隧道工程施工方案與方法

1、工程特點(diǎn)：XX隧道全長(zhǎng)185m ,為雙連整體式，段落從K261+440 K261+625，隧道位于垅崗坳谷區(qū)，沿丘陵山坡坡角帶展布；一般埋 深20-50m，最深100m。隧道穿越地區(qū)，大部分為硬砂巖，節(jié)理發(fā)育； 巖體破碎，表層覆蓋1.04.0m 的碎石亞粘土，圍巖以II、III類(lèi)圍巖 為主，施工難度較大，地下水為基層裂隙水，受大氣降水補(bǔ)給，水量 較貧乏。由于本隧道為雙連整體式隧道，施工時(shí)開(kāi)挖向兩洞相聯(lián)，跨徑 較大，因此不能按正常的施工順序開(kāi)挖，我們采用三導(dǎo)洞正臺(tái)階上下 半斷面分部先墻后拱的新奧法施工。先將中隔墻超前導(dǎo)洞貫通，隨后 襯砌中隔墻，再分單洞施工。一、洞口開(kāi)挖根據(jù)地勢(shì)特點(diǎn)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)

2、際情況（出口處交通方便，遠(yuǎn)離 居民區(qū)，洞口開(kāi)挖方量少）。為盡早進(jìn)洞，我采用出口處為進(jìn)洞口， 洞口開(kāi)挖自上而下分臺(tái)階開(kāi)挖。邊開(kāi)挖、邊支護(hù)、邊驗(yàn)收，防止危石 墜落和巖面在外界影響下繼續(xù)風(fēng)化變質(zhì)。在洞口接近設(shè)計(jì)邊坡附近 時(shí)，謹(jǐn)慎選擇開(kāi)挖方法。在洞口部位爆破根據(jù)開(kāi)挖面形狀選擇光面， 預(yù)裂或微差爆破方法，并采取適宜裝藥量，以保護(hù)洞口圍巖穩(wěn)定。同 時(shí)，綜合治理地下水和地表水，設(shè)置天溝，防止地表徑流流向洞口。 洞口邊坡按圖紙要求施工。二、洞身開(kāi)挖綜合大洋灘隧道地形、地質(zhì)、水文條件。工程工期以及本單位 的施工經(jīng)歷技術(shù)能力，裝備情況，對(duì)于本隧道采用三導(dǎo)洞先墻后拱開(kāi) 挖，參見(jiàn)隧道圖。開(kāi)挖時(shí)間為T(mén)+1年2月15日T

3、+1年12月15日，共計(jì)10個(gè) 月，因隧道開(kāi)挖受天氣影響面較小，有效工作日按250天計(jì)，平均每 天進(jìn)尺 185 X2/250=1.48m。本隧道圍巖基本上以n、m類(lèi)為主，圍巖自穩(wěn)定性差，為確保 開(kāi)挖洞室穩(wěn)定和安全，在施工中嚴(yán)格遵循超前，嚴(yán)注漿，短開(kāi)挖，強(qiáng) 支護(hù)、勤測(cè)量，早封閉的基本原則。a中隔墻導(dǎo)洞采用上下半斷面短臺(tái)階（臺(tái)階長(zhǎng)3-5m ,進(jìn)洞口處 稍短）開(kāi)挖，n、m類(lèi)圍巖拱部必要時(shí)進(jìn)行超前預(yù)支護(hù)，開(kāi)挖結(jié)束后 按照設(shè)計(jì)及時(shí)進(jìn)行初期支護(hù)。b側(cè)壁超前導(dǎo)洞，采取上下半斷面短臺(tái)階開(kāi)挖，臺(tái)階長(zhǎng)度不大 于3m, n、m類(lèi)圍巖拱部必要時(shí)進(jìn)行超前預(yù)支護(hù)，側(cè)壁導(dǎo)洞隨開(kāi)挖 在外側(cè)按設(shè)計(jì)隨安裝中空錨桿、壓漿、鋼拱架?chē)?/p>

4、射砼，其余部分按導(dǎo) 洞設(shè)計(jì)要求進(jìn)行支護(hù)。c中部部分?jǐn)嗝骈_(kāi)挖，每次長(zhǎng)度1.2m,采用上下半斷面正階法 施工，臺(tái)階長(zhǎng)度3-5m。其中n類(lèi)圍巖采用上半斷面環(huán)形開(kāi)挖預(yù)留核 心土，按設(shè)計(jì)施工將外緣成形后安裝中空錨桿壓漿鋼拱架?chē)婍?，形?一個(gè)骨架體，再挖核心土。1、超前管棚施工方法：采用鉆孔臺(tái)車(chē)輔助施工，步驟如下：管件制作:管棚采用甲108普通鋼管制作，管節(jié)長(zhǎng)6-7米,管棚長(zhǎng) 12米，管棚需用管節(jié)聯(lián)接套焊在鋼管的兩端接長(zhǎng),第一根鋼管前端焊上 合金鋼片空心鉆頭，以防止管頭頂彎或劈裂相鄰管的接頭前后錯(cuò)開(kāi)， 避免接頭在一斷面受力。頂管作業(yè)：先將鋼管安放在大臂上后，鑿巖機(jī)對(duì)準(zhǔn)已鉆孔 好的引導(dǎo)孔，低速推進(jìn)鋼管，其沖

5、擊力控制在18-20mpa，推進(jìn)壓力控 制在 4.0-6.0mpa 。接管：當(dāng)?shù)谝桓摴芡七M(jìn)孔內(nèi)，孔外剩余30-40cm 時(shí),開(kāi) 動(dòng)鑿巖機(jī)反轉(zhuǎn)，使頂進(jìn)聯(lián)接套與鋼管脫離，鑿巖機(jī)退回原位，大臂落 下。人工裝上第二節(jié)鋼管，大臂重新對(duì)正，鑿巖機(jī)緩慢低速推進(jìn)，對(duì) 準(zhǔn)確第一節(jié)鋼管人工持鉗進(jìn)行鋼管聯(lián)接，使兩節(jié)鋼筋在聯(lián)接套處聯(lián)成 一體，鑿巖機(jī)再次沖擊壓力低速頂進(jìn)鋼管。注漿補(bǔ)強(qiáng)：先用鉆頭掏盡鋼管內(nèi)的殘碴，再進(jìn)行棚管補(bǔ)強(qiáng)。超前管棚法施工程序如下：2、超前錨桿的施工方法：錨桿制作：采用25普通螺紋鋼每節(jié)5.0m。鉆眼；鉆孔臺(tái)車(chē)鋪助，用普通式的鑿巖機(jī)相結(jié)合的方法鉆 眼。鉆孔直徑甲42mm ,比鋼筋體稍大。注漿、插鋼筋

6、-1注漿前用高壓風(fēng)將錨桿孔吹干凈。-2注漿孔口壓力不大于0.4Mpa ,灌漿時(shí)堵塞孔口，灌漿管插 至距孔底510cm處，隨水泥砂漿的注入緩慢勻速撥出，隨即迅速漿 桿體插入，插入時(shí)不得左右搖晃，要沿軸線(xiàn)緩慢推入。若插入時(shí)，孔口無(wú)砂漿溢出，將桿體撥出重新灌注水泥砂漿，重新插入。-3注漿開(kāi)始或中途停止30分鐘時(shí)用水潤(rùn)滑灌漿罐及管路。-4安裝完成后不能隨意敲打錨桿。超前錨桿施工程序如下:d鉆爆技術(shù)盡量采用光面爆破技術(shù)，根據(jù)不同的圍巖類(lèi)別及斷面形狀設(shè)計(jì)炮 眼位置，個(gè)數(shù)、裝藥的數(shù)量，施工時(shí)，鉆眼前測(cè)出開(kāi)挖斷面中線(xiàn)，水 平和斷面輪廊線(xiàn)，標(biāo)出炮眼位置，指揮臺(tái)車(chē)就位，經(jīng)檢查符合設(shè)計(jì)要 求后方可鉆眼。1、為保證爆

7、破質(zhì)量，炮眼應(yīng)符合以下要求：掏槽眼：深度，角度按設(shè)計(jì)施工，眼口排間距誤差和眼底誤 差不大于5cm。鋪助眼：深度，角度按設(shè)計(jì)施工，眼口排距誤差均不大于1cm。內(nèi)周眼：炮眼間距誤差不宜大于5cm，外斜率不應(yīng)大于5cm/ 米，與內(nèi)圈眼最小抵抗線(xiàn)誤差不宜大于10cm。2、炸藥及起爆系統(tǒng)炸藥：2#巖石硝鉉炸藥和乳化炸藥。起爆系統(tǒng)：非電塑料導(dǎo)爆管傳導(dǎo)，毫秒雷管起爆。3、通風(fēng)通風(fēng)采用壓入式通風(fēng)，為改善襯砌工作面的環(huán)境，在此處安設(shè)一 個(gè)局部抽出式風(fēng)機(jī)。e出碴上半斷面采用人工翻碴和采用手推車(chē)出碴，下半斷面配備側(cè)翻 ZL-50鏟車(chē)1臺(tái)和4.5T的自卸車(chē)3-4輛出碴，設(shè)備根據(jù)具體情況增加。f排水因本標(biāo)段隧道均為上坡

8、，隧道施工時(shí)進(jìn)行自然排水。洞身開(kāi)挖過(guò)程中，施工應(yīng)本著“短開(kāi)挖，弱爆破，強(qiáng)支護(hù)，早封 閉，勤量測(cè)”的基本原則。并與設(shè)計(jì)單位共同探討，確定施工方案， 以確保施工安全，保質(zhì)保量完成施工任務(wù)。三、隧道支護(hù)1、錨噴支護(hù)臨時(shí)支護(hù)采取錨噴支護(hù)，作為永久支護(hù)的一部分，支護(hù)時(shí)間在放炮通風(fēng)之后。具體參照施工工藝流程圖。材料及配合比：鋼筋：按設(shè)計(jì)要求到廠(chǎng)家購(gòu)買(mǎi).水泥：425號(hào)普通硅酸鹽水泥。砂子：粒徑不大于3mm的砂子，含云母量不超過(guò)0.5%，含泥不 超過(guò)3%，不含有機(jī)雜質(zhì)，使用前應(yīng)嚴(yán)格過(guò)篩。水：XX河水中引入。早強(qiáng)劑：亞硝酸鈉，摻入量占水泥重量的3%。灰砂比：1 : 1.2 (重量比)水灰比：0.45 ,即水剛能

9、潤(rùn)透水泥，手捏成團(tuán)，但以擠不出水為 宜。鉆眼用液壓鑿巖臺(tái)車(chē)與普通氣腿式鑿巖機(jī)相結(jié)合的方法鉆眼。錨桿孔 的施工遵循以下三點(diǎn)：孔位根據(jù)設(shè)計(jì)要求和圍巖情況作出標(biāo)記，偏差不大于20cm。宜沿隧道周邊徑向鉆孔，但鉆孔不宜平行于巖層層面。錨桿孔深度誤差不大于土 10cm ,且錨桿孔保持直線(xiàn)。注漿注漿前用高壓風(fēng)將孔吹干凈，避免堵塞注漿孔，注漿壓力控制 在11.5Mpa注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)層關(guān)泵卸下注漿管終凝后擰緊螺帽。注漿開(kāi)始或中途停止30分鐘時(shí)，用水潤(rùn)滑灌漿罐及管路。安裝完成后不隨意敲打錨桿。噴砼施工本隧道噴砼采用潮料摻漿法的噴射工藝，砼噴射機(jī)型號(hào)為PH3074 型。水泥：425號(hào)普通硅酸鹽水泥；速凝劑：“紅

10、星一1”型或“陽(yáng)泉一1”型；水：潔凈合格的工業(yè)用水，PH值68;骨料：用天然砂礫石，骨料潔凈且盡可能呈圓型，最大料徑不超過(guò)15mm。骨料級(jí)配如下表:骨料直徑(mm)0.150.300.601.202.505.0010.0015.00重量百分比(%)57101517222331354350607382100施工要求準(zhǔn)備工作噴射施工前，首先清除巖面及墻腳地面堆積碎石，用高壓風(fēng)， 水沖洗后再?lài)娒妗z查機(jī)具和風(fēng)、水、電等管線(xiàn)路并試運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)于作業(yè)區(qū)要具有 良好的通風(fēng)?；旌狭想S拌隨噴，若不摻帶速凝劑，存放時(shí)間不超過(guò)二小時(shí)； 摻有速凝劑時(shí)，存放時(shí)間不超過(guò)20分鐘。施噴作業(yè)噴射作業(yè)按拱墻分段、分層、由下而上的

11、順序進(jìn)行。若斷面有較 大的凹洼處，先噴平凹洼處。噴射時(shí)先供水，再供料，結(jié)束時(shí)先停料，后關(guān)水。使噴頭盡量垂 直于受?chē)娒妫瑖娮炀嚯x噴面為0.61.2m，噴頭不停作環(huán)形移動(dòng)，使 噴層厚度均勻。邊墻三次噴砼達(dá)到設(shè)計(jì)厚度20 25cm 。拱部因三次噴射困難， 分四次噴，噴砼間隔時(shí)間15 30分鐘。掛設(shè)鋼筋網(wǎng)時(shí)，使鋼筋網(wǎng)保護(hù)層不少于3cm。鋼筋網(wǎng)用交叉點(diǎn)焊 而成，鋼筋網(wǎng)片之間搭接長(zhǎng)度不少于15cm。鋼筋網(wǎng)與錨桿及錨定裝 置聯(lián)結(jié)牢固，噴射時(shí)鋼筋不得晃動(dòng)。為控制粉塵，噴射作業(yè)系統(tǒng)水壓保持在0.3Mpa以上，噴頭風(fēng)壓 在0.25Mpa以下。同時(shí)，砂子含水率保持在46%。噴砼終凝兩小時(shí)后，開(kāi)始噴水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不

12、少于7天。（c）噴砼的場(chǎng)地布置及勞力組織噴砼的平面布置，在滿(mǎn)足施工工藝的前提下，力求緊湊，充分利 用場(chǎng)地空間及運(yùn)輸情況，避免施工工序干擾。集料堆料棚設(shè)置在洞口附近，用于存儲(chǔ)干料，使用保持較低的自 然濕度（36%），干拌攪拌前嚴(yán)格篩選，防止大塊料混入，干拌物 料調(diào)制前，所用水泥和集料均過(guò)秤，以保證砼質(zhì)量。砼攪拌機(jī)放在洞外，用小車(chē)把混合料運(yùn)到工作面附近，儲(chǔ)氣筒設(shè) 置在洞外，工地采用400W聚光燈照明，工人配備規(guī)定的防護(hù)用品。2、模注砼襯砌全部采用2009的組合鋼模，拱架采用24Kg/m輕型鋼軌加工拼裝為保證施工的垂直度，邊墻頭板與正面模板連接處設(shè)置Z45X45X5的角鋼并與正面鋼模連接。模板排列，

13、做到縱成線(xiàn)、豎成環(huán)，進(jìn)行模板設(shè)計(jì)。a、邊墻 模板從起拱線(xiàn)向下排；b、拱部模板從隧拱中心向兩側(cè)對(duì)稱(chēng)排。砼澆注-1、中隔墻砼澆注長(zhǎng)度6m為宜，搭腳手架平臺(tái)，利用泵車(chē)直 接泵入模。-2、邊墻拱部砼澆注每次長(zhǎng)度612m,邊墻和拱部砼利用泵 車(chē)直接泵入模。-3、砼拌和運(yùn)輸振搗a、砼拌和在洞外安裝兩臺(tái)750L拌合機(jī)，拌合前按規(guī)范程序進(jìn) 行材料的試驗(yàn)，按設(shè)計(jì)的配合比攪拌，攪拌均勻，攪拌時(shí)間每盤(pán)不少 于3分鐘。b、砼運(yùn)輸配備1t的翻斗車(chē)5輛運(yùn)送砼。c、砼澆注搗固采用機(jī)械振動(dòng)棒搗固，分層水平施工，分層厚度 （虛）不大于40cm。灌筑砼宜不間斷地進(jìn)行，若必須終止則不超過(guò)砼初凝時(shí)間，否則作間歇灌筑處理。防水層施工在

14、初期支護(hù)與防水層之間將漏水從襯砌背面集中排到邊墻腳。 邊墻腳用100mmUPVC軟管集中并引入洞內(nèi)人行道下側(cè)溝排走。布設(shè)復(fù)合防水層時(shí)，采用洞外先拼接成大塊體，再在洞內(nèi)大塊 體鋪掛，防水層鋪掛采用吊帶鋪掛，不允許用釘子將卷材釘在噴射混 凝土表面，布設(shè)時(shí)要考慮給防水層一定的松弛度，以便砼襯砌或回填 物能緊貼圍巖周壁。對(duì)于防水層的接縫，要使兩塊交接重疊20cm以 上，不致使防水層因拉張后出現(xiàn)空隙。對(duì)于施工縫，變形縫使用橡膠 止水帶。防水層施工時(shí)注意與放炮掌子面間的距離，稍比二次襯砌提前， 如果離掌子面太近，易被振落。養(yǎng)護(hù)與拆模隧道內(nèi)砼的相對(duì)濕度大于90%時(shí)，不灑水養(yǎng)護(hù)；相對(duì)濕度在90 60%時(shí)，灑水

15、保養(yǎng)714天；相對(duì)濕度小于60%時(shí)，灑水保養(yǎng)14 一 21天。拆模時(shí)間，在拱圈達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%以上時(shí)拆模。初期支護(hù)及砼襯砌工期計(jì)劃為2001年1月10日2001年11月 15日。四、現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)1、量測(cè)項(xiàng)目根據(jù)本單位以往工程中量測(cè)經(jīng)驗(yàn)，以及現(xiàn)場(chǎng)情況，結(jié)合我單位現(xiàn) 有的量測(cè)儀器確定如下量測(cè)項(xiàng)目以反饋信息，保證洞室施工安全。洞內(nèi)外觀察記錄凈空水平收斂量測(cè)拱頂下沉量測(cè)2、量測(cè)方法、距離、頻率、選用儀器洞內(nèi)外觀察記錄分開(kāi)挖工作面觀察和已施工區(qū)段觀察兩部分，貫穿隧道施工的全 過(guò)程，以及時(shí)掌握圍巖的性質(zhì)和圍巖支護(hù)的穩(wěn)定情況，為安全施工提 供直觀必要的信息。凈空水平收斂量測(cè)該項(xiàng)目主要用于圍巖穩(wěn)定性判別及位移分

16、析，貫穿于整個(gè)隧道施 工全過(guò)程，儀器采用QJ-85型坑道周邊收斂?jī)x，同類(lèi)圍巖每30米設(shè) 一量測(cè)斷面，在圍巖類(lèi)型及斷面變化處也應(yīng)設(shè)量測(cè)斷面。拱頂下沉量測(cè)該量測(cè)與凈空水平收斂量測(cè)在同一量測(cè)斷面內(nèi)進(jìn)行，采用精密水 準(zhǔn)儀，鋼尺或測(cè)桿測(cè)量。量測(cè)頻率表序號(hào)項(xiàng)目各稱(chēng)量測(cè)頻率115 天1630 天13月3個(gè)月后1凈空水平收斂量測(cè)12 次/d12 次/d12次/周13次/月2拱頂下沉量測(cè)12 次/d12 次/d12次/周13次/月3洞內(nèi)外觀察記錄每次開(kāi)挖后進(jìn)行3、量測(cè)數(shù)據(jù)處理將量測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)輸入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并繪制“位移一時(shí)間”曲線(xiàn)， 及距開(kāi)挖工作面距離關(guān)系圖。并對(duì)曲線(xiàn)進(jìn)行回歸分析，掌握位移變化 規(guī)律。4、量測(cè)管理

17、施工現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)組織由35人成立量測(cè)小組，由總工程師牽頭 負(fù)責(zé)測(cè)點(diǎn)埋設(shè)，日常量測(cè)和數(shù)據(jù)處理。量測(cè)小組由熟悉量測(cè)工作人員組成，量測(cè)按有關(guān)規(guī)范要求進(jìn) 行。五、洞內(nèi)水泥砼路面水泥砼路面的施工程序?yàn)椋涸诤细竦幕鶎由蠝y(cè)量放樣-立模板- 砼廠(chǎng)拌作業(yè)一自卸汽車(chē)或拖拉機(jī)運(yùn)輸砼至施工現(xiàn)場(chǎng)T攤鋪振搗T真 空吸水-機(jī)械整平-人工抹平-人工拉毛-養(yǎng)生-割縫、灌縫-養(yǎng) 生。整個(gè)過(guò)程中著重抓好廠(chǎng)拌、振搗、整平三個(gè)主要環(huán)節(jié)，以保證砼 路面的優(yōu)良率。水泥砼的廠(chǎng)拌水泥砼的廠(chǎng)拌作業(yè)，本投標(biāo)人將從材料的選擇和先進(jìn)的檢測(cè)手 段及嚴(yán)密的操作工藝等方面嚴(yán)格把關(guān)，以滿(mǎn)足本標(biāo)段水泥砼的質(zhì)量。首先對(duì)水泥、石子、黃砂等原材料進(jìn)行分析試驗(yàn)，并將各項(xiàng)指

18、 標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求的材料分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)報(bào)工程師審批，批準(zhǔn)后再組織 進(jìn)料，并進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。其次在拌和過(guò)程中及時(shí)進(jìn)行坍落度試驗(yàn)、抗壓試驗(yàn)和抗折強(qiáng)度 試驗(yàn)，嚴(yán)格控制配合比，做到材料堆放分倉(cāng)，施工配合比掛牌，進(jìn)料 配備自動(dòng)計(jì)量配料系統(tǒng)，從而有效保證砼的質(zhì)量。拌好后的砼混合料，在運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)前、不離析、少漏漿。水泥砼的澆筑砼路面澆筑前，在模板內(nèi)側(cè)鋪一層塑料薄膜，以防漏漿，并對(duì) 支撐穩(wěn)定情況、基層平整度、潤(rùn)濕情況，以及鋼筋的位置和桿裝置等 進(jìn)行全面仔細(xì)的檢查。插入式振搗時(shí)應(yīng)仔細(xì)到位，不能漏掉每一個(gè)角落，然后用平 板振搗器振搗。工字梁或單杠拖平后，再利用鋁合金塔尺人工刮平，偏高的 地方刮掉，偏低的地方應(yīng)嚴(yán)格用原漿混凝土混合料