猫公坝隧道洞口进洞施工方案右北.docx

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猫公坝隧道洞口进洞施工方案右北

猫公坝隧道洞口进洞施工技术方案

1工程概况

1.1猫公坝隧道设计为三车道城市快速路，其中左线出口157m长范围为四车道。

隧址位于深圳水库西侧的丘陵地带，穿越猫公坝山岭，植被茂盛，地形起伏较大，属深圳水库一级水源保护区范围。

洞口段为V级围岩段，风化厚度大，地形较平缓，多为第四系坡积土及不同程度风化岩，开挖后稳定性较差。

1.2明洞设置范围进口端：

LK3+270~285、RK3+270~290；出口端：

LK3+925~940、RK3+932~952；计70m。

1.3洞口加强段设置范围进口端：

LK3+285~320、RK3+290~340；出口端：

LK3+890~925、RK3+891~932；计161m。

2施工方案和施工方法

2.1总体施工方案

设置地面排水沟和洞顶截水沟后，先按设计图纸标准放坡拉槽开挖明洞及洞口边仰坡并紧跟防护，然后施作套拱和管棚，在管棚的掩护下在设计暗洞位置进洞，暗洞开挖采用双侧壁导坑法，在暗洞掘进15~20m后再施工明洞。

2.2洞口工程施工

2.2.1洞口开挖

1）洞口开挖土石方全部外运作为弃方。

2）施工工序：

测量放样→现场清理→开挖取土→装运→弃土。

均采用机械化进行施工。

3）开挖前先测量放样，作好洞顶的截水沟，以防雨水汇入开挖的路堑内，造成浸泡。

然后自上而下进行分层开挖，开挖时对边坡及碎落台予留10～20cm，用人工进行刷坡施工，以保证边坡坡比的准确，坡面的平顺一致。

石方开挖爆破施工采用小型毫秒微差松动爆破，以减小质点振速，保证边坡开挖安全，边坡开挖布眼要增布预裂孔，以保证边坡坡面整齐、平顺，路面顶面以上50cm要预留保护，采用密集小型排炮施工，炮眼超深10～15cm，装药时在底部装入10～15cm的柔性缓冲垫层，爆破后及时用挖掘机挖装，自卸汽车运输，推土机清理现场，辅以人工配合用爆破中的细粒石子对坑凹部分进行找平填实，并按设计要求作出路堑横坡。

4）开挖完成后，应进行测量放样并按设计坡度进行边坡的修整。

边坡整修须人工施工，边坡修整后，应及早按设计要求进行铺草皮或砌护坡、挡墙工作。

2.2.2洞口边仰坡防护

洞口边仰坡防护采取锚杆、挂网、喷砼及挂网喷播植草的方式。

2.2.2.1砂浆锚杆（Ф22）

搭设钻孔台架按布设的孔位钻孔。

钻孔完成后，利用高压风清孔，将孔内的岩粉冲洗干净，再插入锚杆。

锚杆的位置和角度根据围岩状况进行适当调整，以便达到最佳的锚固效果。

锚杆注浆应注意:

1）检查注浆泵及其零件是否齐备和正常，有关泵的操作程序应遵守泵操作手册。

2）检查水泥和砂的粒径、比例等是否符合规定，通常用筛子控制它们的粒径，推荐砂的粒径为1.0mm，水泥与砂的比例为1:

0.75至1:

1。

3）用水或风检查锚孔是否畅通，孔口返水或风即可。

4）调节水流量计使砂浆水灰比至设计值为止，并记下流量计刻度，从泵出口出来的砂浆，必须要均匀，不能有断续不均现象。

5）迅速将锚杆和注浆管及泵用接头快速连接好。

6）开动注浆泵注浆，整个过程应连续灌注，不停顿，必须一次完成，观察到浆液从止浆塞边缘流出或压力表达到设计值，即可停泵。

若注浆过程中，出现堵管现象，应及时清理锚杆、注浆软管及泵，此时若泵的压力表显示有压，应反转电机1～2秒卸压，方可卸下各接头，电机反转时间必须短暂。

7）当完成一根锚杆的注浆后，应迅速卸下注浆软管与锚杆的接头，清洗并安装另一根锚杆，然后注浆；若停泵时间较长，在对下根锚杆注浆前应放掉前段不均匀的灰浆，以免堵孔（注意：

整个注浆过程中，操作人员应密切配合，动作迅速）。

8）注浆过程中，应及时清洗接头，保证注浆过程的连续性。

9）完成整个注浆后，应及时清洗及保养泵。

2.2.2.2钢筋网防护

按设计尺寸、规格制作ф6.5钢筋网片，安装时网片与锚杆点焊连结。

铺设前先初喷岩面，钢筋网随受喷面铺设，钢筋网的喷射混凝土保护层厚度不小于2cm。

喷射时，为确保网片与岩壁面喷射密实，喷头要稍微倾斜

2.2.2.3喷射混凝土防护

在喷射混凝土前，清除工作面松动石块、岩粉及灰尘，检查开挖断面，湿润岩面。

按湿喷混凝土工艺施工，施工机械采用国内TK-961型湿喷机进行喷射。

混凝土料在拌和站拌制，采用汽车运输至工作面。

2.2.2.4截水沟、洞口排水沟

截水沟设置在边仰坡开挖线5m以外，采用人工开挖，堆土靠近线路一侧，夯打密实。

要求沟槽沟底平顺、顺应山势，与山下排水系统顺接。

洞口排水沟按设计位置设置，人工挖槽。

经验槽后，即浆砌片石沟体。

砂浆用砂浆机拌合，砂浆按配合比计量下料，人工挑抬上山，在砌筑现场铺铁皮垫料，使用时再次翻拌砂浆几次。

2.2.2.5挂网喷播植草

坡面成形后，应及早安排植草防护。

首先施工固定锚杆，然后将纤维植生带固定在岩面上，再将网固定在锚杆上，最后喷两层喷植混合料。

喷播植草拟雇请专业绿化队伍施工，施工后有专人每天几次洒水，保持潮湿状态。

2.3套拱和管棚

2.3.1洞口边仰坡开挖到位后，首先进行预埋导向钢管部分套拱施工，套拱模筑砼采用钢拱架环形支撑体系，铺设木模板做内外模，汽车泵送商品砼，人工振捣浇筑；而后进行钻孔、顶管、安装钢筋笼和注浆作业，管棚完工后再进行墙部套拱的施工。

2.3.2套拱

1）拱部开挖、支护：

严格按设计尺寸、边仰坡坡度进行开挖。

开挖断面如下图示：

中央预留核心土作为套拱、管棚施工作业平台，同时可作为成洞掌子面临时稳定体。

然后两侧拉槽，拉槽深度到规定标高。

采用人工配合机械进行开挖，严格控制底部标高，预留30cm人工开挖，严禁超挖回填。

达到设计标高后，触探法检测地基承载力，要求达到550Kpa的设计要求，如果达不到设计承载力要求，则申请变更采取加固地基措施。

在开挖过程中必须由上至下据围岩稳定情况、开挖高度、作业平台分部对边、仰坡进行锚杆、挂网、喷砼支护。

锚杆间距1.2m，呈梅花形布置，喷砼厚度10cm。

2）型钢钢架：

套拱内设四榀型钢钢架，钢架严格按设计图尺寸加工试拼，用L=2.5m的砂浆锚杆固定拱架，安装就位后进行尺寸、垂直度检查，合格后方可进行每榀间联接钢筋焊接，同时预留与后期进洞施工支护钢架的联接钢筋。

预留套管（￠127钢管）预埋件严格按设计图（如下图示）预埋施作，与钢架焊接稳定牢固，严格控制套管方向及仰角。

3）拱架模板：

制作同套拱弧度的4榀I20b型钢拱架作为环形支撑体系，环向铺设木板作底模（内模）。

竖向在支撑钢拱架上焊接φ22钢筋穿透模板仓用于固定顶模（外模）。

安装时拱架脚用方木（15×15cm）或木板（5cm）调平。

内、外模板采用木模板，板宽10cm，厚度为3cm，拱架内外侧支撑采用钢管及方木加固。

完毕后对其尺寸、标高进行检查。

如下图示：

4）砼施工：

套拱砼采用商品砼，砼必须严格按配合比进行配料，坍落度符合规范要求，泵送入仓，两侧水平、对称、分层（0.2~0.3m）浇注，人工振捣密实，外模随着砼浇筑高度升高逐层铺筑固定，砼施工完毕后用麻袋覆盖并洒水养生。

5）在管棚注浆施工完毕3~5天达到一定强度后方可进行墙部开挖、支护，为了增加开挖时套拱拱部砼的稳定，开挖采用单侧施工，拱顶采用型钢或圆木进行临时支撑，一侧砼浇筑完毕后达到90%以上强度后再施工另一侧，施工工艺和流程与拱部施工相同。

施工时墙部型钢必须与拱部型钢钢架预留的螺栓连接牢固，使整榀钢架形成整体，并使用膨胀砼，与先期拱部砼密切凝结，确保套拱的整体稳定性。

2.3.3管棚

套拱砼达到初期强度后开始进行管棚施工，管棚设计为三车道51根（四车道73根）φ108×6mm钢管，仰角δ=2°间隔@=45cm；管棚长度均为27m，为使接头错开大于1m，钢管节段由4、5、6m三种长度组成，组合形式为4m×3+5m×3、4m×4+6m+5m及5m×3+6m×2三种。

管棚注浆设计为水泥浆液，采用P.042.5R普通硅酸盐水泥，水灰比1：

0.75～1：

1，注浆初始压力0.5～1.0MPa，终压1.0～1.5MPa。

管棚施工主要由钻孔、顶管注浆两大工序组成。

管棚施工工艺框图如下：

有

无

无

NO

2.3.3.1钻孔

1）钻孔施工采用套拱预留导向管导引、地质钻机（钻头115mm）钻进的施工工艺。

工艺流程为：

钻机就位→对孔→调整仰角→钻孔。

钻孔施工操作要点为：

2）机械就位固定后，由现场技术员及测量工准确对孔，并按照设计外插角进行调整；钻杆分次接杆。

3）钻机开孔时钻速宜低，钻深20厘米后转入正常钻速；第一节钻杆钻入岩层尾部剩余20~30厘米时钻进停止，用两把管钳人工卡紧钻杆（注意不得卡丝扣），钻机低速反转，脱开钻杆，钻机沿导轨退回原位，人工装入第二根钻杆，钻机低速送至第一根钻杆尾部，方向对准后连接成一体。

4）钻孔时随着孔深的增长，需要对回转扭矩、冲击力及推力进行控制和协调，尤其推力要严格控制，不能过大；

5）为了确保钻杆接头有足够的强度、刚度和韧性，钻杆联结套应与钻杆同材质，两端加工成内螺扣（钻杆首尾端外螺扣）。

为防止钻杆在推力和振动力的双重作用下，上下颤动，导致钻孔不直，钻孔时，应把扶直器套在钻杆上，随钻杆钻进向前平移。

6）换钻杆时，要注意检查钻杆有无损伤，中心吹风孔是否畅通等，不符合要求的应及时更换以确保正常作业；

7）引导孔直径应比棚管外径大，采用φ127无缝钢管,钻孔孔深要大于管长0.5m以上；钻孔达到要求深度后，按同样方法拆卸钻杆。

2.3.3.2顶管注浆

1）钻孔形成后应立即进行顶管，避免塌孔。

顶管是利用钻机的冲击和推力（顶进棚管时钻机不使用回转压力，不产生扭矩）将安有工作管头的棚管沿引导孔顶进，逐段接长棚管，直至孔底。

工艺流程为：

机械就位（偏离孔位30㎝）→钢管上安装顶进联结套→顶管棚管→管内注浆。

2）管棚采用φ108×6mm无缝钢管制作管件（如下图示），除留在套拱内部分外，余长烧制花眼作为出浆孔，尾部钢管（即第一节钢管）的前端，可做为锥型，方便日后容易轻轻打进入岩土层内固定。

头部钢管离管末终端约20cm处，内置半密封金属隔板，避免在灌浆时，浆液从管终端冒出及内压顶出钢管。

钢管节长分4、5、6m三种，接长时先将第一节钢管顶入钻好的孔内，再逐根连接，相邻孔管节在连接时采用不同组合方式，以使接头错开。

事先加工好各管节接头上的丝扣，便于连接。

3）接长管件应满足管棚受力要求，相邻管的接头应前后错开不少于1m，同截面上的接头数不得大于50%，避免接头在同一截面形成应力集中；

4）顶管作业：

先将钢管安放在套管口上，电动钻机要侧对引导孔，低速推进带上管帽的钢管，控制推进压力；

5）接管：

当第一根钢管推进孔内，孔外剩余30～40厘米时，开动退回钻机扶正器，人工装上第二节钢管，安装顶进管帽，钻机缓慢、低速前进对准管帽顶紧，再以推进压力低速顶进钢管。

根据管棚设计长度，按同样方法继续接长、顶进钢管。

6）制作、顶入钢筋笼：

以节段长4cm的φ45×5mm无缝钢管间隔150cm作为固定环，焊接φ16钢筋3根制成钢筋笼（如下图示），长度同管棚。

再以顶管的方法顶钢筋笼入管棚管。

7）管棚管注浆：

设计为了加强管棚的刚度和强度，要求进行注浆，即按设计将管棚钢管全部打好后，用风吹净或用水冲净钢管内残碴，然后进行注浆，注浆由两侧底部对称向拱部合拢，严禁单侧注浆施工完毕后再施工另一侧。

注浆前，先将钢管口外径与孔口周边的缝隙用水泥砂浆密封，注意预留止浆筏孔和出气孔，注浆时，使钢管与孔壁的环形空隙内的空气容易从通气孔排出。

注浆采用高压注浆机注浆，浆液配置为水泥浆液，其水灰比控制在1：

0.75～1：

1。

初压力为0.5~1.0MPa，终压力为1.0~1.5MPa，具体由试验确定具体数值，往管口注浆直至浆液由通气口冒出为止。

2.4洞口加强段V级围岩开挖

2.4.1V级围岩支护参数设计表：

级别

超前支护

初期支护