隧道进洞施工方案45三分部上报版Word格式文档下载.docx
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附件2隧道台阶法施工示意图-25-
附件3喷射砼施工程序图-26-
附件4隧道出口浅埋段防排水示意图-27-
隧道进洞施工方案
1、概述
鸡公山隧道为上、下行分离的四车道高速公路分离式隧道，隧道位于广东韶关浈江区十里亭镇良村，出口位于一近东西向斜坡上，左线圆曲线半径为2400m，右线圆曲线半径为2400m，邻近一鱼塘，出口部位连接坳背大桥，边坡为逆向坡，坡度较缓。
1.1、编制依据
1）、乐昌至广州高速公路（坪石至樟市段）鸡公山隧道设计图；
2）、《公路隧道施工技术细则》（JTG/TF60-2009）；
3）、《公路隧道施工技术规范》（JTGF60-2009）；
4）、《公路隧道设计规范》（JTG70-2004）；
5）、《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1—2004）
6）、广乐高速公路施工招标文件、省高提出的要求及其有关施工管理、技术文件。
1.2、编制原则
全面兑现合同的原则。
以一流的技术、一流的管理、一流的装备、一流的质量，高起点开局、高标准推进、高质量完成本隧道工程。
坚持科学性、先进性、经济性与合理性、实用性相结合的原则。
采用先进的施工技术、科学的组织方法，合理的安排顺序，推动技术进步，实现经济效益与社会效益的双丰收。
坚持高起点规划、高标准要求、高质量落实，全面实现质量目标的原则。
积极推广应用新技术、新工艺、新设备、新材料、新测试方法，采用国内外先进、成熟可靠的方法和工艺，优化施工方案，实现质量目标。
坚持试验先行、样板引路；
隧道开挖、支护、衬砌等全部按试验先行、样板引路原则进行施工。
坚持以人为本，安全生产的原则。
施工生产活动始终把人的健康安全放在首位，严格执行GB/T28001-2001职业健康安全管理体系，认真编制施工安全技术方案，加强过程控制，落实保证措施，保证安全生产投入，实现安全生产。
实现文明施工，重视环境保护，合理规划临时用地，节约原材料消耗，按照指挥部对本工程的环境保护要求，精心组织，严格管理。
把施工对环境的影响降低到最低程度，创建安全文明施工标准化工地。
1.3、工程概况
鸡公山隧道出口段经物探推测砂岩与灰岩不整合接触带,为断层接触,上覆粉质粘土,碎石土,且局部夹有大块状砂岩孤石.滚石,下伏基岩为中微风化灰岩,局部地段有强中风化砂岩分布.ZK22+175－ZK22+220段隧道穿越地层主要为粉质粘土、碎石土、大块壮砂岩孤石、滚石，土质较软弱,结构松散,强度和稳定性极差,施工开挖易大规模坍塌及侧壁失稳。
经现场测量放样、勘察,左、右线隧道明洞段地面覆盖层非常薄弱,地表高程与设计拱顶高程，局部约为1—1.8m,且地理位置横向呈右高左低,实属偏压地段,左洞拱顶地表是一条数百年的水冲沟，LZK22+175－LZK22+225段50m长隧道直接穿越冲沟,冲沟中外露孤石较多,覆盖层较薄，隧道开挖施工时可能会出现冒顶现象,或连带大规模,大面积坍塌。
2、施工总体部署
2.1施工组织机构
根据整体施工计划，为保证后续工程的按时完成。
计划对施工人员做以下安排：
人员安排表
序号
工种
姓名
人数
负责项目
1
隧道负责人
魏优良
全面管理与协调
2
现场生产负责人
魏明灯
现场技术负责
3
测量负责人
王磊
隧道全面测量工作
4
安全员
魏优福
现场安全与文明施工管理
5
作业队长
魏荣雄
现场施工管理
6
财务
林斯盛
资金支配管理
7
质检工程师
吴永博
工程质量检测与监督
8
支护班负责人
童正华
20
初期支护
9
机械班负责人
刘金利
施工机械操作
10
开挖班负责人
陈华文
开挖爆破
11
二衬班负责人
魏优棋
40
二次衬砌
12
杂工班班长
陈人龙
文明施工等杂物
2.2施工计划安排
根据总体的计划工期及控制节点工期要求，充分考虑自然条件、进场时间等因素，对本隧道做以下施工进度计划安排：
洞口、洞门及边仰坡开挖、地表加固，开工时间2011年4月10日，完工时间2011年5月25日，45天；
大管棚、超前小导管施工，开工时间2011年5月1日，完工时间2011年5月15日，15天；
2.3施工主要机具及材料计划
1）、主要机具
根据施工进度、合理组织一批性能优良、生产效率高的施工设备进场，充分满足工程任务的需要，确保施工工期，并根据变化随时加以调整。
主要施工设备见下页表：
2）、材料组织
为了保证在施工过程中材料供应的不间断性，我部将对材料做如下储备：
钢筋50吨、水泥120吨、砂500m3、碎石500m3，其后根据施工需要，对材料进行提前采购，保证材料质量。
水泥、钢筋、等产品，分批分期提前申报项目经理部；
碎石、砂来源于龙归石料厂的符合设计规范要求的砂石料。
设备名称
规格型号
数量
进场日期或计划进场时间
装载机
ZL50
2011年2月25日
电焊机
500A/315A
2011年3月20日
空压机
艾维特22m3
砼搅拌机
750L
湿喷机
7m3/h
压浆机
3m3/h
潜孔钻
LF100
功丝机
φ12-φ40
墩粗机
凿岩机
YT-28
30
冷弯机
发电机
康明斯250KW
13
拌合楼
JS750
14
挖机
CAT315
15
测量仪器
R202NG
2011年2月20日
主要施工设备表
2.4、施工平面布置及临时设施方案
2.4.1施工场地布置
驻地建设在隧道出口端左幅（LZK22+245）100m处，房屋结构形式为：
活动板房；
主要布置有住房、办公室、食堂、洗澡堂等。
砼拌合站建设在隧道出口端右幅（LYK22+240）100m处，并设相应的拌合设备、砂石料场、钢筋加工场、空压机房等。
2.4.2隧道供水、供电、供风布置规划
2.4.2.1供水
隧道出口附近有充足的水源，水质优，在隧道出口山坡上设置一个100立方米的高位水池，铺设Φ100mm管路供水，确保生产用水需要。
2.4.2.2供电
1）供电线路
在隧道出口左侧设1座1000KVA变压器，就近从高压电网搭线接入。
洞内采用10KV铠装电缆进洞。
2）照明
洞口外非作业面采用220v照明线路。
洞内照明系统的电压不高于36V，在潮湿和易触及带电体场所的照明供电电压不大于24V。
2.4.2.3高压供风
隧道施工供风采用固定式空压站和移动空压机相结合供风。
布置1个固定式空压机站，布置于隧道出口右侧，空压机选用21.2m³
/min的E750HH中风压空压机。
每站布置2台，每站总供风能力84.80m³
/min，供隧道灌浆钻孔用风，亦可为钻爆开挖提供用风，主风管采用DN150。
移动空压机选用LWJ-20/7c空压机，每工作面布置1台，随钻爆开挖前进，为钻爆开挖、支护提供用风。
2.4.2.4洞内排水
防排水工程遵循“以排为主，防、截、排、堵相结合，因地制宜、综合治理”的原则，形成完整的防排水体系。
利用侧沟自然引排和施工时分段设集水井蓄水，抽水机抽排方式排水。
3、整体施工方案
隧道是本分部关键工程，为工期、安全、质量的控制重点。
遵循新奥法原理组织施工，坚持“早预报、管超前、短进尺、弱爆破、强支护、紧衬砌、勤量测”的施工原则，施工以大型专用设备为主，形成钻爆、支护、装运、注浆、防水衬砌等多条主要生产作业线，实现快速化施工。
明洞段Ⅴ级围岩采用预留核心土体的上下台阶法开挖。
运输采用无轨运输方法，挖掘机装碴，大型自卸汽车运输；
衬砌采用整体式液压台车全断面衬砌，混凝土采用输送车运输，泵送入模。
台阶法开挖见附件。
喷射砼采用湿喷机湿喷。
衬砌砼由搅拌站集中拌合，砼搅拌运输车运输，采用钢模+拱架泵送砼浇筑。
喷射砼施工方法见附件；
新奥法施工程序见附件。
3.1隧道左洞地表处理方案
3.1.1鸡公山隧道出口段经物探推测砂岩与灰岩不整合接触带,为断层接触,上覆粉质粘土,碎石土,且局部夹有大块状砂岩孤石.滚石,下伏基岩为中微风化灰岩,局部地段有强中风化砂岩分布.ZK22+175－ZK22+225段隧道穿越地层主要为粉质粘土、碎石土、大块壮砂岩孤石、滚石，土质较软弱,结构松散,强度和稳定性极差,施工开挖易大规模坍塌及侧壁失稳。
经现场测量放样、勘察,左隧道地面覆盖层非常薄弱,且地理位置横向呈右高左低,实属偏压地段,左洞拱顶地表是一条数百年的水冲沟，LZK22+175－LZK22+225段50m长隧道直接穿越冲沟,沟底孤石较多且埋深较浅,土质松散,遇到雨季洞内渗水严重,松散土质遇到长期雨水浸泡导致洞顶大面积垮塌,或倾陷。
为了确保隧道施工安全及以后通车长期运行安全,根据设计要求做好地质灾害治理工作，加强支护，做好防水排水措施，鉴于以上情况我部建议采用以下方案进行施工:
（1）该段处于碎石土层中，土质十分松散，从目前对地层揭表后看，已外露的孤石较多，成洞非常困难，建议采用地表导管注浆进行加固处理，预防拱部上方围岩出现拉应力而坍塌，地面预注浆加固范围为左隧道开挖外轮廓线两侧各5m，从LZK22+175－LZK22+225段，长度50m。
注浆管采用热轧无缝钢管，管径为76mm，壁厚6mm，节长2m、4m焊接而成，间距100cm×
100cm，梅花状布置。
（布置方法见附件）
（2）地表注浆加固的同时，进行引排水施工，在ZK22+175处采用挖掘机顺山体南北方向开挖一道排水沟，将水引排出拱顶以外，与右洞开挖外轮廓线一侧5m外的排水沟相接，沟渠结构为M7.5浆砌片石，结构尺寸为80×
80cm;
而后将穿越拱顶的原水沟用粘土（或混凝土）封堵。
（引排水沟平面示意图见附件）
3.1.2隧道出口明洞开挖后挂口进洞为V级围岩加强浅埋段，该段处于碎石土层中，开挖跨度大，成洞困难，需从地面注浆对底层进行加固处理，预防拱部上方围岩出现拉应力而坍塌，地面预注浆加固范围为隧道开挖外轮廓线两侧各5m。
3.1.3出口段暗洞施工从覆盖层达到5m位置开始。
但根据现场实际情况，土质覆盖层较薄，一般为1~1.8m，下部为下伏基岩。
地表注浆从ZK22+175位置开始，ZK22+245结束；
施工前，先计算出每个注浆孔的坐标，并根据坐标测量出每个注浆孔的地表高程，由此计算出每根注浆管的长度，计算时，考虑管棚施工的空间，避免注浆管和超前钢管相撞。
注浆管采用热轧无缝钢管，管径为76mm，壁厚6mm，间距100cm×
3.1.4地表注浆加固完工后，及时进行引排水施工，从ZK22+175处开始，采用挖掘机顺山体南北方向开挖一道排水沟，将水引排出拱顶以外，而后将穿越拱顶的原水沟用粘土封堵。
引排水沟平面示意图见附件。
3.2右洞及浅埋地段开挖
3.2.1小导管注浆加固地表层，加固方法与左洞相同
3.2.2左右洞口浅埋地段开挖，严格遵循“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、早封闭、勤量测”的原则施工。
洞口浅埋地段采用环状开挖留核心土的施工方法：
先施作超前支护→开挖上部环状土并进行拱部初期支护→核心土开挖→下部开挖及初期支护→进入下一循环。
拱部环状土开挖完成后，初喷砼5cm，检查修整断面，按设计架立钢拱架，安设纵向连接筋，钢拱架架立完成后进行中线、高程及净空尺寸检查，经检查合格后，及时在钢架与围岩间设置砼垫块，施作锚杆、挂钢筋网、复喷砼至设计厚度。
拱部初期支护施工完后，开挖核心土。
如果拱部监控量测变形较大或有扩大趋势时，在监理工程师许可下可适当加设初期，以确保施工安全。
核心土开挖完成后，进行下部开挖，采用跳槽方式开挖。
开挖完成后，及时初喷砼，同时接拱架，施工锚杆，复喷砼至设计厚度。
进入下一循环。
施工时为确保安全，施工前备用一定数量为防止围岩松动坍塌的钢构件，钢构件采用定型I18工字钢制作，结构形式及其连接方式应简单牢固，易于装卸、使用。
同时备用足够数量的超前小导管，在围岩极为破碎时，在监理工程师许可下，可根据实际情况加密、加长或全断面布设超前注浆小导管。
3.3、洞口与明洞防排水
3.3.1为防止地表水冲刷洞口和洞口边、仰坡的水流入隧道，具体措施是在明洞回填层顶面洞门墙背设排水沟；
明洞槽边、仰坡开挖线5m以外设截水沟。
排水沟采用矩形断面，尺寸为60cm×
60cm；
截水沟可采用矩形断面或梯形断面，将洞口边、仰坡地表水引至洞口以外。
排水沟、截水沟迎水一侧沟壁不能高于坡面。
正确的设置如图3.3.1.a所示，错误的设置如图3.3.1.b所示。
3.3.2为了防止洞外的水流入隧道，将洞外泥砂和杂物带入洞内，堵塞洞内排水系统。
当出口方向的路堑为上坡时，采用沿路线方向反坡排水；
当地形条件限制，反坡排水有困难时，在隧道口设置了有流水篦的横向路面截水沟，阻止洞外路面水流入隧道内。
1）为了防止地表汇水的渗透，回填土选择良好的粘土与边坡搭接良好。
2）对衬砌背后的地下水，靠山侧边墙底或边墙后，设置纵向和竖向盲沟，将水引至边墙泄水孔排出。
3）明洞与隧道接头处是渗漏水的薄弱环节，因此，明洞与隧道接头处，按设计要求做好防水处理。
为此，明洞混凝土浇筑严格按新旧混凝土施工规则要求施做，明洞防水层往隧道延伸一定长度，并做好仰坡脚与明洞填土的搭接。
3.4进洞施工程序
洞顶截水沟开挖、砌筑→洞口其他排水工程→洞口土石方开挖→边仰坡及成洞面临时防护→洞口套拱、管棚棚架式体系等辅助进洞措施施工→明洞基础及洞身施工→明洞防排水施工→明洞回填
3.4.1施工要点
1）洞口开挖前先做好洞顶截（排）水沟，防止地面水冲刷而导致边坡、仰坡落石、塌方。
截水沟及排水沟的上游进水口与原地面衔接紧密或略低于原地面，下游出水口妥善地引入排水系统。
2）边坡、仰坡以外山体表面的坑洼积水，按设计要求处理，不得用土石方填筑，避免土石流失堵塞排水沟渠，影响洞口安全。
3.4.2洞口土石方开挖
3.4.2.1洞口边坡及仰坡采用明挖法施工，自上而下分阶段、分层进行开挖。
第一阶段挖至设计临时成洞面，并视围岩情况，结合暗洞开挖方法，预留进洞台阶。
第二阶段开挖其余部分，形成永久边仰坡，不能掏底开挖或上下重叠开挖，必要时采取微震控制爆破。
洞口开挖工艺流程图
3.4.2.2边仰坡及成洞面临时防护为防止地表水渗入开挖面，保证此间洞口坡体的稳定性，采取锚喷网防护的形式。
洞口土石方开挖完成，及时进行防护。
防护施工前，将岩面浮渣及围岩清除干净并用高压风将坡面清理干净。
锚杆施工时，先在坡面上确定锚杆位置，并控制钻孔方向进行钻孔，孔深和孔径符合设计要求，钻孔完毕将孔内岩粉吹干净。
如果坡体含水量较大或有地下水，坡面渗漏较多，采取增设泄水孔或平孔的方法进行排水。
3.4.3洞口套拱、管棚棚架式等辅助进洞措施施工
为保证施工期间安全，该隧道出口端洞口施工段还采用了必要的辅助施工措施，主要有：
洞口超前长管棚、洞内超前短管棚、超前小导管、超前锚杆及地表注浆加固等。
3.4.4洞口长管棚施工
工序简要：
→→→→→
（1）洞口V级围岩加强段土质松散，隧道出口段局部岩石破碎，完整性较差，施工开挖易产生坍塌、变形甚至冒顶可能，易突泥突水，设计要求加强支护。
加之本隧道出口段山体含有大量孤石、滚石,管棚钻孔施工时极容易卡钻,送管困难,遇到孤石容易偏位,偏位太大起不到超前预支护的作用,洞身开挖时拱顶容易垮塌.为了施工安全及大管棚施工的准确性我部建议大管棚长度（左、右洞）均由原来的40米改为20米。
（2）大管棚缩短后V级围岩加强段内采用双层超前小导管和加密径
向中空注浆锚杆，具体布设形式如下:
第一层外插角15度,第二层外插角45度。
小导管采用外径42mm,壁厚为3.5mm热轧无缝钢管,钢管前端呈尖锥状,管壁四周钻8mm大小压浆孔,尾部1.5米不设孔,小导管L=4.5m环向间距30cm,外插角15度,搭接≥1.5m。
单洞每层每环设置54根小导管。
中空注浆锚杆由原设计L=3.5m@=100×
50变为L=4.5m@=50×
50，注浆按图纸施工工艺。
必要时加设锁脚小导管。
：
长管棚采用热轧无缝钢管，管径为108mm，壁厚6mm，节长3m、6m焊接而成，环向间距40cm，倾角1°
（不包含路线纵坡），方向与路线中线平行，钢管施打偏差控制在20cm以内，纵向同一横断面内的钢管接头不大于50%，相邻钢管接头至少须错开1m。
按设计要求在掌子面上准确画出本循环需设的管棚孔位。
长管棚孔位布置见下图：
采用XY-28-300电动钻机，从导向管内钻孔。
开孔时，低压慢转，钻孔过程中利用全站仪有效地控制钻孔位置，钻机立轴方向必须准确控制，在浇筑好的套拱上标出孔位和孔号，孔号分为奇数孔和偶数孔，偶数孔采用无缝钢管，奇数孔采用钢花管。
钻孔顺序为先钻奇数孔用于注浆，后钻偶数孔用于检查注浆质量。
清孔、检查钻孔合格后，安装钢管，应每钻完一孔便顶进一根钢管，钻进中应经常采用测量仪量测钻进的偏斜度，发现超过设计要求及时纠正，钢管采用3m、6m管节逐段节长，连接接头采用厚壁箍，上满丝扣，丝扣长度15cm，为保证受力均匀性，钢管接头应纵向错开，奇数第一节用3m，偶数第一节用6m，以后各节均用6m，为提高工作效率确保工期，根据该隧道地质特殊情况，预防丝扣钢管顶进时遇孤石钢管偏斜，失去管棚加固的作用，影响工程质量，我们预备了第二套钢管顶进方案，钢管顶进前，采用氧气将钢管一端端口破开3-4道，破口长为15cm，并预留注浆孔；
后将破口部分插入另节段钢管的内口，采用电焊焊接而成。
注浆采用速凝水泥或其它材料堵塞严密，以防注浆时冒出。
钢花管构造见下图：
孔号为奇数的管棚完成后，对这部分管棚进行注浆，长管棚注浆按固结管周围有限范围内的土石设计，浆液扩散半径不小于0.5m。
注浆采用分段注浆，注浆参数暂定如下：
注浆机械
注浆泵
灌注浆液
水泥浆液（添加5%水玻璃）
注浆参数
水泥浆与水玻璃重量比1:
0.025
水泥浆水灰比1:
水玻璃浓度35波美度
水玻璃模数2.4
注浆压力初压0.5～1.0MPa终压2.0MPa
（3）超前双层小导管支护及注浆用于断层破碎带水量较大地段，配合SQ衬砌使用。
通过注浆提高围岩自身承载能力，提高岩体对结构的弹性抗力。
超前小导管采用外径42mm、壁厚3.5mm热轧无缝钢管，钢管前端呈尖锥状，尾部焊上Φ6加劲箍，管壁四周钻8mm压浆孔，但尾部有1m不设压浆孔。
超前小导管施工时钢管与衬砌中线平行分别以40°
～45°
（10°
～15°
）仰角打入拱部围岩。
钢管的环向间距30cm。
每打完一排钢管注浆后，开挖拱部及第一次喷射混凝土、架设钢架，初期支护完成后，隔1.5m再打另一排钢管，每排超前小导管之间搭接1.0m以上。
（4）超前小导管用于隧道洞口V级围岩段。
通过小导管注浆提高围岩自身承载能力，提高岩体对结构的弹性抗力，改善结构受力条件，小导管采用外径42mm，长350cm的热轧无缝钢管，环向间距约40cm，外倾角约10°
，纵向搭接长度不小于100cm。
（5）超前锚杆设置在隧道超前导坑洞口V级围岩段，采用长350cm的Φ25中空注浆锚杆
小导管注浆工艺流程图如下：
小导管注浆工艺流程图
3.4.5明洞基础及洞身施工
3.4.5.1明洞边强基础设置在图纸要求且稳固的地基上，地基承载力满足设计要求，基坑的渣体杂物、风化软层和积水清除干净，严禁超
挖回填虚土。
洞身开挖遇到孤石增设系统锚杆，进行局部爆破，待开挖满足设计要求后，及时初期支护。
若遇大型孤石，加设超前锚杆，穿越孤石后开挖至满足设计要求后，及时初期支护。
3.4.5.2左线隧道ZK22+175－ZK22+220段，地理位置呈现右高左低，处于山体偏压,为了提高基底的抗滑力，施工时按设计要求在垂直路线方向挖成一定坡度的向内的斜坡，为了确保隧道施工安全及以后通车长期运行安全,在隧道腰侧以上斜坡段采用C25混凝土进行回填,防止雨水及山水渗入隧道。
3.4.5.3基础施工完成后，及时回填，避免雨水等侵蚀地基。
3.4.6明洞防排水施工
3.4.6.1洞外排水工程包括边坡和仰坡的截水沟、排水沟和洞口排水沟、涵管组成的排水系统，所有开挖与铺砌除按设计图纸施工外，施工时还按《路基施工标准化指南》中砌石工程的规定施作。
3.4.6.2为了防止地面水冲刷而导致边坡、仰坡落石、塌方，边坡、仰坡外的截水沟、排水沟都于洞口土石方开挖前完成，截水沟及排水沟的上游进水口与原地面衔接紧密或略低于原地面，下游出水口妥善地引入排水系统。
3.4.7明洞回填
3.4.7.1拱圈混凝土达到设计强度、拱墙背防水设施完成后，方可回填拱背土方。
3.4.7.2明洞段顶部回填土方应对衬分层夯实，每层厚度不大于0.3m，两侧回填的土面高差不
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