1#施工支洞开挖与支护施工技术措施Word文件下载.docx
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20cm钢筋网，喷C20砼厚10cm，并采用C20钢筋砼衬砌厚30cm作永久支护；
Ⅰ类围岩采用素喷C20砼厚5cm支护；
Ⅱ类围岩采用素喷C20砼厚8cm支护；
Ⅲ类围岩拱顶施作Ф20@1.5×
1.5m锚杆，L=3.0m，菱形布置，喷C20砼厚8cm支护；
Ⅳ类围岩拱顶和侧墙施作Ф22@1.1×
20cm钢筋网，喷C20砼厚10cm支护。
主要工程量见表1。
1#施工支洞主要工程量表表1
序号
工程项目
单位
工程量
备注
一、
明挖
1
土方明挖
m3
1610
2
石方明挖
2350
3
坡面锚杆
根
188
Φ20，L=4.0m
4
喷砼护面C20
75
厚100mm
5
钢筋网
kg
1410
φ8@200mm×
200mm
6
天沟开挖
163
7
天沟、马道M7.5浆砌石
105
8
坡面排水管及钻孔
m
67
L=0.4m，φ50PVC管
9
C25路面砼20cm厚
80
二、
洞挖
A厂
B厂
洞挖石方
50441
18915
喷砼C20
1485
556
锚杆
342
129
Φ20，L=3.0m
243
91
Φ22，L=3.0m
Kg
558
209
衬砌砼C20
128
衬砌段钢筋
5610
φ10，Φ14
1513
567
3、施工布置
（1）场内道路布置
1#施工支洞进洞点位于电站上山公路K14+870右侧，离公路中线大约35m。
目前此段公路路基施工已基本结束。
交通运输通过已形成的路基进入到1#施工支洞洞口及生活营地。
（2）营地布置
根据我部上报工程联系单FCB[2004]-B2-34-020（合同编号：
GXN/HZ-03-G16），生活营地布置在永久公路K14+200～K14+300段右侧与开关站之间的空地上，与开关站生活区布置统一考虑。
临时生活、办公营地布置待征地后上报，其特性见表2。
临时生活、办公房建特性表表2
项目
建筑面积（m2）
占地面积（m2）
结构型式
备注
办公室
65
100
砖木结构
新建
临时休息室
25
38
监理休息室
医务室
厕所
160
250
作业队用房
800
1500
砖混结构
合计
1100
1964
（3）供风
明挖：
布置两台移动式柴油空压机（12m3/min），布置在洞口右侧公路旁。
洞挖：
在洞口设置空压机站，布置20m3/min固定空压机3台，总供风量60m3/min，提供给石方洞挖、锚喷支护等施工用风。
压气站占地面积130m2，建筑面积100m2。
（4）供水
在洞口左侧冲沟内高程EL.425位置拦截一个50m3水池。
明挖时，由于洞顶上面永久公路开挖未结束，因此，在洞口永久公路和洞顶永久公路之间冲沟设置挡水坎，接塑料软管，供明挖施工用水，再接1寸橡胶管至工作面；
洞挖时，从水池接DN100mm供水主管至离迎头面50m位置，再接1寸橡胶管至工作面。
（5）供电
施工用电从10kv架空线“T”接至洞口附近，在洞口设一台630kvA变压器，提供生产用电，在生活区布置250kvA变压器，供生活和拌和站用电。
（6）排水
洞内渗水及施工废水由洞内自流排出，工作面排水采用潜水泵辅助抽排，在洞口设一个3级沉淀池，沉淀池容量3×
12m3，从洞内排出的施工废水排至沉淀池进行沉淀，沉淀池设置隔油设施，所有施工废水都经过沉淀处理后排放。
（7）通风
施工通风采用正负压双风管联合通风方式，正压送风，负压抽出洞内废气，风筒布置在隧洞顶部及进洞左侧。
隧洞进尺600m以内，在洞口布置一台风机正压通风，在洞内布置一台风机负压抽风。
根据洞挖和锚喷支护进度，在正、负压风筒上每400m左右布置一台2×
55kw型轴流风机接力送风和抽排废气（同时布置315kvA变压器），风筒直径均为φ1000mm。
（8）拌合系统
在生活营区内，布置一套25m3砼拌和站，提供1#施工支洞支护和衬砌所需全部砼。
占地面积7300m2，建筑面积4380m2。
（9）钢筋、模板加工
在生活营区内，布置钢筋、模板的堆放场和加工厂。
负责1#施工支洞所需全部锚杆、支护钢筋网和衬砌钢筋的加工。
占地面积750m2，建筑面积450m2。
（10）渣场堆放
开挖无用料（土方）堆放在洞口5#渣场，有用料（石方）堆放在4#渣场，洞口至4#渣场运距约2km。
4、施工进度计划
根据我部上报的惠蓄电站水道及厂房土建工程施工总进度实施计划，A厂1#支洞的开工日期为2004年8月1日，完成时间为2005年7月15日，明挖工期31天，洞挖工期318天；
B厂1#支洞的开工日期为2006年10月1日，完工日期为2007年2月15日，开挖工期为138天。
工程实际开工时间以监理人下达的开工许可证为准，完工日期以总工期推算。
拟定的施工进度计划横道图见附图四、五。
进度计划参数：
洞口钢筋砼衬砌段长20m，工期20天（仅包括开挖、支护时间，为保工期，钢筋砼衬砌时间安排在洞挖完成后进行）；
隧洞开挖、支护平均进尺为111米/月，考虑到设备维修、停电及其它不可预见因素的影响，工期富余系数为1.2。
施工工期以经业主、监理审批的时段进行控制。
5、施工方法
（1）洞口明挖
1）明挖工艺流程
土方明挖工艺流程见图1、石方明挖工艺流程见图2。
2）开挖工艺方法及措施
明挖施工分层详见附图一，明挖石方爆破设计详见附图二。
①土方开挖
土方开挖分两部分进行，开挖前先由测量放出开挖开口线，然后清除表土，再
土方明挖工艺流程图图1
石方明挖工艺流程图图2
开挖土方。
采用反铲挖掘机自上而下开挖，反铲直接装车或集渣至洞口平台，然后用15t自卸车装运渣料至指定的弃渣场，并做好坡面修整及防护，搞好排水设施，防止土壤被冲刷流失。
严禁向开挖范围外弃土，所有弃渣必须运至指定渣场堆放。
土方开挖过程中，预留200mm厚保护层，反铲配合人工按设计坡度修整边坡。
边坡外截水沟，在明挖范围清除表土后开始开挖，采用人工自上而下开挖，开挖料堆集至明挖区，同明挖土料一起运走。
根据开挖进度分段砌筑浆砌石，以保证排水顺畅。
②石方开挖
明挖石方工程量较小，开挖采用手风钻造孔。
梯段爆破采用非电雷管微差控制爆破，坡面采用预裂爆破。
钻孔时严格控制钻孔角度，保证开挖规格，底板预留1.5m厚保护层，然后打水平孔光爆。
第一、二次爆破严格按爆破设计图进行钻爆，爆破参数在开挖过程中进行调整、优化。
开挖石渣用反铲直接装入15t自卸车装运至指定的弃渣场。
③排水孔钻孔及埋管
洞口边坡排水管参数为φ50mmPVC管，L=400mm，为此钻φ56mm孔，以便埋管。
根据具体情况在边坡开挖后由手风钻造孔，钻孔结束后及时安装排水管，为避免塌孔堵塞，排水管口用塑料布密封保护，喷砼结束后拆除孔口保护塑料布，确保排水畅通。
排水孔施工严格精确定位、放线，排水管按设计要求制作，施工工艺流程见图3：
排水孔施工工艺流程图图3
④排水沟浆砌石施工
测量人员按照设计图纸放样定位，马道截水沟开挖过程中遇土质采用人工开挖，遇石方采用密孔小药量爆破开挖，人工清理基础。
人工坐浆法分层砌筑，小石填缝，砂浆用钢钎和泥刀插捣密实。
天沟采用样架拉线施工，保证天沟线型平顺、排水通畅。
每段砌筑完成后，水泥砂浆抹面跟进。
砂浆终凝后，洒水养护。
（2）洞口开挖
为保证进洞时洞脸边坡稳定，保证施工安全，洞口开挖前根据开挖揭露的地质情况，施作超前小导管或超前锚杆进行超前支护，并安装钢拱架和喷砼进行联合支护。
洞口开挖采用非典型扩挖法，即先开挖2.0×
2.0m中导洞，并根据地质情况分两次或多次逐层扩挖至设计开挖轮廓线。
（3）洞内石方开挖
洞口20m和Ⅳ类围岩段采用导洞超前扩挖跟进的开挖方式，视围岩情况中导洞超前5～7m；
Ⅰ～Ⅲ类围岩采用全断面开挖。
各工序作业时间见表3。
Ⅰ~Ⅲ类围岩所需时间（h）
Ⅳ类围岩所需时间（h）
导洞
扩挖
施工准备
0.5
Ⅰ~Ⅲ类围岩锚喷支护时间不占用工序循环时间,排炮进尺为3.6~4.0米；
Ⅳ类围岩（不良地质段），导洞、扩挖排炮进尺为1.5~2.0米，其锚喷支护时间要占用工序循环时间：
即边开挖边支护。
测量放线
钻孔
6.0
2.5
4.0
装药爆破
1.0
通风散烟、喷水除尘
安全处理
出渣、清底
3.0
3.5
打锚杆（随机锚杆）、喷砼
15.0
8.5
12.5
各工序作业时间表表3
1）开挖支护工艺流程
Ⅰ～Ⅲ类围岩开挖支护工艺流程见图4、断层破碎带及Ⅳ类围岩开挖支护工艺流程见图5。
2）洞挖主要工序作业措施
①开挖准备：
洞内风、水、电就绪，施工人员、机具准备就位。
②测量放线：
洞内导线控制网和施工测量的仪器均采用全站仪，由专业人员实施。
每排炮后进行洞室中心线、设计规格线测放，并根据爆破设计参数点布孔。
开挖断面检查在喷砼前进行，检查间距5m。
定期进行导线点检查、复测，确保测量控制精度。
同时，随洞室开挖、支护进度，每隔20m在两侧洞壁及洞顶设一桩号标志。
洞内测量控制点埋设牢固隐蔽，作好保护，防止被施工机械损坏。
③钻孔作业：
由熟练钻工严格按照测量定出的中线、腰线、开挖轮廓线进行钻孔，各钻工分区、分部位定人定位施钻。
每排炮由值班技术员按“平、直、齐”的要求进行检查，做到炮孔的孔底落在爆破规定的同一个铅直断面上；
为了减少超挖，周边孔的外偏角控制在设备所能达到的最小角度。
周边孔应在断面轮廓线上开孔，沿轮廓线的调整范围以及掏槽孔的孔位偏差不应大于5cm，其它炮孔孔位偏差不得大于10cm。
Ⅰ～Ⅲ类围岩开挖支护工艺流程图图4
洞室轮廓均采用光面爆破。
光面爆破是控制洞室开挖规格的重要手段，光爆质量的好坏将直接决定洞室开挖规格的优劣，因此严格控制钻孔精度是保证开挖质量的前提。
④装药、联线、起爆
装药前用高压风冲扫钻孔，炮孔经检查合格后，方可进行装药爆破；
炮孔的装药、堵塞和起爆网路的联线应由经考核合格并持有爆破员作业合格证的炮工严格按批准的钻爆设计进行施作，并严格遵守爆破安全操作规程。
掏槽孔由熟练的炮工负责装药，光爆孔将小药卷捆绑于竹片上间隔装药。
利用平台车装药，掏槽孔、崩落孔和其它爆破孔装药要密实,堵塞良好，严格按照爆破设计图（爆破参数实施过程不断调整优化）进行装药、用非电雷管联结起爆网络，最后由炮工和值班技术员复核检查，确认无误，撤离人员和设备，炮工负责引爆。
洞内开挖爆破设计详见附图三。
光面爆破须达到以下要求：
a.钻孔孔口位置、角度和孔深应符合爆破设计的要求；
b.炮眼残孔率：
除不良地质段外，炮眼残孔率应在85％以上；
c.相邻两孔间的岩面平整，孔壁没有明显的爆震裂隙；
d.相邻两茬炮之间台阶的错台不应大于10cm。
断层破碎带及Ⅳ类围岩开挖支护工艺流程图图5
⑤通风散烟及除尘：
开挖爆破后到出渣结束一直启动通风设备通风，保证爆破后及出渣过程中在规定时间内将有害气体浓度降到允许范围内，爆破散烟结束后，对开挖面爆堆洒水除尘。
⑥安全处理：
爆破后，用反铲（或人工）清除掌子面及边顶拱上残留的危石及碎块，保证洞内人员及设备的安全，围岩破碎段在进行安全处理后，可先初喷一层5cm厚C20砼，出渣后再次进行安全检查及处理。
在施工过程中，经常检查已开挖洞段的围岩稳定情况，清撬可能塌落、松动的岩块。
⑦出渣及清底：
采用3m3装载机装15t自卸汽车出渣。
出渣完毕后用反铲清出工作面积渣，为下一循环钻爆作业做好准备。
⑧围岩支护：
每排炮开挖结束后，对稳定性差的围岩及时进行随机锚杆、系统锚杆或挂网喷砼支护，围岩稳定地段的系统锚杆及喷砼可滞后掌子面80m左右。
（4）支护施工
1）锚杆施工
①锚杆施工工艺流程
锚杆施工工艺流程见图6。
锚杆施工工艺流程图图6
②锚杆施工工艺措施
锚杆造孔采用手风钻，麦斯特MEYGO型锚杆注浆机注浆，人工安装锚杆。
a.造孔
钻孔点有明显标志，孔位偏差小于100mm。
对有特殊要求锚杆孔的孔轴方向应满足施工图纸的要求，其系统锚杆的孔轴方向垂直于开挖面，局部加固锚杆的孔轴方向与可能滑动面的交角大于45。
锚杆的钻孔孔径应大于锚杆直径，锚杆施工按照“先注浆后安锚杆”的程序。
水平锚杆施工时为有利于灌浆，可向下倾斜2°
；
锁口锚杆外插角为10°
洞室交叉口周围的锚杆如距洞口距离小于1m时，可调整锚杆位置，外插角15°
～20°
。
钻孔的倾角偏差应小于2°
锚杆孔孔深必须达到设计要求，偏差值不大于50mm。
钻孔完成后用风、水联合清洗，将孔内松散岩粉和积水清除干净。
对钻孔的孔径、孔向、孔深及孔清洁度进行认真检查记录，如果不需要检查应立即插入锚杆，孔口应加盖或堵塞予以适当保护，在锚杆安装前应对钻孔进行检查以确定是否需要重新清洗。
b.锚杆的安装及注浆
注浆锚杆选用Ⅱ级螺纹钢筋；
水泥采用强度等级不低于P.032.5普通硅酸盐水泥；
砂采用最大粒径小于2.5mm的中细砂；
砂浆强度等级必须满足设计要求；
在注浆锚杆水泥砂浆中添加速凝剂和其它外加剂，应符合相应规范要求。
锚杆注浆的水泥砂浆配合比，在以下规定的范围内通过试验选定：
灰砂比：
1：
1～1：
2（重量比）；
水灰比不大于0.38，最终的配合比经监理工程师确认后方可用于施工。
注浆前，将孔内的岩粉和水吹洗干净，并用水润滑管路。
锚杆安装按施工图要求进行。
在锚杆安插时，先将注浆管插至距孔底50～100mm，随砂浆的注入缓慢均匀拔出，浆液注满后立即将锚杆插入。
注浆过程中，若发现有浆液从锚杆孔附近流出应堵填，以免继续流浆。
浆液一经拌和应尽快使用，拌和后超过规范规定使用时间的浆液应废弃。
无论因任何原因发生注浆中断，应取出锚杆，并用压力水在30min内将注浆孔冲洗干净。
如果在重新安装时发现钻孔被部分填塞，应复钻到规定的深度，并且在锚杆安装后5天内，不得敲击、碰撞、拉拔锚杆和悬挂重物。
边墙和顶拱锚杆的砂浆稠度可作适当调整。
c.随机锚杆施工
洞内在开挖过程中，根据实际地质情况对断层、破碎带增打随机锚杆，随机锚杆作为紧急支护，因此，采用锚固剂代替砂浆作为锚固材料。
d.锚杆的质量检验
每批锚杆材料均应附有生产厂家的质量证明书，按施工图纸规定的材质标准以及监理人指示的抽检数量检验锚杆性能。
按监理人指示的抽验范围和数量，对锚杆孔的钻孔规格（孔径、深度和倾斜度）进行抽查并作好记录。
按监理人指示检查砂浆锚杆的砂浆密实度，检查比例不少于锚杆总数量的5%，注浆密实度大于80%方为合格。
2）喷砼施工工艺
①喷砼施工工艺流程
锚杆和喷砼施工同开挖施工跟进平行交叉作业，除不良地质段先喷后锚的程序外，其它部位施工工艺流程见图7。
喷砼施工工艺流程图图7
②喷砼施工工艺措施
喷砼施工工艺为湿喷法。
各工序作业首先要认真遵照设计文件和施工规范要求进行。
结合以往施工经验，各工序作业要点如下：
a.拌和及运输
混合料在运输、存放过程中，严防雨淋、滴水及大块石等杂物混入，装入喷射机前过筛。
拌和配料严格按试验确定的配合比精确配制搅拌，搅拌时间要足够，拌制均匀。
砼运输采用砼搅拌运输车运输。
b.钢筋网
钢筋网的规格尺寸满足施工图纸要求，其保护层厚度不应小于20mm。
钢筋网沿开挖面铺设，在岩面初喷一层砼后铺设。
钢筋网与壁面距离3～5cm。
捆扎要牢固，对有凹陷较大部位，可加设膨胀螺杆拉紧钢筋网，钢筋的搭接符合规范要求。
在有锚杆的部位用焊接法把钢筋网与锚杆联接在一起，钢筋网与锚杆联接要牢固。
c.喷射要点
喷射砼作业分段分片依次进行，区段间的接合部和结构的接缝处做妥善处理，不得存在漏喷部位。
喷射顺序自下而上，一次喷射厚度：
边墙为80～150mm，顶拱为50～80mm；
分层喷射时，后一层在前一层砼终凝后进行，若终凝1h后再进行喷射，先用风、水清洗喷层面；
喷射作业紧跟开挖工作面，砼终凝至下一循环放炮时间不小于3h。
喷射砼的回弹率：
洞室拱部不大于25%，边墙（边坡）不大于15%。
喷射机作业严格执行喷射机操作规程：
连续向喷射机供料；
保持喷射机工作风压稳定；
完成或因故中断喷射作业时，将喷射机和输料管内的积料清除干净。
d.养护
喷射砼终凝2h后，喷水养护；
养护时间不少于7昼夜。
当喷砼周围的空气湿度达到或超过85%时，经监理人同意后，可进行自然养护。
e.质量检查
按照规范规定进行喷射砼施工质量抽样试验，进行喷射砼抗压强度试验，进行喷砼厚度检查，检查结果报送监理人。
3）钢拱架施工
①施工工艺流程
a.钢支撑施工的工艺流程
钢支撑施工的工艺流程见图8。
钢支撑施工工艺流程图图8
b.钢支撑制作工艺流程
钢支撑制作工艺流程见图9。
钢支撑制作工艺流程图图9
c.钢支撑安装工艺流程
钢支撑安装工艺流程见图10。
钢支撑安装工艺流程图图10
②钢支撑施工工艺措施
a.钢架放样、制模
根据不同的工字钢制作半径，制作不同规格的模具。
工字钢钢架的制作精度靠模具控制，故对模具的制作精度要求较高，模具制作控制的主要技术指标主要有内外弧长、弦长及半径。
模具制作采用实地放样的方法，先放出模具大样，然后用工字钢弯曲机弯出工字钢，并进行多次校对，直至工字钢的内外弧长度、弦长、半径完全符合设计要求，精确找出接头板所在位置。
b.钢架弯曲、切割
工字钢定长9m，用工字钢弯曲机加工，并根据加工半径适当调节液压油缸伸长量。
工字钢弯曲过程中，必须由有经验的工人操作电机，进行统一指挥。
工字钢经弯曲机后通过模具，并参照模具进行弧度检验，如弧度达不到要求，重新进行弯曲，弯好后，暂时存放在4只相同的自制简易钢筋凳（带滚筒）上。
弯好一个单元切割一个单元，工字钢切割时可采用量外弧长度、量内弦长度等办法，利用定型卡尺，控制工字钢切割面在径向方向上，然后用矢笔划线，利用氧焊切割，切割时，割枪必须垂直于工字钢，并保证切割面平整，切割完后，对切割面突出的棱角进行打磨。
单根9m长工字钢被弯完之前需暂停弯曲，并将下一根9m长工字钢与其进行牢固焊接，然后继续进行弯曲。
当班加工剩余的工字钢须抬至存放场地放好，并对工字钢弯曲机进行清扫。
c.接头板焊接
被弯好的工字钢经切割后，再检查工字钢弧长，如工字钢偏短，无法焊接接头板，须进行接长处理；
如工字钢偏长，则须进行二次切割。
工字钢弧度、长度满足设计要求后，将接头板放入卡槽内，对切割线偏离径向方向偏差很小的工字钢，通过接头板进行调节，保证接头板轴线在径向方向。
接头板焊缝高度腹板处：
hf=5mm、翼缘处hf=9mm。
接头板上的螺栓孔必须精确，与工字钢焊接时，必须上、下、左、右对齐固定后，方可进行焊接，焊接完成后，对螺栓孔、接头板面进行打整，减少工字钢组装连接时的误差。
制作好的工字钢半成品需统一存放，并将不同半径、单元的钢架作好标识，便于领用。
存放工字钢需下垫上盖。
存放场尽量布置在交通方便处，便于钢架搬运。
d.钢支撑运输
钢架运输采用5t东风自卸车运输，人工抬至自卸车上，加工厂在发放钢架时必须按钢架规格认真发放。
钢架运至工作面后，须存放于干燥处，禁止堆放在潮湿地面上，并标识清楚。
当班技术员架设钢架前必须仔细检查钢架规格，如规格有误，必须立即退回，重新领用。
e.钢支撑安装
作业人员根据测量放线检查欠挖情况，欠挖10cm以内的，由架设钢架作业人员采用撬棍或风镐处理，同时对松动石块作撬挖处理。
大于10cm的欠挖，由爆破作业人员进行补爆处理后，架设钢架人员检查岩石松动情况，清除松动岩石，保证架设钢架时的施工安全。
欠挖处理结束后，经现场技术人员检查合格方可架设钢架。
架设钢架在平台车上进行。
施工人员根据钢架设计间距及技术交底记录找准定位点，用埋设的参照点进行调整，使钢架准确定位，严格控制底部高程，底部有超欠挖地方必须处理，工字钢底脚必须垫实，以防围岩变形，引起工字钢下沉。
工字钢对称架设，架设完底脚一节后，进行拱顶一节的架设，架设拱顶一节时，先上好M20连接螺栓（不上紧），用临时支撑撑住工字钢，用φ20连接钢筋与上一榀工字钢连接，再对称安装另一节拱顶工字钢，安装完成后检查拱顶、两拱脚与测量参照点引线的误差，再进行局部调整，最后上紧螺栓。
作业人员首先进行自检，检查合格后，通知值班技术人员进行检查。
钢支撑之间采用钢筋网（或钢丝网）制成挡网或喷砼保护，以防止岩石掉块。
（5）砼施工
砼施工主要包括不良地质段衬砌砼及路面砼施工。
1）衬砌砼的施工
①
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