隧道施工洞口开挖施工方案Word文档下载推荐.docx
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建立独立的测量控制网。
隧道洞外用GPS定位，洞内双导线控制平面，用GPS对洞口水准点高差进行复核，以控制高程的可靠性。
隧道进、出口各配一个由1名测量工程师、4名测量技工组成的测量班，完成测量工作。
每个测量班主要测量及监测仪器配置为：
全站仪1套、经纬仪1台、自动安平水准仪1台、数显式收敛计1台、激光隧道限界检测仪1台。
控制测量主要搞好施工前平面控制网复测。
首先按设计要求进行边坡、仰坡放线，放线核对无误后进行开挖。
开挖过程中及时检测坡度，避免超挖或欠挖。
施工准备
洞口位置复合
边、仰坡测量放样
洞顶截水天沟施工
洞口坡面处理
地表加固
边、仰坡开挖及防护
洞口段超前支护
开挖进洞
洞口段衬砌
图5-1-1施工工序流程图
3.洞顶截水天沟施工
截水天沟设在边仰坡开挖线5之外，截水天沟施工前，先进行场地清理，再按施工图纸进行开挖放样，并准确定出截水天沟中心线桩及相应的检查恢复桩。
截水天沟应在明洞拉槽开挖及仰坡开挖前施工完毕。
（1）截水天沟布设要顺应原地貌的地势，修整平缓顺直，上游进口与原地面衔接紧密，满足截流坡面水的要求，不出现溢水或渗漏，下游出水口引入路基截水天沟；
（2）截水天沟基坑采用人工配合机械开挖，应保证截水天沟的几何尺寸满足设计要求；
（3）截水天沟所用的材料必须符合设计、规范要求；
（4）截水天沟开挖后应及时施作，防止地表水流沿沟下渗，防造成坡体坍塌。
（5）浇筑完混凝土应洒水养护，养护不得少于7天。
4.开挖
洞口施工的原则：
“早进晚出”及尽量避免大挖大刷，保持边、仰坡的稳定，及时施作洞门。
隧道洞口段围岩地质条件复杂，洞口开挖时，采用自上而下分层开挖，分层支护的施工方法。
每层边仰坡开挖完成后，采用人工清理坡面浮石，并修整坡面，保证坡面基本平顺后再进行边仰坡防护施工，边仰坡防护施工完成后再做其它工序施工。
4.1.洞口土石方开挖注意事项
（1）隧道施工严格执行《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）、《铁路隧道工程施工安全技术规程》（TB10304-2009）、《高速铁路隧道工程施工技术指南》（铁建设【2010】241号）、《铁路混凝土工程施工技术指南》（铁建设【2010】241号）、的相关规定，建立安全生产责任制，培训作业人员，持证上岗，确保隧道施工安全。
（2）洞口开挖前，应先完成截排水工程。
对于上方可能滑塌的地表浮土、危石等先清除，开挖自上而下分层开挖，明洞不宜在雨季施工，当必须在雨季施工时，应加强防护，随时监测、检查山坡稳定情况。
明洞施工禁止以下情况：
1〕禁止“大开大挖”进洞，应严格按照设计文件要求的开挖方法进洞，严防“大开大挖”导致的坡面过高，开裂等洞口工程问题。
2〕禁止施工场地布置及便道开挖影响主体工程的安全，便道开挖应做好防护方案。
3）禁止在未完成洞口防护及超前支护措施的情况下进洞，应按照设计文件要求做好坡面防护及洞口管棚等超前支护措施。
（3）隧道开挖作业应尽量减少对围岩的扰动，保护围岩的自承能力。
岩石隧道爆破开挖时采用光面爆破，在爆破作业完成后，检查拱部有无易坍塌的块体，查明不良地质节理面于隧道开挖掌子面的几何关系，确保安全稳定时在进行下步工序作业，把对围岩、支护及衬砌的扰动减到最小程度。
（4）仰拱开挖应控制一次开挖长度，分半幅开挖后立即施作底部支护，在开挖另外半幅支护措施形成封闭，严禁钢架两侧同时悬空，严格保证钢架墙角锁脚锚管施工质量，避免失稳造成塌方。
（5）监控量测是保证隧道施工安全的关键环节，施工中应做到：
及时布设测点、及时观测数据、及时分析数据、及时反馈结果、及时采取措施。
铁路隧道施工已根据《铁路隧道监控量测技术规程》（TB10121-2007）的规定，开展监控量测工作，施工过程中应把监控测量纳入施工工序中，做好设计与施工间的信息传递与反馈，以便修正开挖方法和参数，实现优化设计和安全施工；
监控测量工作必须紧接开挖、支护作业，按设计要求进行不点和检测，并根据现场情况及时进行量测项目和内容的调整。
量测数据应及时分析处理，并与工程类比法相结合，及时调整支护参数和施工对策；
当拱顶下沉、水平收敛速率达5mm/d或位移累计达100mm时，应暂停掘进，及时分析原因，采取处理措施。
（6）应及早修建洞门及洞口排水设施，洞口排水系统应在施工期的雨季之前完成；
加强洞内施工用水管理，防止积水浸泡墙基。
（7）开挖后临时边仰坡采取喷、锚、网加固措施，确保施工及运营安全。
（8）隧道初期支护应紧跟开挖面及时施工，尽快封闭，根据对围岩和支护量测的变性规律，洞口段、浅埋、偏压地段、高地应力软弱围岩地段应及早施作二次衬砌。
初期支护的质量是避免围岩变形、失稳的保障条件。
（9）进出口段采用明挖施工。
开挖时，坡面应进行喷锚临时防护。
进口下临乡道，在施工前，应临时实行交通管制。
确保行车安全。
开挖过程中应严格控制装药量，将最大振速限制在允许范围内，施工中应科学管理，进行地表沉降，变形监测，加强支护及时衬砌，严格避免隧道塌方、冒顶等事故发生，加强防护措施，确保既有路的运营及施工安全。
为了防止爆破影响边坡和仰坡的稳定，开挖后应及早施做衬砌，并及时回填，防止开挖面长期暴露。
（10）隧道出口端桥台进洞，进口与桥台施工应统筹安排，确定合理的施工工序，采用锚、网、喷等措施加强临时防护，超挖部分采用同级混凝土回填，确保结构稳定。
（11）隧道进洞前应仔细核对地形及地质情况，确保进洞安全及洞口稳定，洞内施工应分段仔细核对地质情况，如发现与设计资料不符，请及时与设计单位联系，以便进行变更设计。
4.2.基本要求
及时清理险石、松石，确保边坡安全。
实测项目见表5-4-1。
表5-4-1实测项目
序号
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
权值
1
纵断高程（mm）
+10，-20
水准仪
2
中线偏位（mm）
50
全站仪
3
宽度（mm）
符合设计要求
米尺
4
边坡
坡度
每200米抽查4处
平顺度
5边、仰坡临时防护
进口端洞口坡面采用十字板预应力锚索加固和锚杆加固，锚索范围为线路中心两侧、洞身以上各30m，至洞底，长度除洞顶影响范围采用4-7m的锚杆加固外，其余采用预应力锚索，倾角15-20°
。
出口永久边、仰坡防护采用带排水槽的C25混凝土拱形骨架护坡，骨架内填空心砖，空心砖内种植易于成活的植物进行绿化，具体设计详见“西成客专施隧参104”图，开挖临时边、仰坡采用锚网喷防护：
Φ22砂浆锚杆L-3m，梅花型布置@1.5×
1.5m；
Φ8钢筋网@25×
25cm；
网喷混凝土，厚15cm。
成都端洞口仰坡15m范围内块石土，采用Φ42导管注水泥浆加固，长度2-5m，间距1×
1m。
1.施工准备
施工前先根据边仰坡测量放样确定防护范围，然后用脚手架、竹排等架设施工平台，施工平台要保证稳定、可靠，平台的高度根据边仰坡的高度及施工操作方便而定，另外在原地面合适的地段左右线各平整20m2左右的场地，并进行适当的硬化，以放置喷射机及堆料的要求。
2.砂浆锚杆的施工
锚杆采用风枪钻孔，钻孔时应使钻杆大致垂直岩层结构层面，施工中应保证孔的顺直，钻孔完成后进行吹眼，清除钻孔内的钻渣，然后用水泥沙浆填满孔眼，再安装锚杆，最后安装垫板并封住孔口。
3.钢筋网
钢筋网在锚杆安装完毕后布设，施工时应严格按照设计间距先在加工场地制作好钢筋网片，并对钢筋网片进行除锈处理，然后用安全绳将网片吊至工作面安设钢筋网，钢筋网应点焊在钢花管或锚杆头上，使钢筋网在喷射砼时不易晃动。
4.喷射砼
在喷射砼施工前，应根据《砼锚喷支护技术规范》的规定及施工前所做的标准配合比进行施工，力求达到强度的前提下回弹量最小，施工中应严格按照施工规范及施工经验控制好砼的施工质量。
喷射砼施工注意事项：
①喷射砼前，对边仰坡坡面上的松动岩石及松土进行清理，并用高压风清理坡面上的其它杂物，另应使坡面有一定的湿度；
②喷嘴与受喷面保持垂直，同时与受喷面保持1.5～2.0m的间距；
③按设计要求定出孔位，其允许偏差为±
15cm；
④钻孔应圆而直，锚杆的钻孔直径应大于直径15mm；
⑤锚杆钻孔深度应大于锚杆设计长度10cm；
⑥砂浆锚杆的允许误差应为±
50mm；
⑦设置控制喷混凝土厚度的标志，一般采用埋设钢筋头作标志。
6洞口大管棚超前支护
6.1原材料要求
（1）导向管：
φ140mm，δ=5mm热轧无缝钢管，长度1m。
（2）管棚钢管：
φ108mm，δ=5mm热轧无缝钢管。
（3）导向墙：
C25混凝土，厚度100cm，宽度100cm。
6.2技术参数
（1）管距：
环向中～中40cm。
（2）倾角：
钢管轴线与衬砌外缘线夹角1°
～3°
（3）钢管施工误差：
径向不大于20cm，相邻钢管之间环向不大于5cm。
6.3管棚施工
长管棚需设置导向墙，按拱部144°
范围计算，采用C25砼，截面尺寸为1m×
1m，环向长度可根据具体工点实际情况确定，要保证其基础稳定性。
为保证长管棚施工精度，导向墙内设2榀I20a工字钢，钢架外缘设Φ140壁厚5mm导向钢管，钢管与钢架焊接。
钢架各单元由16mm厚连接板焊接成型，单元间由螺栓连接，接头处焊缝宽度：
腹板hf=9mm，翼缘hf=12mm。
管棚施工主要工序有：
洞口开挖，洞口初支防护，拱架定位架设连接固定及锚固固定，预埋导向管定位焊接，导向墙挂模浇筑，搭设平台，安装钻机，钻孔，安装管棚钢管，管内外注浆。
管棚施工工艺流程图见图5-6-2。
6.4长管棚及钢筋制作
管棚采用ø
108mm热轧无缝钢管，壁厚5mm，在末端的钢管有一端加工成尖形；
其它钢管的两端均加工成丝扣，长度为15cm，采用Φ114mm壁厚6mm的外套丝扣接头钢管连接工艺。
奇数孔采用钢花管，偶数孔采用钢管，施工时先打设钢花管，然后打设钢管，同一面上的接头数不超过总管数的50％。
钢花管上钻孔注浆，孔径10～16mm，孔间距150mm，呈梅花形布置，尾部留步钻孔的止浆段150cm，编号为偶数的不开孔。
为提高管棚的抗弯能力，可在钢管及钢花管内设置钢筋笼，钢筋笼由四根主筋和固定环组成，主筋为Φ16螺纹钢，固定环为ø
42钢管。
固定环采用短管节，节长3～5cm，将其与主筋焊接，间距1.5m。
6.5导向墙浇筑及导向管预埋
导向墙采用明挖，立两榀I20a拱架灌注砼形成；
导向管采用钢拱架定位预埋。
（1）测量放样
采用全站仪对隧道轴线及导向墙施作断面进行细部放样。
（2）开挖
开挖台阶根据测量放样确定导向墙位置，采用挖掘机配合人工进行施工，开挖过程中应减少对围岩的扰动，留核心土。
（3）洞口初支防护
对洞口进行喷锚加固，加固参数由现场技术员按照设计图进行交底。
（4）导向管埋设
开挖后先进行导向管的定位埋设。
导向管采用三环钢拱架焊接加固定位。
拱架按设计尺寸制作，按设计里程及标高进行安装加固，对前后端导向管焊接点位进行放样，将导向管和定位角钢焊接于拱架上。
导向墙剖面图见图5-6-3。
图5-6-3导向管剖面图
（5）导向墙模板及加固
模板采用木板挂模，对拱架应做适当加固。
（6）导向墙灌注砼
灌注C25砼，厚100cm，对模板支撑进行观察，发现变形及时处理，确保导向墙的位置。
6.6钻孔
⑴施工时，摆好管棚钻机，以减小钻机工作时偏斜，提高施钻精度。
为保证钻孔方向，钻机钻速及顶推压力要调到较小位置。
⑵钻孔采用管棚钻机。
钻孔时，将钻机的钻头接上孔口管，开始施钻。
刚开始施工时要低速低压，钻深1m后转入正常转速，压力可升至1.0Mpa。
第一根钻杆外露0.2～0.3m时，停止钻进，用两根管钳人工卡紧钻杆（注意不得卡丝扣），钻机低速反钻，脱开钻杆，大臂退回原位，人工装入第二根钻杆，钻机低速送到第一节钻杆尾部，方向对准后联成一体。
按此安装第三根、第四根或更多根，直到钻到设计长度。
⑶换杆时要注意检查钻杆是否弯曲，有无损伤，中心水孔是否畅通，不合格的及时更换，以保证正常作业。
⑷钻孔过程中遇到软质围岩或流塑状黏土时，应改用低压钻进或者采用套管跟管钻成孔。
6.7安装管棚钢管
引导钻孔钻完毕后，将钻头退出，钻杆全部卸下，将预先加工好的钢管安装在大臂上，低速推进钢管，其冲击压力控制在18～20Mpa，风压控制在4.0～6.0Mpa。
当第一根管推进孔内外露30～40cm时，停止钻进，使顶进的联接套与钢管脱离，大臂退回原位，人工装上第二节钢管，大臂低速钻进，使其对准第一节钢管端部（严格控制角度），人工持钳进行钢管联接，使两节钢管在联接套处联成一体，钻机再以冲击压力和推进压力顶进钢管。
接同样的方法继续加长钢管至设计长度。
用小钻头第二次钻进，将管内的残渣清除。
钢花管构造见图5-6-4。
5-6-4钢花管注浆孔展示图
6.8安装钢筋笼
管棚钢管安装好后，放置钢筋笼并注浆。
管内设置的钢筋笼，由4根Ф18螺纹钢筋焊接在壁厚3.5mm、长5cm的管节上而成，钢筋笼在加工中心分节制作，在工作面逐节焊接起来（钢筋接头可以不搭接），直至与钢管同长。
管内设置钢筋是为了增加管棚刚度，钢花管构造图见图5-6-5。
图5-6-5钢花管构造图
6.9管棚钢管注浆
（1）压水试验
压水试验的目的主要是测定岩层吸水性，核实围岩渗透性，为选择泵压、浆液配合比作参考，同时检查管路及止浆塞效果。
开泵前应先将吸浆管伸入水桶，待泵吸水性正常时，关闭注浆球阀，观测泵压。
压力表正常时，持续5min不出故障即可。
（2）水泥砂浆的配制
浆液采用水泥浆液注浆（水泥浆液水灰比为1：
1），浆液配合比需进行现场注浆试验，根据实际情况确定注浆参数。
（3）注浆施工操作要求及注意事项
①检查各种机具，进行试运转。
②准确测定孔位，按照设计的外插角采用钻机顶入，其顶入长度不小于管长的95％。
③注浆过程中根据地质情况等控制注浆压力，注浆压力一般为0.5～2.0MPa，注浆终压为注浆压力的2～3倍，注浆压力应逐步升高，达到终压并继续注浆10min以上，进浆量为20～30L/min；
注浆结束后用M10砂浆填充钢管，以增强管棚的强度。
注浆过程中设专人做好记录。
注浆达到需要的强度后方可进行开挖。
④注浆过程中严格控制注浆压力，防止引起地面隆起，注浆顺序由拱脚向拱部逐管注浆。
⑤注浆施工期间定期对地下水取样检查，如有污染采取相应措施。
⑥串浆时应及时堵塞串浆孔，泵压突然升高时，可能发生堵管，应停机检查，进浆量很大，压力长时间不升高，应重新调整浆液浓度及配合比，缩短胶凝时间。
6.10.质量标准
管棚钻孔允许偏差见表5-6-2。
表5-6-2管棚钻孔允许偏差
项目
允许偏差
方向角
1°
孔口距
±
50mm
孔深
6.11.质量保证措施
（1）钻孔定位可用罗盘、经纬仪、挂线相结合的方法，确保钻机钻杆轴线与开孔角度一致。
开钻时，先低速低压，待成孔几米后，再加速加压。
钻孔最大下沉量及左右偏移量为钢管长度的1%左右，并应控制在20～30cm。
（2）管棚钢管不得侵入隧道开挖线内，相邻的钢管不得相撞和立交。
（3）管棚钻孔时应在开孔后2m处、孔深1/2处、终孔处量测斜度，发现误差超限即进行纠偏，至终孔仍超限者应封孔，原位重钻。
（4）钢管与连接钢管丝扣应上满。
（5）注浆完毕用铁锤敲击钢管，如响声清脆，则说明浆液未填充满钢管，需采取补注或重注；
如响声低哑，则说明浆液已填充满钢管，如未达到要求，应进行补孔注浆。
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