竖井开挖卷扬机施工方案

竖井开挖卷扬机施工方案一、工程概况1.1项目背景本工程为某隧道工程配套竖井项目，设计深度58m，内径8m，采用圆形断面结构，主要功能为隧道施工期间的人员通行、材料运输及通风通道。竖井穿越地层自上而下依次为：①素填土层（厚1.2-3.5m，松散）；②粉质黏土层（厚5.8-8.2m，硬塑，Ⅲ级土）；③全风化花岗岩层（厚12.5-15.3m，土状，Ⅲ级土）；④弱风化花岗岩层（厚30.2-35.6m，节理发育，Ⅳ级次坚岩）。地下水位埋深6.8m，对混凝土结构具弱腐蚀性。1.2施工重难点地质复杂：上部松散土层易坍塌，需采用超前支护；下部基岩需爆破开挖，控制开挖精度。垂直运输：采用卷扬机作为核心提升设备，需确保其稳定性及吊装安全。防排水：井口需设置截排水系统，井内采用集水坑排水，确保作业面干燥。二、施工准备2.1技术准备图纸会审：组织技术人员熟悉设计图纸，重点复核竖井中心坐标、锁口标高及地质剖面，形成图纸会审记录。方案编制：编制《卷扬机安装专项方案》《爆破施工方案》等，经监理单位审批后实施。技术交底：对施工班组进行分层交底，明确开挖参数（如循环进尺1.5m/层）、支护工艺及卷扬机操作流程。2.2现场准备场地平整：清除井口周边5m范围内障碍物，平整场地并硬化（C20混凝土，厚150mm），设置2%排水坡度。临时设施：搭建卷扬机操作棚（采用型钢骨架+彩钢板，尺寸4m×3m×2.5m）、材料仓库（20m²）及值班室（配备应急通讯设备）。测量放样：采用全站仪定位竖井中心桩及开挖边界，设置4个护桩（采用Φ20钢筋，埋深1.2m），并定期复核。2.3设备与材料准备设备/材料名称规格型号数量技术参数要求卷扬机JK-1.51台额定功率15kW，额定拉力15kN，钢丝绳Φ18吊笼定制2个尺寸1.2m×1.0m×1.5m，承重≤800kg挖掘机PC2001台斗容1.0m³，用于表土开挖风动凿岩机YT284台钻孔直径Φ42mm，用于基岩爆破喷射混凝土设备HPS601套工作压力0.4-0.6MPa，喷射厚度100mm2.4卷扬机安装基础施工：浇筑C30混凝土基础（尺寸2.5m×2m×0.8m），内置4根Φ20地脚螺栓（埋深600mm），基础顶面预埋钢板（20mm厚）。设备固定：卷扬机通过地脚螺栓与基础连接，底部垫10mm厚橡胶减震垫，调整水平度偏差≤1‰。钢丝绳安装：采用Φ18钢丝绳（6×37+FC结构），绳端通过楔形接头固定于卷筒，缠绕时确保无扭曲，预留3圈安全圈。三、竖井开挖施工3.1锁口施工开挖：采用人工配合挖掘机开挖锁口段（深度2.0m），边坡按1:0.3放坡，及时清除浮土。支护：立模浇筑C30钢筋混凝土锁口（厚500mm，配置Φ16@200钢筋网），嵌入基岩深度≥500mm，顶部设置防护栏杆（高度1.2m，间距1.5m）。3.2表土开挖（0-15m）开挖方法：采用分层开挖法，每层深度1.5m，挖掘机配合人工修坡，严禁超挖。超前支护：对松散土层（素填土、粉质黏土）采用Φ42管棚支护（长3.0m，环向间距300mm，外插角5°），管内注浆（水灰比1:1水泥浆，压力0.5-1.0MPa）。初期支护：开挖后立即喷射C25混凝土（厚100mm），铺设Φ8@150×150钢筋网，打设Φ22砂浆锚杆（长2.5m，间距1.0m×1.0m，梅花形布置）。3.3基岩开挖（15-58m）爆破设计：采用光面爆破，周边眼间距500mm，装药集中度0.2kg/m；掏槽眼采用楔形布置，深度1.8m。炸药选用乳化炸药（Φ32mm药卷），毫秒延期雷管（段别1-5段），总装药量控制在15kg/循环。出碴流程：爆破后通风30分钟，采用人工清碴至吊笼，卷扬机提升至井口，自卸汽车运输至弃碴场（运距2km）。每循环出碴量约12m³，确保井底虚碴厚度≤200mm。支护参数：喷射C25混凝土（厚150mm）+Φ10@150×150钢筋网+Φ25中空注浆锚杆（长3.5m，间距1.2m×1.2m）。3.4卷扬机提升作业操作流程：启动前检查：确认制动装置灵敏（制动瓦与卷筒间隙0.5-1.0mm）、钢丝绳无断丝（断丝数≤12丝/捻距）、吊笼限位器有效。吊装作业：采用对讲机联络（频道固定，配备备用电池），信号指令为“上升（一长声）、下降（两短声）、停止（三短声）”。卸料作业：吊笼升至井口平台后，采用手动液压杆固定，人工卸碴，严禁超载（实际起重量≤600kg）。安全控制：设置防过卷装置（高度1.5m处安装行程开关），当吊笼超限时自动切断电源。井口设置防护门（高度1.8m），吊笼运行时关闭，严禁人员靠近。四、支护施工4.1超前支护（针对松散土层）采用Φ50小导管注浆，长度3.0m，环向间距300mm，外插角10°，注浆材料为水泥-水玻璃双液浆（水灰比1:1，水玻璃浓度35Be'），注浆压力1.0-1.5MPa，单孔注浆量≥0.5m³。4.2初期支护喷射混凝土：采用湿喷工艺，配合比为水泥:砂:碎石=1:2:2（重量比），掺加5%速凝剂，初凝时间≤5min。分两层喷射：第一层厚50mm，找平岩面；第二层厚100mm，确保表面平整度≤50mm/2m。锚杆施工：钻孔采用风动凿岩机，孔径Φ50mm，孔深超设计长度100mm，清孔后注入M30水泥砂浆（水灰比0.45），注浆饱满度≥90%。锚杆安装后12小时内严禁碰撞，28天抗拔力试验值≥150kN。4.3二次衬砌当竖井开挖至设计底标高后，自下而上施工二次衬砌（C35防水混凝土，抗渗等级P8），分6段浇筑，段高9-10m，采用钢模板（面板厚6mm，背楞采用[10槽钢），振捣采用插入式振捣棒（Φ50mm），确保密实度。五、安全保证措施5.1卷扬机安全管理定期检查：每日班前检查卷扬机制动系统、钢丝绳磨损情况及地脚螺栓紧固度，每周进行1次空载试运行（提升高度5m，测试制动性能）。操作人员要求：持证上岗，严禁酒后作业，连续工作≤4小时需轮换，操作时佩戴安全帽及防滑手套。5.2爆破安全爆破警戒：设置三级警戒区（半径30m、50m、100m），爆破前15分钟清场，确认警戒到位后发出起爆信号。哑炮处理：爆破后等待15分钟方可进入作业面，发现哑炮时，严禁拉扯导爆管，采用灌水法处理。5.3防坍塌措施监控量测：在井口周边布设8个沉降观测点，每2天观测1次，当沉降速率≥5mm/d时，立即停止开挖并加固。应急储备：配备20m长Φ20钢支撑、50m²防水布及应急水泵（扬程70m），确保突发坍塌时可快速支护。5.4防排水措施井口排水：设置环形截水沟（宽300mm，深400mm），接入市政排水管网，沟内铺设Φ200mm波纹管。井内排水：在井底设2个集水坑（尺寸1m×1m×1.2m），配置2台潜水泵（1用1备，流量50m³/h），确保水位低于作业面500mm。六、施工进度计划施工阶段工期（天）关键节点施工准备15卷扬机安装调试完成锁口施工7锁口混凝土强度达到设计值80%表土开挖及支护45完成20m深度开挖基岩开挖及支护90完成剩余38m深度开挖二次衬砌60井底衬砌完成竣工清理10验收合格总工期：220天，雨季（6-9月）需预留15天工期缓冲。七、环境保护措施扬尘控制：出碴车辆必须覆盖篷布，弃碴场设置洗车平台（高压水枪+沉淀池），施工道路每日洒水3次（早中晚各1次）。噪声管理：爆破作业安排在白天（8:00-18:00），风动设备设置隔音罩，噪声≤70dB（距声源1m处）。废水处理：井内排水经三级沉淀池（总容积50m³）处理后排放，悬浮物浓度≤150mg/L。八、应急预案8.1卷扬机故障应急处理当卷扬机突然停机时，立即启动备用电源（柴油发电机，功率30kW），采用手动制动将吊笼缓慢降至井底，检查电机及控制系统，排除故障后方可恢复作业。8.2涌水应急处理若井内涌水量突增至30m³/h以上，立即停止开挖，启动备用水泵，同时向监理单位报告，必要时采用双液注浆（水泥+水玻璃）封堵涌水