**高速**標段***隧道洞口開挖施工方案
一、工程概況
**隧道為一座上、下行分離式的四車道高速公路長隧道，我標段承擔半座隧道，起止樁號左線******,總長為3627m，隧址區主要以長石石英砂巖、泥質粉砂岩為主。
地形、地貌
本單位工程線路位於構造剝蝕、侵蝕低中山溝谷地貌區，為穿越香溪河流域與涼台河流域分水嶺地帶而建設。本單位工程段屬於涼台河流域，山間溝谷多沿北西及南向發育，溝谷峽窄，剖面多呈ⅴ字型。隧道出口段位於向家屋場境內，屬構造侵蝕深切河谷斜坡地貌區，出口位於三岔河（涼台河）東岸一凸坡地帶，凸坡沿北西向延伸，左洞出口處地形較陡，自然坡腳約50°。
全地表草木茂盛，森林成片，植被總體完整，區域性有剝蝕。
*****隧道出口、**隧道進口施工便道已修築完成，已具備條件進行洞口開挖施工，洞口開挖施工是整體隧道施工的第一項工序，是隧道施工的關鍵。
進洞方案總體思路：洞口邊仰坡刷破——噴射混凝土防護——管棚施工
2．1 洞口邊仰坡刷破
2.1.1隧道洞口邊仰坡刷坡施工總體方案為：採用機械配合鑽爆分層開挖，人工配合機械刷坡，自上而下分台階進行；各台階開挖、刷坡過程中同時做好坡面防護；
洞口邊仰坡爆破採用預裂爆破；土質路塹開挖採用逐層順坡開挖法，由推土機、挖掘機或裝載機配合開挖；淺埋石質路塹數量不大時，採用淺孔爆破開挖；非順層深路塹採用潛孔鬆動爆破法，深孔爆破用鑽機鑽孔；路塹側溝用小炮開挖爆破成型。
2.1.2施工工藝
⑴ 邊仰坡開挖前，先進行測量放線，放出隧道中線和開挖邊界線。根據圖紙中提供的刷坡線的坡度：1：0.75。
隧洞洞外採用三角網測量，每個洞口至少設定三個平面控制點，三個點應設在互相通視，交通方便，地基穩定且能長期儲存的地方。高程控制採用水準測量進行，每個洞口應布設兩個高精度水準點，兩個水準點以安置一次水準儀即可聯測為準；中線放出後按10m為中樁間距單位打設中線樁；
開挖邊線樁用等高線法測出，按5m為中樁間距單位打設開挖邊界樁；
中樁及開挖邊界樁要經過專案部測量隊複核測量認可後方可使用；
邊仰坡施工過程中，每一開挖台階都要進行測量放線，放線內容為中樁及每台階的坡腳樁；
⑵ 截水天溝修建。
開挖邊界線放出後，在開挖邊界線5m外結合地形放出洞外截水天溝開挖線。截水天溝在邊仰坡開挖前修建，將地表水引離洞口開挖範圍，以防止地表水沖刷邊仰坡導致失穩坍塌。截水天溝修建時要考慮排出的水不流經洞外道路或能流入洞外排水溝中，使洞內外防排水形成統一體系，利於防水；
截水天溝尺寸詳見已下發的施工圖紙，施工時根據實際地形情況選擇用斷面（一）或斷面（二）；
⑶ 邊仰坡開挖。
① 邊仰坡採用機械配合鑽爆分層開挖，人工配合機械刷坡，自上而下分台階進行；各台階開挖、刷坡過程中同時做好坡面防護；
② 開挖前先進行清表，清表內容為地表植被、覆土層，清表至基岩後開始進行分台階機械或鑽爆開挖；
③ 因洞口段地形險峻、坡度較陡，不便使用潛孔鑽鑽孔，故設計開挖台階高度為3-5m，以利於施鑽和挖掘機械作業；
④ 為便於邊仰坡坡面的一次開挖成型，減少刷坡量，爆破採用預裂爆破，鑽孔間距和裝藥密度等根據岩石的結構計算，現場試驗加以調整。爆破完成後，採用挖掘機配液壓錘對邊坡進行修整，從而確保邊坡順直，為邊坡防護工程創造條件。
預裂爆破引數的設計如下：
ⅰ 最小抵抗線w=(7～20)d , d為鑽孔直徑。
ⅱ 炮孔間距a=(0.4～0.6)w。
ⅲ 裝藥量q=(0.12～2.1)l, l為光爆深度,裝藥量要在現場試驗。
單孔裝藥量，用線裝藥密度qx表示，則qx=
q=鬆動爆破單耗藥量
在預裂孔裝藥時,使用小直徑的藥捲,沿鑽孔深度間斷綁在傳爆線上。起爆採用塑料導爆管同時起爆。
2.2洞口邊坡噴錨
為了更好的作好洞口邊坡防護，必須嚴格按圖紙設計進行施工，儘量減少洞口邊仰坡的開挖，保證山體的穩定，具體施工如下：
1、 在靠山體側邊仰坡範圍內採用噴、錨、網進行加固，錨桿採用φ22，長3.5m的地表砂漿錨桿，梅花型布置，間距1.2m，c20噴射砼厚10cm，鋼筋網採用φ6，網格間距為20*20cm。
2、 噴錨支護緊跟開挖面及時施作，噴錨支護施工程式見以下框圖：
㈠系統錨桿施工
系統錨桿施工工藝流程為：鑽孔清孔注漿插入杆體
㈡選用材料及配合比
鋼筋：按設計選用φ22的ⅱ級螺紋鋼，長3.5m的地表砂漿錨桿，應將頭部加工成扁鏟形，以減少插釺阻力並加大錨固力。
水泥：選用經檢驗合格的42.5水泥。
砂子：粒度不大於2.5mm的砂子，含雲母量不超過0.5％，含泥量不超過3％，不含有機雜質，使用前應經過嚴格過篩。
水 ：潔淨的工業用水，ph值應為6~8。
配合比嚴格按技術交底規定配合施工。
㈢鑽眼鑽眼裝置採用普通氣腿式鑿岩機，鑽眼要按以下要求進行：
1、 錨桿孔深勻許偏差為-50mm，錨孔直徑應比錨桿直徑大15mm以上；
2、 鑽孔前應根據設計要求定出孔位，作出標記，孔位允許偏差為±15mm。鑽孔應圓直，鑽孔方向除現場質檢工程師另有要求外，均應盡量垂直岩面。
3、 孔眼在錨桿安裝前必須徹底清洗乾淨，一般用高壓風或高壓水沖洗。
㈣ 注漿裝置
注漿採用擠壓式注漿幫浦。輸漿膠管採用25mm高壓膠管。注漿管選用內徑18~20mm無縫鋼管製成。
其與膠管連線的一端管口內應加工成均勻斜面，以利於砂漿順利通過。注漿管的長度比眼深大0.5m即可。
5 注漿
錨桿眼裡注漿是否飽滿，是保證錨桿支護質量的關鍵。注漿時，將攪拌好的砂漿裝入注漿幫浦。將注漿管插入眼中，使管口離眼底部10cm間隙，開動注漿幫浦，待砂漿注入孔眼後，注漿管逐漸被砂漿向外推擠，此時可將注漿管均勻向外退出，注到孔深的2/3時停止注漿，再由插入的鋼筋將孔內擠壓填滿為止。
孔口封堵應採用早強藥包。
㈥ 插鋼筋
錨桿鋼筋在插入前應充分除鏽並用水濕潤，以保證與砂漿緊密結合。插入鋼筋時，要沿孔軸線緩慢推入。如遇插入阻力大，可用錘子輕輕打入。
錨桿應外露10cm。插入鋼筋後，砂漿未達到設計強度前，禁止擾動杆體。
㈦鋼筋網安設
鋼筋網應在系統錨桿施作後安設，預先按設計加工鋼筋網片，施作時，將鋼筋網隨需支護岩面的起伏鋪設，與被支護岩面間隙約3cm，並與系統錨桿焊接在一起，必要時加設50cm的臨時錨桿對鋼筋網進行加固。避免鋼筋在噴射砼時晃動，鋼筋網連線處用細鐵絲綁紮或點焊，鋼筋網之間的搭接長度不小於20cm。
㈧ 噴射砼施工
1、 噴射混凝土材料
1 水泥：水泥標號不得低於42.5，使用前應做強度複查試驗。
2 速凝劑：必須採用質量合格的產品。應注意保管，防止受潮。使用前應做速凝劑效果試驗，要求初凝時間不超過5min，終凝時間不超10min。
3 砂：噴射混凝土應採用硬質潔淨的中砂或粗砂，細度模數應大於2.5，含水量一般為5%-7%，使用前應過篩。
4 石料：採用堅硬耐久的碎石，粒徑不大於10mm,且級配良好。
2、 配合比
噴射混凝土必須嚴格按配合比施工。速凝劑新增不得大於配合比中規定值。為便於過程控制，現場應設有磅稱，噴射混凝土材料應每盤稱量，材料計量應以質量計算。
拌和均勻性每班檢查不得少於兩次。
3、工地布置
隧洞噴射混凝土的施工布置，在滿足施工工藝的前提下，應力求緊湊，充分利用場地空間及運輸線，避免施工干擾。
拌和料應採用強制式拌和機，拌料在攪拌前應經過嚴格篩選，以防止大塊料混入噴射機。拌料的運輸應使用普通翻斗車或運輸攪拌車，運輸過程中應防止汙染 。
所有工人應配備規定的防護用品（如防塵口罩、眼睛、手套等），盡量不使用含石英質的砂，避免工人遭受矽塵危害。
噴射機使用的壓縮空氣必須保證壓力穩定，氣壓應控制在0.1~0.15mpa。可根據噴出料束情況適當調整氣壓。噴射機應隨時保養維修，使之經常處於不漏風、不堵塞的良好工作狀態。
4、噴射混凝土
1 噴射混凝土前，應用水或高壓風管將岩面的粉塵及雜物沖洗乾淨。
2 噴射中發現鬆動的石塊或遮擋噴射混凝土的物體時，應及時清除。
3 噴射作業應分段、分片由下而上順序進行，每段長度不超過6m。噴射時應將噴咀的流束作小圓圈慢速移動並垂直於工作面，保持噴咀與噴射面約1m的距離，因為有鋼筋網，噴射距離可小於0.6m噴射角度可稍偏，噴射混凝土的調節是由噴射手憑藉經驗控制的。
正確的水灰比噴射時噴層表面應具有輕度的光澤。塑性較好，無干斑或滑流現象。
4 初噴厚度不小於4~6cm。噴射作業應以適當厚度分層進行，後一層噴射應在前一層混凝土終凝後進行。若終凝後間隔1h以上且初噴麵已蒙上粉塵時，應用高壓風或水清洗乾淨。
岩面有較大凹窪時，應結合初噴予以找平。噴射時插入長度比設計厚度大5cm鐵絲，每1-2m設一根，作為施工厚度控制標誌。
5 突然斷水或斷料時，噴頭應迅速移離噴射面，嚴禁用高壓風、水衝擊尚未終凝砼。作業完成後，噴射機和輸漿管內積料應及時清除乾淨。
6 應不斷總結驗證新技術，以減少回彈率，回彈物不得重新用作噴射混凝土材料。
7 噴射混凝土終凝2h後，應噴水養護，養護時間不小於7天。
8 噴射混凝土作業緊跟開挖麵時，下次爆破距噴射混凝土完成時間不小於4h。
9 遇地下水地段，噴砼應注意噴射時從地下水滲水點外圍噴起，逐漸向內靠攏，直至滲水點周圍，再安設排水管把地下水引出，同時注意，地下水較多時，砼可先噴乾料，待乾料與滲水結合後再噴濕料。噴射砼施工程式見下圖：
2.3 管棚施工
管棚施工是目前隧道施工經常使用的一種進洞方法，在明暗交接處設定套拱，在套拱中預埋ф127×4mm鋼花管，固定管棚鋼管方向。
在管棚施工前將洞口開挖面刷面，除去洞口植被漏出岩石，在開挖面套拱下環向預留核心土，穩固前方開挖體。
首先按照設計尺寸加立3榀18工字鋼，間距75cm,其次在工字鋼上除錯固定ф127×4mm鋼花管，支木模，最後澆注c25混凝土。
大管棚施工工藝流程見圖1。
2.3.1管棚施工引數及施工工藝
①導管規格：ф108×6mm鋼花管；
②管距及設定範圍：環向間距40cm；拱部137.6°範圍
③傾角：外插角1°(不包括路線縱坡)，方向：與路面中線平行；
④注漿材料：純水泥（新增水泥重量5%的水玻璃）漿液；
⑤長度：10～40m。
⑥套拱內鋼架採用3榀18工字鋼，各榀鋼架間焊接環向間距為1m的ф25的鏈結鋼筋。
⑦隧道縱向同一橫斷面的接頭數不大於50%，相鄰鋼管的接頭至少須錯開1m。
按設計要求進行測量放線、開挖工作室。按設計在拱部施做砼導向牆。在導向牆內按設計間距預埋導向管。
鑽孔採用dk-300型鑽機。採用鑽機連線套管自動跟進裝置連線鋼管，將第一節管子推入孔內。鋼管孔外剩餘30-40厘公尺時，用管鉗卡住管棚，使頂進連線套與鋼管脫離，人工絲扣連線安裝下一節鋼管。
接管：鋼管孔外剩餘30-40厘公尺時，用管鉗卡住管棚，反轉鑽機，使頂進連線套與鋼管脫離，人工安裝下一節鋼管，對準上一節鋼管端部，人工持管鉗用鋼管連線套將兩節鋼管連在一起，再以衝擊壓力和推進壓力低速頂進鋼管。
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