隧道工程施工控制要点

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 隧道工程施工控制要点 【摘 要】文章结合柳州市莲花 大道坝洲坪隧道施工实践，对公路大断 面隧道洞口排水系统、边仰坡开挖及防 护、导向墙施工、管棚进洞、洞身开挖、 初期支护、防排水施工、二次衬砌施工 工序控制要点进行分析总结。 中国论文网 /1/view-12948652.htm 【关键词】公路隧道；施工工序； 控制要点 1.引言 随着我国国民经济的不断发展和 公路建设水平的不断提高 ，特别是西 部的大开发 ，我国公路隧道的数量和 长度呈逐年增加的趋势 ，但是在隧道 的施工过程中 ，要善于总结各个施工 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 工序施工方法 ，同时加强施工管理 ， 科学合理地组织施工 ，才能达到预期 的目的。 2.工程概况 柳州市莲花大道坝洲坪隧道位于 柳州市北部，西起河东片区经一路交叉 口，途经三门江国家森林公园，东接拟 建项目柳州市官塘大桥，直接连接主城 区和广西柳州汽车城，道路等级为城市 快速路，主线双向六车道，起讫里程 K4+470K4+850，全长 380m。 3.总体施工工序 在公路大断面隧道的各种施工方 法中，其主要施工工序包括：洞口排水 系统边仰坡开挖及防护（导向墙施 工）（管棚进洞）洞身开挖初期 支护防、排水施工二次衬砌洞门 施工附属工程施工。 4.主要工序控制要点 4.1 洞口工程控制要点 4.1.1 洞口排水系统。 洞口土石方开挖前完成仰坡外截 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 水天沟施工，确保有效拦截地表水渗入 洞内。人工开挖水沟时，务必将挖出的 虚土运走或夯实后原地利用，防止虚土 沉降后水沟开裂。进洞后立即施做洞门 两侧排水沟，与洞顶截水天沟相连，形 成完整的排水系统。 4.1.2 边仰坡开挖及防护。 测量放样，洒白灰标示出开挖边 线，自上而下逐段、逐层开挖。开挖完 成后，检查坡面成型质量，然后进行临 时防护施工。临时防护一般采用锚、喷、 网联合防护，永久防护采用浆砌片石或 骨架护坡防护。 坝洲坪隧道洞口为浅埋段，边仰 坡开挖前，设置地表沉降、地表位移观 测点，测点一般单排设 711 点，每 510 米设置一排。坝洲坪隧道洞口接 高边坡路堑，边坡顶增设观测点，边仰 坡开挖前开始观测初始数据。 坝洲坪隧道出洞口地形陡峻，坡 度约 6080，洞顶板埋深 040m， 围岩以坡残积黏性土为主，其厚度较厚， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 隧道开挖后土层可能沿土体裂隙或基岩 面发生滑移，且扰动后的坡残积黏性土 自稳定性较差，开挖洞口段边仰坡时， 发现边坡喷锚封闭后频繁出现坡脚垮塌 现象，通过在边坡增设泄水孔泄水的方 法防止垮塌。具体方法采用超前支护用 小导管，风枪钻孔后将小导管送至孔内， 根据边仰坡实际开挖高度设置，最底层 距坡脚一米高处设置一排，间距可按 3m3m 进行设置（可根据实际情况适 当调整） 。 4.1.3 导向墙施工（提前考虑预留 变形量） 。 对设计有长管棚进洞隧道口，施 作导向墙。导向墙尽量利用原状土做底 模，一般导向墙内设置 23 榀格栅钢 架，钢架外缘焊导向管。导向管安装时， 注意考虑大管棚设计外插角及线路纵向 坡度，使管棚起到最好的超前支护作用。 导向墙设计为拱部 120 度。向墙顶， 及两拱脚处埋设测点，观测导向墙位移。 进洞后，及时施作洞门及洞口防护工程。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 4.2 洞身开挖控制要点 4.2.1 测量放样。 掌子面开挖采用有免棱镜测距功 能的全站仪“ 激光投点法”放样。减小放 样误差，保证开挖精度。所谓“激光投 点法”即自隧道拱顶向下每 50cm，在岩 面上实测开挖面坐标，反算其里程、偏 距。与隧道开挖支距图对比后，移动其 差值后，重测坐标反算支距，差值在 2cm 以内时，可直接用油漆做点，依次 放样出开挖轮廓。 尽量不采用放样出开挖面圆心后， 用钢尺伸至半径长度后，钢尺一头置于 圆心处，另一头画开挖轮廓线的“画线 法”。画线法相对激光投点法节省时间， 但考虑画线时掌子面凹凸不平，在初期 支护无格栅钢架的后山坪隧道曲线段 级围岩开挖过程中，画线法放样精度远 不如激光投点法。 4.2.2 开挖钻爆。 隧道开挖均采用光面爆破技术， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 减少对围岩扰动，充分发挥围岩的自承 能力。首先，由测量班放样出开挖轮廓 线后，再由现场技术人员布置炮眼位置。 布眼顺序为周边眼、掏槽眼、辅助眼、 内圈眼、底板眼。周边眼布设一般情况 下，在硬岩中，周边点眼口设置在断面 设计轮廓线上，眼底超出设计轮廓线小 于 10cm；在软岩中，眼口布置在设计 轮廓线内侧小于 8cm，眼底落在设计轮 廓线上。周边眼孔位偏差控制在 5cm 以 内、掏槽眼孔位偏差控制在 3cm 以内。 除掏槽眼外，所有炮眼眼底尽量在同一 断面上（掏槽眼眼底超前其它炮眼 20cm） 。 现场施工时，根据掌子面围岩情 况，对开孔位置距设计轮廓线距离、周 边眼间距、光爆层厚度、炮孔密集系数、 起爆时差等爆破参数进行不断优化，使 之达到最好的光爆效果。开挖过程中， 坚持以短进尺、弱爆破、勤支护为原则。 级围岩循环进尺 0.6m0.8m，级 围岩循环进尺 0.6m0.8m。隧道（中） -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 下台阶要求左右交错开挖，严禁两侧对 开。 4.3 支护施工控制要点 4.3.1 超前支护。 坝洲坪隧道出口段以泥质灰岩为 主，岩体风化较严重，层间夹泥，岩体 破碎设计均为级围岩、级围岩，其 中级围岩小导管环向间距设计为 40cm，级围岩小导管环向间距设计为 30cm。施工过程中，通过采用小导管超 前支护，有效控制了隧道拱部超欠挖。 通过采用加密小导管环向间距（处理塌 腔时加密至 20cm） ，隧道安全通过了， 断层、破碎带、涌水等不良地质。对初 期支护开裂、钢架扭曲变形段加打小导 管注浆加固。 导管沿隧道开挖轮廓线环向布置 在拱部 120范围，并向外倾斜，其倾斜 角一般为 510 度；注浆压力为 0.51.0MPa，纵向前后相邻排导管搭 接水平投影长度不小于 1.0m；钢管由钢 筋加工厂统一加工，钻 68mm 注浆 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 孔，间距 15cm，呈梅花形布置，前端 加工成锥形，尾部预留 1m 作为不钻孔 的止浆段。 施工过程中，严控 超前小导管施作长度（一般 3.5m4.5m） 、搭接长度，导管尾部要 求与格栅钢架焊接牢固。 4.3.2 格栅钢架加工与安装。 格栅钢架在洞外按 11 比例放 样加工。弯制工字钢时适当加密冷弯机 滚轮，减小工字钢的翘曲变形。钢架原 地试拼合格后，对每个钢架单元用油漆 编号，防止运至施工现场时，安装顺序 错误。格栅钢架加工时，要求做到尺寸 准确，弧形圆顺，允许偏差为：周边允 许误差为3cm，平面翘曲应小于 2cm。 钢架安装时，钢架拱脚应置于牢 固基础之上，必要时拱脚垫松木板或槽 钢。钢架均采用螺栓联接，联接钢板需 密贴，个别不能密贴处，在联接钢板间 空隙用钢筋塞紧、满焊。当隧道上台阶 开挖断面较大，钢架单元较多时，安装 时注意控制两拱脚标高、拱顶标高及两 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 侧拱腰，尤其在围岩破碎超挖较多处， 注意检核拱腰位置是否准确，防止个别 联接板未密贴，造成拱腰处一侧欠挖、 另一侧超挖。 采用双侧壁导坑开挖的隧道，如 坝洲坪隧道出口采用双侧壁导坑法，侧 壁采用上下台阶开挖，中央部分三个台 阶开挖，隧道出口 YK4+838YK4+790 段断面最大地表沉降，累计 10cm。通 过对隧道出口段两侧壁导坑增设临时拱 架有效控制了隧道变形。临时拱架在两 侧壁钢架落底成环后，逐榀拆除。仰拱 距掌子面距离控制在 30m 以内，并在初 期支护稳定前施作二次衬砌，完成洞门 及端墙、翼墙施工。 另外在台阶法开挖的隧道可通过， 扩大上台阶联接钢板、拱脚注浆，增加 锁脚锚杆（管）数量等措施加固。锁脚 锚杆尾部预弯成“L”形与格栅钢架焊接 牢固，施作时锚杆向下倾 8 度至 15 度。 4.4 防、排水施工控制要点 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 隧道排水采用双侧沟加中心暗管， 衬砌背后设环向和纵向盲管，将衬砌外 地下水引入洞内侧沟，再经过侧沟和中 心暗管排出洞外。 防水施工前对初期支护表面凹凸 不平处，进行补喷砼找平、切除锚杆头 和钢筋头等，并用砂浆抹平，保证初期 支护表面平顺。 系统排水盲管由纵向盲管、环向 盲管和连接盲管（一般采用 PVC 三通） 组成。纵向排水盲管沿纵向布设于左、 右墙脚水沟底上方，为 80透水管；环 向排水盲管，为 50透水管，沿隧道环 向 810m 布设一环。纵向排水盲管画 线安装，要求与线路纵向坡度一致。采 用三通将纵向排水盲管与环向排水盲管 联接，纵向排水盲管通过三通与泄水孔 PVC 管连接将盲管内的水排出。初期支 护表面涌水量较大时，将水直接引入中 心排水沟，并将环向排水盲管加密、增 设泄水孔。 防水板环向焊缝要与混凝土施工 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 缝错开 1m 以上。防水板采用热熔垫圈 固定，铺挂时注意按设计要求预留足够 的松弛度保证防水板全部面积均能抵到 岩面。防水板之间搭接宽度不小于 15cm，搭接原则是：边墙压拱部，下游 压上游。焊缝完成后进行质量检查，采 用充气法对焊缝质量进行检查，有空隙 应进行补焊，直到完全合格。检查无误 后即可进行灌注二衬混凝土。混凝土振 捣时，振捣器不可碰到防水板。 止水带安装采用 U 型卡固定，止 水带安装位置准确，如发现翻滚、扭结 不展时，及时调整。中埋止水带要求与 二次衬砌端头模板正交，在r 砌端头 模板拆除后，将 U 型卡调直，隧底与拱、 墙部分防水分步施作时，预留足够搭接 长度（不小于 20cm） 。 中心排水管用 8钢筋环向固定， 1m 设置一环，防止水管在仰拱混凝土 施工过程中上浮。中心排水管接头处用 土工布包裹密实，防止砂浆渗入。 4.5 混凝土施工控制要点 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 12 拱、墙与仰拱衬砌施工时，注意 拱、墙衬砌施工缝必须与仰拱施工缝重 合，防止不均匀沉降导致衬砌混凝土开 裂。 变形缝在隧道明暗分界面处设置 一道，洞口潜埋、偏压段每隔 50m 设置 一道，其余地段在围岩变化处、土石分 界处必需设置变形缝。 仰拱填充施工时，填充面要考虑 曲线超高、竖曲线段标高调整等。对富 水隧道在仰拱填充砼施工时，在边墙两 侧预压排水槽，纵向设置两条，每个检 查井处设一条横向排水槽。排水槽尺寸 根据洞内水量大小调整。引排路面积水， 提高洞内文明施工。 在混凝土振捣过程中，以混凝土 无显著下沉，不出现气泡、表面泛浆且 不产生离析为准。保证混凝土施工质量， 混凝土表面不出蜂窝麻面、漏石、施工 冷缝等。 二衬混凝土达到设计强度后，即 可对拱顶注浆回填，使初期支护和二次 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 13 衬砌密贴，共同受力。注浆浆液一般采 用水泥砂浆，施工前浆液配合比必须现 场试验后确定。注浆顺序为从下坡方向， 向上坡方向，注浆压力不小于 0.5Mpa。注浆结束后，应将注浆孔封堵 密实。注浆效果的检查可采用无损检测， 对不符合要求的地段必须进行补孔注浆。 隧道两侧水沟混凝土施工时，每 隔一段预留足够长度的砼运输车转向带， 防止水沟砼施工完毕后，车辆无法调头， 影响垫层施工。 4.6 超前预报、监控量测控制要 点 4.6.1 超前地质预报。 隧道开挖前，采用 TSP203 超前 地质预报、地质雷达、红外探水、超长 水平钻等方式对掌子面前方围岩状况进 行综合预报，每循环进行超长炮眼钻孔 预测，每循环开挖后进行掌子面地质素 描，对掌子面情况进行记录，每 10m20m 绘制一幅地质素描展示图。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 14 4.6.2 监控量测。 监控量测必测项目包括，洞内外 观察、拱顶下沉、净空变化、地表沉降 （浅埋段） 。 洞内观测断面间距按围岩情况进 行设置，级围岩间距按 10m 设置； 级围岩间距按 5m 设置。拱顶下沉测点 原则上设置在拱顶轴线附近，当隧道跨 度较大时，结合施工方法在拱部增设测 点。净空变化测线在采用分部开挖的隧 道要求每部分设置一条水平测线，特殊 地段增设斜线。 量测点必须设置在围岩上，不能 直接焊接在格栅钢架或锚杆上。量测数 据在开挖后 12h 内读取，最迟不得大于 24h。及时对量测数据进行回归分析， 指导洞内施工。 对涌水量较大的隧道在洞口修筑 三角堰，每天对涌水量进行记录，为治 水方案的制定提供原始数据。 4.7 工序衔接、后勤保障控制要点 4.7.1 工序衔接。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 15 隧道施工，抓好工序衔接是重中 之重。工序衔接好，隧道施工才有进度。 加大对值班调度人员奖罚力度，调动管 理人员工作积极性、主动性。完善管理 制度，做到待遇养人，制度管人。要对 值班调度进行考核，严格记录每道工序 起止时间。值班调度交接工作时，对洞 内施工情况及存在问题要详细说明。对 保证施工质量前提下，提前完成工序内 容的工班操作人员进行奖励。进尺超过 1000 米的隧道，安排车辆接送工人上下 班。 4.7.2 机械设备维修保养。 机械设备使用后，及时保养，发 现问题及时维修，做到不影响施工现场 随时调用。每辆机械设备安排一名司机 做设备维修保养负责人。切勿发生出碴 前车辆加油、推碴场；喷锚开始时，在 洞内更换喷锚机配件等现象。并设有备 用设备，设备出现故障时，及时更换。 4.7.3 加强通风。 鼓风机风袋口，尽量靠近掌子面，