大顶二号隧道进口进洞施工方案.docx
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大顶二号隧道进口进洞施工方案
大顶二号隧道进口进洞施工方案
大顶二号隧道进口进洞施工方案
1、编制依据及说明
1.1、编制说明
本方案根据施工图纸、相关规范规程、现场踏勘情况及我公司类似工程的施工经验编制。
1.2、编制依据
1）《大顶二号隧道实施性施工组织设计》；
2）《大顶二号隧道施工图》（赣龙扩施（隧）-84）；
3）《铁路混凝土工程施工技术指南》（铁建设［2010］241号）
4）《铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10417-2003）
5）《铁路隧道监控量测技术规程》（TB10121-2007）
6）《高速铁路工程测量规范》（TB10601—2009）；
7）《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）
8）《铁路隧道工程施工安全技术规程》（TB10304-2009）
2、工程概况
2.1、工程简介
大顶二号隧道全长259m，进口端位于福建省龙岩市新罗区龙门镇赖坑村境内，施工便道经乡村公路进入319国道，交通较为方便。
隧道进口里程：
DK264+737，明暗交界里程DK264+756。
该隧道为时速200km客货共线铁路双线隧道，隧道内线间距为4.525m。
隧道纵断面：
隧道自进口至出口纵坡为12.8‰的下坡。
隧道平面：
全隧位于R=3500m右偏曲线地段。
隧址区属于低山区，山坡自然坡度20～30°，相对高差30～40m，路线通过地面最大标高475m，隧址区植被发育，以毛竹和杂草为主。
隧道临近厦蓉高速、319国道，线路右侧140m为既有赣龙铁路深路堑。
隧道各级围岩长度：
V级围岩占100%。
洞口进口段设计64米洞口长管棚超前支护，并设置2根I型锚固桩，位于明暗交界处线路两侧。
洞口拱部120°范围内设置C20混凝土导向墙，导向墙与锚固桩联成整体。
2.2、进洞前施工准备
根据现场施工需求，安排如下设备进行洞口施工：
机具名称
数量
型号
备注
电动提升架
2套
空压机
1台
28m³/min
YT28风钻
6台
风镐
4把
铁锹
10把
吊桶
2个
活动爬梯
2个
高压注浆泵
1台
混凝土湿喷机
1台
TK500
管棚钻机
2台
CSJ-30/CSJ-40
装载机
1台
挖掘机
1台
220型
高速制浆机
1台
振捣器
4台
钢丝绳
2卷
安全活动盖板
2个
防水照明灯
4个
低压36V,100W
电焊机
2台
水泵
2台
自卸汽车
2辆
砼罐车
5辆
切割机
1台
通风设备
2套
3、施工安排及工期目标
3.1、总体施工安排
现场施工总体安排根据设计图纸及现场实际施工条件，锚固桩和洞口管棚可以同时施工。
目前洞口红线征地已完成，可以进行洞口施工。
首先对仰坡上的危石、树木进行清除，消除不安全因素。
按设计坡度放样边仰坡开挖线和洞顶截水沟位置，待截水沟砼浇筑完成后，进行洞口边仰坡开挖，同时埋设监控量测点，分层开挖边仰坡，同时及时进行边仰坡防护，边坡在开挖到锚固桩桩顶后，对洞口导向墙基础部位前方土体进行拉槽开挖并预留核心土，然后施工导向墙，墙内设计两榀I18型钢钢架加固，每根管棚配置一根1米长Ф140导向管，与钢架焊接成整体。
待强度达到规范要求后，进行洞口长管棚钻孔、注浆。
大顶二号隧道进口施工平面布置图
大顶二号隧道洞口锚固桩及管棚施工示意图
3.2、截水沟施工
边坡开挖前，先做洞顶的截水沟及相关排水系统。
截（排）水沟中线距边仰坡开挖线边缘不小于10m，截水沟采用Ⅰ形沟，底净宽60cm，净高60cm,厚度30cm,沟壁坡率1:
1，由C25混凝土浇筑而成。
沟内设置φ8钢筋网，网格间距为20×20cm。
截水沟放样检测合格后，放出开挖边线和中线，采用人工开挖，截水沟基槽顶宽2.65m，底宽0.85m，两侧坡率1:
1，严格按照尺寸开挖，待基槽验收合格后，先浇筑底板30cm厚砼，底板位于沟壁位置的砼顶面及时拉毛，待砼达到一定强度后，安装沟壁模板，待模板安装验收合格后，浇筑沟壁砼，砼终凝后及时洒水养生；截水沟每6～8m预留一道伸缩缝，缝内采用沥青麻絮填缝。
3.3、明洞开挖及支护
明洞及洞口边仰坡开挖：
根据前期设计图纸设计DK264+737~+756段为明洞施工。
隧道暗洞开挖前应对拱顶开挖线外2～3m范围采用喷锚网防护，同时对临时边坡采用喷锚网防护。
边仰坡开挖前，首先进行清表，然后按设计坡比测出边、仰坡开挖轮廓线，最后挖机进入施工现场，修筑车辆通行的道路，并开始边仰坡刷坡。
按照现场桩位，自上而下分层开挖，每层高度2～3m，并随时检查坡率，仰坡坡率1:
1，边坡坡率1:
0.75，坡面经验收合格后，及时进行喷锚网防护。
锚杆采用Φ42注浆锚杆，长6m，间距1.5x1.5m，梅花型布置；钢筋网采用φ8，网格间距25×25cm；喷射混凝土采用10cm厚C25网喷混凝土。
3.4、锚固桩施工
3.4.1、施工工艺流程图
锚固桩施工工艺流程图
3.4.2、施工过程
（1）测量放样平整场地及排水
对场地进行平整清除杂物，然后进行施工放样。
按设计图纸定出桩位、设十字护桩，引至挖孔范围以外，以备施工中校核桩位。
四周应挖好排水沟；桩孔四周设置地表截、排水及防渗设施做好排水准备，如拦水坎,并做孔口加固段钢筋砼锁口（高出四周地面30cm）；雨季施工期间，应搭设雨棚。
备好井下排水、通风、照明设备。
（2）锁口施工及安装提升设备
施工完孔口加固段钢筋砼锁口并且混凝土达到一定强度后，在井口搭设20×20cm方木（方木要求中间无节点），然后铺设7cm厚木板，为确保稳定性及安全性，可采用铁丝把方木与木板固定在一起，并认真检查作业平台的牢固性。
安装摇头扒杆，架设照明线，搭设孔口防雨棚。
（3）挖孔
采取分节开挖，每节高度控制在1米，挖一节立即支护一节。
当遇不良土质、滑动面及流砂时，缩短每循环的开挖深度，增加护壁配筋率，情况严重时采用钢套筒法处理。
地质变化处护壁不得分节。
挖孔桩采用人力开挖，卷扬机提升。
该段部分桩体处在粉砂岩夹泥岩层，对石质破碎或风化严重的岩层，采用风镐开挖；孔内若遇岩石或孤石采用浅眼松动爆破，炮眼深度为深入硬岩层不超过0.4m，软岩层不超过0.8m，装药深度不超过炮眼深度的1/3，孔内爆破采用塑料导爆管起爆，炸药采用乳化防水炸药。
爆破前对炮眼附近的支撑采取防护措施，护壁砼强度尚未达到2.5Mpa时不得进行爆破作业。
（4）护壁
①护壁采用C20钢筋砼结构，护壁厚30cm，每掘进1.0m，要立即立模灌注混凝土护壁，护壁模型采用竹胶板拼装，根据孔的截面大小分10块制作。
护壁砼应紧贴围岩，护壁砼模板的支撑在灌注完成24h后方可拆除。
下一节开挖应在上一节护壁砼终凝后进行。
护壁混凝土的灌注，上下节可连成整体，也可间开，视孔壁稳定程度定。
钢筋混凝土护壁应当连续设置，护壁钢筋应当连续，下送混凝土时做到对称和四周均匀捣固，防止模板偏移。
施工中，随时检查护壁受力情况。
若发现护壁开裂、错位，孔下作业人员立即撤离，待加固处理后方可继续开工。
抗滑桩桩锁口及护臂设计图见下页。
②护壁模型安装完成后要检查模型接缝是否严密，模型尺寸是否满足设计图纸要求，并作及时调整。
然后放入钢筋网片，将其位置固定。
③护壁砼采用插入式振动器振捣密实，以保证护壁砼质量。
（5）孔底清理
挖孔达到设计标高后，应进行孔底处理。
必须做到平整，无松渣、污泥及沉淀等软层。
嵌入岩层深度应符合设计要求。
开挖过程中应经常检查了解地质情况，做好施工原始记录，地质条件与设计资料不符时，及时与设计单位沟通处理。
（6）钢筋制作安装
①钢筋制作在施工现场进行，钢筋在施工场内分段绑扎，然后使用吊车进行吊装，在孔口上进行焊接。
并符合图纸尺寸要求，钢筋骨架完整牢固。
钢筋主筋采用双面搭接焊，搭接长度不小于5d。
②为使钢筋骨架有足够的刚度以保证在安装过程中不产生变形，每隔2.0m设置设一道加强箍筋，在箍筋上设穿心式砼垫块，以保证钢筋的保护层厚度。
③在安装钢筋之前，对挖孔进行清底，做到孔底平整无松碴，钢筋骨架安放后的顶面和底面标高须符合设计要求。
（7）砼灌注
①砼灌注采用串筒施工，插入式震动器振捣密度实；砼灌注过程中，认真做好各项记录、监测工作。
②砼灌注接近钢筋骨架底部时，要控制灌注速度，以减少砼对钢筋骨架的冲击，避免钢筋笼上浮。
③砼灌注至桩顶标高。
④桩身混凝土强度达到设计要求的70%，再开挖桩前土石方，严禁超前开挖土石方后施工桩。
⑤桩身外露部分的护壁，在浇筑混凝土前注意桩身与护壁间须采取隔离措施，以利拆除及使桩身平整美观。
（8）桩基检测
桩基养护至设计强度后，委托有资质的检测单位进行桩基无破损检测，经检测合格后才能施工。
3.4.3、注意事项
1）坍孔事故的预防
（1）护壁混凝土达到设计强度后方可拆模；
（2）护壁厚度不符合设计要求，要凿除重新灌注护壁混凝土。
2）孔内照明及排水
井下作业照明采用36V电压的胶皮铝线防水作业灯，灯头加设铁伞，防护灯炮。
孔内排水采用潜水泵抽水，孔外排水通过临时水沟排水。
当水量大时，应及时报告主管工程师采取措施处理。
电源加设漏电保护器。
3）通风设施
当孔深超过10米及二气化碳浓度超过0.3%、其他有害气体超过允许浓度时均应设置通风系统,通风采用鼓风机将新鲜空气送入孔内,鼓风机的型号及通风量必须满足孔内施工人员的需求。
鼓风机以电动为好,机动会污染空气。
3.4.4、质量验收标
（1）抗滑桩挖孔的允许偏差、检验数量及检验方法
序号
项目
允许偏差
施工单位检验数量
检验方法
1
中心位置
纵向100mm,横向100mm
每根桩
测量仪器测量、尺量
2
孔底高程
±50mm
每根桩
测量仪器测量、尺量
3
桩孔垂直度
1%
每根桩
吊线、尺量
（2）钢筋骨架安装的允许偏差、检验数量及检验方法
序号
项目
允许偏差
施工单位检验数量
检验方法
1
钢筋骨架长度
±100mm
全部检验
钢尺量
2
主筋间距
±5mm
每个钢筋骨架抽样检验15点
钢尺量
3
钢筋骨架直径
±20mm
每个钢筋骨架抽样检验15点
钢尺量
4
箍筋间距
±20mm
每个钢筋骨架抽样检验15点
钢尺量
5
钢筋骨架垂直度
2%
全部检查
吊线实测
6
钢筋保护层厚度
0.1mm
全部检查
尺量两端、中间各2处
3.5、隧道进洞
洞口采用Φ108长管棚超前支护，超前支护方案如下：
3.5.1、导向墙施工
洞口位置设置管棚导向墙，导向墙采用C20混凝土，截面尺寸1m×1m，基础设置于抗滑桩中。
为保证长管棚施工精度，导向墙内设2榀I18工字钢架，钢架外缘设Φ140壁厚5mm导向钢管，钢管与钢架焊接。
3.5.2、管棚施工
1）管棚设计参数
（1）钢管规格：
管棚长度为64m，用每节长4～6m的热轧无缝钢管（Φ108mm，壁厚6mm）以丝扣连接而成，同一断面内接头数量不得超过总钢管数的50%。
（2）上示图中奇数号者采用钢花管，偶数号者采用钢管，施工时先打设钢花管并注浆，然后打设钢管，以便检查钢花管的注浆质量。
（3）钢花管上钻注浆孔，孔径10～16mm，孔间距15cm，呈梅花形布置，尾部留不钻孔的止浆段110cm。
（4）当地面有建筑物对沉降要求高时，导管中可增设钢筋笼,以提高导管的抗弯能力，钢筋笼由四根Φ22主筋和固定环组成。
2）钻孔
（1）为了便于安装钢管，钻头直径采用Φ130mm。
（2）岩质较好的可以一次成孔。
钻进时产生坍孔、卡钻时，需补注浆后再钻进。
（3）钻机开钻时，应低速低压，待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。
（4）钻进过程中经常用测斜仪测定其位置，并根据钻机钻进的状态判断成孔质量，及时处理钻进过程中出现的事故。
（5）钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。
（6）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，作为洞身开挖时的地质预测预报参考资料，指导洞身开挖。
3）清孔验孔
（1）用钻头进行反复扫孔，高压风从孔底向孔口清理钻渣，确保孔径、孔深符合要求，防止堵孔。
（2）采用PVC管或者Φ8钢筋作为验孔工具检测孔深，当验收合格后，进行钢花管安装。
4）管棚注浆钢花管安装
（1）钢管采用专用的设备加工好丝扣和注浆孔，导管四周钻设孔径10～16mm注浆孔（靠孔口1.1m处的棚管不钻孔），孔间距15cm，呈梅花型布置。
管头焊成圆锥形，便于入孔。
（2）当孔验收合格后，采用人工配合挖掘机顶进单号钢花管（双号为钢管）。
（3）钢花管采用丝扣连接，相邻钢花管和钢管的接头应前后错开。
同一横断面内的接头数不大于50%。
5）注浆
（1）安装好有孔钢花管后即对孔内注浆，浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。
（2）注浆材料：
注浆材料为1:
1（重量比）水泥浆。
（3）采用注浆机将水泥浆注入管棚钢花管内，初压0.5～1.0MPa，终压2MPa，持压15min后停止注浆。
注浆量应满足设计要求，若注浆量超限，未达到压力要求，应调整浆液浓度或加速凝剂并放慢注浆速度继续注浆，确保钻孔周围岩体与花管周围孔隙充填饱满。
注浆时选择“单”号钢花管进行注浆。
6）施工检测钢管
钢花管全部注浆完毕后，按照计图纸要求，顶进双号钢管，检查钢管的注浆质量，检查钢管的施工工艺同注浆花管施工工艺。
7）施工控制要点
（1）钻孔前，精确测定孔的平面位置、倾角、外插角，并对每个孔从线路右往左进行编号。
（2）钻孔外插角为1°～3°，施工中钻机应稳定，严格控制其下沉量及左右偏移量。
（3）严格控制钻孔平面位置，管棚不得侵入隧道开挖线内，相邻的钢管不得相撞和立交。
（4）经常量测孔的斜度，发现误差超限及时纠正，至终孔若超限者应封孔，原位重钻。
（5）掌握好开钻与正常钻进的压力和速度，防止断杆。
3.5.3、进洞施工
1）开挖进尺：
上台阶开挖进尺0.5～0.6m，下台阶1.0～1.2m；使用装载机配合自卸汽车出碴。
2）支护：
当前隧道洞口开挖揭露围岩均为全风化类花岗岩，根据施工图纸设计，进洞口DK264+756~+790段34m范围内采用钢架（I20a）锚喷支护。
钢架分拱部及边墙分别加工；拱部分3个单元，边墙分4个单元，单元间采用钢板及螺栓连接。
锚杆拱部采用Φ22组合中空锚杆，边墙采用Φ22砂浆锚杆，长4m，按梅花型布置，间距拱部1.5m×1.5m，边墙1.2m（环）×1.0m（纵），并及时进行注浆；钢筋网采用φ6钢筋，网格间距20x20cm，拱墙设置；C30喷射混凝土25cm。
3）各工序具体要求
（1）钢拱架施工
①拱架（包括顶拱和墙拱架）应圆顺，直墙架应直顺，允许偏差为：
拱架矢高及弧长±20毫米，墙架长度±20毫米，拱、墙架横断面尺寸（高、宽）±10毫米。
②钢架或格栅组装后应在同一平面内，允许偏差为：
高度±30毫米，宽度±20毫米，扭曲度20毫米。
（2）钢筋网
①钢筋网加工允许偏差为：
钢筋间距±10毫米，钢筋搭接长度±15毫米。
②拱墙及边仰坡钢筋网铺设应平整，并与钢架或锚杆连接牢固。
③边仰坡钢筋网采用φ8，250×250毫米网格间距；拱与墙钢筋网采用φ6，200×200毫米网格间距，钢筋网搭接长度不应小于375毫米。
（3）喷射混凝土
①喷射混凝土应严格按照配合比进行施工，喷射厚度边仰坡10~15cm，进洞37米拱部和边墙均为25cm，保证喷射混凝土面的表观质量。
喷浆采用湿喷的形式。
②喷射混凝土应密实、平整、无裂缝、脱落、漏喷、漏筋、空鼓、渗漏水等现象，平整度允许偏差为30毫米，且矢弦比不应大于1/6。
③混凝土喷射应分片依次自下而上进行，进洞后每次喷射厚度为：
边墙70~100毫米，拱顶50~60毫米。
④分层喷射时，应在前一层混凝土终凝后进行，如终凝1小时后再喷射，应清洗喷层表面。
⑤速凝剂的使用：
现场速凝剂的使用应在喷浆机旁专人加速凝剂，而不能与喷浆料一起拌和，避免速凝剂失去效应。
3.6、施工工期安排
大顶二号隧道进口洞口工程截水沟及边仰坡开挖计划同时开始施工，施工分别采用两班倒的形式，进行不间断施工，平均每天按5米边仰坡开挖支护，施工共需6天；洞口锚固桩与长管棚可以同时施工，长管棚采用1台钻孔设备同时钻进，单台按平均每天128米计算，累计施工完成共需20天。
计划开工日期为2014年6月4日，考虑管棚最后一批注浆固结完成需3天，计划正式进洞日期为2014年7月15日。
4、各项施工保证措施
4.1、技术保证措施
技术人员应认真学习图纸，对设计图以及工艺要求做到全面理解；做好各项施工准备的各级技术交底工作，严格按施工程序施工。
测量由技术负责人进行，做好定位测量放线、轴线、标高、垂直监测及沉降等工作，对轴线控制点和水准点必须选择在牢固可靠部位并加以保护。
定位放线以质检员和技术负责人验收复核后方可进入下道工序施工，并及时办理定位放线记录和定位放线复核记录。
对轴线、标高、施工图放样、钢筋料单以及原材料和加工件尺寸等技术复核工作，须经工程技术主管和质检员审核后，方可交付施工。
4.2、安全保证措施
项目经理部加强对全体人员安全知识的教育，落实安全生产制度。
定期对施工现场进行检查，对安全隐患要分析原因、制定整改防范措施并限期整改、检查。
配备防灾应急人员，并进行相关灾害处置知识培训。
对全体职工进行抢险救护的训练，并进行抢险救助演练等培训，提高职工防灾自救能力。
配齐抢险机械设备、备足抢险物资，并保持有关器材的完好。
根据预报等级，启动应急预案，服从统一指挥，快速反应，立即行动。
一旦有突发性事故出现，这些人员、物资必须能够立即投入到事故的抢险救助工作中去。
安全保证体系框图
4.3、质量保证措施
1）成立质量领导小组，施工现场设立质量监督检查员，负责对施工中的每一道工序进行把关，负责对每一道工序进行自检，然后请监理进行检查，合格后方可进行下道工序的施工。
2）加强测量复核制度，确保桩、管位准确无误，施工过程中加强变形监控量测工作，发现异常情况，及时与设计单位联系，采取相应处理措施，严格控制锚固桩及导向墙的位置，认真进行锚固桩终孔前对孔径、孔深、倾斜度的检查。
3）水泥标号、钢筋型号等原材料必须满足设计规范要求，严禁使用不合格材料。
4）建立完善的质量保证体系，框图如下：
4.4、环、水保保证措施
4.4.1、环境保护措施
施工废水、生活污水按有关要求进行处理，不得直接排入农田、河流和渠道。
清洗骨料的水和其它施工废水采取过滤、沉淀处理后方可排放，以免污染周围环境。
施工机械的废油废水采取隔油池等有效措施加以处理，不得超标排放；
施工中对地下水、泉点、水井进行定时观测，以免施工造成水位下降，防止因地下水、地表水流失改变水系，破坏生态平衡；
靠近生活水源的施工，用壕沟或堤坝同生活水源隔开，避免污染生活水源；
机械存放点、维修点、车辆停放点以及油品存放点做好隔离沟，将其产生的废油、废水或漏油等通过隔离沟集中到隔油池，经处理后进行排放；
注意保护自然水流形态，做到不淤、不堵、不留施工隐患，不阻塞河道；
学习并认真贯彻执行《中华人民共和国水污染防治法》，防止水污染。
4.4.2、水土保持措施
据工程可能引起水土流失的情况，划分水土流失防治分区，制定相应的水土保持措施方案；
合理安排工序，及时清运废弃的土方。
对已完坡面工程应及时植草绿化或支护，增加植被覆盖率，减少土壤被雨水冲刷；
弃碴场地事先构筑拦碴工程，并注意布置截、排水设施，可考虑利用低洼地进行弃土、弃渣;
弃土、弃渣的堆放，要先建设拦挡墙（坝）及排水设施，后堆放弃渣，堆放结束后开始布置植物措施；
跨越村庄和水源地时应先将排水措施和拦挡措施布设好，工程结束后应及时恢复原排水设施，并尽量安排在枯水期施工；
在水土保持区域范围内采取必要的植物措施，根据因地制宜的原则，在主体工程区和边坡、便道等水土保持区域种植适合当地的树种和草皮，以更好地控制水土流失。
5、施工注意事项
（1）洞口边坡较高，坡度大，刷坡时应按要求由上往下刷，严格按操作规程执行，保证机械操作安全；
（2）洞口施工处应设安全标示牌，施工期间派专人巡视、检查，夜间不得进行施工；
（3）边坡刷坡后及时挂网喷浆，避免边坡坍塌，挂网超出坡顶2米；
（4）洞口开挖应考虑钢架的架立，预留核心土，若遇到核心土很难保住的情况下，必须在拱腰和核心土中间部分打设2米长超前小导管，保证核心土不发生溜塌现象；
（5）施工前期各方面管理相对薄弱，特别是临时用电、机械设备等应加强管理；
（6）洞口偏压可采取回填土进行减压，施工中应充分考虑偏压不利影响；
（7）锚固桩基础开挖应采用人工开挖的方式，并做好坑内通风及照明措施，坑底作业人员应时刻关注坑底变化情况，排除相应安全隐患。
（8）长管棚为超前预支护，应在隧道暗洞开挖之前完成。
（9）长管棚需按设计位置施工，为保证精度，应注意运用测斜仪，进行钻孔偏斜度测量，严格控制管棚打设方向，并作好每个钻孔地质记录。
（10）管棚施工时，应对钢管主要材料进行材质检验。
（11）作好钻机和钻具的选型工作，选用钻机首先应适合钻孔深度和孔径的要求，钻机要求平稳灵活，能在水平方向360°范围内钻孔，施钻时应有导向架。
（12）施工期间应遵守隧道施工技术安全规则和钻眼注浆作业操作规则。
（13）管棚施工地段，应根据《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》有关规定，加强监控量测，以保证施工安全。
（14）施工中应注意有效利用各种资源，提高效益。
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