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1、成武四标太石隧道进洞施工专项方案一 工程概况1.1 工程总体概况成武四标起点位于甘肃省陇南市，是甘肃省高速公路网在甘肃南部地区的重要组成部分，也是甘肃南部经济带的公路运输大动脉，在甘肃省干线公路网中具有特殊的地位和作用。路线起点位于成县纸坊乡府城村，与拟建的十（堰）天（水）高速公路甘肃段以枢纽立交衔接，途径太石乡、平洛镇、望关镇、佛崖乡、甘泉镇、米仓山、安华镇、马街镇、路线终点位于武都两水镇黄家坝村，与在建的兰（州）海（口）高速公路武都罐子沟段以枢纽立交衔接，终点桩号YK87+565/ZK87+520。本标段起终点桩号为K13+700K18+500，全长4.8km。1.2 太石隧道工程地质概况
2、 本合同段布设有一座隧道为太石隧道（后半段），太石隧道为一座左、右线分离的四车道高速公路特长隧道,位于甘肃省康县太石乡和平洛镇境内。隧道左线起讫桩号为ZK11+180-ZK16+164，全长4984m,右线起讫桩号为YK11+184-YK16+212，全长5028m。隧道纵坡均为单向坡，左线纵坡+1.127%；右线为+1.12%。进出口均采用端墙式洞门型式。本合同段隧道范围内为：右线YK13+700-YK16+212，长2512m;左线ZK13+700-ZK16+164，长2464m,左右线总长为4976m。隧道小右线出口、左线进口段平洛河左岸山体，自然坡高约110m，坡度约30-50；洞身部
3、位于基岩梁上，山体较为陡峻，山体顶部覆盖黄土。隧址区地层岩性为白垩系（K1d）紫红色泥岩、泥质粉砂岩夹砾岩、砂岩，泥岩、砂岩互层；岩石软硬相间，层理发育，层间胶结较差，差异风化、侵蚀强烈，表部岩体卸荷松动，可见弯倒倾折现象。隧道轴线与山体坡面大角度相交，对洞口稳定有利。表1 太石隧道（后半段）围岩级别分布统计表路线隧道长度（m）围岩级别长度(m)占隧道总长（%）左线2464240097.464右线251224001121.3 技术标准根据公路工程技术标准JTGB01-2003和公路隧道设计规范JTGD70-2004的规定，本合同段隧道均按山岭区高速公路分离式断面设计，双向四车道。（1）设计速度
4、设计行车速度为80Km/h。（2）隧道建筑限界隧道建筑限界：2)，隧道净高5.0m；紧急停车带建筑限界：2，净高5.0m；车行横道建筑限界：净宽4.5m，净高5.0m；人行横道建筑限界：净宽2.0m，净高2.5m。1.4 隧道设计理念隧道复合式衬砌按新奥法施工原理进行设计，即以系统锚杆、喷砼、钢筋网、钢拱架等组成的初期支护与二次模筑砼相结合的复合式衬砌型式。对于隧道洞口IV、V级软弱围岩、浅埋偏压地段及断层破碎带地段，设计中采取了增设仰拱、工字钢架、格栅钢架及长管棚、小导管注浆等超前支护措施予以加强。为了掌握围岩在开挖过程中的动态变化和支护结构的稳定状态，施工中必须进行现场监控量测。通过对量测
5、数据的分析和判断，对围岩支护体系的稳定状态进行预测和分析，并据此及时调整支护参数和相应措施，以确保围岩及结构的稳定。隧道洞身开挖中，将采用超前地质预报技术，提前掌握掌子面前方的地质、水文条件，及时采用应对的技术措施。二 太石隧道进洞方案比选由于我标段施工的太石隧道：右线出口、左线进口距离S205线仅3米左右，自然坡高约110m，洞口处坡度约50-75，山体极为陡峻。洞口外侧受地形和S205线的影响无法修建满足施工要求的便道到达洞口。故，项目部对进洞施工方案进行了比选分析，以便确定最佳进洞施工方案。2.1 加宽S205线，改移车道，增加洞口作业面进洞方案(原设计方案) 此方案第一步把S205线从
6、K0+000-K0+146.255(加宽段桩号)段右侧加宽，在坡脚 K0+020-K0+145处修建125米挡土墙，此方案第一步增加填方14260m3，3，增加费用约524478元，工期2个月。此方案第二步对S205线进行改道，把行驶车辆改到加宽带上，然后还要在S205道上临时填筑能到达洞口的施工便道，增加填方数量约7250 m3，增加费用约65250元，工期约20日。加宽带示意图2.2 沿S205线左侧开挖一条穿越太石隧道YK16+199、ZK16+149的施工便道，先施工暗洞，再施工洞口明洞。 此方案在S205线左侧修建一条挖方便道，约145米长，平均宽度7.5米，便道穿越了右洞YK16+
7、199-YK16+212、左洞ZK16+149-ZK16+164段原设计暗洞段，故上述两段采用暗洞明挖进行施工，即左线进口ZK16+149-ZK16+164段15米暗洞变更为明洞，右线出口YK16+199-YK16+212段13米暗洞变更为明洞进行施工。便道打通后，右洞先从YK16+199、左洞从ZK16+149进行暗洞进洞前边仰坡防护及超前防护施工，然后进行进洞施工，施工完成后再进行ZK16+149-ZK16+164、YK16+199-YK16+212段明洞及洞门施工。开挖方量约6390 m3，增加费用约127800元，工期1个月。2.3 方案比选： 由于其它施工方案如平行导坑、横洞、斜井、
8、竖井等工期太长，费用代价太大，有的不具备施工条件，故不作比选。A、经济比选：127800元，2.2方案明显优于2.1方案。B、工期比选：2.1方案附属工程施工需2个月20天，2.2方案只需1一个月，方案2.2优于2.1.C、施工安全比选：方案在填筑加宽便道、挡墙修筑、改道、出渣等环节与S205来往车辆干扰较大，安全隐患极大。2.2方案由于距离S205有一定的安全距离，除在交叉口有一定安全隐患外，其它无较大问题。D、环保比选：对隧道山体开挖量大于2.1方案，故2.2方案对环境破坏较大，对山体结构有一定影响。综合上述比较，故2.2方案从经济、工期、安全都优于2.1方案，故选择2.2方案进行施工。洞
9、口围岩完整时1、进出口控制测量完成。2、进洞控制桩测放完成。3、边仰坡开挖边线已测放。4、明暗洞交界里程测量放样已完成。5、洞口沉降观测点、基点布设完成，洞口临近有建筑物和构筑物变形检测点布设完成，均取得第一组数据。6、各类桩点保护良好。1、洞口地质、植被、地形、水文、建筑物、沉降要求、泉限出露、土体含水量、塑性指数等原始资料已详细调查。2、洞口开挖及进洞方案已经报批准。3、应急预案制定完成并演练成功。3、开挖机具已到位。4、锚喷支护用材料已到位。5、劳动力已培训，且持证上岗。6、悬石、危石已经清除。7、洞口范围的桥台、涵洞等相关工程满足隧道施工条件。8、永久征地和临时用征地已征用，征地协议已
10、签，场地已清理。9、弃碴场地已确定，并设置了初步防护。自上而下分层进行洞口土石方开挖至设计成洞面施工准备洞顶截水沟及其他排水工程施工，完善洞口排水系统随开挖及时进行边、仰坡及成洞面喷锚临时防护测量放样在成洞面挖槽，安设第一榀洞口钢拱架或钢格栅钻孔、安装第一环超前小导管(管棚)，尾端和钢架焊接，并预注浆加固围岩以100cm间距安装外侧第二榀钢拱架，连接同定两榀钢拱架拱架内缘挂模湿喷设计厚度砼形成超前支护体系转入暗洞段开挖、初期支护施工当地质较差 覆盖较厚时施工砼套拱(导向墙)超前长管棚并预注浆当地质较差，覆盖较薄时三 便道打通后排水、边仰坡、超前支护施工方案3.1 隧道洞口及进洞施工流程隧道洞口
11、及进洞施工流程图3.2 截水沟施工方案1、开挖前准备工作：先进行施工测量放样，定出开挖边线，在开挖范围内清除杂草、树木等植物。测量工程师根据图纸设计，采用拉尺法进行截水沟线型测设，并结合实际地形和排水需要，标定沟槽开挖线，并对截水沟线型进行适当调整，以保证水沟线型的直顺。2、施工方法a、沟槽开挖：根据现场施工测量放线进行开挖土方，控制好平面开挖尺寸及深度，避免沟槽超挖及少挖。b、浆砌片石砌筑浆砌片石圬工的石料强度必须符合设计要求，采用色泽均匀、结构密实、不易风化、无裂缝的硬质石料，石料中部厚度不小于15，镶面片石选用表面较平整及尺寸较大者，截水沟铺砌后应与坡面衔接平顺，避免雨水渗入沟基底。所用
12、7.5#砂浆的强度要符合设计规定的标准，所用水泥、砂、水应符合规范规定的质量要求，砂要用中、粗砂，砂浆采用重量法进行配比、拌和，在34小时内使用完毕，在运输过程发生离析、泌水的砂浆，砌筑前应需要重新拌和方可使用，已凝结的砂浆不得再使用。截水沟浆砌片石时采用坐浆法施工作业，砂浆应饱满，上下层片石砌缝互相错开，错缝距离不得少于8，杜绝通缝、瞎缝等质量通病，施工时10m（转弯处2m）处挂面线作业，保证砌面大面平顺。砌筑用的石料上如有土等物要洗净,方可砌筑。在沟槽开挖后如遇沟底为岩层，应先符合设计尺寸,再将沟底进行表面清洗、湿润，方可坐浆砌筑。如沟底为土质，清除浮土后可直接坐浆砌筑。砌体中的石块应大小
13、搭配、相互错迭、咬接密实并备有各种小石块，不得在石块下面用高于砂浆砌缝的小石片支垫。c、抹面勾缝砌体勾缝必须符合设计要求，勾缝深度不小于20，在勾缝砂浆终凝后及时养生7-14天，养生期间避免碰撞、振动和承重，确保砌体圬工质量。伸缩缝设置长度为10m，缝宽2，应上下垂直、大小均匀、且贯穿整个断面，以沥青麻絮添塞。3.3 边、仰坡喷护1、按图纸设计钻孔，采用直径大于钢筋直径的，灌浆后立即将钢筋均匀插入，孔深偏差控制在5cm以内。2、灌浆前应将孔眼吹干净，水泥砂浆应拌和均匀随拌随用，灌浆饱满，从孔底开始均匀进行，不得中断，严防拔管过快。3、锚杆安装前钢筋应除锈校直，灌浆后立即将钢筋均匀插入，位置居中
14、，钢筋尾端外露长度宜稍小喷层厚度，安装好后不得敲击和碰撞，锚杆插入深度不小于设计要求的95%。4、待岩面喷一层砼并且锚杆安设后再进行钢筋网的铺设，钢筋使用前应除锈、除油，在加工场加工成网片，施工中网片之间用电焊机焊接并保证搭接宽度不小于一个网眼的间距，距离网随受喷面得起伏铺设，与受喷面距离不小于30cm，且和锚杆或加固钎杆绑扎、焊接牢固。在喷射作业时不得颤动。5、喷射砼1）喷射前用水疏通管道，排除危石并用高压水清洗受喷面。-1米，自下而上，呈螺旋式缓慢上升。3）喷出的砼，应湿润而有光泽，粘塑性好，无干斑、流淌现象。4）喷射砼前埋设标志或利用锚杆外露长度以控制喷射砼的厚度。5）喷射作业区的温度不
15、应低于+5。6）喷射砼的回弹物不得重复利用，新喷射的砼两小时后即开始洒水养护，养护时间不短于14天。7）混合料必须采用强制式搅拌机搅拌，随拌随用，使用普通硅酸盐水泥的混合料存放时间不得超过2小时，掺速凝剂的混合料，存放时间不得超过30分钟。3.4 超前支护施工方案本标段超前支护主要有长管棚和超前小导管两种。其中长管棚主要是在隧道进出口进行隧道洞口超前支护，确保安全进洞而设置的；超前小导管则主要是在、V级围岩暗洞施工中进行围岩加强，保证洞内施工安全而设置的。3.4.1 长管棚施工方案(1)洞口套拱施工洞口段套拱纵向设置2m，套拱厚60cm，套拱内预埋108*4导向钢管，一共35根，每根长度15米。套拱施工应在暗洞超前支护施作前施工，固定导向管时应结合施工预留变形量12cm。套拱范围内布置3榀工字钢，型号为20a，工字钢纵向间距为75cm。段与段之间采用螺栓连接，20a工字钢焊接在20221cm钢板上，焊缝厚度不得小于4mm。相邻工字钢的内缘和外缘均用22钢筋作为连接钢筋，连接钢筋长度为1.1m，环向间距为l.Om，可以根据拱架的稳定情况加设交叉的连接筋。套拱混凝土采用C25模筑混凝土。(2)长管棚布
