水电站交通工程土建部分热呷隧道施工方案.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除两河口水电站交通工程【坝区至普巴绒土料场公路】标段施工项目合同编号：LHKC-201105 热呷隧道施工方案（土建部分） 批 准： 复 核： 编 制： 中铁十五局集团有限公司两河口水电站土料场公路标段项目经理部2012年8月1日热呷隧道施工方案1、 工程概况1.1项目概况两河口水电站交通工程【坝区至普巴绒土料场公路】标段（合同编号：LHKC-201105）起于一道班隧道洞身中段，终于热呷隧道洞身中段，起点桩号为K5+900.00，高程2887.63m，终止桩号为K10+448.00，高程2886.86m，包括一道班隧道后半段830m（全长1642m）、索依隧道2270m、热呷隧道前半段795m（全长1709m）、路基653m，路线长4.548km，工程范围包括路基土石方、路面、隧道、涵洞、边坡防护、排水工程及道路设施等工程。热呷隧道进口段基岩裸露，局部上覆崩坡极块碎石土层厚01m，植被稀疏，坡面无水。下伏基岩为三叠系两河口组中段中厚层状质砂岩与板岩互层，强风化，岩体破碎，多呈碎裂镶嵌结构，受沟谷深切影响，岩体卸荷松动强烈，强卸荷深度4050m。岩层产状2202258085，岩层走向与隧道轴线近平行，岩层陡倾；节理裂隙发育，贯通性较好的节理30586，裂隙间距12m；13048，间距0.5m1m；裂隙无填充，无地下水，有铁质锈染及钙膜；24229，裂隙间距12m；贯通性较好的节理延长长度一般为520m，节理多呈张开状态。地下水为松散层空隙水和基岩裂隙水，推测地下水呈渗水滴水状出水。项目地处川西高原雅砻江流域高山峡谷区，地势陡峭，施工场地狭窄，不良地质现象发育，现有交通条件差。此工程属于两河口电站库区料场运输道路，既是电站筹建期的控制性工程，也是电站库区复建公路的一部分，工期要求紧，采用的技术标准高，施工难度大，质量要求严格。其中明线路基段地质结构复杂，即有大量堆积粉质土、孤石、强风化岩层，也有需要爆破的弱风化岩层，同时还存在岩堆、滑坡等地质灾害。1.2隧道设计标准 1、公路等级：三级； 2、设计速度：30km/h； 3、隧道建筑限界： 正洞限界净宽高：8.5m5.0m， 紧急停车带限界净宽高：11.75m5.0m； 4、行车方式：单洞双车道隧道双向行车； 5、隧道内纵坡：-0.5%； 6、隧道路面横坡：双面坡1.5%（直线段）； 7、设计交通量：1356辆标准小客车/日。1.3隧道设计参数 1.3.1衬砌类型纵向分布表1 热呷隧道（K9+653.00K10+448.00）衬砌类型起止里程长度(m)SMP8.5K9+653.00K9+658.505.5K9+658.50K9+687.0028.5K9+687.00K9+733.0046K9+733.00K9+888.00155K9+888.00K10+205.00K10+245.00K10+448.00520K10+205.00K10+245.0040 1.3.2支护参数表2 热呷段隧道各围岩支护参数围岩类型SMP8.5喷砼类型C25砼C25砼C25砼C25砼C25砼厚度(cm)1015222525系统锚杆类型22砂浆22砂浆22砂浆22砂浆22砂浆长度(m)2.53.0 3.0 3.53.5间距(环纵)(m)1.21.21.21.01.01.01.20.751.20.7位置拱部180拱墙拱墙拱墙拱墙钢筋网类型6.586.56.56.5间距(cm)25252020202020202020位置拱部180拱墙单层拱墙双层拱墙双层拱墙双层超前锚杆类型25砂浆长度(m)4.5间距(环纵)(m)0.353.0位置拱部120格栅钢架类型间距(纵)（m）位置超前小导管类型42注浆42注浆长度（m）4.54.5间距(环纵)（m）0.353.00.32.8位置拱部120拱部120型钢钢架类型I16工字钢I18工字钢I18工字钢间距（纵）（m）1.0 0.750.7位置拱墙拱墙拱墙二衬拱墙C25砼C25砼C25砼C25砼C25砼仰拱C25砼C25砼C25砼C25砼二衬钢筋HPB2356.5、12HPB2356.5、12HPB2356.5、12HRB33522HRB33525HRB33525仰拱填充C15片石砼C15片石砼C15片石砼C15片石砼路面面层fr=5.0MPafr=5.0MPafr=5.0MPafr=5.0MPafr=5.0MPafr=5.0MPa基层C20砼C20砼C20砼C20砼C20砼C20砼二、编制依据 1、两河口水电站交通工程【坝区至普巴绒土料场公路】标索依隧道出口段路线优化调整变更设计； 2、国家及其部、委颁布的现行技术规程规范和标准； 3、合同规定的质量标准、技术文件及其他相关条款；4、 业主颁布的有关工程质量管理的规章制度和管理办法。三、洞门、明洞3.1洞口段预加固根据业主提供的施工招标图纸及地勘资料，洞口地质条件较差，对洞口浅埋、软弱风化破碎地段进行地表预加固。施工结合洞口地形，地貌和地质条件，并针对洞口段工程的特点和难点，制定以“超前预报，超前支护，洞身开挖，加强支护，尽早封闭，监控量测，衬砌紧跟”为原则的洞口开挖方案，以确保边坡及仰坡的稳定。进洞施工顺序如下：截水天沟边仰坡开挖边仰坡锚喷小导管进洞。3.1.1隧道洞口边坡隧道洞门边仰坡开挖前按设计对进洞的各个桩点进行复核，对边仰坡进行放样，自上而下的顺序进行开挖；土方开挖采用人工配合挖掘机开挖，石方开挖采用手风钻钻孔、弱爆破开挖；做好边仰坡防护，开挖一段支护一段。严禁盲目大挖大刷，造成人为高边坡。热呷隧道出口端洞口边坡坡比为1:0.5，仰坡坡比为1:0.3，采用挂网喷锚进行防护，挂网喷锚支护参数为：22砂浆锚杆，长4.0m，间排距2.0m，梅花形布置，M30水泥砂浆注浆；6.5钢筋网，网格尺寸20cm20cm；喷C20砼厚12cm。边坡坡底做临时排水沟，防止洞口积水。边坡开挖线外侧5m设置矩形截水沟，截水沟采用机械开挖、人工修理的方式施工，M7.5浆砌片石砌筑，M10砂浆抹面，砌筑时从顶部往两端施工。3.1.2隧道洞门超前支护隧道施工进暗洞前，沿隧道开挖轮廓线外50cm布设两排25砂浆锚杆、长4.5m，环向间距0.5m，排距0.5m，梅花形布置，M30水泥砂浆注浆，在隧道的拱部形成整体的支护结构，在其保护下进行开挖。3.2隧道进洞3.2.1进洞施工流程测量放线洞门锁扣锚杆超前小导管洞身开挖初期支护3.2.2进洞方法完成洞口边、仰坡截、排水沟，待洞口加固达到一定强度后，开始进洞施工。进洞采用环形开挖预留核心土法或台阶法掘进，循环进尺控制在1m以内。凡能用十字镐、风镐挖动者，不用爆破。必须爆破时，采用浅眼松动爆破，严格控制药量，人工风镐修边，控制超欠挖，减少对围岩的扰动。开挖后立即湿喷砼封闭、架设钢架、施做结构锚杆、挂网、二次复喷，并使每一分部支护尽快形成闭合的受力体系，确保顺利进洞。加强拱顶地表沉降及边坡稳定观测，在拱顶设置沉降观测点。进洞后，加强内部围岩收敛值监测，达到要求后立即进行二次模筑砼衬砌施工，并封闭成环，以确保洞口段施工安全。3.3明洞施工 明洞施工前，先测量放样，标定明洞与暗洞的开挖分界线，进行边坡整修，开挖仰拱，基底清理。明洞洞身衬砌前先作仰拱，确保明洞边墙有足够的地基承载力，避免整体下沉和拱圈开裂。仰拱施工时，注意预埋排水管道布置。明洞洞身砼采用衬砌台车模筑，边墙外模及拱背外模采用木模拼接，保证拼接平整度和接缝密实度。砼采用输送泵泵送，钢筋采用人工绑扎。施工中注意预留孔洞和安设预埋件。 砼强度达到设计要求后采用人工按设计铺设防水层。明洞采用人工进行回填，蛙式打夯机分层夯实。施工中严格控制分层厚度。3.4洞门施工洞门拱墙与相邻段拱墙衬砌同时施工，连成整体。洞门端墙、柱墙施工前，先完成洞顶水沟、截水沟的施工，边、仰坡的防护。洞门端墙、柱墙采用钢模板，整体式一次浇筑成型。洞门相邻段的衬砌施工时需预留连接钢筋增加整体稳定性。连接钢筋设置双层HRB335钢筋，直径22mm，采用标准直弯钩，拱部120设置，环向间距400mm，与衬砌断面内纵向连接钢筋绑扎连接。四、超前支护4.1超前锚杆超前锚杆用于级围岩超前支护，拱部120设置，外插角510，同时与锚固岩石层面夹角不小于5，可根据现场实际情况做适当调整。采用25砂浆锚杆制作，长4.5m。8.51型支护环向间距为35cm，8.52环向间距35cm，纵向间距300cm，其相邻两环的纵向搭接长度水平方向不小于1m。超前锚杆配合格栅钢架使用。 锚杆长度要大于孔深610cm，每根加工长度误差不大于1mm，并除去杆上油污、铁锈、杂质。钎头的尺寸根据锚杆孔径要求决定，当钎头磨损后影响底部孔径尺寸达2mm时，则须更换钎头。 打眼时应严格控制方向。钻到设计深度时，若流出的岩粉浆呈黄色或褐色，或钎头冲击声异常时，说明遇到较软弱的岩石或破碎夹层。此时须变更锚杆的深度与位置。 钻孔完毕，用高压水清孔，检查合格后将锚杆边旋转边送入眼孔。施工工艺见图1。图1 超前锚杆施工工艺框注浆时必须保证浆液饱满和注浆质量，采用敲打锚杆排出气体，并严格控制注浆压力。砂浆搅拌均匀，随拌随用。拌合时按施工配合比施工，一次拌合的浆液在初凝前用完。在注浆过程中，为防止浆液沉淀，要不停的进行搅拌。注浆前对注浆泵进行试运行。注浆压力不得大于0.5Mpa，直到钻孔注满流出为止。注浆开始后中途暂停超过30分钟时，用水润滑注浆管及其管路。注浆管应插至距孔底510cm时随水泥砂浆的缓慢匀速拔出，当浆液满时随即迅速将锚杆插入，锚杆杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95%，锚杆插入到设计深度后立即采用锚固剂将锚垫板周围的空隙封堵密实；若插入时孔口无浆液流出，应将杆体拔除重新注浆。钻孔应符合下列要求：孔径应与管径配合好，孔径比管径大15mm，孔位允许偏差为15mm50mm；孔深允许偏差为50mm，锚入长度不小于设计长度的96%。孔钻好后用高压水将孔眼冲洗干净。作好现场施工记录，包括锚杆的长度，注浆压力，注浆数量，起止时间等。4.2超前小导管洞口浅埋段、级围岩超前支护采用小导管注浆，其施工流程为：钻孔清孔顶入钢管注浆清除管液、砂浆充填。SQ8.5型支护小导管环向间距30cm，纵向间距280cm；V8.5型支护环向间距35cm，纵向间距300cm。4.2.1超前小导管加工 超前小导管加工在现场专业车间进行，采用42无缝钢管（壁厚4mm）制作，管长4.5m。先将导管一端做成尖形，另一端加焊6加劲箍，再设计要求布设注浆孔，管壁四周钻610mm注浆孔，间距为15cm，梅花型布置，尾部0.3m范围不钻注浆孔（预留止浆段）。其注浆孔采用钻床成孔，并经质检人员检验合格方可交付使用。4.2.2钻孔、插入小导管 小导管钻孔前，先进行孔位测量放样，做到位置准确，钻孔严格按放样进行，孔位外插角角度为510，避免造成串孔，影响注浆效果。钻孔完成后，先用高压风（或水）清孔，然后进行注浆。采用凿岩机钻孔，钻头采用梅花形钻头，钻头直径比导管直径大2cm，钻孔钻进要避免钻杆摆动，保证孔位顺直。钻至设计成孔深度后，用风管将碎渣吹出，避免塌孔。4.2.3注浆注浆采用1:1的水泥浆，有水时可注水泥-水玻璃浆液，水泥浆/水玻璃=1：0.8（体积比），围岩整体性较好时注水泥砂浆，W/C=0.50.8。注浆压力控制在0.51.0MPa。 级围岩地段压注水泥砂浆进行围岩加固，必要时可注水泥-水玻璃浆。注浆压力控制在0.40.6Mpa。根据设计要求，通过试验确定注浆参数，在注浆压力达到终压，并稳定15分钟后，终止注浆，以保证钻孔四周均匀注满浆液。 图2 注浆质量控制图 小导管施工时注意两排导管之间的搭接长度不小于1m，以利整体受力。注浆过程中随时注意压力变化，压力值达到设计值，且注浆量与设计量相符后，即可停止注浆。 注浆结束后，再钻孔检查注浆效果是否达到设计要求，如未达到设计要求，进行补孔注浆。 整个过程做好记录，内容包括打孔的角度、间距、深度、钢管长度，注浆压力、注浆数量、起止时间等。 施工中设专人对注浆质量进行控制，施工中须控制的内容见图2注浆质量控制图。五、开挖5.1开挖方法5.1.1类围岩 类围岩稳定性差，施工难度大，施工时按“短进尺、弱爆破、早封闭、强支护、勤量测”的原则掌握，施工前，沿拱部开挖轮廓线10cm处以外插角510布设超前小导管支护（支护参数详见本文1.3.2支护参数）。类围岩采取环形开挖预留核心土法施工，以人工风镐开挖为主，浅眼松动爆破为辅。上断面出渣采用人工配小车出渣至下断面，下断面采用LG855C侧卸式装载机装渣，自卸汽车运至弃渣点，全断面衬砌紧跟，每0.60.75m支立钢架一榀，开挖后立即进行锚、网、喷支护，及时封闭围岩，为减小马口开挖时因初期支护拱脚悬空引起的下沉，初期支护拱脚部位设锁脚锚杆加固，同时左右马口交错开挖。5.1.2类围岩 类围岩施工采用台阶法施工，台阶长3.0m，作为上断面钻孔、喷锚的工作台。上断面利用TY28型风枪钻孔，下断面视围岩情况利用两臂钻孔台车或钻孔台架钻孔。上断面采用JMC型挖掘机扒渣到下断面，下断面由LG855C侧卸式装载机装渣，自卸汽车运渣。洞身开挖后，立即进行喷锚支护，及时封闭围岩。5.1.3类围岩 类围岩采用全断面开挖，实施光面爆破。为搞好光面爆破，项目部派一名具有多年施工经验的工程师主管隧道掘进。根据不同的围岩地质情况，随时设计修正相应的光爆参数，抓好断面测量、周边眼外插角、深度、间距、装药量等中间环节，特别是周边眼控制，钻孔间距不大于60cm，角度外偏不大于3，采用段差控制起爆，尽量减少对围岩的扰动。 作业程序：钻爆设计测量放线（画炮眼位置）按眼钻孔装药联线起爆通风除尘排险撬顶出碴围岩量测。5.2钻爆设计5.2.1爆破器材选型 根据隧道所穿越围岩的坚固性系数f以及岩石纵波波速等，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。5.2.2掏槽方式选型 隧道爆破开挖的关键是掏槽，掏槽成功与否直接影响爆破效果，并且掏槽的深度亦直接影响隧道掘进的循环进尺。根据所选用的钻孔机械不同而选用最佳的掏槽型式。5.2.3装药结构 为提高爆破效果，控制灰尘，降低爆碴的大块率，便于出碴，掏槽眼、辅助眼采用连续装药结构。 周边眼间距取45cm，最小抵抗线55cm，采用复式楔形掏槽。炮眼直径50mm，非电毫秒雷管起爆。周边眼装药均采用20的小药卷间隔装药。5.2.4起爆网络 各段毫秒微差雷管脚线集束于掌子面中央悬挂，用火雷管+导火索引爆。孔内微差低段雷管一般跳段使用，使各相邻段间隔时间大于50ms，以改善爆破效果和防止地震波叠加而产生较大的震动。另外，为确保周边眼同时起爆，保证光爆效果，还将各孔内的导爆索延长至孔外，用一长主干导爆索顺拱部周边眼进行串联，使每个周边眼孔内有二套独立的起爆系统，确保同时起爆。5.3光面爆破5.3.1施工布眼 钻眼前，测量人员用红铅油准确绘出开挖断面的中线和轮廓线，标出炮眼位置，其误差不超过5cm。5.3.2定位开眼 采用钻孔台架钻眼，台架与隧道轴线保持平行。台架就位后按炮眼布置图正确钻孔。对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它眼要高，开眼误差分别控制在3cm和5cm以内。 钻工要熟悉炮眼布置图，要能熟练地操纵凿岩机械特别是钻周边眼，由有丰富经验的老钻工司钻，台架下有专人指挥，确保周边眼有准确的外插角（眼深3m时，外插角小于3；眼深5m时，外插角2），尽可能使两茬炮交界处台阶不小于15cm。同时，根据眼口位置岩石的凹凸程度调整炮眼深度，保证炮眼底在同一平面上。5.3.3清 孔 装药前，用由钢筋弯制的炮钩和小直径高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出吹净。5.3.4装 药 装药分片分组，按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管“对号入座”。所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。5.3.5联结起爆网络 起爆网络为复式网络，以保证起爆的可靠性和准确性。联结时注意：导爆管不能打结和拉细；各炮眼雷管连接次数相同；网络联好后要有专人负责检查。起爆网络采用起爆器电力起爆。5.3.6瞎炮的处理 发现瞎炮，首先查明原因。如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮，则切去损坏部分重新连接导爆管即可，但此时的接头尽量靠近炮眼。5.3.7光面爆破质量检验标准 超欠挖：爆破后围岩面应圆顺平整，无欠挖，超挖量控制在设计要求范围内。 半眼痕迹率：围岩为整体性好的坚硬岩石时，半眼痕迹率应大于85%，中硬岩石应大于80%，软岩大于60%。 对围岩的破坏程度：爆破后，围岩面上无粉碎岩石和明显的裂缝，也不应有浮石（岩性不好时应无大浮石）。5.4防塌技术措施 塌方是隧道开挖过程中要重点预防的，分析以往的塌方原因，实际上大部分是由于对复杂地质条件下围岩的属性研究不够彻底，应对措施不当造成的。防止塌方是确保隧道施工顺利进行及保证工程质量的关键，为此结合本隧道的特点及其地质情况，拟采用以下主要的防塌措施： 1、当塌方规模小时，应先加固塌方体两侧洞身，并尽快喷射混凝土，或锚喷混凝土，或钢架喷锚混凝土联合支护，封闭洞穴顶部和周围，然后进行清渣拆除临时支撑。 2、当塌方规模较大时，洞室被全部堵塞，应采用先护后挖的方法，在查清塌穴的情况下，用管棚和注浆法固结塌塌的围岩，待其稳定后，按先上部后下部次序清除蹋渣，或用全断面按“短进尺、弱爆破、早封闭”的原则开挖蹋渣，从其“穿”过去。 3、模筑衬砌背后与塌方穴壁间之间，用浆砌片石或混凝土填筑，使其紧密连接。如果塌穴较大，回填泵送混凝土或浆砌片石厚度应大于2m，其上应设钢支撑顶住围岩，使其保持稳定。 4、如果塌方是由地下水引发的，应先作好防排水，再按上述原则处理。5.5防止超欠挖 隧道开挖过程中，由于地质情况的变化及爆破工作不规范等原因，造成超欠挖的现象是经常出现的。控制超欠挖的最好办法就是加强光面爆破和预裂爆破，以控制爆破对岩体的损伤。控制超欠挖的重点是控制钻孔精度、爆破和施工组织管理。主要方法和途径有： 1、采用控制爆破（光面爆破和预裂爆破），优化爆破参数设计； 2、优先考虑采用操作简单且精度高、有良好性能的钻孔机械、测量放线仪器、断面检测仪器以及爆破器材等； 3、严格控制断面的测量放线精度； 4、严格控制钻孔精度，重点控制周边眼的外插角、开口误差以及炮眼在断面的分布均匀性； 5、严格控制重要爆破作业质量，特别是要控制装药量，并保证正确的起爆顺序； 6、做到及时检测和及时反馈； 7、必须强化施工组织管理、推行作业标准化并经常加强作业人员文化和责任心的教育等。5.6出碴作业 出碴时采用JMC挖掘机和LG855C侧卸式装载机装碴，自卸式汽车运输。为保证出碴运输安全，洞内设置足够数量的照明设备和信号灯，并设专人指挥调配。出碴前应排烟一段时间，派专人检测掌子面有害气体浓度，确保安全后，机械设备才能进洞。六、初期支护 隧道衬砌类型根据围岩类别的不同，采用不同的支护和衬砌方式。6.1喷射砼施工 喷射砼骨料用拌合站分次投料拌和，由砼输送车运输至工作面，在工作面添加液体速凝剂经喷射机喷向工作面。为减少回弹量降低粉尘，提高一次喷层厚度，喷射砼采用砼湿喷机湿式喷射作业。 喷射前首先撬除危石，利用隧道激光限界检测仪检查断面净空，用高压水冲洗岩面，检查供风、供电情况及湿喷机运转等情况。 选择满足设计要求的水泥、砂子、碎石、水及速凝剂，确保原材料的质量。通过试验确定配合比。 喷锚支护喷射砼，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，以尽早封闭暴露岩面，防止表层风化剥落。复喷砼在锚杆、挂网和钢架安装后进行，尽快形成喷锚支护整体受力，以抑制围岩变位。钢架间用砼喷平，并有足够的保护层。 喷射时尽量垂直于岩面，喷嘴距岩面一般保持0.61.0m为宜。喷射砼分段、分片由下而上顺序进行，每段长度不超过6m，一次喷射厚度控制在6cm以下，喷射时插入长度比设计厚度大5cm的铁丝，每12m设一根，作为施工喷层厚度控制用，后一层喷射在前层砼终凝后进行，喷射砼按规定洒水养护。6.2钢拱架施工 本隧道所用的钢架包括工字钢钢架和格栅钢架。钢拱架在洞外按设计加工成型，洞内安装在初喷砼之后进行，与定位系筋焊接。钢架间设纵向连接筋。钢拱架拱脚必须安放在牢固的基础上，并与注浆小导管或锚杆焊接牢固，架立时垂直于中线，当钢拱架和围岩之间间隙过大时设置垫块，埋设在初衬砼内。6.2.1现场制作加工 1、钢架按设计要求预先在洞外加工成型。 2、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。将工字钢或钢筋冷弯成型、焊接，要求尺寸准确，弧形圆顺。 3、钢架加工后进行试拼，允许误差: 沿隧道周边轮廓误差不大于3cm； 钢架由拱部、边墙各单元钢构件拼装而成。各单元用螺栓连接。螺栓孔眼中心误差不超过0.5cm； 钢架平放时，平面翘曲小于2cm。6.2.2钢架架设工艺要求 1、为保证钢架置于稳固的地基上，施工中在钢架基脚部位预留0.150.2m原地基；架立钢架时挖槽就位，软弱地段在基脚处设槽钢以增加承载力。 2、钢架平面垂直于隧道中线，其倾斜度不大于2度。钢架的任何部位偏离铅垂面不大于5cm。 3、为保证钢架位置准确，隧道开挖时在钢架的各连接板预留钢架连接板凹槽；两拱脚处和两边墙处预留安装钢架槽钢凹槽，初喷砼时，在凹槽处打入木楔，为架设钢架留出连接板（或槽钢）位置。 4、钢架按设计位置安设，在安设过程中当钢架和初喷层之间有较大间隙时设垫块，钢架与围岩（或垫块）间距不大于50mm。 5、为增强钢架的整体稳定性，将钢架与锚杆焊接在一起。沿钢架设直径为22的纵向连接钢筋，并按环向间距1m设置。 6、为使钢架准确定位，钢架架设前需预先打设定位系筋。系筋一端与钢架焊接在一起，另一端锚入围岩中0.51m并用砂浆锚固，当钢架架设处有锚杆时尽量利用锚杆定位。7、钢架架立后尽快喷砼作业，并将钢架全部覆盖，使钢架与喷射砼共同受力，喷射砼分层进行，每层厚度56cm左右，先从拱脚或墙脚处向上喷射，以防止上部喷射料虚掩拱脚（墙脚）不密实，造成强度不够，拱脚（墙脚）失稳。8、钢架需设置长3.0m的22砂浆锚杆作为锁脚锚杆，M30注浆稳固。6.3锚杆施工 锚杆施工前，先了解围岩情况，使锚杆的锚固段尽量锚牢在较好的岩层中，保证与围岩共同作用。在隧道横断面上，锚杆与岩体主结构面成较大角度布置。当主结构面不明显时，与隧道周边轮廓垂直布置。当围岩稳定时，采用方形布置，围岩较差时，采用梅花型布置。 图3 锚杆施工工艺框 锚杆的杆身必须调直无缺损。楔缝必须垂直、平整，位置要在锚杆中心截面上，缝宽误差不大于0.5mm，缝长误差不大于5mm。锚杆长度要大于孔深610cm，每根加工长度误差不大于1mm，并除去杆上油污、铁锈、杂质。钎头的尺寸根据锚杆孔径要求决定，当钎头磨损后影响底部孔径尺寸达2mm时，则须更换钎头。 采用YMG-130型锚杆机打眼，打眼时，严格控制方向。钻到设计深度时，若流出的岩粉浆呈黄色或褐色，或钎头冲击声异常时，说明遇到较软弱的岩石或破碎夹层。此时须变更锚杆的深度与位置。 钻孔完毕，用高压水清孔，检查合格后将锚杆边旋转边送入眼孔。注浆时必须保证浆液饱满和注浆质量，采用敲打锚杆排出气体，并严格控制注浆压力。砂浆搅拌均匀，随拌随用。拌合时按施工配合比施工，一次拌合的浆液在初凝前用完。在注浆过程中，为防止浆液沉淀，要不停的进行搅拌。注浆前对注浆泵进行试运行。注浆压力不得大于0.5Mpa，直到钻孔注满流出为止。注浆开始后中途暂停超过30分钟时，用水润滑注浆管及其管路。注浆管应插至距孔底510cm时随水泥砂浆的缓慢匀速拔出，当浆液满时随即迅速将锚杆插入，锚杆杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95%，锚杆插入到设计深度后立即采用锚固剂将锚垫板周围的空隙封堵密实；若插入时孔口无浆液流出，应将杆体拔除重新注浆。钻孔应符合下列要求。孔径应与管径配合好。孔径比管径大15mm，孔位允许偏差为1550mm;孔深允许偏差为50mm，锚入长度不小于设计长度的95%。孔钻好后用高压水将孔眼冲洗干净。作好现场施工记录，包括锚杆的长度，注浆压力，注浆数量，起止时间等。利用无损检查仪对锚杆进行无损检查，确保施工质量。七、二次衬砌7.1拱墙二衬7.1.1施工顺序定位台车立模就位调整浇筑砼拆模养护详细操作流程见下图。图4 二衬施工流程7.1.2施工准备1、施工时间：拱墙二次衬砌施作时间根据围岩量测结果确定，围岩基本稳定后方可施工二衬。一般情况下须同时满足以下条件时方可施作二次衬砌：拱顶下沉量达到最终设计值的80%90%；拱顶下沉速率小于0.070.15mm/d；净空变化速度小于0.10.2mm/d；喷射混凝土面无裂缝或少量微裂缝。 2、立模前用全站仪检查隧道开挖轮廓，如有欠挖于立模前处理好。并在立模节段前端，分别在拱顶和两侧边墙处标出隧道中心线和内轨顶面标高。 3、衬砌钢筋加工：衬砌钢筋在洞外加工场集中下料加工，运至洞内利用轨行式作业平台现场人工绑扎、焊接成型。确保钢筋表面洁净，无损伤、油漆和锈蚀等。钢筋的安装位置、间距、保护层厚度及各部钢筋规格尺寸等严格按有关规程、规范及设计图纸要求施工。施工时防止损坏防水层，注意预埋件安装。 4、浇筑准备：浇注前进行水平、高程测量放样。启动台车液压系统，根据测量资料使钢模定位，保证钢模衬砌台车中线与隧道中线一致，拱墙模板定位后固定，并进行测量复核。衬砌台车前端装设钢制挡头模板，按设计要求安装固定止水带，同时还要做好各类预埋件、预留孔、沟、槽、管路的设置；拆除上组衬砌混凝土施工缝处止水带保护模，并自检防水系统设置情况。5、混凝土搅拌：混凝土严格按设计配合比计量拌和，混凝土生产必须满足施工要求。6、台车就位： 松开卡轨器后，将衬砌台车穿行或平移到立模位置，此时台车中心线与隧道中心线一致，其偏差小于3cm。7.1.3施工方法 1、台车移动在施工好的底板上打锚杆安装固定钢模台车行走轨道，钢模台车通过轨道行走实现移动。台车移至待浇注段后，用夹轨器固定钢模台车，调节液压操纵系统使模板就位，并且用撑杆支撑牢固。注意事项： （1）移动前，检查台车轨道是否符合轨道铺设要求。 （2）轮对、卡轨器及轨道上粘结的砼和杂物要清除掉，排除走行时的阻力，模板上所有作业窗口要关闭。 （3）移动穿行时，必须有专人指挥。认真观察是否有可能发生撞击模板的对象，如风、水、电管路以及模板上的侧向油缸连接耳环等。除通风管外其余管路都应设在台车轨顶面下（穿行地段）。钢轨两侧的石碴要清除干净。 （4）台车移动时，洞内和台车上的电缆应有专人看管和收放。 2、立模 台车就位并完成对二衬施工的复核测量及各类预埋件、预留孔、沟、槽、管路、止水带的设置后，可对二衬模板进行支立。 基脚千斤顶底部石碴要填平夯实，标高为内轨顶面下90cm，以便安放垫木和木楔。每个基脚千斤顶下面安放一根垫木、两根木楔，尺寸分别为603020cm和201050cm。 底部采用木斜撑固定模板，每米设一根断面为1212cm方木，支撑时必须顶紧。模板完全定位后，在砼浇筑作业前，要对立模作业中的每道工序作一次全面检查。 3、就位调整 （1）前后调整：通过台车走行机构完成。 （2）左右横向调整：3cm以内用侧向千斤顶调整，超过3cm需先调整轨道位置。 （3）模板高度调整：单调垂直油缸。 4、浇筑砼 二次衬砌砼浇筑采用全断面模板台车和泵送作业，一次施工长度12m。砼在洞外自动计量砼拌合站拌和，砼输送车运输，砼输送泵浇筑，插入式振捣棒振捣密实。衬砌作业线为砼拌合站砼输送车输送泵衬砌台车。为保证拱部衬砌密实，施作二次衬砌时拱部纵向按5m间距预留注浆孔，进行充填压注水泥砂浆。混凝土浇注：混凝土自模板窗口，由下向上，对称分层，先墙后拱浇注，倾落自由高度不超过2.0m。因意外混凝土灌筑作业受阻不得超过2个小时，否则按施工缝处理。衬砌混凝土施工均为机械振捣，插入式振动棒和附着式振捣器振捣密实，并避免碰撞钢筋、模板、预埋件和止水带等。注意事项： （1）检查接缝模板、堵头板是否安装牢固。 （2）检查浇筑部位的作业窗是否关闭。 （3）浇筑砼前，必须用水将基底冲洗干净，浇筑时要求两侧同时进行，否则会造成偏压导致跑模。浇筑部位的作业窗两侧必须都用销子插上。 （4）砼材料的选用、配合比、搅拌、浇筑等要求按砼施工技术规则进行。 5、拆模衬砌混凝土强度达到2.5MPa以上时方可拆模。 本衬砌台车设计为台车与模板各成独立系统，故可以进行穿行式作业，也可平移作业。 （1）采用穿行式作业拆模程序（配两套或两套以上模板）。 a当衬砌砼达到拆模强度时，先拆除堵头板和接缝板的伸缩杆，再拆除侧向千斤顶和侧向油缸机械插销以及侧向油缸与模板的连接，下降垂直油缸和托架，放下上层脚手板，使台车与模板完全脱离。 b将台车移动到后方待拆模地点。 c用垂直油缸同步升托架与模板连接，将侧向油缸与模板连接起来。 d拆除模板收拢铰和翻转铰处的对接螺栓，放下其余脚手板，松开基脚千斤顶。 e收挂翻转模板。 f同步下降垂直油缸，使模板与衬砌砼全部脱离。 g交替启动垂直油缸与侧向油缸，使模板收拢到穿行运行状态。 h清除模板表面粘结的砼，喷涂脱模剂。 （2）采用平移式作业时拆模程序（一套模板） a当衬砌砼达到拆模强度时，先拆除堵头板，操纵垂直油缸，顶升托架与模板连接。 b拆除侧向千斤顶和侧向油缸机械锁插销。 c其余同穿行式作业。 （3） 拆模施工注意事项 严格按照拆模操作程序作业，每道工序绝对不能颠倒。 拆除下来的堵头板、接缝模板、螺栓、插销等有序放在指定位置，严禁乱放乱丢。 拆模前需检查通风管路的连接软管是否拆除。 6、液压及电器系统操作 （1）电动机驱动油泵正常运转后，在多路换向阀工作前，将安全阀调到P=19.6Mpa，电磁溢流阀调到P=15.6Mpa，然后各系统进入工作。 （2）检查电动机、油泵状况是否良好，转动方向是否正确。接通电源时控制台应绿灯显示。立、拆模时，台车上除液压及照明电源外其它电源都必须关闭（如震动器、手提照明灯、搅拌输送机、电动卷扬机、走行装置等电源）。 （3）严禁台车在行进中启动油泵、升降或收模板。 （4）操作台上的全部手柄、按钮、开关等需用金属盖板保护，专人保管及操作，平时盖上并上锁，严禁他人乱动，经常检查油箱中油面高度，当低于要求高度时需随时补充液压油。 （5）液压系统发生故障及渗漏油时，立即排除，不准带故障作业。7.2仰拱、仰拱填充、铺底 为了及早封闭岩面，增强衬砌的整体受力，改善洞内作业环境，加快施工进度，仰拱与填充及铺底要尽早施工。为不影响洞内出碴，采用分左右两侧先后浇筑的办法施工，左右侧工作面相距要大于40m，以利左右分幅施工，其具体施工工艺如下： 1、测量放线，严格控制底部标高和顶面标高。 2、砼拌合站拌制砼，砼输送车运送至工作面。 3、插入式捣固棒捣固密实。 4、砼拌合必须严格按配合比执行，浇筑时，砼连续一次浇筑完毕，以确保砼的连接性能。遇到特殊情况留下施工缝时，必须预埋连接筋或按照监理工程师的指示施工，以确保砼的整体性和受力性能。 5、拆模，砼达到足够的承载强度后，浇筑另半侧砼。八、超前预报与监控量测8.1现场监控量测目的 1、确保施工安全及结构的长期稳定性； 2、验证支护结构效果，确认支护参数和施工方法的准确性或为调整支护参数和施工方法提供依据； 3、确定二次衬砌施作时间； 4、监控工程对环境的影响； 5、积累量测数据，为信息化设计与施工提供依据。8.2现场监控量测的作用 1、了解围岩、支护变形情况，以便及时调整和修正支护参数，保证围岩稳定和施工安全； 2、提供判断围岩和支护系统基本稳定的依据，确定二次砼衬砌施作时间； 3、依据量测资料采取相应措施，在保证施工安全的前提下加快施工进度； 4、积累量测资料，提高施工技术水平。8.3围岩量测项目 为科学指导施工，及时获得围岩动态和支护状态的信息数据，预报险情，修正和确定合理、经济的初期支护参数，确定准确的二次衬砌施作时间。我单位将进行以下围岩量测项目：必测项目：洞内、外观察；周边位移量测；拱顶下沉；地表沉降（浅埋隧道必测，H02b时）；选测项目：围岩压力；钢架内力；喷射混凝土地内力；二次衬砌内力；初期支护与二次衬砌间接触压力；锚杆轴力；围岩内部位移；隧底隆起；爆破震动；孔隙水压力；水量；纵向位移。8.4量测方法隧道监控量测必测项目方法及要求如下表。表3 隧道监控量测必测项目方法和要求序号监控项目测试方法和仪表测试精度备 注1洞内、外观察现场观察、地质罗盘2周边位移量测隧道净空变化测定仪（收敛仪）0.1 mm一般进行水平收敛量测3拱顶下沉水准测量的方法（水准仪、钢尺）1 mm4地表下沉水准测量的方法，水准仪、塔尺1 mm浅埋隧道必测8.4.1地质及支护状况观察 隧道各个工作面，重点在、类围岩地段，每次爆破开挖、喷混凝土初期支护后，通过铁锤锤击检查、肉眼观察、地质罗盘量测，对岩性、结构面产状、支护和岩层裂隙、溶洞、风化程度、岩层厚度和颜色、地下水等进行记录和描述，判断围岩的稳定性，核对围岩级别、岩质、断层破碎带、褶皱等，对重要或特殊部位进行拍照存档，测量地下水流量及其腐蚀性，同时通过断面测量做实际断面与设计断面对比。8.4.2周边位移量测隧道爆破开挖后，尽可能早的在隧道的拱顶、拱腰和边墙部位分别埋设测桩。 1、量测应在每次开挖后尽早进行，初读数应在开挖后12 h内读取，最迟不得大于24 h，而且在下一循环开挖前，必须完成初期变形值得读取； 2、测桩应尽可能布置在同一断面，类围岩每510 m一个，类围岩每1030 m一个，类围岩每3050 m一个测量点应尽可能选择具有代表性的地方，以便测量数据的分析及为以后的工作提供经验； 3、测桩埋设深度30 cm左右，钻孔直径同锚杆，采用早强锚固剂固定，测桩表面用保护罩防护； 4、净空水平收敛两测点应在同一水平线上。8.4.3拱顶下沉量测 拱顶下沉量测点布置在隧道的拱顶中轴线处，测点表面设一个挂钩或反光片，与周边位移量测同一个断面。作为围岩周边位移量测的补充，采用高精度的水准仪和钢尺量测拱顶的绝对下沉量。8.4.4地表下沉量测 在热呷隧道出口设一个量测断面，在选定的量测区域内，设测量方便、牢固的基准点，在深40 cm 的土坑内打入60 cm长的22钢筋，外露34 cm并用混凝土填实，按顺序编号并在附近打上大木桩便于寻找。测点沿地面布置在隧道轴线及其两侧5个点，测点间距25 m，中间间距小，两边间距大。用精密水准仪测量。隧道开挖到距测点前后各1020 m范围内进行量测，直到沉降稳定以后停止测量。8.4.5围岩和钢支撑内力及外力量测 围岩压力采用GYT145系列压力盒进行，该系列压力盒工作压力为0.154Mpa，变化幅度较大，使用范围大，压力盒埋设于初期支护和二衬之间，测点布置和量测频率以施工规范为准，并结合现场实际调整。绘制围岩压力和应力与时间的关系曲线图、围岩压力和应力距开挖面的关系曲线图。 钢架内力及外力量测采用支柱压力计进行，每10对钢架安设一对测力计，测力计的放置部位应能较好地反映出钢支撑的应力变化，一般放置在拱顶、拱脚、边墙与仰拱连接处（墙脚）。其量测频率以施工规范为准。并绘制支撑应力和时间关系曲线图、支撑应力和距开挖面距离关系图。8.5现场量测要求 1、喷锚支护施作2h后即埋设测点，进行第一次量测数据采集。 2、测试前检查仪表设备是否完好，如发现故障应及时修理或更换；确认测点是否松动或人为损坏，只有测点状态良好时方可进行测试工作。 3、测试中按各项量测操作规程安装好仪器仪表，每测点一般测读三次；三次读数相差不大时，取算术平均值作为观测值，若读数相差过大则应检查仪器仪表安装是否正确、测点是否松动，当确认无误后再按前述监控量测要求进行复测。每次测试都要认真作好原始资料记录，并记录掘进里程、支护施工情况以及环境温度等，保持原始记录的准确性。量测资料应在现场进行粗略计算，若发现变位较大时，及时通知现场施工负责人，以便采取相应的处理措施。 4、测试完毕后检查仪器、仪表，做好养护、保管工作。及时进行资料整理，监控量测资料须认真整理和审核。 5、量测断面间距、测点布置严格按设计资料执行。8.6数据处理分析应用 根据所绘制的各曲线的变化情况与趋势，判定围岩稳定性，及时预报险情，确定施工时应采取的措施，提供修改参数依据。将量测资料进行处理和分析，绘制时间-位移曲线。当喷射砼出现大量的明显裂缝或初期支护表面的实测收敛值已达到或超过实测值，找出回归方程，绘制回归曲线，由回归方程推算最终位移值，并与设计图纸和施工规范规定的净空允许相对位移值进行对比。若最终位移值接近或超过设计规定的净空允许相对位移值时，必须立即报告监理工程师、设计院和业主，请求变更设计，采取补强初期支护措施，并修改初期支护的设计参数，以便正确指导施工。图5 围岩监控量测流程 当实测的净空收敛的速度明显下降，收敛量已达总收敛量的8090%，且水平收敛速度小于0.15mm/d，或拱顶位移速度小于0.1mm/d时，可判定围岩已基本稳定，可以施作二次衬砌。 判别围岩稳定性时，要综合考虑实测位移，位移变化速度、位移和时间关系曲线等因素，给施工生产提供可靠的技术指导。 对量测数据进行整理分析，找出不同围岩类别，不同量测项目的回归方程，绘出回归曲线，根据回归方程推算最终值，与设计图纸对比，反馈给设计院，作为修改初期支护参数和新工程的设计资料和依据。8.7地质超前预报 地质超前预报是测定工程地质、水文地质条件的重要手段之一。本工程隧道主要穿越三叠系两河口组中段变质砂岩与板岩互层地层，岩性单一；洞身段未见明显不良地质及构造发育段。根据隧道工程地质条件，采用以地质分析法和地质雷达为主的预报手段，当遇到地质情况突变段或地下水发育地段，应结合超前钻探进行综合超前预报。 1、依照设计图纸的要求，定期对隧道开挖面前方的工程地质，水文地质和围岩类别进行准确的超前预报工作，依据预测结果，制定切实可行的施工方法和施工注意事项。 2、分析对比开挖后的实际情况和预测结果，不断总结，逐步提高前方地质预报的准确性。九、隧道防排水9.1结构自防水措施 二次衬砌模筑混凝土采用防水混凝土浇筑，防水等级为级，混凝土抗渗指标为0.6MPa，抗冻等级为F150。混凝土采用水化热低、抗渗性好、具有一定抗蚀性的普通硅酸盐水泥：选择合适的混凝土配合比参数；限制水泥用量，控制水灰比，塌落度要满足要求；施工中加强养护，以控制混凝土的开裂与收缩裂缝。9.2洞内排水措施 1、隧道两侧排水沟侧壁设置泄水孔以引排路面清洗水、消防水等污水；泄水孔纵向间距8m。 2、隧道路面以下设置400中心排水管以排泄衬砌墙背地下水，并按50m间距设置中心沟沉砂池，沿隧道纵向遇中心沟检查井位置时由检查井替代沉砂池。 3、有渗水处采用钻孔引水，将疏漏水通向环向、竖向导水盲沟及PVC管引入隧道中心沟排出。 4、隧道拱墙背整环