方家湾隧道实施性施工组织设计

方家湾隧道实施性施工组织设计一、隧道概况方家湾隧道位于清水县方家湾村后，樊河宽谷区，所处地貌单元为黄土梁峁区，地形起伏大，黄土梁峁区发育，沟梁相间，进出口交通相对便利。隧道起讫里程为IDK43138IDK43640，全长502M。隧道最大埋深约5060M，本隧道为全线唯一的一座双线隧道位于方家湾车站内。隧道洞身均位于直线上，洞内线路纵坡为100、1的单面上坡。二、工程地质特征和水文地质特征（一）工程地质特征隧道经过范围地层主要有第四系全新统坡积砂质黄土、粗角砾土，上更新统风积砂质黄土，基岩为上第三系泥岩及华力西期闪长岩。岩性特征详述如下1砂质黄土（Q4DL3）分布于隧道进出口，厚度119197M，黄褐色，土质较均，稍湿，稍密中密。级普通土，0120KPA。2粗角砾土（Q4DL6）出口端砂质黄土层以下，厚约910M，杂色，砾石成分以砂岩、闪长岩、片麻岩为主，颗粒呈圆棱角状，稍湿潮湿，中密，级硬土，0450KPA。3砂质黄土（Q3EOL3）广泛分布于隧道顶部地表，厚度约57M不等，隧道进出口处黄土层较厚。黄褐色，土质较均，岩芯饼状、散状。稍湿，稍密中密，级普通土，0150KPA。4泥岩（NMS）棕红色，泥质结构，中厚层状构造，成岩作用差，强风化，级硬土，0300KPA。5闪长岩（4）褐红色，显晶质结构，块状构造，主要矿物成分为角闪石、长石、云母为主，节理裂隙发育，强风化，级软石，0300KPA；弱风化基岩，级次坚石，01200KPA。（二）地质构造经地表调查及钻探显示工点范围内地质构造不发育，未发现有明显的地质构造行迹。（三）水文地质地下水主要为基岩裂隙水，依据工点附近水质分析报告显示，地下水及地表水水质良好，对圬工无侵蚀性。（四）不良地质及特殊岩土1不良地质工点范围内无不良地质存在2特殊岩土（1）湿陷性黄土工程范围内广泛分布第四系全新统坡积砂质黄土、上更新统风积砂质黄土、具级自重湿陷性，湿陷土层厚约510M。（2）膨胀岩隧道范围内分布的上第三系泥岩为膨胀岩，遇水易软化、变形。三、地震烈度及气象资料（一）地震烈度根据中华人民共和国国家标准（GB183062001）公布的中国地震动峰值加速度区划图及中国地震动反应谱特征周期区划图，本区地震动峰值加速度020G（相当地震基本烈度八度），地震动反应谱特征周期045S。（二）气象资料本区属于中温带亚湿润气候区，冬无严寒，夏无酷暑，春温高于秋温。四季分明，夏短冬长，降水季节分配不匀，冬春干旱多风，夏秋阴湿多雨，季风气候明显。年平均气温9，极端最低气温249，极端最高气温362；最冷月平均温度为28；年平均降水量5647MM、年最大降水量8601MM；年平均蒸发量12593MM；最大风速16M/S；最大积雪厚度15CM。最大季节冻结深度77CM。四、施工组织安排（一）施工指导思想积极响应和遵守招标文件中的安全、质量、工期、环保、文明施工等的规定。积极响应和遵守招标文件中的铁路建设工程施工合同条件、合同协议条款及补充协议内容。突出重点项目和关键工序的原则。以隧道正洞开挖、衬砌施工为关键工序，重点编制。整个工程统筹组织，超前计划，合理安排工序衔接。尊重设计、结合现场的原则。以设计图为依据，结合现场具体情况和本单位的施工能力、经济实力、技术水平进行编制，坚持科学组织、合理安排，尽量做到平行作业、均衡生产，力求资源合理配置。加强过程统筹安排及监控管理，实行快速施工的原则。实行动态施工，积极采用新技术、新工艺、新材料以确保工程质量。以质量创优、安全无事故，执行ISO9001标准，确保质量第一，确保隧道洞身开挖及施工人员人身安全的原则，来编制质量、安全保证措施的原则。文明施工、重视环保、确保环境卫生的原则。临时工程布置，以满足快速施工为主，力求整洁、有序，减少土地占用，同时注重环境保护。严格执行环境管理体系，整个施工过程安排在保护自然生态、施工环境，保护职工健康，创建文明标准工地的原则。以确保水土保持、保护地下管线和既有构筑物且减少扰民、公共交通配合的原则，指导施工，切实维护业主及地方群众的利益。（二）总体部署根据隧道施工总工期计划安排，结合洞口地形条件、隧道长度等情况，安排隧道架子队组织施工。架子队伍按照高度专业化、机械化作业的原则配备，调遣有丰富施工经验的隧道施工专业队伍承担本隧道工程的施工任务，组成钻爆、支护、衬砌、运输等机械化作业线，实行弹性编制，按24小时三班制安排施工。（三）施工准备1施工便道根据现场实际情况在清水至张家川公路中段四合村处改建原有便道及新修便道、便桥进入方家湾隧道出口施工场地。便道宽56米。2施工用电本工程外部电源条件相对较好，电力资源丰富。附近电力电网发达，10KV农用电网通到附近村落，主要为清水110/35/10KV变电站，能为施工负荷供电，且变电站向施工供电的电源较可靠。在横洞洞口附近设置配电房，一台630KW的变压器设在洞口左方的庙附近。3施工用水本工程途经地区水资源较为丰富。沿线分布有樊河，均为常年流水河，水量随季节而变化，水质对混凝土大多不具侵蚀性，施工用水可就近取用。四合村生活用水均采用地下水，水质良好，地下水主要接受大气降水和地表水补给，无侵蚀性，生活用水可就地打井取用。4弃碴本隧道弃碴量69万方（实方），均被路基填方利用，运距路基以已计入。5施工平面布置方家湾隧道洞口较平坦，洞口设混凝土搅拌站1座，为隧道施工提供备用混凝土。（1）施工场地施工场地布置满足无轨运输施工要求。随着施工进一步完善临时设施，形成设备配套、功能完善、井然有序的施工场地。（2）防水排水系统施工场地四周设排水沟，洞口路堑地段两侧排水沟与洞口门上方天沟形成闭合排水系统。洞内外施工污水修建沉淀池，经过处理达标后排放。洞内排水，在进入反坡施工时，隧道排水将成为施工过程中需特别注意的工作内容，现场必须备足大功率抽水设备，以备突水时使用。每隔50M设置集水坑，使用潜水泵外排。（四）施工方法及注意事项1修建洞门及洞口排水设施，洞口排水系统应在施工期的雨季之前完成；加强洞内施工用水管理，防止积水浸泡墙基。2开挖边、仰坡坡面应加强防护，边坡开挖应自上而下分层开挖，层高15M左右，并随挖随护，防止边坡失稳，引起山体滑塌。3级围岩土质段采用弧形型导坑留核心土法开挖，石质段采用段台阶法施工，每环节开挖完成后应对掌子面进行封闭，及时施做初期支护，及时封闭仰拱，以确保安全；级围岩采用台阶法开挖，控制台阶的开挖长度；石质围岩施工中应坚持“光面爆破、支护紧跟、监控量测、及时反馈修正”的原则。4采用台阶法施工分步加设钢架时，钢架拱脚要设锁脚锚杆，防止拱脚下沉引起初期支护开裂。5隧道采取“短进尺、弱爆破、强支护、衬砌紧跟”的施工方法，开挖面距离二衬不宜过长，控制在30M左右。施工中初期支护施做应及时可靠，以避免坍塌，确保施工安全。初支采用先拱部后边墙自上而下的顺序施工，二衬采用先墙后拱法施工，洞口范围内的衬砌与洞门结构整体浇筑。6喷混凝土采用湿喷工艺，施工中应设置喷射混凝土的标志。喷射作业应分段、分片、分层，由上而下交错进行，当岩面有较大凹洼时，应先填平。当受喷面有滴水、淋水、集中出水点时，应进行处理。7锚杆杆体的抗拉力不应小于150KN，锚杆用的水泥砂浆，其强度不应低于M20。孔内灌注砂浆应饱满密实。锚杆必须安装垫板，垫板与喷混凝土面密贴。8系统锚杆应与钢架焊接，以增强初期支护的整体性，对于V级围岩加强地段，施工中在不减少锚杆总数的情况下，根据钢架的设置间距，以保证钢架与锚杆的连接。9钢架应在初喷混凝土后及时架设。沿钢架外缘每隔2M应用钢楔或混凝土预制块楔紧。钢架应与喷混凝土形成一体，钢架与围岩间的间隙必须用喷混凝土充填密实；钢架应全部被喷混凝土覆盖，保护层厚度不得小于40MM。上台阶使用钢架时，应施做锁脚锚杆防止拱部下沉变形。10应根据对围岩和支护量测得变形规律，确定二次衬砌的施做时间。一般情况下，二次衬砌应在围岩和初期支护变形其本稳定后施做，浅埋、偏压及特殊地段应及早施做二次衬砌。11灌筑混凝土应振捣密实，防止收缩裂开，振捣时不应破坏防水层。二次衬砌拆模时，混凝土强度应达到有关规范要求。12仰拱宜超前拱墙二次衬砌，其超前距离宜保持3倍以上衬砌循环作业长度。仰拱施工前，必须将隧底虚碴、杂物、积水等清除干净，超挖应采用同级混凝土回填。仰拱施做应优先选择各段一次成型，避免分部灌筑。仰拱施工缝应作防水处理，其工艺及要求同衬砌拱墙的施工缝。13衬砌混凝土的搅拌、运输、浇筑、振捣、养护应严格按铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定操作，确保施工质量。14施工过程中加强监测，及时处理分析数据，调整支护参数。开挖前根据围岩情况采取相应的施工方案。15衬砌背后的排水盲管应配合衬砌一次施工，施工中应防止衬砌混凝土或压浆浆液浸入盲沟内堵塞水路。16在冬季施工时喷射和灌筑混凝土施工，应严格按照严寒地区有关混凝土施工的规范办理，确保施工质量。17防水板在施工中应注意（1）防水板铺设前，应先割除初期支护表面外露的锚杆头、钢筋头等坚硬物，凹凸不平处需补喷、抹平，局部漏水处先行进行处理。二次衬砌灌筑混凝土时，不得损坏防水板。（2）在清理好的基面上，先铺设土工织物缓冲层宜用钢钉，打钉时应加垫圈并垂直于喷混凝土表面，钉与钉之间不得绷紧，缓冲层与喷混凝土表面应密贴。（3）两环防水板的搭接宽度不小于15CM，搭接焊缝宜为双焊缝，若有漏焊，当有烤焦、焊穿时应采用塑料或橡胶片焊粘覆盖。（4）铺设防水板时应按隐蔽工程办理，二次衬砌施做前应检查质量，并填写质量检查记录。防水材料的材质应满足隧规（TB100032005）规定及铁路隧道施工规范的施工要求，确保防排水的效果。18隧道进、出口段埋深较浅，坡积层较厚，施工中应遵循“短进尺，弱爆破，勤量测，弱支护，早衬砌”的原则，避免隧道塌方，确保隧道施工及地表道路安全。19监控量测应作为施工组织设计的一个重要组成部分，监控量测工作必须紧接开挖、支护作业，按设计要求进行布点和监测，并根据现场情况及时进行调整或增加量测的项目和内容。量测数据应及时分析处理，并将结果反馈到施工过程中。20隧道进洞前应核对地形及地质情况，确保进洞安全及洞口稳定，洞内施工应分段仔细核对地质情况，如发现与设计资料不符，及时与设计单位联系，以便进行变更设计。（五）物资设备供应方案本工程施工使用的设备、材料采用公路运输方式进入现场。轨料通过清水至张家川公路利用汽车运至工地，各种地材根据施工进度计划要求进场。施工机械同样采用汽车运到工地。材料供应本隧道物资的采购、供应和管理将严格执行业主的物资管理办法，工程所需材料均严格按三位一体认证程序采购、供应和管理。（六）工程试验为保证工程质量，确保施工进度，方家湾隧道的试验工作由设在红堡镇的中心试验室承担，负责工程需要的各种材料的抽检、取样、试验等工作，和必要检测，以指导及控制施工，确保工程创优。（七）施工程序洞口施工场地及边仰坡的征地拆迁边仰坡的清理地表洞口投点现场核对开工报告地质超前预报隧道洞身开挖断面的检测超欠挖确定报监理工程师签证封闭掌子面初期支护施工试验检测质量评定报验监理签认二次衬砌施工施工自检报检签认电缆沟施工铺底及填充施工附属施工施工自检报检签认试验检测质量评定工程验收土地复耕工程保修。五、隧道施工工艺及要点（一）施工测量1交接桩及复测在完成交接桩后按规定要求和标准完成本隧道的中线和水平贯通测量的复测，并对控制点埋设护桩。为了确保隧道精确贯通，采用精密导线网取代传统的三角网作为洞内外的平面控制；沿着导线点采用光电测距三角高程方法控制隧道高程。根据设计图纸及设计部门提供的隧道控制桩位和平面控制网等测控资料进行详细的复核，编制详细的测量放线实施方案，制定详细的施工控制测量措施。2洞外控制测量利用设计提供的洞外坐标点和高程控制点，对洞口处洞外坐标点和高程控制点进行复测，证明其是否可靠。3洞内控制测量及洞内施工放样洞内测量是洞外控制点向洞内导线点的引测，主要内容为施工中线测量，水准测量及施工断面测量。洞内控制点的布设采用沿线路方向布设光电测距导线网的方式。布设导线时，尽量使导线靠近两洞口连线，以减少测距误差对横向贯通的影响；增加导线闭合环的个数，以减少环中导线点的个数，增加检核条件。为了减少测角误差对横向贯通精度的影响，要尽量减少导线转折点的数量。为了提高测角精度，维护边、角等权观测的原则，使平差计算简单化，布网时相邻导线边的长度不宜相差悬殊。洞内控制测量采用徕卡8002全站仪和水准仪。正洞开挖放样用J2Y5三维激光断面仪或J2激光经纬仪直接设站于洞内中线点上，将掌子面里程和仪器高程输入编程计算机后即可确定掌子面中心线和轮廓线，据此再放出开挖断面，确定炮眼位置，检查衬砌台车的位置。（二）洞口、洞门及明洞工程本隧道进、出口为级围岩，施工时应先做好洞口段的地层加固和洞口的防排水设施，再进行洞口开挖,并及时做好洞口边仰坡防护，尽早修建洞门及洞口段衬砌，以确保洞口稳定和施工安全。洞口明洞及棚洞段采用明挖法施工，明挖施工避开雨季，以免临时开挖边坡受雨水冲刷而坍塌。明挖段本着开挖一段，衬砌一段，回填一段的方法施工，防止长段落暴露。1洞口土石方开挖洞口土石方开挖前，准确放出开挖边线，根据洞口地形情况，在开挖线以外510M开挖并施作截水天沟，做好临时截排水设施，待洞门结构浇筑并回填完成后及时施作永久排水系统，防止积水长时间浸泡墙脚和隧底，造成边墙围岩失稳。洞口段土石方开挖，采挖掘机纵向分段、自上而下分层开挖，分层高度35M，岩体坚硬时，采用人工打眼浅孔松动爆破。挖掘机直接装车，自卸车运碴，或由装载机配合装车，自卸车运碴。开挖后及时对边、仰坡实施喷锚网加固防护。明洞段隧底开挖完毕后进行检查基底承载力，必要时进行地基处理，保证地基承载力满足要求，然后进行仰拱施工。施工过程中对坡面稳定、基底稳定等进行监测，以便及时掌握坡面动态和支护工作状态，保证基坑稳定和施工安全。2明洞及洞门施工（1）明洞与洞门结构混凝土浇筑明洞段结构浇筑混凝土施工由明暗交接处向洞口方向进行；明洞衬砌采用衬砌台车分段浇筑，钢筋集中下料制作，现场绑扎。混凝土由拌和站集中拌合，输送车运输，泵送入模，机械振捣。洞门边缘挑起部分加工异型钢拱架，与明洞一次浇注。隧道进出口衬砌均按战备要求进行加强。（2）明洞回填明洞衬砌混凝土强度达到设计强度的70后方可拆模，外模拆除后及时施工洞顶防水层。明洞衬砌两侧回填对称分层进行，并分层夯填密实，每层厚度不大于03M，两侧回填土的高差不大于05M。回填土石顶面铺设粘土隔水层，粘土隔水层应结合地形纵向贯通,避免出现断层或错台,隔水层纵坡做成单面坡,以利排水,隔水层与边坡、防水层与边坡等均应良好搭接。明洞回填完成后对坡面与回填表面均采用浆砌片石骨架与植草相结合的手段进行防护。（3）明洞与暗洞的衔接明洞开挖及边坡防护完成后及时做好坡面防护措施，并尽快施作套拱与大管棚，然后进行暗洞开挖，暗洞掘进一段长度后，及时施做明洞衬砌。明洞段衬砌与暗洞衬砌之间设宽度2CM变形缝一道。（三）浅埋及黄土地层地段施工本隧道进、出口埋深较浅，且处于黄土地层中。施工过程中应严格按照“管超前、短开挖、强支护、勤量测、早封闭”的原则进行施工，确保隧道施工安全。1超前支护根据设计要求该黄土地层地段隧道进出口30M拱部150范围内设108超前大管棚，环向间距40CM，外插角510，管内压注水泥浆，洞身段拱部设42超前小导管预支护，以保证隧道施工安全。2开挖及初期支护隧道采用弧形导坑留核心土法开挖，开挖应在保证土体相对稳定的前提下进行，应尽量减少工序，缩短工序循环时间，减少开挖面暴露的时间和施工对土体的扰动。隧道施工采用人工配合机械开挖，严禁放炮，尽量减少对围岩稳定性的破坏。隧道开挖完毕之后立即进行锚网喷初期支护及3榀/2M的20B型钢钢架加强支护。（四）洞身开挖石质隧道开挖采用光面爆破，严格控制超欠挖，以达到开挖轮廓圆顺，开挖表面平整。该隧道、级围岩开挖时，以多功能台架配备多台气腿式风动凿岩机为主要钻孔设备。爆破的关键控制点是提高炮眼利用率、保证光面爆破效果、改善工作环境，缩短装药时间，为达到以上目的，将根据本隧道的岩石特性在进尺确定、炮眼布置、装药方法和工艺以及爆破方法等方面进行专题研究优化。黄土隧道主要采用机械开挖、人工修整的方式进行，以格栅钢架间距为循环进尺控制进度，以挖掘机作为挖装碴机械，减少对隧道底部的重复碾压。1正洞开挖（1）工法选择本隧道岩石地段隧道开挖按“新奥法”组织施工，级围岩开挖采用光面爆破，、级围岩开挖采用预裂爆破法或者人工配合机械开挖，严格控制超欠挖，以达到开挖轮廓圆顺，开挖面平整，减少对围岩的扰动。黄土地段采用人工配合机械进行开挖。根据隧道地质情况,本隧道洞身级围岩段采用全断面法或台阶法施工，级、级围岩地段采用短台阶法或CD法施工。短台阶法1级围岩洞口风化地段采用短台阶法施工，台阶长度控制在5M以内。在钻进式注浆锚杆超前预支护下，上台阶以人工风镐开挖为主。开挖后及时喷混凝土封闭岩面，及早施作拱部喷锚网、钢架初期支护，喷混凝土采用湿喷工艺。中、下台阶开挖时与上台阶开挖循环进尺相同，开挖后立即喷混凝土封闭岩面，及时施作边墙喷锚网、钢架初期支护。左右侧槽须错开23M。每循环进尺0612M。台阶法2级围岩上台阶高度约35M，下台阶高度约5M，台阶长度610M；级围岩浅埋段上台阶高度可适当降低，台阶长度可适当缩短。弧形导坑法3级围岩洞口风化段或砂性黄土段在超前大管棚和超前小导管的预支护下，采用弧形导坑预留核心土法开挖，以人工风镐开挖为主。开挖后及时喷混凝土封闭岩面及核心土，及早施作拱部喷锚网、钢架初期支护，喷混凝土采用湿喷工艺。上部弧形导坑开挖面与两侧边墙开挖面拉开一段距离，各开挖面循环进尺基本相同。开挖后立即喷混凝土封闭岩面，及时施作边墙喷锚网、钢架初期支护。左右侧槽不能对称开挖，须错开23M。每循环进尺0612M。CD法4本线隧道级和级围岩段采用CD法开挖，整个断面分为左右2块6部开挖，先挖左侧部，后挖右侧部，纵向台阶长度约3M，左右错开68M，中隔壁支撑随开挖进行。见CD法施工工序横断面示意图。约60约350隧道中线CD25超前锚杆格栅钢架I18临时钢架2水平锚杆L35M2砂浆锚杆L5M系统径向锚杆1252234CM41I832I183456127I1828（2）循环时间安排在进行过充足论证的情况下，结合历年来在铁路和高速公路施工中的类似施工经验，优化开挖、掘进、出碴施工方案，优化通风方案，合理安排循环时间。级围岩开挖与支护工作循环时间计算1级围岩开挖与支护工作循环时间计算详见级围岩开挖与支护循环时间表。级围岩开挖与支护循环时间表序号项目时间（MIN）1测量302超前地质预报303钻眼（开挖）1204装药、起爆255通风排烟706初喷混凝土257出碴1008格栅及初期支护1009循环时间合计50010日循环（次）28811循环进尺（M）2512日进尺（M）7213月进尺（M）21614采用月进尺（M）190备注1、超前地质预报的长度和内容详见有关章节，本表所列时间为分摊到每个循环中的时间。2、实际施作过程中锚杆及挂网、安装格栅钢架以及复喷混凝土作业可以平行作业。级围岩开挖与支护工作循环时间计算2级围岩开挖与支护工作循环时间计算详见级围岩开挖与支护循环时间表。级围岩开挖与支护循环时间表序号项目时间（MIN）1测量302超前地质预报303超前锚杆支护704钻眼（开挖）805装药、起爆206通风排烟307初喷混凝土308出碴1009格栅及初期支护10010循环时间合计49011日循环（次）29412循环进尺（M）2013日进尺（M）58814月进尺（M）176415采用月进尺（M）150备注1、超前地质预报的长度和内容详见有关章节，本表所列时间为分摊到每个循环中的时间。2、上、下台阶间形成平行流水作业，循环进度受上台阶控制，台阶长610M。3、实际施作过程中锚杆及挂网、安装格栅钢架以及复喷混凝土作业可以平行作业，下台阶工序作业时间有富余；上下台阶间平行作业。级围岩开挖与支护工作循环时间计算3级围岩开挖与支护工作循环时间计算详见级围岩开挖与支护循环时间表。级围岩开挖与支护循环时间表序号项目时间（MIN）1测量302超前地质预报303超前锚杆支护904钻眼（弱爆破）或机械人工开挖805装药、起爆206通风排烟307初喷混凝土508出碴1009格栅及初期支护10010循环时间合计53011日循环（次）27112循环进尺（M）113日进尺（M）27114月进尺（M）81515采用月进尺（M）70备注1、开挖以机械为主，必要时辅以微震动爆破。2、超前地质预报的长度和内容详见有关章节，本表所列时间为平均时间。3、锚杆、挂网及复喷混凝土与右侧壁的开挖前后错开同时进行。衬砌混凝土工作循环时间计算4本隧道正洞各类围岩衬砌断面均为复合式衬砌断面，隧道施工洞口配1台12M长的整体液压衬砌台车，输送泵浇筑混凝土，考虑到隧道内混凝土的养护温度条件较好，复合式衬砌段混凝土养护3天后即可达到设计拆模强度，因此复合式衬砌按35天一循环安排施工。每循环各工序时间安排详见复合式衬砌各工序工作循环时间计算表。复合式衬砌各工序工作循环时间计算表项目工序名称循环时间（H）备注净空测量，台架就位1喷层清理与修补2防水板铺挂4防排水工程小计7含排水盲管埋设固定，防水板铺设工序对衬砌作业影响较小，只需领先衬砌工序一个循环即可。其施工时间可与二次衬砌平行作业，不占用二次衬砌施工时间测量放线1模板台车就位2浇灌混凝土6养护72拆模3混凝土衬砌小计84折合35天衬砌一个循环，施工中可根据衬砌与开挖工作面的距离，适当进行调整。复合式衬砌与掘进的进度时间关系5正洞各工作面仰拱、防排水、二次衬砌与掘进平行作业，进度与掘进基本一致；仰拱先行，衬砌紧跟，其开始时间滞后掘进1个月左右；完工时间滞后掘进1个月左右。2避车洞开挖（1）小避车洞距掌子面40M后开始开挖，级围岩地段一次爆破成型，、级围岩地段先超前支护后开挖，必要时增设钢架支护。（2）大避车洞级围岩地段，开挖前沿开挖轮廓外10M打设超前锚杆，开挖进尺控制在15M左右，开挖后及时进行喷锚支护；、级围岩地段，随该处隧道下断面的支护施工提前完成超前支护，并将该处的支护钢架采用异型钢架连接（型钢所连成的弧形在避车洞的开挖轮廓以外），待避车洞开挖时拆除支护，支护情况结合围岩设置。3钻爆作业钻爆作业是隧道施工控制工期、保证开挖轮廓的关键。为了充分发挥围岩的自承能力，减轻对围岩的振动破坏，本隧道采用微振动控制光面爆破技术，并根据围岩情况及时修正爆破参数，达到最佳爆破效果，形成整齐圆顺的开挖断面，减少超挖，杜绝欠挖。根据要求周边眼残眼率硬岩达到80以上，中硬岩达到60以上。隧道除明洞采用明挖法施工外，其余均采用台阶法开挖，光面爆破施工。光面爆破施工工艺见光面爆破施工工艺流程图。（1）设计原理炮孔布置要适合机械钻孔。提高炸药能量利用率，以减少炸药用量。减少对围岩的破坏，周边采用光面爆破，控制好开挖轮廓。控制好起爆顺序，提高爆破效果。在保证安全前提下，尽可能提高掘进速度，缩短工期。按爆破设计施工，控制炸药量，减少对初期支护及临时支护影响。（2）爆破参数眼直径D选用42MM的钻孔直径。炮眼深度L级围岩炮眼深度约27M。抵抗线W当炮眼直径在3542MM的范围内时，抵抗线W与炮眼深度有如下关系W（1525）D或W0306L。据此级围岩取W50CM。炮眼间距A同一排两炮眼之间的距离与抵抗线之间的关系式为W（1118）E。根据以往的施工经验取W125E，级围岩取E62CM。堵塞长度不小于20CM。光面爆破施工工艺流程图光面爆破设计测量放线台架就位钻孔钻孔质量验收装药与堵塞连接起爆网络起爆通风危石处理清理钻孔装药计算与结构爆破材料准备网路检查设置警戒炮泥制作光爆效果与质量检查（3）掏槽眼形式掏槽眼采用菱形直眼掏槽，为满足钻孔台车钻眼凿掏槽眼方便，达到要求的精度，将掏槽眼设置在偏中线一侧（左右均可）1518M，距底板线1518M处。炮眼布置详见下页掏槽眼布置图。掏槽眼布置图（4）光面爆破参数的确定方案采用工程类比法，参考国内相似地质条件隧道光面爆破施工的资料及铁路隧道施工规范进行设计。在施工时根据实际情况进行适当的调整。（5）雷管与起爆顺序20401401334隧道内爆破选用非电毫秒雷管，分多段起爆。起爆顺序先掏槽后扩槽从低段到高段逐段起爆，周边眼最后起爆。（6）爆破网络爆破振动与同段起爆的炸药量密切相关，采用非电微差起爆技术不但控制单段雷管的起爆药量，又能有效控制每段雷管间的起爆时间，使爆破震动波减少叠加。消除爆破震动的有害效应。在施工中采用孔外同段，孔内微差的网络起爆。（7）爆破器材的选择采用塑料导爆管、毫秒雷管起爆系统，毫秒雷管采用15段别毫秒雷管，引爆采用火雷管。炸药采用2岩石铵锑炸药或乳化炸药有水地段，选用40、32、25三种规格，周边眼采用导爆索绑小药卷的空气间隔不连续装药结构。其中25为周边眼使用的光爆药卷，40为掏槽眼及底板眼用药卷，32为掘进眼用药卷。（8）钻爆参数的设计装药结构见装药结构示意图，图中药卷数量为示意。施工中钻爆参数将根据实际情况进行调整。导爆管炮泥雷管小直径药卷间隔装药传爆线周边眼竹片支架雷管药卷掏槽眼、底眼炮泥导爆管导爆管炮泥掘进眼药卷雷管装药结构示意图（五）隧道出碴运输本隧道出碴采用无轨运输方案，由挖掘机、侧卸式装载机、扒爪装岩机、自卸汽车组成装运系统，设专人指挥车辆通行，确保行车安全。（六）隧道支护1超前小导管注浆（1）超前小导管加工超前小导管采用42无缝钢管制作，管长采用35M（预留止浆段不小于03CM），导管加工在现场专业车间进行，其注浆孔采用钻床成孔，先将导管一端做成尖形，另一端加焊6管箍，并经质检人员检验合格方可交付使用。（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，孔位外插角度符合设计要求，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。（3）注浆级、级围岩地段压注水泥砂浆进行围岩加固，必要时可注水水泥水玻璃浆。注浆压力控制在0406MPA。注浆前认真做好机具设备的检修工作，并加入清水进行试运转，发现问题及时排除和修复，使其处于良好工作状态。对注浆管路系统包括接头、阀门等进行认真检查，如有破损予以更换，不好用的接头、阀门不使用，防止注浆时在较高压力下发生脱扣。注浆过程中随时注意检测所注浆液的凝结时间是否与要求相一致，否则及时找出原因予以排除，注浆作业前后配合，统一指挥。注浆管的止浆和固定在注浆管预定的位置，用沾有胶泥的麻丝缠绕成不小于钻孔直径的纺锤形柱塞，把管子插入孔内，再用台车把管顶入孔内，使麻丝柱塞与孔壁充分挤压紧，然后在麻丝与孔口空余部分填充胶泥。注浆作业完毕后，对所有的机具设备，特别是搅拌机、注浆管、接头、阀门、贮浆桶等认真清洗干净，收好后撤出洞外，并定期进行检查、保养，保证其处于良好状态，以备下段注浆使用。见超前小导管注浆施工工艺流程图、注浆工艺流程图。拌浆准备工作封闭工作面制作钢插管安装钢插管钻孔注浆联接管路及密封管口机具设备检查压水检查达到要求压力流量达到要求结束否否是超前小导管注浆施工工艺流程图注浆工艺流程图2超前大管棚隧道进、出口地段岩体较破碎，为确保进洞安全，洞口级围岩段需进行108大管棚超前支护，大管棚施工方法和工艺如下（1）施工导向墙在洞口岩壁上施工混凝土套拱作为大管棚导向墙，内设型钢钢架，按设计管棚位置埋设套管并与钢架焊接。套拱采用型钢钢架支设模板浇筑。（2）搭设脚手架混凝土达一定强度后，在洞口搭设脚手架，钻机就位对中后固定，然后开始钻孔，钻孔过程中由专人测定钻孔精度，确保孔位准确。（3）钻孔与顶管利用管棚钻机作为钻孔机械。钻机就位后，由测量工按设计图准确画出钻孔位置。施钻深孔时，钻机大臂顶紧在掌子面上，当第一节钻杆钻入岩层，尾部剩余2030CM时停止钻进，接长第二根钻杆，用联接套把两根钻杆连接牢固，又重新钻孔，直至钻孔达到要求深度（比管棚长05M以上）后，按同样方法拆卸钻杆。用钻机将大管棚逐节顶入孔内，连接管路并密封孔口，进行压水检查达到要求后，进行注浆。（4）大管棚注浆根据设计压注水泥砂浆，进行围岩加固。注浆参数符合设计要求。管棚施工见大管棚施工工艺流程图。（5）保证施工工艺的技术措施施工前根据设计洞门的里程和标高刷好洞门仰坡，如果边仰坡石质不良或为土质时，应根据地质情况用水平锚杆、挂网、喷砼加固，保证其稳定。设置两榀临时钢支撑工字钢拱架，焊好纵向连接，并注意预留保护层。在两榀钢拱架上，按管棚设计位置间距和水平标高、仰角，准确的焊上套管，套管外端焊一个法兰盘，用来平衡钻孔和压浆的后座力，里面一端用胶纸封口，以防砂浆流入。导管的导向直接影响管棚的质量，必须严格按设计安装、焊牢。导管全部焊好后即可灌注套拱砼，边墙部分不影响管棚施工，可以在洞身开挖后一并施作。大管棚施工工艺流程图是否是否测量布孔钻机就位钻孔钻杆分节退出卸下顶管棚连接管路及密封孔口压水检查达到要求管内注浆施工准备管节接长拌浆压浆质量检查达到要求压浆结束钻孔时应随时检查孔眼的方向与仰角，以免超过误差限度。钻眼达到设计长度后，检查管内钻碴是否冲洗干净，否则再用较小钻头加高压水在管内钻除余碴。压浆时注意将压浆管伸入孔底，保证压浆饱满。待水泥砂浆达到70设计强度即可进行洞身拱部开挖。3锚杆施工本隧道初期支护设计用的锚杆主要为22砂浆锚杆锚杆。岩石地段锚杆孔钻孔使用锚杆台车或YT28风动凿岩机，黄土地段的锚杆（管）孔，采用煤电钻无水钻设。锚杆预先在洞外按设计要求加工制作，施工时锚杆钻孔位置及孔深必须精确，锚杆要除去油污、铁锈和杂质。按设计要求钻凿锚杆孔眼，达到标准后，用高压风清除孔内岩屑，用注浆泵注浆，然后将加工好的杆体打入孔内，并将锚杆与钢筋网联为整体。砂浆锚杆施工工艺框图见砂浆锚杆施工工艺框图。施工工艺说明（1）钻孔采用锚杆台车或风枪。孔位偏差不大于10MM，孔深偏差不大于50MM，采用“先注浆后安装锚杆”的程序施工，钻头直径大于锚杆直径15MM。（2）安装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平整，使岩面与钻孔方向垂直，局部随机锚杆的孔轴方向与可能滑动面的倾向方向相反，其与滑动面的交角大于45，间距1015M，梅花形布置。锚杆注浆后，在砂浆凝固前，不敲击、碰撞和拉拔。（3）质量检查注浆密实度试验选取与现场锚杆直径和长度、锚孔孔径和倾斜度相同的锚杆和塑料管，采用与现场注浆相同的材料和配比拌制的砂浆，并按现场施工相同的注浆工艺进行注浆，养护7天后检查其密实度。布设孔位钻孔清孔注浆砂浆拌制机具调试锚杆入孔锚杆加工安设垫板砂浆锚杆施工工艺框图（4）拉拔力试验每300根锚杆中抽查3根进行拉拔试验。砂浆锚杆养护28天后，安装拉拔设备，逐级加载至锚杆拔出或拉断为止，拉力方向与锚杆轴线一致。4钢筋网安设挂钢筋网在系统锚杆施作后安设。隧道钢筋网预先在洞外构件加工场加工成型，钢筋表面不得有裂纹、油污、颗粒或片状锈蚀，网格间距严格按设计要求施作。钢筋网根据被支护岩面的实际起伏形状沿环向铺设，钢筋网与受喷面的间隙一般不大于3CM，网片间搭接长度为12个网格，采用焊接，并与锚杆间采用铁丝绑扎或点焊连接牢固，之后复喷混凝土。混凝土开始喷射时，缩短喷头至受喷面的距离，并调整喷射角度，钢筋保护层厚度不得小于5CM。喷射中如有脱落的石块或混凝土块被钢筋网卡住时，应及时清除。5钢架施工本隧道级围岩地段局部拱墙设1榀/M的H125型钢钢架加强支护。双线隧道级围岩采用4肢22格栅钢架加强支护，级围岩采用钢架18型钢或20B型钢钢架加强支护。钢架在洞外按设计加工成型，洞内安装在初喷混凝土之后进行，与定位系筋、锚杆联接。钢架间设纵向连接筋，钢架间用喷混凝土填平。钢架拱脚安放在牢固的基础上，架立时垂直隧道中线，当钢架和围岩之间间隙过大时要用喷混凝土填补。（1）现场制作加工钢架按设计要求预先在洞外结构件厂加工成型。先将加工场地用C15混凝土硬化，按设计放出11的加工大样。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。将型钢冷弯成形，要求尺寸准确，弧形圆顺。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，螺栓孔眼中心间距误差不超过05CM；钢架平放时，平面翘曲小于2CM。（2）钢架安装为保证钢架能架设在稳固的地基上，施工中在钢架基脚部位预留01502M原地基，架立钢架时挖槽就位，软弱围岩地段在钢架基脚处设锁脚锚杆和垫槽钢以增加基底承载力。钢架平面垂直于隧道中线，倾斜度不大于2。钢架横向和高程偏差不大于5CM。为保证钢架的稳定性、有效性，两拱脚处和两边墙脚处加设锁脚锚杆，锁脚锚杆由24根锚杆组成。钢架按设计位置安设，在安设过程中，当格栅钢架和初喷层之间有较大间隙时设骑马垫块，钢架与围岩（或垫块）之间的间隙不大于50MM。为增强钢架的整体稳定性，将钢架与锚杆联接在一起。沿钢架设直径为22MM的纵向连接钢筋，连接筋的间距不大于100CM。为使钢架准确定位，钢架架设前均需预先打设定位系筋。系筋一端与钢架联接在一起，另一端锚入围岩中051M并用砂浆锚固，当钢架架设处有锚杆时尽量利用锚杆定位。钢架架立后尽快喷混凝土作业，并将钢架全部覆盖，使钢架与喷混凝土共同受力，喷射混凝土分层进行，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。后附钢架施工工艺框图。6湿喷混凝土本隧道喷砼设计为C25混凝土，采用湿喷机喷混凝土。在作业时，混凝土在洞外由混凝土拌合站拌和，混凝土搅拌运输车向洞内送料，空压机供风。施工工艺见喷射混凝土施工程序图。湿喷混凝土工艺具有粘结性能好、一次喷射厚度可达10CM，且回弹率小的优点，能够保证初期支护和施工支护的质量，充分发挥围岩的自承能力。原材料的选择R325级普通硅酸盐水泥；细度模数为2530中砂，洁净质硬；粒径为510MM的碎石，要求级配良好；液体速凝剂。湿喷混凝土参考配合比水泥砂碎石水124715304，速凝剂的掺量为水泥用量的4。施工工艺混凝土喷射机安装调试好后，在料斗上安装振动筛（筛孔10MM），以避免超粒径骨料进入喷射机；用高压水将受喷面冲洗干净，而后即可开始喷射混凝土。拱部和边墙高处用遥控喷射混凝土机器人进行喷射，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），以免高压混凝土拌合物堵塞速凝剂环喷射孔；送风后调整风压，使之控制在04507MPA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，按混凝土回弹量小、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。和定位锚杆焊连定位钢架施工工艺框图初喷砼定位锚杆施工中线标高测量清除底脚浮渣台架上安装钢拱架拱架加工、质量验收钢拱架预拼安装纵向连接筋加设鞍形垫块隐蔽工程检查验收包裹底脚连板复喷混凝土至设计厚度湿喷式砼喷射机水泥中粗砂碎石水砼拌和风压控制在04507MPATX1型液体速凝剂水泥用量的4受喷面喷射混凝土施工程序图（筛网10MM（滤出超径石子）湿喷施工顺序图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。（七）防排水设施施工隧道的防排水遵循“防、排、截、堵结合，因地治宜，综合治理”的原则，采取切实可靠的施工措施，达到防水可靠、排水畅通、经济合理的目的。1洞内防水本隧道一般地段二次衬砌采用抗渗等级不低于P8的混凝土，地下水发育地段采用抗渗等级不低于P10。隧道拱墙初期支护和二次衬砌之间防水采用防水板和无纺布，1537拱部中心26拱脚线拱脚线489101520M约15M约约A边墙B拱部2341520M6防水板厚度不小于15MM，无纺布质量不小于300G/M2。拱墙环向、墙脚纵向设盲沟，并与侧沟连通。环向盲沟间距为612M。二次衬砌施工缝、变形缝采用外贴式止水带、中埋式止水带、遇水膨胀止水条、钢边橡胶止水条、嵌缝材料等复合防水结构。本隧道全部设双侧普通水沟。2洞外防排水洞口工程设置完备的排水系统。洞外水不得通过隧道引排，当隧道为单面坡时，高洞口端洞外2M设一道横向盲沟，以拦截路面水，洞外侧沟做成不小于2的反坡排水沟。洞顶刷坡线510M外设截水沟一道，以拦截地表水，截水沟与路基排水沟顺接。3防排水设施施工（1）防水板的铺设防水板的铺设采用无钉铺设技术。防水板的铺设方法1防水板准备防水板先在洞外拼接。防水板须在洞外宽敞平整的硬化场地上，将幅面较窄的防水卷材拼接成大幅面防水板。防水板采用双焊缝搭接，搭接宽度为10CM，可胶粘也可热焊粘结。拼接前须对防水板进行外观检查，检查防水板是否有变色、波纹（厚薄不均）、斑点、刀痕、撕裂、小孔等缺陷，并抽检进行张拉试验、防水试验和焊缝抗拉强度试验。大副面防水板焊接好以后，可根据要求对焊缝进行充气检查，否则要补焊以确保焊接质量。吊挂防水板的台车就位后，用氧焊将初期支护外露的锚杆头、钢筋网头等铁件齐根切除，并抹砂浆遮盖，以防刺破防水板。对于初期支护喷混凝土层表面严重凹凸不平的部位须进行修凿和找平。防水板铺设和锚固用射钉枪将土工布缓冲层及吊挂肋条锚固在喷锚支护上，防水板利用小型卷扬机提升到台车上，以防水板的全幅中部对准隧道中线，根据防水板幅面大小，将防水板托起贴着喷锚支护表面铺设，松紧适度并用粘接或热焊机将防水板连结在吊挂肋条上，拱部吊挂肋条间距05M左右，边墙吊挂肋条间距1M左右。焊接防水板搭接缝上下循环两幅大幅面的防水板接头处留10CM搭接，采用热合焊机进行焊接，无条件用机焊的特殊部位手工焊接，认真检查，焊接牢固。防水板焊接见防水板搭接焊缝示意图。防水板铺设施工顺序见防水板铺设施工工艺流程图。附属洞室处铺设防水板时，先按照附属洞室的大小和形状加工防水板，将其连接在洞室内壁的喷锚支护上，并与边墙防水板连接成一个整体。防水板搭接焊缝示意图10双焊缝焊接32双焊缝焊接3防水板铺设施工工艺流程图复合防水板就位准备工作联接防水板搭接缝防水板固定移走吊挂台车质量检查结束台车就位、切除外露铁件头、砂浆找平补强否合格合格防水板质量检查、拼接防水板用射钉枪固定土工布和吊挂肋条将防水板焊接在吊挂肋条上，松紧适度施工要点2固定防水板时，视喷锚支护面的平整度将防水板预留一定的富余量，以防过紧而被二衬混凝土挤破。为使防水板接头联接良好，防水板每环铺设长度比衬砌长度长051M，以利接头联接施工。防水板接缝和衬砌施工缝错开051M为宜。防水板铺设好后，尽快灌注混凝土。软岩地段混凝土衬砌紧跟开挖面时，对衬砌端部预留防水板接头须采取防护措施，防止掌子面爆破飞石砸破防水板。衬砌施工在安装钢筋、设置各种预埋件、安装挡头模板等工序作业中要防止防水板被损坏。防水板焊接质量检查3焊缝质量检查方法用5号注射针头与压力表相接，用打气筒进行充气检查，将双焊缝间加压至01015MPA时，停止充气，保持该压力2分钟，若漏气说明有未焊好之处，用肥皂水涂在焊缝上，产生气泡的地方重新焊接。可用热合焊机或电烙铁补焊，直到不漏气为止。检查数量根据随机抽样的原则，每4条焊缝抽试一条。要做好抽检记录，注明取样位置、焊接操作者及日期。附防水板主要质量标准及检验方法表。防水板主要质量标准及检验方法表序号项目质量标准备注一原材料1外观表面光滑无波纹、无破损、无孔洞有破损及孔洞焊接修补2抗拉强度符合设计要求及相关技术标准3伸长率不小于200二防水板固定1与基面密贴用手托起防水板，各处均与基面密贴不密贴处小于10三防水板焊接1直观检查焊缝宽度2CM，搭接宽度10CM，焊缝平顺、无波纹、颜色均匀透明、无焊焦、烧糊或夹层2充气检查充气压力1015MPA，稳定时间2MIN压力降低找出渗漏点，焊接修补3破坏性检查1截开断面无漏焊、烤焦等缺陷2试件检查，抗剪强度母材的70（2）施工缝施工根据衬砌厚度及衬砌形式自制拼装式挡头模板，每块模板宽度为衬砌厚度的一半，同时将钢模根据安装顺序编号。全断面液压钢模衬砌台车就位后，按照挡头模板按其编号进行安装，同时将橡胶止水带沿隧道环向夹在挡头板中间，并用U形钢筋卡固定，一半橡胶止水带打入上一循环衬砌混凝土中，预留的一半橡胶止水带浇筑在下一循环衬砌混凝土中。施工缝、变形缝按设计要求进行处理。橡胶止水带与盲沟交错设置，并结合地下水情况适当调整。（八）隧道通风与防尘1施工通风本隧道各工作面均采用压入式通风。隧道掘进100M以内，采用自然通风，超过100M以后启动通风设施。本隧道采用单管路通风，风管径采用15M。2施工降尘爆破后和装碴时会产生许多粉尘，为了保护工人身体健康，把粉尘含量降低到规范要求范围内。隧道爆破时采用水炮泥，以降低粉尘。水炮泥就是用装水的塑料袋填于炮眼内来代替一部分炮泥，装完药后将其填于炮眼内，不要搞破，然后用黄泥封堵炮眼。实践表明，此法降尘效果很好。另外在施工中采用水幕降尘。水幕降尘是一种比较传统且常用的降尘方法，其优点是工艺简单，施做方便，但是传统水幕发生器大多为风水混合型，实际使用起来并不方便。因为大多时候在放炮后或出碴时，空压机已不再运转，无法提供高压风。如果专为水幕发生器供风而使空压机运转，又造成巨大的能源浪费。由此，我们的做法是采取节水无风水幕降尘。采取的方法是只使用高压水、多喷头交叉、在水中加入湿润剂。水幕降尘器见水幕降尘器示意图。水幕降尘器示意图水幕降尘原理高压水经喷头雾化成微小水滴散射到空气中，与尘粒充分接触，尘粒附着在水滴上，或与被湿润的尘粒碰撞而凝聚成较大的颗粒，从而加速沉降，达到降尘的目的。湿润剂降尘原理湿润剂降尘是由亲水基和疏水基两种不同的基团组成的化合物。湿润剂溶于水时。其分子完全被水分子包围，亲水基一端被水分子吸引，疏水基一端被水分子排斥，于是湿润剂分子在微小水滴表面形成紧密定向排列，形成界面吸附层。界面吸附层的存在使水的表面张力降低，同时朝向空气中的疏水基与尘粒之间有吸附作用而把尘粒带入水滴中。湿润剂选用普通洗衣粉，洗衣粉水溶液浓度在2510635106之间。水幕发生器安装在距掌子面40M和90M处，水幕发生器由爆破人员撤离掌子面时开启，一般放炮后30MIN或出碴后关闭。另外在装碴前先对碴堆洒水将碴堆喷湿，在装碴时减少粉尘的产生。（九）二次衬砌施工本隧道二次衬砌根据设计要求采用