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隧道洞口施工专项方案综述

隧道洞口施工专项方案
一、 工程概况
本标段隧道按 200km/h 双线隧道设计,并预留提速条件,满足开行双层集装箱 列车运输的要求。轨道类型为有碴轨道。洞内采用重型轨道碎石道床,铺设Ⅲ型轨 枕及 60kg/m 钢轨。隧道进出口都为浅埋不良地质,采用明挖方法施工。道洞门均 采用斜切式。

二、施工准备
征地拆迁完毕后,清理场地,测量放样,定出边仰坡开挖线和开挖轮 廓线。

三、施工工艺
1、洞口及明洞段开挖 洞口处开挖采用人工配合挖掘机按边、仰坡开挖线逐层向下进行开挖, 开挖后对边仰坡围岩及时进行锚喷防护,进入暗洞施工一段距离后,及早 进行洞门施工,洞门(包括明洞)范围内衬砌与洞口环节衬砌采用衬砌台 车整体浇筑。 2、地表处理及截水天沟 进出口洞门施工前先进行测量放线定出截水天沟位置,及早组织施工, 以利截排水。同时将洞口段开挖线以外 10~15 米范围的漏斗、洼地、危石 等进行处理,确保边仰坡稳定。 3、洞口土石方开挖 洞口土石方用挖掘机挖装,开挖方法采用自上而下分层分台阶进行, 台阶高度 2~3 米,石方采用弱爆破,挖掘机、装载机装碴,自卸汽车运碴。

4、边仰坡刷坡与支护 边仰坡刷坡自上而下分层进行,每层高度 1.5m,随开挖及时进行锚网 喷或骨架护坡等支护。 5、明洞施工 明洞施工工艺流程见图 1。
明洞开挖 净空检查及钢筋放样

水沟立模 外模安装 填充砼浇筑 浇筑拱墙衬砌砼

安装边墙基础钢筋 仰拱及边墙 基础钢筋安装 合格 钢筋检查 合格 浇筑仰拱及边墙 基础砼

台车定位 拆模养护 拱墙钢筋安装 防水层施做 合格 钢筋检查 合格 回填土

图1

明洞施工工艺流程

1)明洞开挖 明洞土石方开挖采取横向分层纵向分段的方法进行施工,采用挖掘机 开挖,必要时采取弱爆破和人工配合机械刷坡,装载机装碴自卸汽车出碴。 按照设计施作边仰坡防护。开挖完成后进行基底处理,基底承载力达到要 求后施作仰拱、填充混凝土,填充混凝土在仰拱混凝土终凝后进行浇筑。 2)仰拱及洞口基础施工 仰拱施工采用全幅施工,基础开挖采用挖掘机开挖,自卸汽车运输。 钢筋安装前先根据测量放样的水平、中线点,设置定位钢筋,再安装钢筋, 保证钢筋位置的正确。

明洞及洞门侧壁基础应设置在稳固的地基上,基础埋设宽度和深度应 符合设计要求;当两侧侧壁地基松软或软硬不均匀时,应采取措施加以处 理。 3)拱墙二衬砼浇注 明洞衬砌采用整体台车进行混凝土浇注,砼利用泵送入模,插入式振 捣器振捣。洞口衬砌与隧道洞门整体灌筑后再进行洞顶回填施工。 4)防水层施工 洞门及明洞拱墙混凝土浇注完成且强度达到设计强度 100%后在洞门 结构拱墙外侧施做 3cm 厚 M10 砂浆保护层。将混凝土基面整平后,然后再 施作防水板铺设。 5)明洞回填 明洞回填施工在洞门施工完毕,砼强度达设计强度后进行。先施工两 侧回填浆砌片石,然后回填碎石土,从下至上,按设计对称分层进行。回 填土分层夯实,采用人工配合机械进行分层夯实。施工过程中确保防水层 不被破坏。当明洞回填完成后,及时进行洞口及洞顶的绿化及防护工作, 避免雨水冲刷。 6、施工要点 (1)洞门构造、尺寸以及基础埋深允许偏差要符合设计要求; (2)洞门及洞口明洞附近的排水、截水设施施工尽早做好,并与洞外 排水系统连通,以免地表水冲刷坡面; (3)洞口及洞口明洞处仰坡和边坡坡度的施工允许偏差为± 5%;洞 口土石方不使用集中药包爆破,以免影响仰坡、边坡的稳定,对土质、风 化剥落的坡面和坡脚,予以防护,不允许出现塌方现象;

(4)洞门及洞口明洞衬砌施做完成后,洞口边仰坡与衬砌外缘相交处 须填塞密实,以防积水。

四、监控量测
隧道监控量测工作必须紧跟开挖面进行,在隧道正洞洞身支护完成后, 尤其是仰拱施工完毕后,喷锚支护已闭合成环,及时进行全断面监控量测, 随时掌握围岩动态和初期支护的工作状态,保证围岩稳定和施工安全,指 导和确定二次衬砌施作时间。重点在本标段大回山隧道断层处的监控量测。 针对软弱围岩、断层破碎地带及其影响带的要加强围岩监控量测,分别 进行开挖工作面和初支后量测. 1、开挖工作面量测 工作面量测应在每次开挖后进行一次,在拱顶、拱脚及边墙处埋设测 点进行拱顶下沉和水平净空收敛,地表下沉量测。针对断层工作面稳定情 况、围岩变形等进行量测,根据量测结果及时调整工序及预留变形量、开 挖进尺等,便于指导施工,确保施工安全。 2、初期支护量测 超前支护和初期支护完成后,在拱顶、拱脚及边墙处埋设测点进行拱 顶下沉和水平净空收敛量测。对断层施工段的观测每天至少一次,观测内 容包括喷射砼、锚杆、钢架的状态,以及施工质量是否符合规定的要求。 3、量测项目、方法及布置 对隧道浅埋地段开展地表沉降观测,并与洞内观测点布置在同一断面 里程。 量测项目及方法见表 1。
量测项目及方法 表1

序号 1

项目名称 洞内外观测

方法及工具 现场观察、地质罗盘

布置断面

量测断面间距: 2 拱顶下沉 水准测量的方法、 精密水准尺、钢尺 Ⅴ级围岩:不大于 10m; Ⅳ级围岩:不大于 30m; Ⅲ级围岩:不大于 50m; 3 净空水平收 敛量测 地表下沉监 控量测 隧道净空变化测定仪 (收敛计) 水准测量的方法、 精密水平仪、塔尺 水准测量的方法、 精密水平仪、塔尺 H(埋置深度)>2B(开挖宽度) ,20~ 50m/断面;B<H<2B,10~20m/断面; H<B,10m/断面 每 10m 一断面 Ⅱ级围岩:不大于 100m

4

5

隧底隆起

4、监控量测管理 1)变形管理等级 根据有关规范、规程、设计资料及类似工程经验,建立监测变形管理 等级标准,管理等级分三等,其等级划分及相应基准值见表 2。
变形管理等级标准 管理等级 Ⅲ Ⅱ Ⅰ 管理位移 U<Uo/3 Uo/3≤U≤2Uo/3 U >2Uo/3 施工状态 可正常施工 应加强支护 停工,采取特殊措施后方可施工 表2

注:U 为实测位移值;Uo 为最大允许位移值。

观察及量测发现异常时,应及时修改支护参数。一般正常状态须同时 满足以下条件:净空变化速度小于 0.2mm/d 时,喷射砼表面无裂缝或仅有 少量微裂缝,围岩基本稳定;位移速度除在最初 1~2 天允许有加速外,应 逐渐减少;净空变化速度持续大于 5.0mm/d 时,加强初期支护。

2)监控量测体系: 施工监测管理体系见图 2。
监测结果 否 是否超过I级管理 否 是否超过Ⅱ级管理 否 是否超过Ⅲ级管理 否 继续施工 加强支护 综合判断是否安全 暂停施工 采取特殊措施

图2

施工监测管理体系流程

5、监控量测作业 1)洞外观察 ①洞内外观察分开挖工作面观察、已施工区段观察以及地表观察,开 挖工作面观察应在每次开挖后进行一次,内容包括节理裂隙发育情况,工 作面稳定情况、围岩变形等,当地质情况基本无变化时,可每天进行一次, 观察后应绘制开挖工作面略图并做好地质素描,填写工作面状态记录表及 围岩级别判定卡。 ②对已施工区段的观测每天至少一次,观测内容包括喷射砼、锚杆、 钢架的状态,以及施工质量是否符合规定的要求。 ③洞外观察包括洞口地表的情况、地表沉陷、边坡及仰坡的稳定、地 表水渗透的观察。 2)拱顶下沉及水平净空变化量测

①拱顶下沉及水平净空变化量测应在同一断面进行量测,并采用相同 的量测频率。 ②观测点布置见下图。

③净空变形量测断面的间距应根据围岩级别、隧道断面尺寸、埋置深 度及工程重要性等确定. ④净空变形量测应在每次开挖后进行,初读数应该开挖后 12h 内读取, 最迟不得大于 24h,而且在下一循环开挖前、必须完成读数。 ⑤测点应牢固可靠,易于识别并妥为保护,拱顶量测观测点必须埋设 在稳定的岩面上,并和洞内水准点建立联系。 ⑥必须采用爆破法掘进时,严格掌握炮眼数量、深度及装药量,以减 少爆破震动对围岩的影响。
量测频率表 类型 普通 围岩 量测频率 2 次/d 1 次/d 1 次/2~3d 变形速度(mm/d) ≥5 1~5 0.5~1 表3 量测断面距开挖工作面距离 (0~1)B (1~2)B (1~2)B

1 次/3d 1 次/周 注:B 为隧道开挖宽度。

0.2~0.5 < 0.2

(2~5)B > 5B

五、进洞施工
1.洞口段导向墙施作 导向墙采用 C20 混凝土,兼作止浆墙。导向墙支模前,先通知测量队 放好导向墙拱脚、拱顶里程点和高程点,并 15~20cm 预留沉降量。拱脚必 须座落在基岩上或用浆砌片石作垫层,以保证导向墙基础稳定。混凝土浇注 时,应左右两侧交错施工,以防导向墙移位。为保证长管棚施工精度,导 向墙内设 2 榀 I18 工字钢架,钢架外缘设Ф 140mm 壁厚 5mm 导向钢管,钢管 与钢架焊接。 2、超前管棚注浆和钢架超前支护 在开挖工作面后,将开挖轮廓扩大 30cm~50cm,长度不小于 5m 作工作 室以便于施作管棚 在开挖工作后面约 2m 范围内,安设钢拱架紧抵掌子 在钢拱 立模灌注砼 过程中不

面,注意钢拱架应按线路中线、纵坡加管棚设计的外插角设置 架上精确测放出每根管棚的位置,并将管尾焊在钢拱架上 套拱,将钢拱架孔口管理于砼内,使钢拱架孔口管在钢管钻进 变形走位,确保管棚轴线正确

采用跟管钻机钻进和带入钢管,在钻进 联接管路密封孔 开挖后按设计间

过程中,必须用测斜仪经常检测,严格控制管棚轴线 口 压水检查 压注浆液达到设计压力和流量

距及时设立钢架。

2、锚喷初期支护
每进行一循环开挖后,必须先初喷混凝土 3~5cm 厚及早封闭围岩以缩 短围岩的暴露时间,防止围岩进一步风化。 超前支护完成后,便及时进行

锚喷初期支护。锚杆拱部采用 3.5m/根的中空注浆锚杆,纵向、环向间距 均为 100cm,梅花型布置;拱墙设钢拱架,根据现实地质情况调整间距,边 墙钢拱架底部必须置于基岩上,以防下沉变形。每榀钢拱架每侧拱脚设 4m /根的锁脚锚杆 2 根,在拱架背后挂双层钢筋网,网格尺寸为 15cm×15cm, 最后喷射混凝土至设计厚度。 喷射砼施工一律采用湿喷砼工艺,喷射混凝土施工应分段分层作业, 每段长度为 3m。在作业时,砼在洞外由砼拌合站拌好,拌和时要按水泥用 量的 10%掺入粘稠剂和速凝剂。通过汽车向洞内送料,空压机供风。喷射 混凝土中的石子最大粒径不宜大于 10mm,骨料级配宜采用连续级配,喷射 混凝土拌合物的停放时间不得大于 30min。喷射砼的平均厚度大于设计厚 度,喷射砼检查点数的 80%及以上大于设计厚度,喷射砼的最小厚度不小于 设计厚度 2/3,喷射砼表面平整度的允许偏差为 100mm,不允许出现钢拱架 及钢筋网片外露现象。同时要控制回弹量,为保证喷射混凝土的质量,喷 射混凝土应进行初期养护,喷射后 3 小时内不得进行爆破作业。 3、施工注意事项 在进洞过程中,开挖后及早施作初期支护并封闭成环,减少岩层的暴 露、松动,各施工工序的距离尽量缩短。加强监控量测,根据水平收敛和拱 顶下沉,修改支护参数,加强支护等措施,确保质量和安全。 在超前支护下先开挖上部,上部开挖后要立即施作拱部锚、网、喷和 钢架,每掘进一次立即施作一环,该环初支护作好后再掘进,待拱部完全 作好支护,并有一定的施工台阶长度后方能开挖下部,下部左右侧错开开 挖,待左(右)侧支护作好后,再开挖另一侧。每一道工序完成后,该工 序的机械设备,如压浆泵、跟管钻机等应立即拆除工作面,以便开展下一 道工序。

六、质量保证措施
本工程实行创优目标管理,全体施工人员牢固树立起“质量第一”的 意识,确保优质。在本工程施工中我公司将实行 ISO9002 质量标准体系, 建立质量管理体系。实行项目经理、项目工程师负责制,施工人员岗位责 任制,并严格奖罚制度;实行质量程序控制,把质量管理贯穿于整个施工 过程中,以工作质量保证工序质量,以工序质量保证工程质量,确保达到 优良标准,执行质量一票否决制,具体措施如下: (1)加强质量意识宣传及开展技术、技能培训 本工程全过程开展质量意识宣传,主要采用现场布置质量宣传标语、 口号;组织在样板工程施工现场召开现场观摩会;各项管理部门主要负责 人定期对本管段施工技术、质检人员开展技术培训和教育,提高相关人员 的技术水平、业务素质和管理能力,增强施工现场管理人员的指导、服务 和质量意识。 各项管理部门主要负责人要定期组织本管段施工技术、质检人员对本 管段施工作业人员进行岗位操作技能培训和教育,提高各岗位作业人员的 操作技能和质量意识。 (2)开展 QC 小组科技攻关活动 倡导和鼓励开展群众性质量管理小组攻关活动,是全面质量管理的重 要组成部分和科学方法,是全员质量意识高低的明显体现。针对本项目施 工过程中遇到的各类质量通病、技术课题、施工工艺参数的确定等质量管 理过程中遇到的难题,均要积极组织、倡导和鼓励开展专题质量管理小组 (QC 小组)攻关活动,并总结成果推广应用。为确保工程质量创优提供服 务,提高工程质量控制能力。

(3)指定内部管理人员跟班作业,对工程质量全过程监控 每一工序或分项工程施工作业过程中,各管段指定一名施工技术员现 场随工跟班作业,对工程施工的全过程进行监控和现场解决施工过程中遇 到的技术问题,并随工形成过程记录(施工日志、现场检查表) ,确保工程 质量具可追溯性。

七、安全管理措施
为了使整个工程顺利而安全地完成,工程施工达到无重大伤亡事故发 生,且轻伤控制在 1.2‰以内的目标,除了严格执行国家和地方上的现行规 范和新标准外,我们还结合本工程的实际情况,制定出以下的措施.

(一)安全管理组织机构
项目经理部成立安全管理领导小组,由项目经理、主管生产副经理、项 目总工、安全管理工程师和各业务部门主管组成。本项目安全生产实行项 目部→施工队→工班三级管理。安全管理组织机构(见图 1)

图1

安全管理组织机构

(二)建立安全生产责任制 具体内容见表 4。
表4 岗位 安全责任制 贯彻执行安全生产方针、政策和规章制度,对该项目的安全生产负全面责任;配 备安全员,建立并落实安全责任制;经常巡查现场,制止违章;组织安全检查, 及时落实隐患整改隐患;进行安全生产思想教育,部署安全生产活动;报告工伤 事故,保护事故现场。 督促落实施工组织设计中的安全技术措施计划;采取技术措施改善劳动条件,减 轻劳动强度;在进行技术交底的同时进行安全技术交底。 贯彻执行安全生产法律、地方性法规、行政规章及政策;监督安全管理网络在该 项目中的实施与运行;执行施工项目的安全管理方案;实施安全培训;实施安全 检查与纠正措施;事故报告、调查与处理;安全记录与台帐管理;向项目经理及 分公司主管部门负责并汇报安全管理网络的绩效。 遵守安全技术操作规程;对违章指挥、强令冒险作业有权拒绝执行;对危害生命 健康与安全的行为,有权提出批评、检举和控告。

项目经理

项目工程师

项目安全员

其他人员

(三)安全生产措施 安全生产措施具体内容见表 5。
表5 序号 1 2 安全生产措施具体内容 贯彻“安全第一、预防为主”的方针,作业前,由安全员向全体施工人员进行安全教 育和安全交底,提高安全意识和自我保护意识。 各种机电操作人员,必须经过专业培训,懂得机械的构造、性能、操作及维护保养。 所有人员必须经过安全培训并持证上岗 施工现场悬挂安全标语和警示牌,进入现场人员必须整齐穿戴劳保用品,登高作业必 须系好安全带,严禁无关人员进入现场。 严禁酒后上岗操作,严禁作业时哄闹戏耍,工作时间应集中精力,服从指挥,严禁施 工人员擅自脱离工作岗位。 雨天运输原材料时,应加盖,斜坡、运输道路应采取一定的防滑措施。 办公、生活场所及机械设备配备灭火器,施工现场配备“摇表”和漏电探测仪。 根据本工程施工特点,电气设施、起重设备及吊装运输的安全是本次安全防护的重要 环节,吊车启用要有专人指挥。 严格执行公司“安全生产条例”和“安全施工规程” ,并定期对照“安全文明施工考 核标准”自评。健全安全管理办法,根据“安全为天、质量为本”的原则,建立安全 责任制,明确规定各级领导职能部门、工程技术人员和生产工人在施工活动中的安全 生产责任。

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9 10 11

机械、电器配备安全防护设施,电线高架,防止漏电,杜绝事故发生。 项目部在施工现场悬挂必需的安全标志, 以引起现场人员对安全隐患的注意。对于在 每周安全活动中查出的安全隐患,项目部负责排除解决。 现场应组织适当数量的保安人员,负责工程及施工物资、车辆、机械装备和施工人员 的安全保卫工作, 并配备夜间照明, 并在夜间及节假日不间断, 将施工安全落到实处。 认真做好车辆、机械的保养维护工作和驾驶操作人员的安全教育,保持车辆、机械良 好的车况,不违规操作,杜绝机械和车辆事故。

12

八、环境保证措施
隧道洞口施工的环境、噪声污染不容忽视,首先项目经理部要引起足 够的重视,采取以下措施以降低环境污染和噪声。 1、工程施工期间,应控制噪音对环境的影响,必需满足国家和漳州市 有关法规要求。必须符合《建筑施工场界噪声限值》 (GB12523-90)和《城 市区域环境振动标准》 (GB10070-88)的要求。 2、夜间施工,尽量避免大锤敲击,工人避免大喊大叫,以免影响周围 居民休息。 3、施工时间:早六时到晚八时,控制噪音在 80 分贝以内,其余时间 不得发出噪音。 4、洞口开挖注意环境保护,隧道弃土弃至制定的弃土场,污水经沉淀 池沉淀后排放到指定地点。

九、文明施工措施
(一)现场文明施工组织机构 项目经理主管文明施工,是文明施工第一责任人,现场设立文明施工 领导小组,成立以项目经理为组长、项目副经理、技术负责人、安全、施 工、质检、材料、后勤保卫人员为成员的管理组织。 (二)现场文明施工目标

开展文明工地创建活动,创“市级文明工地” ,争创“省级文明工地” 、 创建标准化文明工地。 1、开展文明工地创建活动,达到“市级文明工地” ,争创“省级文明 工地” 。 为创建标准化文明工地,现场设立文明施工领导小组,成立以项 目经理为组长的文明施工管理体系。 2、建立文明施工制度,坚持工地文明施工,工地大门口,办公室及场 内主干道边用花草盆景绿化,工地人员不得打架斗殴,不说脏话,保持衣 着整洁,经常检查监督,并定期对照我公司安全文明施工考核标准进行考 核验收。 3、现场材料必须按照平面布置要求,整齐堆放,严禁杂乱无章,随意 堆放。 4、施工时做到文明施工,坚持避免和消除对周围环境的影响和破坏, 生活垃圾集中堆放和处理。 5、在雨天时,注意及时排水,保持工地干净。 6、严格管理生活垃圾,做到分类处理,不乱丢、乱抛,保持施工现场 的整洁和卫生。 7、文明施工,降低施工噪音,不影响周围居民的工作和生活。

十、安全施工措施
本工程实行专职安全员,负责指导、监督、检查全体施工人员按国家 有关安全规程施工,各机班组实行安全生产责任制,严禁违章操作。 1、施工前,由安全员对全体施工人员进行安全教育,提高安全仪式。 2、建立安全例会、安全检查制度,定期研究安全生产问题。 3、凡进入现场人员必须戴好劳保品。

4、特种人员(电工、焊工)须持上岗证。 5、机械转动部位必须装有防护措施并定期检查防止脱落松动。 6、不得出现酗酒、打架及赌博事件。与甲方及兄弟单位应互相协调和 谅解,文明施工,保质保量安全按时完成生产任务。

十一、雨季施工措施
本工程施工应遵守各个专业工种技术规范及一些规定。 (1)施工主要以防为主,施工现场应有排水系统和措施,做好场地周 围防洪排水工作,疏通现场排水沟道,准备好排水机具,道路保持畅通。 (2) 准备好雨期施工材料和防护材料, 如下雨, 现场应多备些雨蓬布, 对电器设备及施工机械做好防雨措施,以防受潮,避免电器产生安全事故, 并安装接地保护装置,以防漏电、触电。现场用水泥材料应严防雨淋或受 潮,以免影响质量。 (3) 施工应注意要注意用电安全, 电缆要绕场架设, 电线要架空布置, 保证安全生产。

十二、成品保护方案及措施
已经施工好的区域有专人看管,现场进行封闭式管理。质检员对“工 序质量”过程检查,做到以工作质量保证工序质量,以工序质量保证产品 质量。


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