隧洞工程施工.docx

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隧洞工程施工

1）设计情况

隧洞布置在，全长km，隧洞断面形式为城门型。

隧洞开挖断面呈城门型，开挖尺寸宽X高=4.1〜4.5X4.8〜5.5m,衬砌结构为为钢筋混凝土结构。

成型断面尺寸为宽3.5m,高4.5〜4.8m，衬砌形式为全拱衬砌（A型）和底板边墙衬砌（B型）两种形式，混凝土底板及边墙标号为G。

顶拱混凝土标号为C2o，B型衬砌顶拱为钢筋网喷C25混凝土结构，厚100mm

2）主要工程量

该标段所承担的工程量包含招标文的件商务文件内工程量清单所列项目和

数量。

主要有：

石方洞挖_世3,锚杆及锚筋制安根，挂网钢筋制安__L，

挂网喷C25混凝土mJ钢支撑制作及安装t，钢筋制安t，混凝土衬

砌m3，652型橡止水带m，回填灌浆m2，固结灌浆m。

3）施工工期分析

本标段隧洞全长—亘，开挖分2个工作面进行施工，历时天全线贯

通；混凝土衬砌分2个工作面进行，历时天完成；由于开挖和浇筑均十分

紧张，根据合理布置浇筑工作面后，给灌浆提供2个施工工作面，及支洞上游和下游工作面，回填灌浆总历时—天。

固结灌浆紧随回填灌浆滞后14天进行，施工总历时天。

4）施工技术难点及措施

隧洞进口工作面控制长__m;出口工作面开挖控制长__m。

根据施工进度安排及组织，施工中将的主要技术难点有以下几种：

（1）洞内轴线控制测量是一项技术难点。

为了减少洞内引点的控制误差，在仪器使用上命使用全站仪，以便保证控制测量精度符合规范要求。

⑵隧洞洞径小，单工作面开挖进尺深，通风排烟困难。

通风是影响工程施工进度控制的关键和难点。

因此，隧洞通风采用在洞内串联轴流通风机压入式供风，必要时采取空压机送压缩空气到达各工作面，保证工作面空气质量符合规范

要求标准。

（3）混凝土长距离洞内水平运输，混凝土的流动性及坍落度控制是其质量控

制的关键。

因此进场后要认真进行混凝土配合比试验，确定适合本工程的混凝土

配合比，在混凝土运输时采用3m3混凝土罐车作水平运输，以保证混凝土的质量。

（4）本标段施工工期段，隧洞开挖断面小，开挖和浇筑平行施工难度大，因此考虑开挖和浇筑在单工作面内不平行施工，从而也加大了混凝土浇筑的施工强度。

（5）回填灌浆施工量不大，但开挖和浇筑施工时间短，采用增加工作面后连

贯施工性降低，为灌浆提供施工工作面条件比较不利于施工。

因此，进出口工作

面均从分界线附近往两端进行浇筑，而且底板浇筑要求紧随边顶拱浇筑进行，尽可能为灌浆提供连续施工工作面，由于灌浆有两个工作面，提交灌浆工作面的时间短，因此需要投入2套灌浆设备，以保证混凝土浇筑结束后在很短时间内完成灌浆施工，为截流通水创造条件。

（6）从招标文件地质报告看，本标段地质条件较差，开挖施工中围岩自稳能力差，对施工人员安全威胁较大，一旦出现塌方或人员伤亡事故，对工程进度影响较大，因此在施工中要充分发扬地质工程师的作用，在开挖的每个循环中要

及时进行地质预报，严格控制爆破装药量，采取短进尺、多循环、弱爆破的施工方案以减少对围岩的扰动，同时及时采取喷锚、打锚杆、挂网、管棚、钢支撑等相应的临时支护措施，确定施工人员安全。

4）施工程序

本工程施工程序为：

开挖、支护+边拱、顶拱混凝土浇筑七底板混凝土浇筑*回填灌浆+固结灌浆

5）土石方开挖

（1）土石方明挖

本工程进、出口土石方明挖总量为^m3,其中土方开挖工程量为^m3（主要分布在进口）进口石方开挖工程量为_m3,出口石方开挖工程量为—3

m。

（1）土方明挖

洞口土方明挖按照自上而下、先上后下的施工顺序进行。

每层开挖厚度为

3〜5m,坡度为1:

1。

出渣用1m挖掘机装15t自卸汽车运输至土料存放场。

施工中严格按照有关规程规范并遵循如下原则：

1）进行测量放样，在开挖线外设截水沟，建立排水系统。

2）遵循自上而下、分层开挖、紧跟支护、加强观测的施工原则。

3）岸坡的风化岩块、坡积物和滑坡体按施工图纸要求进行清理。

4）根据施工现场地形、地貌和地质条件布置临时排水系统，开挖层面向坡外做成一定的坡势以利排水，避免边坡稳定范围形成积水，保证边坡的稳定。

5）边坡开挖完成后，必须按照监理工程师的指示及时进行支护。

（2）石方明挖

采用自上而下分层台阶开挖，分层高度8-10m开挖坡度根据出露的岩石

情况选用1:

0.3-1:

0.5，高差控制在9m100B型潜孔钻钻孔，采用预裂-松动爆破方式，毫秒非电雷管爆破，底部预留保护层开挖，采用手风钻造孔，火雷管点火起爆。

边坡梯段爆破主爆孔采用DC100色占孔，孔径©90mm钻孔超深0.5m,孔排距为2.5x2.5m，炸药单耗取0.4kg/m3。

为了减少对边坡地层的扰动，控制最大单响药量，爆破网络采用孔间、排间非电毫秒微差起爆网络。

预裂爆破孔孔径©90mm孔距0.8m,线装药密度250〜400g/m。

出渣采用1m反铲挖装15t自卸汽车运输，进口弃渣场为渣场b,出口弃渣场为渣场A。

边坡防护工程需紧跟开挖作业面下降，保证洞脸边坡的稳定和安全

（2）石方洞挖

隧洞开挖采用“新奥法”施工。

爆破后根据围岩情况及时进行临时支护，并根据变形观测结果及时调整支护参数。

当变形量较大时，及时根据变形量调整开挖尺寸，以保证开挖符合设计要求。

（1）开挖方法

锁口方案：

洞脸边坡支护完成后，即进行洞口的锁口支护：

进洞前首先由测量人员进行洞轴线、标高复核，测量符合设计要求后即在洞脸边坡上用红油漆画出设计开挖轮廓线，然后在轮廓线外侧钻孔布置一排超前锚杆，长3.0m,在距超前锚杆0.5m位置梅花形布置两排①22锁口锚杆，锚杆长3.0m均为1：

砂浆锚杆，间距1.0m,排距1.5m。

之后在洞脸边坡上根据裂隙情况布置系统锚杆，挂①6.5钢筋网，挂

网筋间排距为200x200mm喷C20混凝土，厚10Cm喷混凝土从下向上进行施工，24小时后进爆破开挖。

爆破后立即进行钢拱架安装和锚喷联合支护。

联合支护距离至少为10m。

爆破孔在采用YT-28气腿式手风钻钻孔，用改装的钻爆台车作为作业平台，毫秒微差非电雷管爆破。

（2）爆破方案根据类似工程施工经验，开挖时采用全断面光面爆破方案，一次开挖成形，中心空孔螺旋掏槽，非电毫秒雷管起爆。

钻孔用①38钻头；采用2#岩石乳化炸药，光爆孔用①20药卷，其余爆破孔主要用①32药卷；光爆孔采用间隔装药结构，用导爆索制成炸药串，通过高段非电毫秒雷管引爆、川类围岩每循环设计进尺2.5m，W类围岩每循环设计

进尺2.0m，V类围岩采用立面分序开挖。

先开挖I区，1区爆破后即进行临时喷锚支护，支护完成后出渣，然后进行U区开挖；U区爆破后即进行临时支护，支护完成后进行出渣；V类围岩每日综合进尺2m。

（3）通风散烟及安全处理

2个工作面均用压入式排烟通风，于各洞口布置1台功率为30x2KW轴流通风机，用直径为800的通风管向工作面补给新鲜空气。

洞内通风长度超过400米后增加轴流通风机串联，同时对工作面进行洒水除尘。

当爆破排烟30min后对工作面进行安全检查并进行安全处理，对洞周特别是顶部不稳定部位进行清撬处理，以保证洞内作业人员和机械设备的安全。

安全处理采用装载机和人工配合的方式进行。

（4）石方运输出碴

支洞上、下游工作面各采用1台柳工30侧翻装载机装渣，进、出口工作面各采用一台耙渣机装渣，12台2t农用自卸汽车配合。

其中，V类围岩在分层开挖洞段用人工配合自卸车出渣。

由于采用无轨运输，因此，为了提高运输效率，在主洞内每间隔300m设一

个倒车洞。

共需要设5个，增加石方开挖400用，需回填M7.5浆砌石400吊。

弃渣运输到指定的渣场集中弃渣。

（5）洞内排水该标段工程地下水较丰富，局部可能有地下水。

排水措施主要有：

（1）除使用2台流量为12.5m3/h的潜水泵抽水外，还须备一台流量为50m3/h的潜水泵，当发生特大涌水时投入使用。

（6）洞内照明

洞内照明用36V安全电压。

照明用功率为100W的日光灯，灯间距为20m/只0照明线与动力线分开布设，并固定在隧洞边墙2.0m高的瓷瓶上。

需要配置行灯变压器4台，将220V变为36V。

（3）支护

隧洞开挖后，应根据开挖揭示的地质条件、施工图纸及监理工程师的指示，及时进行支护。

支护程序为：

喷护—钢支撑（设计需要时）—打锚杆—挂网（设计需要时）—复喷混凝土。

具体支护方式:

类围岩开挖时根据围岩情况进行临时喷混凝土和随机锚杆支护。

w类围岩开挖后及时进行系统锚杆和网喷混凝土支护。

v类围岩采用系统锚杆、钢支撑和网喷混凝土支护，对于特别不良地质段增加管棚法和超前锚杆支护，钢支撑支护上半洞，钢支撑坐落在下半洞C25混凝土边墙上。

（1）锚杆（筋）

本工程在隧洞内川、W类围岩边顶拱范围设置①22的锚杆，长L=3.0〜4.5m,系统锚杆间、排距1.5X1.5m，梅花型布置；锚筋设置在隧洞的边顶拱位置。

施工中采用YT-28型气腿式风钻，人工在简易平台上钻孔。

钻孔完毕之后，用高压风将孔内粉尘及污水吹出。

锚杆（筋）在钢筋加工厂加工好后用自卸汽车运至施工作业面。

锚杆埋设采用“先注浆后锚杆”的施工方法，首先将注浆管插入孔底，然后用注浆机向孔内灌注砂浆，边注浆边缓缓拔出注浆管，注浆完毕后，将锚杆插入孔中，孔口用石块塞住固定锚杆，在砂浆终凝前，不得晃动锚杆。

在锚筋制安过程中，需严格按照设计参数制作其外露部分的结构型式。

（2）挂网

根据开挖揭露的围岩情况，W、V类围岩需要进行挂钢筋网。

钢筋网施工方法为：

在指定部位进行喷射混凝土前布设©6.5钢筋网。

在加工厂加工成150X200cm勺钢筋网片运抵现场后利用简易平台紧贴岩面（钢筋网也可在施工现场编织，编织过程中需严格控制好间距参数），并固定在短锚筋上（短锚筋①22螺纹钢，L=40〜60Cm＞网片的接头之间应焊接牢固，钢筋网片挂好后及时喷混凝土。

（3）喷混凝土

根据施工规范要求，川、W和V类围岩需要进行临时喷混凝土支护。

川类围

岩临时喷混凝土厚度为3〜5CmW、V类围岩临时喷混凝土厚度为10Cm

喷锚料采用设在拌和站的搅拌机集中拌制，利用3m搅拌车运料至工作面，

用ZPS-2B喷射机，人工在简易平台上喷射，喷射顺序为自下而上，先边墙后顶拱。

喷嘴与岩面的距离为0.5-1.0m。

喷射方向尽量与受喷面垂直，拱部尽可能以直径方向喷射；若受喷面被钢支撑或钢筋网覆盖时，可将喷嘴稍加偏斜，但不宜小于700。

如果喷嘴与受喷面的角度太小，会形成混凝土物料在受喷面上滚动，产生波形喷面，增加回弹量，影响喷射混凝土质量。

一次喷混凝土厚度不宜超过i0Cm喷射厚度过大会削弱混凝土间的凝聚力，促使喷层因自重过大而大片脱落。

如果一次喷射混凝土厚度过小，则粗骨料容易回弹。

如果要求喷射混凝土厚度超过iocm则需要进行二次喷护，第二次喷至设计厚度，两次喷射的间隔时间为20-40min。

影响喷层厚度的主要原因是混凝土的坍落度、速凝剂的作用效果以及环境温度。

所有喷混凝土施工均采用湿喷法，其工艺流程图如下。

（4）钢支撑（格栅拱架）

钢支撑和格栅在洞外按设计加工成型，洞内安装在初喷混凝土之后，与定位系筋相焊接。

钢支撑或格栅间设置纵向连接钢筋并用喷射混凝土填平。

钢支撑和拱脚须安放在牢固的基础上，架立时垂直于隧洞中心线。

当钢支撑和围岩之间间隙过大时设置混凝土垫块，再用喷射混凝土喷填。

（5）管棚施工

管棚施工主要适用于特别破碎的V类围岩洞段。

1）施工工艺流程

开挖周边放样布孔一管棚钻孔就位一安装内钻杆及套管一一节钻杆结束一钻机退回原位-接长钻杆及套管一继续钻进至设计长度一套管内注水清洗一取出钻杆一分节装入钢花管（取出套管）一下一根管棚钻进一注浆一隧洞开挖。

2）施工要点

1开挖轮廓线周边测量放样布孔。

2管棚钻机进入工作面，调整就位。

3钻架顶紧掌子面，使用顶驱液动锤把套管与钻杆同时冲击回转钻入第一节钻杆和套管。

4当第一节钻杆和套管钻入岩层，尾部剩余20-30cm停止钻进，用液压夹头夹紧钻杆和套管，钻机低速反转，脱开钻杆和套管；钻机沿导轨退回原位，装入第二节钻杆和套管，并在钻杆和套管前端安装好联接套，钻机低速送至第一节钻杆和套管尾部，方向对准后联接成一体，继续钻进。

按同样方法继续接长钻杆和套管。

5钻孔达到要求深度后，先把套管内孔注水清洗干净后，才按与钻进相反步骤拆卸钻杆，套管留在孔内供护孔用。

6将钢花管插入套管内，钢管用丝扣联接，钢管终端要密封。

7钢花管在插进到位后,分节取出套管.继续钻进其他孔眼,直至所有钢花管安装完毕。

8钢管口端与孔口周壁用喷射混凝土密封制作浆墙。

9用高压将浆液压入到钢花管内，浆液通过钢花管孔眼渗入孔壁的裂隙内，固结附近岩土层，注浆采用先灌注“单”号孔，再灌注“双”号孔的方法。

（6）不良地质洞段处理

1）支洞进口段、地质卸荷段、断层破碎带开挖与支护当施工中遇有断层破碎带、软弱结构面或地下大流量渗水等特殊地质洞段时，

需及时调整爆破参数，本着“短进尺、弱爆破、勤观测、强支护”的原则施工，必要时采用人工配风镐进行撬挖处理，并及时进行喷护封闭，然后架钢支撑。

同时，作好地质超前勘探预报工作，以便对后期开挖与支护施工方案进行调整。

对于特别破碎的洞段，可以采用“管棚法施工”，或采用开挖一段，衬砌一段的施工方法。

2）冲沟、浅埋段开挖与支护

结合地表实际情况，对爆破参数进行调整，重点加强支护的力度。

对于埋深较浅的洞段，根据实际情况，也可采用边开挖、边衬砌的施工方案

3）特大涌水处理

洞内全标段渗水流量为线性水流属于正常施工范围，考虑渗流量为25mVh

以下的渗水由我部施工人员采取适当的措施自行处理。

洞内渗水流量大于25mVh

的，则属于地下涌水异常情况，我部应立即通知监理人并采取紧急措施，控制涌

水，并增设超前钻孔排水系统，将涌水排出。

对于靠近梅多沟及麻米尔沟位置隧洞开挖时加强地质观测，必要时采用双液灌浆或化学灌浆（水玻璃等）进行超前固结灌浆堵漏。

4）岩爆处理

岩爆洞段的处理应先加强观测和预防，一旦有岩爆现象发生，向掌子面喷水卸荷，立即对工作面进行喷射混凝土封闭。

同时停止在工作面附近的其它施工作业，待工作面安全稳定后再进行施工。

具体施工方法见《隧洞开挖及支护施工方法示意图》（WJ-LHKC-0702-09）

534混凝土浇筑

1）施工工艺流程

混凝土衬砌施工工艺流程为：

清理边检底一钢筋制安一质量检查一钢模台架

及模板组装一测量校核一质量检查一混凝土拌和一混凝土运输一泵送混凝土（或

溜槽）—振捣—养护—拆模—养护。

2）施工顺序

引水隧洞洞身W、V类围岩段混凝土衬砌为全断面城门形混凝土衬砌，采用

先顶拱后底板的施工顺序，底板滞后顶拱浇筑时间10天开始进行，并利用浇边

墙的泵进行泵送入仓。

3）钢筋制安

钢筋制安总工程量为。

边顶拱钢筋在钢筋台车上进行，底板钢筋由人工直接绑扎。

施工图确定后，根据施工图纸在钢筋加工场进行钢筋加工。

加工时按钢筋图对加工的钢筋进行统一编号，并进行分类堆放。

为了防止钢筋被雨水淋后生锈，加工好的钢筋堆放在遮雨棚内。

混凝土浇筑时，根据浇筑仓号的围岩类别和施工图进行架立筋安装。

首先在围岩内进行钻孔，并埋设架立锚筋，然后在架立锚筋上焊纵向架立筋。

架立筋间距为1.5x1.5m。

架立筋材料为直径为①16的螺纹钢。

架立筋安装结束后，首先进行测量校核，然后按照施工图纸和规范要求进行钢筋绑扎。

绑扎用扎丝交叉进行。

钢筋连接用搭接，搭接长度不小于30d，并保

证同一截面内搭接数量不超过总数量的50%。

钢筋安装结束后进行检查验收，合格后方可进行下一工序施工。

4）模板工程

本标段洞身混凝土浇筑共需要投入浇筑边墙和顶拱的钢模台架和组合钢模

4套。

A型衬砌段用钢模台架组合钢模浇筑。

钢模台车底部留有通道，通道高3.0m，宽2.0m，腰部留有进人孔和进料孔，顶部留有封拱进料孔。

底模用型钢及钢板制成。

端头模在止水内侧用钢板加工，止水外侧用厚度为5cm的木模，以适应开挖断面不同程度的超挖。

安装完钢制部分后安装橡胶止水带，然后安装木模部分。

底拱混凝土用拖模浇筑。

拆模时，先拆端头模，后收钢模台架，再拆底模（如有底模的部位），最后拆边墙及顶拱模板。

B型衬砌时边墙混凝土浇筑继续使用钢模台架作模板支撑，组合模板只安装顶拱弧线以下部分，利用顶上弧线接口部位进行边墙混凝土浇筑，当浇筑到弧线位置时，即对起弧位置往上架立垂直模板封顶浇筑。

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