南岭隧道贯通方案

1南岭隧道贯通方案一、工程概况南岭隧道隧址穿越低中山区，地形起伏较大，隧道洞身围岩以三叠系下统和尚沟粗砂岩、泥岩互层为主，软硬相间，泥岩遇水易软化，砂岩垂直节理发育，受节理切割，易形成块状，岩体较完成，围岩稳定性好；施工过程中，局部可能存在掉快，需注意防护，其中D2K438+602~D2K438+637段对应为浅埋地段，受风化、地表水影响严重，岩体较破碎，裂隙水发育，围岩稳定性差，需加强超前地质预报，做好监控，加强超前预支护，隧道进出口埋深较浅，且基岩风化强烈，围岩稳定性差，易坍塌，应加强超前支护及监控。其中进口表层分布粉质粘土夹圆砾，故进洞前需对坡面危石及土进行清理，并做好坡面防护及边坡防护，完善洞口截排水措施；地下水主要为碎屑岩裂隙水，地下水不发育，为中等富水。南岭隧道进口里程D2K438+227，洞口采用Φ108大管棚注浆超前预支护，洞口段暗洞开挖采用三台阶临时仰拱法开挖施工。二、南岭隧道贯通主要施工方案根据设计图要求，结合隧道自身的地质条件，隧道进口洞口段拟采用φ108大管棚注浆超前预支护，支护长度30m；暗洞开挖采用三台阶临时仰拱法施工，开挖采用钻爆作业台阶施工，装载机装碴，自卸车出碴；进洞时严格遵守“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。暗洞开挖后及时安装钢拱架、锚杆、喷射混凝土，使初期支护封闭成环，严格控制台阶的长度。洞口施工前，应先清除洞口开挖范围内的树木、杂草和树根，检查边仰坡稳定情况，清除悬石，处理危石。做好洞口地段截排水沟设2施。洞口边仰坡轮廓线采用预裂爆破，边仰坡开挖后及时按设计进行防护或锚喷封闭，进口边仰坡锚杆支护参数以及挂网喷浆支护参数。南岭隧道出口掌子面里程施工至D2K438+247时，即掌子面离隧道进口的距离20米的位置，掌子面停止掘进，待进口的导向墙及大管棚施工完后从进口开始掘进，即暗洞剩余20米从进口开挖进洞，上台阶进洞10m后停止掘进，然后从出口单口掘进，贯通面在距离洞口10m处，以达到洞内贯通的要求。三、工期安排进口洞顶截水沟及边仰坡防护：2011年7月15日至2011年7月25日；进口导向墙施工：2011年7月25日至2011年7月31日；进口大管棚施工：2011年8月1日至2011年8月10日；D2K438+227~D2K438+247段暗洞开挖：2011年8月10日至2011年8月30日；南岭隧道贯通日期：2011年8月30日。四、洞口导向墙施工及测量步骤1、按设计图放出线路中线及标高，注意交桩资料中线路为左线，向右侧平移1.964m才是隧道中线（注意线间距）。2、洞口刷边坡，并在边坡外5~10m左右放出天沟位置，同时按管棚设计图向队上或经理部提交导向墙及管棚材料计划。3、按开挖方案开挖导向墙到位。4、按洞口里程或洞口前1~2m里程定位，放出中心线和十字线，同时报工程部测量人员复核位置。35、向有关施工人员进行导向墙及管棚施工的技术交底。6、导向墙、管棚、工字钢的加工，各种相关材料（如水泥、大堆料、模板）的准备及就位。7、按设计图架立工字钢，导向管的定位焊接，导向管轴线与衬砌外缘线夹角控制在3度，即导向管向外侧四周发散角为3度。8、立模、自检合格后报请工程部及监理工程师检查。9、灌注导向墙砼。10、大管棚施工。11、洞口段暗洞分部开挖施工。五、导向墙施工1、导向墙：导向墙采用C20砼，截面尺寸1m*1m，导向墙内设2榀I18工字钢架，钢架外缘焊接Φ140壁厚5mm导向钢管，采用Φ140mm×5mm,热轧无缝钢管，节长1.0M，共39根，39×1.0m＝39m;钢管与钢架焊接，钢架各单元由连接板焊接成型，单元间由螺栓连接，钢架尺寸及安装位置严格按照要求施作。2、导向墙模板：采用I20a工字钢，3榀，上铺1.2m*0.3m*0.05m小钢模，5分板堵头，顶模立1.2m*0.3m*0.05m小钢模。3、导向钢管的安设：导向钢管环向间距40cm,为防止钻深后因钻杆自重而下垂，使管棚侵限，导向钢管安设时上仰或外扩3°。六、大管棚施工洞口段采用长φ108管棚预注浆支护。长管棚采用热轧无缝钢管加工，管壁钻注浆孔，孔径10～16mm，孔间距15cm，呈梅花形布置，尾部长度不小于150cm作为不钻孔的止浆段，且钢管及钢花管同一截面内的接头不超过管数的50％。4管棚主要材料及技术参数：1、管棚钢花管：单号孔为钢花管，Φ108mm×5mm热轧无缝钢管，共19孔×30m=570m，节与节之间通过接头钢管用丝扣连接，每节钢管两端外车丝扣，长150mm,并间隔150mm钻Φ10～16mm的注浆孔，钻孔呈梅花形布置；2、管棚钢管：双号孔为钢管，Φ108mm×5mm热轧无缝钢管，每节钢管两端外车丝扣，共20孔×30m=600m；3、接头钢管：Φ114mm×6mm钢管，节长300mm，内车丝扣；管棚施工工序有搭设平台，安装钻机，安装管棚钢管，注浆。（1）、搭设平台，安装钻机，测孔定位：1、钻机平台尽量一次搭好。钻孔顺序，由高孔位向低孔位进行，可缩短移动钻机与搭设平台时间，便于钻机定位、定向。2、用两台钻机平行作业，互不干扰。3、安装钻机。进钻前，用经纬仪以座标法在掌子面标定管棚孔位。钻孔平台要稳固，钻机安装要牢固，防止施钻时钻机不均匀下沉、摆动、位移、倾斜而影响钻孔质量。钻机距掌子面，一般不应超过2m。4、钻机定位。钻孔方位要求与线路中线平行，因此，必须精确核定钻机位置。架立钻机时，可用手罗盘、经纬仪、挂线相结合的方法，确保钻机钻杆轴线与管棚设计轴线相吻合。（2）钻孔、扫孔：1、先钻单号孔（钢花管），钻一孔，注一孔，待全部完后，再钻双号孔（钢管）。2、岩质较好或围岩注浆固结得好，可以一次成孔；围岩局部注5浆效果不好的，钻进时产生坍孔、卡钻者，需补注浆后再钻进。3、钻机开孔时，要低速低压，待成孔1.0m后，压力可升至1.0MPa。遇软质围岩或流塑状粘土，改用低压钻进。4、扫孔：钻孔完毕后，及时清理孔内余渣，即扫孔，用Ф108岩芯管扫孔，岩芯管长度一般为2.5m左右。扫孔完毕后，即安装打入管棚、钢管。（3）安装管棚钢管、钢花管：1、管棚钢管、钢花管节与节之间通过长300mm的Ф114钢管用丝扣连接；2、安装时，可用人工配合钻机顶进，如遇故障，须清孔，然后再将管插入。也可用4.5kW卷扬机反压安装，见图。（4）、注浆注浆前进行现场注浆试验，根据实际情况调整注浆参数，取得管棚注浆施工经验，尾部150cm段作为止浆段，注浆完后，用M7.5水泥砂浆填塞，设计注浆参数为：(1)水泥浆液水灰比：1:1(2)注浆压力0.5～2.0MPa，终压2.0MPa，并稳压15分钟；(3)单孔注浆量（参考）：用卷扬机反压钢管示意图6Q=πR2Lη=3.14*(0.6*0.8)2*30*0.2=4.34m3(4)注浆应符合下列要求：①浆液的浓度、胶凝时间应按交底执行，不得任意更改。②应经常检查泵口及孔口注浆压力的变化，发现问题，应及时处理。(5)注浆结束的条件如下：①单孔结束条件，注浆压力达到设计终压2.0MPa，浆液注入量已达到计算值的80%以上，即3.47m3以上。②全段结束条件，所有注浆孔均符合单孔结束条件，无漏泥情况。③注浆完毕用铁锤敲击钢管，如响声清脆，则说明浆液未填充满钢管，需采取补注或重注；如响声低哑，则说明浆液已填充满钢管，如未达到要求，应进行补孔注浆。(6)注浆结束：注浆在达到结束的条件后，应利用止浆阀或木塞将注浆孔口堵塞，以保持孔内压力，直至浆液完全凝固。（5）施工注意事项：1、管棚环向圆心角为131°24‘，共39孔，双号安设钢花管，计19孔，注单液浆，尾端1.5m灌注水泥砂浆，单号为钢管，全孔灌注M7.5水泥砂浆；2、钻孔时，先钻单号孔，钻一孔，注一孔，待单号孔全部完后，再钻双号孔，钻一孔，灌注一孔；3、导向钢管外倾3°，施工时严格控制以防侵限；4、钻孔根据情况确定是否加泥浆或水泥浆钻进，当钻至易坍孔地层时，应加泥浆护壁方可继续钻进；如坍孔较严重时，可加水泥浆7或化学浆液护壁继续进行；如不能成孔时，可加套筒或将钻头直接焊在钢管前端钻进；5、钻孔速度应保持匀速，特别是钻头遇到夹泥夹沙层时，控制钻进速度，避免夹钻现象；6、注浆过程中随时检查孔口、邻孔、覆盖较薄部位有无串浆现象，如发现串浆现象，立即停止注浆或采用间歇式注浆封堵串浆口，也可采用麻纱、木楔、快硬水泥砂浆或锚固剂封堵，直至不再串浆时再继续注浆；7、单液注水泥浆压力突然升高，可能发生堵管，应停机检查；水泥浆单液浆进浆量很大，压力长时间不升高，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝结，但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间，才能避免产生注浆不饱满。附管棚、导向墙施工图。七、三台阶临时仰拱法开挖在隧道开挖过程中，在三个台阶上分六个开挖面，以前后六个不同的位置相互错开同时开挖，分步同时支护，然后形成支护整体，逐步向纵深推进的作业方法。其施工流程如下页图：8施工工序流程、作业方法及要求1、(1)弱爆破开挖①部。(2)施作①部初期支护，即初喷4cm厚混凝土，铺设钢筋网，架立钢架，设锁脚锚杆，同时架立I18临时钢架，喷射15cm厚临时仰拱混凝土。(3)钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。2、(1)在滞后于①部3-5米后，弱爆破开挖③部。(2)初喷4cm厚混凝土，铺设钢筋网，接长钢架，并设锁脚锚杆，同时架立I18临123992578869944I18临时钢架I18临时钢架9699时钢架，喷射15cm厚临时仰拱混凝土。(4)钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度，左右侧开挖必须错开2-3米。3、(1)在滞后于③部3-5米后，弱爆破开挖⑤部。(2)初喷4cm厚混凝土，接长钢架，并设锁脚锚杆。(4)钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度，左右侧开挖必须错开2-3米。4、在滞后⑤部3-5米后，开挖⑦部。5、灌注⑧部仰拱及隧道底部填充（仰拱和隧道底部填充应分次施作）。6、根据监控量测结果分析，待初期支护收敛稳定后，利用衬砌台车一次性浇注⑨部衬砌。施工注意事项1、洞口段施工应坚持“早预报、弱爆破、短进尺、强支护、严注浆、早封闭、勤量测”的原则。2、超前支护等施工辅助措施利用上一循环架立的钢架施作后再开挖。3、上台阶高度控制在4-4.5米以内,短台阶长度控制在3-5米以内。4、钢架之间纵向连接钢筋应及时施作并连接牢固。5、按设计要求做好超前地质预报，并及时反馈结果。6、按设计要求做好隧底地质检测工作，检测结果为弱软围岩隧底应按要求采取加固措施。7、各台阶开挖时，必须预留核心土。八、安全、质量、环保措施1、安全措施10（1）坚持安全第一预防为主的方针。洞口工程严格按工序工艺施工，保证施工安全。（2）洞口施工前。应先检查边、仰坡以上的边坡稳定情况，清除危石、处理悬石，施工期间实施不间断监测和防护。（3）重视洞口段施工，保证洞口段施工安全，应根据详细掌握附近地形，工程地质、水文地质环境条件、预测可能出现的各种危险源、隐患。事先制定出发生险情时争取相应技术预防措施，出现斜面地质松软石质破碎，开挖工作面易坍塌，可实施钢筋网锚杆喷浆支护或小导管注浆支护等措施。（4）重视锚杆施工。为了防止由于锚杆选择不当或因受各方向的影响便锚固用的砂浆流失，将得不到足够的锚固力，从而导致锚杆脱落，造成人身伤亡事故，应指专人定期检查锚杆的抗拔力，同时注浆人员要加强个人防护，戴手套、口罩、防护头盔面罩，注浆作业机到位后，应认真检查清洗机械管路及接头，检查后应经过试运转方可开始正式作业以防止发生剧烈震动，管路堵塞现象。当发生注浆管路或接头堵塞时需在清除压力之后，再进行拆、卸和维修。（5）施钻、挂网、喷浆用的脚手架，搭设、安装必须按规范要求施工。（6）严格执行火工品管理措施，进行爆破作业必须遵守爆破安全操作规程：①正确佩戴安全帽。②开挖班装药时根据炮眼深度、凌空面，控制装药量，预防个别飞散伤人，破坏生产、生活区房屋。③放炮后15分钟方可允许进入工作面。11（7）出口掌子面开挖放炮时进口施工人员必须撤离。（8）临时供电及照明线路满足《电力施工技术安全规