隧道仰拱施工专项施工方案

隧道仰拱施工专项施工方案一、编制依据1.《公路隧道施工技术规范》JTG/T3660-2020、《铁路隧道施工规范》TB10204-2020、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015（2011版）、《隧道工程施工安全技术规范》JTGF90-2019等现行国家及行业标准规范。2.项目施工图设计文件、地质勘察报告、超前地质预报成果、监控量测数据。3.标段实施性施工组织设计、现场实际施工条件及资源配置情况。4.建设单位、监理单位下发的相关技术及管理要求。二、工程概况本隧道为双线分离式特长隧道，左洞全长4826m，右洞全长4792m，设计纵坡为1.2%/2100m、-0.8%/2726m，净空断面为10.25m（宽）×5.0m（高）。本次仰拱施工范围为左洞ZK12+350~ZK13+150段、右洞YK12+320~YK13+120段，合计1600m。1.地质条件：该段围岩等级以Ⅳ、Ⅴ级为主，Ⅳ级围岩段为中风化花岗岩，岩体较破碎，节理发育，局部存在渗水，初期支护拱顶沉降最大累计值8.2mm，周边收敛最大累计值6.1mm，均处于稳定状态；Ⅴ级围岩段为强风化千枚岩，岩体破碎，自稳能力差，存在局部涌水风险，初期支护稳定状态已通过监理单位验收确认。2.设计参数：Ⅳ级围岩段仰拱厚度45cm，采用C30混凝土，内置HRB400Φ18钢筋网，网格间距20cm×20cm，上下层钢筋间距30cm，主筋保护层厚度5cm；仰拱填充厚度25cm，采用C20混凝土。Ⅴ级围岩段仰拱厚度60cm，采用C35混凝土，内置HRB400Φ22主筋，纵向间距20cm，环向间距25cm，上下层钢筋设Φ16架立筋，间距1m×1m梅花形布置，主筋保护层厚度7cm；仰拱填充厚度35cm，采用C20混凝土。仰拱与边墙基础交接处设置环向中埋式橡胶止水带，宽度30cm，厚度1cm，止水带两侧各设Φ8定位钢筋，间距50cm。三、施工部署（一）施工顺序仰拱施工遵循“开挖一段、支护一段、封闭一段”的原则，与掌子面安全步距严格控制：Ⅴ级围岩段仰拱距掌子面不大于35m，Ⅳ级围岩段不大于90m，仰拱填充距掌子面不大于70m。施工按“基底清理→钢筋绑扎→止水带安装→模板支立→仰拱混凝土浇筑→养护→填充混凝土浇筑→养护”的流程循环推进，每循环施工长度Ⅴ级围岩不大于6m，Ⅳ级围岩不大于12m。（二）资源配置1.人员配置：每作业班组配置施工负责人1名、技术主管1名、质检员1名、安全员1名、测量员2名、试验员1名、开挖工6名、钢筋工8名、模板工4名、混凝土工6名、机械手2名、杂工4名，所有特种作业人员均持证上岗，岗前培训考核合格。2.机械设备配置：挖掘机1台（PC220）、装载机1台（ZL50）、自卸汽车3台（20t）、液压栈桥1台（长度24m，通行荷载60t）、钢筋弯曲机1台、钢筋切断机1台、电焊机4台、混凝土搅拌站2座（每座生产能力90m³/h）、混凝土搅拌运输车4台（8m³）、混凝土输送泵1台（60m³/h）、插入式振捣器8台（功率1.5kW，振捣棒直径50mm）、土工布养护设施2套、坍落度筒1个、混凝土试模12组。3.材料准备：钢筋、水泥、砂石料、外加剂、止水带等原材料均已按批次进场，检验合格，材料储备量满足3个循环施工需求；C30、C35、C20混凝土配合比已通过监理单位审批，现场拌合站计量系统校准合格。四、施工工艺及操作要点（一）基底处理1.开挖：采用弱爆破配合人工清底的方式，严禁超挖、欠挖。爆破时周边眼间距控制在30cm以内，装药集中度不大于0.15kg/m，爆破后人工配合挖掘机清理虚渣、积水、泥浆及各种杂物。2.验收：基底开挖完成后，采用激光断面仪检测基底高程，允许偏差为+50mm、-100mm；地质雷达检测基底围岩完整性，无软弱夹层、溶洞等不良地质；承载力采用静力触探法检测，Ⅳ级围岩段承载力不小于300kPa，Ⅴ级围岩段不小于250kPa，验收合格后方可进入下一道工序。3.超挖处理：超挖深度小于10cm时采用同等级仰拱混凝土回填；超挖深度10~30cm时采用C20混凝土回填；超挖深度大于30cm时采用浆砌片石回填，片石强度不小于MU40，砂浆强度不小于M10，回填密实度不小于95%。若基底存在渗水，采用Φ100透水管引排至两侧边沟，严禁带水浇筑混凝土。（二）钢筋工程1.钢筋加工：钢筋在钢筋加工厂集中下料，弯曲成型后运至现场，钢筋表面无锈蚀、油污、损伤，下料长度允许偏差±10mm，弯起位置偏差±20mm，弯钩角度符合135°要求，弯钩平直段长度不小于10d（d为钢筋直径）。2.钢筋绑扎：（1）先铺设下层钢筋网，纵向钢筋与隧道轴线平行，环向钢筋与纵向钢筋垂直，钢筋交叉点采用22扎丝双点绑扎，绑扎率100%，不得有跳绑、漏绑。（2）下层钢筋网绑扎完成后，安装架立筋，架立筋与下层钢筋焊接固定，焊接长度单面焊不小于10d，双面焊不小于5d，焊缝饱满，无气孔、夹渣、咬边缺陷。（3）铺设上层钢筋网，上层钢筋保护层采用C30混凝土垫块，厚度符合设计要求，垫块间距1m×1m梅花形布置，每平方米垫块数量不少于4个。（4）钢筋连接采用绑扎搭接或焊接，绑扎搭接长度不小于35d，同一截面接头率不大于50%，接头错开距离不小于35d且不小于500mm；焊接接头焊缝厚度不小于0.3d，焊缝宽度不小于0.7d。3.钢筋验收：钢筋安装完成后，检查主筋间距、排距、保护层厚度，允许偏差：主筋间距±10mm，排距±5mm，保护层厚度±3mm，验收合格后报监理单位签认。（三）止水带安装1.中埋式橡胶止水带安装在仰拱与边墙基础施工缝处，中心线与施工缝重合，安装时采用Φ8定位钢筋卡固定，定位钢筋间距50cm，止水带拉直、无扭曲，搭接长度不小于10cm，采用热硫化焊接，接头拉伸强度不小于母材的80%。2.止水带安装过程中不得穿孔、打洞，不得与钢筋、模板焊接固定，混凝土浇筑时安排专人看护，防止止水带偏移、变形，止水带外露长度不小于15cm，确保下次施工时搭接长度满足要求。3.止水带验收：检查止水带位置、搭接长度、固定方式，允许偏差：中心线位置±5mm，外露长度±10mm，验收合格后方可合模。（四）模板工程1.仰拱模板采用定型钢模，高度与仰拱设计厚度一致，模板厚度不小于6mm，背楞采用[10槽钢，间距50cm，模板表面平整、无变形，清理干净后涂刷脱模剂。2.模板采用Φ48钢管支撑，横向支撑间距1m，纵向支撑间距0.8m，底部设地锚固定，地锚采用Φ25钢筋打入基底不小于30cm，模板拼缝采用海绵条填塞，防止漏浆。3.模板安装完成后，检查高程、平面位置、垂直度，允许偏差：高程±10mm，平面位置±15mm，垂直度不大于3‰，模板内侧尺寸偏差±20mm，经监理单位验收合格后方可浇筑混凝土。（五）仰拱混凝土浇筑1.混凝土拌合：严格按照审批后的配合比计量拌合，拌合时间不小于120s，冬期施工时拌合水加热至60℃以下，骨料预热至5℃以上，混凝土出机温度不低于10℃；夏期施工时骨料采用遮阳措施，拌合水加入冰水，混凝土出机温度不高于30℃。2.混凝土运输：采用搅拌运输车运输，运输过程中罐体保持2~4r/min的转速转动，卸料前快速转动30s，混凝土坍落度控制在160~200mm，入模温度控制在5~32℃，若运输过程中出现离析、坍落度损失过大，不得直接加水，需按配合比加入同水灰比的水泥浆搅拌均匀后方可使用。3.混凝土浇筑：从仰拱中心向两侧对称浇筑，采用分层浇筑方式，每层厚度不大于30cm，插入式振捣器振捣，振捣棒插入下层混凝土不小于5cm，振捣间距不大于振捣棒作用半径的1.5倍（约40cm），振捣至混凝土表面泛浆、无气泡冒出、不再下沉为止，不得漏振、过振，避免振捣棒触碰钢筋、模板、止水带。4.施工缝处理：下次浇筑混凝土前，将施工缝处混凝土表面凿毛，清理松动骨料及杂物，洒水湿润，铺2~3cm厚同等级水泥砂浆，再浇筑新混凝土。5.试件留置：每100m³混凝土留置标准养护试件3组，同条件养护试件不少于2组，抗渗试件每500m³留置1组，试件养护条件符合规范要求。（六）养护及拆模1.仰拱混凝土浇筑完成后12h内覆盖土工布洒水养护，养护时间不少于14d，养护期间混凝土表面始终保持湿润，冬期施工时采用保温棉覆盖，严禁洒水，养护温度不低于5℃。2.非承重模板在混凝土强度达到2.5MPa以上，表面及棱角不因拆模受损时方可拆模；承重模板在混凝土强度达到设计强度的100%后方可拆模，拆模时不得硬撬、猛砸，防止损伤混凝土表面。（七）仰拱填充施工1.仰拱混凝土强度达到5MPa以上时方可进行填充施工，施工前将仰拱表面杂物、积水清理干净，凿除表面浮浆。2.填充混凝土浇筑从一端向另一端推进，采用平板振捣器振捣，振捣至表面平整、泛浆，浇筑完成后人工收面，平整度允许偏差±10mm/2m靠尺。3.填充混凝土养护时间不少于7d，强度达到设计强度的100%后方可允许车辆通行，严禁在填充混凝土上堆放超过设计荷载的材料、设备。五、质量控制标准及检验要求（一）主控项目1.混凝土强度必须符合设计要求，检验方法：检查混凝土配合比报告、试件强度试验报告。2.钢筋品种、级别、规格、数量必须符合设计要求，检验方法：检查出厂合格证、进场检验报告、现场清点数量。3.止水带品种、规格、性能必须符合设计要求，安装位置、搭接长度符合规范要求，检验方法：检查出厂合格证、进场检验报告、尺量检查。4.基底承载力必须符合设计要求，检验方法：检查静力触探报告、地质雷达检测报告。（二）一般项目1.钢筋安装允许偏差：主筋间距±10mm，钢筋网片尺寸±10mm，保护层厚度±3mm，检验方法：尺量检查，每20m检查10个点。2.模板安装允许偏差：高程±10mm，平面位置±15mm，相邻模板表面高低差2mm，检验方法：水准仪、全站仪测量，每20m检查5个点。3.仰拱混凝土表面平整度允许偏差5mm/2m靠尺，无蜂窝、麻面、孔洞、裂缝等缺陷，检验方法：靠尺检查，每20m检查10处。4.仰拱填充表面平整度允许偏差10mm/2m靠尺，高程允许偏差±15mm，检验方法：水准仪测量，每20m检查5个点。六、安全管理措施1.超前地质预报及监控量测：每循环施工前开展超前地质预报，采用地质雷达、超前钻探方式探明前方地质情况，每日对初期支护变形情况进行监测，当拱顶沉降速率大于5mm/d、周边收敛速率大于3mm/d时，立即停止施工，撤离人员，分析原因采取加固措施后方可复工。2.栈桥管理：栈桥安装完成后经荷载试验合格后方可投入使用，栈桥上设置明显的限重、限速标志，通行车辆速度不大于5km/h，严禁超载，安排专人定期检查栈桥焊缝、支腿稳定性，发现变形、松动立即整改。3.爆破安全：基底爆破作业严格执行“一炮三检”“三人连锁放炮”制度，爆破前所有人员撤离至安全距离以外，单线隧道安全距离不小于200m，爆破后通风30min以上，经安全员检查无瞎炮、危石后方可进入作业面，瞎炮处理由专业爆破工按规范操作，严禁擅自掏挖。4.用电安全：施工现场用电采用TN-S接零保护系统，三级配电两级保护，配电箱、开关箱符合规范要求，用电设备接地电阻不大于4Ω，照明电压在潮湿作业面不大于24V，电工每日对线路、设备进行巡查，严禁私拉乱接。5.机械安全：机械设备操作人员持证上岗，作业前检查设备性能，严禁带病作业，挖掘机、装载机作业范围内严禁站人，作业时设专人指挥，指挥信号统一、明确。6.应急管理：现场配备应急救援物资，包括沙袋200袋、方木10m³、型钢支撑20t、水泵4台、防毒面具20套、急救箱2个，建立应急救援队伍，定期开展突水、坍塌应急演练，发生险情时立即启动应急预案，上报相关单位。七、文明施工及环境保护措施1.洞内通风：采用压入式通风，风机功率110kW，风筒直径1.5m，悬挂于拱顶，距离掌子面不大于20m，洞内风速不小于0.25m/s，空气粉尘浓度不大于2mg/m³，定期对空气质量进行检测。2.废水处理：洞内施工废水经沉淀池（三级沉淀，容积20m³）沉淀后，检测pH值、悬浮物浓度符合排放标准后方可排放，沉淀池定期清理沉淀物，运至指定弃渣场处置。3.弃渣管理：基底开挖渣料运至指定弃渣场，严禁随意倾倒，弃渣场按设计要求做好挡护、排水设施，防止水土流失。4.噪声控制：夜间22:00~次日6:00严禁开展爆破作业，机械设备采取降噪措施，场界噪声排放昼间不大于70dB，夜间不大于55dB，定期对噪声进行监测。5.洞内整洁：作业面材料堆放整齐，钢筋、模板分类堆放，设置标识牌，施工垃圾每日清理，保持洞内整洁、无积水、无杂物。八、季节性施工保障措施（一）雨期施工1.洞外设置截水沟，洞口设置挡水墙，防止雨水流入洞内，洞内排水沟定期清理，保证排水通畅，配备足够的抽水设备，防止洞内积水。2.水泥、外加剂等材料存放于库房，垫高不小于30cm，做好防雨防潮措施，砂石料场设置遮雨棚，测定砂石料含水率，及时调整混凝土配合比。3.雨期施工时对运输道路进行硬化，设置排水坡，防止道路积水、泥泞，保证材料运输通畅。（二）冬期施工1.拌合站设置暖棚，骨料、拌合水预热，混凝土出机温度不低于10℃，运输车辆包裹保温棉被，混凝土入模温度不低于5℃。2.洞内温度低于5℃时，采用暖风机对作