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1、XX隧道套拱、管棚施工方案 一、工程概況XX隧道為一座高速公路分離式中隧道，進口位于十堰市張灣區漢江街道辦XX西南側，出口位于十堰市張灣區紅衛街道辦大溝水庫東北側，軸線方向約230，呈北東南西向展布。左幅里程樁號ZK4+590ZK5+185，全長595m，最大埋深約115m；右幅里程樁號YK4+590YK5+185,全長595m，最大埋深約111m。左幅進口和右幅出口洞門采用端均為臺階式，左幅出口和右幅進口洞門采用端均為端墻式。隧道洞身段圍巖為、級，其襯砌類型為Z0c型、Z5+型、Z4型、Z3型其長度見表1-1。隧道襯砌類型表 （表1-1）Z0cZ5+Z4Z3Z4Z5+Z0c左線15451002、190205400右線030130190210278二、自然及地質條件1、地形地貌隧址區屬構造剝蝕低山-丘陵地貌區，相對高差約160m，隧道軸線經過地段地面高程約370m487m。隧道進口地形坡度均較陡，自然坡角約3540，山坡上植被較發育，分布有少量農田果園，坡腳處有少數居民點。隧道進口端分布有鄉村水泥路，交通較便利；出口端交通稍有不便。2、地質構造隧址區位于秦嶺褶皺系之東段，南秦嶺印支冒地槽褶皺帶（南秦嶺構造帶）二級構造單元之武當山復背斜范圍內，可見明顯的揉皺現象。主要出露中元古界武當山群（Pt2wd）片巖，片理產狀略變化，實測片理產狀分別為2083、12578，1270760節理裂隙較發3、育。 3、地層巖性隧址區出露、揭露的地層主要為中古界武當山群（Q4e1+d1）片巖，具體分述如下：強風化片巖（Q4e1+d）：灰黃色，分布于山體表層，鉆探揭示厚度4.645.6m，結構嚴重破壞，錘擊易碎，成分為云母、石英等，裂隙發育，巖芯破碎，呈碎塊狀、短柱狀，采取率65%67%，RQD=40%48%。中風化片巖（Pt2wd）：灰白色、深灰色、灰色，最大揭露厚度17.7m,變晶結構，片狀構造，主要成分有云母、石英、長石等，節理裂隙較發育，巖芯呈短-長柱狀，采取率80%90%，RQD=50%72%. 4、水文地質條件隧道區地表水系較發育，主要為隧道出口端大溝水庫水體、進口端沖溝內季節性流水以及大4、氣降水形成的地表面流等，水量受季節性影響變化較大，其自然排泄暢通，隧道洞口地面標高遠高于水庫水位，對隧道施工影響較小。但應注意雨季地表面流對洞口邊、仰坡的沖刷破壞作用，已采取截流、疏排措施。隧址區地下水類型主要為松散巖類孔隙水及基巖裂隙水。松散巖類孔隙水主要賦存于第四系松散堆積物中，處于斜坡地帶，分布不穩定，總體厚度小，受大氣降水補給，貯水條件較差，易滲透流失，僅季節性有水，對隧道施工影響較小。基巖孔隙水主要賦存于片巖空隙中，主要受大氣降水補給，并受巖石完整性及裂縫開啟程度制約，沿基層風化裂隙、構造裂隙等向地勢低凹處呈脈狀、線狀排泄，水量一般較平乏。 5、不良地質在隧道淺埋段，由于第四系覆蓋層5、厚度較大或基巖風化裂隙發育，地下水的補給條件較好，受降水影響在雨季開挖時可能存在滴水，滲水現象，施工中需做好安排措施，并控制開挖進尺，及時支護襯砌。三、套拱、管棚施工方案XX隧道左洞進口處圍巖為強中風化片巖，巖體裂隙發育，破碎極破碎。無地表水體，地下水主要為基巖裂隙水，水量大小受季節性影響，洞室有滲水或滴水現象。超前支護為長管棚，有孔鋼花管采用外徑108mm、壁厚6mm熱扎無縫鋼管，鋼管前端呈尖錐狀，尾部焊有加筋箍，管壁四周鉆10mm壓漿孔，尾部1m范圍內不設壓漿孔，兩節有孔鋼花管之間為1086mm無孔鋼管。1、套拱、管棚設計參數1.1、套拱設計參數套拱位置：ZK4+603ZK4+605，總長6、2m；厚度80cm；位于明洞外輪廓線以外。工字鋼型號及加工尺寸：鋼拱架采用18工字鋼加工而成，共計4榀。其他材料：1274mm孔口管共32根，22連接鋼筋，C25砼，25定位鋼筋。1.2長管棚設計參數：管棚長度：28m；數量：32根。 鋼管規格：熱軋無縫鋼管1086mm，節長36m。 鋼管間距：中心環向間距a=50cm仰角：仰角13（不包括路線縱坡），方向與路線中心平行。 鋼管施工誤差：定位不大于4cm，端頭不大于20cm。隧道同一斷面內的接頭數不大于50%，相鄰鋼管接頭至少錯開1m。2、施工方法2.1 測量放樣按設計將隧道洞口段中線、高程精確放樣，當洞口仰坡沿1：0.3坡面挖至套拱內緣標高時7、，人工修鑿管棚內部巖面，并噴射砼封閉，預留10cm下沉量精確劃出套拱工字鋼（18#）內輪廓線及導向管軸線。2.2 型鋼拱加工按圖紙設計要求在現場實際加工。工字鋼加工尺寸如圖所示：2.3 鋼拱、導向管安裝鉆孔以長管棚作為導向墻，采用兩臺TUX-100型潛孔鉆機，鉆機立軸方向必須準確控制，以保證孔口的孔向正確。施工安排為：在要施作的管棚段前端10m先做上上半臺階呈拱部管棚工作室，模筑套拱，在定位后進行長管棚施工，管棚應按設計位置施工，套拱內埋設4榀拱架，先打有空管，注漿后在打無孔管，無孔管為檢查管，檢查注漿質量。鉆進施工做到開孔要穩、要慢，待鉆機進達1.0m后，開始正常鉆進，在施鉆過程中要注意勻速8、鉆進，遇到硬巖時可適當增加轉速，以增加切削力。鉆進作業時，因鉆機桿長度增加而剛度減小，或鉆進過程中圍巖的不均勻性，均可造成鉆孔偏差。為確保管棚施工質量，在鉆進過程中需及時對孔位偏差進行檢查和糾正。檢查方法采用測斜儀量測鋼管鉆進的偏斜度，如偏差較小未超過設計要求，可適當調整鉆機方位，如偏差較大超過設計要求則用水泥沙漿回填后，重新定位鉆孔。洞口仰坡刷至拱頂后，根據套拱工字鋼（18#）內輪廓線預留核心土，并鋪設道枕作為套拱鋼拱支撐，道枕鋪設沿鋼拱弧度呈弧形，道枕規格為2502520cm，用楔型道釘固定道枕與鋼拱架。全環分三層二段施工，以洞軸線左右對稱拉槽進行，每層3.0m，拉槽開挖出套拱邊墻的位置，9、底寬3.0m。為保證拉槽邊坡的穩定，將邊坡施工成臺階狀并輔以橫撐，挖至套拱底標高時，對套拱基礎采用M7.5漿砌片石處理，M7.5漿砌片石基礎尺寸為200150100cm；在預留平臺兩側用50鋼管搭設腳手架，提供作業平臺，便于施工。鋼拱架按劃出的內輪廓線位置安設，每榀鋼拱架由5節弧形工字鋼組成，分兩次安裝。先安設第一榀和第四榀鋼拱架位于中間部分的3節弧形工字鋼，待該段管棚鉆孔、注漿施工完成后，連接位于下部的左右側工字鋼套拱，并如法施作管棚，當全段面的管棚注漿完成后，再安設另兩榀鋼拱架，鋼拱架之間用22鋼筋縱向聯接，即剪刀形聯接，環向間距1.0m；鋼拱與道枕聯接牢固，防止鋼拱下沉或發生位移；鋼拱兩10、端用楔形鋼體與道枕聯接。拱腳放在M7.5漿砌片石基礎上，鋼拱與聯接鋼板采用焊接，聯接鋼板之間采用螺栓聯接。鋼拱架垂直于隧道中線，上下左右偏差小于2cm，鋼拱架外插角度為1.52。每榀鋼拱架縱向間距0.5m。用全站儀在鋼拱外緣將導向管精確定位，并在鋼拱上刻好標記，導向管采用127無縫鋼管，每根長2.0m，沿隧道軸線布置，環向間距50cm，焊接于鋼拱架頂部，用25螺紋鋼做固定筋，加固導向管與鋼拱架的聯接，防止在鉆孔時導向管錯位。2.4 鉆孔地質鉆機的鉆桿每節長度為2m，鉆孔時必須接桿。因此，隨著孔深的增長，需要對回轉扭距、沖擊功及推力進行控制和協調，尤其要嚴格控制推力，不能過大。為了確保鉆桿接頭有11、足夠的強度、剛度和韌性，鉆桿聯結套與鉆桿材質相同，兩端加工內螺扣（配合鉆桿首尾端外螺扣），聯結套的壁厚10mm。為防止鉆桿在推力和振動力的雙重作用下，上下顫動，導致鉆孔不直，鉆孔時，把扶直器套在鉆桿上，隨鉆桿鉆進向前平移。2.4.1 鉆機按導向管設計位置就位固定后，沿導向管施鉆。施鉆時，防止過大顫動影響施鉆精度。2.4.2 鉆機開孔時鉆速宜低，鉆進1.0m 后轉入正常鉆速。2.4.3 第一節鉆桿鉆入巖層，尾部剩余2030cm 時停止鉆進，人工用兩把管鉗卡緊鉆桿（注意不得卡絲扣），鉆機低速反轉，脫開鉆桿。鉆機沿導軌退后，人工裝入第二根鉆桿，并在鉆桿前端安裝好聯結套，鉆機低速送至第一根鉆桿尾部，方12、向對準后聯結成一體。每次接長鉆桿，按上述方法進行。2.4.4 換鉆桿時，要注意檢查鉆桿是否彎曲，有無損傷，中心水孔是否暢通等，不符合要求的立即更換，以確保正常作業。2.4.5 鉆孔以1.52.0外插角鉆入圍巖，孔深要大于管長0.5m以上。2.4.6 鉆孔達到要求深度后，按同樣方法拆卸鉆桿，鉆機退回原位。施作下一孔位。2.5 管件制作棚管采用127熱軋無縫鋼管，鋼管接頭采用絲扣連接，絲扣長15厘米，為使鋼管錯接，在每孔的第一節管打設時，奇偶孔分別用3米和6米的鋼管，以后每節均采用6米長鋼管，鋼管頂端必須打入較好的圍巖2米以上，管棚長度30m，因此必須接長。棚管接長時先將前一根鋼管頂入鉆好的孔內，13、采用內套管聯結。第一根鋼管前端封閉并制成尖狀，以防管頭頂彎或劈裂。尾部焊接10加勁箍，管壁上鉆2排12mm注漿孔。接長管件滿足管棚受力要求，相鄰管的接頭前后錯開，要求2/3接頭不能在同一斷面上，避免接頭在同一斷面受力。2.6 接管當前一根鋼管推進孔內，孔外剩余3040cm 時，鉆機退回原位，人工裝上后一節鋼管，鉆機緩慢低速前進對準前一節鋼管端部（嚴格控制角度），電焊工將鋼管聯結在內套管上，采用絲扣將兩節鋼管聯成一體。鉆機再以沖擊壓力和推進壓力低速頂進鋼管。2.7 頂管采用導向管引導和棚管頂進相結合的工藝，將棚管放入導向管中，然后利用鉆機的沖擊和推力（頂進棚管時鉆機不使用回轉壓力，不產生扭矩）將14、安有工作管頭的棚管沿導向管頂進，逐節接長棚管，直至孔底。將鋼管對準導向管，鉆機低速推進鋼管，其沖擊壓力控制在1.82.0MPa，推進壓力控制在46MPa。2.9 注漿注漿采用BW-250/50型注漿泵，注漿材料為425#水泥漿，其配比根據地層情況和膠凝時間要求，并經過試驗而定；并采用1:0.5（體積比）的水泥水玻璃雙液注漿。注漿順序為由下及上并且先打有孔鋼花管，注漿后再打無孔鋼管，無孔鋼管可作為注漿質量的檢查管。無孔管鉆孔應在有空管注漿凝固后進行，鉆孔應注意檢查壓漿質量，在確認壓漿質量達到要求后，應對無孔管及管周灌漿飽滿，若注漿質量達不到要求，應將相鄰無孔管改為有孔管補漿。注漿方法：注漿壓力為15、初壓0.51.0Mpa，終壓2.0Mpa，單管漿液擴散半徑不小于0.5m。注漿完畢穩壓5min以上，注漿管口預留溢漿口，作為注漿的觀察窗。套拱施工開挖至明洞拱頂標高位置時，留出35m洞臉范圍暫不開挖（留核心土作支擋功能及管棚工作平臺），拉槽開挖洞臉左側，分層至套拱內邊緣后，人工修整，抹砂漿鋪平，用鋪竹夾板作為套拱的內模，并鋪設一層PVC板，然后按設計要求架立4榀118工字鋼、預設1274mm孔口管，立套拱外模、現澆混凝土套拱，套拱拱架在安裝前要放樣定出每榀18工字鋼拱架的中心，再按設計寬度沿法線方向用鋼尺量出拱腳位置。同時在控制拱頂標高時，預留20cm作為拱頂下沉變形量。鋼拱架安裝好后，從拱頂16、中心按設計50cm環向間距118工字鋼壁面油漆打點標示出1274mm孔口套管的位置。導向管安裝時須設置傾角23（不包括線路縱坡），具體做法如下：套拱內設計鋼拱架最內一榀至最外一榀間距為1.5 m，根據角度計算出最內一榀拱架須墊高7.9，安裝導管時，在最內一榀拱架每個標示點處（即導管與拱架之間）墊以7.9cm鋼板后，將導管固定在鋼板之外即形成所需的仰角。孔口套管與118工字鋼聯接采用25固定筋環向雙面焊接固定，焊縫長度大于5d。最后安裝套拱外模，支撐牢固后澆筑混凝土即可。 注意事項套拱基礎必須置于穩固的地基上（地基承載力大于0.3Mpa）,同時套拱施工時做好防水排水工作，以防被水浸泡。明洞開挖到17、套拱頂標高時，將洞門端4m范圍內預留核心土側壁開挖，將作為套拱土內模與管棚施工作業平臺。邊墻基礎應設置在穩固的地基上，基坑的渣體雜物、風化軟層和積水應清除干凈。洞拱圈擋頭板，外模的支撐要牢固，模板接縫要嚴密，防止滲漏、跑漿和走模。注漿安全措施在注漿作業開始和結束后應認真檢查、清洗機械管道和接頭，經試壓運轉方可正式作業。當發生堵塞管路時，應在消除壓力后可拆卸和維修；注漿人員必須按規定配帶防護用具（膠皮手套、防塵手套、防護面罩、眼鏡等）。五、質量保證措施1、組織保證措施人員保障成立項目經理部、施工區、專業作業隊三級管理機構，在全單位范圍內選拔有豐富經驗的技術工人參與到本工程施工，保證本工程的施工質18、量。財務保障健全財務體制，配齊財務人員，完善財務制度，嚴格控制非生產性開支，全力保障資金用于工程和職工、勞工的工資發放上。物資保障成立設備物資部，依據施工進度計劃，保證材料按時到達，經檢驗合格并辦理相關手續后使用，杜絕劣質材料進場。設備保障在全公司范圍內抽調精良的設備投入到本工程的施工中來，并儲備一定數量的設備配件滿足正常保養和維修的需要，以保證本工程保質按期完成。2、工作保證措施質量檢測措施成立技術質量部和中心試驗室，建立項目部、施工區、專業施工隊三級自檢體系，分部分項工程嚴格自檢、互檢、交接檢制度，配備足夠的技術力量和先進的儀器設備，采用新版本技術規范和驗收標準與監理工程師一道嚴把質量監測19、關。測量根據設計圖紙給定的測量基線和坐標，利用全站儀進行定位和施工放樣，利用水準儀進行標高控制，堅持測量三級復核制度，不經換手復核的測量結果無效。試驗檢驗水泥：必須有出廠合格證及出廠日期，并進行抽檢；進行標準稠度用水量、凝結時間和安定性試驗；進行堿骨料反應試驗,選擇合格且無堿骨料反應的水泥和骨料。砂漿：根據設計標號，用砂篩天平和烘箱測出砂的級配和含水量、干容重來確定砂漿配比，制作試件，利用壓力試驗機檢驗其抗壓強度。石料：取樣做試件，用壓力試驗機檢驗其抗壓強度。砂、碎石：按規定頻率取樣，以砂篩和石篩做篩分試驗，以確定其級配。用烘干機、天平測其含水量、干容重等。3、技術保障措施優化施工組織設計，做20、到科學施工；信息反饋及時，適時調整和優化施工計劃，確保工序按時或提前完成。編制詳細的實施性施工組織設計和各分項工程施工方案，編制截水溝施工作業指導書，報監理工程師批準后指導施工。做好圖紙會審、工前技術交底、工中檢查指導和工后總結評比工作，使每道工序有標準、有驗收、有結論。加強工程試驗與檢驗工作，建立臺帳和施工記錄，優選工程施工配合比，經監理工程師批準后執行。做好施工測量放樣工作，堅持換手復測，確保路線及各構件定位準確。實行項目總工程師技術崗位負責制，對技術總負責，行使技術否決權。六、安全保證措施1、一般規定1.1工序開工前，詳細核對設計文件，根據施工地段的地形、地質、水文、氣象等資料，制定相應21、的安全技術措施。做好施工技術交底的安全注意事項。同時，加強與氣象、水文等部門的聯系，及時掌握氣溫、雨雪和汛情等預報，做好防范工作。1.2認真貫徹執行ISO9001：2000質量認證體系中安全控制程序，使安全管理程序化、規范化、制度化。1.3對項目施工人員進行安全技術教育，熟知和遵守本工種的各項安全技術規程、規范。對于從事電氣、起重、建筑登高架設作業、焊接、車輛駕駛、爆破等特殊工種的人員，應經過專業培訓，獲得合格證書后，方準持證上崗。1.4操作人員上崗前，必須按規定穿戴防護用品，施工負責人和安全檢查員應隨時檢查勞動防護用品的穿戴情況，不按規定穿戴防護用品的人員不得上崗。1.5建立安全獎懲制度，利22、用經濟杠桿提高全員的安全生產意識，充分調動安全生產積極性。1.6實行事故報告制度，無論何時，一旦發生危害工程安全事故時，應采取應急措施，開展施救，并及時將事故情況報告監理單位和業主。2、錨固注漿支護作業安全保證措施2.1注漿工作面的操作人員應戴防護口罩、防護眼睛、橡膠手套及專用披套。2.2 眼部、臉部或皮膚接觸漿液時，應立即用清水或生理鹽水徹底沖洗20min，嚴重者送醫院治療。2.3加強環境保護意識，對廢液、沖洗液以及沾染有漿液的棄物均應妥善處理。2.4對使用的鉆孔設備，經常性進行安全檢查，應設置各種安全防護罩，電器部分應安裝漏電保護器。2.5鉆孔作業抽換鉆桿時，應防止鉆桿被高壓泥水沖出孔口傷23、人。2.6鉆孔中發生大量突泥涌水時，應集中全力及時注漿封堵。2.7加強統一指揮，在鉆注作業中發生異常情況時，要及時處理，確保安全。七、環境保護與水土保持措施1、施工準備階段施工臨時用地規劃、布置應充分考慮環境保護的要求，全面規劃、合理布局、統籌安排建設用地，堆料場遠離飲用水源地、水井、河、渠、池塘等地表水體。混凝土拌和場、預制場、機械加工點盡量遠離居民集中點，并采取適當的防范和隔離措施。 加強施工管理，盡最大可能保護紅線外施工沿線的地表植被、土地和沿線生態環境。 為避免機械設備碾壓農田、破壞林地和地表植被，應對機械、車輛行使車道及范圍做標識和劃定，禁止車輛隨意在劃定范圍外有地上覆蓋物的地面穿行24、。對已經被車輛碾壓破壞的地表應及時植草覆蓋，確保場地內無裸露表土。 做好施工便道和施工場地的防護工作，保護自然景觀，減少水土流失。新修便道盡量少占耕地、少砍伐樹木、少破壞植被，最大限度地減輕對自然景觀的破壞。 在工地及周邊設立愛護野生動物和自然植被的宣傳牌，施工工人進場后，立即進行生態保護教育，明確保護責任。嚴禁施工人員亂砍濫伐、偷伐盜獵、肆意捕食魚類、鳥類及其它野生動物。2、臨建設施及其他方面保護土地資源，工程完工后采取措施恢復臨時用地和施工便道。施工結束后，沿線施工營地、施工便道、拌和站、預制場等臨時占地以及棄渣場應復墾或恢復林、草植被。施工過程中產生的廢水和生活污水不得直接排入飲用水源、養殖水體、農田灌溉水體。糞便、污水必須經化糞池收集處理，清液還田，底泥定期抽運。食堂污水應先經過隔油池隔油除渣，然后排入化糞池處理。清洗器具的含油廢水應通過沉淀池回收處理。 合理規劃施工場地內各種機械設備，盡量采用低噪聲設備。加強對機械設備的日常維修和保養，每日檢查，每周保養。確保良好的運行狀態，維持最低噪聲的運行狀態。 按照“安全、環保、文明、適用”的原則進行施工營地和場地建設，隨時保持施工營地和場地整潔、衛生、有序。妥善處理各種固體廢棄物，防止污染。廢棄的零碎料件、邊角料盡量充分利用，水泥袋、包裝箱等紙制品全部回收。