晋江某供水工程砌田隧洞工程施工与质量控制

砌田隧洞工程施工与质量控制xx分局xxx摘要：xxx供水一期工程砌田隧洞工程由三段石洞与两段土洞组成。石洞段的设计施工以新奥法为基础，采用全断面开挖光面爆破掘进。初期支护以喷射混凝土为主，在不良地质段采用钢筋网锚喷、钢筋拱架构成联合支护。二次支护为模筑钢筋混凝土衬砌后进行回填、固结灌浆。马蹄型土洞则采用传统的矿山法施工工艺，台阶法分上下断面开挖施工，使用木结构作临时支撑，设计使用条石、砼预制块整体式衬砌。关键词：隧洞工程、新奥法、光面爆破、传统矿山法、喷射混凝土、管棚法1工程概况砌田隧洞工程分五段构成，其中1#、2#、3#隧洞为石洞总长908m，4#、5#隧洞为土洞总长400m。衔接顺序为：4#洞位于2#、3#石洞之间，5#土洞接3#石洞。石洞为城门型，毛洞断面积为14.98m2，钢筋混凝土衬砌后断面积为lO.28m2，土洞呈马蹄型，开挖后断面积为14．7m2，衬砌后净面积为9．1m2。2地质概况石洞段岩体多为变粒岩，硬度大，埋深小，围岩风化程度高构造裂隙比较发育，总体上较破碎。因此，开挖难度大(其中2#石洞，距土石分界线仅5．5m)，三段石洞的有关特性见下表。土洞则处于土石界部位，4#洞少部分为砂质粉质粘土，约73％为全强化带，局部洞底已伸入弱风化带，5#洞除洞口有少量全风化层和砂质粉质粘土层外，其余均属强风化带。隧洞洞体均处于地下水位线以下。砌田岩石隧洞特性汇总表表段挖

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j此围岩类别盒Ⅱ赞一钥V写Ⅲ闹一彩Ⅳ婶，距土石爱分界述最多抗仅削5.5m纷Ⅲ伴一杯V哭，距土石获分界锻线最多往仅植17m躬岩张

纯巧性肆闪长玢岩辜闪长玢岩裙花岗岩3石洞施工本工程石洞采用新奥法施工，即钻爆开挖后充分利用围岩产生变形的时间效应及自持承载力，适时予以锚喷支护，并进行现场变形观测，控制围岩变形，充分发挥围岩自承力达到洞室稳定的施工方法。3.1石洞开挖由于本工程石洞断面不大、工期较紧，为获得较大的作业空间以便于开挖出碴，采用全断面法钻爆开挖掘进，开挖与衬砌流水作业。3.1.1钻孔(1)机具配置本工程选用YT27型气腿式凿岩机钻孔。在一般中硬岩石中使用一字形片状连续刃钻头，高硬度与节理裂隙发育的岩石中则使用十字形片状连续刃钻头。(2)钻孔布置及参数设计本工程断面布孔基本型式如图1所示，钻孔基本参数如下表所示，施工中随围岩石的坚硬程度，完整性及构造情况变化而略有调整变化。猾钻孔参数钟表偶钻机瓦孔径汉孔深续断面布孔店数渠量伤(烧个茧)兼孔币

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5元8邻—牛65礼(3康)水钻孔施工旨羊钻孔一律捷打水平孔犹，在掌子沾面上安排痕三台钻机就同时工作瑞。钻孔前这应检查掌提子面清理顾浮石，确到认有无残兵留炸药并排采取回收吓措施，检班查前二次岔爆破效果钻，以便确郊定改进措贪施。难3.1揉.竹2奸装药和起奋爆哗(1射)锋火工品的洪选用劣走炸药使用闭直询径鹿32m芦m达药卷，以初硝胺为主朋，局部有宏水地带使恋用乳化炸注药，雷管址使用以毫音秒微差电锤雷管为主窗，轨l槐—搜1冲2续段光爆孔顾采用导爆牢索。维(2络)摸装药起爆松中装药由人逐工完成，湖堵塞物采时用炸药包米装纸。件兔装药前逐泰孔检查所顿有钻孔是僻否有坍孔目，并检查汇掌子面有巾无因钻孔露时产生的尺浮石，仔联细加以排队除。沈川掏槽孔和煎辅助孔均验连续装药川，集中药秘包；光面缠爆破周边带孔要间隔业装药。掏层槽孔和辅欢助孔采用厉电雷管爆改破，需用恨规定的仪蚁器检查确趁认杂散电嫁流，漏电崖等强度在绿安全范围潮内。帆爆破参数切如下表所沈示，断面朋内各孔装杨置雷管的勤段数分布到情况如跟图钞1借鲁爆破参数煮表萄炸药类型盘药卷直径鲜单耗昆q亭(k轧g逝／骆m3)攀循环倾装药量应单孔装药内量靠(驰kg)昼堵塞情况坚掏槽孔夫辅助孔紧周边孔跪堵塞物多长度集(谜cm)转乳化和硝叮胺慰32mm凑1.4l槐0.85摸1.8项1.65商O蜂．锹53登包装纸坡和都

奔黄泥条咽40--足-60凤3.1践.辞3壁装碴、运腔输陶l填#怜、白2陶#立洞出碴由贺轮胎走行爽铲斗式装弟碴机装车术，后用农卸用自卸车处运输垦。辩3胃#塘洞由人工佛装碴斗车毫水平运输方，经竖井旺由卷扬机映提升出碴状。肉3.1食.安4彼质量控制排(1征)迟轴线控制纳衔轴线控制允要求贯通扬误差贴在且15e客m字以内，洞愉体中间不钉能出舍现秒“租S密"束形弯曲。浮施工中，肃在洞的底郑板每踩隔傅20扎m皆布设一个帐固定点。阴(2乳)辉成型控制申脖a晴、周边孔虾布孔位置僻要准确，荷特别是拱神顶和腰部伙孔的位置甩不能有偏啊差。裳蚁b酸、钻孔角碍度要控制溜准确，周状边孔要由辞经验丰富召的操作手弱专人打设布。拌喊c隆、光面爆织破要求围材岩不能产伍生爆破裂剃隙，并要健求光爆残帐留孔率达筒到石7僵0三％，且相宣邻两台炮话的衔接台是阶之高度不大烦于负15c基m牲。奉鱼d搞、对于破优碎地段，嫂钻孔应在哨断面布孔膝基本型式鉴图基础上台加密布孔随，特别要迷加密周边根孔。蜻阵e危、光面爆却破要采用屿间隔装药盆，并且不档耦合数至仿少不低姥于米1.脚6研。果3.连2窝初期支护必本工程的仔初期支护辞以喷射混椅凝为主，触在不良地筹质段采用嫌了钢筋网普喷射混凝淘土与锚杆庄或钢拱架泳联合支槽护叨超3.2陷.砖1沫喷射混凝扰土咬阅喷射混凝球土具有强惜度增长快塑、粘结力将强、密度特大、抗渗狸性好的特迎点，能较湾好的填充取岩块间的怜裂隙的凹确穴，增加侮围岩整体袍性，并与它围岩共同拨工作，发援挥承载作积用，为本比工程主要劈初期支护酿结构。插(1牢)窗喷射工艺娇流程图唱(2循)熔喷射混凝盲土施工要牲点与质量库控制缺撤a绝、喷射时省应分段、式分部、分茂块并严格旦按先墙后可拱，先下电后上的顺齐序进行，显以减少混抵凝土因重邻力作用而蜻滑动脱落舌现象发生闻。宝奏b圾、喷射时颤喷射移动银采胆用梯S修形往返移要动前进。泰钻c祥、喷射时做喷嘴要尽币量垂直于沃受喷面，岩倾斜度不虎大描于锅10眯°糊，距离络在坐O.称8勿～亏1.2拖m安间。壤纽d坚、喷射混溪凝土较厚牙处应分层谈喷射，分释层喷射要猪在初喷的委混凝土终帮凝后进行网复喷。堪岂e堤、喷射前税应对开挖相断面进行切检查，如庄存在浮石网、欠挖应在予以清除塌，并用高钟压气清除牙岩面浮尘逆土。涂抚f外、喷射前私要埋设喷坐层厚度检谜查标桩。爬齐g础、当喷射奥混凝土表磨面有干斑闲、裂缝、垒脱落、渗胀水等情况从应凿除修雄补。略3.2浴.拍2钓钢筋网锚桂喷混凝土浆举当地质为遥软弱破碎丢围岩时本胜工程施工赖中采用的烛初期支护库结构。嘴(1罢)弟砂浆锚杆受施工要点宿与质量控岁制便挥a垫、钻孔直盟径要比杆浩径魔大绘15m奉m暗，孔位偏级差不大眨于至±lOc蔬m阀，孔深允样许偏差萌为膏±1c治m姻。营源b铺、钻孔方丽向尽量与沸岩层主结听构面垂直琴，钻孔后户必须用高辱压水将孔狗冲洗干净倚，再用高趴压气将水尺吹出。廊通c烟、锚杆杆摩身必须调徒直且无缺值损、油污址、铁锈。抬窜d留、粘结砂家浆应拌和冰均匀，并成调整其和蛋易性，随西拌随用。银揭e声、采用先接注浆后插侧杆体法施熊工。注浆冬管插到孔充底后开始妙注浆，注祥浆时徐徐塞将注浆管恼往外抽出条，注浆体释积略多于恋需要体积卖后抽出注丰浆管迅速熔插入杆体顺，其在孔诱内长度不雁得低于设旗计长度劲的饮9燃5宫％。城(2杰)层钢筋网施贩工要点扛被a谨、钢筋网躺先加工顺成黎lOOc驾m×lO距Oc奏m坝网片，以踩便挂网安馆装。浓乌b补、钢筋网全应根据被肤支护围岩剪面的实际茧起伏形状味，在喷射脉一层混凝李土后再行孝铺设，其勤保护层厚截度不小化于劲3c撒m接。腊细c言、钢筋网刺要与锚杆爷连结牢固熊，并尽可永能多点连班接，以减朋少喷射混衫凝土时使肤钢筋发沉生便“优弦困振屈”抖。喂3.2象.榜3粒钢拱架支据撑牢美遇围岩为躬软弱破碎嗽严重涨的字Ⅲ黎类软岩时话，围岩自咽稳性极差断。本工程靠施工中采静用格栅钢而架与钢筋举网锚喷混欠凝土相结哑合构成联叙合支护，依以增强初馒期支护刚汉度，阻止甲围岩过度食变形。门丧钢拱架施完工与质量议控制珠(1斗)全格栅钢架榜采用钢筋详现场加工智制作，在页初喷姥射思4c骆m纲厚混凝土争后架设。楚(2广)量钢拱架设鸭在隧洞横扶向竖直平少面内，其默垂直度允五许偏差枪为缩±2置°境。筛(3薄)走钢拱的拱冻脚应埋置宁一定深度蹲并垫块石只以保证其修稳固。回(4揉)莫钢架应尽允可能与锚钟杆及钢筋伪网焊接以若增强联合帖支护效应破。秀(5在)返喷射混凝池土时，要继将钢架与币岩面之间渠的间隙喷舰射密实，辟并将钢筋别网与钢架耗包裹密实拖。诊3.彼3性钢筋混凝机土衬砌厦碑本工程二横次支护采鞋用钢筋混厘凝土衬砌勇，并进行割回填、固增结灌浆处仗理。施工降时分橡部或(鄙底板、侧踢墙、拱绪项杠)疗、分队块但(夜边墙、顶艘拱骗每辜20退m屋一段，底醒板除设计坚施工缝迅外虚50当m睁一毕段竖)燃进行施工聋。挤3.3恋.1永旦工序安排古嚼开挖验竟收改→板底板浇煤筑香→那墙、拱顶涝钢筋安袜装心→禁墙、拱混冰凝土浇筑臣3.3议.淋2洲施工工艺吸与质量控存制窑(1为)况墙、拱模兴制安兰秧材料选用舱：侧墙采汪用胶合板签，拱部采书用木模板聚，模板拉党条采用晃￠狮1堆0果圆钢。寄总边墙和顶柳拱的模板虫安装形式坑如完图匙2刮：饱(2绕)兰混凝土浇料筑。老合底板混凝挣土由人工凝浇筑，侧劈墙、顶拱反混凝土采苦用风动泵喘输送灌筑筋。供草a定、底板混岛凝土施工缴前，先用新风镐松动烈并清除浮此碴，在超激挖较多处雀用浆砌片议石回填。桐喇b棚、风动泵纠灌筑时，巩粗骨料最岗大粒径不写得超过管局径惭l猪／擦3鼠，坍落度茫挖制湖在葱15c屯m枯左右。语耗c孩、边墙、叶拱脚部分驱的混凝土亏振捣利用伯作业窗插辨入振捣器挑捣实，拱交顶部分用妨振捣器振慕打模板内女表面。忙(3涝)苏衬砌背后虾灌浆专蓝a革、灌浆先士回填后固艇结，混凝视土浇筑时笛预埋回填颤灌浆管。史固结灌浆破孔在混凝顺土浇筑达天到龄期后棵方进行钻熔孔。衣旗b晃、固结灌跳浆初压力释为约O似．织4MP锄a早，加压时曾压力疮为乌O及．讽8MP吐a皇，要在灌秀浆孔间钻育检查孔检犯查灌浆质锐量。纷曾3陕．叨4搅塌方预防亏与处理奉拘在隧洞穿锄过断层及谢其破碎带蝇或围岩节缎理密集带场，开挖后蠢潜在应力批释放，围费岩失稳，绝易引起坍言方；在软按弱结构发袜育与泥质盾充填物过减多地段开稳挖极易产瓣生较大坍逃方。因地猜质资料不坊详施工中早因对不良残地质情况淹缺乏充分认的了解、革分析未能眉及时调整体施工方案伍是造成坍支方的主要厚原因。鞠3.4猪.温1谈塌方预防尊措施情(1娇)雕选择安全详合理的施肚工方法、含措施是关告键，在不寨良地质段丛施工应采同取晃“允短开挖、爽弱爆破、基强支护、惧早衬梢砌冷"作的原则施解工。拒(2送)堂加强施工在现场观测伐，及时采等取防患措誓施。雕(3废)年对软弱破肆碎严重的愚围岩，采送取必要的寇超前支护肺措施助。慨(寨本工程采役用了超前弱小导管注孔浆狐法尊)尖具体做法熄如下：扶叫将航￠鹊32m厅m必的焊接钢饮管，前端纯做成锥形茄，前段管腥壁每兴隔蜡15c初m考交替繁钻桐8m锐m圣的眼孔。它在开挖面超及甚5索m缩范围内的恼坑道喷漆射付5c放m息厚的混凝穿土封闭后撞，沿开挖先外轮廊线骑以小角宽度允(暗约尤15°劫)中钻孔，插不入钢管后参灌玩注陪l肃：失l违的单液水劳泥架浆惯(浓加速凝兆剂恐)芝，注浆压痒力控制危在牌O叼．发8MP肆a解左右，灌方注时在孔津口压力达配到压力值壁后停止注谎浆。餐3.4薪.狠2逮塌方处理尸崖本工程盲在期1燥#栋石洞的软介弱破碎围避岩段开挖狼中曾发生孕较大的塌棉方，后采猎用了管栅由支护并注侮浆固结稳梁固围岩及迹碴体的方胶法。具体阔做法：先提用混凝封平闭掌子面蝶，打排水齐孔排水，贞安装稳固而花钢拱架利后，穿过萍花钢拱架的以较小的蓝角摘度旦(幻约完15转~杨左秘右位)捆沿开挖轮竟廊线钻孔款，再插入窑长什4剖m劫、嘉￠拘45m袄m报花钢管，温形成管栅劣后用注浆谊泵注入单究液水泥浆殃以固结围肾岩和部分聚碴体，稳航定后再开胸挖。双4班忽土洞施工桃态本工程的顿土洞段采城用传统的费矿山法施仇工。全断厚面以腰梁续为界分为衬上下导洞承，两次开啦挖成型，胖上导洞先素施工，下伪导洞后施练工。每个庸施工段长品度依据土堂质情况而愿定；对于筛土质好的膀地段挖，撞8剑一倚l0岂m圣；一段地弯段忆为讨6-8熄m擦；对于地膛质软弱的授地质减少乏至博4宅—怀6浇m栋；抢险段判为屠2拒m炎左右。方4.1盼旦土洞施工灵工序流程故短上导洞掘羡进浑→竖腰梁浇装筑堪→枯上拱部砌架筑撞→步下导洞掘源进砌导筑码→冤下一循环丝4.矮2述土洞开挖职4.2狠.1况栋掘进方式楚哨本工程土墙洞掘进方庄式按岩土鸭特性分别布采用以下凤方式施工证：狗(1稀)烧砂质粉质挥粘土层由康人工镐挖脑；辣(2酒)潜全、强风岁化带由人绘工搞挖，拦必要时先皂进行松动束爆破；辩(3室)寻对于土石臭混合部分衣，则挖除辅局部土方巾后再松动贞爆破，以狼减轻爆破偏振动对岩很土稳定性翻的破坏。均为3段搏l拳、插3离…然表示毫秒光电雷管的欠段数付图鹿1导钻孔布置滩基本形式双及雷管起躁爆顺序布衣置图芝4.2数.辉2倘上导洞掘半进宗每上导洞掘望进的施工情难度大、发强度高。律对于土质雄好、地下掠水少的地封段，上导白洞可全断枣面掘进；曾对于土质训差、地下针水丰富的奶地段，上带导洞要再伤分小导洞顿以分区掘堤进，然后扁向两边扩蜂大，遇软栽塑土层，巴中间要留忠台阶，以见稳定工作窃面。号4.2誉.旦3浆下导洞掘宣进向厉下导洞掘湾进在完成躬上导洞衬混砌之后进兽行，且至估少应在混跪凝土腰梁却浇筑续后私2叼4黄小时，避凳免腰梁发嚷生裂缝、正下垂，影彩响施工质股量。酒傻下导洞一永次掘进长汤度一般肢为幻l且一菜2.3勒m墙，边挖边枪砌。开挖年下拱侧壁喝时，松软倍土层要用沟桩柱顶托姓腰梁，以躬减少悬空讨长度，避让免不均匀衣沉陷。对夕于稀烂地偷带，艳钢桁架由赚三片组成妄，螺栓连小接恋图警2口墙拱模板塘安装型式颂示意图触图忠3临临时支撑战架布置型荷式图挺侧壁要用倡板桩封闭这，以防溜滨塌。判4.2世.润4捕临时支撑城零上导洞掘埋进成型后舟，要随即爹安装临时序支撑架，捏即：短挖瓣短撑。临室时支撑架闯采魔用与15cm扔x15状c箭m烤松方木拼丽接，便于捷搬运、安案装和拆除蚕，其型式池如青图刷3头。膏郊临时支撑纸架的安装码间距要视快地质情况城而定；一员般俘为业80c得m框；对于土材质差的地宣段，要加渠密塔至植40--冲-50c遗m苦。鼠宋临时支撑农架施工要逃点：腿转a共、支架要玻牢固可靠笛，方木要酱平口对接惠，不能留宝有缝隙，懒接点的双唉侧均用钩销钉加固，吊以防止脱兄落历。管b泼、支架以摊外要用方阀木、板块株垫满．并侧用木楔塞撒紧，以限祖制周围土罢体的变形至空间蒜；窃e识、支架脚掘要先授填删l0c截m气厚砂层，吵并铺一层帖垫板，以效防止架脚博集中受力责而下沉漆；辛d姨、底脚还究要预排留弊lc忘m罚左右的沉介陷量肃；誉e竖、支架安滤装要准确骨、平直，趁不能歪斜塘，纵向轴歇线偏差和姻高程的误洒差均不可纠大赴于凭5c嚼m挥，两侧末帅节斜柱的犯倾角要一慎致。携4.集3途土洞衬砌论施工奇池本工程土蛾洞衬砌由钳腰梁、上棋半拱和下坝半拱三部批分组成遭4.3竟.1侨绣腰梁施工碌继本工程的钻腰梁均箩为咸200靠#寿钢筋混凝肃土，断吓面孙40cm旅×40c课m搭。掘进一渗个施工段窑后，两侧涂的腰梁一秀次性浇筑义。为了缩该短凝固时就间，混凝炒土掺滨入含2快％早强减劲水杏剂主(FDN亩)造，这遍样誉8叶小时后可隆砌筑拱圈劈。剑4.3壳.昌2蝶拱架及模蜡板啄珍拱架采用仙钢制作，纤根据下半众拱施工交壁通的需要偏，拱架不建设下弦杆若。拱架安越装间距丹为级100c罪m趟。拱架控蜡制砌体的说成型，安桃装要准确姜，高程要蔽用水准控序制。蚂日模板采用辱松木板掉，所4cm×煮lOcm此×lOO可c宅m桶。例4.3惕.辈3示上拱圈砌雹筑设(1乔)折施工步骤近：安装砌听筑拱架，售拆除临时扛支撑架，充铺模板，壳铺砂浆，慨砌条石。剥(2恼)常材料选用决：砌筑拱鸽石屡为昌18cm连×33c全m等条石，单贪粒拱石长裤度：大部白分短为弯lOOc愿m碰，拱顶个偿别票为梅30--毁50c须m臣；撑(3当)斩施工要求壤①辛砌筑从谱外系(光接工口绪)析向里逐渐韵推进，每喇一道长度照为凉lOOc撞m暮左右，即颠一榀拱架细。每道砌查筑均从两笼侧底脚开劈始，平衡天上升。蹄②适砌筑前要询先铺砂酱浆品3c醋m乖，坐浆砌愧筑。肌③珍拱石砌筑鼻要错缝，式灰缝宽度的为尺2纤—塑2.5c梯m惊，外侧口陡缝要用小津片石塞紧滑，灰缝填夏灌砂浆要看饱满。齐④躺条石拱圈脉以外的空歪洞用浆砌括片石回填牢。扑(4象)位下拱圈砌绒筑喷总下拱圈挖撇一段砌一细段，每段午长度家为阳1卷—扔2.3华m泰。砌筑前抢要先铺砂漏垫层，使宁地下水能末够从砂层桃外排到集码水井。由体于砌筑与什挖土交替风进行，段查与段间的寨交接处已虽砌好的条丸石容易粘耗污泥土，更要特别注女意清洗干海净，以保议证接口质因量。省讨5拨竖井设计馒施工反倡本工程布在源4赚#幼土洞灯与吼5吉#磨土洞中各蹈布设一口疼竖井，作贩为辅助施香工坑道，潮以增加施嗓工工作面仍和改善施竞工通风条炒件。目5.1谨伙竖井设计嫩竖井平面赛尺寸厦为瘦3.Om得×4.5迷m早，深度至樱洞底开挖市高程。竖在井结构型阶式如明图枯4晚。劈图劫4井竖井设计阀5.如2欲竖井施工泡5.2北.1届申竖井开挖坦烧竖井开挖隙前，先在遣中心位置澡用冲击锥冰打一个直剂径拢90c盲m茶的机井。裕机井安装据预制混凝身土井环，鸣井底比洞插底帝低样2精m拥，成井后素用潜水泵翠抽水，使闷井壁周围纷的孔隙水得逐渐排出脂，迫降地霞下水位至玩洞底附近肆。丈达竖井开挖胡采用人工白挖方，土绢方用卷扬燕机起吊，否弃土要远渡离井边。精分层开挖贩，每层挖如深睁l贯—小1.5倚m坊，先在中翼心位置挖挂小坝井隶(拆约发80cm储×80c垄m撤)彼，用潜水间泵排水稍蠢干后再进金行正常的