三台阶法隧道下穿高速公路施工方案.doc

1、金牛山隧道下钻京福高速公路施工方案目 录一、编制说明1二、工程概述2三、施工准备4四、施工方法4五、施工作业时间循环及劳力组织26六、质量控制标准27七、质量保证措施28八、监控量测28九、资源配置45十、 施工中高速公路的交通管制46十一、安全保证措施46十二、 应急预案53十三、高速公路封闭初步方案建议57 一、编制说明1、编制依据施工招标文件、设计文件及图纸；目前已收取的设计文件与施工图纸；现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料；结合本工程实际，充分吸取我局及其它已建类似工程成功的施工经验，采用合理的施工工艺和设备，确保工程质量和施工进度；在满足工

2、程结构要求的基础上，根据施工过程中揭示的实际地质情况，针对不同地质条件制定相应的施工措施，在以后的施工过程中根据开挖所揭示的具体地质情况，及时采取有效的施工方法；严格遵循现行施工规程、规范及本标工程技术规范的要求组织施工；施工过程中，严格遵循国家、铁道部及地方政府有关法律、法规对工程质量、安全、文明、环保的施工要求。2、编制原则坚持科学性、先进性、经济性、合理性与实用性相结合的原则；整体推进，均衡生产，确保总工期的原则；保证重点，突破难点，质量至上的原则；保持施工方案严肃性与动态控制相结合的原则；强化组织指挥，加强管理，保工期、保质量、保安全；优化资源配置，实行动态管理。二、工程概述金牛山隧道

3、进口里程DK465+335，出口里程DK467+240，全长1905m，隧道内为3和12的上坡，DK466+365DK466+635设置R=30000的竖曲线。隧道进口位于R=8000m的曲线上，其余位于R=9000m的曲线上。隧道位于丘陵缓坡，地形起伏较大，隧道最大埋深35.37米。山坡自然坡度约1520，种有果树，坡顶新辟京福高速公路。隧道在DK466+230DK466+330和DK466+560DK466+660两处下钻高速公路，距隧道进口895m，公路间距230m，距隧道出口580m。隧道右侧紧邻京福高速。DK466+560DK466+660下钻京福高速公路，交角36.73，京福高速公

4、路北京往福州方向为三车道，福州往北京方向为两车道及各边有一紧急停靠车道，路面总宽37.5米。DK466+640处轨面标高为167.39m，地面（京福高速公路路面）标高189.21m，隧道埋深21.82m；京福高速公路车流量大，平均每3-5秒时间通行一辆车，载重汽车较多，并且吨位大。隧道区地层为太古代泰山群（ART）花岗片麻岩局部夹角闪片麻岩，灰白灰褐色，中细粒变晶结构，片麻状构造，其片麻理产状为210，22569；节理裂隙发育，主要有两组，产状为29585，节理间距0.10.3m；22085。节理间距0.10.5m，为微张性。金牛山隧道下钻京福高速公路地段围岩级别为IV级，工程地质条件为花岗片

5、麻岩，局部夹脉状角闪岩及石英岩，弱风化，节理裂隙发育，呈碎石状压碎结构，采用108mm长管棚超前支护，拟采用三台阶法开挖施工，保证隧道施工过程中高速公路控制在允许沉降范围内，保证施工安全。DK466+230DK466+330段（100m)下钻京福高速公路C匝道（京福至肥城方向）,公路与铁路的交角14.57。公路路面至隧道开挖顶面9.28米。公路匝道宽12米。DK466+560DK466+660段（100m）下钻京福高速公路，铁路与公路交角36.73，路面总宽37.5米。隧道开挖顶面至公路路面的距离为12.045m。三、施工准备（1）由于该段隧道埋深较浅，且属于级围岩及下钻京福高速公路地段，潜伏

6、着工程地质灾害发生的可能。通过利用各种已有的地质资料，综合采用各种超前预报手段、超前预报仪器和技术，对隧道施工前方不良地质体的位置、产状、含水情况等进行预测预报，及时发现异常情况，为预防可能形成灾害性事故及时提供信息，提前做好准备，及早做好预案，采取相应的技术和安全措施，保证施工的正常安全进行。由中国水电集团京沪高速铁路土建工程三标段项目部委托有资质和丰富经验的专业公司山东铁正交通工程检测有限公司为隧道施工做好地质超前预报。（2）组织测量队实测下钻京福高速路段的地形、地貌，同时了解下钻路段的运行情况为方案编制提供分析数据，编制有效的量测方案。（3）与高速公路管理部门密切联系，制定切实可行的应对

7、突发事件的机制。四、施工方法根据金牛山隧道下钻高速公路处的实际情况，采用三台法施工，并辅以以下加强措施，保证施工安全。隧道下钻高速公路段采用大管棚超前支护。采用V级加强复合式衬砌。开挖采用台阶法施工，隧道开挖后及时施作锚喷支护，并辅以钢拱架支护，衬砌紧跟开挖面。施工中加强监控量测，地表沉降测点要加密，量测频率要加大，并根据量测结果及时指导施工。(5)与高速公路管理单位联系对高速公路通行采取限速、限吨位、分道通行的交通管制措施。为了确保京福高速公路的运行安全和隧道施工安全，施工时严格按照“管超前、短进尺、强支护、勤量测、快衬砌、早封闭”的原则组织施工，施工中采用大管棚超前支护，台阶法施工，挂网喷

8、锚初期支护，辅以钢拱架加强支护，初期支护及早形成闭合环。4.1、大管棚超前支护施工大管棚超前支护既可以达到预加固围岩的目的，与钢拱架组合又可起到棚架作用，从而避免拱部坍塌，并能有效抑制地表沉降。隧道下钻施工中的高速公路段拱部设置108mm大管棚，管棚长度15m一环，环向间距40cm ，外插角度35，搭接长度不小于2m。长管棚制作注浆孔，孔径10-16mm，孔间距150-200mm，呈梅花形布置，尾部留不钻孔的止浆段150cm，编号为双号管不开孔，管棚孔采用钻机钻设，利用钻机将管棚顶进到位。施工时先打设钢花管并注浆，然后再打设钢管，以便检查钢花管的注浆质量。管间用丝扣接头联接,钢管顶进到位后，将

9、其与钢支撑焊接成一体。大管棚安设后，用塑胶泥封堵孔口及周围裂隙并施作15cm厚喷射混凝土止浆墙，采用注浆泵注浆，注浆材料采用水泥浆液,水灰比= 11 ，水泥采用R42.5 普通硅酸盐水泥，注浆压力0.52.0 MPa 。搭钻孔平台安装钻机钻机平台用钢管脚手架搭设，搭设平台应一次性搭好，钻孔由12台钻机由高孔位向低孔位进行。平台要支撑于稳固的地基上，脚手架连接要牢固、稳定，防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移而影响钻孔质量。钻机定位：钻机要求与已设定好的孔口管方向平行，必须精确核定钻机位置。用经纬仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。钻孔为了便于安装

10、钢管，钻头直径采用127mm。岩质较好的可以一次成孔。钻进时产生坍孔、卡钻时，需补注浆后再钻进。钻机开钻时，应低速低压，待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。钻进过程中经常用测斜仪测定其位置，并根据钻机钻进的状态判断成孔质量，及时处理钻进过程中出现的事故。钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。认真作好钻进过程的原始记录，及时对孔口岩屑进行地质判断、描述，作为洞身开挖时的地质预测预报参考资料，从而指导洞身开挖。清孔验孔用地质岩芯钻杆配合钻头进行反复扫孔，清除浮渣，确保孔径、孔深符合要求，防止堵孔。用高压风从孔底向孔口清理钻渣。用经纬仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。安装

11、管棚钢管钢管在专用的管床上加工好丝扣，导管四周钻设孔径1016mm注浆孔(靠孔口1.5m处的棚管不钻孔)，孔间距1520cm，呈梅花型布置。管头焊成圆锥形，便于入孔。棚管顶进采用装载机和管棚机钻进相结合的工艺，即先钻大于棚管直径的引导孔(127 mm)，然后用装载机在人工配合下顶进钢管。接长钢管应满足受力要求，相邻钢管的接头应前后错开。同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管接头至少错开1m。管棚钢管端部要与支护钢支架焊接加固成整体。注浆安装好有孔钢花管进行孔内注浆，浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。注浆材料：注浆材料采用水泥浆液,水灰比= 11。采用注浆机将浆液注入管棚钢管内，初压0.51

12、.0MPa，终压2MPa，持压15min后停止注浆。注浆量应满足设计要求，一般为钻孔圆柱体的1.5倍；若注浆量超限，未达到压力要求，应调整浆液浓度继续注浆，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙充填饱满。注浆时先灌注“单”号孔，再灌注“双”号孔。4.2、三台阶法施工（1）施工方法“三台阶开挖法“是采用三层短台阶，分步平行开挖，分步平行施作拱墙初期支护，砼仰拱超前施作及时闭合，构成稳固的初期支护体系，保护围岩的天然承载力，有效抑制围岩变位。经量测监控信息反馈，指导施工，以及时调整支护参数和衬砌施工时间。台阶开挖均采用气腿式风钻钻孔，毫秒微差光面弱爆破，爆破后，立即初喷混凝土封闭，立钢拱架，按设计要求施做

13、锁脚锚杆，再喷混凝土。滞后上台阶5m进行中台阶爆破开挖，滞后中台阶20m后进行下台阶爆破开挖，支护方式与上台阶相同，开挖后仰拱紧跟，自卸汽车运碴。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。 台阶法施工断面图台阶法施工纵断面图三台阶法施工时台阶长度不宜过长，可根据施工机械、人员安排等情况控制在35m长度。台阶开挖高度可根据挖机臂长及现场施工情况适当调整。1）施工工序：按施工布置开挖1单元区域土石方，并及时施工初期支护。滞后1单元3m5m后，开挖2单元区域土石方并及时支护。滞后2单元20m后，开挖3单元区域土石方并及时支护。2）施工注意事项：严格按设计边界，设计步骤施工。爆破严

14、格按爆破设计施工，严格控制炮眼深度、角度及装药量。工序变化处钢架设置锁脚锚杆，以确保钢架基础稳定。格栅钢架之间纵向连接钢筋连接按要求设置，及时施作并连接牢固。(2)爆破设计本隧道三台阶法施工采用液压钻或YT28 气腿式手风钻钻孔作业，自制作业平台辅助作业, 人工装药。钻孔作业要求“准、齐、平、直”，参考预加固支护位置或画定开挖轮廓线及眼位，准确按要求位置施工，眼底落于同一平面上，边眼外斜保持0.040.05，两炮衔接台阶小于10cm，装药必须堵塞，确保爆破效果。为了保证开挖轮廓圆顺、准确，维护围岩自身承载能力，减少对围岩的扰动，爆破采用光面爆破。周边眼残眼率硬岩达到80%以上，中硬岩达到60%

15、以上。炸药选用爆速低、不怕水、有害气体少的乳化炸药。非电毫秒雷管起爆，火雷管引爆。1）爆破参数炮眼直径d：选用42mm的钻孔直径。炮眼深度L：炮眼深度约1.2m。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W=(0.30.6)L。据此级围岩取W=60cm。炮眼间距E：同一排两炮眼之间的距离与抵抗线之间的关系式为： W =（1.11.8）E。根据以往的施工经验取W=1.25E，级围岩取E=48cm。堵塞长度：不小于20cm。爆破参数以级围岩上下台阶法为例计算如下：炮眼数量：标准直径的炮眼：（炮眼直径42mm，药包直径32mm）N=qs/ar 式

16、中：N炮眼数目（个）q单位炸药消耗量(kg/m3),本隧取0.76 kg/m3s开挖断面面积(m2),本隧为170 m2a爆破振动衰减指数r炸药的线装药密度(kg/m)根据设计图纸计算开挖断面尺寸S=170m2查经验数据已知：a=0.65 r=0.75kg/m q=0.76kg/m3N=(0.76170)/(0.650.75)265（个） 拱部采用光面爆破，周边眼间距取48，掏槽眼采用18 个，掏槽眼深度：取b=90cm E=30cm =56（b为炮孔排距，E为炮孔间距，为炮孔倾角）L=1.3/sin561.6m每一循环装药量：Q=0.761.6170206.7kg32 卷长200 净重150

17、g炮眼的装填系数：掏槽眼80%，辅助眼70%，顶眼60%，求出各炮眼装药量。三台阶法开挖爆破设计详见“三台阶法开挖炮眼布置图级围岩三台阶法光面爆破参数表序 号炮眼分类炮 眼 数雷管段数炮眼深度炮眼装药量药卷量装药量合计药量个段cm卷/孔Kg/孔Kg1上 台 阶掏 槽 眼6123281.27.226217960.95.436312530.452.74扩 槽 眼185，7，912061.221.65内 圈 眼181112051.0186周 边 眼30151201.50.26.67底 板 眼161312051.016小 计9877.58中 台 阶掘 进 眼481，3，5,712051.0489周 边

18、 眼18111201.50.23.610底 板 眼16912051.016小 计8267.611下 台 阶掘 进 眼511,2，3，512051.05112周 边 眼3471201.50.310.2小 计8561.2合 计265206.7循环设计进尺：1.2m 总钻孔量:330.96m 开挖量:287.08m3 炸药单耗:0.72kg/m32）装药结构隧道爆破选用32mm防水的乳化炸药，采用塑料导爆管和毫秒雷管起爆系统。周边眼采用22的小药卷，掏槽孔采用乳化炸药连续耦合装药结构，周边及辅助孔采用间隔不耦合装药结构，不耦合系数1.9。装药结构见装药结构示意图。装药结构示意图3）爆破网络爆破振动与

19、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。4）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。(3)装碴运输上台阶用PC200挖掘机翻碴，中、下台阶用PC200挖装机装碴，15t自卸汽车运碴。形成挖装运作业线。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。 4.3、超前小导管超前小导管配合型钢钢架使用，应用于隧道、级围岩拱部超前注浆预支护，单根长度3.5m，其纵向搭接长度不小于1m，小导管环向间距40cm，外插角35

20、，可根据实际情况调整，注浆材料不水泥浆，水灰比1：1，注浆压力0.40.6MPa，采用42mm无缝轧钢管制成，在前部钻注浆孔，孔径68mm，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，布设范围为拱部120范围。制作钢花管小导管前端做成尖锥形，管壁上每隔15cm梅花型钻眼，眼孔直径为68mm，尾部长度不小于30cm作为不钻孔的止浆段，小导管构造图如上。小导管安装测量放样，在设计孔位上做好标记，用凿岩机或煤电钻钻孔，孔径较设计导管管径大20mm以上。 成孔后，将小导管按设计要求插入孔中，或用凿岩机直接将小导管从型钢钢架中部预开孔洞内打入，外露20cm支

21、撑于开挖面后方的钢架上，与钢架共同组成预支护体系。注浆采用KBY-50/70注浆泵压注水泥浆。注浆前先喷射混凝土510cm厚封闭掌子面，形成止浆盘。注浆前先冲洗管内沉积物，由下至上顺序进行。单孔注浆压力达到设计要求值，持续注浆10min且进浆速度为开始进浆速度的1/4或进浆量达到设计进浆量的80%及以上时注浆方可结束。注浆施工中认真填写注浆记录，随时分析和改进作业，并注意观察施工支护工作面的状态。注浆参数应根据注浆试验结果及现场情况调整。注浆压力为0.40.6Mpa。4.4、初期支护施工为了确保下钻高速公路施工安全，采用V级加强复合式衬砌施作。锚杆制作：锚杆钢筋提前加工制作，保证随时供应。拱部

22、系统锚标采用中空注浆锚杆，边墙采用普通砂浆锚杆，锚杆长4.0m，锚杆间距0.81.0m。边墙部位局部增加锚杆支护。型钢钢架制安V级加强复合式衬砌采用型钢钢架支护，每榀间距0.6m。型钢钢架加工：加工场地硬化，按设计放出加工大样。钢架弯制结合隧道开挖方法采用型钢弯制机按照隧道断面曲率分节进行弯制，弯制完成后，先在加工场地上进行试拼。各节钢架拼装，要求尺寸准确，弧形圆顺，要求沿隧道周边轮廓误差不大于3cm；型钢钢架平放时，平面翘曲小于2cm。钢架安装：钢架安装在掌子面开挖初喷完成后立即进行。根据测设的位置，各节钢架在掌子面以螺栓连接，连接板应密贴。为保证各节钢架在全环封闭之前置于稳固的地基上，安装

23、前应清除各节钢架底脚下的虚碴及杂物。同时每侧安设2根锁脚锚管将其锁定，下台阶开挖完成后，初期支护及时跟进，将钢架全环封闭。为保证钢架位置安设准确及稳定性，隧道开挖时在钢架的各连接处预留连接板凹槽，钢架安装时采用预制砼块楔入。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应每隔2m用砼预制块楔紧，钢架背后用喷砼填充密实。钢架纵向连接采用钢筋进行，环向间距1m。钢架落底接长应在单边交错进行，每次单边接长钢架12排，接长钢架和上部钢架通过垫板用螺栓牢固准确连接。架立钢架后应尽快进行喷砼作业，以使钢架与喷砼共同受力。喷射砼分层进行，先从拱脚或墙角处由下向上喷射，防止上层喷射料虚掩拱脚（墙

24、角）不密实，造成强度不够，拱脚（墙角）失稳。锚杆钻孔及安装：锚杆采用锚杆钻机成孔。若出现塌孔现象，则用锚杆钻机带套管成孔，钻孔后要及时插放锚杆并注浆。锚杆成孔中如遇地下管线、既有建筑物时，上下左右移位再打，布孔位置允许偏差100mm，孔径允许偏差5mm，孔深允许偏差50mm，如确实打不到设计长度，而致孔深不能满足设计要求时，向设计及监理及时反映。在安放之前，都应将孔内残留及松动的废土清除干净。压力注浆：若成孔时发现孔内土壤含水量较大，则压力注浆应紧随上一工序进行。 注浆管应与锚杆钢筋一起插入孔内，注浆管底部与锚杆钢筋用胶布粘绑，距离孔底250mm5mm，在孔口位置设置止水塞及排气管。采用简单适

25、用的注浆袋法实现压力注浆，确保注浆压力达到设计要求，注浆时从孔底向外注浆，当注浆袋饱满密实后在同一压力下维持5 分钟，然后抽出注浆管并迅速扎紧袋口。注浆泵压力表要定期进行检测，损坏的压力表不能使用，计量不准确的及时调换。浆液采用纯水泥浆或水泥砂浆，纯水泥浆的水灰比为0.40.45。水泥砂浆灰砂重量比重 为1：0.51：1，为提高注浆早期强度，保证浆体与周围土体紧密结合，可掺加适量的加早强剂和微膨胀剂，掺量通过试验确定。水泥净浆要拌和均匀，随拌随用，一次拌和的浆液在初凝之前用完。浆液初凝收缩后及时在孔口补浆。绑扎钢筋网及复喷砼：锚杆安装完成后进行钢筋网片施工，钢筋使用之前调直并去锈污。网片钢筋采

26、用绑扎，搭接长度须满足设计要求。编网时坡面一律拉线，钢筋网水平方向错开搭接。复喷砼在绑扎完钢筋网后进行，一次喷射至设计厚度。喷射前要将初喷面清理干净。喷射工艺同初喷砼。4.5、隧道二次衬砌二次衬砌采用整体模板台车施工，台车长度12.10米，二次衬砌施工前进行地质和支护状态观察、水平收敛、拱顶下沉、锚杆抗拔力、围岩压力等项监控量测，判别支护体系和施工方法是否有效地控制了围岩位移和变形，从而使二次衬砌时间和结构尺寸得到准确信息，以进一步调整，指导施工。液压模板台车须准确对位，牢固支撑，保证浇筑中不变形、不走移。脱模时间必须按照规范要求根据试验确定。脱模后及时养护混凝土。（1）钢筋工程.衬砌结构钢筋

27、在工地加工场下料、弯制、加工成形后运到现场安装。.按照设计图及有关规范施工，做到钢筋安装位置准确，搭接符合规范、结构尺寸符合设计、牢固不变形等。钢筋采用铁丝绑扎或电焊点焊，所有钢筋间的接触点进行绑扎及点焊；点焊前对先期施做的防水板进行有效防护。按设计位置安装施工逢或变形逢的止水带、预埋管道和洞式模板。.钢筋安装施工误差及焊接质量符合规范要求。按规范要求的数量和频度进行钢筋试验。（2）混凝土工程.混凝土在拌和站集中搅拌，试验员控制好混凝土的出场质量。.使用压力较低的混凝土泵。混凝土浇筑采用对称分层浇筑，左右高差不大于1.5米，振捣密实且不过振；砼浇筑封顶时，要注意观察砼是否到位，灌满后立即停止输

28、送砼，确保模板台车安全。.采用插入式振捣器和附着式捣固器捣固混凝土。d.入模混凝土达到终凝后，立即开始进行养护。养护主要以洒水为主，对于水平的构筑物如仰拱、铺底等须加履盖并洒水。e.脱模标准：以混凝土龄期强度进行控制。根据其它相近的工程经验，当混凝土龄期强度达到5Mpa。脱模时间选择：夏季1215小时，冬季1524小时。脱模时间应根据实际情况经常总结把握。f.脱模注意事项脱模严格按程序仔细进行，不能野蛮施工，损坏混凝土表面和模板台车；脱模后及时对模板台车进行检修，确保再使用时的完好性；立好模板后及时涂抹脱模剂，这是保证顺利脱模和保持混凝土外观质量的关键。4.6、隧道防排水施工方法（1）防排水工

29、程施工组织措施及技术措施A.隧道施工防排水，施工综合性强，技术难度大，是一道关键施工的工序。结构防水是根据工程地质和水文地质条件、隧道结构特点、施工方法和使用要求等因素进行设计和施工，采用“以排为主，防、排、堵相结合”的综合治理原则。关键处理好施工缝、变形缝等薄弱环节的整体防排水方案，确保隧道不渗漏水。B.防排水技术措施.在隧道中设置中心深埋水沟排泄地下水，中心水沟的顶部标高位于冻结线以下，充分利用地温，以防止水沟中的水流冻结。.洞身段二次衬砌与初期支护之间采用塑料防水板与土工布复合防水层防水，横向引水管将水引到中心水沟排出。c.施工缝、变形缝均设中埋式橡胶止水带止水。d.洞内两侧布置排水边沟

30、，将路面水排出洞外。隧道中心水沟出水口采用保温包头。(2).初期支护喷射砼防水技术措施初期支护是承担施工阶段全部地层荷载（包括土、水压力）的主要结构，必须有足够的强度，刚度和抗渗性，限制围岩变形，控制地表下沉。提高喷射砼的密实性，减少它的收缩变形裂缝，防止渗漏是施工的关键。为了达到喷射砼防裂抗渗，施工中把好用料级配关、控制水灰比，选择好施工工艺。因此，采取如下措施：a.采用高性能的喷射砼。提高喷射砼的质量，首先从砂石料入手，使用最佳级配的砂石，其次掺用一定量的速凝剂和防水剂。b.认真处理受喷面。当受喷面有滴水、淋水或涌水时，根据现场情况，治水先堵（注浆堵水）或排水（埋设导管引水）等方法，保证喷

31、射砼不带水作业。在岩石地段先用高压水冲洗要喷面，清除粉尘，保证喷射砼与围岩密贴，从而提高喷射砼与岩面的粘结力和喷射砼抗渗能力。c.采用湿喷新工艺。湿喷法喷射砼的显著优点是拌合均匀、均质性好、水灰比控制准确，喷射后砼较密实，抗压、抗渗强度较高。d.在采用钢架和钢筋网作初支地段，主筋保护层喷射砼厚度迎土面5cm，背土面不小于3cm，在钢架处，喷射砼应根据型钢或钢筋位置，及时调整喷射方位，确保钢架处喷射砼密度。e.在后一循环喷射砼前，应先对已喷砼的施工接缝凿毛，并用钢刷刷净。(3).防水层施工及技术措施防水层采用厚无纺布和隧道专业防水卷材。防水层应在二次衬砌浇筑前进行。a.基面处理初期支护喷射混凝土

32、表面，一般较为粗糙，凹凸不平，对铺设防水层质量有很大影响，为此对防水层基面必须按照如下要点进行处理：b.对凹凸度要求：对喷射混凝土面拱部平整度D/L1/8，边墙及底板平整度为D/L1/6（D为相邻两凸面间凹进去的深度，L为相邻两凸面间的距离）。c.基面不得有钢筋及凸出的管件等尖锐突出物，否则要进行割除，并在割除部位用砂浆抹成圆曲面，以免防水层被扎破。b.防水层施工时基面不得有明水，如有明水则引排。(4).防水板施工工艺防水板采用环向铺设，搭接宽度短边不小于150mm，长边不小于100mm，相邻两幅接缝错开；防水板搭接处采用双焊缝焊接，焊缝宽度不小于10mm，且均匀连续，无假焊、漏焊、焊焦和焊钻

33、等现象；铺设由拱顶向两侧依次进行，先将无纺布垫层以电动冲击钻钻孔埋膨胀螺栓或用枪射钢钉加塑胶垫固定，再将EVA防水板热焊固定于内层各塑胶垫片上。钢钉要垂直，钉与钉之间防水板不得绷紧；铺设做到平顺，无吊空、起鼓及皱褶；焊接紧密，搭接长、宽度合理。(5).防水板质量检查.外观检查：铺设平顺无隆起，无皱折，无漏缝，无假缝，焊缝连接牢固。.焊缝质量检查防水板搭接用热合机进行焊接，接缝为双焊缝，中间留出空隙，以便充气检查。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，将焊缝加压至1.05Mpa时，停止充气，观察该压力能否保持2分钟。如不能说明有未焊好之处，用肥皂水涂在焊接缝上，产生气泡地方

34、重新焊接，可用热风焊枪和电烙铁等补焊，直到不漏气为止，检查数量根据随机抽样的原则，每4条抽试一条，为保证质量，每天每台热合机焊接应取一个试样，注明取样位置、焊接操作者及日期。(6).防水层的保护防水层施工完成后，必须严加保护，否则极易损坏，导致防水质量下降乃至完全失效，故要求各方面予以重视和密切配合。.二次衬砌的钢筋头上加塑料套，防止搬运和安装钢筋时碰破防水板。.在没设保护层处（如拱顶、侧墙）进行其他作业时不得破坏防水层，焊接钢筋时必须在此周围用石棉板遮挡隔离，以免溅出火花烧坏防水层。.在浇筑二次衬砌模注混凝土时，振捣棒不得直接接触防水层以免破坏防水层。振捣棒引起的对防水层的破坏不易发现，也无

35、法修补，故二次衬砌模注混凝土施工时应特别注意。.不得穿带钉子的鞋在防水层上走动，对现场施工人员加强防水层保护意识教育，严禁损坏。(7)施工缝、变形缝、沉降缝的防水处理及技术措施衬砌的施工缝、变形缝和沉降缝设橡胶止水带。A.防水材料橡胶止水带材质、性能、规格必须符合设计要求，且无裂纹和气泡，搭接长度不小于10cm，搭接必须平整，粘贴牢固，保证止水带安装平直。对于环向或竖向施工缝端头模板必须牢固可靠，不得跑模，先浇筑砼基面必须充分凿毛、清洗干净、排除杂物。B.止水带的定位和固定采用预埋法施工，止水带使用前，严格检查，确认无损坏和孔眼等，方可使用。支设拱墙模板时，把止水带的中部夹于堵头模中间，把先期

36、预埋的止水带翼边用铅丝固定在侧模上，利用挡头板的支持作用将止水带定位，固定在结构断面设计位置上，并确保止水带中间变形孔与变形缝重合，为避免止水带在砼浇筑时跑位，应加强对挡头板支撑系统，并具有一定的刚度，然后浇筑砼。待拆除堵头模后，用同样的办法将另一翼边固定，再浇筑另一侧砼。隧道内标志、信号、通风、照明等配电洞室，应由测量放样人员在开挖时标出准确位置，由钻工负责开挖好。风机预埋板、穿线管、接线盒应根据设计要求在二次衬砌前将其预埋在准确位置，为日后机电工程打下良好的基础。4.7、 回填注浆(1)注浆材料在衬砌砼达到设计强度的70%后进行衬砌拱顶回填注浆，回填注浆采用水泥砂浆，水泥砂浆强度采用M20

37、，配合比为水泥：砂=1：21：3。(2)注浆方法在衬砌顶拱灌注混凝土时预埋50PVC注浆管，纵向间距3m。注浆前自制可行走的8m简易施工平台，采用高压双液注浆泵进行孔口阻塞纯压式灌浆法施工，并采用GJY-型注浆自动记录仪配合比重秤对注浆全过程进行注入率、压力和浆液比重等技术参数进行控制。注浆顺序为先无水、少水地段向有水或多水处，从下坡方向向上坡方向。(3）注浆压力按施工图纸要求的注浆压力0.3Mpa进行控制。(4）闭浆待凝注浆结束后对外流浆进行闭浆待凝，待凝时间不少于24h或按监理指示的时间进行闭浆待凝。(5）注浆结束和封孔A注浆结束标准在规定压力下或达到设计注浆量后即可终止注浆。注浆结束后，

38、先关闭孔口闸阀，再停泵，待孔内浆液终凝后再拆除孔口闸阀。B封孔注浆孔注浆作业结束后，清除孔内污物，采用浓浆将全孔封堵密实并抹平。割除露出衬砌混凝土表面的埋管。C质量检查回填注浆在衬砌砼强度达到设计强度的70%后进行，注浆浆液强度按照每50m3取3组抗压试件；注浆结束后达到设计强度后，每500m2与衬砌砼一并采用无损检测法检测。4.8、地表防排水处理方法隧道下钻京福高速公路段，在施工时首先检查高速公路地表两侧排水沟及量测边坡上的天沟是否通畅，如果不通畅应进行疏通，避免排水沟（天沟）积水有渗水至隧道掌子面。4.9、监控量测监控量测的目的监控量测作为施工工序中不可缺少的内容,不仅监测各施工阶段围岩和

39、支护动态,确保施工安全,而且可为调整初期支护设计参数,确定二次衬砌和仰拱的施做时间,提供反馈信息,作为变更设计的依据。同时也是确保施工及结构安全、指导施工顺序、便于施工管理的重要手段。量测项目洞内外观察、净空水平收敛量测、拱顶下沉量测、钻京福高速公路路面及地表下沉量测四个必测项目，为日常施工管理提供有关数据资料。必测项目的监控量测方法与要求见下表，选测项目的监控量测方法与要求见下表。必须项目的监控量测方法与要求表 量测项目测 点 布 置量 测 方 法 与 要 求必 测 项 目洞内 外观 察1.洞外观察包括地表情 况、地表沉陷、边坡及仰坡的 稳定、地表水渗透的观察。2.洞内观察a 掌子面观察b

40、支护结构观察目测观察方法,对围岩和支护作以下观察:1地质观察:隧道在爆破后一次喷混凝土前进行,每次开挖后均应绘制地质素描图,用以核对围岩级别及判断支护的稳定性。2.检查喷射混凝土有无裂损及发展,锚 杆有无松动,并做好相应记录。净空水 平收敛 量测隧道最大跨处及以上3.00m左右两侧对称布置量测桩,每个量测断面设 4 个收敛桩,量测断面间距要据围岩类别确定;IV 级围岩地段 20m。采用坑道收敛计进行量测,开挖后按要求迅速安装收敛桩并编号,初读数应在开放后 12h 内读取,最迟不得大于24h,而且在下一循环开挖前获取初读数,测点应牢固可靠,易于识别并妥为保护.量测频率详见“监控量测 设计图（一）

41、”拱顶下 沉量测正洞拱顶设一个下沉桩, 量测断面面间距与净空水平收敛量测一致。喷射混凝土后应迅速在测点处设固定桩,采用精密水准仪和收敛计钢尺进行量测。在两端洞外各设一水准基点供洞内拱顶下沉量测用,量测频率用其它要求同净空水平收敛测要求。高速路面地表 下沉量 测断面布置宜与洞内水平净 空变化和拱顶下沉在同一横断面内,在一个量测断面内应设3个测点。地表下沉量测应在开挖工作面前方Hh（隧道埋置深度隧道高度）处开始,直到开挖面后方约（35）B 或该处衬砌结构封闭,下沉基本停止时为止。选测项目的监控量测方法与要求表 量测项目测点布置量测方法与要求选测 项目围岩与支护间的接触应力单点、多点杆式或钢丝式位移

42、计在软弱围岩中进行，断面间距 1020m，测点对称布置，每个标准单线断面可设约24 个测点。格栅、钢架主筋应力量测压力传感器、钢筋计在软弱围岩中进行，测点和围岩与支护间接触应力同一断面。每个断面上布置约 1520个测点，对称布置。锚杆抗拔力ML-150B型锚杆拉拔仪一般每10m一个断面，每个断面至少做三根锚杆。围岩内位移单点、多点杆式或钢丝式位移计每隔1020m一个断面，每个断面12测点。监控量测根据下钻高速公路的情况，分为A类测区以及B类测区，A类测区是下钻高速公路在隧道上的投影带，横断面上测点为35m，横断面间距为5m,B类测区主要为高速公路在隧道上的投影带以外的影响带，横断面上的测点间距

43、为5m,横断面间距为10m。项目量测频率洞内观察分为开挖工作面观察和初期支护状况观察两部分。开挖工作面观察应在每次开挖后进行,地质情况基本无变化时,可每天进行一次。对初期支护观察也应每天至少进行一次,观察内容包括喷射混凝土、锚杆、钢架的支护状况。洞外观察包括地表情况、沉陷、边仰坡稳定、地表水渗透等观察。净空水平收敛量测和拱顶下沉量测采用相同的量测频率。实际量测频率应从表中根据变形速度和距开挖工作面距离选择一个较高的量测频率。项目量测频率见下表。量测频率表变形速度(mm/d)量测断面距开挖工作面距离量测频率5（01）B12 次/天15(12)B1 次/天0.51（12）B1 次/2 天0.20.

44、5（25）B1 次/2 天5B1 次/7 天注：B为隧道开挖宽度钻京福高速公路路面及地表下沉的量测频率一般情况下为2次/天，分别为凌晨和晚上，特殊情况下加密频率。量测管理各预埋测点牢固可靠，易于识别并妥善保护，不得任意撤换和破坏，并建立量测点埋设的记录资料。量测工作按计划实施，不得中断。根据量测资料进行回归分析得出围岩总位移值及变化规律后，将其值与规范规定值进行比较：当计算值小于或等于规范规定值时，可将回归分析值作为围岩变形控制依据。量测数据要及时、准确，量测结果及时报告，以便掌握动态信息。记录要正规，资料要齐全，计算要正确，以便为竣工文件积累资料。量测资料的处理及应用绘制图表,指导施工根据现

45、场监控量测数据,及时绘制水平相对净空变化、拱顶下沉时态曲线和净空水平收敛、拱顶下沉与距开挖工作面距离的关系图等。根据量测结果及铁路隧道喷锚构筑法技术规范的规定,根据变形管理等级指导施工。具体量测等级见“量测管理等级表”。及时反馈，确保施工措施安全合理观察及量测以现异常时，应及时修改支护参数。一般正常状态必须同时满足以下条件：喷射混凝土表面无裂缝或仅有少量微裂缝、位移速度除在最初12天允许有加速外，应迅速减少、位移很快达到稳定，且围岩状况比预期要好时，应适当减弱设计参数。量测管理等级表 管理等级管理位移施工状态U2 U0/3应采取特殊措施复合式衬砌施工的监控量测，应在隧道周边变形速率有明显减缓趋

46、势，初期支护表面裂缝不再继续发展；拱脚水平相对净空变化速度小于0.2mm/天,拱顶相对下沉速度小于0.15mm/天,累计位移值不超过极限位移值的8090%等情况下,选定围岩和喷锚支护基本稳定的最佳时机施做二次衬砌,浅埋地段应及早施作二次衬砌,并根据监控量测信息反馈,及时修正衬砌参数,确保施工和运营安全及更经济合理。量测控制标准地表沉降控制标准为0.03m。监控量测实施中的注意事项路面上沿隧道轴线布置的测点应与洞内拱顶下沉量测的测点布置在同一断面内，断面间距以及布点的位置可根据现场情况适当调整。路面及地表下沉的量测频率一般情况下为2次/天，分别为凌晨和晚上，特殊情况下加密频率，同时做好紧急预案，

47、并取得路政管理部门的同意，以便交管部门实行必要的交通管制。按照路政管理部门的路面沉降变形要求，严格控制变形，整理好沿公路横向以及纵向的沉降曲线，测量结果及时与设计沟通，发现问题反馈。在施工期间与路政管理部门加强联系，派专人在路面24小时巡视。五、施工作业时间循环及劳力组织 1）、双线隧道台阶法开挖作业循环时间表 （循环进尺1.0m）序号工序名称时间(h)246810121416备注1测量放线0.52台架就位0.53人工开挖2.04出碴1.5出碴和人工开挖可以同时进行5架设拱架2.06初期支护5.0初喷、挂网、锚杆、补喷7合计12.5每个作业循环留0.5h作机动时间,每月按30天计,每月按30天

48、计可完成55个循环,减去超前钻孔等地质探测影响的4个循环,实际完成51个循环,实际月进尺51*1.0=51m2）、 劳力组织 作业组织方式：三班四倒作业制。 开挖班：328人，负责土石方开挖等。 支护工班：324人，负责初喷、挂网、径向小导管、超前锚管、锚杆、型钢架架设、喷砼。 机械保障工班：35人，负责出渣运输、砼生产运输，风水电保障工作。 衬砌班： 325人，负责二次衬砌全项目施工。六、质量控制标准1）、 开挖（1）隧道开挖断面的中线、高程必须符合设计要求，每次开挖后采用断面仪进行测量检查一次，并与设计轮廓线进行比较。（2） 隧道开挖应严格控制欠挖。当围岩完整、石质坚硬时，岩石个别突出部分

49、（每1m2不大于0.1m2）侵入衬砌应小于5cm。但拱脚和墙脚以上1m内断面严禁欠挖。采用自动断面仪测量周边轮廓断面，绘断面图与设计断面核对。每一开挖循环检查一次。（3） 洞身开挖施工中，应在每一次开挖后及时观察、描述开挖面地层的岩土成分、地下水情况、软弱夹层、地质结构、裂隙和破碎程度，核对设计地质情况，判断围岩稳定性，每一开挖循环检查一次，并填写围岩辨别卡。2）、开挖一般项目（1）隧道开挖断面允许超挖值应符合下表的规定，每一开挖循环检查两个断面，用自动断面仪测量周边轮廓线，绘断面图与设计断面图核对。 隧道开挖断面允许超挖值（cm）围岩级别、开挖部位拱部线性超挖10最大超挖15边 墙 线 性

50、超 挖10仰拱结性超挖10仰拱结最大超挖25注： 最大超挖值：指最大超挖处至设计开挖轮廓切线的垂直距离七、质量保证措施1）、严格质量“三检制”制度，班组自检、现场技术员复检、质检工程师终检。2）、严格按照检验批主控项目、一般项目逐一对应进行严格的现场核查，现场技术员复检时应做好质量检查记录；有不符合检验批要求的应进行整改。3）、原材料检验频率应符合规范要求，并及时送检，送检合格后才能进入现场使用，杜绝不合格原材料进场，在源头上抓质量；4）、加强半成品的控制力度，在钢筋加工厂生产的格栅钢架、钢筋网、超前小导管、管棚等半成品所有构件与设计图纸相核对认真细致的检查，不放过任何一个细节；5、在初期支护

51、喷射混凝土施工时应有现场施工管理人员进行现场监控，对喷护混凝土的密实度、平整度、初凝强度、初凝时间等进行现场检测，并及时做好调配工作；6、现场注浆时间、压力及注浆液稠度等应严格控制，现场施工管理人员应现场监督并做好注浆记录。八、监控量测8.1、监控量测的目的确保施工安全及结构的长期稳定性；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；监控工程对周围环境影响；积累量测数据，为信息化设计与施工提供依据。8.2、全站仪配反光片根据施工图金牛山隧道下钻高速公路监控量测布置图图号：京沪高京徐施(A版)隧07-07和监控量测设计说明图号：京沪高京徐施(A版)隧参04-

52、12-01 及铁路隧道监控量测技术规程（铁建设2007138号）要求，金牛山隧道监控量测的项目和所用仪器如下表：序号监控量测项目所用仪器备注1洞内、外观察数码相机， 2拱顶下沉TCRA1201全站仪配20*20mm反光片3净空变化SWJ-IV收敛计4地表沉降DNA03水准仪配3m铟瓦水准钢5公路地表沉降DNA03水准仪配3m铟瓦水准钢 8.2.2、监控量测的频率地表下沉的量测频率和拱顶下沉及净空水平收敛的量测频率相同。地表下沉量测在开挖工作面前方H+h（隧道埋置深度+隧道高度）处开始，直至衬砌结构封闭，下沉基本停止时为止。根据铁路隧道监控量测技术规程（铁建设2007138号）要求，量测频率根据

53、沉降速度来确定。当出现异常情况或不良地质时增大监控量测频率。由沉降速度确定的量测频率按下表执行：由沉降速度确定的量测频率沉降速度（mm/d）监控量测频率52次/d151次/d0.511次/23d0.20.51次/3d0.21次/7d8.2.3监测控制网的建立8.2.3.1起算数据的获得根据金牛山隧道所在的里程位置，选用原设计的JHBM59和BM4042（CPII 4059）控制点高程作为沉降监测网的起算高程，线路中间将联测校核BM4041（CPI 4042）。8.2.3.2基点布设及埋设 在监控量测地表区域附近布设水准基点三组（每组3个，按闭合水准网的方式布设），基点按符合水准路线布设，基准点布设在稳固的基岩面上。水准基点均采用现浇混凝土的方式埋设，为保证基准点不受隧道开挖的影响，基准点都布设在爆破振动安全允许距离外,以保证水准基点的稳定性。8.2.4监测点的埋设和观测8.2.4.1监测点的布设与埋设地表上沿隧道轴线布置的观测点与洞内拱顶下沉及水平收敛点布置在同一断面内，根据设计图纸及现场实际情况布置断面