隧道洞身施工技术总结

马头岭隧道洞身施工技术总结一、工程概况马头岭隧道是南平联络线高速公路一座分离式隧道，隧道平均全长4062米，全隧采用曲墙（部分带仰拱）复合式衬砌，本隧道位于闽西南拗陷带东缘政和—大埔深大断裂带东侧。马头岭隧道进洞口围岩主要为残坡积粉质粘土及碎块状强风化、中风化石英片岩，岩体极破碎—破碎，围岩级别为Ⅴ级；隧道洞身为大岭组石英片岩，属较坚硬岩，岩体较完整，结合断层破碎带F10、F11，节理发育，隧道洞身围岩级别为Ⅴ～Ⅱ级。二、施工方案本隧道采用新奥法施工，严格控制超欠挖，摒弃“宁超勿欠”思想，在开挖过程中实行“少超不欠”的原则。爆破方法采用光面爆破、预裂爆破，尽可能的减少对围岩的扰动，防止破坏围岩力学结构。不良地质地段隧道洞身开挖严格按照新奥法施工原则：采取“管超前，严注浆，短开挖，强支护，勤量测，早封闭”的暗挖法施工原则。隧道进出口明洞段采用明挖法施工，暗挖段采用中隔壁开挖法开挖，爆破方式采用光面爆破。正洞洞身开挖方法：Ⅲ级围岩段采用全断面开挖施工初支不设拱架，Ⅳ级围岩段采用台阶法开挖施工初支采用钢格栅支护，洞口加强段和浅埋偏压Ⅴ级采用中隔壁开挖法均采用钢拱架初支护。2.0施工组织及进度项目部根据总体部署，特部署6个施工班组：开挖班、支护班、二衬班、立架班、清扫班。针对工程特点。施工前不断对施工及管理人员进行操作规程、工艺、技术交底、及安全培训。隧道仰拱及仰拱填充、防排水、二次衬砌与掘进作业、开挖平行施工。双洞人员机械配置：开挖班60人，支护班16人，二衬班48人，立架班18人（4-5级围岩），清扫班8人；挖机2台，装载机4台，自卸车8台，空压机10台。根据实际统计的进度一个月最快进度约为200m左右，一般正常3级围岩每月单洞开挖160-180m。2.1洞内施工本隧道Ⅱ、Ⅲ级围岩地段采用全断面法施工，洞内石质Ⅳ、Ⅴ级围岩地段采用台阶法开挖。采用锚、网、喷初期支护，仰拱超前，拱墙一次衬砌，围岩破碎地带拱部采用小导管、注浆锚杆超前支护，初支格栅钢架加强洞内衬砌采用衬砌台车，台车长12米。施工时依据第3方的超前地质预测预报和设计图纸，认真做好施工。上台阶开挖2.1.1洞身开挖与支护洞身开挖采用新奥法施工。洞内石质Ⅳ、Ⅴ级围岩地段采用台阶法开挖。施工作业流程：超前锚杆支护→上台阶开挖→初喷→安设格栅钢架→拱部径向锚杆→挂网→复喷→开挖下台阶→初喷→立边墙格栅钢架→边墙径向锚杆→复喷→下一循环。拱部预留沉降量8～10cm（根据量测做适当调整，一般5级围岩预留15cm，四级围岩预留7cm，3级围岩预留3cm）。上、下台阶均采用凿岩台架配合人工手持YT-28凿岩机钻孔，光面爆破，电毫秒雷管网络起爆。光面爆破施工工艺为爆破眼打钻-装药-连接线路-爆破。全断面开挖作业流程：钻孔→爆破→出渣→机械人工找顶→喷射混凝土→锚杆施做→复喷→检测断面→下循环由于本隧道Ⅱ、Ⅲ级围岩较多，特介绍全断面开挖工艺。钻孔前用专用仪器画出开挖轮廓，按设计标出炮眼位置（注意预留沉降量）。施工中为加快进度，以每次爆破长度为3米控制，按周边眼深度3.8m，掏槽眼、底眼深度为4m，辅助眼深度为3.8m控制钻孔深度。钻眼完毕，按炮眼布置进行检查并做好记录，不符合要求的炮眼应重钻。本隧道掏槽眼施工根据开挖台车构造采用斜楔型法，在台车中部两侧斜向约40-45度打孔形成，竖向的间距约为70cm；周边眼钻孔按照放线标注的孔眼位置，采用与前进方向稍向外略平行钻孔，环向间距为40-45cm；辅助眼间距一般为60cm，在周边眼与掏槽眼间布设。底板眼角度与前进角度向下约成10-15度，宁超勿欠。装药前用L型空心管将炮眼内泥浆、石粉用高压风吹干净，检查炮眼，确认达到设计要求后方可装药。装药时严格按经验用药量进行，掏槽眼Ⅲ级药量为2.2kg，辅助眼Ⅲ级药量为1.8kg，周边眼Ⅲ级用药量为0.8kg。装药后，所有炮眼均堵塞炮泥。根据现场统计一般3级围岩全断面3.4m进尺，总用药量约为204kg。施工中应根据围岩的坚硬程度，合理的调整用药量，经过工地现场实践表明，按照此经验施工爆破面超欠挖不明显，能达到预想状态。掏槽眼斜向钻进辅助眼钻进周边眼钻进底板眼钻进爆破后效果开挖前2.1.2砂浆锚杆施工锚杆采用Ф22mm砂浆锚杆，注浆锚杆等。施工前先检查锚杆类型、规格、长度等是否与设计相符。根据锚杆类型、规格及围岩情况选择准备钻孔机具，一般为先钻孔后插入锚杆。钻孔采用风钻，孔眼间距、深度和布置符合设计参数的要求，其方向垂直于岩层层面。用风动搅拌机带动锚杆快速旋转，边旋转边徐徐推进。施工时需做好防粉尘及噪音措施。钻孔后，用带有刻度记号的工具插入孔内，测量孔深。深度、位置经确认合格后方可进行下步施工。砂浆锚杆施工工艺：定位放样-钻孔-清孔-放入药卷-插入锚杆-锚杆端头固定在锚杆安装前，先将"药卷"在水中浸泡，保证吸足水泥水化作用的水分。但不能过久，保证在水泥初凝前使用完毕。施工时，可配合使用用专用的工具，用锚杆的杆体将"药卷"匀速地顶入锚杆安装孔，边顶边转动杆体(配合使用专用工具时会自动转动)，使"药卷"水泥在杆体周围均布密实，但不可过搅。施工过程中，顶入和转动杆体时，应注意"匀速"。安装好后，可用"钢筋头"或其他楔块，在孔口将杆体固定施工注意事项：锚杆材质必须符合设计要求；锚杆长度及打入的角度严格按照要求进行，严禁随意变换角度和长度；锚杆打入后强度端头严禁悬挂重物；垫板安装后应紧贴围岩，不得松动，如有拱架时锚杆必须与拱架焊接牢固，组成受力整体。锚杆钻孔药卷浸水送入药卷插入锚杆安装垫板螺帽2.1.3钢拱架制做安装施工钢拱架在洞外加工棚立加工，根据不同断面将拱架弯曲成5部分，弯曲时注意拱架连接处精度要满足要求，防止拱架现场连接时线性不顺或连接不上。按设计加工完成格栅钢架的各单元钢架后，组织试拼，检查钢架的尺寸及轮廓是否合格。格栅钢架在按设计要求初喷砼后安装，安装间距应符合设计要求，为确保主筋外缘有足够的砼保护层厚度，在安装过程中钢架和围岩之间的空隙，采用砼垫块间隔塞实，严禁采用石块、洞渣填塞，安装完成后及时喷砼覆盖。安装时拱底必须落地，严禁悬空安装。喷砼覆盖钢架厚度不小于2cm。刚拱架应与锚杆焊接牢固，相邻2环拱架用25螺纹焊接使之连接成整体，环向焊接钢筋间距不超过1m。拱脚部位的拱架在施工中必须落在稳定坚实的地面上，不可悬空拼接。拱架垫板连接拱架落地2.1.4喷射砼施工洞身断面成形后，及时进行喷射砼防护工作。喷射顺序从下向上对称进行，先喷射钢架与围岩之间空隙，再喷射钢架周围，然后喷射格栅钢架之间。喷射砼覆盖全部钢架和钢筋网，保护层厚度≥2cm。喷射砼湿喷施作，采用湿喷机，初喷厚3cm，复喷至设计厚度。砼喷射采用两台湿喷机由两侧边墙同时喷射，以加快施工进度，使钢架与喷砼及时连为整体，起到支护作用。喷射所用混凝土为在拌合站按配比拌合加入速凝剂的混凝土，严禁施工中擅自加水等。喷射前用隧道断面仪检查开挖断面尺寸。用机械和人工依次找顶，清除开挖面的浮石和墙角的岩碴、堆积物。处理好岩面，拆除障碍物，对欠挖部分进行修凿，必要时，安设工作平台。埋设控制砼厚度的标志。有良好的通风和足够的照明装置。喷射作业前，对机械设备、风、水管路和电线路等进行全面检查及试运转。喷射作业分片进行，喷射顺序自下而上；在前一层砼终凝后进行复喷。喷射作业开始时，先送风、后开机，再给料，结束时先停料，再停风。喷射机供料连续均匀，机器正常运转时，料斗内保持足够的存料，喷射机工作风压控制在0.5～0.7Mpa，喷射回填的混凝土严禁再次使用。喷射手保持喷头与受喷面垂直且距离为1.0m喷射作业完毕或因故中断喷射时，将喷射机和输料管内的积料清除干净。整喷射混凝土施工前做好照明2.1.5仰拱及填充施工施工时，仰拱先行,及早封闭,以利于衬砌结构的整体受力。仰拱根据施工能力与栈桥长度应分段浇筑，每段长6-8m为宜。砼浇筑前，清理干净仰拱底部虚碴、积水，经监理工程师检查合格进行钢筋绑扎后浇筑混凝土。下料时应注意钢筋接头应错开不可通缝，钢筋绑扎时应做好定位防止钢筋位置不准确。浇注仰拱砼时由仰拱中心向两侧对称进行。砼浇筑采用罐车运输，从里向外一次浇筑成型。人工摊铺，振捣棒振捣，初凝之前抹平压光。为保证仰拱曲率，采用在模板上画线来控制。仰拱施工为能实现与掘进、衬砌平行作业，在仰拱工作面上搭设两根12m栈桥，保证各种作业车辆的正常行驶，而不破坏新浇筑的仰拱砼。仰拱砼达到设计强度后，即安排浇注填充砼。填充砼施工前，清除仰拱面的碎渣、粉尘、积水，填充混凝土一般为片石混凝土，片石投放应分层均匀，不可成堆，片石周围应全部被混凝土包裹。钢筋绑扎预留钢筋间距位置准确临时栈桥仰拱二衬浇筑前在模板上画出弧线2.1.6结构防排水施工隧道衬砌喷砼与模筑衬砌砼之间设置防水板，根据图纸每5～15m设环向φ50mm软式透水管盲沟一道，环向盲管的设置在施工中可根据隧道出水情况作相应调整，并在两侧边墙下部各设一根φ100mmTS软式纵向透水盲管，每隔5～15m设边墙泄水管通过三通与纵、环向盲沟连通，将地下水引入洞内侧沟。连接时候注意连接的效果，要依次检车每个接头的连接效果。二次衬砌每模施工缝均设橡胶止水带。施作模筑砼时，拱顶根据需要布置压浆孔，并按要求进行拱顶充填压浆。切面图环向盲管与纵向排水管三通连接横向排水管与纵向排水管连接2.1.7防水板施工防水板施工顺序图根据铺设段环向长度和每节衬砌长度在洞外对防水板进行预加工，拼接成幅面宽2m的防水板卷成卷备用。防水板施作前，对隧道净空进行测量检查，净空要求满足隧道设计开挖轮廓线。断面要求平整，无明显的凹凸起伏，并且无钢筋及凸出的管件等尖锐突出物，否则应对突出物进行割除，并在割除部位用砂浆抹圆曲面，以免防水层被扎破。土工布铺设时，首先在喷射砼的隧道顶部正确标出隧道纵向中心线，再使裁剪好的无纺布中心线与喷射砼上的中心线标志重合，从拱顶开始向两侧下垂铺设。土工布从拱顶向边墙对称固定，从上到下将土工布和衬板用射钉枪一并固定在喷射混凝土面上，射钉间距1m梅花形布设。防水板在铺设台车上铺设，先在隧道拱顶部的无纺布上正确标出隧道纵向中心线，再使防水板的中心与这一标志相重合，与无纺布一样从拱顶开始向两侧下垂铺设，边铺边热溶焊接,焊接前用土工布把焊缝范围内的赃物和油擦干净。防水板应紧贴初期支护，并应适当留有余地，不可拉的太紧，防止灌注混凝土时挤破拉坏防水板。工人割除突出的锚杆钢筋防水板挂好后手持式热焊机2.1.8洞身二次衬砌施工施工顺序：绑扎二衬钢筋（如果有）-台车移动-定位-止水带、堵头板施工-浇筑混凝土-拆模-移下一模马头岭隧道洞内衬砌采用衬砌台架配组合钢模板施工。台架采用工字钢制作，模板采用厚1cm的特制组合钢模板，台车长12米。台车使用前必须经过验收后方可使用。二衬台车洞身开挖支护完成后，经施工监测各测试项目所显示的位移率明显减缓并已基本稳定；已产生的各项位移已达到预计位移量的80%～90%；水平收敛（拱脚附近）速率小于0.2mm/d或拱顶下沉速率小于0.15mm/d后进行边墙及拱部衬砌施工。当支护变形量大，支护能力又难以加强，变形无明显收敛趋势时，在报请监理工程师批准后，提前施作二次衬砌。台车根据测量放线定出洞中轴线，行走到预定的位置，用自带千斤顶顶升面板至设计高度，然后顶升侧面的模板到设计位置。在端头安装设置堵头板，堵头板应严密防止漏浆。台车定位后注意接线盒及光电标志的预埋，施工前应统计所有的预埋件位置及桩号，做到不漏设、不错设。灌筑砼两侧由两侧滑槽对称同时进行，注意控制两侧泵送砼的均匀性，两侧灌注砼高差不得超过50厘米。浇筑一层振捣一层，边墙振捣采用附着式和插入式振捣棒相配合，已达到振捣密实的效果。当浇筑到起拱线后，改由台车顶部的泵送口，泵送入混凝土，附着式振捣器振捣。拱部封顶时，必须填满捣实，不得有空隙，如确实无法填实，可在空隙处预留注浆口，待强度达到后进行注浆处理。每循环衬砌前，对上一组衬砌接缝处的砼凿毛、清洗，并刷一层水泥浆以使新旧砼接合良好。根据洞内湿度情况采用洒水或自然养生。拆模在拱部砼达到设计强度后进行，拆模时注意砼模角及表面的保护。台车前进堵头板施工边墙浇筑辅助溜槽三.施工中存在的问题1.开挖时盲目追求一次开挖进尺出现超、欠挖现象。处理措施：对于超挖超过规定的部分，采用同强度喷射混凝土分层挂网喷平，每层喷射厚度不超过10cm。超过规定的欠挖部分必须凿除，或从新补炮。合理的设置一次开挖量，做到3级围岩一次开挖进尺不超过3m，2级一次开挖进尺不超过3.5m。根据围岩硬度及时调整爆破和打孔参数，如为软质围岩时，周边眼的位置适当往里收一点，用药量较正常药量少，做到少超挖，通过调整确定最终的爆破和开挖参数。2.二衬出现渗水现象。处理措施：在渗水的部位二衬后面采用注浆封堵，注浆强