引水洞隧道施工方案

A2 施工组织设计 方案 报审表施工组织设计 方案 报审表 工程名称 四川胜福环保科技有限公司羊皮坝磷石膏堆场项目 编号 致 中国城市建设研究院工程监理公司第一项目部 监理单位 我方已根据施工合同的有关规定完成了工程实 371 引水洞施工专项方案 并经我 单位上级技术负责人批准 请予以审查 附 371 引水洞施工专项方案 承包单位 章 项目经理 日 期 专业监理工程师审查意见 专业监理工程师 日 期 总监理工程师审核意见 项目监理机构 总监理工程师 日 期 371371 截洪沟引水洞施工专项方案截洪沟引水洞施工专项方案 1 1 工程概况 工程概况 371 截洪沟引水洞位于截洪沟起始端 引水洞全长 110m 引水洞净宽 为 2 4m 中心处净高为 3 7m 主要施工项目包括 洞身开挖 支护 灌 浆 混凝土衬砌等以及为完成本工程施工所需的所有临时工程 3 3 施工组织安排 施工组织安排 3 1 施工现场安排 截洪沟引水洞施工人员拟住在 371 平台上 搭建活动房 现场设置料 场及简易值班房 3 2 组织及机构设置 本引水洞有我项目部李家沟尾矿库隧洞施工队负责施工共有施工人员 28 名 如下表 模板工砼工力工合计 人数 1261028 3 3 主要机械设备 本涵配备了必要的施工机械 能够确保涵洞施工需要 详见主要机械 设备表 2 序号设备名称数量备注 1 挖掘机 2 2 侧翻装载机 4 3 砼湿喷机 3 4 注浆泵 1 5 内燃空压机 1 6 弯筋机 2 7 切割机 2 8 砼搅拌站 1 9 测量仪器 2 3 4 临时工程安排 用电供应 施工用水采用附近山凹积水 以满足施工需要 发电采取自发电 临时房屋 施工队自建活动房作为生活用房 在现场搭设值班房 作为存放小型 机具及看守现场使用 施工便道 本引水洞所有施工便道为库盆施工便道 3 5 施工进度计划安排 计划开工日期为 2010 年 11 月 5 日 计划竣工日期为 2010 年 12 月 10 日 计划总工期为 35 天 4 4 主要工程施工技术方案和施工方法 主要工程施工技术方案和施工方法 4 1 施工方案 我单位根据类似工程施工经验 结合本段工程特点和业主 监理有关 技术文件的要求 拟采用全断面光面爆破开挖 围岩开挖断面 R 1 2m 拟 采用正台阶法施工 临时支护拟喷砼 15cm 厚 结合格栅钢架 0 5 0 75m 洞内弃碴采用无轨运输 衬砌采用针梁自行式液压衬 砌台车 拱墙一次浇注 混凝土采用电子计量器计量 强制式拌和机拌和 机动翻斗车混凝土运输车运输 泵送混凝土入模 震动棒捣固 喷射混凝 土采用 TK961 湿喷机湿喷法作业 测量采用全站仪进行放样和测控 现场交样单进行放样交底 边坡钻 爆前后 进行边线测控检查 4 2 施工方法 采用光面爆破 施工前作好围岩全断面爆破设计 类围岩上 下断面 爆破设计 在施工过程中 将根据爆破效果 对爆破设计参数及时进行修 改 强风化泥岩地段 岩层破碎 有渗水地段 及时施作支护 利用高空 作业台架 施作拱部锚杆 锚杆技术参数为 22 L 1 5m 2m 间距 1m 1 2m 1 5m 三种 呈梅花形布置 和挂网 钢筋网技术参数 8 20 20cm 的方网 喷 5cm 厚混凝土 再施工 300mm 厚砼衬砌 采用手风钻钻孔爆破开挖 隧洞作业车装药 出渣采用装载机装 1t 自卸汽车进行 0 30 m3 反铲扒底 4 3 控制测量 1 洞外控制测量 施工前组织测量人员利用全站仪进行线路复测 复测达到要求后进行 施工控制网布测 洞外高程控制测量采用水准仪实施二等几何水准精度控 制 2 洞内控制测量 因洞内控制网随掘进长度的增加而不断向前延伸 为满足精度要求和 减少测量工作量 洞内控制采用主控网 基本网和施工导线三级控制 洞 内高程控制采用水准仪实施三等精密几何水准控制 洞内主控网 主网控制点精密测边距 方向观测及电磁波测距边 洞内主控网布设示意图 布网 如上图所示 自洞外控制网向洞内布置重叠狭长菱形边角网 在菱形的重叠部分 施加长约 5m 的高精度 0 1 0 3mm 因瓦线尺测距边 作为固定 值 对控制网施加额外约束 以提高精度 控制点布置在隧洞两侧 以利 保护点位 且测量时尽量不影响隧洞内的交通 施测 施测时根据三联脚架法 每点观测四个方向和四条边长 方向 按全圆测回法观测 三联脚架法测量主控网的同时 用一根因瓦线尺测量 联系短边 洞内基本网 洞内基本网布设示意图 布网 如上图所示 自主控网点 向洞内布置边长为 150 200m 的狭 长菱形导线网 基本控制网点沿隧洞两侧和隧洞中线布置 部分基本网点 与主控网点重合 由主控网分段对基本网施加约束 施测 利用全站仪 根据三联脚架法测量 隧洞掘进增加 150 200m 基本网向前推进一节 洞内施工导线 自基本控制网点 向洞内布置边长约为 50 80m 长 的单支导线 控制洞内开挖和衬砌施工 主网控制点基本网点 方向观测及电 磁波测距边 洞内高程控制 洞内高程控制测量采用水准仪实施三等几何水准精 度控制 4 4 爆破设计 每次爆破应根据围岩状况确定 III 类围岩每循环钻孔深度 3 0m 进尺 2 7 2 8m IV 类围岩每循环钻孔深 2m V 类围岩每循环钻孔深 1 2m 每次爆破后均由工程师到现场对围岩稳定性作出评估 并将结果提 交主管工程师和爆破技术人员 以利及时修正循环进尺和爆破设计参数 周边按 光面爆破 设计 爆破后不得有欠挖 平均线性超挖小于 15cm 1 掏槽形式 根据地质特性 本隧洞爆破设计围岩全断面按 中空直眼掏槽 设计 及覆盖层段上 下半断面按 直眼掏槽 设计 2 炮孔布置 a 周边孔的孔距以 10 15 d d 为孔径 拟用 40mm 控制 最小 抵抗线与孔距之比按 1 30 1 33 控制 b 掏槽孔布置于开挖断面中心部位 c 崩落孔按等间距 尽可能梅花形布置 最小抵抗线与孔距之比控制 在 1 0 1 2 按照以上布置原则 结合围岩状况及断面形式 具体的炮孔布置如下 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 555555 5 5 5 5 5 5 5 5 5 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4444 3 3 3 3 3 33 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 33 222 22 2 111 111 2700 1750 13 50 爆破参数 1 炮孔的深度及直径 根据不同的围岩类别 采取不同的钻孔深度 类围岩钻孔深 度为 2 8 3 2m 类围岩钻孔深度为 2 0m V 类围岩每循环钻孔 深 1 2m 孔径均为 40mm 为保证掏槽效果 掏槽孔的孔深比崩落孔 超深 20cm 2 装药量 对于掏槽眼采用 32mm 药卷 装药系数取 0 7 0 85 崩落孔 采用 32mm 药卷 装药系数取 0 6 0 8 为保证光爆效果 周边 孔采用 25mm 细药卷 同时为克服岩体的挟制作用 孔底装一个 32mm 的粗药卷 并采用导爆索起爆间隔装药结构 装药密度根据 围岩情况控制在 200 300 g m 4 5 开挖方法 采用手风钻进行钻孔 隧洞作业车装药 采用 ZL50 装载机装渣 5t 自卸汽车出渣 1 0m3 反铲扒底 喷砼采用 TK961 湿喷机湿喷法 作业 锚杆采用手风钻进行钻孔 MZ 1 锚杆注浆机注浆 人工安装 锚杆 4 6 钻孔作业 钻孔设备 隧洞的钻孔设备选用手风钻机 12 台 单工作面 钻孔作业时间 NL 钻孔作业时间 Td VmK 式中 Td 钻孔作业时间 min N 钻孔数量 个 式中 Td 钻孔作业时间 min N 钻孔数量 个 L 炮孔深度 m V 纯钻孔速度 m min 手风钻 0 15m min m 钻孔时间利用系数 一般为 0 7 0 9 取 0 8 K 工作面同时工作的钻孔设备数量 多台钻孔设备同时工作系数 12 台取 0 85 1 台取 1 00 钻机钻孔作业时间计算如下 T 367 6min 取 370min T 320min 取 340min 4 7 出渣作业 出渣设备 装渣设备选用 ZL50 装载机装渣 5t 自卸汽车运渣 出渣作业时间 出渣作业时间 Tm V P 式中 V 为每循环爆落的岩石的松散方量 松散系数取 1 7 类围岩每次爆落石渣 145 14m3 类围岩每次 爆落石渣 117m3 ZL50 装载机额定生产率为 80 m3 h 实际生产率 考虑 60 m3 h 自卸汽车需要量计算 自卸汽车往返循环时间 Tc T N L v0 t1 t2 式中 T 为装载机 挖装一次时间 取 2min N 为装载机装满一车所需挖装斗数 按 3 斗计 t1 为每次卸车时间取 1 5min t2 为洞内调向 就位 等待 时间 取 1 5min L 为重车及空车运行距离 到渣场按往返距离计 可图上量得 v0 为平均行运速度 取 20km h 自卸汽车小时运输能力 P 60V T 式中 V 为装渣方量 取 2 5m3 式中 K 为运输不均衡系数 取 1 15 V 为出渣方量 T 为出渣 时间 因此 N 7 辆 N 6 辆 拟于配置 2 套出渣设备 按最大量 配置车辆 5t 自卸汽车 8 辆 包括备用 4 8 施工工艺流程 隧洞采用钻孔爆破方式 按围岩采取不同的工艺流程 施工工 艺流程如下 开挖准备 超前支护 测量布孔 钻孔 清孔 装药爆破 通 风排烟 安全安全撬挖 平渣 临时支护 出渣 扒底 风 水 电管线延伸 进入下一循环 钻孔准备时间约 10min 包括测量放线 风水管电线路的安 装等 装药时间 按每个掌子面三位炮工 每位炮工清孔时间 1 min 孔及装药时间 1 min m 计算 钻机退出时间约 10 min 包括人员 设备等撤离工作面以 及响爆准备工作等 爆破通风时间按 30min 计 其它按 30 min 计 包括清理撬挖和扒底 清理撬挖按 30 min 计 包括装载机集渣 危岩安全处理 瞎炮处理等 扒底 时 间按 30 min 计 主要利用反铲撬扒工作面的松动岩石 将掌子面的 底部扒露出来及铺平道路等 支护 隧道两端围岩开挖中的超前支护 主要是指超前锚杆 支护每个工作循环占用时间为 2h 临时支护主要指素喷砼 3 5 cm 每个工作循环占用时间为 1 0h 4 8 爆破作业循环 隧洞开挖作业循环表 开挖每循环作业时间见下表 部分工序作业时间有重叠 序 号 工 序 名 称作业时间 1测量 划线 钻孔作业平台就位30min 2钻孔180 min 3 装药起爆90 min 4通风排烟 洒水除尘30 min 5清理危石30 min 6喷混凝土150 min 7出碴180 min 8循环时间690 min 9循环进尺3 0 3 5m 1 0 日平均进尺2 5 3 0m 1 1 月平均进尺60 75m 衬砌循环作业时间见下表 护18 衬砌段长度12m 4 9 喷锚支护 在岩爆地段则必须进行支护 其目的是 第一 改善围岩的应 力状态 不仅要改变大小及其分布 还要使洞室周边岩体从单向应 力状态变为三向应力状态 其二 起防护作用 防止岩石弹射与塌 落等破坏性事故发生 根据设计采取在岩爆频繁发生地段的加固措施是 喷砼 在清除拱顶部位由于岩爆产生的松动石块之后 施作 5cm 厚喷 砼 在局部地段 当喷射砼支护不能满足要求时 可采用喷射钢纤 维砼 锚杆施工后再二次喷砼 5cm 厚 岩爆严重发生地段则进行第 三次喷砼 5cm 厚 锚杆 采用 22mm L 2m 间距 1 5m 呈梅花型布置 根据我单位施 工隧道的经验 建议在岩爆严重地段增设钢筋网 这样可以避免大 规模的滞后 重复型岩爆的发生 5 调整衬砌 尽快进行模注砼施工 并适当延长拆模时间 钢筋网片施工 钢筋网有在洞外预制为网片后运到工作面架设和现场铺设两种 实际操作根据围岩稳定情况确定 洞外预制具体制作是 用 6 圆钢事先点焊 或绑扎 加工 成 200 200mm 的片状网格 钢筋网片一般为 1 2m 若采用双层网 片时 可将两层网片交错排列 现场铺设具体制作是 用 6 钢筋随开挖面岩层起伏密贴制 作成 200 200mm 的片状网格 网片尺寸根据实际情况调整 钢筋网 片与锚杆及其他固定装置联接牢固后用混凝土块支撑 让钢筋网和 喷射混凝土组成联合支护 连续铺设 铺设时要注意 钢筋网必须 与锚杆或其它锚固装置联结牢固 片状钢筋网的搭接长度不小于 200mm 钢筋必须用喷射混土覆盖至少 20mm 以上的保护层 在施工 过程中 要始终遵守如下原则 锚杆孔 孔径 孔深及布置形式要 符合设计要求 锚杆杆体应平直 要除锈除油 尾部螺纹予以保护 锚杆孔要保持直线 并力求与岩石垂直 上锚杆垫板时注意不要加 力 拧紧即可 锚杆尾部不应突出喷混凝土厚度 4 10 喷混凝土 ZD5 施工支洞混凝土主要为喷射混凝土 喷混凝土标号 C20 厚 10 15cm 喷射混凝土采用湿喷法施工 1 主要材料和机具 水泥 选用 32 5 或 42 5 级普通硅酸盐水泥 骨料 细骨料选用坚硬耐久的粗 中砂 细度模数大于 2 5 含水率控制在 5 7 粗骨料选用粒径不大于 15mm 的耐久性碎石 其级配满足规定标准 外加剂 选用符合技术条款要求的品种 其速凝剂的初凝时间 不大于 5min 终凝时间不大于 10min 钢筋网 采用屈服强度不低于 240MPa 的光面钢筋网 搅拌机 选用 JS500 强制式拌和机 喷射机 选用 TK 961 型混凝土湿喷机 2 喷射混凝土施工技术要求 拌制喷射混凝土时 各种材料按施工配合比要求分别称量 允 许偏差 水泥 速凝剂为 2 砂 石为 3 搅拌时间不小于 1min 混合料搅拌均匀 颜色一致 混合料在运输 存放过程中严 防雨淋 滴水及大块石等杂物混入 装入喷射机前要过筛 随拌随 用 保持物料新鲜 速凝剂利用喷射机投放 3 施工程序 喷射混凝土施工程序见图 7 7 清理 冲洗岩面 设置喷厚标志 铺设钢筋网 喷混凝土及其养护 钢筋网加工 喷混凝土检查 混合料制作运输 图 b 挂网喷混凝土施工程序图 养 护 砂石 水泥 运 输 混合料拌和 喷射机 喷 头水 速凝剂 受喷面 输料管 空压机 图 a 喷混凝土施工工艺流程图 水 4 施工方法 受喷面准备工作 将受喷面用水 风等人工清洗 理 干净 并在锚筋上设 喷厚标志 混合料的制备 按经监理人批准的配合比 拌和站集中拌制 5t 自卸汽车 运输至施工部位 速凝剂利用喷射机投放 挂钢筋网 钢筋网在开挖面验收后铺设 网片筋与锚杆筋外露部位电 焊联接 局部采用扎丝牢固绑扎 喷射混凝土 采用 TK 961 型混凝土湿喷机喷射混凝土 自下而上分段分区分 层进行 喷射距离控制在 0 6 1 5m 左右 区段间的接合部和结构 的接缝处妥善处理 不得存在漏喷部位 喷射分层厚度满足规程规 范要求 完成第一层喷射后 再挂钢筋网 然后进行第二层喷射施 工 喷射作业时 连续供料 并保证工作风压稳定 完成或因故中 断作业时 将喷射机及料管内的积料清理干净 冬季施工时 喷射 作业区的气温不低于 5 混合料进入喷射机的温度不低于 5 喷 射混凝土的回弹率不大于 15 养护 喷射混凝土终凝 2h 后 及时对喷射混凝土喷水养护 养护时间 不少于 14d 当冬季气温低于 5 时 不得喷水养护 当湿度达到或 超过 85 时 经监理人同意后可自然养护 4 11 监控量测 对隧道围岩及初期支护进行监控量测 是隧道工程采用新奥法 施工的主要特征之一 监控量测的目的 根据测得的围岩应力及形变 初期支护的受 力状态等动态信息 判断围岩及初期支护的稳定状态 据此确定二 次衬砌的施工时间 充分发挥初期支护的作用 同时根据所测得的 信息 修改支护参数 使其更合乎实际 指导同等地质条件下 支 护及衬砌的设计与施工 1 监控量测项目及方法 a 隧道开挖后及时安装测点 进行围岩 初期支护的周边位移 量测 锚杆安设后 适时进行锚杆拉拔力试验 b 各种量测测点 爆破后在距开挖面 2m 的范围内尽快安设 在爆破后 24 小时或下一次爆破前测读初始读数 c 量测数据的处理与应用 将现场量测的数据及时绘制成有关 时态曲线和空间关系曲线 2 数据 曲线分析 根据数据散点规律 分析出回归常数 确定函数类型和关系式 a 当位移一时间关系曲线趋于平缓时 进行数据处理或回归分 析 推算最终位移值和掌握位移变化的规律 b 当位移 时间关系曲线出现反弯点时 则表明围岩和支护 已呈不稳定状态 此时加强监测围岩动态 并增强支护 必要时暂 停开挖 3 分析结果应用 a 当量测最大位移值或根据回归方程求出的最终位移值超出规 范允许相对位移值时 则采取措施 如加强支护 改变开挖方法 及时施作二次衬砌等 b 当变形速度大于 20mm d 时 加强支护 否则可能使围岩失 稳 造成塌方 c 周边位移速度小于 0 1 0 2mm d 或当收敛量已达总收敛 量的 80 以上时 表明围岩基本稳定 可施作二次衬砌 5 5 质量保证措施 质量保证措施 加强质检 试验工作 严格按材料的性能及技术指标进行检验 杜绝不符合质量标准 的材料入场 从源头把好质量关 对进场的合格材料要分类堆放 做好标识 以防用错 坚持严格的质量评定和验收制度 坚持 三检查 制度 对各 道工序进行书面技术交底和操作要求交底 质检人员要严格按照技 术交底检查验收 确保工程质量达到或超过技术交底要求 钻孔爆破的质量保证措施 严格按监理人批准的爆破方案进行钻孔 装药 连网 周边孔在断面轮廓线上开孔 沿轮廓线的调整范围和掏槽孔的孔 位偏差不大于 5cm 其它炮孔孔位偏差不大于 10cm 炮孔的孔底落在爆破图规定的平面上 炮孔经检查合格后 方可装药爆破 炮孔的装药 堵塞和引爆线路的联结 由经过考核合格并持有上 岗证的炮工负责施工 严格按爆破图的规定和要求进行作业 每次爆破后 对岩石爆破的效果进行现场实地调查并作出评价 通过仪器测定爆破对岩体完整性的影响 对爆破参数进行适当调整 炮孔痕迹保存率 完整岩石在 80 以上 较完整和完整性差的岩 石不小于 50 较破碎和破碎岩石不小于 20