隧道工程施工方案87917.docx

1、隧道工程施工方案87917XXX工程隧道工程施工方案编制： 审核： 审批： XXX有限公司XXX工程项目部二一三年二月第一章 工程概况1.1隧道简介隧道位于XXX，设计为双向六车道的上下行分离式隧道。隧道大致沿东西向展布，横穿山丘，山顶最高处海拔1049m，隧道最大埋深约162m。左右幅间最小净距为16.5m，属于小净距隧道。左洞：ZK1+220ZK1+900，长680米；右洞：YK1+220YK1+900，长680米，属于中长隧道。1.2区域地质与水文地质隧道位于XXXXXX，为低中山溶蚀地貌，坡面植被一般发育，多为灌木林。隧道表面多见基岩出露，覆土较薄。隧道轴线通过处最高海拔约1049m，

2、最大相对高差约162.6m。隧道区内岩石节理裂隙发育，溶沟石芽发育。地质构造简单，无区域性断裂带褶皱带经过，呈单斜地层。根据区域地质图及现场调查，岩层产状为N11W/16NE。主要不良地质现象为岩溶。路线通过地层三叠系中统关岭组，以白云岩为主，岩溶多以覆盖型溶沟、溶槽及充填溶洞为主，岩溶中等至强烈发育，对工程影响较大；顶部附近共发育3个较大溶洞及落水洞：K1+620右侧20米，洞口呈长方形状，高度35米，宽810米，洞内深度约25米，洞内有滴水现象，洞口外植被灌木林发育，对隧道影响较大；K1+550右75米处地表，洞径10米左右，深不见底，未见地下水，洞口小灌木发育，对隧道有一定影响；K1+4

3、40右120米处地表，洞径12米，可见深度23米，底部为粘土充填，草皮及小灌木发育，对隧道影响小。勘查区属亚热带季风气候华中湿润区，热量丰富、雨量充沛，无霜期长，年均温14C左右，年积温45745609C，无霜期245278天。年均降水量10331220毫米。区域内河流属珠江水系。主要河流有XXX河、石板河流经工程区，另有多处水塘水及沟水发育，公路与XXX河近垂直相交，与石板河两次相交。工程区地表水较发育，XXX河、石板河流经工程区，有多处水塘水和冲沟水，地表水季节变化性大。根据勘察区地质构造、地貌特点、含水层组、地下水覆存条件和动力特征，考虑水文、气象等因素，区内地下水类型可分为松散岩类孔隙

4、水和碎屑岩类裂隙水。1.3隧道平面及纵断面设计1.3.1平面XXX隧道左洞ZK1+220ZK1+900全段位于直线段内，无超高。XXX隧道右洞YK1+220YK1+900全段位于直线段内，无超高。1.3.2纵断面XXX隧道左洞纵坡采用单向坡形式，上坡+1.5。市区端洞口设计高程为881.26m，火车站端洞口设计高程为893.08m。XXX隧道右洞纵坡采用单向坡形式，上坡+1.5。市区端洞口设计高程为881.26m，火车站端洞口设计高程为893.08m。1.4隧道横断面设计隧道内轮廓断面为三心圆，内空考虑了侧墙预留装修层10cm，拱部考虑了施工误差5cm。设计隧道建筑限界为净宽13.0米，横断面

5、组成为：0.5m（左侧检修道）+0.5m（左侧侧向宽度）+3. 5m3（行车道）+0.5m（右侧侧向宽度）+1.0m（右侧检修道），限界净高为5.0米。双侧设检修道，内轮廓考虑对结构受力有利及便于施工和模板台车的制作，补砌断面内轮廓采用三心圆,隧道净高7.8米。隧道横断面采用锚喷支护复合模注砼衬砌，内夹防排水层。路面采用单面横坡，坡度2.0，路面设单侧路面边沟及双侧排水盲沟。横断面行车方向左、右侧检修道、人行道沟槽下设强、弱电缆等管线槽，尺寸分别为深60cm宽45cm、深65cm宽60cm。横洞及紧急停车带设置：洞内不设置行车、行人横洞及紧急停车带。1.5主要工程量隧道主要工程项目包括：隧道明

6、洞、正洞开挖、支护、衬砌、路面、洞内装饰、洞口工程、附属工程、临时工程等。各级围岩衬砌类型长度见下表：隧道名称线位洞门桩号围岩级别、衬砌类型及长度（m）S明级级合计S5aS5bS4XXX隧道左线ZK1+220+90017173140350680右线K1+220+900451451403506801.6施工平面布置施工平面布置见“第十四章”附图XXX隧道施工平面布置图。1.7临时工程1.7.1施工生产、生活设施计划设置砼拌和站、砂石料场、材料库、钢架及钢筋加工棚、变压器房及空压机房等。临时生产、生活设施布置见图XXX隧道施工平面布置图。为保证正常施工生产，在隧道进口左侧配电房旁设置一台200KW

7、备用发电机。1.7.2施工便道利用原XXX作为主要交通要道，以方便材料及设备的进场，隧道在路左侧100m左右，施工交通条件很便利。1.7.3施工用电隧道口采用高压变压器供电。在洞口配电房安装1台800KVA的变压器, 将其降为380V后，引至施工区各点。另外在变电站配置一套完整的自发电源， 构成两套完整的双回路电源，即一路外供电，一路自发电。1.7.4供风、供水在左洞和右洞洞口处设6台20m3/min电动空压机负责掘进及支护用风。高压风管在入洞内采用250无缝钢管，风压为0.8MPa。风管置于线路墙脚（左洞右侧、右洞左侧）。施工中加强管理防止漏风。洞外风管埋入地下，空压机站和水池总输出管上设总

8、闸阀，主风管每隔300m分装闸阀，在管路最低处设油水分离器，定时放出管中的积油和水。在进口右洞右侧山顶建一座100m3的高位水池，水池高出洞口拱顶50m。水源利用抽水供应。供水管敷设于高压风管同侧，铺设120无缝钢管引入隧道各用水点。支管采用长约2030m的15橡胶软管。1.8各级围岩施工参数隧道设计洞内围岩级别为V、IV两种，分为S5a、S5b、S4及明洞Sm。具体施工方法及支护参数如下表所示。序号围岩级别衬砌型式施工方法超前支护型式初期支护衬砌锚杆喷砼钢筋网拱架仰拱拱部及边墙1Sm明挖/C25钢筋砼-70cmC25钢筋砼-70cm2VS5a侧壁导坑法89管棚-35m,42导管-4（6）m2

9、5中空注浆锚杆-4.5mC25-25cm8-双层20a-纵50cmC25钢筋砼-60cmC25钢筋砼-60cm3VS5b侧壁导坑法42导管-4（6）m25中空注浆锚杆-4.5mC25-25cm8-双层20a-纵80cmC25钢筋砼-60cmC25钢筋砼-60cm4IVS4侧壁导坑法或短台阶法42导管-4（6）m22砂浆锚杆-4.0mC25-22cm8-单层18-纵100cmC25钢筋砼-50cmC25钢筋砼-50cm第二章 资源配置2.1劳动力配置为确保隧道按期、优质、安全的完成施工，我们抽调专业化隧道施工队伍并对隧道工程实行专业化作业分组，抽调经验丰富、专业性强的人员参加隧道施工，配足人员、

10、设备。劳动力安排如下表:人员及组别人数工 作 内 容管理人员队长1施工现场、调度室、全面管理、组织副队长2对外协调、后勤保障工作技术主管2主管技术工作，并兼职环保测量员、实验员4配合技术主管搞好技术工作安全员2安全、质量检查调度员4洞内、洞外各工序协调掘进班钻爆工36钻孔、装药、起爆、打管棚出碴工20装碴运碴、扒碴、机械排险喷锚工18锚杆、喷砼、挂网、注浆机修工8机械维修钢筋工16格栅钢架加工、安装杂工8扒碴、物料倒运、洞内掘进辅助工作衬砌班砼拌合工6拌合砼、拌合机械维修砼输送工4运输砼、运输车保养维修、输送泵操作砼工24台车移位、立端头模、捣固、接泵管等防水工8安装透水管、引排水、铺设防水板

11、杂工8洞外物料倒运、衬砌辅助工作保障班电工2电气设备安装、维修供风、水工2高压送风、供水、通风、管路维修运输工12运料、砂、石、钢材、水泥等运输合 计1972.2机械设备配备设备选型、配套上把握“先进、适用、合理”的原则。详见下表主要施工机械表机械名称规格型号额定功率(kw)或容量(m3)或吨位(t)预计进场时间厂牌及出厂时间数量挖掘机PC2201.1m32013.3日立20112装载机ZL50C154.5Kw3.0 m3/斗2013.3柳州工程机械厂20114砼拌合设备JS50025m3/h2013.3郑州鑫宇20121砼拌合设备JS75035m3/h2013.3郑州鑫宇20121砼搅拌运输

12、车JC-6190kw、6m32013.3三一重工20122东风洒水车S8.2、8200L8.2t2013.3随州汽车改装厂20111自卸车红岩载重15T2013.3南骏、20115通风机DSF6.3/601200m3/min2013.3天津市通风机厂20112电动空压机1-22/7120Kw2013.3徐州 20126凿岩掘进台车2013.3自制、20132衬砌台车ZZ-9016m2013.620132潜孔钻机乌卡斯30100mm2013.3宣化工程机械厂20132砼输送泵HBT6075 Kw60m3/h2013.5三一重工20112自动计量砼拌和站PLD80048 m3/h2013.3郑州革

13、新20111发电机组GF92-250250kw2013.3扬州英泰20121发电机组GF92-5050kw2013.3扬州英泰20121混凝土喷射机TJK96-1141kw2013.3成都岩锋20132自吸泵JET-200L1.5KW、150L/m2013.3福安大成 20133凿岩机YZ-282.4 m3/min2013.3甘肃天水.201310锚杆注浆机MZ-12013.3成都.20132水泥砼切割机HQS65.5KW2013.3温州.20131水泥砼路面抹光机HMD8001.1KW2013.5温州.20131砼提浆整平机HZ5002013.5南京.201212.3试验仪器配备本工程的试验

14、、测量、质检仪器设备表序号仪器设备名称规格型号单位数量预计进场时间1一 、混凝土、砂浆试验检测设备2水泥标准养护箱SBY-20台12013.33砼标准养护室自建M212013.34标准砂石筛新标准300套22013.35强制式砼搅拌机50L台12013.36混凝土振动台 磁式1m2台12013.372000KN压力机YE-2000KN台12013.38600KN万能材料试验机WE-600KN台12013.39负压筛析仪FSY-150台12013.310标准稠度仪电动台12013.311雷氏沸煮箱CF-A台12013.312水泥凝结时间测定仪2KS-100台12013.313水泥胶砂流动度测定仪

15、LCY-80台12013.314水泥净浆搅拌机SJ-160B台22013.315水泥胶砂搅拌机新标准台22013.316水泥胶砂振动机GI-85B新标准台12013.317水泥强度电动抗折机DKZ-600台22013.318坍落度测定仪SG-6型套32013.319抗渗仪台12013.320砼抗折试验机DKZ-600台12013.321砼回弹仪C3-A台22013.322二、检测仪器23水准仪拓普康台12013.324全站仪科力达台12013.325弯沉仪5.4m套12013.326激光断面检测仪BJSD-2台12013.327锚杆拉拔仪ML-20台12013.328围岩收敛仪GY-85台22

16、013.329 洛氏硬度仪台12013.330锯石机台12013.331多点位移计个122013.332氏斯测定仪台12013.333超声波探测仪台12013.3第三章 总体施工方案3.1施工方案总述本隧道采用新奥法施工，V级围岩采用侧壁导坑法开挖，级围岩采用短台阶法施工。隧道施工采用型钢拱架、钢筋网片、喷锚支护的初期支护方式、洞内出碴采用无轨运输。洞内无轨运输,采用侧卸装载机装碴,自卸车运输到弃碴场弃碴。支护采用喷砼、挂网、锚杆、超前锚杆（管棚、小导管）、钢拱架等构成的组合支护体系。总体施工思路确立为：以超前地质预报为先导，施工中严格按“短进尺，弱爆破（或人工开挖），快封闭、强支护，勤量测，

17、早衬砌”的原则进行施工组织，保证隧道软弱围岩段安全施工。3.2总体施工步骤第一步：洞口刷坡、边坡防护及天沟施作；第二步：洞口套拱兼管棚导向墙施作；第三步：管棚施工；第四步：正洞开挖与初期支护；第五步：仰拱及仰拱填充； 第六步：正洞二次衬砌；第七步：明洞二次衬砌；第八步：隧道洞门施作；第九步：隧道附属工程（水沟、电缆沟）施工；第十步：洞内装修；第十一步：砼路面施工；第十二步：验收检查；第十三步：交付使用。3.3总体施工计划3.3.1XXX隧道计划2013年3月1日，2015年3月1日全部分项工程完工，总工期24个月。根据人员及机械设备配备，隧道主要控制项目工序的月平均进度指标分别如下：开挖及支护

18、：级围岩40m/月，级围岩60m/月；衬砌：150m/月。第四章 主要分项工程施工工艺及方法4.1洞口1.在明洞刷坡线以外不小于5米以外按设计施工截水沟，其上游进水口与原地面紧密衔接或略低于原地面，下游出水口与天然沟或路堑排水系统顺接。截水沟采用人工开挖, M7.5浆砌片石砌筑,截水天沟断面见截水天沟断面尺寸图。2.隧道洞口土石方开挖前，首先清除边、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，并作好洞顶地面截水沟。然后清除地表植被，按设计图纸的坡度进行施工测量，精确测设出边、仰坡开挖轮廓线。开挖直接采用挖掘机开挖，辅以人工清理，从坡顶开始自上而下进行刷坡，用

19、装载机装碴，汽车运输。3.长管棚及套拱施作详见长管棚超前支护。4.2明洞施工明洞按先墙后拱法施工，提前施作明洞仰拱，然后施工矮边墙，矮边墙施工完毕后，台车就位，绑扎明洞钢筋，外模端头封闭，灌筑混凝土。明洞施工工艺见下图隧道明洞施工工艺框图。隧道明洞施工工艺框图4.3洞身开挖以“早预报、勤量测、管超前、弱爆破、短进尺、强支护、快封闭、紧衬砌”为指导进行施工。V级围岩采用侧壁导坑法施工，IV级采用台阶法施工，级围岩采用全断面法施工。1.级围岩开挖XXX隧道级围岩地段有：左洞314m，右洞295m,共609m。级围岩开挖采用侧壁导坑法开挖。侧壁部分采用风镐开挖，人工装碴，机械出碴，自卸汽车运输。工序

20、详见“级围岩段施工方案设计图”。其作业循环时间详见“双线隧道侧壁导坑法开挖作业循环时间表”。施工要点概述侧壁法施工应遵循“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则进行，以人工开挖为主，个别地段采用人工辅以弱爆破的方式开挖，爆破时严格控制炮眼深度及装药量。 各部台阶长度控制在35m，采用人工装碴入自卸汽车运碴，运至指定弃碴场。同时作出开挖的质量评定结论。2.级围岩开挖阳明山隧道级围岩地段有：左线：350m，右线：350m，共700m。级围岩开挖设计采用侧壁导坑法进行施工，施工时可根据围岩状况和实际情况采用短台阶法或预留核心土环形开挖法施工，每次开挖进尺控制在2.53.0m左右，主要采用弱爆

21、破掘进作业，辅以微光面爆破技术控制超欠挖。级围岩台阶法钻爆设计见图隧道级围岩台阶法钻爆设计图。双线隧道侧壁导坑法开挖作业循环时间表（循环进尺1.0 m）序号工序名称时间（h）246810121416备 注1超前地质探 测超前钻孔一次钻深30m，地质雷达、红外线探水一次探测距离30m（超前地质预报项目选其一至两种），每月超前地质探测影响作业循环按1个循环计2测量放线0.53台架就位0.54超前支护4.0拱部超前小导管注浆（其作业时间分摊到每个循环里）5人工开挖4.06出碴2.0出碴和人工开挖可以同时进行7架设拱架1.08初期支护5.0合计15.0每个作业循环留0.5h作机动时间，每2天完成3个循

22、环，每月按30天计可完成45个循环，减去超前钻孔等地质探测影响的1个循环，减去4个循环用于不稳定因素影响，实际完成40个循环，实际月进尺401.0m=30m。侧壁导坑支护钢拱架的底部均设置锁脚锚杆。根据设计要求进行超前地质预报。加强现场监控量测工作，及时进行数据处理，正确指导施工。由于本施工方法把断面分为四个小部分施工，作业面相当狭小，故需特别注意施工安全，洞内设值班人员统一调度指挥。隧道洞身的开挖质量主控项目中的断面中线、高程及断面尺寸必须符合设计图纸要求。每一循环开挖后对中线、标高及断面欠挖情况用全站仪、水准仪、自动断面仪会同现场监理检查一次并作记录。3.级围岩开挖本隧道设计无级围岩地段，

23、但根据洞口现场石质、围岩层厚及设计地下水情况判别，估计洞内个别地段围岩级别有可能会达到级，故制定本节方案。级围岩采用全断面法开挖，围岩采用深孔全断面光面爆破技术，全断面开挖采用自制凿岩台车，风钻钻眼，周边眼间隔装药一次性起爆的光面爆破技术。爆破方案采用塑料导爆管非电起爆，微震光面爆破技术。级围岩全断面光面爆破炮眼布置、装药系数及各种爆破参数见全断面开挖爆破设计图，光面爆破施工工艺流程见光面爆破施工工艺流程框图。钻爆作业注意事项：钻眼前应根据钻爆设计图准确的定出各炮眼的位置。炮眼方向要与中心平行，周边眼则以5的外插角略向外扩散，掏槽眼则向内倾斜。采用毫秒雷管微差顺序起爆。除掏槽眼外，其余爆眼眼底

24、应位于同一垂直面上，如开挖面凹凸较大时，可适当调整钻眼深度及其用药量。钻眼完成后，应详细记录实际爆眼布置图，有不符合要求的爆眼应重钻，所有炮孔经检查合格后才能装药。装药前应用高压风管向爆孔内吹气清孔，将炮眼内泥浆、石屑吹洗干净，确保爆孔内无掉碴堵塞。已装药的炮眼及时用炮泥堵塞密封。爆破时，所有人员应撤至安全地点，爆破后必须待有害气体排出后方可进至开挖面工作。级围岩全断面法钻爆设计见图全断面开挖爆破设计图。4.出碴与运输爆破完成后，进行通风除尘，恢复照明，并立即进行清危排险，然后利用简易台车或爆出来的碴堆，进行锚喷封闭，然后进行出碴作业。为提高运输效率，加快车辆周转，保证施工连续不间断，隧道的出

25、碴运输采用机械化无轨运输方案，采用侧翻式装载机装碴，大吨位自卸汽车运输。施工中，加强车辆调度，避免相互干扰。出碴前对洞内坑洼不平地段进行修整，确保路面平坦，出碴时，开启通风机，及时排出洞内机械产生的废烟废气。出碴施工注意事项：装碴作业按秩序进行，禁止抢装抢运。车辆装载禁止超限以减少运输过程中的石碴坠落，保持良好的施工环境。车辆在同方向行驶时，两辆车的间距不得小于15m。车辆行驶过程中应派专人指挥，保证施工安全。卸碴外线路应设置大于1%的坡道。卸碴场应派专人指挥卸碴，注意防止溜车等意外情况。4.4洞身初期支护新奥法洞身支护体系为锚喷初期支护和二次衬砌，也就是常说的初衬和二衬，其中初期支护包括锚杆

26、、拱架、钢筋网、喷射砼。超前支护作为辅助措施也一并列入初期支护体系中予以阐述。1.超前支护超前支护定义：以稳定掌子面和地层下沉为目的的拱形薄壳结构体。其作用：不仅沿隧道纵向具有梁结构的作用，在横断方向还具有拱形结构支护效果的支护。由于掌子面围岩自稳性能差，为了在后续初期支护的施工中提供足够的时间和安全保护，需要采取辅助施工措施，一般有超前管棚、超前锚杆、超前小导管等。本隧道采用超前管棚、超前小导管支护。1.1长管棚超前支护为了确保洞口段的进洞安全，在隧道进出口拱部设896mm的长管棚33根/环作超前支护，管棚长35m。管棚套拱长为2.0米，并设I20a型钢架以加强支护。施工工艺见超前长管棚施工

27、工艺流程图。a.长管棚钢管加工管棚采用89钢管制作，管壁厚为5mm，管间距为50cm。管壁打孔, 布孔采用梅花型，钢管尾留200cm不钻孔的止浆段，钢管加工成4m、6m长的两种规格，管间丝扣连接，确保同断面接头不大于50%，且接头应在隧道横断面上错开值不小于1.0m。长管棚分单双号制作，双号管为无孔钢管，单号管为有孔钢管，单号有孔长管棚钢管加工如下图所示。长管棚钢管加工示意图超前长管棚施工工艺流程图b.套拱施作在隧道边仰坡坡面防护施作后，明洞与正洞交接处施作4m长，60cm厚C25钢筋混凝土套拱，套拱在明洞衬砌外轮廓线以外，紧贴洞口仰坡面。拱架脚底安设砼扩大基础，扩大基础用C25砼施作，基础严禁放在虚土上,在施工套拱基础前应对地基承载力进行测试，不小于250kpa。拱架安设牢固后在拱架外缘上放出孔口管的位置，孔口管采用127钢管。管棚上方用22钢筋环作