南山隧道施工技术总结

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1、1南山隧道施工技术总结摘 要 南山隧道是重庆万开高速公路的重点工程和控制工程，该隧道的最大特点是属长大瓦斯隧道、围岩变化频繁、涌水量 较大。隧道施工目前已取得很大进展，文章就此隧道施工中的技术问题作一总结。关键词 南山隧道 施工技术 施工问题 解决办法1. 工程概况及工程特点1.1 工程概况万开高速公路南山隧道是万开高速公路的重点工程和控制工程。隧道位于高速公路 ZK2+256ZK7+084、YK2+237 YK7+110处。隧道为上下行分离式隧道，左线长 4828m，右线长 4873m，左右线测量轴线间距 30m，隧道净宽 9.25m，全隧位于直线段上。我公司承建的 B3合同段为右线出口段，

2、长 2410m，其中设计类围岩 205m，占 8.51，类围岩 1225m，占 50.83，类围岩 980m，占40.66。技术标准：公路等级：高速公路。隧道设计行车速度：60km/h。隧道建筑限界：净宽 9.25m，行车道 23.5m，限高 5.0m；隧道路面横坡：单向坡 2%。设计交通量：预测 2026年年平均日双向交通量为 20171辆中型车。1.2 工程特点影响较大。南山隧道是万开高速公路的控制工程，能否按时完工直接关系到万开高速公路能否按时通车，该隧道开工之初居西南地区在建高速公路最长隧道之冠，其工程质量和施工进度受到重庆市上下的关注，影响较大。地质复杂。隧址区域内多处含煤层煤线，并

3、且受构造裂隙发育影响较大。施工机械化程度高。该隧道独头掘进距离长，又是瓦斯隧道，通风排烟难度较大。施工难度大。围岩变化频繁，设计围岩类别与实际严重不符。隧道因地质原因涉及变更长度达 1358 m，占设计的 56.35%。地下水丰富，隧道日涌水量为 188956300m3。22. 施工条件2.1 气候隧址区属亚热带季风气候区，具有春早、夏热、秋雨绵、冬暖多雾，无霜期长，雨量充沛的特点。年平均气温 16.618.7，最低温度-4.5，最高温度 42。年平均降雨量 1149.31213.5ml，多集中在 59月。2.2 交通交通较为方便，由业主提供了赵家镇至工地的施工便道，至开县、万州的交通比较便利

4、。2.3 供电由业主提供的隧道施工专线满足隧道施工的用电要求。2.4 外部干扰隧址区位于重庆市开县赵家镇蔡家村，该村人员较多，耕地少，业主提供的施工便道贯穿于整个村庄，给施工带来的外部干扰较多。3. 施工进展情况自隧道中标之日起，紧紧抓住安全、快速和优质这三个原则，全面展开生产。3.1 工程进度自 2003年 3月 8日进洞以来，至 2004年 12月 10日，隧道掘进及初期支护完成 2450 m，衬砌完成 1970 m。 （2004 年 11月 24日，已掘进至合同分界点，为早日实现隧道贯通，业主指定增加 60 m施工任务）3.2 取得的成绩工程质量。隧道光面爆破效果明显，轮廓圆顺，较好地控

5、制了超欠挖；初期支护严格按设计施作，喷射混凝土圆顺平整；钢筋绑扎标准规范；二次衬砌内实外美，无渗漏水。隧道多次按受了业主、质监站、监理部的检查，各项指标均达到优良。安全。隧道开工至今未出现伤亡事故和重大事故，特别是爆炸物品管理规范，多次接受了当地公安机关、集团公司的安全检查，均受一致好评。在业主组织的三次全线综合评比中，工程进度、质量、安全及其他各项工作均名列前茅，共获得了两个第一名的好成绩。创造了良好的社会信誉，树3立了良好的企业形象。4. 主要施工方法针对南山隧道工期短，地质复杂的特点，隧道施工方法主要突出“安全、优质、快速”的原则。4.1 总体安排南山隧道虽然工期只有短短 24个月，经过

6、认真研究和现场勘测，认为独头掘进完全可以满足工期要求。 4.2 开挖掘进根据不同围岩类别制订出不同的施工方法，充分的体现“岩变我变”的原则。、类围岩采用短台阶法，类围岩采用大半断面或全断面法。钻眼采用风枪，运渣采用奔驰自卸汽车，装渣采用 320挖掘机。4.2.1 类围岩施工类围岩采用超前小导管注浆支护，开挖采用上、中、下三台阶七步流水作业法。开挖采用 YT-28凿岩机钻眼，塑料导爆管非电毫秒微差有序起爆系统。每循环进尺控制在 0.81.6m。开挖顺序如图 1所示。图 1 类 围 岩 开 挖 施 工 顺 序下 导 上 导中 导上弧导开挖前，测量人员用光电仪沿开挖面测出开挖轮廓线，开挖面尽可能保持

7、垂直。测量完毕后，开挖工班沿测设轮廓开挖出拱部轮廓，再将预先加工好的格栅拱架镶嵌于垂直开挖面，拱架与系统锚杆连为一体，最后进行网喷混凝土封闭。封闭完成，按要求沿拱架外缘施作小导管超前支护。开挖时要注意预留核心土尺寸，核心土距拱顶不得大于 1.0m，宽度不能太窄，满足安装拱架即可。依靠核心土的作用支撑掌子面岩层，尽量减少围岩收缩变形，每一循环开挖结束后，要及时封闭开挖面，严禁超挖。中导施工至少与掌子面保持 1525m 的距离，确保上导与中导互不干扰；中导左右马口开挖不能对开，左、右保持 510m 距离，随挖随护，禁止长时间暴露；中导施工注意拱脚预留平台，宽度至少 1.5m，避免侧避出现滑塌。下导

8、开挖优先采用侧避导坑法，一侧开挖 1530m 后，再进行另一侧开挖。下导开挖与仰拱开挖保持 20m左右的距离，这样才不影响掌子面的作业，仰拱4施工与下导作业互不干扰。类围岩施工应注意以下几点：1 开挖要尽量采用弱爆破，进尺控制在 0.81.6m。2 核心土一定要留，否则极易发生坍塌。3 施作超前小导管时，一是要把握好仰角，仰角太大会出现超挖，仰角太小会侵限。另外小导管搭接长度也要符合设计要求。类围岩要加快施工速度。一是要确保支护质量，确保不出现塌方；二是要严格控制超欠挖，减少喷锚时间；三是要确保安装拱架与出渣同时进行，立拱架不占用整个工序循环时间。具体作法是放炮后首先用挖掘机把上导的渣扒到中下

9、导，然后立拱架与出渣同时进行。4.2.2 类围岩施工类围岩段开挖同样分三个台阶，与类围岩不同之处是取消预留核心上。开挖顺序如图 2所示。 上 导中 导下 导图 2 类 围 岩 开 挖 施 工 顺 序类围岩采用 YT-28凿岩机钻眼，塑料导爆管非电起爆系统，毫秒微差有序起爆。每循环进尺控制在 2.02.5m，每次放炮后上导扒到中下导，然后安装拱架与出渣同时进行。4.2.3 类围岩类围岩石质较好，可以采用大半断面或全断面开挖掘进。针对南山隧道地质变化频繁的特点，采用的是大半断面施工。因为隧道大半断面在突发情况下可以确保施工安全。开挖顺序如图 3所示。5图 3 类 围 岩 开 挖 施 工 顺 序下

10、导 上 导大半断面施工优点是：1 掘进简易台车高度降低，增加了台车灵活性；2 遇到围岩突然变差，可及时采取措施变换施工方法，由上下台阶变为三台阶施工，调换工序极为方便。4.3 初期支护4.3.1 类围岩类围岩的初期支护主要有 42 超前小导管、22 钢筋格栅拱架、25中空注浆锚杆、6.5 钢筋网和喷射 20号混凝土。初期支护的施作紧跟掘进施工。施工时首先施作 42 超前小导管，小导管主要在拱部布设，环向间距 40cm，L=4m，=15，注浆采用水泥浆。拱架、6.5 钢筋网及 25 中空锚杆在开挖后及时施作，施作完成后喷射 20号混凝土 20cm。拱架间距 80cm，拱架安装时，在上、中、下导拱

11、架每个底脚设 4根锁脚锚杆，锚杆与拱架连为一体，确保开挖马口接拱架时的安全。4.3.2 类围岩类围岩的初期支护主要有：格栅钢架（类格型衬砌断面设计有格栅钢架，普通类设计没有） 、25 中空注浆锚杆、6.5 钢筋网和 20号喷射混凝土，局部破碎地段增设 42 超前小导管。类格型初期支护的施作与类围岩类似。拱架间距 100cm。普通类初期支护的施作视围岩情况分段进行，如围岩较差，开挖后及时施作，围岩较好几个循环进行一次施作。这样可以缩短循环时间，加快施工进度。4.3.3 类围岩类围岩初期支护为 22 砂浆锚杆、6.5 钢筋网和喷射 20号混凝土。类围岩的初期支护与普通类围岩类似。4.4 出渣、类围

12、岩三台阶法施工，采用 320挖掘机配合自卸汽车出渣。320 挖6掘机既可扒渣，而且上下台阶灵活，还可扒净拱脚，以利安装拱架。类围岩大半断面施工，考虑到只有一个隧道口，同时类围岩的长度只占设计40.66%，为减少机械投入，降低施工成本，出渣同、类围岩。4.5 衬砌施工衬砌采用全断面钢模液压衬砌台车，长 12 m。混凝土搅拌采用自动计量拌合站，拌合站设 2台 JS1200拌合机，输送罐车运输混凝土，灌注采用输送泵。4.6 防排水设施施工南山隧道的防水设施主要有 EVA复合式防水板和橡胶止水条，排水设施主要有 50mm 环向软式透水管、宽 50cm橡胶排水板盲沟、100mm 纵向、横向排水管和中央排

13、水沟。防排水设施设置如图 4所示。初EVA模 筑 混 凝 土 衬 砌()纵 向 排 水 管中 央 排 水 沟C10初纵 向 排 水 管 横 向 排 水 管 图 4 排 水 设 施 图4.6.1 防水板施工防水板采用 EVA复合式防水板，该防水板由土工布和 EVA两层组成，具有抗拉强度大、抗水性强的特点，广泛用于隧道防水。防水板的施工方法如下：防水板张挂前，将初期支护表面外露的锚杆头、钢筋头齐根切除，并抹砂浆将其覆盖。将初期支护表面凸凹不平的部位进行修凿抹平。防水板从台车顶沿隧道轮廓展开，并且保持松紧适度，幅与幅之间的搭接长度不小于 10cm。用穿有塑料焊垫的水泥钉沿隧道轮廓从上向下钉，钉子要钉

14、在土工布上，切忌钉在外层防水板上。7开启 TH一双轮自动爬焊机，调试好温度及爬行速度，把防水板搭接部分焊接起来。防水板施工应注意以下几点：固定防水板时，应视初期支护的平整度将防水板预留一定的富余量，以防过紧防水板被混凝土挤破。防水板尽量从拱顶一直铺到拱脚，施工缝环向设置，尽量避免横向施工缝，如必须横向连接时，下层防水板要压在上层防水板上进行焊接。防水板焊接完成后，要认真检查防水板是否有破损和虚焊，发现要及时补焊。衬砌钢筋安装、各种预埋件设置、挡头模板安装，以及泵送混凝土等工序作业中要防止破坏防水板。防水板是防止隧道衬砌渗漏水的主要设施，必须认真施作，严格检查，确保防水板的防水作用。4.6.2

15、环向排水管施工当初期支护喷射砼表面有股状流水时设置，管端宜直接与股状流水处相接。环向排水管采用 50mm 软式透水管，透水管设置在初期支护与防水板之间，沿隧道环向布置，下端与 100 纵向排水管连在一起，保证水从环向排水管流入纵向排水管。4.6.3 环向橡胶排水板盲沟施工当初期支护喷射砼表面渗水较大影响防水板施工时，可在渗水部位沿隧道环向铺设橡胶排水板遮挡，将渗水引至边墙底部纵向排水管。4.6.4 纵向排水管施工纵向排水管采用 100mm 有孔波纹管，设置在拱脚初期支护与防水板之间，沿隧道纵向布设，左右各一道。环向排水管的水排入纵向排水管后，再由纵向排水管经由 100mm 横向排水管排入中央排

16、水沟内。4.6.5 横向排水管施工横向排水管采用 100mm 无孔波纹管，设置在仰拱回填中，把纵向排水管中的水引入中央排水沟内，横向排水管设置间距为 10m/道。 4.6.6 中央排水沟中央排水沟设置在隧道中间，是隧道内的主要排水通道。施工时先浇筑30cm的 10号混凝土基座，基座上放 50cm 的 25号钢筋混凝土排水管，排水管接头用沥青麻絮填塞，排水管上铺 59cm厚 35cm碎石，碎石上铺一层 PVC板，最后在 PVC板上浇筑 10号混凝土。4.6.7 橡胶止水条橡胶止水条设置在衬砌的环向施工缝处和衬砌与仰拱的纵向施工缝处。85. 施工中重大技术问题的解决处理办法南山隧道作为西南地区在建长大公路隧道这一，具有煤层瓦斯、围岩变化频繁、