排头隧道安全专项施工方案

第 1 页 共 13 页 排排头头隧道安全隧道安全专项专项施工方案施工方案 1 工程概况 工程概况 1 11 1 工程概述工程概述 排头隧道位于新罗区龙门镇赤水村 地形起伏 进出口坡面陡峻 洞身 顶部大多风化粉砂岩 砂岩 砂砾岩 岩体破碎 隧道起讫里程 左线 ZK188 096 ZK189 141 全长 1012 63m 右线 YK188 098 YK189 130 全长 999 18m 排头隧道属于长隧道 采用分离式双洞布置 隧道左洞进出 口分别在半径为 1170m 和 810m 的平曲线上 隧道右洞分别处在半径为 900m 和 820m 的平曲线上 隧道结构按新奥法原理进行设计 采用复合式 衬砌 以锚杆 湿喷砼 钢筋挂网 钢拱架等为初期支护 大管棚 超前小导 管 超前锚杆等为施工辅助措施 充分发挥围岩的自承能力 在监控量测信 息的指导下施作初期支护和二次模筑衬砌 1 21 2 地质状况地质状况 隧址区位于闽西南坳陷带之广平 龙岩坳陷带中段 受区域构造影响 隧址区小褶曲发育 部分地段有层间小破碎带发育 据物探资料 钻探及工 程地质测绘成果 隧址区见有 4 条断层 F211E F211F F211H F211J 通过 场区上覆残坡积粘土 下伏石炭系下统林地组粉砂岩 砂砾岩 石英 砂岩 隧址区未见有影响工程稳定性的滑坡 崩塌 泥石流 采空区 岩溶等不良 地质作用 但断裂构造发育 岩石风化强烈 受构造影响 隧道围岩级别较 低 洞体围岩级别以 III IV 级为主 断层及进出口处为 V 级 1 31 3 水文地质特征水文地质特征 隧址区地下水主要为基岩裂隙水 水量较贫乏 断层与轴线相交部位为 构造裂隙水 水量相对较丰富 隧道开挖不易发生突水现象 地下水对砼不 具腐蚀性 第 2 页 共 13 页 1 41 4 气象资料气象资料 本区属于亚热带气候区 冬无严寒 夏无酷暑 年平均气温为 19 最 低于 6 1975 年 12 月 14 日 最高 39 1967 年 7 月 17 日 历年最大降 雨量 2348mm 1961 年 历年最小降雨量 1188 9mm 1953 年 年平均降雨 量 1600 1700mm 每年 3 9 月为雨季 10 月至次年 2 月为旱季 年雾天 数 11 20 天 1 51 5 工程重难点分析工程重难点分析 隧道进出口围岩主要以坡积粘土和碎石及强风化粉砂岩 砂岩 砂砾岩 呈散体 碎石结构 地下水较贫乏 开挖中地下水多呈点滴状出水 围岩无自 稳能力 侧壁和拱部易发生较大坍塌 侧壁和拱部打设一环 30m 长的 108 管棚进行超前预支护 管棚环向间距 0 5m 2 2 施工部署 施工部署 2 12 1 施工场地规划施工场地规划 排头隧道左线全长 1012 63m 右线全长 999 18m 进出口端施工条件较 好 安排两端掘进 施工场地布置于洞口附近 2 22 2 施工机械选择施工机械选择 隧道施工按照新奥法原理组织大型机械施工 均采用无轨运输方案 混凝土衬砌采用液压整体式模板台车 泵送混凝土入模施工 隧道通 风均采用长管路压入式通风 3 3 施工方法 施工方法 3 13 1 洞口边仰坡及截水沟施工洞口边仰坡及截水沟施工 洞口开挖前 先做好洞顶截 排 水沟 清除洞口危石 以免危及施工安 全 同时做好边仰坡防护 以稳定坡面和防止地表水影响洞口的稳定 然后 按照设计要求施作套拱及 108 超前管棚 坡面防护按照 分层开挖 分级支护 的原则施工 施工前 按设计进行 边坡 仰坡放样 自上而下分层进行刷坡和防护 分层高度以 3m 为宜 土 第 3 页 共 13 页 质边坡采用人工刷坡 石质边坡开挖时采用 YT 28 风钻打眼 非电毫秒雷 管爆破 以松动控制爆破为主 爆破时尽量减少药量 以确保坡面围岩的稳 定性 局部爆破困难地段采用人工风镐刷坡 保持坡面平顺完整 每层坡面 开挖完成后及时进行边 仰坡面的网 喷 锚防护 使岩面提早封闭 不致使 其因暴露时间过久而发生坍塌和破坏 成型后的边 仰坡面平顺 无明显凹 凸不平 3 23 2 进洞方法进洞方法 隧道进口为 级围岩 围岩为主要为砾岩 砂质岩胶结 采用短台阶 预留核心土 法施工 衬砌紧跟 洞身开挖前按设计要求施做 108 超前管棚及 42 小导管注浆超前预 支护 开挖采用半断面法 上半断面可采用环形开挖预留核心土 钢架 锚 杆 网喷砼紧跟 并视预支护的效果 必要时采用长管棚注浆加强支护 洞 口段上半断面开挖 8 10m 后 下部开始落底跟进 逐步转换为台阶法施工 台阶长度为 3 5m 进入 级围岩以后由台阶法逐步转换为全断面施工 3 33 3 洞门及洞口段钢筋混凝土衬砌结构施工洞门及洞口段钢筋混凝土衬砌结构施工 待洞身开挖 40m 后 开始安排洞口段钢筋混凝土洞身衬砌 洞口段钢 筋混凝土衬砌分两部分施工 先施工仰拱及墙脚部分钢筋混凝土 待该部混 凝土达到一定强度后 拆模并对施工缝进行凿毛处理 然后施工边墙及拱部 钢筋混凝土 仰拱及墙脚混凝土采用组合钢模板人工立模浇注 边墙及拱部 混凝土施工采用模板台车整体浇筑 3 43 4 正洞洞身开挖正洞洞身开挖 围岩岩性主要为砂岩夹砾岩 层状构造 节理较发育 根据实际情况采 用全断面法或台阶法开挖 风钻打眼 非电毫秒雷管光面爆破 3 5 423 5 42 超前小导管施工超前小导管施工 3 5 1 施工方法 超前小导管注浆孔采用风钻 专用顶头顶入 浆液选用水泥浆 采用注 浆泵注浆 第 4 页 共 13 页 3 5 2 施工工艺 3 63 6 初期支护施工方法初期支护施工方法 喷射砼采用湿喷工艺 喷射混凝土中按设计掺加 0 9kg m3 的聚丙烯纤 维 选用湿喷机进行 锚杆采用风钻钻孔 人工安装 注浆前吹洗孔内残碴 并保证灌浆饱满 锚杆尾与钢架焊接牢固 格栅钢架和型钢钢架采用洞外集 中加工 汽车运到洞内 现场机械配合人工架设 钢筋网在工地加工成型 现场人工安装 网片大小按 1 5 1 0m 加工 安装时用电焊点焊固定在钢架 及锚杆外露头上 以防喷射砼时晃动 网片间搭接长度不小于 20cm 3 73 7 二次混凝土衬砌施工二次混凝土衬砌施工 3 7 1 混凝土生产 混凝土生产采用拌和站集中拌合 3 7 2 混凝土运输 采用砼运输罐车运送砼 隧道每个工作面分别配备 6 台 8m3的混凝土 运输罐车运送混凝土 在运输过程中要避免出现离析 漏浆 并要求浇注时 有良好的和易性 坍落度损失减至最小或者损失不至于影响砼的浇注与捣 制作小导管准备工作机具检修 钻 眼 布 眼 安装小导管 连接管路及密封孔 口 压水试验 注 浆 标准检查 结 束 拌 浆 备 料 小导管施工工艺框图小导管施工工艺框图 第 5 页 共 13 页 实 当有漏浆和离析发生时 在进入输送泵前启动罐车重新拌和 确保入模 砼的质量 3 7 3 混凝土入模 仰拱 填充混凝土浇筑 仰拱及填充采用针梁式仰拱模板台车浇筑 其混凝土均在洞口拌合场 拌和 砼罐车运到现场 混凝土输送泵泵送入模 插入式振捣器捣固 浇注 混凝土时由仰供中心向两侧对称进行 仰拱每 9m 分成一段 利用台车纵梁 维持洞内交通运输的畅通 台车强度及刚度必须满足行车荷载的要求 仰拱 填充在仰拱施工完成后进行 禁止仰拱与填充混合施工 拱墙混凝土浇筑 砼的入模采用 HBT50 输送泵 模板台车就位并安设挡头板后即可进行 砼的灌注 灌注砼之前 钢模板台车外表面需涂抹脱模剂 以减少脱模时的 表面粘力 灌注砼时 先从台车模板最下排工作窗口进行灌注砼 灌注砼至 砼快要平齐工作窗口时 关闭工作窗 然后从第二排工作窗口进行灌注砼 依次类推 最后于拱顶输料管处关闭阀门封顶 砼的振捣 主要考虑模板台车的自振系统 并辅以插入式捣固棒进行 模板台架施 工时采用插入式捣固捧进行振捣 采用插入式振捣棒振捣时 按 快插慢拔 操作 砼分层灌注时 其层厚不超过振动棒长的 1 25 倍 并插入下层不小 于 5cm 振捣时间为 10 30s 振捣棒应等距离地插入 均匀地捣实全部砼 插入点间距应小于振捣半径的 1 倍 前后两次振捣棒的作用范围应相互重 叠 避免漏捣和过捣 振捣时严禁触及钢筋和模板 3 8 涌水处理涌水处理 如施工中仅仅是岩溶裂隙或砂岩裂隙面状出水 可采用 围截注浆法 止水 先在出水点周围适当的范围内布孔注浆 以形成封闭止水帷幕 浆液 填充于大裂隙连通的小裂隙 这样由远至近 由外到里 层层缩小包围圈 第 6 页 共 13 页 在注浆深度范围内使岩溶裂隙水和砂岩裂隙面状不成为管道型涌水 最后 在集中出水口逆流流浆 这样浆液扩散更有方向性 沿大裂隙逆流而上到达 更深远的部位 把水堵到更深层 如果遇岩溶管道涌水 一般在出水口附近钻一些分流孔 以减小流量和 水压 分流孔的个数视具体情况而定 分流孔深度要与溶隙交汇 在出水口 及分流孔安设孔口管 并对孔口管与孔壁之间用堵水材料有效封堵 最后进 行注浆止水 如果涌水范围较大 如整个掌子面 则可以采用超前深孔 长管棚 超 前小导管等方法预注浆封堵 3 93 9 塌方处理塌方处理 3 9 1 防止坍塌方范围的扩大 1 在坍塌方范围顶部 侧壁的危石及大裂缝 应先行清除或锚固 2 对坍塌方范围前后原有的支护进行加固 以防止坍塌方扩大 3 在坍塌方范围内架设支撑或喷射混凝土 必要时加设锚杆 4 加快衬砌 施作仰拱 如条件允许对坍塌方两端尽快做好局部衬砌 以保证坍塌方不再扩大 3 9 2 处理坍塌方的一般措施 1 如坍塌方体积较小 可先对坍塌方范围进行喷锚 架设较为牢固的 构件支撑 再由一端或两端先上后下逐步清除坍渣 随挖随喷混凝土 随架 设支撑支顶 2 如坍塌方体积较大 或地表已下沉因坍体堵塞无法进入坍塌方范围 进行支护 宜采用注浆先加固坍体 然后再进行开挖 衬砌 3 处理坍塌方时 应先加强堵排水 3 103 10 瓦斯检测预报及防治瓦斯检测预报及防治 第 7 页 共 13 页 3 10 1 加强监测 采用便携式 AZJ 91B 型甲烷检测报警仪进行洞内瓦斯浓度监测 配备专职瓦斯检查员 对于关键工序的关键时刻 如钻眼放炮前 出碴过程中 和重 点部位 如工作面顶部 电气开关附近 要认真检测 若瓦斯浓度超限 进风侧为 1 回风侧为 0 75 立即停止工作 及时采取治理措施 3 10 2 保证洞内有足够的风量和风速 洞内设双机双管路通风 供电采用双回路 电源 施工期间连续通风 瓦斯地段的风速最小不低于 0 25m s 最大不超过 6 0 m s 3 10 3 机电配置 在瓦斯施工地段 所有机电设备配备防炸型 洞内各种机电设 备严禁接零 严禁带电检修 3 10 4 爆破使用毫秒雷管和煤矿安全炸药 毫秒电雷管最后一段的延期时间不超 过 130ms 施工爆破另做特殊设计 工作面瓦斯浓度超过 1 禁止放炮 放炮时间内停 电洞内全部人员撤至洞外 3 10 5 爆破后 施工支护及时施做 衬砌按耐腐蚀砼灌注 抗渗不小于 S6 衬砌 跟紧开挖面 以便及时封闭瓦斯溢出 3 10 6 瓦斯检测标准见 见下表 瓦斯检测标准表瓦斯检测标准表 名称符号最高允许浓度 备注 一氧化碳CO0 0024 二氧化碳CO20 75 二氧化硫SO20 0005 硫化氢H2S0 00066 氨NH40 004 沼气CH40 75 二氧化氮NO20 00025 超过该浓 度立即上报 处理 3 10 7 瓦斯浓度超过规定值 要进行瓦斯排放 排放前编制排放措施 有步骤地组 织排放 瓦斯排放时 应由外向里逐段排放 开始时 严格控制送风量 使回风流中 沼气浓度不超过 1 当被排放的沼气浓度降到 1 以下时 方可逐渐加大风量 并由 外向内逐步接长风筒 在排放过程中 应加强瓦斯检测 4 安全监控保证措施及管理保证措施 安全监控保证措施及管理保证措施 4 14 1 安全保证措施安全保证措施 4 1 14 1 1 安全组织保证措施安全组织保证措施 第 8 页 共 13 页 坚持 安全第一 预防为主 综合治理 施工安全方针 明确安全生 产目标 严格按 公路隧道施工技术规范 JTG F60 2009 公路工程施工 安全技术规程 JTJ076 95 和 爆破安全规程 GB6722 2003 等规范规程 的相关要求建立健全安全生产管理制度 责任制度 安全教育制度 安全技 术制度 进洞人员动态登记制度 施工作业人员安全保障措施及安全应急措 施 配备相应的专职安全检查机构和安全检查人员 工程开工前 按业主的有关规定 和班组签定安全责任状 明确双 方在工程施工中的安全责任 义务 加强对爆破器材管理 严防被盗和流入社会 项目部成立安全管理机构 各施工队成立安全管理小组和实行小组 各施工班组设置安全员 在组织上建全安全管理 检查 执行的系统安全保 证组织体系 使安全从上到下贯通一致 协调一致 在安排 检查 落实施工任务时 兼顾和保证落实安全保证工作 把安 全施工贯穿于生产全过程 坚持定期的安全教育 讲话和检查制度 设立安全监督岗 支持和发挥 群专安全人员的作用 使全员有浓厚的安全意识 4 1 24 1 2 安全管理保证措施安全管理保证措施 4 1 2 14 1 2 1 安全防范要点安全防范要点 根据本工程特点 安全防范重点有以下 7 个方面 防高处坠落事故 模 板台车及开挖 挂设防水板平台 防洪涝事故 防触电电击事故 防机械伤 害事故 防火灾事故 防交通事故 防坍塌事故 4 1 2 24 1 2 2 制度保证措施制度保证措施 安全生产责任制度 安全生产教育制度 安全技术交底制度 安全生产 检查制度 职工伤亡事故报告处理制度 安全操作挂牌制度 班前安全讲话 制度 临时设施验收制度 交接班制度 进洞人员动态登记制度 安全活动日 第 9 页 共 13 页 制度 安全生产奖惩制 4 1 2 34 1 2 3 开挖施工安全保证措施开挖施工安全保证措施 隧道开挖严格执行钻眼完成后装药 人员撤离后点火 通风排烟后找顶 找顶完成后出渣 工序未完成不得进入下道工序 4 1 2 44 1 2 4 爆破器材运输及爆破施工安全保证措施爆破器材运输及爆破施工安全保证措施 爆炸物品的安全管理 由单位的主要领导人负责 制定爆炸物品安全管理制度和安全技术操作规程 建立岗位安全责任 制 教育职工群众严格遵守 并根据需要设置安全管理部门或安全员 爆破材料库必须符合防爆 防雷 防潮 防火 防鼠要求 必须有良好的 通风和防爆照明设备 由库房往工地或由工地回库房徒步运送爆破材料 炸药和雷管必须分 开运送 搬运炸药与拿雷管人同一路行走时 应相距 50m 以上 4 1 2 54 1 2 5 装碴作业与运输安全保证措施装碴作业与运输安全保证措施 爆破后立即进行通风排烟 距爆破时间 15min 后 检查人员再进入工作 面 进行以下各项检查并妥善处理后 其他工作人员才准进入工作面 有无瞎炮及可疑现象 有无残余炸药或雷管 顶板 两帮有无松动的石块 喷锚支护有无损坏与变形 工作面通风状况如何 烟尘及污染的空气是否超标 进入隧道的内燃机械与车辆 应设置尾气净化装置 并加强装运碴作业 期间的通风 加大通风功率 保证洞内空气清新 4 1 2 64 1 2 6 支护作业安全保证措施支护作业安全保证措施 按设计要求做好超前支护 支护作业前 先将作业面危石清理干净 作 业台架必须安设牢固 喷射机的工作风压严格控制在 0 3 0 5Mpa 范围内 喷前试风时严禁将喷头对准作业人员 作业时戴好各种防护用品 第 10 页 共 13 页 4 1 2 74 1 2 7 防火与防水安全措施防火与防水安全措施 清除一切可能造成火灾 爆炸事故的根源 严格控制火源 易燃 易爆 和助燃物 生活区及施工现场配备足够的灭火器材 并同当地消防部门联系 加强 安全防范工作 消除一切可能造成火灾 爆炸事故的根源 严格控制易燃物 和助燃物的贮存 施工期间要特别地做好防火灾工作 密切配合当地有关部门做好周围 防火工作 加强平时警戒巡逻 对职工进行防火安全教育 杜绝职工燃电炉 乱扔烟头等现象 在生活区及工地重要电器设施周围 要设置接地或避雷装置 防止雷击 起火 造成安全事故 对工地及生活区的照明系统要派人随时检查维修养护 防止漏电失火 引起火灾 在生活区 工地现场 料场 派专人 24 小时轮班看守 防止生活物品 材料被盗及其它事故的发生 库房设置防灭火系统 专职人员看守 并架设与现场经理部直通的专线 电话 确保联络畅通 4 1 2 84 1 2 8 临时用电力及照明安全保证措施临时用电力及照明安全保证措施 加强场地及隧道内外的电力设施管理和规划 在临时工程施工中 与当 地电力 电讯部门取得联系 了解电力 电讯线路及地下电缆的位置 走向 积极做好电缆和光缆的保护工作 确保电力 电讯设施的安全 在临时用电 工程施工前 编制施工用电组织设计 报有关部门审批 5 技术组织措施 技术组织措施 5 5 1 1 加强施工人员技术培训加强施工人员技术培训 对所有参建人员做好教育与培训 并聘请专家和一线技术人员到现场 进行教育 培训和指导 让每一个员工都能熟练掌握施工的程序 方法 工 第 11 页 共 13 页 艺和保证施工质量的措施与要点 定期或不定期地组织进行岗位技能培训 学习有关施工规范 标准和操 作规程 进行 四新 成果的技术培训和推广 特殊工种加强培训 持证上岗 并定期进行岗上培训 5 5 2 2 规范施工操作规范施工操作 保证施工操作者具有相应的操作技能 特别是重点部位工程以及专业 性很强的工种 操作者持证上岗 并具有实践技能 施工操作坚持 三检 制 度 所有工序坚持样板制 坚持做到不合格的工序不交工 各工序实行操作 者挂牌制 做到施工操作程序化 标准化 规范化 辅以工前交底 工中检查 工后验收管理制度 5 5 3 3 强化施工过程中的超前地质预报强化施工过程中的超前地质预报 为了对掌子面前方的地质情况进行超前预报并对初期支护和围岩变形 状况进行有效的监测 本隧道成立专门的施工监测及地质预报小组 由科技 部负责组织实施 隧道一般围岩地段每隔 100m 用 TSP203 探测一次 断层 破碎带和其他不良地质地段 增加红外探水和进行预报 其预报频率为 30m 一次 隧道按全长范围采用超前水平钻机钻孔 每次钻孔深度 110m 对物 探预报结果进行验证 根据地质预报结果 经专家顾问组进行分析研究后 拟定相应对策以指导施工 5 5 4 4 强化施工过程中的监控量测强化施工过程中的监控量测 确保施工安全及结构的长期稳定性 验证支护结构效果 确认支护参数和施工方法的准确性或为调整支护 参数和施工方法提供依据 确定二次衬砌施做时间 监控工程对周围环境影响 积累量测数据 为信息化设计与施工提供依据 5 5 5 5 开挖作业段安装逃生管道开挖作业段安装逃生管道 在洞身开挖过程中 为保证洞内工作人员施工安全 软弱围岩地段应配 第 12 页 共 13 页 备安全报警设施和足够长度的 可手动拆卸的逃生钢管 要求管壁厚度 10mm 管径 600mm 每节管长宜为 1500 2000mm 6 6 安全保证体系 安全保证体系 6 16 1 安全管理机构设置安全管理机构设置 建立健全安全管理体系 建立以项目经理为组长 项目副经理为副组长 以专职安检工程师为主的安全领导小组 坚持管生产必须管安全的原则 建 立健全岗位责任制 从组织 制度上保证安全生产 做到规范生产 安全操 作 经理部设安全监察工程师 队设专职安全检查员 班 组 设兼职安全员 做到分工明确 责任到人 6 26 2 安全保证体系及框图安全保证体系及框图 建立健全安全保证体系 贯彻国家有关安全生产和劳动保护方面的法 律 法规 定期不定期地召开安全生产会议 研究项目安全生产工作 发现 问题 及时处理解决 逐级签订安全承包合同 使各级明确自己的安全目标 制定好各自的安全规划 达到全员参加 全面管理的目的 充分体现 安全 生产 人人有责 按 安全第一 预防为主 的原则组织施工生产 保证既有 线安全行车的安全目标 安全保证体系框图 见下页 第 13 页 共 13 页 实施目标 杜绝重大 大事故和因工死亡事故 因工负伤率 重伤率控制在 0 6 负伤率控制在 5 杜绝隧道施工重大责任坍方事故 杜绝重大责任火灾事 故 杜绝爆破物品被盗 丢失和违章作业事故 杜绝防洪责任事故 安全保证体系 组织保证工作保证制