隧洞专项施工设计方案.pdf
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1、. 专业资料 四川省雅安市铜头引水工程名山支渠 合同编号: TY-01 隧洞专项施工方案 . 专业资料 四川洲桥水电工程有限公司 四川省雅安市铜头引水工程名山支渠项目经理部 . 专业资料 校核:张勇 审核:陈啟文 编制:陈啟文 排版:王小莉 . 专业资料 目录 1 编制依据 3 2 工程概况 3 2.1 概况 . 3 3 主要工程项目的施工方案 . 4 3.1 施工总体方案 4 3.2 隧洞工程施工方法、工艺及技术措施 5 3.3 重点、关键和难点工程的施工方案、方法及其措施 11 4 工期保证体系及保证措施 . 18 4.1 工期保证体系 18 4.2 工期保证措施 . 19 5 工程质量保
2、证措施 21 6 安全保证措施 . 22 . 专业资料 1 编制依据 1) 雅安市铜头引水工程名山支渠施工图设计。 2)现行有关引水隧洞的设计、施工有关规范、规程及验收标准;锚杆喷射砼支护 技术规范等。 3)我公司现有技术水平和机械装备能力。 4)本工程现场实际状况。 2 工程概况 2.1 概况 名山支渠引水工程起点为干渠杨叉岗隧洞末端,在铜头引水干渠设分闸分水,分水 闸位于雅安市雨城区姚桥镇金鸡村境内的金鸡关附近。 名山支渠从铜头引水干渠分水后经金鸡桥渡槽、金鸡桥隧洞、红岩渡槽、红岩隧洞、 百果塘暗涵、百果塘隧洞、刘家沟暗涵、刘家沟隧洞、龙口湾暗涵、龙口湾隧洞及其间 明渠和暗涵至蓄水池。本工
3、程为名山县应急备用水源,并设退水渠泄水于名山县城东乡 王家坪附近的名山河右岸,渠系工程跨越雅安市雨城区及名山区。 . 专业资料 3 主要工程项目的施工方案 3.1 施工总体方案 3.1.1 洞口施工 根据洞口边坡地质条件,必须先进行洞口边坡支护,再进洞施工。 在洞口搭设施工排架,并洞口附近施行交通管制进行边坡的支护,边坡支护顺序是 先从上至下进行锚杆施工,再挂钢筋网,最后进行喷护。 拆除支护排架后,进行洞口锁口的施工,再从各隧洞0 桩号开始进行进洞左、右侧 墙的修整凿挖,逐渐洞门形成。 3.1.2 进洞段的开挖 本工程隧洞设计断面较小,采用全断面开挖施工。进洞段围岩风化较严重,自稳能 力较差。
4、根据我公司的以往施工经验,本工程各隧洞进口段采用弱爆破、短进尺、强支 护的方式进行。 3.1.3 洞身段的开挖 洞身段的开挖采用全断面开挖施工,四轮拖拉机配合扒渣机出渣,初期支护紧跟新 奥法开挖。 3.1.4 爆破开挖工序循环作业时间 爆破开挖各工序循环作业时间见表3.1.4-1. 表 3.1.4-1开挖爆破循环作业时间表 序号作业项目作业时间( h)备注 1 测量布眼0.5 本表为一个班组循环作 业时间,工程实行24 小时运行, 2 班工作制 2 钻孔1.5-2.0 3 装药连线0.5 . 专业资料 4 避炮、人员撤离、爆破0.5 度。 (注:根据现场实际 和爆破后地质揭示情 况,作业时间再
5、进行调 整) 5 通风排烟平均 2.0 6 出渣平均 2.0 7 支护 类1.0 8 类3.0 9 类5.0 3.1.5 隧洞开挖工作面人员配备 具体人员安排见表3.1.5。 表 3.1.5 人员安排表 序号名称数量备注 1 钻工3 人 本表统计为一个班组人员,工程实行24 小 时运行, 2 班工作制度。 2 扒渣机1 个 3 拖拉机3 个 4 支护5 个 5 辅助工1 人 3.2 隧洞工程施工方法、工艺及技术措施 3.2.1 隧洞洞口段施工 洞口段施工应先进行洞口支护,再掘进跟进。边、仰坡应尽量少开挖,并加强边坡 支护。 施工工序见图 3-1 . 专业资料 图 3-1 施工工序框图 3.2.
6、2 隧洞开挖 1) 类围岩 洞口段为类围岩加强段,开挖采取全断面开挖,开挖方法为钻爆法。开挖前应先 施做超前锚杆预支护,开挖出碴完毕后,立即进行围岩素喷封闭处理,并依次进行钢拱 架架设、锁脚锚杆、钢筋挂网、复喷成型、系统锚杆初期支护加固处理;进口段20 米 . 专业资料 类加强段开挖全部完成后,再进行仰拱的开挖和衬砌混凝土及回填施工;每个部位在 施工时根据实际情况采取穿插作业,确保施工进度。 2)类围岩段开挖 类围岩段采用全断面开挖施工,采用风钻钻孔弱爆破开挖施工,光面爆破,扒渣 机装碴,循环进尺1.82.2m ,搭设简易脚手架施作锚杆、敷设钢筋网、采用潮喷机喷 混凝土。 3)类围岩段开挖 类
7、围岩段采用全断面开挖施工,采用风钻钻孔爆破开挖施工,光面爆破,扒渣机 装碴,循环进尺 2.0m 以上,视围岩情况而定布设随机锚杆、采用潮喷机喷素混凝土。 3.2.3 隧洞出碴运输 本隧洞出碴均采用无轨运输方式。采用扒渣机装碴拖拉机运至洞外弃碴场。 3.2.4 隧洞初期支护 1)砂浆锚杆 超前锚杆杆体采用 22 螺纹钢筋,外插角 1020,间排距40cm 300cm ;径向 锚杆杆体采用 22 螺纹钢筋,方向垂直岩面,间排距100cm 100cm ,呈梅花形布置。 锚杆采用先注浆后插杆的施工工艺。 锚杆凿孔采用 YT-28 风动凿岩机钻孔,孔径42mm ,钻孔后用高压风清孔。 锚杆锚固采用M20
8、 砂浆锚固,注浆采用羊角气泵胶管从孔底倒插式注浆,浆满后 快速插入锚杆到埋设长度, 然后用半硬砂浆封实孔口。 锚杆埋设后 24 小时内不许碰撞、 不许悬挂重物,锚杆砂浆掺膨胀剂及早强剂,以提高早期强度。 2)钢筋网 钢筋网按设计要求采用6.5 钢筋,根据实际情况在洞外分片加工或现场编制,网 . 专业资料 格间距为 20cm 20cm , 钢筋网使用前清除锈蚀, 其钢筋直径和网格间距符合图纸规定。 按图纸标定的位置挂钢筋网,钢筋网绑扎固定于钢拱架之间的连接钢筋上,与钢拱架及 锚杆交接处必须进行点焊, 以保证喷射混凝土时钢筋不晃动。 钢筋网须紧贴混凝土表面, 以保证钢筋和岩面之间保持3050mm
9、的保护层。 3)钢拱架 洞口段钢拱架均采用12# 工字钢进行制作, 单榀分段连接形式为钢板螺栓连接,钢 板为 10mm厚的 Q235 炭素钢板,连接螺栓为M16 螺栓;钢拱架榀间连接采用22 螺纹钢筋,间距 100cm ;锁腰、锁脚锚杆为 22 砂浆锚杆,锚杆长度1.5 米,每榀 12 根,分别夹在钢拱架的两侧, 并与钢拱架焊接牢固; 同时将钢拱架与超前锚杆焊接固定。 钢拱架加工制作 先将加工场地用砼硬化找平,按设计图纸放出加工大样。型钢钢拱架弯制采用型钢 弯曲机按照隧洞断面曲率分节进行弯制,钢拱架单元制作完成后,先在加工大样上进行 试拼。各节钢拱架成型后,要求尺寸准确,弧形圆顺,结构完全可靠
10、;钢拱架的截面尺 寸,应满足强度、刚度稳定性的要求。 钢拱架架设施工方法 为保证各节钢拱架在全环封闭之前置于稳固的地基上,安装前应清除各节钢拱架底 脚下的虚碴及杂物,然后打设锁脚锚杆,锚喷支护及时跟进,将钢拱架全环封闭。 各隧洞钢拱架平面垂直于隧洞中线,其倾斜度不大于2 度,钢拱架的任何部位偏离 铅垂面不大于 5cm 。各部开挖后,先素喷混凝土3cm ,然后再架立钢拱架。为保证钢 拱架位置安设准确,隧洞开挖时在钢拱架的各连接处预留连接板凹槽。初喷砼时,在凹 槽处打入木楔,为架设钢拱架留出连接板位置。钢拱架按设计位置安设,在安设过程中 当钢拱架和初喷层之间有较大间隙应每隔2m 用砼预制块楔紧,
11、钢拱架背后用喷砼填充 . 专业资料 密实。 为增强钢拱架的整体稳定性,将钢拱架与锁脚、锁腰锚杆焊接在一起。垂直钢拱架 设直径 22mm 的纵向连接钢筋, 间距按 1m 设置。架设钢拱架时尽量利用锚杆定位固 定。钢拱架的安设应在开挖后2h 内完成。 4)喷护混凝土 喷护混凝土采用C20 喷护混凝土,架立钢拱架后应尽快进行挂网和喷砼作业,并 将钢拱架全部覆盖,确保喷射砼覆盖钢拱架厚度在2cm 以上,以使钢拱架与喷砼共同 受力。 喷射砼分层进行, 每层厚度 56cm 左右,先从拱脚和墙角处向上喷射以防止上层 回弹料虚掩拱脚(墙角)不密实,造成强度不够,拱脚(墙角)失稳。 钢拱架与开挖轮廓间所有间隙喷
12、射C20 混凝土充填密实,顺序为:先喷拱架与轮 廓之间间隙,再喷拱架周围,然后再喷拱架之间,喷射混凝土总厚15cm 。 3.2.5 隧洞施工排水 本工程隧洞全部为多面进尺。其中反坡施工为顺坡排水;在隧洞两侧采用临时排水 沟将施工废水排放至洞口污水处理池,污水经处理达标后排放至指定位置。顺坡施工为 反坡排水,排水需在工作面附近设集水坑,采用3kw 潜水泵(污水泵)抽出洞外。 3.2.6 隧洞施工通风、降尘方法及管线布置 隧洞通风前期采用压入式通风方案,后期采用巷道式通风。隧洞的洞口配置2 台 5.5kw 的轴流风机,采用单路 400mm软风管进洞。洞内通风、排水、管线布置详见 图 4-6 。采用
13、水幕降尘器降尘。喷水颗粒细,产雾量大,能封锁整个隧洞断面,除降尘 外还可以吸收易溶于水的有害气体;洞内三管二线悬挂在边墙上。 图 4-6 “三管一线”布置示意图 . 专业资料 通风管 380V 三相五线 高压风水管 3.2.7 交叉口施工 开挖及支护施工:交叉口在不影响隧洞正洞施工的前提下开挖,开挖采用钻爆法施 工。采用人工打眼,采用全断面开挖,光面爆破。然后用扒渣机装碴,拖拉机运碴。支 护严格按设计施工。 3.2.8 隧洞监控量测 由专门的量测小组按照设计量测方案,参照隧洞施工技术规范制定相应的量测计 划,并按照计划通过实施监控量测,取得监测数据后, 及时进行整理、 处理和回归分析, 以推算
14、隧洞变形的最终位移,掌握位移变化规律,并把监测结果反馈设计、指导施工。 监控量测项目主要包括: 1)地质监控 隧洞开挖后,立即进行工程地质状况的观察,对工作面附近围岩岩性、节理发育程 度、接触面充填物的性质、有无地下水等方面观察,再与设计文件地质资料进行比较, 并做好记录。 2)安全监控 在隧洞开挖过程中,对围岩和支护状况进行观察,看围岩与喷层是否开裂、剥离掉 碴、钢支撑有无被压曲、 洞外地表是否变形、 沉陷、边仰坡是否稳定及地表水渗透现象。 3)量测监控 通过量测仪器 (测量仪器 )对开挖后的隧洞围岩的变形和支护系统的稳定状态每天进 . 专业资料 行一次量测。通过对量测数据的整理和回归分析,
15、找出其内在的规律,对围岩的稳定性 和支护效果进行评价,采用位移反分析法,反求围岩初始应力场及围岩综合物理力学参 数,与实际结果对比。隧洞监控量测工艺见图4-7 。 3.2.9 隧洞开挖机械设备 隧洞一个工作面开挖的机械设备统计见3.2.10-1 表 表 3.2.10-1机械设备统计表 序号设备名称型号数量备注 1 空压机20m3 1 台 2 鼓风机5.5KW 2 台 3 凿岩机YT28 2 台 4 扒渣机1 台 5 拖拉机3 台 6 喷浆机1 台 7 搅拌机1 台 8 电焊机2 台 9 水泵4 台 3.3 重点、关键和难点工程的施工方案、方法及其措施 3.3.1 重点、关键和难点工程分析 隧洞
16、进口整体围岩较差,且局部地段存在断层破碎带不良地质现象,确保隧洞在不 良地质地段的施工安全是本隧洞的难点。 3.3.2 重点、关键和难点工程的施工方案、方法及其措施 1) 合理安排重点工程确保施工工期 . 专业资料 a)严格的施工进度管理 抓循环时间制度, 根据围岩的不同, 确定合理的循环时间, 对各工序时间进行考核, 提前奖励,超时罚款,同时左、右线两个分队展开技术交流和竞争。调度每日对循环时 间进行登记上报,考核兑现。 b) 先进的队伍管理模式 根据类似工程经验, 建立竞争机制, 体现一线工人 “按劳分配、 多劳多得” 的原则, 按工序进行内部承包, 分别设置左、 右线开挖分队。 分队负责
17、日常人员管理、 做好安全、 质量、文明施工等工作,负责承担二、三项材料的费用,对主材如钢材、水泥、砂石料 进行考核。 3.4 对有害气体监测管理和综合治理 3.4.1 对有害气体监测管理 1)人员配置 成立专业检测组,所有检测人员经专业技术培训,24h 值班,做到分工明确,责任 明确,保证仪器精确度,一切情况直接向指挥或管理系统人员汇报。 所有管理人员进行检查要携带便携式检测仪器。所有施工人员应经常注意洞内固定 检测仪器位置、气体浓度情况等,以此形成所有洞内施工人员全员监测有害气体。 2)培训 专业检测员进行专业技术培训,取得资格证后方可上岗,所有进洞施工人员要经过 有关知识培训,合格后方可进
18、洞施工。 3)监测 按有关规定对有害气体进行监测,并对高含气段地层实行重点监测,增加监测断面 的密度。 . 专业资料 4)监测数据整理分析 在洞内检测的同时,做好各种有害气体浓度变化的记录,并及时汇总到组织指挥系 统。 对有害气体监测数据的整理分析,是指导隧道施工、协调各工序间关系,确保施工 生产在安全的前提下,能有序地进行。 5)管理措施 检测仪器专人保管、充电。应随时保证测试的准确性,按各种仪器说明书要求, 定期送地区级以上检查站鉴定,日常每 3 天校正一次, 对仪器大修送国家认定机构进行 修复。 每个检测点应设置明显的记录牌,每次检测应及时填写在瓦斯记录本上,并定 期逐级上报 3.4.2
19、 监测目的 1)防止在隧道施工过程中,有害气体超限带来危险,确保人身、机具和工程安全。 2)根据有害气体的含量高低、浓度大小,采取相应的技术措施。 3)检验技术措施效果,正确指导隧道施工。 4)为瓦斯隧道施工积累经验。 3.4.3 综合治理 目前对隧道内有害其他的综合治理,主要是采用通风、防护、防爆等方法。 1)通风 通风是降低有害气体浓度、防止有害气体集聚的最有效手段;通风可以不断向洞内 送入新鲜空气,排出有害气体和降低粉尘浓度,从而改善洞内施工环境,确保洞内施工 安全和人体健康,提高生产效率。 . 专业资料 2)防护 如隧道瓦斯等有害气体含量高,应做好以下防护措施: a) 隧道内机电设备均
20、采用防爆型,在有害气体含量高地段施工,作业人员必须携 带个体自救器。爆破采用煤矿许用安全炸药以及非电毫秒起爆系统和电雷管引爆,洞内 人员全部撤离。洞外起爆,通风后,先由救护人员带灭火器、自救器及检测仪进入工作 面,经检查无燃烧、无有害气体涌出后再供电,待各种有害气体浓度降低至安全标准以 下后才能开始出渣作业。 b) 洞内不能停止通风,必须有备用电源。 c) 采取注浆止气法,对有害气体含量高的地段,为施工营造安全。采用小导管注 浆封闭周边围岩裂隙,防止有害气体渗漏。使用42 钢管钻梅花孔,管长5m ,沿开挖 周边以 5。-8 。外插角钻孔,钢花管插入孔内,孔口用锚固剂堵塞缝隙。注浆用水泥、 水玻
21、璃、双液浆掺BR 增加型防水剂,其配合比为,水:水泥:水玻璃:防水剂 =1:1:0.67:0.256 ,注浆压力为 0.7 0.9MPa 。 3)防爆 有害气体防治,最重要的内容就是防爆。 防爆可通过加强通风对洞内瓦斯进行稀释, 使其浓度降至安全浓度以下;同时采用控制火源、使用防爆电器、防爆机械等手段来实 现。 4)其它方法 利用有害气体的化学、物理特性,采取下列措施,也可降低有害气体浓度: a)对 H2S 气体,可向媒体或岩体压送石灰水及化学浆液。 b) 水幕降尘,把水雾化成微细水滴射到空气中,使之与空气中的粉尘碰撞,则尘粒 附于水滴上,被润湿的尘粒凝聚成大颗粒,从而加快其降落速度,达到防尘
22、有害气体的 . 专业资料 目的。 图 4-7 监控量测与信息反馈程序框图 c)完善的安全质量管理 保证隧洞安全质量,以质量安全促进度。建立安全保证体系,完善各种规章制度, 对制定的制度措施要贯彻,要真正落实。施工要杜绝事故的发生,关键在于制度的制定 合理、细化,并得以落实。 d) 精湛的施工技术管理 根据设计和规范的要求,对每一道工序均制定严格得质量标准、严格得作业程序和 时间,尤其是钻眼、爆破、找顶、立拱、钢筋网、喷混凝土工序,确保施工标准、优质、 施工设计 监控量测 现场施工 监测设计资料调研 量测结果的计算机信息分析处理 量测数据的 回归分析 监测结果的综合评价 量测结果的形象化、具体化
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