新建合肥至武漢鐵路站前工程Ⅲ標隧道進洞及洞身開挖作業指導書復核：審批： 中鐵十局合武高速鐵路工程經理部第一工區年月日隧道進洞及洞身開挖作業指導書一、工程概況隧道位于金寨縣槐樹灣鄉境內，設計為雙線，隧道名稱按里程依次為松陽寨隧道、鷹嘴石隧道、紅石廟隧道、尹灣隧道和許家灣隧道。隧道凈高為m，凈寬為m，全線隧道圍巖分別為Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ類。其中隧道洞口均為Ⅴ類圍巖。隧道口位于地下水位以上，局部位于淺埋段，較淺地段需明挖。洞內巖質節理裂隙發育。造成崩塌剝落等現象。鑒于其環境特殊，地質復雜，設計對Ⅴ類圍巖采用了22m-41m二、施工總原那么〔一〕洞口段施工要絕對保證“平安第一〞的原那么，要將100%的精力投入到每一個工序環節控制當中去，做到寧慢勿快，寧保守、勿盲進；〔二〕盡量減少對山體的擾動，少一分擾動，多一分平安；〔三〕平安第一，洞口段開挖及支護面臨冬季施工，為防止今冬明春的凍融作用，初期支護應比設計加強?！菜摹扯纯诩岸瓷矶伍_挖采用預留核心土環形開挖法開挖，支護參數按設計圖施工，遇到特殊情況及時通知監理并根據現場情況予以調整，施工中絕對禁止爆破。三、施工總體方案針對道南隧道的圍巖特點，結合新奧法理論根底，確定本隧道掘進施工的根本原那么為：“預加固、短開挖、快封閉、強支護、勤量測〞。本隧道進洞采用套拱超前小管棚法進洞，洞身擬采取臺階分部開挖法施工，主要為“上部弧形導坑預留核心土七部開挖法〞。所謂“套拱法〞就是在洞口段隧道洞身上下襯砌輪廓線以外，立模架灌注厚30~50cm的砼〔或者鋼筋混凝土〕，長度3~5m，嵌進山體0.5~，外露0.5~，以確保洞口段山體穩定，防止坍塌和洞頂危石傷人，確保施工平安，然后采用臺階法施工。施工時，配合超前支護〔錨桿、超前小導管〕和鋼架支護。然后按設計要求進行洞身開挖支護。施工中采用人工開挖〔嚴禁爆破開挖〕，短開挖，強支護，襯砌緊跟，步步為營，穩扎穩打，以策平安?！惨弧尺M洞施工方案1、測量放樣及邊仰坡施工〔1〕施工放樣，測量人員沿隧道縱斷面測出一系列里程點的地面高程，計算出該處地表標高到拱頂開挖輪廓線高程之差，在2.5~范圍內時，即可根本確定該處為明暗洞交界里程，這樣既能保證有足夠覆蓋層厚度，又能減少開挖量；注意根據現場實際情況，隧道上行線進口洞口較開挖平臺差約，需反填黃土建筑施工平臺。反填黃土時應注意平臺大小及密實度應滿足施工作業的需要同時鋪通通往平臺的道路，以便于機械和人員的上下?！?〕確定該里程后，撥出該里程點的法線方向，打設騎馬樁，控制開挖方向，然后從該里程自上而下進行邊仰坡開挖，仰坡坡度為：1:0.50~1:0.75，在仰坡范圍之外設截水溝。〔3〕仰坡可用機械開挖，人工修整，去除表層浮土、雜草并一次整修到位。仰坡開挖到位后，及時進行錨噴防護，并在仰坡之上向外延伸做1.0~左右護頂，支護參數為：Ф22砂漿錨桿，L=×梅花型布置，掛設20×20cm，ф8鋼筋網，并噴射C25砼15cm厚。2、洞口開挖開挖采用明挖法，自上而下分層開挖，施工時采取挖掘機開挖，開挖到達設計標高以上30cm時，采取人工開挖，防止擾動原狀土、減低基層強度。3、套拱及超前施工支護〔1〕在開挖面搭設作業平臺，測量人員在開挖斷面畫出開挖五寸臺，施工人員沿開挖輪廓線下5cm向外擴挖50cm寬30cm深溝槽，嵌入一榀Ⅰ20a鋼拱架，并沿Ⅰ20a鋼圓弧方向，每隔15~20cm汽割一Φ50圓孔，以利管棚打設〔套拱拱架大樣圖見附圖一〕；〔2〕按設計縱坡打設ф42×6小管棚，超前小導管外插角控制在導管長，外露局部≥。施工中采用人工風槍頂進，小管棚插好之后，外露局部50cm與鋼拱架焊接牢固〔小管棚布置圖見附圖二〕；〔3〕沿隧道軸線方向架立鋼拱架，數量由現場而定，間距50cm，拱架間用Ф22連接放假筋焊接，間距〔套拱施工側面圖見附圖三〕；〔4〕沿鋼拱架內沿掛板打設3m長50cm厚C25砼套拱，注意砼保護層預留5cm，左右鋼拱架底腳局部采用托梁〔托梁結構見附圖四〕，每榀鋼架兩拱腳各增設4根ф50，L=，下傾角8°鎖腳錨管，托梁采用C25砼，配筋如圖、托梁長度應根據現場量測而定。從而增強支撐，以便于平安開挖馬口。套拱砼澆筑時應注意拱圈外緣一定要圓順、美觀?！捕趁鞫催M暗洞1、待砼到達設計強度之后，拆去臨時支撐，采取預留核心土七步流水作業法開挖。2、采用留核心土人工風鎬環形開挖，核心土設置如圖一，核心長度，每次進尺30cm，施做，Ⅰ20a鋼架間距30cm，Ф22縱向聯接筋m，ф8鋼筋網片，格間距20×20cm，雙層，開挖過程中，視情況對開挖面采用C25噴砼及時封閉，厚3~5cm。核心土開挖后增設Ф22鎖腳錨桿，L=每榀鋼架左右各4根。洞口段開挖長度應視具體情況施做完畢后，鋼架間距拉大到設計長度50cm，其余參數同上?！踩扯瓷矶问┕し桨?、施工方案①不同圍巖地段的開挖方法本標隧道穿越地層圍巖級別較多，針對不同的圍巖，開挖方法不同。不同地質地段采用的開挖方法及輔助支護措施見下表-1“隧道圍巖開挖方法及輔助支護措施表〞。表-1隧道圍巖開挖方法及輔助支護措施表圍巖級別輔助支護措施施工方法說明Ⅴ地表注漿加固，超常管棚預支護，初期支護采用工18鋼架。雙側壁導坑法ⅤCRD法巖層接觸帶，巖性稍破碎，地下水發育Ⅲ臺階法Ⅳ超前錨桿預支護，初期支護采用工160格柵鋼架。CD法斷層破碎帶,洞室穩定性差Ⅳ超前小導管注漿預支護，初期支護工16鋼架。CD法巖體較破碎，地下水發育，為小涌水。Ⅲ臺階法Ⅴ超前小導管注漿預支付和超前長管棚預支護，初期支付采用工18鋼架。CRD法Ⅴ明挖法②小導管超前支護施工工藝在V級圍巖地段除上項使用大管棚超前支護地段，局部采用超前小導管預支護。結構松散、穩定性差的軟弱圍巖地段，采用超前小導管注漿予加固，使其到達支護掘進進尺范圍內拱部圍巖，有效地約束圍巖在開挖的一定時間內不發生松弛坍塌，為大面積開挖與噴錨支護創造條件。超前小導管尾端支撐在格柵拱架上。在土質圍巖中，采用螺旋鉆鉆孔；在石質圍巖中，采用風鉆鉆孔。小導管采用φ42mm鋼管制作，長左右，間距50cm，外插角5～10°，管前端做成楔狀，在管前部2.5～4m范圍內按梅花形布置，鉆φ6mm的注漿孔，以便鋼管頂入地層后對圍巖空隙注漿。其注漿壓力應不小于2MPa。③超前錨桿支護施工工藝V級圍巖巖層較穩定地段采用超前砂漿錨桿支護，錨桿采用25螺紋鋼，長，外插角10°～30°不等，環向間距40cm，粘接材料采用砂漿，尾端支撐于鋼架上，縱向搭接長度。采用風動鑿巖機鉆孔打入。附圖-2超前小導管注漿施工工藝流程圖開挖開挖量測架立格柵錨噴支護鉆孔插管注漿鉆孔準備導管制作模筑襯砌工程試驗2.洞身開挖工藝洞身開挖流程如下列圖所示：裝藥清孔鉆孔鉆孔臺車就位測量放線裝藥清孔鉆孔鉆孔臺車就位測量放線爆破下一循環噴錨支護找頂刷邦通風排煙爆破下一循環噴錨支護找頂刷邦通風排煙①臺階法開挖施工工藝Ⅲ級圍巖采用臺階法開挖，開挖高度分為二到三層，平行向前推進，降低各自的開挖高度，每個臺階開挖完畢后，及時施作初期支護，封閉圍巖，控制其松弛變形的開展，到達受力平衡，使后續開挖在拱部的有效支護下進行。詳見圖-3隧道V、IV級圍巖臺階法施工附圖-3隧道Ⅴ、Ⅳ級圍巖臺階法施工②CD法施工工藝隧道Ⅳ級圍巖和局部Ⅲ級圍巖設計采用CD開挖法，先由上至下分臺階開挖隧道單側導坑，并及時施作導坑初期支護和臨時支護，再按同樣順序開挖另一側導坑，兩側導坑縱向錯開長度根據現場地質情況并結合具體施工情況確定。開挖完成后及時施作初期支護，使其封閉成環，確保結構的穩定。土層采用人工開挖，巖層采用弱爆破開挖，挖掘機配合裝載機裝碴，自卸汽車運輸。③CRD法施工工藝CRD法施工步驟分步圖見上施工工藝流程見圖CRD法施工工藝流程圖?！?〕、施工超前導管1部與3部開挖之前，對拱部周邊部位按設計交底施作超前導管進行超前支護?！?〕、開挖與支護開挖：1部先行開挖，隨即依次開挖2部、3部、4部、5部、6部，采用人力及風鎬開挖，架子車出土。開挖循環進尺與設計鋼架間距相同，即每次開挖進尺為一榀鋼架距離?！?〕初期支護按照設計支護參數及中壁、橫隔墻、臨時仰拱設計參數，每開挖分部開挖后及時施作周邊、中壁、橫隔墻〔臨時仰拱〕，使每分部及早封閉成環。〔4〕撤除中隔墻，施工仰拱及隧底填充臨時仰拱施工超前永久仰拱6米后，緊靠設計仰拱端撤除中隔墻4~5米，施工永久仰拱及隧底填充混凝土，做到仰拱超前?！?〕二次襯砌仰拱及填充到達一定強度后，根據量測數據監控，人工立模進行二次模注混凝土全斷面襯砌施工?；炷敛捎幂斔捅帽盟凸嘧ⅰ?4隧道光面爆破施工工藝參數選擇：各級圍巖全斷面開挖鉆爆設計詳見“各級圍巖鉆爆設計圖〞。光面爆破參數詳見下頁“光面爆破參數表〞。光面爆破參數表爆破技術圍巖類別炮眼直徑〔mm〕周邊孔間距E〔cm〕周邊孔抵抗線W〔cm〕線裝藥密度(g/m)裝藥直徑〔mm〕光面爆破中硬巖40～5055～6560～80350～40020～25軟巖40～5040～5550～65300～40020～25周邊炮眼裝藥結構：周邊炮眼采用間隔裝藥結構，φ42孔，小直徑藥卷間隔裝藥，具體裝藥結構詳見下頁“周邊眼裝藥結構示意圖〞。周邊眼裝藥結構示意圖掏槽眼掏槽眼輔助眼掘進眼周邊眼底眼光面爆破技術措施：提高測量放樣精度，確保周邊眼的定位誤差在3cm以內；周邊眼鉆孔精度的控制，周邊眼鉆孔誤差在2cm以內；鉆孔外插角控制在2°以內，控制每循環爆破進尺，確保眼底和孔口之間最大偏距不超過10cm；根據本工程地質資料，進行論證和爆破試驗，選擇與本工程地質特性、圍巖巖性相匹配的炸藥品種，提高爆破效果；通過爆破試驗，選擇合理的爆破參數： 根據圍巖巖性，選擇確定光面爆破和預裂爆破周邊眼間距、抵抗線、不偶合裝藥結構、起爆順序、堵塞長度等爆破參數，確定各主爆孔特別是掏槽眼的爆破參數，確保光面爆破、預裂爆破到達預期效果。六、保證措施〔一〕質量保證措施1、建立健全質量管理組織機構成立以工程經理為組長，總工程師為副組長，質檢工程師、各業務部長、技術主管、施工隊長、工班長為組員的質量領導小組，形成網絡質量保證體系，實施工程質量管理工作。2、堅持技術領先、方案合理的原那么施工方案對工程質量、進度、本錢起著十分重要的作用，合理、可行的施工方案是工程質量保證的前提。技術人員通過開展廣泛的現場調查，認真審核設計文件，深刻領會標準，結合以往施工經驗，確定施工方案，編制詳實的施工組織設計。對一些重要工程施工方案的制定，我們將請教專家指導。3、嚴把材料關材料質量的保證是工程質量保證的根底。材料采購我部實行“政府采購〞，嚴格執行招投標制、貨比三家。從對材料廠家的考核，到材料的進場、檢驗、標識都將建立一套完整的管理制度。鋼材、水泥等主要材料必須由業主提供。從物資、試驗、施工都有嚴密的質量監控體系，材料合格必須有可追溯性。4、嚴格執行監理程序從開工報告，到工序檢查我們將嚴格執行監理程序，做到開工報告未經批準不開工，上道工序未經檢查簽證不進入下道工序，嚴格按照技術標準進行施工，重點控制隱蔽工程檢查，實行全過程監控值班制度，各級技術人員、試驗人員嚴格把關，與監理工程師密切配合，確保施工過程滿足質量要求。5、現場操做要嚴格按照施工工藝及標準要求施工，做到開工必優，一次成優，不得擅自降低工藝標準。初期支護上導與中導、中導與下導銜接段要保證平順美觀。6、加強現場管理力度。做到材料堆放整齊，標識準確無誤，現場整潔有序，掀起文明施工的良好氣氛。7、各級技術、質檢人員要經常深入施工現場指導監督，從每道工序抓起，使工程質量始終處于受控狀態?！捕称桨脖ＷC措施1、針對本工程，我部將成立平安生產領導小組，由工程經理任組長，工程副經理任副組長；平安部為專職管理部門，下設專職平安員；各施工隊設平安生產小分組，由施工隊隊長任小分組組長，小分組下設專職平安員。建立健全平安生產組織，監督施工中平安生產，實施施工過程中平安管理職能。2、人員配置工程經理部設平安部，編制2人，各施工隊分別配置2名平安員。3、平安保證檢查程序施工中各施工隊平安員在現場進行平安檢查，發現問題，及時向工程部匯報，及時解決。工程部平安領導小組定期對各施工隊的工作進行檢查，并幫助各施工隊解決現場實際問題。4、制定平安方針平安第一，預防為主。做到思想保證、組織保證和技術保證，確保施工中人身、設備的平安。5、各責任區及施工隊負責人要始終貫徹“平安第一，質量第一〞的方針，切實抓好施工中的平安工作，實行全員，全方位，全過程質量、平安控制，實現標準化、標準化施工?！踩尺M度保證措施1、各分部應按月方案進行進度分解，按日考核,各分部指揮、主管工程師及風、水、電責任人要從每道工序抓起，堅持24小時技術干部值班制度，通過優化生產要素提高生產效率，加快施工進度。2、工程部各業務部門及后勤保障要組織好各方面的工作，合理調配施工生產要素，統籌安排，確保施工現場正常有序地進行。3、工程部堅持管理人員跟班作業制度。堅持深入施工現場，發現問題及時處理，協調各工序間的施工矛盾，保質保量的完成每月方案。4、施工隊負責人要堅守工作崗位，上足勞力，嚴密組織管理，積極配合現場技術管理人員，抓好施工生產。七、初期支護本隧道初期支護包括RD25N中空錨桿、鋼筋網、I20a型鋼拱架、25#噴射混凝土等。依據地質情況分別設置。初期支護緊跟開挖面及時施作，以減少圍巖暴露時間，抑制圍巖變位，防止圍巖在短期內松弛剝落?！惨弧砇D25N中空注漿錨桿施工本隧道Ⅰ、Ⅱ類圍巖初期支護主要為RD25N中空注漿錨桿，Ⅰ類圍巖錨桿長度為，間距；Ⅱ類圍巖錨桿長度為，間距；均按梅花型布置，在停車帶及交叉口段錨桿適當加長，增強支護能力。1、施工工藝在初噴砼后按設計間距及時施作徑向RD25N中空注漿系統錨桿，然后注水泥漿。2、錨桿的安裝〔1〕鉆孔采用錨桿鉆機鉆孔，將錨桿推進至設計深度后，錨桿外露孔口長度為10~15cm?！?〕安裝止漿塞、墊板和螺母?！?〕用注漿接頭把錨桿尾端同注漿機連接。3、錨桿的注漿采用RD25N型錨桿專用注漿泵。〔1〕檢查RD25N型錨桿專用注漿泵及其零件是否齊備和正常，有關泵的操作程序應遵守RD25N型錨桿注漿泵操作手冊?！?〕檢查水泥和砂的粒徑、比例、溫度等是否符合規定，通常用篩子控制它們的粒徑，砂的粒徑為，水泥與砂的比例為1:0.5至1:1?！?〕用高壓風檢查錨桿孔是否暢通，錨桿孔口返風即可。〔4〕調節水流量計使砂漿水灰比至設計值為止，并記下流量刻度，從泵出口出來的砂漿，必須要搖勻，不能有斷續不均現象。〔5〕開動注漿泵，整個過程應連續灌注，不停頓，必須一次完成，觀測到漿液從止漿塞邊緣流出或壓力表到達設計值，即可停泵。假設注漿過程中，出現堵管現象，應及時清理錨桿、注漿軟管及泵?！?〕當完成一根錨桿的注漿后，應迅速卸下注漿軟管與錨桿的接頭，清洗并安裝至另一根錨桿，然后注漿；假設停泵時間較長，在對下根錨桿注漿前應放掉前段不均勻的灰漿，以免堵孔。注意：整個注漿過程中，操作人員應配合密切，動作迅速?！?〕注漿過程中，應及時清洗接頭，保證注漿過程的連續性。〔8〕完成整個注漿后，應及時清洗及保養泵?！?〕在灰漿到達初始設計強度后，方可上緊墊板及螺母。4、施工考前須知〔1〕在軟巖和土層中施作鉆進式注漿錨桿時，需環向隔開一定距離隔孔鉆進，否那么會因向巖體注水太多可能導致巖面坍塌。〔2〕水泥砂漿或CS雙液漿應嚴格按配合比配制，并隨拌隨用，以免漿液在注漿管、泵中凝結?！?〕為保證注漿效果，止漿塞打入孔口不應小于10cm。5、鋼筋網安設掛鋼筋網在系統錨桿施作后安設，鋼筋類型及網格間距按設計要求施作。鋼筋網根據被支護巖面的實際起伏狀鋪設，并在初噴混凝土后進行，與被支護巖面間隙約4cm6、鋼架施工鋼拱架在洞外按設計加工成段，在洞內用螺栓連接成整體。洞內安裝在初噴混凝土之后進行，與定位錨桿焊接。鋼架之間設縱向連接筋，鋼架間以噴射混凝土噴平。鋼架拱腳必須安放在牢固的根底上，架立時垂直隧道中線，當鋼架和圍巖之間間隙過大時設置墊塊，用噴射混凝土噴填。1、現場制作加工①鋼拱架應按設計要求預先在洞外材料加工廠加工成型。先將加工場地用15#混凝土硬化，按設計放出加工大樣。②放樣時根據工藝要求預留焊接收縮余量及切割的加工余量，要求尺寸準確，弧形圓順。③鋼拱架加工后進行試拼，允許誤差如下：沿隧道周邊輪廓誤差不應大于3cm；鋼拱架由拱部、邊墻各單元鋼構件拼裝而成。各單元用螺栓連接。螺栓孔眼中心間誤差不超過；鋼拱架平放時，平面翹曲應小于±2cm。2、鋼拱架架設工藝要求：〔1〕為保證鋼拱架置于穩固的地基上，施工中在鋼拱架基腳部位預留0.15~原地基；架立鋼拱架時挖槽就位，軟弱地段在鋼拱架基腳處設槽