隧道施工流程及方案

隧道施工流程及方案3.1、总体施工思路3.1.1、掘进方式：本身隧道拟从隧道出口向进口方向单面掘进。3.1.2、施工安排：施工顺序安排主要考虑本合同段所处地理位置、工期要求等因素，合理安排各分项、分部及单位工程施工，尽量安排轮流作业，优化资源配置，保证质量、安全与工期目标，获得最大的经济效益和社会效益。3.2、隧道施工顺序土方开挖初期支护隧道防水二次衬砌隧道排水隧道路面隧道装饰3.3、隧道施工方案、方法隧道起点桩号为K11+200，终点桩号K12+910，全长1710m，线位走向北西，均位于直线上，隧道纵坡为人字坡：进口段为+2.8%，其余为-1.0%的下坡。隧道遵循“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测、紧衬砌”的原则，采用复合式衬砌结构，锚、网、喷砼作为初期支护手段，在洞口段及隧道各级围岩参数详见：隧道各级围岩衬砌长度表隧道名称线位衬砌级别长度（m）合计（m）明洞S4S3炉山隧道隧道长度10155154517103.3.1、隧道施工方法隧道拟采取弱爆破、短进尺、少扰动、勤量测、勤支护、早成环的方式进行施工，并应根据监控量测结果及时调整开挖方法和适当调整设计参数。3.3.2、隧道施工前准备隧道属全线控制工程，施工准备应本着“高速、高效、充分”的原则进行，抓紧组织施工人员进驻，机械设备进场，对设备进行安装调试。完成施工图审查复核，编制实施性施工组织设计，进行技术交底。完成线路控制桩交接及复测。对施工人员进行教育和培训。进行风土民情教育，遵纪守法教育，尊重业主和监理工程师。对施工图、施组和规范进行学习考核。3.3.3、洞口工程3.3.4洞口土石方开挖隧道采用台阶式及端墙式洞门，施工前应做好洞口仰坡防护措施。隧道洞口土方用挖掘机挖装，采用自上而下分层分台阶进行开挖，台阶高度2－4m，台阶成型后，在其上搭建施钻平台进行超前支护施工。遇孤石难以人工开挖时采用预裂爆破成块状，再由挖掘机装碴，自卸汽车运渣。严禁掏底取土或使用大爆破，施工应尽量减小对原地层的扰动。洞口开挖工序流程如下:边坡及仰坡放样→砌筑截水沟、排水沟→边坡仰坡清表→开挖最高级边坡、仰坡→检查坡度及稳定情况→搭设简易钻孔工作架、安装卷扬机→钻孔→安装系统锚杆→挂设钢筋网→喷射砼→开挖下一级边坡、仰坡（进入下一个循环）→测量放样定出洞的轮廓→钻孔→安装系统锚杆及锁口锚杆→喷射砼→锚喷支护成品验收→准备进洞。开挖过程中注意事项：（1）隧址附近降雨较多，在土方开挖前要做好洞口排水系统；（2）按设计要求进行边坡、仰坡放线，自上而下逐段开挖，不得掏底开挖或上下重叠开挖；（3）清除洞口上方有可能滑塌的表土、灌木及山坡危石等，不留后患；（4）洞口施工避开降雨期和融雪期；（5）不得采用深眼大爆破开挖边仰坡；（6）开挖中随时检查边坡和仰坡，如有滑动、开裂等现象，应适当放缓坡度，保证边仰坡稳定和施工安全；（9）开挖中对地层动态进行监控量测，检查各种处理措施的可靠性。3.3.5、洞口边仰坡施工1）、洞外截水沟洞外截水沟采用M7.5浆砌片石砌筑，设置于边仰坡坡顶外5m处，开挖前按设计图纸进行测量放线，使截水沟位置精确合理；开挖采用人工开挖，由中间向两边开挖，沟底要求平顺无突石；截水沟施工时，严禁大量刷坡，破坏地表环境。2）、洞顶截水沟洞门顶部设一条M7.5浆砌片石截水沟，按设计图纸测量定位，水沟施工要求考虑与天然水沟或路面排水沟顺接，以便排水通畅。3）、进出口横向截水沟进出口横向截水沟施工时应严格按照设计图纸要求施工，施工完毕时应与边沟顺接，以便保证横向截水沟的水顺利排入边沟中。3.3.6、明洞施工在进行明洞开挖的同时进行明洞的衬砌准备工作，待衬砌台车到位后进行明洞的衬砌施工。明洞施工前，先测量放样，标定明洞与暗洞的开挖分界线，进行边坡整修，基底清理。3.3.7隧道洞身开挖及初期支护方式隧道左线长1710m，综合考虑本工程的工期、隧道的施工工作断面空间、隧道的总工作量和岩层情况，采用机械开挖+爆破开挖的方式，针对各级围岩拟订相应的开挖及施工方式：a、隧道洞口及明洞采用明挖法施工，主要采用机械开挖方式，对于局部围岩较好区段可采用爆破开挖。b、隧道洞内主要采用爆破开挖，对于土方地段、围岩较差区段等可以采用机械开挖区段，应采用机械开挖以避免爆破震动对围岩造成破坏。总原则：隧道洞口段及Ⅳ级围岩采用上下导坑分步开挖、Ⅲ级围岩采用全断面开挖支护施工。施工坚持“光面爆破、喷锚紧跟、监控量测及时反馈和修正”的原则。在施工中积极推广国内外隧道施工的新技术、新方法，采用快速高效的配套机械施工，实现开挖、出碴、喷射砼与二次衬砌砼机械相配合作业，确保隧道连续循环快速施工。隧道施工坚持“先支护、后开挖(短进尺、弱爆破)、快封闭、勤量测、紧衬砌”的原则。施工过程中，进行超前地质预报和监控量测，采用先进的监控探测技术，对围岩变形作出判断，拟订相应的施工方案。在施工过程中，空气中灰尘比较多，要经常喷水降尘，改善洞内空气质量。3.3.8隧道洞身开挖一）洞口段长管棚施工方案（原设计无洞口大管棚，为确保施工安全，建议增设）根据设计图纸结合洞口段的工程地质特性，对洞口钢管采用L=50m,φ108×6mm热轧无缝钢管，环向间距40cm，钢管设置于衬砌拱顶部，管心与衬砌设计外轮廓线间距约20cm，平行线路轴线布置。然后压浆，在隧道的拱部形成整体的支护结构，在其保护下进行开挖，仰坡加固采用Φ22砂浆锚杆，边仰坡面用网喷砼封闭，确保洞口施工安全。施工工艺：长管棚施工主要工序有施工准备、搭钻孔平台、安装钻机、钻孔、清孔、验孔、安装管棚钢管、清孔、注浆等几道工序。其施工工艺流程详见下图：1）、安装钻机、钻机就位1、配备电动钻机，钻进并顶进长管棚钢管。2、钻机定位：钻机要求与已设定好的导向管方向平行，必须精确核定钻机位置。用经纬仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线与导向管轴线相吻合。2）钻孔1、为保证成孔质量，根据孔径选用合适的钻头。施工准备1、施工放样测量2、搭设钻孔平台，制作钢花管钻孔清孔顶进钢管结束压力流量达到要求注浆拌浆注浆管路检查是否2、岩质较好的可以一次成孔；钻进时产生坍孔、卡钻，需补注浆后再钻进。3、钻机开钻时，可低速低压，待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。4、钻进过程中经常用测斜仪测定其位置，并根据钻机钻进的现象及时判断成孔质量，并及时处理钻进过程中出现的问题。5、钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。6、认真作好钻进过程的原始记录，及时对孔口岩屑进行地质判断、描述。作为开挖洞身的地质预探预报，作为指导洞身开挖的依据。3）、清孔验孔1、用地质岩芯钻杆配合钻头进行来回扫孔，清除浮渣至孔底，确保孔径、孔深符合要求、防止堵孔。2、用高压风从孔底向孔口清理钻渣。4）、安装管棚钢管1、管棚应按设计位置施工，发现偏斜超过设计要求，及时纠正。5）、管棚注浆每完成一根钢管的下管后，即根据设计注浆，压浆结束后，用管塞及时封堵管口，防止跑浆。注浆采用BW-250/50型双液注浆泵全孔一次压入式注浆。当钻孔过程中未发生涌水，就一钻到底，全孔一次压入式注浆；在钻孔过程中，如发现涌水，即停止钻孔，采取注一段钻一段的前进式注浆，直至达到设计长度。注浆顺序为由下而上，由里而外进行。浆液及凝胶时间控制：浆液配比选择要考虑岩石裂隙情况及浆液扩散半径，一般是由试验室通过试验确定。为满足浆液扩散半径的要求，采用凝结时间为：一般地段为3min，富水地段为1～2min注浆压力控制：终压1.0～2.0Mpa。连接注浆管路后，利用注浆泵先压水检查管路是否漏水，设备状态是否正常，尔后再做压水试验，以冲洗岩石裂隙，扩大浆液通路，增加浆液充塞的密实性，核实岩石的渗透性。清孔后，按先稀后浓、注浆量先大后小。达到结束标准后，停止注浆，随即卸下注浆系统，并用清水清洗干净。注浆施工工艺流程见下图：压力表高压输浆管结束标准：以最终注浆量和达到预定压力时的持续时间两个指标表示。一般情况是：注浆压力达到设计终压；稳定约20min即可结束。注浆前应先进行注浆现场试验,注浆参数应通过现场试验确定,以利施工。管棚封口：注浆结束后，及时清除管内浆夜，然后用M30水泥砂浆紧密充填，增强管棚的刚度和强度。管棚施工机具设备表序号设备名称及规格单位数量备注1H174液压钻孔台车台12汽车台13交流电焊机台142TGZ-60/210注浆机台15链钳把26管钳把27大号扳手把28大锤把19钻杆根510ф150冲击钻头个2钻引导孔用11钻杆联结套个4购置12钢管顶进联结套个2自制13注浆混合器个2自制水玻璃水玻璃浆液水注浆泵水水泥水泥浆液储浆桶混合器连接头橡胶塞送浆管麻丝浸浆封堵孔口管劳动力组织分为2个工班进行作业，每工班12人，其中：施工指挥1人，施工技术指导1人，测量工1人（负责布孔、定位、量测、质量检查），安全人员1人，台车凿岩机司机1人（负责钻孔、下管），普通工4人（负责装卸钻杆、装接钢管），电工1人（负责供水供电），电焊工1人，汽车司机1人（负责运料），洞外调度1人。二）、S4级围岩及洞身级围岩开挖采用台阶法，上下断面分步开挖，光面爆破，待上导坑开挖达到20米后立即进行下导坑开挖，下导坑开挖采用半幅跳挖方法，确保上导坑初期支护稳定。全站仪导向，气腿式风动凿岩机钻孔，非电毫秒雷管引爆。每循环炮眼深度为2.0～2.8m，循环进尺为1.6～2.4m。洞身开挖后立即进行找顶清除洞顶危石，并进行初喷，初喷砼厚度为4cm，然后再复喷至设计厚22cm。Ⅳ级围岩施工程顺序框图Ⅳ级围岩掘进作业循环时间表（循环进尺2.0~2.5m）作业项目时间（h）123456789101112测量放线上断面开挖支护沟槽及路面施作下断面开挖支护施作防排水设施浇筑衬砌砼施作仰拱砼测量划线钻孔装药起爆通风排险出碴初期支护每循环12小时φ1011112987652341561561222S4级围岩开挖炮眼布置图三）、S3级围岩洞身开挖采用全断面法开挖。全断面开挖采用光面爆破，全站仪导向，气腿式风动凿岩机钻孔，非电毫秒雷管引爆。每循环炮眼深度为3.5～4.0m，循环进尺为3.3～3.5m。洞身开挖后立即进行找顶清除洞顶危石，并进行初喷，初喷砼厚度为4cm，锚杆、网片安装然后再复喷至12cm。Ⅲ级围岩施工程序框图测量划线钻孔装药起爆出碴沟槽及路面施作初期支护浇筑衬砌砼施作防排水设施Ⅲ级围岩掘进作业循环时间表（循环进尺3.3~3.5m）作业项目时间（H）123456789101112测量放线钻孔装药起爆通风排险出碴初期支护每循环12小S3级全断面开挖炮眼布置图φ1011112345678114×80488651140511305381855四）、紧急停车带开挖紧急停车带采用全断面法开挖，光面爆破，非电毫秒雷管引爆，乳化炸药爆破，浅眼多循环作业，循环进尺控制在0.8～1.6m。紧急停车带开挖应注意：（1）控制爆破用药量，减少对洞身周围围岩的扰动。（2）对暴露围岩及早封闭，洞身开挖后进行找顶清除洞顶危石，并用喷射砼进行初喷，初喷厚度为5cm。然后打锚杆挂网后进行复喷。五）光面爆破施工工艺光面爆破施工工艺流程a.放样布眼钻眼前，测量人员要用红铅油准确绘出开挖面的中线和轮廓线，标出炮眼位置，其误差不得超过5cm。在直线段，可用3～5台激光准直仪控制开挖方向和开挖轮廓线。b.定位开眼采用钻孔台车钻眼时，台车与隧道轴线要保持平行。台车就位后按炮眼布置图正确钻孔。对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它眼要高，开眼误差要控制在5cm以内。c.钻眼钻工要熟悉炮眼布置图，要能熟练地操纵凿岩机械，特别是钻周边眼，一定要有丰富经验的老钻工司钻，台车下面有专人指挥，以确保周边眼有准确的外插角（眼深3m时，外插角小于3°；眼深5m时，外插角小于2°），尽可能使两茬炮交界处台阶小于15cm。同时，应根据眼口位置及掌子面岩石的凹凸程度调整炮眼深度，以保证炮眼底在同一平面上。d.清孔装药前，必须用由钢筋弯制的炮钩和小于炮眼直径的高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出和吹净。e.装药装药需分片分组按炮眼设计图确定的装药量自上而下进