罗汉关隧道进洞方案.docx
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罗汉关隧道进洞方案
麻竹高速4标-2分部
罗汉关隧道进口
进洞方案
编制：
审核：
批准：
中交一公局麻竹高速4标2分部
二〇一三年四月
罗汉关隧道进口进洞方案
1.编制说明
1.1编制依据
1.1.1新建高速公路施工规范、质量验收标准
11.2《香山隧道出口设计图》《双线隧道辅助施工措施、防排水及施工方法》
1.1.3现场踏勘、调查、采集、咨询所获取的资料
1.1.4隧道要素资源配置情况
1.2编制原则
建立、健全消防、保卫、职业健康安全管理体系，以人为本，维护和保障施工作业人员的安全与健康。
建立完整的质量管理体系和控制程序，明确工程质量方针、目标，结合本工程特点与实际情况制定切实可行、有效的工程质量保证措施，施工过程严格进行质量管理与控制，确保工程质量达到优质标准。
2、工程概况
2.1工程简况
罗汉关隧道左右线洞口位于保康县黄堡镇境内，为分离式隧道和小净距，隧道左线起迄桩号为ZK88+137—ZK89+094右线起迄桩号为YK88+136—YK89+053，石方开挖量较大，石方开挖7900立方米，围岩设计类别为∨类。
边坡坡率为1:
0.5.仰坡开挖临时支护为喷、锚、网联合支护。
锚杆为φ22砂浆锚杆，长4米，按1.2米间距梅花形布置，钢筋网为φ6钢筋，布置间距20cm×20cm，喷射C20混凝土厚10cm。
隧道设计纵坡为2.8446%，出口端洞口位于斜坡上，自然边坡较陡，但稳定。
隧道轴线与岩层走向和地形等高线呈60~70°斜交，斜坡基岩为隐藏，坡体稳定，无不良地质现象。
端墙式洞门、边仰坡开挖较稳定。
2.2、洞口施工流程
便道临建→场地临建→洞口测量放样→洞顶截水沟的施作→洞口及明洞分层开挖→分层边仰坡防护（锚、网、喷）→监控点布设→左右侧依次挖槽施工套拱→套拱拱部施工→长管棚施工→中夹岩施工→暗洞开挖。
2.3浅埋偏压段施工
罗汉关隧道左、右幅进洞口处均为浅埋V级围岩地段，出洞口均为浅埋偏压V级围岩地段。
由于埋深较浅且存在偏压，V围岩自稳能力较差，隧道开挖后，作用在衬砌结构上的围岩压力比较复杂，因而增加了隧道施工的难度。
开挖过程如理浅埋偏压处理不妥，就会造成隧道塌方、衬砌开裂等安全、质量事故。
为了使香山隧道安全、快速贯通，施工时应从加强支护平稳偏压、控制爆破震动以减小对围岩稳定性影响来保证浅埋偏压隧道开挖安全进行。
2.4应对措施
罗汉关隧道进出洞口处于V级围岩地段，围岩稳定性较差，采用长管棚辅助进洞。
由于偏压的存在，采用C25混凝土偏压耳墙来平衡围岩压力。
开挖前，对开挖面进行挂网喷射混凝土临时支护。
施作长管棚时钻孔并同步跟入无缝钢花管→洗孔→在钢管内安放钢筋笼→压力注入水泥浆。
由于所钻地层为V级围岩，围岩松散，钻进时容易造成钻孔坍塌埋钻，为保证钻孔质量，顺利成孔，钻孔时要调整好钻头仰角，采用合适的钻孔设备。
钻孔完成打入钢管后，先进行清孔再放入钢筋笼。
钢筋笼放入钢管内后，即进行压力注浆。
注浆主要在于增大管子的抗弯强度，同时增加松散地层的粘结力，提高围岩开挖后自稳能力。
施作耳墙：
在围岩压力小的一侧施作耳墙，抵抗来自另一侧的岩体压力，使隧道修成后安全稳定。
要求耳墙基础座落在新鲜稳固的岩面上地基承载力≥300KPa，若达不到设计要求应进行强夯、基础加宽或基底换填处理。
为使耳墙能抵抗更大的围岩的压力，同时在较差围岩基础上保持稳定，在耳墙基底打入基础锚杆，使耳墙、明洞和岩体形成统一的整体，增大衬砌抵抗偏压岩体压力的能力。
明洞衬砌达到设计强度后，采用人工夯填至拱顶以上1m，方可采用机械回填。
利用回填反压力来抵消一部分岩体的偏压应力，使偏压地段隧道在安全上和质量上都得到保证。
施工过程中遵循勤量测、早支护、少扰动的原则，发现围岩变形速率不正常，应加强支护。
顺利进洞后，及时进行喷锚支护，增强围岩稳定性。
根据量测结果，合理调整开挖方法与支护参数，保证隧道在浅埋偏压段顺利掘进。
3、施工方案
3.1、工期目标
罗汉关隧道开工日期为2013年5月15日，进口洞口工程计划完成日期为2013年8月21日。
工期为97天。
（具体日期与便道日期相衔接）
3.2、质量目标
合格率：
100%；优良率：
94%以上。
3．3、安全目标
工程进程中杜绝任何安全事故发生。
3.4、准备工作
变压器未到位，发电机组能正常使用，施工用电已牵引至洞口。
20立方电动空压机二台已安装。
完成施工放样。
洞口山顶修建40m³的生产水池。
上下供水干管已安装完毕。
锚杆已加工120根，不足的现在正在加工。
喷射混凝土配合比已选定，各种机械材料已进场。
准备工作已基本完成，满足开工条件。
3.5、施工方法
3.5.1、测量放线
测量人员定出隧道暗洞位置，对洞口原地面横纵断面进行复测，明暗交界处测1个横断面，向暗洞方向隔5米测1个横断面，向明洞方向隔5米测1个横断面，共计5个断面，同时放出边坡坡度和位置，边坡按设计放线。
3.5.2、洞顶临时截水沟施工
①、采用人工开挖，并按设计尺寸进行修凿。
②、砌筑之前，沟底和沟壁先夯实整平，保证沟壁边坡稳定，纵坡按图纸要求施工，确保沟底平整、排水畅通，无阻水现象。
③、采用M10砂浆抹面，表面应平整，无明显坑槽。
④、曲线处线形要平顺圆滑，沟底纵坡均应与曲线前后沟底纵坡平顺衔接，曲线内侧不得有积水和溢出现象。
⑤、洞顶临时截水沟应顺适、通畅，并具有足够的过水能力，坡脚采取防冲刷措施，严防雨季洪水倒灌进洞。
3.5.3、洞口边仰坡防护
（1）边仰坡分层开挖至设计要求及喷射高度时，应及时进行喷锚支护，防护工程为完成禁止进洞。
①、锚杆施工
根据需要搭设工作平台或搭设脚手架，以便操作。
将各种风管和水管接好，保持各种管路畅通，空压机操作手和注浆手及潜孔钻操作手到位，空压机、注浆泵、砂浆搅拌机等施工机具应提前试机，确保机具无故障。
锚杆:
采用Φ22水泥砂浆锚杆，L=400㎝，间距为120*120㎝，呈梅花型布置；
钢筋网：
采用Φ6钢筋，间距20*20cm；
喷射混凝土：
采用10cm厚C20喷射混凝土；
钻孔：
空压机启动后，根据设计要求，调整好凿岩机的角度，钻孔至设计深度。
锚孔的孔轴方向应垂直于边仰坡坡面。
注浆：
通过快速注浆接头将锚杆尾端与注浆泵相连，启动砂浆搅拌机，人工将水泥和其他外加剂材料按配合比制好，加水进行搅拌。
搅拌均匀后，注入压浆泵，注时要保持压浆管顺直。
施工中应注意以下事项：
a、各种管路要顺直，保证送风的畅通。
b、根据设计要求钻进至设计深度，锚杆长度应符合设计要求，水泥浆液应根据试验室提供配合比进行制拌。
c、要经常检查各种风水管路是否完好。
d、注意各种机械的启动和开、关风顺序，专机专人，各操作手必须持证上岗，以免造成不必要的伤害事故。
e、钻孔和注浆时所有施工人员都必须戴专用防尘口罩；剩余水泥浆不得随意倾倒，以免造成环境污染。
作业面要定期进行洒水，降低空气中的粉尘含量。
当使用手持气脚式风钻施工时，应使用湿钻，不得使用干钻。
②、钢筋网施工:
钢筋网采用钢筋采用ø6钢筋，间距20*20㎝,单层双向。
钢筋网在砂浆锚杆施作后安设，并与锚杆焊接牢固。
a、钢筋网喷射混凝土支护厚度为10cm。
b、钢筋网在施工现场制作，点焊成网片，成品钢筋网在安设时，其搭设长度不小于200mm,钢筋网在坡面初喷，锚杆安装后铺设。
c、钢筋网应与锚杆焊接牢固，喷射时，钢筋网英语颜面紧贴且不得晃动。
d、钢筋网根据岩面的实际起伏状铺设，并在初喷砼后进行，与岩面间隙约30mm，钢筋网连接处、与锚杆连接用点焊在一起，使钢筋网与锚杆连接牢固。
e、钢筋网制作前进行校直、除锈及油污等，确保施工质量。
③、喷射砼施工:
原材料要求
a、水泥：
水泥标号不低于42.5。
b、骨料：
细骨料采用坚硬耐久的中砂，细度模数大于2.5,粗骨料应采用耐久的卵石或碎石,粒径不应大于15mm。
c、为保证喷射混凝土的正常凝结和硬化，保证强度和稳定性，喷射用水不得使用污水及PH值小于4的酸性和含硫酸盐量（按SO4计算）超过1%的水。
d、外加剂：
速凝剂，应满足质量和施工要求。
④施工准备：
a、初喷射前对边仰坡坡比认真检查，清除松动危石，欠挖超挖过多的先行局部处理；受喷面有集中渗水时，应作好排水引流处理。
b、埋设喷层厚度检查标志，在石缝处打铁钉或利用锚杆的出露部分，并记录其外露长度，以便控制喷层厚度。
c、检查运转和调试好各机械设备工作状态。
⑤喷砼施工
喷射砼骨料用强制式拌合机分次投料拌合，为减少回弹量，降低粉尘，提高一次喷层厚度，喷射砼采用湿喷机，并控制好喷射压力。
（2）总结：
施工难度及要点
①、开挖过程中采取先进的超前地质预报手段进行探测和预报，坚持“预防为主”的原则，做好各种预防的施工措施，加强围岩监控量测，及时进行信息反馈，指导施工，保证安全施工。
②、隧道爆破时，严格控制用药量。
做好软岩的防坍，加强喷锚支护，按设计喷够厚度、锚够深度。
洞内爆破作业，必须由专人指挥，爆破时所有人员撤至不受有害气体、振动及飞石伤害的地点。
③、所有施工人员必须带安全帽，砼喷射手必须按规定戴好防护用品。
④、边仰坡加固时，加强防护，防止浮石、危石滚落。
⑤、完善排水设施，保持排水系统畅通。
指定专人巡视，发现积水或水沟阻塞的地方，及时疏通放水。
⑥、做好高空防坠设施，保证高空作业安全。
5、套拱施工
香山隧道出口端采用纵向200cm长套拱，以及2m\3m套拱A，厚度60cm的C25混凝土套拱作长管棚导向墙，套拱以及套拱A内预埋φ127×4mm孔口管,并用L=90cmΦ25固定筋与钢拱架焊接牢固。
钢拱架纵向间距50cm，并用Φ22钢筋环向1m间距纵向连接。
套拱以及套拱A在明洞外轮廓线以外施作。
①、钢拱架在钢筋加工场制做，采用I18工字钢，间距为50cm。
②、先将工字钢冷弯成型，要求尺寸准确，弧度圆顺，在大样台上逐根检验合格。
③焊接时沿钢架两边对称施焊，防止翘曲和变形。
④焊接长度，应符合设计图纸要求，接头螺栓孔中心尺寸误差应小于0.5mm。
⑤钢架加工后应进行试拼，钢架长度误差为±10mm，平面翘曲应小于±2cm，联接角钢应保持90度。
⑥品与品之间采用M22*70螺栓连接。
洞口及洞口附近的排水、截水沟应配合洞口土石方提前施工，并与路堑排水系统连通，以防地表水冲刷坡面。
后及时清除松动石块，进行清运。
边坡开挖按设计线自上而下逐段开挖，仰坡面应边开挖边支护，尽量用风镐刷坡。
严禁深眼大爆破或掏底开挖。
洞口临时支护必须紧跟开挖，边开挖边支护。
6、长管棚施工
大管棚钢管分为两种，编号单号的有孔，管上钻注浆孔，孔径为12mm，呈梅花型布置，尾部留不钻孔的注浆段250cm，编号为双号的为无孔钢管，为提高管棚的抗弯能力，在管棚内设置钢筋笼。
设计参数：
大管棚钻孔仰角1～3°，管棚间距50cm，管棚长度左洞40m右洞30m，共计70m，采用φ108（厚6mm）无缝钢管。
管壁上每间隔20cm梅花型钻眼。
7、施工方法及工艺
7.1工艺流程
长管棚施工及注浆工序：
导向墙拱架架设、安装导向管→导向墙砼浇筑→搭设作业平台→钻孔→顶进长管棚并插入钢筋笼→注浆。
7.2施工方法
7.2.1导向墙施工
⑴拱架架设
香山隧道洞口土石方开挖采用预留核心土（见图1），开挖完成后采用喷砼5cm厚封闭岩面。
根据测量放样位置架设导向墙钢拱架，导向拱架安装调试完成后进行导向管安装，导向管采用φ140钢管，长度1.0米环向间距50cm，采用全战仪定出隧道中线，均匀画出导向管位置。
导向管平行线路设计线，外插角为3°（不含线路纵向坡度）。
为方便控制导向管方向，导向拱架高度按线路坡度要求进行架设，在第二榀拱架上环向放置厚度为40mm的角钢对导向管的外插脚进行调节处理，并采取现场焊接的方式将调节用的角钢与套拱、导向管进行联接成为一个整体，防止导向管在长管棚施工钻孔过程中发生位移。
导向管安设见下图1。
本图尺寸以毫米
图1导向拱架及预留核心土示意图
图2导向管（延米）安装示意图
注明：
本图尺寸以毫米
为保证导向墙的稳定性，在导向墙与仰坡初支混凝土面和台阶接触面设置Φ42的接茬钢管进行连接，接茬钢管间距100cm、长100㎝，打入仰坡深度50cm，尾端与拱架焊接牢固。
导向拱架及导向管安装完成后进行关模浇筑混凝土导向墙，导向墙拱圈内外侧模板采用组合钢模板、端头采用竹胶板加工成定型尺寸，导向墙厚度0.70米。
为便于混凝土捣固，外侧模随砼浇筑高度逐步增加。
在砼强度达到设计强度70%方可拆模，拆模后洒水养护。
详细看图纸大样图A与B。
7.2.2长管棚施工
⑴施工准备
①平整洞口场地，压实，在搭设钢管架的下方支槽钢，平台搭设牢固，平台长度满足操作要求，钻机就位后将其固定于工作平台上，以防钻进过程中发生机身移位。
钻机安装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，确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。
②钢管在专用的管床上加工好丝扣，导管四周钻设孔径10～16mm注浆孔（靠孔口2.5m处的棚管不钻孔），孔间距20cm，呈梅花型布置。
管头焊成圆锥形，便于入孔。
③注浆配合比批复。
⑵钻孔施工
①为了便于安装钢管，钻头直径采用Φ127mm。
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，从而指导洞身开挖。
⑦一孔钻进完毕，采用跳孔钻进。
钻孔位置见下图3。
注明：
本图尺寸除标明以外均以m计。
⑶大管棚施工
①钻孔至设计深度后进行清孔，报监理工程师检查，清除浮渣，用高压风从孔底向孔口清理钻渣。
②大管棚采用管棚钻机顶进，当发生坍孔时拔出钢管，重新清孔后再安装钢管。
图4钢花管构造示意图
③接长钢管应满足受力要求，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%，管棚第一节采取4m与6m管节交错使用的方式进行调节，道道相邻钢管接头至少错开1m的要求。
④根据地表沉降控制要求，为了提高导管的抗弯能力，根据实际需要可在钢管及钢花管内设置钢筋笼并灌注水泥砂浆。
钢筋笼由四根主筋和固定环组成，主筋为Φ18钢筋，固定环采用Φ42短管节，节长3～5cm，将其与主筋焊接，间距按1.5m设置。
⑤及时将钢管与钻孔壁间缝隙填塞密实，在钢管外露端焊上注浆阀和排气阀。
钢管安装完毕，立即进行注浆。
b、浆液配制
水泥浆采用强制式搅拌机拌和。
注浆参数水泥与水玻璃体积比为1：
0.5，水泥浆水灰比1：
1，水玻璃浓度为35Be，模数为2.4。
配制浆液时，要注意加料顺序和速度，防止浆液结块。
浆液应随配随用，以免造成浪费。
配制好的浆液，需经过滤后方可进入泵体，以防杂物堵塞管路或泵体。
c、注浆施工：
清孔后，按由下至上的顺序施工，浆液先稀后浓、注浆量先大后小的程序注浆，如遇串或跑浆则隔孔灌压。
d、注浆压力控制：
注浆压力按分级升压法控制，由注浆泵油压控制调节。
为防止由于压注速度过大，造成上压过快返浆、漏浆待异常现象，影响注浆质量。
注浆初压0.5～1.0Mpa，终压2.0MPa。
e、结束标准：
当注浆压力达到设计终压2.0MPa后，至少保持2min。
c、达到结束标准后，停止注浆，随即卸下注浆混合器及注浆系统，并用清水清洗干净。
以保证下次注浆顺利进行。
并用M30砂浆紧密填充。
⑤注浆异常现象处理
a、发生串浆现象，即液浆从其它孔中流出时，采用多台泵同时注浆或堵塞串浆孔隔孔注浆。
b、注水泥浆压力突然升高时，即可能发生了堵管时，立即停机检查。
水泥浆液进浆量很大，压力长时间不升高，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝胶，但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间。
8、中夹岩施工
小净距隧道Ⅴ级围岩地段（隧道测设线距离8.5-18m范围内）采用中夹岩注浆加固，中夹岩辅助施工分为成洞面正面注浆和暗洞斜前注浆，洞口成洞面临时防护完成后，先正面对中夹岩柱超前导管注浆；当注浆达到设计强度70%以上进行正洞开挖，正洞向前掘进3m后改为斜前方45度注浆导管注浆。
成洞面正面注浆钢管间距100x100cm，梅花型布置，超小净距隧道暗洞段斜前注浆钢管纵向间距为120cm，普通小净距暗洞段斜前注浆钢管纵向间距150cm，环向间距100cm，平插角45°，施作一环，搭接至少1.0m。
施工时左、右侧暗洞导管在空间上应错开布置。
钢管采用外径50mm，壁厚5mm的无缝钢管，管长为5m，前端加工成尖锥状，尾部焊φ8加劲箍，管壁四周按15cm间距梅花形钻设φ8mm压浆孔。
施工采用钻孔台车或风动凿岩机钻孔，注浆泵注浆。
富水段采用双浆液，贫水段采用单浆液，其配合比根据试验确定。
注浆参数如下：
水泥浆水灰比为：
0.8:
0.5；水玻璃浓度：
35波美度；模数：
2.4；
注浆压力P=0.5～1.5Mpa，注浆前孔口处需设置能承受规定的最大注浆压力和水压的止浆塞。
注浆施工前，进行注浆试验，以调整注浆参数。
中夹岩施工图
9、施工计划及人员机械安排
9.1洞口计划于2013年5月15日开工，拉槽、刷坡、临时支护，洞口土石方于2013年6月5日完工；仰坡、锚杆、挂网、喷射砼于2013年5月20日完成。
9.2本分项工程由香山隧道队组织施工，共投入劳动力36人，其中队长1人，技术员2人，领工员4人，保证工程顺利进行。
9.3潜孔钻一台。
凿岩机5台、20m3电动空压机二台已到位。
钢筋网片已加工200m2，锚杆加工150根。
水泥进场100t。
10、机械及试验检测设备
序号
机械、试验仪器设备名称
规格型号
数量
1
挖掘机
住友210
1台
2
全站仪
徕卡TS02
1台
3
水准仪
S3
1台
4
装载机
柳工50
2台
5
20m3电动空压机
开山
2台
6
电焊机
3台
11.1．本工程按ISO9002质量体系建立质量保证体系，执行我公司的《质量手册》及《程序文件》；
11.2．严格执行测量放样复核制度；
11.3．工程材料要把好进场质量关，材料进场前必须有出厂证明、质量检验等证明书；
11.4．原材料进场后及时按规范或要求进行抽检，做好原材料试验台帐；
11.5．严格技术交底制度，技术交底内容详尽，必须有交底人和接收人签名；
11.6．所有原始记录清晰、整洁、不涂改并妥善保存；
11.7．上一道工序施工完毕自检合格后请监理工程师检查合格，方可转入下一道工序。
11.8．在雨季施工时保持现场排水畅通，并且准备必要的防雨、防潮、防洪设备。
12、安全保证措施
12.1．严格执行国家、交通部发布的有关安全生产法规、施工安全规则，杜绝死亡事故和重伤事故。
12.2．进入施工现场戴安全帽，高处作业系安全带、穿防滑鞋；
12.3．严禁穿拖鞋、高跟鞋、裙子或赤脚、赤膊上班作业；机床作业戴手套、防护镜；
12.4．定期进行安全生产教育，重点对专职安全员、安全监督岗岗员、班组长及从事特种作业的起重工、爆破工、电工、焊接工、机械工、机动车辆驾驶员进行培训和考核，学习安全生产必备的基本知识和技能，提高安全意识。
12.5．未经安全教育的管理人员及施工人员不准上岗。
未进行教育的新工人不准上岗。
12.6．特殊工种的安全教育和考核，严格按照《特种作业人员安全技术考核管理规则》执行。
12.7．通过安全教育，增强职工安全意识，树立“安全第一，预防为主”的思想，提高职工遵守施工安全纪律的自觉性，认真执行安全操作规程，做到：
不违章指挥、不违章操作、确保自身和他人安全，提高职工整体安全防护意识和自我防护能力。
12.8．各种施工机械必须制订相应的、详细的操作规程，并严格执行，夜间作业时设置足够的照明设备。
13、环境及水土保护措施
13.1严格执行国家和地方生态环境保护法规。
13.2坚决执行“中华人民共和国水污染防治法”，防止水污染；
13.3在做饮用水的地下水水源保护区设置的排、渗水构造物可能造成地下水污染时，采取隔离措施；
13.4不得将施工用水、施工场地排水排至居民饮用水体和养殖水体；
13.5坚决执行“中华人民共和国水土保持法”，认真执行当地区域水土保持规划,做好施工的水土保持；
13.6施工中如发现文物、古墓、古建筑基础和结构、化石、钱币等要派专人守护，及时通知业主和有关部门，待鉴别并采取措施后方可继续施工。
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