黄登岩隧道工程施工组织设计.doc

黄登岩隧道工程施工组织设计黄登岩隧道工程施工组织设计 1 1、概述、概述 1.11.1 隧道工程特性隧道工程特性 黄登岩隧道桩号为 K164+510mK165+535m，总长 1025m，隧道为直线加曲线隧 道。隧道纵坡 0.60%，隧道设计为净宽 7.0+0.752m，净高 7.7m 的单心圆形衬砌断面。 本隧道按复合式衬砌原理进行设计。 该段隧道穿过的岩层主要为变质火山细砾岩夹变质凝灰岩、变质火山角砾岩夹变质 凝灰岩、变质玄武岩、变质凝灰岩。地下水水位较高，部分洞段位于地下水位线以下。 1.21.2 主要工程量主要工程量 黄登岩隧道工程主要工程量包括：进出口土方明挖 3792m3，进出口石方明挖 8849m3，石方洞挖 77685m3，洞身衬砌混凝土 9917m3，喷混凝土 2289 m3，锚杆 9468 根，钢筋制安 81.5t，挂钢筋网 9.3t。 1.31.3 工程特点工程特点 隧道工程主要施工特点如下： （1）工程量较大（其中石方洞挖 7.8 万 m3、衬砌混凝土 1.2 万 m3） ，工期紧，施工 强度高； （2）洞室断面较大，一次支护工程量大，施工组织协调较为困难； （3）在洞室进出口及断层破碎带、类围岩不良地质洞段施工难度大，施工安 全问题突出。 针对上述施工特点，为保证工程质量、进度，在隧道工程中采取如下主要施工措施： （1）在满足总工期前提下，采取可行的施工程序，不断优化施工方案，配备足够 的施工设备，精心组织施工，减少施工干扰，按时完成施工任务； （2）开挖过程中及时支护，并加强监测，尤其是洞室进出口及不良地质洞段应加 强监测，及时支护及混凝土衬砌，必要时进行超前支护等措施，以确保施工安全。 2 2、施工布置、施工布置 2.12.1 施工供风施工供风 黄登岩隧道施工采用固定式电动空压机供风，在黄登岩隧道的上下游进、出口各布 置一个空压机站，站内各设置 2 台 20m3/min 电动空压机，采用 150mm 供风管路送风 至各施工工作面。 表 1-1 黄登岩隧道工程施工供风设备表 施工部位规格型号数量备注 黄登岩隧道出口工作面20m3/min 电动空压机2 150mm 供风管路 黄登岩隧道进口工作面20m3/min 电动空压机2 150mm 供风管路 黄登岩隧道工程施工供风共设置 2 个空压机站，每个空压机站占地面积约 50m2， 隧道施工供风总占地面积为 100m2。 2.22.2 施工供水施工供水 在黄登岩隧道进口修建一蓄水池，蓄水池容量为约 50m3，从附近甸尾村冲沟内引 水至蓄水池中。在黄登岩隧道出口附近修建一蓄水池，蓄水池容量为约 50m3，将隧道 出口附近冲沟内流水引入蓄水池中。再采用 DN50 钢管从蓄水池分别引管至工作面，供 各工作面的洞挖、支护及衬砌施工用水。 黄登岩隧道工程施工供水工程量见表 1-2。 表 1-2 黄登岩隧道工程施工供水工程量表 序号名称规格单位数量备注 1石方开挖m340 2C20 混凝土C20m320 2 个蓄水池 3进水钢管DN150m100 4供水钢管 DN503 m500 5供水 PVC 管 25 m1000 黄登岩隧道工程施工供水共设置 2 个蓄水池，2 个取水点，总占地面积约 100m2。 2.32.3 施工供电施工供电 根据黄登岩隧道施工总体布置及主要施工用电部位分布使用情况，设置 2 个临时变 压器站，就近从附近的 10KVA 电源点取电。 黄登岩进口施工用电，就近从 3 线 10KV 取电，在黄登岩隧道进口布置 1 台临时变 压器，变压器容量为 500KVA；在梅冲河隧道出口附近布置 1 台临时变压器，变压器容 量为 1250KVA，同时供黄登岩隧道和梅冲河隧道施工用电。黄登岩隧道工程施工供电 工程量见表 1-4。 表 1-4 黄登岩隧道工程施工供电工程量表 序号名称规格单位数量备注 1变压器S91250/10/1KV台1 2变压器S9-500/10/0.4KW台1 3避雷器Y5WS1012.7台2 410KV 架空线LJ 375 mm2m1848 5动力电缆VLV3150+170m220空压机用 6动力电缆VLV350+125m200备用 7照明电线3BLV25m2588隧洞内施工照明 8照明电线3BLV50m718 9照明配电箱XXM9209只8 2.42.4 施工排水施工排水 根据黄登岩隧道设计图，黄登岩隧道是从进口往出口降坡，因此，在黄登岩隧道的 下游工作面配备 2 台 2.2kw 潜水泵，进行临时排水，出口工作面采取自流方式排出。 黄登岩隧道工程施工排水设备见表 1-5。 表 1-5 排水设备特性表 编号名称型号功率(kw)数量(台)备注 1潜水泵2.2KW2 2.52.5 施工通风施工通风 在黄登岩隧道进、出口各设置一台 2*55kw 轴流式风机，其通风量为 750m3/min， 配 1.0m 直径加肋软风筒接至工作面，风管采用锚筋悬挂于洞顶，进行正压式通风。 黄登岩隧道工程施工通风设备见表 1-6。 表 1-6 通风设备特性表 编号名称型号规格功率(kw)数量备注 1轴流式风机55KW2 台 2加肋软风筒 1.0m 1025m 施工风、水、电布置详见洞内风、水、电及通风设施布置图 。 2.62.6 施工道路施工道路 黄登岩隧道进口工作面利用上甸尾村村道（3#施工道路）至营梅公路 K163+660， 然后拉通 K163+650K164+510 段的毛路作为该工作面的洞挖及支护施工的施工道路。 黄登岩隧道出口工作面利用 4#临时施工道路及营梅公路主线 K165+535K166+017 段，作为该工作面的洞挖及支护施工的施工道路。 2.72.7 砂石骨料加工系统砂石骨料加工系统 黄登岩隧道工程所需的大部分砂石骨料均由甸尾砂石加工系统提供，甸尾砂石骨料 加工系统布置在甸尾弃渣场附近；另就近在黄登岩隧道的出口合适位置布置小型砂石加 工系统，满足黄登岩隧道工程砂石骨料需求。 2.82.8 混凝土拌和站混凝土拌和站 在黄登岩隧道进、出口处平台上各布置 1 个拌和站，承担黄登岩隧道进、出口段喷 混凝土和衬砌混凝土的制备，配 1 台 JS500 型强制式拌和机，地面积约 200m2。 2.92.9 弃渣场布置弃渣场布置 黄登岩隧道开挖石方约为 8.7 万 m3，由于开挖石渣主要为类、类围岩，岩石较 好，可以作为有用砂石料加工，剩余的石渣运往甸尾弃渣场。 黄登岩隧道工程临时用地面积见表 1-7。 表 1-7 黄登岩隧道工程临时占地面积表 序号设施用途占地面积(m2)结构型式备注 1空压机站100现场确定 2取水点及蓄水池100现场确定 3混凝土拌和站200现场确定 4值班房50现场确定 合 计450 3 3、施工程序及施工进度、施工程序及施工进度 3.13.1 施工程序及施工工艺施工程序及施工工艺 3.1.1 施工程序 根据黄登岩隧道的地质条件和我局以往的施工经验，为确保工程施工安全，采用开 挖与一次支护并进、与混凝土衬砌交替进行的施工程序。 洞口段施工：挖前在开口线以外 5m 设置坡顶防排水系统，洞门采用挖掘机开 挖，用汽车运输，人工配合刷坡，自上而下逐步进行，边开挖边防护。开挖至暗洞处， 根据地质情况，黄登岩隧道进口为类围岩，预留核心土开挖（以做管棚工作平台） ， 且在管棚内刷垂直坡，施作管棚；隧道出口为类围岩，施作超前锚杆进行超前支护。 再依次进行洞口段开挖、支护施工，确保洞口段边坡稳定。 洞身段施工：由于地质条件较复杂，所以洞身段施工按复合式衬砌原理组织施 工，主要工序采用机械化作业。为了加快施工进度，各类围岩均采用台阶法施工，各类 围岩开挖分层参照附图 P5类围岩开挖分层图 。类围岩施工顺序参照附图 P6类围岩段开挖方法图 ；类围岩施工顺序参照附图 P9类围岩段开挖方法图 ； 、类围岩施工顺序参照附图 P12、类围岩段开挖方法图 。钢架的加工详图见 附图中各类型的衬砌超前支护图。 在开挖阶段组织好每个工作面的钻爆、出碴、喷锚及混凝土衬砌及灌浆等多个工序 平行交叉作业，在混凝土施工阶段应组织好立模、钢筋、预埋、混凝土浇筑等多工序的 平行交叉作业。抓好工序衔接，减少施工干扰，提高施工效率，以缩短直线工期。 洞身段施工采用“超前支护开挖一次支护混凝土衬砌”的程序循环施工，循 环长度根据实际地质条件情况确定。 混凝土二次衬砌施工时间根据现场监控量测结果来确定，在初期支护基本稳定，整 体收敛值在规范内，围岩及初期支护变形率趋于减缓或稳定时再进行隧道二次衬砌，当 下导坑开挖到桩号 K164+590 时开始二次衬砌。二次衬砌工作面与上部开挖工作面的间 距应保持在 80m，以减少两工作间的互相干扰，也是避免爆破震动效应对二次衬砌的影 响，二次衬砌混凝土灌注采用洞外集中拌和、混凝土输送罐车运输、钢模台车、混凝土 输送泵车灌注的方法进行。混凝土二次衬砌按 12m 长一仓进行二次衬砌，施工中注意 统筹安排，交叉施工。 3.1.1 施工工艺 黄登岩隧道施工工艺详见附图图 1 隧道施工工艺框图 。 3.23.2 施工进度安排施工进度安排 黄登岩隧道进口洞脸开挖支护，从 2009 年 06 月 16 日至 2009 年 07 月 07 日； K164+510K165+130 段洞身开挖支护，从 2009 年 07 月 08 日至 2010 年 03 月 04 日； K164+510K165+130 段洞身衬砌混凝土施工，从 2009 年 09 月 30 日至 2010 年 04 月 26 日； 黄登岩隧道出口洞脸开挖支护，从 2009 年 10 月 01 日至 2009 年 10 月 20 日； K165+130K165+535 段洞身开挖支护，从 2009 年 10 月 21 日至 2010 年 03 月 04 日； K165+130K165+535 段洞身衬砌混凝土施工，从 2009 年 11 月 17 日至 2010 年 04 月 26 日； 路面、排水、电缆沟，从 2010 年 04 月 27 日至 2010 年 05 月 26 日； 涂料及装饰工程，从 2010 年 05 月 27 日至 2010 年 06 月 15 日； 机电工程，从 2010 年 06 月 16 日至 2010 年 06 月 30 日。 黄登岩隧道施工进度横道图见下图 黄登岩隧道施工进度横道图 4 4、隧道进出口开挖支护施工、隧道进出口开挖支护施工 4.14.1 开挖程序开挖程序 黄登岩隧道进出口开挖根据已设置的集渣平台分台阶自上而下开挖施工，各集渣平 台分别设置弃渣临时通道及临时弃渣场，以便于石渣外运，在分台阶施工中按 45m 分 层爆破开挖。 4.24.2 开挖施工方法开挖施工方法 (1)开挖准备 由测量工放出隧道进出口开挖边线，测绘出开挖原始断面，人工清除开挖区内的植 被、杂物，按设计开挖出坡外截水沟，先期开挖出集渣平台及临时弃渣通道。 (2)土方开挖 土方开挖按自上而下、纵向分层的顺序，分层开挖的方式进行；挖掘机装挖，推土 机松土，自卸车运输。边坡利用人工修整，对于路堑挖方边坡护面墙在开挖至设计 0.5m1m 范围内时，开始人工修坡，便于更好地控制超、欠挖。 (3)石方开挖 石方开挖原则上按自上而下的顺序进行开挖。采用周边坡面预裂、控制单响药量的 深孔梯段爆破开挖方法，边开挖边进行边坡喷锚支护。钻孔主要利用液压钻机，液压钻 机不能上的高陡部位则利用 YQ-100B 型潜孔钻或手风钻。进行石方开挖时先制定爆破 方案，确定主炮孔孔网参数、装药量（炸药单耗） 、光爆孔距和线装药量等，并做好安 全防护警戒措施。为保护边坡稳定，在确保预裂缝形成（张开 1cm）的同时，主爆孔单 响药量控制在 50kg 以内，梯段高度不大于 34m。梯段爆破后，出渣采用推土机配合挖 掘机装碴运至碴场。每开挖一个梯段，即进行边坡喷锚支护，喷锚完成后再进行下一梯 段的开挖施工。 隧道进出口石方开挖施工工艺详见附图图 2 隧道石方开挖施工工艺框图 。 (4)边坡处理 分层开挖施工后由人工配合及时修整开挖边坡，使坡面平整无松动块石，测量人员 测量实际开挖断面，做好验收资料，呈报监理工程师提请验收，验收合格后，方可进行 支护及排水孔的施工。 4.34.3 边坡支护施工边坡支护施工 边坡支护形式为锚、喷支护，锚杆规格为 25，喷混凝土(C20，厚 15cm)，锚喷支 护施工应在分层开挖后跟进及时施工。 (1)锚杆施工 锚杆施工的工艺流程为：锚孔定位钻孔、吹洗孔注浆安插锚杆拉拨试验 （随机抽样检查） 。 锚杆孔位由测量工配合值班技术员按设计要求布孔，锚杆孔采用手风钻造孔，注浆 机注浆，人工安插锚杆。 (2)喷混凝土施工 喷护混凝土采用湿喷机工艺，首先采用气喷清除掉受喷面上岩粉、岩渣和其它杂物， 喷前 24 小时应喷水保持受喷面湿润，喷混凝土按每一层 35cm 控制喷，直至达到设 计厚度。若局部段需进行挂网喷混凝土，则按“喷网喷”的程序进行。 工艺流程为：岩面清理，清洗岩面验收分层施喷喷水雾养护质检验收。 喷混凝土混合料采用现场拌合站 JS500 型强制式搅拌机按设计试验配合比配料、拌 料，机口添加速凝剂。 为减少回弹，现场施工中作生产性喷射试验，优化喷混凝土配合比，调整喷射参数， 在受喷面上设立厚度标志，控制施喷厚度。 黄登岩隧道进、出口施工方案详见黄登岩隧道进洞专项施工方案 。 5 5、隧道洞挖施工、隧道洞挖施工 黄登岩隧道洞身全长 1025m，洞挖主要施工项目包括洞身开挖、洞身喷锚支护及洞 身混凝土衬砌。 根据设计图纸，黄登岩隧道以类和类围岩为主，成洞稳定相对较好。 为确保黄登岩隧道工程按施工总进度顺利实施，在施工期间保证开挖机械设备及时 到位及设备的完好率，在施工过程中及时形成施工便道，确保施工设备、物资、材料的 及时供应。 洞挖施工中我们针对黄登岩隧道的实际情况，指派具有丰富施工经验的技术人员组 织好多工作面、多工序的平行交叉作业，在施工中利用到位的已有施工设备广泛开展技 术革新、大胆创新、完善施工工艺、加快施工进度，确保合同工程项目安全、优质、如 期完成。 5.15.1 开挖施工方案开挖施工方案 根据隧道地理位置及现场施工条件，结合工程特点和工期要求，黄登岩隧道采用两 工作面相向掘进的施工方法。各工作面均采用 12 台手风钻进行钻爆施工，出渣采用 3m3侧卸装载机或 1.0m3挖掘机配 15T 自卸车运输。喷混凝土施工采用混凝土湿喷机进 行湿喷混凝土，锚杆施工采用锚杆台车和手风钻为主的方案。 5.25.2 开挖工艺流程开挖工艺流程 5.2.15.2.1 工艺流程工艺流程 黄登岩隧道岩石为、类围岩为主，洞身开挖施工工艺流程见下图。 洞身开挖施工工艺流程框图 开挖准备 测量放线 钻 孔 装药爆破 通风散烟、洒水除尘 安全处理 出渣、清底 延伸风水电线路、转入下一循环 5.2.25.2.2 主要工艺作业措施主要工艺作业措施 (1)测量放线：控制测量采用红外测距仪和激光经纬仪作导线控制网，施工测量采用 经纬仪配水准仪进行。测量作业由专业人员进行，每排炮均由测量进行放样，每个月进 行一次检查、复侧，确保测量控制工序质量。 (2)钻孔作业：由具有丰富施工经验的手风钻技工严格按设计钻爆图进行钻孔作业。 各钻手分区、分部位定人定位施钻，实行严格的钻手质量经济责任制。每排炮由值班工 程师按“平、直、齐”的要求进行检查，周边孔偏差不得大于 5cm/m，爆破孔偏差不得 大于 10cm。 (3)装药爆破：炮工按钻爆设计参数认真操作，炸药选用乳化炸药，崩落孔和底孔选 用药卷直径为 32mm、连续装药，周边孔选用 25mm 直径药卷、间隔装药，孔口采用砂 袋或黄泥堵塞严实。装药完成后，由技术人员和专业炮工分区分片检查，联接爆破网络， 撤退工作面设备、材料至安全位置，导火索起爆、导爆管传爆、毫秒微差爆破、周边光 面爆破。初拟钻爆设计图详见附图所示。 (4)通风散烟：爆破后起动 55kw 轴流式通风机正压通风，开挖面渣堆进行人工洒水 降尘。 (5)安全处理、清底：爆破后采用人工和 1.0m3挖掘机及时处理掌子面及顶拱松动岩 石，侧墙面由人工清除松动岩石。出渣后再次进行安全检查及处理，为下一循环钻爆作 业做好准备。 (6)出渣：采用 3m3侧卸式装载机或 1.0m3挖掘机配 15t 自卸汽车运输至填筑作业面 或弃土场。 (7)延伸风、水、电：安全处理及出渣完毕后视实际情况进行风水电管线的延伸工作， 为下一个循环施工创造条件。 隧道洞挖方法详见隧道钻孔、出渣示意图 、 、类围岩段开挖方法图 、 类围岩段开挖方法图 、 类围岩段开挖方法图 。 5.35.3 开挖爆破参数设计开挖爆破参数设计 5.3.15.3.1 隧道隧道、类围岩段开挖类围岩段开挖 隧道、类围岩主要分布在进、出口洞段。、类围岩洞室段遵循“预灌浆、 分层分部、管超前、短进尺、多循环、弱爆破、强支护、勤观测”的原则进行开挖。 （1）隧道第层开挖 施工程序：第层开挖分为1 区及2 区两区进行。1 区为中导洞开挖，2 区两侧扩挖（2 区滞后1 区 12 个开挖循环） ； 钻爆设计：1 区中部设楔形掏槽孔，掏槽孔、崩落孔、周边孔按设计钻孔。爆 破参数见附图类围岩爆破网络设计图 、 类围岩爆破网络设计图 。 施工方法：爆破孔主要采用气腿手风钻造孔，3.0m3侧卸式装载机或 1.0m3挖掘 机装渣，15t 自卸汽车运输出碴，1.0m3液压反铲清面。 支护施工方法： 在隧道类围岩段开挖，沿洞壁设置超前锚杆。超前锚杆 32，长 5m，间距 0.3m。详见附表类围岩段开挖方法图 。 在隧道类围岩段开挖，沿洞壁设置超前管棚支护。黄登岩隧道进口（类围岩） 地段均采用超前管棚支护，钢管设置于衬砌拱部，管心与衬砌设计外轮廓线间距要求大 于 30cm，平行路面中线布置。管棚初拟参数为:424mm，热轧无缝钢管，L=5m，沿 顶拱四周布置，间距 30cm，沿洞轴线方向排距为 150cm，仰角为 10。管棚结构及施作 参数见隧道 S5 型超前支护图（1/22/2） 。 在隧道类围岩破碎段及类围岩段开挖，沿洞壁安格栅钢拱架或 18#工字钢拱架。 安装拱架时，将拱架固定，以改善受力条件，拱架在纵向上按每 0.75m 间距布置一榀， 各拱架之间用 20 螺纹钢焊接，洞顶超挖部位用工字钢或其他型钢将拱架与隧洞洞壁 支撑牢固；拱架安装完毕后，人工布设锚杆及钢筋网，喷混凝土或钢纤维混凝土保护。 循环设计：开挖循环作业时间见表 1-8。 表 1-8 黄登岩隧道()类围岩第层（单工作面）开挖循环作业时间表 序号工作项目工作量 作业时间 (小时) 备 注 1测量放线0.5 2钻 孔115（113）个3.5 3装药、连线1.0 4爆破通风散烟0.5 5危岩处理0.5 6出 碴59.4（61.3）m32.5 7临时支护2.0 8其它0.5 合 计11.0 1.围岩类别：（）类； 2.断面面积：59.4（61.3） m2； 3.机械配备：气腿手风钻 12 台；3.0m3侧卸装载机 1 台； 1.0m3挖掘机 1 台；15t 自卸汽车 5 辆；湿喷机 1 台； 4.循环进尺：1.0m。 （2）隧道第层开挖 施工程序：全断面爆破一次成型。 钻爆设计：水平布孔，设计轮廓光面爆破。爆破参数见附图类围岩爆破网络 设计图 、 、 类围岩爆破网络设计图 。 施工方法：主要采用气腿手风钻造孔，3.0m3侧卸式装载机或 1.0m3挖掘机装渣， 15t 自卸汽车出渣，1.0m3液压反铲清面。 循环设计：开挖循环作业时间见表 1-9。 表 1-9 黄登岩隧道()类围岩第层开挖循环作业时间表 序号工作项目工作量 作业时间 (小时) 备 注 1测量放线0.5 2钻 孔59（60）个2.5 3装药、连线1.0 4爆破通风散烟0.5 5危岩处理0.5 6出 碴30.1（44.4）m32.0 7临时支护1.5 8其 它0.5 合 计9 1.围岩类别： ()类； 2.断面面积：30.1 (44.4)m2； 3.机械配备：气腿手风钻 12 台； 3.0m3侧卸装载机 1 台；1.0m3挖掘机 1 台；15t 自卸汽车 5 辆；湿喷机 1 台； 4.循环进尺：1.0m。 5.3.25.3.2 隧道隧道、类围岩段开挖类围岩段开挖 （1）隧道第层开挖 施工程序：全断面爆破一次成型。 钻爆设计：层中部设楔形掏槽孔，掏槽孔、崩落孔、周边孔按设计钻孔。爆破 参数见附图类围岩爆破网络设计图 、 类围岩爆破网络设计图 。 施工方法：爆破孔主要采用气腿手风钻造孔，3.0m3侧卸式装载机或 1.0m3挖掘 机装渣，15t 自卸汽车运输出碴，1.0m3液压反铲清面。 支护施工方法： 在隧道、类围岩段开挖后沿洞壁根据实际情况施工系统锚杆并挂 6.5 钢筋网 喷锚。系统锚杆 25，长 4.5m，沿隧道方向间排距为 1.5m。6.5 钢筋网间排距 20cm20cm。 循环设计：开挖循环作业时间见表 1-10。 表 1-10 黄登岩隧道（）类围岩第层（单工作面）开挖循环作业时间表 序号工作项目工作量 作业时间 (小时) 备 注 1测量放线0.5 2钻 孔107 (100)个4 3装药、连线1.0 4爆破通风散烟0.5 5危岩处理0.5 6出 碴148.2 (157.8)m34 7临时支护3.0 8其它0.5 合 计14.0 1.围岩类别：（）类； 2.断面面积：52.6（49.4） m2； 3.机械配备：气腿手风钻 12 台；3.0m3侧卸装载机 1 台； 1.0m3挖掘机 1 台；15t 自卸汽车 5 辆；湿喷机 1 台； 4.循环进尺：3.0m。 （2）隧道第层开挖 施工程序：全断面爆破一次成型。 钻爆设计：水平布孔，设计轮廓光面爆破。爆破参数见附图类围岩爆破网络 设计图 、 类围岩爆破网络设计图 。 施工方法：主要采用气腿手风钻造孔，3.0m3侧卸式装载机或 1.0m3挖掘机装渣， 15t 自卸汽车出渣，1.0m3液压反铲清面。 循环设计：开挖循环作业时间见表 1-11。 表 1-11 黄登岩隧道（）类围岩第层开挖循环作业时间表 序号工作项目工作量 作业时间 (小时) 备 注 1测量放线0.5 2钻 孔58 个3.5 3装药、连线1.0 4爆破通风散烟0.5 5危岩处理0.5 6出 碴88.5(87.3)m33 7临时支护1.5 8其 它0.5 合 计11 1.围岩类别：（）类； 2.断面面积：29.5（29.1）m2； 3.机械配备：气腿手风钻 12 台； 3.0m3侧卸装载机 1 台；1.0m3挖掘 机 1 台；15t 自卸汽车 5 辆；湿喷 机 1 台； 4.循环进尺：3.0m。 5.45.4 隧道监控量测隧道监控量测 5.4.15.4.1 监控量测的一般原则监控量测的一般原则 (1)根据本合同段隧道设计采用了复合式结构型式衬砌的特点，为了掌握施工中围岩 稳定程度与支护受力、变形情况，判断一次支护的稳定状态和选择二次支护的合适时间。 施工中拟选择拱顶下沉量量测、地质和初期支护状态观测、周边位移量量测、地质超前 预报四个必测项目，另将根据现场施工需要，选择地表下沉量量测、围岩内部位移、围 岩压力、锚杆轴力及钢支撑内外力五个量测项目作为选测项目。 (2)量测断面按规范要求，根据本合同段的地质、地表覆盖情况进行布置。主要断面 布置在地表、地质情况复杂的地段，辅助断面应在施工过程中随机布置，一般每 50m 布置 12 个。 (3)初拟在主要断面布置收敛计、多点位移计及锚杆测力计等多种观测仪器，进行系 统观测。在支护的地方还将根据需要布置锚杆应力计、应变计，及利用锚杆孔进行围岩 松动圈量测。辅助断面以收敛观测为主。 5.4.25.4.2 监测目的监测目的 (1)黄登岩隧道全长 1025m，隧道开挖断面大，施工过程中变形大，需要进行多种支 护，为确保施工安全，需要进行变形观测。 掌握施工中围岩和支护的力学动态信息及稳定程度并及时反馈，指导施工作业， 保证施工安全。 通过对围岩和支护的变位、应力量测，及时调整施工方法和支护参数，改进地下 洞室的支护措施，控制地下洞室的变形，确保工程施工安全。 （2）监控量测范围和内容 根据设计要求，全段范围进行监测，主要监测项目和需要仪器设备如下： 地质和支护状态观测：主要仪器设备为锚杆应力计、应力计等。 周边位移监测：主要仪器设备为收敛计等。 拱顶下沉监测：主要仪器设备为精密水准仪等。 锚杆内力及拉拔力：主要仪器设备为锚杆应力计、锚杆拉拔器等。 支护内力：主要仪器设备为锚杆应力计、应力计等。 地表下沉：采用精密水准仪观测。 5.4.35.4.3 施工技术措施施工技术措施 各项监测设施的施工、观测及资料整理分析等工作，我们将严格按照混凝土大坝 安全监测技术规范(SDJ336-89)、 水利水电工程测量规范(DLJ202-8)、 国家一、二 等水准测量规范和标书中有关规程以及监理工程师批准的各项设计技术文件及图纸的 有关规定、技术要求执行。针对本工程各项目的实际情况，现场监测共分三项进行，分 别为应力监测、洞室收敛监测和岩体沉降监测，各监测设施相应的施工技术措施如下。 （1）应力监测 应力监测采用锚杆应力计和应力计进行，主要监测锚杆应力和围岩的应力发展状况。 现场监测时根据基岩的地质状况选择适当的断面进行观测，5080m 布置一个监测断面， 每个断面上布置 2 支锚杆应力计和 1 个应力计监测点，每 100 根锚杆中随机抽查 23 根锚杆进行应力拉拔试验。 锚杆应力计 a、在计划观测的锚杆附近布设一根 25 的普通砂浆锚杆，在设计要求部位焊接钢 筋计，焊接方法与与钢筋一致，并在焊接部位包沥青油布。 b、将焊接好钢筋计的锚杆放入孔内，放入时注意保护好仪器和电缆。 应力计 a、在进行锚杆应力监测的断面，选取一个测点进行围岩应力监测。 b、在仪器埋设部位凿一个“503030cm”的孔，将仪器安装在孔内。 c、首先在孔的底部填上一层砂浆，并在孔中间位置做一隔板，保证仪器两端分开， 再回填砂浆至基岩面。 d、做好埋设记录及电缆走线。 （2）洞室收敛监测 洞室收敛监测主要采用收敛计进行观测，首先在监测断面埋设收敛测点，定期对其 进行观测，了解洞室的收敛状况。现场监测时根据基岩的地质状况选择适当的断面进行 观测，每 30m 布置一个监测断面，每个断面上布置 2 对水平收敛测点。 （3）岩体沉降顶拱下沉监测 岩体沉降量测与洞室水平收敛量测在同一量测断面内进行，采用精密水准仪测定。 a、首先在洞口处，选择岩体较稳定的地方，测设用于沉降观测的水准基点。再沿 洞室中心线，在每隔 20m 的洞轴线正交平面内，布设 3 个水准观测点，并在测点部位 的岩石上，用钢锯片刻出小槽，并打上红油漆，做为标志。 b、然后用三等精度的几何水准测量精度，测出各观测点的原始高程数据，做好相 应的观测记录，并把观测成果存入计算机。 c、根据设计要求，在同精度观测条件下，按规定周期进行沉降观测。并将每一周 期的观测成果，与上一周期的观测成果以及与原始观测成果进行分析处理，绘制相应的 沉降曲线图，上报主管部门。 d、为确保观测值真实反映沉降情况，每隔 23 周期，对水准基点进行复测与校正。 e、仪器有：精密水准仪一台，型号为 NA2，精度 0.4mm；计算机一台。 （4）地表下沉监测 在隧洞进出口部位地表选择合适的位置，埋设观测点，并在非开挖影响区建立控制 点，采用精密水准仪定期观测，观测频次为 1 次/12 天。 5.4.45.4.4 施工期监测施工期监测 （1）一般观测频次 监测仪器埋设安装后，即开始按照设计、监理及规范等要求进行正常观测，各监测 项目各阶段测次的一般观测频率见表 1-12。 （2）特殊观测频次 a、埋入混凝土内的仪器，在埋入后一周内按规范要求进行观测，仪器工作正常后， 每月观测三次。 b、当发现洞室围岩位移变化较大或特殊施工时段时，收敛监测和沉降监测进行加 密观测，保证每天观测一次。 表 1-12 观测频次表 观测项目观测频次 岩体沉降1 次/月 应力应变3 次/月 洞室围岩变形6 次/月 锚杆应力6 次/月 5.4.55.4.5 施工期监测保证措施施工期监测保证措施 （1）人员保证 本项目施工人员主要由多年从事安全监测专业的技术人员组成。人员素质及资料深 度可以得到保证。 （2）制定施工期的管理制度，以确保监测项目的顺利进行和观测数据的准确性， 施工人员听从统一调度，严格按规范操作，发现错误及时处理。 （3）仪器质量保证 本项目所有投入工地使用的监测仪器均严格按照设计规定的型号、规格进行采购， 到达工地后进行现场检验和率定，对于不合格仪器一律退还厂家。具体实施情况如下： a、仪器到达现场后即进行外观检验，看是否有碰坏等情况发生。 b、进行温度性能和绝缘度、气密性检查。 c、进行力学性能检查。 （4）观测及资料整理分析质量保证 a、观测频次严格按合同规定进行。 b、每次观测之前，对二次仪表进行严格率定，确保二次仪表的可靠性，实际测量 时，如遇突变，反复对比观测，确认无误后，方可作为原始记录。 c、资料整理及分析采用人工与计算机相结合的整理分析方法，资料及时输入数据 库中，并建立专门的误差处理、数据计算及曲线绘制等程序，可以及时准确地向所需部 门提供观测成果，观测及资料分析的可靠性能得到保证。 d、及时向各有关部门提交月报、年报，如遇特殊情况提交专门报告。 e、编写专题分析报告或阶段成果报告。 6、隧道一期支护、隧道一期支护 6.1 支护工程施工程序支护工程施工程序 在隧道施工中，地质条件差的地段必须配合开挖及时支撑与支护，完整、稳定的围 岩喷混凝土支护则可视具体情况适当滞后于开挖工作面。隧道穿过不同的岩层时，支护 型式及参数应根据实际情况进行相应的变化和调整，当整体稳定，局部不稳定时，采取 局部加固措施；整体稳定性不好时，采取整体加固，并对应力集中区或软弱结构面采取 超前锚杆、安装格栅钢拱架、钻设系统锚杆等加强支护。进行喷锚支护时，锚固形式、 注浆及喷层质量等按设计、规范要求进行施工，每道工序完成后，经现场监理工程师检 查验收合格后才能进行下一道工序的施工，让锚杆与其穿过的岩体形成自承载拱，并使 喷层保护并增强围岩拱的承载能力，充分发挥围岩的自支撑能力，确保施工安全。 黄登岩隧道支护施工方法详见表 1-13。 表 1-13 黄登岩隧道工程支护施工方法表 支护部位支护参数支护施工方法备 注 进出口 锁口锚杆、喷混凝 土 锁口锚杆施工采用 YT28 手风钻进行钻孔，人 工配合平台车安插，注浆 机注浆。 必要时进出口增设挂网、 管棚、钢筋格栅拱架或工字钢 拱架支护。 、类 围岩段 按设计图纸进行系 统锚杆及喷混凝土施工 锚杆钻孔：锚杆均采 用 YT28 手风钻造孔，人 工配合平台车安插、注浆 机注浆， TK961 混凝土喷 射机喷射混凝土。 遇不良地质段，则在掌子 面组织开挖与支护交叉作业， 根据需要加打超前锚杆、随机 锚杆，必要时增设管棚、钢筋 格构梁支护，如若砂浆锚杆施 工困难时，采用自进式锚杆。 类 围岩段 超前锚杆 25，长 6m，间距 0.3m；按设计图纸进 行系统锚杆及喷混凝土 施工 超前锚杆采用 YT28 手风钻造孔，系统锚杆采 用手风钻造孔，人工配合 平台车安插、注浆机注浆， TK961 混凝土喷射机喷混 凝土。 根据掌子面地质条件情况， 如围岩破碎，需增设挂网，加 打随机锚杆，必要时增设钢筋 格构梁等支护，喷混凝土厚度 增加到 16cm；如若砂浆锚杆施 工困难时，采用自进式锚杆。 类 围岩段 管棚 42，长 5m，间距 0.3m；按 采用 YT28 手风钻造 孔，人工安插，注浆机注 根据实际围岩情况确定钢 拱架型式，如若砂浆锚杆施工 设计图纸进行系统锚杆； 挂 6.5 钢筋网 20cm20cm；18#工 字钢拱架，间距 0.75m；喷混凝土施 工 浆，TK961 混凝土喷射机 喷射混凝土。钢筋格栅拱 架按 0.5m 间距设置，应确 保与围岩密贴，其间隙用 喷混凝土回填。 困难时，采用自进式锚杆。 6.2 岩石锚杆岩石锚杆 （1）地下洞室支护使用的锚杆类型 注浆锚杆主要采用水泥砂浆全长注浆，用于永久性支护及部分随机支护。 （2）锚杆钻孔 锚杆采用手风钻造孔，钻孔符合施工图纸要求。手风钻钻孔位置根据测量放样指定 部位或现场监理工程师指定开钻，保证孔位、孔深偏差满足规范要求。孔径拟为 42mm。 （3）锚杆注浆及安装 采用“先注浆后安装锚杆”的程序施工。锚杆注浆采用 MZ-1 型注浆机注浆，人工进 行插杆。 锚杆钻孔孔位、角度、深度、孔径须严格按照设计图纸进行，严格控制钻孔质量。 浆液按照设计和试验配比进行拌制，保证注浆饱满、密实。锚杆安插后，孔口加楔固定 封严，砂浆终凝前不允许扰动，锚杆到龄期后按规范进行拉拔试验抽检。 6.3 喷混凝土及挂网施工喷混凝土及挂网施工 6.3.1 说明说明 包括喷射素混凝土和挂钢筋网喷射混凝土等的施工作业。 6.3.2 施工原材料施工原材料 （1）水泥：优先选用符合国家标准的普通硅酸盐水泥。水泥强度等级不低于 32.5MPa。进场水泥须有生产厂家的质量证明书。 （2）骨料：细骨料应采用坚硬耐久的粗、中砂，细度模数宜大于 2.5，使用时的含 水率宜控制在 6以下；粗骨料应采用耐久的卵石或碎石，粒径不应大于 15mm；喷射 混凝土中不得使用含有活性二氧化硅的骨料，喷射混凝土的骨料级配，应满足表 1-14 的规定。 表 1-14 喷 射 混 凝 土 用 骨 料 级 配 通过各种筛径的累计重量百分数（） 项目 0.6mm1.2mm2.5mm5mm10mm15mm 优12222331354350607382100 良13311841265440706290100 （3）水：符合混凝土拌和用水要求。 （4）外加剂：速凝剂的质量符合施工图要求并有生产厂的质量证明书，初凝时间 不大于 5min，终凝时间不大于 10min。选用外加剂经监理人批准后使用。 （5）钢筋网：采用屈服强度不低于 240MPa 的光面钢筋网，按施工图制安。 6.3.3 喷混凝土喷混凝土 （1）各部位喷射混凝土厚度和标号按设计要求确定。 （2）喷射混凝土施工工艺 网喷混凝土施工一般在该部位挂网施工完毕验收后进行。网喷混凝土施工程序为： 先喷第一层混凝土（3cm）锚杆施工挂钢筋网再次施喷至设计厚度。 （3）施工机械和方法 根据黄登岩隧道结构特点和断面尺寸大小以及开挖施工方法，采用 TK961 喷射机 进行喷射作业。根据设计厚度，一般分二层施喷，第层喷厚 35，第层喷射达到 设计厚度。 （4）施工准备：喷射施工前，对岩面进行处理，清除受喷面上松动的岩块、岩屑、 石粉等，以保证喷混凝土与岩面紧密结合，同时埋入铁钉等喷层厚度控制标志。 （5）混凝土拌和运输：混合料由拌和站集中拌制，严格按经监理人批准的配合比 拌制。拌制好的混合料由 5T 自卸汽车或 3m3 搅拌运输车运至工作面。 （6）挂网施工：钢筋网在钢筋厂进行编焊，钢筋网运至工作面后人工在平台车上 铺挂，采用锚杆头点焊固定，网间接头用退火钢丝扎牢。 （7）喷射作业 喷射机安装调试好后，先注水后通风，清通管路，然后用高压水冲洗受喷面。 喷射顺序：按先边墙后顶拱的顺序进行喷射，每层喷混凝土在前一层喷混凝土终 凝后进行，若终凝后 1h 以上再喷，则需用高压水冲洗前一层喷射混凝土面。 喷射作业参数通过室内试验和生产性试验确定，在保证质量前提下，尽量减少回 弹量。拟采用如下喷射参数：喷嘴口与受喷面的距离为 80100cm，喷射料与受喷面夹 角不小于 75。 喷层厚度控制：喷层厚度以埋设的铁钉等标志物来控制，各部位喷射混凝土施工 完毕，喷射混凝土厚度须将标志物埋入混凝土内，否则，补喷至设计厚度。 6.4 管棚施工管棚施工 为确保施工安全，在进行类围岩洞段开挖时顶拱必须采用超前管棚法施工，管棚 初拟参数为：管径 42mm，沿顶拱四周布置，间距 30cm，沿洞轴线方向排距为 4.5m， 仰角为 10，钢管长度为 5m； 6.4.1 管棚施工工艺流程管棚施工工艺流程 管棚施工工艺流程图 6.4.2 管棚施工工艺措施管棚施工工艺措施 （1）对于类围岩洞段及层间错动和不良地质段，在开挖前采取管棚灌浆超前支 护对围岩进行加固，以保证洞室稳定。 （2）由测量人员放出孔位，采用手风钻在距掌子面 2030cm 处开始造孔，孔间距、 孔深、孔径符合设计要求，钻孔完成后用风清孔，将孔内松散岩粉粒清除干净。 （3）管棚制作安装 管棚在洞外加工厂制作，采用管径 42mm、壁厚 4mm 的热轧无缝钢管加工成单 元件，每个单元件端头加工成丝牙。钢管管壁上进行钻孔加工成花管。加工完成的单元 件分类堆放。 管棚运输采用 5t 东风自卸车运输至工作面。 管棚安装由人工站在平台车上进行，先将第一节单元件伸入孔中，丝牙端口留在 孔口，将第二节单元件与第一节单元件旋紧后伸入孔中，再依次安装以后的单元件直至 管棚钢管全部安装完成。 （4）灌浆 按照灌浆技术要求对管棚进行固结灌浆，灌浆压力采用 0.30.5MPa，当注入率不 大于 0.4L/min，屏浆 30 分钟后，即可结束灌浆。 6.5 格栅钢拱架施工格栅钢拱架施工 钢筋格栅钢架在加工厂分段加工制作，编号后运至现场拼接、安装，节间用螺栓连 管棚制作 施工准备 安装止浆塞 造孔清洗管棚安装 灌浆封孔验收 接，每榀钢架间通过用纵向钢筋联接形成整体，整体与锚杆头焊接，再喷混凝土。拱脚 及腰部打锁脚锚杆加固。 （1）格栅钢架的制作 格栅钢架用 25 钢筋作主筋、14 钢筋作联系杆焊接制作成矩形断面；格栅钢架分 段制作，按单元拼接后，运至现场安装。其制作要求如下： 加工做到尺寸准，确保弧型圆顺；钢筋焊接长度满足规范要求；焊接成型时，沿 钢架两侧对称进行，钢架主筋中心与轴线重合，接头处相邻两节圆心重合，连接孔位置 准确。 格栅钢架加工先试后拼，检查有无扭曲现象，接头连接每榀之间可以互换，沿隧 道周边轮廓误差3cm。 格栅钢架单元组装，各单元主筋、加强筋、连接钢筋焊接成型，单元间用螺栓连 接，安装时接头处焊接缝的厚度为 68mm。 （2）格栅钢架的安装 安装工作内容包括定位测量、安装前的准备和安设。 定位测量 首先测定出线路中线，确定高程，然后再测定其横向位置；格栅钢架设于曲线上时， 安设方向为该点的法线方向；安设于直线上时，安设方向与线路中线垂直；每榀的位置 定位准确，上下、左右偏差及斜度均满足规范要求。 准备 运至现场的单元钢架分单元堆码，安设前进行断面尺寸检查，及时处理欠挖侵入净 空部分，保证钢架正确安设，安设拱脚或墙脚前，清除垫板下的松渣，将钢架置于原状 岩石上，在软弱地段，采用拱脚下垫钢板的方法。 安设 格栅钢架与岩壁之间预留 2.0cm 保护层，在安设过程中，当钢架与围岩之间有较大 间隙时安设垫块，垫块数量不大于 10 个，两排钢架间沿周边每隔 1.0m 用 25、L=0.5m 的纵向钢筋联接，形成纵向连接系。拱脚高度不够时设置钢板调整，拱脚高度低于上半 断面底线以下 10cm。格栅钢架安装完成后，和接触的锚杆头焊接牢固，使之成为整体 结构。为增强顶拱格栅钢架的承载能力，安装时，在格栅底脚垫一块钢板，以减少下沉 量。格栅钢架安装尺寸严格按设计施工图执行，确保不侵入衬砌设计断面范围内。 （3）格栅钢架安装后，立即喷射混凝土将其覆盖，覆盖后方可进行下一工序；格 栅钢架与岩面之间的空隙喷混凝土充填密实。 6.6 钢拱架施工钢拱架施工 钢支撑采用型钢支撑，用于黄登岩隧道类围岩断层破碎带等不良地质地段的跟进 支护。 6.6.1 钢支撑制作、安装钢支撑制作、安装 钢支撑拱架及其附件材料为 I18 型钢和钢板，各种钢板和型钢的规格和品质按设计 施工图要求执行。钢支撑采用冷弯或热弯方法在加工厂加工，依照洞室形状、规格采取 分段、分节进行制作，按 1：1 比例放样，设立 1：1 胎模的工作台，制作好的钢支撑钢 架进行编号，分类堆放。 加工做到尺寸准，确保弧型圆顺；钢筋焊接长度满足规范要求；焊接成型时，沿钢 架两侧对称进行，钢架中心与轴线重合，连接孔位置准确。 钢架加工先试后拼，检查有无扭曲现象，接头连接每榀之间可以互换，沿隧道周边 轮廓误差3cm。 钢架单元组装，各单元型钢焊接成型，单元间用螺栓连接，安装时接头处焊接缝的 厚度为 68mm。 6.6.2 钢支撑安装钢支撑安装 开挖完成后，采用运输车将分节支撑钢架运至施工现场拼装，每榀钢支撑拟采用的 安装间距为 75cm，节间采用螺栓联接，钢架与岩壁之间紧贴。 安装工作内容包括定位测量、安装前的准备和安设。 （1）定位测量 首先测定出线路中线，确定高程，然后再测定其横向位置；钢架设于曲线上时，安 设方向为该点的法线方向；安设于直线上时，安设方向与线路中线垂直；每榀的位置定 位准确，上下、左右偏差及斜度均满足规范要求。 （2）准备 运至现场的单元钢架分单元堆码，安设前进行断面尺寸检查，及时处理欠挖侵入净 空部分，保证钢架正确安设，安设拱脚或墙脚前，清除垫板下的松渣，将钢架置于原状 岩石上，在软弱地段，采用拱脚下垫钢板的方法。 （3）安设 钢架与岩壁之间紧贴，在安设过程中，当钢架与围岩之间有较大间隙时安设垫块， 垫块数量不大于 10 个，两排钢架间沿周边每隔 0.75m 用 20 纵向螺纹钢联接，间距 1.0m，形成纵向连接系。拱脚高度不够时设置钢板调整，拱脚高度低于上半断面底线以 下 10cm。钢架安装完成后，和接触的锚杆头焊接牢固，使之成为整体结构。为增强顶 拱钢架的承载能力，安装时，在钢架底脚垫一块钢板，以减少下沉量。钢架安装尺寸严 格按设计施工图执行，确保不侵入衬砌设计断面范围内。 钢架安装完成后，和接触的锚杆头焊接牢固，使之成为整体结构，按设计图要求安 装的钢挡板、钢架等附件与钢支撑焊接牢固，防止松动。立即喷射混凝土将其覆盖，覆 盖后方可进行下一工序；钢架与岩面之间的空隙喷混凝土充填密实。 7、特殊地质地段工程施工技术方案、特殊地质地段工程施工技术方案 7.1 不同的地段采用的方法和措施概述不同的地段采用的方法和措施概述 根据不同的地段采用相应的施工方法和防备措施如下： (1)施工前对设计提供的工程地质和水文地段资料进行详细的分析了解，深入细致地 做施工调查，制定相应的施工方法和措施。 (2)特殊地质地段施工，以“先治水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤检查、 稳步前进”为指导原则。选择的施工方法是以安全为前提，综合考虑隧道工程