隧道 洞身开挖作业指导书.docx
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隧道洞身开挖作业指导书
宝天高速公路牛背至天水段
BT12标段
隧道开挖作业指导书
编制:
审核:
编制时间:
2006年1月5日
目录
一、施工方法································3
二、不同围岩开挖方法·························12
三、施工质量保证措施·························14
四、施工安全措施····························14
五、环境保护·······························15
宝天高速公路BT12合同段隧道开挖
作业指导书
一、施工方法
1、隧道工程概述
花石山2号隧道为两座单洞隧道。
上行线隧道起讫桩号为K54+242.5~K57+182.5,全长2940m,洞内纵坡为-1.7%;下行线隧道起讫桩号为K54+251~K57+150,全长2899m,洞内纵坡为-1.78%。
分离式隧道净宽10.25m,隧道净高5.0m。
2、洞身开挖作业
洞身开挖作业根据不同的围岩类别采用不同的开挖方法。
Ⅵ级洞身围岩段采用双侧壁导坑法开挖,在洞口Ⅵ级、Ⅴ级围岩段施工时,采用管棚钢架超前支护。
施工中必须坚持先支护(强支护)、后开挖(短进尺、弱爆破)、快封闭、勤量测的施工原则;Ⅳ、Ⅴ级洞身围岩段采用上下台阶新奥法施工(洞口Ⅴ级围岩段施工时,也要采用管棚钢架超前支护);Ⅲ级洞身围岩采用全断面开挖;隧道紧急停车带Ⅴ级围岩段采用双侧壁导坑法开挖,隧道紧急停车带Ⅳ级围岩段采用中壁墙法开挖。
3、施工步骤
隧道Ⅵ级围岩段开挖采用双侧壁导坑法,其施工方法及施工步骤见图1;
先行导坑下部开挖
先行导坑上部开挖
超前小导管施工
后行导坑下部开挖
后行导坑上部开挖
先行导坑初期支护,设置中壁临时支撑
中央拱顶初期支护
中央拱顶开挖
后行导坑初期支护,设置中壁临时支撑
中央其余部分开挖
灌注仰拱混凝土
拆除中壁临时支护
灌注全周二次衬砌
图1双侧壁导坑开挖施工步骤
隧道Ⅳ、Ⅴ级洞身围岩段采用上下台阶新奥法施工,其施工方法及施工步骤见图2;
拱部初期支护
上半部开挖
超前小导管(超前锚杆)施工
二次衬砌
仰拱衬砌
边墙初期支护
下半部开挖
图2上下台阶开挖施工步骤
隧道紧急停车带IV级围岩段采用中壁墙法开挖,其施工方法及施工步骤见图3;
先行导坑初期支护,设置中壁临时支撑
先行导坑下部开挖
先行导坑上部开挖
后行导坑初期支护
后行导坑上部开挖
后行导坑下部开挖
灌注全周二次衬砌
拆除中壁临时支护
灌注仰拱混凝土
图3中壁墙法施工步骤
4、钻爆施工
详细见围岩开挖爆破图
①联结管路。
将压缩空气及给水管路用胶皮管和凿岩机联结牢固,装上钢钎,进行试转,并检验风压大小及水管是否漏水。
②确定中线水平,根据设计图纸,用全站仪等测出中线、水平,再用“五寸台法”布眼。
根据炮眼设计,将炮眼位置逐一划到工作面上。
1)周边眼严格按设计轮廓线布置,断面的各角处,有一个炮眼。
2)周边眼眼口,距开挖轮廓线10~15cm,炮眼方向,从眼口分别向外稍微倾向,眼底视石质而定,在松软岩层眼底不得超过设计开挖轮廓线,在坚硬岩层眼底不得超过设计轮廓线10~20cm,底眼的眼底无论何类岩层均应超出隧底10~20cm。
3)周边眼的眼口间距一般为40~60cm,辅助眼的眼口间距一般为60~80cm,其他位置均匀布置在掏槽眼与周边眼之间。
4)除掏眼、底眼外,其他炮眼眼底,应在同一垂直平面内,不可深浅不一。
5)掏槽眼选用垂直楔形掏槽,炮眼布置:
a、炮眼方向在岩层层理明显时,应尽量垂直与层理。
b、掏槽眼应比其他眼加深20cm。
6)爆破药卷采用φ32×200,150g2#岩石硝胺炸药,底眼采用乳化防水炸药,需要时周边眼采用φ25小药卷,非电毫秒雷管起爆。
③确定钻眼顺序。
根据工作面上标定的炮位,以及凿岩机的数量和进度要求,分工定位,确定钻眼顺序,使凿岩机工作时的位置变动最小。
④开眼。
开眼时,钻工把操纵阀开到轻动转位置,使风钻的冲击力和扭力受到一定的限制,以便领钎工容易把住钎子并固定在预定眼位上钻进。
开钻时,应先送水后送风,钻眼开始,采用钻杆长度不超过80cm,钻头未进入岩壁前,风门开小,进入后再开大,操作手不得用胸部、腹部紧贴风钻手柄,钻眼过程中,领钎工必须用力把杆掌稳开钻到钻进岩面30mm左右时,钻工就把操纵手把扳动到中运转位置进行钻进,当钻进50mm左右而钻头不至于脱离眼口时,钻杆与钻孔保持一条直线,领钎工根据炮眼角度来调整钎杆角度,进行钻眼。
当岩石松软或破碎时,一定要轻运转,当钻进50~60mm再稍加大风门,钻进到80mm左右,再中运转,防止钻杆弯曲、掉头或折断。
卡钻时,用板钳松动拔出,不得敲打,未送风前不可撤出钻杆,风钻使用平时注意保养、维修。
钻眼:
钻眼要由经验丰富的钻工司钻,周边眼要有准确的外插角(眼深3m时,外插角小于3°,眼深5m时,外插角小于2°)。
同时,应根据眼口位置调整炮眼深度,以保证炮眼底在同一平面上。
⑤检查炮眼质量。
钻眼工作完毕后,检查炮眼位置、角度、深度是否符合要求,并用高压风将眼内石粉冲洗干净,以备装药放炮。
⑥装药、点炮
1)装药前
a、应先检查爆破作业面、围岩和附近支护是否牢固;
b、炮眼内的泥浆,石粉应吹洗干净;
c、刚打好的炮眼因热度很高,不得立即装药,如遇照明不足,发现流砂、流泥未经妥善处理,可能有大量溶洞水流出的情况时,应严格禁止装药。
2)装药时
a、要严格按爆破设计规定的爆破器材、类别和药量装药,并堵塞炮泥,最小不小于20厘米,不得使用已经冻结或分解的炸药;
b、用于潮湿或有水工作用的引线和起爆药包,必须进行防潮、防水处理;
c、严禁使用金属器具装药,应使用木、竹根轻轻送入炮眼,不得冲击,不得挤压引线;
d、装药与钻孔不得平行作业。
3)点炮
a、爆破作业要统一指挥
洞内每日放炮次数、时间要明确规定,防护、装药起爆、解除警戒要统一行动。
b、爆破的安全距离
Ⅰ、相邻上下坑道内不小于100m;
Ⅱ、上断面不小于400m;
Ⅲ、全断面不小于500;
Ⅳ、小药量的局部爆破,50~30m,在进行小药量的局部爆破时,应视实际空间大小,规定安全警戒距离,在全断面开挖中处理个别欠挖,就应放大距离。
c、点炮人员,必须按计划一次点炮,点炮前应选好撤出路线和躲避点。
d、起爆顺序的安排
应该先掏槽,然后内圈眼,最后周边眼光面爆破。
掏槽眼选用正向装药起爆,其他眼采用反向装药起爆;当采用周边眼预裂爆破时,周边眼采用非电毫秒雷管正向起爆;其他与光面爆破相同。
⑦瞎炮处理
1)瞎炮未经处理,不得进入下道工序作业。
2)恢复警戒防护,瞎炮由原爆破人员处理;
3)当检查孔处的原因造成的切去损坏部分重新连接导爆,此时接头尽量靠近炮眼。
4)炮眼中只有炸药而没有雷管时,首先使用炮棍掏出炸药,不奏效时,再用高压水冲洗炸药,再用高压风吹,最后重新装药爆破。
如果炮眼内残留的炸药完好,不另装起爆药包,再重新引爆。
如一次爆破不成功要进行第二次爆破时,首先应用水或空气冷却炮眼。
只有在不得已时才允许在瞎炮旁边另钻一平等炮眼装药引爆,但距离不小于40cm,而且一定要找清炮眼方向,切忌盲目开钻造成事故。
5)炮眼中有雷管炸药和炮孔堵塞时,可用木制或钢制挖耳掏出炮泥后重新装起爆炸药引爆;或高压水或高压空气冲洗,但应注意吹洗炮眼只允许使用铜制吹筒;原则上不宜重新钻眼起爆,必要时一定要确保新旧眼孔之间距和方向正确,以确保安全。
⑧爆破安全
1)洞内爆破作业,必须统一指挥。
2)进行爆破时,所有人员撤安全距离,同时做警戒。
3)严格按规定装药爆破。
4)爆破后必须等通风排烟,才准检查人员进入工作面,经安检人检查和妥善处理后,其他工作人员方可进入工作面。
5)为防止点炮途中突然发生照明熄灭,爆破工应带手电筒。
6)装炮时严禁火种,无关人员与机具均应撤出安全地点。
7)钻眼与装药不得平行作业。
8)严禁明火点炮。
9)个人不得储存雷管、炸药。
⑨排除危石
处理危石即找顶,找顶人员根据顶板两帮有无松动岩石进行找顶,人工用撬棒撬落危石,如人工撬不动时,可用反铲协助撬落危石,切不可让危石存在。
⑩光面爆破施工必须遵守以下规则:
a、炮眼布置要经过严密的测量,尤其是周边眼、底眼布控误差不得大于断面轮廓线5cm;
b、周边眼方向应以3%~5%的斜率外插,保证眼底不超过开挖断面轮廓线10cm;
c、及时测量爆破后断面,根据超欠挖情况调整周边眼间距,装药量,钻孔方向。
d、根据围岩变化及时调整装药参数,并严格按调整后的参数装药。
e、硬岩炮痕保存率保持在80%以上。
光面爆破的要求:
a、残留炮孔痕迹,应在开挖轮廓面上均匀分布。
炮孔痕迹保留率:
硬岩不少于80%,中硬岩不少于70%,软岩不少于5%。
b、相邻两孔之间的岩面平整,孔壁不应有明显的爆破裂隙。
c、相邻两孔之间出现的台阶形误差不得大于150mm。
钻爆质量检验标准
a、超欠挖:
爆破后的围岩面应圆顺平整无欠挖,拱部超挖量允许偏差:
Ⅳ、Ⅴ级(Ⅰ、Ⅱ类)平均10cm,最大15cm;Ⅲ、Ⅳ级(Ⅲ、Ⅳ类)平均15cm,最大25cm。
边墙超挖允许偏差:
每侧+10cm,-0;全宽+20cm,-0。
仰拱、隧底超挖允许偏差:
平均10cm,最大25cm。
b、半眼痕保存率:
围岩为整体性好的坚硬岩石时,半眼痕保存率应大于80%,中硬岩应大于70%,软岩应大于50%。
c、对围岩的破坏程度:
爆破后围岩上无粉碎岩石和明显的裂纹,也不应有浮石,炮眼利用率应大于90%。
出渣
当危石排除完毕,向洞边适当通风,利用装载机装碴,翻斗车运输出碴至指定位置卸碴。
二、不同围岩开挖方法
上行线:
上行线进口段
上行线出口段
序号
桩号
长度(M)
围岩级别
开挖
方法
序号
桩号
长度(M)
围岩级别
开挖
方法
1
K54+266.5~K54+310
43.5
Ⅴ
上下台阶法
1
K57+110~K57+131
21
Ⅵ
双侧
壁法
2
K54+310~K54+590
280
Ⅳ
上下台阶法
2
K57+070~K57+110
40
Ⅴ
上下台阶法
3
K54+590~K54+710
120
Ⅴ
上下台阶法
3
K56+670~K57+070
400
Ⅳ
上下台阶法
4
K54+710~K54+850
140
Ⅳ
上下台阶法
4
K56+570~K56+670
100
Ⅴ
上下台阶法
5
K54+850~K54+970
120
Ⅴ
上下台阶法
5
K56+473~K56+570
97
Ⅳ
上下台阶法
下行线:
下行线出口段
下行线入口段
序号
桩号
长度(M)
围岩级别
开挖方法
序号
桩号
长度(M)
围岩级别
开挖方法
1
K54+257~K54+370
113
Ⅴ
上下台阶法
1
K57+010~K57+137
127
Ⅵ
双侧
壁法
2
K54+370~K54+610
240
Ⅳ
上下台阶法
2
K56+830~K57+010
180
Ⅴ
上下台阶法
3
K54+610~K54+730
120
Ⅴ
上下台阶法
3
K56+710~K57+830
120
Ⅳ
上下台阶法
4
K54+730~K54+870
140
Ⅳ
上下台阶法
4
K56+590~K56+710
120
Ⅴ
上下台阶法
5
K54+870~K54+990
120
Ⅴ
上下台阶法
5
K56+536.2~K56+590
53.8
Ⅳ
上下台阶法
6
K54+990~K55+029.6
39.6
Ⅳ
上下台阶法
注:
当开挖地质情况与设计不符时,根据实际地质条件、支护参数、量测信息调整。
紧急停车带按双侧壁导坑法进行开挖施工作业,为保证安全,视具体情况调整。
三、施工质量保证措施
1、开挖质量保证措施
①在软弱地层中,开挖循环恪守短进尺、弱爆破、快封闭的原则;
②最大限度地利用围岩本身具有的支承能力,采取对围岩扰动少的开挖方法;
③开挖中严格按设计控制开挖断面,不得欠挖,最大允许超挖量拱部为15cm,边墙10cm。
当出现超挖时,严格按规范规定的材料回填密实,并做好回填注浆。
2、爆破质量保证措施
①根据地质条件、开挖断面、开挖方法、循环掘进进尺、钻眼机具和爆破器材等进行钻爆设计。
严格按设计施工,并根据爆破效果,及时修正有关参数;
②采用湿式钻孔法钻孔,钻孔前将作业面清出实底;
③钻眼角度、深度按设计施工。
掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm,辅助眼眼口排距误差和行距误差不得大于10cm,周边眼间距误差不得大于5cm,外斜率不得大于孔深的3%~5%,眼底不超出开挖断面轮廓线10cm,周边眼至内圈眼的排距误差不得大于5cm,除掏槽眼外所有炮眼孔底应确保在同一垂直面上;
④装药前将炮眼内泥浆、石粉吹洗干净,经检查合格后装药,严格控制装药量。
四、施工安全措施
1﹑加强全员安全意识教育,加强安全检查制度,在项目部安全管理领导小组的领导下,认真落实安全生产管理制度。
2﹑针对工程特点及条件,科学地组织施工。
3﹑严格按照爆破施工有关规定作业。
4﹑注浆时仔细观察掌子面围岩稳定性情况,防止坍塌、危石下落伤人。
5﹑施工时要有良好的照明条件,并注意施工用电安全。
6、加强施工车辆、施工机械操作管理,定期检查,持证上岗。
五、环境保护
为了防止环境污染,把施工对环境、空气和居民生活的影响减少到法规允许的范围内,特采用如下措施:
1、遵守国家和地方有关环境保护、控制环境污染的规定。
2、施工机械防止严重漏油,禁止机械在运转中产生的油污水未经处理就直接排放,或维修施工机械时油污水直接排放。
3、施工中的垃圾等有害物质在工程完工时即时清除干净;施工中污水不得直接排入农田、耕地,不得排入饮用水源;冲洗集料或含有沉积物的操作用水,采取过滤、沉淀处理,使能做到达标排放。
保护公路用地范围之外的现有绿色植被,若因修建临时工程破坏了现有的绿色植被,在拆除临时工程时予以恢复。
湖南省建筑工程集团总公司
宝天高速BT12项目经理部
2006年1月5日