大管棚隧道进洞方案1111.docx

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大管棚隧道进洞方案1111

目录

一.编制依据2

二.适用范围2

三.工程概况2

四.前期准备工作3

五.总体施工方案3

六.洞口边仰坡施工4

6.1截水沟4

6.2边、仰坡开挖及防护5

七.隧道洞口段施工辅助措施6

7.1导向墙施工6

7.1.1设计参数6

7.1.2施工方案6

7.1.3导向墙施工工艺7

7.2超前大管棚9

7.2.1设计参数9

7.2.2材料加工9

7.2.3施工工艺流程10

7.2.4施工方法11

7.2.5大管棚施工注意事项13

7.3.超前小导管14

7.3.1设计参数14

7.3.2小导管安装14

7.3.3注浆15

7.3.4小导管施工要求15

7.4进洞施工15

八.工程质量保证措施16

九.施工安全、环保保证措施16

一.编制依据

（1）XXXXXXXX工程项目招投标文件、施工合同及指导性施工组织设计。

（2）铁路总公司颁发的规范、规程、标准。

（3）对我标段铁路实地考察所获得铁路现状、交通条件、现有施工情况及其他一些设施的相关资料和数据。

二.适用范围

XXXX隧道DzK351+580~DzK353+650

三.工程概况

XXXXX隧道位于XXXXX，地处汉江宽谷阶地区，海拔290~355m，地形起伏稍大，属垄岗地貌，隧道进口段地形陡峭，坡面植被发育，自然坡度40°~45°，出口坡面植被发育，地形较平缓。

洞身发育五条小型冲沟，现经过市政建设、改造，仅存其中两条，其中原DzK352+600及DzK353+200处冲沟内有积水，隧道进口位于XXXXXX，出口位于花园大道附近，隧道进口地面高程约288m，月河水面高程约256m，出口地面高程约303m，汉江水面高程约230m。

隧道最大埋深60m。

隧道起止里程为DzK351+580~DzK353+650（DzK351+621.9=DzK351

+600长链21.9m），全长2091.9m，为一座单线隧道。

其中VI级围岩1055米，V级围岩1036.9米，地质情况以砂类土（粉细砂、中粗砂砾、圆砾）、中等膨胀土、洞身大部分处于水位线以下，洞身V级围岩采用三台阶临时横撑法、VI级围岩采用三台阶临时仰拱法、明洞采用明挖法施工。

四.前期准备工作

（1）现场测量放线分别确定隧道明暗洞分界里程桩号，隧道中线，隧道洞身开挖拱顶标高，隧道洞身开挖边线；要求现场使用木桩并喷涂明显的标记进行标记。

（2）根据测量放线及现场地形、地貌，同时参考设计确定隧道洞顶截水沟的平面位置。

要求现场使用明显的线条勾勒出截水沟的形状，保证截水沟排水畅通，同时又不会对隧道洞口结构造成影响。

五.总体施工方案

施工结合洞口地形、地貌和地质条件，并针对洞口段工程的特点和难点，制定以“超前预报，大管棚支护，洞身开挖，加强初期支护，尽早封闭，监控量测，衬砌紧跟”为原则的整体施工方案。

进洞顺序如下：

截水天沟边仰坡施工

导向墙施工

大管棚+小导管进洞。

（1）在隧道洞口里程桩号附近里程段，根据周边地形、地貌进行隧道洞口开挖，确定适合隧道进洞的里程桩号；隧道洞口开挖过程中建议采用机械开挖，局部辅助人工进行洞口开挖。

隧道洞口开挖包括边仰坡开挖、洞口套拱位置开挖、洞顶截水沟开挖等。

（2）隧道洞口开挖完成后，进行隧道洞口超前大管棚支护套拱施工。

针对隧道进出口覆盖层结构松散，按照设计对套拱拱脚基础进行扩大、加深，提高拱脚基底承载力，防止套拱拱脚发生沉陷。

（3）在套拱浇筑完成后，及时进行超前大管棚施工。

为保证超前大管棚的超前支护的有效性，超前大管棚插入稳定岩体的深度不少于5m。

超前大管棚钻设完成后严格按照相关作业指导书的要求进行注浆作业。

（4）超前大管棚钻设及安装完成后，Ⅴ级围岩段隧道采用“三台阶临时横撑法”支护、施工进洞；上、中、下台阶预留长度控制在合理范围之内，相应的支护措施要及时跟进。

（5）隧底开挖、仰拱及填充混凝土在拱部、边墙开挖、支护完成后及时进行施工组织，确保隧道断面及时封闭成环。

六.洞口边仰坡施工

6.1截水沟

根据现场工程地形、地貌，隧道出口端边、仰坡坡度较陡。

为确保雨季现场施工的安全和减少运营期间雨水对隧道洞门的冲刷，隧道洞顶开挖线外10m设截水沟一道，以拦截地表汇水。

截水沟的施工工序如下：

（1）根据现场地形、地貌及设计文件要求进行测量放线，确定隧道洞口截水沟的具体平面布置位置；在沿截水沟平面位置进行明显标示，确保截水沟线型顺直、沟底平整、排水顺畅。

（2）截、排水系统的开挖和清理工作；截水沟开挖采用人工辅助机械开挖。

在截、截水沟开挖过程中尽量减少对山体和周边植被的破坏，同时务必将截水沟内部的植被根系彻底清理干净，以防止后期的破坏。

（3）根据洞口截水沟周边地形，压实截水沟基底、帮壁和清除其沿线四周松散浮土和虚碴，尤其是截水沟的底部；在压实和清理中对松散区可以利用未风化的片石进行换填或填筑，利用碎石补塞缝隙、孔洞，换填或填筑过程中必须将开挖面清理平整、夯实。

在平整夯实过程中务必保证沟底平整，坡度一致。

（4）洞口截水沟基底、沟帮夯实平整后，严格按照设计及规范要求进行施工；

6.2边、仰坡开挖及防护

（1）为保证在隧道进洞施工期间边、仰坡稳定性，洞口边仰坡开挖按设计坡度由上而下分层开挖。

开挖采用人工配合机械施工。

隧道洞口周边边、仰坡完成后，进行隧道洞口的开挖及防护。

隧道洞口开挖在机械开挖的基础上，局部关键部位（尤其是导向墙拱脚部位）采用人工辅助开挖，避免超挖影响隧道结构。

为避免隧道洞口开挖过程中出现局部超挖，在隧道洞口边仰坡坡面详细测绘隧道导向墙外轮廓和拱脚位置、隧道中线，同时确定导向墙作业面的具体里程桩号和拱脚基底面。

为保证导向墙拱脚基底不出现局部呈现沉降，如若基底为松散土质，导向墙基础进行扩大、加深，具体扩大、加深根据现场实际情况确定，同时填筑混凝土至套拱基底设计标高；如若基底为基岩，必须彻底清除虚碴，填筑混凝土至套拱基底设计标高。

（2）边仰坡开挖后，临时边仰坡立初喷5cm厚C25混凝土封闭，布设Φ8钢筋网，网格间距25*25cm，施作Φ22砂浆锚杆进行锚固，长3m，间距1.5*1.5m梅花形布置，然后复喷至10cm厚。

七.隧道洞口段施工辅助措施

为确保进洞安全，在暗洞进洞施工前，在拱部开挖轮廓线外设一环Φ108长管棚，环向间距40cm，长30m，钢管内设钢筋笼并填充M10水泥砂浆，管棚间设Φ42超前小导管预注双液浆加固地层，小导管环向间距40cm，长3.5m；为保证大管棚的施工质量及方向，在洞口设1m厚导向墙。

7.1导向墙施工

7.1.1设计参数

导向墙采用C20混凝土，截面尺寸为1m*1m。

本图导向墙数量按拱顶150°范围计算。

为保证长管棚施工精度，导向墙设2榀I16工字钢，钢架外缘设121mm，壁厚5mm导向钢管，，钢管与钢架焊接。

钢架各单元由连接板焊接成型，单元间由螺栓连接。

7.1.2施工方案

环向开挖至导向墙基底，清底、立模、埋设定位型钢及导向管后，浇筑混凝土。

混凝土采用搅拌站集中拌制。

7.1.3导向墙施工工艺

开挖：

施工放样后，开挖至导向墙基底，人工清除基底表面浮土并压实。

架设定位型钢：

导向墙开挖完毕后，开始架设定位型钢，定位型钢在钢筋加工厂加工，运至现场拼装。

埋设导向管：

导向管采用Φ121*5mm热轧无缝钢管，长1m。

环向间距40cm。

放线确定其位置后，将导向管牢固焊接在型钢上，导向管两端采用纺布包裹，防止水泥砂浆堵塞。

立模：

在导向墙底架设3榀I18工字钢，纵向间距0.5m，型钢间通过Φ22钢筋纵向连接成为受力整体，再在型钢上铺设标准钢模为底模。

在底模外端采用标准钢模架设端模，端模外侧采用脚手架斜撑，内侧采用Φ12钢筋支撑牢固。

顶模采用18mm厚竹胶板。

混凝土浇筑：

混凝土采用搅拌站集中拌制，混凝土运输车输送，插入式振动棒捣固密实，捣固混凝土时，振动棒不得接触模板及导向管。

套拱混凝土强度达到85%时，方可实施管棚钻孔工作。

导向墙结构如图2及图3。

图2管棚混凝土导向墙结构示意图

图3长管棚正面布置图

7.2超前大管棚

7.2.1设计参数

长管棚采用Φ108*5mm热轧无缝钢管，节长3m、6m；环向间距40cm；外插角1°

7.2.2材料加工

（1）了确保钢管有足够的强度、刚度和韧性，每节钢管两端均预加工成外丝扣，单节丝扣不下于150mm，连接套及连接方式见下图：

钢管连接接头示意图

（2）为了加强导管的抗弯能力，在钢管内设置钢筋笼，钢筋笼由4根主筋和固定环构成，主筋直径为Φ18，固定环采用短管节，节长3~5cm将其与主筋焊接，按1.5m间距设置。

见下图：

钢筋笼截面示意图

钢管构造示意图

7.2.3施工工艺流程

7.2.4施工方法

（1）搭钻孔平台、安装钻机

①钻机平台主要为原状土体，局部利用10×10cm方木辅助进行搭建，搭设平台应一次性搭建完成；钻孔以两台钻机由低孔位向高孔位对称进行，这样不仅可缩短移动钻机与搭设平台的时间，也便于钻机定位。

②钻机平台支撑要着实地，脚手架杆件连接要牢固（尤其是重要受力部位），平台上木板搭设稳定，以防止施钻过程中产生不均匀下沉、摆动、位移等而影响钻孔施钻质量。

③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。

现场可以利用全站仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，以确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。

（2）钻孔

①为了便于安装管棚钢管，钻机采用直径为φ115mm的钻头。

②根据现场观察及探孔试钻过程显示，隧道堆积体松散土质夹杂粘土，易塌孔，成孔困难，因此现场施工决定采用“套管”工艺进行超前大管棚钻孔施工。

③钻机开钻时应保持低钻速低风压进行，待成孔1.0m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钻孔方向，并根据钻机钻进过程中发生的现象及时判断成孔的质量，并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施工技术人员认真作好钻进过程的各种原始记录及相关影像资料的收集，包括钻进时间、钻进过程中发生的各种现象、钻孔孔口岩屑等，以便于进行工程地质判断、描述，作为后期洞身开挖的地质预探预报和指导洞身开挖的依据。

（3）清孔、验孔

①利用地质岩芯钻杆配合钻头进行来回扫孔，清除浮碴，确保孔径、孔深符合设计及规范要求，防止堵孔现象发生。

②利用高压风从孔底向孔口清理钻碴。

③利用全站仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角，并做好详细的原始纪录，以备后续施工检查备用。

（4）安装管棚钢管

①钢管每节接头应在专用管床上加工好丝扣，丝扣加工长度为15cm。

②隧道洞口堆积体松散、堆积体内偶有粘土层夹杂，同时塌孔概率较大、成孔困难，超前大管棚采用“跟管”工艺进行管棚钢管安装。

③管棚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％，相邻钢管接头至少错开1m。

（5）注浆

①水泥浆的搅拌应在高速搅拌机内进行，严格按照施工配合比进行投料，

②注浆时初压0.5～1MPa，终压2.0Mpa，压力稳定时间为10分钟；如有不进浆或有浆液流出则说明钢管注浆已满，浆液采用M10水泥砂浆。

③注浆完毕用铁锤敲击钢管，如响亮清脆，说明浆液未填充满，需采取补注或重注；如响声低哑，则说明浆液已填充满钢管。

④现场施工技术人员做好注浆量、终孔注浆压力、注浆效果、水泥用量等原始记录。

7.2.5大管棚施工注意事项

（1）钢管需按设计位置施工，注意运用测斜仪进行钻孔偏移度测量，严格控制管棚打设方向，并做好每个钻孔地质记录。

（2）管棚施工时应对钢管主要材料进行材质检验。

（3）选用钻机首先应适合钻孔深度及孔径的要求，钻机要求平稳灵活，能在水平360°范围内钻孔，施钻时应有导向架。

（4）施工期间应遵守隧道施工技术安全规范。

7.3.超前小导管

7.3.1设计参数

①超前小导管规格：

外径42mm，厚3.5mm的热轧无缝钢管，钢管长度3.5m.

②超前小导管环向间距40cm，其纵向搭接长度不小于1m.

③倾角：

外插角5°～10°；

④注浆材料：

1:

1水泥浆；

⑤注浆压力：

0.5～1.0MPa；

7.3.2小导管安装

⑴在设计孔位上做好标记，用凿岩机钻孔（钻孔打入法），孔径较设计导管管径大3-5 mm以上。

⑵成孔后，将小导管按设计要求穿过钢架插入孔中用锤击或钻机顶入，顶入长度不小于钢管长度的90%，并用高压风将钢管内的沙石吹出，把小导管与钢架焊接，共同组成预支护体系。

（3）隧道开挖长度应小于小导管的预支护长度，以满足两排小导管的纵向搭接。

（4）小导管顶到设计深处，用塑胶泥封堵孔口及周围裂隙，必要时在小导管附近及工作面喷射混凝土，防止工作面坍塌。

7.3.3注浆

采用注浆泵压注水泥浆。

注浆前先喷射混凝土5～10cm厚封闭掌子面，形成止浆盘。

单孔注浆压力达到设计要求值，持续注浆10min且进浆速度为开始进浆速度的1/4或进浆量达到设计进浆量的80%及以上时注浆方可结束。

7.3.4小导管施工要求

①小导管安设一般采用钻孔打入法，即先按设计要求钻孔，钻孔直径比钢管直径大3~5mm，然后将小导管用锤击或钻机顶入，顶入长度不小于钢管长度的90%，,并用高压风将钢管内的砂石吹出。

②小导管安设后，用塑胶泥封堵孔口及周围裂隙，必要时在小导管附近及工作面喷射混凝土，以防止工作面坍塌。

③注浆前应进行压水实验，检查机械设备是否正常，管路连接是否正确，为加快注浆速度和发挥设备效率，可采用群管注浆（每次3~5根）。

④注浆量达到设计注浆量和注浆压力达到设计终压时可结束注浆。

⑤注浆过程中要随时观察注浆压力及注浆泵排浆量的变化，分析注浆情况，防止堵管、跑浆、漏浆。

做好注浆记录，以便分析注浆效果。

7.4进洞施工

暗洞开挖前要清除边仰坡开挖线外的浮石、危石，并按技术要求在洞顶埋设地表沉降观测点。

管棚施作完成后转入隧道洞身分部开挖和支护。

八.工程质量保证措施

（1）在测量过程中必须进行三级复核制，确保测量放样的准确。

（2）严格进行原材料、构配件检验、试验和工程试验。

用于施工的材料除必须具备产品质量保证书的要求外，还需进行抽样试验，试验结果合格后才能用于工程施工。

（3）实行工序质量监控。

一是监控工序活动的条件，即“人员、机械、材料、方法、环境”必须符合质量要求；二是监控工序活动效果的质量。

（4）加强工程质量的自检、互检、专业检查，以确保工程过程质量控制。

（5）严格监理报检程序，质检工程师自检合格后报监理工程师检查，合格签认后方可进行下道工序的施工。

（6）加强现场施工技术指导，及时进行技术交底；严格按设计图纸和隧道施工规范进行施工。

（7）组织现场施工人员进行全面质量意识教育，认真学习工程技术规范和质量检验标准，熟悉掌握设计、规范和质量验收标准。

九.施工安全、环保保证措施

（1）坚持安全活动日的安全学习活动，严格执行交接班制度；坚持工前讲安全、工中检查安全、工后评比安全的“三工制”活动。

（2）安全员要加强现场的监控力度，发现安全隐患，必须坚决制止；同时组织管理人员进行定期和不定期安全生产检查工作，对检查出的不安全因素和隐患应立即整改。

（3）加强工区生活区和生产区进出车辆管制及驾驶员的检查，确保生活内和生产区的交通安全。

（4）隧道初期支护、衬砌必须紧跟隧道开挖，以保证隧道自身稳定性，确保现场施工安全。

（5）开挖、支护及衬砌作业台架或台车空间有限，在施工过程中必须注意自己和他人的安全；同时按照安全规范要求安装防护网、安全带等防护措施；此外加强对台架损坏部位的及时维修和加固，保证现场所有施工人员的人身安全。

（6）加强现场用电管理，照明、高压电力线路的架设应顺直、标准，保证绝缘良好；各种施工机械和电气设备均设置漏电保护器，确保用电安全；在每个大型设施附近设置警示灯并加强照明；此外在各需供电的工点派备专职电工。

（7）贯彻执行党和国家的安全生产方针政策，严格执行有关施工规范和安全技术规则，对施工人员进行岗前安全教育培训，树立安全第一，预防为主的思想。

（8）加强检查和监督，对发现的问题及时进行制止和整改。

施工现场做到“人走场清”，现场施工井然有序，生活区、生产区场地坚持每日清扫工作，确保现场文明施工符合相关规定。