五尖大山隧道底部开挖施工工艺流程设计.docx
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五尖大山隧道底部开挖施工工艺流程设计
五尖大山隧道仰拱开挖、支护
施工工艺流程设计
1测量:
1.1隧道开挖延伸应设临时中线点,开挖延伸的施工中线,宜先用激光导向(或指向),后用全站仪测定;
1.2洞内施工用的高程点,应根据洞内已设置的高程控制点加密,加密点可用道钉埋设在中线控制桩点旁边。
用水准测量测定高程时,应测2次或利用加密点作转点闭合到已知高程点上,施工高程点应在使用中定期复测;
1.3每次钻爆开挖前,应在开挖断面上根据中线和轨顶高程标出预计开挖断面轮廓线;
1.4仰拱断面测量,应由设计轨顶高程线向下每隔0.5m,自中线向左右量出开挖深度。
2施工工艺流程设计:
2.1Ⅲ级、Ⅳ级围岩
对于Ⅲ级、Ⅳ级围岩地段,仰拱开挖采用一次性开挖,每循环开挖进尺3-5m。
爆破方式采用光面爆破,用凿岩机打眼,非电毫秒雷管、二号岩石乳化炸药爆破。
为了减少对地层的扰动,减少超挖,周边眼的间距控制在45-50cm范围内,单孔装药量控制在0.48-0.8kg为宜,底部周边眼的开眼位置沿开挖轮廓线布置。
爆破完成后,采用ZAXIS200短臂挖掘机和铲装机配合22.5t自卸汽车出碴清底。
清底作业完成后,检查中线位置、标高和断面等是否满足设计要求,并报监理进行验收,验收合格后方可进行初期支护施工。
Ⅲ级围岩仰拱初期支护不设喷射混凝土,Ⅳ级围岩仰拱初期支护喷射混凝土厚度15cm,喷射混凝土等级为C25。
搭设仰拱栈桥,进行喷混凝土作业,待喷射混凝土强度达到设计强度的100%后用洞碴填平,维持运输通道。
工艺流程设计见下图。
仰拱开挖、支护工艺流程设计
喷射混凝土湿喷工艺按喷射混凝土施工程序图、施工工艺流程图流程进行。
喷射混凝土施工工艺流程图
2.2Ⅴ级围岩
2.2.1CD法施工地段
2.2.1.1施工工艺流程设计
仰拱左右幅进行开挖,首先开挖左侧仰拱,然后开挖右侧仰拱。
采用风镐或凿岩机开挖,底部尽量用机械配合人工开挖,若需爆破则采用光面爆破技术。
首先开挖左侧仰拱,滞后左下台阶8~10m,开挖段长度为3~5m。
采用短臂挖掘机和装载机配合22.5t自卸汽车出碴并清底。
清底作业完成后,检查中线位置、标高和断面等是否满足设计要求,并报监理进行验收,验收合格后方可进行初期支护施工。
支护前搭设仰拱栈桥,初喷混凝土厚度为4cm。
再接长型钢钢架和中壁Ⅰ20临时钢架,铺设仰拱钢架。
开挖右侧仰拱,开挖方法同左侧仰拱。
采用短臂挖掘机和装载机配合22.5t自卸汽车出碴清底。
出碴清底完成后,检查中线位置、标高和断面等是否满足设计要求,并报监理进行验收,验收合格后方可进行初期支护施工。
支护顺序方法同左侧仰拱。
初期支护采用喷射混凝土、型钢钢架等联合支护,仰拱栈桥配合ZSP-Ⅱ湿喷机进行喷射混凝土作业。
仰拱和中壁分别复喷混凝土至设计厚度,使侧壁初期支护、仰拱、中隔壁临时支撑尽早封闭成环。
待喷射混凝土强度达到设计强度的100%后用洞碴填平,维持运输通道。
根据监控量测分析,当拱顶下沉量7天的增量小于2mm、净空下沉量7天的增量小于4mm时,拆除临时中隔壁。
中隔壁拆除的管理基准
管理水平
管理阶段
中隔壁拆除中(mm)
中隔壁拆除后(mm)
Ⅰ
安全
3
6
Ⅱ
注意
6
12
Ⅲ
危险
12
24
2.2.1.2主要支护技术措施
喷射混凝土厚度为28cm,强度等级为C25。
型钢钢架:
设置在仰拱位置的型钢钢架纵向间距为0.6m(中至中)。
横撑各单元均由I20轻型钢、连接钢板焊接成型,单元间由螺栓连接,接头处焊缝高度应严格按照钢结构的有关要求进行,焊缝高度≮6mm;相邻钢架采用Φ22钢筋连接,环向间距1.0m,内侧布置,并焊接于钢架内翼缘。
临时支护:
中隔壁临时钢架由I20轻型钢、连接钢板焊接成型,单元间由螺栓连接,接头处焊缝高度应严格按照钢结构的有关要求进行,焊缝高度≮6mm;临时钢架与主钢架连接处设钢板预埋件,该预埋件与钢架主筋焊接连接;相邻钢架采用Φ22钢筋连接,纵向间距1.0m,内侧布置,并焊接于钢架内翼缘。
中隔壁临时钢架喷射C25混凝土进行保护,喷射混凝土厚度为28cm。
2.2.2CRD法施工地段
2.2.2.1施工工艺流程设计
仰拱分左右幅进行开挖。
首先开挖左侧仰拱,然后开挖右侧仰拱。
采用风镐或凿岩机开挖,尽量用机械配合人工开挖,若需爆破则个别硬块石采用松动爆破。
首先开挖左侧仰拱,滞后左下台阶8~10m,开挖段长度为3~5m。
出碴及运输采用无轨运输组织施工,采用装载机装碴,22.5t自卸汽车运输。
出碴清底作业完成后,检查中线位置、标高和断面等是否满足设计要求,并报监理进行验收,验收合格后方可进行初期支护施工。
搭设仰拱栈桥对,隧底周边部分初喷4cm厚混凝土,并对中壁临时钢架和横撑喷射厚度为4cm的保护层。
接长中壁临时钢架,铺设仰拱钢架。
然后开挖右侧底部,开挖方法同左侧底部。
出碴清底作业完成后,检查中线位置、标高和断面等是否满足设计要求,并报监理进行验收,验收合格后方可进行初期支护施工。
搭设仰拱栈桥,隧底周边部分初喷4cm厚混凝土,使钢架、中壁临时钢架和横撑成为整体。
并对中壁临时钢架和横撑喷射厚度为4cm的保护层,是其封闭成环。
采用仰拱栈桥配合ZSP-Ⅱ湿喷机进行喷射混凝土作业。
待喷射混凝土强度达到设计强度的100%后用洞碴填平,维持运输通道。
根据监控量测结果分析,当拱顶下沉量7天的增量小于2mm、净空下沉量7天的增量小于4mm时,拆除临时中隔壁和临时横撑。
中隔壁拆除的管理基准
管理水平
管理阶段
中隔壁拆除中(mm)
中隔壁拆除后(mm)
Ⅰ
安全
3
6
Ⅱ
注意
6
12
Ⅲ
危险
12
24
2.2.2.3主要支护技术措施
2.2.2.3.1喷射混凝土:
喷射混凝土设在拱墙、仰拱位置,喷射混凝土厚度为28cm,强度等级为C25。
拱墙喷射混凝土掺用合成纤维,掺量为1.2kg/m3。
2.2.2.3.2型钢钢架:
采用I20轻型工字钢,型钢钢架设置在拱墙、仰拱位置,纵向间距为0.6m(中至中);横撑各单元均由I20轻型钢、连接钢板焊接成型,单元间由螺栓连接,接头处焊缝高度应严格按照钢结构的有关要求进行,焊缝高度≮6mm;横撑与钢架连接处设钢板预埋件,该预埋件与钢架焊接连接;相邻钢架采用Φ22钢筋连接,环向间距1.0m,内侧布置,并焊接于钢架内翼缘。
2.2.2.3.3临时支护:
中隔壁临时钢架和横撑均由I20轻型钢、连接钢板焊接成型,单元间由螺栓连接,接头处焊缝高度应严格按照钢结构的有关要求进行,焊缝高度≮6mm;临时钢架、横撑与主钢架连接处设钢板预埋件,该预埋件焊接在主钢架上;相邻钢架采用Φ22钢筋连接,环向间距1.0m,内侧布置,并焊接于钢架内翼缘。
中隔壁临时钢架和横撑喷射C25混凝土进行保护,喷射混凝土厚度为4cm。
3质量技术措施
3.1仰拱开挖
3.1.1隧道开挖严禁欠挖;隧道仰拱、隧底最大允许超挖值25cm,线形允许超挖值10cm。
3.1.2隧底开挖轮廓和底部高程应符合设计要求。
隧底范围石质坚硬时,岩石个别突出部分(每1㎡不大于0.1㎡)侵入衬砌应小于5cm。
3.1.3隧底开挖后应及时核对隧底地质情况,当需要进行加固处理时,应符合设计要求,
3.1.4水沟开挖位置、基底高程应符合设计要求,靠边墙的水沟应与边墙基础同时开挖,一次成型。
3.2仰拱喷射砼
3.2.1喷射混凝土必须采用湿喷工艺;混凝土在拌和站使用自动计量配料、强制搅拌机拌和;混凝土搅拌运输车运输;喷射作业采用ZSP-Ⅱ型湿喷机+喷射台架进行喷射作业。
3.2.2材料进场检验和抽检工作要及时进行,以保证所使用的各种原材料满足设计技术要求。
不合格或未批准的材料严禁使用;
3.2.3在已喷射的砼表面上,不允许砼开裂、渗水,也不允许钢筋、锚杆外露和砼侵占隧道二衬断面,如有上述情况发生,应按监理工程师指示采取补救措施;
3.2.4注浆的钻孔应按监理工程师批准的方法和材料,全部用浆液充填。
浆液配合比所使用的附加剂、拌合方法、注浆压力、设备和注浆方法,均应得到监理工程师批准;
3.2.5喷射混凝土施工前,应对受喷岩面进行处理后再喷射混凝土,并做好以下各项准备工作:
一般岩面可用高压水冲洗受喷面上的浮尘、岩屑,当岩面遇水容易潮解、泥化时,宜采用高压风吹净岩面。
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。
检查机具设备和风、水、电等管线路,并试运转。
选用的空压机应满足喷射机工作风压和耗风量的要求;压风进入喷射机前必须进行油水分离。
3.2.6喷射混凝土终凝2h后,即喷水养护,时间不得少于14d。
气温低于+5℃时不得喷水养护。
4安全技术措施
4.1爆破安全
4.1.1钻眼作业应符合下列规定:
4.1.1.1钻眼前,应检查工作环境的安全状态,且须人工清除拱脚两侧平台上虚碴,待开挖面清除浮石以及瞎炮处理完毕后方可进行钻眼作业;
4.1.1.2凿岩机的支架,在碴堆上钻眼时,应保持碴堆的稳定;
4.1.1.3不得在残眼中钻眼。
4.1.2爆破作业应符合下列规定:
4.1.2.1洞内爆破作业必须统一指挥;
4.1.2.2洞内爆破时,所有人员必须撤离。
4.1.3遇有下列情况时,严禁装药爆破:
4.1.3.1开挖面围岩破碎尚未支护;
4.1.3.2没有警戒好的;
4.1.3.3照明不足。
4.1.4爆破后,15分钟后检查人员方可进入开挖面检查。
检查内容包括:
4.1.4.1有无瞎炮;
4.1.4.2有无残余炸药或雷管;
4.1.4.3两帮有无松动的围岩;
4.1.4.4支撑有无损坏与变形。
4.1.5爆破时,爆破工应随身配带手电筒,并设故障照明。
4.2洞内交通安全
4.2.1机械装碴的辅助人员应随时留心机械设备及运碴车辆的运行情况,防止碰撞;
4.2.2洞内倒车应设专人指挥;
4.2.3装碴机械在操作中其回转范围内不得有人通过;
4.2.4各种机械车辆要统一指挥,协调安排。
4.3安全用电要求
4.3.1施工中安排专职电工负责洞内照明、临时电力线路的检修,确保用电安全有保障、照明满足需要。
4.3.2检修、操作中须按规定穿戴防护用品,使用绝缘工具,线路检修中严禁带电作业。
确保用电安全。
4.3.3施工临时用电线路必须架空敷设,且架空电线必须采用绝缘铜线或绝缘铝线。
按机械强度要求,绝缘铜线截面不得小于10mm2,绝缘铝线截面不得小于16mm2。
4.3.4架空线路必须设置绝缘子,以及各种用电线路包括照明线路都必须设绝缘子,严禁用金属裸线作绑扎,严禁直接架设在钢管架上,或用铁丝吊在其它物体上。
临时用电线路的架设必须规范整齐,不得乱拉乱接,现场临时用电线路沿边墙敷设,但必须设置绝缘子,以保证用电安全。
4.3.5所有配电箱均应标明其名称、用途,进线和出线分路标记;所有配线箱应配锁,开关箱应每月进行检查和检修一次,检查、维修时必须按规定穿戴绝缘鞋、手套,必须使用电工绝缘工具。
4.3.6对配电箱、开关箱进行检查和检修时必须将前一级相应的电源开关分闸断电,并悬持停电标志牌,严禁带电作业。
4.3.7所有配电箱,开关箱在使用过程中必须执行下述操作顺序:
4.3.7.1送电操作顺序:
总配电箱—分配电箱—开关箱
4.3.7.2停电操作顺序:
开关箱-分配电箱—总配电箱
4.3.8所有临时用电设备,必须实行“一机一箱一闸一漏”。
4.4喷射机开始作业时应先给风,再开机,后送料。
结束时待料喷完,先停机,后关风。
作业中应经常检查输料管、出料管等有无磨薄击穿及联接不牢固的现象,发现问题应及时处理。
当喷嘴不出料时,检查输料管是否堵塞,但一定要把喷头避开有人方向。
杜绝高压水、高压风及其它喷射物突然喷出伤人的现象发生;
4.5重视施工安全,经常检查管道和接头是否有松脱现象和击穿的可能,及时更换;处理堵管时,喷嘴前方严禁站人。
5主要施工机具设备及人员安排
5.1开挖机具设备及人员安排
5.1.1开挖机具设备安排
开挖机械设备配制表
序号
设备名称
型号
数量
备注
1
打钻台架
2台
2
风动凿岩机(台钻)
ZQ4132
1台
3
铲装机
ED600T
1台
4
挖掘机
PC220-7、ZAXIC200
各1台
5
自卸汽车
22.5T
6台
6
电动空压机
L3.5-8/20
5台
7
风钻
YT28
35台
8
风镐
G10
20台
9
装载机
ZLC50
3台
5.1.2开挖人员安排
序号
人员
人数
职责
1
技术人员
4
掌握技术标准、负责施工指导、测量、量测、监督施工质量、记录等
2
工班长
1
组织和协调
3
钻眼
15
钻眼、司钻、装药、初期支护
4
出碴运输
10
装载机司机、挖掘机司机、自卸汽车司机
5
空压机司机
1
6
抽、排水
3
7
安全员
1
负责施工安全
8
通风
3
一人管理风机,2人洞内维护管路
9
其他
10
电工、文明施工、电焊或其他
合计
48
5.2初期支护机具设备及人员安排
5.2.1初期支护机具设备安排
初期支护施工主要机具设备表
序号
设备名称
型号
数量
备注
1
电动空压机
L3.5-8/20
5台
2
煅钎机
GK50
1台
3
砼湿喷机
阿立瓦
1台
4
砼湿喷机
ZSP-Ⅱ
4台
5
锚杆注浆机
BWT120/30
2台
6
单杠双叶注浆泵
ZYB70/80D
2台
7
挤压式注浆泵
ZYB-1.8Z
2台
8
多功能作业台架
1台
9
砂浆机
5.5KW
1台
10
钢筋切断机
YS90L2
2台
5.2.2初期支护人员安排
序号
人员
人数
职责
1
技术人员
4
掌握技术标准、负责施工指导、测量、量测、监督施工质量、记录等
2
工班长
1
组织和协调
3
安装人员
15
型钢钢架、中隔壁、仰拱栈桥等
4
喷砼人员
10
喷射混凝土搅拌、运输、上料、喷射
5
湿喷机司机
1
6
安全员
1
负责施工安全
9
其他
10
电工、文明施工、电焊或其他
合计
42
中铁一局武广客运专线SDI标项目经理部
二○○六年三月二十日