隧道施工组织设计方案（CRD法）(全)

隧道施工组织设计方案（CRD法）1.编制原则1.1.遵循工程建设规律和技术规律，围绕质量目标，合理安排工艺流程和施工顺序。1.2.充分利用现有设备，做到配套、实用，合理安排冬、雨季施工。尽量减少临时工程及物资运输量，科学布置施工平面图，统筹安排各单项工程进度。1.3.对施工现场全过程控制，实行动态管理。2.编制依据2.1武广客运专线韶关至花都段新建铁路建工程招标文件2.2.武广客运专线乌龙泉至花都段XXTJVI段（第6合同段）山天尾隧道设计文件与图纸。2.3.客运专线铁路工程隧道施工技术指南及质量验收标准。2.4.中国铁道出版社出版的铁路工程施工规范及质量验收标准。2.5.同类工程施工资料及相关工法。2.6.可利用的新技术、新工艺、新材料、新设备资料。2.7.国家、行业及广东省有关工程建设的法律、法规、标准、条例等。3.工程概况及主要工程数量3.1.工程概况山天尾隧道（3851m）为双线铁路隧道，位于清远市英德连江口与黎溪交界段北江水库回水区内小山丘，属浅丘河谷地貌，隧道线路跨越连江口及飞来峡附近的北江峡谷地貌，地势陡峻，V型谷发育，地面横坡一般大于30°,植被茂盛，大部分地区为封山育林区，水土保持较好。地形起伏较大，相对高差80～100m，三面环水。地表全被土层所覆盖，植被发育，局部开垦为果园，坐船才能到达，交通不便。山天尾隧道工程的地质条件较为复杂，主要分布第四系冲积、冲洪积、坡洪积、坡残积松散堆积层；下伏基岩主要为侏罗系、白垩系砂砾岩、砂岩、泥岩、页岩夹炭质页岩、砂质页岩及煤层，石炭系灰岩、砂页岩、局部含煤铁，泥盆系砂页岩、灰岩，岩层单斜构造,倾角较缓岩性为变质砂岩夹板岩、片岩，其中山天尾断层与线路于DIK2070+893附近斜交，交角55°，隧道呈北西～南东方向展布，倾向北东，断层上下盘岩性均为变质砂岩夹板岩、片岩，断层附近岩体较破碎，倾角变化较大，在20°～40°之间。地下水较发育，预测隧道最大涌水量为17200m3/d，地下水对砼具有中等溶出型侵蚀，环境作用等级为H1级。洞身有三处浅埋。隧道进口里程为DIK2069+516，出口里程为DK2073+367，全长3851m，其中在线路DIK2071+170线路左侧设置一斜井斜井中线与线路平面交角55°长210m，井身倾斜14°19′38″。其中Ⅲ级1300m，Ⅳ级770m，Ⅴ级1738m。洞门形式进出口均为斜切式洞门。3.2.主要工程数量山天尾隧道主要工程数量见表3-1。4.施工总体安排4.1.施工组织机构及施工队伍分布4.1.1.施工组织机构图及管理职责第六项目部组织成立山天尾隧道施工组织机构，由项目部配合，负责山天尾隧道的施工生产，直接对山天尾隧道施工全面负责。4.1.2机构设置项目部设项目经理、书记、总工、经理助理、副总工2人，技术科9人，测量队6人、试验室7人、安全质量科1人，计划科2人（兼调度）、财务科2人、物资（设备）科1人、办公室1人、司机3人、炊事员2人，共有人员40人。表3-1主要工程数量表工程名称单位数量备注山天尾隧道洞身开挖m³582066喷混凝土m352916WTD25中空注浆锚杆m286663Φ22砂浆锚杆m268157超前小导管m/根141930/31540φ42×5mm钢管I18型钢支撑kg/榀6249644/4380I16型钢支撑kg/榀111452/138C35耐腐蚀砼衬砌m355602C30耐腐蚀砼衬砌m325000C30无碴轨道基础垫层m39913支护、衬砌、排水钢筋kg9242351C25#仰拱填充砼m329932图4-1项目部施工组织机构图项目部施工组织机构图项目经理项目书记总工程师经理助理项目副工程师安质环保部心试验室工程技术部测量队量队财务部综合办公室计划合同部物资设备部试验室调度室隧道施工一队隧道施工二队隧道施工三队表4-1管理职责表序号岗位部门管理职责一项目经理部代表中铁十二局集团有限公司第六项目部对本工程实施组织、指挥、协调、监控与内外计价结算，处理一切与本工程相关的事务，对建设单位全面负责。二项目总经理（韩文军经理）执行在有关本工程的实施、完成与缺陷修复等方面的有关的事务。确定项目管理目标与方针，主持编审项目总体施工组织设计和制定总体质量规划。对本工程安全、质量、工期、环境保护、水土保持、劳动卫生等工作全面负责。认真贯彻落实中央提出的有关科学发展观和铁路跨越式发展的总体要求，以人为本、协调发展，做好本工程的建设。三总工程师（常帅斌）对本工程质量、施工技术、计量测试等负直接技术责任，带领并指导所有技术人员开展扎实有效的技术管理工作；提出并贯彻改进工程质量的技术措施。负责组织图纸会审，组织重大技术方案的审查，组织对施工组织设计的审查及批准，负责质量计划的编制，检测标准方案的制定。负责新技术、新工艺、新设备、新材料及先进科技成果的推广和应用。具体负责组织对本工程项目施工方案、施工组织设计及质量计划进行编制及批准后的实施。对施工中可能出现的质量通病及其纠正、预防措施进行审核。组织科研攻关项目，解决工程施工中的关键施工技术和重大技术难题。负责本工程项目的验工计价。对本工程的环境保护、劳动保护和安全生产的技术工作负责，结合本工程的作业环境和施工特点，科学周密地制定并下达安全生产的技术方案、劳动保护措施和环境保护的具体措施，并认真贯彻落实。负责组织项目信息系统和视频网络监控系统建设方案的制定和实施。负责全标段材料供应计划的审核。四项目副总工程师(侯森泉张志令田云飞）协助项目总工程师抓好工程质量、施工技术、计量测试、信息系统、材料供应、要素调配等项工作。对项目总工程师负责，使项目生产组织、管理和生产以及安全活动符合施工方案的实施要求；协调各作业队伍之间的进度矛盾及现场作业面冲突，使各作业队之间的现场施工有序合理地进行。具体主抓项目的进度组织管理，从施工安全、计划进度、实际进度和进度调整等多方面进行控制，确保项目如期完工。五中心试验室（雷贻敏）中心试验室负责本项目的检验、试验、交验，按检验评定标准对施工过程实施监督并对检验结果负责。指导工地试验室做好现场各种原材料试件和混凝土试件的样品采集。审批各种混和料的施工配合比等试验数据。负责现场各种原材料试件和混凝土试件的测试、检验及质量记录。根据现场试验资料，提出各种混和料的施工配合比等试验数据，并在施工过程中提出修正意见报批准执行。按照技术管理中心的部署，组织落实路基、桥梁沉降观测和数据处理。配合设计院、监理工程师和工程技术部门落实桥梁荷载试验的具体工作。配合各科研项目完成试验工作，作好资料整理及分析。六工程技术管理部（朱海斌）解决施工中的关键、难点项目，为工程的顺利进展提供技术保障。下设路基、桥梁、隧道和轨道技术室，针对本标段内的工程项目进行攻关，对重点项目进行研究、试验，制订稳妥的施工方案，提供技术支持，确保工程建设的顺利进行。负责本工程的施工技术工作；编制实施性施工组织设计和施工方案；对测量控制室进行指导并检查工作。负责对设计图纸进行核对、技术交底、过程监控，解决施工技术疑难问题；负责编制竣工资料和进行技术总结，组织实施工程竣工后保修和后期服务；组织推广应用“四新”技术，开发新成果。按照合同规定，与业主协作配合，协调各工区做好与其他各承包单位、前后专业工序之间的联系与配合。负责建立和使用项目信息化管理系统，建立对人员、设备、物资、进度、质量评价、设计图纸、合同、成本、验工、办公管理等几个子系统。对每一个部位采用厂家什么批次材料、检验人员、施工人员等多信息进行管理，实现可追溯性。对每个项目计划进度、实际进度、资源配置实行网络化管理；对各类技术资料、往来信息实现档案化管理。做到实时、实地、实况监控，实现远程办公，基本信息直接通过网络传输给建设、监理等单位及有关人员。根据施工进度要求和实际进度状况制定物资供应计划。七安全质量环保部（田云飞）依据安全目标制定本标段的安全管理规划，负责安全综合管理，编制和呈报安全计划、安全技术方案等具体的安全措施，并认真贯彻落实。组织定期安全检查和安全抽查，发现事故隐患，及时监督整改。负责安全检查督促，对危险源提出预防措施，制定救险预案。定期组织对所有参建员工进行安全教育。依据质量方针和质量目标，制定质量管理规划，负责质量综合管理，行使质量监察职能。按照质量检验评定标准，对本项目全部工程质量进行检查指导；负责全面质量管理，指导工程项目的QC小组活动，对试验技术工作进行指导。负责本工程环境保护和水土保持及征地拆迁工作。建立健全环境保护责任体系。依据国家、广东省及当地环保部门的有关规定，针对本工程环境特点，制定具体详细的环保、水保规划与措施，并督促各工区抓好贯彻落实，确保施工不对当地环境造成任何损害。完成本工程的征地拆迁、临时用地，并配合业主完成永久征地拆迁工作，确保本工程的顺利进行和如期完成。负责本标段施工过程中的文物保护工作。八计划合同部（王希明）负责联合体内部的各成员单位之间的合作事宜及合同的谈判管理，依照合同法负责与各施工队进行劳务合同、内部承包合同的制定、签定和管理。负责本工程进度目标的分析和论证、编制进度计划、定期跟踪进度计划的执行情况、采取纠偏措施，并根据施工进度计划和工期要求，适时提出计划修正意见报项目经理批准执行。负责验工计价工作，指导各工区开展责任成本核算工作。负责按时向业主报送有关报表和资料。对本工程各工序进行定额测定及分析，适时算出各工序定额并分析各项目定额单价。九设备物资部（肖占中）根据工程特点及工程量完成设备物资采购和管理，并制定本标段的设备物资管理办法。联系厂家完成大型机械设备的操作与维修保养培训工作，检查指导和考核各工区的物资采购和管理工作。负责本工程全部施工设备的管理工作，制定施工机械、设备管理制度。根据业主的物资供应方案，积极配合做好“统一采购、集中配送”的物资采购工作，按时上报主要物资申请计划，按招标结果和配送中心的分配数量与中标厂商签订供货合同，在现场进行物资的验收、现场物资信息的反馈。确保施工生产需要。十财务部（孙兵仿）负责本工程项目的财务管理、承包合同、成本控制、成本核算工作。参与合同评审，组织开展成本预算、计划、核算、分析、控制、考核工作。按照财务法负责本工程资金管理，确保项目建设资金专款专用。十一综合办公室（贺林根）负责处理项目经理部一切日常工作，负责党政、文秘、接待及对外关系协调等工作。下设治安室配合当地公安部门做好本工程的安全保卫工作；卫生所负责工地的消毒、员工医疗、事故救治及流行病的预防。十二测量队（侯世武）测量控制室负责控制测量、放线定位测量和对工程进行复核、检查及其它抽查性测量工作。负责测量桩橛的交接；根据建设单位和设计部门给定的控制点，布置施工阶段的测量控制网；负责实施竣工测量，并按规定做好相关的测量记录；参与验工计价。4.1.3.施工队伍安排山天尾隧道设计情况及施工总体安排详见“表4-2隧道设计概况及施工总体安排表”表4-2山天尾隧道设计情况及施工总体安排表队伍名称施工工区工区任务施工总体安排隧道一队进口1024m由隧道一队从进口，二队承担出口三队承担斜井，两头相向施工。斜井滞后一个月开工,其中Ⅲ级围岩1300m，Ⅳ级围岩770m,Ⅴ级围岩1738m,共计3851m.隧道二队出口757m隧道三队斜井2070m4.2.主要机械设备的配置主要机械设备配置见表4-4。表4-4主要机械设备的配备序号设备名称型号台数备注1凿岩机YT-281202湿喷机TK-961183压浆泵UB3124全液压衬砌台车9m35混凝土输送车JCD6B66砼输送泵HB40/HB6037轴流通风机2×110KW3单头掘进大于1000米时8混凝土搅拌楼≥60m329电动空压机20m31810电动空压机10m3311砼搅拌站HLS60、90312砼搅拌站JS5003用于喷射混凝土13侧斜式装载机3m3414变压器630KVA415变压器200KVA416发电机280kW317装载机≥2m3318挖掘机≥1m3419自卸汽车≥15T1820仰拱栈桥9～12m３21锚杆台车322自制凿岩台车323地质钻机土星MK-514.3临时工程的分布及总体设计4.3.1拌和楼及钢筋加工厂设置在隧道进出口及斜井各综合设置一座拌和楼和钢筋加工厂，其中出口拌合楼同第七项目部共用，由第七项目部负责。⑴拌合楼设置：根据现场地形，进口拌合楼在隧道进口位置左侧500米处平整一平坦场地设置，拌合楼（包括水运码头及运输便道），占地约8000㎡。根据现场圬工使用量及施工周期，需安装两台60型拌合楼，地材的运输水陆结合；水泥等主材的运输以陆运为主。斜井拌合楼设置于斜井左侧，占地约7000㎡。地材及主材运输全部为陆运。⑵钢筋加工厂设置：进出口及斜井钢筋加工厂分别由三个施工队伍负责，其中斜井钢筋加工厂和拌合楼综合设置。每个钢筋加工厂占地约1000㎡。钢材的运输全部陆运。4.3.2项目部驻地设置项目部驻地设置于隧道进口左侧山脚处原南坑口小学，同水运码头（即拌和站）综合设置，占地约5000㎡。出口、斜井各设置一分项目部，出口、斜井分部分别位于隧道出口、斜井处的平整场地上，钢构活动房，每处占地约1200㎡；4.3.3施工便道设置山天尾隧道进口、出口、斜井进场便道均由黎溪镇出发，进口便道绕原有村路至进口英南村并连接项目部、拌和站，约需修筑进场便道15km；出口便道由黎溪镇出发至大松坑约需修筑进场便道0.5km，斜井便道在大松坑村继续沿乡村道路3km到黄毛咀，从黄毛咀顺山沟修筑便道2km经山天尾村到斜井口。4.3.4征地拆迁征地拆迁主要包括山天尾隧道进出口及斜井弃碴场、便道及大临设施；大临及施工用场地；项目部三处驻地及配套设施；约需用地410亩。4.3.5视频监控山天尾隧道是我项目部重点工程，为做好超前预报，实时动态监控，设置视频监控系来实时监控，并与网络连接做到超前预控制，避免安全质量事故的发生。视频网络监控系统安装于隧道进出口与项目部有线程控网络相连接实现洞内外联络。宽带网络视频系统于隧道进洞前完成。4.4.施工用电采用架设专用高压线路供电为主、自发电为辅的供电方法；根据隧道、拌和站及其他大临工程的现场分布情况，由项目部统一配置用电，变压器具体配置标准为：山天尾隧道进、出口及斜井各配置1315KVA，根据每个洞口施工情况，适时在洞内设置移动式200kVA变压器配合施工。山天尾隧道进口搅拌站包括生活用电315KVA。4.5.施工用水山天尾隧道进口设置无级供水泵供水、出口打井取水至高山水池供水、斜井采用拦坝取水至高山水池供水。4.6施工测试根据隧道实际需要已设置测量人员6人，按施工要求分为两组，一组负责山天尾隧道进口测量任务。二组负责山天尾隧道出口、斜井测量放样任务。测量仪器：全站仪GTS3002二台，水准仪DS3二台，设置试验人员2人，按施工要求正在工地试验室负责地材检测及砼试件制作检测，水泥、钢材原材料取样检测及相关砼性能检测委托中心检验站。4.7物资供应组织保障方案为确保施工过程中，物资材料供应及时，且质量、数量满足工程需要，在物资供应上按如下安排工作。主要物资（包括钢材、水泥等）由建设单位（或业主）牵头，生产中心统一招标采购、集中中转配送；其他物资由项目经理部统一招标采购、建立临时材料厂集中中转配送。项目部设立物资设备部，负责材料供应管理工作。对本工程主要材料（除甲供水泥、钢材、中空锚杆等达到招标规模和具备招标条件的材料）由集团公司或中心统一确定后，项目部确定供应商，签订供销合同；其它小型材料(混凝土外加剂、粉煤灰、火工品、地材和油料等)由项目部统一编制采购计划，组织招标采购供应。项目部设三处材料供应站点，分别对应每个工区组织主要材料的计划、采购、仓储和供应。提前计划，多方联系，加强道路畅通无阻，大型设备保障。物资供应计划物资配送中心供应厂商检测试验中心物资设备部招标确定发货通知物资申请计划物资供应计划各施工队物资管理物资供应计划临时材料厂供应厂商招标确定项目经理部物资设备科实验室发货通知物资申请计划物资供应计划主要物资其他物资说明：物流链计划链控制链信息链图4-2物资供应业务流程图5.山天尾隧道总体施工方案遵循新奥法原理，以人为本，坚持地质预报超前，全部采用无轨运输、钻爆法（个别地段禁止爆破）施工；以大型专用设备为主，形成超前地质预报、钻爆、支护、装运、辅助、防水衬砌等多条主要生产作业线，实现机械化施工。5.1.隧道工程施工安排5.1.1.施工任务安排及劳力配置各施工队工班任务分配及劳动力配置见表5-1表5-1工班任务分配及劳动力配置表工班名称人数（个）担负主要任务掘进工班40钻眼、装药、爆破或人工开挖等支护工班40超前小导管、锚杆、钢筋网、钢架安设，喷射混凝土作业等衬砌钢筋工程15衬砌钢筋绑扎防水板工班10防水板焊接、吊挂混凝土工班30衬砌台车就位、混凝土灌筑、拆模；仰拱、填充、底板混凝土施工；水沟电缆槽的施工等运输队25出碴、运输、调度、维修、保养等综合保障队8风、水、电及其设备维修、保养，道路养护钢结构加工队12各种钢结构加工及预制小计1805.1.2.施工进度安排5.1.2.1进度指标Ⅲ级围岩洞身开挖采用台阶法光面爆破，上部台阶超前15～20m，每循环炮眼深度为3m，循环进尺为2.5m，日循环2次，理论月进尺150m，考虑不可预见因素，月进尺采用120m。Ⅳ级围岩洞身开挖采用CD法或CRD法光面爆破，上部台阶超前6～10m，每循环进尺为2m，日循环1.5次，理论月进尺90m，考虑不可预见因素，月进尺采用70m。Ⅴ级围岩洞身开挖采用中隔壁法（CRD法）、双侧壁导坑法弱爆破或机械开挖人工配合，每循环进尺为0.6m（CRD法0.8m），日循环2次，理论月进尺42m（CRD法48m），考虑不可预见因素，月进尺采用30m。洞内复合式衬砌采用9m全液压衬砌台车,按照4天衬砌一组考虑,月衬砌70m。隧道衬砌支护情况详见“表5-2隧道复合式衬砌支护参数表”。表5-2

隧道复合式衬砌支护参数表围岩级别初期支护二次衬砌预留变形量（cm）喷射砼厚度（cm）锚杆喷聚丙烯纤维砼/素喷砼格栅钢架/型钢拱墙（cm）仰拱/底板（cm）位置长度(m)间距（m）(环×纵)改性聚酯纤维位置/掺量（Kg/m3）钢筋网φ8/φ10直径（mm）间距/位置（m）Ⅲ15（拱墙）拱墙3.01.2×1拱墙/1.2拱部φ825×25——4055/5Ⅳ23拱墙3.51.0×1拱墙/1.2拱墙φ820×20格栅φ22/1.0/拱墙4545*/8Ⅳ加25拱墙3.51.0×1拱墙/1.2拱墙φ1025×25/I181.0/全环5050*/8Ⅳ偏25拱墙3.51.0×1拱墙/1.2拱墙φ1020×20/I181.0/全环50*50*/8Ⅴ28拱墙4.00.8×1拱墙/1.2拱墙φ1020×20格栅φ22/1.0（全环）50*50*/12Ⅴ加28拱墙4.01×0.8拱墙/1.2拱墙φ1020×20/I20a0.8/全环50*50*/12Ⅴ偏28拱墙4.00.8×1拱墙/1.2拱墙φ1020×20/I20a0.5/全环55*55*/12注：表中带*号表示为钢筋砼；钢筋外侧砼保护层厚5cm。隧道掘进、支护及衬砌进度指标详见表5-3。序号围岩级别项目正洞斜井及横洞循环进尺日循环数日进尺米月进度米循环进尺日循环数日进尺米月进度米2Ⅲ开挖支护2.5251203261503Ⅳ21.53702241004Ⅴ0.6(0.8)21.2(1.6)301.52360衬砌(米)90100说明：该指标为双线隧道顺坡施工时的进度指标，反坡施工排水量较大时按0.9倍计，水量不大时按1.0倍计。表5-3隧道掘进、支护及衬砌进度指标表5.1.2.2.施工工期安排计划2006年4月15日开工，全部隧道工程于2008年6月15日完工。隧道工程工期安排见表5-4。表5-4隧道工程工期安排序号隧道名称长度（m）起讫时间工期（天）施工队1山天尾隧道38512006.04.152008.07.15821三个队伍隧道施工，二次衬砌比洞身开挖迟一个月开工，工期进度受开挖进度制约，附属工程比二次衬砌推迟二个月完工。5.2.施工技术方案山天尾隧道Ⅲ级围岩段采用台阶法，隧道工作面钻爆作业采用双台架自制凿岩台车人工风枪钻孔，挖掘机扒碴，出碴采用侧卸式装载机配合挖掘机装碴，15吨位自卸汽车运碴；爆破采用光面爆破，非电起爆；正洞Ⅲ级围岩采用台阶法施工；Ⅳ级围岩采用CD法或CRD法施工；Ⅴ级围岩采用CRD法或双侧壁导坑法施工。斜井Ⅲ、Ⅳ级围岩采用台阶法施工；Ⅴ级围岩采用短台阶法施工。喷混凝土采用湿喷机与多功能作业台架作业，为加快施工进度，尽早封闭围岩；正洞采用9m的整体式液压台车全断面衬砌；斜井衬砌组合钢模板衬砌。混凝土采用拌和站工厂化生产，输送车运输，泵送入模。隧道施工技术方案详见表5-5。5.2.1.主要工序关键控制点拟采用的工法(1)超前地质预报关键控制点超前水平钻孔：是最直观、最准确的预报方式，拟在本隧道全长采用。地质素描：操作简便，作为补充和验证。(2)开挖及钻爆关键技术本隧道正洞主要有Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩，地质情况相对较差，选择正确的开挖方法是保证施工进度的关键。根据隧道断面尺寸，围岩状况，隧道施工方案如下：表5-5隧道技术施工方案表序号隧道名称长度（m）施工方案特殊地段施工方案1山天尾隧道3851三向掘进，自制凿岩台车及人工风枪钻孔，高压进洞，洞内变压，压入式通风。超前地质预报钻爆法施工，无轨运输，整体式衬砌，泵送混凝土；III级围岩台阶法光面爆破开挖，锚喷支护；IV级围岩采用CD法或CRD法光面爆破开挖，锚喷支护；V级围岩采用CRD法或双侧壁导坑法弱爆破或机械开挖，格栅钢架锚喷支护；斜井III、IV级围岩台阶法光面爆破开挖，锚喷支护；V级围岩采用短台阶法开挖，设斜井一座Ⅲ级围岩采用台阶法施工；Ⅳ级围岩采用CD法或CRD法施工；Ⅴ级围岩采用CRD法或双侧壁导坑法施工。施工中如遇断层及其它不良地质，可根据实际情况，选择不同的超前加固措施，分步开挖，并配备管棚钻机，必要时使用。钻眼时间在每个循环中所占的时间较长，是影响进度的一个重要指标，而钻眼时间的长短主要取决于钻眼设备。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，拟在进尺确定、炮眼布置、装药方法和工艺以及爆破方法等方面进行改进。重点在机械装药和节能环保水压爆破方技术进行研究和应用。(3)喷锚支护及注浆关键技术锚喷支护的关键控制点是混凝土喷射工艺、喷射设备的选型、锚杆设备的选型、成孔工艺及支护时机的把握等。本工程隧道设计均为复合式衬砌，为提高初期支护的质量，争取支护的最佳时间，拟在每个工作面配备2台喷射机，采用湿喷工艺，降低粉尘；配备1台锚杆台车和2台多功能台架。抢占支护的最佳时机以保证安全，并减少施工干扰为原则，特别是在断层破碎带等不良地质地段支护要及时。注浆的关键控制点是注浆参数、设备选型、注浆密实度和注浆效果检查。为有效控制注浆量、注浆压力等，在施工中拟采用智能化注浆系统，引进法国地基建筑公司(SoletancheBachy)具有国际先进技术水平的“注浆自动监测控制系统(groutingchain)”，通过实时控制注浆参数和注浆泵的现场控制系统，提高注浆工程的质量、效率和可靠性。(4)出碴关键技术及控制点根据以往的隧道施工经验可知，出碴时间在每个循环中所占的时间也较长，是影响进度的另一个重要指标，而出碴时间的长短主要取决于装碴能力。本隧道采用装载机配合挖装机装碴，每个口配备15吨的自卸汽车。(5)混凝土衬砌关键技术根据总体工期安排，本隧道洞身衬砌每个工作面均配备一台9m长的自行式全液压衬砌台车。每衬砌台车在工序上形成防水、钢筋绑扎、混凝土浇筑、养护一条流水作业线。隧道洞身二次衬砌均在初期支护收敛变形趋于稳定后施作，采用HBT60型混凝土输送泵配合自行式液压模板台车全断面施工,混凝土采用拌和站集中拌和。拌和采用二次搅拌，以满足高性能混凝土的要求和耐久性要求，混凝土运输车运送混凝土，混凝土输送泵压入模板内，插入式捣固棒配合台车所挂附着式振捣器捣固。(6)防水关键技术根据本隧道的抗渗等级设计为P8级，隧道结构防排水施工按照“防、排、截、堵相结合，因地制宜，综合治理”的原则进行，通过系统治理，达到隧道不渗不漏的防水目标。防水层质量检查：防水层铺设应均匀连续，搭接部位采用双焊缝，焊缝进行充气检查。钢筋绑扎时要对防水层进行防护，所有靠防水层一侧钢筋弯钩及绑扎铁丝接口应设在背离防水层一侧。富水地段防水处理：对成股向外涌水地段，根据水量的大小，采取埋设多根大直径塑料管来取代软式透水管，采取模喷混凝土来代替施作喷锚支护；在淋水地段，防水板打湿后，焊缝质量难以保证，因此，预铺一层防水板引水，然后再按设计铺设防水板；水量大的地段，可考虑采用帷幕注浆堵水工艺。(7)通风关键技术本隧道采用2×110KW压入式通风机，风管直径1.5m。5.2.2.主要生产作业线配置以大型专用设备为主，形成与生产能力相配套的机械化作业线。即形成钻爆、运输、锚喷支护、防水与二次衬砌四条主作业线，和超前地质预报、注浆、通风、防灾排水四条辅助作业线。开挖与运输作业线：隧道软岩段以机械化开挖为主，人工配合，挖掘机或装载机装碴，自卸汽车出碴；硬岩地段以自制凿岩台车、人工风枪钻孔，挖掘机或装载机装碴，大型自卸汽车出碴。锚喷支护作业线：配备锚杆台车、湿喷射机进行锚喷支护。防排水与二次衬砌作业线：自制隧道钢筋与防水板安装两用台架，全断面液压整体式衬砌台车，砼采用工厂化生产计量拌合站、混凝土搅拌运输车以及高压与常压混凝土输送泵等拌、运、浇设备。各作业线配置见表5-6，不同施工方法机械化生产作业线参见图5-1图、5-2、图5-3、图5-4。表5-6施工作业线主要设备、人员配置表机械人员配置钻爆作业线支护作业线装运作业线防水衬砌作业线辅助作业线其它作业线进口队多功能钻孔台架1台、风枪40把。锚杆台车1台、TK961喷射机2台，液压注浆泵1台。小型混凝土拌合站1台。侧式装载机1台、挖掘机1台、自卸汽车6台。9m液压衬砌台车1台、仰拱栈桥2台、多功能升降平台1台、输送泵1台。通风：1台2×110kw轴流式风机；高压水、排水：8台水泵；高压风：6台20m3/min电动空压机；施工用电：洞内1台400kVA移动变压器、洞外1台1000kVA变压器；发电机2台250KW出口队多功能钻孔台架1台、风枪40把。锚杆台车1台、TK961喷射机2台，液压注浆泵1台。小型混凝土拌合站1台。侧式装载机1台、挖掘机1台、自卸汽车6台。9m液压衬砌台车1台、仰拱栈桥2台、多功能升降平台1台、输送泵1台。通风：1台2×110kw轴流式风机；高压水、排水：8台水泵；高压风：6台20m3/min电动空压机；施工用电：洞内1台400kVA移动变压器、洞外1台1000kVA变压器；发电机2台250KW斜井队多功能钻孔台架1台、风枪20把。锚杆台车1台、TK961喷射机2台，液压注浆泵1台。小型混凝土拌合站1台。侧式装载机1台、挖掘机1台、自卸汽车6台。拱架拼装式模板、输送泵1台。通风：1台2×110kw轴流式风机；高压水、排水：8台水泵；高压风：6台20m3/min电动空压机；施工用电：洞内1台400kVA移动变压器、洞外1台1000kVA变压器；发电机2台250KW5.2.3.隧道内施工区段规划洞内复合式衬砌地段划分开挖支护区、设备停放区、清底区、防水板铺挂区、待衬砌区和衬砌区。隧道内施工区段划分参见图5-5图5-1隧道CRD法作业线示意图图5-2双侧壁导坑法作业线示意图图5-3CD法作业线示意图图5-4隧道洞内注浆、地质预报作业线示意图图5-5施工区段划分示意图II、III级围岩施工区段划分IV、V级围岩施工区段划分动或联通网络情况直接使用或与其联系，在工地架设无线转播站，保证无线通信联络的畅通。5.2.4.风、水、电布设方案5.2.4.1.洞内管、路、线总体布置洞内布置管线主要有：动力线、照明线、高压水管、排水管、通风管、高压风管等。洞内风、水、电管线布置在掘进方向的右侧墙壁，施工排水管路考虑施工方便布置在掘进方向的左侧墙壁，施工通风管路悬吊于拱顶。洞内管、线路总体布置见图5-6。图5-6洞内管、路、电线路总体布置示意图5.2.4.2.施工通风采用2×110Kw轴流风机通风，风管直径为Ф1500mm。压入式施工通风布置见图5-7。5.2.4.3.高压供风方案图5-7压入式施工通风布置图高压风采用洞外电动空压机组成的压风站集中供风方式，高压风管直径采用φ250mm无缝钢管，进洞后采用托架法安装在边墙上，沿全隧道通长布置，高度以不影响仰拱及铺底施工为宜。主管道每隔300～500m分装闸阀和三通，以备出现涌水时作为应急排水管使用，管道前段距开挖面30m距离主风管头接分风器，用高压软管接至各风动工具。空压机配备按洞内风动机械同时工作最大耗风量及管道漏风系数等计算。根据总耗风量，在每个隧道施工洞口分别设一组7×20m3/min高压风站，供应洞内高压用风。5.2.4.4.高压供水方案山天尾隧道进口设置无级供水泵供水、出口打井取水至高山水池供水、斜井采用拦坝取水至高山水池供水；隧道上坡掘进时，随着掘进长度的增加，洞底和高位水池的高差逐渐减小，为保证掌子面的水头满足施工需要，在适当的位置设置普通泵进行增压。5.2.4.5.洞内施工排水方案隧道施工排水：顺坡排水时掌子面积水利用污水泵抽至已施工完毕的隧道两侧水沟排出洞外；反坡排水时采用洞内每500m设置固定泵站与工作面移动泵站相结合的方式，每个泵站配备两套抽水设施，一套工作一套备用，排水管采用Φ100钢管，利用泵站采用机械接力抽排至洞外，排到洞外的污水经污水处理站处理达标后排放。5.2.4.6.高压电进洞方案在三个洞口分别安装1300kVA变电站供洞外设备及洞内照明用电，洞内根据施工进展情况，安装一台200kVA移动变压器，以10kV高压进洞，工作面移动变电器供洞内设备用电。每个隧道施工队备用两台280KW发电机，以备停电后应急。5.2.4.7.洞内照明照明负荷距洞口1000m以内，由洞外电源供电，以后的照明由洞内移动式变压器供电。照明供电均采用TN-S系统，即三相五线制，以变电器为中心向两端布置，最远端距离1000m，负荷均布。用绝缘电线沿左侧边墙蝶式瓷瓶明配，间距15m，下侧距轨面4m。照明光源采用高效节能高压钠灯，每盏按100瓦计，每隔15m一盏，安装在横担上沿。距离掌子面100m范围内，考虑作业人员集中，采用24伏安全电压供电。经照明变压器隔离降压后为照明提供电源。由于隧道单口掘进超过1000m，故隧道除设固定的电力照明外，加设应急照明设备，该设备必须在短路或供电中断时，能自动接通并能连续工作2小时以上。专用洞室及紧急出口处设置固定照明和应急照明灯具，照明灯安装间隔不大于50m。5.2.5.弃碴利用及弃置方案隧道弃碴按设计文件要求进行利用或弃往指定碴场。弃碴前对碴场原植被进行清除，底面进行平整（如为坡面则挖成1m宽台阶），并根据碴场汇水流量计算设置相应排水设施，底部每隔20m预埋一道φ100PS-3塑料管或φ100TS软式透水管盲沟，以引排碴场底部积水；弃碴坡脚根据地形设不同高度的浆砌片石挡护或坡面干砌片石防护；碴场周围设置地表截水沟，碴场顶面设置中心排水沟。施工中产生的有毒废液、废碴需按环保要求在洞口设置一沉淀池，方可弃入碴场，以防污染环境。施工完后，碴场顶面回填种植土，并种植或采用喷播种植草进行绿化，并对碴场弃碴进行检测，以便采取进一步的放射性保护措施。5.3.施工方法根据本隧道工程的水文地质条件、围岩级别、断面设计及隧道分布，结合拟投入的施工力量和本联合体施工类似隧道取得的施工经验，拟定施工方法如下：5.3.1.施工准备开工之后首先修筑临时施工便道，架设施工供电线路、修筑供水设施和铺设供水管道，砌筑洞顶截水沟，开挖洞口段土石方。洞口场地开挖完成后，安装和修建隧道供风、供水、发电、混凝土生产、钢结构加工等设备与设施。洞门工程在隧道进洞施工正常后选择非雨季节及时安排施工。5.3.2.施工测量根据本工程量及工程分布特点配测量班，每个测量班均由1名测量工程师、4名测量技工组成，共同完成测量工作。测量班依据工作内容配置测量仪器。施工前根据设计院和业主技术部门现场进行的交接测量控制桩橛点及办理的相关手续，组织测量人员对交接的导线网点和水准基点进行反复复核测量，复核导线点的坐标和水准基点高程的准确性，测量结果经过平差后与所交的控制点结果进行对比，完全无误后作为施工用控制点。方可进行洞口边仰坡开挖线及洞内控制测量。5.3.3.超前地质预测预报针对本隧道工程地质情况复杂的特点，成立专业的超前地质预测预报小组，并将该项工作纳入施工工序管理。实现信息化施工，提前掌握开挖地层的特性，确定合理的支护参数和施工方法，制定施工中可能出现的各种问题的处理预案，确保工程质量和施工安全。在预设计地质资料的基础上，采用地面预报和洞内超前预报相结合的模式，主要以洞内超前预报为主，对未开挖地段进行地质预测和分析，采集各种水文、地质、变形、应变等信息，及时进行信息反馈，以确定合理的支护参数，制定合理的施工方法。洞内超前预报主要通过TSP203地质超前预报系统、探地雷达、声波法、红外线探水仪和超前钻孔等手段进行。5.3.3.1.超前地质探测与预报组织机构及职责成立专业的超前地质预报室，配置物探、水文、地质、试验专业工程师并配备先进的预测、预报设备和仪器，进行超前地质预报工作，由总工程师负责。编制《隧道施工测试与超前预报实施细则》，并严格遵照执行。将超前地质预报作为隧道施工的一道工序。组织机构见图5-8。组长：总工程师副组长：超前地质预报室主任工程地质水文地质试验专业物探专业图5-8超前地质预测预报组织机构图职责分工如下：项目总工程师任组长：全面负责综合测试与超前地质预报工作，直接向项目经理负责；超前地质预报室主任任副组长：组织工程地质、水文地质、物探及试验等专业组成人员进行超前地质预报日常工作；工程地质：负责隧道工程的地质超前预报和调绘、监测以及测试、试验资料的分析、研究，提出施工措施建议；水文地质：负责水文地质调绘、测试及隧道涌水量的预测与环境水文地质评价；物探专业：负责物探测试工作；试验专业：负责岩、土、水样的测试、试验工作。施工中积极协调配合设计单位做好综合地质超前预报工作。5.3.3.2.地质预报项目地面预报：在施工过程中，根据设计提供的地质勘探资料，对重点地段地表开展可控源音频大地电磁法（V5）为主的综合物探，沿隧道轴线绘制纵向剖面图和在溶洞及岩溶强烈发育地段布置横向剖面图；同时进行地表补充地质测绘，采取溶洞内充填物和地表代表性岩样，并将样品在室内做对比分析和物探资料分析整理。洞内预报：施工中加强岩溶、断裂破碎带等的超前地质预报工作，采用开挖掌子面地质素描、超前钻孔并辅以TSP203、探地雷达、红外线探水仪等物探手段进行综合预测。对软岩塑性变形进行超前预报，根据超前预报及有关监测结果及时变更施工方案。5.3.3.3.超前地质探测与预报方法根据本隧道工程地质条件，采用超前钻探法进行地质预报，并预测开挖工作面前方一定范围内围岩的工程地质和水文地质条件。初步确定本隧道采用以下方法进行超前地质探测与预报。超前钻孔探测图5-9声波反射法（HSP）岩溶界面探测原理“物探先行，钻探验证”，超前钻探是一种传统而可靠的工程地质探测方法，针对本隧道围岩特点，拟采用超前钻探方法进行探测，以超前水平岩芯钻探为主，辅以浅孔钻探。超前水平岩芯钻探可根据需要探测和了解隧道开挖前方几米、几十米乃至上百米范围内围岩的工程地质情况；通过钻孔了解和释放影响隧道掘进施工的地下水；通过岩芯观察和分析对隧道开挖前方的不稳定岩层和断层破碎带进行准确定位；直接采取岩芯样进行各种抗压强度试验，获取岩石物理力学性质参数。超前钻探方法是在钻进过程中，从钻进的时间、速度、压力、冲洗液的颜色、成分以及卡钻、跳钻等和岩性、构造性质及地下水等情况掌握地质条件。综合不同位置钻孔的钻进时间变化曲线，大致确定断层的规模和产状。采用隧道地震波超前预报系统对掌子面前方30米～100米范围内的不良地质体的位置、规模、性质作较为详细的预报，粗略的预报围岩级别和和地下水情况，隧道地震波超前预报系统每100米施作一次，当有异常情况时加密。在地震波勘探的基础上采用超前探测验证。对掌子面前面30米左右范围的地质情况作更为准确的预报，先进行红外超前探水（每掘进循环一次），施作超前φ75超前钻孔探测每5个探孔（其中一孔取岩芯），25m一个循环，单孔长度为30m左右，当有异常情况时，结合预测结果判释，可加密钻孔或加长钻孔，钻孔布置应对物探异常进行调整。多项预测预报手段所得的资料进行综合分析与评判，相互印证，并结合掌子面揭示的地质条件，发展规律、趋势及前兆进行预测判断，相应优化调整措施，以确保施工安全及结构安全，确保工程顺利实施。5.3.4洞口（明洞）施工山天尾隧道进出口均为1：1.25斜切式洞门5.3.4.1.洞口边、仰坡开挖防护边仰坡开挖前先施作截水天沟，按设计要求从上至下开挖边仰坡，并及时按设计要求进行边仰坡的防护加固。边仰坡采用骨架护坡，骨架内喷播植草，以防雨水渗入而坍塌。5.3.4.2.洞口排水边仰坡施工前先人工在开挖边缘线5～10m开挖并施作洞顶截水天沟，待进洞后及时施作洞门和两侧排水沟，与洞顶截水沟相连形成完整排水系统。地质资料研究现场地质状况调查制定超前探测预报方案根据开挖及支护情况发现坍方征兆比拟法预测前方地质TSP203地质预报系统开挖面岩性前推法超前钻孔探明地质和涌水反馈施工确定施工方案，保证开挖安全资料整理与经验积累探地雷达声波法红外探水图5-10超前地质预测预报工作程序图5.3.4.3.洞门修筑在进洞施工正常后，适时安排洞门施工，洞门采用混凝土整体浇筑，浇筑时采用钢管搭设脚手架，大面积钢模板立模，混凝土输送泵浇筑，插入式振捣器振捣。洞门完成后及时修筑洞顶排水沟和边仰坡防护工程，保证洞口稳定和排水顺畅山天尾隧道洞门斜切式衬砌结构形式，长度均为18m，其内轮廓线与正洞内轮廓线相同，可以利用洞身衬砌台车配合洞口斜切段定性钢模进行混凝土施工，洞门前檐及洞口端模采用6cm厚的木模，以便根据其特殊构造一次性完成混凝土施工。洞口斜切段结构混凝土在拌合站集中拌制，混凝土运输车运输至浇筑点，然后通过外模采用泵送混凝土入仓，混凝土振捣采用插入式捣固棒捣固，外侧模板采取在浇筑混凝土时按混凝土浇筑分层厚度分层支立，在每层混凝土浇至该层外模口10cm时安装下一层外模，如此循环直至拱顶。每层外模(采用木模)在安装前加工制作成整体，使其能短时间安装就位，防止混凝土浇筑间断时间过长形成人为施工缝。5.3.4.4.进洞施工隧道采用套拱法进洞。对于山天尾隧道出口洞口段设计为大管棚超前预支护的隧道具体作法：洞口开挖至起拱线，采用两榀型钢钢架紧贴仰坡放置，间距0.6m，纵向用Φ22mm钢筋连接，预埋管棚导向管，其环向间距及倾角按设计的管棚环向间距及外插角布设，经测量检查，同隧道洞口开挖断面一致后，与仰坡锚杆焊接固定，浇注40cm厚挂板混凝土固结，然后施做长管棚，形成洞室轮廓，按设计开挖方法进洞。对于山天尾隧道洞口段没有设计大管棚超前预支护的隧道具体作法：洞口开挖至起拱线，采用两榀型钢钢架紧贴仰坡放置，间距0.6m，纵向用Φ22mm钢筋连接，经测量检查，同隧道洞口开挖断面一致后，与仰坡锚杆焊接固定，采用双排小导管注浆超前预支护，水平小导管和外插角45度角小导管交替布置，小导管尾部同型钢钢架焊接牢固，浇注40cm厚挂板混凝土固结，形成洞室轮廓，按设计开挖方法进洞。5.3.5.超前支护5.3.5.1.大管棚施工山天尾隧道Ⅴ级围岩出口洞口采用大管棚超前支护。大管棚采用Φ89钢花管，壁厚6mm，环向间距0.4m,长25m，外插角1～3度，环与环搭接长度不小于3m，压注水泥浆。⑴机具超前大管棚钻孔采用美国英格索兰公司和德国科赖姆工厂生产的全液压履带管棚钻机，型号KRB801412，最高水平钻进高度4.5m，单根钻杆长度3m，主臂可垂直360°回转。该机械采用顶驱双作用冲击及回转，把套管及钻具同时冲击回转钻入软弱围岩内，钻孔时采用大扭矩回转套管钻进穿孔，提高了孔向精度及钻深能力，钻架配置两度液动夹头，方便夹紧及卸拧钻具丝扣，减少劳动强度，内置液动注水泵，简化清孔排渣及洗孔工序。采用高压双液注浆泵注浆，浆液由注浆拌和机拌制。⑵施工方法①顶驱液动锤把套管与钻杆同时冲击回转，钻入隧道顶板前端设计要求孔深。②钻孔完毕，将套管内孔注水清洗干净，然后将钻杆拔出，套管仍留在孔内护孔。③事先加工好带有注浆眼的钢管插入套管内，钢管节与节用丝扣联接，钢管终端密封。④管插进后，取出套管。⑤上述步骤将其余管棚施钻安插完毕，然后施做止浆墙。⑥用高压泵将水泥浆压入钢管内，浆液通过钢管注浆眼压注入孔壁的缝隙内，固结附近岩土层，采用导管编号注浆，先注“单”号孔，待1至2天固结后，再注“双”号孔，管棚位于土层中压注水泥浆，压力不小于2MPa，其余地段压注水泥砂浆（水灰比1：1，砂灰比2：1）压力不小于1MPa。⑦管棚支护下，进行隧道开挖，开挖总长度为管棚总长度的90%。⑶注意事项①大管棚施工前编制详细的专项施工组织设计。②钻孔前，按设计精确画出钻孔位置。③控制钻孔角度，尤其是接长钻杆后钻进角度应严格控制。④注浆时准确掌握浆液配比和注浆压力。⑤创造良好的照明条件，施工时专人统一指挥。⑥加强对围岩进行动态监控量测，实行信息化管理。5.3.5.2.超前小导管施工本隧道V级围岩采用Φ42超前小导管注浆预支护，小导管采用Φ42热轧无缝钢管加工，长度为3.5m或4.5m，每2.4m或1.2m设一环，每环42根，其搭接长度不小于1m。⑴施工方法采用YT-28风动凿岩机钻孔，人工安装超前小导管并与钢架焊接固定，小导管外插角符合设计，用注浆泵进行注浆作业，注入水泥单液浆，注浆压力一般为0.8MPa，施工中根据现场试验确定合理的注浆参数。小导管在构件加工厂制作，前端做成尖锥形，尾部焊接φ8mm钢筋加劲箍，管壁上每隔15cm交错钻眼，眼孔直径为6～8mm。小导管加工见图6-31。钻孔完毕后，将小导管按设计要求插入孔中，围岩软弱地段用游锤或凿岩机直接将小导管沿格栅钢架中部打入，尾部与钢架焊接到一起，共同组成预支护体系。注浆前先喷射混凝土5～10cm封闭掌子面作止浆墙，当单孔注浆量达到设计注浆量时，结束注浆。注浆参数应根据注浆试验结果及现场情况调整。注浆作业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。开挖前试挖掌子面，无明显渗水时进行开挖作业。图5-11注浆小导管加工图5.3.5.3.超前锚杆施工山天尾隧道IV级围岩采用Φ25中空注浆锚杆超前预支护，锚杆长度为3.5m。导坑临时支护超前锚杆采用Φ22砂浆锚杆。⑴Φ25中空注浆锚杆①施工方法锚杆安装：采用YT-28凿岩机钻孔，钻进至设计深度后，高压风清孔；检查孔中是否有异物堵塞；若有，要清除干净，再将锚杆插入孔内，锚杆外露长度满足安装止浆塞、垫板螺栓为宜；将止浆塞通过锚杆外露端打入10cm左右，安装垫板及螺母，此时不宜上紧。锚杆注浆：检查注浆泵及其零部件是否备齐和正常，熟悉有关泵的操作程序。用水或风检查孔体是否畅通，孔口返水或返风即可。迅速将锚杆和注浆管及泵用快速接头连接好。配制浆液，水灰比、和易性符合设计和规范要求。开动注浆泵注浆，整个过程应连续不停顿，一次完成，观察到浆液从止浆塞边缘流出或压力表达到设计值，即可停泵。完成一根锚杆注浆后，迅速卸下注浆软管并安装至另一根锚杆，进行注浆。完成整个注浆后，及时清洗及保养注浆泵。灰浆达到设计强度后，上紧垫板及螺母。②施工注意事项软岩地层中施工时，需隔孔钻进，防止因向岩体注水太多导致围岩滑坍。浆液应严格按配合比配制，并随用随配。为保证注浆效果，止浆塞打入孔口不应小于10cm，空气排完后立即用快凝水泥砂浆封闭止浆塞以外的孔隙，保证在规定压力下浆液不致窜出。⑵Ф22mm砂浆锚杆施工：①施工方法锚杆预先在洞外钢结构厂按设计要求加工制作，锚杆砂浆强度不得低于M20。施工采用风动凿岩机或锚杆台车，按设计要求钻孔，达到标准后，用高压风清除孔内岩屑；用注浆泵将水泥砂浆注入孔内，砂浆填充锚杆孔体积的2/3后停止注浆；及时将加工好的杆体插入孔内，安装锚杆垫板。②施工时应注意：锚杆钻孔位置及孔深必须准确；锚杆要除去油污、铁锈和杂质；锚杆体插入孔内不小于设计长度的95%。锚杆施工应在初喷混凝土后进行，以保证锚杆垫板有较平整的基面。锚杆用的水泥砂浆，其强度不应低于M20。锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实。水泥砂浆达到一定强度后才能上紧垫板螺母。5.3.6.正洞施工指导原则：均按新奥法原理组织施工。软岩地段施工坚持“先预报、管超前、短进尺、控爆破、强支护、快封闭、勤量测”的原则。积极推广应用国内外隧道施工新技术、新工艺，投入大型隧道施工专用机械设备，组成挖、装、运、锚、衬等机械化作业线。5.3.6.1.洞身开挖根据围岩级别及周边环境采取多种开挖方法：正洞洞身Ⅲ级围岩采用台阶法开挖，Ⅳ级围岩一般段采用CD法开挖，Ⅳ级围岩加强段采用CRD法开挖，Ⅴ级围岩一般段采用CRD法开挖，Ⅴ级围岩加强段采用双侧壁导坑法开挖，个别隧道全隧采用明挖法施工。斜井及横洞洞身Ⅲ级、Ⅳ级围岩采用台阶法开挖，Ⅴ级围岩采用短台阶法开挖。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩采用微震动控制爆破和光面爆破工艺开挖，三臂凿岩台车为主，辅以风动凿岩机钻孔，塑料导爆管微差毫秒雷管起爆；Ⅴ级围岩开挖采用风镐或挖掘机开挖，必要时辅以弱爆破。形成超前支护、开挖、初期支护、仰拱填充、二次衬砌、附属工程均衡生产、整体推进的施工格局，断层破碎带及其影响带地段初期支护及时成环，根据围岩量测结果及时施作二次衬砌。正洞施工方法见表5-7，斜井及横洞施工方法见表5-8。表5-7正洞施工方法表序号围岩级别施工方法1Ⅲ台阶法施工，凿岩台车为主，辅以人工风动凿岩机钻眼，微震动控制爆破和光面爆破。2ⅣCD法CRD法施工，微震动控制爆破和光面爆破。3ⅤCRD法施工，洋镐、风镐或挖掘机开挖，必要时辅以弱爆破。4双侧壁法施工，洋镐、风镐或挖掘机开挖，必要时辅以弱爆破。5桥台进洞施工，洋镐、风镐或挖掘机开挖，必要时辅以弱爆破。表5-8斜井及横洞施工方法表序号围岩级别施工方法1Ⅲ、Ⅳ台阶法施工，人工风动凿岩机钻眼，微震动控制爆破和光面爆破。2Ⅴ短台阶法法施工，洋镐、风镐或挖掘机开挖，必要时辅以弱爆破。5.3.6.2.光面爆破施工本隧道Ⅲ级深埋段，岩体结构完整，呈块状整体结构，采用台阶法开挖，上半断面采用光面爆破开挖，下半断面采用预裂爆破，严格控制装药量及按照光面爆破设计施工，减少炮轰波对围岩的扰动，达到爱护围岩的目的。采用钻孔台车为主，辅以人工风动凿岩机钻眼，非电毫秒雷管微差起爆。光面爆破受多种因素影响，包括围岩强度、整体性、节理、层理等地质因素，现场围岩地质结构千变万化，爆破参数进行现场设计动态调整。同一类围岩经试爆取得的技术参数，做为初步依据，每一循环爆破作业都要由有经验的爆破工程师根据上一循环爆破效果，以及本循环围岩特征进行适当调整，选择一组最佳技术参数。上一循环是下一循环的预设计和试爆破。Ⅲ级围岩台阶法施工光面爆破设计Ⅲ级围岩台阶法施工光面爆破炮眼布置见图5-12，炮眼药量分配见表5-9，主要经济技术指标见表5-10。5.3.6.3.施工运输山天尾隧道采用无轨运输方式，出碴采用挖装机或侧卸式装载机装碴，自卸车运输；小断面分部开挖时采用人工配合挖掘机扒碴，挖掘机配合挖装机装碴，自卸车运输。5.3.6.4.初期支护隧道初期支护采用带排气装置的Φ25中空注浆锚杆、Ф22mm砂浆锚杆、钢筋网、格栅钢架、型钢钢架、C25喷射（合成纤维）混凝土。依据围岩类别设计综合使用。支护紧跟开挖面及时施作，尽量减少围岩暴露时间，抑制围岩变形，防止围岩在短期内松弛剥落。钢架、钢筋网和锚杆在洞外构件厂加工，人工安装钢架，挂设钢筋网，锚杆台车或风动凿岩机施作系统锚杆，喷射机械手湿喷混凝土或湿喷机喷射混凝土。⑴系统锚杆隧道拱部系统锚杆采用带排气装置的Φ25中空注浆锚杆，边墙及临时支护采用Ф22mm砂浆锚杆，其施工方法同超前支护中Φ25中空注浆锚杆及Ф22mm砂浆锚杆。⑵钢筋网隧道钢筋网预先在洞外钢结构厂加工成型。钢筋类型及网格间距按设计要求施作。钢筋冷拉调直后使用，钢筋表面不得有裂纹、油污、颗粒或片状锈蚀。安装搭接长度为1～2个网格，采用焊接。砂层地段先铺挂钢筋网，沿环向压紧后再喷混凝土。钢筋网随受喷面起伏铺设，与受喷面的间隙一般不大于3cm。与锚杆或其它固定装置连接牢固。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。图5-12Ⅲ级围岩台阶法光面爆破炮眼布置图表5-9双线Ⅲ级围岩正台阶光面爆破炮眼药量分配表序号上下台阶炮眼分类炮眼数雷管段数炮眼长度炮眼装药量每孔药卷数单孔装药量合计药量个段m卷/孔Kg/孔Kg1上台阶掏槽眼211.556.751.02.0252232.58.751.32.6253253.09.51.42.854辅助眼672.881.27.251592.871.115.75617112.860.915.37内圈眼25132.850.818.758周边眼35153.04.50.67523.6259底板眼22153.09.51.431.3510合计126119.41511下半断面掘进眼1322.891.417.55121142.891.414.85131162.891.414.8514582.891.46.7515周边眼12103.04.50.6758.116底眼24123.09.51.434.217合计7696.319总计202215.775表5-10双线Ⅲ级围岩正台阶光面爆破主要经济技术指标序号项目单位数量1开挖断面积m2144.082预计每循环进尺m2.53每循环爆破石方m3360.194炮眼总数个2025钻孔总数m412.86雷管用量发2237炸药用量kg215.7758比钻眼数个/m21.49比钻眼量m/m31.1510比装药量kg/m30.611单位体积岩体耗雷管量发/m30.6212预计炮眼利用率%91⑶型钢钢架及格栅钢架钢架按设计预先在洞外钢结构厂加工成型，在洞内用螺栓连接成整体。①制作加工型钢钢架采用冷弯成型；格栅钢架采用胎模焊接。钢架加工的焊接不得有假焊，焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。每榀钢架加工完成后放在水泥地面上试拼，周边拼装允许误差为±3cm，平面翘曲小于2cm。钢架在开挖或喷混凝土后及时架设。②钢架架设要求安装前清除底脚下的虚碴及杂物。钢架安装允许偏差：钢架间距、横向位置和高程与设计位置的偏差不超过±5cm，垂直度误差为±2°。钢架拼装可在开挖面以外进行，各节钢架间以螺栓连接，连接板密贴。沿钢架外缘每隔2m用钢楔或混凝土预制块楔紧。钢架底脚置于牢固的基础上。钢架尽量密贴围岩并与锚杆焊接牢固，钢架之间按设计纵向连接。分部开挖法施工时，钢拱架拱脚打设直径为22mm的锁脚锚杆，锚杆长度不小于3.5m，数量为2～4根。下半部开挖后钢架及时落底接长，封闭成环。钢架与喷混凝土形成一体，钢架与围岩间的间隙用喷混凝土充填密实；各种形式的钢架全部被喷射混凝土覆盖，保护层厚度不得小于50mm。⑷喷射混凝土喷射混凝土采用洞外自动计量拌和站拌和，湿式喷射混凝土施工，湿喷混凝土可减少回弹量，降低粉尘，提高工作效率和施工质量。喷射支护前撬去表面松土和欠挖部分，用高压风清除杂物；遇开挖面水量大时，采取措施将水集中引排。喷前对设备进行检查和试运转；在受喷面、各种机械设备操作场所配备充足照明及通风设备。按照设计厚度利用原有部件如锚杆外露长度等，也可在岩面上打入短钢筋，标出刻度，做为标记。粗骨料加入拌和前要再次过筛，以防超径骨料混入，造成堵管。细骨料应堆放在防雨料库，以控制含水量。喷射纤维混凝土中的石子最大粒径不宜大于10mm，骨料级配宜采用连续级配；混凝土搅拌宜优先采用将纤维、水泥、骨料先干拌后加水湿拌的方法，且干拌时间不得少于1.5min。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。喷射时，送风之前先打开计量泵，送风后调整风压，使之控制在0.45～0.70MPa之间，若风压过大，粗骨料碰围岩后会回弹；风压小，喷射动能小，粗骨料冲不进砂浆层而脱落，都将导致回弹量增大。以混凝土回弹量小、表面湿润有光泽、易粘着为度来控制喷射压力。喷射方向与受喷面垂直，工作中喷头与受喷面采用计算机自动控制，与岩面方向垂直、等距喷射；若受喷面被钢架、钢筋网覆盖时，可将喷咀稍加偏斜，但不宜小于70°。一次喷射厚度不宜超过5～6cm，过大会削弱混凝土颗粒间的凝聚力，使喷层因自重过大而大片脱落，或使拱顶处喷层与围岩面形成空隙；过小，则粗骨料容易弹回。分次喷至设计厚度，两层喷射的时间间隔为15～20min。影响喷层厚度的主要原因是速凝剂作用效果和气温。为提高工效和保证质量，喷射作业应分片进行。为防止回弹物附着在未喷岩面上影响喷层与岩面间的粘结力，按照从下往上施喷，呈“S”形运动；喷前先找平受喷面的凹处，再将喷头成螺旋形缓慢均匀移动，保证混凝土层面平顺光滑。喷混凝土的原材料、配合比（包括速凝剂的添加量）不仅要满足要求，而且速凝剂的凝结时间、与水泥的相容性、对强度的影响都要达到要求。喷射混凝土的现场配比应适当提高其强度等级，以确保附着在围岩面上的喷混凝土层的设计强度。喷射混凝土紧跟开挖掌子面进行，当围岩破碎、稳定性差时，一般采用小药量的松动爆破，初喷（厚4cm以上）、锚杆、钢筋网、钢架、复喷（二喷、三喷）等作业可以连续进行，直到达到设计要求。架设好格栅钢架后，迅速用喷射混凝土封填，使之发挥支护能力。围岩较完整、稳定时间较长时，初喷、锚杆、钢筋网等施工后即可进行开挖作业，待下一循环初期支护时间再复喷，可将设计厚度的喷层厚分两、三次完成，由于每层间隔为一循环时间，每层因爆破产生的裂纹在下一次喷混凝土时被填充，而新喷层距掌子面渐远，所受的爆破振动亦越小，使喷混凝土层的支护能力更强。5.3.6.5.监控量测现场监控量测是判断围岩和隧道的稳定状态、保证施工安全、指导施工生产、进行施工管理和提供设计信息的重要手段。在施工过程中，将按照《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》（TB10108-2002）的要求进行监控量测，以量测资料为基础及时修正支护参数，使支护参数与地层相适应并充分发挥围岩的自承能力，围岩与支护体系达到最佳受力状态，并在施工中进行信息化动态管理，达到确保工程质量、施工安全和进度，合理控制投资的目的。在隧道正洞洞身支护完成后，尤其是仰拱施工完毕后，喷锚支护已闭合成环，及时进行全断面监控量测，随时掌握初期支护的工作状态，指导和确定二次衬砌施作时间。⑴量测项目根据山天尾隧道的地形地质条件、支护类型和施工方法等特点，初步选择确定本隧道监控量测必测项目和选测项目见表5-11，表5-12。⑵量测断面间距施工中将按照设计文件设置量测断面并布点。必测项目量测断面间距与每断面测点数量见表5-13。为掌握各级围岩位移变化规律，在各级围岩起始地段增设量测断面。表5-11监控量测必测项目序号监测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衬砌前净空变化隧道净空变化测定仪（收敛计、隧道激光断面仪、全站仪）0.1mm全站仪采用非接触观测法3拱顶下沉水准测量的方法，水准仪、钢尺1mm一般进行水平收敛量测4地表下沉水准测量的方法，水准仪、塔尺1mm浅埋隧道必测（H0≤2b）5二次衬砌后净空变化隧道净空变化测定仪（收敛计）0.01mm6沉降缝两侧底板不均匀沉降三等水准测量1mm沉降缝两侧底板（或仰拱填充层面）沉降7洞口段与路基过渡段不均匀沉降观测三等水准测量1mm洞口底板（或仰拱填充层面）与洞口过渡段的沉降注：H0—隧道埋深；b—隧道最大开挖宽度。⑶量测断面布置隧道每个量测断面各布置一个拱顶下沉测点和一条水平净空收敛量测基线（台阶法开挖时，在拱脚以上0.5m加测一条）。测点布置见图5-13。⑷量测频率洞内观察分为开挖工作面观察和支护表面状况观察两部分。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。对支护的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、钢架的表面外观状况等。洞外观察包括边仰坡稳定、地表水渗透等观察。表5-12监控量测选测项目序号监测项目测试方法和仪表测试精度备注1地表下沉水准测量的方法，水准仪、塔尺1mmH0＞2b时2隧底隆起水准测量的方法，水准仪、塔尺1mm3围岩内部位移多点位移计0.1mm4围岩压力压力盒0.001MPa5二次衬砌接触压力压力盒0.001MPa6钢架受力钢筋计0.1MPa7喷混凝土受力混凝土应变计10με8锚杆杆体应力钢筋计0.1MPa9二次衬砌内应力混凝土应变计0.1MPa10爆破振动观测爆破振动记录仪临近建筑物11围岩弹性波速度弹性波测试仪注：H0—隧道埋深；b—隧道最大开挖宽度。表5-13必测项目量测断面间距和每断面测点数量围岩级别断面间距（m）每断面测点数量净空变化拱顶下沉Ⅴ～Ⅳ5～101～2条基线1～3点Ⅳ10～301条基线1点Ⅲ30～501条基线1点注：1、洞口及浅埋地段断面间距取小值。2、各选测项目量测断面的数量，宜在每级围岩内选有代表性的1～2个。3、软岩隧道的观测断面适当加密。净空水平收敛量测和拱顶下沉量测采用相同的量测频率。量测频率见表5-14，实际量测频率从表中根据变形速度和距开挖工作面距离选择较高的一个量测频率。⑸监测方法监测方法与要求见表5-15。为确保量测精度和加快量测速度，在隧道拱顶下沉和水平收敛量测中采用目前比较先进的无接触围岩量测技术。它具有快速、准确、灵活方便等优点。量测方法：无接触法围岩量测观测方案见图5-14。测量人员按量测频率要求对隧道断面上布设的观测点进行全自动多测回全圆观测，得到这些点的收敛信息。图5-13围岩测点布置图表5-14量测频率表量测频率变形速度（mm/d）量测断面距开挖工作面距离2次/d≥5<1B1次/d1～5(1～2)B1次/2～3d0.5～1(2～5)B1次/3d0.2～0.51次/周<0.2>5B注：B为隧道开挖宽度。⑹监测资料整理、数据分析及反馈在取得监测数据后，及时由专业监测人员整理分析监测数据。结合围岩、支护受力及变形情况，进行分析判断，将实测值与允许值进行比较，及时绘制各种变形或应力～时间关系曲线，预测变形发展趋向及围岩和隧道结构的安全状况，及时向项目总工程师及监理工程师汇报。⑺监控量测管理①监测控制标准根据有关规范、规程、设计资料及类似工程经验，制定本工程监控量测变形管理等级见表5-16，据此指导施工。表5-15监控量测方法及要求表序号监测项目测点布置监测方法及要求仪器1洞内外观察开挖及支护后进行目测：地质观察在爆破后初喷前进行，绘制地质素描图，填写开挖工作面地质调查记录表；检查喷射混凝土有无开裂及发展，锚杆有无松动，钢架支护状态等，并做好相应记录；查看边仰坡有无开裂、起壳，地表有无裂纹；地表水位有无异常变化。地质罗盘2地表沉降监测隧道洞口进行地表沉降量测，横断面方向沿隧道中心及两侧间距2～5m处设地表下沉测点，监测范围在隧道开挖影响范围以外。地表下沉量测在开挖工作面前方，隧道埋深与隧道开挖高度之和处开始，直到衬砌结构封闭、下沉基本停止时为止。精密水准仪、铟瓦尺3水平收敛量测内轨顶面以上2.5m，左右两侧对称布置量测点，量测断面间距根据围岩级别确定采用激光断面仪或收敛计进行量测，开挖后按要求迅速安装测点并编号，初读数应在开挖后12h内读取，测点应牢固可靠，易于识别并妥为保护激光断面仪、收敛计4拱顶下沉量测与水平收敛断面对应拱顶设量测点喷射混凝土后迅速在拱顶设点，采用激光断面和仪精密水准仪和收敛计铟瓦尺进行量测精密水准仪和收敛计、铟瓦尺观察及量测发现异常时，应及时修改支护参数。一般正常状态须同时满足以下条件：净空变化速度小于0.2mm/d时，喷射混凝土表面无裂缝或仅有少量微裂缝，围岩基本稳定；位移速度除在最初1～2天允许有加速外，应逐渐减少。当净空变化速度持续大于1.0mm/d时，应加强初期支护；二次衬砌混凝土施作时间应满足《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》要求。图5-14无接触法围岩量测观测方案示意图表5-16变形管理等级管理等级管理位移施工状态ⅢU<Uo/3可正常施工ⅡUo/3≤U≤2Uo/3应加强支护ⅠU>2Uo/3停工，采取特殊措施后方可施工注：U为实测位移值；Uo为最大允许位移值。②监控量测体系施工监测管理流程见图5-15。A监控量测计划工程施工前，根据现场实际情况及施工进度，编制详细的监测实施计划，并确定监测技术标准，报监理工程师及业主批准。B监控量测小组为了真实反映监测结果，现场施工监测专门成立监测小组，具体负责各项监测工作。C监测管理积极配合监理工程师做好对监测工作的检查、监督和指导，工程完成后，根据监测资料整理出的监测分析总报告纳入竣工资料中。施工量测安全性经济性量测计划是否变管理基准是否变措施（改变施工方法，调整支护参数）措施（优化支护结构）改变量测计划改变管理基准是是否否否否是是图5-15施工监测管理流程图D现场量测要求净空变化、拱顶下沉量测应在每次开挖后12h内取得初读数，最迟不得大于24h，且在下循环开挖前必须完成。测试前检查仪表设备是否完好，发现故障及时修理或更换；确认测点是否松动或人为损坏，当测点状态良好时方可进行测试工作。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，取算术平均值作为观测值；每次测试都要认真做好原始数据记录，并记录开挖里程、支护施工情况以及环境温度等，保持原始记录的准确性。测试完毕后检查仪器、仪表，做好养护、保管工作。及时进行资料整理及信息反馈。E保证措施将监测管理及监测实施计划纳入施工生产计划中，作为一个重要的施工工序来抓，并保证监测有确定的时间和空间。制定切实可行的监测实施方案和相应的测点埋设保护措施，并将其纳入工程的施工进度控制计划。施工监测紧密结合施工步骤，监控每一施工步骤对周围环境、围岩、支护结构、变形的影响，据此优化施工方案。监测组与监理工程师密切配合工作，及时向监理工程师报告情况和问题，并提供有关切实可靠的数据记录。量测项目人员要相对固定，保证数据资料的连续性。量测仪器专人使用、专业机构保养、专业机构检校。量测设备、元器件等在使用前均经过检校，合格后方可使用。各监测项目在监测过程中必须严格遵守相应的实施细则，量测数据均要经现场检查、室内两级复核后方可上报。量测数据的存储、计算、管理均采用计算机系统进行。针对施工各关键问题开展相应的QC小组活动，及时分析、反馈信息，指导设计和施工。5.3.6.6.仰拱（填充、底板）施工为保证施工安全，仰拱混凝土应及时施作，支护尽早闭合成环，整体受力，确保支护结构稳定。在隧道正洞Ⅳ、Ⅴ级围岩中，待喷锚支护全断面施作完成后，根据围岩收敛量测结果，拆除临时支护，开挖并灌筑仰拱及填充混凝土，一次灌筑仰拱混凝土长度6～8m。Ⅲ级围岩仰拱采用C30耐腐蚀性混凝土，Ⅳ、Ⅴ级围岩仰拱采用C35耐腐蚀性钢筋混凝土，仰拱填充采用C25混凝土。⑴施工方法为保证施工质量，仰拱混凝土进行全幅整体浇筑，同时解决出碴、进料运输与仰拱施工干扰及仰拱混凝土在未达到要求强度之前承受荷载的问题，采用仰拱栈桥进行施工。移动栈桥仰拱示意图见5-16。图5-16移动栈桥示意图⑵仰拱和底板施工应符合下列要求：①施工前，应将隧底虚碴、杂物、泥浆、积水等清除，并用高压风将隧底吹洗干净，超挖应采用同级混凝土回填。②仰拱超前拱墙二次衬砌，其超前距离保持3倍以上衬砌循环作业长度。③底板、仰拱的整体浇筑采用防干扰作业平台保证作业空间；仰拱成型采用浮放模板支架。④仰拱、底板混凝土整体浇筑，一次成型。⑤填充混凝土在仰拱混凝土终凝后浇筑，不得同时浇筑。仰拱拱座与墙基同时浇筑，排水侧沟与边墙同时浇筑。⑥仰拱施工缝和变形缝作防水处理。⑦膨胀岩性地段，开挖后及时施作仰拱。⑧填充混凝土强度达到5MPa后允许行人通行，填充混凝土强度达到设计强度的100％后允许车辆通行。5.3.6.7.结构防排水山天尾隧道防水按地下工程国家一级防水标准设计。隧道防排水采用“防、截、排、堵相结合，因地制宜，综合治理”的原则，达到防水可靠，经济合理，不留后患的目的。隧道二次衬砌采用防水混凝土，抗渗等级不低于P8。隧道拱墙初期支护与二次衬砌之间铺设EVA塑料防水板加土工布防水，防水层厚度不小于1.5mm,土工布质量≥400g/m2。隧道环向施工缝拱墙部分采用中埋式橡胶止水带+双组分聚硫密封膏嵌缝+涂刷混凝土界面剂，仰拱部分采用中埋式橡胶止水带+涂刷混凝土界面剂；纵向施工缝采用中埋式橡胶止水带+涂刷混凝土界面剂；变形缝采用中埋式橡胶止水带+双组分聚硫密封膏嵌缝，并采用沥青木丝或沥青油毛毡进行填缝处理。二衬拱部每