洞门施工方案.docx

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洞门施工方案

一

为确保洞门的施工质量,正确控制洞门施工中各个工艺的取值,熟悉洞门施工中的各道工序操作,指导后续洞门施工,特制定首件施工方案并实施,通过首件的实施解决目前工作中存在的问题.现将右洞洞门确定为首件工程。

一、编制依据

1、连州至怀集高速公路施工招、投标文件；

2、广东省连州（湘粤界）至怀集公路项目两阶段施工图设计第7

标段第四册第一分册（鹿鸣关隧道）;

3、《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）;

4、《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）；

5、《爆破安全规程》（GB6722-2011）；

6、现场勘察及实地调查资料。

二、工程概况

（一）工程概述

鹿鸣关隧道为特长公路隧道，左、右线分离布设。

鹿鸣关左线隧道起讫桩号为ZK54+913～ZK58+101，长度为3188m，连州端采用削竹式洞门，怀集端采用端墙式洞门；鹿鸣关右线隧道起讫桩号为YK54+927～YK58+129，长度为3202m，连州端采用削竹式洞门，怀集端采用端墙式洞门。

鹿鸣关隧道连州端洞口段线间距为34.9m，洞身段线间距约为49.6m，怀集端线间距约为35.3m。

左线隧道连州端位于R=3300m的圆曲线上（设-2%超高），洞身位于直线上，左线隧道怀集端位于R=3500m的圆曲线上；右线隧道连州端位于R=3200m的圆曲线上，洞身位于直线上，右线隧道怀集端位于3500m的圆曲线上。

根据鹿鸣关进口洞口地形情况，隧道洞门均采用削竹式，分离布设，左线隧道洞口进口里程为ZK54+913，明暗分界设在ZK54+925，明洞长12m；右线隧道洞口进口里程为YK54+927，明暗分界设在YK54+944，明洞长17m。

均采用明挖法施工。

（二）工程地质条件

1、地形地貌

隧道穿越中低山地貌区，山高坡陡，地面标高197.2～711m，相

对高差约514m，山体植被茂密。

怀集端洞口外为G323陡崖，与鹿鸣关大桥相连。

2、地质构造

根据工程地质调绘资料，隧址区内发现F3、F3-1、F4-1、F4断

层出露；隧道起点至YK56+830（ZK56+880）地层岩性主要为中下泥盆统砂岩、粉砂岩及其风化岩；YK56+830（ZK56+880）～YK57+540（ZK57+580）地层岩性主要为寒武系水石组砂岩、变质砂岩、板岩、粉砂质板岩、片岩；YK57+625（ZK57+650）～隧道终点地层岩性主要为燕山一期花岗岩。

根据调绘成果，随址区内桂头群岩层产状为90°～120°∠20°～40°，岩层走向与隧道轴线交角约45°～60°。

隧道怀集端右线洞口附近可见两条中型冲沟，水土流失比较明显，地表面流对洞口边坡有一定的冲刷破坏作用。

三、组织机构

任职

姓名

公司职务

技术资格

签名

组长

谭晓宇

项目副经理

高级工程师

副组长

王毕

项目总工

高级工程师

邢化引

项目安全总监

工程师

组员

杨康

项目工程部长

工程师

孙天志

项目安质部长

工程师

陈亮

项目实验室主任

工程师

付国

项目测量队长

工程师

吴天新

隧道技术主管

工程师

凤鹏博

隧道技术主管

工程师

四、施工准备

1、施工现场调查：

施工前经详细调查施工现场，发现并无地下管线、输气管道及通信线路等民用设施。

2、施工便道：

从国道到洞口前场地的临时施工便道已修好，并已按规范进行了硬化。

3、技术准备：

（1）核对图纸和补充调查。

组织技术、测量、试验等人员对设计文件、图纸、资料进行了现场核对。

（2）测量放样：

洞口开挖施工前，认真做好线路复测和现场核对。

现已完成洞口开挖前的施工放样。

4.施工部署

施工人员组织机构。

我项目经理分部由项目经理及总工对工程部、安质部、以及施工队进行领导和协调，工程部、安质部对施工队伍、班组进行管理和监督。

五、施工方法及施工工艺

明洞洞门施工工艺流程见图1。

图1隧道明洞施工工序图

（一）明洞边仰坡开挖

1、开挖前，首先测量放线，及早完成截水沟的修建。

同时对洞口附近的地形、地貌及地质条件进行调查，排除陷穴、滑坡对隧道的危害后再进行施工。

2、明洞开挖全断面由高到低，从上而下，由外向里逐层开挖，最后刷坡至边坡线，严禁掏底开挖。

3、明洞开挖采用挖掘机开挖，自卸车运土至设计弃土场。

每开挖层按2m计算，每开挖一层就进行边仰坡挂网锚喷防护。

4、开挖时要确保边坡的平顺和稳定，尽量避免超、欠挖和对周围围岩的扰动。

开挖边、仰坡时，随挖随支护，随时监测、检查山坡稳定情况，加强防护。

5、明洞每挖深5米，复测中心桩一次，测定其中线、标高及宽度，以控制明洞的中线和边坡的大小。

6、洞口段由于埋深较浅，且为全-中风化砂岩、粉砂岩夹石英岩组成，裂隙发育，易导致坍塌。

为安全进洞，均采用套拱。

明洞施工至明暗交界处时，预留套拱施作位置。

7、洞口施工时加强防排水，防止长时间浸泡墙脚的隧底造成边坡失稳。

8、弃碴场随时采用推土机平整，必要时用压路机将弃碴场碾压密实，保证弃碴场平整和分层弃碴。

（二）明洞洞门边仰坡防护

1、边仰坡边开挖边进行锚喷网防护，及时封闭边仰坡。

2、人工刷坡完成后，边坡按1.5m×1.5m梅花阵型布设锚杆位，锚杆长3m；仰坡按1.2m×1.2m梅花阵型布设锚杆位，锚杆长4m，均采用Φ22砂浆锚杆。

3、锚杆在各开挖台阶上利用简易台架施钻，施工工艺为：

A在岩面上标出锚杆位置；B钻孔；C清除孔内粉尘；D装入药包；E打入锚杆，上垫板。

4、锚杆施作完成后，人工布设Φ8钢筋网，钢筋网间距25cm,钢筋网与钢筋网连接处要点焊在一起，使钢筋网在喷射时不易晃动，钢筋网在加工厂加工成片，现场再焊接起来形成整体。

同时钢筋网与锚杆要形成一个整体。

5、喷射混凝土标号为C20，厚度10cm。

为减少回弹量，和粉尘对人体的危害，提高一次喷层厚度，喷射砼全部采用湿喷机施喷。

图2锚喷网边仰坡防护施工工艺流程图

6、喷射混凝土分段，分片由上而下顺序进行，每段长度不超过6米，一次喷射厚度控制在6cm以下，喷射时插入长度比设计厚度大5cmф8钢筋，每1-2米设一根，作为施工喷层厚度控制用，后一层喷射在前一层混凝土终凝后进行。

锚喷网边仰坡防护施工工艺见图2。

（三）大管棚超前支护

1、洞口段由于埋深较浅，且为全-中风化砂岩、粉砂岩夹石英岩组成，裂隙发育，易导致坍塌。

为安全进洞，均采用套拱。

明洞施工至明暗交界处时，预留套拱施作位置。

套拱施作前，清理边仰坡，并对边仰坡进行锚杆挂网和喷砼封闭。

2、套拱的施工方法如下：

当仰坡刷至起拱线时，下部适当预留核心土，套拱边墙两侧各开槽至设计里程。

然后测量放线,确定套拱位置及标高。

立模、装套管、浇注套拱混凝土，内模采用型钢拱架、组合钢模板，外模采用木模，并随混凝土浇注高度增加而加高。

浇注拱部时根据设计在混凝土内按设计管棚间距和角度埋设φ127mm导向钢管，然后进行ф108管棚。

超前注浆预支护。

具体步骤如下：

（1）施作洞口套拱（即导向墙）。

由于管棚钢管设置较密，施工精度要求高，因此为了保证施工质量，在施作套拱时，预埋36根的导向管，加强钻孔导向。

施工混凝土时，导向管的两端有编织袋堵塞，防止混凝土进入导向管。

套拱长度2米，C20混凝土现浇，厚60cm；模板采用5公分厚度的木模板，要求表面平整、顺直且以新机油作为脱模剂。

支撑采用直径42mm焊接钢管，间距80cm，加强支撑强度，防止模板变形，支持混凝土拱圈浇筑顺序从两侧拱脚向拱顶对称进行，间歇及封顶的层面成辐射状。

（2）搭设平台。

碗扣式钢管搭设平台，搭设时由下往上逐层使用，逐层搭设。

平台要满足承重和水平推力的要求。

（3）设备定位。

钻孔前，对每个孔进行编号。

并对每个钻孔的位置、钻杆的倾角及方位角都要认真校对，保证钻机轴线与导向管轴线一致。

钻机经过测量定位后，采用专门的固定件，牢固固定在平台上。

图3大管棚超前支护施工工艺流程图

（4）钻孔。

钻孔是管棚施工的关键环节，能否保证钻孔的质量，如不坍孔、缩孔，孔壁的光滑度、孔向及孔的下挠度等都直接关系到管棚的施工效果。

每孔钻孔施工过程中加强清孔，成孔后再次清孔。

施工中针对不同的地层，采用不同的钻孔施工方法：

土层采用“钻杆+薄壁岩芯管+三翼钎头”的钻具组合进行施工；破碎岩层采用“螺旋钻杆+潜孔冲击器+钻头”的钻具组合进行施工。

（5）钻孔测斜及纠偏。

管棚施工中对钻孔方向（空间位置）的精度要求很高，终孔位置出现偏差将会产生诸如：

妨碍邻近管子的钻设、形状参数不齐导致支护交果不好、管子下沉侵限开挖时需切除造成间隔增大而发生坍塌等影响质量的情况。

（6）顶管施工。

顶管施工利用水平钻孔设备进行顶进施工，顶进速度快，且操作方便。

①管棚钢管加工。

根据地质条件、注浆工艺需要，管棚钢管采用有孔钢花管，为方便注浆，钢花管孔眼采用梅花形分布。

②管棚钢管的编组。

管棚钢管安装时，考虑管棚受力、整体结构等因素，要求在同一断面内的钢管接头数量不大于50%，并且相邻钢管的接头至少要错开1m。

③钢管顶进。

钢管顶进前，先检查钻孔孔道是否干净，可用岩芯管再一次扫孔，清除孔道内的岩渣、碎块等。

安设钢管时，认真检查钢管质量。

丝扣加工不好或钢管有轻微弯曲等均不得使用。

顶进时，在岩层段阻力相当大，因此，在钻机与套拱之间宜用“葫芦”拉紧。

钻机加压不要过大，过猛，发现顶进阻力大时，可边旋转、边顶进，甚至借冲洗液辅助顶进。

（7）管棚注浆。

在设计给出浆液种类、预期注浆效果等条件下，保证施工质量，在实际注浆施工前进行现场原位注入试验，确定科学的注浆方法及最优注浆参数等，来指导注浆施工，以保证注浆效果。

①管棚孔口钢管安装。

注浆前，把导向管和钢管间隙密封。

为保证注浆效果，孔口设排气孔。

注浆时，把排气阀打开排气，等浆液从排气阀流出时，再把排气阀关掉。

②管棚注浆。

水泥浆水灰比：

1:

1,注浆压力：

初压0.5—1Mpa；终压1.5—2MPa。

注浆液必须搅拌均匀，然后经滤网放入储浆桶，再由注浆泵经管路注入到钢花管中。

注浆时，控制好注浆压力和速度，在注浆泵及钢管孔口处设专人操作，认真观察压力表和孔口有无异常现象。

先灌注“单”号孔，再灌注“双”号孔。

每注完一桶，就要把孔口注浆阀关闭，以防浆液倒流。

现场技术人员对注浆过程做好详细记录。

③注浆结束标准。

钢花管注浆按单孔注浆量达到设计注浆量作为注浆结束标准。

当注浆压力达至设计终压20min后，进浆量仍达不到设计注浆量时，也可结束注浆。

另外，当注浆压力达到终压的80%时，出现较大的跑浆，经间歇注浆后，也可结束注浆。

（8）注浆效果检测。

管棚注浆施工完毕后，为了探明注浆加固效果，需采取一定的检测手段对注浆效果加以评定，从中找出不足，加以改进，不断提高注浆技术水平。

一般采取钻探取芯法和根据开挖后的实际情况进行检测。

（9）施工过程技术措施：

①在钻孔过程中用测斜仪测定量测钢管钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求，及时纠正。

②在钻进过程中注意控制水量不过分冲刷孔壁；应能形成泥浆护壁。

③管棚注浆时注意调试好浆液的配合比，控制注浆压力和注浆量，以达到设计注浆效果。

配制水泥-水玻璃浆液时，严防水泥包装纸及其它杂物混入。

拌好的浆液在进入贮浆槽及注浆泵之前，对浆液进行过滤，未经过滤网过滤的浆液不允许进入泵内。

配制的浆液在规定的时间内注完。

大管棚超前支护施工工艺流程图见图3。

（四）明洞洞门施工

1、施工准备

将预留的核心土全部挖除，并挖至仰拱底面，清除仰拱表面浮土。

明洞仰拱施工前，要求基地承载力不小于300kPa。

如不满足，应进行基地处理。

2、砼施工

在仰拱砼施工时，要将隧底的杂物清理干净，先浇筑仰拱防水砼，砼要严格按照批复的配合比拌制，浇筑采用砼输送泵，要注意对砼的及时振捣，且不得出现