交通洞施工措施

交通洞进口施工方案及施工措施

交通洞洞身全长397.152m，断面型式为城门洞型，开挖断面尺寸为7.5×8.35m，衬砌后断面尺寸为 6.0×7.0m。围岩情况很差，在K0+000~K0+057.582段为Ⅴ类极差围岩，多为断层破碎带等不良地质。自然边坡较陡，部分边坡为负坡度，而且进口边仰坡开挖线侵入到左岸上坝公路。如果按设计施工，要将左岸上坝公路切断，根据10月20日下午业主刘总、监理唐总及设计院于总等现场勘察所定洞口位置，我单位建议直接进洞，明挖不动，采取如下洞口线路改移方案（见图1），其中曲线段半径维持原设计60米，交通洞洞身长度减少9.022米。

一、施工方案：采用轻轨格栅支撑小导管超前注浆预支护方案（见图2）直接进洞，

洞口边仰坡开挖后进行喷锚挂网支护。

洞身支护每米材料工程量

二、进洞施工方案

1、先行施作洞门砼。开挖时采用挖掘机按设计尺寸位置挖出洞门位置，为避免对洞门仰坡及边坡的扰动，边坡及仰坡支护措施采用锚喷加挂钢筋网。然后用注浆小导管超前预支护结合轻轨隔栅支撑，锁定洞门。接着挖出洞门位置后，立即衬砌洞门。

2、洞门施工完毕后，回填土至上导坑底标高，然后进行上导掘进，掘进前采取注浆小导管超前预支护结合轻轨钢支撑，锚喷加挂钢筋网。

三、小导管注浆施工方法

采用现场加工热轧无缝φ48钢管，喷射混凝土封闭岩面，用凿岩机钻孔，用6m 钻杆，选用φ60钻头。钻孔后将小钢管打入岩层，压注水泥浆，管内压注砂浆。

1、小导管注浆工艺流程见下图所示：

2、小导管注浆施工参数

①导管材料为φ48无缝热轧钢管，长6m，在管段中间部位（头部0.2m，尾部

1.5m范围除外）钻注浆孔φ6mm，梅花型布置,孔距0.2m；

②注浆小导管沿隧道开挖轮廓线分两层布置，上下层交叉布置，层间距为0.2m，环向间距0.3m，排列30根，外倾角为8度，纵向两排注浆小导管水平搭接长度不小于1.5m；

小导管注浆工艺流程

③注浆：水泥浆水灰比为 1.5:1、1:1、0.8:1三个等级，水泥浆由稀到浓逐级变换，即先注入稀浆，然后逐级变浓至0.8:1的水灰比为止。

④注浆压力0.5~1.0Mpa；

⑤小导管注浆量计算：

Q=πR2Lη

式中：R——浆液扩散半径，0.2m；

L——小导管长度，取3m；

η——岩体孔隙率。

⑥管内砂浆参数

水泥为型号为P.S 32.5R，细度模数小于2.5，砂浆标号为M10。

⑦喷C20混凝土厚度20cm。

3、注浆异常现象处理

①发生串浆现象，即浆液从其他孔中流出时，采用多台泵同时注浆或堵塞串浆孔，然后隔孔注浆；

②注水泥浆压力突然升高，可能发生了堵管，停机检查；

③水泥浆注浆进浆量很大，压力长时间不升高，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝胶，但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间，才能避免产生注浆不饱满。

四、轻轨格栅钢架

1、轻轨格栅钢架安装工艺流程：

2、轻轨格栅钢架参数

采用38kg/m轻轨，拱部长8.8m，立柱为6.20m，前50m间距为50cm(视围岩及埋深而定)，之后为70cm。纵向连接用Φ25螺纹钢焊接，横向与锚杆焊接。

3、轻轨格栅钢架构造和制作

在围岩软弱破碎较为严重、自稳性差的隧道地段，坑道开挖后要求早期支护，必须具有较大的刚度，以阻止围岩过度变形和承受部分松弛荷载。轻轨格栅钢架具有这样的力学性能，其整体刚度较大，可以提供较大的早期支护刚度；钢架支撑可很

好地与锚杆、钢筋网、喷射混凝土合理组合，构成联合支护，增强支护功能的有效性，且受力条件较好，对隧道断面变形的适应性好。

①轻轨格栅钢架的构造

采用轻型钢轨加工制作的钢架。

②轻轨格栅钢架的制作

轻轨格栅钢架在现场制造，采用热弯加工焊接而制成。轻轨格栅钢架的腹部八字单元可以在工厂压制，装运到隧道施工现场按比例为1：1的胎模热弯加工及焊接或铆接而成。轻轨格栅钢架加工后要进行试拼，拼装允许误差为：沿隧道周边轮廓线的误差不应大于±3cm，平面（翘曲）应小于±2cm，接头连接要求每榀之间可以互换。即采用热弯、热压、电焊加工制作轻轨格栅钢架构件时，要求尺寸准确、弧形圆顺、结构安全可靠；轻轨格栅钢架的截面尺寸，应满足强度、刚度稳定性的要求。

4、轻轨格栅钢架安设与施工

1）轻轨格栅钢架安设

①轻轨格栅钢架应按设计位置安设，钢架之间必须用钢筋纵向联接，拱脚必须放在特制的基础上或原状上，轻轨格栅钢架与围岩之间应尽量接近，留2cm～3cm 间隙作为保护层，在安设过程中，当轻轨格栅钢架与围岩之间有较大的间隙时，应设垫块垫紧。

②轻轨格栅钢架应垂直于隧道中线，上下左右偏差应小于±5cm，轻轨格栅钢架倾斜度应小于±2o；当拱脚标高不准确时，不得用土回填，而应设置钢板调整，使拱脚位于设计标高位置,轻轨格栅钢架的拱脚应有一定的埋置深度，一般可以采取用垫石、垫钢板、纵向加托梁或锁脚锚杆等措施，并必须落到原状土上，才能保证拱脚的稳定（即沉降值很少）。轻轨格栅钢架的安设应在开挖后2h内完成；拱脚高度应设在低于上半断面底线以下15cm～20cm；当承载不足时，可使轻轨格栅钢架向围岩方向加大接触面积。

③为方便安设，每榀轻轨格栅钢架一般应分为2～6节，并保证接头的刚度。节数应与断面大小及开挖方法相适应。

2）轻轨格栅钢架施工要点

①轻轨格栅钢架的截面高度应与喷射混凝土厚度相适应，为13.4cm；应在初喷混凝土后安装轻轨格栅钢架，初喷混凝土厚度约为4cm。轻轨格栅钢架应尽可能多的与锚杆露头及钢筋网焊接，以增强其联合支护的效应；

②可缩性轻轨格栅钢架的可缩性节点不宜过早喷射混凝土。应待其收缩合拢后，再补喷混凝土；

③喷射混凝土时，应注意将轻轨格栅钢架与岩面之间的间隙喷射饱满和达到很密实；

④喷射混凝土应分层分次分段喷射完成，初喷混凝土应尽早进行“早喷锚”，复喷混凝土应在量测指导下进行，即“勤量测”的基本原则，以保证喷射混凝土的复喷适时有效等。

3）施工注意事项：

①安装前分批检查验收加工质量；

②清除干净底脚处浮渣，超挖处加设钢（木）垫块，其中间段接头板用砂子埋住，以防混凝土堵塞接头板螺栓孔；

③按设计焊接定位系筋及纵向连接，段间连接安设垫片拧紧螺栓，确保安装钢架质量；

④严格控制轻轨格栅钢架的中线及标高尺寸；

⑤轻轨格栅钢架与岩面鞍形混凝土垫块，确保岩面与轻轨格栅钢架密贴、牢靠、稳固；

⑥确保初喷质量，拱架在初喷4cm后架立。

五、掘进开挖方法

1、开挖方法：开挖采用台阶分步法开挖，上导先行，实施小导管注浆超前预支护，轻轨格栅支撑及锚喷等手段。

2、钻孔：以气腿式凿岩机进行钻孔作业，用2m钻杆，初期进洞钻进为0.6m，进洞以后视围岩情况钻进0.8~1.0m左右，钻头采用42钻头。

3、爆破：采用预裂爆破结合光面爆破,并按微震控制爆破设计，塑料导爆管非电起爆。隧道开挖施工中根据爆破设计，结合现场地质情况进行爆破试验并不断修正设计参数，以达到最佳爆破效果。成立爆破作业小组，实行定人、定位、定标准的岗位责任制，精细规范实施，其具体技术措施如下：

（1）测量放线

①隧道中线测桩之间距，直线上不超过10m、曲线上不超过5m，每50m设一水准（BM）点，并在每排炮开钻前准确绘出开挖轮廓线、周边眼、掏槽眼等的具体位置；

②每次测量放线时，对上次爆破断面进行检查，及时调整爆破参数，以达到最

佳的爆破效果。

（2）钻孔作业方法步骤

①钻眼前，钻工要熟悉炮眼布置图，按照钻爆设计,根据围岩的变化可适当调整装药量；

②定人、定位,对周边眼、掏槽眼由经验丰富的钻工司钻；

③严格控制炮眼间距，周边眼间距不大于50cm。炮眼方向相互平行，严禁相互交错，软岩开挖轮廓要圆顺、符合隧道设计轮廓线尺寸的要求；

④严格控制钻孔外插角度，相邻两茬炮之间错台不得大于20cm。

（3）爆破作业的技术要求

①装药作业要定人、定位、定段别；

②装药前，所有炮眼必须用高压风吹净尘沫；

③严格按设计的装药结构和药量装药；

在含砂量大的土质地层喷射混凝土，先低压，喷射一层水泥砂浆，再按常规喷射混凝土。

湿式喷射混凝土施工工艺流程

（2）喷射混凝土参数

混凝土为C20，水泥为型号为P.S.32.5R，细度模数大于2.5的粗砂，粒径5～10mm 连续级配碎石，速凝剂为红星Ⅰ型，掺加量为4%。洞内喷20cm，边坡喷10cm。

（3）施工方法

先将受喷面处理干净，并报请监理工程师检验，按设计配合比将各种原材料按比例调好，放入搅拌机内，均匀搅拌，搅拌时间不小于3min，加入到湿喷机中，在喷头处添加速凝剂，机体内送入高压风，螺旋形分层分块喷射。为减少回弹，现场施工中作生产性喷射试验，优化喷砼配比、调整喷射参数。喷射完成后，喷水养护，不少于7天，并报请监理工程师验收。

（4）施工要点

①喷射混凝土严格按设计配合比拌和，配合比及搅拌的均匀性每班检查不少于两次；

②喷射混凝土前，认真检查隧道断面尺寸，对欠挖部分及所有开裂、破碎、崩解的破损岩石进行清理和处理，清除浮石和墙角落虚碴，并用高压水或高压风冲洗岩面，达到清洁干净；

③喷射混凝土作业采用分段、分块，先墙后拱、自下而上的顺序进行；喷射作业时，喷嘴做反复缓慢的螺旋形运动，螺旋直径约20～30cm，以保证混凝土喷射密实。同时掌握风压、水压及喷射距离，减少混凝土的回弹量；

④隧道喷射混凝土厚度>5cm时，分两层作业。第二次喷射混凝土如在第一层混凝土终凝1小时后进行，需冲洗第一层混凝土面。两次喷射注意找平岩面，以便于铺设防水层；

⑤喷射混凝土终凝2小时后，进行喷水养护，养护时间不少于14天；

⑥喷射混凝土开挖时，下次爆破距喷射混凝土完成时间的间隔，不得小于4小时；

⑦在有水地段，喷射混凝土采取如下措施：

a、当水量不多时，可设导管引排水后再喷射混凝土；当涌水量范围较大时，可设树枝状导管后喷射混凝土；当涌水严重时可设置泄水孔，边排水边喷混凝土。

b、增加水泥用量，改变配合比，喷混凝土由远而近逐渐向涌水点逼近，然后在涌水点安设导管将水引出，再向导管附近喷射混凝土。

2、砂浆锚杆

(1)施工工艺流程：

砂浆锚杆施工工艺流程图

(2)砂浆锚杆参数

规格为Φ25螺纹钢，洞内锚杆长4.5m，为1m×1m梅花布置；边仰坡支护锚杆长4.5m，为2m×2m梅花布置。

(2)施工方法：

①布点：按要求测量进行布点定位。

②钻孔：手风钻就位后，钻孔方向尽量与岩石节理方向垂直，孔径大于锚杆直径15～20mm。孔钻好后，用高压水将孔眼冲洗干净，然后用高压风吹净孔内残留水，并用塞子塞紧孔口，以防止石碴或泥土掉入孔内。

③材料制作：锚杆制作应符合设计要求，锚杆应按设计要求的尺寸截取，外端不用垫板的锚杆应先弯制弯头。粘结砂浆应拌合均匀，并调整其和易性，随拌随用，一次拌合的砂浆应在初凝前用完。

④注浆：注浆压力控制在0.5～1.0Mpa，并注意随时排除孔中空气。注浆管先插到钻孔底，开始注浆后，徐徐均匀地将注浆管往外抽出，并始终保持注浆口埋在砂浆内，以免浆中出现空洞。注浆开始或中途停止超过30min，应用水润滑注浆罐及其管路。注浆孔口的压力不得大于0.4Mpa。

⑤打入锚杆：注浆体积应略多于需要体积，将注浆管全部抽出后迅速插入杆体，

并可锤击或通过套筒用风钻冲击，使杆体强行插入钻孔。锚杆杆体宜对中插入，插入后应在孔口将杆体固定。锚杆杆体插入孔内的长度不宜小于设计长度的95%，实际粘结长度亦不应短于设计长度的95%。插入锚杆体后，若无砂浆挤出，应将杆体取出重新注浆。杆体到位后，要用木楔或小石子在孔口卡住，防止杆体滑出。砂浆未达到设计强度的70%时，不得随意碰撞，三天内不得悬挂重物，锚杆安设后，不得随意敲击，孔口用素砼密封。

⑥质量检查：洞内自然条件下养护，达到设计强度后，按GBJ86-85《锚杆喷射砼支护规范》及SDJ57-85《水利水电地下工程锚喷支护施工技术规范》进行质量检查。内容包括：锚杆长度、间距、角度、抗拉拔力等。

3、挂网

(1)钢筋网参数：

钢筋型号为φ6.5，15×15cm焊接。

(2)按设计要求加工钢筋网，随受喷面起伏铺设，同定位锚杆固定牢固，钢筋网与受喷面的间隙以3cm左右为宜，混凝土保护层大于2cm。