通风洞开挖支护施工技术措施.docx

1、通风洞开挖支护施工技术措施通风洞开挖、支护施工技术措施1 工程概况1）工程特性通风洞是厂房及主变洞进风和排风的通道，并兼作施工期的出渣通道。通风洞洞口位于地下厂房西面的大地采石场边的山坡上，底板高程为78.5m，主洞长1098m，至副厂房西端处底板高程为27.88m，平均纵坡4.42%；支洞长156m，平均纵坡7.75%，至主变洞西端处高程为20.60m。洞口设1座压风站，平面尺寸20m21m。通风洞典型开挖断面为7.2m6.8m，净空断面7.0m6.5m，为城门洞型。2）地质条件通风洞洞身大部分深埋于微风化新鲜花岗岩体中，根据地质测绘，沿线未发现大的断裂构造通过，初步估计通风洞洞身各类围岩：

2、类围岩约占16.2%，类围岩约占46.5%，类围岩约占35.2%，类围岩约占2.1%。3）施工范围目前通风洞土建工程已开挖至T0940.000桩号，剩余部分主洞及通风支洞开挖支护由本标施工。本标通风主洞起止桩号为T0940.000T1097.886，通风支洞起止桩号为T0000T0155.971。4）支护参数本标隧洞洞身根据围岩类型的不同，采用不同的支护形式。、类围岩地段，边墙和顶拱喷100mm厚C25混凝土进行支护；类围岩地段，顶拱、边墙布置2212001200，长3000mm锚杆，喷100mm 厚C25 混凝土进行支护，开挖过程中视围岩稳定情况增设随机锚杆；类围岩地段，顶拱、边墙布置221

3、5001500，长3000mm锚杆，先喷50mm 厚C25混凝土进行支护，二期采用350mm钢筋混凝土进行衬砌。主要工程量见下表：表1 通风洞工程量汇总表序 号工程量项目单位数 量备注1洞挖石方m3151902锚杆22，L=1.6m根6入岩1.5m，外露100mm3锚杆22，L=2.6m根6入岩2.5m，外露100mm4锚杆22，L=3.0m根1463入岩2.9m，外露100mm5锚杆22，L=4.0m根142入岩3.9m，外露100mm6锚杆22，L=5.0m根379入岩4.9m，外露100mm7喷砼C25m36厚50mm8喷砼C25m3423厚100mm9喷砼C25m3236厚120mm1

4、0网筋t5.32311衬砌段50排水孔m120L=3.0m12衬砌段38弹簧排水孔m3613衬砌段排水带m2252排水量3L/8ec/m，宽1.1m1450排水孔m132L=3.0m1538弹簧排水孔m1932 施工依据1）招标文件及合同文件；2）地下厂房通风洞剩余工程布置、结构图（图号：DZ14D3-1-1316）；3）水工建筑物地下开挖工程施工技术规范DL/T5099-2011；4）锚杆喷射混凝土支护技术规范GB50086-2001；5）水利水电地下工程锚喷支护施工技术规范DL/T5181-2003；6）爆破安全规程GB6722-2003；7）水电水利工程爆破施工技术规范DL/T5135-

5、2001；8）水利水电工程施工安全防护设施技术规范DL/T5162-2002。3 施工布置和施工程序1）施工通道2#施工道路连接大康村至通风洞口，目前已有毛路通行，为满足施工要求，将对其进行修整，采用混凝土路面，宽7m，厚25cm。洞口至弃渣场通过1#施工道路及4#施工道路连接。2）渣场布置通风洞开挖的有用石渣堆存于通风洞口附近的碎石生产系统的毛料堆放场，无用料用于施工工区1的场地平整。3）施工风、水、电系统布置（1）施工供风在通风洞口处设置1座压风站，布置2台4L-20/8固定空压机，总供风量40m3/min，供石方洞挖、锚喷支护等施工用风。（2）施工供水在通风洞洞口EL.78设置容量200

6、m3的2#蓄水池作为主要供水源，施工时由此水池接3管至洞内掌子面提供施工用水。（3）施工供电、通讯及照明 施工供电通风洞开挖、支护施工用电点主要为施工供风、通风、排水、照明等用电，通风洞口设1#变配电站，安装ZGS-800/10/0.4变压器一台，容量800kVA；通风支洞末端设7#变配电站，安装ZGS-400/10/0.4变压器一台，容量400kVA。 照明系统通风洞内采用220V照明线路，每30m布置一盏节能灯作为长期照明。 施工通讯考虑到后期厂房和主变洞的开挖，拟在通风洞洞口压风机房、洞口值班室、洞内风机室、通风洞岔洞段各安装1门程控电话进行联系，施工管理人员主要配备移动电话进行联系，确

7、保工作面对内及对外的通信联络。4）洞内通风及排水（1）通风在通风洞洞口和通风洞内岔口处分别各设一台1033m3/min轴流通风机（型号SD-II-100），利用直径100cm的软风管对工作面进行通风。（2）洞内排水通风洞为下坡隧洞，洞内渗水及施工废水需抽排至洞外。考虑到后期厂房、主变、厂房通风竖井等开挖支护施工时的排水需要，在通风洞与通风支洞的岔口处设置一座泵站，施工废水由各工作面的潜水泵汇集至位于岔口的泵站，再抽排至通风洞口污水处理系统。工作面至泵站排水采用3钢管，泵站至污水处理系统采用8钢管排水。通风洞洞内管线布置详见附图1。5）喷砼及锚杆加工场因混凝土拌和系统投产时间较晚，在施工工区1设

8、置一台临时搅拌站，提供通风洞支护所需喷混凝土料。锚杆及钢筋网的加工在工区1内的钢筋、钢结构加工厂内进行。6）回车道为便于出渣车辆会车，在洞内每隔300m设置一道错车道。现通风洞主洞和支洞各剩150m左右，回车道实际位置根据现场情况做调整。错车道布置图详见附图1。4 施工方案1）开挖支护方案根据通风洞断面尺寸、围岩分类及合同文件技术条款要求，初拟开挖支护方案如下：类围岩洞段采取全断面开挖，喷锚支护滞后开挖掌子面80m，随机锚杆在开挖过程中视围岩稳定情况施工，类围岩洞段开挖支护程序见附图1。通风洞与厂房连接段的开挖支护程序见附图4。拟定的通风洞开挖支护详细方案见下表。通风洞开挖支护方案一览表部 位

9、施 工 方 案安全监测开挖程序及方法支护程序及方法洞身类围岩段全断面光面爆破，手风钻造孔。喷锚支护滞后开挖掌子面80m，手风钻造锚杆孔，机械注浆、人工安装锚杆，砼喷射机分层喷射砼。破碎带及局部稳定性差的岩体开挖后及时进行随机锚杆及其他处理。同上洞身类、类围岩段同类围岩段喷砼支护滞后开挖作业面80m以后进行，与开挖施工平行作业。砼喷射机分层喷射砼。局部稳定性差的岩体开挖后及时进行随机锚杆支护。无洞室分岔段主洞岔口段已开挖完成，支洞进口段15m按类围岩洞段的开挖程序及方法进行，循环进尺2.0m。支洞岔口15m段每排炮开挖结束后及时进行喷锚支护，手风钻造锚杆孔，机械注浆、人工安装锚杆，人工挂钢筋网，

10、砼喷射机喷射砼。在分岔段布置临时监测点，对周边收敛、拱顶下沉等进行监测，以保证施工安全，并指导施工。通风洞与厂房连接段（T1+062.186T1+097.886）开挖中导洞至本标终点桩号，两侧先用手风钻与洞轴线夹角45度左右钻爆开挖出操作空间5m（桩号T1+062.186T1+067.186），剩余部分用手风钻向厂房方向水平钻爆开挖，循环进尺2.5m。靠近厂房5m尽量以小药量，短进尺爆破，循环进尺1.52.0m。3m3装载机配合20t自卸车出渣，两侧辅以反铲挖掘机扒渣。中部开挖后先按设计进行喷锚支护，以手风钻造锚杆孔，机械注浆、人工安装锚杆，人工挂网筋，砼喷射机喷射砼。两侧在开挖完成后支护，拱

11、脚长锚杆、短锚杆以手风钻造孔安装，以砼喷射机配人工分层施喷。布置临时监测断面，在拱顶、拱脚埋设仪器对周边收敛、拱顶下沉等进行监测，以保证施工安全。通风支洞与主变洞连接段靠近厂房或主变洞边（端）墙10m以短进尺、弱爆破开挖，减少爆破对今后永久边墙围岩的扰动，循环进尺2.5m。开挖方法同类围岩段。开挖后及时按设计进行喷锚支护支护。施工方法同类、类围岩洞段。无2）钻爆设计爆破施工按“短进尺、弱爆破、少扰动”的原则进行。按围岩类别严格控制最大一段起爆药量。根据手风钻工作性能，手风钻钻孔直径50mm；为保证光面爆破效果和爆破效率，循环进尺根据不同围岩类别暂定为1.53m；设计轮廓均采用光面爆破；炸药选用

12、铵油及乳化炸药，起爆采用非电毫秒雷管起爆，爆破效率按85%考虑。在开挖过程中根据地质条件的变化和围岩变形监测结果，对爆破参数进行动态调整，以保证开挖质量和围岩稳定。洞内开挖爆破设计详见附图3：通风洞开挖钻爆设计图。3）开挖措施（1）开挖工艺流程洞身类开挖施工工艺流程分别见如下框图所示。、类围岩开挖工艺流程框图（2）类围岩开挖工艺作业措施 开挖准备：洞内风、水、电就绪，施工人员、机具就位。 测量放线：洞内导线控制测量及施工放线均采用全站仪进行。施工测量作业由专业人员实施，每排炮后进行设计规格放线，并根据爆破设计参数点布孔位。洞室开挖断面测量滞后开挖面1015m，按5m间距进行，定期进行洞轴线及坡

13、度的全面检查、复测，确保测量控制工序质量。同时，随洞室开挖、支护进度，每隔20m在两侧洞壁及洞顶设一桩号标志。 钻孔作业：由熟练钻工严格按照测量定出的中线、腰线、开挖轮廓线和测量布孔进行钻孔作业。各钻工分区、分部位定人定位施钻。每排炮由值班工程师按“平、直、齐”的要求进行检查。周边孔及掏槽孔的孔位偏差不得大于50mm，其它炮孔孔位偏差不得大于100mm。 装药爆破：炮工在装药平台上按钻爆设计参数装药（或根据围岩情况进行调整装药），类围岩崩落孔采用35mm铵油药卷连续装药，周边光面爆破采用25mm乳化药卷竹片绑扎间隔装药；孔口用砂袋或炮泥堵塞严实，装药完成后，由技术员和专业炮工分区分片检查，联结

14、爆破网络，撤退工作面设备、材料至安全位置，非电毫秒雷管引爆，周边光面齐爆。 通风散烟及除尘：通风洞爆破结束中一直启动通风设备通风，保证在放炮后30min内将有害气体浓度降到允许范围内，爆破散烟结束后，开挖面爆破渣堆洒水除尘。 安全处理：爆破后，用反铲挖掘机（或人工）清除掌子面及边顶拱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，可先喷一层3050mm厚C25砼，出渣后再次进行安全检查及处理。在整个施工过程中，经常检查已开挖洞段的围岩稳定情况，清撬可能塌落、松动的岩块。 出渣及清底：采用3m3侧卸装载机配20t自卸汽车装至指定堆渣场。出渣完毕并把掌子面集水抽排完后用

15、反铲扒出工作面底部积渣并整平，为下一循环钻爆作业做好准备。 围岩支护：每排炮开挖结束后，对稳定性差的岩体、破碎带及时进行随机锚杆或挂网喷砼支护，系统锚杆及喷砼支护滞后开挖作业面的距离根据岩情况而定，初定为、类围岩滞后80m。 安全监测：配置监测有害气体浓度仪器仪表，以及报警信号系统，根据监测结果及时采取加强通风或暂停施工等措施。4）洞身支护施工（1）锚杆施工通风洞支护锚杆包括：系统锚杆、随机锚杆。锚杆采用手风钻造孔，均用机械注浆、作业平台车配合人工安装。锚杆按先注浆后安插锚杆的程序施工，锚杆注浆方法和砂浆配比通过现场生产性试验确定。锚杆施工工艺流程如下框图：锚杆施工工艺流程框图锚杆施工主要工艺

16、措施： 材料选用：锚杆选用级螺纹钢筋；水泥选用不低于42.5的普通硅酸盐水泥；砂采用粒径小于2.5mm的中细砂；水泥砂浆强度等级不低于20Mpa。 锚杆钻孔：锚杆钻孔孔位、角度、深度、孔径严格按照施工图纸进行，控制孔深偏差值不大于50mm。随机加固锚杆的孔向与可能滑动面的倾向相反，其交角应大于45。 锚杆安装和注浆：锚杆的注浆和安装在监理人员旁站的情况下进行，注浆前孔位冲洗干净并经监理人员验收合格。注浆的水泥砂浆配合比在规范要求的范围内通过试验确定，试验取值范围：灰砂比=1:11:2（重量比），水灰比=0.38：10.45：1，水泥砂浆用砂浆搅拌机拌制，注浆饱满、密实，注浆后立即插杆。 随机锚

17、杆施工洞内在开挖过程中，根据实际地质情况对断层、破碎带增打随机锚杆，随机锚杆作为紧急支护，因此，采用锚固剂代替砂浆作为锚固材料。 锚杆的质量检验每批锚杆材料均应附有生产厂家的质量证明书，按施工图纸规定的材质标准以及监理人指示的抽检数量检验锚杆性能。按监理人指示的抽验范围和数量，对锚杆孔的钻孔规格（孔径、深度和倾斜度）进行抽查并作好记录。在施工现场选取有代表性的岩体中进行锚杆拉拔力试验，按监理人指示采用无损检测法检查砂浆锚杆的长度和注浆饱满度。常规部位永久锚杆检测比例不少于锚杆总数的10%，并且每单项或单元工程不少于10根；临时工程锚杆检测比例为该批锚杆总数的3%，并且每单项或单元工程不少于5根

18、。（2）喷砼及钢筋网喷砼施工 喷砼喷砼按分段分片依次进行，自下而上，分层施喷。喷砼与锚杆施工平行交叉流水作业，除特殊地质段先喷后锚的程序外，其它部位均先打锚杆后喷砼。喷砼施工工艺流程如下框图：喷砼施工工艺流程框图喷砼施工工艺为湿喷法。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：A、材料选用：水泥采用普通硅酸盐水泥，标号不低于42.5普通硅酸盐水泥，并有生产质量证明书；细骨料采用坚硬、耐久的中、粗砂，细度模数为2.53.0；粗骨料选用耐久的卵石或碎石，粒径不大于15mm。外加剂通过试验选用，符合施工图纸和质量要求。B、配合比：根据规范要求经试验确定。

19、C、喷前准备：埋设好喷厚控制标志，喷前要检查所有机械设备和管线，确保施工正常。对渗水基面做好处理措施，备好处理材料，联系好仓面取样准备。D、拌和及运输：拌和配料严格按试验确定的配合比精确配制搅拌，搅拌时间要满足规范要求，使砼料搅拌均匀，其运输和存放时间应符合有关技术指标。E、清洗岩面：喷砼前对岩石完整岩面采用高压风水枪冲洗，对软弱破碎带或不良地质段及高压风清扫岩面，清除喷砼面坡脚部位的岩渣等杂物。撬挖后的岩面，用高压风水分区进行冲洗，仓面验收以后，在开喷以前对有微渗水岩面进行吹干或埋设疏导管。F、喷射砼：喷砼作业以锚杆施工平台为依托进行，喷砼料在砼拌合系统拌制，砼搅拌车运输至现场，采用半移动式

20、喷射机湿喷工艺作业，砼喷射作业分段、分片依次进行，根据设计厚度，一般分12层施喷，每层喷射厚度50100mm，后一层喷射在前一层砼终凝前沿一定方向分区、分块、分层均匀施喷，每块自下而上施喷，避免回弹料覆盖未喷面。及时清理回弹料，喷头距施喷面要合适，并垂直于喷射面，喷砼要有序推进，尽量减少回弹，刚喷射完的部分进行喷厚检查（通过埋设标志），不满足厚度要求时，应及时复喷处理。G、养护、检测：喷射砼终凝2小时后，应喷水养护，养护时间714d，并及时进行质量评定和工程质量验收。 挂钢筋网喷砼挂钢筋网喷砼支护施工随开挖进度分区、分块进行，按“喷网喷”的程序施工。挂网前先喷一层50mm厚砼。钢筋网采用6mm

21、级光面钢筋，网筋间距250mm，架立筋采用12mm钢筋，间距1500mm。钢筋网在岩面平可在场外按24m2一块进行编焊，运至工作面后，人工在脚手架平台上铺设，利用锚杆头点焊固定，网间用铅丝扎牢，喷砼后钢筋网保护层不小于50mm。5）洞内岩壁排水施工开挖结束后，视洞壁渗水情况，按设计和监理人员的指示布设排水管。钻孔采用手风钻配50mm钻头造孔，孔深3m，同一断面处的四个孔用38弹簧软管进行连接，平均深入孔内的软管不得小于20cm，并把排水软管引至洞内排水沟中。排水管埋设验收合格后，再进行喷砼。施工工艺流程如下：岩壁排水施工工艺流程框图5 施工进度计划根据我部上报的深蓄电站水道及厂房土建工程施工总

22、进度实施计划，通风洞主洞的开挖开工日期初步定为2012年09月24日，完成时间为2012年11月14日，工期52天；通风洞支洞的开挖开工日期初步定为2012年09月24日，完成时间为2012年11月24日，工期62天。工程实际开工时间以监理人下达的开工许可证为准，完工日期相应提前或顺延。进度计划参数：通风洞穿越地层岩石条件较好，大部为、类围岩。开挖支护采用手风钻钻孔施工，进度计划按100m/月的强度指标安排。以此强度安排通风洞剩余段开挖支护工期47天，进度计划安排施工时段2012.09.242012.11.14，总时段52天；通风洞支洞段开挖支护工期47天，进度计划安排施工时段2012.09.

23、242012.11.24，总时段62天；考虑到设备维修、停电及其它不可预见因素的影响，工期满足施工要求。施工工期以经业主、监理审批的时段进行控制。通风洞施工进度计划横道图见下表。通风洞开挖支护工程施工进度计划横道图 项目名称工期（天）开工时间完工时间2012年9101112通风主洞T0+940.000T1+097.886开挖支护522012.09.242012.11.14通风支洞T0+000.000T1+155.971开挖支护622012.09.242012.11.246 劳动力及施工机械配置1）劳动力配置计划根据通风洞施工内容和工期要求，开挖支护各队施工劳动力配置计划见下表：洞室开挖支护劳动

24、力计划表 工种管理人员技术员安全员测量工风钻工炮工电工电焊工修理工装载机工反铲工驾驶员喷锚技工安全监测普工合计人数22342042232210811576备注每天按两班制作业，每班12小时。2）施工设备配置计划通风洞主要施工设备配置见下表：通风洞主要施工机械设备表序号机械名称规格型号单位数量备注1装载机ZL50D，3.0m3台12自卸车20t辆53作业平台架自制台24注浆机FCB250台15手风钻YT28台206搅拌机JZC350台17湿喷机TK500台18砂轮机MQ3220台19切割机J3G-400台110挖掘机320C，1m3台211柴油发电机PH-DW3D，150KW台112载重车东风，

25、5t辆213电焊机BX1-315台17 施工质量管理措施1）合理确定开挖、支护参数，不断调整、优化开挖方案和爆破参数，最大限度地减少超欠挖以及对厂房高边墙的不利爆破振动影响，采取可靠施工技术措施解决好交叉洞段的施工，以确保交叉洞段的稳定。2）对施工全过程的原材料进行检测试验：对工程中使用的钢筋、水泥、砂石骨料等所有原材料，在进点及使用前，及时按照本标技术规范以及相应的规程规定进行取样试验，经检验合格方可使用。3）开挖、支护质量控制措施（1）开挖前认真做好爆破方案设计，做好光面爆破的参数设计，并先在不需要光爆的地方或经监理单位批准的不同地方进行试验，以选择和确定合理的爆破参数，获得比较满意的爆破

26、面和形成光滑的最终开挖断面，使在最小开挖线外的超挖量最小，并达到最小的爆破应力和裂缝。在开挖过程中，根据岩石变化情况，及时修正爆破参数，以便尽量减小超挖和不欠挖。（2）钻孔严格按照设计钻爆图施工，各钻工分区、分部位定人定位施钻，每排炮由值班工程师按爆破图的要求进行检查，控制超挖和减轻对围岩的破坏。（3）喷锚支护施工前先对围岩进行检查，以确定所支护的类型或支护参数。洞身不良地质段喷锚支护应紧跟开挖进行，以确保围岩的稳定。（4）喷锚支护作业应严格按照有关的施工规范、规程进行。喷砼施工的位置、面积、厚度等均应符合施工图纸的规定，做好喷砼的配合比设计，并征得监理单位的同意。喷砼施工前，必须对所喷部位进

27、行冲洗。喷射施工时，喷嘴应按螺旋形轨迹一圈压半圈的方式沿横向移动，层层喷射，确保厚度，使砼均匀密实，表面平整，喷嘴与喷射面尽量保持垂直，以减少回弹，确保喷砼的质量。喷射砼初凝后，立即洒水养护，持续养护时间不小于7d。（5）在开挖、支护过程中出现的质量问题均应按照深蓄电站质量管理办法进行处理。8安全管理及文明施工措施1）施工安全管理（1）在施工前建立严格的安全管理办法、制度和经济责任制，运用现代安全系统工程管理的思想，坚持以人为本、教育为先、管理从严、奖罚分明，做好安全事故的超前防范工作。（2）实行项目经理为安全生产第一责任人，各厂队长为本单位安全生产第一责任人，对安全生产负全面领导责任，建立以

28、项目经理为第一责任人，负责贯彻安全管理法律、法规及规章制度的执行。（3）在开工前由项目部领导带领安全监察部对本标工程安全风险进行预测评估，制定出本工程的安全生产规划，然后分解到每年每月。（4）在施工过程中安全管理部负责进行全面安全生产管理，作业面要有高空作业的安全防护措施，作业人员要佩戴高空作业防护用品。（5）严格遵守和执行深蓄安委会安全管理办法。2）文明施工及环境保护1）施工期间加强测量监控，严格按照图纸进行施工，控制误差在设计允许的范围之内。在开挖阶段，严格按新奥法组织施工，喷锚支护及时跟进完成，防止因围岩应力释放造成冒顶或塌方现象。2）严格按国家爆破安全规程实施爆破作业，爆破技术人员持公

29、安部颁发的爆破技术人员安全作业证方可参加爆破施工，爆破工持上岗证进行爆破作业施工，爆破前按要求设置爆破警戒区和警报系统，防止爆破时人员进入警戒区。3）合爆破试验，合理确定爆破参数，防止爆破飞石坠入警戒区以外，并尽可能减少爆破震动对相邻建筑物施工安全的影响。4）按技术条款和安全规程布置足够的照明设施，确保施工照明和车辆通行。5）作业队配置专职安全员，每天对工作面进行安全检查，发现安全隐患及时处理，问题严重的及时上报。6）加强施工工作面的用电管理，经常检查电线是否有破损，风、水管道是否固定牢靠，有无风水泄漏现象，发现问题及时处理。对一些危险部位如变压器、空气开关及危石地带均设醒目警示牌，并加大照明力度。7）结合各施工岗位，组织开展环境保护宣传教育，强化施工人员环保意识，制定严格的作业制度，规范施工人员作业行为，避免有害物或不良行为对环境造成污染或破坏。8）施工现场设置的临时设施，包括办公室、宿舍、厕所等均建立住地文明、卫生、防火责任制，按规定布置防火设施，并落实相关责任人管理。9）洞内施工的风、水、电管线路布置要求架设于边墙之上，做到平、直、顺、整齐有序。10）合理安排施工顺序避免工序相互干扰，凡下道工序对上道工序会产生损伤或污染的，要对上道工序采取保护或覆盖措施。11）洞外的主要施工干道，应经常保养维护，为文明施工创造必要的条件，施工设备严禁沿