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【文章內容簡介】 附屬工程西垴隧道右洞出口開挖支護二次襯砌附屬工程3施工方案及施工方法西垴隧道圍巖分為Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ三個級別。 Ⅲ級圍巖Ⅲ級圍巖采用全斷面光面爆破法；初期支護主要以錨噴支護為主，系統錨桿采用Φ22砂漿錨桿，噴射C20混凝土，厚度1015cm。噴射砼全部采用濕噴法。 Ⅳ級圍巖Ⅳ級圍巖采用上下臺階法開挖，初期支護主要由工字鋼鋼架或格柵鋼拱架、C20噴射混凝土、系統錨桿和鋼筋網組成，系統錨桿采用D25中空注漿錨桿。 Ⅴ級圍巖Ⅴ級圍巖采用上下臺階預留核心土法開挖，初期支護主要由工字鋼鋼架或格柵鋼拱架、C20噴射混凝土、系統錨桿和鋼筋網組成，系統錨桿采用D25中空注漿錨桿。超前支護采用超前小導管、超前錨桿兩種形式。 其他施工方案⑴隧道出碴方案采用無軌出碴，挖掘機和正鏟側翻式裝載機裝碴，大型自卸車運輸。⑵襯砌方案襯砌采用液壓鋼模臺車及砼輸送泵進行施工。混凝土集中拌和，砼輸送車運輸，輸送泵泵送入模。西垴隧道每個工作面均配備一臺砼輸送泵輸送砼，配備一臺12米穿行式鋼模襯砌臺車。仰拱地段采用仰拱超前施工方法，每個工作面各配備仰拱棧橋1臺。⑶防排水方案開工前，作好洞口的防排水系統，完善洞頂、洞口截水溝，防止雨水沖刷洞口或灌入洞內。施工期間，盡可能利用順坡排除洞內積水；逆坡施工時，每隔一定距離設置集水井，用水泵抽出洞外。⑷通風方案：采用壓入式通風方式。Ⅲ級圍巖采用全斷面光面爆破法，Ⅳ級圍巖采用上下臺階法開挖，Ⅴ級圍巖采用上下臺階預留核心土法開挖。隧道機械化施工作業見圖31。全斷面液壓襯砌臺車砼輸送泵混凝土運輸車圖31 隧道機械化施工作業程序示意圖進洞前，先進行嚴密的控制測量，對洞口進行精確放樣，確保建筑尺寸的準確。邊仰坡施工時，盡量維持原地貌，盡可能減少洞口段植被破壞。進洞前做好洞門及洞口附近的排水、截水設施，并與路塹排水系統連通，以免地表水沖刷坡面。洞門構造、洞門墻尺寸以及基礎埋深和圬工砌筑的允許偏差要符合設計要求。隧道開挖前應進行測量放樣，確保開挖位置尺寸準確，開挖時人工配合挖掘機開挖，基底以上30cm人工開挖，確保不擾動基巖。鋼筋砼圬工施工前，將洞門端墻基礎部位的虛碴、雜物、積水和泥化的軟層清除干凈，使洞門基礎置于穩定的地層上。根據端墻設計坡度架立好方木支柱，將鋼模板安在支柱內側，其模板和支撐要保證足夠的強度、剛度及穩定性。混凝土澆注時必須保證混凝土本身的均勻性，不產生離析，均勻填充模板不使混凝土表面產生蜂窩麻面和孔洞現象，保證保護層的厚度。端墻混凝土澆注必須保證位置準確，墻面坡平順，澆筑混凝土時杜絕跑模。為了盡可能減少混凝土終凝引起的裂縫，加強混凝土的養護，確保混凝土強度滿足設計要求。達到設計強度的70%后才能拆模。洞門附屬圬工工程施工時，洞門端墻與洞外擋護墻要配合施工，漿砌塊石要選用無風化、無裂隙、無污染、抗壓強度大于30Mpa的干凈石料，塊徑符合要求。按配合比機械拌制砂漿，砌筑時要砂漿飽滿，尺寸準確，表面平整。⑴ Ⅲ級圍巖施工Ⅲ級圍巖采用全斷面光面爆破法；初期支護主要以錨噴支護為主，系統錨桿采用Φ22砂漿錨桿，噴射C20混凝土，厚度1015cm。噴射砼全部采用濕噴法。施工步驟：測量開挖輪廓線——鉆爆作業——出碴——初噴混凝土——施工錨桿——復噴混凝土——二次襯砌。⑵ Ⅳ級圍巖施工Ⅳ級圍巖采用上下臺階法開挖，初期支護主要由工字鋼鋼架或格柵鋼拱架、C20噴射混凝土、系統錨桿和鋼筋網組成，系統錨桿采用D25中空注漿錨桿。施工步驟：測量開挖輪廓線——鉆爆作業——出碴—初噴混凝土——格柵鋼架——施工錨桿（砂漿錨桿或D25中空注漿錨桿）——掛鋼筋網——復噴混凝土——二次襯砌。⑶ Ⅴ級圍巖施工Ⅴ級圍巖采用上下臺階預留核心土法開挖，初期支護主要由工字鋼鋼架或格柵鋼拱架、C20噴射混凝土、系統錨桿和鋼筋網組成，系統錨桿采用D25中空注漿錨桿。超前支護采用超前小導管、超前錨桿兩種形式。施工步驟：超前支護（超前小導管或超前錨桿）——測量開挖輪廓線——鉆爆作業—出碴—初噴混凝土——格柵鋼架——施工錨桿（砂漿錨桿或D25中空注漿錨桿）——掛鋼筋網——復噴混凝土——二次襯砌。斷層破碎帶采用超前小導管注漿，使松散破碎體膠結、膠化，形成具有一定強度和抗滲阻水能力的以漿膠為骨架的固結體，從而提高圍巖的整體性、抗滲性和穩定性；使超前小管棚與固結體形成一個具有一定強度的殼體，在殼體的保護下進行開挖支護施工。斷層破碎帶施工要弱爆破，短進尺，強支護，盡量減少對圍巖的擾動，爆破后盡快初噴混凝土，減少圍巖的暴露時間。施工方法同Ⅴ級圍巖施工。⑴超前小導管預注漿施工工藝流程詳見32 。超前小導管預支護施工布置圖見圖33。⑵具體施工步驟①超前小導管制作超前小導管采用無縫鋼管制作，導管由現場機修車間加工，其注漿孔采用鉆床成孔，將導管一端做成尖形，另一端加焊Φ6管箍，經質檢人員檢驗合格方可交付使用。小導管結構見圖34。封閉工作面是壓力流量是否達到要求？壓水檢查是否達到要求？連接管路封閉孔口鉆 孔準備工作注 漿安設小導管否否制作小導管圖32小導管預注漿施工工藝流程圖 ≮100cm160cm15o≮100cm超前小導管開挖工作面圖33小導管預支護施工布置圖Ф6管箍Ф6mm圖34小導管結構圖②鉆孔、插小導管小導管鉆孔前，進行孔位測量放樣，孔位測量做到位置準確。按放樣位置鉆孔，并設方向架控制鉆孔方向，使孔位外插角度符合設計要求。所有鉆孔完成后均須進行檢驗，防止出現串孔，影響注漿效果。鉆孔完成后，用高壓風（或水）清孔。③注漿注漿前，認真做好機具設備的檢修工作，并用清水進行試運轉，發現問題及時排除和修復，使其處于良好工作狀態。對注漿管路系統，包括接頭、閥門等，認真檢查，如有破損，予以更換，不好用的接頭、閥門，不得使用，以免注漿時在較高壓力下發生脫扣事故。防止管路堵塞，結束注漿后，應盡快卸開孔口接頭，開清水泵沖洗管路，以免造成管路中的剩余漿液凝結、堵塞管路。注漿過程中，隨時注意檢測所注漿液的凝結時間，是否與要求相一致，否則，要及時檢查，找出原因，予以排除，以符合要求。注漿作業前后配合，統一指揮，保證注漿計劃的實現。施工時配備專業電工，防止電路、電器設備發生問題，中途停電，造成意外事故。注漿管的止漿和固定：在注漿管口預定的位置，焊接帶有閥門的套絲管頭，注漿時，將注漿管和套絲管口連接，并用鐵絲扎緊。注漿時，打開閥門；注漿完成后，關閉閥門。⑴鉆爆作業施工工藝流程鉆爆作業施工工藝流程見圖35。用經緯儀準確定出開挖輪廓線、周邊眼和掏槽眼位置清理好掌子面、鉆孔臺架就位嚴格鉆眼操作嚴格裝藥操作按規定起爆準確定位開鉆，定期檢查和更換鉆桿、鉆頭，正確的鉆桿傾斜度、鉆眼深度，保證平行鉆眼，正確掌握外插角裝藥前必須吹眼，嚴格按計劃裝藥，嚴格按起爆順序裝雷管。正確連線，搗實藥卷，必須堵炮泥圖35 鉆爆作業施工工藝流程圖⑵鉆爆法施工步驟①施工布眼：鉆眼前，測量人員用紅漆準確繪出開挖斷面的中線和輪廓線，標出炮眼位置，誤差不超過5cm。掏槽眼和周邊眼的鉆眼精度，誤差分別控制在3cm和5cm以內。由豐富經驗的鉆工司鉆，確保周邊眼有準確的外插角，和鉆眼精度，保證光面爆破效果。兩茬炮交界處臺階保證不大于15cm。同時根據眼口位置巖石的凹凸程度調整炮眼深度，力求炮眼底在同一平面上。②清孔：裝藥前用由鋼筋彎制的炮鉤和小直徑高壓風管輸入高壓風，將炮眼內石屑清理干凈。③裝藥：分片分組，按炮眼設計圖確定的裝藥量自上而下裝藥，雷管“對號入座”。所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞長度不小于20cm。④聯結起爆網絡：起爆網絡為復式網絡，以保證起爆的可靠性和準確性。聯結時注意：導爆管不能打結和拉細，更不能刮破；網絡聯好后由爆破組長負責檢查，指揮起爆。⑤瞎炮的處理：發現瞎炮，首先查明原因。采取重新引爆，或在查明炮眼方向的情況下，在其周圍間隔一定距離打眼，裝藥，利用周圍眼的爆破振動起爆瞎炮。⑶爆破工藝流程、注意事項及技術標準見表31 。表31 爆破工藝流程、注意事項及技術標準工藝流程放樣布眼→定位開眼→鉆眼→清孔注意事項用紅油漆準確繪出開挖面輪廓線及炮眼位置。正確鉆孔 ，注意掏槽眼傾斜度，周邊眼外插角。鉆孔按炮眼孔位，熟練操作專人檢查指導及時調整深度和角度。采用炮鉤及小直徑高壓風管清炮孔技術措施誤差不得超過5cm開眼誤差 在3～5cm周邊外插角＜2交界處臺階＜1不漏碴，不留石屑→裝藥→聯起爆網絡→瞎炮處理→檢查分片分組按藥量自上而下進行雷管對號入座，炮泥堵口。導爆管不能打結和拉細，注意聯結次數，專人檢查查明原因，迅速果斷按規定處理炮眼痕跡保存率＞規范要求，圍巖粉碎，炮眼利用率堵塞長度＞20cm引爆雷管距一鏃導爆管自由端＞10cm以確保安全為標準⑷爆破原始條件表見表32。爆破參數表見表33。預期爆破效果表見表34。表32 爆破原始條件表名稱數量名稱數量掘進斷面積(m2)88工作面瓦斯等級無隧道凈斷面積(m2)鑿巖機(臺)25炮眼深度(m)4雷管品種毫秒導爆管炮眼個數(個)164炸藥品種2號巖石硝銨炸藥巖石性質弱~微風化長石石英砂巖，為較硬巖與硬質巖巖體較完整表33 爆破參數表炮眼編號炮眼 名稱眼深(m)眼距(m)炮眼傾角(176。)每眼裝藥量裝藥量小計(kg)填塞長度起爆順序連線方式水平垂直卷數(個)質量(kg)1掏槽579012導爆管2崩落眼4909036導爆管3幫眼85907導爆管4頂眼90858導爆管5底眼90959導爆管　合計　　　　　　　　　表34 預期爆破效果表名稱數量名稱數量炮眼利用率%單位炸藥消耗量(kg/m3)每循環工作面進尺(m)每米隧道炸藥消耗量(kg/m)每循環爆落實體巖石(m3)308每米隧道雷管消耗量(個/m)47每循環炮眼總長度(m)666每循環消耗雷管數(個)165每米炮眼總長度(m)190每循環炸藥用量(kg)276⑸炮眼布置圖見圖36。圖36全斷面開挖炮眼布置圖⑴將開挖的石碴迅速裝車運出洞外，是提高隧道掘進速度的重要環節。該項作業往往占全部開挖作業時間50%左右，控制著隧道的施工速度。因此，正確選擇并準備足夠的裝碴運輸方案，維修好線路，減少相互干擾，提高裝碴效率是加快隧道施工速度，尤其是加快長大隧道施工速度的關鍵。本隧道主線斷面較大，洞內能夠設置雙車道出碴運輸道路，故一般情況下不需要設置專門的會車道或避車洞。在Ⅳ級、Ⅴ級圍巖地段隧道有仰拱，仰拱必須超前襯砌施工，以減少隧底隆起，確保質量和安全。設計要求仰拱施工必須分段一次整體澆注，不能半幅施工，以確保仰拱施工質量。為了仰拱施工期間，不影響隧道出碴運輸，施工中，采用在仰拱施工段的上方放置移動棧橋，可以既滿足設計仰拱整體施工的要求，又不耽擱其他工序的作業。采用無軌運輸，不需要鋪設復雜的運輸軌道，具有運輸速度快，管理工作簡單、配套設備少等特點。但由于內燃機排放大量廢氣，對洞內空氣污染較為嚴重，尤其在長大隧道中使用，需要有強大的通風設施。⑵運輸作業在隧道施工中，選用車身較短，車斗容量大，轉彎半徑小，車體堅固，輪胎耐磨、配有廢氣裝置、并能雙向駕駛的自卸汽車，以增加運行中的靈活性，避免洞內回車和減輕對洞內空氣的污染。⑶調車作業 由于無軌運輸采用的裝碴、運輸設備都是自配動力，屬自行式，其調車作業主要是解決回車，錯車和裝碴場地問題。①裝碴采用挖掘機配合輪式裝載機，運輸采用帶凈化裝置的柴油自卸汽車。②施工中建立運輸調度，根據施工進度編制運輸計劃，統一指揮，提高運輸效率。③運輸線路應設專人按標準要求進行維修和養護，使其經常處于良好狀態，線路兩側的廢碴和雜物應隨時清除。④運輸道路與仰拱、底板混凝土結合施工，并做好排水及路面的維修工作。⑤施工作業地段的行車速度不得大于15km/h，成洞地段不得大于25km/h。⑥嚴禁使用汽油的機械進入隧道，內燃機械采用尾氣凈化裝置并加強通風。⑦隧道內的運輸道路應配備與施工方法、運輸車輛相適應的跨越設備，并設置信號、標志予以警示，運輸車輛不得對已施工的結構造成破壞、損傷。⑴噴射砼工藝流程噴射砼采用濕噴法施工。分初噴和復噴二次進行。初噴在開挖（或分部開挖）完成清除危石、監控量測后立即進行，以盡早封閉暴露巖面，防止表層風化剝落。復噴砼在錨桿、掛網和鋼架安裝后進行，盡快形成噴錨支護整體受力，以抑制圍巖變形。噴射混凝土采用混凝土攪拌站拌和，自卸汽車運輸。噴射砼工藝流程見圖3