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1、（四） 胡家壩隧道施工方案1. 工程概況 胡家壩隧道（K21+960-K22+045）全長85m，為短隧道，采用單一坡，坡度為+2.102%。隧道區段構造單元屬揚子板片的寧強斷褶帶，區內斷層發育，地層強烈擠壓。隧道穿越地層巖性為類灰綠色泥巖，泥質結構、薄層狀構造，層理極其發育，遇水易軟化，巖石質量指標低，巖石完整性差。區內地下水主要由大氣降水補給，降水量充沛。襯砌類型：明洞采用全斷面鋼筋砼整體式襯砌；暗洞采用錨噴復合式襯砌。主要工程量：開挖石方22168m3、噴射砼649m3、 30號砼襯砌3085m3。根據地型和工程特點采用進口單向進洞，爆破開挖和機械開挖聯合掘進，計劃于2001年元月正式開2、工，10個月內完成主體工程，12個月內完成場地恢復等工作。2施工準備（1）進場后根據地質及設計資料，核對圖紙和補充調查，制訂主要施工方案、支護手段、襯砌方式及防排水措施，編制實施性施工組織設計并報監理工程師審批。（2）組織協調“三通一平”工作，創造寬松的施工環境，確保隧道如期開工。組織機械設備和儀器進場，并對設備和儀器進行檢修、調試和校核。（3）準備前期施工所需的材料，并根據有關規定進行試驗。在得到監理工程師的批準之后，及時采購運至指定的堆料場。試驗確定各類型號砼、砂漿配合比，其強度指標符合技術規范規定，并報監理工程師審批。（4）開工前，進行線路平面控制導線點、線路中線樁及標高控制水準基樁的復3、測，并進行必要的加樁、加固、移設樁志及水準點。（5）復測后在隧道洞口便于量測的地方設立進出口永久性控制樁，并將其納入平面控制網。在隧道進出口分別設立軸線標點及兩個以上的后視樁標，并分別設立三個水準點作為進洞依據，并對隧道兩端線控制點及水準點進行聯測，使其滿足精度要求。（6）洞內軸線采用導線控制，直線段每10m，曲線段每5m測設一個施工中線樁。掘進采用激光準直儀導向以確保掘進準確無誤。3. 洞口明洞工程施工措施 隧道進洞口處于淺埋地層段，表層為頁巖風化破碎浮土層，下層巖體層理雜亂，節理發育，滲水性強。根據地質地形及雙連拱特點，為確保安全順利進洞，采用先支后挖的施工方法，具體措施如下：（1）設洞頂4、截水溝和洞口排水溝，將地表水引到隧道施工區外，以免影響洞口仰坡穩定。（2）開挖洞口外拉槽（分臺階開挖）。（3）按1:0.5-1:1刷仰坡及邊坡。（4）在洞口邊坡和仰坡內打錨桿（長4m），掛網噴5-10cm砼進行坡面防護。（5）開挖仰坡坡腳至路面設計標高。（6）架立兩排鋼支撐，縱向用鋼筋焊接成穩固的框架（縱向筋間距為1米）。（7）沿鋼支撐中部打入50*5（長5m）鋼花管，外插角50-70 ，間距20-40cm, 入巖深度4m，外露1.0m，管棚內壓入水泥漿液進行地質改良。3.洞身開挖及施工程序本座隧道總的施工方案是：“弱爆破、小撓動、短進尺、強支護、早封閉、勤測量、快襯砌。”（1）開挖方法與施工5、順序 第一步，中導坑先行開挖并貫通（見下頁）；第二步，現澆砼中隔墻；第三步，開挖兩側導坑；第四步，模筑砼邊墻；第五步，相距20m(右洞在前)同步開挖兩洞拱部；第六步，支護、襯砌拱頂；第七步，開挖核心巖體；第八步，施作兩洞仰拱。（2）施工要點與措施 a.中導坑開挖中導坑的設計開挖總高度近8m,開挖寬度4m，呈豎橢圓斷面，在圍巖條件極為不利的情況下，一次開挖全高難度很大，施工中先開挖上部6m部分，視圍巖條件，靈活采用快硬水泥錨桿、噴射砼，鋼拱架、超前小導管注漿和大管棚等支護方法，然后分段后退開挖底部剩余部分。b.中隔墻澆注中隔墻澆注亦可采用后退式分段施工，與中導坑底部拉槽同步后退。根據中隔墻結構設6、計圖，每次在中導坑底部拉開一定長度的溝槽，清理溝底使其滿足設計要求，然后立模板一定長度，用砼輸送泵送料，振動棒振搗，一次完成中隔墻全高澆注。 c.側導坑開挖 兩邊側導坑開挖的總高近7m，寬度3m。也采用上、下部兩次開挖方法施工。上部高度5m，下部拉槽深度2m.。拉槽采用后退式施工，分段長度與邊墻襯砌分段長度相應。由于隧道長度較小，兩側導坑上部貫通后再后退拉槽。側導坑的支護方法與中導坑的相同，支護參數可靈活調整。 d. 側導坑襯砌分段拉槽、清底后，根據中隔墻的分段位置確定兩側邊墻的分段位置。要求襯砌的施工循環縫在隧道縱向相重合，之后立模板，澆砼至橫斷面上的接茬位置。 e. 拱頂開挖 拱頂開挖是雙7、連拱隧道施工的一個難點。為了防止兩側施工相互影響及中隔墻受嚴重偏壓的影響，兩洞洞頂開挖擬保持20m的滯后距離，兩洞同步開挖。施工中除采用設計圖上的支護手段外，還可根據洞頂圍巖條件，采用2m*2m小斷面導坑超前3m掘進方法，其支護方式可為鋼拱架，從而最大限度地利用圍巖自身的承載能力，盡量縮短拱頂完整鋼拱架的架設時間。f. 拱頂襯砌拱頂開挖、支護一個襯砌段長后，清理原有導坑內的巖渣，鋪設鋼軌，前移模板臺車在拱頂待襯砌部位準確就位，用砼輸送泵向模板內澆注砼，振搗并養護。 g. 核心巖體開挖 拱頂襯砌向前推進一定距離后，先用松動爆破使核心巖體松動，然后用正鏟裝載機和載重汽車裝運巖渣，逐段清除核心巖體。8、 h. 仰拱施作 隧道襯砌結束，核心巖體清理完畢后，用風鎬等小型工具，按設計要求修整隧道底部。攤鋪砼，用棒式和平板式振動器振搗，灑水養護。4.鉆爆設計 根據設計圖提供的水文、地質資料，結合工程特點，進行控制爆破設計。在強風化和褶皺破碎帶采用預裂爆破，在其他段采用光面爆破，在地下水豐富地段采用乳化抗水炸藥和4#巖石抗水炸藥。周邊眼用20小直徑藥卷，其余用32藥卷，并嚴格控制裝藥量和裝藥密度，裝藥結構采用反向間隔裝藥。全部采用非電毫秒雷管、導爆管起爆，火雷管引爆。鉆爆設計參數及炮眼布置圖詳見鉆爆設計圖。爆破施工的好壞直接關系著隧道質量，為嚴格控制超欠挖，本隧道擬采用以下措施來保證爆破質量和施工安全9、。 a.按照不同孔位，將施工人員定點定位。 b.炮眼位置及數量嚴格按照光爆設計圖施作，特別是掏槽眼，不得少于設計數量。 c.嚴格控制炮眼間距，開孔位置誤差不得大于5cm，外插率不大于5cm/m,眼底不超出開挖輪廓線10cm，最大不能超出15cm,方向平行，嚴禁相互交錯。 d.裝藥前，所有炮孔必須用高壓風吹凈塵沫。 e.裝藥作業要定人、定位、定段別。不得亂裝藥，多裝藥。 f.炮眼全部用炮泥堵塞，堵塞長度不小于15cm。 g.嚴格按照設計的聯結網絡實施，注意導爆管的連接方向和連接點的牢固性。5. 裝渣運輸 本隧道采用自卸汽車運輸出渣，自卸汽車的數量可根據一次開挖量、出渣運距等實際情況而定，以滿足裝10、渣機不間斷工作。中導坑、邊導坑用耙斗裝巖機裝渣；拱頂渣體先用抓渣機將其挖至中隔墻和邊墻兩側空處,然后用裝渣機裝渣；核心土部分視圍巖條件用裝渣機或挖掘機裝渣，自卸汽車運渣至指定棄渣場。裝運設備詳見本工程投入的主要施工機械表。6. 初期支護 為了有效控制開挖后圍巖變形及其松散坍塌，確保施工安全與高效，本隧道擬采用錨噴支護、鋼管支護、小導管與大管棚超前支護等幾種支護方式： (1)錨噴支護 錨噴支護是錨桿與噴射混凝土的聯合支護，工程上為了加強錨桿與噴射混凝土的協調受力與變形，常用各種網片將二者更加緊密地聯系起來。錨噴支護具有靈活、及時、密貼、封閉等特點，是本工程主要支護方式之一。 a.錨桿支護 本工程11、設計的系統錨桿為中空注漿錨桿（22），這種錨桿是在自進式錨桿的基礎上，取消了自進鉆頭，錨桿桿體為全螺紋無縫鋼管，并配有聯接套、鐵墊板和止漿塞等而形成的一種新型錨桿。施工方法為先錨固，后注漿。由于錨桿桿體內留有中心注漿孔，從而使錨桿的砂漿注滿度極高。此外，這種錨桿可帶鐵墊板，增加了錨桿對周邊圍巖的支承面積。施工時，為了充分發揮中空注漿錨桿的優良性能，將嚴格按照錨桿的設計參數和對注漿材料的要求操作。 b.噴射混凝土支護 噴射混凝土前，根據設計要求進行配合比試驗，選擇材料。施工中擬采用水泥裹砂半濕式噴射混凝土工藝，其流程如下：（見下頁） c.掛網錨噴施工流程在施工中錨桿、噴射混凝土和掛網的施作順序如12、下： 不合格 合格開挖 凈空檢查 初噴砼 鉆孔安裝錨桿掛網 合格 不合格 合格 檢測 復噴砼 檢 測 不合格 d. 噴錨施工注意事項： 噴射砼材料采用機械拌合均勻，方可使用。噴射順序按分段、分區、分塊的原則進行，具體操作按由下而上，先邊墻后拱腳，最后拱頂的順序施作。鋼筋網隨巖面起伏鋪設，并與錨桿焊接。噴頭噴射方向與巖面垂直或成不大于100的傾角，噴頭至巖面控制在0.8-1.2m，以30cm為直徑繞圈呈螺旋形均勻移動，務必使鋼筋網背后噴實。 （2）鋼拱支撐 鋼拱支撐具有剛度大，易加工，易安裝等特點，并可同錨桿焊接形成支護整體，可大大提高支護強度，鋼拱架施工流程如下： a.施工準備：按設計尺寸制作13、鋼拱梁加工縱向聯結鋼筋，培訓作業人員。 b.安裝：鋼拱架安裝，按設計的要求，每40厘米安裝一榀。縱向聯接采用25鋼筋，環向間距1米。開挖出碴完畢后，首先噴射混凝土封閉圍巖，然后打錨桿，安鋼拱架。 c.整體聯結：鋼拱架安裝完畢位置正確后，將其與小導管、錨桿焊接成整體，以增強其穩定性。 （3）小導管與大管棚施工 小導管與大管棚的選擇可視地質和圍巖條件進行選擇，在圍巖破碎且地下水豐富地段采用小導管注漿，在圍巖壓力來得大來得快且圍巖變形和地表下沉較大地段采用管棚支護。其施工工藝如下： 鉆孔定位 鉆 孔 管體加工 植 管 制 漿 注 漿與鋼拱連接 施工注意事項如下： a.小導管測量放樣時在設計孔位作標記14、，外插角為5070 ，相互重疊部分不小于1米。 b.管棚孔徑比管徑大20mm-30mm，環向間距0.3m-0.6m，外插角10-20，兩組管棚的搭接長度不少與1.5m。 c. 鋼管前段加工成尖錐狀，以利導向插入，打一眼，裝一管，由上而下順序進行。 d. 長鋼管分4m-6m的管節逐段接長，連接頭采用厚壁管箍，上滿絲扣，絲扣長度不少于15cm，鋼管接頭縱向錯開。 e. 第一節管的前端管壁上交錯鉆10mm-15mm小孔，以利排氣和出漿。 f. 注漿順序由下向上，漿液由稀到稠，水泥漿水灰比分三個等級，為1.5:11:10.8:1,漿液加早強劑和減水劑。注漿壓力到額定注漿壓力時，停幾分鐘待壓力降到0.615、mpa以下，再繼續注漿，反復幾次，直到壓力不再下降為止。注漿完畢立即堵孔，防止漿液外流。7.現場監控量測 監控量測是新奧法施工的一個重要環節，通過對圍巖監控量測得到的反饋信息可以修正支護參數，從而使支護變得更科學、更安全。具體的做法是： （1）成立監控量測小組專職負責量測計劃的制定和實施。 （2）根據公路隧道施工規范中的具體規定設點和按規定頻率進行測量。 （3）根據測量數據及時繪制曲線圖（即位移隨時間變化曲線，應力隨時間變化曲線）然后對數據進行回歸分析。 （4）由回歸方程推算最終位移值，以確定掘進工作面與初期支護的距離，時間以及模筑砼施作時間，使整個過程的圍巖和支護、襯砌結構的力學狀態處于嚴密16、的監控之下。 此外，鑒于本隧道結構特殊，開挖跨度大，圍巖巖性差等特點，施工監測對該隧道的安全、優質有特別重要的意義，本工程在監測工作中擬用“光電隧道位移實時監測系統”。該系統以激光束為基準，高靈敏度光電傳感器固定在隧道周邊上，當隧道周邊位移時，傳感器上的受光區域發生變化，經數字電路分析處理，可得每時每刻待測點的位移變化情況。使用該系統能及時了解隧道圍巖的異常變化；可根據位移-時間曲線判斷圍巖的穩定性；配合有限元反分析可初步了解圍巖內的應力分布以及支護結構的受力。 8隧道防排水 雙連拱隧道的防排水是隧道設計與施工尚未解決的一項難題。尤其在中 隔墻的上部，防水層接茬多，且防水層易受后續工序施工的影17、響而破損；排水系統在局部構造上也較為復雜。加之隧道總體開挖斷面大，隧道淺埋且圍巖條件差，采用分部開挖和襯砌，使襯砌的施工縫墻多，從而導致襯砌的整體防水性能降低。針對該雙連拱隧道的工程特點和設計要求，施工中擬采用以下施工方法與施工措施： (1) 對噴射砼表面進行抹光處理，防水層鋪設前，先將表面的金屬突出物割除，再用噴射砼填平凹坑，最后噴射薄層砂漿并用抹子抹光，最大限度地降低防水層鋪設基面的粗糙度，從而為防水層在長期服務過程中免遭損傷創造條件。 (2)采用雙縫焊接免釘穿防水層鋪設工藝。胡家壩隧道的防水層由墊層TDT450土工布和防水板（卷材）LDPE構成。施工中將采用最新的防水層鋪設工藝，即在工廠18、先將土工布和防水板進行點復合，然后在復合點粘結土工布吊帶；施工時，先用塑料墊片下壓吊帶，然后用射釘或脹管螺絲固定塑料墊片，從而完成防水層的鋪設。這種工藝的優點，一是防水層本身免受釘穿破損，二是土工布與防水板采用點復合，使土工布與防水板之間有可以相對滑移的界限面，以及土工布有較防水板更大的松鋪系數。LDPE防水板在熔融狀態下無毒，施工中防水板的幅間拼接可采用雙縫焊接工藝，即借助專用雙縫焊接機，在兩幅卷材的接茬處形成兩條熱熔焊縫。雙焊縫既為焊接質量提供了雙重保險又為防水板焊接質量的工間檢測創造了條件。工間檢測的具體方法是向兩焊縫間的空腔內充氣加壓，經過數分鐘后，若壓力不變，則焊縫質量良好，否則，焊19、接存在問題。 (3)預埋襯砌平縫防水材料 由于采用先墻后拱分段襯砌，就不可避免地在襯砌上出現多條水平和環向施工縫，這些施工縫最終都成為隧道防水的薄弱環節，因此施工時要高度重視施工縫的防水。對于環向施工縫，一般施工圖設計中會給出細部構造，施工中將嚴格按照設計要求施工。對于水平施工縫，施工時擬采用預埋防水材料的方法加強其防水性能。具體作法是，在澆注中隔墻與邊墻襯砌砼的收尾階段，根據襯砌構造，沿縱向在砼頂面預埋一定材質和造型的防水材料。后澆拱部砼之前，先對預埋件周圍進行認真清理，然后澆注拱部砼。 （4）（建議）中隔墻上下設置排水管路 僅僅依靠防水層和襯砌砼實現中隔墻上部的徹底防滲防漏是相當困難的。在20、隧道橫斷面的中部，也宜設置完整的排水體系。具體作法見中隔墻排水體系示意圖。即：把圍巖中的滲水通過導水管1和防水層2匯入頂部縱向排水管3，在襯砌接縫（伸縮縫或施工縫）處流入垂直排水管4，再經橫向排水管5流入底部縱向排水管6，最后由縱向排水管6排出隧道。9二次襯砌 二次襯砌主要起安全儲備和美化洞身的作用。二次襯砌的施作應在滿足以下條件的情況下進行： a.隧道周邊位移速度有明顯減緩趨勢。 b.水平收斂（拱腳附近）速度小于0.2 mm/d，或拱頂位移速率小于0.15mm/d。 c、已達到總收斂量的80%以上。 10. 輔助作業 （1）通風防塵 采用壓入式通風，每一工作面安裝一處，設備為天津88-1軸流21、通風機，柔性風管。由專人管理及作業。防塵采用濕式鑿巖，鉆眼時用高壓水沖洗孔眼，潤濕粉塵，水壓不小于3kg/cm2,水量不小于3kg/min。作業人員戴防塵口罩，搞好個人防護。 （2）施工給水 在隧道所穿越的山頂設一個100m3的蓄水池，安裝抽水機將玉帶河的水提到蓄水池，給水管道主管用100鋼管，支管用50鋼管。水池修建及水管鋪設保證質量，確保不漏。 （3）動力及照明用電 根據現場考察情況，本隧道利用地方電網供電，采用三相四線進洞。11.進度安排 接到中標通知書后，立即組織人員和設備進場，采用平行作業，在隧道量測數據符合要求且襯砌和開挖拉開一段距離后平行作業。根據工期和業主的要求科學組織、精心施工，保證自開工之日起10個月內完成隧道主體工程，12個月內實現竣工。詳見隧道施工進度按排。12.本隧道所配施工人員詳見施工人員一覽表。