隧道下穿高速公路施工方案

旺牛村隧道下穿高速公路专项施工方案一、工程概况2932m，DK607+965，DK610+897，隧道，设计为12‰单面上坡。全隧除DK607+965～DK608+642.197段位于半径R=2804.326R=3500线上外，其余地段均为直线。隧道出口紧邻小炳别双线中桥，全隧最大埋深约245m。隧道洞身DK608+005～DK608+08030mDK608+005～DK608+080I20b（0.5m/榀，76棚、φ42d5cm/s，255m。施工期间对监测点进行沉降监测，若发现路面出现较大沉降，立即加强支护，提高监测频率并及时通知相关单位，以便处理。二、施工方法隧道下穿高速公路DK608+005～DK608+080段采取台阶临时仰拱法进行施I20b0.5m/榀。DK608+005～DK608+050120°120°3.5mm）充水泥浆。施工顺序：施工准备→测量放线→中管棚施工（小导管施工）→台阶临时仰拱法施工。（一）超前支护1、超前中管棚施工(1)注浆加固范围及中管棚布设。在DK608+005～DK608+050段隧道的拱部120°范围内设置φ76mm10m,环向间距0.4m,每7m3m，522)设一榀拱架,用锚杆锁定,将φ108mm×1m的管棚导向钢管焊在拱架背部。然下垂等因素,导向管要加大外插角2°~5°(不包括线路纵坡)安装。安装时用经纬仪测量定位。钻孔。钻孔是管棚施工的关键工艺环节,钻孔质量的优劣关系到管棚的2MK-5适于隧道内作业。钻孔主要采用翼片式硬质合金钻进工艺,施工顺序由下施:①对孔要精确,钻具轴线要与导向管轴线重合;②钻机平台要搭建稳固,钻机要固定牢;③钻具上安装扶正器;④钻进过程中要随时用罗盘测斜仪或经1m,50%。注浆。为了避免围岩内孔隙水通过钻孔流出而引起地面沉降,必须及时KBY50/70或根据施工需要调整。2、超前小导管施工2、超前小导管施工(1)DK608+050～DK608+080拱部120φ42mm3.5m,0.4m,2.0m1.5m，52(2)(2)50mm。(3)30cm后序架设的钢架上，与钢架共同组成预支护体系。(4)采用吹管法清孔。注浆前，必须用高压风管输入高压风将孔眼土屑冲洗(4)采用吹管法清孔。注浆前，必须用高压风管输入高压风将孔眼土屑冲洗和吹净，以保证注浆效果。(5)注浆。小导管安装完成后，应进行压水试验，压力不大于1.0Mpa。水泥0.5～1.01.00.5Mpa-0.7Mpa。水泥浆液应采用拌合桶配制注浆顺序为由下至上，浆液先稀后浓、注浆量先大后小，注浆压力由小到大。10-15min80%以上时注浆方可结束。各注浆材料的性能要求均应满足设计及规范要求。3、施工注意事项超前支护形式。超前支护形式。（三）洞身开挖该段施工采用台阶法加临时仰拱，其施工步骤如图3-5。图3-5台阶法加临时仰拱开挖步骤图(1)利用上一循环架立的钢架施作隧道拱部超前支护，开挖①部；施作①部台阶周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚砼，铺设钢筋网，架立钢架和I18(2)4m护，即初喷4cmI18(3-5m)后，开挖③部；台阶周边部分初喷4cm杆及定位锚杆；钻设径向锚杆后复喷砼至设计厚度。6mI18Ⅳ仰拱衬砌与边墙基础。灌注仰拱填充Ⅴ部至设计高度。利用衬砌模板台车一次性灌筑Ⅵ部衬砌(拱墙衬砌一次施作)。（四）爆破设计1、光面爆破所谓“光面爆破”就是利用围岩抗劈裂（抗拉）点，采用缩小周边眼间距EE/WW为周边眼至二圈的距离，限制周边眼装药量，正确掌握起爆顺序等施工措美观效果。炮眼起爆顺序是掏槽眼→辅助眼→二圈眼→周边眼→底板眼。爆破漏斗示意图W—Or—爆破漏斗的底半径。R—破坏半径也叫破坏作用半径。R=√W2+r2 （从图中可看出β′—顶角爆破漏斗张开角。nn=r/W。当n＞1当n=1r/W＞1r=Wβ′＞90°β′=90°当n＜1r/W＜1β′＜90°当n＞0.75r/W＜1β′＜90°爆破产生抛掷作用，爆破后形成可见漏斗，这类爆破称为“抛掷爆破”。当n=0.7～0.75 r/W＜1 β′＜90°爆破能形成爆破漏斗但不能产生掷作用，一般地面不能形成爆破漏斗，这类称松动爆破。当n＜0.7 r/W＜1 β′＜90°爆破的破坏作用波及到地面，不能形成破漏斗，这类爆破称“内部作用爆破。当药包在土石内爆破时，对土石的爆破作用，仅限于土石内部，而不显露到土石的临空面（表面）上。如破坏范围刚好达到临空面时，又称为最大作用药包。此时药包能量得到充分利用。2、爆破参数周边眼较密的周边眼间距是比普通爆破密一些，随岩石抗压性增加而加大，因此它的密集系数（E/W）间距较密不是无限度。如果密道相连，已经不需要光面爆破了，结合经验得E/W=0.8D/d＞1D、d，如果打Ф40mm1.5～2控制周边眼装药量同时起爆。周边的用药量控制在即能使周边之间连2.掏槽眼耗药量加大，但必须适当，能达到创造第二临空面目的就够了。掏槽位置在断面中间偏下，偏下目的是减少飞石同时又能使底部岩石得到充分破碎，掏槽炮眼分直眼掏槽和斜眼掏槽及混合掏槽。直眼掏槽适用于机械不便放置、浅眼掏槽，特点是炮眼方向和开挖面垂直。直眼掏槽示意图斜眼掏槽式楔式掏槽等三种形式（见图。通过比较目前隧道爆破掏槽采用斜眼掏槽较为合理，实用。直眼掏槽示意图辅助眼眼眼底在同一垂直面上。3、爆破炸药消耗量在隧道爆破中，每循环爆破的总装药量Q通常按如下公式计算，即：Q=q×S×L×n式中：Q—每循环进尺使用炸药的总数量（kg；q—单位炸药消耗量q=Q/V根据经验，软岩q=0.4～0.8kg/m3，中硬岩q=0.8～1.2kg/m3，硬岩q=1.2~2.0kg/m3K（0.8～1.23m，L/B=（0.3,0.5）时，K=1；深L/B≥0.5K=1.1L/B≤0.3K=0.9S—L—平均炮眼深度（m；n—炮孔利用率（%。（五）初期支护岩暴露时间。1、锚杆该段隧道锚杆拱部161°采用φ25组合中空锚杆，锚杆长3.5m，间距1.2×1.0m（环×纵161°以下边墙采用φ22(1)组合中空锚杆施工方法①施工准备锚杆体的抗拉拔力满足设计要求。注浆浆液采用水泥浆，施工准备阶段主要完成有关水泥相关试验和水质化验，进行浆液配合比设计及相关试验。②测量放样、钻机就位45°。③测量放样、钻机就位45°。④锚杆钻机就位。⑤成孔清孔完成后进行锚孔位置、方向、直径进行严格控制，检查锚孔是否平直畅通，不合格的孔位重新钻孔。⑥锚杆杆体安装安装，锚杆边旋转边送入锚孔。WZD25杆体安装完成后，安装止浆塞、垫板、球形螺母，利用中空锚杆扳手拧紧。安装锚杆垫板时确保垫板与锚杆垂直，并与初喷混凝土面密贴紧压。锚杆安装后，不得随意敲击，3d(天)内不得悬挂重物。⑦注浆排气管排气；隧道墙部自然排气，确保锚杆孔内注浆饱满。注浆浆液配合比设计：注浆采用水泥浆，水灰比0.4～0.5:1。rrDLL=Dsin60°，D=2rcos30°Q=πr2hηβ式中：r--h--压浆段有效长度，m；η--岩石裂隙率；β--浆液在裂隙内的有效充填系数。洞内注浆结束的标准：注浆压力控制在设计规定范围内。（2）砂浆锚杆施工方法道倾角，注浆采用专用注浆泵施工。①施工准备根据设计要求，锚杆杆体、锚垫板在现场加工，并进行相关试验，确保锚杆质量。每段工程取代表性段落对锚杆进行抗拔试验，锚杆抗拔力大于80kN/根，通过试验修正施工参数，指导大面积施工。完成有关水泥、砂料的相关试验和水质化验，进行浆液配合比试验。②钻孔实际放样时允许偏差±5cm。③清孔道检查，检查开孔孔径、孔深、孔道倾斜度。④插杆3d(内不得悬挂重物。⑤注浆底送，使砂浆将孔内多余的水挤压出孔外，随后边注浆边拔出注浆管。0.38～0.45M20，⑥安装垫板80%2、钢架(1)钢架加工要点该段隧道采用I20b型钢钢架。①钢架分节段制作，每节长度根据设计尺寸及开挖方法确定，不宜大于4m。钢筋加工场内加工制作。孔，孔口采用砂轮机清除毛刺和钢渣。③钢架加工尺寸应符合设计要求，其形状应与开挖断面相适应。④加工成型后的型钢进行详细标识，分类堆放，做好防锈蚀工作后待用。(2)钢架安装要点①钢架安装前应检查开挖断面轮廓、中线及高程。②钢架安装确保两侧拱脚放在牢固的基础上。安装前应将底脚处的虚渣及其它杂物彻底清除干净；脚底超挖、拱脚标高不足时，用喷射混凝土填充；拱脚高度低于上半断面底线15～20cm，当拱脚处围岩承载力不够时，向围岩方向加设钢垫板、垫梁或浇注强度不低于C20的混凝土以加大拱脚接触面积。直。④相邻两榀钢架之间用纵向钢筋连接。3、喷射混凝土械采用混凝土湿喷机。(1)湿式喷射混凝土作业程序。(2)素喷混凝土施工要点2.55～12mm级配碎（卵）石，化验合格的拌合用水。喷射混凝土严格按设计配合比进行拌和，搅拌的均匀性每班检查不少于两次。喷射前认真检查隧道断面，对欠挖部分及所有开裂、破碎、出水点、崩解的破损岩石进行清理和处理，清除浮石和墙角虚碴，并用高压水或风冲洗岩面。喷头距岩面距离为0.6m～1.2m，喷头垂直受喷面，喷初期支护钢架、钢筋网时，将喷头稍加偏斜。喷射路线应先边墙后拱部，分区、分段“S”形运动，喷头作连续不断的圆周运动，后一圈压前一圈1/3，螺旋状喷射。喷射混凝土作业采取分段、分块，先墙后拱、自下而上的顺序进行。喷嘴做反复缓慢的螺旋形运动，螺旋直径约为20～30cm，以保证混凝土喷射密实。同时掌握风压、水压及喷射距离，减少回弹量。隧道喷射混凝土厚度＞5cm1h喷射混凝土终凝2h后，进行喷水养护，养护时间不少于7d。喷射混凝土开挖时，下次爆破距喷射混凝土完成时间的间隔，不得小于4h。4、注意事项据可采用缩短拱架间距，加密锚杆等方式进行加强。（六）监控量测1、监控量测点埋设地表监控量测点的布置：DK608+005～DK608+080255m。其监控量测断面布置图3-1所示：监测方法：地面沉降点采用精密水准仪进行测量；1时，加密监测次数。图3-1地表沉降监控量测点横向布置示意图洞内监控量测点的布置：内监测点布置如下图：图3-2 洞内测设点埋设该段洞内监控量测断面采用每5m布设一个监测断面。1（变形速率安全值为：5mm/d。2、监测资料的分析、预测及信息反馈示结构物的安全性。监测人员及时反馈指导信息，调整施工参数，保证安全施工。监测资料反馈程序如图3-3。监控量测结果监控量测结果位移是否超过Ⅲ级否继续施工安全位移是否超过Ⅱ级否综合判断不安全采取特殊措施位移是否超过Ⅰ级否是暂停施工图3-3监测资料反馈程序（七）二次衬砌70%后，及时对衬砌背后回护与二次衬砌共同承载。二次衬砌背后填充注浆宜采用压力灌浆法，压力0.25MPa。如压力太大，易使衬砌混凝土出现纵向裂隙。压浆时要密切监测衬砌混凝土的变形，若发现异常时立即降压或停止压浆。三、施工注意事项（一）开挖时严格控制各分部之间的距离，各分部支护应及时封闭。（二）临时仰拱紧跟掌子面，临时仰拱必须满喷砼。（三）钢架间距严格按照设计要求控制，开挖一榀封闭一榀。（四）严格控制每循环进尺。（五）超前小导管注浆要饱满。（六）型钢安装时，底部置于可靠的地基上，减小拱顶下沉量。（七）临时仰拱型钢严格按照设计制作弧度。（八）严格控制超欠挖及初喷砼平整度，确保钢架背后与围岩密贴。（九）钢架拆除过程中，量测人员发现拱顶下沉异常时，暂停钢架拆除，并适当采取加固措施。特别异常时，立即发出警报，通知洞内人员立即撤离。（十）施工时，需注意不要碰坏监控点，如果碰怀，需及时修复或者重新设点，保证监控的系统性和完整性。另外，不允许在监控点上挂电线等物体。（十一公路醒目位置上设立限速标志，降低车速。四、安全技术措施情况，严防隧道塌方。1、下穿高速公路段隧道施工要避开降雨期。2、要全面详尽了解隧道通过地层的基本地质情况，充分认识围岩特性、各影响因素。3及时调整和加强初期支护，同时重视二次衬砌及时施做。4、按照新奥法原理，采用光面爆破，严格控制爆破装药量，尽量减小对软弱破碎围岩的扰动。5、保证施工质量，超前预加固，钢架制作、初期支护和二次衬砌混凝土质量必须符合设计及验标要求。6、严格控制开挖工序，尤其是一次开挖进尺，杜绝各种违章施工。7、施工期间，洞口常备一定数量的坍方抢险材料，以备急用。8、施工过程中若发现围岩量测所反映的围岩变形速度急剧加快，围岩面不断掉块剥落，初期支护喷混凝土表面龟裂、裂缝或脱皮掉块，钢架严重变形。应先撤出工作面上的施工人员和机械设备，指定专人观察和进行加固处理。9、应急处置程序和抢险措施沉降、收敛，变化量在正常状态现场施工人员加强安全观察，注意安全施工。沉降、收敛，变化量超出正常状态但在可控制范围立即停止开挖,架子队安全员以最快速度通知各相关单位。加强沉降、收敛量测频率，通过量测变化正常后方可施工。沉降、收敛变化量较大