隧道施工专项施工方案.doc

北京海龙公路工程公司西汉33标专项施工方案施工单位技术负责人：监理工程师：二00五年四月施工通风、排水方案1）施工通风（1）通风方式由于隧道施工采用无轨运输，为确保施工环境满足劳动卫生标准的各项要求，确定采用压入式通风方式。（2）所需通风量的计算及确定控制因素风量计算通风主要考虑：满足最小风速的风量，稀释爆破有害气体的风量，洞内作业人员所需的新鲜空气，稀释洞内机械排出的废气风量。计算参数为：开挖断面取60m2，通风管长1000m。a.满足最小风速的风量Q=60VSV：允许最小风速0.15m/sS：开挖断面Q= 600.1560540m3/minb.稀释爆破有害气体所需风量，爆破后通风时间30min，稀释至允许范围内。Q=t：稀释通风时间，取30minA：每次爆破用药量，取337kgL：稀释区长度，取200mQ=1119m3/minc.洞内最多工作人数所需风量Q=qmkq：洞内每分钟人均需新鲜空气，取3m3/minm：洞内最多同时工作人数，取50人k：备用系数，取1.25Q=3501.25188 m3/mind.稀释机械排出的废气所需风量Q=n1q1+ n2q2n1：挖、装机械台数，取1q1：每台挖、装机械每马力排出废气量，取2.16m3/minHPn2：同时工作的汽车台数，取6台，q2：每台汽车每马力排出废气量，取0.84m3/minHPQ=12.16497+30.84235=1666m3/min风量检算Q出=（1）QQ出：出口风量P：百米漏风率，取1.5%L：风管长度，取1000mQ：通风机风量，取2000m3/minQ出=（10.0151000/100）2000=1700m3/min风压检算风道送风压力损失h出=kS：风管断面面积L：风管长度P：风管周长：摩阻系数，取0.00015k：其它阻力系数，取2Q：平均通风量=（风机出风量+风管出风量）/2（m3/s）h出=20.00015=1910pa最小风速：V= Q出/60/S开挖断面=1700/60/60=0.470.15m/s风量计算考虑了洞内规定的最小风速、洞内同时工作的最多人数、稀释爆破有害气体和洞内内燃设备废气所需要的风量。经计算洞内工作面风量不小于1666m3/min，洞内总风量不小于2000 m3/min。（3）通风设备选择风机：采用隧道集团公司科研所研制，洛阳高林技术公司生产的SDF-12.5型多级变速隧道专用通风机。风机电机可分三级变功率调节（低速32KW，中速68KW，高速220KW）。因为随着隧道掘进通风管路长度不断增加，为满足洞内的新风供应，通风系统对管路进风量及风压的要求在施工初、中、后期有很大差别。采用变速风机既可调节功率适应通风要求，又达到节能、减少机械装备费用的目的。风机风量为8402000m3/min，风压为3552000Pa。经验算可满足施工期间通风要求。送风管：采用1200mm隧道专用拉链式软风管，百米漏风率1.5%，摩擦阻力系数0.00015。为改善洞内局部工作区环境（如衬砌台车前后）和降低粉尘浓度，采用空气引射器和水幕降尘器等小型局部通风除尘设备改善工作条件，满足劳卫标准。（4）通风管路布设原则及方式洞外风机在布置时，风机距洞口距离大于30米，以免形成污风循环而影响通风效果。当通风管穿越衬砌模板台车时，考虑在台车门架适当位置安装1000mm铁质风筒连接通过。洞内风管出风口距开挖面不得大于15米。风管吊挂平直，拉紧吊牢，不出现褶皱。风管破损时及时修补或更换。2）施工排水熊家梁2#隧道是顺坡施工时，开挖掌子面至仰拱铺底可通过隧道两侧临时排水沟顺坡排水，自然排出洞外污水处理池，处理后排放。田坝隧道反坡施工，掌子面积水采用小型潜污泵排至100m左右的集水坑，使用抽水机，通过150排水管路，抽排至洞外污水处理池，处理后排放。3）洞内风、水、电及管线布置在隧道施工时，为配合开挖、运输、初支及二衬等作业需进行辅助作业，管线布设内容包括：压缩空气供应管路、施工供水与排水管路、施工供电及照明线路、施工通风管路。确保行车、行人安全前提下，在隧道断面有限空间内合理布置有关辅助作业管线，确保四管二线（供风管、供水管、施工通风管、施工排水管、动力线、照明线）有序布置，悬吊在边墙或拱部，供风管、供水管、排水沟（管）敷设在电缆线的对侧，不得妨碍运输及行人。洞口浅埋地段施工方案（1）施工方法洞口浅埋地段采用台阶分步开挖法，898管棚进行超前支护。坚持“管超前、短进尺、弱爆破、急封闭、勤测量”的施工原则。（2）施工措施 坚持先护顶后开挖的原则组织施工； 尽量减少对围岩的扰动，当采用爆破开挖时，采取短进尺，弱爆破的方式进行； 严格控制每循环进尺，一般不宜超过1.0m，严格控制台阶长度，采用短台阶法施工。 认真做好钢拱的拱脚处理，必要时可在拱脚处安设加强锚杆或注浆管进行加固； 开挖成形后及时进行初期支护，扣紧工序衔接，尽早施作仰拱闭封成环；若初期支护变形过大又不宜加强支护时，可对隧道环向35m范围内围岩进行系统注浆加固，以改善支护的受力条件，限制其过大变形。若洞口浅埋段有偏压时，采用单侧壁导坑法施工，埋深较浅的一侧先开挖。应急停车带施工熊家梁2#隧道设计有两处应急停车带，桩号分别为LK135+555、RK135+620。（1）施工方法类围岩地段采用分部台阶法施工，小导管超前支护，及时施作初期支护。采用人工手持风钻凿岩，反铲配合出渣。爆破采用非电毫秒雷管起爆、光面爆破、无轨运输出渣；开挖后立即施作初期支护，及时量测进行信息反馈。(2）施工技术措施严格按钻爆设计进行布眼、装药，分清各部位起爆雷管的段数，不要错装。周边眼采用间隔装药，事先将炸药分段绑在竹片上。各部位钻眼定人定位，注意控制炮眼的方向。测量放线准确，炮眼合理布置到开挖面上。安装钢拱架时，在拱脚处施做4根锁脚锚杆，锚杆向下斜插，防止拱脚下沉。加强对拱顶、拱脚和边墙的位移量测，当变形速率有增大趋势时，立即采取增设临时仰拱，使支护形成封闭环或其他有效措施，保证围岩处于稳定状态。岩爆地段施工1）加强预测预报结合超前地质预报技术，用隧道地震仪对掌子面及前1520m的地段进行监测，用地震波速推算岩石强度，进行岩石强度室内试验，并根据岩石强度及有关经验公式 ，结合岩爆发生三要素：地层岩性条件（坚硬、完整、脆性），地应力条件，施工触发因素，判定存在岩爆的可能性。2）施工方法级岩爆采用正台阶法开挖，级岩爆采用台阶分步法开挖。3）施工技术措施（1）改变围岩性质，超前应力释放措施隧道爆破后，对于I级微弱岩爆地段，直接在开挖外露布洒水以软化表面，促使应力的释放和调整，级岩爆地段采用在设计断面外，通过超前锚杆、导管钻孔注水，或开挖段锚喷支护锚杆注水降温释放能量等措施。（2）改善施工方法措施限制开挖规模，减缓施工进度，采用短进尺、多循环、弱爆破、及时支护，减少岩体暴露的时间和暴露的面积，减缓剩余能量的释放速率和释放量级，达到降低岩爆危害的目的。优化爆破设计，减少周边孔间距，使不大于50cm，采用小药卷间隔装药，增加起爆雷管数，以减少同段起爆药量，提高光爆效果，尽量减少诱发岩爆的因素。加强对开挖作业人员的培训，提高业务素质，使隧道开挖周边圆顺，减少局部的应力集中。（3）加固围岩措施在岩爆地段及时进行支护，第一是改善围岩应力状态，不仅要改变其大小、分布，还要使隧道周边岩体从二向应力状态变为三向应力状态；第二是起防护作用，防止岩石弹射与塌落等破坏性事故的发生。及时进行喷锚网，达到“以柔克刚”的目的。开挖后及时进行初喷砼（第一次喷砼），同时掌子面进行喷砼厚度5cm左右。对喷砼面进行系统锚杆、超前锚杆联合加固施工，锚杆不宜过深，一般控制在2m，梅花形分布，间距在0.50.5m，加密挂钢筋网，进行复喷砼。将第一次开挖面进行喷砼封闭，将第二次工作面进行打锚杆、挂钢筋网、进行喷砼，将第三工作面进行再喷。（4）岩爆地区施工技术组织措施以总工程师为首，组织全体工程技术人员和职工认真、细致的学习“岩爆”地段施工方法。认真按照“要求”搞好喷、锚、网施工。严格控制光面爆破质量，减少因应力集中而产生岩爆。派专人负责观察“岩爆”，掌握其规律，减少因岩爆而产生的灾害。一听响声、二看位置、三判断方向，遇有险情预兆，人员设备快速撤离危险区。因岩爆总是发生在主应力方向上，选择非主应力方向行走。岩爆往往发生“吊块”，被锚杆和钢筋网网住，把找顶作为经常性工作来做。放炮后到危险期，应经常性的对掌子面喷水、钻孔。4）岩爆地区施工安全措施坚持树立“安全第一”的思想，坚持“安全为了生产，生产必须安全”的方针。严格施工纪律，按照施工程序操作，预防为主，常抓不懈。掌握岩爆规律，施工作业避开集中岩爆时间（一般在开挖后23小时）。正确处理工期与安全的关系，反对忽视安全，盲目抢进度的错误思想。坚持人员、设备的安全防护。行人、行车横洞施工为确保隧道的巡查、维修、救援及车辆转换方向的安全，共设置了3处行人横洞(田坝隧道1处,熊家梁隧道2处)和1处行车横洞(熊家梁隧道)。行人横洞与行车方向夹角90，其底板与检修盖板顶面平齐；行车横洞与行车方向夹角为60，两端与路缘带顺坡，并设半径不小于5m的转弯喇叭口，隧道还单独设置了用于存放专用消防器材等的洞室。行人、行车横洞桩号一览表项目桩号行人横洞LK135+255（熊家梁隧道）LK135+860（熊家梁隧道）LK136+580（田坝隧道）行车横洞LK135+600（熊家梁隧道）1）行人横洞因行人横洞与行车方向垂直，且断面较小，施工过程中对隧道正洞施工影响不大，可根据情况适时开挖施工。（1）施工方法因行人横洞断面较小，开挖采用光面爆破或预裂爆破全断面单向开挖。在行人横洞与主洞交叉处开挖施工时，做好超前支护和初期支护，在软弱围岩或断层破碎带处还要进行超前预注浆，保证围岩稳定。（2）施工工序及技术措施从隧道正洞进入行人横洞，即在行人横洞与主洞交叉处，开挖施工前，先对开挖轮廓外1m2m范围内进行超前支护预加固，再进行开挖，打眼、放炮、出渣。用水、高压风将岩面粉尘和杂物进行清理，初喷砼，喷射作业应分段、分片、由下而上顺序进行。在初喷砼初凝后及时进行挂网喷锚，及时封闭围岩。加强围岩自承能力，形成一个支护体系。仰拱紧随开挖进行，为衬砌施工提供条件，以保证隧道底部的施工质量，有利用结构稳定。采用衬砌台架、组合钢模板全断面模筑混凝土衬砌，混凝土输送泵泵送混凝土。2）行车横洞本标段共设1处行车横洞，位于类围岩中，行车横洞与行车方向成60，在行车横洞与主洞交叉处施工开挖断面较大，且施工过程中对隧道正洞施工影响较大，是施工的关键。（1）行车横洞正洞施工隧道行车横洞在类围岩地段采用微台阶法开挖，施工时视围岩实际情况，采用光面爆破或预裂爆破，隧道行车横洞在类围岩一般地段，采用锚、网、喷、钢格栅支护结构、衬砌台架、组合钢模板全断面模筑混凝土衬砌。（2）行车横洞与隧道交叉处的施工施工总体部署按照设计时隧道正洞施工，并加强该段初期支护，增强围岩稳定性，在行车横洞开挖面处轮廓线外进行超前支护，类围岩地段采用超前小导管进行地层注浆加固。与隧道正洞开挖掌子面拉开一定距离后（该距离视实际施工情况确定，以不影响正洞施工为准），再进行横洞开挖施工，进洞10m范围内采用上下台阶分部开挖法，单向施工；在出洞口5m范围内采用下导坑提前贯通，扩大洞口断面至全横洞开挖断面大小。施工方法当主洞开挖支护施工到距行车横洞4050m时，并经监控量测表明行车横洞处围岩稳定时，经测量放样，凿除行车横洞轮廓线上的喷射砼，切断主洞侧墙钢拱架，安装异型钢拱架，并与主洞钢拱架在切断处焊接，然后进行超前支护，再根据不同围岩类别采用不同的开挖方法，类围岩采用正台阶法开挖。开挖后及时进行初喷、铺设钢筋网、安装系统锚杆、施作钢格栅、超前支护、复喷。上半断面开挖达10m后，再进行下半断面开挖。仰拱紧随开挖进行，仰拱超前为拱墙衬砌台车轨道铺设提供条件，以保证隧道底部的施工质量，有利于结构稳定。钢筋混凝土衬砌的围岩及初期支护变形基本稳定后进行，适度紧跟开挖。为保证衬砌速度、砼质量及外形美观，采用衬砌合架、组合钢模板全断面衬砌。施工技术措施a.坚持“弱爆破、短进尺、多循环”的施工原则，严格控制装药量，采用控制爆破，提高开挖质量，减少爆破对围岩的扰动，确保结构稳定和施工安全。b.开挖成型后，及时施作喷砼等初期支护或边开挖边支护，步步为营，尽量使初期支护封闭成环，按规范施工，保证初期支护质量。c.开挖后自稳能力差的地段，应采用超前支护或超前加固前方围岩，即坚持先护顶后开挖的原则组织施工。d.喷射混凝土与围岩密贴，并保证喷混凝土强度、锚杆孔的长度、间距符合设计要求，