岳家湾隧道开挖首件施工方案

中国中铁贵州马路建设项目毕节至都格马路BD-T5合同段岳家湾隧道开挖首件工程施工方案编制：复核：批准：中铁三局集团毕节至都格高速马路BD-T5合同段项目部二〇一三年一月目录书目11、工程概况31.1、工程简介31.2、主要工程量31.3、施工工期及进度支配32、施工方案42.1、开挖方案42.2、施工打算42.3、施工方法52.4、洞身开挖工程质量限制122.5、洞身开挖质量限制要点122.6、施工打算的质量限制132.7、洞身施工过程中的质量限制13·3、洞身开挖施工平安限制143.1平安施工要点143.2、落实平安生产责任制143.3、预防隧道塌方的平安措施154、环境爱护措施164.1、弃土的利用和堆放164.2、限制废气的排放164.3、限制废水、废油及其它废弃物对环境的污染16岳家湾隧道开挖首件工程施工方案1、工程概况1.1、工程简介本合同段将选取ZK120+443～ZK120+444.2段作为隧道开挖首件工程，长度为1.2米，设计围岩级别为Ⅴ级；岳家湾隧道位于分别式路基段，左线隧道进口桩号ZK120+423，出口桩号ZK124+560，全长4137米；右线隧道进口桩号YK120+463，，出口桩号YK124+565，全长4102米。本合同段隧道围岩分别为Ⅴ级、Ⅳ级、Ⅲ级三类，设计行车速度：80公里/小时，单洞建筑限界：净高5米，净宽10.25米(行车道宽度2×3.75米)。1.1.1、选取的缘由岳家湾隧道ZK120+443～ZK120+444.2该段为最先施工段。为岳家湾隧道后期Ⅴ级开挖施工积累阅历，具有代表性。1.2、主要工程量项目名称单位数量挖土石方M³129.121.3、施工工期及进度支配序号桩号施工类型长度（m）支配开工日期支配完工日期天数1ZK120+443～ZK120+444.2V级，环形开挖预留核心土法1.22013年1月8日2013年1月8日12、施工方案2.1、开挖方案隧道开挖总体上要求拱部采纳光面爆破，边墙部采纳预裂爆破；Ⅴ级围岩地段，采纳环形开挖预留核心土法施工；隧道出渣采纳挖机协作自卸车运输。2.2、施工打算2.2.1、施工测量项目经理部测量部门人员将按发包人供应的施工设计资料，对线路中线、水准点和中桩高程进行复测。复测结果报经监理和业主批复后，组织定位放线，对隧道工程布设精密导线网、水准网，埋设永久桩和护桩。2.2.2、劳动力组织打算依据本工程的特点，加强内部劳动力结构的调整，选派专业化施工队伍进场施工；对进场工人进行技能培训考核，施工工艺和操作规程交底，确保施工队伍的有效投入，建立健全劳动纪律和规章制度，形成“交底-施工-验收”的组织监控体系；加强各专业工种的穿插流水，使施工队伍处于最佳工作状态，提高工作效率隧道开挖劳动力组织及分工表：序号工种人数职责1现场管理员1负责施工组织指挥工作2技术人员2负责测量、技术指导及监督3平安员1负责平安工作，发觉和解除平安隐患4电工1负责照明线路及动力电力管理工作5电焊工4负责加工钢拱架、零配件和其它焊接工作6开挖班20负责钻孔、装药、连线、起爆、超前探孔7出渣班8负责洞内外出碴运输合计37人2.2.3、机械设备打算遵循先进性和技术性能相匹配及确保选用设备牢靠性的原则进行机械设备配套。针对隧道工程特点，配备的机具设备及运输车辆按时进场，足量到位，对机械及早调试、彻底检修，保证上场机具性能完好。对于重型和大型机械选择合适的便道运输到现场。同时，抓好材料的组织与管理，确保机具设备的高效率运转。机械设备如下：序号类别型号数量1挖掘机小松pc20022装载机柳工ZL50C23自卸出渣车金王子64皮卡江陵12.3、施工方法·2.3.1隧道施工技术措施（1）做好施工技术打算工作，加强对上岗人员的岗前培训，对关键工序做好技术分解，编制好作业指导书，严格依据规范作业。（2）进洞前应先做好洞口工程，稳定好洞口的边坡和仰坡，做好天沟，边沟等排水设施，确保地表水不致危及隧道的施工平安。（3）遇有不良地质施工时，应依据先治水，短开挖，弱爆破，先护顶，强支护，早衬砌的原则稳步前进。（4）将超前地质预报纳入施工工序，综合评定隧道开挖风险级别，制定可行性施工组织方案和预案，正确指导施工。（5）当洞口可能出现地层滑坡，倒塌，偏压时，实行预加固措施。（6）当围岩压力较大时，支护可能沉落或局部支护难以拆除，应加大开挖断面，预留支护沉落量以保证衬砌厚度，施工中刚好依据监控观测资料进行调整。（7）针对隧道含瓦斯段施工要求1）钻爆要求瓦斯工区钻孔时开挖工作面旁边20m风流中瓦斯浓度必需小于1%，采纳湿式钻孔；装药爆破时距爆破地点20m内，风流中瓦斯浓度必需小于1%，碎石、煤渣等堵塞开挖断面不得大于1/3。瓦斯工区爆破作业必需采纳煤矿许用炸药，瓦斯突出地段采纳平安等级不低于三级的煤矿许用的含水炸药。瓦斯工区采纳电力起爆，运用煤矿许用电雷管，严禁反向装药。在岩层内爆破，炮眼深度不足0.9m时，装药长度不得大于炮眼深度的1/2；炮眼深度为0.9m以上时，装药长度不得大于炮眼深度的2/3。在煤层中爆破，装药长度不得大于炮眼深度的1/2。炮眼深度不小于0.6m。爆破网路必需采纳单回路爆破，采纳串联方式连接，严禁瞬发电雷管和毫秒电雷管在同一串联网路中运用。电力起爆必需运用防爆型起爆器作为起爆电源，一个开挖工作面不得同时运用两台及以上起爆器起爆。在低瓦斯工区和高瓦斯工区进行爆破作业时，爆破15min后巡察爆破地点，检查通风、瓦斯、煤尘、瞎炮、残炮等状况，遇有危急必需马上处理。在瓦斯浓度小于1.0%，二氧化碳浓度小于1.5%，解除警戒后，工作人员方可进入开挖工作面工作。在揭开有煤与瓦斯突出危急的煤层时，石门揭煤爆破时应在洞外起爆，洞内必需停电，停止一切作业，人员撤至洞外。在煤层开挖时，可在洞内远距离爆破。揭煤爆破15min后，对爆破效果、瓦斯浓度等进行检查，确认平安后通知送电、开动局部通风机。通风30min后，由瓦检人员检测开挖工作面、回风道瓦斯浓度，当开挖工作面瓦斯浓度小于1.0%，二氧化碳浓度小于1.5%时，方可允许施工人员进洞。2）通风要求瓦斯隧道施工期间应实施连续通风，配置便携式瓦检仪、高浓度瓦检仪、瓦斯自动检测报警断电装置和风电锁闭装置，对瓦斯易于积聚的空间和衬砌模板台车旁边区域等，可采纳局部通风的方法，消退瓦斯积聚。瓦斯工区，必需有一套同等性能的备用通风机，并常常保持良好的运用状态。瓦斯隧道采纳抗静电、阻燃的风管。风管口到开挖工作面的距离应小于5m，风管百米漏风率不应大于2%，风管终口的送风速度不低于5m/s或4m/s。·2.3.2、Ⅴ级围岩――超短台阶法本标段Ⅴ级围岩采纳超短台阶法开挖，即环形开挖预留核心土法施工，开挖后刚好喷砼封闭岩面，及早施作喷锚网、钢架初期支护，喷砼采纳湿喷工艺。开挖方法见图“2.3.2-1Ⅴ级围岩超短台阶法施工工序示意图”。图2.3.2-1Ⅴ级围岩超短台阶法施工工序示意图超短台阶法分为上下两个断面进行开挖，台阶长度限制在5～10米。上下断面采纳平行作业。1）超短台阶法作业依次：A、对于上半断面：用钻孔台车钻眼、装药爆破，地层较软时可用挖掘机开挖。安设锚杆和钢筋网，按设计要求加设钢支撑、喷射混凝土。用推铲机将石渣推运至台阶下，再由装载机装入车内运到洞外。B、开挖完毕后即初喷混凝土封闭围岩，按设计施作局部锚杆或系统锚杆，锚杆为Ф25mm中空注浆锚杆，挂设钢筋网片钢筋网片与锚杆以点焊形式连接，喷射混凝土采纳湿喷方式施工。C、对于下半断面：用钻孔台车钻眼、装药爆破。装碴直运至洞外。安设边墙锚杆和喷射混凝土。用挖掘机开挖水沟。喷底部混凝土。D、下台阶初期支护初喷混凝土，施作边墙系统锚杆，架设下部边墙和仰拱格栅钢架，挂网复喷至设计厚度。采纳超短台阶法开挖时，由于二次衬砌是按主要的承载结构设计，因此二次衬砌应紧跟开挖面：在初期支护落底后应刚好施作二次衬砌仰拱和仰拱回填层，然后施作二次衬砌。2）采纳短台阶法施工时，应留意如下事项：A、下半断面的开挖应在上半断面初期支护基本稳定后进行，或采纳其它有效措施确保初期支护体系的稳定性；采纳单侧开挖或双侧交织开挖，避开上部初期支护两侧同时悬空。B、下部边墙开挖后必需马上喷射混凝土，并按规定做初期支护。C、量测工作必需即时，以视察拱顶、拱脚和边墙中部位移值，当发觉速率增大，马上进行底（仰）拱封闭，或缩短进尺，加强支护，分割掌子面等。·2.3.3、爆破设计1、设计原则采纳光面爆破，依据地质条件、开挖断面、开挖进尺、爆破器材等条件编制爆破设计。依据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小反抗线，协助炮眼交织匀称布置,周边炮眼与协助炮眼眼底在同一垂直面上,掏槽炮眼加深20cm。严格限制周边眼装药量，采纳间隔装药，使药量沿炮眼全长匀称分布。依据岩石特性选择炸药，本工程采纳乳化炸药。塑料导爆管非电毫秒雷管起爆。采纳毫秒微差有序起爆，一般周边眼采纳导爆索起爆，以减小起爆时差。2、钻爆参数选择通过爆破试验确定爆破参数，试验时参照下表。表2.3.3-1光面爆破参数表岩石种类周边眼间距E(cm)周边眼最小反抗线W(cm)相对距E/W周边眼装药参数(kg/m)硬岩55～7060～800.7～1.00.30～0.35中硬岩45～6560～800.7～1.00.20～0.30软岩35～5045～600.5～0.80.07～0.123、掏槽方式台车开挖采纳中空直眼掏槽，手风钻开挖采纳斜眼掏槽。4、装药结构及堵塞方式周边眼用小直径药卷间隔装药，协助眼和掏槽眼均采纳连续装药结构。全部装药炮眼用炮泥堵塞，周边眼堵塞长度不小于50cm。5、爆破效果监测及爆破设计优化爆破效果检查内容包括：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％,并在开挖轮廓面上匀称分布；f.两次爆破连接台阶不大于15cm。每次爆破后检查爆破效果，分析缘由刚好修正爆破参数，提高爆破效果，改善技术经济指标。爆破设计优化内容：a.依据岩层节理裂隙发育、岩性软硬状况，修正眼距、用药量，特殊是周边眼；b.依据爆破后石碴的块度修正参数；c.依据爆破振速监测，调整单段起爆炸药量及雷管段数；d.依据开挖面凹凸状况修正钻眼深度，爆破眼眼底基本上落在同一断面上。·2.3.4量测内容及方法·2.3.4.1地质和支护状况视察1、对开挖后没有支护的围岩的观测：a、开挖工作面视察应在每次开挖后进行。视察中发觉围岩条件恶化时，应马上实行相应处理措施；视察后应刚好绘制开挖工作面地质素描图、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。b、在节理、裂隙发育的镶嵌壮、块状脆性硬岩地段应重点视察的节理、裂隙走向及发育程度，对易引起坍塌的岩块刚好进行锚杆支护或喷射砼封闭。c、视察开挖的稳定状态,顶板有无坍塌现象。d、查看是否有涌水现象，确定涌水的位置、涌水量等。e、是否有底板隆起的现象。2、对已开挖已支护地段围岩动态的观测a．喷射混凝土是否发生裂缝剥离或剪切破坏。b．钢拱架是否有受挤压变形状况。c．锚喷支护施工质量是否符合规范要求。3、视察围岩破坏形态分析a．危急性不大，不会发生急剧破坏，加之临时支护即可稳定的状况。b．应当引起留意的破坏，如拱顶混凝土喷层因受弯曲压缩出现裂缝。c．危急征兆的破坏，如拱顶混凝土喷层出现有对称性局部的崩落，侧墙内移等。4、洞外视察洞外视察重点应在洞口段和洞身埋身较浅地段，其视察内容应包括地表开裂、地表沉陷、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗透状况等。·.2水平相对净空改变量测1、水平相对净空改变量测采纳收敛计量测隧道断面净空收敛状况。量测测点布置断面间距不超过下表规定值。监控量测断面间距围岩级别断面间距(m)每断面测点数量水平净空改变拱顶下沉Ⅴ10～15每台阶(或分部)1条基线3个点注：测点布置还要依据开挖方法等具体状况确定。2、测点布置在距开挖面1米范围内并尽快安设读数。初读数在开挖后12h内读取，最迟不超过24h，而且在下一循环开挖前，必需完成初期变形值的读数。3、测点应坚固牢靠、易于识别，并应留意爱护。4、测点布置如下图所示，沿隧道周边左右对称布置。测点布置表地段开挖方法一般地段特殊地段环形开挖预留核心土法每台阶两条水平测线每台阶一条水平测线，两条斜测线监控量测测点布置示意图·.3拱顶下沉量测(1)拱顶下沉量测应与水平净空相对改变量测在同一断面内进行。采纳水平仪、水准尺测量。(2)当地质条件困难，下沉量大或偏压明显时，除量测拱顶下沉外，尚应量测拱腰下沉及隧底隆起量。(3)拱顶下沉量测与水平净空相对改变量测宜采纳相同的量测频率，应从下表中依据变形速度和距开挖工作面距离选择较高的一个量测频率。量测频率表测点布置测设时间每10-30米一个断面，每个断面测点布置见图(a)-(c),周边收敛与拱顶下沉测点布置在同一断面。1-15天16天-1个月1-3个月3个月以上1-2次/天1次/2天1-2次/周1-3次/月·.4地表沉降量测在隧道洞口及隧道浅埋段应进行地表沉降量测，在施工初级阶段、地质条件较差地段或者变形和位移数率较大时，应适当增加量测断面和量测频率。1、沿隧道洞口开挖边仰坡线布置地表沉降测点，测点间距10～15米。在隧道中线旁边测点应适当加密，隧道中线两侧量测范围不应小于H0+B。2、隧道浅埋段地表沉降测点和隧道内测点应布置在同一断面里程。一般条件下，地表沉降测点纵向间距应按下表要求布置。地表沉降测点测设时间测设时间开挖面距量测断面≤2B时1～2次/天开挖面距量测断面≤5B时1次/2天开挖面距量测断面>5B时1次/周3、地表沉降测点按一般水准点基点埋设。并在预料裂开面以外3～4倍洞径以外设水准基点，作为各观测点高程测量的基准，从而计算出各种观测点的下沉量。4、地表沉降横向测点布置图。2.4、洞身开挖工程质量限制制订创优验收标准，验收分项分部工程，建立严格的工序监督和分项分部工程检查、检测制度，分项工程达不到创优标准不得验收；达不到创优标准，不得进入下道工序，以严格的工序把关实现分项工程创优，以严格的分项工程创优实现分部工程和单位工程创优。2.5、洞身开挖质量限制要点依据本隧道的施工要求，洞身开挖采纳拱部弧形导坑开挖。进尺限制在1.0-1.5m，预留拱部核心土，开挖拱部核心土时，两侧导坑交织开挖，滞后上台阶3-4m，进尺按1-1.5m限制。下台阶预留核心土滞后两侧导坑2-3m，以发挥其正面支挡作用，并为拱部开挖施工预留操作平台。下部核心土开挖后先进行仰拱初期支护。2.6、施工打算的质量限制·2.6.1、对全部施工人员进行技术培训和岗前培训，对管理人员和技术人员进行专业强化培训。·2.6.2、探讨设计文件，充分理解设计意图，编制合理而切实可行的实施性施工组织设计，编制高标准的《质量支配》和《创优实施细则》。2.7、洞身施工过程中的质量限制·2.7.1、对机械和仪器设备进行质量限制,杜绝不合格品进入现场。·2.7.2、限制工序工艺流程，步步比照标准，到处比照设计，从根本上为创优打下基础，避开不合格品发生；·2.7.3、作好检测、测量等手段，对施工过程随时随机跟踪监控，这是整个工程质量保证体系的核心，也是创优成败的关键，要制定检测工作程序和操作制度，保证体系的正常运转；·2.7.4、严格执行隐藏工程签证制度，只有当隧道工程师和监理工程师签认后，方可转入下道工序。·2.7.4.1对关键和特殊的工序，编制具体的工艺细则，做好技术交底。·2.7.4.2对施工过程中的各种影响施工和工程质量的状况、问题，刚好进行协调、处理和改正。·2.7.4.3做好原始记录，加强对文件和资料的管理，分门别类建立台账，做到数据有据可查，质量心中有数。·3、洞身开挖施工平安限制3.1平安施工要点·3.1.1预防机械开挖时，机械摇摆幅度较大伤及他人，要有专人指挥。·3.1.2人工清理过程中，派专人监控掌子面围岩状况，发觉异样，马上组织施工人员撤离。3.2、落实平安生产责任制·3.2.1、完善各项平安生产管理制度，针对各工序及各工种的特点制定相应的平安管理制度，并由各级平安组织检查落实。·3.2.2、建立平安生产责任制，落实各级管理人员和操作人员的平安职责，做到纵向究竟，横向到边，各自作好本岗位的平安工作。·3.2.3、项目开工前，由项目经理部编制实施性平安技术措施，对开挖、运输等作业要编制专项平安技术措施，领导小组同意后实施。·3.2.4、严格执行逐级平安技术交底制度，施工前由项目经理部组织有关人员进行具体的技术平安交底。项目施工队对施工班组及具体操作人员进行平安技术交底。各级专职平安员对平安措施的执行状况进行检查、督促并作好记录。·3.2.5、加强施工现场平安教化针对遂道工程特点，定期进行平安生产教化，重点对专职平安员、平安监督岗岗员、班组长及从事特种作业的起重工、机械工、机动车辆驾驶员进行培训和考核，学习平安生产必备的基本学问和技能，提高平安意识。未经平安教化的管理人员及施工人员不准上岗，未进行三级教化的新工人不准上岗。变换工种或参与采纳新工艺、新工法、新设备及技术难度较大的工序的工人必需经过技术培训，并经考试合格者才准持证上岗。通过平安教化，增加职工平安意识，树立“平安第一，预防为主”的思想，提高职工遵守施工平安纪律的自觉性，仔细执行平安操作规程，做到：不违章指挥、不违章操作、不损害自己、不损害他人，不被他人损害，确保自身和他人平安，提高职工整体平安防护意识和自我防护实力。·3.2.6、仔细执行平安检查制度项目经理部要保证检查制度的落实，按规定定期检查日期、参与检查的人员。经理部每10日检查一次，项目队安检部门每7日检查一次，作业班组实行每班班前、班中、班后三检制，不定期检查视工程进展状况而定，如：施工打算前、施工危急性大、采纳新工艺、季节性改变、节假日前后等时要进行检查，并要有领导值班。对检查中发觉的平安隐患，要建立登记、整改制度，依据“三不放过”的原则制定整改措施。在隐患没有消退前，必需实行牢靠的防护措施。如有危及人身平安的险情，必需马上停工，处理合格后方可施工。·3.2.7、临时及协助工程按相应的国家有关标准、规范要求施工。·3.2.8、临时道路的弃碴应妥当处理，避开挤压河道、污染水源、引起泥石流和危及行车平安，临时道路在险峻处应设立防护石墩和平安标记。·3.2.9、临时房屋防火、防洪和防暑应满意要求，并配备消防设施。·3.2.10、临时供电及照明线路接头坚固，电力平安工具应定期检查。·3.2.11、锅炉等压力容器的安装和运用应符合国家有关规定。3.3、预防隧道