贵州某高速公路合同段隧道溶洞处理施工方案.doc

白龙山隧道左线ZK202+343-ZK202+353段溶洞处理施工方案 1、编制依据及原则杭瑞高速贵州省毕节至都格（黔滇界）公路BD-T14合同段两阶段施工图设计杭瑞高速公路毕节至都格（黔滇界）段第T14标段合同条款。杭瑞高速公路毕节至都格（黔滇界）段第T14标段招标文件专用本。两阶段施工图设计 (第一、三、六册)及设计文件、图纸审核资料。杭瑞高速公路黔滇界贵州建设指挥部、公司有关文件要求。杭瑞高速公路毕节至都格（黔滇界）段第T14标段现场施工调查资料。本合同段实施性施工组织设计和公司管理控制性文件。毕都T14标白龙山隧道施工方案。2、工程概况白龙山隧道进口左线ZK202+343-ZK202+353段设计围岩为级，支护形式为S-，设计地质概况为：隧道洞深段，埋深188-355米。地表覆盖第四系碎石土，其稳定性差，开挖后易塌落；下伏二叠系上统峨眉山组（P23）玄武岩及二叠系下统栖霞二段-茅口组（P1q2-m）灰岩，洞身围岩为中风化灰岩，产状40°22°。围岩弹性波速Vp=3950-4400m/s，完整系数Kv=0.89，饱和抗压强度Rc=24.5MPa，BQ=386，BQ=356（K1=0.1，K2=0.2，K3=0），开挖时，围岩体无自稳能力，易坍塌，透水性强，雨季施工硐室有渗水现象。控制爆破，易采用短进尺掘进，初期支护应及时。当隧道施工至ZK202+343断面时，左侧拱腰位置出现溶洞，溶洞直径2米，溶洞填充物为红褐色粘土夹杂碎石，填充物极不稳定，易坍塌。项目部已组织业主、设计和监理单位对现场进行了踏勘，并制定了施工方案。3、重难点分析及对策白龙山隧道进口左线ZK202+343溶洞，溶洞出现在左侧拱腰位置，溶洞直径2米，溶洞填充物为红褐色粘土夹杂碎石，填充物极不稳定，易坍塌。白龙山隧道进口左线ZK202+343段溶洞，按照塌方处理，在掌子面回填洞渣以稳定掌子面围岩，然后，在掌子面进行3台阶开挖支护施工。具体措施如下：ZK202+350段出现溶洞，现场扩炮后观察23小时，确认没有落石后方可进行施工。溶洞位置架设18工字钢，间距0.5m。溶洞前3m位置开始架设14工字钢，间距1m，过溶洞后架设3榀14工字钢，间距1m，锁脚锚杆按照规范要求进行施工。预留泵送管，对溶腔内回填1m厚C15砼，吹砂1m厚。4、施工工艺技术 1.1开挖 1.1.1施工技术要求 针对白龙山隧道右线洞身溶洞围岩开挖施工，白龙山隧道右线溶洞围岩洞身开挖施工采用“台阶法”施工，具体施作如下： 台阶法施工步骤如下：施工中先开挖上断面，然后施作初期支护； 然后跳槽开挖下半断面，施作相应的初期支护，待初期支护趋于稳定后整体模筑二次衬砌； 下断面跳槽开挖，初期支护双侧交错落底，避免上半断面两侧拱脚同时悬空，单侧每次落底长度视围岩情况而定，一般情况不大于3m； 施工过程中应加强监控量测，根据量测信息指导隧道施工，若围岩级别与设计不符，及时通知工程部，应立即调整施工方案； 隧道洞身开挖施工顺序为：测量画开挖轮廓线布炮眼钻炮眼装药爆破通风排险洒水出碴初期支护监控量测。 爆破设计及爆破作业 爆破设计的原则 掏槽及底板眼按抛掷爆破设计。其它炮眼采用浅孔微振动控制爆破，在保证爆破效果的前提下，尽量减少炮眼的炸药用量。本隧道级围岩土质地段采用人工配合机械开挖，石质地段采用预裂爆破开挖，机械出渣。 爆破参数的选定 在进行钻爆参数设计前，先用工程模拟法初选爆破参数，再在洞外路堑边坡上做单眼爆破漏斗试验及三眼爆破成缝试验，通过现场的试验确定有关爆破参数。 1.1.2施工安全注意事项： 严格按照“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤测量”的原则进行施工。 每次开挖后及时观察、描述围岩裂隙结构状况、岩体软硬程度、出水量大小，核对设计情况，判断围岩的稳定性，如与设计不符，围岩稳定性差的情况下，现场人员立即撤离，并通知安全员及相关部门。 放炮前安全员应对现场安全情况进行检查，以确定是否可以起爆，爆破后必须经安全员排查瞎炮等安全隐患后，其他人员才可以进入施工现场。 1.2型钢拱架支护1.2.1施工技术要求施工工序拱架加工 拱架试拼测量组测放中线点、水平线 安装拱架 检查拱架安装正确性 报现场监理工程师合格后 进入下道工序拱架加工完后，机械加工班进行试拼，经测量人员和质检员检查合格后方可运到施工场地。试拼时主要检查：拱架加工尺寸是否符合交底要求。沿隧洞周边轮廓不应大于3cm，拱架平放时翘曲应小于2cm，倾斜度不大于2度，拱架的任何部位偏离铅垂面不宜大于5cm。拱架的工钢、钢板规格是否符合要求。测量组检查开挖断面超欠挖交底要求后，在安装拱架处测放中线点、水平线。人工安装拱架，拱架纵向间距按交底进行，设纵向连接筋，拱脚置于垫块上或牢固的基岩上，台阶法开挖时拱脚处设锁脚锚杆，拱架安装要快速，认真定位，不偏不斜，确保拱架整体受力，用22钢筋进行纵向连接，连接筋环向间距1.0m。下半断面开挖后，及时进行边墙拱架架立，接脚时，应将拱脚松碴掏空，接螺栓连接。 拱架安装完后，测量组进行横纵位置、垂直度及净空检查；质检员对拱架锁脚、纵向连接筋及架立情况检查，合格后报监理检查。1.2.2尺寸要求 1.2.3质量要求 型钢原材料要平直、无损伤，表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状老锈。 其中A单元钢架不允许焊接，其他单元钢架焊接时必须满焊并用同等级钢板帮焊，钢板宽度14cm；拱架安装间距偏差控制在±50mm。拱架横向允许偏差为±50mm。拱架高程允许偏差为±50mm。垂直度允许偏差为±2。钢架保护层厚度允许偏差为-5mm。焊接是否合格，确保连接钢板与钢架焊接高度h=5mm(腹板),h=9mm(翼缘)，钢板通过螺栓连接，螺栓眼中心距公差不超过±0.5mm。 1.2.4安全注意事项上岗工人不得穿拖鞋，严禁酒后作业，必须佩戴安全帽，高空作业佩戴安全带。钢架安装作业时，作业人员之间应相互协调动作，在本排钢架未安装完毕，并与相邻的钢架和锚杆连接是否稳妥之前，不得擅自取消临时支撑。拱架对接的时候，先用钢筋或撬棍对好两个螺栓孔，再开始上螺丝，注意手不要被接头或拱架与岩层挤伤，立架过程中要专人进行监护，随时观察掌子面情况，有异常情况或险情及时通知作业人员撤离，并及时组织人员进行处理。 1.3锚杆支护1.3.1施工技术要求锚杆采用自制多功能平台及手持风钻钻孔，人工安装。锚杆杆体为25中空注浆锚杆，锚杆长2.5m，使用前除去杆上油污、铁锈、杂质，避免粘接不牢固。锚杆按梅花型布置，中空注浆锚杆环径向间距120cm，锚杆纵向间距50cm，锚杆采用手持风钻顶入，并设好孔口注浆塞。 安装垫板（15×15×0.8cm）及螺栓。安装垫板（15×15×0.8cm）及螺栓。锚固砂浆终凝后拧紧螺帽。锚杆安设后不得随意敲击，其端部3天内不得悬挂重物。钻锚杆眼时，钻孔应圆而直，钻孔方向宜尽量与岩层主要结构面垂直钻锚杆眼时，若流出的岩粉呈黄色或褐色，或钎头冲击声异常时，说明遇到了较软弱的岩石或破碎夹层，应变更锚杆的位置深度，重新钻孔。钻孔后，孔内石粉残留物必须冲洗干净。 钻孔前根据设计要求定出孔位，作出标记、孔位允许偏差为±15mm，锚杆孔径应大于杆体直径15mm。锚杆孔深允许偏差为±50mm。锚杆插入长度不得小于设计长度95%，且应位于孔德中心。1.3.2尺寸要求隧道此溶洞段采用22砂浆锚杆，长度为3.0m，梅花型布置环纵间距为1.2m*0.5m。1.3.3质量要求锚杆每300根要求作一组拉拔试验，每组3根，其拉拔力不小于50KN。当发现已喷锚区段的围岩有较大的变形或锚杆失效时，应立即在该区段增设加强锚杆，其长度应不得小于原锚杆长度的1.5倍。喷锚支护时，危石应清除，机械各部应完好正常，孔口压力应保持在0.2Mpa左右。孔位允许偏差为±15mm。钻孔深度允许偏差为±50mm。 锚杆垫片与岩面紧贴。1.3.4安全注意事项上岗工人不得穿拖鞋，严禁酒后作业，必须佩戴安全帽，高空作业佩戴安全带。 作业班组到达工作面先检查作业面有无危石或其他危险情况，若有情况发生立即上报，并进行处理，使其处于安全状态。1.4钢筋网施工1.4.1施工技术要求钢筋网采用HPB235钢，钢筋直径、钢筋网网格尺寸及搭接长度应满足设计要求。钢筋网的分片制作，并预留搭接长度。钢筋网制作时应在钢筋加工场专用的胎架上集中制作，码放整齐，并进行遮盖。钢筋网安装钢筋网安装搭接长度为12个网格，网与网之间采用焊接。挂钢筋网在砂浆锚杆施作后安设。在初喷混凝土（厚度为4cm）以后铺挂，沿环向压紧后再喷混凝土。钢筋网片施工布置图如下：初喷砼岩面钢 筋 网钢 筋 网 挂网：挂网在初喷砼后进行。通过多功能作业台架，采用人工沿开挖岩面一环一环铺设，钢筋网片之间用焊接连接，施工中可以通过钻孔设备辅助固定钢筋网，使其尽量与岩面密贴。焊联：挂好网片后，将网片之间的接头以及网片钢筋和锚杆头、钢架等焊接牢固，避免网片超出喷砼厚度和喷砼时网片晃动。1.4.2尺寸要求钢筋网预先在钢筋加工场加工成型，在现场再焊接起来形成整体。网片加工尺寸根据受喷面积而定；钢筋类型及网格间距控制要求见下表。衬砌类型钢筋网钢筋型号网格间距（）（环×纵）溶洞处理6.525×251.4.3质量要求加工钢筋网的原材料要有出厂合格证，其力学性能试验要符合规定。钢筋网的规格、型号、外观质量要满足设计和规范要求。加工钢筋网的胎架应定期检查，网片在运进施工现场前应进行质量检查合格后，方可运至安装现场。钢筋网应在初喷混凝土后铺设，钢筋网应与锚杆连接牢固，且钢筋保护层厚度满足设计要求。围岩破碎地段应先铺挂钢筋网，钢筋网片贴紧岩层后再喷混凝土。钢筋网应随受喷面的起伏铺设，与受喷面的间隙一般不大于3。与锚杆或其他固定装置连接牢固。钢筋网片加工采用6.5钢筋，根据不同围岩确定网格间距，采用点焊焊接。网格尺寸允许偏差为±10mm。 钢筋网搭接长度为12个网格，允许偏差为±50mm。采用焊接。 钢筋应冷拉调直后使用，钢筋表面不得有裂纹、油污、颗粒或片状锈蚀等。 1.4.4施工安全注意事项施工人员应经培训合格后上岗。焊工应持有特种工人作业证。焊工必须穿戴防护衣具。施工时焊工应站在木垫或其它绝缘垫上。焊机必须接地，以保证操作人员安全，对于焊接导线及焊钳接导线处，都应有可靠的绝缘接地。大量焊接时，焊接变压器不得超负荷，变压器升温不得超过60，为此，要特别注意遵守焊机暂载率规定，以免过分发热而损坏。钢筋的调直、切断所使用的机械设备必须指定专人操作。钢筋网的安装，作业人员之间应协调动作。上岗工人不得穿拖鞋，严禁酒后作业，必须佩戴安全帽，高空作业佩戴安全带。1.5喷射混凝土1.5.1施工参数：喷射砼拱墙厚度均为10cm，喷射砼标号为C20喷射混凝土。C20喷射混凝土配合比为：水泥：砂：碎石：掺合料：水：外加剂=1:3.73:4.20:0.54:0.0771.5.2喷射砼施工喷射混凝土施工工艺采用湿喷，喷混凝土配合比选定检查开挖断面尺寸，清除浮碴，清理受喷面施工机具就位喷射混合料拌合喷射混合料运输初喷混凝土4cm施作锚杆、钢架、挂钢筋网清除初喷面粉尘复喷至设计厚度清理施工机具加入速凝剂 附图1:喷射砼施工工艺流程图1.5.3施工方法隧道初期支护喷射混凝土采用湿喷工艺。喷射混凝土在洞外拌和站集中拌和，由混凝土搅拌运输车运至洞内，采用湿喷机喷射作业。在隧道开挖完成后，先喷射4cm厚混凝土封闭岩面，然后打设锚杆、架立钢架、挂钢筋网，对初喷岩面进行清理后复喷至设计厚度。1.5.4喷射方法喷射混凝土作业应采用分段、分片、分层依次进行，喷射顺序应自下而上，分段长度不宜大于6m。喷射时先将低洼处大致喷平，再自下而上顺序分层、往复喷射。 1.5.5质量要求喷射砼表面密实、平顺。喷射砼无裂缝、掉渣现象。1.5.6安全保证措施喷射混凝土时，所有操作工人必须带安全帽，防尘口罩，防尘工作服，雨靴，橡胶手套。喷射手，控制好风压、喷射距离，避免回弹骨料伤人。电线包皮应完好，开关应装在固定闸刀盒内。安全员随时观察地质变化，发现有松动滑块现象，应立即撤离工作面。喷浆结束后，应清洗喷射机及管路，避免堵管炸裂伤人。喷浆机必须使用有煤安（MA）标志的喷浆机上岗工人不得穿拖鞋，严禁酒后作业，必须佩戴安全帽，高空作业佩戴安全带。5.5保证安全的措施 机械操作人员严格遵守安全规范，按程序操作，文明驾驶，礼貌行车。严禁机械带病运转、超负荷作业，夜间作业应有足够的照明设备。隧道爆破施工的爆破人员必须有专业人员进行，并持有上岗证。所有特种作业人员，必须持证上岗，严禁非特殊工种人员从事特种作业。做好安全用电工作。工地的电力设备、线路必须由电工架设及管理，闸箱、开关应防雨且安全牢固，做到“一机、一闸、一漏、一箱、一锁”，做到经常维修，保持良好状态。不符合安全要求的电动设施及电力线路不得使用。非专业电工严禁随意接线，防止发生触电事故。 5.5.1施工现场安全技术规则 参加施工的工人(包括学徒工、实习生、代培人员和民工)，要熟知本工种的安全技术操作规程。在操作中，应坚守工作岗位，严禁酒后操作。 电工、焊工、起重机司机和各种机动车辆司机，必须经过专门训练，经考试合格发给操作证，方准独立操作。 正确使用个人防护用品和安全防护措施。进入施工现场，必须戴安全帽，禁止穿拖鞋或光脚。 施工现场的脚手架、防护设施，安全标志和警告牌，不得擅自拆动。需要拆动的，要经工地负责人同意。 施工现场的洞、坑、沟、漏斗等危险处，应有防护设施或明显标志。夜间应设置红灯示警。 施工现场要有交通指示标志。 5.5.2机电设备施工安全技术规则 机械操作，要束紧袖口，女工发辫要晚入帽内。 机械和动力机的机座必须稳固。转动的危险部位要安设防护装置。工作前必须检查机械、仪表、工具等，确认完好方准使用。 电气设备和线路必须绝缘良好，电线不得与金属物绑在一起；各种电动机具必须按规定接零接地，并设置单一开关；遇有临时停电或停工休息时，必须拉闸加锁。 施工机械和电气设备不得带病运转和超负荷作业。发现不正常情况应停机检查，不得在运转中修理。 电气、仪表和设备试运转，应严格按照单项安全技术措施进行。运转时不准擦洗和修理，严禁将头手伸入机械行程范围内。 受压容器必须有安全阀、压力表，并避免暴晒、碰撞；氧气瓶严防沾染油脂；乙炔发生器、液化石油气，必须有防止回火的安全装置。 5.5.3隧道施工其它安全措施 (1)、隧道施工严格地遵守JTJ076-95公路工程施工安全技术规程的有关规定，制订安全制度和采取安全措施。 (2)、在施工作业中采取各种有效的防护措施，做好通风、照明、防尘、防水等的措施，保护环境卫生，保障施工人员的健康和生产安全。 (3)、严格按批准的施工方案、实施性施工组织设计和执行的JTJ076-95安全规则进行施工。 (4)、施工过程中，应对围岩进行监控量测，根据量测结果及反馈信息，合理修正支护参数和开挖方法，指导施工和确保施工安全。加强超前地质预报采用超声波探测或钻孔探测或其他别的有效方法，查明地质情况，完善施工方案。 (5)、爆破器材设专人严格保管，严格领用手续。对器材定期进行检查，失效及不符技术条件要求的，不得使用。 (6)、喷射砼时加强通风、照明，采取防尘措施。作业人员配戴口罩、防尘帽、雨衣裤等防护用品。 5.5.4防止坍方涌水、突泥的措施 隧道整个施工过程中始终贯彻以护为主，宁强勿弱，步步为营，稳中求快，施工贯彻“管超前，少扰动，早喷锚，强支护，紧封闭，勤量测”原则，主要技术措施是： a、尽快摸清地质情况超前探孔或上台导洞先行。 b、选用合适的开挖方法调整台阶长度和优化钻爆设计。 c、采用掌子面周边预注浆、径向注浆固结围岩等技术，对拱脚、边墙、边墙底部加固。 d、对围岩自稳时间极短的地段，可采用顶设导坑，留核心土环挖法施工，此法可结合木支撑进行临时支护，更为安全可靠。 e、尽快完成初期支护和二次环形衬砌的结构封闭，以支撑围岩。 f、用量测指导施工，对围岩变形实施有效的监控，及早发现险情，以便采取相应措施。 g、注浆方式采用超前预支护、后注浆、补注浆三种方式，注浆封堵裂隙、隔离水源、堵塞水点，以减少洞内涌水量，改善施工条件。对于不间断涌水采用注浆帷幕的形式进行处理，浆液采用水泥水玻璃双液浆。在大量涌水、流速大的条件下，先压注浆、砾石、岩屑等充填过水通道，缩小过水断面，增加浆液流动阻力，再注双液浆堵水。 后注浆是根据超前地质预报探明的局部岩溶实际分布及开挖后地下水渗流状态采用的在掌子面轮廓线内3m的注浆方式，对于隧洞上部的水流，可沿正洞侧壁开凿引水斜洞将水位降低到隧洞底部下，再行引排。局部股状涌水地段采用50小导管预注浆；大面积渗漏水地段采用32钢管径向注浆封堵。