函谷关隧道施工方案文档格式.docx

函谷关隧道施工方案文档格式.docx

《函谷关隧道施工方案文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《函谷关隧道施工方案文档格式.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

隧道施工能否成功，就是防风险、治住风险，化解风险。

我们必须高度重视地质超前预报工作。

——管超前：

管与管之间的围岩成拱效应，管棚本身形成很多简支梁作用，对围岩起支撑和抑制围岩变形作用，提供完成初期支护的时间。

按设计要求的部位设置，注意搭接长度、环向间距、外插角度，尾端与钢架焊接及注浆效果等。

——预注浆：

对改良地层加固作用，不坍不沉，堵水。

——短进尺：

开挖和初期支护时间尽可能缩短，由于嵌制作用和围岩纵向暴露的少，可以保证安全。

避免坍塌最有效的手段就是短进尺，支护紧跟。

因此要求：

拱部开挖进尺控制在1m，大跨控制在1榀格栅钢架的距离；

下部开挖视围岩稳定性而定，一般不超过2m，大跨不超过1m。

边墙及仰拱的格栅钢架必须紧跟，严禁长距离边墙架不安装的违章现象。

田坝子教训。

——弱爆破：

在不良地质地段，严格控制炸药量，越是破碎地段越要光面爆破，不求炮痕完好率，我们只求圆顺的开挖轮廓线，利用围岩稳定和喷锚作业。

黄土不宜爆破。

——强支护：

采用钢架、锚网喷进行较强的初期支护，安全系数大。

喷射混凝土必须将格栅钢架包住，必须达到设计厚度，超挖的部分，喷射混凝土尽量顺圆，绝不许在网片背后回填片石等，喷射混凝土必与原围岩粘接。

CRD法的初期支护，水平、竖向型钢与周边初支型钢及各连接点，要联接牢固，中隔墙的工字钢要置于并焊接在仰拱的型钢上。

拆除十字中隔壁时要注意安全，拆除的段落不能大于6m。

一次衬砌长度不大于6m。

强支护体现在进洞洞口处和不良地质地段，均需加强加厚，以策安全。

——快封闭：

开挖后，尽早喷锚封闭围岩。

仰拱有格栅的，下步开挖一次到位，边墙架和仰拱钢架一次安装完毕，喷射混凝土尽早成环封闭。

多数塌方均是边墙初支不紧跟不封闭造成的。

只设拱部格栅钢架而边墙不设，是非常危险的。

初期支护中设格栅钢架的、而台阶法开挖设爬坡道的，如果坡道处边墙钢架没有接下来，易掉拱坍塌。

喷料要充足，喷射机有备用，以防不测。

——勤量测：

量测是施工过程中的围岩及结构变化情况动态跟踪的主要手段，是安全的保证，竣工文件要求的内容，是新奥法施工的三大支柱之一。

新奥法是控制爆破、喷锚支护、监控量测相结合的方法。

——早成环：

初期支护尽早成环。

二衬衬砌尽早成环。

二衬的时间，是由收敛量决定的。

根据本线新老黄土特点，特殊地段衬砌必须紧跟，才能保证安全，但也违背了新奥法原理。

在软弱围岩地段，断层破碎带地段，如果我们严格遵循上述27字施工原则，我们就安全顺利通过。

违章不是百分百出事故，但凡是出事故的都是违章造成的。

请你们严格按设计、规范所要求的施工，不要以为打过几年隧道就有经验，不要以为参与过隧道施工就会打隧道，经验固然可贵，但不如遵章守规。

绝不能偷工减料创效益。

3、隧道工程施工方法

3.1.洞口及明洞施工

隧道进洞口开挖前，首先在距仰坡刷坡线5m以外施作截水沟，水沟与路堑侧沟连接，以拦截地表水，避免地表水冲刷洞口边仰坡及洞门，造成危害；

洞口施工避开雨季。

函谷关隧道进口为6m明洞，倒斜切式洞门；

出口为12m明洞，采用斜切式洞门，洞身为45m明洞，其中DK270+429～+444、DK270+265～+280各为15m斜切衬砌段。

进出口段位于黄土层，洞口进口15m、出口18m地段隧底采用树根桩加固。

DK270+429～＋435、DK270+030～＋075DK278+268～＋280段采用明挖法施工，待衬砌施作完毕强度要求后再回填土石至拱顶以上2.5m。

明洞地段采用明挖法施工，土质地段采用挖掘机纵向分段自上而下分层开挖；

人工整修边仰坡，按设计要求一次到位，挖掘机配合自卸车装运弃碴。

斜切式洞门段施工，明挖段采用上下台阶法施工，暗洞段采用CRD法施工。

施工工序：

1）按照设计稳定边坡率1：

1开挖斜段之上半断面，并至明暗分界处；

对明暗分界处之开挖正面（掌子面）采用喷砼临时支护，喷砼厚8cm；

架设拱部钢架，并施作拱部支护。

施作大管棚支护时，结合掌子面封闭，施作砼导向墙，并完成大管棚施作，完成超前支护。

2）在超前支护的保护下，根据暗洞开挖情况，按暗洞CRD法施工。

3）当暗段开挖及拱墙初期支护完成10～15m后，需调整施工工序，停止暗洞内各工序开挖，并进行明挖段整个洞口斜切段部开挖。

4）进行进出口基底树根桩处理施工，进口段施做C20砼挡墙，同时进口段左侧边坡设5根φ22砂浆锚杆，锚杆锚入挡墙内60cm。

仰拱施工完成后，灌注洞口斜切段衬砌砼。

5）斜切式洞门施工时,先用衬砌台车施工洞口段暗洞第一环二次衬砌混凝土,然后施工斜切式洞门衬砌混凝土。

采用满堂红脚手架，脚手架中部留宽5.0m,高4.5m的通道,供洞内施工车辆通行。

模筑衬砌采用自制衬砌台架配特制钢模板施工。

台架采用I18工字钢，对口支撑采用φ150mm钢管，模板采用特制钢模板，钢架间距1.0m，安装时垂直线路，钢模板与钢架的连接采用U型卡件，模板之间的连接采用穿销和卡件，模板缝之间设止浆胶条。

其他各项技术参数同主洞衬砌要求。

明洞施工：

暗洞开挖完成20～30米之后，开始明洞衬砌施工，施工时先进行仰拱的施作，再施工拱墙。

模板采用自制多功能台架全断面施工，内模首先安装，并固定稳当，经复核无误后即可进行混凝土灌注。

混凝土灌注过程中，外模随混凝土灌注高度的增加而安装，并固定牢固。

混凝土浇筑采用混凝土输送车运输，泵送混凝土入模，插入式振动器振捣。

混凝土灌注过程中必须有专人监控模板变形。

模板拆除时先拆除挡头模，然后拆除外模，最后拆除内模。

明、暗洞衔接处设沉降缝，并在接缝处布设中埋式排水橡胶止水带进行防水，施工时用特制夹具固定，保证止水带位置正确。

明洞拱圈混凝土达到设计强度的50%后，拱圈背部以砂浆涂抹平整。

设置防水层，在拱背涂抹一层热沥青后，立即从下向上敷设卷材防水层；

敷设时粘贴紧密，相互搭接错缝，搭接长度不小于100mm，并向隧道内拱背延伸不小于50cm。

拱背竖向铺设无纺土工布做滤层，防水板和土工布叠合一起，整体挂铺。

拱背铺设粘土隔水层，分层夯实，并与边坡、仰坡搭接良好，封闭严密。

当拱圈混凝土达到设计强度、拱墙背防水设施完成后，方可拱背回填。

浆砌片石回填采用对称挤浆法分层砌筑。

土石回填对称分层夯实，每层厚度不大于0.3m，两侧回填的土面高差不大于0.5m；

回填至拱顶后分层满铺填筑，顶层回填材料采用粘土以利于隔水。

拱顶中心回填高度达到0.7m以上时方可拆除拱架。

进出口明暗接合处施工：

明挖段自上而下按设计坡度分层开挖，随挖随支护；

正面边坡为稳定坡，随挖随支护，挖到起拱线时，安装钢架、管棚、完成拱部初支；

受正面稳定坡的影响，初支早进洞（加长），净空满足明洞衬砌厚度；

CRD法，开挖上部2个导坑（①③），初支紧跟；

明挖段挖到隧底，暗挖下部2个导坑（②④），初支紧跟；

暗挖不停，转换CRD工法的①→②→③→④，各相距6米左右；

明洞仰拱，树根桩，拆除影响明洞的中隔壁，明洞衬砌。

3.2.洞口湿陷性黄土树根桩施工

本隧道进出口为湿陷性黄土，隧底采用树根桩加固。

隧道进口15m，设置深度为5.6m～6.4m，左侧挡墙基底树根桩要求锚入挡墙内60cm；

出口18m，设置深度为1.2m～6.6m。

进出口树根桩参数：

直径30cm，间距1.0m×

1.0m，梅花形布置。

树根桩施工与隧道施工工序间的关系:

隧道进入暗洞施工后,先利用CRD法进行①、②、③和④部的施工，然后进行⑤部的施工。

施工⑤部仰拱时，在钢拱架间隔处按树根桩的位置，预留φ30cm的孔，间距1.0m×

1.0m，避免施工树根桩时遇到钢筋、钢架。

树根桩分段施工，进口分三段施工，每段5m；

出口分三段施工，每段6m。

树根桩施工时如出现缩颈和塌孔的现象，将套管下到产生缩颈或塌孔的土层深度以下；

防止出现穿孔和浆液沿砂层大量流失的现象。

树根桩的额定注浆量不超过按桩身体积计算的三倍，当注浆量达到额定注浆量时停止注浆。

可采用跳孔施工、间歇施工和增加速凝剂掺量等措施来防止上述现象。

树根桩在双线隧道中可倒边施做，不能影响暗挖施工。

3.3.洞口边仰坡绿化施工

洞口边仰坡整修到位后，按设计要求进行加固、防护，边仰坡采用骨架护坡，骨架内喷播植草。

3.4.横洞开挖支护

函谷关隧道为增开工作面，尽量缩短进口工区的施工时间，在线路前进方向左侧DK271+100设置横洞一座，横洞洞身与线路郑州方向交角45°

，全长长240m。

横洞采用无轨单车道运输方式，断面净空为4.8m×

5.68m（宽×

高）。

由于横洞为3%的反坡施工，施工时先做好洞外的排水系统，防止洞外地表水进入横洞；

施工期间施作喷锚衬砌；

竣工后，根据衬砌受力变形情况，必要时对衬砌适当加强后兼做紧急出口。

用C20混凝土将井底车场填至与线路中线沟槽盖板齐平，横洞与正洞连接处设一道防护门，横洞内设置消防救援诱导标志及应急照明，洞口设置栅栏门，以满足消防救援功能的需要。

横洞采用台阶法施工，喷锚支护，无轨运输。

采用风镐、风铲，人工配合挖掘机开挖，每循环进尺0.8～1m，上下台阶间距4～6m，装载机装碴，自卸汽车出碴弃碴场。

横洞进口10m及横洞与隧道连接处25m分别采用工字钢架加强支护，设置I12.6钢架，钢架纵向间距1.0m；

全洞喷锚支护，拱部φ22砂浆锚杆长2.5m，边墙φ22砂浆锚杆长3.0m，间距1.0×

1.0m。

拱部设φ42超前小导管加强支护，φ42超前小导管每根长3.5m，纵向间距2.4m，环向间距0.4m。

3.5.斜井开挖支护

函谷关隧道为增开工作面，尽量缩短进口工区的施工时间，减小施工对函谷关文化旅游区的影响，隧道设置3个斜井，具体设计参数如下：

斜井名称

里程桩号

长度

（m）

坡度

（%）

错车道

（处）

倾角（°

）

1#斜井

DK272+680

594

10

2

5°

42′38″

2#斜井

DK274+400

970

3.4

1

1°

56′50″

3#斜井

DK276+900

407

9.68

31′7″

斜井采用无轨单车道运输方式，断面净空为4.8m×

高），设置错车道，错车道断面净空为7.8m×

5.87m（宽×

由于斜井为反坡施工，施工时先做好洞外的排水系统，竣工后，1#斜井作为旅客紧急疏散通道使用，按永久工程设计施工。

斜井施工功能完成后，用C20混凝土将井底车场填至与线路中线沟槽盖板齐平，斜井与正洞连接处设一道防护门，斜井洞内设置消防救援诱导标志及应急照明，洞口设置栅栏门，以满足消防救援功能的需要。

斜井除X1K0+587～+594、X2K0+966～+970、X3K0+395～+389段采用明挖法施工外，其余采用台阶法施工，喷锚支护。

明挖时，采用挖掘机纵向分段自上而下分层开挖；

台阶法施工时，台阶法施工采用风镐、风铲，人工配合挖掘机开挖，每循环进尺0.8～1m，上下台阶间距4～6m，装载机装碴，自卸汽车出碴弃碴场。

斜井设置ⅤXC段设置I16钢架及拱部φ42超前小导管加强支护；

ⅤXD段设置I12.6钢架及拱部φ42超前小导管加强支护，φ42超前小导管每根长3.5m，纵向间距2.4m，环向间距0.4m；

钢架纵向间距1.0m；

斜井进入正洞挑顶施工

从斜井外拱顶起，沿斜井中线方向及正洞外轮廓开挖，宽度2～3m，两侧做成5:

1坡度，开挖进尺1.0m，立即湿喷混凝土封闭开挖面，达到正洞设计轮廓时，施做正洞初期支护。

上导支护完成后，开挖核心土，沿隧道进出口方向各开挖5m，并加强拱部钢架的锁脚锚杆，拱部钢架拱脚必须座在斜井支护的钢架或混凝土衬砌上。

形成作业空间后，分部进行下半断面开挖及支护施工。

3#斜井于X3K0+226～+266段下穿连霍高速公路，此处斜井埋深为63.5m，施工中采用I16全环钢架、间距0.5m及φ42超前小导管加强支护，要求短开挖、及时施做施工支护、二次衬砌紧跟上。

、

※※※交叉口：

扩挖正洞

距正洞10米左右，拱顶渐变，终端加高1—2米，靠近正洞2米范围密排钢架，必要时设水平支撑，水平支撑位置上不影响2条风筒下不影响机械通行；

横洞上台阶挖到正洞时，向正洞上台阶掘进，拉槽1.5米宽，防止正洞拱部下沉，采用竖向支撑，拉槽支护后，向两端开挖支护正洞拱部各7.5米，开挖下台阶，进尺小于1米，及时封闭成环。

人工开挖。

交叉口处正洞初支加强。

拱部钢架必须焊接在横洞、斜井支护的钢架上。

横洞、斜井支护最后一榀钢架不能侵限。

马头门

3.6.不同地质条件下洞身的开挖支护3.6.1.弧形分部法开挖支护

本标段隧道Ⅳ级围岩地段全长4350m，一般情况下采用弧形

分部法开挖，上部采用风铲、风镐配合人力开挖，下部采用风铲、

风镐，人力配合挖掘装载机开挖；

自卸汽车无轨运输出碴。

全隧锚、网、喷初期支护。

支护：

Ⅳ围岩拱部设系统Φ22药包锚杆，锚杆长2.5m,纵横间排距1.0×

1.0m;

边墙设系统Φ22砂浆锚杆，锚杆长3.5m,纵横间排距1.0×

拱墙网喷微纤维砼支护。

为增加稳定性，开挖时两脚拱脚墙脚挖成大拱脚。

3.6.2.CD法开挖支护

函谷关隧道Ⅳ级围岩地段，当地下水较大、土体垂直节理发育、稳定性较差时采用CD法开挖，锚、网、喷初期支护，拱部设系统Φ22药包锚杆，锚杆长2.5m,纵横间排距1.0×

边墙设系统Φ22砂浆锚杆，锚杆长3.5m,纵横间排距1.0×

拱墙网喷微纤维砼支护,并辅以拱部Ф50小导管注浆超前支护及全环格栅钢架和型钢交替加强支护。

超前小导管每根4.5m，环向间距0.4m，纵向间距采用3.2m；

格栅钢架纵向间距为0.8m。

每榀钢架在上断面齿槽和墙脚处分别用Ф42锁脚锚管加固,并与钢架焊接牢固,琐脚锚管长4.5m,采用Ф42钢花管,并注水泥砂浆。

超前支护及加强支护具体设置可根据施工提示地质情况作调整。

3.6.3.CRD法开挖支护

函谷关隧道Ⅴ级围岩全长3501m，Ⅴ级围岩及隧道埋深较浅、洞室稳定性差时采用CRD法开挖，锚、网、喷初期支护，拱部设系统Φ22药包锚杆，锚杆长2.m,纵横间排距1.0×

边墙设系统Φ22砂浆锚杆，锚杆长4.0m,纵横间排距0.8×

1.0m;

拱墙网喷微纤维砼支护,并辅以拱部Ф50超前小导管及全环格栅钢架和型钢交替加强支护。

钢架纵向间距为0.6m。

栓焊结合，节点先喷。

临时仰拱预留①③部开挖出土口。

3.6.4.附属洞室开挖支护

附属洞室滞后正洞掌子面一定距离开挖。

根据设计施工。

附属洞室采用与正洞相同的支护，在附属洞室与正洞连接处加强支护，以确保安全。

3.7.不同施工方法转换衔接施工

本标段隧道洞身开挖支护主要有以下工法的转换衔接：

明挖法转换为CRD法、CRD法转换为弧形分部法、弧形分部法转换为CD法、CD法转换为弧形分部法、弧形分部法转换为CRD法，各工法的转换衔接施工具体如下：

明挖法转换为CRD法时，明挖法的上下台阶首先转换为三台阶，然后转变为CRD法施工。

CRD法转换为弧形分部法时，先行施工的半断面转换为上下台阶，然后暂停施工，后施工的半断面转换为上下台阶，赶上时上半断面上弧导坑开挖施工，下半断面转化为中槽、马口施工，转换为弧形分部法施工。

弧形分部法转换为CD法施工时，上下台阶首先转换为三台阶，然后转变为CD法施工。

CD法转换为弧形分部法时，先行施工的半断面转换为上下台阶，然后暂停施工，后施工的半断面转换为上下台阶，赶上时上半断面上弧导坑开挖施工，下半断面转化为中槽、马口施工，转换为弧形分部法施工。

弧形分部法转换为CRD法，上下台阶首先转换为三台阶，然后转变为CRD法施工。

3.8.防排水施工

隧道二次衬砌拱部、边墙及仰拱采用防水混凝土，其抗渗等级不低于P8。

隧道初期支护与二次衬砌拱墙间铺设EVA塑料防水板加土工布防水，施工中做好防水层的保护工作。

全隧纵、环向施工缝均涂抹砼界面剂并加设中埋式橡胶止水带，环向施工缝内侧采用双组分聚硫密封膏嵌缝，环向10m一道，纵向2道。

进口倒斜切衬砌段、出口斜切衬砌段与暗挖段连接处均设置变形缝一道，宽度约2cm，变形缝均涂抹砼界面剂加设中埋式橡胶止水带，拱墙部分变形内缘采用双组分聚硫密封膏嵌缝。

隧道内设双侧高式水沟，水沟内宽45cm。

全隧二次衬砌背后设环向盲沟，每10m一环;

两侧边墙脚设纵向透水盲沟，并每隔5～10m设边墙泄水管将地下水引入洞内侧沟，纵、环向盲管、泄水管采用变径三通连接牢固，泄水管的出口应离开水沟内壁一定距离，不紧贴沟壁表面。

洞口或洞前反坡排水有困难时，采取引排和防渗、防冲淤措施，顶部设截水天沟，形成完善的防排水系统。

天沟设于边仰坡坡顶以外不小于5m，其坡度根据地形设置，不小于3‰，以免淤积。

隧道开挖支护完成，在防水板铺设前，详细检查隧道喷射砼表面有无渗漏水情况出现，并根据具体情况采取必要的防排水措施。

施工排水：

用专管集中排放至衬砌好地段的排水沟，避免施工用水排至土质洞段。

注意，管、沟、池，均不能使水渗入土体。

3.9.隧道衬砌施工

隧道衬砌先进行仰拱、填充施工，而后进行拱墙混凝土施工。

在设仰拱地段进行隧底砼施工时，仰拱和填充分次浇注。

在拱墙衬砌完成的地段，根据进度计划，可安排进行沟槽砼的施工，沟槽盖板在洞外预制场集中预制，洞内人工铺设安装。

隧道二次衬砌砼在洞外搅拌站集中拌制，由砼搅拌运输车运输混凝土；

砼输送泵泵送砼入衬砌台车，插入式振捣器振捣。

隧道二次衬砌采用钢筋砼。

砼均为耐久性混凝土。

3.9.1.洞身及附属洞室的拱墙二次衬砌

本标段隧道除进口段采用倒斜切衬砌、出口段采用斜切衬砌及DK278+030～DK278+075段采用Vm衬砌外，其余均采用复合式衬砌;

具体设计参数见下表：

衬砌类型

二次衬砌参数表

厚度（cm）

配筋情况

Ⅴa3

拱、墙、仰拱60

主筋φ25间距25cm

Ⅴb3

Ⅳb1

拱、墙、仰拱50

Ⅳ3

隧道衬砌类型划分表

复合衬砌

DK270+435～DK272+750、DK277+430～DK278+030DK278+075～DK278+265

DK272+750～DK272+810、DK277+140～DK277+430

DK272+810～DK277+140

Ⅴm

DK278+030～DK278+075

洞口斜切衬砌

DK270+429～DK270+444、DK278+265～DK278+280

函谷关隧道进出口及横洞工区各配备一台衬砌台车，1#、2#、3#斜井工区配备两台衬砌台车，衬砌台车施工长度15m；

（9—12米为宜）衬砌台车根据设计断面自行设计制造，单件最大重量不超过5T，以便于运输和现场拼装。

在模筑衬砌施工时，按设计要求准确埋设各种预埋件并预留孔道。

复合式衬砌施作时间以满足下列要求确定：

各测试项目所显示的位移率明显减缓并已基本稳定；

已产生的各项位移已达到预计位移量的80%～90%；

水平收敛速率小于0.1～0.2mm/d或拱顶下沉速率小于0.07～0.15mm/d；

当支护变形量大，支护能力又难以加强，变形无明显收敛趋势时，在报请监理工程师批准后，提前施作二次衬砌。

3.9.2.横洞及斜井衬砌

横洞及斜井的模筑衬砌采用自制衬砌台架配组合钢模板施工。

台架采用I18工字钢，对口支撑采用φ150mm钢管，模板采用加强型3015组合钢模板，钢架间距1.5m，安装时垂直线路，钢模板与钢架的连接采用U型卡件，模板之间的连接采用穿销和卡件，模板缝之间设止浆胶条；

30万

3.9.3.仰拱、仰拱填充

仰拱混凝土及时施作，支护尽早闭合成环，整体受力，确保支护结构稳定。

在隧道正洞Ⅳ、Ⅴ级围岩中，待喷锚支护全断面施作完成后，灌筑仰拱混凝土，一次灌筑仰拱混凝土长度15m。

栈桥跨度控制灌筑仰拱混凝土长度。

2台。

为了保证出碴和进料运输与仰拱施工平行作业，减少施工干扰，加快掌子面的掘进速度，施工过程中，仰拱混凝土采用全幅整体灌筑,采用移动栈桥解决洞内出碴进料与仰拱施工之间的干扰问题。

在仰拱混凝土中掺入早强剂。

仰拱混凝土施工符合下列要求：

①施工前，将隧底虚碴、杂物、泥浆、积水等清除，并用高压风将隧底吹干净，超挖应采用同级混凝土回填。

②仰拱超前拱墙二次衬砌，其超前距离保持3倍以上衬砌循环作业长度。

③仰拱混凝土的整体浇筑采用防干扰移动栈桥保证作业空间；

仰拱成型采用浮放模板支架。

④仰拱混凝土整体浇筑，一次成型。

⑤填充混凝土在仰拱混凝土