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隧道出洞施工方案
一、正洞施工方案简述
杭新景高速公路×××合同段隧道共4座,总长2809m,全部采用分离式设计。进出口均设计有5~25m明洞,明洞施工采用明挖法。洞口段施工工艺:开挖洞口段土石方,进行边仰坡加固,施做超前大管棚,施做明洞,进行洞顶回填反压,暗洞开挖。
综合考虑以下因素,本标段隧道采用单口掘进施工方案。 1、隧道较短,最长530m,最短160m,不是本标段的工期控制工程,在合同工期内能够按时贯通。
2、进出口同时掘进需配备两套施工机械,且需对洞口风、水、电、便道等临时设施进行建设,增大了工程的投入。
3、各隧道另端洞口因受征地拆迁、地形、便道修筑困难等因素影响,开辟工作面干扰大,运输条件差,材料机具进场困难,制约着工程的正常施工。
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4、各隧道另端洞口开辟工作面临时设施需占用大量农田、耕地,破坏了环境,不符合环境保护的要求。
5、多开辟隧道工作面,管理跨度大,质量不易控制。 二、出洞施工方案
原设计隧道洞口都有超前大管棚,在超前大管棚的保护下进洞开挖,由于受上述因素的,本标段采用单口掘进施工方案,由一个方向贯通隧道。根据“早进洞、晚出洞”的原则,尽量不刷或少刷坡,保持山体的原始平衡,避免洞口塌方,结合各洞口的地形,我部拟采用“顶设导坑贯通,部分挖方量大的明洞采取明洞暗做,贯通后由洞外向洞内留核心土环向开挖的施工组织方案”,取消贯通洞口的大管棚超前支护,改用超前注浆小导管,步步为营,稳扎稳打,确保施工安全。
(一)顶设导坑贯通施工
1、开设导坑前的处理。在单口掘进至设计明暗洞交接里程向洞内30m处开设顶设导坑,顶设导坑开设前,对已完成段岩体进
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行注浆加固。上下台留10m台阶,上台掌子面喷5cm厚混凝土封闭,上台钢架拱脚每隔2m设一道水平支撑,形成临时封闭环,下台仰拱施工完成,形成闭合环。
2、进行顶设导坑开挖。顶设导坑置于隧道拱部,导坑4.5m×3.5m,φ42注浆小导管超前支护,环向间距25cm,I18钢架50cm一榀,φ200圆木(或方木)排架支撑,间距50cm×50cm。开挖循进尺~1m,人工开挖为主,辅以微弱爆破,稳扎稳打。
3、明洞段施工。顶设导坑掘进至设计明暗交接里程时,进入明洞施工,明洞挖方量较大(即覆盖层厚超过1m)地段,采用明洞暗做的方法施工,顶设导坑继续向前推进,开挖时拱部扩大1m,初期支护下施做1m厚混凝土护拱,直至安全出洞,护拱伸出洞外1m。
顶设导坑施工图见下图
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(二)洞口段施工
1、顶设导坑贯通后,将洞内风、水、电引出洞外,并按要求布设整齐。
2、对仰坡进行小范围刷坡,尽量少破坏地形、地貌和植被,并对仰坡进行加固。
3、清除洞身范围内的地表植被和松散土层,并喷射混凝土封闭,开挖地面标高高于设计明洞基础3m范围内的边坡。施工1m厚的护拱混凝土。
4、护拱混凝土顶宽4m,底宽不小于4m,坡率1:1,护拱
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与边坡间顺地形相接,接缝处要密实,并环向每50cm施做5m锚杆一根,锚杆尾部伸入护拱混凝土1m。
5、护拱强度达到70%后回填反压,稳定边仰坡,进入洞身开挖。
6、洞口偏压严重时,浅埋侧护拱外设挡墙,以抵抗偏压。 护拱施工图见下图:
(三)留核心土环向开挖
洞外护拱完成达到强度后,由洞外向洞内按照三台阶留核心土环向开挖。施工工序如下:
1、超前小导管注浆加固,开挖1部,挂网初喷混凝土,架立
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钢架,挂网复喷混凝土。
2、滞后1部3~5m,开挖2部,挂网初喷混凝土,架立钢架,挂网复喷混凝土。
3、滞后2部3~5m,开挖3部,挂网初喷混凝土,架立钢架,挂网复喷混凝土。
4、导坑开挖完成后,分段开挖4部和5部,开挖4部12m,开挖5部10m,施做仰拱10m,二次衬砌9m,依次顺序渐进。
留核心土环向开挖工序步骤图见下图:
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(四)、监控量测
1、顶设导坑每5m设拱顶沉降观测点一处,每日量测2次。 2、各导坑每5m设水平收敛点一处,每日量测2次。
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3、地表浅埋地段设置地表沉降观测点,观测点与洞内量测点尽量布置在同一断面上,以便反映量测数据的关联性,地表观测点每排每隔2m设一点。
4、观测数据每日分析,并将分析成果报项目总工审核,及时反映围岩下沉、收敛动态,正确指导施工,及时调整支护参数。 三、施工质量、安全保证措施
1、超前小导管注浆
⑴由两侧向中间的顺序进行;
⑵施工过程中有串浆现象时可采用隔孔注浆;
⑶当发生堵塞或浆流不顺畅时可在邻孔加压补浆或补管注浆; ⑷注浆完毕后应进行钻孔检查,确保注浆饱满。 2、围岩大变形的处理。
开挖过程中发现围岩变形较大,且速度加快,应立即停止开挖,顶设导坑增加支撑,侧导坑设置水平支撑,强行控制围岩变形,同时增加锚杆,稳固围岩,在强大支撑的保护下继续开挖,尽快使初
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期支护封闭成环。
3、软岩尽量采用人工风镐开挖方式,风镐开挖困难时采用导爆索装药结构,预裂减振爆破,周边设置空眼减振,尽量不扰动围岩。
4、确保锚杆施工质量,经理部安排现场旁站监控人员跟踪把关。
5、喷射混凝土必须密实,钢架背后不得填塞片石、木材等充填物,必须用喷射混凝土喷射密实。
6、钢架施工注意事项
(1).为保证钢架置于稳固的地基上,施工中应在钢架基脚部位预留足够的坚实地基,架立钢架时挖槽就位,或钢架基脚铺设纵向槽钢。
(2).钢架平面应垂直于隧道中线,因隧道跨度大且扁平,只有使全环钢架垂直安装才能发挥最大的支撑能力。
(3).为增强钢架的整体稳定性,应将钢架与纵向连接筋、结构锚
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杆、定位系筋和锁脚锚杆焊接牢固。
(4). 要重视钢架的锁脚锚杆施工质量,下台开挖后,锁脚锚杆的作用十分突出。往往由于锁脚锚杆质量不过关导致掉拱现象很多。
(5).钢架连接接头要连接牢固。拱脚部位易发生塑性剪切破坏,故该部位接头除栓接外,还应四面帮焊,确保接头的刚度和强度。条件允许时,接头最好采用角钢连接板,便于混凝土全面握裹。
7、岩体特别松散时,在超前小导管间插入钢板,阻止松散土体的塌漏。
8、隧道进洞环向开挖前,对边仰坡进行妥善防护或加固,作好排水系统。
9、加强量测小组的管理,每日按时量测、分析,并及时报告分析成果。 隧道断面图:
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