东伍岭隧道出口进洞专项施工方案Word文档下载推荐.docx
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数量
1
洞门段
土方开挖
Ⅱ
m3
1836
2
Ⅲ
5508
3
Ⅳ
11016
4
Ⅴ
2754
5
洞门段回填
3196
6
永久坡面防护及绿化
m2
2695
7
截水天沟
C25钢筋混凝土
140
8
钢筋（HPB300）
kg
1691
9
土石开挖
315
10
三七灰土垫层
116
11
喷锚支护
φ22砂浆锚杆
m
7760
12
C25喷混凝土
466
13
钢筋网
9809
14
洞外排水系统
积水井
个
15
沉淀池
16
洞内检查井
17
洞外检查井
18
排水暗管
62
19
保温出水口
20
排水暗管土石开挖
1150
21
排水暗管回填碎石
1093.5
22
排水暗管回填C20混凝土
28.5
23
排水明沟浆砌片石
24
基底换填
C20混凝土
45
表2-2出口浅埋段主要工程数量表
项目
开挖
6096
C30喷射混凝土
507.6
φ22组合中空锚杆
根
620
360
型钢
t
112.15
临时型钢钢架
28.50
φ42锁脚锚管
7466.8
纵向连接钢筋
T
2.88
3工程概况
3.1工程简介
东伍岭隧道出口位于双滦区陈栅子乡河南营村，洞身地表起伏较大，洞口段表层为碎石土及块石土，覆盖层薄。
岩体剥落形成崩塌堆积体，地形复杂，植被茂密。
隧道设计采用复合式衬砌，初期支护采用喷锚支护，喷混凝土采用湿喷工艺；
明洞长度27m，洞门采用倒扩大断面式缓冲结构洞门。
3.2围岩地质
隧道出口位于河北承德市的燕山山脉北段，属于剥蚀构造低山区。
洞口上部为坡积的黄土、黄灰土，碎石含量约占整体45％。
下伏流纹质凝灰岩，节理裂隙发育，呈角砾状松散结构，DK174+250～DK174+310段呈碎石状压碎结构。
4总体施工方案
本着“零仰坡进洞、保证工程质量、确保安全生产、利于工程进度”的原则，东伍岭隧道出口DK174+346-DK174+386段位于Ⅴ级围岩，且覆土厚度小于12m，最小厚度为7.3m。
洞身开挖采用三台阶临时横撑法施工，施工严格按照“管超前，短开挖，早封闭，强支护，勤量测”的施工原则，按照先洞口防护，再超前支护，最后进行开挖支护步骤进行，在洞口上方地表5米范围内布设两组地表沉降观测点，开挖中加强加强监控量测，结合洞内围岩量测点数据及时进行信息反馈指导施工，及时采取补强措施，使隧道施工始终处于安全控制之中。
5工期安排
由于隧道出口地形复杂，植被茂密。
岩石陡峭，开挖方较大，所以各项安排见表5-1
表5-1东伍岭隧道出口时间安排表
工作内容
工作时间安排
备注
2014年10月8日至2014年10月16日
边仰坡施工
2014年10月16日至2014年10月23日
超前大管棚
2014年10月23日至2014年10月27日
超前小导管
2014年10月27日至2014年10月30日
洞口浅埋段开挖
2014年10月30日至2014年11月30日
6进洞具体施工方案
6.1洞口段
6.1.1测量放样
测量人员沿隧道出口纵断面测出一系列里程点的地面高程，根据现场实际地形，确定明暗洞交界里程的具体位置，并放出洞口边、仰坡开挖边线。
6.1.2截水沟施工
洞口开挖施工时，首先做好洞顶截水沟，保证洞口排水系统畅通，洞口截水沟在洞口开挖线外10m处布置，并以排水畅通为原则，直接引至地势低洼处。
具体施工方法如下：
⑴按照测量放样线，进行开挖。
⑵将沟槽的底部和侧壁用三七灰土垫层回填，并保证密实。
⑶截水天沟内部的钢筋绑扎。
⑷浇筑C25混凝土。
截水天沟断面图详见图6.1-1
图6.1-1截水天沟断面图
6.1.3边仰坡施工
⑴边仰坡开挖
边仰坡开挖利用挖掘机自上而下逐层开挖，人工修坡配合，但不得掏底开挖或上下重叠开挖。
对于较硬的土层采用人工手持风镐进行凿除。
石质地层开挖需要爆破时，应采取浅眼松动爆破为主，且预留光爆层。
开挖时应随时检查边坡和仰坡，如有滑动、开裂等现象，适当放缓坡度。
边仰坡以外的植被不得破坏，尽可能确保土体植被的完整性。
隧道出口地层局部地表为第四系新统坡洪积层（Q4dl+pf）粉质黏土、碎石土、卵石土，第四系上更新统坡洪积层（Q3dl+pf）黄土；
下伏基岩为侏罗系上统张家口组（J3z）流纹质溶解凝灰岩、流纹质角砾凝灰岩、凝灰岩。
岩体较完整，边坡稳定性较好，边坡坡率采取1：
1.75。
⑵边仰坡防护
隧道出口边仰坡临时支护采取边开挖边防护的形式进行，不得一次性开挖完后再进行支护。
边仰坡临时防护时应随时检查边坡和仰坡的稳定性，如有滑动、开裂等现象，应采取适当加强支护措施。
隧道出口临边边坡采用喷锚网防护，锚杆采用Ф22砂浆锚杆，L=2.5m，间距1.0m×
1.0m，梅花形布置；
喷射混凝土采用15cm后C25网喷混凝土，钢筋网采用Ф8钢筋，网格25cm×
25cm，防护自上而下进行。
锚杆安装时要与边仰坡面垂直，钢筋网片安装时要与边仰坡面密贴，并与锚杆等焊接，保证在喷射混凝土是无晃动。
永久边仰坡防护采用C25混凝土骨架护坡。
6.2暗洞段
6.2.1大管棚施工
6.2.1.1设计参数
⑴注浆管规格：
外径Φ108，壁厚6mm；
⑵管距：
环向间距40cm；
⑶注浆材料：
纯水泥浆液，水泥浆水灰比1:
1；
注浆压力初压0.5-1.0MPa。
要求浆液扩散半径不小于0.5m。
⑷设置范围：
拱部140°
范围；
⑸注浆材料：
水泥单液浆。
岩质地段注浆，黄土地段不注浆。
6.2.1.2施工工艺
大管棚施工工艺流程图见图6.2-1。
图6.2-1大管棚施工工艺流程图
6.2.1.3施工方法
⑴施作护拱
①混凝土护拱作为长管棚的导向墙，在开挖轮廓线外拱部140°
范围内施作，护拱内埋设钢筋支撑，钢筋与管棚孔口管连接成整体。
②孔口管作为管棚的导向管，它安设的平面位置、倾角、外插角的准确度直接影响管棚的质量。
用全站仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置；
用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角；
用前后差距法设定孔口管的外插角。
孔口管应牢固焊接在工字钢上，防止浇筑混凝土时产生位移。
⑵搭钻孔平台安装钻机
①钻机平台用钢管脚手架搭设，搭设平台应一次性搭好，钻孔由1～2台钻机由高孔位向低孔位进行。
②平台要支撑于稳固的地基上，脚手架连接要牢固、稳定，防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移而影响钻孔质量。
③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。
⑶钻孔
①为了便于安装钢管，钻头直径采用Φ140mm。
②岩质较好的可以一次成孔。
钻进时产生坍孔、卡钻时，需补注浆后再钻进。
③钻机开钻时，应低速低压，待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。
④钻进过程中经常用测斜仪测定其位置，并根据钻机钻进的状态判断成孔质量，及时处理钻进过程中出现的事故。
⑤钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。
⑥认真作好钻进过程的原始记录，及时对孔口岩屑进行地质判断、描述，作为洞身开挖时的地质预测预报参考资料，从而指导洞身开挖。
⑷清孔验孔
①用地质岩芯钻杆配合钻头进行反复扫孔，清除浮渣，确保孔径、孔深符合要求，防止堵孔。
②用高压风从孔底向孔口清理钻渣。
③用经纬仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。
⑸安装管棚钢管
①钢管在专用的管床上加工好丝扣，导管四周钻设孔径20mm注浆孔（靠孔口2.25m处的棚管不钻孔），孔间距20cm，呈梅花型布置。
管头焊成圆锥形，便于入孔。
②棚管顶进采用装载机和管棚机钻进相结合的工艺，即先钻大于棚管直径的引导孔（Φ140mm），然后用装载机在人工配合下顶进钢管。
③接长钢管应满足受力要求，相邻钢管的接头应前后错开。
同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管接头至少错开1m。
⑹注浆
①安装好有孔钢花管、放入钢筋笼后即对孔内注浆，浆液由高速制浆机拌制。
②注浆材料：
注浆材料为1:
1水泥砂浆。
③采用注浆机将砂浆注入管棚钢管内，初压0.5～1.0MPa，终压2MPa，持压15min后停止注浆。
注浆量应满足设计要求，一般为钻孔圆柱体的1.5倍；
若注浆量超限，未达到压力要求，应调整浆液浓度继续注浆，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙充填饱满。
注浆时先灌注“单”号孔，再灌注“双”号孔。
大管棚布置图见6.2-2
图6.2-2超前大管棚布置图
6.2.2小导管超前支护
6.2.2.1设计参数
外径Φ42×
3.5mm钢管；
环向间距33cm；
⑶倾角：
外插角10°
～15°
（不包括线路纵坡），方向：
与线路中线平行；
⑷注浆材料：
注浆压力初压0.5～1.0MPa。
⑸设置范围：
⑹长度：
3.5m.
⑺隧道纵向同一断面内的接头数不大于50%。
相邻钢管接头至少错开1m.
6.2.2.2施工工艺
超前小导管施工工艺框图见图6.2-2。
超前小导管面布置图见图6.2-3。
图6.2-3小导管平面布置图
6.2.2.3施工方法
采用风枪人工钻孔，人工安装超前小导管并与钢拱架焊接固定，小导管外插角符合设计，用注浆泵进行注浆作业，注入试验室配比的水泥单液浆，注浆压力一般控制在0.8MPa。
小导管在钢构件加工厂统一制作，前端做成尖锥形，尾部焊接Φ8mm钢筋加筋箍，管壁上每个15cm交错钻眼，钻眼孔径为6-8mm，尾部长度50cm，作为不钻孔的止浆段。
超前小导管注浆工艺流程图见图6.2-4。
超前小导管加工图见图6.2-5。
图6.2-5注浆小导管加工图
钻孔完毕后，将小导管按设计要求插入空中，围岩软弱地段直接将小导管沿格栅钢架中部打入，尾部与钢架焊接到一起，共同组成预支护体系。
注浆前先喷射混凝土5～10cm封闭掌子面作止浆墙，当单孔注浆量达到设计注浆量时，结束注浆。
注浆参数应根据注浆试验结果及现场实际情况相应调整。
注浆作业中认真填写注浆记录，随时分析和改进作业，并注意观察施工支护工作面状态。
开挖前试挖掌子面，无明显渗水时进行开挖作业。
6.3隧道开挖
隧道出口段DK174+346～DK174+386段属于浅埋段，覆土厚度小于12m，按照设计要求采用三台阶临时横撑法施工。
三台阶临时横撑法施工流程见图“6.3-1”
图6.3-1三台阶临时横撑开挖法施工流程图
6.3.1临时支护参数
临时钢架采用I18轻型工字钢，每榀钢架间距与主洞身钢架一致，且与洞身钢架以螺栓连接（接头处加设3mm厚橡胶垫片），洞身钢架架设在相应位置焊接预埋钢板并预置螺栓，以便临时钢架连接,连接钢板接头处焊缝高度不小于6mm；
相邻钢架采用Φ22钢筋连接,环向间距1m，焊接于钢架内翼缘处；
每台阶两侧拱脚锚管采用2根φ42无缝钢管，壁厚5mm，L=3.5mm；
采用C30喷射混凝土，临时封底厚15cm，钢架与初喷混凝土间要密实、粘结。
6.3.2施工方法
⑴第一步
1）开挖①部。
2）施作①部导坑周边的初期支护。
即先初喷厚4cm的混凝土,再铺设钢筋网片,然后人工配合机械架立型钢钢架。
钢架施作锁脚锚管，锁脚锚管设置于台阶钢架拱（墙）脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°
打入，并于钢架牢固焊接。
拱脚采用钢垫板。
同时,为保证拱脚基础牢固,防止拱顶下沉量过大,对拱脚位置采用槽钢支垫。
3）打设径向锚杆后复喷混凝土到设计厚度。
底部架立临时仰拱（I18临时钢架），喷射15cm混凝土封闭。
开挖过程中,根据施工时围岩的地质情况及监控量测资料调整支护结构形式,必要时加设中间竖撑（采用圆木）,使围岩支护得到有利的保护和加强。
⑵第二步
1）在滞后①部2～3m距离后,先拆除①部1～2榀I18临时钢架，再人工配合机械开挖②部。
开挖进尺为1～2榀钢拱架间距。
2）导坑周边部分初喷厚4cm混凝土。
3）铺设钢筋网片,架立型钢钢架，打设径向锚杆后复喷混凝土到设计厚度。
4）架立临时仰拱（I18临时钢架）,打设锁脚锚管，封闭临时仰拱。
⑶第三步
1）在滞后于②部2～3m距离后，开挖③部，同时错开2m开挖④部两侧边墙，以便施作钢架，每循环开挖进尺保持在1.5m。
开挖边墙时，在拱脚处向开挖轮廓线外开挖30×
30×
30cm的扩大拱脚。
扩大拱脚采用C25喷射混凝土。
2）施作台阶周边的初期支护。
⑷第四步
1）开挖④部其余仰拱部位，每次循环开挖进尺不大于3m。
2）及时施作仰拱部位初期支护并封闭成环。
封闭位置距离掌子面不得大于30m。
⑸第五步
1）根据监控量测结果分析,待初期支护收敛后,拆除②部临时仰拱。
2）浇筑Ⅳ部仰拱及Ⅴ部仰拱填充（仰拱与仰拱填充分开施作）。
⑹第六步
利用衬砌模板台车一次性灌注Ⅵ部拱墙二次衬砌（拱墙衬砌一次施作）。
6.4钢架安装
初喷混凝土施工完毕后进行钢支撑的架设，钢拱架在洞外加工，加工前在钢板板上放出钢拱架1：
1大样图，或制作模具，然后根据大样或模具进行钢拱架的加工制作。
初喷完成后及时安设钢拱架，永久支护采用I20a型钢，临时支护采用I18工字钢，工字钢纵向间距60cm。
每榀钢拱架安装时，要测量人员准确定位，不偏、不斜，轮廓要符合设计要求，确保净空尺寸。
为保证钢架整体受力，设置纵向连接钢筋。
连接筋为φ22钢筋焊接，环向间距1.0m。
为减少钢支撑的沉降，永久支撑和临时支撑落地脚板必要时安设25a槽钢或采用100×
10cm的方木作为支撑，增大受力面积，减小下沉量。
钢架安装流程图见图6.5-1
图6.4-1钢拱架安装工艺流程图
6.5三台阶临时横撑法控制要点
⑴据隧道的水文地质条件，严格按设计要求做好超前支护，控制好超前支护外插角，严格按注浆工艺加固地层，防止围岩松弛，保证隧道开挖在超前支护的保护下施工，确保隧道施工安全。
在断层、破碎带、浅埋段等自稳性较差或富水地层中，超前支护应按设计要求进行加强，以确保安全。
⑵导坑应沿开挖轮廓线环向开挖，预留核心土，以人工开挖为主，机械开挖为辅，人工配合挖掘机从台阶上向下刨土。
开挖后应及时支护；
其他各分部平行开挖，平行施作初期支护，各分部初期支护衔接紧密，及时封闭成环；
临时横撑紧跟下台阶，及时闭合构成稳固的支护体系。
⑶过程通过变形监控量测，掌握围岩和支护的变形情况，及时指导调整支护参数和预留变形量，保证施工安全。
⑷三台阶法施工应做好工序衔接。
工序安排应紧凑，尽量减少围岩暴露时间，避免因长时间暴露引起围岩失稳。
⑸超前施作，仰拱距上台阶开挖工作面宜控制在40m左右。
铺设防水板、二次衬砌等后续工作应及时进行。
⑹衬砌距仰拱保持2倍以上衬砌循环作业长度，但不得大于40m。
⑺足作业空间和台阶稳定的前提下，尽量缩短台阶长度，核心土长度应控制在3～5m，宽度为隧道开挖宽度的1/3～1/2。
⑻三台阶临时横撑法施工应严格控制开挖长度，根据隧道围岩地质情况，合理确定循环进尺，每次开挖长度一般为0.6m；
开挖后立即初喷3～5cm混凝土，以减少围岩暴露时间。
⑼周边部位预留30cm人工开挖，其余部位采用机械开挖，中、下台阶左、右侧开挖应错开，严禁对开，左右侧错开距离宜为2～3m。
⑽严格按设计及规范要求加工制作和架设。
钢架应架设在坚实基面上，并加垫槽钢，严禁拱（墙）脚悬空或采用虚土回填。
钢架应与锁脚锚杆焊接牢固。
⑾超挖部位必须回填密实，严禁初期支护背后存在空洞。
必要时初期支护背后应进行充填注浆，保证初期支护与围岩密贴。
⑿洞内临时防排水系统，严禁积水浸泡拱（墙）脚及在施工现场漫流，防止基底承载力降低。
当地层含水量大时，在上台阶开挖工作面附近开挖横向水沟，将水引至隧道两侧排水沟排出洞外。
反坡施工时，设置集水坑将水集中抽排。
⒀隧道施工的洞内通风，保证作业环境符合职业健康及安全标准。
6.6施工注意事项
⑴隧道施工应坚持“短开挖、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测、及时衬砌”的原则。
⑵开挖①、②、③部时，根据现场情况必要时预留核心土。
⑶超前支护等辅助施工措施，应首先利用上一循环架立的钢架施作完毕，在开挖。
⑷开挖方式均采用弱爆破。
爆破时严格控制炮眼深度及装药量。
⑸导坑开挖宽度及台阶高度可根据施工机具，人员安排等进行适当调整。
⑹钢架之间纵向连接筋应及时施作并连接牢固。
⑺上台阶每循环开挖进尺不应大于1榀钢架间距。
⑻边墙开挖每循环开挖进尺不应大于2榀钢架间距。
⑼临时横撑采用型钢，纵向每2榀设一处。
⑽仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚管，每循环进尺不得大于3m
⑾隧道开挖后初期支护应及时封闭成环，封闭位置距离掌子面不得大于35m。
⑿软弱围岩及不良地质铁路隧道的二次衬砌应及时施作，二次衬砌距离掌子面的距离不得大于70m。
⒀应注意开挖过程中初期支护结构及核心土的稳定性，必要时应利用核心土体加设全断面环形临时支撑。
⒁复合式衬砌段在施工时，须按有关规范及标准图的要求，进行监控量测，根据监控量测的结果进行分析，确定灌注二次衬砌的时机及调整支护参数。
⒂锁脚锚杆对于钢架的稳定起着重要作用，必须按要求施工。
6.7洞内、地表监控量测
⑴洞内、外观察
洞内观察可分为开挖工作面观察和已施工地段观察两部分。
开挖工作面观察在每次开挖后进行，并及时绘制开挖工作面地质素描图、数码成像，填写开挖工作面地质状况记录表，并与勘查资料进行对比。
对已施工地段的观察每天应进行4～6次，主要观察喷射混凝土面是否出现裂纹和剥离等现象，钢架是否出现弯曲变形等。
洞外观察包括地表开裂、地表变形、地表水渗漏情况等。
⑵洞内周边位移量测
周边位移量测一般包括拱顶下沉量测和水平净空收敛量测，主要采用精密全站仪和反射片，量测各测点与基准点之间的相应高程差，本次所测高差与上次所测高差相比较，差值即为本次沉降值。
本次所测高差与初始高差相比较，差值即为累计沉降值。
⑶地表下沉量测
地表下沉量测可采用精密水准仪、铟钢尺进行，基准点应设置在地表沉降影响范围之外。
浅埋地段应在隧道横断面方向中线两侧每隔3～5m布设测点，每个断面设5个点，地表下沉量测应与洞内拱顶下沉和净空变化在同一个横断面上，且测量频率应相同。
6.8施工注意事项
⑴隧道施工坚持“超前探、管超前、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。
开挖掘进以三台阶同时进行，小炮开挖或人工开挖，严格控制装药量，严禁超挖。
⑵洞口段施工尽量减少对山体的扰动，原地表植被的破坏,少一分扰动，多一分安全；
⑶在洞口段施工过程中，监控量测严格按照设计及技术规范的要求进行布点量测，密切观测边、仰坡有无开裂变形、塌陷情况。
隧道洞洞身支护施作后及时进行布点监测，随时掌握初期支护的变化状态，指导和确定二次衬砌施作时间，做到及时反馈，确保万无一失。
⑷洞口段土、石方开挖环境复杂，开挖区临近便道。
爆破前，需做好现场安全防护设施，圈定爆破施工范围，放置警戒标志，并对周围建筑物做好普查工作。
7劳力安排
为确保主体工程按期、优质、安全完成，根据施工作业面特点，成立斜井掘进工班、出渣工班、喷锚工班、衬砌工班、风水电综合工班。
劳力组织及分工表见表7-1。
名称
人数
职责
管理人员
负责钻爆开挖施工
开挖班
30
负责出渣
初支班
负责初期支护施工
二衬班
负责模筑衬砌
机械班
负责风、水、电等安装、维修
电焊班
负责焊接
后勤
负责后勤保障
杂工班
负责隧道清洁工作
合计
143
表7-1劳力组织及分工表
8机械设备配置
根据施工进度计划，提前安排机械设备进场、调试，满足施工需求。
主要机械设备配置见表8-1。
表8-1主要设备配置表
设备名称
型号
完好情况
装载机
柳工50CN
台
完好
液压反铲
沃尔沃220
生活车
气腿钻
YT28
25
自卸汽车
金刚
拉料车
注浆机
MZ-1
湿喷机
发电机
30KW
300
升级会员 