竖井开挖.docx

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竖井开挖

竖井开挖

1、土方开挖

竖井采用倒挂井壁法施工，竖井平面分为四个部分，竖向分层开挖，采用顺序开挖，当一个区域开挖完成后再进行下一区域的开挖。

开挖土方采用采用小挖机（中风化和微风化岩层采用爆破）开挖。

碴土由提升设备直接提升至地面临时堆土场，再外运。

竖井平面分块见

竖井井身平面分为四个部分的原则，逐层向下开挖。

开挖循环进尺根据格栅钢架间距:

0.5，为了便于格栅钢架安装，开挖时往下超挖0.1m左右，安装时采用方木调平。

循环开挖完成后及时施做初期支护。

在开挖过程中如有地下水渗出，在竖井开挖面设置集水坑，利用抽水机将集水坑集水抽水。

集水坑超前开挖面1.0m，随开挖面向下开挖而下移。

2、石方开挖

竖井地质为中风化和微风化花岗岩时，采用爆破开挖，爆破采用分部、多段微差微震爆破开挖方式，掏槽方式为浅眼楔形掏槽；横通道处于中微风化岩层地段，采用台阶法微差微震爆破开挖。

一、爆破计算见爆破专项方案

二、安全和防护措施方案

爆破地震波、飞石、冲击波、爆破噪声、粉尘和有害气体“六大爆破公害”以及在爆破施工中，机械废油及其它可能产生的建筑垃圾，对环境所造成污染，必须引起高度重视，并纳入爆破施工日常工作中，使有害效应减少到最低程度。

三、爆破施工安全管理

1）爆破工序开工前，要进行书面安全、技术交底，并讲解安全技术操作方法，预防事故措施和劳动保护要求；交底内容除包括各项安全技术措施外、围岩类别、炮孔种类及数量，装药结构、炮孔堵塞方法、季节性特点的安全生产事项。

2）严格遵守《民用爆炸物品安全管理条例》的规定，按照《爆破安全规程》进行爆破施工。

3）严格按业主及公安机关批准的作业时间内进行爆破作业。

4）爆破物品的存储、运输、使用严格按照广州市公安局关于对爆炸物品的有关规定执行，爆炸物品管理员负责对爆破物品的专门管理，施工队由专人领取，领取使用应进行登记，未用完的及时退库，现场不存放、不遗留爆炸物品。

5）爆破警戒必须统一指挥，配备足够的联络工具。

6）保证检查制度的落实，采取定期与不定期检查相结合。

7）对检查中发现的安全问题、安全隐患，要进行登记，限期整改。

在隐患没有消除前，必须采取可靠的防护措施。

如有危及人身安全的险情，立即停止施工，处理合格后方可施工。

四、爆破安全保障措施

在严格控制爆破震动的同时，仍需有效控制飞石。

爆破时必须有第三方测振及测位移。

1）爆破作业安全技术要求

⑴施工前由技术负责人和安全负责人全面检查各项施工准备工作，逐级进行技术、安全交底和安全教育，使安全管理在思想、组织措施上均得到落实。

⑵施工现场设备、设施、安全装置、工具、个人劳保用品必须经常检查，确保使用安全。

⑶施工场地内的一切用电设备必须接地、接零和使用漏电保护器。

⑷爆破作业人员必须持证上岗，不得无证作业。

⑸装药前，用由钢筋弯制的炮钩和小直径高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出吹净,装药时必须严格按照钻爆设计进行操作,钻眼前，测量人员用红油漆准确绘出开挖断面的中线和轮廓线，按爆破设计（修正设计）标出炮眼位置，其误差不超过5cm。

开孔采用人工手持风钻利用自制开挖台架钻孔。

人工按炮眼布置图正确钻孔。

对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其他眼要高，开眼误差分别控制在3cm和5cm以内,钻工要熟悉炮眼布置图，要能熟练地操纵凿岩机械，特别是钻周边眼，一定要由有丰富经验的老钻工司钻，方向由测工确定并在台架上确定参照物供司钻人员使用，确保周边眼有准确的外插角（按爆破设计或修正设计），尽可能使两茬炮交界处台阶不小于15cm。

同时，根据眼口位置岩石的凹凸程度调整炮眼深度，保证炮眼底在同一平面上。

⑹雷雨天不得进行爆破作业。

⑺如发现盲炮必须立即通知现场爆破技术人员，并按有关规定进行处理。

⑻不得在残眼上进行钻孔作业。

⑼爆破作业后必须进行通风排烟，使有害气体浓度降至规定范围内，经检测合格后方可进行下一步施工。

⑽爆破器材的运输和保管必须遵守广州市公安机关的有关规定，专人负责保管，不得私存、私运。

⑾做好炮孔的堵塞工作，以减少飞石。

⑿严格爆破物品的质量检查。

2）意外事故预防措施

⑴进药时严格检查炸药、雷管、导爆管及起爆器的质量，做到不合格的爆破物品严禁入场。

⑵发现有质量问题的爆破器材严禁使用

⑶做好爆破物品的保管，严格履行收发登记手续，爆破物品的领取不得超过当班作业需要量，剩余的及时退库。

⑷在施工中，严格地按照设计要求控制装药量，并由专人负责认真做好导爆管与雷管连接，做好炮孔的堵塞。

⑸若出现盲炮，应立即通知爆破工程师到现场指导处理，对于起爆线路完好的可重新联线起爆。

不能重新起爆的抗水炸药，可采用打平行眼的方法进行引爆。

⑹爆破防护措施

在严格控制爆破震动的同时，仍需有效控制飞石，避免飞石砸伤人员，造成严重的事故隐患。

竖井爆破施工前须在竖井口用双榀Ι20a工字钢架设一个骨架，槽钢间距2.0m，然后在骨架上满铺ø8mm、50mm*50mm的钢筋网、钢筋网上面铺设两层竹笆、竹笆上铺设孔不大于20mm的纱窗（加粗型）上再覆盖一层5mm厚竹片、竹片上铺设弥蒙网、然后再铺设两层沙袋，在楼道口预留高压气体出气口，把爆破产生的飞石完全控制的竖井内。

覆盖示意图如下：

竖井口防护示意图

五、意外事故预防措施

⑴进药时严格检查炸药、雷管、导爆管及起爆器的质量，做到不合格的爆破物品严禁入场。

⑵发现有质量问题的爆破器材严禁使用

⑶做好爆破物品的保管，严格履行收发登记手续，爆破物品的领取不得超过当班作业需要量，剩余的及时退库。

⑷在施工中，严格地按照设计要求控制装药量，并由专人负责认真做好导爆管与雷管连接，做好炮孔的堵塞。

⑸若出现盲炮，应立即通知爆破工程师到现场指导处理，对于起爆线路完好的可重新联线起爆。

不能重新起爆的抗水炸药，可采用打平行眼的方法进行引爆。

5.2.3.6格栅钢架加工及安装工艺

土方开挖后及时架立格栅，格栅钢架在坑外加工成品，误差不大于10mm，安装前将格栅下浮土及其他杂物清理干净，格栅架立时，要求全断面内每一循环步长的格栅，应架设在同一平面内，步距差不大于20mm，格栅纵向通过连接筋连接成一体，在格栅内外侧设置Φ8@200×200mm钢筋网片，网片搭接长度不小于一个网格，格栅架设完成后，及时喷射C25混凝土进行封闭。

1、钢架施工参数及施工要求如下：

⑴主筋外保护层40mm，内保护层40mm。

⑵格栅钢架加工后应放在水泥地面上试拼，其允许误差为：

a.沿格栅钢架周边轮廓拼装偏差不应大于±30mm。

b.格栅钢架由各单元钢构件拼装而成，各单元间用螺栓连接，螺栓孔眼中心间距公差不超过±0.5mm。

c.格栅钢架平放时平面翘曲应小于±20mm。

d.其倾斜度不大于2度，格栅钢架的任何部位偏离铅垂面不宜大于50mm。

⑶中隔墙工字钢格栅喷300mm厚C20混凝土。

⑷焊缝均采用双面搭接电弧焊，焊缝高度不小于8mm，长度不小于5d（d为该钢筋直径）。

⑸钢架纵向连接钢筋采用Φ22间距1米，内外双层布置。

⑹拱架焊接加工工艺按照《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18—2003）办理。

⑺每两片钢架连接处，相对主筋之间加焊一根与主筋等直径的钢筋，采用单面搭接焊，搭接长度10d。

⑻格栅钢架考虑围岩变形量的影响外放10cm，可根据现场施工工艺适当调整，不得使格栅钢架侵入二衬结构。

2、格栅钢架的加工

⑴钢格栅在加工厂加工。

加工工作台为δ=20mm的钢板制成，其上根据不同形状的钢架主筋轮廓放样成钢筋弯曲模型。

钢架的焊接在胎模内焊接，控制变形。

⑵按设计加工好各单元钢格栅后，组织试拼，检查钢架尺寸及轮廓是否合格。

⑶加工允许误差：

沿初支结构周边轮廓误差不大于3cm，平面翘曲小于±2cm，接头连接要求同类之间可以互换。

⑷钢格栅各单元明确标准类型和单元号，并分单元堆放于地面干燥的防雨蓬内。

⑸钢格栅结构试验：

在工作台上将钢架拼装成型。

外侧焊油顶座，采用油顶，仪表按设计荷载进行加压。

使用钢筋应力计及收敛仪量测钢架内力和变形情况。

3、钢格栅的安装

⑴格栅钢架在安装时主筋外缘有足够的混凝土保护层厚度，在安设过程中当钢格栅和围岩间有空隙时，加钢楔塞紧。

⑵定位筋一端与钢架点焊在一起，另一端埋入围岩中。

⑶钢架间设Φ22纵向连接筋分别沿立筋每隔1m设一根，交替设置，并与主筋焊接。

5.2.3.7喷射混凝土施工工艺

本工程采用湿喷混凝土施工

（1）湿喷混凝土的施工方法

①喷射机械安装好后，先注水、通风、清除管道内杂物，同时用高压风吹扫岩面，清除岩面尘埃。

②保证连续上料，严格按施工配合比配料，严格控制水灰比，保证料流运送顺畅。

（2）原材料的要求

水泥：

采用42.5#普通硅酸盐水泥，其性能符合现行的水泥标准。

细骨料：

采用硬质、洁净的中砂或粗砂，细度模数大于2.5。

粗骨料：

采用坚硬耐久的碎石，粒径不大于15mm，级配良好。

水：

采用不含有影响水泥正常凝结与硬化有害杂质的自来水。

速凝剂：

使用前与水泥做相容性试验及水泥凝结效果试验，其初凝时间不得大于5min，终凝时间不得大于10min。

（3）湿喷混凝土特殊技术要求

喷射混凝土采用湿喷工艺，喷射设备采用湿喷机，人工掌握喷头直接喷射混凝土。

喷射混凝土作业在满足有关规定的基础上，增加以下技术措施：

a.搅拌混合料采用强制式搅拌机：

搅拌时间不小于2分钟。

原材料的称量误差为：

水泥、速凝剂±1%，砂石±3%；拌合好的混合料运输时间不得超过20分钟；混合料应随拌随用。

b.混凝土喷射机具性能良好，输送连续、均匀，技术性能满足喷射混凝土作业要求。

c.喷射混凝土作业前，清洗受喷面并检查断面尺寸，保证尺寸符合设计要求。

喷射混凝土作业区有足够的照明，作业人员佩带好作业防护用具。

d.喷射混凝土在开挖面暴露后立即进行：

Ⅰ喷射混凝土作业分段分片进行。

喷射作业自下而上，先喷格栅钢架与拱壁间隙部分，后喷两钢架之间部分。

Ⅱ喷射混凝土分层进行，一次喷射厚度根据喷射部位和设计厚度而定，后喷一层应在先喷一层凝固后进行，若终凝后或间隔一小时后喷射，受喷面应用风水清洗干净。

Ⅲ严格控制喷嘴与岩面的距离和角度。

喷嘴与岩面应垂直，有钢筋时角度适当放偏，喷嘴与岩面距离控制在0.6-1.2m范围以内。

Ⅳ喷射时自下而上，即先墙脚后墙顶，避免死角，料束呈螺旋旋转轨迹运动，一圈压半圈，纵向按蛇形喷射，每次蛇形喷射长度为3-4m。

Ⅴ采用湿喷工艺，混凝土的回弹量边墙不大于15%，拱部不大于25%。

Ⅵ喷射混凝土终凝2小时后开始洒水养护，洒水次数应以能保证混凝土具有足够的湿润状态为度；养护时间不得少于14天。

Ⅶ喷射混凝土表面应密实、平整，无裂缝、脱落、漏喷、空鼓、渗漏水等现象，不平整度允许偏差为±3cm。

（4）湿喷混凝土工艺流程

采用湿射混凝土施工工艺，减少回弹及粉尘，创造良好隧道施工条件。

混凝土在洞外拌合，由竖井下料管下到运料车运至喷射工作面。

混凝土配合比由现场试验室根据试验确定。

喷射混凝土施工工艺见下图。

5.2.3.8底板封底施工

竖井开挖至井底设计标高时，进行基底清理整平，安装Φ8@200×200mmm钢架网片，及时喷射C25混凝土封闭基底。

5.2.3.9开马头门施工

竖井在开挖完成后开始进行马头门施工。

竖井在开启横通道马头门时，分段切割竖井格栅钢架，逐层架设通道钢架（马头门位置连立3榀通道钢架），且通道钢架与截断竖井钢架主筋焊接，形成一体，共同受力。

待马头门处通道格栅钢架封闭成环后，再连立2榀通道钢架。

通道马头门施工时，应及时倒撑，并根据监测情况必要时补设临时支撑。

马头门处格栅钢架布置图

5.2.4管棚施工

根据工程地质、水文地质条件、施工场区环境等具体情况，为防止钻进中地下水及泥沙涌出，确保管棚打设工程质量。

1、管棚施工工艺流程

（管棚施工工艺流程图）

待竖井支护混凝土强度达设计及规范要求，方可实施管棚钻孔工作。

管棚中心距开挖轮廓线约20cm，管棚钢管采用热轧无缝钢管，钢管外径76mm，壁厚6mm，节长采用3m和6m两种。

钢管间距环向0.4m，仰角为2°（不包含线路纵坡），方向与横通道中线平行。

隧道纵向同一断面内的接头数不大于50％，相邻钢导管的接头至少须错开1m。

编号为奇数的孔采用有孔钢导管，钢花管第一节长3m，编号为偶数的孔采用无孔钢导管，钢导管第一节长6m，以后每节均采用6m等长有孔钢导管。

管棚的构造图如下：

（表4.7-2钢花管构造图）

2、施工方法

为保证成孔质量，防止邻孔钻进时前面的成孔坍塌，钻孔间隔进行。

先钻奇数孔，后钻偶数孔，成孔直径为108mm，以便顺利安装φ76×6mm钢导管。

奇数孔成孔后及时安装有孔钢导管，压注水泥浆。

偶数孔成孔后立即安装无孔钢花管，防止塌孔。

同时偶数孔的施工一方面可以检查奇数孔注浆质量，另一方面也可以进行补充注浆，提高注浆加固围岩的效果。

施工过程中，每钻完一孔就顶进一根钢管。

3、施工注意点

（1）架立钻机，立轴方向必须准确控制。

钻机位置不远离孔口，距孔口距离小于4m。

（2）为保持管棚每断面接头数不超过50%，钢管用3m和6m两种长度相间组成，接头用丝扣连接，丝扣长度15cm。

（3）注浆前进行试验性注浆，先选择1～2孔按设计进行单液注浆。

一方面检查单液注浆效果，同时检查注浆设备的运转是否正常。

（4）注浆按试验后确定的0.5:

1的水泥浆进行。

钻一孔、注一孔，注浆量达到设计要求后停注。

（5）浆液扩散半径不小于0.5m，注意检查注浆效果。

注浆压力:

0.5～1.0Mpa。

（6）注浆时要注意地表变化，如地表变形大要分析原因，以便采取针对性措施，如停止注浆，限制注浆压力与泵量，或调整浆液配合比等。

（7）注浆过程中，如出现进浆量很大，压力不上升，改小压力与泵量，调浆液浓度和胶凝时间，或暂停注浆，但中断时间不能大于胶凝时间。

（8）严格掌握注浆结束标准，即：

达到设计注浆量，或注浆压力达到设计终压不少于15分钟可作为注浆结束标准。