竖井施工方案

为缓解三都隧道施工通风压力,在DK132+975线路右侧25m处设置一通风竖井,竖井通过横通道与二号平导相连,通风竖井井址处位于毛粟寨山坡处,井口位置为水田,处于枫香树正断层影响带内,地表覆盖约3m厚的粉质黏土,下伏5m的钙质粉砂岩、泥质灰岩夹页岩,井身薄层状灰岩夹薄层泥质灰岩. 地表植被不甚发育。

竖井工程数量表

名称	单位	数量
场坪土方开挖	m³	900
锁口开挖	m³	140
井身开挖	m³	507.9
锁口初支C20混凝土	m³	7.52
护壁C20混凝土	m³	119.7
模筑衬砌C20混凝土	m³	229.2

四、竖井口平面布置图

竖井口平面布置图

图中所有房子均由砖砌，钢管架设支梁，彩刚瓦顶，施工和管理人员在项目部居住。所有钢制品及砼在横洞口钢加工厂和拌和站预拌。故竖井口不设材料堆放场、砼搅拌设备及钢加工设备。竖井口所建临时用房考虑正洞施工时安置空压机用。

五、竖井施工工艺流程

竖井施工工艺流程见图所示。

井身护壁施工

锁口开挖

井身开挖准备工作

井口回填

锁口支护

锁口衬砌施工

锁口回填

井身开挖

井口盖板施工

井身衬砌

施工准备

两个

循环

护壁后及时进行衬砌

竖井施工工艺流程框图

六、主要施工方法及技术措施

6.1施工准备

6.1.1、开工前先由测量人员定出竖井中心位置,根据测定的中心位置就近选定一块地作为竖井的施工场地。

6.1.2、根据确定的竖井施工场地对场地进行平整并修建施工便道至竖井井口处。

6.2场坪开挖

6.2.1、根据放样的竖井中心线,依据设计图要求放样出直径为16.6m的竖井场坪净空线,场地不足处采用圬工挡护,确保竖井施工安全,根据地势高差按照1:1.25坡率放样出场坪边坡线。

6.2.2、场坪开挖采用挖掘机开挖,开挖时应按照1:1.25坡率进行边坡护坡,并将边坡修整平顺圆滑。

6.2.3、场坪四周应开挖预留排水沟,并在地势较低处设集水沟将水排出场坪内,根据地形最终将水引向水沟及河流处.

6.3锁口开挖

6.3.1锁口圈基坑土方开挖时采用挖掘机开挖，机械开挖时，依据设计图纸锁口尺寸预留15～20cm采用人工修整，保证成形质量、侧壁土体稳定性。

6.3.2开挖时中间部位先挖，并在中部设一临时集水坑，防止地基受水浸泡。另外，如地层有渗水，在渗水部位设置集水管。

6.4锁口初期支护

6.4.1开挖后采用人工按设计要求对四周进行修整成形。

6.4.2 如开挖面土质较为软弱或侧壁土体有受渗水不稳定或不能保证在下步钢筋砼施工时稳定的现象，锁口台阶侧壁砌筑砖墙，随修边随砌筑随进行砖墙后面空隙回填。

6.4.3及时铺设间距为20×20cm的ф8钢筋网,钢筋网片在地面采用点焊加工成形，安装固定于定位钢筋上，定位钢筋采用ф20钢筋,要求定位钢筋土层深入不小于100cm,基岩深入不小于30cm,相邻钢筋网片搭接长度不小于200mm。

6.4.4喷射混凝土施工：

竖井开挖成形清理后，立即进行初喷砼支护，封闭围岩，初喷砼厚为30mm，钢筋网安设完成后复喷砼至设计厚度20cm，喷射砼强度为C20，材料用自落式搅拌机井口外拌合。采用湿喷法喷砼。

①施工工艺：

投料搅拌

速凝剂

筛网

喷浆机

0.6～1

.2m

风压0.18～0.22MPa

进料量3～4m/h

水泥

砂

石子

少量水

水压稳定在比风压大0.1MPa

喷射砼施工工艺示意图

②施工要点

a、喷射砼混合料配合比：由试验室根据含水率计算出施工配合比，并在施工过程中根据取样试验及时调整。水泥与砂石重量比宜取1:4～1:4.5，砂率宜取45%～55%，速凝剂掺量通过试验确定。

b、喷射机安装调试好后，先注水再通风，清通风筒及管路，同时再用高压水（风）清洗（吹）受喷表面。

c、连续上料，保持机筒内料满，在料斗上口设一12mm筛网，避免超径骨料进入机内。

d、喷射时先注水（注意喷嘴要朝下，避免水流入管内），后送风，然后上料。根据受喷面和喷出的砼的情况，调整注水量，以喷后易粘着，回弹小和表面湿润光泽为度。

e、喷射应分段、分片进行。自下部起水平方向旋转移动往返一次喷射，然后上移。喷射前个别受喷面凹洼处找平。

f、喷嘴口至受喷面以0.6～1.2m为宜。喷射料束以垂直受喷面为最好。风压和喂料量，根据喷射部位、机型等条件进行调整。一般工作风压0.16～0.22Mpa,喂料量3～4m3/h。

6.5锁口圈砼施工

6.5.1锁口初期支护完成后及时施工锁口圈砼, 锁口圈砼及提升机基础采用整体浇筑；

6.5.2 锁口圈C20混凝土采用砼拌合站集中拌合，砼罐车运输，串筒下发，2cm厚胶合木模板模筑。

6.5.3 锁口圈砼及提升机基础整体一次灌注，分层浇捣，每层高度不超过0.6m，插入式捣固棒振捣密实。

6.5.4锁口圈砼应高出地面30cm,以防止地表水进入井孔内。

6.5.5混凝土采用表面洒水自然养护，其中脱模时间不少于3天。

6.6井身开挖及护壁施工

6.6.1、井身开挖

(1)竖井井身开挖前在井口设置龙门架3T的小型电动葫芦作为提升设备,采用钢板及型钢自制容量小于1m³的装碴筒装碴。

(2)主要采用人工开挖、石方根据岩层情况可以采用人工风镐凿挖的采用风镐凿挖，如遇硬岩采用爆破（光面或松动爆破）开挖，循环进尺1m，每天不少于2个循环。

(3)土方采用龙门架电动葫芦配装碴筒将土方吊运至井口，手推车推至指定的堆碴点进行堆放,利用装载机配合自卸汽车运至指定的弃土场进行堆放。

(4)每开挖1m应及时施工护壁,当井壁层稳定性差时,应缩短护壁分节高度,采用0.5m每节,必要时应对护壁钢筋进行加密和加厚护壁,以确保施工安全。

(5) 潜水泵或抽水机、排水管配合机械式排水；施工时在开挖面挖集水坑, 用潜水泵把水抽至井口顺水沟排出洞外沉淀池池,经处理后排至指定地点。

(6)当竖井开挖大于15m时应在井口设置鼓风机,利用软风管向井内供风。

(7)随竖井开挖观察并描绘周边围岩状况，随时分析岩层的稳定性，画地质柱状图,保证施工安全。

6.6.2、护壁施工

(1)护壁施工前由测量组将钢筋、模板进行定位，定位采用竖井十字线垂球进行放样,放样过程中使用0.5kg垂球进行竖井中心传递，为了保证垂球的稳定性，垂球要侵入井底下方油桶内，油桶大小根据现场情况选用。护壁钢筋按要求进行原材料试验，采用在加工场加工现场绑扎的方法，钢筋搭接均采用焊接，单面焊焊缝不小于10d。钢筋绑扎时，做好防护工作，防止钢筋被污染。

(2) 护壁模板由测量组将模板制安线进行放样，模板采用2cm的胶合板木板立模,制作成八块进行拼装,采用直径方向交叉支撑,并严格根据测量放样校核中心位置及护壁厚度,利用十字架对准轴线标记,在十字交叉中以悬吊垂球,复核模板位置,保证垂直度,符合要求后,可用木楔打入土中支撑模板,稳定位置,防止振捣砼时模板发生位移,模板上缘的直径应为设为设计的护壁尺寸,下缘比设计的护壁尺寸大10cm,以便护壁砼浇筑时入模。

(3)护壁砼浇筑采用自拌砼，利用电动葫芦机下放串筒进行浇筑,捣固利用直径30mm插入式捣固棒进行捣固。

(4)护壁砼在常温下24小时后即可拆模,继续开挖下一段井身.

竖井开挖护壁施工示意图

6.6.3壁座施工

壁座开挖与井身开挖相同,采用人工手持风镐进行开挖,开挖壁座应整体一次开挖浇筑成型。

6.6.4钻爆设计

①设计原则

采用光面或松动爆破，根据地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具、爆破器材等条件进行爆破设计。

a 根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线，辅助炮眼交错均匀布置，周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上，掏槽炮眼加深10cm。

b 严格控制周边眼的装药量，采用间隔装药，使药量沿炮眼全长均匀分布。

c 选用低密度、低爆速、低猛度的炸药，本工程采用乳化炸药。塑料导爆管非电毫秒雷管起爆。

d采用毫秒微差有序起爆，一般周边眼采用导爆索起爆，以减小起爆时差。

②钻爆参数选择

通过爆破试验确定爆破参数，试验时参照下表“光面爆破参数表”。

光面爆破参数表

岩石种类	周边眼间距 E(cm)	周边眼最小抵抗线 W（cm）	相对距 E/W	周边眼装药参数（kg/m）
硬岩	55～70	60～80	0.8 ～1.0	0.25～0.3
中硬岩	45～65	60～80	0.8～ 1.0	0.2～0.25
软岩	35～50	60～80	0.5～0.8	0.07～0.12

③掏槽方式

采用中空直眼或斜眼掏槽。直眼掏槽操作较简单，钻孔方向易掌握；当石质较硬时，采用斜眼掏槽，以便减少钻眼数量。

④装药结构及堵塞方式

a装药结构

周边眼用小直径药卷间隔装药，岩石很软时采用导爆索。掏槽眼和辅助眼采用连续装药，反向起爆。

b 堵塞方式

所有装药炮眼用炮泥堵塞，周边眼堵塞长度不小于30cm。

C 爆破防护

井口覆盖采用单层钢筋网片，上压30~50cm（二层）沙包，沙包摆放紧密、无空隙。

7、竖井与平导连通段开挖

竖井开挖接近平导顶面时,由测量人员复测竖井中心位置并检查井底开挖面的中心,分段开挖护壁至井底,全护壁至井底,定出连通道的中心,在竖井向平导连接方向放样出连通道的开挖轮廓线采用上下台阶法进行开挖,并按0.5m的间距增设四榀工字钢钢架做为临时支撑,开挖进尺为0.5m,台阶长度为3-5m,下台阶紧跟落底,拱架接长及时形成封闭环。拱脚应落在基岩上，必要时在拱部钢架处设置3m长的锁脚锚杆3-5根。

8、竖井衬砌施工

竖井每次护壁施工完成后及时进行井身二次衬砌，竖井井身段衬砌由上向下分节施工,节间长度为2m,模板的加固采用在已浇筑好的护壁上预埋钢筋或钢板,焊接支撑梁作为模板的底支撑的方式进行施工衬砌采用定型钢模板拼装，采用Ф42mm钢管搭设模板支撑架,钢管支撑架的间距为50-70cm,浇筑分节长度为2m，衬砌砼由洞外自动计量拌合站生产，罐车运至井口,利用串筒进投料孔下料，插入式振捣器振捣密实,砼强度达到2.5MPa后方可拆除模板。拆模完成后及时进行浇水养护,养护时间不少于14天,具体见竖井衬砌砼浇筑图。

竖井结构施工图

竖井平面示意图

9、井口施工

开挖、衬砌施工完后,直接立模浇筑井口围墙,井口围墙内模利用衬砌模板立模,外侧采用木模板拼装成型,利用砼拌合站集中拌合砼,砼罐车运至工地进行浇筑,插入捣固器振捣密实,井口盖板采用现场预制吊装,待井口围墙及盖板砼强度达到设计强度的100%后利用机械对井口进行回填,回填应分层摊铺碾压密实。

七、施工计划安排

由于竖井位置特殊，地里位置处于毛栗寨所在山体的沟谷中，无道路通入，施工机械无法进入，但是竖井口离当地村道距离约80米，村道宽约4米，部分地段不足需加宽，长度大约2公里。鉴于上述先绝条件，竖井施工期间，固定一名技术负责人，两名现场管理人员，两名测量技术人员和两名电工。锁口深度3米，开挖及支护由四名工人配合农用车和挖掘机计划在2天内完成，现场达到锁扣衬砌施工条件；锁口衬砌及回填由六名工人加两台插入式捣固器，混凝土由拌合站集中拌合，砼罐车运输至井口，计划5天内完成；井身开挖软弱土层采用人工开挖，如遇岩层（孤石）采用光面或松动爆破，两台风钻，开始17米段内由于地质条件差，围岩稳定性差，按“快开挖，弱爆破，短进尺，强支护”的原则进行掘进，每开挖一个循环及时进行护壁施工，护壁施工完及时进行衬砌施工，一天一个开挖循环，每循环进尺一米，17天用于开挖，另外混凝土衬砌施工计划占用10天，剩余按一天两个循环开挖，开挖后及时护壁，护壁完及时进行衬砌，在保证混凝土强度的情况下，计划5天内完成四个循环从开挖到衬砌，每循环任按一米进尺计算，共需38天完成，本阶段计划完工时间65天，投入开挖、钢筋铺设、模板安装和混凝土浇筑人员及机械按照劳动力配置表和设备配置表配置；混凝土同一有项目部既有拌合站拌合、混凝土运输车运输、钢筋加工在机加工厂统一制作，不再在竖井区配置。详细见竖井施工进度计划表：

竖井施工计划表

八、竖井材料计划表

各种材料计划表

项目	单位	数量
锁口初支φ8钢筋网	kg	303.36
护壁φ16钢筋	kg	2388
护壁φ10钢筋	kg	919.2
水泥	t	74
砂	m³	185.6
碎石5-16	m³	104.5
碎石16-31.5	m³	156.7
碎石5-10	m³	3.9
减水剂	t	1.12
速凝剂	t	0.14

九、主要机械设备配备

主要施工设备配备表

序号	设备名称	数量	规格型号	主要工作性能指标	使用部位
1	喷浆机	1	TK500	5 m3/h	喷射砼
2	风动凿岩机	2	YT28	34-45mm	开挖
3	风镐	4	G10		开挖
4	小型电动葫芦机	1		3T	提升
5	空气压缩机	1	LGYⅡF20-10/7	10 m3/min	喷浆、风镐
6	空压机	1	TA-120N	2 m3/min	风稿零星凿除
7	发电机	1	GF-250KW	/
8	潜水泵	3	100TSW-5	H=78m69 m3/min	抽井内积水
9	交流弧焊机	4	BX1-500	500A	钢筋加工
10	插入式振捣器	3	ZN50/ ZN30		混凝土振捣
11	挖掘机	1	200	/	挖方修路
12	自卸车	1		5t	运输土石方

十、劳动力配备

10.1施工人员配备

具体见劳动力配置表。

三都隧道通风竖井施工劳动力配置表

工作内容	工作性质/工种				小计
工作内容	管理	技术	技工	普工	小计
现场管理与技术	1	2			3
测量		4			4
监控量测		2			2
喷射混凝土			2	2	4
钢筋制作			2	2	4
钢筋安装			2	2	4
模板安装			3	3	6
砼浇筑			4	4	8
搭设支撑管架			2	2	4
开挖施工			9	9	18
砼拌合及运输			4		4
合计					61

十一、安全、质量保证措施

11.1安全保证措施：

11.1.1对所有施工人员开展安全思想教育，牢固树立“安全第一”的思想，坚持“安全生产、预防为主”的方针。建立健全安全施工制度、规程和操作细则和组织机构，对每一项工序进行施工方案和安全技术措施交底工作。
    11.1.2所有现场施工人员挂牌上岗并配备齐安全防护用品。施工时在明显位置树立施工安全标志牌，实施井口24小时值班制度严禁非生产人员进入施工场地。
    11.1.3施工人员下井前，应将井内积水抽干，并向井内送高压风5分钟以上，待井内污蚀空气排出后，方可下人施工。抽水时井内不得留人。
    11.1.4施工人员上下井应采用钢爬梯及随竖井开挖安装的步行梯。
    11.1.5吊放物品用的电动葫芦、钢丝绳及吊桶等在使用前要仔细检查，消除一切安全隐患。
    11.1.6竖井内照明使用36V安全电压、带罩灯泡照明。
    11.1.7井口设高度不小于1.2m的围护档。

11.1.8在井口上操作的人员应站在放置牢固的操作平台上，停止施工时，应有钢筋网盖板盖好，以防设备、人员坠入孔内。
11.1.9卷扬机应按有关操作规程使用。

11.1.10进行严格的施工监挖量测，信息化施工。按设计要求进行地面沉降观测、锁口圈水平位移监测、锁口圈沉降观测、竖井井壁收敛监测，随施工进度对地质情况做地质素描，并绘制地质柱状图。

11.1.11根据施组和工程实际情况，编制详细的安全操作规程、细则，并制定切实可行的安全技术，分发至工班，组织逐条学习、落实，抓好“安全五同时”（即：在计划、布置、检查、总结、评比生产的同时，计划、布置、检查、总结、评比安全工作）和“三级安全教育”。

11.2质量保证措施

11.2.1对所有施工人员，定期进行质量教育，牢固树立“百年大计，质量为本”的观念，在施工中坚持“谁施工谁负责”的原则。
    11.2.2在施工中严格实行“三检制”。工序交接必须有班组间的交接检查，上道工序不合格的不能进行下一道工序施工，班组自检合格后，由质检员进行复检，并填写质检评定表；隐蔽工程必须在内部检查合格后，再报监理工程师及设计单位检查，监理检查合格后才能进行下一道工序的施工。
    11.2.3把好原材料进场关，严格执行进场报检、抽样检验试验工作，不合格的材料不准进场使用。
    11.2.4施工测量实施三级复核制度，并配合监理进行检核，以确保结构位置准确、尺寸准确。
    11.2.5砼采用合格的预拌砼。喷砼配合比根据试验室提供理论配合比后，及时试喷取样送检，以便及时调整，做出合理的施工配合比。
    11.2.6及时作好质量检查记录，收集并整理各种质量保证资料。