山西高速公路双线隧道进洞方案

新建霍永高速公路第十三标经理部上庄隧道进洞方案1编制依据（1）新建霍永高速公路第十三标段总体施工组织设计。（2）国家及相关部委颁布的法律、法规和铁道部颁布的现行设计规范、施工规范、铁路工程质量验收标准及其它有关文件资料。（3）洞口地形，地貌和地质条件及当地资源条件。（4）施工单位拥有的技术装备力量、机械设备状况、管理水平、工法及科技成果，及历年来在类似铁路工程施工中积累的施工经验。2工程概况上庄道位于构造剥蚀中山区紫荆山断褶带，双线隧道。隧道地理位置属于隰县上庄村，具有一般的交通条件。沟谷纵横，地形起伏较大，高程在11821335M,相对高差约153M。隧道设计标准为80KM/H公路双线隧道，隧道进口左线里程ZK62428，出口里程ZK63373，全长945M；隧道进口右线线里程K62395，出口里程K63360，全长960M，为本标段施工工程的重点工程。地层岩性隧址区出露地层由新到老为第四系上更新统冲积物；第四系中更新统冲物；上第三系保德组半固结砾岩；太古界界河口群变质岩。地质构造本在线路构造形迹主要显示为褶皱及褶皱相伴生的性质不同的断裂，以断裂构造为主，褶皱构造次之。3隧道进洞总体方案31施工顺序施工结合洞口地形，地貌和地质条件，并针对洞口段工程的特点和难点，制定以“明洞上台阶开挖，大管棚超前支护，洞身开挖，加强支护，尽早封闭，监控量测，衬砌紧跟”为原则的总体施工方案。进洞施工顺序如下截水天沟边仰坡施工明洞拱部开挖导向墙施工大管棚施工台阶加临时支撑法进洞。32洞口段（明洞）边仰坡开挖防护（1）洞口（明洞）边仰坡开挖前，现场测出边仰坡开挖边缘线。在开挖线5M以外做好截水天沟，将地表水接入既有排水系统。天沟采用M75浆砌片石砌筑，要求砂浆饱满、砌缝密实，沟内排水畅通，做到不渗不漏，防止地表水渗入开挖面，影响洞口边、仰坡的稳定性。洞口（明洞）边仰坡按设计坡度由上而下分层开挖，开挖尽可能采用机械施工，必要时采用松动爆破。边坡坡度为以隧道中线向左侧1128M、标高156963M处为界，隧道中线向右侧1182M、标高157001M处为界，此两点以上坡比为115，以下为1125；仰坡为以K62403暗洞洞身开挖轮廓线上025M处为界，往上按1075的坡度形成洞顶仰坡，往下按101的坡度形成暗洞洞门。（2）边仰坡开挖后，临时边仰坡立即初喷4CM厚C20混凝土封闭，布设8钢筋网，施作22砂浆锚杆进行锚固，临时边仰坡钢筋网网格间距20CM20CM，锚杆长度45M，间距10M10M，然后复喷至12CM厚。其中回填土石面以下临时开挖边坡喷砼，厚10CM,锚杆采用22砂浆锚杆，长4M,网间距1M1M，梅花形布置；钢筋网采用8钢筋，网格间距25CM25CM；（3）明暗分界直立开挖面初喷砼厚4CM，筋网网格间距25CM25CM，开挖范围内采用25复核纤维锚杆长度9M，间距12M12M，与网片连成整体，其余范围采用22砂浆锚杆，最后复喷至8CM。33明洞拱部开挖及防护（1）开挖边仰坡开挖支护后，开始明洞拱部开挖，拱部开挖高度为从洞顶至内轨顶面上227CM处，拱部开挖采用明挖法施工。拱部开挖应结合其边坡同时分层开挖施工，分层厚度不宜超过2M。当明洞段开挖至明洞与暗洞顶部连接处下25M时，要预留不小于5M的大管棚作业平台，以利于施作大管棚。然后再进行下一部开挖。（2）防护明洞拱部开挖后，应及时施工其边坡防护。初喷4CM厚C20混凝土封闭后，布设8钢筋网，施作22砂浆锚杆进行锚固，锚杆长度4M，间距10M10M，与网片连成整体，最后复喷混凝土至10CM进行封闭。34导向墙施工（1）设计参数幸福隧道进口施作宽1M、厚1M的C20混凝土导向墙，其环向长度128M。导向墙施工时，预埋1405MM导向管。（2）施工方案环行开挖至导向墙基地，清底、立模、埋设定位型钢及导向管后，浇注混凝土。混凝土采用搅拌站集中拌制，混凝土运输车输送。（3）导向墙施工工艺（见附图2）A开挖施工放样后，采用人工环形开挖预留核心土至导向墙基底，人工清除基底表面浮土并压实。B架设定位型钢导向墙开挖完毕后，开始架设定位型钢。定位型钢采用I20B型钢，在钢材加工场加工，运至现场拼装。节点处采用D16MM的钢板通过M27螺栓连接牢固。型钢拱架内缘距导向墙基底的垂直高度为25CM。C埋设导向管导向管采用1405的热轧无缝钢管，长1M，环向间距同大管棚，为40CM。放线确定其位置后，将导向管牢固焊接在I20B型钢上，导向管两端采用纺布包裹，防止水泥砂浆堵塞。D立模在导向墙底架设两榀I18型钢，纵向间距05M，型钢间通过22钢筋纵向连接成为受力整体；再在型钢上铺设标准钢模作为底模。在底模外端采用标准钢模架设端模，端模外侧采用脚手架斜撑，内侧采用12钢筋支撑牢固。顶模采用18MM厚竹胶板。E混凝土浇注混凝土采用搅拌站集中拌制，混凝土运输车输送，插入式振动棒捣固密实。捣固混凝土时，振动棒不得接触模板及导向管。F养护拆模混凝土浇注后，常温下洒水养护不得少于7天。附图2导向墙施工工艺流程图35大管棚施工设计参数大管棚每根长35M进行超前支护。大管棚采用108、壁厚6MM热轧无缝钢管制成。大管棚环向间距04M，共30根，外插角13。为增大导管刚度，在管棚内设置钢筋笼，钢筋笼由4根22带肋钢筋和固定环组成，固定环采用42（壁厚35MM）的钢管制成。管棚间隔采用钢花管和钢管，在钢花管的周壁钻注浆孔，孔径1016MM,孔间距15CM，呈梅花形布置。注浆材料采用11水泥浆，注浆压力为0520MPA，其浆液配合比、注浆压力应根据现场具体施工情况适当调整。施工方案施作导向墙时预埋导向管；采用潜孔钻间隔打眼，安设钢花管后采用双液注浆泵注浆；再打眼安设钢管。大管棚施工工艺A、钢管接头采用内外丝扣连接，丝扣长不小于15CM，钢管应在专用的管床上加工好丝扣，棚管四周钻1016出浆孔靠掌子面1M的棚管不钻孔；管头焊成圆锥形，便于入孔。钢管连接示意图108无缝钢管采用内外丝扣连接5B钢花管钻孔采用潜孔钻从导向孔内间隔钻眼。钻孔过程中要经常采导墙开挖、清底并压实预埋导向管立模测量放线混凝土浇注混凝土搅拌养护拆模架设定位型钢用测斜仪量测钻进的偏斜度，以准确控制钻机轴线方向，使钻机以13的外插角前进。每钻完一孔应立即安设一根钢花管。钻至设计深度后，清孔，顶入钢花管。钢花管接头采用丝扣连接，丝扣长度不小于30CM。钢管周壁钻注浆孔，孔径1016MM，孔间距15CM，呈梅花型布置。管棚周壁注浆孔布置见附图312M钢花管注浆孔示意图附图3预留止浆段110相邻两侧管要选用3M或6M的管节合理配置，保证同一断面内接头数量不超过总钢管数量的50，管棚顶到位后，钢花管与导向管之间的空隙用速凝水泥及浸油麻筋堵塞严密，以防压浆时水泥浆冒出。C钢花管注浆采用KBY50/70型双液注浆泵，注浆材料为11水泥浆，注浆压力0520MPA，进行流量和注浆压力双控制。注浆前先进行注浆现场试验，注浆参数应根据现场实验适当调整。钢花管施工工艺流程见附图4。附图4钢花管施工工艺流程D钢管钻孔及顶进钢花管注浆完毕后，再按上述方法钻眼，并顶进钢管。在钻眼过程中，注意检查钢花管的注浆效果；如钢花管的注浆效果不理想，可将钢管改成钢花管再次注浆加固。预埋并固定导向管注浆下管钻孔钻机就位施工准备管棚加工导向墙浇注在施工过程中，如实做好钻孔地质记录和注浆记录。36进洞施工管棚施工后转入隧道分部开挖与支护。暗洞开挖前要清除边坡仰开挖线外的浮石、危石，并按照技术要求在洞顶埋设地表下沉观测点。洞口段采用台阶加临时支撑法分部开挖并支护，其单循环进尺为钢架间距。施工中加强监测和信息反馈，及时施作二次衬砌。台阶法施工开挖上半断面，开挖后立即施工上半断面初期支护工字钢和临时横向钢架支撑,待开挖至一定长度后同时开挖下半断面,上下半断面同时并进的施工方法。其施工步骤参下图（8）（13）139（4）（10）571（2）（14）（）（0）（14）（13）（6）（12）139571197531（12）（10）（8）（13）（14）（14）（6）（4）（14）（14）（2）197（6）（4）（2）5317531（4）（10）（10）（10）（8）（9）（6）（6）3751（2）（2）（7）（6）5543154133（5）31（2）（4）11（3）（2）1附图5台阶法加临时横撑施工工序示意图施工顺序说明1上台阶开挖；（2）上台阶初期支护，及临时横撑；3下台阶开挖；（4）下台阶初期支护；（5）拆除临时横撑；（6）全断面二次衬砌。施工要点台阶不宜多分层，上下台阶之间的距离尽可能满足机具正常作业，并减少翻渣工作量；当顶部围岩破碎，需支护紧跟时，可适当延长台阶长度。施工亦应先护后挖，开挖应尽量采用微震光面爆破技术。初期支护和临时横撑应紧跟开挖面；上台阶施工时，钢架底脚宜设锁脚锚杆和纵向槽钢托梁以利下台阶开挖安全。下台阶在上台阶喷射混凝土强度达到设计强度的70后开挖。隧道两侧的沟槽及铺底部分应和下台阶一次开挖成型。台阶分界线不得超过起拱线，上台阶长度不得大于30M，下台阶马口落底长度不大于2榀钢拱架的长度，应一次落底，并尽快封闭成环。台阶长度不宜过长，应尽快安排仰拱封闭间，改善初期支护受力条件。4工期幸福隧道进口洞口工程计划开工日期2010年7月1日，于2010年7月25日完工，共计25天。5隧道施工质量控制（1）洞口及明洞工程洞口土石方开挖自上而下进行，不采用大爆破，尽量减少对地层的扰动，开挖的土石方弃至指定地点。洞口排水系统与洞外排水工程连成体系，以利及时排水保持边坡稳定。明洞拱圈按设计要求制作挡头板、外模、支架、支柱，并应设有防止漏浆、跑模的施工措施，混凝土浇筑应连续进行，不得中断。雨季施工应有防水措施，在拱圈混凝土达到设计强度后方可回填拱背土方，回填应两侧同时进行，防止对衬砌产生偏压，以确保施工质量。洞门及早修筑，并尽可能安排在冬季或雨季之前施工。（2）洞身开挖洞身开挖采用光面爆破,软弱破碎围岩地段施工时严格贯彻“先预报、管超前，严注浆，短进尺，强支护，早封闭，勤量测”的指导思想，科学组织施工，确保施工质量和施工安全。严格按照设计文件及经监理工程师批准的施工方法进行施工，保证隧道按照设计方向与坡度及结构尺寸施工，做到不欠挖、不超挖。严格按光面爆破设计布眼、装药，在开挖过程中不断优化钻爆设计，选择合理的爆破参数，努力提高光面爆破质量，获取良好的爆破效果。（3）初期支护施工支护紧随开挖面及时施作，以控制围岩变形和减少围岩暴露时间。不同的围岩段，严格按施工图纸采取不同形式的施工支护。努力提高初期支护的施工质量，按规定检查锚杆的抗拔力和喷射混凝土层厚度，做到断面尺寸符合设计规范，支护结构稳定可靠。建立监控量测小组，配备专用量测设备、仪表，按规定频率进行量测，准确、完整、及时收集数据，分析掌握围岩收敛和初期支护位移变化情况，描述工程地质，及时反馈信息，为施工提供科学依据。6隧道施工安全措施（1）完善洞外排水系统，进行地表加固，并严格按“先预报、管超前，严注浆，短进尺，强支护，早封闭，勤量测”的原则施工完成洞口段施工，确保进洞安全。（2）所有进入隧道施工的人员，要严格执行隧道施工的规定，必须按规定配带安全防护用品。（3）严格按喷锚构筑法组织施工，根据围岩类别严