隧道下穿高速公路施工方案

旺牛村隧道下穿高速公路專項(xiàng)施工方案一、工程概況2932m，DK607+965，DK610+897，隧道，設(shè)計(jì)為12‰單面上坡。全隧除DK607+965～DK608+642.197段位于半徑R=2804.326R=3500線上外，其余地段均為直線。隧道出口緊鄰小炳別雙線中橋，全隧最大埋深約245m。隧道洞身DK608+005～DK608+08030mDK608+005～DK608+080I20b（0.5m/榀，76棚、φ42d5cm/s，255m。施工期間對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè)，若發(fā)現(xiàn)路面出現(xiàn)較大沉降，立即加強(qiáng)支護(hù)，提高監(jiān)測(cè)頻率并及時(shí)通知相關(guān)單位，以便處理。二、施工方法隧道下穿高速公路DK608+005～DK608+080段采取臺(tái)階臨時(shí)仰拱法進(jìn)行施I20b0.5m/榀。DK608+005～DK608+050120°120°3.5mm）充水泥漿。施工順序：施工準(zhǔn)備→測(cè)量放線→中管棚施工（小導(dǎo)管施工）→臺(tái)階臨時(shí)仰拱法施工。（一）超前支護(hù)1、超前中管棚施工(1)注漿加固范圍及中管棚布設(shè)。在DK608+005～DK608+050段隧道的拱部120°范圍內(nèi)設(shè)置φ76mm10m,環(huán)向間距0.4m,每7m3m，522)設(shè)一榀拱架,用錨桿鎖定,將φ108mm×1m的管棚導(dǎo)向鋼管焊在拱架背部。然下垂等因素,導(dǎo)向管要加大外插角2°~5°(不包括線路縱坡)安裝。安裝時(shí)用經(jīng)緯儀測(cè)量定位。鉆孔。鉆孔是管棚施工的關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié),鉆孔質(zhì)量的優(yōu)劣關(guān)系到管棚的2MK-5適于隧道內(nèi)作業(yè)。鉆孔主要采用翼片式硬質(zhì)合金鉆進(jìn)工藝,施工順序由下施:①對(duì)孔要精確,鉆具軸線要與導(dǎo)向管軸線重合;②鉆機(jī)平臺(tái)要搭建穩(wěn)固,鉆機(jī)要固定牢;③鉆具上安裝扶正器;④鉆進(jìn)過程中要隨時(shí)用羅盤測(cè)斜儀或經(jīng)1m,50%。注漿。為了避免圍巖內(nèi)孔隙水通過鉆孔流出而引起地面沉降,必須及時(shí)KBY50/70或根據(jù)施工需要調(diào)整。2、超前小導(dǎo)管施工2、超前小導(dǎo)管施工(1)DK608+050～DK608+080拱部120φ42mm3.5m,0.4m,2.0m1.5m，52(2)(2)50mm。(3)30cm后序架設(shè)的鋼架上，與鋼架共同組成預(yù)支護(hù)體系。(4)采用吹管法清孔。注漿前，必須用高壓風(fēng)管輸入高壓風(fēng)將孔眼土屑沖洗(4)采用吹管法清孔。注漿前，必須用高壓風(fēng)管輸入高壓風(fēng)將孔眼土屑沖洗和吹凈，以保證注漿效果。(5)注漿。小導(dǎo)管安裝完成后，應(yīng)進(jìn)行壓水試驗(yàn)，壓力不大于1.0Mpa。水泥0.5～1.01.00.5Mpa-0.7Mpa。水泥漿液應(yīng)采用拌合桶配制注漿順序?yàn)橛上轮辽?，漿液先稀后濃、注漿量先大后小，注漿壓力由小到大。10-15min80%以上時(shí)注漿方可結(jié)束。各注漿材料的性能要求均應(yīng)滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。3、施工注意事項(xiàng)超前支護(hù)形式。超前支護(hù)形式。（三）洞身開挖該段施工采用臺(tái)階法加臨時(shí)仰拱，其施工步驟如圖3-5。圖3-5臺(tái)階法加臨時(shí)仰拱開挖步驟圖(1)利用上一循環(huán)架立的鋼架施作隧道拱部超前支護(hù)，開挖①部；施作①部臺(tái)階周邊的初期支護(hù)和臨時(shí)支護(hù)，即初噴4cm厚砼，鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，架立鋼架和I18(2)4m護(hù)，即初噴4cmI18(3-5m)后，開挖③部；臺(tái)階周邊部分初噴4cm桿及定位錨桿；鉆設(shè)徑向錨桿后復(fù)噴砼至設(shè)計(jì)厚度。6mI18Ⅳ仰拱襯砌與邊墻基礎(chǔ)。灌注仰拱填充Ⅴ部至設(shè)計(jì)高度。利用襯砌模板臺(tái)車一次性灌筑Ⅵ部襯砌(拱墻襯砌一次施作)。（四）爆破設(shè)計(jì)1、光面爆破所謂“光面爆破”就是利用圍巖抗劈裂（抗拉）點(diǎn)，采用縮小周邊眼間距EE/WW為周邊眼至二圈的距離，限制周邊眼裝藥量，正確掌握起爆順序等施工措美觀效果。炮眼起爆順序是掏槽眼→輔助眼→二圈眼→周邊眼→底板眼。爆破漏斗示意圖W—Or—爆破漏斗的底半徑。R—破壞半徑也叫破壞作用半徑。R=√W2+r2 （從圖中可看出β′—頂角爆破漏斗張開角。nn=r/W。當(dāng)n＞1當(dāng)n=1r/W＞1r=Wβ′＞90°β′=90°當(dāng)n＜1r/W＜1β′＜90°當(dāng)n＞0.75r/W＜1β′＜90°爆破產(chǎn)生拋擲作用，爆破后形成可見漏斗，這類爆破稱為“拋擲爆破”。當(dāng)n=0.7～0.75 r/W＜1 β′＜90°爆破能形成爆破漏斗但不能產(chǎn)生擲作用，一般地面不能形成爆破漏斗，這類稱松動(dòng)爆破。當(dāng)n＜0.7 r/W＜1 β′＜90°爆破的破壞作用波及到地面，不能形成破漏斗，這類爆破稱“內(nèi)部作用爆破。當(dāng)藥包在土石內(nèi)爆破時(shí)，對(duì)土石的爆破作用，僅限于土石內(nèi)部，而不顯露到土石的臨空面（表面）上。如破壞范圍剛好達(dá)到臨空面時(shí)，又稱為最大作用藥包。此時(shí)藥包能量得到充分利用。2、爆破參數(shù)周邊眼較密的周邊眼間距是比普通爆破密一些，隨巖石抗壓性增加而加大，因此它的密集系數(shù)（E/W）間距較密不是無限度。如果密道相連，已經(jīng)不需要光面爆破了，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)得E/W=0.8D/d＞1D、d，如果打Ф40mm1.5～2控制周邊眼裝藥量同時(shí)起爆。周邊的用藥量控制在即能使周邊之間連2.掏槽眼耗藥量加大，但必須適當(dāng)，能達(dá)到創(chuàng)造第二臨空面目的就夠了。掏槽位置在斷面中間偏下，偏下目的是減少飛石同時(shí)又能使底部巖石得到充分破碎，掏槽炮眼分直眼掏槽和斜眼掏槽及混合掏槽。直眼掏槽適用于機(jī)械不便放置、淺眼掏槽，特點(diǎn)是炮眼方向和開挖面垂直。直眼掏槽示意圖斜眼掏槽式楔式掏槽等三種形式（見圖。通過比較目前隧道爆破掏槽采用斜眼掏槽較為合理，實(shí)用。直眼掏槽示意圖輔助眼眼眼底在同一垂直面上。3、爆破炸藥消耗量在隧道爆破中，每循環(huán)爆破的總裝藥量Q通常按如下公式計(jì)算，即：Q=q×S×L×n式中：Q—每循環(huán)進(jìn)尺使用炸藥的總數(shù)量（kg；q—單位炸藥消耗量q=Q/V根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，軟巖q=0.4～0.8kg/m3，中硬巖q=0.8～1.2kg/m3，硬巖q=1.2~2.0kg/m3K（0.8～1.23m，L/B=（0.3,0.5）時(shí)，K=1；深L/B≥0.5K=1.1L/B≤0.3K=0.9S—L—平均炮眼深度（m；n—炮孔利用率（%。（五）初期支護(hù)巖暴露時(shí)間。1、錨桿該段隧道錨桿拱部161°采用φ25組合中空錨桿，錨桿長3.5m，間距1.2×1.0m（環(huán)×縱161°以下邊墻采用φ22(1)組合中空錨桿施工方法①施工準(zhǔn)備錨桿體的抗拉拔力滿足設(shè)計(jì)要求。注漿漿液采用水泥漿，施工準(zhǔn)備階段主要完成有關(guān)水泥相關(guān)試驗(yàn)和水質(zhì)化驗(yàn)，進(jìn)行漿液配合比設(shè)計(jì)及相關(guān)試驗(yàn)。②測(cè)量放樣、鉆機(jī)就位45°。③測(cè)量放樣、鉆機(jī)就位45°。④錨桿鉆機(jī)就位。⑤成孔清孔完成后進(jìn)行錨孔位置、方向、直徑進(jìn)行嚴(yán)格控制，檢查錨孔是否平直暢通，不合格的孔位重新鉆孔。⑥錨桿桿體安裝安裝，錨桿邊旋轉(zhuǎn)邊送入錨孔。WZD25桿體安裝完成后，安裝止?jié){塞、墊板、球形螺母，利用中空錨桿扳手?jǐn)Q緊。安裝錨桿墊板時(shí)確保墊板與錨桿垂直，并與初噴混凝土面密貼緊壓。錨桿安裝后，不得隨意敲擊，3d(天)內(nèi)不得懸掛重物。⑦注漿排氣管排氣；隧道墻部自然排氣，確保錨桿孔內(nèi)注漿飽滿。注漿漿液配合比設(shè)計(jì)：注漿采用水泥漿，水灰比0.4～0.5:1。rrDLL=Dsin60°，D=2rcos30°Q=πr2hηβ式中：r--h--壓漿段有效長度，m；η--巖石裂隙率；β--漿液在裂隙內(nèi)的有效充填系數(shù)。洞內(nèi)注漿結(jié)束的標(biāo)準(zhǔn)：注漿壓力控制在設(shè)計(jì)規(guī)定范圍內(nèi)。（2）砂漿錨桿施工方法道傾角，注漿采用專用注漿泵施工。①施工準(zhǔn)備根據(jù)設(shè)計(jì)要求，錨桿桿體、錨墊板在現(xiàn)場(chǎng)加工，并進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)，確保錨桿質(zhì)量。每段工程取代表性段落對(duì)錨桿進(jìn)行抗拔試驗(yàn)，錨桿抗拔力大于80kN/根，通過試驗(yàn)修正施工參數(shù)，指導(dǎo)大面積施工。完成有關(guān)水泥、砂料的相關(guān)試驗(yàn)和水質(zhì)化驗(yàn)，進(jìn)行漿液配合比試驗(yàn)。②鉆孔實(shí)際放樣時(shí)允許偏差±5cm。③清孔道檢查，檢查開孔孔徑、孔深、孔道傾斜度。④插桿3d(內(nèi)不得懸掛重物。⑤注漿底送，使砂漿將孔內(nèi)多余的水?dāng)D壓出孔外，隨后邊注漿邊拔出注漿管。0.38～0.45M20，⑥安裝墊板80%2、鋼架(1)鋼架加工要點(diǎn)該段隧道采用I20b型鋼鋼架。①鋼架分節(jié)段制作，每節(jié)長度根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸及開挖方法確定，不宜大于4m。鋼筋加工場(chǎng)內(nèi)加工制作。孔，孔口采用砂輪機(jī)清除毛刺和鋼渣。③鋼架加工尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，其形狀應(yīng)與開挖斷面相適應(yīng)。④加工成型后的型鋼進(jìn)行詳細(xì)標(biāo)識(shí)，分類堆放，做好防銹蝕工作后待用。(2)鋼架安裝要點(diǎn)①鋼架安裝前應(yīng)檢查開挖斷面輪廓、中線及高程。②鋼架安裝確保兩側(cè)拱腳放在牢固的基礎(chǔ)上。安裝前應(yīng)將底腳處的虛渣及其它雜物徹底清除干凈；腳底超挖、拱腳標(biāo)高不足時(shí)，用噴射混凝土填充；拱腳高度低于上半斷面底線15～20cm，當(dāng)拱腳處圍巖承載力不夠時(shí)，向圍巖方向加設(shè)鋼墊板、墊梁或澆注強(qiáng)度不低于C20的混凝土以加大拱腳接觸面積。直。④相鄰兩榀鋼架之間用縱向鋼筋連接。3、噴射混凝土械采用混凝土濕噴機(jī)。(1)濕式噴射混凝土作業(yè)程序。(2)素噴混凝土施工要點(diǎn)2.55～12mm級(jí)配碎（卵）石，化驗(yàn)合格的拌合用水。噴射混凝土嚴(yán)格按設(shè)計(jì)配合比進(jìn)行拌和，攪拌的均勻性每班檢查不少于兩次。噴射前認(rèn)真檢查隧道斷面，對(duì)欠挖部分及所有開裂、破碎、出水點(diǎn)、崩解的破損巖石進(jìn)行清理和處理，清除浮石和墻角虛碴，并用高壓水或風(fēng)沖洗巖面。噴頭距巖面距離為0.6m～1.2m，噴頭垂直受噴面，噴初期支護(hù)鋼架、鋼筋網(wǎng)時(shí)，將噴頭稍加偏斜。噴射路線應(yīng)先邊墻后拱部，分區(qū)、分段“S”形運(yùn)動(dòng)，噴頭作連續(xù)不斷的圓周運(yùn)動(dòng)，后一圈壓前一圈1/3，螺旋狀噴射。噴射混凝土作業(yè)采取分段、分塊，先墻后拱、自下而上的順序進(jìn)行。噴嘴做反復(fù)緩慢的螺旋形運(yùn)動(dòng)，螺旋直徑約為20～30cm，以保證混凝土噴射密實(shí)。同時(shí)掌握風(fēng)壓、水壓及噴射距離，減少回彈量。隧道噴射混凝土厚度＞5cm1h噴射混凝土終凝2h后，進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7d。噴射混凝土開挖時(shí)，下次爆破距噴射混凝土完成時(shí)間的間隔，不得小于4h。4、注意事項(xiàng)據(jù)可采用縮短拱架間距，加密錨桿等方式進(jìn)行加強(qiáng)。（六）監(jiān)控量測(cè)1、監(jiān)控量測(cè)點(diǎn)埋設(shè)地表監(jiān)控量測(cè)點(diǎn)的布置：DK608+005～DK608+080255m。其監(jiān)控量測(cè)斷面布置圖3-1所示：監(jiān)測(cè)方法：地面沉降點(diǎn)采用精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行測(cè)量；1時(shí)，加密監(jiān)測(cè)次數(shù)。圖3-1地表沉降監(jiān)控量測(cè)點(diǎn)橫向布置示意圖洞內(nèi)監(jiān)控量測(cè)點(diǎn)的布置：內(nèi)監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置如下圖：圖3-2 洞內(nèi)測(cè)設(shè)點(diǎn)埋設(shè)該段洞內(nèi)監(jiān)控量測(cè)斷面采用每5m布設(shè)一個(gè)監(jiān)測(cè)斷面。1（變形速率安全值為：5mm/d。2、監(jiān)測(cè)資料的分析、預(yù)測(cè)及信息反饋示結(jié)構(gòu)物的安全性。監(jiān)測(cè)人員及時(shí)反饋指導(dǎo)信息，調(diào)整施工參數(shù)，保證安全施工。監(jiān)測(cè)資料反饋程序如圖3-3。監(jiān)控量測(cè)結(jié)果監(jiān)控量測(cè)結(jié)果位移是否超過Ⅲ級(jí)否繼續(xù)施工安全位移是否超過Ⅱ級(jí)否綜合判斷不安全采取特殊措施位移是否超過Ⅰ級(jí)否是暫停施工圖3-3監(jiān)測(cè)資料反饋程序（七）二次襯砌70%后，及時(shí)對(duì)襯砌背后回護(hù)與二次襯砌共同承載。二次襯砌背后填充注漿宜采用壓力灌漿法，壓力0.25MPa。如壓力太大，易使襯砌混凝土出現(xiàn)縱向裂隙。壓漿時(shí)要密切監(jiān)測(cè)襯砌混凝土的變形，若發(fā)現(xiàn)異常時(shí)立即降壓或停止壓漿。三、施工注意事項(xiàng)（一）開挖時(shí)嚴(yán)格控制各分部之間的距離，各分部支護(hù)應(yīng)及時(shí)封閉。（二）臨時(shí)仰拱緊跟掌子面，臨時(shí)仰拱必須滿噴砼。（三）鋼架間距嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求控制，開挖一榀封閉一榀。（四）嚴(yán)格控制每循環(huán)進(jìn)尺。（五）超前小導(dǎo)管注漿要飽滿。（六）型鋼安裝時(shí)，底部置于可靠的地基上，減小拱頂下沉量。（七）臨時(shí)仰拱型鋼嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)制作弧度。（八）嚴(yán)格控制超欠挖及初噴砼平整度，確保鋼架背后與圍巖密貼。（九）鋼架拆除過程中，量測(cè)人員發(fā)現(xiàn)拱頂下沉異常時(shí)，暫停鋼架拆除，并適當(dāng)采取加固措施。特別異常時(shí)，立即發(fā)出警報(bào)，通知洞內(nèi)人員立即撤離。（十）施工時(shí)，需注意不要碰壞監(jiān)控點(diǎn)，如果碰懷，需及時(shí)修復(fù)或者重新設(shè)點(diǎn)，保證監(jiān)控的系統(tǒng)性和完整性。另外，不允許在監(jiān)控點(diǎn)上掛電線等物體。（十一公路醒目位置上設(shè)立限速標(biāo)志，降低車速。四、安全技術(shù)措施情況，嚴(yán)防隧道塌方。1、下穿高速公路段隧道施工要避開降雨期。2、要全面詳盡了解隧道通過地層的基本地質(zhì)情況，充分認(rèn)識(shí)圍巖特性、各影響因素。3及時(shí)調(diào)整和加強(qiáng)初期支護(hù)，同時(shí)重視二次襯砌及時(shí)施做。4、按照新奧法原理，采用光面爆破，嚴(yán)格控制爆破裝藥量，盡量減小對(duì)軟弱破碎圍巖的擾動(dòng)。5、保證施工質(zhì)量，超前預(yù)加固，鋼架制作、初期支護(hù)和二次襯砌混凝土質(zhì)量必須符合設(shè)計(jì)及驗(yàn)標(biāo)要求。6、嚴(yán)格控制開挖工序，尤其是一次開挖進(jìn)尺，杜絕各種違章施工。7、施工期間，洞口常備一定數(shù)量的坍方搶險(xiǎn)材料，以備急用。8、施工過程中若發(fā)現(xiàn)圍巖量測(cè)所反映的圍巖變形速度急劇加快，圍巖面不斷掉塊剝落，初期支護(hù)噴混凝土表面龜裂、裂縫或脫皮掉塊，鋼架嚴(yán)重變形。應(yīng)先撤出工作面上的施工人員和機(jī)械設(shè)備，指定專人觀察和進(jìn)行加固處理。9、應(yīng)急處置程序和搶險(xiǎn)措施沉降、收斂，變化量在正常狀態(tài)現(xiàn)場(chǎng)施工人員加強(qiáng)安全觀察，注意安全施工。沉降、收斂，變化量超出正常狀態(tài)但在可控制范圍立即停止開挖,架子隊(duì)安全員以最快速度通知各相關(guān)單位。加強(qiáng)沉降、收斂量測(cè)頻率，通過量測(cè)變化正常后方可施工。沉降、收斂變化量較大