石门隧道出口开挖施工方案右线详解.docx
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石门隧道出口开挖施工方案右线详解
石门隧道出口Ⅴ级围岩开挖施工方案（右线）
一、编制依据
1、《两阶段施工图设计》
2、实施性施工组织设计
3、设计及规范要求
4、我方的人机料概况及施工经验
二、工程概况
石门隧道设计为上下行分离式中隧道。
隧道左右线间距约为35m，隧道出口洞门采用削竹式。
右线平面出口段234.6m位于R=2550m的圆曲线上，纵断面坡率为-2.28%的单向坡。
隧道出口围岩为第四纪残坡积土及全-强风化花岗岩和变质石英砂岩，结构松散，围岩级别为Ⅴ级；围岩稳定性较差，开挖时易发生塌方；洞口边仰坡主要为土质及类土质边坡为主。
围岩分类表
围岩类别
Ⅴ级
里程
备注
右线
55m
YK70+065～YK70+120
其中明洞为14米
三、技术参数
1、结构设计
a.边、仰坡：
边坡采用φ6.5钢筋网+φ22砂浆锚杆+15cmC20喷射砼锚网喷支护+植草防护；仰坡采用φ6.5钢筋网+φ22砂浆锚杆+15cmC20喷射砼锚网喷支护
b.洞身支护
正洞设计结构参数表
衬砌
类型
初期支护
超前支护
锚杆类型
钢筋网
（φ8）
C20喷射砼
支护措施
S5a
D25注浆锚杆
L=4m@0.6×1.0m
20*20cm
（双层）
厚28cm
（含仰拱）
20a工字钢间距65cm（含仰拱）
φ42超前小导管或管棚
2、支护断面图：
详见附图
四、施工步骤
1、明洞施工
工序简要:
施工测量放线→施作截水沟及临时排水设施→开挖→边坡防护→仰坡防护
2、地表加固
工序简要:
清表→小导管施做→注浆→回填水泥碎石土
3、管棚施工
工序简要:
施工准备→施做套拱、安装导向管→安设钻机→钻孔→顶进钢花管→清孔→注浆
4、洞身施工
工序简要:
钻孔→装药→爆破→通风→找顶→出碴运输→立钢拱→测量检查→超前小导管（含系统锚杆、钢筋网）施做→喷砼→下一循环
五、施工程序
1、技术准备
2、测量放样、控制中线及高程。
3、提交开工报告及请示批复
4、隧道正洞开挖施工
六、施工方法及注意事项
由于石门隧道右线出口为Ⅴ级且存在浅埋、偏压，故隧道的整个施工过程应短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测。
在施工中必须认真执行“四个及时”，即及时支护、及时检测、及时反馈、及时修改。
（一）、明洞施工
1、场地清理：
路基用地范围内的树木、灌木丛等均在施工前砍伐或移植清理，砍伐的树木移至于路基用地之外，进行妥善处理。
2、施工前先开挖截水沟，并浇注C15砼。
3、避开雨天作业，加强现场排水。
4、按设计要求进行边、仰坡的放线;采用反铲+人工铺助，自上面下逐段开挖，不得掏底开挖成上下重叠开挖，控制超挖。
5、控制开挖高度，及时施做边、仰坡防护。
6、排截水沟施作要求：
6.1、沟基稳固;
6.2、沟形整齐，沟坡、沟底平顺，沟内无浮土杂物;
6.3、截水沟的弃土若应用于，与截水沟间筑土台时，应分层压（夯实）；
6.4、施工期内，不得破坏地表植被或填塞水系，确保水流畅通，临时排水设施尽量与永久性排水设施结合。
7、弃土处理：
弃土应堆至规定的场地，同时做好弃土场地的排水工作。
（二）管棚施工
1、施工里程：
YK70+108～YK70+080
2、长管棚设计参数：
2.1、钢管规格：
热扎无缝钢管φ108mm，壁厚6mm；
2.2、管距：
环向间距中对中50cm，倾角：
仰角1（不包括路线纵坡），方向：
与路线中线平行；
2.3、管棚施工误差：
径向不大于20cm；
2.4、隧道纵向同一横断面内的接头不大于50%，相邻钢管的接头至少错开1m。
3、施工要求：
在隧道出口段设长管棚套拱，利用工程钻机，采用套管跟进工艺，进行钻孔，安设长管棚，采用注浆泵，进行长管棚的注浆。
（1）长管棚超前支护施工步骤：
①测量中线和高程，在隧道衬砌外轮廓线进行管棚套拱及开孔位置放样。
②套拱施工
③按测量放样所确定孔位进行钻孔、清孔和管棚安装。
④长管棚注浆。
（2）长管棚注浆施工控制要点：
①管棚钢管为φ108钢管，每节长分为3m和6m，钢管接头采用丝扣长15cm。
②管棚钻孔施工中，控制钻孔方向，确保钻孔外插角1°，保证管棚安装外插角符合设计要求。
③管棚注浆采用水泥（添加5%水玻璃）浆液。
④注浆施工中，注浆量根据现场实测围岩空隙率作适当调整，注浆压力不小于0.5Mpa，不大于2.0Mpa。
⑤施工时根据现场施工条件和实际注浆量调整一次管棚施工的长度和注浆量。
⑥管棚钢管上注浆孔孔径为φ10mm，梅花型布置，距孔口端1.0m不设注浆孔。
详见施工方法图
（五）正洞洞身开挖
1、洞身开挖施工技术措施
①按设计将开挖轮廓及孔位准确测设于掌子面上。
②严格控制周边眼间距、角度、装药量，实现光爆效果。
③加强各种地质预探预报，及时核实地质变化情况，不断优化爆破参数，使开挖质量得到有效控制。
④局部轻微岩爆地段在开挖前钻孔等措施释放地应力保证施工安全。
2、开挖方法
隧道出口S5a采用双侧壁导坑开挖法施工。
双侧壁导坑开挖法，左右错开距离3～7m。
开挖前沿隧道开挖轮廓线以α=15°外插角，钻孔安设超前Φ22药卷锚杆、环向间距40cm、单根长4.5m，其前后排之间搭接长度不小于1m，然后开始导坑开挖。
中部采用上下台阶法，台阶长度3～5m。
开挖前沿隧道开挖轮廓线以α=15°外插角，钻孔安设单层超前Φ42×3.5mm无缝钢管、环向间距40cm、单根长4.5m，其前后排之间搭接长度不小于1m，实施小导管注浆，然后开始洞身开挖。
上、下部台阶用风钻钻孔，采用超短距离弱爆破，反铲配合装载机装碴，自卸汽车出碴。
左右导坑初期支护施作完后，再进行拱部初期支护，保证下部钢架与上部钢架顺接。
开挖后立即初喷砼，出完碴及时复喷至设计厚度。
详见施工方法图
3、爆破施工
采用光面爆破技术开挖。
4﹑超欠挖控制措施
（1）正确标示开挖轮廓线
在爆破前画开挖轮廓线时综合考虑施工误差和围岩设计预留变形量（根据设计要求，Ⅴ级围岩地段为15cm）及画线误差等因素。
（2）优化爆破设计
①采用控制爆破技术。
根据隧道地质情况采用不同参数的光面控制爆破技术。
②采用非电毫秒雷管起爆
③为保证爆破质量，周边眼采用间隔装药，并加强炮泥的堵塞质量。
④按设计装药，按顺序起爆。
⑤及时总结﹑修正爆破参数使之达到最佳效果。
（3）保证钻孔质量
①炮孔间距应符合钻爆设计。
周边眼间距的误差不大于5cm，辅助眼间距的误差不大于10cm，周边眼的外插角不大于3度。
②所有眼孔方向应与隧道方向平行，所有孔底（除掏槽眼外）应在同一平面上。
③钻孔结束后要清孔，炮眼用炮泥堵塞，确保单孔装药质量。
④定人定位，明确分工，明确责任，不得混岗乱位。
（4）建立严格的激励﹑约束机制
实行超欠挖奖罚制度，将奖罚数量与炮眼残留痕迹﹑超欠挖数量﹑炸药用量等直接挂钩。
5﹑装碴运输
采用无轨运输。
上台阶采用人工配合反铲挖掘机扒碴，下断面采用装载机装入自卸汽车中运至弃碴场.
6﹑初期支护
（1）施工顺序
初喷砼→架立拱架→测量检查→超前小导管（锚杆）施作（注浆）→纵向连接筋→挂钢筋网→系统锚杆施作→复喷砼→开挖→下一个循环
（2）超前支护
Ⅴ级围岩超前小导管采用直径为42mm的导管，长4.5m，间距0.40m，每一循环为41根。
从钢架中间穿过，在超前小导管中注水泥浆液（添加5%水玻璃）加固。
钻进时，注意保护尾部不受损，以便与注浆管路连接注浆。
水泥浆液水灰比为1:
1（重量比），注浆采用活塞式电动注浆机注浆，注浆前管口先检查是否达到密闭标准，以防漏浆，注浆压力为0.5～1.0Mpa，单管注浆量为0.163m3。
注浆量达到设计注浆量和注浆压力达到设计终压可结束注浆。
注浆结束后，将管口封堵，以防浆液倒流管外。
同时做好注浆记录。
Ⅴ级围岩导坑超前锚杆采用直径为Φ22药卷锚杆、环向间距40cm、单根长4.5m，其前后排之间搭接长度不小于1m。
（3）22a工字钢架
先准确测量出中线﹑水平桩点，安装时保证其安装的精度符合设计轮廓的要求。
钢架间间距为65cm，且拱架间设纵向连接钢筋（φ22螺纹钢，环向间距为100cm，沿钢支撑内、外缘交错布置），并满足焊接要求：
单面焊22cm，双面焊11cm。
挂网采用双层钢筋网，为φ8的钢筋网（网格规格为200*200mm），注意钢筋网的搭接，要牢固。
钢架脚放在牢固的基础上，严禁悬空。
严禁在钢架背后用碎石（土）或块石填充。
并按设计要求设置锁脚锚杆
钢架材质﹑规格﹑强度和刚度符合设计要求；钢架各部接头及纵向拉杆等装配齐全﹑连接牢固，拱脚安置稳定。
（4）系统锚杆：
采用D25中空注浆锚杆，长4.0m，梅花型交替布置，间距1m*0.65m（环向*纵向），每圈共计29根。
（5）喷混凝土
①喷砼分两次进行。
初喷3～5cm用于及早封闭围岩，在架好拱架后进行复喷，喷射厚度为28㎝,设计强度为C20。
②为减少回弹量，降低粉尘，本工程采用湿喷砼工艺，喷料用强制式砼搅拌机搅拌。
喷砼自下而上施喷，喷嘴离岩面距离1～1.2m左右，喷层表面平整﹑光滑，无干斑或滑移流尚现象。
每次喷层厚度拱顶为3～5cm，边墙5～7cm，喷枪大致垂直岩面，尽可能减少回弹。
当喷砼厚度较大时，采用分层喷射，当前一层喷砼已经初凝后，即可进行下一层砼的喷射。
对于有渗漏水的岩面，喷砼前应做好引水处理（预埋盲管），然后再喷砼，并从无水处向有水处逐步逼近。
③喷砼施工质量标准
喷层厚度应有90%以上符合设计厚度，且喷面平顺，无漏喷；喷砼的强度应符合设计要求。
7﹑防坍技术措施
结合本隧道的特点及其地质情况，采用以下主要的防坍措施：
（1）采用新奥法原理指导施工：
尤其作到短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测。
（2）保证初期支护质量
（3）严格施工纪律
8、监控量测
考虑力求在满足需要的前提下少而精，以拱顶下沉和周边收敛变形为重点监测项目，必要时对洞口段地表下沉以及锚杆应力、钢架应力进行监测。
以便指导施工
9、供风、供水、供电和照明
（1）供风
在隧道出口设空压机房，采用电动空压机提供高压风。
高压风管采用直径159mm的钢管。
（2）供水
在洞顶适当位置设高压水池供生产用水用，使用前对水质进行化验鉴定，确保水质合格。
洞内给水管道采用φ80mm的钢管。
（3）供电和照明
洞内供电线路采用“三相四线制”，洞内工作地段采用36V安全电压，其余地段采用380V电压。
洞内成洞地段照明采用高压钠灯，灯间距50m。
七、人力资源
计划安排：
现场管理人员人。
现场施工负责人：
1人
现场技术负责人：
1人
工区主任：
1人
质检：
1人
安检：
1人
调度：
1人
测量：
6人
试验：
2人
机电：
2人
物资：
3人
其他人员如下：
序号
班组
人数
1
开挖班
12
2
喷浆班
20
3
加工组
10
4
机修班
6
5
运输班
3
6
拌合站
8
7
普工
6
具体根据现场实际情况而定。
八、机械设备：
主要机械设备如下：
序号
机械名称
型号
单位
数量
备注
1
空压机
台
2
54立方
2
搅拌机
台
2
3
钢筋调直机
台
1
4
钢筋弯筋机
台
1
5
钢筋断切机
台
1
6
弯轨机
台
1
7
喷浆机
台
2
8
注浆机
台
1
9
风钻
台
6
10
砼运送车
辆
1
11
运渣车
辆
3
12
装载机
辆
1
13
挖掘机
辆
1
14
潜孔钻
台
15
电焊机
台
九、材料计划：
具体数量根据现场情况调整，且所有进场材料必须送检合格，方能用于施工中。
十、工程质量保证措施
①开工前对所有施工人员进行技术交底和培训，对管理人员、技术人员进行专业强化培训；强化全员质量意识，并制定质量岗位责任制
②所购施工所需的物资材料，根据《物资、工程设备检验和试验状态控制程序》进行质量控制，保证施工材料的质量。
③按《过程检验和试验程序》，并依据有关规范对施工过程进行监控。
④对关键工序和特殊工序，编制详细的作业指导书。
⑤隐蔽工程质量保证措施
每一道需隐检的工序施作完毕后，施作工班自检合格后上报质检工程师，质检工程师检查合格后，上报监理工程师，监理工程师检查批准后，方可进入下一道工序的施作，若检查不合格，作业工班必须立即返工或返修，重新检查直到合格为止。
未经监理工程师批准，工程的任何部分都不能覆盖。
检查程序如下图所示：
施工
不合格不
自检
合合
格格
质检人员检查
合
格不合格
监理检查
合
格
下道工序
检查出的质量问题，根据质量奖罚规定由质检人员开出奖罚通知单，并可以工作指令单的形式提出问题整改意见。
质量保证控制流程图
十一、安全注意事项
（1）认真贯彻执行党和国家的安全生产方针﹑政策，严格执行交通部颁有关施工规范和安全技术规则，以施工人员进行岗位前安全教育培训，树立安全第一，预防为主的思想。
（2）建立以岗位责任制为中心的生产责任制，制度明确，责任到人，奖罚分明。
（3）建立健全安全保证体系，全员参加，使安全工作制度化﹑经常化。
贯穿施工全过程。
项目经理为安全生产的第一责任人，生产副经理直接主管安全。
经理部设安检室并设置专职安检工程师，工班设兼职安全员。
（4）坚持各工种尤其特殊工程持证上岗。
（5）坚持每周一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。
（6）做好施工场地平面布置，合理安排场内临时设施，使场地内排水畅通，边坡稳固，施工便道符合安全技术标准要求并认真维护。
根据工地情况，设置安全防护设施和统一的安全标志。
（7）加强施工现场用电管理，照明﹑高压电力线路的架设顺直﹑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。
线路架设高度和照明度必须符合标准，严防行走运行机械损坏电线路，出现伤亡事故。
（8）安全措施
1、土石方填挖严格操作规程和指挥制度，防止坍塌伤人。
根据实际情况，作好部分施工安排雨季准备，但施工的项目应尽量避免雨天进行，施工前密切关注天气情况并制定详细的施工方案，确保施工项目快速﹑安全完成。
2、隧道开挖
1施工前，对施工工人进行技术交底，内容包括：
设计文件、施组，说明地质、施工方法、使用机具、开挖与衬砌断面尺寸、预留下沉量和施工误差、工序、工艺、循环进尺、安全措施、质量标准以及中线水平控制办法等。
2施工人员到达工作地点后，工区主任、工班长应组织员工分头检查工作面，机具设施是否处于安全状态，详细检查支护是否牢固，拱部和边墙壁是否稳定，如有松动和裂纹，应及时加固处理。
3为克服隧道施工落石等惯性伤害事故的发生，每班都必须由专职安全员，加强对开挖面及未衬砌地段进行检查，发现异常情况应责成工班长派人处理，如发现险情时，应立即撤离工作人员并报告上级处理。
4洞口附近要备有砂袋、方木、斧锯等抢险材料和工具。
5初期支护、超前支护必须按设计或技术交底施作。
6及时进行初期支护，减少围岩暴露时间。
由于本工程地质条件差，必须坚持一掘一支、快挖快支，尽早成环的施工方法。
7本工程爆破采用光面控制爆破，有效地控制爆破震动，减少对围岩的扰动。
8爆破参数要经过科学验算并结合现场情况进行调整，且必须严格按《爆规》执行警戒、防护。
3、装卸碴、运输安全措施
1限制洞内行车速度
2严禁将随地弃碴
4、锚喷施工安全措施
1锚喷施工中，应随时检查电线路、设备的电器部份，确保用电安全。
2对喷射机、水箱、风包及注浆罐等进行密封性能和耐压试验，验收合格后，方能使用。
要经常检查输料管、弯头、注浆管、管路接头等有无磨薄、击穿、松脱现象，发现问题及时处理。
3在处理机械故障时，必须断电、停风。
4在处理堵管时，应将输料管顺直，按紧喷射头，疏通管的工作风压不得超过0.4Mpa。
5锚杆孔压浆时，注浆罐内应保持一定数量的砂浆，防止罐体放空，砂浆喷出伤人，严禁非操作人员进入施工作业区，施工中，注浆管前方严禁站人。
6施工操作人员的皮肤应避免与速凝剂直接接触。
7洞内进行喷射作业时，必须加强施工通风和照明，使粉尘浓度达到工业卫生标准，提高作业面的能见度。
十二、文明施工
为树立企业良好形象，保证工程的顺利进行，确保工期，搞好文明施工及安全是非常重要的。
1、施工场地的建设要周全，对重要的道路及材料堆放点或机械场地作好必要的硬化处理。
2、洞内管线的架设要安全合理。
3、降低机械噪音，减少对周围居民的干扰。
4、加强隧道内施工用风、水、电的管理，尤其是水。
5、加强生活区的建设。
十三、进度计划
根据以往的经验及施工现状，
Ⅴ级
石门右线隧道出口Ⅴ级围岩开挖施工计划安排天，计划于日开工。
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