隧道开挖支护方案

中国中铁贵州公路建设项目毕节至都格公路 BD-T5 合同段岳家湾隧道开挖及支护首件工程施工方案编 制： 复 核： 批 准： 中铁三局集团毕节至都格高速公路 BD-T5 合同段项目部二一二年十一月目 录1. 工程概况 .11.1 工程简介 .12 编制依据、编制范围 22.1 编制依据 .22.2 编制范围 .23 施工方案 33.1 总体方案 .33.2 施工准备 33.3 施工方法 .53.4 爆破设计 .123.5 初期支护 .133.6 隧道辅助施工措施 .163.7 监控量测 .203.8 洞身开挖工程质量控制 .243.9 洞身开挖质量控制要点 .243.10 施工准备的质量控制 .243.11 洞身施工过程中的质量控制 .244 洞身开挖施工安全控制 254.1 安全施工要点 .254.2 落实安全生产责任制 .254.3 预防隧道塌方的安全措施 .265 环境保护措施 265.1 弃土的利用和堆放 .265.2 控制废气的排放 .265.3 控制废水、废油及其它废弃物对环境的污染 .27附图 1 药包锚杆施工工艺框图 .28附图 2 中空注浆锚杆施工工艺框图 .39附图 3 格栅钢架制作安装施工工艺框图 .30附图 4 型钢钢架施工工艺框图 .31附图 5 喷射混凝土施工工艺框图 .32附图 6 超前小导管施工工艺框图 .33贵州公路建设项目毕节至都格 BD-T5 合同段岳家湾隧道首件工程施工方案1岳家湾隧道开挖支护首件工程施工方案1、工程概况1.1、工程简介岳家湾隧道位于分离式路基段，左隧进口桩号 ZK120+423，出口桩号ZK124+560，全长 4137 米；右隧进口桩号 YK120+463，出口桩号 YK124+565，全长 4102 米。本合同段隧道围岩分别为级、级、 级三类，左线隧道 4137 米，级257 米， 级 850 米，级 3030 米；右线隧道 4102 米， 级 202 米，级 890 米，级 3010 米。1.1.1、选取的原因岳家湾隧道 ZK120+443ZK120+444.2 该段为最先施工段。为以后岳家湾隧道施工积累经验，具有代表性。2.编制依据、编制范围2.1 编制依据1、贵州公路建设项目毕节至都格 BD-T5 合同段岳家湾隧道施工图；2、现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地 质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料；3、公路工程技术标准（JTG B01-2003）；4、公路隧道通风照明技术规范JTJ026.1-1999；5、公路隧道施工技术规范JTJ F60-2009；6、锚杆喷射混凝土支护技术规范GB 50086-2001；7、工程建设标准强制性条文（公路工程部分）；贵州公路建设项目毕节至都格 BD-T5 合同段岳家湾隧道首件工程施工方案22.2 编制范围贵州公路建设项目毕节至都格 BD-T5 合同段岳家湾隧道，左线起讫桩号：ZK120+423ZK124+560，全 长 4137m;右线起讫桩号：YK120+463YK124+565，全长 4102m 施工范围内。3、施工方案3.1、总体方案隧道洞口及明洞采用明挖法施工；洞口的边坡及仰坡防护主要采用框架防护，并铺设方格网植草绿化，临时 仰坡根据具体地质情况采用锚网喷射砼进行防护；暗洞采用新奥法原理施工，隧道施工开挖总体上要求拱部采用光面爆破，边墙部采用预裂爆破；隧道级围岩地段，采用超短台 阶法开挖，即上部弧形导坑预留核心土法施工；级围岩地段采用短台阶法施工；级围岩地段采用全断面法施工。辅助施工采用注浆管棚超前支 护；级围岩、 级围岩加强段采用注浆小导管、超前锚杆为超前支护，初期支护采用锚网喷支护 加钢拱架支撑， 喷射砼采用湿喷技术，初期支护根据围 岩类别和衬砌类型不同而相应变化。3.2、施工准备3.2.1、施工测量项目经理部测量部门人员将按发包人提供的施工设计资料，对线路中线、水准点和中桩高程进行复测。复 测结果报经监理和业主批复后，组织定位放线， 对隧道工程布设精密导线网、水准网，埋设永久桩和护桩 。3.2.2、核对设计文件接到设计文件后，结合设计做出技术交底， 组织有关技术人员全面熟悉核对设计文件，充分了解设计意 图，核 对地形地貌、工程地质和水文地质，编写会审记录。如 现场与设计不符，及时与设计单位联系，进行设计变更。贵州公路建设项目毕节至都格 BD-T5 合同段岳家湾隧道首件工程施工方案33.2.3、劳动力组织准备根据本工程的特点，加强内部劳动力结构的调整，选派专业化施工队伍进场施工；对进场工人进行技能培训考核，施工工艺和操作规程交底，确保施工队伍的有效投入，建立健全劳动纪 律和规章制度，形成“ 交底-施工-验收”的组织监控体系；加强各专业工种的穿插流水，使施工 队伍处于最佳工作状态，提高工作效率进场人员如下：序号 工种 数量（人） 备注1 现场管理员 82 技术人员 33 安全员 164 电工 85 挖掘机驾驶员 46 装载机驾驶员 47 普工 50合计（人） 933.2.4、机械设备准备遵循先进性和技术性能相匹配及确保选用设备可靠性的原则进行机械设备配套。针对隧道工程特点，配备的机具设备及运输车辆按时进场，足量到位， 对机械及早调试、彻底检修，保证上场机具性能完好。对于重型和大型机械选择合适的便道运输到现场。同时，抓好材料的组织与管理，确保机具设备的高效率运转。贵州公路建设项目毕节至都格 BD-T5 合同段岳家湾隧道首件工程施工方案4机械设备如下：序号 类别 型号 数量1 挖掘机 小松 pc200 22 装载机 柳工 ZL50C 23 自卸出渣车 金王子 64 皮卡 江陵 13.2.5、施工材料准备根据物资管理办法，所有进场材料均由试验室取样试验合格，把好进货和验收质量关，收货时对材料进 行严格的质量检查验收，确保工程材料质量。考 虑工程所处地区雨季较长，为减少气候条件 对施工进度的影响，设置材料储备设施，适量储备施工材料。3.3、施工方法3.3.1 隧道施工技术措施（1）做好施工技术准备工作，加强对上岗人员的岗前培训，对关键工序做好技术分解，编制好作业指导书， 严格按照规范作业。（2）进洞前应先做好洞口工程，稳定好洞口的边坡和仰坡，做好天沟， 边沟等排水设施，确保地表水不致危及隧道的施工安全。（3）遇有不良地质施工时，应按照先治水，短开挖，弱爆破，先护顶，强支护，早衬砌的原则稳步前进。（4）将超前地质预报纳入施工工序，综合评定隧道开挖风险级别，制定可行性施工组织方案和预案，正确指导施工。（5）隧道贯通后，施工中线及高程的实际贯通误差，应在未衬砌的 100m 的地段内（即调线地段）调整。该 段的开挖及衬砌均应以调整后的中线及高程进行放样。（6）当洞口可能出现地层滑坡，崩塌，偏压时，采取预加固措施。（7）灌筑混凝土前应复测中线及高 程，衬砌不得侵入 设计轮廓 线。贵州公路建设项目毕节至都格 BD-T5 合同段岳家湾隧道首件工程施工方案5（8）当围岩压力较大时，支护可能沉落或局部支护难以拆除，应加大开挖断面，预留支 护沉落量以保证衬 砌厚度，施工中及 时根据 监控观测资料进行调整。（9）小净距隧道施工措施1）对于小净距隧道施工：级围岩地段采用预裂爆破或光面爆破。级围岩地段开挖采用上下台阶法施工；级围岩地段采用短台阶法施工，左右线隧道上半断面开挖面间距不少于 30m；级围岩地段采用人工配合机械开挖，若需爆破采用控制爆破，左（右）洞采用短台阶法开挖，其仰拱和仰拱回填紧跟随初期支护。2）小间距隧道钻爆施工时要进行来格的监测的控制。对于小间距隧道先行左洞开挖的衬砌处震动速度控制在 15cm/s 以内，后行右洞 衬砌处震动速度控制在 10cm/s 以内。 为避免爆破震动波的叠加，必须 采用微差控制爆破，各段起爆时间根据震动测试确定。（10）针对隧道含瓦斯段施工要求1）钻爆要求瓦斯工区钻孔时开挖工作面附近 20m 风流中瓦斯浓 度必须小于 1%，采用湿式钻孔；装药爆破时距爆破地点 20m 内，风流中瓦斯 浓度必须小于 1%，碎石、煤渣等阻塞开挖断面不得大于 1/3。瓦斯工区爆破作业必须采用煤矿许用炸药，瓦斯突出地段采用安全等级不低于三级的煤矿许用的含水炸药。瓦斯工区采用电力起爆，使用煤矿许用电雷管，严禁反向装药。在岩层内爆破，炮眼深度不足 0.9m 时，装药长度不得大于炮眼深度的 1/2；炮眼深度为 0.9m 以上时，装药长度不得大于炮眼深度的 2/3。在煤层中爆破，装药长度不得大于炮眼深度的 1/2。炮眼深度不小于 0.6m。爆破网路必须采用单回路爆破，采用串联方式连接，严禁瞬发电雷管和毫秒电雷管在同一串联网路中使用。电力起爆必须使用防爆型起爆器作为起爆电源，一个开挖工作面不得同时使用两台及以上起爆器起爆。在低瓦斯工区和高瓦斯工区进行爆破作业时，爆破 15min 后巡视爆破地点，检查通风、瓦斯、煤尘、瞎炮、残炮等情况，遇有危 险必须立即处理。在瓦斯浓度小于 1.0%，二氧化碳浓度小于 1.5%，解除警戒后，工作人员方可进入开挖工作面工作。贵州公路建设项目毕节至都格 BD-T5 合同段岳家湾隧道首件工程施工方案6在揭开有煤与瓦斯突出危险的煤层时，石门揭煤爆破时应在洞外起爆，洞内必须停电，停止一切作业，人员撤至洞外。在煤 层开挖 时，可在洞内远距离爆破。揭煤爆破 15min 后，对爆破效果、瓦斯浓度等进行 检查，确 认安全后通知送电、开动局部通风机。通风 30min 后，由瓦 检人员检测 开挖工作面、回 风道瓦斯浓度，当开挖工作面瓦斯浓度小于 1.0%，二氧化碳浓度小于 1.5%时，方可允许施工人员进洞。2）通风要求瓦斯隧道施工期间应实施连续通风，配置便携式瓦检仪、高浓度瓦检仪、瓦斯自动检测报警断电装置和风电锁闭装置，对瓦斯易于积聚的空间和衬砌模板台车附近区域等，可采用局部通风的方法，消除瓦斯积聚。瓦斯工区，必 须有一套同等性能的备用通风机，并 经常保持良好的使用状态。瓦斯隧道采用抗静电、阻燃的风管。风管口到开挖工作面的距离应小于 5m，风管百米漏风率不应大于 2%，风管终口的送风速度不低于 5m/s 或 4m/s。3.3.2 隧道洞口段施工隧道浅埋段明暗分界处设临时边仰坡，洞口与明洞工程采用明挖法施工。在进洞之前，首先进行边仰坡开挖，并及时进行边仰坡及岩面喷锚防护施作并加强对山坡稳定情况的监测、检查 ，确保施工安全。（1）边仰坡设计概况洞口边仰坡开挖应尽量避开雨季，首先在边仰坡开挖边缘线外 5m 处设置截水天沟，防止地表水冲刷边 仰坡，以 拦截地表水，避免雨水冲刷洞 门造成危害；截水沟用浆砌片石砌筑，做到 圆顺流畅，不 积水，不渗水，拦截导引地表水，防止地表水影响洞口施工，达到稳 定坡面的目的。明洞段临时开挖坡面采用喷锚网防护，喷 C20 混凝土厚 10cm ,钢筋网采用贵州公路建设项目毕节至都格 BD-T5 合同段岳家湾隧道首件工程施工方案78钢 筋网，网格 间距 2020cm,锚杆采用 22砂浆锚杆，锚杆长 3.5m，间距1.21.2m,呈梅花形布置 。（2）洞口段施工关键工序边仰坡开挖 边缘线外 5m 处设置截水天沟，施作洞口排水系统；开挖明洞段上半断面至明暗分界处，并做好 临时边仰坡及直立开挖面的防护措施；施作暗洞大管棚工程；明洞段下半断面开挖，施作边仰坡防护及明暗分界处直立开挖面防护；施作暗洞段。暗洞段施作完成后，施工路堑式明洞，大小里程侧暗洞以路堑式明洞接拢。（3）开挖方法及支护措施为增加洞口及边仰坡的稳定性，确保进洞安全，在洞口范围内放出边仰坡开挖轮廓线，清除开挖范围内植被，按照“分层、分段，自上而下，边开挖、边防护”的原则，采用挖掘机自上而下 进行开挖，人工配合精确刷坡；石方段采用微差松动爆破方案，严禁使用深孔大爆破，开挖后应及时进 行防护工程施工，并 应加强对坡面的监测。避免围岩振 动过大，造成 边坡、仰坡坍塌，甚至造成山体滑坡，影响洞口施工安全。洞口边仰坡开挖应一次达到设计坡度，避免多次开挖。洞口施工过程应按规定进行监控量测工作。洞口开挖及支护前，应先清理洞口上方及侧方可能滑坍的表土、灌木及山坡危石等，疏通流水沟渠，排除积水。对土质天沟应随挖随砌，不使水冲刷坡面。洞口开挖的土石方应及时运至进出口弃碴场集中堆放，避免因弃碴堵塞造成排水不畅、过大土压力引起山坡坍塌。挖掘机、风动钻机等常用施工机械及机具在操作和使用时，应检查和观察其安全性能和安全状态。贵州公路建设项目毕节至都格 BD-T5 合同段岳家湾隧道首件工程施工方案83.3.3、暗洞土石方开挖及支护管棚施工完成后，开始进行暗洞洞身的开挖施工。1、级围岩超短台阶法本标段级围岩采用超短台阶法开挖，即上部弧形导坑预留核心土法施工，开挖后及时喷砼封闭岩面，及早施作 喷锚网、 钢架初期支 护， 喷砼采用湿喷工艺。级围岩短台阶分部法开挖。开挖方法见图“3.3.3-1级围岩短台阶法施工工序示意图”。开 挖 顺 序 说 明 ： 超 前 注 浆 小 导 管 或 大 管 棚 支 护 上 弧 形 导 坑 开 挖 拱 部 锚 喷 支 护 、 架 立 钢 支 撑 、 铺 设 环 向 盲 沟 及 防 水 层 中 核 开 挖 下 部 开 挖 边 墙 及 仰 拱 锚 喷 支 护 、 架 立 钢 支 撑 灌 注 仰 拱 灌 注 衬 砌 图 3.3.3-1 级围岩短台阶法施工工序示意图超短台阶法分为上下两个断面进行开挖，台阶长度控制在 510 米。上下断面采用平行作业。1）超短台阶法作业顺序：A、对于上半断面：用钻孔台 车钻眼、装 药爆破，地层较软时可用挖掘机开挖。安设锚杆和钢筋网，按设计 要求加设钢支撑、 喷射混凝土。用推铲机将石渣推运贵州公路建设项目毕节至都格 BD-T5 合同段岳家湾隧道首件工程施工方案9至台阶下，再由装载机装入车内运到洞外。B、开挖完毕后即初喷混凝土封 闭围岩，按设计施作局部 锚杆或系统锚杆， 锚杆为 25mm中空注浆锚 杆，挂设钢筋网片钢筋网片与锚杆以点焊形式连接，喷射混凝土采用湿喷方式施工。C、对于下半断面：用钻孔台 车钻眼、装药爆破。装 碴直运至洞外。安设边墙锚杆和喷射混凝土。用挖掘机开挖水沟。喷底部混凝土。D、下台 阶初期支 护初喷混凝土，施作边墙系统锚杆，架设下部边墙和仰拱格栅钢架，挂网复喷至设计 厚度。采用超短台阶法开挖时，由于二次衬砌是按主要的承载结构设计，因此二次衬砌应紧跟开挖面：在初期支护落底后应及时施作二次衬砌仰拱和仰拱回填层，然后施作二次衬砌。2）采用短台阶法施工时，应注意如下事项：A、下半断面的开挖应在上半断面初期支 护基本稳定后进行，或采用其它有效措施确保初期支护体系的稳定性；采用单侧开挖或双侧交错开挖，避免上部初期支护两侧同时悬空。B、下部边墙开挖后必须立即 喷射混凝土，并按 规定做初期支 护。C、量测工作必须即时，以观察拱顶、拱脚和 边墙中部位移值，当发现速率增大，立即进行底（仰）拱封闭 ，或 缩短进尺，加强支护，分割掌子面等。2、级围岩短台阶法洞身级围岩地段采用短台阶法施工，上台阶风钻打眼、下台阶开挖采用三臂凿岩台车钻眼，2#岩石硝 铵炸药、非 电毫秒雷管起爆，实行光面爆破。每循环进尺 1.21.5m。上下台阶 由 ZL50 侧卸式装岩机装碴，施工中合理调整工序，实行“钻爆、装碴、运输” 机械化一条龙作业。隧道开挖后及时施作超前预支护和喷锚网初期支护，下半断面开挖后仰拱施工紧跟。短台阶法分为上下两个断面进行开挖，台阶长度控制在 1015 米。上下断面采用平行作业。1）短台阶法作业顺序：A、对于上半断面：用钻孔台 车钻眼、装 药爆破，地层较软时可用挖掘机开挖。安设锚杆和钢筋网，按设计 要求加设钢支撑、 喷射混凝土。用推铲机将石渣推运贵州公路建设项目毕节至都格 BD-T5 合同段岳家湾隧道首件工程施工方案10至台阶下，再由装载机装入车内运到洞外。B、开挖完毕后即初喷混凝土封 闭围岩，按设计施作局部 锚杆或系统锚杆， 锚杆为 22mm药卷锚杆，挂设钢筋网片钢筋网片与锚杆以点焊形式连接，喷射混凝土采用湿喷方式施工。C、对于下半断面：用钻孔台 车钻眼、装药爆破。装 碴直运至洞外。安设边墙锚杆和喷射混凝土。用挖掘机开挖水沟。喷底部混凝土。D、下台 阶初期支 护初喷混凝土，施作边墙系统锚杆，架设下部边墙和仰拱格栅钢架，挂网复喷至设计 厚度。短台阶法开挖时，二次衬砌的施作可滞后开挖面 2030 米，在初期支护基本稳定后施工作，但二次衬 砌仰拱和仰拱回填层应紧跟随初期支护。级围岩地段施工方法见图“3.3.3-2级围岩台阶法施工工序示意图”。图 3.3.3-2 级围岩台阶法施工工序示意图3、级围岩地段开挖全断面法级围岩地段采用全断面光面爆破法施工，开挖作业配备三臂液压凿岩台车，实现快速掘进。每循环进尺 3.54.0m ，初期支护采用锚杆钻机施作锚杆，湿喷机进行喷砼作业。砼衬砌采用全断面液 压钢模衬砌台车，泵送砼作业。全断面开挖支护作业流程为：超前地质预报台车(台架)、机具就位全断贵州公路建设项目毕节至都格 BD-T5 合同段岳家湾隧道首件工程施工方案11面测量画线布眼钻炮眼装药爆破清危排险出碴打锚杆挂网喷砼稳定安全检查及监控量测下一循环。全断面施工方法见图“3.3.3-3级围岩全断面法施工工序示意图”。图 3.3.3-3 级围岩全断面法施工工序示意图4、人行、车行横洞及停车带施工人行、车行横洞及紧急停车带按设计位置与正洞同步开挖，根据所处地段围岩类别，分别采用台阶法或全断面光面爆破施工。采用 衬砌台车与组合钢模联合衬砌。3.3.4、爆破设计1、设计原则采用光面爆破，根据地质条件、开挖断面、开挖 进尺、爆破器材等条件编制爆破设计。根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线，辅助炮眼交错均匀布置,周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上,掏槽炮眼加深 20cm。严格控制周边眼装药量，采用间隔装药，使 药量沿炮眼全长均匀分布。根据岩石特性选择炸药，本工程采用乳化炸药。塑料导爆管非电毫秒雷管起爆。采用毫秒微差有序起爆，一般周边眼采用导爆索起爆，以减小起爆时差。贵州公路建设项目毕节至都格 BD-T5 合同段岳家湾隧道首件工程施工方案122、钻爆参数选择通过爆破试验确定爆破参数，试验时参照下表。表 3.3.4-1 光面爆破参数表岩石种类 周边眼间距 E(cm) 周边眼最小抵抗线 W(cm) 相对距 E/W周边眼装药参数(kg/m)硬岩 5570 6080 0.71.0 0.300.35中硬岩 4565 6080 0.71.0 0.200.30软岩 3550 4560 0.50.8 0.070.123、掏槽方式台车开挖采用中空直眼掏槽，手风钻开挖采用斜眼掏槽。4、装药结构及堵塞方式周边眼用小直径药卷间隔装药，辅助眼和掏槽眼均采用连续装药结构。所有装药炮眼用炮泥堵塞，周边 眼堵塞长度不小于 50cm。5、爆破效果监测及爆破设计优化爆破效果检查内容包括：a.超欠挖检查；b.开挖轮廓是否圆顺，开挖面是否平整检查；c.爆破 进尺是否达到爆破 设计要求；d.爆出石 碴块是否适合装碴要求。 e.炮眼痕迹保存率，硬岩80 ，中硬岩 60,并在开挖 轮廓面上均匀分布；f.两次爆破衔接台阶不大于 15cm。每次爆破后检查爆破效果，分析原因及时修正爆破参数，提高爆破效果，改善技术经济指标。爆破设计优 化内容：a. 根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况，修正眼距、用药量，特别是周边眼；b.根据爆破后石 碴的块度修正参数；c. 根据爆破振速监测，调整单段起爆炸 药量及雷管段数；d.根据开挖面凹凸情况修正钻眼深度，爆破眼眼底基本上落在同一断面上。3.3.5、初期支护1）系统锚杆本标段系统锚杆有 22药卷锚杆、 25中空注浆锚 杆。贵州公路建设项目毕节至都格 BD-T5 合同段岳家湾隧道首件工程施工方案13A、22药卷锚 杆施工采用锚杆台车钻锚杆孔，人工安装锚杆。利用高 压风或水清孔，完成后采用后退式注浆，以保证孔内浆 液饱满。施工技 术措施：孔径要与 锚杆直径相匹配， 锚杆孔径应大于设计的锚杆直径 15mm；孔深一般比锚杆稍长一些(10cm 以上)；孔向应按设计方向钻进，垂直岩面； 锚杆规格、 长度、直径符合设计要求，锚杆杆体除锈除油。施工工艺详见“ 附图 1：药包锚杆施工工艺框图” 。B、25中空注浆锚杆施工钻孔方式同砂浆锚杆施工。检查导管孔达到标准后，安装锚杆并按设计比例配浆，采用电动注浆机注浆 ，注 浆压力符合设计要求；一般按 单管达到设计注浆量作为结束标准。当注浆压力达到设计终压不少于 10 分钟，进浆量仍达不到注浆终量时，亦可结束注浆，并保证锚杆孔 浆液注满。最后在 综合检查 判定注浆质量合格后，用专用螺帽将锚杆头封堵，以防 浆液倒流管外。施工技术措施：锚杆插入前必须先用高压风清孔，锚杆必须装好 锚头， 边旋转边将锚杆送入眼孔，然后安装止浆塞、垫板、螺母；注浆压力控制在 0.51.0Mpa， 终压控制在 22.5Mpa，排除孔内气体，确保孔内浆液饱满；锚 杆规格、 长度、直径符合设计要求，锚杆杆体除锈除油；锚杆布置形式符合设计要求，按要求定出 锚杆位置，锚杆间距允许误差150mm。锚杆与岩面基本垂直；锚杆垫板与孔口混凝土密贴。随时检查锚杆头的变形情况，紧固垫板螺帽。施工工艺详见 “附图 2：中空锚杆施工工艺框图” 。2）铺设钢筋网采用钢筋网喷射混凝土时，先在岩面喷射一层混凝土后再进行钢筋网的铺设，并在锚杆安设后进行。钢筋网 应随受喷岩面起伏铺设，并要密贴围岩初喷砼面上，并用锚杆垫板压紧。网片的搭接 长度不得小于 30d（d 为钢筋直径），并不得小于一个网格长边尺寸。网片事先在洞外加工成型。3）型钢拱架和格栅钢架制作、安装钢架安装过程：加工场制作现场拼装测量定位洞内架立固定连接。安装要点如下：钢架事先制作加工，并在大样台上试拼，直至符合 设计要求，利用起重机械拼装架设。贵州公路建设项目毕节至都格 BD-T5 合同段岳家湾隧道首件工程施工方案14安设钢架时，必须准确定位，保证其安装精度，每榀钢架组合时，其间的连接板要对齐密贴。为确保钢架的整体受力和稳定，并防止拱架下沉，在施工时，使用 纵向连接钢筋将各榀钢架连成一体外，同 时将拱架脚焊在锁脚锚杆上，并与径向锚杆焊为一体。架立钢构件时，要使其与砼喷射面密贴，必要时在拱脚底部设托板，以增大其受力面积，控制拱架下沉量。钢架要全部被喷射砼覆盖，砼保护层厚度为 4cm。其施工工艺详见“附图 3：格栅型钢钢架制安施工工艺框图附图 4：型钢钢架施工工艺框图” 。4）喷射混凝土喷射砼采用湿喷工艺，紧跟开挖面施工。根据以往施工经验，本隧道采用湿喷混凝土施工，使用湿式喷 射手或 TK-961 型湿喷机喷砼。喷射砼所使用的水泥采用早强水泥，细集料采用 细度模数大于 2.5 的中粗砂，粗集料采用粒径不大于15mm 的碎石，运到工地的速凝 剂应妥善保管， 严防 变质。开工前各 类材料必须经试验合格并报监理工程师批准后方可使用。A、喷射 砼作 业要求在喷射砼之前，用水或高压风管将岩壁面的粉尘和杂物冲洗干净。开挖后立即对岩面喷射砼，以防岩体 发生松驰。 喷射中发现松 动石块或遮挡喷射砼的物体时，及时 清除。喷射作业分段、分片由下而上顺序进行，每段 长度不宜超过 6m。喷嘴应与受喷面保持垂直，同时与受喷 面保持一定的距离，一般可取 0.61.0m。一次喷射厚度根据设计厚度和喷射部位确定，初喷厚度不得小于 46cm。当开挖断面安装钢架时，应 保证其背面喷射填满，以确保钢架良好受力。喷射作业以适当厚度分层进行，后一层喷射应在前一层砼终凝后进行。若终凝后间隔 1h 以上且初喷表面已蒙上粉尘时，受喷面应用高压气体或水清洗干净。岩面有较大凹洼时，结合初 喷找平。回弹率采用预控制，拱部不超过 40%，边墙不超过 30%，挂钢筋网后，回 弹率限制可放宽 5%，采用 经过验证的新技术，减少回弹率，回 弹物不得重新用作喷射砼材料。贵州公路建设项目毕节至都格 BD-T5 合同段岳家湾隧道首件工程施工方案15喷射砼终凝 2h 后，喷水养护，养 护时间一般不少于 7d。喷射砼作业需紧跟开挖面时，下次爆破距喷砼 作业完成时间的间隔，不得小于 4h。冬季施工时，喷射作业区的气温不应低于 5，在结 冰的层面上不得喷射砼。砼强度未达到 6MPa 前，不得受冻。混合料应提前运进洞内。在每一开挖面施工现场，始终最少拥有一台可正常操作的喷浆机组，在使用前应经检查并批准，同时配置 备用设备。喷射砼前，埋设标志或利用锚杆外露长度以控制喷射砼的厚度。采取一切防尘措施确保洞内清新的工作环境，减轻喷射砼作业中造成的粉尘影响；加强通风设施，采用集 尘机（如干式的过滤网过滤器、湿式的水洗涤器及静电集尘器等）捕捉粉尘。B、有水地段喷射砼施工措施有水地段进行喷射砼作业时，应及时改变配合比，增加水泥用量；先喷干混合料，待其与涌水融合后，再逐渐加水喷射。喷射时由远而近，逐渐向涌水点逼近，然后在涌水点安设导管，将水引出，再在导管附近喷射。当涌水地点不多时，可用开缝摩擦锚杆进行导水处理后再喷射；当涌水范围大时，可设树枝状排水盲沟再喷射；当涌水严重时，可 设置泄水孔， 边排水边喷 射。必要 时，采取超前注浆，封堵裂隙、孔洞的辅助措施。详见“附图 5：喷射混凝土施工工艺框图 ”。3.3.6、隧道辅助施工措施1、超前大管棚施工超前大管棚施工顺序：导向套拱施工布设工作平台钻机就位钻孔下管注浆检查效果下一根大管棚施工。布设工作平台：长管棚在施工时，利用核心土作工作平台直接搭设导向架。安装导向架：在洞外安装 3 榀格栅刚架，用 22mm钢筋将 3 榀拱架纵向连接成一个整体，然后在拱架上安装 127导向钢管，其仰角按设计要求为 24o，间距为 40cm。导向管经检查合格后立模现浇混凝土套拱。钻孔：采用 XY-28-300 型管棚钻机，从导向管内钻孔。开孔时，低压慢转， 钻贵州公路建设项目毕节至都格 BD-T5 合同段岳家湾隧道首件工程施工方案16孔过程中利用经纬仪和罗盘有效地控制钻孔质量。为提高工作效率确保工期、采用双机联合作业。长管棚安装：管棚由机械顶进。管棚顶到位后， 钢管与导向管之间用速凝水泥或其它堵塞严密，以防注 浆时冒出。注浆：为加固隧道周边围岩，控制地表下沉，增大管棚刚度，充填 钢管周边空隙，对管棚要进行注浆。采用双液浆，注浆时孔口压 力初压控制在 0.51.0MPa ，终压控制在 2.0MPa 并采用定量注浆法控制注浆量 ,当全段注浆量达到标准的 80%,而且无渗漏现象方可结束全部注浆。效果检查：钻孔注浆分两个序列进行。当一序列的孔完成注浆后，施钻二序列时可取芯检查浆液分布状况和固结强度。每环取 23 个孔作效果检查并作综合分析。施工技术措施：注浆操作人员必须经过专门培训，并实行岗位责任制；在注浆前充分做好各项准备工作，特别是机具设备的检修工作，使其处于良好状态；认真检查注浆管路系统，包括混合器、接头、阀门等，防止在高压下发生脱扣的危险事故；注浆前，在洞外将管路全部接通，进行试压 ，试压可用清水进行；根据现场注浆情况，注浆浆液的参数可适当调整；在注浆过程中，所有拆卸下来的接头、阀门 ，安排专人及时清洗干净，以备轮换使用；配 备专业电工，在电路、电器设备发生故障时及时排除；注浆完毕后，清除管内浆液。2、超前注浆小导管施工超前小导管的加工制作超前小导管采用外径为 42mm，壁厚为 4mm 的热扎无缝钢管加工制成，钢管长度为 400cm，钢管前端加工成锥形，尾部 焊接 6钢筋加劲箍，管壁四周使用台钻钻孔，注浆孔孔径为 6mm，孔距为 15cm。超前小导管的安装贵州公路建设项目毕节至都格 BD-T5 合同段岳家湾隧道首件工程施工方案17用 YT-28 风钻 开孔，开孔直径为 50mm，成孔后 进行 检查和清除岩屑，并用吹管将砂石吹出（风压 0.50.6MPa ）钻孔深度为 5m。用 YT-28 风钻 将小导管顶入孔中，然后检查管内有无充填物，如有充填物，用吹管吹出或掏勾勾出，也可直接用锤击插入钢管。采用水泥药卷封堵注浆管于钻孔之间的空隙，以防止空口漏浆。管端外露20cm，以便安装注浆管路。采用锚杆台车钻孔，人工配合专用机械将小导管装入孔内。导管尾部外露足够长度，并与钢拱架焊接在一起。孔口装好垫板及排气管后，用快凝砂浆封闭孔口,封口长度 2030cm 。用注 浆机将浆液通过锚杆体管道注入岩体，当排气管溢浆液时，折起排气管并绑扎，继续注浆直至达到设计 要求。超前小导管注浆A、水泥 浆材料要求超前小导管注浆采用水泥浆液，可适当掺入水玻璃调节凝结时间，注浆参数如下：水泥浆水灰比：1:1注浆压力：0.51.0Mpa水泥标号：425B、注浆浆液配制，搅拌水泥浆搅拌在拌合机内进行，根据拌合机容量大小，严格按要求投料，水泥浆浓度控制在 1:1。搅拌水泥浆 的投料顺序 为:在加水的同时将缓凝剂一并加入并搅拌,待水量加够后继续搅拌 1min,最后将水泥投入并搅拌 3min。缓凝剂掺量根据所需凝胶时间而定,控制在水泥用量的 2%3%。C、注浆小导管注浆采用双液注浆法。注浆口最高 压力应控制在 0.4MPa 以内，以防压裂工作面。进浆速度不能 过快，一般控制每根导管总进量在 30L/min 以内。导管注浆采用定量注 浆 ，即每根 锚管内注入 300L 浆液后即结束注浆。如压力逐渐上升，流量逐渐减少，虽然未注入 300L 浆液，但孔口压力已达到0.4MPa 时结束注浆。贵州公路建设项目毕节至都格 BD-T5 合同段岳家湾隧道首件工程施工方案18当注浆结束后拆除注 浆 接头，并迅速用水泥 药卷封堵注浆管口，以防止未凝固的浆液外流。施工工艺详见“附图 6：超前小导管施工工艺框图”。3、超前锚杆施工超前锚杆应在上一循环钢架支立结束，二次喷射混凝土之前进行施工。施工前应先进行混凝土的初喷封闭工作面，再进行钻孔的精确定位，并在格栅钢架上标明锚杆位置。超前锚杆采用 22锚杆，环向间距约 40cm。实际施作 时锚杆方向应根据岩体结构面产状确定，以尽量使 锚杆穿透更多的结构面为原则，外插角可采用525 度不等。采用早强砂 浆或药卷作为粘结材料，每排锚杆的纵向搭接长度也要求不小于 1.0m。超前锚杆成孔采用 YT-28 风钻开孔，开孔直径为 30mm，成孔后进行检查和清除岩屑，并用吹管将砂石吹出（风压 0.50.6MPa ）钻孔深度为 4m。超前锚杆安装采用 YT-28 风钻将锚杆顶入孔中，也可直接用锤击插入钢管。采用水泥药卷封堵锚杆于钻孔之间的空隙。采用锚杆台车钻孔，人工配合专用机械将锚杆装入孔内。锚杆尾部外露足够长度，并与钢拱架焊接在一起。1、材料及制作锚杆材质为 20MnSi22mm螺纹钢筋，施工前，按设计长度截长，锚杆应无泥污、铁锈和杂质等。水泥砂浆灰砂比采用 1：1，水灰比 0.380.45 可掺早强剂或速凝剂等，配合比根据试验 确定。2、锚杆施工前准备工作检查锚杆类型、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。3、钻孔钻孔采用 YT28 气腿式风动凿岩机进行钻孔，每台风枪两人操作，以风枪手为主。 钻孔前应根据受喷 面情况和设计要求布置孔位，并作标记据此其垂直于岩层层面钻眼。为使钻孔深度符合要求，岩面应大致平 顺， 过于凸出的部位应凿贵州公路建设项目毕节至都格 BD-T5 合同段岳家湾隧道首件工程施工方案19除。4、锚杆安装和检验锚固材料有普通型和早强型两种，本工程拟用早强型锚固材料。锚固材料浸水：锚固卷浸水前上端扎 35 个小孔（孔径 1mm）。浸水后通过滤纸进入锚固卷中的水占据了锚固卷中的小空间，原微小空间的空气被挤排出，直到小孔不冒泡即浸水结束。 这时水灰比约为 0.340.35，是最理想范围，可 马上取出安装使用，浸水时间约为 11.5min ，浸水 过少，水泥水化不完全，影响锚固力。浸水过多、水泥 浆易流动，充 实不足也影响锚固力。锚杆体的安装方法：将打好的眼孔用高压风吹净，将浸好水的几个锚固卷装入眼内，用木棍送至眼底，将锚杆插入，其位置尽量居中，端部外露长度为 515cm。锚杆的锚头制成 Y 字型， 锚端头最大宽度与锚固剂直径相等，将锚杆的锚头安放在锚固卷底部，用风动搅拌机（或电钻改装）带动锚杆快速旋转，边 旋转边徐徐推进，锚头在旋转与推进中强烈 搅拌浸水后的锚固卷，使水泥浆获得良好的和易性，水泥浆如沿孔壁下滑，孔口用纸堵塞，施工 过程要求迅速，时间不要过长 。锚杆抗拔检验：为了检验锚杆安装质量，对锚杆进行抗拔检验，安装拉力计时，其作用线与锚杆同心，并固定牢靠。加 载匀速、 缓慢，拉拔至设计吨位即停止，不做破坏试验。5、质量标准（1）锚杆：其长度应大于孔深 610cm，每根加工误差不超过1cm。（2）孔位：孔距误差不大于 15cm，孔深误差不大于5cm；（3）锚杆安装：锚杆插入深度不小于设计要求的 95%，锚杆安装后外露长度不宜大于 10cm。贵州公路建设项目毕节至都格 BD-T5 合同段岳家湾隧道首件工程施工方案203.7 监控量测3.7.1 量测方案成立监控量测小组，建立变形观测系统，及 时观测变形和记录真实数据，精密合理地布设监控量测点，采用自动数据处理系统，处理分析量测结果。对 ZK120+438ZK120+505,YK120+478YK120+535 区间段开展地表开裂、沉降观测， 观测点应在隧道开挖前布设，并与洞内 观测 点布置在同一断面里程，布点观测断面不少于 3 个，洞口级围岩段量测断面间距不大于 15m。3.7.2 量测内容及方法3.7.2.1 地质和支护状况观察1、对开挖后没有支护的围岩的观测：a、开挖工作面观察应在每次开挖后进行。 观察中发现围岩条件恶化时，应立即采取相应处理措施；观察后应及时绘制开挖工作面地质素描图、填写开挖工作面地质状态记录表和施工阶段围岩级别判定卡。b、在节理、裂隙发育的镶嵌壮、块状脆性硬岩地段 应重点观察的节理、裂隙走向及发育程度，对易引起坍塌的岩块及时进行锚杆支护或喷射砼封闭。c、观察开挖的稳定状态,顶板有无坍塌现象。d、查看是否有涌水现象，确定涌水的位置、涌水量等。e、是否有底板隆起的现象。2、对已开挖已支护地段围岩动态的观测a喷射混凝土是否发生裂缝剥离或剪切破坏。b钢拱架是否有受挤压变形情况。c锚喷支护施工质量是否符合规范要求。3、观察围岩破坏形态分析a危险性不大，不会发生急剧破坏，加之临时支护即可稳定的情况。b应当引起注意的破坏，如拱顶混凝土喷层因受弯曲压缩出现裂缝。贵州公路建设项目毕节至都格 BD-T5 合同段岳家湾隧道首件工程施工方案21c危险征兆的破坏，如拱顶混凝土喷层出现有对称性局部的崩落，侧墙内移等。4、洞外观察洞外观察重点应在洞口段和洞身埋身较浅地段，其观察内容应包括地表开裂、地表沉陷、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗透情况等。3.7.2.2 水平相对净空变化量测1、水平相对净空变化量测采用收敛计量测隧道断面净空收敛情况。量测测点布置断面间距不超过下表规定值。监控量测断面间距每断面测点数量围岩级别 断面间距 (m)水平净空变化 拱顶下沉 1015 每台阶(或分部)1 条基线 3 个点IV 1520 每台阶(或分部)1 条基线 3 个点III 2030 每台阶(或分部)1 条基线 3 个点注：测点布置还要根据开挖方法等具体情况确定。2、测点布置在距开挖面 1 米范围内并尽快安设读数。初读数在开挖后 12h内读取，最 迟不超过 24h，而且在下一循环开挖前，必须完成初期变形值的读数。3、测点应牢固可靠、易于识别，并应注意保护。4、测点布置如下图所示，沿隧道周边左右对称布置。测点布置表地段开挖方法 一般地段 特殊地段 图示CD 法每台阶两条水平测线每台阶一条水平测线，两条斜测线a台阶法每台阶两条水平测线每台阶一条水平测线，两条斜测线b全断面法每台阶一条水平测线 c贵州公路建设项目毕节至都格 BD-T5 合同段岳家湾隧道首件工程施工方案22监控量测测点布置示意图下 下下2.5m. 2.5m.2.5m.1324 12下 下下下(a)CD下 下(b)下下(c)下3.7.2.3 拱顶下沉量测(1)拱顶下沉量 测应与水平净空相对变化量测在同一断面内进行。采用水平仪、水准尺测量。(2)当地质条件复 杂，下沉量大或偏压明显时，除量测拱顶下沉外，尚应量测拱腰下沉及隧底隆起量。(3)拱顶下沉量 测与水平净空相对变化量测宜采用相同的量测频率，应从下表中根据变形速度和距开挖工作面距离选择较高的一个量测频率。量测频率表测点布置 测设时间1-15 天 16 天-1 个月 1-3 个月 3 个月以上每 10-30 米一个断面，每个断面测点布置见图(a)-(c), 周 1-2 次/天 1 次/2 天 1-2 次/周 1-3 次/月贵州公路建设项目毕节至都格 BD-T5 合同段岳家湾隧道首件工程施工方案23边收敛与拱顶下沉测点布置在同一断面。3.7.2.4 地表沉降量测在隧道洞口及隧道浅埋段应进行地表沉降量测，在施工初级阶段、地质条件较差地段或者变形和位移数率较大时，应适当增加量测断面和量测频率。1、沿隧道洞口开挖边仰坡线布置地表沉降测点， 测点间距 1015 米。在隧道中线附近测点应适当加密，隧道中线两侧量测范围不应小于 H0+B。2、隧道浅埋段地表沉降测点和隧道内测点应布置在同一断面里程。一般条件下，地表沉降测点纵向间距应按下表要求布置。地表沉降测点测设时间测设时间开挖面距量测断面2B 时 12 次/天开挖面距量测断面5B 时 1 次/2 天开挖面距量测断面5B 时 1 次/周3、地表沉降测点按普通水准点基点埋设。并在 预计破裂面以外 34 倍洞径以外设水准基点，作为各观测 点高程测量的基准，从而计算出各种观测点的下沉量。4、地表沉降横向测点布置图。 下下下下1 下2Z5432Z1DY234Y5-m/下0 -m/下10-/下3.8、洞身开挖工程质量控制制订创优验收标准，验收分项分部工程，建立 严格的工序监督和分项分部工程检查、 检测制度，分项工程达不到创优标准不得验 收；达不到创优标准，不得 进入下道工序，以严格的工序把关 实现分项工程创优，以严格的分项工程创优实现分部工程和单位工程创优。贵州公路建设项目毕节至都格 BD-T5 合同段岳家湾隧道首件工程施工方案243.9、洞身开挖质量控制要点根据本隧道的施工要求，洞身开挖采用拱部弧形导坑开挖。进尺控制在 1.0-1.5m，预留拱部核心土，开挖拱部核心土时，两侧导坑交错开挖，滞后上台阶 3-4m，进 尺按 1-1.5m 控制。下台阶预留核心土滞后两 侧导坑 2-3m，以发挥其正面支挡作用，并为拱部开挖施工 预留操作平台。下部核心土开挖后先进行仰拱初期支护，然后 进行仰拱二次衬 砌混凝土的浇注，下台 阶 与仰拱的间距控制在 5-10m，下台 阶与二次衬砌的 间距控制在 30-40m。3.10、施工准备的质量控制3.10.1、对所有施工人员进行技术培训和岗前培训，对管理人员和技术人员进行专业强化培训。3.10.2、研究设计文件，充分理解 设计意图，编制合理而切实可行的实施性施工组织设计，编制高标准的 质量计划和创优实施细则。3.11、洞身施工过程中的质量控制3.11.1、对机械和仪器设备进行质量控制,杜绝不合格品进入现场。3.11.2、控制工序工艺流程，步步 对照标准，处处对照设计，从根本上为创优打下基础，避免不合格品发 生；3.11.3、作好检测、测量等手段，对施工过程随时随机跟踪监控，这是整个工程质量保证体系的核心，也是 创优成败的关键，要制定检测工作程序和操作制度，保证体系的正常运转；3.11.4、严格执行隐蔽工程签证制度，只有当隧道工程师和监理工程师签认后，方可转入下道工序。3.11.4.1 对关键和特殊的工序，编制详细的工艺细则，做好技术交底。3.11.4.2 对施工过程中的各种影响施工和工程质量的情况、问题，及时进行协调、处 理和改正。贵州公路建设项目毕节至都格 BD-T5 合同段岳家湾隧道首件工程施工方案253.11.4.3 做好原始记录，加强对文件和资料的管理，分门别类建立台账，做到数据有据可查，质量心中有数。4、洞身开挖施工安全控制4.1 安全施工要点4.1.1 预 防机械开挖时，机械摆动幅度较大伤及他人，要有专人指挥。4.1.2 人工清理过程中，派专人监控掌子面围岩状况，发现异常，立即 组织施工人员撤离。4.2、落实安全生产责任制4.2.1、完善各 项安全生产管理制度， 针对各工序及各工种的特点制定相 应的安全管理制度，并由各级 安全组织检查落实。4.2.2、建立安全生 产责任制，落 实各级管理人员和操作人 员的安全职责，做到纵向到底，横向到边，各自作好本岗位的安全工作。4.2.3、项目开工前，由 项目 经理部编制实施性安全技 术措施， 对开挖、运输等作业要编制专项安全技术措施，领导小组同意后实施。4.2.4、严格执行逐级安全技术交底制度，施工前由项目经理部组织有关人员进行详细的技术安全交底。 项目施工队对施工班组及具体操作人员进行安全技术交底。各级专职安全员对 安全措施的执行情况进行检查、督促并作好记录。4.2