清凉山一号隧道施工方案1.doc

清凉山一号隧道施工方案一、 工程概况 清凉山一号隧道全长367m。本隧道按250Km/h客运专线双线隧道设计，内轮廓采用时速250公里客运专线双线隧道复合式衬砌“通隧（2005）0201-5”图，并考虑线间距加宽的影响。洞内采用重型轨道碎石道床，铺设型轨枕及60Kg/m钢轨。设计轨面至道床底面高度77cm。隧道进口里程DK9+593，轨面设计高程21.051m，地面高程32.83m。出口里程DK9+960，轨面设计高程22.592m，地面高程26.60m。隧道纵坡4.2。隧道地面上覆第四系全新统长乐组坡积块石土、坡残积粉质黏土，洞身围岩为侏罗系上统南园组凝灰熔岩。隧道进出口各设15m明洞，隧道级围岩82m，级围岩45m，级围岩55m，级围岩155m。二、 施工部署安排一个隧道专业施工队从进口向出口方向独头掘进。施工队上场人员共126人，人员组成情况详见下图。清凉山一号隧道施工队组织机构图施工队长1人技术主管 1人副队长1人技术员2人质检员1人环保员1人材料员1人安全员1人钢筋工班12人运输工班10人支护工班30人开挖工班20人杂工班15人衬砌工班30人三、 工期安排计划于2006年6月30日开工，2006年12月30日竣工，工期为半年。具体工期安排详见清凉山一号隧道施工进度横道图。四、 施工场地及临时工程布置施工便道利用324国道旁边“伟通”机械厂厂门口道路修筑一条300m长便道至隧道洞口。施工用电利用当地电网10Kv高压电接至洞口，变压器容量为630KVA，在高压电未接通前，自备200KW和50KW的发电机各一台，确保工程临时用电需要。炸药和雷管库经福州市仓山区公安分局批准，租用福建省闽侯县物资公司城门镇竣边村603库，库区面积约17亩，含炸药库两间，雷管库一间，看守人住房、办公及厨房、水、电、电话等，库房距清凉山一号隧道进口直线距离约900m。（详见炸药库租赁协议）。在隧道进口沿联络线前进方向依次布置变电站、空压机站、钢筋加工场、搅拌站、水泥库、污水处理池及办公生活区。见清凉山一号隧道进口施工场地平面布置图。五、 施工方案（一） 洞口段施工本隧道洞口段存在浅埋明挖段，采用挖掘机开挖，局部岩石段采用弱爆破开挖，自卸汽车运土，人工配合刷坡，开挖时自上而下逐段、逐层开挖，并边开挖边防护，开挖前在开挖边坡线以外5m设置坡顶防排水系统，并应尽量避开雨季施工；开挖边坡坡比隧道拱部以上为1：1.25，拱部以下为1：0.75，洞口仰坡坡比为1：1.25。明洞开挖要分段开挖，分段开挖长度控制在8m以内，边开挖边衬砌边回填，成型一段，开挖一段。明洞段临时边仰坡地层采用喷射砼防护，喷射砼厚5cm；明暗分界处直立开挖面地层采用锚喷网防护，喷射砼厚8cm，锚杆长2.5m，按间距1米梅花形布置，8钢筋网2525cm设置。明洞开挖完成后，基底用C20砼临时铺砌，并在两侧施做临时排水沟利用自然坡度排水，以免积水浸泡基底，同时配备23台污水泵，防止大雨、暴雨。明洞边墙基础应设置在基岩或稳固的地基上，基础埋设宽度和深度应符合设计要求；当两侧边墙地基松软或软硬不均匀时，用静力触探仪做地基承载力试验，地基承载力应不低于0.6MPa，若达不到要求，用C20混凝土进行换填处理。（二） 进洞方案 明洞段衬砌施作完成并回填浆砌片石和夯填土石后，施做大管棚导向墙并同时清除DK9+614+617段洞顶右侧的地表坡面土层，回填水泥土反压，水泥土的水泥掺量为15%，水泥土采用机械拌匀后逐层夯填密实，每层厚度不大于50cm。导向墙采用C20混凝土，截面尺寸1m1m，兼作止浆墙。为保证长管棚施工精度，导向墙内设2榀I18工字钢架，钢架外缘设140mm壁厚5mm导向钢管，钢管与钢架焊接。管棚定位及钢管安装：充分考虑到上抬量和上抬角度后，正确算出各钻孔孔口位置，利用测量仪器定出钻孔的位置和倾角。钻孔：利用管棚钻机钻到设计深度，每钻入一节续接下一节钻杆。清孔：利用高压水将孔内余碴清洗干净，以防塞管时卡管。装入钢管：管棚分钢管和钢花管，交错布置，先打设钢花管并注浆，然后打设钢管，钢管连接注意接头质量，用小直径钢管插入后焊接牢固。高压注浆：注浆前进行现场注浆试验，根据实际情况调整注浆参数，利用注浆泵将浆液压入孔内，通过钢管壁注浆孔来加固地层。堵孔止浆：堵孔质量的好坏，直接关系到注浆效果。堵孔包括钢管自身的封堵和钢管与孔壁之间空隙的封堵。钢管自身的封堵：一般在钢管最外端1.5m2.0m范围内不设置注浆孔，根据实际需要在钢管内设置钢筋笼，并灌注水泥砂浆。孔口用厚35mm钢板凿孔焊接注浆管等直径小导管来封堵。钢管与孔壁间空隙的封堵：利用自制工具将早强水泥砂浆塞入孔口封堵，封堵材料装入孔内不小于1m长度，确保封堵质量。（三）洞身开挖洞身级围岩地段采用双侧壁导坑法开挖，级围岩地段采用全断面法开挖，其余地段采用台阶法开挖。1、双侧壁导坑法开挖（1）双侧壁导坑法施工步骤双侧壁导坑法开挖适用于级围岩施工，开挖采用步骤见下图。（2）双侧壁导坑法施工艺框图79清凉山一号隧道施工进度横道图2006年6789101112施工准备洞口开挖明洞洞门衬砌明洞及反压回填大管棚施工暗洞开挖初期支护仰拱及回填二次衬砌水沟、电缆沟拱部压浆（3）施工工艺说明围岩开挖采用挖掘机和人工配合无爆破施工，局部需爆破施工时，用弱爆破施工，以尽量减少对地层的扰动。侧壁导坑法开挖时，根据围岩情况，导坑、洞身分台阶进行开挖，台阶长度控制在35m内。开挖坚持短进尺、多循环的原则，掘进循环进尺应根据地质条件、施工水平及钢架支护间距确定。初期支护紧跟掌子面，并尽快施作仰拱及填充层，使支护结构早闭合。二次衬砌紧跟初期支护，尽快施做，发挥二次衬砌承载能力，增大支护刚度。开挖过程严格按规范做好监控量测工作，随时掌握围岩及支护的变形情况，以便及时修正支护参数，如需改变施工方法；以较准确的超前地质预报为依据。认真做好开挖时的排水工作，在保证排水畅通的同时，重点要对两侧临时排水沟铺砌抹面，防止钢支撑基底软化。2、台阶法施工工序（1）台阶法施工步骤、级围岩采用台阶法开挖，初次循环先开挖上部，上部碴土可用小型挖掘机倒入下台阶，当下台阶出碴时，上台阶可以开始喷射混凝土和钻孔，开挖步骤见下图。（2）台阶法施工步骤说明级围岩必要时采用先护后挖，级围岩按先护后挖组织，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。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以利下台阶开挖安全。隧道两侧的沟槽及铺底部分应和下台阶一次开挖成型，台阶法开挖施工步骤工序框图如下。 台阶法施工工艺框图1、拱部超前辅助支护施工2、上台阶开挖3、上部初期支护4、下台阶中槽开挖5、左侧马口开挖，左边墙锚喷支护6、右侧马口开挖，右边墙锚喷支护7、调平层或铺底施工8、铺设环向盲沟及防水板9、施作二次衬砌3、施工安排根据隧道围岩、设计断面和机械配备情况，综合分析施工中每道工序的先后顺序及所需时间，计划级围岩采用全断面开挖，每循环进尺3.6m，每天两个循环，每月进尺210m；III级围岩正台阶开挖，每循环进尺3.2m，每天两个循环，每月进尺180m；级围岩正台阶开挖，每循环进尺1.6m，每天两个循环，可保证每月90m的成洞进度；级围岩采用双侧壁导坑法开挖，每循环进尺1.2m，每天两个循环，可保证每月60m的成洞进度；上下台阶基本为平行作业，下上台阶的碴转到下台阶，由下台阶出碴。具体作业循环时间见下表。上台阶开挖采用YT-28凿岩机钻眼，塑料导爆管非电起爆系统、毫秒微差有序起爆，光面爆破。下半断面亦采用YT-28凿岩机钻眼，光面爆破。上台阶由挖掘机扒碴，下台阶由侧卸式装载机或挖掘机装碴，自卸车运碴。施工中合理调整工序，实行“钻爆、装碴、运输”机械化一条龙作业。隧道开挖后及时施作初期支护，下半断面开挖后仰拱紧跟。级围岩台阶法掘进支护作业循环图 作业名称作业时间（分 钟）循环时间（分钟）60120180240300360420480540600660720上 台 阶测量放线30超前支护135上台阶开挖120通风排险15出碴120检查开挖断面30初喷砼30架工字钢架120喷锚支护120下 台 阶测量放线30中槽马口开挖150通风排险30出碴150检查开挖断面30初喷砼60架工字钢架150喷锚支护120级围岩台阶法掘进支护作业循环图 作业名称作业时间（分 钟）循环时间（分钟）60120180240300360420480540600660720上 台 阶测量放线60上台阶开挖180通风排烟30出碴180检查开挖断面30喷锚支护240下 台 阶测量放线60中槽马口开挖150通风排烟30出碴210检查开挖断面60喷锚支护210II级围岩全断面法掘进支护作业循环图 作业名称作业时间（分 钟）循环时间（分钟）60120180240300360420480540600660720测量放线30开挖240通风排烟30出碴270检查开挖断面30喷锚支护120级围岩双侧壁导坑法掘进支护作业循环图 作业名称作业时间（分 钟）循环时间（分钟）60120180240300360420480540600660720侧壁导坑开挖测量放线30超前支护120侧壁导坑开挖120出碴150检查开挖断面30架工字钢架150初期支护120上导坑及下部开挖测量放线30上导坑开挖120出碴120检查开挖断面30架工字钢架120初期支护120下部开挖120仰拱支护604、施工机械配署:见下表隧道装渣运渣机械设备表 序号设备项目型号单位数量备 注1装载机ZL50C台22挖掘机PC200台23风镐电动台124自卸车斯太尔辆85风钻YT-28台266空压机4L20/8台47空压机10m3/min台28钻孔台车H135-3B台25、.洞身开挖钻爆设计（1）.施工工艺流程钻爆作业施工工艺框图合格测量放线钻爆设计台车就位连接管线钻孔施工装药联线堵塞爆破记录孔位、孔深、孔径清孔孔位检查合格不合格检查合格检查 不合格不合格 钻爆施工工艺框图光面爆破质量标准周边轮廓基本符合设计要求，岩石壁面平整。光面爆破炮眼残余率硬岩达到80%以上、中硬岩达到60%以上。爆破后，在保留的半壁面上无粉碎和明显新生裂隙，对围岩破坏轻微。爆破试验隧道爆破、开挖，对于不同的围岩地段，在开始施工前，都要根据初拟的钻爆设计进行钻爆试验，通过试验，一方面检验爆破设计是否合理，检验爆破振动对已支护段是否危害，二是对爆破效果进行检验，对达不到爆破效果的，对爆破参数进行优化，并将试验形成报告，送监理工程师核批，作为正式进行钻爆的开挖依据，同时检验机号配备、劳力、组织循环作业安排是否合理，对施组进行优化，以取得最优的施工进度。（2）施工工艺要点钻孔作业定位：钻孔作业前，根据钻孔设计划定台车臂作业区域，规定作业时间，规定周边眼、底眼、掏槽眼开孔偏角及插入角，钻孔时严格按规定作业，力求钻孔方向、位置满足设计要求，准确控制周边眼外插角。激光定向：用极坐标BJSD2断面检测及炮眼定位，先按不同的围岩断面尺寸，炮眼布置图输入仪器，爆破后输入相应的里程、断面，仪器通过光束自动检测断面超欠挖，施工人员可用油漆按投影布点。钻孔标准：要达到准、平、直、齐。准：钻孔按设计布眼钻孔，当受节理、裂隙影响时可稍稍移动孔位，但顶眼只能左右移动，帮眼只能上下移动，周边眼轮廓的放线误差控制在2cm，减少周边眼的开眼误差，硬岩开眼位置在轮廓线上，软岩可向内偏510cm；减小外插角的误差，外插角的斜率宜为0.050.03；外插角的方向与轮廓线的法线方向相一致。直：边墙直线段炮眼先钻上方标准孔，插上炮杆，使边墙孔在同一条垂线上。平：周边炮眼要相互平行。齐：各炮眼底落在垂直隧洞轴线的同一平面上，掏槽眼应加深1020cm，钻孔深度要根据掌子面的起伏“凸”加，“凹”减。装药作业爆破器材的保护与使用：开箱取出导爆管时，应小心不使导爆管受损伤，应尽可能保持导爆管的原包装和导爆管端头的封口，尽可能不要损坏。起爆药卷的导爆管长度应根据眼孔深度、炮孔间距和网络分组连结方法确定，以便于装药、连接、控制和节省导爆管的消耗；起爆药卷的脚线应避免接头，在眼孔长度范围内，不能使用有接头的导爆管。加工起爆药卷时，应注意勿使雷管段数标签或标记失落，并注意不损伤导爆管，对破损的导线管不许使用。应将不同段数的起爆药卷分开装箱，以便装药时按照起爆顺序“对号入座”。装药工艺：清孔:装药前要用高压风清孔，吹干净孔内积水及碴粒。装药:装药要核对雷管段数，使与设计相符，同时按钻爆设计的装药结构及药卷规格药量装药，不许随意面编，装药时，药要装到孔底，起爆药包用炮棍缓慢送入，防止拉雷管或破损导爆管。装药检查:装药时，应将雷管段数标于孔外导爆管上，由检查人员对雷管段数进行复核，确保绝对无误，同时核对药卷规格及装药长度，使每孔装药符合设计要求，检查后做好记录。堵塞:所有炮眼装药后，应用炮泥进行堵塞，其长度以30cm左右为宜。炮泥用机械加工，用炮棍顶进，堵塞要做到封孔严密。爆破作业连结网络：在所有非必须的机具、设备撤离爆破面之后，才开始连结网路。连结时应尽可能靠近眼孔，孔外网路也要尽量短，要求连结整齐，便于直观检查网路。连结系统应尽量短，但不要拉细、打结，避免导爆管、连结块受损坏等。整个网路的起爆，用导火索引爆8号火雷管实现，为了保证网络可靠起爆，采用双雷管起爆。网路连结好后，要认真检查连结是否正确，是否每个眼孔的起爆药卷都包括进去了，是否每个簇联或连结块内都有引爆雷管。当使用孔外延期控制时，检查各连结点雷管的段数是否符合设计。爆破及瞎炮处理：网络连结检查合格后，撤离受爆破影响范围内所有设备和非爆破作业人员，设好防护哨及发出起爆信号后即点燃导火索，爆破人员快速撤离进行爆破。爆破完成后检查人员带防毒器才进入检查。发现瞎炮时，先查明原因，因孔外导爆管损坏引起的瞎炮，切去损坏部分，重新连接导爆管，再行起爆。此时，接头尽量靠近孔眼位置。因孔内导爆管损坏或是导爆管本身问题引起的瞎炮处理办法应按照国家标准爆破安全规定中有关规定进行。钻爆效果检验每次掘进爆破通风排烟后，值班技术和质检员即进入对钻爆效果进行检查记录。检查记录光爆效果，炮孔利用率，平均掘进长度，碴体的破碎程度，抛掷距离，围岩的损坏程度等，作为不断优化钻爆设计的依据。控制超欠挖措施根据不同地段情况，选择合理的钻爆参数：采用一炮一分析制度，每次钻爆循环后，根据爆破震动速度，炮痕保存率、装药量、残眼深度及数量、抛碴距离、堆碴高度、岩碴块度等多方面的测量和数据对比分析，选择合理的钻爆参数，不断优化钻爆设计。用BJSD2自动测设断面定炮眼：距掌子面20m，将仪器定位在线路中线上，对中整平后根据钻爆设计中炮眼的个数，孔间距、断面开挖尺寸输入仪器键盘之中，通电后在掌子面显出开挖轮廓、中线位置、炮眼位置，以提高炮眼定位精度。控制打眼精度：在台车就位前用全站仪在隧道底测出与隧道中线平行的台车轴线位置，将台车按测设位置准确定位，开孔位置不能超过2cm，炮眼轴线以激光指向导向，钻周边眼时插上炮杆，使侧墙孔在一条垂线上。施工时使用合格的司钻人员来领钻，禁止司钻用目测量。钻孔时，专人校核，测量工程师跟踪服务。降低爆破对围岩的震动影响：全断面一次爆破使用115段毫秒雷管作为掏槽眼与扩槽眼的起爆雷管，其它炮眼配装秒差为50ms的310段等差雷管，可获得较理想的效果，由于毫秒雷管1段、2段、3段、4段间，延期秒差小于50ms，所以除掏槽眼外一般必须跳段使用。提高装药质量和炮眼口堵塞质量：装药质量直接影响爆破效果和超挖量，尤其是周边眼间隔装药更为重要，在装药前，事先用竹片，导爆管和雷管按设计装药量和间隔距离绑扎成药串，各段钻孔装药量要严格控制，不能超装，雷管不能混装和错装。炮眼装药后，认真堵塞炮泥，炮泥堵塞质量直接影响到炸药用量及隧道超欠挖的控制，炮泥边堵边用炮棍捣实。加强地质预报工作：准确的地质预报不仅为控制超欠挖起着重要的作用，而且为确定爆破参数提供依据；计划每个掌子面配备一名专业的地质工程师进行掌子面地质素描；即对岩性、地层结构、裂隙节理发育情况及水文地质情况作出描述，并配合有关设备或仪器作出开挖前方的地质预报，协助爆破人员进行修正和改善装药参数，达到提高爆破效果，控制超欠挖的目的。坚持断面检测及信息反馈：在开挖放炮后，及时了解断面超欠挖情况、爆破效果等，以便制定下一个循环的改进措施。用激光断面仪检测爆破断面的误差程度，将其测得的断面与设计开挖断面进行比较，得到这个循环的最大超挖、最大欠挖、平均线性超挖等数据，并准确标出超欠挖部位的位置，提醒司钻人员纠正偏差，根据信息反馈及时调整钻爆参数，优化钻爆设计。（3）洞身各级围岩炮眼布置图现进行洞身级围岩全断面和级围岩台阶法炮眼布置示意图初步设计，其它围岩参照布置，在现场施工过程中根据围岩实际情况具体调整各参数。双线隧道级围岩炮眼布置示意图（图3.5.5.6-2）。级围岩台阶法开挖炮眼布置示意图（图3.5.5.6-3）。图3.5.5.6-2 双线隧道级围岩全断面光面爆破炮眼布置示意图图3.5.5.6-3双线隧道级围岩光面爆破台阶法炮眼布置示意图（四）洞身初期支护本隧道按“新奥法”施工，采用复合式衬砌。、级围岩初期支护采用锚喷网和工字钢钢架联合支护，、级围岩初期支护采用锚喷网支护。1.锚杆施工工艺及工艺方法每循环开挖完后及时按设计进行初期支护施工，主要有22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，采用锚杆台车或人工手持风枪按放样进行钻孔，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)砂浆锚杆施工工艺及工艺方法隧道边墙位置采用砂浆锚杆，砂浆锚杆施工工艺框图见下图。砂浆锚杆施工工艺框图砂浆锚杆施工工艺方法：钻孔：施工时采用锚杆台车或风枪钻孔。孔位允许偏差为150mm，孔深误差不大于50mm，采用“先注浆后安装锚杆”的程序施工，钻头直径应大于锚杆直径15mm，杆孔的深度应大于锚杆设计长度10cm。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，局部随机锚杆的孔轴方向应与可能滑动面的倾向方向相反，其与滑动面的交角应大于70。锚杆锚固：锚杆埋设前，对锚孔进行检查，孔位、孔深、沿直度、孔径、方向必须合格。同时应用高压风、水清孔，使孔干净无积水残碴。此外要检查锚杆钢材、直径、长度应符合设计要求，锚杆端头应加工螺纹长度不小短于10cm。锚杆埋设采取先注浆后插杆施工，砂浆强度20MPa，配比试验选定，用注浆泵胶管从孔底倒插式注浆，浆满后快速插入锚杆到埋设长度，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，埋设24h后，拧紧螺母，使垫板紧贴岩石。(2)中空注浆锚杆施工工艺及工艺方法隧道拱部采用带排气孔式25中空注浆锚杆，其施工工艺流程见下图。中空注浆锚杆施工工艺框图中空注浆锚杆按设计要求采用带排气孔的中空锚杆，拟采用双管注浆，双管注浆见下图双管注浆示意图。双管注浆示意图工艺方法：按照设计要求布设锚杆，利用锚杆台车或凿岩机进行钻孔，成孔后进行清孔。将安装好锚头的中空注浆锚杆插入孔底，安装止浆塞、垫板、螺母，然后连接注浆管，用注浆泵通过尾部向孔内注浆，浆液采用水泥砂浆。注浆顺序自下而上逐根进行。注浆后将止浆塞塞入钻孔，用速凝水泥封孔。特殊情况处理：注浆中断：找出注浆中断的原因，尽快解决，及早恢复注浆。如不能立即恢复注浆，则立即冲洗钻孔，而后再恢复注浆。防止串浆的主要措施：为防止串浆可采取跳打施工，即先施工奇数孔序，再施工偶数孔序。发生串浆后的处理措施：对串浆孔与注浆孔同时注浆，采用分浆器，利用一台注浆泵同时对多根锚杆注浆。发生大量漏浆时，采用以下原则进行处理：采用低压、浓浆、限流、限量、间歇注浆的方法进行灌注或注入其他充填料先堵大通道再采取第一种方法进行处理。涌水处理：在孔口有涌水的注浆孔段，注浆前测量记录涌水压力、涌水量，然后根据涌水情况选用下列综合措施处理。第一，采用较高的压力，自上而下分段注浆。第二，采用浓浆进行屏浆124h后再闭浆，并待凝。第三，采用纯压式注浆。第四，用速凝浆液处理。2.钢筋网施工工艺及工艺方法按设计要求的钢筋网材质和尺寸在洞外工厂化制作，加工成片，其钢筋直径和网格间距符合图纸规定。汽车运输至洞内施工现场，按图纸所示或监理工程师批准的部位安装钢筋网，钢筋网在初喷一层混凝土后铺挂，钢筋网与锚杆或其他固定装置连接牢固。钢筋网施工工艺框图见下图。 钢筋网施工工艺框图钢筋网工艺方法：施作前，初喷一定厚度混凝土形成钢筋保护层；钢筋横纵相交处绑扎牢固；钢筋接长时搭接长度满足规范要求，焊接或绑扎牢固；钢筋网加工前钢筋要进行校直、除锈及油污，确保施工质量。3.工字钢钢架施工工艺及工艺方法工字钢钢架按设计图加工，采用洞外按11比例放样加工，各单节制作焊接完成后，先试拼合格后再运进洞内安装。安装前先用经纬仪或全站仪准确定出每榀钢架的位置，清理拱角或墙角的松碴，处理欠挖部位至设计断面，工字钢钢架按设计位置拼装，工字钢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。工字钢钢架施工工艺框图见下图。工字钢钢架施工工艺框图工艺方法：钢架在洞外按设计加工短构件，在洞内用螺栓连接成整体。洞内安装在开挖之后进行，与定位锚筋焊接。钢支撑间设纵向连接筋，钢支撑必须安放在牢固的基础上，架立时垂直隧道中线，当钢支撑和围岩之间间隙过大时设置垫块。现场制作加工：钢支撑按设计要求预先在洞外钢材加工厂加工成型。先将加工场地用15#混凝土硬化，按设计放出加工大样。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，将工字钢架钢筋冷弯成形，要求尺寸准确，弧形圆顺。钢架制作与精度要求：工字钢架按设计图加工，采用洞外按11比例放样加工。加工时，要求做到尺寸准确，弧形圆顺，允许偏差为：拱架矢高及弧长+20mm，架长20mm；焊接（或搭接）长度要满足规范要求；焊接成型时，应沿刚架两侧对称进行，接头处要求相邻两节轴线一致，连接孔位置要准，以保证连接准确。拱架加工后要试拼，应无扭曲翘曲现象，接头连接要求每榀之间可以互换。周边允许误差为3cm，平面翘曲应小于2cm。钢架安装：钢架施工工作内容包括定位测量、安装前的准备工作和安设。定位测量：安装前先准确定出每榀钢架的位置，放样时首先测定出线路中线，确定里程，然后再测定其横向位置。 安设前的准备工作：运至现场的单元钢架应分单元堆码，安设前应进行断面尺寸检查，及时处理欠挖侵空部分，保证钢架安设。钢架外侧必须有不小于4cm的喷射混凝土，安设拱脚或墙脚前，先清除垫板下的松碴，使其置于原状岩石上，采用拱脚垫钢板的方法。避免拱脚下沉，拱墙脚应保持水平。钢架安设：钢架应按设计位置安设，钢架与封闭混凝土之间应尽量紧贴，在安设过程中，当钢架与围岩之间有较大间隙时应设垫板，垫板数量应不大于10个，两排钢架间沿周边每隔1m须用22的纵向钢筋联接，形成纵向连接系，使其成为一体，以改善受力状态。拱脚高度不够时不得用土回填，而应设置钢板调整，当承载力不够时，可加大钢架拱脚外侧断面，向围岩方向加大接触面积。当采用台阶法或双侧壁导坑法开挖时，在架设下台阶工字钢钢架时，先用风镐将上台阶工字钢架拱脚喷射砼凿除，确保上下工字钢架连接牢固。钢架安装完成后和与之相接触的锚杆头焊接，使之成为整体结构。钢架施工质量要求：钢架应架设在与隧道轴线垂直的平面内，为保证其垂直度及前后倾斜度达到设计标准和规范要求，钢架安设时采用激光断面仪扫描定位。钢架纵向必须连接牢固，并与锚杆焊接成一整体，安装位置允许偏差见下表。 钢架安装位置允许偏差表序号偏差种类允许偏差（mm）备 注1钢架间距100mm2钢架横向偏差50mm3高程允许偏差50mm4垂直度允许偏差205钢架保护层厚度允许偏差-5mm背后应保证喷射混凝土密实钢支撑架立后随即进行喷射改性聚酯纤维混凝土，先将钢支撑与围岩之间空隙喷满，然后将钢支撑全部覆盖，使钢支撑与纤维混凝土连成整体共同受力。4.湿喷砼施工工艺及工艺方法本标段隧道设计为喷改性聚酯纤维砼，砼按设计配合比计量，改性聚酯纤维与砂石料采用强制式拌合机搅拌均匀后再拌制砼。湿喷混凝土施工工艺框图见下图。湿喷混凝土施工工艺框图拌合时间1min混凝土拌合砂、石子水泥聚酯纤维水筛网10mm(滤出超径石子)风压控制在0.450.7MPa液体速凝剂（水泥用量4%）受喷围岩面湿式混凝土喷射机150200cm混凝土运输车运送 合成纤维湿喷混凝示意图工艺方法：喷射砼前将岩面清理干净，对硬岩面用高压水进行冲洗，对软岩面用高压风吹净粉尘，对松动小块石人工敲除，对超长的杆体进行切除处理，确保受喷面洁净平整。为减少回弹，改善施工作业环境，喷射砼采用TK-961型湿式混凝土喷射机。在软岩、淋水地段，为了确保洞体稳定，喷射作业紧跟开挖作业面，混凝土终凝到下一循环爆破作业时间不小于3h。施工准备：水泥：一般地段采用普通硅酸盐水泥，地下水对砼具有腐蚀地段，根据现场取水化验结果选择符合设计规范的水泥，强度等级不小于32.5MPa。骨料选择：砂：采用天然砂；碎石：碎石场中过筛的碎石，粒径5-10mm。改性聚酯纤维：从有生产合格证的厂家采购，检验合格后使用。配合比：测定骨料含水量，调整理论配合比，确定施工配合比。减水剂：采用萘系列高效减水剂，掺量应根据试验确定，一般掺量为水泥重量的0.41.0%。速凝剂：湿喷采用的液态速凝剂，在使用前，应做与水泥的相容性试验及水泥净浆凝结效果试验，严格控制掺量，并要求初凝时间不大于5分钟，终凝时间不大于10分钟。现场试验：正式喷射前，先进行实际试验，测定其实际初凝及终凝时间，制作试件，检测试件强度，以选取最优的配合比及验证操作工艺。操作要点：(1)分次喷射，一次封闭岩面，喷射厚度拱部56cm，边墙710cm,后复喷到设计厚度。(2)采用湿喷作业，控制骨料的粒径、施工配合比和速凝剂加入的数量。(3)施喷前先用高压水或高压风清洗岩面，喷射口距岩面1.52m，喷射应垂直岩面，由下向上，喷射连续、缓慢作横向移动，喷层厚度均匀。(4)喷射前在喷射岩面上埋设6钢筋头，用预埋钢筋来检查喷射厚度并检查喷层是否平顺，如有漏喷应补喷。(5)喷射混凝土终凝2h后，应喷水养护，养护时间不少于14d。(6)做好安全作业，防止一切意外事故。(7)混凝土和易性控制：湿喷机要求混凝土坍落度813cm，故混凝土在拌合生产时加减水剂，使出仓坍落度达18cm，混凝土运输到工作面，坍落度损失值为38cm确保混凝土的坍落度满足喷射要求，从湿喷机顺利喷出。(8)速凝剂的掺入：湿喷机体上有一可调节流量的计量泵及速凝器。计量泵将从容器内引入的速凝剂通过胶管压入喷嘴，依靠喷射管中的压缩空气将速凝剂雾化后与物料混合，并与料束一同送至受喷面，水泥与其发生反应而迅速凝固。(9)喷头与受喷面的距离：喷头与岩面垂直，其间距为1.52.0m时较适宜。由于喷头压力大，将喷头固定在机械手上进行作业，若人工掌握喷头，两人操作或用简易支架进行操作。(10)风压：湿喷机要求工作风压0.50.8MPa，系统风压 0.8MPa，若风压控制不好，会造成回弹量增大。喷射应对工作风压进行试验，先取最优稳定工作风压，获得最优喷射效果。(11)喷射角度：喷头应保持与受喷面垂直，若受喷面被格栅、钢筋网覆盖时，可将喷头稍加偏斜，但不宜小于70，如果喷头与受喷面的角度太小时，会形成混凝土物料在工区上滚动，产生凹凸不平的波形喷面，增加回弹量，影响喷射混凝土的质量。(12)喷头运动方式：喷头应作连续不断的圆周运动，并形成螺旋状运动，后一圈压前一圈三分之一。喷射路线应自下而上，呈“S”形运动，隧道内的喷混凝土应先边墙后拱部。网喷混凝土按下列要求进行：(1)网喷混凝土在岩面先素喷3cm厚混凝土再挂网，然后再喷射达到设计厚度。(2)开始喷射时，减少喷头至受喷面的距离，并调整喷射角度，钢筋网保护层厚度不得少于2cm。(3)喷射中如有脱落的岩块或被钢筋网架住时，应及时清除后补喷。有水地段喷射混凝土作业时，采取下列措施：隧道开挖后，大股涌水应先进行注浆堵水，一般顺涌水出露点打孔，压注速凝浆液（水泥水玻璃浆液）； 小股水或裂隙渗漏水，视具体情况进行岩面注浆（布孔宜密，钻孔宜浅），或采用小导管沿隧道周边环形注浆；对股水的处理可顺股水出露点打孔压注速凝浆液、或插排水管引流（见说明图7.2.7）；围岩裂隙渗漏注浆孔布孔宜疏，钻孔宜深，或顺水路（节理、裂隙）扣排水半管或线形排水板，将水引到隧底水沟或纵向排水管；待受喷面上无流淌水后再喷混凝土。有渗水和大面积潮湿的岩面与喷混凝土不易粘结，为了增加粘结性，初喷在岩面上的混凝土可适当增加水泥用量；也可在混凝土中掺入高效减水剂或添加各种增粘剂或改变混凝土配合比，增加水泥用量，先喷较干混凝土，待其与涌水融合后，再逐渐加水到湿喷混凝土配合比设计；喷射时，先从远离出水点处开始，逐渐向涌水点逼近，将散水集中，安设导管，将水引出，再向导管逼近喷射；当涌水范围大时，可设树枝状排水导管后再喷射；当涌水严重时，应设置泄水孔，边排水边喷射。有钢架支撑时混凝土的喷射：(1)钢架与岩层之间的间隙必须用喷混凝土填充密实；(2)喷射顺序，应从下而上顺序进行，先喷射钢架与岩层之间间隙，后喷射钢架与钢架之间混凝土； 钢架应全部被混凝土所覆盖，保护层厚度不得小于4cm。聚酯纤维喷射混凝土注意事项：(1) 聚酯纤维混凝土混合料采用卧式双轴强制式搅拌机，先将聚酯纤维、水泥、粗细骨料先干拌后加水湿拌的方法，合成纤维应分多次逐渐加入拌合，且干拌时间不得少于1.5min。(2)搅拌时间宜为45min,搅拌完成后随机取样，如纤维均匀分散成单丝，则混凝土可投入使用。否则至少再延长30S才可使用。(3)合成纤维喷射砼采用湿喷工艺。5.喷射混凝土质量控制及检验：(1)入场(库)的水泥带有厂方的品质试验报告，必要时应进行复检。(2)速凝、减水、早强等外加剂，应附有厂方的合格证，使用前均应进行检查，发现结块、变色、变质等异常现象时，及时进行处理。(3)按下列规定检查混合料的配比和级配：每班作业前对所使用的均衡器进行检查和校正；混合料的实际配比和级配情况，每个作业班至少检查2次，不符合要求时必须及时进行调整。喷射混凝土的质量检查应按下列规定进行：(1)喷射过程中应及时检查喷层厚度。每一作业循环检查一个断面，每个断面从拱顶起，每间隔2m布设一个检查点检查喷射混凝土的厚度。喷射混凝土厚度的检查除采用埋钉法外，可在喷射混凝土8h后用钢钎凿孔检查厚度，若混凝土与围岩的颜色相近不易区别时，可用酚酞试液涂抹孔壁，呈现红色者为混凝土厚度。喷射混凝土的厚度应符合下列要求：喷射混凝土平均厚度不应小于设计厚度。喷射混凝土厚度检查点数的80及以上大于设计厚度。喷射混凝土最小厚度不小于设计厚度的2/3。(2)喷射砼与岩层的粘结情况可用锤敲击检查。当表面有松动、开裂、下坠、滑移等现象时，及时清除重喷。当有空骨、脱壳时，一般应及时凿除，洗净重喷，或采用压浆法重填。（3）喷射过程中应及时检查砼的回弹率和实际配合比。（4）每喷射50100m3砼应制作不小于1组的强度检查试件，不足50m3也制作1组试件。当材料或配合比变更时，应分别制作试件。（5）砼强度检查试件可采用喷大板切割法制作。当不具备切割条件时，也可采用边长为15cm的立方体无底试模，在其内喷射砼制作试件。5.超前小导管施工工艺及工艺方法本隧道级围岩除洞口段采89大管棚超前支护外，其余地段用采用42mm小导管超前支护，配合I20b工字钢钢架使用，每4榀工字钢钢架打1环，每环40根，环向间距40cm，每根长3.5m，纵向每1.8m设置一环。级围岩采用22mm锚杆超前支护，配合I18工字钢钢架使用，每3榀工字钢钢架打1环，每环40根，环向间距40cm，每根长3.5m，纵向每2.0m设置一环；小导管沿隧道开挖轮廓线环向布置并向外倾斜，其倾斜角一般为1015度左右；注浆压力为0.51.0MPa，纵向前后相邻排导管搭接水平投影长度不小于1.0m；注浆导管环向间距a=0.33m。导管钻10mm注浆孔，间距15cm，呈梅花形布置，前端加工成锥形，尾部长度不小于30cm作为不钻孔的止浆段。 超前小导管施工工艺框图为充分发挥机械效能，加快注浆进度，在小导管前安设分浆器，一次可注入35根小导管。 分浆器示意图工艺方法：注浆参数设计选定注浆浆液（水泥浆液，化学浆液），选取凝固时间，进行注浆配合比设计。确定参数（注浆压力、注浆半径、注浆量）。小导管采用钢管，管径42mm，钢管应沿隧道开挖轮廓线环向布置并向外倾斜，其倾斜角一般为10左右；注浆压力应根据地层致密程度决定，一般为0.8MPa，纵向前后相邻排导管搭接水平投影长度1.0m；注浆导管环向间距a=0.33m；单根导管注浆量等于注浆断面积、注浆管长度和围岩空隙率的乘积，为了避免串浆，采取分序施工或对串浆孔同时注浆。浆液扩散半径浆液扩散半径可根据导管密度确定。考虑注浆范围相互重叠的原则扩散半径Rk可按下式计算：RK=(0.60.7)L0式中: L0-管之间中心距离。单根导管的浆液注入量Qi可按下式估算： Qi=R2L式中：R-浆液扩散半径； L-导管长度； -岩体孔隙率。施工要点正式注浆前应在洞外相类似的地层进行注浆试验，以检验注浆设备的选型、配备是否恰当，注浆参数的确定是否合理。导管加工由现场专业车间进行，其注浆孔用钻床成孔，尾部加焊6管箍，并经质检人员检验合格方可交付使用。钻孔、插小导管：导管孔钻打前，进行孔位测量放样，孔位测量做到位置准确，钻孔要按放样进行，并设方向架控制钻孔方位，使孔位外插角度符合设计要求。钻孔完成后，用高压风、水清洗，吹冲干净孔内砂尘及积水，所有钻孔完成均要进行检验。注浆：注浆前先喷混凝土封闭掌子面以防漏浆，对于强行打入的钢管应先冲洗管内的积物，然后再注浆。注浆顺序由下向上进行，浆液可用拌合机搅拌或人工搅拌。单液注浆工艺：水泥浆水灰比一般为1.5:1、1:1、0.8:1三个等级，浆液由稀到浓逐级变换，即先注稀浆，然后逐步变浓直0.8:1为止，考虑到注浆后需尽快开挖，注浆宜用普通水泥加早强剂或用早强水泥，可掺减水剂。单液注浆工艺图见下图。单液注浆工艺图在地下水丰富或有淤泥、流砂等复杂地质条件下，宜选用水泥与水玻璃双液注浆。注浆时将两种不同的浆液分放在两个容器内，使用双液注浆泵或两台注浆泵按配合比分别吸入两种浆液，两种浆液在混合器混合后注入注浆管。超前小导管施工质量要求超前小导管所用钢管的品种、级别、规格和数量符合设计要求；超前小导管与支撑结构的连接以及纵向搭接长度符合设计要求；超前小导管施工允许偏差和检验方法应符合下表的规定；超前小导管注浆浆液强度和配合比应符合设计要求，且浆液必须充满钢管及周围的空隙。超前小导管施工允许偏差（mm）和检验方法见下表。 超前小导管施工允许偏差（mm）检验表项 目超前小导管外插角孔间距孔 深检验数量检验方法小导管2050+500施工单位每环抽查三根仪器测量、尺量(五)、二次衬砌二次衬砌段落边拱模采用液压式整体台车，台车长12m，通过调整液压元件，使模板正确对位；模板台车采用带气囊的端模和模板接头加硬橡胶间隙带，防止二衬混凝土灌注段施工接头处漏浆。混凝土灌筑通过灌筑窗口，自下而上，从已灌段接头处向未灌方向灌筑，水平分层对称浇灌，边浇边捣，层厚不超过40cm，相邻两层浇注时间不超过45min，确保上下层混凝土在初凝前结合好，不形成施工冷缝，垂直自