隧道专项施工方案之洞身开挖、初期支护

总体施工方案隧道施工总体方案为：以隧道开挖、支护、二次衬砌施工组织为核心，以超前地质预报和隧道监控量测、地表沉降观测为指导；实行动态管理，精心组织施工。以“标准化、机械化、工厂化、信息化”为指导思想，重点强化合规性和执行力的管理。以总工期为目标，以隧道施工为主线，合理安排施工程序和顺序，点面结合，统筹兼顾，均衡连续，全面推进。图4.1-1总体施工流程图技术参数1.公路等级：双向四车道高速公路。2.设计速度：100km/h。3.设计荷载：公路Ⅰ级。4.路面设计标准轴载：BZZ－100。5.隧道路面横坡：单向坡-2%（直线段正常路拱），最大超高满足±4%。6.隧道内最大纵坡：±3%；最小纵坡：±0.3%。7.隧道防水要求：风机房为一级防水；其他部位不低于二级防水等级。8.二次衬砌混凝土抗渗等级不小于P8。9.主线隧道及横通道建筑限界如下表：表4.1.1主线隧道及横通道设计参数表项目名称净宽（m）净高（m）行车道（m）侧向宽度（m）检修道（m）隧道主洞10.756.03.75×20.75+1.00.75+0.75紧急停车带13.756.03.75×2+3.00.75+1.00.75+0.75车行横通道6.56.0///人行横通道22.5///施工方法隧道按照“新奥法”原理组织施工，并根据工程地质、水文地质和不同围岩级别及周边环境选择相应施工工法，按全标段重点控制工期点，合理划分作业段，科学统筹，采取平行流水作业法施工。隧道进洞开挖前，首先完成洞顶截水沟、洞口土方及边仰坡防护施工。开挖至明暗分界线后，应先施做导向墙及超前大管棚。表4.1.2各级围岩施工工法汇总表序号隧道施工工法适应围岩适用衬砌类型1CD法后续洞XS5a、XS5b型衬砌采用CD法开挖后续洞XS5a、XS5b2环向开挖预留核心土法小净距段先行洞Ⅴ级围岩浅埋、软（土）岩（XS5a、XS5b型衬砌）采用预留核心土法开挖XS5a、XS5b3超短台阶法深埋、硬质岩（XS5c、XS5d型衬砌）采用超短台阶法开挖XS5c、XS5d4台阶法Ⅳ级围岩S4a、S4b、S4c5全断面法Ⅲ级围岩SIII隧道开挖采用光面爆破，严格控制超欠挖，初期支护喷射混凝土采用湿喷工艺。隧道初期支护紧跟开挖及时施作，对于Ⅴ、Ⅳ级围岩初期支护由工字钢拱架、锚杆、钢筋网及喷射混凝土组成；对Ⅲ级围岩初期支护则一般由径向锚杆、钢筋网及喷射混凝土组成；钢拱架之间用纵向钢筋连接，并与钢筋网焊为一体，与围岩密贴，形成承载结构，系统锚杆尾部必须安装锚垫板固定于钢筋网上。对于Ⅴ级浅埋和断层破碎带段落后进段，采用CD法进行施工，环向工字钢采用I20a竖向支撑，加强拱架的整体刚度和稳定性；小净距隧道Ⅴ级围岩段落中夹岩采用低预应力φ25中空注浆锚杆加强支护，并采用φ42×4mm小导管注浆加固中夹岩。隧道仰拱、二衬、防水层配置栈桥、防水板铺挂台车、二衬台车等专用机械化施工设备进行辅助施工。将超前地质预报和监控量测纳入施工工序管理，施工过程中加强监控量测，仰拱超前、二次衬砌紧跟，以保证施工安全。坚持“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤测量”的原则组织施工。洞口浅埋地段除加强洞内监控外，同时加强地表监测，注意对监控量测的数据进行分析、整理，发现异常情况及时反馈，以便尽早提出处理方案。施工准备表4.1.2-1施工准备情况表名称工作内容技术准备施工前对图纸、资料等进行现场核对，并作补充调查，调查核对隧道所处的位置、地形、地貌、工程地质和水文地质、钻探图表、以及隧道进出口位置和其它相关工程的情况。对图纸中发现的问题，立即反馈监理工程师和设计单位更正或确认。测量准备施工前的平面复核和控制测量将由我单位精测队进行测量定位，施工中测量由隧道工程师、测量工程师组织测工操作，并由总工程师组织定期复测。场地准备提前对隧道场区进行设计全面调查施工现场，着力解决“通路、通电、通水”，设置隧道生产区（钢筋加工场，湿喷站）生活区、洞口值班室、人车分类系统、监控系统，进洞施工前对场地进行平整且浇筑20cmC30混凝土硬化，确保洞外干净平整施工有序。超前地质预报1委托有资质的专业检测单位对隧道施工中围岩开挖状况及地质条件的变化，及时提出预报、做好各种预防与施工措施。采用地质超前预报系统进行长距离宏观控制，每100m～200m探测一次；地质雷达进行短距离探测，进一步强化、补充和验证；对上述两种方法推断的地质异常地段采用超前水平钻短距离钻探。针对该隧道突泥、突水可能性较大的特点，每20m采用红外线探水仪进行短距离补探；每次爆破后对掌子面进行地质素描，以初步推断前方岩层情况。2为了搞好超前地质预测，预报和快速查明隧道围岩及地下水情况，采取科学的方法和手段；其主要方法有地质分析法、地质物探法和超前水平钻孔法。三种方法有机结合，综合应用，相互印证，从不同方面发现异常、揭示异常情况，组成地质超前预报完整的技术体系，达到判断准确。3施工前根据设计提供的水文地质资料，结合施工现场，采用地质超前预报系统提供的信息资料，进行分析研究，针对不良地质段隧道施工实际情况遵循“先治水、管超前、短进尺、弱爆破、早支护、快封闭、勤测量”的原则，制定完整的施工技术措施。选用可行的开挖施工方法，确定开挖支护形式。隧道监控量测委托有资质的专业检测单位对隧道施工展开监控测量。监控量测点必须及时设置，开挖支护后2小时内读取初始数据。不良地质地段施工，设专人随时检查，当发现数据不正常变化，洞内拱顶下沉或地表下沉位移值大于允许位移值，洞内或地表出现裂缝以及喷射混凝土层出现异常裂缝时，必须立即组织人员撤离，研究稳妥的处理方案，必要时上报有关部门和单位。1隧道监控量测分为必测项目和选测项目，必测项目在施工过程中按照设计要求完成，选测项目根据围岩条件确定。2洞口浅埋段或地质条件变化显著段、位移沉降量大的地段，量测断面间距可适当加密。3如出现围岩位移量较大、位移突然增大、位移速度加快、发生较大涌水等情况，量测频率应增加。4当施工进展到一定程度，地质情况良好，且位移下沉量较小时量测断面间距可适当加宽。洞口坡顶截水沟施工1截水沟施工。在边坡、仰坡开挖线5m外放出截水沟位置；土质地段采用人工开挖，较软石质采用风镐开挖，坚硬石质采用松动爆破，浆砌片石挂线砌筑；用较平整的片石铺底，在底板上砌筑两侧墙，施工时还应沿截水沟侧将填土夯实，并高于沟顶，以免水渗入截水沟基础内；截水沟施工将地表水引至地面排水沟，防止地表水冲刷边仰坡和进入隧道。2边坡开挖前，先调查边坡岩石的稳定性；对设计开挖线以内存在不安全因素的边坡，必须进行处理和采取相应的防护措施，山坡上所有危石及不稳定岩体撬挖排除。开挖自上而下逐段进行，杜绝掏底开挖或上下重叠开挖。开挖中随时检查边坡和仰坡，如有滑动、开裂等现象，适当放缓坡度，保证边仰坡的稳定和施工安全。3洞口开挖仰坡除部分地段必须采用喷、锚、网防护外，均应考虑用三维网喷草绿化，并尽量恢复原始地貌及山体原状植被。洞口除衬砌外还要适当装饰，增强美观效果。隧道弃渣场布置1就近设置隧道的弃渣场，以水土保持为原则，同时综合考虑地形、临时征地和周边路基用隧道弃渣的因素。修筑弃渣场的进出场便道和对原有建筑物进行迁改。弃土时，现场设置专人进行统一指挥，合理安排弃土先后部位。2弃渣场是人工土石坡，在施工过程中环境保护的重点是水土流失防治、植被保护和水域污染防治。在弃土过程中，严格按照摊铺、碾压程序施工，严禁未经碾压直接摊铺新土层。土层摊铺过程中，依照施工进展形成内低外高的坡势，在汇流沟渠上设置一定数量的集流槽，将水流中的泥土进行沉淀。及时掌握天气变化情况及当地汛情，提前做好排水沟与集流槽的清淤工作，完善排水沟等设施。洞身开挖明洞段采用明挖法，设置整体式明洞衬砌外，其余段落均采用暗挖法施工，设置复合式衬砌。洞内开挖爆破后采用装载机及挖掘机装渣，出渣采用自卸汽车运输至指定弃土场集中堆弃。隧道为双向掘进，双向开挖面间距15～30m时，改为单向开挖，撤除停挖一端的人员与机具设备。表4.8-1各级围岩施工工法汇总表序号隧道施工工法适应围岩适用衬砌类型1CD法后续洞XS5a、XS5b型衬砌采用CD法开挖后续洞XS5a、XS5b2环向开挖预留核心土法小净距段先行洞Ⅴ级围岩浅埋、软（土）岩（XS5a、XS5b型衬砌）采用预留核心土法开挖XS5a、XS5b3超短台阶法深埋、硬质岩（XS5c、XS5d型衬砌）采用超短台阶法开挖XS5c、XS5d4台阶法Ⅳ级围岩S4a、S4b、S4c5全断面法Ⅲ级围岩SIII全断面法开挖本隧道III级围岩设计采用全断面法进行施工。III级围岩采用全断面法开挖，开挖循环进尺不得大于3m，仰拱与掌子面的距离不大于90m，二衬与掌子面的距离不大于120m，施工工序见下图。图4.8.1-1台阶法施工工序图1）主要施工步骤三级围岩采用全断面法进行施工。一次开挖不得超过3m，二衬距离掌子面不得大于120m。2）施工注意事项（1）开挖完成后，及时进行防护，尽量减少队围岩的扰动破坏；（2）二次衬砌施作应满足下列要求：当水平收敛速度小于0.15mm/d，或拱顶唯一速率小于0.1mm/d；施作二次衬砌钱的收敛量已达到80%以上；（3）初期支护基本稳定的条件下，清除锚杆及钢筋露头，补喷混凝土使其表面平整圆顺。台阶法开挖Ⅳ级围岩采用台阶法开挖，开挖循环进尺小于2m且不超过2榀钢架，台阶长度为15-20m（视围岩情况调整），仰拱与掌子面的距离不大于50m，二衬与掌子面的距离不大于90m，（Ⅳ级、Ⅲ级围岩紧急停车带段均采用台阶法开挖）施工工序见下图。图4.8.2-2台阶法施工工序图1）施工步骤见下：图4.8.2-2台阶法施工工序图（1）上台阶开挖（2）上台阶初期支护II（3）左下台阶开挖（4）IV左下台阶初期支护（5）右下台阶开挖（6）右下台阶初期支护VI（7）仰拱开挖(如有)（8）仰拱二次衬砌(如有)（9）拱墙二次衬砌IX2）施工要点：根据围岩条件，合理确定台阶长度（10～15m），当顶部围岩破碎，施工支护须紧跟时，可适当缩短台阶长度，以确保开挖、支护质量及施工安全。台阶高度应根据地质情况、隧道断面大小和施工机械设备情况确定，并在开挖掘进过程中根据实际情况进行调整。3）施工注意事项（1）在上部初期支护基本稳定后，才能进行下班断面开挖，严禁两侧同时开挖，防止拱架失稳，开挖采用光面控制爆破或者预裂爆破，尽量减少对围岩的扰动破坏。（2）要认真加固拱脚、施作锁脚锚杆，若拱脚处围岩软弱破碎时，需采取必要的注浆加固措施，确保拱脚的稳定。（3）量测工作必须即使，以观察拱顶、拱脚和边墙中部的位移值，二次晨起的施作应满足下列要求：当水平收敛速率小于0.15mm/d，或拱顶位移速率小于0.1mm/d；施作二次衬砌前的收敛量已达到总收敛量80%以上。（4）当围岩压力极大，其变形速率增强且难以收敛时，应立刻浇筑二次衬砌，或先行构件支顶，并考虑其他开挖方法。（5）隧道仰拱工作面距离下半断面开挖面距离20-25m，二次衬砌应紧跟仰拱施作。（6）在初期支护基本稳定的条件下，清除锚杆及钢筋露头，补喷混凝土使其表面平整圆顺，然后铺设防水板，最后全断面模筑C30混凝土。（7）当开挖揭示围岩级别划分与实际不符时，应及时改变设计参数与施工程序。CD法开挖V级围岩采用CD法开挖，开挖循环进尺小于1m（不超过1榀钢架），台阶长度为3-5m（视围岩情况调整），先行导洞与后行导洞距离不少于20m，仰拱与掌子面的距离不大于40m，二衬与掌子面的距离不大于70m，施工工序见下图。图4.8.3-CD法施工工序图1）施工步骤见下：（1）左侧上台阶开挖（2）左侧上台阶初期支护和临时支护(含锁脚锚杆)（3）左侧下台阶开挖（4）左侧导洞下台阶初期支护和临时支护（5）右侧上台阶开挖（6）右侧上台阶初期支护和临时支护（7）右侧下台阶开挖（8）右侧导洞下台阶初期支护和临时支护（9）拆除临时支护2）施工要点：根据围岩条件，合理确定台阶长度（3～5m），当顶部围岩破碎，施工支护须紧跟时，可适当缩短台阶长度，以确保开挖、支护质量及施工安全。台阶高度应根据地质情况、隧道断面大小和施工机械设备情况确定，并在开挖掘进过程中根据实际情况进行调整。上台阶开挖完成后，若拱顶及拱墙处收敛变形较大，可施作临时仰拱后临时横撑。施工时，先对隧道拱部采用超前加固，然后分部开挖。开挖时，为减轻对周边围岩的扰动，尽可能采用风镐或机械法开挖，确需爆破时，应控制好装药量，采用弱震动爆破法开挖。各部位开挖后，及时按设计要求完成初期支护结构，使各部位能及时封闭，提高其受力性能。当开挖形成整体断面后，要及时完成仰拱施工，并根据围岩量测结果尽早施作二次衬砌结构。3）施工注意事项（1）侧导坑的大小以及开挖应在确保安全的前提下综合现场机具确定（2）要认真加固拱脚、施作锁脚锚杆，若拱脚处围岩软弱破碎时，需采取必要的注浆加固措施，增加锁脚锚杆、扩大拱脚、增加垫板等确保拱脚的稳定。（3）初期支护临时拱架应在主洞初期支护拱架闭合且变形稳定后方可拆除；每次拆除的不应大于5m，并应逐段拆除。拆除后立即施作仰拱，两工序交错进行。预留核心法开挖小净距段先行洞Ⅴ级围岩浅埋、软（土）岩（XS5a、XS5b型衬砌）采用预留核心土法开挖，开挖循环进尺小于1m（不超过1榀钢架），台阶长度为18~15m（视围岩情况调整），预留核心土面积不少于上台阶面积的1/2，仰拱与掌子面的距离不大于50m，二衬与掌子面的距离不大于40m，施工工序见下图。图4.8.4-1预留核心土法工序图1）施工步骤见下：（1）上台阶环形开挖（2）上台阶初期支护（3）上台阶核心土开挖（4）左下台阶开挖（5）左下台阶初期支护（6）右下台阶开挖（7）右下台阶初期支护（8）仰拱开挖及支护2）施工要点根据围岩条件，合理确定核心土长度，当顶部围岩破碎，施工支护须紧跟时，可适当缩短台阶长度，以确保开挖、支护质量及施工安全。核心土高度应根据地质情况、隧道断面大小和施工机械设备情况确定，并在开挖掘进过程中根据实际情况进行调整。施工时，先对隧道拱部采用超前加固，然后分部开挖。开挖时，为减轻对周边围岩的扰动，尽可能采用风镐或机械法开挖，确需爆破时，应控制好装药量，采用弱震动爆破法开挖。隧道开挖后初期支护应及时施作并封闭成环(或落底)。核心土与下台阶开挖应在上台阶支护完成后、喷射各部位砼强度达到设计强度的70%后开挖。开挖后，及时按设计要求完成初期支护结构，使各部位能及时封闭，提高其受力性能。当开挖形成整体断面后，要及时完成仰拱施工，并根据围岩量测结果尽早施作二次衬砌结构。3）施工注意事项（1）上半部断面初期支护基本稳定后，才能进行下半断面开挖（2）要认真加固拱脚、施作锁脚锚杆，若拱脚处围岩软弱破碎时，需采取必要的注浆加固措施，增加锁脚锚杆、扩大拱脚、增加垫板等确保拱脚的稳定。（3）上台阶核心土开挖完成后，如拱顶、两侧拱墙收敛变形较大，可施作临时仰拱（4）围岩压力己打，其变形速率增大且难以收敛时，应立即采取加固措施如浇筑二次衬砌。超短台阶法开挖小净距后续段XS5c、XS5d型衬砌采用超短台阶法开挖，仰拱与掌子面的距离不大于50m，二衬与掌子面的距离不大于40m，施工工序见下图。图4.8.5-1预留核心土法工序图1）施工步骤见下：（1）上台阶环形开挖（2）上台阶初期支护（3）上台阶核心土开挖（4）左下台阶开挖（5）左下台阶初期支护（6）右下台阶开挖（7）右下台阶初期支护（8）仰拱开挖及支护2）施工要点在V级围岩地段要求采用超短台阶法施工，开挖前应先施作超前支护。台阶长度控制在2~2.5m,保证初期支护及时落底闭合,以确保初期支护的承载能力。V级围岩按二次衬砌参与围岩受力设计，因此二次衬砌应紧跟掌子面。隧道开挖后初期支护应及时施作并封闭成环(或落底)。下台阶开挖应在上台阶支护完成后、喷射砼强度达到设计强度的70%后开挖。钻爆设计本方案只做工艺工法阐述，爆破单独编制爆破专项方案，经专家评审后，方才实行。光面爆破本标段大部分围岩深埋段采用光面爆破开挖，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，爆破参数见表4.8.6.1-1，施工过程进行现场设计动态调整。光面爆破设计工艺流程见图4.8.6.1-1。表4.8.6.1-1光面爆破参数表爆破技术岩石类别炮眼直径（mm）周边孔间距E（cm）周边孔抵抗线W（cm）线装药密度(g/m)备注光面爆破硬岩40-5055-7070-85300-350中硬岩40-5045-6060-75200-300软岩40-5030-5040-6070-150图4.8.6.1-1光面爆破设计工艺流程1.钻爆技术措施：提高测量放样精度，确保周边眼的定位误差在3cm以内。周边眼钻孔精度的控制，周边眼钻孔误差在2cm以内；钻孔外插角控制在2度以内，控制每循环爆破进尺，确保眼底和孔口之间最大偏距不超过10cm。根据本工程地质资料，进行论证和爆破试验，选择与本工程地质特性、围岩岩性相匹配的炸药品种，提高爆破效果。通过爆破试验，选择合理的爆破参数：根据围岩岩性，选择确定光面爆破周边眼间距、抵抗线、不耦合装药结构、起爆顺序、堵塞长度等爆破参数，确定各主爆孔特别是掏槽眼的爆破参数，确保光面爆破达到预期效果。采用微振控制爆破技术，严格控制段装药量和段间延期时差，达到控制爆破振速的目的，最大限度地减小对周边围岩的扰动和破坏。每个开挖循环都要进行施工测量，控制开挖断面，在掌子面上用红油漆画出隧道开挖轮廓线及标定周边炮眼位置，误差不超过1cm。并采用激光准直仪控制开挖方向。钻孔钻眼必须按设计方案进行。钻眼时掘进眼保持与隧道轴线平行，除底眼外，其它炮眼口比孔底低5cm，以便钻孔时的岩粉自然流出，周边眼外插角控制在0-2°以内，保持最大超挖量小于7cm。掏槽眼严禁互相打穿相交，底眼比其它炮眼深20cm。起爆采用塑料导爆导非电起爆网络，雷管联接好后爆破员进行检查，检查雷管的连接质量及是否有漏联的雷管，检查无误后发出起爆信号。开挖过程中观察石质的变化情况及爆破效果，及时调整钻爆设计。控制隧道超欠挖，保证开挖轮廓平顺。清孔验孔装药前炮眼用高压风吹干净，检查炮眼数量，采用高压风对孔底做射风清孔处理，炮孔验收由工程技术人员负责。装药及堵塞装药时，由爆破员分好毫秒雷管段别，按爆破设计顺序装药，装药作业分组分片进行，定人定位，确保装药作业有序进行，防止雷管段别混乱，影响爆破效果。每孔装药后用炮泥堵塞不少于40cm。爆破管网连接爆破管网联接前，先对雷管段位、导爆管、堵塞质量等方面进行检查，段位正确、无破管后进行管网联接，联接方式由同段雷管与导爆管捆绑在一起，同时每一个雷管引爆根数不超过12根。起爆爆破网管联接完成，经检查确认无误后，相关作业人员撤出隧道，由专业爆破员采用起爆器起爆。爆破效果监测及爆破设计调整每循环爆破后，对爆破效果参数进行量测与描述，并根据爆破效果优化调整爆破设计参数。检查验收1.洞身开挖应符合下列基本要求1）当围岩自稳能力差时，开挖前应做好预加固、预支护。2）当隧道地质出现变化或接近围岩分界线时，应采用地质雷达、超前小导坑、超前探孔等方法探明工程地质和水文地质状况、方可进行开挖。3）开挖轮廓应预留支撑沉落量及变形量，并根据量测反馈信息及时调整。4）应采用控制爆破技术减少开挖对围岩的扰动。5）应严格控制欠挖，拱脚、墙脚以上1m范围严禁欠挖；当石质坚硬完整且岩石抗压强度大于30MPa并确认不影响衬砌结构稳定和强度时，岩石个别凸出部分(每1m2不大于0.1m2)可突入衬砌断面，锚喷支护时凸入不得大于30mm,衬砌时欠挖值不得大于50mm。6）洞身开挖在清除浮石后应及时进行初喷支护。2.洞身开挖实测项目表4.8.7-1洞身开挖实测项目表序号检查项目规定值或允许偏差值检查方法和频率△1拱部超挖（mm）Ⅰ级围岩（硬岩）平均100，最大200全站仪，每20m检查1个断面，每个断面自拱顶起每2m测1点Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩（中硬岩、软岩）平均150，最大250Ⅴ、Ⅵ级围岩（破碎岩、土）平均100，最大1502边墙超挖（mm）每侧+100.0全宽+200.03仰拱、隧底超挖（mm）平均100，最大250水准仪，每20m检查3处初期支护Ⅴ、Ⅳ级围岩初期支护由工字钢拱架、锚杆、钢筋网及喷射混凝土组成；对Ⅲ级围岩则一般由径向锚杆、钢筋网及喷射混凝土组成；钢拱架之间用纵向钢筋连接，并与钢筋网焊为一体，与围岩密贴，形成承载结构，系统锚杆尾部必须安装锚垫板固定于钢筋网上。表4.9-1衬砌支护类型表围岩级别衬砌类型初期支护二次衬砌预留变形量喷砼径向锚杆钢筋网型钢拱墙仰拱C25厚度型号及材料长度间距（环×纵）直径间距型号及部位间距厚度厚度V级XS5a全断面26φ25中空注浆锚杆350100×60φ8@20Ⅰ20a（全环）6050钢筋砼50钢筋砼14XS5b全断面26φ25中空注浆锚杆350100×70φ8@20Ⅰ20a（全环）7050钢筋砼50钢筋砼14XS5c全断面24φ25中空注浆锚杆350100×75φ8@20Ⅰ18（全环）7545钢筋砼45钢筋砼10XS5d拱墙24φ25中空注浆锚杆350100×80φ8@20Ⅰ18（拱墙）8040钢筋砼40钢筋砼10Ⅳ级S4a拱墙22φ22砂浆锚杆300100×100φ6.5@20Ⅰ16（拱墙）10040钢筋砼40钢筋砼8S4b拱墙20φ22砂浆锚杆300100×100φ6.5@25I14(拱墙)10035砼35砼6S4c拱墙20φ22砂浆锚杆300100×100φ6.5@25I14(拱墙)10035砼/6Ⅲ级S3拱墙8φ22砂浆锚杆250100×120φ6.5@25//30砼/5喷射混凝土喷射混凝土采用湿喷工艺，开挖成型后及时初喷5cm厚混凝土，尽快封闭岩面，控制围岩松动变形，初喷完成后应检查喷射混凝土与岩面粘接情况，可用锤敲击检查，当有空鼓、脱壳时，应及时凿除，冲洗干净进行重喷。有钢架地段：钢架、钢筋网施工完成后及时复喷混凝土至设计厚度，再施作系统锚杆，无钢架地段：系统锚杆、钢筋网施工完成后及时复喷至设计厚度。喷射混凝土施工前先用高压水或高压风清理岩面，保证受喷面洁净。喷射分段、分片、分层，由下向上，从无水、少水向有水、多水地段集中，多水处安放导管将水排出。施喷时，喷头与受喷面基本垂直，距离保持在0.6～1.2m，风压控制在0.5～0.7Mpa。钢架应被喷射混凝土所覆盖，保护层不得小于4cm。按施工配合比要求，将混凝土用料在搅拌机中进行拌合，搅拌运输罐车运至洞内，送入喷射机中，在喷射机喷头处按水泥重量的1%加入液态速凝剂。喷射混凝土终凝2h后开始进行洒水养护，养护时间不小于7天，洞内日均气温低于5℃时不得进行洒水养护。系统锚杆有钢架地段系统锚杆在初喷混凝土、挂钢筋网、立钢拱架、复喷混凝土后施作，无钢架地段系统锚杆在初喷混凝土后施工，采用液压锚杆钻机进行钻孔。锚杆钻孔前按设计锚杆间距要求测量放线，做好锚杆孔位标记，锚杆钻孔直径大于设计杆体直径15mm，钻孔方向垂直于岩面径向设置，锚杆钻孔深度与设计锚杆长度偏差不大于±50mm。所有系统锚杆均需要在外露端加工螺纹丝口，螺纹丝口长度120mm，用于安装锚杆垫板与固定螺母安装。1.中空注浆锚杆施工图4.9.2-1中空锚杆施工工序图（1）中空注浆锚杆安装应边旋转边将锚杆送入锚杆孔内，施工时应保持锚孔通畅，注浆前检查锚孔是否平直通畅，不合格者必须重新钻孔；锚杆插入孔内后安装止浆塞，止浆塞留有专门排气孔。锚杆安装外露长度不大于100mm。（2）中空注浆锚杆注浆过程中水灰比控制在0.45～0.5:1，注浆压力应保持在0.3～0.8MPa，排气孔出浆后，方可停止注浆。（3）中空注浆锚杆注浆完成后，浆体终凝以后安装锚垫板并拧紧螺母，使垫板与喷射混凝土面紧密接触。2.砂浆锚杆施工图4.9.2-1砂浆锚杆施工流程图1）锚杆钻孔石质边坡锚杆采用风动凿岩机成孔，按照设计间距布孔；钻孔方向尽可能垂直结构面或初喷砼表面。（1）孔位布置：孔位根据设计要求布设，偏差不大于15mm；（2）锚杆孔径：砂浆锚杆的锚杆孔径应大于锚杆体直径15mm；（3）钻孔方向：锚杆孔沿地表面径向钻孔，但钻孔不宜平行岩面；（4）钻孔深度：按设计深度确定，孔深误差不大于±5㎝；（5）锚杆孔应保持直线；2）锚杆安装（1）砂浆：砂浆锚杆孔内的砂浆采用注浆管进行注浆。将注浆管插至距孔底5~10㎝处，注浆孔口压力不得大于0.4MPa，注浆管随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出，注浆开始或中途停止超过30min时应用水润滑灌浆罐及其管路。（2）锚杆安装：锚杆头就位孔口后，随即迅速将杆体插入并安装到位。若孔口无水泥砂浆溢出，说明注入砂浆不足，应将杆体拔出重新灌注后再安装锚杆；锚杆杆体插入孔内的深度不得小于锚杆长度的95%。锚杆安设时，不得随意敲击，三天内不得悬挂重物。钢筋网片钢筋网片采用HPB300φ8钢筋焊制而成，钢筋网片的网格尺寸根据设计进行加工。钢筋网按设计图纸的要求在钢筋加工厂集中加工。双层钢筋网安装：外层钢筋网待开挖面初喷5cm混凝土后进行设置，紧贴喷砼面并与系统锚杆连接牢固（有钢架地段外层钢筋网与岩层打设固定钢筋焊接牢固），内层钢筋网紧贴钢架内侧布设,内层钢筋网在外层钢筋网被喷射混凝土全部覆盖后进行安装。单层钢筋网安装：钢筋网待开挖面初喷5cm混凝土后进行设置，紧贴喷砼面并与系统锚杆连接牢固。安设钢筋网时，钢筋网随受喷面的起伏铺设，与受喷面的间隙不大于5cm，并且与锚杆或钢架连接牢固，在喷射混凝土作业时不颤动。钢筋网每个交叉点和搭接段必须焊接牢固。表4.9.3-1隧道衬砌钢筋网参数表序号衬砌类型初支钢筋网备注型号规格网格尺寸（cm）搭接长度（cm）设置型式1XS5aHPB300φ820×20≥24单层导坑支护钢筋网为单层2XS5bHPB300φ820×20≥24单层3XS5cHPB300φ820×20≥24单层4XS5dHPB300φ820×20≥24单层5S4aHPB300φ6.525×25≥25单层6S4bHPB300φ6.525×25≥25单层7S4cHPB300φ6.525×25≥25单层8S3HPB300φ6.525×25≥25单层钢拱架1.钢架加工1）钢架在钢构件集中加工场采用冷弯、分段制作，按单元拼焊及试拼装后，运至现场安装。制作时严格按设计图纸进行，保证每节的弧度与尺寸均符合设计要求。分节长度应根据设计尺寸及所采用的开挖方法确定，各节长度不应大于4m，腹板上钻孔的位置应符合设计要求，钢拱架两端的连接板采用10mm厚的Q235钢板，连接板通过M20高强螺栓连接拧紧。2）不同规格的首榀钢架加工完成后在加工厂试拼，各部尺寸满足设计要求时，方可进行批量生产。试拼场地精确抹平，在地面上放出1：1的大样。将焊好的节段进行试拼，螺栓要上紧，要求沿隧道周边轮廓误差不大于3cm，平面翘曲小于2cm。3）焊接好的节段，用红漆注明编号，若节段自身不对称时，要在两端标明上或下。4）钢架加工的焊接部位不得有假焊、漏焊现象，焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷，所有焊缝高度均不小于8mm。5）型钢钢架每节段要求为连续整体结构，在实际加工中可能出现两节较短型钢对接焊接，为确保钢拱架对接施工质量，对接焊必须采用翼缘板、腹板帮焊连接，翼缘板采用厚度16mm的钢板，腹板采用厚度8mm的钢板；拱顶部位两侧1m范围不允许设置接头。2.钢架安装1）架设钢架时由测量员精确定出拱架所在里程点的中线、高程，以保证施工方向的准确性。2）钢架应在初喷混凝土后及时架设，钢架外缘每隔2m应用钢楔或混凝土预制块与初喷混凝土楔紧。钢架安装垂直度、间距应符合设计及规范要求，接头钢板密贴对正，连接螺栓必须拧紧，钢架数量符合设计。3）拱脚下虚渣应清除，地层松软时应加设钢垫板，必要时可用砼加固地基，以垫实拱脚。4）相邻拱架之间采用φ22纵向连接钢筋连接，φ22连接钢筋两侧端头按90°弯制6.6cm长度弯头，环向间距1m，连接钢筋弯头部分与钢架焊接牢固；表4.9.4-1隧道衬砌钢架参数表序号衬砌类型初支钢架导坑钢架备注型号规格间距（cm）设置部位型号规格间距（cm）1XS5aI20a型钢钢架60整环I20a型钢钢架502XS5bI20a型钢钢架70整环I20a型钢钢架603XS5cI18型钢钢架75整环//4XS5dI18型钢钢架80拱墙//5S4aI16型钢钢架100拱墙//6S4bI14型钢钢架100拱墙7S4cI14型钢钢架100拱墙锁脚锚杆施工钢架安装完成后，立即施工锁脚锚杆。、XS5a、XS5b、XS5c衬砌类型在每侧起拱线、拱腰及边墙拱脚处施作2根锁脚锚管，每环共12根锚杆；XS5d、S4a、S4b、S4c衬砌类型在每侧起拱线及边墙拱脚处施作2根锁脚锚杆，每环共8根锚杆；锁脚锚管合力方向应与初期支护轴线方向成15°~30°的夹角。锁脚锚杆规格型号、长度等符合设计要求，锁脚锚杆与钢架采取φ22U型钢筋焊接牢固。锁脚锚管采用φ42×4mm热轧无缝钢花管，；钢管管壁应钻注浆孔，孔径10mm，孔间距15cm，呈梅花形布置，尾部50cm范围内不钻出浆孔作为止浆段，管尖长10cm，加工为锥顶。注浆浆液采用水灰比1：1水泥净浆，单根注浆量符合设计要求。锁脚锚杆采用φ22药卷锚杆，施工方法及要求同初支系统锚杆。表4.9.5-1分离式隧道衬砌钢架锁脚锚杆参数表序号衬砌类型备注型号规格单根长度（cm）型号规格单根长度（cm）备注1XS5aΦ42×4mm钢管400Φ50×5mm钢管3502XS5bΦ42×4mm钢管400//3XS5bΦ42×4mm钢管400//4XS5dΦ22药卷锚杆300//5S4aΦ22药卷锚杆300//6S4bΦ22药卷锚杆3007S4cΦ22药卷锚杆300小径距中夹岩施工为防止开挖过程中中夹岩出现坍塌等情况，根据设计要求对中夹岩进行加固处理。图4.9.6-1中夹岩加固设计图采用小导管注浆的方式进行加固中夹岩，加固参数如下：1）小导管设计参数:（1）材料:钢管采用外径42mm，壁厚4.0mm的无缝钢管，钢管长为5m。（2）间距:钢管环向间距为40cm。图4.9.6-2钢花管大样图（3）小导管前端5cm做成尖头状。（4）每隔20cm进行梅花打孔，孔口6mm。（5）孔口不小于50cm作为止浆段2）小导管注桨采用水泥桨液注桨参数如下:（1）水泥桨水灰比:1:1（2）水泥标号P.O42.5（3）注浆压力:0.5~1.0Mpa注浆前，进行注浆试验，调整注浆参数。图4.9.6-3钢花管大样图中央岩柱注浆小导管在隧