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花石隧道进口洞口施工方案

中铁十七局西成客专项目部

JTG-T-F20-2015标准下载花石隧道进口洞口工程施工方案

(1)国家、铁道部和陕西省政府的有关政策、法规和条例、规定。

(2)国家和铁道部现行设计规范、施工指南、验收标准。

(3)现行铁路施工、材料、机具设备定额。

(4)新建西安至成都铁路西安至江油段（陕西境内）站前工程施工总价承包招标文件和招标文件答疑书，以及施工总承包合同文件。

(5)新建铁路西安至成都客运专线工程（陕西段）《指导性施工组织设计》及我标段《总体实施性施工组织设计》。

本工程计划2012年1月25日开工，2013年2月25日完工，工期31天。

100kw/250kw

隧道洞口位置根据隧道进出口地形和工程地质条件，结合开挖边仰坡的稳定性及洞口排水的需要，本着“早进晚出”、的原则确定。

西安端洞口：洞口位于宁陕县新场乡菜子坪西河西侧，坡面较陡，植被茂密。尽可能减少边仰坡开挖并与洞口环境相协调，定洞口于Dgk104+224.31，采用倒切式洞门。花石西河大桥成都端台尾里程Dgk104+224.31，与隧道相邻。

成都端洞口：洞口位于马家坪板房沟。尽可能减少边仰坡开挖并与洞口环境相协调，定洞口于DK108+737，采用倒斜切式洞门。马家坪板房沟大桥西安端桥台台尾里程Dgk108+731.6，桥台进洞5.4m。

出口正洞洞口拱部设一环Φ108管棚，管棚长30m，环向间距0.4m。临时开挖边坡采用喷锚网防护，厚15cm，Φ8mm钢筋网，间距25cm×25cm，Φ22砂浆锚杆，长3.0m，间距1.2×1.2m，梅花形布置。边、仰坡永久防护采用锚杆框架梁，锚杆长6m，水平间距与垂直间距均为3m。裸露岩体采用主动防护网拦截，在开挖线后设两道柔性被动防护网，长度分别为101m和93m，高5m。洞门刷坡线以外5m设一道截水天沟，截水天沟的尺寸为60×60cm（宽×深），以拦截地表水，材料采用C25混凝土。

出口平导洞口开挖边坡采用喷锚网防护，厚15cm，Φ8mm钢筋网，间距25cm×25cm，Φ22砂浆锚杆，长3.0m，间距1.2×1.2m，梅花形布置。洞门刷坡线以外5m设一道截水天沟，截水天沟的尺寸为60×60cm（宽×深），以拦截地表水，长度110m。裸露岩体采用主动防护网拦截，在开挖线后设两道柔性被动防护网。

建立独立的测量控制网。隧道洞外用GPS定位，洞内双导线控制平面，用GPS对洞口水准点高差进行复核，以控制高程的可靠性。隧道进、出口各配一个由1名测量工程师、4名测量技工组成的测量班，完成测量工作。每个测量班主要测量及监测仪器配置为：全站仪1套、经纬仪1台、自动安平水准仪1台、数显式收敛计1台、激光隧道限界检测仪1台。控制测量主要搞好施工前平面控制网复测。

首先按设计要求进行边坡、仰坡放线，放线核对无误后进行开挖。

开挖过程中及时检测坡度，避免超挖或欠挖。

5.3.洞顶截水天沟施工

截水天沟设在边仰坡开挖线5之外，截水天沟施工前，先进行场地清理，再按施工图纸进行开挖放样，并准确定出截水天沟中心线桩及相应的检查恢复桩。截水天沟应在明洞拉槽开挖及仰坡开挖前施工完毕。

（1）截水天沟布设要顺应原地貌的地势，修整平缓顺直，上游进口与原地面衔接紧密，满足截流坡面水的要求，不出现溢水或渗漏，下游出水口引入路基截水天沟；

（2）截水天沟基坑采用人工配合机械开挖，应保证截水天沟的几何尺寸满足设计要求；

（3）截水天沟所用的材料必须符合设计、规范要求；

（4）截水天沟开挖后应及时施作，防止地表水流沿沟下渗，防造成坡体坍塌。

（5）浇筑完混凝土应洒水养护，养护不得少于7天。

洞口施工的原则：“早进晚出”及尽量避免大挖大刷，保持边、仰坡的稳定，及时施作洞门。隧道洞口段围岩地质条件复杂，洞口开挖时，采用自上而下分层开挖，分层支护的施工方法。每层边仰坡开挖完成后，采用人工清理坡面浮石，并修整坡面，保证坡面基本平顺后再进行边仰坡防护施工，边仰坡防护施工完成后再做其它工序施工。

5.4.1.洞口土石方开挖注意事项

（2）洞口开挖前，应先完成截排水工程。对于上方可能滑塌的地表浮土、危石等先清除，开挖自上而下分层开挖，明洞不宜在雨季施工，当必须在雨季施工时，应加强防护，随时监测、检查山坡稳定情况。明洞施工禁止以下情况：

1〕禁止“大开大挖”进洞，应严格按照设计文件要求的开挖方法进洞，严防“大开大挖”导致的坡面过高，开裂等洞口工程问题。

2〕禁止施工场地布置及便道开挖影响主体工程的安全，便道开挖应做好防护方案。

3）禁止在未完成洞口防护及超前支护措施的情况下进洞，应按照设计文件要求做好坡面防护及洞口管棚等超前支护措施。

（3）隧道开挖作业应尽量减少对围岩的扰动，保护围岩的自承能力。岩石隧道爆破开挖时采用光面爆破，在爆破作业完成后，检查拱部有无易坍塌的块体，查明不良地质节理面于隧道开挖掌子面的几何关系，确保安全稳定时在进行下步工序作业，把对围岩、支护及衬砌的扰动减到最小程度。

（4）仰拱开挖应控制一次开挖长度，分半幅开挖后立即施作底部支护，在开挖另外半幅支护措施形成封闭，严禁钢架两侧同时悬空，严格保证钢架墙角锁脚锚管施工质量，避免失稳造成塌方。

（6）应及早修建洞门及洞口排水设施，洞口排水系统应在施工期的雨季之前完成；加强洞内施工用水管理，防止积水浸泡墙基。

（7）开挖后临时边仰坡采取喷、锚、网加固措施，确保施工及运营安全。

（8）隧道初期支护应紧跟开挖面及时施工，尽快封闭，根据对围岩和支护量测的变性规律，洞口段、浅埋、偏压地段、高地应力软弱围岩地段应及早施作二次衬砌。初期支护的质量是避免围岩变形、失稳的保障条件。

（9）进出口段采用明挖施工。开挖时，坡面应进行喷锚临时防护。进口下临乡道，在施工前，应临时实行交通管制。确保行车安全。开挖过程中应严格控制装药量，将最大振速限制在允许范围内，施工中应科学管理，进行地表沉降，变形监测，加强支护及时衬砌，严格避免隧道塌方、冒顶等事故发生，加强防护措施，确保既有路的运营及施工安全。为了防止爆破影响边坡和仰坡的稳定，开挖后应及早施做衬砌，并及时回填，防止开挖面长期暴露。

（10）隧道出口端桥台进洞，进口与桥台施工应统筹安排，确定合理的施工工序，采用锚、网、喷等措施加强临时防护，超挖部分采用同级混凝土回填，确保结构稳定。

（11）隧道进洞前应仔细核对地形及地质情况，确保进洞安全及洞口稳定，洞内施工应分段仔细核对地质情况，如发现与设计资料不符，请及时与设计单位联系，以便进行变更设计。

5.5边、仰坡临时防护

施工前先根据边仰坡测量放样确定防护范围，然后用脚手架、竹排等架设施工平台，施工平台要保证稳定、可靠，平台的高度根据边仰坡的高度及施工操作方便而定，另外在原地面合适的地段左右线各平整20m2左右的场地，并进行适当的硬化，以放置喷射机及堆料的要求。

5.5.2.砂浆锚杆的施工

钢筋网在锚杆安装完毕后布设，施工时应严格按照设计间距先在加工场地制作好钢筋网片，并对钢筋网片进行除锈处理，然后用安全绳将网片吊至工作面安设钢筋网，钢筋网应点焊在钢花管或锚杆头上，使钢筋网在喷射砼时不易晃动。

在喷射砼施工前，应根据《砼锚喷支护技术规范》的规定及施工前所做的标准配合比进行施工，力求达到强度的前提下回弹量最小，施工中应严格按照施工规范及施工经验控制好砼的施工质量。

①喷射砼前，对边仰坡坡面上的松动岩石及松土进行清理，并用高压风清理坡面上的其它杂物，另应使坡面有一定的湿度；

②喷嘴与受喷面保持垂直，同时与受喷面保持1.5～2.0m的间距；

③按设计要求定出孔位，其允许偏差为±15cm；

④钻孔应圆而直，锚杆的钻孔直径应大于直径15mm；

⑤锚杆钻孔深度应大于锚杆设计长度10cm；

⑥砂浆锚杆的允许误差应为±50mm；

⑦设置控制喷混凝土厚度的标志，一般采用埋设钢筋头作标志。

5.6洞口大管棚超前支护

（1）导向管：φ140mm，δ=5mm热轧无缝钢管，长度1m。

（2）管棚钢管：φ108mm，δ=5mm热轧无缝钢管。

（3）导向墙：C25混凝土，厚度100cm，宽度100cm。

（1）管距：环向中～中40cm。

（2）倾角：钢管轴线与衬砌外缘线夹角1°～3°。

（3）钢管施工误差：径向不大于20cm，相邻钢管之间环向不大于5cm。

长管棚需设置导向墙，按拱部144°范围计算，采用C25砼，截面尺寸为1m×1m，环向长度可根据具体工点实际情况确定，要保证其基础稳定性。为保证长管棚施工精度，导向墙内设2榀I20a工字钢，钢架外缘设Φ140壁厚5mm导向钢管，钢管与钢架焊接。钢架各单元由16mm厚连接板焊接成型，单元间由螺栓连接，接头处焊缝宽度：腹板hf=9mm，翼缘hf=12mm。

管棚施工主要工序有：洞口开挖，洞口初支防护，拱架定位架设连接固定及锚固固定，预埋导向管定位焊接，导向墙挂模浇筑，搭设平台，安装钻机，钻孔，安装管棚钢管，管内外注浆。

5.6.4长管棚及钢筋制作

管棚采用ø108mm热轧无缝钢管，壁厚5mm，在末端的钢管有一端加工成尖形；其它钢管的两端均加工成丝扣，长度为15cm，采用Φ114mm壁厚6mm的外套丝扣接头钢管连接工艺。奇数孔采用钢花管，偶数孔采用钢管，施工时先打设钢花管，然后打设钢管，同一面上的接头数不超过总管数的50％。钢花管上钻孔注浆，孔径10～16mm，孔间距150mm，呈梅花形布置，尾部留步钻孔的止浆段150cm，编号为偶数的不开孔。

为提高管棚的抗弯能力，可在钢管及钢花管内设置钢筋笼，钢筋笼由四根主筋和固定环组成，主筋为Φ16螺纹钢，固定环为ø42钢管。固定环采用短管节，节长3～5cm，将其与主筋焊接，间距1.5m。

5.6.5导向墙浇筑及导向管预埋

导向墙采用明挖，立两榀I20a拱架灌注砼形成；导向管采用钢拱架定位预埋。

采用全站仪对隧道轴线及导向墙施作断面进行细部放样。

开挖台阶根据测量放样确定导向墙位置，采用挖掘机配合人工进行施工，开挖过程中应减少对围岩的扰动，留核心土。

对洞口进行喷锚加固，加固参数由现场技术员按照设计图进行交底。

(5)导向墙模板及加固

模板采用木板挂模，对拱架应做适当加固。

灌注C25砼，厚100cm，对模板支撑进行观察，发现变形及时处理，确保导向墙的位置。

⑴施工时，摆好管棚钻机，以减小钻机工作时偏斜，提高施钻精度。为保证钻孔方向，钻机钻速及顶推压力要调到较小位置。

⑵钻孔采用管棚钻机。钻孔时，将钻机的钻头接上孔口管，开始施钻。刚开始施工时要低速低压，钻深1m后转入正常转速，压力可升至1.0Mpa。第一根钻杆外露0.2～0.3m时，停止钻进，用两根管钳人工卡紧钻杆（注意不得卡丝扣），钻机低速反钻，脱开钻杆，大臂退回原位，人工装入第二根钻杆，钻机低速送到第一节钻杆尾部，方向对准后联成一体。按此安装第三根、第四根或更多根，直到钻到设计长度。

⑶换杆时要注意检查钻杆是否弯曲，有无损伤，中心水孔是否畅通，不合格的及时更换，以保证正常作业。

⑷钻孔过程中遇到软质围岩或流塑状黏土时，应改用低压钻进或者采用套管跟管钻成孔。

5.6.7安装管棚钢管

5.6.9管棚钢管注浆

压水试验的目的主要是测定岩层吸水性，核实围岩渗透性，为选择泵压、浆液配合比作参考，同时检查管路及止浆塞效果。开泵前应先将吸浆管伸入水桶，待泵吸水性正常时，关闭注浆球阀，观测泵压。压力表正常时，持续5min不出故障即可。

浆液采用水泥浆液注浆（水泥浆液水灰比为1：1），浆液配合比需进行现场注浆试验，根据实际情况确定注浆参数。

(3)注浆施工操作要求及注意事项

①检查各种机具，进行试运转。

②准确测定孔位，按照设计的外插角采用钻机顶入，其顶入长度不小于管长的95％。

③注浆过程中根据地质情况等控制注浆压力，注浆压力一般为0.5～2.0MPa，注浆终压为注浆压力的2～3倍，注浆压力应逐步升高，达到终压并继续注浆10min以上，进浆量为20～30L/min；注浆结束后用M10砂浆填充钢管，以增强管棚的强度。注浆过程中设专人做好记录。注浆达到需要的强度后方可进行开挖。

④注浆过程中严格控制注浆压力，防止引起地面隆起，注浆顺序由拱脚向拱部逐管注浆。

⑤注浆施工期间定期对地下水取样检查，如有污染采取相应措施。

⑥串浆时应及时堵塞串浆孔，泵压突然升高时，可能发生堵管，应停机检查，进浆量很大，压力长时间不升高，应重新调整浆液浓度及配合比，缩短胶凝时间。

5.6.10.质量标准

5.6.11.质量保证措施

(1)钻孔定位可用罗盘、经纬仪、挂线相结合的方法，确保钻机钻杆轴线与开孔角度一致。开钻时，先低速低压，待成孔几米后，再加速加压。钻孔最大下沉量及左右偏移量为钢管长度的1%左右，并应控制在20～30cm。

(2)管棚钢管不得侵入隧道开挖线内，相邻的钢管不得相撞和立交。

(3)管棚钻孔时应在开孔后2m处、孔深1/2处、终孔处量测斜度，发现误差超限即进行纠偏，至终孔仍超限者应封孔，原位重钻。

(4)钢管与连接钢管丝扣应上满。

(5)注浆完毕用铁锤敲击钢管，如响声清脆，则说明浆液未填充满钢管，需采取补注或重注；如响声低哑，则说明浆液已填充满钢管，如未达到要求，应进行补孔注浆。

6.超前地质预测预报及监控量测

6.1超前地质预测预报

针对大秦岭隧道地质条件复杂多变的特点，成立专业超前地质探测与预报小组，开展综合地质超前预报工作，以指导施工，避免发生地质灾害，保证施工安全。隧道施工中采用全断面地质素描、TSP203长距离预报、地质雷达及红外线探水仪等综合物探手段，隧道地下水发育地段及断层破碎带地段采用超前水平钻探、红外线探水仪等措施。根据超前地质预报和施工地质工作获取的地质信息及钻探所揭示的工程地质、水文地质条件，提前推测前方地层岩性及异常情况，及时制定针对性的施工措施，优化施工方案。

6.2.1施工监测项目

监测项目的选择将以工程设计为依据，针对影响工程施工安全的制约因素和优化工程设计的需要，合理地选择监测项目。施工中拟将进行以下观测项目。

(1)洞内围岩及支护状态观察（目测及地质罗盘）；

(2)地表下沉量测（高精度水平仪）；

(3)洞内周边位移观测（隧道多功能无尺量测系统）；

(4)锚杆抗拔力检测（锚杆拉拔仪）；

(5)围岩应力量测（压力盒）；

地质和支护状况观察：通过对洞内的地质和支护观察，来判定隧道的稳定情况。当出现不利迹象时，应立即采取加强支护、及时衬砌、撤离现场等应急措施。

地表量测：测点布置本着中线附近密布，外侧渐稀的原则，量测断面纵向间距为5～20m，横向测点间距2～5m，施工中可根据情况适当调整。

周边位移和拱顶下沉观察：通过对拱顶下沉及周边收敛的量测所得变形量分析，来判定隧道的稳定情况。隧道在IV、V级围岩、全断面开挖地段，拟采用在同一断面内的拱顶、起拱线及墙脚以上1m处，各布置一组测点。采用水准仪量测拱顶下沉，周边收敛仪量测侧壁位移量。各级围岩量测断面间距：Ⅴ级围岩5m、Ⅳ级围岩10m、Ⅲ级围岩30m。

根据量测数据绘制位移时态曲线，分析围岩的稳定情况，适时施作模注衬砌，并向设计部门反馈施工支护的稳定情况，有针对地进行加强。

6.2.2监控量测信息反馈及指导施工

7.质量保证措施及质量保证体系

7.1建立健全质量保证体系

为确保质量目标的实现，成立完善的质量保证组织机构，制定有效的制度和超前预防预控措施，不断完善质量保证体系和质量自检体系，随时接受甲方、监理工程师的监察、检验，确保实现工程质量目标。

（1）建立健全质量管理机构，负责全部工程的质量管理，制定质量责任制，并层层落实到人。以组织机构为核心，组织所有参加施工的有关人员认真学习《技术规范》和设计图纸，做到思想重视，底数清楚。

（2）推行全面质量管理，经常分析施工中可能出现的质量问题，拟定改进措施并落实，做到预防为主。

（3）在关键部位设立质量管理点，建立“特殊项目施工负责制”，认真做好各项检验，确保工程质量。

（4）工地试验室配备先进检测仪器，随时检测指导施工，并配有素质较高的质检、试验、测量人员，以满足服务、指导、监督施工的要求。

（5）严格执行监理程序，认真听取监理的意见，接受监理的指示，切实做好各项工作。

（6）建立自检、互检、专检的三级检验保证体系，项目部设质检部和工地试验室，完善制度，配足工程技术人员。质检部每周检查一次，各班组经常自检，发现问题及时处理，并根据检查结果进行质量奖罚。建立内部监理制度，会同测试检负责人及工长检查验收，签字确认，对于不合格的工程坚决推倒重来。坚持进度服从质量的观点，并根据实践编制工序补充操作规程，进行工艺设计。

自检体系依据有关法规、标准规范、设计文件、工程合同和施工工艺要求，细化分解质量目标，采取有效措施，对重点部位、重要工艺、关键环节指定专人负责，进行施工质量控制。自检人员监控各个施工环节的施工质量，随时进行放线测量、材质试验、工序与工艺检查、质量检测等工作，保证质量检查控制的及时性和准确性。

制定和完善岗位质量规范、质量责任和考核奖励办法，促使和激励每个职工强化质量管理意识，实行项目挂牌、首件验收、测量复核、质量检查、奖金挂钩、质量否决等制度，明确岗位质量职责，层层落实质量责任。

8.安全保证措施及安全保证体系

(1)隧道开挖，严格按爆破设计和《爆破安全规程》操作施工。加强监测，根据监测和地质情况及时调整爆破参数，保证爆破安全。

(2)隧道地质复杂，设专职工程技术人员作好超前地质预报，并根据监控量测，及时调整支护参数，确保施工人员、设备的安全。

(3)加强各类量测管理工作，搞好量测信息反馈，通过量测指导施工。

(4)每一工序开工前，做出详细的施工方案和实施措施，及时做好施工技术交底，并在施工过程中督促检查，严格执行。

(5)内施工严格控制进尺。对软弱围岩，严格按设计和施工方案进行，在上一环初期支护没完成前不得进入下一环开挖作业。

(6)施工人员必须带安全帽。施工人员，尤其是喷射工和注浆作业人员，按规定带好防护用品。

(7)各种机械操作人员和车辆驾驶员必须取得操作合格证，不准将机械设备交给无本机操作证的人员操作，对机械操作人员要建立档案。

(8)定期组织机电设备、车辆安全大检查。对检查中查出的安全问题按照“三不放过”原则进行调查处理，制定防范措施，防止机械事故的发生。

(9)操作人员必须按照机械说明书中规定，严格执行工作前的检查制度和工作中注意观察、工作后的检查保养制度。

（10）洞口边仰坡的开裂、失稳及塌陷

主要原因：边仰坡开挖方法不当，防护不及时，洞口排水系统未施做，场地布置及便道开挖不当。

（11）洞口和浅埋段塌陷、冒顶及支护变形侵限

主要原因：洞口大管棚长度不足、质量欠缺，超前小导管施做不到位，施工方法选择不当，初期支护强度不足，钢架连接不可靠、锁脚不稳固，落底钢架悬露空榀数过多，工序不符合要求、封闭不及时，监控量测不到位，二衬严重滞后等。

8.3.1一般安全技术措施

任何人进洞必须佩戴安全帽和其它防护用品，遵章守纪，听从指挥；同时加强安全保卫，禁止闲杂人员进入。

进洞前进行登记并接受洞口值班人员检查，经班组长点名，并执行进洞挂牌、出洞摘牌制度。

在洞口或适当处所，设置急救材料储备库，储备防火、防水、防毒器材，支撑用料，各种适用工具等。备品要保质保量，并不得随意挪动，使用一次后立即进行补充。

隧道掘进时要加强地质超前预报，在浅埋段指派专人观测地面变化有无沉降，确保施工的安全。

8.3.2洞口土方施工安全技术措施

洞口段土石方开挖时，注意坡面的稳定情况，应先做好洞口的防排水设施，清除洞口坡面的零星危岩落石，再进行洞口开挖，并及时做好洞口边仰坡防护措施，尽早修建洞门及洞口段衬砌,以确保施工安全。

洞口边仰坡应自上而下分层开挖、分层防护，当洞口存在高陡边坡或不良地质时，应采取稳定边仰坡的措施后方可进行下一步土方开挖。

洞口段受地形、地质条件影响，施工风险大，结构受力复杂，施工中应严格做好超前管棚、小导管等超前支护措施；应按设计要求加强钢架的整体性连接，做好锁脚锚管；工序应紧凑，尽早形成支护封闭结构，防止初期支护变形、塌陷。

洞口土石方施工时，要做好截、排水工作，并随时注意检查，开挖区应保持排水系统通畅，并与原有水系相连通。

在岩石破碎土质松软地段，开挖面不能太大，不能暴露太久，及时进行防护处理，防止坍塌伤人。

做好施工中机械设备的组织指挥工作，保证道路畅通，防止发生机械碰撞、翻机、翻车及伤人事故。

8.3.3隧道支护作业安全技术措施

作业人员均须配带必要的防护用品。

机具设备应置于安全地段，喷射机、注浆机、水箱必须装置压力表和安全阀，定期进行耐压试验。

发生堵管时JTG-T 3610-2019公路路基施工技术规范，应及时疏通；处理堵管时，喷嘴前严禁站人。

经常检查管道和接头是否有松脱和击穿可能，发现问题立即处理。

8.3.4隧道用电安全技术措施

电工必须熟悉用电安全规程、规范，认真执行。并建立临电档案，及时记录有关资料。电工负责填写临电纪录和维护临电线路及操作开关。

线路开关及设备每月检查一次，包括线路的绝缘测试，接地电阻测试，设备绝缘测试及线路设备的检查等。

手持式用电设备的保护地线应在移动电缆芯内，其截面大于1.5mm2。

维修和操作开关时，电工必须穿戴绝缘鞋、手套装修施工工艺作业指导书大全，必须使用绝缘工具。

现场配备灭火工具、器材，确保现场电气及其他设备的安全。

8.3.5隧道工程雨季施工安全技术措施