隧道进口斜井衬砌施工方案.docx

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隧道进口斜井衬砌施工方案

陕西境宝鸡至坪坎高速公路

LJ-10标段

秦岭天台山隧道进口

斜井衬砌施工方案

编制：

复核：

审核：

中铁一局集团有限公司

宝坪高速公路LJ-10合同段项目经理部

2016年12月20日

秦岭天台山特长隧道进口

斜井衬砌施工方案

1编制依据与适用范围

1.1编制依据

⑴施工组织设计

⑵陕西境宝鸡至坪坎公路第N2标段两阶段施工图设计；

⑶《公路隧道施工技术规范》（JTGF60-2009）；

⑷《公路隧道施工技术细则》（JTG/TF60-2009）；

⑸施工进展情况

1.2适用范围

本案适用于秦岭隧道进口斜井洞身衬砌施工，包括仰拱、拱墙二次模筑衬砌、防排水。

不包括路面结构层及人行道的施工。

2工程概况

2.1工程概况

宝鸡至坪坎高速公路LJ-10标段线路起讫里程左线ZK152+351～ZK156+015，右线K152+409～K156+100，位于宝鸡市渭滨区神农镇大散关村S212省道旁便道3公里处。

主要工程为秦岭隧道左线、秦岭隧道右线、进口斜井、左线神沙河大桥、中间1#桥、中间2#桥、中间3#桥及右线神沙河大桥。

秦岭隧道左线进口段ZK152+517～ZK156+015，全长3498m；秦岭隧道右线进口段K152+580～K156+100，全长3520m；进口斜井LJK2+995～LJK3+606.866，全长611.866m；

为满足秦岭特长隧道施工需要，进口段斜井设计为无轨运输双车道斜井。

斜井宽10m，高7.5米，衬砌净空面积61.02m2。

最大纵坡9.7%，以R=134的曲线与主洞左线相交，斜井最大埋深约300m，其中Ⅴ级围岩75m，占斜井全长的12.3%，围岩主要为全风化、强风化中粗粒黑云母花岗岩，少量中风化岩，节理裂隙发育，岩体呈碎裂结构，岩质较软，岩体破碎，自稳能力差；Ⅳ级围岩145m，占斜井全长23.7%，围岩主要为中风化中粗粒黑云母花岗岩，节理裂隙较发育，岩质坚硬，岩体破碎，自稳能力差；Ⅲ级围岩391.866m，占斜井全长64%，围岩主要为微风化中粗粒黑云母花岗岩，节理裂隙较发育，岩质坚硬，岩体较完整，自稳能力较好。

斜井作为主要的后期施工的运输通道，本身的弯度较大且坡度较陡，施工过程中需加强运输组织措施和安全管理措施。

斜井位于秦岭山区观音山神沙河岸边，施工期间需严格按照宝鸡市环境保护和文明施工的要求执行，对施工废水、废碴、生活垃圾及有害的物质进行处理达标后方可排放和外运堆弃，确保周围环境质量满足人们正常旅游、出行和生活要求。

2.2衬砌结构设计情况

根据设计，本斜井洞身衬砌分以下几种情况，分别为明洞衬砌（7米）、Ⅴ级围岩浅埋（38m）、Ⅴ级围岩深埋段（40m）、Ⅳ级围岩段（145m）、Ⅲ级围岩段（372m）、交叉口加强衬砌（Ⅲ级围岩10m）几种类型。

各类衬砌结构设计参数如下表21示。

表21衬砌结构设计参数表

衬砌类型

仰拱

仰拱填充

二次衬砌

防排水

材料

厚度cm

材料

厚度cm

长度m

明洞

C30钢筋砼

60

C15素砼

C30钢筋砼

60

7

双层土工布+防水板，拱墙，外侧

Ⅴ级围岩浅埋段

C30钢筋砼

50

C15素砼

C30钢筋砼

50

38

拱墙，防水板+土工布+盲管，止水带+止水条

Ⅴ级围岩深埋段

C30钢筋砼

45

C15素砼

C30钢筋砼

45

40

拱墙,防水板+土工布+盲管，止水带+止水条

Ⅳ级围岩

C30钢筋砼

40

C15素砼

C30钢筋砼

40

145

拱墙,防水板+土工布+盲管，止水带+止水条

Ⅲ级围岩

C30素砼

35

272

拱墙,防水板+土工布+盲管，止水带+止水条

交叉口加强衬砌

C30钢筋砼

40

10

拱墙,防水板+土工布+盲管，止水带+止水条

3施工组织

3.1劳动力组织

按照精干高效的原则和项目特点组建项目经理部，其中项目经理1人，项目副经理2人，总工程师1人，设五部二室。

项目经理部直管2个隧道施工队1个路基队，1个桥梁施工队，施工组织机构见下图31示。

进口斜井由隧道1队负责施工。

拌合站负责供应混凝土，钢筋加工厂负责钢筋加工及供应。

图31项目管理组织机构图

3.2主要机械设备配备

秦岭隧道是本合同段的控制性工程之一，准备投入使用的主要机械设备如下：

表31隧道1队机械设备一览表

序号

机械设备

名称

规格

型号

投入数量（台）

技术状况

投入现场

施工的日期

1

装载机

Zl50C

2台

全新

已上场

2

挖掘机

CAT320

1台

优良

已上场

挖掘机

PC200

1

全新

已上场

3

空压机

4L20/8

8台

优良

已上场

4

风钻

YT28型

30台/10台

全新

已上场

5

电焊机

BX1-500/BX1-315型

5台

全新

已上场

6

湿喷机

Tk600

1台

全新

已上场

7

柴油发电机

220千瓦

1台

优良

已上场

9

出碴车

双桥25T

3台

全新

已上场

10

拌合站

HZS120

1座

全新

已建成

12

输送泵

HTB60

2台

优良

已上场

13

混凝土罐车

8立方

6台

优良

已上场

3.3隧道施工人员安排计划

见下表3-2。

表32隧道施工人员安排计划

序号

班组

人数（人）

任务范围

1

开挖掘进

21

全隧围岩钻爆

2

出碴运输

10

钻爆后洞碴装车运输

3

初期支护

14

运输、安装钢支撑、装锚杆挂网、喷砼

4

二次衬砌

18

仰拱、拱墙模筑砼浇筑、衬砌钢筋安装、防水板、排水管埋设及预埋件

5

机械队

5

装载机、空压机、挖掘机、后勤车辆、电焊、施工用电等运行管理

6

勤杂机动班

7

零杂事务、文明工地环境卫生、协调其他班组施工

7

拌合站

16

砼拌合、运输、机械维护

8

钢材加工班

9

型钢架、格栅拱架加工

9

后勤管理

13

文明施工管理、技术管理、各班组各工序协调安排

10

合计

113

3.4施工顺序安排

衬砌施工时按仰拱先行、衬砌紧跟，最后施工两侧水沟及路面的顺序进行。

洞口明洞及浅埋段软弱围岩段仰拱先行施工，仰拱施工时一次将中心水沟做好，并留矮边墙，纵向施工缝设止水条止水。

二次衬砌自明暗分界里程处往交叉口施工，完成后衬砌台车退回施作明洞衬砌。

两侧水沟电缆在明洞衬砌施工完成后进行。

3.5工期安排

秦岭隧道进口斜井于2016年11月20开工。

截止目前已开挖40余米，仰拱已具备施工条件，计划于2016年12月20日开始施作仰拱，于2017年1月1日开始施工二次衬砌，2017年6月30日完成洞身衬砌。

人行通道和隧道路面等衬砌完成后由进口向交叉口分幅施工，为保证路面和人行通道质量，避免施工中重型车辆进出压坏路面，计划同隧道正洞路面在后期同步安排施工，本案不作安排。

3.6首件评估

进口斜井首组仰拱、首组二衬、首组水沟应按首件工程要求认真组织施工，施工时做好过程监控和施工记录。

对防水施工、钢筋工程、混凝土浇筑等关键过程应详细记录，并留影像资料。

施工完成后报监理或建设单位通过后方可开展后序施工。

4施工方法与工艺

二次衬砌按照“仰拱先行、拱墙整体衬砌”的原则进行施工，二次衬砌的施做时间依据量测而定，在围岩及初期支护变形基本稳定后进行施工；对自稳性很差的围岩，尽早施做二次衬砌，以策施工安全。

一般仰拱与开挖面保持30～90m，衬砌与掌子面保持50～120m。

仰拱施工采用架设栈桥，每3-9m跳段开挖及浇筑砼，人工绑扎钢筋，浮放仰拱架，砼灌车运至工作面溜槽入仓，插入式振捣器振捣，人工整平。

二次衬砌用全断面液压模板台车模筑施工。

混凝土均在洞外自动计量的拌合站集中生产，混凝土输送车运输，泵送入模，附着式振动器配合插入式捣固棒捣固。

仰拱及拱墙衬砌钢筋在洞外钢筋棚加工成型，洞内人工绑扎，同时执行“五线上墙”制，对仰拱钢筋上下线、仰拱混凝土顶面标高线、纵、环向盲管进行测量放样。

附属洞室衬砌，均采用拆装式拱墙架配合组合钢模板施工。

施工工艺流程如下图示。

图41隧道二次衬砌施工方法及工艺流程图

4.1施工准备

（1）施工组织机构已成立，管理服务人员到位，管理制度已建立；

（2）施工驻地、工地试验室、混凝土拌合站已建设完成；

（3）施工场地便道、施工用水、施工用电等就绪；

（4）施工作业人员已进场，安全、技术培训交底已进行；

（5）主要施工机械已进场，仰拱栈桥制作完成，衬砌台车已组装；

（6）施工控制测量已完成。

4.2隧道仰拱施工

隧道仰拱紧跟开挖面施作，尽快形成封闭成环，改善围岩受力状况、控制围岩变形、保障施工安全。

砼由洞口拌合站集中拌制，泵送浇注。

施工时按设计要求预埋路面下的横向盲沟、纵横向排水管等排水设施。

仰拱和填充全幅分部施工，养护期间洞内运输道路采用移动式栈桥通过。

仰拱及仰拱填充施工采用跳跃式施工，制作防干扰移动式仰拱施工栈桥维持洞内交通运输的畅通。

每组仰拱施工8m为一施工段，仰拱为C30混凝土，仰拱填充为C15素混凝土。

施工前搭设临时栈桥跨度8m（见图42），确保洞内运输畅通。

施工时基底清理干净，无虚碴，杂物及积水以后，砼由拌合站集中拌和运输至工地后使用砼输送泵泵送砼入模，浇注砼时由仰供中心向两侧对称进行，插入式捣固器振捣，模板及支架应预先进行加固，确保仰拱施工后的几何尺寸。

仰拱应结合拱墙施工及时进行，使支护结构尽快封闭。

4.3防排水施工

4.3.1防排水施工工艺

隧道施工防排水遵循“防、排、截、堵相结合，因地制宜，综合治理”的原则进行施工，针对本隧道地下水特点，设计拟采取全隧道分区防水，在断层破碎带及富水段主要以“以堵为主，限量排放”为原则，保证隧道结构物和运营设备的正常使用和行车安全，并对地表水妥善处理，行车一个完整通畅的防排水系统。

施工工艺见下图图43。

隧道采用分区防水技术，复合式衬砌采用土工布加防水板防水，采用幅宽6m的防水板，自动铺挂平台整幅式挂设，铺设前安设好环向及纵向排水盲沟管。

环向采用φ100半圆管排水，采用土工布包裹后固定在初支断面上，100Ω型环向排水管在正常段每道一环，为了使Ω排水管更好的与岩面密贴，可在围岩开挖后先喷2～5cm厚混凝土，再在渗漏水处挂设Ω排水管。

Ⅴ、Ⅳ级围岩段可3～5m/道，Ⅲ级围岩按8m一道，布设局部水量大时可酌情增加；Ω排水管在涌水、突水段2环/道，必要时采用注浆堵水；当岩面有大面积裂隙渗水，且水量、压力较小时，可结合初期支护采用喷射混凝土堵水；当岩面大面积淋水时，先应用Ω排水管引排水，在其上覆钢筋网后再喷射混凝土；初期支护完成后，若还有渗漏水处，则应针对该处加设Ω排水管排水；

拱脚纵向排水管、中心排水管间通过专用塑料三通管与横向引水管连接，塑料三通管各个接头内衬无纺纱布与其他管插紧密封，横向引水管布设间距不大于10m。

纵向排水管采用φ160半边打孔PE管，通长埋设，纵向坡度与隧道纵坡相同；横向引水采用φ160mmPE波纹管。

暗洞衬砌环向施工缝、仰拱与拱圈施工缝均设置橡胶止水带。

拱脚细部防水结构如下图44示。

图43隧道结构防排水施工工艺流程图

图44拱脚细部防水结构图

明洞拱圈防水层采用双层土工布夹防水板，施工时注意保护，为防止破损，在防水板外包一层粘土；纵向排水管沿施工斜井全长布设，纵向坡度与施工斜井纵坡一致；明洞衬砌环向施工缝、仰拱与拱圈施工缝均设置橡胶止水带，纵向排水管、中心排水管间通过专用塑料三