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文档简介

隧道掘进锚喷支护施工方案一、工程概况

(一)项目基本信息

XX隧道工程位于XX市XX区与XX县交界处,是XX高速公路改扩建项目的关键控制性工程,隧道左线起讫桩号ZK12+350~ZK15+820,全长3470米;右线起讫桩号YK12+380~YK15+850,全长3470米,为双向六车道分离式隧道。建筑限界净宽14.25米,净高5.0米,设计时速100公里/小时。隧道洞门进口端采用端墙式,出口端采用削竹式,最大埋深达286米,最小埋深12米。支护结构采用复合式衬砌,初期支护以锚喷体系为核心,二次衬砌为C30模筑钢筋混凝土,确保隧道结构长期稳定。

(二)工程地质条件

隧道穿越XX山脉南麓,属构造剥蚀中山地貌,地形陡峭,自然坡度35°~50°,地表植被覆盖率85%。洞身穿越地层主要有:第四系全新统坡残积层(Q4dl+el)粉质黏土,厚度2~8米,硬塑状;下伏基岩为侏罗系上统南园组(J3n)晶屑熔结凝灰岩,岩层产状120°∠35°,节理裂隙发育,主要发育3组节理:J1产状50°∠60°,间距1.5~3.0米,微张,无充填;J2产状190°∠45°,间距2.0~4.0米,闭合,充填泥质;J3产状280°∠70°,间距1.0~2.5米,微张,无充填。根据《公路隧道设计规范》(JTG3370.1—2018),结合钻孔揭露及地质调绘,围岩级别划分为:ZK12+350~ZK13+200段(Ⅴ级,850米),岩体破碎,呈碎裂结构;ZK13+200~ZK14+800段(Ⅳ级,1600米),岩体较破碎,呈块状结构;ZK14+800~ZK15+820段(Ⅲ级,1020米),岩体较完整,呈巨块状结构。隧道穿越F3断层(桩号ZK14+200~ZK14+350),断层带宽150米,由断层角砾岩、碎裂岩组成,岩体极破碎,围岩级别为Ⅴ级,施工中易发生坍塌、掉块风险。

(三)水文地质条件

隧道区地下水类型为基岩裂隙水及第四系孔隙潜水。孔隙潜水赋存于坡残积粉质黏土中,受大气降水补给,水量贫乏,水位埋深1.5~4.0米;基岩裂隙水赋存于凝灰岩节理裂隙中,主要接受大气降水及侧向径流补给,富水性不均一,完整岩段富水性贫乏,构造破碎带富水性中等。根据钻孔抽水试验,单位涌水量q=0.052~0.128L/(s·m),渗透系数k=0.86×10-4~3.24×10-4cm/s。预计隧道正常涌水量为3260m³/d,最大涌水量为8150m³/d。地下水水质类型为HCO3-Ca·Na型,对混凝土结构无腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性。

(四)设计参数

1.开挖方式:Ⅲ级围岩段采用全断面法开挖,循环进尺3.5米;Ⅳ级围岩段采用三台阶法开挖,台阶长度5~8米,循环进尺2.0米;Ⅴ级围岩段及断层破碎带采用双侧壁导坑法,循环进尺1.0米。

2.初期支护:C25早强喷射混凝土,厚度Ⅲ级8cm、Ⅳ级12cm、Ⅴ级18cm,强度等级不低于25MPa,1天抗压强度≥10MPa;中空注浆锚杆直径25mm,长度Ⅲ级3.0米、Ⅳ级3.5米、Ⅴ级4.0米,间距Ⅲ级1.2×1.2米、Ⅳ级1.0×1.0米、Ⅴ级0.8×0.8米(梅花形布置),注浆材料为M30水泥浆,水灰比0.45~0.5,注浆压力0.5~1.0MPa;钢筋网采用HPB300钢筋,直径6mm,网格尺寸20×20cm,搭接长度30cm;工字钢钢拱架采用I18型(Ⅳ级)、I20型(Ⅴ级),间距Ⅳ级1.0米、Ⅴ级0.8米,钢拱架之间采用φ22钢筋连接,环向间距1.0米。

3.二次衬砌:C30模筑钢筋混凝土,厚度Ⅲ级40cm、Ⅳ级45cm、Ⅴ级50cm,抗渗等级P8,主筋采用HRB400钢筋,直径22mm,保护层厚度5cm。

(五)施工环境与周边条件

隧道进口位于XX村西侧,距县道X023约300米,需新建500米施工便道;出口位于XX溪谷,距国道G324约2.5公里,交通条件便利。进口侧200米处有10kV高压线,需改移至隧道影响范围外;出口侧50米处为XX溪,施工中需设置临时挡水墙,防止泥浆流入。区域属亚热带季风气候,年平均气温19.6℃,极端最高气温39.8℃,极端最低气温-6.5℃,年降水量1680mm,降水集中在4~9月,占全年降水量的70%,施工需做好雨季防洪措施。环保要求:施工废水经沉淀池处理后达标排放,弃渣运至指定弃渣场(距出口3.0公里),弃渣场需设置挡渣墙及截排水沟,施工结束后进行植被恢复。

二、施工准备与资源配置

(一)技术准备

1.图纸会审与技术交底

施工前组织设计单位、监理单位、建设单位及施工单位技术人员对隧道施工图纸进行会审,重点核对隧道的平面位置、纵坡、标高是否符合设计要求,复核支护结构参数(如锚杆长度、间距、喷射混凝土厚度)与工程地质条件的匹配性,明确不同围岩级别的施工方法及技术要点。针对会审中提出的问题(如Ⅴ级围岩段锚杆长度调整、断层破碎带超前支护方案),由设计单位出具设计变更文件,确保施工依据的准确性。

技术交底分层次开展:第一层向项目管理人员交底,由技术负责人讲解施工总体部署、关键工序质量控制要点、安全风险点及应对措施;第二层向施工班组交底,由施工员明确本班组施工任务、工序衔接流程、操作标准;第三层向操作人员交底,由班组长详细说明具体施工方法(如锚杆安装角度、喷射混凝土厚度控制)、注意事项(如注浆压力控制、钢筋网搭接长度)及应急处理流程。交底采用会议、书面及现场示范相结合的方式,形成技术交底记录,签字确认后存档。

2.施工方案编制与审批

依据《公路隧道设计规范》(JTG3370.1-2018)、《公路隧道施工技术规范》(JTGF60-2009)及地质勘察报告,编制详细的隧道掘进锚喷支护施工方案,内容包括施工总体部署、不同围岩级别的开挖方法(Ⅲ级全断面法、Ⅳ级三台阶法、Ⅴ级双侧壁导坑法)、初期支护工艺(喷射混凝土、锚杆施工、钢筋网安装、钢拱架架设)、进度计划、质量保证措施、安全保证措施、环保措施及应急预案。方案经施工单位内部审批后,报监理单位、建设单位审批,审批合格后方可实施。

3.测量与试验准备

测量组进场后,首先建立隧道平面及高程控制网,采用全站仪进行洞口中线、标高放样,确保隧道开挖位置准确。施工过程中,每循环进尺后进行断面测量,检查开挖轮廓是否符合设计要求,避免超挖或欠挖。试验室提前完成原材料(水泥、砂、碎石、钢筋、锚杆)的检验,确定混凝土配合比(如C25喷射混凝土配合比:水泥:砂:碎石:水=1:2.0:2.5:0.45,速凝剂掺量3%),并对速凝剂、锚杆注浆浆液(M30水泥浆)进行性能测试,确保材料质量符合规范要求。

(二)现场准备

1.场地平整与临时设施布置

隧道进口场地清除表层植被及腐殖土0.5米,用推土机平整,压路机压实(压实度≥90%),设置1%排水坡度坡向洞口;出口场地位于溪谷,先清除淤泥及杂物,用片石分层回填至设计标高,压实度≥90%,并设置M7.5浆砌片石挡水墙(高1.5米,厚1.0米),防止溪水倒灌。

临时设施包括施工便道、临时用电、临时用水、生产设施及生活设施。进口施工便道从县道X023接出,长度300米,宽度4.5米,路面结构为20cm碎石基层+15cm混凝土面层,设置会车段(每100米一个);出口便道从国道G324接出,长度2.5公里,宽度6米,路面结构为30cm片石基层+20cm混凝土面层,两侧设置排水沟(截面30×30cm)。临时用电从附近10kV高压线接入,安装630kVA变压器,采用三级配电两级保护,电缆VV22-3×150+1×70埋地敷设(深度0.8米);临时用水从XX溪取水,设置取水泵站(2台IS80-65-160水泵),经沉淀池(5×3×2米,分两格)处理后,用DN100镀锌钢管输送至各用水点。

生产设施包括拌合站、钢筋加工场及材料堆场。拌合站布置在出口侧,距离洞口500米,安装HZS50型混凝土拌合站(每小时产量50m³),设置水泥仓(2个,100吨/个)、砂石料堆场(500m²,分砂区、碎石区,覆盖防尘网);钢筋加工场布置在进口侧,面积800m²,配备钢筋调直机、切断机、弯曲机及电焊机,设置原材料区、加工区及成品区;材料堆场分为水泥仓、锚杆堆场、钢拱架堆场,均设置防雨棚。

生活设施包括宿舍、食堂及厕所。宿舍采用活动板房(2层,20间,每间4人),安装空调、热水器;食堂为砖混结构(100m²),配备消毒柜、冰箱,办理卫生许可证;厕所为砖混结构(50m²),设置蹲位20个,化粪池(20m³)。

2.洞口与明洞施工准备

隧道洞口段采用明挖法施工,先进行截水沟施工(M7.5浆砌片石,截面40×40cm),防止地表水流入洞内。然后进行边坡开挖,采用挖掘机开挖,自卸汽车运输,边坡坡度按1:0.75控制,开挖后及时喷射5cm厚C20混凝土封闭坡面,防止坍塌。明洞段开挖至设计标高后,进行基底换填(换填碎石土,压实度≥93%),然后施工明洞衬砌(C30钢筋混凝土,厚度50cm),施工完成后回填土石,分层夯实(每层厚度30cm,压实度≥90%)。

(三)资源配置

1.人员配置

项目部管理人员包括项目经理(1人,一级建造师,10年隧道施工经验)、技术负责人(1人,高级工程师,8年技术经验)、施工员(2人,中级职称)、安全员(2人,注册安全工程师)、质量员(2人,助理工程师)、材料员(1人)、资料员(1人),负责项目全面管理及技术指导。技术人员包括测量工程师(1人)、试验工程师(1人)、地质工程师(1人),负责测量、试验及地质预报工作。作业人员分为开挖班组(15人,挖掘机司机2人、装载机司机3人、自卸汽车司机10人)、支护班组(20人,喷射混凝土操作手4人、锚杆安装工8人、钢筋工8人)、衬砌班组(15人,混凝土工10人、模板工5人)、机械操作手(5人,空压机、通风机、注浆机操作手)、电工(2人)、焊工(3人),均持证上岗,具备3年以上隧道施工经验。

2.机械配置

主要施工机械包括:挖掘机(卡特320,2台,斗容量1.2m³,用于开挖出碴)、装载机(柳工50,3台,斗容量3m³,用于装碴)、自卸汽车(东风天龙,10辆,载重量20吨,用于运输碴)、空压机(英格索兰,20m³/min,4台,提供喷射混凝土动力)、喷射机械手(三一重工,2台,喷射能力10m³/h)、混凝土拌合站(南方路机,HZS50,1套,生产混凝土)、通风机(轴流风机,SDF-NO12.5,2台,风量1500m³/min,用于洞内通风)、注浆机(UB3型,2台,注浆量3m³/h,用于锚杆注浆)、钢筋调直机(GT4-14,1台)、钢筋切断机(GQ40,1台)、钢筋弯曲机(GW40,1台)、电焊机(BX1-500,5台)、模板台车(12米,2台,用于二次衬砌)。机械在开工前5天进场,调试合格后使用,每班前进行检查,每周进行保养,确保正常运行。

3.材料配置

主要材料包括:水泥(P.O42.5级早强水泥,日用量100吨,由XX水泥厂直供,进场前检验安定性、强度、凝结时间)、砂(中砂,细度模数2.3~3.0,日用量80吨,由XX砂石场供应,检验含泥量≤3%)、碎石(5~16mm连续级配,日用量120吨,检验针片状含量≤10%)、速凝剂(液体速凝剂,日用量2吨,掺量≤3%,检验凝结时间)、锚杆(中空注浆锚杆,直径25mm,长度3.0~4.0米,日用量100根,检验材质、抗拉强度)、钢筋网(HPB300钢筋,直径6mm,网格20×20cm,日用量5吨,检验焊接质量)、钢拱架(I18、I20型工字钢,日用量10吨,检验尺寸、弯曲度)、水(饮用水,日用量120吨,检验pH值)。材料进场前出具质量证明文件,进场后按批次进行抽样检验,合格后方可使用;材料存储分类管理,水泥存放在水泥仓内防潮,砂石料覆盖防尘网,钢筋存放在棚内防锈。

三、隧道掘进与锚喷支护施工技术

(一)隧道开挖方法

1.Ⅲ级围岩段全断面开挖

Ⅲ级围岩岩体较完整,采用全断面一次开挖法。施工时使用三臂液压凿岩台车钻孔,孔径φ42mm,深度3.5米,周边眼间距45cm,辅助眼间距80cm,掏槽眼采用中空直眼掏槽形式,孔深3.8米。钻孔完成后采用人工配合机械清碴,装载机装碴,自卸汽车运至弃渣场。每循环进尺3.5米,日进尺可达4-5循环。开挖过程中严格控制超挖,平均超挖值控制在10cm以内,欠挖值不超过5cm。开挖后立即初喷4cm厚C25混凝土封闭岩面,防止围岩风化。

2.Ⅳ级围岩段三台阶开挖

Ⅳ级围岩岩体较破碎,采用三台阶法开挖。将掌子面分为上、中、下三个台阶,台阶长度控制在5-8米。上台阶高度3.5米,中台阶高度3.0米,下台阶高度2.5米。上台阶先行开挖,进尺2.0米后立即施作初期支护;中台阶滞后上台阶3-5米开挖,左右错开2-3米;下台阶紧跟中台阶,左右错开3-4米。每个台阶采用挖掘机配合人工开挖,装载机装碴。开挖后及时施设钢拱架(I18型,间距1.0米),挂设钢筋网(φ6mm,20×20cm),复喷混凝土至设计厚度12cm。

3.Ⅴ级围岩段双侧壁导坑开挖

Ⅴ级围岩及断层破碎带采用双侧壁导坑法。先施作超前支护(φ42mm超前小导管,长4.0米,环向间距30cm,外插角10°),然后分左、右侧导坑及核心土三部分开挖。左侧导坑先行,断面尺寸5.0×6.0米,进尺1.0米后立即施作初期支护(I20钢拱架,间距0.8米,挂φ6钢筋网,喷C25混凝土18cm);右侧导坑滞后15米开挖,支护形式相同;核心土滞后右侧导坑10米开挖,采用挖掘机开挖。两侧导坑错开距离不小于15米,确保支护结构稳定。

(二)初期支护施工工艺

1.喷射混凝土施工

喷射混凝土采用湿喷工艺,配合比为水泥:砂:碎石:水=1:2.0:2.5:0.45,掺加3%液体速凝剂。施工前清理岩面,检查锚杆外露长度,埋设厚度控制标志。喷射分段进行,每段长度4-6米,自下而上螺旋喷射,喷头与岩面距离保持1.0-1.2米,角度垂直岩面。分层喷射时,前层混凝土终凝后(约2小时)再喷后层,总厚度分3-4次达到设计值。Ⅲ级段8cm、Ⅳ级段12cm、Ⅴ级段18cm。喷射混凝土回弹率控制在15%以内,终凝2小时后洒水养护,养护期不少于7天。

2.锚杆安装与注浆

中空注浆锚杆采用风钻钻孔,孔径φ50mm,Ⅲ级段长度3.0米、间距1.2×1.2米;Ⅳ级段长度3.5米、间距1.0×1.0米;Ⅴ级段长度4.0米、间距0.8×0.8米,梅花形布置。钻孔角度垂直岩面,偏差不大于5°。锚杆安装前检查锚杆体通畅度,使用注浆机从锚杆中空孔注入M30水泥浆,水灰比0.45-0.5,注浆压力0.5-1.0MPa。注浆至孔口返浆后持续2分钟停止,锚杆外露长度10-15cm。注浆过程中每300根锚杆取一组(3根)进行抗拔力试验,Ⅲ级段抗拔力≥80kN、Ⅳ级≥100kN、Ⅴ级≥120kN。

3.钢筋网与钢拱架安装

钢筋网采用φ6HPB300钢筋,网格尺寸20×20cm,搭接长度30cm,采用点焊连接。安装时紧贴岩面,与锚杆尾部焊接固定,保护层厚度不小于2cm。钢拱架采用I18(Ⅳ级)和I20(Ⅴ级)工字钢,分节制作,节长2-3米。安装时先定位拱脚,用φ22锁脚锚杆固定,每榀钢拱架之间用φ22钢筋纵向连接,环向间距1.0米。钢拱架与围岩间用C25混凝土垫块楔紧,确保密贴。安装后复测中线、标高,偏差控制在±3cm以内。

(三)特殊地段施工措施

1.断层破碎带施工

F3断层带宽150米,岩体极破碎。施工前采用地质雷达进行超前探测,每20米探测一次。采用φ42mm超前小导管预支护,长度4.0米,环向间距20cm,外插角5°,注浆材料为水泥-水玻璃双液浆(水泥浆水灰比1:1,水玻璃模数2.8,浓度35°Be',体积比1:0.5)。开挖进尺控制在0.8米以内,采用风镐人工开挖,减少扰动。每循环进尺后立即施作初期支护,钢拱架间距加密至0.6米,增设φ8钢筋网(15×15cm),增加锁脚锚杆(每处4根,φ25砂浆锚杆,长度4.0米)。

2.富水地段施工

隧道最大涌水量8150m³/d,在ZK14+200~ZK14+350段设置φ100mm排水盲管,环向间距10米,纵向接入φ300mm排水管。施工中采用帷幕注浆堵水,注浆范围开挖轮廓线外5米,注浆孔间距1.5×1.5米,梅花形布置。注浆材料采用水泥-水玻璃双液浆,注浆压力2.0-3.0MPa。开挖面采用超前探水孔(φ42mm,长5.0米)探测,每循环3个孔。遇突水时,立即关闭防水闸门,启动备用水泵(流量100m³/h),组织人员撤离。

3.浅埋偏压段施工

进口段最小埋深12米,存在偏压。施工前先施作反压回填(高度3.0米,坡率1:1.5),平衡侧压力。采用双侧壁导坑法,先开挖埋深较大侧,进尺0.8米后及时施作初期支护,增设临时仰拱(I18钢拱架,间距0.8米)。监测地表沉降,布设沉降观测点(间距5米),沉降速率超过3mm/天时,加密钢拱架至0.5米,并增设φ42mm径向小导管(长度3.0米,间距1.0×1.0米)注浆加固。

(四)施工监测与信息反馈

1.监测项目与频率

建立三级监测体系:地表沉降、拱顶下沉、周边位移、锚杆轴力、钢拱架应力、围岩压力。Ⅲ级围岩段每20米一个断面,Ⅳ级段每10米一个断面,Ⅴ级段每5米一个断面。监测频率:开挖后24小时内2次/天,1-7天1次/天,8-15天1次/2天,16天后1次/周。变形速率超过5mm/天时,加密至2次/天。

2.数据分析与预警

监测数据当日整理,绘制时态曲线。拱顶下沉累计值Ⅲ级≤30mm、Ⅳ级≤50mm、Ⅴ级≤80mm;周边位移累计值Ⅲ级≤40mm、Ⅳ级≤60mm、Ⅴ级≤100mm。当变形速率连续3天超过3mm/天或累计值达到控制值70%时,启动预警机制,采取加密钢拱架、增设临时支撑等措施。

3.动态设计调整

根据监测结果调整支护参数:当围岩压力异常增大时,增加锚杆长度0.5米;当钢拱架应力超过设计值150MPa时,更换为I22型钢拱架;当锚杆轴力超过120kN时,补打φ25自钻式锚杆。每次调整前由设计单位出具变更文件,经监理审批后实施。

四、质量控制体系

(一)材料质量控制

1.水泥检验

水泥进场时核查出厂合格证和检测报告,每200吨取样一组进行安定性、凝结时间及强度试验。P.O42.5早强水泥需满足3天抗压强度≥17MPa、28天抗压强度≥42.5MPa标准。存放时使用防潮水泥仓,底部垫高30cm,离墙距离50cm,先进先用,存放期不超过3个月。受潮结块的水泥严禁使用,发现结块立即清退出场。

2.骨料检测

砂石料每500吨取样一组检测级配、含泥量及针片状含量。中砂细度模数控制在2.3-3.0,含泥量≤3%;碎石粒径5-16mm,连续级配,针片状含量≤10%,压碎值≤12%。堆场设置防尘网覆盖,雨天用彩条布遮盖,防止含泥量超标。使用前进行筛分试验,确保符合配合比要求。

3.锚杆与钢材验证

中空注浆锚杆每300根抽样一组进行抗拉强度和弯曲试验,抗拉强度≥370MPa,屈服强度≥235MPa。钢拱架进场时检查尺寸偏差(高度±3mm,腹板厚度±0.5mm),抽样10%进行焊缝探伤,一级焊缝合格率100%。钢筋网焊接采用点焊工艺,焊点无虚焊、漏焊,搭接长度≥30d。

(二)工序质量控制

1.开挖精度控制

Ⅲ级围岩段采用激光导向仪控制开挖轮廓,每循环测量周边眼位置,偏差≤5cm。Ⅳ级围岩段每进尺2米检测一次断面,超挖值≤10cm,欠挖值≤5cm。Ⅴ级围岩段采用断面仪实时扫描,发现超挖立即用同级混凝土回填。爆破参数根据围岩动态调整,掏槽眼装药量增加10%时,周边眼装药量减少15%,减少爆破扰动。

2.支护施工控制

喷射混凝土前检查岩面清理质量,无松动危石。厚度控制采用预埋钢筋头标识,每2平方米一个点,实测厚度允许偏差-5mm+10mm。速凝剂掺量误差控制在±1%,采用电子计量器自动添加。锚杆安装角度用坡度仪检测,偏差≤3°,注浆压力表定期校验,误差≤0.1MPa。钢拱架安装间距用钢卷尺测量,纵向偏差≤±5cm,连接螺栓扭矩≥300N·m。

3.衬砌质量管控

二次衬砌台车就位后检查模板平整度,用2m靠尺检测,间隙≤2mm。混凝土浇筑分层厚度≤30cm,插入式振捣棒移动间距≤50cm,振捣时间15-30秒。止水带安装居中,偏差≤1cm,搭接长度≥10cm。混凝土养护采用自动喷淋系统,雾化压力0.3MPa,养护期≥14天,同条件试块强度达到设计值100%方可拆模。

(三)质量检测方法

1.无损检测技术

喷射混凝土厚度采用地质雷达检测,频率900MHz,每10米扫描一个断面,测点间距50cm。锚杆注浆密实度用声波反射法检测,合格标准为密实度≥90%。钢拱架应力通过预埋应变片监测,每榀钢拱架布设6个测点,数据采集频率每日2次。

2.实体取样试验

喷射混凝土每20米取芯一组,芯样直径100mm,检测抗压强度和厚度。锚杆抗拔力每300根检测一组,采用千斤顶加载至设计值1.2倍,持荷5分钟。衬砌混凝土每100立方米取2组试块,一组标养,一组同条件养护,检测28天强度和抗渗性能。

3.过程监测反馈

建立隧道施工质量数据库,实时录入开挖轮廓、支护变形、材料检测等数据。当拱顶下沉速率连续3天超过3mm/天时,启动预警机制,加密监测频率至2次/天。钢拱架应力达到设计值150MPa时,立即增设临时支撑,并调整支护参数。

(四)验收管理流程

1.分项工程验收

开挖支护完成后,施工班组自检合格,填写《工序质量检查表》。监理工程师组织现场验收,重点检查开挖轮廓、锚杆数量、喷射混凝土厚度等指标。验收采用实测实量,主控项目全部合格,一般项目合格率≥90%。验收不合格项目下发整改通知单,24小时内完成整改并复检。

2.隐蔽工程验收

锚杆注浆、钢拱架安装等隐蔽工序,在覆盖前由监理、施工、设计三方共同验收。验收内容包括锚杆位置、注浆饱满度、钢拱架连接质量等,留存影像资料。验收合格后签署《隐蔽工程验收记录》,方可进入下道工序。

3.阶段性验收

隧道贯通后进行分部工程验收,检测内容包括:衬砌厚度、强度、平整度,防水系统完整性,通风设施功能。采用激光断面仪检测衬砌轮廓,偏差≤3cm。渗漏水检测采用喷淋试验,持续24小时,渗漏点≤0.2个/平方米。验收通过后,由建设单位组织竣工验收,形成《工程验收报告》。

五、安全环保管理措施

(一)风险分级管控

1.危险源辨识

根据工程地质条件和施工工艺,辨识出隧道坍塌、突水突泥、瓦斯爆炸、机械伤害等12项重大危险源。其中Ⅴ级围岩段坍塌风险等级为重大,断层破碎带突水突泥风险等级为重大,爆破作业飞石风险等级为较大。采用LEC法评估风险值,坍塌风险值D=320(L=6,E=6,C=9),突水突泥风险值D=240(L=6,E=4,C=10)。

2.风险管控措施

重大风险源实行"一源一策"管控。坍塌风险控制:Ⅴ级围岩段进尺≤1.0米,钢拱架间距≤0.8米,增设锁脚锚杆每处4根;断层破碎带采用超前小导管预支护,注浆压力控制在2.0-3.0MPa。突水突泥风险控制:设置φ100mm排水盲管,每循环进尺前打5个超前探水孔,孔深5.0米,水量>5m³/h时启动帷幕注浆。

3.动态监测预警

在关键风险区域安装监测设备:Ⅴ级围岩段每5米布设应力传感器,监测钢拱架应力;断层带每10米安装水位计,实时监测水压。监测数据传输至监控中心,设定阈值:钢拱架应力>150MPa时声光报警,水压>0.3MPa时自动启动排水系统。

(二)现场安全防护

1.作业面防护

隧道洞口设置防护门,采用I20工字钢制作,门高3.0米,宽2.5米,安装闭锁装置。掌子面设置移动式防护平台,尺寸4×6米,铺设3mm厚钢板,平台两侧设置1.2米高防护栏杆。喷射混凝土作业区安装防弹板,防止回弹物伤人。

2.机械安全防护

挖掘机操作室安装防落物棚,顶部铺设50mm厚钢板。空压机储气罐安装压力表和安全阀,定期校验(每半年一次)。通风机设置防护罩,防护网孔径≤50mm。所有机械张贴操作规程,每班前进行安全检查,填写《机械运行记录》。

3.用电安全措施

采用TN-S接零保护系统,电缆采用五芯电缆,黄绿双色线作保护零线。配电箱安装漏电保护器(动作电流≤30mA,动作时间≤0.1s),配电箱门加锁,由专业电工管理。潮湿作业区使用36V安全电压,手持电动工具安装漏电保护器。

(三)应急管理体系

1.应急组织机构

成立隧道应急救援指挥部,项目经理任总指挥,下设抢险组、技术组、医疗组、后勤组。抢险组20人,由开挖支护班组组成;技术组5人,由工程师组成;医疗组3人,由专业医师组成;后勤组10人,负责物资运输。配备急救箱5个,担架3副,应急照明10套。

2.应急物资储备

在洞口设置应急物资库,储备:φ150mm排水管200米,编织袋500条,速凝剂2吨,钢拱架20榀,C25混凝土10立方米,救生绳100米,对讲机10部,备用发电机(功率200kW)1台。物资每月检查一次,确保处于完好状态。

3.应急演练

每季度组织一次综合演练,包括坍塌救援、突水处置、火灾扑救三个科目。演练采用"双盲"模式,不提前通知时间科目。演练后评估响应时间、处置措施有效性,修订《应急预案》。2023年6月演练中,突水处置响应时间从预案要求的30分钟缩短至18分钟。

(四)环境保护措施

1.水污染防治

施工废水经三级沉淀处理:一级沉淀池(5×3×2米)去除大颗粒杂质,二级沉淀池(4×3×1.5米)去除悬浮物,三级沉淀池(3×2×1米)进一步净化。处理达标后(pH值6-9,SS≤70mg/L)排入溪流。隧道内涌水通过φ300mm排水管引至沉淀池,防止直接排放。

2.大气污染防治

拌合站安装脉冲除尘器,处理风量5000m³/h,除尘效率≥99%。运输车辆加盖篷布,防止遗撒。隧道内采用湿式凿岩,钻孔时喷雾降尘。弃渣场每天洒水2次,干燥天气增加至4次,控制扬尘。

3.噪声控制

选用低噪声设备:空压机加装消声器(降噪25dB),通风机安装消音装置(降噪20dB)。合理安排高噪声作业时间,夜间22:00至次日6:00禁止爆破作业。距居民区200米处设置隔声屏障(高度3.0米,采用吸声板),实测噪声昼间≤65dB,夜间≤55dB。

4.固废处置

施工垃圾分类存放:可回收物(钢筋、木材)单独堆放;有害废弃物(废油、废电池)密封存放,交有资质单位处理;一般废弃物(包装材料)每日清运至指定填埋场。弃渣按设计坡率堆放,分层碾压,坡面种植爬藤植物进行绿化。

六、进度管理与成本控制

(一)施工进度计划

1.总体进度安排

隧道工程总工期为24个月,分四个阶段实施:准备阶段3个月,掘进支护阶段15个月,二次衬砌阶段5个月,收尾验收阶段1个月。关键线路为进口端Ⅴ级围岩段→断层破碎带→出口端Ⅳ级围岩段,采用网络计划技术计算关键路径,其中断层破碎带施工耗时最长,占总工期28%。

2.分段进度目标

进口端ZK12+350~ZK13+200段(Ⅴ级,850米)计划8个月完成,月均进尺106米;断层带ZK14+200~ZK14+350段(150米)计划3个月完成,月均进尺50米;出口端YK15+850~YK15+050段(Ⅳ级,800米)计划7个月完成,月均进尺114米。设置里程碑节点:第6个月完成进口段掘进,第15个月实现隧道贯通。

3.资源保障措施

劳动力实行三班倒制,每班8小时,掘进班组配置25人/班,支护班组20人/班。设备投入备用机械:挖掘机2台、空压机1台、发电机1台(200kW),确保故障时4小时内替换。材料储备按15天用量设置库存区,水泥库存200吨,锚杆储备500根,混凝土速凝剂储备5吨。

(二)进度控制方法

1.动态监测机制

每周召开生产例会,对比计划进度与实际完成量,采用前锋线法标注滞后工序。当月进度偏差超过5%时,启动预警程序。例如2023年8月因暴雨影响,进口段进度滞后7天,通过增加1台挖掘机、延长每日作业2小时,在10天内追回进度。

2.关键路径优化

针对断层破碎带工序瓶颈,采取三项措施:将超前小导管安装与钻孔同步进行,缩短循环时间;采用双液浆注浆替代单液浆,凝固时间从4小时缩短至2小时;增加

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