隧道车行横洞门的施工方案

隧道车行横洞门施工方案一、工程概况1.1项目背景本隧道车行横洞位于广成山隧道左线ZK65+795处，与主洞轴线正交（交角90度），设计为S5cx复合式衬砌结构。横洞净宽2.7m，净高6m，总长24m，采用C30防水钢筋混凝土二次衬砌，设计使用年限100年。横洞连接左线与右线主洞，主要功能为隧道施工期间的物料运输通道及运营期间的紧急疏散通道，路面与主洞检修道顶面平齐，横坡与主洞纵坡保持一致，确保车辆通行顺畅。1.2地质条件根据地质勘察资料，横洞穿越段围岩分级为IVb类，局部为V类破碎带。岩性以中风化砂岩为主，节理裂隙发育，岩体完整性指数0.45-0.55，地下水位位于洞身以下3m，存在少量裂隙渗水。设计考虑围岩自稳能力较差，采用"短进尺、弱爆破、强支护"的施工原则，初期支护与二次衬砌共同承担围岩压力。1.3主要技术参数项目普通段参数加强段参数初期支护喷射混凝土C25，厚度16cmC25，厚度20cm锚杆Φ25砂浆锚杆，L=3m，间距80×80cmΦ25中空注浆锚杆，L=3.5m，间距60×60cm钢筋网Φ8@20×20cmΦ8@15×15cm钢拱架I18型钢，间距1.2mI18型钢，间距0.8m二次衬砌C30防水混凝土，厚度40cmC30防水混凝土，厚度50cm预留变形量10cm15cm二、施工总体部署2.1施工流程采用"先支护后开挖"的逆向施工顺序，具体流程如下：施工准备（测量放样、设备调试、材料进场）超前支护（管棚+小导管）洞身开挖（全断面光面爆破）初期支护（喷锚网+钢拱架）防排水系统施工二次衬砌（模筑混凝土）附属工程（路面、排水沟、防火涂料）竣工验收2.2施工平面布置在主洞左侧设置施工便道，宽度4.5m，坡度≤3%，采用C20混凝土硬化，厚度20cm。洞口50m范围内设置沉淀池（3级，容积50m³）、材料堆放区（钢筋加工棚30m²、水泥罐2个）及机械设备停放区。施工用电采用双回路供电，配置200kW柴油发电机作为备用电源；施工用水从主洞既有供水系统接引，安装Φ100mm供水管至工作面。2.3施工进度计划总工期60天，关键线路如下：施工准备：5天超前支护：7天洞身开挖及初期支护：25天（日进尺1.2m）防排水施工：5天二次衬砌：10天附属工程及验收：8天三、关键施工技术3.1测量放样采用全站仪按三级导线精度建立洞内控制网，每50m设置一个导线点和水准点。开挖前用激光投线仪放出开挖轮廓线、拱顶高程及钢拱架位置，并用红油漆标记。每次爆破后进行断面复测，采用三维激光扫描仪检查超欠挖情况，确保平均超挖量≤10cm，最大超挖≤15cm。3.2超前支护施工管棚施工：在洞口段设置Φ108mm×6mm热轧无缝钢管管棚，长度10m，环向间距30cm，外插角1-2°。采用地质钻机钻孔，注浆材料为水灰比1:1的水泥浆，注浆压力0.5-1.0MPa，单孔注浆量≥1.2m³。小导管注浆：在破碎带地段增设Φ42mm×3.5mm小导管，长度4.5m，环向间距40cm，纵向搭接长度1.5m。采用风钻钻孔，注浆材料为水泥-水玻璃双液浆，初凝时间控制在30-60s。3.3洞身开挖采用全断面光面爆破，具体参数如下：钻孔设备：YT-28气腿式凿岩机，钻孔直径42mm炸药：2#岩石乳化炸药，药卷直径32mm起爆网络：非电毫秒雷管，微差起爆（段间隔50ms）周边眼参数：间距45cm，抵抗线60cm，装药集中度0.25kg/m循环进尺：普通段1.2m，加强段0.8m爆破振动控制：质点振动速度≤15cm/s，单次起爆药量≤50kg爆破作业严格执行"一爆三检"制度，出渣采用ZL50装载机配合15t自卸汽车，出渣后及时进行危石清理，掌子面至二次衬砌段保持不小于30m的安全距离。3.4初期支护施工喷射混凝土：分初喷和复喷两步施工。初喷在开挖后立即进行，厚度4-5cm；复喷在锚杆、钢筋网、钢拱架安装完成后进行，达到设计厚度。采用湿喷工艺，混凝土配合比为水泥:砂:碎石:水=1:2:2.5:0.45，添加速凝剂（掺量3%），喷头距岩面1.5-2.0m，喷射压力0.3-0.5MPa。锚杆施工：钻孔：采用风钻垂直岩面钻孔，孔径50mm，孔深误差±50mm清孔：高压风吹净孔内岩粉，风压≥0.5MPa注浆：砂浆锚杆采用M30水泥砂浆，水灰比0.45-0.5，注浆压力0.3MPa；中空锚杆采用纯水泥浆，水灰比0.4，注浆压力1.0-1.5MPa安装：锚杆插入后外露长度≤10cm，垫板与岩面密贴，扭矩≥300N·m钢筋网施工：在洞外加工成2×1.5m网片，搭接长度30d，采用梅花形点焊连接。安装时紧贴岩面，与锚杆焊接固定，保护层厚度≥3cm，起伏地段随岩面铺设。钢拱架施工：加工：在钢构件加工厂分段制作，每节长度3-4m，连接板采用10mm厚钢板，螺栓M20×80mm安装：测量定位后，采用人工配合机械安装，拱脚置于C25混凝土垫块上（尺寸50×50×20cm），锁脚锚杆采用Φ25×4.5m中空锚杆，每侧2根，注浆饱满连接：纵向采用Φ22钢筋连接，间距1.0m，形成整体受力结构3.5防排水施工排水系统：环向排水：每5m设置Φ50mm软式透水管，拱墙部位呈"品"字形布置纵向排水：两侧边墙设Φ100mm双壁波纹管，坡度3‰横向排水：每20m设Φ150mmPVC管，连接主洞排水沟防水系统：基面处理：喷射混凝土表面平整度D/L≤1/6，切除外露锚杆头并抹砂浆找平防水层：采用1.5mm厚EVA防水板+300g/m²无纺布，防水板搭接宽度10cm，双缝热熔焊接，焊缝宽度≥1cm，充气检测压力0.2MPa，保持15min下降≤5%止水带：施工缝设中埋式钢边止水带（宽30cm），变形缝设背贴式止水带+遇水膨胀止水条3.6二次衬砌施工采用整体式钢模板台车（长度9m），混凝土由洞外拌合站集中拌制，罐车运输，输送泵浇筑。具体要求如下：模板安装：接缝严密，错台≤2mm，轴线偏差≤5mm，高程偏差±10mm混凝土施工：分层浇筑，厚度≤30cm，振捣时间20-30s，采用插入式振捣棒（Φ50mm），间距≤50cm，避免触及防水板养护：浇筑完成后12h内覆盖洒水养护，养护期≥14d，强度达到85%后方可拆模施工缝处理：凿毛后清除浮渣，涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料，宽度20cm四、质量控制措施4.1原材料控制水泥：采用P.O42.5R普通硅酸盐水泥，进场需提供出厂合格证及检验报告，每200t进行一次强度、安定性检测钢筋：HRB400E级钢筋，抗拉强度≥540MPa，屈强比≤0.85，每60t取样送检防水材料：EVA防水板需满足断裂拉伸强度≥18MPa，扯断伸长率≥400%，耐候性（人工老化）拉伸强度保持率≥80%外加剂：速凝剂初凝时间≤5min，终凝时间≤12min，掺量通过试验确定4.2工序质量控制开挖工程：超挖量控制在10cm内，欠挖严禁出现，周边眼残留率≥85%（硬岩）、≥75%（软岩）支护工程：锚杆抗拔力≥150kN（抽检1%，且≥3根），喷射混凝土厚度检测合格率≥90%，钢拱架安装位置偏差≤5cm防水工程：防水板无破损、无空鼓，接缝焊接质量合格率100%，止水带安装居中，无扭曲变形衬砌工程：混凝土强度达标，表面平整度≤5mm/m，蜂窝麻面面积≤0.5%，无裂缝4.3监测监控围岩监控量测：设置拱顶下沉、净空变化测点，间距5m，初期1-2次/d，变形稳定后1次/周。预警值：拱顶下沉5mm/d或累计10cm；净空变化8mm/d或累计15cm支护应力监测：在钢拱架安装应力传感器，监测内力变化，控制值≤设计承载力的80%渗流量监测：在排水沟设置三角堰，监测渗水量，正常情况≤0.1L/min·m，异常时及时采取堵水措施五、安全保证措施5.1洞口防护边仰坡防护：采用喷射混凝土（C20，厚度10cm）+锚杆（Φ22，L=2m，间距1.5m）防护，坡顶设置截水沟（宽50cm，深60cm）洞口封闭：设置钢制防护门（宽3m，高4m），安装门禁系统，非施工人员严禁入内防排水设施：洞口设置挡水墙（高度1.2m）及排水沟，防止雨水倒灌5.2洞内作业安全通风防尘：采用2×11kW轴流风机压入式通风，风量≥3m³/min·人，爆破后通风时间≥30min；作业面配备喷雾降尘系统，粉尘浓度≤2mg/m³照明供电：采用36V安全电压照明，每10m设置一盏防爆灯（100W）；供电线路采用绝缘电缆，架空高度≥2.5m爆破安全：爆破警戒半径300m，爆破前清点人员，发出声光信号（预警、起爆、解除），爆破后15min方可进入工作面检查机械设备：特种设备（装载机、空压机）定期检测，操作人员持证上岗，作业半径内严禁站人5.3应急管理应急预案：编制坍塌、涌水、火灾等专项预案，每季度组织一次应急演练应急物资：配备应急照明（10套）、自救器（20台）、担架（2副）、灭火器（8个）及急救药品通讯联络：洞内设置有线电话（每50m），作业人员配备对讲机，保持24h畅通逃生通道：设置应急逃生梯（φ50mm钢管，间距30cm），与主洞安全通道相连六、环境保护措施6.1噪声控制选用低噪声设备（如液压凿岩机、电动空压机），噪声源设置隔音罩爆破时间限定在8:00-18:00，周边300m设置隔声屏障施工人员佩戴耳塞，噪声暴露时间≤8h/d（等效声级≤85dB）6.2废水处理施工废水经三级沉淀（加絮凝剂）处理后回用，回用率≥80%生活污水经化粪池处理后排入市政管网，COD≤500mg/L油料库房设置防渗池（渗透系数≤10⁻⁷cm/s