隧道内部结构施工方案

隧道内部结构施工方案（精选7篇）

隧道内部结构施工方案 篇1

殷 勇

（中铁十四局集团有限公司 山东 济南 250000）

摘 要 本文以长株潭城际铁路树木岭隧道洞身明挖段主体结构施工为题开展方案优化分析，主要针对明挖隧道结构顶板施工初期所采用的两种不同施工方案，分别从技术和质量措施、安全风险控制以及施工工期、工程成本等方面进行了认真比较、分析和论证，以求质量可控、安全风险最低，工期缩短，节约成本的最佳方案。阐明了在施工中合理资源配置、优化施工方案的必要性和重要性。关键词 明挖隧道 结构方案 优化分析工程概况

树木岭隧道洞身明挖段施工里程为DK8+902.5～DK9+743，合计840.5m，其中DK8+902.5～DK8+921.5为盾构始发井，DK8+921.5～DK9+741.5为明挖区间。为便于出渣，在DK9+055、YDK9+045处设出渣井2座，为防灾救援需要，于DK9+350、YDK9+340.447处设联络通道。隧道轨面标高25.5m～32.0m，隧道上方规划为圭塘河风光带，规划地表标高为46.5m～50.0m，隧道左右线间距为18m，围岩主要为粉质粘土、强风化泥质粉沙岩、弱风化泥质粉沙岩，开挖采用放坡开挖，支护采用锚网喷，主体结构为两分离的钢筋混凝土矩形结构（图1为明挖断典型断面图）。

图1 明挖断典型断面图 施工方案比选

树木岭隧道洞身明挖段主体结构设计要求每60m为一个变形缝，由小里程往大里程方向顺序施工。施工分底板、侧墙、顶板三次进行。其中底板采用了定型钢模板结合竹胶板拼装的方法；区间侧墙模板采用了自行式液压模板台车；顶板结构施工主要有两种方案：一种为采用满堂红脚手架和模板体系，另一种为自行式液压顶板内模台车，现就顶板施工两种方案进行阐述比选。2.1满堂红脚手架、模板施工方案

顶板施工模板结构内支撑体系采用碗口式脚手架钢管。支撑体系取纵向立杆间距×横向立杆间距×水平杆层间距： 900×900×1200mm。脚手架底部设置扫地杆，脚手架两端与中间每隔4排立杆设置1道横向剪刀撑，脚手架从顶层开始向下每隔3步设置一道水平剪刀撑，横向和竖向每隔2跨设置通长东西向横杆。顶板底模面板采用18mm厚木竹胶板，板次龙骨为100×100mm方木@300mm，主龙骨取100×100mm方木@900mm（详见图2），根据脚手架及模板布置我们对其主要受力构件的强度和刚度、稳定性进行检算，验证其力学性能满足要求。2.2 液压顶板内模台车施工方案

在区间侧墙施工完成后，采用30.1m长液压式模板台车进行顶板施工，顶板台车面板为10mm钢板，门架面板厚14mm，门架腹板厚12mm，台车主框架均采用国标型钢焊接（详见图3）。根据台车的结构特点我们对台车的主要受力构件的强度、刚度和稳定性进行检算，验证台车的力学性能满足要求。

图2 区间结构顶板满堂红脚手架模板施工图

图3 区间顶板内模台车施工图

2.3方案比选分析 2.3.1 技术及质量措施

两种技术方案均可行。

采用满堂红脚手架和模板体系施工方案，难点在于支撑体系加固较为困难，存在模板拼缝较多、结构拐点处错台、砼振捣困难等问题，不利于现场施工和质量控制；

采用液压顶板内模台车施工方案，可以有效解决支撑加固困难、模板拼缝多、拐点处错台、砼振捣困难等问题，更有利于现场施工和质量控制。

两种方案比较，采用液压顶板内模台车施工方案更为合理。2.3.2 安全风险控制

满堂红脚手架和模板体系施工方案在实施过程中，需根据施工进度做好相应部位的人行通道、作业平台、临边防护等安全措施，安全防护工作量大，工序较为繁琐。脚手架搭设和拆除过程持续时间长，需要投入大量的人员和机械设备，危险源控制点多。且脚手架施工最大的弊害就是杆件连接多，局部接头处理不到位，施加荷载后易产生局部失稳，从而造成整个体系的失稳，安全风险系数高。

内模台车为自行式液压整体式台车，台车上设置有规范的安全人行通道、作业平台及相应防护，临空面少，日常安全防护工作量少，而代替脚手架骨架作用的台车仅需拆模后移动到前方即可，操作相对简单、方便，投入少量人力就可完成，避免因脚手架搭设和拆除过程中产生的危险源。且台车主要构件均为可靠连接，施工安全可以得到较好控制。

两种方案比较，液压顶板内模台车施工方案安全性能更优。2.3.3 施工工期

采用满堂红脚手架和模板体系施工方案，每个流水段顶板施工时间在19天，其中搭设脚手架7天，绑扎钢筋8天，立摸及加固3天，浇注混凝土1天。

采用内模台车施工方案，每个流水段顶板施工时间在12天，其中台车就位1天，绑扎钢筋8天，立摸及加固2天，浇注混凝土1天。立模、脱模速度快，可节省脚手架搭设、模板安装、以及脚手架、模板的拆除时间，大大提高了工作效率。

两种方案比较，液压顶板内模台车施工方案工期更快。2.3.4经济比较分析

采用满堂红脚手架和模板体系施工方案，施工费用主要包含有脚手架租赁、机械设备、模板及方木周转材料、安全防护、人工费用等项目。其中脚手架按照每模占用一个月计算，模板按周转3次计算，方木按周转4次计算，安全防护设施按周转5次计算，25T吊车按月租计算，根据施工工期计算总费用在413.91万元。

采用液压顶板内模台车施工方案，施工费用主要包含有机械设备、台车、少量模板及方木周转材料、人工费用等项目。其中台车为摊销费用，人工费用大大降低，其余费用计算方法与脚手架方案一致,根据施工工期计算总费用在342.56万元。完工后台车(总重为222t)按2500元/t折算，总计55.5万元。从造价来看, 液压顶板内模台车施工方案可节约投资126.85 万元。

两种方案比较，液压顶板内模台车施工方案更经济。3方案优化结论

综上所述，采用液压顶板内模台车施工方案，从技术及质量措施、安全风险控制、施工工期、经济比较等方面均优于满堂红脚手架和模板体系施工方案。可以有效改善施工工序复杂、施工周期 长，安全风险高，施工质量难控制、施工成本相对较高等问题，工作效率得以大大提高。故本工程采用液压顶板内模台车施工方案。4 结束语

在施工过程中，根据不同工程的特点，可能会有多种可行的施工方案供我们选择，但是，必须通过对各种方案进行认真细致地分析、比较和优化，才能制定出更为合理的施工方案，达到合理资源配置，有效控制施工质量，降低安全风险，缩短施工工期，减少施工成本的效果。

参考文献

隧道内部结构施工方案 篇2

就目前对于隧道衬砌结构的研究而言, 主要有三种方法来确定隧道内衬砌结构的内部温度场分布:解析计算, 数值模拟和实验研究。但不同方法的计算结果往往产生较大差别, 所以有必要对各种计算方法进行总结, 并对计算结果进行对比分析。

隧道的火灾场景

对于隧道内的衬砌结构的内部温度场计算的前提条件是隧道内火灾场景的确定。通过进行大量的理论分析以及试验, 最后结果表明, 升温速率、最高温度以及火灾的持续时间是影响隧道内衬砌结构在火灾中的行为因素。

(1) 升温速率

由于隧道内部空间与外界是封闭的, 所以说, 相比于开放式空间来说, 隧道火灾的最为显著的特点就是具有极快的升温速率, 一般来说, 在短短几分钟内就可达到1000℃甚至更高。隧道内的火灾温升速率的大小与燃烧车辆的类型有关。欧洲的尤里卡系列火灾实验研究了不同类型车辆燃烧时的温升速率, 并得出结论:对于初期火灾来说, 重型货车的温升速率要比小汽车的温升速率快。在本研究中, 考虑到研究对象为城市地下公路隧道, 汽车类型主要为小汽车, 所以取火灾的温升速率为200℃min。

(2) 最高温度

对于城市地下公路隧道而言, 隧道的衬砌结构内部温度的大小直接影响到衬砌结构本身的性能, 所以说, 最高温度的选取, 是隧道内衬砌结构的防火设计的关键步骤。火灾最高温度同样主要取决于燃烧的车辆类型, 对以小汽车为主要交通车辆的城市地下公路隧道, 可认为其火灾中达到的最高温度为600℃。

(3) 火灾持续时间

所谓火灾持续时间, 就是从发生火灾开始, 一直到火势被很好地控制结束所持续的时间。通过对隧道火灾进行大量的分析以及参考标准的火灾曲线, 把2h作为隧道火灾的一个标准持续时间。

隧道衬砌结构内部温度场分布的确定

解析法计算衬砌结构内部的温度场

衬砌结构的热传导分析

当隧道内有火灾发生时, 隧道结构周围的空气被迅速加热形成热气流层, 气流层的温度不断升高, 导致结构表面因被加热而使得表面温度迅速升高。由于结构的导热作用, 热量则会传导至隧道衬砌结构的内部形成不均匀的温度场, 而且衬砌结构内部的温度场是一个动态的温度场。

综上所述, 可通过建立相应的热传导方程的方法来求解衬砌结构的导热问题。不考虑隧道衬砌结构本身的发热因素, 同时考虑到衬砌结构的导热一般只是沿衬砌厚度方向进行, 所以可得到衬砌结构的瞬态导热微分方程式为:

材料的热工性能的确定

由式 (1) 可以看出, 衬砌结构的热工参数包括导热系数λc、比热容cc以及密度ρc。衬砌结构的材料主要是混凝土, 由于混凝土具有较强的热惰性, 所以说在火灾状况下的热工参数均是以温度为自变量的函数。

混凝土的导热系数与温度呈负相关性。为了简化计算, 根据设计规程Eurocode 2可对混凝土的导热系数进行如下表示:

式中, 20℃≤T≤1200℃

混凝土的比热容与温度有关且呈正相关性。因此, 混凝土的比热容大致在800~1400 J/ (kg·K) 间变化。按照Eurocode 2的设计规程的规定, 混凝土的比热容的计算供热如下:

式中, 20℃≤T≤1200℃

混凝土的密度与温度的关系是负相关性。邵军等则按照法国所实施的相关规范, 给出了衬砌结构混凝土的密度表达式:

隧道内衬砌结构内表面与热烟气以空气之间存有换热作用, 而且受烟气流的流动的影响, 换热过程并不稳定。对现有文献中的综合系数的取值进行整理后可以得出, 现今普遍采用的综合换热系数的值如表1所示。

结构的初始条件和边界条件的确定

初始条件以及边界条件的确定也是求解导热微分方程的关键。初始条件的确定相对来说较为容易, 在火灾发生的那一瞬间, 衬砌结构处在温度稳定的环境中, 所以可假设衬砌结构的温度就是环境温度且是稳定的。故初始条件为:

由于衬砌结构的内侧是与火源接触的一侧, 所以说衬砌结构的内侧是第三类边界条件, 可表示为式 (6) 。假设隧道衬砌结构的外侧与岩土之间不存在接触热阻, 也就是说是第一类边界条件, 表示为 (7) 式。

导热微分方程的计算及结果分析

为求解上述微分方程, 假设混凝土的热工参数λ, c和ρ以及衬砌结构与热烟气流的对流换热系数都是常数。对于第三类边界条件, 上述导热微分方程 (1) 及第三类边界条件 (6) 可通过拉式变换进行求解, 得到的温度分布为:

选取城市地下道路隧道的内部衬砌结构的厚度为350mm。如此一来, 就可由以上条件求得火灾时城市地下公路隧道的衬砌结构内部的温度分布情况, 如图1所示, 各条曲线为混凝土构件内不同深度处温度随时间的变化曲线。

由此对结果进行分析可得:

(1) 在火灾发生后, 隧道内的衬砌结构具有较大的温升速率, 然而, 衬砌结构内部的温度虽然同样升高但却有着较大的滞后性, 而且衬砌内部温度低于表面温度。究其原因, 这是由于混凝土具有比较小的导热系数, 热量传递相对较慢, 所以说, 衬砌结构的内表温度具有很大的温度梯度, 且温度分布极不均匀。

(2) 由图1可看到, 混凝土表面温度在30min内就达到了300℃以上 (对于混凝土结构, 认为小于300℃是安全的) , 事实上, 对于实际的城市地下道路隧道而言, 火灾的持续时间要在一个半小时以上, 隧道内部的衬砌结构的表面温度更是高达400℃。所以说, 考虑到衬砌结构的安全性能, 必须要在衬砌结构上做些防火隔热措施。

ANSYS模拟研究

为了与上述解析方法计算得到的温度场分布结果进行对比, 本文利用ANSYS10.0程序对上述问题记性数值模拟, 本次模拟模拟了2h后, 不同深度0cm, 5cm, 10cm, 15cm, 20cm, 25cm, 30cm, 35cm处温度随时间变化情况。模拟的结果如图2所示。

计算值、模拟值和实验值的对比分析

利用解析方法和ANSYS程序模拟得到城市地下公路隧道衬砌结构温度分布然后与现有的一些实验结果进行对比, 如图3、图4所示, 其中, 红色曲线为排除水分对混凝土温度分布影响后得到的曲线。

对以上对比结果进行分析得到以下结论:

(1) 在混凝土表面处, 模拟值曲线温度略高于实验值, 而且计算曲线开始阶段 (5min内) 与模拟值吻合较好, 而随后有较大差异, 其原因是在进行理论计算过程中进行了一些简化, 而且认为混凝土材料的热物性参数为一个定值, 而实际上其参数是受温度影响较大的。但值得注意的是, 两模型具有相同的温度变化规律, 这就说明计算所选取的模型是准确的。

(2) 在距混凝土表面0.05m深处, 实验结果整体上略小于模拟结果, 这可归因于两方面因素:第一, 实际混凝土构件内水分蒸发吸收部分热量, 影响温度随时间变化所致;第二, 数值模拟采用的简化理论模型和求解过程的思想导致了模拟结果与实际情况之间不可避免地存在一定差异。然而, 从图中两条曲线的对比来看, 模拟结果与实验结果还是较为吻合, 因此, 实验值同样可以验证模拟结果的准确性。

而在混凝土构件内部, 理论计算值明显小于实验值, 产生这种结果的原因一方面与在计算过程中对理论模型和求解过程的简化有关, 另外很重要的一个原因仍然在材料热物性参数取值中, 所采取的定性温度偏高所致。即计算过程中材料的热传递能力低于实际情况, 导致分析解计算结果温度值低于实测值。

(3) 从模拟值, 分析解计算值和实验值的对比分析来看, 采用数值计算方法的模拟计算值更加接近实际情况, 计算结果的准确性较好。而采用解析解计算方法, 由于无法避免材料热物性参数随温度变化而非定值对计算结果产生的较大影响, 计算结果与实测值出入较大。

(4) 分析图3和图4, 可以看出随着混凝土内部深度的增加, 计算结果与实验测试结果温升曲线的变化趋势是一致的, 因此可以证明所选取的解析数学模型的准确性。

(5) 三种方法得到的数据结果表明不同深度处温度差较大, 易产生较大热应力, 破坏结构的安全性和稳定性, 因此可以得到结论, 在城市地下公路隧道内对混凝土衬砌结构施加防火保护是十分必要的。

结语

本文运用解析法计算了火灾时城市地下道路隧道内衬砌结构的温度场, 通过采用数值模拟以及实验值对比的方式验证分析了计算公式的准确性, 以及衬砌结构的温度场分布规律。研究成果表明:1) 火灾情况下, 衬砌结构具有较大的温升速率, 衬砌结构的温度会迅速到达其耐火极限, 并且过高的温度会严重影响结构的安全性能。2) 混凝土的热惰性会使衬砌结构在高温时在表面及内部产生较大的温度梯度, 破坏衬砌结构的稳定。3) 通过对温度场的计算及分析, 结果表明, 为了隧道内结构的稳定及安全, 必须在衬砌结构上采取保护措施。

隧道内部结构施工方案 篇3

【关键词】隧道施工；管棚施工；洞身施工

1.工程概况

新建辽源至长春铁路工程足民隧道位于辽源市东辽县足民乡境内，隧道中心里程DK59+405.5，隧道全长595米，进口里程DK59+108，出口里程DK59+703，隧道位于R=1200米的曲线及直线上，线路纵坡为7.0‰的上坡。隧道所经地区为低山丘陵地貌，地势较为平缓，地形相对高差不大，植被为林地及旱地，隧道拱顶最大埋深27.5米。该隧道为有渣道床单线隧道，进出口明洞各35m，Ⅳ级围岩44m，Ⅴ级加强围岩481m，采用台阶法施工。

本工程隧道围岩特征、围岩分级分段分述如下：

DK59+108～DK59+290.4段：花岗岩，结构构造已破坏，全风化，岩体极破碎，呈散体状结构，为Ⅴ级围岩。DK59+290.4～DK59+345.3段：花岗岩：粗粒结构，块状构造，弱风化，节理发育，岩体较破碎，呈块石、碎石状结构，为Ⅳ级围岩。DK59+345.3～DK59+450.7段：花岗岩：粗粒结构，块状构造，全风化～强风化，岩体极破碎，节理很发育，呈散体状～碎石角砾状结构，为Ⅴ级围岩。DK59+450.7～DK 59+477.9段：花岗岩，粗粒结构，块状构造，强风化～弱风化，岩体破碎，节理很发育，呈碎石角砾状～块石状结构，为Ⅳ级围岩。DK59+477.9～DK59+703段：花岗岩：结构构造已破坏，全风化，岩体极破碎，呈散体状结构，为Ⅴ级围岩。本工程隧道埋深较浅，属于浅埋隧道，岩体破碎、节理较发育，根据地勘资料推测，可能存在断层。

2.明洞、管棚施工技术

2.1明洞施工

进洞开挖施工前，为了能避免存在地表水冲刷洞口边仰坡，必须距仰坡刷坡线5-10m以外通过设置截水沟等形式。另外针对洞口仰坡及以上的危岩体，应当对其清除干净后及加固洞口仰坡位置，避免出现危机施工安全的情况发生。

针对本工程的洞口边、仰坡段开挖结合不同土质情况而选取相适应的开挖施工方式。本本工程对于土质岩体采用挖掘机纵向分段自上而下分层开挖，对于石质岩体则采取爆破方式开挖，然后采取人工整修边仰坡。为了实行一次性施工到位，还可以结合挖掘机配合自卸车装运弃渣。洞口边仰坡整修到位后，按设计要求进行加固、防护。本工程对边仰坡采取喷锚处理，布置锚杆后，然后挂设钢筋网片最后再喷射C25混凝土。混凝土的喷射施工机械设备选取湿喷机施作。洞口段开挖支护完成后及时进行仰拱及拱墙衬砌施工。人工绑扎钢筋，衬砌台车立模，泵送混凝土，机械捣固。洞口段衬砌时，按设计要求预留排水盲沟，衬砌完成后，按要求做好防水和回填。洞口边仰坡防护采用拱形骨架护坡，内种植紫穗槐绿化。

2.2洞口防排水

洞口段施工前为了便于排水，设置了截水天沟，同时将洞口段开挖线以外10～15米范围的漏斗、洼地、进行处理，防止地表水向下渗漏。针对于隧道出口为上坡，则将出口端洞外路堑侧沟做成反坡，并在洞外1～1.5m处设置横向截水盲沟一道，以拦截洞外水流入隧道。当隧道为下坡时，则在隧道进口处设置。

2.3管棚施工

（1）本工程实施暗洞长管棚施工前，对洞口衬砌外1～3m范围内的边仰坡采取锚喷加固处理。在实施长管棚套拱时，为了能有效地确保长管棚套拱施工质量，重点针对套拱内导向钢管设置及倾角采取严格控制，必须保证大管棚外插角满足规范要求。具体施工过程采取首先打设花管注浆，然后打设无孔管，并检查注浆效果，必要时管内压入水泥砂浆加强管棚的强度。

（2）洞口段边仰坡开挖支护至明暗洞交界处必须满足管棚施作高度，形成台阶，作为施作超前大管棚的平台，然后在台阶上沿拱部开挖轮廓线支立管棚导向墙模板、安装定位型钢、预埋管棚导向钢管，浇筑管棚导向墙混凝土。

（3）钻孔及管棚安装。本工程在隧道拱部范围内采取环向布设管棚，管棚材料选取φ108×6mm、φ140×5mm钢（花）管，在管棚内通过设置了钢筋笼，管棚长度及环向间距按设计要求施工。结合本工程地质情况，选取地质钻机。在钻孔施工时，要求采取低速低压方式钻孔，待成孔1.0m后，在加大压力；而对于在土质层中钻孔则采用低压钻进。为了确保钻孔施工质量，应当采取一次性钻孔施工。钻孔过程中还应当结合精密水平陀螺仪检测偏斜，实行钻孔过程中随时检测。

（4）钻孔完成后而且确保钻孔施工质量满足设计要求后，则可以采取注浆处理。注浆前还应当需要检测管内是否存在填充物，采取吹管吹出充填物。本工程注浆采取M10水泥砂浆封堵导管周围及孔口。本工程所采用的注浆材料为水泥浆液，水灰比1：1，注浆压力0.5～2Mpa，为了能更符合施工实际情况，结合施工现场试验对参数采取合适调整后再进行注浆施工。

（5）本工程采取注浆泵将浆液输入至孔口混合器，经分浆器流入钢管压入地层。孔口位置在开挖轮廓外边缘，外插角1°～3°，钻孔最大下沉量控制在20～30cm以内。管棚钢管不侵入隧道开挖线内，相邻的钢管不相撞，也不相交。在开孔后2m处、孔深1/2处、终孔处三次进行斜度量测。如误差超限及时改进钻孔工艺进行纠编。钢管与管箍丝扣拧紧上满，使各管节连成一体，受力后保证不脱开。管棚钢管安装后进行注浆，注浆初压为0.5Mpa，设计终压为2.0pa，并稳定10min，若注浆量超限，未达规定压力，仍继续注浆，并调整浆液，直至符合注浆质量标准，终止注浆，确保管棚与围岩固结紧密，增强其整体性。

3.洞身开挖施工技术

本隧道为单洞单线铁路隧道，暗洞为IV、V级围岩。本工程隧道开挖采用台阶法施工，开挖主要采用移动式凿岩台架气腿式凿岩机进行钻孔，非电毫秒雷管起爆，光面爆破。均采用台阶法开挖。

台阶分为上下台阶两部开挖支护。周边眼间距40cm，采取间隔装药，光面爆破钻爆施工。上台阶每循环进尺不得大于2榀钢架间距，上台阶长度3～10m，高度4～5m；下台阶长度20～30m，下台阶一次开挖长度不得大于2榀钢架，及时喷砼支护。隧道开挖后初期支护应及时施作封闭成环，仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚管，每循环进尺不得大于3m，围岩封闭位置距掌子面距离不得大于35m；二衬至掌子面距离Ⅴ级围岩不得大于70m，Ⅳ级围岩不得大于90m。

本工程结合施工现场围岩的实际情况，随时结合施工情况调整钻爆参数。放线布眼时要考虑预留下沉量，并正确标出炮眼位置和开挖周边轮廓线，严格控制超欠挖。下台阶开挖尽量单侧落底，避免两侧拱脚同时悬空，落底长度为1-3m。开挖出渣采用无轨运输，挖掘机配合装载机装渣，自卸汽车弃运至指定弃渣场及路堤，出渣后立即喷射混凝土封闭围岩，然后施作锚杆、钢拱架支撑挂网，分层喷射混凝土直至设计厚度。开挖中，若围岩类别变化，及时加强围岩监测，观察拱顶、拱脚的收敛情况，据此调整初期支护参数，若变形速率值增大，须立即封闭仰拱。

4.结语

隧道超前支护及其开挖施工质量关系到隧道后期施工的安全性，尤其是针对于软弱破碎结构层来说显得更为重要。文章通过结合某软弱破碎结构层形式的隧道工程实例，对该隧道所采取的管棚超前支护施工、洞身开挖施工环节展开探讨，总结出该类型隧道下的施工经验。

参考文献

隧道冬季施工专项方案 篇4

冬季即将来临，冬季施工时由于其寒冷的气候条件将会直接影响在建工程的施工质量、安全和进度。冬季施工的起止日期为：当冬天到来时，如连续五天的日平均气温稳定在5℃以下，则此5d的第一天为进入冬季施工的初日，当气温转暖时，最后一个5d•的日平均气温稳定在5℃以上，则此5d的最后一天为冬季施工的终日（日平均气温是1d内2、8、14和20时等4次室外气温观测结果的平均值，这是在地面以上1.5m处，并远离热源的地方测得的）。为保证冬期施工的顺利进行，自冬期施工开始前期起，我项目经理部成立以项目经理为第一责任人的施工现场冬期施工领导小组，作必要的前期准备工作，编制冬期施工方案。

一、编制原则

确保工程质量；经济合理，使增加的费用为最少；所需的热源和材料有可靠的来源，并尽量减少能源消耗；确实能缩短工期。

二、冬季施工特点

1、冬季施工由于施工条件及环境不利，是工程质量事故的多发季节，尤以混凝土工程居多。

2、质量事故出现的隐蔽性、滞后性。即工程是冬天干的，大多数在春季才开始暴露出来，因而给事故处理带来很大的难度，轻者进行修补，重者重来，不仅给工程带来损失，而且影响工程的使用寿命。

3、冬季施工的计划性和准备工作时间性强。这是由于准备工作的时间短，技术要求复杂。往往有一些质量事故的发生，都是由于这一环节跟不上，仓促施工造成的。

三、施工准备

当气温低于0℃时，应立即采取冬期施工措施，以防止正在施工的建筑工程遭受冻害。

1、成立冬季施工领导小组 组 长：艾志军 副组长：温毅刚 张林

组 员：刘强 高思芳 王跃强 陈连刚 王强 王玉芬 李明 孙彬

2、组织措施

①冬季防寒工作主要内容

a、洞内保温、结构原材（砂石料、水泥、粉煤灰等）、供水、供暖管道防寒保温

b、机械设备、燃油及施工便道的防滑 c、施工安全及防火 d、钢筋加工

e、混凝土施工（隧道喷混凝土、仰拱、二衬、仰拱预制块）f、施工人员御寒工作

h、其他

②进入冬季施工前，对掺外加剂人员、测温保温人员，专门组织技术业务培训，学习本工作范围内的有关知识，明确职责，经考试合格后，方准上岗。

③及时接收天气预报，防止寒流突然袭击。

④安排专人测量施工期间的室外气温及砂浆、混凝土的温度并作好记录。

4、现场准备

①根据实物工程量提前组织有关机具、外加剂和保温材料进场。②计算变压器容量，接通电源。

③工地的临时供水管道等材料做好保温防冻工作。④做好冬季施工混凝土、砂浆及掺外加剂的试配试验工作，提出施工配合比。

四、实施性冬季施工方案

（一）、洞内保温、结构原材及供水、供暖管道的保温

1、建立砂石料保温储料仓，集料入场后，先将保温料棚内的砂石料卸满，然后将剩余部分卸在露天大堆料场，露天大堆料场用帆布或防水的塑料布覆盖，避免积雪结冰，雪后及时清理积雪，专人负责，以达到对集料的防冻、保温要求。

2、拌和站配料机料仓及拌和机采用搭设保温棚防风雪。

3、袋装胶凝材料进场后，直接入库房保温，按用量所须批量运到搅拌机下使用，搭设防护棚防雨、防雪，并采用麻袋和塑料布覆盖。

4、高压水池采用深坑填埋，并制作保温层；施工用的裸露风、水管道采用1cm～2cm 厚的纺棉麻制品材料包裹后，再用较厚的塑料薄膜套裹包扎。

5、生活用水管也采用编织袋或塑料薄膜套裹包扎，水龙头使用防冻类型的；活用水不允许生洒在道路上。

6、工地临时用水管埋入土中或用草包等保温材料包扎，外抹纸筋，以免受潮失去保温效果。水箱存水，使用完毕、下班前应放尽。

7、洞内保温采用洞口处悬挂特制棉门帘，洞内生火炉，悬挂温度计，左右侧10/米各一处，设专人洞内生火工作，以保证洞内温度不小于5度。

（二）机械设备、燃油及施工便道的防滑

1、要做好机械防寒、防冻工作，按照“机械管理规定”要求，严格换季保养。

2、注意各种设备的防冻、防寒。设备可分为两种：固定设备和移动设备。固定设备均置于房间内。移动设备在不使用的时候，停入洞内，并将水箱内的水放干净，油箱上盖稻草；使用前，水箱加入温水，加入防冻剂，油使用低标号油，先启动预热一段时间后再使用。

3、冬季施工时，要采取防滑措施。生活及施工道路、架子、坡道经常清理积水、积雪、结冰，斜跑道要有可靠的防滑条。

（三）施工安全及防火

1、冬季施工现场明火取暖，订出具体防火安全注意事项，并将责任落实到人。

2、洞外高处作业有冰雪积留时，施工前应清除干净，有坡度的钉滑条或铺草包，并随时检查架体有无松动及下沉现象，以便及时处理。

3、现场火源，加强管理；使用焦炭炉、煤炉时，注意通风换气，•防止煤气中毒。

4、电源开关，控制箱等设施统一布置，加锁保护，•防止乱拉电线，设专人负责管理，防止漏电触电。经常移动的机具导线保证在地面上拖拉，不浸入水中，采取架空绝缘良好。

5、冬季施工中，凡高空作业系安全带，穿胶底鞋，防止滑落及高空坠落。进入工地必须戴好安全帽。

6、施工现场水源及消火栓设标记。

（四）、钢筋加工

在隧道口设置钢筋加工棚，加工棚顶面采用型钢骨架和石棉瓦、彩条布等，侧面采取砖墙和彩条布、石棉瓦相结合的挡风结构，棚内设置火炉加热保温。钢筋焊接时，保持周边环境在5度以上。当环境温度低于5度时，即为钢筋“低温焊接”，钢筋焊接前应预热。当温度低于20度时，不进行电焊。雪天或焊接现场风速大于5.4m/s时，采取遮蔽措施，严禁焊接过程直接接触到冰雪。风雪天气时，焊接操作部位需采取封闭围挡保温措施，使焊接部位缓慢冷却，防止焊接完毕后接头温度下降过快，造成冷脆，影响焊接质量。冬季钢筋焊接前，根据施工条件进行试焊，经试验合格后，方正式施焊。如遇雨雪天气，将钢筋成品上的冰雪打扫干净，难于清理的雨雪及其它杂物，可采用暖风机及汽油喷灯清理。最好在雨雪天气来临之前，采用塑料薄膜覆盖模板、钢筋工程施工操作面，尽量减少大量的清理工作。

钢筋下料及加工尽量在钢筋棚内进行，采用平板车运输至现场进行焊接，当外界温度低于-5度进行电弧焊时，除应按照常温下的有关规定外，还应调整焊接工艺参数，包括焊接电流、电弧电压、焊接通电时间等，使焊缝和热影响区缓慢冷却。环境温度低于-20度时，焊接质量不能保证，不进行焊接作业。

（五）、混凝土施工（隧道喷混凝土、仰拱、二衬、仰拱预制块）

1、冬期施工测温的有关规定 a、冬期施工的测温范围

冬期施工的测温范围：大气温度，水泥、水、砂子、石子等原材料的温度，混凝土或砂浆室外温度，混凝土或砂浆出罐温度、入模或上墙温度，混凝土入模后初始温度和养护温度等。b、测温人员的职责

（1）每天记录大气温度，并报告工地负责人；

（2）混凝土拌合料的温度、混凝土出罐温度、混凝土入模温度；

2、冬期施工测温的准备工作 a、人员准备

设专人负责测温工作，并于开始测温前组织培训和交底。b、准备好必须的工具

测温计：测量大气温度和环境温度，采用自动温度计录仪，测原材料温度采用玻璃液体温度计，各种温度计在使用前均应进行校验。

3、测温管理

a、施工现场工长在技术人员的指导下，负责工程的测温、保温、掺加外加剂等项领导工作，每天要看测温记录，发现异常及时采取措施并汇报有关领导及技术负责人。

b、项目技术人员要每日查询测温、保温、供热的情况和存在的问题，及时向主管领导汇报并协助现场施工管理人员解决冬季施工疑难问题。

c、施工测温人员在每层或每段停止测温时交一次测温记录，平时发现问题应及时向现场管理人员和技术人员汇报，以便立即采取措施。

d、测温人员每天24h都应有人上岗，并实行严格的交接班制度。e、测温记录要交给技术人员备查。

4、冬期施工混凝土对原材料的要求

a、水泥优先选用硅酸盐水泥、普通硅酸水泥，应注意其中掺合材料对混凝土抗冻、抗渗等性能的影响，水泥标号不应低于425•号，混凝土的水泥最小用量不应少于300kg／m3，水灰比不应大于0.6。•掺用防冻剂的混凝土，严禁使用高铅水泥。b、混凝土所用骨料保证清洁，不含有冰雪等冻结物及易冻裂的矿物质。c、在冬季浇筑的混凝土工程，根据施工方法，合理选用各种外加剂。

d、拌合水，一般饮用的自来水及洁净的天然水都可作为拌制混凝土用水，但污水、工业废水、ph值小的酸性水、硫酸盐含量(按so4)超过水重约1％的水，不用于混凝土中。为了减少冻害，将配合比中的用水量降低至最低限度。办法是：控制坍落度，加入减水剂，优先选用高效减水剂。

5、混凝土的拌制 1）外加剂 a.外加剂的选择

冬期施工中，从本工程的结构类型、性质、施工部位以及外加剂使用的目的来选择外加剂。选择中应考虑：改善混凝土或砂浆的和易性，减少用水量，提高拌合物的品质，提高混凝土的早期强度；降低拌合物的冻结冰点，促使水泥在低温或负温下加速水化；促进早中期强度的增长，减少干缩性，提高抗冻融性；在保证质量的情况下，提高模板的周转速度，缩短工期，缩短或取消加热养护，降低成本；外加剂的选择时要注意其对混凝土后期强度的影响、对钢筋的锈蚀作用及对环境的影响。b.外加剂的试验

冬期施工所有的外加剂，其技术指标必须符合相应的质量标准，应有产品合格证。对已进场外加剂性能有疑问时，须补做试验，确认合格后方可使用。外加剂成分的检验内容包括：成分、含量、纯度、浓度等。常用外加剂的掺加量在一般情况下，可按有关规定使用。遇特殊情况时要根据结构类型、使用要求、气候情况、养护方法通过试验，确定外加剂掺加量。c.外加剂的管理

冬期施工搅拌混凝土和砂浆使用的外加剂配置和掺加应设专人负责，认真做好记录。外加剂溶液事先配成标准浓度，再根据使用要求配成混合溶液。各种外加剂分置于标识明显的容器内，不得混淆。每配置一批溶液，最少满足一天的使用量。

外加剂使用时经常测定浓度，注意加强搅拌，保持浓度均匀。1）入模温度验算

在混凝土浇注前对入模温度进行验算。2）混凝土的现场浇筑 在混凝土运输过程中，为减少集雪，在混凝土放入运输车后，上面有无纺布覆盖，做好准备工作，提高混凝土的浇筑速度。在混凝土泵体料斗、泵管上包裹阻燃草帘被。3）混凝土的养护

养护措施十分关键，正确的养护能避免混凝土产生不必要的温度收缩裂缝和受冻。在冬施条件下必须采取冬季施工测温，监测混凝土表面和内部温差不超过25℃。

6、拆模

将试块及时送交项目经理部试验室标准准养护，进行试块强度检验。混凝土冷却到5℃，且超过临界强度并满足常温混凝土拆模要求时方可拆模。工长根据试验结果填写混凝土拆模申请，报项目总工程师和相关人员批准，重点部位或有特殊要求的结构拆模要特加批准。

7、试块留制

在混凝土施工过程中，在浇筑地点随机取样制作试件，每次取样应同时制作3组试件。1组在标准条件下养护至28d试压，得强度f28；1组与构件在同条件下养护，在混凝土温度降至0℃时（负温混凝土为温度降至防冻剂的规定温度以下时）试压，用以检查混凝土是否达到抗冻临界温度；1组与构件在同条件下养护至14d，然后转入20℃标准条件下继续养护21d，在总龄期为35d时试压，得强度f14＇+21。如果f14＇+21≥f28，则可证明混凝土未遭冻害，可以将f28作为强度评定的依据。

8、冬期施工记录 1）冬期施工资料分类 a.冬期施工日报表；

b.冬期施工混凝土入模温度统计表； c.冬施混凝土养护测温记录表。2）冬期施工资料分析、收集、编目

a.冬期施工期间每日平均温度、每日各时间段温度对混凝土测温、拆模、制定并采取紧急措施等都有很大的决定作用，为了更好的保证冬期施工的工程质量，对冬期施工期间每日的3：00、9：00、15：00、21：00，利用温度计测定洞内及洞外温度，计算其平均值，制作冬施日报表，建立冬期施工日报制度，以便随时把握冬期施工日气温情况，采取必要措施，冬期施工日报表同时注明当天天气预报情况，便于查对、比较。

b.冬期施工期间混凝土入模温度是预控混凝土质量的一个很重要的内在因素，建立冬期施工混凝土入模温度统计表，随时统计掌握混凝土入模温度。

c.混凝土养护测温记录表按部位和日期编目，并附测温点平面布置图，测温人员在当天9：00前将混凝土养护测温记录反馈到项目技术质量部。如遇气温突降等情况及时反馈项目技术质量部或项目值班人员，以便及时采取有效措施。测温记录完成后测温人员、审核人、技术负责人必须签字齐全，归档至施工记录中。(六)、施工人员御寒工作

现场施工人员各屋均采用暖炉取暖，为防止意外一氧化碳中毒，各屋采用烟囱排除燃烧气体，并在各屋安设一氧化碳火警报警器，达到如有事故发生及时采取应急措施。并设成立冬季施工安全小组及专职巡查人员，每天检查生活区有无安全隐患，做到及时排除，尽量保证不必要的安全事故发生，减少人员及物资损失。采用电热设备取暖时，必须严防火灾和触电事故的发生，禁止采用电炉取暖。

（七）、其他

a、专职安全人员上岗必须佩带安全员袖标，施工人员进入施工现场必须佩戴安全帽。严禁非作业人员进入施工现场。b、加强持证上岗的管理，未经岗前培训和安全教育或考试不合格者不得上岗工作。

c、若出现突发事件，依据已批复的安全预案执行。

d、认真开展冬季施工安全质量生产教育，按工种进行安全技术交底，并落实到人。施工技术人员向操作人员进行施工任务及安全技术措施交底，要求操作人员熟悉作业环境和施工条件，遵守现场安全规定。

e、加强冬季防火安全教育，提高全体人员的防火意识。严格值班检查制度，杜绝违章操作。火炉安设要符合要求，设专人监护，巡回检查，将易燃、易爆品远离火炉、照明线路、照明灯具等。f、施工现场按章作业，布置井然、施工有序，重要或特殊位置安装设置护栏、警告标志。

隧道冬季和雨季施工方案 篇5

第一节隧道冬季施工方案

1、冬期施工对原材料的加热保温措施

（1）原材料的温度现场用温度计进行测量控制，务必保证原材料在拌合时温度达到规范要求。

（2）所用骨料必须清洁，不得含有冰雪等冻结物及易冻裂的矿物质。指派专人负责骨料的冬季管理工作。

（3）在冬季浇筑的砼工程，根据施工方法，合理选用外加剂，应注意含氯盐外加剂对钢筋的锈蚀作用，宜使用无氯盐防冻剂。

（4）拌合水，采用洁净的天然水作为拌制砼用水，为了减少冻害，应将配合比中的用水量降低至最低限度。办法是：控制塌落度，加入减水剂，优先选用高效泵送减水剂。此外，拌合用水进行加热，水温控制在50±10℃。

2、隧道工程冬节施工保证措施

浇筑砼前及时将模板上的冰清理干净。做好准备工作，提高砼的浇筑速度。喷射砼施工时，提前清理受喷面浮渣，并进行围岩渗漏水的引排，防止砼喷射完成后，初支背后发生冻胀现象，影响衬砌质量。在冬施条件下必须采取冬施测温，监测砼表面和内部温差不超过25℃，衬砌砼养护采用塑料薄膜加盖保温草帘养护，防止受冻并控制砼表面和内部温差。明洞衬砌及管棚施工中，除采取上述措施外，需搭建临时保温棚，保温棚采用彩条布进行封闭，在衬砌内外各设置3个煤炉进行加热；暗洞施工，在洞门挂设棉帆布门帘，洞内设置4个煤炉进行加热，保证洞内温度不小于5℃，如监测温度超出此范围，及时增设加温设备。

3、钢筋焊接

（1）冬季在负温条件下焊接钢筋，应尽量安排在室内进行。如必须在室外焊接，其环境温度不宜低于－20℃，风力超过3•级时应有挡风措施。焊后未冷却的接头，严禁碰到冰雪。

（2）环境温度达到-5℃时，即为钢筋“低温焊接”，严格执行钢筋低温焊接工艺，严禁焊接过程直接接触到冰雪。风雪天气时，焊接操作部位需采取封闭围挡保温措施，使焊接部位缓慢冷却，防止焊接完毕后接头温度下降过快，造成冷脆，影响焊接质量。

（3）冬季钢筋焊接前，必须根据施工条件进行试焊，•经试验合格后，方可正式施焊。

（4）钢筋加工场地用彩钢板及轻钢结构进行密封保温，内部设置煤炉进行加温，保证

焊接质量；钢筋堆放场地，设置彩钢工棚封闭，钢筋下垫上盖，防止积雪对钢筋造成锈蚀。

4、砼浇筑

尽量避免在冬季喷射混凝土和砼衬砌施工，不可避免时，也应保证温度不低于5℃，确保混凝土强度达到75%之前不受冻。

第二节隧道雨季施工方案

1、现场防汛、排洪系统

施工场地内沿围墙边缘设置排水沟，排水沟截面为300×300㎜，排水沟散水坡度为0.3%，施工废水经沉淀池处理后接驳市政排水管道，现场设置的排水沟满足特大暴雨骤雨的地面泄洪能力。

2、隧道施工

竖井及隧道施工时，井口上盖利用提升架顶部的防雨棚进行对雨水的遮挡，并在防雨棚上设置避雷装置。暴风骤雨到来前要检查提升架顶棚的牢固性，派专职安全员检查各接点的焊接是否有松动脱落，必要时加固各支撑点。要经常检查排水系统、清理沉淀池，确保其畅通无阻。凡有可能积水的区域应事先填筑平整，以便消除隐患。竖井每一循环土方开挖后，及时做好临时简易的坑底集水井，备置潜水泵，保证及时抽干坑内积水，避免积水浸泡坑内土体，引起坑壁失稳坍塌。隧道施工过程中，确保排水系统通畅，井底须备用一台50m/h以上大流量排水泵。

3、钢筋加工

本工程开工前施工现场搭设钢筋加工防雨棚，对各种用电设施、机具进行有效保护，获得暴风骤雨气象信息时，应提前多加工所需使用的钢筋半成品，进行物资储备。暴风骤雨时停止钢筋加工。

4、渣土运输

雨季渣土运输较为困难，应提前多联系几个渣土场，以防渣土场卸渣困难。施工阶段应及时出渣，集土坑尽可能不要留存太多渣土，以免污水聚集和增加地面荷载。下雨时段尽可能避免渣土运输，以免泥浆溢撒，污染路面。

5、材料、构件的储备与保管

雨季应预先对工程各分部分项所需的材料、物资、构件作远程规划预算，宏观调控，做好工程材料储备。在阴雨天要及时测定砂石料含水率，及时调整施工配合比，确保喷射砼的质量。下雨时对砂、石料加盖彩条布覆盖，天晴时及时晾晒，砂石料堆放周围要加以围护，防止雨水冲散。

36、机电、设备

露天的电气设备进行加盖，施工现场的配电箱和供电线路的架设要牢固，配电箱、电闸箱等，要采取防雨、防潮、防淹、防雷等措施，外壳要做好接地保护。雨后必须先检查电源线、焊把线、机械电容等有无漏电隐患，经检查确无问题后方可合闸施工。

7、防汛措施

（1）认真贯彻《中华人民共和国防汛条例》以预防为主的指导思想。结合本工程的特点、部署，落实好施工工点的防汛安全工作，制定防汛计划，确保施工期间安全渡汛。

（2）成立防洪领导组，并成立防洪抢险队，项目经理负责本工程防洪抢险领导指挥工作。

（3）汛期之前，对本单位驻地、工地、料库、料场、炸药库进行全面检查，了解水情和排水情况，特别是对易发山洪、泥石流地段，发现隐患，及时解决。

（4）防汛期间应与当地气象部门加强联系，了解近期气象预报，掌握雨汛情况，做到心中有数，一旦遇有灾害性天气和水情，能及时作出部署。

隧道施工方案优化分析论文 篇6

摘要:厦门至成都高速公路（厦门段）A6合同段东孚隧道工程是典型的明挖暗埋法隧道工程，在施工过程中对施工方案进行了优化。通过多种施工方法相结合的方式，较好的控制了质量、进度及经济指标，在各种不利因素的影响下最终达到了预期目标顺利完成城市下穿隧道的施工。

关键词:明挖暗埋；隧道施工；双孔拱形

1引言

随着高速公路网络的日益完善，城市之间的交通更加的便捷，高速公路越来越多的穿越城市，为节约土地、减少对周边环境的影响，地下隧道成为高速公路穿越城市的优选方案，为确保优质、高效的完成地下穿越工程，明挖暗埋法也越来越多的应用到城市隧道工程当中。在城区内施工为保证城市各系统的正常运转，对文明施工及工期的要求越来越严格。

2工程概况

东孚隧道为明挖隧道，下穿厦门市海沧区东孚工业区，全线采用双向8车道高速公路标准，设计行车速度为100km/h，基坑开挖深度为9.6~19m，开挖宽度为43.5m，隧道基坑两侧分布有厂房。围护结构为围护桩+锚索+钢围囹体系，在围护桩间采用三轴搅拌桩全断面止水。主体结构施工完经回填后上方建有“五进十三出”收费站一座、兴东路跨线桥一座。隧道全长1000m，其中，下穿厦深铁路段340m已先行施工完成，剩余660m隧道结构形式分为3种，分别为：U型槽敞开段195m、明挖拱形隧道（联拱式125m和分离式110m）235m、明挖双孔矩形隧道230m。东孚隧道是该合同段控制性工程，隧道主体原施工方案为利用四台液压衬砌台车（其中拱形2台，矩形2台）进行施工。截止6月，因征迁滞后各段进度参差不齐，进度快的段落已完成底板及侧墙施工，进度慢的土方还未开挖，现场无法提供连续的工作面，不具备台车施工的必要条件，原施工方案无法实现预期目标，因此必须进行方案优化。

3主体结构施工方案

3.1双孔矩形隧道主体施工方案优化

东孚隧道工程双孔矩形隧道长度230m（K15+630~K15+860），按照原隧道主体施工方法为2台矩形衬砌台车（含外模）同步作业，现场实际情况为矩形隧道K15+815~K15+822处自来水管道（DN800mm球墨铸铁）及高压电缆（110kV））迁改滞后，工作面无法连续。衬砌台车只有在工作面足以满足循环流水作业才能发挥其优势，在原方案无法满足实际需要的情况下，经过多次论证后决定采用满堂支架作为模板支撑体系进行矩形隧道主体施工，见图1。碗扣支架上安置弧形方钢，方钢弧度按照设计弧度进行加工，弧形方钢之上安置15cm×15cm方木，内外模均为竹胶板，以此体系代替衬砌台车；跟矩形台车方案相比，满堂支架方案在工作面不连续的工况下有诸多优势。两方案优缺点对比见表1。图1满堂支架表1满堂支架与台车方案对比表总体考量矩形台车方案经济性较差，也无法满足进度需求；按照满堂支架方案进行施工后，可三个工作面同时进行施工，一个循环最长浇筑25m，最短浇筑10m，工作面出来之后可以及时封顶，避免了工作面闲置，提高了工作效率[1]。

3.2明挖双孔拱形断面施工方案优化

1）双孔拱形分离式断面东孚隧道工程双孔拱形分离式隧道长度110m（K15+395~K15+505)，为本工程施工一大难点。该段与先期施工穿越下深铁路的隧道相连为分离式隧道，左右两幅主体施工互不影响，衬砌台车可以单独进行工作。原施工方案台车包含钢外模，因现场工作面狭窄且底板未贯通，现场无法提供吊装场地。若按照原方案进行施工，需台车就位后方可进行钢筋绑扎，钢筋绑扎完毕后才可进行外模安装，衬砌台车利用率低。经过多种方案比选和多次专家论证之后结合矿山法隧道施工理念提出外模采用长条木板代替外钢模板并设计简易钢筋台车(见图2)用于钢筋绑扎，使钢筋先行施工。在台车顶端利用碗扣支架顶托作为限位块，可根据设计高程进行调节，保证钢筋弯曲的`弧度符合设计要求，每隔2m设置一环钢筋骨架，钢筋骨架连接采用焊接，钢筋绑扎完毕后在钢筋骨架的作用下可以保持原有形状（见图3）；台车底部设有行走及锁止系统，在绑扎钢筋时可保证台车位置固定，在钢筋绑扎完毕后调节顶部顶托可使钢筋台车顺利推出以便衬砌台车进入。简易钢筋台车的引入可将钢筋绑扎不以衬砌台车就位为前提，节约了钢筋绑扎所占用的时间。图2简易钢筋台车图3钢筋骨架2）双孔拱形连拱式断面东孚隧道双孔拱形连拱式隧道长度125m（K15+505～K15+630)，为本工程施工难点，因按照原设计方案需要2台衬砌台车相互配合才能完成主体施工（见图4）。现场情况是因左幅厂房拆迁滞后，左右幅土方工程及支护工程进度不同步，使左幅施工进度比右幅滞后1个月。若按照原方案施工，必须等到左右幅进度相同时方可进行隧道主体施工，这样就会浪费一个月的工期，对进度及经济产生不利影响。为确保施工不中断确定了“先墙后拱”，的施工思路，在这种思想的指导下设计了中隔墙模板（见图5）。利用中隔墙模板先施工中隔墙，左右两幅便可分离开来单独施工互不影响，再采用分离式隧道的施工方法，可以提前1个月完成施工。3）明挖双孔拱形隧道施工方法的特点。1）连拱式隧道利用中隔墙先行法可使连拱隧道具备分离式隧道的特点，可利用单台车作业，无需双台车共同作业，提高台车利用率[2]。2）简易钢筋台车可以使钢筋提前2个循环施工完毕，节约钢筋绑扎所占用的时间且保证钢筋绑扎质量。3）长条木模板与钢外模相比具有经济、安全、适合工作面狭窄且不连续的工况等优势。在采用优化方案后，施工效率明显增加，在执行相同质量标准情况下与原方案相比，共计节约工期190d，并且节约了成本，降低了安全风险。

4结语

综上所述，根据施工过程中的实际情况对施工方案进行优化，通过科学组织东孚隧道工程采用多种施工方法相结合的优化施工方案且成功实践，提供了一种在同一结构物中采用多种施工方案的思想，确保了施工质量、进度及安全，为高速公路修建城市下穿隧道提供了成功的经验和案例。

作者:田川江 裴宗文 单位:中交一公局厦门工程有限公司

参考文献:

【1】JTGF60—公路隧道施工技术规范[S].

城市隧道明挖法围护结构施工要点 篇7

南京市某城市隧道长510 m,其中敞开段410 m,暗埋段100 m,属短隧道。由敞口段与暗埋段构成,两端为U形槽敞开段,中间为暗埋段,最低点设置泵房一处。单孔净宽12.5 m,限界净高5.0 m,双向六车道城市Ⅰ级主干道标准,设计速度6 km/h。

隧道采用明挖顺作法施工,即开挖至基坑底后顺作底、侧墙及顶板和其他结构。基坑由深至浅分别采用钻孔灌注桩围护、SMW工法桩围护、重力式挡墙及放坡开挖。

2 工程地质条件

隧道区勘探深度内为第四系地层,上部分布①-2层淤泥质粉质粘土、①-2a层软粘土,均为新近沉积土层,下伏②-1层粉质粘土,工程性质较好,中部分布的②-1a层粘土、②-2层淤泥质粉质粘土,工程性质差。中部为③-1层粉质粘土、③-3层上更新统粉土,工程性质较好;下部分布④-2层粉质粘土,工程性质一般,其埋深较大,地层起伏较大。总体工程性质较差。稳定地下水位埋深一般在1.3 m～1.4 m。

隧道基坑支护宜采用桩基支护或SMW工法桩支护。根据上部土质物理力学指标,隧道结构特征及荷载大小及沉降要求,以③-1层粉质粘土、③-3层粉土、粉砂及以下土层作为基础持力层。

3 围护结构施工要点

3.1 围护结构分区及选型

根据本设计范围内隧道沿线的地表环境、地质情况、隧道开挖深度和主体结构布置,沿隧道纵向划分围护结构分区,分别进行基坑支护结构设计。设计区段划分如下:

1)区段一:本段基坑开挖深度为1.1 m～3.0 m,属浅基坑,可选用施工效率高,造价较低的放坡开挖。2)区段二:本段基坑分二级开挖,一级放坡开挖深度约2.5 m,二级基坑开挖深度为2.75 m～3.8 m,采用搅拌桩重力式挡墙作围护结构。3)区段三:本段基坑分二级开挖,一级放坡开挖深度约2.5 m,二级基坑开挖深度为3.8 m～5.7 m,选用SMW桩+一道混凝土支撑的支护结构形式。4)区段四:本段基坑分二级开挖,一级放坡开挖深度约2.5 m,二级基坑开挖深度为5.7 m～6.3 m,选用SMW桩+一道混凝土支撑+一道钢支撑+换撑的支护结构形式。

3.2 测量定位

本工程平面定位以隧道主体结构定位的坐标为准,施工放样时按围护结构平面图中对应尺寸进行测量定位,并应考虑围护结构施工综合偏差而引起的外放尺寸。考虑防水层厚度、施工误差、结构变形等因素,两侧外放尺寸建议值各300 mm。施工单位应根据自己的施工水平进行调整,确保各种因素作用后围护结构不侵占内衬厚度。

3.3 地基加固

1)基坑采用三轴搅拌桩裙边加抽条加固,加固深度坑底以下3m。

局部段落加固深度基坑以下5 m,加固后坑底以下土体28 d无侧限抗压强度qu≥1.0 MPa,水泥掺量参考值坑底以下20%,坑底以上6%。

2)

坑中坑地基加固采用搅拌加固,直至较深基坑下3m,强度同上。

3.4 基坑降水

1)基坑降水应由专业降水单位负责进行。须在基坑开挖前20天进行,降水后坑内最高水位位于坑底下0.5 m。2)开挖至坑底施工底板时,在井点管位置设置底板泄水孔,待顶板覆土及内部铺装层施工完成后方可封孔。

3.5 支撑系统的设置及基坑开挖技术要求

1)深基坑开挖技术要求应充分应用“时空效应”以提高工程施工质量。2)基坑开挖前20天须进行坑内降水,直至主体结构全部完成并达到设计强度且覆土完后方可拆除降水装置。 3)基坑开挖前,对坑内的土体进行地基加固处理。4)基坑开挖。a.基坑开挖必须在围护桩达到设计强度后方可进行。围护结构后超载不大于20 kPa。b.基坑开挖时,其纵横向边坡放坡应根据地质、环境条件取开挖时的安全坡度。必须分段、分区、分层、对称进行,不得超挖。严禁在一个工况条件下,一次开挖到底。每一工况挖土及钢支撑的安装时间不得超过24 h。c.基坑开挖后,应及时设置坑内排水沟和集水井,防止坑底积水。d.土方开挖的顺序、方法必须与设计工况相一致,并遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则。e.机械挖土时,坑底应保留200 mm～300 mm厚土层用人工挖除整平,防止坑底土扰动。f.采用机械挖土方式时,挖土机械和车辆不得直接在支撑上行走操作,严禁挖土机械碰撞支撑、立柱、降水装置及工程桩。钢支撑顶面严禁堆放杂物。g.土方开挖时,弃土堆放应远离基坑顶边线20 m以外。5)支撑与围檩体系的设置与安装容许偏差:a.钢筋混凝土构件的截面尺寸容允偏差+8 mm,-5 mm。b.同层支撑中心标高偏差不大于30 mm。c.支撑构件两端的标高偏差不大于20 mm。d.支撑水平轴线偏差不大于30 mm。e.支撑与立柱的轴线偏差不大于50 mm。f.立柱垂直度偏差不大于基坑开挖深度的1/300。

3.6 围护钻孔灌注桩施工要求

1)钻孔灌注桩施工时应保证桩径偏差不大于50 mm,垂直度偏差小于1/300桩长,桩位允许偏差不大于50 mm。 2)围护钻孔灌注桩桩底沉渣不超过150mm。3)排桩应采取隔桩施工,并应在灌注混凝土24h后进行邻桩成孔施工。4)钻孔灌注桩应进入圈梁100mm。5)钻孔灌注桩施工完成后,应采用低应变动测法检测桩身完整性,检测数量不少于总桩数的30%,且不少于20根。6)钻孔灌注桩当采用低应变动测法判定的桩身缺陷可能影响桩的水平承载力时,应采用钻芯法补充检测,检测数量不宜少于总桩数的2%,且不得少于3根。

3.7 SMW工法支护桩和三轴搅拌桩止水帷幕

1)选用Υ850@600三轴深层搅拌桩,采用套接—孔法施工SMW工法支护桩使用42.5级普通硅酸盐水泥,其掺入量为20%,水灰比应严格控制在1.5～1.8之间,要求28d的强度不小于1.0MPa;应保证三轴深搅桩及型钢的桩位偏差不大于50mm,垂直度偏差小于0.5%;桩间搭接时间不大于24h,否则需采用高压旋喷桩进行补强加固处理。2)SMW围护结构施工时,不得冲水下沉,钻头提升速度不得大于1.0m/min,其垂直度偏差不得超过0.3%,桩位考虑外放尺寸并且偏差小于±3cm,相邻两桩施工间隔不得超过12h。3)SMW围护墙中的H型钢除注明外均回收。回收H型钢必须采取充填注浆等措施,以确保内部结构和周边环境的使用和安全。4)止水帷幕采用三轴水泥土搅拌桩,止水帷幕施工完毕后进行灌注桩施工,灌注桩应紧贴着止水帷幕施工。宜选用强度等级为42.5级及以上的普通硅酸盐水泥。水泥掺量为20%,水灰比为1.2～1.5。应根据现场试验确定相关具体参数。

3.8施工单位应根据施工具体情况编制应急预案

施工单位应根据基坑周边条件、地质情况、基坑安全等级等编制完整的应急预案,报相关单位批准,其内容应包含但不限于如下方面:

1)基坑开挖期间围护结构漏水时,应立即采取堵漏措施,如背后注浆、旋喷桩止水等。2)过大变形、变形速率过快时,应立即回填、采取应急支护措施。3)墙间漏水时,回填、注浆、密切注意变形情况。

4结语

目前该隧道已经施工完毕,运营状况良好,本文依次介绍了隧道基坑开挖的测量定位、地基加固、基坑降水、支撑系统设置和开挖技术、围护桩的施工注意事项、应急预案的编制等,为其他类似工程提供借鉴。

摘要：针对南京某城市隧道,介绍了围护结构选型、测量定位、地基加固、基坑降水、支撑系统设置和开挖技术、围护桩的施工注意事项、应急预案的编制等围护结构施工要点,并积累了相关施工经验,从而指导类似工程施工。

关键词：城市隧道,围护结构,明挖,施工

参考文献

[1]JGJ 120-99,建筑基坑支护技术规程[S].

[2]YB 9258-97,建筑基坑工程技术规范[S].