隧道工程的施工步骤隧道施工准备洞口明洞施工方案.docx

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隧道工程的施工步骤隧道施工准备洞口明洞施工方案

隧道工程的施工步骤-隧道施工准备、洞口、明洞施工方案

隧道施工准备、洞口、明洞施工方案

       1、目的

       明确隧道开挖作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范隧道开挖施工，尽可能地减少超挖，保证隧道的开挖作业安全、保证开挖质量

       2、编制依据

       1、中华人民共和国交通部公路现行施工规范；

       2、现行公路钢筋混凝土工程施工质量检验评定标准，《河北省公路工程质量检验评定标准》和《公路工程质量检验评定标准》（土建工程）（JTGF80/1－2004）；

       3、《公路隧道工程施工技术指南》；

       4、《公路工程施工安全技术规程》；

       5、施工现场的实际调查情况及我单位的现有施工管理水平、施工机械设备及以往类似工程的施工经验。

       3、适用范围

       适用于新建铁路福厦线双线隧道正洞及其辅助坑道的开挖施工。

       4、隧道施工准备

       1.隧道施工前应做好现场调查研究，核对设计文件和编制施工组织设计等工作 2.预测隧道施工对地表和地下已设结构物的影响。

       4.对交通运输条件和施工运输便道进行方案比选。

       5.施工场地布置与洞口相邻工程，水利工程和电讯，弃渣利用，农田水利，征地的关系

       6.建筑物，道路工程，水利工程和电讯，电力线等设施的拆迁情况和数量。

       7.调查和测试水源，水质并拟定供水方案。

       8.天然筑路拆料9粘土，沙砾，石料）的产地，数量，质量鉴定及供应方案。

9.可质利用电源，动力，通信，机具车辆维修，物质，消防，劳动力，生活供应及医疗卫生条件。

       10.合理安排一定的施工工具，现场核对设计文件了解方案选择和设计的经过，核对隧道平面、纵面设计及洞门设计，核对设计文件中的施工方法、技术措施与实际条件是否符合现场交接和核对测量桩志

       第一章 综合说明

       1.1编制范围

       本专项施工方案的编制范围为松树口隧道洞口段。

       1.2编制依据

       1、新建张涿高速公路保定段LJ-S6标段招标书、招标答疑通知中标通知书、施工合同、松树口隧道施工设计图、设计交底纪要；

       2、河北省制定的高速公路建设标准或有关规范；

       3、中华人民共和国交通部公路现行施工规范；

       4、现行公路钢筋混凝土工程施工质量检验评定标准，《河北省公路工程质量检验评定标准》和《公路工程质量检验评定标准》（土建工程）（JTGF80/1－2004）；

       5、《公路隧道工程施工技术指南》；

       6、《公路工程施工安全技术规程》；

       7、施工现场的实际调查情况及我单位的现有施工管理水平、施工机械设备及以往类似工程的施工经验。

       1.3编制原则

       1、严格按照合同文件和设计施工图纸、公路施工规范的要求，优化组织，统筹安排，突出重点，兼顾一般，保质保量按期完成施工任务。

       2、保证工程质量，确保施工安全，重视环境保护，做到文明施工。

       1.4工程概况

       松树口隧道为分离式双向四车道高速公路长隧道。

       隧道设置情况表

       起点桩号

       终点桩号

       隧道类型

       隧道长度

       进口形式

       出口形式

       YK94+927

       YK97+170

       分离式

       2243m

       端墙式

       端墙式

       ZK94+902

       ZK97+120

       2218m

       隧道右线张家口端布置有10米偏压明洞，涿州端布置有5米明洞；左线张家口端布置有5米偏压明洞，涿州端布置有5米明洞。

       1.5气候、水文地质情况

       区内属于我国东部季风性温暖带半干旱大陆性气候区，四季分明，春多风少雨，夏多雨炎热，伏秋湿润凉爽，冬严寒少雪。

7月最热，平均气温22.8~26.1°C，极端最高气温41.9°C，1月最冷，平均气温-7.2~-7.4°C极端最低气温-17.7°C，最大冻土深度为1.20m~1.40m,雨季多集中于夏季月，四季有大风。

       隧道张家口端位于拒马河右岸。

右线地貌上为陡坡，上方为一陡崖，岩体完整性、稳定性差。

隧道涿州端位于规划野三坡新城西侧，地貌上为残丘缓坡，岩体完整性、稳定性差。

       隧道出水以潮湿及滴水为主。

       1.6主要工程数量

       隧道洞口工程开挖量为10896m?

，片石混凝土量为1083m?

，喷射混凝土量为454m?

，钢筋量为10759㎏。

       第二章 施工准备

       2.1设备准备

       按照“性能先进可靠、合理配套、适量备用”的原则进行配置，确保洞口工程的工程质量和工期。

       拟投入的主要施工设备如下表：

       配备本工程的材料试验、测量、质检仪器设备表

       一

       水泥、钢材、混凝土、砂浆试验、质检仪器

       1

       万能材料试验机

       WE-1000

       拉料车

       2

       2.3施工进度计划

       隧道洞口工程所需设备在2009年12月20日前完成进场。

       根据本工程特点、工程量情况和我单位施工技术力量、机械设备实力情况，安排本工程涿州端段于2009年12月21日开工，2010年1月24日竣工，工期为30天，张家口端段于2009年12月30日开工，2010年1月24日竣工，工期为25天。

       第三章 洞口及明洞工程施工方法

       3.1施工方案

       3.1.1总体方案

       1、本隧道涿州端洞口地质较差，进洞时要采用先支后挖法施工，洞外刷坡要从上至下分层开挖与支护；张家口端地貌为陡崖，张家口端上方为一高100m的陡崖，开挖震动时易发生岩体坍塌，施工时及时对顶部危岩进行清除和防护措施，防止崩塌。

       2、在对洞门、边仰坡按设计放线后，采用以挖掘机开挖为主，如遇岩层较硬或遇较大孤石，则采用松动爆破，将孤石震裂，岩石震松，然后以挖掘机挖掘，并用风镐辅以开挖。

以此减少对洞口风化严重部分围岩的扰动保证顺利进洞。

       3、在开挖边仰坡的同时，认真仔细地观察边仰坡土体的稳定性如若土体不稳或有滑动迹象，对边仰坡进行及时的加固和防护措施，以保证施工安全。

       4、在开挖前修建天沟，在边仰坡基本就位后，施作管棚、明洞及洞门，及时修建排水沟、截水沟等排水系统，防止地表水冲刷及渗透，影响成洞及施工安全。

       3.1.2施工步骤

       1、首先处理危石，并施作洞口边仰坡截水沟，以截排地表水，截水天沟距边仰坡开挖边缘不小于5m，沟底至衬砌拱顶外缘的高度不小于1.0m。

排水沟与路基排水系统相衔接或排入洞口河沟中。

       2、从上至下施作洞口刷坡至暗洞里程并进行边仰坡防护，其标高至暗洞顶。

       3、根据图纸，在暗洞口施作管棚。

       4、开挖明洞段土方至暗洞里程。

       5、修建明洞及偏压挡墙。

       6、修建洞门

       3.1.3支护方案

       根据设计图纸及规范要求，边仰坡施工自上而下随挖随喷分层进行，仰坡设置Φ22砂浆锚杆，锚杆长度3.5m，间距1.2m×1.2m梅花布置；并挂钢筋网，钢筋直径φ6，网格间距20×20cm；喷射混凝土强度等级C20，厚度10cm。

边坡设置Φ22砂浆锚杆，锚杆长度3.5m，间距1.5m×1.5m梅花布置；并挂钢筋网，钢筋直径φ6，网格间距20×20cm；喷射混凝土强度等级C20，厚度10cm.

 3.2施工测量

       开工前，测量工程师按（JTJ061-99）《公路勘测规范》洞外控制测量的有关规定进行一切必要的测量和计算工作，并将为此工作而采取的方法，报监理工程师批准。

隧道洞口设立了中线标点及两个后视点桩和两个水准点，并进行联测，核实精度。

隧道中线和高程，应符合（JTJ061-99）《公路勘测规范》所要求的隧道内两相向施工中线在贯通面上的极限贯通误差的规定。

复测设计中线，并在洞口布设导线网联测进出洞口方向，达到设计精度，进出口高程进行复测闭合，采用统一高程。

利用坐标法将隧道测量中线及边仰坡坡脚的位置实地放出并测量地面高程，根据地形条件调整坡脚位置及洞门位置，并与驻地监理工程师报告、现场签认。

       3.2边仰坡开挖、支护施工方法及工艺

       3.2.1边仰坡开挖、支护施工工艺流程图

       洞口边仰坡开挖支护施工流程图

       3.2.2护坡清理

       隧道洞口土石方开挖前，先清除边仰坡上的浮土、危石，做好边仰坡的施工排水设施，以防地表水冲刷而造成边仰坡失稳。

       3.2.3边仰坡开挖

       根据边坡地层情况，选择机械直接开挖或采用钻孔控制爆破开挖。

若为松软砂土层类和石块层可直接选用机械开挖，若为中、强风化岩层无法用推土机或挖机。

首先进行洞口边、仰坡外的截水沟及排水沟施工，然后进行明洞、洞口土石方开挖。

开挖采用挖掘机配合自卸汽车运输，边坡、仰坡自上而下逐段开挖并及时按设计图纸进行临时支护。

对于需要爆破路段，采用小型松动爆破等控制爆破方法，以尽量减少对围岩的扰动。

洞口土石方及排水防护工程完成后再进行明洞及洞门施工。

洞门混凝土采用满堂支架现浇，混凝土采用拌和站集中拌和，混凝土运输车运输，泵送混凝土入模，浇筑严格按对称原则进行；洞口的浆砌工程严格按施工技术规范要求进行。

（1）按照图纸的要求，在洞口施工放样的线位上进行边坡、仰坡自上而下的开挖，不得采用大爆破，尽量减少原地层的扰动。

（2）边坡、仰坡上以及其他可能对隧道洞口、线路形成威胁的浮石、危石要清除，坡面凹凸不平应予整修平顺。

施工期间实施不间断监测和防护。

       （3）洞门端墙处的土石方，应结合地层稳定情况、洞门施工季节和隧道施工方法等进行开挖。

       （4）松软地层开挖边坡、仰坡时，宜随挖随支护，加强防护，随时监测、检查山坡稳定情况。

       （5）进洞前完成应开挖的土石方。

废弃的土石方，堆放在指定地点，边坡、仰坡上方不堆置弃土、石方。

       （6）清表范围以满足开挖面为原则，洞顶截水沟与成洞面破顶之间植被应保留，控制边坡暴露面得范围、尽可能保护原有自然植被。

       3.2.4人工清理、打锚杆眼

       在每层坡面开挖完后，立即对边坡上的浮石、危石及时清险，坡面凹凸不平处应予整修平顺，然后按照图纸设计仰坡布置1.2m×1.2m梅花型布置锚杆眼，边坡布置1.5m×1.5m梅花型布置锚杆眼。

采用人工手持风凿机钻孔，锚杆外露10~20cm。

       3.2.5锚杆安装及注浆

       按设计在打好的锚杆眼内打入设计长的Ф22砂浆锚杆，然后采用M20的水泥砂浆注浆，注浆压力要求不大于0.4Mpa。

       砂浆锚杆施工工艺图如下：

       砂浆锚杆施工工艺图

       1、锚杆施工前准备

（1）检查锚杆类型，规格，质量及其性能是否与设计相符。

（2）根据锚杆类型，规格及围岩情况准备钻孔机具。

       2、锚杆钻孔

       石质隧道锚杆采用风动凿岩机成孔，按照设计间距布孔；钻孔方向尽可能垂直结构面或初喷砼表面；锚杆孔比杆径大15mm，深度误差不得大于±50mm，成孔后采用高压风清孔。

       3、砂浆锚杆注浆及安装

       锚杆注浆安装前须先做好材料、机具、脚手平台和场地准备工作，注浆材料使用普通硅酸盐42.5水泥，砂浆标号M20。

       砂浆锚杆作业程序是：

先注浆，后放锚杆，具体操作是：

先将水注入牛角泵内，并倒入少量砂浆，初压水和稀浆湿润管路，然后再将已调好的砂浆倒入泵内。

将注浆管插至锚杆眼底，将泵盖压紧密封，一切就绪后，慢慢打开阀门开始注浆。

在气压推动下，将砂浆不断压入眼底，注浆管跟着缓缓退出眼孔，并始终保持注浆管口埋在砂浆内，以免浆中出现空洞，将注浆管全部抽出后，立即把锚杆插入眼孔，然后用木楔堵塞眼口，防止砂浆流失。

       锚杆孔中必须注满砂浆，发现不满须拨出锚杆重新注浆。

注浆管不准对人放置，以防止高压喷出物射击伤人。

       砂浆应随用随拌，在初凝前全部用完，使用掺速凝剂砂浆时，一次拌制砂浆数量不应多于3个孔，以免时间过长，使砂浆在泵、管中凝结。

       锚注完成后，应及时清洗，整理注浆用具，除掉砂浆凝聚物，为下次使用创造好条件。

       3.2.5预制钢筋网、铺挂钢筋网

       1、钢筋网的制作

       钢筋网片采用Ⅰ级φ6钢筋（20cm×20cm）焊制，在钢筋加工场内集中加工。

先用钢筋调直机把钢筋调直，再截成钢筋条，钢筋网片尺寸根据网片之间搭接长度等综合考虑确定。

       钢筋焊接前要先将钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等均清除干净；加工完毕后的钢筋网片应平整，钢筋表面无削弱钢筋截面的伤痕。

       2、成品的存放

       制作成型的钢筋网片必须轻抬轻放，避免摔地产生变形。

钢筋网片成品应远离加工场地，堆放在指定的成品堆放场地上。

存放和运输过程中要避免潮湿的环境，防止锈蚀、污染和变形。

       3、挂网

       按图纸标定的位置挂设加工好的钢筋网片，钢筋片随坡面距离3cm起伏铺设，绑扎固定于先期施工的系统锚杆之上，再把钢筋片焊接成网，钢筋网的搭接长度不小于25cm。

       4、施工要点

（1）钢筋网格尺寸应符合设计要求。

（2）铺设钢筋网按照以下要求执行：

       ①钢筋网在初喷一层混凝土后铺挂，且保护层厚度不小于2cm。

       ②砂层地段应先加铺钢筋网，沿环向压紧后再喷射混凝土。

       ③钢筋网应随初喷面的起伏铺设，与受喷面的间隙一般不大于3cm，与锚杆（锚杆安装3d后）连接牢固。

       ④喷射时，减小喷头至受喷面的距离，并调整喷射角度。

       ⑤喷射中如有脱落的石块或混凝土块被钢筋网卡住时，应及时清除后再喷射混凝土。

       5、质量要求

（1）钢筋网的网格间距应符合设计要求，网格尺寸允许偏差为±10mm。

（2）钢筋网搭接长度不小于25cm。

       （3）钢筋应冷拉调直后使用，钢筋表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状锈蚀。

       3.2.6喷射混凝土

       按设计要求配制C20的喷射混凝土料，在钢筋网片上喷射10cm的混凝土面，进料加入速凝剂，由专业熟练工人操作，保证喷射混凝土面平整，无干斑或脱落现象。

施工工艺流程图如下：

       1、喷射准备

       喷射前应对受喷岩面进行处理。

岩面可用高压水冲洗受喷岩面的浮尘、岩屑，以提高喷射混凝土的附着力。

喷射混凝土前，宜先喷一层水泥砂浆，待终凝后再喷射混凝土。

       喷射混凝土施工工艺流程图

       2、喷射作业

（1）喷射操作程序应为：

打开速凝剂辅助风→缓慢打开主风阀→启动速凝剂计量泵、主电机、振动器→向料斗加混凝土。

（2）喷射混凝土作业应采用分段、分片、分层依次进行，喷射顺序应自下而上，分段长度不宜大于6m。

喷射时先将低洼处大致喷平，再自下而上顺序分层、往复喷射。

       1）分层喷射时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1h后再进行喷射时，应先用风水清洗喷层表面。

一次喷混凝土的厚度以喷混凝土不滑移不坠落为度，既不能因厚度太大而影响喷混凝土的粘结力和凝聚力，也不能太薄而增加回弹量。

       2）喷射速度要适当，以利于混凝土的压实。

风压过大，喷射速度增大，回弹增加；风压过小，喷射速度过小，压实力小，影响喷混凝土强度。

因此在开机后要注意观察风压，并据喷嘴出料情况调整风压。

       3）喷射时使喷嘴与受喷面间保持适当距离，喷射角度尽可能接近90°，以使获得最大压实和最小回弹。

喷嘴与受喷面间距宜为0.6～1.2m；若受喷面被钢筋网覆盖时，可将喷嘴稍加偏斜，但不宜小于70°。

如果喷嘴与受喷面的角度大小，会形成混凝土物料在受喷面上的滚动，产生出凹凸不平的波形喷面，增加回弹量，影响喷混凝土的质量。

       3、养护

       喷射之后，用水或风将管喷面粉尘和杂物清除干净。

喷射混凝土终凝2小时后，应进行养护，养护时间不小于14d。

       3.3明洞施工

       3.3.1施工流程

       测量→仰拱及边墙基础施工→立明洞内模→绑扎钢筋→立明洞外模→浇筑混凝土→混凝土养生→脱模→防水层施工→偏压挡墙施工→回填及防护工程施工。

       3.3.2施工方法

       明洞段和洞门一次开挖完成，开挖采用全宽横挖法一次成形，开挖前先进行边、仰坡放线，再做截水沟。

       当暗洞进洞50~60m，施作一到二板二衬后，再采用自制液压模板台车当内模施做明洞。

施工时，在明洞与暗洞交接处，从内向外进行，保证明洞与暗洞连接牢固。

       1、明洞仰拱和偏压挡墙基础

       明洞和偏压挡墙基础必须置稳固的地基上，如在土层上，则挖至基岩，再用浆砌片石或素混凝土找平。

       偏压挡墙基础挖至设计标高后，核对地质承载力是否与设计要求的350KPa相符。

       2、仰拱施工

       优先进行仰拱施工，保证拱底标高符合设计要求。

使用拱架模板浇注仰拱混凝土，浇注前应清除积水、杂物、虚渣等。

       3、拱、边墙施工

       采用液压模板台车制作明洞内模板，组合钢模立外模、拱墙预留钢筋接头，使拱墙连接成整体。

两侧对称泵送砼灌注时其模板支撑必须牢靠。

       4、洞外防水层施工

       铺设防水层，施工前修凿平整混凝土面上的凸凹不平之处以防损坏防水板。

防水板的焊缝质量要符合要求，如有缺陷必须采取纠正措施，直至达到要求。

       5、明洞拱背回填

       回填对称分层夯实，每层厚度不得大于0.3m，其两侧回填的土面高差不得大于0.5m。

回填至拱顶齐平后，立即分层满铺填筑至要求高度。

回填过程中精心保护防水层不被破坏。

       粘土隔水层与边、仰坡搭接良好，封闭紧密，防止地表水渗漏。

       3.4洞门施工                              

       1、洞门基础必须置于坚固的地基上，施工中作好防水排水工作，不得受水浸泡，基坑内的废碴，杂物等必须清除干净，方可进行下步施工。

       2、洞门拱墙应与洞内相邻的拱墙衬砌同时施工，连成整体，洞门端应与隧道衬砌紧密相连。

3、洞门端墙的砌筑（或浇筑）与墙背超挖部分两侧应同时进行回填，以防止对初砌结构产生偏压。

       4、洞门施工中要确保坡顶以上截水沟和墙顶排水沟及路堑排水系统完善与连通。

       5、隧道洞口的端墙嵌入岩质边坡的长度必须符合设计要求，端墙基础承载力不少于设计图纸要求，当开挖至设计标高并达到设计承载力后。

及时封闭，以免雨水浸泡而软化基底，降低地基承载力。

       6、明洞必须接入洞门，交接处留有预埋Φ22的锚固钢筋。

以增强洞门的稳定性。

       第四章 各项保证措施

       4.1质量保证措施

       4.1.1保证工程质量的技术措施

       一、施工准备阶段质量保证措施

       1、控制测量：

隧道洞门控制测量按照有关技术要求进行设计、作业和检测。

控制测量完成后，应向监理工程师提交测量成果报告。

       2、施工机械准备：

配备污染少、能耗小、效率高的机械。

施工机械机况良好，零配件、附件及履历书齐全，确保正常施工。

       二、保证施工工艺质量措施

       隧道洞门截、排水沟完工后水流应顺畅，对有积水地段要进行处理。

       场地清理应排除危石，保证洞门爆破安全。

       边、仰坡锚、网、喷支护要紧跟开挖进行，喷射混凝土的拌和采用自动计量配料机和强制搅拌机，运输采用混凝土搅拌输送车，喷射机或喷射机械手进行作业。

用埋钉法或钻孔法确定喷射混凝土的厚度：

平均厚度不小于设计厚度；喷射混凝土厚度检查点数的60％及以上大于设计厚度；喷射混凝土最小厚度不小于设计厚度的1/2。

       锚杆施工后用尺量孔位偏差不得超过15mm。

钢筋网要与初喷面密贴，并与锚杆连接牢固，喷混凝土保护层厚度不小于2cm。

       4.1.2保证工程质量的管理措施

       一、质量管理职责

       本合同段工程质量实行工程质量终身责任制，建立层层负责的质量岗位责任制，项目经理、副经理、总工程师、质检工程师、试验工程师、施工作业工区区长按相应职责、管理权限签订质量终身责任状，对工程的质量终身负责。

       二、质量保证体系

       推行全面质量管理，成立创优领导小组，制订工程质量保证措施和全面质量管理工作规划，超前探索，及时解决施工中的质量问题，消除质量通病，强化全员质量意识。

从原材料的验收到各道工序的施工生产、竣工验交，实行全过程管理，坚持预防为主，严格控制各环节的工作质量，以工作质量保证工序质量，以工序质量保证工程质量。

       三、质量事故报告制度

       保证一旦发生质量事故，能够以最快的方式，将事故报告监理工程师和业主。

       四、保证工程质量的技术管理措施

       1、坚持技术复核制度，防止出现技术事故。

       2、认真执行“三检”制度，即自检、互检、交接检。

坚持做到上道工序不合格，下道工序不开工。

       3、坚持“三工”制度，即工前技术交底、工中指导检查、工后验收、讲评。

       4、.坚持隐蔽工程验收签证制度，并报请监理工程师检验签证。

       5、.坚持原材料进场验收制度，杜绝不合格材料进入施工现场。

       6、建立资料管理制度，确保资料真实可靠，及时归档。

       五、建立、健全工程例会制度

       建立资料管理制度，确保资料真实可靠，及时归档。

       六、质量教育制度

       1、进行国家、交通部、河北省和保定市有关质量法规教育。

       2、进行ISO9001-2000质量标准教育。

       3、进行技术规范、质量验收标准培训教育。