隧道洞身开挖工程专项施工方案.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流隧道洞身开挖工程专项施工方案.精品文档.麻竹高速随州西段长岗连接线 第二合同段隧道洞身开挖工程专项施工方案 编 制： 审 核： 批 准: 江西威乐建设集团有限公司2014年12月20日目 录1.编制依据12.编制原则13.工程概况13.1工程简介13.2主要设计技术指标24施工计划35机械设备及人员配备35.1劳动力安排35.2机械设备配制46施工工艺56.1洞身开挖方法及作业程序66.2洞身开挖作业程序76.3隧道开挖钻爆设计96.4开挖施工126.5微震爆破136.6浅埋段开挖施工147.隧道出碴148.质量检验158.1主控项目158.2一般项目159.质量保证措施169.1质量保证措施169.2洞挖工程质量控制1710.保证安全的主要措施1811.防火、危爆物品管理措施2012.文明施工2013.环境保护2113.1城市生态2113.2水体保护2113.3噪声2213.4振动2213.5大气污染231.编制依据麻竹高速随州西段长岗连接线隧道施工设计图纸。公路隧道施工技术规范 （JTG F60-2009）公路隧道施工技术细则 （JTG/T F60-2009）锚杆喷射混凝土支护技术规范 （GB50086-2001）建筑边坡工程技术规范 （TB10108-2002）公路工程质量检验评定标准 （JTG/T F80/1-2004）2.编制原则隧道洞口开挖施工方案根据隧道所处地理位置、地形条件，选择适宜的方法进行施工；采用新技术、新设备、新方案，做到适用性和先进性相结合，进行技术经济方案的比选，选择最优方案施工；提高施工机械化水平，提高劳动生产率，加快施工进度，确保工程质量。总结经验教训，不断的提高隧道工程洞口开挖的施工质量。洞口施工方案除应符合相关施工规范外，尚应符合环境保护和劳动卫生有关法律、法规的要求。3.工程概况3.1建设规模麻竹高速随州西段长岗连接线第二合同段 ，全长约1387米，全线隧道工程共1座，郭家湾隧道（416米）。 3.2工程地形、气候、地质条件1、 地形地貌及气象条件隧址区属构造剥蚀丘陵地貌区，地形起伏较大，植被较发育。隧道轴线经过地段地面高约250m340m，相对切割深度为90m。隧道进出口山体斜坡较缓，可见基石出露。有乡村道路通达，交通较便利。本项目所经区域属亚热带季风气候。气候温和，四季分明，光照充足，年平均气温15.5度，极端最高气温40.3度，极端最低气温-17.3度。日照时间长，年平均日照1970.5小时，严寒期短、无霜期短，年无霜期一般在230天左右。本区降水多集中在夏季，冬季雨量最少，年平均雨量820-1200毫米，年最大为1400毫米，年最小为500毫米。本区风向六、七月份多为东南风，其余月份多为北风或偏北风，年平均风速2.13.0米/秒，最大风速为22米/秒。2、 工程地质条件项目区在大地构造上位于秦岭褶皱系东段南部，本隧道经过地段为单斜构造，倾向北东。隧址区出露、揭露的底层主要为下震旦系岔河组（Z1c）碳质钙质板岩，板岩层理面产状60度50度。其中钻孔揭露地层如下：-1碎石土：黄灰色，碎石粒径差异性较大，厚度25m，局部夹大块石。-1强风化板岩：褐黄色，变晶结构，微片状构造，主要矿物成分为长石、石英、云母等，裂隙发育，岩芯多成砂状、碎块状，采取率50-60%。最大揭露厚度12m。-2中风化板岩：灰黑色，变晶结构，微片状构造，主要矿物成分为长石、石英、云母等，裂隙发育，岩芯以短柱状为主，部分为碎块状、柱状，RQD30%，采取率65-80%。最大揭露厚度20.5m（为未揭穿）。3.3主要设计技术指标道路等级：二级公路；设计车速：60km/h；行车道数：公路为双向2车道； 净空标准：5.0m；4施工计划郭家湾隧道开挖施工计划（2014年12月至2015年7月）。5机械设备及人员配备5.1劳动力安排每个隧道洞身开挖设专职管理人员2人，负责全队的现场管理、技术管理及日常事务，下设2个工班，施工高峰期可适当增加劳动力。注：下表所提供劳动力为每个隧道洞身开挖每个工班施工所需劳动力，所需人员和机械均在下表中列出。劳动力安排表序号工班名称劳动力安排承担任务1开挖工班10人负责洞身上台阶开挖，配合挖掘机扒碴，修整壁面及工作面钻孔爆破工作。2风水电保障工2人负责洞内外水电的保障维修与检查、洞内排水工作3运输工班8人出碴、卸碴、配合挖掘机或装载机装碴以及材料运输4测量工班2人负责开挖炮眼的布置、围岩量测5安全员1人负责洞内外安全6管理人员1人负责全队的现场管理合计245.2机械设备配制机械设备配套从隧道工程特点出发，本着既要与施工方法相匹配，又能满足施工需要的原则，结合质量工期要求，做到既先进，又经济，合理配备。同时，还充分考虑设备的完好率和出勤率，拟投入本标段每座隧道洞身开挖施工的主要机械设备见下表。 隧道单洞洞身开挖主要施工机械设备配置表序号设备名称规格型号单位数量1挖掘机PC200台12装载机ZL-50C台23风动凿岩机YT-28台44风镐G10A台85多功能台架轨行式台16自卸汽车东风5T台47电动空压机4L-20/8台38发电机120kw台16施工工艺隧道断面开挖施工工艺流程图超前地质预报判定围岩级别钻爆设计钻爆作业超前预支护通风、排危开挖断面检测是否需要超前预支护初期支护是否进入下一循环出碴运输6.1洞身开挖方法及作业程序洞身开挖方法详见表 “隧道开挖方法表”。主要隧道开挖方法表围岩级别开挖方法III级台阶法IV级环形导坑留核心土法IV级上、下台阶法V级上、下台阶法6.2洞身开挖作业程序隧道IV级、V级围岩采用上、下台阶法施工；详见图“隧道台阶法施工作业程序图”。6.3隧道开挖钻爆设计IV级、V级、级围岩隧道开挖施工坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则，采用微震爆破、小炮、机械或人工开挖，严格控制装药量，以减小对围岩的扰动，工序变化处支钢架(临时钢架)设脚锚杆，以确保钢架基础稳定；导坑开挖孔径及台阶高度可根据施工机具、人员安排进行适当调整；钢架之间纵向连接钢筋及时施作并连接牢固。V级围岩台阶法按光面爆破和预裂控制爆破布眼，三臂液压钻孔台车钻眼，塑料导爆管非电起爆、毫秒微差爆破，全面采用水压环保型爆破新技术，即在孔底及孔口分别装上水袋，中间装药，孔口堵塞机制炮泥的装药结构形式，达到降低炸药消耗量，降低粉尘，增加开挖进尺的目的。通过爆破试验确定爆破参数，试验时参照表 “光面爆破参数表”，并根据地质情况及时修正其钻爆参数。光面爆破参数表岩石类别周边眼间距E(cm)周边眼抵抗线W(cm)相对距离E/W装药集中度q(kg/m)硬岩40-5050-600.8-0.850.15-0.25软质岩35-4545-600.75-0.80.07-0.12掏槽方式：开挖根据具体情况采用单式、复式楔形掏槽或中空直眼掏槽。爆破器材：爆破器材一般地段选用2#岩石硝铵炸药，遇水采用乳胶炸药，塑料导爆管毫秒雷管微差起爆。本标段内所有隧道钻爆均采用“节能环保水压爆破”新技术，水压爆破工艺流程见图 “水压爆破工艺流程图”。水压爆破工艺流程图施工准备炮泥制作水袋加工爆破设计钻孔台车就位测画断面炮眼定位炮泥、水袋及火工品就位钻 孔清 孔安装炸药、水袋和炮泥连 线起 爆出 碴1)装药结构见示意图 “水袋炮泥回填堵塞法爆破图”，即先把水灌入到特制的塑料袋中，然后把水袋填入炮眼所设计的位置中，使爆炸能量无损失地经过水传递到炮眼围岩上，与无回填堵塞相比充分地利用了炸药能量，有利于岩石破碎，水的雾化还能起到降尘作用, 由专门的技术人员根据隧道围岩的实际情况制定相应合理可行的爆破设计。测量技术人员按爆破设计图，准确地测量出开挖断面，画出炮眼位置，为钻孔做好准备。 水袋炮泥回填堵塞法爆破图炮泥由土、砂、水按一定比例(0.75:0.1:0.15)制成，不软不硬，可取得更好效果。水袋(即装水的塑料袋)须有一定的壁厚，一般以0.8-1.0mm为宜，长为30cm，直径35-37mm，保证塞满钻孔而又不磨破水袋。对制作水袋、炮泥的工人在上岗前要进行专门的技术培训，以保证操作的熟练及加工出合格的产品。由专门的技术人员监督、检查炮破工按正确的方法安装炸药、水袋及用炮泥堵塞炮孔。做好相关数据的记录，并及时进行爆破效果分析，总结经验。2)所需机具设备主要为制作炮泥的专用炮泥机和水袋封装所用的专用封装机。3)水袋要求充水饱满，封口严密，不漏水；炮泥要严格按照土、砂、水三者的比例加工制作，要求成品表面光滑，搬运过程中不弄破碎，直径满足堵塞炮孔要求。4)钻孔时要根据设计要求，确保孔位、方向、倾斜角和孔深，在一般情况下要求钻孔开口误差不超过炮孔直径，钻孔深度误差为5cm。钻孔完后，要将岩石粉吹尽，孔内有水时，应尽量排除干净，水排不尽时要用防水炸药。5)严格按设计装药，水袋及炮泥。在装水袋时小心，不要将水袋弄破，炮泥要堵塞到炮眼口，并保证填塞严实。与水袋相邻的第一节炮泥要顺势轻放，不要捣实以免将水袋弄破，从第二节起要捣实直至炮眼口。6)装药及爆破：周边眼采用小直径药卷按空气柱状装药结构方式进行装药，为加快装药速度，其余炮眼采用散装炸药由专用装药机械装药。并采用机制炮泥堵塞，孔外网路采用复式网路联接，一次性起爆开挖部分断面。爆破后由专职安全员对危石清理后，方可进行下一道工序。7)在施工中要根据光面爆破设计结合现场地质变化情况进行爆破试验，不断修正爆破参数，实行定人、定岗、定标准的岗位责任制，以达到最优爆破效果。确保硬岩炮眼残留率达到80以上；中硬岩炮眼残留率达到60以上。施工过程中采用激光断面仪对开挖轮廓线进行跟踪检测，并根据检测结果修正钻爆设计。6.4开挖施工台阶法开挖采用三臂液压凿岩台车钻孔，其它地段采用钻孔台架配合风动凿岩机钻孔，非电毫秒雷管光面爆破技术。1)测量放线:钻孔前测量放样，准确绘出开挖轮廓线及周边眼、掏槽眼和辅助眼的位置，用激光铅直仪控制边线。距开挖面50m处埋设中线桩，每100m设置临时水准点。每次测量放线的同时，要对上次爆破断面进行检查，利用隧道开挖断面量测系统对测量数据进行处理，及时调整爆破参数，以达最佳爆破效果。2)钻孔作业:钻眼前，钻工要熟悉炮眼布置图，严格按钻爆设计实施。特别是周边眼和掏槽眼的位置、间距及数量，未经主管工程师同意不得随意改动。定人定位，周边眼、掏槽眼由经验丰富的司钻工司钻。准确定位凿岩机钻杆，使钻孔位置误差不大于5cm，保持钻孔方向平行，严禁相互交错。同类炮眼钻孔深度要达到钻爆设计要求，眼底保持在一个铅垂面上。3)周边眼的装药结构:周边眼的装药结构是实现光面爆破的重要条件，严格控制周边眼装药量，采用合理的装药结构，尽量使炸药沿孔深均匀分布。施工时采用不偶合装药结构，不偶合装药系数一般控制在1.4-2.0范围内，详见图 “周边眼空气柱状装药结构图”。周边眼空气柱状装药结构图4)围岩爆破:根据岩石强度选用不同猛度爆速的炸药，有水地段选用乳化炸药，其余均用2号岩石硝铵炸药。周边眼采用22×270小药卷，空气柱状装药结构，其余炮眼采用32×200药卷。采用塑料导爆管非电起爆。爆破作业管理控制:按“一标准、两要求、三控制、四保证”的原则进行光面爆破施工。“一标准”即一个控制标准。“两要求”即钻眼作业要求和装药联线作业要求。“三控制”即控制钻眼角度、深度、密度；控制装药量和装药结构；控制测量放线精度。“四保证”即搞好思想保证，端正态度，纠正“宁超勿欠”等错误思想；搞好技术保证，及时根据爆破实际情况调整钻爆设计参数；搞好施工保证，落实岗位责任制，组织QC小组活动，严格工序自检、互检、交接检；搞好经济保证，落实经济责任制。装药作业采取定人、定位、定段别，做到装药按顺序进行；装药前，所有炮眼全部用高压风吹洗；严格按爆破设计的装药结构和药量施作。严格按设计的联接网络实施，控制导爆索连接方向和连接点牢固性。6.5微震爆破隧道周边采用光面爆破，不良地质、浅埋地段采用微震控制光面爆破。微震爆破作业段最大一段允许装药量：QmaxR3×(Vkp/K)3a 式中：Qmax最大一段爆破药量，kg；Vkp安全速度，cm/s；取Vkp2cm/s；R爆破安全距离，m；K地形、地质影响系数；a衰减系数。K、a值是针对隧道的具体情况，通过多次试爆进行K、a值回归分析后确定。根据爆破物距爆心的安全距离要求，并由此推出的每段的最大装药量。6.6浅埋段开挖施工浅埋段地处级围岩,除了要求按上在几点的开挖要求外,还有其特殊的施工要求:先将钢管打入地层，然后注入水泥或化学浆液，使地层加固。开挖面土体稳定是采用浅埋暗挖法的基本条件。地层加固后，按照“管超前、严注浆、短开挖”进行开挖。一般每循环在0.5-1.0米左右。见图“浅埋暗挖施工工艺流程”浅埋暗挖施工工艺流程7.隧道出碴本标段所有隧道采用PC220液压挖掘机配合ZLC50侧卸式装载机装碴，自卸汽车运碴至洞外指定地点。8.质量检验8.1主控项目1)隧道开挖断面的中线、高程必须符合设计要求。检验数量：施工单位每一开挖循环检查一次，监理单位抽查。检验方法：激光断面仪、全站仪、水准仪测量。2)隧道开挖方法应符合监理单位（建设单位）批复的施工组织设计。检验数量：工法转换时施工单位、监理单位全部检查。检验方法：查对施工组织设计、观察。隧道不应欠挖。当围岩完整、石质坚硬时，方允许岩石个别突出部分（每1 m2 不大于0.1 m2）侵入衬砌，整体式衬砌应小于10 cm，其它衬砌不应大于5 cm。拱脚和墙脚以上1 m内断面严禁欠挖。检验数量：施工单位、监理单位每一开挖循环检查一次。检验方法：施工单位采用激光断面仪、全站仪、经纬仪量测周边轮廓断面，绘断面图与设计断面核对。监理单位现场核对开挖断面，必要时采用仪器测量。8.2一般项目光面爆破或预裂爆破的炮眼痕迹保存率，硬岩应大于等于80%，中硬岩应大于等于60%，并在开挖轮廓面上均匀分布。检验数量：每一爆破开挖循环检查一次。检验方法：查钻爆设计方案，观察、目测炮眼痕迹保存率。隧道开挖断面允许超挖值应符合下表的规定。隧道开挖断面允许超挖值 （cm）围岩级别开挖部位IVV检 验 数 量检 验 方 法拱部平均线性超挖15平均线性超挖10每一开挖循环检查一个断面激光断面仪、全站仪测量周边轮廓线，绘断面图与设计断面核对最大超挖值25最大超挖值15边墙平均10平均10注： 平均线性超挖值=超挖横断面积/爆破设计开挖断面周长（不包括隧底）； 最大超挖值：指最大超挖处至设计开挖轮廓切线距离； 炮眼深度大于3 m时，允许超挖值可根据实际情况另行规定。9.质量保证措施9.1质量保证措施1)严格执行招标文件及合同规定的施工验收规范，建立和健全各级质量检查制度。工程开工前组织全体员工学习有关技术标准、质量标准，预先向参与施工的人员进行施工工艺过程的技术交底、说明工艺质量要求以及技术规程，同时加强质量意识教育、树立高度的质量意识，确保工程的施工质量。2)编制质量计划，并严格贯彻执行。3)施工前做好导线复测和施工放线工作，认真阅读图纸，做好逐级技术交底工作。吃透设计意图，认真审查施工图设计及说明，绘制分部分项工程施工草图，严格照图纸施工、按规范执行，不出差错。加强工序质量保证措施。选择对下道工序的施工有重大影响的工质量不稳定的工序等作为控制点，如隧道洞身质量控制选择钻眼爆破和支护工序作为控制点，隧道洞身开挖选择爆破参数、爆破施工为控制点。9.2洞挖工程质量控制岩石隧道石方洞挖质量控制程序见框图（附后）1) 根据设计文件、合同文件和监理工程师的指示，根据规范规定，进行必要的爆破试验，确定爆破参数，指导爆破设计，建立钻孔、装药及联网记录，报监理工程师审查。 2) 对火工品进行检查，合格后才能使用。 3) 严格控制开挖断面，不欠挖，超挖值符合施工规范要求。 4) 炮眼痕迹保存率：硬岩大于85%，中硬岩大于80%，软岩大于70%。工作面清理测量开挖边线 岩石隧道开挖质量控制程序框图爆破设计测量放孔报监理审批钻孔清孔验 孔火工品领取运输火工品质量检查有问题分段装药质检员现场监督销 毁三级质检起爆网络连接震动波测试现场安全检查爆 破 有问题有问题处 理爆后检查出 碴10.保证安全的主要措施1)加强宣传教育工作，强化全员安全意识，建立安全保证体系，使安全管理制度化，教育经常化。2)在安排、检查、落实施工任务的同时，必须兼顾和保证安全工作，把安全工作贯穿于施工全过程。3)坚持定期的安全教育和检查制度，设立安全监督岗，支持和发挥群专结合的作用。4)施工中临时结构必须向员工进行安全技术交底，对大型临时结构须进行安全设计和技术鉴定，合格后方可使用。5)用电线路架设应符合规定要求，配电箱和闸刀盒应上锁，室外配电箱和闸刀盒应有良好的防护措施。6)加强运输及施工车辆的管理，经常检查其车辆，严格禁止车辆带病作业。7)强化防洪措施，储备好防洪物资，组织防洪抢险班子及人员，设专人值班，同当地政府部门联系协调好，及时掌握洪情，以便及早采取措施。8)施工前，组织广大干部职工认真学习安全生产法，并定期进行安全考试，使大家熟悉和掌握安全生产的各项规定，各专业工种作业人员，必须经专业培训和考试，合格后方准独立操作。9)爆破器材的管理和使用应遵守爆破安全操作规程，进行爆破器材加工和爆破作业的人员，严禁穿化纤衣物。10)爆破后立即进行通风排烟，距爆破时间15min后，检查人员再进入工作面，进行以下各项检查并妥善处理后，其他工作人员才准进入工作面：有无瞎炮及可疑现象；有无残余炸药或雷管；有无松动的石块.11)当发现量测数据有突变或异变时，及时通知现场负责人，并采取应急措施，保证施工作业安全。12)架设的动力照明线路，设置的配电箱等，都必须符合防火、防水、防触电、防雷击、防爆的要求，并配备足够的消防设施，安装避雷设备。11.防火、危爆物品管理措施1)清除一切可能造成火灾、爆炸事故的根源，严格控制火源、易燃、易爆和助燃物。2)施工现场配备足够的灭火器材，并同当地消防部门联系，加强安全防范工作。3)对工地的照明系统要派人随时检查维修养护，防止漏电失火引起火灾。12.文明施工1)严格按照“集中施工、快速施工、文明施工”的十二字方针，精心组织，合理安排，实现文明工地建设活动。2)全面开展创建文明工地活动，做到“两通三无五必须”，即：施工现场通道畅通；施工工地附近单位和居民出入口畅通；施工中无管线高放，施工现场排水畅通无积水，施工工地道路平整无坑塘；施工区域与非施工区域必须分隔，施工现场必须挂牌施工，管理人员必须佩卡上岗；工地现场施工材料必须堆放整齐，工地生活设施必须文明，工地现场必须开展以创文明工地为主要内容的思想政治工作。3)对进场施工的队伍签订文明施工、保护地下管线协议书，建立健全岗位责任制，把文明施工责任落到实处，提高全体施工人员文明施工自觉性与责任心。4)车辆在运料过程中，对易飞扬的物料用篷布覆盖严密，且装料适中，不得超限；车辆轮胎及车外表用水冲洗干净，保证清洁。13.环境保护13.1城市生态1) 对地上和地下的文物要防震、防毁和避让，不污染和破坏文物，不危及文物安全。发现地下文物，将保护现场，及时报告，不得移动和收藏，并防止文物流失，暂时停止作业，在主管部门未结束处理前，不得重新进行作业。2) 在施工前做好各类市政管线的调查，施工中做好防护，防止施工破坏管线。市政管线的迁移和保护按法规要求进行，履行报批手续并付费。同时采取措施并建立应急程序、做好应急准备，避免停水、停电等事故的发生，一旦发生事故可及时响应。3) 施工照明灯的悬挂高度和方向要考虑不影响居民夜间休息。4)在施工场地周围出安民告示，以求得附近居民的理解和配合。13.2水体保护施工期间的水污染来源主要是施工泥浆水、车辆冲洗水、施工人员生活污水、雨季地表径流等。采取的控制措施为如下几点：1) 废水集中排入水坑，悬浮物执行污水综合排放标准中的三级标准400mg/l；废水排入自然水体，悬浮物执行污水综合排放标准中的二级标准150mg/l。2) 根据不同施工地区排水网的走向和过载能力，选择合适的排口位置和排放方式。3) 在工程开工前完成工地排水和废水处理设施的建设，并保证工地排水和废水处理设施在整个施工过程的有效性，做到现场无积水、排水不外溢、不堵塞、水质达标。4) 生产废水包括施工机械设备清洗的含油废水、洗车槽污水与开挖土石方排水。含油废水和含石废水分别进行处理，含油废水用隔池去油污，含石废水则由沉淀将其中固体物料沉淀，严禁任意排放。5) 进行水沉淀处理措施为：施工场地的生产废水，经过滤网过滤，通过污水管输入池中沉淀，并做除油处理。经业主和环保部门认可后排放。13.3噪声施工期间主要的噪声来源是施工机械等。必须采取以下措施进行控制：1) 施工场界噪声按建筑施工场界噪声限值的要求。2) 采取措施，保证在各施工阶段尽量选用低噪声的机械设备和工法。并且在满足施工要求的条件下，尽量选择低噪声的机具。3) 对主要噪声源如空压机、挖车、装载机等采用有效的吸声、隔音材料施做封闭隔声或隔声屏，使其对居民的干扰降至规定标准。4) 夜间施工经有关部门批准领取“夜间施工许可证”。5) 噪声超标时一定采取措施，并按规定缴纳超标准排污费。对超标造成的危害，要向受此影响的组织和个人给予赔偿。6) 确定施工场地合理布局、优化作业方案和运输方案，保证施工安排和场地布局考虑尽量减少施工对周围居民生活的影响，减小噪声的强度和敏感点受噪声干扰的时间。建立必要的噪声控制设施，如隔声屏障等，或将高噪声设备尽量放在下穿道内。7) 自备发电机时将作隔声处理，在有电力供应时不使用自备发电机。13.4振动产生振动的主要来源是施工机械等施工活动。采取的控制措施为以下几点：1) 施工振动对环境的影响按城市区域环境振动标准要求。2) 根据敏感点的位置和保护要求选择施工方法，最大限度的减少对周边的影响。3) 对本工程施工有可能会对地层产生扰动，引起建筑变形或沉陷。对临近建筑物将事先详查、做好记录，对可能的危害采取加固等预防措施。4) 其余控制措施与噪声基本相同。13.5大气污染大气的主要污染来源有：运输、开挖、燃油机械等。采取的控制措施为如下几点：1) 对易产生粉尘、扬尘的作业面和装卸、运输过程，制定操作规程和洒水降尘制度，在旱季和大风天气适当洒水，保持湿度。2) 合理组织施工、优化工地布局，使开挖的作业、运输尽量避开敏感点和敏感时段(室外多人群活动的时候) 。3) 车辆出场须经加盖后方能出场。