高速公路隧道施工方案及步骤

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1、高速公路隧道施工方案及步骤（原）工程类 2009-10-23 20:58:10 阅读 1765 评论 3 字号：大中小 订阅 按新奥法组织施工，左右洞身分别从两头掘进，无轨运输施工。类围岩采用小导管注浆及超前锚杆加固围岩，开挖采用台阶法，人工配合台车钻眼；类围岩开挖采用全断面法，台车钻眼。洞身衬砌砼采用集中拌合，砼运输车运输，砼输送泵配合液压衬砌台车施工。 一、掘进施工方案： 为防止左右洞在同一断面同时开挖，对两隧道之间围岩产生较大的影响，采用右洞从进口主攻、左洞从出口主攻的方法开挖。 开挖采用钻爆法施工，采用光面爆破技术开挖。进出口主要各配备1 台凿岩台车钻眼，1 台挖掘机配合 1 台侧卸式

2、装载机装碴。6 台 15T 自卸汽车出碴。 类围岩采用短台阶法，台阶长度 10-15m；类围岩采用全断面法施工。 二、初期支护施工方案： 洞口类围岩（S2）采用超前小导管 (注浆)及超前砂浆锚杆（S3） 、钢筋网喷射砼、钢拱架支护,类围岩采用组合锚杆、喷射钢纤维砼支护。 支护施工顺序为：超前支护（超前小导管、超前砂浆锚杆） 开挖初喷 锚杆、钢筋网、钢拱架 复喷至设计厚度。超前支护在开挖之前施工,初期支护紧跟开挖施工。 超前砂浆锚杆采用钻机钻孔，采用高压注浆泵注浆，喷射砼采用湿喷机按湿喷工艺施作。施工中应认真落实超前地质预报和监控量测工作，确保隧道施工不出现坍塌事故。 三、隧道衬砌施工方案： 二

3、次衬砌施作时间根据监控量测数据确定，类围岩地段隧道衬砌适当紧跟初期支护，仰拱和回填应在二次衬砌之前进行；类围岩二次衬砌可适当滞后，在初期支护基本稳定后施作。 衬砌前按设计要求施工防水层和塑料盲管。防水层和塑料盲管采用自制作业台车施工，防水层采用无钉铺设工艺，用热焊焊接固定。 洞内衬砌采用穿行式液压衬砌台车全断面施工，隧道进、出口端各配 1 台台车，考虑隧道处于曲线上的因素，选用长度为 9m 的台车。紧急停靠带的衬砌砼待全隧衬砌完成后，在台车钢模内加设活动的、带弧形的 3015 钢模板，并用特制的梳型模加固和调整尺寸，行人、行车横洞及其它预留洞室采用特制台架施工。砼采用 S8（C25 ）防水砼，

4、砼搅拌运输车运输（200m 以上） ，输送泵泵送砼灌注入模，拌合站集中拌制。 四、施工辅助设施方案： 1、施工用电：隧道用电利用洞口安装的变压器供电。洞内利用电缆线接至工作面后使用，动力电采用 400V/380V，照明采用安全变压器（36V）供电。 2、施工用风： 在进出口洞口各设 40m3 供风站一个，供洞内开挖、支护、通风用风。 3、施工通风： 本隧道从两头掘进，单头掘进长度约 714825m，经分析计算，决定本隧道施工通风采用管道压入式通风方式，风管采用维尼龙布基风管，管径采用 1000mm ，进口右洞和出口左洞洞口各配置 1台容量不小于 1000 m3/min 的轴流式通风机。 4、施

5、工排水： 本隧道的上坡施工段，施工排水采用两侧挖排水沟、自然排水的方法排水；下坡施工段，施工排水采用挖集水井汇水、抽水机接力抽水、单侧挖排水沟的方法排水在隧道。隧道洞口外设置污水处理、沉淀池，施工废水经污水处理达到有关标准后方可排放，以保证环境不被污染。 5、弃碴： 弃碴部分用作路基填筑，其余弃于指定碴场，碴场严格按照设计施工弃碴防护，达到设计及环保要求。 4.5.2施工方法、施工工艺及技术措施 五、施工控制测量： 进场后首先根据设计单位的桩点采用 GPS 系统对本标段中线及水准基点进行贯通测量、复核确认，并在洞口布设导线控制网。洞身控制测量采用主副闭合导线网控制，每进尺每 100m 复核测量

6、一次，并引入导线网。 六、洞口施工方法： 洞口施工前，先期施工山坡上的截水沟，然后进行洞口段的开挖。洞口开挖从上到下进行，且边开挖边防护，同时做好施工用水和雨水的排放，防止其软化边坡。洞口加固采用锚、网喷射砼封闭边、仰坡坡面。锚杆采用 20MnSi22 砂浆锚杆，L=4m，间距 1.0m，梅花形布置。钢筋网采用金属扩张网，网格间距 0.30.3m，喷射砼厚度 10cm。 洞口施工分两步，第一步以明洞开挖宽度为标准，纵向拉槽进入明洞范围，当工作面可以挂齿进洞时即停止开挖，施作拱部超前超前小导管，然后进行明洞施作。明洞完成后，洞身上半断面环形进洞，当半断面掘进 10-15m 后，停止半断面掘进。第

7、二步，返回从零开挖处开挖下部土石方，并将初期支护成环以确保洞口稳定。 七、明洞施工（S1 型）： 1、分段施工开挖外侧边墙，浇注边墙 C15 片石混凝土，回填夯实外侧碎石土。分段原则：明洞长 5m、10m 的分一段、长 20m 的分为两个 10m 段、长 25m 的分为两个 12.5m 段。2、开挖上部土石方，对边坡进行支护，浇注拱部衬砌，施作拱部防水层，砌筑 M7.5 浆砌片石护拱，夯填拱部回填碎石土。 3、暗挖下部土石方，跳槽马口施作内边墙衬砌。 4、开挖仰拱，浇注仰拱及仰拱回填。 S1(明洞)开挖施工顺序见下图。 八、隧道洞身开挖 ： 左线围岩情况：类围岩长 145m，类围岩长 740m

8、；右线围岩情况：类围岩长 175m，类围岩长 580m。 1、钻爆设计： 根据开挖方法分别采用半断面及全断面两种爆破方式，网路采用非电毫秒雷管爆破网路。对类围岩采用半断面台阶方式爆破，类围岩采用全断面方式爆破，为减轻爆破对围岩的扰动，开挖断面采用多段位非电雷管进行网路设计。掏槽方式:采用直眼掏槽，眼深小于 2m 时可用斜眼掏槽。循环进尺控制在类围岩 1.52.0m ；类围岩不超过 3.03.5m。 除非围岩破碎、节理发育等不良地质外，开挖断面周边爆破一律进行光面爆破。洞内均采用非电导爆管起爆网路，严禁使用火花起爆系统。 2、炮孔布置： 布孔采用一台激光导向仪进行中线和水平控制，配合“五寸台阶法

9、”放样，用红油漆将炮孔标出。为了节省时间，找顶后，画线、布眼两工序在碴堆上进行，边出碴边画线、布眼，节约了该工序的耗时，缩短了爆破作业时间。3、钻孔： 光面爆破的钻孔质量，是隧道获得平整、规则开挖轮廓的基本条件。特别是对于周边光爆孔，更应认真钻凿，要求司钻人员钻孔必须做到开孔准确，其开口误差不得大于 3cm，方向偏差不得大于5，并随时掌握钻孔的方向、角度和深度，以及周边孔与孔眼之间是否互相平行，所钻孔眼底部应落在同一平面上，为了保留下一循环的钻孔净空位置，周边孔在钻孔时要有一定的外插角度，角度的大小是根据钻孔深度而确定。严格按照钻爆设计要求进行作业，对钻孔质量认真进行检查验收，对不合格的眼孔根

10、据具体情况采取重钻，调整装药量和装药结构等措施处理。 4、装药： 装药前，须先清孔并对炮孔的参数进行检查验收。符合设计后，按设计仔细进行装药和堵塞，严格避免错装雷管段位和损坏光爆孔的装药结构。周边孔眼采用不偶合装药，周边眼药串预先在加工房按设计全部加工成型备用。 （一） 、类围岩开挖： 1、施工方法： 洞口段类围岩采用超前小导管（注浆）和超前锚杆加固围岩，采用短台阶法分部开挖，台阶长度10-15m。施工顺序图如下： 开挖上半断面； 施作上半断面初期支护； 开挖下半断面（左右交错开挖） ； 边墙初期支护； 仰拱开挖、支护、衬砌及回填； 防水层施工，二次衬砌的浇注。 钻爆作业采用钻爆作业台架，人工

11、手持风钻钻眼，爆破设计采用低震速控制爆破技术，周边采用光面或预裂爆破。 上半断面每个洞口安排 6 台 YT28 风钻钻眼，下半断面安排 8 台YT28 风钻钻眼，上下断面放炮时间必须错开。类围岩上半断面每循环进尺 1.52.0m，下半断面进尺取 3.0m 左右。上、下部支护及时衔接，类围岩必要时加设横撑或临时仰拱。 施工注意事项： 洞身类围岩地段采用短台阶法施工，台阶长度应严格控制在10-15 m 范围内。 在上部断面初期支护基本稳定后，才能进行下半断面的开挖。 仰拱开挖前，架设临时横撑顶紧两侧拱脚，防止边墙内挤，待仰拱砼强度达到 70才能拆除。 量测工作必须及时，随时观察拱顶、拱脚和边墙中部

12、的位移值，当发现速率增大时，应立即浇筑二次衬砌，或先行构件支顶。 当围岩压力极大，地质围岩与设计有出入时，应报监理工程师提出修改设计。 （二） 、类围岩开挖： 1、施工方法及钻爆设计： 类围岩开挖按全断面法施工，拱部周边采用光面爆破，边墙采用预裂爆破。 2、钻爆作业： 隧道进出口各采用一台凿岩台车，并辅以一定数量的手风钻进行钻孔作业，按爆破设计的孔位定位钻孔。 类围岩全断面循环进尺 3.03.5m；紧急停靠带循环进尺2.53.0m。 3、类围岩全断面法开挖施工顺序（其施工顺序图见下图）：全断面开挖； 施作初期支护； 施作二次衬砌。 隧道洞身开挖、支护每循环施工时间如下表： 隧道洞身开挖、支护每

13、循环施工时间表（三） 、行人横洞、行车横洞及其它预留洞室开挖： 本隧道共设行人横洞 2 处，行车横洞 1 处，采用自制钻眼台架人工手持 YT28 风钻开挖。类围岩采用半断面台阶法开挖，类围岩采用全断面开挖。行人横洞和行车横洞按设计要求进行支护和衬砌。 九、施工支护： 1、超前小导管支护： 本隧道进出口类围岩段设计为超前小导管预注浆超前支护加固，小导管长度 3.5m，环向间距 0.4m，纵向间距 2.25m，外插角 14，梅花形布置。 超前小导管采用外径 42mm、壁厚 3.5mm 热轧无缝钢管，钢管前端呈尖锥状，尾部焊上 6 加筋箍，管壁四周钻 8mm 压浆孔。 超前小导管施工时，钢管与衬砌中

14、线平行以 14仰角打入拱部围岩，钢管环向间距 40cm，每打完一排钢管注浆后，开挖拱部及第一次喷射混凝土、架设钢架，初期支护完成后，隔 2.25m 再打另一排钢管，超前小导管保持 1.0m 以上的搭接长度。超前小导管注浆采用水泥-水玻璃浆液，注浆参数为：水泥与水玻璃体积比为 1：0.5,水泥浆水灰比为 1:1, 水玻璃浓度为 35 波美度，模数为 2.4，注浆压力为 0.51.0Mpa。 当每孔注浆量达到了设计注浆量时可以结束注浆，注浆参数应通过现场试验按实际情况确定，注浆量按施工实际情况作相应调整。超前小导管从型钢钢拱架腹部穿过。 2、超前砂浆锚杆： 超前砂浆锚杆设置于隧道中间的类围岩地段，

15、锚杆采用长 3.5m的 20MnSi22 钢筋，梅花形布置，环向间距 50cm，纵向间距2m，外插角约 1015。 超前砂浆锚杆采用台车钻眼，早强砂浆作为粘结材料，每排锚杆的纵向搭接长度不小于 1m。 3、锚杆施工： 本隧道洞内、类围岩采用 HBC22 组合式锚杆，类围岩地段锚杆孔均采用手工手持 YT28 风钻钻眼； 类围岩锚杆孔均采用台车钻眼。注浆锚杆采用注浆泵注浆。 锚杆施工要点：方向（法向）垂直岩面，注浆饱满密实。 4、钢架施工： 本工程类围岩地段采用 18 工字钢钢架和 22 格栅钢架两种。 在洞外制作场内按 11 钢模试拼放样，按 11 胎模一套，下料，制作，检测。 对超挖较大部位，

16、用浆砌片石镶补，拱或墙脚有虚碴或不稳定时，清除松碴，用砼填平，再用槽钢沿纵向铺设，确保钢架脚稳固。初喷砼后，安设钢架，单元间用螺栓连接，并与定位锚杆焊接在一起，钢架与初喷层之间空隙，用骑马垫塞紧。钢架间纵向用22 螺纹钢筋焊接，环向间距 1.0m。 为加强拱脚，在钢拱架脚设两根长 3.5m 的锁脚锚杆。 钢架就位准确，与岩面塞紧，喷射砼喷实。 5、喷射砼施工： 类围岩地段采用 C20 喷射砼，类围岩采用 CF25 喷射钢纤维砼。 CF25 喷射钢纤维砼施工必须满足以下要求：水泥采用 525#普通硅酸盐水泥，粗骨料粒径在 12mm 以内按连速级配法选定配合比，水泥砂石按设计选定，砂率不小于 50%。施工前先试验确定出最佳施工配合比。 喷射砼采用 TK961 湿喷机进行喷射砼作业。