榕树坪隧道进洞施工方案.docx

改建铁路湘桂线永州至柳州段XG-5标段榕树坪隧道进洞施工方案沙坪隧道出口进洞专项施工方案1、工程概况湘桂铁路扩改工程榕树坪隧道，进口里程DK422+100，出口里程为DK422+371.7。本隧道全长271.7米，隧道进口位于直线上，出口位于左偏曲线上，曲线半径为左线：R-7000,右线：R-7004.6。隧道位于剥蚀低山地貌，绝对高程170260m，相对高差最大达80m，自然坡度一般2040，河谷深切，局部形成陡崖。洞身所穿过的山体植被很发育，生长常年生乔木。坡面一般覆土较薄。进出口端均位于洛清江支流附近，进出口端均跨河后才能到达乡村公路，出口端地形陡峭。出口端覆盖层较厚，为便于施工，采用出口进洞单向掘进施工方案。出口明暗交界里程为DK422+347，在此处暗挖进洞。出口岩层主要为第四系全新统冲洪积层（Q4al+Pl），下伏岩层为寒武系清溪组下段,卵石土（Q4al+Pl）：褐灰、褐黄色等，松散中密，饱和状。石质为砂岩，质坚硬，分布于隧道进出口之外的河床内。隧道开挖断面达124.08，黏土承载力低、蠕变时间长。针对该隧道的以上特点，为保证施工安全，在施工中严格按照“少扰动、早喷锚、勤测量、紧封闭”的施工原则，采用先支护后开挖的理念，利用大管棚进行超前预支护，采用CRD法（交叉中隔壁法）进行开挖施工，加强对围岩的监控量测，利用量测结果指导施工，尽早封闭初期支护，做到二次衬砌紧跟。2、超前预支护2.1大管棚超前支护 管棚安设在隧道顶部轮廓线外0.5m处，与I20b工字钢拱架组合成预支护系统。它在加固地层中的作用主要表现在：一是提高地层的刚度和水平承载能力，二是将地面沉降曲线呈不均匀的正态分布变为平均的正态分布，它对防止软弱围岩下沉、松弛和坍塌等有显著的效果。2.1.1大管棚设计参数 （1）导管规格：外径108mm，壁厚6mm； （2）管距：环向间距40cm； （3）倾角：外插角13为宜，可根据实际情况作调整； （4）注浆材料：1：1水泥砂浆； （5）设置范围：拱部144； （6）长度25m。2.1.2施工工艺 （1）护拱施工。混凝土护拱作为长管棚的导向墙，在开挖轮廓线以外拱部144范围内施作，断面尺寸为1.0m0.8m，护拱内埋设钢支撑，钢支撑与管棚孔口管连接成整体。施工实践证明，确保护拱基础稳定，对减少洞口段管棚沉降有显著效果，因而必须重视护拱的施工质量，确保护拱基础放置稳定。 （2）导向管定位。确定导向管在工字钢架上的平面位置、倾角、外插角，并将其焊接在工字钢架上，防止浇筑混凝土时产生位移。 （3）钻孔。钻头的直径一般比管棚钢管直径大2030mm，采用127mm；对于黄土隧道，为了防止黄土遇水湿陷，宜采用干钻法钻孔。 （4）清孔验孔。 （5）安装管棚钢管。相邻钢管接头至少错开1m，同一横断面内的接头数不大于50。 （6）注浆。注浆初压0.51.0MPa，保持压力15min后停止注浆；注浆量为钻孔圆柱体的1.5倍，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙充填饱满。 （7）堵孔止浆。3、开挖方案 台阶法加临时仰拱主要原因在于各个开挖分部封闭成环时间短，隔墙、横撑、仰拱在阻止结构的初期下沉方面起到关键作用。并适用于级围岩强风化层。因而针对本隧道实际情况，比较适合采用台阶法加临时仰拱法施工。3.1 台阶法加临时仰拱施工工艺台阶法加临时仰拱施工工序横断面见图1。图1 台阶法加临时仰拱施工工序示意图（单位：cm）（1）在上一循环超前支护防护下，弱爆破开挖部，-施作部周边的初期支护；出喷混凝土，架立钢架（设锁脚锚管或锚杆），钻设经向锚杆，铺钢筋网，复喷混凝土至设计厚度。（2）弱爆破开挖-1部施作-1部初期支护：出喷混凝土，铺钢筋网，架立钢架（设锁脚锚管或锚杆，图中未标），钻设经向锚杆，复喷混凝土至设计厚度；-施作临时仰拱：架设临时横撑A，铺钢筋网，并喷混凝土封闭临时仰拱。（3）同-1部施作工序，开挖-2部。（4）弱爆破开挖-1部施作-1部边墙初期支护，即初喷混凝土，铺钢筋网，架立钢架（设锁脚锚管或锚杆，图中未标），钻设经向锚杆，复喷混凝土至设计厚度。（5）同-1部施作工序，开挖-2部。（6）弱爆破开挖部，-施作挖部仰拱初期支护，即初喷混凝土，铺钢筋网，架立钢架，复喷混凝土至设计厚度。（7）灌注部仰拱与边墙基础，待仰拱混凝土初凝后，灌注仰拱填充部至设计高度。（8）根据监控量测分析结果，确定二次衬砌施作时机，拆除临时横撑铺设环+纵向透水盲沟、防水板+土工布利用衬砌模板台车一次性灌注部(拱墙)衬砌。3.2施工注意事项 （1）为保证土体稳定，做到尽量减少每道工序时间，缩短工序时距，及时施作初期支护，减少开挖面暴露时间和对围岩的扰动。 （2）隧道施工应坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤测量”的原则。 （3）钢架之间纵向连接钢筋应及时施作并连接牢固，工序变化处之钢架应设锁脚锚管或锚杆，以确保钢架基础稳固，下台阶安全，防止塌方。 （4）18横撑连接处或与钢架连接处均设钢垫板（24201.6cm）。 （5）应确保仰拱至开挖面距离不大于40米，以保证及时封闭成环。 （6）注意工作面施工、仰拱开挖与衬砌、二次衬砌等交叉作业的施工安全，安排专人协调各交叉作业面的衔接，做好各项安全防护。4、初期支护初期支护体系又初喷混凝土+工字钢支撑+纵向连接筋+钢筋网+锚杆（锚管）+复喷混凝土组成。4.1喷射混凝土施工喷射混凝土采用湿喷工艺。在开挖完成后，先喷射4cm厚混凝土封闭岩面，然后打设锚杆、架立钢架、挂钢筋网，对初喷岩面进行清理后复喷至设计厚度。喷射混凝土注意事项如下：（1）黄土段采用高压风吹净岩面，以提高喷射混凝土的附着力；（2）采用埋设钢筋头的方法，设置控制喷射混凝土厚度的标志；（3）喷射混凝土作业采用分段、分片、分层依次进行，喷射顺序自下而上，分段长度不宜大于6m；（4）喷射速度要适当，以利于混凝土的密实，对于黄土隧道喷射混凝土，喷射机的压力一般控制在0.2MPa以内；（5）喷射混凝土终凝2h后，及时进行养护，养护时间不小于14d；当气温低于5时，采用喷涂养护剂养护。4.2钢架安装隧道各分部开挖完成初喷混凝土后，及时安装分单元钢架，采用与定位锚杆、径向锚杆以及双侧锁脚锚管固定纵向采用22钢筋连接，钢架之间铺挂钢筋网，然后复喷混凝土到设计厚度。4.2.1拱架安装与复喷混凝土在工作面开挖初喷完成后进行钢架安装，根据测设的位置，各节钢架用螺栓连接，做到连接板密贴；为增强钢架的整体稳定性，将钢架与锚杆焊接在一起。在安设钢架过程中，当钢架和初喷层之间有较大间隙时，每隔2m用混凝土预制块楔紧，钢架背后用喷射混凝土填充密实。架立钢架后尽快进行喷射混凝土作业，以使钢架与喷射混凝土共同受力。4.2.2防止钢架下沉的措施 （1）钢架与系统锚杆固定在一起，两榀钢架之间纵向采用22钢筋连接，环向间距1m。 （2）采用两根L=4.0m的42锁脚锚管锁定钢架，加强对钢架的锁脚固定措施，以防止钢架下沉或两底脚回收；必要时，在拱部钢架底脚增设连接纵梁，纵梁采用32槽钢，与钢架底脚采用焊接连接，以增加钢架底脚的承力面积。 （3）钢架安装完成后，及时进行喷射混凝土，喷射时分层、分段进行，用喷射混凝土将钢架覆盖，保护层厚度不小于40mm。4.3钢筋网施工（1）钢筋网片采用级8钢筋焊制，在钢筋加工场内集中加工。钢筋网片尺寸根据拱架间距和网片之间搭接长度综合考虑确定。（2）按图纸规定的位置挂设钢筋网片，钢筋片随初喷面的起伏铺设，绑扎固定于先期施工的系统锚杆之上，再把钢筋片焊接成网，网片搭接长度为12个网格；使钢筋网与锚杆或型钢钢架牢固连接。（3）挂设钢筋网时，将混凝土块衬垫在钢筋和初喷层之间，以保证钢筋和初喷层之间保持3050mm的间隙。5、围岩监控量测 （1）围岩量测项目围岩量测项目主要包括：洞内、外观察；水平净空变化；拱顶下沉；地表下沉（浅埋隧道必测，H02b时）。（2）测点布置及数据采集水平收敛、拱顶下沉、地表下沉点尽量布置在同一里程断面上，级围岩10m一个断面，浅埋地段5m一个断面。洞内测点的布置（图2）。根据现场实际情况，宜在立设钢架的同时布置测点，采用塑料袋包裹保护，待喷混凝土完毕后，立即读取初始值，测量后做好对测点的保护措施。拱顶下沉、收敛量测初始读数宜在开挖后36h内完成，其他测量在每次开挖后12h内取得初始读数，最迟不得大于24h，且在下一循环开挖前必须完成，使测点牢固可靠、易于识别，并注意保护，严禁爆破损坏。各项量测作