支洞施工方案.docx

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支洞施工方案

一、工程概况

方沙沟尾矿库1#支洞设计为城门形断面，设计净断面尺寸B×H=2m×2.5m。

全断面衬砌，开挖坡度为3.3%。

由于断面小，开挖只能单工序作业，采用一次性开挖贯通的方法进行施工。

二、主要技术措施

根据本合同段隧洞工程特点，结合投入的机械设备，施工经验及技术水平，在施工中采用以下技术措施：

1、由于开挖断面小，开挖采用手持风钻钻孔。

2、隧洞开挖采用线形微震爆破新技术，尽量减小对围岩的扰动，维护围岩的自承能力。

3、采用光面爆破技术，减小对围岩的破坏，减少超挖，保证开挖轮廓平整光滑。

4、对于易出现塌方的断层破碎带、节理密集带，溶洞、浅埋和软弱围岩地段，采用超前地质预报，钢插管超前支护，注浆加固地层并堵水，及时进行强支护，随挖随支护，及时封闭的施工方法。

必要时拱部采用环形开挖法，以确保安全施工和顺利掘进。

5、施工中，根据“新奥法”要求，及时开展施工监控量测、信息反馈，以指导安全施工。

三、施工布置

1、概述

根据隧洞设计的长度、位置、围岩情况、工程数量、工期要求及其特点，安排具有丰富隧道施工经验的1个隧洞专业施工队承担施工任务。

2、施工方法

由于7、8、9月份为当地的雨季，1#支洞位于河道中心，且洞口位置低于河道，导流难度很大，需根据现场地形设置一条措施洞。

隧洞采用钻爆法开挖，无轨运输施工方案。

隧洞开挖钻孔设备采用手风钻钻孔，人工装药爆破，出碴采用人工手推车出渣，弃到指定的出渣位置。

～

类围岩洞段采用全断面一次开挖成型、锚杆喷锚支护相结合的施工方法；

类围岩可根据围岩自稳性情况采取“短掘短支”法施工。

四、隧洞开挖、导流施工

1、洞口边坡开挖

根据洞口实际情况，洞口削坡应自上而下进行，同时做好危石处理。

2、措施洞开挖

由于7、8、9月份为当地的雨季，1#、2#支洞位于河道中心，且1#支洞洞口位置低于河道3.7m，2#支洞洞口位置低于河道2.6m，在沟道内施工，水流会全部涌入隧洞内，排水难度极大，如遇上洪水，会将大量的渣石、淤泥冲入隧道内，造成不必要的二次工程。

加上采石道路紧邻支洞，运输车的频繁来往会造成安全隐患。

为了防止汛期洪水对工期的影响，方便施工。

同时，在隧洞后期衬砌时，为了隧洞衬砌不影响井座、泄水塔的施工，需要在1#、2#支洞旁边各开掘一条措施洞（1#措施洞、2#措施洞）。

措施洞与支洞采用相同断面，坡度不大于17%，掘进至支洞后，按照支洞的坡度施工。

措施洞长度不超过20m。

待主隧洞与支洞贯通后，再由内向外反掘至设计洞口。

为防止反掘时河道内的积水造成透水危险，需在支洞外修一条引水渠。

1#、2#措施洞位于1#、2#支洞右侧，将右侧山体渣土开挖完成后，选择岩石相对较好且高于河道的位置作为措施洞的入口，朝支洞方向斜井掘进。

根据现场实际情况，1#措施洞口土方量较大，在保证坡度的前提下，实际掘进段长度在4m-6m左右，2#措施洞由于洞口土方量较少，为保证坡度，掘进段长度需延长至15m左右。

3、洞身开挖施工

1、

、V类围岩施工

、V类围岩洞段围岩较差，施工中可视围岩稳定情况采用:

“短掘短支”法掘进。

掘进工艺流程见下图，每循环进尺2m，其循环时间见下表。

类围岩月计划进尺为50米。

Ⅳ类围岩挖工艺流程

五、主要工序的施工方法及工艺

1、施工测量

（1）洞外控制

隧洞外平面控制采用三角测量，在隧洞出口设置三个平面控制点，将平面控制点设在相互通视，稳固不动，且便于引测进洞，能与开挖后的洞口通视之处。

高程控制采用水准测量，在隧道出口布设两个高精度水准点。

水准点布设在坚固、通视好、施测方便、便于保存且高程适宜之处。

两个水准点的高差，以安置一次水准仪即可联测为宜。

（2）洞内控制

洞内控制采用以下两种导线

A．施工导线：

在开挖面向前推进时，用以放样指导开挖的导线，基边长5～50m。

B．基本导线：

当隧道掘进50m时，为了检查隧道的方向是否与设计相符，选择一部分施工导线，敷设50m精度较高的基本导线。

（3）作业实施

A．测量人员具有丰富测量经验的测量工程师负责测量。

B．洞内联测，选在阴天，气温稳定，无大风情况下进行。

C．洞内控制测量采用闭合环的方式，每个线环边数不大于6条。

D．采用三级复测制。

（4）、贯通测量

隧洞贯通后，确保无偏差，测量精度控制在规范要求范围之内。

（5）、测量仪器及标定周期

洞内首级控制测量采用仪器为：

拓普康GTS-332全站仪及相配套的三脚架，棱镜等设备，测量精度2秒；拓普康AT-J6水准仪和相配套的铝制水准尺，精度0.5mm/km。

测量仪器和设备按国家规定每年送国家授权标定部门进行标定，合格后方能使用。

2、钻爆

钻爆作业是隧洞施工控制工期、保证质量的关键。

为了充分发挥围岩的自承能力，减轻对围岩的振动破坏，本标段隧洞围岩采用线形微振控制爆破技术，实施全断面光面爆破，并根据围岩情况及时修正爆破参数，达到最佳爆破效果，形成整齐圆顺的开挖断面，减少超欠挖。

线形微振爆破，就是使炸药爆炸产生的能量尽量多的转换为破碎岩石，减少传给开挖范围以外岩石的能量。

从而使开挖范围外的岩石引起的振动和损害最小，这样可有效的保护周边围岩。

这种隧洞开挖爆破新技术除布置周边孔外，炮孔布置和起爆均为线型，故又称线型开挖法。

其特点是：

布置炮孔简单，炮孔参数准确；可提高炸药爆炸能量利用率，同样情况下用炸药量少，对围岩的扰动小，最适合采用“新奥法”施工；炮孔除楔形掏槽孔外都是平行的，便于钻孔可提高钻孔效率；易于采用光面爆破，控制开挖轮廓；可以控制爆破块度，提高装运效率；还可减轻对周围地层的震动；便于机械化施工。

（1）钻爆设计

A.设计原则

本隧洞爆破设计遵守以下原则：

炮孔布置要适于人工钻孔施工。

尽量提高炸药能量利用率，以减少炸药用量。

减少对围岩的破坏，周边采用光面爆破，控制好开挖轮廓。

控制好起爆顺序，提高爆破效果。

在保证安全、质量的前提下，尽可能提高掘进速度，缩短工期。

B.爆破器材选用

采用塑料导爆管、毫秒非电雷管起爆系统，毫秒非电雷管采用16段别毫秒非电雷管，引爆采用火雷管。

炸药采用2#岩石铵锑炸药或乳化炸药（有水地段），选用φ25、φ32、φ35三种规格，其中φ25为周边眼使用的光爆药卷，φ35为掏槽眼使用药卷，φ32为掘进眼使用药卷。

C.炮眼布置

由于开挖断面较小，采用4个小空孔直眼掏槽。

D.爆破参数

为减轻爆破时对围岩产生的扰动，周边眼采用Ф25小直径光爆药卷，周边眼间距E=45cm，最小抵抗线W=60cm，相对距离E/W=0.5，周边眼装药集中度0.25kg/m

采用间隔装药结构，孔口堵塞长度不小于20cm。

2、钻爆作业

隧道采用手风钻钻孔，人工装药起爆。

钻爆作业必须按照爆破设计进行钻眼、装药、接线和引爆。

如围岩出现变化需要变更爆破设计时，应由主管工程师确定。

炮孔的装药、堵塞和引爆线路的连接，均由考核合格的爆破员负责。

（1）测量

测量是控制开挖轮廓精确度的关键。

采用全断面激光测量仪进行断面和炮孔划线。

每循环都由测量技术人员在掌子面标出开挖轮廓和炮孔位置。

（2）钻孔

严格按照炮孔布置图正确对孔，以确保爆破质量。

周边孔外插角1°～2°，炮孔相互平行，周边孔应在断面轮廓线上开孔，周边孔对孔误差环向不大于5cm。

掏槽孔对孔误差不大于3cm，其它炮孔开眼误差不大于10cm。

（3）装药

钻完孔后，用高压风吹孔，经检查合格后才可装药。

装药分片分组负责，严格按爆破设计规定的装药量、雷管段号“对号入座”。

爆破网路连接、检查及起爆，按照爆破设计要求和GB6722-86《爆破安全规程》执行。

（4）堵塞

所有装药的炮眼均堵塞炮泥，光爆孔堵塞长度不小于20cm，其它孔不装药部分全堵满。

3、光面爆破施工工艺流程

光面爆破施工工艺流程见《光面爆破施工工艺流程框图》。

4、光面爆破质量标准

光面爆破质量标准为：

（1）残留炮孔痕迹应在开挖轮廓面上均匀分布。

炮孔痕迹保存率

类围岩不少于80%，

类围岩不少于70%，

类围岩不少于50%。

（2）相邻两孔间的岩面平整，孔壁没有明显的爆破裂隙。

（3）相邻两茬炮之间的错台不大于10cm

光面爆破施工工艺流程框图

5、喷锚支护

喷锚支护能迅速控制或限制围岩松驰变形，充分发挥围岩的自承能力，是隧道施工的重要环节。

喷锚支护按照《锚杆和喷射混凝土技术规范》（GB86-85）施工。

随机锚喷支护在进出口洞时进行，正常情况下先进行锚杆施工后喷砼，当地质条件不好时，先喷一层砼厚度为4cm，再进行锚杆施工，然后挂网、喷砼至设计厚度。

（1）喷射砼

为了降低粉尘，减少回弹量，提高喷射砼的质量，采用湿喷砼。

砼由洞外拌合站拌合，砼运输车运至洞内卸入TK961型湿喷机料斗，人工抱喷嘴施喷。

A.配合比

施工中，湿喷砼配合比由试验室选配确定，其参考配合比为:

水泥:

砂:

碎石:

水:

硅粉:

高效减水剂=1:

2.47:

1.53:

0.43:

0.1:

0.007速凝剂采用TX-1粉状速凝剂，掺量4%～7%。

B.喷砼施工措施

a．喷射砼前，对受喷面进行清理，将松散或震裂的岩石、石屑、土或其它松散材料、油膜或其它有害物质从表面清除，然后用高压风（水）冲洗受喷面，清洗和湿润邻块喷砼之间的施工缝。

受喷面上有流水或渗水时，用排水管、集水坑等措施加以引导。

b．在进行喷射砼作业时，喷射手应注意喷嘴与喷面的距离控制在60～100cm，喷射方向尽量与受喷面垂直。

c．喷砼时，用插筋法控制喷层厚度，喷砼后，用钻孔法测试喷层的厚度，喷层厚度不足时，补喷至设计厚度。

D．喷射完后，清除砼表面的溅落物并养护7天。

（2）锚杆

A.材料

锚杆杆体材料采用φ25螺纹钢筋。

注浆材料采用早强水泥砂浆，水泥为42.5级早强水泥，砂采用细砂，掺TS型早强剂。

砂浆的参考配合比为：

水泥:

砂:

水=1:

1:

0.44，具体施工配合比由试验确定。

B.锚杆施工

钻锚杆孔采用YT-28手持风动凿岩机；钻孔前根据设计要求定出孔位，钻孔保持直线并尽量与所在部位岩面垂直，钻孔直径φ42mm，钻孔深度3m。

装锚固剂前，用高压风（水）彻底清洗锚杆孔，采用水桶将锚固剂泡透，并稍为挤压锚固条，减小直径，便于向钻孔输送锚固剂。

现用手将锚固剂塞入钻孔，然后用炮棍耸入孔内塞满，安装φ22锚杆。

锚杆施工程序见《锚杆施工工艺流程框图》。

锚杆施工工艺流程框图

C.钢筋网

（1）钢筋网加工

钢筋网采用直径φ6的光面一级钢筋，钢筋网在现场加工成方格网片，纵横钢筋相交处点焊或绑扎固定。

钢筋网与岩石面间设垫块，保证喷护时钢筋网全部被包裹起来。

报监理工程师检验合格后，及时喷混凝土覆盖。

（2）钢筋网安装

有钢支撑时，将钢筋网点焊在两榀钢支撑的外弧上；无钢支撑时，用短锚筋将钢筋网固定在开挖的轮廓面上，且随岩面起伏铺设，钢筋与岩面保持30～50mm净空，短锚筋插入岩石的深度60～80cm。

报监理工程师检验合格后，及时喷混凝土覆盖。

六、监控量测

围岩量测是“新奥法”施工三要素之一。

目的在于掌握围岩变形动态，了解支护结构稳定状态，谋求设计和施工的经济性、安全性，并反馈于设计，指导施工。

1、量测内容

（1）洞内观察

开挖工作面的观察：

在每个开挖面进行，尤其软弱围岩地段开挖后立即进行地质调查，绘出地质情况图。

支护状况观察：

锚喷支护施作完后观察是否有砼喷层开裂和掉块。

（2）周边位移与拱顶下沉量测

周边位移、拱顶下沉，测点要设在同一断面上，在开挖后立即进行。

II类围岩地段要增加监测频率。

七、施工进度计划

1#施工支洞全长113.614米，计划每天进尺5米，总工期23天，2#施工支洞全长62.766米，计划每天进尺5米，总工期13天。

八、重要项目质量保障措施

1、开挖施工质量控制措施

（1）手持风钻钻孔时，采用断面测量仪精确定位隧洞开挖断面，并用油漆绘出开挖断面中线水平和断面轮廓线。

根据爆破设计图在开挖断面上标注出爆眼位置，定人、定区、定量钻孔。

质量检验程序图

（2）钻孔精度按设计施工，并由专业技术干部检查验收，当开挖面凹凸较大时，按实际情况调整炮眼深度使所有炮眼（掏槽眼除外）眼底在同一垂直面上。

（3）光面爆破采用乳化炸药，非电毫秒雷管起爆，并在实际应用中，根据岩性对周边眼的装药量、装药结构、堵塞长度和炮眼间距等参数进行调整。

2、锚喷施工质量控制措施

（1）早强砂浆锚杆

锚杆：

长度符合设计要求，锚孔深度符合设计要求，锚固剂长度不小于孔深。

锚杆孔要垂直于岩层节理面。

锚杆施工控制措施：

钻孔深度严格控制，保证锚杆外露20cm以便安设钢筋网片，采用高压风清孔；锚固剂随泡随用，一次拌合的锚固剂在初凝前用完。

（2）喷射砼

选用TK961型湿喷机喷射砼，喷射厚度按设计要求办理。

控制措施：

检查开挖断面尺寸，清除杂物，松动岩体；埋设短节钢筋，标志砼应喷厚度，用高压风、水冲洗受喷面，喷射作业时分段、分片、分层，自下而上依次进行，喷射砼进跟工作面，在喷射作业结束后4小时内，不得进行下一循。

3、钢筋施工质量控制措施

（1）钢筋砼用钢筋，在运输和进入工地时，均必须附有制造厂的质量证明或试验报告单。

工地试验室应对运进的钢筋进行检验，填发“钢筋试验报告单”。

（2）经检查合格的钢筋在加工和安装的过程中，如出现某种异常现象（如脆断、焊接性能不良或机械性能显著不正常等）时。

须立即停止使用并作化学成份分析，予以鉴定。

（3）钢筋工程施工控制措施

钢筋加工的允许偏差：

受力钢筋，长度小于或等于5米时，长度偏差不大于±20毫米；钢筋弯起位置，偏差不大于±20毫米。

钢筋接头可采用电焊焊接，无条件施行焊接时，对直径在25毫米及以下的钢筋，可采用绑扎搭接。

拉杆中的钢筋接头，不论直径大小，一律采用焊接。

电弧焊接，帮条焊的帮条与被焊接筋采用同直径、同级别的钢筋，双面焊帮条长度：

Ⅰ级钢筋4ｄ，Ⅱ、Ⅲ级钢筋5ｄ。

单面焊帮条长度为双面焊的2倍。

帮条与被焊钢筋的轴线应在同一平面上。

搭接接头的搭接钢筋的轴线，应位于同一直线上，双面搭接焊的搭接长度：

Ⅰ级钢筋为4ｄ，Ⅱ、Ⅲ级钢筋为5ｄ。

单面搭接长度为双面的2倍。

电弧焊接在无法进行双面帮条、搭接时，方可采用单面帮条搭接焊。

当每次改变钢筋级别、直径、焊条牌号和调换焊工时，应制作二个抗拉试件，试验结果大于该级别钢筋的抗拉强度时，方可正式施焊。

钢筋绑扎，受拉区域内的光园钢筋末端应做成彼此相对的弯钩，受压区光园钢筋末端可不做弯钩，在钢筋搭接部分的中心及两端（共三处）使用铁丝绑扎结实。

绑扎接头的搭接最小长度，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类热轧筋，在受拉区分别为30d、35d、40d（d为钢筋直径），在受压区分别的20d、25d、30d。

同一截面（任意截面30d长度范围，并不得小于50厘米）内的受力钢筋接头的截面面积，占受力钢筋总截面面积的百分率，须符合下列规定：

闪光对焊的接头，在受弯构件的受拉区，不得超过50％，在轴心受拉构件中不得超过25％，在受压区中可不受限制。

电弧焊接的接头，可不受限制，但也宜错开。

绑扎接头在构件的受拉区，不得超过25％，在受压区，不得超过50％。

钢筋接头应避开钢筋弯曲处，距弯曲点不应小于10ｄ。

钢筋骨架应绑扎结实，并有足够的刚度，在灌筑砼过程中不应发生任何松动。

安装钢筋骨架（网）时，应保证其在模型中的正确位置，不得倾斜、扭曲，并不得变更保护层的规定厚度。

在砼灌筑过程中安装钢筋骨架（网）时，不应妨碍灌筑工作正常进行，避免因此造成的施工接缝。

钢筋骨架安装就位后，应妥善保护，不得在其上行走和递送材料。

九、生产安全保证措施

1、安全生产措施

（1）坚持“安全第一，预防为主”的方针，项目经理要把安全工作当作第一位的工作来抓，加强全员安全意识教育，夯实安全基础，强化安全保证体系，落实安全生产责任制，严格执行《安规》，认真落实检查，建立安全奖罚，有效控制施工安全。

（2）做好地质超前预报工作，尤其防止坍方及岩爆事件的发生。

（3）严禁非工作人员进入施工场地，严禁施工人员下河洗澡。

（4）作好劳动保护工作，为所有工作人员提供劳动部门规定的劳保用品。

（5）爆破、起重等特殊工种必须持证上岗，火工产品必须专人定点管理，作好发放、使用记录。

（6）洞内保持相对干燥，对电源线路应经常检查，防止漏电伤人。

2、隧洞施工安全保证技术措施

（1）爆破施工安全措施

A．制定爆破施工安全管理细则和火工用品管理规定，并贯彻执行。

B．根据设计要求和现场条件，进行爆破设计，并报有关部门审核批准，从技术上保证爆破方案的安全可靠性。

C．火工用品的贮存按有关规定执行，并报有关部门批准。

建立严格的入库领用制度，严禁多发乱发，炮工必须持证上岗，严禁无证作业。

D．爆破施工时，指派有爆破经验的安全员专项负责，并按以下要点操作：

①严格爆破材料的领用手续和监察手段；

②炮孔必须按规定的长度堵塞，并保证堵塞质量；

③建立严格的盲炮处理制度，发现问题，立即封锁现场，指派有经验的爆破人员进行排险；

④爆破时人员设备撤离安全区，对危险区进行警戒，严禁人畜、车辆设备等通过；

⑤爆破前做好安全评估工作，并采取相应的措施；

E．每次爆破必须严格执行警戒制度，设立明显的警示标志，安全警戒人员和作业人员必须佩带安全帽或袖标；通过广播和口哨提醒人员设备撤离警戒区，防止发生意外。

F．爆破完成安全检查无误后，方可开放交通。

G．每次爆破完成后，及时进行效果分析，总结经验，更好地控制爆破药量，取得最佳的爆破参数，在保证爆破效果的前提下，将用药量和震动减到最小。

（2）隧洞施工安全措施

A．隧洞开挖施工，建立一套完善科学的洞室施工安全监测体系，定期进行内、外部观测，用观测资料指导施工，根据现场爆破试验确定合理的爆破参数，并依据监测资料的变化及时调整施工程序。

掘进过程中采取超前探洞、探孔的方式进行地质预报，遇Ⅳ、Ⅴ类围岩时，遵循“短进尺、弱爆破、勤观测、快支护”的原则施工，以保证围岩的安全、稳定。

B．洞口处施工安全措施

①洞口开挖自上而下进行，禁止上下交叉作业。

对边坡要进行清理，处理松危石，出露边坡清理后及时进行支护，严禁长时间裸露，特别注意不能使雨水或其它水流冲刷坡面，在洞口上部挖截（排）水沟。

②洞口爆破要采取控制爆破，减少爆破规模。

避免由于爆破而发生岩石崩裂、松动塌方。

C．隧洞钻孔安全措施

①钻孔设备要保证完好，开钻前，首先检查工作面是否处于安全状态，对于存在的安全隐患必须先处理才能开钻，保证工作面的照明亮度。

②钻孔采用湿式凿岩，不得使用带伤的钻杆，钻头，防止堵塞孔道。

③严禁在残眼中继续钻孔，严禁在工作面拆卸修理钻具。

④进洞人员必须戴安全帽、防护手套、穿工作服，电工穿绝缘鞋和戴绝缘手套。

D．隧洞爆破安全措施

①洞内爆破作业统一指挥信号，专人指挥警戒，人员设备撤到安全距离。

每次放炮时间及次数根据施工条件明确规定，装药后尽快放炮。

②遇到下列情况严禁装药爆破：

a.照明不足，影响操作；b.工作面岩石出现破碎尚未处理；c.发现可能有岩溶、岩爆或高压水涌出等。

③爆破后立即进行排烟降尘，15分钟后检查人员才能进入工作面，在经过下列检查并处理后，其它工作人员才准进入工作面：

——有无瞎炮及可疑情况；

——有无残余炸药和雷管；

——有无松动岩块；

——支护有无损坏和变形。

④装炮不得与钻孔同时进行，装炮时严禁火种，严禁明火点炮。

E．隧洞内防尘安全措施

防尘采用湿式凿岩、喷雾洒水和个人带防尘口罩相结合的综合防尘措施，水幕降尘是距掌子面30米处边墙两侧各放一台水幕降尘器，放炮10分钟前打开阀门，放炮30分钟后关闭。

为了减少粉尘源，采用湿喷工艺喷砼。

F．隧洞支护和浇筑安全措施

①对开挖后发现的不良地段，及时采取临时支护措施，对临时支护每班指定专人巡察，发现问题及时报告处理。

②严禁将支撑放在虚碴或软弱的岩石上，锚杆注浆必须饱满，定期对洞内布置的测点进行观测，发现变化时，立即通知人员设备撤离。

③支护材料不得堆放在洞内，以免造成洞内堵塞，支护设备施工完毕后及时撤离，排架及时拆除。

④用于洞室混凝土浇筑的拱架结构设计合理，受力条件满足施工要求，模板架立要牢固，经常检查拱架有无变形。

⑤模板拆除后要堆放整齐，不得乱丢乱放，钢筋尽量不堆放于洞内，备仓时随用随运。

严禁乱接电焊机线路，振捣器和电焊机线路由专业电工接线。

⑥控制混凝土的入仓速度，防止模板走形甚至崩仓事故发生。

仓内和泵车设对讲机联系，泵车操作人员听从仓内指挥。

⑦模板支撑和拉条结实可靠，严格按规范规定布置，钢筋绑扎焊接要结实牢固，防止受力后脱开跨塌掉落伤人。

G．洞内电气设备安全措施

①所有的动力线和开关设置必须保持在最佳绝缘状态，动力线和照明线布置在隧洞一侧分开悬挂在洞壁上，并超过人体高度。

②非专职电工不得操作电气设备和架移动力线，手持式电气设备的操作手柄和工作中接触的部位，绝缘良好，使用前必须检查。

③电器设备外露和传动部分，加装防护罩；36V以上的供电设备安设接地保护装置，直接向洞内供电的线路上严禁装自动重合闸。