隧道出口明洞及洞口专项施工方案.docx

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隧道出口明洞及洞口专项施工方案

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隧道出口

明洞及洞口进洞方案

编制：

安全负责人：

技术负责人：

项目负责人：

总监理工程师：

项目经理部

年月日

大通隧道出口明洞及洞口施工方案

1.编制依据、范围和原则

1.1.编制依据

1.1.1.新建铁路兰新第二双线西宁至大通段站前工程LXSQZ-2标段线路平面图。

1.1.2.新建铁路兰新第二双线西宁至大通段站前工程LXSQZ-2标段线路详细纵断面图。

1.1.3.双线明洞衬砌参考图、隧道辅助施工措施及施工方法设计图、双线隧道复合式衬砌参考图、大通隧道设计图（咨询稿）。

1.1.4.施工现场实际情况。

1.1.4.架子队施工经验及施工能力。

1.2.编制范围

1.2.1.大通隧道出口洞口及明洞。

1.3.编制原则

1.3.1.结合工程特点和工期要求的原则。

1.3.2.项目标准化管理及施工原则。

1.3.3.整体工程符合设计要求，工程质量满足国家和行业标准。

2.工程概况

大通隧道起讫里程为DK231+215～DK230+080，出口洞口地质为砂质黄土和碎石类土，DK231+185线路右侧山顶与隧道拱顶高差约68m，拱顶埋深1.3m，浅埋单压，地质条件差。

其中DK231+215～DK231+200为明洞段，DK231+200～DK231+185为明洞暗做段，DK231+185为隧道明暗分界里程，洞门为端墙式，洞门处与红河限村特大桥台尾刚性连接。

洞口断面图如下：

3.工程数量

大通隧道出口洞口工程数量表

序号

项目名称

材料规格

单位

数量

1

导向墙

墙身圬工

C20混凝土

m3

20.16

2

导向钢管

φ140×5mm热轧无缝钢管

kg

832.50

3

工字钢架

Ⅰ20a型钢钢架

kg

1051.45

4

连接钢板

200×240×15mm（12块）

kg

67.82

5

螺栓/螺母

M20×70/M20

套

16

6

长管棚

钢花管

φ108×6mm热轧无缝钢管

根

50

7

长管棚

钢花管

φ108×6mm热轧无缝钢管

kg

15090.0

8

接头钢管（车丝扣）

φ118×6mm热轧无缝钢管

kg

719.10

9

钢筋笼

φ42×3.5mm钢管

kg

117.25

10

φ18钢筋

kg

7992.0

11

钻孔

φ127

m

1000

12

清孔（两遍）

φ127

m

1000

13

封孔

M10水泥砂浆

m3

6.22

14

注浆

水泥浆液（1∶1）

m3

35.54

说明:

表中导向墙长×高为1m×1m，长管棚按长度20m考虑。

大通隧道出口明洞工程数量表（DK231+215～DK231+200）

序号

项目名称

单位

数量

每延米

长度

m

合计

1

衬砌

拱墙

C35钢筋混凝土

m3

31.97

15

479．55

2

仰拱

C35钢筋混凝土

m3

8.54

15

128.1

3

仰拱填充

C25混凝土

m3

9.33

15

139.95

4

垫层

C20混凝土

m3

1.83

15

27.45

5

踏步板

C20混凝土

m3

0.03

15

0.45

6

外边墙

C30混凝土

m3

23.44

15

351.6

7

M10浆砌片石

m3

0.63

15

9.45

8

回填

C20混凝土

m3

6.94

15

104.1

9

M10浆砌片石

m3

3.19

15

47.85

10

干砌片石

m3

3.61

15

54.15

11

碎石层

m3

1.16

15

17.4

12

防水

EVA防水板（1.5mm厚）

m2

21.60

15

324

13

水泥基防水涂料（厚2.0mm）

m2

21.60

15

324

14

M10水泥砂浆找平保护层

m3

1.30

15

19.5

15

φ80HDPE打孔波纹管

m

2.33

15

34.95

16

φ50HDPE打孔波纹管

m

0.53

15

7.95

17

隧底横向肓管及踏步下排水管

φ100PVC管

m

0.52

15

7.8

18

侧沟电缆槽

沟槽身

C30混凝土

m3

1,89

15

28.35

19

HPB235钢筋

kg

28.1

15

421.5

20

保温水沟及电缆槽盖板

C35钢筋混凝土

m3

0.25

15

3.75

21

HPB235钢筋

kg

16.09

15

241.35

22

侧沟保温材料

聚乙烯泡沫

m3

0.32

15

4.8

23

电缆槽分隔热插筋

φ16钢筋

kg

7.57

15

113.55

24

电缆槽填砂

粗砂

m3

0.36

15

5.4

25

中心水沟

水沟盖板

C35钢筋混凝土

m3

0.096

15

1.44

26

HPB235钢筋

kg

9.15

15

137.25

27

保温材料

聚乙烯泡沫

m3

0.28

15

4.2

说明：

表中未计边仰坡开挖及支护数量，其数量按现场实际情况统计。

大通隧道出口明洞暗做工程数量表（DK231+200～DK231+185）

序号

项目名称

单位

数量

每延米

长度

m

合计

1

衬砌

拱墙

C35钢筋混凝土

m3

31.97

15

479.55

2

仰拱

C35钢筋混凝土

m3

8.54

15

128.1

3

仰拱填充

C25混凝土

m3

9.33

15

139.95

4

垫层

C20混凝土

m3

1.83

15

27.45

5

踏步板

C20混凝土

m3

0.03

15

0.45

6

钢筋

kg

3213.86

15

7

外边墙

C30混凝土

m3

29.05

15

435.75

8

φ22接茬钢筋

kg

53.71

15

805.65

9

M10浆砌片石

m3

0.63

15

9.45

10

回填

C20混凝土

m3

6.94

15

104.1

11

防水

EVA防水板（1.5mm厚）

m2

32.55

15

488.25

12

φ80HDPE打孔波纹管

m

2

15

30

13

φ50HDPE打孔波纹管

m

3.62

15

54.3

14

隧底横向肓管及踏步下排水管

φ100PVC管

m

0.52

15

7.8

15

纵向钢边橡胶止水带

m

2

15

30

16

背贴式止水带

m

7.27

15

109.05

17

中埋式止水带

m

5.27

15

79.05

18

初期

支护

喷混凝土

素喷C25混凝土

m3

4.26

15

63.9

19

网喷C25混凝土

m3

4

15

60

20

钢筋网

φ8钢筋网间距20cm×20cm

kg

56.88

15

853.2

21

系统锚杆

φ22组合中空锚杆L=3.5m

m/根

49/14

15

735/210

22

钢架

Ⅰ20a

kg

1891.1

15

28366.5

23

护拱钢架

kg

636.58

15

939.87

24

护拱

C35钢筋混凝土

m3

7.23

15

108.45

25

侧沟电缆槽

沟槽身

C30混凝土

m3

1.89

15

28.35

26

HPB235钢筋

kg

28.1

15

421.5

27

保温水沟及电缆槽盖板

C35钢筋混凝土

m3

0.25

15

3.75

28

HPB235钢筋

kg

16.09

15

241.35

29

侧沟保温材料

聚乙烯泡沫

m3

0.32

15

4.8

30

电缆槽分隔热插筋

φ16钢筋

kg

7.57

15

113.55

31

电缆槽填砂

粗砂

m3

0.36

15

5.4

32

中心水沟

水沟盖板

C35钢筋混凝土

m3

0.096

15

1.44

33

HPB235钢筋

kg

9.15

15

137.25

34

保温材料

聚乙烯泡沫

m3

0.28

15

4.2

说明：

表中未计边仰坡开挖及支护数量，其数量按现场实际情况统计。

4.工程施工总体部署

4.1.施工组织机构

为了优质高速建好该隧道工程，将组建“中铁五局兰新第二双线工程指挥部第四项目部架子三队”，并抽调具有丰富隧道施工管理经验的技术和管理人员组成架子队，调集我公司以隧道施工为主，曾经担负过重点、难点工程建设的高素质队伍组成施工班组，承担该合同段施工任务，实行项目法施工。

架子队按”1152”配置，分别负责本工程项目的施工技术、安质环保、物资设备保障、行政管理等工作，全面保证本工程建设任务的优质、高效完成。

组织机构参见下图：

中铁五局兰新第二双线工程指挥部第四项目部架子三队

队长

杨建树

4.2.总体施工方案

大通隧道明洞段边、仰坡采用人工配合挖掘机刷坡、锚喷混凝土支护；DK231+215～DK231+200明洞采用墙顶开挖、整体台车衬砌，泵送混凝土；DK231+200～DK231+185采用半明半暗，明洞暗做施工方法，明挖部分设大边墙及钢格栅护拱，暗挖部分采用长管棚和小导管超前支护，安设工字钢架，采用分部法开挖；洞门导向墙采用模筑混凝土，内设工字钢，工字钢上焊接导向钢管，钻孔打入长管棚后注水泥浆。

4.3.施工队伍安排

根据隧道明洞及洞口工程量、上场设备及施工技术水平和工程管理水平，班组具体人员计划如下：

劳动力计划

序号

工种

人数

备注

1

开挖班

15

人工配合机械捡底，修边

2

衬砌班

30

防水板铺设及二次衬砌

2

焊工

4

钢架加工

3

喷浆班

10

边坡和隧道喷浆作业、套拱混凝土浇注

4

钢筋工

4

钢筋网加工、锚杆加工

5

管棚班

10

管棚打管、注浆施工

6

机械操作工

4

挖机司机、空压机司机

7

其它技工

4

电工及其他技工

7

普工

10

合计

91

4.4.施工计划安排

结合我队隧道施工经验及现场实际情况，在保证施工安全及质量的前提条件下，计划边、仰坡刷坡后施作导向墙及长管棚，然后浇筑明洞，具体安排见施工“明洞及洞门施工进度横道图”。

1）洞顶截水沟：

2010年4月15日～2010年5月10日。

2）边仰坡支护：

DK231+215～DK231+185左侧边坡及洞顶仰坡支护2010年4月15日～2010年5月5日。

3）DK231+215～DK231+185大边墙施工：

2010年5月1日～2010年5月20日。

4）DK231+185右侧导向墙施工：

2010年5月5日～2010年5月8日；管棚施工：

2010年5月9日～2010年5月18日。

5）DK231+200～DK231+185护拱及回填：

2010年5月9日～2010年5月25日。

6）DK231+200左侧导向墙施工：

2010年5月26日～2010年5月28日；管棚施工：

2010年5月30日～2010年6月12日。

7）DK231+200左侧暗挖支护：

2010年6月14日～2010年6月23日。

8）DK231+215～DK231+185明洞仰拱钢筋混凝土：

2008年6月1日～2008年6月25日。

9）明洞衬砌钢筋混凝土：

2008年6月7日～2009年6月30日。

10）洞顶防水层及回填：

在洞口明洞衬砌混凝土达到设计强度后，立即施工防水层，检验合格后，立即按照规范施作洞顶回填。

11）洞门：

在洞口明洞衬砌施工后立即开工，1个月内完成。

大通隧道明洞及洞口施工进度横道图

序号

里程

任务名称

开始

时间

结束

时间

2010年4月

2010年5月

2010年6月

2010年7月

上旬

中旬

下旬

上旬

中旬

下旬

上旬

中旬

下旬

上旬

中旬

下旬

1

洞顶截水沟

2010.4.15

2010.5.10

2

DK231+215～DK231+185

边仰坡支护

2010.4.15

2010.5.5

3

DK231+215～DK231+185

施作大边墙

2010.5.1

2010.5.20

4

DK231+185

右侧拱部导向墙及15m大管棚施作

2010.5.5

2010.5.18

5

DK231+200～DK231+185

施作右侧拱部护拱及回填

2010.5.9

2010.5.25

6

DK231+200

左侧导向墙及30m大管棚施作

2010.5.26

2010.6.12

7

DK231+200

暗挖支护

2010.6.14

2010.6.23

8

DK231+215～DK231+185

仰拱衬砌

2010.6.1

2010.6.25

9

DK231+215～DK231+185

拱墙衬砌

2010.6.7

2010.6.30

10

DK231+215～DK231+185

明洞防水层及回填

2010.7.1

2010.7.10

11

DK231+215

洞门砌筑

2010.7.1

2010.7.31

4.6.主要机械设备

4.6.1配置原则：

按照优质高效的宗旨，本着精良有备、利用充分、匹配合理、检测周全的原则，配备所需设备，确保形成最大综合生产能力。

4.6.2配置计划：

根据施工计划，做好施工机械设备进场安排。

根据具体施工进度、施工项目要求适时调整机械设备，以达到最优化、最合理的配置，全力满足施工需要，保障施工生产，主要施工机械设备如下表：

主要施工机械表

序号

设备名称

型号

数量（台）

1

电动空压机

L-22/8

3

2

凿岩机

7655

10

3

抽水机

2BA-6

1

4

抽水机

100TSW-5

2

5

湿喷机

KSP-9

2

6

注浆机

FBY

1

7

装载机

50C

1

8

挖掘机

922LC

1

9

自卸汽车

东风4T

4

10

自制衬砌台车

10.5m

1

11

插入式振动器

6

12

变压器

800KVA

1

13

钢筋切断机

GT-6/40

2

14

钢筋弯曲机

1

15

钢筋调直机

6-12

1

16

钢筋对焊机

1

17

电焊机

BX1-500

5

18

电焊机

BX1-400

1

19

电焊机

BX1-315

1

20

内燃发电机

250KW

1

21

潜孔钻

2

22

台式钻床

1

23

混凝土运输车

3

24

防水板热合焊机

1

25

仰拱桥

1

5.施工工艺及工法

5.1.洞口及明洞施工工艺流程

洞口及明洞施工工艺流程

5.2.明洞、洞口施工方法

隧道施工遵循“早进洞、晚出洞”的原则，明洞施工应遵循保持岩体稳定的原则，从上至下，分段分台阶进行开挖，开挖一段稳定一段的方法。

5.2.1.明洞洞口排水工程

环向截水沟采用人工挖土，人工浇筑沟身混凝土，与洞外排水系统相连。

为保证安全进洞，进洞前尽早完成排水系统。

截水沟浇筑必须保证几何尺寸及浇筑质量，保证地表水不渗流至洞口。

5.2.2.明洞施工

首先开挖隧道边仰坡，在隧道洞口段仰坡开挖时，采取尽量不扰动边坡的方法，首先定测暗洞进洞里程桩，然后与设计及监理工程师联系，现场确定是否按设计放坡刷坡开挖，然后按确定好的方案开挖边仰坡。

并每刷坡一段就支护一段，确保施工生产安全。

在边仰坡开挖后立即组织人员将坡面危石清除干净，并及时施作锚杆、钢筋网，喷射混凝土支护。

坡面防护参数：

C25喷射砼厚15cm；Ф22砂浆锚杆长度3.0m，梅花型布置，间距仰坡为1.5x1.5m，边坡为1.5x1.5m；ф8钢筋网格尺寸20x20cm。

根据坡面情况，可先用细钢丝网防护后再铺设钢筋网。

在边仰坡开挖、支护后，埋设地表下沉的监控点，对地表下沉进行监控。

喷射混凝土采用湿喷工艺，增加密实性，减少回弹量。

主要施工工艺为：

将骨料、水泥和水按设计比例拌和均匀，用湿式喷射机压送拌和好的混凝土混合料至喷头处，再在喷头上添加速凝剂后喷出。

经测量放样，精确定出洞口的里程位置以及法线方向的位置后进行施工，先分步开挖隧道右侧大边墙，然后立模浇筑大边墙，在接近DK231+185暗洞掌子面位置采用预留核心土开挖法施工，明洞上断面前进一段里程至接近明暗交界里程位置时，施作导向墙和大管棚施工。

然后施作DK231+200～DK231+185明挖部分护拱，并及时回填，再施作DK231+200处长管棚，DK231+200开挖暗洞上断面，同时返回来对明洞进行下断面拉槽至隧底标高，并开挖暗洞下断面。

拉槽时注意周边边坡的稳定性，开挖后立即喷射混凝土支护，并施作锚杆、钢筋网支护。

在暗洞开挖支护、二衬施工一段里程后再施作明洞段的仰拱混凝土，然后移回衬砌台车施作明洞衬砌。

具体施工过程如下页图所示。

其施工步骤如下图所示。

阶段

示意图

施工说明

第一

阶段

在开挖范围以外5m左右修建截水天沟施工；

拱顶以上的边坡刷坡及挂网锚喷加固边坡。

根据现场实际地形，对开挖高度超过8m的边坡作成二级以上的多级边坡，以保证边坡的稳定。

第二阶段

第

一

步

开挖隧道至起拱线位置，同时对两侧边坡放坡并锚网喷支护。

第

二

步

DK231+185安装管棚导向管，导向墙混凝土施作。

第

三

步

DK231+185大管棚施工。

第

四

步

DK231+215～DK231+185大边墙分部开挖及浇筑

第

五

步

DK231+200～DK231+185护拱施作及回填

第三阶段

第

一

步

DK231+200安装管棚导向管，导向墙混凝土施作。

第

二

步

施作30m长管棚。

第

三

步

DK231+200～DK231+185暗洞开挖、支护施工

第

四

步

DK231+200～DK231+185暗挖隧道二衬施工

第

五

步

在明洞段仰拱开挖后，对基底做承载力试验，在满足要求后才进行仰拱混凝土施工、仰拱回填施工、拱墙二衬施工。

第

六

步

施作明洞防水层，明洞回填后及时施作洞门，及洞口装饰施工。

5.2.3.洞口超前支护施工

进洞位置因为围岩破碎，需及时采取超前支护，超前支护方法采用大管棚。

在DK231+200左侧施工φ108长30m大管棚，在大管棚下设φ42小导管，小导管长3.5m，间距0.4m,纵向间距2.0m。

在洞口明暗交界处DK231+185右侧施工15m大管棚，长管棚环向长度按拱顶70°范围设置（具体范围按工点地质情况设置）；导向墙内设Ⅰ20a工字钢，工字钢间距0.5m；工字钢外侧焊接φ140导向钢管，导向钢管环向间距0.4m。

套拱采用型钢钢架支设钢模板浇筑。

（5）搭设脚手架

砼达一定强度后，在洞口搭设脚手架，钻机就位对中后固定，然后开始钻孔，钻孔过程中由专人测定钻孔精度，确保孔位准确。

（6）钻孔与顶管

利用管棚钻机作为钻孔机械，钻机按预埋的导向管就位。

施钻深孔时，钻机大臂顶紧在掌子面上，当第一节钻杆钻入岩层，尾部剩余20～30cm时停止钻进，接长第二根钻杆，用联接套把两根钻杆连接牢固，又重新钻孔，直至钻孔达到要求深度（比管棚长0.5m以上）后，按同样方法拆卸钻杆。

用钻机将大管棚逐节顶入孔内，连接管路并密封孔口，进行压水检查达到要求后，进行注浆。

管棚布置见“长管棚超前支护纵向布置示意图”，管棚加工见“钢管构造展示图”，管棚连接见“钢管连接接头示意图”。

钢管构造展示图

（7）大管棚注浆

根据设计压注水泥砂浆，采用注浆机注入水泥浆,水泥浆水灰比1∶1，进行围岩加固，注浆压力0.5～2.0MPa。

管棚施工见“大管棚施工工艺流程图”。

大管棚施工工艺流程图

（8）保证施工工艺的技术措施

①施工前根据设计洞门的里程和标高刷好洞门仰坡，根据地质情况打入锚杆、挂网、喷砼加固，保证其稳定。

②设置两榀临时钢支撑工字钢拱架，焊好纵向连接筋，并注意预留保护层。

③在两榀钢拱架上，按管棚设计位置（间距和水平标高、仰角），准确的焊上套管，套管外端焊一个法兰盘，用来平衡钻孔和压浆的后座力，里面一端用胶纸封口，以防砂浆流入。

导管的导向直接影响管棚的质量，必须严格按设计安装、焊牢。

④导管全部焊好后即可灌注套拱砼，边墙部分不影响管棚施工，可以在洞身开挖后一并施作。

⑤钻孔时应随时检查孔眼的方向与仰角，以免超过误差限度。

钻眼达到设计长度后，检查管内钻碴是否冲洗干净，否则再用较小钻头加高压水在管内钻除余碴。

⑥压浆时注意将压浆管伸入孔底，保证压浆饱满。

待水泥砂浆达到70%设计强度即可进行洞身拱部开挖。

5.2.4.明洞衬砌施工

明洞衬砌施工是在洞内二衬施工10m～20m后，再回头进行明洞衬砌施工。

明洞衬砌施工首先仰拱筋，仰拱砼达到设计强度的70％以上后，再施工边墙和拱部结构。

明洞衬砌施工采用液压整体模板衬砌台车。

明洞段衬砌应先绑扎边墙及拱部钢筋，再关好外模板，利用砼输送泵一次连续浇注成形。

具体施工顺序为：

开挖至设计标高→基底清理→浇筑仰拱及其上的矮边墙→衬砌台车就位→绑扎钢筋→安装外模并调整→混凝土运输→泵送混凝土入模→养生、等强→拆模→施作防水层→回填。

具体施工方法在洞身施工中详细叙述。

5.2.5.明洞防水施工

明洞段采用外贴式防水层防水，在明洞衬砌完成达到强度后，先铺设无纺布和防水板，并施作2cm厚砂浆保护层。

在明洞洞顶面回填土，回填层表面设置50cm厚夯实粘土层做隔水层，并与边坡搭接良好，使洞顶地表水