弧形導(dǎo)坑開挖施工作業(yè)指導(dǎo)書六項目部

1、腿莀罿袃蒈荿蚈聿莄莈螀 湘桂鐵路擴(kuò)改工程標(biāo)段隧道工程 編號：001 弧形導(dǎo)坑開挖施工作業(yè)指導(dǎo)書單位：中國路橋湘桂鐵路擴(kuò)改工程標(biāo)第六項目部編制： 審核： 批準(zhǔn)： 二00九年八月十三日發(fā)布 二00九年八月十五日實施弧形導(dǎo)坑開挖施工作業(yè)指導(dǎo)書1、適用范圍本作業(yè)指導(dǎo)書適用于中國路橋改建鐵路湘桂線永州至柳州段擴(kuò)能改造工程XG-II標(biāo)第六項管段石頭崗隧道弧形開挖施工。2、作業(yè)準(zhǔn)備2.1、內(nèi)業(yè)技術(shù)準(zhǔn)備應(yīng)在開工前組織技術(shù)人員認(rèn)真學(xué)習(xí)實施性施工組織設(shè)計，熟悉、審核施工圖紙，規(guī)范及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，制定施工安全保證措施，提出應(yīng)急預(yù)案，對施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，對參加施工人員進(jìn)行上崗前技術(shù)培訓(xùn)，考試合格后持證上崗。2.2、外

2、業(yè)技術(shù)準(zhǔn)備收集各種外部技術(shù)數(shù)據(jù)，完善各種大臨設(shè)施，做好工地上的“三通一平”工作。3、技術(shù)要求3.1、施工前按設(shè)計提供的配合比進(jìn)行噴射砼，二次襯砌砼的室內(nèi)試驗確定施工配合比。3.2、錨桿進(jìn)行材質(zhì)檢查，按設(shè)計圖紙要求在工地生產(chǎn)部分鋼架；3.3、進(jìn)行中線水平復(fù)測，在進(jìn)口路基上設(shè)立牢固的進(jìn)洞導(dǎo)線投點，臨時水準(zhǔn)點，并報監(jiān)理審批；3.4、盡早將暗洞入口處的旋噴樁保質(zhì)保量的完成，以確保高速公路行車安全及施工安全。4、施工程序與工藝流程隧道的施工方法根據(jù)地質(zhì)條件、斷面大小、結(jié)構(gòu)形式、機(jī)械配置、周圍環(huán)境的需要、綜合經(jīng)濟(jì)效益等因素而確定。爆破器材的運(yùn)輸、儲存、檢驗、再加工和銷毀要符合爆破安全規(guī)程（GB6722）的

3、規(guī)定。進(jìn)場的爆破器材應(yīng)同時具備相關(guān)的檢驗合格證和技術(shù)指標(biāo)及說明書，每批爆破器材在使用前應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場測試和檢驗。爆破器材的外觀檢查包括：雷管管體不應(yīng)有壓痕、銹蝕、破損，加強(qiáng)帽不應(yīng)歪斜；導(dǎo)爆管端頭封口，無異物或堵塞、無損傷、穿孔、油污，無斷藥；導(dǎo)火索、導(dǎo)爆索表面無折傷、壓痕、變形、霉斑、油污；粉狀硝酸銨類炸藥不應(yīng)吸濕結(jié)塊，乳化和水膠炸藥不應(yīng)稀化或變硬。通過爆破試驗，選擇合理的鉆爆參數(shù)，在施工過程中根據(jù)圍巖地質(zhì)變化情況不斷的調(diào)整鉆爆參數(shù)，實現(xiàn)光面爆破，把對圍巖、支護(hù)、襯砌的擾動減少到最小程度。隧道開挖輪廓形狀和斷面尺寸應(yīng)符合設(shè)計要求，盡量減小開挖輪廓線的放樣誤差。隧道開挖斷面以二次襯砌設(shè)計輪廓線為基準(zhǔn)

4、，考慮預(yù)留變形量、測量貫通誤差和施工誤差等因素適當(dāng)放大。4.1 方案設(shè)計要求本線隧道弧形導(dǎo)坑法組織施工，并要根據(jù)不同圍巖級別及周邊環(huán)境選擇相應(yīng)工法，應(yīng)根據(jù)監(jiān)控量測結(jié)果，適時施作二次襯砌。隧道于DK214+975DK215+060段下穿衡昆高速公路，交角41°，拱頂距公路路面約6.3米。為確保施工安全及控制路面沉降，隧道采用大管棚內(nèi)插60中管棚+雙層初期支護(hù)（25a鋼架外層拱部+I20b鋼架內(nèi)層全環(huán)）+襯砌的支護(hù)體系，采用弧形導(dǎo)坑預(yù)留核心土法施工，全隧應(yīng)遵循“短進(jìn)尺，弱爆破，強(qiáng)支護(hù)，勤量測，早封閉”原則組織施工。隧道開挖前，首先完成明洞工程、洞口截水溝、洞口土方及邊仰坡防護(hù)施工。洞口土

5、方采用挖掘機(jī)配合裝載機(jī)自上而下分層施工，大型自卸汽車運(yùn)輸，并及時做好坡面防護(hù)，開挖一段（臺階）防護(hù)一段（臺階）。洞口明洞采用明挖法施工，開挖至明暗分界線后，先施做護(hù)拱混凝土，然后施做暗洞超前大管棚，隨后立即做好明洞襯砌，隨后進(jìn)入暗洞施工，待明洞混凝土達(dá)到設(shè)計規(guī)定的強(qiáng)度后及時進(jìn)行明洞洞頂回填。暗洞開挖根據(jù)圍巖情況級地段采用弧形導(dǎo)坑法施工，每循環(huán)進(jìn)尺控制在0.5-0.6m以內(nèi)。施工通風(fēng)采用管道壓入式通風(fēng)。在施工過程中應(yīng)不斷總結(jié)經(jīng)驗，優(yōu)化工藝。加強(qiáng)超前地質(zhì)預(yù)測、預(yù)報，加強(qiáng)圍巖監(jiān)控量測管理。根據(jù)量測結(jié)果，及時調(diào)整預(yù)留變形量及支護(hù)參數(shù)，適時施作二次襯砌，確保隧道安全。開挖方法的改變，要嚴(yán)格按程序申請設(shè)計

6、變更。4.2 弧形導(dǎo)坑法弧形導(dǎo)坑法是先開挖隧道上斷面兩側(cè)的導(dǎo)坑，并及時施做導(dǎo)坑四周初期支護(hù)及臨時支護(hù)，必要時施做邊墻襯砌，然后再開挖上斷面上部，預(yù)留核心土，再分部開挖其它部分。該方法主要應(yīng)用于級圍巖淺埋、偏壓及洞口地段，本隧道暗洞開挖均適用。 弧形導(dǎo)坑法施工工藝本隧道280米，暗洞全部采用弧形導(dǎo)坑法施工，施工方法見下（1）正洞V 級圍巖施工方法DK214+975DK215+060下穿衡昆高速公路段圍巖采用弧形導(dǎo)坑預(yù)留核心土法開挖，開挖步驟如下：1) 開挖方法：巖石地層采用控制爆破開挖施工分六部開挖支護(hù)，各部開挖支護(hù)的長度控制在0.50.6米，開挖支護(hù)達(dá)到一個襯砌循環(huán)后,停止掘進(jìn),待施做完襯砌后

7、再開始下一循環(huán)施工,每一循環(huán)開挖掌子面均噴5cm厚的砼封閉。2) 初期支護(hù)：采用雙層型鋼鋼架加強(qiáng)支護(hù)（外層拱部25鋼架，內(nèi)層全環(huán)20鋼架）及系統(tǒng)錨桿支護(hù)，隧道支護(hù)采用“一掘一支”制。每一部開挖完成之后，立即進(jìn)行初期支護(hù)，先初噴4cm的混凝土，然后打設(shè)系統(tǒng)錨桿掛鋼筋網(wǎng)，架立鋼架，打鎖腳錨桿、系統(tǒng)錨桿，現(xiàn)場質(zhì)檢工程師及監(jiān)理檢查中線、標(biāo)高及凈空尺寸、焊接質(zhì)量等符合要求后，采用濕噴工藝噴射混凝土。鋼架布置圖見<<鋼架作業(yè)指導(dǎo)書>>。3) 超前支護(hù)：為保證隧道開挖安全，導(dǎo)坑開挖前沿初支拱部布置60超前中管棚注漿。4) 弧形導(dǎo)坑先墻后拱法開挖注意事項：a、工作面較多，作業(yè)面狹小，施

8、工相互干擾大，必須統(tǒng)一指揮、協(xié)調(diào)；b、對圍巖的干擾次數(shù)多，不利于圍巖的穩(wěn)定，注意加強(qiáng)對爆破的控制，周邊采用光面爆破；c、對整個施工過程監(jiān)控量測，若發(fā)現(xiàn)凈空位移量大或收斂速度無穩(wěn)定趨勢時，對初期支護(hù)結(jié)構(gòu)采取補(bǔ)強(qiáng)措施。(2）技術(shù)措施堅持“少擾動，短進(jìn)尺，強(qiáng)支護(hù)，勤量測，早封閉”的原則。下穿衡昆高速公路段的施工要貫徹穩(wěn)步推進(jìn)的原則，切實搞好超前支護(hù)、初期支護(hù)和施工監(jiān)控量測。采用微震動控制爆破技術(shù)，以減輕對圍巖的擾動。初期支護(hù)或臨時支護(hù)必須緊跟開挖工作面及時施作。支護(hù)未完成，不得進(jìn)行下一循環(huán)的開挖作業(yè)。噴射混凝土采用濕噴法作業(yè)。出碴前必須進(jìn)行初噴。噴射混凝土的質(zhì)量必須嚴(yán)格控制。系統(tǒng)錨桿在鉆開挖爆破眼時

9、一并鉆好眼孔，其間距、孔深應(yīng)符合設(shè)計要求，并盡量垂直巖層層面。一般采用早強(qiáng)藥卷錨桿。掛網(wǎng)在初噴砼及施作錨桿后進(jìn)行。鋼筋網(wǎng)在洞外預(yù)制焊接成網(wǎng)片后運(yùn)至洞內(nèi)安設(shè)，以節(jié)省掛網(wǎng)時間。掛網(wǎng)時，鋼筋網(wǎng)要緊貼巖面，并與鄰近錨桿聯(lián)接牢固。局部圍巖松散、破碎地段，應(yīng)加強(qiáng)臨時支護(hù)或初期支護(hù)，或采用超前支護(hù)（超前錨桿），并加強(qiáng)施工監(jiān)測，防止坍方、支護(hù)失穩(wěn)、襯砌病害等的發(fā)生。4.3 隧道開挖的允許超欠挖值應(yīng)符合下表的規(guī)定。隧道允許超挖值（cm）圍巖級別開挖部位、拱部線性超挖10最大超挖15邊墻線性超挖10仰拱、隧底線性超挖10最大超挖254.4 施工要點 隧道施工前應(yīng)做好洞頂、洞門及洞口防排水系統(tǒng)。洞門及洞內(nèi)排水溝應(yīng)進(jìn)

10、行鋪砌，砂漿抹面，防止地表水及施工用水下滲，影響結(jié)構(gòu)安全。 軟巖隧道開挖堅持以人工風(fēng)鎬開挖為主，機(jī)械開挖為輔，局部弱爆破的原則。爆破要通過爆破試驗，選擇合理的鉆爆參數(shù)，必要時在施工過程中，根據(jù)地質(zhì)條件的變化和對振動波的監(jiān)測，不斷調(diào)整鉆爆參數(shù)，實現(xiàn)對圍巖、支護(hù)及襯砌的最小擾動。 土質(zhì)隧道在開挖工程中，盡量減少挖掘機(jī)對隧道邊沿的開挖，應(yīng)采用人工風(fēng)鎬對隧道周邊進(jìn)行修整，減少對圍巖的擾動，避免側(cè)壁或拱頂?shù)魤K現(xiàn)象。拱腳、墻角應(yīng)預(yù)留30cm人工開挖，嚴(yán)禁超挖。 核心土距掌子面距離應(yīng)保持35m左右，核心土應(yīng)保證其長度和寬度。 堅持開挖后立即初噴的原則，尤其土質(zhì)隧道在開挖后極易出現(xiàn)掉塊現(xiàn)象，采用初噴砼封閉開挖

11、面的方法，有效地解決掉塊問題。 通過拱腳增加鎖腳錨桿，鋼架拱腳部位靠近圍巖側(cè)增設(shè)縱向連接筋、擴(kuò)大拱腳基礎(chǔ)及增設(shè)支撐槽鋼墊板等多種形式來增強(qiáng)拱腳承載力，減小拱頂下沉。 通過縮短臺階長度，及時施做仰拱，使初期支護(hù)全環(huán)鋼架及時閉合成環(huán)。 完善洞內(nèi)臨時防排水系統(tǒng)，嚴(yán)禁積水浸泡拱腳。地層含水量大時，上臺階掌子面附近宜開挖橫向水溝，將水引至隧道中部或兩側(cè)排水溝排出洞外，以免浸泡拱腳。必要時應(yīng)配合井點降水等措施將地下水位降至隧道二次襯砌底部以下，確保施工順利。4.5、綜合超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報本線隧道地質(zhì)情況復(fù)雜，存在部分隧道洞身位于衡昆高速以下、巖石隧道破碎帶等不良地質(zhì)，需結(jié)合施工地質(zhì)工作予以查明。為此，要求針

12、對本線大斷面隧道與輔助坑道設(shè)置的具體情況，開展綜合超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報，成立專業(yè)的超前地質(zhì)預(yù)報室，由總工程師負(fù)責(zé)，配置物探、水文、地質(zhì)、試驗專業(yè)工程師并配備先進(jìn)的預(yù)測、預(yù)報設(shè)備和儀器，并將綜合超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報納入施工工序。尤其是巖石隧道存在破碎帶時，必須提前做好超前地質(zhì)預(yù)報工作，確保隧道安全通過。針對隧道具體的工程特點，采用地貌、地質(zhì)調(diào)查與地質(zhì)推理相結(jié)合的方法，進(jìn)行定性預(yù)測。具體采取的措施有：對開挖全過程進(jìn)行綜合預(yù)測、預(yù)報，方法有地質(zhì)素描法(常規(guī)地質(zhì)法)、超前探孔近距離預(yù)報、地質(zhì)雷達(dá)中短期預(yù)報等。施工中應(yīng)該將幾種預(yù)報手段綜合運(yùn)用，取長補(bǔ)短，相互補(bǔ)充和印證。綜合監(jiān)測結(jié)果，及時提出對不良地質(zhì)的處理措施

13、，以降低施工風(fēng)險，確保工程質(zhì)量和運(yùn)營安全。超前地質(zhì)預(yù)報若發(fā)現(xiàn)前方地質(zhì)情況與設(shè)計不符時要及時通知設(shè)計單位到現(xiàn)場核實，以便及時采取有效的設(shè)計變更方案。常規(guī)地質(zhì)法常規(guī)地質(zhì)法適用于為近期開挖、支護(hù)提供預(yù)報（設(shè)平導(dǎo)時視超前正洞的長度）。開挖面圍巖級別、巖性、圍巖風(fēng)化變質(zhì)情況、節(jié)理裂隙、產(chǎn)狀、地下水等情況進(jìn)行觀察和測定后，繪制地質(zhì)素描圖，通過開挖后利用羅盤儀、地質(zhì)錘、放大鏡、皮尺等簡單工具對開對洞內(nèi)圍巖地質(zhì)特征變化分析來推測開挖面前方的地質(zhì)情況，據(jù)以指導(dǎo)施工。超前水平鉆孔采用超前水平鉆機(jī)鉆進(jìn)過程中鉆速和鉆碴的變化對開挖面前方較短距離內(nèi)的地質(zhì)情況進(jìn)行判斷，為提高其預(yù)報的準(zhǔn)確度，與地質(zhì)素描配套使用。通過超前鉆

14、探取芯測定含水率為主要手段確定下一步施工方案。4.6、 爆破施工石質(zhì)隧道的爆破作業(yè)，應(yīng)采用光面爆破或預(yù)裂爆破。爆破作業(yè)應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)條件、開挖斷面、開挖方法、循環(huán)進(jìn)尺和爆炸材料進(jìn)行鉆爆設(shè)計。鉆爆設(shè)計應(yīng)根據(jù)爆破效果不斷優(yōu)化爆破參數(shù)。鉆爆設(shè)計的內(nèi)容包括炮眼（掏槽眼、輔助眼、周邊眼）的布置、深度、斜率和數(shù)目，爆破器材、裝藥量和裝藥結(jié)構(gòu)，起爆方法和爆破順序，鉆眼機(jī)具和鉆眼要求等。鉆爆設(shè)計土應(yīng)包括炮眼布置圖、周邊眼裝藥結(jié)構(gòu)圖、鉆爆參數(shù)表、主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和必要的說明。爆破參數(shù)應(yīng)通過試驗確定。當(dāng)無試驗條件時，可參照表1、表2選用。表1 光面爆破參數(shù)巖石類別周邊眼間距E（cm）周邊眼抵抗線W（cm）相對距離E/

15、W裝藥集中度q（kg/m）極硬巖506055750.80.850.250.30硬巖405550600.80.850.150.25軟質(zhì)巖354545600.750.80.070.12表2 預(yù)裂爆破參數(shù)巖石類別周邊眼間距E（cm）至內(nèi)排崩落眼間距（cm）裝藥集中度q（kg/m）極硬巖4050400.30.4硬巖4050400.20.25軟質(zhì)巖3540350.070.12注：1.表中所列參數(shù)適用于炮眼深度1.03.0m,炮眼直徑4050mm,藥卷直徑2025mm。2 當(dāng)斷面較小或圍巖軟弱、破碎或?qū)η€、折線開挖成形要求較高時，周邊眼間距E應(yīng)取較小值。3 周邊眼抵抗線W值在一般情況下均應(yīng)大于周邊眼間距

16、E值。軟巖在取較小E值時，W值應(yīng)適當(dāng)增大。4 E/W：軟巖取小值，硬巖及斷面小時取大值。5 表列裝藥集中度q為2號巖石硝銨炸藥，選用其它類型炸藥時，應(yīng)修正。周邊眼應(yīng)沿隧道開挖輪廓線布置，保證開挖斷面符合設(shè)計要求，硬巖開眼位置在輪廓線上，軟巖可向內(nèi)偏510cm。底板和仰拱底面采用預(yù)留光爆層爆破，級圍巖段的中心水溝應(yīng)與隧底光爆層同時爆破成形。輔助眼交錯均勻布置在周邊眼和掏槽眼之間，力求爆破出的石塊塊度適合裝碴需要。周邊炮眼與輔助炮眼的眼底應(yīng)在同一垂直面上，掏槽炮眼加深1020cm。當(dāng)開挖面凹凸較大時，應(yīng)按實際情況調(diào)整炮眼深度，使周邊眼和輔助眼眼底在同一垂直面上。炸藥可選用巖石硝銨炸藥和乳化炸藥。4

17、.7、 監(jiān)控量測見隧道監(jiān)控量測施工作業(yè)指導(dǎo)書5、施工要求5.1、石質(zhì)隧道嚴(yán)格按“先支護(hù)，后開挖，短進(jìn)尺，強(qiáng)爆破，快封閉，勤量測”的原則組織施工，土質(zhì)隧道“先探測，管超前，非爆破，嚴(yán)挖水，強(qiáng)支護(hù)，早襯砌”的原則組織施工；5.2、為了保證隧道施工安全，施工期間應(yīng)加強(qiáng)施工地質(zhì)調(diào)查工作，并實現(xiàn)全隧超前地質(zhì)預(yù)報，將其納入正常施工工序進(jìn)行管理，通過超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報工作，核實和預(yù)測掌子面前方的地質(zhì)條件，以便及時調(diào)整工程措施，確保施工及結(jié)構(gòu)安全。 5.3本隧應(yīng)以超前鉆探為主，結(jié)合物探手段進(jìn)行綜合超前地質(zhì)預(yù)報，超前水平鉆孔原則上設(shè)于拱部，每個斷面不宜少于2孔，每25m一循環(huán)，每孔長30m；5.4隧道施工期間應(yīng)開

18、展監(jiān)控量測，將監(jiān)控量測作為關(guān)鍵工序列入現(xiàn)場組織，監(jiān)控量測必側(cè)項目包括以下內(nèi)容：地表沉降、拱頂下沉、凈空變化（兩側(cè)壁收斂），量測斷面間距不大于10m，測點布置請參見設(shè)計資料及鐵路隧道監(jiān)控量測技術(shù)規(guī)程。5.5噴射砼一定要采用濕噴工藝，二次襯砌要采用廠拌砼，臨時支護(hù)及初期支護(hù)的砼厚度要保證達(dá)到設(shè)計要求，噴射前要預(yù)埋標(biāo)桿鋼筋頭以便檢查其噴射厚度。5.6噴射砼初凝后，要對其定時進(jìn)行噴霧養(yǎng)生，保證其表面經(jīng)常濕潤；5.7洞內(nèi)爆破只能用電雷管和非電爆破器材引爆，不準(zhǔn)使用火雷管；5.8洞內(nèi)石方爆破只能采用松動爆破和光面爆破，能用風(fēng)鎬開挖，修鑿地地方不準(zhǔn)打眼放炮。6、勞動組織6.1勞動力組織方式，采用架子隊組織模

19、式；6.2每班作人人員配務(wù)情況施工負(fù)責(zé)人1技術(shù)人員1工班長1專職安全員1開挖工（風(fēng)鉆工）1218支護(hù)工人8施工機(jī)械司機(jī)58電工1修理工1其中負(fù)責(zé)人、技術(shù)員、工班長、兼職安全員必須由施工企業(yè)正式職工擔(dān)任，特殊工程工人性質(zhì)持證上崗。7、材料要求原材料必須符合設(shè)計要求，設(shè)計未明確的符合以下要求：噴射砼粗骨料粒徑不大于2cm，且級配良好，速凝劑最大摻加量不大于水泥用量的3% ，砂子用中砂，膠凝材料用量不宜小于400kg/m3,水膠比宜為0.40-0.50，膠骨比宜為1：4（1：4）1：5，骨料砂率宜為45%60%，砼拌和物的坍落度宜為813cm.。 8、機(jī)具、設(shè)備配置：空壓機(jī)10m3/min 2臺風(fēng)鉆4臺風(fēng)鎬46臺小型挖掘機(jī)1臺小型裝載機(jī)1臺自卸汽車4臺砼濕噴機(jī)1