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隧道进洞施工方案


十天高速公路陕西境 汉中至略阳(陕甘界)公路 H-C31 合同段

三 花 石 隧 道 进 洞 施 工 方 案

编制: 审核: 批准:

西安萌兴高等级公路工程股份有限公司 二○○九年七月一日

一. 工程概况
两阶段施工设计地质纵断面图显示,隧道开挖后洞室围岩为第四 系粉质粘土、强分化

片岩,粘质粘土呈松软状,裂隙发育,岩体破碎, 易坍塌;洞室埋藏较浅,易出现地表下沉。洞室开挖后逢强降雨时, 地表水体易沿上部裂隙下渗,形成点状、现状流水。 现场勘察,三花石隧道左、右进口均处于粉质粘土滑层之下,土 体松软易滑动。洞体开挖后有顺层滑坡的可能。左线洞口左侧位置以 上 30 米为一小型滑坡体,滑坡体内地表植被繁茂,覆土较厚,局部 有孤石。

二. 施工方案
1. 施工原则 严格按“管超前、短进尺、弱爆破、强支护、快封闭、勤量测, 步步为营,稳步前进”的原则组织施工。具体施工顺序如下:
测量放线 地表刷坡 边坡支护 施做护拱 施做超前管棚 分台阶导坑开挖

2. 施工方法、工艺 a.洞口上部岩体加固 对洞口上部 10 米范围内进行地表锚固处理,锚杆采用φ 22 砂浆 锚杆,按 2m×2m 梅花型布置,锚杆长 3 米,用φ 22 螺纹钢将各 锚杆焊接成整体,然后挂设φ 8 钢筋网,喷射混凝土 20cm。 b.洞顶截水沟 沿洞顶滑坡体外修建截水沟,截水沟尺寸按 50×50cm 设置。 c.测量放线

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测量人员定出隧道暗洞位置,同时放出边坡坡度和位置,边坡按 1:0.5 放线,边坡高于 8 米时,在 8 米位置设置 1 米宽的台阶。 d.明洞开挖土石方 根据现有资料以及对现场的了解,隧道明洞段土石方开挖采用机 械开挖,装载机配合挖掘机进行装碴,自卸汽车运输,自上而下顺序 分层进行,并随挖随护,高边坡段及时施做锚网喷支护,确保施工安 全。锚杆采用φ 22 早强砂浆锚杆,长 3.5 米,间距按 120×120cm 梅 花形布置。钢筋网采用φ 8×20×20 规格,喷射混凝土厚度 10cm。 e.护拱施工 洞口土石方开挖开挖到距暗洞 2 米位置后开始施作护拱,并施作 超前大管棚。 首先采用地质钻机进行超前地质钻探,然后根据超前地质结果确 定出超前大管棚施做长度。 采用纵向 200cm 长、厚度 55cm 的 C25 钢筋混凝土护拱作长管棚 导向墙,拱内预埋导向钢管。护拱在明洞外轮廓线以外施作。护拱模 型采用钢拱架支撑、拼装式钢模,孔口管与护拱钢筋同时安装并和拱 架固定。导向管为φ 133×4mm 钢管,设 2°外倾角,导向管与钢筋 焊接成整体。超前大管棚采用Φ 108mm 热轧无缝钢管,壁厚 6mm; 第一节钢管安装时采用 3 米、6 米长度间隔布置,以后安装均采用 6 米长;钢管环向间距 40cm。超前钢管施工仰角 20,方向与路线中线 方向平行(由测量组负责放线) 。钢管施工径向误差≤20cm。

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注浆采用 1:1 水泥砂浆,水泥浆水灰比 1:1;注浆初压 0.5~ 1.0Mpa,终压控制在 2.0 Mpa;注浆结束后及时清除管内浆液,并用 M30 砂浆紧密填充,管内安装Φ 28 通长钢筋,增强管棚的刚度、强 度。注浆配合比由试验室现场试验、监控。 b.开挖 洞口加强段、Ⅴ级围岩浅埋段单侧壁导坑法开挖;具体如下图所 示:
YAS排水半管 26cm厚喷射混凝土 350g/m2土工布 1.2mm厚EVA/ECB防水板 55cm厚模筑钢筋混凝土衬砌 Ⅰ 2 Ⅸ 4 Ⅴ 8 Ⅶ 6 4
441



φ 108X6钢管
312

Ⅲ 2
180



6 4



166

320

300

上半断面弧形导坑法施工横断面示意图

上半断面弧形导坑法施工纵断面示意图

2 上台阶开挖 Ⅰ 拱部设置 超前支护

φ 22早强砂浆锚杆 钢筋网 Ⅲ I20b型钢拱架 喷砼

砂浆锚杆 4 下台阶侧导坑开挖 钢筋网 Ⅴ 型钢拱架 喷砼

6 下台阶中部开挖

Ⅶ 仰拱开挖

8 仰拱浇筑及回填

Ⅸ 二次衬砌

洞口加强段弧形导坑法施工示意图 c.初期支护 采用喷、锚、网、喷支护,及时封闭成环。加强监控量测工作, 根据位移量测结果,评价支护的可靠性和围岩的稳定状态,及时调整 支护参数,确保施工安全。开挖后立即施做 5cm 厚 C20 喷射混凝土; 然后施做Φ 22 早强砂浆锚杆,长度 400cm/根,间距 100cm×60cm(环

166

573

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向×纵向);挂设 20×20 Φ 8 钢筋网,I20b 型钢拱架间距 60cm;拱 架施做完成逐层喷至设计厚度(26cm) 。 d.仰拱超前,衬砌适度紧跟 仰拱超前施工,衬砌适度紧跟,形成封闭结构,提高衬砌结构的 承载力,保证结构安全 e.现场监控量测
隧道现场监控量测项目及量测方法 序 号 项目名称 方法及工具 布 置 1~15d 地质和支 护状况观 察 岩性、 结构面产状 及支护裂缝观察 开 挖 后 及 初 期 或描述, 地质罗盘 支护后进行 等 各种类型收敛 计 每 10~50m 一个 断面,每断面 2~3 对测点 1~2 次/天 16d~一个月 1~3 个月 大于3 个月 表 9.2.1 量 测 间 隔 时 间

1

每 次 爆 破 后 进 行

2

周边位移

1 次/2 天

1~2 次/周 1~3 次/月

3

拱顶下沉 锚杆或锚 索内力及 抗拔力

水平仪、水准尺、 第 10~50m 一个 钢尺或测杆 断面 各 类 电 测 锚 每 10m 一 个 断 杆、锚杆测力 面,每个断面至 计及拉拔器 少做三根锚杆

1~2 次/天

1 次/2 天

1~2 次/周 1~3 次/月

4









5

地表下沉

每 5~50m 一个 断面,每个断面 至少 7 个测点, 开挖面距量测断面前后<2B 时,1~2 次/天。 水平仪、水准 每隧道至少 2 个 开挖面距量测断面前后<5B 时,1 次/2 天。 尺 断 面 。 中 线 每 开挖面距量测断面前后>5B 时,1 次/周。 5~20m 一个测 点

三. 机械人员配置
机械人员配置情况详见进洞施工机械配置表及进洞施工人员配置 表。

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进洞施工机械配置表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

机械名称 挖掘机 装载机 风镐 风钻 自卸汽车 电动潜孔钻 注浆机 电焊机 电动空压机 发电机 混凝土拌和系统 钢筋调直机

数量 1台 2台 4把 10把 4台 6台 3台 3台 4台 1台 1套 1台

型号

备注

侧卸式装载机
18m3以上/台

后续施工再配置4台

进洞施工人员配置表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 工种 测量 安全员 施工 质检 调度 开挖班 钻孔班 注浆班 钢筋班 挖掘机司机 装载机司机 汽车司机 电工 修理工 衬砌班 综合班 人数 3 2 3 3 3 12 36 24 10 3 6 8 2 2 14 10 备注

三班倒 三班倒 三班倒 每台机子6人,分两班 每台注浆机8人,分两班 三班倒 三班倒 每辆汽车2人

以上表格仅包括进洞开挖及初期支护施工,捡底及二次衬砌等施 工后续施工机械人员未列出。

四. 施工计划

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计划 2009 年 7 月 1 日三花石隧道左线开工进洞,7 月 30 日完成 洞口加强段施工,日均完成 1 米,8 月 15 日右线开工进洞,9 月 15 日完成洞口加强段施工。

五. 安全质量环保
1. 安全保证措施 (1) 开挖人员到达工作地点时,应首先检查工作面是否处于安 全状态, 并检查支护是否牢固, 顶板和两帮是否稳定, 如有松动的石、 土块或裂缝应先予以清除或支护。 (2)操作人员必须互相配合,并保持必要的安全操作距离。 (3)站在碴堆上作业时,应注意碴堆的稳定,防止滑坍伤人。 (4)风钻钻眼时,应先检查机身、螺栓、卡套、弹簧和支架是 否正常完好;管子接头是否牢固,有无漏风;钻杆有无不直、带伤以 及钻孔堵塞现象;湿式凿岩机的供水是否正常;干式凿岩机的捕尘设 施是否良好。不合要求者应予修理或更换。 (5) 带支架的风钻钻眼时,必须将支架安置稳妥。风钻卡钻时 应用板钳松动拔出,不可敲打,未关风前不得拆除钻杆。 (6)在工作面内不得拆卸、修理风、电钻。 (7)严禁在残眼中继续钻眼。 (8)装药与钻孔不宜平行作业。 (9)爆破作业和爆破器材加工人员严禁穿着化纤衣物 (10)进行爆破时,所有人员应撤离现场,其安全距离为: a 独头巷道不少于 200m;

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b 相邻的上下坑道内不少于 100m; c 相邻的平行坑道,横通道及横洞间不少于 50m; d 全断面开挖进行深孔爆破(孔深 3~5m)时,不少于 500m。 (11)洞内每天放炮次数应有明确的规定,装药离放炮时间不得过 久。 (12)装药前应检查爆破工作面附近的支护是否牢固;炮眼内的泥 浆,石粉应吹洗干净;刚打好的炮眼热度过高,不得立即装药。如果 遇有照明不足,发现流砂、流泥未经妥善处理,或可能有大量溶洞涌 水时,严禁装药爆破。 (13)为防止点炮时发生照明中断,爆破工应随身携带手电筒。严 禁用明火照明。 (14)采用电雷管爆破时,必须按国家现行的《爆破安全规程》 (GB6722-86)的有关规定进行,并应加强洞内电源的管理,防止漏 电引爆。装药时可用投光灯、矿灯照明。起爆主导线直悬空架设,距 各种导电体的间距必须大于 lm。 (15)爆破后必须经过 15min 通风排烟后,检查人员方可进入工作 面,检查有无“盲炮”及可疑现象;有无残余炸药或雷管;顶板两帮 有无松动石块;支护有无损坏与变形。在妥善处理并确认无误后,其 他工作人员才可进入工作面。 (16)当发现“盲炮”时,必须由原爆破人员按规定处理。 2. 质量 a) 施工前对所有工人进行施工技术培训, 施工中施工人员现场

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指导、检验,保证质量。 b) 严格按照设计文件及施工技术规范施工。 c) 实行施工自检, 质检工程师检验, 监理工程师检验的三级检 验制度,保障施工质量。 d) 坚持关键工序施工技术员旁站指导, 在施工过程中保障施工 质量。 3. 环境保护 (1)减少生态破坏的措施 ①工程范围的施工开挖,避免任意弃碴,不得任意砍伐或改变 工程沿线附近区域的植被与绿化。 2 ○弃碴时严格落实水土保持措施,减少对生态的破坏,及时进 行绿化或复耕,美化环境。 (2)减少水土流失的措施 ①施工时,加强临时排水管理措施,设置过滤池、沉淀池、净 化池三级排水净化设施。 ②对有害物质(如染料、油料和垃圾等)处理后运至当地环保部 门指定的地点进行掩埋,防止泄露、腐蚀造成对生态资源的破 坏。 (3)大气环境保护措施 ①对易松散和易飞扬的建筑材料,运输使用中用彩条布、蓬布 等覆盖严密,并存放于居住区下风处,避免造成空气污染。 ②搅拌机设有防尘措施。

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③对施工作业和运输便道等易产生粉尘的地段定时进行洒水, 并对施工人员发放口罩、防尘面具等,并定期进行体检。


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