林岭小净距隧道施工工法

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1、林岭小净距隧道施工工法一、前言林岭隧道工程是厦门至昆明国家重点公路干线龙长高速公路（闽赣界）建设工程的重要组成部分，位于龙岩市上杭县境内，是龙长高速公路控制性工程。在施工林岭隧道过程中,发现隧道地质情况复杂，原设计隧道形式施工难度大且运营安全得不到保证,经全国隧道专家现场踏勘，因地制宜的提出采用的小净距隧道结构形式。经过我项目部精心组织,合理安排，顺利的完成隧道施工.我们在龙长高速公路林岭隧道施工中针对施工中遇到的技术难题精心组织施工经过总结提高形成本工法.二、工法特点、使用劳动力少,作业强度降低.2、施工安全及内在质量得到保证。 三、适用范围林岭小净距隧道的开挖及中夹岩加固施工成功解决了施工

2、工艺中的难题，不但从工艺上保证了隧道施工的安全及内外在质量达到较高的要求,而且在工程投资、施工工期控制等方面取得明显的效益，在高速公路工程类似的隧道形式中具有较大的借鉴价值。四、施工工艺本隧道按新奥法原理组织施工。、类围岩段施工始终坚持“早预报、勤量测、管超前、弱爆破、短进尺、强支护、快封闭、紧衬砌”的原则,类围岩段采用全断面光面爆破法施工.投入装运大型机械设备，形成挖、装、运机械化作业线。坚持信息化动态施工管理,规范实施监控量测，科学选择施工方法、合理安排施工顺序及支护施作时机,严格按锚喷构筑法技术规则和图纸设计要求施作初期支护及衬砌，做到开挖光爆成型、支护锚喷及时和二衬内实外美。切实搞好隧

3、道施工防尘和施工排水工作,改善洞内作业环境，提高工作效率。1 超前注浆小导管施工11 设计参数隧道类围岩浅埋段开挖采用超前注浆小导管加固拱部围岩,小导管采用505热轧无缝钢管制作，单根长度5m，环向间距8cm,排间距3m.管壁每隔100c交错钻眼，眼孔直径8mm。注浆浆液为水泥浆（水泥:水:0。).沿隧道纵向开挖轮廓线向外以20的外插角钻孔,将小导管打入地层。2 小导管施工小导管注浆前，应对开挖面及5m范围内的坑道喷射厚为510cm的混凝土封闭岩面。注浆初始压力.5MPa,终压.5Mpa。注浆过程中应根据地质情况、注浆目的等控制注浆压力，在孔口处设置止浆阀.注浆结束至开挖前的时间间隔为h。注浆

4、作业应经常检查泵口及孔口注浆压力的变化，发现问题及时处理。经常测试混合浆液的胶凝时间,发现与设计不符应立即调整。注浆结束条件:单孔注浆压力逐步升高，达到设计终压并继续注浆1min以上,浆液注入量已达到计算值的0以上；全段注浆的所有注浆孔均已符合单孔结束条件，无漏注情况。2 洞身开挖隧道洞身开挖必须采用预裂爆破和光面爆破技术,对洞身开挖方法、工序及钻爆施工进行严格设计和控制。根据现场施工条件和施工组织安排，林岭隧道从进口端单向掘进,左洞先于右洞施工。2.1 洞口开挖及加固具备施工条件后立即进行洞口土石方开挖,施工洞顶仰坡截水沟，建立洞口地表排水设施。挖至洞口石方段时，为了尽可能减少对洞口仰坡和路

5、基边坡的扰动，必须采用弱爆破或预裂爆破的方法进行开挖.洞口仰坡采取锚杆、挂网、喷混凝土加固,以利安全进洞。2。2 洞口类围岩浅埋段开挖工序洞口类围岩浅埋段施工必须遵循“弱爆破、少扰动、短开挖、快支护”的原则,确保洞口的安全与稳定。左洞开挖断面超前右洞开挖断面应控制在3545m,左洞施工采用上、下台阶法施工。开挖前打入超前小导管注浆加固拱部围岩，洞身开挖每循环进尺为1m，与U型钢拱架间距相同,开挖后及时施作初期支护。下台阶开挖落后于上台阶80m，开挖后及时施作初期支护,对中间岩柱进行注浆支护，打入对拉锚杆.右洞轴线及洞口位于山谷凹处，出口端覆盖层仅1m,进洞前先施作6m长钢筋混凝土护拱，拱脚坐落

6、在两侧山体的基岩上.考虑到左洞爆破对右洞护拱的影响，待左洞2m类围岩段开挖完成后，右洞开始钢筋混凝土护拱施工。为减小由于大断面爆破震动对中间岩柱的不良影响,在右洞上台阶开挖之前先进行侧导洞开挖,超前加固中间岩柱。右洞的侧导洞必须在左洞开挖进尺大于40、并且注浆浆液固结后才能进行,采用短进尺、全断面一次开挖到位,紧跟开挖及时架设钢支撑，施作锚杆、钢筋网、喷混凝土等初期支护,进行双洞对拉锚杆连接、施加预应力加固中间岩柱.之后，再进行右洞上、下台阶0开挖和支护，施工工序与左洞相同。洞口类围岩浅埋段施工工序详见图1.开挖顺序说明: 左洞上台阶开挖（环形开挖留核心土法)； 左洞拱部支护（锚喷、U型钢架、

7、超前)； 左洞下台阶开挖（落后上台阶810m); 左洞侧墙及仰拱初期支护（锚喷、U型拱架）； 中间岩柱注浆加固； 右洞侧壁导洞开挖; 右洞侧壁导洞支护（锚喷、U型拱架）； 中间岩柱施加预应力锚杆加固； 右洞上台阶开挖; 右洞拱部支护（锚喷、U型钢架、超前）;-右洞下台阶开挖(落后上台阶）; -右洞侧墙及仰拱初期支护（锚喷、型拱架）；左洞全断面衬砌(落后右洞开挖面50m); 右洞全断面衬砌。2.3 类围岩深埋段开挖工序类围岩深埋段采取上、下台阶法开挖,下台阶落后于上台阶80m,上、下台阶的初期支护施作必须紧跟着开挖。左洞开挖断面超前右洞开挖断面控制在340,在打设系统锚杆时,对中间岩柱进行有压注

8、浆，确保岩体密实。按设计要求,仅在岩石破碎带局部设置预应力对拉锚杆,对中间岩柱进行加固。类围岩深埋段施工工序详见图2.开挖顺序说明:左洞上台阶开挖； 左洞拱部锚喷初期支护;-左洞下台阶开挖（落后上台阶80m）； -左洞侧墙锚喷初期支护；右洞上台阶开挖； 右洞拱部锚喷初期支护;右洞下台阶开挖（落后上台阶81m); 右洞侧墙锚喷初期支护；在岩石破碎带对中间岩柱进行注浆加固、预应力对拉锚杆加固；左洞全断面衬砌（落后右洞开挖面150m）；右洞全断面衬砌。2.4 类围岩开挖工序类围岩左洞开挖断面超前右洞开挖断面应控制在33m，左洞采取全断面方法开挖，一次光面爆破成型。右洞先在断面底部中心开挖宽34m、高

9、34的超前导坑,超前长度为10m，然后一次性采取光面爆破开挖剩余的断面。采取超前导坑开挖，既可加大初次爆破点至中间岩柱的距离，尽量减少爆破对中间岩柱的震动影响，又能增加剩余大断面开挖的临空面,由全断面一次爆破的抛掷式爆破改变为崩解式爆破，大大减少炸药用量，提高爆破效率。类围岩段仅在岩石破碎带局部设置预应力对拉锚杆，对中间岩柱进行加固。类围岩段施工工序详见图3。开挖顺序说明:左洞全断面开挖； 左洞锚喷初期支护；-右洞超前导坑开挖（落后左洞开挖面大于30m)； -右洞全断面开挖(落后右洞超前导坑开挖面大于5m）；右洞锚喷初期支护; -在岩石破碎带对中间岩柱进行预应力对拉锚杆加固;左洞全断面衬砌（落

10、后右洞开挖面152m)； -右洞全断面衬砌（落后右洞开挖面大于40m)。3 中间岩柱加固设计文件对类围岩浅埋段必须加固中间岩柱，类围岩深埋段和类围岩地段仅在岩石破碎带局部加固中间岩柱。隧道施工部署是先开挖左洞,在开挖支护后对岩柱进行加固注浆,左洞超前右洞约40m后再进行右洞小导洞开挖，小导洞施作初期支护后安装中间岩柱的预应力锚杆。1 岩柱加固注浆洞口刷坡时，两隧道中间岩柱坡口处原地面土体应暂时保留，以支挡坡面。洞口临时防护完成后，挖除中间岩柱坡口土体，立即沿隧道轴向对中间岩柱正面打入5长05小导管，注浆加固中间岩柱坡面.当注浆达到强度后进行左洞开挖，向前掘进5米后对中间岩柱改为水平斜向前方5小

11、导管注浆，小导管规格505，长度5m，排距2m。注浆初压05a，终压1.a,浆液配合比为水泥:水=1:05.注浆前浆液在拌和机内进行搅拌，注浆结束至开挖的时间间隔，采用水泥浆液时为4h左右，以保证注浆材料有充分的胶凝时间，使与地层充分胶结硬化,达到加固、堵水的目的。安装注浆管时,在注浆管孔口处用胶泥与麻丝缠绕,使之与钻孔孔壁充分挤压塞紧,实现注浆管的止浆和固定.胶泥凝固到有足够强度后方可注浆。注浆结束后及时对注浆效果进行检查，如未达到设计要求时，必须补充孔再注浆。3.中间岩柱对拉锚杆的施工中间岩柱对拉锚杆采用5螺纹钢筋，张拉设备采用穿心式单作用千斤顶。锚杆预张拉应力为5KN，一端固定，另一端张

12、拉。锚杆固定端和张拉端沿纵向间隔一排布置，在同一截面上间隔进行张拉,以避免产生局部压应力集中现象。螺纹钢筋的锚固在油泵开动、压力表指针稳定时进行.千斤顶施加预拉力时采取边张拉、边拧紧锚具的方法,施加初始预加力的相应油压值一般为设计油压的0,以此做为丈量钢筋伸长量的起算点。预拉力锚杆的张拉一律采用双控法，油压值的误差不得超过，伸长量的误差不得超过5。施工中千斤顶端部及非张拉端钢筋端部严禁站人,并加设防护措施.张拉后的钢筋在未灌浆前严禁碰击、踩踢。灌浆工作必须避开钢筋端部，以防预应力钢筋突然断裂弹出伤人。在有油压情况下，严禁拆卸油压系统中任何零件。4 锚喷支护施工初期支护施工包括素喷混凝土、网喷混

13、凝土、径向锚杆、U型钢拱架支撑等,依据围岩类别的不同分别设置。初喷紧跟开挖面及时施作,减少围岩暴露时间,控制围岩变形，防止围岩短期内松弛。复喷厚度到位至开挖掌子面的距离不能超过m。.1 中空注浆螺纹锚杆施工S0、2-1支护类型的系统锚杆采用2中空注浆螺纹锚杆,施工选用由专业厂家加工定型的中空锚杆,杆体拉断荷载大于180KN.中空锚杆使用十字型钻头成孔，不仅可防止卡孔、坍孔，也利于止浆密封.钻进成孔中要控制锚杆定位、定向、定深度。中空锚杆以杆孔内注浆为主,向上注浆应加大进浆量,作好排气控制，向下注浆要连续进行,水平向注浆如有漏浆须二次补浆，均不得欠浆。注浆前先用高压水或风清孔，然后安装锚杆。注浆

14、器应与杆体相连,防止脱离意外。当承压垫板与杆体角16时,应使用速凝砂浆调平,同时堵塞孔口,确保不对杆体产生弯曲力和锚杆欠浆.注浆4小时后，根据锚固材料的早强性及密实状态可对杆体施加不少于103N/m紧固张力。4 2砂浆锚杆施工JS4支护及JS02小导洞支护系统锚杆采用22普通砂浆锚杆。砂浆锚杆按设计要求截取杆体、整直、除锈和除油后，对杆体一端进行攻螺纹.砂浆锚杆的砂浆应拌和均匀，随拌随用,一次拌和的砂浆在初凝前用完。注浆管应插入至距孔底510处，随水泥砂浆的注入,缓慢均匀拔出,随即迅速将杆体插入，锚杆杆体插入孔内的长度不得短设计长度的95，若孔口无砂浆流出，将杆体拔出,重新注浆.注浆孔口压力不

15、得大于.4MPa，锚杆安设后不得随意敲击，其端部不得悬挂重物。3 U型钢拱架施工25型钢拱架用于J2类型主洞和侧壁导洞的加强支护。施工时按设计图放大样，根据工艺要求预留切割、刨边的加工余量，将U型钢冷弯成形,要求尺寸准确，弧形圆顺。钢拱架由拱部、边墙各单元钢构件拼装而成,构件的连接是型钢拱架加工制作的关键工艺，各单元通过U型连接块及U型连接螺栓进行连接，应确保各类焊缝螺栓连接质量。U型钢拱架按设计位置安设，钢拱架平面垂直于隧道中线。为使准确定位，钢拱架架设前需预先打设定位系筋，系筋一端与钢拱架焊接在一起,另一端锚入岩层0。51m并用砂浆锚固.当钢拱架架设处有锚杆时尽量利用锚杆定位。如果钢拱架和

16、初喷层之间有较大间隙,必须用垫块塞紧。为增强U型钢拱架的整体稳定性,将钢拱架与系统锚杆焊接在一起。各种钢拱架设纵向连接钢筋,其直径为5m，纵向连接钢筋按环向间距1。m设置。为保证上台阶U型钢拱架置于稳固的地基上,施工中在钢拱架基脚部位预留.50。2m原地基，待架立钢拱架时挖槽就位,并在临时垫块底部及时施作锁脚锚杆以增加基底承载力。U型钢拱架架立后尽快施喷混凝土,并将钢拱架全部覆盖,使钢拱架与混凝土共同受力。喷射混凝土先从拱脚或墙脚向上喷射，以防止上部喷射虚掩拱脚(墙脚)而不密实，造成拱脚(墙脚）失稳。4。喷射混凝土施工喷射混凝土必须紧跟开挖面在新鲜基岩上施工。为了保证喷射混凝土的速凝，在拌和物

17、中加入速凝剂,提高施工效率和安全性,当混凝土从喷枪里喷射到粗糙的岩石表面时,先填裂隙、裂缝和发育的节理面，将松散的岩体粘结在一起或是局部支护住破碎的岩体，从而避免岩石裸露面进一步损坏。在喷射混凝土之前，用水或高压风管将岩壁面的粉尘和杂物冲洗干净。喷射中发现松动石块应及时清除。喷射作业应分段、分片由下而上顺序进行，每段长度不超过6m.初喷厚度不小于46，复喷时如果初喷表面已蒙上粉尘，受喷面必须用高压水清洗干净。岩面有较大凹陷时,结合初喷予以找平。回弹率给予严格控制，回弹物不得回收利用。喷射混凝土终凝小时后，应喷水养护天以上。.5 钢筋网喷射混凝土在岩面喷射一层混凝土后进行钢筋网的铺设,固定在系统

18、锚杆上。钢筋网应随受喷面的起伏铺设，与受喷面的间隙一般不大于3。 围岩监控量测该隧道按新奥法设计和施工，采用复合式衬砌，监控量测是一项重要的管理工作,必须有专人负责，及时做好信息反馈，指导施工和修正设计。施工期成立一个量测小组，由隧道工程师任组长，配备2名测工。每次量测资料及时绘制成“位移-时间曲线图”,出现问题立即研究对策，果断处理。测点位置的布置及量测仪器严格按规范及设计文件要求执行。51监控量测的任务和目的 监视围岩应力和变形情况,掌握围岩和支护系统的力学动态，验证支护衬砌的设计效果,保证围岩稳定和施工安全。 对量测数据分析处理，进行信息反馈，对已开挖、支护段的力学状态进行评价,对有险情

19、段采取必要的补救措施,对下步施工参数进行必要的调整，确保隧道采用信息化手段施工。 积累量测数据，为今后小净距隧道设计与施工提供工程类比的依据。5。2 量测项目该隧道必须进行监控量测的项目:工程地质及现状观测，周边收敛位移量测,拱顶下沉量测,地表下沉量测,钢支撑、锚杆应力及喷层表面应力量测,二次衬砌内应力、表面应力及裂缝观测。5。量测数据的处理与应用根据现场量测数据及时绘制位移时间曲线，曲线的时间坐标下应注明施工工序以及开挖工作面离量测断面的距离。 当位移-时间曲线趋于平缓时,进行数据处理或回归分析,以推算最终位移和位移变化规律。 当位移时间曲线出现反弯点时,表明此时的围岩和支护已处于不稳定状态

20、,必须停止开挖，对危险地段加强支护,密切监视围岩动态，确保已开挖段的安全。 通过量测数据的分析处理，提供判别围岩和支护系统基本稳定的依据,掌握围岩稳定性变化规律，提出修改支护、衬砌设计参数和施工方法，确定二次衬砌和仰拱的施作时间。五、主要机具设备（见附表)机械设备名称规格型号数量（台）电动空压机ZL220/81挖掘机CAT321侧卸装载机ZL5B2运输汽车CA143砼拌和站HZS501砼输送车N5GJB3砼输送泵HBT601灰浆搅拌机Z2001防水板作业台车自制2钢模衬砌台车9m砼喷射机TK9611锚杆钻机011锚杆专用注浆器NZ10A2六、劳动组织(见附表）所有人员都必须经过培训,持证上岗。

21、人员组织表序号工种人数分工1混凝土工1初支喷浆、混凝土的振捣2钢筋工20钢筋焊接、拱架安装3爆破工0爆破开挖4司机10机械操作5普工20七、质量控制1、身开挖、初期支护满足施工技术规范要求。2、钢支撑加工安装符合施工规范要求。、土表面平整、颜色一致，强度符合要求。八、安全措施1、将建立、健全各项安全规章制度，做到依法办事。、加强安全教育，提高广大职工的安全意识和防范安全事故的能力；及时开展安全生产大检查，消除事故隐患.3、建立高效精干的安全组织机构,制定切实可行的安全技术措施,在施工中严格执行.4、并从技术上入手，针对本标段工程的实际情况,及时解决施工中的安全问题.九、效益分析由于隧道多次变更，导致隧道施工工期严重滞后,隧道采用此工法后,加快了施工进度，施工工期得到保障。安全质量措施到位,未发生大的施工安全质量事故，取得良好的社会效益。十、工程实例林岭隧道工程是是龙长高速公路控制性工程.经过我项目部精心组织,合理安排，按照本工法顺利的完成隧道施工。文中如有不足，请您指教！13 / 13