隧道洞口工程施工方案

隧道洞口工程施工方案

隧道洞口工程施工方案

一、编制依据

1、现行的国家有关方针政策及国家和铁道部有关标准、规范、验标及施工技术指南等；

2、业主有关合同文件；

3、兰渝铁路公司相关文件要求；

4、中交一公局兰渝铁路LYS-12标项目部总体施工组织设计、总体施工进度计划；

5、中交一公局兰渝铁路LYS-12标四分部工程现场踏勘调查；

6、类似工程的施工经验。

二、编制原则

1、严格遵守招标文件中的安全、质量、工期、环保、文明施工等的规定及铁路建设工程施工合同条款内容；

2、严格执行国家、铁道部的有关法律、法规以及业主、监理工程师的工程指令和文件；

3、坚持科学性、先进性、经济性、合理性与实用性相结合原则。

4、健全安全保证体系，坚持预防为主的原则，运用现代科学技术，采用先进可靠的安全预防措施，确保施工生产和人身安全；

5、健全质量保证体系，制定切实可行的施工方案和创优规划、质量保证措施，推广“四新”技术，确保工程质量；

6、强力推行标准化文明施工建设，重视环境保护，力创安全文明施工标准化工地。

三、编制范围及工程概况

1、编制范围

本施工方案适用于中交一公局兰渝铁路LYS-12标第四分部管段（DK851+047～DK881+500）隧道洞口工程专项施工。

2、工程概况

新建兰州至重庆铁路广元至重庆段LYS-12标项目部第四分部全长30.453km,路线起讫桩号为DK851+047～DK881+500。本段共有隧道8座，总长10.243km，占整个标段总长度的33.7%。芭蕉湾隧道中心里程DK855+505，隧道全长3770m；花滩隧道中心里程DK860+037.5隧道全长265m；大土湾隧道中心里程

DK863+220.5,隧道全长309m;长牛沟隧道中心里程

DK866+699.5,隧道全长2011m;三交界隧道中心里程

DK874+329，隧道全长208m;月亮堰隧道中心里程DK876+981隧道全长2681m；响塘子隧道中心里程DK879+031.5,隧道全长297m；骆驼梁子隧道中心里程DK881+035.5,隧道全长575m。

四、临时设施

根据现场情况，本着合理、美观、实用的原则进行各种设备、材料及临时设施的布置。

1、施工便道：各个隧道洞口进场便道全部贯通，考虑工程施工方便和减少占地，路面宽度设为4.5 m，采用泥结碎石路面，便道一侧设置纵向排水沟。便道纵坡不大于10%，半径不小于15m。尽量利用既有道路加宽，需要新建便道时，经过经济比选后确定便道方案。

2、办公、生活设施：因隧道施工工期较长，施工队伍班组多，人员比较多。所以施工现场办公、生活住房采用搭建活动板房。

3、考虑到隧道施工工艺繁多、所需设备机械多、隧道所需的材料较多。施工所用场地选在离隧道洞口比较近，且场地比较平整开阔的位置。搭建临舍、施工棚仓库及拌合站。

4、施工用电：施工用考虑到隧道施工的机械设备用电量比较大，选用工地就近的供电干线安装变压器作为施工用电。并配备发电机作为生活应急用电。。

4、施工用水：施工用水需经过试验室检测合格并经监理同意后从邻近沟河取水至蓄水池。

五、施工组织机构及主要人员、机械配备

（一）组织机构设置及主要人员配备

根据本工程的规模、结构特点和复杂程度设置精干高效的职能部门，人员的配备力求精干。坚持合理分工与密切协作相结合，使之便于指挥和管理，分工明确，责权具体。

1

项目经理

副经理吴永煤总工孙学明

工程部安质

部

物

设

计

财

综

合

试

验中交一公局兰渝铁路LYS-12标段项目经理部

第四分部组织机构

总经师

王云飞

隧道架

子队

图1 隧道洞口工程施工组织机构图

2、主要管理人员配备

四分部设分部经理1名、副经理3名、总经师1名、项目总工1名，职能部门设工程管理部(5人)、物资设备部(3人)、安全质量环保部(3人)、计财部(3人)、综合部(5人)、工地试验室(10人)五部一室六个职能部门共35人。

分部下设一个隧道施工架子队：隧道架子队设主任1名、副主任1名、技术负责人1名、安全员8名、质检员8名、实验员8名、技术人员8名、物质设备负责人2人、后勤保障1名，共38名。

（二）主要设备、机具配置

每个隧道洞口主要施工机械设备配置如下：

表1 主要施工机械设备配置表

序号设备名称数量备注

1 挖掘机1台

2 装载机1台

3 自卸汽车5台

4 混凝土运输罐车2台

5 混凝土拌和站1套

6 空气压缩机4台

7 混凝土湿喷机2台

8 型钢冷弯设备1套

9 钢筋弯曲机2台

10 电焊机4台

11 钢筋调直机2台

12 开挖台车1台

13 防水板、钢筋台车1台

14 二衬钢模板台车1台

六、隧道洞口工程施工工艺

隧道洞口段工程施工应结合洞口相邻工程及场地布置统筹规划、及早完成，施工宜避开雨季及严寒季节施工。洞口边仰坡开挖及地表恢复应符合环境保护规定，做好水土保持。

隧道洞口段工程施工工艺流程见下图

（一）施工准备工作

1、隧道施工图纸核对，对隧道总设计图、隧道洞门明洞设计通用图及附属工程图纸设计参数进行认真核对。并且对设计图里程标高和现场进行核对。

2、熟悉隧道工程施工技术指南，铁路隧道工程验标暂行标准及铁路隧道工程施工规范。

3、测量人员对设计院提供隧道洞口控制点进行复核。认真核对洞口地形、地貌、地质情况、各里程标高、曲线要素等。洞口开挖应不施工

洞口地段

洞口截水

洞口边仰

洞口边仰

支护质

大管棚安装大管棚

按照正常

处合

避免雨季。

4、将施工便道修至洞口位置，以便于施工机械、人员进场，平整施工场地。

5、隧道洞口施工所涉及的支护混凝土、及隧道洞口结构物混凝土配合比按照铁路混凝土工程规范、隧道试验相关规范进行配合比设计。设计配合比报告经试验符合验标标准。报中心试验室进行配合比确定。

6、洞门口工程选用的水泥、砂石料、外加剂以及钢材、特材等品种、规格、性能应符合行业标准、规范和设计要求，并按规定进行检验。进行分批试验。

（二）、隧道洞口地段地表清理

1、测量班首先对进洞的各个桩点进行复核，由测量人员对洞口的边、仰坡的的起点及终点的平面位置精确放样。

2、隧道洞口开挖前对洞口开挖范围内的树木、杂草和树根进行清理检边仰坡的稳定情况，清楚危石、处理危石。

3、根据设计图纸，清理、平整洞顶地表、排除积水，整理隧道洞口周围的流水沟渠，以防地表水冲刷而造成边、仰坡失稳，做好地表截水天沟，洞口临时排水沟等防排水工作洞顶边、仰坡周围的排水系统宜在雨季前及在边、仰坡开挖前完成。

（三）、洞口截水天沟施工

1、洞口截水天沟施工，按照设计图纸测量放样。天沟设置在边仰坡开挖线边缘5～10m位置。截水天沟尺寸为60cm×40cm，

用M10浆砌片石砌筑，浆砌石厚度30cm，截水天沟能保证沟内各处排水顺畅。待进洞后及时施作洞门和两侧排水沟，与洞顶截水沟相连形成完整排水系统。

（2）、截水天沟应结合现场地形进行放样，做到线条平顺。对于流水坡率陡于1：1.5的原地形，要求每隔不大于5m设置一道防滑槽，台阶宽度不小于50cm。

（3）、基坑要严格按设计尺寸采用人工开挖进行。基坑开挖后，清除掉基底松软土石，对过软地基应采取换填、夯实等方法加以处理。基坑经监理工程师检查认可后方可进行一道工序

（4）、当天沟流水坡率小于1:1.5且大于1:5时，按急流槽施工工艺进行砌筑，流水面裁砌石牙粗糙面；当坡率大于1:1.5时，按多级跌水施工工艺进行砌筑，出水口设置消能设备及挡水埂。

（5）为保证砌体质量，砌筑前根据设计尺寸制作大样架，进行施工放样，然后检查砌体坡度、厚度是否满足设计要求，定出沉降缝、伸缩缝的位置，放出定位桩，挂线分段浆砌。伸缩缝每15m设置一道，遇地质变化处设置沉降缝，沉降缝和伸缩缝可综合考虑设置。缝宽按2cm左右留设，缝内填塞沥青麻筋。

（6）、砂浆采用M10水泥砂浆，由工地试验室下达配合比通知单现场配置。砂浆利用砂浆拌和机拌和。

（7）、砌体采用挤浆法砌筑，保证砂浆饱满，严禁用灌浆法施工。片石分层砌筑时，每层应大致找平，砌筑上层时不应扰动下层已经砌筑好的部分。片石在角隅或沉降缝处应使用粗凿大致方正的石料。砌

筑前对石料要用水洗干净，不使用粘有粘土、油污的石料。砌筑应保证水沟直顺，沟底平整，排水顺畅。片石铺砌完后进行表面勾平缝，勾缝一定要整齐、美观、坚固。砌筑完成后要及时养护，养护由专人负责，采用覆盖土工布并定时浇水，养护时间不得小于7天。

（四）、隧道洞口边仰坡开挖施工

1、隧道洞口边仰坡开挖按照隧道图纸设计坡率进行开挖。开挖时自上而下分层分部开挖，开挖时严禁掏底开挖或上下重叠开挖。分层开挖每层的厚度不大于4米，开挖的过程当中，对松软的土层，采用边开挖边支护，随时检测、检查山坡的稳定情况；通过装载机配合挖掘机进行开挖，开挖后的坡面应达到稳定、平整、美观的要求。

2、隧道洞口开挖边仰坡宜采用人工配合机械开挖，机械开挖时边仰坡应预留30cm的整修层，采用人工刷坡并及时夯实整平成型，防止超挖，保证边、仰坡坡率平顺符合设计要求。

3、隧道洞口边仰坡开挖时，开挖段为土质时，尽量采用机械开挖。若开挖段为岩质时需要爆破时，开挖宜采用浅孔小台阶爆破。爆破时控制装药量及炮眼布设，采用松动控制爆破并预留光爆层，光面爆破成型。

4、边坡、仰坡开挖完后，对上面的浮石、危石及时进行清除，对坡面凹凸不平的地方，进行整修。边仰坡防护：锚杆网喷防护，自上而下，随开挖分层及时施作，必要时随开挖随支护。做好坡顶喷砼防护层与原坡面衔接，防止坡面风化，引起水土流失、导致边、仰坡

防护受到损坏。

5、在洞口与暗洞衔接10米范围内的土石方先开挖至隧道上断面标高(拱部以上部分)，作为隧道进洞施工平台。

6、洞口上半断面开挖完成后，及时对边、仰坡按照设计图纸进行喷锚防护，防止边仰坡下滑失稳等病害的发生。

7、施工过程中，要认真做好测量工作，充分结合实际地形地质，按照设计，尽量减少边仰坡的挖方量，减少对坡体原状土的扰动。

8、边仰坡施工过程中应随时检查地表及坡面情况，发现开裂，滑动等现象时应立即采取加固措施保证边、仰坡稳定和施工安全。（五）、隧道洞口边仰坡喷锚支护施工

1、锚杆施工

（1）按设计要求定出锚杆孔位，孔位误差不大于±10cm，钻孔应圆而直，钻孔方向宜尽量与岩层主要结构面垂直。

（2）锚杆的钻孔直径应大于杆体直径的15mm。

（3）杆孔的深度应大于锚杆设计长度的10cm；锚杆的深度误差不得大于±50mm。

（4）砂浆锚杆采用先灌后锚施工。

2、钢筋网施工

（1）钢筋应冷拉调直后使用，钢筋表面不得有裂纹、油污、颗粒或片状锈蚀；

（2）为便于挂网安装，钢筋网宜在施工现场预制点焊成网片，长宽尺寸为（25cm×25cm或20×20cm）；成品钢筋网安设时，搭接

长度应为1～2个网格，采用焊接。

（3）钢筋网应根据坡面的实际起伏形状铺设，钢筋网宜在岩面喷一层砼后铺设；与初喷砼面的间隙应不大于3cm，钢筋网应与锚杆连接牢固。

（4）钢筋网应与锚杆联结牢固，并应可能多点连接，以减少喷射砼时钢筋网发生“弦振”现象。

3、喷射混凝土施工

（1）喷射前，对欠挖部分及所有开裂、破碎、出水点、崩解的破损岩石进行清理和处理，清除浮石和虚碴，并用高压风吹净坡面，保证良好接触。

（2）当坡面普遍渗水时，可先喷砂浆，并加大速凝剂掺量，在保证初喷后，按原配比施工。当局部出水量较大时采用埋管、凿槽、树枝状排水盲沟等措施，将水引导疏出后，再喷砼。

（3）启动时，先送风，后送料，待砼从喷嘴喷出后，再供给速凝剂；停止时，先关闭速凝剂计量泵，之后停止供料，待喷嘴残留的少量砼和速凝剂完全吹净后，再停风。要控制好风压，风压过大，会增加回弹，甚至把未完全凝固的砼吹落；风压小，粗骨料冲不进砂浆层而脱落，影响喷砼品质，风压过小时甚至会造成堵管；现场以喷砼回弹量小、表面有光泽、易粘着为度掌握风压。当受喷面较潮湿或有滴水时，速凝剂的掺量适当加大到水泥用量的6～8%。

（4）喷射砼要保证供料的连续性，避免堵塞管路。

（5）回弹料不得再利用于喷砼材料。

（6）喷射中如有脱落的石块或混凝土块被钢筋网卡住时，应及时清除后再喷射混凝土。喷射混凝土厚度按照图纸设计厚度进行施工。并且符合规范及验标施工标准。

（六）、洞口边仰坡支护质量检查

1、隧道洞口边仰坡锚喷完毕后，对整个坡面锚喷支护后稳定性进行实时检查量测，对边仰坡的稳定性检测要有专项的检测记录。看是否出现沉降、裂隙或变形。出现局部的变形裂缝及时做支护措施，避免出现滑塌。

（七）、隧道洞口导向墙及大管棚施工

1、洞口导向墙施工

（1）、明洞开挖至洞口10m左右时预留开挖土，以做导向墙及大管棚施工工作平台。

（2）、导向墙采用C20砼，截面尺寸1ｍ×1ｍ，导向墙内设2榀I20工字钢架，钢架外缘设（Φ127mm或Φ146mm），壁厚5mm 导向钢管，钢管与钢架焊接牢固，连接成整体。导向墙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。

（3）、导向管固定在2榀I20工字钢架上，其方向用测量严格控制，固定好后再灌筑混凝土。建议在浇注导向墙混凝土时，在导向管中填充黏土，可以防止混凝土流入管中，减小以后管棚钻进难度。（4）、用全站仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置；用水准尺配合坡度板设定导向管的倾角；用前后差距法设定孔口管的外插角。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。

导向墙施工工序如下：

边测量边开挖架立型钢支撑钢架架立底模架立定位钢架导向管定位焊接架立边模浇注混凝土拆模

2、长管棚施工

(1)、本隧道采用管棚钻机钻孔，采用先钻后下钢管法施工。必须精确核定钻机位置。管棚钻机导向架固定准确并经技术人员检查合格后即开始钻孔，钻完孔后进行清孔，经技术人员检查合格即可安装钢管，孔底第1节钢管用3.5m和7m间隔安装，以使接头错开，采用高压风清管。管棚钻孔的允许偏差应符合下表的规定：序号项目允许偏差

1 方向角1°

2 孔口距±50㎜

3 孔深±50㎜

(2)、长管棚长度宜为15～35ｍ，用每节长4～6ｍ的热轧无缝钢管（Φ89 mm或108mm，壁厚6mm）以丝扣连接而成，相邻钢管的接头应前后错开，同一断面内接头数量不得超过钢管数的50%，相邻钢管接头至少错开1m。环向间距中至中为50cm，钢管轴线与衬砌外缘线夹角1°～3°钢管在专用的管床上加工好丝扣，导管四周钻设孔径10～16mm注浆孔(靠孔口1.1m处的钢管不钻孔)，孔间距15cm，呈梅花型布置。管头焊成圆锥形，便于入孔。管棚用挖掘机在人工配合下顶进钢管。

(3)、安装好有孔钢花管、放入钢筋笼后即对孔内注浆，浆液由

ZJ-400高速制浆机拌制。注浆材料：水泥浆液水灰比1：1（重量比）。采用注浆机将水泥浆注入管棚钢管内，注浆压力一般为0.6～1.0MPa，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，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。注浆前应进行注浆试验，根据实际情况调整注浆参数，取得管棚施工经验，注浆结束后用M10水泥砂浆充填钢管，以增强管棚强度。长管棚的施工工序如下：

管棚钻机就位钻进+管棚体安装一节管棚体安装结束

节长管棚继续钻进安装至设计长度下一根根管棚

施工注浆。

(4)、隧道洞口工程大管棚施工完毕后，根据施工组织设计进入下部工序施工，洞身开挖施工。

七、隧道洞口工程施工控制要点

1、洞口开挖边仰坡施工控制要点

（1）、洞口段开挖前首先做好洞口清表工作。检查洞口原状山坡稳定情况，清除悬石、处理危石及地表的积水周围排水设施。（2）、洞口段边仰坡开挖期间实施不间断监测和防护。

（3）、洞口段边仰坡防护应符合设计规范要求和环境保护、水土保持的有关规定。

（4）、洞口开挖至洞身开挖平台后，应及时施作排水侧沟及出水口，

并与洞外排水系统协调联通。

（5）、偏压洞口施工应先做好支挡、反压回填等工作后再进行开挖；开挖方法应根据地形情况选定，避免人为因素加剧偏压。

（6）、洞口段开挖土方采用机械施工时，边仰坡应预留整修层，进行人工刷坡防止超挖保证边仰坡平顺。

（7）、洞口土石方开挖应按照规范要求分层分部开挖。严禁掏底或上下重叠开挖，造成边仰坡失稳出现安全事故。

（8）、洞口开挖段可能出现的地层滑坡，崩塌时，应有相关的工程措施，并适当的放缓坡率，保证施工人员的安全和边、仰坡的稳定。（9）、当洞口位于软弱、松散地层或堆积层时，应按照“先加固再开挖”的施工原则。对永久性防护应按照设计在隧道施工的初期及早完成。

2、隧道洞口边仰坡喷锚施工控制重点。

（1）、洞口边仰坡支护喷射混凝土控制要点

喷射混凝土采用湿喷工艺，边仰坡喷射厚度不小于8cm.混凝土施工前应对坡面进行清理。

喷射混凝土施工时应连续作业进行，且分层分段、分片。施工顺序应自下而上，分段长度不宜大于6m。分层喷射时喷射厚度不小于40mm。后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1h后再喷射，应先清除喷射表面的杂物。

喷射混凝土应强化工艺管理，降低喷射回弹率。喷射混凝土的回弹量不应大于15%。

（2）、洞口边仰坡支护锚杆施工控制要点

隧道洞口支护锚杆采用砂浆锚杆，锚杆的长度规格及间距布设要符合图纸设计要求及铁路验标规范有关规定。锚杆施工钻孔时按设计要求选定孔位，钻孔直径较锚杆直径大15mm.钻孔深度应大于锚杆设计长度的10cm。

砂浆锚杆杆体在孔内注浆完毕后进行，锚杆杆体插入孔内长度不应小于设计长度的95%。锚杆安装后不得随意敲击。安装垫板和紧固螺帽应在砂浆体的强度达到10MPa后进行。

（3）、洞口边仰坡支护钢筋网片施工控制要点

钢筋网片施工应符合现行铁路工程验标标准技术规范要求。网片材料采用HPB235钢筋，6～8mm直径规格的钢筋。边仰坡防护所用钢筋网片按照设计图纸要求宜采用20×20cm或25×25cm，网片之间搭接长度应为1～2个网格间距，搭接方式采用焊接。

钢筋在加工网片之前应进行调直后使用，钢筋表面不得有裂纹、油污、颗粒或片状锈蚀。成品钢筋网片在初喷混凝土后安装，且网片与锚杆连接要牢固。砂层地段应先挂设钢筋网片，沿网面压紧后再喷混凝土。坡面铺设网片应随坡面起伏铺设钢筋网片与受喷面保持一定的距离并与锚杆连接可靠。开始喷混凝土时，应减小喷头至受喷面的距离，并不段调整喷射角度。喷射中如果有石块或混凝土块被钢筋网卡住时，应及时清除，保证网面的平顺。

（4）、洞口大管棚及导向墙施工控制要点

管棚混凝土导向强施工，导向墙混凝土一般采用C20混

凝土截面尺寸设计为1×1m。导向墙施工时注意按设计要求安装套管，套管焊接在导向墙钢拱架上。导向墙施工要保证基础地基稳定，防止混凝土浇筑后导向墙发生位移。

隧道洞口采用大管棚超前预支护时，大管棚采用热轧无缝钢管制作，必要时钢管内安装钢筋笼。管管棚外插角为1～3度。

管棚施工时钻孔地段地层易于成孔时，一般采用先钻孔、后插管的方法。即钻孔完成经检查后，将管棚连续接长，由钻机旋转将其装入孔内。当地质情况复杂时，可采用跟管钻进工艺，即将套管及钻杆同时钻入，成孔后取出内钻杆，顶进管棚，拔出外套筒。

大管棚施工时一般单根长度为4～6m。管棚之间连接采用丝扣连接。管棚安装后，管口用麻丝和锚固剂封堵钢管与孔壁间空隙，连接压浆管。管棚注浆要符合铁路验标规范要求。浆液的配合比应符合试验规范要求。管棚注浆时应做好现场注浆记录表，对注浆的初始压力惊醒控制，管棚注浆一般为0.6～1.0MPa.注浆压力控制一般为起始压力逐步升高至设计终压力。注浆是严防跑浆或漏浆。注浆完毕后对注浆孔进行封堵。

八、隧道洞口工程施工质量验收及体系

（一）质量检验方法

1、隧道洞口工程施工用混凝土原材料水泥、砂石料、外加剂按照铁路工程验标要求进行检验。

检验数量：同一产地、品种、规格、批号的水泥和外加剂，

200t为一批，当不足200t也按一批计。

检验方法：检查产品质量证明文件及抽样试验。

2、隧道洞口工程所用钢材：钢筋、型钢、钢管及特材按照铁路验标标准要求按照进行检验

检验数量：以同一产地、品种、规格、批号分批检验，刚才以60t为一批，不足一批按一批进行检验。

检验方法：试验室试验检验。

3、隧道洞口排水截水沟、开挖位置、深度、坡度应符合设计要求

检验数量：每个施工段不少于10点。

检验方法：观察、测量。

4、隧道洞口边仰坡开挖范围尺寸以及坡率应符合设计规范要求

检验数量：全部检查。

检验方法：查对设计图，观察、尺量。

5、洞口工程边仰坡喷射混凝土厚度符合规范设计要求

检验数量：按照施工段全部检查。

检验方法：采用预埋钢筋头或凿孔进行检查。

6、边仰坡支护钢筋网片规格及安装符合设计规范要求

检验数量：按照加工安装数量全部检查

检验方法：观察、尺量。

7、边仰坡支护锚杆规格长度间距符合设计规范要求。

检验数量：按照施工段数量全部检查

检验方法：观察、尺量。