隧道出洞方案.doc

下桑峨隧道出洞方案一、工程概况下桑峨隧道为上、下行分离的四车道高速公路隧道，设计行车速度80km/h，隧道建筑限界：宽10.25米（单洞）、高5米，隧道位于山西省隰县寨子乡境内。下桑峨隧道左线起讫桩号为zk80+465zk80+777，长312米；右线起讫桩号为k80+499k80+767，长268米。霍州端洞口位于黄土与基岩组合冲沟斜坡上。洞口所处斜坡段地势陡峭，边坡倾角63度，坡角40度，在自然状态下处于稳定状态,该段线路走向与自然坡走向垂直相交。下桑峨隧道和寨子隧道左线净距为29米，右线净距为28米，因此在开工前将施工场地规划于两隧道中间的山谷中，两座隧道分别从山谷中间的洞口掘进。目前，下桑隧道左线上断面还剩201米，右线还剩125米。根据现在实际施工进度和初步施工计划，下桑峨隧道右线将于7月中旬贯通。下桑峨隧道进口设计有长管棚超前支护，而该侧洞口没有风、水、电等施工基础设施，所以我队计划采用“小洞”法分别先贯通下桑峨隧道右线，然后将风、水、电等引出洞外，再分别施工左、右线洞口超前长管棚。待长管棚施工完成后，再按台阶法完成下桑峨隧道左线和寨子隧道右线的掘进。 二、出洞施工方案 2.1总体施工方案下桑峨隧道从出口往进口方向施工。计划在右线掌子面施工至k80+495（即距霍州端进口30米）处，采用55.2米小洞出洞，小洞中线与隧道中线重合。小洞采用锚喷支护型式：c25喷砼厚20cm；钢筋网采用8钢筋网，网格间距20cm20cm；锚杆采用22砂浆锚杆，锚杆长2m，间距1.0m1.0m；i18工字钢，纵向间距0.8m。小洞施工完成后，即开始右线进口边仰坡和长管棚施工。右线长管棚施工完成后，先开挖左线进口的边仰坡，然后完成长管棚施工。进口洞口在完成长管棚施工后，再从掌子面继续掘进，直至隧道贯通。 小洞开挖示意图 2.2小洞开挖1、小洞开挖周边采用光面爆破减少对围岩的震动，每槽炮循环进尺深度不大于2.4米 。2、爆破参数的选择表1 光面爆破参数表岩石种类周边眼间距e(cm)周边眼最小抵抗线w(cm)相对距离e/w装药集中度q(kg/m)极硬岩506055750.80.850.250.3硬岩405050600.80.850.150.25软质岩354545600.750.80.070.12根据设计围岩特性：k80+495处为级围岩，以及参考上表一1“光面爆破参数”。考虑到本隧道为石质隧道，且全隧道以弱风化砂岩为主，因此本隧道出洞施工中的小洞采用光爆参数选择如下：岩石种类周边眼间距e(cm)周边眼最小抵抗线w(cm)相对距离e/w装药集中度q(kg/m)硬岩405050600.80.850.150.25实际施工过程中，根据爆破效果对此参数进行修改。合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线后，辅助炮眼交错均匀布置，周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上，掏槽眼加深20cm。3、掏槽方式由于小洞作业空间较小，且小洞施工长度较短。为有利于施工操作，本隧道出洞开挖小洞采用中空直眼掏槽。4、装药结构及堵塞方式周边眼装药结构：用小直径药卷间隔装药，使药量沿炮眼全长均匀分布。其它眼：均采用连续装药结构。所有装药炮眼用炮泥堵塞，周边眼堵塞长度不小于25cm。5、爆破系统本隧道爆破采用2号岩石炸药，导爆管爆破网络，电雷管起爆，不同级段非电雷管引爆的微差爆破。起爆顺序：起爆器击发笔导爆管非电毫秒雷管炸药。 2.3小洞支护1、小洞支护施工工序流程为：开挖后初喷砼系统支护（锚杆、钢筋网、钢拱架）施工复喷砼至要求厚度。 开挖后及时对拱顶和边墙岩面进行初喷4厘米的c25砼； 拱顶和边墙网片挂设，采用8钢筋制作的20cm20cm网片； 拱顶和边墙系统锚杆施作，22砂浆锚杆，l=2m，间距0.8m1.0m布置；钢筋架安装，i18工字钢纵向间距0.8m安设。复喷16厘米的c25砼 2、喷射砼施工 c25喷射砼采用湿喷工艺，工艺流程见图1。用高压风水冲洗受喷面，设置控制喷砼厚度的标志。喷射作业分段、分片、分层，由下而上进行，有较大凹洼处，先喷射填平。前期准备施喷面的清理计量配料拌 合砂、石、水泥、水、外加剂、改性聚酯纤维混凝土搅拌站装运喷料现场喷射砼综合检查结束加速凝剂不合格混凝土喷射机补喷混凝土合格图1 湿喷混凝土工艺框图喷嘴垂直于岩面，距受喷面0.81.2m，呈螺旋移动，风压0.50.7mpa。喷射混凝土时按照施工工艺段、分片，由下而上依次进行。分层喷射混凝土时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。喷混凝土料由洞外自动计量拌和站生产。混凝土搅拌车运输混凝土，卸入湿喷机，机械手配合湿喷机喷混凝土。3、砂浆锚杆施工砂浆锚杆采用风钻钻锚杆孔，锚杆钻孔利用台架施钻，按照1.0m1.0m排距，尽可能垂直结构面打入，高压风吹孔。用注浆泵将孔内注满早强砂浆，再用风枪将锚杆送入孔内，使杆体位于孔位中央，然后安装垫板，垫板必须用螺帽紧固在岩面上，增强锚杆与喷砼的综合支护作用。砂浆锚杆施工工艺框图见图3。否孔口处理验 收固定锚杆插入锚杆杆体加工锚杆杆体注浆准备补孔不合格合格测量定锚杆孔位钻 孔清 孔验 孔填塞砂浆进行下道工序图3 砂浆锚杆施工工艺流程图4、钢筋网铺设钢筋须经试验合格，使用前必须除锈，在洞外分片制作，制作尺寸为1.01.2m一张，网格间距为20cm20cm，安装时搭接长度不小于一个网格。人工铺设贴近岩面，与锚杆点焊焊接牢固。在靠近岩面一侧，确保整体结构受力平衡。喷混凝土时，减小喷头至受喷面距离和控制风压，以减少钢筋网振动，降低回弹。5、钢拱架施工、制作型钢采用弯轨机冷弯，加工厂加工；连接板用厚10mm钢板；栓孔用钻床定位加工；螺栓、螺母采用标准件；焊接及加工误差符合有关规范。加工成型后的型钢进行详细标识，分类堆放，做好防锈蚀工作后待用。、安装机械运至安装现场，人工作业平台配合装载机安装。安装时注意钢架的垂直度，钢架纵向按要求进行焊接，使之成为整体。6、进出小洞超前支护小洞进洞里程为q型衬砌，围岩情况较差，计划进出口各设置一环42超前小导管，环向间距40cm，单根长度3.5米。每环共12根。42超前小导管采用无缝热轧管。注浆参数为：注水泥砂-水琉璃双液，注浆压力一般控制在0.51mpa。 2.4洞口施工 1、洞口边仰坡施工（1）边仰坡开挖：本隧道小洞施工通过明暗交界里程后，及进入明洞边仰坡开挖施工。在达到明暗交界里程3.5米前必须施工一环超前小导管进行加固。在边仰坡开挖时要时刻注意自然坡的变化，其变化可以切实的反应出开挖过程中的坡体稳定性。开挖从上而下逐级开挖（以23m为宜），每开挖一个阶段的高度立即进行防护。以保证坡体的稳定。（2）边仰坡喷射混凝土：在开挖过程中要及时进行围岩支护，喷射混凝土施工质量的好坏在一定程度上影响着边坡及隧道的稳定，因此喷射混凝土施工非常重要，在施工过程中必须严格按照其工作流程进行，详见上图1“湿喷混凝土工艺框图”。2、进口大管棚施工小洞通过隧道进口明暗交界里程后，当边仰坡开挖高度达到大管棚套拱顶标高时，预留核心土，开挖到底标高时立即进行大管棚施工。（1）施作套拱 在洞外明暗洞交界处架立4榀i20b型钢拱架，间距60cm，用钢筋焊接成一个整体。在钢支撑上安装150mm,长200cm的导向钢管，与管棚位置方向一致，然后浇注60cm厚的c25砼包裹钢支撑和导向管。套拱完成后,喷射c25砼15cm厚封闭周围仰坡面，作为注浆时的止浆墙。（2）搭设钻孔平台架、安装钻机用42钢管在预留核心土上搭设钻孔平台架，平台上满铺木板，搭设牢固，以防钻孔时钻机晃动。3、钻孔采用水平地质钻机，从导向管向内钻入保持外插角13度为宜。遇到卡钻时，钻孔时要慎重，每钻进1米要退钻，若卡钻太频繁，要注浆后再钻，保证钻孔成孔质量较好，确保下管顺利。4、安装管棚钢管管棚钢管由机械顶进，顶进时，节长采用5m管节。管棚顶到位后，钢管与导向管间隙用速凝水泥或其它材料堵塞严密，以防浆液冒出。堵塞时设置进浆孔和排气孔。相邻管棚接头必须错开可增加2m长管节来错开管棚接头。5、注浆采用浆液工作压力能达到3mpa的注浆机注浆，注浆压力一般控制在0.51.0mpa。当排气孔流出浆液后，关闭排气孔,继续注浆,达到设计注浆量或注浆压力时,稳定35分钟后停止注浆。具体注浆压力必须根据现场试验确定。施工过程中，为了防止注浆过程中发生串浆,每钻完一个孔，随即就安设该孔的钢管并注浆，然后再进行下一孔的施工。2.5施工进度安排 小洞计划每天三个开挖循环，掘进7.2米，45天完成。小洞贯通后，施工进口边仰坡和大管棚。待大管棚施工完后，掌子面继续向前掘进、同时进口段明洞继续开挖支护。2.6左线洞口施工 右线洞口长管棚及边仰坡施工完成后，先用挖掘机将左线洞口仰坡开挖到位，开挖时仍要遵循逐级开挖逐级支护，保证边仰坡支护的及时。仰坡开挖到位后后开始施工大管棚，大管棚施工工艺及注意事项与右线相同。待大管棚施工完后，掌子面继续向前掘进、同时进口段明洞继续开挖支护。 2.7监控量测监控量测是信息化设计与施工的重要内容。通过施工现场的监控量测，为判断围岩稳定性，支护可靠性，以及修改施工方法提供依据，指导日常施工管理，确保施工安全和质量。1、量测频率量测频率根据监测数据的变化情况而定，一般按下表量测频率表进行。量测频率表项目量测仪器设备量测时间间隔洞内、外观察目测、数码相机、地质罗盘等每天至少一次地表沉降水准仪，钢挂尺或全站仪量测面距开挖面(01)b时，2次/d量测面距开挖面(12)b时，1次/d量测面距开挖面(25)b，1次/(23)d量测面距开挖面5b时，1次/7d拱顶下沉水准仪，钢挂尺或全站仪位移速度5mm/d时，2次/d位移速度（15）mm/d时，1次/d位移速度（0.51）mm/d时，1次/23d位移速度（0.20.5）mm/d时，1次/3d位移速度0.2mm/d时，1次/7d净空变化收敛计、全站仪同上其它根据实际情况和要求进行注：b表示开挖宽度2、监测结束标准根据收敛速度判别：一般地段：收敛速度5mm/d时，围岩处于急剧变化状态，加强初期支护系统；收敛速度0.2mm/d时，围岩基本达到稳定。3、监测数据的统计分析与信息反馈量测数据的整理、分析数据整理：把原始数据通过一定的方法，用频率分布的形式把一组数据分布情况显示出来，进行数据的数字特征计算以及离群数据的取舍。回归分析和曲线拟合：绘制量测数据的时态变化曲线图和距开挖面关系图。在取得足够的数据后，根据散点图的数据分布状况，选择合适的函数，对监测结果进行回归分析，以预测该测点可能出现的最大位移值或应力值，预测结构和建筑物的安全状况，防患于未然。 4、监控量测方案在洞口k80+501位置，等距布置地表下沉观测桩3个，桩间距为5米，用水准仪测量地表下沉量。小洞开挖后及时在拱顶k80+529、k80+524、k80+519、k80+514、k80+509、k80+504、k80+499处分别布设观测点，监控拱顶下沉量。净空收敛点每5米布设一组，每组5个点（拱顶1个，拱脚2个，墙腰2个），用全站仪对小洞的收敛变形进行量测。上述数据严格按照本方案既定频率进行收集，并及时对数据进行分析，发现变化异常时及时根据情况制定应对方案，从而确保隧道施工安全。5、 应急方案项目部成立专门应急小组，预备在发生突发情况时有专门的领导小组，负责指挥处理突发事件的处理。准备好出现紧急情况时备用的钢拱架、钢筋网、超前小导管等应急用物资，在小洞施工期间，拌和站、挖掘机、装载机等施工机械必须优先使用，出现异常情况时必须保证在第一时间将所需物资、设备调运到现场。对小洞施工人员进行专门的应急培训，以便在有突发情况时，能够有序的应对，并做好突发事件的处理工作。三、劳动力和机械资源配置 3.1劳动力配置根据施工进度要求及各工序施工特点，各工种人员综合配置，人员一专多能。主要劳动力配置计划见下表“主要劳动力配置计划表”。本人员计划仅为小洞施工人员。 3.2机械配置根据施工进度要求及各工序施工特点，所选工艺配置机械。主要机械配置计划见下表“主要机械配置计划表”。本机械计划仅为小洞施工计划。主要劳动力配置计划表序号部门、工班作业班组名称人数备注1管理人员领工员2合计：6人2管理人员技术员23管理人员材料员24测量组测工5合计：40人5机械班机械工46锚喷班锚喷工87运输班运输工38开挖班开挖工109电工班电工210钢筋班钢筋工8主要机械配置计划表序号机械名称规格数量备注1柴油发电机300kw1台2空压机20m32台3挖掘机pc3201台4装载机zl-501台5风钻yt2810台6拌和机60m3/h1台7运输车8m31台8湿喷机up32台9电焊机400/3153台10钢筋切断机qj40-11台11钢筋调直机gj4-10a1台12钢筋弯曲机h401台13管棚钻机mdk-5s1台四、质量保证措施1、施工前对要使用的测量控制点进行复测，确认无误后方可进行施工测量放样。2、进场材料必须经过检验合格后方可使用，严禁含泥量或含粉尘量过高的河砂、米石进入工程主体。3、喷射混凝土在搅拌站集中生产，采用自动计量系统，确保施工配合比准确。4、喷锚支护做到喷料随拌随用，时间不超过规定。喷射前清理岩面。厚度较大时分层喷射。严格掌握水压、风压和喷射距离，作到厚度符合设计和安全要求，表面平顺。5、严格按照设计、技术交底所规定的参数进行支护，对锚杆的方向、数量和深度进行严格控制。五、安全保证措施1、小洞支护工作平台搭设必须牢固可靠。电路由专职电工检查和维修。2、特殊工种必须持有特种作业证书，并经过培训后才能上岗。3、小洞爆破开挖必须严格控制爆破参数，采用浅孔光面爆破，配合爆破安全防护措施，控制爆破飞石对高速公路桥梁和周围既有建筑物的影响。4、高处作业人员所使用的工具应随手装入工具袋，上下传递料具时，禁止抛掷，大型工具要放在稳妥的地方，所用的材料要堆放平整、稳固，防止掉落伤人。注浆时应时刻注意注浆压力，防止注浆压力过大，注浆管爆裂伤人。 5.1 施工环保、水土保持方案1、建立与质量安全保证体系并行的环境保护保证体系，配备相应的环保设施和技术力量，与当地政府和环保部门联合协作，全面控制施工污染,减少污水、空气粉尘及噪音污染，严格控制水土流失，达到国家环保标准。2、施工方案同时要具备环保防范措施，以保护现场环境，避免由于施工方法不当引起对环境的污染和破坏。强化环保宣传和思想教育工作，使环保意识全面深入人心，真正认识到环保的重要作用。把环保作为文明施工的首要工作来抓，抓措施、抓设施、抓落实，制定施工现场环境保护的目标责任书，定岗定责，责任到人。 5.2 环保、水土保持措施 1、生态环境的保护措施施工前组织对全体干部职工进行生态资源环境保护知识学习，增强环保意识，保证环保工程质量，采取有效措施，使施工过程对生态环境的损害