山洞擴建工程專項施工方案一、工程概況1.1項目背景本工程為既有天然山洞擴建項目，位于XX區(qū)域山體中段，原始山洞軸線長85米，平均寬度6.2米，最大凈空高度4.8米。擴建后總長度延伸至150米，新增區(qū)域采用矩形斷面設計，凈空尺寸為8m（寬）×6m（高），開挖總量約5800立方米，支護面積達2300平方米。工程地質勘察顯示，洞身穿越中風化砂巖地層，巖體完整性系數(shù)Kv=0.65，飽和單軸抗壓強度35-45MPa，存在3組主要節(jié)理裂隙，最大涌水量預計15m3/h。1.2主要建設內容洞體開挖工程：分區(qū)分段進行爆破及機械開挖作業(yè)初期支護系統(tǒng)：噴射混凝土+錨桿+鋼拱架聯(lián)合支護體系二次襯砌施工：C30防水混凝土整體澆筑排水系統(tǒng)：截水溝、集水井、排水盲管綜合布置通風照明：軸流風機+LED防爆燈具系統(tǒng)安裝附屬設施：洞內路面硬化、安全護欄及應急通道設置二、施工總體部署2.1施工分區(qū)劃分采用"三區(qū)段四分部"施工法，將工程劃分為：Ⅰ區(qū)（進口段）：K0+000~K0+050，長度50m，采用全斷面開挖Ⅱ區(qū)（擴建段）：K0+050~K0+120，長度70m，分上下臺階開挖Ⅲ區(qū)（延伸段）：K0+120~K0+150，長度30m，采用CRD工法施工2.2施工平面布置洞口區(qū)：設置30m×20m施工平臺，布置空壓機站（2臺20m3/min空壓機）、混凝土攪拌站（HZS35型）、材料堆放區(qū)（分鋼材區(qū)、砂石料區(qū)、水泥罐）棄渣場：選址于洞口東南側500m處，占地面積1200㎡，最大堆渣高度8m辦公生活區(qū)：采用集裝箱式臨建，設置管理人員宿舍、工人宿舍、食堂及衛(wèi)生間，配備消防設施及污水處理系統(tǒng)施工便道：修建4m寬雙車道便道1.2km，路面采用20cm厚C20混凝土硬化2.3施工進度計劃施工階段主要工作內容計劃工期關鍵節(jié)點控制準備階段施工便道、臨建、設備進場20天第15天完成三通一平開挖階段Ⅰ區(qū)開挖及支護45天月開挖進尺≥30m支護階段Ⅱ區(qū)初期支護施工60天鋼拱架安裝間距≤1m襯砌階段Ⅲ區(qū)二次襯砌35天混凝土抗?jié)B等級≥P8收尾階段設備安裝及系統(tǒng)調試25天通風系統(tǒng)風量≥3次/h三、主要施工方法3.1洞體開挖施工3.1.1爆破開挖工藝（Ⅰ區(qū)全斷面法）鉆孔作業(yè)：采用YT-28風動鑿巖機，鉆孔直徑42mm，周邊眼間距45cm，抵抗線60cm，掏槽眼深度超挖10%裝藥參數(shù)：選用2#巖石乳化炸藥，周邊眼采用間隔裝藥，線裝藥密度0.25kg/m，掏槽眼連續(xù)裝藥，單孔裝藥量1.8kg起爆網(wǎng)絡：非電毫秒雷管起爆，采用"V"型掏槽，段別使用1-15段，總延期時間控制在300ms以內安全控制：爆破振動速度≤15cm/s，每次爆破前30分鐘進行清場，設置3道警戒防線3.1.2機械開挖工藝（Ⅱ區(qū)臺階法）上臺階施工：高度3.5m，采用CAT320挖掘機配合破碎錘開挖，循環(huán)進尺1.5m/循環(huán)下臺階施工：滯后上臺階5m，保留2m寬核心土，采用小型挖機（PC120）開挖出渣系統(tǒng)：配置2臺15t自卸汽車，洞內采用扒渣機裝渣，運輸?shù)缆菲露瓤刂啤?0%超挖控制：周邊輪廓線預留15cm保護層，采用人工修鑿，確保開挖輪廓平整度≤150mm/2m3.2初期支護施工3.2.1噴射混凝土施工材料配比：C25噴射混凝土，水泥:砂:石:水=1:2.2:2.8:0.45，摻加8%速凝劑施工參數(shù)：工作風壓0.4-0.6MPa，噴射距離1.2-1.5m，噴射角度75-90°作業(yè)流程：巖面清理→2.掛設鋼筋網(wǎng)（φ6.5@200×200）→3.初噴（厚度5cm）→4.復噴至設計厚度（15cm）質量控制：噴射混凝土24h強度≥10MPa，平整度偏差≤80mm，厚度檢測合格率≥90%3.2.2錨桿施工系統(tǒng)錨桿：采用φ22×3500mm中空注漿錨桿，按1.2m×1.2m梅花形布置，錨固力≥150kN施工工藝：鉆孔（直徑50mm，深度3600mm）→2.清孔（高壓風沖洗）→3.錨桿安裝→4.注漿（水灰比1:1水泥漿，注漿壓力0.5-1.0MPa）特殊處理：節(jié)理密集帶增設φ25鎖腳錨桿，長度4.5m，與水平面夾角30°3.2.3鋼拱架安裝型鋼選擇：I20b工字鋼拱架，每榀分3段加工，法蘭盤連接安裝流程：測量放線→2.拱架就位（采用液壓臺車）→3.臨時固定→4.螺栓連接→5.焊接加固技術參數(shù)：拱架間距80cm，安裝偏差：高程±30mm，中線±50mm，垂直度≤2°四、二次襯砌施工4.1模板工程模板體系：采用12mm厚竹膠板+50×100mm方木背楞+φ48×3.5mm鋼管支撐臺車設計：定制12m長液壓襯砌臺車，面板厚度16mm，配置4套液壓千斤頂，行走系統(tǒng)采用軌道式設計安裝要點：模板接縫處粘貼5mm厚海綿條密封臺車定位偏差控制在±10mm內支撐體系間距≤80cm，掃地桿距地面≤20cm4.2混凝土工程配合比設計：C30P8防水混凝土，水泥:粉煤灰:砂:石:水:外加劑=1:0.25:1.8:2.6:0.42:0.015澆筑工藝：混凝土輸送（采用HBT60型輸送泵，水平管長30m，垂直管長15m）分層澆筑（厚度≤500mm）振搗密實（插入式振搗棒，振搗時間20-30s）養(yǎng)護（覆蓋保濕，養(yǎng)護期≥14d）抗裂措施：摻加聚丙烯纖維（0.9kg/m3）控制入模溫度≤28℃設置后澆帶（每30m一道）五、特殊施工技術5.1涌水處理技術超前排水：掌子面布置3個φ108mm超前管井，深度15m，傾角15°排水系統(tǒng)：環(huán)向排水盲管（φ100mm透水管，間距5m）縱向排水主盲管（φ150mm雙壁波紋管）集水井（每50m設置1個，容積2m3，配置2.2kW潛水泵）堵水措施：局部涌水點采用水泥-水玻璃雙液注漿，水灰比1:1，注漿壓力1.5-2.0MPa5.2通風排煙系統(tǒng)機械通風：洞口安裝2臺SDF-No11.2型軸流風機（風量22000m3/h），采用壓入式通風風筒布置：φ1000mm阻燃風筒，每節(jié)長10m，搭接長度≥15cm，風筒出口距掌子面≤15m通風管理：爆破后通風時間≥30min洞內氧氣含量≥20%粉塵濃度≤2mg/m3六、質量安全保證措施6.1質量管理體系檢測制度：原材料進場檢驗（鋼材、水泥、砂石料每批次必檢）混凝土試塊留置（每100m3留置3組，標養(yǎng)+同養(yǎng)）錨桿抗拔力試驗（每300根一組，每組3根）質量控制點：開挖輪廓線（允許偏差±150mm）噴射混凝土厚度（采用地質雷達檢測）鋼拱架安裝位置（全站儀復核）6.2安全防護措施洞口防護：設置6m寬安全防護棚（采用I16工字鋼+5cm厚木板），安裝門禁系統(tǒng)洞內支護：掌子面后方5m設置臨時避難硐室（3m×2m×2.5m）每20m設置應急照明及消防器材箱高風險區(qū)設置聲光報警裝置爆破安全：爆破警戒半徑300m爆破器材實行"雙人雙鎖"管理啞炮處理采用二次爆破法6.3應急預案突水應急：儲備2臺備用潛水泵（功率5.5kW），設置防水閘門（鋼板厚度10mm）塌方處理：配備20m3應急鋼支撐，儲備速凝混凝土50m3火災事故：配置4套自救式呼吸器，設置2條逃生通道（主通道+備用通道）七、施工機械設備配置設備名稱型號規(guī)格數(shù)量功率/能力用途空壓機LGF20/82臺20m3/min風動工具動力挖掘機CAT3201臺1.2m3土方開挖裝載機ZL501臺3m3裝渣作業(yè)自卸汽車15t4輛-渣土運輸混凝土輸送泵HBT601臺60m3/h混凝土澆筑噴漿機PZ-52臺5m3/h噴射混凝土錨桿鉆機MQT-1303臺-錨桿鉆孔軸流風機SDF-No11.22臺55kW通風排煙八、環(huán)境保護措施8.1揚塵控制施工便道：每日灑水3次（早中晚各1次）料場封閉：砂石料場設置2.5m高圍擋及防雨棚出渣車輛：安裝自動沖洗平臺，覆蓋篷布運輸8.2噪聲防治設備降噪：空壓機、破碎機設置隔音罩，噪聲≤85dB作業(yè)時間：控制夜間（22:00-6:00）不進行爆破作業(yè)距離控制：高噪聲設備遠離居民區(qū)≥150m8.3水土保持棄渣場防護：周邊設置截水溝（30cm×40cm），底部鋪設防滲膜施工廢水：設置三級沉淀池（10m×5m×1.5m），處理后回用植被恢復：工程結束后對棄渣場進行覆土綠化，種植本地樹種九、應急預案9.1坍塌事故應急處置預警機制：監(jiān)測系統(tǒng)實時監(jiān)測圍巖變形（每小時記錄1次），當位移速率超過5mm/d時啟動預警應急響應：立即停止作業(yè)，組織人員撤離啟動備用電源，加強照明采用速凝混凝土封閉掌子面增設臨時鋼拱架加固救援物資：儲備200m鋼管、500張竹膠板、1000個沙袋9.2火災事故應急處置報警程序：現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)火情立即撥打項目部應急電話（內部號碼XXXX），同時啟動聲光