隧道右線明洞施工方案

1、杭州至蘭州國家重點(diǎn)干線重慶巫奉高速公路 A20合同段雙潭隧道右線明洞工程施工方案受控狀態(tài)： 受 控 編 制： 王建義 復(fù) 核： 葉 茂 審 批: 中鐵四局集團(tuán)巫奉高速公路A20標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部二零零六年八月一、工程概況本合同段雙潭隧道設(shè)計(jì)為雙線分離式隧道，其中左隧道全長625m，右隧道全長567m，左、右隧道起訖里程分別為：左線K50+055K50+680，右線K50+113K50+680。隧道右線4m明洞，起訖里程K50+113K50+117，明洞開挖、防護(hù)由上到下逐步進(jìn)行，邊開挖邊防護(hù)，開挖邊坡坡率為1:0.75，采用噴錨防護(hù)形式，20MnSi22砂漿錨桿間距1.2×1.2m，長度L

2、=3.5m，梅花型布置，C20噴射混凝土厚度10cm，掛6鋼筋網(wǎng)（20×20cm）。明洞襯砌采用C25鋼筋混凝土，襯砌厚度60cm。2、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及特點(diǎn)公路等級(jí):高速公路。隧道計(jì)算行車速度:80km/h。隧道主洞建筑限界：凈寬10.25m(2×3.75 m行車道+0.5 m左側(cè)向?qū)挾?0.75 m右側(cè)向?qū)挾?2×0.75m檢修道（含0.25m余寬）)，凈高5m。行人橫洞建筑限界凈寬2.0m，凈高2.5m。隧道路面橫坡：單向坡2%（直線段）二、施工場地布置1、臨時(shí)便道本工程業(yè)主提供一條便道與隧道洞口底標(biāo)高相差比較大，約有12米左右，而且該便道左側(cè)山坡度很陡，上部巖層比

3、較破碎，為便于施工，經(jīng)理部重新更改便道，將原便道降低標(biāo)高，同時(shí)對(duì)坡面破碎巖體進(jìn)行處理。便道寬5，每200修建一個(gè)車輛交會(huì)平臺(tái)。便道下鋪30cm片石，上鋪10cm碎石。2、施工場地布置考慮隧道洞口附近場地狹小，在結(jié)構(gòu)物處向征地紅線外臨時(shí)征用部分地，在隧道進(jìn)口處設(shè)253/攪拌站一座，水泥庫一座，空壓機(jī)房一座。在攪拌站內(nèi)設(shè)砂石料場，尺寸為10×30，地面用C15砼15cm厚進(jìn)行硬化，砂、石料間采用C20混凝土墻25cm厚進(jìn)行分隔。同時(shí)修建好通往棄土場的運(yùn)輸便道。具體詳見“雙潭隧道施工場地平面布置圖”。1、洞口及明洞施工明洞施工的主要工序如下：洞頂截水溝洞口段開挖 邊坡、仰坡臨時(shí)防護(hù) 非核心

4、土部分開挖成洞面 暗洞的超前支護(hù) 明洞段襯砌 明洞段臨時(shí)回填。洞口段施工前，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，測設(shè)邊坡、仰坡邊線。先施作仰坡頂及邊坡頂?shù)慕?、排水溝。邊仰坡開挖自上而下作業(yè)，左線進(jìn)口邊坡坡率為1:0.75，右線邊坡坡率為1:0.75。開挖完后，及時(shí)施作洞口路基段排水溝工程，使仰坡頂、邊坡頂排水、截水設(shè)施與洞外路基排水系統(tǒng)相通。雙潭隧道進(jìn)口左線地質(zhì)條件較差，洞口采用明洞暗做，回填反壓直接進(jìn)洞的方案；隧道右線進(jìn)口地形較好,設(shè)計(jì)為4m明洞。洞口施工采取長管棚+護(hù)拱支護(hù)后（詳見長管棚支護(hù)施工圖）開挖，洞口開挖由上至下，邊開挖邊防護(hù)，以機(jī)械開挖為主，必要時(shí)輔以人工手持風(fēng)鎬開挖，當(dāng)使用風(fēng)鎬開挖困難時(shí)，采用光面預(yù)

5、裂小爆破開挖。明洞襯砌為C25鋼筋砼整體式結(jié)構(gòu)（詳見圖明洞襯砌圖）。明洞襯砌砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，施工防水層，分層對(duì)稱回填明洞上部土方，附屬施工。長管棚護(hù)拱支護(hù)施工圖明洞襯砌圖隧道進(jìn)出口處各設(shè)有一段明洞,采用明挖法施工.開挖時(shí)要根據(jù)現(xiàn)場工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件,本著"早進(jìn),晚出"的原則進(jìn)行開挖.開挖后及時(shí)進(jìn)行明洞鋼筋砼施工,以保證進(jìn)洞施工安全.明洞土方采用機(jī)械開挖,石方采用7655風(fēng)槍鉆孔,控制爆破.施工過程中對(duì)洞門仰坡及邊坡盡量避免擾動(dòng),并加強(qiáng)對(duì)該處坡面的觀測,如在開挖過程中有滑坡跡象應(yīng)及時(shí)采取加固措施,并采取保留核心土的辦法,先將明洞和洞門襯砌好,再挖除核心土.e大管棚超前支

6、護(hù)鐵鎖關(guān)隧道為類圍巖,設(shè)計(jì)采用了108大管棚超前支護(hù).根據(jù)我單位同類工程的施工經(jīng)驗(yàn),擬采用水平鉆機(jī)施作較為經(jīng)濟(jì),不僅速度快,而且作業(yè)安全.注漿部分參照小導(dǎo)管注漿工藝.(1)鉆孔: 鉆孔工藝流程見下圖.施工要點(diǎn)如下:在開挖外輪廓線以外施作C25砼拱作為長管棚導(dǎo)向墻,使用水平液壓鉆機(jī)施鉆.經(jīng)過幾次接桿完成長管棚鉆孔.鉆孔時(shí)隨著孔深的增長,需要對(duì)回轉(zhuǎn)扭矩,沖擊力及推力進(jìn)行控制和協(xié)調(diào),尤其是推力要嚴(yán)格控制,不能過大.為了確保鉆桿接頭有足夠的強(qiáng)度,剛度和韌性,鉆桿聯(lián)接套應(yīng)與鉆桿同材質(zhì),兩端加工成內(nèi)螺扣(鉆桿首尾端外螺扣),聯(lián)接套的最小壁厚10mm.連接套及連接方式見右圖.為防止鉆桿在推力和振動(dòng)力的雙重作

7、用下,上下顫動(dòng),導(dǎo)致鉆孔不直,鉆孔時(shí),應(yīng)把扶直器套在鉆桿上,隨鉆桿鉆進(jìn)向前平移.鉆孔前由測量工準(zhǔn)確畫出鉆孔位置.施鉆時(shí),鉆機(jī)大臂必須頂緊在掌子面上,以防止過大顫動(dòng),提高施鉆精度.鉆機(jī)開孔時(shí)鉆速宜低,鉆深20cm后轉(zhuǎn)入正常鉆速.第一節(jié)鉆桿鉆入巖層尾部剩余20-30cm時(shí)鉆進(jìn)停止,用兩把管鉗人工卡緊鉆桿(注意不得卡絲扣),鉆機(jī)低速反轉(zhuǎn),脫開鉆桿.鉆波形螺紋波形螺紋鉆桿聯(lián)接套 機(jī)沿導(dǎo)軌退回原位,人工裝入第二根鉆桿,并在鉆桿前端安裝好聯(lián)接套,鉆機(jī)低速送至第一根鉆桿尾部,方向?qū)?zhǔn)后聯(lián)接成一體.每次接長鉆桿,均可按上述方法進(jìn)行.換鉆桿時(shí),要注意檢查鉆桿是否彎曲,有無損傷,中心水孔是否暢通等,不符合要求的應(yīng)

8、更換以確保正常作業(yè).引導(dǎo)孔直徑應(yīng)比棚管外徑大15-20mm,孔深要大于管長0.5m以上.鉆孔達(dá)到要求深度后,按同樣方法拆卸鉆桿,鉆機(jī)退回原位.(2)頂管:施工工藝流程見下圖.頂管工藝采用大孔引導(dǎo)和管棚鉆進(jìn)相結(jié)合的工藝,即先鉆大于棚管直徑的引導(dǎo)孔,然后利用改裝后鉆機(jī)的沖擊和推力,將安有工作管頭的棚管沿引導(dǎo)孔鉆進(jìn),接長棚管,直至孔底.頂管施工工藝流程鋼管頂進(jìn)的作業(yè)要點(diǎn)a. 管件制作:管棚采用108無縫鋼管,管棚接長時(shí)先將第一根鋼管頂入鉆好的孔內(nèi),再逐根聯(lián)接.事先加工好的管節(jié)聯(lián)接套,要預(yù)先焊接在每節(jié)鋼管兩端,便于聯(lián)接.第一根鋼管前端要焊上合金鋼片空心鉆頭,以防管頭頂彎或劈裂.b.接長管件應(yīng)滿足管棚受

9、力要求,相鄰管的接頭應(yīng)前后錯(cuò)開,避免接頭在同一斷面受力.c.使用水平液壓鉆機(jī)施作大管棚施工時(shí),用于鉆引導(dǎo)孔的沖擊鉆頭127mm, 在頂管大臂的鑿巖機(jī)上安裝與管棚直徑相應(yīng)的鋼管頂進(jìn)聯(lián)接套.d.頂管作業(yè):先將鋼管安放在大臂上后,鑿巖機(jī)要對(duì)已鉆好的引導(dǎo)孔,低速推進(jìn)鋼管,其沖擊壓力控制在18-22Mpa,推進(jìn)壓力控制在4.0-6.0Mpa.e.接管:當(dāng)?shù)谝桓摴芡七M(jìn)孔內(nèi),孔外剩余30-40cm時(shí),開動(dòng)鑿巖機(jī)反轉(zhuǎn),使頂進(jìn)聯(lián)接套與鋼管脫離,鑿巖機(jī)退回原位,人工裝上第二節(jié)鋼管,大臂重新對(duì)正,鑿巖機(jī)緩慢低速前進(jìn)對(duì)準(zhǔn)第一節(jié)鋼管端部(嚴(yán)格控制角度),人工持鏈鉗進(jìn)行鋼管聯(lián)接,使兩節(jié)鋼管在聯(lián)接套處聯(lián)成一體.鑿巖機(jī)再以

10、沖擊壓力和推進(jìn)壓力低速頂進(jìn)鋼管.根據(jù)管棚設(shè)計(jì)長度,按同樣方法繼續(xù)接長鋼管.f.管棚補(bǔ)強(qiáng):為了加強(qiáng)管棚的剛度和強(qiáng)度,按設(shè)計(jì)將管棚鋼管全部打好后,應(yīng)先用鉆頭掏盡鋼管內(nèi)殘碴,進(jìn)行管棚補(bǔ)強(qiáng).補(bǔ)強(qiáng)方法:在鋼管內(nèi)注入水泥漿(水灰比為1:1),注漿初壓力為0.5-2.0Mpa,終壓力為2.0Mpa.淺埋地段及圍巖破碎且富水地段,建議在鋼管內(nèi)應(yīng)先放置20鋼筋籠,再向管內(nèi)充填水泥砂漿用以加強(qiáng)管棚的剛度.e大管棚超前支護(hù)鐵鎖關(guān)隧道為類圍巖，設(shè)計(jì)采用了108大管棚超前支護(hù)。根據(jù)我單位同類工程的施工經(jīng)驗(yàn)，擬采用水平鉆機(jī)施作較為經(jīng)濟(jì)，不僅速度快，而且作業(yè)安全。注漿部分參照小導(dǎo)管注漿工藝。(1)鉆孔: 鉆孔工藝流程見下圖

11、。鉆機(jī)就位鉆機(jī)固定測 量 布 孔鉆機(jī)大臂矯正鉆孔及接長鉆桿鉆桿接長準(zhǔn)備鉆桿分節(jié)退出卸下施工要點(diǎn)如下：在開挖外輪廓線以外施作C25砼拱作為長管棚導(dǎo)向墻，使用水平液壓鉆機(jī)施鉆。經(jīng)過幾次接桿完成長管棚鉆孔。鉆孔時(shí)隨著孔深的增長，需要對(duì)回轉(zhuǎn)扭矩、沖擊力及推力進(jìn)行控制和協(xié)調(diào)，尤其是推力要嚴(yán)格控制，不能過大。為了確保鉆桿接頭有足夠的強(qiáng)度、剛度和韌性，鉆桿聯(lián)接套應(yīng)與鉆桿同材質(zhì)，兩端加工成內(nèi)螺扣（鉆桿首尾端外螺扣），聯(lián)接套的最小壁厚10mm。連接套及連接方式見右圖。為防止鉆桿在推力和振動(dòng)力的雙重作用下，上下顫動(dòng)，導(dǎo)致鉆孔不直，鉆孔時(shí)，應(yīng)把扶直器套在鉆桿上，隨鉆桿鉆進(jìn)向前平移。鉆孔前由測量工準(zhǔn)確畫出鉆孔位置。

12、施鉆時(shí)，鉆機(jī)大臂必須頂緊在掌子面上，以防止過大顫動(dòng)，提高施鉆精度。鉆機(jī)開孔時(shí)鉆速宜低，鉆深20cm后轉(zhuǎn)入正常鉆速。第一節(jié)鉆桿鉆入巖層尾部剩余20-30cm時(shí)鉆進(jìn)停止，用兩把管鉗人工卡緊鉆桿（注意不得卡絲扣），鉆機(jī)低速反轉(zhuǎn)，脫開鉆桿。鉆 波形螺紋 波形螺紋鉆桿聯(lián)接套 機(jī)沿導(dǎo)軌退回原位，人工裝入第二根鉆桿，并在鉆桿前端安裝好聯(lián)接套，鉆機(jī)低速送至第一根鉆桿尾部，方向?qū)?zhǔn)后聯(lián)接成一體。每次接長鉆桿，均可按上述方法進(jìn)行。 換鉆桿時(shí)，要注意檢查鉆桿是否彎曲，有無損傷，中心水孔是否暢通等，不符合要求的應(yīng)更換以確保正常作業(yè)。 引導(dǎo)孔直徑應(yīng)比棚管外徑大15-20mm，孔深要大于管長0.5m以上。 鉆孔達(dá)到要求深

13、度后，按同樣方法拆卸鉆桿，鉆機(jī)退回原位。（2）頂管:施工工藝流程見下圖。頂管工藝采用大孔引導(dǎo)和管棚鉆進(jìn)相結(jié)合的工藝，即先鉆大于棚管直徑的引導(dǎo)孔，然后利用改裝后鉆機(jī)的沖擊和推力，將安有工作管頭的棚管沿引導(dǎo)孔鉆進(jìn)，接長棚管，直至孔底。頂管施工工藝流程鉆機(jī)上安裝鋼管頂進(jìn)聯(lián)接套接第二節(jié)管棚管頂?shù)诙庸芘锕茏?漿水平鉆機(jī)鉆孔準(zhǔn)備管節(jié)聯(lián)接套加工制作鉆管棚孔眼頂?shù)谝还?jié)管棚管鋼管頂進(jìn)的作業(yè)要點(diǎn) a. 管件制作：管棚采用108無縫鋼管，管棚接長時(shí)先將第一根鋼管頂入鉆好的孔內(nèi)，再逐根聯(lián)接。事先加工好的管節(jié)聯(lián)接套,要預(yù)先焊接在每節(jié)鋼管兩端，便于聯(lián)接。第一根鋼管前端要焊上合金鋼片空心鉆頭，以防管頭頂彎或劈裂。b.接長

14、管件應(yīng)滿足管棚受力要求，相鄰管的接頭應(yīng)前后錯(cuò)開，避免接頭在同一斷面受力。 c.使用水平液壓鉆機(jī)施作大管棚施工時(shí)，用于鉆引導(dǎo)孔的沖擊鉆頭127mm, 在頂管大臂的鑿巖機(jī)上安裝與管棚直徑相應(yīng)的鋼管頂進(jìn)聯(lián)接套。 d.頂管作業(yè)：先將鋼管安放在大臂上后，鑿巖機(jī)要對(duì)已鉆好的引導(dǎo)孔，低速推進(jìn)鋼管，其沖擊壓力控制在1822Mpa，推進(jìn)壓力控制在4.06.0Mpa。 e.接管：當(dāng)?shù)谝桓摴芡七M(jìn)孔內(nèi)，孔外剩余30-40cm時(shí)，開動(dòng)鑿巖機(jī)反轉(zhuǎn)，使頂進(jìn)聯(lián)接套與鋼管脫離，鑿巖機(jī)退回原位，人工裝上第二節(jié)鋼管，大臂重新對(duì)正，鑿巖機(jī)緩慢低速前進(jìn)對(duì)準(zhǔn)第一節(jié)鋼管端部（嚴(yán)格控制角度），人工持鏈鉗進(jìn)行鋼管聯(lián)接，使兩節(jié)鋼管在聯(lián)接套處聯(lián)

15、成一體。鑿巖機(jī)再以沖擊壓力和推進(jìn)壓力低速頂進(jìn)鋼管。根據(jù)管棚設(shè)計(jì)長度，按同樣方法繼續(xù)接長鋼管。f.管棚補(bǔ)強(qiáng)：為了加強(qiáng)管棚的剛度和強(qiáng)度，按設(shè)計(jì)將管棚鋼管全部打好后，應(yīng)先用鉆頭掏盡鋼管內(nèi)殘碴，進(jìn)行管棚補(bǔ)強(qiáng)。補(bǔ)強(qiáng)方法：在鋼管內(nèi)注入水泥漿（水灰比為11）,注漿初壓力為0.5-2.0Mpa，終壓力為2.0Mpa。淺埋地段及圍巖破碎且富水地段，建議在鋼管內(nèi)應(yīng)先放置20鋼筋籠，再向管內(nèi)充填水泥砂漿用以加強(qiáng)管棚的剛度。大管棚施工作業(yè)指導(dǎo)書在斷層破碎帶及富水地層中，采用大管棚預(yù)注漿超前支護(hù)，從而使開挖部位形成棚幕和一層殼體，大大增加了施工的安全性能。大管棚采用管棚鉆機(jī)進(jìn)行施工。在楚大高速公路九頂山隧道、大保高速公

16、路大箐隧道的施工中，我們利用鉆孔臺(tái)車進(jìn)行管棚施工，取得了良好的效果。一、 管棚加工大管棚采用108熱軋無縫鋼管加工制成，管身鉆孔，孔眼直徑68mm，間距50cm，按梅花形交錯(cuò)布孔以加大漿液滲透能力，管頭加工成錐形以便于送入，為確保接頭質(zhì)量，以長15cm的絲扣連接?；蛟诙祟^連接處采用一根以1.0m的100鋼管,伸入108鋼管中40cm，在端部用電焊將管之間縫隙焊滿，剩余60cm用作送入前一根鋼管的尾部，并用電焊焊滿，起連接和導(dǎo)向作用。為防止?jié){液倒流，每根管棚尾部均焊有止?jié){板，止?jié){板采用2cm厚鋼板制作，中間鉆有20帶螺紋的眼，以備注漿時(shí)用。鋼管大樣如圖所示： 管棚連接采用長1m的100鋼管插入焊

17、接連接。二、管棚鉆機(jī)施作大管棚1、測量放樣出隧道設(shè)計(jì)輪廓線并按40cm間距標(biāo)出管棚的位置。2、管棚鉆機(jī)移動(dòng)、定位。3、在標(biāo)出的管棚位置上使用頂驅(qū)液動(dòng)錘按設(shè)計(jì)角度3°5°(洞口1°2°)把套管與鉆桿同時(shí)同步?jīng)_擊回轉(zhuǎn)鉆入巖土層內(nèi)至設(shè)計(jì)度。套管與鉆具同時(shí)跟進(jìn)，產(chǎn)生護(hù)孔功能，避免內(nèi)鉆桿在提出孔后產(chǎn)生塌孔或涌水事故，提供臨時(shí)護(hù)孔，方便往孔內(nèi)插管注漿。4、鉆孔完結(jié)后，先把套管內(nèi)孔注水清洗潔凈后，才把鉆桿取出。套管仍保留在孔內(nèi)供護(hù)孔作用。鉆桿取出采用鉆架配置的兩度液動(dòng)夾頭，進(jìn)行夾緊及卸擰鉆具絲扣，避免使用手動(dòng)扳手操作，增大了安系數(shù)，減少了勞動(dòng)強(qiáng)度。5、把按設(shè)計(jì)要求加工

18、好的鋼花管插入套管內(nèi)，接頭采用15cm長的厚壁管箍，上滿絲扣。并把鋼管輕輕打入巖土地內(nèi)，以固定鋼管不易滑出孔口。6、鋼管插進(jìn)完畢后，取出套管，鉆進(jìn)其它孔眼。套管取出時(shí)，冒落的巖土?xí)诳變?nèi)壓緊鋼管。鋼管口與孔口周壁用水泥密封。7、接上水泥漿液管，用高壓把水泥漿壓注入鋼管，水泥漿液通過鋼管的孔眼注入孔壁的縫隙內(nèi)，固結(jié)附近巖土層。二、 技術(shù)質(zhì)量要求1、 確保滲漿孔的直徑和數(shù)量，以保證滲漿效果；2、 鉆孔要求精度高，終孔位置準(zhǔn)，各開孔的孔眼與終孔的孔眼均落在同一周界面上。避免較大的偏差與變形。3、 管棚仰角按設(shè)計(jì)要求為3°5° (洞口1°2°)；4、 管棚間距40cm，斷面管棚數(shù)量34根；5、 確保鉆孔的同軸度，以避免管棚送入時(shí)受卡；6、 鋼管連接處不能在同一截面上，以免產(chǎn)生受力薄弱面