隧洞工程施工技术方案.docx

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1、隧洞工程施工技术方案1 .明洞及洞口加固施工明洞段开挖采用短段落，分台阶，敞开式开挖。施工采用挖掘机 开挖，遇岩层采用松动爆破后用挖掘机挖装，自卸汽车运土。施工开 挖一段，灌注一段，回填一段的方法,避免全面敞开开挖和雨季施工。进口端洞门地基承载力不足采用6 0. 5mCFG桩加固，桩间距1. 5m, 矩形布置。隧道出口地表需进行换填，施工前用C20混凝土换填。洞口及明洞临时开挖仰坡采用喷锚防护，锚杆采用中22砂浆锚 杆，L-3. 5m,间距1.5X1. 5m,梅花形布置；喷射混凝土采用10cm 厚C25网喷混凝土，钢筋网采用中6,网格20X20cm。2 .洞口排水和边仰坡施工边仰坡开挖前组织人

2、员将坡面危石及杂草清除干净，避免危石溜 坍；边仰坡依据设计位置进行放样，并严格按照设计坡率进行开挖， 保证坡面平整，开挖线符合设计要求。做好边仰坡外侧的截排水工作，防止雨水或泥石冲刷坡面；洞口 临时排水施工，首先在边坡开挖前施工边坡及仰坡外截水沟，拦截场 地外地表水，明挖槽内两侧边坡坡脚在挖方达到设计高度后及时施工 浆砌排水沟，在洞口结合洞内排水设置集水井，汇集明挖槽内雨水及 地表积水，并设置足够排水设备，将水排至施工场地以外。（3）下台阶开挖：滞后中台阶35m,开挖进尺控制在每循环23m,开挖后立即出喷厚35cm碎封闭，并架设钢架。按照设计要求施作锁脚锚杆和系统锚杆，喷射碎。（4）隧道仰拱开

3、挖：围岩较好时，仰拱与下台阶同时开挖；围 岩软弱破碎时，仰拱单独开挖。仰拱按每循环5m组织施工。采用人 工配合机械开挖，人工清底，并及时施工仰拱衬砌和填充。11. IH级围岩开挖in级围岩采用台阶法施工。台阶法的施工方法及施工工艺设计见 图。|试验验证上台阶钻眼下台阶钻眼装药爆破+ 一初喷后出砥信息反馈上断面检查和爆破效果评价卜断面检查和爆破效果评价1T良好 上断?支护否1 2J瓯 下一循环下断面支护图台阶法开挖施工工艺框图分阶法施工示意图1.上、下公阶打眼采用风钻,2.上、下部爆破，通风后，初喷硅;3.挖掘机、装载机挖装,凡卸汽车出硝, 上下令阶支护；进入下循环，说明：1、本图为III级惘岩

4、金阶法施T.示意图，图中断而仅为东意:2、台阶k度根据m岩的变化调整分阶k度，采取短进尺、 弱爆破、强支护，勤量测进行安全施工，图台阶法施工示意图12. II级围岩开挖隧道H级围岩采用全断面法施工，循环进尺分别为2. 23m。开 挖采用人工风钻进行钻孔，塑料导爆管非电起爆系统，毫秒微差有序 起爆，光面爆破。出磴采用侧卸式装载机装槌，15t自卸汽车运输出 磴。详见“图全断面法开挖施工工艺流程图”及“图全断面施工方法 示意图:钻眼（深度不同）药量计算信息反馈装药（药量不同）爆破初喷后装硝运输断面检杳、爆破效果分析1进入下一道工序 I图全断面法开挖施工工艺流程图麴道中线2.装药、燥破、通风。初啧电友

5、啧匕彷外诊至设计庠度，3.出硝，进入下一循环。说明：1 .本图为II级船地质储面爆破开挖5躲支护航示意航2 .止河采用风钻进行炮里钻设；3 .出奇采川无轨运输方式,利川袭我机公豳，向州汽车运函：图全断面施工方法示意图隧道施工独头掘进长度超过150rli时，必须采用机械通风。满足铁路隧道施工规范要求。通风设置详见图。图通风设置断面图14 .出昨、运输和弃昨洞内运输均采用无轨方式，装祚采用隧道挖装机、装载机装柞, 出祚采用20t自卸汽车；柞场配备推土机平整场地，隧道弃祚集中存 放。15 .施工缝、变形缝防水施工缝、变形缝设可靠的复合防水措施。环向施工缝采用中埋橡 胶止水带+外贴止水带、纵向施工缝采

6、用中埋橡胶止水带+中埋橡胶止 水条、变形缝采用中埋橡胶止水带+外贴止水带+嵌缝材料的复合防 水构造。进出口斜切衬砌段与暗挖段连接处及软硬岩层分界处设变形缝 一道，涂抹混凝土界面剂加设中埋式橡胶止水带防水，拱墙部分环向 施工缝内缘全部采用双组分聚硫密封膏嵌缝。当进行上一循环衬砌时，先在挡头板处断面中间安装环形垫块, 使之形成一环形凹槽，进行下一循环衬砌前，将缝隙面混凝土进行人 工凿毛并清洗干净，保证缝面混凝土接合紧密，铺设一层高标号防水 砂浆（混凝土界面剂），在凹槽内刷上粘胶，将中埋式止水带嵌入其 中粘结牢固，再灌注混凝土。施工中加强接缝处的捣固密实，不得使止水带错位。变形缝处施 工用钢筋夹在二

7、衬砌断面中间固定止水带。施工缝防水构造见图。图施工缝防水构造图16 .洞身衬砌进、出口及明洞段采用路堑式明洞衬砌，暗挖段均采用复合式衬 砌。二次衬砌施工作也前，要求围岩和初期支护变形基本稳定，量测 监控数据表明位移率明显减缓、收敛值拱脚附近小于0. 2mm/d和拱顶 下沉小于0. 15mm/d,方可施作二次混凝土衬砌。洞身衬砌严格按照仰拱超前，边墙、拱部一次浇筑成型的原则组 织施工。边墙、拱部采用走行式全断面液压钢模台车整体衬砌，泵送 法浇筑施工。衬砌施工工艺流程见图。图衬砌施工工艺框图(1)仰拱混凝土施工根据监控量测结果分析，初期支护基本稳定后，开始施作仰拱混 凝土。仰拱与仰拱填充采取分段整

8、体浇注，严禁半幅浇注。仰拱施工工艺框图见图。图仰拱施工工艺框图将上一循环混凝土仰拱接头凿毛，清理底部的虚酢、杂物及淤泥, 排除积水，并拦截前方来水，用水泵将前方来水抽入后方衬砌已成型 地段的排水沟内，经洞口沉淀池净化后排出。按设计要求安装仰拱钢筋，并设与边墙衬砌连接筋。支、安仰拱定型钢模板，灌筑混凝土，平板式振捣器捣固密实。 灌筑时由中心向两侧对称进行，仰拱与边墙衔接处加强捣固。仰拱填充在仰拱混凝土终凝后浇筑，采用C20混凝土，插入式振 捣器捣固。仰拱与仰拱填充混凝土采用麻布覆盖、洒水养护。仰拱与仰拱填充每循环作业长度为3瞑为确保仰拱、仰拱填充 施工时不中断其它工序的施工，采用移动式仰拱栈桥进

9、行过渡。仰拱栈桥采用钢过梁形式（型钢结构，上覆1.0cm厚钢板），长 度 15m。仰拱施工一般超前拱墙二次衬砌距离约30m, IV级围岩二衬距开挖掌子面距W90m, V级围岩二衬距开挖掌子面距离W70m。仰拱栈桥 结构示意见图。仰拱待施工段仰拱填充待施工段图仰拱栈桥结构示意图(2)边墙、拱部混凝土施工1)施工工艺设计边墙、拱部混凝土施工工艺设计见图。涂脱模剂制作试件施工准备钢筋弯制及运输安注浆一图边墙、拱部二次衬砌施工框图2）钢筋加工与绑扎围岩衬砌加强段钢筋在洞外场地集中加工，现场作业台车上人工 安装绑扎。根据测量控制点先扎外层环向定位钢筋，用纵向筋将定位 钢筋连接后，以纵向筋作为其他环向筋安

10、扎依据，扎完外层后再用相 同方法安扎内层钢筋，并及时将内外层钢筋用架立筋连接，并用电弧 焊点焊，加强整体刚度。钢筋安设完成后，按中线标高进行轮廓尺寸 检查，合格后于内层钢筋挂设3cm （迎水面主筋保护层按5cm采用） 厚砂浆垫块，确保混凝土灌筑后钢筋保护层厚度。钢筋绑扎时，注意 不要损伤防水层，钢筋焊接时，用防火板对防水卷材进行遮拦，以防 烧伤防水卷材。3）立模边墙、拱部衬砌采用走行式液压模板衬砌台车，台车长12m。模 板台车墙部作业窗分层布置，层高不宜大于1.5m,每层设置68个 窗口，其净空不小于45X45cm,两端设检查孔，并设有相应的混凝 土输送管支架或吊架。模板台车自行移位，通过调整

11、液压元件，使模 板中心及横向定位，复核后进行锁定。台车就位后将挡头板及止水带、 拱部预留注浆管、排气管等安设定位，经监理工程师签证，即可连接 混凝土泵送软管，准备灌筑混凝土。洞身二次衬砌走行式液压模板台车，混凝土由搅拌运输车运输, 泵送入模，插入式振捣棒和附着式振捣器联合振捣。衬砌作业机械化 配套见图。图二次衬砌衬砌作业机械化配套示意图(3)混凝土灌筑通过作业窗口，混凝土灌筑自下而上，从已灌段接头处向未灌方 向，水平分层对称浇灌，边浇边捣，层厚不超过40cm,相邻两层浇 注时间不超过l.5h,确保上下层混凝土在初凝前结合好，不形成施 工冷缝，捣固采用附着式振捣器和插入式振捣器，安排专人负责，保

12、 证混凝土衬砌内实外光。对新旧混凝土结合面、沉降缝、施工缝止水带位置严格按设计点 位和时间进行控制振捣，保护好预埋于边墙、拱部注浆管，防止其歪 斜和倾倒，确保二衬后压密注浆顺利进行。拱顶混凝土灌筑采用泵送挤压法，在模板顶部中间预留灌筑窗口, 混凝土灌到拱部后，通过拱顶窗口用软管对模板两端灌送混凝土，当 拱顶混凝土将灌筑满时，撤出软管将窗口用封口板封上，将混凝土输 送管接到封口板的压力灌筑口上，用液压混凝土泵进行压力灌筑，直 至从挡头板挤压出混凝土或拱顶预留检测管漏下混凝土为止。混凝土连续灌筑，不产生施工缝。施工作业时配备一定数量混凝当暗挖段开挖及拱、墙初期支护完成15m左右，暂停暗洞内各工 序

13、开挖，转而进行暗挖段仰拱整体浇注，完成仰拱基底处理后，浇注 洞门段仰拱衬砌混凝土和回填混凝土。为确保洞口稳定，隧道掘进能得到快速施工的可靠保证，洞口段 衬砌施工的总要求是：及早完成洞门和暗洞20nl左右的全断面衬砌混 凝土，然后再按既定工艺顺序进行洞身暗挖施工。4 .长管棚超前预支护在隧道进口明暗分界及超浅埋段拱部采用一环长管棚超前支护。 长管棚长30m,108, t=6mm,管内填充水泥砂浆。(1)施工工艺设计与管棚的外插角一致。经环向各点量测满足要求后，固定、 号型钢。在、号型钢上标注中140X 5mm导向钢管的位置，逐根 焊接于钢架上固定。然后安装内、外侧其它型钢钢架，内、外层钢架 采用

14、钢筋焊接，立模浇注套拱混凝土。套拱混凝土达到100%强度时，方可实施管棚钻孔工作，先搭钻孔 平台安装钻机，钻机平台可用枕木或钢管脚手架搭设，搭设平台应一次性搭好, 钻孔由两台钻机由高孔位向低孔位对称进行，可缩短移动钻机与搭设 平台时间，便于钻机定位。平台支撑要着实地，连接要牢固、稳定。防止在施钻时钻机产生 不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量。钻机定位：钻机要求与已设定好的孔口管方向平行，必须精确核土液压泵及混凝土运送罐车备用，以防意外事件发生。定钻机位置。用经纬仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整, 确保钻机钻杆轴线也孔口管轴线相吻合。(2)长管棚施工长管棚施工选用KM5型钻机和CC18

15、型挤压式注浆泵，钻孔前准 确测定钻机工作平台的标高和方位，防止钻杆偏斜。钻孔时，先钻有孔钢花管(孔眼间距为25cm,孔径为2 cm,呈 梅花形布置)，孔深应达到设计要求深度(30m),钻孔结束后用地质 岩芯钻杆配合钻头进行来回扫孔，清除浮渣至孔底，用高压气从孔底 向孔口清理钻渣，确保孔径、孔深符合要求、防止堵孔。然后顶进大 管棚钢管，钢管规格为中108X6 mm,长度9m。长管棚连接用丝扣连接，连接长度为15cm。管棚顶进完毕之后， 对其进行注水试验。经检查合格之后方可注双液浆，或通过现场试验 按实际情况确定，必要时掺入速凝剂。注浆初始压力为0.5IMPa,终孔压力为2. OMPa,注浆开始时

16、应 低压注浆，然生再高压注浆。当注浆压力达2. OMPa且持续lOmin后 无进浆量时方可停止注浆。完成之后再打无孔钢花管，无孔钢花管作 为检查管，以检查其注浆质量。4.中空注浆锚杆超前预支护为确保施工安全，施工中结合该隧道地质具体情况，在隧道局部 洞身段拱部采用SB32自进式中空注浆锚杆超前预支护,锚杆长3. 5m, 按环向间距1. 2m,纵向间距1. 0m或1. 2m布置。在上弧导开挖后立 即初喷一层混凝土，接着施作中空注浆锚杆，中空锚杆施工要点如下:用手持式凿岩机凿孔并清孔。将安装好锚头的型中空锚杆插入孔 内，锚头上的倒刺立即将锚杆卡住，如图所示。图中空注浆锚杆示意图在锚杆尾部安装止浆塞

17、、垫板和螺母。用注浆快接头将锚杆尾部 和注浆泵连接密闭。开启注浆泵，注入速凝水泥浆。6 .地基注浆加固隧道长管棚导向墙及工作平台基础，出口洞门段基础采用注浆措 施加固地基，采用高压注浆机施工。7 .钢架支护隧道V级围岩地段采用型钢架加强支护，间距按0. 6m 一根布置, 纵向钢架间距0. 8nl设置。IV级围岩采用型钢钢架加强支护，间距按1m一板布置。钢架依 开挖方法分节加工制作，节与节间以钢板螺栓连接。制作前在大样平台上放出大样，制作完成后依大样进行检验，合 格后运抵工作面安装。钢架制作要求焊接牢固，各部尺寸符合设计要 求。8 .挂网锚喷锚杆施工完毕后挂中6钢筋网，网眼尺寸20X20cm。钢

18、筋网与锚 杆尾部焊联并与围岩密贴。施作完钢筋网片后喷射混凝土。施工机具采用强制式搅拌机（自动计量搅拌站）。喷射机采用 TK961型湿式混凝土喷射机。喷射机操作：每班作业前，对喷射机进行检查和试转动。开始时 应先给风再给电，当机械运转正常后方可送料，作业结束时，应先停 电，最后停风。作业完毕或因故间断时，对喷射机和输料管内的积料 逐段及时清除干净。喷射混凝土施工工艺流程见图。图喷射混凝土施工工艺框图9 . V级围岩开挖V级围岩采用三台阶临时仰拱法或四步CD法开挖施工。（1）三台阶临时仰拱法采用三台阶法临时仰拱开挖时，根据具体情况保留合适的台阶长 度，开挖一环、支护一环，下断面开挖后及时施作临时仰

19、拱，形成封 闭结构。中、下导左、右边墙开挖必须交错施工，严禁两侧同时对挖。 三个台阶平行作业，仰拱施工实行短开挖、早支护、快封闭、勤量测，及时施做钢架支护，闭合成环。施工工艺流程图和施工工序纵、横断面示意图如下:图三台阶法加临时仰拱施工工艺流程图图三台阶法加临时仰拱施工工序横断面示意图系统也向榻H拱部超5支护二衬VII% 1.也避图三台阶法加临时仰拱施工工序纵断面示意图四步CD法开挖施工步骤见图10. 9. 3-62仆为1卿临;1.小明共5m 能道中线。 %封阻25硅喷混凝专 _ fflOcno巾22砂浆精杆内北顶面缝驱5m用架图四步CD法施工步骤示意图第1步：1、利用上一循环架立的钢架施作隧

20、道主体结构超前支护。2、分台阶开挖1、2部。同时，逐步施作导坑周边的主体结构的初期 支护和中隔壁临时支护，即初喷混凝土(4cm),架立隧道钢架和 接长临时钢架，复喷混凝土至设计厚度后钻设径向系统锚杆（复喷到 设计厚度就可以，不需要完全覆盖钢架）。同时，1部掌子面及时喷 射8cm混凝土封闭；台阶底部及时喷射10cm混凝土封闭，并设锁脚 钢管。第2步：分台阶开挖3、4部。除中隔壁部分临时钢架已施工完 毕外，其余施工步骤和第1步工序相同。第3步：拆除开挖尾部靠近二次衬砌仰拱68m范围内临时中隔 壁钢架，灌筑该段内V部仰拱。图施工工艺流程图第4步：灌筑该段内VI部隧底填充，接长中隔壁临时钢架，使得钢架

21、底支撑于仰拱填充顶面。第5步：上述步骤逐步循环。并根据监控量测结果分析，待初期 支护收敛后，逐段拆除临时钢架，利用衬砌模板台车一次性灌筑VII部 二次衬砌（拱墙衬砌一次施作）。10 . IV级围岩开挖隧道IV级围岩采用三台阶法开挖施工，三台阶法开挖采用人工配 合小型挖掘机施工，楔形掏槽，部分地段采用控制爆破。开挖示意图 如下图。三台阶法施工步骤：（1）上台阶开挖：在拱部超前支护施工后，沿隧道开挖轮廓线 环向开挖上台阶。开挖进尺控制在每循环23m拱架。开挖后立即出 喷35cm碎封闭，并架设I 20a钢架。按照设计要求施作锁脚锚杆 和系统锚杆，喷射碎。（2）中台阶开挖：滞后上台阶35m,开挖进尺控制在每循环2 3m,开挖后立即出喷厚35cm碎封闭，并架设钢架。按照设计要求 施作锁脚锚杆和系统锚杆，喷射碎。