隧道进口洞口施工技术方案

中交第三公路工程局有限公司循隆公路工程项目公伯峡隧道洞口工程施工方案1国道310线循化至隆务峡段公路工程项目公伯侠隧道洞口工程施工方案一、编制依据及原则1.1编制依据1、公伯峡隧道送审稿、设计文件等相关资料2、施工现场踏勘实际情况和调查资料3、我公司人员、设备、财务等资源状况和同类工程施工经验1.2编制原则1、遵守国家、交通部和省、直辖市政府的政策、法规和条例。2、按照国家的法律法规要求，安排环保、水保工作及文物保护工作。3、根据本地自然环境和气候条件，制定合理的施工方案。4、采用新工艺、新技术、新材料保证质量、降低施工成本，提高经济效益。二、适用范围公伯峡隧道ZK76+912～ZK78+981、YK76+930～YK78+991全长4130米单洞双向行驶两车道进出口明洞及洞口施工。三、主要工程量说明公伯峡隧道进口段土石方开挖4780.4m³，洞顶截水天沟M7.5浆砌片石119.5m³，边仰坡临时防护C25喷砼44.9m³，Φ22砂浆锚杆3257kg，φ8钢筋网1773.8kg，长管棚2220米，水泥浆91.5m3,I18型工字钢3725.6kg,C30砼73.3m3。公伯峡隧道出口段土石方开挖2025.6m³，洞顶截水天沟M7.5浆砌片石123.8m³，边仰坡临时防护C25喷砼38.02m³，Φ22砂浆锚杆3056.8kg，φ8钢筋网1501.7kg，长管棚2220米，水泥浆91.5m3,I18型工字钢3725.6kg,C30砼73.3m3。四、工程概况及地质特点公伯侠隧道为一座分离式的四车道高速公路长隧道。本隧道最大埋深约202m，本隧道左右线间距约30m。隧道左线起讫桩号为ZK76+912～ZK78+983，全长2071m，右线起讫桩号为YK76+930～YK78+993，全长2063m。隧道左、右线进口位于直线上，左线纵坡为-2.57%的单向坡（沿路线前进方向上坡为正），右线纵坡为-2.57%的单向坡（沿路线前进方向上坡为正）。地质特点：隧道进口端位于循化河谷平原旁边，山体切割较深，地形坡度在35~40，中交第三公路工程局有限公司循隆公路工程项目公伯峡隧道洞口工程施工方案2坡度缓隧道轴线与地形线呈大角度相交;隧道洞口段大段落(M线约640m，D线约300m)穿越巨厚状粉土、卵砾石土，结构松散，厚度较厚，稳定性极差；下伏基岩为粉砂质泥岩夹含砾粉砂岩，主要为强~中风化状，稳定性极差，加强支护。五、组织机构及施工准备1、指挥组组长由工区经理担任，组员由施工队队长、技术主管、副队长组成。本单位工程在项目经理部公伯侠项目部施工指挥组组织下，由工区隧道队负责进口段洞口施工。组织机构框架图2、人员准备：公伯侠隧道洞口施工，共计配备施工人员54人，每一施工口配备27人。分别负责各洞口及明洞施工的开挖、运输、喷锚及文明施工等工作，具体安排见下表。公伯侠隧道进口洞口工程主要施工人员表序号工序名称左线进口段施工口人数右线进口段施工口人数备注1机械刷坡222安装拱架66工厂加工3装碴运输224喷射砼及运输335安装锚杆、网片33含制作6套拱砼灌注887其他管护33合计54工区经理王坚工区隧道队长周亚林开挖班支护班运输班副队长技术主管现场负责人邓峰开挖班支护班运输班副队长技术主管中交第三公路工程局有限公司循隆公路工程项目公伯峡隧道洞口工程施工方案33、施工机械设备按合同承诺和满足施工现场需要配备，具体情况见《设备/构配件进场申请批复单》。4、工期安排：洞口工程施工计划为40天。六、隧道进洞总体方案6.1施工顺序施工结合洞口地形，地貌和地质条件，并针对洞口段工程的特点和难点，制定以“超前预报，大管棚支护，洞身开挖，加强支护，尽早封闭，监控量测，衬砌紧跟”为原则的总体施工方案。进洞施工顺序如下：截水天沟→边仰坡施工→明洞开挖→导向墙施工→大管棚+小导管进洞。6.2洞口段（明洞）边仰坡施工1、洞口边仰坡开挖前，现场测出边仰坡开挖边线。在开挖线5m～10m外做好截水天沟，天沟尺寸为宽0.6m，高度0.6m，壁厚及基础均为30cm，长度由现场实际发生及现场监理签认为准，截水天沟应引入隧道拉槽或路基施工段落排水沟中。天沟采用M7.5浆砌片石砌筑，要求砂浆饱满，填塞密实，片石不得采用强风化岩施作，具体施工要求按照设计及规范要求进行施工。沟内排水畅通，做到不渗不漏，防止地表水渗入开挖面，影响洞口边、仰坡的稳定性。洞口边仰坡按设计坡度由上而下分层开挖，开挖尽可能采用机械施工，必要时采用松动爆破。仰坡临时开挖坡度为1:0.5，边坡开挖坡度为1:0.5。2.隧道进口边仰坡开挖后，临时边仰坡立即初喷5cm厚C25混凝土封闭，布设φ8钢筋网(S=20*20cm)，施作Φ22砂浆锚杆进行锚固，临时边仰坡钢筋网网格间距20cm×20cm，锚杆长度3.5m，间距1.2m×1.2m，呈梅花型布置，然后复喷至10cm厚。3.隧道出口边仰坡开挖后，临时边仰坡立即初喷5cm厚C25混凝土封闭，布设φ8钢筋网(S=20*20cm)，施作Φ22砂浆锚杆进行锚固，临时边仰坡钢筋网网格间距20cm×20cm，锚杆长度3.5m，间距1.2m×1.2m，呈梅花型布置，然后复喷至10cm厚。中交第三公路工程局有限公司循隆公路工程项目公伯峡隧道洞口工程施工方案4锚杆布置平面图见图6.3导向套拱施工1.设计参数隧道进口施作导向套拱，导向套拱采用C30混凝土，截面尺寸0.6m×2m，要保证其基础稳定性。导向墙数量按供部125.96°范围计算，为保证长管棚施工精度，导向墙内设3榀I18工字钢架，钢架外缘设φ127壁厚4mm导向钢管，钢管与钢架焊接，钢架各单元由连接板焊接成型。2.施工方案：环行开挖至导向墙基地，清底、立模、埋设定位型钢及导向管后，浇注混凝土。混凝土采用搅拌站集中拌制，混凝土运输车输送。3.导向墙施工工艺（1）开挖：施工放样后，采用开挖至导向墙基底，人工清除基底表面浮土并压实。（2）架设定位型钢：导向墙开挖完毕后，开始架设定位型钢。定位型钢在钢材加工场加工，运至现场拼装。（3）埋设导向管：导向管采用φ127壁厚4mm的热轧无缝钢管，长2m，环向间距同大管棚，为40cm。放线确定其位置后，将导向管通过Φ25固定钢筋牢固焊接在型钢上，导向管两端采用纺布包裹，防止水泥砂浆堵塞。（4）立模：在导向墙底架设3榀I18型钢，纵向间距0.8m，型钢间通过Φ22钢筋纵向连接成为受力整体；采用脚手架搭设，底模采用12mm厚竹胶板。在底模外端采用竹胶板架设端模，端模外侧采用脚手架斜撑，内侧采用φ12钢筋支撑牢固。顶模采用12mm厚竹胶板。（5）混凝土浇注：混凝土采用搅拌站集中拌制，混凝土运输车输送，插入式振动棒中交第三公路工程局有限公司循隆公路工程项目公伯峡隧道洞口工程施工方案5外车丝扣分节钢管外车丝扣分节钢管Φ108×6mmΦ108×6mmΦ108150150Φ114300内车丝扣分节钢管Φ114×8mm捣固密实。捣固混凝土时，振动棒不得接触模板及导向管。混凝土要求无蜂窝麻面。（6）养护拆模：混凝土浇注后，常温下洒水养护不得少于7天。导向墙施工工艺流程图6.4大管棚施工1.设计参数大管棚采用φ108、壁厚6mm热轧无缝钢管制成，用每节长3m、6m的热轧无缝钢管以丝扣连接而成，同一截面内接头数量不得超过总钢管数的50%，大管棚环向间距0.4m，外插角1°～3°不包含路线纵坡。在钢花管的周壁钻注浆孔，孔径12mm,孔间距15cm，呈梅花形布置，尾部留不钻孔的止浆段,105.9cm。注浆材料采用1:1水泥浆，其浆液配合比、注浆压力应根据现场具体施工情况适当调整。注浆结束后采用M30水泥砂浆充填钢管。2.大管棚施工工艺（1）钢管接头采用外车丝扣连接，丝扣长不小于15cm，分节钢管之间采用3m长，φ114、壁厚6mm的内车丝扣连接，钢管应在专用的管床上加工好丝扣，棚管四周钻φ12出浆孔(靠掌子面1m的棚管不钻孔)；管头焊成圆锥形，便于入孔。钢管连接图导墙开挖、清底并压实预埋导向管立模测量放线混凝土浇注混凝土搅拌养护拆模架设定位型钢中交第三公路工程局有限公司循隆公路工程项目公伯峡隧道洞口工程施工方案6（2）钢花管钻孔：采用潜孔钻从导向孔内间隔钻眼。钻孔过程中要经常采用测斜仪量测钻进的偏斜度，以准确控制钻机轴线方向，使钻机以1°~3°的外插角前进。每钻完一孔应立即安设一根钢花管。钻至设计深度后，清孔，顶入钢花管。钢花管接头采用内车丝扣连接钢管连接。钢管周壁钻注浆孔，孔径12mm，孔间距15cm，呈梅花型布置。管棚（钢花管）大样图Φ108x6mm热轧无缝钢管Φ12mm注浆孔Φ8加劲箍（3）钢花管注浆：采用VB-3注浆泵，注浆材料为1:1水泥浆，注浆压力0.5~1.0Mpa，进行流量和注浆压力双控制。注浆前先进行注浆现场试验，注浆参数应根据现场实验适当调整。注浆前先检查管路和机械状况,确认正常后做压浆试验,确定合理的注浆参数,据以施工。注浆压力初压宜控制在0.5～1.0MPa为宜，终压宜控制在2.0MPa。注浆过程中随时检查孔口、邻孔，覆盖较薄部位有无串浆现象,如发现串浆,立即停止注浆或采用间歇式注浆封堵串浆口,也可采用麻纱、木楔、快硬水泥砂浆或锚固剂封堵,直至不再串浆时再继续注浆。如水泥浆压力突然升高,可能发生堵管,应停机检查;如水泥浆压力长时间不升高，应调整为双浆液注浆,缩短凝胶时间或进行小量低压力注浆或间歇式注浆,使浆液在裂隙中有相对停留时间,以便凝结,但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间,才能避免产生注浆不饱满。中交第三公路工程局有限公司循隆公路工程项目公伯峡隧道洞口工程施工方案7管棚施工工艺流程图调整注浆参数浆液制备确定浆液配合比施工准备测量放线安装导向管、浇注套拱钻孔钻孔验收清孔顶入棚管、安装止浆塞喷砼封闭工作面压水试验注浆作业管棚加工连接注浆管路、调试注浆效果分析合格封孔、连接钢架结构结束初配浆液试验注浆初选浆液配合比原材料进场检验补孔不合格中交第三公路工程局有限公司循隆公路工程项目公伯峡隧道洞口工程施工方案86.5超前小导管施工1.设计参数隧道出口明洞段采用双层外径42mm、厚4mm小导管作为超前支护，小导管采用外径42mm、厚4mm的热轧无缝钢管，为便于小导管插入围岩内，钢管前端宜做成尖锥状，尾部焊上加劲箍。导管环向间距为40cm/根，纵向相邻两排的水平投影搭接长度不小于100cm。外插角：10°～15°。超前支护在拱部128.72°范围内打设。2.小导管施工（1）钻孔控制小导管安设采用钻孔打入法，先将小导管的孔位用红油漆标出，钻孔的方向垂直于开挖面，仰角根据设计要求10°～15°。采用YT28钻机钻孔，钻头采用梅花形钻头，钻头直径比导管直径大2cm，钻孔钻进要避免钻杆摆动，保证孔位顺直。钻至设计成孔深度后，用风管将碎渣吹出，避免塌孔。（2）钢管加工将钢管加工成钢花管，钢管顶部切割加工成尖锥状，使钢管更容易插入孔内，顶管完成后尾段焊接箍筋并与注浆管连接。小导管构造图见图6小导管构造图（3）顶管在钻好的孔内插入加工合格的钢花管，在管尾后一段30cm处，将麻丝缠绕在管壁上成纺锥状，并用胶带缠紧。开动钻机，利用钻机的冲击力将钢花管顶入围岩中，钢管顶进钻孔长度≥90%管长。（4）固定顶管至设计孔深后，将孔口用水泥砂浆将钢花管与孔壁之间的缝隙封堵。孔口应露出Φ42x4mm热轧无缝钢管Φ8mm注浆孔Φ8加劲箍中交第三公路工程局有限公司循隆公路工程项目公伯峡隧道洞口工程施工方案9喷射混凝土面15cm，安装钢拱架后与拱架焊接在一起。（4）注浆管路连接完成后进行压水试验，以检查管路及工作面有无渗漏现象。注浆采用注浆采用VB-3注浆机，砂浆搅拌机经加工后拌合水泥浆，注浆压力达到0.5～1.0MPa且注浆量也达到设计时，即可停止注浆。小导管施工流程6.6进洞施工管棚施工后转入隧道分部开挖与支护。暗洞开挖前要清除边坡仰开挖线外的浮石、危石，并按照技术要求在洞顶埋设地表下沉观测点。工作面泄露连接管路顶入钢管有无渗漏风钻钻孔压水试验注下一孔注浆补钻注浆孔停止注浆是封闭岩面检修否管路泄露检查加固效果是否达到要求中交第三公路