隧道通风竖井施工方案培训讲义

目录

1、编制依据 (2)

2、编制原则 (2)

3、工程概况 (2)

3.1工程简介 (2)

3.2工期安排 (6)

3.3主要技术标准 (6)

3.4自然条件 (6)

3.5施工条件 (8)

3.6主要工作内容及数量 (8)

4、重难点工程及主要施工方法 (9)

5、管理目标 (9)

6、施工准备 (10)

7、施工技术及施工工艺 (12)

7.1、总体施工方案 (12)

7.2施工工艺 (15)

8、资源配置计划 (23)

8.1、劳动力使用计划 (23)

8.2、主要机械设备 (24)

9、安全生产管理 (28)

9.1、项目管理组织机构 (29)

9.2 安全保证体系 (30)

9.3专项安全措施 (31)

10、环境保护、水土保持保证体系及保证措施 (35)

10.1 环境保护、水土保持保证体系 (35)

10.2、环境保护、水土保持保证措施 (36)

10.3、文明施工、规范化施工措施 (36)

赐敢岩隧道通风竖井施工方案

1、编制依据

(1)沈海复线柘荣至福安段高速公路A6合同段施工设计图纸。

(2)国家现行施工和设计规范、验收标准及福建省高速公路的有关规定。

(3) 参建人员高速公路施工经验和投入本项目生产的要素及资源。

(4）对本项目现场和施工条件调查掌握的有关资料。

(5）本单位的施工技术能力、机械设备能力及相关工程的施工经验。

(6）制定的创优规划、工期目标等。

(7）一体化管理体系文件要求。

2、编制原则

(1)确保工期，根据工程特点部署施工组织机构和优选先进可行的施工方案。按照控制工期的重点工序和技术难点工序，分轻重缓急，合理安排施工顺序和工序的衔接，确保工期。

(2)从组织机构、施工方案、机械设备配备、工程材料供应等方面，确保工程施工安全和工程质量。

(3)临时工程本着“临永结合、节约用地、满足施工”的原则安排。

(4)充分考虑并做好水土保持与环境保护工作。

3、工程概况

3.1工程简介

竖井位于交通条件比较便利的隧道中部黄柏乡附近。考虑节约造价，左右洞共用一座竖井排烟，设置一处地下风机房，设置在隧道左洞左侧。竖井洞口位置为:左洞ZK53+845，左线路线设计线左偏80.45m。竖井深度108.531米,竖井衬砌净直径为4.7米，最大开挖直径为5.98米，最小开挖直径为5.5米。竖井通过排烟联络通道与地下风机房及主洞相连，形成完善的排烟通风系统。

竖井地质平面图

竖井排烟布置平面图

竖井地质横断面图

竖井断面图

3.2工期安排

计划开工日期：2014年5月30日，计划完工日期：2014年10月30日。施工总工期5个月。

3.3主要技术标准

（1）公路等级：高速公路。

（2）隧道通风设计速度：80Km/h。

（3）隧道照明计算行车速度80km/h。

（4）CO允许浓度150PPm。

（5）烟雾允许浓度：0.007m-1。

（6）换气次数：每小时3次。

（7）排污折减率：2%。

3.4自然条件

3.4.1地形地貌

竖井场址区位于中低山地貌，地形呈起伏大，自然山坡坡度约25～30°，现在主要为林地。场地表层为破残积层，其下伏基岩为侏罗系南园组（J3n）凝灰熔岩及其风化层。

3.4.2水文地质特征

根据工程地质测绘，物探资料及区域性地质资料，竖井场地未发现对竖井有影响的断裂构造通过，也未发现不良地质作用。竖井场地的地下水类型主要为风化带空隙裂隙水：赋存与第四系残坡积底部及基岩风化带为潜水，其富水性受地形地貌条件和风化裂隙发育程度的影响，一般富水性弱但不均。主要接受大气降水及地下水侧向补给，受季节影响变化大。主要向下游地下排泄。地表水一般不发育，但在雨季时，在场地地势低洼处易形成暂时的流水。围岩为弱透水层，地表水，地下水对混凝土有微腐蚀性，C1-对混凝土中钢筋有微腐蚀性。

3.4.3工程地质特征

(1)通过本次勘察工作，查明了竖井位置的岩土层分布及地质构造情况和不良地质现象。场地表层为破残积层，其下伏基岩为侏罗系蓝园组凝灰熔岩及其风化层。场区内未发现有活动性断裂构造通过，未见有滑坡，崩塌，泥石流等不良现象，总体较适宜竖井建设。

(2)根据《国家高速公路网沈海线扩容工程宁德蕉城至连江浦口段（含罗源湾北岸疏港路）线路工程地震安全性评价报告》，国际《中国地震动参数区划图》（GB 18306-2001）福建省区域划一览表可知，拟建线路工程50年超越概率10％的一般场地地震动峰值加速度为0.05g，抗震设防烈度为6度，反应谱特征周期位于0.35s。建设抗震设计按《公路工程抗震设计规范》有关规定执行。

(3)竖井洞身围岩级别主要以Ⅱ级为主，对竖井开挖较有利，但在近洞口地段为Ⅳ～Ⅴ级，在施工过程中易造成坍塌失稳，应加强衬砌。竖井的断面、剖面、地质图详见附图。

（4）0-18mⅤ级围岩以坡积土，全风化-碎块状强风化凝灰熔岩为主，围岩以破裂松散状结构为主，开挖后易产生变形，应加强支护，勘察期间地下水位埋深7.5m，渗透系数为0.01m∕d。

(5)18～21.5mⅣ及围岩为中-微风化凝灰熔岩，为较坚硬岩，RQD=0～20％，Kv=0.4,节理裂隙发育，裂隙面铁锰质渲染严重，岩体破碎-较破碎，以碎裂结构为主。渗透系数K=0.02m/d。

(6)21.5-洞底Ⅱ级围岩为微风化凝灰熔岩，Rc=85MP，为坚硬岩，裂隙不发育，RQD=78～92％，Kv=0.58～0.75，岩体较完整，围岩呈块状结构，赋水条件差，地下水贫乏。

3.4.4气候、气象

柘荣县气候温和湿润，气温立体分布明显充沛，冬长夏短，霜雪冻害较严重的特征，由于境内各地海拔相差较大，气温垂直变化明显，各地平均气温在13-18°C 之间，一月平均气温5.6°C，绝对温度-9.8°C（1983年12月31日）。七月平均气温25.1°C、35°C以上的酷暑极少见。年总积温5000-6000°C，年平均稳定通过10°C的平均初日期在3月30日，多年平均无霜期238天左右，多年平均雪日7天，年底最低气温低于0°C的日数28天。柘荣降水：该县年平均水量在1600-2400毫米，降水充沛。3-4月春雨季，占年总量的16.5%，其特点是雨日多，雨量少，强度弱；5-6月梅雨季，占26.3%，其特点是雨区广，雨量多，湿度大，雨时长而稳定；7-9月台风雷阵雨季，占41.3%，其特点是降水量最多，降水突然，强度大，雨量变化大，极不稳定；10月-翌年2月少雨季，占16.5%。

3.5施工条件

3.5.1交通条件

本竖井临近黄柏乡，附近乡道纵横交错，附近有X962县道、乡村道路，材料转运时可采用这些运输通道。

3.5.2施工用电

施工现场附近35kv电源线分布丰富，施工用电以利用当地电网供电为主，自备发电机作为备用电源。

3.5.3施工用水

本标段气候温和，雨量较多，区域内地表水系发育，以山间小溪为主，水质满足工程建设要求，施工用水采取就近取用河流水。

3.5.4施工用燃料

沿线燃料供应比较充足，临近柘荣县黄柏乡，施工机械所使用的燃料可就近购买。

3.6主要工作内容及数量

3.6.1赐敢岩隧道通风竖井深度达108.531米，其主要工程数量见下表：

竖井主要工程数量表1-1

4、重难点工程及主要施工方法

（1）出渣困难：施工竖井深达100多米，与一般地铁施工竖井比较，提升高度和出碴能力差别很大；针对本竖井的工程特点，出渣采用 1.0m3的出渣特制铁桶，提升设备采用卷扬机提升体统，保证出渣速度。

（2）存在高空坠物隐患：在井口设置井盖和临边防护，竖井内设置双层吊盘，形成三层保护。

（3）通风、排水困难：井内采用强制通风措施，通风管往井底送风，保证井内通风良好；采用一台100TSW-5型高扬程潜水泵进行排水。

（4）由于竖井开挖处于山顶，施工机械进场调配困难：修建临时施工便道，保证设备和机械进场。

（5）竖井初支及二衬施工困难：为了保证初支有操作面，爆破开挖一环，初支紧跟一环；根据竖井地质，Ⅳ、Ⅴ级围岩有21.5米，且位于井口部分，井口部分的钢支撑初支及时施作，确保井口段稳定；二衬待开挖到井底后采用翻模形式从下往上浇筑。

5、管理目标

5.1 安全管理目标

（1）杜绝一般及以上施工安全事故（按国务院令第493号事故分类标准）。

（2）杜绝重大及以上道路交通责任事故（按“公安部关于修订道路交通事故等级划分标准的通知”分类标准）。

（3）杜绝有人员死亡或一次重伤3人以上或直接经济损失在10万元以上的火灾爆炸事故（按“火灾统计管理规定”分类）。

（4）杜绝有人员死亡或直接经济损失10万元以上特种设备事故。

5.2 质量管理目标

实现主体工程零缺陷、材料设备无隐患。达到国家和行业现行的质量验收标准和设计要求，同时满足结构安全、系统功能、耐久性要求，且一次验收合格率达到100%。

5.3 工期管理目标

按照总体要求和部署对总工期目标进行适时调整，确保按期建成。

5.4 环境保护及文明施工管理目标

本着“不破坏就是最大的保护”思想，施工符合国家、福建省环水保的有关规定，对环境的不利影响减至最低限度，确保沿线景观不受破坏，河溪水质不受污染，植被有效保护。

5.5 节能减排目标

提高资源利用率，实现节能减排、保护环境、降本增效的可持续发展目标。合理配置资源、积极推广使用新型节能机具设备，避免无功消耗，废水废物利用，施工临时用地少占耕地、不占良田。

6、施工准备

施工准备工作的主要任务是解决施工所需的水、电、路、通讯及施工场地的平整，实现“四通一平”，为施工创造必要的工作和生活条件，为工程开工和开工后顺利施工做好必要的技术准备。

施工场地平面图

6.1、四通一平

6.1.1、交通运输：

建井期间应根据工程布局情况修筑场内临时道路。保证路面的宽度和坡度满足需要，此项工作基本完成。

6.1.2、供电：

由业主提供 35KVA的施工用电接至井口变压器及配电箱，可直接向施工点及生活区域供电。提供一台柴油发电机，保证临时停电时，施工的正常施工及生活用电。

6.1.3、供、排水：

生活用水采用当地自来水，施工用水采用附近取水。

由于竖井施工的特殊性，故施工前做好地表水防排工作非常关键，在井口靠山体处砌筑截水沟以拦截地表水。井口四周比井沿处略低约30cm，防止地表水流入井内。

6.1.4、通讯：

竖井有通信电缆经过，移动通信信号覆盖较好，对外联系采用移动电话，信息传输方便快捷。竖井内通信采取对讲机进行。

6.1.5、场地平整：

设备进场前，组织技术人员对设计红线桩进行放样、复核，以便机械设备进场后，及时对施工现场场地进行清表、平整，填筑施工平台。

6.2、临时工程及竖井施工措施：

施工人员生活及办公地点根据现场实际情况，就近租用当地民房。

竖井措施工程是为竖井建设服务的临时性建筑物及安装工程，根据工程布局及业主的工期要求，合理布置措施工程，布置应力求紧凑，便于管理和施工需要。6.3、技术准备

6.3.1、组织学习国家及行业的有关标准，规定和技术规范。

6.3.2、收到有关技术文件和施工图纸后，要仔细阅读和核查，按基本建设程序进行图纸阅审、内审和会审，发现问题及时处理。

6.3.3、组织技术骨干和生产管理人员，学习施工图纸，领会设计意图，研究施工技术要求高的难点工程，编制切实可行的实施性各单位工程施工组织设计和施工作业规程，并按规定程序审批。

6.3.4、根据业主及项目监理提供的有关三角网点及水准点的基本数据，并进行复核验算，然后进行现场施工测量复核等工作。

6.4、征地和拆迁

根据施工安排，前期完成井口、便道、弃渣场等征地拆迁工作，保障工程按期开工。

7、施工技术及施工工艺

7.1、总体施工方案

根据竖井工程技术特征，工程地质和水文地质资料及工期情况，通过方案论证，确定采用如下施工方案进行施工，先施工竖井部分，竖井下方的洞室等隧道正洞施工至竖井井底标高时，以横洞的方式进行施工作业。

掘进：锁扣圈段采用挖掘机掘进，配合人工风镐刷帮。风化基岩段、基岩段采用风枪打眼，乳化炸药，毫秒延期电雷管，光面爆破法掘进。

提升：采用专用井架提升设备，配备2个卷扬（提升重量8T）机和7台稳车（每台提升重量为8吨），1m3座钩式吊桶，翻渣落地，装载机配合出渣。

井架提升立面图

井内人员出渣等作业时，采用三层保护措施，第一层为锁口圈井盖防护，第二三层采用双层吊盘防护，吊盘采用4台10t稳车进行悬吊，在初期支护和二衬施工过程中，下层吊盘设置作业平台，是施工人员始终处于吊盘保护之下。吊盘如下图所示：

双层吊盘设计图

竖井支护：首先对锁口进行施工，锁口圈基础开挖时采用挖掘机开挖。开挖后采用人工按设计要求对四周进行修整成型，并按设计进行支护。初期支护完成后及时施工锁口圈砼，锁口圈C25防水砼统一由拌合站集中拌合，砼罐车运输。锁口段永久支护完成后进行井部的开挖，根据不同的岩层采用不同的支护类型进行支护。竖井按新奥法原理采用复合式衬砌，初期支护采用锚喷支护，二衬为模筑混凝土衬砌，采用定型钢模板进行翻模施工，采用混凝土溜管将砼运送入模。其支护参数见下表：

注：①初期支护喷射砼均采用湿喷法喷射，严禁采用干喷法喷射：

②竖井井身段设置钢筋混凝土壁座，Ⅴ级，Ⅳ级，Ⅲ级，Ⅱ级围岩段壁座纵向间距分别为10m,20m,30m,30m。壁座间距可根据现场围岩实际情况做适当调整。

供风：采用1台LGⅡF20-10/7型20m3/min的空压机集中供风。最大供风量为开挖钻眼所需风量，6台YT28风钻用风量为：3m3/min*6=18m3/min。

排水：100TSW-5型潜水泵进行排水。

地下洞室：地下风机房、左右洞排烟联络道、运输通道、逃生通道及竖井与地下风机房连接处均从主洞开挖，从主洞出渣，从主洞运送砼进行衬砌。

通风：（1）根据井底人员最多时的人员需风量计算：工作面最多人数取6人，平均每人需风量q取3m3/人·min，取风量备用系数k=1.2，则：

最小需风量=6*3*1.2=21.6m3/min

（2）一次爆破的最大炸药量计算：取井底100米SP2断面计算。开挖进尺2.0m，断面面积23.76m2，炸药用量1.0kg/m3，炸药用量为47.5Kg，爆破通风时间取30min。则：

最小需风量min /55.662576.235.4730

8.7t 8.73

322322m L S A Q =???=??=

散 （3）按最低风速要求计算：断面最小风速取0.25m/s 。则： 最小需风量=60*0.25*23.76=356.4m 3/min ，即5.94m 3/s.

取最大值，则最小需风量为356.4m 3/min 。由于管道较短，管道漏风忽略不计。 7.2施工工艺

竖井施工工艺流程图：

施工放样---锁口圈开挖---边坡临时支护---中心点放样---锁口支护---锁口回填---井身开挖---井身支护---开挖至井底自下而上井身衬砌---井口盖板施工 7.2.1锁口圈及明洞施工

竖井井筒锁口设计标高650.0m ，长度7.5m ，锁口净径为φ4700mm ，采用C25钢筋砼结构，壁厚500mm 。锁口圈施工完成后，外侧采用C15片石砼进行回填。

锁口圈施工采用挖掘机进行挖掘，配合人工刷帮清底至设计标高。对基坑采用Φ22水泥砂浆锚杆（间距100*100cm ，梅花形布置），挂φ6钢筋网喷射厚度10cm 的C20喷射砼进行支护，再进行锁口圈施工。

7.2.2井身开挖

井身开挖掘进采用人工风枪打眼，2.5m 孔深光面爆破，导爆索导爆。通风后采用人工装渣，吊桶提升出渣，座钩式自动翻渣，装载机配合出渣。喷浆机进行喷浆支护。

（1）钻爆机具及材料

竖井采用六台风钻打眼。钻头直径φ42mm ，钎杆长2.5m ，光面爆破。

（2）钻眼爆破

A、炮眼布置设计

炮眼按同心圆布置，直眼双阶掏槽，周边眼按光面爆破要求设计。

见：井筒爆破图表。

竖井炮眼布置图

B、钻眼工作

打眼前，工作面的渣石要清理干净，定出井筒中心位置，按爆破图表定出眼位，做好标志。打眼时，先采用短钎杆钻眼，随钻眼深度的增加，更换较长一级钎杆继续钻眼，直到钻到指定深度。严格按标定眼位开钻，炮眼深度和方向都必须符合要求。确保掏槽眼和周边眼的质量，实行定人、定眼位的分区包干作业。为防止岩粉、小碎石掉入钻孔，每打好一个炮眼，要及时插上木橛子，将炮眼保护好。

打完眼后，要对眼位、眼数、眼深进行排查检查，不符和要求的要重新补打。

井筒基岩段爆破参数表

C、装药

采用2#乳化炸药，药卷直径φ35mm，周边眼药卷直径φ25mm，导爆索起爆。在施工过程中，要根据岩石条件和爆破效果及时调整炮眼布置与装药结构。所有炸药、雷管事先必须检查，对过期失效等质量不符合要求的严禁下井使用。

周边眼采用小直径药卷空气间隔不耦合装药结构，其他眼采用连续装药结构，装药前必须用压风吹净炮眼中的岩粉及杂物，清理干净炮眼周围的碎石、杂物等，炸药要装到眼底，孔口炮泥要充填好，周边眼炮泥长度不少于0.5m。装药时要定人，统一指挥，按爆破图表要求进行。

D、联线及放炮

采用大并联联线方式，井筒中敷设一根放炮专用电缆。装药工作开始之前，要切断井下一切电源。联线时，雷管脚线、工作面基线、放炮母线、放炮电缆间相互接头要紧密联接，母线与电缆联接前，对工作面整个联线必须逐一检查，确保无误。

放炮前，要将工作面机具、设备提至安全高度，人员全部升井，打开井盖门，全部人员撤至安全距离以外，关闭风机，放炮员发出数声警号后，方可起爆器合闸起爆。

7.2.3.出渣与清底

竖井采用专用提升架设备，配备两台卷扬机，1m3座钩式吊桶，翻渣落地，装载

机配合出渣。井内采用人工装渣。清渣后，进行人工清底工作，包括：清除已松动的岩石，并见到实底，找平工作面，修刷井帮。清底工作直接关系到钻眼质量和爆破效果，其出渣量不大，但占用时间较长。

7.2.4.初期支护

初期支护紧跟开挖之后，根据设计图纸围岩不同采用相应的支护形式，如地质条件与设计不相符时，应及时向业主和监理提出设计变更改变支护形式。喷浆设备采用TK500型喷浆机，喷浆管随井身不断加长。支护形式参见表1-2竖井复合式支护参数。

7.2.5．混凝土衬砌施工

混凝土衬砌施工采用翻模工艺，模板采用6套段高1.2m的定型钢模，施工前对竖井的中心线进行测量放线，精确定位模板位置。混凝土采用搅拌站集中拌合供料拉至现场，采用混凝土溜管入模。在混凝土灌注过程中做好混凝土入模和捣固工作，保证混凝土灌注质量。定型钢模板简图见下图

7.2.6.施工测量

1)洞外控制测量的作业内容

A:平面控制测量

结合本隧道长度、地理环境、地貌状况和竖井测量精度的要求,洞外平面控制采用闭合导线控制网形式复测原设计院提交的GPS导线点；以GPS控制网复测成果作为起算数据，平差并精确放样出竖井平面位置。

B:高程控制测量

竖井高程控制测量采用四等水准测量精度复测。沿井口地表采用水准高程和光电测距三角高程相结合的方法。井口施工高程用水准仪从设计院所交的水准点三等水准测量引测至井口；两水准点之间的高差，尽量以安置一次水准仪即可测出为宜。

C:使用仪器

使用2秒级精度的全站仪和DSZ3级或以上精度水准仪。测角精度达到Mα=±

1.8秒,水准精度达到四等水准测量精度。

2)洞内控制测量

A:竖井施工控制测量用光电测距仪（全站仪），利用GPS控制点测设出井口位置。前40m施工用悬挂重垂球投影井口中心位置的方法进行施工控制，并定期对所测设的井口投点进行检查，以确保竖井施工准确、无误。

B:当施工40m至设计深度（108.531m）段时，采用悬挂重垂球和全站仪激光指向仪同时投点的方法进行竖井施工，确保竖井施工的准确无误。

7.3.监控量测

7.3.1监控量测的目的

（1）保证竖井结构的稳定和施工安全。

（2）确保邻近建筑物、道路及地下管线等的正常使用和保护周边环境。

（3）根据监测结果，判断工程的安全状况，分析发展趋势，预测可能发生的危险征兆，提出应采取的预防措施，遏止危险的趋势，确保施工及周边环境的安全。

（4）以施工监测的结果指导现场施工，进行信息化反馈优化施工方案，使其更切合实际，安全合理。

（5）将现场监测的结果与理论预测值相比较，修正设计参数，为优化设计提供依据。

7.3.2监控量测流程

监测数据分析为达到预定的监测目的，要进行科学合理的组织安排，监测需严格按照流程进行。

监控量测流程图：