隧道掌子面开挖小面积坍方专项处理方案

中铁三局集团有限公司牡绥铁路工程三标项目经理部隧道掌子面开挖小面积坍方专项处理方案针对目前隧道掌子面开挖施工过程中多次出现小面积坍塌情况，为了确保施工安全和质量，特制定本方案，要求施工现场在发生小面积塌方时要第一时间通知项目部并做好详细记录，在处理小面积塌方时要严格按照方案要求进行施工，确保现场施工安全。一、成立坍塌处理工作领导小组项目经理部成立坍塌处理工作领导小组，领导小组办公室设在项目部会议室，组长是主管生产的项目副经理，副组长是工程队队长和项目总工，各部门部长是工作组组员。项目副经理是工作组的总指挥，全面负责坍塌处理工作；队长是施工现场第一责任人，负责施工现场的日常工作安排和现场协调工作；队技术主管是施工现场第一技术责任人，负责施工现场的技术交底、技术指导等工作；总工负责全面技术工作；工程部负责坍塌处理方案、计划的制定；安质部负责现场的安全施工、人员培训及应急预案等实施；物资部负责坍塌处理所需材料的采购和供应；综合办公室负责上传下达、信息沟通和施工用车等后勤工作，其他部门各负其职，全力配合相关部门并服务于现场，共同做好坍塌处理工作。二、处理措施1、掌子面暂停施工，封闭围岩在发生小面积塌方后，要求施工现场立即停止掌子面开挖施工，并对掌子面及塌方范围喷射混凝土进行封闭，喷射混凝土厚度不小于10cm。在喷射混凝土施工过程中必须安排派专人观察围岩支护状况，如有异常立即组织现场人员撤离掌子面，并第一时间通知队长和技术主管。2、塌方段支立钢支撑并喷射混凝土进行封闭在坍塌地段严格按照设计要求支立初期支护钢架，若设计无钢架地段，在保证断面净空尺寸的情况下，可根据现场实际情况增设钢支撑。钢架拱脚必须采用钢板垫实，锁脚锚管的长度和数量必须满足设计要求，并进行注浆处理，注浆水灰比按1：1,注浆压力控制在0.51mpa之间，注浆10分钟后方可拆除止浆阀门。锚杆和钢筋网施工时，严格按照设计要求进行施作，特别注意塌方地段锚杆的长度、钢筋网的搭接长度和网格尺寸等施工参数必须满足设计要求。在塌方空腔部位预留3根钢管，为下一步灌注混凝土回填做好相关准备工作。第1根：采用直径150mm钢管，管顶延伸至空洞最顶端10cm处作为混凝土灌注孔；第2根：采用直径42mm钢管，在预留混凝土注浆孔边50厘米处作为排气孔和观察孔，管头延伸至空洞顶点5cm处。第3根：采用直径42mm钢管，延伸至钢架外圈最顶端向上50cm处作为观察孔。喷射混凝土进行封闭，要求保证初支混凝土厚度及钢架外保护层厚度不小于设计要求。喷射混凝土时要注意，对掌子面方向初支端头进行封闭，为下一步灌注混凝土回填做好相关准备工作。现场根据塌方面积的大小，可在灌注混凝土回填前，对灌注段初支采用扇形支撑，提高初支钢架支撑灌注混凝土的支承能力，确保施工安全。3、布设监控量测点为防止钢架因灌注混凝土时受压过大而造成坍塌，现场可根据空腔位置分别在拱顶和边墙处各布设一组变形观测点，并在灌注混凝土的整个过程中进行实时监控。4、对空腔部位进行混凝土回填掌子面方向初支端头喷射混凝土封闭完10小时后，对初期支护背后空腔采用泵送混凝土及水泥砂浆进行分层回填。回填混凝土分两次完成，第一次灌注至钢架顶部最高位置向上50cm处，使其在拱架外部形成混凝土护拱，第二次灌注回填剩余空腔，临近填满空腔时采用水泥砂浆作为缓冲层直到封顶结束。在混凝土灌注过程中若发现初支钢架及混凝土有异常现象时立即组织现场人员撤离，并立即通知队长和技术主管。第一次和第二次混凝土灌注时间间隔至少10小时以上，确保第一次混凝土凝固形成护拱。第一次灌注混凝土形成护拱后，对初支钢架、护拱混凝土及围岩进行锚管结合加固，要求锚管杆穿透初支混凝土和护拱混凝土并锚入围岩，锚入长度不小于1米，增加护拱与围岩的锁脚效果，缓解钢架荷载。锚管杆具体参数及加固范围：环向排间距1.0米，并不小于4排，布置数量及位置结合现场实际情况可适当调整。对剩余空腔进行第二次灌注混凝土回填。要求在后续的施工中必须严格按照“短进尺、弱爆破、强支护、勤量测”的指导思想进行施工。a) 开挖每循环不得超过一榀钢架的距离。b）开挖爆破必须减少炸药用量，采用弱爆破的方式。c）支护措施必须严格按照相关技术交底执行。d）监控量测点必须在开挖支护后2小时内布设并读取初始读数，并且密切观察围岩变化情况。三、有关施工要点及要求1、施工时，必须有工区现场负责人、现场作业班组长、现场施工员、队部队长或技术主管在现场跟班作业。尤其在塌腔泵送混凝土灌注回填时，要认真观察初支情况，有异常立即停止作业，并撤离工作人员。2、在塌方段衬砌施工前认真进行监控量测，首先测点要完善规范，数据真实准确，如有异常立即与工程部或总工程师联系。3、在下台阶开挖时，钢架接腿必须遵循每榀一循环，并左右交错施工，错开间距不小于5.0米。严格控制开挖进尺，逐榀开挖支护，这是施工安全最关键的地方。开挖完后，立架之前必须要先进行开挖面的初喷砼，防止暴露风化坍塌，也为下步立架人员安全提供条件，这是施工安全的必要因素。钢架的锁脚锚管数量、长度、注浆必须按设计施做到位，尤其拱部、边墙底脚不可用机械施工，必须人工凿除到位，钢架底脚稳固，这是初支安全的保证条件。下台阶的落底要合理工序组织，左右必须错开至少5榀钢架距离，且该段施工中，必须在一侧完全喷砼支护完毕后，才能进行另一侧开挖。钢架落底要控制好钢架角度，绝对不能出现负倾角。4、在施工过程中，发现围岩产状扭曲变形严重、夹层或断层时，要高度重视施工安全和技术方案的落实，及时对初支进行加强。要及时对该段进行仰拱施工，及早封闭成环。5、在施工过程中要特别注意，若掌子面裂隙水发育，要提前做好排水管道、沟渠的疏通工作，并顺利引排至洞外。6、在处理塌方及后续初期支护施工过程中，现场要合理安排施工组织，做好人员、机械、物资等调配工作，保证每道工序紧密衔接，施工有条不紊的进行，确保该段施工安全、顺利的渡过。四、安全、质量措施1、初支完成后，要有专人观察初期支护喷混有无裂缝和围岩有无较大变形，避免在后续施工过程中出现安全问题，如有以上问题及时上报工程部。2、严格按照设计，施工规范及技术方案要求施工。建立健全质量保证体系，明确质量责任，加强工序质量管理，把好每道工序关，做好施工全过程控制工作，使工程质量始终处于受控状态。3、现场处理过程中，要设专人观察初期支护喷混面有无裂缝和围岩有无较大变形。4、后续施工过程中要加强超前地质预报工作，施作超前炮眼（每工作面45个，长4.55m，开挖后残留要保证在2.53.5m以上）。如发现掌子面、超前炮眼有异常（有水和流质泥不顺炮孔流出，外冒等），必须通知队部技术室。现场并结合地质雷达预报综合分析后续掌子面围岩情况，做到心中有数，防患未然。5、必须严格按照施工交底执行，严格控制使用材料的结构尺寸，对锚杆、钢筋网，必须按照施工图纸下料以满足施工要求，不合格用料坚决不允许使用。6、合理安排好劳动力组织工作，进行技术交底，做好全员的安全、质量教育培训工作。7、预防为主，配备抢险物资，专物专用，并设专人负责，一切个人或班组不得以