隧道洞身开挖施工技术方案.docx

XX隧道洞身开挖施工技术方案1 编制依据湖北XX高速公路XX同段XX隧道X洞身开挖施工技术方案依据公路隧道施工技术规范、公路勘测规范、公路工程技术标准、锚杆喷射混凝土支护技术规范以及设计文件要求，结合实际情况编制而成。2 工程概况XX隧道位于XXXX境内，与XX大桥XX台相接。隧道为上、下行分离的四车道高速公路特长隧道，最大埋深约1422米。本合同段隧道起止桩号左线ZK107+377ZK110+670，长3293米；右线YK107+400YK110+710，长3310米。隧道左右间距，本合同段起点约49米，出口约24米。本隧道洞身开挖由普通级围岩组成，针对不同的围岩，设计不同的衬砌类型，主要有SF-a、SF-b、SF-a、SF-b、SF-a、SF-b、SF-c、 SF-d几种衬砌，不同的衬砌开挖断面不一样。 3 一般规定1、应根据隧道长度、断面大小、结构形式、工期要求、机械设备、地质条件等选择适宜的开挖方案。2、开挖断面尺寸应满足设计要求3、爆破后，应及时对开挖面和未衬砌地段进行检查；对可能出现的险情，应采取措施及时处理。4、开挖作业不得危及初期支护、衬砌和设备的安全，并应保护好测量用的测点。5、开挖后，应做好地质构造的核对和监控量测工作。6、开挖作业必须保证安全。7、爆破作业及爆破物品管理，必须符合现行爆破安全规程有关规定。4 开挖方法4.1 浅埋级围岩开挖方法根据设计图纸，隧道洞口段为级围岩，且埋深较浅，设计采用对前方围岩超前管棚注浆预加固后预留核心土法开挖，拱部超前加固采用108超前大管棚及42超前小导管，施工时由于洞口段浅埋级围岩埋深浅，岩石风化严重，结构松散，所以施工中必须严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤量测、早封闭”的基本原则。1施工流程拱部超前小导管注浆预支护拱部环形开挖上半断面初期支护核心土开挖下半断面左半部开挖下半断面左半部初期支护下半断面右半部开挖下半断面右半部初期支护仰拱浇筑拱墙二次衬砌混凝土浇筑。2上半断面开挖（1）人工架设钢支撑；（2）钻设42超前小导管孔，安装超前小导管，注浆泵注浆。（3）光面弱爆破环形开挖，人工配合反铲扒碴。（4）初喷混凝土后，施作钢筋网，布设中空注浆锚杆，立拱架，并将拱架与锚杆焊接，复喷混凝土至设计厚度。（5）每掘进5-6m开挖核心土，核心土一次开挖2-3m。3下半断面开挖支护下半断面分部开挖，开挖台架配合人工钻孔，光面爆破控制成型，左右错进，每次进尺2m。出碴结束后，尽早施作初期支护，及时施作仰拱，封闭初期支护，保持仰拱滞后开挖面20-30m距离。4.2 级围岩开挖及初期支护方法岩石较为完整，施工主要采用上下台阶法开挖，多功能开挖作业台架配合人工钻孔，光面爆破。1施工流程上半断面开挖上半断面支护下半断面开挖下半断面支护铺底或垫层拱墙二次衬砌混凝土浇筑2上台阶开挖支护（1）人工钻孔光面微差爆破，一次开挖深度2-3m，台阶长度50100m，爆破后装载机装碴，汽车运出洞外拉到指定碴场；（2）人工架设钢支撑，钻设22超前锚杆孔，安装超前锚杆；（3）初喷混凝土后，施作钢筋网，布设砂浆锚杆，立拱架，并将拱架与锚杆焊接，复喷混凝土至设计厚度。3下台阶开挖支护（1）下台阶多功能开挖作业台架配合人工钻眼，开挖进尺与上台阶相同，光面微差爆破。装载机装碴，自卸汽车直接运至指定点。（2）安设系统锚杆、钢筋网，立拱架，并将拱架与锚杆焊接，复喷混凝土至设计厚度。（3）施作仰拱，封闭初期支护。依次循环施工，施工时保持上、下台阶长度在50-100m。4.3 级围岩开挖方法级围岩石较为完整，施工主要采用全断面开挖法。每循环进尺35m，采用人工钻孔光面微差爆破，装载机、10T自卸汽车出碴，然后进行锚、网、喷的流水线机械化作业。5 各类围岩爆破方案隧道各级围岩均采用光面微差爆破控制成型，根据围岩实际情况和开挖方法选用不同的爆破参数，其具体爆破方案设计如下：5.1 爆破方案设计原则和方法1炮孔布置先布置掏槽眼，其次周边眼，后辅助眼。掏槽眼布置于开挖面的下方，根据爆破效果，调整掏槽眼形式，且掏槽眼深度比其它眼深约20cm，各类围岩炮孔直径42mm；周边眼严格按设计开挖轮廓线均匀布置，在断面各拐角处各布置一个炮孔，周边眼的顶眼和帮眼底部、中超出边界10cm，所有围岩中底孔均都超出边界10cm；根据围岩特点合理选择周边眼间距E及周边眼的最小抵抗线W，辅助炮眼交错均匀布置，周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上。类围岩岩质破碎，施工采用人工或机械开挖，需采用松动爆破时，周边预留光爆层，人工用风镐凿除控制超欠；合理分布掘进眼，以达到炮眼数量最少、材料最省；同时碴块又不致过大，便于装卸。2掏槽方式本隧道各类围岩的掏槽形式主要采用楔形掏槽。3装药结构及堵塞方式周边眼采用25mm光面爆破专用药卷间隔装药，严格控制周边眼的装药量，借助导爆索进行间隔装药，使药量沿炮眼全长均匀分布，以确保隧道周边成形良好，并减少对围岩的扰动，掘进眼和掏槽眼采用硝铵炸药连续装药，在施工中如炮孔内有水时采用防水乳胶炸药等效代换。采用沙子和粘土按重量比3:1配制炮泥，加上20%的水混合均匀后揉成直径稍小于炮孔直径的炮泥段，所有装药炮眼用炮泥堵塞，堵塞时将炮泥段送入炮孔，用炮棍适当加压捣实。施工时要求周边眼堵塞长度不小于30cm，其它炮孔按装药长度余孔全部堵塞。4起爆方法采用非电毫秒延雷管将孔间联接形成分段起爆网络，火雷管引爆非电毫秒管起爆。5.2 各类围岩主要爆破参数隧道各类围岩地质情况，确定光面爆破参数见下表，施工过程中通过爆破效果反馈，进行调整，从而满足施工要求。表5-1各类围岩主要爆破参数表岩石级别开挖方式掏槽方法周边眼间距E（cm）周边眼最小抵抗线W（cm）相对距E/W周边眼装药参数（kg/m）平均单位岩石用药量（kg/m3）全断面楔形掏槽607060800.81.00.250.31.21.4长台阶法楔形掏槽607065800.81.00.250.31.01.3短台阶法楔形掏槽556570800.81.00.20.250.91.15.3 爆破设计修正与优化为提高爆破效果，改善技术经济指标，控制超欠挖，施工中根据每次爆破后，通过超欠挖情况、开挖面圆顺平整度、爆破进尺、碴块大小、周边眼炮眼痕迹保存率等爆破效果检查，对爆破效果进行仔细分析爆破参数的合理性，根据以下原则分析原因及时修正爆破参数：（1）根据超欠挖情况确定周边孔钻孔角度，根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况，修正眼距、装药量和光爆层厚度，特别是周边眼的有关参数。（2）爆破石碴块度小，辅助眼布置偏密，用药量过大，需减少；块度大说明炮眼偏疏，应加密炮眼，增加药量。（3）周边眼残孔率较小说明周边眼用药量过大，需减少药量，周边眼爆孔利用率过低，残孔率过高，周边眼用药量过低，需增加药量。（4）根据开挖面凹凸和平整度情况修正钻眼深度，保证爆破眼眼底基本落在同一断面上。（5）根据掘进进尺确定掏槽效果，进尺低，掏槽效果差，需选用较有效的掏槽方式。6 岩爆不良地质段开挖施工方法根据设计文件及地堪资料，隧道可能会遇到岩软岩段可能出现的塑性变形，崩塌等不良地质地段。针对上述可能存在的情况，施工时软岩变形段遵循“加固围岩、预留变形、先柔后刚、刚柔并举、分次支护、及早封闭、底部加强、信息化施工”的原则。并采取以下措施：（1）加强监控量测加强监控观测和地质预报工作，及时收集动态信息，为调整施工支护参数提供依据。（2）改变施工方法及时调整施工方法，采用短台阶法开挖，必要时，采取预留核心土环形微台阶法开挖或侧壁导坑开挖法。遵循“勤量测、短进尺、管超前、弱爆破、强支护”的原则。（3）对围岩进行加固开挖前先打超前小导管，注浆固结后再开挖，及时施作初期支护，及早封闭开挖面。加固围岩可采取加长加密系统锚杆、进行径向注浆等措施，必要时设置预应力锚索。（4）加强初衬和二衬支护参数隧道开挖后及时施作初期支护，并尽快将边墙落底，闭合仰拱初期支护。初期支护采用钢结构型钢支架、锚杆、双层钢筋网、喷射混凝土整体支护，二衬采用防水钢筋混凝土，加大二衬的厚度。同时，根据监控量测提供的数据，放大开挖预留变形量。初衬闭合后，在最短时间内施作二衬，使整个隧道形成一个较强的支护闭合环。7 劳力组织7.1 人员配置根据工程数量和各工序作业需要，本段落隧道初期支护共投入管理人员8人，劳动力40人，其中工程技术班5人，施工高峰期根据工作需要适当增加劳动力。主要管理人员一览表序号姓名职务职称备注1XX项目副经理工程师2XX测量工程师助理工程师3XX质检工程师助理工程师4XX质检工程师助理工程师5XX实验工程师助理工程师6XX材料员7XX专职安全员8XX技术员7.2 设备投入主要设备投入一览表序号机械名称型号数量备注1空压机开山44立方23气腿风枪YT28406简易台车28 洞身开挖施工保证措施8.1 质量保证措施坚持“三服从、五不施工、一票否决”及“三不交接”的制度，即进度、工作量、计量三项服从工程质量；质量问题一票否决；在施工中做好到施工准备工作不充分不施工、未经监理工程师检查签字不施工、没有进行技术交底不施工、必须的试验达不到标准不施工、施工方案和质量保证措施未确定不施工、工程质量不合格的工序坚决返工。无自检记录不交接、未经质检员检查不交接、施工记录签证不全不交接。8.2 技术保证措施为确保洞内施工支护能满足设计及规范要求，不仅要有良好的施工管理，还要采取相应的技术措施，施工技术组织保证措施如下：制定科学施工方案和详细施工工艺控制；加强和搞好隧道施工技术交底，推动使用及推广新技术、新工艺、新材料和新方法；选用先进高效的设备，提高装备技术水平；坚持换手复核制度，确保支护工程技术控制指标及测量成果的准确。8.3 安全保证措施为了加强洞内施工安全管理，合理安排洞身支护进度，加强与洞身开挖、衬砌等关键工序的作业循环和衔接，组织均衡生产，保证安全施工。隧道内施工用机电、设备等应合理布置，操作者要严格遵守安全操作规程。坚持“安全施工”的指导思想，实行“第一管理者亲自抓现场”。施工期间，现场施工负责人应会同有关人员对支护各部定期进行检查。在步良地质地段每班应设专人随时检查，当发现支护变形或损坏时，应立即整修和加固；当变形或损坏情况严重时，应先将施工人员撤离现场再进行加固。洞内支护宜随挖随支护，支护至开挖面的距离一般不得超过4m；如果遇石质破碎、风化严重和土质地段时，应尽量缩小支护工作面。当短期停工时，应将支撑直抵工作面。8.4 环保、文明施工措施推行环保、文明施工标准化作业，施工时严格按工艺操作规程执行。把工程质量建立在科学可靠的基础上，施工现场做到管理有序，工地布置合理，材料堆放整齐，场地平整，道路畅通，排水流畅，机械状况良好，施工安全紧张有序。施工时要认真执行“监理实施细则”，做到每道工序有标准、有检查、有结论，确保一次成优。8.5 工期保证措施为了保证初期支护工程的优质、快速完成，将采取强化施工管理；进行科学组织和精心施工；应用先进高效的生产设备及采用先进合理的施工工艺；抓好施工协调、减少施工干扰；合理安排施工流程等措施。9 洞身开挖施工工艺框图9.1 级围岩施工工艺框图9.2 级围岩施工工艺框图上半断面爆破开挖初 喷 砼 出 碴上半断面出碴上半断面锚杆、钢筋网、复喷施工下半断面开挖初喷砼下断面出碴经济保证下半断面钢筋网、锚杆施作复 喷测 量 放 样锚杆施工9.3 级围岩施工工艺框图超前大管棚注浆支护左侧导坑上部开挖左侧导坑上部喷锚网支护、钢架支撑左侧导坑下部开挖左侧导坑下部喷锚网支护、钢架支撑右侧导坑上部开挖右侧导坑上部喷锚网支护、钢架支撑右侧导坑下部开挖右侧导坑下部喷锚网支护、钢架支撑中央部拱顶开挖中央部拱顶喷锚网支护、钢架支撑底部喷锚网支护及格栅拱架钢架支撑灌注仰拱和回填砼铺设拱墙防水板沟槽及路面施工中央部其余部位开挖及落底拱墙砼灌注9.4 光面爆破施工工艺框图测 量 放 线台 车 就 位钻 孔锚杆、钢筋网安装掘 进 眼 钻 孔装 药 联 线台 车 退 出爆 破由监理工程师签证起 爆通 风 排 烟清 帮 找 顶喷砼初支质量责任制砼出 碴