辛庄隧道开挖与初支技术交底v级

'辛庄隧道开挖与初期支护施工技术交底一、工程概况辛庄隧道左线1620m，右线隧道1615m，开挖土石方约48.4万m3，衬砌混凝土约7万m3。设计为分离式单洞三车道隧道，行车方向左右侧设双侧检修道。建筑限界：限宽0.75+0.5+3.75×3+1.00+1.00=14.50m；限高5m；车行横洞限宽4.5m，限高5m；人行横洞限宽2.0m，限高2.5m。人行横洞沿着隧道纵向每250m设置一道与车行横洞相间设置，车行横洞每750m设置一道。线路平曲线如表所示，线路纵坡：左线1.8%，右线1.8%。在设计中根据隧道宽度，隧道采用三心圆断面，车行、人行横洞采用直墙半圆拱断面。隧道洞口设明洞，端墙式洞门，复合式衬砌结构。地质由上到下为全风化、半风化、微风化灰岩。Z5P型衬砌每延米工程数量表项目单位每延米数量开挖m3170.1初期支护C25喷射砼m39.3φ8钢筋网Kg221.8RD25N中空锚杆m232钢支撑t3.41二、施工准备施工准备：包括风、水、电管路的连接，锚杆、及冬施材料准备，机械设备及小型机具的检查保养等，确保钻孔作业的顺利进行三、主要施工方法完成洞顶截水沟、洞口边仰坡防护、超大管棚工作后，可开始洞身开挖工程。我合同段选定左线ZK59+476∼ZK59+476.5段洞身开挖为首件工程。（一）洞身开挖1、开挖施工遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤测量”的原则。暗挖段隧道采用光面爆破及湿喷技术，并按仰拱超前，拱墙衬砌一次立模灌注的原则施工。Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩采用台阶法开挖,Ⅲ级围岩仰拱与掌子面的距离不大于90m，二衬与掌子面的距离不大于120m；Ⅳ11 级围岩仰拱与掌子面的距离不大于50m,二衬与掌子面的距离不大于90m；Ⅴ级围岩仰拱与掌子面的距离不大于35m,二衬与掌子面的距离不大于70m。2、台阶开挖法台阶法施工工艺流程图超挖欠挖不满足施工准备爆破效果装碴运输上下台阶初支护监控量测初喷混凝土上台阶钻眼通风排烟测量放线装药爆破超前地质预报下循环开挖爆破设计处理欠挖加强支护调整爆破参数3、台阶法施工工序说明(1)上台阶开挖；(2)上台阶初期支护；(3)下台阶开挖；(4)下台阶初期支护；11 3、施工要求(1)台阶不宜多分层，上下台阶之间的距离尽可能满足机具正常作业，并减少翻渣工作量；当顶部围岩破碎，需支护紧跟时，可适当延长台阶长度。(2)初期支护应紧跟开挖面；上台阶施工时，钢架底脚宜设锁脚锚杆和纵向槽钢托梁，控制其下沉和变形。下台阶在上台阶喷射混凝土强度达到设计强度的70％后开挖。(3)隧道两侧的沟槽及铺底部分应和下台阶一次开挖成型。(4)台阶分界线不得超过起拱线，台阶长度不得大于隧道开挖宽度的1.5倍，下台阶马口落底长度不大于2榀钢拱架的长度；应一次落底，并尽快封闭成环。(5)上台阶高度为2.5m，装渣机械紧跟开挖面。(6)控制上台阶钢架下沉和变形，做好锁脚锚杆。(7)岩体不稳定时应缩短进尺，先施工边墙支护，后开挖中间岩体；左右错开或拉中槽后再开挖边墙。4、光面爆破（1）放样布眼钻眼前，测量人员要用红铅油准确绘出开挖面的中线和轮廓线，标出炮眼位置，其误差不得超过5cm。在直线段，可用3～5台激光准直仪控制开挖方向和开挖轮廓线。（2）定位开眼采用钻孔台车钻眼时，台车与隧道轴线要始终平行。台车就位后按布孔图正确钻孔。对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它眼要高，误差要控制在3cm和5cm以内。（3）钻眼11 钻工要熟悉炮眼布置图，要能熟练地操纵凿岩机械，特别是钻周边眼，一定要有丰富经验的钻工司钻，台车下面有专人指挥，以确保周边眼有准确的外插角(眼深3m时，外插角小于3°；眼深5m时，外插角小于2°)，尽可能使两茬炮交界处台阶小于10cm。同时，应根据眼口位置及掌子面岩石的凹凸程度调整炮眼深度，以保证炮眼底在同一竖直面上。（4）清孔装药前，必须用由钢筋弯制的炮钩和小于炮眼直径的高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出和吹净。（5）装药装药需分片分组按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管要“对号入座”。所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。（6）连结起爆网路起爆网路为复式网路，以保证起爆的可靠性和准确性。连结时要注意：导爆管不能打结和拉细；各炮眼雷管连接次数应相同；引爆雷管应用电工胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处。网路连好后，要有专人负责检查。（7）瞎炮处理发现瞎炮，首先查明原因，由原爆破人员处理。如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮，则切去损坏部分重新连接导爆管即可；但此时的接头应尽量靠近炮眼。如因孔内导爆管损坏或其本身存在问题造成瞎炮，应参照《公路隧道爆破安全规程》有关条款处理。5、台阶法施工要求（1）开挖方式采用弱爆破，爆破时严格控制炮眼深度及装药量。（2）台阶长度宜控制在10m～50m之内；围岩稳定较差时，控制在3～10m。（3）下台阶断面开挖应两侧交错进行，下台阶开挖后仰拱应紧跟。施工中应解决好上下台阶的施工干扰问题，下部应减少对上部围岩、支护的拢动。（4）施工中，应按有关规范及标准图的要求，进行监控量测，及时反馈结果，分析洞身结构的稳定，为支护参数的调整、灌筑二次衬砌的时机提供依据。（5）上台阶施作格栅拱架时，采用扩大拱脚和锁脚锚杆等措施，控制围岩和初期支护变形，必要时施作临时仰拱。（611 ）下台阶在上台阶喷射混凝土达到设计强度70%以上时开挖，当岩体不稳定时需缩短进尺，必要时分下台阶左右两部开挖，并及时施作初期支护和仰拱。（7）下台阶施工时要保证初支格栅钢架整体顺接平直，螺栓连接牢靠。（二）、拱架制做安装Ⅴ级围岩设计Ｉ22ｂ工字钢，纵向间距50cm。工字钢拱架制做应按设计图纸要求的材料、规格、角度、与各单元几何尺寸在加工厂进行制做，工字钢加工采用型钢弯曲机弯曲成型。Ⅴ级围岩各单元连接GB706-88钢板16cm厚。拱架安装，制做成型的各单元在简易台架上组装，节点采用Ｍ22×75ｍｍ精制螺栓连接紧固成一体。而后支立，支立起的拱架采用Φ30ｍｍ、长1.5米的钢管及丝杆支起。而后按测量放出的中线、高程进行左右、上下调整。拱架必须垂直，倾斜角度不大于2°，间距、高程偏差3cm。拱脚不得有浮碴并用钢板垫实和调整高度。底脚承载力不够时应施做混凝土托梁增加强度。拱脚增加锁脚锚杆，锚杆采用φ22药卷锚杆2根，每根4ｍ，每榀拱架增加4根，锚管方向向下角度不小于60°并同拱架焊接成一体，管体注1：1水泥浆增加强度。安装纵向22连接筋，连接筋应在洞外加工厂弯曲成型，运到工作面安装。连接筋环向间距0.7米并在钢拱架内、外缘交错布置。施工时先放大样，按设计长度、半径将工字钢加工成型，然后运入隧道内，逐节安装，每安装一节，先用钢管及丝杆支立稳固，然后点焊到拱顶锚杆尾端，拱部5节工字钢全部安装到预定位置后，用M22螺栓连接紧固。（三）、钢筋网制做安装Ⅴ级围岩设计双层钢筋网，临时支护设计单层钢筋网。钢筋网规格Φ8，＠=20×20cm。进场钢筋首先进行调直、除锈，按施工要求进行切断下料。Ⅴ级围岩制做100×80cm（长×宽）网片。网片制做在加工厂加工，各网片接点必须点焊成型，网片间距误差±1cm。制做成型的网片集中堆放并做好防雨防潮。钢筋网片安装，制做成型的钢筋网片运到工地进行安装。两网片搭接不小于35ｄ，并且锚杆、拱架点焊成一体防止喷射混凝土脱落，预留2～4cm保护层。（四）、锚杆制做安装1、锚杆类型及其设置Ⅴ级围岩设计系统锚杆。规格RD25N型普通中空注浆锚杆，长4.0米,间距100×50cm（环×纵）梅花布置。注浆材料采用水泥浆，水灰比：1：1；一般为0.5～1.0MPa，注浆终压1.0Mpa，并继续注浆10min以上。11 按设计要求加工锚杆，准备在洞外。施工时除去油污、铁锈和杂质。2、钻孔采用MQTB-80/2.0气动支腿式帮锚杆钻机钻孔，锚杆钻孔利用开挖台阶搭设简易台架施钻，按照设计间距布孔；钻孔方向尽可能垂直结构面或初喷砼表面；砂浆锚杆钻孔直径应大于锚杆杆体15mm，其他形式锚杆钻孔直径应满足设计要求；孔位允许偏差为±50mm，钻孔数量应符合设计规定；钻孔深度不应小于锚杆杆体有效长度，但深度超长值不应大于10cm成孔后采用高压风清孔。3、安装锚杆锚杆注浆安装前须先做好材料、机具、脚手平台和场地准备工作，锚杆采用先锚后注式中空锚杆，将锚头与锚杆端头组合，装上垫片与螺母；把组装好的锚杆打入钻孔，锚杆要尽量打在钻孔的中央位置，将止浆塞穿入锚杆末端与孔口齐平并与杆体固紧，锚杆末端戴上垫板，待注浆浆体强度达到设计要求后拧紧螺母。4、注浆注浆程序：(1)检查、调试注浆泵，连接好注浆管路。(2)试泵，先做不少于5min压水试验，注意混合器中是否有串水现象，若无，则双泵压水。注浆原则：先下后上，先里后外，先水少后水多处。水泥浆由稀到浓，直到注浆正常未出现因凝结时间过快而堵管现象时，要根据理论注浆量和现场注浆量对比来调整比例。采用三次升压法注浆，由注浆油门阀调节压力，一般初始压力为0.5Mpa，终压为1.0Mpa。注浆完每一根锚杆，立即将吸浆管放入清水桶中，压入清水维持3～5min，清洗管路。（五）、喷射支护Ⅴ级围岩设计28cm厚C25混凝土支护。1、喷射方法（1）、喷射砼前，清理受喷面，做到受喷面无松动岩块，墙脚无虚碴堆积。（2）、材料准备：水泥拟选用42.5级普硅水泥，速凝剂要求初凝不超过5min，终凝不超过10min，砂采用河砂，干净无污染，适宜用于隧道内喷射混凝土。石料采用质地坚硬的碎石，其最大粒径不大于15mm。混凝土塌落度控制在8-12cm。（3）、设置控制喷射混凝土厚度的标志，采用埋设钢筋头做标志。（411 ）、喷射混凝土采用自动计量拌合机搅拌，施工时将已过筛的砂、碎石、水泥依次加入，然后加入水开始搅拌，拌料时严格掌握规定的速凝剂掺量和混凝土配合比，其水灰比一般控制在0.4～0.5，待混凝土拌和料搅拌均匀后，由混凝土输送车运至湿喷机。（5）、湿喷机在作业开始时，先送风，后开机，再给料，待砼从喷嘴喷出后，再供给速凝剂；结束时，先关闭速凝剂计量泵，之后停止供料，待喷嘴残留的少量砼和速凝剂完全吹净后，再停风。（6）、初喷厚度4cm，复喷每次7～10cm，Z5P支护类型采用一次初喷，二次或多次复喷，直至设计厚度。初喷先拱后墙，复喷先墙后拱，喷射顺序先下后上，避免回弹的砼挡住未喷岩面。喷射方向与岩面垂直，喷头与岩面保持0.6～1.0m的距离。喷射时，料束呈“S”旋转轨迹运动，一圈压半圈，纵向按蛇形状，每次蛇形喷射长度3至4m。喷头移动要慢，让砼有了一定厚度再离开，成片扩大喷射范围。岩面凹部处先喷砼找平。后一层喷射则在前一层混凝土终凝后进行。若终凝后间隔1h以上且初喷表面已蒙上粉尘时，则在后一层施喷前要将受喷面用高压气体、水清洗干净。（7）、有钢支撑处，钢支撑与壁面之间的间隙用混凝土充填密实；喷射混凝土由两侧拱脚向上对称喷射，并将钢架覆盖。2、喷射混凝土养护随着混凝土喷射的推进，后面应及时用保温被或塑料布进行覆盖，全部混凝土浇筑完成后，整体盖好，保温被或塑料布与混凝土表面距离20cm左右。砼浇注完成后，在结构物周围放置温度计（数量依结构物而定），温度计距砼表面20cm左右，设专人24小时监测养护棚内温度并做好记录。养生时间应延长，并根据回弹强度控制覆盖保温时间，保证混凝土不受冻害，达到设计要求。施工工艺流程示意图11 湿喷式砼喷射机水泥100kg砂247kg石子153kg水40kg混凝土拌合风压控制在0.45~0.7MPaTX-1型液体速凝剂水泥用量的4%筛网Ф10mm（滤出超径石子）3、喷射混凝土质量控制（1）、砼抗压强度试验：采用喷大板切割法或凿方切割法制作砼试块，标养28d，进行试验，强度必须满足要求。每10延米至少在拱部和边墙各制作一组试件，材料或配合比变化按要求增加试件。不合格要认真查找原因，凿除重喷。（2）、回弹控制：采用合适的配合比，配比中细骨料采用较细的河砂，粗骨料粒径最大控制在10mm左右，适当增加速凝剂的添加量也可减少回弹。喷射时喷枪与壁面垂直喷射，压密性好，回弹少。（3）、喷砼厚度检测：喷层厚度用凿孔的方法检查，每10延米至少检查一个断面，再从拱顶起每隔2m11 凿孔检查一个点，检查孔处的厚度应有60%以上不小于设计厚度，一个断面检查点处厚度的平均值不小于图纸规定的厚度，最小值不小于设计厚度的一半，但不得小于6cm。厚度不满足必须补喷，发现有裂缝、脱落或渗漏水时，要整治后补喷。（4）、湿喷面事前处理控制：首先清除可能落下的浮石，若有涌水时，先喷一层较大速凝剂量的砂浆，安设枝丫状盲沟引流至排水沟；涌水较大时，在涌水处钻眼，埋设带堵头的钢管把水引出。并根据实际情况调整混凝土配合比，增加水泥用量，再喷射混凝土。（5）、喷砼表面控制：喷砼要做到均匀密实，表面平顺整洁，无干斑或流滑现象。对围岩表面凸凹显著的部位填平补齐，为防水板的张挂创造良好的条件。（六）、仰拱初期支护施工V级围岩段岩层破碎，自承能力差，拱墙初期支护施工结束后及时进行仰拱初期支护施工，使隧道尽早封闭成环。仰拱初期支护采用I22b工字钢及28cm厚C20喷射混凝土，其施工方法与拱墙初期支护方法一致。四、质量保证措施（一）、开挖质量保证措施隧道开挖过程中恪守“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”18字方针。最大限度的利用围岩本身具有的支承能力，采取对围岩扰动少的开挖方法和方式。开挖前准确放样开挖轮廓线。（二）、锚杆网喷混凝土支护锚杆的类型和布置，必须符合设计要求，锚杆钻孔保持直线，并与所在部位的岩层主要结构面垂直。锚杆安装前，除去油污锈蚀并将钻孔吹洗干净。每根锚杆的锚固力不得低于设计要求，每300根抽样一组进行抗拔试验，每组不少于3根。钢筋网随受喷面起伏铺设，与受喷面的间隙为3cm。钢筋网的喷混凝土保护层厚度不得小于2cm。钢筋网与锚杆或其它固定装置连接牢固，网片之间搭接长度不小于200mm，在喷射混凝土时钢筋不得晃动。锚杆、钢筋网安装经检验合格后，及时喷射混凝土，并确保在4h内不得进行爆破作业。（三）、喷射混凝土11 采用湿式喷射法工艺。喷射混凝土作业分片依次进行，喷射作业自下而上，先喷钢架支撑与拱墙壁间混凝土，后喷两拱架之间混凝土。混凝土喷设采取分层喷射，后一层喷射在前一次喷射混凝土终凝后进行。喷射混凝土时，喷头垂直于受喷面，喷头离受喷面的距离保持在0.6～1.2m之间。喷射混凝土的表面确保密实、平整，无裂缝、脱落、漏喷、漏筋、空鼓、渗漏水等现象。五、安全保证措施（一）、隧道施工隧道施工洞内设专人指挥调度,三管两线设专人管理,保证照明、通风、排水良好，道路平顺畅通、灯光明亮。设置好运输线路安全信号标志，确保洞内运输安全。专职安全员上岗必须佩带安全人员袖标，凡进洞人员必须带安全帽。把弱围岩作为重点防范对象，注重围岩监测和观察，按新奥法原理组织施工，随时注意围岩的岩质和分布情况变化，节理裂隙发育程度和方向，掌子面填充物的性质、涌水量，锚杆是否挖断，喷混凝土是否产生裂隙。当围岩变形量无变缓趋势或喷射混凝土产生较大的剪切状态时立即停止开挖，采取辅助加固施工。做好隧道监控测量，根据监测资料，判定围岩的稳定性，超前指导施工，保证安全。洞内高压线及风管通过衬砌台车时，设置绝缘活动装置和风管分节安装，防止挂断电缆和弄坏风管。（二）、不良地质地段安全措施对于隧道洞口段、软弱破碎带等不良地质地段，采取超前支护、短开挖、弱爆破、衬砌紧跟、稳步前进的处理措施，有水地段先治水后开挖。严格按设计规定进行锚喷支护，加强围岩及支护监控量测，控制围岩的变形量，防止坍塌。同时，不良地质地段的二次衬砌要及时施作，仰拱提前完成及早形成封闭，确保隧道结构物及施工人员的绝对安全。（三）、塌方的预防和处理1、塌方前的征兆量测信息所反映的围岩变形速度或数值超过允许范围；喷射混凝土产生纵横向裂纹或龟裂；隧道洞顶或侧壁发现掉块或构件支撑间隙不断漏出砂、岩屑；支撑梁、柱变形或折断；岩层的层理、节理缝或裂隙变大、张开；11 隧道渗水，滴水突然加剧或变浑。（2）预防塌方的施工措施防止塌方是确保隧道工程质量及安全的头等大事，开挖、支护等工序的施工都必须以预防塌方为核心，认真对待。首先做到严格执行设计标准，设计规范，根据地质变化因地制宜制定施工方案。开挖后做到快找顶、早喷锚、强支护，宁早勿迟，宁强勿弱。勤检查，勤量测，对围岩发现有异常变化，立即采取有效措施，及时处理。c塌方的处理措施对塌方相邻段做加强支护，以控制塌方的发展和蔓延。对塌方体进行灌浆或超前管棚注浆，胶结松散塌体；灌浆凝固后，小段清渣；及时挂网，喷混凝土；架设钢支撑，并纵向连接，上下与锚杆、管棚焊接，形成为一初期支护的完整受力体；进行监控量测；循序渐进，往前施工；浇筑经特殊设计的断层及结构面处的钢筋混凝土。（四）、隧道支护作业人员均须配带必要的防护用品。机具设备应置于安全地段，喷射机、注浆机、水箱必须装置压力表和安全阀，定期进行耐压试验。发生堵管时，应及时疏通；处理堵管时，喷嘴前严禁站人。经常检查管道和接头是否有松脱和击穿可能，发现问题立即处理。在地质不良地带施工时，现场应有钢支撑等配备品，一应急需。且现场负责人也应会同有关人员对各部支护进行定期检查，当发现支护变异或损坏时，应立即修整加固。（五）、高压电进洞安全技术措施和电气防火措施1）组织措施设临电维护操作电工2名，负责填写临电记录和维护临电线路设备及操作开关。电工必须熟悉用电安全规程，规范并认真执行。2）技术措施11 线路开关及设备每月检查一次，包括线路的绝缘测试，接地电阻测试，设备绝缘测试及线路设备的检查等。配电系统全部采用TN-S系统，所有用电设备的外壳必须与专用的PE相连通，总接地电阻必须小于4Ω。手持式用电设备的保护地线应在移动电动缆芯内，其截面大于1.5mm2。维护和操作开关时，电工必须按规定穿绝缘靴、戴绝缘手套，必须使用绝缘工具。开关箱内不得有杂物，并保持清洁。开关的更换，熔断器熔化的更换，不得用不合格的开关熔体代替。洞内10KV电力电缆和低压电力电缆，以及其它线缆必须做好标识，防止安全事故的发生。洞内设备与电力电缆相接触需移动或工作时应采取相应的安全措施。由于低压电力电缆，10kv电力电缆，照明灯具等均设于同一侧，工作时梯子等不得靠在电缆之上，照明灯应与电缆一定距离。现场配备灭火工具，器材确保电气设备及现场其他设备的安全。11'