新沟隧道洞口工程施工技术方案
一、新沟隧道洞口工程设计概况
新沟隧道为整体式双跨连拱隧道,进、出口洞门都为端墙式洞门,洞口覆盖层
比较薄,进口明洞长7m,桩号为K42+160~K42+167;出口明洞长10m,桩号为K42+285~K42+295。仰坡坡率为1:0.75,边坡坡率为 1:0.3、1:0.5;边、仰坡采用“锚、网、喷”防护,Φ22砂浆锚杆间距1.2×1.2m,长3.0m,Φ8钢筋网间距20×20cm,喷C25混凝土10cm;且在出口段设计有地表回填及注浆,出口洞口处设置一个长 1.5米的导向墙,以及82根、环向间距40cm、20米长管棚超前支护;确保洞口段的施工安全。洞口工程主要工程数量
编号1234567新沟隧道洞口工程主要工程数量表项目单位C25喷射混凝土Ⅰ级钢筋Ⅱ级钢筋φ89超前钢管φ22砂浆锚杆φ8钢筋网I25a型钢钢架m3KgKgKgKgKgKg见下表:
数量41.613523.553522.216990.43153.92398.45904.8
二、洞口工程地质、水文条件
2.1 工程地质条件
隧道进、出口为全-强风化细砂岩,风化强烈,裂隙较发育,稳定性较差,特别是出口处围岩顶板较薄,需采取地表回填及注浆的措施,确保安全进洞。 2.2 水文条件
隧址区地下水以基岩裂隙水为主,赋水性相对贫乏,主要由大气降水补给。
三、施工准备
3.1 施工便道
施工便道已从村庄的既有道路引入一条长400米长的便道至洞口,便道宽4.5米。 3.2 洞口场地布置
隧道供风、水、电都已就绪,在洞口配备两台500KVA变压器确保电力供应,并配备3台25 m/min的移动式空压机,进、出口施工用水都从山顶高压水池取水,高压水池与洞顶高差为40米,确保其压力要求。弃碴场就设置在隧道进口洞口旁边,减少运输距离,
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且设置有炸药库房,集中保管并严格发放。洞口场地布置已妥当,能够满足该工程开工的需求,详见图1《洞口平面布置图》。 3.3 施工人员进场情况
目前新沟进场人员隧道施工管理人员20人,隧道施工人员143人,各种施工人员配置如开挖、爆破人员已到位,能够满足该工程开工的要求。主要管理人员详见附件6《进场人员报验单》。 3.4 施工设备进场情况
自动计量拌和站已建成并投入使用,配备两台750L拌合机,可同时拌合。且在洞口附近设置机加工场,集中加工隧道所用各种钢材,试验仪器和检测仪器全部到位,完全能够满足该工程开工的要求。
详见附件3《进场设备报验单》。 3.5 材料准备情况
所需材料砂、石、水泥、Φ22锚杆、Φ8钢筋网、Φ89钢管、Φ50地表注浆钢管等已到位并经过检验,且在完全满足该工程的需求。
详见附件4《建筑材料审批表》。 3.6 施工测量准备情况
线路水准点、导线点的加密已完成,并经监理工程师审批。 详见附件2《施工放样报验单》。 3.7 工地试验准备情况
试验仪器都已到位,工地试验室已通过资质验证且状况良好,施工配合经监理工程师批复。详见附件5《标准试验及配比审批表》
四、洞口工程总体施工方案
隧道进口施工时先进行仰坡上方洞顶截水沟的施工,形成排水系统,再进行明洞边、仰坡的开挖及防护,开挖一级及时防护一级;隧道出口段先进行洞顶反压回填及地表注浆,再进行明洞边、仰坡的开挖及防护,当开挖至管棚位置时,预留核心土施做管棚的导向墙,然后施工管棚。
中导洞贯通后,施作中隔墙,再开挖左右仰拱施做仰拱填充及两侧边墙基础,然后利用模板台车进行明洞钢筋砼施工,明洞衬砌完后再进行洞门施工,最后进行明洞回填。
施工工艺见表1-1《新沟隧道洞门和明洞段施工工艺框图》。
表1-1 新沟隧道洞门和明洞段施工工艺框图 测 量 放 线 洞顶
反压
回填 洞顶截水沟 及地
表注
浆
边、仰 坡 开 挖
坡 面 防 护
明洞及洞口开挖
管棚施工
中导洞开挖、支护
中隔墙施工
洞门墙基础开挖
明洞和洞门施工 砼生产运输 砂浆,块、料石
养 生
洞 门 装 饰
洞顶背后回填
洞顶坡面防护和排水
检 查 验 收
五、各分项工程施工方案
5.1 洞顶反压回填及地表注浆
出口段设计有反压回填及地表注浆,确保洞口施工安全。反压回填采用土石回填,每层压实度不小于95%;地表注浆钢管采用Φ50×5热扎无缝钢管,孔眼间距为1.5×1.5,梅花型布置,注浆范围为K42+270~K42+285。详见图2《新沟隧道地表注浆布置图》 5.1.1洞顶反压回填
由于出口段覆盖层比较薄,为了确保进洞的安全,先进行反压回填。回填前先将软弱土挖去,施工时,逐层夯实直至设计标高。 5.1.1.1 施工工艺 ① 清表
回填前先对软应弱土挖去,并且应清除两旁有可能滑塌的表土、灌木及危石,直至稳定岩(土)层; ② 测量放样
测量人员按照技术交底进行施工放样; ③ 回填
回填采用土石回填,用铲运机、推土机和自卸汽车推运土石混合料,平整每层(每层压实后25cm)填土并进行压实,待试验室检查压实度合格后方可进行上一层的填筑,直至设计高程,质检工程师、试验人员应做好详细的记录; 5.1.2 地表注浆
施工里程:K42+285~K42+270 ①孔位标注
地表回填施工完毕后,各班组人员应先对每个孔位按照交底做好标记,并做好记录;注浆孔间距为1.5×1.5m; ②钻孔
钻孔采用专用钻孔机,钻孔机应由熟练工操作; ③注浆
注浆管采用Φ50×5小导管,注浆采用1:1水泥浆,经搅拌机搅拌均匀后方可进行注浆,质检工程师应对每个孔位的注浆量做好记录; 5.1.2.1施工方案
5.1.2.1.1 地表注浆的目的
1.本设计隧道洞口段埋深浅,且为坡积物和人工弃土覆盖,围岩松散、自承能力差,存在坍塌、冒顶隐患;采用地表注浆固结围岩和上覆层,提高其自承能力,使原为主动荷载的上覆层变成能承载的承载拱。
2.新沟隧道出洞口段为强风化砂岩,裂隙发育,地基承载力低,而双连拱隧道防中隔墙下沉为施工重点、难点;采用地表深孔注浆加固地基,提高了地基的承载力,同时达到固结堵水的目的。
3.洞口段施工为整座隧道施工的重点,采用地表注浆填充围岩间裂隙、固结围岩,提高洞口段围岩的整体性和稳定性,以保证安全进洞。
4.通过地表注浆加固,为长管棚施工和进洞施工创造良好条件,加快隧道施工进度、缩短工期,减少工程造价。 5.1.2.1.2 技术参数
钻孔直径:Φ50(壁厚5cm);注浆孔间距:150×150cm,梅花型布置;浆液:地表至拱顶压注1:1水泥砂浆,注浆终压:2.0Mpa;压注范围:横向:隧道开挖轮廓线以外2米的所有反压回填段,纵向:K42+270~K42+285;深度:地表至隧道拱顶的全部范围。 详见图3《新沟隧道地表注浆平面图》 5.1.2.1.3 施工工艺 施工工艺框图
钻机定位 否 清孔、验孔 处理 钻孔 是
注浆完成 封孔、注浆 制浆 下管 场地清理