隧道进口横洞喇叭口施工专项施工方案

  

高家屯隧道进口横洞喇叭口施工专项施工方案

一、工程概况

高家屯隧道全长17m，进口里程DK936+873，出口里程DK943+290。高家屯隧道设计有进口及横洞两个作业面,横洞长314m，对应正洞里程DK940+500。进口负责施工3627m，横洞负责施工3104m（其中包含横洞314m）。

为解决进口段进洞困难的问题，缓解工期压力，在进口增设横洞，对应正洞里程DK937+050，与小里程方向夹角50°，横洞长度30.2m，采用无轨双车道运输，Ⅴ级围岩段采用模筑衬砌。

高家屯隧道进口横洞与正洞关系平面图

高家屯隧道进口横洞与正洞关系立面图

喇叭口对应横洞部分埋深15~22m，以强风化灰岩为主，有少量地下水。喇叭口对应正洞部分埋深23m，正洞以强风化灰岩为主，节理裂隙发育，岩体破碎，呈碎块石土状，厚2-5m，为Ⅳ级软石，有少量地下水。

高家屯隧道进口横洞与正洞交汇喇叭口地表横断面图

二、喇叭口横洞部分施工方案

1、超前支护

当横洞距离正洞2.5m处，施作超前管棚，超前管棚支护参数为：Φmm无缝钢管，壁厚6mm，长度10m，间距30cm,仰角为38°。管壁打孔，布孔以梅花型布置，孔径为10mm-16mm，孔间距为15-20cm，导管尾部留不小于1.5m不钻孔的止浆段，管棚构造图见下图。

2、钢拱架

横洞采用台阶法施工，Ⅰ20钢拱架支护，拱架间距60cm。里程段钢拱架采用扇形布置，其中短边长4.5m，长边长11m。横洞短边钢拱架间距30cm，长边8榀钢拱架间距92cm，7榀钢拱架间距60cm。

2、初支混凝土

喇叭口横洞部分短边3m范围内（对应长边长度4.8m），初期支护采用喷射混凝土，厚度增加到35cm，以增加喇叭口部分的承载力。

高家屯隧道进口横洞拱架扇形过渡平面图

3、仰拱施工

对扇形钢拱架范围内，增设仰拱，对靠近门架处3m内仰拱开挖时，对掌子面进行挂网，网片采用φ8圆钢，网格间距20cm×20cm，喷射10cm厚C20砼封闭。

4、衬砌混凝土

衬砌混凝土厚度40cm，采用C30钢筋混凝土。衬砌钢筋内外主筋采用

Φ22螺纹钢，纵向间距20cm，环向单肢箍筋采用Φ14螺纹钢，间距250mm。

5、门架结构

高家屯隧道进口横洞门架结构示意图

在横洞与正洞交叉口段，架立3榀Ⅰ20a钢拱架，钢拱架法线与正洞中心线平行，在此钢拱架上焊接Ⅰ25a型钢横梁，并在横梁两端螺栓连接Ⅰ25a型钢立柱，为正洞钢架提供落脚平台。

6、排水措施

通过在掌子面附近设置集水井，安排2-4台大功率抽水泵将水抽到横洞排水沟内，通过排水沟将水排出洞外。

7、施工顺序

喇叭口横洞部分完成初期支护成环及坑底混凝土浇筑后，开始喇叭口正洞部分施工。

三、喇叭口正洞部分施工方案

1、弧形导坑施工

横洞进入正洞采用弧形导坑，钻爆法施工，挖掘机扒碴，个别部位人工持风镐修面。弧形导坑断面3.5m（宽）×4m（高），导坑支护采用临时钢拱架支护，临时钢拱架设置在正洞钢拱架上方，弧形导坑开挖面控制在正洞开挖面上30cm，初期支护作为永久性防护。钢拱架型号Ⅰ18，间距1m，拱架基础支撑在岩体上。

高家屯隧道进口横洞喇叭口弧形导坑施工示意图

2、正洞上台阶支护

弧形导坑施工完成后，开始正洞上台阶支护，可以安装7榀正洞钢拱架（钢拱架间距60cm），左侧正洞拱架基础支撑在岩体上，右侧正洞拱架基础支撑在横洞门架横梁上，拱架长度及弧形作相应调整。

高家屯隧道进口横洞喇叭口弧形导坑支护示意图

3、转入正洞施工

导坑临时支护及正洞3.5m范围上台阶支护完成后，拆除弧形导坑竖向临时钢拱架，清除3.5m范围上台阶预留的核心土，转入正洞施工。

4、正洞施工方案

正洞采取台阶法预留核心土法施工，先由导坑位置向小里程方向施工至横洞短边，完成上台阶初期支护，左右错开落下台阶，完成下台阶初期支护。再向大里程方向施工至横洞长边，完成上台阶初期支护，左右错开落下台阶，完成下台阶初期支护。

5、喇叭口横洞部分衬砌

及时施工喇叭口横洞部分衬砌，保证距正洞掌子面距离不超过35m。

6、喇叭口正洞部分衬砌

进口至横洞段贯通后，立即施作喇叭口正洞部分衬砌，喇叭口衬砌段长11.2m，台车能满足要求。

4、主要工程数量

主要工程数量表
项       目		单位	喇叭口对应正洞里程DK937+050
洞身开挖	Ⅴ级围岩	m3	2486
超前支护	φ×6mm超前管棚	m	150
初 期 支 护	C25喷射混凝土	m3	156.8
	边墙锚杆φ22锚杆	m	739.5
	拱部锚杆φ25中空锚杆	m	888
	门架型钢I25a	t	4715.6
	型钢钢架	t	38772
二衬	C30钢筋混凝土	m3	48
	钢筋HRP335	kg	1526

五、施工进度计划

计划2011年4月7日开始扇形部分上台阶施工，5月20日完成喇叭口段开挖、支护，具体详见施工进度计划表。

施工进度计划表
序号	工序名称	施工工期	备注
1	扇形部分开挖、支护	12d	Ⅰ20工字钢15榀，异型
2	下台阶施工	3d	C30钢筋混凝土扩大基础
3	坑底混凝土施工	2d	C20混凝土
4	弧形导坑开挖、支护	12d	Ⅰ18工字钢15榀，竖向支撑异型
5	正洞弧形导坑部分支护	2d	Ⅰ22a工字钢7榀
6	正洞小里程方向4.25m开挖、支护	6d	Ⅰ22a工字钢7榀
7	正洞大里程方向4.25m开挖、支护	6d	Ⅰ22a工字钢7榀
合计		43d

六、资源配置

1、施工机械

根据本方案的施工要求，在高家屯隧道进口横洞主要机械配置如下表所示。

高家屯隧道进口横洞主要机械配置表

序号	设备名称	规格型号	数量	生产 能力	备注
1	挖掘机	PC220	1
2	装载机（≥2.0m3）	ZL50	1	斗容3m3
3	自卸汽车（载重量≥15t）	斯太尔	5	20T
4	潜孔钻	JXD-100	1
5	钻灌一体机（RPD或≥60m）	RPD-150C	1	≥60m
6	砼湿式喷射机（≥9m3/h）	PZ-9	3	9m3/h
7	风动凿岩机	YZ-28	30
8	仰拱栈桥		1
9	衬砌台车（≥9m）	9m	1
10	电动空压机（≥20m3）	WV-9/7	4	20m3
11	发电机（≥200kw）	300KW	1
12	通风除尘（套）	TZ-160	1
13	监控量测（套）		1
14	排水设备（套）	GB	3

2、材料供应

根据喇叭口施工方案提前1个月报甲供设备需求计划，对于自购材料，根据工程实际需要，提前安排采购计划，确保施工材料供应。

钢拱架加工厂负责提供施工所需钢拱架。

4号混凝土集中拌和站负责喷射混凝土和衬砌混凝土的供应。

其余材料提前购置放在进口横洞仓库内待用。

3、劳动力组织

针对本横洞的特点及工程量，为便于管理和施工组织，依据施工区域和工程性质将整个横洞施工划分成1个隧道架子队。 架子队人员配置见下表。

 高家屯隧道进口横洞架子队人员配置表

序号	职务／职称	数量
1	队长	1
2	技术负责人	1
3	技术员	2
4	质量员	1
5	试验员	1
6	安全员	2
7	材料员	1
8	领工员	2
9	工班长	2

作业人员配置见下表。

作业人员配置表

序号	技术工种	架子队	序号	技术工种	架子队	序号	技术工种	架子队
1	试验工	2	6	钢筋工	8	11	电工	2
2	测量工	2	7	模板工	6	12	电焊工	5
3	机械司机	2	8	风工	25	13	修理工	2
4	汽车司机	6	9	爆破工	6	14	普工	10
5	砼工	10	10	管道工	4	15	合计	172

4、仪器设备

拟投入本工程的试验设备和测量仪器表

序号	仪器设备名称	规格型号	数量	国别 产地	制造 年份	已使用 台时数	用途	备注
1	贯入仪	ZXZ-1000	1个	北京	2010	1年	砼强度检测
2	混凝土钻孔机	HZ-200	1	铜陵	2010	1年	砼厚度检测
3	混凝土回弹仪	ZC3-A	1	山东	2010	1年	测砼回弹
4	锚杆拉力计	ML-300	1	天津	2010	1年	锚杆拉拔
5	测温仪	JDC-2	1个	北京	2010	1年	测温度
6	含气量测定仪	CA-3	1个	北京	2010	1年	测含气量
7	喷大板试模	450*350*120mm	2个	北京			喷混取样
8	塌落桶	100*200*300mm	2个	沧州	2010	1年	测塌落度
9	水平收敛计		1个		2010	1年	监控量测
10	水准仪		1台		2010	1年	监控量测
11	全站仪	徕卡	2台	瑞士	2010	1年	沉降观测

七、安全保证措施

7.1现场安全管理措施

1、组织全体作业人员认真学习施工安全的各项规章制度，加强劳动纪律、作业标准、施工程序教育培训，所有人员必须经考试合格方准上岗操作。

2、加强安全防护工作，施工中严格按照调度命令批准的时间、施工方案和安全措施进行施工，不擅自变更方案，扩大范围和延长施工时间。同时，将提取一定安全措施经费并全额投入到安全生产方面，以增强预防事故的能力。

3、严格按技规安全防护要求设置安全标志、减速牌信号等，配备好通讯联络工具和各种信号，选派有施工经验、责任心强、熟悉业务的职工进行统一培训，考试合格后担任工地安全防护员，不准其他人员代替，每一工点安排工地防护人员3～4名。

4、大力推进安全标准工地建设，以贯彻实施ISO9001：2000标准为载体，以施工现场作业控制为重点，严格按规范、程序、标准施工，消灭违章操作、违章指挥、违反劳动纪律现象，不断提高职工素质，最大限度地减少事故的发生。

5、认真搞好安全检查，在搞好日常安全自查的基础上，项目经理部每月对各工点进行一次全面的安全检查，主要查安全措施的落实情况，查事故苗头，查安全隐患，查现场作业纪律，查监控与管理。对发现的问题，都按“三不放过”的原则，查明责任，分析原因，制定纠正和预防措施，并跟踪验证，重要问题立即停止作业，防止问题延伸，杜绝事故的发生；在各种检查评比活动中，严格执行“安全一票否决权”制度。 

6、对全体作业人员实施不间断的安全教育，彻底清除个别职工在顺利情况下出现的麻痹、侥幸心理。此外，还将结合现场实际，对非正常情况下的安全知识和技能进行培训，不断提高全体作业人员的安全意识。 

7、推广实施安全风险抵押金制度，对全体职工尤其安全管理人员按工资的一定比例扣留安全风险抵押金，未发生安全责任施工者，除全额返还押金外，还按“安全奖惩制度”的有关规定奖励，未达标者不再返还，并根据事故的轻重给予罚款直至下岗处理。

8、加强劳动安全管理，确保人身安全，各级管理者要遵守施工生产的客观规律，组织管理生产严格按有关规章、规则办理，杜绝因抓进度而忽视安全的现象发生，布置施工生产要同时布置安全工作；施工中严格按规程操作，实行标准化作业，杜绝人身伤亡事故。

7.2 施工安全技术措施

①隧道施工洞内设专人指挥调度,三管两线设专人管理,保证照明、通风、排水良好，道路平顺畅通、灯光明亮。设置好运输线路安全信号标志，确保洞内运输安全。

②专职安全员上岗必须佩带安全人员袖标，凡进洞人员必须带安全帽。

③把喇叭口处理作为重点防范对象，注重围岩监测和观察，按新奥法原理组织施工，随时注意围岩的岩质和分布情况变化，节理裂隙发育程度和方向，掌子面填充物的性质、涌水量，锚杆是否挖断，喷砼是否产生裂隙。当围岩变形量无变缓趋势或喷射砼产生较大的剪切状态时立即停止开挖，采取辅助加固施工。做好隧道监控测量，根据监测资料，判定围岩的稳定性，超前指导施工，保证安全。

④洞内高压线及风管通过衬砌台车时，设置绝缘活动装置和风管分节安装，防止挂断电缆和弄坏风管。

八、质量保证措施

通过建立一个自我评价、自我完善、不断改进的管理机制，以推动项目管理绩效的不断提高，有效控制工程质量风险，增进业主满意，满足相关方和法律法规要求。施工质量控制主要通过制度保证、技术保证和方法保证三方面措施来确保施工质量达到规范要求。

8.1、制度保证

（1）测量双检制度

为加强工程施工测量工作，防止因测量失误造成质量事故，严格执行测量复核及换手测量制度，确保测量结果真实有效，满足精度要求。对测量计算资料必须经复核并签字确认后，现场施测。

（2）隐蔽工程检查签证制度

凡属隐蔽工程，隐蔽前首先由工班、架子队、项目经理部逐级进行自检，自检合格后报监理工程师复检，经签证合格后，方可施工。工程隐蔽工程检查签证见下图。

隐蔽工程检查签证程序框图

（3）工程试验检测制度

工程施工现场组建工地试验室，主要负责材料进货检验、工程施工过程检验和试验及参与施工现场工程质量控制与指导，并负责有关资料的收集与整理。

（4）质量三自管理制度

工程施工过程中，严格执行质量管理“三自”制度，即“自纠、自检、自控”，制定高于现行施工检验评定标准的质量内控标准，对照内控标准对工程质量进行自我检查对照，对自检中发现的质量问题和隐患，及时进行自行纠正和解决，绝不将问题上交。

（5）日常定期质量教育制度

广泛深入地进行质量宣传教育和鼓动工作，提高全员质量责任意识和创优意识，要求全体作业人员把创优质工程视为企业生存的大事，确保创优工作具有广泛的群众基础。使创建优质工正成为每位建设者的自觉行为，并贯穿于施工的每一道工序中认真执行。

（6）工艺流程规范操作制度

建立以工班长为责任人的工艺流程负责制，使每一工序的工艺流程有专人负责，确保工艺流程有效。在每个工序实施作业前，由施工技术人员对施工人员进行工艺流程交底。建立流程图标示制度，每一工序施工前，架子队应对工序流程挂牌标示，使全体人员明知。每一工序流程施工作业完成后，认真总结施工经验，规范施工作业操作。

（7）经济奖惩制度

在推行质量责任制和质量保证金制度的基础上，进一步完善质量经济奖惩制度，将工程施工质量与项目经理、总工程师、安质、质量工程师、质量检查员、以至全体参建职工的经济奖惩挂起钩来，进行任何方面的奖惩均要考察其相关的工程质量。

8.2 技术保证

工程施工质量的技术保证是对整个项目技术工作的计划、组织、控制与检查活动，强化技术保证工作，其目的是为了保证项目的工程质量优良。

①技术培训

定期或不定期地组织作业工人进行岗位技能培训,学习有关规范、标准及操作规程。提前对架子队人员和相关作业人员进行关于喇叭口专项施工方案的培训，使架子队和每名作业人员充分了解喇叭口处理方案和需注意事项，确保工程质量满足要求。

②技术交底

喇叭口处理前项目部对架子队人员、架子队对作业人员交底。交底的内容主要是：作业条件和作业机具；作业内容和作业顺序；作业方法和操作要点；技术要求和质量标准；安全操作注意事项；特殊作业的质量要求以及工序间协调事项等。

8.3 方法保证

①材料进货检验

凡进入施工现场的所有工程材料均必须具有生产许可证、产品合格证和质量保证书，并按规定在开工前经检验和试验，鉴定合格后方可在工程中使用。因生产急需来不及验证，且一旦发现不符合规定要求又能立即追回和更换的材料，经监理工程师批准方可紧急放行，做出明确标识，一旦发现不合格应立即追回和更换。地材的确定须经试验部门检查鉴定，合格后，方可按照所需要的规格标准订货进料，任何人不得凭经验，擅自确定材料规格标准。工程材料检验与试验工作流程见下图。

检验与试验工作流程框图

②“三检”制度

工程施工过程中，必须坚持三检制度，即自检、互检、交接检，坚持做到上道工序不合格，下道工序不开工，做到施工操作程序化、规范化，实行工前有交底、工中有检查、工后有验收的“一条龙”操作管理。

③施工过程抽样检查

施工过程的质量检测按三级进行，即“跟踪检测”、“复测”、“抽检”三级，通过对施工过程的质量检测达到及时发现问题、及时解决问题的目的，以便为工程验收时的质量检验打下良好基础。

④关键工序工程预检

预检的目的是通过对以后各施工工序有重大影响的作业项目进行检查，防止可能发生差错而造成质量事故，预检由架子队队长牵头，技术负责人组织质量监察工程师等有关人员进行，并做出预检记录。

⑤定期检查

项目经理部每月组织检查一次，亦可随时组织检查，架子队每旬组织一次检查。检查内容:工程质量是否符合“验标”的要求；各种技术资料填写及签证等是否齐全；前次提出的质量问题是否纠正；检查后，对检查结果及时通报，并制定相应的整改措施。

九、进一步需解决的问题

由于喇叭口处围岩情况未知，喇叭口施工方案视地质条件调整，若围岩破碎，稳定性差，采用小导洞断面渐变法施工，严禁在喇叭口处直接挑顶。