隧道零進洞施工方案.doc

零開挖進洞施工方法一、前言隨著社會的發(fā)展、施工工藝不斷改進，在隧道洞口施工中正逐步杜絕深挖高填的做法，對洞門形式注重、工程與自然環(huán)境和諧、景觀建設(shè)與環(huán)境保護提出越來越高的要求。傳統(tǒng)的隧道進洞方法一般是采用高刷坡、大拉槽的方式，在洞口范圍內(nèi)自上而下刷邊仰坡，對其進行噴錨等措施防護，在保證洞口穩(wěn)定和有一定覆蓋層厚度的情況下采取開挖上弧導(dǎo)方式進洞。許多實踐經(jīng)驗證明.這種傳統(tǒng)的隧道進洞方法容易大面積破壞原山體自然平衡體系；造成邊仰坡開挖面積和防護圬工量增大，還可能引發(fā)邊仰坡坍塌等洞口工程病害。我部承建的李田隧道施工中采用“零仰坡”開挖進洞法組織進洞施工，有效地解決洞口工程病害，保護了隧址區(qū)域自然環(huán)境，形成了隧道“零仰坡”開挖進洞施工工法。工法在確保隧道施工進洞安全和大幅減少運營期洞口地質(zhì)治理以及環(huán)境保護方面效果明顯，技術(shù)先進，有明顯的經(jīng)濟和社會效益。零開挖施工實景圖二、工法特點1、便于洞口開挖和洞身開挖工序轉(zhuǎn)換，能盡快形成施工能力，有效縮短進洞時間。2、先護后挖，開挖范圍小，有利于洞口段的穩(wěn)定，進洞安全有可靠的保證。3、工程的防護和生態(tài)恢復(fù)工作量小，易形成“自然式”邊坡，使隧道工程和大自然更加和諧。4、為臺車的加工和安裝有效地提供時間和場地，大幅度減少施工干擾。根據(jù)同行業(yè)其他單位施工情況來看本工法適用于公路、鐵路隧道進洞施工.尤其適用于洞口地質(zhì)差、埋深淺，對自然景觀和生態(tài)環(huán)境要求高的軟質(zhì)圍巖隧道進洞施工。三、施工順序進洞施工順序如下：對原地面進行復(fù)測確定零開挖進洞的位置洞口套拱施工超前管棚施工進洞開挖。四、進洞施工方案1、施工總體方案洞口設(shè)計以“早進洞，晚出洞”為原則，最大限度地降低洞口邊坡仰坡的開挖高度，以保證山體的穩(wěn)定，同時減小對洞口自然景觀的破壞。根據(jù)實測地面線確定明暗洞交接點，在明暗洞交接點外不開挖山腳土體的情況下，采用兩側(cè)開槽施作四榀I20a鋼拱架作為套拱，套拱厚度為2.0m，逐漸靠向山體明暗洞交接點，拱架間設(shè)22縱向連接筋環(huán)向間距為1.0m，并在鋼拱架上預(yù)設(shè)超前管棚導(dǎo)向管，澆注混凝土封閉鋼拱架形成套拱襯砌，然后施作超前大管棚作為超前支護，管棚完畢后，再進行洞身開挖施工。2、各工序施工方法零開挖進洞位置的確定根據(jù)測量橫斷面高程及平面確定進洞具體位置，為了做到零開挖，根據(jù)鋼拱架的間距，鋼拱架從明暗交接點外2m的位置向內(nèi)施工。根據(jù)零開挖方案及原地面情況，確定各洞口的明暗交界樁號分別為：進口左幅ZK30+475；進口右幅： K30+482；出口左幅：ZK31+173；出口右幅：K31+171。零開挖施工示意圖洞口工程施工施作洞頂截水溝洞口段開挖（成洞面保留核心土）施作邊仰坡臨時防護非核心土部分開挖至洞面施做套拱施做超前大管棚施作明洞襯砌明洞段回填。洞口土石方采用挖掘機開挖，自卸汽車運到指定地點堆放，機械無法直接開挖的巖體，實施松動法施工，人工配合刷坡。洞口段邊、仰坡防護應(yīng)隨洞門開挖及時施做。洞口開挖前作好洞口截水溝、完善排水系統(tǒng)。套拱施工套拱兩側(cè)拱腳基坑土方采用人工開挖，石方采用小藥量弱爆破進行開挖。開挖到位后澆筑C25混凝土基礎(chǔ)，基礎(chǔ)沿縱向長度2.0m，基礎(chǔ)厚度為1.0m，寬度位1.1m。套拱縱向長度2米，共設(shè)四榀I20a工字鋼拱架，根據(jù)施工圖布置間距為0.5m，相鄰鋼拱架采用22連接鋼筋進行焊接固定。工字鋼拱架由鋼筋加工場預(yù)制完成后運輸?shù)浆F(xiàn)場進行安裝，安裝時根據(jù)測量人員測定的高程和拱架安裝控制線準確定位，并嚴格檢查拱架的垂直度，嚴格將拱架控制在同一平面。導(dǎo)向管施工：I20a工字鋼拱架安裝后，精確測量將導(dǎo)向管定位，導(dǎo)向管使用1086mm鋼管，環(huán)向間距40cm，長4m，以23 （不包括路線縱坡）外插角，使用三角墊片鋼板焊接固定在鋼拱架上。導(dǎo)向管管口先塞進編織袋然后用砂漿封堵，防止?jié)沧⒒炷習(xí)r混凝土進入導(dǎo)向管。焊接縱向連接筋：使用22螺紋鋼筋按環(huán)向間距100cm將各榀拱架焊接成整體。套拱襯砌混凝土施工當套拱拱架安裝完畢，導(dǎo)向管定位后，澆注一層60cm厚的C25混凝土形成套拱襯砌。內(nèi)模板可用竹膠板扇形支撐撐于核心土上，側(cè)模和外膜采用木模板。澆注厚度為60cm，沿隧道縱向長度為2.0m?；炷翝沧⑶氨仨殗栏駲z查鋼支撐的加固情況，復(fù)測導(dǎo)向管的定位?；炷翝沧⒁⒁膺B續(xù)性并充分振搗。當混凝土凝固后拆除外膜和側(cè)模，并在套拱兩側(cè)拱腳外側(cè)用漿砌片石回填。零開挖施工示意框圖超前管棚施工當套拱混凝土凝固側(cè)模和外膜拆除完畢后，隨即進行超前管棚施工。鉆孔采用地質(zhì)鉆機120取芯鉆頭鉆孔，禁止使用鉆孔液，以防施工用水對粘土層的軟化。為方便鉆機施工，明洞拱部土質(zhì)開挖采用環(huán)形開挖，拱部核心土高度留至暗洞開挖外輪廓線下1.0m。將核心土作為鉆機平臺，從拱頂向兩側(cè)順序鉆孔，兩臺鉆機同時作業(yè)，隨著孔位高度的降低，降低核心土平臺高度。108鋼管安裝將加工好的108鋼管，采用人工結(jié)合鉆機頂進的方法安裝。鋼管除尾端2.5m以外，剩余部分管壁上鉆10壓漿孔，孔間距15cm，呈梅花形布置(管棚施工設(shè)計圖)。在預(yù)留的核心土上用10cm10cm方木或鋼管搭設(shè)成鉆孔平臺架，鉆孔平臺隨孔位增加而增高，鉆孔采用2臺MK-5水平地質(zhì)鉆機（兩側(cè)各一臺）同時施工，從導(dǎo)向管向內(nèi)鉆入。安裝時第一節(jié)加工成尖錐形，鋼管節(jié)段間用114鋼管以絲扣方式連接，管節(jié)長46m，鋼管接頭要錯開，保證隧道同一橫斷面內(nèi)的接頭數(shù)不大于50%，相鄰鋼管的接頭至少錯開1米。掌子面封閉及孔口止?jié){管棚施工前先封閉明暗交接處掌子面，用 10C20噴射混凝土做封面層，管棚鋼管安裝后，止?jié){環(huán)堵塞孔口段孔壁與鋼管之間的空隙，再對因鉆孔破壞的封面層進行混凝土補噴。管棚注漿108鋼管安裝到位后，安裝PVC注漿管和排氣閥，鋼管導(dǎo)向管間隙用速凝水泥或其他堵塞嚴密，以防注漿冒出。注漿液采用水泥漿液，水泥漿水灰比為1：1，注漿時可根據(jù)實際情況調(diào)整注漿參數(shù)。漿液采用HFV-5D注漿機灌注，注漿時當排氣孔流出漿液后，關(guān)閉排氣孔，繼續(xù)注漿，直至達到設(shè)計注漿壓力為止（初始壓力0.5-1.0Mpa，終壓2.0 Mpa），持續(xù)15分鐘后停止注漿。注漿時，先施工奇數(shù)孔，再施工偶數(shù)孔，以免注漿時串漿，同時偶數(shù)孔也作為奇數(shù)孔的檢查孔。管內(nèi)水泥砂漿充填為提高管棚鋼管剛度，注漿結(jié)束后管內(nèi)用砂漿泵壓注M30水泥砂漿，注入方法以注漿管插入管底，邊注邊退方式使砂漿注滿管內(nèi)。大管棚施工工藝流程大管棚施工工藝流程見 圖2-1 大管棚施工工藝流程圖大管棚施工質(zhì)量保證措施:（1）管棚施工前的工作面封閉，不僅可穩(wěn)定工作室，也是止?jié){層，噴射混凝土厚度滿足要求。（2）孔內(nèi)注漿施工難度較大，選擇責任心強、經(jīng)驗豐富的專人負責施作。（3）管棚施工精度要求極高，不僅應(yīng)測量放樣標注孔位，其允許誤差小于1.0；就位后的鉆機應(yīng)以鉆桿前后端的坐標測定，前后端三維坐標點測定誤差小于0.5。（4）孔內(nèi)鉆孔的精度因鉆具自重及地層阻力，不可避免地產(chǎn)生鉆孔下沉或偏斜。施工中除預(yù)留鉆孔下沉高度外，鉆孔中應(yīng)根據(jù)地層變化情況進行鉆進速度和旋轉(zhuǎn)速度的調(diào)整，以減少鉆孔誤差，成孔后的鉆孔應(yīng)及時進行質(zhì)量檢查，不合格者應(yīng)套鉆清孔。鉆進結(jié)束下一根管棚鉆進開挖周邊放樣布孔管棚鉆機就位繼續(xù)鉆進安裝至設(shè)計長度鉆桿退回原位一節(jié)管棚體安裝結(jié)束接長管棚鉆進管棚體安裝注 漿隧 道 開 挖圖2-1 大管棚施工工藝流程圖五、效益分析1、經(jīng)濟效益施工時采用先支護后開挖進洞更安全，洞口開挖范圍小，洞口工程的防護工作量和生態(tài)恢復(fù)工作量最小，同時使工程投資大幅減少。洞口邊仰坡開挖與原地貌過渡流暢，減少洞口大面積開挖而誘發(fā)的滑坡、仰坡塌方、堆積體復(fù)活等地質(zhì)災(zāi)害，可有效避免工后的治理費用，大幅度降低建成后因地質(zhì)原因引起運營安全事故的風(fēng)險問題。此方法進洞周期短、工序轉(zhuǎn)換快，可有效加快工期、節(jié)約施工成本、提高經(jīng)濟效益。2、社會效益隨著國民經(jīng)濟和社會的發(fā)展，人民生活水平和環(huán)境意識的提高，環(huán)境保護成為矚目關(guān)注的事情