云南某高速公路合同段分离式隧道施工安全专项方案(附示意图)

1、石红高速公路第二合同段项目经理部 高家山隧道施工安全专项方案 第 1 页 共 59 页 目录 一、编制依据一、编制依据 .4 二、编制原则二、编制原则 .4 三、工程概况三、工程概况 .5 1、隧道概况隧道概况.5 2、地形地貌地形地貌.5 四、危险源识别及降级处置措施四、危险源识别及降级处置措施 .6 1.危险源识别危险源识别.6 2.危险源降级处置措施危险源降级处置措施.7 2.1 危险源降级处置措施危险源降级处置措施.7 2.2 高地应力处置措施高地应力处置措施.7 2.3 突涌水段处置措施突涌水段处置措施.7 2.4 爆破作业高风险降级处置措施爆破作业高风险降级处置措施.8 2.5 一

2、般风险降级处理处置措施一般风险降级处理处置措施.8 五、施工方案五、施工方案 .8 1.总体施工方案总体施工方案.8 2.洞口与明洞施工洞口与明洞施工.9 2.1 施工工艺流程图施工工艺流程图.9 2.2 施工方法施工方法.10 2.3 超前管棚超前管棚.10 3.超前小导管超前小导管.11 4.洞身开挖洞身开挖.13 4.1 级围岩段级围岩段.13 4.2 iv 级围岩段级围岩段 .14 4.3 钻爆设计钻爆设计.16 4.4 钻爆作业技术要求钻爆作业技术要求.21 5.施工支护施工支护.24 石红高速公路第二合同段项目经理部 高家山隧道施工安全专项方案 第 2 页 共 59 页 5.1 湿

3、喷砼施工湿喷砼施工.24 5.2 钢管、挂网施工钢管、挂网施工.24 5.3 构件支撑构件支撑.25 6.洞身衬砌洞身衬砌.26 6.1 工艺流程工艺流程.26 6.2 仰拱施工仰拱施工.26 6.4 拱部施工拱部施工.28 7.洞内附属工程洞内附属工程.32 7.1 洞内路面洞内路面.32 7.2 紧急停车带紧急停车带.33 7.3 行车、行人横洞行车、行人横洞.33 7.4 预留洞室预留洞室.33 7.5 预埋预埋(预留预留)管件管件.33 7.6 沉降缝、施工缝和伸缩缝沉降缝、施工缝和伸缩缝.33 7.7 洞内装饰洞内装饰.33 7.8 防水与排水防水与排水.34 7.9 隧道通风隧道通

4、风.35 7.10 隧道风、水、电作业隧道风、水、电作业.38 7.11 不良地质段施工不良地质段施工.40 六、监控量测六、监控量测 .43 1.监测项目监测项目.44 2.测点埋设测点埋设.44 3.量测数据的处理与应用量测数据的处理与应用.44 4.量测管理量测管理.45 七、安全保证措施七、安全保证措施 .45 1.组织保证措施组织保证措施.45 2.特种作业人员和机械安全保证措施特种作业人员和机械安全保证措施.45 3.施工现场安全保证措施施工现场安全保证措施.46 石红高速公路第二合同段项目经理部 高家山隧道施工安全专项方案 第 3 页 共 59 页 4.开挖和爆破安全保证措施开挖

5、和爆破安全保证措施.47 5.用电安全保证措施用电安全保证措施.48 6.通风和防尘安全保证措施通风和防尘安全保证措施.48 7.装渣、出渣安全保证措施装渣、出渣安全保证措施.49 8.初支安全保证措施初支安全保证措施.49 9.防水板、二衬施工安全保证措施防水板、二衬施工安全保证措施.50 八、安全应急措施八、安全应急措施 .51 1.方针与原则方针与原则.51 2.应急策划应急策划.51 3.应急准备应急准备.54 石红高速公路第二合同段项目经理部 高家山隧道施工安全专项方案 第 4 页 共 59 页 一、编制依据一、编制依据 1)中华人民共和国安全生产法 （中华人民共和国主席令第 70

6、号） 2)中华人民共和国消防法 （中华人民共和国主席令第 6 号） 3)中华人民共和国环境保护法 （中华人民共和国主席令第 22 号） 4)中华人民共和国水土保持法 （中华人民共和国主席令第 39 号） 5)公路水运工程安全生产监督管理办法 （中华人民共和国交通部令 2007 年 第 1 号） 6)国家及地方关于安全生产和环境保护等方面的其他法律法规。 7)公路隧道施工技术规范 （jtj042-94） 8)公路工程施工安全技术规程 （jtj076-95） 9)爆破安全规程(gb6722-2003) 10)公路隧道通风照明设计规范 （jtj0261-1999） 11)施工现场临时用电安全技术规范

7、 （jgj46-2005） 12)高家山隧道施工招标文件、设计图纸及技术资料； 13)现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施 工环境等调查资料； 14)我公司拥有的技术装备力量、机械设备状况、管理水平、工法、科技成 果和多年积累的施工经验。 二、编制原则二、编制原则 为了贯彻执行国家及地方安全生产和环境保护等方面的法律法规要求，坚 持“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针，保护国家财产和作业 人员生命安全，始终按照技术可靠、措施得力、确保安全的原则组织施工，在 安全措施落实到位、技术方案可靠的前提下组织施工。加强领导、强化管理、 优质高效。根据施工组织设计确定的

8、质量目标认真组织施工生产，贯彻执行 iso 质量体系标准，积极推广使用新技术、新材料、新工艺和新方法。 为了确保杜绝重大以上伤亡事故，减少一般事故；无重大责任事故；无重 大安全隐患；人员因施工负伤率 3，重伤率小于 0.5；不得因施工对周边环 境、建筑、设施等造成破坏；无刑事案件发生的安全管理目标，做到茶园隧道 施工人员安全教育培训覆盖率达 100%，特种作业人员持证上岗率达 100%，安 全隐患排查治理率达 95%以上。 石红高速公路第二合同段项目经理部 高家山隧道施工安全专项方案 第 5 页 共 59 页 三、工程概况三、工程概况 1、隧道概况 本合同高家山隧道为一座分离式公路隧道，右幅隧

9、道：起点桩号 k15+113 k16+873， 分界全长 1760 米；隧道进口端-k15+634.152 位于 r=3500m 的左 转曲线上，隧道所在路段纵坡为-2,900；隧道最大埋深为 212 米，左幅隧道： 起点桩号 k15+113k16+870， 分界段全长 1757 米，隧道进口-k15+579.530 位于 r=3500m 的左转曲线上，隧道所在路段纵坡为-2.948；隧道最大埋深为 196 米。左，右幅隧道累计总长 3517 米左右幅间距大于 20 米，不存在小间距。 2、地形地貌 本地区处云贵高原的南部边缘地形地貌受地层岩性、地质构造控制明显， 山脉走向、河流分布严格受构造

10、的控制。区内以侵蚀。高中山地形为主，广泛 分布有碎屑岩、变质岩及少量岩浆岩，河谷多呈 v 字型峡谷、谷坡陡峻多在 2050 度以上，沿线悬崖峭壁多见，地下水埋藏深度较大；其次为构造侵蚀堆 积河谷地貌。该隧道位于坝田寨回水村间，为构造侵蚀地形地貌区。隧道左 幅起点 k15+113，止点 k16+873，长 1760 米最大埋深 196 米；右幅起点 k+113，止点 k16+876，长 1763 米，最大埋深 212 米。地形自然坡度 25-43 度， 地表植被不发育，以杂草、灌木为主。 3、地质构造与地震 地质构造与地震：区内地质构造很复杂，线路区为云南山字型构造前弧西 翼与青藏滇缅“歹”字型

11、构造体系东支中断的复合部位，各种构造力学性质复杂， 构造形迹的复合及联合现象常见，断裂、皱褶十分发育。区内对线路影响较大 的构造（路线经过的主要构造）为小河底河大断裂、他布依一石屏断裂，均为 红河深大断裂的次级构造，多期多次活动，使昆阳群板岩、砂岩地层岩石节理 裂隙十分发育。隧道处于他布依一石屏断裂（f45）北盘，与邑都莫龙口断 裂交汇处，受区域性构造影响较大，该断裂从隧道出口端通过，隧道范围内未 见断裂构造通过。地震：隧道区抗震设防烈度为 8（）度，地震动峰值加速 度为 0.2g，场地类别为类，各人工构造物应按相关地震动参数抗震设防。 石红高速公路第二合同段项目经理部 高家山隧道施工安全专项

12、方案 第 6 页 共 59 页 地层与岩性：根据地质调查和钻孔资料，隧道区出露地层为昆阳群美党 组（pt1m）褐黄色、灰白色、灰褐色板岩夹粉砂岩地层、昆阳群大龙口组 （pt1d）褐黄色、灰白色、黑灰色板岩夹砂岩（石英砂岩） 、灰岩地层，岩石 节理裂隙较发育，风化破碎，岩体结构完整性较差。岩层产状 1752 （美党组板岩夹砂岩） 、26524（隧道中部大龙口组板岩夹砂岩）205 51及 4551（隧道中后部大龙口组板岩夹砂岩、砂岩地层） 。岩层产 状变化较大，构造对岩层产状影响较大。覆残破积碎石土，稍湿，稍密 中密， 局部夹砂岩块石，厚度 1.5030 米。 隧道地下水：隧道区地下水类型为基岩风

13、化裂隙水，富水性弱等，因地 形切割大，地下水位埋藏较深，钻孔中稳定地下水位，雨季受大气降雨补给， 向深部渗透，围岩岩层节理裂隙较发育，预测隧道施工中，雨季会有少量涌 （渗、滴）水，对隧道施工无大的影响。 项目所在区域属南温带季分气候，低纬高原型北亚热气候带，立体气候明 显，由于地处横断山脉南部，大部分属滇南纵谷区，地形地貌多样，山高谷深， 海拔悬殊，气候垂直分布，具有南亚热带、中亚热带、北亚热带、暖温带、中 温带、寒温带等气候带，形成 立体气候，具有热、温、寒三层气候兼有，干、 湿类型并存的气候特征。 四、危险源识别及降级处置措施四、危险源识别及降级处置措施 1.危险源识别危险源识别 高家山隧

14、道施工过程中存在的高中度风险主要有：掌子面坍塌、洞壁坍塌 伤人、突涌水、窒息、岩爆、爆破飞石伤人伤物等。 一般风险主要有：坠物伤人、机械伤害、高空坠落、触电、电弧灼伤、粉 尘危害、火灾等。 高中度风险存在的原因主要有：受地质条件的影响，围岩突变和围岩级别 降低，围岩间存在差异，极易造成掌子面坍塌、突涌水等事故。隧道最大埋深 212m，存在高地应力，开挖时卸载不均，极易造成岩爆、物体打击等事故。隧 道出口段设置在滑坡体上，边坡自身稳定性较差，洞顶山体受雨水冲刷和地下 水侵蚀，极易造成山体滑坡等事故。隧道采用爆破开挖方法进行，民爆物品的 储存和使用成为隧道施工的又一高中度风险。 石红高速公路第二合

15、同段项目经理部 高家山隧道施工安全专项方案 第 7 页 共 59 页 一般风险存在的原因主要有：在台车、脚手架、洞门边坡等存在高空作业， 易造成高处坠落、物体打击等事故；隧道内地下空间狭小，施工机械使用频繁， 作业人员安全素质参差不齐，易造成机械伤害、交通等安全事故；临时用电 tn-s 接地保护装置未接或不合规范，乱架乱拉电线、乱接用电器，电线老化， 用电器功率超负荷，变电箱未加锁等易造成触电事故；焊接作业人员防护设施 不到位或防护用品不佩戴易造成电弧灼伤；打眼时采用干钻法作业时劳保用品 佩戴不规范、隧道内未采取洒水降尘措施等易造成粉尘伤害；木工作业现场、 库房、防水材料存放地吸烟及用电用火防

16、护措施不到位易造成火灾。 2.危险源降级处置措施危险源降级处置措施 2.1 危险源降级处置措施危险源降级处置措施 本项目隧址云贵高原的南部边缘地形地貌受地层岩性、地质构造控制明显， 山脉走向、河流分布严格受构造的控制。区内以侵蚀。高中山地形为主，广泛 分布有碎屑岩、对隧道工程的影响主要是：水害、洞害、洞穴充填物等。 岩溶水的治理：对岩溶水处理坚持“宜疏不宜堵”的原则，并采取截、堵、 排、防综合治理措施。为防止岩溶水突然袭击，施工中采取超前钻孔探测和排 放岩溶水，预备足够的抽水设备和发电机。 岩溶洞穴的治理：根据岩溶洞穴的规模，采用跨越、封闭堵塞、加固的方 法来治理。 洞穴充填物的治理：洞穴充填

17、物的特点是松软、沉降量大、强度低、稳定 性差。当隧道必须穿越充填物地段采取换填、注浆等措施治理。 2.2 高地应力处置措施高地应力处置措施 高家山隧道最大埋深 212m，洞身埋深较大段主要发育灰岩，保证安全；及 时调整施工方案，在施工采取小量药、短进尺、多循环的施工方法，以减少对 围岩的扰动。同时加强光面爆破效果，保证洞室开挖轮廓规则圆顺，避免造成 局部应力集中。给施工机械设置钢丝网及竹排防护，给作业人员配备钢盔和防 弹衣。 “大变形”段治理措施： 分部开挖、及时支护、封闭成环；喷锚网联合支护，突出使用注浆钢管； 分层喷射混凝土，必要时喷射钢纤维混凝土，并加大预留变形量 58cm；变形 严重时

18、采用钢拱架；二次衬砌采用钢筋混凝土结构。 2.3 突涌水段处置措施突涌水段处置措施 石红高速公路第二合同段项目经理部 高家山隧道施工安全专项方案 第 8 页 共 59 页 突涌水段（主要包括断层破碎带段和节理裂隙密集带）施工中应重视超前 地质预报工作，查明掌子面前方地质条件及赋税情况（包括含水层的赋水量， 是否含泥等） ，采取“宜疏不宜堵”的原则。采取前进式全断面注浆，在接近预 报存在突涌水的段落采取掌子面预注浆的措施加固为岩体，封堵裂缝。 2.4 爆破作业高风险降级处置措施爆破作业高风险降级处置措施 炸药库在选址时，严格执行爆破作业安全操作规程，并及时公安部门取得 联系，选址时邀请公安部门人

19、员参加，合格后在建设炸药库，经验收合格批准 投入使用。 民爆物品的运输、使用执行爆破作业安全操作规程。爆破作业人员持证上 岗，落实爆破作业管理制度，在隧道进行爆破作业时，洞内警戒距离不得小于 200m。 2.5 一般风险降级处理处置措施一般风险降级处理处置措施 在台车、脚手架、洞门边坡等存在高空作业的场所，设置临边防护设施； 加强操作人员安全教育，对隧道内台车贴反光膜、给作业人员配备发光背心等； 严格执行施工现场临时用电安全技术规范 ，执行“一机一闸” 、 “一箱一漏” 制度；焊接人员配备劳动防护用品；掌子面、隧道内定时进行洒水降尘；木工 作业现场、库房、防水材料存放地设置为禁烟区，配备消防器

20、材，设置消防水 源等；执行安全管理制度，开展安全管理活动。 五、施工方案五、施工方案 1.总体施工方案总体施工方案 高家山隧道按新奥法原理组织施工，高家山隧道拟从进、出口左、右线 4 个作业面同时掘进。软弱围岩地段施工始终坚持“管超前、弱爆破、短进尺、 强支护、早封闭、勤测量、紧衬砌”的原则。在施工中积极推广应用国内外隧 道施工新技术、新工艺，投入大型机械设备，形成挖、装、运、锚、衬等多条 机械化作业线；洞内装碴运输采用无轨运输；喷混凝土采用湿喷机，以降低回 弹量和粉尘；砼衬砌采用整体液压钢模衬砌台车和泵送砼作业，施工中进行超 前地质预报，采用先进的测量、探测技术取得围岩状态参数，通过数据分析

21、和 处理，及时反馈指导施工。拟定总体施工方案如下： 1)洞口工程施工采用挖掘机从上至下分层开挖(必要时辅以弱爆破)，人工配 合逐层边刷坡边防护。 石红高速公路第二合同段项目经理部 高家山隧道施工安全专项方案 第 9 页 共 59 页 2) v 级围岩采用留核心土环形开挖法施工。大管棚或 42 小导管超前注浆 支护。人工风镐开挖为主，必要时辅以预裂、微振动爆破。 3) iv 级围岩地段采用上下断面正台阶法施工。风动凿岩机钻孔、微振动光 面爆破施工。 4)紧急停车带、人、车行横洞根据其所处的围岩类别采用光面爆破开挖法 施工。 5)各种洞室根据图纸布置位置与洞身同时开挖，布设好钢筋及预埋件后与 洞身

22、衬砌砼一次成型。 6)爆破施工采用塑料导爆管、毫秒雷管光电爆破技术。出碴为无轨运输， 挖掘机扒碴，装载机装碴，自卸汽车运输。施工通风采用压入式通风，二次衬 砌砼采用全断面整体液压钢模衬砌台车机械化施工；路面待衬砌施工完后从小 里程端往大里程方向施工，砼全部在砼拌合站集中生产，实行工厂化作业。 2.洞口与明洞施工洞口与明洞施工 明洞及洞门施工包括洞口土石方开挖、排水系统、洞门、明洞、坡面防护 以及洞口的辅助工程等的施工及其他有关作业。 本合同段隧道洞口段均设计有明洞施工，施工采用明挖法，挖掘机配合人 工开挖，装载机装碴、自卸汽车运碴至弃碴场。边仰坡在施工过程中采用锚喷 支护。 2.1 施工工艺流

23、程图施工工艺流程图 明洞施工工艺流程 定位测量 拱部明挖 边仰坡加固、套拱管棚施工 钢筋下料、加工 台车就位 c15 混凝土回填 明洞开挖，测基底承载 力 灌注边墙拱部砼 施作防水层 边墙及拱顶回填 开 始 结束 安装边墙拱部钢筋 仰拱施工 石红高速公路第二合同段项目经理部 高家山隧道施工安全专项方案 第 10 页 共 59 页 2.2 施工方法施工方法 施工前先对进洞的各个导线桩点进行复核，做到准确无误，然后放出边、 仰坡的开挖边线，并清除边仰坡上的浮土、危石、灌木等。施作洞顶截水天沟， 将边坡汇水及时导入排水系统。 边、仰坡开挖采用明挖法施工，石方采用弱爆破，挖掘机配合人工开挖， 装载机装

24、碴、自卸汽车运碴至弃碴场。施工时自上而下分阶段、分层进行开挖， 每层开挖 23 米，自上而下逐段开挖，不掏底开挖或上下重叠开挖。边仰坡施 工开挖至隧道成洞面时，先开挖至隧道上断面标高，作为隧道进洞施工平台。 边仰坡施工采用边开挖边喷锚支护的方法，每开挖一层，立即喷锚一层， 并做好坡面喷砼防护层与原坡面衔接，防止坡面风化，引起水土流失、导致边 仰坡防护受到损坏。开挖到成洞面时，洞身开挖轮廓线以外必须进行坡面防护， 防护范围超过边仰坡开挖线外 1 米。 明洞衬砌均采用模板台车作内模一次性灌注，混凝土由混凝土拌合站生产， 罐车运输，泵送入模，插入式振捣器振捣。明洞衬砌段采用整体灌注，灌筑完 成达到设

25、计强度后进行洞顶回填施工。 明洞回填采用碎石土分层填筑，每层层厚不大于 0.3m，左右对称回填，由 人工夯填至设计高度后，施工粘土隔水层。 2.3 超前管棚超前管棚 超前管棚采用 1086mm 热轧无缝钢管，钢管设置于衬砌拱部，管心平 行路面中线布置。管棚施作完成后开始进洞开挖。 1)施工方法 按设计孔位用 kr80412-1 型管棚钻机钻孔；管棚管节及连接套在洞外加工 场按设计要求分节加工制作，人工配合钻机分接顶进安装；注浆采用注浆泵分 段压注水泥浆，浆液扩散半径不小于 0.5m。注浆参数： 注浆压力：初压 0.51.0mpa，终压 2.0mpa。 水泥浆水灰比 1：1 水玻璃浓度：35 波

26、美度 水玻璃模数 2.4 石红高速公路第二合同段项目经理部 高家山隧道施工安全专项方案 第 11 页 共 59 页 2)施工工艺流程 3.超前小导管超前小导管 高家山隧道洞内无长管棚支护的、级围岩地段设计有超前小导管。 3.1 施工方法 超前小导管注浆施工，采用风钻钻孔，沿孔打入注浆小导管，注浆前采用 喷射混凝土封闭掌子面，拌合机拌制水泥浆，注浆泵小导管注浆。 1)制作小导管：导管用直径 42mm，壁厚 4mm 的热轧无缝钢管制作，每根 长 4.5m，钢管前端加工成锥形并封焊密实，尾部焊接加劲箍，钢管围壁钻溢浆 孔，孔径 8mm，每环 4 孔，梅花型布置，间距 0.15m，管后端 1m 不设溢

27、浆孔。 管棚施工工艺图 搭设钻孔平台 架立钻机，确定孔位 安设受力钢架 钻 孔 检查孔眼 顶入钢管 钢管注浆 钢管加工 进入下一工序 施工准备 压浆管 注浆泵 法兰盘 管棚钢管 管棚注浆示意图 石红高速公路第二合同段项目经理部 高家山隧道施工安全专项方案 第 12 页 共 59 页 小导管结构图如下： 2)钻孔并安设小导管：小导管按拱顶外轮廓中心高程和支距进行布孔放样， 并以插钎作为标记控制小导管的间距。钻孔直径大于钢管直径 20mm 以上，超 前小导管按环向间距 30cm，每排布置 45 根，外插角不大于 15。小导管插入 钻孔后外露一定长度，以便连接注浆管路，并用塑胶泥将导管周围孔隙封堵密

28、 实。小导管的打设根据开挖循环进尺施做，搭接长度不小于 1.0m。 小导管孔环向及纵向布置示意图如下： 3)注浆：注浆浆液选用水泥砂浆，水灰比为 0.5：1，施工时实际配合比经 现场试验确定，水泥采用 425 号普通硅酸盐水泥，拌浆时掺入速凝剂。渗入性 浆液按试验确定的注浆压力和注浆量施工。 注浆前先喷混凝土封闭掌子面以防漏浆，注浆顺序由下向上，浆液采用拌 合机拌制。注浆时选取最佳注浆压力和注浆量，注浆压力为 0.51.0mpa，必要 时可在孔口处设置止浆塞。止浆塞应能承受规定的最大注浆压力。注完浆的钢 管要立即堵塞孔口，防止浆液外流。小导管单液注浆示意图如下： 6 超前小导管布置图 小导管

29、钻 孔 钢拱架 1-浆液桶、2-注浆泵、3-压力表、4-高压 浆管、 5-注浆嘴、6-堵塞嘴、7-小导管、8-进浆 管 812 3 4 5 7 6 小导管压浆示意图 1m l 1m 管箍(8 钢筋) 钢花管出浆孔 8 小导管结构图 石红高速公路第二合同段项目经理部 高家山隧道施工安全专项方案 第 13 页 共 59 页 3.2 施工工艺流程 4.洞身开挖洞身开挖 4.1 级围岩段级围岩段 高家山隧道左右线围岩设计级围岩段，岩性差、岩质破碎。为了确保施 工安全，采用预留核心土的开挖方法进行开挖。 1)施工顺序 级围岩预留核心土开挖示意图。 小导管注浆工艺流程图 下一循环 拌制浆液 施工准备 封闭

30、开挖面 钻孔 打入导管 注浆 开挖 说明：1、图中尺寸均以 cm 计。1 代表上部环形开挖，2 代表上部初期 支护，3 代表核心土开挖，4 代表下部开挖， 5 代表下部初期支护。 程序1代表上部环形开挖，2代表上部初期支护，3代表核心土开挖， 4代表下部开挖， 5代表下部初期支护。 ：1、本图为级围岩预留核心土开挖法示意图，图中尺寸均以cm计。 2、图中施工程序1代表上部环形开挖，2代表上部初期支护， 3代表核心土开挖，4代表下部开挖， 5代表下部初期支护。 为级围岩预说明：1、本图为级围岩预留核心土开挖法示意图， 图中尺寸均以cm计。 2、图中施工程序1代表上部环形开挖，2代表上部初期支护，

31、 3代表核心土开挖，4代表下部开挖， 5代表下部初期支护。 留核心土开挖法示意图，图中尺寸均以cm计。 2、图中施工程序1代表上部环形开挖，2代表上部初期支护， 3代表核心土开挖，4代表下部开挖， 5代表下部初期支护。 级围岩预留核心土开挖示意图 超前小导 管并注浆 石红高速公路第二合同段项目经理部 高家山隧道施工安全专项方案 第 14 页 共 59 页 2) 施工方法 开挖前要根据设计要求做好超前管棚或超前小导管等辅助措施。 正台阶上部环形开挖以人工风镐开挖为主，局部采用预裂、微振动爆破辅 助施工，开挖后及时封闭岩面、施作初期支护，并安设锁脚锚杆。核心土开挖 及下台阶(含仰拱)采用挖掘机开挖

32、拉槽，局部采用预裂、微振动爆破。上台阶 采用小车出碴至下台阶，核心土及下台阶出碴由装载机或挖掘机装碴，自卸汽 车运碴。 上半断面高度初步拟定为 3.0m，上下台阶之间的距离根据具体地质情况现 场拟定，以保证安全，施工顺畅为原则。施工中合理调整工序，实行开挖、装 碴、运输机械化一条龙作业，开挖后及时施工初期支护，仰拱、二次衬砌紧跟。 3) 施工工艺流程图 台阶法上部环形开挖预留核心土施工工艺流程 稳定性安全检查 设防水层、二次衬砌混凝土 监 控 量 测 超前管棚、小导管注浆等支 护 上部环形测量、画开挖轮廓 线 每循环进尺 0.750.8m 清危排险 上部初喷砼 打锚杆、设立钢拱架、挂网 出碴

33、二次喷砼 开挖下台阶 上部环形开挖 开挖核心土 下部初期支护 石红高速公路第二合同段项目经理部 高家山隧道施工安全专项方案 第 15 页 共 59 页 4.2 iv 级围岩段级围岩段 高家山隧道隧道 iv 级围岩采用正台阶开挖法施工。 1)开挖工艺流程 正台阶法开挖施工工艺流程见下图。 2)施工方法 正台阶开挖采用 yt28 型风动凿岩机钻眼，塑料导爆管非电起爆系统，毫 秒微差有序起爆，预留光爆层爆破。上台阶采用装载机出碴至下台阶，下台阶 由装载机装碴出碴，自卸汽车运碴。 上台阶测量、画开挖轮廓线布炮眼 钻炮眼 装药爆破 每循环进尺 1.5m 通风洒水 清危排险 初喷砼 打钢管、钢拱架、挂网

34、出碴 二次喷砼 开挖下台阶及初期支护 稳定性安全检查 铺设防水层、二次衬砌 监 监 控 量 测 石红高速公路第二合同段项目经理部 高家山隧道施工安全专项方案 第 16 页 共 59 页 上半断面高度为 6.3m，上下台阶之间的距离根据具体地质情况定，以保证 安全，施工顺畅为原则。施工中合理调整工序，实行钻爆、装碴、运输机械化 作业，开挖后及时施工初期支护，仰拱、二次衬砌紧跟。 3)爆破设计 隧道开挖采用光面爆破，根据地质情况，采用中空直眼掏槽，掏槽眼长度 比辅助眼深 0.2 米。周边眼间距 0.45 米，线装药集中度 q 为 0.18kg/m。炮眼设 计见级围岩台阶法开挖炮眼设计图、钻爆参数表

35、。 4.3 钻爆设计钻爆设计 隧道围岩强度、硬度平均较高，钻爆本着适当减少残眼率，提高单位用药 量，采用光面爆破，中空、斜眼掏槽，辅助眼提高炸药单耗的原则进行预设计， 在实施中再进行调整。 1)周边眼参数选择 采用简易经验公式：g=(e+v)la(rb)1/2 g单孔装药量(kg) e孔距(m) v抵抗线(m) a系数(取 0.0375) l孔深(m) rb岩石抗压强度(mpa) 级围岩 e=0.5m v=0.6m rb=1542mpa 级围岩 e=0.45m v=0.6m rb=2542mpa 单孔装药量 级围岩上台阶 g=(0.45+0.6)1.50.0375(42)1/2=0.38kg

36、级围岩下台阶 g=(0.45+0.6)30.0375(42)1/2=0.77kg 级围岩上台阶 g=(0.45+0.6)2.50.0375(42)1/2=0.64kg 级围岩下台阶 g=(0.45+0.6)4.80.0375(42)1/2=1.22 kg 集中度 级围岩 g/l=0.25kg/m 级围岩 g/l=0.26kg/m 密集系数 级围岩 e/v=0.75 级围岩 e/v=0.75 注：装药集中度按 2 号岩石硝铵炸药考虑，采用乳胶炸药时减量。换算系 级围岩台阶法开挖施工工艺流程图 石红高速公路第二合同段项目经理部 高家山隧道施工安全专项方案 第 17 页 共 59 页 数 k=1/2

37、(2 号岩石炸药猛度/换算炸药猛度+2 号岩石炸药爆力/换算炸药爆力) 1/2(12/19+100/143)0.67 2)光面爆破参数表及炮眼布置图(以乳胶炸药计) 级围岩段分层台阶法开挖周边眼光面爆破参数表 项目 周边眼间距 e(cm) 最小抵抗线 w(cm) 炮眼密集系数 e/w 装药集中度 q(kg/m) 堵塞长度 l(cm) 起爆方 式 光面 爆破 50600.500.17 20 非电毫 秒雷管 级围岩段分层台阶法开挖周边眼光面爆破参数表 项目 周边眼间距 e(cm) 最小抵抗线 w(cm) 炮眼密集系数 e/w 装药集中度 q(kg/m) 堵塞长度 l(cm) 起爆方 式 光面 爆破

38、 45600.500.17 20 非电毫 秒雷管 台阶分层法开挖采用中空斜眼掏槽，空眼为 2 个，眼径为 45mm，采用非 电毫秒雷管、导爆管起爆，图中数字为雷管段数，炮眼布置见下图。 石红高速公路第二合同段项目经理部 高家山隧道施工安全专项方案 第 18 页 共 59 页 掏槽眼 15# 17# 13# 11# 9# 7# 5# 3# 1# 10120 11577171 1190 2120 7120 8120 7120 6120 85 90 60 858480120120120120 1# 11# 9# 7# 5# 3# 1# 120 7474 60 100 60 100 8080 50 3

39、00 60 618.4 v级围岩上台阶炮眼布置图 v级围岩下台阶炮眼布置图 注： 1、尺寸单位以cm计； 2、图中数字表示雷管段数；空心圆 圈代表空孔，不装炸药。 602 9810 v 级围岩上下台阶炮眼布置图 级围岩上台阶钻爆参数表 段别 炮眼 名称 眼深 cm 眼数 每孔药卷 数量 每孔药量 kg 药量 kg 备注 中空眼1002 45 1掏槽眼100640.63.6 3辅助眼80830.453.6 32 石红高速公路第二合同段项目经理部 高家山隧道施工安全专项方案 第 19 页 共 59 页 5辅助眼80430.451.8 7辅助眼80430.451.8 9周边眼802510.153.7

40、5 25 11底板眼1001340.67.8 32 开挖面积(m2)23.7 炮眼个数64 比炮眼数(个/ m2)2.7 总装药量(kg)22.35 比耗药量(kg/ m3)1.18 台阶法开挖采用中空斜眼掏槽，空眼为 2 个，眼径为 45mm，采用非电毫秒雷管、导爆管起爆。 级围岩下台阶钻爆参数表 段别 炮眼 名称 眼深 cm 眼数 每孔药卷 数量 每孔药量 kg 药量 kg 备注 1辅助眼80730.453.15 32 3辅助眼80830.453.6 5辅助眼80930.454.05 7辅助眼80830.453.6 9辅助眼80330.451.35 11内圈眼801220.33.6 13内

41、圈眼801220.33.6 15周边眼802020.36 25 17底板眼1001050.757.5 32 开挖面积(m2)89.1 炮眼个数69 比炮眼数(个/ m2)0.77 总装药量(kg)36.45 比耗药量(kg/ m3)0.51 石红高速公路第二合同段项目经理部 高家山隧道施工安全专项方案 第 20 页 共 59 页 掏槽眼 级围岩上台阶炮眼布置图 级围岩上台阶炮眼布置图 级围岩上台阶钻爆参数表 段别 炮眼 名称 眼深 cm 眼数 每孔药卷 数量 每孔药 量 kg 药量 kg 备注 中空眼2702 45 1掏槽眼2702101.53 3掏槽眼2704101.56 5掏槽眼27049

42、1.355.4 7辅助眼270491.355.4 9辅助眼250781.28.4 11辅助眼250971.059.45 13辅助眼2501271.0512.6 15辅助眼2501571.0515.75 17内圈眼2501871.0518.9 32 19周边眼2504530.4520.25 25 21底板眼27015101.522.5 32 开挖面积(m2)67.8 炮眼个数137 比炮眼数(个/ m2)2.02 总装药量(kg)127.65 比耗药量(kg/ m3)0.75 台阶法开挖采用中空直眼掏槽，空眼为 2 个，眼径为 45mm，采用非电毫秒雷管、导爆管起爆。 石红高速公路第二合同段项目

43、经理部 高家山隧道施工安全专项方案 第 21 页 共 59 页 iv 级围岩下台阶炮眼布置图 级围岩下台阶钻爆参数表 段别 炮眼 名称 眼深 cm 眼数 每孔药卷 数量 每孔药量 kg 药量 kg 备注 1辅助眼4809121.816.2 3内圈眼48013121.823.4 5周边眼480850.756 7底板眼48013131.9525.35 32 开挖面积(m2)35.1 炮眼个数43 比炮眼数(个/ m2)1.23 总装药量(kg)70.95 比耗药量(kg/ m3)0.42 比耗药量(kg/ m3)0.42 中铁二局股份有限公司杭瑞高速公路大兴至思南段 dstj-10 合同段茶园隧道

44、安全专项施工方案 3)装药结构 炸药采用 32mm200mm(250g)和 25mm200mm(150g)的 el 系列乳化油 炸药。装药时周边眼采用间隔装药，其余炮眼采用连续装药。如下图： 4.4 钻爆作业技术要求钻爆作业技术要求 1)钻眼要求 a 光面爆破的要求 残留炮孔痕迹，在开挖轮廓面上均匀分布。炮孔痕迹保留率：硬岩不少 于 80，中硬岩不少于 70，软岩不少于 50。 相邻两孔之间的岩面平整，孔壁无明显的爆破裂隙。 相邻两孔之间出现的台阶形误差不大于 150mm。 b 钻爆作业必须按照爆破设计进行钻眼、装药、接线和引爆。 c 钻眼前绘出开挖断面中线、水平和断面轮廓，并根据爆破设计标出

45、炮眼 位置，经检查符合设计要求后方可钻眼。 d 钻眼符合下列要求： 掏槽眼：深度、角度按设计施工，眼口排距、行距误差均不得大于 5cm。 辅助眼：深度、角度按设计施工，眼口排距、行距误差均不得大于 10cm。 周边眼：开眼位置在设计断面轮廓线上，允许轮廓线调整，其误差不得 大于 5cm；炮眼方向可以 35斜率外插，眼底不超出开挖断面轮廓线 10cm， (标准药卷(32)连续装药结构) 其他炮眼连续装药结构示意图 炮泥药卷(32)雷管 (小直径药卷(25)空气间隔装药结构) 周边眼光爆孔装药结构图 aa 放大 药卷 孔眼 炮泥 小直径药卷(25) 雷管 a a 石红高速公路第二合同段项目经理部

46、高家山隧道施工安全专项方案 第 24 页 共 59 页 最大不超过 15cm。 内圈炮眼至周边眼的排距误差不大于 5cm，炮眼深度超过 2.5m 时，内圈 炮眼与周边眼用相同的斜率钻眼。 2)装药 a 装药前应对作业场地、爆破器材堆放场地进行清理，装药人员应对准备 装药的全部炮孔进行检查。 b 从炸药运入现场开始，应划定装运警戒区，警戒区内应禁止烟火，禁止 与金属构件接触；搬运爆破器材应轻拿轻放。 c 各种爆破作业都应做好装药原始记录。记录应包括装药基本情况、出现 的问题及处理措施。 d 照明 爆破装药现场采用放爆灯具进行照明。爆破期间除引爆电路外，所有动 力及照明电路均应断开或改移到距爆破点

47、不小于 50m 的地点。 爆破装药用电灯照明时，在作业现场或洞室内使用电压不高于 36 v 的照 明器材。 e 人工装药 炮孔装药，应使用木质或竹制炮棍。 装药发生卡塞时，若在雷管和起爆药包放入之前，可用非金属长杆处理。 装入起爆药包后，不应用任何工具冲击、挤压。 在装药过程中，不应拔出或硬拉起爆药包中的导火索、导爆管、导爆索 和电雷管脚线。 3)填塞 a 爆破装药后都应进行填塞，不应使用无填塞爆破。 b 不应使用石块和易燃材料填塞炮孔。 c 不应捣鼓直接接触药包的填塞材料或用填塞材料冲击起爆药包。 d 分段装药的炮孔，其间隔填塞长度应按设计要求执行。 e 发现有填塞物卡孔应及时进行处理(可用

48、非金属杆或高压风处理)。 4)爆破警戒、信号 a 装药警戒范围由现场领工员确定，装药时应在警戒区边界设置明示标志 并派出岗哨。进行爆破时所有人员必须撤至不受有害气体、振动及飞石伤害的 警戒区外，并设置安全警戒：一般距爆破工作面距离不少于 200m。 石红高速公路第二合同段项目经理部 高家山隧道施工安全专项方案 第 25 页 共 59 页 b 执行警戒任务的人员，应按指令到达指定地点并坚守工作岗位。 c 预警信号：该信号发出后爆破警戒范围内开始清场工作。 d 起爆信号：起爆信号应在确认人员、设备等全部撤离爆破警戒区，所有 警戒人员到位，具备安全起爆条件时发出。起爆信号发出后，准许负责起爆的 人员

49、起爆。 e 解除信号：安全等待时间过后，检查人员进入爆破警戒范围内检查、确 认安全后，方可发出解除爆破警戒信号。在此之前，岗哨不得撤离，不允许非 检查人员进入爆破警戒范围。 f 各类信号均应使爆破警戒区域及附近人员能清楚地听到或看到。 5)爆后检查 a 爆后检查等待时间：爆破后，经通风吹散炮烟、检查确认井下空气合格 后，等待时间超过 15min，方准许作业人员进入爆破作业地点。 b 爆后检查内容 确认有无盲炮； 有无冒顶、危岩，支撑是否破坏，炮烟是否排除。 c 处理 检查人员发现盲炮及其他险情，应及时上报或处理；处理前应在现场设 立危险标志，并采取相应的安全措施，无关人员严禁接近。 发现残余爆

50、破器材应收集上缴，集中销毁。 6)盲炮处理 a 处理盲炮前应由领工员定出警戒范围，并在该区域边界设置警戒，处理 盲炮时无关人员不准许进入警戒区。 b 导爆索和导爆管起爆网路发生盲炮时，应首先检查导爆管是否有破损或 断裂，发现有破损或断裂的应修复后重新起爆。 c 不应接出或掏出炮孔中起爆雷管。 d 盲炮处理后，应仔细检查爆堆，将残余的爆破器材收集起来销毁；在不 能确认爆堆无残留的爆破器材之前，应采取预防措施。 e 盲炮处理后应由处理者填写登记卡片或提交报告，说明产生盲炮的原因、 处理的方法和结果、预防措施。 f 浅孔爆破的盲炮处理 可打平行孔装药爆破，平行孔距盲炮不应小于 0.3m。为确定平行炮

51、孔的 石红高速公路第二合同段项目经理部 高家山隧道施工安全专项方案 第 26 页 共 59 页 方向，可以盲炮孔口掏出部分填塞物。 可用木、竹或其他不产生火花的材料制成的工具，轻轻地将炮孔内填塞 物掏出，用药包诱爆。严禁在残眼中继续钻眼。 可在安全地点外用远距离操纵的风水喷管吹出盲炮填塞物及炸药，但应 采取措施回收雷管。 盲炮应在当班处理，当班不能处理或未处理完毕，应将盲炮情况(盲炮数 目、炮孔方向、装药数量和起爆药包位置，处理方法和处理意见)在现场交接清 楚，由下一班继续处理。 7)爆破总结 a 每次爆破后，领工员应填写爆破记录。 b 每年度或一个较大爆破工程结束后，各队技术主管应提交爆破总

52、结。爆 破总结应包括： 设计方案、参数、评述。提出改进设计的意见； 施工概况、爆破效果及安全分析，提出施工中的不安全因素和隐 患以及防范办法，提出改善施工工艺的措施； 经验和教训 c 爆破记录及爆破总结，应整理归档。 5.施工支护施工支护 5.1 湿喷砼施工湿喷砼施工 喷射砼采用湿喷施工，湿喷作业前搞好光面爆破。在洞外集中拌制混凝土， 混凝土运输车运至作业点，由湿式喷射机喷射，喷头处加入速凝剂。喷射砼顺 序应先墙后拱，岩面不平时，先喷凹处找平。 在边墙部分为自下而上，从左到右或从右到左，并注意呈旋转轨迹运动， 一圈压半圈，纵向按顺序进行，旋转半径一般为 15cm，每次蛇行长度为 34m。 在拱

53、脚至拱腰处，自下而上。拱腰至拱顶由里向外喷射砼进行。岩层松软 易坍塌时，喷射作业紧跟作业面，初喷时先拱后墙，复喷时先墙后拱。喷射砼 时，其喷射砼速度保持适中，适时加以调整。 5.2 钢管、挂网施工钢管、挂网施工 注浆钢管：采用风钻钻孔后，高压风吹孔，打入钢管，按设计要求注浆、 挂钢筋网。根据设计要求，在高家山隧道 iv、v 级围岩中系统钢管采用注浆钢 石红高速公路第二合同段项目经理部 高家山隧道施工安全专项方案 第 27 页 共 59 页 管。 1)注浆钢管施工方法 首先按设计要求，在开挖面上准确画出需施设的钢管孔位，钻孔。检查管 孔达到标准后，安装钢管并按设计比例配浆，采用注浆机注浆，注浆压

54、力符合 设计要求；一般按单管达到设计注浆量或达到设计压力要求作为结束标准，并 保证钢管孔浆液注满。最后在综合检查判定注浆质量合格后，用专用螺帽将钢 管头封堵，以防浆液倒流管外。 3)钢筋网铺设 钢筋须经试验合格，使用前进行除锈，在洞外分片制作，安装时搭接长度 不小于 10cm。 人工铺设钢筋网，贴近岩面铺设并与锚杆和钢架焊接牢固。钢筋网焊接在 钢架靠近岩面一侧，以确保整体结构受力。 喷混凝土时，减小喷头至受喷面距离和控制风压，以减少钢筋网振动，降 低回弹。钢筋网喷混凝土保护层厚度不小于 2cm。 注浆钢管施工工艺框图 5.3 构件支撑构件支撑 施工准备 钢管孔位布置 钻钢管孔、钢管安装 注 浆

55、 安装管头封堵帽 进入下道工序 浆液配制 不合格 合格 注浆质量综合检查 石红高速公路第二合同段项目经理部 高家山隧道施工安全专项方案 第 28 页 共 59 页 本隧道构件支撑形式是型钢拱架。 钢支撑(工字钢)在洞外按设计加工成型，洞内安装在初喷砼之后进行，与 定位筋焊接。钢支撑间设纵向连接筋，钢支撑间以喷砼填平。钢支撑拱脚必须 放在牢固的基础上，支撑立时垂直隧道中线，当钢支撑和围岩之间间隙过大时 设置砼垫块，用喷砼喷填。 6.洞身衬砌洞身衬砌 本标段隧道衬砌施工的顺序是由下而上，整体闭合，即先超前施工隧底仰 拱和填充，然后使用衬砌台车整体浇筑墙部和拱部混凝土，形成环状闭合结构。 施工中采用

56、先超前浇注仰拱和填充的混凝土，待其达到强度后再使用模板 台车就位浇筑边墙和拱部混凝土。形成仰拱衬砌模板台车搅拌站混凝土 输送车混凝土输送泵的大型机械设备衬砌作业线，在提高衬砌速度的同时 有利于混凝土的机械化生产，从而保证衬砌混凝土的质量。 6.1 工艺流程工艺流程 衬砌施工工艺流程如下图。 仰拱超前施工 断面检查 断面修整 防水板、接缝施工 台车就位 安装模板、堵头、止水 带 混凝土泵就位、连管 浇注混凝土 衬砌完成 搅拌站准备输送车就位 不合格 合格 石红高速公路第二合同段项目经理部 高家山隧道施工安全专项方案 第 29 页 共 59 页 6.2 仰拱施工仰拱施工 1)仰拱及填充施工工艺流程

57、图如下图。 2)施工方法 为确保衬砌质量和洞内施工环境，衬砌采取仰拱先于边墙施工。先清除底 部虚碴，排干积水，用防水砂浆对支护表面进行找平兼封堵个别渗漏水，架立 隧底基面清理（、v 级中钢拱架喷锚 施工） 隧底基础检测 仰拱钢筋安装（、v 级围岩） 隧底开挖 仰拱模板安装 仰拱混凝土灌注 仰拱脱模 检查井立模 仰拱填充混凝土灌注 混凝土养生 水沟混凝土管吊装 仰拱及填充施工流程图 石红高速公路第二合同段项目经理部 高家山隧道施工安全专项方案 第 30 页 共 59 页 钢筋，浇筑仰拱混凝土。底部标高采取量矢高的方法控制。高家山隧道衬砌都 设有仰拱初期支护。 仰拱开挖不允许欠挖，仰拱断面开挖后立

58、即检查并浇筑混凝土。浇筑前清 除虚渣、杂物、排除积水，超挖部分按设计规定予以回填，禁止采用虚碴回填。 施工仰拱填充砼。行人、行车横洞、紧急停车带的衬砌采用工字钢自制衬砌拱 架配小型钢模立模，泵送混凝土施工。 6.4 拱部施工拱部施工 二次衬砌紧跟初期支护，衬砌采用墙拱一次浇注的方法组织施工。 采用电脑计量砼拌合站拌合砼，9m3混凝土输送车运送砼，全液压整体模 板衬砌台车，砼输送泵泵送砼进行墙拱整体式衬砌，插入式捣固棒配合附着式 震动器振捣，每环长度 9m。 1)工艺流程 工艺流程详见模板台车衬砌施工工艺流程图。 2)施工方法 a 模板台车制作、安装 模板台车衬砌施工工艺流程 洞外混凝土拌合站

59、砂、碎石存料隔仓水泥发送器 砂石自动过磅计量水泥自动过磅计量 砂、石、水泥进入拌合机拌制砼 混凝土运至工作点进入混凝土泵 混凝土由 125mm 输送管经拱顶前 后中间输入口压入模板台车内 洞内二次混凝土衬砌 施工准备 台车移位 台车定位 涂脱模剂 灌注混凝土 脱模养生 1.中线水平检查 2.边墙基顶修凿 3.模板台车轨道铺设 防水剂自动 计量 水自动计量 1.水平定位立模 2.拱部中心线定位立模 3.边墙模板净空定位 4.拱墙模板固定成形 石红高速公路第二合同段项目经理部 高家山隧道施工安全专项方案 第 31 页 共 59 页 本标段拱、墙混凝土进行整体浇注，施工中使用衬砌台车进行施工，衬砌

60、台车断面示意如下图。 衬砌台车大样图 模板台车的外轮廓在灌注混凝土后应保证隧道净空，考虑施工误差及受 荷变形一般半径加大 5cm。门架结构的净空应保证洞内车辆和人员的安全通行， 并应考虑通风管等管线的穿越形式。 模板台车的门架结构、支撑系统及模板的强度和刚度应满足各种施工荷 载的组合，设置足够的承重螺杆支撑和径向模板螺杆支撑。 模板台车侧壁作业窗宜分层布置，层高 1.5m，每层设置 3 个窗口，其净 空为 4545cm，两端设检查孔，并设有相应的混凝土输送管支架或吊架。 模板台车长度为 9m，采用穿行式模板台车(配两套以上的模板)。 模板台车拱顶应在适当的位置设置混凝土的封堵装置和检查孔，并考