公路一座单洞隧道施工技术方案.doc

1、隧道施工技术方案一、工程概况*隧道是*公路的一座单洞隧道，位于*，交通条件较为方便，隧道进出口附近老公路通过。洞轴线走向方位角 130o。隧道起讫里程桩号：*，长*m；进出口设计标高分别为 188.77m 和 183.16m。本隧道所处平面线型为直线，纵面线型为单向下坡，i=-3% 。二、主要工序工艺（一） 、长管棚长管棚支护结构是按松弛荷载理论设计。用 C25 钢筋砼套拱做长管棚导向墙，以便使其整体刚度增大。以其有效的超前掩护（加固）区段，达到连续开挖，以顺利渡过 V 类浅埋段的软弱破碎围岩区。1、施工工艺1、洞前土石方按设计开挖、防护至露出全部套拱部位后停止开挖，由技术人员标出套拱轮廓线。

2、2、平整台阶，加固基础，并对基础进行校核确保拱架安装的精度要求。3、钢拱架采用 18 工字钢，应安装稳固，其垂直误差为2，中线及高程误差为5cm 。4、长管棚设计参数，安装长度为 31m(出口端 40m)，共 72 根。5、钢管规格：热轧无缝钢管 108mm，壁厚 6mm，按设计分别加工成节长3m 和 6m 管段，管端要求裁平。51 管距：环向间距 40cm;52 倾角：仰角 1，最大不得超过 2（不包括路线纵坡） ，53 方向：与路线中线平行；54 钢管施工误差：径向不大于 20cm 。55 隧道纵向同一横断面内的接头数不大于 50% ，相邻钢的接头致少须错开 1m 。2、长管棚施工：21

3、配备能满足施工要求的电动钻机，钻进并顶进长管棚钢管。22 采用 C25 钢筋混凝土套拱作长管棚导向墙，套拱在明洞外轮廓以外施作。23 管棚应按设计位置施工，有孔钢花管和无孔钢管交替布置，应先打有孔钢花管，注浆后再打无孔钢管，无孔钢管可以作为检查管，检查注浆质量，钻机立轴方向必须准确控制，以保证孔口的孔向正确，每钻完一孔便顶进一根钢管，钻进中应经常采用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求，及进纠正。24 钢管接头采用丝扣连接，丝扣长 15cm (也可用套管法连接)，为使钢管接头错开，编号为奇数的第一节管采用 3 m 钢管，编号为偶数的第一节钢管采用 6m 钢管，以后每节均采用 6m

4、长钢管。25 长管棚注浆按固结管棚周围有限范围内土体设计，浆液扩散半径不小于 0.5m ，注浆采用分段注浆。251 注浆机械：BW250/50 型注泵 2 台252 灌注浆液：水泥水玻璃浆液253 注浆参数：水泥浆与水玻璃比 1：0.5；水泥浆水灰比 1：1水玻璃浓度 35Be ；水玻璃模数 2.4注浆压力：初压 0.5/1.0Mpa；终压 2.0 Mpa26 注浆前应先进行注浆现场试验，注浆参数应通过现场试验按实际情况确定，以利施工。27 注浆结束后及时清除管内浆液，并用 M30 水泥砂浆紧密充填，增强管棚的刚度和强度。28 完成长管棚注浆施工后，在管棚支护的保护下，按设计施工步骤进行开挖。

5、2925 固定钢筋与孔口管，18 工字钢采用双面焊接，焊缝长度大于5d。 210 第一节钢管前端要加工成锥状，以利导向插入。无孔钢管在第一节的前壁交错钻 1015mm 孔若干以利排气出浆。砂浆标号可 C20C30 并适当加大灰砂比。211 钻孔时如出现卡钻或坍孔，应注浆后再钻3、施工流程标出套拱轮廓架设钢拱架安装孔口管立模浇注导向墙拆模养护 钻中央孔并推入注浆钻中央无孔管并推入。其它长管先上后下，先钢花管（注浆后） ，再无孔钢管的顺序施工。4、工序区分标定套拱轮廓线；套拱基础砌筑校验；钢拱架设；孔口管安装；钻孔、推入、注浆（每管必验） 。注：每工序必须经项目部、监理工程师验收合格后才能进行下道

6、工序。（二） 、开挖、出碴类围岩采用弱爆开挖，类围岩采用光面爆破进行开挖，用侧卸式装岩机装渣，自卸汽车运渣。1、弱爆开挖：采用多台 YTP-26 风钻打眼，多打眼，少装药。开挖轮廓线上炮眼间距不大于 0.4m，其它炮眼间距不大于 0.7m，装药系数不大于 0.4。弱爆开挖后的效果为：不破坏围岩，只起到松动开挖岩体的作用，否则应修改爆破参数和方法，使之达到此效果。2、光面爆破方式开挖：采用多台 YTP-26 风钻打眼，周边眼距不大于0.5m，采用空气间隔装药，非电毫秒雷管微差爆破技术，光面爆破后，周边眼痕率要达到 80%以上。（三） 、初喷砼、复喷砼初喷砼厚度 46cm。开挖后及时进行初喷砼施工

7、，起到及时封闭围岩防止风化并起一定的支护作用。在径向锚杆、钢筋网、钢支撑或钢花拱安装后进行复喷砼。复喷砼要求达到设计厚度并使钢支撑或钢花拱有 2cm 以上的保护层厚度，喷射砼要 求表面平整，不得有大于 10cm 以上的凹凸不平现象，以利于铺挂防水板。1、喷射砼机安于喷射砼工作面后方 10m 左右。2、喷砼料在洞外按配合比用搅拌机拌和，用小型机械运至喷砼机处。C20喷射砼的配合比为水泥：中砂：石子：速凝剂=1：2：2：0.03，水灰比为0.45。3、喷砼前，再次检查开挖断面是否满足设计要求，找净顶帮松石，用高压风或高压水冲洗受喷面。用人工或机械手配合人工进行喷砼作业。4、分层分次喷射：每次喷砼厚

8、度拱部 35cm，墙部 57cm，第一次喷砼终凝后进行第二次喷砼，分次喷射直至设计厚度。喷砼作业分段、分片由下向上顺序进行。控制风压、水压，风压一般为 0.1Mpa0.15Mpa，且水压稍高于风压，喷头与受喷面尽量垂直以减少回弹，喷头与作业面的距离为0.81.0m。5、养护：喷砼终凝两小时后，进行洒水养护，养护时间不得少于 7 天。（四） 、锚杆1、用 YTP-26 风钻，钻不小于 42 的钻孔，孔深不少于设计。2、锚杆杆体下料、除锈。3、安装：用注浆机将砂浆注满钻孔（或将锚固剂填满钻孔） ，然后迅速打入杆体，孔口有砂浆流出说明孔内砂浆密实。打入杆体的方式可用锤击法或钻机顶入法。杆体至孔底距离

9、不大于 5cm。4、锚杆安装完成后 2 小时内不得摇动锚杆，不得悬挂重物。（五） 、铺挂钢筋网1、预制：在洞外把 8 钢筋编成 20cm*20cm 的网格，网片尺寸尽量大，但应铺挂方便。网片制作后在洞外存放。严防生锈，使用前生锈时应除锈。2、安装：网片随初喷砼面的起伏紧贴初喷砼面安装，与砼面间隙不大于3cm。网片与网片之间的搭接长度要大于一个网格。网片可焊或绑于锚杆露头上或用膨胀螺栓固定于初喷砼面上。做到喷砼时网片不晃动。（六） 、安设钢支撑工字钢架、格栅钢架（钢花拱）均在洞外加工场制作，在洞内现场进行安装。1、钢架加工制作工艺要求11 按设计图放大样，放样时应根据工艺要求预留焊接收缩余量及切

10、割，刨边的加工余量。将主钢筋、工字钢冷弯成形，要求尺寸准确，弧形圆顺。12 格栅钢架按设计配置加强筋与主筋焊接。焊接时，沿钢架两边对称焊接，防止变形。13 施焊前焊工应复查组装质量及焊缝区的处理情况，如不符合要求，应修整合格后才能施焊。焊接完毕后应清除熔碴及金属飞溅物。按钢结构工程验收规范要求检查焊接质量，不允许出现漏焊和假焊等现象。14 钢架加工后要进行试拼，其允许误差：沿隧道周边轮廓误差不应大于 3cm；钢架由拱部，边墙各单元钢构件拼装而成。各单元用螺栓边接。螺栓孔眼中心间距误差不超过0.5mm；钢架平放时，平面翘曲应小于2cm。2、钢架架设工艺要求：21 为保证钢架置于稳固的地基上，施工

11、中应在钢架基脚部位预留0.150.20m 原地基，架立钢架时挖槽就位，如基底软弱在钢架基脚处设槽钢以增加基底承载力。22 钢架平面应垂直于隧道中线，其倾斜度不大于 2 度。钢架的任何部位偏离铅垂面不应大于 5cm。23 为保证钢架位置安设准确，必须放线定位。24 钢架应按设计位置安设，在安设进程中当钢架和初喷层之间有较大间隙时应设骑马垫块，钢架与围岩（或垫块）接触间距不应大于 50cm。25 为增强钢架的整体稳定性，将钢架与锚杆焊接在一起。各种钢架应插入纵向连接钢筋，其直径为 22mm，纵向连接钢筋按环向距 100cm 设置。26 为使钢架准确定位，钢架架设前均需预先打设定位系筋。系筋一端与钢

12、架焊在一起，另一端锚入围岩中 0.51.0m 并用砂浆锚固，当钢架架设处有锚杆时应尽量利用锚杆定位。27 钢架架立后应尽快施作喷砼，并将钢架全部覆盖，使钢架与喷混凝土共同受力。喷射混凝土应分层进行，每层厚度 56cm 左右，先从拱脚或墙脚向上喷射以防止上部喷射料虚掩拱脚（墙脚）而不密实，强度不够，造成拱脚（墙脚）失稳。（七） 、铺挂复合防水板1、悬挂：防水板是在盲沟施工完成后进行铺设。防水层的铺设用专用施工台车。防水板悬挂在 11 号（3mm）铁丝上。纵向铁丝须比模筑混凝土灌注段长 2m，铁丝一端固定在 12mm 锚固钉上。2、拼接：防水板采用 EVA 复合防水板；洞内悬挂后用爬焊机拼接，形成

13、全隧道整幅防水层。搭接宽度为 10cm，在搭接宽度内的灰尘等脏物必须擦净。焊结质量的好坏，关系到防水的效果，必须认真对待，精心施工，加强检查，确保焊结质量。3、施工注意事项：31 柔性防水层施工采用无钉和双缝铺设，施工中应有保证措施，以确保接缝密封不漏。并应加强成膜后防水层的保护，尤其是断面发生变化处，应做到防水层的的连续性、连接可靠性和耐久性，施工中须采取措施始终保持防水层与初期支护密贴，采取注浆等措施保证防水层与模筑混凝土之间回填密实。32 柔性防水层对隧道断面的要求：对于初期支护表面存在的外露的钢筋头须齐根切除，并用 1：2 的水泥砂浆抹平，以防止顶破防水板；对于初期支护表面存在的凹凸部

14、分，当矢高/弦长1/6 时，须局部找平、修补。33 因坍方掉块造成的空洞应回填处理并与开挖轮廓线齐平。（八） 、仰供本隧道在明洞、类、类围岩中设计有仰拱，仰拱施工时应符合以下要求：1、结合拱墙衬砌及早施工，使结构尽早成环。仰拱浇筑前应清除积水、杂物、虚碴。2、使用拱架模板浇筑仰拱砼。3、仰拱浇筑后应达到一定强度后才允许回填，和车辆在其上行驶。（九） 、二次衬砌1、二次衬砌的施工时间，应在监控量测的指导下进行。具体为：位移速率明显收敛，围岩基本稳定；各项位移已达预计总位移的 80%90%；周边位移速率小于 0.10.2mm/d 或拱顶下沉速率小于 0.070.15mm/d。2、二次衬砌前应做好如

15、下准备工作：2、1 所有原材料均符合要求并准备充足，砼配合比经过试配并经批准。2、2 地下水的引排，仰拱及基础部位的虚碴及积水必须清理干净。2、3 防水层已铺挂。2、4 施工机具、拱架、模板台车等均符合要求并安装到位，进行了试运。2、5 泵送混凝土的各项准备工作已完成。3、砼浇筑应符合以下要求：31 由下向上依次分层对称灌筑振捣。32 应连续浇筑，因故停工 1.5 小时以上继续浇筑时，应按施工缝的要求处理。33 初期支护与二衬间空隙应与衬砌同步回填密实。34 养护：砼终凝后即开始洒水养护，养护时间 714 天。35 拆模：二衬砼强度达 2.5Mpa 以上时方可拆模。（十） 、防水与排水据水文地

16、质资料分析，隧道施工时的涌水水量不大，采用集水坑、风动潜水泵、管道的方式排出洞外。隧道衬砌防排水按照防排结合、因地制宜、综合治理的原则地行。本工程防排水采取如下措施：1、采用环向盲沟、纵向盲沟引排和隧道拱墙初期支护与二次衬砌间铺设防水层及在环向施工缝处设遇水膨胀橡胶水条等措施。2、模筑二衬砼采用不低于 S8 的防水砼。3、洞内设双侧排水沟，将泄水孔流水及隧道中水排出洞外。4、排水盲沟设置的要求：41 盲沟在初期支护施作完成、防水板安装之前再安装。环向盲沟除在单个漏水点处设置外，每 5m 设一环。纵向盲沟在两侧墙脚泄水孔标高处沿隧道纵向通长设置。42 所有盲沟中的水均应结合泄水孔的位置排入水沟中

17、，泄水孔除在漏水点设置外，其余地段每 5m 一个。43 当隧道施工中有集中压力水或大面积渗水出现时应在隧底（仰拱下）设中心盲沟引排。5、BW缓膨型橡胶止水条施工时，应在先灌注的模筑混凝土端面上预留凹槽，将止水条在凹槽内安装牢固后再灌注混凝土。6、防水混凝土应符合以下要求：61 防水混凝土原材料要求：水泥：采用 425#普通硅酸盐水泥。砂：含泥量3%的中砂，级配合格。石：碎石，含泥量1%，级配合格。水：无腐蚀性的洁净水。62 防水混凝土应选择合适的配合比，并应通过试验确定。试验时水压应达到 0.6Mpa 以上而试件不透水，且强度达到 C25 时才合格。63 防水混凝土配料必须按配合比准确称量，计

18、量误差不大于下列数值：水泥、水、防水剂；土 1%、石、砂：土 2%64 防水混凝土入模前，墙基内不能有积水，如发现积水，应将水引排出去。65 防水混凝土一般应分层浇灌，分层浇灌间隔时间不应超过 2 小时，气温 30 度时，不超过 1 小时。因故超过规定时间时，应按施工接缝处理。66 防水混凝土必须采用机械振捣密实，振捣时间以混凝土开始泛浆、不冒气泡、不再沉落为止，并应避免漏振、欠振和超振。掺引气型减水剂时，应采用高频振捣器振捣。67 防水混凝土终凝后必须立即进行浇水养护。养护时间不得少于 14 天，在养护期间应使混凝土表面保持湿润。（十一） 、通风防尘隧道应加强通风工作。采用 JBT62-2

19、型轴流式风机压入式通风，风机安装在洞口外 20 米以远的新鲜风流中。导风筒选用 1000 胶质拉链式风筒，要求风筒悬挂平直，及时补口或更换以减少漏风。施工中采取湿式凿岩、机械通风、喷雾晒水和个人防护措施进行防尘。（十二） 、压风及供水1、洞口设装机容量 60m3 电动空气压缩机站一座，以满足隧道开挖、支护等风动机械作业需求，隧道开挖面风压应不小于 0.5Mpa。2、在洞口高压风管最低处设置油水分离器，定时放出管中的积油和水。3、洞内供水采用水泵站抽水至洞顶山坡附近蓄水池供水，隧道开挖面水压不应小于 0.3Mpa。4、高压风、水管路应敷设平顺、接头严密、不漏风、不漏水。5、高压风、水管路敷设在电

20、缆电线相对的一侧，避免妨碍运输和影响边沟施工。6、在空气压缩机站和水池总输管上设总闸阀。7、管路前端至开挖面宜保持 30m 距离，并用高压软管连接分风器和分水器，通往上导坑开挖面使用的软管长度不宜大于 50m。分风器、分水器与风动机具间连接的胶皮管长度，不宜大于 10m，上导坑、挖底地段不宜大于 15m。8、风、水管路使用中应有专人负责检查、养护。（十三） 、供电及照明1、洞内采用 400/230V 三相四线系统两端供电，动力设备采用三相 380V；隧道照明，成洞段和不作业地段采用 220V，一般作业地段不大于 36V，手提作业灯为 1224V；选用的导线截面应使线路末端的电压降不得大于 10

21、%，36V及 24V 线不得大于 5%。洞内每 10m 安装 150W 灯泡一个。2、成洞地段固定的电线路，应使用绝缘良好的胶皮线架设，施工地段的临时电线中宜采用橡套电缆。3、照明和动力线路安装同一侧，并分层回设。电线悬挂高度距人行地面的距离在 2.5m 以上。4、36V 低压变压器应设在安全、干燥处，机壳接地，输电线路长度不大于100m。5、动力干线上的每一分支线，必须装设开关及保险丝具。6、隧道采用定时控制与手动控制相结合，调整隧道内灯光的亮度，保证有足够的照明，洞外照明按一般建筑工地要求。7、对各种电气设备和输电线路应有专人经常进行检查维修，作业时，应参照现行的电业安全工作规程的规定办理

22、。三、监控量测现场监控量测是隧道施工过程中，对围岩支护系统的稳定状态进行监测，为初期支护和二次衬砌的参数调整提供依据，是确保施工安全、指导施工程序、便利施工管理的重要手段。对于采用新奥法施工的隧道，监控量测是新奥法过程中必不可少的重要施工程序。该隧道主要量测项目：洞内观察、拱顶下沉、周边收敛、地表下沉。（一） 、洞内观察1、洞内观察分开挖工作面观察和施工区段观察两部分，开挖工作面观察，应在每循环开挖后进行一次，内容包括：节理裂隙发育情况、工作面稳定状态、涌水情况及底板是否隆起等。当地质情况基本无变化时，可每天进行一次。观察后绘制开挖工作面地质素描。2、观察过程中如发现地质条件恶化，初期支护发生

23、异常现象，应立即通知施工负责人采取应急措施，并派专人进行不间断观察。3、对已施工区段的观察每天只少一次，观察内容包括喷射砼、锚杆、钢架的状况，以及施工质量是否符合规定的要求。4、观察包括洞口地表情况，地表下沉、边仰坡的稳定情况和地表水渗透的观察。（二） 、拱顶下沉及周边收敛量测拱顶下沉及周边收敛量测应在同一断面进行，采用相同的测量频率。如位移出现异常情况，应加大量测量频率。拱顶下沉及周边收敛量测测点布置，具体方法按设计要求进行。（三） 、地表下沉量测地表下沉量测只需在隧道浅埋段进行，其测点断面布置与拱顶下沉及周边收敛量测的测点在同一断面。其布点、量测方法要求等，四、超前地质预报（一） 、超前地质预报主要项目超前地质预报主要项目综合表项 目 预报主要内容 主要方法/仪器 重点预报地段围岩类别岩性特征，节理，裂隙发育特征和岩体结构特征地质素描法，YSP-202，物探法断层破碎带软弱围岩地段水文状况水量大小、压力、变化规律、环境水文地质特征钻探孔/测流计， TSP-202，压力计富水地段