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
升级会员 