隧道非爆破開(kāi)挖施工方案
一 、編制依據
(項目名稱(chēng))設計圖紙及要求
《建筑施工安全檢查標準》(JGJ 59-2011);
《XXXXXX工程地質(zhì)勘查報告》;
關(guān)于印發(fā)《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法》的通知(建質(zhì)[2009]87號);
(1)堅決遵照建筑工程施工合同和補充協(xié)議中各項標準和條款要求;
(2)嚴格遵守設計規范、施工規范和驗收標準以及施工圖紙、施工細則、設計修改通知書(shū)及有關(guān)技術(shù)文件要求;
(3)堅持先進(jìn)性、科學(xué)性、經(jīng)濟合理性與實(shí)事求是相結合;
(4)堅持施工過(guò)程嚴密監控、動(dòng)靜結合、科學(xué)管理的原則;
(5)科學(xué)地安排施工順序,采用平行流水作業(yè)法組織施工,保證施工的連續性和均衡性,充分發(fā)揮人力、物力作用;
(6)充分利用先進(jìn)的機械設備,減輕勞動(dòng)強度,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低能源消耗;
(7)堅持“項目法”原則,即通過(guò)勞動(dòng)力、資金、設備、材料、施工方法和信息的優(yōu)化處理、實(shí)現造價(jià)、工期、質(zhì)量、安全、環(huán)保的目標效果。
二、工程慨況
1、本工程項目位于重慶市沙坪壩區楊公橋加油站,隧道總長(cháng)度為68米
2、根據已有的地勘資料,隧道開(kāi)挖段屬于中風(fēng)化砂巖,巖石特別堅硬,而地表情況復雜,不適合爆破,前期實(shí)驗使用膨脹劑施工方案亦因巖石特別堅硬未能成功。
3、施工單位:重慶市銳誠建設工程有限公司
三、主要施工方法定制鉆機介紹及工藝原理
定制鉆機主要由平向水鉆機、鉆筒和專(zhuān)用水泵三部分組成。一般一臺鉆機配備5~10個(gè)鉆筒,一個(gè)鉆筒上有7-10個(gè)刀頭。鉆筒外徑為16cm ,內徑為14cm ,壁厚度為1cm ,高度為65cm ,一個(gè)循環(huán)可鉆50~60cm 。專(zhuān)用水泵外徑為12cm ,高度為40cm 。非常適合非爆破入巖施工。
非爆破開(kāi)挖法主要是通過(guò)鉆機沿隧道設計外徑鉆若干個(gè)孔,孔孔相連,鉆孔后取芯,待所有鉆孔連成一個(gè)環(huán)后,孔芯就和孔外壁分離了,形成了孔芯的臨空面,然后對剩余的巖芯部分進(jìn)行分塊,沿圓半徑取芯分塊形成內部臨空面。在分塊的巖石上鉆上一排小孔,然后在小孔內錐入鋼楔子,捶擊鋼楔擠壓巖石,使巖石同時(shí)受到水平面上的拉力和水平面上的剪切力作用,當擠壓力大于極限抗拉力和極限抗剪切力之和時(shí),巖石沿水平面被拉裂并從根部發(fā)生剪切破裂,分解成若干小塊,利用自制小車(chē)裝土外運或直接用鋼絲繩綁定巖石用卷?yè)P機拉至隧道口,取出分裂的巖塊。依次按照分層取芯、破裂、取巖塊的循環(huán)工序作用,最終達到成孔的目的。
2、施工順序及水磨鉆施工工藝流程
定點(diǎn)--固定鉆機--鉆孔--取芯--裂巖--外運
四、施工
1、準備工作
正式施工前,水源、電源接通,將施工所用的材料、機具運輸到位,技術(shù)人員熟悉圖紙,了解地質(zhì)情況、隧道直徑、深度、長(cháng)度等相關(guān)參數,并對操作人員進(jìn)行技術(shù)交底和安全交底,達到開(kāi)工的條件。
測量放線(xiàn)
使用全站儀進(jìn)行測量定位,放出管道中心線(xiàn)并標注在工作坑壁上位置,用水準儀及鋼尺測量標高。根據圖紙,利用五線(xiàn)投線(xiàn)儀放出隧道外徑孔的圓周線(xiàn),經(jīng)監理單位復核后可以開(kāi)始施工??紤]到施工 過(guò)程的誤差以及開(kāi)孔之間的殘余巖石,一般鉆孔樁徑大于設計隧道外徑10cm 左右。
2、鉆機施工
A 、
測量放樣后鉆機就位,固定鉆機位置,保證套筒向孔側壁外傾一定角度,這樣在下循環(huán)才可以保證鉆機就位后套筒起鉆點(diǎn)能置于設計孔邊線(xiàn)面不造成縮孔,保證成孔截面尺寸。
擴底傾斜角度計算:水磨鉆機高1500mm,鉆筒外徑為160mm;電機或支架超出鉆芯前端80 mm,正常鉆孔時(shí)鉆機傾斜角度即為(80+160/2)/1500=0.107,傾斜角度≥tan(0.107)-1=6.107。才能保證不縮孔。向外擴底時(shí),鉆機傾斜角度≥10。就不易固定鉆機位置,tan10。=0.176,向外擴底寬度0.176*1500-(80+160/2)=104mm,即每500mm長(cháng)可向外擴100mm寬。
準備工作全部完成后,開(kāi)始鉆機鉆孔取芯。鉆機開(kāi)孔擬成洞的圓形四周進(jìn)行,鉆孔直徑16cm ,孔深50~65cm 。鉆孔時(shí)向井孔外側傾斜3度左右,預留出鉆具的尺寸,按照直徑3m 的成洞尺寸,需要沿圓周鉆孔62個(gè),才可以保證形成一個(gè)完整的環(huán)形切割。保證循環(huán)施工時(shí)孔徑不變,沿管道孔壁布置取芯依次鉆取外周的巖芯,取出的巖芯高約650mm ,將外周巖芯取完后樁芯體巖外圍便形成臨空面。
B、在中間剩余孔芯位置根據巖層分布用風(fēng)槍鉆若干個(gè)直徑38mm的小孔,在孔內打入鋼楔,用大錘錘擊鋼楔使巖體獲得一個(gè)水平的沖擊力,在水平?jīng)_擊力作用下巖石沿鉛錘面被拉裂,底部會(huì )發(fā)生水平剪切破裂。依次分裂巖體,直至該層樁芯巖體全部被破裂。
c、石塊外運
將破裂的巖石按小塊裝車(chē),大塊直接用鋼絲繩綁定的原則外運。
鉆孔過(guò)程中如果有水滲漏,使用水泵排水,確保人員能夠正常作業(yè)。夜間停工時(shí),操作工具吊起至水面以上,防止工具泡水。如出現破碎巖層或裂隙,按照設計方案施工護壁即可。
d、由于鉆機鉆芯后孔壁成鋸齒狀,為保證有效外徑與設計外徑一致,需要用風(fēng)鎬進(jìn)行修整孔洞四周的巖石鋸齒。通過(guò)洞內標出設計中心,檢查孔根部偏位情況并及時(shí)糾偏,同時(shí)標出下一個(gè)循環(huán)外周鉆機鉆孔取芯位置,進(jìn)入下一循環(huán)的鉆孔施工。
成孔效果圖
e 、下部施工
上部半圓行全部完成后,開(kāi)始下部鉆孔取芯。鉆機開(kāi)孔沿鉆進(jìn)方向兩邊向下鉆進(jìn),鉆孔直徑16cm ,孔深50~65cm 。鉆孔時(shí)向井孔外側傾斜3度左右,預留出鉆具的。保證循環(huán)施工時(shí)孔徑不變,沿管道孔壁布置取芯依次鉆取外周的巖芯,取出的巖芯高約650mm ,將外周巖芯取完后內芯體巖外圍便形成臨空面。之后重復b、c、d的工作。如下圖。
f、鉆機供水及排水
1、鉆機供水采用Φ32軟膠管將自來(lái)水送入管內供平行鉆機施工。
2、鉆機排水采用一臺DN50污水泵將污水從隧道內抽出。
五、質(zhì)量控制
非爆破過(guò)程中質(zhì)量控制主要為兩點(diǎn),一是隧道大小直徑控制,采用與孔徑相同的檢測設備一邊鉆一邊檢查,確??讖椒弦?。二是隧道平行度控制,采用垂線(xiàn)法進(jìn)行檢查。
六,安全技術(shù)措施
1 安全防護措施
a.對現場(chǎng)的預留孔洞,必須進(jìn)行封閉覆蓋,危險處,在邊沿處設臵兩道護身欄桿,并應于夜間設紅色標志燈。
b、臨時(shí)用電措施
1.建立現場(chǎng)臨時(shí)用電檢查制度,按現場(chǎng)臨時(shí)用電管理規定對現場(chǎng)的各種線(xiàn)路和設施進(jìn)行定期檢查和不定期抽查,并將檢查、抽查記錄存檔。
2.臨時(shí)配電線(xiàn)路必須按規范架設,架空線(xiàn)必須采用絕緣導線(xiàn),不得采用塑膠軟線(xiàn),不得成束架空敷設,也不得沿地明敷暗設。3.施工現場(chǎng)內所有電箱的內部設臵必須符
合有關(guān)規定,箱內電器必須可靠、完好,其選型要符合有關(guān)規定,開(kāi)關(guān)電器應標明用途。電閘箱內電器系統統一式樣、統一配制,箱體統一刷涂桔黃色,并按規定設臵圍攔的防護棚,流動(dòng)箱與上一級電閘箱的聯(lián)接,采用外插聯(lián)接方式。
4.獨立的配電系統必須按部頒標準采用三相五線(xiàn)制的接零保護系統,非獨立系統可根據現場(chǎng)的實(shí)際情況采取相應接零或接地保護方式場(chǎng)的實(shí)際情況采取相應接零或接地保護方式。各種電氣設備和電力施工機械的金屬外殼、金屬支架和底座必須按裝臵的選擇應符合規定。
5.在采用接地和接零保護方式的同時(shí),必須設兩級漏電保護裝臵,實(shí)行分級保護,形成完整的保護系統。漏電保護裝臵的選擇應符合規定。
6.臨時(shí)用電做到一機、一閘、一漏、一保險,配電箱應有門(mén)鎖及防水措施。
七,質(zhì)量安全要求
1.在施工過(guò)程中,堅決執行各項安全技術(shù)操作規程,并嚴格遵守現場(chǎng)規章制度,服從現場(chǎng)安全管理,加強內部安全管理。
2.非電工不得擅自接電,接電時(shí)必須請電工操作。
3.電源電器由專(zhuān)人負責,嚴密注意電箱機械是否漏電。
4.施工過(guò)程中,打鉆工人在施工作業(yè)時(shí)必須嚴格做到水、電分離,應配備絕緣防護用品,如膠鞋、絕緣手套等防護用品。
5.鉆機安裝固定必須牢固,更換鉆機鉆頭及換位時(shí)必須切斷電源。
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