秦东隧道出口洞口明挖段及暗洞进洞施工.docx
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秦东隧道出口洞口明挖段及暗洞进洞施工
秦东隧道出口洞口明挖段及暗洞进洞施工
技术交底
中铁一局郑西客运专线重点隧道
第三标段项目经理部技术室
二○○六年二月
秦东隧道出口洞口明挖段及暗洞进洞施工
一、工程概况
秦东隧道出口里程DK340+996，出口工区承担1091m正洞施工任务。
隧道出口156m为Ⅴ级围岩，浅埋偏压，为保证施工安全，出口明暗交界处DK340+977拱部120°范围内设34根长20mφ108mm大管棚超前支护。
二、洞口明挖段施工
㈠、设计参数
明挖段里程：
DK340+996～DK340+977。
开挖方式：
采用人工配合机械自上而下分层开挖，竖向每开挖2m进行一次边、仰坡防护。
开挖坡率：
仰坡坡率1∶1，边坡坡率1∶0.3。
支护形式：
锚喷网坡面防护，锚杆长2.5m，间距1.5×1.5m梅花型布置；钢筋网φ8＠20×20cm；喷射C20混凝土，边坡厚度15cm,仰坡厚度10cm。
设长10～12m,D=100mmφ25mm土钉结构,＠2.0×1.0cm。
㈡、刷坡方案及工艺要求
1、刷坡方案
明挖段采用自上而下分层开挖，明暗交界处预留6m长核心土以作管棚操作平台，核心土两侧作成台阶状作为钢架支撑平台。
自拱顶向下分层进行开挖，每层开挖后及时进行防护，防护完成后进行下一层开挖。
隧道开挖断面以外仰坡部分按照1∶1的坡率进行刷坡，隧道开挖断面内垂直开挖，边坡按1∶0.3进行刷坡，边、仰坡交叉部分以曲面的形式过渡。
2、技术要求
⑴刷坡前采用全站仪根据设计坡率放出开挖控制边桩，根据高程做出开挖轮廓线，刷坡过程中利用挂线和坡度尺控制和检查坡率，每开挖2m用全站仪检查一次坡面位置。
⑵仰坡临时防护及边坡防护在每分层开挖完成后立即进行。
⑶钢筋网片每根钢筋必须点焊牢固，采用J422φ3.0或φ3.2焊条焊接。
每片之间采用焊接搭接，搭接长度为1～2个网格，网片要与锚杆连接牢固。
⑷锚杆安设采用煤矿螺旋钻钻眼，孔深应深于锚杆长度10cm，锚杆孔距偏差为±15cm，安装锚杆时插入长度不得小于锚杆设计长度的95%，锚杆砂浆应饱满，并垂直岩面打设，用三角尺检查锚杆与岩面的垂直度，锚杆尾端设垫板，垫板应与岩面紧帖。
⑸喷射混凝土采用湿喷工艺，喷射混凝土前清除坡面虚土及其他杂物并预埋短钢筋作为检查喷射厚度的标志，喷射过程中喷头与受喷面应垂直，喷嘴应连续、缓慢做横向移动，喷层厚度均匀。
⑹土钉结构在坡面挂网及初喷5cm厚的C20砼后再用KSZ100型潜孔钻机打眼，安装完毕后复喷10cm砼至设计厚度。
三、导向墙施工
㈠、设计参数
在二次衬砌断面以外设长1m厚70cm的C25钢筋混凝土导向墙，作为管棚施工导向和固定设施；导向墙拱部为180°圆弧，内轮廓半径R=740cm，外轮廓半径R=810cm，边墙高435cm；导向墙内设双层钢筋网，环向主筋为Φ16mm，水平分布筋为Φ10mm，整个导向墙分三次浇筑完成（边墙分两次浇筑）。
㈡、施工方案
在明暗交接处1m范围内，导向墙内轮廓线位置架设2榀I20a型钢拱架，型钢外施做C25钢筋混凝土导向墙，导向墙长1m，导向墙中预埋定位管径为133mm的导向管，砼强度达到设计强度的70%后方可进行钻孔，每成一孔立即顶入钢管并进行砂浆填充。
（见附图1导向墙结构图）
㈢、施工工艺及技术要求
1、施工工艺流程图（见图2）
2、施工准备
⑴作好洞外控制测量，在洞口附近布设三角网，并与高级控制点联测，同时对水准点进行引测并按施工需要进行加密。
图1导向墙结构图
⑵放出导向墙里程、中线、高程定出导向墙位置。
⑶做好边仰坡锚喷网支护。
⑷所需的人员、机械、材料等完全准备就绪，以保证施工的连续性。
⑸作业平台搭设完毕。
⑹做好导向墙分次浇注拱架基础改良并采取下垫木板或槽钢，以防止拱架下沉。
3、架设型钢拱架
⑴钢架的加工
①制作钢架所采用的型钢必须按批抽取试件作力学性能和工艺性能试验，其质量必须符合现行国家标准《碳素结构钢》（ＧＢ７００）和《热扎普通工字钢》（ＹＢ（Ｔ）５６）等的规定和设计要求。
②钢架采用冷弯机加工成型。
③钢架加工圆顺不得有弯折和翘曲。
④钢架按《导向墙钢架加工图》（附图）尺寸分节加工和拼装。
⑤钢架加工完成后应放在水泥地面上试拼，周边拼装允许误差为±1cm，平面翘曲应小于2cm。
⑥钢架运输过程中应严禁碰撞,以防钢架变形。
⑦钢架加工的焊接应牢固，不得有假焊，焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。
图2超前大管棚施工工艺流程图
拌浆
`
结束
⑵钢架架设
钢架加工完成并试拼合格后用机械或人工运至工作面，进行架设，节与节之间采用AM20型螺栓连接，钢架纵向连接采用φ20mm钢筋，环向间距1m。
钢架安装应符合下列要求：
①安装前应清除底脚下的虚碴及杂物。
②钢架内侧用方木或圆木支撑在核心土上，保证不下沉。
③各节钢架间以螺栓连接，连接板应密贴。
④钢架底脚应置于牢固的基础上。
⑤钢架环向位置应在同一铅垂面上。
4、预埋导向钢管
钢架架设好后用全站仪或经纬仪按设计放出各孔的位置，在钢架外缘用水平仪根据设计外插角1°～3°和线路纵坡6.5‰准确放出每根导向管的方向。
浇筑砼前应预先将导向管与骨架钢筋焊接牢固，浇筑过程中严禁捣固棒触及导向管，并要随时检查导向管的位置是否符合设计要求。
导向管位置、间距要准确，施工中采用全站仪或经纬仪准确放样，外插角的准确度直接影响管棚的质量。
5、导向墙施工
⑴模板
导向墙挡头板可选用以下两种方案中的一种：
①采用18mm粘胶板或竹胶板（有一面经过光洁处理），板后背肋中对中间距不超过40cm。
②采用5cm厚木板制作，内钉PVC板进行光洁处理。
导向墙内模采用3012标准钢模板。
背板可采用钢模板，也可采用5cm厚的木模板，背板通过φ22钢筋和铁丝来固定。
挡头板骑安在钢模板上，钢模板焊在钢拱架上，在钢模板上焊φ48mm、0.9m高的钢管，用φ12钢筋一头焊接在钢管上，另一头焊接在导向墙断面外的环向预埋筋上，预埋筋长2.5m，锚注2.2m，外露0.3m，环向间距0.75m。
钢拱架采用二榀20aI字钢拱架，用型钢冷弯机分节加工，现场用螺栓连接组拼。
并用方木或圆木分别环向辐射支撑，以防跑模变形。
支撑与湿陷性黄土接触部位应夯实，并设置垫板，防止支撑下沉。
模板安装必须稳固牢靠，接缝严密，不得漏浆，模板与混凝土的接触面必须清理干净并涂刷隔离剂，混凝土浇筑前模板内的积水和杂物必须清理干净。
⑵导向墙双层钢筋网施工
导向墙钢筋网在内模钢模安装完成后即可进行，环向主筋接头采用焊接，配置在“同一截面”内的主筋，其接头的截面积不得超过主筋总截面积的50%，下层钢筋网安装完后进行定向导管的安装，然后再安装上层钢筋网。
具体见图3。
⑶导向墙混凝土浇筑
①原材料及其要求
导向墙混凝土原材料品种、型号及规格应与项目部试验室配合比通知单要求一致。
A、水泥采用秦岭牌42.5普硅水泥。
水泥到场后不得露天堆放，水泥因受潮或其他原因而变质时，不得使用并应及时运出场外。
B、砂子应选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然河砂。
C、碎石应选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线膨胀系数小的洁石。
D、拌和用水采用施工水井内水,水质无侵蚀,品质应符合现行规范要求。
②混凝土施工
A、混凝土拌制前，应测定砂、石含水率，并根据测试结果和理论配合比调整材料用量，提出施工配合比。
当遇雨天或含水率有显著变化时，应增加含水率检测次数。
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B、混凝土拌制采用强制式搅拌机搅拌，插入捣固机振捣,搅拌时间不应小于3分钟,振捣时间宜为10～30秒。
拌制混凝土时，原材料称量应采用自动计量装置，计量器应提前检定，使用前应进行零点校核，并按照项目部实验室施工配合比通知单进行配料，保证计量准确。
C、运输采用搅拌输送车运输，混凝土在运输过程中不应发生离析、漏浆、严重泌水及坍落度损失过多等现象，当运至浇筑地点发生离析现象时，应在浇筑前二次拌和，不得再次加水。
D、混凝土运输、浇筑及间歇的全部用时不得超过混凝土初凝时间。
E、混凝土采用人工入模，分层对称浇筑，以避免拱架变形而影响孔口管方向。
F、在连续三天昼夜平均气温低于+5℃或最低气温低于-3℃时应采取冬季施工措施。
混凝土强度未达到设计强度的70%前，不得使其受冻。
③混凝土养护
在导向墙浇筑完成后12小时内对混凝土加以覆盖并保湿养护，养护时间不小于7天。
当环境气温低于5℃时不得采用洒水养护。
四、管棚施工
1、管棚设计
⑴管棚布设范围
管棚布设在隧道拱顶圆心角为120°范围内。
管心与导向墙外轮廓线间距为35cm，每根长20m，共33根。
⑵环向间距
钢管中至中距离为50cm。
⑶钢管外插角1°～3°（不包括线路纵坡）。
⑷钢管规格
采用φ108mm壁厚6mm的热扎无缝钢管，长20m。
钢管的纵向连接丝扣长为20cm,管箍长20cm,采用114mm×3mm无缝钢管制作。
2、管棚施工工艺
⑴钻孔施工
①施工准备
A、钻机平台可用钢管脚手架搭设，搭设平台应一次性搭好。
B、平台支撑要着实地，连接要牢固、稳定。
防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量。
C、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。
用经纬仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线和孔口管轴线相吻合。
②钻孔
钻孔作业必须在导向墙混凝土强度达到设计强度的70%后方可进行，为确保尽早进行钻孔作业，混凝土中可掺入适量早强剂。
A、钻孔采用潜孔钻机，钻头直径采用Φ115mm。
B、钻机开钻时，可低速低压，待成孔5～10m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。
C、钻进过程中经常用测斜仪测定其位置，并根据钻机钻进的情况及时判断成孔质量，并及时处理钻进过程中出现的事故。
D、钻进过程中确保动力器，扶正器、合金钻头按同心圆钻进。
E、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。
作为开挖洞身的地质预探预报，作为指导洞身开挖的依据。
F、管棚钻孔的允许偏差应符合下页表规定：
。
③清孔、验孔
A、用岩芯钻杆配合钻头（Φ115mm）进行来回扫孔，清除浮渣至孔底，确保孔径、孔深符合要求、防止堵孔。
管棚钻孔允许误差表
序号
项目
允许偏差
1
方向角
1°
2
孔口距
±50mm
3
孔深
±50mm
B、用高压风从孔底向孔口清理钻渣。
C、用经纬仪、测斜仪等检测孔深，倾角，外插角。
⑵顶进钢管及管内钢筋笼
①顶进钢管
A、钢管应在专用的管床上加工好丝扣，管头焊成圆锥形，便于入孔（图4）。
B、钢管分四节顶入，钢管分节长度为6m，6m，6m，2m或2m，6m，6m，6m。
编号为单号的钢管采用第一种分节编排次序，编号为双号的钢管采用第二种分节编排次序。
C、采用潜孔钻机低速顶进钢管。
D、接长钢管应满足受力要求，钢管接头采用丝扣连接，丝扣长20cm，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%。
②顶进管内钢筋笼
为增强管棚的抗弯能力,在管内设钢筋笼,钢筋笼截面形式见图5,钢筋笼待钢管顶进完毕后分段用人工送入。
⑶砂浆填充
管内钢筋笼顶进完成后立即用水泥砂浆钢管内进行填充
。
⑷监控量测
导向墙混凝土浇筑前在导向墙最外侧一榀钢架拱部中心点处用红油漆作好标识，浇筑过程中用固定一台经纬仪和一台水平仪对导向墙的设计中线及高程进行动态监控中线偏移和拱顶下沉情况，确保混凝土浇筑安全。
五、暗洞进洞施工方案
在护拱和超前管棚预支护下，暗洞进洞采用人工配合机械CRD法开挖，循环进尺为0.6m，并及时做好初期支护和临时支护。
六、安全措施及要求
总的要求：
坚持贯彻“安全第一、预防为主”的安全生产方针，体现“以人为本、关爱生命”安全生产理念，实现出口工区零安全事故的目标。
具体要求如下：
1、刷坡时至上而下分台阶进行，每台阶刷坡完成后立即施做坡面防护。
2、钢架接头钢板、钢架与纵向连接钢管、钢架与锁脚（锁边墙、锁拱脚、锁拱腰锚杆）应焊接牢固。
3、模板必须进行加固，模板与钢架或钢筋头要焊接（绑扎）牢固，以保证在浇筑混凝土时不出现松动、跑模现象。
4、现场设专职安全员对施工中的安全进行监督管理。
5、禁止非施工人员进入施工现场。
6、特种作业人员必须持证上岗。
7、现场用电实行规范化管理，做到一机一闸。
8、加强对特种车辆（设备）的安全管理，保证其安全生产及运行。
9、各种机械电力设备、安全防护装置与用品，按规定进行定期检验与日常检查，不符合安全技术要求不得使用。
10、管棚机操作人员不得擅自离开工作岗位。
11、进入施工场地必须佩带安全帽，高空作业必须拴好安全绳。
12、岗前进行安全培训，增强作业人员安全意识。
七、文明施工及环保要求
1、场地布置合理，设备、材料停放有序，员工佩卡上岗。
2、加强路容、路貌管理，各种标牌、标语立于各责任区，施工现场井然有序。
3、生产生活区环境卫生分区划片责任到人。
4、施工中各种建筑垃圾、施工弃渣均需按指定的地点堆弃，严禁将废弃物随意堆弃。
5、污水经过沉淀、初步净化后排入排污系统。
采取切实有效措施，不使有害物质（如燃料、油料、化学品、以及超过允许量的有害气体和尘埃、弃渣等）污染场地周围的环境以及草地和树木。
6、报废材料或施工中返工的挖除材料立即运出现场并进行掩埋等处理。
对于施工中废弃的零碎配件，边角料、水泥袋、包装箱等及时收集清理并搞好现场卫生，以保护自然环境不受破坏。
7、刷坡时严格按照刷坡轮廓线进行，严禁破坏周围树木、花草、植被。
8、主体工程完工后，应及时将仰坡临时支护拆除，并进行植草防护。
附图：
《中铁一局集团秦东隧道出口导向墙拱架加工图》
生产部技术室
2006年2月9日
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