建興項目灰窯子隧道開挖專項施工方案

中交第一公路工程局有限公司中交第一公路工程局有限公司 建興高速公路建興高速公路 隧道洞身開挖專項施工方案隧道洞身開挖專項施工方案 編制 李亞輝 復核 肖趙謙 審核 郝建財 中交一公局海威工程建設有限公司中交一公局海威工程建設有限公司 建興高速公路項目經理部建興高速公路項目經理部 2 20 01 12 2 年年 8 8 月月 1 10 0 日日 一 工程概況 1 工程簡介 灰窯子隧道位于建昌縣灰窯子村附近 呈北東向展布 為兩條 分離式單行曲線隧道 左線長 1000 米 右線長 1005 米 屬長隧道 具體樁號位于 ZK3 020 K4 020 左線 K2 985 K3 990 段 右線 本隧道左 右線兩端洞口縱斷面均位于凸型豎曲線上 中間段 均位于直線段上 左線洞身直坡段縱坡 2 05 右線洞身直坡段縱 坡為 2 06 隧道最大埋深約 112m 2 氣象水文及區(qū)域地質構造 項目區(qū)屬半干旱大陸性氣候帶 夏季炎熱 冬季寒冷 風沙干 旱 雨量很少 多年平均降水量 450 591mm 約有 70 集中在六月 至八月 多年平均蒸發(fā)量 1512 4 929 3mm 年平均氣溫 8 3 9 2 極端最高氣溫 40 8 43 3 極端最低氣溫 27 5 29 5 最冷月為 1 月 最冷月平均氣溫 9 8 年平均風 速 2 2 2 6m s 無霜期 140 天左右 標準凍深為 1 2m 經地表調繪 及鉆探 隧道區(qū)未發(fā)現地下水 區(qū)域地層 隧道區(qū)地層巖性主要為第四系全新統沖洪枳碎石 塊石 白堊系義縣組凝灰?guī)r 火山角礫巖及安山巖 區(qū)域構造 設計帶處于陰山緯向構造體系中 東段與大興安嶺 太行山新華夏構造體系東緣的交接部位 地質構造十分復雜 按構 造體系可分為東西向構造 北東向構造 北北東向構造 南北向構 造 受構造影響 區(qū)內斷裂較為發(fā)育 以東西向和北東向斷裂為主 據區(qū)域斷裂位置可知 設計帶中斷層 F28 從隧道區(qū) K3 500 K4 000 右側溝谷中通過 其性質不明 走向北 55 75 度東 斷層西側為白 堊系義縣組地層 東側為薊縣系霧迷山組地層 3 施工平面布置圖 拌拌合合站站及及鋼鋼 空空壓壓機機房房配配 倉倉庫庫及及部部分分 出出 渣渣 便便 道道 灰窯子隧道進口平面布置圖灰窯子隧道進口平面布置圖 工工人人生生活活區(qū)區(qū) 鋼鋼 筋筋 加加 出出 渣渣 便便 道道 空空壓壓機機房房及及 配配電電房房 灰窯子隧道出口平面布置圖灰窯子隧道出口平面布置圖 4 工程數量及工期 本隧道圍巖以 圍巖為主 其中 3圍巖 980 米 2圍巖 230 米 2圍巖 275 米 1圍巖 520 米 計劃 2012 年 11 月開工 2013 年 7 月完工 5 不同圍巖級別的開挖方法 針對不同的圍巖 按照設計要求 采用不同的施工方法 其中 s 1p 2p段采用中隔壁法施工 1 1q 2q 2 3 j 段采用環(huán)形開挖留核心土法施工 二 施工工藝流程及工藝要點 1 中隔壁法開挖 1 1 中隔壁法施工工序立面示意圖 圖一圖一 中隔壁法開挖示意圖中隔壁法開挖示意圖 1 2 中隔壁施工的總體思路 單側壁導洞均采用上下臺階開挖 上下臺階間距為 3 4 米 下 臺階開挖時上臺階必須完成初期支護 各部開挖時 周邊輪廓應盡量圓順 應在先開挖側噴射混凝土強度達到設計要求后再進行另一側開 挖 施工開挖前應做好超前支護 減少一次開挖面積 優(yōu)化結構受 力狀況 左側導洞完成初期支護后 繼續(xù)向前開挖 進行下一循環(huán) 左側導洞掌子面與右側導洞掌子面間距不宜小于 15 米 從而盡可能 減少兩側壁導坑之間的相互影響 當開挖形成全斷面時 應及時完成全斷面初期支護閉合 中隔壁及臨時支撐應在澆筑二次襯砌時逐段拆除 1 3 中隔壁法施工方法及步驟 以 Z 1p為例介紹 1 3 1 左側導坑拱部超前支護 圖一 開挖前先進行超前支護 打入 50 5 的超前小導管 超前小 導管角度為 10 20 每根導管長 4 米 環(huán)向間距 30cm 縱向排 距 240cm 1 3 2 左側導坑上臺階開挖及支護 圖一 采用錨桿 噴射砼 鋼拱架支護 可利用小開挖臺車鉆眼施工 中空注漿錨桿 初噴砼 4cm 再架設 I18 鋼拱架 縱向間距按 60cm 布置 為保證施工安全 中壁墻采用 I18 鋼拱架作臨時支護 噴 C25 早強混凝土 1 3 3 左側導坑下臺階開挖及支護 圖一 采用錨桿 噴射砼 鋼拱架支護 初噴砼 4cm 再架設 I18 鋼 拱架 縱向間距按 60cm 布置 下臺階中壁墻采用 I18 鋼拱架作臨時 支護 噴 C25 早強混凝土 中側壁工字鋼的安裝也要嚴格要求鋼板的連接及垂直度 1 3 4 右側導坑拱部超前支護 圖一 同 1 3 1 1 3 5 右側導坑上臺階開挖及支護 圖一 右側上導坑在左側上導坑后 15 米進行 開挖 支護方式與左側 導坑相似 1 3 6 右側導坑下臺階開挖及支護 圖一 右側下導坑開挖時 工字鋼必須連接牢固 保證垂直度 嚴禁 前后里程傾斜 1 3 7 中壁拆除及仰拱施工 圖一 在中隔壁法中的一個關鍵問題是拆除中壁 據以往經驗 中壁 拆除時間應在全斷面成環(huán)后 各部位位移充分穩(wěn)定后 才能拆除 1 3 8 仰拱及二襯澆注 在仰拱和仰拱回填完成后 初期支護及時跟進 初期支護與仰 拱的距離不宜超過 20m 根據監(jiān)控量測結果適時施作二襯 施作二 襯前按設計要求施作防水層和其他排水設施 同時做好各種預埋管 件及預留洞室的安裝和檢查 防止錯埋 漏埋 1 3 9 中隔壁施工工藝流程 2 環(huán)形開挖留核心土法開挖 2 1 環(huán)形開挖留核心土法開挖施工工序立面示意圖 圖二圖二 上下臺階預留核心土開挖示意圖上下臺階預留核心土開挖示意圖 2 2 環(huán)形開挖留核心土法施工的總體思路 環(huán)形開挖進尺以為 0 5 1 0 米 核心土的面積應不小于整個斷 面面積的 50 開挖后應及時施工噴錨支護 安設鋼架支撐 相鄰鋼架必須用 鋼筋連接 并應按設計要求施工鎖腳錨桿 核心土與下臺階開挖應在上臺階支護完成后 噴射混凝土強度 達到設計強度的 70 后進行 2 3 環(huán)形開挖留核心土法施工方法及步驟 以 Z 1q為例介紹 2 3 1 超前支護 圖二 開挖前先進行超前支護 打入 50 5 的超前小導管 超前小 導管角度為 10 20 每根導管長 4 米 環(huán)向間距 35cm 縱向排 距 240cm 2 3 2 上臺階環(huán)形分部開挖及支護 圖二 采用錨桿 噴射砼 鋼拱架支護 利用開挖臺車鉆眼施工中空 注漿錨桿 初噴砼 4cm 再架設 I18 鋼拱架 縱向間距按 80cm 布置 2 3 3 上臺階核心土開挖及臨時仰拱的支護 封閉 圖二 核心土開挖完成后施做臨時仰拱 使初期支護結構今早封閉成 環(huán) 具體做法是采用 I18 鋼拱架做臨時仰拱 并澆筑 C25 混凝土 上臺階核心土尾端距離下臺階工作面距離一般按 20 米控制 2 3 4 下臺階半邊開挖及半邊側墻及仰拱初期支護 圖二 開挖前 先拆除臨時仰拱 開挖進尺按照兩榀之間的設計距離 控制 開挖完后 施做仰拱拱架 中空注漿錨桿等 2 3 5 下臺階另半邊開挖及另半邊側墻及仰拱初期支護 圖二 下臺階兩側開挖距離不超過 5 米 以保證襯砌盡早封閉 2 3 6 仰拱襯砌及拱部襯砌 圖二 在仰拱和仰拱回填完成后 初期支護及時跟進 初期支護與仰 拱的距離不宜超過 20m 根據監(jiān)控量測結果適時施作二襯 施作二 襯前按設計要求施作防水層和其他排水設施 同時做好各種預埋管