掌子面封闭施工方案

掌子面封闭施工方案我作为本项目隧道工程的技术负责人，结合当前掌子面实际围岩情况，牵头编制本方案。前段时间我们在隧道右线开挖过程中，发现当前掌子面围岩破碎、拱顶沉降超出预警值，随时有坍塌风险，因此决定立即停止开挖，实施掌子面全封闭加固施工，整个方案从现场实际出发，兼顾安全、质量与进度要求，具体内容如下：1工程概况与编制依据1.1项目及掌子面概况我们负责施工的这段山区高速隧道，右线设计总长度三千余米，目前开挖进度距离洞口一千二百余米，当前掌子面围岩为强风化砂岩，通过超前地质预报和现场踏勘发现，围岩节理裂隙发育十分密集，局部有渗水滴水现象，岩面整体性差，用手轻抠就能掉块。我们监测组连续三天监测发现，拱顶日沉降速率最大达到5毫米，超出规范要求的预警值，如果继续强行开挖，极有可能发生掌子面滑塌、冒顶事故，因此必须先对掌子面进行全封闭加固，稳住围岩之后再开展后续作业。我带着技术组在掌子面蹲了两天，把每一处裂隙、每一处渗水点都标记清楚，方案所有参数都是结合实际摸查结果定的，没有死套设计图纸。1.2编制依据本方案主要依据现行公路隧道施工技术规范、隧道工程安全技术规程、岩土锚杆与喷射混凝土支护技术规范等行业标准编制，同时结合本项目前期地质勘察报告、本段掌子面超前地质预报成果、日常监控量测数据，以及我参与过的类似破碎围岩处理经验，所有参数都符合规范要求，也适配现场实际情况，不存在照搬通用方案的情况。2封闭施工目标与遵循原则2.1核心施工目标我们设定的三个核心目标，第一是安全目标，整个封闭施工过程实现零伤亡、零坍塌事故，绝对不允许出现任何安全意外；第二是质量目标，封闭结构强度、密实度达标，能够有效稳定掌子面围岩，为后续超前加固和开挖创造安全条件；第三是进度目标，整个封闭施工控制在7天内完成，尽量减少对项目总工期的影响。说句实在话，我们项目总进度卡得确实有点紧，但我跟项目领导也明确表态，哪怕再多花两三天，也要把活做扎实，安全永远排在进度前面，这一点没得商量。2.2施工遵循原则整个施工过程我们遵循四个原则：第一是安全优先原则，所有作业都在保证安全的前提下开展，发现险情立即撤人，绝不抱有侥幸心理；第二是由浅入深原则，先处理表面危石、加固既有初支，再做整体封闭，不把隐患留在封闭层内部；第三是动态调整原则，施工过程中随时根据围岩变化、监测数据调整施工参数，不死套方案；第四是全断面覆盖原则，整个掌子面从拱顶到掌子面底部仰拱位置，所有裂隙都要封实，不留下渗水、掉块的死角。3施工前期准备工作确定了目标和原则之后，我们牵头落实了全方面的准备工作，确保开工后不出乱子，具体内容如下：3.1技术准备我带着技术组重新摸排了掌子面的地质情况，画出了详细的岩面节理分布图，测量了不同位置的渗水量，最终确定了封闭层厚度、补强参数，所有参数都符合规范要求。我们已经给所有参与施工的人员做了两轮技术交底和安全交底，我特意给带班班长把每个风险点都标出来，反复讲了三遍，就怕他记不住。昨天我跟安全员一起查了交底签字，所有施工人员都签了字，没有一个人漏掉，我们也提前跟监理单位沟通了方案的核心内容，得到了初步认可，只等开工后按流程报检。3.2人员组织准备我们专门配了值班领导1名，全天在洞口值班，我本人每天至少进洞两次，现场盯控施工过程；配了现场技术员2名，24小时轮班，随时记录施工数据、调整施工参数；配了专职安全员1名，全过程盯控安全，随时排查隐患；开挖班组配6名有经验的工人，负责排危、清渣；支护班组配8名工人，负责喷射混凝土、打设超前导管；另外洞口留了4名应急救援队员随时待命，一旦有情况能立即投入救援，每个人的职责都划分得清清楚楚，不会出现推诿扯皮的情况。3.3机械设备与材料准备我们提前调试了喷锚机、挖掘机、通风机、注浆机所有用到的设备，昨天试机所有设备都能正常运转，没有故障。材料方面，我们提前进场了足够的喷射混凝土骨料、水泥、钢筋网、钢拱架、超前小导管、注浆料，都堆在洞口料场，距离掌子面近，用的时候随时能运进去，所有材料都抽样送了检，质量全部合格。另外我们还额外储备了方木、编织袋、速凝剂等应急材料，够整个施工过程使用，不会出现停工待料的情况。3.4安全应急准备我们的逃生管道已经接到位，目前管口距离掌子面只有18米，符合规范要求不超过20米的规定，洞口应急通道全程畅通，没有堆任何材料挡路。所有进洞人员都配了对讲机，洞内信号全覆盖，急救箱里的药品都更新过，够用。上周我们还组织所有参与施工的工人做了一次应急逃生演练，大家都清楚逃生路线和集合点，不会出现乱跑的情况。4封闭施工具体工艺流程与操作要点所有准备工作落实到位之后，我们按照由浅入深的顺序逐步开展封闭施工，具体步骤和操作要求如下：4.1施工前安全排查与原始数据采集每次进掌子面作业之前，我们首先要通风至少15分钟，由专职检测员进去检测有毒有害气体浓度，合格之后才能安排人员进洞。第一步就是排危，由有十年以上隧道施工经验的老工人拿长撬棍，站在已经成型的稳定初支下面，把掌子面和拱墙上的松动危石全部撬下来，我严格要求绝对不能让工人站在危石下方作业，上次有个年轻工人图省事，站在掌子面下方撬拱顶的石头，我远远看到赶紧喊他退回来，事后跟他说了快半小时，命比那点进度重要一万倍，绝对不能拿命换活。排危完成之后，监测组重新量测拱顶沉降和周边收敛，记下原始数据，给后续施工对比用。4.2既有初支缺陷修补与拱脚加固排危完成之后，我们先检查掌子面后方已经做好的初期支护，凡是有开裂、掉块、空鼓的位置，全部凿除干净重新喷射混凝土，尤其是拱脚位置，我们这个掌子面左拱脚沉降偏大，还有渗水，所以我们特意把原来的锁脚锚管加长了一米，重新注入水泥浆，把拱脚牢牢稳住，拱脚稳了整个初支才稳，这一步绝对不能省。4.3掌子面全封闭作业既有初支处理合格之后，就开始做掌子面整体封闭，我们设计的封闭层总厚度是30厘米，分两次喷射，第一次先喷15厘米，把整个掌子面的岩面封住，把松散的围岩粘成整体。喷的时候严格要求从下往上喷，顺序不能错，从下往上喷才能保证混凝土密实，不会留下空隙，遇到节理裂隙比较大的位置，我们特意放慢喷射速度，把混凝土填进去，确保完全封实。有渗水的位置，我们提前埋好了软式导水管，把渗水引到边沟排出去，不然水积在封闭层后面，时间长了压力越来越大，很容易把封闭层顶裂，这是我之前在别的项目吃过亏得来的经验，所以这次卡得特别严，漏埋一个导水管都不行。第一次喷射初凝之后，再喷第二次到设计厚度，局部围岩特别破碎的位置，我们加挂一层φ6钢筋网，用锚钉固定在岩面上再喷，提高封闭层的整体性和抗裂能力。4.4封闭后的补强加固封闭层达到设计强度之后，我们还要做超前补强，就是在封闭层上沿着拱部120度范围打设超前小导管，小导管间距30厘米一根，长度4.5米，外插角控制在10度到15度之间，打完之后注入水泥浆，把掌子面前方的破碎围岩固结起来，减少后续开挖的风险。注浆压力我要求严格控制在0.5到1兆帕之间，压力太小注不进去，压力太大容易把本来就破碎的围岩撑裂，反而起反作用，我们技术员全程盯在旁边，每一根导管的注浆量和注浆压力都记下来，要是注浆量达不到要求，就重新扫孔补注，绝对不能糊弄。4.5封闭完成后持续监测所有施工完成之后，我们马上在封闭墙上布设监测点，拱顶布设一个，左右边墙各布设一个，每天早晚各测一次拱顶沉降和周边位移，我每天下班之前必须拿到当天的监测数据，不看完我不回家，要是日沉降速率超过3毫米，就立即预警，停止一切作业，人员撤到安全区域，重新排查原因调整方案，确认安全之后再恢复施工，这一步哪怕多花点时间，也绝对不能掉以轻心。5全过程安全管控措施封闭施工整个过程风险都比较高，所以我们制定了严格的安全管控措施，把每个环节的风险都降到最低：5.1施工作业过程安全管理所有进洞人员必须戴安全帽、穿反光背心，高空作业必须系安全绳，掌子面作业的时候，无关人员绝对不能靠近，挖掘机清渣的时候，作业范围内不能站人，通风系统全程不能停，哪怕是停工吃饭的时候，也要保持通风，防止有毒有害气体积聚，每天下班之后，要把所有机械都退到安全距离之外，不能停在掌子面附近。5.2监测预警响应机制我们把预警分成三个等级，日沉降速率在1到3毫米之间是黄色预警，这个时候我们加大监测频率，改成四个小时测一次，减慢施工速度，排查有没有异常；日沉降速率超过3毫米或者裂缝宽度超过5毫米是橙色预警，这个时候立即停止施工，所有人员撤到洞外，技术组开会分析原因，调整方案之后再进洞；如果出现突然掉块、裂缝快速发展就是红色预警，所有人立即沿着逃生通道撤离，绝不允许贪恋设备材料，我们一直跟工人说，人活着比什么都重要，跑对不跑错，哪怕误撤也比出事强。5.3人员安全教育我们每天开早班会，第一件事就是讲当天的安全风险，提醒大家注意，每个礼拜做一次全员安全培训，针对掌子面施工的风险做专项讲解，新进场的工人必须经过三级安全教育，考核合格才能上岗，不能走形式。我有时候也会跟工人聊天，问问他们对安全要求清楚不清楚，有没有哪里不懂的，再给他们讲一遍，毕竟安全是自己的，大家都重视了才能真的安全。6突发险情应急预案除了日常管控，我们也制定了突发险情的应急预案，确保万一出现异常能及时处置：6.1应急组织与职责我们成立了专门的应急领导小组，项目经理任组长，我任副组长，安全员、施工员、材料员、后勤人员都是成员，所有成员手机24小时开机，我睡觉都把手机放在枕头旁边，就怕半夜有情况找不到人，每个岗位的职责都分清楚了，有人负责疏散，有人负责上报，有人负责联系救援，不会乱了阵脚。6.2险情处置流程施工过程中如果发现掌子面有掉块、裂缝突然变大、沉降速率突然加快这些异常，现场负责人第一时间发出预警，所有人员立即沿着逃生通道撤到洞外，然后上报应急领导小组，我们组织技术人员分析险情原因，调整施工方案，确认安全之后再安排人员进洞处置，绝对不允许违章指挥，在险情没排除的时候让人进去冒险。6.3应急物资保障我们在洞口专门留了应急物资堆放区，储备了足够的工字钢、方木、水泥、沙袋、救生设备这些，随时能用，我们也跟附近的医院签了应急救援协议，救护车半个小时之内就能赶到项目上，确保万一有人受伤能及时送医。7方案验收与后续施工安排整个封闭施工完成之后，我们首先组织内部自检，我带着技术部、安全部、施工班组一起，检查封闭层的厚度、强度，检查小导管注浆质量，核对监测数据，确认所有指标都符合要求之后，再整理全套资料报监理单位验收，验收合格之后，我们再根据围岩情况安排下一步的开挖施工，开挖过