东方希望重庆特川建材有限公司
码头2#泊位皮带机隧道
施
工
技
术
总
结
重庆千牛建设工程有限公司项目部
码头2#泊位皮带机隧道施工技术总结
一、工程概况：
(一)、隧道工程
1.隧道施工区自然条件及周围环境
该工程位于永川区松溉镇长江永川河段松溉镇下游，拟建场地南侧为长江，西侧为渝西囤（煤码头），东侧至西侧间分别为河漫滩、山坡，场地整体起伏较小。河漫滩处地形坡度较平缓，约3°~5°；山坡斜坡坡角约20°~50°，坡度较陡。
隧址区内地面最高处高程为248.43m（BK05），最低处高程为225.46m（BK02），相对高差为22.97m，为一斜坡地带，地面纵向坡度28°~32°，局部陡立，其后缘有一50°~60°的陡崖；横向坡度3°~15°，较为平缓。场地地表大部分被第四系粉质粘土夹碎块石层覆盖，整体地形大致为北高南低。
2.隧道地质概况
1）、地层
根据钻探揭露和地表地质调查及码头补勘资料，隧址区上覆土层为第四系全新统崩坡积粉质粘土夹碎块石土(Q4col+dl)；下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组（J2s）砂质泥岩夹泥质砂岩和砂岩等
2）、不良地质
隧址区主要的不良地质作用存在其洞顶后缘机耕道北侧陡崖中3个危岩体。W3～W5危岩体失稳方式为滑移式，天然工况下F为1.21~1.27，处于基本稳定状态，暴雨工况下F为1.07~1.14，处于欠稳定状态。从洞内开挖显露岩层来看，主要有页岩夹泥岩滑层。该类岩层伴随隧道开挖易出现小、中规模塌方。
3.隧道设计概况
该隧道为单向单道断头矿山皮带运输隧道，隧道最大埋深约29.71m。隧道洞长40.0m；设计底标高214.38mm，设计横坡和纵坡均为1.00％（40m）。设计洞净宽4.5m，净高2.932m。
(二)、边坡支护工程
概述
码头2#泊位皮带机隧道洞口段地形上均位于斜坡上，为逆向坡。坡向178°，地面纵向坡度28°-32°，局部陡立，其后缘有一50°-60°的陡崖；横向坡度3°-15°，坡角5-15°， 1
斜坡现状稳定。按隧道设计进口情况是以明洞顺接地形进洞，按设计标高进行洞口开挖，将形成隧道两侧明洞斜坡和顺地形的仰坡，仰坡坡向178°，设计两侧斜坡和仰坡都按1：0.5分级放坡加锚杆支护的措施。隧址洞口岩层产状324°∠16°，其岩体中主要发育裂隙：①30°∠85°和②173°∠60°的两组节理。
1.仰坡
我部进场后发现，隧道洞口处仰坡已经发生大面积滑坡，清理后坡脚至设计马道处的地形平均坡角越为90°，且已岩质为主，岩性为沙质泥岩，基岩面倾角与地形以小角度相交，不利于边坡岩体的稳定。易沿岩层裂隙面发生滑动破坏，边坡稳定性差。
2.左侧边坡
该边坡为拟建洞口左侧边坡，最大垂直挖方高度约11.24m。为岩土混合边坡(二级边坡为岩质边坡)，且以岩质为主，岩性为沙质泥岩，上覆土层为粉质粘土夹碎块石(揭露厚度最大3.10m)，横向地形平均坡角约5°，下伏基岩面倾角与地形基本一致。边坡安全等级二级，岩体类型III类。该边坡无外倾结构面，边坡稳定性受控于岩体强度。边坡稳定性较好。边坡坡脚为抗风化能力弱的砂质泥岩，在放坡后应立即进行破面防护。
3.右侧边坡
该边坡为拟建洞口右侧边坡，最大垂直挖方高度约9.40m，为岩体混合边坡(二级边坡为岩质边坡)，下部边坡岩性为砂质泥岩，上覆土层为粉质粘土夹碎块石(揭露厚度最大4.60m)，横向地形平均坡角越5°，下伏基岩面倾角与地形基本一致。边坡安全等级二级，岩体类型III类。该边坡垂直开挖后，岩性裂隙与边坡坡向小角度相交，为外倾结构面，但外倾结构面倾角近直立，边坡沿裂隙滑移的可能性小，上部土层较厚，边坡的稳定性较差。根据设计放坡坡率1：0.50和分阶马道设计标高，该边坡按设计放坡坡率和设计马道分阶放坡在天然状态下稳定系数在1.605，为稳定，饱和状态下稳定系数在1.045，为欠稳定状态。 二、技术方案概况
(一) 控制测量
1．控制测量
开工前，首先对设计单位交付的地面控制桩及永久性水准点进行复测，桩位复核无误后，在隧道口布设不少于3个固定式中线控制点和2个以上控制点，同时定期对控制点进行检查，保证其精度。
2．洞内测量
先将洞外控制点引入洞内，进行洞内测量，其主要内容有：施工中线测量、水准测量及 2
断面施工测量。并定期对洞内中线点和水准点进行复测，以防移动。
3．洞内横断面测量
采用断面激光测量仪进行横断面测量。
（二） 隧道工程
1 地表预加固
依据隧道洞口的工程地质现状和地面斜坡，进洞前需对洞口、洞顶地表进行预加固。 首先在仰、边坡刷坡顶外做双向截水沟，以拦截地表水，防止流水冲刷洞门造成危害。对洞门四周地段采用锚杆并结合地表网喷射砼进行加固。即从隧道洞口段至埋深小于10米地段，横向5米范围内设置竖向锚杆加固地表。锚杆长度3—5米，呈梅花型布置，间距1.0×1.0m。
2 洞身施工
（1） 开挖方法和钻爆设计
该隧道为ⅴ级浅埋隧道，岩石破碎时开挖采用人工风镐或机械开挖，确需爆破时采用短进入分阶段起爆的控制爆破。
岩石较完整情况下采用光面爆破技术。
（2） 开挖超前支护
根据设计文件，采用3.5m超前小导管预注浆进行支护，小导管采用外径42mm，壁厚4mm的热轧无缝钢管加工制成，导管长3.5m，前端加工成锥形，尾部焊接6mm钢筋加劲箍，管壁四周钻4排6mm注浆孔，施工时钢管沿隧道开挖外轮廓线周边以5—10°外插角打入岩层中。小导管环向间距为35cm.两排超前小导管纵向有不小于1.0m的搭接长度，端部焊接在钢拱架上，纵向间距1.8m。注浆采用水泥—水玻璃双液。
（3） 初期支护
初期支护紧跟开挖面实施，先安设系统锚杆，锚杆采用中空注浆锚杆（R25，L=350mm）,间距按照100×80cm呈梅花型布置，拱墙部挂钢筋网并加设工字钢拱架，钢筋网采用Ф 6.5钢筋 ，按照20×20cm间距进行布置。钢筋网与锚杆连接牢固。滑轮段端墙锚杆采用中空注浆锚杆（R25N,L=250）间距按照100×100呈梅花型布置。工字钢拱架作为初期支护的加劲措施，其纵向间距为0.6m，与系统锚杆错开设置，定位、锁脚锚杆利用Ф22mm砂浆锚杆，长3m。钢拱架由5个单元组成，每个单元由工字钢、连接板焊接成型，单元间以螺栓连接，接头处焊缝厚度hf=6mm（腹板），hf=9mm（翼缘）。工字钢拱架紧贴处喷混凝土并与锁脚锚杆端头焊接，沿工字钢拱架内、外缘每2m各设一 3
根纵向连接钢筋。最后喷射c20早强速凝混凝土进行封闭。
锚杆施工采用风钻钻眼，混凝土喷射采用TK961型湿式喷射机。喷锚前做好以下准备工作：
（a） 检查开挖断面尺寸。
（b） 清除松动岩石块和墙角岩渣，清洗待喷面。
（c） 检查机具设备并试运转。
喷射作业分段、分片由上而下顺序进行，每段长度根据围岩
情况控制在1—5m。喷射作业一般分为两次完成，第一次在开挖完后随即初喷一层厚约5cm，然后安装锚杆、挂网、架设拱架，随后复喷到设计厚度。喷射后4小时方能进行爆破作业。
3 装渣运输
采用无轨运输方式，用50装载机装渣转运。
4 清底、仰拱、铺底
在开挖、锚喷支护完成后，及时清底施作仰拱混凝土和铺底。本隧道采取仰拱填充混凝土与仰拱衬砌混凝土同时浇筑的方法一次成形，浇筑前安设好排水管、环向盲沟、预埋电缆钢管、预埋止水及预留螺栓孔，路面下纵向排水管采用Ф200无孔双壁波纹管，环向盲沟采用Ф50无孔双壁波纹管，间距为10—20m，预埋钢管（G25，b=3.25mm）埋深0.7m，并完成底部电缆敷设，止水根据钢模台车衬砌长度埋设。
为避免与开挖面工作相干扰，仰拱及铺底工作视围岩软硬安排在开挖面20—30m后进行。
5 隧道衬砌
(1) 衬砌防排水
隧道二次模筑砼衬砌前，根据设计要求，先安装各种防排设施，防水层采用厚1.2mm的EVA和300g∕m2 无纺布，EVA搭接宽度不小于10cm。防水板在洞外按一次衬砌长度制作成型，洞内防水板采用吊挂台架无钉孔铺设，防水板施作的同时施作好纵向排水盲管。纵向排水盲管采用80HDPE双壁打孔波纹管，其纵坡与隧道纵坡一致，并做好与环向盲沟的联接。
(2)钢筋架设及预埋
防排水工序完成后即可进行钢筋架设及预埋，在钢筋架设后做好止水带、止水条及电 缆钢管的预埋。所有的沉降缝及施工缝均按照设计要求埋设橡胶止水带及止水条，沉降缝每20m 4
设置一道，施工缝根据钢模台车衬砌长度确定。
沉降缝止水带采用规格为300×φ18×R13×6的E型橡胶止水带，施工缝止水条采用带注浆管膨胀止水条。预埋电缆钢管埋设在隧道左侧，埋置间距为5m。
（3） 混凝土衬砌
模筑衬砌采用组合钢模板，采用混凝土输送泵灌注，振捣棒振捣。浇筑时按照先边墙后顶拱的顺序施工，其高差不超过0.3m。待边顶拱全部浇筑完毕后即进行路面混凝土的浇筑，同时在隧道右侧预留20×20cm排水沟。其具体施工操作要点如下：
1）要求砼生产和输送能力与砼输送泵的灌注能力相匹配。
2）砼自进入搅拌输送车至卸料时间不得超过初凝时间。
3）隧道衬砌封顶采用钢管压注法，选择合适的砼坍落度，使隧道拱顶砼回填密实。
4）在灌注砼时，要注意连续性和对称性，因特殊原因不能连续灌注而必须间隙灌注时，停工时间不得超过砼的初凝时间，同时，砼的表面做成粗糙面，必要时插连接筋；若间歇时间超过初凝时间时，则必须待砼达到2.5MPa以上的强度后方可继续灌注。
5）砼脱模强度达到2.5Mpa以上，方可拆模。
（4） 照明安装
本隧道照明采用洞顶单光带布置，灯具选用隧道灯，功率250W，采用吸顶安装方式，安装间隔为5m.电缆采用穿管敷设，电缆经预埋的G25由配电房引至隧道口，隧道内穿预埋在洞顶的G25，隧道灯采用“T”字型的接线方式，依次接入电缆的a、b、c相。电缆敷设按照 “电缆敷设94D164”的有关规定进行施工。
6 施工辅助设施
（1） 施工照明及用电
用电线路采用VV-2×4mm2塑料护套线沿隧道右侧边墙铺设，每隔10m安设设置36伏节能灯作为照明，用电线路铺设在边墙距路面1.8m处。
（2） 供风及供水
空压机房和高山蓄水池建在洞口右侧边坡上，风管沿隧道右侧、水管沿隧道左侧铺设进洞，采用水泵从江中直接抽水至高山蓄水池。
三、实际实施方案
码头2#泊位皮带机隧道在20xx年8月22日开挖作业时，隧道洞口段洞顶出现塌方，塌方方量56.812m3 。塌方所表露的岩层岩性为页岩夹泥岩且与隧道纵向呈斜切滑板状，该类岩层极易出现塌方。塌方后，我方及时在洞口布置了监控量测的观测点。并由建设方组织设计、 5
监理、施工方召开了施工方案会议纪要，主要处理方案如下：
1.在洞口上拱和边坡设置监测点，随时进行检测是否沉降、变形或开裂。
2.超前小导管长度由原来的3.5m加长到4.5m。
3.在洞口处先做仰坡和二次衬砌以确保洞口的稳固。
4.在每一榀拱架脚部两端分别加一根锁脚锚杆，在岩层不稳定的地方可以在拱脚两端分别加两根锁脚锚杆。
5.洞口上方边坡处理完毕后方可进洞施工。
6.每向前1.5m后就进行支护。
四、技术施工保障体系
各项目施工前均进行技术交底。
一）超前小导管施工技术
隧道VI类围岩采用超前支护采用超前小导管超前注浆加固施工。
1、小导管的工艺参数确定：
a、材料：导管选用外径42mm，壁厚4mm的热轧无缝钢管加工制成。前端加工成锥形，尾部焊接Φ6mm钢筋加劲箍，管壁四周钻四排Φ6mm注浆孔，施工时采用水泥-水玻璃双液注浆。
b、长度：选定为4.5米，两排超前小导管纵向应有不小于1.0m的搭接长度。即每循环有效支护3米。
c、环向间距和外插角：环向间距的确定主要考虑注浆加固扩散半径和加固强度，确定为35cm，沿隧道开挖外轮廓线周边以5-10?外插角打入岩层中。
d、加固范围：拱项范围拱部及边墙，每循环共29根。
e、注浆参数：(1) 注浆压力0.5-1.0MPa，；(2) 水泥浆水灰比W/C=1.0；(3) 水泥采用P。O32.5普通硅酸盐水泥。(4) 水玻璃波美度为30，模数为2.4。
2、小导管施工注事项：
a、导管应在开挖轮廓线上按设计位置及角度打入，孔位误差不得大于5cm，角度误差不大于2度。
c、根据导管布置草图对导管进行编号，施工时逐根逐孔检查，做好记录，当发生串浆时，应立即将串浆孔堵塞，轮到该管注浆时，再拨下堵塞物，用铁丝或细钢筋将管内杂物清除并用高压风或水冲洗，然且再注浆。
d、当注浆压力突然升高，则可能发生堵塞，应立即停机检查。当堵管时，要敲打或滚动 6
以疏通注浆管，无法疏通采取补管处理。
e、注浆效果检查可以钻孔检查，未达到要求的，应补管、注浆。开挖时要随时观察注浆效果，如固结效果不明显，应停工处理，并找出原因，在下次施工中加以注意。
f、加强注浆施工的安全管理工作。注浆前应严格检查机具、管路及接头处的牢固程度，工作人员应佩戴防护面罩等劳保用品，防止爆管伤人。
二）中空注浆锚杆施工技术
锚杆采用R25N中空注浆锚杆。施工前先检查锚杆类型、规格、质量及其性能是否与设计相符。根据锚杆类型、规格及围岩情况准备钻孔机具。
钻孔采用风钻，孔眼间距、深度和布置符合设计参数的要求，其方向垂直于岩层层面。用风动搅拌机带动锚杆快速旋转，边旋转边徐徐推进。
为了检验锚杆安装质量，按要求对锚杆进行抗拔力试验，锚杆质量要求
1、必须保证杆体不锈蚀、未被油和土污染；
2、锚杆长度偏差≤50mm；
3、孔口偏差不允许超过规范允许的100mm；
4、孔深偏差不得超过50mm；
5、结构锚杆方向与隧道轮廓径向间角度不得大于15°（夹角≥75°）
6、超前小导管必须与隧道拱顶纵向坡度线夹角控制在10—5°、保证锚杆起到挑顶作用；
三）钢筋网施工技术
1、钢筋网必须按照规范要求搭接，搭接宽度≥100mm；
2、钢筋网必须与锚杆尾端连接或者绑扎；
3、钢筋网网格间距不得大于设计的10%；
4、钢筋网片与岩璧间必须紧贴、保持平整。
四）钢拱架施工技术
1、工字钢拱必须保证成型尺寸、安装前必须在洞外进行组装检查；
2、焊接必须牢固有刚度；
3、连接板厚度必须大于8mm；
4、安装时拱脚必须落到基底上面、严禁虚脚出现掉拱；
5、拱与拱之间必须布置纵向连接筋使得相互间形成整体，防止出现倾斜；
6、拱与锚杆必须连接成为整体；
7、拱与拱间的间距偏差不得大于100mm；
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五）喷射混凝土施工技术
1、喷射前必须先对岩层面灰尘、油污、风化剥离层采用高压水、风进行清洗、并根据地下出水点进行防水处理，埋设厚度标志、确保喷射厚度；
2、混凝土计量：根据配合比测试砂石料中的含水量，调整配合比、并进行试配、试配合格报送监理批准；
3、每次喷射前先将高压风打开、将管中残液、残渣吹出，然后先在喷嘴处通水，在均匀连续上料、始终保持进料中有一定的混合料。喷射作业时工作风压墙部一般控制在0.27—0.4mpa、拱部控制在0.35—0.45mpa；喷嘴距离受喷面最佳距离控制在1.0m左右并相互垂直，喷嘴应做螺旋式扰动。
4、喷射顺序应该先边墙后拱部；
5、喷射应根据设计喷射厚度进行调整，一般初喷厚度控制在4—6cm；然后复喷至设计厚度；
6、喷射面应保证基本平整，杜绝出现凹凸不平。
六) 衬砌防排水
隧道二次模筑砼衬砌前，根据设计要求，先安装各种防排设施，防水层采用厚1.2mm的EVA和300g∕m2 无纺布，EVA搭接宽度不小于10cm。防水板在洞外按一次衬砌长度制作成型，洞内防水板采用吊挂台架无钉孔铺设，防水板施作的同时施作好纵向排水盲管。纵向排水盲管采用80HDPE双壁打孔波纹管，其纵坡与隧道纵坡一致，并做好与环向盲沟的联接。
七) 钢筋架设及预埋
防排水工序完成后即可进行钢筋架设及预埋，在钢筋架设后做好止水带、止水条及电缆钢管的预埋。所有的沉降缝及施工缝均按照设计要求埋设橡胶止水带及止水条，沉降缝每20m设置一道，施工缝根据钢模台车衬砌长度确定。
沉降缝止水带采用规格为300×φ18×R13×6的E型橡胶止水带，施工缝止水条采用带注浆管膨胀止水条。预埋电缆钢管埋设在隧道左侧，埋置间距为5m。
八） 混凝土衬砌
模筑衬砌采用组合钢模板，采用混凝土输送泵灌注，振捣棒振捣。浇筑时按照先边墙后顶拱的顺序施工，其高差不超过0.3m。 拱部封顶时，必须填满捣实，不得有空隙。
根据洞内湿度情况采用洒水或自然养生。拆模在拱部砼达到设计强度后进行，拆模时注意砼模角及表面的保护。待边顶拱全部浇筑完毕后即进行路面混凝土的浇筑，同时在隧道右 8
侧预留20×20cm。
五、总结
开工前我方在施工组织设计中制定了完善的安全技术措施,在施工过程中严格贯彻安全管理三大原则：“预防为主、综合考虑”的原则、“安全管理贯穿项目施工全过程”的原则、“全员管理，安全第一”的原则。使全体参与施工的人员自觉地共同努力，保证安全施工。在文明施工方面，我们制定了保证文明施工的主要措施，并在施工过程中努力实施。按照市政及我司施工场地围蔽的有关规定施工区域围蔽施工，按要求组织土方外运，合理布设临时生活和施工设施，积极疏导好交通，做好防粉尘措施等。
码头2#泊位皮带机隧道是一个具有代表意义的断头隧道，全隧均按新奥法复合衬砌施工，采用光面爆破技术、锚喷支护及湿喷技术。结合监控量测和超前地质预报等量测手段为施工和设计提供准确的依据，确保施工的安全、质量和投资，为以后的隧道施工积累宝贵经验。
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