高速铁路隧道开挖专项综合项目施工专项方案

目录第一章 编制根据 1第二章编制范畴 1第三章工程概况 1第四章重要施工方案及施工办法 24.1施工方案 24.2施工办法 24.2.1明洞段开挖办法 24.2.2台阶法 24.2.3.隧道围岩分级、开挖办法及衬砌支护形式 4第五章施工进度安排 5第六章爆破设计 66.1爆破方案 66.2钻爆设计 66.2.1光爆基本参数 66.2.2掏槽方式 76.2.3周边眼 76.2.4掘进眼 86.2.5装药构造及堵塞方式 86.2.6炮眼布置 96.3爆破设计优化及爆孔布置 12第七章劳动力和机械设备配备 127.1劳动力配备 127.2机械配备 13第八章质量保证办法 14第九章安全、文明施工 15编制根据1、新建贵阳枢纽小碧经清镇东至白云联系线《摆龙村一号隧道设计图》；2、新建贵阳枢纽小碧经清镇东至白云联系线第三册《隧道附图洞门及洞口工程》；3、《高速铁路隧道工程施工技术指南》铁建设（）241号；4、《高速铁路隧道工程施工质量验收原则》（TB10753-）；5、《铁路混凝土工程施工质量验收原则》（TB10424-）；6、《铁路工程基本作业施工安全技术规程》TB10301-；7、《铁路隧道工程施工安全技术规程》TB10304-；8、《\o"爆破安全规程(GB6722-)"爆破安全规程》GB6722-；9、新建贵阳枢纽小碧经清镇东至白云联系线站前4标《实行性施工组织设计》第二章编制范畴新建贵阳枢纽小碧经镇东至白云联系线站前Ⅳ标（D1K64+770～D1K65+275）摆龙一号隧道。第三章工程概况摆龙村一号隧道位于贵阳市金华新区金华镇摆龙村境内，全长505米，隧道进出口里程分别为D1K64+770、D1K65+275。该隧道为时速200kmⅠ级铁路双线隧道，隧道内线间距为4.6m。洞内采用重型轨道碎石道床，铺设Ⅲ型轨枕（2.6m）及60kg/m钢轨，轨道构造高度766mm。隧区岩溶中档至强烈发育，隧道进出口右侧边坡顺层且洞身右侧围岩顺层偏压。洞身与梨木山断层平行，相距30~80m,洞身位于地下水垂直渗流带内，地下水对混凝土无侵蚀性。第四章重要施工方案及施工办法4.1施工方案依照设计规定，隧道除明洞段为明挖之外，隧道暗挖段采用锚喷构筑法施工、光面爆破开挖。暗挖段依照围岩类别不同分别采用IV级围岩采用台阶法，V级围岩采用台阶法+暂时横撑。4.2施工办法4.2.1明洞段开挖办法摆龙村1号隧道明洞段进出口各15m共30米。明洞段均采用明挖法施工。摆龙村1号隧道明洞基本处在强风化灰岩层，施工时采用挖机施工，每施工一种台阶及时进行喷锚支护。遇到有不易破除岩石部位采用控制爆破开挖。4.2.2台阶法隧道开挖分上下台阶施工（除仰拱开挖外），上下台阶长度可以依照实际施工做恰当调节。微台阶长度宜控制在5米左右，长台阶不适当超过14米。本隧道施工段台阶法施工合用于Ⅳ、Ⅴ级围岩。1、施工工序（1）先开挖①部，然后进行①部台阶周边支护及暂时支护，即初喷4cm厚混凝土，铺设钢筋网，架立钢拱架和I18暂时横撑（I18暂时横撑仅在Ⅴ级围岩浅埋段或软质岩地段设立），并设立锁脚锚杆。待打入径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。（2）在滞后①部一段距离之后（可依照施工机械配备、人员安排等状况恰当调节），开挖②部，待②部开挖完后进行台阶周边某些初喷4cm厚混凝土，铺设钢筋网，接长钢拱架，打入径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。（3）在滞后②部一段距离后，开挖③部，待碴土清除干净后，施作隧底混凝土。2、施工注意事项（1）工序变化处钢架应设锁脚锚杆，以保证钢架基本稳定。在Ⅳ级围岩偏压地段也应注意下台阶安全，防止塌方。（2）台阶高度、长度可依照施工机具，人员等安排进行恰当调节。（3）钢架之间纵向连接钢筋应及时施作并连接牢固。（4）各部台阶开挖长度普通不适当超过14m，围岩条件变化时可酌情缩短或延长台阶长度。（5）复合衬砌段在施工时，需按关于规范及原则图规定进行监控量测，依照监控量测成果进行分析，拟定灌注二次衬砌时机及调节支护参数，必要时可喷混凝土封闭掌子面。必要时可在上台阶底部设10cm厚喷混凝土暂时仰拱。（6）I18横撑连接处或与钢架连接处均设立钢垫板（240×500×16mm）。（7）大拱脚采用钢垫板（240×500×16mm）与斜撑焊接连成整体。（8）I18横撑为暂时支护,施工中应尽量倒换使用。4.2.3.隧道围岩分级、开挖办法及衬砌支护形式1、隧道围岩分级及开挖办法摆龙村一号隧道围岩分级及开挖办法见表2-1。序号起讫里程长度(m)衬砌类型开挖工法备注1D1K64+770～D1K64+78515单压式明洞衬砌明挖2D1K64+785～D1K64+80015Ⅴc型衬砌台阶法+暂时横撑3D1K64+800～D1K64+82020Ⅴc型衬砌台阶法+暂时横撑4D1K64+820～D1K65+220400IVay型衬砌台阶法5D1K65+220～D1K65+23515Ⅴc型衬砌台阶法+暂时横撑6D1K65+235～D1K65+26025Ⅴc型衬砌台阶法+暂时横撑7D1K65+260～D1K65+27515偏压式明洞衬砌明挖2、衬砌支护形式隧道D1K64+770~785，D1K65+260~275明洞衬砌，隧道洞身采用喷锚支护、复合式衬砌构造。Ⅴ，Ⅳ级围岩采用曲墙带仰拱衬砌断面形式。复合式衬砌支护参数见表2-2。衬砌形式ⅤcⅣay二次衬砌拱墙55，C35钢筋砼45，C35钢筋砼仰拱（底板）60，C35钢筋砼50，C35钢筋砼初期支护C25喷砼设立部位/厚度拱墙：27拱墙：23仰拱：25仰拱：0钢筋网规格φ8φ6设立部位拱墙拱墙网格间距20×2020×20锚杆设立部位拱墙拱墙长度4.03.5间距（环向m×纵向，m）拱墙：1.2×1.0拱墙：1.2×1.2钢架规格I20b型钢160格栅设立部位拱墙、仰拱拱墙纵向间距（m）0.61.2注：1.拱部锚杆采用φ22组合中空锚杆，边墙锚杆采用普通砂浆锚杆；2.Ⅳ、Ⅴ级围岩地段拱部系统锚杆依照地层岩性、风化限度、覆盖层厚度等状况进行设立。第五章施工进度安排坚持经济、合理与实用相结合原则。采用先进施工技术和管理技术，应用科学组织办法，合理安排施工顺序。下表为洞身开挖作业循环时间表。开挖支护作业循环时间表围岩项目时间(h)Ⅳ级Ⅴ级备注超前地质预报11测量放线0.50.5开挖及出碴75找顶0.50.5初喷0.50.5初期支护97合计18.514.5（1）Ⅳ级围岩进度指标为（单个工作口）:720小时/月×2.0m/循环≈78m/月18.5小时/循环考虑工序衔接、其他等因素影响，筹划进度指标采用75m/月。（2）Ⅴ级围岩进度指标为（单个工作口）：720小时/月×0.8/循环≈40m/月14.5小时/循环考虑工序衔接、其他等因素影响，筹划进度指标采用38m/月。总体筹划：3月10日-5月10日边仰坡开挖5月11日-6月10日导向墙及进口大管棚施工6月11日-4月31日初支7月15日-5月25日衬砌3月10日-6月20日附属第六章爆破设计6.1爆破方案爆破方案选取以如何提高炮眼运用率和如何控制开挖轮廓和爆破振动对地层扰动为指引思想。本施工段隧道洞口浅埋段土质围岩采用人工配合机械明挖法施工，遇个别孤石进行松动爆破，挖机配合开挖。本施工段隧道洞身Ⅳ、Ⅴ级围岩采用台阶法施工，台阶法开挖采用光面爆破。人工手持风钻配合多功能台架钻孔，2#岩石乳化炸药（Φ32mm×2406.2钻爆设计6.2.1光爆基本参数隧道初步开挖时，炸药单耗量和光面爆破参数参照下表“巷道掘进单位炸药耗药量”“光面爆破参数表”，实际施工时依照相应各级围岩爆破效果对本参数进行恰当调节。巷道掘进单位炸药耗药量（2＃岩石硝铵炸药，kg/m3）掘进断面（m2）岩石结实性系数（f）～34～68～1012～1415～20＜41.231.772.482.963.364～61.051.502.152.642.936～80.891.281.892.332.598～100.781.121.692.041.3210～120.721.011.511.902.1012～151.660.921.361.781.9715～200.640.901.311.671.85＞200.600.861.261.621.80光面爆破参数原则表岩石种类周边眼间距E(cm)周边眼最小抵抗线W(cm)相对距离E/W装药集中度q(kg/m)极硬岩50～6055～750.8～0.850.25～0.3硬岩40～5050～600.8～0.850.15～0.25软质岩35～4545～600.75～0.80.07～0.126.2.2掏槽方式采用中空直眼或斜眼掏槽。直眼掏槽操作较简朴，钻孔方向易掌握，被广泛采用，洞身开挖采用直眼掏槽。因本工程隧道断面大，采用人工手持风钻钻孔，采用三级复合楔形掏槽方式。各级围岩掏槽眼深度如下1、Ⅳ级围岩第一级掏槽眼深1.9m，第二级掏槽眼深2.5m，第三级掏槽眼深2.3m。2、Ⅴ级围岩第一级掏槽眼深1.3m，第二级掏槽眼深2.1m，第三级掏槽眼深1.7m。6.2.3周边眼周边眼尽量靠帮布置，眼距恰当缩小，并减少炮眼内装药量。保证爆破后岩壁平直、成型规整，减少对围岩扰动。因在施工现场周边眼钻孔时机械位置限制，钻孔方向可恰当外插，眼底可偏出轮廓线5～10cm。岩性较软时，周边眼眼位可在设计开挖轮廓线以内5cm左右，爆破后采用风镐修整洞壁。依照隧道围岩状况，周边眼间距选用如下：Ⅳ级围岩45cm、Ⅴ级围岩40cm。6.2.4掘进眼掘进眼介于掏槽眼和周边眼之间。它作用是扩槽和破碎岩石。掘进眼依照隧道围岩与岩石性质，均匀排列，深度跟每循环进尺相似。最外一圈掘进眼与周边眼间距圈距按下式计算：D=E/M式中：E——按光面爆破规定拟定周边眼孔间距；M——光面爆破炮眼密集系数，选用M=0.8。别的掘进眼圈距大体可按80～100cm均匀布置，平均为90cm。6.2.5装药构造及堵塞方式周边眼装药构造：采用不偶合和间隔装药构造、不偶合系数为1.8。详见下图“光面爆破周边眼装药示意图”其他眼：均采用持续装药构造。所有装药炮眼用炮泥堵塞，周边眼堵塞长度不不大于25cm。光面爆破周边眼装药示意图普通炮孔装药构造示意图6.2.6炮眼布置Ⅳ级围岩台阶法开挖炮眼布置图Ⅴ级围岩台阶法开挖炮眼布置图起爆网络联结示意图所有炮孔按规定装入炸药和非电毫秒雷管，保证段数对的，做好炮孔堵塞，然后按区域将雷管脚线理顺，集中在一起用传爆雷管联结，传爆雷管尽量选用低段非电毫秒雷管（其延时误差相对较小），并保证段数相似，最后所有传爆雷管用火雷管联结。6.2.9用药量计算Ⅳ级围岩上台阶开挖药量计算表炮孔类型炮孔深度间距炮孔个数单孔药条数单孔药量同段药量cmcm个条kgkg掏槽眼119067.51.59掏槽眼2250610212辅助掏槽23068.51.710.2掘进眼200904061.248内圈眼200603261.238.4周边眼200405830.3620.88底板眼200801981.630.4共计167每循环装药量(kg)168.88炸药单耗指标(kg/m3)1.09Ⅳ级围岩下台阶开挖药量计算表雷管段别炮孔深度间距炮孔个数单孔药条数单孔药量同段药量cmcm个条kgkg12009075173200907517520090751772009045149200907517周边1120040830.362.88中线1120050930.65.41320080981.614.4共计58每循环装药量(kg)54.68炸药单耗指标(kg/m3)0.91V级围岩上台阶开挖药量计算表炮孔类型炮孔深度间距炮孔个数单孔药条数单孔药量同段药量cmcm个条kgkg掏槽眼1130430.62.4掏槽眼2210640.84.8辅助掏槽17043.50.72.8掘进眼16090502.50.525内圈眼16060212.50.510.5周边眼160454820.419.2底板眼160802330.613.8共计156每循环装药量(kg)78.5炸药单耗指标(kg/m3)1.07V级围岩下台阶开挖药量计算表雷管段别炮孔深度间距炮孔个数单孔药条数单孔药量同段药量cmcm个条kgkg11601201240.89.631601201140.88.851601201040.887160120940.87.29160501620.46.411160602520.410共计83每循环装药量(kg)50炸药单耗指标(kg/m3)0.76.3爆破设计优化及爆孔布置爆破效果检查项目重要有：断面周边超欠挖检查；开挖轮廓圆顺度，开挖面平整检查；爆破进尺与否达到爆破设计规定；爆出石碴块与否适合装碴规定；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；两次爆破衔接台阶不不不大于10cm。爆破设计优化：每次爆破后检查爆破效果，分析因素及时修正爆破参数，提高爆破效果，改进技术经济指标。依照岩层节理裂隙发育、岩性软硬状况，修正眼距，用药量，特别是周边眼。爆孔布置优化：依照爆破后石碴块度大小修正爆孔及装药参数。若爆破后石碴块度较大则曾密炮眼数量、并相应减少每炮孔用量量。依照开挖面凹凸状况修正钻眼深度，使爆破眼底基本落在同一断面上。第七章劳动力和机械设备配备7.1劳动力配备工班名称肩负重要任务管理及技术人员10工程各种管理协调、技术工作，测量等掘进工班15钻眼、装药、爆破和人工开挖等支护工班15超前小导管、锚杆、钢筋网、钢架安设，喷射混凝土作业等衬砌工班钢筋组10衬砌钢筋安装和绑扎防水组6防排水管、止水带安装，无纺布挂设，防水板焊接、吊挂混凝土组8衬砌台车就位、混凝土浇筑、拆模；仰拱、填充、底板混凝土施工；水沟电缆槽施工等运送队8出碴、运送、调度、维修、保养等综合保障队4风、水、电及其设备维修、保养，道路养护钢构造加工工班8各种钢构造加工及预制小计84依照工作面详细状况，人员可作机动调节7.2机械配备序号设备名称规格型号台数备注1电动空压机20m3/min52小型拌和机JS7501洞口喷射混凝土材料拌和站3管棚钻机KQG16524挖掘机PC2001备用1台5自卸汽车ND326036侧卸装载机ZLC50C1备用1台7混凝土湿喷机YSP4-8SA28多功能作业台架自制19防水板作业台车自制110液压衬砌台车12m111仰拱栈桥12m112轴流通风机110X11备用1台13柴油发电机组75kw114混凝土输送泵HBT601备用1台15水平钻机PD-50A116双液注浆泵GZJB1备用1台17地质预报探测仪TSP203118风动凿岩机YT-28419地质雷达CU-2120污水泵250JQC140321型钢冷弯机HD251第八章质量保证办法1、技术交底工程开工前，在认真熟悉设计图纸和规范原则基本上，由各工点技术负责人向全体施工人员进行技术交底，讲清该项工程设计规定、技术原则、以及各种爆破参数等。2、测量、量测测量资料必要经换手复核无误，再报监理工程师审查承认，方可用于施工，并对中线桩、水准点建立定期复测检查制度，测量与施工应建立联系制度。做好隧道预留沉降量控制，依照现场实际监控量测资料对预留沉降变形可以进行恰当调节。3、各级围岩施工段施工前，组织作业班组人员、现场管理人员、工程技术人员召开专项施工交底会议，详细精确做好交底工作。4、当前方地质浮现变化迹象或接近围岩分界线时，必要用地质雷达、超前探孔等办法先探明隧道工程地质和水文地质状况，才干进行开挖。5、应严格控制超欠挖，当石质坚硬完整且岩石抗压强度不不大于30MPa并确认不影响衬砌构造稳定和强度时，容许岩石个别凸出某些(每1m2不不不大于O.1m2)凸入衬砌断面，锚喷支护时凸入不不不大于30mm，衬砌时不不不大于50mm，拱脚、墙脚以上lm内禁止欠挖，超挖值应符合表8-1表中容许超挖值规定。6、开挖轮廓要预留支撑沉落量及变形量，并运用量测反馈信息进行及时调节。7、做好钻爆设计分析总结，及时调节优化钻爆设计，严格控制隧道成形质量。8、洞身开挖在清除浮石后应及时进行初喷支护。隧道洞身容许超挖值围岩级别开挖部位ⅠⅡ～ⅣⅤ～Ⅵ拱部平均线形超挖（cm）101510最大超挖（cm）202515边墙线形超挖（cm）101010仰拱、隧底平均线形超挖（cm）10最大超挖（cm）259、硬岩无剥落，中硬岩基本无剥落，软弱围岩无大剥落或坍塌，开挖面平整。第九章安全、文明施工1、贯彻“安全第一，防止为主”指引方针，对的解决好进度、质量、安全三者之间关系，做好开挖面施工安全保证办法，杜绝塌方。2、断层破碎带及其他不良地质段，施工前制定详细切实可行技术交底和作业指引书。3、加强监控量测管理，严格按设计及规范规定进行布点，每天及时进行量测分析、反馈，及时调节围岩支护参数，对的安全指引施工。4、做好超前地质预报工作，采用超前水平钻、地质雷达等综合预报手段对开挖面前方地质状况作出详细预报。每个工点配一名工程师跟班，保证各种办法、技术交底贯彻，保证原则化作业