营盘山隧道出洞方案
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中铁二十一局集团铜南宣高速公路路基工程第十标项目经理部
二〇一四年六月九日
目 录
一、工程概况 ............................................. 1 二、出洞施工方案 ......................................... 1
2.1、总体施工方案 ..................................... 1 2.2、三台阶七步法施工工艺流程 ......................... 2 2.3、三台阶七步法施工步骤 ............................. 2 2.4、洞口施工 ......................................... 4 2.5、施工进度安排 ..................................... 4 2.6、左线洞口施工 ..................................... 5 三、质量保证体系 ......................................... 8 四、环境保护 ............................................. 8
营盘山隧道出洞方案
一、工程概况
营盘山隧道为左右分离式双洞四车道隧道，高速公路I级。设计行车速度120km/h，设计隧道建筑界限：净宽11.50m，净高：5.0m,隧道净空半径6.10m。营盘山隧道位于安徽省宣城市古泉镇敬亭村境内。隧道左线起讫里程为ZK67+838~ZK68+441，全长603m，右线起讫里程为YK67+820~YK68+390,全长570m，宣城端位于黄土与基岩组合冲刷沟斜坡上，洞口处斜坡段地势陡峭，边坡倾角在65度左右，在自然状态下处于稳定状态。
隧道左右线行车道中线间距28米。目前，营盘山隧道左线上断面还剩84米，右线还剩20米。根据现场实际进度和施工计划，营盘山隧道右线将于本月下旬可以贯通。隧道出口设计为Φ89管棚超前支护，而出口端没有风、水、电等施工基础设施，无法施工。但是鉴于营盘山隧道围岩自稳能力普遍较好，所以计划采用“三台阶七步法”单向先贯通隧道右线，然后将风水管及电线引出洞外，再施工左线洞口超前管棚。待管棚施工完成后，再按照台阶法完成剩余工程。
二、出洞施工方案
2.1、总体施工方案
营盘山隧道从进口（铜陵端）往出口（宣城端）方向施工。计划
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右线掌子面施工至YK68+360（即距离宣城端20米）处，采用“三台阶七步法”单向先贯通隧道右线。“三台阶七步开挖法”是以弧形导坑开挖预留核心土为基本模式，分上、中、下三个台阶七个开挖断面，各部分的开挖与支护沿隧道纵向错开，平行推进的施工方法。 2.2、三台阶七步法施工工艺流程 测量放样 超前支护 上部弧形导坑开挖，施作初期支护 否 断面检查 满足 左右错开开挖中台阶，施作初期支护 左右错开开挖下台阶，施作初期支护 开挖上中下台阶预留的核心土 分段开挖隧底，施做支护 施做仰拱 施做仰拱填充
围岩稳定性判别，修正支护参数 2.3、三台阶七步法施工步骤
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三台阶七步开挖工序断面示意图
2.3.1、开挖步骤
1、采用破碎锤或弱爆破开挖①部，同时每循环进尺一次，掌子面喷5cm厚混凝土封闭，分部施作①部导坑周边的初期支护，即初喷4cm厚混凝土。
2、架立钢拱架；施作锁脚钢管；钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。②部开挖紧随①部预留核心土部位开挖（拉槽开挖）。
3、在滞后于①部一段距离后，破碎锤左右交错开挖③、④部；喷5cm厚混凝土封闭掌子面；导坑周边部分初喷4cm厚混凝土，施作钢拱架；并设锁脚钢管；钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
4、在滞后于④部一段距离后，破碎锤左右交错开挖⑤、⑥部；导坑周边部分初喷4cm厚混凝土，施作钢拱架；并设锁脚钢管；钻设
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系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
5、开挖⑦部
6、浇筑仰拱及隧底填充（仰拱及隧底填充应分次施作）。根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，利用衬砌钢模台车一次性施作拱墙衬砌。 2.4、洞口施工
2.4.1、洞口边仰坡施工
1)、边仰坡开挖:隧道右线上台阶施工通过明暗交界里程之后，即进入明洞边仰坡开挖施工。在开挖边仰坡时要注意自然坡度的变化，其变化可以真实反应出开挖过程中的坡度稳定性。边仰坡开挖从上而下逐级开挖（以2~3m为宜），每开挖一个阶段的高度都要及时进行支护，以保证边坡的稳定。
2)、边仰坡喷射砼：在边仰坡开挖过程中要及时进行支护，喷射混凝土质量的好坏在一定程度上影响着边坡及隧道的稳定。因此喷射混凝土施工非常重要，在施工过程中必须严格按照喷射混凝土施工工艺流程进行。详见图1 2.5、施工进度安排
“三台阶七步法”计划每天两个开挖循环，掘进1.5米，12天完成上台阶施工。上台阶贯通后，出口施工边仰坡。洞内完成剩余部分工程。
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图1 喷射混凝土施工工艺框图
喷混凝土配 合比选定 检查开挖断面尺寸，清除浮碴，清理受喷面 喷射混合料拌合 施工机具就位 喷射混合料运输 加入速凝剂 初喷混凝土4cm 施作锚杆、钢架、挂钢筋网 清除初喷面粉尘 复喷至设计厚度 清理施工机具 2.6、左线洞口施工
1）右线边仰坡施工完成后，用挖机将左线洞口仰坡开挖到位，开挖时仍需遵循逐级开挖逐级支护。仰坡开挖到位后开始施做管棚，待管棚施工完成后，掌子面开始开挖掘进，同时左线出口端对明洞段进行开挖支护。
当仰坡开挖高度达到管棚套拱顶标高时，预留核心土，开挖到底
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标高时立即进行套拱和管棚施工。套拱施工在明暗交界处架立4榀I20a钢架，间距60cm，拱架与拱架之间用φ22连接筋焊接成一个整体。以隧道开挖拱顶中线为轴线，环向间距40cm,两边对称的在最后一榀工字钢上固定10cm高的木楔，每侧17个。φ114导向管布置位置按照每个对应的木楔布置，导向管应牢固焊接在工字钢上，防止浇筑混凝土时产生位移，且各端头位于对应的木楔之上。按照导向墙断面尺寸2.0×0.6m，安装底模、侧模及外模，固定牢固后浇筑C25砼。待砼浇筑完成24小时后拆除模板。
2）搭钻孔平台安装钻机
1、管棚钻机采用TL-70型钻机。钻机平台用钢管脚手架搭设，搭设平台应一次性搭好，钻孔由1～2台钻机由高孔位向低孔位进行。
2、平台要支撑于稳固的地基上，脚手架连接要牢固、稳定，防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移而影响钻孔质量。
3、钻机定位：钻机要求与已设定好的孔口管方向平行，必须精确核定钻机位置。用全站仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。
3） 钻孔
1、钻孔前按照导向管环向从左向右进行编号。 2、为了便于安装管棚，钻头直径采用Φ108mm。
3、岩质较好的可以一次成孔。钻进时产生坍孔、卡钻时，需补注浆后再钻进。
4、钻机钻孔必须先从两边开始然后再中间，每完成一孔需及时清孔并安装管棚。
5、钻机开钻时，应低速低压，待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。
6、钻进过程中经常用测斜仪测定其位置，并根据钻机钻进的状
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态判断成孔质量，及时处理钻进过程中出现的事故。
7、钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。 8、真作好钻进过程的原始记录，及时对孔口岩屑进行地质判断、描述，作为洞身开挖时的地质预测预报参考资料，从而指导洞身开挖。
4）清孔验孔
1、用地质岩芯钻杆配合钻头进行反复扫孔，清除浮渣，确保孔径、孔深符合要求，防止堵孔。
2、用高压风从孔底向孔口清理钻渣。 3、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。 5）安装管棚钢管
1、钢管在专用的管床上加工好丝扣，管棚四周钻设孔径10～16mm注浆孔(靠孔口2.5m处的棚管不钻孔)，孔间距15～20cm，呈梅花型布置。管头焊成圆锥形，便于入孔。
2、棚管顶进采用挖机和管棚机钻进相结合的工艺，即先钻大于棚管直径的引导孔(Φ108 mm)，然后用挖机在人工配合下顶进钢管。
3、接长钢管应满足受力要求，相邻钢管的接头应前后错开。同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管接头至少错开1m。
6）注浆
1、安装好有孔钢花管后即对孔内注浆，浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。
2、注浆材料：注浆材料为1：1水泥浆。
3、采用注浆机将水泥浆注入管棚钢管内，初压0.5～1.0MPa，终压2MPa，持压15min后停止注浆。
注浆量应满足设计要求，一般为钻孔圆柱体的1.5倍；若注浆量超限，未达到压力要求，应调整浆液浓度继续注浆，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙充填饱满。
注浆时先灌注“单”号孔，再灌注“双”号孔
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三、质量保证体系
1、施工前对要使用的测量控制点进行复测，确认无误后方可进行施工测量放样。
2、进场材料必须经过检验合格后方可使用，严禁含泥量或含粉尘量过高的河砂、米石进入主体工程。
3、喷射混凝土在拌合站集中生产，采用自动计量系统，确保施工配合比准确无误。
4、喷锚料做到随拌随用，喷射混凝土应分层喷射，单次喷层厚度不大于10cm。
四、环境保护
1、全面控制施工污染，减少污水、空气粉尘及噪声污染，严格控制水土流失，达到国家环保标准。
2、施工前对全体职工进行生态资源环境保护知识学习，增强环保意识，保证环保工程质量。
3、生活、生产区设污水处理系统，生活、生产污水经过严格净化处理达标后方可排放。
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