大桥隧道锚洞施工方案

大桥隧道锚洞施工方案一、工程概况1.1项目背景本项目为XX大桥隧道锚洞工程，是大桥主缆锚固系统的核心组成部分，位于XX峡谷两岸山体中，左、右岸各设1座隧道锚洞，单洞长度约85m，开挖断面尺寸为12m×10m（宽×高），采用圆形+矩形复合断面结构。锚洞主体结构采用C40钢筋混凝土浇筑，设计锚固力为6.8×10⁴kN，结构安全等级为一级，设计使用年限100年。1.2地质条件根据勘察资料，锚洞穿越地层主要为中风化砂岩夹页岩，岩体完整性系数Kv=0.65-0.75，围岩级别以Ⅲ级为主，局部Ⅳ级。洞身范围内存在2条节理密集带，产状分别为N30°E/∠65°和N75°W/∠40°，易形成楔形块体。地下水位位于洞底以下3-5m，主要表现为基岩裂隙渗水，涌水量预测为5-10m³/h。1.3主要工程量项目名称单位工程量备注洞身开挖m³9800Ⅲ级围岩7200m³，Ⅳ级2600m³喷射混凝土m³580C25早强混凝土锚杆支护m3200Φ25中空注浆锚杆，L=4.5m钢筋网t45Φ8@200×200mm钢拱架t180I20b工字钢，间距1.2m二次衬砌m³2800C40P8防水混凝土防水层m²32001.5mm厚EVA防水板二、施工总体部署2.1施工分区采用"双洞平行作业，单洞分层开挖"的施工组织方式，每个锚洞划分为洞口段（0-10m）、洞身段（10-75m）、锚固段（75-85m）三个施工区段，各区间设置5m长过渡段。2.2施工顺序洞口截排水系统施工→洞口边仰坡防护→超前管棚支护→洞身开挖支护→防水层施工→二次衬砌→锚固系统安装→回填灌浆→监控量测洞身开挖遵循"短进尺、弱爆破、强支护、勤量测"原则，采用CRD工法施工Ⅳ级围岩段，全断面法施工Ⅲ级围岩段2.3施工设备配置设备类型设备名称规格型号数量用途开挖设备液压凿岩台车HC3122台钻孔作业挖掘机PC2202台装碴作业装载机ZL501台洞内清碴支护设备湿喷机TK9612台喷射混凝土锚杆钻机MGT1302台锚杆施工钢筋弯曲机GW401台钢拱架加工运输设备自卸汽车15t4辆弃碴运输有轨矿车3m³6辆洞内运输混凝土设备混凝土搅拌站HZS901座混凝土拌制混凝土输送泵HBTS602台混凝土浇筑衬砌台车9m液压台车1台二次衬砌施工辅助设备轴流风机2×55kW2台洞内通风多级离心泵150m³/h2台排水作业三、关键施工工艺3.1洞身开挖3.1.1Ⅲ级围岩全断面开挖采用光面爆破技术，炮孔布置如下：周边眼间距50cm，抵抗线70cm，装药集中度0.25kg/m；掏槽眼采用楔形掏槽，深度比其他炮孔深20cm；辅助眼按梅花形布置，排距80cm。钻孔采用液压凿岩台车，炮孔直径Φ42mm，装药选用2#岩石乳化炸药，非电毫秒雷管起爆，总装药量控制在1.2kg/m³以内。循环进尺3.5m，循环时间12h，日进尺7m。3.1.2Ⅳ级围岩CRD工法施工将断面分为4个导洞，分步开挖：左上导洞（1部）：开挖面积18m²，超前其他导洞5-8m，采用Φ108管棚（L=10m）超前支护右上导洞（2部）：滞后1部3-5m，保留2m宽核心土左下导洞（3部）：滞后2部5-8m，及时施作仰拱右下导洞（4部）：滞后3部3-5m，完成全断面封闭每个导洞循环进尺1.2m，采用微震爆破，单响药量不超过10kg，钢拱架紧跟掌子面安装。3.2初期支护3.2.1喷射混凝土施工采用湿喷工艺，分两层施作：初喷4cm封闭围岩，复喷至设计厚度（Ⅲ级8cm，Ⅳ级12cm）。喷射参数控制：工作风压0.4-0.6MPa，喷头距岩面1.0-1.5m，喷射角度75°-90°。混凝土坍落度控制在8-12cm，添加速凝剂（掺量3%-5%），确保初凝时间≤5min，终凝时间≤10min。3.2.2锚杆施工采用"先注浆后插杆"施工工艺，钻孔直径Φ42mm，孔深4.5m，孔位偏差≤10cm，孔轴角度偏差≤5°。注浆材料为1:1水泥浆，水灰比0.45-0.5，注浆压力0.5-1.0MPa，注浆饱满度≥90%。锚杆安装后及时安装钢垫板（150×150×10mm），采用扭矩扳手拧紧螺母，确保预紧力≥150N·m。3.3二次衬砌施工3.3.1防水层施工采用"无钉铺设"工艺，先对初期支护表面进行处理，凸凹不平处用1:2水泥砂浆找平。EVA防水板采用双缝热熔焊接，搭接宽度10cm，焊接温度180-200℃，行走速度1.5-2m/min。施工完成后进行气密性检测，气压从0.2MPa降至0.15MPa的时间应≥30min。3.3.2混凝土浇筑采用9m长液压衬砌台车，模板安装偏差控制：轴线偏差≤5mm，高程偏差±10mm，表面平整度≤5mm/2m。混凝土采用分层浇筑，厚度30cm，振捣采用插入式振捣棒（Φ50mm），振捣时间20-30s，直至混凝土表面泛浆、不再下沉。在拱顶设置注浆管，待混凝土强度达到70%后进行回填注浆，注浆压力0.3-0.5MPa。3.4监控量测3.4.1必测项目监测项目仪器设备监测频率控制值洞内外观察地质罗盘、相机每次开挖后/周边位移收敛计1-15天：1次/天15mm16-30天：1次/2天拱顶下沉水准仪+铟钢尺1-15天：1次/天10mm16-30天：1次/2天3.4.2数据处理采用回归分析方法，预测最终位移值和位移速率，当出现以下情况时立即停止开挖并采取加固措施：周边位移速率＞5mm/d或拱顶下沉速率＞3mm/d累计位移达到控制值的80%位移-时间曲线出现反弯点四、质量保证措施4.1原材料控制水泥选用P.O42.5R级水泥，每批进场需检验安定性、强度等指标，存储时间不超过3个月钢筋采用HRB400E级，力学性能检验按60t为一批次，焊接接头按300个为一批次防水板进场需进行拉伸强度、扯断伸长率、耐刺穿性试验，每10000m²为一批次4.2工序质量控制开挖轮廓线偏差控制在±15cm，超挖部分采用同级混凝土回填，严禁用片石填塞锚杆拉拔力试验按5%比例抽样，Ⅲ级围岩≥80kN，Ⅳ级围岩≥100kN钢拱架安装偏差：间距±5cm，高程±10cm，垂直度≤2°混凝土强度评定采用数理统计方法，同一配合比混凝土试块组数≥30组时，其强度保证率≥95%，标准差≤4.5MPa4.3质量检测方法喷射混凝土厚度采用凿孔法检查，每10m检查一个断面，每个断面检查5点，合格率≥80%防水层采用真空检测法，负压≥25kPa，保持时间≥30s，无气泡产生二次衬砌采用超声波检测内部缺陷，断面扫描覆盖率100%，不密实区面积≤0.5%五、安全保证措施5.1洞口防护洞口边仰坡采用喷锚支护（喷射C20混凝土10cm+Φ22锚杆L=3m，间距1.5m×1.5m）设置截水沟（50cm×60cm）和挡碴墙（高2m，顶宽1m），防止地表水汇入和落石危害洞口设置值班室，配备门禁系统和视频监控，严禁非施工人员进入5.2洞内作业安全采用压入式通风，风管口距掌子面≤15m，风量保证每人每分钟≥3m³照明系统采用36V安全电压，每隔10m设置一盏防爆灯，掌子面配备强光照明爆破作业严格执行"一炮三检"制度，爆破后通风15min方可进入，发现盲炮立即按规定处理用电设备设置三级配电两级保护，接地电阻≤4Ω，漏电保护器动作电流≤30mA5.3应急预案成立应急小组，配备急救箱（含止血带、夹板等）和担架，与就近医院建立联动机制储备应急物资：备用发电机（200kW）1台，应急抽水机2台，速凝混凝土50m³针对突水、塌方等险情制定专项预案，每季度组织一次应急演练六、施工进度计划6.1关键线路洞口工程（15天）→超前管棚（10天）→洞身开挖支护（180天）→防水层施工（30天）→二次衬砌（60天）→锚固系统安装（45天）→竣工清理（10天），总工期350天。6.2进度保障措施采用两班制作业，每天施工20h，设备利用率达到85%以上建立周进度考核制度，延误超过3天的工序及时调整资源配置提前储备30天的主要材料，与供应商签订应急供货协议配备备用设备（凿岩台车1台，混凝土输送泵1台），确保关键工序连续施工七、环境保护措施7.1弃碴处理弃碴场选址于距洞口500m的荒沟内，设置挡碴坝（高5m）和截排水系统，弃碴分层碾压（压实度≥90%），顶面覆盖30cm种植土，恢复植被。7.2污水处理施工废水经三级沉淀池（10m×5m×2m）处理，投加絮凝剂（PAC）去