帷幕注漿段開挖方案

新建龍巖至廈門鐵路

站前重點工程ZD-I標帷幕注漿段開挖施工方案編制:復核:審核:批準:中鐵隧道集團有限公司龍廈鐵路ZD-1標項目經(jīng)理部2008年10月20日一、編制依據(jù)1、 新建龍廈鐵路ZD-1標施工圖。2、 象山隧道抗水壓地段I類變更設(shè)計施工資料。3、 《鐵路隧道噴錨構(gòu)筑法施工技術(shù)規(guī)范》。4、 《鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范》。5、 《鐵路隧道施工質(zhì)量驗收標準》。6、 帷幕注漿鉆孔及注漿記錄。二、 設(shè)計地質(zhì)情況根據(jù)設(shè)計圖紙說明，DK24+070?DK24+310表層第四系覆蓋，三迭系下統(tǒng)溪口組薄層粉砂巖、硅灰?guī)r夾細砂巖，弱風化，節(jié)理裂隙發(fā)育，局部有溶蝕現(xiàn)象，地下水較發(fā)育。三、 YDK24+328.4里程頂水注漿施工情況1、 超前鉆孔情況2008年6月1日在YDK24+328.4里程掌子面施做超前探孔。掌子面右側(cè)拱腰部位孔（1#孔）鉆進46m時，鉆桿跳動異常，進鉆較慢，孔內(nèi)出水，約有120m3/h的出水量，出水沿鉆桿射出約15m遠，拔出鉆桿后，出水從孔口射出約2.0m遠，實測靜水壓力1.25MPa。剛出水時水質(zhì)渾濁，為深黃色，經(jīng)過20分鐘左右，水質(zhì)稍有變淺，為淺黃色，在出水3天后，水質(zhì)變清。左側(cè)拱腰部位孔（2#孔）鉆進50m時，孔內(nèi)出水約4m3/h，靜水壓力也為1.25MPa。2、 頂水注漿情況根據(jù)2008年6月2日建設(shè)指揮部組織參建四方召開的專題會會議紀要《關(guān)于象山隧道2#斜井正洞和出口右線進口方向掌子面鉆孔突水處理的通知》（龍廈建指[2008]118號）的要求，對1#探孔先采用止?jié){塞堵水，再進行頂水注漿。2008年7月1日?7月3日，對1#孔進行了頂水注漿，注漿材料主要為水泥單液漿，封孔時采用水泥一水玻璃雙液漿，注漿終壓為3.5MPa，注漿量共計105m3。1#孔注漿結(jié)束后，2#孔的水量明顯減少，以滴水為主。再在掌子面補鉆4個探孔，鉆孔位置為拱腰部位中間和邊墻左側(cè)、中間、右側(cè)，編號分別為3#、4#、5#、6#。鉆孔后，各孔內(nèi)的出水量很小。熊布置圖3、開挖情況1#孔進行了頂水注漿結(jié)束后，采用短臺階法進行了開挖，實際開挖長度為23.9m,掌子面里程為YDK24+304.5。開挖過程中圍巖表面有濕潤、滴水，但未出現(xiàn)股狀出水。四、YDK24+307帷幕注漿情況1、 超前鉆孔情況2008年7月14?15日在掌子面YDK24+304.5施做探孔，掌子面左側(cè)孔位進鉆32m時水量突然增加，水量約30m3/h,水質(zhì)渾濁呈黃褐色，夾強風化碎石（表面有黃褐色風化膜的碎塊狀粉砂巖）。右側(cè)孔位進鉆43m時水量突然增加，水量約40m3/h，水質(zhì)渾濁呈黃褐色，也夾強風化碎石，實測靜水壓力均為1.25MPa。2、 帷幕注漿情況根據(jù)2008年7月15日建設(shè)指揮部組織參建四方召開的專題會會議紀要《龍廈鐵路象山隧道1#、2#、5#斜井正洞和出口施工方案專題會會議紀要(39)》的要求，在DK(YDK)24+098?+328間實施帷幕注漿地段采用1MPa的抗水壓復合式襯砌，采用龍廈施修(隧)09-02、09-04-1、09-04-2、09-06-1、09-06-2、09-07圖進行施工；自YDK24+304里程起施做超前帷幕注漿，參照龍廈施隧09-54圖施工。2.1、 注漿施工情況根據(jù)注漿設(shè)計，在YDK24+304?+307段施做了3m厚了C20混凝土止?jié){墻，從YDK24+307里程起超前30m施做帷幕注漿。采用川桑豹鉆機于2008年7月31日開始鉆孔,KBY-50/70液壓雙液注漿泵注漿，至2008年10月17日已經(jīng)完成85個孔位注漿。施工過程中鉆孔均按設(shè)計參數(shù)進行，注漿以水泥單液漿為主，水泥一水玻璃雙液漿用于孔口管固定和封孔，注漿終壓以2.5?3.5MPa控制。其中3-3、3-4、4-1、4-3、4-7、6-18等孔位鉆孔時出水較大，其余孔位出水量均在5m3/h以下，靜水壓力均為1.25MPa。出水最大孔為3-3號，水量達到190m3/h，其次為3-4號孔，出水量達到150m‘/h。至2008年10月20日，已完成95個孔位的注漿，注漿后對注漿效果進行檢查、評定。2.2、 注漿效果檢查、驗收注漿結(jié)束后，應施做檢查孔檢查、評定注漿效果。按照設(shè)計圖紙要求，檢查孔應在環(huán)數(shù)號為2、3的注漿孔中選取3?5個孔施做，結(jié)合在帷幕注漿過程中鉆孔出水的情況，本次注漿檢查孔計劃施做4個，位于環(huán)數(shù)號為3、4的注漿孔間，具體檢查孔開孔位置和參數(shù)如下。檢查孔成孔后，每米鉆孔的出水量應小于0.2L/min〃m。如檢查孔中出水量大于允許值，應對檢查孔附近鉆孔再次進行掃孔注漿，注漿孔數(shù)根據(jù)現(xiàn)場情況確定，完成后再在附近鉆孔檢查，直到檢查孔中出水量小于允許值。如檢查孔中出水量小于允許值，就說明本次注漿達到了預期的效果，質(zhì)量合格，就可以申請參建四方組織驗收，驗收合格后就可以對該注漿段的25m(YDK24+307?+282)進行開挖。

1檢查孔參數(shù)表孔號開孔坐標（cm）偏角（°）立角（°）孔深（cm）X坐標Y坐標J105000113049J2-200300-1303090J32003001303090J401000-113049五、帷幕注漿段開挖方案5.1、總體施工方案YDK24+307?+282段開挖前，先施做超前地質(zhì)預報，并做好應急逃生預案。在地質(zhì)預報未發(fā)現(xiàn)異常后，方可進行開挖。開挖采用短臺階法進行作業(yè)，開挖進尺控制在0.8m左右，開挖支護參數(shù)按照1MPa抗水壓襯砌設(shè)計圖進行。開挖過程中，需要將超前地質(zhì)預報納入施工過程中，每一循環(huán)開挖前在掌子面用風鉆施做長5米的超前探孔，并及時采用地質(zhì)素描、物探等手段進行復核檢查。為減少爆破對周圍注漿加固圈的擾動，開挖過程中嚴格控制裝藥量。在每循環(huán)爆破結(jié)束通風排煙后，工區(qū)生產(chǎn)負責人、技術(shù)員、安全員及有經(jīng)驗的隧道工去掌子面聯(lián)合檢查，在確認無異常情況的條件下，方能進行掌子面出碴作業(yè)。出碴結(jié)束后，同樣要對掌子面進行聯(lián)合檢查，在確認無異常情況時，方可以進行支護等作業(yè)。在每循環(huán)開挖時，其專職安全員要進行全過程的監(jiān)查，并檢查應急預案的實施情況，以便在緊急時立即啟動。5.2、施工方法、工藝1、超前地質(zhì)預報本段開挖前先采用采用紅外探測或高密度電法短距離預報，對注漿段進行超前探測，同時對已開挖段隧道周邊環(huán)形5m以內(nèi)檢測是否存在有害空洞，隧道底部是否密實。每一循環(huán)開挖前，利用風鉆在開挖掌子面施做5米長超前探孔。上、下臺階探孔數(shù)量各5個，共計10個，探孔的外插角為45°,詳細孔位布置見下圖。2、超前小導管預支護開挖前采用巾42mm注漿小導管超前預支護,提前對前方圍巖進行加固，確保施工安全。小導管采用外徑42mm，壁厚3.5mm熱軋無縫鋼管加工而成，單根長度為3.5m，前端加工成尖錐狀，尾部焊一圈*6加強筋。環(huán)向間距40cm，縱向搭接長度不小于100cm，除尾部1m外，管壁四周鉆*10的壓漿孔，以便漿液向圍巖內(nèi)壓注外插角5。?10°，注漿采用水泥漿，涌水量較大地段采用雙液漿。小導管采用風鉆鉆孔，人工安裝管體。小導管要從前一棉拱架的腹部穿過，尾端要和拱架搭接牢固，與拱架形成受力整體。安裝時，在小導管靠近尾端處纏繞麻絲等，以便在管體用風鉆頂入時可以將管體和鉆孔周邊堵塞，防止在注漿時出現(xiàn)孔周邊漏漿。注漿采用水泥砂漿，水灰比0.5?1.0,注漿壓力0.5?1.0MPa。涌水量較大的松散破碎帶采用雙液漿或其他特種材料，一般按單管達到設(shè)計注漿量作為結(jié)束標準。當注漿壓力達到設(shè)計終壓不少于20分鐘，進漿量仍達不到注漿終量時，亦可結(jié)束注漿。注漿結(jié)束后，將管口封堵，以防漿液倒流管外。3、 開挖及爆破帷幕注漿段開挖采用兩臺階法開挖。上臺階開挖高度為4米，臺階長約4米，利用簡易拼裝式作業(yè)臺架輔助開挖支護作業(yè)，下臺階高度約5米，利用多功能作業(yè)臺架輔助開挖，上下臺階循環(huán)進尺原則上不大于0.8米；上、下臺階開挖要及時跟進，仰拱施工滯后掌子面距離不大于40米。上臺階一次開挖成型，下臺階應左右兩側(cè)錯開2米左右開挖支護，以防上臺階拱架在下臺階開挖時，由于兩側(cè)拱腳同時懸空而出現(xiàn)掉拱，發(fā)生安全事故。上、下臺階均進行淺孔松動爆破，周邊眼間距控制在50cm以內(nèi)，爆破參數(shù)詳見附件《帷幕注漿段開挖爆破設(shè)計》。開挖方法見以下《YDK24+307?+282段開挖示意圖》。4、 初期支護(1)噴混凝土噴混凝土標號為C25，噴射厚度為25cm。噴射混凝土由井口拌和

拌制，拌制好的混凝土由有軌提升系統(tǒng)送至斜井井底，再由混輸車送往工作面附近，采用干濕兩用噴漿機將混凝土噴射于開，在有流水部位可直接采用干噴。(2)錨桿(砂漿錨桿、中空注漿錨桿)砂漿錨桿施工：用風鉆鉆孔，成孔后，利用砂漿泵往孔內(nèi)注入水泥砂漿，然后再用人工插錨桿桿體，水泥砂漿凝結(jié)后安設(shè)墊板。中空注漿錨桿：風鉆鉆孔后，先插入桿體并安設(shè)止?jié){塞和孔口墊板，插入排氣管，然后用注漿機注入水泥漿，待水泥漿凝結(jié)后扭緊固定孔口墊板的螺栓。(4)鋼拱架鋼支撐按設(shè)計尺寸在洞外下料分節(jié)焊接制作，采用I18工字鋼制作，制作時嚴格按技術(shù)交底執(zhí)行，保證每節(jié)的弧度與尺寸均符合要求，每節(jié)兩端均焊連接板，節(jié)與節(jié)之間通過連接板用高強度螺栓連接牢靠，洞外加工后試拼檢查。鋼支撐按設(shè)計要求安裝，本開挖段安裝間距為0.8m。安裝尺寸允許偏差：橫向和高程為土5cm，垂直度±2°。鋼架的下端設(shè)在穩(wěn)固的地層上，拱腳開挖超深時，加設(shè)鋼板或混凝土墊塊。兩排鋼架間用①22鋼筋拉桿縱向連接牢固，環(huán)向間距1m,以便形成整體受力結(jié)構(gòu)。六、監(jiān)控量測監(jiān)控量測計劃表序號項目名稱方法及工具布置量測間隔時間1?15d16d?1月1?3月大于3月1地質(zhì)狀況觀察對圍巖結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀及不良地質(zhì)構(gòu)造進行觀察。地質(zhì)羅盤等每次爆破后、出碴后進行2周邊位移各種類型收斂儀或測桿每5m一個斷面，每斷面2個對測點1次/天1次/2天1次/周1次/月3拱頂下沉水平儀、水準尺、鋼尺或測桿每5m一個斷面1次/天1次/天1次/周1次/月4地表下沉精密水平儀、水準尺頻率：每天1次在每次爆破后工區(qū)組織生產(chǎn)負責人、技術(shù)員、安全員及有經(jīng)驗的隧道工去掌子面聯(lián)合檢查，在確認無異常情況的條件下，方能進行掌子面出碴作業(yè)。出碴結(jié)束后，同樣要對掌子面進行聯(lián)合檢查，在確認無異常情況時，方可以進行支護等作業(yè)。對已開挖的洞段，對水平位移和拱頂下沉進行量測。同時對地表進行下沉量測，量測的頻率和儀器見下表。取得監(jiān)測數(shù)據(jù)后，要及時進行整理、分析，發(fā)現(xiàn)異常要及時反饋，以便及時調(diào)整施工參數(shù)和采取相應的應急措施。七、防突泥涌水措施安排值班人員在現(xiàn)場值班，隨時與應急救援領(lǐng)導小組、調(diào)度聯(lián)系，保持現(xiàn)場信息暢通。開挖循環(huán)進尺控制在0.8m左右，嚴禁擅自增加本循環(huán)開挖長度，施工過程中局部出現(xiàn)承壓水滲(噴)出，應立即暫停開挖，探明前方地質(zhì)情況后方能恢復。仰供距開挖面不大于40m，使初期支護盡早封閉成環(huán)，確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，二次襯砌根據(jù)開挖揭示圍巖情況及量測資料，必要時應及時施做二次襯砌。在(Y)DK24+088?24+328段任一掌子面爆破前，均要通知其他作業(yè)面并視情況進行必要的安全措施，以免因爆破擾動發(fā)生危險。右線進口開挖爆破前，必須通知右線出口、左線出口開挖、襯砌所有作業(yè)人員撤離至安全地帶，起爆人員也要在安全地方起爆，一旦有異?，F(xiàn)象，所有人員立即撤出。在每循環(huán)爆破結(jié)束通風排煙后，工區(qū)生產(chǎn)負責人、技術(shù)員、安全員及有經(jīng)驗的隧道工去掌子面聯(lián)合檢查，在確認無異常情況的條件下，方能進行掌子面出碴作業(yè)。出碴結(jié)束后，同樣要對掌子面進行聯(lián)合檢查，在確認無異常情況時，方可以進行支護等作業(yè)。(7)在每循環(huán)開挖時，其專職安全員要進行全過程的監(jiān)查，并檢查應急預案的實施情況，以便在緊急時立即啟動。提前做好斜井井身高壓風水管改為排水管路的準備工作，一旦洞內(nèi)出現(xiàn)涌水，應方便立即將其他管路改為排水管路。確保通信系統(tǒng)暢通。各作業(yè)面和井底均要配備電話，一旦出現(xiàn)異常情況，可及時將洞內(nèi)情況通知洞外，確保信息的暢通，在第一時間爭取外來的救援和措施。隨時保持應急電源的正常，若施工期間洞內(nèi)網(wǎng)電出現(xiàn)故障，要立即啟動應急電源，另外準備一定數(shù)量的應急電筒照明。對報警裝置進行檢查，并進行試運行，確保在突發(fā)突水涌泥時，能第一時間報警，為其他作業(yè)面人員撤離爭取時間。加強右線進口作業(yè)人員安全防護，嚴格要求所有作業(yè)人員在右線進口進行作業(yè)時，必須穿著救生衣；同時在右線左側(cè)邊墻距地面1.7m處設(shè)逃生繩。掌子面響炮時，3m卷筒絞車和2.5m卷筒絞車提升礦車均停在井底，作為應急逃生車輛可以快速將人員疏散到洞外，洞外工地也要停有值班車輛。開挖前召開安全教育大會，對帷幕注漿地段開挖方案進行學習，并對緊急情況下逃生路線及方法進行學習。加強地表量測管理，同時設(shè)專人24小時對周邊地表進行觀察，洞內(nèi)、地表出現(xiàn)較大異常情況時，必要時應根據(jù)上級相關(guān)部門的指示，組織施工人員、當?shù)厝罕娛枭?、撤離。八、應急預案1、應急響應①當發(fā)生突泥涌水突發(fā)事故時，現(xiàn)場值班領(lǐng)導、分隊長、安全員、領(lǐng)工員或工班長應立即組織人員迅速撤離危險區(qū)域，撤離危險場所(一般撤離至洞外)后，立即清點現(xiàn)場施工人員數(shù)量，同時立即將人員傷亡、失蹤及現(xiàn)場突泥、涌水情況立即電話通知應急救援小組組長和調(diào)度中心、組。2應急救援指揮部應急救援小組組長接到報告后，根據(jù)事故情況立即通知調(diào)度中心組啟動應急救援預案，并立即前往事故現(xiàn)場。3調(diào)度中心組接到應急救援小組組長的通知后，立即通知應急救援指揮部人員和各工作組立即到事故現(xiàn)場進行應急救援。④設(shè)備物資組接到調(diào)度中心、組的通知后，立即組織人員將救援機械、設(shè)備、物資在安全的前提下運送到事故現(xiàn)場。5應急搶險組接到調(diào)度中心、組的通知后，立即組織救援人員前往事故現(xiàn)場。6醫(yī)療救護組接到調(diào)度中心組的通知后，立即攜帶急救醫(yī)療器材、藥品、用具趕往事故現(xiàn)場。7疏散警戒組接到調(diào)度中心、組的通知后，立即趕往事故現(xiàn)場進行人員疏散和現(xiàn)場警戒工作。⑧其他未盡事項以應急預案為準。2、應急救援1應急救援指揮部人員在查看現(xiàn)場事故情況后，立即明確緊急搶險方案，搶險組立即按照緊急搶險方案在確保救援工作人員安全的情況下，以搜救被困人員為目標進行抽水、清淤等實施搶救工作。2當搶救出傷員時，根據(jù)傷員人數(shù)、受傷程度，由醫(yī)務人員在現(xiàn)場采取相應的急救措施后，按照“先重后輕”的原則，及時將傷員送到龍巖市人民醫(yī)院進行搶救、治療。3當事故情況比較嚴重時，現(xiàn)場救援能力不足時，應急救援小組組長立即通知項目部應急救援領(lǐng)導小組，由項目部應急救援領(lǐng)導小組辦公室統(tǒng)一歸口報告龍廈鐵路工程建設(shè)指揮部、龍巖市人民政府和上級相關(guān)部門進行救援，同時做好相關(guān)救援配合工作。4現(xiàn)場采取安全警戒線或隔離措施，對事故現(xiàn)場周圍的居民和事故現(xiàn)場無關(guān)人員進行緊急疏散，與事故救援無關(guān)的人員禁止進入事故現(xiàn)場，避免災害損失的次生、擴大。5后勤保障組負責搶險救援工作人員生活保障、食宿安排等后勤服務，提供必要的辦公用品和交通、通訊（信）工具、器材。6調(diào)度中心組負責按照應急救援小組組長的指令對外發(fā)布事故情況，并且為對外唯一發(fā)布信息機構(gòu)。

⑦其他未盡事項以應急預案為準。3、應急逃生計劃將右線作為應急逃生通道（詳見圖《逃生路線示意圖》），為確保右線暢通，開挖前利用砂袋將12#通道封閉較高，11b#橫通封閉1m高左右，防止涌水淹沒右線，同時也作為左線作業(yè)人員逃生主要通道。叩應加OSHEM一1-...[;|<-叩應加OSHEM一1-...[;|<-史窟|--:.[.?"」九、施工計劃本段計劃于2008年10月20日完成帷幕注漿，在10月21日、22日施做帷幕注漿檢查孔，10月23日組織四方對帷幕注漿進行驗收，于10月24日開始對YDK24+307?+282段25m洞身的開挖。開挖按照日進度1.6m/d計算，將在11月9日完成本段的開挖。在開挖到Y(jié)DK24+282里程后，在其掌子面按要求施做超前探孔和地質(zhì)預報，根據(jù)超前探孔和地質(zhì)預報的情況來決定后續(xù)的施工方案。十、人員、設(shè)備配置1、主要人員配置主要施工配備表序號工種人數(shù)備注1技術(shù)員3人2工班長3人3開挖支護工36人4噴漿工12人5注漿6人合計60人2、主要施工機械配置主要施工機械配置表序號設(shè)備名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1風鉆YT28臺262濕噴機臺33挖掘機日立200-5臺14裝載機ZLC50-C臺15出碴車20T輛66注漿機KBY50/70-11臺27襯砌模板臺車12m臺18混凝土運輸罐車8m3輛2十一、質(zhì)量保證措施1、 開始帷幕注漿段爆破開挖前，組織所有施工人員進行專項學習，熟悉設(shè)計圖紙、施工規(guī)范，增強施工質(zhì)量意識。2、 建立完善的質(zhì)量管理體系，設(shè)立質(zhì)量檢查小組，現(xiàn)場二十四小時設(shè)工程技術(shù)人員，對帷幕注漿段開挖施工進行全天候、嚴格的質(zhì)量把關(guān)并及時指導施工，隨時對各個施工環(huán)節(jié)進行監(jiān)督檢查，質(zhì)量責任落實到人，且值班技術(shù)人員必須嚴格執(zhí)行現(xiàn)場交接制度。3、 加強現(xiàn)場施工材料管理，保證施工材料滿足設(shè)計要求，嚴禁使用不合格材料。4、 噴射砼前，檢查開挖斷面尺寸、清除雜物和松動巖體，埋設(shè)短節(jié)鋼筋，以標識噴砼厚度，用高壓風、高壓水清洗受噴面，噴射作業(yè)分段、分片、分塊、