隧道掘进洞口施工方案

隧道掘进洞口施工方案一、施工准备1.1技术准备施工前需完成隧道进出口联测，确保贯穿误差符合规范要求，进洞控制点已施测并与两个导线点通视。边仰坡开挖边线、明暗洞交界里程桩等测量放样工作按规范测设完毕，采用全站仪进行施工控制，边坡控制放样精度不小于±1cm。监控量测仪器需配备围岩周围收敛仪、精密水准仪等，洞口监控量测点提前布设并获取初始数据。同时完成砂石材料、钢材和C25喷射混凝土配合比试验，对施工队伍进行全面安全技术交底，明确各工序质量控制要点。1.2现场准备供电系统采用双回路布置，主供线路容量满足洞内施工设备总功率需求，备用发电机功率不小于300kW。供水系统在洞口上方50m处设置100m³蓄水池，采用φ100mm钢管引至作业面，保证水压不低于0.3MPa。供风系统配置2台20m³/min空压机，通过φ150mm风管送至各作业面。排水系统在洞口两侧设置临时排水沟，沟宽0.6m、深0.8m，采用M7.5浆砌片石砌筑，确保施工期排水畅通。施工便道宽度不小于4.5m，采用20cm厚C20混凝土硬化，每200m设置会车平台。1.3材料与设备准备锚喷支护材料提前储备，其中锚杆选用Φ22螺纹钢，长度3.5-4.5m，抗拉强度不小于300MPa；钢筋网采用Φ8mm盘条，网格间距20×20cm；喷射混凝土采用C25早强混凝土，初凝时间不大于15min，终凝时间不大于30min。主要施工设备包括CAT320挖掘机2台、液压破碎锤1台、喷砼机2台、注浆泵2台、管棚钻机1台、工字钢冷弯机1台，所有设备进场前进行性能检测，确保满足施工要求。二、浆砌截水沟施工2.1施工工艺流程施工准备→测量放样→基坑开挖→基底处理→砂浆拌制→片石砌筑→勾缝→养护2.2基坑开挖截水沟设置在隧道洞口顶部5m以外，按设计坡比1:0.5进行放样。土质地段采用人工开挖，基坑尺寸宽1.2m、深1.0m；岩石地段采用凿岩机钻孔，进行微量炸药爆破，爆破后人工配合风镐修整。基坑开挖土石方需堆放于坡顶一侧并夯实，或直接运至弃渣场，严禁堆放在水沟外侧影响排水。开挖过程中随时检查边坡稳定性，出现滑动迹象时立即放缓坡率至1:0.75。2.3片石砌筑采用M7.5水泥砂浆砌筑，片石强度不低于MU30，厚度不小于15cm。砌筑前将片石表面泥土冲洗干净，砌筑时分层进行，每层高30-40cm，各工作层竖缝互相错开，不得贯通。较大砌块用于下层，安砌时选择形状合适的石块，锋利突出部分敲除。竖缝较宽时在砂浆中塞小石块，不得用高于砂浆砌缝的小石片支垫。底浆应铺满，竖缝砂浆先在已砌石块侧面铺放一部分，再将石块放好后填满捣实。上层石块砌筑时防止振动下层砌块，工作中断后恢复施工时，已砌表面需清扫湿润。2.4勾缝与养护采用M10砂浆勾凹缝，嵌入砌体缝内约20mm深，缝槽深度不足时先凿够深度再勾缝。勾缝完成后覆盖土工布洒水养护，养护期不少于14d，养护期间避免碰撞、振动或承重。截水沟出口与路基排水系统衔接，设置消能设施，防止冲刷下游路基。三、洞口开挖3.1开挖方案根据地质条件采用分层开挖法，Ⅰ-Ⅱ类围岩段分3层开挖，每层高度2.5m；Ⅲ类围岩段分2层开挖，每层高度3.5m。开挖顺序自上而下进行，严禁掏底开挖或上下重叠开挖。土质地段直接用挖掘机开挖，铲斗容量1.2m³，开挖碴料由8m³自卸车运至弃渣场。石质地段采用液压破碎锤施工，破碎顺序按红油漆布点进行，布点间距30cm，破碎后挖掘机配合装车。当遇到粒径大于1.5m的孤石时，采用浅孔松动爆破，炮孔深度1.2m，装药量控制在0.2kg/孔以内，确保振动速度不超过1.5cm/s。3.2开挖参数控制边仰坡坡率按设计要求施工，土质边坡1:0.75，岩质边坡1:0.5。开挖轮廓线采用全站仪实时监控，每5m测量一个断面，超挖量控制在15cm以内，欠挖不得超过5cm。开挖平台宽度不小于2m，平台间设置1:1.5缓坡连接。洞门端墙处土石方开挖在围岩稳定后进行，采用预留核心土法，核心土尺寸为3m×3m×2m（长×宽×高），开挖循环进尺控制在1.5m以内。3.3特殊地质处理遇断层破碎带时，先采用管棚超前支护，管棚采用Φ108mm无缝钢管，长度15m，环向间距40cm，外插角1-3°。管棚施工完成后进行注浆加固，浆液采用1:1水泥浆，水灰比0.5，注浆压力0.5-1.0MPa。涌水地段开挖前设置排水孔，孔径φ50mm，孔深5m，间距2m，单孔排水量大于10L/min时采用注浆堵水，注浆材料选用水泥-水玻璃双液浆，初凝时间控制在30-60s。四、边仰坡加固与防护4.1锚杆施工锚杆采用梅花型布置，间距1.2×1.2m，仰坡锚杆长度3.5m，边坡锚杆长度4.5m。钻孔采用风动凿岩机，孔径φ50mm，孔深比锚杆长20cm。清孔后注入M30水泥砂浆，注浆压力0.3-0.5MPa，注浆饱满后插入锚杆，锚杆外露长度不大于10cm。安装完成后进行抗拔力试验，抽检频率为3%，单根锚杆抗拔力不小于150kN。4.2钢筋网铺设钢筋网在洞外预制加工，每片尺寸2×1.5m，安装时搭接长度不小于20cm，采用绑扎或点焊连接。钢筋网紧贴岩面铺设，与锚杆外露端焊接固定，确保喷射混凝土时不晃动。在边仰坡转折处增设纵向加强筋，采用Φ16mm钢筋，长度6m，间距1m。4.3喷射混凝土施工喷射混凝土分两层施工，第一层厚度4cm，待初凝后进行第二层施工，总厚度仰坡6cm、边坡4cm。喷射前清理岩面杂物，用高压风冲洗干净。喷射机工作风压控制在0.4-0.6MPa，喷头与岩面距离1.0-1.5m，喷射角度75-90°。混凝土配合比（重量比）为水泥:砂:碎石:水=1:2:2:0.45，掺加3%速凝剂。喷射完成后2h开始洒水养护，养护期不少于7d，强度达到70%前禁止爆破作业。4.4监控量测在边仰坡上布设5个监测断面，每个断面设置3个沉降观测点和2个收敛观测点。监测频率为开挖后1-7d每天1次，8-15d每2天1次，16-30d每周2次，30d后每周1次。当沉降速率超过5mm/d或累计沉降量达到30mm时，立即停止开挖，采取增设锚杆、加密钢拱架等加固措施。五、洞口管棚施工5.1导向墙施工导向墙采用C20混凝土，截面尺寸1m×1m，长度3m，嵌入山体1m。内设2榀I18工字钢架，钢架间距0.5m，外缘焊接φ140mm导向钢管，钢管壁厚5mm，长度2m，外插角1°。模板采用1.5cm厚竹胶板，支撑系统用Φ48mm钢管，混凝土采用泵送浇筑，插入式振捣器振捣密实，养护期不少于7d，强度达到设计值80%后方可进行管棚施工。5.2管棚钻孔管棚采用Φ108mm无缝钢管，壁厚6mm，节长4-6m，丝扣连接。钻孔采用XY-2PC钻机，钻头直径120mm，钻孔顺序由拱脚向拱顶进行。钻孔过程中每5m测斜一次，偏斜度控制在0.5%以内，超偏时立即纠偏。钻至设计深度后清孔，采用高压风将孔内岩粉吹净，然后顶进钢管，同一断面内接头数量不超过总钢管数的50%，相邻钢管接头错开不小于1m。5.3注浆施工管棚注浆采用水泥-水玻璃双液浆，水泥浆水灰比1:1，水玻璃浓度35Be'，双液体积比1:1。注浆泵选用SYB50/50型注浆泵，注浆压力初压0.5-1.0MPa，终压2.0MPa。注浆前进行现场试验，确定注浆参数，单孔注浆量Q=πr²Lη（r为扩散半径0.5m，L为管棚长度15m，η为孔隙率15%），计算得每孔注浆量约2.7m³。当注浆压力达到终压或注浆量达到设计值的90%时停止注浆，注浆完成后用M30水泥砂浆填充钢管。六、明洞及洞门施工6.1明洞开挖明洞段采用台阶法开挖，上台阶高度3m，下台阶高度4m，台阶长度5m。开挖轮廓线比设计大30cm，作为施工空间。上台阶采用人工配合风镐开挖，下台阶用挖掘机开挖，开挖碴料由自卸车运至弃渣场。在明洞两侧设置临时边坡，坡率1:1，坡面采用挂网喷砼防护，厚度10cm。6.2明洞衬砌明洞衬砌采用C30钢筋混凝土，厚度50cm，主筋为Φ22螺纹钢，间距20cm，分布筋为Φ12螺纹钢，间距30cm。模板采用12m长整体式液压台车，台车面板厚度12mm，支撑系统为型钢骨架。混凝土采用输送泵浇筑，分层厚度30cm，振捣采用插入式振捣器，振捣时间20-30s。施工缝处设置止水带，止水带宽度30cm，安装位置偏差不超过5mm。混凝土浇筑完成后覆盖养护，养护期不少于14d，强度达到设计值100%后方可拆模。6.3洞门施工洞门采用端墙式结构，基础埋深2m，采用C25混凝土浇筑。端墙高度8m，顶宽1.2m，底宽2.0m，墙面坡度1:0.2。墙身设置Φ16mm泄水孔，间距2m×2m，孔内安装φ100mm透水管，后端包裹土工布。洞门与明洞衔接处预埋Φ22钢筋，长度80cm，间距50cm，确保连接牢固。门楣采用C30预制混凝土块砌筑，表面雕刻装饰图案，与周围景观协调一致。6.4回填施工明洞拱背回填在衬砌混凝土强度达到设计值70%后进行，分两步施工：第一步回填至拱顶以上1m，采用碎石土分层夯实，每层厚度30cm，压实度不小于90%；第二步采用素土回填至设计标高，压实度不小于93%。回填时两侧对称进行，高差不超过50cm，机械回填时距拱顶1m范围内采用人工夯实，避免损伤防水层。防水层采用3mm厚SBS改性沥青卷材，铺设时从拱顶向两侧进行，搭接宽度10cm，采用热熔法粘贴。七、质量与安全保证措施7.1质量控制措施建立三级质量检查制度，施工班组自检、项目部复检、监理终检。原材料进场实行"三检制"，每批钢材、水泥、砂石料需进行性能试验，合格后方可使用。喷射混凝土施工前做配合比试验，施工中每50m³制作一组试块，检测抗压强度。锚杆抗拔力试验每300根一组，每组3根，合格率不小于90%。测量放样采用双检制，隧道中线偏差控制在±50mm以内，高程偏差±20mm以内。7.2安全保证措施洞口设置门禁系统，实行出入登记制度，洞内作业人员配备定位卡。爆破作业严格执行"一炮三检"制度，装药前、爆破前、爆破后检查瓦斯浓度，浓度超过0.5%时严禁爆破。高边坡作业设置安全绳和防护网，作业人员佩戴双钩安全带。用电设备实行"一机一闸一漏保"，接地电阻不大于4Ω。消防设施在洞口、宿舍区、材料库各设置2组灭火器，油库单独设置，距离明火点不小于50m。每月进行一次应急演练，提高施工人员应急处置能力。7.3环境保护措施弃渣场设置挡渣墙和截排水沟，挡渣墙高度3m，采用浆砌片石砌筑。施工废水经三级沉淀池处理后排放，沉淀池容积50m³，处理后水质达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准。施工便道定期洒水降尘，每天不少于4次。噪声设备设置隔音棚，昼间噪声控制在70dB以内，夜间控制在55dB以内。生活垃圾集中收集，由当地环卫部门定期清运，严禁随意丢弃。八、施工进度计划与保证措施8.1进度计划本工程总工期60d，其中施工准备7d，截水沟施工5d，边仰坡开挖与防护10d，管棚施工12d，明洞及洞门施工18d，回填及收尾8d。关键线路为：施工准备→截水沟施工→边仰坡开挖与防护→管棚施工→明洞衬砌→洞门施工→回填。8.2保证措施组织3个专业施工班组，实行24h轮班作业，每班配备技