南城隧道进口端进洞方案

BT第2标段南城隧道、南城立交及大石路改造工程

南城隧道进口端进洞计划施工方案

编写：

复核：

审核：

中铁二十局集团公司菜园坝长江大桥项目经理部

     二0 0五年八月十五日

一、总说明

    南城隧道进口端处于苏家坝变电站下面，海铜路附近，地面起伏较大，施工场地狭窄，于2004年技术交底会上我单位已提出无法进行进洞挂口施工。因出现隧道悬空，但没有明洞施工图，故编此《南城隧道进口端进洞计划施工方案》，最终隧道进口端进洞方案以设计院重新出图纸后再编制。

二、编制依据和原则

(一)、编制依据

本标段施工合同文件；

南城隧道施工图；

对现场地质、地形、水文等条件调查；

    对进口地段的复测；

本标段具有的施工机械、设备等施工能力；

我单位对类似工程的施工经验。

（二）、编制原则

国家、交通部、建设单位关于公路、市政工程基本建设的有关法令、法规、及管理办法；

国家、交通部关于公路工程、市政工程施工技术规范、操作规程和质量检验评定标准。

（三）、编制范围

南城隧道进口端左右线进口。

三、隧道进口端概况

南城隧道南洞口位于海铜路附近，在苏家坝变电站下面，因上面为电站，施工难度较大，且隧道上方有大量回填土和孤石，开挖时安全隐患较大，爆破控制要求较高，结合洞口位置和地质情况，洞口主要采用：监测、爆破控制、地表加固、注浆、锚喷、管棚、锚杆、刚架等综合施工措施。

四、施工方案

(一) 施工指导思想

1、以工程质量为中心，以施工安全为重点，优化施工方法和工艺。

2、合理加大投入，确保顺延工期。

（二）施工方案总原则

本进口处AK1＋900～913段只能改为明洞施工，AK1＋913～AK2＋000段埋深大约5～8米，浅埋段、采用台阶法施工，遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支撑、早成环、勤量测、紧跟衬砌”的原则，在保证安全和质量的前提下展开施工。

（三）、施工工艺与安全质量保证措施

1、进洞前预支护措施：

A．因变电站条石挡墙内回填土较多，不知深度，该处埋深约5～8米，需对土层进行加固处理，如石灰桩、钢桩、注浆处理；

B．进口处孤石较多，我单位先进行人工清理，人工刷坡；

C.业主因提供变电站的相关资料，以便我单位选择较合理的施工方法，报告已给业主和监理，请尽快回复；

D.建议进口端采用类似出口端加固方式，先在隧道口部边坡、仰坡进行网锚喷支护，支护参数：φ25自进式锚杆@1000×1000mm  L=5000；钢筋网φ12@200×200mm，喷射C25砼厚200mm，使隧道口围岩稳定。在洞口拱部开挖起拱线施作φ超前导管，确保进洞安全，支护参数：φ@300mm L=6000mm，搭接2米，范围AK1＋900～AK2＋000并压注水泥砂浆（1：1：0.42水泥砂浆），压力达到1.2MPa。

2、采用台阶法施工

采用上下导坑开挖，坚持“早进洞，晚出洞”的原则，先开挖上导坑并对上导坑开挖部分进行强力支护，防止围岩的坍塌，以确保围岩的稳定。预裂爆破、短进尺、多循环、确保开挖成型。

建议：洞口段改为明洞形式，因洞顶埋深较浅，上面变电站自重较重，超前支护按上“进洞前预支护措施D点”AK1＋900～AK2＋000，初期支护采用φ25自进式锚杆@800×800mm 梅花形布置 L=5000；钢筋网φ8@150×150mm，喷射C25砼厚200mm，刚架采用I22工字钢@45cm,每榀拱架每侧4根φ22锚杆L=5000，工字钢间采用I20焊接加强，增加仰拱，垫层采用C15混凝土。

爆破参数设计如下图所示：

    3、开挖顺序、拱架支护如下图所示：

4、施工工艺

1）、开挖

对隧道周边围岩进行超前预加固后进行分步平行开挖。

　　采用二台阶分步平行开挖法，施工顺序见上页所示。上半断面环形部分采用松动爆破、挖掘机开挖、人工风镐修整结合，运输采用挖掘机、装载机、汽车配合装碴。循环进尺根据钢拱架间距控制在0.5m～0. 8m为宜，爆破设计见爆破参数设计图。

2）、初期支护施工

　　本段初期支护由超前注浆导管、锚杆、钢筋网、钢架和喷射混凝土组合而成。具体见上预支护措施。

                              有

                 无

                                 否

              符合

初期支护施工流程图

3）、初喷混凝土封闭岩面

用高压风自上而下吹净岩面，埋设控制喷射混凝土厚度的标志钉，如工作面有滴水或淋水，提前做好钻孔埋管的引排水工作。

喷射作业先从拱脚或墙脚向上堆喷，以防止上部喷射回弹料虚掩拱脚（墙脚）而不密实，以致强度不够，造成失稳；将凹洼部分找平，使之平顺连接。

　　喷射操作应沿水平方向以螺旋形划圈移动，并使喷头尽量保持与受喷面垂直，喷嘴口至受喷面距离以0.6～1.0m为宜。一次喷层厚度保证在7～8cm左右，分层喷。

　　喷射混凝土表面应大面平整并呈湿润光泽，无干斑或滑移流淌现象。

4）、施作结构锚杆，挂设钢筋网

　　锚杆为Ф25mm自进式锚杆，长度为5m，间距0.8m，梅花形布置，径向施作。各台阶初期支护连接处左右均需设八根锁脚锚杆，确保初期支护不失稳。钢筋网为Ф8mm钢筋焊接而成，网格为15cm。钢筋网随受喷面的起伏铺设，其间隙不大于3cm，钢筋网与锚杆体连接牢固。

5）、安装钢架

　　（1）钢架架设施工

拱部单元：首先进行施工放样，确定钢架基脚和拱顶位置，然后施作定位系筋，最后架设I22工字钢钢架，设纵向连接工字钢和连接筋。

墙部单元：施作定位系筋；对应拱部单元钢架位置架设墙部单元钢架，栓接牢固；设纵向连接筋和连接工字钢。

（2）钢架施工安全质量保证措施

a.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。

b.钢架平面应垂直于隧道中线，其倾斜度不大于2°；钢架的任何部位偏离铅垂面不应大于5cm。

c.为增强钢架的整体稳定性，应将钢架与纵向连接筋、连接工字钢、结构锚杆、定位系筋和锁脚锚杆焊接牢固。

d.钢架连接接头处连接牢固。拱脚部位易发生塑性剪切破坏，故该部位接头除栓接外，还采用四面帮焊，以确保接头的刚度和强度。

e. 当钢架和初喷层间存在较大间隙时设骑马或楔形

垫块顶紧围岩；尽量控制钢架与围岩的间距不大于5cm。

5、爆破振动监测和爆破控制

按过电子“三所”的方式进行爆破控制，希望业主尽快提供变电站各设施（备）的振动要求，以便我单位进行爆破设计，为了保证变电站安全，同样在进口端也采用振动监测，根据实际情况调整爆破参数，主要是速度方面控制。

6、施工总平面布置图和施工进度计划

  1）、施工平面布置图要参考施工图和业主征地情况，故现在未绘制，我单位先利用现有便道开始进行进场准备和修建施工便道，等施工条件成熟了再作具体布置时再绘制。

  2）、因现在隧道进口未具备施工条件，且有较多问题需设计院、监理、业主、施工单位共同协调解决，等施工图、征地及相关进洞条件基本具备时再作工期安排。

7、监控量测、修正支护参数

严格按设计要求进行拱顶下沉和周边收敛位移量测，并实施地表监控。通过监控量测的信息反馈，及时调整支护参数或实施支护加固，以保证衬砌结构的安全。

（1）监控量测注意事项：

　　a.为取得开挖后围岩早期状态变化数据，各项测点尽量靠近开挖面布置（不大于2m），在开挖后24h内或下次开挖前，读取初次读数。

　　b.周边收敛、拱顶下沉及地表下沉各项测点尽量集中断面布设，以便量测成果的协调分析、综合运用。

　　c.量测时，先把钢尺拉出（拉出长度稍长于量测基线）停放20min，以使钢尺温度与环境气温相差达到基本一致。

（当在同一洞口内连续量测若干断面，且环境气温相差不大时，可连续量测）。

d.当下半断面开挖靠近上半量测断面，量测频率适当增加。

（2）围岩量测程序：

1）、尽早作好洞门工程，稳定好洞口的边坡与仰坡。

2）、加强超前支护。

3）、加强初期支护和预注浆，保证围岩稳定，加强监控

量测。

4）、洞内爆破必须按爆破设计进行施作，有专人统一指挥，钻眼与装药不平行作业，爆破作业时，所有人员撤离现场。

5）、爆破经5min以上的通风排烟后检查人员方可进入作业面，检查拱部有无松动石块，支护有无损坏或变形。

6）、施工期间，对支护各部位定期进行检查，发现支护变形或损坏时，立即整修和加固。

六、其他相关措施详见《南城隧道施工方案》。

附：《隧道进口段实测数据图》

《关于南城隧道进口段无法施工的报告》

《关于南城隧道进口端干扰施工的若干问题的报告》