王全陸
摘要:**隧道位于中仙鄉(xiāng)玉溪村,屬于越嶺隧道,最大埋深173m,左右線線間距約35m~52m,按照分離式隧道設計,**隧道右線起止里程:K150+488~K152+795全長2307m;**隧道左線起止里程:ZK150+485~ZK152+740全長2255m;隧道主洞建筑限界(單洞):14.75m(寬)×5m(高),隧道行車主洞內(nèi)輪廓路面以上采用三心圓曲墻斷面,洞內(nèi)路面橫坡2%。標準斷面面積(單洞)112.56平方米,其中路面以上99.81平方米。
關鍵詞:**隧道;貫通;施工方案
一、貫通推算
**隧道右線施工截止2019年6月18日,右線進口掌子面樁號為K151+882,右線出口掌子面樁號為K151+976.2,根據(jù)設計圖紙結合超前地質(zhì)預報分析,剩余圍巖分別為K151+882~K151+915支護類型為S4-1(33m),K151+915~K151+935支護類型為S4-2(20m),K151+935~K151+965支護類型為S5-2(30m),K151+965~K151+976.2支護類型為S5-2(11.2m),總計剩余94.2m,目前進口采用臺階法施工,日進尺3.5m,右線出口采用環(huán)形開挖留核心土法施工,日進尺1.2m,根據(jù)現(xiàn)場施工組織、圍巖級別及施工功效綜合分析,出口端至進口端貫通段位于K151+935~K151+945,即進口端施工至K151+940后暫停施工并封閉掌子面改由出口端單頭掘進,最終在K151+940處實現(xiàn)隧道的掌子面貫通,K151+935~K151+945段洞身圍巖為強風化粉砂巖,圍巖較穩(wěn)定,隧道貫通段落埋深 >=130m,且處于隧道中間段落,有利于隧道貫通,根據(jù)之前的施工進度數(shù)據(jù)分析,**隧道右線計劃在2019 年7月16日貫通。
二、主要施工工藝和方法
1、主要施工方法
1.1基本原則
(1)隧道貫通采用環(huán)形開挖留核心土法組織施工,施工過程中嚴格遵循“管超前、漿嚴注、短進尺、弱爆破、強支護、早成環(huán)、勤量測”的原則,安全第一,質(zhì)量為主,穩(wěn)扎穩(wěn)打,步步為營。
(2)結合**隧道進度及安全質(zhì)量、機械設備資源配置等情況綜合考慮,由**隧道出口端單頭掘進貫通,當進、出口掌子面距離在30m時,仰拱及二襯應控制在安全步距范圍內(nèi),隧道貫通開挖工法采用環(huán)形開挖預留核心土法并視圍巖情況及時調(diào)整工法及支護參數(shù),保證貫通施工安全及降低貫通風險。K151+940為貫通里程,掘進區(qū)間由出口單端掘進至隧道貫通。 隧道貫通之前嚴格按照設計圖紙參數(shù)進行支護,并在兩端相距 150m時進行一次貫通測量,保證貫通誤差。過程中針對貫通區(qū)間內(nèi)加強監(jiān)控量測、超前地質(zhì)預報工作,及時調(diào)整開挖工法及支護參數(shù),尤其單端掘進至 20m的區(qū)間內(nèi),初支應在設計基礎上視圍巖情況進行加強支護增打鎖腳,并控制好安全距離,以保證隧道施工質(zhì)量和施工安全。
(3)嚴格控制循環(huán)進尺,支護循環(huán)進尺控制在1 m以內(nèi)。
(4)控制裝藥量,盡量采用弱爆破,強支護,嚴格控制超欠挖,減少對圍巖的擾動,充分發(fā)揮圍巖的自穩(wěn)能力。
(5)初期支護緊跟隧道開挖面,開挖后及時施作初期支護,控制圍巖變形。
1.2開挖施工方案
開挖采用環(huán)形開挖留核心土(三臺階)法開挖,為保證掌子面施工安全,施工至距貫通面5~ 6m距離時掌子面上下斷面先打超前探孔,確定貫通段的實際厚度,根據(jù)厚度確定鉆孔深度和裝藥量,采用上、中、下臺階分次貫通。先貫通上臺階,待上臺階排險支護完畢后,再爆破中、下臺階。加密上、中、下臺階開挖輪廓線周邊眼,隔眼裝藥,減少爆破對圍巖的擾動,爭取分界處輪廓線一次爆破到位,局部接茬處不平順的地方再采取補炮或人工風鎬修整。
2、施工前的準備工作
(1)貫通前項目部組織各部門和作業(yè)班組召開貫通專題會議,并對各工班作業(yè)人員進行施工技術交底和安全技術交底,認真貫徹落實。
(2)洞內(nèi)設專職安全員,24 小時值班。隧道開挖剩余40m范圍后每排爆破前有專職安全員通知進、出口端洞內(nèi)外作業(yè)人員撤離至安全區(qū),避免因爆破沖擊造成安全事故。
(3)對隧道進行測量附合,由隧道出口導線控制點復核到進口導線控制點。通過**隧道進口洞內(nèi)復核測量,隧道右線中線及貫通段斷面尺寸、路面高程都符合設計要求。目前**隧道右線洞內(nèi)貫通測量復核工作已經(jīng)完成,貫通測量成果符合要求。
3、施工工藝
(1) 出口端按環(huán)形開挖預留核心土法繼續(xù)施工, 施工時嚴格控制臺階長度和循環(huán)進尺,臺階長控制在5~6m以內(nèi),每循環(huán)進尺不大于1榀拱架間距。
(2) 剩余 20m時鎖腳鋼管由2根增至4根。隧道剩余 5m時,拱架間距調(diào)至40cm,仰拱距掌子面控制在30m以內(nèi),二襯距仰拱控制在50m 以內(nèi)。
(3)貫通時仰拱至下臺階距離控制在30m以內(nèi)。仰拱每次開挖不超過3m,初支分次閉合,仰拱及仰拱填充及時施做,保證二襯與仰拱間距不超過30m。
(4)每次開挖后及時封閉,穩(wěn)步向前推進,貫通上臺階后,中、下臺階繼續(xù)掘進,每次開挖1榀間距,左右向錯開開挖,至全隧貫通,及時施做二襯。
三、安全防護及保證措施
1、 測量保證措施
加強對掌子面的施工放樣工作,控制好隧道的中線偏位。鉆孔前用紅油漆準確標示出開挖輪廓線和隧道中心位置,并用紅油漆點出每個炮眼位置,誤差控制在5cm以內(nèi)。最后10m嚴格控制開挖進尺在1m以內(nèi),每排炮準確測量出掌子面里程樁號,以及調(diào)整爆破參數(shù)。
2、 爆破保證措施
(1)合理布置炮眼。周邊眼沿開挖輪廓線布置,間距控制在 40cm以內(nèi);鉆孔開眼誤差控制在3~5cm以內(nèi);外差角控制在2°~ 3°范圍內(nèi)。
(2)最后10m控制開挖進尺在 1m以內(nèi),減少爆破對開挖掌子面和周邊圍巖的影響。
(3)嚴格控制爆破參數(shù)。清孔后按炮眼設計圖確定的裝藥量。
(4)采用非電毫秒大間隔復式起爆網(wǎng)路,專人負責檢查。
(5)嚴格控制超欠挖。盡量保證爆破面圓順平整,超挖量(平行線性超挖)控制在5cm以內(nèi)。
3、 支護保障措施
(1)每循環(huán)開挖后及時施工初期支護,嚴格按圖紙施工系統(tǒng)錨桿和鎖腳鋼管,及時噴錨支護。貫通前20m應在原設計基礎上增加鎖腳,確保拱架穩(wěn)定,保障施工安全。
(2)加強圍巖監(jiān)控量測,及時調(diào)整支護參數(shù)。加快仰拱和二襯施工,控制圍巖變形。貫通前二襯距離掌子面控制在50m以內(nèi),仰拱距離掌子面控制在30m左右。
4、 施工質(zhì)量、安全保證措施
(1) 超前小導管注漿,注漿完畢后應進行檢查,確保注漿飽滿。
(2)圍巖大變形的處理。開挖過程中發(fā)現(xiàn)圍巖變形較大,且速度加快,應立即停止開挖,增加支撐,強行控制圍巖變形,同時增加錨桿,穩(wěn)固圍巖,在強大支撐的保護下繼續(xù)開挖,盡快使初期支護封閉成環(huán)。
(3)軟巖盡量采用挖機開挖方式,挖機開挖困難時采用導爆索裝藥結構,預裂減振爆破,周邊設置空眼減振,盡量不擾動圍巖。
(4)確保錨桿施工質(zhì)量,項目部安排現(xiàn)場旁站監(jiān)控人員跟蹤把關。
(5)噴射混凝土必須密實,鋼架背后不得填塞片石、木材等充填物,必須用噴射混凝土噴射密實。
(6)鋼拱架應置于穩(wěn)固的地基上,應將鋼架與縱向連接筋、系統(tǒng)錨桿、定位系筋和鎖腳鋼管焊接牢固。
(7)加強量測小組的管理,每日按時量測、分析,并及時報告分析成果。
四、管制方案
(1) 項目部成立隧道貫通施工領導小組,項目經(jīng)理任組長,副經(jīng)理、總工程師任副組長,全面負責貫通段施工、安全防護工作,確保萬無一失。施工中安排專職安全員24小時值班,發(fā)現(xiàn)異常情況,立即組織施工人員撤離至安全地帶,確保人身安全,并及時向有關領導匯報。
(2) 隧道開挖剩余 40m范圍后成立進出口貫通聯(lián)絡協(xié)調(diào)小組,對進出口每排爆破進行警戒,進出口通過電話、對講機等通知進出口端洞內(nèi)外作業(yè)人員撤離至安全區(qū),避免因爆破沖擊造成安全事故。
(3) 對工人進行安全教育,深刻領會本隧道貫通的施工方法。加強現(xiàn)場管理,嚴格值班制度,尤其是開挖作業(yè)中必須有專人指揮,24小時值班,確保施工安全。
(4) 在隧道貫通爆破前一個小時,對隧道進、出口人員進行清理,再三清理后確保隧道內(nèi)已無工作人員。隧道進、出口洞門進行封閉,在貫通爆破前除了爆破人員進入外,閑雜人等不得入內(nèi),保證隧道的順利貫通。
五、應急預案
1、 編制目的
為了對隧道工程范圍內(nèi)可能出現(xiàn)的突發(fā)性事故,采取預防和控制措施,使各級人員在一旦發(fā)生突發(fā)性事故時,能作出應急快速反應,實施搶救措施,忙而不亂,發(fā)揮整體救災效能,迅速控制局面。最大限度地減少事故對人員造成的傷害、對財產(chǎn)造成的損失、對環(huán)境造成的污染和對企業(yè)與社會造成的影響,盡快恢復正常生產(chǎn),結合施工現(xiàn)場實際情況,特制訂本預案。
2、 適用范圍
本預案適用于隧道施工范圍內(nèi),由于人為過失或自然災害造成的傷亡或經(jīng)濟損失事故。主要有以下幾種情況:
(1)爆破作業(yè)時炸傷或飛滾石砸傷引起的人員傷亡事故。
(2)隧道坍塌引起的各類事故。
(3)由于自然災害引起的各類事故。
六、結束語
上文對**隧道右線貫通專項施工方案進行了分析,介紹了主要施工工藝和方法,又提出了安全防護及保障措施,最后結合了施工現(xiàn)場實際情況,制定了應急預案,為工程安全施工提供了保障。
參考文獻:
[1]杜智慧. 淺談科木其隧道施工方法總結[J]. 中國新技術新產(chǎn)品, 2017, No.338(4):81-82.
(作者單位:江蘇東南工程咨詢有限公司)