隧道首开专项施工方案.docx
《隧道首开专项施工方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《隧道首开专项施工方案.docx（59页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
隧道首开专项施工方案
贵州省天柱至黄平高速公路三穗至施秉段PPP项目
第一合同段
茄洞坡隧道首开施工方案
编制：
审批：
审核：
中冶天工集团有限公司
贵州三施高速公路工程项目经理部（一分部）
2016年月日
审批栏
（一）
企业审批
审核人：
时间：
批准人：
时间：
茄洞坡隧道进洞专项施工方案
一、工程概况
茄洞坡隧道是本项目一条最长的隧道，为左右幅分离式隧道。
茄洞坡隧道标起于我项目的西部，左幅起止桩号为:
2ZK9+037~2ZKK11+185;右幅起止桩号为为:
2YK9+035~2YK11+175，我项目施工截止桩号至K9+700,施工长度约为650米。
隧道地处贵州高原东边缘，部斜坡地带，位于镇远县金堡镇所管辖，隧道进口无道路到达，交通条件差。
隧道区内地质变化不大，地表受侵蚀作用较弱，隧道区附近海拔708--1123m，相对高差约415m。
隧道穿过山脊，线路通过区域地表高程在740--1110m，相对高差约370m。
地表森林植被茂密，多为灌木类植物。
隧道施工主要难点：
茄洞坡隧道主要工程量为：
序
号
项目名称
单位
数量
备注
1
Φ108*6mm钢花管
m
管棚
2
Φ42*4mm注浆钢花管
m
超前支护
3
土石方
m³
开挖
4
Φ20药卷锚杆
m
初期支护
5
Φ25中空注浆锚杆
套
初期支护
6
钢拱架
T
初期支护
7
C20喷砼
m³
初期支护
8
钢筋
T
支护
9
C30砼
m³
二衬
10
C15砼
m³
仰拱回填
围岩分布情况见下表:
里程
长度（m）
岩性
围岩级别
开挖方式
K51+800~ZK51+84848
48
中风化板岩
Ⅳ级
台阶法··
强风化板岩
环形开挖预留核心土
K9+035~
二、技术参数
1、公路等级:
高速公路;
2、设计速度:
80km/h;
3、隧道建筑限界:
建筑限界净宽:
0.75+0.5+2×3.75+0.75+0.75=10.25m;建筑限高净高:
5.0m;
4、设计荷载:
公路-I级;
5、隧道左右幅平面线形出口段位于缓圆曲线上，左右幅隧道均为上坡，左幅纵坡坡度1.00%，右幅纵坡坡度1.00%;
6、左右幅洞门形式:
均为端墙式;
7、本隧道设计无不良地质
三、施工布置
1、施工便道布置
由005乡村水泥路切入新修施工便道约1.2km至茄洞坡隧道进口。
2、供水系统的布置
隧道出口两侧山沟地表水和地下水资源丰富，施工用水可从就近水源引进，设泵站抽取使用。
在茄洞坡隧道出口洞口上方修建一座100m3的高位水池，标高高于洞口拱顶外30米左右，铺设水管，安设高压水泵。
每个隧道工作面采用独立的供水管路，供水管管径为φ100mm，设在边墙底脚处，与输电线路另一侧，管子下面采用托架将其托起，托架固定在底脚的边墙上。
供水压力不小于0.3MPa。
3、高压供风系统布置
在茄洞坡隧道进口处设一座空压机站，并联安装4台20m3/min电动空压机，供应各施工面所需高压用风。
隧道开挖面工作风压不小于0.5MPa。
高压风管采用φ120mm的无缝钢管，设在边墙底脚处，管子下面采用托架将其托起，托架固定在底脚的边墙上。
随着洞子的延伸，高压风管分段接至工作面附近，在管端安装阀门以便接至用风机具，闸阀与用风机具之间用高压风管连接。
施工过程中要严格加强管理，确保不漏风。
4、供电系统布置
本标段施工用电从既有电源自设变压器引入。
施工前期采用自发电，电力线路接通后，采用电网供电。
隧道进口计划设置1台630KVA的变压器，另配备1台200KW柴油发电机备用。
电线按施工高潮期最大用电量选用。
为了便于修理、避免干扰、保证安全，电线与风管、水管和通风管保持一定距离，并悬挂在隧道的不同侧壁。
洞内管线布置见“洞内管线布置图”。
5、施工照明布置
洞内外照明采用低压卤钨灯、高压钠灯、钪纳灯、纳铊铟灯等。
设置固定式照明设备，并设置应急照明设备，应急照明灯具安装间隔不大于50m且必须在供电中断时能自动接通并能连续工作2h以上。
照明布置见下表。
工作地段
照明布置
开挖面后50m以内作业段
两侧用36V500W卤钨灯各两盏，灯泡距隧道底面高4m.
开挖面后50m~100m以内作业段
安装两盏400W高压钠灯和两盏400W钠铊铟灯，间距15m，灯泡距隧道底面高5m
开挖面后100m至成洞末端
每隔40米。
左右各安装400W高压钠灯1盏。
混凝土衬砌台车作业段
台车前方10m~15m，增设400W高压钠灯各1遍，台车增设36V300W或500W卤钨灯
成洞地段
每隔40米。
安装高压钠灯1盏
掌子面及喷射混凝土作业面
安装36V500W或36V300W卤钨灯2盏
洞外场地
每隔200m，安装400W高压钠灯1盏。
6、施工通风系统的布置
根据隧道通风经验及对当前通风设备技术性能的调研结果，按照自成体系的原则，综合考虑施工过程中可能的各工况制定本标段隧道的通风方案。
隧道采用从出口处单口掘进方案，故在隧道出口洞口设置轴流通风机采取压入式通风。
详见“隧道压入式通风示意图”。
轴流风机通风管新鲜风污浊风图例:
隧道压入式通风示意图
7、防尘措施
采用湿式凿岩进行钻眼作业以控制粉尘的产生量。
在钻眼时先送水后送风;装碴前必须进行喷雾、洒水;在距掌子面30m外边墙两侧各放一台水幕降尘器，爆破前10min打开阀门，放炮30min后关闭。
水幕降尘器主要捕捉1~3μm粒径的粉尘;在掌子面后安装隧道集尘器。
集尘器主要是捕捉3~11μm以上的粉尘;施工人员佩带防尘口罩。
8、隧道弃渣场、砂石料存料场、危险品库管理
弃渣场：
办理经甲方批准的弃渣手续，包括弃渣范围、面积。
并按照设计要求进行了防护，确保边坡的稳定，防止水土流失、泥石流、滑坡等危害。
料场：
预计在主线附近处设搅拌站一座。
场区占地面积5000平方米，内砂石材料堆放区、钢筋加工区以及水泥成品堆放区，喷特砼搅拌站。
危险品库：
炸药库设置在距离隧道左洞1.5km处山坳中，占地面约400m2，内设置炸药库房、雷管库房，满足相关规定。
9、劳动力组织
本标段茄洞坡隧道由隧道施工队施工，采用从隧道进口单口掘进。
隧道施工队分为2个小组，分别施工左右线。
前后工作面距离60米。
每个小组包括开挖、支护、衬砌、注浆和止水、机械和杂工六个工班。
具体负责隧道开挖，支护、衬砌、出碴、运输、风、水、电及设备维修、保养，场外材料的转运等工作。
按工序施工组织轮流施工。
10、场地布置
施工场地及队伍驻地的设置主要考虑离洞口较近，上下工方便，避风、防洪、环保要求等因素。
隧道施工驻地、钢筋加工场和喷射混凝土站严格按标准化工地进行建设。
四、主要资源配置
1、人员配置
主要施工人员表
序号
职务
职责
数量
1
项目总工
全面负责隧道施工技术工作
1
2
现场副经理
负责隧道施工生产及协调
1
3
安质环保部部长
负责隧道的安全、质量和文明施工
1
4
测量负责人
负责隧道的施工测量工作
1
5
试验负责人
负责隧道的的试验工作
1
6
专业工程师
负责隧道现场施工技术工作
2
7
安全员
负责隧道现场安全文明施工
2
8
作业队长
负责现场施工及协调工作
2
9
开挖工班
负责隧道的打眼装药和放炮
30
10
支护工班
负责隧道的立架和喷射混凝土
30
11
衬砌工班
负责隧道的钢筋绑扎、立模和浇筑砼
60
12
机械工班
负责隧道的出渣、运输砼和材料供应
10
13
杂工班
负责后勤工作及现场文明施工
5
2、机械配置
隧道施工主要机械设备配置表
序号
设备型号
规格型号
单位
数量
备注
1
钻孔台架
自制
台
2
2
凿岩机
YT-28
台
12
3
挖掘机
PC-220
台
2
4
侧卸式装载机
ZL50C-2
台
2
5
液压衬砌式台车
SGT12
台
2
6
多功能台车
台
2
7
轴流风机
50KW
台
2
8
空压机
L-20/8
台
4
9
砼湿喷机
TK-961
台
6
10
砼输送泵
HBT60
台
2
11
插入式振捣棒
ZN-50
台
8
12
热熔焊机
台
6
13
电焊机
BX3-320
台
8
14
钢筋切断机
GQW-40
台
1
15
钢筋调直机
GJT4*14
台
1
16
钢筋弯曲机
GW40C
台
1
17
发电机组
250KW
台
1
18
变压器
630KW
台
1
19
移动式污水泵
台
4
20
钢筋冷弯机
20
台
1
21
型钢冷弯机
I20
台
1
22
注浆机
SJB-1
台
4
23
钢模板
1.5M*1.0M
套
50
24
管棚钻机
台
2
25
仰拱便桥
套
2
26
自卸车
台
10
27
高压水泵
台
4
五、工期安排
隧道计划在2016年7月20日开始洞口开挖，2017年12月5日隧道洞口工程施工结束。
其中:
（1）隧道洞口边仰坡清表及截水沟施作:
2016年7月20日开始,2016年7月31日完工。
（2）隧道洞口边仰坡开挖刷坡及锚喷支护:
左幅2016年8月1日开工，2016年8月10日完工;右幅:
2016年8月11日开工，2016年8月25日完工。
（3）隧道洞口基槽开挖及排水处理、设施建设:
左右幅2016年8月11日开工，2016年9月21日完工;
（4）隧道洞口套拱及端墙施工:
2016年9月15日开工，2016年10月15日完工；
（5）隧道洞口Ⅴ级围岩开挖支护施工:
2016年10月16日开工。
茄洞坡隧道工期计划
里程桩号
K9+050～K9+100
K9+050～K9+100
K9+050～K9+100
K9+050～K9+100
合计
围岩级别
Ⅳ级
Ⅳ级
Ⅳ级
Ⅴ级
长度（m）
50
495
325
240
650
月进尺（m）
80
120
80
45
工期（月）
4.1
4.1
5.3
六、施工方案
茄洞坡隧道出口端洞口施工时按设计要求先期作好洞顶截水沟，洞口排水沟的施工，防止地表水渗入开挖面影响洞前边坡和成洞面及仰坡的稳定;在进行开挖的过程中，仰坡防护与仰坡开挖同时进行，做到“开挖一级、防护一级”的要求，边仰坡按设计打锚杆、挂钢筋网、喷砼防护;仰坡采用注浆小导管进行成洞面加固。
开挖前必须做好各种防护措施，保护施工及当地人员的安全;在洞口仰坡开挖后及时进行喷锚支护，并根据围岩稳定情况，加密（间距）、加长（长度）布置锚杆，加大喷砼厚度，确保洞口稳定。
洞口边仰坡施工完毕后管棚支护，管棚注浆，暗洞开挖.支护，仰拱施作回填后加明洞序。
明洞衬砌留待长够模砼的衬砌长度时，要进行明洞衬砌。
6.1、洞口工程施工
①、截水沟施工
隧道洞口开挖前，在洞口边仰坡开口线5米（水平距离）以外施工截水沟，截水沟设置沿地表坡面平滑顺直向下，避免出现急弯并通向路基边沟，以防雨季山坡汇积水冲洗已开挖的坡面。
截水沟采用人工开挖法开挖,开挖完成后采用M7.5浆砌片石砌筑，砌筑完成后对截水沟两侧进行填土夯实。
截水沟的上部进水口与原地面衔接紧密、或略低于原地面，下部出水口与自然沟顺接。
②、洞口边仰坡土、石方的施工
由于洞口边仰坡的地层条件主要是腐植土及强风化砂岩，岩石颗粒相互间固结力很低，孔隙率较大，如遇雨水冲刷易引起坍塌，所以洞口边仰坡刷坡施工尽量避开雨季。
另外刷坡尽可能地保持原地形坡度，避免超欠挖造成凹凸不平现象，达到顺坡目的。
具体施工为:
1）清除地表草木植被等影响施工的地面植物。
2）按设计图纸的坡度进行施工测量，精确测出边、仰坡开挖轮廓线及平台位置。
3）履带式挖掘机进入施工场，并沿路修筑车辆通行的道路。
4）进行开挖作业。
对坡积亚粘土、残坡积砂质粘性土等土质直接用挖掘机开挖，从坡顶开始自上而下进行刷坡并预留成洞面核心土，一级边坡坡率为1:
0.75，二级边坡坡率为1:
0.75，平台宽2m。
开挖下来的土石采用自卸车运输至指定的位置。
岩石爆破开挖地段，采用“多打眼、打浅眼、少装药”的光面爆破，减小对洞口围岩的扰动。
5）清理坡面上的浮石、危石，并修整坡面凹凸不平的地方。
③洞口边、仰坡的防护
洞口边、仰坡的防护要开挖一级防护一级。
洞口边仰坡面防护为挂网锚喷结构，首先在已清理好的坡面上钻孔施作Φ42注浆小导管，锚杆长度为6m，按梅花型布设，间距为1.2m×1.2m,;然后挂Φ6.5钢筋网，网格间距20cm×20cm，钢筋网与锚杆头采用焊接或帮扎连接。
钢筋网挂好后，喷射10cm厚C20混凝土将金属网与锚杆头进行覆盖包裹并确保金属网保护层厚度不小于2cm。
施工完毕及时进行养护。
由于洞口段为V级围岩,围岩稳定性很差,根据现场实际情况在必要的时候仰坡防护增设φ42注浆小导管封闭围岩裂隙,更好的稳定住仰坡。
为确保洞口安全,防止边仰坡出现不稳定因素发生坍塌,对洞口造成安全隐患，在进洞之后应尽早进行明洞施工。
④超前长管棚施工
超前长管棚设置于隧道洞口，超前长管棚施工工艺流程：
（1）利用工字钢套拱安装套拱中导向管
（2）绑扎套模钢筋网（3）套模底模安装（4）套模钢筋绑扎（5）套拱模板加固及泵管安装（6）套拱拆模后施钻管棚孔（7）利用控掘机送管棚施工（8）管棚定位增加套拱数据（9）管棚注浆后封机（10）套拱施工完成。
在洞口轮廓线外，设置C25混凝土套拱作长管棚固定墙，内设I18型钢，用2m长的Φ127×4孔口管定位，Φ127的导向管用长75cm的Φ25的固定筋固定在管棚套拱上。
并按设计要求设置仰角;为保证长管棚的施工质量，施工前先试钻2个试验孔，找出岩层特性，同时进行注浆和砂浆填充试验，通过试验调整施工组织。
B、管棚制作:
管棚按设计要求的材料和要求制作，接头采用厚壁管箍，并用15cm长的扣丝连接，接头在隧道横断面上错开1m，隧道纵向同一横断面的钢管接头数不大于50%；钢管上按梅花形布置钻小孔作为注浆孔。
C、钻孔及管棚打设
洞口管棚按外插角3度打设，钻孔采用钻孔台车钻孔，钻孔时根据地质条件及断层的破碎情况采用不同的钻进速度，以防止坍孔、卡钻、缩孔。
钻孔过程中用测斜仪测量钻孔斜度保证钢管的正确施工方向，钻孔孔径比钢管直径大20~30mm，钻孔的顺序由高位向低位进行，管棚打设时，适当采用3m长的钢管配合6m钢管施工，以避免管棚接头在同一截面上。
D、堵孔注浆
堵孔注浆包括钢管自身的封堵和钢管与孔壁之间空隙的封堵。
钢管自身封堵:
钢管最外端4.5m范围内不设注浆孔，孔口安装封头，压紧密封圈，压浆管口上安装三通接头进行封堵。
钢管与孔壁之间空隙封堵:
采用早强水泥浆塞入孔口密封。
E、管棚注浆
管棚打设后在钢管中注浆液，浆液严格按配比制作，注浆采用单液注浆方案，单液注浆以水泥为主，如果效果好，则全隧道均可采用;如果可灌性差，则改用双液注浆。
超前长管棚施工工艺框图
6.2、主洞工程施工
根据图纸设计要求、考虑施工简易性，茄洞坡隧道依托新奥法的基本原理，正洞Ⅱ级围岩段采用全断面法施工，Ⅲ 级围岩施工方法以台阶法为主，Ⅳ 级围岩施工方法以台阶法和弧形导坑预留核心土法为主，Ⅴ级围岩一般段以三台阶七步作业法为主。
隧道开挖采用光面爆破，严格控制超欠挖，初期支护喷射混凝土采用湿喷工艺。
隧道开挖采用多功能作业台架配合风动凿岩机钻眼，实施光面爆破，光面爆破参数通过试验确定，并根据现场爆破效果不断进行调整，严格控制超欠挖。
隧道出碴采用挖掘机配合装载机装碴，大吨位自卸汽车运输。
隧道初期支护紧跟开挖及时施作，锚喷支护采用超前小导管和中空锚杆配合挂网喷砼施做；锚杆钻孔完毕后，要先进行清孔、注浆，再人工安装锚杆。
隧道喷射混凝土采用湿喷工艺施工，采用成都岩锋TK600型湿喷机。
混凝土由2号混凝土拌和站集中拌和罐车运输，泵送入模。
施工将超前地质预报和监控量测纳入工序管理，施工过程中加强监控量测，仰拱超前、二次衬砌紧跟，以保证施工安全。
不良地质段坚持“早预报、预加固、弱爆破、强支护、紧封闭、快成环、勤量测、早衬砌、稳扎稳打、确保安全”的施工原则，组织施工。
浅埋及浅埋偏压地段除加强洞内监控外，同时加强地表监测，施工时遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤测量”的原则，注意对监控量测的数据进行分析、整理，发现异常情况及时反馈以便尽早提出处理方案。
开挖工艺见“隧道开挖施工工艺流程图”。
具体治理措施有:
①及时锚喷支护加固周边未坍塌地段，做好周边防排水工作，同时通知相关单位到场商议增强治理方案;
②施作超前支护，稳固拱顶;
③边清除碴体边施作钢支撑以及初期支护;
④用泵送的方式将混凝土回填塌孔并做好生态和环保工作。
A.全断面法施工
隧道Ⅱ级围岩地段采用全断面开挖法施工，配备多功能台架配合风钻进行钻孔作业，非电毫秒雷管、二号岩石乳化炸药光面爆破，全断面一次成型。
全断面开挖支护作业流程为：
超前地质预报→台架（车）、机具就位→全断面测量画线布眼→钻炮眼→装药爆破→清危排险→出渣→打锚杆→喷混凝土→稳定安全检查及监控量测→下一循环。
全断面法施工工艺流程图
采用挖掘机配合侧翻装载机装碴，自卸汽车运碴。
出碴完成后，先进行初喷砼，然后进行喷锚支护，支护紧跟开挖，以确保施工安全。
B．台阶法施工
隧道Ⅲ级围岩地段采用台阶法开挖，见下施工工艺流程图。
上台阶采用多功能台架配合风钻打眼，下台阶采用风钻钻眼，实施光面爆破。
爆破后，上断面挖掘机扒碴，下断面采用挖掘机配合侧翻式装载机装碴，自卸汽车运输。
隧道开挖后及时施做锚、喷、网联合支护，下半断面开挖完仰拱施工紧跟。
台阶法施工工艺流程图
C.弧形导坑预留核心土法施工
隧道Ⅳ级围岩地段采用，弧形导坑预留核心土法开挖。
弧形导坑预留核心土法施工的上下台阶均采用人工风钻打眼，光面爆破，每循环开挖进尺不得超过两榀钢架。
爆破后，上断面采用挖掘机扒碴、下断面挖掘机配合侧翻式装载机装碴，自卸汽车运输。
隧道开挖后及时安装拱架施做锚、喷、网联合支护。
下半断面开挖后仰拱施工紧跟。
环形开挖预留核心土法施工尽量采用人工风镐开挖，以降低爆破振动影响，每次开挖进尺控制在0.8m以内。
开挖顺序见“Ⅴ级围岩环形开挖预留核心土法开挖施工作业程序图”。
开挖作业循环见“Ⅴ级围岩环形开挖预留核心土法开挖作业循环时间表”。
Ⅴ级围岩环形开挖预留核心土开挖作业循环时间表（循环进尺0.8m）
序号
工序名称
时间（h）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
1
超前钻孔等地质探测
2
测量面轮廓线
0.5
3
台车就位接管
0.5
4
超前支护
3.0
5
钻眼
2.5
6
装药连线起爆
0.5
7
通风
0.5
8
出渣
2.5
9
初期支护
4.5
10
合计
14
说明：
1、超前钻孔一次钻探40米，TSP203一次探测距离100米，地质雷达，红外线探水一次探测距离30米，每月超前地质探测影响作业循环按2个作业循环计。
2、在拱部进行小导管钻孔注浆时，下半断面可以同时进行钻眼，尔后进行半断面钻眼。
3、每，个作业循环留0.5h做机动时间，每天完成1.7个循环，每月按30天计可完成51个循环，，减少超前钻孔地质探测影响的2个循环，实际完成49个作业循环，考虑长期有效率90%，实际月进度尺为49*0.8m*0.9=35.3m。
弧形导坑预留核心土法开挖示意图
D.三台阶七步法开挖
双线隧道Ⅴ级围岩深埋段及Ⅳ级围岩偏压段和浅埋段采用三台阶七步开挖法施工，尽量采用人工风镐配合长臂挖掘机开挖，侧翻式装载机装碴，自卸汽车运输。
必要时采用微振动爆破，YT28风钻钻眼，非电毫秒雷管起爆，每循环进尺不的超过0.6m。
E钻爆开挖
钻爆设计
炮眼布置、起爆网络爆破方案采用塑料导爆管非电起爆，微震光面爆破技术。
施工时根据拟定的侧壁尺寸做好爆破设计，经审查合格后方可实施工。
光面爆破施工工艺框图见“光面爆破施工工艺框图”。
掏槽方式
掏槽方式:
开挖一般采用楔形掏槽或复式楔形掏槽形式，使用钻孔台车作业时，也可超前地质预报判定围岩级别钻爆设计钻爆作业超前预支护开挖断面检测出碴运输是否需要超前预支护初期支护进入下一循环是否茄洞坡隧道进洞方案13以采用φ102钻头中空直眼掏槽。
爆破器材
采用非电毫秒雷管（1~20段），炸药采用2号岩石硝铵炸药，遇水采用乳化炸药，周边眼间隔装药，其它眼连续装药。
起爆系统采用导爆管传爆，以集束为主的混合联接引爆网络。
爆破器材的存放地点、数量、警卫、收发、安全措施及必要的工艺图纸编制报告，并在爆破器材进入工地前28天报监理工程师审批，同时将运入路线和时间报有关管理部门批准，待取得通行证后方将爆破器材运入工地保管。
爆破器材领取，必须有安全员和爆破员按照规定领取。
钻眼
钻眼前，根据爆破设计标出炮眼位置，经检查符合设计要求后钻眼。
隧道侧壁上半断面采用凿岩机钻眼，其余断面均采用钻孔台车钻眼。
光爆钻孔时，统一指挥协调行动，实行定人、定位、定机、分区按顺序钻孔。
钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查，并做好记录，对不符合要求的炮眼重钻，经检查合格后方可装药爆破。
装药及爆破
周边眼采用φ25mm的小直径药卷间隔装药方式，为加快装药速度，其余炮眼采用散装炸药由专用装药机械装药。
所有装药炮眼用
升级会员 