銑挖法法開挖工藝

PAGE.PAGE.-..-可修遍-銑挖法施工工藝細那么工程概況1.1工程概況根據(jù)市動遷辦、鐵路局地區(qū)指揮部要求，為防止高壓電力線拆遷，研究了金窯直通線局部改為隧道兩個方案。方案一，局部40m隧道方案隧道起止里程為ZDK19+890至ZDK19+930，全長40m，全段暗挖施工。暗挖隧道洞口距離線塔根底的距離按隧道洞徑1.5倍考慮。全段隧道拱部140度圍采用雙層φ159大管棚+雙層φ42超前小導管支護。大管棚環(huán)向布置每米3根，每循環(huán)長度為10m，搭接2米，管用水泥砂漿填充，管棚之間打設φ42超前小導管，并注漿加固地層，漿液采用水泥水玻璃雙漿液。在ZDK19+895至ZDK19+925圍，高壓電塔與隧道邊墻之間設置一排鉆孔灌注隔離樁，樁徑1m，樁間距1.5m，樁長20m，隔離樁深入隧道拱底2m。在該圍隧道施工采用銑挖法施工，以防止擾動高壓電塔塔基。為解決路塹排水問題，在隧道洞外南側(cè)設置與隧道平行的排水洞，隧道與排水洞凈距10m。隧道進口外路塹兩側(cè)排水溝需將水聚集到南側(cè)，與橫向排水洞順接，隧道出口處通過橫向排水洞與路塹排水溝連接。排水洞凈寬2.5m，凈高2.5m，長60m。方案二，長段落300m隧道方案隧道起止里程為ZDK19+750至ZDK20+050，長300m，全段暗挖施工。全段隧道拱部140度圍采用雙層φ159大管棚+雙層φ42超前小導管支護。大管棚環(huán)向布置每米3根，每循環(huán)長度為10m，搭接2米，管用水泥砂漿填充，管棚之間打設φ42超前小導管，并注漿加固地層，漿液采用水泥水玻璃雙漿液。在ZDK19+895至ZDK19+925圍，高壓電塔與隧道邊墻之間設置一排鉆孔灌注隔離樁，樁徑1m，樁間距1.5m，樁長20m，隔離樁深入隧道拱底2m。在該圍隧道施工采用銑挖法施工，以防止擾動高壓電塔塔基。為解決路塹排水問題，在隧道洞外南側(cè)設置與隧道平行的排水洞，隧道與排水洞凈距10m。隧道進口外路塹兩側(cè)排水溝需將水聚集到南側(cè)，與橫向排水洞順接，隧道出口處通過橫向排水洞與路塹排水溝連接。排水洞凈寬2.5m，凈高2.5m，凈高2.5m，長320m。隧道構(gòu)造設計有明挖拱型斷面、暗挖拱型斷面及U型明槽等幾種形式。隧道主要穿越地層為泥巖，泥質(zhì)砂巖及砂質(zhì)泥巖，通過K2弱風化軟巖巖體，巖體較完整，隧道圍巖根本分級一般為Ⅳ級，隧道下穿高速公路段降低為V級。瀏陽河隧道〔北段〕從DⅡK1562+870～DⅡK1565+755段，長2885m，1.2.銑挖法施工工藝簡介銑挖法1-1三臺階臨時仰拱法開挖施工步驟圖圖1-2三臺階臨時仰拱法工序縱斷面示意圖2.工藝流程及工藝要求2.1.工藝流程施工工藝流程：上臺環(huán)形開挖→上臺階初支→核心土開挖〔必要時上臺階施作臨時仰拱〕→中臺階左側(cè)開挖〔中臺階右側(cè)開挖，左右側(cè)錯開不大于1.8m〕→中臺階左側(cè)初支〔中臺階右側(cè)初支〕→開挖中臺階核心土→下臺階左側(cè)開挖〔下臺階右側(cè)開挖，左右側(cè)錯開不大于1.8m〕→下臺階左側(cè)初支〔下臺階右側(cè)初支〕→開挖下臺階核心土→開挖隧底→施作隧底持護→施作永久性仰拱及邊墻根底施工→撤除臨時仰拱→施作防水及二次襯砌。2.2.施工步驟詳見"1-1三臺階臨時仰拱法工序橫斷面示意圖"、"1-2三臺階臨時仰拱法施工工序縱斷面圖"2.3.施工流程圖2.4.開挖施工原那么2.4.1.總體實施掘進、支護〔超前支護、錨、網(wǎng)、噴〕、襯砌〔拌、運、灌、振搗〕三條機械化作業(yè)線，把"超前地質(zhì)預報〞納入工序管理，把"加強支護、量測監(jiān)控、強化通風〞作為施工管理重點。2.4.2.軟弱圍巖和不良地質(zhì)地段認真貫徹"先加固、后開挖、非爆破、強支護、快成環(huán)、嚴防水、勤量測〞的施工方針。2.4.3.本著"方便施工，有利管理，滿足使用，注意環(huán)境保護和水土保持〞的原那么，做好施工場地布置。2.4.4.Ⅴ級圍巖一般地段采用環(huán)形留核心土法施工。硬土及較破碎巖體采用挖掘機或人工手持風稿開挖。上臺階出碴利用挖掘機扒碴至中下斷面，下臺階利用裝載機裝碴，自卸汽車運碴至指定的棄碴場地。噴砼采用濕噴機作業(yè)，風鉆或臺車鉆錨桿孔，機械配合人工安裝錨桿、拱架和鋼筋網(wǎng)。為確保施工平安量測及時進展。2.4.5.施工用電以接引地方電為主，自發(fā)電為輔。為保證施工正常，在每一施工洞口配備發(fā)電機作為備用電源。2.4.6.施工中假設遇地下水，應取樣化驗，了解是否有侵蝕性，以便決定是否變更水泥品種，調(diào)整水灰比或采取其它措施，以防侵蝕。2.5施工工序2.5.1上中下三臺階銑挖針對隧道圍巖襯砌段所處的地質(zhì)條件，IV級圍巖地段開挖及初期支護施工可采用三臺階臨時仰拱法。銑挖機開挖，自卸汽車出碴。初期支護緊跟掌子面，按"短進尺、快循環(huán)、勤支護〞的原那么組織施工，上臺階開挖高度4.1m，中臺階開挖高度4.1m，下臺階開挖高度為4.62.5.1.1開挖上臺階，上臺階高4.1m，按五寸臺尺寸對上臺階進展開挖，開挖斷面考慮設置臨時仰拱，進尺控制在1.6m圍。2.5.1.2找頂后初噴3～4cm砼，安裝格柵鋼架或鋼拱架，采取人工出碴，施作系統(tǒng)錨桿、貼鋼筋網(wǎng)，然后再復噴砼至設計厚度。2.5.1.3繼續(xù)開挖上臺階，使之與中臺階距離一般不超過5m。2.5.1.4開挖上臺階核心土，中臺階兩側(cè)邊墻采取馬口跳挖方法，對邊墻局部格柵鋼架及鋼拱架進展接長，中臺階與下臺階距離控制在15～20m。2.5.1.5開挖中臺階核心土，下臺階兩側(cè)邊墻采取跳挖方法，對邊墻局部格柵鋼架及鋼拱架進展接長至邊墻腳。2.5.1.6開挖下臺階核心土及隧底，施作格柵鋼架或鋼拱架進展封閉成環(huán)。2.5.1.7施作永久性仰拱及邊墻根底施工，并施作局部填充。2.5.1.8撤除臨時仰拱，最后施作防水及二次襯砌。2.6防塵由于隧道作業(yè)環(huán)境復雜，銑挖機的銑挖頭在工作時可能產(chǎn)生大量的粉塵，施工時采用水幕降塵和個人防護相結(jié)合，工作面通風采取1臺風量為2920m3/min、功率為2×2.7.平安保證措施2.7.1開挖人員到達工作地點時,應首先檢查工作面是否處于平安狀態(tài),如支護、頂板及兩幫是否結(jié)實，如有松動的巖石應立即加以支護或去除。2.7.2在隧道開挖過程中,設地質(zhì)核查組和專職地質(zhì)工程師,做好地質(zhì)描述超前地質(zhì)預報,提出對策和措施,確保各種措施、技術(shù)交底的落實，保證標準化作業(yè)。開挖過程中，配備有經(jīng)歷的地質(zhì)工程師，及時發(fā)現(xiàn)地質(zhì)變化，監(jiān)控指導現(xiàn)場施工。2.7.3隧道施工通過斷層帶實行正臺階短循環(huán)作業(yè),采用小導管注漿作超前支護。2.7.4對于軟巖變形地段開挖后及時施作系統(tǒng)注漿錨桿及格柵鋼架，網(wǎng)噴砼進展封閉支護，減弱其變形量。2.7.5富水地段采用地質(zhì)超前預報儀法和超前鉆孔進展隧道向前方地質(zhì)超前預報，超前發(fā)現(xiàn)前方不良地質(zhì)位置，制定通過措施，防止涌水、突泥事故發(fā)生。2.7.6建立平安保證體系，分級負責，加強施工作業(yè)現(xiàn)場控制。開展平安技術(shù)教育，確立職工"平安第一〞的思想，開展定期平安教育活動，實現(xiàn)施工人員持證上崗。認真建立平安教育臺帳，實行"一人一卡〞，使平安教育不留死角。2.7.7開展平安標準化工地活動，現(xiàn)場貼平安生產(chǎn)標語和警示牌，建立平安管理臺帳。同時，建立定期和不定期檢查制度，發(fā)現(xiàn)不平安因素及時整改，消滅平安隱患。2.7.8各分項工程開工前，做好平安技術(shù)交底，履行交底簽字手續(xù)，使施工人員熟悉平安措施和增強自我保護意識。2.7.9所有施工人員進入施工現(xiàn)場必須佩戴平安帽。2.7.10施工用電，電工作業(yè)人員必須持證上崗，配電箱和開關(guān)箱必須防水設門配鎖，并安裝漏電保護器，通電前，要檢查電線是否漏電和破損現(xiàn)象，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)及時處理和更換。所用電線不得與墻壁或鋼架直接接觸，應用木條或絕緣墊隔開。2.7.11施工運輸車輛必須嚴格遵守交通規(guī)那么，文明行駛，不開英雄車。嚴禁酒后和疲勞駕駛。2.8.質(zhì)量保證措施2.8.1客運專線隧道開挖的一般規(guī)定2.8.1.1隧道洞身開挖方式和開挖方法應根據(jù)地質(zhì)條件、覆蓋層厚度、構(gòu)造斷面、隧道長度及工期要求等，經(jīng)過經(jīng)濟、技術(shù)比擬后確定。洞身開挖進度應與支護、襯砌等后續(xù)工序協(xié)調(diào)。2.8.1.2隧道開挖輪廓線應以襯砌設計輪廓線為基準，考慮圍巖變形量、施工誤差和測量貫穿誤差等因素適當加大。施工中應嚴格控制超挖。2.8.1.3洞身開挖輪廓線預留圍巖變形量，應根據(jù)圍巖級別、隧道寬度、隧道埋深、施工方法和支護情況采用工程類比法確定。2.8.1.4開挖前應按設計要求進展超前地質(zhì)預報，爆破開挖后應及時進展水文地質(zhì)和工程地質(zhì)狀況的觀察、描述，判斷圍巖穩(wěn)定性；應按設計要求的量測工程及頻率進展圍巖量測，及時反應量測信息，做好施工方法的調(diào)整以指導施工。2.8.1.5隧道施工采用鉆爆法開挖時，應采用光面爆破或預裂爆破。爆破前應根據(jù)地質(zhì)條件、斷面尺寸、開挖方法、循環(huán)進尺、鉆眼機具和爆炸材料等進展鉆爆設計，施工中應根據(jù)爆破效果調(diào)整爆破參數(shù)。2.8.1.6在淺埋條件下有鄰近建筑物、既有線隧道等特殊情況地段爆破時，應采用儀器檢測圍巖爆破擾動圍和振速，并采取措施控制爆破對圍巖和臨近建筑物的擾動程度。2.8.1.7邊墻、仰拱或底板等的地基承載力必須符合設計要求。軟弱地基處理方法和施工質(zhì)量應符合設計要求。隧底開挖前應進展施工工藝設計。2.8.1.8隧道開挖后應及時進展初期支護。采用分部開挖時，應在初期支護噴射混凝土強度到達設計強度等級的70%及以上時進展下一局部的開挖。隧道通過膨脹性圍巖時，支護應緊跟開挖，盡快對圍巖施加約束。分部開挖施工過程中應加強對臨時支護的保護。2.8.1.9洞開挖土石方的棄置，應符合設計要求和環(huán)境保護、水土保持等有關(guān)規(guī)定，不得影響既有建筑物的平安，并應采取擋護措施防止棄碴流失對自然環(huán)境造成不良影響。所采取的擋護措施和坡面綠化措施等應報地方有關(guān)行政主管部門審批。2.8.1.10施工過程中應根據(jù)不同巖性和不同地下水環(huán)境單元取水化驗，并將化驗結(jié)果及時反應給設計單位。2.8.1.11不良地質(zhì)地段隧道開挖應根據(jù)實際情況采取短進尺、弱爆破、強支護、勤量測的施工方法。2.8.2客運專線隧道洞身開挖驗收標準2.8.2.1隧道開挖斷面的中線、高程必須符合設計要求。2.8.2.2隧道開挖應嚴格控制欠挖。當圍巖完整、石質(zhì)堅硬時，巖石個別突出局部〔每1m2不大于0.1m2.8.2.3洞身開挖中，應在每一次開挖后及時觀察、描述開挖面地層的層理、節(jié)理、裂隙構(gòu)造狀況、巖體的軟硬程度、出水量大小等，核對地質(zhì)情況、判斷圍巖穩(wěn)定性。2.8.2.4光面爆破或預裂爆破鉆眼前，應根據(jù)鉆爆設計圖準確標出炮眼位置。鉆孔時應按鉆爆設計要求嚴格控制炮眼間距、深度和角度。掏槽眼的眼口間距和深度允許偏差為5cm。周邊眼的間距允許偏差為5cm。外插角應符合鉆爆設計要求，眼底不應超出開挖斷面輪廓線2.8.2.5光面爆破或預裂爆破的炮眼痕跡保存率，硬巖不應小于80%，中硬巖不應小于60%，并在開挖輪廓面上均勻分布。2.8.3客運專線隧底開挖驗收標準2.8.3.1隧底開挖后底部高程應符合設計要求。隧底圍石質(zhì)堅硬時，巖石個別突出局部〔每1m2不大于0.1m2.8.3.2隧底開挖后應及時核對隧底地質(zhì)情況。當需要進展加固處理時，應符合設計要求。2.8.3.3水溝開挖位置、基底高程應符合設計要求，靠邊墻水溝應與邊墻根底同時開挖，且一次成型。2.8.4瀏陽河隧道(北段)開挖質(zhì)量控制要點2.8.4.1中線與標高控制瀏陽河隧道為客運專線特長隧道，其施工測量精度要求非常高。我集團擬采用以下措施確保隧道中線及標高施工測量準確。①測量采用"三級復核制〞，即集團公司測量總隊、子公司精測隊、工區(qū)測量組三級復核。②開工前對測量人員進展工程情況、技術(shù)要求、測量規(guī)、測量操作規(guī)程、測量方案、測量根本知識、測量重要意義的培訓。③定期把測量儀器送到有檢定資格的單位檢校，確保測量結(jié)果的有效性。④與其他標段進展中線和標高的聯(lián)測，聯(lián)測結(jié)果在測量誤差允許圍方可據(jù)此施工，如超出誤差允許圍應查明原因，并經(jīng)調(diào)整或改正后，方可據(jù)此施工。⑤積極和監(jiān)理方測量工程師聯(lián)系、溝通、配合，滿足測量監(jiān)理工程師提出的測量技術(shù)要求及意見。重要部位的測量，請測量監(jiān)理工程師旁站監(jiān)理，并把測量結(jié)果和資料及時報監(jiān)理公司，測量監(jiān)理工程師經(jīng)過業(yè)資料復核和外業(yè)實測確定無誤后，方可進展下步工序的施工。⑥所有測量的業(yè)資料計算，以及外業(yè)實測資料的整理和交底，都必須有計算人，復核人，確保資料的準確無誤。現(xiàn)場施工測量要有檢校條件，形成閉合或附合導線及水準路線形式。或者換人走不同的路線、不同的測量方法重復測量來到達檢核目的。⑦在撥角測量放線時，為防方位角達不到設計計算的精度，在放線過程中，直線段每隔100m左右與根本導線聯(lián)測，用坐標成果表中標出的點坐標值進展校驗，如有偏差，修正直線方位角。直線方位、線路長度、高程的測量精度控制，嚴格按工程測量規(guī)進展。施工中各種建筑物放樣時與測量控制單位密切配合，防止出現(xiàn)不必要的偏差。⑧控制點宜選在穩(wěn)定、通視良好、不受施工擾動的地方。導線點要有明顯的十字標志，水準點外表為圓球狀。測量標志旁有明顯持久的標記或說明，并詳細記錄在草圖上，防止外業(yè)觀測中用錯點。測量標志如有損壞，立即恢復。⑨對地面導線點、地面高程點定期進展復測，保證在測量工作中，隨時發(fā)現(xiàn)點位變化，隨時進展測量改正，嚴格遵守各項測量工作制度和工作程序，確保測量結(jié)果萬無一失。2.8.4.2開挖輪廓線確實定首先根據(jù)地質(zhì)條件、覆蓋層厚度、構(gòu)造斷面、隧道長度及工期要求等，經(jīng)過經(jīng)濟、技術(shù)比擬后確定隧道洞身開挖方法，洞身開挖進度與支護、襯砌等后續(xù)工序協(xié)調(diào)。洞身開挖輪廓線預留圍巖變形量，應根據(jù)圍巖級別、隧道寬度、隧道埋深、施工方法和支護情況采用工程類比法確定。隧道開挖輪廓線以襯砌設計輪廓線為基準，考慮圍巖變形量、施工誤差等因素適當加大，如下表所示。隧道開挖輪廓線比設計輪廓線擴大值圍巖情況預留變形量(cm)施工誤差(cm)比設計輪廓擴大(cm)備注Ⅳ級一般段8513Ⅳ級加強段8513Ⅴ級一般段12517Ⅴ級加強段125172.9.保證工期的主要措施2.9.1.嚴格按施工組織、工期要求組織施工，并在施工中不斷優(yōu)化施組，確保工程在可控狀態(tài)下進展。2.9.2.充分做好各項準備工作，加大儲料力度，確保不因雨天缺料而影響工程進度。上足勞動力，確保工程不連續(xù)施工。2.9.3.加強技術(shù)交底工作，嚴肅施工紀律，嚴格執(zhí)行施組和各項施工措施及進度方案。2.9.4.配足各種性能良好的機械設備，保證機械的正常運轉(zhuǎn)，重要的易損配件要有備用，提高機械的使用率。2.9.5.根據(jù)施工方案，各種機械及時進場，滿足生產(chǎn)需要。2.9.6.加強與地方政府的聯(lián)系，創(chuàng)造良好的施工外部環(huán)境，為順利施工、確保工期創(chuàng)造有利條件。2.10.文明施工、環(huán)境保護措施2.10.1.文明施工措施2.10.1.1.按照文明工地建立的有關(guān)要求，建立良好的工作生活環(huán)境，樹立鐵路施工企業(yè)的良好形象。2.10.1.2.臨時設施因地制宜，布局合理，整齊有序，平安衛(wèi)生，制止隨意搭設。2.10.1.3.各項建筑材料及周轉(zhuǎn)料分類別、分規(guī)格、分品種堆放，放置整齊，標識齊全。2.10.1.4.施工場地要清潔衛(wèi)生，排水暢通。施工運輸車輛要文明行駛，禮貌開車。2.10.1.5.施工要有方案有步驟地進展，做到有序開展，工完料盡，及時恢復平整場地。2.10.1.6.設置必須的平安警示牌。2.10.1.7.尊重當?shù)厝嗣竦娘L俗習慣，遵守當?shù)卣挠嘘P(guān)規(guī)定，加強對職工的管理教育，與當?shù)卣當y手共建文明工地。2.10.2.環(huán)境保護措施2.10.2.1.凡對環(huán)境有污染的廢物，如生產(chǎn)垃圾、廢棄材料等，必須征得建立單位和當?shù)丨h(huán)保部門的同意后，在指定的地點排放、堆放、掩埋或銷毀，不得污染當?shù)厮春铜h(huán)境。2.10.2.2.注意夜間施工噪音對居民的影響，必須在夜間從事有噪音污染的施工，應先發(fā)安民告示，取得當?shù)鼐用竦耐夂?，方可進展施工。2.10.2.3.工程完工后，認真組織清理施工現(xiàn)場，撤除臨時建筑，臨時租用的土地立即歸還復耕，做到完工時料盡場清。2.10.2.4.施工時，假設遇到地下管線及文物時，應及時與當?shù)赜嘘P(guān)部門聯(lián)系，采取一定措施前方可進展施工。2.11.職業(yè)安康平安保障措施2.11.1組織管理措施工程隊成立職業(yè)安康平安保障領(lǐng)導小組，各工程分隊設立工地醫(yī)務所，配備必需的現(xiàn)場檢測、檢驗、治療設備及藥品。主治醫(yī)生承當臨床病人的診治，衛(wèi)生防疫專業(yè)人員負責工地日常衛(wèi)生防疫工作，做好工地食堂、飲食、飲水衛(wèi)生管理、傳染病防治及工地勞動衛(wèi)生監(jiān)視檢測，組織人員定期進展安康體檢，協(xié)助處理公共衛(wèi)生突發(fā)事件，對發(fā)生的傳染病及時報告。2.11.2保障措施2.11.2.1勞動保護是為了保障勞動者在勞動過程中的平安和安康而采取的各種保護措施，在施工中，加強行政管理，搞好勞動保護工作;利用工地板報、宣傳欄、班前點名等形式加強勞動衛(wèi)生防護知識教育，提高個人防護意識。施工管理者加強監(jiān)視，有毒有害作業(yè)人員堅持佩帶個人勞動防護用品上崗作業(yè)，并建立獎懲制度;建立工作時間的限制和休息時間，規(guī)定休假制度，從時間角度保護勞動者的平安和安康;采取各項勞動平安與衛(wèi)生措施，從作業(yè)場所、環(huán)境條件保護勞動者的平安和安康;施工前與施工技術(shù)人員密切聯(lián)系，使施工組織措施符合勞動衛(wèi)生保障要求。合理組織勞動力，嚴格按照勞動定額組織施工。在實際施工中，由勞動衛(wèi)生保障中心負責勞動衛(wèi)生保障工作的監(jiān)視與落實，必須強化管理，保證施工人員的身體安康，保障施工順利完成。2.11.2.2視施工需要、施工場所中危害因素和勞動平安與衛(wèi)生要求，合理配備足夠、齊全的勞保防護用品;選擇齊全防護用品，如平安帽、平安帶、雨衣、雨靴、手套、防護口罩、面罩等，既要使用方便，又要對危害和危險具有較好的防護效果;選購防護用品符合國家標準，并且保證質(zhì)量，選購時應審核其產(chǎn)品的生產(chǎn)許可證，產(chǎn)品合格證，平安鑒定證。在使用前用簡易方法進展質(zhì)量檢察，發(fā)現(xiàn)不合格，及時更換;勞保用品必須提前采購，配置充足，統(tǒng)一發(fā)放。2.12.應急救援措施隧道重大危險源為坍塌、高處墜落、突泥突水、物體打擊、觸電、機械傷害等。當隧道發(fā)生突發(fā)傷亡事故時，采用如下應急預案：2.12.1.當班負責人應