珠宝隧道施工组织设计 毕业论文.doc

吉林铁道职业技术学院毕 业 论 文题 目： 珠宝隧道施工组织设计 系 部： 铁道工程系 专 业： 高速铁道技术 班 级： 高速铁道3092 姓 名： 学 号： 090200219 指导教师： 2012 年 4 月 25 日毕业设计成绩评议专业高速铁道技术姓名王晨题目珠宝隧道施工组织设计指导教师评阅意见成绩评定： 指导教师： 年 月 日答辩组意见答辩组负责人：年 月 日备注中 文 摘 要本隧道位于吉林省东南部，松花江上游，长白山西北麓，地貌单元分为低山丘陵、山间沟谷区，玄武岩台地区和冲洪积河谷阶地区。地势较高，山势陡峻。海拔高度大部分在450米以上，山高大部分在海拔600-800米。珠宝2号隧道进口里程dk35+355，出口里程dk38+478，总长3123米，其中级围岩193m，级围岩961m，级围岩 1969m。主要工程内容：隧道开挖支护、明洞开挖，仰拱、二次衬砌、仰拱填充及洞内沟槽施工。本隧道工程的施工组织，其内容包括工程概况，总体施工方案，施工方法，技术措施，工期安排，质量保证措施，安全保证措施，环境保护和文明施工措施。关键词：路基填筑 试验段 质量控制 目 录1 编制依据12 编制范围13 工程概况及主要工程数量13.1 工程概况13.2 水文地质概况13.3 交通运输13.4 隧道设计支护及辅助施工措施23.4.1 格栅钢架支护设计23.4.2 超前预支护设计23.4.3 超前围幕注浆及围岩径向注浆24 施工总体方案24.1 施工组织机构及施工队伍的分布24.1.1 施工组织机构24.1.2 施工管理机构分布24.1.3 施工队伍安排24.2 大临工程的分布及总体设计34.2.1 洞口临时工程34.2.2 钢筋加工车间34.2.3 弃碴场34.3 施工用电34.4 人员组织机构安排计划表34.5 施工用水44.6 进出口沉淀池45 施工方法、关键技术、工艺要点、工艺要求45.1 洞口及明洞施工45.1.1 洞口开挖55.1.2 暗洞进洞55.1.3 洞身开挖55.1.4 明洞施工65.1.5 施工注意事项85.2 洞身围岩开挖方法85.2.1 、级围岩短台阶法、台阶法施工工艺85.2.2 iii级围岩全断面施工95.2.3 钻爆作业95.2.4 超欠挖控制115.3 围岩支护125.3.1 超前长管棚施工125.3.2 超前小导管的施工145.3.3 超前小导管155.3.4 系统锚杆施工155.3.5 钢筋网施工215.3.6 格栅钢架施工225.3.7 喷射混凝土施工185.4 隧道防排水施工195.4.1 防排水195.4.2 施工排水195.4.3 防水板的铺设205.4.4 施工缝及变形缝施工215.4.5 排水盲沟的安设215.5 仰拱施工215.6 衬砌施工225.6.1 衬砌台车235.6.2 钢筋制作及安装235.6.3 混凝土拌制245.6.4 混凝土浇筑与运输245.6.5 衬砌质量控制245.6.6 拱顶注浆回填265.6.7 施工注意事项325.7 附属工程施工335.7.1 洞口附属工程施工335.7.2 综合设备洞室施工285.7.3 洞内水沟、电缆槽施工285.8 施工辅助系统285.8.1 洞内施工排水295.8.2 施工通风295.8.3 施工降尘295.8.4 高压供风295.8.5 高压供水295.8.6 供电及照明295.9 围岩监控测量305.9.1 量测项目305.9.2 测点布置及量测断面间距315.9.3 量测频率315.9.4 量测数据分析和信息反馈315.10 超前帷幕注浆及围岩径向注浆堵水施工395.10.1 超前帷幕注浆405.10.2 围岩径向注浆415.10.3 涌水、突泥的应急处理措施426 总工期及分年、季度的形象进度计划436.1 总工期436.1.1 级围岩开挖与支护进度指标及循环时间计算436.1.2 二次衬砌进度指标安排及循环时间计算366.1.3 施工进度指标的确定376.1.4 施工工期的确定377 主要材料、设备的使用计划377.1 主要材料的使用计划和供应方案377.2 主要工程设备的使用计划和供应方案378 质量目标和质量保证措施388.1 质量目标388.2 质量保证措施398.2.1 一般性技术措施398.2.2 喷锚支护质量保证措施398.2.3 隧道结构砼工程质量保证措施408.2.4 隧道工程“不渗不漏不裂”保证措施509 安全保证措施519.1 隧道施工一般安全技术措施519.2 洞口土石方施工安全技术措施519.3 装碴与运输安全技术措施529.4 隧道喷锚支护安全措施529.5 不良地质地段安全技术措施529.6 隧道用电及照明安全技术措施5310 工期保证措施5310.1 确保工期的管理措施5310.2 确保工期的生产措施4410.3 确保工期的技术措施4411 环保、水保措施4411.1 施工环境保护内容及措施4511.1.1 施工环境保护内容4511.1.2 环境保护措施4511.2 水土保持内容及措施4611.2.1 水土保持内容4711.2.2 生态环境保护47参 考 文 献60附图61- 50 -珠宝2号隧道施工组织设计1 编制依据1.1.有关的合同文件；1.2.中铁吉林设计院集团有限公司相关图纸； 1.3.铁路隧道施工技术指南1.4.铁路隧道工程施工质量验收标准1.5.相关的施工规范；1.6.国家有关方针政策，以及国家和地方的相关法律法规；1.7.近年来类似铁路工程的施工管理经验；2 编制范围靖宇至松江河铁路新建工程珠宝2号隧道，起、终点里程为dk35+355、dk38+478，隧道全长3123m。3 工程概况及主要工程数量3.1 工程概况本隧道位于吉林省东南部，松花江上游，长白山西北麓，地貌单元分为低山丘陵、山间沟谷区，玄武岩台地区和冲洪积河谷阶地区。地势较高，山势陡峻。海拔高度大部分在450米以上，山高大部分在海拔600-800米。珠宝2号隧道进口里程dk35+355，出口里程dk38+478，总长3123米，其中级围岩193m，级围岩961m，级围岩 1969m。主要工程内容：隧道开挖支护、明洞开挖，仰拱、二次衬砌、仰拱填充及洞内沟槽施工。3.2 水文地质概况本段隧道区域地层主要为第四系统坡洪积层细角砾土、侏罗系上统、中统安山岩、页岩、凝灰质粉砂岩、砂岩等，地质构造以褶皱、断裂为主，东西向构造、北东向构造、北西向构造构成主要构造方向线，沿线地下水类型主要有第四系孔隙潜水、基岩裂隙水、碳酸盐岩岩溶水，地下水埋深15m，潜水位年变幅一般25m,局部基岩裂隙水埋藏较深，沿线地表水、地下水对混凝土无侵蚀性。3.3 交通运输本隧道运输主要靠302省道，隧道入口只需将由302省道左侧乡道整修，出口必须由302省道开始新建一条临时便道，可满足施工要求。3.4 隧道设计支护及辅助施工措施3.4.1 格栅钢架支护设计v级围岩段采用格栅钢架支护，间距为0.75m一榀布置。iv级围岩段采用格栅钢架加强支护，间距为1.0m一榀布置。3.4.2 超前预支护设计在隧道出口及明暗分界处拱部采用108mm长管棚超前支护，管棚长度为30m。洞身段隧道拱部采用sb32自进式中空注浆锚杆超前预支护：v级围岩段拱部设置sb32自进式中空注浆锚杆，锚杆长3.0m按环向间距0.4m，纵向间距2.0m布置iv级围岩地段拱部设置sb32自进式中空注浆锚杆，锚杆长2.5m，环向间距0.4m，纵向间距2.4m布置。3.4.3 超前围幕注浆及围岩径向注浆粗角砾土段，页岩接触带、全风化强风化，节理很发育，呈碎石角状、散体状结构等不良现象，故采用3m围幕预注浆及3m围岩径向注浆。超前围幕预注浆施工范围需根据围岩开挖具体情况确定。4 施工总体方案4.1 施工组织机构及施工队伍的分布 4.1.1 施工组织机构以精干、高效的原则，选择有能力、有经验、懂业务的骨干人员，组建珠宝2号村隧道项目施工架子队。4.1.2 施工管理机构分布 项目经理部总部设在抚松县内，根据现场需要在现场设立精干隧道架子队，架子队布置在隧道进出口线路两侧永久征地界外。4.1.3 施工队伍安排珠宝沟2号隧道采用从进、出口双向掘进，根据本方案工程特点和工程量情况，合理配置劳动力资源，并根据工程需要适时调整，施工高峰期的上场总人数为178人。4.2 大临工程的分布及总体设计4.2.1 洞口临时工程隧道出、入口两侧分别设置隧道生活区和生产区、临时便道、料场、拌合站、水泥仓库、钢材存放冷篷。4.2.2 钢筋加工车间为保证珠宝2号村隧道所用格栅拱架、锚杆、管棚、钢筋网施工质量，所有钢筋、钢材半成品均由洞口钢筋加工车间以工厂化加工方式进行生产，根据施工进度要求提前运至施工现场。4.2.3 弃碴场隧道进、出口各设弃碴场一处，进口左侧0.5km山沟处，占地面积20.32亩，出口左侧山沟处，占地面积25.97亩。4.3 施工用电 施工用电从与铁路施工正线相交的地方电力线采取就近“t”接方式引入，在隧道进、出口端分别设630kva变压器各1台，低压电力线从变压器架线引入隧道施工现场。隧道进、出口各备用1台200kw发电机作为备用电源。4.4 人员组织机构安排计划表人员组成工 作 内 容管理施工队长1负责进、出口施工现场、调度、管理、组织工作等施工副队长1配合项目经理负责进、出口技术工作，主抓技术、质量总工程师2负责进、出口技术工作，主抓技术、质量技术负责人2负责进、出口技术管理工作等质检员2负责进、出口质量管理工作等安全员4负责进、出口安全管理工作等材料员1负责进、出口物资、设备管理工作等测量员2负责进、出口控制测量、施工测量工作等试验员1负责试验管理工作等开挖班钻爆工等42负责进、出口围岩开挖及超前支护、锚杆钻孔作业等喷锚班喷锚工、钢筋工等30负责进、出口锚杆、喷砼、挂网、钢架、安装作业等出碴班出碴人员、司机等20负责进、出口装碴运碴、扒碴、机械排险等工作二衬班砼工、防水施工人员等40负责进、出口二次衬砌、仰拱回填及洞内沟槽施工机械修理班机修工4负责进、出口机械维修等工作后勤保障班电工，供风、水作业6进、出口电气设备安装、维修；高压送风、供水、通风、管路维修杂工班杂工20进、出口洞外物料倒运、洞内清理及洞内施工辅助作业等合计1784.5 施工用水本隧道施工用水采用就地打井取水。 井水采用输水管道输送到隧道专用高位水池的方案解决，进出口是抚松西江可作为备用水源。4.6 进出口沉淀池进出口各设3000m3沉淀池一个, 定时清理池内废渣，由隧道排出的水经沉淀净化后经临时排水沟排入既有沟渠，也可抽入高压水池重复利用。沉淀池池壁采用浆砌片石加固。5 施工方法、关键技术、工艺要点、工艺要求5.1 洞口及明洞施工隧道进、出口位置的确定贯彻“早进晚出”的原则，尽量减少对地表的破坏，洞口边、仰坡不开挖或少开挖，本隧道进口采用斜切式洞门。明挖及明洞段，采用挖掘机开挖，局部岩石段采用弱爆破开挖，汽车运土，人工配合刷坡，并随开挖随支护，尽量避开雨季施工。洞口施工工序详见图5-1洞口段开挖步骤图。图5-1洞口段开挖步骤图5.1.1 洞口开挖1、地表处理及截水天沟进出口洞门施工前先进行测量放线，根据测量放线做好边坡开挖轮廓线和截水天沟，以利截排水，同时将洞口段开挖线以外1015米范围的漏斗、洼地、危石等进行处理，防止地表水向下渗漏或陷穴等继续扩大影响隧道安全，确保边仰坡稳定。2、口土石方开挖洞口土方用挖掘机开挖，采用自上而下分层分台阶进行，台阶高度23米，石方采用弱爆破，挖掘机、装载机装碴，自卸汽车运碴。3、边仰坡刷坡与支护边仰坡刷坡自上而下分层进行，每层高度1.5m，随开挖及时进行锚网喷或骨架护坡等支护。5.1.2 暗洞进洞暗洞施工前首先对洞口衬砌外13m范围内的边仰坡进行锚喷（网）加固。洞口土石方开挖到达明暗洞交界处满足超前管棚施作高度时，开始施做超前支护。（超前大管棚施工工艺见“5.3.1.超前长管棚施工”中相应内容）在超前支护施作完成后进行暗洞洞身开挖。5.1.3 洞身开挖采用钻爆发施工，由于进洞处理浅埋地段属全风化层所以洞口开挖必须以机械配合人工风镐开挖为主，基础较坚硬处打浅眼少装药采用微震予裂爆破法施工，减少对围岩体扰动，每次开挖进尺控制在0.5-1.0m为宜，每次开挖后要及时进行初喷砼封闭围岩以免造成进一步风化，要尽快进行刚支撑支护及锚、网、喷，保证安全进洞。由于进洞段属于级围岩，所以应采用上下台阶法施工，洞口段上下台阶间距不能过大，为保证施工安全要合理安排工序间距控制在3-5m为宜。5.1.4 明洞施工明洞施工工艺流程见图5-2明洞施工工艺流程图。1、明洞开挖明洞土石方开挖采取横向分层纵向分段的方法进行施工，采用挖掘机开挖，必要时采取弱爆破和人工配合机械刷坡，装载机装碴，自卸汽车出碴。按照设计施作边仰坡防护。开挖完成后进行基底处理，基底承载力达到要求后施作仰拱、填充混凝土，填充混凝土在仰拱混凝土终凝后进行浇筑。明洞路堑开挖净空检查及钢筋放样安装边墙基础钢筋仰拱及边墙基础钢筋安装钢筋检查浇筑仰拱及边墙基础混凝土仰拱填充混凝土浇筑台车定位拱墙钢筋安装钢筋检查外模安装浇筑拱墙衬砌混凝土拆模养护防水层施做回填土合格合格合格合格水沟立模图5-2明洞施工工艺流程图2仰拱及边墙基础施工仰拱施工采用全幅施工，基础开挖采用挖掘机开挖，自卸汽车运输。钢筋安装前先根据测量放样的水平、中线点，设置定位钢筋，再安装钢筋，保证钢筋位置的正确。堵头模板处及边墙基础面预留接头钢筋，并长短错开，保证满足钢筋焊接需要。钢筋焊接采用帮焊接头，纵环向施工缝处设止水条。仰拱及边墙基础混凝土浇注过程中，根据混凝土浇注的进度将拼装式钢模或木模板固定在钢筋骨架上方，保证仰拱混凝土的拱形。3拱墙混凝土浇注仰拱及边墙基础混凝土浇注完毕48h后，将边基与拱墙施工缝连接处及时凿毛，清除浮浆，并用高压风吹干净。拱墙钢筋施工时，搭设钢管脚手架以模板台车为工作平台进行拱墙钢筋的安装，定位钢筋与模板之间设同标号砂浆垫块。端墙处预留钢筋与洞门端墙钢筋相连。明洞衬砌均采用模板台车作内模，外模采用组合钢模对拱墙衬砌混凝土一次性灌注，混凝土由自动计量拌合站生产，罐车运输，泵送入模，插入式振捣器振捣。4防水层施工明洞衬砌全部施工完毕后进行防水卷材施工，但要在混凝土养护期满后施工，先用砂浆将混凝土基面整平，然后然后再施作防水卷材。5明洞回填明洞回填施工在洞门施工完毕，混凝土强度达设计强度后进行。先施工两侧回填浆砌片石，然后回填碎石土，从下至上，按设计对称分层进行。回填土分层夯实，采用人工配合机械进行分层夯实，采用手扶压路机及蛙式打夯机夯实。施工过程中确保防水层不被破坏。当明洞回填完成后，及时进行洞口及洞顶的绿化及防护工作，避免雨水冲刷。5.1.5 施工注意事项洞口、明洞施工避开雨季，随时监测、检查边仰坡稳定情况。严格控制洞口段土石方超挖,以保持地表的原始状态，刷坡后及时以喷锚网对地表加固。边坡、仰坡上浮石、危石及时清除，坡面凹凸不平处予以修整平顺。开挖弃方堆放在指定地点，边坡仰坡上不堆集弃土、石方。为保证洞门美观，测量放线要精确，施工前做好大样板并挂线，棱角分明，墙体坡度顺直符合设计。端墙混凝土一次灌注，灌注时从下向上、左右对称灌注混凝土。5.2 洞身围岩开挖方法珠宝2号隧道洞身大部分地段为侏罗系上统（j3）页岩，灰褐色，泥质、砂质结构，薄层状构造，全风化（w4）弱风化（w2），节理较发育节理促发育。全隧分别为、级围岩；、级围岩工法为台阶法、短台阶法，级围岩采用全断面开挖。5.2.1 、级围岩短台阶法、台阶法施工工艺1级采用短台阶法施工级围岩地质条件较差，采用上断面（拱部）、下断面（拱墙）、仰拱三个台阶开挖。采用42x3.5mm热轧无缝小导管超前支护短台阶爆破开挖，网喷锚初期支护，辅以格栅钢架加强支护，全断面灌注二次衬砌混凝土。上断面超前35m，作为上断面钻孔、施作初期支护工作平台，上、下断面同时爆破开挖，仰拱断面开挖滞后15-20m，随开挖随支护、施作仰拱及仰拱填充，仰拱距上断面掌子面距离不得大于40m。钻孔时，上断面配5台风动凿岩机，下断面采用3台风动凿岩机钻孔；上断面采用反铲挖掘机扒碴至下断面，下断面和仰拱采用侧卸式装载机装碴，自卸汽车运碴。采用挖掘机开挖辅以弱爆破，以减轻爆破振动对围岩的破坏，确保围岩的稳定，循环进尺设计为0.5-1.0m。2台阶法施工、级围岩地质条件较差段，采用超前锚杆支护台阶法上、下断面、仰拱三台阶分部开挖，先进行上部开挖，进行网喷锚初期支护，辅以格栅钢架支撑加强支护，再进行下部开挖，随即进行下部初期支护，上、下开挖面前后距离错开5080m左右，最后进行仰拱部分开挖。循环进尺设计为1.0-1.5m。台阶法施工工艺流程见图5-3台阶法施工工艺框图。图5-3 台阶法施工框架图5.2.2 iii级围岩全断面施工1开挖程序全断面光面爆破开挖一次成型，采用简易台架yt-28型风枪钻孔，钻孔直径42mm，全断面布孔，采用复式楔形掏槽，光面爆破。采用塑料导爆管非电起爆系统，毫秒微差有序起爆，出渣采用zl50c-侧卸式装载机装渣，自卸汽车运渣。 开挖成型后及时施作初期支护。最后模注二次衬砌混凝土。2全断面施工注意事项局部围岩破碎地段，可采用超前锚杆支护或锚喷支护，若短距离需要全面支撑时，可采用钢拱排架支撑过渡。衬砌与开挖距离应满足爆破时台车躲避和不损伤砼衬砌的要求。由于钻眼和装碴只能按顺序进行，某一工序失调，将影响全面施工，注意加强工序间的合理安排。5.2.3 钻爆作业光面爆破施工工艺详见图5-4光面爆破施工工艺流程图。施工布眼钻眼前，测量人员用红铅油准确绘出开挖断面的中线和轮廓线，标出炮眼位置，其误差不超过5cm。定位开眼采用人工风动凿岩机钻眼，凿岩机就位后按炮眼布置图正确钻孔。对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它眼要高，开眼误差分别控制在3c和5cm以内图5-4 光面爆破施工工艺流程图钻 孔采用简易开挖台架，使用yt-28气腿式风动凿岩机钻孔，、v级围岩钻孔直径42mm，采用单式楔形掏槽，每一循环按设计图纸画出开挖轮廓线，布置出炮孔位置。钻工要熟悉炮眼布置图，要能熟练地操纵凿岩机械，特别是钻周边眼，一定要由有丰富经验的老钻工司钻，台车下面有专人指挥，确保周边眼有准确的外插角（眼深3m时，外插角小于3度；眼深5m时，外插角2度），尽可能使两茬炮交界处台阶不大于15cm。同时， 钻眼时做到：a、掏槽眼间距误差和眼底间距误差控制在5cm内。b、辅助眼排距，行距误差均不大于5cmc、周边眼沿设计开挖轮廓线上的间距误差不大于5cm，眼底不超出开挖轮廓线15cm，应基本落在同一垂直面上。d、炮眼间应平行，顺直（底眼、周边眼和掏槽眼除外）符合“平、直、齐、准”的要求。e、根据地质条件的不同，随时调整炮眼数量、角度、深度，用药量及装药结构。 清孔装药前，用由钢筋弯制的炮钩和小直径高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出吹净。装药装药前先用高压风将孔中岩粉吹净，并用炮棍检查孔内是否有堵塞物。装药分片分组，按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管“对号入座”。周边眼采用2#岩石硝铵炸药小药卷连续装药结构，软岩时，用导爆索束装药结构，装药密度0.30.35kg/m。堵塞炮孔可以提高炸药能量利用率，从而减少炸药用量，降低爆破振动效应。装药后要求炮孔堵塞好，光面爆破孔孔口堵塞长度不小于20cm，掏槽孔不装药部分全堵满，其余掘进孔堵塞长度大于抵抗线的80%。炮泥使用2/3砂和1/3黄土制作并使用水炮泥。联结起爆网络光面爆破质量检验标准超欠挖：爆破后的围岩面应圆顺平整，亚格控制超欠挖，超挖量控制在设计要求范围内。当围岩完整时、石质坚硬石，个别岩石突出部分侵入衬砌应小于5cm，拱脚和墙脚以上1m内断面严禁欠挖。掏槽眼的眼口间距和深度允许偏差为5cm，周边眼的间距允许偏差为5cm，处插角应符合钻爆设计要求，眼底不应超出开挖断面轮廓线15cm。炮眼痕迹保存率：围岩为整体性好的坚硬岩石时，硬岩不小于80%，中硬岩石应大于60%，并在开挖轮廓面上均匀分布。5.2.4 超欠挖控制钻爆法开挖是否经济、高效，关键是控制好超欠挖，钻爆施工中采取如下措施：(1)根据不同地质情况，选择合理的钻爆参数，选配多种爆破器材，完善爆破工艺，提高爆破效果。(2)提高轮廓线、钻眼精度，尤其是周边眼的精度，是直接影响超欠挖的主要因素，因此要认真测量中线高程，准确画出开挖轮廓线。(3)提高装药质量,杜绝随意性, 防止雷管混装。(4)断面轮廓检查及信息反馈：了解开挖后超欠挖情况，分析超欠挖原因，及时更改爆破设计，减少误差，配专职测量工检查开挖断面。(5)建立严格的施工管理：在解决好超欠挖技术问题的同时，必须有一套严格的施工管理制度来保证技术的实施，为此，从进洞前，制定严格的奖罚制度，用经济杠杆来调动施工人员的积极性。5.3 围岩支护珠宝2号隧道开挖中所采用的支护有：超前支护、初期支护。超前支护有洞口108长管棚，暗洞有v级围岩42超前小导管预注浆、sb32自进式中空注浆超前锚杆。 隧道初期支护由8钢筋网、c25喷射混凝土、系统锚杆、格栅钢架组成。其中系统锚杆拱部采用25带排气装置的中空注浆锚杆，边墙采用25全长黏结形砂浆锚杆。初期支护施工程序见初期支护施工程序图。超前地质预报否初喷混凝土施 工 放 样安装钢架及挂钢筋网是否符合标准调整施作系统锚杆喷射混凝土达到设计厚度监 控 量 测反馈、调整确定支护参数是开 挖图5-5 初期支护施工程序图5.3.1 超前长管棚施工管棚布置隧道进口、出口明暗交界处等地质条件较差段采用108超前管棚做超前支护，用每节长4m或6m的热轧无缝钢花管（108mm）以丝扣连接而成,布置于隧道拱部150范围内。管棚外插角为13。施工工艺超前长管棚施工工艺流程详见图5-6超前长管棚施工工艺流程图。施工准备根据管棚施工的械设备情况，在开挖至管棚施工段时，预留下台阶不开挖，作为管棚施工操作平台。准备工作1、制作钢花管2、制作导向墙钻 孔顶进钢管棚清 孔放置钢筋笼结 束压力流量达到要求注浆管路检查注 浆拌 浆是否图5-6 超前长管棚施工工艺流程图护拱施工：采用c20混凝土护拱作为管棚的导向墙、止浆墙，护拱在明洞的外轮廓线以外，紧贴洞口仰坡面。护拱内设两榀18号工字钢制作的钢拱架为环向支撑，管棚的导向管焊接固定在钢拱架上。管棚制作：管棚采用108钢管制作，管壁打孔, 布孔采用梅花型，孔径为1016mm，孔间距为15cm，钢管尾留110cm不钻孔的止浆段，钢管加工成4m和6m长的两种规格。编号为单号的采用钻孔的钢花管，施工时先打设钢花管并注浆，然后，在打设钢管的同时检查钢花管的注浆质量。钻孔作业平台采用方木按“井”字形搭设，顺序由下向上、由两边向中间，根据孔位依次搭好。方木间以扒钉连接牢固，防止在钻孔时钻机摆动、倾斜、不均匀下沉而影响钻孔质量。钻孔采用液压钻机钻孔。选用的钻机首先应适合钻孔深度和孔径的要求，钻机要求平稳灵活，能在360度范围内钻孔。为减少因钻具移位引起的钻孔偏差，准确控制钻机立轴方向，钻进过程中要经常采用测斜仪量测钻杆钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求时及时纠正。钻孔直径：127mm；钻孔平面误差：径向不大于20cm。顶管、清孔、放钢筋笼钻孔检测合格后，将钢管连续接长，用钻机旋转顶进将其装入孔内。为使钢管接头错开，第一节管采用4m和6m交替布置，搭接长度为3m，编号为奇数的第一节管采用4m长钢管，编号为偶数的第一节采用6m长钢管，以后每节均采用6m长钢管。同一断面内的接头数量不得超过钢管总数的50%，相邻钢管接头错开至少1m，钢管用钻机顶进，双号孔顶进无孔花钢管，单号孔顶进有孔钢管。如遇故障，需清孔后再将钢管插入。根据现场围岩情况，可在钢管中增设钢筋笼，增强钢管的抗弯能力，钢筋笼由3根22主筋和固定环组成。注浆采用全孔压入式向大管棚内压注水泥浆，注浆前先进行现场注浆试验，确定注浆参数及外加剂掺入量后再用于实际施工。注浆按先下后上，先稀后浓的原则注浆。注浆量由压力控制，达到结束标注后，停止注浆。注浆完成后及时清除管内浆液，并用m7.5水泥沙浆紧密充填，增强管棚的刚度和强度。5.3.2 超前小导管的施工断层破碎带、软弱浅埋围岩地段采用小导管超前支护，与格栅钢架配合使用，小导管采用42、壁厚3.5mm热轧无缝钢管，在前部管壁按梅花形布置注浆孔，孔径为68mm，间距15cm，管长3.5m，顶部成尖锥状，长20cm。小导管环向间距40 cm，纵向相邻两排的水平投影搭接长度不小于100mm。小导管用风枪打入，施工时钢管尾部焊接在钢架上。浆液采用单液水泥浆，水灰比1：1，施工时由试验室选定，使用不低于32.5mpa强度的水泥。注浆工艺流程见图5-7注浆施工工艺流程图。图5-7 注浆施工工艺流程图注浆注意事项：注浆前检查注浆泵、管路及接头牢固程度，防止浆液冲出伤人。注浆时密切监视压力变化，发现异常及时处理。注浆时注意防止串浆和跑浆，若发生串浆和跑浆要停止注浆，分析原因随时解决。做好注浆压力、注浆量、注浆时间等各项记录。5.3.3 超前小导管超前导管采用s42x3.5mm，35.m长热轧无缝刚花管，其施工程序如下：按设计要求沿拱部开挖轮廓线用红油漆标出孔位。安装止浆塞：将止浆塞安装在导管端头和孔口部位。注浆：用注浆接头和注浆管把导管尾端与注浆机连接，采用nz130a型锚杆专用注浆器压注水泥砂浆，浆液的配合比为：水泥：砂=2:1，水灰比：1：1，注浆压力不小于1mpa，浆液随拌随用。5.3.4 系统锚杆施工每循环开挖完后及时按设计进行初期支护施工，主要有全长粘结砂浆锚杆、25带垫板及排气装置中空注浆锚杆两种类型。先进行孔位测量放样，孔位测量做到位置准确，采用锚杆台车或人凿岩机按放样进行钻孔，标志杆做控制钻孔方位，使孔位角度符合设计要求，钻孔完毕打入锚杆后，随即在钻杆尾部安设垫板，上紧螺帽，然后连接注浆管，再用高压注浆设备注浆，注浆顺序自两侧起拱线向拱顶逐根进行。砂浆锚杆孔采用倒退式注浆，人工打入锚杆。1.全长粘结砂浆锚杆施工砂浆锚杆施工工艺见图5-8砂浆锚杆施工工艺框图。砂浆锚杆施工工艺方法钻孔：根据受喷面情况及设计要求布置孔位，并作标记。施工时采图5-8 锚杆施工工艺流程图用锚杆台车或风枪钻孔，孔深偏差不大于50mm，采用“先灌注砂浆，后安装锚杆”的程序施工，钻头直径大于锚杆直径15mm。系统锚杆在围岩开挖和初喷混凝土后打设，钻孔时确保孔口岩面整平，使岩面与钻孔方向垂直。锚杆锚固：锚杆埋设前，对锚孔进行检查，孔位、孔深、孔径、方向等必须合格。同时用高压风、水清孔，使孔干净无积水残碴。锚杆加工前检查锚杆钢材、直径等符合要求，锚杆端头加工螺纹长度不小短于10cm。锚杆埋设采取先灌注砂浆后插杆施工，砂浆强度m20，配比由试验选定，注浆时注浆管插至距孔底50100mm，随砂浆的注入缓慢拔出，并插入锚杆，然后用半干硬砂浆封实孔口，用楔子固定锚杆，并安设垫板，上好螺帽。锚杆埋设后24h以内不许碰撞，不许悬挂重物，锚杆砂浆参膨胀及早强剂，以提高其早期强度，砂浆强度达到10mpa后，拧紧螺母，使垫板紧贴初喷砼面。2.中空锚杆施工 中空锚杆施工工艺见图5-9中空锚杆施工工艺框图。图5-9 中空锚杆施工工艺框图中空锚杆施工钻孔使用气动凿岩机钻孔，钻孔前根据设计要求定出孔位，钻孔保持直线并与所在部位岩层结构面尽量垂直，钻孔直径42mm，钻孔深度大于锚杆设计长度10cm。中空注浆锚杆施工程序如下：钻完孔后，用高压风吹净孔内岩屑；将锚头与锚杆端头组合，戴上垫片与螺母；将组合杆体送入孔内，直达孔底；将止浆塞穿入锚杆末端与孔口取平并与杆体固紧；锚杆末端戴上垫板，然后拧紧螺母。采用锚杆专用注浆泵往中空锚杆内压注水泥浆，水泥浆的配合比为：水灰比：1：0.40.5，注浆压力为0.20.5mpa ，水泥浆随拌随用。5.3.5 钢筋网施工钢筋网加工：钢筋网按照设计要求加工成方格网片，纵横钢筋相交处可点焊成块。工艺流程：钢筋网一般在初喷砼、锚杆完工之后安设，施工时运至工作面进行敷设，网片要紧贴初喷面，砼保护层厚度必须满足设计要求。网片与网片间、网片与锚杆间要焊接牢固。5.3.6 格栅钢架施工格栅钢架在钢筋加工车间按设计加工成型，检查合格后运至使用现场。安装前先准确定出每榀钢架的位置，清理拱脚或墙脚的松碴，处理欠挖部位至设计断面，格栅钢架按设计位置拼装，格栅钢架与封闭砼之间间隙大时增设垫块定位，两排钢架间纵向按设计要求用钢筋联接，形成纵向连接体系。钢架安装完成后，打设锁脚锚杆或与之相接触的锚杆头焊接牢固，使之成为整体结构。洞内安装在初喷砼之后进行，与定位系筋、锚杆联接。钢架间设纵向连接筋，钢架间以喷砼填平。钢架拱脚安放在牢固的基础上，架立时垂直隧道中线，当钢架和围岩之间间隙过大时设置垫块，用喷砼充填。放样时根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割的加工余量。将格栅钢筋冷弯成形，要求尺寸准确，弧形圆顺。格栅钢钢架由拱部，边墙各单元钢构件拼装而成。各单元用螺栓连接。螺栓孔眼中心间距误差不超过0.5cm。格栅钢架平放时，平面翘曲小于2cm。5.3.7 喷射混凝土施工喷射砼施工采用湿喷砼工艺，详见图5-10喷射砼施工工艺流程图。在作业时，砼由砼拌合站拌好，通过砼输送车向洞内送料，空压机供风，采用湿喷机喷射。施工工艺：砼喷射机安装调试好后，在料斗上安装振动筛（筛孔16mm），以避免超粒径骨料进入喷射机；用高压水冲洗干净受喷围岩面，而后即可开始喷射砼。送风之前先打开计量泵（此时喷嘴朝下，以免速凝剂流入输送管内），以免高压砼拌合物堵塞速凝剂喷射孔；送风后调整风压，使之控制在0.450.7mpa之间，若风压过小，粗骨料则冲不进砂浆层而脱落，风压过大将导致回弹量增大。因此，按砼回弹量大小，表面湿润易粘着力度来掌握。喷射压力与喷射机机械手调配适当，根据喷射仪表反馈的信息及时调整风压和计量泵，控制好速凝剂掺量。图5-10喷射混凝土施工工艺流程图一次喷射厚度不宜超过10cm，若需喷第二层，两层喷射的时间间隔为1520min。 5.4 隧道防排水施工5.4.1 防排水隧道防水等级：满足地下工程防水技术规范（gb50108）规定的一级防水标准，砼抗渗等级不小于p8隧道的防排水设计，采用“防、排、截、堵相结合，因地制宜、综合治理”的原则；对于隧道穿过岩溶、断裂破碎带，预计地下水较大，当采用以排为主面影响生态环境时，根据实际情况采用“以堵为主、限量排放”的原则，达到堵水有效、防水可靠、经济合理的目的。拱墙设eva复合柔性防水板加土工布，防水板背后设置纵横向塑料排水盲沟，防水板采用自制的铺挂台车铺设。隧道初期支护喷混凝土及模筑衬砌混凝土外加剂均使用抗侵蚀性掺加剂；环向施工缝设置中埋式橡胶止水带和遇水膨胀橡胶止水带，纵向施工缝设置中埋式橡胶止水带、刷涂混凝土界面剂。5.4.2 施工排水 珠宝2号隧道采用从进、出口同时施工，顺坡利用两侧水沟自然排水。逆坡采用分段设置积水坑集中利用抽水设备排出洞外。 突发涌水：施工中，一方面采用地质超前预报探明前方水文地质情况，提前疏排或注浆止水；另一方面，做好应急准备，配足大功率抽水设备，一旦发生涌水，尽快安装抽水设施，迅速排出，确保施工安全。当隧道出现涌水,水量超出高压水泵排水能力时,采取以下措施解决应急排水。即把高压供水管和高压风管,临时改成排水管，安装高压水泵排水。高压供水管和高压风管在接力泵站设有专用接口,如果需要时可马上接泵排水。在洞外也设有排水用的出水口。 5.4.3 防水板的铺设隧道的一般地段拱墙设eva复合性防水板加土工布；防水卷材厚度1.5mm，宽幅2m，土工布重量350g/m2。1.防水板铺设工艺流程见图5-11防水板铺设施工工艺流程图。图5-11 防水板铺设施工工艺流程图2.防水板施工要点（1）铺设前的基面平整检查喷锚的平整度，控制其深宽比d/l1/6，超出规定的用细粒砼找平。（2）土工布铺设用8cm橡胶垫圈350g/m2土工布采用射钉固定在喷射混凝土上，橡胶垫圈按梅花型布置，拱部间距0.50.7m，边墙1.01.2m。无纺布铺设要松紧适度，使之能紧贴在喷射混凝土的表面，不致因过紧被撕裂；过松，无纺布褶皱堆积成为蓄水点。无纺布幅间距搭接宽度大于10cm。（3）防水板铺设铺设防水板首先用简易作业台车将防水板固定到预定位置，然后用手动电热熔接器加热，使防水板焊接在固定无纺布的专用热熔衬垫上。防水板铺设要松紧适度，使之能与无纺布充分接合并紧贴在喷射混凝土表面。防止过紧或过松，防水板受挤压破损或形成人为蓄水点。焊接防水板搭接缝：上下循环两幅大幅面的防水板接头处留15cm搭接幅面，采用电热溶焊机进行焊接，无条件用机焊的特殊部位手工焊接，认真检查，焊接牢固。5.4.4 施工缝及变形缝施工1.环向施工缝一般地段的拱墙环向施工缝处设置中埋式橡胶止水带和遇水膨胀橡胶止水带及排水管，排水管采用孔径50波纹管（外包土工布）。2.变形缝变形缝处设置中埋式遇水膨胀止水带，拱墙变形处衬砌内缘设置钢板接水盒，内缘3cm范围处以聚硫密封胶封堵，其余空隙采用填缝料填塞密实。5.4.5 排水盲沟的安设 一般地段的盲沟施工：在初期支护施作完成之后，防水板铺设之前安装，结合施工缝布置，纵向盲沟8m一段，盲沟采用外包土工布的塑料排水管，纵向盲沟中间设pvc泄水管一个，环向盲沟纵向间距一般8m并根据地下水发育情况调整，纵向盲沟两端及环向盲沟下端进行圆弯接入隧道侧沟；环向盲沟采用50塑料排水管，纵向盲沟采用80塑料排水管，环、纵向排水盲沟均外包土工布。盲沟用环箍固定于初期支护表面。5.5 仰拱施工仰拱与铺底采用先行于衬砌的施工方案，仰拱先行，再施工拱圈，以利于衬砌结构的整体受力，并起到早闭合、防塌方作用。仰拱施工，势必影响到车辆的运行，为此采取防干扰简易平台做为过渡通道，以保证掌子面正常施工。 初期支护通风管待落底仰拱栈桥待铺底地段已施做铺底段衬砌台车衬砌仰拱防干扰栈桥示意图见图5-12仰拱防干扰栈桥示意图。图5-12 仰拱防干扰栈桥示意图5.6 衬砌施工全隧道采用复合式衬砌，级围岩接触网挂网及下锚断面处拱墙和仰拱,与级围岩拱墙和仰拱等均采用防水钢筋砼，其余采用c30防水砼。二次衬砌的施做时间应安排在围岩和初期支护变形基本稳定，量测监控数据表明位移率明显减缓时，但是对于具有脆性的破碎围岩或浅埋段等情况下二次衬砌应尽早施做。二次衬砌施工工艺见图5-134二次衬砌施工工艺流程图。图5-13 二次衬砌施工工艺框图5.6.1 衬砌台车隧道主洞二次衬砌全部采用整体式液压衬砌台车施工，正洞会车带、下锚段衬砌等特殊断面二次衬砌，采用自制式组合钢模全断面液压衬砌台车，台车长度12m，挡头模采用自制钢模和木模。衬砌台车结构型式见图5-14钢模液压衬砌台车示意图。5.6.2 钢筋制作及安装钢筋在洞外下料加工，弯制成型，洞内绑扎。钢筋焊接：热轧圆钢筋和螺纹钢筋均应采用闪光对焊。钢筋冷拉调直：采用卷扬机在一块较平整的场地进行钢筋的冷拉。钢筋下料：根据设计图纸的规格尺寸，在下料平台上放出大样，然后进行钢筋的下料施工。图5-14 钢模液压衬砌台车示意图钢筋成型：在钢筋加工平台上根据钢筋制作形状焊接一些辅助设施，人工利用套筒或扳手进行钢筋的成型加工。钢筋骨架绑扎：严格按照图纸尺寸进行绑扎。5.6.3 混凝土拌制采用自动计量拌和站集中搅拌，拌和站按试验室出具的配料通知单进行配料。5.6.4 混凝土浇筑与运输采用混凝土运输罐车运送混凝土。混凝土的入模采用混凝土输送泵。灌注混凝土之前，钢模板台车外表面需涂抹脱模剂，以减少脱模时的表面粘力。灌注混凝土时，先从台车模板最下排工作窗口进行灌注混凝土，灌注混凝土至混凝土快要平齐工作窗口时，关闭工作窗，然后从第二排工作窗口进行灌注混凝土，依次类推，最后于拱顶输料管处关闭阀门封顶。主要考虑模板台车附着式振捣器的自振系统，对个别部位辅以插入式捣固棒进行振捣。5.6.5 衬砌质量控制合格的原材料、合理的配合比和严格的施工控制对确保混凝土质量来说缺一不可。配合比监督管理试验部门应在加强原材料质量控制的同时，加强配合比监督管理。试验室提供混凝土理论配合比，并根据砂石含水率测试结果，换算成混凝土施工配合比。拌和站应严格按试验室签发的施工配料单进行配料。开盘计量检查混凝土开盘前应认真检查自动计量系统，确保计量准确。拌制混凝土所用各项材料，均应按重量投料，偏差控制在允许的范围之内。混凝土的搅拌拌制混凝土应采用自动混凝土搅拌系统，投料顺序为：碎石、砂、水泥、粉煤灰、水及减水剂。自全部材料进入搅拌机开始搅拌起，至开始卸料时止，确保每盘混凝土搅拌时间至少2分钟，以使外加剂充分发挥作用，混凝土拌和物坍落度检查每工作班应进行2次，坍落度实测值应符合配合比设计范围。运输和泵送混凝土在运送途中，运输车应保持每分钟24转的慢速转动，为减少混凝土坍落度损失，保持混凝土和易性。对运到浇筑地点的混凝土应进行坍落度检查，并不得有明显偏差。浇筑隧道衬砌施工多在起拱线以下的边墙上出现麻面、水泡和气泡等表面缺陷，严重影响混凝土外观质量，缺陷的产生与浇筑和振捣环节的控制有关，应采取综合措施。振捣采用插入式振捣器和衬砌台车上挂附着式振捣器两种方式进行振捣。插入式振捣器的移动间距不宜大于其作用半径的1.5倍，且插入下层混凝土中的深度宜为510cm，每个振点的振捣持续时间，以混凝土不再沉落，不再出现气泡，表面明显出现浮浆为度；附着式振捣器开动时间以混凝土浇满附着式振捣器振捣范围时开起，每次振动时间1-2分钟，谨防空振和过振，操作人员要注意加强观察，防止漏振和过振。拆模选择合理的拆模时间，利用全液压衬砌台车液压系统进行脱模，混凝土达到拆模控制强度所需时间应通过试验确定。脱模后要防止衬砌表面受到碰撞。养护混凝土洒水养护时间见混凝土养护时间规定中的要求。表5-1 混凝土养护时间规定水泥品种相对湿度60%60%90%90%硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥14天7天可不洒水5.6.6 拱顶注浆回填二次衬砌背后回填注浆采用1：1水泥浆，工艺要求：注浆在拱部衬砌砼达到70%设计强度后进行。注浆前对衬砌砼的施工缝进行全面检查，对可能漏浆的部位及时处理。拱部注浆分区段进行，每区段长度不宜大于50m，区段端部必须封堵严密。注浆施工自较低的一端开始，向较高的一端推进。注浆压力控制在0.050.1mpa。注浆在规定的压力下灌浆孔停止吸浆，延续灌注5min即可结束。注浆结束时，有往外流浆或往上返浆的灌浆孔闭浆待凝。5.6.7 施工注意事项衬砌施作前先检查断面尺寸，并报监理工程师进行检查。检查合格后，根据有关测量数据将衬砌台车就位，并调试、配套有关设备。首先测量定位，测量工程师和隧道工程师共同进行水平、高程测量放样。通过轨道将台车移至衬砌部位，调好标高，按隧道衬砌内轮廓线尺寸调整好模板支撑杆臂。将基础内杂物和积水清除干净，斜坡基底要修凿成水平或台阶状，确保边墙混凝土基础稳固。根据技术交底的中线和标高铺设衬砌台车轨道，要求使用标准枕木和鱼尾板；轨距与台车轮距一致，左右轨面高差10mm。起动电动机使衬砌台车就位。涂刷脱模剂。起动衬砌台车液压系统，根据测量资料使钢模定位，保证钢模衬砌台车中线与隧道中线一致，拱墙模板成型后