周公山隧道施工组织设计(最终版)

周公山隧道施工组织设计(最终版)第注:上台阶台架就位、测量、布眼、钻爆破眼、装药、连线可与下台阶出碴、初期支护平行作业按上台阶六个循环，下台阶五个循环依次循环共计计算作业时间总计为4080min，另预留45min不可预见因素占用时间，总计4125min，总计全断面进尺15m，平均日进尺为5.2m，月进尺156m，考虑长期效率，平均月进尺130m。Ⅴ级围岩参照Ⅳ级围岩循环时间根据实际情况进行调整，考虑月平均进尺90m。8.2.3车、人行横洞出碴运输车、人行横洞采用单车道，无轨运输。横洞出碴采用挖装机装碴，采用自卸汽车运输至洞外指定的碴场位置。8.2.4车、人行横洞初期支护及辅助施工措施喷射砼、锚杆、钢筋网铺设与钢架等支护同正洞施工工艺、方法及措施。8.2.5车、人行横洞模注砼衬砌施工车、人行横洞采用复合式衬砌地段，衬砌工序采取先底板后拱墙施工，底板砼采用全幅施工，拱墙衬砌采用模板台车与人工拱架配钢模施工。底板砼施工紧随开挖进行，为减少其与出碴运输的干扰，采用栈桥跨过。底板砼超前为拱墙衬砌适时展开提供条件，即保证隧道底部的施工质量，又利于结构稳定并有利于文明施工。砼表面采用压纹防滑。砼均采用自动计量搅拌站生产，混凝土罐车运输砼，泵送砼入模，插入式振捣器振捣。拱墙衬砌根据量测情况在围岩及初期支护变形基本稳定后进行，适时展开，采用模板台车衬砌。特殊地段（如风机、锚段等）衬砌段采用钢拱架和组合钢模板衬砌。8.2.6车行、人行横洞通风车行、人行横洞洞身施工采用独头压入式通风，在洞口架设152BD-2SE132轴流风机两台，供横洞及主洞施工通风降尘。8.2.7车、人行横洞施工排水及管线布置车行、人行横洞施工为顺坡施工，施工排水依靠高差自然向外排水。车行，人行横洞施工管线布置见图8-2-1《车、人行横洞施工管线布置示意图》。图8-2-1车，人行横洞施工管线布置示意图8.3主洞洞口8.3.1明洞开挖施工前对原地面进行地形测量，根据设计边仰坡坡比测设开口线，根据开口线在5m以外设截水开沟，洞口排水系统与路基永久排水相结合，中心沟一次到位，减少后续施工干扰。洞口开挖应避开雨季。边仰坡开挖严格按设计控制坡度。松软地层开挖时从上至下，随挖随支护，加强防护，随时监测、检查坡体稳定情况。边坡、仰坡上浮石、危石及时清除，坡面凹凸不平处予以修整平顺。边仰坡开挖后及时做好坡顶喷混凝土防护层与原坡面衔接超边缘20cm，防止坡面风化，引起水土流失、导致边坡防护受到损坏，必要时采用喷锚防护。本隧道进口采用端墙式洞门，进出口端墙背后直立开挖面喷锚网防护，锚杆采用Φ22mm砂浆锚杆；L＝3m，间距1.5m×1.5m，梅花形布置，喷砼采用10cm厚的C20网喷砼，钢筋网Φ6.5，网格25cm×25cm。进口位于斜坡土层中，影响洞口结构稳定，为保证结构安全并结合进口施工场坪的要求，采用锚固桩进行加固。8.3.2明挖段衬砌施工明洞开挖完成后，急时进行基底承载力试验，承载力必须达到150kPa,后急时施作明洞仰拱及填充，防止地表水浸泡基底，降低基底承载力。明洞衬砌采用整体液压衬砌台车作内模及支架，外模采用建筑钢模板，钢管弯制外拱架组成外支撑体系，拉杆联成整体。明洞衬砌混凝土在拌合站集中拌制，混凝土搅拌运输车运输，泵送混凝土入模。明洞衬砌浇筑完成后，进行覆盖洒水养生。按设计施做盲沟、防水层和隔水层。回填分层对称进行，逐层夯实；填料要经土工试验选定，夯实机具、回填层厚和夯实遍数经实验确定。8.3.3明挖段工艺流程施工准备测量定位截水天沟施工岩体判定硬岩岩软岩或土方爆破开挖机械开挖边仰坡防护仰拱填充施工洞门施工准备测量恢复隧道中心线衬砌台车就位绑扎钢筋钢筋运输钢筋加工、制作固定外模边仰坡固定加固筋浇筑混凝土施工准备测量定位截水天沟施工岩体判定硬岩岩软岩或土方爆破开挖机械开挖边仰坡防护仰拱填充施工洞门施工准备测量恢复隧道中心线衬砌台车就位绑扎钢筋钢筋运输钢筋加工、制作固定外模边仰坡固定加固筋浇筑混凝土拆模养护混凝土拌制混凝土配合比设计混凝土运输隧道左右洞洞身按新奥法原理组织施工，施工时加强超前地质探测与预报，加强围岩量测，实现信息化施工。软弱围岩地段坚持“先预报、管超前、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则，分步开挖，快速封闭。隧道出碴采用无轨运输出碴。侧卸式装碴机装碴，自卸车运输至指定的弃碴位置。洞身开挖过程中，严禁开挖超前，而支护滞后，必须满足隧道施工安全步距，及：1、仰拱距掌子面：Ⅲ级围岩不超过90m；Ⅳ级不超过50m，Ⅴ级及以上围岩不大于40m或按设计要求。2、二次衬砌距掌子面距离：Ⅰ、Ⅱ级围岩不超过200m，Ⅲ级围岩不超过120m，Ⅳ级围岩不超过90m，Ⅴ级及以上围岩不超过70米。8.4.1开挖施工工艺流程隧道断面开挖施工工艺流程图下一循环下一工序初期支护测量放线下一循环下一工序初期支护测量放线钻孔装药爆破通风、排烟清理危石出渣8.4.2洞身开挖作业程序

8.4.3开挖钻爆设计按光面爆破布眼，台架实现群钻钻眼，塑料导爆管非电起爆、毫秒微差爆破，以Ⅲ级围岩全断面法施工为例进行钻爆设计。钻爆设计见图8-2-3。A、周边眼的装药结构周边眼的装药结构是实现光面爆破的重要条件，严格控制周边眼装药量，采用合理的装药结构，尽量使炸药沿孔深均匀分布。施工时采用不偶合装药结构，不偶合装药系数控制在1.4～2.0范围内。B、测量放线图8-4-3Ⅲ级围岩钻爆设计图钻孔前测量放样，准确绘出开挖轮廓线及周边眼、掏槽眼和辅助眼的位置，距开挖面50m处埋设中线桩，每100m设置临时水准点。每次测量放线的同时，要对上次爆破断面进行检查，利用隧道开挖断面量测系统对测量数据进行处理，及时调整爆破参数，以达最佳爆破效果。C、钻孔作业钻眼前，钻工要熟悉炮眼布置图，严格按钻爆设计实施。特别是周边眼和掏槽眼的位置、间距及数量，未经主管工程师同意不得随意改动。定人定位，周边眼、掏槽眼由经验丰富的司钻工司钻。准确定位凿岩机钻杆，使钻孔位置误差不大于5cm，保持钻孔方向平行，严禁相互交错。周边眼眼底不得超出开挖断面轮廓线15cm。同类炮眼钻孔深度要达到钻爆设计要求，眼底保持在一个铅垂面上。D、围岩爆破根据岩石强度选用不同猛度爆速的炸药，有水地段及周边眼选用乳化炸药，其余均用2号岩石硝铵炸药。周边眼用φ25×200小药卷，不偶合装药，其余炮眼用φ32×200药卷。采用塑料导爆管非电起爆。E、微震爆破隧道周边采用光面爆破，不良地质、浅埋地段采用微震控制光面爆破。微震爆破作业段最大一段允许装药量：Qmax＝R3×（Vkp／K）3／a式中：Qmax—最大一段爆破药量，kg；Vkp—安全速度，cm/s，取Vkp＝2cm/s；R—爆破安全距离，m；K—地形、地质影响系数；a—衰减系数。K、a值是针对隧道的具体情况，通过多次试爆基础上进行K、a值回归分析后确定。根据爆破物距爆心的安全距离要求，并由此推出的每段的最大装药量。微震控制爆破参数见表8-4-1和表8-4-2。具体实施时，结合试验确定。表8-4-1上半断面爆破参数表周边眼间距E（cm）抵抗线W（cm）眼深（m）辅助眼间排距（cm）线装药密度（kg/m）最大段控制药量（kg）30～4040～501.580～900.15～0.25≯7.5表8-4-2下半断面爆破参数表周边眼间距E（cm）孔排距（m）眼深（m）线装药密度（kg/m）最大段控制药量（kg）60～800.8～0.920.2～0.3≯7.5F、爆破作业管理控制爆破作业按“一标准、两要求、三控制、四保证”的原则进行光面爆破施工。“一标准”即一个控制标准。“两要求”即钻眼作业要求和装药联线作业要求。“三控制”即控制钻眼角度、深度、密度；控制装药量和装药结构；控制测量放线精度。“四保证”即搞好思想保证，端正态度，纠正“宁超勿欠”等错误思想；搞好技术保证，及时根据爆破实际情况调整钻爆设计参数；搞好施工保证，落实岗位责任制，组织QC小组活动，严格工序自检、互检、交接检；搞好经济保证，落实经济责任制。装药作业采取定人、定位、定段别，做到装药按顺序进行；装药前，所有炮眼全部用高压风吹洗；严格按爆破设计的装药结构和药量施作。严格按设计的联接网络实施，控制导爆索的连接方向和连接点的牢固性。8.4.4出碴隧道采用无轨运输方式出碴，采用挖掘机、大型装载机装碴，自卸汽车运碴至洞外指定地点或弃碴场。8.5超前支护隧道超前支护主要类型为：主洞进出口洞口段φ108mm超前长管棚，8.5.1φ108超前长管棚长管棚采用Φ108mm×6mm热轧无缝钢管、接头钢管采用Φ114mm×6mm热轧无缝钢管的，端部长15cm的丝扣以便连接；每节长度为6m、4m交替使用，以保证隧道纵向同一横断面内的接头数不大于50％。洞口段超前长管棚设计长度25m，管棚的打设仰角为1-2°；管棚施作前，施工混凝土导向墙，导向墙由I18工字钢架、Φ140mm导向钢管、C20混凝土构成，管棚布置示意图见8-3-1,图中编号单号者为注浆孔，双号者为检查孔。8-5-1φ108管棚布置示意图A、管棚工艺流程长管棚工艺流程见图8-5-1。钢管前端20cm加工成圆锥形，注浆孔采用钢花管上钻孔，孔径10～16mm，呈梅花形布置，尾部留不钻孔的止浆段150cm；检查孔采用无缝钢管。钢（花）管接头两端均预加工成外丝扣连接，同一断面内接头数量不超过总钢管数的50％。钢管环向间距40cm，外插角为1-2°，具体可根据实际情况作调整。钢管施工误差：径向不大于20cm，相邻钢管之间环向不大于10cm。图8-5-1长管棚工艺流程图施工准备管孔定位测量施工准备管孔定位测量管棚钻机就位安装钻进退出钻杆安装止浆塞、注浆进入下一道工序钢花管制作注浆材料进场、试验安装钻杆、套管等管孔复测焊接环形套管钻头钻进成孔焊接套管跟进套环测斜仪控制钢管偏斜度注浆效果检查合格无孔管施工、注浆检测浆液配合比设计设置拌合站浆液拌制浆液运输不合格测量定位安装钢架固定套管立模浇注导向墙钢管充填注浆管棚验收水泥浆液水灰比为1：1（重量比），注浆压力：0.5～2.0MPa。注浆前进行现场注浆试验，根据实际情况调整注浆参数，取得管棚注浆施工经验。注浆结束后用M5水泥砂浆充填钢管，以增强管棚强度。单根钢花管的注浆量按Q=πR2Lη估算,式中R为浆液扩散半径，取R=0.6L0;L0为注浆钢花管的间距；L为钢花管长；η为围岩孔隙率。注浆按单孔编号顺序从两侧向拱顶、从下而上叠加进行，压力逐渐由小加大。C、施工注意事项管棚为超前支护，在隧道暗洞开挖之前完成；先施做注浆孔，后施做检查孔。注浆孔注浆完成后，再与注浆孔同法打设检查孔钢管，以检查注浆孔的注浆质量，最后将检查孔钢管内注入水泥砂浆封堵密实。洞口长管棚施工前，严格按设计要求施工长管棚导向墙，测量定位准确预埋套管，并用测斜仪控制钢套管的倾斜度，利用导向墙控制长管棚倾斜度；同时，钻进过程中利用测斜仪检查长管棚钢管的倾斜度，并做好每个钻孔地质及钻进长度记录；洞身长管棚按设计位置施工，运用测斜仪进行钻孔偏斜度测量，严格控制管棚打设方向，并作好每个钻孔地质记录；为保证长管棚支护效果，严格按设计外插角控制管棚的外插角，尽量减小外插角，同时防止长管棚侵入开挖净空，降低管棚超前支护的效果，并给开挖带来困难，洞内管棚尾段与钢架焊接，形成共同支护体系，提高支护效果。管棚施工时，对钢管主要材料进行材质检验，遵守隧道施工技术安全规则和钻眼注浆作业操作规则。8.5.2超前小导管小导管采用L=7.0m的φ42mm无缝钢管（壁厚6mm）。小导管采用现场加工，小导管外径为（φ42mm）钢花管，管壁四周按15cm间距梅花形、钻设φ8mm压浆孔，为便于超前小导管插入围岩内，钢管前端宜做成尖锥状，尾部焊上φ6m加劲箍。超前小导管采用钻孔打入法，先按设计要求钻孔，钻孔直径比钢管直径大3～5mm,然后将小导管穿过紧靠开挖面的钢架，用锤击顶入，顶入长度不小于钢管长度的90％，并用高压风将钢管内的砂石吹出。单层小导管外插角控制在5°～10°，双层小导管采用40°和10°交错布置。打入钢管后注浆泵压注水泥浆，形成管栅支护环。水泥浆水灰比为0.5～1.0之间调节，液浆由稀到浓逐级变换，即先注稀浆，然后逐级变浓至1.0为止。超前小导管施工见“图8-5-2超前小导管施工示意图”。施工工艺见“图8-5-3超前小导管施工工艺流程图”。图8-5-2超前小导管施工示意图施工准备施工准备施工准备施工准备施工准备施工准备钻孔打小导管钻孔打小导管钻孔打小导管钻孔打小导管设备准备设备准备设备准备设备准备管材加工管材加工管材加工管材加工材料准备材料准备材料准备材料准备机具准备机具准备机具准备机具准备地质调查地质调查地质调查地质调查注浆设计注浆设计注浆设计注浆设计现场试验现场试验现场试验现场试验效果检查效果检查效果检查效果检查制定施工方案进入施工制定施工方案进入施工制定施工方案进入施工制定施工方案进入施工浆液选择浆液选择浆液选择浆液选择配比试验配比试验配比试验配比试验注浆参数注浆参数注浆参数注浆参数喷混凝土封闭掌子面喷混凝土封闭掌子面喷混凝土封闭掌子面喷混凝土封闭掌子面注浆注浆注浆注浆注浆站布置注浆站布置注浆站布置注浆站布置浆液配制浆液配制浆液配制浆液配制安孔口止浆塞安孔口止浆塞安孔口止浆塞安孔口止浆塞连接注浆管连接注浆管连接注浆管连接注浆管开挖开挖开挖开挖注浆异常的处理：发生串浆时，在有多台注浆机的条件下，同时注浆，当注浆机较少时将串浆孔及时堵塞，轮到该管注浆时，再拔下堵塞物，用铁丝或细钢筋将管内杂物清除并用高压风或水冲洗，然后再注浆。水泥浆进浆量很大，压力长时间不升高，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小泵量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝胶，但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间。中管棚施工工艺同超前小导管。8.5.3超前锚杆超前锚杆采用φ25注浆锚杆，每根长3.5m，搭接长度不小于1.0m，超前锚杆外插角10～20°，环向间距为40cm。（1）施工工艺φ25锚杆支护施工工艺见图8-5-4。锚杆钻机就位钻锚杆孔锚杆钻机就位钻锚杆孔锚孔位测量放样锚杆孔冲洗准备注浆材料注浆设备就位锚孔成孔检查搅拌砂浆安装锚杆体、加垫板拧扣注浆锚杆抗拔力检查锚杆竣工验收锚杆制作各项工前准备（2）施工方法a.布孔钻眼钻孔前先标定钻孔位置，按设计要求将孔位用红漆标识在掌子面上，YT28型凿岩机钻孔，钻孔保持顺直，并注意外插角。锚杆如需加长，可用联结套进行联结，然后通过钻机钻进，直至设计深度。锚孔深比杆长30～70mm。孔深误差不大于2.5%。b.清孔杆体钻进至设计深度后，用水和空气洗孔，直至孔口返水或返气，方可将钻机和连接套卸下，卸下钻机。安装止浆塞，将其安装在锚孔内离孔口25cm处。特殊情况如注浆压力较大或围岩太破碎，也可用锚固剂封孔。然后安装垫板及螺母，临时固定杆体。c.注浆锚杆采用先插后注式水泥浆，排气注浆法注浆。将装好长锚头的锚杆送入钻孔，送入时要边旋转，边送入。长锚头端套装有孔塑料环卡，以固定锚杆，锚杆外部用止浆塞将锚杆挤紧。注浆前先注水检查排气管是否畅通，然后检查浆液质量。注浆确保浆液注满孔体，水灰比控制在0.45～0.5:1，注浆压力控制在0.3～0.8MPa，注浆压力达到设计及规范要求，待排气管溢出浓浆液时停止注浆。待浆液强度达到70%后，套上拱形垫板，用规定扭矩旋紧球形螺母。锚杆垫板的安装必须与锚杆垂直。d.施工要点①锚孔位置准确、方向准确，锚孔平直畅通，高压风清孔彻底。②在合格的孔中安装锚头、锚杆，安装止浆塞、垫板、螺母。注浆前检查排气孔畅通，注浆必须连续不间断，待排气孔有浆液流出和注浆压力达到设计压力后方可结束，以保证浆液注满孔体。③止浆塞安装牢固，锚垫板安设与锚杆垂直，并与初喷砼面密贴紧压。e.技术保证措施①锚杆位置准确：锚杆孔开孔前做好测量工作，严格按设计要求布孔并做好标记，施工中开孔偏差及钻孔角度不得大于规范要求，以充分发挥锚杆的作用。②钻孔方向正确：钻孔圆而直，并使钻孔方向与岩面垂直。锚杆钻设尽量采用锚杆台车进行钻设，用凿岩机钻设必须设置导向架，以保证钻设方向的准确性；钻进时先采用短钻杆进行定向钻设，再换装长钻杆进行钻进。③清孔必须彻底：钻孔完成后必须用高压风或高压水冲洗锚杆孔，确保孔内不留石粉或其它影响砂浆与孔壁固结的杂物。④排气管要畅通：当采用双管顶推活塞式注浆法，在注浆前，检查排气管是否通畅，防止注浆空洞，确保密实。f.确保注浆饱满措施①双管注浆法止浆塞安装牢固，确保能承受锚杆及注满锚杆孔内砂浆的重量；②排气管必须确保插入锚杆孔底，排气孔未出浆前，不得停止注浆；止浆塞在砂浆具有一定强度后方可拔出，拔出时注意不得扰动锚杆。g.锚杆防腐蚀技术保证措施①锚杆镀锌，厚度不低于设计厚度；②在注浆中添加阻锈剂，延迟锚杆的腐蚀；③添加阻锈剂只是一种附加的措施，在砂浆密实度得到保证时，砂浆越密实，钢筋阻锈剂的防护效能就越高。8.6初期支护及临时支护隧道初期支护主要类型为，开挖后先喷射4cm后，在进行系统锚杆施作，采用Φ22药卷锚杆、拱墙Φ22mm药卷锚杆；钢网支护；V级主要采用钢架I20工字钢支护，Φ42mm锁脚锚管；IV级主要采用钢架I16工字钢支护Φ25mm锁脚锚杆，III采用Φ22格栅钢架支护。：Φ25mm锁脚锚杆；喷C20混凝土支护。施工工艺详见“图8-6-1隧道初期支护施工工艺流程图”。无无无无无无有有有有施工准备施工准备施工准备施工准备清理危石清理危石清理危石清理危石通风排烟降尘通风排烟降尘通风排烟降尘通风排烟降尘处理欠挖处理欠挖处理欠挖处理欠挖吹净岩面吹净岩面吹净岩面吹净岩面检查断面超欠挖情况，初喷砼封闭岩面检查断面超欠挖情况，初喷砼封闭岩面检查断面超欠挖情况，初喷砼封闭岩面检查断面超欠挖情况，初喷砼封闭岩面施做锚杆，挂设钢筋网施做锚杆，挂设钢筋网施做锚杆，挂设钢筋网施做锚杆，挂设钢筋网有无质量问题有无质量问题有无质量问题有无质量问题施工放样施工放样施工放样施工放样改进改进改进改进安装钢架安装钢架安装钢架安装钢架符合符合符合符合否否否否是否符合标准是否符合标准是否符合标准是否符合标准施做拱部超前支护，焊接施做拱部超前支护，焊接施做拱部超前支护，焊接施做拱部超前支护，焊接调整调整调整调整喷射混凝土至设计厚度喷射混凝土至设计厚度喷射混凝土至设计厚度喷射混凝土至设计厚度开挖开挖开挖开浆液下注超施中空注浆锚注浆配比设计与试浆液下注超施中空注浆锚注浆配比设计与试验8.6.1注浆锚杆注浆锚杆施工工艺详见“图8-4-2注浆锚杆施工工艺流程图”。注浆锚杆采用锚杆钻机施工。为了保证注浆不停顿地进行，注浆前应认真检查注浆泵的状况是否良好，配件是否备齐；制浆的原材料是否备齐，质量是否合格等。采用水泥砂浆，初步选定配比为：水泥：砂：水＝1：1：0.45，外加剂添加量为水泥：早强剂＝1：0.01。注浆按以下程序进行：迅速将锚杆、注浆管及注浆泵用快速接头连接好；开动注浆泵注浆，直至浆液从孔口周边溢出或压力表达到设计压力值为止。应注意，每根锚杆必须“一气呵成”；一根锚杆完成后，应迅速卸下注浆软管和锚杆接头，清洗后移至下一根锚杆使用。注浆配比设计与注浆配比设计与试验注浆站布置注浆配件加工注浆中空注浆锚杆钻进施工准备超前预报注浆检查下道工序浆液配制不合格合格若停泵时间较长，则在下根锚杆注浆前要放掉注浆管内残留的灰浆；注浆过程中，每次移位前应及时清洗快速接头，以保证注浆连续进行。注浆锚杆垫板采用A3钢，尺寸不小于150mm×150mm8.6.2砂浆锚杆隧道锚喷支护设计边墙均采用砂浆锚杆，杆体采用Φ22mm螺纹钢筋，锚杆长度和环向间距按设计要求确定。砂浆锚杆按设计要求间距和深度布钻施工。成孔后，用高压风吹净孔内岩屑，然后用注浆机将早强水泥砂浆注入锚孔内，再将锚杆插入孔眼内，待砂浆强度达到设计要求后上垫板、紧固螺帽。垫板采用A3钢，尺寸不小于150mm×150mm×6mm。作业要点：对于向下的锚杆，应将注浆管插入孔底，随后边注浆边向外拔注浆管，直到注满为止；对于向上的锚杆，应采用排气注浆法，将内径4～5mm，壁厚1～1.5mm的软塑料排气管沿锚杆全长固定于杆体上，并在孔外留1m左右的富余长度；将锚杆缓慢送入孔中至设计位置；将长250～300mm、外径25mm左右的薄壁钢管用早强或超早强水泥固定在孔口位置并将孔口堵密；注浆前应检查排气管，当确认排气管畅通时即可注浆，施工工艺如图8-6-3所示。施工准备锚杆孔位放样施工准备锚杆孔位放样钻孔角度定位钻孔设备就位钻锚杆孔锚杆制作准备注浆材料注浆设备就位清孔锚杆成孔检查侧墙拱部搅拌砂浆注浆插入锚杆、加垫板拧扣安装锚杆及排气管注浆修建上挡

检测

锚杆抗拔力检查验收砂浆饱满度检查8.6.3钢筋网钢筋网按设计预先在洞外加工成片，洞内焊接形成整体。钢筋网在岩面喷射一层混凝土后再铺挂，底层混凝土的厚度不小于4cm，并根据初喷混凝土面的实际起伏状铺设，并与受喷面间隙为3cm。钢筋网与钢筋网、钢筋网与锚杆、钢筋网与钢架连接筋点焊在一起，使钢筋网在喷射时不晃动。施工注意事项：钢筋网制作前对钢筋进行校直、除锈及油污等处理；喷射混凝土保护层厚度不得小于3cm；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。8.6.4喷射混凝土A、工艺流程喷射混凝土前按照规范和标准对开挖断面进行检验，采用湿喷工艺。施工工艺见“图8-6-4湿式喷射混凝土工艺流程图”。图8-6-4湿式喷射混凝土工艺流程图B、素喷混凝土施工要点选用普通硅酸盐水泥，细度模数大于2.5的硬质洁净砂，粒径5～12mm连续级配碎（卵）石，化验合格的拌合用水。喷射混凝土严格按设计配合比进行拌和，配合比及搅拌的均匀性每班检查不少于两次。喷射前认真检查受喷岩面，对欠挖部分及所有开裂、破碎、出水点、崩解的破损岩石进行清理和处理，清除浮石和墙角虚碴，并用高压水或风冲洗岩面。喷头距岩面距离为0.6m～1.2m，喷头垂直受喷面，喷至初期支护钢架、钢筋网部位时，将喷头稍加偏斜。喷射路线应先边墙后拱部，分区、分段“S”形运动，喷头作连续不断的圆周运动，后一圈压前一圈1/3，螺旋状喷射。喷射混凝土作业采取分段、分块，先墙后拱、自下而上的顺序进行。喷嘴做反复缓慢的螺旋形运动，螺旋直径约为20～30cm，以保证混凝土喷射密实。同时掌握风压、水压及喷射距离，减少回弹量。隧道喷射混凝土厚度＞5cm时分两层作业，第二次喷射混凝土如在第一层混凝土终凝1h后进行，需冲洗第一层混凝土面。初次喷射先找平岩面。喷射混凝土终凝2h后，进行喷水养护，养护时间不少于14d。喷射混凝土完成后，开挖爆破距喷射混凝土完成时间的间隔，不得小于4h。当喷射混凝土局部凹凸不平尺寸大于下述要求时，需进行补喷处理。边墙：D/L=1/6；拱部：D/L=1/8。式中：L—喷射混凝土相邻两凸面间的距离；D—喷射混凝土两凸面凹进的深度。C、有水地段喷射混凝土的施工措施当涌水点不多时，设导管引排水后再喷射混凝土；当涌水量范围较大时，设树枝状排水导管后再喷射混凝土；当涌水严重时可设置泄水孔，边排水边喷混凝土。增加水泥用量，改变配合比，喷混凝土由远而近逐渐向涌水点逼近，在涌水点安设导管，将水引出，再向导管附近喷混凝土。当岩面普遍渗水时，先喷砂浆，并加大速凝剂掺量，初喷后再按原配合比施工。当局部出水量较大时采用埋管、凿槽、树枝状排水盲沟等措施，将水引导疏出后再喷混凝土。D、纤维喷射混凝土施工施工工艺见“图8-6-5湿式喷射纤维混凝土工艺流程图”。细集料粗集料细集料粗集料纤维水泥水搅拌机喷射机喷嘴受喷面空气压缩机速凝剂采用稀薄流方式稠密流方式纤维喷射混凝土重点是将纤维在混合料中分布均匀和控制喷射压力；通过纤维播料机使纤维分散后加入搅拌机内，与正在搅拌的混合料混合；控制纤维加入速度不要太快，以免纤维相互叠合。喷射时，采用较低的空气压力或较少的空气。纤维设计参数：单丝长7～18mm，抗拉强度≥400MPa,直径40～50um，弹性模量≥14GPa。纤维喷射混凝土重点是将改性聚酯纤维在混合料中分布均匀和控制喷射压力；通过改性聚酯纤维播料机使改性聚酯纤维分散后加入搅拌机内，与正在搅拌的混合料混合；控制改性聚酯纤维加入速度不要太快，以免改性聚酯纤维相互叠合。喷射时，采用较低的空气压力或较少的空气。为了减少堵管，取消混凝土喷射机90°弯头；在管路突变处采用加长的锥形变径器。8.6.5钢架格栅钢架施工工艺见“图8-4-6格栅钢架安装施工工艺流程图”。初喷清除底脚浮碴初喷清除底脚浮碴定位锚杆施工高程测量格栅加工、质量验收格栅预拼台架上安装格栅定位锚杆焊连定位加设鞍形垫块安装纵向连接筋隐蔽工程检查验收包裹底脚连板喷混凝土本工程有二种钢支撑类型：ф22＠160格栅钢架、I20型钢钢架。格栅钢架现场拼装加工、型钢钢架机械加工。根据不同断面需要，精确放样下料，分节焊制而成。栓孔用钻床定位加工，螺栓、螺母采用标准件，焊接及加工误差应符合有关规范。加工成型后的格栅和型钢进行详细标识，分类堆放，做好防锈蚀工作后待用。采用机械运至安装现场，人工作业平台配合装载机安装，安装时注意钢架垂直度，防止出现左前右后或前倾后倒现象，并与锚杆及纵向连接钢筋焊接，使之成为整体。安装前分批按设计图检查验收加工质量，不合格禁用。清除干净底脚处浮碴。按设计焊连定位筋及纵向连接筋，段间连接安设垫片拧紧螺栓，确保安装质量。严格控制中线及高程。拱架与岩面间安设鞍形混凝土垫块，确保岩面与拱架密贴。确保初喷质量。拱脚高程不足时，不得用块石、碎石砌垫，而应设置钢板进行调整，或用混凝土浇筑，混凝土强度不小于C20。拱架安装后必须保证垂直度，不能发生扭曲变形。8.7防排水隧道初期支护和二次衬砌间拱墙设置EVA防水板，厚度不小于1.5mm，防水板与初期支护间敷设400g/m2无纺布。二次衬砌防水板背后环向设置φ50mm打孔波纹管，间距约8m设置一环，在隧道两侧边墙墙角外侧泄水孔标高处分段设置φ110mm打孔波纹管，环向盲沟与纵向盲沟直接与隧道侧沟连通，纵向盲沟两端及环向盲沟下端进行圆弯接入隧道侧沟。二次衬砌环向施工缝拱墙设中埋式止水带和背贴式橡胶止水带，仰拱设中埋式止水带；纵向施工缝设钢边橡胶止水带和橡胶止水条。变形缝拱墙部位采用中埋式止水带和背贴式橡胶止水带、沥青木丝板塞缝、聚硫密封胶（内侧设置排水暗槽引排渗入水）等措施；仰拱变形缝采用中埋式止水带、沥青木丝板、聚硫密封胶塞缝的措施。防排水的原则为：对于与地表水存在良好水力联系、地下水发育、具有较强富水性的断层破碎带地段采用“以堵为主，限量排放”的原则，以降低围岩渗透系数，减少水资源流失。除上述地段外，其它地段采用“防、排、堵、截结合，因地制宜、综合治理”的原则。防排水施工工艺见“图8-7-1防排水施工工艺流程图”。8.7.1防水板A、基面处理（1）铺设防水板前对初期支护表面进行锤击声检查，必要时辅以其它物探手段，发现空洞及时进处理。（2）对初期支护的渗漏水情况进行检查，并采用注浆或引排等措施进行处理。（3）用喷混凝土（或砂浆）对基面进行找平处理，确保初期支护表面平整，无空鼓、裂缝、松酥，见“图8-7-2初期支护表面处理图”。检查铺设质量达合格检查铺设质量达合格检查铺设质量达合格检查铺设质量达合格检查铺设质量达合格检查铺设质量达合格喷砼面整平喷砼面整平喷砼面整平喷砼面整平挂环向透水管盲沟挂环向透水管盲沟挂环向透水管盲沟挂环向透水管盲沟挂纵向透水管盲沟挂纵向透水管盲沟挂纵向透水管盲沟挂纵向透水管盲沟防水板卷材焊连成型防水板卷材焊连成型防水板卷材焊连成型防水板卷材焊连成型防水板运入防水板运入防水板运入防水板运入暗钉圈焊接固定塑料防水板暗钉圈焊接固定塑料防水板暗钉圈焊接固定塑料防水板暗钉圈焊接固定塑料防水板钉设土工布钉设土工布钉设土工布钉设土工布下一环铺挂防水板下一环铺挂防水板下一环铺挂防水板下一环铺挂防水板接缝焊接接缝焊接接缝焊接接缝焊接台车就位台车就位台车就位台车就位衬砌接缝处理衬砌接缝处理衬砌接缝处理衬砌接缝处理安装挡头板安装挡头板安装挡头板安装挡头板浇筑混凝土浇筑混凝土浇筑混凝土浇筑混凝土安设止水带安设止水带安设止水带安设止水带图8-7-2初期支护表面处理图B、防水板材的焊接：（1）板材采用自动双缝热熔焊接机焊接。依据板材的厚度和自然环境的温差调整好焊接机的速度和焊接温度进行焊接。焊接完后的卷材表面留有空气道，用以检测焊接质量，具体见“图8-7-3防水板焊接示意图”。图8-7-3防水板焊接示意图说明：①钢筋网等凸出部分，先切断后用锤铆平抹砂浆素灰；②有凸出的管道时，用砂浆抹平；③锚杆有凸出部位时，螺头顶预留5mm切断后，用塑料帽处理；④表面凹凸不平处补喷混凝土使其表面平整圆顺。（2）检查方法：焊缝检测采用检漏器现场检测，先堵住空气道的一端，然后用空气检测器从另一端打气加压，当压力表达到0.5MPa时停止充气，保持压力不小于2分钟，允许压力下降在20％以内，说明焊缝合格，否则应找出漏气部位补焊至合格为止。C、防水板材的铺设、固定①在喷射砼隧道拱顶部标出隧道纵向的中心线，先用作业台车将单幅无纺布固定到预定位置，然后用专用射钉将无纺布固定在喷射混凝土上。专用热熔衬垫及射钉按梅花型布置，拱部间距0.5～0.7m，边墙1.0～1.2m。②先在隧道拱顶部的无纺布上标出隧道纵向的中心线，再使防水卷材的横向中心线与这一标志相重合，将拱顶部的防水卷材与热融衬垫片焊接，再象无纺布一样从拱顶开始向两侧下垂铺设。边铺边用手动电热熔接器加热，一般5秒钟即可，使防水板焊接在固定无纺布的专用热熔衬垫上。铺设时要注意与无纺布密贴，松紧适度，避免过紧被撕裂或过松形成人为蓄水点。防水板铺设见“图8-7-4防水板固定示意图”。图8-7-4防水板固定示意图表8-7-2止水带安装质量检查表序号项目允许偏差检验方法1横向位置与设计位置相比，偏差不超过5cm用钢卷尺量测内模到止水带的距离2纵向位置偏离中心不超过3cm用钢卷尺检查3止水带与端头模板是否正交用角尺检查C、接头根据施工要求事先向生产厂家定制（一环长）的长度，尽量避免接头。如确需接头，用粘结法连接。接头部位选在二次衬砌结构应力较小的部位，并避开容易形成壁后积水的部位，留设在起拱线上下。止水带粘接前做好接头表面的清刷与打毛，采用热硫化连接的方法，搭接长度不得小于10cm，焊缝宽度不小于50mm。见“图8-7-5止水带接头形式图”。图8-7-5止水带接头形式图D、止水带接头质量检查①检查接头处上下止水带的压茬方向，此方向以排水畅通、将水外引为正确方向，即上部止水带靠近围岩，下部止水带靠近隧道二次衬砌。②用手轻撕接头检查接头强度。③观察接头强度和表面打毛情况，接头外观应平整光洁。④抗拉伸强度不低于母材的80%；不合格时重新焊接和粘接。8.7.2聚硫密封膏施工施工前将基面清理干净，要求基面干燥。分别将封胶分按A:B=10:1～1.2倒入容器中，充分搅拌均匀。用刮刀将聚硫密封胶刮入缝内并压平，（嵌缝工作分二次进行，第一遍先刮缝二侧，第二遍再将缝内填满压平），另外可将聚硫密封胶装入密封胶专用管中，用施胶枪将胶直接挤入缝内压平，发现起泡应及时修补。配制好的聚硫密封胶应在2h内用完，否则会慢慢增稠而造成施工困难；贮存在通风、阴凉、干燥处。8.7.3排水盲管及泄水孔施工排水盲沟在初期支护施做完成之后,防水板铺设之前安装，结合施工缝布置，并根据地下水发育情况调整，在地下水较大的地段加密设置。纵向盲管两端及环向盲管下端进行圆弯接入隧道侧沟。打孔波纹管采用HDPE材质（聚乙烯复合材料），开孔率不小于40％，开孔为长条形，孔口大小可为10mm×1.5mm~30mm×1.5mm，在360°范围内均匀分布。排水管紧贴初期支护安设，布置圆顺、固定牢固，防止水泥浆窜入堵塞排水盲管。隧道电缆槽底部均应设置φ50PVC泄水孔连通侧沟，泄水孔纵向间距3～5m。8.8二次衬砌8.8.1混凝土二次衬砌洞身采用整体式液压钢模衬砌台车进行混凝土衬砌，混凝土在洞外自动计量拌和站集中拌和，砼搅拌运输车运送混凝土，混凝土输送泵泵送入模，振捣器振捣。8.8.2施工工艺二次衬砌施工工艺见“图8-8-1衬砌施工工艺流程图”。8.8.3钢筋制作安装严格按照设计要求的尺寸及规范要求在洞外钢筋加工棚内进行加工，运输车运入洞内，焊接绑扎成型，钢筋加工运输过程中严禁污染钢筋，有锈蚀处进行处理后才能正式使用。二衬钢筋定位采用定位钢格栅，确保钢筋位置及钢筋间距。采用现场加工的细石混凝土垫块确保钢筋保护层，垫块加工成工字形或锥形，按照不少于4个/m2布置。钢筋安装及保护层厚度的允许偏差和检验方法见表8-8-1。序号名称允许偏差（mm）检查方法1双排钢筋的上排钢筋与下排钢筋间距±5尺量两端、中间各1处2同一排中受力钢筋水平间距拱部±10边墙±203分布钢筋间距±20尺量连续3处4箍筋间距±205钢筋保护层厚度±10-5尺量两端、中间各2处表8-8-1钢筋安装及保护层厚度的允许偏差和检验方法8.8.4正洞衬砌方法混凝土由洞口的自动计量混凝土拌和站集中供应，混凝土搅拌运输车运料，混凝土输送泵泵送入模。仰拱采用仰拱栈桥以抗干扰作业，实现仰拱超前。采用整体式液压钢模衬砌台车衬砌，每节长度12m。根据设计，隧道衬砌根据新奥法原理在初期支护完成后适时进行。二次模注衬砌时间在围岩量测净空变化速率小于0.2mm/d，变形量已达到预计总量的80%以上，且变形速率有明显减缓趋势时进行。涂脱模剂砼浇注涂脱模剂砼浇注制作试件拆模试件压检养护基仓清理台车加固-2-输送管道安装挡头安装-1-台车定位中砂清理钻拌浆孔碎石水泥密封孔口水危石处理钻孔外加剂监控量测确定施作二次衬砌时间二次衬砌断面检查绑扎结构钢筋布设轨道测量控制轨道标高、轨距台车移位衬砌内净空检测面板整修-3-预埋件砂石、含水量测定注浆止水条安装施工配合比砼拌和坍落度检查砼运输泵送砼为确保衬砌对围岩的支护效果，衬砌超挖回填应以下符合设计要求：隧道拱墙背后必须回填密实，并与衬砌同时进行；墙脚以上1m范围内和拱部的超挖应用同级混凝土回填；隧底超挖部分应用与隧底结构同级混凝土回填，其他部位可用与衬砌同级的混凝土或C20混凝土回填。首先对开挖断面和防排水系统进行自检，检验合格后报现场监理工程师检验，经检验合格后移动台车就位。混凝土采用水平分层、对称浇筑,控制灌注混凝土的速度和单侧灌注高度，单侧一次连续浇筑高度不超过1m。输送软管管口至浇筑面垂直距离混凝土的自落高度控制在1.5m以内，以防止混凝土离析。超过时采用串筒或滑槽。混凝土浇筑必须连续，相邻两层浇筑时间间隔控制在规范允许范围之内，因施工需要留设施工缝，必须征得设计同意，并得到监理工程师认可。允许间歇时间具体见“表8-8-2混凝土灌注允许间歇时间”。灌注时气温（℃）允许间歇时间（min）普通硅酸盐水泥矿碴及火山灰水泥20～309012010～201351805～10195表8-8-2混凝土灌注允许间歇时间捣固选用的振捣器，其频率、振幅、振动速度等参数视混凝土的塌落度及骨料颗径而定；振捣器不得碰撞模板、钢筋和预埋件。灌注施工采用全断面一次灌注成型，当混凝土灌至墙拱交界处时，间歇约1h，以便于边墙混凝土沉实。拱圈封顶时，随拱圈灌注及时捣实。衬砌为钢筋混凝土衬砌时，钢筋在加工棚内制作，人工在钢筋台架上完成安装钢筋工作，安装钢筋时，钢筋位置和混凝土保护层厚度不小于5cm。衬砌拆模时混凝土强度不得低于5Mpa，并根据湿度情况12h内进行浇水养护，使混凝土始终保持湿润状态，养护用水采用混凝土拌和用水且水温与隧道内环境温度基本相同，养护时间不少于14d8.8.5仰拱隧道施工贯彻仰拱先行的原则，仰拱施工超前拱墙二次衬砌施做，软弱及不良地质地段仰拱应紧跟开挖工作面，仰拱距离开挖面的距离宜控制在40m以内。仰拱采用全幅浇注的方法一次完成浇注仰拱以起到早闭合，防塌方的作用，并能够营造良好的施工环境。为保证整体工期要求，减少仰拱铺底对施工进度的影响，降低施工干扰，开挖和浇注混凝土时利用仰拱栈桥保证运碴车辆和其他车辆的通行。见“图8-8-2仰拱栈桥立面示意图”初期支护初期支护初期支护初期支护初期支护初期支护衬砌台车衬砌台车衬砌台车衬砌台车衬砌衬砌衬砌衬砌通风管通风管通风管通风管等落底等落底等落底等落底仰拱栈桥仰拱栈桥仰拱栈桥仰拱栈桥待施作仰拱地段待施作仰拱地段待施作仰拱地段待施作仰拱地段已施作仰拱地段已施作仰拱地段已施作仰拱地段已施作仰拱地段图8-8-2仰拱栈桥立面示意图施作仰拱砼时必须将基底清理干净，并且注意及时排水。仰拱基底采用机械清理，软弱围岩段预留30cm厚人工清除浮碴，硬质岩采用人工配合机械清除浮碴。基底报现场监理验收合格之后，按设计要求进行初期支护。V级围岩地段支护中设计采用钢架的地段

，在设置钢拱架前，应在基底铺设同级砼的找平层。仰拱钢架用冷弯机弯制成符合弧度要求的形状，严禁将整榀钢架做成几段折线形的钢架。仰拱钢架与边墙钢架的连接按照设计要求采用板式连接。仰拱按照设计的曲度加工仰拱模板。仰拱喷射混凝土至设计厚度后及时施做仰拱结构。现场绑扎仰拱钢筋，支立仰拱模板，保护层采用PVC垫块或混凝土垫块保证，测量人员采用水准仪和自动断面仪控制仰拱的顶面和曲率，高程误差控制在±15mm，保证厚度满足设计要求，经监理工程师验收合格后浇注混凝土。砼在拌和站集中拌制，砼运输车运入，泵送入模，振捣器振捣密实。填充必须在仰拱砼达到强度后进行，支立侧模，分段整体一次浇注到位。8.8.6回填注浆为防止初期支护与二次衬砌之间出现空洞或不密实，隧道二次衬砌施工完成并达到70%强度后，全隧道衬砌背后进行充填压浆。施工中采用在衬砌顶部混凝土内预埋φ20聚乙烯注浆管。注浆钢管纵向间隔8～10m一处，两端分别与预设的φ20镀锌钢管注浆口连接。注浆材料采用M10水泥砂浆，其配合比根据现场试验确定，回填注浆压力：初压0.1～0.15MPa，终压0.2MPa。预埋钢管位置要固定准确，通过点焊的方法固定。同时，为防止钢管堵塞，在钢管头要进行包裹，在进行注浆前打开封端。注浆前先做注水试验，主要检查注浆管路是否牢固可靠、注浆系统仪表是否正常及衬砌实体溢水位置。8.8.7解决混凝土不密实工艺在衬砌混凝土施工过程中可能会由于封堵设置不合理、泵送混凝土坍落度大、混凝土干缩、排气不畅、排水不畅、漏灌及混凝土离析等原因造成混凝土不能密贴岩面，形成病害。部分施工地段仍会存在空洞，空洞形成部位如图8-8-3所示。一部分不是位于封堵孔处，如果采用传统的回填注浆，施工时很难控制钻孔深度，若钻的孔太深会钻穿防水板，影响整体排水结构，形成质量隐患。根据我单位多年隧道施工经验来看通过以下施工措施可以避免和预防空洞出现。图8-8-3衬砌空洞部位示意图A、改善台车封堵孔的布置间距在节长12m的台车上合理布置封堵孔，在顶模布置3个间距为3.5m的封堵孔可以解决和避免空洞出现。B、压力灌注法通过控制灌注混凝土的输送泵终压，解决空洞出现的问题，即所谓的“压力灌注”。要进行压力灌注，混凝土输送泵不但要有与泵送距离相适应的泵送能力，还要有保压的功能；压力的大小应能根据需要进行调整，一般泵压选择在7～8MPa的范围内较为合适。这对于常规的混凝土输送泵来说，对控制回路稍作改动即可满足要求。C、补充注浆法为了防止出现空洞或不密实，在混凝土浇注时在挡头处预埋一根φ35mm钢管，钢管上钻有梅花型布置的小孔，浆液从管中注入。注浆管布置见图8-8-4所示。当混凝土达到初凝时边抽钢管边压注浆液，直到灌满为止。这样可以减少因后期回填灌浆钻孔时带来的防水板的破坏，并由此可能导致的隧道渗漏。注浆必须连续进行，不得随意停泵，以防浆液沉淀，堵塞管路，影响注浆效果。图8-8-4注浆管布置示意图8.9附属建筑物8.9.1水沟、电缆槽施工周公山隧道洞内设置双侧侧沟和中心盖板沟、双侧电缆槽，电力电缆槽位于边墙侧。隧道内两侧水沟与中心沟通过横向引水管连接。施工时水沟沟身、电缆槽槽身与仰拱填充两部分混凝土同时灌注。水沟及电缆槽采用钢模板整体浇筑，盖板洞外预制，保证所有盖板铺设平稳，无晃动或吊空，边缘整齐，两端与沟壁的缝隙用砂浆填平。8.10超前地质预报8.10.1成立超前地质预测预报小组由指挥部工程部组织实施，纳入施工工序管理，并根据预报结果，及时反馈设计单位，调整设计、改变施工方案。在设计单位提供的地质资料和施工补充勘探的基础上，将超前地质预测预报工作纳入到隧道施工的正常工序中，以探明前方围岩的变化情况，预测施工中可能出现的地质灾害。及时修改、补充和完善隧道施工设计，为隧道的施工提出措施建议，避免重大事故的发生，保证施工的顺利进行。地质超前预测预报由分部总工程师直接负责，具体工作由地质工程师带领测量监控人员承担。开工前制定详细的工作大纲，施工中严格按照大纲进行日常的预测预报工作。将预测预报结果及时提交工程部，作为现场施工的依据。隧道综合超前地质预测预报工艺流程见“图8-10-1超前地质预测预报施工工艺流程图”。8.10.2开挖面地质素描地质素描预测法分为岩层岩性及层位预测法、条带状不良地质体影响隧道长度预测法以及不规则地质体影响隧道长度预测法三种。对掌子面已揭露出的岩层进行地质素描（观察岩石的矿物成分及其含量，结构构造特征和特殊标志），给予准确定名，测量岩层产状和厚度。测量该岩层距离已揭露的标志性岩层或界面的距离，并计算其垂直层面的厚度。将该岩层与地表实测地层剖面图和地层柱状图相比，确定其在地表地层（岩层）层序中的位置和层位。补补充地质调查补充地质调查补充地质调查补充地质调查掌子面地质调查与素描掌子面地质调查与素描掌子面地质调查与素描掌子面地质调查与素描长距离探测：TSP-203，预报距离100m左右长距离探测：TSP-203,预报距离100m左右长距离探测：TSP-203,预报距离100m左右长距离探测：TSP-203,预报距离100m左右短距离探测：超前水平钻孔，探测距离30～50m短距离探测：地质雷达，探测距离30m；红外线探水仪，探测距离30m；超前水平钻孔，探测距离30～50m短距离探测：地质雷达，探测距离30m；红外线探水仪，探测距离30m；超前水平钻孔，探测距离30～50m短距离探测：地质雷达，探测距离30m；红外线探水仪，探测距离30m；超前水平钻孔，探测距离30～50m探测资料判释，提出探测意见和工程措施意见探测资料判释，提出探测意见和工程措施意见探测资料判释，提出探测意见和工程措施意见探测资料判释，提出探测意见和工程措施意见图8-10-1超前地质预测预报施工工艺流程图施工过程中，每次爆破后由地质工程师进行地质素描，内容包括掌子面正面及侧面稳定状态、岩层产状、岩性风化程度、节理裂隙发育程度（产状、间距、长度、充填物、数量）、喷射混凝土开裂、掉块现象、涌水情况、水质情况、水的影响、不良气体浓度等。同时定期对地表水文环境进行观测和监测记录，及时了解隧道施工对地表水的影响，确定施工控制措施，最终做出掌子面地质素描图和洞身地质展示图。及时对洞内涌水进行水质分析和试验，提交分析和试验结果，对影响隧道衬砌结构的水质提出处理意见，上报总工程师，以利采取有效的防护措施。8.10.3TSP203地质预报系统地震（声）波由特定点上的小规模爆破产生，并由电子传感器接收。当地震波遇到岩石强度变化大（如物理特性和岩石类型的变化、断层带、破裂区的出现）的界面时，在绕射点处部分射波的能量被反射回来。反射信号的传播时间与到达边界的距离成正比，因此能作为直接的度量方法。TSP203系统特别适用于高分辨率的隧道折射地震（微地震）勘探，以及断裂和岩石强度降低地带的监测。TSP203系统理论上可预测150～300m的距离。量测准备包括测线布置、钻孔、接收器及传感器套管安装，准备工作与隧道施工同步进行。测线由2个接收器孔和24个炮孔组成，接收器距掌子面约55m，最后一个爆破孔距掌子面约0.5m。爆破孔布置在一侧边墙上，间距1.5m，孔深1.5m，孔径19～45mm，孔口距隧底约1.0m，向掌子面方向倾斜约10°，向下倾斜10～20°。接收器与第一个爆破孔间距20m，接收器孔深2.4m，孔径32～45mm，孔口距隧底1.0m，向洞口方向倾斜约10°，采用水泥沙浆固定时向下倾斜5～10°，采用环氧树脂固定时，向上倾斜5～10°。在接收器及传感器套管安装完成12h后，进行爆破孔装药、传感器插入及功能性测试，然后引爆爆破孔，对每次爆破进行地震信号记录。在正式爆破采集数据时，洞内一切施工停止，以尽可能减少采集到的数据受外界噪声的干扰。该过程约需45min。通过TSP203专用软件对隧道内采集到的原始资料进行以压制干扰、提高信噪比和分辨率、提取地震参数为目的的技术处理。数据处理前，先确定描述隧道轮廓的参数、各炮孔的装药量等数据，再通过专用软件处理，给出掌子面前方结构的剖面及各种地震参数。数据处理后，提供的直接成果是围岩性质可能发生岩性变化的位置、各反射界面围岩的物理性质。通过人工解译，得出反射界面的岩性参数、产状及其相互关系，以及各步解释后的隐含信息，以预测不良地质段的性质。为保证预报长度、预报精度，提高预报质量，在一切可能的情况下尽量减少环境噪音。确定好采样间隔和采样数目，采用早强膨胀水泥砂浆使接收器与岩体粘贴好，以保证采集信号的质量。8.10.4超前水平钻探超前钻探是隧道施工期超前地质预测预报最直接、最有效的方法，也是对其它探测手段成果的验证和补充。通过钻孔钻进速度测试和对钻孔岩芯的观察及相关试验获取隧道掌子面前方岩石的强度指标、可钻性指标、地层岩性资料、岩体完整程度及地下水状况等诸方面的资料。预报分为单孔和多孔水平钻探两种，其中多孔按3孔设计，孔深一般40～60m，采用地质钻机接杆钻孔。为防止遇高压水时突水失控，开孔采用φ120钻头，孔内放入3.0m长的φ108钢管做为孔口管，孔口管伸出掌子面50cm，孔壁间用环氧环脂加水泥浆锚固，孔口管伸出部分安封闭装置，并与注浆泵联接，以便遇高压水时及时封堵并注浆。钻孔时作业平台要求平稳、牢固，钻机施工时不晃动。施钻过程中，由地质工程师详细记录钻速、水质、水量变化情况，并对岩芯进行统一编录、收集，综合判断预报前方水文、地质情况。8.10.5预报成果分析及处理地质预测预报的结果由地质工程师进行汇总，原始资料上报设计单位。在综合分析的基础上，编写综合超前地质预测预报成果，对各种岩性进行描述，包括岩体应力、应变特征。量化岩体参数、综合确定围岩级别，对不连续界面、层面的构成进行细化，着重查清地质构造、岩溶、断层破碎带。同时查明地下水循环规律和水流动特征以及地下水化学成份等。会同有关专家对提交的成果进行再次分析，对可能出现的地质问题提出必要的安全措施。以指导现场施工。根据预报结果，及时反馈设计单位，调整设计、改变施工方案。8.11控制测量8.11.1洞外地面控制测量施工前，对设计院提供的CPⅠ和CPⅡ以及三等水准点进行复测。基础平面控制网CPⅠ和线路控制网CPⅡ的复测遵照《时速200～250公里有砟轨道铁路工程测量指南（试行）》（铁建设函〔2007〕76号）和《全球定位系统（GPS）铁路测量规程》中的要求执行，采用GPS测量的方法进行复测。基础平面控制网点CPⅠ按C级网的精度要求进行复测，平面线路控制网CPⅡ按D级网的精度要求进行复测。三等水准测量严格按照《国家三、四等水准测量规范》中的有关要求执行，具体要求见表8-11-1、表8-11-2、表8-11-3、表8-11-4。表8-11-1三等水准测量精度要求单位：mm水准测量等级每千米水准测量偶然中误差M△每千米水准测量全中误差MW限差检测已测段高差之差往返测不符值附合路线或环线闭合差左右路线高差不符值三等水准≤3.0≤6.0201212——注：表中L为往返测程，附合或环线的水准路线长度，单位为km。表8-11-2三等水准测量的技术标准表等级水准尺类型水准仪等级视距（m）前后视距差（m）测段的前后视距累积差（m）视线高度（m）三等铟瓦DS7≤75≤2.0≤6.0下丝读数≥0.38-11-3水准观测主要技术要求等级每千米高差全中误差（mm）路线长度（km）水准仪等级水准尺观测次数往返较差或闭合差（mm）与已知点联测附合或环线三等3≤45DS3铟瓦往返往返12注：表中L为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位km。读数和记录取位：采用DS05或DS1级仪器时，应读记至0.05mm或0.1mm；采用数字水准仪时，应读记至0.01mm；采用区格式木尺应读记至1mm。表8-11-4水准测量计算取位规定等级往（返）测距离总和（km）往（返）测距离中数（km）各测站高差（mm）往（返）测高差总和（mm）往（返）测高差中数（mm）高程（mm）三等精密水准0.010.10.010.010.010.01水准测量野外作业结束时，每条水准路线应按测段往返测高差不符值，计算偶然中误差MΔ；当水准网的环数超过20个时，应按环线闭合差计算Mw。MΔ和Mw应满足精度要求，否则应对较大闭合差的路线进行重测。MΔ和Mw应按下列公式计算：式中：△——测段往返高差不符值（mm）；L——测段长（km）；n——测段数；W——经过各项修正后的水准环线闭合差（mm）；N——水准环数。洞外地面控制测量方法采用精密导线法，根据设计院提供的GPS点，布设控制点导线网。隧道进出口各设置1个投点，并纳入导线控制网内，投点桩的埋设高程与施工底面高程相适应。控制测量采用全站仪施测，控制点的高程采用精密水准仪测定。每个洞口测设不少于3个平面控制点（包括洞口投点及其相联系的导线点）和两个高程控制点。8.11.2洞内控制测量洞内控制测量采用导线法，以洞口投点为起点向洞内延伸。导线布置采用多边形闭合导线或主副导线闭合环。根据洞外控制测量坐标系统，建立洞内控制系统。拟采用三种导线：施工导线：随着开挖面向前推进，用以进行放样来指导开挖、衬砌的导线，边长为25～50m。基本导线：掘进100～300m时，为了检查隧道方向是否与设计相符，选择一部分施工导线敷设50～100m精度较高的基本导线。主要导线：当隧道掘进大于1000m时，基本导线已不能满足测量精度（贯通误差）要求，因此敷设主要导线。采用交叉导线作为隧道主控网，平均边长420m（洞口段允许加长导线边时将导线边加长），测量主控网布置如“图8-11-1主控网布置示意图”所示。图8-11-1主控网布置示意图布网时沿隧道中线布设和沿隧道一侧布置，近似在同一里程各组点。测角时利用全圆观测法观测相邻导线点组各个方向的方向值及相邻各条边边长。交叉导线网网形复杂，计算量较大，因此采用平差软件进行严密平差，计算导线点平面坐标，对最弱点进行精度评定，同时人工计算加以校核；控制点的高程用精密水准测定，并通过洞内外联测平差；为了控制角度误差积累，每隔一条长边要对一条尽可能长的导线连接边进行精密陀螺经纬仪校核；隧道贯通后及时进行进出口联测，复核测量成果。8.11.3测量仪器及标定周期洞内首级测量仪器采用全站仪及相关配套仪器进行测量，测量精度为1秒，精密水准仪和配套的铟钢水准尺，精度0.5mm/Km。测量仪器按照规范要求定期进行标定。8.12围绕岩监控量测8.12.1量测目的围岩监控量测是隧道在施工过程中，对围岩支护体系的稳定性状态进行监测，为初期支护和二次衬砌设计参数的调整提供依据，是确保安全及结构安全、指导施工顺序、便利施工管理的重要手段，采用新奥法设计与施工的隧道，监控量测是施工过程中必不可少的施工程序。本标段隧道按照《公路隧道喷锚构筑法技术规范》的要求，以量测资料为基础及时修正初期支护参数，确保二次衬砌施作时机，实施动态设计、施工。8.12.2监控项目及量测点的布置量测必测项目包括：洞内外观察、净空水平收敛量测和拱顶下沉量测，必要时在隧底增设隧底上鼓量测及地表沉降量测项目。选测项目：围岩与支护结构的接触应力及支护结构的应力状态量测、围岩内部变形量测、围岩压力量测、支护及衬砌应力量测、锚杆内力量测和钢架内力及所承受的荷载量测等。选测项目根据施工时的具体情况以及设计单位和监理工程师的指示选定。A、洞内外观察开挖面地质描述包括围岩岩性、岩质、断层破碎带、节理裂隙发育程度和方向、有无松散坍塌、剥落掉块现象、有无渗漏水等。初期支护状态包括喷层是否产生裂缝、剥离和剪切破坏、格栅支架是否压屈进行观察分析。洞外观察包括地表地质分析、断层面分析、及水文分析等项目。以上情况进行详细描述、记录，并予以评估，作为支护参数选择的参考与量测等级选择的依据。拱顶下沉、净空水平收敛、隧底上鼓（必要时）原则上将拱顶下沉及净空水平收敛量测布置在同一断面，断面间距为Ⅱ级为50m，Ⅲ级为30m，Ⅳ级20m，Ⅴ级为10m。拱顶下沉量测测点布置在拱顶。净空水平收敛量测以量测初期支护上各点的绝对位移为目的，通过水平及斜向收敛量测，验证周边位移结果。B、地表下沉地表下沉量测在浅埋地段进行，量测断面布置与洞内一致，每个量测断面上测点间距为2～5m。C、量测频率、量测间距、变形管理等级隧道拱顶下沉及净空水平收敛量测频率见“表8-12-1”；地表下沉量测断面间距见“表8-12-2”；变形管理等级见“表8-12-3。表8-12-1拱顶下沉及净空水平收敛量测率表序号变形速度（mm/d）量测断面距开挖面距离（m）量测频率1≥5（0～1）B2次/天21～5（1～2）B1次/天30.5～1（1～2）B1次/2～3天40.2～0.5（2～5）B1次/3天5＜0.2＞5B1次/7天说明B表示隧道开挖宽度表8-12-2地表下沉量测断面间距表序号埋置深度H量测断面间距（m）1H＞2B20～502B＜H＜2B10～203B＜H＜2B5～10注地表无建筑物时取表中上限值，B表示隧道开挖宽度表8-12-3变形管理等级表序号管理等级管理位移（mm）施工状态1ⅢU＜U0/3可正常施工2IVU0/3≤U≤2U0/3应加强支护3VU＞（2U0/3）考虑采取特殊措施注U-实测位移；U0-最大位移D、选测项目量测监控量测选测项目及方法见“表8-12-4监控量测选测项目及方法表”。表8-12-4监控量测选测项目及方法表序号项目名称监控手段及工具测点布置量测频率1～15d16～30d1～3月>3月1锚杆内力电测锚杆、锚杆测力计、锚杆拉拔计每10米一个断面，每个断面至少3根锚杆2围岩内部变形多点位移计每个代表性地段1～3个量测断面，每个断面不少于10个测点1～2次/天1次/2天1～2次/周1～3次/月3围岩压力压力盒每个代表性地段1～3个量测断面，每个断面不少于20个测点1～2次/天1次/2天1～2次/周1～3次/月4钢支撑内力支柱压力计或其他测力计每个代表性地段1～3个量测断面，每个断面1～3对测点1-2次/天1次/2天1-2次/周1-3次/月5支护、衬砌内应力各种混凝土内应力计或应变计每个代表性地段1～3个量测断面，每个断面不少于20个测点1～2次/天1次/2天1～2次/周1～3次/月E、量测数据处理及时对现场量测数据绘制位移及位移速度随时间的变化曲线和位移及位移速度与开挖工作面距离的关系曲线。当位移～时间曲线趋于平缓时，进行数据处理或回归分析，以推算最终位移和掌握位移变化规律。当位移～时间曲线出现反弯点时，则表明围岩和支护已呈不稳定状态，此时密切监视围岩动态，并加强支护，必要时暂停开挖。量测元件埋设情况和资料纳入竣工文件，以备运营中查考或继续观测。电子计算机数据处理系统见“图8-12-1电子计算机数据处理系统图”。其他加强施工支护及施工防护其他加强施工支护及施工防护其它绘图机和有限元解分析的对比预测变形量解析资料存档主电子计算机现场量测资料存档地表下沉净空变位拱顶下沉围岩变位锚杆应力（现场）地表下沉图、随时间变化图净空变位及变位速度随时间变化图拱顶下沉随时间变化图围岩变位随时间变化图锚杆、喷混凝土应力随时间变化图及其它取出资料一览表打印机图8-12-1电子计算机数据处理系统图8.13涌水突泥地段施工技术措施8.13.1涌水段施工洞内突水对隧道施工的危害很大，施工中必须采取相应的防水、排水措施。根据涌水量的大小，提前封堵和疏排，同时做好应急准备，一旦发生涌水，要尽快安装设备，迅速排出，以防大量地下水涌入洞内，造成危害。A、涌水预测根据本承包人在类似地质条件隧道施工中的成功经验，以超前探水为主，相似比拟法预测为辅。B、施工方案施工中认真研究设计文件，加强地质调查，进行超前钻孔探测，采用综合物探手段预测预报，判明水源补给、涌水量和突出水压等情况，针对性地采取帷幕注浆、超前注浆或管道引排等方案。C、施工顺序地质预探、预报。根据设计文件，在开挖进入富水地段前，加强地质预探、预报工作，准确掌握前方地下水含量、压力、分布，并结合预测结果设置超前探水孔，判断是否有发生涌水的可能。根据水源补给、涌水量和突出水压等预测预报情况，分别采用帷幕注浆、超前注浆和管道引排等方法，排除部分地下水，减少水量，降低水压。采用分部开挖施工，并辅以超前小导管预注浆止水（浆液采用水泥-水玻璃双液浆）穿越突水段。按顺序分步开挖隧道断面，施作支护。铺设复合式防水层，全断面模筑钢筋混凝土。8.13.2突泥地段施工A、涌水在较厚断层泥或溶洞充填物中往往导致突泥，而且使隧道周围岩体产生空隙以至大体积的空洞，危害更大。B、施工中，首先要依靠地质超前预报作出判断，根据断层或溶洞规模及充填物的性质，提前采用超前帷幕注浆或超前小导管注浆进行封堵，以加固地层并堵水。C、出现突泥时，必须尽快采用钢筋、钢管和型钢为骨架，填塞草袋，劈柴和木板堵口；用喷混凝土将其封闭加固；然后沿开挖面周边设长、大超前钢管支护，压注水泥—水玻璃浆液；同时在此断面附近设置监控量测点，监控量测围岩的收敛变形情况。8.13.3快速堵水技术措施在掌子面发生涌水早期，为了控制涌水量和水压力，在掌子面附近配备足够的堵漏材料，如快凝、早强水泥，钢钎、木楔等，当岩石裂隙管道涌水量不大时可直接采用麻丝胶泥封堵，涌水量大时，采用锤头打入缠有麻丝胶泥的木楔或钢钎封堵，为了降低涌水速度，在距离掌子面一定距离10～20m砌筑砂袋墙，加快泥砂淤积，减少出水口和涌水量，砂袋墙的宽度一般超过5m。8.13.4帷幕注浆技术措施为防止孔口漏浆，在花管尾端用麻绳及胶泥封堵管孔缝隙。注浆管与花管采用活接头联结，保证快速装拆。注浆的次序由两侧对称向中间进行，自下而上逐孔注浆。拆下活接头后，快速封堵花管口，防止未凝的浆液外流。注浆过程中专人记录，完成后检验注浆效果，不合格者进行补注。注浆达到设计强度后方可进行开挖作业。当停止注浆时间超过30分钟时，注浆泵在停止前应当吸入40升清水，将管路内浆液换出，避免浆液凝结造成堵泵。第九章质量保证体系9.1质量目标确保本工程达到优良工程标准，工程一次验收合格率达到100%，优良率达到90%以上。开挖爆破炮眼残留率硬岩达到90%以上、中硬岩达到80%以上。软弱破碎围岩地段及早支护封闭，断层破碎带安全顺利通过，确保不塌方。锚杆砂浆饱满，喷射混凝土采用湿喷工艺，达到设计厚度，满足控制围岩变形和减少围岩暴露时间要求。混凝土结构内实外光，结构轮廓线条顺直美观，衬砌混凝土不渗不漏不裂。9.2创优规划9.2.1创优目标周公山隧道属我标段内重点工程之一，我们制定的目标是确保部优，力争国优。9.2.2创优规划的落实措施成立创优领导小组项目部成立以项目经理詹辉为组长、总工杨磊、副经理赵小军、瞿才仲为副组长的创优领导小组，安全质量部和隧道项目部具体负责该隧道的质量管理和创优工作，工程技术部协助工作，各施工队队长和技术主管负责各自施工段项目的质量创优工作；从机构、人员和制度方面形成完善、务实、高效的质量内控网络，紧紧围绕创优目标，坚定不移地走质量效益型发展道路。瞄准创优目标，高起点、高标准，切实抓好创优规划的安排和落实。加强创优教育深入发动、宣传教育，教育广大职工处理好“创优与工期、创优与效益、创优与个人收入、创优与企业信誉及发展”的关系，增强全体参建职工的质量意识和创优观念，充分发挥每一位员工的主观能动性和积极性，开展群众性创优活动。依靠科技、合理配置资源积极依靠我单位的整体人才、技术、设备优势，配置具有高速路长大隧道施工和管理经验的管理和工程施工技术人才及精良的施工机械设备。混凝土使用自动计量混凝土拌合站、整体式液压钢模台车进行隧道衬砌混凝土浇注，不断提高产品质量。开展标准化作业施工进场后，及时编制实施性施工组织设计和分项工程施工作业指导书，制订出工程项目的“施工方法、工艺流程、工艺标准、质量标准”，施工中必须严格按照建设单位审查确定的方法、工艺、标准、规程进行，确保操作标准化，保证每一道工序达到高标准、高质量。加强管理、奖罚分明为了确保创优规划目标的实现，我们将根据创优档案，进一步加强内部管理，推行层级包保责任制，层级签订责任状，并根据创优规划目标的落实情况，实行严格的奖优罚劣制度。对没有达到创优标准的工序或分项工程，按照“三不放过”的原则，组织工程、安全、质检等相应的专业技术人员、管理人员、作业负责人等研究分析原因，并确定整改和预防措施，以整改本道工序和指导其他项目的相应工序的操作，从细处、从源头保证创优目标的实现。细化措施、责任到人根据周公山隧道实际情况，制定详细的创优措施，建立工程创优档案，将各分部、各分项工程、各施工工序、各环节等创优标准确定并落实到各具体负责的施工队，明确施工队长、技术负责人、作业班组的责任。勤检查、细检验根据工程实际进度，对所有工程项目的施工及时检查；严格按照规范标准认真详细检验，关键部位按照比现行规范高一个等级的标准要求进行检验。建立细致的创优档案，及时记录各项目创优的进度、安全、质量等实际情况，为落实创优规划所确定的创优目标提供必要详细数据，以便及时指导和管理。9.3质量保证体系坚持“百年大计，质量第一”的方针，根据隧道工程质量管理的特点，制定完善的工程质量管理制度，建立有效的质量保证体系，从保证质量的组织措施、管理措施及控制措施三方面严格入手，在单位工程的分部分项施工工序技术上严格把关，建立工程质量保证体系，以期达到工程质量目标的实现。工程质量保证体系见图9-3-1。周公山隧道施工组织设计(最终版)周公山隧道施工组织设计(最终版)9.4保证工程质量的组织措施从组织措施、管理措施、经济措施、技术措施等方面加强管理，细化操作工艺、规范细部做法，规范质量记录填写，落实质量通病的预防预控措施，确保工程质量达到设计要求，确保主体工程质量“零缺陷”的目标的实现。9.4.1组织措施指挥部部设工程部、安质部、中心试验室，项目部配备专职质检工程师，施工队设专职质检员，班组设兼职质检员。严格实行“三检制”，形成指挥部→项目部→队→班组→作业人员五级质量自保体系。9.4.2管理措施PDCA循环控制质量推行全面质量管理，采用PDCA循环控制原理，通过计划(P)、实施(D)、检查(C)、处置(A)四个阶段，使工程质量在计划控制下逐步上升，实现预期质量目标。三阶段控制质量执行三阶段控制质量程序，即事前预控、事中监控、事后控制，通过三阶段控制，确保工程质量控制始终处于有效监控状态下。A、施工前的质量预控施工前，做好技术准备、建立试验室、配备专业人员、材料检验、设备选型、桩橛布设、场地布置、技术交底、图纸审核、规范标准选定等工作。B、施工中的质量监控实行现场标牌告示管理，标示牌上注明分项工程名称、作业内容、简要工艺和质量标准、施工负责人、安全负责人、质量负责人姓名等。严格执行测量复核制度、交底签认制度、向监理工程师报批制度，确保测量工作的准确无误，精益求精。严把过程检验和试验关，按有关规程进行检验、试验、标识和记录，及时通知监理进行现场认可后，才能进行下一工序的施工。C、施工后的质量控制质量控制结束后，要及时对控制结果进行评价，防止不合格的产品再发生。应按照“纠正措施控制程序”对不合格进行评审，分析原因，制订纠正措施，跟踪验证纠正措施的结果，并对其有效性做出评价。“三全”控制质量“三全”控制，是指全面、全过程、全员参与的控制，是全面质量管理的核心。从每个环节上全面控制，实现施工图设计、材料采购、技术准备、计量检测设备标定、过程检验试验、工序检查、工程评定、质量验收、工程竣工与交付、工程回访与维修的全过程控制，保证质量目标的实现。项目实施中，实行质量管理三大标准，规范管理，强制达标，坚持按章办事，严格质量管理，全面规范本项目质量管理工作。制订《工程质量管理办法》，规范质量管理行为，奖优罚劣，充分调动全体员工的创优积极性。制订《工程质量内控标准》，以保证工程内在质量为前提，以满足工程使用功能为目标，以规范细部工艺为手段，以提高工程观感为出发点，使全体职工干有标准，学有榜样。制订《工程质量记录填写标准》，以保证如实记录工程质量形成过程为前提，以规范填写记录