南山隧道洞门边仰坡开挖支护技术交底.docx

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南山隧道洞门边仰坡开挖支护技术交底

南山隧道出口边、仰坡

施工技术交底

洞口边仰坡开挖与支护的作用是为了能尽早的进行洞身施工，确保隧道工程的施工安全。

它的施工进度和工程质量不仅直接影响到洞身开始施工的时间，而且还会影响洞内施工。

因此，洞口边仰坡开挖和支护施工是隧道施工的关键。

南山隧道出口端洞门采用翼墙式洞门，洞口边仰坡及挡墙背后临时开挖面采用锚网喷防护，喷射C25砼，厚8cm；钢筋网采用ф8钢筋，网格间距25cm×25cm；锚杆采用ф22砂浆锚杆，每根长3m，间距1m，梅花型布置。

永久开挖边坡采用浆砌片石或骨架护坡防护，并撒草籽绿化。

为保证洞口边仰坡美观及协调统一，洞口骨架护坡型式可根据相邻路基护坡型式适当调整。

1、施工准备

按照施工图纸认真核对隧道洞口地形、地貌、地质情况，确认无误后测量组放样，施工边、仰坡的截排水天沟，将地表水、边仰坡积水引离洞口。

截水沟且危岩清除完毕后，开挖隧道出口边、仰坡，对隧道仰坡进行锚杆挂网喷浆。

2、洞口边仰坡开挖及支护措施

边、仰坡土石方开挖遵循先土后石、自上而下分层进行开挖。

根据明挖段边仰坡高度，每开挖一层，应及时对边仰坡进行支护。

土层采用挖掘机开挖；岩层采用风钻钻孔、浅孔爆破，推土机集碴，装载机配合自卸汽车装运，弃于指定弃碴场。

边仰坡防护分为临时防护和永久防护两种。

洞口至分界里程范围内端墙、挡墙背后临时开挖面采用锚喷防护，喷射C25混凝土，厚度8cm，钢筋网采用Φ8钢筋网，网格间距为25×25cm。

衬砌开挖范围外锚杆采用φ22砂浆锚杆，每根长3m，间距为1m，梅花形布置。

喷射砼施工结束后7天内，每天必须向喷面层洒水养护，保证喷面湿润。

具体放坡开挖线根据现场实测地面高程计算后放样出，洞口边仰坡放线后，在距边仰坡开挖线边缘不小于5m处开挖截水沟。

3、洞口边仰坡施工工艺及操作要点

3.1边仰坡施工工序

⑴．开挖洞口土石方前，先清除边仰坡上的浮土、危石，在边、仰坡刷坡顶外大于5m处做好边、仰坡的截排水天沟，将地表水、边仰坡积水引离洞口，以防地表水冲刷而造成边仰坡失稳。

⑵．仰坡坡顶危石清理完毕后，需要对原始地形断面进行测量。

⑶．边、仰坡土石方开挖遵循先土后石、自上而下的分层进行开挖。

根据明挖段边仰坡高度，每开挖一层，应及时对边仰坡进行支护。

土层采用挖掘机开挖；若遇岩层采用风钻钻孔、浅孔爆破，推土机集碴，装载机配合自卸汽车装运，弃于指定弃碴场。

爆破时严格控制药量，控制爆破振动。

3.2边仰坡防护施工

3.2.1锚杆施工工艺及操作要点

（1）原材料备制

①锚杆材料：

锚杆材料采用砂浆锚杆，钢筋直径Φ22㎜，按设计要求规定的材质、规格备料，并进行调直、除锈、除油，以保证砂浆锚杆的施工质量和施工的顺利进行。

②水泥；普通水泥砂浆选用普通硅酸盐水泥，在自稳时间短的围岩条件下，宜用早强水泥砂浆锚杆。

③砂：

宜采用清洁、坚硬的中细砂，粒径不宜大于3mm，使用前应过筛。

④配合比：

普通水泥砂浆的配合比：

水泥：

砂宜为1：

1～1：

1.5（重量比），水灰比宜为0.38～0.45；

⑤砂浆备制：

砂浆应拌合均匀，随拌随用。

一次拌和的砂浆应在初凝前用完，并严防石块杂物混入，主要为了保证砂浆本身的质量及砂浆与锚杆杆体、砂浆与孔壁的粘结强度，也就是为了保证锚杆的锚固力和锚固效果。

（2）锚杆孔的施工

①孔位布置：

孔位应根据设计要求和围岩情况布孔并标记，允许偏差为±15mm；

②锚杆孔径：

砂浆锚杆的锚杆孔径应大于锚杆体直径15㎜；

③钻孔深度：

砂浆锚杆孔深误差不应大于±5㎝；

④锚杆孔应保持直线；

⑤灌浆前清孔：

钻孔内若残存有积水、岩粉、碎屑或其它杂物，会影响灌浆质量和妨碍锚杆杆体插入，也影响锚杆效果。

因此，锚杆安装前，必须采用人工或高压风、水清除孔内积水和岩粉、碎屑等杂物。

（3）锚杆安装

①砂浆：

砂浆锚杆孔内的砂浆也应采用灌浆罐和注浆管进行注浆。

注浆开始或中途停止超过30min时应用水润滑灌浆罐及其管路，注浆孔口压力不得大于0.4MPa,注浆时应堵塞孔口。

注浆管应插至距孔底5～10㎝处，随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出，并用手将水泥纸堵住孔口。

②锚杆安装：

锚杆就位孔口后，将堵塞孔口水泥纸掀开，随即迅速将杆体插入并安装到位。

若孔口无水泥砂浆溢出，说明注入砂浆不足，应将杆体拔出重新灌注后再安装锚杆；锚杆杆体插入孔内的深度不宜小于设计规定。

锚杆安设后不得随意敲击，三天内不得悬挂重物。

③钻孔注浆的饱满程度，是确保安装质量的关键，工艺要求注浆管插到距孔底5～10㎝，并随砂浆的注入而缓慢匀速拔出，就是为了避免拔管过快而造成孔内砂浆脱节。

砂浆不足时应重注砂浆。

这都是为了保证锚杆全长为足够饱满的砂浆所握裹，保证其锚固效果。

3.2.2挂钢筋网施工

钢筋网预先加工成网片，采用φ8钢筋，钢筋需调直除锈，网格尺寸为25×25cm。

钢筋网应随岩面的起伏进行铺设，且与锚杆联络牢固，在喷射混凝土时钢筋不得晃动；采用单片捆扎预制后铺挂在锚杆尾部，钢筋网搭接长度大于10cm。

3.2.3喷射砼施工

（1）工艺参数

a、工作风压：

一般为0.2～0.4MPa；

b、喷射角度与喷射距离：

喷头与受喷面垂直时，回弹量最小；喷头与受喷面距离一般宜保持在0.6～1.0m；

c、养护：

喷射土施工结束7天内，每天须向喷面层洒水养护，每日一次，若遇晴天洒水次数。

d、水压：

喷头处水压控制在0.15~0.2MPa；

（2）需注意的问题：

①喷射机的合理使用：

启动喷射机时，应先送风再开机，并应在机械运转正常后送料，供料均匀连续。

作业结束时，先停止送料，待罐内余料喷完，再停机，然后关风。

停止喷射作业后，喷射机和输料管内的积料应及时清除干净，以避免混合料结块堵管。

②输料管堵塞问题：

堵管的一般原因有以下几种：

a、 操作程序有误，如先开马达后送风，操作阀错开，致使高压风大量泄出，使工作室内风压急剧下降，也会引起输料管堵塞 。

b、 如遇堵管，应立即关闭马达，随后关闭风源，并将软管拉直，然后 以手锤敲击找到堵塞位置，可将风压开到0.3~0.4MPa，同时继续敲击堵塞部位，使其排除堵塞物而畅通。

排除堵管现象时，应注意喷嘴前方严禁站人，以免发生伤人事故。

③安全及劳动保护：

 施工中注意喷嘴不准对人，以免喷射伤人，喷射前先进行清理浮石、危石等必要的排险作业；喷射机一定要安放在围岩稳定地段。

喷射土施工人员必须佩戴防尘口罩等，操作喷头的工人应佩戴防护眼罩，夹胶工作服、长筒乳胶手套等。

3.2.4砼挡墙施工

⑴洞口挡墙施工要求

①墙身设置布置φ10cmPVC泄水管。

为防止泄水孔堵塞，应在泄水孔进口处设置反滤层。

②挡墙基础埋置深度根据岩层情况不同而确定。

③挡墙倾斜基底严格按照设计要求施工，不得改缓或改陡。

⑵洞口挡墙施工方法

①挡土墙基础开挖前要做好排水，防止地表水、地下水流入基坑。

基坑两侧要较挡土墙底板宽出不小于50cm。

②挡墙基础开挖后，对基底进行清理，并检测基底承载力合格后才能浇筑砼，达不到承载力的要进行基底处理。

③墙身在路基面处及以上部分每隔2m交错布置φ10cmPVC泄水管，其排水坡度不小于4%。

为防止泄水孔堵塞，应在泄水孔进口处设置反滤层。

④模板工程：

a、为保证挡墙的外观质量，施工中必须使用大面积整体模板。

b、模板安装前，必须经过正确放样，检查无误后才能立模安装。

c、模板必须支撑牢固、稳定，不得有松动、跑模、超标准变形下沉等现象。

d、模板应拼缝平整严密，并采取措施填缝，不得漏浆，模内必须干净。

模板安装后应及时报检，合格后及时浇筑混凝土。

e、模板采用拉杆螺栓固定时，中间设止水环，端部应加垫块，拆模后其垫块孔应用膨胀水泥砂浆堵塞严密。

⑤混凝土浇筑

a、混凝土采用拌合站集中拌合，混凝土搅拌运输车运输方式。

b、混凝土浇筑前，应对模板、支架和预埋件进行检查，符合要求后方能浇筑。

同时应清除模板内的垃圾、泥土等杂物。

c、混凝土应连续浇筑，因故必须间歇时，其允许间歇时间应根据试验确定。

d、当采用插入式振捣时，混凝土浇筑层厚度应不大于振捣器作用部分长度的1.25倍；每一振点的振捣延续时间，应将混凝土捣实至表面呈现浮浆和不再沉落为止；且移动间距不大于作用半径的1.5倍；振捣靠近模板时，机头须与模板保持5～10cm距离。

⑥混凝土的养护

a、混凝土浇筑完后，应在12h内加以覆盖浇水养护。

b、养护时间不小于7天。

每天浇水次数以能保持混凝土表面经常处于湿润状态为宜。

c、墙身砼强度达到80%后方可进行路基填筑及台背回填。

距墙体1m的范围内不得使用重型压路机碾压，可使用小型压实机械进行压实。

⑶洞口挡墙施施工注意事项

a、施工时根据地质情况分段开挖及时砌筑墙身，临时开挖边坡尽可能与墙背坡一致，如果有坍塌或超挖，回填料的换算内摩擦角应保证不小于挡墙设计时岩土的计算摩擦角，必要时应以M10浆砌片石回填，保证墙身稳定。

b、墙趾台阶及倾斜基底应严格按照设计要求施工，不得随意更改，以免影响墙身稳定。

c、墙身混凝土及片石砌体不宜有水平通缝，墙趾台阶为墙身断面薄弱处，应与墙身同时砌筑，片石咬合紧密，以保证该处强度及整体性，不得分先后进行补贴施工。

d、挡墙背后如果因超挖回填干砌片石时，其表面应以水泥砂浆抹平成平缝，其沟缝范围根据具体情况而定。

e、挡墙后的临时边坡可采用喷锚进行临时支护，喷射混凝土采用C25混凝土，φ8钢筋网，锚杆直径为22mm。

3.2.5浆砌片石挡墙施工

⑴．砂浆根据配合比进行拌制，拌合时间为3～5min。

砂浆必须具有良好的和易性，其稠度以标准圆锥体沉入度表示，用石砌体时宜为50～70mm。

砂浆随拌随用，一般在3～4h内使用完毕，不允许加水重塑；气温超过300C时，宜在2～3h内使用完毕。

⑵．砌块在使用前必须浇水湿润，表面如有泥土、水锈，应清洗干净。

⑶．砌体采用挤浆座浆法施工，砂浆饱满，无空洞现象。

⑷．砌筑时，如基底为岩层或混凝土基础应将基底表面清洗、湿润，再座浆砌筑；如基底为土质，可直接座浆砌筑。

⑸．片石应分层砌筑，一般2～3层组成一个工作层，每一个工作层应大致找平。

应选用具有比较整齐表面的大尺寸石块作为角隅石及镶面石。

相对长和短的石块应交错铺在同一层并和帮衬石或腹石交错锁结。

竖缝应与邻层的竖缝错开。

⑹．各砌筑层的砌块应安放稳固，砌块间应砂浆饱满，粘结牢固，不得直接贴靠或脱空。

砌筑时，底浆应铺满，竖缝砂浆应先在已砌石块侧面放一部分，然后于石块放好后填满捣实。

⑺．较大石块应使用于下层，安砌时应选取形状及尺寸较为合适的砌块，尖铰突出部分应敲除。

⑻．砌筑上层块时，应避免振动下层砌块。

砌筑工作中断后恢复砌筑时，已砌筑表面应加以清洗或湿润。

⑼．如果石块松动或砌块开裂，应将石块提起，垫层砂浆与砌缝砂浆清扫干净，然后将石块重铺砌在新砂浆上。

⑽．在砂浆凝固前应将外露缝勾好，勾缝深度不小于2cm。

如若不能按这样将外露缝勾缝，应在砂浆未凝固前，将砌缝砂浆括深不小于2cm，为以后勾缝作准备。

⑾．已完成的砌体，在7—14天内应加强养生。

⑿．所在灰缝应满填砂浆。

3.2.6超前支护洞口大管棚施工

本隧道洞口段（K7+435-DK7+450）设置有一段15米明洞，属

级围岩。

DK7+450-DK7+490和DK7+655-DK7+695段各40米亦处于V级围岩，设计采用大管棚超前支护。

大管棚采用Φ108热轧无缝钢管，壁厚6mm，长40m，外插角1～3度，环与环搭接长度不小于5m，压注水泥浆。

管棚是利用钢拱架，沿着开挖轮廓线，以较小的外插角，向开挖面前方打入钢管，形成对开挖面前方围岩的顶支护。

管棚一般由钢管和钢架组成，并辅助锚杆和喷射混凝土。

洞口大管棚施工应按照以下要求进行：

应先标出隧道中线及拱顶标高，拉槽开挖预留核心土，作为施工套拱和管棚施钻的工作平台。

管棚应按设计位置施工，钻孔采用管棚钻机，该机械采用顶驱双作用冲击及回转，把套管及钻具同时冲击回转钻入软弱围岩内，钻孔时采用大扭矩回转套管钻进穿孔，提高了孔向精度及钻深能力，钻架配置两度液动夹头，方便夹紧及卸拧钻具丝扣，减少劳动强度，内置液动注水泵，简化清孔排渣及洗孔工序。

顶驱液动锤把套管与钻杆同时冲击回转，钻入隧道顶板前端设计要求孔深。

钻孔完毕，将套管内孔注水清洗干净，然后将钻杆拔出，套管仍留在孔内护孔。

③事先加工好带有注浆眼的钢管插入套管内，为改善管棚受力条件，接头应错开，编号为奇数的第一节管采用3m钢管，编号为偶数的第一节管采用6m钢管，以后每节均采用6m长钢管。

隧道纵向同一截面内接头数不大于50%，相邻钢管接头至少错开1m。

钢管节与节用丝扣联接，丝扣一般长15cm,钢管终端密封。

④管插进后，取出套管。

⑤上述步骤将其余管棚施钻安插完毕，然后施做止浆墙。

⑥用高压泵将水泥浆压入钢管内，浆液通过钢管注浆眼压注入孔壁的缝隙内，固结附近岩土层，采用导管编号注浆，先注“单”号孔，待1至2天固结后，再注“双”号孔，管棚位于土层中压注水泥浆，压力不小于2MPa，其余地段压注水泥砂浆（水灰比1：

1，砂灰比2：

1）压力不小于1MPa。

⑦管棚支护下，进行隧道开挖，开挖总长度为管棚总长度的90%。

管棚施工工艺流程见图3-7-6

图3-7-6洞口大管棚施工流程图

否否

是

否

是

4、安全保证措施

⑴进入施工现场的作业人员必须戴好安全帽及穿防滑鞋，严禁打赤膊、穿拖鞋、背心、短裤进入施工区域。

⑵严禁作业人员酒后上班，禁止上下重叠作业,施工现场配置专门的安全员。

⑶施工现场用电工程的安装、维修和拆除，均由经过培训并取得上岗证的电工完成，非专业电工不准进行电工作业，且必须按照用电安全规范执行。

⑷现场施工作业人员必须系好安全带，安全带通过安全绳必须系在牢固的地桩及稳定的岩石上，防止作业人员坠落跌伤。

⑸对湿喷机、搅拌机、注浆机等机械严格按照操作说明及规范进行,防止伤人。

⑹喷射作业过程中严格控制喷头角度及距离以防止喷射砼回弹伤人。