宁波嵊州高速公路成功岭隧道施工组织设计讲解学习

一、编制依据1、交通部发布的公路隧道施工技术规范 。2、浙江省交通规划设计研究院设计的两阶段施工图 。3、业主提供的招标文件和补遗书 。4、浙江省交通规划设计研究院提供的技术交底要点说明 。5、我单位隧道施工经验。二、工程概况（一）、工程简介成功岭隧道是宁（波）嵊（州）高速公路绍兴段控制性工程，进口位于新 昌县境内，出口位于嵊州市境内。为双洞单向行车双车道隧道，其中：（1）左线起讫里程为ZK46+364ZK48+630，长2266米,洞口明洞段长58m, 暗洞长2208m;左洞纵坡采用双向坡，上坡1.4%,洞内坡长636m;下坡-1.9%, 洞内坡长1630m宁波端洞口设计高程212.581m,金华端洞口设计高程190.52m。（2）右线起讫里程为 YK46+345YK48+620，长2275米，洞口明洞长55m, 暗洞长2220m;右洞纵坡采用双向人字坡，上坡1.395%,洞内坡长655m;下坡 -2.055%,洞内坡长1620m;宁波端洞口设计高程212.448m,金华端洞口设计高 程 188.294m。（3）隧道内路面采用单面横坡，坡度 2.0%。两隧道设计线间距40m,均位 于直线路段。宁波端洞门采用削竹式洞门,嵊州端洞门采用端墙式洞门。该隧道采用机械通风，纵向射流风机通风。暗洞开挖土石方398282 m3;喷C20砼14348 m3;模筑 C30 砼 46853 m3;注浆 1066 m3; I 级钢筋 233170Kg;H 级钢筋 543368 Kg; 中空注浆锚杆220180 m;钢拱架615837 Kg;隧道专用复合防水卷材108423 m2。工期要求：合同工期为 30 个月。（二）、工程条件及地形地貌 成功岭隧道所经地段,地貌形态类型为低山丘陵,表部一般为第四系松散层覆盖，残坡积层曾较薄，部分地段基岩裸露。隧道轴线经过处地表高低起伏， 植被茂盛，山体较陡，坡度一般 30 40。成功岭隧道岩性单一，为玻屑溶积凝灰岩，玻屑凝灰结构，块状构造，岩 质属硬质岩类。受地质构造影响严重，节理（裂隙）发育，隧道轴线穿过大约 15条规模各异的构造破碎带。地下水主要为基岩裂隙水和断裂破碎带脉状裂隙 水，但隧道区范围内含水介质的渗透性较弱，水文地质条件简单。（三八 主要技术标准（1） 成功岭隧道设计为双洞单向行车双车道隧道（上下行分离）。（2）设计行车速度：80km/h（3）单洞行车道宽度：2X 3.75m;（4） 建筑限界：隧道净空净宽9.5m,净高5.0m;检修道净高2.5m。车行横 洞建筑限界：净宽6m,净高4.5m;人行横洞建筑限界：净宽2.0m,净高。（四）、隧道结构本隧道按新奥法原理进行设计，采用单心圆内轮廓复合式衬砌结构，以锚杆、 钢筋网、湿喷（钢纤维）混凝土等为初期支护，辅以钢拱架、钢格栅、超前大 管棚、超前锚杆注浆等措施，充分调动和发挥围岩的自承能力，在监控量测信 息的指导下施做初期支护和二次模筑衬砌。成功岭隧道各类复合支护长度表so(m)S2(m)S3(m)S4(m)全长（m）备注支护类型左洞5821434616482266其中类围岩共618米，占全长的27.27%右洞5511938617152275其中H、皿类围岩共560米，占全长的24.62%成功岭隧道各类复合支护参数表支护类型初期支护二次衬砌湿喷20#砼厚度（cm）锚杆钢支撑拱墙仰拱位置直径(mm)长度（m）间距（m）规格纵距（m）厚度(cm)厚度(cm)S0拱墙6565S2钢纤维25厚C20现浇砼拱墙仰拱253.51.0X 1.018号工字钢0.75(0.5)4545S3 8钢筋网+15厚素砼拱墙仰拱253.01.0X 1.23535S4 8钢筋网+10厚素砼拱墙252.51.5X 1.230注：表示中空注浆锚杆。（五八洞门结构根据地形视觉、照明、隧道营运管理及结构与环保方面综合考虑隧道宁波端 洞门采用削竹式洞门，嵊州端洞门采用端墙式洞门。（六）、隧道防排水本隧道的防排水设计以防、排、截、堵相结合，因地制宜、综合治理为原 则，达到防水可靠、排水畅通、施工方便、经济合理的目的。本合同段隧道防 排水达到这样的标准：洞内无渗漏水；安装孔眼不渗水；洞内路面不冒水、不 积水。（1）防水措施：二次衬砌混凝土采用 C30泵送自防水砼结构，抗渗等级为S8;在衬砌背面设置隧道专用复合防水卷材，土工布设置在防水卷材与喷砼层 之间，兼作衬背排水层和缓冲层；明洞背部防水层采用2.5mm厚的SBS型改性沥青防水卷材，防水层外部再做 2-3cm水泥砂浆保护层。沉降缝处Es型桥式橡胶止水带（规格290X 25x R25Xl0mm）,在衬砌浇 筑工作缝设置BF遇水膨胀橡胶止水条（20x 15mm）防水。（2）排水措施：通过隧道专用复合防水卷材使漏水从衬砌背面通过排水滤 层排至墙脚，再由墙脚处衬背纵向盲沟（ lOOmmHDPE打孔波纹管，盲沟外裹 一层200g/m2无纺土工布，设置在防排水层外面，固定在喷砼面上）集水；通过 横向排水沟引出。H类、皿类围岩区段及富水区段拱部局部渗水较大形成径流区段，在衬背 土工布排水层与喷砼之间加设 50mm软式透水管环向盲沟，环向间距。（3）路面以下的排水工程分纵向中央排水沟与横向排水沟。可以将衬砌背 面漏水及路基围岩涌水排走。与路面同坡。纵向排水沟由带孔内径300mm离心式钢筋砼水管外裹 200g/m2 土工布滤层及级配碎石滤层组成， 将地下水排出洞 口；横向排水沟每隔 25m 设置一处。在隧道路肩部位设置单侧路缘排污水沟，将隧道内冲洗及消防排放的污水 排出洞外，与洞外的路基两侧边沟槽相通，形成一个完整的排防体系。洞内路 缘排水沟每隔 50m 设置一只沉砂井，以利于清污。三、施工准备（一）、施工队伍、设备准备 组织有一定隧道施工经验的队伍和保证该工程所需的机械设备，有计划、 有步骤地进场，尽快形成施工能力。上场人员见附表 1施工管理人员配备表 、 附表 2劳动力配备表，上场机械设备见附表 3工程机械设备上场计划表 试验、测量、检测仪器见附表 4试验、测量仪器配备表（二）、技术准备 在项目总工的主持下，组织全体技术人员认真仔细的审阅图纸，正确领会 设计意图，编制各种技术文件，科学分析并合理安排施工工序，制定切实可行 的施工进度计划。制定各技术职能部门及人员的职责，及时与上级业务部门， 设计部门，监理单位取得联系，以便及早开始下阶段工作。接到设计院的各种控制桩后，及时组织技术、测量人员对控制桩进行复测， 对愿设计院的路基横断面、逐桩坐标进行核查计算和复测。严格按照测量规范， 科学合理的增设水准点和导线控制点，编制各种复测资料，并报上级业务部门 和监理单位审核。工程试验是对工程进行科学化管理，确保工程质量的有效手段，为保证试 验工作的全面，顺利进行，工地设工地试验室，配足工程所需的试验人员，工 地试验员要作好各种自购材料的送检、土工试验的取样、各种配合比的申请等 工作。（三）、临时设施 根据现场的实际情况，结合本工程的需要，本着节约土地的原则，合理布设临时设施的用地，详见施工平面布置图 。1、施工便道根据现场情况，隧道进出口便道与嵊张公路连接，共需修便道1.5Km，便道宽度7m,进口便道修建排水涵洞一座，倒虹吸一座，出口便道修建排水涵洞 一座。2、施工用电 根据现场实际,隧道进口从沙溪镇和孙家田村分别引进一条高压线,隧道 口设两台 400KVA 的变压器,出口从念宅村引一条高压线,两台 400KVA 的变 压器,以解决工地施工用电,为确保施工用电,进出口各配备一台 200KW 发电 机组。3、供水 为保证生活所需和职工的身体健康,生活用水从附近村庄引水或打深井解决,施工用水成功岭山上向山水库水库引水,该水库位于 RK47+350 右约 100 米左右，水位高程约266.6米，我们采用 80毫米的塑料4000米接至洞口右侧 约100的山上，高出隧道50m的位置修建容量80立方米的高位水池，再用管道 送往各工作面。4、供风隧道进出口各设置4台4L-20/8型电动空压机，用 150mm钢管送风。5、施工通讯 对外通讯采用程控电话、移动电话相结合的方法,洞内与外部通讯采用磁石电话,洞口建值班室,设专人 24小时轮流值班。6、生产、生活用房 按照节约土地和资源,美观整洁的原则,生活用房为活动板房,施工用房为砖木结构,火工品库房为砖混结构,生活区及加工厂地面硬化处理。7、拌合站和预制场 在隧道进出口各建一个集中拌合站和预制场,按照规定修建火工品库房。为确保安全,作好临时设施的防洪和排水系统。四、隧道总体施工方案1、按新奥法原理组织指导施工,采用无轨运输方式。根据长大隧道大断面 机械化作业的技术要求配备施工机械,组织实施开挖、喷锚、二次衬砌三条机械化作业线，优化施工方案，实现主要工序机械化作业，充分发挥机械效率。2、明洞施工采用明挖法；暗洞按新奥法施工。H类围岩区段采用“108管棚+注浆”预支护。开挖采用留核心形开挖，人工挖掘或弱爆破开挖。皿、W类 围岩采用钻爆法开挖，皿类围岩采用正台阶开挖法，用简易台车和人工风枪钻眼；W、围岩地段采用全断面法开挖掘进，用简易台车和人工风枪钻眼，非电 毫秒雷管光面爆破，严格控制超挖，杜绝欠挖。为减少对围岩扰动及减少超挖，采用光面爆破技术 。3、初期支护紧跟开挖面及时施做，减少围岩暴露时间，抑制围岩变形；喷砼 采用湿喷技术；仰拱、铺底先于二衬施工，防止基底弱化；二次衬砌混凝土采 用自动计量拌和站生产，混凝土运输车和输送泵输送，液压整体钢模台车模筑。五、施工方案（一）、施工测量及施工放样 隧道中线采用直线延伸法与导线环相结合的方法进行，即先用直线延伸法延伸至人行或汽车通道口时，利用通道使左右洞中桩点构成导线环，再按导线 环的测量及平差规范进行中线校核。高程用四等水准进行控制。施工放样采用激光导向仪、全站仪、水准仪等仪器放施工中线和高程，断 面掘进采用“五寸台”法放样。（二）、工地试验 工地试验室配备相应的试验设备，按照规范要求，对各种材料取样送项目部试验室检验，按照规范和监理工程师的要求提取各种试件，并报检。各种试 验要科学准确，具有代表性和可追溯性，编制整理各种试验资料。（三）、明洞开挖 明洞采用明挖法施工，在开挖前先做好洞顶截水沟，如因施工不便等因素，先挖基坑并做修整，以利排水需要。好边、仰坡开挖施工时，按设计图放出中 线和开挖边线，清除开挖面上的松碴以及其它杂物，自上而下采用挖掘机配合 人工进行开挖，严禁上下垂直作业。用推土机集碴，自卸汽车运碴至弃碴场。 为了确保边坡的平顺和稳定，尽量避免超、欠挖对边坡的过大扰动，如需爆破 开挖，采用控制爆破， 严格控制爆破参数， 边、仰坡开挖后，按设计要求 P13（2）b 及时进行防护。a、 覆盖层表土全风化岩层（I类围岩）部分：开挖坡率1: 11: 1.25, 喷砼层厚20cm +双层钢筋网，网规格 6.520*20cmob、强风化岩层（H类围岩）：开挖坡率1: 0.51: 0.75，喷层砼厚15cm+ 双层钢筋网（2* 6.520*20cm） + 22钢筋砂浆锚杆（长3.5m，间距1.5*1.5m ）。c、 中风化岩层（皿类围岩）：开挖坡率1: 0.31: 0.5，喷层砼厚10cm +单层钢筋网（ 6.520*20cm） + 22钢筋砂浆锚杆长3.0m，间距1.5*1.5m1 、具体施工方法:（1）、表层 2 米为坡积物采用横挖法，即以路堑整个横断面的宽度从一端逐 渐向前开挖，边坡必须配以人工分层刷坡。（2）、2米以下为中风化玻屑熔结凝灰岩采用小型和松动爆破，严禁过量爆破，特别对边坡开挖尽可能采用光面爆破，使边坡符合设计要求，边坡应从开挖面 往下分级清刷边坡， 下挖 23m 应对新开挖边坡刷坡， 要修刮平整。 对于软质岩 石边坡可用人工或机械清刷，对于坚石和次坚石，可使用炮眼法、裸露药包法 爆破清刷边坡，同时清除危石、松石。清刷后的石质路堑边坡不应陡于设计规定。开挖后边坡上不得留有松石、危石，凹凸尺寸不大于100mm否则用人工修凿。对风化破碎的岩体采用预裂爆破，再用人工修凿，开挖后边坡防护及时跟 上，避免岩体长期暴露而塌方。2、施工安全、技术要求（1）、边坡开挖前，详细调查边仰坡岩石的稳定性；对设计开挖线以内有不 安全因素的边坡，必须进行处理和采取相应的防护措施，边坡上所有危石及不 稳定岩体应撬挖排除。（2）、开挖自上而下逐段进行，不得掏底开挖或上下重叠开挖。(3) 、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。d、进行控制爆破时，在严格控制爆破参数的基础上，还需采取必要的防护 措施，避免飞石影响嵊张公路的行车安全。(四) 、H类围岩地段的施工方案H类围岩开挖施工采用留核心形超短台阶开挖法施工，先支护后开挖，机械配合 人工进行开挖，个别地方石方开挖采用放小炮松动，机械出碴。施工时严格遵守软弱 围岩不良地段“早预报、管超前、严注浆、弱爆破、短进尺、强支护、勤量测、快封 闭、紧衬砌”的原则，认真做到稳扎稳打，步步为营。施工工艺流程见图1H类围岩施工工艺流程图H类围岩衬砌施工采用设计采用S2类复合支护型式.1 、关键工艺要求：(1) 超前管棚施工要注意保持环与环间的设计搭接长度。(2) 主要采用机械配合人工开挖，局部辅以弱爆破，“震松法”施工，尽量减少 对地层的扰动，爆破要密打眼，少装药。(3) 拱部环形开挖后应立即初喷5cm厚的钢纤维砼，接着完成该部分的钢支撑安装 和锚喷支护。(4) 仰拱及填充层在初期支护完成后尽快施做，先于二衬进行施工，采用搭设防 干扰平台技术进行混凝土全断面灌注。必要时，钢支撑脚部设锁脚砂浆锚杆，以保证 稳定和安全。(5) H类围岩左右侧每循环开挖长度控制在2.0m左右，初期支护紧跟掌子面， 及时施做仰拱，使整个断面尽快形成封闭环。(6) 二次衬砌根据围岩量测监控的信息情况，适时施做，以保证初期支护和施工 安全的关键措施。一般二次衬砌距初期支护23倍洞径处开始浇注。(7) 施工时认真做好洞内排水工作，保证排水畅通，防止基底软化。两侧临时排 水沟要保证顺畅，合理位置设集水井，配备抽水机抽水。楸祠竝-1示*3-1 II类围岩施工方案(五) H类围岩进洞超前管棚施工方案1、管棚设计参数：a、管棚规格：热扎无缝钢管 108X6mn,节长3m 6m.b、管距：环向间距42cmc、管棚：倾角平行于路线纵坡；方向与路线中线平行。d 钢管施工误差：径向不大于 20 cm 。e隧道纵向同一横断面内的接头数不大于 50%，相邻钢管的至少错开1m2、施工准备：a、利用隧道洞口的场地、设备，同时做好“三通一平” 。b、洞口土石方及仰坡均已开挖到位，防护到位。c、钻机到位灌注浆液配合比已到位。3、施工方法及顺序( 1 ) 套拱施工：成功岭隧道设计采用 C30 混凝土套拱做管棚固定墙， 套拱在明洞外轮廓线以外， 紧贴掌子面施做，套拱内埋设四榀 16 号工字钢制作而成的钢拱架作为横架，与 管棚钢管焊接成整体，支撑稳固后，内外摸采用 5 cm 木摸安装，按设计布筋和 安装孔口管，保证布筋、孔口管的位置和角度准确，然后进行套拱的施工，待 套拱强度达到 85%时开始长管棚的施工。为减少因钻具漂移或下垂引起的钻孔偏差，钻机立轴方向严格准确控制， 钻进过程经常采用测斜仪器测钢管钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求及时 纠正。管棚施工先打有孔管，注浆后再打无孔管，无孔管可作为检查管，检查注浆质量；钢管接头采用丝扣连接，丝扣长 15 cm,钢管节长3m、6 m。钢管接 头要错开，隧道纵向一横断面内的接头数不大于 50%，相邻钢管的接头至少错 开 1 m。( 2) 搭设钻机施工作业平台 作业平台采用方木按“井”字形搭设，顺序由下向上，由两边向中间，依 据孔位 依次搭好，方木间以扒钉连接牢固，防止钻孔时钻机摆动、倾斜、不均 匀下沉而影响钻孔质量。（3）根据地质条件和施工条件，本次采用三台潜孔钻平行作业，并在导向管 口编号施工顺序从低孔开始，有两侧往中间方向对称进行施工，钻孔时钻机距 工作面距离不少于2m,钻机摆设钻杆方向与导向管一致，钻孔并顶进长管棚钢 管。（4）开钻时，先低速低压，等成孔几米后，再加速加压。钻进过程中，必 须沿钻机位后定下来的基线钻孔，随时检查钻孔方向的准确度，根据地质情况 的变化，选择不同的钻头，当遇坚硬孤石不能钻进时，采用冲击钻头，把岩石 击碎，为普通稍软岩石或土质时，采用合金钢钻来进行钻进。钻进过程中岩土对管壁的阻力较大，前段开孔采用 125mm钻头，后段根据需要采用110mm钻头，以便于钢管容易顶入，钻进过程遇特殊复杂地层，如不能钻进或难以成 孔时，采用预注浆加固钻进成孔；必要时采用加长岩芯管（跟管钻进）的办法。钻孔参数；钻孔直径；115130mm;钻空平面误差：径向不大于 20 cm。钻孔时的空斜预防措施：导管导向、护正器护正钻具、测斜仪检查，发现 偏斜、岩心管扫孔检查控制，发现孔斜超过允许范围，则停止钻孔，进行注水 泥浆充填，凝固后重新钻孔。（5）用 108 mm 岩心管进行扫孔，目的是清除孔内岩渣和顺通孔道。岩 芯管不小于 2.5m 为宜， 长度稍长更好。 如遇下管困难， 连续扫孔几次，同时借 助高压空气吹洗，直到孔内清扫干净。（6）下管： 108 mm 钢管管壁打孔，布孔以梅花型布置，孔径为 12mm， 孔间距为20 cm。管节间采用丝扣连接，丝扣长度15 cm,为使管间接头错开， 且两组关棚间纵向搭接长度不小于 1 m 的要求，编号为奇数的第一节采用 3m 钢管，编号为偶数的第一节采用 6 m钢管，以后每节采用6 m钢管。下管后， 108 mm 钢管和 127 mm 钢管焊接成一体。（7）钻进过程中地质情况判断：根据钻进速度，岩土取芯，司钻压力等情 况判断此钻孔管段地质情况， 并作好施工记录， 根据记录数据绘制地质剖面图 和展开图，为开挖施工提供参考。（8）注浆注浆施工工艺流程见图 6注浆施工工艺流程图管棚按设计位置，根据实际施工地质条件，F4构造破碎带，洞口处采用水 泥 -水玻璃双浆液，其余各处采用纯水泥浆。注浆后再打无孔钢管，无孔钢管 可以作为检查管，检查注浆质量。注浆机械采用两台 BW-250/50 型注浆泵。 注浆前先进行现场注浆试验，确定注浆参数及缓凝剂掺量，用于实际施工。注 浆要求：a、注浆前在钢管中沿管壁安设 15mm的塑料管至孔底，在管口（外端）处 与堵浆排气孔相连接，作为排气孔（安设钢管盖和注浆阀门） 。b、注浆管与堵浆管进浆孔相连。c、注浆采用从孔口一次注入，为使管内浆液饱满密实，注浆时等排气孔有 浆液流出，进行终压注浆，直到达到设计注浆压力或设计注浆量时终止，然后 闭其阀门。d、注浆结束标准，按单孔注浆量达到设计注浆量时，可作为结束注浆标准； 注浆压力达到设计终压力并终压不小于 20 分钟时，也可结束注浆，同时注浆 扩散半径不小于 0.5m。（9）注浆结束后及时用钻杆、炮钩及高压风清除管内浆液，并用注浆机注入 M30 水泥砂浆进行紧密充填，以增强管棚的刚度和强度。（ 10）施工过程技术措施：a套拱内导向安装时位置和角度用仪器测量定位，保证准确性。b、在钻孔过程中用测斜仪量测钻进的偏斜度，发现偏位超过设计要求，及 时纠正。C、管棚注浆注意调试好浆液的配合比，控制注浆压力和注浆量，以达到设 计注浆效果。d、注浆参数：水泥浆与水玻璃体积比 1: 0.5,水泥浆水灰比1:1,水玻璃 浓度50波美度、摸数2.4,注浆压力；初压0.51.0Mpa，终压2.0 Mpa。e、配制好水泥浆液或水玻璃浆液时严防水泥包装纸及其其它杂物混入。拌 好的浆液在进入贮浆槽及浆液泵之前,对浆液进行过滤,为经过滤网过滤的浆液不用许进入泵内。配制的浆液在规定的时间内注完。（11）作业组织 劳动力组织（每班）： 钢管加工 4 人，电工 1 人，电焊工 1 人，钻 眼打管 3 人，注浆泵司机 1人，注浆 3 人, 空压机司机 1人。共计 14人。 主要机械设备： 潜孔钻 3 台，空压机 1 台 , 注浆机 1 台，浆液拌和 机 1 台，钢管加工设备 1 套。（12）隧道超前管棚施工工艺流程见图 5超前管棚施工工艺流程图（13）洞内大管棚施工：暗洞内管棚施工先施做工作洞，即在该处先挑顶斜插小导管，以加强支护， 开挖后及时进行锚喷支护。必要时预埋钢拱架。以加强拱部支撑。工作洞室 高度应根据钻机高度而定，纵向 2 米（以方便打管为宜） ，然后再用钻机钻 孔，其余施工方法同明洞段。（六八皿类围岩地段的施工方案皿类围岩地段采用S3型复合支护类型，采用正台阶施工方案，台阶长1520m,先支护后开挖，微震光面爆破，装载机和自卸车出碴。关键工艺要求：（1）先拱部 25超前先锚后灌式砂浆锚杆施工，然后上台阶开挖采用简易台 架人工风枪钻眼， 楔形复式减震掏槽， 微震光面爆破开挖， 循环进尺 1.01.5m。（2） 拱部初期支护施工顺序为初喷（初喷厚度一般不小于3cm）、挂钢筋网、 复喷 20#砼至设计厚度。（3） 下部开挖后及时进行锚喷初期支护，灌注仰拱混凝土，15#片石砼仰拱 回填，分左、右半幅进行调平层施工。（ 4）铺设环向排水软管及隧道专用复合防水卷材，初期支护基本稳定后施做 整体模筑二次衬砌，二衬段与台阶距离不大于 30m。皿类围岩地段施工工艺流程见图 2皿类围岩地段施工工艺流程图（七类围岩施工方案W类围岩地段的施工方案采用全断面光面爆破的方法掘进。自制多功能作业台车钻眼、光面爆破作业。 钻眼深度为3.0m,循环进尺2.8m;装药台车装药联线；侧卸式轮式装载机配合 自卸汽车装运出碴。人工和PC200C长臂挖掘机相结合进行找顶和清除危石。IV 类围岩段开挖后先初喷不小于 2cm厚砼，接着按设计要求打设 25先锚后灌式 砂浆锚杆、挂钢筋网，复喷砼至设计厚度进行初期支护。V类围岩具体施工步骤见附图3-3:V类围岩地段施工工艺流程见图 3V类围岩地段施工工艺流程图3-3 IV難岩施功案 七、主要施工方法及技术隧道关键施工技术主要包括三个方面：一是保持合理的断面和平顺的开挖轮 廓线，减少围岩的扰动；二是及时施做符合质量要求的超前支护和初期支护， 开挖断面尽早闭合，控制围岩变形；三是加强对围岩和支护结构的监控量测， 进行信息化管理。（一）、 超前地质预报技术 隧道地质超前预报是防止隧道开挖突发性灾害（塌方、涌水、采空区等） 保证施工安全，保证施工工期，保证工程施工质量，优化和调整支护参数，判 别围岩稳定的有效措施。我们采用传统探测方法进行地质预报。一是超前钻孔探测；二是随着隧道的 掘进，完善、修正设计资料，通过掌子面地质素描和洞体展现对岩体的特征观 察分析，做出地质判断。这两种方法结合起来运用，可以相互补充，达到超前 地质预报的良好效果。（二）、 隧道光面爆破技术 光面爆破是新奥法施工的第一要素，实施光面爆破可减弱对围岩的扰动，缩 小松动范围，使开挖轮廓圆顺，是保证隧道的工程质量，施工安全和进度的一 个关键技术。 针对成功岭隧道洞身不同的围岩类别，具体采用相应的爆破方法：1、H类围岩开挖H类围岩以松散层含碎石亚粘土一含粘性土碎石为主，围岩完整性、稳定性 极差，易坍塌。主要采用机械配合人工开挖的方法进行，充分减小对周边围岩 的震动。2、皿类围岩开挖皿类围岩正台阶法开挖，上半断面采用微震光面爆破，下部台阶采用一次 性爆破施工。施工过程中，根据爆破效果及时修改爆破参数。（1 ）炸药及雷管选型选用爆速低的炸药，采用 25mn和 32mn两种乳化炸药药卷。为更好地实 现微差爆破采用非电毫秒雷管。（2）非电微差起爆网络设计爆破震动与同段齐爆的炸药用量有极其密切的关系，采用非电微差起爆技 术，不但可以有效控制单段雷管的起爆药量，又能有效地控制每段雷管的起爆 时间，使爆破震动波形不形成叠加，既能保证岩石破碎达到理想的效果，又能 消除爆破震动的有害效应。在掏槽眼、掘进眼、底板眼或周边眼中，起爆药量 较大的段别的雷管，间隔时差设计为 200ms即跳段设置。这样可使爆破震动速 度降低30%达到更好的爆破效果。a. 孔深进尺设计：上部台阶采用 1.2m进尺，钻孔深度1.5m;下部台阶采 用2m进尺，钻孔深度2.5m。b. 掏槽形式设计：上台阶采用三角形三中孔眼直眼掏槽。如下图：(3) 装药结构设计：为更好地达到光爆效果，周边眼采用间隔装药结构， 药卷用小直径药卷。其余炮眼采用直径 32mn标准药卷连续装药。如下图所示：药卷导爆索 炮泥雷管竹片(4) 爆破参数及炮眼布置爆破主要经济技术指标表项目开挖 断面(m2)循环 进尺(m)炮眼 个数 (个)装药量 (Kg)比装 药量(Kg/ 个)比钻 眼量 (个 /m2)单位耗 药量(Kg/m3 )上台 阶约431.211379.20.72.831.65下台 阶约532.07575.681.011.750.8m类围岩开挖爆破参数表炮 眼 深 度炮眼装药量序号上 下 台 阶炮眼 分类炮 眼 数起爆 顺序每 孔 药卷 数.扌.约弍亘 每装量合计 药量个cm卷/孔Kg/孔Kg1掏槽31302眼311305.20.8762.6283助艮一 _ _ _421204.60.7763.1024上掘进 眼633、4、5、6、71204.50.76848.385台周边 眼2581256.50.5213.006阶底板 眼1391204.80.80610.4787底板 眼2101204.80.8061.6128合 计11379.21掘进 眼441、 2、 3、 42.26.41.08747.822下台 阶周边 眼1252.256.10.4855.823底板 眼1162.26.81.1612.764底板 眼872.26.81.169.2875合 计75.688 8 8 3 7 8 = 7 68 :76 8 * 7 6 赞；58 1 7 65 5 38 7 6 10 V8 8 7 . 7 6、：6 ； 53 3 24 2 4999998，8 卫0.：8 8 87.7 严.7： 8 8 8 6叽6,5 ! &5 6 *6 62、1 2 ,235_4 4 聖 49 85 9 99999,16 - 7 *6,5 6 :1 852 8555573 8590 1 J.1.1 .1 i J J J 111185 8533 i 3333333.80 ,4=75 :6 6 6 6 6 6 6 6 6 6)-.7 77777川类围岩台阶法开挖炮眼布置示意图55铅5口 5.5。57(5)皿类围岩正台阶开挖施工工艺流程图川类围岩正台阶开挖工艺流程图(6)循环时间循环时间安排表(皿类围岩)顺序作 业 项目需用时间(min)备注上台阶下台阶1台架或台车就位15152测量、布眼20203钻爆破眼6060r 4装药、连线20r 305机械人员撤离、爆破15156通风、排烟20201 7找顶108出碴50809施工初期支护及钢支撑200120合计470420皿类围岩循环作业主要参数：每环开挖按上台阶两环、下台阶一环，全断面进尺 2.0m计，循环作业时间16h,月进尺100m(7)作业组织上台阶劳动力：开挖工8人，挖掘机司机1人，汽车司机3人，正侧卸轮 装司机1人，其他人员2人。共15人。主要机械设备：空压机1台，手持式风钻5台，PC200长臂反铲1台，正 侧卸轮装1台，15t自卸汽车3台，轴流式通风机1台。下台阶劳动力：台车司机2人、开挖工4人，挖掘机司机1人，汽车司机4 人，轮装司机1人，其他人员1人。共13人。主要机械设备：手持式风钻5台，PC200长臂反铲1台，正侧卸轮装1台， 15t自卸汽车3台，装药台车1台。3、 W类围岩开挖W类围岩施工采用全断面光面爆破方法施工。采用自制多功能作业台车钻 眼，钻眼深度为3.0米，循环进尺2.8米；装药台车装药联线；侧卸式轮式装载 机配合自卸汽车装运出碴。找顶和清除危石人工和PC200C长臂挖掘机相结合。W类围岩段开挖后进行初期支护，全断面开挖示意图如下：(1)施工工艺流程全断面开挖工艺流程图(2)爆破设计采用光面全断面爆破，爆破设计如下。a. 炸药及雷管选型：选用爆速低的炸药，采用25mn和 32mm两种乳化炸药药卷。为更好地实现微差爆破采用非电毫秒雷管。b. 孔深进尺设计：采用2.8m进尺，钻孔深度3.0m。c. 掏槽形式设计：采用四方形 4中孔眼直眼掏槽。如下图：?100中空眼 O5mc_5掏槽眼布置示意图35cm35cmmGd. 爆破参数及炮眼布置爆破主要经济技术指标表开挖 断面(m2)循环 进尺(m)炮眼 个数 (个)譬里比装 药量(Kg/ 个)比钻 眼量(个/m2)单位耗 药量(Kg/m3)约822.8172360.362.12.211.65开挖爆破参数表13 13 13 1370 丿3 典1111*70 *11 110* 厚0- -*1(90910.979109908510 10 10 -1011, 1111 11 11.11 ：13*13 11(13.-10 10 -1010 10-10c10-10I1313.1113 *1j 10.13* 11*10*13 11* 13 :5811 -13* 701701313111311 J31011 13J3101111310 鼻11 J30:13，1311 :13 :1313 一11111J11. “ 118*1111*111*11*1180 I：111512l口75 口匸口屛0 口a二口口=Q14 141414141414141414 14：1515 1515 15 15/3J3-：13序 号炮眼分类炮眼 数起爆顺序炮眼 深度炮眼装药量每孔 药卷数每孔 装药量合计药量个cm卷/孑LKg/孔Kg1掏槽眼43.15291、 3、 5、 63.1515.42.61923.573掘进眼1017、& 9、10、11、123.0142.39241.554周边眼39133.0515.91.26849.455底板眼11143.014.22.4126.516底板眼8153.014.22.4119.287合计172360.3611.00mW类围岩全断面开挖炮眼布置示意图(4)循环时间a.循环作业时间表全断面开挖循环时间安排表顺序作 业 项目需用时间（min）备注1台车就位302测量、布眼303钻爆破眼2104装药、连线605机械人员撤离、爆破15r 6通风、排烟607找顶258出碴1809锚杆及喷砼180合计790b.循环作业主要参数全断面进尺2.8m计，循环作业时间14h,月进尺150m（5）作业组织劳动力：台车司机2人、开挖工10人，挖掘机司机1人，汽车司机5人， 装载机司机1人，其他人员4人。共23人。主要机械设备：手持式风钻5台，PC200C长臂挖掘机1台，正侧卸轮装1 台，15t自卸汽车4台，装药台车1台。（三）、车行横洞和人行横洞开挖位于H类围岩段车行横洞、人行横洞采用环行开挖、留核心土的掘进方法。位于皿类围岩段人行横洞采用短台阶预裂爆破开挖。在两侧主隧道二次模筑衬 砌施工前进行施工。皿、W类围岩段人行横洞采用人工手持风钻利用简易台架 钻眼，装药台车装药联线，轮式装载机配合自卸汽车装运出碴。车行横洞找顶 和清除危石人工和PC200LC长臂反铲相结合，人行横洞找顶和清除危石人工进 行。开挖完成后，立即按设计要求喷砼至设计厚度进行初期支护，并及时进行 模筑砼施工。行车横通道与正洞衔接处，围岩力学状态较复杂，开挖采用控制 爆破，并及时支护和衬砌尽早封闭成环。横洞开挖的施工工艺和爆破设计同主 隧道开挖施工。（四）、开挖施工技术要求 开挖施工按短进尺、弱爆破、强支护的原则进行，抓好钻眼爆破和装碴运 输两大环节。根据围岩变化情况和实际爆破效果及时修正爆破参数，不断优化 和完善爆破设计，并严格按要求操作，搞好光面爆破，减少超欠挖，提高爆破 效果。并加强运输的协调与组织。1、钻爆开挖前，根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进 尺、爆破对围岩及构造物振动速度要求、钻眼机具和爆破材料进行钻爆设计。 在施工中均进行炮痕保存率、炮眼利用率、装药量、残眼深度、抛碴距离、块 度等方面数据分析，不断修正爆破设计，选择合理的钻爆参数。2、准确画出开挖周边轮廓线及布眼，炮眼位置的精度直接影响隧道爆破开 挖效果，特别是周边眼的放线精度，更直接影响超欠挖值，施工时严格按隧道 设计轮廓和钻爆设计图测定并在开挖工作面上画出眼孔位置。3、打眼精度的高低，也是控制超欠挖的重要因素，打眼精度包括开孔位 置，炮眼垂直度、孔底平面和周边眼外插角等，施工钻孔做到精确、平顺、整 齐。4、装药质量直接影响爆破效果和超欠挖量，施工时严格按钻爆设计装药 结构进行装药，并做好炮眼的堵塞。5、装药、联网完成后要认真进行检查，确认无误后方可起爆。（五）、光面爆破施工程序及作业标准施工工艺流程见图 4光面爆破施工工艺流程图 为保证隧道光面爆破效果，我们坚持程序化、标准化作业，借以不断优化 和调整爆破技术和具体参数。1 、 放样布眼：钻眼前，用激光准直仪定位，经纬仪、水平仪、钢尺相配合， 测量人员用红油漆准确绘出开挖断面的中线和轮廓线，标出炮眼位置，误差不超过 5cm。2 、 定位开眼： 采用钻孔台车或风动凿岩机钻眼， 轴线与隧道轴线保持平行， 就位后按钻眼布置图钻孔，掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求为控制在5cm以内。3 、 钻眼、清孔：安排技术熟练的操作人员施做，严格按设计要求和具体情 况、确定的设备进行施工。装药前，用炮钩和高压风将炮眼内石屑刮出吹净。4 、 装药：按照炮眼设计图确定的装药量自上而下分片分组进行，雷管对号 安设，要定人、定位、定段别，不得乱装药。所有炮眼按要求用炮泥堵塞。5 、 联结起爆网络：按设计联结网络操作，起爆网路为复式网路，充分保证 起爆的可靠性和准确性。导爆管不能打结，各炮眼雷管连接次数相同，导爆索 的连接方向准确、连接点必须牢固，引爆雷管用黑胶布包扎在离一簇导爆管自 由端10c m以上处，连好后，专职监炮员认真检查验收。6 、 做好安全工作，非点炮人员撤离到安全区后方可引爆。有瞎炮，要专门 处理。及时检查光爆效果，分析原因，调整爆破设计。（六）、光爆质量保证措施 为切实搞好隧道光爆施工，我们采取了以下措施：1 、明确质量目标，责任到人。2 、严格技术交底制度，工前下发作业指导书，作到人人心中有数。3 、坚持持证上岗制度，加强岗前培训，执行专业化施工。4 、定人、定岗、定责、定标准，分工到位，各负其责，严格执行爆破制度。5 、加强各道工序的过程控制，做好施工记录，坚持三检制度，确保标准化 作业。6 、根据情况和爆破效果，修正光爆设计参数，及时指导施工班组提高实施。7 、引入激励机制，坚持质量一票否决制，落实目标责任制。（七）、各类围岩开挖后八小时内必须进行初喷，需要埋设监控量测点，及时埋 设监控量测点，并在下次开挖前取得第一次数据。（八）隧道贯通误差的调整1、.为保证隧道正确贯通，根据测量规则制定允许误差标准：横向允许误差 1 0 0 m m ，高程允许误差 50mm。2、 .隧道施工测量除在测量设计中对贯通误差限差进行设计外，还应在施工 测量中认真仔细，加强复核，进口与出口经常进行联测 ,确保隧道施工的贯通精度。3、当贯通误差较小时，可按原设计资料进行衬砌，并在未衬砌的100m地段内调整，消除贯通误差的影响，保证衬砌断面圆顺过渡。八、二次衬砌整体钢模台车施工技术（一）砼衬砌施工工艺流程 施工工艺流程如下：模板台车衬砌工艺流程图（二）二衬施作时机的确定二次衬砌应在围岩和初期支护变形基本稳定后施作。围岩变形量较大，流 变特性明显时，要加强初期支护并及早施作仰拱和二次衬砌。围岩和初期支护 变形基本稳定应符合下列条件：1、隧道周边位移有明显的减缓趋势；2、水平收敛（拱脚边墙中部）速度v= 0.2mm/d;3、施做二次衬砌前的位移值已达总位移的 80%以上;4、初期支护表面裂缝不再继续发展。（三）二衬机械化施工设备配套技术1、机械设备配套合理的机械选型、配套才能充分发挥机械效能，提高工作效率，加快衬砌 速度，保证衬砌质量。一流的质量，需要一流的设备。一流的设备，就是能够 满足施工生产的需要，能生产出一流的产品所需的最佳机械设备组合。我们以 此为原则通过多座类似的公路隧道衬砌施工的经验，并对所需的机械设备进行 了认真的研究，通过计算分析，优化机械设备配置，使机械设备性能相匹配， 与施工能力协调统一。成功岭隧道主要衬砌设备选型配套情况见下表：序号机械设备名称单位数量说明1自动液压大钣衬砌 台车台4长12延米2自动计量拌和站套2全电脑控制有三个料仓，50mVh3配料装载机 台4拌和站和碎石场各2台ZL50C4混凝土输送车台46mi5混凝土输送泵台2HB60型6自制简易台车台4用于钢筋绑扎铺挂防水板一衬表面整修7反击破碎石机组台2PE1010*7502、保证衬砌作业连续性的措施a. 合理配置机械设备，储备充足的机械设备易损件，做到设备有用有备；加 强机械设备操作现场培训和设备检修保养。b. 建立衬砌前的设备检查制度，设备有故障或能力不匹配不开盘。3、衬砌台车施做a.二次衬砌模筑混凝土采用液压整体钢模台车施做，施工示意如下：砼输送泵砼运输车OOb.台车采用钢结构大模板，具有液压支拆模和电动走行系统，工厂制造后运至现场安装c.台车拼装后的调试处置台车模架、模板局部变形、加工尺寸偏差等是造成衬砌错台等衬砌外观质量问题的主要原因。衬砌台车现场拼装完成后，必须在轨道上往返走行3-5次后,再拧紧固螺栓，并对部分连接部位加强焊接以提高台车的整体刚度。检查台车尺寸部位是否准确，掌握加工偏差大小情况，必要时进行整修。衬砌前对模板表面采用抛光机进行彻底打磨，清除锈斑，涂油防锈d.台车就位台车轨道布设控制标准：调整轨道中心及标高，采用铁路P38钢轨，方木作枕木，底面直接置于已铺底或仰拱填充的砼地面上，保证台车平稳。轨道平面位置和高程偏差控制均在士 1cm以内，使模板中心线尽量同台车大梁中心重合,使台车在砼灌注过程中处于良好的受力状态。定位方法：采用五点定位法，即：以衬砌圆心为原点建立平面坐标系，通过控制拱部模板中心点、拱部模板同墙部模板的两个铰接点、两墙部模板的底脚衬砌台车断面处理台车升降油缸台车模板连接支杆侧展油缸枕木钢模衬砌台车施工示意图外廓线 水平油缸点来精确控制台车就位。曲线上考虑内外弧长差引起的左右侧搭接长度的变化， 以使弧线圆顺，减小接缝错台。台车走行至立模位置，用侧向千斤顶调整至准 确位置，并进行定位复测，直至调整到准确位置为止。台车撑开就位后检查台 车各节点连接是否牢固，有无错动移位情况。采用五点定位法检查模板是否翘 曲或扭动，位置是否准确，保证衬砌净空，同时也易于克服衬砌环接缝处的错 台。为避免在浇注边墙砼时台车上浮，还必须在台车顶部加设木撑或千斤顶。 同时检查工作窗状况是否良好。e. 外模、端模（挡头板）制作和安装明洞衬砌采用 48钢管弯制弧形拱架固定外模，外模选用木板或竹胶板； 端模（挡头板）选用5cm厚松木板制作，采用角钢U形卡和短方木固定，以适 应端模尺寸的不规则性。（四）二衬施工组织1、衬砌施工机械化程度高，作业环节多，任何一个环节出现问题都会造成质 量遗憾。因此，我工区加强指挥协调力度。指挥协调人员定人、定岗，由工区 总工总体负责，工区技术室、施工队全力协助。2、每个洞口成立一个衬砌综合班组，分砼作业班、模板与预埋管件班、防水 板铺挂班、砼养护和外表整修班四个班组。实行定人定岗的班组长负责制，统 一协调合作。劳动力：汽车司机 8 人，砼工 18人，木工 10 人，钢筋工 10人。共 46人 主要机械设备：模板衬砌台车 1 台，砼搅拌输送车 2 台，砼输送泵 1 台， 附着式、插入式捣固器各 4台及其它小型机具设备。（五）铺底及矮边墙施工 铺底和矮边墙混凝土先行浇注筑，便于台车就位和展开二次衬砌，改善洞内道路情况，营造良好施工环境。矮边墙施工高度的确定：经过对比分析并结合多条公路隧道的施工经验， 矮边墙顶面比衬砌台车模板底边低8 cm,此部分在灌注前用梯形木封堵密贴，以 防漏浆。这种方法易于实现台车的精确定位。矮边墙施作时注意按设计布设纵向排水盲沟、横向排水管及其与沉砂井的 连接管，预留环向软管和复合防水板接头，以及设置预埋件和预留洞室等。（六）预留洞室和预埋件的安置隧道预留洞室和预埋件种类多、数量大，保证其尺寸和位置准确是二衬质量的一个重要方面。1、钢筋砼衬砌地段，预留、预埋件固定在钢筋骨架上。2、无筋衬砌段采取的方法是在衬砌台车模板上钻孔用螺栓固定预留、 预埋件 其优点是费用低廉，易于操作。3、预埋钢管的设置：为保证通讯、电力线路穿线顺利，预埋钢管需把好以下 工序质量： 采用切割机切割； 用钢锉锉平管口毛刺； 弯管机弯制； 接头采用套管连接，套管同预埋钢管之间焊接，并对焊缝作防锈蚀处理； 管内穿铁线； 预留洞室处钢管头应外露5mm,长短一致； 管口在灌注前作临时封堵。（七）防水砼质量控制1、二衬防水砼原材料质量控制：使用反击破碎石机组生产碎石,通过调整筛 孔尺寸,保证碎石的形状和级配。碎石按级配规格分仓堆放,分别进入拌和机 料仓自动计量后再与其它材料一同拌和。2、砼坍落度控制：一般选1418c m根据砼灌注部位的不同，墙部砼坍落宜小,拱部砼坍落度宜大。在保证砼可泵性的情况下,宜尽量减小砼的坍落度, 并提高砼的和易性、保水性,避免砼泌水。3、外掺剂（料