Ｉ施工技术 Ｉ ｃｏＮＳＴＲＵＣＴｉＯＮ 隧道扩洞施工技术 黄建波 中铁上海工程局市政工程有限公司 摘要：本文以十漫高速公路大岭左隧道施工为例，介绍既有裸洞扩洞的施工方法及施工工艺，以供类似工程施工借鉴。 关键词：扩洞围岩支护有限注浆 １．工程概况 １．１－ｒ－程概述 ３．施工难点 ３．１洞口地处山凹处，覆盖层浅，围岩破碎，怎样做到安全顺利 大岭隧道位于十漫高速公路连接线合同段内，穿越四方山与岩洞 进洞是施工难点之一。 ３．２由于隧道为既有裸洞，且年限在２０年以上，围岩长期在空 沟相连的山凹，在武当地块区域地质构造上，十堰北侧。设计为双洞 分离式隧道，单洞隧道净宽１２．５ｍ，车行道净高为５ｍ，隧道内轮廓采 气、水分的作用下，风化松弛严重，在爆破开挖过程中，怎样保证开 用坦顶三心圆形式，两隧道间净距３６ｍ。左隧道桩号ｋ２＋６４５一ｋ２＋９００ 挖轮廓线成型和控制超欠挖在设计允许范围以内是施工难点之二。 长为２５５ｍ。 ４．洞口段施工 左线位置原有一条七、八十年代两边农民为解决通行难开凿的长 隧道地处山凹，雨水汇集于此，长期受雨水侵蚀。洞口围岩破 约２５０ｍ，宽５ｍ毛洞隧道，洞口２ｍ已用块石砌筑支护，洞身未采取任 碎，裂隙较发育，对进洞非常不利。且为既有洞，一旦扩洞进洞不成 何支护形式。现设计隧道净宽１２．５ｍ，相当于新隧道在原有毛洞基础 功，极有可能造成洞身段的连锁反应．产生严重后果。 上扩挖２．５倍。（见图一） ４．１边仰坡坡顶截排水 到开工前毛洞继续在使用，施工左线前先打通右线，让村民、 为了防止刷坡进洞后，雨水冲刷、渗入边仰坡坡面。使得洞口 车辆从右线通过。从裸洞现状来看。未发现断裂、褶皱等大型地质构 土体自重增加。造成边仰坡失稳而滑塌。在刷坡前必需做好坡顶截排 造。裸露的围岩均已风化，裂隙较多，在右隧道爆破施工中，左隧道 水。 局部有掉块现象，但未出现大的坍塌，每逢下雨，隧道内滴水不断。 在洞口距离边仰坡面开挖线５ｍ以外，依据地形地势，尽量与绝 大多数地面水流方向垂直而设置坡顶截水沟。截水沟绕洞口一周，使 得水流排向边坡两侧。 ４．２坡面防护 先对仰坡面进行刷坡。刷坡后的土方回填到既有洞，回填长度 为ｌＯｒｅ，这样用土回填反压既有洞两侧既能保证裸洞稳定；又比用钢 （木）支撑既有洞经济；还能使工程机械化，节约工期。刷坡后的土 一ｊ 】ｊ 体堆积在洞口，形成一工作平台，以便进行坡面防护等后续工作。 坡面采用喷锚支护，打３．５ｍ长 ２２砂浆锚杆，间距１．５ｍ×１．５ｍ梅 花型布置，喷混凝土挂网，保证坡面稳定。 麓ｌ瞳避 ¨ ｎ 新道．： 吩 ４．３进洞施工 设计中进洞未采用超前大管棚，为考虑经济成本，采用超前小导 新老隧遒关系图 图一 管预注浆。与超前大管棚相比。超前小导管具有使用机具简单，施工 １．２地形地质及围岩状况 速度快、质量易控制的优点。 洞门里程分别为ｋ２＋６４５，ｋ２＋９００。 施工中在开挖轮廓线上方环向打人２层６ｍ长０４２ｍｍ注浆小导管， 进出洞口山势较陡，均设计有１ ｏＩｎ明洞。里程分别为 环向间距为０．４ｍ，层间距为０。４ｍ，每层布置３９根。（见图二） ｌ【２＋６４５一ｋ２＋６５５，ｋ２＋８９０一ｋ２＋９００。 注浆采用有限双液注浆加固山体，使之封闭裂隙，使山体固结。 隧道进出口１５ｍ（ｋ２＋６５５一ｋ２＋６７０）、２５ｍ（ｋ２＋８６５～１０．＋８９０） 注浆量按有孔管每孔１ｏ０ｋ 泥控制，水泥浆与水玻璃体积比为ｌ： 为Ⅲ类围岩，埋深浅，最薄位置仅为２ｍ。地下水不发育，穿越破碎 ０．５，水泥浆水灰比为１：１。 带，围岩稳定性差。围岩为中风化钠长片岩。 ｋ２＋６７０一ｋ２＋８６５段为Ⅳ类围岩，节理裂隙较发育，为微风化钠长 正面示意图 侧面示意国 片岩。 由于隧道短，按新奥法单向掘进的施工方案施工。 ２．施工特点 在既有裸洞基础上进行扩洞施工有有利的地方和不利的地方。施 工中可以充分利用和采取措施避免。 有利方面：对隧道的地质情况，围岩情况。渗水情况和有元坍塌 情况等可直接目睹。同时不需要通风，利于排水和增加上下台阶开挖 的临空面，提高爆破效果等有利条件。 不利方面：裸洞开挖长达２Ｏ年之久，又未支护，周边围岩风化松 弛较严重，对扩洞开挖成型，控制超欠挖方面，带来严重影响。 小导管布置＿闰 图二 施工技术 Ｉ ＣＯＮＳＴＲＵＣ１ ＯＮ ｌ 注浆采用低压注浆，注浆小导管四周钻间距ｌ５ｃｍ的 １０ｒａｍ注 浆孔，梅花型布置，尾部ｌｍ不设注浆孑Ｌ。打完一层注浆管后，采用 ５．２钻爆设计 上断面采用ｌｍ进尺。钻孔深度１．３ｍ，下断面采用２．２ｍ进尺。钻 ５ｍ。 间隔分部注浆。注完一孔立即封堵孔口防止串浆。注浆压力控制在 孔深度２．由于间隔装药结构相比连续装药结构ｎ－Ｉｔ２：使爆破后的孔壁保持得 ０；５ １．０Ｍｐａ，由于所加固的地层裂隙较发育，注浆量控制以达到压 更为完好，对围岩的破坏程度更小，所以为更好的达到光爆效果，周 力后注不进为注浆结束标准。 ｂ２５ｒａｍ药卷，其 根据地形为了保证进洞安全，超前小导管施工完毕后，在洞口 边眼间距采用４０ｃｍ和间隔装药结构，药卷用小直径ｑｍｍｂ￣准药卷连续装药。 外施作２ｍ长护拱进洞。对已形成的工作平台修整成弧状，在土模上 余炮眼采用直径 ３２浇筑钢筋砼护拱。护拱采用Ｃ２５混凝土，厚度０．６ｍ，底部加ｑｂ ２２单层 钢筋网片，间距为０．２ｍ×Ｏ．２ｍ布置，钢筋网正面与超前小导管焊接牢 ５．３分部施工 Ⅲ类围岩开挖时采用４部开挖（见图四）。开挖在超前小导管的 固。两侧面打人直径为２２ｍｍ长为４．５ｍ长的锚杆，锚杆外露１ｍ，外露 保护下进行。上半断面采用１部开挖。下半断面分３部分开挖，第３、部分与钢筋网焊接牢固，这样护拱与整个山体形成了整体，待护拱强 第４部前后错开５～８ｍ，最后开挖核心土，各部分开挖后均及时做好 度达到８０％后，开始缓慢掏挖护拱土模的土方，并随挖随立Ｉ１６钢拱 初期支护，防止围岩变形坍塌。 架，间距０．５ｍ。钢拱架互相作纵向连接，，拱架背面空腔部分用Ｃ２５ 混凝土浇筑，使护拱完全稳固。继而进入正洞掘进。 ５．４初期支护 本段围岩初期支护采用Ｉ１６钢架、 ８ Ｘ １５ Ｘ １５ｃｍ网片，巾２２ｍｍ． ×３．５ｍ系统砂浆锚杆联合支护型式。 每部爆破完成后，及时素喷厚３～５ｃｍＣ２５砼，封闭围岩。然后 打系统锚杆，间距为ｌｍ×ｌｍ。锚杆孔保持顺直，并与其所在部位岩 面垂直。 钢筋网在洞外加工成网片后直接在洞内挂设，横、纵向搭接布设 成网后进行绑扎或焊接。铺设时，钢筋网随岩面起伏，并保证保护层 厚度，与锚杆焊接牢固。 钢架按设计要求根据分部情况预先在洞外分段加工成型，然后根 据分部情况分段安装，为增强钢架的整体稳定性。将钢架与锚杆焊接 在一起。沿钢架设直径为 ２２ｍｍ的纵向连接钢筋，并按环向间距ｌｍ 设置。各部的钢架架设好后均及时施作锁脚锚杆，将钢架固定。 护拱示意图 图三 ５．１ｉｔ类围岩洞身扩挖 ５．１超前支护 在拱顶１２００ｍｍ范围内，设超前小导管，进行超前支护。小导管 采用外径 ４２ｍｍ，壁厚５ｒａｍ的热轧无缝钢管，长４５０ｃｍ，前端加工 成锥形，尾部焊接钢筋加固箍，管壁四周每１０－１５ｃｍ交错钻眼，眼孔 直径为 ８ｍｍ（梅花形布置）。 钢管沿隧道开挖轮廓线布置，外插角５—７度打入围岩，环向间距 钢架架立后尽陕进行第二次砼喷射作业，并将钢架全部覆盖，使 初期支护尽快形成。 ６．ＩＶ类围岩洞身扩挖 既有裸洞形成了一个“平衡拱”，但当进行扩大时，就破坏了原 有平衡，故施工遵循‘短进尺、弱爆破、强支护’的原则，采用台阶 法开挖。洞身段围岩较洞口段好，分４部开挖。同图四 ６．１＿１２半断面扩挖 根据围岩情况，上半断面一次性开挖。扩挖后的洞碴用以填充裸 ０．４ｍ，纵向前后两排小钢管搭接长度不小于ｌｍ。 洞形成上部施工平台，同时能起到支撑两边围岩的作用，剩余的土方 超前小导管预注浆参数：注浆压力０．５—１．０Ｍｐａ，水泥浆水灰比 运出洞外。（见图五）扩挖成形后立即对开挖面进行素喷厚３—５ｃｍＣ １：１，水泥标号为４２５号。施工中每孑Ｌ注浆量达到设计注浆量时，或 ２５砼，封闭围岩，然后打系统钝杆。挂钢筋网（１３８＠２５×２５ｅｍ）． 注浆压力达到１．０Ｍｐａ时，可以结束注浆。超前小导管尾端焊于型钢钢 喷Ｃ２５混凝土至设计厚度，完成初期支护。 架顶部。 开挖断丽 五 开挖断面图 图四 开挖断面 图五 ｌ旋工技术 Ｉ ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ ６．２下半断面扩挖 ７．】在确定不良地质洞口的进洞超前支护方法时，依据实际地形 上半断面开挖３０～５０ｍ时，开始下半断面扩挖，下半断面分三 地质条件，经过论证后，采用小导管支护，可以保证安全顺利进洞 部作业。２、３部分错开开挖，错开距离为５～８ｍ。开挖采用先开挖边 时，则可不采用长管棚支护，以降低经济成本和加快施工速度。 墙，再开挖中槽，分段机械配合人工开挖，个别岩石放小炮的方式进 ７．２地质条件差的隧道施工，应尽量减少对岩体的扰动，使支护 行施工，开挖一段支护一段，确保施１二安全与围岩稳定。 体系尽快封闭成环，最大程度发牟围岩的自稳能力。 在下半断面开挖距洞口１００ｍ左右，初期支护的拱顶下沉和周边 ７．３短隧道一般地质较差，不受工期控制。而发生问题的隧道。 收敛达到二次衬砌的要求时，即开始施丁防排水，矮边墙和二次衬 往往又是短隧道。因此，短隧道的施工，不要一味追求速度，做好施 砌，使隧道的支护体系，尽快全部完成，以确保隧道的安全。 工安排，慎重选定开挖方法，保证施工安全质量。一般不宜选用全断 ７．体会和认识 面开挖。 浅谈桥梁工程施工过程中的安全管理 丁峰 武进区公路管理处江苏常州２１ ３００１ 摘要：安全第一质量第二，这就要求我们项目工作人员，在做到安全施工的前提下，做好保质保量的完成到项目竣工。下文作者根据自己多 年从事桥梁施工管理的经验，分别从施工人员，施工技术、施工环境等方面阐述了安全施工管理分析，以下仅供参考。 关键词：项目建设桥梁施工安全管理控制 一、前言 以上，操作人员在关键危急时刻的临时处置正确与否，往往关系到群 “进度、质量、安全、资金”。是公路工程项目建设的四个核 体的生死、巨额财产的存毁。因此做好操作人员的安全培训工作就能 心问题，按照国家“安全第一。预防为主”的方针和“安全发展”、 最大限度防止事故的发生。 “以人为本”的安全理念，施工安全工作更是重中之重。桥梁施工过 施工过程巾针对所操作机械ｌ殳备的特点、大小难度、技术含量、 程中发生安全事故，其影响往往较大。会直接导致人员伤亡或财产的 作业环境选择合适的操作人员。技术含量高、结构复杂的机械设备应 损失，给施工人员的生命和财产带来巨大损失。因此。如何确保公路 选择文化水平高的专业人才，以便容易掌握设备结构性能，实施安全 桥梁工程的施工安全，从而顺利实现公路交通建设跨越式发展。是当 操作。 前一项重大的现实课题。 项目工程施工过程中要加强增培训，人员的培训教育工作要做 结合各类型桥梁施工可以得出，导致安全事故发生的因素主要 到有计划、有部署、有检查、有考核、有针对眭：一要抓好施工项目 有三个，第一是人为因素，第二是技术因素，第三是环境因素，下面 机械操作人员的准人关，将上岗前的三级安全教育工作做到位；二是 分别从施工人员，施工技术、施工环境等方面的安全施工管理进行 编制相应的安全生产知识与安全操作规程手册，发给现场的每一位作 一一分析。 业人员；三是做好机械设备管理人员的安全培训工作。同时，对相关 人员的安全教育培训工作应树立“全员安全教育培训”的理念。无论 二、人的安全性控制 什么人，只要直接或间接地参与机械设备相关生产活动。就必须受到 所谓人，包括操作工人、管理人员、事故现场的在场人员和其他 安全教育培训，上至领导，下到一般工作人员。甚至包括生产者的家 有关人员等。他们的不安全行为是事故的重要致因。据国内外大量的 属，要让他们知道所从事的生产劳动其安全的重要性和防护意识、自 统计表明，有近８０％的事故是由于人为失误而发生的。因此，研究产 我保护意识和自我保护方法，让他们从思想上认识到安全的重要性， 生事故的各种人的因素，提出相应的预防措施是非常必要的。 从而达到从源头上控制机械设备安全事故的发生。 ２．１防止过劳，提高生产安全性 操作人员培训后应经劳动部门或有关部门考核颁发证书后，方可 众所周知，疲劳广泛地发生在各种作业岗位上，机械化、自动化 上岗操作。坚决杜绝无证作业和持超过复审期的作业证件操作机械， 的进步可以消灭许多笨重体力劳动，从而消除丫笨重体力劳动造成的 同时，对于那些虽然持有机械设备操作证件，但已经连续六个月以上 重度疲劳。但是看管监测仪表、计算机作业等又带来精神疲劳。如何 没有从事过本机械操作的操作的人员，单位对其进行上岗前的再培 减轻疲劳、防止过劳，从而保证施工人员健康更重要的是保证安全生 训。 产呢？主要的方法有如下几种：提高作业机械化和自动化程度。是减 少施工人员、提高劳动生产率、减轻人员疲劳、提高生产安全水平的 三、施工技术的安全性控制规定办理 有力措施。合理地确定作业休息制度。根据施工时的劳动强度。在施 不安全的环境是引发安全事故的物质基础，是事故的直接原因。 工过程中插入必要的休息时间。根据工作强度、工作方式合理设计休 通常指的是：自然环境的异常，即岩石、地质、水文、气象等的恶劣 息方式。尽可能减少轮班工作制度。轮班工作后。给予施工人员充分 变异；生产环境不良，即照明、温度、湿度、通风、采光、噪音、振 的休息时间。开展健康有益、丰富多彩的文化娱乐和体育活动，以利 动、空气质量、颜色等方面的缺陷。 于施工人员恢复疲劳，增进身心健康，培养高尚的情操。开展技术教 ３．１环境因素控制管理的过毛 育和培训，提高施工人员技术的熟练程度，减少工作中的疲劳程度。 对有害环境因素的管理通常由环境因素识别、环境影响评价、环 ２．２加强操作人员培训，持证上岗 境影响对策决策、实施决策、检查改进等五个基本环节构成。同时。 生命无价，所以人的生命安排是首要的，安全生产中人的因素是 在建设工程项目施工过程巾应根据法律法规与标准规范、施工方案、 第一位，由于违反操作规程而发生的机械事故和人身伤亡事故占８０％ 施工工艺、相关方要求与投诉的变化等内部、外部情况的变化，确定 目四丝壹堡塑
