銑挖法法開挖工藝

1、銑挖法施工工藝細則1. 工程概況1.1工程概況武廣客運專線是我國鐵路目前開工建設線路里程最長、技術標準最高的客運專線，其中，撈刀河至機場路段采用暗線長隧道(即瀏陽河隧道)方案。瀏陽河隧道位于湖南省長沙市東部，自北向南依次穿過長沙市開福區(qū)撈刀河鎮(zhèn)、芙蓉區(qū)東岸鄉(xiāng)、雨花區(qū)黎托鄉(xiāng)等。瀏陽河隧道工程起于瀟湘西路南側，在穿越京珠高速與長永高速立交的牛角沖互通立交后，通過星沙開發(fā)區(qū)的廠區(qū)密集群、高地學校區(qū)與民房區(qū)后下穿瀏陽河，終于機場高速南側。該段線路起止里程為DK1560+785DK1570+900，全長10115m，其中隧道長9935m，出口外引道長180m。線路平面設計有2個R=9000m曲線以夾直線

2、連接。隧道進出口處于兩個反彎曲線上。隧道設計最大縱坡為20。隧道結構設計有明挖拱型斷面、暗挖拱型斷面及U型明槽等幾種形式。隧道主要穿越地層為泥巖，泥質(zhì)砂巖及砂質(zhì)泥巖，通過K2弱風化軟巖巖體，巖體較完整，隧道圍巖基本分級一般為級，隧道下穿高速公路段降低為V級。瀏陽河隧道（北段）從DK1562+870DK1565+755段，長2885m，在隧道穿越高速公路及城區(qū)建筑物密集地段采用銑挖法施工。1.2.銑挖法施工工藝簡介銑挖法在小松330液壓挖掘機上，利用液壓破碎錘或液壓鉗的液壓回路進行安裝一臺ER1500銑挖機，利用銑挖機的銑挖頭高速旋轉切削巖石，人工配合修整開挖輪廓線達到設計要求，可以有效的減少開

3、挖對圍巖的擾動，控制超欠挖，提高開挖質(zhì)量和安全度，降低作業(yè)人員的勞動強度。上臺階首先采用銑挖機進行環(huán)形開挖，考慮到作業(yè)空間要求，開挖寬度1.21.8m；施工拱部初期支護，然后以破碎錘清除核心土；中、下臺階采用銑挖機開中槽挖馬口，再采用破碎錘清除核心土的方法施工。根據(jù)工藝試驗結果表明，銑挖法適用于巖石強度在10MPa以內(nèi)的軟巖掘進，對1020MPa之間的巖石工作效率較低，可輔以弱爆破法進行開挖。銑挖法施工詳見圖 1-1三臺階臨時仰拱法工序橫斷面示意圖、圖 1-2三臺階臨時仰拱法工序縱斷面示意圖。1-1 三臺階臨時仰拱法開挖施工步驟圖圖1-2 三臺階臨時仰拱法工序縱斷面示意圖2.工藝流程及工藝要求

4、2.1. 工藝流程施工工藝流程：上臺環(huán)形開挖上臺階初支核心土開挖（必要時上臺階施作臨時仰拱）中臺階左側開挖（中臺階右側開挖，左右側錯開不大于1.8m）中臺階左側初支（中臺階右側初支）開挖中臺階核心土下臺階左側開挖（下臺階右側開挖，左右側錯開不大于1.8m）下臺階左側初支（下臺階右側初支）開挖下臺階核心土開挖隧底施作隧底持護施作永久性仰拱及邊墻基礎施工拆除臨時仰拱施作防水及二次襯砌。2.2.施工步驟詳見1-1 三臺階臨時仰拱法工序橫斷面示意圖、1-2 三臺階臨時仰拱法施工工序縱斷面圖2.3.施工流程圖在使用銑挖機開挖后，挖掘機退出掌子面，?？吭谒淼赖膫缺冢缓笥梅寸P或裝載機開始出碴，出碴結束后馬

5、上進行支護結構安裝、噴砼工作，然后進行下一個循環(huán)，開挖循環(huán)見圖2-1開挖流程圖。圖2-1開挖流程圖2.4.開挖施工原則.總體實施掘進、支護（超前支護、錨、網(wǎng)、噴）、襯砌（拌、運、灌、振搗）三條機械化作業(yè)線，把“超前地質(zhì)預報”納入工序管理，把“加強支護、量測監(jiān)控、強化通風”作為施工管理重點。.軟弱圍巖和不良地質(zhì)地段認真貫徹“先加固、后開挖、非爆破、強支護、快成環(huán)、嚴防水、勤量測”的施工方針。.本著“方便施工，有利管理，滿足使用，注意環(huán)境保護和水土保持”的原則，做好施工場地布置。.級圍巖一般地段采用環(huán)形留核心土法施工。硬土及較破碎巖體采用挖掘機或人工手持風稿開挖。上臺階出碴利用挖掘機扒碴至中下斷面

6、，下臺階利用裝載機裝碴，自卸汽車運碴至指定的棄碴場地。噴砼采用濕噴機作業(yè)，風鉆或臺車鉆錨桿孔，機械配合人工安裝錨桿、拱架和鋼筋網(wǎng)。為確保施工安全量測及時進行。2.4.5.施工用電以接引地方電為主，自發(fā)電為輔。為保證施工正常，在每一施工洞口配備發(fā)電機作為備用電源。2.4.6.施工中若遇地下水，應取樣化驗，了解是否有侵蝕性，以便決定是否變更水泥品種，調(diào)整水灰比或采取其它措施，以防侵蝕。2.5施工工序上中下三臺階銑挖針對隧道圍巖襯砌段所處的地質(zhì)條件，IV級圍巖地段開挖及初期支護施工可采用三臺階臨時仰拱法。銑挖機開挖，自卸汽車出碴。初期支護緊跟掌子面，按“短進尺、快循環(huán)、勤支護”的原則組織施工，上臺階

7、開挖高度4.1m，中臺階開挖高度4.1m，下臺階開挖高度為4.6m，每循環(huán)進尺1.6m。上、中臺階長控制在35m，施工順序如下：.1開挖上臺階，上臺階高4.1m，按五寸臺尺寸對上臺階進行開挖，開挖斷面考慮設置臨時仰拱，進尺控制在1.6m范圍內(nèi)。.2找頂后初噴34cm砼，安裝格柵鋼架或鋼拱架，采取人工出碴，施作系統(tǒng)錨桿、貼鋼筋網(wǎng)，然后再復噴砼至設計厚度。.3繼續(xù)開挖上臺階，使之與中臺階距離一般不超過5m。.4開挖上臺階核心土，中臺階兩側邊墻采取馬口跳挖方法，對邊墻部分格柵鋼架及鋼拱架進行接長，中臺階與下臺階距離控制在1520m。.5開挖中臺階核心土，下臺階兩側邊墻采取跳挖方法，對邊墻部分格柵鋼架

8、及鋼拱架進行接長至邊墻腳。.6開挖下臺階核心土及隧底，施作格柵鋼架或鋼拱架進行封閉成環(huán)。.7施作永久性仰拱及邊墻基礎施工，并施作部分填充。.8拆除臨時仰拱，最后施作防水及二次襯砌。2.6 防塵由于隧道內(nèi)作業(yè)環(huán)境復雜，銑挖機的銑挖頭在工作時可能產(chǎn)生大量的粉塵，施工時采用水幕降塵和個人防護相結合，工作面通風采取1臺風量為2920m3/min、功率為2×110KW的對旋式低噪音軸流通風機壓入式通風，確保工作面空氣清新。2.7.安全保證措施2.7.1開挖人員到達工作地點時,應首先檢查工作面是否處于安全狀態(tài),如支護、頂板及兩幫是否牢固，如有松動的巖石應立即加以支護或清除。2.7.2在隧道開挖過

9、程中,設地質(zhì)核查組和專職地質(zhì)工程師,做好地質(zhì)描述超前地質(zhì)預報,提出對策和措施,確保各種措施、技術交底的落實，保證標準化作業(yè)。開挖過程中，配備有經(jīng)驗的地質(zhì)工程師，及時發(fā)現(xiàn)地質(zhì)變化，監(jiān)控指導現(xiàn)場施工。2.7.3隧道施工通過斷層帶實行正臺階短循環(huán)作業(yè),采用小導管注漿作超前支護。2.7.4對于軟巖變形地段開挖后及時施作系統(tǒng)注漿錨桿及格柵鋼架，網(wǎng)噴砼進行封閉支護，減弱其變形量。2.7.5富水地段采用地質(zhì)超前預報儀法和超前鉆孔進行隧道向前方地質(zhì)超前預報，超前發(fā)現(xiàn)前方不良地質(zhì)位置，制定通過措施，防止涌水、突泥事故發(fā)生。2.7.6建立安全保證體系，分級負責，加強施工作業(yè)現(xiàn)場控制。開展安全技術教育，確立職工“安

10、全第一”的思想，開展定期安全教育活動，實現(xiàn)施工人員持證上崗。認真建立安全教育臺帳，實行“一人一卡”，使安全教育不留死角。2.7.7開展安全標準化工地活動，現(xiàn)場張貼安全生產(chǎn)標語和警示牌，建立安全管理臺帳。同時，建立定期和不定期檢查制度，發(fā)現(xiàn)不安全因素及時整改，消滅安全隱患。2.7.8各分項工程開工前，做好安全技術交底，履行交底簽字手續(xù)，使施工人員熟悉安全措施和增強自我保護意識。2.7.9所有施工人員進入施工現(xiàn)場必須佩戴安全帽。2.7.10施工用電，電工作業(yè)人員必須持證上崗，配電箱和開關箱必須防水設門配鎖，并安裝漏電保護器，通電前，要檢查電線是否漏電和破損現(xiàn)象，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)及時處理和更換。所用電線不得

11、與墻壁或鋼架直接接觸，應用木條或絕緣墊隔開。2.7.11施工運輸車輛必須嚴格遵守交通規(guī)則，文明行駛，不開英雄車。嚴禁酒后和疲勞駕駛。2.8.質(zhì)量保證措施客運專線隧道開挖的一般規(guī)定.1 隧道洞身開挖方式和開挖方法應根據(jù)地質(zhì)條件、覆蓋層厚度、結構斷面、隧道長度及工期要求等，經(jīng)過經(jīng)濟、技術比較后確定。洞身開挖進度應與支護、襯砌等后續(xù)工序協(xié)調(diào)。.2 隧道開挖輪廓線應以襯砌設計輪廓線為基準，考慮圍巖變形量、施工誤差和測量貫通誤差等因素適當加大。施工中應嚴格控制超挖。.3 洞身開挖輪廓線預留圍巖變形量，應根據(jù)圍巖級別、隧道寬度、隧道埋深、施工方法和支護情況采用工程類比法確定。.4 開挖前應按設計要求進行超

12、前地質(zhì)預報，爆破開挖后應及時進行水文地質(zhì)和工程地質(zhì)狀況的觀察、描述，判斷圍巖穩(wěn)定性；應按設計要求的量測項目及頻率進行圍巖量測，及時反饋量測信息，做好施工方法的調(diào)整以指導施工。.5 隧道施工采用鉆爆法開挖時，應采用光面爆破或預裂爆破。爆破前應根據(jù)地質(zhì)條件、斷面尺寸、開挖方法、循環(huán)進尺、鉆眼機具和爆炸材料等進行鉆爆設計，施工中應根據(jù)爆破效果調(diào)整爆破參數(shù)。.6 在淺埋條件下有鄰近建筑物、既有線隧道等特殊情況地段爆破時，應采用儀器檢測圍巖爆破擾動范圍和振速，并采取措施控制爆破對圍巖和臨近建筑物的擾動程度。.7 邊墻、仰拱或底板等的地基承載力必須符合設計要求。軟弱地基處理方法和施工質(zhì)量應符合設計要求。隧

13、底開挖前應進行施工工藝設計。.8 隧道開挖后應及時進行初期支護。采用分部開挖時，應在初期支護噴射混凝土強度達到設計強度等級的70%及以上時進行下一部分的開挖。隧道通過膨脹性圍巖時，支護應緊跟開挖，盡快對圍巖施加約束。分部開挖施工過程中應加強對臨時支護的保護。.9 洞內(nèi)開挖土石方的棄置，應符合設計要求和環(huán)境保護、水土保持等有關規(guī)定，不得影響既有建筑物的安全，并應采取擋護措施防止棄碴流失對自然環(huán)境造成不良影響。所采取的擋護措施和坡面綠化措施等應報地方有關行政主管部門審批。.10 施工過程中應根據(jù)不同巖性和不同地下水環(huán)境單元取水化驗，并將化驗結果及時反饋給設計單位。.11 不良地質(zhì)地段隧道開挖應根據(jù)

14、實際情況采取短進尺、弱爆破、強支護、勤量測的施工方法。 客運專線隧道洞身開挖驗收標準.1 隧道開挖斷面的中線、高程必須符合設計要求。.2 隧道開挖應嚴格控制欠挖。當圍巖完整、石質(zhì)堅硬時，巖石個別突出部分（每1m2不大于0.1m2）侵入襯砌應小于5cm。拱腳和墻腳以上內(nèi)斷面嚴禁欠挖。.3 洞身開挖中，應在每一次開挖后及時觀察、描述開挖面地層的層理、節(jié)理、裂隙結構狀況、巖體的軟硬程度、出水量大小等，核對地質(zhì)情況、判斷圍巖穩(wěn)定性。.4 光面爆破或預裂爆破鉆眼前，應根據(jù)鉆爆設計圖準確標出炮眼位置。鉆孔時應按鉆爆設計要求嚴格控制炮眼間距、深度和角度。掏槽眼的眼口間距和深度允許偏差為5cm。周邊眼的間距允

15、許偏差為5cm。外插角應符合鉆爆設計要求，眼底不應超出開挖斷面輪廓線15cm。.5 光面爆破或預裂爆破的炮眼痕跡保存率，硬巖不應小于80%，中硬巖不應小于60%，并在開挖輪廓面上均勻分布。 客運專線隧底開挖驗收標準.1 隧底開挖后底部高程應符合設計要求。隧底范圍石質(zhì)堅硬時，巖石個別突出部分（每1m2不大于0.1m2）侵入襯砌應小于5cm。.2 隧底開挖后應及時核對隧底地質(zhì)情況。當需要進行加固處理時，應符合設計要求。.3 水溝開挖位置、基底高程應符合設計要求，靠邊墻水溝應與邊墻基礎同時開挖，且一次成型。 瀏陽河隧道(北段)開挖質(zhì)量控制要點.1 中線與標高控制瀏陽河隧道為客運專線特長隧道，其施工測

16、量精度要求非常高。我集團擬采用以下措施確保隧道中線及標高施工測量準確。測量采用“三級復核制”，即集團公司測量總隊、子公司精測隊、工區(qū)測量組三級復核。開工前對測量人員進行工程情況、技術要求、測量規(guī)范、測量操作規(guī)程、測量方案、測量基本知識、測量重要意義的培訓。定期把測量儀器送到有檢定資格的單位檢校，確保測量結果的有效性。與其他標段進行中線和標高的聯(lián)測，聯(lián)測結果在測量誤差允許范圍內(nèi)方可據(jù)此施工，如超出誤差允許范圍應查明原因，并經(jīng)調(diào)整或改正后，方可據(jù)此施工。積極和監(jiān)理方測量工程師聯(lián)系、溝通、配合，滿足測量監(jiān)理工程師提出的測量技術要求及意見。重要部位的測量，請測量監(jiān)理工程師旁站監(jiān)理，并把測量結果和資料及

17、時報監(jiān)理公司，測量監(jiān)理工程師經(jīng)過內(nèi)業(yè)資料復核和外業(yè)實測確定無誤后，方可進行下步工序的施工。所有測量的內(nèi)業(yè)資料計算，以及外業(yè)實測資料的整理和交底，都必須有計算人，復核人，確保資料的準確無誤?，F(xiàn)場施工測量要有檢校條件，形成閉合或附合導線及水準路線形式?；蛘邠Q人走不同的路線、不同的測量方法重復測量來達到檢核目的。在撥角測量放線時，為防方位角達不到設計計算的精度，在放線過程中，直線段每隔100m左右與基本導線聯(lián)測，用坐標成果表中標出的點坐標值進行校驗，如有偏差，修正直線方位角。直線方位、線路長度、高程的測量精度控制，嚴格按工程測量規(guī)范進行。施工中各種建筑物放樣時與測量控制單位密切配合，避免出現(xiàn)不必要的

18、偏差。控制點宜選在穩(wěn)定、通視良好、不受施工擾動的地方。導線點要有明顯的十字標志，水準點表面為圓球狀。測量標志旁有明顯持久的標記或說明，并詳細記錄在草圖上，避免外業(yè)觀測中用錯點。測量標志如有損壞，立即恢復。對地面導線點、地面高程點定期進行復測，保證在測量工作中，隨時發(fā)現(xiàn)點位變化，隨時進行測量改正，嚴格遵守各項測量工作制度和工作程序，確保測量結果萬無一失。.2 開挖輪廓線的確定首先根據(jù)地質(zhì)條件、覆蓋層厚度、結構斷面、隧道長度及工期要求等，經(jīng)過經(jīng)濟、技術比較后確定隧道洞身開挖方法，洞身開挖進度與支護、襯砌等后續(xù)工序協(xié)調(diào)。洞身開挖輪廓線預留圍巖變形量，應根據(jù)圍巖級別、隧道寬度、隧道埋深、施工方法和支護

19、情況采用工程類比法確定。隧道開挖輪廓線以襯砌設計輪廓線為基準，考慮圍巖變形量、施工誤差等因素適當加大，如下表所示。隧道開挖輪廓線比設計輪廓線擴大值圍巖情況預留變形量(cm)施工誤差(cm)比設計輪廓擴大(cm)備注級一般段8513級加強段8513級一般段12517級加強段125172.9.保證工期的主要措施2.9.1.嚴格按施工組織、工期要求組織施工，并在施工中不斷優(yōu)化施組，確保工程在可控狀態(tài)下進行。2.9.2.充分做好各項準備工作，加大儲料力度，確保不因雨天缺料而影響工程進度。上足勞動力，確保工程不間斷施工。2.9.3.加強技術交底工作，嚴肅施工紀律，嚴格執(zhí)行施組和各項施工措施及進度計劃。2

20、.9.4.配足各種性能良好的機械設備，保證機械的正常運轉，重要的易損配件要有備用，提高機械的使用率。2.9.5.根據(jù)施工計劃，各種機械及時進場，滿足生產(chǎn)需要。2.9.6.加強與地方政府的聯(lián)系，創(chuàng)造良好的施工外部環(huán)境，為順利施工、確保工期創(chuàng)造有利條件。2.10.文明施工、環(huán)境保護措施2. 10.1.文明施工措施2. 10.1.1.按照文明工地建設的有關要求，建立良好的工作生活環(huán)境，樹立鐵路施工企業(yè)的良好形象。2.10.1.2.臨時設施因地制宜，布局合理，整齊有序，安全衛(wèi)生，禁止隨意搭設。2. 10.1.3.各項建筑材料及周轉料分類別、分規(guī)格、分品種堆放，放置整齊，標識齊全。2. 10.1.4.施

21、工場地要清潔衛(wèi)生，排水暢通。施工運輸車輛要文明行駛，禮貌開車。2.10.1.5.施工要有計劃有步驟地進行，做到有序開展，工完料盡，及時恢復平整場地。2.10.1.6.設置必須的安全警示牌。2.10.1.7.尊重當?shù)厝嗣竦娘L俗習慣，遵守當?shù)卣挠嘘P規(guī)定，加強對職工的管理教育，與當?shù)卣當y手共建文明工地。2.10.2.環(huán)境保護措施2.10.2.1.凡對環(huán)境有污染的廢物，如生產(chǎn)垃圾、廢棄材料等，必須征得建設單位和當?shù)丨h(huán)保部門的同意后，在指定的地點排放、堆放、掩埋或銷毀，不得污染當?shù)厮春铜h(huán)境。2.10.2.2.注意夜間施工噪音對居民的影響，必須在夜間從事有噪音污染的施工，應先發(fā)安民告示，取得當?shù)鼐?/p>

22、民的同意后，方可進行施工。2.10.2.3.工程完工后，認真組織清理施工現(xiàn)場，拆除臨時建筑，臨時租用的土地立即歸還復耕，做到完工時料盡場清。2.10.2.4.施工時，若遇到地下管線及文物時，應及時與當?shù)赜嘘P部門聯(lián)系，采取一定措施后方可進行施工。2.11.職業(yè)健康安全保障措施2.11.1組織管理措施項目隊成立職業(yè)健康安全保障領導小組，各項目分隊設立工地醫(yī)務所，配備必需的現(xiàn)場檢測、檢驗、治療設備及藥品。主治醫(yī)生承擔臨床病人的診治，衛(wèi)生防疫專業(yè)人員負責工地日常衛(wèi)生防疫工作，做好工地食堂、飲食、飲水衛(wèi)生管理、傳染病防治及工地勞動衛(wèi)生監(jiān)督檢測，組織人員定期進行健康體檢，協(xié)助處理公共衛(wèi)生突發(fā)事件，對發(fā)生的

23、傳染病及時報告。2.11.2保障措施2.11.2.1勞動保護是為了保障勞動者在勞動過程中的安全和健康而采取的各種保護措施，在施工中，加強行政管理，搞好勞動保護工作;利用工地板報、宣傳欄、班前點名等形式加強勞動衛(wèi)生防護知識教育，提高個人防護意識。施工管理者加強監(jiān)督，有毒有害作業(yè)人員堅持佩帶個人勞動防護用品上崗作業(yè)，并建立獎懲制度;建立工作時間的限制和休息時間，規(guī)定休假制度，從時間角度保護勞動者的安全和健康;采取各項勞動安全與衛(wèi)生措施，從作業(yè)場所、環(huán)境條件保護勞動者的安全和健康;施工前與施工技術人員密切聯(lián)系，使施工組織措施符合勞動衛(wèi)生保障要求。合理組織勞動力，嚴格按照勞動定額組織施工。在實際施工中

24、，由勞動衛(wèi)生保障中心負責勞動衛(wèi)生保障工作的監(jiān)督與落實，必須強化管理，保證施工人員的身體健康，保障施工順利完成。2.11.2.2視施工需要、施工場所中危害因素和勞動安全與衛(wèi)生要求，合理配備足夠、齊全的勞保防護用品;選擇齊全防護用品，如安全帽、安全帶、雨衣、雨靴、手套、防護口罩、面罩等，既要使用方便，又要對危害和危險具有較好的防護效果;選購防護用品符合國家標準，并且保證質(zhì)量，選購時應審核其產(chǎn)品的生產(chǎn)許可證，產(chǎn)品合格證，安全鑒定證。在使用前用簡易方法進行質(zhì)量檢察，發(fā)現(xiàn)不合格，及時更換;勞保用品必須提前采購，配置充足，統(tǒng)一發(fā)放。2.12.應急救援措施隧道重大危險源為坍塌、高處墜落、突泥突水、物體打擊、觸電、機械傷害等。當隧道發(fā)生突發(fā)傷亡事故時，采用如下應急預案：2.12.1.當班負責人應及時將隧道內(nèi)的作業(yè)人員有序地撤離到洞外或洞內(nèi)的安全地帶，確保人員生命安全。2.12.2.安檢員應及時到達現(xiàn)場，盡快探明事故原因、性質(zhì)、范圍，遇險人數(shù)和事故位置，同時向救援領導小組匯報災情，以便救援小組