太平隧道进口段~厚街站ZDK41+017.3处横通道施工方案
摘要：根据设计图纸、结合实际情况在左线桩号ZDK41+017处开挖一条联络通道贯通至右线。
联络通道开挖高度为5m，宽度4m,全长约12m，开挖采用全断面加仰拱的施工方法。
毕业论文网 关键词：隧道；横通道；施工技术 本文对太平隧道进口段～厚街站ZDK41+017.3处横通道施工技术作介绍，并对一些重点进行分析探索。
一、工程概况 1.1 地质情况 进口段—厚街站区间,起点接沙厚区间明挖暗埋段，终点接厚街车站，主要区间正洞穿过砂岩和含砾砂岩等，区间隧道基本在菜地、鱼塘、灌渠下敷设。
1.2 施工概况 进口段—厚街站区间，起点ZDK40+762.483、终点ZDK41+873.985,设有2条横通道其桩号分别为ZDK41+185、ZDK41+500，进口段明挖暗埋起点ZDK40+654.557。
从进口段明挖暗埋起点到第一个横通道长530.443m，由于单线隧道断面小，出渣车在隧道内无法转向调头，只能倒车进行出渣，严重影响出渣时间。
于是我司想在ZDK41+017.3处增设一条横通道。
横通道平面位置如下图所示： 图2—1横通道平面位置 二、总体施工方案 2.1 总体方案 根据设计图纸、结合实际情况在左线桩号ZDK41+017处开挖一条联络通道贯通至右线。
联络通道开挖高度为5m，宽度4m,全长约12m，开挖采用全断面加仰拱的施工方法，考虑到此段岩层质地较好可采用微爆破施工，爆破开挖施工左线开挖5m,右线开挖5m,剩下2m位置时，改用破碎机配合人工风镐的开挖方法。
当开挖到达第一个设计横通道后，联络通道将采取浆砌石回填加注浆压实的方法进行封堵。
联络通道按喷锚构筑法理论设计与施工，采用格栅网喷混凝土+系统锚杆+超前小导管支护组成。
喷射混凝土采用C25早强混凝土，系统锚杆采用φ22砂浆锚杆，支护断面型式见下图： 图3—1横通道支护断面图 2.2 总体施工方法 2.2.1施工原则 根据本工程项目的特点，确定横通道开挖支护施工的原则为“严注浆，短进尺，弱爆破，强支护，早封闭，勤量测，速反馈，控沉陷”。
严注浆――在软弱地层中根据施工需要，压注不同类型的浆液，以改善围岩的物理力学性能，提高围岩的自稳能力，确保开挖过程中及开挖后、支护前的围岩稳定。
短进尺――控制开挖进尺，减小超前支护承载跨度，加快喷砼的封闭速度，减少掌子面暴露时间，确保洞室掌子面的稳定。
每次控制开挖进尺，减少因开挖因素而造成因开挖时间过长或因爆破装药量多而导致对围岩产生过大扰动。
弱爆破――采用可靠的开挖方式，如微震控制爆破的方法，减少装药量，以减少施工对围岩的扰动，以便充分利用围岩的自身强度，确保安全高效。
强支护――采用径向砂浆锚杆加强围岩的整体性等措施，以提高围岩的自身承载力，采用格栅钢架、钢筋网、喷射砼，增强支护结构的强度，以达到控制围岩的变形，保证地表下沉量在规定范围内。
早封闭――开挖结束后，立即进行初喷砼封闭开挖面，并用已预先制做好的格栅钢架对围岩进行支撑，特殊地段加强支护结构，及早使支护结构封闭成环，使隧道开挖后能够在围岩自稳时间内以最快的速度完成初支，达到对围岩的保护，合理调节上下台阶长度，使初支结构能够快速形成封闭环结构，改善结构受力状况，控制地层、围岩变形，发挥支护结构的整体效用。
勤量测――加强监控量测工作，全过程监控隧道围岩变化，以信息化技术指导施工，保证隧道自身结构及地面建筑物、管线施工安全。
速反馈――采用信息化施工。
根据监控量测数据分析，及时调整爆破技术参数及初支参数和二次衬砌施作时间。
控沉陷――具体为通过地面沉降、拱顶下沉、爆破振动速度监测，及时修改支护参数及爆破技术参数，使之因爆破而产生的对围岩结构、地面建筑物的影响达到控制标准之内。
通过控制量测，随时了解掌握结构受力状况及地表下沉情况，及时采取措施控制地层的结构变形，使施工处于良好的稳定状态。
2.2.2 施工工法 区间联络通道采用全断面+仰拱开挖方法，施工步骤纵断面图如下所示： 图3—2 施工步骤纵断面图 2.2.3 施工步骤: 1）利用上一循环架立的钢架施作横通道超前支护； 2）开挖 1 部分，每次开挖循环进尺Ⅵ级围岩不大于1榀； 3）施作初期支护（Ⅰ），即初喷3cm厚混凝土，架立钢架及设置锁脚钢管,钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度； 4）开挖仰拱 2 ，施做初支仰拱（Ⅱ），完成初支封闭；仰拱开挖不大于3m。
三、 横通道施工 开挖施工工序：测量放线→开挖第Ⅰ部分→安装钢筋网、锚杆→安装格栅钢架→打设超前小导管并注浆→喷射混凝土→开挖仰拱→安装格栅→喷砼支护→重复下一循环。
3.1 测量放线 施工前进行测量，将横通道的位置和开挖轮廓线画出来，标示清楚。
3..2 开挖施工 根据工程实际情况，开挖采用弱爆破，人工风镐修整规格的施工方式，临近左线初支面时，改为采取破碎机配合人工风镐的开挖方式。
爆破钻孔及装药见下图： 图3—3爆破布孔平面图 上半断面爆破参数表 炮孔名称 段别 孔深 孔数 炸药类型 药卷规格 单孔条数 单孔药量(kg) 单段药量(kg) 装药结构 掏槽孔 1 1.0 4 乳化 Φ32 2 0.4 1.6 连续 辅助孔 3 1.0 3 乳化 Φ32 2 0.4 1.2 连续 辅助孔 5 1.0 6 乳化 Φ32 2 0.4 2.4 连续 辅助孔 7 1.0 5 乳化 Φ32 1.5 0.3 1.5 连续 周边孔 9 1.0 11 乳化 Φ32 1 0.2 2.2 连续 周边孔 11 1.0 11 乳化 Φ32 1 0.2 2.2 连续 合计 40 11.1 下半断面爆破参数表 炮孔名称 段别 孔深 孔数 炸药类型 药卷规格 单孔条数 单孔药量(kg) 单段药量(kg) 装药结构 辅助孔 1 1.0 3 乳化 Φ32 1.5 0.3 0.9 连续 周边孔 3 1.0 11 乳化 Φ32 1 0.2 2.2 连续 合计 14 3.1 在实际的施工过程中，根据爆破效果，不断调整爆破参数，使得隧道扩挖达到最佳的开挖效果。
3.3 钢筋网加工与安装 横通道隧道初期支护钢筋网采用HPB235直径Φ8钢筋，网格尺寸为20cm×20cm，拱墙布设。
3.3.1钢筋网片加工 钢筋网片采用Ⅰ级φ8钢筋焊制，在钢筋加工场内集中加工。
先用钢筋调直机把钢筋调直，再截成钢筋条，钢筋网片尺寸根据拱架间距和网片之间搭接长度综合考虑确定。
钢筋焊接前要先将钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等均清除干净；加工完毕后的钢筋网片应平整，钢筋表面无削弱钢筋截面的伤痕。
3.3.2成品的存放 制作成型的钢筋网片必须轻抬轻放，避免摔地产生变形。
钢筋网片成品应远离加工场地，堆放在指定的成品堆放场地上。
存放和运输过程中要避免潮湿的环境，防止锈蚀、污染和变形。
3.3.3 挂网 按图纸标定的位置挂设加工好的钢筋网片，钢筋片随初喷面的起伏铺设，绑扎固定于先期施工的系统锚杆之上，再把钢筋片焊接成网，网片搭接长度为1～2个网格。
（2）铺设钢筋网按照以下要求执行： 1、钢筋网在初喷混凝土4cm以后铺挂，且保护层厚度不得小于4cm。
2、砂层地段应先加铺钢筋网，沿环向压紧后再喷射混凝土。
3、钢筋网应随初喷面的起伏铺设，与受喷面的间隙一般不大于3cm，与锚杆（锚杆安装3d后）或其它固定装置连接牢固。
4、开始喷射时，应减小喷头至受喷面的距离，并调整喷射角度，钢筋网保护层厚度不得小于4cm。
5、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。
3.4 锚杆安装施工 横通道拱墙设置φ22砂浆锚杆，长度为2.5m，间距为1m×1m梅花形布置，锚杆钻孔利用开挖台阶搭设简易台架施钻，钻孔方向尽可能垂直结构面或初喷砼表面；锚杆孔比杆径大15?L，深度误差不得大于±50mm；成孔后采用高压风清孔。
锚杆注浆安装前须先做好材料、机具、脚手平台和场地准备工作，注浆材料使用硅酸盐或普通硅酸盐42.5R水泥，粒径小于2.5mm的砂子，并须过筛，胶骨比1:0.5～1:1，水灰比0.38～0.45，砂浆标号不小于M20。
砂浆锚杆作业程序是：先注浆，后放锚杆，具体操作是：先将水注入牛角泵内，并倒入少量砂浆，初压水和稀浆湿润管路，然后再将已调好的砂浆倒入泵内。
将注浆管插至锚杆眼底，将泵盖压紧密封，一切就绪后，慢慢打开阀门开始注浆。
在气压推动下，将砂浆不断压入眼底，注浆管跟着缓缓退出眼孔，并始终保持注浆管口埋在砂浆内，以免浆中出现空洞，将注浆管全部抽出后，立即把锚杆插入眼孔，然后用木楔堵塞眼口，防止砂浆流失。
注浆管不准对人放置，以防止高压喷出物射击伤人。
锚注完成后，应及时清洗，整理注浆用具，除掉砂浆凝聚物，为下次使用创造好条件。
锚杆施工工艺如下： 图3—4 砂浆锚杆施工工艺流程图 3.5 格栅加工及安装施工 3.5.1加工 格栅钢架主筋为HRB335Φ25钢筋，全断面支护。
由A单元1个、B单元2个、C单元1个共4个单元组成，各单元由主筋、加强筋、连接角钢焊接成型，钢架宜现场预制，单元间由螺栓连接，接头处焊缝应严格按照钢结构的有关要求进行。
测量人员根据钢格栅设计图和操作工人的要求在钢平台上放样，画出1：1的钢格栅大样图，包括各连接点的法线方向。
复核格栅截面设计模具无误后，将模具材料钢板和钢筋做好形状按大样线直接焊在钢平台上，必须保证焊接牢固和竖向垂直。
3.5.2安装 格栅间距为0.5m，全断面布置。
洞门1m范围内连立4榀格栅。
成品钢格栅从加工厂运至现场→ 选单元→ 吊运→ 就位→ 复核→ 定位→ 连接→检查。
（1）选单元 根据施工方法（开挖方法）选定需用单元，运至井口。
（2）吊运 选定的单元从存土场用电葫芦吊运至隧道，再用机动送到工作面，该过程注意保护格栅避免弯扭等现象。
3、初步就位 人工将运至工作面的格栅按放线的位置先就位。
并将各单元用螺栓连接上。
不要扭紧以便调整。
（4）复核 格栅初步就位后，马上进行复核。
主要复核中线及标高，及时调整，达到正确符合设计要求。
（5）定位复核合格后，扭紧连接螺栓，并与定位筋焊接牢固。
（6）连接 格栅定位后，及时焊接纵向连接筋和拱脚槽钢，与前一榀焊接牢固。
安装过程复核，连接为作业要点，因此必须符合下列要求： 1、格栅净空必须符合设计要求，不得侵限。
2、格栅标高必须符合设计要求。
3、螺栓必须扭紧。
4、连接筋和槽钢焊接必须符合施工规范、规定。
5、准确复核里程，避免格栅安装出现纵向现象错位现象。
3.6 超前小导管施工 （1）设计参数 1、材料：钢管采用外径42mm、厚3.5mm的热轧无缝钢管，钢管长度为4.0m。
为便于超前小导管插入围岩内，钢管前端宜做成尖锥状，尾部焊上箍筋； 2、间距：钢管环向间距为30cm，排拒为2.4m； 3、外插角：钢管外插角为5～10°交错布置； 注浆参数： 1、水泥砂浆水灰比：1:1（重量比）; 2、注浆压力：0.5～1.0MPa,对于涌水量较大的松散破碎带，可采用具有针对性的注浆材料，有关参数具体设计时加以说明。
布置示意图如下： （2）加工 为保证小导管内注浆密实，并保证浆液沿管外侧扩散并压入周围松散体的裂缝内，φ42钢管中间梅花型开孔成为花管，孔径1cm，纵向间距15cm，并将花管端头压成圆锥形以利于插入孔中同时预留100cm作为预留止浆段，预制花管如图3—4所示。
图3—5 小导管加工图 （3）安装施工 1、 测量放样 在设计孔位上做好标记，用凿岩机钻孔，孔径较设计导管管径大20 mm以上。
2、装管 成孔后，将小导管按设计要求插入孔中，或用凿岩机直接将小导管从格栅钢架上部、中部打入，外露20cm支撑于开挖面后方的钢架上，与钢架共同组成预支护体系。
注浆前先喷射混凝土5～10cm厚封闭掌子面，形成止浆盘。
注浆前先冲洗管内沉积物，由下至上顺序进行。
单孔注浆压力达到设计要求值，持续注浆10min且进浆速度为开始进浆速度的1/4或进浆量达到设计进浆量的80%及以上时注浆方可结束。
注浆施工中认真填写注浆记录，随时分析和改进作业，并注意观察施工支护工作面的状态。
注浆压力：一般为0.5～1.0Mpa，水泥：P.O 42.5R普通硅酸盐水泥，砂：中细砂。
施工工艺如下图： 图3—6超前小导管施工工艺流程图 （4）施工要求 1、小导管安设一般采用钻孔打入法，即先按设计要求钻孔，钻孔直径比钢管直径大3～5mm，然后将小导管穿过钢架，用锤击或钻机顶入，顶入长度不小于钢管长度的90%，并用高压风将钢管内的砂石吹出； 2、小导管安设后，用塑胶泥封堵孔口及周围裂隙，必要时在小导管附近及工作面喷射混凝土，以防止工作面坍塌； 3、隧道的开挖长度应小于小导管的注浆长度，预留部分作为下一次循环的止浆墙； 4、注浆前应进行压水试验，检查机械设备是否正常，管路连接是否正确，为加快注浆速度和发挥设备效率，可采用群管注浆（每次3～5根）； 5、注浆量达到设计注浆量和注浆压力达到设计终压时可结束注浆； 6、注浆过程中要随时观察注浆压力及注浆泵排浆量的变化，分析注浆情况，防止堵管、跑浆、漏浆。
3.7喷射混凝土 横通道C25喷射混凝土采用湿喷，分2～5次喷至设计厚度22cm，每次喷层厚度不大于10cm，下层喷射的时间在上层喷射砼终凝后施作。
为防止回弹物附着在未喷的井壁上而影响喷层与土体的粘结力，喷射时按自下而上顺序进行，喷前先找平受喷面的凹处，再将喷头按螺旋形缓慢均匀移动，喷出的混凝土层面平顺、密实。