高速公路隧道施工方案

2021-03-04 09:48:03 字數 4861 閱讀 5140

高速公路隧道施工方案及步驟(原)

按新奧法組織施工,左右洞身分別從兩頭掘進,無軌運輸施工。ⅲ類圍岩採用小導管注漿及超前錨桿加固圍岩,開挖採用台階法,人工配合台車鑽眼;ⅳ類圍岩開挖採用全斷面法,台車鑽眼。洞身襯砌砼採用集中拌合,砼運輸車運輸,砼輸送幫浦配合液壓襯砌台車施工。

一、掘進施工方案:

為防止左右洞在同一斷面同時開挖,對兩隧道之間圍岩產生較大的影響,採用右洞從進口主攻、左洞從出口主攻的方法開挖。

開挖採用鑽爆法施工,採用光面爆破技術開挖。進出口主要各配備1臺鑿岩台車鑽眼,1臺挖掘機配合1台側卸式裝載機裝碴。6臺15t自卸汽車出碴。

ⅲ類圍岩採用短台階法,台階長度10-15m;ⅳ類圍岩採用全斷面法施工。

二、初期支護施工方案:

洞口ⅲ類圍岩(s2)採用超前小導管(注漿)及超前砂漿錨桿(s3)、鋼筋網噴射砼、鋼拱架支護,ⅳ類圍岩採用組合錨桿、噴射鋼纖維砼支護。

支護施工順序為:超前支護(超前小導管、超前砂漿錨桿) 開挖初噴錨桿、鋼筋網、鋼拱架復噴至設計厚度。超前支護在開挖之前施工,初期支護緊跟開挖施工。

超前砂漿錨桿採用鑽機鑽孔,採用高壓注漿幫浦注漿,噴射砼採用溼噴机按溼噴工藝施作。施工中應認真落實超前地質預報和監控量測工作,確保隧道施工不出現坍塌事故。

三、隧道襯砌施工方案:

二次襯砌施作時間根據監控量測資料確定,ⅲ類圍岩地段隧道襯砌適當緊跟初期支護,仰拱和回填應在二次襯砌之前進行;ⅳ類圍岩二次襯砌可適當滯後,在初期支護基本穩定後施作。

襯砌前按設計要求施工防水層和塑料盲管。防水層和塑料盲管採用自製作業台車施工,防水層採用無釘鋪設工藝,用熱焊焊接固定。

洞內襯砌採用穿行式液壓襯砌台車全斷面施工,隧道進、出口端各配1臺台車,考慮隧道處於曲線上的因素,選用長度為9m的台車。緊急停靠帶的襯砌砼待全隧襯砌完成後,在台車鋼模內加設活動的、帶弧形的3015鋼模板,並用特製的梳型模加固和調整尺寸,行人、行車橫洞及其它預留洞室採用特製台架施工。砼採用s8(c25)防水砼,砼攪拌運輸車運輸(200m以上),輸送幫浦幫浦送砼灌注入模,拌合站集中拌製。

四、施工輔助設施方案:

1、施工用電:

隧道用電利用洞口安裝的變壓器供電。洞內利用電纜線接至工作面後使用,動力電採用400v/380v,照明採用安全變壓器(36v)供電。

2、施工用風:

在進出口洞口各設40m3供風站乙個,供洞內開挖、支護、通風用風。

3、施工通風:

本隧道從兩頭掘進,單頭掘進長度約714~825m,經分析計算,決定本隧道施工通風採用管道壓入式通風方式,風管採用維尼龍布基風管,管徑採用φ1000mm,進口右洞和出口左洞洞口各配置1臺容量不小於1000 m3/min的軸流式通風機。

4、施工排水:

本隧道的上坡施工段,施工排水採用兩側挖排水溝、自然排水的方法排水;下坡施工段,施工排水採用挖集水井匯水、抽水機接力抽水、單側挖排水溝的方法排水在隧道。隧道洞口外設定汙水處理、沉澱池,施工廢水經汙水處理達到有關標準後方可排放,以保證環境不被汙染。

5、棄碴:

棄碴部分用作路基填築,其餘棄於指定碴場,碴場嚴格按照設計施工棄碴防護,達到設計及環保要求。

4.5.2.施工方法、施工工藝及技術措施

五、施工控制測量:

進場後首先根據設計單位的樁點採用***系統對本標段中線及水準基點進行貫通測量、複核確認,並在洞口布設導線控制網。洞身控制測量採用主副閉合導線網控制,每進尺每100m複核測量一次,並引入導線網。

六、洞口施工方法:

洞口施工前,先期施工山坡上的截水溝,然後進行洞口段的開挖。洞口開挖從上到下進行,且邊開挖邊防護,同時做好施工用水和雨水的排放,防止其軟化邊坡。洞口加固採用錨、網噴射砼封閉邊、仰坡坡面。

錨桿採用20mnsiφ22砂漿錨桿,l=4m,間距1.0m,梅花形布置。鋼筋網採用金屬擴張網,網格間距0.

3×0.3m,噴射砼厚度10cm。

洞口施工分兩步,第一步以明洞開挖寬度為標準,縱向拉槽進入明洞範圍,當工作面可以掛齒進洞時即停止開挖,施作拱部超前超前小導管,然後進行明洞施作。明洞完成後,洞身上半斷面環形進洞,當半斷面掘進10-15m後,停止半斷面掘進。第二步,返回從零開挖處開挖下部土石方,並將初期支護成環以確保洞口穩定。

七、明洞施工(s1型):

1、分段施工開挖外側邊牆,澆注邊牆c15片石混凝土,回填夯實外側碎石土。分段原則:明洞長5m、10m的分一段、長20m的分為兩個10m段、長25m的分為兩個12.5m段。

2、開挖上部土石方,對邊坡進行支護,澆注拱部襯砌,施作拱部防水層,砌築m7.5漿砌片石護拱,夯填拱部回填碎石土。

3、暗挖下部土石方,跳槽馬口施作內邊牆襯砌。

4、開挖仰拱,澆注仰拱及仰拱回填。

s1(明洞)開挖施工順序見下圖。

八、隧道洞身開挖 :

左線圍岩情況:ⅲ類圍岩長145m,ⅳ類圍岩長740m;右線圍岩情況:ⅲ類圍岩長175m,ⅳ類圍岩長580m。

1、鑽爆設計:

根據開挖方法分別採用半斷面及全斷面兩種爆破方式,網路採用非電毫秒雷管爆破網路。對ⅲ類圍岩採用半斷面台階方式爆破,ⅳ類圍岩採用全斷面方式爆破,為減輕爆破對圍岩的擾動,開挖斷面採用多段位非電雷管進行網路設計。掏槽方式:

採用直眼掏槽,眼深小於2m時可用斜眼掏槽。迴圈進尺控制在ⅲ類圍岩1.5~2.

0m;ⅳ類圍岩不超過3.0~3.5m。

除非圍岩破碎、節理發育等不良地質外,開挖斷面周邊爆破一律進行光面爆破。洞內均採用非電導爆管起爆網路,嚴禁使用火花起爆系統。

2、炮孔布置:

布孔採用一台雷射導向儀進行中線和水平控制,配合「五寸台階法」放樣,用紅油漆將炮孔標出。為了節省時間,找頂後,畫線、布眼兩工序在碴堆上進行,邊出碴邊畫線、布眼,節約了該工序的耗時,縮短了爆破作業時間。

3、鑽孔:

光面爆破的鑽孔質量,是隧道獲得平整、規則開挖輪廓的基本條件。特別是對於周邊光爆孔,更應認真鑽鑿,要求司鑽人員鑽孔必須做到開孔準確,其開口誤差不得大於3cm,方向偏差不得大於5°,並隨時掌握鑽孔的方向、角度和深度,以及周邊孔與孔眼之間是否互相平行,所鑽孔眼底部應落在同一平面上,為了保留下一迴圈的鑽孔淨空位置,周邊孔在鑽孔時要有一定的外插角度,角度的大小是根據鑽孔深度而確定。嚴格按照鑽爆設計要求進行作業,對鑽孔質量認真進行檢查驗收,對不合格的眼孔根據具體情況採取重鑽,調整裝藥量和裝藥結構等措施處理。

4、裝藥:

裝藥前,須先清孔並對炮孔的引數進行檢查驗收。符合設計後,按設計仔細進行裝藥和堵塞,嚴格避免錯裝雷管段位和損壞光爆孔的裝藥結構。周邊孔眼採用不偶合裝藥,周邊眼藥串預先在加工房按設計全部加工成型備用。

(一)、ⅲ類圍岩開挖:

1、施工方法:

洞口段ⅲ類圍岩採用超前小導管(注漿)和超前錨桿加固圍岩,採用短台階法分部開挖,台階長度10-15m。施工順序圖如下:

①開挖上半斷面;

②施作上半斷面初期支護;

③開挖下半斷面(左右交錯開挖);

④邊牆初期支護;

⑤仰拱開挖、支護、襯砌及回填;

⑥防水層施工,二次襯砌的澆注。

⑵鑽爆作業

採用鑽爆作業台架,人工手持風鑽鑽眼,爆破設計採用低震速控制爆破技術,周邊採用光面或預裂爆破。

上半斷面每個洞口安排6臺yt28風鑽鑽眼,下半斷面安排8臺yt28風鑽鑽眼,上下斷面放炮時間必須錯開。ⅲ類圍岩上半斷面每迴圈進尺1.5~2.

0m,下半斷面進尺取3.0m左右。

上、下部支護及時銜接,ⅲ類圍岩必要時加設橫撐或臨時仰拱。

⑶施工注意事項:

①洞身ⅲ類圍岩地段採用短台階法施工,台階長度應嚴格控制在10-15 m範圍內。

②在上部斷面初期支護基本穩定後,才能進行下半斷面的開挖。

③仰拱開挖前,架設臨時橫撐頂緊兩側拱腳,防止邊牆內擠,待仰拱砼強度達到70%才能拆除。

④量測工作必須及時,隨時觀察拱頂、拱腳和邊牆中部的位移值,當發現速率增大時,應立即澆築二次襯砌,或先行構件支頂。

⑤當圍岩壓力極大,地質圍岩與設計有出入時,應報監理工程師提出修改設計。

(二)、ⅳ類圍岩開挖:

1、施工方法及鑽爆設計:

ⅳ類圍岩開挖按全斷面法施工,拱部周邊採用光面爆破,邊牆採用預裂爆破。

2、鑽爆作業:

隧道進出口各採用一台鑿岩台車,並輔以一定數量的手風鑽進行鑽孔作業,按爆破設計的孔位定位鑽孔。

ⅳ類圍岩全斷面迴圈進尺3.0~3.5m;緊急停靠帶迴圈進尺2.5~3.0m。

3、ⅳ類圍岩全斷面法開挖施工順序(其施工順序圖見下圖):

①全斷面開挖;

②施作初期支護;

③施作二次襯砌。

隧道洞身開挖、支護每迴圈施工時間如下表:

隧道洞身開挖、支護每迴圈施工時間表

(三)、行人橫洞、行車橫洞及其它預留洞室開挖:

本隧道共設行人橫洞2處,行車橫洞1處,採用自製鑽眼台架人工手持yt28風鑽開挖。ⅲ類圍岩採用半斷面台階法開挖,ⅳ類圍岩採用全斷面開挖。行人橫洞和行車橫洞按設計要求進行支護和襯砌。

九、施工支護:

1、超前小導管支護:

本隧道進出口ⅲ類圍岩段設計為超前小導管預注漿超前支護加固,小導管長度3.5m,環向間距0.4m,縱向間距2.25m,外插角14°,梅花形布置。

超前小導管採用外徑42mm、壁厚3.5mm熱軋無縫鋼管,鋼管前端呈尖錐狀,尾部焊上φ6加筋箍,管壁四周鑽8mm壓漿孔。

超前小導管施工時,鋼管與襯砌中線平行以14°仰角打入拱部圍岩,鋼管環向間距40cm,每打完一排鋼管注漿後,開挖拱部及第一次噴射混凝土、架設鋼架,初期支護完成後,隔2.25m再打另一排鋼管,超前小導管保持1.0m以上的搭接長度。

超前小導管注漿採用水泥-水玻璃漿液,注漿引數為:水泥與水玻璃體積比為1:0.

5,水泥漿水灰比為1:1, 水玻璃濃度為35波美度,模數為2.4,注漿壓力為0.

5~1.0mpa。

當每孔注漿量達到了設計注漿量時可以結束注漿,注漿引數應通過現場試驗按實際情況確定,注漿量按施工實際情況作相應調整。

超前小導管從型鋼鋼拱架腹部穿過。

2、超前砂漿錨桿:

超前砂漿錨桿設定於隧道中間的ⅲ類圍岩地段,錨桿採用長3.5m的20mnsiφ22 鋼筋,梅花形布置,環向間距50cm,縱向間距2m,外插角約10°~15°。

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