隧道进口洞身开挖初期支护分项工程施工方案.docx
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隧道进口洞身开挖初期支护分项工程施工方案
**隧道右幅进口分项工程施工方案及主要工艺
**隧道右幅进口洞身开挖、初期支护分项工程
施工方案及主要施工工艺
一、编制依据
1、**合同段投标书；
2、**合同段两阶段施工设计文件；
3、行业标准《公路隧道施工技术规范》JTJ042-49；
4、国家标准《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB5008-2001；
5、行业标准《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2004；
6、**隧道进口段现场调查所得的有关资料；
7、业主及总监办下发的有关文件。
二、工程概况
1、隧道总体概况
**隧道进口位于宜昌市秭归县矛坪镇秋千坪村附近，为双线行车分离式隧道，隧左、右洞口中心距离43.86m,隧道净高5.0m,净宽10.25m。
隧道区内出露的地层主要有震旦系下统莲沱组砂岩。
上部覆盖层主要为残坡积砂土间杂碎石、块石，沿山坡一带不连续分布。
地下水主要分为松散岩类孔隙水和基岩裂隙水两类。
2、隧道周围环境
左幅进口桩号为YK13+319，与秋千坪相接，交通极为不便，需修筑一段距离便道才能到洞口。
下方有冲沟洼地，冲沟中有小溪。
出口地形陡峭，局部有偏压，山坡体主要为残坡积砂土间杂碎石、块石。
3、本分项工程概况
ZK13+420～+430段属于IV级围岩，属震旦系莲沱组为弱风化浅紫红色砂岩，细粒结构，层状构造，主要为石英、长石及粘土矿物，节理裂隙轻微发育，整体性较好，上部覆盖层主要为残坡积砂土间杂碎石、块石。
本段采用上下台阶法施工，上下两台阶长度不超过40m，按S4-1复合式衬砌进行支护，超前支护采用3.5m长局部超前锚杆进行预支护。
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3
**隧道右幅进口分项工程施工方案及主要工艺
三、工程数量
左幅洞身开挖、初期支护主要工程数量表
序号
分项工程
项目名称
单位
数量
备注
1
洞身开挖
开挖
m3
946.4
2
辅助施工措施
φ22超前锚杆
m
1155
3
初期支护
φ8钢筋网
kg
971.31
C20喷射砼
m
53.88
φ22砂浆锚杆
m
750
四、施工准备
1、临时改道
在前期临建工程中，我标已完成1号便道的修整工作，现1号便道已经能满足**道的施工运输，待开挖出渣后，从**隧道进口至秋千坪隧道出口便道将改为从2号弃渣场通过，并能开始建设后续人员进场的施工、工作区域。
2、组织人员及设备
见附件《施工组织及人员报验单》及《进场设备报验单》。
3、工期安排
本隧道右幅出口洞身开挖、初期支护于2009年03月31日开始施工，计划于2009年04月05日完工，历时5天。
4、劳动力部署及任务划分
本隧道进口工程由翻坝公路S3标隧道一队进行施工，分别由开挖工班、初支工班、出渣班组进行施工，施工中由工班长负责。
各分项工作劳力具体安排见下表。
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**隧道右幅进口分项工程施工方案及主要工艺
劳力组织及分工表
序号
名称
人数
职责
1
技术员
1×1
负责技术工作
2
工班长
2×1
负责施工组织指挥
3
安全员
2×1
负责安全工作，发现和排除事故苗头
4
电工
1×1
负责电路
5
钻孔
2×8
负责钻孔工作
6
爆破
2×2
负责运送炸药、装药、联线、起爆
7
装碴
2×1
负责装碴
8
扒碴
2×1
负责扒碴
9
出渣运输
2×2
负责出碴运输
10
支护
2×10
负责支护、注浆堵水加固地层等
合计
54
五、施工方案及主要施工工艺
（一）施工方案
根据我集团公司多年隧道施工经验及**隧道围岩的具体情况，遵循“弱爆破，短进尺，快循环，早封闭”的施工原则，开挖采用上下台阶法开挖，分为上下两部施工，洞身采用中长台阶法。
开挖完成后应立即初喷混凝土封闭围岩，然后施作初期支护、超前支护，施作完成后进入下一循环施工。
（二）分项工程施工方法及工艺
1、超前锚杆施工
**隧道左幅进口ZK13+420-430采用超前锚杆预支护。
超前锚杆与钢架配合使用。
锚杆采用长度3.5m、直径22mm的螺纹钢，锚杆按设计布置，纵向相邻两排锚杆的水平搭接长度不小于1m。
其施工步骤为：
a.沿开挖面周边布置锚杆孔；
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**隧道右幅进口分项工程施工方案及主要工艺
b.按布置的锚杆眼位置钻孔，孔径为40mm，孔深按设计；
c.用高压风将孔内的砂石吹出；
d.将砂浆注入孔内；
e.插入锚杆；
f.将锚杆尾部与钢拱架焊接牢固。
g.施作超前锚杆支护时应注意的问题：
Ⅰ.锚杆施工前应检查锚杆材料是否符合设计要求；
Ⅱ.钻孔应圆而直，钻孔方向应尽量与岩层主要结构面垂直；
附图1：
《超前锚杆施工工艺流程图》
2、洞身开挖
根据开挖断面围岩类型及参照秋千坪隧道施工工序设计图纸，开挖方法拟采用上下台阶法开挖。
上台阶采用风枪钻眼，光面爆破，爆碴倒至下台阶后，采用自卸汽车运至洞
外。
上台阶开挖后及时施作初期支护，如岩层破碎、稳定性差，则需施工临时仰拱、横撑和锁脚锚杆进行上台阶的临时封闭措施，确保下台阶施工的安全。
下台阶视围岩状况而定，围岩整体性、稳定性较好，则一次开挖到位，如围岩软弱、不稳定，则分左右侧先后开挖，左右侧相差5m左右，下台阶采用凿岩台车钻孔爆破。
分台阶开挖爆破炮眼布置、装药系数及各种爆破参数参照《IV围岩爆破设计图》。
钻爆方案：
爆破方案采用毫秒微差光面爆破技术，光面爆破施工工艺流程见“光面爆破施工工艺流程框图”。
附图2-1：
《光面爆破施工工艺流程框图》
钻爆作业
（1）钻眼前应根据钻爆设计图准确的定出各炮眼的位置。
（2）爆眼方向要与线路纵向平行，周边眼则以5°的外插角略向外扩散，掏槽眼则略向内倾斜。
（3）采用毫秒雷管微差顺序起爆。
（4）除掏槽眼外，其余爆眼眼底应位于同一垂直面上，如开挖面凹凸较大时，可适当调整钻眼深度及其用药量。
（5）钻眼完成后，应详细记录实际爆眼布置图，有不符合要求的爆眼应重钻，-4-
**隧道右幅进口分项工程施工方案及主要工艺
所有炮孔经检查合格后才能装药。
附图2-2：
《IV级围岩台阶法钻爆设计图》
3、砂浆锚杆施工：
砂浆锚杆由3m长Ф22螺纹钢加工而成，并除锈、除油，采用梅花形布置，间距为100cm×100cm,施工工艺流程为：
钻孔→清孔→注浆→插入杆体。
砂浆锚杆施工采用自制简易钻孔操作平台架，由人工用风枪钻眼，按设计要求间距和深度布钻施工。
钻孔前根据设计间距100cm×100cm梅花型布置定出孔位,作出标记，孔位偏差±50mm。
钻孔宜圆而直，钻孔方向与围岩或岩层主要结构面垂直，孔径比杆径大15mm。
成孔后，用高压风吹净孔内岩屑，然后用注浆机将早强水泥砂浆注入锚孔内，再将锚杆插入孔眼内，锚杆端头应安装好垫板与螺母，垫板为200×200×10mmA3钢板。
锚杆杆体插入孔内的长度不得小于设计长度的95％,若孔口无砂浆流出，应将杆体拔出重新注浆。
附图3《砂浆锚杆施工工艺流程图》
4、格栅钢架施工：
（1）安装前分批检查验收加工质量；
（2）架立钢架时挖槽就位，清除浮渣；并在钢架基脚处设槽钢以增加基底承载力；
（3）为保证钢架安装准确，按设计在工字钢架、连接板处、两拱脚处、两边墙脚处预留凹槽，在初喷混凝土时，应在凹槽处打入木楔，为架设钢架留出连接板（或槽钢）位置；
（4）按设计焊接定位系筋及纵向连接筋，段间连接安设垫片拧紧螺栓，确保安装钢架质量；
（5）严格控制钢架的中线、垂直度及标高尺寸；
（6）钢架与岩面间安设混凝土骑马垫块，确保岩面与钢架密贴、牢靠、稳固；
（7）确保初喷质量，钢架在初喷4cm后架立，架立后尽快施作喷设混凝土，并将钢架全部覆盖，使钢架与混凝土共同受力。
附图4：
《钢架施工工艺框图》
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5、钢筋网施工：
钢筋网加工前应先对钢筋进行调直、清污除锈，钢筋网全部在加工棚专用平台上进行焊接施工。
平台采用钢筋焊接制成，平台上将严格按设计要求施作一片20×20cm的间距钢筋网片。
以后所用钢筋网片加工将严格按平台上间隔的尺寸施作，保证网片钢筋的间距。
安装时网片和围岩面保持在3cm以内的距离，不要密贴于岩面，且保证钢筋网有足够的塔接长度（至少21cm）。
网片可固定在锚杆上，绑扎或焊接都可以，但要牢固，保证喷射砼时网片不会晃动。
5、喷射混凝土：
喷射混凝土统一拌制，砂、石材料由自动计量配料机配料，按照施工配合比添加水泥、水。
喷射砼由装载机运送，随拌随用；速凝剂掺加量由试验室确定添加比例，并在现场添加。
喷射时先将凹洼部分找平，然后喷射凸出部分，使其平顺连接，喷嘴与受喷面保持垂直，倾角不大于10°，距离以0.6m～1.2m为宜，以螺旋形划圈移动喷射。
对于喷射混凝土表面出现流痕和斑块的地方及时进行处理，保证喷射混凝土外观质量。
喷射混凝土采用分层喷护，每层厚度5厘米左右，逐层喷射，保证喷射质量，喷射C20混凝土将钢筋网与锚杆头进行覆盖包裹，并及时进行养护。
附图5《喷射混凝土施工工艺流程图》
六、质量保证措施
1、洞身开挖：
（1）、应严格控制欠挖，当岩层整体性较好，并确认不影响衬砌结构稳定和强度时，允许岩石个别突出部分欠挖，每1m内不大于0.2m，但其隆起量不得大于5cm，拱、墙脚以上1m内断面严禁出现欠挖。
（2）、应尽量减少超挖，拱部平均超挖不大于15cm，边墙、隧底平均超挖不大于10cm，采取光面爆破技术，提高钻眼精度，控制装药量，并提高作业人员技术水平，将超挖控制在允许的范围内。
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（3）、爆破后，开挖断面应进行检查，超欠挖应控制在允许范围内，炮眼痕迹保存率应符合以下要求，软岩≧50％,中硬岩≧70％,硬岩≧80％；周边眼炮眼痕迹应在开挖断面上均匀分布。
（4）、在两茬炮衔接时，出现的台阶形误差不得大于15cm。
2、钢架加工工艺要求
（1）按设计图放大样，依据放样情况制作格栅钢架加工台架。
（2）拱架分两片在台架上焊接加工，然后用连接钢筋将两拱架片焊连成拱架，同时在拱架端部焊上连接角钢，焊接前对焊接材料和钢材均应进行质量检查，应符合设计文件的要求及国家标准规定，所有焊缝均采用双面焊，搭接长度不小于5倍钢筋直径，焊缝厚度不小于4mm，焊缝厚度要均匀，施焊时不得烧伤钢筋骨架；
（3）钢架加工后应进行试拼，沿隧道周边轮廓误差不大于3cm，螺栓孔中心间距公差不超过±0.5mm，钢架平放时，平面挠曲应小于±2cm。
3.砂浆锚杆施工工艺要求：
（1）、钻孔应圆而直，要保证孔位直顺，钻孔方向应尽量与岩层主要结构mian垂直，否则在注浆时和锚杆安装时杆体不易安装到孔底。
（2）、钻孔时要严格按设计深度钻孔，在钻杆上做定位标记,用于控制孔深,钻孔过深或过浅都将影响锚固质量。
（3）、注浆前孔内一定要清洗干净，可采用高压风、高压水对注浆孔进行冲洗，保证孔内无石屑、杂质、泥浆，否则会造成注浆困难，同时影响锚固质量。
（4）、注浆时注浆管应插至距孔底50～100mm，随砂浆的注入缓慢匀速拔出，不能很快抽出，否则会造成孔内砂浆不足或存在孔隙，无法完全包裹杆体，导致锚固力下降。
（5）、杆体插入孔内长度不应小于设计规定的95%。
插入锚杆时一定要匀速、慢慢插入，严禁使劲打击杆体，造成孔内砂浆向外喷出，导致砂浆不饱满，降低锚杆的锚固能力。
杆体插入后若孔口无砂浆溢出，应及时补注。
（6）、锚杆垫板安装时一定要紧贴围岩或支护面，使锚杆能承受围岩变形的应力。
（7）、试验室按次/300根的频率做锚杆拉拔试验，以检验锚杆的锚固质量。
（8）、上仰孔采用注浆器压注锚固砂浆时应设止浆塞和排气管。
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**隧道右幅进口分项工程施工方案及主要工艺
4.喷射混凝土施工工艺要求：
（1）支护紧随开挖面及时施作，以控制围岩变形和减少围岩暴露时间。
（2）水泥采用普硅水泥，水泥标号采用42.5级，使用前做强度复查试验。
（3）细骨料与粗骨料的级配要符合GBJ86-85《锚杆喷射混凝土支护技术规
范》的规定。
（4）细骨料中的含水量定期检查、测试。
（5）喷射混凝土的用水采用清洁的饮用水，PH值不小于4。
（6）喷射设备需连续均匀混料并喷射。
混料设备要严格密封，以防外来物质侵入。
（7）空压机要能适用于所选用的喷射设备，并具有足够的气压和流率，且可以保持连续优质作业。
（8）喷射混凝土的回弹物不得重复利用，所有回弹料均从工作面清除。
（9）喷射混凝土料要确保密实填充格栅或钢架内的空隙及格栅、钢架与围岩
之间的空隙。
（10）喷射混凝土作业时的气温不得低于5℃。
附图1：
超前锚杆施工工艺流程图
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**隧道右幅进口分项工程施工方案及主要工艺
附图2-1：
爆破施工工艺流程框图
-9-
否
是
**隧道右幅进口分项工程施工方案及主要工艺
附图2-2：
Ⅳ级围岩台阶法钻爆设计图
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**隧道右幅进口分项工程施工方案及主要工艺
装药集中度q（kg/m）
0.26
相对距离E/W
0.77
周边眼间距E（cm）最小抵抗线W（cm）
65
40
备注
眼数眼深单孔药量小计
（个）（m）（kg）（kg）
4.8
2.4
5
6.5
8
12
14
12
计12364.7
0.8
0.6
0.5
0.5
0.5
0.5
0.4
0.8
1.5
1.2
1.2
131.2
161.2
241.2
351.2
1.4
6
4
10
15
炮眼
名称
掏槽眼
辅助眼
内圈眼
内圈眼
内圈眼
内圈眼
周边眼
底眼
合
雷管
段别
1
2
3
4
5
6
7
8
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
备注
小计
（kg）
2.4
2.4
2.88
4.32
4.32
6.24
5.76
5.76
15.36
18.72
眼数眼深单孔药量
（个）（m）（kg）
0.48
0.48
61.20.48
91.20.48
91.20.48
131.20.48
181.20.32
181.20.32
1.2
1.2
5
5
38
45
位置
左侧
右侧
左侧
右侧
左侧
右侧
左侧
右侧
左侧
右侧
炮眼
名称
掘进眼
掘进眼
内圈眼
周边眼
合计
雷管
段别
1
2
3
4
序号
1
2
3
4
附图3：
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**隧道右幅进口分项工程施工方案及主要工艺
砂浆锚杆施工工艺流程图
附图4：
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**隧道右幅进口分项工程施工方案及主要工艺
钢架施工工艺框图
包裹底脚连板
喷混凝土
附图5：
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**隧道右幅进口分项工程施工方案及主要工艺
喷射混凝土施工工艺流程图
受
喷
面
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