上官山隧道左线洞口进洞施工方案.doc

上官山隧道左线出口进洞施工方案

1工程概况
上官山隧道左线 (ZK104+690-ZK105+715)位于铜川市金锁关镇蒲家山村，长度1025米；属长隧道；设计车速100km/h，隧道净宽14.5m、净高5.2m。进出口均采用削竹式洞门，衬砌形式为复合式衬砌，机械通风和组合灯具照明。围岩等级为Ⅳ、Ⅴ围岩。
2自然地理特性
2.1地形地貌
隧址区属于低山地貌区，地形起伏较大，山体上植被稀少。隧道轴线横穿基岩山脊，出口段表层为黄土覆盖。
2.2地层岩性
隧道出口及其洞身地层为中三叠统铜川组砂岩、泥岩组成。局部洞身段为黄土地层。
2.3水文
隧道区地下水类型重要为黄土孔隙裂隙水及基岩裂隙水，重要受大气降水补给，富水较弱。经沿线地下水的取样分析，地下水对钢筋、混凝土无腐蚀性。
2.4地址构造
隧道工程区地震活动总体比较薄弱，本区地震基本烈度为Ⅵ度区，地震动峰值加速度a=0.05g，反映谱特性周期T=0.45s。
2.5隧道出口边坡稳定性
隧道出口位于沟谷陡岸山体斜坡处，地形坡度较陡，坡角45°，表层强风化泥岩及砂岩，岩层强风化破碎，节理裂隙切割强烈，边坡整体稳定性较差。
3洞口重要工程数量
边坡开挖土石方2875m3，回填土石方1054m3， M7.5浆砌片石回填226.2m3，φ160软式透水管48m。
4施工准备
4.1施工测量
隧道洞外控制测量采用三角控制网；施测时加强和相邻标段所设导线点控制网的搭设复核，保证无误。
4.2设备物资准备
洞口施工所需机械设备和物资按需要与劳力同步进场。我项目部已经完毕了对工程材料的料源和储量、质量调查、原材料实验及做好分供方的采购评审，按责任制采购，保证物资按计划供应。
4.3工程实验
按规定配置足够的专职检测人员和仪器设备，我项目部已经完毕了人员资质审核及仪器标定工作。
4.4施工用电
施工用电暂时以自发电为主，待地方电力引入后，使用地方电力，混凝土拌和站配备大型发电机作为备用。
4.5施工生产用水
在施工现场修筑高位蓄水池蓄水，由水泵从河流泵入水池，用于施工生产。
4.6混凝土拌和站
在隧道右侧设立一座大型混凝土拌和站，混凝土拌和机采用1台HZS90型拌和机进行拌合，以供应本标段所需所有混凝土，此外在隧道洞口设立2台500型拌合机，拌合喷射混凝土。
5 隧道进洞施工方案
隧道洞口段工程涉及洞口临时截水沟、洞口土石方、边仰坡及进洞面、明洞等。结合隧道洞口地形、地貌、工程地质和水文地质条件，并考虑到施工开挖边坡的稳定性，本着“早进晚出”、“进洞零开挖”的原则，洞口与明洞工程采用明挖法施工，洞口段加强段采用双侧壁法开挖。
上官山隧道左线明洞与暗洞交界位置设计里程为K105+703,明洞长度为12米。根据我项目部技术人员现场测量，测定上官山隧道左线的明洞与暗洞交界里程为K105+705，此里程处作为进洞位置时开挖量最小。
隧道进洞施工环节为：明洞段开挖→仰（边）坡防护→施工套拱→长管棚超前支护→施工明洞→掘进及支护→仰拱及二衬。洞口加强段采用双侧壁法开挖，拱部采用φ108×6钢管超前管棚预注浆加固，系统锚杆、钢拱架配合喷射砼形成整体。
隧道钻、爆、装、运采用无轨运送。钻爆采用多功能作业台架配合风动凿岩机钻孔，塑料导爆管微差毫秒雷管光面爆破技术，装运采用装载机装渣，自卸汽车运送。喷射砼采用喷射机作业，混凝土采用自动拌合站生产，混凝土罐车运送。
洞口开挖时及时进行边仰坡的SNS柔性防护网的施作，并加强对山坡稳定情况的监测、检查，保证施工安全
5.1洞顶临时截水沟施工
洞口施工临时防排水原则采用“防排结合，综合治理”，根据地形情况，在洞口边仰坡5米外设立与地形相适应的临时截水沟，施工过程中地表水通过临时截水沟排除，临时截水沟采用M7.5浆砌片石砌筑。边、仰坡以外区域的水流引入天然水沟排走。
5.2洞口边仰坡施工
洞口地段采用明挖法施工，施工前清除和加固洞口仰坡，以免危及施工安全。由于隧道洞口段洞身埋深较浅，围岩风化破碎严重，为增长洞口及仰坡的稳定性，保证进洞安全，洞口进洞面和明洞开挖施工采用挖掘机纵向分段自上而下分层开挖，人工整修边仰坡，按设计规定一次到位，挖掘机配合自卸汽车装运弃碴。及时对开挖边仰坡进行支护解决，采用SNS柔性防护网进行防护。
5.3 进洞面施工
5.3.1 施工放样：根据洞口段开挖断面尺寸放样，定出隧道套拱轮廓线。
5.3.2 套拱施工：搭设钢管脚手架紧贴仰坡面安装套拱内模板，放置并固定套拱钢筋网和φ133导向钢管，安装套拱内模板并支撑牢固。经测量检查φ133导向钢管规定后浇注C25砼形成套拱。
5.3.3 超前支护：沿φ133导向钢管施作φ108超前长管棚，环向间距40cm。
超前支护工班，配备XY-28-300电动钻机施钻作业， BW-250/50双液注浆泵2台注浆。其施工工序如下：
① 喷混凝土厚20cm封闭掌子面作止浆墙。
② 运用导向钢管进行φ108管棚孔打设，外插角为2°（不涉及线路纵坡），L-30.0m（暂定），环向间距40cm。
③ 按设计扩散半径50cm计算注浆量,注浆压力0.5~1.0MPa，终压2.0 MPa， 用1:1水泥砂浆进行注浆，施工中根据实际效果调整注浆参数，注将结束后及时清除管内浆液，并用M30水泥砂浆紧密填充。
④ 试挖掌子面，无明显渗水时，即可开挖作业。
5.3.4 进洞作业：在管棚保护下采用双侧壁法开挖进洞。施工支护采用Ⅰ22b钢架，锚网喷联合支护，钢架间距0.6m；系统锚杆采用D22早强砂浆锚杆（L-4.0m），纵横间距0.6×1.0m梅花型布置；钢筋网采用φ8钢筋制作，双层间距20×20cm；喷射C20砼，厚28cm。
5.4 明洞施工
明洞基础模板采用组合钢模板，明洞衬砌内模采用模板台车，外模采用组合钢模。模板台车就位后，绑扎钢筋，安装外模、堵头板、止水带，经监理工程师检查合格后，进行砼灌注。砼灌筑时两侧对称分层灌筑。砼由自动计量拌和站拌合生产，砼运送车运送，泵送入模，插入式捣固器和附着式结合捣固密实，拱墙一次灌注。
当拱圈砼达成设计强度的80%后，施做防水层，再涂抹水泥砂浆保护层厚20mm，明洞段两侧用M7.5浆砌片石回填，顶部回填土方采用蛙式打夯机进行对称分层夯实，每层厚度不大于0.5m，回填至拱顶后分层满铺填筑。回填完毕后在其上施工做30厘米厚的粘土隔离层，最后在表层覆盖种植土，以满足绿化的规定。
5.5监控量测
洞口施工监控量测必测项目有：地表沉降、拱顶下沉、水平净空收敛、锚杆抗拔力及平常观测与施工调查。
我项目部成立专职的监控量测小组，负责隧道的量测工作。运用监控量测掌握施工中地表、围岩和支护的力学动态信息及稳定限度并及时反馈，调整支护参数，改变施工方法，以指导施工作业，保证施工安全
6.重要施工方法及工艺
6.1双侧壁导坑法开挖施工（见施工工艺框图）
6.1.1①导坑超前小导管注浆预支护。②左（右）侧导坑上半断面开挖。③左（右）侧导坑上半断面初期支护（挂钢筋网、径向导向支护、安装钢拱架、喷混凝土）。④左（右）侧导坑下半断面开挖。⑤左（右）侧导坑下半断面初期支护（挂钢筋网、径向导向支护、安装钢拱架、喷混凝土）。⑥主洞超前导管注浆预支护。⑦主洞上部环形开挖。⑧主洞拱部初期支护（挂钢筋网、径向导向支护、安装钢拱架、喷混凝土）。⑨主洞中部核心土开挖。⑩主洞仰拱部分开挖。
6.1.2主洞仰拱初期支护（径向导向注浆加固、安装钢拱架、喷混凝土）。）
6.1.3浇注仰拱。
6.1.4敷设防水板，采用模板台车全断面一次模筑二次衬砌混凝土。
6.2锚杆施工工艺
6.2.1清理、平整坡面
清除坡面浮石、浮根、尽也许平整坡面，坡面清理应有助于与自然坡面结合，严禁出现反坡。
6.2.2锚杆类型及其设立
锚杆采用Ф22砂浆锚杆，间距按采用120*120cm梅花型施工。孔眼方向应使锚杆垂直于岩层层面。
6.2.3施工准备
⑴检查锚杆材质、类型、规格、质量、数量及性能是否与设计和规范相符。
⑵根据锚杆类型、规格及围岩情况准备钻孔机具。
⑶根据设计规定截取杆体并调直、除锈和除油。
⑷锚杆支护规定
项目
允许偏差
锚杆数量（根）
不小于设计
锚杆拔力（KN）
28天拔力平均值≥设计值 最小拔力≥0.9设计值
孔位（mm）
±15
钻孔深度（mm）
±50
孔径（mm）
大于杆体直径+15
锚杆垫板
与岩面紧贴
⑸水泥砂浆的配合比
①砂浆配合比，水泥：砂为1：1～1：1.5（质量比），水灰比为0. 5～1.0。砂子粒径不宜大于3 mm，孔口设止浆塞。
②砂浆应拌和均匀，随拌随用，一次性拌和的砂浆应在初凝前用完。
⑹先锚后灌式砂浆锚杆的安装方法。
将打好的孔眼用高压风吹净，将加工好的锚杆杆体，置入孔内，用注浆泵注浆。
⑺砂浆锚杆施工工艺框图
砂浆锚杆施工工艺框图
施工准备
锚杆加工
钻孔
风钻
检查
检查
清孔
注浆
锚杆安装
结束
高压风

6.3钢筋网施工工艺
6.3.1钢筋网片加工
钢筋网片采用∮8筋焊制，在钢筋加工场内集中加工。先用钢筋调直机把钢筋调直，再截成钢筋条，钢筋网片尺寸根据拱架间距和网片之间搭接长度综合考虑拟定。
钢筋焊接前先将钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等均清除干净；加工完毕后的钢筋网片应平整，钢筋表面无削弱钢筋截面的伤痕。
6.3.2挂网
钢筋片随初喷面的起伏铺设，绑扎固定于先期施工的砂浆锚杆之上，再把钢筋片焊接成网，网片搭接长度为1～2个网格。
6.3.3 钢筋网支护规定
序号
检查项目
允许偏差
1
网格尺寸（mm）
±10
2
钢筋保护层厚度（mm）
≥10
3
与受喷岩面的间隙（mm）
≤30
4
网的长、宽（mm）
±10
6.4喷射混凝土施工工艺
6.4.1喷射混凝土施工工艺框图
砂
碎 石
水 泥
水
配合比选定
搅 拌 机
砼搅拌运送车
湿 喷 机
喷 嘴
受 喷 面
预 拌
速 凝 剂

6.4.2原材料的选定
水泥、粗骨料、细骨料、外加剂及掺合料选用实验合格的原材料。
6.4.3喷射前的准备工作
喷射作业前，对机械设备、风、水管路和电线路等进行全面检查及试运转。砼拌合料统一在洞外搅拌站进行。
6.4.4喷射作业
湿喷砼喷射作业遵守下列规定：喷射作业分片进行，喷射顺序自下而上；在前一层混凝土终凝后进行复喷。
喷射机司机的操作遵守下列规定：喷射作业开始时，先送风、后开机，再给料，结束时先停料，再停风；连续均匀地向喷射机供料，机器正常运转时，料斗内保持足够的存料；喷射机工作风压满足喷头处的压力；喷射作业完毕或因故中断喷射时，将喷射机和输料管内的积料清除干净。
喷射手作业遵守下列规定：喷射手经常保持喷头具有良好的工作性能；喷头与受喷面垂直，保持0.6～1.2m的距离；喷射时控制好混凝土表面平整度；喷射混凝土养护：喷射混凝土终凝2小时后，洒水养护，养护时间不小于14天。控制洒水量，防止洒水量过大侵蚀围岩。
6.4.5喷射混凝土的质量控制
湿喷混凝土试件用大板试模制取，砼达成规定强度后按规定制成立方体试件。厚度和表面平整度达成下列规定：
⑴喷射混凝土强度在合格标准范围内；
⑵平均厚度大于设计厚度；检查点数的60%及以上大于设计厚度；最小厚度不小于设计厚度1/2；
⑶无空洞杂物。
6.5 SNS柔性防护网施工工艺
6.5.1 按照施工现场的地形对钢柱和锚杆基础进行测量定位；
6.5.2 基座锚固：基座平面与地面保持水平，钻凿锚杆孔和锚杆安装灌注，而后将基座套入地脚螺柱并用螺栓拧紧；
6.5.3 钢柱及上拉锚绳安装：将钢柱底部放于基座处，并将上拉锚绳的挂环挂于钢柱顶端，另一端与相应的上拉锚杆环套连接并用绳卡暂时固定。然后将钢柱底部插入基座并固定，通过上拉锚杆调整钢柱角度，拉紧上拉锚绳用绳卡固定；上拉锚绳安装完毕后，进行支撑绳的安装。
6.5.4 上支撑绳安装：一方面将一根支撑绳的挂环暂固定在每段起始钢柱的底部，在距钢柱50cm处，对称布置减压环，并调节就位。然后将支撑绳的挂环挂于终端钢柱顶部的挂座上，然后在第二根钢柱处，用绳卡将支撑固定于挂座的外侧，此时仅用30%的标准紧固力；在第三根钢柱处，将支撑绳放在挂座的内侧；依次相间将支撑绳挂好，直至本段最后一根钢柱并向下绕至基座的挂座上，用绳卡暂时固定，并检查调整减压环位置，所有对的就位后拉紧支撑绳并用绳卡固定。接着第二根上支撑绳与第一根的安装方法相同，方向相反。在距减压环40cm处用绳卡将两支上支撑绳互相连接(仅用30%的紧固力)，在同一挂座处形成内侧和外侧两根交错的双支撑绳结构。下支撑绳的安装方法同上支撑绳。
6.5.5 SNS柔性防护网施工工艺框图（见附图）
7施工质量保证措施
7.1建立健全质量保证体系，成立以项目经理为首的全面质量管理领导小组，积极开展全面质量管理活动，优化施工工艺，提高工程质量，争创优质工程。
7.2实行工班质检人员自检，经理部质检工程师复检，最后驻地监理工程终检的三级检查制度。
7.3经理部设实验室在上级实验部门和中心实验室的指导下，独立负责施工过程中的各项工程质量检测及实验工作，保证成品质量。通过检测实验的手段，协助配合工地质检工程师和监理工程师进行全面的施工质量控制。
7.4购进的原材料必须有生产合格证、检查实验单。严格实行先检查后使用，检查和实验不合格的采购物资，告知供货方以便及时作出解决，不准发放不合格物资到工程施工中去。对于经检查和实验合格的采购物资，物资设备部按材料保管和发放办法进行管理、及时标记。
7.5对工程使用的钢材、水泥、砂、石等建筑材料进行认真的检查，把好材料进贷关，严禁使用不合格材料。
7.6保证锚杆施工质量。锚杆位置、方向、深度必须严格按设计施工。为了保证质量，必须采用锚杆钻机凿锚杆眼。砂浆锚杆必须注浆饱满，达成规定的注浆压力值，使用专门注浆设备。
7.7保证挂网、喷砼质量。钢筋网在洞外加工制作成设计网格，洞内安装。喷砼料在洞外拌和场集中拌和，用运送车运至洞内，严禁洞内现场拌和。喷砼前必须用高压水冲洗岩面，为了保证喷砼厚度，喷砼前在岩面上设立一定数量的厚度指示桩。
7.8保证型钢支撑、格栅钢架施工质量：型钢拱架、格栅钢架均在洞外加工场按设计加工，洞内安装。制作专用模型以保证加工轮廓尺寸，型钢采用冷弯加工。洞内安装时，严格按洞内设计间距安装。搞好垫板、锁脚锚杆、连接钢筋施工质量。
7.9搞好防排水工作：铺挂防水板前，外露钢筋头、铁丝、凸凹不平处必须解决。防水板的铺挂，采用专用铺挂台车，以保证铺挂质量。纵、环向排水管用木钉固定牢固，集中出水点采用引排水措施。按规定安设膨胀止水条和中埋式止水带。
7.10保证二衬工程质量：采用全液压式衬砌台车，台车安装位置必须准确。砼在洞外集中拌和，运送车运送，泵送入模，双侧均匀浇注，以防止台车偏压跑位，堵头模板安装必须牢固。
1.11仰拱必须开挖到位，松渣必须清理干净，并用高压水冲洗干净。安装钢筋和浇注砼前必须排干积水。
8施工安全保证措施
8.1认真贯彻贯彻“安全第一，防止为主”的方针，以“安全为了生产、生产必须安全”为指导，严格按照安全技术操作规程和安全规则组织施工；
8.2成立以项目经理为第一责任者的安全生产组织领导机构，下设安质检查部。安检部设专职安检工程师和安检员，工班设兼职安全员，自上而下形成安全生产监督、保证体系，对施工生产实行全过程安全监控。
8.3实行安全生产检查制度，经理部每月由安全生产领导小组进行安全生产大检查，专职安检工程师和安全员负责平常安全检查，发现问题及时解决，堵塞漏洞，消除隐患。
8.4开展安全教育，上岗前，由单位领导负责组织全体人员，认真学习有关施工安全规则和安全技术操作规程，提高全员的安全生产意识。工班每日由班长和安全员进行班前发言，提出当天安全生产具体规定和注意事项，做到防止为主，防治结合。
8.5实行各项安全生产岗位责任制，签订安全责任状，明确责任，把安全工作贯彻到每个人。
8.6施工现场做到布局合理，机械设备安顿稳固、材料堆放整齐，用电设施安装触电保护器，场地平整，为安全生产发明良好的环境。施工现场设醒目的安全标语和安全警示标志，提醒所有施工人员注意安全。
8.7对惯性事故易发的施工工序，制定针对性强、可操作性强、便于检查的安全技术措施，并指定专人负责贯彻贯彻。平常安全检核对照安全技术措施（监控措施），增长检查频数，发现问题及时纠正、解决，把事故隐患消灭在萌芽。
8.8所有起重设备、电气设备、运送设备等加强保养，使其保持良好的工作状态及具有完备的安全装置。所有机具设备的操作人员通过严格训练，持证上岗，遵守操作规程，严禁违章作业。在完善实行性施工组织设计的同时，编制具体的安全操作规程、细则，制定切实可行的安全技术措施，经有关部门审核后遵照执行。
9爆破施工安全保证措施
9.1在进行爆破作业之前,取得本地公安部门的批准,遵守各项规章制度,并向公安局申请购买、运送、储存及使用爆炸品的许可证。
9.2项目部派专职爆破技术人员专门负责爆破施工。
9.3加强火工品的管理。炸药库看守人员配备两名，进行岗前培训，持证上岗。炸药库四周设铁丝网围墙，双门双锁。爆破器材存储于干燥的仓库内，温度保持在18至30摄氏度，库内设消防设备,不同性质的炸药分开,雷管和炸药分库储存，运到工地的炸药若当天未使用完，必须如数交回，不得在工地留存过夜。火工产品领用运送过程中必须有押运员负责。
9.4严格遵守规定的爆破作业时间，并告示所有洞内施工人员。并设立醒目的标志牌，放炮时派专人警戒。
9.5对哑炮要严格按《爆破作业规程》进行解决。
9.6爆破施工，爆破工要持证上岗，装药过程中不能抽烟，放炮前要对炮眼联线进行逐孔检查，点炮前要由专职安全员检查其它人员及所有机械设备是否撤至安全地带。炮响30分钟后，才准许安全员进入工作面检查，拟定无危险后其它施工人员才干进入作业面施工。
9.7爆破作业现场设专职技术人员现场技术指导。
10施工环保、水土保证措施
10.1洞口施工时尽量避免因人为的因素导致新的山体病害产生，保护自然坡体及植被。弃碴时保护好植被，弃碴场地做好坡脚挡护，以防止冲刷。边仰坡做好永久性防护工程。
10.2妥善解决废方，山坡弃土尽量避免破坏或掩埋场坪旁边的林木、农田及其它工程设施。弃土避免堵塞河道、改变水流方向和抬高水位而淹没或冲毁农田、房屋。
10.3施工废水、生活污水按有关规定进行解决，不得直接排入农田、河流和渠道。清洗骨料的水和其它施工废水采用过滤、沉淀解决后方可排放，以免污染周边环境。施工机械的废油废水采用隔油池等有效措施加以解决，不得超标排放。
10.4施工场地和运送道路经常洒水尽也许减少灰尘对生产人员和其它人员导致危害及对农作物的污染；
10.5施工营地和施工现场的生活垃圾集中堆放；
10.6报废材料或施工中返工的挖除材料立即运出现场并进行掩埋等解决。对于施工中废弃的零碎配件边角料、水泥袋、包装箱等及时收集清理并搞好现场卫生以保护自然环境不受破坏。

图1 双侧壁导坑施工工艺框图

清理掌子面，测量放线
超前地质预报

施作超前支护、注浆

监控量测
监控量测

开挖右上部，进尺同钢架间距

开挖左上部，进尺同钢架间距

喷砼封闭岩面
喷砼封闭岩面

架立钢架、临时钢架
架立钢架、临时钢架

施作洞身锚杆
施作洞身锚杆

锚喷支护
锚喷支护

开挖右下部，进尺同钢架间距
开挖左下部，进尺同钢架间距

架立左下、右下部周边钢架

施作锚喷支护

依次开挖中上、中中、中下部

喷砼封闭掌子面，施作锚喷支护

开挖仰拱部，接长临时钢架，安装仰拱钢架，复喷砼

监控量测
绑扎钢筋，浇筑仰拱砼

浇筑填充混凝土

拆除临时钢架（5～6m）

施作防水层
浇筑二次衬砌