建兴项目灰窑子隧道开挖专项施工方案

中交第一公路工程局有限公司中交第一公路工程局有限公司 建兴高速公路建兴高速公路 隧道洞身开挖专项施工方案隧道洞身开挖专项施工方案 编制 李亚辉 复核 肖赵谦 审核 郝建财 中交一公局海威工程建设有限公司中交一公局海威工程建设有限公司 建兴高速公路项目经理部建兴高速公路项目经理部 2 20 01 12 2 年年 8 8 月月 1 10 0 日日 一 工程概况 1 工程简介 灰窑子隧道位于建昌县灰窑子村附近 呈北东向展布 为两条 分离式单行曲线隧道 左线长 1000 米 右线长 1005 米 属长隧道 具体桩号位于 ZK3 020 K4 020 左线 K2 985 K3 990 段 右线 本隧道左 右线两端洞口纵断面均位于凸型竖曲线上 中间段 均位于直线段上 左线洞身直坡段纵坡 2 05 右线洞身直坡段纵 坡为 2 06 隧道最大埋深约 112m 2 气象水文及区域地质构造 项目区属半干旱大陆性气候带 夏季炎热 冬季寒冷 风沙干 旱 雨量很少 多年平均降水量 450 591mm 约有 70 集中在六月 至八月 多年平均蒸发量 1512 4 929 3mm 年平均气温 8 3 9 2 极端最高气温 40 8 43 3 极端最低气温 27 5 29 5 最冷月为 1 月 最冷月平均气温 9 8 年平均风 速 2 2 2 6m s 无霜期 140 天左右 标准冻深为 1 2m 经地表调绘 及钻探 隧道区未发现地下水 区域地层 隧道区地层岩性主要为第四系全新统冲洪枳碎石 块石 白垩系义县组凝灰岩 火山角砾岩及安山岩 区域构造 设计带处于阴山纬向构造体系中 东段与大兴安岭 太行山新华夏构造体系东缘的交接部位 地质构造十分复杂 按构 造体系可分为东西向构造 北东向构造 北北东向构造 南北向构 造 受构造影响 区内断裂较为发育 以东西向和北东向断裂为主 据区域断裂位置可知 设计带中断层 F28 从隧道区 K3 500 K4 000 右侧沟谷中通过 其性质不明 走向北 55 75 度东 断层西侧为白 垩系义县组地层 东侧为蓟县系雾迷山组地层 3 施工平面布置图 拌拌合合站站及及钢钢 空空压压机机房房配配 仓仓库库及及部部分分 出出 渣渣 便便 道道 灰窑子隧道进口平面布置图灰窑子隧道进口平面布置图 工工人人生生活活区区 钢钢 筋筋 加加 出出 渣渣 便便 道道 空空压压机机房房及及 配配电电房房 灰窑子隧道出口平面布置图灰窑子隧道出口平面布置图 4 工程数量及工期 本隧道围岩以 围岩为主 其中 3围岩 980 米 2围岩 230 米 2围岩 275 米 1围岩 520 米 计划 2012 年 11 月开工 2013 年 7 月完工 5 不同围岩级别的开挖方法 针对不同的围岩 按照设计要求 采用不同的施工方法 其中 s 1p 2p段采用中隔壁法施工 1 1q 2q 2 3 j 段采用环形开挖留核心土法施工 二 施工工艺流程及工艺要点 1 中隔壁法开挖 1 1 中隔壁法施工工序立面示意图 图一图一 中隔壁法开挖示意图中隔壁法开挖示意图 1 2 中隔壁施工的总体思路 单侧壁导洞均采用上下台阶开挖 上下台阶间距为 3 4 米 下 台阶开挖时上台阶必须完成初期支护 各部开挖时 周边轮廓应尽量圆顺 应在先开挖侧喷射混凝土强度达到设计要求后再进行另一侧开 挖 施工开挖前应做好超前支护 减少一次开挖面积 优化结构受 力状况 左侧导洞完成初期支护后 继续向前开挖 进行下一循环 左侧导洞掌子面与右侧导洞掌子面间距不宜小于 15 米 从而尽可能 减少两侧壁导坑之间的相互影响 当开挖形成全断面时 应及时完成全断面初期支护闭合 中隔壁及临时支撑应在浇筑二次衬砌时逐段拆除 1 3 中隔壁法施工方法及步骤 以 Z 1p为例介绍 1 3 1 左侧导坑拱部超前支护 图一 开挖前先进行超前支护 打入 50 5 的超前小导管 超前小 导管角度为 10 20 每根导管长 4 米 环向间距 30cm 纵向排 距 240cm 1 3 2 左侧导坑上台阶开挖及支护 图一 采用锚杆 喷射砼 钢拱架支护 可利用小开挖台车钻眼施工 中空注浆锚杆 初喷砼 4cm 再架设 I18 钢拱架 纵向间距按 60cm 布置 为保证施工安全 中壁墙采用 I18 钢拱架作临时支护 喷 C25 早强混凝土 1 3 3 左侧导坑下台阶开挖及支护 图一 采用锚杆 喷射砼 钢拱架支护 初喷砼 4cm 再架设 I18 钢 拱架 纵向间距按 60cm 布置 下台阶中壁墙采用 I18 钢拱架作临时 支护 喷 C25 早强混凝土 中侧壁工字钢的安装也要严格要求钢板的连接及垂直度 1 3 4 右侧导坑拱部超前支护 图一 同 1 3 1 1 3 5 右侧导坑上台阶开挖及支护 图一 右侧上导坑在左侧上导坑后 15 米进行 开挖 支护方式与左侧 导坑相似 1 3 6 右侧导坑下台阶开挖及支护 图一 右侧下导坑开挖时 工字钢必须连接牢固 保证垂直度 严禁 前后里程倾斜 1 3 7 中壁拆除及仰拱施工 图一 在中隔壁法中的一个关键问题是拆除中壁 据以往经验 中壁 拆除时间应在全断面成环后 各部位位移充分稳定后 才能拆除 1 3 8 仰拱及二衬浇注 在仰拱和仰拱回填完成后 初期支护及时跟进 初期支护与仰 拱的距离不宜超过 20m 根据监控量测结果适时施作二衬 施作二 衬前按设计要求施作防水层和其他排水设施 同时做好各种预埋管 件及预留洞室的安装和检查 防止错埋 漏埋 1 3 9 中隔壁施工工艺流程 2 环形开挖留核心土法开挖 2 1 环形开挖留核心土法开挖施工工序立面示意图 图二图二 上下台阶预留核心土开挖示意图上下台阶预留核心土开挖示意图 2 2 环形开挖留核心土法施工的总体思路 环形开挖进尺以为 0 5 1 0 米 核心土的面积应不小于整个断 面面积的 50 开挖后应及时施工喷锚支护 安设钢架支撑 相邻钢架必须用 钢筋连接 并应按设计要求施工锁脚锚杆 核心土与下台阶开挖应在上台阶支护完成后 喷射混凝土强度 达到设计强度的 70 后进行 2 3 环形开挖留核心土法施工方法及步骤 以 Z 1q为例介绍 2 3 1 超前支护 图二 开挖前先进行超前支护 打入 50 5 的超前小导管 超前小 导管角度为 10 20 每根导管长 4 米 环向间距 35cm 纵向排 距 240cm 2 3 2 上台阶环形分部开挖及支护 图二 采用锚杆 喷射砼 钢拱架支护 利用开挖台车钻眼施工中空 注浆锚杆 初喷砼 4cm 再架设 I18 钢拱架 纵向间距按 80cm 布置 2 3 3 上台阶核心土开挖及临时仰拱的支护 封闭 图二 核心土开挖完成后施做临时仰拱 使初期支护结构今早封闭成 环 具体做法是采用 I18 钢拱架做临时仰拱 并浇筑 C25 混凝土 上台阶核心土尾端距离下台阶工作面距离一般按 20 米控制 2 3 4 下台阶半边开挖及半边侧墙及仰拱初期支护 图二 开挖前 先拆除临时仰拱 开挖进尺按照两榀之间的设计距离 控制 开挖完后 施做仰拱拱架 中空注浆锚杆等 2 3 5 下台阶另半边开挖及另半边侧墙及仰拱初期支护 图二 下台阶两侧开挖距离不超过 5 米 以保证衬砌尽早封闭 2 3 6 仰拱衬砌及拱部衬砌 图二 在仰拱和仰拱回填完成后 初期支护及时跟进 初期支护与仰 拱的距离不宜超过 20m 根据监控量测结果适时施作二衬 施作二 衬前按设计要求施作防水层和其他排水设施 同时做好各种预埋管