光面爆破施工作业指导书1.适用范围2.施工准备2.1 内业技术准备在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计、阅读、审核施工图纸,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。
制定施工安全保证措施,提出应急预案。
对施工人员进行上岗前技术培训,考核合格后持证上岗。
2.2 外业技术准备进行线路复测及导线网加密布设的测量,进行现场地形地貌的踏勘,施工作业层中所涉及的各种外部技术数据搜集,为施工技术方案的比选提供依据。
3.技术要求洞身段开挖超前地质预报:采用地质超前预测预报系统对前方围岩进行超前探测,分析围岩的各种性能指标,以确定合理的施工方案。
施工测量放样:开挖前将控制开挖的中线、水平引至开挖部位掌子面,确定开挖轮廓。
根据钻爆设计布置好炮眼。
钻爆设计:岩石隧道开挖前,根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆破材料等进行钻爆设计。
其内容为:炮眼的布置、深度、斜率和数目,爆破器材、装药量和装药结构,起爆方式和爆破顺序,钻眼机具和钻眼要求等。
钻爆设计图应包括炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表、主要经济技术指标及必要的说明。
开挖作业照明安装,钻眼机具到位,高压风、水管的连接。
做好洞内、外排水系统,保证排水畅通。
规划弃碴位置,布置出碴路线,出碴设备准备。
4.施工程序与工艺流程4. 1施工程序:施工准备一围岩处理一►测量放线一►钻孔一►装药一►爆破一►开挖一洞身支护4. 2工艺流程5.施工要求5.1施工准备开挖前应先进行测量放样,控制开挖的中线、水平引至开挖部位掌子面,确定开挖轮廓。
测量人员定出隧道中线和开挖轮廓线,用红油漆按钻爆布置画出炮眼位置,经检测合格后方可施工。
开挖作业照明安装,钻眼机具到位,高压风水管的连接,做好洞内、外排水系统,保证排水畅通,规划弃碴场位置,布设出碴路线,出碴设备准备。
5.2施工工艺正洞洞身主要开挖方法根据设计要求,W级围岩宜采用三台阶开挖法,V级围岩宜采用三台阶预留核心土开挖法。
5.3洞身开挖方法工艺及施工工序V级围岩:上台阶环形开挖上台阶拱部初期支护上台阶核心土开挖下台阶开挖下台阶边墙初期支护隧道捡底及初期支护仰拱浇筑二次衬砌整体浇筑W级围岩:上台阶开挖上台阶拱部初期支护下台阶开挖下台阶边墙初期支护►隧道捡底及初期支护►仰拱浇筑►二次衬砌整体浇筑施工工艺流程及施工工序见下图。
3.挖掘机、装载机配合自卸汽车出碴,进入下一循环。
说 明1. 本图为III 级围岩台阶法开挖施工方法示意图,图中断面仅为示意;2. 台阶长度根据围岩的变化适当调整台阶长度,采取短进尺、弱爆 破、强支护,勤量测进行安全施工;3. 当围岩监控量测变形值增大时,须立即封闭仰拱,以保证安全;台阶法开挖施工工艺及流程图V/'J'--.上台阶n 下台阶1.上部采用人工打眼,下部采人工打眼。
2.上、下部同时起爆,通 风后,初喷砼;台阶法开挖支护断面示意图隧道开挖允许超挖值(cm)1 隧道开挖轮廓线应以衬砌设计轮廓线为基准,考虑围岩变形量、施工误差和测量贯通误差等因素适当加大。
施工中应严格控制超欠挖。
2 洞身开挖轮廓线预留围岩变形量,应根据围岩级别、隧道宽度、隧道埋深、施工方法和支护情况采用设计及工程类比法确定。
如设计没有提出明确要求,可按下表选取。
3 隧道开挖预留变形量(4)开挖前应进行超前地质预报,开挖后应按设计要求的量测项目及频率进行围岩量测,及时反馈量测信息,做好施工方法的调整预报以指导施工。
超前地质预报和围岩监控均纳入开挖工序。
1)隧道洞身应米用光面爆破或预裂爆破。
拱部宜米用光面爆破,墙部宜采用预裂爆破,底板(仰拱)应预留光爆层进行光面爆破。
爆破前应根据地质条件、断面尺寸、开挖方法、循环进尺、钻眼机具和爆破材料等进行钻爆设计,施工中应根据爆破效果及时调整爆破参数,以达到最佳爆破效果。
2)在浅埋条件下有邻近建筑物等特殊情况地段爆破时,应采用仪器检测围岩爆破扰动范围和振速,并采取措施减小爆破对围岩和临近建筑物的扰动程度。
3)边墙、仰拱或底板等的地基承载力必须符合设计要求。
软弱地基处理方法和施工质量应符合设计要求。
隧底开挖前应进行施工工艺设计。
4)隧道开挖后应及时进行初期支护。
采用分部开挖时,应在初期支护喷射混凝土强度达到设计强度等级的70%及以上时进行下一部分的开挖。
隧道通过膨胀性围岩时,支护应紧跟开挖,尽快封闭对围岩施加约束。
分部开挖施工过程中应加强对临时支护的保护。
5)隧道开挖误差控制:中线士5cm ;高程±5cm。
6)洞内开挖土石方的弃置,应符合设计要求和环境保护、水土保持的有关规定,不得影响既有建筑物的安全,并应采取挡护措施防止弃碴流失对自然环境造成不良影响。
7)不良地质地段(断层、岩溶、浅埋富水等)隧道开挖应根据实际情况采取先预报、管超前、短进尺、控爆破、早支护、快封闭、勤量测的施工方法。
8)隧道弃碴不得随意在桥涵、构造物附近堆放,以免影响桥涵结构受力或破坏。
5.2.3 爆破设计1)一般规定(1)隧道开挖应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆炸材料等进行钻爆设计。
钻爆设计应根据爆破效果调整爆破参数。
(2)钻爆设计的内容应包括炮眼(掏槽眼、辅助眼、周边眼)的布置、深度、斜率和数目,爆破器材、装药量和装药结构,起爆方法和爆破顺序,钻眼机具和钻眼要求等。
钻爆设计图应包括炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表、主要技术经济指标及必要的说明。
(3)凿孔应根据工程规模、工期和施工质量要求选用凿岩设备,有条件时优先采用凿岩台车,以提高凿孔精度(包括炮眼的开孔位置、角度、深度)。
(4)掏槽炮眼可采用直眼掏槽或斜眼掏槽。
2)炮眼布置应符合下列规定:(1)周边眼根据围岩情况合理布置,保证开挖断面符合设计要求。
(2)辅助炮眼交错均匀布置在周边眼与掏槽眼之间,力求爆破出的石块度适合装碴的需要。
(3)周边炮眼与辅助炮眼的眼底应在同一垂直面上,掏槽炮眼应加深10 〜20cm。
3)爆破参数选择(1)岩石隧道的爆破作业,应采用光面爆破或预裂爆破。
光面爆破和预裂爆破参数应通过试验确定。
当无试验条件时,有关参数可参照下表选用。
光面爆破参数预裂爆破参数(2)隧道爆破应根据地质、水文条件选择适当的炸药品种和型号;宜采用导爆管毫秒雷管起爆,光面爆破宜选用低密度、低爆速、低猛度或高爆力的炸药。
常用炸药、雷管参见《公路工程隧道工程施工技术指南》。
(3)常用的周边眼装药结构有小直径连续装药、间隔装药、导爆索装药和空气柱状装药。
一般情况下宜选用小直径连续装药或间隔装药结构;当岩石很软时,可采用导爆索装药结构;当眼深不大于2m时,可采用空气柱状装药结构。
4 )工艺控制(1)皿级深埋段和W级围岩段上、下半断面采用台阶法光面爆破开挖,严格控制装药量及按照光面爆破设计施工,减少炮轰波对围岩的扰动,达到保护围岩的目的。
(2)周边眼采用© 25mm小直径药卷不耦合装药方式,其余炮眼采用连续装药,富水地段采用乳化防水炸药,掏槽眼采用复式楔形掏槽。
爆破材料采用1〜15段非电毫秒雷管和塑料导爆管起爆,周边眼采用低爆速(3000-3200m/s )、低密度(0.85-1.05g/cm3 )、高爆力、传爆性好的小直径2号岩石硝铵炸药(©25mm直径),富水地段采用乳化炸药,炮泥堵塞,导爆管复式网路联接,各部一次起爆。
光面爆破受多种因素影响,包括围岩强度、整体性、节理、层理等地质因素,爆破参数进行现场设计动态调整。
同一类围岩经试爆取得的技术参数,做为初步依据,每一循环爆破作业都要根据上一循环爆破效果,以及本循环围岩特征进行适当调整,选择一组最佳技术参数。
上一循环是下一循环的预设计和试爆破。
光面爆破工艺流程见下图光面爆流程图(3)施工顺序:测量放样-标出孔位-钻孔-装药连线-起爆。
(4)钻爆作业整个钻孔过程,可分为准备、定位、开口、拔杆、移位五步。
准备:开工前准备工作做到“四查”,即:查风动凿岩机水管路连接部位是否牢固;查钻头钻杆等配件是否齐全;查易耗材料、器材是否有充分的备用量。
定位:利用自制钻爆台车在掌子面画出各炮孔位置及中线和高程十字线,确定钻孔范围,并明确钻孔先后次序。
开口:风动凿岩机开口时缓慢推进,并特别注意钻杆方向与隧道中线的夹角是否符合设计外插角。
拔杆:在整体性较好的石质中缓慢拔出钻杆;如遇破碎岩石卡钻时,应慢慢来回推进,使之拔出;如拔杆困难,在靠近该钻位重新钻眼,使之拔出。
移位钻孔:钻好一个炮孔进行下一炮孔钻进时,要做到“准、顺、平、齐”。
准:按周边孔参数要求,孔位要选准;顺:侧墙孔孔口要顺开挖轮廓线布置,使孔底均位于开挖允许的超欠范围内;平:各炮眼相互平行(孔口和孔底距相等);齐:孔底要落在同一平面上,爆出的断面要整齐,便于下一循环作业。
(5)按各断面炮孔爆破设计装药量装药联线,塑料导爆管起爆网络联接采用复式联接网路。
炮孔孔口采用炮泥堵塞。
6 )根据公路隧道施工经验,围岩光面爆破周边眼间距宜控制在45〜60cm、底板眼间距控制在50〜60cm之间、抵抗线控制在60cm左右;上台阶内圈眼间距为70〜90cm,每环间距控制在75〜100cm之间,中、下台阶内圈眼间距可根据出碴能力灵活控制,一般为110〜130cm之间,每层之间为70〜110cm。
(7)皿、W级围岩台阶法施工典型断面爆破设计、装药结构见下图:《V级围岩正台阶法施工典型断面爆破设计图》、《W级围岩正台阶法施工典型断面爆破设计图》、《装药结构图》。
1440XMLUtllM4t lUi3-2in r l*U3.&n.W级围岩正台阶法施工典型断面爆破设计图13&J/ ..p r 审■----------------- \厂」'■& -1^ «-.®t -----------------牛-- *T-- \\ J b吕L丄-*■亠*<1 * •- r i v ■-«-*-J J J一]r?■彳二■・R d■-=«-■-、J3¥y■L g*-. 十>>U ii3>■-. '-. \、11础2刖HHttH删tMm. 44啊J.潮【址科繼4, Srr-tWi!l 5rr.V级围岩正台阶法施工典型断面爆破设计图V级围岩周边孔装药结构图V级围岩周边孔装药结构图V级围岩正台阶法爆破参数表IV级围岩正台阶爆破主要经济技术指标8.质量控制及检验8.1质量控制8.1.1隧道开挖质量控制1)采用激光导向仪配合测量人员准确放样,根据围岩情况合理调整钻爆参数,采用每一开挖循环一分析,及时调整钻爆参数,对出现超欠挖部位在下一循环进行修补,达到设计要求标准。
2)开挖前,采用地质超前预测预报对前方围岩进行超前探测,分析围岩的各种物理化学性能指标,以确定合理的施工方案。