[交通运输]下穿高速隧道施工方案调整后.doc

1 目目 录录 一、工程概况及设计情况一、工程概况及设计情况 1 1 二、二、施工总体方案施工总体方案 3 3 三、施工工期三、施工工期 4 4 四、施工方法四、施工方法 8 8 （一）（一） 、洞身开挖、洞身开挖.8 （二）（二） 、钻爆设计、钻爆设计 1313 （三）三台阶七步开挖法初期支护三）三台阶七步开挖法初期支护 1919 （四）仰拱施工四）仰拱施工 2222 （五）二次衬砌五）二次衬砌 2222 （六）大管棚施工六）大管棚施工 2 24 4 五、监控量测五、监控量测 2 27 7 （一）监控测量依据和目的（一）监控测量依据和目的.27 （二）监控量测的方法（二）监控量测的方法 2828 （三）监控量测信息反馈三）监控量测信息反馈 3333 六、加强施工期间六、加强施工期间的地质预报与量测的地质预报与量测 3737 （一）（一） 、地质预测、预报的主要内容、地质预测、预报的主要内容 3737 （二）（二） 、地质预测、预报的常用方法、地质预测、预报的常用方法 3737 （三）（三） 、地质预报的实施方案、地质预报的实施方案3838 七、安全防护措施七、安全防护措施 4343 八、新峡口坝隧道施工应急预八、新峡口坝隧道施工应急预案案 4545 （一）（一） 、概述、概述 4545 （二）（二） 、成立应急预案组织机构、成立应急预案组织机构 4545 （三）（三） 、抢救物资设备、抢救物资设备 4747 2 （四）（四） 、事故处理程序、事故处理程序 4747 （五）（五） 、有关规定和要求、有关规定和要求 5151 1 一一、工程概况、工程概况及设计情况及设计情况 #隧道桩号 ，隧道洞长 m，隧道纵坡坡度依次采用 1（进口 18.42m） 、-3、- 9.5、-6的人字坡，进口、出口端路基设计高程分别为 325.55、302.48，最大埋深 263m。隧道上覆层为卵石土、粉质粘土、碎石土及块石土，下覆基岩为三叠系上统须家 河组砂岩、页岩夹煤线、中统雷口坡组页岩、灰岩夹岩溶角砾岩、泥质灰岩、下统嘉陵 江组灰岩夹岩溶角砾岩、白云质灰岩。隧道围岩为单斜构造，节理裂隙发育，岩层破碎， 地下水主要为基岩裂隙水，赋存于岩体裂隙内，隧道开挖时，以滴水、小股淋水为主， 局部可成片状、股状涌出，在雨季浅埋段会有较严重渗流、淋水现象。 *隧道在*段与上方高速公路相交，相交处隧道埋深仅为 11m。本方案根据相交段现 场实际情况，除相邻段 63m 外，两端各考虑 40m 长度作为相交影响段，在本方案中考虑 进行特殊施工处理。 该相交段设计为 V 级围岩，设计为 V 级特殊支护，相邻段小桩号方向约 40m 为 V 级 支护，大桩号方向直至出口全按 V 级围岩采取 V 级级 V 级加强支护。相邻段及交叉段具 体设计支护情况见下表 1-1 设计支护类型表、表 1-2 设计支护参数表支护参数表。 表 1-1 设计支护类型表 起讫桩号长度（m）衬砌类型 LDK1+740-LDK1+78242 V 级 LDK1+782-LDK1+84563 V 级特殊支护 LDK1+845-LDK1+8538 V 级大管棚施工洞室 LDK1+853-LDK1+88532 V 级 2 表 1-2 设计支护参数表支护参数表 初期支护 二次衬 砌 衬砌 类型 锚杆喷混凝土钢筋焊接网钢拱架拱圈仰拱 备注 V 级 22 系统锚杆 L=3.0m，间排距 1.21.0m； 锁脚锚杆 22 长 3.5m（每榀拱架 8 根） ； 424mm 注浆小导管，长 3.5m，每 环 20 根，间排距 2m 环向间距 0.4m 边墙和仰拱：C25 级耐腐蚀砼 25cm 62020cm 钢筋焊接网 格栅钢架（间距 1.0m） 40cm45cm 二次衬砌为 素混凝土 V 级特殊支 护 22 系统锚杆 L=3.0m，间排距 0.81m； 锁脚锚杆 22 长 3.5m（每榀拱架 8 根） ； 424mm 注浆小导管，长 3.5m，每 环 20 根，间排距 2m 环向间距 0.4m 边墙和仰拱：C25 级耐腐蚀砼 25cm 62020cm 钢筋焊接网 I20a 型全环工字钢拱 架（间距 0.5m） 60cm60cm 二次衬砌为 C35 钢筋砼 V 级大管棚 施工洞室 22 系统锚杆 L=3.0m，间排距 0.81m； 锁脚锚杆 22 长 3.5m（每榀拱架 8 根） ； 424mm 注浆小导管，长 3.5m，每 边墙和仰拱：C25 级耐腐蚀砼 25cm 62020cm 钢筋焊接网 I20a 型全环工字钢拱 架（间距 0.8m） 60cm60cm 二次衬砌为 C35 钢筋砼 3 环 20 根，间排距 2m 环向间距 0.4m 4 根据隧道衬砌防水和耐久性要求，二次衬砌采用 C30 泵送防水抗裂微膨胀混凝土结 构，抗渗标号应不小于 P10。 2、施工方法 开挖采用光面爆破及湿喷技术，并按仰拱超前、拱墙衬砌一次立模灌注的原则施工。 应先超前预支护后开挖，洞身采用“小导管+注浆”预支护。V 级段开挖采用台阶法开挖， 全环格栅钢架配合小导管及系统锚杆锚喷初期支护；V 级特殊段（交叉里程段）采用三台 阶七步法开挖，预留核心土，弱爆破开挖，I20a 工字钢架配合 180 大管棚或者注浆小导 管，锚喷初期支护；V 级大管棚施工洞室段采用台阶法开挖，全 I20a 工字钢架配合注浆 小导管和系统锚杆，锚喷初期支护。 按铁路隧道监控量测技术规程及三南隧参（10）02-30 图要求对结构体系的稳定 性进行监控测量及稳定分析，为支护体系的稳定提供保障基础。 二、施工总体方案二、施工总体方案 下穿高速公路段隧道施工施工总体方案为： 1）在桩号 LDK1+885（因为*隧道设置有一横向支洞，该段施工掘进方向应为由大里程 LDK1+885 向小里程方向 LDK1+740 掘进）即按三台阶 7 步预留核心土环形开挖法进行掘进 施工，开挖后立即湿喷 2cm 混凝土封闭围岩，并及时施工系统锚杆及钢拱架（钢拱架与 系统锚杆或者锁脚锚杆尾端进行可靠的焊接、连接，系统锚杆根据围岩节理面调整入岩 角度），以充分利用围岩自稳性能，开挖后及时形成三维受力体系，增加松弛区围岩的 稳定性； 2）开挖过程中及时跟进仰拱施工，使钢架支护及喷射混凝土支护等初期及时闭合成环， 使初期支护形成稳定受力结构； 3）上台阶掘进至 LDK1+845 掌子面时，全断面开挖跟进，LDK1+845-LDK1+885 段完成初期 支护和二次衬砌后再进行掘进施工； 4）*段掘进施工中，先按设计图纸要求施作 108 大管棚，开挖严格按三台阶 7 步施工 法开挖，每掘进 9 米（一模二次衬砌长度）即全断面跟进至掌子面，完成初期支护和二 次衬砌，完成一个循环作业， 再进行下一循环 9m 段施工作业，直至里程 LDK1+782（该 段施工时需考虑对上方高速公路交通进行管制，封闭下方的半幅车车道，疏导车辆从另 半幅辆限速通过）； 5）*段仍按照三台阶 7 步施工法开挖，及时跟进仰拱施工，使钢架支护及喷射混凝土支 5 护等初期支护，在不影响掌子面施工的条件下（距掌子面 40m 距离开始）及时跟进二次 衬砌施工； 5）控制开挖进尺，开挖掘进进尺控制在 1.0m 以内，严格控制装药量，采用微震动控制 爆破技术，保证光面爆破的同时减小对围岩的扰动； 6）及时做好洞内及交叉段上方测量监控量测：在隧道洞内加密设置监控量测仪表，收集 爆破质点振幅、拱顶下沉及边墙水平收敛，情况等参数；在交叉段上方道路及边坡布置 测点和观测点，在距交叉段 100m 时跟进观测，记录测点沉降和位移情况等参数，以便以 便及时调整隧道施工方法及参数，确保安全； 7）加强与交叉段高速公路交通管制部门的沟通协调，建立安全生产组织机构，确保洞内 与洞外通讯畅通，以确保交通安全及施工安全的有效控制。 8）加强地质预报工作：采用地震波探测仪、地质雷达及 75 钻孔探测等手段按设计要 求对隧道地质重点是瓦斯气和地下水的探测，结合掌子面地质素描和设计地质描述，对 地质有较大变化处及时调整支护参数，确保隧道运营安全。 三、施工工期三、施工工期 施工工期安排以投标文件总体工期为前提，根据新峡口坝隧道工程实际情况进行细化， 满足施工图的工期要求，资源配置合理，优化、合理安排横洞上、下两个工作面的各工 序作业开始时间，最大限度减小相互干扰，施工进度达到使施工进度要求。 新峡口坝隧道主体工程计划开工日期为 2013 年 2 月 22 日，计划交工日期为 2015 年 2 月 11 日，计划总工期为 24 个月。 相交段施工由横向支洞（按 230m 长度计算）向小里程方向掘进，本方案工期计算里 程为 LDK2+528-LDK1+740，计算长度为（2885-1740）+230=1375m。 根据隧道围岩及设计支护参数，结合资源配置实际情况，隧道掘进至交叉支护影响 段起点掌子面 LDK1+885 时间为 2014 年 3 月 14 日，掘进至交叉段掌子面 K2+845 的时间 为 2014 年 4 月 7 日，完成 K2+885-K2+845 段二次衬砌的拆模时间为 4 月 28 日，自 2014 年 4 月 29 日开始掘进交叉段，完成交叉段（LDK1+845-LDK1+782）掘进和二次衬砌的时 间为 2014 年 7 月 24 日（交叉段交叉段 63m63m 施工共计约为施工共计约为 87d87d），掘进至终点掌子面 LDK1+740 的时间为 2014 年 7 月 16 日，完成二次衬砌的时间约为 2014 年 8 月 30 日。详见图 1 隧 道施工进度横道图。 6 围岩及衬砌情况见表 2-1 设计支护参数表。 表 2-1 设计支护参数表 里程 长度 （m） 衬砌类型开挖方法 X1LDK0+030-X1LDK0+05020 V 级模筑（底板） 台阶开挖法 X1LDK0+050-X1LDK0+09545 级锚喷全断面 X1LDK0+095-X1LDK0+13035 级锚喷台阶开挖法 X1LDK0+130-X1LDK0+260130 V 级模筑（底板） 台阶开挖法 LDK2+110-LDK2+528418 V 级台阶开挖法（交叉口有干扰） LDK2+090-LDK2+11020 V 级加强台阶开挖法 LDK2+885-LDK2+090205 V 级台阶开挖法 LDK1+853-LDK1+88532 V 级三台阶七步开挖法 LDK1+845-LDK1+8538 V 级大管棚洞室三台阶七步开挖法 LDK1+782-LDK1+84563 V 级特殊三台阶七步开挖法 LDK1+740-LDK1+78242 V 级三台阶七步开挖法 2、隧道各主要工序进度指标见下表： 隧道各主要工序进度测算指标间表 2-2 隧道各主要工序进度指标表。 7 表 2-2 隧道各主要工序进度指标表 项目名称进度（m/月）备注 V 级围岩：三台阶七步预留核心土环形开挖法 50 V 级、级围岩：台阶法 80 开挖、支护 级围岩：全断面法 120 含监控量测 仰拱衬砌 100 仰拱填充 100 V 级围岩 90 级围岩 90二次衬砌 级围岩 120 隧 道 工 程 水沟电缆槽 600 3、隧道施工主要工序循环时间计算: 隧道开挖及支护各工序测算时间见表 2-3 隧道开挖支护作业循环时间表 表 2-3 隧道开挖支护作业循环时间表（单位：h） 围岩 项目 (2.5m) (12m) (0.51.2m) 备 注 地质预报 0.50.50.5 测量放线 0.50.50.5 超前支护2.53.545 钻爆及出碴 7.5 3535 通风排烟、排险 1.5 0.510.51 初期支护 3 3446 循环时间总计 13 1014.512.518 8 图 1 隧道施工进度横道图 2013 年2014 年 时间 工程名称 2345678910111212345678 横洞洞口工程 30d 横洞洞身开挖及支护 91d 交叉口处理 31d 主洞开挖及初支 (LDK2+528-LDK1+885 7.1 257d3.14 洞挖初支（交叉口） (LDK+885-LDK1+740 3.15 154d8.16 二次衬砌（含仰拱） (LDK2+528-LDK1+885 8.1250d4.7130d 二次衬砌（交叉口） (LDK+885-LDK1+740 48 8.30 9 四、施工方法四、施工方法 （一）、洞身开挖 本方案涉及 LDK1+740-LDK2+885 段主线隧道开挖，围岩类型 V 级，采用的施工方法为 三台阶七步预留核心土弧形开挖法。 三台阶七步开挖法施工步骤见图 4-1-1，开挖透视图见 4-1-2，施工工序见图 4-1-3 所 示，具体施工方法为： 第 1 步，上部弧形导坑开挖：在拱部超前支护后进行，环向开挖上部弧形导坑，预留 核心土，核心土长度为 5m，宽度为隧道开挖宽度的 1/3。开挖循环进尺应根据初期支 护钢架间距确定，最大不得超过 1.5m，开挖后立即初喷 3cm 混凝土。 上台阶开挖矢跨 比应大于 0.3 高度为 3.49（按 V 级特殊支护断面计算,其他断面作调整），开挖后及时 进行喷、锚、网系统支护，架设钢架，在钢架拱脚以上 30cm 高度处，紧贴钢架两侧边 沿按下倾角 30打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。 第 2、3 步，左、右侧中台阶开挖：开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得 超过 1.5m，开挖高度一般为 33.5m，左、右侧台阶错开 3m，开挖后立即初喷 35cm 混凝土，及时进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，在钢架墙脚以上 30cm 高度处，紧 贴钢架两侧边沿按下倾角 30打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土 至设计厚度。 第 4、5 步，左、右侧下台阶开挖：开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得 超过 1.5m，开挖高度一般为 3m，左、右侧台阶错开 3m，开挖后立即初喷 3cm 混凝土， 及时进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，在钢架墙脚以上 30cm 高度处，紧贴钢架两 侧边沿按下倾角 30打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚 度。 第 6 步，上、中、下台阶预留核心土：各台阶分别开挖预留的核心土，开挖进尺与各 台阶循环进尺相一致。 第 7 步，隧底开挖：每循环开挖长度为 2m，开挖后及时施作仰拱初期支护，完成两个 隧底开挖、支护循环后，及时施作仰拱，仰拱分段长度为 4m。 开挖过程采用弱爆破时，严格按照爆破设计进行，并不断进行优化。特别注意断面交 界处的超欠挖和成形控制是重点。量测必须及时紧跟，及时分析反馈，指导安全施工。 10 11 图 4-1-1 三台阶七步预留核心土环形开挖法开挖步骤图 12 超前小导管 1 1 6-1 1 3 衬砌 6-2 2 5 仰拱 6-3 栈桥 4 7 施工步骤： 第 1 步：施作超前支护后，开挖拱部弧形导坑，预留核心土，施作拱部初期支护； 第 2、3 步：开挖左右侧中台阶并施作初期支护； 第 4、5 步：开挖左右侧下台阶并施作初期支护； 第 6 步：分别开挖上、中、下台阶核心土； 第 7 步：开挖隧底并施作仰拱初期支护封闭成环。 图 4-1-2 开挖透视图 13 图 4-1-3 三台阶七步开挖法施工工序图 14 （二）、钻爆设计 1、设计原则 本方案上台阶采用微震动光面爆破技术，中、下台阶采用欲裂爆破，根据地质条件、 开挖断面进尺、爆破器材条件及该段隧道特殊要求编制爆破设计。 2、单段允许药量的限制 利用萨氏公式 Qmax=R3min（V 安全/K）3/a， 式中 Qmax 为最大一段允许用药量； V 安全为振速控制标准，考虑铁路安全采用 1cm/s； R 为爆源中心到振速控制点的距离，这里取 50 米； K 与爆破技术、地震波传播途径介质的性质有关的系数，这里根据岩性经验值取 180； 爆破振动衰减指数，这里取 1.7。 将上述参数代入公式得出单段最大允许用药量为 13kg。 根据围岩特点合理选择周边眼间距及最小抵抗线，周边眼和辅助眼孔底均在同一垂 直面上,掏槽炮孔适当加深。 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。周边孔导 爆索起爆，以提高爆速，减小起爆时差。 3、钻爆参数选择 通过爆破试验确定爆破参数，试验时参照表 4-2-1“光面爆破参数表”。 表 4-2-1 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） 软岩355045600.50.80.070.12 4、掏槽方式 采用直眼掏槽，掏槽眼比其它眼深 1020cm。 5、装药结构及阻塞方式 周边眼采用小直径药卷间隔装药，其他眼采用一般药卷集中装药。所有的装药炮眼 采用泡泥阻塞，阻塞长度不小于 20cm。 15 、 、 、 图 4-2-1 光爆装药结构图 周边眼参数经验计算式如下： 间距： E（812）d （d 为炮眼直径），cm; 抵抗线：W（1.01.5）E，cm; 装药集中度：q=0.040.19Kg/m。 6、装药参数详见下一页附表 4-2-2 级围岩三台阶七步法钻爆设计参数表，设计 图详见图 4-2-2 上台阶一步开挖钻爆设计图和图 4-2-3 其他分步钻爆设计图。 图 4-2-2 上台阶一步开挖钻爆设计图 16 图 4-2-3 其他分步钻爆设计图 17 表表 4-2-24-2-2 级围岩三台阶七步法钻爆设计参数表级围岩三台阶七步法钻爆设计参数表 单孔装药量 炮眼名称编号 孔径 （m） 炮孔数量 孔深 (m) 孔距 (m) 抵抗线 (m) kg卷 段装药量 (kg) 雷管 段号 掏槽眼I3841.30.450.211.21 扩槽眼3841.250.50.50.150.750.83 爆破眼3841.10.40.40.10.50.47 爆破眼3861.10.550.550.150.751.29 爆破眼3881.10.550.550.150.751.69 二圈眼38161.10.550.50.10.53.211 底板眼38161.10.50.40.10.53.213 周边眼38261.10.40.10.52.615 角眼3821.10.40.50.150.750.417 1 台阶 1 步开挖 断面 （进尺 1.0m） 小计8610.2510 爆破眼13832.60.730.50.52.51.51 爆破眼23832.60.620.50.421.23 上台阶 6-1 （进尺 2.5m） 92.7 周边眼33871.60.40.150.751.051 二圈眼43841.60.60.50.210.87 爆破眼53841.60.60.60.3151.25 底板眼63871.60.60.60.251.251.7511 角眼73811.60.60.60.210.213 中台阶 2（3） （进尺 1.5m） 小计235 18 7、起爆设计 起爆采用非电毫秒雷管微差起爆系统设计： 1） 爆破网路采用孔内微差系统，孔内严格按照前面设计的起爆顺序使用雷管 段别，掏槽眼内采用双发雷管，其余炮眼用单发雷管起爆。 2） 网路联结采用簇连方式，每簇导爆管不超过 20 根，用 2 发 1 段毫秒雷管引 爆。掏槽眼按左右分 两簇对称连接，用同一发雷管击爆。连接处用防水胶布绑扎牢固。 3)光爆眼采用导爆索起爆，导爆索引出孔外连接在一起用双发非电毫秒雷管 击爆。导爆索采用正向连接，操作时注意连接的方向。 4)整个起爆网路采用两发瞬发非电雷管连接，导爆管用起爆器发击爆。 周边眼83871.60.40.150.751.051 二圈眼93841.60.60.50.210.87 爆破眼103841.60.60.60.3151.25 底板眼113871.60.60.60.251.251.7511 角眼123811.60.60.60.210.213 下台阶 4（5） （进尺 1.5m） 小计235 爆破眼133841.60.8310.31.51.21 爆破眼143831.60.8310.210.63 中台阶 6-2 （进尺 1.5m） 小计71.8 爆破眼133841.60.8310.31.51.21 爆破眼143831.60.8310.210.63 下台阶 6-2 （进尺 1.5m） 小计71.8 小计77215.696.35 19 5)如果隧道内有害气体浓度超标，所有炮眼使用 15 段毫秒微差电雷管，把 起爆时间控制在 130ms 以内。采用电力起爆系统时，应随时监测杂散电流的情况， 避免早爆事故发生。 8、光面爆破控制措施 光面爆破控制质量保证措施如下 正确标示开挖轮廓线;采用莱卡激光断面仪监测爆破效果和超欠挖情况;采用 定人、定位、定钻，明确责任，保证钻孔质量;实行超欠挖奖罚措施，激发操作人 员提高技术的热情;不断优化爆破设计。按预设计钻爆后立即检查爆破效果，根据 检查的数据，进行科学分析，调整钻爆设计参数，以达到最佳光爆效果。 安全管理措施 爆破器材运至工地炸药库，工地设守库员，对炸药进行管理。使用时，爆破员根据 每班使用量，先填报爆破器材当班使用数量，经主管领导审批后，方可在炸药库领 取。爆破器材的运输途中严格遵守爆破作业规范，用专门的车辆运输，炸药与雷管 分开运输。爆破器材运到使用地点后堆放整齐，按爆破安全操作规程进行加工、使 用。爆破后查看爆破点，如有瞎炮，必须及时清理。爆破后，未使用完的爆破器材 及时运回炸药库，做退库处理。爆破器材申请、使用与退库过程中由安全员全过程 监控，并严格做好相应的爆破器材数量签认记录。 爆破器材的领用严格按目前物品管理使用的要求执行。 为确保钻爆施工所产生的振动不影响周围环境，施工期间，尤其是钻爆初期，每炮 进行爆破震动监测，及时调整钻爆参数，减轻振动，确保地面建筑物的安全，确保 先行施工隧道的安全与结构的稳定。 1)、配备足够的专职安全员，驻地管理人员一律佩证上岗。 2)、每次放炮，必须在爆破工程师现场监督检查下进行，确保爆破安全。 3)、人员撤出爆破掌子面 300 米后，方可允许爆破作业。 4)、坚持每周一安全活动日的安全学习制度。严格执行交接班制度，坚持工前讲安 全、工中检查安全、工后评比安全的“三工制”活动。 19 （三）、三台阶七步开挖法初期支护 三台阶七步开挖法的初期支护由喷射混凝土、锚杆（管）、钢筋网和钢架等组成， 各部分联合受力。初期支护应在开挖后立即施作，以保护围岩的自然承载力，其施 工工艺流程见图 4-3-1 初期支护流程图。 1 、初喷混凝土封闭岩面 1） 初喷混凝土应在开挖后立即进行。 2） 用高压风自上而下吹净岩面，埋设控制喷射混凝土厚度的标志钉。 3） 工作面滴水或淋水时，宜采用钻孔埋管做好引排水。大面积潮湿的岩面宜采 用粘结性强的混凝土，通过添加外加剂、掺合剂改善混凝土性能，也可采用干喷形 式快速封闭渗水岩面。 4） 喷射混凝土必须满足设计强度、厚度及其与岩面粘结力要求。 5） 喷射作业应分段分片依次进行，喷射作业从拱脚或墙脚自下而上进行，作业 时应避免上部喷射回弹料虚掩拱（墙）脚；先找平凹洼部分，后喷射凸出部分，各 部平顺连接。喷头应与受喷面垂直，喷嘴口至受喷面距离宜保持在 1.02.0m，沿 图 4-3-1 初期支护流程图 清理岩面 初喷混凝土封闭岩面 施作系统锚杆，挂钢筋网 安装钢架 复喷混凝土至设计厚度 量测数据分析、反馈 开挖 超前小导管支护（如有） 20 水平方向以螺旋形划圈移动。 2 、系统锚杆（管）、钢筋网施作： 1） 初喷混凝土后应及时施作锚杆，锚杆必须设置垫板。岩石隧道拱部系统锚杆 必须带排气装置，采取沿锚杆孔进浆的施工工艺；黄土隧道系统锚杆按设计要求选 用。 2） 钢筋网采用 8 的 HPB235 钢制作，网格尺寸采用 20cm20cm，搭接长度应 为 12 个网格，网片间采用焊接方式连接。 3） 钢筋网随受喷面起伏铺设，其间隙不应大于 3cm，钢筋网应与锚杆、钢架连 接牢固，且钢筋保护层厚度不应小于 4cm。 3 、安装钢架： 1） 拱部单元安装工序：放样确定钢架基脚位置施作定位锚杆架设钢架布 设纵向连接筋。 2） 墙部单元安装工序：墙脚部位铺设槽钢垫板施作定位锚杆对应拱部单元 架设墙部钢架单元布设纵向连接筋。 拱、墙部钢架单元宜采用栓接的方式连接。 3） 加强钢架拱（墙）脚锁脚锚杆（管）施工，各台阶每单元钢架拱（墙）脚以 上 30cm 高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角 30打设 4 根或 4 根以上锁脚锚杆 （管），锁脚锚杆（管）与钢架牢固焊接，锁脚锚杆直径不应小于 22mm，锁脚锚管 直径不应小于 42mm，长度不得小于 3.5m，以控制基脚变形。 4） 施工注意事项及要求： 钢架拱（墙）脚应架设在稳固的基岩上或底部铺垫槽钢，以保证钢架基础稳 固。安装前应清除基脚下的虚碴、虚土及杂物。 钢架安装允许偏差：钢架间距、横向位置和高程与设计位置的偏差不超过 5cm，垂直度允许偏差为2。 钢架应与纵向连接筋、锁脚锚杆焊接牢固，以增强钢架的整体稳定性。 锁脚锚杆施工应作为施工质量控制的重点，锁脚锚杆尾部宜加工成“L”型。 钢架连接板应采用栓接牢固连接。 钢架和初喷混凝土间有较大间隙时，每隔 2m 应采用骑马或楔形垫块顶紧； 钢架与围岩的间隙不应大于 5cm。 4、超前支护： 本隧道主要采用的超前支护措施为：42 超前注浆小导管。在钢拱架安装完毕 21 下个循环开挖之前完成。方法如下： （1）42 超前注浆小导管工艺流程图 4-3-2 超前小导管施工工艺流程图。 。 图图 4-3-24-3-2 超前小导管施工工艺流程图超前小导管施工工艺流程图 小导管制作：小导管采用直径 42mm，长 3.5m 无缝钢管制成，管壁每隔 1020cm 交错钻眼，眼孔直径 68mm，具体见图 4-3-3。 图图 4-3-34-3-3 小导管制作图小导管制作图 封闭工作面及准备工作：超前小导管注浆施工前先对开挖面及 5m 范围内的坑道 喷射厚为 510cm 的混凝土，以阻止浆液的外渗。选用性能良好的机械设备，并于 施工前进行试运转。 钻孔：外插角一般 5 至 7 度，孔眼较钢管管径大 2.0cm 以上，钻孔做到：孔 壁圆、角度准、孔身直、深度够、岩粉清洗干净，且沿隧道纵向两组小导管间保证 有 1.0 米以上的水平搭接长度。 小导管安设、联接管路及密封孔口：小导管插入孔后外露约一定长度，以便 1.5m 不钻孔 5.0m 0.2m 出浆孔 68mm 管箍(6 钢筋加焊)42mm 钢管 准备工作 小导管安设 联接管路及密封孔口 封闭工作面小导管制作 压水试验 注 浆 注浆压力是否达到要求 结 束 钻 孔 制 浆 22 于连接注浆管，并用塑胶泥（浓度为 35 Be/水玻璃拌 42.5 水泥）将导管周围孔隙封 堵密实。 （5）注浆材料一般采用水泥砂浆（水灰比 0.51.0） ，当围岩破碎，也可以采 用水泥一水玻璃双液浆。并随施工情况随时调整技术参数和技术措施，以便确保施 工的顺利进行。 5、喷射混凝土 厚度应符合设计要求，二次复喷混凝土应分层喷射，每层厚宜为 56cm。喷射 混凝土表面应平顺，无空鼓、裂缝、松酥，平整度宜采用 2m 靠尺检查，允许偏差为 侧壁 5cm、拱部 7cm。 （四）、仰拱施工 隧底开挖应采用全幅分段施工，上面铺设仰拱栈桥，每循环开挖长度宜控制在 23m。当仰拱施工滞后下部台阶开挖面 3040m 时，应停止前方工作面开挖或短距 离跳槽进行隧底开挖。短距离跳槽的次数不得多余 3 次，每次跳槽间隔不得大于 10 m。 隧底开挖后，应及时清除虚碴、杂物、泥浆、积水，立即初喷 35cm 厚混凝 土封闭岩面，按照设计要求安装仰拱钢架，复喷射混凝土至设计厚度，使初期支护 及时闭合成环。 仰拱应超前拱墙衬砌，每循环浇筑长度宜为 46m，仰拱应采用浮放模板支架 成型。仰拱混凝土应分段全幅浇筑，一次成型，不留纵向施工缝，仰拱施工缝和变 形缝应设置止水带。仰拱表面应平顺，不积水。 仰拱填充混凝土应在仰拱混凝土终凝后浇筑，浇筑前应清除仰拱表面的杂物和积水， 连续浇筑，一次成型，不留纵向施工缝。填充混凝土强度达到 5MPa 后允许行人通行， 达到设计强度的 100后允许车辆通行。仰拱填充表面坡度应符合设计要求，应平 顺、排水通畅、不积水。 （五）、二次衬砌 隧道边墙、拱部衬砌采用穿行式全断面液压钢模衬砌台车，泵送混凝土灌注； 避车洞采用大块组合钢模，工字钢支撑，泵送混凝土灌注；隧道混凝土全部在自动 计量拌合站工厂化生产，混凝土输送车运输。 (1)模筑混凝土衬砌施工程序（如图）。 23 （2）混凝土灌筑及捣固： 混凝土在洞外拌合站拌合，混凝土搅拌运输车运往洞内，混凝土输送泵灌筑， 附着混凝土振捣器振捣。钢筋混凝土衬砌灌筑前做好钢筋的布设工作，钢筋角隅要 加强振捣。 混凝土自模板窗口灌入，由下向上，对称分层，先墙后拱灌筑，倾倒自由高度 不超过 2.0m。在混凝土浇筑过程中，观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞情 况，当发现有变形、移位时，及时采取措施进行处理，因意外混凝土灌筑作业受阻 不得超过 2 个小时，否则按接缝处理。采用插入式振动棒辅助捣固，必须符合下列 规定： 每一振点的捣固延续时间，应使混凝土表面呈现浮浆和不再沉落。 振动棒的移动间距不大于振器作用半径的 1.5 倍。 捣动棒与模板的距离不大于其作用半径的 0.5 倍，并避免碰撞钢筋、模板、 预埋件等。 振动棒插入下层混凝土内的深度不小于 50mm。 工地试验室按规定要求在灌筑混凝土现场做试件，并详细填写施工记录。 （3）泵送混凝土要求： 监控量测确定施作二次衬 砌 衬砌台车就位 安装排水盲管及接头止水 材料及埋预埋件 中线及水平放样、 铺设衬砌台车轨道 安装模板及涂脱模剂 灌注混凝土 混凝土养护 拆卸模板及台架移位 进 入 下 一 循 环 水平定位 拱部中心线定位 边墙模板净空定位 混凝土生产及运输 制作混凝土试件 24 碎石最大粒径与输送管内径之比不大于 1:3；通过 0.315mm 筛孔的砂不小于 15%；最小水泥用量为 300kg/m3；坍落度为 80-180mm。 管道管线安装要求平直、转弯缓；灌筑点先远后近；泵送前用少量水灰比为 0.7 的水泥砂浆湿润导管；换管节时先湿润后接管；泵送过程严禁加水、空泵；开 泵后无意外情况中途不停歇。泵送混凝土结束时，洗管前先行反吸，降低管内压力； 洗管时，从进料口塞入海绵球或橡胶球，用水将存浆推出。 (六)大管棚施工 1、大管棚设计参数 钢管直径：108 mm（壁厚 5mm） ，钢管环向间距 0.4m，管棚单根长度 58 m，一 周为 20 根。压注 1:1 水泥砂浆，注浆压力为 0.5-1.0MPa。钻孔的仰角为 13 度。 2、超前大管棚施工工艺 1）施工工艺流程如下图 困难 顺利 （2） 测定孔位 测定孔位 搭建施钻平台 对正孔位 注浆 钻孔 扫孔 安装钢管 撤离开挖 25 用经纬仪测定钻孔孔位，并用红油漆标注在掌子面上。 （3）搭建施钻平台、钻机就位 施钻平台用 15cm15cm 方木由下向上成“井”字形搭建，用扒钉连接固定。上 面用木板铺平。要求钻机平台搭建必须牢固，钻机安放到平台上以后，要用钢丝绳 紧固，防止钻进时钻机摆动或倾斜而影响钻孔质量。 （4） 钻孔工艺及扫孔 根据本隧道地质围岩情况，拟采用 硬质合金管钻法：即用 73mm 钻杆配 127mm3m 硬质合金钻具，干式钻进成孔。钻进时可根据地层湿度适当加水，以 提高钻进效率。 （5）钻孔就位，先将钻机在注浆孔前就位，钻杆正对空心。 （6） 钻孔，钻孔应平直。 （7）为了能顺利下管，成孔后用岩心管再进行扫孔，顺通孔道。 （8 ）安装钢管 把 108mm 热扎无缝钢管加工成 3m 和 1.5m 长两种规格，为使钢管对接，钢管两 端分别加工公母丝扣，丝扣长 8cm。要求钢管丝扣按地矿标准加工。管壁钻 8mm 梅 花形孔，以利于浆液通过管壁扩散到地层中。 钢管用钻机顶进，钢管间为丝扣连接，用自由钳旋转拧紧。相临两孔的钢管接 头要互相错开。 钢管安装完成后，及时浇注厚 30cm高 40cmC25混凝土的止浆盘。 （9） 注浆 注浆采用 1:1 水泥砂浆，前进式注浆，注浆压力为 0.5-1.0MPa，具体参数根据 现场试验，按实际情况而定。 注浆管路示意图如下： 图 4-6-1 管棚注浆示意图 a.注浆要求：注浆前用清水试压管路，检查管路是否连接紧密。如有问题及时处理； 排气管要通到孔底，以防孔内压住空气浆液不能注到孔底；对于单孔在注浆结束后， 迅速拔除注浆管，并立即大入一个木桩，封闭孔口。木桩用于止浆，是完成注浆的 26 标志；注浆结束后要及时清洗管路，防止残留浆液凝固堵塞管路。 b注浆次序：由下向上间隔注入，出现串管现象时，应间隔再大些。 c、注浆达到设计压力时或达到设计注浆量时，稳压 10 分钟即结束注浆。 d质量标准及注意事项 孔位误差为 5cm，角度误差为 2 度。 钢管的大入的实际长度不得小于设计长度的 90%,否则应采取补救措施。 单孔注浆量的少于设计的 80%。 做好注浆记录。 注浆过程中，发现异常现象必须及时处理。 3、管棚施作方案 长管棚采用 108mm 热轧无缝钢管、接头钢管采用 114mm 热轧无缝钢管， 端部长 15cm 丝扣以便连接；每节长度为 6m、4m 交替使用，保证隧道纵向同一横断 面内的接头数不大于 50。 根据设计要求施工砼导向墙、管棚；采用管棚钻机钻孔、顶进钢管施作管棚。 钻孔的工艺流程 钻孔工艺流程见图 8-7。 图 4-6-2 长管棚钻孔工艺流程图 钻孔的操作要点 洞口段管棚施作前，按设计要求施工砼导向墙并确保施工精度。 沿隧道开挖轮廓线纵向钻设管棚孔，其外插角符合设计要求。孔径比管棚钢管 直径大 1520mm。钻孔顺序由高孔位向低孔位进行。测斜仪控制钻孔角度。 施钻前搭设钻孔平台，制作导向架，并检查其安全稳定性，施钻时固定牢固， 以防止钻杆在推力和振动力的双重作用下上下颤动，导致钻孔不直。 管棚钻机就位 管棚钻机矫正 测量布孔 管棚钻机固定 钻孔及接长钻杆 管棚钻机矫正 测量布孔 钻杆接长准备 钻孔及接长钻杆 管棚钻机校正 钻管棚孔 管节联接套加工制作 管棚钻机钻孔准备 管棚机上安装钢管 钻杆分节退出 钻杆分节退出 钻杆接长准备 钻孔及接长钻杆 顶第一节管棚管 钻管棚孔 钻管棚孔 钻杆接长准备 顶第一节管棚管 顶第一节管棚管 钻杆分节退出 27 钻机开孔时要低压力，待成孔 1.0m 后，压力逐渐增大，转速升至正常转速，第 一节钻杆钻入围岩后，尾部剩余 2030cm 时，停止钻进，钻机退回原位，人工装入 第二根钻杆；换钻杆时，注意检查钻孔质量，偏离时及时调整。在施钻进程中及时 记录和收集岩性及钻孔参数。 钻孔达到要求深度后，拆卸钻杆，钻机退回原位。 顶进钢管的工艺流程 工艺流程见图 4-6-3。 图 4-6-3 长管棚顶进工艺流程图 顶管工艺：本工程采用大孔引导和管棚钻进相结合的工艺，将棚管沿引导孔钻 进，接长棚管，直至孔底。 管件制作：棚管现场制作，钢管节长为 6m、4m，管棚接长时先将第一根钢管顶 入钻好的孔内，再逐根联接。 接管：当第一根钢管推进孔内，孔外剩余 3040cm 时，停止推进，人工持链钳 进行钢管联接，使两节钢管在联接套处联成一体。凿岩机再以冲击压力和推进压力 低速顶进钢管。根据管棚设计长度，按同样方法继续接长钢管。 注浆 管棚顶进完毕，撤出钻机，采用专用高压注浆泵灌注浆液。 五、监控量测 一）.监控测量依据和目的 管棚钻机上安装钢管管棚钻机钻孔准备管节连接套加工制作 管棚钻机 接第二节管棚管 顶第一节管棚管 顶第一节管棚管 顶第二接管棚管 接第二节管棚管 接第二节管棚管 接第二节管棚管 接第二节管棚管 循环完成顶管 顶第二接管棚管 顶第二接管棚管 顶第二接管棚管 浆顶第二节管棚管 制备浆液 制备浆液 注浆 注浆 注浆 注浆 备 料 备 料 备 料 备 料 检查孔眼是否畅通并装 止浆塞 检查孔眼是否畅通并装 止浆塞 检查孔眼是否畅通并装 止浆塞 检查孔眼是否畅通并装 止浆塞 锚杆钻进 锚杆钻进 锚杆钻进 锚杆钻进 标出锚杆位置 标出锚杆位置 标出锚杆位置 标出锚杆位置 锚杆连接 锚杆连接 锚杆连接 锚杆连接 检查锚杆 检查锚杆 检查锚杆 检查锚杆 开 挖 开 挖 开 挖 开 挖 喷射砼至设计厚度 喷射砼至设计厚度 喷射砼至设计厚度 喷射砼至设计厚度 调 整 调 整 调 整 调 整 施做拱部超前支护，焊 接 施做拱部超前支护，焊 接 施做拱部超前支护，焊 接 施做拱部超前支护，焊 接 是否符合标准 是否符合标准 是否符合标准 是否符合标准 否 否 否 否 符合 符合 符合 符合 安装钢架 安装钢架 安装钢架 安装钢架 改 进 改 进 改 进 改 进 施工放样 施工放样 施工放样 施工放样 有无质量问题 有无质量问题 有无质量问题 有无质量问题 施做锚杆，挂设钢筋网 施做锚杆，挂设钢筋网 施做锚杆，挂设钢筋网 施做锚杆，挂设钢筋网 检查断面超欠挖情况， 初喷砼封闭岩面 检查断面超欠挖情况， 初喷砼封闭岩面 检查断面超欠挖情况， 初喷砼封闭岩面 检查断面超欠挖情况， 初喷砼封闭岩面 吹净岩面 吹净岩面 吹净岩面 吹净岩面 处理欠挖 处理欠挖 处理欠挖 处理欠挖 通风排烟降尘 通风排烟降尘 通风排烟降尘 通风排烟降尘 清理危石 清理危石 清理危石 清理危石 施工准备 施工准备 施工准备 施工准备 有 有 有 有 无 无 无 无 钢架与锚杆连接 钢架与锚杆连接 钢架与锚杆连接 钢架与锚杆连接 架立钢架 架立钢架 架立钢架 架立钢架 注浆 注浆 注浆 注浆 安装锚杆、止浆塞 安装锚杆、止浆塞 安装锚杆、止浆塞 安装锚杆、止浆塞 成孔检查 成孔检查 成孔检查 成孔检查 清孔 清孔 清孔 清孔 钢架加工 钢架加工 钢架加工 钢架加工 钻孔 钻孔 钻孔 钻孔 钻孔设备就位 钻孔设备就位 钻孔设备就位 钻孔设备就位 钻孔外插角确定 钻孔外插角确定 钻孔外插角确定 钻孔外插角确定 锚杆孔位放样 锚杆孔位放样 锚杆孔位放样 锚杆孔位放样 施工准备 施工准备 施工准备 施工准备 开 挖 开 挖 开 挖 开 挖 连接注浆管 连接注浆管 连接注浆管 连接注浆管 安孔口止浆塞 安孔口止浆塞 安孔口止浆塞 安孔口止浆塞 浆液配制 浆液配制 浆液配制 浆液配制 注浆站布置 注浆站布置 注浆站布置 注浆站布置 注 浆 注 浆 注 浆 注 浆 喷砼封闭掌子面 喷砼封闭掌子面 喷砼封闭掌子面 喷砼封闭掌子面 注浆参数 注浆参数 注浆参数 注浆参数 配比试验 配比试验 配比试验 配比试验 浆液选择 浆液选择 浆液选择 浆液选择 制定施工方案进入施工 制定施工方案进入施工 制定施工方案进入施工 制定施工方案进入施工 效果检查 效果检查 效果检查 效果检查 现场试验 现场试验 现场试验 现场试验 注浆设计 注浆设计 注浆设计 注浆设计 地质调查 地质调查 地质调查 地质调查 机具准备 机具准备 机具准备 机具准备 材料准备 材料准备 材料准备 材料准备 管材加工 管材加工 管材加工 管材加工 设备准备 设备准备 设备准备 设备准备 钻孔打小导管 钻孔打小导管 钻孔打小导管 钻孔打小导管 施工准备 施工准备 施工准备 施工准备 循环完成顶管 循环完成顶管 循环完成顶管 倒循环完成顶管 接地制安 变压器安装 检修台安装 支柱组立 转角铁塔 直线铁塔 直线双杆 验收移交 停电倒接 拆除旧线路 测试 附件安装 导线架设 接地制安 安装金具 立杆、铁塔组立 挖坑、运杆塔、基础浇 注 径路测量 项目经理部 中心试验室 水泥鉴定室 建 材 室 防水卷材室 检 测 室 力 学 室 标 养 室 土 工 室 办公室 砼室 二工区试验室 三工区试验室 桥梁厂试验室 一工区试验室 四工区试验室 对检验过程 进行监督 建立文件控制目录和控 制编号 确定编写/审核/批准职 权 建立发放/回收制度 确定员工培训目标/计 划 根据检验标准要求设置 环境控制目标 建立环境监控手段 建立仪器设备控制目录 和档案 按标准要求建立仪器设 备控制参量 建立测量量值的溯源计 划 建立仪器设备的运行检 查 将检验标准转化为检验 细则 确定抽样程序(必要时) 检验过程的样品制备 检验过程各种参量控制 采集/校核/验证/计算数 据 检验能力的验证和量值 比对 建立人员/设备/检验报 告档案 仪器和设备/量具准用： 绿色/限用：黄色 对分包方质量体系审核 签立分包协议/保存质 量记录 受理抱怨/制定处理方 案 质量体系内部审核 质量体系管理评审 样品接收与标识管理 设置样品贮存控制要求 进入员工业绩档案 建立发放/回收记录 建立仪器设备的维护计 划 建立仪器设备的标识管 理 安 全 定期检查和记录 建立承检标准目录(四 级标准) 样品唯一编号和 状态标识 建立质量活动记录档案 检测 内控 方案 建立文件控制目录 检验过程 控 制 记录档案 管 理 编写/审核/批准职权 建立发放/回收制度 确定员工培训目标 建立员工培训考试制度 设置环境控制目标 建立环境监控手段 记录监控的参量 建立仪器设备控制档案 建立仪器设备控制参量 建立测量量值溯源计划 仪器设备运行检查 检 验 方 法 确 认 确定抽样程序(必要时) 检验过程的样品制备 数据采集/校核/验证/计 算 表述测量不确定度(必 要时) 人员/设备/检验报告档 案 对分包方质量体系审核 签订分包协议/保存质 量记录 签订供应服务质量保证 协定 合格的供方名录 无质量保证的要进行检 验 受理抱怨/制定处理方 案 进行调查或复检 相关部门处理 质量体系内部审核 监 督 检 查 质量体系管理评审 样品接收与标识管理 样 品 贮 存 控 制 员工业绩档案 向有资质的机构寻 求测量量值的溯源 发放/回收记录 建立仪器设备维护计划 建立仪器设备标识管理 对检验标准进行有效控 制 抱怨回复 安 全 定期检查并记录 建立现行检验标准目录 建立质量活动记录档案 检验方法 控 制 设备控制 环境控制 人员培训 文件控制 样品控制 试验分包 管 理 服务和供应的要求 处理抱怨 质量体系 内部评价 编 制 检 验 报 告 纠正/预防措施 的跟踪与实现 分包档案和记录档案 有 否 无 影响 否 合格 满足 合格 合格 否 到位 否 否 否 机构内部质量反馈 检测过程质量控制 业务受理