资源描述
广州市轨道交通十三号线施工七标
24#风井安全施工专项方案
1、编制依据、原则
1.1 编制依据
⑴广州市轨道交通十三号线首期工程(鱼珠~象颈岭/段)【施工七标】土建工程招标文件。
⑵广州市轨道交通十三号线首期工程(鱼珠~象颈岭段)【施工七标】土建工程承包合同、相关会议纪要。
⑶广州市轨道交通十三号线首期工程(鱼珠~象颈岭段)【施工七标】土建工程温涌路站~24#风井区间、24#风井施工图纸、地质详勘、补勘报告等。
⑷广州市轨道交通十三号线首期工程(鱼珠~象颈岭段)【施工七标】土建工程施工调查报告及已批复的施工组织设计。
⑸现行的国家、广东省及广州市有关工程设计、施工规范和规程:
《地铁设计规范》(GB50157-2003)
《工程测量规范》(GB50026-2007)
《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》(TB10108-2002)
《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001)
《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)
《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999)(2003年版)
《建筑桩基检测技术规范》(JGJ106-2003)
《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001)
《地下防水工程质量验收规范》(GB50208-2002)
《施工现场安全生产保证体系》(DBJ08-903-2003)
《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)
《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)
《广东省建筑地基基础设计规范》(GJB02-98)
《广州地区建筑基坑支护技术规定》(GJB02-98)
《建筑基坑工程监测技术规范》(GB 50497-2009)
《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)
《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)
《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)(2011年版)
《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)
《混凝土耐久性结构设计规范》(GB/T50476-2008)
《钢结构结构设计规范》(GB50017-2003)
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)
《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33-2012)
《龙门架及井架物料提升机安全技术规程》(JGJ88-2010)
《爆破安全规程》(GB 6722-2011)
《土方与爆破施工及验收规范》(GBJ201-83)
《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质[2009]87号
《广州市建设工程现场文明施工管理办法》(穗建质[2008]937号)
⑹广州市公安局、增城市公安局对炸药、雷管的管理相关规定。
⑺我公司在深圳地铁、上海地铁、天津地铁、武汉地铁、苏州地铁等其它类似地下工程的施工经验及本行业工法及先进成熟的施工技术。
⑻我公司的装备能力、技术素质、资金储备、劳力资源、物资储备等综合实力。
⑼我公司ISO9002国际质量体系标准及安全、质量管理的体系文件。
1.2 编制原则
⑴认真贯彻国家和广州市关于地铁建设方面的方针、政策、标准和设计文件,严格执行基本建设程序,实现工程项目的全部功能,全面响应承包合同文件,严格遵守承包合同文件的各项条款。
⑵采用先进、成熟、有效、切实可行的施工方案,确保在业主要求工期内,安全、优质、高效、低耗地完成施工任务。
⑶充分考虑和研究工程特点和难点,紧紧围绕施工主线,配足配强现场管理机构和施工队伍,投入先进、配套的施工机械设备,均衡、高效组织施工生产,紧紧围绕项目总工期和节点工期,分轻重缓急,合理安排施工部署,既要突出重点,又要照顾一般,均衡生产,确保工程总体目标的实现。
⑷采用监控量测措施和信息反馈系统指导施工,确保施工安全、环境安全及周边建筑物安全。
⑸坚持优化技术方案和推广应用“四新”成果,加强科技创新和技术攻关,应用新技术、新材料、新工艺、新设备,确保工程全面创优。
⑹严格执行广州市建设行政各部门对本项目的文明施工、环保、安全、卫生及健康等有关管理条例的要求,树立良好的施工形象和社会形象。
⑺在充分研究设计图纸、施工资料及认真踏勘工地现场的基础上,采用先进合理、安全可靠、经济可行的施工方案,坚持优化技术方案,推广应用新技术、新材料、新工艺、新设备。
⑻充分考虑本工程特点和周边施工环境,综合考虑交通疏解、气候以及地面情况等影响因素,最大限度地降低工程施工对城市秩序、环境卫生、市容市貌、地面交通、既有设施安全及市民正常生活带来的不利影响。加强环境保护,文明施工,注重民情民俗,在业主及地方政府的支持帮助下,创建文明工地,建造优质工程。
2、工程概况
2.1 工程概述
广州市轨道交通十三号线首期工程(鱼珠~象颈岭段)施工七标温涌路站~24#风井矿山法隧道区间,西起温涌路站,线路出温涌路站后,下穿广深高速公路路基段,以R=800m的曲线下穿建构筑物群后拐到新塘大道西路上,线路大体上沿新塘大道西路敷设最后到达24#风井。
表2.1.1 暗挖区间概况图
表2.1.2 24#风井平面位置图
2.1.1 24#风井设计概况
温涌路站~东洲站区间24#风井为风井兼矿山法施工风井、2#联络通道,联络通道中心里程YDK55+484.226。24#风井位于区间右线南侧外,通过联络通道与区间连接。基坑长度为29.6m,基坑宽度为19.3m,平均深度约为25.7m。基坑安全等级为一级。该基坑所占场地现状好百年家具广场的空地及部分绿化带,不需要交通疏解。基坑北侧有一条3000*1500排水管,基坑范围内有给水、电力、排水等管线。该风井通过矿山法施工联络通道连接区间,大小里程方向均为矿山法区间。本次基坑审查范围仅为明挖风井基坑部分。
基坑长度为28m,基坑宽度为17.7m,平均深度约为25.75m。该基坑采用连续墙作为围护结构,连续墙取800mm,连续墙插入深度为第三道支撑中心线以下3.0m,且进入微风化岩层不小于1.5m或中风化岩层不小于3.5m。基坑下部采用直壁开挖锚喷支护的形式。第一道支撑采用600×1000钢筋砼支撑。第二、三道支撑采用800*1000钢筋砼支撑。基坑开挖到微风化岩面以下时,采用直壁开挖+锚喷支护的支护形式,锚杆布置形式为Ф22@1200mm×1200mm,长度4.5/3.5m。锚杆呈梅花型布置。基坑壁采用150mm厚C20网喷砼,挂Ф8@200mm×200mm钢筋网。
风井设计详细信息见:24#风井剖面图。
2.1.2 主要工程数量
24#风井开挖主要工程数量见下表。
表2.1-1 主要工程数量表
序号
工程项目
单位
数量
备注
1
土石方工程
风井开挖土方
m3
13405.97
2
围护
结构
连续墙砼
m3
1256.29
3
连续墙钢筋
t
264.52
4
支撑砼
m3
189.96
5
支撑钢筋
t
38.94
6
冠梁砼
m3
75.68
7
冠梁钢筋
t
11.56
8
砂浆锚杆
m
3025.92
9
监控量测
声测管
m
208.92
10
测斜管
m
66.4
2.1.3 自然条件
1、地形地貌
本区间地貌上属于冲洪积平原地貌,局部为剥蚀残丘地貌,基岩为震旦系,混合花岗岩,主要下穿广深高速路基、多处宾馆房屋建筑群。
2、工程地质
根据地质调查与详勘报告、补勘报告显示,24#风井有关地层分层见附图,其特征如下:
表2.1-2 土层特征及分布表
土层代号
土层名称
土层特征
<1>
人工填土层
素填土褐黄色、紫红色,湿、松散,主要由粘土组成,含少量石英颗粒,局部有机杂质,杂填土呈杂色,由粘土、粗砂、碎石块及少量生活垃圾。
<5Z-1>
可塑状残积砂质粘性土
呈层状分布,褐红色、褐黄色、灰黄、灰白色等,呈可塑状,土质粗糙,粘性一般,具有遇水软化、崩解特点。
<5Z-2>
可塑状残积砂质粘性土
呈层状分布,褐红色、褐黄色、灰黄、灰白色等,呈可塑状,土质粗糙,粘性较差,具有遇水软化、崩解特点。
<6Z>
岩石全风化带
呈层状分布,褐红色、褐黄色、灰黄、灰白色等,岩石风化剧烈,组织结构已经破坏,岩芯呈坚硬土状,具有遇水软化、崩解特点。
<7Z>
岩石强风化带
褐红、褐黄、灰黄、灰白色等,岩石风化剧烈,组织结构已经破坏,节理裂隙很发育,岩芯呈土状、半岩半土状及碎块状,具有遇水软化、崩解特点。
<8Z>
混合花岗岩中风化带
青灰色夹浅肉红色、褐红、灰白色等,裂隙发育,岩芯呈碎块状,少量呈短柱状,锤击声音清脆,花岗岩变晶结构,眼球状构造。
<9Z>
混合花岗岩微风化带
青灰色夹浅肉红色、褐红、灰白色等,裂隙发育,岩芯呈长柱状、短柱状、扁柱状,局部节理发育,锤击声音清脆,花岗岩变晶结构,片麻状构造。
3、水文地质
地下水位的变化受地形地貌和地下水的来源等因素控制。地下水位的变化与地下水的赋存、补给及排泄关系密切,每年2月起雨量增加,水位上升, 4~9月为雨季(丰水期),大气降雨充沛,水位会明显上升,而在冬季(枯水期)因降水减少,地下水位会有所下降。
4、气候条件
广州属于南亚热带海洋气候,其地势东北高,西南低,北部和东北部是山区,中部是丘陵、台地,南部是珠江三角洲冲积平原,由于地处低纬度地区及濒临南海,一年内东夏季风,交替影响,具有光能充裕,暖热少寒,雨量充沛气候特征。
1月为广州市全年最冷月,平均最低气温为10℃,极端最低气温为0℃。7月为全年最热月,平均最高气温32.8℃,极端最高达39.3℃。广州市年平均降雨量为1800多毫米,降水主要集中在4~9月的汛期,占全年雨量的80%左右,其中4~6月的前汛期多为锋面雨,7~9月的后汛期多为热带气旋雨,其次为对流雨(热雷雨),年平均暴雨日数(日降水量≥50毫米)约有7天,10月至翌年3月是少雨季节。
2.1.4 施工条件
1、道路交通情况
该区间主要途经广深高速公路、新塘大道西沿线,新塘大道现状为双向6车道,施工设备、材料均可直接运至现场,道路交通状况良好。
2、施工用水、电情况
24#风井及暗挖区间的施工及生活用水采用城市自来水,接入管采用DN100镀锌管。
施工及生活用电,可就近接入,设置一台630KVA变压器,同时在施工期间准备一台150KW发电机组做为备用应急电源。
3、周边建、构筑物及管线情况
风井周边重要建筑物主要为南侧好百年家具广场(挖孔桩,桩长9至15m,桩径0.8m),距基坑22m,骏泰五金批发处(钻孔桩,桩长9至15m,桩径0.8m),距基坑21.5m。施工影响范围内的主要管线为1根直径1000mm给水铸铁管和1根直径200mm给水PVC管(需保护),1根直径90mmPVC给水管和1条100*90cm电缆沟槽。(需改迁)
4、管线情况
表2.1-3 24#风井管线位置关系一览表
序
号
管线
名称
管线
材质
规格
与结构的
位置关系
管线埋深(m)
施工措施
1
电缆沟
100cm*90cm
上穿横通道
地面
2
给水
铸铁
管径:1000mm
风井基坑内
1.5
改迁到基坑外
3
排水
PVC
管径:200mm
风井基坑内
0.2
改迁到基坑外
4
排水
PVC
管径:90mm
风井基坑内
0.2
改迁到基坑外
5、通信情况
本工程处于增城市新塘镇,通信讯设备发达,网络采用电信20兆光纤可直接接入,办公室设置电信固定电话,施工管理和作业人员配备手机,隧道施工时采用专业的通信电缆,将领导、各部室与施工区随时联通。
6、征地拆迁情况
本标段施工的项目部统一设置在温涌路站,征地3000m2,前期征地已经结束,风井施工时需在好万年家居广场上征收施工用地,目前已经完成征地和管线改迁工作,施工围挡也通过了相关单位的验收。
2.2 施工平面布置图
根据标段整体施工筹划,本风井为正线隧道提供2个作业面,在围挡范围内有限的场地内设置:提升架、配电房、水箱、搅拌站、风机房、空压机房、原材料堆放场地、钢筋加工场、三级沉淀池、值班人员办公用房、仓库及150KW发电机组,具体见施工平面布置图。
2.3 施工要求
2.3.1 安全要求
本工程的安全生产管理目标:广州市安全生产文明工地。严格按照承包合同及业主的各项制度要求确保。
⑴不发生因工死亡事故,年重伤率不大于万分之五;
⑵不发生拆迁工程重伤以上(含重伤)事故;
⑶不发生基坑坍塌、洞内塌方冒顶等重大险情或事故;
⑷不发生重大设备事故、重大交通事故及火灾事故;
⑸不发生因施工造成的周边建(构)筑物沉降超限、倾斜、结构损伤以及施工导致的交通中断、电力中断、通讯中断、漏水和漏气等重大险情或事故;
⑹不发生10人以上集体中毒事故;
⑺争创广州市安全生产文明工地。
2.3.2 技术要求
杜绝较大及以上工程质量责任事故,遏制一般工程质量责任事故和质量缺陷。交验工程质量达到国家、行业质量验收标准,符合设计文件和有关技术规范要求。单位工程一次竣工验收合格率100%。
2.3.3 工期要求
根据业主对全线工期的总体筹划,温涌路站~24#风井暗挖区间:2013年3月1日开工,2015年6月30日完工,24#风井应尽早开工,为正线暗挖区间提供作业面,满足业主对全线的工期要求。
2.3.4 文明施工要求
按照业主文明施工的要求本工程文明施工目标:广州市文明施工样板工地。
2.3.5 环境保护要求
无环境责任事故,无节能减排违规事件,排放污染达到国家和广州市规定的排放标准。
2.3.6 职业健康安全要求
加强作业场所有毒有害气体、粉尘、噪声的检测和治理,达到国家和行业卫生标准,强化劳动防护用品的使用监督,为作业人员提供符合安全卫生标准的劳动保护设施和个人防护用品,控制职业病,杜绝急性、大范围、群体性职业中毒事件。
2.4 技术保障条件
⑴项目施工前总工程师组织项目部技术人员熟悉图纸及招标文件等技术文件,组织图纸会审,对图纸及施工中出现的问题,及时与设计、监理、建设单位协商解决,并及时办理文字洽商手续。
⑵工程开工前由工程技术人员向现场管理人员及作业人员进行工序交底,对每到工序的结构尺寸、施工技术及工艺、施工条件及准备工作、质量标准、安全交底、技术措施、成品保护措施及其他应注意的问题。
⑶加强质量管理工作、监督隐患、预检的实施和执行情况,要求此项工作按部位及时、真实、认真的完成。
⑷组织开展技术培训,对现场管理人员及作业人员进行工艺操作培训及控制要求学习。
⑸涉及受力的检算正确,并根据检算结果购买使用相关的合格产品。
⑹制定的应急预案能指导紧急救援。
⑺应急机械设备齐全,性能良好。
3.工程重难点分析
3.1工程重难点分析
1、竖井提升设备安全控制;
2、爆破振速控制;
3、竖井转横通道马头门施工;
4、爆破对周边建筑物影响;
3.2工程重难点解决对策
1、竖井提升设备安全控制解决对策
1)设备使用前进行安全检测,合格后方可投入使用;
2)制定设备使用保养制度,对设备定期进行检查;
3)加强操作人员安全技术知识培训;
4)加强施工现场安全管理,提升作业要有专人进行指挥。
2、爆破振速控制解决对策
1)加强对振速进行监测;
2)根据现场实际岩层硬度及时调整装药量;
3)调整钻孔角度;
3、 竖井转横通道马头门施工解决对策
1)加强监控量测;
2)接口处并架3榀格栅钢架,架设临时支撑,并根据地质情况进行超前注浆加固。
3)马头门位置第一榀格栅必须与横通道(导洞)格栅用“L”型连接钢筋连接成整体,连接钢筋必须与横通道侧壁(导洞侧壁)连接钢筋搭接焊接,焊缝长度单面焊10d,双面焊5d,同时与横通道(导洞)格栅接触的位置必须按照十字交叉焊接的要求进行焊接。
4、爆破施工对周边建筑物的影响解决对策
1)通过对试爆阶段爆破振动的测试,分析基坑爆破产生的振动对周边建筑物的影响,制定出减少爆破振动的最优爆破方案;
2)根据爆破作业面与建筑物相对位置,调整打孔角度,使振速传传播方向朝建筑相对位置传播;
3)采用网格法布孔,以降低点位放样及钻设难度;
4)加强过程中跟踪监测,及时了解隧道施工安全性,同时通过控制振速,调整单段用药量和爆破段数;
5)对房屋进行调查,将房屋按年限、结构形式及状况分类,重点排查年代久远和结构脆弱的房屋;
4 施工计划
根据招标文件工期要求,结合施工环境、气候等条件,合理统筹安排,既保证满足工程总工期要求,又满足阶段工期及重点工程工期要求。充分考虑施工中难以预见的因素对计划进度可能带来的影响。
表4.1-1 主要进度指标表
序号
工程项目
单位
数量
进度指标
施工时间(天)
1
冠梁及第一道支撑
20
2
第一层土方开挖
M3
4000
500m3/天
8
3
腰梁及第二道支撑
10
4
第二层土方开挖
M3
3500
350m3/天
10
5
腰梁及第三道支撑
10
6
吊脚墙部分开挖
m
10.6
1m/2天
22
7
横通道开挖
m
33
1m/2天
66
详细进度计划见附件:工期计划横道图
5 施工工艺技术
5.1 施工工艺流程
图5.1 风井及横通道施工施工工序流程图
5.2 施工准备
5.2.1 施工场地准备
24#风井为风井兼矿山法施工风井、2#联络通道,联络通道中心里程YDK55+484.226。24#风井在施工时为正线隧道提供2个施工工作面,在施工场地布置时除满足风井及横通道自身开挖需要,还必须配置正线隧道施工必备的设施、设备。
通风准备:在24#风井设置一台50KW轴流风机房,及时抽出石方爆破后产生烟雾和有害气体等。
图5.2-1 风井与隧道平面位置关系图
施工道路:风井在新塘大道西路(东西走向)右侧的绿化带上,施工前将绿化带中树木移栽,清楚表面覆土,压实硬化。交通导改占用部分的道路可直接利用。在施工临时围挡时预留泄水孔洞,满足排水要求。
集土坑:集土坑面积88.5m2,高度2m,存土量177m3。设置在风井东侧提升架吊装范围内。
5.2.2 机械设备准备
根据矿山法隧道的施工特点分析,风井开挖及后续隧道施工所需的主要机械设备为渣土的垂直运输和水平运输、隧道用电、隧道通风(上文已分析)等设备。
⑴地下连续墙施工设备
风井所处地质主要为微风化花岗岩,在连续墙成槽时除用成槽机以外,还必须用冲击钻成孔,在地下连续墙施工时主要用到冲击钻和成槽机。在地下连续墙钢筋加工、环框梁钢筋加工及隧道格栅等钢筋的加工用到的钢筋切割机、调直机、套丝机、电焊机及氧气乙炔等通用设备。
⑵风井、隧道出渣设备
①渣土的地面运输
渣土地面运输采用6辆10m3后八轮运输。
②渣土的井内运输
渣土开挖的在风井5m以上范围内的渣土用小型挖掘机直接挖至地面,人工配合。在5~10m范围内用长臂挖机人工配合。风井10m以上长臂挖机不能挖掘时用小挖掘挖至土斗,人工配合,在用提升架(10吨葫芦)运输至地面,直至风井开挖完毕。
横通道及隧道渣土的水平运输
在横通道进口处的渣土用小型挖机直径将土挖至土斗,再用提升架垂直运输至地面,横通道内部渣土的水平运输则利用农用车将渣土从掌子面运输至风井井底。从以上分析开工前需要准备的水平、垂直运输设备有:渣土车、提升架、小型挖掘机、长臂挖机、土斗(3m3)、农用车等。
⑶其他设备
隧道内抽排水设备、施工用水设备、用电设备、爆破设备、测量监测设备等。
隧道抽水的潜水泵、污水管、进水管、电箱、电缆、照明灯具(36V)等设备。
5.3 主要工序及工艺流程
5.3.1 围护结构施工
该基坑采用连续墙作为围护结构,连续墙采用800mm宽,连续墙插入深度为第三道支撑中心线以下3.0m,且进入微风化岩层不小于1.5m或中风化岩层不小于2.5m。基坑下部采用直壁开挖锚喷支护的形式。第一道支撑采用600×1000钢筋砼支撑。第二、三道支撑采用800*1000钢筋砼支撑。
基坑开挖到微风化岩面以下时,采用直壁开挖+锚喷支护的支护形式,锚杆布置形式为Ф22@1200mm×1200mm,长度4.5/3.5m。锚杆呈梅花型布置。基坑壁采用150mm厚C20网喷砼,挂Ф8@200mm×200mm钢筋网。
5.3.2 提升设备安装
地下连续墙施工过后,施工冠梁及梁顶挡墙。风井提升设备采用10吨GD单轨式起重机。风井提升设备安装前必须向广州市特种设备安全监督管理部门提出申请、检验、审批等,并按相关规定验收合格后,取得特种设备施工许可证后才可投入使用。
图5.3-1 提升架与风井平面位置关系图
5.3.3 风井开挖
1、土方开挖
开挖主要采用小型挖掘机开挖、人工辅助配合。渣土倒至临时堆土场,由运土车运至弃土场。根据地质补勘资料显示,土层深度在12m左右,第一次开挖至第一道支撑底后,施工冠梁及第一道支撑,支撑混凝土的强度达到设计强度的80%之后继续开挖剩余土方,开挖至第二道支撑底施工第二道支撑,继续开挖至岩面。
具体开挖方法如下:
1)表层土方开挖
⑴本层开挖至第一道支撑底标高+8.4m。
⑵基坑南侧和东侧各安排一台中型挖土机,由基坑东侧出土。
⑶运土车辆均从工地大门进出。
2)第一层土方开挖
⑴本层开挖至第二道支撑底标高+1.2m。
⑵本层土方开挖安排两台小型挖机配合一台中型挖机,小挖机由基坑西侧、北侧开始向基坑南侧倒土方,运土车在基坑南侧便道上。
⑶运土车辆均从工地大门进出。
3)第二层土方开挖
⑴本次土方开挖至标高-3.3m。
⑵本次挖土每个工作面安排1台长臂挖机和2台小挖土机,先用长臂挖机从基坑中部位置掏挖第二道支撑下土方,待基坑挖出一定工作面后,由小挖土机下到挖出的工作面继续挖土岩面标高,小挖机将北侧土方翻挖至南部,由停在基坑上的长臂挖机挖土装车。基坑中形成二级挖土,保证每层挖土厚度不大于3m。
⑶运土车辆均从工地大门进出。
2、中微风化段石方开挖
⑴石方开挖采用微震爆破,爆破施工由具有相应资质的专业施工队伍进行,我项目部的爆破作业由广东中人建设集团有限公司承担,爆破施工遵守国家标准《爆破安全规程》(GB 6722-2011)并获得有关单位的批准。
⑵进行爆破时,应严格控制爆破震动、爆破飞石及爆破冲击,确保不对周边人员、设备、建(构)筑物、支护结构等造成危害。
⑶爆破施工时对地下连续墙进行监测和保护,保证不损伤围护结构及支撑体系。
3、爆破工艺流程
⑴炮孔定位
设计及有关人员事先将炮孔中心位置按设计图用锄头挖小孔,准确标在爆区内。要做到每班交底。
使用有经验的钻工,严格按炮眼布置设计位置钻眼。
⑵炮孔验收
炮孔钻好后,请技术人员验收孔位偏差不大于5cm为合格,抵抗线偏差大的炮孔应废弃,对炮孔验收合格后,方可装药施工。
⑶装药施工警戒
为了现场机械设备及施工人员的安全,装药爆区范围内必须初步警戒,无关人员不得入内,现场施工员协助现场清理工作。
⑷炮孔装药
装药前用压风吹孔,将炮眼泥砂吹净,由专业爆破作业人员将炸药送到相应的孔位。按设计要求装填炮孔。装药时严禁使用铁器冲击炮孔内药包、雷管。装药由专业技术人员指导,由熟练的炮工持证上岗作业。
⑸联线
以上工作全部完工后,由专业爆破技术人员组织有经验的操作人员联网。经反复检查无误后开始警戒。
根据该工程现场实际情况,并结合以往类似工程施工经验,24#风井拟采用低台阶松动光面爆破,台阶高度1.0m,见下图:24#风井炮孔示意图
44 / 44
图4.2.1-2 24#风井炮孔示意图
4、爆破参数选择、装药量计算、钻孔设计
(1)掏槽孔:4孔楔形掏槽,孔深1.5m,倾角70°
掏槽眼示意图
孔径d=42mm,孔深H=1.5m;
抵抗线W1: W1=(0.4~1.0)H,取W1=1.0m;
炮孔间距a:a=(1.0~2.0)W1,取a=0.92m;
炮孔排距b:b=(0.8~1.0) W1,取b=0.92m;
超深h:h=(0.10~0.15) H,取h=0.15m;
炮孔深度L:L=H+h,L=1.65m;
单位耗药量q:根据经验,取q =1.1kg/m3;
单孔装药量Q:Q=qabW=1.1×0.92×0.92×1.0=0.93kg,(以上参数根据实爆结果进行调整)
单响用药量0.93×4=3.7kg。
(2)扩槽孔
紧邻掏槽孔的辅助孔,数量4个,孔深1.2m,抵抗线0.85m,单孔炸药爆破岩石体积V=0.37×1.2=0.44m³。
单孔用药量Q=0.44×1.1=0.48kg,炮孔封堵0.6m。
(3)扩槽孔2,即除扩槽孔1之外的扩槽孔。
孔间距0.9m,孔排拒0.6m,孔深1.2m。
单孔用药量Q=qabH=1.1×1×0.6×1.2=0.7kg,炮孔封堵0.5m。
同一段雷管起爆5孔,单响起爆用药量Q=0.7×5=3.5kg。
(4)光爆孔
光面爆破主要参数有:炮孔直径d孔、炮孔间距a、光爆层厚度W光、周边孔的密集系数m、不耦合系数D和线装药密度q。
孔径d=42mm,炮孔深度L=1.2
a=(12~16) d孔 a=0.5m
W光=(15~25) d孔,W光=0.6m
m=a/ W光=0.8
D= d孔/ d药 =1.31
填塞长度L填=(12~20)d,取L填=0.6m。
q=0.1~0.2kg/m
单孔装药量Q光=q线(L-L填)=120g。
周边孔72个,分三段起爆,每段起爆24孔。
同一段雷管起爆用药量Q=0.12×24=2.88kg。
(5)爆破地震安全控制距离
爆破源距离建筑物的距离21.6m,在爆破设计时下列公式反算单响炸药允许数量,设计完成后,计算爆破安全控制距离。
K——与地形、地质条件有关的系数,坚硬岩,K=90,
α——与地形、地质条件有关的衰减指数,坚硬岩,α=1.4;
v——爆破振动安全允许标准v=2.5cm/s
M——1/3
Q——单段允许炸药量kg
掏槽孔爆破用药量最大,单响用药量0.93×4=3.7kg,据此计算爆破安全控制距离:
5.3.4 横通道开挖
马头门施工为横通道开挖施工的重点,横通道处地址条件为微风化混合花岗岩,地质条件好,对施工有利,在码头门处设置连续3榀钢筋并排。
上、下台阶开挖采用爆破进行,马头门开挖与支护循环进尺施工步骤见图5.3.4.1。
序号
示意简图
施工说明
1
在横通道顶面时,风井格栅钢架3榀密排施工。
2
继续风井基坑开挖及支护,施工至横通道1/3处,在马头门拱顶及边墙打设Φ22砂浆锚杆,破除马头门,向横通道方向开挖。
3
继续风井基坑开挖及支护,施工至横通道2/3,横通道上台阶继续向前,第二层开始向横通道施工。
4
继续风井基坑开挖及支护,施工至横通道底部,横通道前二台阶继续向前,第三层开始向横通道施工。保持分三台阶向前开挖。
图5.3-2 马头门开挖与支护循环进尺施工步骤
1、爆破参数选择、装药量计算、钻孔设计
(1)联络通道爆破
通过控制每次爆破规模和每个循环的爆破进尺,利用微差起爆技术,控制同段最大药量,最后达到控制爆破震动的目的。具体炮孔示意图见图:24#竖井横通道炮孔示意图。
24#风井横通道炮孔示意图
(1)上断面打三排周边孔,孔间距10cm,孔排距为10cm周边孔最外边一排不装药,作为减震孔使用,我们对二三排进行预裂爆破,爆出一个减震槽出来后,再进行上断面的装药爆破;
(2)在隧道上断面上方无障碍物的情况下进行一次性爆破,条件受限时可上断面打减震孔,孔间距10cm,分三次爆破(先爆掏槽孔及掏槽下方三个辅助孔,再爆剩余辅助孔,最后爆所有周边孔)。为达到爆破减震效果采用雷管起爆多分段方法:掏槽孔每孔一段,辅助孔2—3个孔一个段,周边孔3—4个孔一个段。
图4.3.2-3 减震孔示意图
(3)隧道其他部位的炮孔应尽量按照浅、密原则布置;一次爆破的深度不宜过大;炸药尽可能均匀地分布在布置较密的炮孔中,这样可以避免装药过于集中。周边孔要按照光面爆破设计,炮孔间距E=50cm、最小抵抗线W=60cm,周边孔装药集中度小于0.3kg/m;必要时在两个装药孔间打空孔以减震;周边孔还应采用小直径药卷不耦合装药或间隔装药结构;在施工条件允许的情况下,尽量采用预留光面层的光面爆破技术。
由公式Q=a×b×H×q计算并进行试验调整。
式中:Q----单孔药量,kg;
q----炸药单耗与岩石物理性质性质有关,本区域取 0.9kg/m3-1kg/m3之间;
a、b----炮孔的间、排距,m;
H-----炮孔深度,m。
表4.3.2-1 台阶法开挖(上台阶)多循环爆破参数
第一次爆破
炮孔名称
段别
孔深
孔数
炸药
类型
药卷规格
单孔
条数
单孔
药量
单段
药量(kg)
装药
结构
爆破
总药量(kg)
掏槽孔
6
1.5
6
乳化
Φ32
3.75
0.75
0.75
连续
4.5
第二次爆破
辅助孔
5
1.2
9
乳化
Φ32
2.15
0.43
0.86
连续
9.03
辅助孔
6
1.2
12
乳化
Φ32
2.15
0.43
0.86
连续
第三次爆破
底板孔
4
1.2
11
乳化
Φ32
2.15
0.43
1.29
连续
11.63
周边孔
3
1.2
12
乳化
Φ32
1.5
0.3
1.2
间隔
周边孔
3
1.2
11
乳化
Φ32
1.5
0.3
1.2
间隔
5.3.5 锚喷支护施工
基坑到中微风化岩面以下时,采用直壁开挖+锚喷支护的支护形式,锚杆布置形式为Ф22@1000mm×1000mm,锚杆呈梅花型布置,基坑壁采用网喷砼,挂Ф8@200mm×200mm钢筋网。
图5.3-3 砂浆锚杆施工工艺流程图
5.3.6 砂浆锚杆施工工艺
⑴锚杆钻孔
①根据锚杆设计间距及围岩层理、节理分布实际情况,确定眼位。布眼时对层理及节理发育部位,需加密布设。
②砂浆锚杆钻孔采用YT28型风枪钻眼,钻孔时钻杆垂于岩面或层理面,钻孔直径比锚杆直径大,用风钻顶入,顶入长度不小于锚杆长度95%,锚杆尾端焊接于格栅钢支撑上,以增强共同支护作用。
③围岩为层状岩体时,锚杆与层面采用大角度相交。
⑵砂浆配制
注浆材料使用标号不小于42.5级水泥,粒径小于3mm的砂子,水灰比为0.4~0.45。
⑶锚杆孔灌注砂浆
砂浆先用水和稀浆湿润管路,然后将已调制好的砂浆倒入泵内,将注浆管插至锚杆孔底,慢慢打开阀门开始注浆,在气压推动下,水在前,砂浆在后,水湿润泵体和管路,引导砂浆进入锚杆孔中,随着砂浆不断压入孔底,注浆管缓缓退出眼孔,直至砂浆注满眼,注浆压力保持在0.1~0.3Mpa。
⑷锚杆安装
根据设计要求截取杆体并整直和除锈,在杆体外露端加工成螺纹,以便安装垫块及螺母,锚杆注浆安装前先做好材料、机具、脚手平台和场地准备工作,直至砂浆注满眼孔后,立即把锚杆插入眼孔,接着用推、锤击方法,把锚杆插至孔底,用木楔塞紧孔口安装垫板,防止砂浆流失。
5.3.7喷射砼施工
风井初期支护采用网喷砼, 设计喷射混凝土强度等级为C25,喷射砼采用湿喷工艺施工,以减少砼回弹和粉尘浓度,创造良好的作业环境,砼喷射机械选用 PZ-5B型湿喷机。喷射用砼采用现场拌制,砼输送车运至喷射工作面。喷射砼配合比由现场试验室根据试验选择,严格按施工配合比施工。
图5.3-4 喷射砼施工工艺流程图
⑴检查开挖断面净空尺寸,欠挖者予以凿除,修整断面。
⑵清洗岩面,首先清除松动岩块和拱、脚处的杂物,一般岩面可用高压水冲洗受喷面上的浮尘、石屑、当岩面遇水容易潮解、泥化时,采用高压风吹净岩面;对涌水、渗水或潮湿的岩面,喷射前必须根据情况进行处理。
⑶埋设检测构件,设置控制喷射混凝土厚度的标志,一般采用埋设钢筋头做标志。
⑷喷射混凝土,喷射混凝土采用湿喷工艺。
⑸喷射混凝土作业要求:
①喷射作业面必须有充足的照明,照明灯上应罩上铁丝网,以免回弹物打坏照明灯。
②喷射砼必须采用强制式拌和机拌制,其搅拌时间不少于1.5min。喷射砼须随拌随用,喷射混凝土拌合物的停放时间不得大于30min。
③初喷混凝土在开挖后及时进行,以确保喷射混凝土的支护能力和喷层的设计厚度;喷射混凝土终凝后3h内不得进行爆破作业。
④喷射混凝土开始时先给水、再给料,结束时先停料、再停水。突然断水或断料时,喷头必须迅速移开受喷面,严禁用高压风、水冲击尚未凝结的砼。每次喷射结束或中途发生故障中断喷射时,喷射机各输料管必须及时清洗干净,不得积料。
⑤喷嘴与喷射面垂直,其间距为1.5~2.0m;喷嘴必须连续、缓慢作横向环行移动,喷层厚度均匀。
⑥喷射混凝土按分段分片依次进行,喷射顺序为自下而上,分段长度不得大于6m;喷射混凝土终凝2h后,必须进行湿润养护,养护时间不得小于14d。
⑦分层喷射时,后一层喷射必须在前一层混凝土终凝后进行,若终凝1h后再进行喷射时,必须先用水清洗喷层表面。
⑧喷射混凝土的一次喷射厚度:边墙70~100mm,拱部50~60mm。
⑨喷射在岩面上的混凝土表面必须无滑移下坠现象。当表面有松动、开裂、下坠、滑移等现象时,必须及时清除重喷。
⑩喷射混凝土的回弹率:侧壁不得大于15%,拱部不得大于25%。
⑹喷射混凝土作业注意事项
①有钢筋网时,必须使喷嘴靠近钢筋,喷射角度也可适当偏一些,喷射混凝土必须覆盖钢筋,钢筋保护层不得小于4cm。
②有钢架时,钢架与围岩间隙必须以喷射砼充填密实,喷射混凝土必须将钢架覆盖,钢架保护层厚度不得小于4cm。并由两侧拱脚向上喷射
③喷射混凝土施工人员必须佩戴防尘口罩等,操作喷头和注浆管的工人必须佩戴防护眼罩,夹胶工作服、长筒乳胶手套。
④喷射混凝土作业时,严禁喷嘴对人,以免喷射伤人,喷射前先进行清理浮石、危石等必要的排险作业;喷射机必须安设在围岩稳定或已衬砌地段。
⑤喷完或间隙时,喷嘴必须朝向低处放置,一工班结束,必须拆开喷头,取出水环,用水清洗干净,疏通水眼,以备下一班使用。喷完后,喷射机具均应清洗、保养,以保证机具处于完好状态。
⑥如遇堵管,必须立即关闭马达,随后关闭风源,并将软管拉直,然后以手锤敲击找到堵塞位置,可将风压开到0.3~0.4MPa,同时继续敲击堵塞部位,使其排除而畅通。排除堵管现象时,严禁喷嘴前方站人,以免发生伤人事故。
5.3.8支撑拆除施工
1、主要施工流程
搭设混凝土支撑操作脚手到支撑底→空压机打凿→清渣外运
2、施工部署
1)当下层楼板强度到80%达设计强度,方可进行脚手搭设随后进行混凝土支撑拆除。
2)采用6台空压机主要负责砼支撑凿除,在6:00~22:00工作时间之间的施工。
3)混凝土对撑下搭设操作脚手,空压机进行凿除。原结构梁、板在支撑梁凿除时需加强保护,不能
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