高鐵隧道全斷面開挖施工工藝(10頁).doc
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2024-01-10
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1、全斷面開挖施工工藝一 工藝概述全斷面開挖是一次開挖成形的施工工藝,適用于鐵路客運專線隧道的級圍巖地段,全斷面開挖施工工藝循環(huán)進尺必須根據(jù)隧道斷面、圍巖地質條件、機械設備能力、爆破振動限制、循環(huán)作業(yè)時間等情況合理確定。二 適用條件客運專線雙線隧道級圍巖設計采用全斷面開挖。全斷面開挖采用施工作業(yè)臺架,人工操作YT-28氣腿式鑿巖機鉆孔,光面爆破,以保證隧道一次成型,并減少對圍巖的擾動。三 作業(yè)內容1 施工測量;2 施工作業(yè)臺架就位;3 鉆孔;4 裝藥;5 起爆;6 通風;7 出渣。四 質量檢驗標準1 隧道開挖斷面的中線和高程必須符合施工圖要求。2 隧道開挖必須嚴格控制欠挖。當圍巖完整、石質堅硬時,2、巖石個別突出部位(每1m2不大于0.1m2)侵入襯砌必須小于5cm。拱腳和墻腳以上1m內斷面嚴禁欠挖。3 洞身開挖必須核對地質。在每一次開挖后及時觀察、描述開挖面地層的層理、節(jié)理、裂隙的結構狀況、巖體的軟硬程度、出水量大小等,核對施工圖地質情況,判斷圍巖穩(wěn)定性。4 光面爆破或預裂爆破鉆孔眼,必須根據(jù)鉆爆設計圖準確標示出鉆孔位置。鉆孔時必須按鉆爆設計要求嚴格控制鉆孔的間距、深度和角度。掏槽眼的眼口間距和深度允許偏差為5cm。周邊眼的間距允許偏差為5cm,外插角必需符合鉆爆設計要求,孔底不得超過開挖斷面輪廓線15cm。5 光面爆破的鉆孔痕跡保存率。硬巖不得小于80,中硬巖不得小于60,并在開挖輪廓3、面上均勻分布。五 施工準備1 編制施工工藝設計、工序質量控制設計和作業(yè)指導書;2 確定卸渣場的位置和范圍,汽車運輸?shù)缆返囊牒推渌\輸設施的布置;3 施工用風、用水和用電設施布置。1)施工用風(1)空壓機功率要求隧道施工用風采用固定空壓機供風,空壓機最大功率應能滿足同時工作的各種風動機具的最大用風量和足夠風壓的要求。(2)空壓機位置要求固定式空壓機站應設在洞口附近,并靠近變電站,當有多個洞口需集中供風時,可選在適中位置,但應靠近用風量較大的洞口。空壓機站應有具體的防水、降溫和保溫措施。(3)工作風壓隧道工作面風壓不應小于0.5MPa,高壓風管的直徑應根據(jù)最大送風量、風管長度、閘閥等條件計算確定4、。(4)風管的安裝和使用 高壓風管及接頭裝置的材質必須符合相關標準規(guī)定; 高壓風管應敷設平順,接頭嚴密,不漏風; 在洞外地段,當風管長度大于100m以內和溫度變化較大時宜安裝伸縮器,靠近空壓機150m以內,風管的法蘭盤接頭宜用石棉襯墊; 長度大于1000m時,應在高壓風管最低處設置油水分離器,定時放出管中的積油和水; 洞內高壓風管應敷設在電纜電線相對的一側,風管的前端至開挖面距離宜保持3040m,并用分風器(可自制)連接高壓軟風管; 各種閘閥在安裝前應拆開清洗,閥門應進行水壓強度試驗,合格后方可使用; 高壓風管在安裝前應進行檢查,當有裂紋、創(chuàng)傷、凹陷等現(xiàn)象不得使用,管內不得保留有殘余物和其他臟5、物; 高壓風管使用應有專人負責檢查、養(yǎng)護。2)施工用水(1)隧道施工供水方案的選擇及設備的配置 水源的水量應能滿足工程和生活用水的需要。有高山自然水源時,應蓄水利用。水池高度應通過計算,并能滿足洞內最大水壓的要求; 水池的容量應計算并有一定的儲備量,滿足洞內外集中用水的需要; 采用機械抽水站供水時,應有備用的抽水機; 工程和生活用水使用前必須經(jīng)過水質鑒定。(2)工作面水壓隧道工作面的水壓不應小于0.3MPa,水管的直徑應根據(jù)最大供水量、管路長度、彎頭、閘閥等條件計算確定。(3)高壓水管的安裝和使用 管路應敷設平順,接頭嚴密,不漏水; 水池的總輸出管路上必須安裝總閘閥;主管路上每隔300500m6、應分裝閘閥; 洞內水管前端至開挖面宜保持30m距離,并用高壓軟管連接分水器。洞內軟管的長度,一般情況下不宜大于50m; 洞內水管管路應敷設在電纜、電線相對的一側,不得妨礙運輸;當與水溝同側時,不得影響排水; 鋼管在安裝前應進行檢查,有裂紋、創(chuàng)傷、凹陷等現(xiàn)象時不得使用,管內不得保留有殘余物和其他臟物; 管路使用中應有專人負責、養(yǎng)護。冬期應注意管道保溫。3)施工用電(1)施工用電方案施工用電應進行施工用電量設計,并采用三級配電二級保護方式。(2)隧道供電電壓應符合下列要求: 長大隧道施工,電源采用10KV供電,經(jīng)過變壓后對用電設備供電; 低壓供電采用380V/220V三相五線系統(tǒng); 照明電壓,作業(yè)7、地段宜36V,成洞和不作業(yè)地段可采用220V; 低壓線路末端的電壓降不得大于10。(3)變壓器容量變壓器容量應按電氣設備用電總容量確定。當單臺電動設備容量超過變壓器容量1/3時,應適當考慮增加起動附加容量。(4)變壓器位置洞外變電站宜設在靠近負荷集中地點和設在電源來線一側,沿海地區(qū)工程,應考慮防雷擊和防颶風措施。變電站電源線當需跨越施工地區(qū)時,其最低點距人行道和運輸線路的最小高度應滿足:電壓35KV時7.0m,10KV時7.0m,400V時6.0m。(5)洞內供電線路布置和安裝 成洞地段固定的電線路,應用絕緣良好的塑料導線架設。施工地段的臨時電線路宜采用橡套電纜。豎井、斜井宜使用鎧裝電纜; 照8、明和動力電線路安裝在同一側時,必須分層架設。電線懸掛高度應滿足:400V以下不小于2.5m,10KV不小于3.5m; 涌水隧道的電動排水設備,瓦斯隧道的通風設備以及斜井、豎井內的電氣裝置應采用雙回路輸電,并有可靠的切換裝置和防爆措施; 36V低壓變壓器應設在安全、干燥處,機殼接地,輸電線路長度不得大于100m; 動力干線上的每一份支線,必須裝設開關及保險裝置。嚴禁在動力線路上加掛照明設施。六 施工機械及工藝裝備全斷面開挖施工工藝是一項綜合程度較高的施工工藝,比分部開挖效率有很大提高。主要施工機械配置見表1。全斷面開挖施工方法與機械設備配套原則為配置設備生產(chǎn)能力高于進度指標,保證及時個別設備發(fā)生9、故障,施工生產(chǎn)也不致受到影響。同類機械設備盡可能采用同廠家設備,以便于維修、配件供應和通用互換,確保機械使用率。表1 洞內全斷面開挖機械設備配置序號名稱技術條件數(shù)量(臺/套)1氣腿式鑿巖機YT28202軸流式通風機SDF(C)No11、No12.513裝載機側卸式24挖掘機PC200325電動空壓機4L20/826自卸汽車1015m310七 工藝及質量控制流程工藝及質量控制流程圖見圖1。八 工藝步序說明1、施工測量當上一循環(huán)結束時,測量技術人員利用洞內中線控制樁點,畫出工作面開挖輪廓線,并初步標記出主要鉆孔位置。2、施工作業(yè)臺架就位根據(jù)工作面的開挖斷面用人工配合裝載機將施工作業(yè)臺架移至指定位置10、,固定臺架,保證臺架穩(wěn)定,臺架盡可能放置在鉆爆工易于操作鑿巖機的位置。3、鉆孔、裝藥1) 隧道開挖前根據(jù)工程地質、開挖斷面、 開挖方法、循環(huán)進尺、鉆孔機具和爆破材料等進行鉆爆設計。2)級圍巖鉆爆設計見圖2。3)鉆爆設計的內容包括鉆孔(掏槽眼、輔助眼、周邊眼)的布置、數(shù)目、深度和角度,爆破器材、裝藥量和裝藥結構,起爆方法和順序,和鉆孔要求等。(1)鉆孔布置必須符合下列規(guī)定: 掏槽眼可采用直眼掏槽或斜眼掏槽; 周邊眼應沿隧道開挖輪廓線布置,保證開挖斷面符合施工圖要求;圖1 全斷面開挖工藝及質量控制流程框圖開始施工準備(含超前地質預報)爆破設計測量放線施工作業(yè)臺架就位鉆 眼裝 藥爆 破通 風圍巖初噴11、混凝土出 渣拱墻支護底部開挖仰拱支護、灌筑混凝土結 束信息反饋開挖斷面檢查及爆破效果評價差良圖2 級圍巖全斷面開挖鉆爆設計圖 掘進眼交錯均勻布置在內圈眼和掏槽眼之間,力求爆破出的石渣塊度適合裝渣的需求; 周邊眼、內圈眼與輔助眼的孔底應在同一垂直面上,掏槽鉆孔應加深10cm。(2)隧道的爆破作業(yè),應采用光面爆破。光面爆破參數(shù)應通過試驗確定。當無試驗條件時,有關參數(shù)可參照表2選用。表2 光面爆破參數(shù)表巖石級別周邊眼間距E(cm)周邊眼抵抗線(cm)相對距離E/W裝藥集中度q(kg/m)極硬巖555760800.71.00.30.35硬巖456560800.71.00.20.3軟質巖3550456012、0.50.80.070.12注:1.表2所列參數(shù)適用于炮孔深度1.03.5m,鉆孔直徑4050mm,藥卷直徑2025mm;2.在周邊開挖形成要求較高時,周邊眼間距E應取較小值;3.周邊眼抵抗線W值在一般情況下均應大于周邊眼間距E值;4.E/W:軟巖取小值,硬巖及斷面h取大值;5.表2列裝藥集中度q為2號巖石硝銨炸藥,選用其他類型炸藥時,應修正。(3)根據(jù)爆破設計要求和工作面的鉆孔位置,開始人工操作YT-28氣腿式鑿巖機進行鉆孔,在鉆進過程中要根據(jù)鉆進速度、圍巖軟弱程度等,及時調整供風量和供水量,鉆孔位置和角度要準確。(4)間隔裝藥。同時使藥量沿鉆孔全長適當分布。用炮棍送入炮孔,雷管采用毫秒微差13、有序起爆,眼口用炮泥堵實。4、出渣運輸工作面試驗大功率裝載機裝渣,大型自卸汽車運輸。首先要保證工作面的照明,便于司機操作,同時也保證出渣機械處于良好的狀態(tài),裝運能力大于開挖能力并有備有,運輸?shù)览砥秸〞常陉P鍵地段設車輛調度進出車輛、安全警示和標識要齊全。九 作業(yè)組織勞動組織三班作業(yè)制見表3。表3 全斷面開挖每班勞動力組織表工種名稱工序名稱找頂工測量工修鉆工鉆爆工電工司機班長合計全斷面開挖14225114141十 生產(chǎn)效率及材料損耗1、生產(chǎn)效率見表4表4 全斷面開挖施工工藝循環(huán)作業(yè)時間表序號工序時間(min)循環(huán)時間601201802403003604204805406001測量放線302鉆眼14、2103裝藥聯(lián)線604通風305清危初噴1206出渣180從上表可知,每次循環(huán)的時間是600min,每次循環(huán)進尺按2.53.0m計算,每個月的生產(chǎn)效率為180210m。2、材料消耗根據(jù)現(xiàn)場圍巖級別及巖性確定各種材料損耗。十一 施工安全及環(huán)境保護1 施工安全1)開始施工前,必須對施工工藝中存在的危險源進行辨識和安全風險評估,編制安全管理實施方案,并制定相應的應急措施方案;2)施工機械使用、操作人員條件、檢修保養(yǎng)、各種專用施工機具和料具、施工用電、特殊環(huán)境中作業(yè)等應嚴格執(zhí)行鐵路工程施工安全技術規(guī)程(TB10401);3)施工過程中必須對施工人員加強安全技術交底,特殊工種必須經(jīng)考試合格后方能上崗在推15、廣新技術和使用新型機械設備時,應對員工進行再培訓和安全教育;4)進洞人員必須戴好安全帽,洞內作業(yè)人員應佩戴防塵面具。禁止無關人員進洞;5)開挖作業(yè)必須保證安全。開挖時必須減少對圍巖的擾動;6)爆破后應檢查爆破和開挖面情況,清除瞎炮、殘炮和危石;7)開挖面及未襯砌地段應隨時檢查,險情應及時處理;8)開挖工作面與襯砌的距離必須在確保施工安全并力求減少施工干擾的原則下合理選定;9)開挖不得危及襯砌、初期支護及施工設備的安全;10)施工作業(yè)地段的出渣車輛行車速度不得大于15km/h,成洞地段不得大于25km/h;在襯砌模板臺車等狹窄地段必須設置減速和警示標識;11)出渣時間洞內必須加強通風,保證洞內清晰,并且使洞內環(huán)境必須符合職業(yè)健康標準。2 環(huán)境保護1)施工現(xiàn)場堅持工完料清,垃圾雜物集中整齊堆放,及時處理。施工廢水嚴禁任意排放,嚴格按照招標文件要求經(jīng)處理后達標排放。2)棄渣不得隨意堆放,須運至指定的卸渣場;3)施工中采取有效措施,保護環(huán)境,爆破時采用控制爆破,不影響臨近建筑物及其它設施正常安全使用;4)對棄碴場基層清除的土層和基坑開挖的土石方集中堆放,避免被水沖刷,污染河流;5)自卸汽車在運輸過程中,必須保持平穩(wěn)行駛,嚴禁在便道上隨意拋灑;6)便道須經(jīng)常保持濕潤,避免車輛行駛時粉塵較大,影響周邊環(huán)境。