会议纪要 第41期附件：特长隧道机械化快速施工技术方案.docx

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1、特长隧道机械化快速施工技术方案总工办（技术中心）集团承建的多条高速公路均有特长隧道，其中有代表性的是元绿高速惠民隧 道双洞全长16.950km,阿扎河隧道双洞全长19.755km；蔓金高速草果山隧道双 洞全长14.010km；永勘高速帮福隧道双洞全长17.260km。特长隧道辅助坑道多，管理跨度大，均是全线工期控制性工程。为顺利实现 “能通全通”总工期目标，在确保平安、质量的前提下，应致力于隧道快速施工 技术管理。从国内快速施工隧道经验总结来看，如果资源配置合理，过程管理得 当，隧道月平均进尺可达单个工作面180米以上。具体介绍如下：一、合理资源配置1、临建布设方案（1）拌和站在每端洞口附近建

2、一个双机120型拌和站（生产能力120 m3/h）,用于隧道 内包含喷射混凝土、二衬防水混凝土等所有混凝土的供应，该拌合站只负责对本 隧道的税的供应，不考虑对其他工程的税供应，保持其独立性。（2）钢筋加工场在每端洞口附近建一个小型钢筋加工场，负责隧道内拱架、钢筋、小导管及 管棚的加工，这样可以根据围岩和支护形式的变化，及时调整拱架等的加工尺寸 参数。（3）炸药库在隧道附近选择合适的位置，建立专用炸药库，只负责本隧道的炸药供应， 其容量要满足特殊时段（如：两会、春节等）期间的正常供应。2、超前地质预报和监控量测管理（1）根据隧道工程不良地质或开挖区段的特点，适当的选择两种或两种以 上的测试方法；

3、常规的电磁法（地质雷达法）辅助TSP法，测线布置和地质超 前预报解译准确性需提高。（2）为做好隧道洞外地质勘探工作，建议采用高密度电法进行宏观地调， 及时掌握影响隧道掘进范围内地质情况及不良地质现象，宏观上能指导和辅助后 期隧道超前地质预报工作。(3)对于隧道岩溶、涌水、突泥、断层等重点管控区域，建议采用三维地 质雷达短距离精细探测，实现雷达图像的三维可视化，探明整个掌子面及掌子面 区域外不良地质灾害体的位置。(4)特殊情况下，如地层变化、断层带、溶洞填充物、煤层等，为验证或 查明前方不良地质灾害体类型，建议采用超前水平钻孔，验证物探结果。(5)利用好炮眼钻孔进行辅助地质编录分析，掌子面钻孔放

4、炮时，建议均 炮孔加深，炮孔加深至5m,钻孔完毕，施工方管理人员或第三方检测人员现场 询问钻孔人员打钻异常情况(如遇空溶洞钻杆易滑入)、观察钻杆上附着物及钻 孔孔位是否存在流水、水流痕迹、冒冷风、铁锈物、稀黏土等，及时做好现场 记录，可作为辅助超前预报的一个依据。3、根据隧道特点合理配备机械和辅助生产设施采用隧道机械化施工方法(全断面法、微台阶法)，III、IV、V围岩开挖的 循环进尺能到达4.0m、3.6m、3.0m,极大的提高了工作效率。各级围岩工效分 析如下：(1) III级围岩机械化配套(4.0m)每循环理论施工时间:序号工序设备配置人员配置施工时间 (min)备注1施工准备 及钻孔1

5、 台 ZYS113操作人员2人、配 合人员1人150三臂凿岩台车接水电，定位。全 断面孔数按140孔计算，平均分 配到3个臂，每个臂钻孔约47个， 每个孔按领孔、钻孔约2.5min, 需要H8钟。2装药爆破1 台 ZYS113装药工8人90/3通风轴流风机2台/30/4找顶排险挖机1台挖机司机130/5出渣装载机1台、挖 机1台、自卸式 汽车6辆司机8人2406喷锚1 台 HPS3016S操作人员1人、配 合人员230设计方量2. 84*4=11. 4m3,按实 际效率25m3/h,约0.5h。合计时间570综合月理论进度指标二(30dX24h/9.5h) X4m X (25/30) =252

6、mIV级围岩机械化配套(3.6m)每循环理论施工时间:序号工序设备配置人员配置施工时间 (min)备注1施工准备 及钻孔1 台 ZYS113操作人员2人、 配合人员1人150凿岩台车接水电，定位。全 断面孔数按140孔计算，平 均分配到3个臂，每个臂钻 孔约47个，每个孔按领孔、 钻孔约2.5min,需要118钟。2装药爆破1 台 ZYS113装药工8人90/3通风轴流风机2台/30/4找顶排险挖机1台挖机司机130/5出渣装载机1台、挖机1 台、自卸式汽车6 辆司机8人2106立拱、网片1 台 SCD133操作手3人、配 合人员6人100按4幅拱架考虑，安装一桶 拱架时间约20min/桶接筋

7、、 网片安装时间20mino7锁脚、系统 锚杆、超前1 台 ZYS113操作手2人、安 装注浆2人1208喷浆1 台 HPS3016S操作人员1人、 配合人员292设计3 6米约31.2峭,按现有施工水平超耗在1. 2倍左右,共约38nl3,按实际效率25m3 /h,约 l.52h0合计时间822综合月理论进度指标二(30dX24h/13.7h) X3. 6m X (25/30) =157. 6mV级围岩机械化配套(3.0m)每循环理论施工时间序 q工序设备配置人员配置施工时 间 (min)备注115m管棚钻 孔、安装1 台 ZYS113操作手2人、 配合人员4人240按38根76mm管棚计算

8、，每孔钻孔约25min, 1次管棚可保证正常进尺 4个循环。2管棚注浆1台ZYS113、注浆 机1台操作手2人、 配合人员4人60按4循环施工一循环超前管棚。3施工准备 及钻孔1 台 ZYS113操作手2人、 配合人员1人1504装药爆破1 台 ZYS113装药工8人905通风轴流风机2台306找顶排险挖机1台挖机司机1人307出渣装载机台、挖机 1台、汽车6辆司机8人1808立拱、网片1 台 SCD133操作人员3人 配合人员6人100按3拱架考虑，安装一棍拱架时间 约20min/根接筋、网片安装时间 40mino9锁脚、系统 锚杆1 台 ZYS113操作人员2人、 安装、注浆人 员2人90

9、10喷浆1 台 HPS3016S操作人员1人 配合人员2人85设计3. 0m约29. 76 m3,现有施工水 平超耗在1.2倍左右，约35. 7 m3 按实际效率25nl3/h,约L43h。合计时间1055综合月理论进度指标=(30dX24h/17.6h) X3. 0m X (25/30) =102. 2m考虑到工人运用机械设备熟练程度、隧道长度及现场组织管理等因素，每月 综合月进度指标为HI级围岩180m、IV级围岩123m、V级围岩85.5m。（4）钻爆法机械化配套产品说明合计金额序号设备名称规格型号单台价格 （万）型号简要说明备注1凿岩台车ZYS1131040全智能三臂，工作 断面高度1

10、1m全智能三臂，工作断面高度11 米，钻成4m炮孔需2. 5mino2喷射台车HPS3016SW178单臂高配，30m3/h, 一次定位喷 射高度覆盖17. 5m喷射覆盖范围（宽义高义深） 31.4X17.5X15.3 m,专用工 程底盘，双向驾驶、四轮驱动， 四轮转向、不自带空压机。臂 架双回转，可滑移2.9nu3多功能作 业车（拱 架拼装台 车）SCD133335三臂工作断面高 度13米最大工作断面（宽X高）16X13米4自行式仰 拱栈桥YDZQ-2470最大净跨度大于 24m,自带模板， 一板可浇注12m 仰拱碎5防水板钢 筋铺设台 车FSG1270可满足6.5米宽 幅防水板铺设，也 可

11、满足12米钢筋 一次性绑扎为预估价格，将根据隧道尺寸 调整。1693万元（5）配足配强高压风、水、电，通风降尘及反坡排水设施等辅助生产配套 系统。高压风、水、电是隧道施工生产顺利进行的动力之源，高压风必须保证风动 凿岩机和喷浆机同时使用，并考虑一定的风损和备用。高位水池的高度和容量必 须根据隧道内最高点水压和高峰期的用水量设计，一般容量60方，高差40m能 满足要求。高压电总功率以所有用电设备的功率之和，乘以同步系数进行配置。隧道单口掘进通常采用压入式通风，洞身开挖在500米以内时,，配置功率为 55KW的通风机；大于500米，增至110KW；大于1500米，增至220KW。（6）加强设备的维

12、护和保养，是机械化作业能够持续高效推进的保证。建立“管、用、养、算”的设备管理运行机制，对机械设备进行统一管理。严 格实行单机核算制度，将主要机械设备的维修保养、平安运行、消耗等据实录入 数据库，逐步实现分析、核算自动化，据此进行总结及考核兑现。4、配足人员数量，加强人员培训根据隧道施工每条生产线、每道工序及每个岗位配置足够数量的作业工人。 合理设置每个班组的岗位，确定每个岗位的人员数量，结合每道工序单班工作时 长、循环时间及劳动强度，以确定班组个数。每个班设置一名班长，负责班内工 作安排。5、保证原材料质量和及时供应加强原材料进场检验，严把进场材料质量关，杜绝不合格的材料进入工程实 体。同时

13、加强节日期间及雨季、冬季物资储藏，防止因为假期或雨雪冰冻等恶劣 天气影响材料供应，造成停工。二、以开挖为龙头，全工序平行快速推进1、隧道开挖必须有详细的爆破设计，根据爆破设计中的眼位布置，确定凿 岩台车各控制点的位置。采取“定人、定耗”原那么实施开挖管理。（1）定人是凿岩台车操作手安排专人负责，做好岗前培训，让操作手研究 熟悉设备各臂各自位置的打法，到达熟能生巧，快速操作，以提高凿岩台车使用 效率。（2）定耗是必须严格按照爆破设计进行装药，以提高爆破效果，爆破设计根据围岩情况进行每班调整。2、制定隧道贯通后45天内完成所有附属工程施工的工期目标，以此来鞭策隧道后续工序的快速推进。3、隧道工作面

14、狭窄，作业空间有限，施工工序干扰大，合理控制工序间的 步距，确保所有工序平行流水作业。形成钻爆、初支、仰拱、防排水、钢筋绑扎 和二衬碎浇筑全工序平行流水作业，每道工序都有工作面，形成良性循环。基本 做到“零衔接”，只能人等工序，不能工序等人。三、平安优质是保障1、实行技术人员现场24小时值班制度，现场只要有施工就有技术人员在, 以便出现问题及时纠正，保证每道工序质量，防止返工；超前支护、仰拱清底及 混凝土浇筑等关键工序实行技术人员旁站制度。2、要高度重视超前地质预报工作，将其纳入工序管理，根据预报结果及时 调整支护结构。3、开挖过程中严禁冒进。应严格按照编制的专项施工方案执行。遇到围岩 变化地

15、段应结合超前地质钻、加深炮孔和掌子面地质素描对掌子面前方围岩情况 进行分析，合理确定开挖进尺。四、加强试验管理反复优化硅配合比，保证各项强度指标满足规范要求，保证泵送硅和湿喷碎 的和易性和可泵性，同时尽量缩短混凝土设计脱模时间，以加快混凝土的施工进 度。五、加强计划管理与考核每月定期召开月计划会，每周定期召开周生产会。对节点性施工计划，应进 行考核。考核完成后，兑现奖罚，严格执行。奖励以作业人员为主，以提高作业 人员的生产积极性；罚款以管理人员为主，以加强管理人员的责任心。六、结论根据上述分析结果可知，相较于传统工艺施工，采用机械化配套施工方案可 明显加快洞身掘进速度，施工组织安排合理，发挥出设备的正常功效，可按期完 成集团“能通全通”目标任务，也可培养更多隧道施工技术人才，积累更多隧 道施工经验，进一步提升集团在隧道建设方面的实力。建议特长隧道采用上述机 械化施工方案。