隧道洞身开挖及初支施工方案.docx
《隧道洞身开挖及初支施工方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《隧道洞身开挖及初支施工方案.docx（27页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
隧道洞身开挖及初支施工方案
竹园隧道右洞洞身开挖及初支（Z5-1型）施工方案
一、编制依据
1、《公路隧道施工技术规范》JTJ042-94
2、《公路工程施工安全技术规程》JTGD081-2006
3、《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2004
4、《福建省高速公路隧道施工标准化指南》
5、《宁德宁武高速公路A3合同段两阶段施工图设计》
6、《宁德宁武高速公路A3合同段施工招标项目专用本》
二、工程概况
竹园隧道为分离式双车道中隧道，右洞YK47+145~YK47+740全长595m，位于缓和曲线。
YK47+145～K47+740采用单向坡形式横坡为3%，纵坡0.8%。
右洞进口桩号为YK47+145，设计标高为112.157米，出口桩号为YK47+740，设计标高为118.151。
其中YK47+145~
YK47+200段（55m）支护类型为Z5-1型，隧道由进口向出口施工，洞内顺坡利于排水。
1、地形地貌和地层岩性：
本隧道场址区属剥蚀丘陵地貌，沿近东西向穿越丘陵区，地形起伏较大，进出口自然斜坡坡度约为20~30度，路轴线经过最高点海拔约240m，最大相对高差约150m，山脊较圆缓，沟谷较发育，地表植被较发育，多见种植茶园。
隧道区表层主要为第四系坡残积层，层厚5~10mm，下伏燕山晚期侵入花岗岩及其风化层。
2、不良工程地质问题：
隧道进口未见有地裂、地下洞穴、滑坡、崩塌、泥石流、危石；洞身部位未发现防空洞、采空区等不良地质现象。
隧道进口以风化层为主，洞身洞顶板厚度较大不利于隧道成洞。
3、水文地质条件：
隧道区地表水不发育，主要为洞口外山谷小溪，流量小，溪流近垂直于隧道轴向，对隧道施工基本无影响；地下水主要为基岩风化层空隙裂隙水，富水性及导水性较差，主要接受大气降水及地下水侧向补给，向沟谷排泄，流量随季节变化较大。
隧道进出口段围岩大多为残坡积土和强风化岩层。
三、施工准备
1、经现场调查，隧道右洞进口地质情况与设计图基本相同。
隧道洞顶截水沟、边仰坡锚喷支护已按设计图施工完成。
2、302省道至隧道洞口的施工便道可利用赤康线水泥村道，再接隧道右侧出渣便道接入主线内，交通较便利。
临时活动板房等生活区已建设完成，洞口场地已全部用20cm厚的C20混凝土硬化完成，临时征用施工场地可满足正常施工需要。
3、施工用电采用一部250KW和70KW柴油发电机组自发电，可满足施工要求。
4、施工用水主要利用洞口的山涧溪水，在山顶建一个高位水池，上下水管道已安装完成，生活用水利用村庄生活用水井。
5、隧道洞口左侧空压机房已建成，安装6台20m3空压机，以满足隧道正常施工需要。
6、拌合站已按要求省高指“三个集中”的要求建设完成，并通过标准计量部门标定，已具备砼生产能力。
7、通讯方式利用手机、对讲机联系，通讯方便。
8、施工用的凿岩机、湿喷机、锚杆钻机、管棚钻机、注浆机等机械设备、人员已到位，砂、石、水泥、钢筋等施工材料供应充足，所有原材料已进行抽检，检验结果合格，满足施工需要。
9、具有专业资质的超前地质预报及监控量测队伍已进场，及时提供量测数据供施工需要。
四、计划工期
开工时间：
2009年11月24日
完工时间：
2010年3月31日
五、主要人员、机械设备和工程数量
机械设备配备情况
序号
机械名称
型号
数量
1
侧卸式装载机
ZLC-50
2台
2
电动空压机
20m3/min
6台
3
自卸汽车
12T
5辆
4
锚杆钻机
MGJ-50
1台
5
柴油发电机组
250KW
1台
6
湿喷机
IIPZ6T（6-8m3）
2台
7
管棚钻机
PG115
1台
8
注浆机
BW-50/250
2台
9
挖掘机
PC220
1台
10
交流电焊机
2X5-400
3台
11
凿岩机
YT-28
8台
现场主要管理人员名单
项目经理：
樊志忠总工：
余冬科分管副经理：
王军
主管工程师：
林士标质检工程师：
刘金瑞
施工队长：
王征金现场技术员：
郭弼
测量：
刘志平赵磊
试验：
彭小平吴荣耀
安全：
尹德玉陈士鹏
Z5-1型主要工程数量表
项目
内容
单位
数量
备注
Z5-1
洞身开挖
m3
5372.95
临时支护
超前锚杆
吨
9.4
Φ22砂浆锚杆
工14钢拱架
吨
18
C20喷射砼
m3
233.2
钢筋网
吨
3.4
永久支护
C25喷射砼
m3
319
工18钢拱架
吨
95
锚杆支护
m
4487.5
Φ25中空锚杆
钢筋网
吨
2.7
砼套拱
C15片石砼
m3
30.51
C25砼
m3
47.37
工18型钢
吨
2.8
超前管棚
大管棚
m
2180
φ108mm钢管
注水泥浆
m3
420
C30
六、施工工艺及方案
（一）、超前支护
1、套拱施工
（1）当边、仰坡开挖至成洞面时，按照1：
0.5的坡比开挖成洞面，挖至拱顶以下2米位置时，停止开挖，及时将成洞面封闭；
（2）在成洞面两侧按照1：
0.3的坡比掏槽，开挖出套拱基础，并多开挖出50cm作为操作空间；
（3）测量放样，安装模板，浇筑套拱基础砼，套拱基础采用C15片石砼浇筑；
（4）待套拱基础强度，测量定出套拱钢支撑位置，并按2°交角测量出前后钢支撑的标高差值，安装三榀工18钢支撑，钢支撑间距按照75cm，导向管环向间距为50cm，共34根；
（5）安装φ127孔口套管，采用φ12钢筋固定在钢支撑上；
（6）安装套拱拱圈模板，用事先制作好的钢架将内侧模板支撑住，安装好端头模板，两侧外模安装2米，剩余部分在浇筑砼过程中，边浇筑边安装模板，保证浇筑的砼能够采用插入式振捣棒振捣密实；
（7）浇筑套拱：
套拱浇筑使用的砼在A3标拌和站拌制，采用砼罐车运输至洞口，用挖掘机转运到套拱上浇筑，浇筑从两侧同时浇筑，两侧浇筑高差控制在50cm范围内。
2、大管棚施工
竹园隧道右洞进口端采用大管棚超前支护。
大管棚采用φ108mm热轧无缝钢管，壁厚6mm，节长4m、6m，管棚长度35m（含套拱），环向间距中至中50cm，外插角1～3°。
待套拱砼强度达到100％时，开始施工大管棚。
管棚结构示意图
（1）为保证成孔质量，防止邻孔钻进时前面的成孔坍塌，钻孔间隔进行。
先钻奇数孔，后钻偶数孔，成孔直径为φ118mm，以便顺利安装φ108×6mm钢花管。
奇数孔成孔后及时安装钢花管，压注水泥浆。
偶数孔成孔后也必须立即安装无孔钢管，防止塌孔，在无孔钢管的钻孔过程中检查钢花管的注浆质量，当注浆质量达到要求时，再安装无孔钢管，并注浆使管周浆液饱满；当注浆质量达不到要求时，则安装钢花管并进行补充注浆。
钢管采用φ108×6mm热轧无缝钢管，节长4m、6m，钢管接头采用丝扣连接，丝扣长15cｍ钢花管大样及布置见下图。
钢花管大样及布置示意图
3500cm
（2）大管棚施工质量控制的措施
2.1采用脚手钢管搭设管棚钻孔作业平台时确保牢靠安全。
2.2采用管棚钻机风动干钻法钻进成孔，钻孔完成后进行清孔。
2.3管棚钻机定位时，以套拱内预埋的孔口管定向、定位、定向运用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度，当偏斜度较大时及时纠正，并做好各钻孔施工记录。
2.4在拱角就位，选2个试验孔，探明地层特点并进行注浆充填试验。
2.5节间丝扣连接时，相邻钢管的接头至少错开1m，隧道纵向同一截面处钢管接头数不大于50％。
2.6管口用麻丝和锚固剂封堵钢管与孔壁间空隙，钢管自身利用
孔口安装的封头将密封圈压紧，压浆管口上安装三通接头。
2.7使用注浆机，按先下后上，先稀后浓的原则注浆。
注浆压力为0.5～1.0Mpa，注浆压力逐步升高，达到1.0Mpa并继续注浆15min以上，确保注浆饱满。
2.8对于压浆孔进行扫排管内胶凝浆液后，再行紧密充填砂浆，以增强管棚的刚度和强度；对于非压浆孔，直接填充砂浆即可，做好各管注浆记录。
大管棚施工工艺流程图
施工准备
管孔定位测量
管棚钻机就位
安装
钻进
退出钻杆
注浆
进入下一道工序，完成有孔管施工
钢花管制作
注浆材料进场、试验
安装钻杆、套管等
钢管制作
焊接环形套管钻头
钻进成孔
焊接套管跟进套环
测斜仪控制
钢管偏斜度
钢管充填M30水泥砂浆
注浆效果检查
合格
管棚验收
浆液配合比设计
设置拌合站
浆液拌制
浆液运输
不
合
格
无孔管施工、注浆检测
（二）、洞身开挖
1、施工方法选择
在洞口管棚注浆浆液强度符合设计要求边仰坡稳定后，就可开始进行暗洞施工。
Ⅴ级围岩段Z5-1复合支护类型采用中隔壁开挖法（CD法）施工。
施工时按照新奥法原理，坚持“弱爆破、强支护跟进、勤监控量测、及时反馈和修正、及时采取应急措施”的原则。
开挖采用人工配合机械，必要时采取弱爆破。
2、施工准备
（1）测量放样按规程测设，测量放样出开挖轮廓线；全站仪、激光断面仪、收敛计、水准仪等监控量测仪器齐全。
（2）照明、通风、供水、供风等设施满足正常施工需要。
（3）钻孔台车、出渣运输车辆等各项机械设备性能良好可靠，配置合理。
（4）锚喷支护材料数量、劳力、机具满足正常作业需求。
（5）按规范要求已进行水泥、砂、石料、钢材和C20、C25喷射混凝土配合比试验。
3、开挖方法
首先开挖左上导坑，并对左上导坑进行初期支护（含临时仰拱和侧壁临时支护），随后开挖左下导坑，并对左下导坑进行初期支护（含侧壁临时支护）；单侧壁左上下台阶距离控制在3～5米。
开挖单侧壁右上导坑，并对右上导坑进行初期支护（含临时仰拱和侧壁临时支护），随后开挖右下导坑，并对右下导坑进行初期支护（含侧壁临时支护）。
左右导坑开挖工作面的纵向间距不宜小于15m，最后拆除中隔壁墙临时支护。
4、主要工序的施工方法及工艺
（1）钻爆（弱控制爆破）
1）爆破器材选用：
采用导爆索、非电毫秒雷管起爆系统；毫秒雷管采用1～19段别毫秒雷管，引爆采用火雷管；炸药采用2#岩石铵锑炸药或乳化炸药（有水地段），选用Ф25、Ф32规格，其中Ф25为周边眼使用的药卷，Ф32为掏槽眼、辅助眼用药卷。
2）爆破孔位布置见下图：
右洞爆破孔位布置图
3）钻爆作业：
采用在钻孔台车上气腿式凿岩机钻孔，人工装药，联结爆破网络，用火雷管起爆。
钻爆作业按照爆破设计进行钻眼、装药和引爆。
炮孔的装药、堵塞和引爆线路的连接均由考核合格的爆破工负责。
（2）出渣：
爆破排烟消失后，由安全员组织力量清撬危石，处理瞎炮。
洞内出碴采用侧卸式装载机装渣（必要时挖掘机配合），自卸汽车运输；出碴运输过程中安排3台自卸汽车，1台装碴，2台等待，1台驶往弃渣场；配4台12T自卸汽车运碴，循环有序进行，形成快速装运出碴线。
（3）施工防排水
洞口地表已按设计图要求修筑截水沟、排水沟等排水设施，使洞口排水与路基边沟组成完整的排水系统，确保排水通畅。
竹园隧道为顺坡施工，洞内排水通过隧道两侧开挖的临时排水沟汇排出洞外。
（三）洞身初期支护
Z5-1型复合初期支护包括中空注浆锚杆、工型钢拱架、喷射混凝土、钢筋网片等组合成锚喷支护形式。
洞身爆破后及时施作初喷混凝土，以封闭围岩外露面。
工字型钢拱架在洞外加工场分片加工，汽车运到洞内拼装。
中空锚杆采用气腿式凿岩机钻眼，注浆泵注浆。
喷射混凝土由强制式混凝土搅拌机集中拌和，汽车运输到工作面。
喷射混凝土选择TK961型湿喷机采用湿喷工艺喷射。
Z5-1型初期支护设计参数如下：
1、临时支护：
L=3.5m超前水泥药卷锚杆（纵向间距200cm，环向间距60cm）、
升级会员 