城市地鐵隧道光面爆破周邊眼鉆孔精度控制施工工法

城市地鐵隧道光面爆破周邊眼鉆孔精度控制施工工法前言地鐵1號線土建一標(biāo)段永興區(qū)間，沿興華路向東北方向拐入重慶中路西側(cè)，沿重慶中路向北進(jìn)入興國路站，左線全長532m，右線全長493.5m，區(qū)間共分為9個(gè)斷面支護(hù)形式，其

中Illa為單洞單線斷面采用全斷面法開挖，IIIb?Wf斷面為單洞雙線斷面采用CRD法開挖。標(biāo)準(zhǔn)斷面襯砌形式如圖1-1、圖1-2。圖1-2礦山法區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)雙線斷面曲奸標(biāo)準(zhǔn)斷面襯砌形式如圖1-1、圖1-2。圖1-2礦山法區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)雙線斷面曲奸i+PX試tn加片ilt估禍渥三牌/門靈詞*石1*±：j-"-匸2■眄臨5瓷W用沖爼2r門報(bào)M5CT<!og屜5500|2500250080PJo11116/1K11'm猩就櫥胡1.?，‘CIC20邸胖劇閒肥飾五me轉(zhuǎn)f*JU~圖1-1礦山法區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)單線斷面工法特點(diǎn)永興區(qū)間暗挖隧道所處圍巖為微風(fēng)化花崗巖，巖體完整性較好，初期支護(hù)未設(shè)置格柵鋼架，宜采用光面爆破，但如果周邊眼精度控制不到位會(huì)造成光爆效果不佳及超欠挖，通過預(yù)制塑料模具進(jìn)行快速周邊眼放樣，嚴(yán)格控制周邊眼間距、深度、角度及外插角，綜合改善光面爆破效果。適用范圍此工法適用于城市地鐵區(qū)間IIJII級圍巖（圍巖整體性較好的部分W級圍巖也適用）開挖施工，以及其他類似的條件下礦山法隧道施工也可作為參考。工法原理通過采用預(yù)制塑料模具進(jìn)行快速放樣，解決周邊眼間距不均勻問題和全站儀逐個(gè)放設(shè)周邊眼位置耗時(shí)長的問題，掌子面后方初支面分別在拱頂、拱腰處標(biāo)記三條隧道走向線，炮工鉆孔時(shí)依據(jù)走向線確定鉆孔方向，風(fēng)鉆鉆入巖體后，利用坡度尺進(jìn)行外插角檢查，確認(rèn)無誤后繼續(xù)鉆進(jìn)，每次進(jìn)行下一循環(huán)鉆孔時(shí)，提前根據(jù)現(xiàn)場掌子面平整情況，標(biāo)記鉆桿，鉆至標(biāo)記深度后及時(shí)停鉆，并復(fù)核炮眼深度，從而保證光面爆破周邊眼鉆孔精度。施工工藝工藝流程5.1.1工藝流程圖：放線定位f模具安裝f鉆桿標(biāo)記f炮孔標(biāo)記f鉆孔施工f角度控制一孔距、孔深、角度復(fù)核。5.1.2快速精準(zhǔn)放樣使用快速放樣模具后，測量時(shí)間由1.0小時(shí)縮短到20分鐘左右。模具采用輕質(zhì)塑料材質(zhì)分三段制作（每段長度約為2米）。模具寬度設(shè)置為50mm，厚度為20mm。施工放樣時(shí)只需對模具兩端頭進(jìn)行放樣，共計(jì)放樣7個(gè)點(diǎn)大大減少工作量。圖5-1塑料模具大樣圖模具接頭大樣圖圖5-1塑料模具大樣圖模具接頭大樣圖圖5-2全站儀現(xiàn)場放樣模具控制點(diǎn)圖5-3使用模具快速定位確定鉆孔方向使用全站儀在掌子面后方初支面分別在拱頂、拱腰處標(biāo)記三條隧道走向線。鉆工施工時(shí)依據(jù)。三條參考線施工拱頂?shù)谝粋€(gè)炮眼；待第一孔施工完成后在孔內(nèi)插入PVC管作為后續(xù)鉆孔參照線。圖5-5炮孔內(nèi)插入PVC管作為參照線孔參照線。圖5-5炮孔內(nèi)插入PVC管作為參照線5.1.4控制外插角度光面爆破施工中外插角直接影響到光面爆破效果。為了控制外插角，由技術(shù)員根據(jù)現(xiàn)場鉆桿長度計(jì)算出鉆桿端頭與噴射混凝土面距離進(jìn)行控制，鉆進(jìn)過程中利用坡度尺復(fù)核炮孔角度。圖5-6鉆桿角度控制示意圖（單位mm）

M整情況圖5-7M整情況圖5-7利用坡度尺進(jìn)行復(fù)核5.1.5控制鉆孔深度圖5-8根據(jù)掌子面情況調(diào)整鉆孔深度5.1.6控制要點(diǎn)放線定位要求準(zhǔn)確無誤。定位模具應(yīng)固定牢固，防止噴漆定位時(shí)模具錯(cuò)位。鉆桿深度標(biāo)記要結(jié)合掌子面凹凸情況適時(shí)調(diào)整。鉆進(jìn)過程中，每鉆進(jìn)50cm復(fù)核鉆進(jìn)角度，確定無誤后再進(jìn)行鉆進(jìn)。鉆孔結(jié)束后復(fù)核孔位、孔深及角度，并填寫記錄表供后期參數(shù)調(diào)整分析。設(shè)備、輔具、材料和人員配置總工1人、副經(jīng)理1人、安全總監(jiān)1人、工程部長1人、技術(shù)主管2人，技術(shù)員2人，測量2人，安全員2人，領(lǐng)工員2人，安裝固定2人，全站儀1臺，定制模具1套。檢驗(yàn)方法及標(biāo)準(zhǔn)使用卷尺、坡度尺對鉆孔精度進(jìn)行檢查，鉆孔精度允許偏差如下：鉆孔間距允許偏差：±20mm。鉆孔方向允許偏差：±1°。爆破錯(cuò)臺允許偏差：VlOcm。注意事項(xiàng)定制模具應(yīng)采用輕質(zhì)硬塑料制作，開孔精度控制在±2mm,并便于拆卸、安裝。為保證噴漆位置準(zhǔn)確，模具采用膨脹螺栓固定。鉆孔方向控制時(shí)要實(shí)時(shí)觀察參考線確保方向沿隧道走向鉆設(shè)?？刂沏@孔外插角量取鉆桿與網(wǎng)噴面距離時(shí)使用靠尺進(jìn)行精準(zhǔn)定位。深度控制在一定程度上取決于施工人員的施工經(jīng)驗(yàn)，需具有一定經(jīng)驗(yàn)的炮工進(jìn)行周邊眼鉆孔施工。質(zhì)量控制結(jié)合施工圖及技術(shù)規(guī)范，做好施工前技術(shù)準(zhǔn)備工作，使所有參加施工的人員掌握各自工序的施工要點(diǎn)、施工標(biāo)準(zhǔn)及施工方法。鉆孔標(biāo)準(zhǔn)：達(dá)到準(zhǔn)、平、直、齊。準(zhǔn)：鉆孔采用風(fēng)動(dòng)鉆機(jī)鉆孔按設(shè)計(jì)布眼鉆孔，當(dāng)受節(jié)理、裂隙影響時(shí)稍稍移動(dòng)孔位，但頂眼只能左右移動(dòng)，幫眼只能上下移動(dòng)，周邊眼輪廓的放線誤差控制在土1cm，眼口開眼誤差：W級圍巖可從輪廓線偏內(nèi)3cm，周邊眼外插角的角度以0.03的斜度外插，方向與輪廓線法線方向一致。直：直線段上，炮眼先鉆上方標(biāo)準(zhǔn)孔，插上炮桿，使邊墻孔在同一條垂線上。平：周邊炮眼要相互平行。齊：各炮眼底落在垂直隧道軸線的同一平面上，掏槽眼加深10?20cm，鉆孔深度根據(jù)掌子面的起伏“凸”加，“凹”減。鉆爆效果檢驗(yàn)：每次掘進(jìn)爆破通風(fēng)排煙后，值班技術(shù)和質(zhì)檢員即進(jìn)入對鉆爆效果進(jìn)行檢查記錄。檢查記錄光爆效果，炮孔利用率，平均掘進(jìn)長度，渣體破碎程度，拋擲距離，圍巖的損壞程度等，作為不斷優(yōu)化鉆爆設(shè)計(jì)的依據(jù)?？刂瞥吠诖胧焊鶕?jù)不同地段情況，選擇合理的鉆爆參數(shù)：采用一炮一分析制度，每次鉆爆循環(huán)后，根據(jù)爆破震動(dòng)速度，炮痕保存率、裝藥量、殘眼深度及數(shù)量、拋渣距離、堆渣高度、巖渣塊度等多方面的測量和數(shù)據(jù)對比分析，選擇合理的鉆爆參數(shù)，不斷優(yōu)化鉆爆設(shè)計(jì)。安全措施安全管理方針：“安全第一，預(yù)防為主”。7.2在打眼裝藥過程中，風(fēng)筒距工作面距離：壓入式不宜大于15m,吸入式不宜大于5m。放炮后通風(fēng)量要滿足在15分鐘內(nèi)吹散炮煙，并有帷幕灑水降塵。。爆破防護(hù)：隧道內(nèi)爆破施工時(shí)，在靠近橫通道的洞口位置掛設(shè)門簾以阻擋沖擊波。將可移動(dòng)設(shè)備撤出飛石影響區(qū)域。為了確保施工所產(chǎn)生的振動(dòng)不影響周圍環(huán)境，施工期間尤其是鉆爆初期，每炮進(jìn)行爆破震動(dòng)監(jiān)測，及時(shí)調(diào)整鉆爆參數(shù)減輕振動(dòng)、確保結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定。嚴(yán)格按設(shè)計(jì)進(jìn)行布孔，鉆孔并對成孔進(jìn)行驗(yàn)收，裝藥前檢查孔位、深度、傾角是否符合設(shè)計(jì)要求，孔內(nèi)有無堵塞，孔壁是否有掉塊以及孔內(nèi)有無積水，積水深度如何，放線孔位和深度不符合設(shè)計(jì)要求時(shí)及時(shí)進(jìn)行處理，進(jìn)行補(bǔ)孔和透孔。對炮孔周圍要認(rèn)真、仔細(xì)檢查，如發(fā)現(xiàn)不良地質(zhì)或軟弱夾層，抵抗線發(fā)生變化時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場情況調(diào)整藥量、防止沖孔。文明施工及環(huán)保措施爆破作業(yè)單位應(yīng)于施工前3天發(fā)布公告，并在作業(yè)地點(diǎn)張貼，施工公告內(nèi)容應(yīng)包括：爆破作業(yè)項(xiàng)目名稱、委托單位、設(shè)計(jì)施工單位、安全評估單位、安全監(jiān)理單位、爆破作業(yè)時(shí)限等。噪音與振動(dòng)控制：現(xiàn)場噪音排放不得超過國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑施工場界噪聲限值》(GB12523-2011)的規(guī)定；使用低噪音、低振動(dòng)的機(jī)具，采取隔音與隔振措施，避免或減少施工噪音和振動(dòng)；運(yùn)輸材料的車輛進(jìn)人施工現(xiàn)場，嚴(yán)禁鳴笛，裝卸材料應(yīng)做到輕拿輕放。建立文明施工管理組織，制定文明施工管理制度，對施工人員進(jìn)行文明施工教育，建立健全崗位責(zé)任制，簽訂文明施工責(zé)任書，把文明施工責(zé)任落到實(shí)處，提高全體施工人員文明施工自覺性，增強(qiáng)文明施工意識，樹立企業(yè)文明施工形象。施工所用機(jī)械設(shè)備、材料存放嚴(yán)格限定在施工用地限界以內(nèi)，且不影響交通。封閉道路施工作業(yè)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成，施工完畢對作業(yè)項(xiàng)目及道路進(jìn)行檢查，符合要求后通知交通或管理部門開通放行。施工期間自覺維護(hù)與施工相干擾路段的交通秩序。施工遵循“以人為本”的原則，以最大限度地減少施工活動(dòng)給群眾造成的不利影響，同時(shí)注意保護(hù)城市資源和文化遺產(chǎn)。借鑒環(huán)境管理體系IS014001系列標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)思想和科學(xué)方法，編制與現(xiàn)行地鐵施工運(yùn)行程序相吻合，滿足環(huán)境主管部門要求，便于施工單位實(shí)施和環(huán)境保護(hù)規(guī)則，采取一切措施，對噪聲、振動(dòng)、廢水、廢氣和固體廢棄物進(jìn)行全面控制。效益分析成本分析以永興區(qū)間光面爆破施工工藝為例，成本分析具體如下：表9-1成本分析表序號項(xiàng)目型號單位單價(jià)（元）數(shù)量價(jià)格（元）1塑料模具50mm*20mmm256.71682PVC管(P40mmm1015150圖9-1周邊眼精度控制前開挖輪廓斷面aaseHrus圖9-2周邊眼精度控制后開挖輪廓斷面應(yīng)用效果運(yùn)用本工法整個(gè)施工過程的本次活動(dòng)主要節(jié)約了區(qū)間隧道超挖回填支護(hù)費(fèi)用、欠挖補(bǔ)爆人、料、機(jī)費(fèi)用，同時(shí)提高2倍的放樣速度，加上光爆效果的保證，減少超欠挖的處理時(shí)間和費(fèi)用，有利于施工組織，開挖循環(huán)次數(shù)也增加1.25倍，節(jié)約了管理成本，左、右線區(qū)間開挖總共節(jié)約費(fèi)用約46.9萬元。社會(huì)效益運(yùn)用本工法進(jìn)行地鐵區(qū)間開挖施工，保證了光爆效果和施工質(zhì)量，也保證了工程自身施工安全，獲得建設(shè)、設(shè)計(jì)、監(jiān)理及質(zhì)量監(jiān)督部門的一致好評，地鐵隧道光面爆破周邊眼鉆孔精度控制施工工藝已被評為青島市地鐵標(biāo)準(zhǔn)化工藝，社會(huì)效益顯著，在國內(nèi)類似施工項(xiàng)目中推廣前景廣闊。