68省道隧道施工组织设计

68省道隧道施工组织设计(各类围岩开挖)(A)Ⅱ类围岩地段施工Ⅱ类围岩施工采用留核心土超短台阶开挖法施工，先支护后开挖，机械配合人工进行开挖，个别地方石方开挖采用放小炮松动，机械出碴。施工时严格遵守软弱围岩不良地段“早预报、管超前、严注浆、弱爆破、短进尺、强支护、勤量测、快封闭、紧衬砌”的原则，认真做到稳扎稳打，步步为营。关键工艺要求：（1）超前小导管施工要注意保持环与环间的设计搭接长度。（2）主要采用机械配合人工开挖，局部辅以弱爆破，“震松法”施工，尽量减少对地层的扰动，爆破要密打眼，少装药。（3）拱部环形开挖后应立即完成该部分的钢支撑安装和锚喷支护。（4）仰拱及填充层在初期支护完成后尽快施做，先于二衬进行施工，采用搭设防干扰平台技术进行混凝土全断面灌注。必要时，钢支撑脚部设锁脚砂浆锚杆，以保证稳定和安全。（5）Ⅱ类围岩左右侧每循环开挖长度控制在2.0m左右，初期支护紧跟掌子面，及时施做仰拱，使整个断面尽快形成封闭环。（6）二次衬砌根据围岩量测监控的信息情况，适时施做，以保证初期支护和施工安全的关键措施。一般二次衬砌距初期支护2～3倍洞径处开始浇注。（7）施工时认真做好洞内排水工作，保证排水畅通，防止基底软化。两侧临时排水沟要保证顺畅，合理位置设集水井，配备抽水机抽水。Ⅱ类围岩施工方案示意图见表1-8图。B.Ⅲ类围岩地段施工Ⅲ类围岩地段采用正台阶施工方案，台阶长15～20m，先支护后开挖，微震光面爆破，装载机和自卸车出碴。1、关键工艺要求：（1）先拱部φ22（φ25）超前先锚后灌式砂浆锚杆施工，然后上台阶开挖采用简易台架人工风枪钻眼，楔形复式减震掏槽，微震光面爆破开挖，循环进尺1.0～1.5m。（2）拱部初期支护施工顺序为初喷、挂钢筋网、复喷20#砼至设计厚度。（3）下部开挖后及时进行锚喷初期支护，灌注仰拱混凝土，片石砼仰拱回填，分左、右半幅进行调平层施工。（4）铺设环向排水软管及隧道专用复合防水卷材，初期支护基本稳定后施做整体模筑二次衬砌，二衬段与台阶距离不大于30m。III类围岩施工方案示意图见表1-9图。2、爆破设计Ⅲ类围岩正台阶法开挖，上半断面采用微震光面爆破，下部台阶采用一次性爆破施工。施工过程中，根据爆破效果及时修改爆破参数。（1）炸药及雷管选型选用爆速低的炸药，采用φ25mm和φ32mm两种乳化炸药药卷。为更好地实现微差爆破采用非电毫秒雷管。（2）非电微差起爆网络设计爆破震动与同段齐爆的炸药用量有极其密切的关系，采用非电微差起爆技术，不但可以有效控制单段雷管的起爆药量，又能有效地控制每段雷管的起爆时间，使爆破震动波形不形成叠加，既能保证岩石破碎达到理想的效果，又能消除爆破震动的有害效应。在掏槽眼、掘进眼、底板眼或周边眼中，起爆药量较大的段别的雷管，间隔时差设计为200ms，即跳段设置。这样可使爆破震动速度降低30%，达到更好的爆破效果。a．孔深进尺设计：上部台阶采用1.2m进尺，钻孔深度1.5m；下部台阶采用2m进尺，钻孔深度2.5m。b．掏槽形式设计：上台阶采用三角形三中孔眼直眼掏槽。如表1-10图示。（3）装药结构设计：为更好地达到光爆效果，周边眼采用间隔装药结构，药卷用小直径药卷。其余炮眼采用直径φ32mm标准药卷连续装药。如表1-11图所示。（4）爆破参数及炮眼布置主要经济技术指标表项目开挖断面(m2)循环进尺(m)炮眼个数(个)装药量(Kg)比装药量(Kg/个)比钻眼量(个/m2)单位耗药量(Kg/m3)上台阶约431.211379.20.72.831.65下台阶约532.07575.681.011.750.8开挖爆破参数表序号上下台阶炮眼分类炮眼数起爆顺序炮眼深度炮眼装药量每孔药卷数每孔装药量合计药量个cm卷/孔Kg/孔Kg1上台阶掏槽眼31302311305.20.8762.6283辅助眼421204.60.7763.1024掘进眼633、4、5、6、71204.50.76848.385周边眼2581256.50.5213.006底板眼1391204.80.80610.4787底板眼2101204.80.8061.6128合计11379.21下台阶掘进眼441、2、3、42.26.41.08747.822周边眼1252.256.10.4855.823底板眼1162.26.81.1612.764底板眼872.26.81.169.285合计7575.68（5）Ⅲ类围岩正台阶开挖施工工艺流程图（5）循环时间循环时间安排表(Ⅲ类围岩)顺序作业项目需用时间（min）备注上台阶下台阶1台架或台车就位15152测量、布眼20203钻爆破眼60604装药、连线20305机械人员撤离、爆破15156通风、排烟20207找顶108出碴50809施工初期支护及钢支撑200120合计470420Ⅲ类围岩循环作业主要参数：每环开挖按上台阶两环、下台阶一环，全断面进尺2.0m计，循环作业时间16h。㈢Ⅳ、V类围岩地段施工采用全断面光面爆破的方法掘进。三臂液压台车钻眼、光面爆破作业。钻眼深度为3.0米，循环进尺2.8米；装药台车装药联线；侧卸式轮式装载机配合自卸汽车装运出碴。找顶和清除危石人工和PC200C长臂挖掘机相结合。Ⅳ、V围岩开挖后按设计要求打设φ25先锚后灌式砂浆锚杆、初喷、挂钢筋网，复喷砼至设计厚度进行初期支护。附图：Ⅳ、V类围岩施工方案：IV、V类围岩爆破设计Ⅳ、V类围岩段开挖后进行初期支护，全断面开挖示意图如下：（1）施工工艺流程：(2)爆破设计采用全断面光面爆破，爆破设计如下。A.炸药及雷管选型：选用爆速低的炸药，采用φ25mm和φ32mm两种乳化炸药药卷。为更好地实现微差爆破采用非电毫秒雷管。B．孔深进尺设计：采用2.8m进尺，钻孔深度3.0m。C．掏槽形式设计：采用四方形4中孔眼直眼掏槽。如表1-18图：D.爆破参数及炮眼布置主要经济技术指标表开挖断面(m2)循环进尺(m)炮眼个数(个)装药量(Kg)比装药量(Kg/个)比钻眼量(个/m2)单位耗药量(Kg/m3)约822.8172360.362.12.211.65开挖爆破参数表序号炮眼分类炮眼数起爆顺序炮眼深度炮眼装药量每孔药卷数每孔装药量合计药量个cm卷/孔Kg/孔Kg1掏槽眼4315291、3、5、631515.42.61923.573掘进眼1017、8、9、10、11、12300142.39241.554周边眼391330515.91.26849.455底板眼111430014.22.4126.516底板眼81530014.22.4119.287合计172360.36(4)循环时间a.循环作业时间表全断面开挖循环时间安排表顺序作业项目需用时间（min）备注1台车就位302测量、布眼303钻爆破眼2104装药、连线605机械人员撤离、爆破156通风、排烟607找顶258出碴1809锚杆及喷砼180合计790b.循环作业主要参数全断面进尺2.8m计，循环作业时间14h。七、初期支护施工及辅助施工措施(1)施工作业程序初期支护施工作业程序如表1-20图所示。(2)施工方法及技术措施⑴锚杆①R25自进式锚杆注浆R25锚杆自带钻头，可以钻进。有钻杆和锚杆两种功能，不必再退出锚杆插导管或锚杆，故能避免塌孔。工艺流程见下图。②系统锚杆初期支护布设系统锚杆，锚杆采用Ф22的钢筋，菱形布置。钢筋锚杆施工工艺流程如下：表1-22图钢筋灌浆锚杆施工工艺流程图采用凿岩机钻孔，用高压风清孔，用高压注浆泵向孔内注水泥砂浆。注浆时，将拌好的砂浆装入注浆器，一人操纵手把和进风阀门，另一人将注浆管插入眼中，使管口离眼底10厘米间隙，待砂浆注入孔眼后，注浆管逐渐被砂浆向外推挤，此时可将注浆管均匀向外退出，注到眼深的2/3以上时停止注浆，由插入的钢筋将孔内砂浆挤出填满为止。注浆完成后，向孔内插入锚杆钢筋，插入钢筋时不可左右摇晃，沿孔轴线缓缓推入。锚杆的外露长度与喷混凝土厚度相等，作为喷混凝土厚度的标志。⑵格栅钢架钢架由主筋与箍筋按设计要求型式焊接而成，钢架之间用Ф22mm纵向连接筋焊接在一起。格栅钢架安装紧贴初喷砼面，为防拱脚下沉在拱脚设置锁脚锚杆。钢拱架按施工图纸在洞外加工成型。安装在初喷砼后进行，与锚杆焊成整体。架立时垂直隧道中线，当钢架和围岩之间间隙过大时，设置骑马垫块。⑶钢筋网按设计要求立好格栅钢架或打锚杆后，紧贴初喷砼面挂钢筋网。钢筋网的安装：挂钢筋网在锚杆施作后进行，钢筋网在洞外加工成型，钢筋网联接处用铁丝绑扎或点焊，根据岩面起伏形状铺设，并紧贴砼初喷砼面。钢筋网与锚杆应绑扎在一起。⑷喷砼采用湿喷法。喷射混凝土在洞外采用集中拌合站拌制，由砼输送车运至喷射点，由湿式喷射机配合砼喷射机械手施喷。施工按初喷和复喷进行，开挖后即进行初喷，安装好锚杆（钢筋网）和钢拱架支撑后，再进行复喷，直至满足达到设计厚度要求。喷射砼示意见表1-23图。①工艺流程工艺流程见表1-24图。②施工a.施喷时，先打开计量泵，送风后调节风压在0.5Mpa—0.6Mpa之间，风压过大，粗骨料碰到钢筋网、格栅会回弹；风压过小，喷射冲量减少，导致喷层不密实。因此，要求湿喷机司机和喷射手密切配合。b.喷嘴与受喷面距离以0.6—1.0m为宜，可将喷头固定在机械手上进行作业；若人工操作，应两人掌握或用简易支架辅助作业。喷头应保持与受喷面垂直。c.喷头作连续不断的螺旋形运动，后一圈压前一圈1/3。喷射线应自下而上，呈“S”运动。隧道内应先边墙，后拱脚，最后拱顶。⑸超前小导管为确保隧道开挖时撑子面的稳定，对软弱围岩段在掌子面开挖前，沿隧道拱部设置超前小导管注浆支护如表1-25图所示。超前小导管在格栅钢架完成后，复喷砼前施作，小导管注浆作业包括封面、钻孔、安管、注浆四道工序。①封面：注浆前喷射砼封闭掌子面，防止漏浆，喷层厚度不宜小于40mm。②布孔：按设计图纸，将小导管位置正确测设在工作面上。③钻孔安管：小导管采用φ42mm的无缝钢管加工而成，长度3500mm。施工时对钢管尾部焊箍，顶部做成尖椎状，管壁按梅花形布置溢浆孔，孔径为6～8mm，间距15cm。采用钻机或YT-28型风枪成孔，孔眼长度应大于小导管长度。沿格栅钢架腹部将加工好的小导管打入孔中，外插角控制在7度以内，尾部置于钢架腹部并与格栅钢架焊接，增强共同支护能力。小导管纵向搭接长度不应小于1.5m。④注浆：采用双夜注浆泵压注水泥、水波璃双液浆，注浆压力控制在0.2～0.5Mpa。在孔口处设置止浆塞，浆液类型及配合比根据地层的渗透系数及地质情况，由现场实验确定。(八)围岩监控量测1.监控量测的目的对于采用新奥法施工的隧道，监控量测是新奥法施工过程中必不可少的施工程序，是确保隧道施工安全的信息化手段，现场监控量测是隧道施工过程中，对围岩支护系统的稳定状态进行监测，为初期支护和二次衬砌的参数调整提供依据，是确保施工安全、指导施工程序、便利施工管理的重要手段。2.监控量测工具方法及监测项目表量测工具收敛计选用洛阳产的JSS30—10/15A型数显示收敛计，地质罗盘，水平仪，水平尺，挂钩钢尺等。然后采用铁科院西南分院研制的监控量测分析软件进行数据分析，提供施工参数。根据设计要求以及工程所在位置地质情况，借助以往施工类似隧道量测取得的施工经验，经过认真分析，遵循可行、可靠、易于操作的原则。确定隧道量测断面见表1-26图和隧道现场监控量测项目及量测方法表如下：隧道现场监控量测项目及量测方法表序号项目名称方法及工具布置量测间隔时间1-15d16d-1个月1-3个月大于3个月1地质和支护状况观察岩性、结构面产状及支护裂缝观察或描述，地质罗盘等全长度每次爆破后进行2周边位移（隧道内空变位）收敛计用短锚杆K1-K5必要时或每40m，测H1、H3、D1-D4收敛情况1-2次/天1次/2天1-2次/周1-3次/月3拱顶下沉仰拱顶隆起量水平仪、水准尺、钢尺或测杆每20m，一点F每30m，一点FF1-2次/天1次/2天1-2次/周1-3次/月4锚杆内力及抗拔力各类电测锚杆、锚杆测力计及拉拔器每30m一个断面，每个断面至少做5根锚杆～～～～5地表下沉水平仪、水准尺（判定稳定性）每