连拱隧道施工方案.pdf

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1、社仔山隧道施工组织方案第一章编制依据一、工程询价文件二、设计施工图及设计文件三、施工承包方合同范本第二章工程概述第一节工程概况广明高速公路延长线工程项目位于广东省佛山市高明区。路线总体走向呈西南，起点位于高明区更合镇白石附近，与广明高速公路西樵至更楼段顺接，路线往西展线，经白石、龙珠村、罗丹、小洞、万屋、螺洞、水井、船田、高村等村，终于鸦冀村附近，与规划的江罗高速公路T形相接，路线全长约 20.84km（桩号 K75+768.311K96+324.442） 。社仔山隧道入口位于广东省佛山市更楼镇瑶村，出口位于更楼镇塘花村，隧道穿过低缓丘陵，地形起伏大，地面标高约55130m ，隧道最大埋深约

2、62m 。隧道起讫桩号为K83+045K83+337 ，全长 292 米，为一座六车道连拱短隧道。隧道采用普通钻爆法施工，V、IV 级围岩地段采用三导洞开挖法开挖，III级围岩地段采用中导洞 +主洞台阶法开挖。施工支护采用喷射混凝土、钢筋网、钢架和锚杆联合支护，并辅以管棚、小导管等超前支护。第二节工程技术标准一、公路等级：双向六车道高速公路；二、设计速度： 100km/h；三、隧道纵坡 2.3%（155m ） 、-1.5%（137m ） ；四、设计荷载：公路 -I 级；五、隧道防水：二次衬砌砼抗渗等级不小于S8 六、隧道建筑限界：净宽：2（0.75+0.5+3 3.75+1.0+1.0 ）+3

3、.0（中隔墙） =32m 净高：5.0m 第三节工程地质本隧道围岩分为 III 、IV、V级，各级围岩地质及分布情况见表2-1 。表 2-1 隧道围岩地质及分布情况表围长度地质情况III 215 由中、微风化花岗岩组成，裂隙较发育，岩石较破碎，呈块状、IV 37 主要由强、中风化花岗岩组成，岩芯呈碎块、碎石状，或半岩半土状，岩质极软，轻捶即碎，有局部地下水渗流。V 40 由坡残积土及全风化花岗岩组成，其成拱自稳能力差，强度低，遇水软化、崩解，潮湿或滴水，局部微小渗流。第四节气候条件该隧道处于北回归线以南，属南亚热带湿润季风气候区，日照充足，雨量充沛，气候温暖。最高气温 37.8 ， 最低气温

4、5.6 ， 平均气温 22.6。年均降水量 1960.34mm 。第五节工程重难点一、隧道进出口段地处坡残积土斜坡上，在斜坡坡脚处深切，直接影响到洞口斜坡的稳定，并在隧道出洞口有两条小型断层分布及山体较陡，山体易发生滑坡，对隧道出口的斜坡的稳定性影响较大。二、洞口开挖在洞顶形成仰坡，其稳定性较差，岩石风化程度不同，浅表岩层风化卸荷裂隙发育，易发小型崩塌，隧道开挖，可能发生掉块和洞口坍塌现象。第三章总体施工布署第一节总体施工安排根据社仔山隧道施工实际情况，安排一个隧道专业架子队负责本隧道工程的施工任务， 从隧道出口端向进口端单向施工。计划从 2011 年 2 月 15日至 2011 年 2 月

5、28 日，主要完成人员和机械设备进场、临时工程的修建、驻地建设等前期准备。从2011 年 3 月 1 日至 2012年 5 月 15 日，进行隧道主体工程施工。第二节施工组织机构为安全、优质、按期完成本合同段的施工任务，本着精干、高效的原则，我们计划抽调理论和实践经验丰富、业务能力强、综合素质高的技术、管理、行政人员及具有丰富施工经验的施工队伍完成本合同段的施工任务。按项目法组建本合同段项目管理机构，实行项目经理部一级管理。下设五部二室（工程部、安质部、合约部、财务部、物资部、试验室、办公室） ，分别负责本合同段工程项目的施工技术、安全、质量、计划、财务、物资设备保障、材料试验与检验、行政管理

6、等工作，全面保证本合同段工程建设任务的优质、高效完成。施工组织机构见图3.2.1 。图 3.2.1 施工组织管理机构图第三节劳动力布署项目经理项目总工项目副经理项目副经理根据工程数量、施工进度计划安排及配备的机械设备，科学安排劳动力，进行动态管理，组织平行、流水交叉作业。隧道各工班任务分配及劳动力配置见表3-1。表 3-1 隧道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、爆破或人工开挖等管棚工班10 管棚钻孔、装管、注浆等支护工班50 超前小导管、锚杆、钢筋网、钢架安设、喷射混凝土、临时支撑拆除作业等衬砌钢筋工程12 衬砌钢筋绑扎防水板工班8 防水板焊接、

7、吊挂混凝土工班20 衬砌台车就位、混凝土灌筑、拆模；仰拱、填充、垫层混凝土施工；水沟电缆槽的施工等运输队12 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10 各种钢结构加工及预制小计170 第四节施工平面布置、临时设施规划一、施工平面布置1、 严格按照业主标准化工地施工要求，严格按设计规划范围合理安排、节约用地；各种临时工程与设施符合环保要求并适应当地气候条件。2、施工现场规划原则：整合资源、节省投资、节约用地、因地制宜、就地取材、方便施工、尽量利用既有设施。3、施工平面规划主要内容：生活生产房屋、施工便道、供电系统、供水系统、隧道供风、通风

8、系统、临时排水系统、拌和站、加工厂、火工品库、料场、弃土场等。二、施工临时设施布置及规划1、驻地生活、办公用房驻地生活、办公用房统一采用新建彩钢板活动房，根据本工程上场人数，计划修建 2500m2 ，并配备相应生活、办公设施及消防设施。2、施工生产及生活设施洞口空地设钢构件加工及堆放场450m2 ，材料库 150m2 ，洞口附近设空压机房及变电站150m2 、值班房 8m2 。3、施工便道隧道所处区靠近省道S113，须从省道 S113修筑施工便道通至社仔山隧道出口处，施工便道满足工程施工机械、设备、人员走行，材料进场的要求，排水顺畅，无积水，无泥泞。施工便道技术标准：路基宽度5m ，路面宽度

9、4.5m，每 150m设一处会车道，会车道宽7.5m，长度不少于15m ，便道面采用碎石路面。隧道洞口临时布置范围内全部采用C20混凝土硬化 , 混凝土厚度 20cm 。场外施工便道尽量利用既有道路拓宽，新建便道结合地形选线，进入隧道工点的便道依山势展线修筑，跨越沟渠及冲沟的地段设置过水涵洞。4、施工、生活用水生活用水就近接驳引入自来水，施工用水采用地下水，水质分析试验合格后才能使用。拟在拌和站旁设置200m3的蓄水池。隧道施工根据周围地形拟采取设置高山水池供水来满足洞内用水需要。5、施工、生活用电施工用电：采用地方电源供电为主、自发电为辅的供电方法。洞口配置 500KVA变压器两台， 250

10、KW发电机一台备用。6、混凝土拌和站设一座喷射砼拌和站 , 配备一台 JS750搅拌机，砂石料场设在拌和站旁，场地全部采用20cm厚混凝土硬化。7、隧道弃碴场本隧道总弃方量为9.74 万方左右，部分弃碴被路基土石方利用，剩余弃碴运至设计指定沿线弃碴场内。8、污水处理设施洞口设污水沉淀处理池1 处，施工废水、污水经过净化处理达标后排放。严禁将含有污染物质或可见悬浮物质的水随意排放。9、火工品根据火工品布设相关规定及周围交通环境等情况，拟定火工品库布置在社仔山隧道出口左侧山谷。火工品库包括炸药库、雷管库、发放室和看守房，按安全要求呈三角形布置，并报经当地公安部门核准。第五节风水电布设方案一、施工通

11、风洞内施工通风采用压入式通风。在距隧道出口端洞口20m处左右各设采用一台255Kw轴流通风机压入式通风，通风管采用软质橡胶管，通风管送风口距开挖面不大于15m 。二、高压供风隧道出口设一座空气压缩机站供应隧道内施工用风，配备 6台20m3/min空气压缩机。 隧道洞内设置100010mm 钢管作为风管输送施工用风，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。钢管在隧道内塌方时可作为被困人员的逃生通道。三、高压供水隧道出口洞顶上方50m以上高度设一座容量为300m3的高山水池，从水池到工作面采用 120mm 钢管输送生产用水，管路前端至开挖面保持3050m距离

12、，用高压水管接分水器供水。四、施工排水隧道洞身开挖为上坡时，洞内排水顺坡往外流，临时排水沟结合排水边沟设在隧道一侧，距边墙不小于1.5m；隧道洞身开挖为下坡时，每30m开挖一集水池，采用抽水机逐级抽水的方法消除洞内积水。排到洞外的污水经沉淀池处理达标后排放至附近沟谷。五、洞内供电施工用电采取高压接入洞口配电房，进洞电线采用三相五线制。为杜绝安全隐患，洞内电线与风水管放置位置相反。考虑可能存在的供电不稳定因素，配备 250KW 发电机一台备用。第六节施工程序本隧道工程施工程序为：征地拆迁场地清理测量放线现场核对开工报告工程实施施工自检报检签证试验检测质量评定工程验收土地复耕工程保修内业资料。第四

13、章施工方案及主要施工方法第一节总体施工方案本隧道工程采用钻爆法施工，严格遵循“管超前、短进尺、弱爆破、强支护、早封闭”的施工原则。隧道施工以中导坑为主攻方向，确保中导坑先贯通，两侧导坑为辅助施工方向，中导坑贯通后，由中导坑中部向两洞口方向同时修筑中隔墙，待中隔墙砼达到设计强度及中隔墙侧边回填密实后，再进行隧道主洞施工。? 隧道洞口段、级围岩采用采用中导洞+左右侧导洞 +主洞台阶法进行开挖， V级围岩段台阶长度为510m ，IV 级围岩段台阶长度为1015m 。洞身 III级围岩段采用中导洞 +主洞台阶法进行开挖。同一端洞口左右侧主洞掌子面间隔 20m以上。级围岩开挖采用人工配合风镐进行，在人工

14、难以施工的情况下采取微振爆破；、级围岩段采用自制钻孔台车配YT-28 风动凿岩机钻眼、人工装药爆破。隧道钻爆开挖采用微振爆破技术，严格控制爆破用药量，减少对洞身周围围岩的扰动。初期支护采用人工钻眼、安设锚杆、钢筋网及钢架，湿喷机喷砼。V、IV 级围岩超前支护采用 108长管棚和 ?42 小导管超前预注浆支护。? 仰拱及填充采用自制仰拱防干扰平台浇筑。防水板采用射钉铺设工艺，采用自制的防水板台车铺设土工布及防水板。? 主洞当隧道衬砌位置距掌子面的距离及监控量测数据符合要求时，及早进行二次衬砌施工，采用液压模板台车整体模筑。两侧洞室的衬砌大致对称进行，以防止隧道洞室偏压造成隧道二次衬砌拱脚开裂。砼

15、由洞外拌和站拌和，砼输送泵泵送浇筑。隧道内侧壁导坑支撑在铺设防水层、绑扎钢筋时，拆一段施工一段，以策安全。? 第二节洞口及明洞工程洞口土石方及明洞路堑开挖前，先清除边、仰坡上的浮土、危石，做好边、仰坡的截排水天沟，将地表水、边仰坡积水引离洞口，以防冲刷造成边、仰坡失稳，确保施工安全。土石方先外后内自上而下开挖，土方和强风化岩采用反铲挖掘机挖装，石方采用浅孔台阶钻爆法开挖。边仰坡开挖后及时进行锚喷防护。? 明洞在隧道主洞进洞后施工，浇筑仰拱、边墙基础及中隔墙砼后，采用液压模板台车整体浇筑。明洞基底承载力达不到设计要求时需进行处理。当明洞衬砌砼强度达到设计强度后，按图纸要求做好外贴式防水层及排水设

16、施，然后进行回填。明洞回填土分层夯实，每层厚度不超过30cm ，两侧对称回填至设计标高，并做好洞顶粘土隔水层及截排水设施。? 第三节中导洞 ( 中隔墙 )施工一、中导洞开挖、级围岩段采用台阶法开挖，上断面超前35m ，作为钻孔喷锚作业平台；开挖前先施作小导管或药卷锚杆超前支护；级围岩以人工风镐开挖为主，级围岩以松动爆破开挖为主，视围岩稳定情况，每循环进尺级围岩 1m 、级围岩 1.5m；初期支护采用锚、 网、喷及钢拱架联合支护，紧跟开挖面及时施作。级围岩段采用全断面爆破开挖，采用锚、网、喷初期支护，初期支护视围岩稳定情况适时施作，每循环进尺2.5m? 中导洞各级围岩循环作业时间见表4-1、4-

17、2、4-3。? 表 4-1 级围岩中导洞掘进作业循环时间表( 循环进尺 1m) 项目测量放样超前支护开挖出碴架立钢架锚网喷砼合计时间 (h) 0.5 平均 3.5 3.0 1.5 3.5 12 备注每天进尺 2 m，考虑施工干扰，每月进尺50m 。表 4-2 级围岩中导洞掘进作业循环时间表(循环进尺 1.5m) 项目测量放超前支钻眼爆通风出渣架立钢架锚网喷合时间0.5 平均 2.0 2.0 0.5 3.0 1.5 2.5 12 备注每天进尺 3m? ，考虑施工干扰，每月进尺75m 。表 4-3 级围岩中导洞掘进作业循环时间表(循环进尺 2.5m) 项目测量放样钻眼爆破通风出渣锚网喷砼合计时间

18、(h) 0.5 4.0 0.5 4.0 3.0 12 备注每天进尺 5.0m，考虑施工干扰，月进尺125m 。二、中隔墙施工中隔墙在中导洞贯通后自中部向进出口方向交错浇筑砼。中隔墙钢筋采用现场绑扎，液压模板台车衬砌，按每两天一循环，每循环9m施作。台车就位后，利用中导洞钢架支护，对衬砌台车稳定性定位加固后，进行砼浇筑。中隔墙砼完成后，在中隔墙顶部回填与墙身同标号砼，与导洞洞顶顶紧，回填密实。砼浇筑前，预埋中隔墙排水管。? 第四节侧导洞施工为防止侧导洞初期支护暴露时间过长，缩短导洞开挖和衬砌之间的间隔时间，侧导洞在中隔墙贯通后开始施工，首先进行右导洞开挖施工，右导洞开挖进尺到达级围岩结束桩号后，

19、进行左导洞的开挖施工。侧导洞开挖支护方法及作业循环时间同中导洞。? 第五节主洞施工主洞待同侧侧导洞掘进1015m后开始施工，先施工右洞，待右洞掘进超过 20m后，再开挖左洞。主洞施工采用台阶法，施工工艺见图4.5.1 。一、开挖V、IV 级围岩洞身开挖采用上台阶留核心土法开挖，以人工风镐开挖为主，必要时辅以微振爆破。 III级围岩洞身开挖采用台阶法开挖，采用微振爆破技术。上断面超前下断面2030m 。施工注意事项：1、隧道施工坚持“管超前、短进尺、控爆破、早支护、快封闭、勤量测”的原则。2、人工风镐开挖，开挖轮廓要圆顺，以防出现应力集中，爱护围岩。3、工序变化处之钢架应设锁脚锚杆，以确保钢架基

20、础稳定。4、钢架之间纵向连接钢筋及时施作并连接牢固。5、临时钢架的拆除等洞身主体结构初期支护施工完毕并稳定后，再进行。图 4.5.1 台阶法施工工艺流程图二、超前支护1、108超前长管棚V级围岩段主洞采用 108 长管棚超前预注浆。长管棚采用108 热轧无缝钢管，沿拱部环向间距35cm布置，施工时先根据设计施工护拱，预留测量放线拱部超前支护上导坑开挖、出碴下导坑开挖、出碴下部初期支护上部初期支护围岩监控量围岩监控量围岩稳定性评判、修正仰拱导向管，采用管棚钻机钻孔，安装1086mm钢管，注浆。大管棚施工施工工艺流程见图 4.5.2 。1）施作护拱混凝土护拱作为长管棚的导向墙，在开挖廓线以外拱部1

21、20o135范围内施作，断面尺寸为1.0 1.0m，护拱内埋设钢筋支撑，钢筋与管棚孔口管连接成整体。导向墙环向长度可根据具体工点实际情况确定，要保证其基础稳定性。图 4.5.2 超前大管棚施工工艺流程图孔口管作为管棚的导向管，它安设的平面位置、倾角、外插角的准确度直接影响管棚的质量。用经纬仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置；用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角；用前后差距法设定孔口管的外插角。孔口管应牢固焊接在工字钢上，防止浇筑混凝土时产生位移。2）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

22、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。3）钻孔隧道开挖钻进结束下一根管棚钻进开挖周边放样布孔管棚钻机就位继续钻进安装至设计长度钻杆退回原位一节管棚体安装结束接长管棚钻进管棚体安装注浆安放钢筋笼为了便于安装钢管，钻头直径采用108mm 或 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

23、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。4）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。5）安装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 2.5m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

24、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 ( 108 mm或 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 。6）注浆安装好有孔钢花管、放入钢筋笼后即对孔内注浆，浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。注浆材料：注浆材料为M20水泥浆或水泥砂浆。采用注浆机将砂浆注入管棚钢管内，初压 0.51.0MPa ， 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

25、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。2、42mm 超前小导管V级围岩段三导洞、 IV 级围岩段主洞采用 42 注浆小导管超前支护，环向间距 35cm布置。超前小导管施工工艺流程见图4.5.3 。图 4.5.3 超前小导管施工工艺流程图1）制作钢花管小导管前端做成尖锥形， 尾部焊接 8mm 钢筋加劲箍，管壁上每隔 1020cm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。2）小导管安装地质调查现场试验效果检查制定施工方案进行施施工准备设备准备管材加工材料准备喷砼封闭掌子面机具准备拱部放样布孔测量放样，在设计孔位上做好标记，用凿

26、岩机或煤电钻钻孔，孔径较设计导管管径大20?mm 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上部、中部打入，外露20cm支撑于开挖面后方的钢架上，与钢架共同组成预支护体系。3）注浆采用 KBY-50/70 注浆泵压注水泥浆或水泥砂浆。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

27、结果及现场情况调整。注浆参数可参照以下数据进行选择：注浆压力：一般为0.5 1.0Mpa 浆液初凝时间： 12min 砂：中细砂3、超前药卷锚杆IV 级围岩段三导洞采用 22 药卷锚杆超前支护。施工方法：采用凿岩机钻孔， 清孔后塞入锚固剂，将 22 钢筋打入孔内。施工工艺流程见图4.5.4 。钻孔三、初期支护锚喷支护采用 22药卷锚杆、22 中空注浆锚杆、 钢筋网、型钢钢架、C20喷射砼等支护措施。支护紧跟开挖面及时施作，以减少围岩暴露时间，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，风动凿岩机施作系统锚杆，湿喷机湿喷砼。喷锚支护工艺流

28、程见图4.5.5 。1、锚杆施工隧道锚杆采用 22药卷锚杆、 25中空注浆锚杆。锚杆钻孔利用开挖台阶搭设简易台架施钻，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；锚杆孔比杆径大15，深度误差不得大于50mm ；成孔后采用高压风清孔。1）药卷锚杆所谓药卷锚杆就是利用早期凝结速度快，承载强度大为特征的水泥砂浆制成的锚固剂将锚杆固定在锚固位置的一种支护方法。锚固剂应符合以下几项要求：初凝时间应大于3 分钟，终凝时间应小于10 分钟；必须具有足够的小时抗压强度，一般在半小时到一小时的抗压强度应在0.2MPa以上；硬化后体积不缩小，且有微膨胀性。药卷包在浸水前上端扎35 个小孔（孔径 1mm

29、 ） ，浸水 11.5 分钟小打入 22 钢筋清孔塞入锚固剂图 4.5.4 超前药卷锚杆施工工艺流程图否超前地质预报初喷砼 46cm 施作系统锚杆挂钢筋网是否符合标准调整安装钢架监 控 量 测反馈、调整确定支护参数是开挖喷射砼达到设计厚度图 4.5.5 喷锚支护施工工艺流程图孔不冒泡即浸水结束，这时即可将浸好水的药卷包装入孔眼。药包装入采用比较坚硬顺直木棍或相似的物体送至眼底。 药卷包装入后，将锚杆用 TJ-9 型风动搅拌机（电钻改装也可）带动锚杆快速旋转，边旋转边徐徐推进，锚头在旋转与推进中强烈搅拌浸水后的水泥包，使水泥浆获得良好的和易性，连续搅拌水泥卷的时间宜为3060s。 水泥浆如沿孔壁

30、下滑， 孔口用纸堵塞。2）中空注浆锚杆安装前，应检查锚杆体钻头的水孔是否畅通，若有异物堵塞，应及时清理。锚杆体装入设计深度后， 应用水和空气洗孔， 直至孔口反水或返气。注浆材料宜采用纯水泥浆或1:1 水泥砂浆，水灰比宜为0.4 0.5 。采用水泥砂浆时砂子粒径不应大于1.0mm 。注浆料应由杆体中孔灌入，上仰孔应设置止浆塞和排气孔。图 4.5.6 药卷锚杆施工工艺框图图 4.5.7 中空注浆锚杆施工工艺流程图2、钢筋网钢筋网预先在洞外钢构件厂加工成型。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。安装搭接长度应为12 个网格，采用焊接。钢筋网随

31、受喷面的起伏铺设。与锚杆或其它固定装置连接牢固。开始喷射时，减小喷头至受喷面的距离，并调整喷射角度。喷射中如有脱落的石块或砼块被钢筋网卡住时，及时清除。Y Y N 施 工 准 备N 钻孔电钻检查风动搅拌机高压风送锚固卷推进锚杆、搅拌锚固锚 杆 加 工检查清孔锚杆制作各项工前准备锚杆钻机就位钻锚杆孔钻孔角度定位锚杆孔位测量放 样锚杆孔清孔机械设备保养准备注浆材料注浆设备就位锚孔成孔检查插入锚杆3、钢架本隧道、级均采用钢架支护，钢架按设计预先在洞外钢构件厂加工成型，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。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

32、放在水泥地面上试拼，平面翘曲达到规范要求。2）钢架架设工艺要求安装前清除底脚下的虚碴及杂物，拱脚标高不足时应设置钢板进行调整。钢架拼装可在开挖面以外进行，各节钢架间以螺栓来连接，连接板密贴。沿钢架外缘每隔2m用钢楔或砼预制块楔紧。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， 每个台阶的钢拱架拱脚打设直径为25mm 的锁脚锚杆，锚杆长度不小于3.5m，数量为 4 根。下半部开挖后钢架及时落底接长，封闭成环。钢架与喷砼形成一体，钢架与围岩间的间隙用喷砼充填密实；钢架全部被喷射砼覆盖，保护层厚度不得小于20mm 。4、喷射混凝土隧道初期支护喷

33、射混凝土设计厚度2428cm ，设计强度等级为 C20 。喷射混凝土配合比的设计应满足：强度符合设计要求、不发生管路堵塞、能向上喷射至设计厚度的要求。隧道初期支护喷射混凝土采用湿喷工艺。喷射混凝土在洞外拌和站集中拌和，由混凝土搅拌运输车运至洞内，采用湿喷机喷射作业。在隧道开挖完成后，先喷射 4cm 图 4.5.8 喷射混凝土施工工艺框图1）喷射前准备喷射前应对受喷岩面进行处理。一般岩面可用高压水冲洗受喷岩面的浮尘、岩屑，当岩面遇水容易潮解、泥化时，宜采用高压风吹净岩面。若为泥、砂质岩面时应挂设细钢筋网（网格宜不大于2020mm 、线径宜小于3mm ） ，用环向钢筋和锚钉或钢架固定，使其密贴受喷

34、面，以提高喷射混凝土的附着力。喷射混凝土前，宜先喷一层水泥砂浆，待终凝后再喷射混凝土。设置控制喷射混凝土厚度的标志，一般采用埋设钢筋头做标志， 亦可在喷射时插入长度比设计厚度大5cm的铁丝，每12m设一根，作为施工控制用。检查机具设备和风、水、电等管线路，湿喷机就位，并试运转。2）混凝土搅拌、运输湿喷砼搅拌采取全自动计量强制式搅拌机，施工配料应严格按配合比进行操作，速凝剂在喷射机喂料时加入。钢纤维混凝土的搅拌工艺应确保钢纤维在拌合物中分散均匀，不产生结团，宜优先采用将钢纤维、水泥、粗细骨料先干拌后加水湿拌的方法，且干拌时间不得少于1.5min，或采用先投放水泥、粗细骨料和水，在拌合过程中分散加

35、入钢纤维的方法。搅拌时间应通过现场搅拌试验确定，并应较普通混凝土规定的搅拌时间延长12min，采用先干拌后加水的搅拌方式时，干拌时间不宜小于1.5min ，搅拌时间不宜小于3min。喷混凝土配检查开挖断面尺寸，清除浮碴，清理受喷施工机具就位喷射混合料拌合喷射混合料运输初喷混凝土 4cm 施作锚杆、钢架、挂钢清除初喷面粉尘复喷至设计厚度清理施工机具加入速凝剂加入合成纤维或钢纤掺有合成纤维混凝土的搅拌时间宜为45min。搅拌完成后随机取样，如纤维已均匀分散成单丝，则混凝土可投入使用，若仍有成束纤维，则至少延长搅拌时间 30s 才可使用。运输采用砼运输罐车，随运随拌。喷射砼时，多台运输车应交替运料，

36、以满足湿喷砼的供应。在运输过程中，要防止混凝土离析、水泥浆流失、坍落度变化以及产生初凝等现象。3）喷射作业喷射操作程序应为：打开速凝剂辅助风缓慢打开主风阀启动速凝剂计量泵、主电机、振动器向料斗加混凝土。喷射混凝土作业应采用分段、分片、分层依次进行，喷射顺序应自下而上，分段长度不宜大于6m 。喷射时先将低洼处大致喷平，再自下而上顺序分层、往复喷射。喷射混凝土分段施工时，上次喷混凝土应预留斜面，斜面宽度为200300mm ，斜面上需用压力水冲洗润湿后再行喷射混凝土。分片喷射要自下而上进行并先喷钢架与壁面间混凝土，再喷两钢架之间混凝土。边墙喷混凝土应从墙脚开始向上喷射，使回弹不致裹入最后喷层。分层喷

37、射时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1h后再进行喷射时，应先用风水清洗喷层表面。一次喷混凝土的厚度以喷混凝土不滑移不坠落为度，既不能因厚度太大而影响喷混凝土的粘结力和凝聚力，也不能太薄而增加回弹量。边墙一次喷射混凝土厚度控制在710cm ，拱部控制在 56cm ，并保持喷层厚度均匀。顶部喷射混凝土时，为避免产生堕落现象，两次间隔时间宜为24h。喷射速度要适当，以利于混凝土的压实。风压过大，喷射速度增大，回弹增加；风压过小，喷射速度过小，压实力小，影响喷混凝土强度。因此在开机后要注意观察风压，起始风压达到0.5MPa 后，才能开始操作，并据喷嘴出料情况调整风压。一般工作风压：边墙0

38、.3 0.5MPa ，拱部 0.40.65MPa 。黄土隧道喷射混凝土时喷射机的压力一般不宜大于0.2MPa 。喷射时使喷嘴与受喷面间保持适当距离，喷射角度尽可能接近90，以使获得最大压实和最小回弹。喷嘴与受喷面间距宜为1.52.0m；喷嘴应连续、缓慢作横向环行移动， 一圈压半圈， 喷射手所画的环形圈， 横向 4060cm ，高 1520cm ；若受喷面被钢架、钢筋网覆盖时，可将喷嘴稍加偏斜，但不宜小于70。如果喷嘴与受喷面的角度大小，会形成混凝土物料在受喷面上的滚动，产生出凹凸不平的波形喷面，增加回弹量，影响喷混凝土的质量。4）养护喷射混凝土终凝 2小时后，应进行养护。石质隧道采用喷雾养护，

39、黄土隧道采用养护液养护。养护时间不小于14d。当气温低于 +5时，不得洒水养护。四、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。根据以往类似隧道施工经验，结合设计文件，在施工过程中，将按照公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，

40、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。1、量测项目根据本标段工程的地形地质条件、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4-4、表 4-5 。表 4-4 监控量测必测项目序监测项目测试方法和仪表测试精备注1 洞内、 外观察现场观察、地质罗盘2 水平收敛收敛仪0.01mm 3 拱顶下沉水准测量的方法， 水准仪、钢尺1mm 4 洞口地表下水准测量的方法， 水准仪、塔尺1mm 洞口段（ H02b）5 锚杆轴力量钢筋计0.1MPa 注：H0隧道埋深； b隧道或斜井最大开挖宽度。表 4-5 监控量测选测项目序号监测项目测试方法和

41、仪表测试精备注1 围岩内部位移多点位移计0.1mm 2 围岩压力压力盒0.001MP3 钢架受力钢筋计0.1MPa 4 喷混凝土受力混凝土应变计105 二次衬砌内应力混凝土应变计0.1MPa 注： H0 隧道埋深； b隧道最大开挖宽度。2、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。结合本标段隧道具体情况，初步拟定必测项目量测断面间距与每断面测点数量见表4-6。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 4-6 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510 12 条基线13 点1030 1 条基线1 点3050 1

42、 条基线1 点注： 1、洞口及浅埋地段断面间距取小值。3、量测断面布置隧道开挖每个工作导洞单独布置量测断面，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测量基线（台阶法开挖时，在拱脚以上0.5m加测一条）。4、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。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4-7，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

43、较高的一个量测频率。表 4-7 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12 次/d 10 (0 1)B 1 次/d 105 (1 2)B 1 次/2d 51 (2 5)B 1 次/ 周1 5B 注： B为隧道开挖宽度。5、监测方法监测方法与要求见表4-8，拟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。表 4-8 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，

44、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 25m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

45、 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6、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。7、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4-9 ，据此指导施工。表 4-9 变形管理等级管理等级管理位

46、移施工状态U2Uo/3 停工，采取特殊措施后方可施注： U为实测位移值； Uo为最大允许位移值。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12 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公路隧道喷锚构筑法技术规范要求。2）监控量测体系施工监测管理流程见图4.5.9 。图 4.5.9 施工监测管理流程图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

47、准，报监理工程师及建设单位批准。监控量测小组为了真实反映监测结果，本标段施工监测由施工技术部组成专门监测小组，具体负责各项监测工作。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本标段的监测分析总报告纳入竣工资料中。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。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

48、，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。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

49、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。五、仰拱（填充）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。待喷锚支护全断面施作完成后，根据围岩收敛量

50、测结果，拆除临时支护，开挖并灌筑仰拱及填充混凝土。本隧道仰拱采用 C25钢筋混凝土，仰拱填充采用C15片石混凝土。1、仰拱、仰拱填充施工工艺施工前于隧道边墙每隔5 米施放测量控制点，作为仰拱开挖及混凝土施工控制点。为不影响机械车辆通行，仰拱、仰拱填充利用栈桥平台进行混凝土施工。混凝土在洞外采用拌和站集中拌和，混凝土搅拌运输车运至洞内进行浇筑。施工工艺流程见图4.5.10 。2、仰拱、仰拱填充施工注意事项1）仰拱应及时施作，与开挖面的距离不宜超过衬砌浇筑段长度的3倍。黄土隧道与开挖面的距离不得超过30m ，同时仰拱一次开挖长度不宜超过 6m 。2）施工前必须清除隧底虚碴、淤泥和杂物，超挖部分应采