高速公路隧道进洞施工方案

中铁十一局集团宜巴高速公路天池岭隧道进洞施工方案天池岭隧道进洞施工方案洞口工程总体概况1、地理位置湖北省宜昌至巴东高速公路第3合同段天池岭隧道起讫里程YK173+100～YK173+915（ZK173+100～ZK173+955），全长815m（855m），位于湖北省巴东县沿渡河镇龙潭村。该洞口工程位于隧道出口端，其隧道出口设计里程为YK173+915（ZK173+955）。2、地形地貌及地层岩性隧道出口位于斜坡中部较陡处，总体与一突出山梁正交，斜坡坡向349°，坡度角32°左右。山上植被较发育，多为农田作物及灌木。根据钻探及地质调绘资料，山坡坡体地层由表及里依次为坡积覆盖层、强风化泥灰岩。岩层产状345°∠25°左右。覆盖层亚粘土厚度不大，一般小于2.0m，以硬塑状为主，其工程地质条件较差。3、水文地质条件隧道出口位于侵蚀剥蚀中低山区，为分水岭地区，地表水不发育。地下水类型有三类，即孔隙水、风化裂隙水、基岩裂隙水。根据钻孔及周边水文地质调查，结合岩性、地貌和构造分析，洞身岩体地下水不甚发育。孔隙水主要赋存在坡积土中，风化裂隙水主要赋存在强风化岩层中，基层裂隙水主要赋存在弱风化岩层中。隧道所在的山体地下水的补给来源为大气降水直接渗入补给，径流方式是垂直向下沿节理裂隙及断层破碎带径流；受地形限制，地下水由山体分水岭，以弱风化岩层、泥灰岩与泥质粉砂岩分界面为界面向四周渗流，排泄基准面为弱风化岩层顶面。4、技术标准隧道路面按双向四车道设置，设计行车速度为80km/h，隧道建筑限界10.25m，隧道净高5.0m。洞口工程设计概况1、洞门设计洞门型式采用片石混凝土端墙式，其出口端设计里程为YK173+915（ZK173+955），坡率1：0.1，厚度1.6m，处于Ⅴ级围岩地段，地质为崩坡积碎石土。2、边坡、仰坡设计洞口边坡、仰坡开挖坡率均为1：0.75。洞口边坡、仰坡防护采取锚网喷支护形式，其中锚杆采用Φ22砂浆锚杆，L=3.5m，间距120cm×120cm，梅花型布置；混凝土采用C20喷射混凝土，厚度10cm；钢筋网采用φ6钢筋网，间距20×20cm。3、排水系统设计在距隧道洞口边坡、仰坡开挖线外不小于5m处施作洞口截水沟，以防止雨水对洞口边坡、仰坡坡面和洞口绿化的冲刷而造成洞口失稳。根据地形条件，截水沟流水方向向两侧，与自然沟形成排水系统。隧道正洞两侧设边沟，经沉淀池后排入路基边沟流入自然沟。4、进洞辅助措施设计洞口采用40m长大管棚进行超前支护。临时设施情况施工用水：拟在山顶上建一座100m3的高山水池，作为左右线施工用水。供风：在天池岭隧道出口左右线之间路基上建一座空压机房，共安装5台空压机，以供左右线的施工用风。施工用电：在天池岭隧道出口左右线之间路基上安装一台800KVA变压器作为左右线的施工用电。天池岭隧道出口施工场地布置见天池岭隧道出口洞口布置示意图。四、人员与机械配备情况1、劳动力配置计划（见劳动力配置计划表）劳动力配置计划表序号项目人员备注1项目管理人员82钻孔203爆破54出渣85支护206衬砌207风水电68安全员29合计892、机械设备投入计划（见机械设备投入计划表）机械设备投入计划表序号设备名称规格型号单位数量备注1自卸车东风辆62变压器800KWA个13电动空压机110KW个54装载机龙工855台15风动凿岩机YT-28个156挖掘机卡特320台17冷弯机14KW台18注浆泵HBY-60台29电焊机BX1-500台310臂钻台2五、施工进度计划洞口段计划开工日期：2009年9月21日，完工日期2009年11月30日。六、施工方案首先项目部测量队按照两阶段施工图设计图纸放出洞口明、暗洞位置及边仰坡开挖线位置，根据测量队放线，在仰坡开挖线外不小于5米处施工洞顶截水沟。截水沟施工完后，进行边仰坡开挖，开挖自上而下进行，每开挖一级，支护一级。边仰坡施工完后，进行洞口段明洞开挖施工至暗洞里程位置，此处明洞段开挖先开挖上半断面，明洞开挖采用预留核心土，以便下步套拱施工。洞口段明洞上断面开挖完成后，及时施工上断面套拱。套拱上断面施工完后，进行管棚施工。管棚施工完后，进行暗洞开挖施工，该段设计为V级围岩，开挖采用短台阶法施工，上台阶开挖预留核心土，严格控制进尺，每循环进尺0.6米,严格按设计要求进行支护。待上台阶进洞约5～10m后，再进行套拱下断面施工，下断面开挖同样预留核心土，同时中部增加立柱支撑，共5根。套拱下断面施工采用单侧施工方法，开挖采取分段开挖，开挖后及时将套拱内拱架接地，使拱脚至于稳定基岩上，立模后立即施工套拱基础和下断面套拱。一侧施工完后再施工另一侧。套拱下断面施工后，再进行暗洞下断面施工，开挖约5米左右，及时施工仰拱，在具备衬砌条件，及时施工衬砌，使其封闭成环。暗洞衬砌后，条件具备及时施工明洞及洞门。施工方法1、截水沟施工测量放线：在边坡、仰坡开挖线5m外放出截水沟位置；截水沟开挖：土质地段采用人工开挖，较软石质采用风镐开挖，坚硬石质松动爆破；截水沟浆砌：采用M7.5浆砌片石挂线砌筑，首先采用较平整的片石铺底，然后在底板上砌筑两侧墙，施工时还应沿截水沟侧将填土夯实，并高于沟顶，以免水渗入截水沟基础内；勾缝：截水沟砌筑完成后，采用M10水泥砂浆对两侧边墙进行统一勾凹缝，凹缝标准为宽度10mm，深度10mm。养护：在每次施工完后，及时对砌体按照施工规范要求进行洒水养护。2、洞口排水沟施工洞口施工前，应先行施工简易排水沟，截除截水沟水及地面雨水并将截水沟水引排至洞口范围以外，保持施工区域地表干燥。隧道进洞施工完成一段距离后（进行洞内排水系统施工时）再施作洞口永久排水系统。3、洞口边坡、仰坡开挖及防护（1）测量班按设计要求进行边、仰坡放线，打施工控制桩，并及时对现场施工人员进行交底。（2）按照测量班放出边坡、仰坡开挖线，在开挖线外大于等于5米处施做洞顶截水沟，截水沟与原地面紧密衔接，出水口妥善引入路边排水系统（3）开挖①首先清除洞口上方有可能滑塌的表土、灌木及山坡危石等，不留后患。②按测量班放线，自上而下逐段开挖，不得掏底开挖或上下重叠开挖。③洞口边坡、仰坡开挖对地表土质覆盖层采用人工配合机械的方式进行，机械作业时，配备专人指挥施工，并于机械前、后配备专门人员监控安全情况，发现危险立即采取可靠措施，将机械撤至安全地方；对石质采用松动爆破，人工翻渣，严禁采用大药量爆破，尽量减少对原地层的扰动，爆破后，及时清除松动石块。④为防止爆破震动引起边仰坡崩塌、剥落，采取浅眼弱爆破，不得采取深眼多药量爆破。⑤开挖中应随时检查、观测边坡及仰坡，应适当放缓坡度，保证边仰坡稳定和施工安全。⑥开挖的土石方不得弃在危害边坡及其它建筑物稳定的地点，并不得影响运输安全。⑦洞口边仰坡开挖前先完成洞口截水沟等防排水系统，以防止雨水对洞口边坡、仰坡坡面和洞口绿化的冲刷而造成洞口失稳。（4）边仰坡防护①设计支护参数边仰坡自上而下分台阶开挖，边开挖边进行喷、锚、网支护，C20的喷射砼厚度10厘米；Φ22锚杆，长度3.5米/根，按间距1.2米×1.2米的梅花形布置；并铺设φ6.0钢筋网，间距20㎝×20㎝。仰坡喷锚网支护须“戴帽子”，即仰坡喷锚支护必须要与洞顶搭接10～20cm。洞口边坡、仰坡开挖及防护施工工序如下图：②砂浆锚杆施工工艺为：A.在岩面上标出锚杆位置；B.钻孔；C.清除孔内粉尘；D.孔内注浆，注浆压力控制在0.4～0.6Mpa之间；E.打入锚杆。③锚杆施工A、按设计要求截取杆体，并整直、除锈和除油。B、钻孔前应根据设计要求定出孔位，作出标记，孔位允许偏差为±15mm。C、钻孔应圆而直，孔径不小于37mm，钻孔方向应尽量与岩层主要结构面垂直。D、钻孔深度允许偏差为±50mm。E、砂浆要求如下：砂浆配合比（质量比）：水泥：砂：水宜为1：1～1.5：0.45～0.5，砂的粒径不宜大于3mm。砂浆应拌和均匀，随拌随用，一次拌和的砂浆应在初凝前用完。F、注浆作业注浆开始或中途暂停超过30min时，应用水润滑灌浆罐及其管路。注浆孔口压力不得大于0.4Mpa。注浆管应插至距孔底5～10cm处，随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出，随即迅速插入锚杆，锚杆杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95%。若孔口无砂浆流出，应将杆体拔出重新注浆。G、锚杆安设后不得随意敲击，其端部3天内不得悬挂重物。（5）钢筋网铺设钢筋网使用前应清除锈蚀，钢筋网随受喷面起伏铺设，并要保证其保护层厚度不小于2cm，钢筋网应与锚杆连接固定，在喷射砼时不得晃动，钢筋网连接钢筋搭接应符合规范。（6）喷射砼施工喷射砼所用材料应符合设计及规范要求。喷射砼配合比应通过试验选定，满足设计强度和喷射工艺的要求。混合料应拌和均匀，随拌随用，并采用强制搅拌机在短时间内完成，严禁受潮。在喷射砼之前，应用人工将受喷面浮土、松石和杂物清除干净。喷射中发现松动石块应及时清除，边仰坡喷射砼厚度设计10厘米，分初喷和复喷，开挖后，先对开挖面初喷一层2～3cm厚的砼，以确保开挖面安全和稳定，锚杆和钢筋网安装完成后，再复喷砼至设计厚度。喷射砼终凝2h后，喷水养护，养护时间不少于7天。4、辅助工程施工措施洞口边坡、仰坡开挖及防护完成后，及时施作套拱及管棚。辅助工程施工措施施工工序见下图。（1）设计支护参数①套拱套拱采用C25砼，厚度60cm，长度2m；套拱基础为扩大基础，采用C25砼，厚度50cm，宽度100cm，长度2m；套拱内安装3榀18工字钢架，作为安装Ø150孔口管支架。②管棚管棚长度40米，采用Ø108热轧无缝钢管，壁厚6mm,节长3m和6m，环向间距40cm,并注入M30水泥（添加水泥重量5%的水玻璃）浆液，注浆结束后及时清除管内浆液，并用M30水泥砂浆紧密充填，以增强管棚的刚度和强度。（2）套拱施工1）套拱上断面施工管棚施工前，首先施工2米长套拱，要求套拱在洞口衬砌外轮廓线以外施作，以确保明洞衬砌厚度且套拱紧贴掌子面，厚60cm，采用C25砼，套拱施工先施工上半断面即上半圆，管棚施工完后，待上台阶进洞约5～10m后，再进行套拱下断面施工。套拱内安装3榀18工字钢拱架，间距75cm，纵向用Φ25钢筋连接，环距1.0米。且工字钢与200cm长、150×4mm孔口管用Φ25钢筋固定在工字钢钢拱上，作为管棚导向管，导向管仰角1度，环向间距40cm。套拱底模板安装完成后，然后安装套拱内工字钢和导向管。要求在施工套拱时考虑沉降因素，作沉降预留，以免套拱沉降而造成衬砌厚度不够现象发生。套拱内支撑采用20a工字钢架做骨架，间距50cm，共安装5榀，工字钢架纵向用Φ22钢筋焊接连接；然后在20a工字钢架背上安装钢模；背模采用50钢管弯制成骨架，且与内支撑骨架连接牢固，连接间距纵向50cm，环向80cm，背模同样采用钢模，背模安装时预留砼浇注窗口。模板使用前先除锈并涂刷脱膜剂，要求钢模安装拼接平顺，模板接缝处粘贴双面胶，接缝严密，避免浇注砼时漏浆现象发生。套拱模板安装完成后，报安质部检查及监理检查，合格后，浇注套拱砼。套拱砼要求用强制式拌合机进行拌合，砼输送车运输，砼浇注采用机械为主，人工配合，通过串筒下料，两侧分层对称浇注，插入式振捣棒振捣，每层厚度为30～40cm，砼按顺序进行振捣，避免漏振和过振，砼表面呈现浮浆、表面不再下沉即停止振捣。2）套拱下断面施工管棚施工完后，待上台阶进洞开挖约5～10m后，再进行套拱下断面施工，下断面开挖同样预留核心土，同时中部增加立柱支撑，共5根。套拱下断面施工采用单侧施工方法，开挖采取分段开挖，开挖后及时将套拱内拱架接地，使拱脚至于稳定基岩上，立模后立即施工套拱基础和下断面套拱。一侧施工完后再施工另一侧。模板安装及砼浇注要求同套拱上断面。（3）管棚施工在套拱做好后，搭设钢管支架作为钻机工作平台。1）管棚施工顺序，第一步先施工拱部以下两边墙的长管棚，第二步施工拱部长管棚。2）管棚施工时先施工奇数号孔，再施工偶数号孔。3）管棚施工时钻机立轴方向必须准确控制。为保证钻孔方向准确，要求用光耙测斜仪随时量测钢管钻进的偏斜度，发现偏斜，立即纠正。4）每钻一孔完成后，首先用高压风进行吹孔，清除孔内渣子及石粉，然后用棉布堵上孔眼，以免掉进杂物堵塞孔眼，待引孔钻好后，然后顶进一根钢管，在顶入钢管时要保持平稳，防止钢管扭曲，钢管接头采用小一孔径钢管（外径等于φ108钢花管内径，长为30cm，前后两根φ108钢花管插入套管）焊接连接而成接长钢花管，要求焊缝平整、饱满，严禁夹渣、气泡等焊接缺陷，焊完后，敲除焊渣，为使钢管接头错开，编号为奇数的第一节钢管采用3m长钢管，编号为偶数的第一节钢管采用6m长钢管，最后一节采用长钢管。5）钢管顶进完成后，立即注浆，管棚注浆采用M30水泥（添加水泥重量5%的水玻璃）浆液，建议水泥浆水灰比1：1,注浆压力：初压0.5～1.0Mpa,终压2.0Mpa。具体注浆参数通过现场试验确定。采用双液注浆机往钢花管内注浆，直至水泥浆从排气孔流出时停止注浆，作为注浆结束的标志。注浆结束后及时清除管内浆液，并用M30水泥砂浆紧密充填，以增强管棚的刚度和强度。当管棚浆液强度达到设计要求后，即可进行暗洞施工。5、暗洞施工管棚施工完后，进行暗洞开挖施工，该段设计为V级围岩，开挖采用短台阶法施工，上台阶开挖预留核心土，严格控制进尺，每循环进尺0.6米,严格按设计要求进行支护。待上台阶进洞约5～10m后，再进行套拱下断面施工，下断面开挖同样预留核心土，同时中部增加立柱支撑，共5根。套拱下断面施工采用单侧施工方法，开挖采取分段开挖，开挖后及时将套拱内拱架接地，使拱脚至于稳定基岩上，立模后立即施工套拱基础和下断面套拱。一侧施工完后再施工另一侧。套拱下断面施工后，再进行暗洞下断面施工，开挖约5米左右，及时施工仰拱，在具备衬砌条件，及时施工衬砌，使其封闭成环。暗洞衬砌后，条件具备及时施工明洞及洞门。（二）施工注意事项边仰坡开挖前，首先施工洞口截水沟，防止雨水冲刷导致洞口失稳，同时与洞外排水设施形成排水系统。边仰坡开挖后及时支护，洞口边仰坡按设计坡度一次整修到位，并及时对边仰坡按设计进行喷锚网防护，以防围岩风化雨水渗透而坍塌。洞口边仰坡开挖应遵循自上而下，严禁掏底开挖或大药量爆破。套拱长度2米，施工套拱时，考虑钻进中钻头的下垂，要求固定在套拱内工字钢上的导向管上偏1度，同时套拱比设计标高抬高10厘米，作为工后沉降预留。在套拱做好后，用钻机沿管棚导向管钻孔，钻孔孔径130mm，孔深40米，孔钻好后用高压风吹孔，清除孔内石粉，然后用挖掘机顶入带椎尖的φ108钢花管，在顶入钢花管时要保持用平稳，防止钢花管扭曲。在一节顶完之后，再用小一孔径套管外径等于φ108钢花管内径，长为30cm，前后两根φ108钢花管套入套管，通过焊接连接而成）接长钢花管继续顶入，直到设计深度为止，安装完后，用注浆泵往钢花管内注浆，直至水泥浆从排气孔流出时结束注浆。钻孔要求从两侧向中间隔孔钻进，在钻进过程中必须用测斜仪测定钢管偏斜度，发现偏斜有可能超限，应及时纠正；安装钢管时，沿隧道纵向同一横断面内接头数不大于50%，相邻钢管接头数至少需错开1米。进洞施工前，首先在洞口处地表做好沉降观测点，以观测洞口地表沉降情况和套拱沉降情况。洞口V级围岩浅埋段施工必须遵循“弱爆破、少扰动、短开挖、快支护”的原则，确保洞口的安全与稳定。洞口V级围岩开挖严格控制进尺，开挖后及时支护。七、质量要求及控制方法1、质量要求1）边坡、仰坡开挖质量要求边坡、仰坡开挖必须保证开挖线及坡脚线位置正确，坡率正确且平顺。2）浆砌截水沟质量要求截水沟的断面尺寸必须满足设计要求，流水纵坡满足排水要求。截水沟浆砌石料强度满足设计要求。截水沟砂浆强度满足要求且饱满。3）锚杆质量要求锚杆所使用的材料必须为试验室检测合格的材料通过试验室检验合格后方可投入使用，检查产品合格证、出厂检验报告并进行试验。锚杆孔应与岩层主要结构面垂直，锚杆垫板应与基面密贴。锚杆安装允许偏差应符合下列规定：①锚杆孔距允许偏差为±15mm；②锚杆孔深允许偏差为±50mm。锚杆用钢筋应平直、无损伤，表面无裂纹、油污、颗粒状或片状老锈。锚杆安装的数量应应符合设计要要求，报检时时要逐根清点点。砂浆强度等级、配配合比应符合合设计要求，砂砂浆应饱满密密实。4）钢筋网质量要求钢筋网所使用的钢钢筋进行后必必须经过试验验室的检验，检检验合格后方方可投入使用用。钢筋网的制作应符符合设计要求求。钢筋网的网格间距距应符合设计计要求，网格格尺寸允许偏偏差为±10mm。钢筋网搭接长度应应为1～2个网孔，允允许偏差为±50mm。5）喷射砼质量要求喷射砼材料应选用用试验室试验验合格的材料料；喷射砼拌制前，应应测定砂、石石含水率，并并根据测试结结果和理论配配合比调整材材料用量，提提出施工配合合比；喷射砼原材料的每每盘称量的偏偏差应符合下下表的规定。原材料每盘称量的的允许偏差序号材料名称允许偏差1水泥±2％2粗、细骨料±3％3水、外加剂±2％注：1各种衡器应定期期检定，每次次使用前应进进行零点校核核，保证计量量准确；2当遇雨天或含水水率有显著变变化时，应增增加含水率检检测次数，并并及时调整水水和骨料的用用量。喷射砼的配合比按按照批准的配合比比执行，喷射射砼的强度必必须符合设计计要求。喷射砼的厚度应符符合下列规定定：①平均厚度大于设计计厚度；②检查点的60%及及以上大于设设计厚度；③最小厚度不得小于于设计厚度的的1/2，且不小于于5cm。喷射砼表面应平顺顺，无裂缝及及掉渣现象。喷射砼后应进行养养护。6）钢拱架质量要求钢拱架所使用的材料进进行后必须经经过试验室检检测合格后方方可使用，钢钢材品种、级级别、规格和和数量必须符符合设计要求求。钢拱架的结构尺寸应符符合设计要求求。钢拱架安装的位置、接接头连接、纵纵向拉杆应符符合设计要求求。钢拱架的落底接长和钢钢架间的连接接应符合设计计要求，并不不得置于浮碴碴上。钢拱架安装允许偏差应应符合下列要要求：①钢拱架间距允许偏差为为±50mm；②钢拱架横向允许偏差为为±50mm；③高程偏差允许偏差差为±50mm；④垂直度偏差允许偏偏差为±2°；⑤钢拱架保护层厚度允许许偏差为－5mm。7）管棚质量要求a)套拱基底承载载力要求不小小于250Kppa；b)钢管径向误差差不大于20cm；c)隧道纵向同一一横断面内的的接头数不大大于50%，相领钢管管的接头至少少需错开1m。2、质量控制方法严格按照项目质量量管理体系进进行质量管理理，技术人员员、质量人员员、试验人员员跟班作业，施施工时，严把把材料进场关关，加强砂浆浆及混凝土的的现场计量，严严格按照配合合比配料，每每道工序完成成后均按照规规范标准予以以验收，不满满足规范要求求的一律予以以返工。项目部实行三级质质量检查体系系，在每道工工序完成后首首先由施工队队技术室自检检（含工班自自检）并填报报检查记录，合合格后报请项项目部质检工工程师现场检检查，并填写写质量检查记记录；经质检检工程师现场场检查合格后后由质检工程程师报请监理理工程师检查查，填写质检检资料并由监监理工程师现现场签认，经经监理工程师师检查合格后后方可转入下下道工序施工工。质量检查体系见“质量检查体体系框图”。八、安全保证措施施1、管理上的安全保证证措施贯彻“安全第一，预防为为主”的方针，严严格执行各项项技术组织措措施，切实做做到安全施工工，保障职工工的生命和施施工设备不受受损害。把施施工安全工作作作为首要任任务来抓，摆摆正并正确处处理好施工中中安全、质量量、进度间的的关系，工程程自始至终高高度重视安全全生产，在工工程进度与安安全发生矛盾盾时，必须坚坚决服从安全全。组织施工时，更需需做到文明施施工和科学管管理。从工程程管理、规章章制度、纪律律教育、安全全培训、机械械设备的运用用与保养等各各个方面，建建立安全施工工责任制，抓抓好纪律教育育、技术培训训，不断提高高各级施工人人员的素质。同同时采取奖惩惩制度，并创创造安全、卫卫生、无害的的劳动条件，严严格按规定的的工序、工艺艺施工，确保保工程安全。进入施工现场必须须得戴安全帽帽，高空作业业必须得系安安全带。不得得打赤脚或穿穿拖鞋进入工工地。施工工工地现场各施施工机械操作作人员必须得得持证上岗，不不得疲劳和酒酒后作业。在有孤石须须爆破作业时时，必须得拉拉出警戒线，划划出爆破作业业安全区，然然后进行爆破破作业。2、技术上的安全保证证措施1)施工过程中必必须得按照设设计要求及施施工规范进行行每一道工序序。2)预先做好隧道道地表沉降观观测，根据设设计及施工规规范要求布设设好监控点。按按照规定的频频率进行监控控量测，并及及时对量测数数据进行分析析处理，及时时作出正确的的判断。测点点布置见下图图。3)量测断面间距距结合本隧道具体情情况及设计要要求，洞口浅浅埋段设置4～6个断面，沿衬衬砌中线每2～3面5个点。4)重视目测观测测，目测观测既省事作用用又很大，目目测主要是观观察边仰坡的的变形情况，根根据变形的情情况作出正确确的判断并采采取相应的措措施。九、环境保护措施根据国家“全面规规划、合理布布