铁路隧道施工组织设计1.doc

*铁路*隧道 施工组织设计施工组织设计 编编 制：制： 审审 核：核： 审审 批：批： 中铁中铁*局局*铁路铁路*标指挥部标指挥部 二二 oooo 八年九月八年九月 目目 录录 1 工程概况工程概况1 1.11.1 工程地质概况工程地质概况1 1.21.2 设计方案设计方案1 2 主要工程数量主要工程数量.2 3 施工组织与安排施工组织与安排.2 3.1 施工管理组织机构施工管理组织机构.2 3.23.2 施工队伍安排施工队伍安排3 4 场地布置及临建工程场地布置及临建工程4 4.1 施工场地施工场地.4 4.2 施工便道施工便道.5 4.3 施工用电施工用电.6 4.4 环境保护设施环境保护设施.6 4.5 混凝土搅拌站混凝土搅拌站.7 4.64.6 空压机站空压机站7 4.7 临建房屋占地总面积临建房屋占地总面积.7 5 施工进度安排施工进度安排8 6 主要施工机械设备主要施工机械设备.8 7 主要试验测量设备主要试验测量设备.8 8 施工总体方案施工总体方案9 9 施工工艺及施工方法施工工艺及施工方法10 9.1 洞口段施工洞口段施工.10 9.29.2 进洞施工方案进洞施工方案10 9.3 洞门施工工艺及方法洞门施工工艺及方法.11 9.3.1基础开挖基础开挖.11 9.3.2钢筋砼圬工钢筋砼圬工.11 9.3.3绑扎钢筋绑扎钢筋.11 9.3.4模板模板.12 9.3.5 混凝土浇筑混凝土浇筑12 9.4 洞身开挖洞身开挖.12 9.4.1 、级围岩开挖方法级围岩开挖方法.12 9.4.29.4.2 爆破方案爆破方案.13 9.59.5 级、级、级围岩段的开挖级围岩段的开挖15 9.5.19.5.1 开挖方法开挖方法15 9.5.29.5.2 施工工艺流程施工工艺流程16 9.5.39.5.3 开挖循环进尺和循环时间开挖循环进尺和循环时间17 9.6 出碴运输出碴运输.17 9.7 超前支护施工工艺及方法超前支护施工工艺及方法.17 大管棚施工大管棚施工.17 9.7.19.7.1 施工工艺施工工艺17 9.7.29.7.2 施工方法施工方法.17 9.89.8 超前小导管超前小导管19 9.8.19.8.1 超前小导管施工工艺超前小导管施工工艺.19 9.8.2施工方法施工方法.20 10 洞身初期支护洞身初期支护22 10.110.1 初期支护施工工艺初期支护施工工艺22 10.210.2 初期支护施工方法初期支护施工方法23 10.2.110.2.1 钢拱架加工钢拱架加工23 10.2.210.2.2 喷射砼喷射砼23 10.2.310.2.3 锚杆锚杆25 10.2.3 钢筋网钢筋网25 11 二次衬砌施工二次衬砌施工26 11.111.1 二衬砼总体施工方案二衬砼总体施工方案26 11.1.111.1.1 仰拱及仰拱填充施工仰拱及仰拱填充施工26 11.1.211.1.2 二次砼衬砌施工二次砼衬砌施工.27 12 施工通风及管线布置施工通风及管线布置30 13 监控量测监控量测31 13.1 监控量测的目的监控量测的目的.31 13.2 量测项目及方法量测项目及方法.31 13.2.1 量测项目量测项目31 13.2.2量测方法量测方法.31 13.3 作用及工艺流程作用及工艺流程.32 13.4 监控量测仪器监控量测仪器.32 13.5 量测方法量测方法.32 13.5.113.5.1 测点布设测点布设32 13.5.213.5.2 量测方法量测方法33 13.6 量测制度量测制度.35 13.7 量测中的注意事项量测中的注意事项.35 1414 地质预报地质预报35 14.114.1 常规地质预报法常规地质预报法35 14.2 施工围岩分级和围岩稳定性评价施工围岩分级和围岩稳定性评价.35 15 质量目标和保证措施质量目标和保证措施35 15.1 质量目标质量目标.35 15.2 工程质量保证措施工程质量保证措施.36 16 安全目标和安全保证体系及措施安全目标和安全保证体系及措施38 16.1 安全目标安全目标.38 16.2 安全保证体系安全保证体系.38 16.3 安全保证措施安全保证措施.38 16.3.1 保证安全生产组织措施保证安全生产组织措施38 16.3.2保证安全生产管理措施保证安全生产管理措施.38 17 施工环保、水土保持措施施工环保、水土保持措施40 17.1 施工环保、水土保持目标施工环保、水土保持目标.41 17.2 施工环保、水土保持管理体系施工环保、水土保持管理体系.41 17.3 施工环保、水土保持措施施工环保、水土保持措施.41 17.3.1 环境保护措施环境保护措施41 17.3.2 水土保持措施水土保持措施43 *隧道隧道施工方案施工方案 1 1 工程概况工程概况 1.11.1 工程地质概况工程地质概况 *隧道位于*市*乡，起讫里程 dk*+975.14dk*+780，全长 804.86m。处于剥蚀低 山区，山体自然坡度 10-35山体植被发育，局部被辟为李子园，以松树及李子树为主。上 部为第四系更新统冲积，表层为褐黄色粉质黏土，局部夹有碎石块，硬塑，厚度约 02m； 下部出露基岩为 k1sh1b白垩系下统石帽山群下组上段，凝灰岩，灰黄色，呈块状结构，节理 发育，基岩面起伏较大，局部构造发育，全-强风化，厚度 2-8 米，其下为弱风化凝灰岩。 其中进口 dk*+986dk*+098 有石英正长斑岩侵入，肉红色，全弱风化，厚 2-8 米。 dk*+900dk*+200 段岩性较为完整，未发现异常地质构造。地下水不发育，主要是第四 系孔隙水、岩石裂隙水。 1.21.2 设计方案设计方案 *隧道进口位于左偏曲线上，曲线半径 1600m，曲线长 510.52m；出口位于右偏曲线上， 曲线半径 2000m，曲线长 2233.95m。隧道纵坡为单向坡，从进口至出口为 5.4%的单面下坡， 坡长 1400 米。隧道出口出口隧线分界里程为 dk*+786，洞口处顶部刷坡高度 25m，出口 设置长 6m，高 79m 的翼墙，洞门边仰坡采用锚喷网防护，喷混凝土采用 10cm 厚 c20 网喷 混凝土，钢筋网 8，网格 2020cm，锚杆采用 22 砂浆锚杆，l-4.0m，间距 1.51.5m，梅花布置。 隧道按新奥法设计，起讫里程 dk*+975.14dk*+780，全长 804.86m，其中小间距段 为 dk*+975.14dk*+120，小间距段共 144.86m。采用复合式衬砌。 隧道设计衬砌与辅助措施表隧道设计衬砌与辅助措施表 围岩分级支护结构设计预支护措施施工方法 段落长度级别段落长度预支护措施加强支护建议工法 * 24.86 * 24.86 89 长管棚i20 钢架/0.6短台阶法 * 10 89 长管棚i20 钢架/0.6短台阶法 * 15 * 5 超前小导管i18 钢架/0.8短台阶法 * 10 超前小导管i18 钢架/0.8台阶法 * 18 *8 台阶法 * 10 台阶法 * 77 台阶法 * 517 全断面 * 614 * 10 台阶法 * 22 台阶法 * 32 * 10 89 长管棚i18 钢架/0.8台阶法 *44*44 89 长管棚i18 钢架/0.8台阶法 * 10 89 长管棚i18 钢架/0.8台阶法 * 17 超前小导管i18 钢架/1.0台阶法 * 37 * 10 89 长管棚i18 钢架/0.8台阶法 * 20*20 89 长管棚i18 钢架/0.8台阶法 洞口*设计为级围岩，*设计为级围岩，*设计为级围岩，*段采用超前支护措 施采用 89*5mm 超前大管棚，长 l-30m，拱顶 150 度范围岩布置，环向间距 40cm。每环 30 根，灌注 1:1 水泥浆。 初期支护采用型钢拱架、锚、网、喷结构形式联合支护。级围岩型钢拱架采用 i18 型 工字钢，纵向间距 0.8m，级围岩型钢拱架采用 i18 型工字钢，纵向间距 1.0m。拱部锚杆 采用 25 中空注浆锚杆，边墙采用 22 砂浆锚杆，l=3.5m，级围岩锚杆间距 120100cm，级围岩锚杆间距120120cm。钢筋网为 8mm（2525cm）钢筋。喷 砼为 c25 砼，厚度均为 25cm。级围岩二次衬砌为 c35 钢筋砼，厚度为 45cm；级围岩二 次衬砌为 c35 砼，厚度为 40cm。 2 2 主要工程数量主要工程数量 *隧道全长 804.86m，隧道围岩级别及长度见表 1： 隧道围岩级别及长度隧道围岩级别及长度 表表 1 1 围岩级别长度（m） 隧道名称 总长度（m） 城峰1#隧道 614505288.86804.86 3 3 施工组织与安排施工组织与安排 3.13.1 施工管理组织机构施工管理组织机构 本着“精干高效”的原则，为了便于现场管理，在局指挥部下设*局四公司*标项目部 （项目经理部设在*县谭后村） ，项目经理部设项目经理 1 人，项目书记 1 人，项目副经理 2 人，项目副经理兼总工程师 1 人。项目经理部设五部一室以及专家顾问，即工程技术部、 安质环保部、物资设备部、计划部、财务部、综合办公室。工程技术部下设精测队及地质预 报中心和调度组，总人数 36 人。现场由项目副经理担任队长，管控及协调、组织施工生产。 配置的现场施工管理机构见图 1。 图图 1 1 施工管理组织机构图施工管理组织机构图 项目副经理兼总工程师：* 部长* 工程技 术部 开挖出 碴班 部长* 安质 环保 部 部长* 计 划 部 部长* 财 务 部 主任* 综合办 公室 项目经理：* 项目副经理：* 部长* 物资设 备部 专家：邓继德 项目副书记：* 隧道一队队长：*隧道一队副队长：* 支护施 工班 钢筋加 工班 衬砌施 工班 辅助施 工班 中铁*局指挥部 局属第四公司项目部 3.23.2 施工队伍安排施工队伍安排 *隧道由我部隧道一队负责全部施工任务，安排 1 个开挖班组负责隧道开挖；1 个机械 工班负责出碴运输；1 个支护班组负责斜井初期支护，1 个钢筋班组负责钢筋、型钢拱架加 工，1 个衬砌施工班组负责斜井的二次衬砌及铺底，1 个辅助施工班组负责设备维修、供风、 供水、供电、通风、碴场维护。高峰期 183 人。具体见表 2 施工作业人员计划表。 施工作业人员计划表施工作业人员计划表 表表 2 2 序号工种数量（人）备注 1 管理人员 5 2 技术人员 3 3 测量人员 3 4 安全员 2 5 爆破工 4 6 风枪工 24 7 钢筋工 12 8 立架工 10 9 混凝土工 14 10 电焊工 3 11 电工 2 12 压力容器工 2 13 挖掘机司机 2 14 装载机司机 4 15 自卸车司机 8 16 砼运输车司机 4 17 砼输送泵操作人员 2 18 后勤保障人员 11 合计 115 4 4 场地布置场地布置及临建工程及临建工程 4.14.1 施工场地施工场地 施工场地按“方便施工、便于管理、少占地、环保、经济”的原则进行布置，在满足施 工的条件下，做到文明施工和环境保护达标。 经我项目部进驻工地后,对施工现场进行了多次现场勘察，考虑城峰 1、2、3#隧道临时生产 及生活设施用地规划，结合现场实际情况，我部规划征用从隧道口至 212 省道间的部分农田 16200m2( 24.3 亩)，利用弃碴填平场地后布置生产及生活设施用地场所。 图 2*隧道 1、2#施工场地平面布置图 4.24.2 施工便道施工便道 由于省道 212 距*隧道口约 150 米，自 212 省道至隧道口及施工、生活设施处新修施 工便道宽 6m，路面采用混凝土路面，道路两侧设排水沟与省道排水沟相通。 4.34.3 施工用电施工用电 根据招标文件，永临结合电力干线在开工后六个月内完成，在此期间，我部管段工程施 工用电需自行解决，根据现场考察情况，经勘察 212 省道旁的 1 万伏农网电力线可供施工用 电搭火，在*隧道出洞口右侧安装 2 台 500kva 变压器与城峰 2#隧道共用。 主要用电设备：空压机 7 台、混凝土拌和站 js1000 型两台，js500 型一台，60c 混凝土 输送泵两台，钢筋加工场，办公、生活用电。 4.44.4 环境保护设施环境保护设施 生产污水和生活区四周设通畅的排水系统，污水集中进行处理排放，生产、生活区各修 建 1 个污水处理池，达到国家排放标准后排放。生产生活垃圾分类集中存放，定点、定期运 至垃圾场。弃碴场下游设浆砌片石挡墙，施工结束后进行复耕、绿化。 隧道内排出污水，主要是含油含泥砂的污水，计划在隧道洞口处设污水处理池，污水通 过除油沉淀后达标排放。拟定在洞口前方开挖两个集水坑，集水坑上部设隔油装置，下部设 积砂处理口，被滤油回收集中处理，沉砂清理后运到弃碴场。在硫酸根离子超标期利用在沉 淀池中加石灰的方法进行中和。排水期间定期检验所排放污水的水质情况，保证不污染环境。 具体详见图 3污水处理池断面图 。 图13-3-1 污水沉淀处理示意图 集油槽 除油污 集油污水 除泥沉淀物 沉淀 隧道污水 沉淀池 不合格 二次除污 过滤 剔除超标成分 化学净化达标排放 检测 达标排放 过滤池化学净化池 合格 图图 3 3 污水处理断面图污水处理断面图 4.4.5 5 混凝土搅拌站混凝土搅拌站 根据本隧道工程施工过程中砼的供应特点，考虑设备生产能力储备，设置大型砼拌和站 1 座，配备自动计量装置。另外配备 1 台 js500 型拌和机，用于拌制喷射砼用 4.64.6 空压机站空压机站 在隧道洞口右侧设置空压机站，为洞内施工提供高压风。配备 7 台 20m3/min 电动空压 机。高压风管采用 150 的无缝钢管，法兰盘连接。 4.74.7 临建房屋占地总面积临建房屋占地总面积 临建房屋占地面积见表 3。 临建房屋面积汇总表临建房屋面积汇总表 表表 3 3 序号临建项目占地面积（m2）备注 1 办公区 800 2 仓库 150 3 施工队生活区 2100 4 搅拌站 2200 5 钢筋加工棚 300 6 空压机房 200 7 配电房 35 8 变压器 35 9 工地养护室 24 10 工地值班室 24 合计 5868 5 5 施工进度安排施工进度安排 计划 2008 年 9 月 15 日正式开工，2008 年 8 月 8 日完成施工准备工作。施工准备期间 主要完成人员、机械设备进场，修建临时驻地、临时便道、弃碴场便道、供风、供电、供水、 小型拌合站等临时工程。 计划开工日期：2008 年 9 月 15 日； 竣工日期：2009 年 12 月 30 日； 具体见图 4 施工进度横道图。 6 6 主要施工机械设备主要施工机械设备 施工主要机械设备见表 4。 施工主要机械设备表施工主要机械设备表 表表 4 4 序号设备名称型号数量状况 1 挖掘机 pc220-8 良好 2 装载机小松 50良好 3 装载机柳工 zl50c良好 4 自卸车红岩 15t良好 5 通风机天津 110kwx2 1 良好 6 电焊机重庆 315 3 良好 7 空压机西安 110kw20 立方 7 良好 8 搅拌站方圆 500 1 良好 大型搅拌站 js10002 良好 9 砼喷射机河南科明 2 良好 10 凿岩机 yt2830 良好 11 抽水机 3 良好 12 拱架弯曲机 1 良好 13 注浆机 2 良好 14 衬砌台架 6m1 良好 7 7 主要试验测量设备主要试验测量设备 施工主要试验测量设备见表 5 施工主要试验测量设备表施工主要试验测量设备表 表表 5 5 序号设备名称规格型号数量状况 1 塑料混凝土试模 150mm150mm150mm 10 组良好 2 抗渗试模 175mm185mm150mm 10 个良好 3 砂浆试模 10mm10mm40mm 8 个良好 4 喷 大 板2 个良好 5 坍落度筒2 套良好 6 锚杆拉拔仪20 吨1 台良好 7 砂浆稠度仪1 台良好 8 含气量测定仪 7l 1 台良好 9 振动台 1m2 1 台良好 10 电子天平 2kg/0.1 1 台良好 11 烘 箱 101-3 1 台良好 12 瓷 盘6 个良好 13 量 筒 500ml/1000ml 各 3 个良好 14 水泥取样器6 个良好 15 水泥取样桶6 个良好 16 铝 盒4 个良好 17 锯石机1 台良好 18 全站仪莱卡 tcr4021 台良好 19 全站仪南方1 台良好 20 gps 全球定位仪中海达1 台良好 21 电子精密水准仪天宝 dini1 台良好 22 精密水准仪托普康 at-g21 台良好 23 收敛仪 jss30a 2 台良好 8 8 施工总体方案施工总体方案 隧道出碴采用无轨运输。、围岩段采用全断面法开挖，多功能作业台架钻孔，光面 爆破，装载机/挖装机装碴；级围岩段采用台阶法开挖，级围岩段采用短台阶法开挖， 上部采用人工钻孔，下部采用多功能作业台架钻孔，弱爆破，上断面利用挖掘机扒碴至下断 面，挖装机装碴，自卸汽车运碴至指定弃碴场。 隧道开挖后及时进行初期支护，喷砼采用湿喷工艺，人工钻锚杆孔，安装锚杆、钢筋网 和拱架。 落底铺底适时紧跟。铺底时采用栈桥跨越施工段，钢木组合模板立模。 斜井拱墙衬砌采用整体式液压台车，泵送混凝土入模。自动计量拌和站生产混凝土、由 混凝土搅拌运输车运送至混凝土输送泵。 由于掘进坡度为上坡，洞内的水自侧边排沟将水排至洞外污水处理系统内。 通风方式采用独头压入式通风，设一台 110kw 轴流式通风机压入。 9 9 施工工艺及施工方法施工工艺及施工方法 9.19.1 洞口段施工洞口段施工 洞口段施工顺序为:测量放样排水系统施工洞口土石方开挖坡面防护超前大管 棚施工暗洞进洞施工。 （1）测量放样 施工前进行导线网复测，施工中及贯通后实行三级复核制，保证开挖结构尺寸正确。测 量组根据经复核无误的桩点放出边、仰坡的开挖边线，自上而下开挖，在开挖过程中根据施 工需要随时进行复核。 （2）排水系统施工 洞口开挖前，先做洞顶截水天沟，地表进行加固处理，确保边、仰坡稳定，土质天沟随 挖随砌，防止水冲刷坡面；仰坡坡底做临时排水沟，防止洞口积水。 （3）洞口土石方开挖 土方用挖掘机挖装，人工修整；石方用风钻钻孔松动爆破，挖掘机装碴，15t 自卸汽车 运碴。自上而下分层开挖，分层高度 2-4m。 （4）边仰坡防护 边仰坡开挖严格按设计控制坡度。松软地层开挖时从上至下，随挖随支护，加强防护， 随时监测、检查坡体稳定情况。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。 边仰坡开挖后及时做好坡面喷混凝土防护层与原坡面衔接，防止坡面风化，引起水土流 失、导致边坡防护受到损坏，采用锚、网、喷防护。 9.29.2 进洞施工方案进洞施工方案 进洞口选在隧道出口端进洞，洞口段*地段地层上部为第四系更新统冲积，表层为 褐黄色粉质黏土，局部夹有碎石块，硬塑，厚度约 02m；下部为 k1sh1b 白垩系下统石帽 山群下组上段，强风化凝灰岩，灰黄色，厚度 8-14 米，隧底为弱风化凝灰岩。未发现异常 地质构造。地下水不发育，主要是第四系孔隙水、岩石裂隙水。 隧道出口隧线分界里程为*，洞口外顶部刷坡高度 25m，出口设置长 6m，高 79m 的翼墙，洞门边仰坡采用锚喷网防护，喷混凝土采用 10cm 厚 c20 网喷混凝土，钢筋 网 8，网格 2020cm，锚杆采用 22 砂浆锚杆，l-4.0m，间距 1.51.5m，梅花布置。 隧道按新奥法设计，采用复合式衬砌。洞口*设计为级围岩，dk490+750+733 设计为级围岩，*设计为级围岩，*段采用超前支护措施采用 89*5mm 超前大管棚， 长 l-30m，拱顶 150 度范围岩布置，环向间距 40cm。每环 30 根，灌注 1:1 水泥浆。 初期支护采用型钢拱架、锚、网、喷结构形式联合支护。级围岩型钢拱架采用 i18 型工字钢，纵向间距 0.8m，级围岩型钢拱架采用 i18 型工字钢，纵向间距 1.0m。拱 部锚杆采用 25 中空注浆锚杆，边墙采用 22 砂浆锚杆，l=3.5m，级围岩锚杆间距 120100cm，级围岩锚杆间距120120cm。钢筋网为 8mm（2525cm）钢筋。喷 砼为 c25 砼，厚度均为 25cm。级围岩二次衬砌为 c35 钢筋砼，厚度为 40cm；级围岩二 次衬砌为 c35 砼，厚度为 35cm。 洞口段级围岩施工采用上下台阶预留核心土环形开挖，开挖高度 2m，上半断面掘 进 2030 米后，在开挖下半断面，下断面的支护采用钢拱架接腿至洞底，左右侧交错跳槽进 行，以确保上半断面支护体的稳定性。 在浅埋段洞顶上方埋设地表下沉量测桩，监控地表下沉情况。 9.39.3 洞门施工工艺及方法洞门施工工艺及方法 在进洞施工正常后，为保证洞口段的施工安全，适时安排洞门施工。 洞门的施工尽量避开雨季。进洞前做好洞门及洞口附近的排水、截水设施，以免地表水 冲刷坡面。洞门构造、洞门墙尺寸以及基础埋深和圬工砌筑的允许偏差要符合设计要求。 9.3.19.3.1 基础开挖基础开挖 测量放样，人工配合挖掘机开挖，基底以上 30cm 人工开挖，清除浮渣。 9.3.29.3.2 钢筋砼圬工钢筋砼圬工 施工前，将洞门端墙基础部位的虚碴、杂物、积水和泥化的软层清除干净，使洞门基础 置于稳定的地层上。 9.3.39.3.3 绑扎钢筋绑扎钢筋 施工准备、测量放线 钻 孔 装 药 爆 破 出碴 初期支护排烟、清危 下一工序 下一循环 按设计绑扎好洞门部位的钢筋。钢筋的种类、型号和直径需符合设计图纸的要求，进入 现场的钢筋要进行验收检查。钢筋的直径及型号不得随意更换，钢筋在调直的同时除锈、除 油，接头尽量错开布置。 9.3.49.3.4 模板模板 浇筑采用衬要求砌台车，采用大块组合式钢模板，并结合设计洞门形式定制加工足够数 量的异形模板，根据端墙设计坡度架立好方木支柱，支柱间距为 1.5m，将钢模板安在支柱 内侧，其模板和支撑要保证足够的强度、刚度及稳定性。 9.3.59.3.5 混凝土浇筑混凝土浇筑 混凝土浇筑时必须保证混凝土本身的均匀性，不产生离析，均匀填充模板不使混凝土表 面产生蜂窝麻面和孔洞现象，保证保护层的厚度。端墙混凝土浇注必须保证位置准确，墙面 坡平顺，灌注混凝土时杜绝跑模。 洞门施工完后，对洞门背后空隙回填密实，并对边仰坡施作浆砌片石骨架植生防护。 9.49.4 洞身开挖洞身开挖 9.4.19.4.1 、级围岩开挖方法级围岩开挖方法 9.4.1.19.4.1.1 施工工艺施工工艺 施工工艺流程见图 4。 9.4.1.29.4.1.2 施工方法施工方法 采用全断面法开挖，多功能作业台车钻眼、光面爆破作业；采用装药台车装药联线；侧 卸式轮式装载机配合自卸汽车装运出碴。找顶和清除危石人工和挖掘机反铲相结合。级围 岩段开挖后按设计要求打设系统锚杆，并分层喷砼至设计厚度进行初期支护。 (1)孔深进尺设计 采用 3m 进尺，钻孔深度 3.23.5m。 图图 4 4 开挖施工作业流程图开挖施工作业流程图 (2)循环时间 a、循环作业时间见表 6。 b、循环作业主要参数 全断面进尺 2.8m 计，每天 2.4 个循环，日进尺 6.72m，月进尺 201m，取 200m。 、级全断面开挖循环时间安排表级全断面开挖循环时间安排表 表表 6 6 顺序作 业 项 目需用时间（min）备 注 1 测量、布眼 30 2 台车就位 20 3 钻爆破眼 240 4 装药、连线 50 5 机械人员撤离、爆破 15 6 通风、排烟 30 7 找顶 15 8 出碴 140 9 锚杆及网喷砼 60 合 计 600 9.4.29.4.2 爆破方案爆破方案 9.4.2.19.4.2.1 掏槽形式设计掏槽形式设计 采用三角形三中空眼楔形掏槽。见图 5掏槽眼布置示意图 图图 5 5 掏槽眼布置示意图（单位：掏槽眼布置示意图（单位：mmmm） 9.4.2.29.4.2.2 爆破参数及炮眼布置爆破参数及炮眼布置 30 190225 30 350 空眼 掏槽眼 掏槽眼 开挖爆破参数见表 7，开挖爆破图见图 6。 开挖爆破参数表开挖爆破参数表 表表 7 7 炮眼装药量 炮眼 个数 起爆顺序 炮眼 深度 每孔 药卷数 每孔 装药量 合计 药量 序 号 炮眼 分类 个 m 卷/孔kg/孔 kg 313.581.64.8 1 33.5 2 掏槽眼 1323.5142.836.4 3 掘进眼 44 3、4 3.2122.4105.6 4 周边眼 4953.281.678.4 5 底板眼 963.2122.421.6 6 合 计 121246.8 图 6 9.4.2.39.4.2.3 爆破设计爆破设计 a、爆破器材选型 根据隧道围岩类别，选用威力适中、匹配性好、防水性能好、易于切割分装成小卷的 2#岩石乳化炸药，引爆器材则选用国产系列 15 段非电毫秒微差雷管。 b、非电微差起爆网络设计 爆破震动与同段齐爆的炸药用量有极其密切的关系，采用非电微差起爆技术，不但可以 有效控制单段雷管的起爆药量，又能有效地控制每段雷管的起爆时间，使爆破震动波形不形 成叠加，既能保证岩石破碎达到理想的效果，又能消除爆破震动的有害效应。 在掏槽眼、掘进眼、底板眼或周边眼中，起爆药量较大的段别的雷管，间隔时差设计为 200ms，即跳段设置。这样可以使爆破震动速度降低 30%，达到更好的爆破效果。 d、装药结构设计 为更好地达到光爆效果，周边眼采用间隔装药结构，或用小直径药卷。其余炮眼采用直 径 32mm 标准药卷连续装药。见图 7。 图图 9 9 装药结构设计图装药结构设计图 图 7 装药结构设计装药结构设计 9.59.5 级、级、级围岩段的开挖级围岩段的开挖 9.5.19.5.1 开挖方法开挖方法 洞身、围岩段开挖采用短台阶（台阶长 35m）法开挖。由于围岩软弱，土质部分 采用挖机配合人工开挖，石质采用弱爆破。开挖后及时按设计喷射砼、打设系统锚杆，随后 分层喷砼至设计厚度进行初期支护，仰拱与下台阶一次开挖。 开挖采用短台阶开挖法施工，土质全风化段挖机配合人工持风镐进行开挖，强风化段进 药卷 导爆索密封炮泥 竹片 雷管 药卷导爆索密封炮泥 竹片 雷管 行弱爆破。具体开挖及支护步骤见图 8： 开挖时先开挖第环形部分并预留核心土，并及时支护； 然后开挖上断面多余的核心土部分； 开挖下断面中部核心土部分； 开挖左侧边墙并及时接腿支护，每次开挖长度不大于两榀拱架距离； 开挖右侧边墙并及时接腿支护，每次开挖长度不大于两榀拱架距离； 开挖仰拱部分，施做仰拱，每次开挖长度 6 米。 6.5 4 3 2 图 8 短台阶开挖法施工工序横、纵断面图短台阶开挖法施工工序横、纵断面图 9.5.29.5.2 施工工艺流程施工工艺流程 短台阶开挖法施工工艺流程短台阶开挖法施工工艺流程 测量放样 上弧导开挖、施做支护 开挖上台阶预留核心土 开挖左边墙、施做初期支护 开挖右边墙、施做初期支护 开挖、施做仰拱 施做仰拱充填 断面检查 围岩稳定性评判、 修正支护参数 满 足 否 9.5.39.5.3 开挖循环进尺和循环时间开挖循环进尺和循环时间 、围岩上台阶循环进尺 0.81.6m，下台阶循环进尺 1.6-2.4m，循环时间见表 8、级围岩循环时间安排表 。 、级围岩循环时间安排表级围岩循环时间安排表 表表 8 8 需用时间（min） 顺序作 业 项 目 上台阶下台阶 备 注 1 测量、布眼 2015 2 台架就位 1520 3 钻爆破眼 120120 4 装药、连线 3030 5 机械人员撤离、爆破 1515 6 通风、排烟 3030 7 找顶 20 8 出碴 90120 9 初期支护 180120 合 计 520470 注:上台阶测量、布眼、台架就位、钻爆破眼、装药、连线可与下台阶出碴、初 期支护平行作业按上台阶六个循环，下台阶五个循环依次循环共计计算作业时间 总计为 4545min，另预留 45min 不可预见因素占用时间，总计 4590min，总计全 断面进尺 15m，平均日进尺为 4.8m，月进尺 144m，考虑长期效率 0.8，平均月进 尺 120m。 9.69.6 出碴运输出碴运输 斜井出碴采用挖装机装碴，采用 15t 自卸汽车运输至洞外指定的碴场位置。 9.79.7 超前支护施工工艺及方法超前支护施工工艺及方法 大管棚施工大管棚施工 9.7.19.7.1 施工施工工艺工艺 搭设施工平台钻孔清孔下管注浆检查效果下一循环 9.7.29.7.2 施工方法施工方法 脚手架采用 42 钢管作为主架，按照预先设计的间距尺寸搭设施工平台，中间利用核 心土作为底支撑，两侧在上半断面开挖底脚，钢管架搭设采用扣腕式连接件，操作平面满布 脚手板，周边设护栏，并与坡面锚杆连接以加强其稳定。 长管棚参数：（1）钢管规格采用热扎无缝钢管及花管，外径 89mm，壁厚 5mm。每节管 两端预加成外丝扣，以便连接头钢管；（2）管距：环向间距 40cm；（3）倾角：外插角 13 度，具体可根据实际情况作调。 （4）注浆材料：水水泥、高效减水剂。 9.7.2.19.7.2.1 大管棚钻孔大管棚钻孔 搭设工作平台，将管棚钻机架设在平台上，要确保钻杆轴线与预埋管轴线重合，经检查 风、水、电及钻机一切正常后开始钻孔。为了便于安装钢管，钻头直径采用 95mm。先将 孔位按钻孔顺序进行编号，在钻孔过程中，根据钻进速度及出渣情况按孔号记录好钻孔记录 及围岩描述。遇到塌孔情况可采用先注浆后钻进的措施进行处理。钻孔顺序按“自下向上， 左右对称”的原则进行。 9.7.2.29.7.2.2 清孔验孔清孔验孔 用钻杆配合钻头(95mm)进行来回扫孔，清除浮渣至孔底，确保孔径、孔深符合要求、 防止堵孔。 将高压风清孔管插至孔底后间断开启阀门进行清理钻渣，直至无灰渣吹出为止。 9.7.2.39.7.2.3 大管棚加工及安装大管棚加工及安装 大管棚用 89mm、壁厚 5mm 的无缝钢管加工,每节长 6 米，接头采用外接钢管丝口连接， 接头管内丝口长 30cm，管棚钢管两头车丝长 15cm，见图 9。 图 9 大管棚加工图大管棚加工图 先按管棚长度进行下料，第一节管管头焊成圆锥形，便于入孔，最后一节的出露端留 2 米不打注浆孔，其余部位的管身上间隔 30cm 打设注浆孔，梅花型布置，孔眼直径为 6mm，在最后一节管尾用 12 钢筋焊制加劲锢。 将加工好的管棚管一节节打入钻孔并用 大锤(或风枪)打入，管棚连接必须经检查合格后才能打入，直至管棚前端抵到孔底，大管棚 与孔口管之间的空隙用塑胶泥（40be 水玻璃 p042.5 级普通硅酸盐水泥）封堵严实，在注浆 嘴上安装止浆阀，便于注浆结束时关闭止浆阀防止浆液流出。 9.7.2.49.7.2.4 注浆注浆 注浆时从低孔位向高孔位进行，采用液压泵进行，将水泥浆注入导管钢管内，注浆压力 0.5 mpa2.0 mpa，当注浆量达设计值时即可停止注浆。若孔口压力已达到规定值，但注入 量尚不足时，也可停止注浆。注浆结束后，将管口封堵，以防浆液倒流。 待注浆完毕后再钻进偶数位管孔，并以此检查注浆效果，对注浆达不到预期要求的仍然 采用钢花管，否则直接采用钢管，钢管内用 m7.5 水泥砂浆充填。 108mm 无缝钢管 600cm 200cm30cm 30cm 注浆嘴 连接套管 注浆施工的注意事项 a、上岗人员必须经过专门培训，并坚持岗位责任制。 b、在注浆前，要充分做好各项准备工作。特别是机具设备的检修工作，要认真进行， 并应试运转。如发现问题，应及时排除、予以修复，使其处于良好状态。 c、拌制浆液前，拌浆桶和贮浆桶、清水桶都应进行冲洗，保证干净、无碎块杂物。 d、浆液进入贮浆桶之前，必须经过滤网过滤；同时注浆泵的吸浆管必须有笼头或加过 滤网。 e、在连接注浆管路时，要用清水冲洗管子，边冲边接，以保证注浆管内无碎块杂物。 f、注浆过程中，要严防碎碴等杂物进入管路或泵体。 g、注浆过程中要随时观察注浆压力及注浆泵排浆量的变化，分析注浆情况，防止堵管， 跑浆，漏浆，做好注浆记录，以便分析注浆效果。 h、注浆过程中，所有拆卸下来的接头、阀门，都必须有专人及时清洗干净，以备轮换 使用。 i、必须配备专业电工，以防电路、电器设备发生问题，中途停电，造成意外事故。 j、注浆作业完成后，所有的机具设备，特别是搅拌机、注浆管、接头、阀门、贮浆桶 等，都应认真清洗干净。还应及时进行检查、保养，使其处于良好状态，以备下段注浆使用。 9.89.8 超前小导管超前小导管 9.8.19.8.1 超前小导管施工工艺超前小导管施工工艺 图图 1010 超前小导管施工工艺框图超前小导管施工工艺框图 准备工作 密封孔口 安设钢花管 机具设备检修 钻 孔 制作钢花管 封闭工作面 压力达到设计要求 注 浆 拌 浆 结 束 无 9.8.29.8.2 施工方法施工方法 小导管的加工制作 小导管采用 42 钢管加工，导管的管口位置设 6mm 钢筋加强环；钢管前段 1.0m 范围 内不钻出浆孔，其余部分每隔 15cm 在环向钻四个孔，眼径 10 mm。相邻两道孔口方向交错 45角；管尖长 20cm，先用氧焊切除缺口，在加工成尖端，并进行焊接。小导管加工详见 图 11。 图图 1111 注浆小导管加工图注浆小导管加工图 钻孔与顶进 开挖前沿拱部开挖轮廓线外 10cm 标出孔位，采用锚杆台车或 yt-28 风枪钻孔，施工中 采用自制的钻杆，连接套进行接长施工。钻杆直径比管径大 35mm。采用带冲击的 yt-28 风钻将小导管穿入钢架顶入孔中。锚杆的外露端支承在随后安装的钢拱架上，与型钢钢架共 同组成预支护体系。用高压风将钢管内的砂石吹出，清孔干净后用塑胶泥封堵孔口及周围裂 隙。 配制浆液 水泥浆的搅拌在高速搅拌机内进行，严格按照施工配合比进行投料，水泥浆的浓度一般 控制在 0.51。 配置好的浆液存放在由低速搅拌器的储浆罐内，防止浆液由于存放时间稍长产生沉淀、 离析等现象。 注浆参数 注浆压力 12mpa，扩散半径 0.40.6m。 单孔注浆量 单孔注浆量和围岩的孔隙率有关，可用下式估算，通过试验确定。 6mm 加劲箍 100cm 50mm 普通焊管 15cm q=r2ln 式中: q单孔浆液注入量（m3） ； r浆液扩散半径（m） ； l注浆段长度（m） ； n岩石空隙率，一般取 0.10.3； 浆液在岩石孔隙中的有效充填系数，一般为 0.60.9。 注浆 注浆前先喷射混凝土 35cm 封闭掌子面作止浆盘，注浆顺序原则上遵循着“先两侧后 中间” 、 “跳孔注浆” 、 “由稀到浓”的原则。为防止串浆和跑浆，利用分浆器，同时灌注四个 小导管。 注浆孔位要准确，定位偏差小于 5cm，孔底偏差不大于孔深的 1%至 2%。顶管施工作业 过程中会使管内混入一些碎石和碎屑，在注浆施工前用高压风水进行吹洗。 注浆设备采用高压注浆泵，注水泥浆，注浆压力一般为 12mpa。 拌浆时严禁纸屑等杂物混入浆液，拌好的浆液要经过过滤，未经过滤的浆液严禁进入泵 体，以防堵塞。注浆过程中，要时刻注意泵口及孔口的压力变化情况，发现问题及时处理。 做好钻孔、注浆纪录，为分析注浆效果提供依据。注浆结束后，要彻底的清洗泵体和管 路，以保证下次注浆安全顺利进行。注浆施工过程中如发现掌子面漏浆，及时用麻布进行封 堵。 注浆施工示意图见图 12。 注浆施工质量保证 注浆施工作业中，浆液注入的压力是一个最为关键的现场施工过程控制因素。根据流量 计显示的孔口压力变化可以判断注浆施工的基本发展状况，并及时采取相应措施。 图图 1212 小导管注浆施工示意小导管注浆施工示意 图图 若压力逐渐上升，但达不到设计要求的压力，原因是：浆液浓度低、凝胶时间较长、浆 液在碎石中形成劈裂脉或者是部分浆液溢出，适度加大浆液浓度、短时间间隔注浆。 若注浆开始后压力不上升，甚至出现初始压力呈下降的趋势，此时采取大浓度浆液和较 低注入速度，如果情况无改变，则先停止注浆。 若注浆压力上升后突然下降，表明浆液从注浆管周围溢走，或者是注入速度过大，扰动 碎石岩层，或遇到空隙薄弱部位。此时适度降低注入速度。 若压力反复升降，但总趋势呈上升态势，原因是：由于注浆浆液的凝胶时间较短，此时 适度调长浆液凝胶时间。 若压力上升很快，而注入速度上不去，原因是：表明注浆岩层较为密实或者浆液的凝胶 时间太短。 若压力有规律上升，即使达到容许压力时，注浆速度也比较正常，这表明注浆施工作业 是成功的。 若压力上升后又下降，然而后来压力又再度上升，并达到设计的要求值。可以认为是成 功的。 1010 洞身初期支护洞身初期支护 10.110.1 初期支护施工初期支护施工工艺工艺 、级围岩初期支护采用锚杆(拱部为 25 中空锚杆,边墙为 22 钢筋砂浆锚杆) +i18 钢拱架+钢筋网喷射砼形成支护体系，洞口段围岩较弱，用风钻钻锚杆孔时，宜采用干 钻，以防止岩层遇水后发生下沉引起坍塌。 在洞外采用强制式拌合机拌制喷射砼。罐车运送砼至洞内，用砼湿喷机进行喷射砼作业。 初 喷 定位锚杆施工中线标高测量 清除底脚浮碴 拱架加工、质量验收 钢拱架预拼台架上安装钢拱架和定位锚杆焊连定位 加设鞍形垫块安装纵向连接筋 隐蔽工程检查验收 包裹底脚连板 喷混凝土 10.210.2 初期支护施工方法初期支护施工方法 10.2.110.2.1 钢拱架加工钢拱架加工 钢拱架用冷弯机加工，加工前根据设计图纸确定的单元的半径调试好机具，按 1：1 的 比例制作检查模具，拱架弯制后用检查模具进行检查弧度是否符合设计要求，不符合需调整 冷弯机，直到合格后进行批量加工。焊接好连接板后进行试装，无扭曲、翅曲现象，沿设计 轮廓线误差不大于3cm，翅曲度2cm，合格后，运到洞内根据开挖情况进行架立。拱架的 接头和墙角垫板采用钢板，螺栓连接，倾斜度不大于 2 度。钢架施工工艺流程参见下页图。 10.2.210.2.2 喷射砼喷射砼 喷射混凝土采用洞外集中拌和，每个拌和站配置 1 台 js500 强制式搅拌机，用于喷射混 凝土的生产。采用湿喷混凝土减少回弹量，降低粉尘，保证混凝土密实度，可提高工作效率 和施工质量。喷射混凝土作业时，分初喷和复喷二次进行。初喷在开挖(或分部开挖)完成后 立即进行，以尽早封闭开挖面，防止表层风化剥落。复喷混凝土在系统锚杆、钢筋网、钢架 安装和锁脚锚杆施作后进行，尽快闭合支护使之整体受力，以抑制围岩变位。 （1）湿喷砼施工工艺流程。 喷混凝土配 合比选定 检查开挖断面尺寸，清除松 动岩块，清理受喷面 施工机具就位 喷射混合料拌和 喷射混合料运输 初喷混凝土 5cm 施作锚杆、钢架、挂钢筋网 清除初喷面粉尘 复喷至设计厚度 清理施工机具 加入速凝剂 1.52.0m 1.5m1.5m 1 1.5m ab 2 34 1.52.0m 56 1 5 3 7 2 6 4 8 910 湿式喷射砼工艺流程 （2）施工方法 材料准备 水泥：选用 42.5 普通硅酸盐水泥。 骨料：细骨料选用坚硬耐久的中粗砂，细度模数宜大于 2.5mm；粗骨料的粒径不大于 5- 10mm。 外加剂：选用优质高效的液体速凝剂，高效减水剂，合成纤维。 水：符合饮用水标准。 喷射前准备 喷射前对受喷岩面进行清理，清除受喷岩面的浮石等杂物，对光滑面进行凿毛，并用高 压风进行清扫； 自制简易工作台车就位； 检查高压风、水管路及电路情况，湿喷机就位，进行试运行； 若遇受喷面有滴水、渗水等情况，埋设导水管或设盲沟排水，对淋水处可设截水圈排水； 喷射混凝土 喷射混凝土作业采用分段、分片、分层依次进行，喷射时先将低洼处大致喷平，再自下 而上顺序、分层、往复喷射，后一层压在前一层的一半。喷射作业紧跟开挖工作面，混凝土 终凝至下一循环放炮时间不少于 4h。 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） ，以免高压砼拌和 物堵塞速凝剂环喷射孔；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。 喷嘴与岩面的距离按规范执行，喷射方向尽量与受喷面垂直，拱部尽可能以直径方向喷 射。 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。 为提高工效和保证质量，喷射作业分片进行，可按照先边墙后拱脚，最后喷射拱顶的顺 序施喷。喷前先找平受喷面的凹处，再将喷头沿螺旋形路线缓慢均匀移动，每圈压前面半圈， 绕圈直径约 30cm，力求喷出的砼层面平顺光滑。 图 13 喷射混凝土施工示意图 施工注意事项 喷射混凝土原材料先检验合格后才能使用，速凝剂注意保管防止受潮变质。每种拟用的 外加剂至少作三次试块试验板，试验板测定的喷射混凝土工艺质量和抗压强度达到要求后， 才能进行喷射混凝土施工。 喷射前仔细检查危石并处理。喷射机布置在安全地带，并尽量靠近喷射部位，便于掌机 人员与喷射手联系，随时调整工作风压。 经常检查喷射机出料弯头、输料管和管路接头，发现问题及时处理。 经常测定作业区内粉尘浓度，如超过标准找出原因采取相应措施。 拌和地点距喷射地段较远时，速凝剂在喷射机喂料时加入；若在拌和时加入，则自加入 速凝剂时起，拌和料在 20min 内喷完，否则影响质量。 喷射时连续向喷射机供料；保持喷射机工作风压稳定；完成或因故中断喷射作业时，将 喷射机和输料管内的积料清除干净。 按配合比投料，计量要准确。定时校验计量器具。施工时风、水压要稳定，运输道路畅 通，电源、照明应保证。 10.2.310.2.3 锚杆锚杆 隧道系统支护拱部为 25 中空锚杆,边墙采用砂浆锚杆。级围岩锚杆长度为 3.5m，级围岩锚杆长度为 3m。当地下水有侵蚀时，采用防腐处理。用手持凿岩机基本垂 直开挖面钻孔，钻孔前先标定孔位，钻孔直径大于锚杆直径 15mm，孔深误差不大于 5cm。钻 孔完毕后用高压风清理孔内杂物。 （1）施工方法：采用双管注浆法，也称先插杆后注浆法。钻孔经检查后，将 8-10mm 的