隧道非爆破開挖施工方案
一 、編制依據(jù)
(項(xiàng)目名稱)設(shè)計(jì)圖紙及要求
《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ 59-2011);
《XXXXXX工程地質(zhì)勘查報(bào)告》;
關(guān)于印發(fā)《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法》的通知(建質(zhì)[2009]87號(hào));
(1)堅(jiān)決遵照建筑工程施工合同和補(bǔ)充協(xié)議中各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)和條款要求;
(2)嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)規(guī)范、施工規(guī)范和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)以及施工圖紙、施工細(xì)則、設(shè)計(jì)修改通知書及有關(guān)技術(shù)文件要求;
(3)堅(jiān)持先進(jìn)性、科學(xué)性、經(jīng)濟(jì)合理性與實(shí)事求是相結(jié)合;
(4)堅(jiān)持施工過程嚴(yán)密監(jiān)控、動(dòng)靜結(jié)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(xù)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(jī)械設(shè)備,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低能源消耗;
(7)堅(jiān)持“項(xiàng)目法”原則,即通過勞動(dòng)力、資金、設(shè)備、材料、施工方法和信息的優(yōu)化處理、實(shí)現(xiàn)造價(jià)、工期、質(zhì)量、安全、環(huán)保的目標(biāo)效果。
二、工程慨況
1、本工程項(xiàng)目位于重慶市沙坪壩區(qū)楊公橋加油站,隧道總長(zhǎng)度為68米
2、根據(jù)已有的地勘資料,隧道開挖段屬于中風(fēng)化砂巖,巖石特別堅(jiān)硬,而地表情況復(fù)雜,不適合爆破,前期實(shí)驗(yàn)使用膨脹劑施工方案亦因巖石特別堅(jiān)硬未能成功。
3、施工單位:重慶市銳誠(chéng)建設(shè)工程有限公司
三、主要施工方法定制鉆機(jī)介紹及工藝原理
定制鉆機(jī)主要由平向水鉆機(jī)、鉆筒和專用水泵三部分組成。一般一臺(tái)鉆機(jī)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(nèi)徑為14cm ,壁厚度為1cm ,高度為65cm ,一個(gè)循環(huán)可鉆50~60cm 。專用水泵外徑為12cm ,高度為40cm 。非常適合非爆破入巖施工。
非爆破開挖法主要是通過鉆機(jī)沿隧道設(shè)計(jì)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(duì)剩余的巖芯部分進(jìn)行分塊,沿圓半徑取芯分塊形成內(nèi)部臨空面。在分塊的巖石上鉆上一排小孔,然后在小孔內(nèi)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(dāng)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,利用自制小車裝土外運(yùn)或直接用鋼絲繩綁定巖石用卷?yè)P(yáng)機(jī)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(dá)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(jī)--鉆孔--取芯--裂巖--外運(yùn)
四、施工
1、準(zhǔn)備工作
正式施工前,水源、電源接通,將施工所用的材料、機(jī)具運(yùn)輸?shù)轿?,技術(shù)人員熟悉圖紙,了解地質(zhì)情況、隧道直徑、深度、長(zhǎng)度等相關(guān)參數(shù),并對(duì)操作人員進(jìn)行技術(shù)交底和安全交底,達(dá)到開工的條件。
測(cè)量放線
使用全站儀進(jìn)行測(cè)量定位,放出管道中心線并標(biāo)注在工作坑壁上位置,用水準(zhǔn)儀及鋼尺測(cè)量標(biāo)高。根據(jù)圖紙,利用五線投線儀放出隧道外徑孔的圓周線,經(jīng)監(jiān)理單位復(fù)核后可以開始施工。考慮到施工 過程的誤差以及開孔之間的殘余巖石,一般鉆孔樁徑大于設(shè)計(jì)隧道外徑10cm 左右。
2、鉆機(jī)施工
A 、
測(cè)量放樣后鉆機(jī)就位,固定鉆機(jī)位置,保證套筒向孔側(cè)壁外傾一定角度,這樣在下循環(huán)才可以保證鉆機(jī)就位后套筒起鉆點(diǎn)能置于設(shè)計(jì)孔邊線面不造成縮孔,保證成孔截面尺寸。
擴(kuò)底傾斜角度計(jì)算:水磨鉆機(jī)高1500mm,鉆筒外徑為160mm;電機(jī)或支架超出鉆芯前端80 mm,正常鉆孔時(shí)鉆機(jī)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(kuò)底時(shí),鉆機(jī)傾斜角度≥10。就不易固定鉆機(jī)位置,tan10。=0.176,向外擴(kuò)底寬度0.176*1500-(80+160/2)=104mm,即每500mm長(zhǎng)可向外擴(kuò)100mm寬。
準(zhǔn)備工作全部完成后,開始鉆機(jī)鉆孔取芯。鉆機(jī)開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(cè)傾斜3度左右,預(yù)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(jù)巖層分布用風(fēng)槍鉆若干個(gè)直徑38mm的小孔,在孔內(nèi)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(yùn)
將破裂的巖石按小塊裝車,大塊直接用鋼絲繩綁定的原則外運(yùn)。
鉆孔過程中如果有水滲漏,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(xiàn)破碎巖層或裂隙,按照設(shè)計(jì)方案施工護(hù)壁即可。
d、由于鉆機(jī)鉆芯后孔壁成鋸齒狀,為保證有效外徑與設(shè)計(jì)外徑一致,需要用風(fēng)鎬進(jìn)行修整孔洞四周的巖石鋸齒。通過洞內(nèi)標(biāo)出設(shè)計(jì)中心,檢查孔根部偏位情況并及時(shí)糾偏,同時(shí)標(biāo)出下一個(gè)循環(huán)外周鉆機(jī)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,開始下部鉆孔取芯。鉆機(jī)開孔沿鉆進(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(cè)傾斜3度左右,預(yù)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(nèi)芯體巖外圍便形成臨空面。之后重復(fù)b、c、d的工作。如下圖。
f、鉆機(jī)供水及排水
1、鉆機(jī)供水采用Φ32軟膠管將自來水送入管內(nèi)供平行鉆機(jī)施工。
2、鉆機(jī)排水采用一臺(tái)DN50污水泵將污水從隧道內(nèi)抽出。
五、質(zhì)量控制
非爆破過程中質(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(cè)設(shè)備一邊鉆一邊檢查,確??讖椒弦?。二是隧道平行度控制,采用垂線法進(jìn)行檢查。
六,安全技術(shù)措施
1 安全防護(hù)措施
a.對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的預(yù)留孔洞,必須進(jìn)行封閉覆蓋,危險(xiǎn)處,在邊沿處設(shè)臵兩道護(hù)身欄桿,并應(yīng)于夜間設(shè)紅色標(biāo)志燈。
b、臨時(shí)用電措施
1.建立現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電檢查制度,按現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電管理規(guī)定對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的各種線路和設(shè)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)配電線路必須按規(guī)范架設(shè),架空線必須采用絕緣導(dǎo)線,不得采用塑膠軟線,不得成束架空敷設(shè),也不得沿地明敷暗設(shè)。3.施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)所有電箱的內(nèi)部設(shè)臵必須符
合有關(guān)規(guī)定,箱內(nèi)電器必須可靠、完好,其選型要符合有關(guān)規(guī)定,開關(guān)電器應(yīng)標(biāo)明用途。電閘箱內(nèi)電器系統(tǒng)統(tǒng)一式樣、統(tǒng)一配制,箱體統(tǒng)一刷涂桔黃色,并按規(guī)定設(shè)臵圍攔的防護(hù)棚,流動(dòng)箱與上一級(jí)電閘箱的聯(lián)接,采用外插聯(lián)接方式。
4.獨(dú)立的配電系統(tǒng)必須按部頒標(biāo)準(zhǔn)采用三相五線制的接零保護(hù)系統(tǒng),非獨(dú)立系統(tǒng)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況采取相應(yīng)接零或接地保護(hù)方式場(chǎng)的實(shí)際情況采取相應(yīng)接零或接地保護(hù)方式。各種電氣設(shè)備和電力施工機(jī)械的金屬外殼、金屬支架和底座必須按裝臵的選擇應(yīng)符合規(guī)定。
5.在采用接地和接零保護(hù)方式的同時(shí),必須設(shè)兩級(jí)漏電保護(hù)裝臵,實(shí)行分級(jí)保護(hù),形成完整的保護(hù)系統(tǒng)。漏電保護(hù)裝臵的選擇應(yīng)符合規(guī)定。
6.臨時(shí)用電做到一機(jī)、一閘、一漏、一保險(xiǎn),配電箱應(yīng)有門鎖及防水措施。
七,質(zhì)量安全要求
1.在施工過程中,堅(jiān)決執(zhí)行各項(xiàng)安全技術(shù)操作規(guī)程,并嚴(yán)格遵守現(xiàn)場(chǎng)規(guī)章制度,服從現(xiàn)場(chǎng)安全管理,加強(qiáng)內(nèi)部安全管理。
2.非電工不得擅自接電,接電時(shí)必須請(qǐng)電工操作。
3.電源電器由專人負(fù)責(zé),嚴(yán)密注意電箱機(jī)械是否漏電。
4.施工過程中,打鉆工人在施工作業(yè)時(shí)必須嚴(yán)格做到水、電分離,應(yīng)配備絕緣防護(hù)用品,如膠鞋、絕緣手套等防護(hù)用品。
5.鉆機(jī)安裝固定必須牢固,更換鉆機(jī)鉆頭及換位時(shí)必須切斷電源。
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