隧道洞口段施工

工艺概述 ：

隧道洞口段施工一般包括隧道洞口边、仰坡的土石方开挖、防护、排水及洞门工程。施工应遵循下列原则：应遵循 “早进晚出”的原则，保护生态环境，减少施工用地；应结合洞口相邻工程及场地布置通盘考虑，妥善安排，及早完成；避开雨季及严寒季节。

1、 作业内容

作业内容主要有：洞口土石方开挖、边仰坡防护施工、截排水沟施工、洞口支护（超前）施工、强支护进洞施工、洞门端墙施工。

2、 洞门口段施工工艺流程框图见图 1。

图 1 隧道洞口段施工工艺框图

3、工序步骤及作业质量控制标准

3.1施工作业准备

熟悉施工图纸，做好各项技术交底。

做好现场劳动力组织，准备施工机械，并保证施工机械的完好率，使其能满足施工要求。

预备好施工使用的各项材料，使其满足施工要求。

清理场地，将洞门口范围内边坡、仰坡以上可能滑塌的表土、危石应清除，不留后患。

完成隧道洞门口的排水系统。

3.2截排水沟的施作。

边、仰坡开挖前完成，防止山坡地表水冲刷、漫流，影响结构安全。

截排水沟槽截面尺寸和坡度符合设计要求。

3.3边仰坡开挖

根据图纸的里程、标高对洞口边仰坡进行放线。

洞口边仰坡开挖，自上而下进行，分层开挖分层防护。

土石方开挖宜采用弱爆破，或采用人工机械开挖。

3.4边仰坡支护

边坡开挖时应边开挖边采用锚喷防护作为临时支护。施工顺序：风钻钻孔、安装锚杆、挂钢筋网、喷射混凝土。支护参数应符合设计。支护参数经验值：锚杆采用 Φ22 螺纹钢长 3m，间距为 1m×1m 梅花型布置，锚杆留出土体外 10cm，焊接 ф8 钢筋网，并喷射 C20 砼 10cm 支护。

3.5超前管棚（小导管）注浆（预）可参见管棚作业施工工艺。

3.5.1暗洞进洞管棚按设计要求一次顶进 30m 以上。

检查开挖断面中线及高程，开挖轮廓线应符合设计要求，按设计要求做好套拱。

安设钻孔设备钻设管棚孔，孔深不小于 30m。

钢管环向间距 40cm，仰角 1~3 度(不包括线路纵向)，方向与线路中线平行，倾角应严格控制，以防超挖或欠挖。

钢管应按设计位置施工，应先打奇数钢花管，立即注浆。注浆后再打偶数钢花管，通过偶数钢花管钻进时流出的液体及其颜色检查奇数孔的注浆质量，以保证孔口的孔向正确。每钻完一孔便顶进一根钢管，钻进中应经常采用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求时，及时纠正。

钢管采用 Φ80~108mm，壁厚 6mm 的热轧无缝钢管，节长为 3m、6m，为了便于钢管的顶进钢管接头采用丝扣连接，丝扣长度不小于 15cm。为使钢管接头错开，编号为奇数的第一节管采用 3m 钢管，编号为偶数的第一节钢管采用 6m 钢管。

钻孔顺序由高孔位向低孔位进行。

在钻进时，若出现卡钻，坍孔时，应注浆后重钻，也可直接将管棚钢管钻入。

钢管施工误差径向不大于 20cm,横向不大于 5cm。

管棚注浆水灰比为 1:1，浆液扩散半径不小于 0.5m，注浆采用分段注浆。注浆结束后及时清除管内浆液，并用 M30 水泥砂浆紧密充填，增强导管的刚度和强度。

注浆前应先做注浆现场试验，注浆参数应通过现场试验按实际情况确定，富水地带可考虑用水泥水玻璃双液浆。

3.6强支护进洞施工

3.6.1掏槽开挖

根据测量组放线，对拱架安设部位进行掏槽，土槽宽（纵向方向）与初期支护厚度相同。土槽开挖采用人工开挖风镐辅助的方式进行。土槽挖好后，要求内表面成型好，无超挖和欠挖，以保证初期支护的厚度。

在掏槽过程中注意不可损坏注浆管，以便立拱架时将拱架与注浆管相焊接。清除套拱段上断面土方，在套拱结束段留中部长 1.0m×宽 5.0m 的核心土体以抵抗掌子面前的土体压力。

3.6.2拱架架设

拱架采用型钢拱架，为防止因拱顶下沉及侧墙收敛而侵入净空，拱架尺寸应比隧道设计开挖断面外放 20cm。在加工及架设拱架过程中要注意以下几点：

①在拱架架设前，将拱架脚部铺垫砂浆找平层，并在砂浆上铺设 5cm 厚方木板，以防拱架下沉。在铺设木板时要注意对拱架标高的控制。

②第一榀拱架要镶嵌于事先挖好的土槽中，并与注浆小导管焊接。在安设时不能随意切割拱架及钢管，并将各连接螺栓上齐、拧紧，不得用小型号的螺栓替代。

③拱架安设时要保证中线、法线的准确，其安设误差在允许误差范围之内，保证其不偏、不斜、不前俯、不后仰，并对上断面脚部按设计抬高 5cm。

④上断面拱架架设完成以后，在拱架中焊接纵向连接筋。纵向连接筋环向间距为 1.0m，要在第一榀预留 30cm 在未开挖土体中，以于下一榀拱架纵向连接筋相连接。在焊接纵向连接筋的同时挂双层钢筋网。

⑤拱架架设完成以后，在拱脚部位焊接 6 根纵向连接筋，并在每两榀拱架之间焊接抗剪钢筋以形成一水平防沉梁。

⑥打设锁脚锚管，锁脚锚管采用 φ42 注浆钢管。注浆钢管长 2.5m，预留 10cm 于钢拱架。

3.6.3立模、喷拱部混凝土

①立模。

②喷射混凝土。

喷射砼时要从下向上分层浇注，每层砼喷射厚度为 3～5cm。注意在喷射砼时两侧对称同步进行，防止因砼高差过大造成拱架移位。

3.6.4进洞开挖

① 在上断面拱部混凝土浇注完成以后，进行洞内上断面开挖支护。上断面开挖支护按照Ⅴ级围岩加强段开挖支护方法进行。上断面开挖 3～5m 后开始进行下台阶的开挖支护。

②下台阶开挖支护

套拱段下台阶开挖支护采用偏槽法进行，开挖应采用短进尺。其开挖方法如下：

a、偏槽法开挖，沿隧道线路中线开挖左下侧土方仰拱土体，开挖循环为 0.8m，土体预留边坡坡度为 1:0.5，以保证土体稳定。

b、左下侧边墙土方开挖和仰拱完成后，边墙素喷 4cm 砼，立边墙拱架并打设锚杆、锁脚锚杆、挂网分层喷射砼至设计厚度，仰拱直接喷射 C20 聚丙烯高纤维砼至设计厚度。

c、开挖下断面右侧土石方，施工方法与左侧相同。

d、在下断面施工过程中，上断面继续开挖，始终保证上下台阶的长度为 3～5m。

3.7洞门端墙施工

洞门端墙结构若为钢筋砼，施工时采用人工支立大块钢模板，砼泵送入模。

为保证防水质量，端墙砼一次浇注成型。施工前应严格检查、检修拌和站、砼运输车、砼输送泵等施工主要设备，避免浇注中发生故障。

灌注时从下向上、对称灌注混凝土。

洞门附属工程完工后，及时对洞口进行绿化。

4、施工机械及工艺装备

洞门口段施工具有综合性，所需施工机械有土石方、洞身施工机械，其中土石方机械可参照路基施工机械，洞门口施工机械可参照洞身施工机械，洞口主要施工机械可参照表 1。

表 1 洞口主要施工机械表

5、施工安全及环境保护

5.1施工安全

施工机械使用、操作人员资格、检修保养、各种专用施工机具和料具、施工用电、特殊环境中作业、既有线施工等应严格执行《铁路工程施工安全技术规程》；

施工过程中应对施工人员工加强安全技术交底，特殊工种应经考试合格以后方能上岗。在推广新技术和使用新型机械设备时，应对员工进行再培训和安全教育；

对洞口周围的，尤其是边仰坡顶部危石要在边仰坡施工前清除掉，确保施工人员的安全；

开挖截水沟时要防止土石滑落，施工时上下垂直工作面，不得同时作业；

安设套拱和高空焊接作业人员应系好安全带；

现场的高压、低压电力线路及变压器和通信线路应按有关规定统一布置及早建；

临时设施的布置应考虑突发性自然灾害，如洪水、泥石流、滑坡、火灾、疫情、地震，并制定相应的紧急预案。

5.2环境保护

开始施工前，应进行环境因素识别，确定重要环境因素，制定相应的管理方案；

临时工程及场地布置应采取措施保护自然环境；

隧道弃碴场碴顶整平满足设计要求，坡面应按设计进行复垦或绿化，坡脚进行防护，防止水土流失；

施工场地布置时，在水源保护地区内不得取土、弃土、破坏植被等，不得设置拌合站、洗车台、充电房等，并不得堆放任何含有害物质的材料或废弃物。

施工废水、生活污水和生活垃圾不得随意丢弃，并在生活区、生产区及洞门口设置污水处理池，生活污水或生产及洞内废水应经过污水处理池处理后排放到或倒至指定的地点。