高速隧道工程施工作业指导书.pdf

阿尔及利亚南北高速 53 公里项目 隧道工程施工作业指导书 中建阿尔及利亚南北高速公路项目 二○一六年八月 1 同一条路 同一个梦 Tel：025 58 11 80 Fax：025 58 12 60 MEME ROUTE MEME REVE E-mail：GCES@cscec.dz 目 录 硬岩隧道光面爆破作业指导书 . 2 三台阶七步开挖法作业指导书 . 12 钢筋网施工作业指导书 . 21 钢筋加工及焊接作业指导书 . 25 型钢钢架施工作业指导书 . 29 衬砌台车施工作业指导书 . 36 隧道照明施工作业指导书 . 39 仰拱施工作业指导书 . 48 2 同一条路 同一个梦 Tel：025 58 11 80 Fax：025 58 12 60 MEME ROUTE MEME REVE E-mail：GCES@cscec.dz 硬岩隧道光面爆破作业指导书硬岩隧道光面爆破作业指导书 1 1 适用范围适用范围 本作业指导书适用于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩隧道光面爆破。

2 2 作业准备作业准备 2.12.1 光面爆破分类光面爆破分类 光面爆破可以分为三大类型： (1)轮廓线钻眼法 它是沿设计的隧道开挖轮廓线钻凿紧密相邻的炮眼，这些炮眼内不装炸药，然后视其离自由面的远近再钻一至若干排炮眼并装炸药爆破由于密集且相邻的炮眼存在，隔开了其它炮眼爆炸时爆炸应力波和裂缝的传递与扩展，使岩体沿弱面切开，形成平整的岩壁保护岩体稳定 目前在隧道内使用较少，仅在不够稳定的岩层（如软弱岩层、断层带等）中及城市地下隧道、地铁为减轻地震动时，反部分采用应用该种技术能获得较好的光面爆破效果，但钻眼工作量大，钻眼费用高 (2)预裂爆破法 预裂爆破则是周边眼最先起爆，线装药密度适当地比光面爆破大一些，周边眼间距则适当地小一些 这种方法是在开挖轮廓线上钻凿相互平行较密集的炮眼， 装炸药并使之先于其它爆破眼起爆，当轮廓线上的炮眼间距、数量、装药结构合适时，爆破后各炮眼间将形成相互贯通的裂隙，与原岩分割开来此后再爆破其它炮眼，由于轮廓线上裂缝已形成，所以其它炮眼爆破时不会引起围岩岩体破坏，而构成光滑的平整壁面预裂爆破可以起到较好的隔振作用，一般适用于岩体较为完整的硬岩、中硬岩中深眼及深眼爆破。

(3)光面爆破法 它与预裂爆破法恰好相反， 轮廓线上的炮眼 （周边眼） 是在其它炮眼爆破后最后起爆， 是软岩、中硬岩隧道浅眼爆破施工中广泛应用的方法与预裂爆破法比较，周边轮廓线上炮眼数较少根据断面不同，施工方法可分为光面层光面爆破法和全断面一次爆破光面爆破法 传统的爆破法相比，光面爆破最显著的优点是能有效地控制周边眼炸药的爆破作用，从而减少对围岩的扰动，保持围岩的稳定，确保施工安全，同时，又能减少超、欠挖，提高施工质量和进度 2.22.2 机具设备机具设备 3 同一条路 同一个梦 Tel：025 58 11 80 Fax：025 58 12 60 MEME ROUTE MEME REVE E-mail：GCES@cscec.dz 机械设备配置数量根据开挖断面大小，围岩级别确定，需要的设备如下表 序号 设 备 名 称 型 号 1 凿岩台车 2 气腿式凿岩机 YT - 28 型 3 空压机 4 高压风管 6 侧卸式装载机 ZLC50B 7 反铲挖掘机 2.32.3 劳动组织劳动组织 一般情况下，根据现工作内容，需配备 2 组钻孔爆破及出碴班组，担负钻孔、装药爆破、通风排烟、洞内排水、装碴作业等。

3 3 技术要求技术要求 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 钻爆设计的内容包括炮眼（掏槽眼、辅助眼、周边眼）的布置、数量、深度和角度，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 钻爆设计图包括炮眼的布置图、 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 4 4 施工工艺流程及操作要点、施工工艺流程及操作要点、 4.14.1 施工工艺流程图施工工艺流程图 4 同一条路 同一个梦 Tel：025 58 11 80 Fax：025 58 12 60 MEME ROUTE MEME REVE E-mail：GCES@cscec.dz 4.24.2 钻爆设计钻爆设计 爆破参数应通过试验确定当无试验条件时，可参照表 1、表 2 选用 表表 1 1 光面爆破参数光面爆破参数 岩石类别 周边眼间距 E（cm） 周边眼抵抗线 W （cm） 相对距离 E/W 装药集中度 q（kg/m） 极硬岩 50～60 55～75 0.8～0.85 0.25～0.30 硬岩 40～50 50～60 0.8～0.85 0.15～0.25 测量放线 台车就位打眼 钻孔 钻孔质量验收 连接起爆网络 起爆 通风 排险 光爆效果与质量检查量 装药与堵塞 装药计算与结构 爆破材料准备 网络检查 准备填塞材料 设置警戒 准备填塞材料 爆破参数设计 5 同一条路 同一个梦 Tel：025 58 11 80 Fax：025 58 12 60 MEME ROUTE MEME REVE E-mail：GCES@cscec.dz 软质岩 35～45 45～60 0.75～0.8 0.07～0.12 表表 2 2 预裂爆破参数预裂爆破参数 岩石类别 周边眼间距 E（cm） 至内排崩落眼间距（cm） 装药集中度 q（kg/m） 极硬岩 40～50 40 0.3～0.4 硬岩 40～50 40 0.2～0.25 软质岩 35～40 35 0.07～0.12 注：1.表中所列参数适用于炮眼深度 1.0～4.0m,炮眼直径 40～50mm,药卷直径 20～25mm。

2.当断面较小或围岩软弱、破碎或对曲线、折线开挖成形要求较高时，周边眼间距 E 应取较小值 3.周边眼抵抗线 W 值在一般情况下均应大于周边眼间距 E 值软岩在取较小 E 值时，W 值应适当增大 4.E/W：软岩取小值，硬岩及断面小时取大值 5.表列装药集中度 q 为 2 号岩石硝铵炸药，选用其它类型炸药时，应修正 光面爆破参数的选择 爆破参数的选择直接影响着光爆效果，只有合理选取，才能达到围岩既不严重被破坏，又在周边眼间形成贯通裂缝，把光面层整齐地切割下来其主要参数为不耦合系数、炮眼间距、炮眼密集系数、起爆时差、炮孔装药量 （1）不耦合系数 不耦合系数是指炮眼直径与装药直径之比，它反映炸药与孔壁的接触情况不耦合系数选取的原则，是使作用在孔壁上的压力低于岩石的抗压强度，而高于抗拉强度一般情况下，光面爆破采用的不耦合系数为 1.5~2.5由于岩石的极限抗拉强度一般仅为岩石极限抗压强度的 1/10~1/40，因此，随着不耦合系数的增大，爆轰波经空气压缩传递作用时间延长，炮孔周壁上的切向最大应力急剧下降，这种空气间隙即起到降低爆轰波强度的缓冲作用，而不易产生孔壁破碎现象 （2）炮眼间距 光面爆破的实质是使炮眼之间产生贯通裂缝，沿着设计开挖轮廓线形成规整的断裂面。

因此，炮眼间距对形成贯通裂缝，有着非常重要的作用合适的炮眼间距，是以两眼在连线上叠加的切向应力大于岩石的抗拉强度为原则炮眼间距的大小，主要取决于围岩岩性、节理裂隙发育程度、炸药性质、不耦合系数和光爆层厚度一般情况下，围岩坚硬完整，抗拉强度则相对较低，眼距相对6 同一条路 同一个梦 Tel：025 58 11 80 Fax：025 58 12 60 MEME ROUTE MEME REVE E-mail：GCES@cscec.dz 较大；反之，则相对较小只有当炮眼间距比抵抗线小一些或等于抵抗线时，才能较好的实现光爆效果 （3）炮眼密集系数 相邻两炮眼间的距离 L 与最小抵抗线 H 的比值，成为炮眼密集系数 f如果 f 值较大时，炮眼间距过大，两炮眼就会各自形成单独的爆破漏斗，就会在两眼之间留下岩石残根形成欠挖，如图 1所示 图图 1 1 欠挖图欠挖图 如果 f 值较小时，两装药距离过近，大部分能量用于抛掷岩石，就会在两眼之间形成超挖，如图 2 所示。

只有当 f=0·8~1·0 时，两炮眼爆破后合成一个爆破漏斗，底部平坦，才能够获得较好的光爆效果 图图 2 2 超挖图超挖图 （4）起爆时差 两个周边眼之间形成贯穿裂缝，是光面爆破技术中最关键的问题，因为贯穿裂缝就是隧道轮廓线的一部分，它的整齐光滑或凸凹，决定了隧道的成形 周边眼同时起爆时，贯穿裂缝平整同时起爆，炮眼间的贯穿裂缝形成得较早，一旦裂缝形成使其周围岩体内的应力下降，从而抑制了其它方向裂缝的形成和扩展，爆破形成的壁面就较平整若周边眼起爆时差超过 0.1s 时，个炮眼就如同单独起爆一样，炮眼周围将产生较多的裂缝，并形成凸凹不平的壁面实际操作证明，起爆时差小于 10ms 的光爆效果最好 7 同一条路 同一个梦 Tel：025 58 11 80 Fax：025 58 12 60 MEME ROUTE MEME REVE E-mail：GCES@cscec.dz （5）炮孔装药量 炮孔装药量计算的原则，取决于要求爆破的岩石的体积、爆破类型等。

为减少爆震裂隙，减少静压的破坏作用，其周边眼的药量必须控制，尽可能减少装药密度因为药量越大，产生的破碎范围也越大，不仅使爆生气体的压力增大，而且爆轰波与爆生气体压力的作用时间也延长故能在岩石炸落的前提下，药量愈少愈好因此，在实施光面爆破时，必须多打炮眼少装药，将岩石炸落 4.34.3 放样布眼放样布眼 钻眼前，测量人员用经纬仪和水准仪，准确定出隧道中心线和拱顶面高程；用红油漆画出开挖轮廓线，并标出炮眼位置，其误差不得超过 5cm；每次测量放线的同时，要对上次爆破断面进行检查，及时调整爆破参数，以达到最佳爆破效果 4.44.4 钻眼要求钻眼要求 掏槽眼：深度、角度按设计施工，眼口间距误差和眼底间距误差不得大于 5cm 辅助眼：深度、角度按设计施工，眼口排距、行距误差均不大于 10cm 周边眼：开眼位置在设计断面轮廓线上允许沿轮廓线调整其误差不得大于 5cm；炮眼方向可以3%～5%的斜率外插，眼底不得超出开挖断面轮廓线 10cm，最大不得超过 15cm内圈眼至周边眼的排距；误差不得大于 5cm；内圈眼与周边眼应采用相同的斜率钻眼装药率调整，当开挖面凹凸较大时，应按实际情况调整炮眼深度（相应调整装药量） ，力求所有炮眼（除掏槽眼外）眼底在同一平面上。

钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查并做好记录，有不符合要求的炮眼重钻，经检查合格后，方可装药爆破 4.54.5 炮眼布置要求炮眼布置要求 (1)先布置掏槽眼，。