湖长隧道洞身开挖及初期支护施工方案已打印Word下载.docx
《湖长隧道洞身开挖及初期支护施工方案已打印Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《湖长隧道洞身开挖及初期支护施工方案已打印Word下载.docx（31页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
人行横通道3处，限宽2m，限高2.5m。
隧道工程布置一览表见表1-1所示。
表1-1隧道工程布置一览表
隧道名称
起止桩号
建筑限界
隧道净空
长度（m）
洞口型式
限宽
限高
净宽
净高
进口
出口
湖长隧道
左洞
ZK0+675～ZK1+900
14.25
5
14.50
7.938
1225
削竹式
右洞
YK0+675～YK1+880
14.877
1205
湖长隧道全部为Ⅳ、Ⅴ围岩。
左洞Ⅳ级围岩约占64.24%，Ⅴ级围岩约占35.76%，右洞Ⅳ级围岩约占68.05%，Ⅴ级围岩约占32.95%。
具体隧道围岩分类见表2。
表1-2隧道围岩分类表
项目
部位
Ⅳ级
Ⅴ级
所占比重
787
64.24%
438
35.76%
820
68.05%
385
32.95%
二、围岩设计参数
2.1主洞Ⅴ级围岩支护参数
表2-1Ⅴ级围岩支护参数表
项目
单
围岩级别
位
S5-JQ
S5A
S5B
预留变形量
cm
12
喷射混凝土
C25混凝土
28
26
锚杆
直径
mm
φ25
长度
450
400
锚杆布置
50×
100
75×
钢筋网
双层E6
E6
钢筋布置
15×
15
钢架
工字钢架
型号
I22b
I20a
I18
纵距
50
75
超前支护
类型
双排φ108管棚或φ42小导管
φ108管棚或φ42小导管
φ42小导管小导管
间距
40
m
4.5
2.2主洞Ⅳ级围岩支护参数
表2-2Ⅳ级围岩支护参数表
S4-JQ
S4A
S4B
S4C
S4G
8
24
22
Φ25
350
120
100×
120×
工字钢/格栅
I16
φ42小导管
φ22砂浆锚杆
2.3隧道车行通道支护参数
表2-3车行通道支护参数表
单位
备注
IV
加强段
正常段
径向锚杆
工字钢
2.4隧道人行通道支护参数
表2-4人行通道支护参数表
300
80×
-
80
三、施工准备情况
施工便道已通至洞口，满足车辆通行条件；
电力设施全部完善，满足现场施工用电需要；
高压水池修建完成，满足现场施工生产用水；
空压机安装完成并投入使用；
拌和站及钢筋加工场验收完成。
设计图纸已审核，混凝土配合比已落实，拱架加工已交底，项目对进场开挖人员进行了安全技术交底培训，测量及试验相关资料已完善。
四、施工方案
隧道采用人工钻爆，挖掘机配合装载机出渣，无轨运输施工方案。
主洞Ⅴ级围岩一般路段采用环形导坑留核心法开挖，地质较差路段采用双侧壁导坑开挖法。
Ⅳ级围岩采用上下台阶法开挖。
4.1洞身开挖
1.V级围岩环形导坑法
开挖循环进尺不大于1m，初期支护紧跟开挖。
环形导坑法开挖施工工艺见图4-1。
图4-1环形导坑法开挖施工工艺图
施工注意事项：
左右边墙导坑交错施工，不得两边处在同一断面开挖；
每部开挖后及时施作初期支护，隧底初期支护后及时施作仰拱，尽早封闭成环；
封闭成环后及时施作仰拱砼；
加强监控量测，掌握围岩的支护和变形情况，及时调整支护参数和预留变形量。
2.V级围双侧壁导坑法
开挖循环进尺控制在0.75m，初期支护紧跟开挖。
双侧壁导坑法开挖施工工艺见图4-2。
图4-2双侧壁导坑法开挖施工工艺图
施工注意事项：
在上部断面初期支护稳定后，才能进行下半断面开挖；
认真加固拱脚、施作锁脚锚杆，若拱脚处围岩软弱破碎时，可采取必要的措施；
上台阶核心土开挖完成后，如拱顶、两侧拱墙收敛变形较大，可施作临时仰拱。
当地下水量较大时，先喷射砼封闭开挖面，然后打孔注浆。
3.Ⅳ级围岩上下台阶法
上下台阶法施工台阶控制在10～15m，循环进尺不大于150cm，初期支护紧跟开挖面，严格控制装药量，严禁深孔爆破。
上下台阶法施工工艺见图4-3.
图4-3上下台阶法施工工艺图
在上部断面初期支护基本稳定后，才能进行下半断面开挖，开挖采用光面控制爆破，尽量减少对围岩的扰动破坏
要认真加固拱脚、施作锁脚锚杆，若拱脚处围岩软弱破碎变形量大时，可采取必要的注浆加固措施。
4.车行、人行通道上下台阶法
车行通道、人行通道开挖采用上下台阶法，开挖方法根据围岩情况参照主洞施工。
5.钻爆设计与施工
设计原则
采取光面爆破技术，减少震动与降低噪音；
为达到良好光面爆破效果，根据地质条件、开挖断面、开挖进尺、爆破器材等条件编制爆破设计。
①根据围岩特点合理选择周边眼间距E及周边眼的最小抵抗线W，辅助炮眼交错均匀布置，周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上。
②严格控制周边眼的装药量，借助导爆索进行间隔装药，使药量沿炮眼全长均匀分布。
以确保周边成形良好，并减少对围岩的扰动。
③根据爆破效果，调整掏槽眼形式，并适当加深掏槽眼深度（比其它眼深约15～25cm），以保证掏槽效果。
④合理分布掘进眼，以达到炮眼数量最少、材料最省；
同时碴块又不致过大，便于装卸。
⑤合理选择循环进尺：
根据工期要求及机械能力等因素来综合考虑。
⑥合理选择爆破材料：
采用安全性能好的非电毫秒雷管、防水乳化炸药，非电微差爆破。
钻爆参数的选择
①钻孔：
钻爆施工机具采用YT-28型钻眼，钻孔成型孔径为φ42mm。
②掏槽方式：
采用楔形掏槽。
掏槽眼比其他眼深15～25cm。
③装药结构
周边眼：
采用φ25mm直径药卷间隔装药，导爆索联接。
其他眼：
采用φ32mm直径连续装药结构。
④堵塞方式：
所有装药炮眼用炮泥堵塞，周边眼堵塞长度不小于30cm。
其它炮孔按装药长度余孔全部堵塞。
起爆网络设计
开挖断面孔内导爆管引出线采用并并联连接方式，用导爆管族连激发笔起爆，起爆网路见图4-4《簇联法非电起爆网路示意图》。
图4-4簇联法非电起爆网路示意图
爆破设计
另外编制爆破施工方案。
4.2超前小导管施工
小导管采用直径为φ42的热轧钢花管，壁厚4mm，长度为4.5m，管头制作为25～30°
的锥体，管口段0.95m范围不设注浆孔，其余部分按20cm间距交错设置注浆孔，孔径φ6mm，梅花型布置。
小导管环向间距0.4m，S5JQ、S5A型衬砌纵向排距2m，其中S5JQ采用双排小导管，；
S5B型衬砌纵向排距2.25m；
S4JQ型衬砌纵向排距3m。
单排小导管外插角为15°
；
双排小导管内侧导管外插角15°
，外侧导管外插角45°
。
1.施工步骤
画出小导管位置→钻眼→插入小导管→连接注浆管→堵塞孔口空隙→注浆→关闭导管口、拆除注浆系统。
小导管施工工艺流程见图4-5所示。
图4-5超前小导管施工工艺流程图
2.钻孔
按设计图要求，在掌子面上准确画出本循环需设的小导管孔位。
采用YT-28风钻钻孔，外插角度如上述。
小导管前端加工成尖锥状，尾部焊Φ6加肋筋。
除管口段95cm外，管壁四周钻Φ6mm的压浆孔，以便向围岩内压注浆液。
注浆管加工见图4-6所示。
图4-6超前小导管加工方法示意图
3.注浆
①注浆施工准备
a.按照机具设备配套表配齐钻机、搅拌机、注浆泵、管路、储浆桶以及各种应急材料。
b.对注浆泵进行试运转，并对操作人员进行上岗培训。
c.按每循环使用量配齐所有注浆材料。
d.进行洞内注浆施工人员技术交底和技术培训。
②配浆：
小导管注浆采用水泥浆液水灰比0.8:
1，其配制方法：
在搅拌机内加入一定量的水，然后加入水泥，边加边搅拌，将搅拌好的水泥浆通过滤网（D80）放入储浆桶中备用。
③注浆参数
表4-1小导管加固注浆施工参数表
序号
参数
1
浆材
P.O42.5普通硅酸盐水泥
2
配比
水灰比Ｗ:
C=0.8:
3
注浆压力
0.5～1.5Mpa，终压1.5Mpa
4
注浆速度
30～50L/min
扩散半径
0.5m
④注浆
a.按注浆要求安设注浆设备，注浆管路和制作注浆泵站。
b.关闭孔口阀门，开启注浆泵，进行管路压水试验，如有泄漏及时检修。
试验压力等于注浆终压。
c.将注浆泵吸管放入浆液中（吸头有D80滤网包紧），进行正式注浆。
d.注浆结束标准：
注浆时，采取低压力中流量注入，注浆过程中压力逐步上升，流量逐渐减少，当压力达到设计终压1.5MPa并持续压注10min以上。
e.移至下一个孔口重新开始注浆，注浆时跳一孔进行，即先注奇数孔再注偶数孔，以保证浆液扩散效果。
在注浆过程中，浆液应保持准确比例，不断搅动。
f.注浆效果检查：
对注浆过程的各种记录资料综合分析，注浆压力和注浆量变化是否合理，是否达到设计要求，修正注浆参数。
4.3超前砂浆锚杆施工
砂浆锚杆设计为φ22螺纹钢，长度为4.5m。
锚杆环向间距40cm，排距3m。
锚杆施工工艺流程图4-7所示。
超前砂浆锚杆支护适用于S4A、S4C、S4G型衬砌。
图4-7锚杆施工工艺框图
锚杆成孔
采用YT-28风钻钻孔，钻孔直径大于杆体直径15mm。
调整固定好钻杆角度，外插角为15°
成孔后采用高压风从里到外进行清孔，将孔内积水和岩粉吹洗干净，待现场监理工程师检查验收合格进入下道工序施工。
锚杆注浆
①注浆采用砂浆泵，砂浆配合比：
水泥比砂为1:
1～1:
2（重量比）,水灰比为0.38～0.45。
砂采用中细砂，粒径不大于2.5mm。
②砂浆随拌随用，一次拌和的砂浆应在初凝前用完，并严防石块、杂物混入。
③注浆开始或中途停止超过30min时，用水或稀水泥浆润滑注浆罐及其管路。
注浆时，注浆管插至距孔底50～100mm，随砂浆的注入缓慢匀速拔出，从而避免拔管过快造成孔内砂浆脱节，保证锚杆全长被足够饱满的砂浆所握裹。
锚杆安装
①当注浆量达到浆液向外溢出时，人工将锚杆插入孔内，安装锚杆垫板及螺母。
②锚杆安装后，不得随意敲击，否则将影响砂浆与锚杆和砂浆与孔壁的粘结强度，降低锚杆的锚固力，影响锚杆质量，发生安全事故。
4.4钢支撑施工
隧道钢架主要采用I22b、I20a、I18、I16工字钢和格栅钢架。
型钢钢架和格栅钢架按设计预先在洞外钢筋加工场加工成型，在洞内用螺栓连接成整体。
洞内安装在初喷混凝土后进行，与定位系筋焊接。
型钢钢架（格栅钢架）之间设Φ22mm纵向连接筋，钢架间以喷混凝土填平。
钢架拱脚必须安放在稳固的基础上，拱脚两侧设锁脚锚杆，架立时垂直隧道中线，当钢架底部和围岩之间间隙过大时设置混凝土楔形垫块，用喷射砼喷填。
1.型钢钢架制作加工
工字钢采用液压千斤顶冷弯加工。
加工前，需按设计线形按1：
1大样在台座上放样，使加工时有参照。
放样时根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割刨边的加工余量。
连接板螺栓孔按设计孔径用钻床加工，螺栓孔为22mm。
型钢与连接板之间采用角焊缝，焊缝连续，厚度≮5mm。
连接板焊接时已弯制成型的节段需放置在大样台座上，对准位置后再焊接，确保节段之间螺栓孔位的准确性。
I22b连接板尺寸：
300×
14mm；
I22a连接板尺寸：
280×
I18连接板尺寸：
260×
I16连接板尺寸：
240×
14mm。
质量控制要点：
①钢架弧形圆顺，周边轮廓误差不大于±
3cm；
各单元用螺栓连接，螺栓孔眼中心间距公差不超过±
0.5mm；
钢架平放时，平面翘曲小于±
2cm。
②型钢腹板、翼板无翘曲变形，连接板厚度14mm。
③每榀钢架节段编号，经过检查符合要求的方可运进入洞内使用。
④工字钢对接处用钢板焊接牢固。
2.格栅钢架制作加工
按设计图在加工场样台上放出1：
1胎模大样，放样时根据工艺要求预留焊接收缩余量。
在胎模上用角钢作立柱，柱间距按钢架断面宽度。
正式加工前，胎模大样需经过验收方可开始加工。
①按设计图及规范要求分节段下料、加工，并分类堆放整齐。
②将主钢筋在胎模上冷弯成形，要求尺寸准确，弧形圆顺，加强筋与主筋焊接，焊接时，沿钢架两边对称焊接，防止变形。
③节段之间的连接板按设计采用钢板，主筋焊接在角钢上。
螺栓孔按设计孔径用钻床加工，纵向连接筋，底部连接均采用双面焊接，焊缝连续，厚度≮4mm。
④各种规格的首件格栅钢架分节段加工好后需进行试拼。
每榀钢架节段进行编号，避免混装。
①钢架加工用钢筋必须检验合格，不得有锈蚀、油污。
对轻微锈蚀油污等清除干净。
②加工过程中焊接需选择合适的焊接电流、电压、引弧速度等，避免烧伤母筋。
③每榀钢架加工焊接完毕后，检查总体和细部尺寸（特别是加强筋间距）和焊接质量（焊缝长度、宽度、厚度），清除熔碴及金属飞溅物，严防漏焊或假焊。
④沿大样周边轮廓误差±
3cm，平面翘曲度±
2cm；
3.钢架安装
①按设计间距和已形成初期支护的最前端钢架位置，放出将安装位置，检查开挖轮廓、中线、标高情况。
②钢架安装前将两侧拱脚处浮渣彻底清除干净；
台阶法开挖时，上台阶钢架在拱脚处高度低于上半断面底线15～20cm。
③安装时分节段安装，人工、装载机配合。
钢架立起后，根据中线、水平将其校正到正确位置，然后用定位筋固定，并用纵向连接筋将其和相邻钢架连接牢靠，纵向连接筋采用Ф22钢筋U型筋，纵向连接筋垂直于钢架面，按环向间距100/120cm布置。
④连接板间采用螺栓连接，严禁直接焊接，连接板之间出现缝隙后采用钢板进行垫实后进行周边焊接处理。
⑤钢架安装后按设计打设锁脚锚杆（或锚管），与钢架可靠焊接。
施工控制要点：
①钢架安装间距（允许偏差±
50mm），钢架安装允许偏差横向和高程均为±
5cm，倾斜度控制在±
2°
②临空侧喷射混凝土厚度：
工字钢拱架≧2cm，格栅钢拱架≧2.5cm。
③拱脚处设置C25混凝土垫块。
④钢架在初喷砼后安装，与围岩应尽量靠近，留2～3cm间隙作混凝土保护层。
当钢架与围岩之间的间隙过大时，不得用片石回填，采用喷射混凝土填充。
⑤钢架严格按设计架设，严格控制中线及标高，
⑥钢拱架边墙拱脚与仰拱接触处应严格按照设计线形要求进行小半径圆顺过渡处理，严禁线形突变或直角连接。
4.5D25中空锚杆施工
中空锚杆采用D25锚杆，长度为3.5m、4m、4.5m三种，锚杆环向间距0.5m/0.75m/1.0m/1.2m。
中空注浆锚杆施工工艺见图4-13所示；
中空注浆锚杆施工方法
钻孔采用锚杆钻机按设计要求进行钻眼，钻孔时保持锚孔顺直，并与岩面基本垂直，钻孔深度及直径与杆体相匹配。
杆体插入锚杆孔时，保持位置居中，锚杆杆体露出岩面长度不大于喷层厚度。
锚杆钻孔孔距允许误差±
100mm。
达到深度后用高压风清孔，然后将成型并除油污、铁锈、和杂质的锚杆安装入孔内。
锚杆注浆采用P.O42.5水泥浆液，水灰比0.45:
1，注浆压力不小于1.0Mpa，终压1.5Mpa；
注浆连续灌注，不停顿，必须一次完成，观察到浆液从止浆塞边缘流出或压力表达到设计值，即可停泵，保证锚杆孔浆液注满。
浆液达到初始设计强度后，方可上紧垫板及螺母。
检查合格后，进入下一工序施工。
图4-8中空锚杆施工工艺框图
4.6钢筋网、连接筋施工
1.钢筋网采用E6定型网片，由运输车辆运送到施工现场。
2.钢筋网安装时搭接长度不小于20cm。
3.钢筋网随初喷面的起伏铺设，网片搭接长度为1～2个网格，采用焊接，钢筋网密贴岩面，与锚杆及其他固定装置连接牢固，尽可能多点连接，喷射砼时无晃动。
4.纵向连接筋设计采用Φ22钢筋，环向间距1.0m单排布置，使用前在洞外加工成若干个U型筋。
钢拱架定位好后，连接筋与相邻两钢拱架焊接连在一起，双面焊时焊缝长度不小于11cm，焊缝须饱满、焊渣剔除干净。
4.7喷射混凝土施工
喷射砼设计采用C25喷射砼，采用湿喷工艺，砼自动计量搅拌站拌制，砼运输车运送。
1.施工顺序
施工准备→施喷面清理→砂石、水泥、水、外加剂等计量→拌和→装运喷料→添加速凝剂→喷射砼→综合检查。
湿喷施工工艺图见4-14所示。
2.施工方法
①基层岩面处理：
清除洞壁的松散岩块；
喷砼前用高压水自上而下冲洗基岩表面并使岩石表面接近饱和状态；
严重超挖部分，采用同级别喷砼填平。
②搅拌：
搅拌时间规定为2～3min，拌和好的混合料使用自行搅拌的运输车运送，以防离析。
③喷射：
喷射时自下而上进行，喷嘴作小圆周运动；
工作风压0.4～0.5Mpa，喷拱部时稍大；
喷嘴至工作面距离在0.8～1.2m，喷嘴尽量垂直岩面；
根据初期支护喷射砼的厚度以及地下水的大小和围岩变形收敛情况，喷射砼可分为四至六层来施工，每层厚度控制在3～5cm。
喷射砼土表面采用洒水养护，养护期≮14天。
图4-9湿喷施工工艺流程图
五、资源配置
5.1劳动力配置计划
表5-1主要人员及劳动力配备一览表
序号
人员类别
单位
数量
备注
现场负责人
名
技术负责人
现场施工员
值班工程师
安全工程师
6
专职安全员
7
测量人员
开挖班
42
9
装运班
20
10
立拱班
16
11
喷浆班
管道班
13
文明施工
合计
人
124
5.2机械设备配置计划
表5-2主要施工机械表
机具名称
型号规格
搅拌机组
HLS120
组
空压机
20m3
台
混凝土喷射机组
PM500PC
挖掘机
PC220-8
装载机
ZLC50C
自卸汽车
≥15m³
砼湿式喷射机
30m3/h
注浆泵
YSH-3
风钻
T28
水泵
7.5kw
两台备用
发电机
400KW
备用
六、施工进度计划
表6-1进度指标表
衬砌形式
进度指标
S5-JQ
30m/月
大管棚超前支护
升级会员 