隧道施工方案及工艺.docx

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1、隧道施工方案及工艺一、施工方法隧道按照“新奥法”原理组织施工，并根据工程地质、水文地质和不同围岩级别及周边环境选择相应施工工法,按全标段重点控制工期点，合理划分作业段,科学统筹，采取平行流水作业法施工。隧道开挖采用多功能作业台架配合风动凿岩机钻眼，实施光面爆破，光面爆破参数通过试验确定，并根据现场爆破效果不断进行调整，严格控制超欠挖。隧道出硝采用挖掘机配合装载机装砧，大吨位自卸汽车运输。隧道初期支护紧跟开挖及时施作，锚喷支护采用超前小导管和中空锚杆配合挂网喷碎施做；锚杆钻孔完毕后，要先进行清孔、注浆，再人工安装锚杆。隧道喷射混凝土采用湿喷工艺施工，混凝土由混凝土拌和站集中拌和罐车运输，泵送入模

2、。施工将超前地质预报和监控量测纳入工序管理，施工过程中加强监控量测，仰拱超前、二次衬砌紧跟，以保证施工安全。不良地质段坚持“早预报、预加固、弱爆破、强支护、紧封闭、快成环、勤量测、早衬砌、稳扎稳打、确保安全”的施工原则，组织施工。浅埋及浅埋偏压地段除加强洞内监控外，同时加强地表监测，施工时遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤测量”的原则，注意对监控量测的数据进行分析、整理，发现异常情况及时反馈以便尽早提出处理方案。二、洞身施工隧道施工遵循“弱爆破、短进尺、少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”的原则施工。1、洞身及附属洞室开挖方法A.全断面法施工全断面开挖法施工，配备多功能台架配合风钻进

3、行钻孔作业，非电毫秒雷管、二号岩石乳化炸药光面爆破，全断面一次成型。全断面开挖支护作业流程为：超前地质预报一台架（车）、机具就位一全断面测量画线布眼一钻炮眼一装药爆破一清危排险一出渣一打锚杆f喷混凝土一稳定安全检查及监控量测f下一循环。采用挖掘机配合侧翻装载机装SS,自卸汽车运硝。出硝完成后，先进行初喷碎，然后进行喷锚支护，支护紧跟开挖，以确保施工安全。B.台阶法施工台阶法开挖，见下施工工艺流程图。上台阶采用多功能台架配合风钻打眼，下台阶采用风钻钻眼，实施光面爆破。爆破后，上断面挖掘机扒硝，下断面采用挖掘机配合侧翻式装载机装硝，自卸汽车运输。隧道开挖后及时施做锚、喷、网联合支护，下半断面开挖完

4、仰拱施工紧跟。C.弧形导坑预留核心土法施工隧道IV级围岩地段采用，弧形导坑预留核心土法开挖。弧形导坑预留核心土法施工的上下台阶均采用人工风钻打眼，光面爆破，每循环开挖进尺不得超过两根钢架。爆破后，上断面采用挖掘机扒碓、下断面挖掘机配合侧翻式装载机装5S,自卸汽车运输。隧道开挖后及时安装拱架施做锚、喷、网联合支护。下半断面开挖后仰拱施工紧跟。D.三台阶七步法开挖双线隧道V级围岩深埋段及IV级围岩偏压段和浅埋段采用三台阶七步开挖法施工，尽量采用人工风镐配合长臂挖掘机开挖，侧翻式装载机装磴，自卸汽车运输。必要时采用微振动爆破，YT28风钻钻眼，非电毫秒雷管起爆，每循环进尺不的超过0.6m。双线隧道V

5、级围岩浅埋段均采用双侧壁导坑法施工。双侧壁导坑施工时，将隧道分成六部，左右导坑间隔68m。两侧壁导坑采用微台阶法开挖，剩余部分分四步开挖。开挖中以人工配合挖掘机开挖为主，辅以控制爆破。每个工序开挖循环进尺控制在0.6m,一般为一根钢架间距，台阶长度35m。采用PC78US-6型挖掘机配合小型装载机装磴，自卸汽车出磴。三、隧道钻爆作业当隧道围岩用风镐难以开挖时，为减少对围岩的扰动及降低振动强度，隧道In级围岩采用预裂爆破结合光面爆破进行施工，V、IV级围岩松动控制爆破进行施工。A.准备作业1）根据围岩类别构造及现有的爆破器材，并依本施工队钻爆效果的分析资料，作出某一里程段的钻爆设计。内容为炮眼（

6、掏槽眼、临空眼、扩槽眼、掘进眼、内圈眼、周边眼、底板眼）布置深度、角度、装药量和装药结构，爆破顺序、导爆网路等。a.爆破器材主爆药采用爆炸性能、抗水性能、安全性能较好及环境污染小的2号岩石乳化炸药，规格为中32mmX250mm。周边眼采用直径25mmX250mm低爆速的光爆药卷。装药结构为间隔装药,用竹片绑扎，导爆索传爆，根据围岩情况，对间隔距离和药量进行调整。起爆材料采用120段的非电毫秒雷管起爆，塑料导爆管引爆，其中火雷管作为网络起爆用。b.钻眼深度钻眼深度综合考虑施工进度要求、钻机的效率、爆破有效进尺等因素确定。掏槽眼比其它眼超深0.2m。c.掏槽方式根据洞内围岩的地质特性，【I、In级

7、围岩选用斜眼楔形掏槽法，IV、V级围岩段采用浅孔微振动直眼掏槽法。d.光面爆破的主要参数隧道开挖采用光面爆破，以减轻爆破对周边的扰动，控制超欠挖。光面爆破的主要参数有周边眼的间距、光爆层的厚度、周边眼密集系数、周边眼的线装药密度等。光面爆破参数通过试验确定，并根据现场爆破效果不断进行调整。已光面爆破的技术措施适当加密周边眼。周边眼孔距适当缩小，可控制爆破轮廓，避免超欠挖，又不致过大地增加钻眼工作量，一般取E=（8-12）d,E为孔距，d为炮眼直径。2）按风钻台数明确分工每台风钻的工作范围和钻眼顺序，以上两项由技术员向领工员及爆破工进行技术交底。3）用经纬仪、水平仪定出开挖的中线、水平。用“五寸

8、台，怯画出拱部轮廓线，墙部开挖边线各点确定的周边眼的连线就是开挖轮廓线，必须淮确，画线偏差不得大于2CM。4）根据画出的开挖轮廓线由技术员检查前一循环的超欠挖值，超欠挖超过5cm者，除在围岩面上用红油漆标明外，还应填写里程段的开挖断面检查记录，交领工员、开挖班长签认并追究超欠挖原因，注明处理意见。并根据掌子面的情况标出掏槽眼、周边眼的位置。B.钻眼作业1）风钻进出掌子面前电、风、水管路必须准确就绪，风钻按规定就位，接通风、水、电路。开钻时，先送水后送风。风钻开眼时，宜用Im内的短钻杆，等钻孔定位并钻进0.5m以上后再换长钻杆。2）炮眼距离偏差：掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不大于5cm；辅助

9、眼眼口排距、行距误差均不得大于IOCm；周边眼开眼位置在设计断面轮廓线上，允许沿轮廓线调整，其误差不得大5cm,炮眼方向可以3%5%的斜率外插，眼底不得超出开挖断面轮廓线IoCm。内圈炮眼至周边眼的排距误差不得大于5cm,炮眼深度大于2.5m时，内圈炮眼与周边眼应采用相同的斜率外插。当开挖面凹凸较大时，应按照实际情况调整炮眼深度（相应调整药量），力求所有炮眼（除掏槽眼外）眼底在同一平面上。领工员必须随时观察每台钻进入情况。保持多眼轴线平行是关系到爆破效果的重要因素，应在已打好的眼中插炮棍作标志，掌握好钻眼方向。坚持顺帮打眼，风钻紧贴岩壁，最大限度地减少超欠挖。周边眼外插角不大于34。（每米5c

10、m）；底板眼方向与隧道坡率方向相同。掏槽眼比掘进眼深20CM,为保证掏槽成功，每茬炮可按掌子面实际情况调整掏槽位置。钻眼作业完毕，由领工员或班长进行检查并作好记录，有不符合要求的炮眼应重新钻眼，经检查合格后方可装药爆破。C.爆破作业1 .装药前必须对炮眼用高压风管吹孔或用手风钻扫孔，对坍孔内石硝要用掏勺仔细清理，无法装药的应补眼。2 .爆破工从药库领出的药卷的导爆管必须确认并保存好段数标记。根据装药作业的分工固定的炮眼和段位。3 .向孔内装药时应细心操作，防止导爆管损坏、打结。周边眼采用的间隔装药药串，每个药卷都必须紧贴导爆索。装药作业由上而下进行防止落石打破导爆管，炮孔口应用炮泥堵塞。工作不

11、用的机具材料撤离后按设计进行网路的连接,连接尽量远一点，连接要整齐，以便直观检查。4 .装药作业完成后，由领工员或爆破班长全面检查装药情况及网路连接，看网路连接是否正确，每个炮眼的起爆药卷是否连好，每簇联内部是否有引爆雷管，各簇引爆雷管的起爆线是否都连到起爆点上，检查无误后方能撤离人员按排警戒起爆。D.出渣运输：隧道出硝采用无轨运输的出磴方式，自卸汽车运输。1）爆破二十分钟后，经炮工、找顶工处理完现场并确认安全的前提下，通风后开始出硝。运输洞渣时，应指定行车路线，防止因交通混乱造成拥挤，影响出渣。2）洞外的运输路线必须修筑排水系统，专人维护，行车速度不超过15kmh洞内行车速度不超过5kVh四

12、、隧道洞身超前支护超前支护包括超前小导管、中空注浆锚杆及普通砂浆锚杆。V级围岩超前小导管每隔4根钢架打设一环,环向间距0.3m,IV级围岩纵向每隔2槁钢架打设一环，环向间距0.4m。a.超前小导管1）超前小导管使用外径42mm,壁厚3.5mm的热轧无缝钢管制作，管长4.0m3.5m,环向间距30CnV40cm,外插角510。2）超前小导管钢管前端呈尖锥状,尾部焊上力6mm的加劲箍,管壁四周钻68mm压浆孔，但尾部有Im不设压浆孔。超前小导管施工时，用凿岩机成孔，孔径比设计导管管径大20mm以上。孔与衬砌中线平行以规定仰角打入拱部围岩。3）成孔后将小导管按设计要求插入孔中，或用凿岩机直接将小导管

13、从型钢钢架上部打入，外露20Cm支撑于开挖面后方的钢架上，与钢架共同组成预支护体系。4）每打完一排钢管后开始注浆，注浆采用水泥浆，注浆后开挖拱部及第一次喷射碎、架设钢架。b.超前锚杆1）超前锚杆采用风钻钻孔，锚杆施钻利用开挖台阶的简易台架施钻，施钻时按照设计间距布孔。2）钻孔时钻杆尽可能垂直结构面，锚杆孔比钻杆直径大15mm,深度误差不大于50mm,成孔后采用高压风清孔。3）钻孔清理干净后，然后将砂浆从孔底缓缓的注入空内，为防止空内出现空洞，注浆管拔出后，立即将锚杆放入空内。4）注浆采用水泥注浆机，注浆配合比按实验室出具的配合比进行施工。5）砂浆应随拌随用，在初凝前必须用完，一次拌合的砂浆数量

14、不应多与3个孔，以免时间过长，使砂浆在泵、管中凝结。6）砂浆锚杆固定好后，将锚杆与钢筋网焊为整体。待砂浆终凝后按规范要求抽样进行锚杆抗拔试验。中空注浆锚杆采用25X7mm中空锚杆，使用高压风吹净钻孔，将锚头与锚杆端头组合，戴上垫片与螺母；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，然后拧紧螺母。注浆压力取0.20.5Mpa,孔口溢出浆液时，停止注浆，砂浆随拌随用。注浆开始或中途停止超过30min时，用水润滑注浆罐及其管路。注浆孔口的压力不得大于0.4MPa五、钢筋网、钢架及锁脚锚杆施工钢筋网片、格栅钢架及型钢钢架的钢材种类

15、、型号等应符合设计要求。钢筋网片由钢结构加工厂统一加工制作，运至现场后人工安装，网片大小按1.5mX1.0m加工。网片间搭接长度不小于20cm（即至少1个网格长度），洞身开挖完成后，首先在围岩表面进行初喷碎，厚度一般为4cm,然后再铺设钢筋网片，安装时用电焊点焊固定在锚杆外露头上，以防喷射碎时晃动。根据设计要求，格栅和型钢钢架在钢结构加工厂加工制作成型，经检查加工拱度满足要求后存放于构件场内备用。钢架利用装载机运到洞内，现场机械配合人工架设。钢架在钢筋网片铺设完成后架设，与定位钢筋焊接，架设完毕后须再喷混凝,并保证不少于3cm的覆盖厚度。钢拱架间纵向用中22钢筋联接为一体，纵向连接筋长度为80cm,按照环向间距LOm的长度内外层交错布置。钢架拱脚必须放在牢固坚硬的基础上，架立时垂直隧道中线，架设时中线、高程和垂直度及法线方向由测量技术人员严格控制，并将砂浆锚杆或中空锚杆与钢架焊接连为整体。a.安设钢拱架1）钢拱架按设计分节预先加工，现场拼装安装设置，位置应垂直隧道中线，拱架之间用小22纵向连接钢筋焊接牢固。2）隧道钢架支护分为型钢钢架和格栅钢架两种，型钢钢架采用122型118型工字钢弯制而成，主要用于IV级、V级围岩段。3）格栅钢架主要由四根22主筋和其他钢筋制成，成正方形截面，用钢板连接而成，主要用于IV级围岩段，钢架是初期支护对软弱围岩的主要加固体，设计在V级围岩和IV级围岩