隧道施工方案8.doc

姬家湾隧道施工方案一、编制说明（一）编制依据1洛阳至栾川高速公路嵩县至栾川段业主招标文件和施工设计图。2根据我公司施工技术管理细则中关于编制实施性施工组织设计的有关要求。3参与施工人员的技术状况、机构组成、机械设备、检测装置等安排。4根据现场调查的有关资料（当地水文、气象、民俗、交通、材料供应、水源、场地情况）。5建设单位提供的招标图纸以及招标期间招标单位与投标单位所有来往的函件及补遗资料；我单位积累的成熟技术、科技成果、施工方法以及多年来从事同类工程的施工经验；我单位可调用到本工程的各类资料。6采用的施工规范、标准主要有：公路工程质量检验评定标准（JTG F80/12004）公路工程地质勘测规范（JTJ 06498）公路隧道施工技术规范（JTG F602009）公路隧道施工技术细则（JTG/T F602009）国家其他与隧道施工相关的规范规定（二）编制原则a安全第一的原则 施工方案的编制始终按照技术可靠、措施得力、确保安全的原则确定施工方案。在安全措施落实到位，确保万无一失的前提下组织施工。b 优质高效原则 加强领导，强化管理，优质高效。根据所明确的质量目标，贯彻执行ISO9000质量体系标准，积极推广、使用“四新”技术，确保创优规划和质量目标的实现。施工中加强标准化管理，控制成本，降低工程造价。c方案优化的原则 科学组织，合理安排，优化施工方案是工程施工管理的行动指南，在施工组织设计编制中，对隧道开挖、建筑物保护、排水防护等关键工序进行多种施工方案的综合比选，在技术可行的前提下，择优选用最佳方案。d确保工期的原则 根据总工期要求，编制科学的、合理的、周密的施工方案，采用信息化技术，合理安排工程进度，实行网络控制，搞好工序衔接，实施进度监控，确保实现工期目标，满足业主要求。e 科学配置的原则 在施工方案中实行科学配置，选派有浅埋隧道施工经验的管理人员，选择专业化施工队伍，投入高效先进的施工设备，确保流动资金的周转使用，并做到专款专用。选用优质材料，确保人、财、物、设备的科学合理配置。(三)编制范围适用于里程为L2K93+570L2K93+880， K93+574K93+870，围岩级别为级的姬家湾隧道。二、工程概况（一）工程简介姬家湾隧道所在地位于洛阳市嵩县旧县镇姬家湾，隧址区位于豫西山区，交通条件较差。隧道总体走向呈南北向曲线展布。采用小径距隧道（测设线间距：进口22.4m、出口22.9m）,其中:左线起迄桩号为：L2K93+570L2K93+880,长310m；右线起迄桩号为：K93+574K93+870,长296m.设计时速80km/h,采用灯光照明，自然通风，属短隧道。隧道左线平面位于R-950的圆曲线上，纵坡为2.4的单向上坡，坡长540m.隧道右线平面位于R-900的圆曲线上，纵坡为2.4的单向上坡，坡长620.281m.进口左右线洞门均采用端墙式洞门，出口左右线洞门均采用端墙式洞门。（二）地形地貌和地质条件1、地形地貌拟建隧道区属秦岭余脉之伏牛山区，山岭纵横，层峦叠嶂，河谷交织，地形起伏大，隧道区地形起伏大，地面标高基本在490-580之间，相对高差90.0m。隧道底标高在504.560-511.480米之间。2、地质条件2.1地质构造项目区在大地构造位置上属华北地台南缘与秦岭褶皱系北侧衔接部位。本区盖层褶皱构造主要属于加里东期褶皱，分布普遍，规模较大，奠定了本区构造基本框架。地质历史上，本区经历多次构造运动，其中以北西向和北东向最为发育，区内主要断裂构造有旧县-下蛮谷断裂带、马超营断裂带、坡前街-大沟河断裂带、叫河-陶湾-后坪断裂带。2.2地层岩性隧址区地层属华北地层区，区内上覆盖层为第四系全新统的残积和坡积碎石，分布不连续主要分布在坡脚和隧道进出口等处，下伏基岩为元古界（Pt）英安岩。2.3水文地质隧道区域内主要发育有基岩裂隙水，其特点是大气降水补给，通过岩体裂隙连同受重力影响，由高处向低处汇集，当有裂隙在低地面处出露时流出岩体。2.4围岩级别隧道进出口段山体坡度较陡，坡度25-55，地表覆盖粉质粘土薄层，洞身轴线与岩体节理裂隙面呈6080交角，隧道围岩为砾岩夹泥岩，岩体风化裂隙发育，岩体破碎。水位主要受季节性降水影响，雨季时地表水沿裂隙面流动，洞壁可能有滴水。隧道围岩等级属级。洞身段围岩主要为砾岩夹泥岩，块状或似层状，根据洞身埋深和风化程度，围岩定级主要为级。隧道围岩分级见下表：围岩级别分类表里程围岩级别左线L2K93+570L2K93+644级L2K93+644L2K93+685级L2K93+685L2K93+798级L2K93+798L2K93+846级L2K93+846L2K93+880级右线K93+574K93+645.5级K93+645.5K93+698.5级K93+698.5K93+805.5级K93+805.5K93+850.5级K93+850.5K93+870级（三）主要工程数量主要工程数量表工程项目单位数量开挖土、石方m3130000衬砌防水混凝土m315418衬砌钢筋吨1632初支钢筋网吨178初支护喷砼m310812砂浆锚杆m8715超前锚杆m4987中空注浆锚杆m179075工字钢吨1749防水板m232238土工布m234757电缆槽及边沟钢筋吨149三、施工组织机构为保证姬家湾隧道如期完成，同时保证工程的安全和质量，项目部成立“隧道施工领导小组”，技术、施工、材料、机械、质检全面配合，统一协调，坚决保证工程的进度和质量，领导小组对内指挥生产，对外负责履行合同。 小组成员及分工如下：组 长：宋林辉 负责隧道的整体计划、协调；副组长：彭勇 提供技术方案，负责全面技术问题；副组长：孙杰 负责现场施工组织安排及机械调配；组 员：范有强 负责现场施工组织安排以及技术问题组 员：王庆海 负责监控量测与测量放线组 员：王纪亭 负责材料物质供应组 员：高国旺 负责监控现场施工质量组 员：齐欢 负责监控现场施工安全组 员：王聚坤 负责监控量测组 员：张建华 负责材料及现场实验四、工期安排姬家湾隧道工期安排以满足洛栾高速嵩栾段SLTJ.5标段总体施工组织设计的要求,以科学合理为原则。计划开工日期:2010年11月15日。计划竣工日期:2011年06月30日。施工准备阶段：2010年11月15日至2010年11月30日洞门及明洞施工：2010年12月01日至2011年01月31日洞身施工阶段： 2011年02月01日至2011年06月30日五、施工方案（一）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。根据大断面隧道机械化作业的技术要求配备施工机械，组织实施开挖、喷锚支护、二次衬砌、砼路面四条机械化作业线，拉开一定距离平行流水作业，实现主要工序机械化作业，充分发挥大型机械设备的优势。施工采用预裂爆破、光面爆破的方法降低爆破对围岩的扰动，采用中空直眼掏槽以提高进尺和爆破效果。通风采用大功率通风机、大口径软管、压入式隧道供风技术。2、明洞采用明挖法施工。洞口V级围岩采用超前大管棚加固防护，地表注浆加固，CD法开挖，开挖以机械开挖为主模板台车完成后进洞。洞内V级围岩段、后行洞级围岩段采用环形开挖留核心土法，非电毫秒雷管光面爆破，严格控制超欠挖。3、超前支护主要采用超前大管棚、超前小导管、超前锚杆三种形式；初期支护采用锚杆、型钢和工字钢钢架、钢筋网及喷射砼形成联合支护，喷射砼全部采用湿喷法。初期支护紧跟开挖面，减少围岩暴露时间，缩短围岩变形时间；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拌合，混凝土运输车和输送泵输送，液压整体钢模台车模筑。（二）、测量放线及监控测量1、施工测量1.1方向控制测量采用坐标测量法，测量等级二级，导线边长不短于300m，贯通精度控制在10mm以内。在大里程方向洞口附近测设三个以上平面控制点，作为洞内测量的起测依据，并与小里程方向洞口处控制点进行联测，闭合差满足测量要求。1.2高程控制测量在洞口附近测设二个高程控制点，作为洞内测量的起测依据，并与小里程方向洞口处控制点进行联测，洞外控制测量等级四级，每公里水准测量中误差3.0mm，线路闭合差3L。1.3洞内施工测量1.3.1施工中线测量进洞后沿掘进方向每隔50100m设置一个方向控制点，且每进尺100m与洞外控制点进行联测复核。施工测量利用全站仪坐标法放样，向洞内延伸，开挖时在掌子面和距离其10m处各放样一个中线点，两点相连确定进尺方向。在掌子面处两侧各放样一个边桩，以确定开挖端面尺寸。1.3.2施工水准测量高程由洞外水准控制点引入洞内，进洞后沿掘进方向每隔100m左右设置一个高程控制点，且每进尺100m与洞外控制点进行联测复核。高程控制点用钢桩埋设于隧道易保护的地方，并用水泥沙浆进行护桩。测量精度为三等水准，每公里水准测量高差中误差不大于3mm，观测方法用往返测。根据线路纵断面图和开挖里程计算出路面标高，将放样标高点测设于掌子面上，再根据中桩及边桩位置，绘出开挖断面。2、监控量测2.1监控量测目的隧道施工现场监控量测是新奥法复合式衬砌设计、施工的核心技术之一，通过施工现场监控测量可以掌握围岩和支护在施工过程中的力学动态及稳定程度，为评价和修改初期支护参数、力学分析及二次衬砌施作时间提供信息依据。同时通过施工监控测量预见事故和险情，以便及时采取措施防止事故发生，确保隧道的安全，达到隧道施工安全、节约工程投资的目的。2.2量测方法根据本项目隧道的地质特征、围岩特点、设计文件等具体条件考虑进行如下项目的量测：2.2.1隧道围岩变形测量和地表沉降观测洞内变形收敛测量来监控洞室稳定状态和评价隧道变形特征，该项属于主要测量项目，包括净空收敛测量、拱顶下沉测量和围岩内部位移测量以及洞口段、浅埋段地表沉降观测。2.2.2应力应变测量采用应变计、应力盒、测力计等监测钢拱架、锚杆和衬砌受力变形情况，进而检验和评价支护效果。2.2.3围岩稳定性和支护效果分析2.2.4中岩壁稳定性监测和爆破震动对相邻洞室影响检测。通过对测量数据的整理与回归分析，找出其内在的规律，对围岩稳定性和支护效果进行评价，然后采用位移反分析法，反求围岩初始应力场及围岩综合物理力学参数，并与实际结果对比，验证。3、超前地质预报隧道施工中的超前地质预报关系到工程安全、质量和进度，是防止隧道开挖突发性灾害（塌方、涌水、采空区、断层等），保证施工安全，保证施工工期，确保工程施工质量，优化和调整支护参数，评判围岩稳定的有效措施。在隧道施工过程中计划利用TSP202或TSP203隧道地震探测仪进行远距离较宏观长期预报、采用EKKO-型（SIR-2000）地质雷达进行近距离较微观近期预报和水平超前地质钻孔三种方法开展隧道地质超前预报工作。这三种方法结合起来运用，可以相互补充，不断提高预报的准确性，为信息化施工提供第一手资料，达到超前地质预报的良好效果。3.1超前地质预报的目的和目标目的：超前探测地层岩性、软弱层的位置、岩体完整程度、断裂带位置、宽度、破碎程度、富水性，为围岩变更提供依据。预报突水突泥及断层破碎带具体位置及可能带来的灾害程度；提供必要的地质参数如：地下水压力、涌水量等；提供施工掌子面前方地质信息，进一步确定保证围岩稳定性的工程措施及合理的施工方法；为优化施工方案提供依据，指导施工顺利进行，确保施工安全。目标：准确预报掌子面前方围岩地质情况及富水情况，重点预报突水突泥及断层破碎带等不良地质的具体位置、规模及影响程度，控制掌子面前方30m范围内不良地质体预报误差在1m以内。3.2超前地质预报的主要方法3.2.1地震波反射法TSP超前地质预报系统是目前隧道及地下工程地质预报工作中采用的较为先进的设备，其工作原理是利用地震波在不同地层中产生的不同的反射波特性来预报隧道前方及周围临近区域的地质状况，分析判断开挖面前方100200m范围内的地质情况。该系统的使用，可极大提高对地质情况的判识能力，为施工生产提供安全保证，该方法是地质复杂隧道施工中采用的主要预报手段。3.2.2超前钻探法超前钻探主要用于探测断层、突水、涌泥等不良地质，此法较地震波反射法和地质雷达探测法更具直观、准确的特点。施工时采用液压钻机超前钻探法提取岩芯，通过岩芯和钻进过程中的地质情况分析，即可判定前方的不良地质情况。钻探过程中如出现卡钻、顶钻，岩芯变为断层角砾岩、糜棱岩或断层泥时，或出现钻孔水流失、钻孔往外涌水、突水、涌泥时，即可判断为断层。3.2.3工程地质法工程地质法是传统的地质预报方法，是根据零星的测绘和钻探资料分析、推断隧道围岩状况，是一切超前地质预测、预报的基础。在掘进过程中，要认真收集地质资料，绘制地质素描图，做为以上诸种预报手段的参考和补充。超前地质联合预报方法示意图说明:1、TSP预报范围长200m以内结论相对可靠；2、超前探孔作为对TSP预报结果的补充与确认；3、探孔采用75mm孔径钻机取芯。3.3地质预报流程及信息反馈超前地质预报的方法就是建立一个地质信息系统，通过各种方法收集地质信息，输入信息处理系统，进行综合分析、判断，并将处理结果反馈给施工，及时调整施工方法和支护参数。采用新的施工体系后，重新从施工过程中获取新的地质信息，更新地质信息系统，经处理后，再一次反馈给施工，如此往复。通过地质信息系统的及时、准确预报，为信息化施工提供决策依据。（三）场地布置及临时工程1、场地布置根据施工总工期要求和现场地形条件，本着满足施工，节约投资的原则，计划在隧道小里程洞口处设置施工平台，并修筑7米宽施工便道至项目部搅拌站，以方便材料、机具的运输以及出渣。2、施工用水为解决施工用水，项目部在里程K93+300峡谷内租用一眼水井，以满足施工的用水需要，并在隧道小里程洞门左侧建一水池，蓄水容量大于50立方米，采用增压泵增加水压力，保证隧道施工正常用水。3、施工用电在距离隧道小里程洞门处设置一台630KVA变压器，以满足隧道施工机具的用电要求。4、施工防排水及通风隧道由小里程洞门向大里程方向掘进，为上坡方向，设计纵坡2.4%，故采用自然排水法，在隧道洞内临时挖出一条4030cm的沟槽，对已施工衬砌段及早修筑排水系统，或采用橡胶管引排，以便及时将洞内流水排出洞外。排水沟临时在洞门口与洞外既有山坡排水沟连通，引入小河沟。施工通风采用压入式通风方式，在进洞隧道口各配置一台110KW 的轴流式通风机，通风管采用直径800PVC高强、柔性风管，以满足洞内风量要求。（四）隧道进洞方案通过调查现场地形条件，结合隧道设计图纸综合考虑，计划从隧道进口（嵩县）进洞，右线隧道进口为先行洞，先开挖洞口段至隧道跨中标高，安装钢架套拱及导向管，施工超前大管棚预对洞内进行加强支护，然后采用级围岩环形开挖留核心土法掘进施工。待右线二次衬砌施工长度大于50米以后，用同样的方法施工左线进口。施工中在小净距级围岩段开挖时，保证右线掌子面距离左线掌子面80m以上，以防止爆破开挖影响临洞围岩稳定性。（五）、超前大管棚施工本隧道的洞口设计有40米进洞大管棚，管内注M30水泥沙浆。钢管采用外径为108mm，壁厚6.0mm的热轧无缝钢尖管，钢管前端呈尖锥状，管壁四周钻两排16mm压浆孔，施工时钢管沿隧道周边以12度的外插角打入围岩，再灌注M30水泥沙浆。钢管利用套拱进行固定，环向布置间距0.4m，每环41个。施工工艺流程图见附图。1、隧道暗洞口土石方开挖至洞顶标高时，暂停土石方开挖，精确放出套拱位置，安装I20a工字钢钢架，并在钢架上焊接1335mm孔口管，立模浇筑套拱混凝土。套拱自二衬外轮廓线起厚度0.6米，焊接1335mm孔口管时应严格控制好其仰角，仰角控制在1-2度。 2、该段地质为砾岩夹泥岩，采用地质钻机钻孔并顶进钢管，边钻孔边装入108mm的钢管。施工时，钻杆由套拱的孔口管伸入，钢管沿周边以1度的外插角打入围岩。3、首先每隔一孔位钻一孔，利用钻机顶进钢管，顶进到位后，先清理孔内杂物，再采用M30水泥砂浆进行注浆。4、在钢管间隔设置并注浆完成后，进行剩余孔位的钻孔。管内注水泥砂浆，以提高刚度。5、大管棚施工要点：5.1钻孔时为保证孔位正确，孔口管以1-2度的仰角安设，钻进过程中随时用测斜仪测定钻杆偏斜度，及时纠正钻孔方向。5.2注浆初压力0.5-1 MPa，注浆终压达到1.0MPa，并稳定10-15分钟后，终止注浆，以保证钻孔四周均注满浆液。5.3钢管节间以无缝钢管丝扣联接，丝扣长15cm，相邻钢管可通过调整管节长度，必须使钢管节头相互错开至少1米，在同一断面上接头数不大于50%。比如，孔位编号为奇数的孔，第一节管采用3m管，编号为偶数的第一节管采用6m管，此后无论哪种孔位接长钢管都采用6m管。超前大管棚施工工艺见下页超前大管棚施工工艺框图。超前大管棚施工工艺框图套拱施工管棚机钻孔注浆设备就位调试注浆配置注浆参数试验注浆设计安设止浆塞注 浆注浆机就位否测量定位管棚机就位下一孔施工效果检查安设大管棚合格为使导管方向正确无误，洞口管棚施工前设置套拱和孔口管。孔口管安设：由测量定位放出洞口位置，在暗洞口土石方开挖至洞顶标高时，暂停土石方开挖，测量放样，标定出套拱的轮廓、孔口管的具体位置，用16的钢筋把孔口管通过双面焊接牢固的固定在I20a工字钢上，按照设计数量与角度进行安设，然后浇筑套拱混凝土。管棚钻进：采用水平地质钻机施作大管棚。施作管棚时采用跳孔施工，先施工单号孔，后施工双号孔；钻进和清孔均采用压力风进行。管棚安设时接头采用丝扣连接，先将钢管加工成3m、6m两种规格后套好丝，安装时长短节交错连接，同时相临两孔的接头错开。注浆加固：每钻一孔采用注浆机进行加固注浆。浆液采用的M30水泥砂浆，配合比由试验室通过现场试验获取，严格控制好用水量，减少浆液的泌水量的同时使浆液具有良好的可注性。注浆时，孔口压力控制在0.51.0Mpa，并采用定量注浆法控制注浆量，当全段注浆压力达到1.0Mpa且注浆量达到标准的95%，而且无渗漏现象方可结束全部注浆。（六）洞门及明洞施工1洞门施工 洞口天沟、截水沟在进洞前完成，明洞、洞门土石方开挖至暗洞上台阶标高时，进入挂洞门、正洞施工，正洞与明洞土石方开挖同时进行。洞顶截水沟采用M7.5浆砌片石修筑。先由测量人员放样出边仰坡开挖线，根据地形情况，在开挖线外5米左右设置截水沟，采用挖掘机开挖，人工搬运片石及砂浆进行砌筑。截水沟砌筑完成后，方能进行洞口边仰坡的开挖。洞门边仰坡采用挖掘机自上而下分层开挖，遇石质地层采用松动爆破，挖掘机、装载机装车，自卸汽车运输。边坡按照设计要求一次整修到位，石质边、仰坡采用预裂爆破法开挖，土质边、仰坡坡面由人工配合修整，严格控制边坡超挖，并及时做好临时防护，防止遭受雨水冲刷。边、仰坡根据图纸及时采用喷锚、挂网等方法进行防护，以策安全。洞口防护完成后，开始明洞施工。明洞施工完毕后，尽早安排洞门施工，确保边坡、仰坡及洞口山体的稳定。小里程段端墙式洞门采用C30混凝土浇筑，大里程段端墙式洞门采用C30混凝土浇筑，测量放线定出洞门位置及标高，采用大块组合钢模板立模，搭设钢管脚手架固定模板，混凝土输送泵输送混凝土入模。2、明洞施工明洞钢筋砼分成两部分施工，先施工明洞仰拱、拱墙脚钢筋砼，然后施工上部边墙及拱部钢筋砼，仰拱及边墙砼采用组合钢模板人工立模浇注；边墙及拱部砼施工采用衬砌模板台车作内模，组合钢模板做外模。拱圈浇筑完成后铺设防水层并进行回填。施工时，先将砼表面的外露钢筋头等清理干净，砼表面上凹凸不平处修凿平整，用水泥砂浆将衬砌外表涂抹平顺，以免损坏防水层。（七）开挖与支护本隧道为小净距隧道+独立双洞隧道，围岩级别为级，根据设计文件，级围岩和小净距级围岩后行洞采用环形开挖留核心土法开挖，开挖后，根据围岩情况及时选取相应支护形式进行喷锚支护。开挖施工中，遵循短开挖、少爆破、多循环，及时做好喷锚支护、架设钢架和二次衬砌，以防坍塌。开挖级围岩段主要以风镐为主，初期支护采用喷锚挂网支护，并辅以工字钢钢架，并采用超前小导管或超前锚杆进行超前预支护。1、级围岩环形开挖留核心土法开挖采用环形开挖留核心土法开挖，如图所示，施工工序如下：第一步：根据围岩情况选取超前支护形式施工超前大管棚、超前小导管或超前锚杆；第二步、第三步：开挖上部台阶，每循环进尺控制在0.51.0米；挂设钢筋网，喷锚支护上台阶，并架设工字钢钢架，完成上台阶初期支护；第四步、第五步：开挖中部左侧台阶，每循环进尺控制在0.51.0米；挂设钢筋网，喷锚支护中部左侧台阶，并架设工字钢钢架，完成中部左侧台阶初期支护；第六步、第七步：开挖中部右侧台阶，每循环进尺控制在0.51.0米；挂设钢筋网，喷锚支护中部右侧台阶，并架设工字钢钢架，完成中部右侧台阶初期支护；第八步、第九步：开挖中部核心土，开挖下台阶，每循环进尺不大于锚杆纵向间距的1.5倍；第十步：喷射仰拱混凝土，完成仰拱初期支护；第十一步：浇筑仰拱混凝土；第十二步：浇筑边墙、拱部衬砌混凝土，施工沟槽、路面等设施。施工注意事项：（1）施工中遵循“管超前、严注浆、弱爆破、短开挖、强支护、勤测量、早封闭”的基本原则，爆破时严格控制爆破效应，充分保护围岩稳定性；（2）上部、中部台阶每循环进尺控制在0.51.0米，其它部位不大于锚杆纵向间距的1.5倍；（3）每步开挖完成后，立即喷射混凝土封闭围岩，然后施作锚杆、钢拱架、挂钢筋网，再分层喷射混凝土至设计厚度；（4）做好超前地质预报，若围岩级别与设计图纸不符，及时调整施工方法和支护参数；（5）仰拱未设置初期支护的，施工中省掉初期支护施工步骤。施工中注意预埋件的埋设。2、钻爆施工方法本隧道施工采用信息化、按照新奥法原理进行，采用光面爆破，施工过程中根据地质条件，开挖断面、开挖进尺，爆破器材等编制光面爆破设计方案，并结合实际施工爆破效果和地质变化情况适当调整爆破参数，以达到设计要求。根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线，辅助炮眼交错均匀布置，周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上，掏槽眼加深钻进。严格控制周边眼装药量，间隔装药，使药量沿炮眼全长均匀分布。选用低密度低爆速、低猛度的炸药，有水地段采用乳化炸药，非电毫秒雷管起爆。采用微差爆破，周边眼采用乳化炸药、导爆索起爆，以减小起爆时差。起爆顺序：起爆器击发笔导爆管非电毫秒雷管炸药。2.1钻爆参数的选择通过爆破试验确定爆破参数，试验时参照下表。光面爆破参数表岩石种类周边眼间距E(cm)周边眼最小抵抗线W(cm)相对距离E/W装药集中度q(kg/m)硬岩557070850.81.00.300.35中硬岩456060750.81.00.200.30软岩305040600.50.80.070.152.2掏槽方式采用中空直眼或斜眼掏槽。直眼掏槽操作较简单，钻孔方向易掌握，被广泛采用，洞身开挖采用斜眼掏槽。2.3装药结构及堵塞方式周边眼装药结构：用小直径药卷间隔装药，岩石很软时采用导爆索代替药卷。其它眼：均采用连续装药结构。所有装药炮眼用炮泥堵塞，周边眼堵塞长度不小于20cm。2.4爆破效果监测及爆破设计优化爆破效果检查项目主要有：断面周边超欠挖检查；开挖轮廓圆顺度，开挖面平整检查；爆破进尺是否达到爆破设计要求；爆出石碴块是否适合装碴要求；炮眼痕迹保存率，硬岩80，中硬岩70，软岩50，并在开挖轮廓面上均匀分布；两次爆破衔接台阶不大于15cm。爆破设计优化：每次爆破后检查爆破效果，分析原因及时修正爆破参数，提高爆破效果，改善技术经济指标。根据开挖面凹凸情况修正钻眼深度，使爆破眼底基本落在同一断面上。台阶法爆破设计如下：周边眼装药结构示意图掏槽眼布置角度示意图上台阶炮眼分布及药量分配表序号炮眼名称炮眼个数孔深(cm)装 药每孔药卷数单孔装药量(kg)总装药量(kg)1掏槽眼14420172.559.02掏槽眼26420121.810.83掏槽眼36420152.2513.54掏槽眼44370152.259.05辅助眼14330101.521.06拱圈内眼2433091.3532.47周边眼3633071.0537.88底板眼20330121.836合计152169.5 说明：炮孔深度330cm，计划每循环进尺300cm；上断面开挖面积54.7平方，炸药单位消耗量为1.03kg/m3；乳化炸药每卷按20cm长150g计。 下台阶炮眼分布及药量分配表序号炮眼名称炮眼个数孔深(cm)装 药每孔药卷数单孔装药量(kg)总装药量(kg)1辅助眼41330131.9579.952周边眼1033071.0510.53底板眼20330121.836合计71126.45 说明：炮孔深度330cm，计划每循环进尺300cm；下断面开挖面积42.8平方，炸药单位消耗量为0.98kg/m3；乳化炸药每卷按20cm长150g计。3、初期支护施工工艺隧道支护分为超前支护和系统支护两种形式，超前支护主要用于围岩条件较差的地段，根据地质情况分别采用超前小导管注浆或超前管棚对隧道进行预加固。系统支护作为隧道永久承载结构的一部分，应严格按照设计要求施工。3.1 超前小导管施工方法超前小导管施工工艺流程见图超前小导管施工工艺流程框图。施工前，对掌子面的岩层喷射混凝土封闭以防漏浆。小导管采用外径为60mm，壁厚5.0mm的热轧无缝钢管加工而成，导管长5.0m，钢管前加工成尖锥状，管壁四周钻6mm注浆孔，梅花形布置。施工时在掌子面上按设计位置标记出设计孔位，用风钻沿隧道周边以510度的外插角钻孔，钻孔完成后将钢管打入围岩。围岩松软时用风钻或大锤直接将小导管打入，纵向相邻两排小导管水平搭接长度大于1m，注入水泥-水玻璃双液浆。注浆由下向上进行，注浆压力达到1.0Mpa且注浆量达到设计量的95%后结束注浆，立即堵塞钢管孔口，防止浆液外流。如有窜浆或跑浆时，间隔注浆，最后全部完成注浆。超前小导管预注浆采用水泥-水玻璃双液，具体参数如下：（1） 注浆压力0.51.0Mpa；（2） 水泥浆水灰比W/C=1.0；（3） 水泥采用32.5级普通硅酸盐水泥；（4） 水玻璃波美度为30，模数为2.4；（5） 水灰比及水泥、水玻璃、缓凝剂掺量可根据现场注浆效果进行调整。 制作小导管准备工作机具检修钻 眼布 眼安装小导管连接管路及密封孔口压水试验注 浆标准检查结 束拌 浆备 料超前小导管施工工艺流程框图小导管注浆示意图3.2湿喷混凝土施工方法湿喷混凝土施工工艺见下页湿喷混凝土施工工艺流程图。喷射前清理岩面危石并清洗岩面，埋设喷层厚度控制标志钉。喷射混凝土料用强制式拌和机分次投料洞外拌和，机械运输至洞内喷射湿喷混凝土施工工艺流程图筛网10mm（滤出超径石子）混凝土喷射机械手水泥砂石子水拌合时间1min混凝土运输车运送风压控制在0.45-0.7MPa液体速凝剂（水泥用量4%）80-150cm受 喷围岩面30cm微纤维处。为减少回弹量，降低粉尘，提高喷层质量，采用相应型号的混凝土湿喷机，湿式喷射作业。喷锚支护喷射混凝土，分初喷和复喷二次进行。初喷在开挖(或分部开挖)完成后立即进行，以尽早封闭岩面，防止表层风化剥落。复喷混凝土在锚杆、挂网和钢架安装后进行，尽快形成喷锚支护体系，以抑制围岩变位。钢架间用混凝土喷平，保护层不得小于4cm。喷射时采用分段、分片法自下而上的顺序进行，喷头运行轨迹为螺旋状，使喷层厚度均匀、密实。每段长度不超过6m，一次喷射厚度控制在612cm以内，后一层喷射在前层混凝土终凝结束并用高压水冲洗后再进行。喷射混凝土终凝2小时后开始喷水养护，养护时间不少于7天。喷射作业要遵守下列规定：喷射混凝土必须满足设计的强度、厚度及其与岩面粘结力要求。喷射作业分段分片依次进行，喷射顺序自下而上，分段长度不大于6m。分层喷射时，后一层喷射在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1h后再进行喷射时，先用水清洗喷层表面。喷射混凝土的一次喷射厚度：初喷厚度宜控制在4060mm。复喷一次喷射厚度，拱部为60100mm，侧壁为80120mm。初喷混凝土在开挖后及时进行，复喷应根据掌子面的地质情况和一次爆破药量分层、分时段进行喷射作业，以确保喷射混凝土的支护能力和喷层的设计厚度;喷射混凝土终凝后3h内不得进行爆破作业。喷射混凝土的回弹率：侧壁不大于15%，拱部不大于25%。初期支护表面平整，无空鼓、裂缝、松酥，并用喷混凝土（或砂浆）对基面进行找平处理，平整度用2m靠尺检查，表面平整度允许偏差：侧壁5cm、拱部7cm。喷射混凝土的厚度应符合下列要求：喷射混凝土平均厚度不小于设计厚度。喷射混凝土厚度检查点数的90及以上大于设计厚度。喷射混凝土最小厚度不小于0.5倍设计厚度，且不小于50mm。在喷射侧壁下部（台阶法施工上半断面拱脚）及仰拱时，需将上半断面喷射时的回弹物清理干净，防止将回弹物卷入下部喷层中形成“蜂窝”，而降低支护强度。3.3砂浆锚杆施工方法砂浆锚杆施工工艺流程见砂浆锚杆施工工艺流程框图。锚杆孔利用风钻进行钻孔,钻孔前安装支架对钻机进行固定，保证锚杆钻孔位与岩面垂直，要求与设计孔位偏差不大于150mm，钻孔深度不得小于实际值，且深度超长值不大于100mm。钻孔后用高压风清孔，然后进行注浆，水泥砂浆标号不低于M20，其配比由试验确定，注浆压力不小于0.5Mpa。注浆后及时插入锚杆杆体，当锚杆插入到设计深度时，孔口应有砂浆流出，若无砂浆流出，则将锚杆杆体拔出重新灌浆。锚杆采用直径22mm的HRB335螺纹钢，每根长2.54.0m，锚杆插入后其垫板、螺母在砂浆初凝后进行安装。锚杆安装完毕后进行抗拔试验，其抗拔力不小于50KN。砂浆锚杆施工工艺流程框图锚杆制作准备注浆材料机械设备保养各项工前准备锚杆孔位测量放样注浆设备就位锚杆钻机就位钻孔角度定位钻锚杆孔锚杆孔清孔锚孔成孔检查搅拌砂浆注 浆插入锚杆杆体初凝后安装垫板锚杆抗拔力检查锚杆竣工验收3.4 中空注浆锚杆施工方法洞口加强段、断层破碎带、局部软弱带采用直径25mm的中空注浆锚杆加强支护。锚杆杆体和垫板上热镀锌层厚度不小于0.06mm，其锚杆屈服抗拉力不小于150KN，水泥砂浆水灰比为1:1的M20水泥砂浆。中空注浆锚杆安装过程如下：锚杆孔利用风钻进行钻孔,钻孔前安装支架对钻机进行固定，保证锚杆钻孔位与岩面垂直，要求与设计孔位偏差不大于150mm，钻孔深度不得小于实际值，且深度超长值不大于100mm。钻孔后用高压风清孔，检查锚杆中空且通畅，合格后插入锚杆杆体，安装止浆塞、垫板和螺母，然后连接注浆机，通过快速注浆接头将锚杆尾端和注浆机连接，进行注浆，水泥砂浆标号不低于M20，水灰比1:1。注浆时注浆压力保持在0.3Mpa左右，待排气口出浆后，方可停止注浆。3.5 钢筋网片施工方法钢筋网采用直径8mm圆钢制作，网格间距2020cm，钢筋网不允许预扎成片挂设必须单根现场绑扎并随岩面凹凸起伏，紧贴岩面。钢筋安装时应注意：除锈、去油污、确保钢筋质量符合要求。钢筋网铺设时，随混凝土初喷面起伏敷设，并与壁面接触紧密，与喷射混凝土面的最大间隙需小于30mm。钢筋网的节点与锚杆和钢架接头采用点焊的办法焊接牢固。3.6工字钢钢架施工方法钢架施工工艺流程见下页钢架施工工艺流程框图。钢架按设计预先在洞外钢构件厂按设计图纸分段加工加工成型，在洞内用高强螺栓连接成整体。制作加工：型钢钢架采用冷弯成型，并在接头处焊接好连接板，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放在水泥地面上试拼，周边拼装允许误差为3cm，平面翘曲应小于2cm。钢架在开挖或喷混凝土后及时架设。钢架架设工艺要求：安装前先清除底脚下的虚砟及杂物。钢架安装允许偏差：钢架间距、横向位置和高程与设计位置的偏差不超过5cm，倾斜度不超过2。钢架拼装可在开挖面以外进行，各节钢架间以高强螺栓连接，连接板密贴。型钢钢架施工工艺流程框图初 喷定位锚杆施工中线标高测量清除底脚浮碴钢架加工、质量验收钢架预拼分部安装钢架与定位锚杆焊连定位设锁脚锚管锁定加设鞍形垫块安装纵向连接筋挂钢筋网复喷混凝土围岩监控量测沿钢架外缘每隔2m用钢楔或混凝土预制块楔紧。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，钢架之间按设计采用直径22的螺纹钢进行纵向连接。分部开挖法施工时，钢拱架拱脚打设424mm的锁脚锚管，长度为4.0m，每榀8根。下半部开挖后钢架及时落底接长，封闭成环。钢架与喷射混凝土形成一体，钢架与围岩间的间隙用喷射混凝土充填密实；各种形式的钢架全部被喷射混凝土覆盖，保护层厚度不得小于4cm。（八）结构防排水本合同段隧道防排水遵循“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”的原则。采取切实可靠的措施，达到防水可靠、经济合理的目的。防水层铺设利用轨行式作业平台施作。监控量测表明支护变形已基本趋于稳定且净空满足二次衬砌厚度要求，支护表面平整经地质雷达检测初期支护及背后回填满足质量要求后铺设防水板。防水层铺设作业区不得进行爆破，防止飞石损坏防水层结构。在衬砌台车就位前，对防水层进行全面检查，铺设过程中对接缝进行充气检查。防水层施工与二次衬砌混凝土灌筑之间相距24m左右。防排水系统施工工艺详见防排水系统施工工艺流程框图。施工准备：多功能台车就位超欠挖情况检查岩面清理测量放线环向软式透水盲管安装固定衬砌端头设置中埋式橡胶止水带铺挂复合防水板墙脚泄水孔预埋衬砌施工洞内水沟施作防排水系统施工工艺流程框图1、防水层铺设方法防水层铺设施工工艺详见防水层铺设施工工艺流程框图。防水层铺设施工工艺流程框图准备工作地质雷达检测支护及背后密实情况并处理 1.切除外露铁件头2.砂浆抹平 3.防水板质量检查防水板固定防水板接缝焊接充气检查移走作业平台结 束补 强合格不合格防水层铺设图1.1施工准备作业平台就位后，将支护表面外露的锚杆头、钢筋头用氧焊齐根切除，并抹砂浆将其覆盖。有凸出管道时，切断后用砂浆抹平。锚杆有凸出部位时，螺头顶预留5mm切断后，用塑料帽处理。对支护表面凹凸不平的部位进行修凿抹平，或补喷混凝土使其表面平整圆顺，凹凸量不超过正负5厘米。将电源线接到位，检验爬焊机、热风焊枪能否正常工作。1.2防水层铺设防水板必须符合设计要求。铺设防水板时，将复合式防水层从台车顶左、右对称沿隧道轮廓展开，用齐头短木棒将防水层沿隧道轮廓撑起，用穿有热融衬垫的水泥钉将防水板固定在初期支护表面，并用手动专用熔接器热熔在衬垫上，两者粘结剥离强度不得小于防水板的抗拉强度，水泥钉从上至下梅花型布置，间距拱部0.50.5m，边墙1.01.0m。防水板之间采用手动专用熔接器粘结，接缝形成两条宽2.5cm间距5cm的焊缝，防水板搭接长度不小于10cm，且粘结剥离强度不得小于母体拉伸强度的80%。连接完成后，进行充气质量检验，检查接缝是否有漏焊现象，焊点有无虚焊及焊穿现象，若质量不满足要求立即进行补焊。粘结结合部位采用真空加压检测，在0.2Mpa压力作用下5分钟不得小于0.16Mpa。当质量检验合格后，台车移到下一作业面。防水板焊接示意图1.3施工要点固定防水层时，应视支护表面的平整度将防水层预留一定的富余量，以防过紧而被混凝土挤破。防水层每环铺设长度应比衬砌长度长0.51m，以利接头焊接施工。防水层接缝和衬砌施工缝应错开0.51m。防水层铺设好后，尽快灌筑混凝土。衬砌端部预留防水层接头采取防护措施，防止损坏。衬砌钢筋安装、各种预埋件设置、挡头模安装，及泵送混凝土等工序作业中要防止破坏防水层。钢筋混凝土衬砌地段,对已铺设的防水层，在焊接或绑扎钢筋时，采取移动保护板对成品防水层进行保护。局部地段涌水量较大时，根据水流量的大小，采取埋设多根大直径半圆塑料管来取代软式透水管；在淋水地段，防水层打湿后，焊缝质量难以保证，预铺一层排水板引水，然后再按设计铺设防水层。2、止水条及止水带施工方法隧道二次衬砌在环向施工缝需设置带注浆管的膨润土遇水膨胀止水条；在明暗洞交界处以及围岩类别变化处设置沉降缝，沉降缝处采用橡胶止水带进行处理，规格为30018R136。止水带安装保证其与衬砌端头模板正交，且纵向偏离不允许超过50mm，偏离衬砌中心线不大于30mm。橡胶止水带设置大样图 止水条设置大样图（1）、止水带施工方法进行模筑混凝土施工之前，沿二次衬砌设计中轴线间隔50cm在挡头板上钻一直径12mm的钢筋孔，将加工成型的直径10mm钢筋卡穿过挡头板钢筋孔，内侧钢筋卡紧卡止水带一半，另一半止水带平贴在挡头板上，确保混凝土灌筑时止水带不移位。待模筑混凝土浇筑完毕且混凝土强度达到拆模强度后，拆除挡头板，将止水带靠中心钢筋拉直，然后弯曲直径10mm的钢筋卡套住止水带，浇筑下一循环模筑混凝土。止水带施工示意图（2）止水条施工方法隧道二次衬砌在环向施工缝需设置带注浆管的膨润土遇水膨胀止水条，止水条采用预留槽嵌入法施工。进行模筑混凝土施工之前，沿二次衬砌设计中轴线将挡头板加工成预留有安装止水条浅槽的专用挡头板，其挡头板加工需注意顺直，且安装挡头板时应注意每个挡头板预留槽应对齐无错缝。衬砌混凝土浇筑完拆除挡头板后，修整衬砌混凝土面上的预留槽，凿毛施工缝，清除浮渣，将止水条嵌入槽内，并用配套的胶黏剂或水泥钉固定止水条，开始下一循环混凝土浇筑。止水条施工注意事项：需安装止水条的施工缝，后浇缝的界面应清除杂物、浮渣，保持干燥，定位后至浇筑下段混凝土前，应避免被水浸泡； 止水条用钢钉或胶粘剂固定在设计要求位置，不得脱落； 振捣混凝土时，振捣棒不得接触止水条。（九）二次衬砌二次衬砌采用模筑（钢筋）混凝土，采用防渗标号不小于P6， C30混凝土浇筑。混凝土由项目经理部拌合站供料，采用自行式液压钢模衬砌台车灌筑，输送泵送入模。本隧道共4种衬砌形式，采用自行式液压钢模衬砌台车灌筑，模板台车根据设计隧道内轮廓从厂家定制，台车钢模厚度不小于8mm。根据模板台车长度，模筑衬砌混凝土一次施工长度10m左右，采用混凝土输送泵作业，由下向上，对称分层，先墙后拱灌筑，入模倾落自由高度不超过2.0m，机械振捣。混凝土采用项目部搅拌站自动计量拌合混凝土，混凝土输送车运输至浇筑位置，输送泵将混凝土灌入模板内。台车挡头模板采用钢模板，确保施工缝处混凝土质量。钢筋施工时，应先加工拱部及边墙环向通长钢筋，在钢筋棚先成型后再绑扎及焊接，有效的防止拱部钢筋焊接施工难度及焊伤防水板。钢筋绑扎前，先用5厘米方木5根纵向分别设在拱顶、边墙、及拱顶两侧3米处，保证钢筋绑扎时不损伤防水板及保证钢筋和防水板之间的保护层厚度。小边墙钢筋施工时，必须焊接纵向筋，防止边墙浇注混凝土时造成二衬钢筋间距大小不均匀。边墙钢筋两排之间预留筋相互错开布置，从里到外及同排之间按一长一短，长短错开不少于1米，焊接边墙钢筋与拱部钢筋时，靠防水板一侧要放1厘米以上的木板作隔层，防止焊渣伤及防水板，焊接头要及时干净并保证焊缝宽度、厚度、长度。拱部钢筋绑扎时要注意模板台车保护层厚度，不能超厚和漏筋，纵向筋和构造筋按设计及规范要求施工。模板台车定位前，将矮边墙上混凝土面凿毛处理，并清洗干净。模板台车定位时，先进行测量放线，确定中线及拱顶标高，同时，注意隧道的纵坡和横坡，防止台车偏位和倾斜，并对隧道净空和二衬混凝土面几何尺寸进行复核。台车就位后检查台车与矮边墙密封质量，防止靠边墙接头处错台与漏浆，接着安装预埋止水带的挡头板或采用带止水条预留槽的挡头板，挡头板应固定牢固稳定，防止混凝土浇注时造成漏浆和受混凝土压力而爆模，且安装时注意不伤及防水板，待混凝土凝固后拆除挡头板。混凝土灌注前，要按设计图确认模板和防水板，背后排水和钢筋等均符合设计及规范要求，清除模板内的积水和杂物，并确认在灌注混凝土中，模板不会移位，方可开盘拌和混凝土。混凝土灌注速度不能超过模板设计的规定值，避免爆模。混凝土浇注时采用两侧对称浇筑，其两侧浇筑的混凝土高差不超过2m。混凝土从中间检查窗注入，从相邻的检查窗和上面的检查窗进行振捣。拱部的混凝土浇注，采用向上灌注方式，附着式振捣器进行振捣。为防止拱顶空洞，台车就位前在拱顶每纵向5米设置直径5厘米厚3mm的压浆钢管。灌注混凝土时应注意几点：、灌注缝的处理，应充分研究其位置、方向、施工方法等，再行施工，灌注混凝土时应在台车两侧分层对称浇注；、捣固应在二层钢筋之间，防止振捣棒损伤防水板，并应防止振动棒靠近模板，刮花模板，使混凝土面表观质量差。振捣时应使气泡冒出为止，不宜过振而离析。拱顶不能使用内部振捣器时，采用附着式振捣器振捣；、衬砌混凝土灌注后，应保持混凝土硬化所需要的温度和湿度，在混凝土初凝前不要受到有害的振动，例如放炮，必须保持二衬施工与掌子面放炮间距不少于80米。在适当的时间内洒水养生三天以上。防止水泥水化热而使混凝土面开裂；、不承受外荷载的拱、墙混凝土强度达到5.0MPa，承受围岩压力的拱、墙以及封顶和封口的混凝土强度达到设计强度后方能拆除模板。衬砌形式及长度见下表：隧道名称起止桩号长度围岩级别衬砌类型衬砌长度 (m)姬家湾隧道左线L2K93+570L2K93+880310X-M-A5x-V-AT40x-V-B80x-V-C93x-V-B47x-V-AT40X-M-A5右线K93+574K93+870296X-M-A5x-V-AT40x-V-B89x-V-C88x-V-B29x-V-AT40X-M-A5（十）洞内路面工程混凝土路面施工按设计结构分缝位置进行分块、分段施工。混凝土在拌和站集中拌和，用砼输送车运至现场，摊铺机摊铺。模板采用自制定型钢模。摊铺、振捣、抹平、压纹、切缝组成一条龙机械化作业线。混凝土路面施工要点如下：首先要对路面基层进行养生和检查。基层的几何尺寸、标高、应符合设计及规范要求，清除基层表面的杂物，养生期不得小于7d。测量放样：基层检查合格后，进行测量放样。按每10m一个中线桩恢复中线，并放出待施工节块的支模边线；标高由边线周围明确测放出的水平基点控制。立模：模板采用新槽钢作边模，高强螺栓连接，连接牢固、紧密，在整个长度上紧贴基层顶面，不允许漏浆，个别不平处采取加固支撑措施，并用砂浆填塞。模板侧面埋设地锚牢固支撑，保证在浇注砼时能经受冲击和振动。最后，在模板上按设计固定拉杆、传力杆。混凝土拌制、摊铺：施工前认真选择混凝土的配合比，特别是混凝土的抗折、抗压强度必须满足设计要求。混凝土原材料的质量应满足设计及规范要求。混凝土在集中拌和站拌制，通过混凝土输送车运至现场，摊铺机摊铺，摊铺厚度应考虑振实予留高度。振捣、精平：混凝土先用人工插入式振捣器捣实，后用平板振捣器振捣，粗刮平，再用震动梁、提浆机提浆振平，并辅以人工找平，最后用滚平机精平。振捣标准以混凝土停止下沉，不再冒气泡，表面泛浆为止。振捣过程中要随时检查模板和拉杆、传力杆，以现下沉、变形、松动和移位及时纠正。养生：压纹后2h左右，用无纺布覆盖、洒水养护，保持湿润。切缝、刻纹：待混凝土强度达到规范允许值时，用色线标出切缝位置，采用专用的切缝机切缝，用专用的刻纹机刻纹，并保证刻纹深度和宽度。嵌缝：按灌入法施工。灌前需将缝内杂物清除干净，同时保持基层干燥。六、质量保证措施（一）质量目标根据项目总体创优目标：杜绝安全质量事故，项目所属分项工程合格率100%，且分项工程评分优良率不低于93分，所属单位工程合格率100%，创建国家优质工程。（二）质量保证措施1、组织保证措施1.1质量管理小组项目经理部成立质量领导小组，负责日常质量管理工作，并针对各工序设置专业质量检查工程师。项目经理任质量领导小组组长，副经理及总工程师任副组长，成员由各部门负责人组成。明确各级管理职责，建立严格的考核制度，将经济效益与质量挂钩。质量管理领导组织机构见质量管理领导组织机构图。质量管理小组对工程质量负责，定期对工程质量进行检查，并定期对项目部施工作业人员开展工程质量培训，结合施工需要，组织各种专业技术培训、业余技术培训和技术讲座等，坚持“始于教育、终于教育”的原则，把对参建本工程全体人员的质量