隧道施工方案

一、工程概况：本标段编号为A21标段，起讫桩号为K288+764-k295+200（左线Z3K288+859-Z4K295+200）,位于洋庄乡境内，路线全长6.436km。本标段起点20标终点，设大安岭大桥、大安岭隧道、三溪大桥，经过大安村，设大安分离式立交跨S303，过大安动物检疫站后，连续设大安大桥、新岭后大桥和新兴特大桥至黄连坑，穿黄连坑隧道，终点为出黄连坑隧道后与A22标起点衔接。本合同段中的隧道共两座，为大安岭隧道和黄莲坑隧道，均为分离式隧道，大安岭隧道左线长636米，右线长641米，进口采用单压式明洞口，左右线洞口里程分别为Z3K289+226、K289+039，左线设单压式明洞4米，右线设单压式明洞3米，左线隧道出口采用削竹式洞口，洞口里程为Z3K289+862，右线隧道出口采用单压式明洞口，洞口里程为K289+680；黄莲坑隧道左线长920米，右线长998米，进口采用偏压式明洞口，左右线洞口里程分别为Z4K294+199、K294+149，左线设单压式明洞5米，右线设单压式明洞16米，左右线出口均采用削竹式洞门，洞口里程分别为Z4K295+119、K295+147.二、总体方案本分部隧道工程围岩类别以、级为主，地质条件复杂多变，断层、褶皱、破碎带、石裂隙较为发育；隧道存在断层、岩堆、突水、突泥、塌方等不良地质，隧道施工中可能出现空隙水和基岩裂隙水。在施工中应注重排水。本分部隧道工程包括大安岭隧道、黄莲坑隧道，并作为重、难点工程。图4-19隧道施工流程图交工验收无碴道床强夯设计方案洞口开挖、支护及洞门洞身开挖、支护洞身衬砌(含铺底及仰拱)水沟电缆槽强夯设计方案施工准备1隧道开始挖掘严格按照设计文件，明洞采用明挖法、暗洞按照围岩级别由强到弱依次、级围岩采用台阶法、级围岩采用台阶法或单侧壁导管法，、级围岩采用全断面法或台阶法施工，级围岩以单侧壁导管法施工为主。岩石爆破采用光面爆破，洞身采用钻爆法， YT28型凿岩机打孔，人工装药，非电导爆系统起爆，挖屈机、装载机装渣，自卸汽车运输。1.1其洞内布置管线主要有：动力线、照明线、高压水管、高压风管、通风管、排水管等。洞内供风与供水管路设于隧道一侧墙壁，供电线路设于另一侧墙壁，并设在一定的安全高度处。排水管可设于风水管一侧墙脚处，施工通风管路悬吊于拱顶处。洞内管线布置详见图4-20 洞内管线布置示意图。通风管动力线高压风管供水管照明线图4-20洞内管线布置示意图隧道供电：在隧道口设变电站，供电线路采用400V230V三相四线系统。动力设备采用三相380V，照明系统成洞地段采用220V电压，作业面采用36V安全电压。隧道通风：单口掘进隧道采用压入式通风，风机选用轴流式通风机，风管选用直径1.5米的优质软风管。隧道供水：隧道口附近均有河流、水塘等水源可以利用。在洞口上方的山坡上设置高位水池。采用高压水泵将水自水源井泵入高位水池和山上自然水源引入。从高位水池到洞内敷设专用管道将水送入洞内。隧道排水：顺坡施工的隧道在洞内一侧设置排水沟，利用自然坡度排水至洞外。反坡施工的隧道，根据隧道渗水大小每隔50100米，设置积水坑或积水池，敷设专用排水管道，采用水泵抽水排除洞外。1.2隧道超前支护：按照设计图采用大管棚、超前小导管及超前组合空中锚杆，初期支护按照设计图纸采用素喷砼及钢拱架、喷早强砼、现浇混凝土、砂浆锚杆、锚杆垫板、工字钢架、格栅钢架、钢筋网片喷砼，施工工艺采用湿喷法。2.隧道开挖、支护、出碴、防排水、衬砌施工方案隧道开挖、支护、出碴、防排水、衬砌施工方案见“表4-21”。表4-21 隧道支护、出碴、防排水、衬砌施工方案施工项目施工主要方案开挖方案隧道开挖掘进按照设计文件明洞采用明挖法。II级围岩采用全断面法施工，、IV、级围岩采用台阶法、单侧壁导坑法，暗洞开挖均采用光面爆破；出碴进料采用无轨运输方法。小于1500m的隧道采用单口进洞，隧道采用YT28型凿岩机与液压升降多功能钻孔平台配合钻孔。围岩较好地段采用光面爆破技术，严格控制超欠挖，软弱围岩地段采用微震光面爆破技术或非爆破开挖，以减轻对围岩的扰动和破坏。支护方案超前支护：浅埋、偏压、洞口以及胶结性差地层、断层破碎段带采用超前锚杆、预应力锚杆超前支护。隧道初期支护内容主要包括：钢筋网、钢架、锚杆、喷混凝土。初期支护紧跟开挖面及时施作，以减少围岩暴露时间，抑制围岩变形，防止围岩在短期内松弛剥落。钢架、钢筋网和锚杆由洞外构件厂加工，人工配合机械安装钢架、挂设钢筋网；锚杆钻机或锚杆台车及凿岩机施作锚杆，喷射机械手配合泵式湿喷机喷混凝土。 衬砌施工方案时间确定监控、量测，确定二次衬砌的施作时间，软弱地质地段二衬应及时跟进，与掌子面距离应尽量不大于40m,硬质围岩地段二衬距撑子面不大于150m。防水板在防水板台车上铺设成型，环纵向透水管盲沟连通。钢筋钢筋在洞外加工成型，拱墙钢筋在台车上人工绑扎，仰拱钢筋就地绑扎。衬砌台车正洞采用12m大模板液压衬砌台车。砼浇筑混凝土集中拌合、运输车运输、泵送入模，附着式振动器和插入式振动器捣实。墙拱衬砌连续浇筑，一次成型。拱顶预埋注浆管，注浆后确保拱顶密实。仰拱及填充仰拱超前二次衬砌施作、分段整体灌注。利用仰拱栈桥保持通行。人工配合机械清底，混凝土全幅浇筑，插入式振动器捣实，平板振动器整平。仰拱填充在仰拱砼强度达到5Mp以上后施作。水沟电缆槽采用定型钢模板，钢管支撑体系加固，混凝土直接入模，插入式振动器捣实。盖板在预制场集中预制现场安装就位。出碴方案均采用无轨运输，中长隧道采用ITC312H4型挖装机装车，短隧道采用CAT966D型装载机装车，12m3以上大型自卸汽车运输至弃碴场。防排水施工方案对于与地表水存在良好水力联系、地下水发育的地段采用“以堵为主，限量排放”的原则，以降低围岩渗透系数，减少水资源流失。其它地段采用“防、排、堵、截结合，因地制宜、综合治理”的原则。暗洞：初期支护和二次衬砌间拱墙背后设土工布和防水板。施工缝采用遇水膨胀止水条。变形缝处设置遇水膨胀橡胶止水带。明洞：衬砌采用防水钢筋混凝土，其抗渗等级不得小于P8，衬砌外铺设防水层。施工期排水：顺坡施工时在隧道两侧开挖排水沟，排至洞外污水处理池。反坡施工，采用在洞内设备洞室一侧布置集水井，水泵抽排。衬砌背后设置排水盲沟。洞门顶部设截水天沟，洞门端墙及挡墙背后设置排水盲沟网。下坡施工的工作面，需加强排水设备运营期排水：洞内水沟采用双侧高式水沟。3. 隧道弃碴利用和弃置方案弃碴利用和弃置方案本标段大部分线路走行于山地峡谷区，受地形限制弃碴条件困难，弃碴原则如下：尽量用做路基、车站填方及建筑石材，当必须堆砌时，应少占农田，不占好田，尽量利用荒坡、荒沟堆弃。沿较开阔沟谷一侧堆砌时，须流出水路，坡脚设混凝土或浆砌片石挡墙防护，挡墙高度按高于50年洪水位设计。压沟满铺堆砌时，坡脚须分级挡护，碴顶根据流量设完善的引排水沟槽系统。弃碴占用旱地时，碴顶面弃后必须复耕，当占用荒地时，应整平预留复耕条件或种草绿化，以减少对环境的破坏并保护碴体稳定。弃碴挡墙采用M10浆砌片石。弃碴场防护方案弃碴场顶面向外作3排水坡；坡脚设置M10挡碴墙，弃碴场顶外缘设一道截水沟，沟宽40cm，高60c m，M5浆砌片石铺砌； 挡墙尺寸根据地形按直线变化过渡，埋置深度不小于，高度按高于50年洪水位设计；为防止水土流失，弃碴场施工完毕后在弃碴顶及边坡填土恢复植被。弃碴场布置及施工严格按照设计图执行。4.工艺要求围岩开挖采用光面爆破，光面爆破炮眼残留率要求硬岩达到80%以上、中硬岩达到60%以上；隧道二次衬砌采用衬砌台车衬砌，耐久性混凝土必须采用自动计量拌合工艺，混凝土浇筑必须采用泵送混凝土。施工中应按设计及规范要求，坚持围岩监控量测，以确定是否调整支护参数，决定二次衬砌施作时间。对特殊或不良地质地段必须设立超前地质预测预报系统（方法、设备、工艺组织管理），并纳入施工工序。三、隧道工程施工方法、施工工艺及施工措施开工之后首先修筑临时施工便道、便桥，架设施工供电线路、修筑供水设施和铺设供水管道，砌筑洞顶截水沟，开挖洞口段土石方。洞口场地开挖完成后，安装和修建隧道供风、供水、发电、钢结构加工等设备与设施。洞口场地布设（详见附图）。洞门工程在隧道进洞施工正常后选择非雨季节施工。洞口场地布设附图图4-22 大安岭隧道洞口示意图料房钢筋加工房左线上饶空压机房变压机水泵施工队生活区右线图4-23 黄连坑隧道洞口示意图左线水泵空压机房上饶变压机施工队生活区钢筋加工房料房右线2施工测量根据本标段工程量及工程分布特点在各施工洞口各配备一个测量班，每个测量班均由1名测量工程师、2名测量技工组成，共同完成测量工作。测量班依据工作内容配置测量仪器。测量作业程序流程见“图4-24”。图4-24 测量作业程序流程图开工前交接桩控制网、水准基点开工复测控制网、水准基点加密防护施工中复测检查施工测量竣交工测量测量成果报监理工程师及建设单位（1）控制测量施工前平面控制网复测施工前根据设计院和建设单位技术部门现场进行的交接测量控制桩橛点及办理的相关手续，组织测量人员对交接的导线网点和水准基点进行反复复核测量，复核导线点的坐标和水准基点高程的准确性，测量结果经过平差后与所交的控制点结果进行对比，完全无误后作为施工用控制点。隧道每掘进一定长度或雨季前后各进行洞内外导线控制点联测一次。平面控制附合导线测设洞内布置双导线，形成闭合导线，利用全站仪、精密水准仪等测量仪器，精确控制隧道施工。洞口导线点位使用钢筋（钢筋顶上刻十字线）埋于洞口附近坚固稳定的地面上，并用混凝土固定桩位，点与点之间通视良好。点位布置完毕后，利用设计院交接的导线点（已知）作基准点，以三维坐标法，使用全站仪引测附合导线上各点的精确坐标值（并经平差），使用精密水准仪从高等级的2个BM点测定导线上各点的准确高程（并经平差）。水平角的观测正倒镜六个测回中误差±，每条附合导线长度必须往返观测各三次读数，在允许值内取均值，导线全长闭合差±1/30000。高程控制高程控制点的布设利用平面控制点的埋石作为高程控制点，如特殊需要时进行加密，加密的水准点精度不低于高程控制点的精度，其布置形式为附合水准线路。精密水准点的复测采用S1等级水准仪对所交精密水准点进行复测，往返测量。观测精度符合偶然误差±2mm，全中误差±4mm，往返闭合差±8（L为往返测段路线段长，以km计）。两次观测误差超限时重测。当重测结果与原测成果比较不超过限值时，取三次成果的平均值。（2）施工测量洞口测量根据隧道洞口的设计结构和洞口地形标高，详细计算洞口边仰坡开挖边线的坐标和各桩中心坐标。利用附合导线与以上计算坐标的相对关系，使用全站仪在地面上放出洞口边仰坡开挖轮廓线，十米桩中心坐标点位，以放出的坐标点为中心放出开挖边线桩，控制洞口边仰坡的开挖。洞身测量隧道洞身施工测量根据隧道设计文件，精确计算