隧道工程专项施工方案.docx

1、隧道工程专项施工方案隧道工程专项施工方案沈家山隧道工程专项施工方案1工程概况沈家山隧道左线起讫桩号ZK9+410ZK10+935，右线起讫桩号K9+390 K10+878，左线长1525m，右线长1488m，为分离式长隧道。该隧道主洞建筑限界为：210.25米，净高7.15米，限界高度5.0米；停车带建筑限界为：213米，净高7.72米，限界高度5.0米；车行横通道建筑限界为：宽4.5米，净高6.0米，限界高度5.0米；车行横通道建筑限界为：宽2.5米，净高2.5米。左洞出口洞门采用环框式洞门，右洞出口洞门采用单压端墙式洞门。沈家山隧道围岩情况如下表：沈家山隧道围岩类别划分情况表位置桩号长度（

2、m）围岩级别左线ZK9+410ZK9+900490级左线ZK9+900ZK9+950ZK10+170ZK10+80050630级左线ZK9+950ZK10+170ZK10+800ZK10+935220135级右线K9+390K9+950560级右线K9+950K9+982K10+150K10+76032610级右线K9+982K10+150K10+760K10+878168118级沈家山隧道衬砌段落长度汇总表序号衬砌类型左线长度（m）右线长度（m）辅助工程措施类型及长度1路堑式明洞82偏压明洞123偏4弱675630米180大管棚，93米42超前单层注浆小导管5加强160158318米42超前

3、双层注浆小导管615090240米42超前单层注浆小导管75705771147米22超前药卷锚杆8平5050米22超前药卷锚杆944051510停40408米22超前药卷锚杆11停404080米22超前药卷锚杆12车34.7334.7313车34.6434.6414人303015人3030隧址区位于四川省西北部边缘，跨川、甘两省毗邻中低山地带，测区微地貌形态为构造剥蚀中低山窄谷地貌。沿隧道轴线横向季节性冲沟发育，长年性溪流较发育。区内地形总体呈西高东低之势。隧道位于青川县介于木鱼文武村一组与沙洲镇三堆村之间，隧道进口位于三堆村歇台子南侧李家沟右侧一岩质陡崖之上。出口段为一岩土质单向斜坡，植被不

4、甚发育，多为杂草，有少量青杠树及橄榄树，洞身段相对较发育。沈家山隧道平面布置左右线为测量线间距约为30米的并行线，出口左右线均位于直线上。隧道左线纵坡为-2.35%/890m/-2.9%/635m，右线纵坡为-2.35%/1488m。隧道主要工程量：洞口及洞身开挖29.79万m3，各类锚杆17.48万m、砼15.25万m3，各级钢筋1291.453T，格栅钢架1288榀，工字钢钢架1108榀，108大管棚1080m，42注浆小导管41948m等。2施工准备2.1 清理场地将图纸所示在红线范围内的树木、灌木丛、杂草等地表覆盖物均应在施工前进行砍伐，运到施工范围外的弃土场，并妥善处理。将原地面以下

5、1030cm的草皮、表土予以清除，并堆放在弃土场内 。2.2 场地布置由于沈家山隧道为G3和G4标段分别从进口和出口两端进行掘进，我段准备左右线同时动工，两个施工作业面。在K10+878出口外侧设置空压机房和配电房，混凝土拌和楼、水泥库房、堆料场、钢筋加工场及隧道施工队住宿区均设在隧道出口的天川沟红线外临时用地范围内，并及时其硬化，计划储备500t水泥、碎石1200m 2、砂800m2，安装两台JS500搅拌机。弃土场设在K11+250左侧天川沟处，具体布置见隧道出口场地平面布置图。2.3 施工用电、用水隧道用电直接从业主提供的供电线路下杆到工地，计划设置2000KVA的变压器，同时配备2台2

6、50KW柴油发电机供前期使用和后期备用。首先调查水源、水质，高位水池设在隧道出口顶面附近，确保水压不低于0.3MPa，水池储备量计划150立方米，同时做好防渗漏以及防沉淀物阻塞出水管，水池高度设立高于最高工作面30米以上。采用附近泉水和冲沟溪流，先在水源附近修建水池，用高扬程水泵抽入高位水池中 。2.4洞内施工辅助设施布置（1）洞内施工排水主洞开挖时在隧道两侧开挖排水沟，直接排出洞外路基边沟，洞外施工排水为开挖边、仰坡截水沟，直接将水排出路基外。（2）洞内施工用电采用三相四线系统供电，电线全部为绝缘电线，路固定于成洞地段边墙上部，为了维持正常电压，采用高压电进洞，成洞地段一侧每隔一定距离在避车

7、洞室设移动变压器调压。洞内施工照明:洞内施工照明线路的电压，按下述要求设置：成洞地段，额定电压为220V，瓦斯地段不得超过110v，作业地段额定电压为36V。运输道路照明在未成洞地段每隔6米设挂灯，成洞地段每隔10米设100W白炽灯。电力线路悬挂于指定高度和位置处。瓦斯地段均应实行专用变压器、专用开关、专用线路供电、风电闭锁、瓦斯电闭锁装置。（3）通风、防尘、防有害气体及管线布置本隧道独头掘进长，选用轴流式通风机，风机安设在距洞口不小于12米处，高度距隧底4m，边墙上设1500mm软风管，送风口距隧道开挖工作面不大于15m，以保证通风效果。瓦斯地段应采用抗静电、阻燃的风管，风管口到开挖工作面的

8、距离应小于5m，风管百米漏风率不应大于2%。洞内爆破后和机械作业过程中，会产生对人体有害气体物质，施工时将通过通风排烟和水幕降尘等措施来减少洞内污染， 洞内三管二线悬挂在边墙上，线型整齐，符合安全要求。2.5 机械设备及人员安排（1）2台挖掘机，2台ZL-50C侧翻装载机，其它设备详见进场设备一览表：机械设备单位数量备注L-50C装载机台2挖掘机台28t自卸汽车辆10砼搅拌运输车辆4砼输送泵台2JS500搅拌机套2空压机（20m3/min）台4轴流式通风机台2自制衬砌台车（12m）台2潜孔钻套2风钻套14注浆机台2电焊机台2断筋机台26m3/h湿喷机台43地质调查隧道施工前，先采用TSP系统和

9、雷达探测地质情况，并辅以超前水平地质钻验证。根据超前地质预报和探孔的出水情况，综合判定围岩情况、不良地质位置、规模，初步确定支护方案。4施工测量4.1 导线测量由于该隧道较长，设计院交桩后，施工测量做专门的精密导线控制网，在进出口附近各增设导线点，定期复核。洞口投点设置时，后视方向长度不宜小于300米。隧道开挖后，洞内投点设置时，尽量沿路线中线布设，导线边长不宜短于200米，曲线段不宜短于70米，无闭合条件的单导线应进行二组独立观测，相互校核。4. 2水准测量在隧道进出口各增设水准点，经复测将水准点引至洞口，进行高程控制，按四等水准测量精度控制。洞内水准路线由洞口高程控制点向洞内部设，按200

10、米间距控制，洞内施工用的临时水准点每100米设立一个临时水准点，并定期复核。4. 3 贯通误差的测定及调整本隧道采用中线法测量，由测量的相向两方向分别向贯通面延伸，取一临时点，量出两点的横向和纵向距离，得出隧道的实际贯通误差，由曲线的两端向贯通面按长度比例调整中线，进行高程贯通误差调整时，贯通点附近的水准点高程，采用由进出口分别引测的高程平均值作为调整后的高程。5工程进度计划隧道计划总工期26个月。计划开工时间为2009年9月1日（具体开工时间以开工令为准，竣工时间以此内推），竣工交验时间为2011年10月31日。各分部工程具体进度计划如下：1.施工准备（包括施工便道）：2009年8月1日20

11、09年8月31日。2.洞口拉槽及边、仰坡：2009年9月1日2009年10月15日，1.5个月。3.洞身开挖及初期支护：2009年10月15日2011年4月30日，19.5个月。4.洞身衬砌： 2009年12月1日2011年5月31日，18个月。5.洞内水沟及路面：2011年3月1日2011年8月31日，6个月。6.明洞回填及洞门：2011年7月1日2011年7月31日，1个月。7.洞内装饰等附属设施：2011年7月1日2011年8月31日，2个月。8.收尾及竣工交验：2011年9月1日2011年10月31日，2个月。6明洞及洞口段施工6.1边、仰坡施工施工顺序：测量截水沟明洞、边仰坡开挖边仰

12、坡防护明洞、边仰坡施工前，先进行测量放样，放出明洞边仰坡坡顶线，截水沟位置，先施工坡顶截水沟，然后，按设计坡度从上向下分层开挖，分层依设计施工边仰坡防护，在开挖过程当中尽量避免对边、仰坡的的扰动及减少边仰坡的裸露时间，严禁盲目大挖大刷。土方用挖掘机开挖，人工配合刷坡，软石用风钻打眼，小型松动爆破，8t自卸车运渣。开挖时边坡坡度不陡于设计坡度。开挖过程中，派专人仔细调查开挖坡面稳定情况，发现问题及时对边仰坡进行加固处理，若边仰坡面稳定情况较差时，可采用边开挖边支护方案。同时做好地下设备的调查和勘察工作，在边仰坡适当位置设置位移、沉降量测点，加强边仰坡稳定性观测。隧道断面范围以外的仰坡及边坡采用挂

13、网、锚喷C20砼护坡。隧道断面以内部分保留核心土，主洞开挖时再挖除核心土，边仰坡喷锚结束后，施工主洞超前支护。6.2 边、仰坡防护施工方案（1）C20喷射砼喷射砼采用6m3/h湿喷机，湿喷料由洞外拌和楼集中拌料，运料车运到工作面。喷砼：喷射砼前，用高压风将岩面粉尘和杂物进行清理，喷射作业应分段、分片自下而上顺序进行。施工技术措施及注意事项a原材料杂质含量不超标，砂、石料、水泥、水的计量误差2%，速凝剂、减水剂等外加剂的计量误差0.5%。b设置控制喷砼厚度的标志。喷射前处理危石，检查开挖断面净空尺寸是否欠挖。c采用自动计量拌合楼拌制砼，经试验坍落度满足要求后方可施喷。d用高压风吹净岩面。e喷嘴与

14、岩面垂直，距喷射面0.61.2m。f掌握好风压，减少回弹，喷射压力0.10.15MPa。g施工中经常检查出料弯头、输料管和管路接头，处理故障时断电、停风、发现堵管时立即停风关机。（2） 锚杆施工本隧道洞口采用22普通砂浆锚杆，L=3m，间排距150cm，交错布置。施工顺序：锚杆孔定位钻孔注砂浆锚杆安装孔口封闭a利用测量方法依设计定出锚杆孔位并作标记，风钻钻孔，孔的方向尽量与岩层层面垂直，孔深应略大于设计值。b钻孔完成后检查孔深、有无塌孔。如塌孔严重，则需另行钻孔，原孔用0.5：1的浓浆填塞密实。c检查合格后用高压水将孔内岩屑冲洗干净。d将注浆管插至距孔底510cm，随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出

15、，随即迅速将杆体插入，用快凝砂浆或锚固剂封好杆体与孔壁之间的空隙。施工技术措施：a开挖初喷后尽快施作锚杆，然后复喷。b严格依设计加工锚杆，使用前锚杆杆体除锈除油。c锚杆布置形式符合设计要求，按要求定出锚杆位置，锚杆间距离允许误差50mm。锚杆注浆浆液比符合设计要求，锚杆杆体露出岩面长度不大于喷层厚度。确保孔内砂浆饱满。锚杆垫板与孔口砼密贴。d锚杆安设后不得随意敲击，其端部3天内不得悬挂重物。（3）钢筋网施工洞口支护钢筋网采用8钢筋，网格间距为3030cm。施工方法：预先加工成9090cm或120120cm的大片，锚杆施作好后进行钢筋网的铺装，钢筋网应随高就底紧帖初喷面， 用冲击孔打浅孔埋膨胀螺

16、栓，钢筋网固定于螺栓上，并于锚杆尾部焊接。施工技术措施a钢筋网安装一定要稳固，喷砼时不得晃动。b生锈的钢筋必须按要求进行除锈。c钢筋网按单层施工，局部围岩稳定性差处可设双层网。6.3 明洞及洞门施工明洞段土石方开挖至上台阶标高，预留主洞核心土，待主洞管棚或超前小导管施工完后，再进行明洞段的施工。施工内容主要包括：明洞段仰拱，边墙基础、拱墙衬砌、洞门、防排水、拱背回填、坡面防护等。仰拱及下边墙基础砼采用组合钢模板人工立模浇筑。边墙及拱部砼施工，半幅采用12m长整体液压钢模台车做内模，半幅搭满堂支架，外模采用组合钢模板。首先施工明洞仰拱，边墙基础钢筋砼，待混凝土达到强度要求后，拆模并进行施工缝凿毛

17、，同时绑扎明洞结构钢筋，然后施工上部边墙及拱部钢筋混凝土。混凝土由两侧对称灌注。钢筋在洞外加工场下料成型、现场绑扎，混凝土由拌和楼生产，并经输送泵直接输送入模，插入式振捣器及附着式振捣器振捣密实，拱墙混凝土一次整体浇筑成型。明洞衬砌混凝土浇筑完成后拱部混凝土达到设计强度的70%以上，方可拆除内模板及拱架。待混凝土强度达到设计要求后，拱墙被按设计要求完成防、排水层。然后回填M5浆砌片石，填成台阶状，回填土石，到设计标高后再施作坡面防护工程和明洞截、排水设施。6.4. 洞口段施工广元端覆盖层较薄，采用超前管棚加强支护。管棚施工前先施作套拱，拱厚0.5米，宽1.0米。在洞口开挖后，首先在拱墙起拱线处

18、施工M10浆砌片石基础，安装2榀I18工字钢拱架，2榀拱架之间用25纵向连接筋联接，环向间距1.0米，在出口拱顶范围以外20cm环向安设127孔口管，长1米，环向间距40cm，并焊在拱架上，浇筑50cm厚的C25砼形成假拟洞门。通过孔口管施工管棚。施工顺序：超前管棚注浆开挖出渣初喷砼封闭岩面药卷砂浆锚杆钢筋网安装拱架复喷至设计厚度进入下一循环施工方法：上台阶采用环形开挖预留核心土，上台阶拱墙支护后，上台阶核心土以及下台阶一起开挖。1086超前管棚，环向间距为40cm，管长15米。通过注浆对洞口段范围的岩体进行固结，以提高洞口岩体的稳定性。在台阶开挖轮后初喷5cm防腐砼封闭岩面，贴壁安装型钢拱架

19、，喷砼至24cm厚，然后开挖进洞。具体措施如下：（1）制定实施细则并进行技术交底。（2）洞口段施工尽量避开雨天，如确需在雨天施工采取以下措施：a工地进行防洪检查，完善排水设施，保持排水系统畅通。b指定专人巡查坡顶临时排水沟，发现积水或水沟阻塞的地方，及时疏通排水。c加强与气象部门联系，时刻注意天气变化。（3）做好边仰坡外的截水沟、洞口排水沟。在洞口低洼积水处设集水井及抽水机，准备一定数量的砂袋防洪物资等。（4）做好量测监控，观测洞口地表下沉、拱顶下沉及净空水平收敛位移情况。7 洞身段开挖施工根据本隧道设计结构形式，围岩特性及围岩特点，本隧道主洞（停型、浅型除外）开挖采用台阶法开挖施工，上台阶高

20、度5米，上台阶掌子面稳定性差时留核心土环形开挖，开挖后及时支护上台阶拱墙，左右洞错开30米施工。主洞上台阶进尺4050米时，开挖下台阶，支护边墙，施做仰拱并及时回填，尽快封闭成环。级围岩紧急停车带段采用上、下台阶分左、右侧开挖，开挖顺序：上台阶左侧开挖左侧拱墙支护、右侧临时支护上台阶右侧开挖右侧拱墙支护下台阶左侧开挖左边墙支护下台阶右侧开挖右边墙支护，施做仰拱并及时回填，封闭成环。车行横通道采用全断面开挖，开挖后及时支护。根据隧道穿越区工程地质条件，上、下台阶采用人工钻眼，上、下台阶分别爆破。7.1 洞身开挖施工施工顺序：超前支护注浆测量上、下部打眼装药上、下部分段爆破通风、找顶初喷砼封闭岩面

21、出渣药卷砂浆锚杆立拱架、挂钢筋网复喷至设计厚度下一循环。施工方法：上、下台阶采用人工手持风钻钻孔， ZL-50C装载机装渣，8t自卸汽车出渣。围岩较差时循环进尺控制在1.0m。根据监控量测结果及时调整台阶长度，初期支护紧跟开挖工作面。加强围岩监控量测，以观察拱顶下沉和拱脚收敛情况，若变形速率突然增大，应立即停止开挖工作，查明原因，及时采取补强支护措施。施工技术措施a严格按钻爆设计进行布眼、装药。b周边眼采用不耦合间隔装药，将炸药分段绑在竹片上。c各部位钻眼一定要定人司钻，控制好炮眼方向，禁止打残眼。d严格控制超、欠挖，拱墙角以上1米内“严禁欠挖”e遵循“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、少扰动、

22、及时支护、勤量测、紧封闭”的施工原则，加强监控量测、数据处理和信息反馈，做到信息化施工。f做好洞内临时排水沟，禁止有坑洼积水浸泡边墙。7.2 钻爆设计及作业1 设计原则本隧道采用光面爆破。根据地质条件、开挖断面、开挖进尺、爆破器材等条件编制爆破设计。钻爆参数是一动态的参数，应根据围岩变化及时调整，进行动态管理。a根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线，辅助炮眼交错均匀布置，周边眼与辅助眼眼底在同一垂直面上，掏槽眼加深15cm。b严格控制周边眼的装药量，采用间隔装药，使药量沿炮眼均匀分布。c选用低密度、低爆速、低猛度的炸药乳化炸药。塑料导爆管采用导爆索起爆。d局部开挖，采用浅眼爆破。

23、2 钻爆参数的选择通过爆破试验确定爆破参数，试验时参照下表光面爆破参数表。光面爆破参数表岩石种类饱和单轴抗压极限强度Rb(MPa)装药不偶合系数D周边眼间距E（cm）周边眼最小抵抗线V（cm）相对距E/V周边眼装药参数（kg/m）硬 岩601.251.5557070850.81.00.300.35中硬岩30601.52.0456060750.81.00.200.30软 岩302.02.5305040600.50.80.070.153 掏槽方式采用中空直眼或斜眼掏槽。直眼掏槽操作较简单，钻孔方向易掌握；当石质较硬时，考虑采用斜眼掏槽，以便减少钻眼数量。4 装药结构及堵塞方式a装药结构：周边眼采用

24、小直径药卷间隔装药，岩石很软时采用导爆索。其余炮眼采用集中装药。b堵塞方式：所有装药炮眼用炮泥堵塞，周边眼堵塞长度不小于26cm。采用预裂爆破法时，应从药包顶端起堵塞，不得只在眼口堵塞。5 爆破效果监测a 超欠挖检查。b开挖轮廓是否圆顺，开挖面是否平整检查。c 爆破进尺是否达到爆破设计要求。d爆出石渣块是否适合装渣要求。e两次爆破衔接台阶不大于15cm。6 爆破设计优化每次爆破后检查爆破效果，分析原因及时修正爆破参数，提高爆破效果，改善技术经济指标。a根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况，修正眼距、用药量，特别是周边眼。b根据爆破后石渣的块度修正参数。石渣块度小，说明辅助眼布置偏密，块度大说明炮

25、眼偏疏，用药量过大。c根据爆破振速检测，调整单段起爆炸药量及雷管段数。d根据开挖面凹秃情况修正钻眼深度，爆破眼眼底基本上落在同一断面上。7.3瓦斯地段爆破作业（本段内设计地质资料无瓦斯）瓦斯作业区必须采用电力起爆，严禁反向装药。在岩层内爆破，炮眼深度不足0.9m时，装药长度不得大于炮眼深度的1/2；炮眼深度为0.9m以上时，装药长度不得大于炮眼深度的2/3，所有炮眼的剩余部分应用炮泥封堵。8 施工支护本隧道根据围岩特性和隧道结构型式，采用复合式支护。施工工序：先施作超前支护开挖初喷安设系统锚杆挂钢筋网立拱架复喷至设计厚度8.1喷射混凝土，拱墙采用C20喷射防腐蚀砼。施工工序：清理岩面初喷混凝土

26、挂钢筋网等复喷至设计厚度施工方法：（1）喷射砼采用6m3/h湿喷机，湿喷料由洞外拌和楼集中拌料，运料车运到工作面。（2）喷砼：喷射砼前，用高压风将岩面粉尘和杂物进行清理，喷射作业应分段、分片、由两侧拱脚自下而上顺序进行。初喷厚度不小于46cm。型钢拱架安装好后进行复喷砼作业，喷至设计厚度。（3）施工技术措施及注意事项a原材料杂质含量不超标，砂、石料、水泥、水的计量误差2%，速凝剂、减水剂、防腐剂等外加剂的计量误差0.5%。b设置控制喷砼厚度的标志。喷射前处理危石，检查开挖断面净空尺寸是否欠挖。c采用自动计量拌合楼拌制砼，经试验坍落度满足要求后方可施喷。d用高压风吹净岩面。e喷嘴与岩面垂直，距喷

27、射面0.61.2m。f掌握好风压，减少回弹，喷射压力0.10.15MPa。g施工中经常检查出料弯头、输料管和管路接头，处理故障时断电、停风、发现堵管时立即停风关机。8.2 锚杆施工本隧道系统锚杆为22药卷锚杆（加强型衬砌L=3.5m，环纵间距均为8050cm ；浅型衬砌L=3.5m，环纵间距均为8070cm；浅（C2）型衬砌L=3.5m，环纵间距均为8060cm；浅（H）型衬砌L=3.5m，环纵间距均为8060cm；型衬砌L=3.0m，环纵间距均为100100cm；停型衬砌L=3.5m，环纵间距均为10080cm；车型衬砌L=2.5m，环纵间距均为120100cm；人型衬砌L=2.0m，环纵间

28、距均为120120cm。），锁脚锚杆采用25药卷锚杆。施工顺序：锚杆孔定位钻孔注浆锚杆安装孔口封堵a利用测量方法依设计定出锚杆孔位并作标记，风钻钻孔，孔的方向尽量与岩面垂直，孔深应略大于设计值。b钻孔完成后检查孔深、有无塌孔。如塌孔严重，则需另行钻孔，原孔用0.5：1的浓浆填塞密实。c检查合格后用高压水将孔内岩屑冲洗干净。d按配合比灌注早强水泥砂浆， 注浆时将注浆管伸入锚杆孔底部，边注浆边拔管，保证孔内浆液饱满。e装入锚杆，在砂浆强度达到5MPa后装上垫板并拧紧螺帽。（3）施工技术措施：a开挖初喷后尽快施作锚杆，然后复喷。b严格依设计加工锚杆，使用前锚杆杆体除锈除油。c锚杆布置形式符合设计要求

29、，按要求定出锚杆位置，锚杆间距离允许误差50mm。锚杆注浆浆液比符合设计要求，锚杆杆体露出岩面长度不大于喷层厚度。确保孔内浆液饱满。锚杆垫板与孔口砼密贴。g锚杆安设后不得随意敲击，其端部3天内不得悬挂重物。8.3 钢筋网施工本隧道初期支护钢筋网采用8钢筋，加强型衬砌、浅型衬砌、浅（C2）型衬砌、浅（H）型衬砌及停型衬砌网格间距为2020cm，型衬砌和车型衬砌网格间距为2525cm。施工方法：预先在洞外加工成11m或1.21.2m的大片，锚杆施作好后进行钢筋网的铺装，钢筋网应随高就底紧帖初喷面， 用冲击孔打浅孔埋膨胀螺栓，钢筋网固定于螺栓上，并于锚杆尾部焊接。施工技术措施a钢筋网安装一定要稳固，喷砼时不得晃动。b生锈的钢筋必须按要求进行除锈。c钢筋网按单层施工，局部围岩稳定性差处可设双层网。8.4 拱架安装I、加强型衬砌、浅型衬砌、浅（C2）型衬砌、浅（H）型衬砌及停型衬砌段设计初期支护采用I18型工字钢拱架加强，型衬砌段设计初期支护采用钢筋格栅钢架。加强型间距为50cm/榀；浅型间距为70cm/榀；浅（C2）、浅（H）型间距为60cm/榀；停型间距为80cm/榀；型间距为100cm/榀。施工顺序：初喷拱架制作安装纵向连接钢筋加固锁脚锚杆喷砼（1）钢拱