隧道专项施工方案.doc

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开化城关（独山）至江西（白沙关）省际公路改建工程

A2合同段

（K14+722—K14+900）

枧

坑

畈

隧

道

专

项

施

工

方

案

浙江国途交通工程有限公司

开化县城白公路改建工程A2合同段项目经理部制

隧道专项施工方案

一、工程概况

枧坑畈隧道起止桩号：

K14+722~K14+900，长178m，其中明洞段长10m，暗洞长168m，隧道位于低山区，地表地形为斜坡，坡度约为20~35°，山体植被较发育，以杉树、灌木等为主。

局部山体表面强分化岩石出露。

本隧道平面线性位于直线段内，纵面K14+775.044之前桩号位于R=7000、T=75.044的凹型竖曲线段内；K14+775.044至K14+836.75桩号位于2%的上坡段，K14+836.75之后桩号位于R=5500、T=63.250的凸型竖曲线段内。

围岩级别：

V级42m，IV级74m，III级62m。

施工方法：

暗洞按新奥法（NATM）施工，V级围岩采用留核心土环形开挖，IV级围岩采用正台阶开挖法，III级围岩采用全断面开挖法。

通风采用机械通风，照明采用高压钠灯型隧道专用灯具，分级控制。

出洞口偏压段隧道施工遵循：

“管超前、严注浆、短进尺、强支护、紧封闭、勤量测”的基本原则，并及时反馈量测资料，适时调整偏压处理方案。

隧道施工遵循总原则是：

疏排水、少扰动、管超前、短开挖、弱爆破、快喷锚、强支护、勤量测、早封闭。

二、施工方法

（一）、隧道开挖及相应开挖支护

1、洞口段施工

洞口挖方根据洞口地质的具体情况采用相应的施工方法，并依据地质情况按照监理工程师的指示确定边、仰坡坡度、支护方式。

（1）、洞口开挖方法：

洞口开挖原则以尽量减少洞口刷坡，争取早进洞的原则，进行因地制宜开挖：

（1）截水沟：

首先在开挖边线外5米施工截水沟，确保仰坡不受坡顶的水流冲刷。

（2）土方开挖：

土方开挖采用挖掘机自上而下分层逐段开挖，自卸汽车配合挖掘机运输，装载机辅助平整场地，在开挖土方的同时进行截水沟和排水沟的开挖和施作。

开挖后人工修整边、仰坡，清除可能滑塌的表土和灌木，视土层情况及时进行边坡防护。

（3）石方开挖：

石方开挖遵循减小对围岩振动的原则，尽量采用机械开挖软石和强风化岩石，自卸汽车配合装载机装运，不能用机械开挖的岩石必须采用爆破开挖时，采用松动爆破，严格控制装药量。

接近边、仰坡的开挖石方，采用预裂爆破或光面爆破，维护边、仰坡的整体性和稳定性。

开挖后对边、仰坡及时进行修整，排除危石，并进行防护。

（2）、边、仰坡防护方法：

洞口边、仰坡防护根据地层的稳定程度采用相应的防护措施：

（1）覆盖层表土全风化岩层（Ⅵ级围岩）部分：

开挖坡率1:

1～1:

1.5，喷砼层厚20cm+双层钢筋网（2×φ6～15×15cm）+Ф22钢筋砂浆锚杆（长3.5m，间距1.5×1.5m）。

（2）强风化岩层（Ⅴ级围岩）：

坡率1:

0.5～1:

1.0，喷砼层厚15cm+双层钢筋网（2×φ6～15×15cm）+Ф22钢筋砂浆锚杆（长3.5m，间距1.5×1.5m）。

（3）中风化岩层（Ⅳ级围岩）：

坡率1:

0.3~1:

0.75，喷砼层厚10cm+单层钢筋网（φ6～15×15cm）+Ф22钢筋砂浆锚杆（长3.0m，间距1.5×1.5m）。

边、仰坡防护严格按规范和设计要求进行施工，喷砼料按施工配合比拌合，喷层厚度达到设计要求，砂浆锚杆施工确保锚杆长度和配合比满足设计要求，灌浆饱满，钢筋网严格按设计施工，并与锚杆焊接牢固。

（3）、管棚施工：

（1）钻进并顶进长管棚钢管,一次顶进长度30m以上,如洞口段Ⅴ级围岩小于30m,则一次性打入。

（2）本设计采用C25混凝土套拱做管棚固定端,套拱在明洞外轮廓线以外,紧贴掌子面施作.套拱内埋设三榀18号工字钢,工字钢与管棚钢管焊成整体。

（3）管棚施工应先打有孔钢花管,注浆后再打无孔钢管,无孔钢管可作为检查管,检查注浆质量。

（4）钢管接头采用丝扣连接,丝扣长15cm,钢管接头应错开。

管棚注浆按固结管棚周围有限范围内土体设计,浆液扩散半径不小于0.5m,

注浆采用分段注浆。

（1）注浆参数：

水泥浆与水玻璃体积比1：

0.5,水泥浆水灰比1：

1

水玻璃浓度:

35波美度,水玻璃模数2.4

　　　　　　　注浆压力：

初压0.5-1.0MPa　终压2.0MPa

（2）注浆前应先进行注浆现场试验,注浆参数应通过现场试验按实际情况确实,以利施工。

洞口施工严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤量测、早封闭”的基本原则，并及时反馈量测资料，适时调整偏压处理方案。

开挖采用光爆技术，炮眼取1.0~1.5m（破碎地段采用预留光爆层施工）,每循环开挖前测量检查上一循环的开挖情况，及时处理欠挖量。

开挖后根据不同的围岩类别按设计要求并结合量测分析结果及时进行初期支护（离开挖面不>4m），确保工程质量和安全。

2、洞身开挖

（1）、洞身开挖及相应开挖支护方法：

洞身开挖（V级围岩）根据“管超前、严注浆、短进尺、强支护、紧封闭、勤量测”十八字方针指导施工。

开挖采用光爆技术，炮眼取1.0~1.5m（破碎地段采用预留光爆层施工）,每循环开挖前测量检查上一循环的开挖情况，及时处理欠挖量。

开挖后根据不同的围岩类别按设计要求并结合量测分析结果及时进行初期支护（离开挖面不>4m），确保工程质量和安全。

V级围岩地段开挖与初期支护

V级围岩地段围岩条件较差，遵循“短进尺、弱爆破、勤量测、紧支护”原则施工。

施工程序为:

工作面放样-搭设工作台-钻机安设-钻孔-安设钢管及注水泥浆液-洞身开挖（导洞法）-初喷-架设钢拱架-锚杆-第二次喷混凝土-下一循环.

洞口段打大管棚（Φ108×6mm，间距40cm）。

洞口采用25号砼套拱做管棚固定墙，套拱内埋设三榀18号工字钢，且与管棚焊成整体。

开挖采用正台阶法施工。

开挖预留变形量10cm，开挖断面不相致（围岩浅埋、偏压或断层带区段和一般地段要分别对待）。

洞内开挖后按设计参数及时安设钢支撑、进行锚喷支护。

初期支护参数为:

Φ25mm中空锚杆（长3.5m，纵横间距0.5×1.0m），25cm厚C20号喷砼+18号工字钢（间距75cm）+ΦR6双层钢筋网（15×15cm）；V级围岩偏压段在偏压侧45°打入Φ42mm小导管（长4.5m，纵横间距0.5×1.0m），25cm厚C20号喷砼+18号工钢（间距50cm）+ΦR6双层钢筋网（15×15cm。

IV级围岩地段开挖与初期支护:

IV级围岩地段采用台阶法开挖，开挖预留变形量为6cm。

视围岩情况必要时在拱部采用钢拱架预支护。

施工时采用短进尺，每循环进尺2.0~3.5m，开挖后及时进行支护。

初期支护参数为:

地质条件不良而有必要时在拱部设14号工字钢（间距100cm）,Φ25×5mm中空锚杆（长3.0m,纵横间距1.0×1.2m）,15cm厚喷砼+ΦR6钢材（15×15cm）。

III级围岩地段开挖与初期支护:

III级围岩地段围岩条件较好，施工时采用全断面开挖,光面爆破，每循环进尺控制在3.5m以内。

开挖预留变形量为5cm。

光爆参数根据岩体情况适当调整，确保光爆效果。

初期支护参数为:

Φ25中空注浆锚杆（长2.5m,纵横间距1.2×1.2m）+10cm厚20号喷砼+ΦR6钢筋网（15×15cm）。

（2）、洞身开挖

隧道开挖总体上拱部采用光面爆破（周边眼间距根据实际情况控制在65cm以内），边墙部采用预裂爆破，以最大限度保证周边岩体的完整性，减少超挖，提高初期支护的承载能力。

针对Ⅴ、Ⅳ级围岩和Ⅲ级围岩，分别采用留核心土环形开挖，上下台阶法和全断面法施工。

（1）、台阶法施工

采用上下台阶施工，设临时仰拱，台阶长度视情况控制：

V级0.5～1m、IV级:

1.0～3m，遵循“短开挖、强支护、快衬砌”的原则，在上断面支护保证岩体稳定的条件下，再进行边墙扩大及底部开挖，开挖进尺一般控制在2.5m左右，并严格控制爆破药量，保证光面爆破效果，凿岩用气腿式风钻配合自制凿岩台架，爆破用2#硝铵炸药，非电导爆管分段起爆，周边光爆眼用光爆药卷配合导爆索，用同段雷管起爆。

用1台ZL-50装载机装碴，10T自卸汽车运碴。

初期支护及时跟上。

开挖完毕后根据量测信息及早施作砼内层衬砌，确保稳定与安全。

（2）、全断面法施工

采用全断面开挖，爆破进尺控制在3～3.5m。

施工中严格控制爆破药量，保证光面爆破效果，凿岩用气腿式风钻配合自制凿岩台架，爆破用2#硝铵炸药，非电导爆管分段起爆，周边光爆眼用光爆药卷配合导爆索，用同段雷管起爆。

用1台ZL-50装载机装碴，10T自卸汽车运碴。

初期支护采用系统锚杆与挂网喷砼相结合，及时跟上。

3、锚喷支护施工

锚喷网支护利用作业平台紧跟开挖进行施工。

用气腿式凿岩机钻眼。

钻孔直径为锚杆直径的1.8倍以上，选择钻孔直径为ф40～ф42mm。

在成孔后随即锚固锚杆,安装完成后不能随意敲打锚杆。

隧道喷砼采用湿喷法施工。

砼喷射机型号为HPC-V型。

喷射施工前，首先清除岩石粉尘及墙脚地面堆积碎石，用高压风、水冲洗后再喷。

检查机具、风、水、电等管线路并试运转，对于作业区要具有良好的通风。

混合料随拌随喷。

掺有速凝剂时，存放时间不超过20min，超过者作废弃处理。

喷射作业按墙、拱分段、分层，由下而上螺旋进行。

若有断面较大的凹洼处，应先喷平凹洼处。

喷射时先供水、风，再供料；结束后先关料，后停风、水。

喷头尽量垂直于受喷面，喷嘴距离喷面为0.6～1.2m，喷头不停地螺旋移动，使喷层厚度均匀。

若喷射中突然中断，将喷头迅速转离受喷面，以防高压风、水冲洗尚未终凝的喷砼层。

挂设钢筋网时，使钢筋网保护层不少于3cm。

每片钢筋网长2.3m，宽1.5m左右。

钢筋网片搭接长度不少于15cm。

钢筋网与锚杆及锚定装置联结牢固。

为控制粉尘，喷射作业系统的水压保持在0.3mpa以上，喷头风压在0.25mpa左右。

同时，砂子的含水率保持在4～6%。

4、小导管施工

根据设计，部分支护加强段开挖采用超前小导支护。

1、测量放样：

根据设计图要求，用全站仪以控制网为坐标把锚索孔位置准确放在挡墙面上，孔位误差不得超过5cm。

2、搭设工作台：

工作面同时用二台钻机钻孔，为保证钻机安设的稳定，工作台必须坚固，采用Φ48钢管和建筑脚手卡扣紧固，并设立剪力撑和斜撑，工作台上设安全防护栏，上铺4.0cm木板。

3、钻孔

①为确保锚孔深度，实际钻孔深度要求大于设计深度0.3m，以消除孔内残渣对孔深的影响；

开孔时风量要小（慢速钻进），待钻进20cm后可以增大风量至正常钻进。

如遇岩石层位变化时要用小风量慢速钻进，防止孔轴线偏移过大。

钻孔过程中应对每个孔的地层变化，钻进状态，地下水及一些特殊情况作现场记录，如遇地层松散、破碎时，应采用跟套管的钻进技术，以使钻孔完整不坍。

如遇坍孔，应立即停钻，进行固结灌浆处理，待水泥浆初凝后，重新清孔钻进。

②垂直度控制：

用全站仪在钢管架上测出与挡墙面垂直的轴线，并用油漆标出位置，钻机安装用这几条线控制平行度，以保证钻机的平行及与工作面的垂直。

4、钻孔工艺要点

钻孔随钻随接，钻孔时随着孔深的增长，钻杆联接稳固可靠，需要对回转扭矩，冲击力及推力进行控制和协调，尤其是推力要严格控制，不能过大。

施钻时，要防止过大颤动，提高施钻精度，开始时钻速要慢，待钻深达到20cm以上后转入正常转速。

5、钢拱架施工

工字钢拱架支撑在现场制作平台上就地加工，人工就地安装成型，装载机配合安装。

安装前分批按设计图检查验收加工质量，不合格禁用。

清除干净底脚处浮碴，超挖处加设钢（砼）垫块，其中间段接头板用砂子埋住，以防砼堵塞接头板螺栓孔。

按设计焊定位筋及纵向连接，段间连接安设垫片拧紧螺栓，确保安装质量。

严格控制中线及标高。

拱架与岩面间安设鞍形砼垫块，确保岩面与拱架密贴。

确保初喷质量，钢架在初喷5cm后架