隧道专项施工方案

左权至黎城高速公路ZL3合同段隧道专项施工方案-1-西井隧道专项施工方案1、工程概况1.1地理位置西井隧道隧址位于山西省黎城县西井镇南山村，设计速度为80km/h，左线全长800米（ZK48+960～ZK49+760），其中：削竹式洞门10m，明洞8米；右线全长826米（YK48+950～YK49+776）,其中：削竹式洞门10m，明洞8米。西井隧道设计为一座标准间距分离式隧道，隧道进口线间距26.2米，出口线间距18.1米。最大埋深左线57米，右线55米。隧道左线平面线形依次为R-1400，A-550，R-∞；隧道右线平面线形依次为R-1350，A-530，R-∞。隧道左线纵坡为2%、-0.6%人字坡，右线纵坡为2%单向坡。1.2隧道地形、地质条件⑴、气象隧址区山西省东南部，地处太行山中南部及太行山主峰西侧，属温带大陆性气候，四季分明，夏季炎热多雨，冬季寒冷，昼夜温差较大，年平均气温10.3°C。最冷月份在一月，最低气温-22°C；日平均降水量为54.7mm，最大降水量为126.8mm；最大冻土深度为104cm。无霜期110～180天。⑵、水文地质条件隧址区水文地质条件比较简单，无常年性地表水，降水稀少而集中，蒸发量大，多以地表水排走，很少补给地下水。隧址区地下水受地形地貌、地层岩性、地质构造、气象、水文等多种因素控制。主要为孔隙潜水及基岩裂隙水，水量一般较小，地下水主要靠大气降水补给，地表、地下水经流排泄条件较好，地下水水量贫乏，对隧道施工的影响较小。但雨季施工时，可能有少量的基岩裂隙水渗入。⑶、工程地质条件隧道洞口段及左线ZK49+050～ZK49+100、右线YK49+050～YK49+120洞身段，主要为强风化及中风化片麻岩组成，受区域断层F3的影响，岩体完整性差，呈碎裂状结构，节理裂隙发育，岩体破碎，自稳性较差。左线ZK49+100～ZK49+760、右线YK49+120～YK49+776洞身段，围岩主要为卵石及黄土组成，结构松散，成洞困难，Ⅳ级围岩占全隧的7.4%，Ⅴ级围岩占全隧的92.6%。左权至黎城高速公路ZL3合同段隧道专项施工方案-2-隧道围岩划分见表1.2.1表1.2.1西井隧道围岩分级表编号隧道名称起讫桩号围岩级别长度（m）ⅤⅣⅢ1西井隧道左线ZK48+958～ZK49+05092ZK49+050～ZK49+10050ZK49+100～ZK49+7606602西井隧道右线YK48+949～YK49+050101YK49+050～YK49+12070YK49+120～YK49+776656占总长度的百分比（%）92.67.41.3技术标准公路等级：双向四车道高速公路；隧道设计行车速度：80Km/h隧道建筑限界：单洞净宽：0.75+0.5+3.75×2+0.75+0.75=10.25m隧道净高：5.0m隧道行人横洞净空：净宽2.0m，净高2.5m1.4工程特点西井隧道是本标段的控制性工程，具有以下特点：（1）受区域断层F3的影响，岩体完整性差，呈碎裂状结构，节理很发育，岩体破碎，自稳性较差。（2）左线ZK49+100～ZK49+760、右线YK49+120～YK49+776洞身段，围岩主要是卵石及黄土组成，结构松散，埋深较浅，成洞困难，Ⅴ级围岩占全隧的92.6%。1.5工程难点（1）地质超前预报，围岩监控量测，贯通控制测量技术。（2）地质灾害预防与处理技术。（3）环境保护和水土保持技术。2、施工部署左权至黎城高速公路ZL3合同段隧道专项施工方案-3-2.1劳务队编制及劳务队任务划分⑴、为确保主体工程按期、优质、安全完成，根据工程总工期的要求，结合工程量情况，项目部计划在西井隧道左权方向（即：进口段）安排两个施工班组，以及机运队、砼拌合站、综合施工队，分别负责左右洞向大里程方向施工。⑵、劳务队任务划分表2.1.1各队劳力及任务划分表序号施工队伍劳力人数施工任务划分1机运队12负责隧道出碴任务2隧道一队155负责隧道左洞掘进初支施工3隧道二队155负责隧道右洞掘进初支施工4综合施工队45负责防水系统、沟槽、二衬、路面施工5砼拌和站20负责隧道砼拌和、运输2.2机械设备配置西井隧道作为ZL3标段重点工程和控制性工程，因而在机械设备的配置上，我部已调配进场足够数量的、先进的机械设备，以保证在复杂地质条件下优质、高效、安全地完成西井隧道施工任务，确保左权至黎城高速公路按时通车。表2.2.1机械设备配置表序号机械名称规格型号额定功率（kw）或容量（m3）或吨位（t）单位数量(台)1凿岩机YT-28Ф34～42台302风镐台103空压机22m3/min台54空压机10m3/min台15挖掘机现代210台26侧卸式装载机柳工50台47开挖简易台车台28轴流通风机SDF(C)-NO112×110kw台29衬砌台车9m台210人行横洞台车6m台111防水板台车台2左权至黎城高速公路ZL3合同段隧道专项施工方案-4-12喷涂台车台213砼喷射机TK7007m3/h台814注浆泵KBY-50/7011kw台315发电机250GF250kw台216变压器S9-10001000KVA台117变压器S9-200200KVA台118电焊机500台1219制弯机台120钢筋切割机台221出渣车20部622强制式搅拌机750L套323砼运输车6m3部624砼输送泵60m3/h台225管棚机台42.3工期安排⑴、计划开工日期为2013年4月10日，竣工日期为2014年11月10日，总工期17个月。具体工期安排，见表2.3.1：表2.3.1西井隧道施工进度表隧道名称正洞开挖衬砌及水沟电缆槽路面及装饰备注左洞(800m)2013.4.10~2014.8.102013.6.10~2014.9.102014.8.10~2014.11.10右洞(826m)2013.4.10~2014.8.102013.6.10~2014.9.102014.8.10~2014.11.103、总体施工方案西井隧道除明洞段采用明挖法施工外，其余均按照新奥法原理组织施工。软弱围岩地段坚持“管超前、严注浆、弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测、紧衬砌”的施工原则。在施工中积极推广应用国内外隧道施工新技术、新工艺，投入大型机械设备，形成挖、装、运、锚、衬等多条机械化作业线。Ⅳ级围岩采用三台阶七步开挖法施工。Ⅴ级围岩采用CRD法施工。左权至黎城高速公路ZL3合同段隧道专项施工方案-5-隧道开挖采用单向掘进，分为左、右线两个工作面。掘进采用YT-28凿岩机钻眼，塑料导爆管非电起爆系统、毫秒微差起爆。出碴为无轨运输，挖掘机扒碴，装载机装碴，自卸汽车运输；软弱破碎围岩采用预裂爆破或人工配合机械开挖，以达到控制超挖和减少对围岩的扰动及破坏；初期支护紧跟开挖面及时施作；仰拱及时跟进掌子面；施工通风采用压入式通风，二次衬砌砼采用全断面液压钢模衬砌台车机械化施工，砼全部在自动计量拌合站集中生产，砼输送车运输。以量测资料为基础及时修正支护参数，使支护参数与地层相适应并充分发挥围岩的自承能力，围岩与支护体系达到最佳受力状态，并在施工中进行信息化动态管理。4、施工方法及技术措施4.1洞口施工在洞口排水系统施工完毕后，分台阶机械开挖洞口段。根据洞口及明洞段不同土质设置合理的边坡开挖坡率，从上至下分层依次分段开挖，边坡防护紧跟；进口开挖到明洞与暗洞交界处后，施作超前管棚支护，提前加固开挖轮廓周边岩体，为暗洞开挖提供预支护。然后采用三台阶七步开挖法进洞。洞门在进洞施工正常后，在洞口二衬施工完成后及早施工，施工工序图见图4-1-1。图4-1-1洞口施工程序框图主便道修至洞口截水沟的开挖和修筑施工场地平整修建洞口临时生产设施洞口及明洞土石方开挖边、仰坡防护洞门排水沟的修筑边坡修整明洞及洞门施工明洞回填洞门装饰挖至路基设计高程左权至黎城高速公路ZL3合同段隧道专项施工方案-6-1、洞顶截水沟施工在进行洞口及明洞施工前，应先将边、仰坡顶处的截水沟施工好，防止地表水对边坡的冲刷、侵泡、造成边坡坍塌等现象，影响进洞施工。截水沟采用人工开挖。天沟线型应圆顺，排水顺畅并与自然沟谷或路基排水系统顺接，截水沟的砌筑采用M7.5浆砌片石错缝座浆砌筑，采用10#砂浆勾缝。2、洞口段施工(1)洞口、明洞开挖开挖前先对设计单位的控制桩进行复核，然后按设计边坡线对边仰坡进行放样，明洞采用明挖法施工，采用挖掘机分段、分层开挖，必要时辅以微震动控制爆破开挖，人工配合挖掘机刷边仰坡，分段长度3～5m，分层高度1～2m。装载机配合挖掘机进行装碴作业，自卸汽车运输弃碴；开挖完成后及时进行喷锚作业，封闭岩面。隧道洞口工程临时边坡高度不超过20m，设两级边坡，临时坡面采用喷锚网防护，基坑开挖顺做，喷锚网防护逆做。临时边坡开挖根据岩土体风化程度不同，分别采取1：0.5和1：0.15的边坡坡率。（2）仰、边坡加固洞口段围岩稳定性差，必须进行处理后，再进行下部明洞及洞门的开挖。拟采用以下方法施工：由顶部向下分层、分段刷坡，锚喷支护，分层高度不大于2米，分段长度不大于10米，确保上层锚喷支护稳定后，才能进行下层土方开挖。土方由挖掘机开挖，人工修整边坡。坡面支护参数与洞口边仰坡支护参数相同即：采用Φ22砂浆锚杆边坡防护，锚杆间距为1.2×1.2m，长度为3.5m，喷射混凝土厚度为10cm，钢筋网为φ6钢筋，网格为20×20cm。在土方开挖及坡面锚喷支护施工完成，确保施工安全后方可进行洞口、明洞土石方施工及边仰坡锚喷支护施工。砂浆锚杆施工工序是：先钻孔→吹净孔内砂土、碎石→注浆管灌普通水泥砂浆→垂直插入锚杆体→孔口固定锚杆。（３）施工技术措施①施工过程中经常检查断面，及时施作锚喷支护以策安全。②施工过程中加强对山坡稳定情况的观测和监测、检查，坡顶设置观测断面，埋设观测点，定时观测，发现问题及时采取措施。③洞门开挖前，必须对滑坡体进行加固处理，且保证土体稳定后方可进行。左权至黎城高速公路ZL3合同段隧道专项施工方案-7-④开挖时做到预留保护层，以减少对岩体的扰动。⑤设置安全警示标志、保护栏，避免飞石伤人。3、明洞施工（1）施工方法明洞衬砌在仰拱填充完成后，由洞内向洞口方向先仰拱后拱墙的顺序施工。明洞衬砌均采用模板台车作内模，组合钢模作外模，拱墙衬砌混凝土由自动拌合站生产，罐车运输，泵送入模一次性灌注，插入式配合附着式振捣器振捣。洞口衬砌与隧道洞门整体灌筑后进行洞顶回填施工明洞回填采用两侧对称法，由人工分层夯实，每层厚度不得大于0.3m，回填至拱顶齐平后，立即分层满铺填筑至要求高度，机械回填应待拱圈砼强度达到设计强度且由人工夯实填至拱顶1m后方可进行。拱背回填按设计要求做好洞顶铺砌层，应与边仰坡搭接良好。（2）施工技术措施①经常检查洞口边、仰坡稳定性，根据量测结果及时采取措施进行防护，确保施工安全。②严格自动计量拌合站质量控制，保证砼的生产质量符合设计要求。砼质量的关键在于计量准确，所以在生产前和生产中经常检查调试计量部分和自动控制部分，使其处于正常范围。③模板台车要加工精确，安装就位准确，锁定牢固。④混凝土要分层灌注分层振捣，振捣时要掌握好时间，基本无气泡冒出，把气体完全排出，振捣棒做到快插慢拨，振捣后将砼表面浮浆去掉，保证混凝土无麻面。⑤防水层严格按设计规范施工，止水带安装固定牢靠，使之与暗洞有效连接。⑥拱背回填时间严格按规范执行，回填每层厚度、压实度符合规范要求。⑦严格执行砂浆配合比，片石材质符合设计要求，确保浆砌质量。4.2洞身开挖施工方法及施工要点西井隧道，IV级围岩采用三台阶七步开挖法。洞身开挖采用风动凿岩机钻孔，塑料导爆管微差毫秒雷管起爆，光面爆破施工。V级围岩采用CRD法施工。1、进洞施工1）设计要求左权至黎城高速公路ZL3合同段隧道专项施工方案-8-洞口第一环超前支护采用大管棚施工，洞口段套拱纵向设置长度为2m,厚60cm，套拱内预埋Φ127×4导向钢管；管棚采用Φ108壁厚6mm的无缝钢管，每根长40m；大管棚环向间距中至中50cm。2）施工方法:（1）施工准备①沿明暗洞交界里程，从上到下逐层开挖，开挖至拱顶下1m后预留核心土