隧道进洞施工方案

/目录一、工程概 2二、洞口段地质状况 2三、施工方案 3四、施工方法及步骤 31、截水沟施工 3（1）施工工艺流程 4（2）工序分述 42、明洞开挖及边、仰坡开挖和边、仰坡支护 6（1）、明洞及边、仰坡开挖 6（2）边、仰坡支护 73、大管棚施工 8（1）导向墙套拱施工 8（2）搭设钻孔作业平台及安装钻机 9（3）钻孔 9（4）清孔验孔 11（5）钢管加工及安装 12（6）地层注浆 124、明洞及洞门施工 135、洞口段进洞开挖及支护施工 14（1）开挖方法 14（2）初期支护及施工支护 14五、质量限制措施 17六、平安措施 17雅泸高速C3合同段老虎石隧道“零进洞”施工方案一、工程概雅泸高速公路既是国家高速公路网（简称“7918网”）中第4条首都放射线—北京～昆明公路的重要路段，也是交通部规划建设的八条西部大通道之一—兰州～成都～昆明～磨憨公路四川境内的一段。雅安经石棉至泸沽高速公路的建设，对尽快贯穿西部大通道，完善区域高速公路网布局具有重要意义。雅泸高速公路C3合同段位于四川省雅安市荥经县境内，起点桩号K26+350，路途经过青龙乡、烟竹乡、附城乡、石滓乡，终点里程桩号为K38+750，本合同段全长：12.4Km。圣母庙左线隧道起讫里程为K26+755～K27+005，隧道长250m，最大埋深63m；圣母庙右线隧道起讫里程为YK26+751～YK26+972，隧道长度长221m，最大埋深52m。隧道平纵面设计为：双洞单向交通隧道，隧道左、右洞测量线间距28～40m，全隧均位于直线段。隧道左洞为人字坡：+2.95%～0.5%（雅安至泸沽方向上坡为正）；隧道右洞人字坡：+2.95%～0.5%（雅安至泸沽方向上坡为正）。隧道设计行车速度80km/h二、洞口段地质状况隧道洞口两端岩性为含砾石、块石低液性土：稍湿，软塑状。1、乱石质土灰色、黄色、紫红色，稍湿～湿，结构松散稍密，石质成分以砂岩为主，少量玄武岩，次棱～次圆状，部分强风化，部分弱风化，粒径组成：Ф>200mm约5～15％，200～60mm约25～40％，60～20mm约5～15％，20～2mm约10～15，其余为软塑状低液限粘土填充（约占15～35％），结构不均，透水性差，Vp＝1.942～2.069km/s，分布于整个隧道进出口及洞身土层上部，钻孔揭露厚度1.50～4.50m。2、卵石夹土灰色、黄色、紫红色，稍湿，中密，低液限粘土充填，无胶结，石质成分以砂岩为主，少量玄武岩，次棱～次圆状，多为强风化，少量弱风化，粒径组成：Ф>200mm约5～15％，200～60mm约45～60％，60～20mm约10～25％，20～2mm约5～10％，粒径为软塑状低液限粘土填充（约占15～20％），结构不均，透水性差，分布于整个隧道进出口及洞身土层中部及下部，厚度大，钻孔未揭穿本层。三、施工方案依据施工设计图及隧道施工技术规范，结合老虎石隧道洞口现场实际状况拟订“零进洞”施工方案进洞，“零进洞”也就是“零开挖”，在隧道洞口接受“零开挖”的施工方法，并结合洞口的地形、地貌条件，实行必要的加固措施，削减或不开挖边、仰坡，对隧道洞口山体及植被加以爱惜。即削减明洞开挖，提前进洞，最大限度地缩小洞口施工对自然边、仰坡原始植被的破坏程度，以达到爱惜植被，稳定边、仰坡美化环境的目的。故而在“零进洞”施工过程中必需遵循“少破坏、多爱惜，少扰动、多防治”的原则。开挖前在洞口边、仰坡开挖线线以外5m修筑坡顶截水沟；洞门及明洞段采人工及挖掘机开挖，用汽车运土石，人工协作刷坡，自上而下逐步进行，边开挖边支护，如有硬岩时接受松动弱爆破；开挖至明暗洞交界处10m距离时，预留核心土开挖（以做套拱及管棚工作平台），且在套拱范围内刷垂直坡，施作套拱及大管棚；然后进行明洞施工，当明洞达到强度要求后即进行明洞背后回填；其后接受上下台阶侧壁导坑法进行暗洞开挖。四、施工方法及步骤1、截水沟施工（1）施工工艺流程测量放线→基槽开挖→验基（报检）→浆砌片石砌筑→勾缝→验收（2）工序分述=1\*GB3①、测量放线为确保“零进洞”施工及洞口自然景观和谐，必需由测量组依据施工图及现场实际地形放出截水沟基槽开挖线及浆砌片石砌筑位置。=2\*GB3②、基槽开挖、清理a、依据测量组的放样位置及尺寸进行基槽开挖，基槽开挖断面尺寸见附图；b、基槽应分段进行开挖，软基部位应进行加固处理。c、基槽挖到位后先报质检人员检查，再由质检人员向驻地监理工程师对基槽基底地质及基底承载力核实，基槽修整验收合格后方可进行下道工序。d、在进行砌筑之前必需确保基底无淤泥、虚碴杂质及积水。=3\*GB3③、浆砌片石砌筑施工a、水沟砌体尺寸依据技术交底施工，具体尺寸见附图，浆砌片石接受M7.5砂浆砌筑，在片石砌筑前，必需盘角、挂线，保证浆砌片石接缝规范，避开假缝，通缝的出现，确保砌筑坡度规范；b、水沟基础及沟身砌体接受挤浆法分段砌筑，片石砌缝相互错开，砌缝砂浆必需密实饱满；依据“下雨停工,停雨施工”的原则，每次开工前应将砌体表面的积水清除干净，并检查砌体外观及灰缝是否符合质量标准，质量不合格，拆除重砌。c、水沟每隔20m设置沉降缝一道，缝宽2cm，沉降缝沥青麻絮进行填塞，沉降缝必需顺直、无搭接。d、在砌筑时选用较大的石块作为砌筑面石；各砌层应先砌外圈定位砌块，并和里层砌块交织连成一体；定位砌块选用表面平整且尺寸较大的石料，各砌块的砌缝应相互错开，严禁通缝,砌缝砂浆应饱满密实。e、施工中定位砌块砌完后，应先在圈内底部铺一层砂浆，其厚度应使石料在挤压安砌时能紧密连接，且砌缝砂浆密实、饱满。砌筑腹石时，石料间的砌缝应相互交织、咬搭，砂浆密实、饱满。石料不得无砂浆干脆砌筑，也不得干填石料后再铺灌砂浆；石料应大小搭配。f、砌筑必需严格依据相关规范和技术标准进行，必需保证砌体的内实外美，较宽的砌缝可用小石块挤填，挤浆时可用小锤调打石料，将砌缝挤紧，不得留有孔隙。g、浆砌片石的砌缝，应符合下列规定：a、定位砌块表面砌缝的宽度不得大于4cm、砌体表面和三块相邻石料相切的内切圆直径不得大于7cm、砌体的搭接不得小于8cm（两层间的错缝不小于8cm）。b、填腹部分的砌缝宜减小，在较宽的砌缝中可用小石块塞填,砂浆必需饱满。h、每次收工前应用旧麻袋将新砌的砌体覆盖好，免雨淋或受冻。=4\*GB3④、砂浆勾缝、抹面a、浆砌片石水沟表面砌缝在勾缝前，应先清除砌体表面虚碴、浮浆等杂质以及砌筑缝间的舌头浆，然后以清水冲洗其表面。b、浆砌片石镶边砌体必需刚好浇水，保持表面潮湿，常温下养护期不得少于7天；砂浆未达到设计强度前，不得受到碰撞振动，以免阻碍砂浆凝合。c、片石要求冲洗干净不带泥，片石厚度不小于20cm,大面面积在400cm2～6400cm2内为谊，片石强度不小于30MPa；勾缝宽度要求一样，外观要求整齐圆顺、美观。d、在砌体砌筑时留出2cm深的空缝，勾缝接受凹缝；勾缝接受M10砂浆。2、明洞开挖及边、仰坡开挖和边、仰坡支护（1）、明洞及边、仰坡开挖=1\*GB3①边、仰坡开挖前，先清除边、仰坡上的浮土、危石，做好边、仰坡的截排水天沟，将地表积水引离洞口，以防冲刷造成边、仰坡失稳，确保施工平安，仰坡坡底做临时排水沟，防止洞口积水。=2\*GB3②由测量组依据施工设计图对洞口段纵、横断面进行复测并放出边、仰坡开挖边线，照实测洞口地面线和设计不一样，刚好上报，严禁盲目大挖大刷，造成人为高边坡，确保洞口边、仰坡和地面线自然连接。=3\*GB3③开挖依据自上而下、从外向内的依次分层同步进行，刷坡以“零开挖”为原则，洞顶仰坡高度限制在2m以内，先开挖到距离进洞里程10m处时，预留核心土开挖（以做套拱及管棚工作平台），且在套拱范围内刷垂直坡，施作套拱及大管棚。待注浆大管棚施工完成后再进行下部分明洞及边、仰坡开挖，先进行小拉槽开挖至进洞里程，高度落于上台阶高度，并预留核心土确保掌子面稳定，然后再进行两边开挖。=4\*GB3④土方及强风化石方接受反铲挖掘机开挖，人工协作，硬质石方接受浅孔孔弱爆法开挖，挖掘机装碴，自卸汽车运碴。=5\*GB3⑤明洞临时开挖坡率限制在1:0.5～1:1之间，分层高度限制在2～3m，开挖依据自上而下，从外向内分层分节进行，每开挖一节刚好进行锚、网、喷支护，确保边、仰坡稳定及施工平安。=6\*GB3⑥明洞及边、仰坡开挖到位后刚好设置临时排水设施，以免洞口集水，明洞开挖到位后刚好进行仰拱及其填充施工，确保边坡稳定。（2）边、仰坡支护=1\*GB3①锚杆施工锚杆施工依次：钻孔注浆锚杆垫板安装。锚杆用Φ22HRB335钢筋进行加工，锚杆排间距为1.2m/根，长3.0m/根，呈梅花形布置，锚杆和坡面的交角以90度为宜。全部锚杆均应设置锚杆垫板，垫板的尺寸为150mm×150mm×6mm。钻孔前依据边、仰坡地质状况和设计要求布置锚杆孔位，孔位偏差不能超过±15mm，眼孔应保持直线，并和孔位所在的坡垂直，施工时杆孔角度不允许往上施钻，深度必需满足锚杆设计长度的要求。钻孔后，孔内的石粉必需清理干净。锚杆插入孔内时确保位置居中，锚杆水泥砂浆强度不低于M20，灌浆管应插至孔底5～10cm处，并随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出，孔口灌浆压力不大于0.4Mpa，孔内砂浆必需灌注饱满密实，速凝剂运用前应作速凝效果试验，初凝时间确定要符合规范要求。=2\*GB3②钢筋网施工钢筋网接受φ6.5HPB235钢筋在加工房集中加工焊接成片，现场安装，网片的网格尺寸为300mm×300mm。网片安装搭接长度不得小于1个网格（300mm）尺寸，钢筋网和锚杆尾部连接坚实，紧贴初喷面，以确保喷射混凝土时不发生位移和松动。=3\*GB3③喷射混凝土施工喷射混凝土接受湿喷工艺，喷射工艺：一起先先给风、再给电，后送料；结束时先停料，再停电，然后关风。施工时连续匀整供料，机械正常运转时料斗内保证足够的存料。坡面开挖到位后即可进行混凝土喷射，喷射前应清除坡面松动杂质，设置限制喷射混凝土厚度的标记。喷射作业分段、片，由下而上交织进行，先初喷3cm厚的混凝土,当坡面有较大凹洼时，先喷射填平，待锚杆和钢筋网安装好后再复喷射7cm厚的混凝土。喷射混凝土时保持适当的距离和喷射压力，喷嘴和受喷面距离限制在0.8m～1.2m，混凝土喷射完成后刚好洒水养护。3、大管棚施工（1）导向墙套拱施工=1\*GB3①导向墙套拱在暗洞桩号外施作，套拱内设2榀I18工字型钢支撑，钢支撑架设之前对基底接受浆砌片石进行处理，钢支撑放在浆砌片石之上，钢架支撑纵向间距为0.5m/榀，钢支撑接受纵向连接钢筋（Φ22螺纹钢）焊接坚实。=2\*GB3②孔口管作为管棚的导向管和钢支撑焊接成整体，防止浇筑导向墙混凝土时产生位移。孔口管的平面位置、倾角及外插角的精确度干脆影响管棚的质量，用经纬仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置；用水准尺协作坡度板设定孔口管的倾角；用前后差距法设定孔口管的外插角。=3\*GB3③导向墙模板接受5cm厚方木板加工，模板安装之前依据设计画出导向墙的轮廓线，确保模板安装位置正确，模板必需具有足够的强度和刚度，满足承受混凝土自重及施工荷载。套拱接受C25混凝土进行浇筑，混凝土接受机械拌和，插入式捣固器进行捣固，浇筑混凝土时必需两侧对称进行，以免产生偏压而使导向墙横断面中心及标高不对。=4\*GB3④导向墙拆模后喷射15cm厚C20混凝土封闭仰坡面及掌子面作为注浆时的止浆墙，防止浆液从四周仰坡渗漏。=5\*GB3⑤套拱施工具体尺寸严格依据超前大管棚施工技术方案及施工技术交底书进行。（2）搭设钻孔作业平台及安装钻机=1\*GB3①钻机平台用枕木或钢管脚手架一次性搭好搭设，钻孔由两台钻机从高孔位向低孔位对称进行，缩短移动钻机和搭设平台时间，便于钻机定位。=2\*GB3②平台支撑要着实地，连接要坚实、稳定、具有足够的强度及刚度，防止施钻时钻机产生不匀整下沉、摇摆、位移等影响钻孔质量及机械损坏。=3\*GB3③钻机定位：钻机要求和已设定好的孔口管方向平行，必需精确核定钻机位置，确保钻机钻杆轴线和孔口管轴线相吻合。（3）钻孔=1\*GB3①为了便于安装钢管，钻头直径接受Φ115mm。=2\*GB3②岩质较好的可以一次成孔；隧道洞口段围岩较差，主要以卵石质土及卵石夹土为主，为了防止钻孔作业过程中坍孔及卡管，钻孔作业接受跟管钻进，跟管钻进工艺如图－1。=3\*GB3③开钻时先低速低压，待成孔1.0m后依据地质状况慢慢调整钻速及风压。=4\*GB3④钻进过程中经常用测斜仪测定其位置，并依据钻机钻进的现象刚好推断成孔质量，并刚好处理钻进过程中出现的事故。=5\*GB3⑤钻进过程中确保动力器，扶正器、合金钻头按同心圆钻进。=6\*GB3⑥细致作好钻进过程的原始记录，刚好对孔口岩屑进行地质推断、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。=7\*GB3⑦跟管钻进留意事项：a、跟管钻进轨迹应基本保持和导向孔轨迹相同。b、地表导向要严格遵守导向仪的操作规程，精确测量各项参数（深度、轨迹方向等），刚好和钻机操作人员联系沟通，确保钻孔施工精确。c、钢管连接快速、坚实、预防坍塌卡管。

图-1超前大管棚施工工艺框图测量放线、施作套拱测量放线、施作套拱掏孔检查钻孔搭设平台、准备钻孔是否有坍孔、探头石安装管棚钢管孔口处理注浆效果检查注浆（1：1纯水泥浆）清孔补孔安设止浆塞加工钢管钻机扫孔套拱四周边坡喷混凝土封闭有无否N是安装钢筋笼进入开挖工序注浆（M20早强水泥砂浆）（4）清孔验孔=1\*GB3①用钻杆协作钻头(Φ115mm)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\*GB3②用高压气从孔底向孔口清理钻渣。=3\*GB3③用全站仪、测斜仪等检测孔深，倾角，外插角。（5）钢管加工及安装=1\*GB3①钢管在专用管床上加工，接受Φ108mm、壁厚6mm热轧无缝钢管，节长分别为4m、6m。钢管四周钻孔径为12mm的溢浆孔，孔间距15cm，呈梅花形匀整布置，钢管尾部3m不钻孔作为止浆段，前端管头焊成圆锥形便于入孔安装。=2\*GB3②钢管顶进接受钻机的冲击力和推力低速顶进钢管。=3\*GB3③相邻钢管的接头前后错开，同一横断面内的接头数不大于50%，两段之间接受“Ⅴ型对焊连接。（6）地层注浆管棚注浆工艺见图－2。=1\*GB3①孔钻好后即可进行地层注浆。=2\*GB3②地层注浆材料：M20纯水泥浆。=3\*GB3③注浆用KB-50/70液压注浆机，初压0.5MPa～1.0MPa，终压2.0Pa，持压5min后停止注浆，注浆量一般为钻孔圆柱体的1.5倍，若注浆量超限而未达到注浆压力要求，调整浆液浓度接着注浆，直至符合注浆质量标准，确保钻孔四周岩体和钢管四周孔隙均为浆液充填，方可终止注浆。（7）、钢筋笼加工、安装及导管充填=1\*GB3①地层注浆完成后，用机具进行清孔、冲洗。=2\*GB3②将预制好的钢筋笼放入管棚钢管内，钢筋笼依据超前注浆大管棚施工技术方案进行制作。=3\*GB3③安装好钢筋笼后对导管接受M20早强水泥砂浆进行充填。4、明洞及洞门施工（1）明洞及洞门开挖接受反铲挖掘机开挖，人工协作，如较坚硬质石方挖掘机无法开挖时接受浅孔松动弱爆法开挖，挖掘机装碴，自卸汽车运碴。（2）明洞开挖到位后刚好进行仰拱及其填充施工，确保边、仰坡稳定。(3)明洞拱墙及洞门衬砌接受9m长整体液压模板衬砌台车，外模板接受5cm厚方木板制成的木模板，外模加固接受钢管进行顶支加固。（注：明洞拱墙及洞门衬砌具体施工待暗洞开挖支护完成20m后进行。）（4）混凝土浇筑时左右对称进行，左右浇筑层之间高差不得大于50cm。（5）明洞及削竹洞门混凝土强度达到设计强度后做完防水层即可进行回填施工，回填土接受明洞开挖土，回填时两侧对称分层进行，每层厚度不得大于30cm，两侧回填土面高差不得大于50cm，回填至洞顶齐平后，即满铺分层向上回填至设计标高。5、洞口段进洞开挖及支护施工本隧道洞口段接受一般钻爆法施工，由于洞口段地质条件较差，接受侧壁导坑法开挖，每循环进尺依据现场实际状况限制在0.5～1.0m（1）开挖方法=1\*GB3①接受上下台阶、侧壁导坑法开挖，开挖具体施工依次及方法见图5-1，台阶长度及预留核心土见图5-2。=2\*GB3②管棚注浆加固围岩完成后即可进入洞身开挖，开挖前接受电子经纬仪定位并画出开挖轮廓线。=3\*GB3③开挖以机械开挖或风镐人工开挖为主，松动爆破为辅，机械装运出碴。=4\*GB3④开挖每循环进尺严格依据设计及施工技术规范进行，每循环进尺依据现场实际状况限制在0.5～1.0m以内。=5\*GB3⑤钻爆作业由于该段围岩较差，开挖尽可能削减对围岩的扰动，充分发挥围岩的自承实力。钻爆作业是保证开挖断面轮廓平整精确、削减超挖、降低爆破振动、围岩自承实力的关键。现场钻爆开挖施工必需严格依据该段开挖分项工程施工技术方案及技术交底书的要求进行。（2）初期支护及施工支护开挖后刚好依据支护施工技术方案进行初期支护，初喷3cm厚混凝土，立刻布设锚杆、挂网、架设拱架喷射混凝土至设计厚度。为减小下断面单侧边墙开挖时因拱部初期支护拱脚悬空引起的下沉，初期支护拱脚部位设锁脚锚杆加固，单侧边墙开挖到位后，立刻初喷3cm混凝土封闭边墙围岩，然后接长边墙钢架、挂网、布设锚杆，再复喷混凝土至设计厚度。=1\*GB3①锚杆施工锚杆施工依次：钻孔装药包锚杆垫板安装。隧道洞口段系统锚杆为Φ25中空注浆锚杆，钢架定位锚杆为一半为Φ22药包锚杆，另一半利用系统锚杆，锁脚锚杆为Φ25药包锚杆。系统锚杆纵向间距及环向间距均为1.0m/根，锚杆长3.0m/根，呈梅花形布置，锚杆和坡面的交角以90度为宜。全部锚杆均应设置锚杆垫板，垫板的尺寸为150mm×150mm×6mm。每部分初期支护钢架设定位锚杆2根，隧底部分设3根，全环共设计定位锚杆7根，定位锚杆一半利用系统锚杆；锁脚锚杆布置在在上下台阶部位，每榀布置4根，锚杆长3.0m/根。钻孔前依据地质状况和设计要求布置锚杆孔位，孔位偏差不能超过±15mm，眼孔应保持直线，并和孔位所在的坡垂直，施工时杆孔角度不允许往上施钻，深度必需满足锚杆设计长度的要求。钻孔后，孔内的石粉必需清理干净；锚杆孔内药包及水泥砂浆必需贯注饱满密实；锚杆插入孔内时确保位置居中。=2\*GB3②钢筋网施工钢筋网接受φ6.5HPB235钢筋在加工房加工焊接成片，现场安装，网片网格尺寸为20cm×20cm。钢筋网安装搭接长度不能小于1个网格（200mm）尺寸，钢筋网搭接必需和锚杆尾部连接=3\*GB3③I18工字钢钢架支撑I18工字钢钢架支撑作为初期支护的骨架，必需严格依据施工技术方案和技术交底进行加工和安装，确保初期支护质量及施工平安。洞口段设计为V浅加强型衬砌，钢架纵向间距为0.5m/榀；临时钢架接长依据跳槽开挖逐榀进行，下部跳槽预留长度不小于3m。钢架各单元连接接头钢板钻孔布设严格依据施工技术交底书进行，留意尺寸统一，防止安装时连接不上。各单元之间安装接头必需连接连接，钢架连接钢架钢筋内外错开布设，环向间距为1.0m/根。=4\*GB3④喷射混凝土施工喷射混凝土接受湿喷工艺，所用喷射机必需具有良好的密封性能，输料连续、匀整，附属机具的技术条件应能满足喷射作业须要。开挖到位后初喷3cm厚混凝土封闭岩面，喷射作业由下而上交织进行，当坡面有较大凹洼时，先喷射填平；待工字钢钢架、锚杆及钢筋网施工完成后再复喷21cm混凝土至设计厚度；喷射混凝土前应清除坡面松动杂质，设置限制喷射混凝土厚度的标记。喷射工艺：起先时先给风、给水，再给电，后送料；结束时先停料，再停电，然后切断水、关风，施工所给的水主要是用于潮湿料管和冲洗料管。施工要连续匀整供料，机械正常运转时确保料斗内有足够的存料。喷射混凝土时保持适当的喷射距离和喷射压力，喷嘴和受喷面距离限制在0.8m～1.2m，混凝土喷射完成后刚好洒水养护。五、质量限制措施1、施工过程中必需严格依据隧道工程施工技术规范进及施工技术交底书的要求和规范进行。2、细致贯彻执行质量保证体系。3、对关键工序施工支配技术员现场值班，全程监督限制3、每道工序完成后必需严格依据程序进行验收，先由工班自检，再由现场施工员检查合格后报质检工程师复检，复检合格后由质检工程师向驻地监理工程师报验，验收合格后方可进行下道工序施工。