隧道作业指导书.docx
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1、隧道洞身开挖作业指导书1目的明确隧道开挖作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,指导、 规范隧道开挖施工,尽可能地减少超挖,保证隧道的开挖作业安全、保证 开挖质量。2编制依据(1)公路隧道施工技术规范(JTG F60-2009)(2)公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1-2004)(3)霍永高速公路施工图设计文件3适用范围适用于霍永高速公路黄土隧道正洞及其辅助坑道的开挖施工。4隧道开挖施工4. 1方案设计要求本线隧道按新奥法原理组织施工,并要根据不同围岩级别及周边 环境选择相应工法,应根据监控量测结果,适时施作二次衬砌。隧道施工严格按照“严控水、强支护、短进尺、勤量测”的原则组织 施
2、工,应特别注意地表冲沟、陷穴对隧道的影响,要加强调查和处理。隧道开挖前,首先完成洞口截水沟、洞口土方及边仰坡防护施工。洞 口土方采用挖掘机配合装载机自上而下分层施工,大型自卸汽车运输,并 及时做好坡面防护,开挖一段(台阶)防护一段(台阶)。洞口明洞采用明 挖法施工,开挖至明暗分界线后,先施做套拱混凝土,然后施做暗洞超前 大管棚,随后进入暗洞施工,暗洞开挖根据围岩情况V级围岩采用弧型导 坑预留核心土(或CD)法施工,每循环进尺控制在ri. 5m以内。黄土隧道开挖采用人工配合挖掘机进行,出磴采用装载机配合大型或 中型自卸汽车无轨运输。施工通风采用管道压入式通风。在施工过程中应不断总结经验,优化工艺
3、。加强超前地质预测、预报, 加强围岩监控量测管理。根据量测结果,及时调整预留变形量及支护参数, 适时施作二次衬砌,确保隧道安全。开挖方法的改变,要严格按程序中请设计变更。4.2中壁法(CD法)CD法是在软弱围岩大跨度隧道中,先开挖隧道的一侧,并施作中隔壁, 然后再开挖另一侧的施工方法,主要应用于黄土隧道V级围岩浅埋段地段。4. 2.1 CD法施工工艺CD法施工工艺流程见图1。4. 2. 2 CD法施工工序说明CD法施工工序见图2。、利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁50超前钢花管及导坑 侧壁22水平锚杆超前支护。人力配合机械开挖部,高约为3. 5m,宽 约为6.5m。施作部导坑周边的初期支护和
4、临时支护,即初喷4cm厚混凝 ,架立型钢钢架和116临时钢架,并设锁脚锚杆(管),安装径向锚杆及 铺设钢筋网片,复喷混凝土至设计厚度。、在滞后于部一段距离后,挖掘机开挖部,人工整修表面。 导坑周边部分初喷4cm厚混凝土。接长型钢钢架和118临时钢架,并设 锁脚锚杆(管)。钻设径向锚杆并铺设钢筋网片,复喷混凝土至设计厚 度。、在滞后于部一段距离后,挖掘机开挖部,人工整修表面,施 作导坑周边初期支护,步骤及工序同。图1 CD法施工工艺流程图、在滞后于部一段距离后,挖掘机开挖部,人工整修表面,施 作导坑周边初期支护,步骤及工序同。、在滞后于部一段距离后,挖掘机开挖部。(2)接长118临时钢 架至隧底
5、,底部垫槽钢。爪、根据监控量测结果分析,待初期支护收敛后,拆除118临时钢架。 利用仰拱栈桥灌筑部边墙基础与仰拱。(七)、利用仰拱栈桥灌筑仰拱填充部至设计高度。超前支护图2 CD法施工工序图喷混凝出系统径向锚杆拱部超前支护二次衬砌U8临时钢朋钢架中壁(CD)法施工工序横断而示意图棋堂.次衬砌_隧底填充边增基座隧底填充仰拱初期支护之喷混凝土aKbfiftSKOK中壁(CD)法施工工序平面示总图Kan约30b J“22缪冋连挖钢筋 坏向何业lOm化剤攵护 中壁(CD)法施工工序纵断而示意图说明:本图尺寸除钢筋尺寸以mm计外,余均以cm计。(A)、利用衬砌模板台车一次性灌注部衬砌(拱墙衬砌一次施作)
6、。4. 2.3 CD法施工控制要点上导坑、部的开挖循环进尺控制为1棍钢架间距(0.750.8m), 下导坑、部的开挖可依据地质情况适当加大。导坑开挖孔径及台阶高度可根据施工机具、人员等安排进行适当调 整。钢架之间纵向连接钢筋应及时施作并连接牢固。4. 3、弧导导坑上下台阶分部开挖施工方法根据隧道的施工要求,洞身开挖采用拱部弧形导坑开挖采用人工开 挖,预留拱部核心土,开挖拱部核心土,两侧导坑交错开挖,下台阶预留 核心土滞后两侧导坑2-3m,以发挥其正面支挡作用,并为拱部开挖施工预 留操作平台。下部核心土开挖后先进行仰拱初期支护。详见“弧形导坑上下台阶法施工工序图”施工顺序:(1) 拱部弧形导坑开
7、挖部采用人工开挖,进尺控制在1.0-1. 5m,预 留拱部核心土部,开挖完成后在拱教处打设42锁脚锚管,架立型钢拱 架,施作初期支护。(2) 开挖拱部核心土部,量测导坑部交错开挖施工,滞后上台阶 3-4m,进尺按1-1. 5m控制。(3) 下部初期支护中注意将拱部钢架连接到底部,打设锁脚锚管,并防 止拱部钢架落空。(4) 下台阶预留核心土部滞后量测导坑部2-3m,以发挥其正面支挡 作用,并为拱部开挖施工预留操作平台。(5) 下部核心土部开挖后先进行仰拱初期支护,然后进行仰拱二次衬 砌混凝土的浇注,下台阶与仰拱的施工控制在5-10m,下台阶与二次衬砌的 间距控制在30-40mo(6) 两洞施工要
8、错开一定距离,先行洞二次衬砌工作面要领先后行洞 掌子面20-30m以上。(7) 围岩的监控量测工作必须及时跟上,以观察拱顶、拱脚的收敛情 况,据此调整初期支护参数。开挖时刻注意,若围岩级别划分与实际不符, 请立即改变施工程序。弧形导坑法施工工序图岩石隧道弧形导坑预留核心土施工工序说明:(8) 开挖前拱部施作4)42超前小导管对拟开挖岩体进行注浆预加固, 待浆液达到一定强度后,采用小型挖掘机开挖,预留一定厚度由人工持风 镐修边到位。(9) 每一台阶开挖完成后,及时喷射3cm厚混凝土对围岩进行封闭,设 立型钢钢架及锁脚锚杆,施作系统锚杆,最后铺设钢筋网,分层复喷微纤 维混凝土到设计厚度,必要时各台
9、阶设临时仰拱加强支护,完成一个开挖 循环。5综合超前地质预测预报为了有效的降低施工阶段由不良地质引发的风险,采用TSP (隧道地震 探测仪)、EKKO (地质雷达)、探测钻孔相结合的超前地质预报手段,对掌 子而前方的工程地质及水文地质情况进行预报,尤其应探明不良地质现象, 以确保工程安全、顺利实施。施行方案如下:1、首先采用TSP探测仪进行远程(200m)较宏观的地质预报;2、再采用EKK0地质雷达进行近距离(40m)较微观的地质预报;3、TSP、EKK0的预报相互印证补充,并根据预报结果,在必要时,采 用超前探测钻孔验证。6劳力、机械设备的配置人员、机械设备应结合隧道开挖方法、工期要求进行合
10、理配置。配套 的生产能力应为均衡施工能力的1. 21. 5倍。隧道单口施工,根据开挖方法配置1台大型挖掘机或2台小型挖掘机 平行作业,另备1台装载机进行装悔施工,大型自卸汽车不宜少于4辆, 20m7min空压机一般不应少于3台(黄土隧道不宜少于2台)。根据隧道断面的特点,每工班开挖作业人员不宜少于20人。7质量要求7. 1验收规范公路工程质量检验评定标准7. 2分项验收标准7. 2.1主控项目隧道开挖断面的中线和高程必须符合设计要求。检验数量:施工单位每一开挖循环检查一次;监理单位按施工单位检 查数量的10%平行检验。检验方法:采用仪器测量。隧道开挖应严格控制欠挖。当围岩完整、石质坚硬时,岩石
11、个别突出 部分(每lm:不大于0. Im:)侵入衬砌应小于5cm。拱脚和墙脚以上1 m内断 面严禁欠挖。检验数量:施工单位、监理单位每一开挖循环检查一次。检验方法:施工单位采用自动断面仪测量等仪器测量周边轮廓断面, 绘断面图与设计断而核对;监理单位见证测量,现场核对开挖断而。洞身开挖中,应在每一次开挖后及时观察、描述开挖面地层的层理、 节理、裂隙结构状况、岩体的软硬程度、出水量大小等,核对设计地质情 况,判断围岩稳定性。检验数量:施工、监理单位每一开挖循环检查一次。检验方法:施工单位进行工程地质观察和描述;监理单位见证检查。光而爆破或预裂爆破钻眼前,应根据钻爆设计图准确标出炮眼位置, 钻孔时应
12、按钻爆设计要求严格控制炮眼的间距、深度和角度。掏槽眼的眼 口间距和深度允许偏差为5cm。周边眼的间距允许偏差为5cm,外插角应符 合钻爆设计要求,眼底不应超出开挖轮廓线15cm。检验数量:施工单位每一开挖循环检查全部掏槽眼和10个周边眼;监 理单位按施工单位检查数量的20%见证检查。检查方法:测量。隧底开挖轮廓和底部高程应符合设计要求。隧底范围石质坚硬时,岩 石个别突出部分(每lm:不大丁0. lm=)侵入衬砌应小于5cm。检验数量:施工单位、监理单位每一开挖循环检查一次。检验方法:施工单位用仪器测量底部高程,绘断面图与设计断而核对; 监理单位见证测量,核对开挖断面。隧底开挖后应及时核对隧底地
13、质情况。当需要进行加固处理时,应符 合设计要求。检验数量:施工单位、监理单位每处检查一次。检验方法:施工单位进行地质描述;监理单位见证检查。7. 2. 2 一般项目光面爆破或预裂爆破的炮眼痕迹保存率,硬岩不应小于80%,中硬岩 不应小于60%,并在开挖轮廓而上均匀分布。检验数量:施工单位每一开挖循环检查一次。检验方法:对照钻爆设计资料,观察、计数检验炮眼痕迹保存率。水沟开挖位置、基底高程应符合设计要求,靠边墙的水沟应与边墙基 础同时开挖、一次成型。检验数量:施工单位每一开挖循环检查一次。检验方法:观察、仪器测量。8安全、质量控制措施(1)加强对技术及施工人员的培训,提高全体参建人员的安全、质量
14、意 识。隧道施工严格按照“先探测、管超前、非爆破、严控水、短进尺、 强支护、勤量测、早衬砌”的原则组织施工。严格按照设计文件规定的开挖方法进行施工,否则应按照变更程序 申请改变施工方案。在隧道开挖前,对隧道地表中线附近范围进行勘察,对地表冲沟、 深井、滑塌、陷穴、地表附着物等不良地质情况进行统计,并按里程桩号 逐一登记、拍照,尤其是隧道下穿高速公路等大型构筑物地段,施工中应 加强监控量测工作,严格按设计方案施工,确保隧道安全、顺利通过。每循环进行测量放样,严格控制超欠挖。定期对测量控制点进行检 查、复核,避免由于隧底下沉、上鼓、不均匀变形及人工或机械碰撞等原 因对控制点的损害。边墙、仰拱或底板
15、等的地基承载力必须满足设计要求。软弱地基处 理方法和施工质量应符合设计要求。隧底开挖前应进行施工工艺设计。开挖后应按设计要求的量测项目及频率进行围岩量测,及时反馈量 测信息。隧道开挖中,应在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。隧道在开挖过程中,尽量减少挖掘机对隧道边沿的开挖,应采用人 工风镐对隧道周边进行修整,减少对围岩的扰动,避免侧壁或拱顶掉块现 象。拱脚、墙角应预留30cm人工开挖,严禁超挖。隧道拱墙脚严禁被水浸 泡。开挖完毕后,应尽早对围岩进行支护封闭,减少围岩暴露的时间。(10)制定安全施工应急预案,日常做好应急物资储备
16、。(11)洞口工程施工,宜避开雨季和严寒季节。(洞口施工前,应先检查边、仰坡以上山坡稳定情况,清除悬石,处 理危石,施工期间实施不间断监测和防护。(隧道施工应做好洞顶、洞门及洞口防排水系统。洞门及洞内排水沟 应进行铺砌,砂浆抹面,防止地表水及施工用水下渗,影响结构安全。地层含水量大时,上台阶掌子面附近宜开挖横向水沟,将水引至隧道 中部纵向排水沟排岀洞外,以免浸泡拱脚。必要时应配合井点降水等措施 将地下水位降至隧道二次衬砌底部以下,确保施工顺利进行。(14)隧道明洞段施工时,边仰坡应分层分段开挖,并按设计及时做好防 护。临时边仰坡应进行适当放坡。(明洞段因地基加固等施工的振动可能造成边坡失稳时,
17、应预先在边 坡上设置观测桩进行监测,并派专人检查边坡的稳定情况。发现边坡有开 裂、变形现象时,应立即对边坡体进行加固处理,确保安全后方可继续进 行施工。11其他注意事项暗洞分部开挖时,在满足设计规范及安全质量要求的前提下,应尽 量采用适合机械化作业的施工工艺,分部尺寸划分合理,各分部尽量平行 作业,从而达到快速施工的目的。弃磴时要由专人指挥、堆放整齐、边坡平整,弃施场需设置挡墙。 施工过程中杜绝随意倾倒弃硝和弃土。施工完毕后,对弃確场及时平整, 并做好绿化、防护,避免水土流失。隧道在整个施工过程中,作业环境应符合下列职业健康及安全标准:A. 空气中氧气含量,按体积计不得小于20%;B. 粉尘永
18、许浓度,每立方空气中含有10%以上的游离二氧化硅的粉尘 不得大于2mg,每立方空气中含有10%以下的游离二氧化硅的矿物性粉尘不 得大于4mg;C. 有害气体最高允许浓度:a 一氧化碳的最高允许浓度为30mg/m3,在特殊情况下,施工人员必 须进入匸作面时,浓度可为100mg/m,但工作时间不得大于30min;b二氧化碳按体积计不得大于0. 5%;c氮氧化物(换算成NO:)为5mg/m以下;C隧道内气温不得高于28C;D隧道内噪声不得大于90Dbo施工独头掘进长度超过150m时,应采取机械通风,确保洞内每人供 应3 n?/min的新鲜空气。便道及施工现场要注意撒水防尘,减少对周围环境的破坏。隧道
19、施工作业地段必须保证足够的照明。不安全因素较大的地段应 加大照度。在主要交通道路、洞内抽水机站应设置安全照明,漏电地段照 明应采用防水灯头和灯罩。喷射混凝土施工作业指导书1目的明确隧道喷射混凝土施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标 准,指导、规范隧道喷射混凝土施工作业。2编制依据(1)公路隧道施工技术规范(JTG F60-2009)(2)公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1-2004)(3)霍永高速公路施工图设计文件3适用范围适用于霍永高速公路黄土隧道及其辅助坑道的湿喷混凝土施工。4工艺流程及技术要求4. 1喷射混凝土设计隧道初期支护喷射混凝土设计厚度1035cm,设计强度等级为
20、C25。喷 射混凝土配合比的设计应满足:强度符合设计要求、不发生管路堵塞、能 向上喷射至设计厚度的要求。4. 2喷射混凝土施工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3cm厚混凝土封闭岩而,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。施工工艺见图1。4. 2.1喷射前准备喷射前应对受喷岩而进行处理。一般岩而可用高压水冲洗受喷岩而 的浮尘、岩屑,当岩而遇水容易潮解、泥化时,宜采用高压风吹净岩而。 若为泥、砂质岩而时应挂设细钢筋网(网格宜不大J20X20mm线径宜小
21、于3mm),用环向钢筋和锚钉或钢架固定,使其密贴受喷而,以提高喷射混 凝土的附着力。喷射混凝土前,宜先喷一层水泥砂浆,待终凝后再喷射混 凝土。图1喷射混凝土施工工艺框图设置控制喷射混凝土厚度的标志,一般采用埋设钢筋头做标志,亦可 在喷射时插入长度比设计厚度大5cm的铁丝,每12m设一根,作为施工 控制用。检查机具设备和风、水、电等管线路,湿喷机就位,并试运转。 选用的空压机应满足喷射机工作风压和耗风量的要求;压风进入喷 射机前必须进行油水分离; 输料管应能承受0. 8MPa以上的压力,并应有良好的耐磨性能; 保证作业区内具有良好通风和照明条件。 喷射作业的环境温度不得低于5Co若遇受喷而有涌水
22、、渗水或潮湿的岩而,喷射前应按不同情况进行 处理。 大股涌水宜采用注浆堵水后再喷射混凝土。 小股水或裂隙渗漏水宜采用岩而注浆或导管引排后再喷射混凝土。 大而积潮湿的岩而宜采用粘结性强的混凝土,如添加外加剂、掺合 料以改善混凝土的性能。4. 2. 2混凝土搅拌、运输湿喷万仝搅拌采取全自动计量强制式搅拌机,施工配料应严格按配合比 进行操作,速凝剂在喷射机喂料时加入。钢纤维混凝土的搅拌工艺应确保钢纤维在拌合物中分散均匀,不产生结 团,宜优先采用将钢纤维、水泥、粗细骨料先干拌后加水湿拌的方法,且 干拌时间不得少于1.5min,或采用先投放水泥、粗细骨料和水,在拌合过 程中分散加入钢纤维的方法。搅拌时间
23、应通过现场搅拌试验确定,并应较 普通混凝土规定的搅拌时间延长12min,采用先干拌后加水的搅拌方式 时,干拌时间不宜小于1. 5min,搅拌时间不宜小于3min掺有合成纤维混凝土的搅拌时间宜为45mino搅拌完成后随机取样, 如纤维己均匀分散成单丝,则混凝土可投入使用,若仍有成束纤维,则至 少延长搅拌时间30s才可使用。运输采用栓运输罐车,随运随拌。喷射栓时,多台运输车应交替运料, 以满足湿喷碗的供应。在运输过程中,要防止混凝土离析、水泥浆流失、 坍落度变化以及产生初凝等现象。4. 2.3喷射作业喷射操作程序应为:打开速凝剂辅助风一缓慢打开主风阀一启动速 凝剂计量泵、主电机、振动器一向料斗加混
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