輸煤隧道出口端塌方專項施工方案.doc

重慶巨能肖家洼煤礦輸煤隧道工程出口塌方段專項施工方案施工單位：重慶巨能建設(shè)（集團(tuán)）有限公司日期：二0一三年八月十二日輸煤隧道出口端K2+578段突水塌方段處理方案一、工程概況目前我部施工的輸煤隧道出口端于2013年5月8日ZK2+430塌方后，巷道揭示為砂礫石層，砂礫石層一直沿巷道軸線延伸，巷道2013年8月8日凌晨2點施工至K2+578段，由于受到連日瀑雨影響，在架設(shè)工字鋼架過程中，迎頭由于突水引起大面積塌方，經(jīng)坍塌物揭示為砂礫石層，涌水量較大，初步確定為上部沖溝過水層（通過設(shè)計地質(zhì)剖面圖，該段沖溝與洞頂標(biāo)高相差40m，土層為5-1黃土層，K2+578塌方段與圖紙揭示的沖溝相差40m左右）。土層遇水后坍塌面進(jìn)一步擴(kuò)大，目前坍塌面初步約為：10m*6.9m*5m（高*寬*長），坍塌土體為塊狀，為防止進(jìn)一步坍塌及確保此段施工安全質(zhì)量，特制訂如下處理施工方案。二、施工方案由于受到地質(zhì)滲水塌方的影響， 2013年8月12日由業(yè)主方組織的業(yè)主、設(shè)計及監(jiān)理對現(xiàn)場進(jìn)行踏勘后，經(jīng)評審后對整個塌方段進(jìn)行灌注砼澆筑后拱架支護(hù)、短掘短支、強支護(hù)的方式進(jìn)行施工作業(yè)。同時對塌方后5m由于塌方應(yīng)力的影響進(jìn)行加強支護(hù)。前進(jìn)方向過渡段5m支護(hù)方式采用加密工字鋼、加深加寬底板砼的方式。三、施工工藝加強段支護(hù)（工字鋼網(wǎng)噴支護(hù)） 超前鋼管（拱頂兩側(cè)預(yù)埋注漿管）固結(jié)上方 注漿（雙液漿） 塌方段支護(hù) （拱頂、兩側(cè)及迎頭澆筑砼） 打超前鋼管及注漿 機械配合人工開挖 架工字鋼架噴支護(hù)（含縱向底梁和橫向梁加固） 噴射砼及底板鋼筋砼施工 下一環(huán)施工 四、施工方法1、加強段施工方法 對由于塌方應(yīng)力作用影響段進(jìn)行加強支護(hù)，首先對變形段進(jìn)行打孔回填固結(jié)注漿，注漿固結(jié)后再架立工字鋼架網(wǎng)噴強支護(hù)。（1）注漿對變形段施作42小導(dǎo)管作為注漿孔，布孔間距為1.2*1.2m，呈梅花型布設(shè)，孔深0.6m ,外露0.2m作注漿使用。采用雙液漿（水泥及水玻璃）注漿時應(yīng)隔孔進(jìn)行。具體操作及參數(shù)選擇：42排管打好后即對孔內(nèi)進(jìn)行注漿，注漿參數(shù)：水泥漿與水玻璃體積的比例為10.5；水泥漿水灰比11；水泥為425#普通硅酸鹽水泥，水玻璃濃度35波美度；水玻璃模數(shù)2.42.8。用篩子控制粒徑，砂的粒徑為1.0mm。采用BW-250/50液壓注漿機（原河床段使用的注漿機）將雙液漿注入42排管內(nèi)，初壓0.2 mpa0.5 MPa，終壓1MPa，持壓10min后停止注漿。若注漿量超限，未達(dá)到壓力要求，應(yīng)調(diào)整漿液濃度繼續(xù)注漿，直至符合注漿質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，確保周圍土體孔隙漿液充填密實，方可終止注漿。（2）工字鋼、網(wǎng)噴強支護(hù)由于該段受塌方應(yīng)力作用變形較大，原架設(shè)的工字鋼由于間距較大，也不能滿足安全要求，因此沿支護(hù)斷面再次架立工字鋼架，采用I18工字鋼架，間距為500mm ,拉桿采用14#槽鋼，環(huán)向間距1.5m，同時鋪設(shè)雙層6.0100*100cm的鋼筋網(wǎng)噴，噴C20砼，厚20cm。（3）底板支護(hù)A、工字鋼架底腳縱向設(shè)底梁，同時每架工字鋼架橫向設(shè)支撐梁。工字鋼采用現(xiàn)焊接方式，使之形成整體。兩側(cè)增加4組（42*2.5m）鎖腳排管，共計8根。B、將原設(shè)計的30cm片石砼調(diào)整為50cm，并緊跟工作面。2、坍塌段施工方法對塌方段頂部第一榀工字鋼處開兩孔，查看坍塌段空腔部分，利于砼及T76鋼管施工。且對坍塌體進(jìn)行打42小導(dǎo)管注漿處理（詳見如下）。（1）超前支護(hù)及砼澆筑在架立后第一榀工字鋼架作為導(dǎo)向工字鋼架，沿180度布設(shè)76*15m（長度依據(jù)現(xiàn)場而定）超前鋼管，環(huán)向間距為30cm，同時對迎頭砂礫石層打42*3.5m注漿管，間距為1.2*1.2m呈梅花形布設(shè)。（詳見附圖）沿塌方邊線處第一榀拱架頂部開孔，拱頂預(yù)留輸送管道，采用泵送砼入模，整體砼厚度為2m，采用分層澆筑，第一次依據(jù)現(xiàn)場情況澆筑厚度約5080cm后，待砼初凝后，依次進(jìn)行達(dá)到設(shè)計厚度。砼采用攪拌機攪拌，罐車運至洞內(nèi)，采用300KW發(fā)電機帶動輸送泵進(jìn)行砼澆筑。（2）注漿注漿采用雙液漿（水泥及水玻璃）注漿時應(yīng)隔孔進(jìn)行。具體操作及參數(shù)選擇：76采用雙液漿進(jìn)行注漿，42采用水泥漿進(jìn)行注漿，其注漿參數(shù)：水泥漿與水玻璃體積的比例為10.5；水泥漿水灰比11；水泥為425#普通硅酸鹽水泥，水玻璃濃度35波美度；水玻璃模數(shù)2.42.8。通常用篩子控制粒徑，一般砂的粒徑為1.0mm。采用BW-250/50液壓注漿機（原河床段使用的注漿機）將水泥漿注入42排管內(nèi)，初壓0.2 mpa0.5 MPa，終壓1MPa，持壓10min后停止注漿。注漿量一般擴(kuò)散到周圍土層0.71.5m，若注漿量超限，未達(dá)到壓力要求，應(yīng)調(diào)整漿液濃度繼續(xù)注漿，直至符合注漿質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，確保周圍土體孔隙漿液充填密實，方可終止注漿。（3）超前排管將原設(shè)計的42*3.0m環(huán)向間距30cm的超前排管環(huán)向間距調(diào)整為20cm。由于76超前鋼管外插角較大，超前排管施工應(yīng)進(jìn)行再次注雙液漿，注雙液漿同上。（4）開挖預(yù)留核心土機械輔助人工的方式進(jìn)行開挖，開挖循環(huán)進(jìn)尺不大于0.6m ，由于掌子面固結(jié)灌漿長度為3.5m，為確保施工安全，注漿循環(huán)進(jìn)尺為1.5m，保證前方注漿巖柱不小于2.0m。（詳見附圖）（5）架立工字鋼架及加固 工字鋼采用I18工字鋼架，將原設(shè)計間距為600mm調(diào)整為500mm，同時兩側(cè)底部縱向架設(shè)底梁，橫向每架工字鋼架橫向支撐梁，底梁及橫向支撐梁均采用I18工字鋼，現(xiàn)場焊接成受力整體。連接鋼筋由原設(shè)計的16圓鋼調(diào)整為14槽鋼，環(huán)向間距為1.5m，連接成整體。為保證施工過程中的安全及后期由于塌方應(yīng)力作用引起的變形，在拱腳兩側(cè)部位增設(shè)4組42鎖腳排管（8根42*2.5m），與拱架焊接成整體，防止拱架下沉及收縮。（6）網(wǎng)噴網(wǎng)噴采用原設(shè)計雙層6.0100*100cm布設(shè)，環(huán)向1.2m增加20螺紋鋼筋，噴射砼采用C20砼。（7）底板加固及處理將原設(shè)計的30cm毛石砂漿墊層調(diào)整為50cm毛石砂漿墊層（根據(jù)現(xiàn)場情況確定），同時將原設(shè)計的20cm單層鋼筋砼調(diào)整為30cm雙層鋼筋砼，根據(jù)現(xiàn)場情況盡可能緊跟工作面。（8）由于坍方產(chǎn)生應(yīng)力作用，待坍塌段施工完成后，應(yīng)超前5m作為應(yīng)力變化加強段，支護(hù)參數(shù)同塌方段。3、抽排水采用2臺17.5KW/h泥漿泵，通過洞內(nèi)供水管道作為臨時排水系統(tǒng)，排至洞外。五、監(jiān)控量測洞內(nèi)監(jiān)控量測：噴射前，在架設(shè)工字鋼時，焊接5個變形觀測點（一般采用6鋼筋掛鉤），觀測點分布于拱頂、兩側(cè)起拱線及拱腳上1.52.0m處。監(jiān)控量測必須做到每日進(jìn)行觀測，并做好相關(guān)變形記錄并及時上報，以確保對主巷道的安全控制。監(jiān)控量測管理監(jiān)測控制標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)有關(guān)規(guī)范、規(guī)程、設(shè)計資料及類似工程經(jīng)驗，制定與本工程相符的監(jiān)控量測管理制度指導(dǎo)施工。每次量測后應(yīng)及時進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，并繪制量測數(shù)據(jù)時態(tài)曲線；對初期的時態(tài)曲線應(yīng)進(jìn)行回歸分析，預(yù)測可能出現(xiàn)的最大值和變化速度；數(shù)據(jù)異常時，則根據(jù)具體情況及時采取加厚噴層等加固措施。一般正常狀態(tài)須同時滿足以下條件：凈空變化速度小于0.2mm/d，噴射混凝土表面無裂縫或僅有少量微裂縫，圍巖基本穩(wěn)定；位移速度除在最初12天允許有加速外，后期應(yīng)逐漸減少；當(dāng)凈空變化速度持續(xù)大于5.0mm/d時，應(yīng)加強初期支護(hù)。根據(jù)位移時態(tài)曲線的形態(tài)來判別當(dāng)圍巖位移速率不斷下降時（du2/d2t0），圍巖趨于穩(wěn)定狀態(tài)；當(dāng)圍巖位移速率保持不變時（du2/d2t0），圍巖不穩(wěn)定，應(yīng)加強支護(hù)；當(dāng)圍巖位移速率不斷上升時（du2/d2t0），圍巖進(jìn)入危險狀態(tài)，必須立即停止掘進(jìn)，加強支護(hù)。六、安全技術(shù)措施過此段過程中，必須加強監(jiān)控量測及匯報工作，發(fā)現(xiàn)隱情后，及時做好洞內(nèi)與地面的聯(lián)系，確保洞內(nèi)的安全?，F(xiàn)場開挖支護(hù)嚴(yán)格執(zhí)行短掘短支，敲幫問頂，每班至少必須配備2名值班隊長進(jìn)行跟蹤，做好每班的值班及調(diào)度記錄。洞內(nèi)必須配備充足的圓木，做好臨時準(zhǔn)備，確保安全生產(chǎn)。嚴(yán)格執(zhí)行三級技術(shù)交底制度，施工生產(chǎn)必須貫徹“安全第一，預(yù)防為主“的方針，搞好安全基礎(chǔ)建設(shè)，強化生產(chǎn)管理，狠抓安全生產(chǎn)關(guān)鍵，以保證施工生產(chǎn)的正常進(jìn)行。具體如下：1、穿越此段時，嚴(yán)格控制開挖進(jìn)尺，及時做好備用支護(hù)材料。2、嚴(yán)格按照此措施組織施工，做好各級技術(shù)交底記錄，同時每天監(jiān)控量測情況及時填寫匯報。3、做好現(xiàn)場跟班記錄，尤其施工隊長、班組長全面負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)現(xiàn)場安全情況，發(fā)現(xiàn)隱情及時撤離，同時做好匯報調(diào)度記錄。4、施工電線必須按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)架設(shè)，電器設(shè)備和線路必須絕緣良好，按規(guī)定安裝漏電保護(hù)設(shè)施。5、洞內(nèi)掌子面處照明必須充足，保證施工安全。6、澆筑砼及注漿前后，嚴(yán)格報檢及檢查制度，跟班隊長和驗收員負(fù)責(zé)對工程質(zhì)量進(jìn)行檢查和驗收，不合格的要立即整改。7、做好現(xiàn)場簽證工作，保證資料的完整性。8、加強地面引排及巷內(nèi)排水工作。9、應(yīng)急措施：項目部成立應(yīng)急組織機構(gòu)，由項目經(jīng)理任組長，各級部門互相落實各自責(zé)任，在施工過程中一旦遇到險情由應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小組成員調(diào)度及時準(zhǔn)確的向上級領(lǐng)導(dǎo)及相關(guān)部門匯報。其它未盡事項嚴(yán)格執(zhí)行主巷道作業(yè)規(guī)程、輸煤隧道施工組織設(shè)計及新版煤礦安全規(guī)程相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。附圖1塌方段支護(hù)加固圖附圖2塌方段注漿示意圖供參考：進(jìn)行設(shè)計圖紙調(diào)整（以設(shè)計單位出圖為準(zhǔn)）根據(jù)坍塌揭示的砂礫層厚度約為10.5m（現(xiàn)施工段巷道頂部上方約5m），若按原設(shè)計圖紙進(jìn)行施工，完全穿越砂礫石層巷道施工長度約為109m（平巷段長約41m，上坡漸變段長約42m，上坡段長度約26m），同時平巷段砂礫石層施工由于涌水量較大，給施工安全及進(jìn)度帶來較大壓力。若為盡快穿越砂礫石層，我公司請求業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理等三方對原設(shè)計圖紙進(jìn)行調(diào)整，予以在坍方施工完成后至ZK2+485處進(jìn)行提前坡度調(diào)整，根據(jù)高程反算坡度約為5，頂部完全穿越砂礫層段巷道施工長度約為55m，同時便于巷道排水，減小施工難度，確保施工安全。巷道完全穿越