柳林隧道进洞实施性施工组织设计

1、柳林隧道进洞方案一、编制依据1、招标文件设计图纸2、公路隧道施工技术规范3、公路隧道设计技术规范4、公路工程质量检验评定标准5、施工调查报告6、本单位的施工技术能力,机械装备情况7、业主的施工进度要求二、工程概况柳林隧道工程位于阳曲县西凌井乡柳林村境内，是一座上下行合建的四车道高速公路双跨连拱隧道，起讫里程K39+232-K39+485，全长253m，进洞口标高为1327.107m，出洞口标高为1333.831m；隧道最大埋深70.5m。隧道进口洞门为端墙式，出口洞门为偏压端墙式。隧道平面位于直线（正常段2%）上，纵面位于2.7%的单上坡。隧道每跨两车道，单向行车，中隔墙及侧墙为曲墙，单跨为承

2、载能力较好的设单侧检修道的三心圆曲墙式衬砌断面，洞身分别穿过级-级-级围岩。隧道出口位于崩塌体上，地形较陡，岩石风化强烈，节理发育，较破碎。在内外地质应力作用下，沿节理面产生崩塌。崩塌体物质以碎块石为主，无分选性。土石杂乱，结构疏松，稳定性差。对隧道影响大，洞门边坡不稳定。三、进洞总体方案柳林隧道从地形条件较好的出口端进洞，边仰坡开挖防护完成后，中导洞首先进洞。中导洞进洞前做好洞口的场地布置，相关作业设施空压机房、发电机、搅拌站等合理布置，满足正常作业的需要。施工场地平面布置图见附件一中导洞进洞后，合理安排下道工序，进行洞口长管棚及偏压段地表处治。中导洞贯通后，进行中隔墙混凝土的浇筑，待中隔墙

3、砼达到设计强度及中隔墙两侧支护后，再从出口端进行主洞开挖。隧道进口处于石质斜坡上，裸露岩性为强风化灰岩。地面自然坡度较大，附近有村民房屋。为确保附近村民住宅安全，中导洞贯通后再进行明洞及仰坡的开挖，根据实际施工情况及时调整进口端的施工。隧道进洞总体施工工序为：四、施工顺序边仰坡及明洞开挖1、隧道口刷边仰坡前，先在刷坡范围5m外挖截水沟，使地表水不冲刷洞门。2、用全站仪放出边仰坡刷坡边线，在边线上撒上白石灰作出醒目标志。刷坡采用挖掘机从上向下进行，目的是将崩塌体表面的巨大松动块石刷下，使洞口边仰坡稳定。洞口边仰坡刷坡坡度采用1：0.5。人工配合用风钻打眼爆破将块石解小。刷下的土石方用侧卸装载机装

4、至自卸汽车上运至弃碴场。、洞口坡面防护洞口仰坡及明洞边坡采用锚、喷、网防护，先在仰坡上打设砂浆锚杆，彻底清除仰坡岩石表面上的砂土和杂物，再用高压水冲洗干净。然后挂钢筋网，喷射砼。锚杆采用22早强砂浆锚杆，长3.5m，间距150×150cm，梅花型布置。挂网钢筋采用6.5，网格间距20×20cm，喷C20混凝土，厚度8cm。施工顺序采用由上向下，边开挖仰坡，边打设锚杆，并挂网喷砼。、中导洞施工中导洞采用全断面开挖法。施工过程遵循“短进尺、弱爆破、强支护、勤量测、早成环”的施工原则。中导洞的开挖顺序为：42超前小导管注浆预支护中导洞开挖初期支护（安装钢支撑安装锚杆挂钢筋网喷射混

5、凝土）。1、超前小导管注浆预支护超前小导管采用外径42mm，壁厚3.5mm，长4.5m的热轧无缝钢管，在钢管下端3.7m范围外钻8mm压浆孔，呈梅花型布置，间距15cm。超前小导管沿拱部布置，钢管环向间距40cm，外插角控制在小于10度，尾端支撑于钢架上，每排小导管纵向需搭接不小于1.0m。导管前端封闭并制成尖状，以便顺利插入已钻好的孔内。钻孔采用YT-28风钻开孔。开孔直径为50mm，并用吹管将碎渣吹出。然后用带冲击的YT-28风钻将小导管顶入孔中，或直接用锤击插入钢管。最后用塑胶泥封堵导管周围及孔口，同时封堵工作面上的裂缝。注浆材料为水泥净浆液，水泥浆水灰比1：1，小导管注浆终端压力0.5

6、1.0MPa，稳压时间10min。设计每延米注浆量约0.035m3，当注浆压力达到设计终压10分钟后，进浆量仍达不到设计注浆量时，也可结束注浆。注浆最高压力严格控制在1.0MPa以内，以防压裂工作面。每根导管内注浆量由计算确定，若压力上升，流量减少，虽然注浆量未达到计算值，但孔口压力已达到1.0MPa也结束注浆。注浆结束后及时清洗泵、阀门和管路，保证机具完好，管路畅通。每环注浆完成，钻23个孔检查注浆效果，未达预期效果时采用小导管压注同配合比浆液补注。注浆完毕养护46h后进行开挖作业。2、中导洞开挖中导洞开挖采用全断面开挖，每循环开挖进尺控制在2米以内，开挖后及时进行初期支护。对于石质围岩断面

7、开挖，采用微动爆破或松动爆破。3、安装钢支撑钢架在现场工作台上加工，采用冷弯根据断面的轮廓放样弯曲成型，加工焊接而成。钢架加工好后组织试拼，检查钢架的轮廓尺寸是否合格。严格控制节点板的钻孔尺寸。钢架加工误差沿隧道周边轮廓不大于3cm，平面翘曲小于±2cm。接头连接同类可互换。结构试验时，在工作台上将钢架拼装成环，外侧使用油顶、仪表，按设计荷载进行加压，使用钢筋应力计及收敛仪器，检测钢架内力和变形情况。钢架各单元明确标注类型及单元号，分类堆放在干燥处并进行苫盖。钢架在初喷后安装，钢拱架与岩面之间尽量接近，在安装过程中当钢架和围岩有较大空隙时，设垫块。定位锚杆一端与钢架点焊在一起，另一端

8、打入围岩中。钢拱架之间用纵向联结筋联接。拱脚放在特制的基础或原状土上。拱架平行于隧道法线，上下左右偏差小于±5cm,倾斜度小于±2°。拱脚标高不准时不用土回填，设置钢垫板调整，使拱脚线位于设计标高上。钢拱架在开挖后两小时内安装完成。4、砂浆锚杆锚杆采用22mm螺纹钢筋。施工前先检查锚杆类型、规格、质量及其性能是否与设计相符。根据锚杆类型、规格及围岩情况准备钻孔机具。钻孔采用风钻，孔眼间距、深度和布置符合设计参数的要求，其方向垂直于岩层层面。砂浆质量是确保粘结力和锚固力的核心，严格控制在初凝前使用完。施工中要确保灌浆饱满，粘结牢固。为了检验锚杆安装质量，对锚杆进行抗

9、拔检验，安装拉力计时，其作用线与锚杆同心，并固定牢靠。加载匀速、缓慢，拉拔至设计吨位即停止，不做破坏试验。5、钢筋网安装钢筋网在监理工程师对锚杆检验合格后按设计安装，与锚杆连接采用焊接。钢筋网与锚杆焊接牢固，尽可能多点连接。根据被支护围岩面上的实际起伏形状铺设。钢筋网与岩面的间隙不小于3-5cm，钢筋网保护层不小于3cm，有水部位不于4cm。钢筋网搭接长度不小于200mm。钢筋网双层铺设时，间距为20cm。6、喷射混凝土喷射混凝土采用湿喷法。原材料选定：水泥-普通硅酸盐42.5级水泥；砂用中砂，粗骨料最大粒径不大于10mm；水用清洁的饮用水；速凝剂选用符合质量，并对人体危害小的外加剂。掺外加剂

10、前，做与水泥的可上相溶性试验及水泥净浆速凝效果试验，初凝不应大于5分钟，终凝不大于10分钟。掺外加剂后的喷射混凝土性能必须满足设计要求。配合比及拌合料：根据配合比试验报告，湿喷混凝土的配合比采用水泥砂：碎石：水：外加剂=1：1.98：1.97：0.41：0.04，水灰比w/c=0.41，减水剂4%，。拌合料用混凝土运输车运至湿喷机前，通过湿喷机再加速凝剂，喷至受喷面上。喷射前准备工作：检查受喷面尺寸，保证开挖面符合设计要求。拆除障碍物，清除受喷面松动岩石及浮渣，用高压水冲洗受喷面。铺设钢筋网时先清除污锈。钢筋网与锚杆联结牢固，接头稳定。埋设控制混凝土厚度的标志，用在石缝处打铁钉或用快硬水泥安设

11、钢筋头，并记录其外露长度，以便控制喷层厚度。作业区有良好的通风和足够的照明装置。喷射作业前，对机械设备、风、水管路和电线路等进行全面检查和试运转。作业区段地面上铺设薄铁板收集回弹物。喷射作业：喷射时，先喷两侧，由下而上，后喷拱顶，以螺旋状沿横向一圈压半圈往复移动，螺旋半径约为20-30cm，依次喷射。喷头与受喷面保持0.61.0m的垂直距离。喷射时控制好混凝土表面平整。复喷在前一层混凝土终凝后进行。喷射时就分段长度不超过6米，分块大小为2×2m。一次喷射不能太厚或太薄，根据喷射混凝土层与受喷面之间的粘结力和受喷部位等有关，并且根据喷射效率、回弹损失率等确定。一次喷射厚度拱部为5-6c

12、m，墙部为7-10cm。分层喷射的间隔时间不能太短，一般要求在初喷混凝土终凝以后再进行复喷。当复喷时间较长时，复喷前必须将初喷混凝土表面清洗干净。复喷时将凹陷处进一步找平。减少粉尘和回弹量的措施：严格控制喷射机的工作风压，合理选择配合比，掌握好喷头处的用水量，提高喷射作业施作熟练水平和喷射施工技术。喷射作业开始时，先送风、后开机，再给料，结束时先停料，再停风。喷射机供料连续均匀，机器正常运转时，料斗内保持足够的存料，喷射机工作风压满足喷头处的压力。喷射作业完毕或因故中断喷射时，将喷射机和输料管内的积料清除干净。混凝土养护：喷射混凝土终凝1-2h后，洒水养护，养护日期不少于7天，洒水次数以能保持

13、混凝土充分湿润为宜。、中隔墙混凝土浇筑中隔墙混凝土施工前应检测地基承载力，其地基承载力不得小于500kpa，实际地基承载力不满足要求时应进行换填处理。中隔墙采用模筑混凝土、泵送入模的施工工艺，模板采用定性钢模板。施工时，必须确保中隔墙混凝土与中导洞拱部密贴，不得留有缝隙。为确保施工质量，中隔墙模板在顶部可制作为可调式，施工时边安装模板边浇筑混凝土，依次推进。中隔墙混凝土浇筑时注意预埋连接主洞拱架的钢板。、洞口偏压段处治及洞口长管棚中导洞进洞后，合理安排下道工序。及时进行洞口长管棚和出口偏压段地表处治，为主洞的安全进洞做准备。1、洞口长管棚在洞门边仰坡刷到位置后，在明洞轮廓线以外开挖套拱位置，套

14、拱厚度为60cm，宽2m，采用C25混凝土浇筑。套拱混凝土浇筑时，预埋127×5mm导向管，使钢管中心距衬砌外轮廓线大于30cm，孔口管按仰角1°，方向与线路中线平行，钢管偏离设计位置的施工误差不大于20cm。模板拆除后及时洒水养生，在混凝土强度达到80%后可进行管棚施工。长管棚设计参数钢管规格：热轧无缝钢管108mm，壁厚6mm，节长3m,6m。管距：环间距40cm。倾角：仰角1°（不包括线路纵坡），方向与线路中线平行。钢管施工误差：径向不大于20cm。隧道纵向同一断面内的接头数量不大于50%，相邻钢管的接头至少错开1m。长管棚提前现场加工，管棚接头采用丝扣连接

15、，丝扣长15cm，安装时使钢管接头错开，保证钢管接头在同一断面不大于50%。钢管尾部2.5m处至尖部均钻12mm的注浆孔且使注浆孔呈梅花状布置，钢管最前端做成椎状。管棚应按设计位置施工，地质钻机定位时，采用全站仪控制。地质钻安设在平整的地面上，并固定牢固。固定时用全站仪检查钻机与孔口管是否成一条直线，仰角是否正确；水准仪检查钻机是否水平。钻机安装定位后开始钻进，钻进时先钻编号为奇数的孔，且每施工完一个孔均及时清孔，清孔后进行管棚安装并及时注浆。待编号为奇数的孔施工完成后再施工编号为偶数的孔，防止由于距离过近产生坍孔。钻孔过程中，应用随时检查钢管钻进的倾斜度，发现偏差及时纠正。清孔时，用钻杆来回

16、清扫孔内碎渣，并用高压风管伸入孔底，清除孔内浮渣。清孔完成后，及时安装管棚。钢管安装时用钻机顶进，钢管连接时应牢固，钢管尾部露出套拱不小于20cm。长管棚注浆按固结管棚周围内土体设计，浆液扩散半径不小于0.5m，注浆采用分段注浆。注浆机械：注浆泵2台。浇筑浆液：纯水泥浆液。注浆参数：水泥浆水灰比1：1 注浆压力：终压2.53.0 Mpa注浆前进行注浆现场试验，注浆参数应通过现场试验按实际情况而定，以利施工。注浆结束后及时清除管内浆液，并用M30水泥砂浆紧密充填，增强管棚的强度和刚度。2、出口端偏压段地表处治柳林隧道出口端（K39+468-K39+475）右侧为浅埋偏压，主洞进洞前需完成偏压位置

17、地表处治。首先施作外侧浆砌片石挡墙，待浆砌片石强度达到设计强度后进行C15片石混凝土地表回填。、主洞进洞施工1、中隔墙横撑支护 主洞开挖前，必须做好中隔墙左右两侧空洞的支护工作；防止中隔墙两侧偏压造成开裂。临时支护采用脚手架组合而成，各触点设垫板楔紧。临时钢管支撑布置竖向50cm一道，沿隧道纵向同中导洞初期支护型钢拱架相匹配。在中隔墙临时支护拆除时，距主洞掌子面15米范围内的临时支护不可拆除。2、主洞开挖根据设计图纸，出口段围岩为级石质围岩。采用单侧壁导坑法，分台阶开挖。开挖及支护顺序为：左(右)导洞超前小导管注浆预支护按设计要求首先进行超前小导管注浆预支护，超前小导管施工方法同中导洞。左(右

18、)导洞开挖导洞分台阶开挖，每循环进尺控制在1.5米以内。每台阶开挖完成后及时进行初期支护。控制左右导洞的最大开挖距离为20米，避免施工中偏压对中隔墙造成破环。侧导洞初期支护类型、方法同中导洞。根据柳林隧道的特点，出口端级围岩浅埋偏压段长度30米。待侧导洞完成后，进行主洞开挖。主洞开挖主洞开挖分台阶进行，每循环进尺控制在1.5米以内，每循环进尺完成后及时进行初期支护。控制左右主洞开挖作业面之间的最大距离为15米。开挖前按设计要求做好超前小导管注浆预支护。主洞开挖注意事项 严格分台阶开挖，及时做好初期支护，严禁长距离开挖。初期支护及时封闭成环，严禁将主洞与仰拱分离施工。拱架连接牢固，每榀工钢之间按

19、设计纵向连接成整体。拱架底部虚渣必须清除干净，地层松散时架设垫板，必要时采用混凝土加固地基。明洞及洞门施工1、明洞施工明洞衬砌根据实际情况及早施工，在达到设计强度后及时回填。以增强洞口稳定。明洞拱墙衬砌内模采用整体式衬砌台车施工，外模采用定型钢模板。衬砌台车到场后，及时对各部件及台车尺寸进行严格检查，并报监理验收，保证隧道成型后的净空及建筑限界。混凝土浇筑时采用泵送入模，插入式振捣器振捣，两侧对称分层浇筑，保证两侧浇筑面高差不超过0.5m。明洞衬砌完成后，按设计要求，对明洞位置及时进行回填，明洞两侧回填同时施工，防止对衬砌产生偏压。明洞顶部的排、截水设施与洞门配合施工，并与路堑排水系统连通。2

20、、洞门施工洞门在明洞完成后及时修建，尽量在雨季来临前施工完成。施工放样位置必须准确，洞门基础开挖后视工程地质条件采取相应的地基加固措施，基础置于稳固基岩上。洞门结构及明洞上部回填原则上可以在施工认为适当的时间进行施工，明洞上部回填应在明洞仰拱浇筑并达到设计强度后施工，回填完成后对洞门地形进行修整，并施作边坡防护、植草，美化洞门环境。二次衬砌混凝土施工初期支护基本稳定，即位移速度有明显减缓的趋势，拱脚附近水平收敛小于每天0.2mm，已产生的位移占总量的80%以上，EVA防水板做完后进行二次钢筋混凝土衬砌的施工。二次衬砌采用整体式模板台车的机械化配套施工技术，模板和台车专门定制。进场后先进行试拼，

21、合格后使用。首先根据隧道中线、高程，调整衬砌台车位置，然后调整液压千斤顶，直至满足设计净空后固定台车。混凝土材料选用、配合比控制、搅拌、运输、浇筑及养生严格执行施工规范及设计要求，防止搅拌不均匀和运输中出现离析；捣固严格按规范要求振捣，避免出现蜂窝、麻面现象；钢模板拼装严密，板面平整光滑，避免错台；支护牢固，防止变形。混凝土浇筑采用两侧对称分层浇筑，保证两侧浇筑面高差不超过1m，防止侧压造成台车位移。混凝土捣固采用插入式振捣器主捣。混凝土施工过程防止过捣和漏捣，保证混凝土密实，表面光滑，无蜂窝麻面。封顶时边挤压浇筑边退出泵管，确保拱顶密实。封顶采取死封顶方式，使用混凝土泵进行封顶作业，有效保证

22、封顶混凝土厚度。拱顶每隔5m预留一个压浆孔，并按要求进行拱顶充填压浆。由于超挖、坍塌等原因造成初期支护与二次衬砌之间的空隙采用同级混凝土回填密实，当超挖较大时，除拱脚及墙基以上1.0米范围内采用同级混凝土回填外，其余部分可根据空隙大小分别用浆砌片石或贫混凝土回填。全断面一次浇筑成型，不允许有间断。拱顶必须浇筑密实，不得有空洞。隧道进口端施工根据隧道进口实际地形，进口处于石质斜坡上，裸露岩性为强风化灰岩。地面自然坡度较大，附近有村民房屋。为确保附近村民住宅安全，中导洞贯通后再进行明洞及仰坡的开挖，根据实际施工情况及时调整进口端的施工。五、监控量测、量测目的通过对围岩支护系统稳定状态的观测监视，来

23、判断初期支护的效果以及施工方法的可行性，为初期支护和二次衬砌的参数调整提供依据，并把该过程科学地反馈到施工中去，以修建安全、经济的隧道。洞内监控量测1测点布置 2监控量测项目及方法监控量测必测项目及方法一览表项目名称方法及工具布置量测间隔时间地质及支护状态观测岩性，结构面产状及支护裂缝观察、描述地质罗盘及规尺等开挖后及初期支护后进行每次爆破后进行洞口地表、隧道洞周收敛/拱顶下沉量测各种类型的收敛仪、全站仪级围岩每1015米一个，级围岩每1525米一个爆破后24小时内进行018m1836m3690m90m1-2次/天1次/天1次/2天1次/周仰拱隆起量测水准仪、水准尺级围岩每1015米一个，级围

24、岩每1525米一个仰拱开挖后12小时内进行115天16天1个月13个月3个月1次/天1次/2天1-2次/周1-3次/月3隧道监控量测在施工初期阶段，或地质较差时，或位移下沉量及速度较大时，应适当增加量测断面及量测频率。测点设置应可靠，并应妥善保护，测量仪器使用前应严格标定。各测量项目布置在同一断面，测量点选择具有代表性的地方，以便对测量数据的分析。对测量资料整理：A绘制位移量随时间变化的曲线；B绘制位移速度随时间变化的曲线；C绘制位移量与开挖面距离关系曲线；D找出位移时间回归曲线，求出最终净空位移量；当隧道水平位移收敛速度为0.10.2mm/天，拱顶下沉位移速度为0.1mm/天时认为围岩已基本

25、稳定。地表下沉量测隧道进洞前，做好地表下沉观测桩的埋设，点位布置为：监测位置：洞口浅埋段，布置46个观测断面，地表下沉量测的纵向间距S为：H15m时，S=5m；15mH30m时，S10m。沿衬砌中线拱顶范围每3m一个测点，其它：每4m一个测点。监测工具：全站仪/水准仪，水准尺监测频率：开挖面前30m，1次/2天；开挖面前后30m，2次/1天；开挖面后3080m，1次/2天；开挖面后80m，1次/7天。注意事项施工前做好监测准备工作：设置测点，引入高程控制点，配置必要的人员及仪器。布置测点时在位移量较大的地段将测点布置密一点。地表量测与地下洞室各项监测同步进行，以便资料的相关分析。量测数据的整理

26、A绘制每一横断面沉降槽随时间的变化关系图；B绘制每一横断面最大沉降量随时间的变化关系图；C绘制每一横断面最大沉降量与开挖面距离关系图；D对横断面沉降槽垂直位移进行回归分析；E对纵断面沉降槽垂直位移进行回归分析；F根据隧道顶部地表沉降及拱顶沉降值对土体内部垂直位移进行回归分析；G根据回归分析数据求出每一断面沉降稳定值；六、安全保证措施基本要求1、严格按施工方案作业，所有参加施工的作业人员必须熟悉进洞施工方案。严禁私自作业，凡施工方案的任何更改必须经相关人员论证后实施。2、进入作业现场的人员必须佩戴安全帽，因隧道施工需爆破作业，所有人员进入施工现场严禁吸烟，禁止将打火机等对爆破作业造成隐患的物品带

27、入施工现场。3、因前期隧道出口端施工场地狭窄，任何车辆未经许可不得进入作业区。车辆进入工地需减速慢行，并注意车辆避让。4、特种作业人员必须持证上岗，已进场的特种作业人员及证件见附件二。爆破安全措施1、认真执行国家爆破安全规定（GBG22-86）、中华人民共和国民用爆破爆炸物品管理条例及山西省有关爆破安全的规定。切实作好爆破作业前后各个施工工序的操作检查处理，杜绝各种安全事故的发生，确保安全生产。2、爆破工、爆破安全员、押运员等有关人员要取得爆破作业安全许可证后才能上岗作业。3、爆破器材（炸药、雷管、导火索）的运输、储存、保管、发放和退还，按现行的爆破安全规程制定明确的制度和方法，并严格贯彻执行

28、。4、爆破15分钟后，检查人员再进入工作面，检查照明线路是否安全；有无“盲炮”及可疑现象。在进行安全处理并确认无误后，其他工作人员再进入工作面。5、钻孔时严禁在残眼中继续钻眼，并禁止钻孔和装药平行作业。 6、爆破作业和爆破器材加工人员严禁穿着化纤衣物，并严禁烟火。装炮时使用木质炮棍装药，严禁火种。无关人员与机具等均撤离至安全地点。进行爆破时，设专门防护人员，所有人员撤离现场。对渗水地段的爆破采用非电雷管，以确保爆破安全。 7、爆破作业严格执行“自检、互检、专检”的三检制度，对爆破作业的每道工序严格检查，未经爆破安全员检查签字，不准进行下道工序作业。边仰坡开挖安全措施1、挖掘机从上向下开挖,设专人指挥。2、巨大松动块石先爆破解小,再用挖掘机挖装。3、开挖时严格按技术交底执行,边仰坡上松动岩石清除干净