隧道开挖作业指导书.docx
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隧道开挖作业指导书
新建杭黄铁路站前段Ⅳ标隧道工程
编号:
隧道开挖作业指导书
单位:
中铁四局杭黄铁路站前Ⅳ标项目部第四架子队
编制:
审核:
批准:
年月日发布年月日实施
目录
1.适用范围-1-
2.作业准备-1-
2.1内业技术准备-1-
2.2外业技术准备-1-
3.技术要求-1-
3.1洞口段明挖-1-
3.2洞身开挖-1-
4.施工程序与工艺流程-2-
4.1施工程序-2-
4.2工艺流程-2-
5.施工要求-3-
5.1明洞开挖-3-
5.2洞身开挖-4-
6.劳动组织-10-
7.材料要求-11-
8.机械设备配置-11-
9.质量控制及检验-11-
9.1质量控制-11-
9.2质量检验-11-
10.安全及环保要求-12-
10.1安全要求-12-
10.2环保要求-12-
新建杭黄铁路站前Ⅳ标隧道工程
隧道开挖作业指导书
1.适用范围
本作业指导书适用于杭黄铁路站前Ⅳ标(DK77+465.235~DK85+264.79)管段内的常安隧道、场口隧道,隧道洞口开挖施工。
2.作业准备
2.1内业技术准备
作业指导书编制后,在开工之前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,阅读审核施工图纸,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。
制定施工安全保证措施,提出应急预案。
对施工人员进行技术交底,对参加施工人员进行岗前技术培训,考核合格后持证上岗。
2.2外业技术准备
进行线路复测及导线网加密布设的测量,进行现场地形地貌的踏勘,施工作业层中所涉及的各种外部技术数据搜集,为施工技术方案的比选提供依据。
3.技术要求
3.1 洞口段明挖
认真学习设计图纸,了解设计意图,深入工地做好施工调查、核对设计文件,调查核对工程地质、边坡、仰坡是否符合实际。
结合设计图纸和施工方案进行测量放线,确定洞门、明洞的平面位置、几何尺寸和地面高程等,结合放坡开挖的坡度、坑底水沟的设置确定开挖的尺寸。
进行钻爆设计,内容包括炮眼的布置、深度、斜率和数目,爆破器材、装药量和装药结构,起爆方式和爆破顺序,钻机选择和钻眼要求等。
钻爆设计图应包括炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表、主要经济技术指标及必要的说明。
检查边、仰坡以上的山坡稳定情况,消除悬石、处理危石。
进行洞口天、边沟的施工,并确保水流畅通。
3.2 洞身段开挖
1、超前地质预报:
采用地质超前预测预报系统对前方围岩进行超前探测,分析围岩的各种性能指标,以确定合理的施工方案。
2、施工测量放样:
开挖前将控制开挖的中线、水平引至开挖部位掌子面,确定开挖轮廓。
根据钻爆设计布置好炮眼。
3、钻爆设计:
岩石隧道开挖前,根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆破材料等进行钻爆设计。
其内容为:
炮眼的布置、深度、斜率和数目,爆破器材、装药量和装药结构,起爆方式和爆破顺序,钻眼机具和钻眼要求等。
钻爆设计图应包括炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表、主要经济技术指标及必要的说明。
4、开挖作业照明安装,钻眼机具到位,高压风、水管的连接。
做好洞内、外排水系统,保证排水畅通。
规划弃碴位置,布置出碴路线,出碴设备准备。
4.施工程序与工艺流程
4.1施工程序
1、洞口段明挖:
施工准备→测量放线→钻孔→装药→爆破→开挖→边坡支护。
2洞身段开挖:
施工准备→围岩处理→测量放线→钻孔→装药→爆破→开挖→洞身支护。
4.2工艺流程
施工工艺流程见下图
1、洞口明挖
洞口段明挖流程图
2、洞身段开挖
超前地质预报
施工准备
台车、台架就位
出碴
清危、初喷混凝土
通风
爆破
装药连线
钻孔
风水电就绪
测量、布孔
·
·
支护
下一循环
洞身开挖流程图
5.施工要求
5.1、洞口明挖
土石方开挖采用从上至下分段分层拉槽开挖;边、仰坡应随开挖的分层高度随挖随支护。
支护类型应根据地质条件和边坡的稳定情况选择,采用素喷或锚网喷支护。
1、土方开挖
人工预先清除开挖区内的植被、杂物,测量人员放出设计开挖边线,核实开挖断面,按设计图纸施工截水沟。
修筑区内开挖施工便道,并同步形成开挖区内临时排水沟。
土方开挖一般采用挖掘机从上至下分段分层开挖,边、仰坡预留30cm,采取人工刷坡。
大面积土方采用挖掘机配合自卸车运输至弃碴场。
2、石方开挖
石方开挖采用钻爆法,从上至下分段分层开挖,路堑边坡坡比严格按设计要求进行施工。
边、仰坡采用预裂爆破,中间区域采用松动爆破,挖掘机扒碴、装碴,自卸汽车运至指定弃碴场。
洞口段石方采用浅孔微差光面爆破技术,自上而下,从后向前的方式进行。
开挖时同层先挖中槽,后挖边坡, 以减小爆破对边坡的损伤。
根据主爆体的爆破效果和岩体岩性对预先确定的爆破参数进行优化,确保边坡的光爆效果。
光面爆破参数施工前,通过生产性试验,对初拟的钻爆参数进行验证。
5.2、洞身开挖
根据设计要求,Ⅲ级围岩宜采用台阶法,Ⅳ级围岩宜采用三台阶法,Ⅴ级围岩宜采用四步CD法或三台阶临时仰拱法。
1、台阶法
㈠:
根据地质情况,开挖上部土石方,及时施作初喷2-3cm厚砼,再在拱部设计范围内打眼施作Ф22中空注浆锚杆并按要求完成其注浆;再在拱部挂钢筋网;最后复喷砼至设计厚度。
上断面每循环进尺为3m。
㈡:
待上部进尺6~10m后,及时开挖下部土石方,并及时施作初喷3cm厚砼,然后在拱墙按设计布置安装Ф22砂浆锚杆,最后复喷砼至设计厚度。
㈢:
初期支护完成后,可根据实际情况安排施工仰拱及填充,仰拱及填充完成后按要求施作结构防水设施,主要是铺设防水板、横纵滤水盲管、安装施工缝止水带,待结构防水设施安装完成后,就位液压衬砌台车,进行二衬砼浇筑。
㈣:
待洞内其它土建工程完成后,及时施作水沟电缆槽,采用隧道全长连续施作,以利控制其线型和几何尺寸。
㈤:
施工工序见下图。
2、三台阶法
㈠:
开挖上台阶(
部),施做上台阶洞身结构初期支护,初喷4cm厚混凝土,架立钢架;钻设系统锚杆,复喷混凝土至设计厚度。
㈡:
上台阶施工至3~5m后,开挖中台阶(
部),接长钢架,施做洞身结构初期支护,参见第一步进行。
㈢:
开挖下台阶(
部),及时封闭初期支护,参见第二步进行;灌筑该段内Ⅳ部仰拱,灌筑该段内Ⅴ隧底填充。
㈣:
利用衬砌台车一次性灌筑Ⅵ部二次衬砌。
㈤:
施工工序见下图。
3、三台阶临时仰拱法
㈠:
(1)利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护,
(2)弱爆破开挖①部(3)施作①部导坑周边的初期支护,即初喷4cm厚混凝土,架立工字钢架,并设锁脚钢管。
(4)导坑底部铺设I18轻型工字钢,喷20cm厚混凝土,施作①部临时仰拱,必要时封闭掌子面。
(5)钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
在①部中间设置竖向支撑。
㈡:
(1)在滞后于①部3~5m后,弱爆破开挖②部。
(2)导坑周边部分初喷4cm厚混凝土,架立工字钢架,并设锁脚锚杆。
(3)施导坑底部8cm厚混凝土,施作②部临时仰拱(4)钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度,待初期支护收敛后,拆除临时仰拱钢架。
㈢:
(1)在滞后于②部3~5m后,弱爆破开挖③部。
(2)初喷4cm厚混凝土,架立钢架。
(3)隧底周边部分喷混凝土至设计厚度。
㈣:
浇筑Ⅳ部仰拱及隧底填充(仰拱及隧底填充分次施作)。
第五步:
根据监控量测结果分析,待初期支护收敛后,利用衬砌台车一次性浇筑Ⅴ部衬砌(拱墙衬砌一次施作)。
㈤:
施工流程见下图。
3、四步CD法
㈠:
利用上一循环架立的钢架施作隧道及中隔壁超前支护,弱爆破开挖①部,喷8cm厚混凝土封闭掌子面,施作①部导坑周边的初期支护和临时支护,即初喷4cm厚混凝土,架设I18钢架及I18临时钢架,并设锁脚钢管,导坑底部喷4cm厚混凝土,施作①部临时仰拱,安设I18横撑,钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
㈡:
在滞后于①部2~3m后,弱爆破开挖②部,喷8cm厚混凝土封闭掌子面,施作②部导坑周边的初期支护和临时支护,即初喷4cm厚混凝土,架设I18钢架及I18临时钢架,并设锁脚钢管,钻设钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
㈢:
利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护,在滞后②部10~15m后,开挖③部并施作周边的初期支护和临时支护,步骤及工序同①。
㈣:
在滞后③部2~3m后,开挖④部并施作导坑周边的初期支护和临时支护,步骤及工序同②。
㈤:
拆除开挖尾部靠近二次衬砌仰拱6~8m范围内临时中隔壁钢架,灌注该段内Ⅴ部仰拱。
㈥:
灌注该段内Ⅵ部隧底填充。
接长中隔壁临时钢架,使得钢架底支撑于仰拱顶面。
㈦:
上述步骤逐步循环。
并根据监控量测结果分析,待初期支护收敛后,逐段拆除临时钢架,利用衬砌模板台车一次性灌注Ⅶ部二次衬砌(拱墙衬砌一次施作)。
㈧施工工序见下图。
6.劳动组织
6.1劳动力组织方式采用架子队组织模式。
6.2班组施工人员应结合本管段确定的施工方案、机械、人员组织、工期要求进行合理的配置。
每个架子队工地现场主要人员配置表
架子队长
1人
技术负责人
1人
技术主管
1人
主站联络员
1人
防护员
1人
专兼职安全员
1人
工班长
3~5人
技术、质检、测量、试验人员
4~6人
机械工、开挖工、普工
15~20人
其中负责人、工班长、技术人员、专兼职安全人员等必须由施工企业正式职工担任,并可根据工程情况适当配备若干劳务工人。
7.材料要求
无
8.机械设备配置
为实现隧道安全、快速施工的目的,结合隧道施工工期要求,进行合理配置,施工机具如下:
序号
机械名称
单位
数量
备注
1
挖机
台
1
2
装载机
台
1
3
自卸车
台
5
4
空压机
台
4
5
风钻
台
6
9.质量控制及检验
9.1质量控制
1、采用激光导向仪配合测量人员准确放样,根据围岩情况合理调整钻爆参数,采用每一开挖循环一分析,及时调整钻爆参数,对出现超欠挖部位在下一循环进行修补,达到设计要求标准。
2、开挖前,采用地质超前预测预报对前方围岩进行超前探测,分析围岩的各种物理化学性能指标,以确定合理的施工方案。
3、开挖时根据工程地质条件以及开挖方法,采用合理的开挖机具,严格管制欠挖,并根据围岩级别,确定合理的循环进尺过长,造成围岩失稳。
同时按照设计要求及时施作永久性支护体系和临时支撑体系。
在上一循环支护达到一定强度后,再进行下一循环的开挖。
4、双线隧道属大断面隧道开挖,施工严格控制进尺,每次开挖一榀钢架间距并尽快施作初期支护。
做到“管超前、短开挖、强支护、勤量测、早封闭”。
5、开挖后按照设计要求加强围岩变形量测监控,根据量测反馈数据及时调整开挖方案,防止围岩坍塌。
;隧道洞门的排、截水设施应与洞门工程同步施工,当端墙顶部水沟置于填土上时,必须将填土夯填密实。
隧道洞口及缓冲结构物的排、截水工程应与路基排水系统合理连通。
9.2质量检验
1、采用台阶法、三台阶法开挖,由于开挖步骤比较多,工序较复杂,因此必须合理安排工序,才能保证施工规范、有序进行,从而保证施工进度。
2、施工时,每开挖一步均及时施作喷锚支护、安设钢架。
各部分开挖时,钢架设计加工与开挖轮廓吻合,支护尽量圆顺,从而减小应力集中。
3、每一分部的开挖高度,台阶长度要根据设备、地质等情况适当调整。
4、施工中特别注意施工用水和隧道渗水的排放。
由于工序多,施工用水和隧道渗水容易在边墙处汇集,浸泡拱脚基础,使其变软,从而造成初期支护和围岩的整体下沉。
10.安全及环保要求
10.1安全要求
1、施工区域设置警示标准,严禁非工作人员出入,进场施工人员必须佩戴安全吗。
2、如果洞内有害气体超标,施工人员禁止入洞。
3、爆破作业时,要有专人指挥。
所有人员撤至不受有害气体、振动及飞石伤害的安全地点。
4、对软弱破碎,不稳定围岩实施多钻眼,少装药,短进尺,多循环,强支护,早封闭的原则,以减少对围岩的扰动。
5、开挖成型后要及时进行初喷混凝土封闭开挖面,防止围岩风化。
初期支护和临时支护要及时施作,控制围岩的初期变形量,提高隧道围岩的自稳能力。
10.2环保要求
1、加强设备养护,减少设备漏油施工机械的废油废水,采用隔油池等有效措施加以处理,不得超标排放。
2、弃土场要先挡护后弃碴,防止泥沙冲刷污染农田、河流。
3、洞内外施工场地修筑临时排水设施保证排水畅通。
工地废水排放前先经沉淀池沉淀,并采取必要的净化措施处理达标后方可排放。
有害物质定点存放并按照有关规定处理。
4、洞内爆破后要进行洒水除尘或采取必要的设备除尘,严格控制洞内空气中微小颗粒的含量符合有关规定要求。
5、运输可能产生粉尘的车辆配备挡板及棚布,防止粉尘飞扬,减少对生产人员和当地居民造成危害,必要时对运输道路进行洒水。
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