河北某双向四车道高速公路合同段分离式隧道专项施工方案(附示意图).docx

邢台路桥建设总公司张承高速承德段tj5标 三道泉子隧道专项施工方案三道泉子隧道专项施工方案为圆满完成三道泉子隧道施工任务，根据施工招标文件，在认真阅读和充分理解设计意图及对施工现场作详细调查的基础上，并结合我公司的施工经验，以信守合同、确保工期和质量、合理控制工程造价、优质高效文明施工为指导思想，编制本隧道工程施工方案。在编制过程中，我们立足于专业化、机械化、标准化施工，重点工序重点安排，特殊部位特殊考虑，并结合工期和工程实际进行统筹，尽量做到现场布置合理，方案切合实际，施工组织科学，以便为优质、高效、安全的完成该工程奠定基础。一、编制依据、范围和原则1、编制依据：承德至张家口高速公路承德段tj5合同段施工图设计。承德至张家口高速公路承德段丰宁互通至承张界主体土建工程施工招标招标文件。公路隧道施工技术规范jtg-f60-2009；公路工程质量检验评定标准(土建工程)（jtg f80-1-2004）；河北省高速公路施工标准化管理指南；河北省张承高速公路承德段施工标准化管理实施细则。2、编制范围：张承高速承德段tj5合同段三道泉子隧道施工任务。3、编制原则：总的原则是隧道专项施工方案符合现场实际施工需要，确保工程安全、优质、按时完成。服从业主和监理、遵守设计的原则；安全第一、预防为主、综合治理的原则； 保证质量的原则；确保工期的原则；科学管理的原则；文明施工的原则；合理控制工程成本的原则；严格执行标准、规范的原则。二、工程概况 1、工程概述本项目位于承德市丰宁县小坝子乡境内，起讫桩号k164+950-k168+050，全长3.1km。采用高速公路建设标准，设上下双向四车道，设计速度为100kmh。三道泉子隧道为分离式隧道，起讫桩号左洞为l3k165+584l3k167+452，全长1868m，右洞为k165+584k167+474全长1890 m。全隧明洞共计48米（进口左右幅各8米，出口左右幅各16米），暗洞五级围岩360米（其中进口左洞88米，进口右洞78米，出口左洞96米，出口右洞98米），四级围岩1270米，三级围岩1540米，二级围岩540米。隧道左右主洞之间连接共有2个行车道2个人行道，行车道与主洞夹角为60度，人行道与主洞夹角为90度。2、隧道主要工程量2.1、洞口工程明洞开挖土石方 11993.6m；明洞衬砌混凝土 1326m；明洞回填土石方 4565m；浆砌片石 1213.1m。2.2、洞身工程石方开挖359909.1m；超前支护： 25砂浆锚杆60644.5m，505mm小导管30564m；初期支护： c25喷射混凝土14675.5m，中空注浆锚杆52640米，22砂浆锚杆155442.3m，型钢1251202.9kg，纵向连接筋160026.6kg；二次衬砌： 衬砌混凝土39905.5m，钢筋685495.7kg,仰拱填充9736.4m；防排水工程： eva防水卷材99394，无纺布94353.6，止水带22389.8m，排水管24833.3m, 400中心排水管3798m。洞内路面工程： c40水泥混凝土面层35611.1，c20水泥混凝土基层10462m，路面精洗刨35335.6，钢筋81388.6kg。三、施工部署及准备工作施工部署：1、施工总体布置三道泉子隧道承德端由隧道工程一队施工，张家口端由隧道工程二队施工，采取左右洞同时掘进施工。施工场地分别布置于隧道洞口处，并以此为基础设置施工便道。各进出口恰当位置设置混凝土拌和站1套，供应隧道施工用混凝土。隧道工程一、二队分别组成开挖、装碴运碴，初期支护、二次衬砌及沟槽、路面作业等四个作业面，双口掘进左、右线同时施工。投入总劳力约480人。2、施工组织机构按照业主标准化实施细则的要求，设立项目部组织机构，如下框图。项目经理王栋梁地方协调副经理赵贵明生产副经理刘克辉项目总工常立杰农民工工资管理办公室 付建朝工地试验室 刘中涛物资机械部 王志民计划合同部 王云朝工程技术部 睢立强财务部 邵芳安全环保部 张习综合部 左庄档案室 王立权3、隧道施工进度计划隧道工程计划从2013年4月10号开始，到2014年5月31号前完成左右洞贯通，到2014年9月30号完成隧道的路面工程。具体时间节点安排如下：洞口开挖 2013年4月10号-2013年4月20号明洞砌衬及防排水 2013年5月11号-2014年4月30号洞身开挖及支护 2013年5月08号-2014年5月31号二衬及防排水 2013年6月1号-2014年6月30号电缆槽 2013年7月1号-2014年7月30号路基路面工程 2014年7月20号-2014年9月30号开口式排水边沟 2014年7月20号-2014年9月30号准备工作：（1）、一般准备1、隧道施工前，熟悉设计文件，领会设计意图，做好现场调查和图纸审核工作。做好现场交接和复测测量控制点、基准点、水准点。2、制定应急救援预案，配备救援物资设备等；在隧道进出口处值班室内设置安装有限电话和进洞视频监控。3、根据筹建处下发的文件由项目部组织对隧道施工运输、支护、模筑、电气焊、机械操作手等专业人员进行培训，隧道钻爆人员依照筹建处要求在公安部门组织下进行专项培训。4、分别在隧道进出口处设置炸药库、弃渣场、驻地房屋建设、钢筋加工场、拌合站等临时设施建设，为隧道施工做好充分准备。5、隧道进洞便道修筑到距离隧道明洞100m处、在距离隧道明洞100m的范围内进行场地平整，在所平整的场地范围内修建供风、供水、以及供电设施，并用作材料存放地。6、隧道用水用电在隧道进出口分别设立400kva、630kva变压器各一台,低压出线8路，其中6路出线引入隧道内，供隧道施工生产之用，2路引入生活区内，供施工工人日常生活之用。隧道进口处生活区内挖井一口，供隧道工区内日常生活与生产之用。（2）、人员、材料和设备准备1、施工人员根据筹建处下发的河北省高速公路承德段施工标准化管理实施细则-隧道施工标准化项目部制定了隧道施工管理组织机构图，见图一；单洞人员最低配置如下表：序号工种名称人数序号工种名称人数1钻爆作业班287机械工102喷锚支护班288电工23出渣运输班59空压机工24钢筋加工班1010后勤组165砼作业班1211管理人员46测工3合计1202、材料准备砂、砂砾料场：丰宁磐龙采砂场，运距60km；七道河砂场，运距90 km；宏江集团砂场，运距85 km；嘎吐营砂场，运距60km；湖里沟沙场，运距85 km。以上每个砂场日产量不大，砂石料需求量较大，故选定多家料场作为供应源，保证日常生产需要。均采用汽车运输。碎石：胡麻营石料场，运距85 km；古玉石料场，运距71km；宏江集团，运距80km；七道河料场运距93 km，以上料场能满足碎石供应，均采用汽车运输。水泥：采用唐山冀东、北京金隅水泥股份有限公司生产的水泥。钢筋：拟采用承钢、首钢、唐钢，均采用汽车运输。3、测量仪器设备配置表序号设备名称单位数量1全站仪台32水准仪台23断面仪台14精密水准仪台14、施工机械准备隧道预进场施工机械表施工机械规格型号数量个数备注车载湿喷机tkj-15台2空压机4lwj-20/8-1台14挖掘机pc220台4锚杆台车mg130a台4管棚机台2潜孔钻台4锚杆机欧泰dlj-50台4侧翻装载机zl50c台8载重汽车15m3台16开挖台车台4架设台车台4钻孔风枪yt28把100数控钢筋弯曲机台2砼搅拌站套2型钢成型机台4通风机110kw台4爬焊机个4衬砌台车台4四、隧道施工方案及施工方法4.1、隧道施工方案概述暗洞采用新奥法施工。分离式隧道级围岩采用全断面法开挖，全断面初期支护、模筑二次衬砌混凝土；级围岩采用上下台阶法开挖，纵向台阶长度根据施工现场实际情况确定；级围岩采用拱部环形留核心土开挖法施工，纵向台阶长度根据施工现场实际情况确定。二次衬砌采用搅拌站混凝土搅拌运输车、混凝土输送泵与泵车和衬砌模板台车机械化配套作业施工方案，确保混凝土质量达到内实外光。主洞水泥混凝土路面采用小型机具的施工方案。洞内高压供风及供水管道采用挂壁设置，并敷设在电缆电线相对的一侧；洞内挂壁设动力线和照明线。隧道通风采用压入式通风，即集中送风式。隧道岩渣采用机械挖装，自卸汽车无轨运输，合格材料运至路堤作为填料。洞内衬砌背面、施工缝及沉降缝的防水与排水，采用多功能作业台车，人工辅助小型机具按设计进行铺设施工隧道施工组织机构隧道施工负责人： 刘克辉，负责隧道施工所有工序隧道施工技术负责人： 杜海强，负责隧道施工所有技术隧道各工区现场负责人：林宜群，张涛，负责现场施工指导隧道施工测量： 张 建、贾慧鹏，负责现场施工测量隧道施工组织机构图：隧道负责人：刘克辉技术负责人：杜海强一队负责人：张涛二队负责人：林宜群项目部安全工程师：张 习项目部测量工程师：张 建4.2洞口工程4.2.1、施工准备隧道洞口地质情况进行调查情况：总体地形起伏，隧道进洞口设于山体斜坡，自然斜坡东南倾，右进口坡度37度左右，左进口坡度17度左右，表层碎石覆盖，下伏强风化凝灰岩，边坡稳定性较好，根据地质测绘资料，洞口附近无断层，也无滑坡，但开挖时易发生崩塌等不良地质现象。项目部对全站仪进行校核、校核合格后由测量工程师组织测量人员对洞口附近的水准点、导线点进行复核。施工前做好边仰坡截水沟及排水设施，保持其处于良好的防排水状态。并使临时排水和永久排水相结合，不得使流水排入农田、耕地等处，以免污染自然水源和引起淤积冲刷。临时工程采取一次性规划，分期实施，各项指标满足安全、环保要求。确保施工机械、施工人员到达施工现场。4.2.2、进洞前防排水在进行洞口土石方开挖前，首先施做好洞顶截水沟。以防地表水渗入开挖面，洞顶环形截水沟与路基边沟相接，形成良好的排水系统。截水沟出口附近应用浆砌片石铺砌，以防冲刷。截水沟距隧道洞门仰坡顶距离不小于5米，洞顶截水天沟如下图：图：三道泉子隧道截水天沟断面图4.2.3、洞口开挖洞口开挖分层、分段进行，开挖必须保证边仰坡的稳定，边仰坡率符合设计要求。根据明洞工程特点和地质条件。（1）洞口分层开挖安排洞口开挖分层分段开挖，高度控制在3m左右，远离边仰坡处洞口开挖深度可以达到4m。每段开挖长度为810m，可根据衬砌台车的长度进行适当调整。测量组精确放出隧道中线及明暗分界里程，并在地表放出刷坡边线，做出明显标志。挖掘机到位清理地表杂物，并为装载机、出碴车等修理出作业平台。按照技术交底要求分层开挖，挖掘机开挖，人工进行修理，遇到基地较硬围岩，采用弱爆破松动围岩。装载机倒碴至合适位置后，出碴车运输至指定位置。分层开挖至要求高度后及时进行封闭，并按照设计要求进行支护。报监理工程师验收合格后喷射混凝土至设计厚度，然后准备下层开挖。明挖至暗洞掌子面附近预留核心土，为进洞时施作管棚提供平台。（2）开挖注意事项由于明洞地表不规则，分层开挖时应保持开挖台阶底部保持在同一平台上。 明挖部分要从上至下分层进行开挖，必须边开挖边进行边坡防护，每层开挖高度不超过4m。明洞及边仰坡开挖主要采用挖掘机开挖，装载机倒碴至道路边后采用自卸汽车运输至指定地点。边仰坡分层开挖高度每层不超过4m，如需爆破作业时采用微震爆破，爆破时边仰坡炮孔最后起爆，边仰坡周边炮孔采用间隔装药，孔眼间距50cm，确保边仰坡开挖坡面质量；局部欠挖采用人工配合挖掘机或风镐破除；确保边仰坡坡度质量，无欠挖，坡面不陡于设计坡度。分层开挖后必须进行测量定位，检查边仰坡坡面，进行下一层爆破孔定位，采用红油漆定出炮孔位置。4.2.4、边坡、仰坡支护1）、边、仰坡开挖与明洞开挖同时进行，每完成一个开挖阶段后要及时进行支护。边仰坡开挖后及时进行洞口边仰坡的防护，边仰坡的防护采用打锚杆、挂钢筋网、喷混凝土进行防护。2）、明洞段左右边坡开挖按照1:0.75的坡度进行开挖，高度大于8米时设一级2米平台。3）、支护参数表（如设计另有要求时，按设计施作） 边仰坡支护参数表序号项目规格数量及布设方式1喷射混凝土c20混凝土10cm厚222注浆锚杆l=（250cm、350cm）12012036.5钢筋网网格尺寸20cm20cm。边仰坡施工流程：测量定位开挖刷坡搭脚手架安装锚杆灌浆挂网喷砼。喷射混凝土采用车载式湿喷机，混凝土喷射作业应分段分片依次进行，按照自下而上的顺序依次施工。从下到上分层喷射时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1小时后再进行喷射时，先用水清洗喷层表面，再进行补喷，尽量做到表面平整圆顺，完工后按规范要求进行洒水养护。4）、施工技术要求：（1）测量组准确确定出边坡的坡口线位置，并在地面标志清楚。（2）开挖时由上至下逐层开挖，用坡度尺随时检测坡度，保证坡面平整，准确。（3）利用机械开挖要预留30cm，以便于人工修整，确保边坡不被扰动。（4）边开挖，边清除表面松散土，及时进行支护。4.3进洞辅助措施：套拱、大管棚施工4.3.1、超前大管棚设于隧道进出口处、通过注浆提高围岩自身的承载力，提高岩石对结构的弹性抗力，改善结构受力条件。管棚钢管采用30m长108*6mm热轧无缝钢管，环向间距40cm。钢管设置于初衬拱部，外插角1布置。采用套拱做管棚固定端，套拱基础采用混凝土浇筑，地质条件不能满足要求的时候用c15片石混凝土做基础。套拱用三榀i18型钢制作而成的钢拱架，支撑稳固后，于模架外侧安设模板，按设计布筋，保证布筋准确，然后进行套拱混凝土的施工。待基础混凝土达到强度后立钢拱架(每个套拱三榀)，然后测量放样准确定位出127导向管的位置并完成焊接加固，接着施工套拱内、外侧模板及封头板，验收工作结束后浇筑套拱混凝土。4.3.2、根据地质条件和施工条件，管棚钻孔施工顺序从拱顶开始，两侧对称进行施工，钻孔时钻机距工作面距离一般情况下不少于2m,同时钻孔以风动潜孔冲击钻进法为主，辅以合金管钻。开钻时，先低速低压，等成孔几米后，再加速加压。钻进过程中，必须沿钻机定位后定下来的基线钻孔，每钻5m要用测斜仪复核钻孔角度是否正确，以保证钻孔方向。若钻孔偏斜过大时，采用特殊钻头修正偏斜的方法进行修正。如向下偏斜时，在偏斜部分填充水泥砂浆，等水泥砂浆凝固后再从偏斜处继续钻进。清孔采用高压风冲洗。4.3.3、管棚施作长度按设计长度30m施工，第一次施作与第二次施作钢管搭接不小于2m（结构见图示）。为保证隧道纵向同一断面内的接头数不大于50%，选用6m长和3m长两种108热轧钢管。钢管上钻注浆孔，孔径12，孔间距100200，呈梅花型布置，尾部留305不钻孔的止浆段，同时为便于安装将前端做成锥形。图：钢管加工图4.3.4、管棚钢管由挖掘机顶进，钢管节段间用丝口连接，顶进时将钢管第一节编号，6m长钢管编为奇数号，3m长钢管编为偶数号，安装时按照编号第一节钢管3m、6m交替使用，第二节钢管都为6m长，以保证隧道纵向同一断面内的接头数不大50%，管棚顶到位后，用高压风将孔内泥砂清洗干净。钢管与导向管间隙用速凝水泥材料堵塞严密，以防注浆时冒浆。注浆时水泥浆液水灰比为1：1，注浆压力为4.05.0mpa，施工中为了防止串浆，根据施工现场实际情况间隔灌注，注浆结束后用m5水泥砂浆充填钢管，以增强管棚强度。管棚施工质量问题预防及处理措施：1) 管棚方向发生偏斜(1) 形成原因：钻孔角度误差控制不严。(2) 处理措施严格控制钻孔角度，外插角12，误差不得大于0.5，使用测斜仪进行检查控制方向，管棚不得侵入开挖轮廓线。钢拱架定位准确，安装稳固。2) 钢管后端下坠移位(1) 形成原因：钢管后端支撑不牢固。(2) 处理措施管棚钢架应安装牢固、安装前应清除拱脚处的虚渣，严禁钢架置于虚渣上，在超挖处应垫放型钢等以调整高差，两边底脚应用楔子将钢架与围岩间楔紧。在浅埋、跨度较大的隧道洞口软弱围岩段、塌方段等处，采用混凝土套拱作为管棚的孔口环向支撑，套拱长度为2m。4.4明洞明洞开挖采用明挖法。开挖前，先做好洞顶的防水、排水设施，在做完排水以后再进行施工边仰坡的开挖，由人工或机械自上而下进行开挖，随开挖随支护。明洞中心排水沟与仰拱在明洞二次砌衬之前，暗洞第一次砌衬之后进行。明洞砌衬在暗洞砌衬两模之后进行施工，砌衬台车同暗洞砌衬台车，采用全断面衬砌模板台车进行明洞衬砌，混凝土由搅拌站拌制，泵送入模浇筑，机械捣实。明洞先施工仰拱及中心排水沟，后施工边墙和拱圈，边墙和拱圈的浇筑两侧连续对称进行，左右两侧高度差不得大于50cm。明洞衬砌周边铺设防水卷材和无纺布防水层、粘土隔水层防水，明洞防水板应向隧道内延伸不小于0.5m，并与暗洞防水板连接良好；施工缝和沉降缝处设橡胶止水带。明洞外侧底部设置纵向排水管，埋设坡度与隧道纵坡一致。两侧拱脚埋设横向引水管，将纵向排水管的水引入两侧的横向引水管排出。地基承载力检测防水层施工片石回填洞口与明洞工程的施工工序流程 洞顶截水沟开挖、砌筑洞口土石方开挖边仰坡及成洞面临时防护路基或桥梁施工套拱、管棚二衬台车进场洞身检测洞口其他排水工程明洞基础及洞口段路基硬化辅助进洞措施施工洞身施工明洞回填洞门施工明洞回填(1) 拱圈混凝土达到设计强度、拱背防水设施完成后，应及时进行拱背回填。明洞两侧采用m10浆砌片石两侧对称砌筑回填。(2) 明洞两侧回填6米高后采用碎石土分层回填，每层厚度不得大于20cm。先用人工填筑夯实回填至拱顶以上1.0m后，方可使用机械施工。(3) 回填土最大填土高度不宜超过6m。填土顶面夯填60cm厚粘土隔水层。(4) 墙后有排水设施时，与回填同时进行施工。明洞黏土隔水层应与边坡、仰坡搭接良好，封闭紧密。隧道明洞施工工艺流程框图见附图1；质量问题预防及处理措施1、 衬砌裂纹1) 现象(1) 明洞的衬砌裂纹，主要有拱部纵向裂纹、边墙水平裂纹、环形裂纹。(2) 洞口端墙竖向开裂，门洞翼墙断裂。2) 原因分析(1) 山坡上塌方落石巨大冲击力使拱顶和边墙产生裂纹，由于明洞顶填土厚度不够，不能满足冲击力扩散均匀分布在整个拱跨，使局部受过大冲击力而产生裂纹。(2) 边坡滑塌使明洞受偏压造成衬砌裂损，通常偏压可使拱内侧受拉开裂或受压而碎裂。当侧压引起内侧边墙基础自由微小滑动时，则拱内侧受压破碎，外侧受拉开裂。(3) 基础处理不当导致衬砌裂纹。(4) 由于混凝土配合比、养生不当等原因产生的裂纹。(5) 钢筋网、钢架与岩面不密贴，拱脚至于浮渣上。3) 预防措施(1) 明洞顶应按设计要求保持足够的填土厚度，对于滑坡塌方的堆积物要及时清理，避免产生额外荷载。(2) 局部岩体失稳导致的墙脚内移，可在洞外设抗滑挡墙或抗滑锚固桩及抗滑沉井等。(3) 在洞口两端及洞顶有针对性的增设必要的支(栏)挡和防护建筑物。(4) 必须保证明洞回填厚度，明洞回填时必须按设计文件和规范要求进行。(5)钢筋网、拱架与岩面密贴，保证支护受力均匀。(6)拱脚处的浮渣必须彻底清除，置于稳定的地层上。(7)严格控制混凝土配合比，做好混凝土的养生工作。通过实验确定衬砌的最佳拆模时间，严格遵守。2、 明洞内渗漏水1) 原因分析造成明洞漏水的主要原因是防水层失效、明洞没有完整良好的排水系统、防水层质量不符合要求或防水层施工不当。2) 预防措施(1) 建立完善的排水系统，在明洞顶部填土至边坡交接处要增设截水沟，并经常保持良好状态。(2) 在明洞顶部及周围，有针对性增设防冲刷措施，保持洞顶填土及其周围衔接平衡。(3) 防水卷材的质量必须符合设计文件和规范的要求。防水板铺设时要注意搭接长度，并向洞内延伸足够的长度，不得有通缝。4.5洞身开挖支护洞身开挖采用“新奥法”施工，根据批准的实施性施工组织设计的开挖方案进行洞身开挖。坚持先支护、后开挖，采取“短进尺、弱爆破、快封闭、勤量测”的施工原则，初期支护紧跟掌子面。ivv级围岩初期支护必须保证尽早封闭成环。4.5.1分离式隧道开挖方法全断面开挖法分离式隧道级、级围岩段施工开挖采用全断面开挖法。开挖采用凿岩台车钻孔，光面爆破，侧卸装载机挖装，汽车运渣。全断面法开挖严格控制钻眼的质量。掏槽采用垂直楔型掏槽眼，槽眼深度33.5m。周边眼沿设计开挖轮廓线布置；辅助炮眼交错均匀地布置在周边眼与掏槽眼之间，并垂直于开挖面打眼。爆破采用非电毫秒雷管微差起爆。级围岩预留变形量3-7cm.1) 施工方法步骤图如下：全断面施工工序横断面及纵断面示意 a)横断面b)纵断面2) 施工顺序说明(1)全断面开挖；(2)初期支护；(3)全断面二次衬砌。 3) 施工要求循环进尺宜控制在34m；采用大型机械配套作业。上下台阶开挖法分离式隧道级围岩段施工开挖采用上下台阶法。开挖前先施作锚杆超前支护，待围岩稳定后，再进行开挖。初期支护边开挖边支护，二次衬砌则根据监控量测结果，综合分析，适时施作。上台阶开挖采用风钻钻孔，弱爆破施工。当围岩条件较差时，采用人工或机械开挖。下台阶采用凿岩台车钻爆法施工。若级围岩岩质条件较差时，也可采用上下台阶法施工。级围岩预留变形量7-10cm.1) 采用台阶法施工应符合下列规定：(1) 上台阶高度宜为2.5m，装渣机械紧跟开挖面。(2) 控制上台阶钢架下沉和变形，做好锁脚锚杆。(3) 岩体不稳定时应缩短进尺，先施工边墙支护，后开挖中间岩体；左右错开或拉中槽后再开挖边墙。2) 施工方法先开挖上半断面，待开挖至一定长度后，再开挖下半断面，上、下半断面同时并进。其施工步骤见下图：3) 施工顺序说明(1)上台阶开挖；(2)上台阶初期支护；(3)下台阶开挖；(4)下台阶初期支护；(5)全断面二次衬砌。 4) 施工要求(1) 台阶不宜多分层，上下台阶之间的距离尽可能满足机具正常作业，并减少翻渣工作量；当顶部围岩破碎，需支护紧跟时，可适当延长台阶长度。 (2) 施工亦应先护后挖，宜采用超前锚杆或超前小钢管辅助施工措施。开挖应尽量采用微震光面爆破技术。(3) 初期支护应紧跟开挖面；上台阶施工时，钢架底脚宜设锁脚锚杆和纵向槽钢托梁，控制其下沉和变形。下台阶在上台阶喷射混凝土强度达到设计强度的70后开挖。(4) 隧道两侧的沟槽及铺底部分应和下台阶一次开挖成型。(5) 台阶分界线不得超过起拱线，台阶长度不得大于隧道开挖宽度的1.5倍，下台阶马口落底长度不大于2榀钢拱架的长度；应一次落底，并尽快封闭成环。(6) 台阶长度不宜过长，应尽快安排仰拱闭合，改善初期支护受力条件。掌子面与下台阶的距离应小于30米，初期支护全断面封闭应在距开挖面30米以内完成。下台阶距二次衬砌的距离应控制在80米以内。拱部环形留核心土开挖法分离式隧道级围岩段施工开挖采用拱部环形留核心土开挖法。开挖前先施作小导管注浆超前支护，待围岩稳定后，再进行开挖。开挖采用弱爆破、短进尺。在软弱围岩条件下，采用机械或人工开挖。二次衬砌根据监控量测结果综合分析，适时施作；必要时，先浇筑仰拱进行封闭。v级围岩预留变形量10-12cm.1) 施工方法先开挖上部导坑成环形，并进行初期支护，再分部开挖剩余部分。施工步骤见下图。2) 施工顺序说明(1)上弧形导坑开挖；(2)拱部初期支护；(3)预留核心土开挖；(4)下台阶中部开挖；(5)下台阶侧壁部开挖；(6)仰拱超前浇筑；(7)全断面二次衬砌。； 环形开挖预留核心土法施工工序横断面及纵断面示意 a)横断面b)纵断面3) 施工要求(1) 环形开挖预留核心土法，将开挖断面分为上、中、下及底部四个部分逐级掘进施工,每循环开挖进尺控制在0.51m之间，核心土面积应不小于整个断面面积的50。上部宜超前中部35m，中部超前下部35m,下部超前底部lom左右。为方便机械作业，上部开挖高度控制在4.5m左右，下部台阶控制在3.5m左右。(2) 核心土与下台阶开挖应在上台阶支护完成、喷射混凝土强度达到设计强度的70%后进行。为防止上台阶初期支护下沉、变形，其底部宜加设槽钢托梁，托梁与钢架连为一体，钢架底部应按要求设置锁脚锚杆，并与纵向槽钢焊接，锚杆布设俯角宜为450。(3) 每一台阶开挖完成后，及时喷射4cm厚混凝土对围岩进行封闭，安装钢架和锁脚锚杆，分层复喷混凝土到设计厚度，必要时各台阶设临时仰拱加强支护，完成一个开挖循环。(4) 对土质的隧道应以核心土为基础设立3根临时钢架竖撑以支撑拱顶和拱腰，核心土根据围岩量测结果适当滞后开挖。4.5.2钻爆设计钻爆总体设计原则是：拱墙光面爆破，核心控制爆破，尽可能减少超挖及减轻对围岩的扰动，维护其自身的稳定性，达到良好的外部轮廓。采用光面爆破技术进行施工时,必须注意选取有关的技术参数,最大限度地减轻爆破对围岩的扰动，尽可能的保持原围岩的完整性和稳定性。1) 钻爆作业工艺流程见下图：钻爆设计测量放线钻孔钻孔质量检查装药与堵塞连接起爆网络起爆通风装药计算爆破器材准备网络检查设置警戒爆破效果检验清理钻孔准备堵塞材料调整爆破参数2) 光面爆破主要参数的确定光面爆破主要参数应依据爆破试验来确定。隧道作业应按照钻爆设计进行，采用光面爆破应执行以下控制标准。见表一；(1) 掏槽眼参数楔形掏槽，炮眼与开挖面间的夹角、上下两对炮眼的间距a和同一平面上一对掏槽眼眼底间距b，是影响此种掏槽效果的重要因素。光面爆破控制标准图 表一序号项目硬岩中硬岩软岩1平均线性超挖量(cm)1015102最大线性超挖量(cm)2020153两炮衔接台阶最大尺寸(cm)1010104残眼率(%)9075555局部欠挖量(cm)5556炮眼利用率(%)9095100楔形掏槽爆破参数图 表二围岩级别斜度比a/cmb/cm炮眼数量/个级以上7008001:0.271:0.187080304级7508001:0.271:0.1860703046级7007501:0.371:0.275060256级5507001:0.471:0.373050206(2) 周边眼间距(e)、最小抵抗线(w)、周边眼密集系数(k)周边眼应考虑0.030.05的外插斜率，周边眼间距一般取值范围为(818)炮孔直径。 光面爆破周边眼一般参考数值 表三围岩类别饱和单轴抗压极限强度rb(mpa)装药不耦合系数d炮眼间距e(cm)最小抵抗线v(cm)密集系数k=e/v装药集中度(kg/m)硬岩601.251.50557070850.81.00.300.35中硬岩30601.502.00456060750.81.00.200.30软岩302.002.50305040600.50.80.070.15(3) 装药集中度()周边眼装药集中度按规范取值范围为0.070.35kg/m，根据试验统计，当取值0.2kg/m时，效果为好。断面炮眼数目： n=ks/ 其中：s：开挖断面面积，101.18m2（s5a级围岩，仰拱除外）k：爆破单位体积岩石的炸药平均消耗量，简称炸药的单耗量，取0.8kg/m3：各部位炮眼的装药系数。：药卷单位长度质量。 n=(0.8101.18)/(0.960.45)=187个 实际炮眼数目取187个s5a围岩断面炮眼装药量见下表（l=3.0m）炮眼名称炮眼个数药卷类型装药系数单个炮眼装药量小计段数掏槽眼26351650.51.4437.445辅助眼68351650.41.15278.336713周边眼51321650.30.70235.8021底板眼42351650.51.4460.48153)爆破器材炸药采用2号岩石硝铵炸药。为减少对围岩的扰动及降低爆破振动的强度，周边眼选用光爆直径32mm药卷装药，其余炮眼采用35165药卷集中装药。雷管采用非电毫秒雷管，跳段使用，段间隔时差50ms250ms。4) 钻孔(1) 根据放线点勾画出整个隧道的轮廓，对各个炮孔的位置用红漆进行标记，炮眼位置误差不超过5cm，钻头采用40钻头钻孔。(2) 根据掌子面表面凹凸情况调整钻孔深度，保证炮眼底部处于同一竖直面。(3) 钻孔操作时应先开水再开风，停钻时应先停风再停水。开眼时先低速运转，当钻进一定深度时再高速运转。(4) 内圈炮眼至周边炮眼的排距误差不得大于50mm，炮眼深度超过2.5m时，内圈炮眼与周边炮眼宜采用相同的斜率。(5) 不得在残眼和裂缝处钻孔。 5) 装药1、装药结构：掏槽眼的首段采用正向装药结构；周边眼采用间隔装药结构；其他炮眼采用连续装药结构。选用合理装药不偶合系数，提高光爆效果，不偶合系数选用1.8。2、装药要求： (1) 装药前应利用高压风进行清孔，刚打好的炮孔由于温度过高，不得立即装药。(2) 爆破工仔细核对所装炮孔和手上炸药品种、数量是否与要求相符，核对雷管段别和所装炮孔是否相符。(3) 用炮棍将炸药装到底，并记好每次炮棍插入的尺寸，保持装药的连续性。(4) 加强炮眼堵塞，提高爆破效果，周边眼的堵塞长度不得小于400mm。6) 起爆(1) 安全员组织洞内施工人员全部撤到安全区，在爆破区域内拉警戒线，并进行安全清查工作，确信无人后联网起爆。 (2) 起爆后立即通风排烟，一刻钟后开启照明设施，驾驶侧翻装载机进洞，禁止单人徒步进洞。(3) 原爆破人员配合安全员进行安全检查，如有瞎炮，由原爆破人员按爆破安全规程的有关规定进行处理，排出安全隐患。4.5.3出渣与运输 (1) 爆破完成后，进行通风除尘，恢复照明，立即进行清危排险，然后利用台车或爆出来的碴堆，进行锚喷封闭。(2) 利用装载机、运输车立即进行出碴作业，运料车严禁人、渣混载，不得超高超宽运输，保证道路平整畅通。(3) 加强车辆调度，避免相互干扰。4.5.4洞内超前支护1、洞内级围岩段采用注浆小导管超前支护小导管为505mm无缝钢管，沿隧道纵向布置，其长度4.5m，环向间距为35cm，外插角10-15，小导管搭接长度不小于1m。导管布设注浆孔，孔径6mm，孔距15cm，呈梅花形布置，管口段50cm钢管范围内不开孔。 小导管施工要点：1) 小导管应从钢架腹部穿过，尾端与钢架焊接，外插角和间距应符合设计。2) 钻孔、安装后，合理封堵管口，使其能承受规定的最大注浆压力。3) 注浆前，应对开挖面及5m范围内的坑道喷射厚为50100mm混凝土或用模筑混凝土封闭，以防止注浆作业时，发生孔口跑浆现象。4) 注浆压力应为0.51.0mpa，注浆按由下至上的顺序施工，浆液先稀后浓，注浆量先大后小。5) 注浆标准：以终压控制为主，注浆量校核。当注浆压力为0.71.0mpa，持续15min即可终止。2、洞内级围岩采用早强水泥砂浆锚杆超前锚杆采用20mnsi25螺纹钢筋，锚杆环向间距40cm，外倾角10-20打入围岩。超前砂浆锚杆应有不小于1.0m的搭接长度，超前锚杆的端部应焊于钢架上。4.5.5初期支护中空注浆锚杆a 、级围岩段初期支护系统锚杆采用255mm中空注浆锚杆，长3.5m，按规定间距梅花形布置。中空锚杆采用锚杆机钻孔，清孔后将安装好锚杆头的中空注浆锚杆插入锚孔。安装止浆塞、垫板、螺母；通过快速注浆接头将锚杆尾端和注浆机联结；管端外露30cm，以便安装注浆管，开动注浆机注浆并达到设计压力。b 、中空注浆锚杆采用正反循环注浆。安装锚杆时将排气管和注浆管同时进入锚杆孔内，锚杆安装就位后固定，并安装止浆塞。注浆材料为水泥浆，注浆时，孔口控制压力0.61.0mpa，待排气管留出浆液停止注浆。注浆材料为水泥浆。中空注浆锚杆施工流程图：浆液配制放样、标记钻孔、清孔安装锚杆、止浆塞、垫板、螺母注 浆注浆压力、注浆量检查注 浆锚杆质量检查 不合格旁边补加锚杆质量检查早强水泥砂浆锚杆级、级围岩初期支护系统锚杆采用22早强水泥砂浆锚杆，早强水泥砂浆锚杆长度符合设计规定，按设计间距呈梅花型径向布置。采用锚杆机钻孔，保证锚杆垂直于岩面，砂浆锚杆采用专用注浆泵灌注砂浆，注浆时将注浆管插入钻孔中，使管口离孔底10cm，并随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出，同时迅速将锚杆插入，其锚固长度应大于锚杆长度的95%，安装锚垫板。砂浆锚杆施工工艺流程图：钻孔放样、标记钻孔药卷浸水插入锚杆清孔不合格的锚杆旁边补加质量抽检安装垫板锚杆固定钢筋网铺设围岩初喷混凝土后，利用多功能作业台车，人工铺设钢筋网。钢筋网采用焊接网，网孔按设计规定，网块间搭接不小于20cm。钢筋网随受喷面起伏铺设，与受喷面间隙不大于3cm，钢筋网与锚杆焊接牢固，喷混凝土时不得晃动。钢架支撑钢架支撑根据围岩的不同级别，分别采用型钢钢架和i14、i16、i18、i20b型工字钢钢架。纵向间距0.75m、1m。a工字钢钢架由若干个单元组成，各单元由工字钢弯制而成。各单元端部焊接连接钢板，单元间以高强螺栓连接。b钢架在工作平台上加工，根据不同断面轮廓放样制作成模具，根据模具分段制作成钢架单元节，逐一试拼装，检查钢架各部尺寸及轮廓线，合格后安装。c钢架单元节由小型机具吊装，人工组拼成整榀钢架。钢架垂直于隧道中线，偏差不大于5cm，倾斜度不大于2。施工要点：1) 钢支撑应分节段安装，连接钢板平面应与钢架轴线垂直，钢板连接紧密。2) 钢架立起后，校正位置、定位固定，并用纵向连接筋将相邻钢架连接牢靠。钢架安装时应垂直于隧道中线，竖向不倾斜、平面不错位、不扭曲。上、下、左、右允许偏差50mm，钢架倾斜度应小于2o。3) 钢架可在初喷混凝土后安装，应尽可能与围岩或初喷面密贴，有间隙时应采用混凝土垫块楔紧，严禁采用片石回填。4) 钢架必须严格按设计架设，间距必须符合设计要求，且须符合招标文件技术规范的要求，拱架安装位置采用红油漆进行标注，并编写节段号码。5) 下导坑开挖时，预留洞室的位置应按设计要求进行支护，只有在施工二衬时方可拆除，以确保安全。6) 钢架安装就位后，钢架与围岩之间的间隙应用喷射混凝土充填密实，并使钢架与喷射混凝土形成整体。喷射混凝土应由两侧拱脚向上对称喷射，并将钢架覆盖，临空一侧的喷射混凝土保护层厚度应不小于20mm。喷射混凝土a材料及配合比：混凝土所用水泥、骨料、水、外加剂等按规范及设计要求，施工配合比由试验室确定。保证混凝土喷射性能指标的前提下，尽量减少水泥及水的用量。b拌合及运输：利用布置在洞口附近的混凝土搅拌机拌合，用混凝土搅拌运输车送到洞内，搅拌时间不小于2分钟。搅拌好的混合料运输时间不得超过2小时；拌合料应随用随拌。c施工工艺要点：安设工作平台，清除开挖面的浮石，用高压风吹净受喷面；检测设备处于良好状态。喷射砼使用车载式湿喷机进行喷射砼作业，采用罐车运料，喷射作业分段、分片、分层，由下而上一次进行，先喷型钢钢架与拱壁间隙部分，后喷两钢架之间部分。分层喷射时，一次喷射厚度根据喷射部位和设计厚度而定，后喷一层应在先喷一层混凝土终凝后进行。喷射机工作风压应稳定，严格控制喷嘴与岩面的距离和角度。喷头与岩面之间距离保持在0.6-1.2m范围内，喷射角度最好保持在与受喷面垂直，有钢筋时角度适当放偏。喷射时自下而上，即先墙脚后墙顶，先拱脚后拱顶，避免死角。喷射混凝土在终凝后，喷雾养护，以保证混凝土具有足够湿润状态为度。 喷射砼作业具体操作要求： (1) 喷射混凝土作业应紧跟开挖面，下次爆破距喷射混凝土作业完成时间的间隔不得小于4h。(2) 喷射作业时喷头与受喷面基本垂直，距离保持0.60.8m左右，并呈螺旋状自下而上施喷，且喷射厚度适当，分层进行，喷射首层砼时，应着重找平，后一层应在前一层终凝后进行，喷射完成2小时后，对其表面喷水养护，使其表面保持湿润。(3) 喷射混凝土混合物应随拌随喷，回弹物不得重新用作喷射混凝土材料。(4) 有裂隙渗水处，采取相应措施，改变喷射砼的配合比，增加水泥用量，先喷干混合料，待其与涌水融合后，再重新加水喷射，并由远至近向涌水处逼近，然后在渗水处安设排水管将水排出，再在导管周围喷射。涌水量大时，设置泄水孔，边排边喷射。(5) 钢架与壁面之间的间隙应用喷射混凝土充填密实；岩壁、钢架、混凝土黏结良好。拱脚基础喷射混凝土要密实，严禁悬空。(6) 冬季施工时，喷射混凝土作业区的温度不应低于5，混合料进入喷射机的温度不低于50c，在结冰的岩面上不得进行喷射混凝土作业。混凝土强度未达到设计强度前不得受冻。隧道内环境温度低于50c，严禁喷水养生。(7) 对于超挖部位均采用混凝土填充，严禁添加片石填充。4.6隧道防排水及二次衬砌4.6.1防排水施工防排水a、隧道洞口边坡和仰坡外5m开挖截水沟，洞顶排水沟、路基排水沟与隧道排水管（沟）形成完整的排水系统。b、洞内顺坡开挖，采用自然排水；洞内反坡开挖，采用集水井集水，多级泵抽排。结构防排水a、防水系统a、全隧道除仰拱外满铺1.5mm厚eva防水板及350g/m2无纺布。二衬抗渗等级s8。b、施工缝、变形缝处分别设置带注浆管止水条，橡胶止水带进行止水。c、防水卷材及无纺布在初期支护验收合格后施工，同时特别检查喷砼支护表面，除去露出的尖锐物。铺设衬砌背后的防水板前，在防水板靠围岩侧先铺无纺布，无纺布采用pvc垫片和水泥钉固定，水泥钉长度不小于50mm。d 、eva防水卷材之间搭接宽度为10cm，并采用自动行走式热合机进行双缝焊接。防水板的搭接质量进行气密性检查，充气压力为0.15mpa并保持恒压时间不少于2分钟，焊缝强度不低于母体强度。b、排水系统a、隧道在初期支护与土工布间环向设置50hdpe半边打孔波纹管，排泄周边渗水，将水引入边墙两侧的纵向100hdpe半边打孔波纹管，然后通过横向100hdpe无孔波纹管将纵向中心排水管与环向排水管连通。路面水通过路面两侧排水沟排出洞外，与洞外的天沟、排水沟、截水沟形成完整的排水系统。b、环向排水管在锚喷支护与防水板之间沿环向设置，纵向间距10m。c、墙背纵向排水管必须严格按设计的高程埋置到位，不能呈波浪状，不能引入积水和排水不畅；各排水管件交叉处必须用三通和多通管连接。d、隧道排水沟采用现场模筑，排水沟盖板集中预制现场安装。e、隧道主洞设置一条纵向中心排水管和一条排水边沟，纵向中心排水管主要是排隧道渗水，路面排水边沟，排路面的废水。纵向排水沟与路基边沟相接。4.6.2隧道仰拱及二衬 1）仰拱浇筑、填充及回填1、仰拱初期支护1) 仰拱开挖和仰拱初期支护应衔接紧密，但应先施作混凝土垫层，再安装仰拱钢架，然后喷射混凝土或采用模筑混凝土。2) 仰拱底无初期支护层时，也应先施作混凝土垫层，便于进行仰拱钢筋安装及安装模板等作业。3) 仰拱钢支撑安装必须符合设计和规范要求，且与边墙拱架的牛腿焊接顺畅牢固。2、 仰拱钢筋预埋1) 仰拱二衬钢筋的制作与安装应符合设计和规范要求。仰拱两侧的预埋钢筋伸出长度应满足与二衬环向钢筋焊接的要求，且将接头错开，使同一截面的钢筋接头数不大于总数的50%。2) 仰拱二衬钢筋的绑扎必须保证两个间距的要求，即两层层距和单层钢筋间距。层间距通过焊接定位钢筋