高速鐵路擺龍村一號隧道開挖專項施工方案(17頁).doc
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2022-08-25
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1、目 錄第一章編制依據1第二章 編制范圍1第三章 工程概況1第四章 主要施工方案及施工方法24.1施工方案24.2施工方法2明洞段開挖方法2臺階法24.2.3.隧道圍巖分級、開挖方法及襯砌支護形式4第五章 施工進度安排5第六章 爆破設計66.1爆破方案66.2鉆爆設計6光爆基本參數6掏槽方式7周邊眼7掘進眼8裝藥結構及堵塞方式8炮眼布置96.3爆破設計的優化及爆孔布置12第七章 勞動力和機械設備配置127.1勞動力配置127.2機械配置13第八章 質量保證措施14第九章 安全、文明施工15第一章 編制依據1、新建貴陽樞紐小碧經清鎮東至白云聯絡線擺龍村一號隧道設計圖;2、新建貴陽樞紐小碧經清鎮東至2、白云聯絡線 第三冊隧道附圖 洞門及洞口工程;3、高速鐵路隧道工程施工技術指南鐵建設(2010)241號;4、高速鐵路隧道工程施工質量驗收標準(TB10753-2010);5、鐵路混凝土工程施工質量驗收標準(TB10424-2010);6、鐵路工程基本作業施工安全技術規程TB10301-2009;7、鐵路隧道工程施工安全技術規程TB10304-2009;8、爆破安全規程GB6722-2011;9、新建貴陽樞紐小碧經清鎮東至白云聯絡線站前4標實施性施工組織設計第二章 編制范圍新建貴陽樞紐小碧經鎮東至白云聯絡線站前標(D1K64+770D1K65+275)擺龍一號隧道。第三章 工程概況擺龍村一號隧道3、位于貴陽市金華新區金華鎮擺龍村境內,全長505米,隧道進出口里程分別為D1K64+770、D1K65+275。該隧道為時速200km級鐵路雙線隧道,隧道內線間距為4.6m。洞內采用重型軌道碎石道床,鋪設型軌枕(2.6m)及60kg/m鋼軌,軌道結構高度766mm。隧區巖溶中等至強烈發育,隧道進出口右側邊坡順層且洞身右側圍巖順層偏壓。洞身與梨木山斷層平行,相距3080m,洞身位于地下水垂直滲流帶內,地下水對混凝土無侵蝕性。第四章 主要施工方案及施工方法4.1施工方案根據設計要求,隧道除明洞段為明挖之外,隧道暗挖段采用錨噴構筑法施工、光面爆破開挖。暗挖段根據圍巖類別的不同分別采用IV級圍巖采用臺階4、法,V級圍巖采用臺階法+臨時橫撐。4.2施工方法明洞段開挖方法 擺龍村1號隧道明洞段進出口各15m共30米。明洞段均采用明挖法施工。擺龍村1號隧道明洞基本處于強風化灰巖層,施工時采用挖機施工,每施工一個臺階立即進行噴錨支護。遇到有不易破除巖石的部位采用控制爆破開挖。4.2.2臺階法隧道開挖分上下臺階施工(除仰拱開挖外),上下臺階長度可以根據實際施工做適當調整。微臺階長度宜控制在5米左右,長臺階不宜超過14米。本隧道施工段臺階法施工適用于、級圍巖。1、 施工工序(1)先開挖部,然后進行部臺階周邊的支護及臨時支護,即初噴4cm厚混凝土,鋪設鋼筋網,架立鋼拱架和I18臨時橫撐(I18臨時橫撐僅在級圍5、巖淺埋段或軟質巖地段設置),并設置鎖腳錨桿。待打入徑向錨桿后復噴混凝土至設計厚度。(2)在滯后部一段距離之后(可根據施工機械配置、人員安排等情況適當調整),開挖部,待部開挖完后進行臺階周邊部分初噴4cm厚混凝土,鋪設鋼筋網,接長鋼拱架,打入徑向錨桿后復噴混凝土至設計厚度。(3)在滯后部一段距離后,開挖部,待碴土清除干凈后,施作隧底混凝土。2、 施工注意事項(1)工序變化處鋼架應設鎖腳錨桿,以確保鋼架基礎穩定。在級圍巖偏壓地段也應注意下臺階安全,防止塌方。(2)臺階高度、長度可根據施工機具,人員等安排進行適當調整。(3)鋼架之間縱向連接鋼筋應及時施作并連接牢固。(4)各部臺階開挖長度一般不宜超過6、14m,圍巖條件變化時可酌情縮短或延長臺階長度。(5)復合襯砌段在施工時,需按有關規范及標準圖的要求進行監控量測,根據監控量測的結果進行分析,確定灌注二次襯砌的時機及調整支護參數,必要時可噴混凝土封閉掌子面。必要時可在上臺階底部設10cm厚的噴混凝土臨時仰拱。(6)I18橫撐連接處或與鋼架連接處均設置鋼墊板(24050016mm)。(7)大拱腳采用鋼墊板(24050016mm)與斜撐焊接連成整體。(8)I18橫撐為臨時支護,施工中應盡量倒換使用。4.2.3.隧道圍巖分級、開挖方法及襯砌支護形式1、隧道圍巖分級及開挖方法擺龍村一號隧道圍巖分級及開挖方法見表2-1。表2-1 隧道圍巖分級及開挖方法7、序號起訖里程長度(m)襯砌類型開挖工法備注1D1K64+770D1K64+78515單壓式明洞襯砌明挖2D1K64+785D1K64+80015c型襯砌臺階法+臨時橫撐3D1K64+800D1K64+82020c型襯砌臺階法+臨時橫撐4D1K64+820D1K65+220400IVay型襯砌臺階法5D1K65+220D1K65+23515c型襯砌臺階法+臨時橫撐6D1K65+235D1K65+26025c型襯砌臺階法+臨時橫撐7D1K65+260D1K65+27515偏壓式明洞襯砌明挖2、襯砌支護形式隧道D1K64+770785,D1K65+260275明洞襯砌,隧道洞身采用噴錨支護、復合式襯8、砌結構。,級圍巖采用曲墻帶仰拱襯砌斷面形式。復合式襯砌支護參數見表2-2。表2-2 雙線隧道復合式襯砌支護參數表襯砌形式cay二次襯砌拱墻55,C35鋼筋砼45,C35鋼筋砼仰拱(底板)60,C35鋼筋砼50,C35鋼筋砼初期支護C25噴砼設置部位/厚度拱墻:27拱墻:23仰拱:25仰拱:0鋼筋網規格86設置部位拱墻拱墻網格間距20202020錨桿設置部位拱墻拱墻長度4.03.5間距(環向m縱向,m)拱墻:1.21.0拱墻:1.21.2鋼架規格I20b型鋼160格柵設置部位拱墻、仰拱拱墻縱向間距(m)0.61.2注:1.拱部錨桿采用22組合中空錨桿,邊墻錨桿采用普通砂漿錨桿;2.、級圍巖地段拱9、部系統錨桿根據地層巖性、風化程度、覆蓋層厚度等情況進行設置。第五章 施工進度安排堅持經濟、合理與實用相結合的原則。采用先進的施工技術和管理技術,應用科學的組織方法,合理安排施工順序。下表為洞身開挖作業循環時間表。開挖支護作業循環時間表 圍巖項目 時間(h)級級備注超前地質預報11測量放線0.50.5開挖及出碴75找頂0.50.5初噴0.50.5初期支護97合 計18.514.5(1)級圍巖進度指標為(單個工作口):720小時/月2.0m/循環78m/月18.5小時/循環考慮工序銜接、其它等因素的影響,計劃進度指標采用75m/月。(2)級圍巖進度指標為(單個工作口):720小時/月0.8/循環410、0m/月14.5小時/循環考慮工序銜接、其它等因素的影響,計劃進度指標采用38m/月。總體計劃:2014年3月10日-5月10日邊仰坡開挖 2014年5月11日-6月10日導向墻及進口大管棚施工 2014年6月11日-2015年4月31日初支 2014年7月15日-2015年5月25日襯砌 2015年3月10日-2015年6月20日附屬第六章 爆破設計6.1爆破方案爆破方案的選擇以如何提高炮眼的利用率和如何控制開挖輪廓和爆破振動對地層的擾動為指導思想。本施工段隧道洞口淺埋段土質圍巖采用人工配合機械明挖法施工,遇個別孤石進行松動爆破,挖機配合開挖。本施工段隧道洞身、級圍巖采用臺階法施工,臺階法開11、挖采用光面爆破。人工手持風鉆配合多功能臺架鉆孔,2#巖石乳化炸藥(32mm240mm),電雷管起爆,非電毫秒管微差光面爆破。6.2鉆爆設計光爆基本參數隧道初步開挖時,炸藥單耗量和光面爆破參數參照下表“巷道掘進單位炸藥耗藥量”“光面爆破參數表”,實際施工時根據對應各級圍巖爆破效果對本參數進行適當調整。巷道掘進單位炸藥耗藥量(2巖石硝銨炸藥,kg/m3)掘進斷面(m2)巖石堅固性系數(f)3468101214152041.231.772.482.963.36461.051.502.152.642.93680.891.281.892.332.598100.781.121.692.041.32101212、0.721.011.511.902.1012151.660.921.361.781.9715200.640.901.311.671.85200.600.861.261.621.80光面爆破參數標準表巖石種類周邊眼間距E(cm)周邊眼最小抵抗線W(cm)相對距離E/W裝藥集中度q(kg/m)極硬巖506055750.80.850.250.3硬巖405050600.80.850.150.25軟質巖354545600.750.80.070.12掏槽方式采用中空直眼或斜眼掏槽。直眼掏槽操作較簡單,鉆孔方向易掌握,被廣泛采用,洞身開挖采用直眼掏槽。因本工程隧道斷面大,采用人工手持風鉆鉆孔,采用三級復合楔13、形掏槽方式。各級圍巖掏槽眼深度如下1、級圍巖第一級掏槽眼深1.9m,第二級掏槽眼深2.5m,第三級掏槽眼深2.3m。2、級圍巖第一級掏槽眼深1.3m,第二級掏槽眼深2.1m,第三級掏槽眼深1.7m。周邊眼周邊眼盡可能靠幫布置,眼距適當縮小,并減少炮眼內的裝藥量。確保爆破后巖壁平直、成型規整,減少對圍巖的擾動。因在施工現場周邊眼鉆孔時機械位置的限制,鉆孔方向可適當外插,眼底可偏出輪廓線510cm。巖性較軟時,周邊眼眼位可在設計開挖輪廓線以內5cm左右,爆破后采用風鎬修整洞壁。根據隧道圍巖情況,周邊眼間距選取如下:級圍巖45cm、級圍巖40cm。掘進眼掘進眼介于掏槽眼和周邊眼之間。它的作用是擴槽和14、破碎巖石。掘進眼根據隧道圍巖與巖石性質,均勻排列,深度跟每循環進尺相同。最外一圈掘進眼與周邊眼間距的圈距按下式計算:D=E/M式中:E按光面爆破要求確定的周邊眼孔間距;M光面爆破炮眼密集系數,選取M=0.8。其余掘進眼的圈距大體可按80100cm均勻布置,平均為90cm。裝藥結構及堵塞方式周邊眼裝藥結構:采用不偶合和間隔裝藥結構、不偶合系數為1.8。詳見下圖“光面爆破周邊眼裝藥示意圖”其它眼:均采用連續裝藥結構。所有裝藥炮眼用炮泥堵塞,周邊眼堵塞長度不小于25cm。光面爆破周邊眼裝藥示意圖一般炮孔裝藥結構示意圖炮眼布置級圍巖臺階法開挖炮眼布置圖級圍巖臺階法開挖炮眼布置圖起爆網絡聯結示意圖所有炮15、孔按要求裝入炸藥和非電毫秒雷管,確保段數正確,做好炮孔堵塞,然后按區域將雷管腳線理順,集中在一起用傳爆雷管聯結,傳爆雷管盡量選用低段的非電毫秒雷管(其延時誤差相對較小),并確保段數相同,最后所有傳爆雷管用火雷管聯結。用藥量計算級圍巖上臺階開挖藥量計算表炮孔類型炮孔深度間距炮孔個數單孔藥條數單孔藥量同段藥量cmcm個條kgkg掏槽眼119067.51.59掏槽眼2250610212輔助掏槽23068.51.710.2掘進眼200904061.248內圈眼200603261.238.4周邊眼200405830.3620.88底板眼200801981.630.4合計167每循環裝藥量(kg)168.16、88炸藥單耗指標(kg/m3)1.09級圍巖下臺階開挖藥量計算表雷管段別炮孔深度間距炮孔個數單孔藥條數單孔藥量同段藥量cmcm個條kgkg12009075173200907517520090751772009045149200907517周邊1120040830.362.88中線1120050930.65.41320080981.614.4合計58每循環裝藥量(kg)54.68炸藥單耗指標(kg/m3)0.91V級圍巖上臺階開挖藥量計算表炮孔類型炮孔深度間距炮孔個數單孔藥條數單孔藥量同段藥量cmcm個條kgkg掏槽眼1130430.62.4掏槽眼2210640.84.8輔助掏槽17043.5017、.72.8掘進眼16090502.50.525內圈眼16060212.50.510.5周邊眼160454820.419.2底板眼160802330.613.8合計156每循環裝藥量(kg)78.5炸藥單耗指標(kg/m3)1.07V級圍巖下臺階開挖藥量計算表雷管段別炮孔深度間距炮孔個數單孔藥條數單孔藥量同段藥量cmcm個條kgkg11601201240.89.631601201140.88.851601201040.887160120940.87.29160501620.46.411160602520.410合計83每循環裝藥量(kg)50炸藥單耗指標(kg/m3)0.76.3爆破設計的優化及18、爆孔布置爆破效果檢查項目主要有:斷面周邊超欠挖檢查;開挖輪廓圓順度,開挖面平整檢查;爆破進尺是否達到爆破設計要求;爆出石碴塊是否適合裝碴要求;炮眼痕跡保存率,硬巖80,中硬巖60,并在開挖輪廓面上均勻分布;兩次爆破銜接臺階不大于10cm。爆破設計優化:每次爆破后檢查爆破效果,分析原因及時修正爆破參數,提高爆破效果,改善技術經濟指標。根據巖層節理裂隙發育、巖性軟硬情況,修正眼距,用藥量,特別是周邊眼。爆孔布置優化:根據爆破后石碴的塊度大小修正爆孔及裝藥參數。若爆破后石碴塊度較大則曾密炮眼數量、并相應減少每炮孔用量量。根據開挖面凹凸情況修正鉆眼深度,使爆破眼底基本落在同一斷面上。第七章 勞動力和機19、械設備配置7.1勞動力配置工班名稱人數擔負主要任務管理及技術人員10工程的各種管理協調、技術工作,測量等掘進工班15鉆眼、裝藥、爆破和人工開挖等支護工班15超前小導管、錨桿、鋼筋網、鋼架安設,噴射混凝土作業等襯砌工班鋼筋組10襯砌鋼筋安裝和綁扎防水組6防排水管、止水帶的安裝,無紡布的掛設,防水板焊接、吊掛混凝土組8襯砌臺車就位、混凝土澆筑、拆模;仰拱、填充、底板混凝土施工;水溝電纜槽的施工等運輸隊8出碴、運輸、調度、維修、保養等綜合保障隊4風、水、電及其設備維修、保養,道路養護鋼結構加工工班8各種鋼結構加工及預制小計84根據工作面的具體情況,人員可作機動調整7.2機械配置序號設備名稱規格型號臺20、數備 注1電動空壓機20m3/min52小型拌和機JS7501洞口噴射混凝土材料拌和站3管棚鉆機KQG16524挖掘機PC2001備用1臺5自卸汽車ND326036側卸裝載機ZLC50C1備用1臺7混凝土濕噴機YSP4-8SA28多功能作業臺架自制19防水板作業臺車自制110液壓襯砌臺車12m111仰拱棧橋12m112軸流通風機110X11備用1臺13柴油發電機組75kw114混凝土輸送泵HBT601備用1臺15水平鉆機PD-50A116雙液注漿泵GZJB1備用1臺17地質預報探測儀TSP203118風動鑿巖機YT-28419地質雷達CU-2120污水泵250JQC140321型鋼冷彎機HD221、51第八章 質量保證措施1、技術交底工程開工前,在認真熟悉設計圖紙和規范標準的基礎上,由各工點技術負責人向全體施工人員進行技術交底,講清該項工程的設計要求、技術標準、以及各種爆破參數等。2、測量、量測測量資料必須經換手復核無誤,再報監理工程師審查認可,方可用于施工,并對中線樁、水準點建立定期復測檢查制度,測量與施工應建立聯系制度。做好隧道預留沉降量控制,根據現場實際監控量測資料對預留沉降變形可以進行適當調整。3、各級圍巖施工段施工前,組織作業班組人員、現場管理人員、工程技術人員召開專項施工交底會議,詳細準確做好交底工作。4、當前方地質出現變化跡象或接近圍巖分界線時,必須用地質雷達、超前探孔等方22、法先探明隧道的工程地質和水文地質情況,才能進行開挖。5、應嚴格控制超欠挖,當石質堅硬完整且巖石抗壓強度大于30MPa 并確認不影響襯砌結構穩定和強度時,允許巖石個別凸出部分(每1m2 不大于O.1m2)凸入襯砌斷面,錨噴支護時凸入不大于30mm,襯砌時不大于50mm,拱腳、墻腳以上lm 內嚴禁欠挖,超挖值應符合表8-1表中允許超挖值的要求。6、開挖輪廓要預留支撐沉落量及變形量,并利用量測反饋信息進行及時調整。7、做好鉆爆設計分析總結,及時調整優化鉆爆設計,嚴格控制隧道成形質量。8、洞身開挖在清除浮石后應及時進行初噴支護。隧道洞身允許超挖值 圍巖級別開挖部位 拱部平均線形超挖(cm)10151023、最大超挖(cm)202515邊墻線形超挖(cm)101010仰拱、隧底平均線形超挖(cm)10最大超挖(cm)259、硬巖無剝落,中硬巖基本無剝落,軟弱圍巖無大的剝落或坍塌,開挖面平整。第九章 安全、文明施工1、貫徹 “安全第一,預防為主”指導方針,正確處理好進度、質量、安全三者之間關系,做好開挖面施工安全保證措施,杜絕塌方。2、斷層破碎帶及其它不良地質段,施工前制定詳細的切實可行的技術交底和作業指導書。3、加強監控量測的管理,嚴格按設計及規范要求進行布點,每天及時進行量測的分析、反饋,及時調整圍巖支護參數,正確安全指導施工。4、做好超前地質預報工作,采用超前水平鉆、地質雷達等綜合預報手段對開24、挖面前方的地質情況作出詳細的預報。每個工點配一名工程師跟班,確保各種措施、技術交底的落實,保證標準化作業。開挖過程中,配備有經驗的地質工程師,24小時輪流值班,及時掌握地質變化,監控指導現場施工。5、根設計圖紙的要求做好超前導管注漿加固圍巖或起到注漿堵水的作用。6、不良地質段隧道施工時,嚴格遵循“先治水,短開挖、弱爆破、強支護、勤量測、早封閉”的施工原則保證不坍方。7、施鉆人員到達工作面后,應首先檢查工作面是否處于安全狀態。支護、拱頂是否穩定,如有松動危石應清除并加以支護。8、操作人員必須互相配合,并保持必要的安全操作距離。9、司鉆工鉆孔前,對風鉆和工具作如下檢查,不符合要求的應立即修理或更換25、,機身、螺栓、卡套、彈簧和支架是否正常完好;管路是否良好,連接是否牢固。鉆桿是否彎曲、帶傷,防止作業時斷釬傷人。濕式鑿巖的供水裝置是否良好。10、風鉆鉆孔時,將支架安置穩妥。在鉆孔臺架上打眼時,先檢查平臺架及斜撐是否穩定,平臺上是否鋪滿板,外側的防護欄桿是否牢固,防止高處墜落。11、不得在工作面折卸、修理風鉆。手持風鉆打眼,開孔時應用較短的鉆桿,其長度不超過0.81m。鉆頭未入巖壁前,風門不宜開大。操作時做到退釬子與鑿巖機一條線,司鉆工要在風鉆的左側方,嚴禁騎著氣腿操作風鉆,鉆眼時先開水后開風,停鉆時先關風后關水。12、用風鎬開挖時工作前檢查氣壓及風鎬的連接。工作中,要防止空打,卡釬時不可猛搖風鎬,要及時更換磨鈍的鎬釬,發現濾風網被污物堵塞,需及時排除。13、鉆孔施工完畢后,炸藥雷管的安設必須有專業人員操作,嚴禁非專業人員施工炸藥雷管等爆破物品。爆破物品專業人員必須持證上崗,無證人員不得上崗施工爆破工作。14、嚴禁在殘眼中繼續鉆孔,嚴禁在打眼的同時裝藥。遇到盲炮,必須有爆破人員進行處理,待盲炮、瞎炮處理完畢后方才能正常進行鉆爆施工。15、加強火工品的領用、退庫管理,嚴格按程序簽字。16、隧道開挖過程中采用加深炮孔對隧道掌子面圍巖進行探測。采用5米長鉆桿鉆進,3米左右為一個循環。炮孔布置原則為上臺階為3個孔、下臺階為2個孔。