12#施工支洞开挖支护施工技术措施.docx

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12#施工支洞开挖支护施工技术措施

12#施工支洞开挖支护施工技术措施

1概况

1.1施工依据

按照投标文件及相应的规范标准进行施工方案编制，具体如下：

1、水工建筑物地下开挖工程施工技术规范（DL/T5099-1999）

2、水利水电工程爆破施工技术规范（DL/T5135-2001）

3、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》

4、其他相关施工技术规范

1.2工程概述

12#施工支洞为第三层排水洞的施工通道。

受F3及F26断层影响带的影响，8#施工支洞布置做了调整，根据8#施工支洞的调整布置，12#施工支洞做相应的调整，具体布置方式为：

从8#施工支洞K0+17.00m桩号573.44m高程开口，并以5.19%坡度升坡至三层排水洞578.52m高程，长度为120.02m，开挖断面尺寸为3.0×4.0m（宽×高）城门洞型断面，在与三层排水洞交叉口位置设置一回车场，具体布置见附图01。

主要工程量见表1。

表112#施工支洞主要工程量表

项目

单位

数量

石方洞挖

m3

1417.8

喷C20混凝土

m3

85.0

钢筋网（Φ6.5@20×20cm）

㎏

1300.0

锁口Φ25，L＝3.0m

根

22

锚杆Φ22L=2.5m

根

284

工程量以实际发生量计

1.3工程地质条件

12#施工支洞主要位于F26断层与F3断层之间，F3断层产状为N14°～50°E,NW∠80°～90°，F26断层产状为N65°E,NW∠85°～90°。

两断层破碎带主要为石英脉、角砾岩、糜棱岩、碎块岩，胶结差。

断层影响带岩体蚀变严重，高岭土化、泥化强烈，不规则节理发育，且多张开夹泥膜，为散体或碎裂结构岩体。

主断层F3穿越12#施工支洞，影响带宽为6～15m，节理密集发育，岩体破碎，主要为散体结构或碎裂结构岩体，局部地带地下水丰富。

1.4施工重点、难点

1、穿越F3断层带是施工、安全的重点、难点。

2、保证洞室交叉部位的稳定是施工的重点。

3、洞室长，断面小，出碴、散烟是施工的难点。

4、施工工期紧，保证正常工期目标是重点。

2施工布置

2.1施工道路布置

进厂公路→尾闸运输洞→6#施工支洞→8#施工支洞→12#施工支洞。

2.2施工供风、供水、供电布置

1、施工供风：

由6#施工支洞适当位置布置20m3/min压风站，接4′钢管引至工作面供风；在风管适当位置上设置闸阀接口，以供喷砼、造孔等用风；

2、施工用水：

由8#施工支洞已有供水管分岔引至工作面；

3、施工用电：

由8#施工支洞已有电路分岔引至工作面。

2.3施工通风布置

在12#施工支洞洞口布置一台50kw的轴流风机正压送风至工作面，采用ф80cm的风带。

2.4渣料利用和堆存规划

渣料采用2t自卸车运至洞外适当位置积存，然后倒运至右岸火烧寨沟存渣场，无用料堆放在右岸火烧寨沟弃渣场，或根据业主、监理人现场指定位置存放，严禁将可利用料和弃渣混杂堆存。

3施工总体程序

3.1施工总体安排

12#施工支洞开口前先进行锁口锚杆施工，做好开口段8#施工支洞围岩加固，然后进入洞挖施工。

先进行洞口5m段开挖支护，该范围内进行系统锚杆支护，然后按相应围岩进行洞身开挖支护，直至第三层排水洞，最后进行支洞与第三层排水洞交叉口处回车道开挖。

3.2施工总体程序框图

12#施工支洞施工总体程序框图如下：

12#施工支洞施工总程序框图

4开挖支护施工

4.1开挖遵循的原则

开挖应遵循“短进尺、弱爆破、强支护、快封闭、勤测量”的原则进行。

4.2开挖支护方法

12#施工支洞开挖采用自制钻架台车作为施工平台，手风钻钻孔，全断面钻爆法开挖，周边光面爆破；采用扒渣机配合2t自卸车先倒运至洞外适当位置，再用3m3装载机配合20t自卸车倒运至存、弃渣场。

Ⅱ、Ⅲ类围岩排炮循环进尺1.5～2.0m，局部随机喷锚支护滞后掌子面15～30m；Ⅳ、Ⅴ类围岩排炮循环进尺0.8～1.0m，系统喷锚支护紧跟开挖掌子面。

锚杆孔钻孔采用手风钻钻孔，钻架台车配合人工注浆，喷砼采用0.35m3机动翻斗车运输，混凝土湿喷机施喷。

4.3特殊部位施工

1、开口段开挖及支护

12#施工支洞开口3m段开挖排炮循环进尺0.8～1.0m，开口前先进行锁口锚杆支护，锁口锚杆为Φ25@1.0×1.0m，L＝3.0m，共2排，第1排距开挖轮廓线0.5m，开口段5m范围内进行系统支护，支护参数：

系统锚杆Φ22@2.0×2.0m，L＝2.5m，喷C20素砼10cm。

2、不良地质段支护设计

12#施工支洞穿越F3断层及其影响带支护参数：

锚杆Φ22@1.5×1.5m，L＝2.5m，挂网Φ6.5@20×20cm；影响带喷C20砼15cm,进行超前锚杆Φ22@0.5×2.0m，L＝3.0m支护；主断层带安装Ⅰ16钢支撑@75～100cm，喷C20素砼20cm,超前小导管φ42@0.3×2.0m，L＝3.0m内插Φ22，L＝3.0m锚杆超前支护。

3、其他洞段支护设计

除开口段及F3断层带外，根据围岩情况设置随机锚杆Φ22，L＝2.5m及随机喷C20素砼5～10cm支护。

4.4施工工艺及措施

4.4.1开挖施工工艺流程

开挖支护施工工艺流程框图

4.4.2开挖措施

1、开挖准备

洞内风、水、电就绪，施工人员、机具准备就位。

2、测量放线

洞内导线控制网测量采用全站仪进行。

施工测量一般采用全站仪配水准仪进行。

测量作业由专业人员实施，每排炮后进行洞室中心线、设计规格线测放，并根据爆破设计参数点布孔位。

开挖断面测量在喷混凝土前进行，测量间距5m。

定期进行洞轴线的全面检查、复测，确保测量控制工序质量。

洞内测量控制点埋设牢固隐蔽，作好保护，防止机械设备破坏。

3、钻孔作业

爆破施工由手风钻完成，主爆钻爆参数为：

孔径φ42mm、药径φ32mm，光爆孔钻爆参数为：

孔径φ42mm、药径φ25mm、间隔装药，孔距0.5m、最小抵抗线0.6m。

当班技术员严格按照测量放线结果和爆破设计初拟的参数进行孔位放样，并在造孔前对造孔孔位、方向进行检查，无误后方能开钻。

造孔施工由合格钻工严格按照孔位放样结果执行，各钻工分区、分部位定人定位施钻。

钻孔结束后由当班技术员对孔距、孔深、孔向进行检查并签字认可后方能装药。

4、装药、联线、起爆

装药前用高压风冲扫孔内，炮孔经检查合格后，方可进行装药爆破；炮孔的装药、堵塞和引爆线路的联结，由考核合格的炮工严格按钻爆设计进行施作，装药严格遵守爆破安全操作规程。

光爆孔捆绑于竹片上间隔装药。

利用自制钻架台车作为登高设备装药，扩槽孔和其它爆破孔装药要密实，堵塞良好，按照爆破设计图进行装药，根据现场情况可作适当调整，用非电雷管联结起爆网络，最后由炮工和值班技术员复核检查，确认无误，撤离人员和设备，炮工负责引爆。

光面爆破须达到以下要求：

（1）残留炮孔痕迹在开挖轮廓面上均匀分布；

（2）孔眼半孔率：

对微风化岩体达到90％；对弱风化中、下限岩体不小于80%；

（3）相邻两孔间的岩面不平整度，不得大于15cm，孔壁没有明显的爆震裂隙；

（4）相邻两排炮之间的台阶或预裂爆破孔的最大外斜值不应大于10cm。

5、安全处理

由专职安全员全过程监控。

爆破后，用人工清除井壁上残留的危石及碎块，保证进入人员及设备的安全，岩面破碎洞段在进行安全处理后，可初喷混凝土进行封闭，出渣后再次进行安全检查及处理。

在施工过程中，经常检查已开挖洞段的围岩稳定情况，清撬可能塌落的松动岩块。

6、出渣及清底

采用扒渣机配合2t自卸车进行出渣。

支护结束后人工清出工作面积渣，为下一循环钻爆作业做好准备。

4.4.3锚杆施工工艺流程

先注浆后插锚杆施工工艺流程框图

4.4.4砂浆锚杆施工工艺措施

1、造孔

（1）钻头选用要符合要求，钻孔点有明显标志，开孔的位置在任何方向的偏差均应小于100mm。

（2）锚杆孔的孔轴方向应满足施工图纸的要求。

施工图纸未作规定时，其系统锚杆的孔轴方向应垂直于开挖面；局部随机加固锚杆的孔轴方向应与可能滑动面的倾向相反，其与滑动面的交角应大于45，钻孔方位偏差不应大于5。

锚孔深度必须达到设计要求，孔深偏差值不大于50mm。

（3）钻孔结束，对每一钻孔的孔径、孔向、孔深及孔底清洁度进行认真检查记录。

（4）钻孔完成后用风、水联合清洗，将孔内松散岩粉粒和积水清除干净；如果不需要立即插入锚杆，孔口应加盖或堵塞予以适当保护，在锚杆安装前应对钻孔进行检查以确定是否需要重新清洗。

2、钻孔直径

砂浆锚杆的钻孔孔径应大于锚杆直径。

采用“先注浆后安锚杆”的程序，钻孔直径应大于锚杆直径15mm以上。

3、锚杆的安装及注浆

采用“先注浆后插锚杆”时：

（1）锚杆插送方向要与孔向一致，插送过程中要适当旋转（人工扭送或管钳扭转）；

（2）锚杆插送速度要缓、均，有“弹压感”时要作旋转再插送，尽量避免敲击安插。

4.4.5喷砼施工工艺流程

喷砼与开挖、锚杆施工跟进平行交叉作业，除特殊地质段先喷后锚的程序外，其它部位均按如下工艺流程进行施工，其施工工艺流程为：

喷砼一般施工工艺流程框图

砼拌制运输出

仓面验收

岩面清洗

4.4.6喷砼施工工艺措施

各工序作业首先要认真遵照设计文件和施工规范要求进行。

结合以往施工经验，各工序作业要点如下：

1、准备工作

埋设好喷厚控制标志，作业区有足够的通风照明，喷前要检查所有机械设备和管线，确保施工正常。

对渗水面做好处理措施，备好处理材料，联系好仓面取样准备。

2、清洗岩面

清除开挖面的浮石、墙脚的石渣和堆积物；处理好光滑岩面；用高压风水枪冲洗喷面；仓面验收以后，开喷以前对有微渗水岩面要进行风吹干燥。

3、由于喷射砼量较小，断面窄，不便大型机械运输，采取0.45m3混凝土搅拌机现场拌制混凝土，0.35m3机动翻斗车运输，混凝土湿喷机喷射。

混凝土严格按试验室配合比进行拌制，上料前做好计量工作，确保混凝土质量。

4、喷射要点

喷射砼要沿一定方向分区、分块、分薄层均匀施喷，边墙应自下而上施工，避免回弹料覆盖未喷面。

喷头距施喷面要合适，喷射推进要有序，尽量减少回弹，刚喷射完的部分要进行喷厚检查（通过埋设点、针探、高精度断面仪检测）不满足厚度要求的，可及时复喷处理。

喷射作业要连续，因故中断则需及时清理机械管道，防止管道堵塞。

分层喷射时，后一层应在前一层砼终凝后进行，若终凝1h以后再行喷射，应先用风水冲洗喷层面。

砼终凝至下一次循环放炮时间不得少于3h。

4、养护、检测

喷射砼终凝2小时后，应喷水养护，养护时间一般不得少于14天，气温低于5℃时，不得喷水养护。

当喷射砼周围的空气湿度达到或超过85％时，经监理工程师同意，可准予自然养护。

5爆破设计

5.1爆破设计原则

根据12#施工支洞断面尺寸，开挖采用全断面爆破，开口段及不良地质段爆破设计按“短进尺、控爆破、少扰动、强支护、快封闭、勤测量”的原则进行。

5.2主要钻爆参数选择

爆破施工由手风钻完成，主爆钻爆参数为：

孔径φ42mm、药径φ32mm；光爆孔钻爆参数为：

孔径φ42mm、药径φ25mm、间隔装药，孔距0.5m、最小抵抗线0.6m。

Ⅱ、Ⅲ类围岩开挖爆破预期进尺为1.5～2.0m，Ⅳ、Ⅴ类围岩排炮循环预期进尺为0.8～1.0m，隧洞开口段3m按0.8～1.0m控制。

5.3爆破器材选用

炸药根据岩性及地下水情况选用乳化炸药和水胶炸药，起爆均采用非电毫秒雷管和电雷管。

5.4爆破参数表

爆破设计的爆破参数见附图03。

5.5开挖爆破排炮作业循环时间

开挖排炮作业循环时间见下表2。

表2开挖排炮作业循环时间表

工序

部位

时间

单位

测量

放线

钻孔

装药

爆破

通风

散烟

安全

处理

出渣

支护

循环

时间

12#施工支洞

h

1.5

5

1．5

0.5

1

3

4

16．5

6施工进度计划

6.1施工进度分析

12#施工支洞开挖在Ⅱ、Ⅲ类围岩进度排炮进尺1.5～2.0m，每天可循环1～1.5排炮,平均70m/月，Ⅳ、Ⅴ类围岩进度排炮进尺0.8～1.0m，每天可循环1排炮,平均30m/月。

6.2施工进度计划

12#施工支洞计划2008年11月1日开始施工，计划于2008年12月底全部开挖支护结束，月进尺60.0m/月。

7施工资源配置

7.1施工设备配置

施工机械设备配置见下表3。

表3主要施工机械设备表

序号

设备名称

型号及规格

单位

数量

备注

1

手风钻

YT24/YT28

台

6

根据实际需要调整

2

钻架台车

自制

台

1

3

混凝土湿喷机

台

1

4

混凝土搅拌机

0.45m3

台

1

5

扒渣机

台

1

6

自卸车

2t

辆

2

7

砂浆搅拌机

台

1

8

锚杆注浆机

UH4.8

台

1

9

电焊机

AX-320

台

1

10

装载机

3.0m3

台

1

11

自卸车

20t

辆

4

12

机动翻斗车

0.35m3 

台

1

13

空压机

20m3/min

台

1

7.2施工人员

施工人员配置见下表4。

表4劳动力配置表

工种

管理

人员

技术人员

测量工

电工

修理工

钻工

炮工

喷锚工

驾驶员

运转工

合计

人数

4

2

4

2

4

12

12

12

6

6

64

8施工质量控制

8.1施工过程严把“四关”

一是严把图纸关，技术员认真复核图纸，了解设计意图，严格按图纸和规范要求组织实施，并层层组织技术交底。

二是严把测量关，测量队对工程的设计控制数据进行认真复核，施工队测量组根据复核成果进行测量控制。

三是严把材料质量及试验关，对每批进入施工现场的钢材、水泥、砂石骨料等按规范要求进行质量检验，杜绝不合格的材料及半成品使用到工程中。

四是严把过程工序质量关，实行施工过程的自控检查，开展自检、互检、交接检，每道工序完工经“三检”合格后报请监理工程师复检，上道工序不合格不准下道工序施工。

8.2施工过程质量控制措施

1、加强技术管理的基础工作，施工每道工序严格执行施工质量“三检制”和“联检制”，在三检合格的情况下由项目质检员将检验合格证交给监理工程师，再对申请验收的部位进行联检，在联检合格后，监理工程师在验收合格证上签字后方可进行下道工序的施工作业。

2、加强与业主、监理、设计单位的联系，在施工技术方面取得广泛的合作与支持，并及时解决施工中遇到的技术难题和问题。

3、隧洞光面爆破质量控制：

（1）钻孔前进行测量放线，精确定位边墙起拱点与顶拱中点，并适当加密顶拱轮廓线放样点。

放样的同时，对上一排炮的光爆残孔进行钎孔水平直线率检查，并填写检查记录。

（2）现场管理人员在钻孔过程中加强造孔质量管理，严格控制钻孔的间排距，尤其是周边孔造孔质量，起爆前应对其钻孔质量进行检查，如钻孔质量不符合要求，责令其整改，或重新造孔，并作好检查记录。

周边孔的线装药，药卷必须采用竹片按照装药结构绑扎，严禁无竹片光爆。

（3）质检人员是施工质量的最后把关，进行每一排炮光爆残孔的检查和统计，对施工过程进行巡查，有不符合要求的施工行为和方法，及时对相关单位及个人提出整改意见并监督其整改，直至符合要求为止。

（4）技术人员适时跟踪，参与光爆质量分析，提出整改建议，必要时，根据实际情况，对钻爆参数进行优化。

9安全保证措施

9.1主要危险源分析

1、洞口段、不良地质段及隧洞交叉口围岩稳定问题突出。

2、洞室较多，且距离较近，爆破施工作业互相影响较大，主要与8#施工支洞干扰大。

3、洞室处在地下水位线以下，渗水较多，施工中有可能损坏原布置的电路，会造成漏电。

4、运输安全，12＃施工支洞出渣车与8＃施工支洞运输车辆交叉处互不可见，存在安全隐患。

9.2施工保证措施

1、加强地质监测，收集地质情况，指导和调整施工方案，确保施工安全。

2、加强对12#施工支洞开洞口的支护，以确保8#施工支洞边墙岩体的稳定。

3、爆破出渣后，认真进行安全撬挖；专职安全员应经常检查边顶危石情况，发现隐患，及时处理；隧洞开口段、不良地质段，严格按本技术措施及时进行安全支护。

4、放炮由取得“安全技术合格证”的爆破工担任，严格爆破警戒；火工材料要求派专人对火工材料全过程监管，直至剩余火工材料退库手续结束。

5、电气设备及线路要配漏电保护器，防止因潮湿漏电和绝缘损坏引起触电及设备事故。

6、12＃与8＃施工支洞交叉口处设警视牌，对机动车辆驾驶员进行安全教肓，防止发生交通事故。

7、其它按项目管理部安全管理规定执行。

10环境及文明施工措施

1、保持施工道路平整、无积水。

2、设备停放有序，材料堆放合理，安全；确保施工道路畅通。

现场的钢材，水泥等能入库尽量入库，不能入库进行铺垫、遮盖，做好防雨、防晒处理。

3、施工环境派专人经常清扫，保持现场干净、整洁的施工条件。

4、施工废水经沉淀后的固体废弃物等按要求装袋并运至指定的位置进行堆放。

5、洞内施工的风、水、电管线路布置要求架设于边墙上，做到平、直、顺，整齐有序。

6、所有进入施工区的人员，必须按规定戴好安全帽。

7、严格按施工技术措施进行施工作业。