隧洞工程施工技术方案

隧洞工程施工技术方案明洞及洞口加固施工明洞段开挖釆用短段落，分台阶，敞开式开挖。施工釆用挖掘机开挖，遇岩层釆用松动爆破后用挖掘机挖装，自卸汽车运土。施工开挖一段，灌注一段，回填一段的方法，避免全面敞开开挖和雨季施工。进口端洞门地基承载力不足釆用4)0.5mCFG桩加固，桩间距1.5m,矩形布置。隧道出口地表需进行换填，施工前用C20混凝土换填。洞口及明洞临时开挖仰坡釆用喷锚防护，锚杆采用中22砂浆锚杆，L-3.5m,间距1.5X1.5m,梅花形布置；喷射混凝土釆用10cm厚C25网喷混凝土，钢筋网釆用中6,网格20X20cmo洞口排水和边仰坡施工边仰坡开挖前组织人员将坡面危石及杂草清除干净，避免危石溜坍；边仰坡依据设计位置进行放样，并严格按照设计坡率进行开挖，保证坡面平整，开挖线符合设计要求。做好边仰坡外侧的截排水工作，防止雨水或泥石冲刷坡面；洞口临时排水施工，首先在边坡开挖前施工边坡及仰坡外截水沟，拦截场地外地表水，明挖槽内两侧边坡坡脚在挖方达到设计高度后及时施工浆砌排水沟，在洞口结合洞内排水设置集水井，汇集明挖槽内雨水及地表积水，并设置充足排水设备，将水排至施工场地以外。洞门施工当暗挖段开挖及拱、墙初期支护完成15m左右，暂停暗洞内各工序开挖，转而进行暗挖段仰拱整体浇注，完成仰拱基底处理后，浇注洞门段仰拱衬砌混凝土和回填混凝土。为确保洞口稳定，隧道掘进能得到快速施工的可靠保证，洞口段衬砌施工的总要求是：及早完成洞门和暗洞20m左右的全断面衬砌混凝土，然后再按既定工艺顺序进行洞身暗挖施工。长管棚超前预支护在隧道进口明暗分界及超浅埋段拱部釆用一环长管棚超前支护。长管棚长30m,中108,t二6mm,管内填充水泥砂浆。(1)施工工艺设计与管棚的外插角一致。经环向各点量测满足要求后，固定①、②号型钢。在①、②号型钢上标注^140X5mm导向钢管的位置，逐根焊接于钢架上固定。然后安装内、外侧其它型钢钢架，内、外层钢架釆用钢筋焊接，立模浇注套拱混凝土。套拱混凝土达到100%强度时，方可实施管棚钻孔工作，先搭钻孔平台安装钻机，钻机平台可用枕木或钢管脚手架搭设，搭设平台应一次性搭好,钻孔由两台钻机由高孔位向低孔位对称进行，可缩短移动钻机与搭设平台时间，便于钻机定位。平台支撑要着实地，连接要牢固、稳定。防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量。钻机定位：钻机要求与已设定好的孔口管方向平行，必须精确核定钻机位置。用经纬仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整,确保钻机钻杆轴线也孔口管轴线相吻合。（2）长管棚施工长管棚施工选用KM5型钻机和CC18型挤压式注浆泵，钻孔前准确测定钻机工作平台的标高和方位，防止钻杆偏斜。钻孔时，先钻有孔钢花管（孔眼间距为25cm,孔径为2cm,呈梅花形布置），孔深应达到设计要求深度（30m）,钻孔结束后用地质岩芯钻杆配合钻头进行来回扫孔，清除浮渣至孔底，用高压气从孔底向孔口清理钻渣，确保孔径、孔深符合要求、防止堵孔.然后顶进大管棚钢管，钢管规格为中108X6mm,长度9m。长管棚连接用丝扣连接，连接长度为15cm。管棚顶进完毕之后，对其进行注水试验。经检查合格之后方可注双液浆，或通过现场试验按实际情况确定，必要时掺入速凝剂。注浆初始压力为0.5〜IMPa，终孔压力为2.0MPa,注浆开始时应低压注浆，然生再高压注浆。当注浆压力达2.OMPa且持续lOmin后无进浆量时方可停止注浆。完成之后再打无孔钢花管，无孔钢花管作为检查管，以检查其注浆质量。4.中空注浆锚杆超前预支护为确保施工安全，施工中结合该隧道地质具体情况，在隧道局部洞身段拱部釆用SB32自进式中空注浆锚杆超前预支护,锚杆长3.5m,按环向间距1.2m,纵向间距l.Oni或1.2m布置。在上弧导开挖后立即初喷一层混凝土，接着施作中空注浆锚杆，中空锚杆施工要点如下：用手持式凿岩机凿孔并清孔。将安装好锚头的型中空锚杆插入孔内，锚头上的倒刺立即将锚杆卡住，如图所示。图中空注浆锚杆示意图在锚杆尾部安装止浆塞、垫板和螺母。用注浆快接头将锚杆尾部和注浆泵连接密闭。开启注浆泵，注入速凝水泥浆。地基注浆加固隧道长管棚导向墙及工作平台基础，出口洞门段基础采用注浆措施加固地基，釆用高压注浆机施工。钢架支护隧道V级围岩地段釆用型钢架加强支护，间距按0.6m一棉布置,纵向钢架间距0.8m设置。IV级围岩釆用型钢钢架加强支护，间距按Im一棉布置。钢架依开挖方法分节加工制作，节与节间以钢板螺栓连接。制作前在大样平台上放出大样，制作完成后依大样进行检验，合格后运抵工作面安装。钢架制作要求焊接牢固，各部尺寸符合设计要求。挂网锚喷锚杆施工完毕后挂中6钢筋网，网眼尺寸20X20cni。钢筋网与锚杆尾部焊联并与围岩密贴。施作完钢筋网片后喷射混凝土。施工机具釆用强制式搅拌机（自动计量搅拌站）。喷射机采用TK961型湿式混凝土喷射机。喷射机操作：每班作业前，对喷射机进行检查和试转动。开始时应先给风再给电，当机械运转正常后方可送料，作业结束时，应先停电，最后停风。作业完毕或因故间断时，对喷射机和输料管内的积料逐段及时清除干净。喷射混凝土施工工艺流程见图。图喷射混凝土施工工艺框图9.V级围岩开挖V级围岩釆用三台阶临时仰拱法或四步CD法开挖施工。（1）三台阶临时仰拱法釆用三台阶法临时仰拱开挖时，根据具体情况保留合适的台阶长度，开挖一环、支护一环，下断面开挖后及时施作临时仰拱，形成封闭结构。中、下导左、右边墙开挖必须交错施工，严禁两侧同时对挖。三个台阶平行作业，仰拱施工实行短开挖、早支护、快封闭、勤量测,

及时施做钢架支护，闭合成环。施工工艺流程图和施工工序纵、横断面示意图如下：图三台阶法加临时仰拱施工工艺流程图开挖界限2©蜘'喷20cm厚C25浴开挖界限开挖界限2©蜘'喷20cm厚C25浴开挖界限118临时钢架24M遍鼠郸攝肉钢架开挖界限图三台阶法加临时仰拱施工工序横断面示意图图三台阶法加临时仰拱施工工序纵断面示意图②四步CD法开挖施工步骤见图10.9.3-6图四步CD法施工步骤示意图第1步：1、 利用上一循环架立的钢架施作隧道主体结构超前支护。2、 分台阶开挖1、2部。同时，逐步施作导坑周边的主体结构的初期支护和中隔壁临时支护，即初喷混凝土(4cm),架立隧道钢架和接长临时钢架，复喷混凝土至设计厚度后钻设径向系统锚杆（复喷到设计厚度就能够，不需要完全覆盖钢架）。同时，1部掌子面及时喷射8cni混凝土封闭；台阶底部及时喷射lOcni混凝土封闭，并设锁脚钢管。第2步：分台阶开挖3、4部。除中隔壁部分临时钢架已施工完毕外，其余施工步骤和第1步工序相同。第3步：拆除开挖尾部靠近二次衬砌仰拱6^8m范围内临时中隔壁钢架，灌筑该段内V部仰拱。图施工工艺流程图第4步：灌筑该段内VI部隧底填充，接长中隔壁临时钢架，使得钢架底支撑于仰拱填充顶面。第5步：上述步骤逐步循环。并根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，逐段拆除临时钢架，利用衬砌模板台车一次性灌筑VD部二次衬砌（拱墙衬砌一次施作）oIV级围岩开挖隧道IV级围岩釆用三台阶法开挖施工，三台阶法开挖釆用人工配合小型挖掘机施工，楔形掏槽，部分地段釆用控制爆破。开挖示意图如下图。图三台阶法开挖示意图三台阶法施工步骤：（1） 上台阶开挖：在拱部超前支护施工后，沿隧道开挖轮廓线环向开挖上台阶。开挖进尺控制在每循环2〜3m拱架。开挖后立即出喷3〜5cm於封闭，并架设I20a钢架。按照设计要求施作锁脚锚杆和系统锚杆，喷射碇。（2） 中台阶开挖：滞后上台阶3〜5口,开挖进尺控制在每循环2〜3m,开挖后立即出喷厚3〜5cm役封闭，并架设钢架。按照设计要求施作锁脚锚杆和系统锚杆，喷射砕。

下台阶开挖：滞后中台阶3〜5口,开挖进尺控制在每循环2〜3m,开挖后立即出喷厚3〜5cm役封闭，并架设钢架。按照设计要求施作锁脚锚杆和系统锚杆，喷射砕。隧道仰拱开挖：围岩较好时，仰拱与下台阶同时开挖；围岩软弱破碎时，仰拱单独开挖。仰拱按每循环5m组织施工。釆用人工配合机械开挖，人工清底，并及时施工仰拱衬砌和填充。III级围岩开挖III级围岩釆用台阶法施工。台阶法的施工方法及施工工艺设计见图。施工准备爆破设计 P——|爆破设计 P——|试验验证|上台阶钻眼下台阶钻眼上下台阶:测量放线测量放线信息反馈装药爆破信息反馈装药爆破寸—初喷后出確上断面检査和爆破效果评价杏」上断面检査和爆破效果评价杏」下断面检査和，爆破效果评价IJ良好上断面支护否 1—下断飘支护日良好下一循环图台阶法开挖施工工艺框图

台阶法施T.示意图1.上、下台阶打眼•釆用风钻'台阶法施T.示意图1.上、下台阶打眼•釆用风钻'3.挖据机、装载机挖装,日卸汽•车出積,上下台阶支护：进入下•循环。1、本图为H1级招岩台阶法施T.示宜：图，图中断而仅为示意;2、台阶•长度根据"1岩的变化调整台阶长度，•釆取短进尺、弱爆破、强支护，勤虽测进行安全施工°图台阶法施工示意图II级围岩开挖隧道II级围岩釆用全断面法施工，循环进尺分别为2.2〜3m。开挖采用人工风钻进行钻孔，塑料导爆管非电起爆系统，毫秒微差有序起爆，光面爆破。出磕釆用侧卸式装载机装殖，15t自卸汽车运输出磕。详见“图全断面法开挖施工工艺流程图”及“图全断面施工方法示意图”。施工准备爆破设计 H——|试验验证|测量放线I钻眼（深度不同）| I药量计算I —I信息反馈装药（奉：不同）I信息反馈I»I初喷后装稽运输I断面检査、學破效果分析I1良好进入下一道工序图全断面法开挖施工21艺流程图1.浏量放线，仙锚杆孔及炮眼，安装铺杆、局部挂陈.II圾围岩全断面示点图2.裝药、,破、通风。初魅，夏喷上啪环辭设计厚良说明：木图为II级晩帔仝断而爆破开挖械敞护施T.示苴图,3.出磴采川无轨运絵加:制滕我机懸，啊辭运也3.出磴采川无轨运絵加:制滕我机懸，啊辭运也图全断面施工方法示意图13.通风隧道施工独头掘进长度超过150m时，必须采用机械通风。满足《铁路隧道施工规范》要求。通风设置详见图。图通风设置断面图出评、运输和弃评洞内运输均采用无轨方式，装砕采用隧道挖装机、装载机装评,出非釆用20t自卸汽车；评场配备推土机平整场地，隧道弃评集中存放。施工缝、变形缝防水施工缝、变形缝设可靠的复合防水措施。环向施工缝釆用中埋橡胶止水带+外贴止水带、纵向施工缝采用中埋橡胶止水带+中埋橡胶止水条、、变形缝采用中埋橡胶止水带+外贴止水带+嵌缝材料的复合防水构造。进出口斜切衬砌段与暗挖段连接处及软硬岩层分界处设变形缝一道，涂抹混凝土界面剂加设中埋式橡胶止水带防水，拱墙部分环向施工缝内缘全部釆用双组分聚硫密封膏嵌缝。当进行上一循环衬砌时，先在挡头板处断面中间安装环形垫块,使之形成一环形凹槽，进行下一循环衬砌前，将缝隙面混凝土进行人工凿毛并清洗干净，保证缝面混凝土接合紧密，铺设一层高标号防水砂浆（混凝土界面剂），在凹槽内刷上粘胶，将中埋式止水带嵌入其中粘结牢固，再灌注混凝土。施工中加强接缝处的捣固密实，不得使止水带错位.变形缝处施工用钢筋夹在二衬砌断面中间固定止水带。施工缝防水构造见图。图施工缝防水构造图洞身衬砌进、出口及明洞段釆用路堑式明洞衬砌，暗挖段均釆用复合式衬砌。二次衬砌施工作业前，要求围岩和初期支护变形基本稳定，量测监控数据表明位移率明显减缓、收敛值拱脚附近小于0.2mni/d和拱顶下沉小于0.15mm/d,方可施作二次混凝土衬砌。洞身衬砌严格按照仰拱超前，边墙、拱部一次浇筑成型的原则组织施工。边墙、拱部釆用走行式全断面液压钢模台车整体衬砌，泵送法浇筑施工。衬砌施工工艺流程见图。根据围岩&根据围岩&測确定建村砌时冋循环衬砌图衬砌施工工艺框图（1）仰拱混凝土施工根据监控量测结果分析，初期支护基本稳定后，开始施作仰拱混凝土。仰拱与仰拱填充采取分段整体浇注，严禁半幅浇注。仰拱施工工艺框图见图。混凝土生产、运输清浮碎浇混凝土生产、运输清浮碎浇

注

混凝±抽排水接缝处理图仰拱施工工艺框图将上一循环混凝土仰拱接头凿毛，清理底部的虚砕、杂物及淤泥,排除积水，并拦截前方来水，用水泵将前方来水抽入后方衬砌已成型地段的排水沟内，经洞口沉淀池净化后排出.按设计要求安装仰拱钢筋，并设与边墙衬砌连接筋。支、安仰拱定型钢模板，灌筑混凝土，平板式振捣器捣固密实。灌筑时由中心向两侧对称进行，仰拱与边墙衔接处加强捣固。仰拱填充在仰拱混凝土终凝后浇筑，釆用C20混凝土，插入式振捣器捣固。仰拱与仰拱填充混凝土釆用麻布覆盖、洒水养护。仰拱与仰拱填充每循环作业长度为为确保仰拱、仰拱填充施工时不中断其它工序的施工，釆用移动式仰拱栈桥进行过渡。仰拱栈桥釆用钢过梁形式（型钢结构，上覆1.0cm厚钢板），长度15mo仰拱施工一般超前拱墙二次衬砌距离约30m,IV级围岩二衬距开

挖掌子面距W90m,V级围岩二衬距开挖掌子面距离W70m。仰拱栈桥结构示意见图。仰拱待施工段仰拱填充待施工段图仰拱栈桥结构示意图(2)边墙、拱部混凝土施工施工工艺设计边墙、拱部混凝土施工工艺设计见图。图边墙、拱部二次衬砌施工框图2）钢筋加工与绑扎围岩衬砌加强段钢筋在洞外场地集中加工，现场作业台车上人工安装绑扎。根据测量控制点先扎外层环向定位钢筋，用纵向筋将定位钢筋连接后，以纵向筋作为其他环向筋安扎依据，扎完外层后再用相同方法安扎内层钢筋，并及时将内外层钢筋用架立筋连接，并用电弧焊点焊，加强整体刚度。钢筋安设完成后，按中线标高进行轮廓尺寸检查，合格后于内层钢筋挂设3cm（迎水面主筋保护层按5cm釆用）厚砂浆垫块，确保混凝土灌筑后钢筋保护层厚度。钢筋绑扎时，注意不要损伤防水层，钢筋焊接时，用防火板对防水卷材进行遮拦，以防烧伤防水卷材。3）立模边墙、拱部衬砌釆用走行式液压模板衬砌台车，台车长12m。模板台车墙部作业窗分层布置，层高不宜大于1.5m,每层设置6〜8个窗口，其净空不小于45X45cm,两端设检查孔，并设有相对应的混凝土输送管支架或吊架。模板台