笔架山隧道进洞方案Word文件下载.docx
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4.1、技术准备
在开工前组织技术人员对设计图纸及文件认真阅读、审核，澄清有关技术问题，学习施工规范和技术标准。
制定施工安全保证措施，提出应急预案。
规范技术交底，对参加施工的人员进行了岗前技术培训，各项技术交底下发到作业班组。
对所交的桩点进行复核确认，同时进行加密控制，现场测量放样已经专业工程师复核确认无误。
4.2、劳动力组织
结合笔架山隧道的工程概况以及相应的管理要求和技术施工要求，特抽调精干技术人员和经验丰富的人员组成主要劳动力，以确保前期工程的顺利进行。
前期工程的主要劳动力组织见图“4.2-1笔架山隧道劳动力配备表”。
表4.2-1笔架山隧道劳动力配备表
施工队伍（负责施工项目）
管理人员
技术工人
普工
合计
开挖班
4
50
6
2
支护班
30
38
3
二衬班
35
4.3、机械配备
根据笔架山隧道有关技术施工要求，主要机械设备配置见图“4.3-1主要机械配置表”。
表4.3-1主要施工机械设备表
机械设备名称
单位
数量（台）
备注
衬砌台车
台
自卸车
5
挖掘机
装载机
砼搅拌站
风镐
25
7
风钻
8
多功能台架
9
管棚钻机
10
仰拱栈桥
11
防水板台架
12
地质雷达
13
超前地质钻机
14
混凝土湿喷机
15
锚杆注浆泵
16
电动空压机
17
通风机
18
变压器
19
20
发电机
21
单级泵
22
多级泵
23
自动爬行焊机
24
砼输送泵
4.4、材料准备
本工程所用止水带、止水条等为甲供材料。
钢筋、水泥、混凝土外加剂等为甲控材料，由项目部与对口的生产（供应）商在意向书框架下签订采购供应合同，组织供应。
4.5、其他施工准备
4.5.1、施工便道
根据笔架山隧道的施工需要，场内施工道路结合现场地质地形条件，大部分是利用既有乡村公路，进行改扩建或维修，进入施工现场附近，再通过新建便道进入隧道作业区。
本隧道处于山区地段，施工主干道采用双车道，引入线采用单车道。
双车道路面宽6.5米，路基宽度为7.5米；
单车道路面宽3.5米，路基宽4.5米。
每300m左右设30米长会车道，视线不良地段视情况要适当加密。
一般最小曲线半径20m。
最大坡度一般情况下为8%～10%，特殊地段不大于15%。
施工便道底部淤泥进行挖除换填三七灰土或隧道弃渣；
对有黄土和粘土的便道段落处理为挖除黄土或粘土，换填不小于60cm厚的三七灰土；
一般路段便道路面采用35cm厚片石作基底处理，中间层为20cm厚碎石，表层铺5cm厚细石；
办公区及重点工程施工作业区的进出场的便道200米范围内进行硬化，硬化标准为C20混凝土，厚度20cm，并设置碎石或灰土垫层，碾压密实。
进入各主要临建设施200m内便道两侧，实施植树绿化，间距3米。
施工便道直线地段做2%人字坡横坡，曲线地段根据曲线半径设计外侧超高，道路的两侧设置排水沟（曲线段根据超高设单侧排水沟），沟深和底宽为30*30cm的槽型浆砌筑片石。
便道经过水沟或低洼地段，埋置钢筋混凝土圆管、钢管、设置过水路面，做到排水畅通。
与310国道相接的月亮坝便道采用20cm厚C20混凝土硬化。
便道路面要高出自然地面30cm，保持道路直顺、干净、美观，平整。
道路两侧坡脚处挂线整理直顺，靠河沟测采用浆砌防护，施工便道在陡峭地段设防撞墩。
防撞墩的形式为混凝土垛墩，尺寸为100cm×
40cm×
50cm（长×
宽×
高），间距2m。
并涂刷红白相间的油漆，油漆宽度10cm。
便桥结构按照实际情况专门设计，便桥桥面宽度4.5m，承载能力满足35T以上重载车辆的安全通行。
4.5.2、拌合站、钢筋加工厂
笔架山隧道进口混凝土由2号搅拌站2台HZS120搅拌站负责供应，洞内喷射混凝土由2号搅拌站1台HZS75搅拌站供应。
钢筋在钢筋加工场集中加工。
4.5.3、施工用水、用电
经过现场踏勘，笔架山隧道进口段所用施工用水，主要利用交川沟常年流水，通过铺设供水管路，引至高山水池，并在既有沟渠设置拦水坝，以满足高压水进洞条件。
笔架山隧道洞口设置1000KVA变压器一台，并预留T接口，为高压进洞做好准备，隧道内设置500KVA变压器一台。
4.5.4、取弃土（碴）场
笔架山隧道进口弃碴、取弃土场选址依据设计文件规划并与地方有关部门协商，选在月亮坝弃渣场。
4.5.5、施工通讯
在笔架山隧道进口部位移动、电信通信信号较好，能够满足隧道前期施工需要，前期主要采用移动手机、高频对讲机进行联系，后期将在隧道内安装移动通讯设备，以满足施工需要。
5、隧道进洞方案
施工时结合洞口地形，地貌和地质条件，并针对洞口段工程的特点和难点，制定以“加强支护，尽早封闭，监控量测，衬砌紧跟”为原则的总体施工方案。
由于交川沟特大桥兰州端桥台延伸到笔架山隧道内，故明洞衬砌及防排水施工待桥台施工完成后施工。
施工顺序如下：
洞口防排水施工→洞口防护施工→导向墙施工→长管棚施工→暗洞开挖→初期支护→洞内防排水施工→二次衬砌。
5.1、洞口防排水施工
洞口土石方开挖前，根据洞口地形情况于开挖线外10m事先做好洞顶截水沟等砌筑工作，洞口土石方开挖后，地面排水沟按照设计要求分段进行施工，在施工前先按照不同的排水方式进行测量放样，对地形与排水设计图逐桩核对，若发现水流不畅，则做适当调整。
砌筑严格按照设施工规范、检验评定标准和设计要求执行。
排水工程在施工中，必须注意与周围排水系统相连接，保证水流畅通，避免污染农田。
5.2、洞口段开挖及防护
洞口土石方开挖采取至上而下，分层开挖，分层高度3~5m，采用挖机开挖，装载机配合运渣车运渣。
笔架山隧道进口为V级围岩，采用明挖法施工，隧道临时边坡采用锚网喷支护，锚杆为φ22砂浆锚杆，锚杆长3m，按照1.5×
1.5m梅花型布置，φ8钢筋网加强，网格间距25.0×
25.0cm，喷射10cm厚C25混凝土，永久边、仰坡采用C25混凝土拱形骨架护坡，厚60cm，中心绿化。
为了确保洞口边、仰坡的稳定，在隧道洞顶20m，隧道中线左侧17m，右侧20m范围内进行边、仰坡进行加固。
坡面防护采用锚杆框架梁结构：
锚杆间距3*3m，锚杆采用2根Φ28钢筋并联焊接，边坡段采用6—8m，仰坡段采用6m；
锚杆框架梁，柱尺寸0.4*0.4m，中心绿化。
框架梁采用C30钢筋混凝土。
洞顶上方设置一道柔性被动防护网，高8m，左侧22m，右侧38m。
锚杆框架梁施工：
1、锚孔测量放线：
先按设计整平坡面，复核角度将锚杆孔位精确放线在坡面上，孔位误差不超过±
50mm,边坡要求加固且不能一次性开挖。
2、钻孔设备：
钻孔机具的选择，根据锚固底层的类别、锚杆孔径、深度以及施工场条件来确定钻孔机具。
3、钻机就位：
利用Φ50mm脚手架杆搭设平台，平台用锚杆与坡面固定，所搭平台必须满足承载要求，钻机用三脚架提升到平台上，根据所放的孔位确定钻机在平台上的位置，确保钻杆孔开钻就位准确，纵横偏差±
50mm。
4、钻进方式：
钻孔要求干钻，禁止水钻，防止钻孔扭曲和变径，造成下锚困难和其他意外事故。
5、钻进过程：
对钻孔过程中底层的变化，钻进状态地下水及特殊情况做好现场施工记录。
6、孔径孔深：
孔径不得小于设计值。
钻孔深度比设计深度深0.2m。
7、钻杆孔清理：
钻孔达到设计深度后稳钻1-2分钟，使用高压空气将孔内渣体以及水体全部清理出孔，不得采用高压水清洗。
8、锚杆孔检验：
验孔过程中钻头平顺推进，不产生冲击或抖动，钻具验送长度满足设计孔深深度。
9、锚杆施做：
预应力锚杆采用两根Φ28的螺纹钢筋并联焊接，长8m，共208根，施做3*3m的正方形方格，不足三米的按一个方格算。
安装前要确保钢筋顺直无油、锈渍。
安锚前确认锚孔编号，无误后人工将锚杆缓缓放入孔内，用钢尺量出孔外钢杆长度，计算孔内锚杆长度（误差控制在±
50mm之内），确保锚固长度。
10、锚固注浆：
注浆采用一次孔底注浆法注浆。
一次常压注浆从孔底开始，灌注压力保持0.2-0.4MPa。
注浆过程中压力不宜过大，以免吹散砂浆，注浆完毕后用湿黏土封住孔口，并严密导实，再以0.4-0.6MPa的压力进行补灌，稳压数分钟后即可完成。
注浆结束后，将注浆管、注浆抢和注浆套管清洗干净，同时做好注浆记录。
11、框架制作：
框架采用C30的混凝土浇筑，尺寸为0.4*0.4、框架露出坡面10cm.横梁竖柱基础先采用5cm水泥砂浆进行调平后进行钢筋制作安装。
焊接接头长度不得小于35d（d为钢筋直径）。
模板采用小块钢模板，用短锚杆固定在坡面上。
锚头应与框架梁同时浇筑，纵向每隔10-15m设置伸缩缝一条，缝宽2cm,用沥青麻筋进行填塞。
5.3、导向墙施工
隧道明暗交接处，施作宽1m、厚1m的C25混凝土导向墙，导向墙设3榀I20a工字钢，钢架外缘设140mm壁厚5mm导向钢管，钢管与钢架焊接。
5.3.1、施工方法
在开挖明暗交界处时预留核心土至导向墙基底，清底、立模、埋设定位型钢及导向管后，浇注混凝土。
混凝土采用搅拌站集中拌制，混凝土运输车输送。
5.3.2、导向墙施工工艺
a．开挖：
施工放样后，采用人工修整预留核心土至导向墙基底，压实。
压实检测地基承载力，地基承载力达到280kpa以上安装型钢钢架，地基承载力不足280kpa时，浇筑100cm×
100cm厚50cm的C20混凝土垫层基础。
b．架设定位型钢：
导向墙开挖完毕后，开始架设定位型钢。
定位型钢采用I20a型钢钢架，节点处采用厚16mm，200*240*15mm的钢板螺栓连接牢固。
c．埋设导向管：
导向管采用φ140×
5mm的热轧无缝钢管，长1m，环向间距40cm。
全站仪精确放出每个导向管的位置并编号，然后将导向管两边用Φ22钢筋焊接在I20b型钢上，保证导向管中心至导向墙内缘的垂直距离，导向管两端采用无纺布包裹，防止砂浆堵塞。
d．立模：
在导向墙底架设三榀I20a型钢，纵向间距0.3m，型钢间用Φ22钢筋纵向连接；
再在型钢上铺设组合模板拼装形成底模。
在底模外端采用标准钢模架设端模，端模外侧采用钢管脚手架斜撑50cm设上下两道，内侧采用Φ22钢筋50cm设上下两道支撑牢固,顶模采用50mm厚方木拼装,环向用两根Φ22钢筋加固模板。
模板安装之后，检查相邻模板高度、模板接缝是否严密，复测里程、中线、高程，结构轮廓线应圆顺，模板固定稳固，斜撑坚固情况。
e．混凝土浇注：
混凝土采用搅拌站集中拌制，混凝土罐车输送，砼自模板窗口灌入，由下向上，对称分层，两侧灌注高差不超过1m，插入式振动棒振捣密实，振动棒不得接触模板及导向管。
f．养护拆模：
混凝土浇注后，常温下洒水养护不得少于14天。
导向墙施工工艺见导向墙施工工艺流程图5.3-1。
5.3-1导向墙施工工艺流程图
5.4、长管棚施工
5.4.1、设计参数
大管棚采用φ108mm、壁厚6mm的热轧无缝钢管加工而成，外插角1°
—3°
，环向间距40cm，钢花管上钻注浆孔，孔径10—16mm，孔间距15cm，呈梅花形布置，尾部留长度不小于1m不钻孔注浆段，管内压灌水泥单浆液。
长管棚施工断面布置图详见“图5.4-1长管棚施工断面布置图”。
图5.4-1长管棚施工断面布置图
隧道长管棚设置为30m，为提高导管的抗弯能力，在导管内增设钢筋笼，钢筋笼由四根主筋和固定环组成，主筋采用HRB335级钢筋直径为18mm，固定环采用Φ42短管节，将其与主筋焊接，按1.5m间距设置（结构见“图5.4-2钢花管构造示意图”）。
图5.4-2钢花管构造示意图
5.4.2、长管棚施工
a钻孔
1）为了便于安装钢管，采用直径为127mm的钻头。
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）钻孔前，精确测定孔的平面位置、倾角、外插脚，对每一个孔进行编号。
5）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，发现倾斜超过设计要求，及时纠正，严格控制钻机下沉量及左右偏移量。
6）钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。
7）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。
b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）用全站仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角，长管棚钻孔允许偏差见“表4.3-1管棚钻孔允许偏差”。
表4.3-1管棚钻孔允许偏差
项目
允许误差
方向角
1°
孔口距
±
50mm
孔深
c安装管棚钢管
1）钢管在专用的管床上加工好丝扣，丝扣长15cm。
2）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。
3）棚管顶进采用装载机和管棚机钻进相结合的工艺，先钻大于棚管直径的引导孔（Φ127mm），然后用装载机在人工配合下顶进钢管。
d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ZJ-400高速制浆机拌制。
2）注浆材料：
水泥浆液水灰比1：
1（重量比）。
3）采用注浆机将浆液注入管棚钢管内，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。
4）注浆时先灌注“单”号孔，再灌注“双”号孔。
5.4.3、管棚施工工艺
超前长管棚施工程序及工艺流程见图“4.3-2超前大管棚施工工艺流程图”。
5.5、洞口段施工
5.5.1、洞口段开挖
洞口明洞段开挖采取挖掘机配合自卸车自上而下分层开挖，石质坚硬时，采用人工打眼浅孔松动爆破。
开挖后及时对两侧边坡实施喷锚网加固防护。
5.5.2、明洞衬砌
洞口衬砌采用衬砌台车，钢筋集中制作，现场安装。
混凝土由拌和站集中拌制，混凝土罐车运输，泵送入模，机械振捣。
洞门边缘挑起部分加工异性型钢拱架，与明洞一次浇筑。
隧道进口衬砌按照设计要求进行加强。
（待交川沟特大桥兰州端桥台施工完成后施做明洞衬砌。
）
4.3-2超前长管棚施工工艺流程图
5.5.3、明洞回填
明洞衬砌砼强度达到设计强度70%后方可拆模，外模拆除后及时施工防水设施。
明洞衬砌两侧分层回填砂性土，顶面回填粘性土，压实度满足设计规范要求。
5.5.4、明洞与暗洞衔接
明洞开挖及边坡防护完成后进行暗洞掘进。
5.6、隧道开挖方案
隧道洞身开挖主要采取超前支护台阶法开挖及全断面开挖法。
⑴台阶开挖法上台阶拱部采用人工风钻成孔装药爆破开挖，挖掘机、装载机配合清碴装车运至弃碴场，上台阶超前进洞5m-10m，下台阶开挖跟进。
⑵洞身开挖钻爆遵循“预支护，短进尺，强支护，勤量测”的原则施工，上台阶拱部按照设计要求进行超前小导管注浆或超前锚杆支护，开挖每进尺一榀钢架间距后，及时架设钢格栅或钢支撑进行钢筋挂网喷射砼临时支护。
下台阶开挖后及时对岩面清理，清除危石，及时架设剩余部位格栅钢拱架或钢支撑，确保围岩稳定，最后进行钢筋挂网喷射砼一次支护，封闭岩面。
⑶测量放样：
控制测量采用全站仪作导线控制网。
施工测量采用全站仪进行，按设计布孔图将孔位用明显油漆标注于掌子面上。
测量作业由专业测量人员全程操控，每个月进行一次测量检查、复测，确保测量控制工序质量。
⑷笔架山隧道围岩主要为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类围岩，开挖主要采用自制工作台车配合气腿式风钻进行钻孔。
采用自制工作台车，满足多个工作平台同时施工要求。
⑸钻孔作业：
由熟练的台车、风钻技工严格按照设计钻爆图进行钻孔作业。
各钻手分区、分部位、定人定位施钻。
每排炮由值班工程师按“平、直、齐”的要求进行检查。
⑹装药爆破：
炮工按钻爆设计参数以及爆破安全操作规程进行作业，炸药选用硝铵或乳化炸药。
开挖崩落孔选用直径Ф32mm药卷，连续装药。
周边孔选用直径Ф32mm药卷，连续装药；
装药在自制台车上进行。
光面爆破的导爆材料采用导爆索，起爆材料采用电毫秒微差塑料导爆管。
装药完成后，由技术员和专业炮工分区分片检查，联结爆破网络，撤退工作面设备、材料至安全位置后，采用塑料导爆管孔间毫秒微差面式网络控制爆破，周边孔光面爆破，尽可能控制超挖，严禁出现欠挖现象。
⑺通风散烟、除尘：
利用布置在洞口的加速轴流风机。
⑻安全处理、清底：
爆破后要用PC200反铲挖掘机处理掌子面及顶拱安全。
出碴后再次进行安全检查及处理，如梯段孔间发现有欠挖情况，及时用风镐处理，并用反铲清除工作面积碴，为下一循环钻爆作业做好准备。
⑼洞碴采用ZL50C型侧卸式装载机配合8t自卸车运渣至弃渣场，必要时挖掘机配合装碴。
5.6.1.1、明挖法
明挖法详见施工工艺工法详见“图5.6-1明挖法施工示意图”。
图5.6-1明挖法施工示意图
5.6.1.2、全断面法
全断面法施工工艺及方法详见“图4.6-2全断面法施工示意图”。
图5.6-2：
全断面法施工示意图
5.6.1.3、三台阶七步法开挖方法及施工工艺
（1）三台阶七步法开挖方法
三台阶七步法详见“图5.6-3三台阶七步法开挖方法示意图”。
1、⑴利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护。
⑵弱爆破或人工开挖①部，控制每循环进尺，掌子面喷射砼封闭。
⑶分部施作①部导坑周边的初期支护。
⑷锁脚钢管，钻设系统锚杆。
⑸复喷砼至设计厚度。
2、⑴在滞后于①部一段距离后，弱爆破左右交错开挖②、③部。
⑵喷射砼封闭掌子面。
⑶导坑周边部分初喷砼，施作钢架。
3、⑴在滞后于③部一段距离后，弱爆破左右交错开挖④、⑤部。
⑵导坑周边部分初喷砼，施作钢架。
⑶钻设系统锚杆后复喷砼至设计厚度。
4、分台阶开挖⑥部。
5、⑴开挖⑦部。
⑵隧底周边部分初喷砼，施作钢架。
⑶复喷砼至设计厚度。
6、灌筑⑦部仰拱及隧底填充（仰拱及隧底填充应分次施作）。
7、根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，利用衬砌模板台车一次性浇筑衬砌（拱墙衬砌一次施作）。
图5.6-3三台阶七步法开挖方法示意图
（2）三台阶七步法施工工艺
施工工艺流程
隧道内Ⅲ级围岩设计采用三台阶七步法施工。
三台阶七步开挖法工艺流程如图5.6-4”所示。
图5.6-4三台阶七步开挖法工艺流程图
5.6.1.4台阶法加临时横撑施工
台阶法加临时横撑施工工艺及方法详见“图5.6-5台阶法加临时横撑施工工序示意图”。
（1）施工工序：
1、在上循环的超前支护防护下，弱爆破开挖①部→施作①部台阶周边的初期支护:
初喷混凝土，架立钢架（设锁脚锚杆或锚管）,铺设钢筋网，并钻设径向锚杆复喷混泥土至设计厚度→架设①底部Ⅰ18型钢临时横撑。
2、弱爆破开挖②部→施作边墙初期支护:
初喷混凝土，接长钢架（设锁脚锚杆或锚管）,铺设钢筋网，并钻设径向锚杆复喷混泥土至设计厚度。
3、弱爆破开挖③部→施作边墙初期支护，步骤及工序同②部。
4、弱爆破开挖④部→施作隧底喷混泥土，必要时在墙脚处设置临时横撑。
5、在滞后于④部一段距离后，灌注Ⅴ部仰拱与边墙基础。
6、待仰拱混凝土初凝后，灌注仰拱填充Ⅵ部至设计高度。
7、根据监控量测结果分析，确定二次模筑衬砌施作时机，拆除临时横撑利用衬砌模板台车一次性灌注Ⅶ部（拱墙）衬砌。
5.7湿喷混凝土
本隧道喷混凝土设计为C25素混凝土。
采用湿喷机喷混凝土，混凝土在洞外由混凝土拌合站拌和，混凝土搅拌运输车向洞内送料，空压机供风。
施工工艺见“图5.7-1：
喷射混凝土施工程序图”。
图5.7-1喷射混凝土施工程序图
5.7.1施工工艺
混凝土喷射机安装调试好后，在料斗上安装振动筛（筛孔10mm），以避免超粒径骨料进入喷射机；
用高压水将受喷面冲洗干净，而后即可开始喷射混凝土。
拱部和边墙高处用遥控喷射混凝土机器手进行喷射，送风之前先打开计量泵（此时喷嘴朝下，以免速凝剂流入输送管内），以免高压混凝土拌合物堵塞速凝剂环喷射孔；
送风后调整风压，使之控制在0.45～0.7MPa之间，若风压过小，粗骨料则冲不进砂浆层而脱落，风压过大将导致回弹量增大。
因此，按混凝土回弹量小、表面湿润、易粘着力度来掌握。
喷射压力与喷射机机械手调配适当，根据喷射仪表反馈的信息及时调整风压和计量泵，控制好速凝剂掺量。
喷嘴与岩面的距离按规范执行，喷射方向尽量与受喷面垂直，拱部尽可能以直径方向喷射。
一次喷射厚度不宜超过10cm，若需喷第二层，两层喷射的时间间隔为15～20min。
为提高工效和保证质量，喷射作业分片进行，可按照先边墙后拱脚，最后喷射拱顶的顺序施喷。
喷前先找平受喷面的凹处，再将
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