隧道进洞施工方案Word格式文档下载.docx
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左线洞口段计划开工日期为2011年2月24日，完工日期为2011年6月9日，共107天，右线洞口段计划开工日期为2011年2月24日，完工日期为2011年6月4日，共102天，详见工期计划表3-1。
表3-1洞口段施工计划表
序号
项目
工序
起止日期
天数
备注
1
洞口
截水天沟
3.2～3.9
7
2
环山隧道右线
刷坡
2.24～3.21
25
3
导向墙，管棚
3.22～4.21
30
4
暗挖
4.22～5.12
20
5
第一组衬砌
5.13～5.18
6
第二组衬砌
5.19～5.24
明洞
5.25～6.9
15
8
环山隧道左线
9
3.22～4.16
10
4.17～5.7
11
5.8～5.13
5.14～5.19
12
5.20～6.4
四、施工方法
1.总体施工顺序
洞口段施工采用大管棚超前支护、小导管注浆加强，开挖采用中侧壁法施工，洞口施工顺序如下：
测量放线→边仰坡开挖及防护→洞口边仰坡截排水沟施工→上台阶拱架基础开挖及基础混凝土施工→套拱拱架架立及连接固定→立模及套拱混凝土施工→洞口大管棚施工→中隔壁法开挖。
2.洞口工程
2.1边仰坡开挖及防护
施工前先进行测量放线，根据测量放线做好天沟，以利截排水，同时将洞口段坡顶开挖线以外10～15米范围的洼地、危石等进行处理，防止地表水向下渗漏或陷穴等继续扩大影响隧道安全，确保边仰坡稳定。
边仰坡刷坡和防护自上而下分层进行；
截水沟离地表刷坡位置，砍掉处理范围树木、清除表层杂物，用挖掘机将表面整平压实，挖掘机、装载机装碴，自卸汽车运碴。
开挖一层及时防护一层，直到坡底。
边仰坡防护参数：
喷8cm厚C25砼,局部不稳地段,按间距1.2m梅花型布置L=3.5m的φ22锚杆，垂直坡面打入；
挂20×
20cm的φ6.5钢筋网。
坡面钢筋网搭接1-2个网格，钢筋网与锚杆连成整体。
做好坡面喷砼防护层与原坡面衔接，防止坡面风化，引起水土流失、导致边仰坡防护受到损坏。
边仰坡支护施工工序流程为：
边仰坡开挖—打设锚杆—铺钢筋网—喷砼。
洞口边仰坡土石方开挖尺寸参数必须严格满足设计图及技术交底的要求。
土石方开挖自上而下顺序分层开挖。
边仰坡遵循随挖随护的原则进行。
成型后修整边坡，并施作边坡防护。
2.2锚喷网施工要求
⑴锚杆原材料规格、长度、直径符合设计要求，锚杆杆体除锈。
⑵锚杆孔位、孔深及布置形式符合设计要求。
⑶按设计要求定出孔位，孔距允许误差±
150mm，孔深允许误差±
50mm；
保持锚孔与边仰坡面垂直。
⑷锚杆外露长度不大于喷层厚度。
⑸钢筋网铺设时与锚杆绑扎连接（或点焊焊接）牢固,确保整体结构受力平衡,搭接宽度为1～2个网格间距。
2.2.1锚杆
⑴进洞口边坡岩层按1:
0.75放坡，土层按1:
1.25放坡并喷射混凝土支护；
仰坡按1:
1.25放坡并喷射混凝土支护，局部不稳定的地方可采取锚杆支护，锚杆采用Φ22砂浆锚杆，每根3.5m长，间距1.2m×
1.2m，梅花形布置。
⑵砂浆锚杆采用风钻钻锚杆孔，锚杆钻孔利用台架施钻，按照设计间排距，尽可能垂直结构面打入，高压风吹孔。
再用风枪将锚杆送入孔内，并杆体位于孔位中央，用注浆泵将孔内注满早强砂浆，然后安装垫板，垫板必须用螺帽紧固在岩面上，增强锚杆与喷砼的综合支护作用。
2.2.2钢筋网
⑴φ6.5钢筋网采用HPB235钢筋进行加工，网格间距20㎝×
20㎝；
⑵钢筋须经试验合格，使用前必须除锈，在洞外分片制作，安装时搭接长度不小于一个网格。
人工铺设贴近岩面，与锚杆和钢架绑扎连接（或点焊焊接）牢固。
喷混凝土时，减小喷头至受喷面距离和控制风压，以减少钢筋网振动，降低回弹。
2.2.3喷射砼
⑴边仰坡临时防护采用湿喷工艺喷射C25砼，厚8cm；
⑵喷射前处理危石，检查开挖断面净空尺寸，当受喷面有涌水、淋水、集中出水点时，先进行引排水处理；
⑶设置控制喷砼厚度的标志。
喷射作业分段、分片、分层，由下而上进行，有较大凹洼处，先喷射填平；
⑷喷嘴垂直于岩面，距受喷面0.8～1.2m，呈螺旋移动，风压0.5～0.7MPa。
液态速凝剂由自动计量在喷嘴处掺入；
⑸喷射混凝土时按照施工工艺段、分片，由下而上依次进行，喷射混凝土的喷射路线应自下而上，呈“S”型运动；
喷射时，喷头作连续不断的圆周运动，并呈螺旋状前进，后一圈压前一圈1/3。
喷头与受喷面保持垂直，如受喷面被钢筋网片覆盖时，可将喷头稍微倾斜。
⑹分层喷射混凝土时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。
⑺喷混凝土料由洞外自动计量拌和站生产。
混凝土搅拌车运输混凝土，卸入湿喷机，人工配合湿喷机喷混凝土。
2.3洞口排水工程
为保证洞口排水通畅，确保洞口施工安全，在环山隧道进口设置截水沟、排水沟、集水坑、排水坑等。
离仰坡坡顶3m外沿隧道左右线坡顶设置贯通截水沟（断面形式见下图），并引至坡底，形成整体排水通道，避免雨水冲刷坡面。
因环山隧道右线进口位于山体冲沟旁，考虑到重庆地区3-7月雨季暴雨频繁，为加强排水工程，避免洞口收到雨水冲刷，影响边仰坡安全，在右线洞口又上方高差25m处设置（山沟处）设置1个5m×
4m×
1.5m的集水坑，后沿右线边坡处设置截面1.2m（宽）×
1.6m（深），长30m的排水渠。
2.3.1洞顶截水沟
⑴洞顶截水沟均置于洞顶上方，以拦截洞顶边坡坡面水。
⑵水沟开挖应整齐圆顺，达到设计截面尺寸，避免超欠挖。
⑶截水沟采用M7.5浆砌片石，具体见图3-1。
图3-1洞顶截水沟（排水沟）大样图
⑷砂浆严格按试验配合比进行拌制，现场配备计量设备，机械拌制。
⑸截水沟砌筑前，应先洒水湿润沟体，并夯实，保证土体在密实的状态下进行砌筑。
⑹在砌筑前，每一石块均应用干净水洗净并使其湿润，所有石块均应座于新拌砂浆之上，在砂浆凝固前，所有缝均应满浆且石块固定就位。
垂直缝的满浆系先将已砌好的石块的侧面抹浆，然后用侧压砌置下一相临石块；
或将石块就位后，从上侧灌入砂浆。
当用小石子砼填满垂直缝时，应用扁钢捣实。
⑺截水沟线型应平顺，转弯处做成弧形，其半径不小于10m，出水口应平顺衔接，严禁出现凹凸不平现象。
⑻沉降缝根据现场情况每10～15m设置一道，采用沥青木板填充，要求垂直坡底面。
⑼无论原地表自然坡度如何，所有石料均应按水平层砌筑。
⑽施工中如果石块松动或砌缝开裂，应将石块提起，将砌缝砂浆清扫干净，然后重新铺砌砂浆，砌筑石块。
2.3.2排水渠施工
4m的集水坑，后沿右线边坡处设置截面1.2m（宽）×
具体浆砌片石施工方法见“2.3.1洞顶截水沟”施工。
3.隧道开挖及支护施工
3.1隧道洞身开挖
环山隧道进口左洞K18+650～+690段、右洞K18+645.3～+690段洞身为浅埋隧道，采用中隔壁法开挖。
具体施工方法见下图3-2，每循环进尺0.5m。
同时做好监控量测工作，将监控量测纳入施工工序管理。
具体做法见第5小节隧道监控量测。
洞口段开挖过程中采取机械开挖，严禁爆破施工，避免对山体的扰动。
如开挖过程中遇到个别大的孤石情况下，采取控制爆破进行。
洞口Ⅵ级围岩开挖完成后，Ⅳ级围岩段施工时，采取严格的控制爆破措施，爆破震速控制在5m/s以内。
图3-2中隔壁法施工工艺图
3.2超前大管棚
超前大管棚用于环山隧道进口洞口地段，加固拱周软弱岩体，采用φ159×
8mm热轧无缝钢管，节长3m～6m，采用长15cm丝扣连接，钢管前端呈尖锥形,尾部焊接ф10加紧箍,管壁四周钻两排ф20mm,15cm×
15cm梅花形布置的注浆孔，施工时钢管沿隧道周边以1°
外插角打入拱部围岩，插入钢筋笼，再灌注M30水泥浆，当出气孔流浆后可停止压浆，管棚其环向间距为40cm。
注浆完成且待浆液达到一定的强度后，在管棚支护环的保护下，按设计的施工步骤进行掘进开挖。
环山隧道穿越地层为松散、软弱地层，由于受地质条件、施工工艺和钻具的受力特点等因素影响，在软弱地层中水平成孔困难，钻孔容易偏斜和弯曲，且容易引起隧道上方土体沉降。
结合地层地点及我单位施工经验，采取钻孔采用潜孔钻机和潜孔锤，采用跟管钻进施工工艺。
。
钢套管采用D40或CK45地质钢套管，φ159×
8mm（直径×
壁厚），钢套管分节长度每节3-6m，两节套管间设联结管套，采用15cm长丝扣同钢套管连接。
具体施工方法见3.2.2大管棚施工。
3.2.1施工方法
⑴钻机工作平台开挖
首先根据钻机自身高度确定台阶的开挖高度，由原地面自上而下挖台阶，仰坡面需竖直开挖，以便管棚导向墙施作。
当挖至台阶底部时，形成管棚钻机施作平台。
考虑钻机平台高度不能满足导向墙施作高度，需将开挖平台两侧以外的位置进行加深，具体开挖断面如图3-3所示。
开挖方法主要采用机械开挖，人工用风镐配合，挖机、装载机装碴、汽车运输出碴。
图3-3管棚作业平台开挖断面图
⑵测量放线
首先复核线路中线、水平，根椐线路中心线控制桩及高程控制点在仰坡面标识出隧道中心线及外拱顶标高，并根据暗洞开挖轮廓线在仰坡面画出外拱弧，做为导向墙立模的依据，根据导向墙的里程控制好导向墙内外模的高度，并预留相应的沉降量。
⑶施作导向墙、安设导向管
套拱施工桩号为K18+643.3～K18+645.3m处。
①工字钢安装
为保证管棚施工刚度，于导向墙内设3榀工字钢架，间距0.5米。
在其中布置47个φ203孔口管，孔口管2m/根，孔口管必须精确定位，用全站仪测量每根钢管的两端精确位置，焊接在I25b工字钢上。
在管棚施工中，套拱拱脚必须放在稳定的岩层上，且必须保持套拱的稳定，不偏移，不沉降，必要时增加一些临时支撑，确保管棚施工安全和孔口管就位准确。
每榀钢架分为三个单元，钢架必须保证每节的弧度与尺寸均符合设计要求，每节钢架两端均焊连接板，工字钢各单元通过连接板焊接并用螺栓连接牢靠，连接板应密贴，加工后进行试拼检查,每榀钢架每端共需4套螺栓、螺母。
钢架安装时应严格按照设计中线及水平位置架设，安装尺寸允许偏差：
横向和高程为0±
5cm，垂直度±
2°
钢架的下端设在稳固的地层上，拱脚高度低于上部开挖底线以下15～20cm。
拱脚开挖超深时，加设钢板或混凝土垫块。
在灌注混凝土时钢架应全部被混凝土覆盖，钢架保护层厚度不得小于40mm。
钢架在加工完毕以后应在水泥地上试拼，钢架周边拼装允许偏差为±
3cm，平面翘曲应小于2cm。
3榀钢架间纵向采用φ22钢筋按环向1米间距布置，并与钢架焊接牢固，钢架落底需置于稳固的基岩上，拱脚开挖超深时，需加设钢板或混凝土垫块。
②导向管埋设：
工字钢架架设完成后，进行导向管的埋设，导向管采用φ203的无缝钢管，导向管的长度是2.0米，环向间距根据管棚间距而定。
为了防止导向管在灌注混凝土时发生位移，导向管按照设计要求焊接在工字钢架上。
导向管中心线位置允许偏差10mm，尺寸允许偏差+10mm或0mm。
安装导向管时，应严格控制导向管的环向间距及纵向位置。
为满足设计要求，可先在工字钢架顶面标定出导向管的位置，并按间距、方向角要求布置导向管，导向管纵向与线路方向需一致，外插角角度为1°
～3°
，以免管棚钻机钻孔侵入洞身开挖断面。
为避免混凝土浇注时砂浆进入并堵塞导向管，安装导向管时需与端模抵紧并采取措施使其牢牢固定在端模上。
③模板安装
导向墙钢模板之间通过螺栓连接，模板拼装示意图如3-4所示。
为确保导向墙内模圆顺，导向墙端头模板采用5厘米厚木板安装，木板间连接采用加背撑方式进行加固，木模板与钢模板之间采用扒钉或钢钉连接牢固。
在安装模板前应检查模板尺寸除顶面高程允许偏差±
10mm，导向墙边缘位置允许偏差＋10mm或0mm；
模板平整度不得大于5mm，模板表面错台允许偏差2mm。
模板安装需牢固可靠，模板与混凝土接触面需涂刷脱模剂。
图3-4导向墙模板拼装示意图
钢架架立、模板安装及各种预埋件埋设完成后应及时报工程部及质检工程师复核自检，自检后报监理工程师检查，检查合格后方可进行下道工序施工。
④混凝土浇注
混凝土浇注前，需再次对模板、导向管进行检查，并作必要的较正。
模板的中线、水平及尺寸必须符合设计要求，预埋件的位置必须正确，模板安装及支架必须牢固紧密，导向墙采用C25混凝土浇注，施工过程中，需严格控制原材料的质量、加强混凝土的浇注、养护等各个环节质量控制。
混凝土采用商品混凝土，混凝土灌车运输，人工配合机械浇注并捣固密实，浇注顺序为自拱脚两侧对称浇注，直至拱顶。
⑤混凝土拆模及养护
混凝土浇注完毕后，需及时进行养护，养护龄期不得少于7天。
混凝土强度达到设计强度的70%后可拆除非承重模板（外模）及端模板，强度达到设计强度的100%后可拆除内模及支架。
⑷封闭开挖面
开挖面封闭采用湿喷混凝土方式，形成止浆墙，防止浆液回流影响注浆效果。
喷射砼的强度为C25.
大管棚采用φ159，壁厚4mm热轧无缝钢管加工制成，管棚42m/根，管身钻孔，孔眼直径20mm，间距15cm，按梅花型交错布孔以加大浆液渗透能力，尾端2m范围内不设注浆孔。
施工时钢管沿隧道周边以1°
外插角打入围岩，插入钢筋笼，再灌注M30水泥浆，管头加工成锥形以便于送入，为确保接头质量，以长15cm的丝扣连接。
为防止浆液倒流，每根管棚尾部均焊有止浆板，止浆板采用1cm厚钢板制作，中间钻有Φ20带螺纹的眼，以备注浆时用。
钢管大样见图3-5所示。
图3-5管棚大样图
⑸钻孔
①搭设钻孔平台
钻机平台可用枕木或钢管脚手架搭设，搭设平台应一次性搭好，钻孔由两台潜孔钻由高孔位向低孔位对称进行，可缩短移动钻机与搭设平台时间，便于钻机定位。
平台支撑要着实地，连接要牢固、稳定。
防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量。
②钻机定位
钻机要求与已设定好的孔口管方向平行，必须精确核定钻机位置。
用全站仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。
③钻孔
潜孔锤钻具组合图如图所示。
图3-6潜孔锤钻具组合图
钻进时钻机带动钻杆回转，钻杆将回转扭矩传给潜孔冲击器，当压缩空气从钻杆送入潜孔冲击器使之工作后，由潜孔冲击器通过花键带动冲击导正器转动。
冲击导正器上
图3-7钻头图
有偏心轴，上面安装着偏心钻头，由于偏心轴上的摩擦力小于孔底围岩对偏心钻头的摩擦力，冲击导正器转动时，偏心钻头张开，并在开启到设计位置后被限位键限住，随着导正器回转，冲击器活塞冲击导正器，导正器将冲击波和钻压传递给偏心钻头，对孔底岩石进行破碎。
由于偏心钻头钻出的孔径大于钢套管的外径，当导正器上的台肩与套管鞋上的台肩接触时，导正器将钻压和冲击波部分施加给套管靴．再加上钻压的作用迫使套管靴带动整个钢套管与钻具同步跟进，保护已钻孔段的孔壁。
当钻进工作告一段落，需将钻具后退时，慢速反转钻具回转，偏心钻头依靠惯性力和孔底摩擦力收缩返回，整套钻具的外径小于钢套管内径，即可将钻具退回到进行配接钻杆和钢套管的位置，或将钻具退至孔外，钢套管留在孔内护壁。
将第一节带有套管靴的钢套管套入钻具，使偏心钻头露出到套管外，检查扶正器、
导正器、钻杆三者是否同轴，以避免在钻进中钢套管歪斜，导致发生孔斜和加不进钻杆和钢套管的现象出现，将钻杆联结在钻机的动力头上，反转并推送钻具进至距孔底50cm处，开动空气压缩机向孔内供风，继续反转钻具几转，使其慢慢下到孔底，听到冲击器冲击声立即停止供风，此时正向回转钻具几转，使偏心钻头张开，然后退钻10～20cm送风，钻机加压进入正常钻进工作。
钻进时要注意排屑是否正常，要经常调整钻压，力求保持一个恒定的排屑速度，一般情况下不要频繁后退钻具吹孔，必须后退吹孔时，后退钻具不得超过250mm。
加接钻杆和钢套管：
当跟管钻进至钢套管尾端距导向墙孔口约30cm时停钻，然后钻机反转收偏退钻、卸杆，动力头后退至尾端加接钻杆或钢套管。
加接钻杆和钢套管时，应先拧紧钻杆，然后再拧紧联接套管。
退钻：
在退钻倒换钻具或退出孔口之前，冲击器应后退100～200mm进行吹孔，吹孔时间长短依孔深而定，目的是将环状空间的岩屑吹出，防止停气时岩屑沉积卡钻。
冲击器后退吹孔后反转钻具1～2转，慢慢退钻看能否退出1.0m而无阻力。
若退钻顺利，则说明偏心钻头已收敛到位，已进入套管，这时可关掉压缩空气，按普通方法将钻头退出。
若反转钻具不能将钻具退出，则说明偏心钻头没有收敛到位，这可能有两种情况，一是岩屑阻塞，二是钻孔扩孔器受不到周围物体的摩擦力。
操作者可用较高的气压吹孔几分钟，前后串动钻具，然后试着反转，或是把钻具后退，使扩孔钻头的顶部平面与套管鞋下端部相抵，再小心反转，这样的操作一般都能解决问题。
反转钻具时不要太猛，防止钻杆或冲击器脱扣。
具体见图3-8.
1-导向墙；
2-偏心钻具；
3-管靴；
4-冲击器；
5-钻杆；
6-钢套管；
7-动力头；
8-钻机架；
9-钢套管接头；
10-钻杆接头
图3-8钻孔工艺顺序图
3.2.3大管棚预注浆
管棚安装完毕后，开始注M30水泥浆，利用浆液的渗透作用，将周围岩体预先加固及堵住周边裂隙水，既能起到超前预支护的作用，同时又加强了管棚的强度和刚度。
注浆时要控制如下几点：
1注浆配合比
合适的浆液配比既能提高浆液的扩散加固范围又能控制浆液的胶凝时间，注浆液采用水泥浆，水泥浆水灰比1：
0.4～0.6；
必要时采用水泥水玻璃双液浆，在施工过程中配比要控制在如下范围内:
水泥水玻璃体积比为1：
0.5，水泥浆水灰比为1：
1。
⑵注浆压力
每根管的注浆结束与否，不是以时间来判断，而是以注浆压力来控制，当注浆压力持续升高，接近或达到注浆预定压力时，该管注浆才可结束。
注浆初压0.5～1.0Mpa，终压2Mpa。
当注浆出现下列情况之一时应停止注浆：
①注浆压力达到设计要求值，持续注浆10min且进浆速度为开始进浆速度的1/4或进浆量达到设计进浆量的80%及以上时注浆方可结束。
②浆液从附近空隙内大量冒出，冒出速度大于注浆速度时；
③注浆量远大于设计注浆量时；
④因注浆造成附近地表明显隆起，影响其他工序施工时；
⑤现场出现其他意外情况，需立即停止注浆时；
2注浆程序
当管棚安装完毕后，用小木楔在钢管与围岩壁楔紧，再用防水胶泥（锚固剂）将空隙封闭住。
将管接器相连道钢管尾部。
管接器由φ20闸阀和长10cm的φ20的镀锌管制作，镀锌管两边加工成丝扣。
大样见图3-9所示。
图3-9管接器示意图
注浆时一般总是先注无水孔，后注有水孔。
在无水地段可从拱脚起顺序注浆。
注浆速度根据注浆孔出水量大小而定，一般从快到慢。
注浆结束时将闸阀关闭，卸下进浆管，进入下一循环。
⑷注浆注意事项
①时刻注意观察管棚钢管口周围防水胶泥变化情况，防止浆液压力增加时将其冲裂。
②注浆前备足管接器。
③管接器必须待浆液凝固后才能卸下，清洗后循环使用。
3.2.4大管棚施工工艺说明
⑴施工程序
长管棚施工作业程序见工艺框图。
超前大管棚施工工艺框图
⑵施工机具
管棚钻孔采用潜孔钻机，注浆采用双液注浆机。
3工要点
A防斜措施
主要防斜措施是安装孔口导向管和钻具扶正器。
主要纠斜措施是填注水泥浆法。
安装扶正器所谓扶正器就是粗径钻具。
通过对机具因素的分析，根据增加钻具直径和长度可以减小偏倒角，从而减小钻孔弯曲的原理，在钻具上安装扶正器则可以保证钻孔的精度。
要注意扶正器的安装位置，尽量减轻钻具前端的重量，以免钻头因重力过大而产生下垂。
施工时，经常检查扶正器的磨损情况，磨损严重则扶正器失去作用。
控制钻进参数
根据对影响钻孔弯曲的工艺因素分析知，可通过控制钻进参数来防止钻孔偏斜。
表3-2是由施工经验所得的软弱地层钻进操作参考参数。
表3-2软弱地层钻进操作参数
地层名称
地层物理特性
钻压KN
钻速（r/min）
地层单轴抗压强度MPa
比压值N/cm
砂层
100
180～200
砂土层
200
35
150～180
粉质粘土
300
40
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