼器吹眼，要求所有炮眼必须吹净，保证孔内无石粉，无水；底部炮眼吹净后应用圆木塞塞住眼口，防止污水倒灌。周边眼残眼率应90%以上，炮痕顺直一条线。隧道辅助洞室开挖紧跟作业面，确保一次开挖到位，延后作业面最大距离不能超过20m。架线眼及架风水管眼应紧跟作业面施工。遇有岩爆、坍塌地段，应按监理工程师提出的处理方案要上报业主、设计部门，待审核后按要求进行支护；作业时要认真负责，保证质量，确保施工安全。(4)爆破作业装药爆破由爆破掘进工班负责，爆破人员应有爆破证。(5)作业标准及要求光爆药串的加工：光爆药串在洞外加工房内加工。导爆索长度应与药串长度相同，绑扎时应预留出炮头的位置，其余药卷用胶带绑扎在竹条上，药卷排布要均匀，绑扎要牢固，确保药卷与导爆索、竹条无松动现象，药串加工好后，盘好脚线，放入专用箱内存放，并上锁。炮头的制作：炮头一律在洞内现场制作，制作时先将药卷有聚能穴的一端有手指揉松，然后将雷管顺插入药卷，将脚线反向弯贴在药卷上，用胶带缠紧；不准将雷管斜插入药卷。炮头严禁在洞外制作再运到现场。运输：炸药及雷管严禁混放。装、卸车时要轻拿轻放；光爆药串要放在木箱内；运输过程中，严禁铁器接触炸药箱，押车人员不准在车上吸烟，不准在药箱上坐卧。多余炸药要在出洞后立即交回炸药库。严禁私藏炸药、雷管。装药：装药时要严格按照爆破图表设计的段数装药，严禁施工人员擅自改动雷管段数。周边眼的装药结构是实现光面爆破的重要条件，严格控制周边眼装药量，采用合理的装药结构，使炸药沿孔深均匀分布。周边眼装药时，采用不偶合装药结构，不偶合装药系数一般控制在1.4～2.0范围内。只准装一管底药，装药长度控制在2.5m以内。装药时要小心谨慎，严禁踩踏、拉扯脚线，防止脚线打结、破皮；装药应定人分区自上而下进行，防止落石打断脚线引起瞎炮。炮孔装好药后，未联接前应将相邻脚线理顺挂起；下部炮眼雷管脚线严禁放在地上，防止人员踩坏。网络联接：将炮眼脚线均匀分组并理顺，各组间脚线严禁交叉，二级起爆雷管与脚线用胶带缠紧，脚线要伸出雷管尾部至少10cm，每组雷管脚线数量不得超过20根，每组二级起爆雷管与相邻各组脚线严禁交叉。联线时工班长应严格检查，起爆雷管与脚线严禁交叉绑扎；雷管聚能穴应正对传爆方向。2.4出碴运输钻爆法采用人工配合机械装碴，小型自卸车进行洞内运输，洞外弃碴至洞口再转运至弃碴场。2.5支护方法小导管超前预支护(1)超前注浆小导管施工导管施工时，风动凿岩机钻孔(50mm钻头)，导管外插角为10º～15º,拱部120º环向范围，环向间距40cm布置。宜从钢架腹部穿过且尾部与钢拱架焊接牢固；纵向前后相邻两排小导管搭接的水平投影长度不宜小于1.0m。为防止小导管切削开挖面，形成隧道超挖，可将相邻的两根小导管仰角做适当调整。超前小导管施工工艺流程见附图8-4。(2)小导管加工超前小导管采用Φ42×4m钢管。管壁上间隔15cm按梅花形钻Φ8mm孔，钢管导向端做成尖形。小导管加工示意图见附图。(3)超前小导管施工工艺要点①施工准备熟悉设计图纸；调查分析地质情况，按可灌比或渗透系数确定注浆类型；渗入性注浆要通过实验确定注浆半径、注浆压力、单管注浆量，按设计加工导管，准备施工器材、机具。②小导管施作测量放样，在设计孔位上作标记。用手持风钻钻孔后，将小导管沿孔推入；对砂土类，可用Φ20钢管制作吹风管，将吹风管缓缓插入，用高压风射孔，成孔后将小导管插入。③注浆采用注浆泵压力注浆。注浆前先喷混凝土封闭掌子面以防漏浆，对于强行打入的钢管应先冲清管内积物，然后再注浆。注浆顺序由下而上，可采用群管注浆（每次3～5根），注浆压力0.5～1.0Mpa。拌制浆液参入水泥重的5%速凝剂（CaCl2）,用灰浆机搅拌，注浆示意图见附图8-6。注完浆的钢管要立即堵塞孔口，防止浆液外流。初期支护隧道初期支护采用Ф22mm砂浆锚杆、钢筋网、I16型钢、C25喷射砼及初期支护背后回填注浆。依据围岩类别设计综合使用相应的组合支护形式。(1)砂浆锚杆①锚杆制作锚杆按设计要求截取杆体，并整直、除锈和除油；托板加工符合要求。②锚杆孔布置、钻孔。开孔前做好测量工作，按设计要求布孔并做好标记，开孔偏差不大于±15mm；钻孔应圆而直，钻孔方向尽量与岩面主要结构面垂直，锚杆孔径大于杆体直径15mm。孔深度必须达到施工图纸的规定，孔深偏差值不大于±50mm。用高压风冲洗、清扫锚杆孔，确保孔内不留石粉，不得用水冲洗钻孔。工艺流程见附图8-7。③锚杆安装注浆管拔出后随即迅速将杆体插入，锚杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95%，若孔口无砂浆流出，应将杆体拔出重新注浆。止浆塞塞入牢固以确保能承受锚杆及注满锚杆孔砂浆的重量。止浆塞在砂浆具有一定强度后方可拔出，拔出时不得振动锚杆。待砂浆达到一定强度后安装托板,并紧贴围岩。锚杆安设后不得随意敲击,其端3d内不得悬挂重物。④检查锚杆安设后每300根锚杆至少选择1组(3根)进行抗拔力试验，拉拔锚杆外露长度大于30cm。(2)钢筋网本隧道所用Φ8钢筋网，洞外分块焊接加工，洞内铺设。铺设前可在岩面喷射一层砼(4-6cm)，并在锚杆安设后进行。按下列要求施工：钢筋使用前应清除锈蚀。钢筋网应随受喷面起伏铺设。钢筋网和锚杆、钢拱架焊接牢固，防止喷砼时晃动，减少回弹。(3)型钢拱架制作与安装型钢拱架在洞外采用冷弯机械弯制，加工至设计尺寸。钢架各单元之间采用螺栓通过连接钢板连接，连接钢板孔眼采用机械钻床定位加工。加工成型后的型钢进行详细标识，分类堆放，做好防锈蚀工作后待用。采用装载机运至掌子面，利用钻眼作业台车，人工配合装载机安装钢架。施工工艺流程见附图。安装施工要点：A拱架加工好后要进行预拼，合格后方可使用。B安装前对岩面初喷4-6cm混凝土。C测量拱架安装设计顶面标高，钢架架设位置符合设计。钢架应尽量与围岩靠近，但应留有2-3cm钢筋保护层，围岩欠挖部必须处理。D清除钢架底角浮碴，拱脚有一定的埋置深度，并落到牢固基础上，不得用碎石、块石砌垫，可设置钢板进行调整，或用砼加固。当拱脚处围岩承载力不够时加大拱脚处接触面积。E工作平台就位后，自下而上进行安装拱架，与围岩间隙较大时，设置砼垫块垫紧。F安装时,拱架面要保持与中线垂直，上下左右偏差控制在±5cm，斜度小于±2°。G依据设计施作锁脚锚杆，锚杆焊接于钢架之上，并焊纵向连接筋。H拱架安装预留沉降量应符合设计。(4)喷射混凝土采用湿喷机喷射混凝土，混凝土在洞外用自动计量拌合站拌合、混凝土输送车运料，采用湿喷机分层喷射，每层喷射厚度5～8cm。施工工艺要点A喷射混凝土前，埋设标志或利用锚杆头外露长度以控制喷射混凝土厚度。B喷射砼施工时，系统风压应保证不小于0.5Mpa，风量不小于10m3/min。C选用符合国家标准的普通硅酸盐水泥；细骨料选用细度模数大于2.5的硬质洁净中粗砂，使用时含水率不大于6%；粗骨料选用粒径不大于10mm的连续级配碎石或卵石；化验合格的拌合用水；外加剂其初凝时间不大于5min，终凝时间不大于10min。D混合料在运输、存放过程中，严防雨淋、滴水及大块石等杂物混入，经混凝土搅拌运输车运至工作面，再经湿喷机二次拌和，以高压风为动力，经喷头射至受喷面。E喷射前应做好以下几项工作：检查受喷面尺寸、几何形状是否符合设计要求；清除开挖面的浮石、尘土、坡脚的石碴和堆积物，钢结构油污；对欠挖部分及所有开裂、破碎、出水点、崩解的破损岩石进行清理和处理；用高压水或风冲洗、清扫岩面；埋设喷射厚度检查钎；对施工机械设备、风、水管路和电线等进行全面检查和试运行。F喷射混凝土作业分段分片一次进行，按先墙后拱、自下而上的顺序进行。喷射时，喷嘴垂直受喷面做反复缓慢的螺旋形运动，螺旋直径约20～30cm，喷头距受喷面0.6-1.2m，若受喷面被钢筋网或钢支撑覆盖时，距离可小于0.6m，可将喷头稍加倾斜，但不小于70°，以保证混凝土将钢架、钢筋网喷射密实。若终凝1h后再喷射时，先用风水清洗喷层面。G喷砼施工时，严格控制水灰比，粘塑性好，无干斑或滑移流淌现象，喷砼达到岩面基本平顺。H喷射作业紧跟开挖工作面，混凝土终凝至下一循环放炮时间不小于4h。I严格执行喷射机操作规程；连续向喷射机供料；保持喷射机工作风压稳定；完成或因故中断喷射作业时，将喷射机和输料管内的积料清除干净。J喷射混凝土的回弹率控制不大于15%。K喷射砼厚度必须满足设计。L喷射混凝土终凝2小时后，进行喷水养护(气温低于5℃时，不得喷水养护)，养护时间不少于7天。M当发现砼表面有裂缝、脱落、露筋等情况时，及时修补，凿除喷层重喷，如产生塑性变形应采用加固措施进行整治。(5)初期支护背后回填注浆为固结隧道部分拱背后松散地层及充填可能存在的空隙，从而减少地层和地表沉降，控制初期支护的变形，同时封堵地下水，提高工程防水质量，初期支护施工时，在拱顶及隧道中心线两侧35°处各预埋一根Φ42mm注浆管、壁厚为3.5mm、长500mm、外露20cm,纵向间距600mm，进行初期支护背后回填注浆，并用棉纱塞紧孔口,然后再喷射砼。初期支护超前3～5m后，即可进行拱背后回填注浆。注浆时从两边墙底部向拱顶交叉进行，从无水(或少水)向有水(大水孔)进行。注浆时，随时观察压力和流量变化。注浆结束后，应关闭孔口阀门或用棉纱塞紧孔口，以防浆液外漏。2.6混凝土铺底斜井开挖一定距离离后施做2000mm厚C25混凝土铺底底，做到铺底底施工与运输输同步进行，缩缩短循环作业业时间，提高高隧道施工效效率。整幅铺铺底一次施工工完毕，人工工配合挖装机机清碴。把基基底的虚碴、杂杂物及淤泥清清除干净，排排除积水后，灌灌注仰拱。绑绑扎钢筋人工工进行，混凝凝土由运送车车直接入仓进进行灌注。2.7斜井的封堵堵2号斜井为施工期间间的临时斜井井，施工完毕毕后需进行封封堵，采用C15片石混凝土土进行封堵，封封堵墙底预埋埋Ф150排水管引入入正洞侧沟内内。封堵的施工方法(1)斜井主洞洞井底采用33m厚C15片石混混凝土墙进行行封堵，封堵堵墙与正洞衬衬砌间的空隙隙采用与正洞洞衬砌相同的的材料进行回回填。(2)为防止渗水水对井底的过过渡冲刷,井内设置一一道挡水墙及及截水沟，以以拦截井内渗渗水，挡水墙墙上设Φ100的泄水水孔,间距25×25cm,孔口设过滤滤网，防止堵堵塞。(3)井内渗水通通过挡水墙后后，经过两次次沉淀后通过过预埋的Φ150PVVC管直接排排入正洞侧沟沟内，沉淀池池尺寸为1..5×2.5×0.5m(宽×长×深)。(4)为方便在运运营中对斜井井进行检查，在在主洞井底封封堵墙中留一一1.2×2m(宽×高)的检查通道道，并设钢门门，底面与正正洞的内轨顶顶面齐平。.2斜井封堵的的施工注意事事项(1)临时斜井井井口采用3mm厚的C15片石混混凝土进行封封堵。为防止止雨水倒灌，临临时斜井井口口洞门封堵后后设甲种防水水层，并对洞洞口采用夯填填土回填，恢恢复原地表，坡坡面种草绿化化。(2)在斜井封堵堵前，应根据据设计进行清清理检查，凡凡支护不到位位处应补做，然然后施做排水水系统，使排排水畅通后再再进行封堵。(3)由于斜井井井底与隧道相相交，为保证证结构的长久久运营安全，斜斜底的铺底必必须严格按设设计施工，并并达到设计的的纵坡。(4)斜井封堵施施工完工后，应应对井口的原原排水沟进行行恢复或顺沟沟，使洪水顺顺利通过斜井井井口。(5)为防止洞外外水流入洞内内，将洞口做做28‰的反坡排水水。钻爆法隧道施工程程序图超前预支护超前预支护通风、降尘、找顶、出碴初期支护二次衬砌下一工序控制爆破施工准备、测量放线地质预报是否为破碎段否是加强超前处理措施注浆注浆结束浆液配制不合格合格施工准备施作导向墙钻孔清孔顶进管棚注浆管路检查注浆质量综合检查洞外管棚加工超前长管棚施工工工艺框图注浆结束注浆结束浆