四川省叙永至古蔺高速公路工程项目隧道施工全工序作业指导书.docx

四川省叙永（震东）至古蔺（二郎）高速公路a4隧道工程四川省叙永至古蔺高速公路工程项目 （隧道施工） 全工序作业指导书四川路桥建设股份有限公司叙古高速公路a标段a4二o一三年八月一、编制依据及原则1、 本作业指导书适用于叙古高速公路a标a4隧道施工。2、 编制依据2.1 叙古高速公路两阶段施工图设计隧道设计图表；2.2 公路隧道施工规范；2.3 公路隧道设计规范；2.4 公路工程质量检验评定标准；2.5相关施工安全管理规定及现场爆破施工经验；2.6中华人民共和国国家标准gb6722-2003爆破安全规程。3、 隧道施工，地质条件在变，应力重新分配，应加强监控量测和地质观测，并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道施工。4、编制原则4.1按公路隧道施工全工序编制，其中隧道明洞开挖爆破同路基开挖爆破，本文只说明隧道暗洞洞身开挖爆破方案。4.2采用微震光面爆破方案和预裂光面爆破方案对于隧道暗洞围岩较破碎、风化较严重的、级浅埋、偏压、小净距围岩采用上下台阶微震光面爆破开挖和预留核心土环形开挖，爆破方式为预裂环形爆破。隧道爆破开挖中严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、弱爆破、强支护、早封闭、勤测量”的基本原则。4.3洞口段围岩较差段爆破开挖注意事项洞口段开挖爆破对临近房屋、施工设施、行人车辆、电力高压线等存在安全隐患，应坚决采用预裂爆破结合挖掘机开挖。4.4坚持爆破申请及警戒的原则在爆破施工前将爆破方案及计划安排审批表上报相关管理部门审批会签后，方可实施爆破，爆破必须在规定的时间内完成，同时采取必要的警戒措施，确保行人和车辆安全，避免发生意外。二、 隧道工程概况叙永（震东）至古蔺（二郎）高速公路a4合同段设有集美隧道、百合园隧道、德耀隧道三座，为分离式双向四车道隧道，设计时速80km/h，隧道长度如下:集美隧道左线: zk12+512zk13+490，长978m (其中明洞35m，暗洞943m)，级围岩558m，级围岩420m；集美隧道右线: k12+506k13+535，长1029m (其中明洞30m，暗洞999m) ,级围岩541m，级围岩488m。叙永端到古蔺端为-2.95%下坡，平曲线半径为700m,建筑界限宽乘高（m）10.255.00, 1:1削竹式洞门，电力照明、纵向射流通风。百合园隧道左线: zk13+995zk14+268，长273m (其中明洞24m，暗洞249m)，级围岩133m，级围岩140m；百合园隧道右线: k13+978k14+278，长300m (其中明洞20m，暗洞280m) ,级围岩160m，级围岩140m。叙永端到古蔺端为-2.95%下坡，平曲线半径为左线950m、右线900m，建筑界限宽乘高（m）10.255.00, 叙永端单压式洞门，古蔺端1:1削竹式洞门，电力照明、自然通风。耀隧道左线: zk14+671zk15+816，长1145m (其中明洞30m，暗洞1115m)，级围岩216m，级围岩929m；德耀隧道右线: k14+654k15+817，长1163m (其中明洞28m，暗洞1135m) ,级围岩234m，级围岩929m。叙永端到古蔺端为-2.95%下坡，平曲线半径为2500m，建筑界限宽高（m）为10.255.00， 1:1削竹式洞门，电力照明、纵向射流通风。地质概况如下所述： 1、集美隧道1.1隧址区地形地貌隧址区属低山槽谷地貌，海拔8001100m,区内沟谷纵横、山峦起伏，受岩性和构造控制，隧道进出口坡度较缓，平均坡度为10 25，斜坡开垦为耕地。该隧道从一巨型古滑坡堆积体下方穿过。1.2地质构造隧道区根据物探测试岩层产状为4722，进口斜坡泥质粉砂岩、砂岩互层有两组发育裂隙。出口斜坡泥质粉砂岩、砂岩互层，有一组裂隙发育。洞身段基岩中有两组裂隙发育。1.3水文地质条件隧址区地邻古蔺河，为长江二级支流，源于境内箭竹乡，流经德耀镇、彰德乡、古蔺县、永乐场、至石亮河折北沿川黔边缘于太平渡小河口入赤水河。隧址场地北侧有古蔺河通过。1.4围岩级别根据交通部公路隧道设计规范 (jtg d70-2004)对隧道围岩进行分级，岩层分为、级。2、百合园隧道2.1隧址区地形地貌隧址区属低山槽谷地貌，海拔8001100m,区内沟谷纵横、山峦起伏，受岩性和构造控制，隧道进出口坡度较缓，平均坡度为10 25，斜坡开垦为耕地。2.2地质构造隧道区根据物探测试岩层产状为ne4050，倾角一般2025，进口斜坡泥质粉砂岩、砂岩互层有两组发育裂隙。出口斜坡泥质粉砂岩、砂岩互层，有一组裂隙发育。洞身段基岩中有两组裂隙发育。2.3水文地质条件隧址区地邻古蔺河，为长江二级支流，源于境内箭竹乡，流经德耀镇、彰德乡、古蔺县、永乐场、至石亮河折北沿川黔边缘于太平渡小河口入赤水河。隧址场地北侧有古蔺河通过。2.4围岩级别根据交通部公路隧道设计规范 (jtg d70-2004)对隧道围岩进行分级，岩层分为、级。3、德耀隧道3.1隧址区地形地貌隧址区属低山槽谷地貌，海拔8001100m,区内沟谷纵横、山峦起伏，受岩性和构造控制，隧道进出口坡度较缓，平均坡度为10 25，斜坡开垦为耕地。3.2地质构造隧道区根据物探测试岩层产状为ne4050，倾角一般2530，进口斜坡泥质粉砂岩、砂岩互层有两组发育裂隙。出口斜坡泥质粉砂岩、砂岩互层，有一组裂隙发育。洞身段基岩中有两组裂隙发育。3.3水文地质条件隧址区地邻古蔺河，为长江二级支流，源于境内箭竹乡，流经德耀镇、彰德乡、古蔺县、永乐场、至石亮河折北沿川黔边缘于太平渡小河口入赤水河。隧址场地北侧有古蔺河通过。3.4围岩级别根据交通部公路隧道设计规范 (jtg d70-2004)对隧道围岩进行分级，岩层分为、级。集美隧道洞身开挖石方数量为：级围岩86222m3、级围岩117517 m3；百合园洞身隧道开挖石方量为：级围岩54668 m3；德耀隧道洞身开挖石方数量为：级围岩180050m3、级围岩44712 m3；三、隧道施工准备针对各隧道工程的特点，施工准备工作的主要内容有：修筑施工便道、场地清理、修建各种生产、生活设施，接通水、电、风线路等。1场地清理：进入施工现场后，按照图纸所示或监理工程师的指示，清理隧道洞口施工范围内的构筑物、树木、杂草、树根等，同时根据施工需要在现场附近平整数块场地，作为本隧道的施工和生活用地。2修筑施工便道集美隧道出口和德耀隧道出口端，借助既有乡村道路加宽修筑两条施工便道通向隧道出口，百合园隧道修筑200m长便道与德耀隧道进口共用，便道宽4.5m，并做泥结碎石路面,也可借助附近叙大铁路乐园隧道斜井出碴作为路面。 3隧道通风及风、水、电的供应3.1施工用水：在各隧道出洞口附近山坡上修一高位水池，用抽水泵将水抽至高位水池存储，经120的高压水管供应隧道施工用水。3.2施工用电：在集美隧道、德耀隧道、出口各设置1台630kva和1台350kva变压器，百合园隧道出口由集美隧道变压器调控，并在现场配备一定数量的250kw发电机备用，以满足隧道施工用电需要。3.3隧道通风、排水：在各隧道进洞口配一定数量的通风机进行压入式通风，通风机配置情况见“隧道掘进通风及防尘技术”所述；隧道钻眼及风镐用风由设在洞口的空压机站供给，在集美隧道出口配4台30m3电动空压机；在百合园隧道出口配3台20m3电动空压机；在德耀隧道出口端配备8台20m3电动空压机。隧道施工排水主要采取开挖集水坑水泵抽水为主，以排水沟顺坡自然排水为辅，先排至洞口沉淀池，经沉淀达标后排放。3.4风、水管线布置做到少占道路及有用净空，并满足施工需要，符合施工要求。四、隧道施工队伍及劳力安排根据隧道工程量的大小，安排2个隧道专业队伍施工，共配备施工人员280人，施工队组成开挖、喷锚支护、衬砌三个专业作业工班，形成流水作业。五、 隧道总体施工方案根据地形、地质条件以及本标段的工期要求，施工方案的总体考虑是：1受地形条件和施工任务安排的限制，施工时隧道采取从出口单头掘进。先行洞进洞适当距离后，后行洞再开始施工。百合园隧道在左线贯通衬砌后，再开始右洞开挖施工。2明洞及洞口施工采取明挖法。洞口及明洞施工时安排在无雨或少雨季节施工。3隧道暗洞采用新奥法原理施工。级围岩地段采用“管棚注浆”超前支护，预留核心土环形开挖法施工；级围岩地段采用台阶法施工；4在钻爆法施工中，运用光面或预裂控制爆破技术及毫秒雷管微差起爆技术。初期支护紧随开挖面及时施作，减少围岩暴露时间，抑制围岩变形；用锚杆风枪或台车设锚杆孔，注浆泵注浆、先锚后灌法埋设锚杆，用装载机或挖掘机辅助人工安设钢支架。喷射混凝土采用湿喷技术进行初期支护；混凝土衬砌采用仰拱先行的方法，即仰拱施工紧跟开挖及初期支护后进行。混凝土由五工区拌和楼集中生产，混凝土运输罐车运输和输送泵泵送，全断面整体大模板衬砌台车模筑。5隧道施工实施机械化、专业化作业，配备掘进机、湿式喷射机、注浆机、混凝土拌和楼、混凝土输送泵、全断面液压大模板衬砌台车、通风排烟设备等关键设备施工，以确保工程质量和施工安全。采用侧卸式装载机装渣，大型自卸汽车出渣，挖掘机扒渣及清底，无轨运输方式；组织实施开挖、喷锚、二次衬砌等多条机械化作业线，强化、优化机械配套，实现主要工序机械化作业，并力争一机多用，充分发挥机械效率。6隧道通风排烟采用压入式通风方式，在长隧道安设移动风机，以压出式方式进行辅助通风。以通风降尘净毒为主，辅以水封爆破、高压射流、水幕降尘，同时狠抓机械净化，减少污染源；施工排水采用挖集水井结合潜水泵抽排。7超前地质预报，围岩量测贯彻于隧道施工的全过程及全部隧道，由专业人员或委托专业地质单位进行，及时进行信息处理及反馈，以确保施工安全及工程质量。六、洞口施工作业1、 施工方法隧道洞口段工程包括洞口土石方施工，边仰坡施工，明洞及明暗交接处的施工，洞门施工等，具体施工方法分述如下：1.1 洞口土石方的施工施工准备工作完成后，即首先进行洞口土石方的施工。洞门砌筑及边仰坡开挖严格按设计坡度施工。（1）按照图纸的要求，准确测量放样,开挖线整体拉通,在洞口施工的线位上进行边坡、仰坡自上而下的开挖，不得采用大爆破，采用零仰坡进洞，尽量减少原地貌的扰动。（2）边仰坡开挖前清除边坡、仰坡上浮石、危石，坡面凹凸不平处整修平顺。（3）洞口端墙处的土石方，结合地层稳定程度、洞门施工季节和隧道施工方法等进行开挖。明洞地段考虑上述条件，确定全段开挖或分段开挖。 （4）松软地层开挖边坡、仰坡时，随挖随支护，加强防护，随时监测、检查山坡稳定情况。（5）进洞前必须完成应开挖的土石方。废弃的土石方，应堆放在指定地点，边坡、仰坡上方不得堆置弃土废石方。（6）进出口截水沟由人工开挖并施工。截水沟施工完成后，人工配合机械开挖洞口，以尽量减少破坏原有植被和岩体为原则，按设计坡度一次性整修到位，围岩破碎的部位及时上报,通过与业主、设计院沟通，变更加强支护系数。（7）洞口场地用装载机辅以推土机整平压实；遇坚硬石质地层人工钻眼小爆破，运输采用自卸车，挖方用于路基填筑。洞口段开挖将充分考虑洞内施工需要，合理布置供风、供水、供电设施、材料存放及加工场地、机械停放场地。1.2 洞口边仰坡施工在进行临建设施和场地施工的同时，将洞顶截水沟及明洞两侧排水沟开挖成型，将仰坡面整修圆顺，洞口开挖自上而下按设计坡比开挖，施工过程中尽量避免扰动土体，以防围岩风化，雨水渗入导致坍塌或滑坡，为保证边仰坡稳定，在开挖前首先施作好洞顶天沟及边仰坡防护。边仰坡防护按设计（间距1.5mx1.5m，梅花形布置）先打设22砂浆锚杆，铺设3030cm8钢筋网，喷射10cm厚c20砼。在不改变设计数量的前提下，在拱圈以上1m范围内适当加密锚杆的间距，1m以外适当减稀，以增强洞门边仰坡的稳定性。为便于管棚钻机安装和打孔，明洞及洞口开挖分台阶进行，第一次开挖至明洞顶，开挖后及时进行边坡防护，第二次开挖至洞顶下2m标高进行长管棚施工，第三次完成剩余部分开挖。2、 明洞及明暗交接处的施工明暗交接处的施工是隧道施工的重点，必须高度重视，根据全路段各隧道的具体情况拟定如下施工方法及步骤。2.1 明洞采用明挖法，用挖掘机配合自卸汽车装运渣。2.2 明洞开挖至露出暗洞拱部后，停止明洞开挖。2.3 超前管棚施作完后，才进行暗洞开挖。2.4 最后进行明暗交接处的整体二次衬砌及明洞防水结构、洞顶回填土夯实的施工。按设计要求作好明暗交界处的防水细部施工。明洞段顶部回填土石方要对称分层夯实，回填至拱顶后分层满铺填筑，洞顶回填面层要严格按要求分层夯实，以防渗水。2.5 暗洞开挖时必须严格按设计进行超前管棚与超前锚杆施工，在预支护的保护下采用弱爆破、短开挖、强支护的方法施工，严防坍塌冒顶。3、 洞门施工洞门基础开挖到设计标高后，首先做好防排水工作，清除基底松渣，及时施作洞门砼和明洞砼，洞门端墙与明洞相邻拱架同时浇注，洞门拱墙浇捣混凝土前注意安放连接钢筋，洞头顶部砼放在拱墙砼完成后进行。洞门装饰和隧道名碑在砼完工后进行。施工中应按规范要求做好泄水孔。在导坑开挖50m后开始进行明洞衬砌。明洞首先衬砌按该隧道设计长度施做，以充分利用明洞场地，衬砌前，做好定型挡头板、外模、骨架，将按设计尺寸加工的钢筋绑扎在施工部位，同时，采用全断面液压衬砌台车立模。砼入仓采用泵送形式，采用插入式振动棒振动密实。开挖前，根据测量放样线，做好边坡、洞口仰坡外的排水沟和截水沟，避免地表水冲刷导致边、仰坡落石、塌方。明洞段土石方开挖采用明挖法施工。先用挖掘机挖除表面松散土或强风化岩层，到弱风化石质部分采用松动控制爆破进行开挖，边坡预留光爆层。开挖按自上而下的顺序分台阶进行，必须边开挖边支护，下台阶必须在上台阶支护完毕后再行开挖。在开挖过程中，注意做好施工现场排水工作 ，并随时监测、检查边仰坡的稳定情况。 明洞浇筑检查项目项次检查项目规定值或允许偏差检查方法权值1混凝土强度（mpa）在合格标准内按jtg f80/12004附录d检查32衬砌厚度（mm）不小于图纸规定尺量或地质雷达：每20m检查一个断面，每个断面自拱顶每3m检查一个点33墙面平整度（mm）202m直尺：每10m每侧检查2处1 明洞防水层检查项目项次检查项目规定值或允许偏差检查方法权值1搭接长度（mpa）100尺量：每环侧3处22卷材向隧道延伸长度（mm）500尺量：检查5处23卷材于基底的横向长度（mm）500尺量：检查5处24沥青防水层每层厚度（mm）2尺量：检查10点3明洞回填检查项目 项次检查项目规定值或允许偏差检查方法权值1回填层厚（mm）300尺量：回填一层检查一次，每次每侧检查5点22两侧回填高差（mm）500水准仪：每层测3次23坡度不大于设计图纸规定尺量：检查3处14回填压实质量符合设计图纸要求层厚及碾压遍数符合要求3七、削竹式、单压式洞门施工作业1、 设计参数削竹式洞门是一种稳定性好、基础承载力要求不高、自然和谐的轻型洞门。本合同段隧道削竹式洞门与明洞衬砌结构自然连接，长度8米。洞门混凝土厚度与明洞一样，均为60cm。洞门斜面比例为1：1，洞口端两侧设有m5浆砌片石洞门挡块，洞门挡块预留10排水孔，排水孔进口处放置无纺布。洞门上端部分覆盖回填土，回填表土分别为20cm 厚种植土，10cm 厚砂砾垫层，30cm厚粘土隔水层以及夯填土。洞门结构基础应落在稳固的地基上，要求其地基承载力250kpa，当地基承载力不能满足要求时，应对地基进行加固处理使其达到要求。洞门示意图如下图削竹式洞门示意图 2、 施工工艺与流程 2.1 开挖仰坡5m外先行施作洞顶截、排泄水天沟、有效治理地表水,确保边仰坡稳定。截水天沟如下示意图： 截水天沟示意图2.2 削竹式洞门和明洞段一次开挖完成,开挖采用全宽横挖法一次成形。洞口段土方采用反铲挖掘机挖装,石方采用钻爆法开挖,装载机装渣,自卸汽车运输,土石方应自上而下分层开挖(层高23 m) 。2.3 削竹式洞门基础开挖后,基础必须置于稳定的基础上,如果地基不合乎要求，应视具体情况采取换填和小导管注浆加固进行处理，使其达到使用要求。作好排水工作,基础不得被水浸泡,基坑废渣、杂物必须清除干净,报监理工程师验收合格后方可进行下道工序施工。削竹式洞门拱墙与明洞拱墙连成整体，连接处设一施工缝。2.4 削竹式洞门应在明洞衬砌做完之后施作，明洞衬砌施作时应该在洞门方向预埋背贴式止水带和带注浆管膨胀止水条，以及预留12纵向螺纹钢筋，以便与洞门纵向钢筋搭接；削竹式洞门仰拱先于洞门衬砌施工，仰拱本身为c15素混凝土，厚60cm，没有受力钢筋，但为了洞门衬砌钢筋架设方便，固定的更好，在洞门仰拱施作时，应测量放样出洞门衬砌钢筋所在位置,相对应预埋与洞门环向主筋搭接钢筋，预埋钢筋采用25螺纹钢筋，钢筋间距应与洞门衬砌环向主筋相一致。2.5 洞门衬砌钢筋绑扎：具体钢筋布置示意图见施工图或技术交底。洞门钢筋绑扎应从下至上，依次绑扎。由于削竹式洞门有一个1：1的斜面，洞门钢筋从洞口往里会逐渐增长，则钢筋下料时，应按设计比例，长度逐渐增加制作衬砌钢筋混凝土，包括环向主筋和纵向主筋。环向主筋为主要受力钢筋，采用22螺纹钢筋，纵向间距20cm两侧对称布置，且环向主筋的净保护层厚度为5cm。纵向主筋采用12螺纹钢筋，均相应布置于环向主筋内侧，且都与环向主筋焊接牢固。洞门两层钢筋之间设有箍筋，箍筋采用8圆钢，距环向为30cm，纵向为20cm，均与环、纵向主筋搭接点相对应布置，且焊接牢固。纵向主筋应与明洞衬砌预留纵向钢筋搭接，且焊接牢固，焊接长度20d，焊缝厚度不得小于4mm。所有钢筋的铺设均应严格按照设计施作，且焊接到位。两排钢筋之间必须设置22固定筋，以保证两层钢筋间的距离符合设计要求，固定筋间距1x1m。洞门钢筋两侧底部和洞门斜面处均设有加强筋，采用22螺纹钢筋，且均与环向主筋焊接牢固。2.6 台车定位首先测量放样，定隧道中线，然后根据隧道中线铺台车轨道，移动台车至预定位置，台车应与已作好的明洞衬砌搭接10-15cm。定位前应进行台车打模，且刷好脱模剂。定位台车，定好位后应测量复核，保证台车断面与设计断面一致。测量符合无误后采用轨底垫工字钢和立钢柱等措施来加强台车支撑。2.7 模板立设削竹式洞门斜端头模板采用预制钢模，钢模进行相应编号。环向外层模板采用木模板。钢模根据洞门尺寸及斜度由厂家进行预制，根据相应编号进行拼装，采用纵向连接筋抽丝拉杆固定（上高强螺拴）。外层木模板按照设计尺寸进行裁截，环向钢筋固定，固定钢筋与环向钢筋焊接固定。钢模架设前必须打模，刷脱模剂。外层木模板根据设计混凝土厚度进行固定，端头钢模板在二衬台车上经测量放点进行控制，确保模板位置尺寸无误。2.8 混凝土浇筑混凝土由拌合站集中拌制，混凝土运输车运送至现场。现场采用混凝土输送泵将c25砼泵送入模，且用插入式振动器将混凝土振捣密实，边浇筑边振捣。两侧混凝土应对称交错浇筑，浇筑时两边混凝土高差不得超过1m。控制泵送速度，大概一小时十方。拱墙混凝土应一次浇筑成型。外层木模板在浇筑过程中，顶部不封模，等混凝土浇筑到顶部位置，降低混凝土塌落度，使得混凝土不易流动，最后振捣修整成型。拆模后，洞门混凝土应进行洒水养护。2.9 外防水层施工防水板与土工布应根据洞门形式进行剪裁。施工前修凿平整混凝土面上的凸凹不平之处，对不平整、尖锐物体进行处理，确保基层的平整度以防损坏防水板。铺设防水层时，应先铺设防水板，再在防水板上面铺设土工布。相邻防水板搭接长度不得小于10cm，且采用双缝焊接，焊缝宽度1cm，焊完后应进行充气检验。对焊破和钢筋刺破的防水板应进行修补，以保证防水板的防水性能。2.10 回填按照图纸设计要求进行回填。回填土石，石径不大于10cm,填土夯实度不小于70 % ,顶层采用粘土层隔水,回填土表面植草皮。回填土施工时，采用人工对称分层回填,逐层夯实。回填过程中精心保护防水层不被破坏。粘土隔水层与边、仰坡搭接良好,封闭紧密,防止地表水渗漏。2.11 洞门建筑完成后,洞门以上仰坡坡脚如有损坏,及时修补,并检查与确保坡顶以上的截水沟和墙顶排水沟与路基排水系统的完好与连通。且应修整洞口地形并绿化使之与洞门环境相协调。2.12 装修：洞门斜切面采用白色水泥乳胶漆进行饰面。混凝土衬砌检查项目项次检查项目规定值或允许偏差检查方法权值 1 混凝土强度（mpa）在合格标准内按规范检查32衬砌厚度（mm）不小于设计值激光断面仪或地质雷达：每40m检查一个断面33 墙面平整度（mm）202m直尺：每40m每侧检查5处1衬砌钢筋检查项目项次检查项目规定值或允许偏差检查方法权值1 主筋间距（mm）10按规范检查32两层钢筋间距（mm）5尺量：每20m检查5点23箍筋间距（mm）20尺量：每20m检查5处14 绑扎搭接长度受拉hpb23530d尺量：每20m检查3个接头1hrb33535d受压hpb23520dhrb33525d5钢筋加工钢筋长度（mm）-10，+5尺量：每20m检查2根1 36削竹式洞门配筋图注：1、本图尺寸均以mm计。 八、超前管棚套拱施工作业1. 设计参数1.1 钢管规格：热轧无缝钢管108mm，壁厚6mm，节长3m、6m。1.2 钢管间距：环向间距40cm1.3 倾角：仰角1（不包括路线纵坡），方向：与路线中线平行。1.4 钢管施工误差：径向不大于20cm。1.5 隧道纵向同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管的接头至少须错开1m。1.6 灌注浆液：水泥-水玻璃浆液。注浆参数：水泥浆水灰比为1：1，水玻璃浓度为35玻美度，水玻璃模数为2.4，注浆压力：初压0.51.0mpa，终压为2.0mpa。2施工方法2.1 套拱混凝土施工洞口开挖至起拱线，采用4环i18钢架紧贴仰坡放置，每环间距0.5m，18工字钢两端均焊接在20x20x1cm钢板上，支撑均采用双面焊接，焊缝厚度不得小于4mm，工字钢段与工字钢段之间采用螺栓连接，螺栓螺母型号m20x65-8.8s gb/t 1228。纵向利用22钢筋连接，连接筋环向间距1m。 套拱砼应预埋管棚导向管，导向管采用127孔口管，长度2m，其环向间距及倾角同设计的管棚环向间距0.4m及外插角1，经精确计算测量后焊接在钢拱架上固定，一排共计36个。左右侧各设m10浆砌片石拱座。套拱净空满足暗和明洞衬砌结构尺寸需求，并预留20cm的变形量。安装套拱底模和侧模，浇筑c25混凝土厚50cm。套拱施工时，必须对称分段浇注，以避免钢拱架变形而影响孔口导向管的方向。套拱砼施工应注意以下几项注意事项：（1）套拱钢架安装定位，经测量检查后，采用25固定钢筋与钢架焊接定位，固定钢筋与18工字钢采用双面焊接，焊缝长度大于13cm，厚度不得小于4mm。（2）套拱钢架拱脚应座于坚固的基底上，确保下沉受控。当地基有空隙时应用砼或其他材料填塞。（3）套拱内外模均采用2.5cm竹夹板，环向支撑采用1010cm方木，扇形布置，方木纵横连接，确保混凝土灌筑过程中支撑系统稳定。（4）最后是混凝土的灌注必须对称分段进行，经常检查支撑是否松动，施工结束后注意砼的养护。2.2 超前长管棚施工超前长管棚，采用节长3米、6米108x6mm热轧无缝钢管，环向间距40cm，用108x6mm丝扣钢管连接，丝扣长15cm。要求钢管偏离设计位置的施工误差径向不大于20cm，沿隧道纵向同一横断面内接头数不大于50%，相邻钢管接头至少须错开1m。为使钢管接头错开，从左边数起，编号为奇数的钢管第一节均采用节长为3m钢管，编号为偶数的钢管第一节均采用节长为6m的钢管，以后所有钢管均采用节长6m钢管。2.3 长管棚注浆（1）长管棚注浆，按固结管棚周围有限范围内设计，浆液扩散半径不小于0.6m，采用分段注浆。（2）灌注浆液：水泥-水玻璃浆液。注浆参数：水泥浆水灰比为1：1，水玻璃浓度为35玻美度，水玻璃模数为2.4，注浆压力：初压0.51.0mpa，终压为2.0mpa。（3）注浆前应先进行注浆现场试验，注浆参数应通过现场试验按实际情况确定，以利施工。（4）注浆结束后，应及时清除管内浆液，并用m30水泥砂浆紧密充填，增强管棚的刚度和强度。2.4 工艺流程（1）施钻钻孔顺序为先从两侧拱脚开始，对称向拱顶钻孔顶管，使下部注浆体有力地支托其上部钻进和顶管，既能防止坍孔，又便于顶管。施钻时，将减速器升到上限位置，把钻杆旋紧后，开启气动马达，待空载正常后，再慢慢开启推气缸，待钻头置于工作面上，关闭推进气缸，再开启冲击器，徐徐钻进，待钻头钻进100mm左右时，再以全风门冲击。在钻进过程中，视进展快慢，慢慢开启或关闭推进气缸，使钻具始终保持一定推进力。钻完第一根钻杆后，停止气动马达的转动，关闭冲击器停止钻进，将减速器置于下限位置，用叉子把钻杆固定在卡钻器内，反转减速器，使钻杆与减速器的接头脱开，然后将减速器升到上限位置装入第二根钻杆，连接牢固后，方可进行钻孔作业，直到设计深度。当钻杆到卸杆器与卡杆器接触时，使钻杆尾端的第二个扁槽对正卡杆器的长方槽，插入叉子反转马达，使减速器上的接头与钻杆脱开，再调整到钻杆尾端上的第一个扁槽对上卸杆器的长方槽，插入另一个叉子，然后取出卡杆器的叉子，让卸杆器和另一个叉子带动钻杆后退（可用马达慢慢运转，切不可反转），当下一根钻杆尾端的第二个扁槽与卡钻器的长方槽对正时，插入叉子，反转马达，使上下两钻杆的联接螺纹脱开之后，拿走上一要钻杆，缓缓放下减速器，并使卸杆器的长方槽对正下一根钻杆尾端的第一个扁槽。然后重复以上动作，依次卸下钻杆。依照上述方法，完成钻孔作业。钻孔时严禁反转，以免钻杆脱扣，加接钻杆时，要特别注意孔内清洁，以避免砂土冲击机器内部，损坏机体引发故障。在钻进过程，严禁突然快速开启推动气缸，以免顶起钻机，造成事故。钻孔工艺流程见下图：钻 机 就 位钻机固定测量钻孔钻机钻进方向矫正钻孔及接长钻杆钻杆接长准备钻杆分节退出卸下清孔：成孔后先利用高压风或高压水进行冲洗，然后用特制清孔钩认真进行清孔。管件制作：管棚108mm无缝钢管，管节长为3m和6m，预制钢管时，第一根钢管前端要焊上合金钢片空心钻头，以防管头顶弯或劈裂，钢管间联接用108x6mm丝扣钢管连接。相邻管的接头应前后错开，避免接头在同一截面上，隧道纵向同一横断面内的接头数不大于50%，且两相邻管接头必须错开1m以上，以满足管棚受力要求。顶管：顶进钢管利用电动机启动液压马达，以及挖掘机配合人工作业。当第一根钢管推进孔内，孔外剩余3040cm时，人工进行接管，严格控制角度，人工持链钳进行钢管联接，使两节钢管在联接套处联成一体。然后再低速推进钢管，根据管棚设计长度，按同样方法继续接长钢管。（2）止浆墙制作注浆前，必须进行堵露处理。沿插管周围喷射20cm厚c20混凝土一圈，封闭该工作面，再用木塞和纸塞把无缝钢管未注浆的管头堵死，这样，止浆墙便形成。注浆时，浆液就不会从管壁周围沿掌子面渗露，也不会从其它管露出，注浆效果明显提高。由于施工要求，喷射砼时加入一定量的速凝剂，以满足施工要求。（3）注浆进行超前长管棚预注浆前，对注浆地段的岩性，涌水量、涌水压力、水温、涌水的化学特性等进行认真研究，据此确定注浆参数。现场试验确定注浆终压力，以便浆液能够充分扩散填充，从而达到堵水和加固围沿作用。注浆方式采用全孔一次性注浆。（4）拌浆水泥浆液搅拌在拌和机内进行,严格按施工配合比,同时将缓凝剂加入搅拌，待水量加足后继续搅拌1min，再将水泥投入，搅拌时间不少于3min，并于注浆过程中不停搅拌。配制水泥浆时，严防水泥包装纸及其杂物混入。拌好的浆液在进入贮浆槽及注浆泵之前均应对浆液进行过滤，未经过滤网过滤的浆液不允许进行泵内。注浆时要充分考虑浆液扩散半径，凝结时间要先予以确定，然后再过试验调整。采用水泥浆水灰比1:1。注浆管路连接好后，先压水检查管路是否漏水，待设备正常后，对围岩做压水实验，以冲洗岩石裂隙，扩大浆液通路，增加浆液扩散密实性，核实围岩的渗透性。注浆时要记录注浆时间及注浆量。注浆中密切注意注浆压力表，初始阶段压力较低，正常阶段压力和注入量呈小的波浪式起伏，但总的比较平稳，当达到压密性注满阶段，注入量迅速递减，而压力迅速升高，直到达到注浆终压合理范围，则停止该孔注浆，进行封堵后，转注下一孔，直至完成注浆作业。开挖周边放样布孔管棚钻机就位安装内钻杆及套管一节钻孔结束钻机退回原位接长钻杆及套管继续钻进套管内注水清洗取出钻杆分节装入钢花管取出套管注浆隧道开挖108长管棚施工工艺框图九、二台阶开挖施工作业1、 二台阶开挖法施工工艺根据叙古高速公路隧道断面、地质情况，拟定级围岩全部采用二台阶法施工。1.1 施工步骤：（1）上台阶开挖（2）上台阶支护（3）下台阶左马口开挖（围岩较弱侧）（4）下台阶左马口初支（5）下台阶右马口开挖（6）下台阶右马口初支（7）下部核心土开挖（8）施作仰拱（9）施作二衬。如图示：二台阶开挖法施工工序图每部开挖后均应及时支护，隧底开挖后应及时施作仰拱，完后及时施作二衬尽早封闭成环。二台阶开挖法的施工工艺流程见图。上台阶开挖，施作初期支护开挖下台阶预留核心土下台阶较弱侧开挖，施作初期支护下台阶另一侧开挖，施作初期支护超前支护测量放样施作仰拱施作仰拱填充围岩稳定性评判修正支护参数分段开挖隧底，施做初期支护断面检查否二台阶开挖法施工流程1.2 施工作业（1）将超前地质预报纳入施工工序，并根据工程水文地质变化情况，及时调整各部台阶长度或施工方法，采取相应的技术措施，及早封闭成环，保证施工安全。（2）根据工程水文地质条件，按设计要求做好超前支护，防止围岩松弛，保证隧道开挖安全。在断层、破碎带、浅埋段等自稳性较差或富水地层中，现场技术干部及技术主管应及时反映现场的围岩情况，项目部及时联系设计院及业主调整支护系数。（3）二台阶开挖法施工应符合下列要求：a、 上、下台阶开挖采用凿岩机钻眼，塑料导爆管非电起爆系统、毫秒微差有序起爆，光面爆破，每循环进尺2.4m，每天1.5个循环，每月成洞90m。上台阶由挖掘机扒碴，装车，自卸车运碴。施工中合理调整工序，实行“钻爆、装碴、运输”机械化一条龙作业。b、 上台阶开挖后及时支护；c、 其他分步平行开挖，平行施作初期支护，各分部初期支护衔接紧密，及时封闭成环；d、 仰拱紧跟下台阶，及时闭合构成稳固的支护体系；e、 施工过程通过监控量测，掌握围岩和支护的变形情况，及时调整支护参数和预留变形量，保证施工安全；f、 完善洞内临时防排水系统，防止地下水浸泡拱墙脚基础。1.3 二台阶开挖法施工步骤第1、2步，上台阶开挖循环进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过2.4m，开挖后立即初喷35cm混凝土。上台阶开挖后应及时进行喷、锚、网系统支护，架设钢架，在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿向下打设锁脚锚杆，打设角度与围岩层面呈最大夹角。锁脚锚杆与钢架牢固焊接，再复喷混凝土至设计厚度。第3、4、5、6步，左、右侧下台阶开挖：开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过2.4m，左、右侧台阶错开810m，开挖后立即初喷35cm混凝土，及时进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，在钢架墙脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿向下打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。第7步，下台阶预留核心土开挖，开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。第8步，隧底开挖：每循环开挖长度宜为23m，开挖后及时施作仰拱初期支护，完成两个隧底开挖、支护循环后，及时施作仰拱，仰拱分段长度宜为46m。2、 初期支护二台阶开挖法的初期支护由喷射混凝土、锚杆、钢筋网和钢架等组成，各部分联合受力。初期支护应在开挖后立即施作，以保护围岩的自然承载力，其施工工艺流程见图清理岩面初喷混凝土封闭岩面安装钢架施作系统锚杆，挂钢筋网复喷混凝土至设计厚度围岩量测数据分析、反馈 开挖 初期支护施工工艺流程2.1 初喷混凝土封闭岩面初喷混凝土应在开挖后立即进行。用高压风自上而下吹净岩面，埋设控制喷射混凝土厚度的标志钉。工作面滴水或淋水时，应按照设计要求安设弹簧排水管或者塑料排水板。喷射混凝土必须满足设计强度、厚度及其与岩面粘结力要求。喷射作业应分段分片依次进行，喷射作业从拱脚或墙脚自下而上进行，应避免上部喷射回弹料虚掩拱（墙）脚；先找平凹洼部分，后喷射凸出部分，各部平顺连接。喷头应与受喷面垂直，喷嘴口至受喷面距离宜保持在1.01.2m，沿水平方向以螺旋形划圈移动。2.2 系统锚杆（管）、钢筋网施作应符合下列要求：初喷35cm混凝土后应及时施作系统锚杆，级围岩段采用3m长药卷锚杆，间距1.2x1.2m，呈梅花型布置，锚杆制作时，在杆体尾部1.2m范围内作m16-2.5螺纹；锚杆必须设置垫板，垫板规格150x150x6mm，中间钻22圆孔，与锚杆体用m16螺母连接。钢筋网采用8的hpb235钢制作，网格尺寸宜采用20cm20cm，搭接长度应为12个网格，网片间采用焊接方式连接。钢筋网随受喷面起伏铺设，其间隙不应大于3cm，钢筋网应与锚杆、钢架连接牢固，且钢筋保护层厚度不应小于4cm。3、 安装钢架应符合下列要求：3.1 拱部钢架安装工序：放样确定钢架基脚位置施作定位锚杆架设钢架布设纵向连接筋。边墙钢架安装工序：墙脚部位铺设槽钢垫板施作定位锚杆对应拱部钢架设边墙钢架布设纵向连接筋。拱、墙部钢架宜采用螺栓连接。加强钢架拱（墙）脚锁脚锚杆施工，各台阶每个钢架拱（墙）脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30打设2根锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，锁脚锚杆采用22药卷锚杆，长度3.5m，以控制基脚变形。3.2 施工注意事项及要求：（1）钢架拱（墙）脚应架设在稳固的基岩上或底部铺垫槽钢，以保证钢架基础稳固。安装前应清除基脚下的虚碴、虚土及杂物。（2）钢架安装允许偏差：钢架间距和钢架横向位置与设计位置的偏差不超过5cm；钢架的竖向位置偏差不得低于设计标高；倾斜度允许偏差为2。（3）钢架应与纵向连接筋、锁脚锚杆焊接牢固，以增强钢架的整体稳定性。（4）锁脚锚杆施工应作为施工质量控制的重点，锁脚锚杆尾部宜加工成“l”型。钢架连接板应采用螺栓连接牢固。（5）钢架应紧靠围岩，当钢架和初喷混凝土间有较大间隙时，每隔2m应采用骑马或c20楔形垫块顶紧；钢架与围岩的间隙不得用片石回填，而应喷射混凝土填实。3.3拱脚标高不足时，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，混凝土等级不得小于c20。4、 仰拱施工隧底开挖应采用全幅分段施工，上面铺设仰拱栈桥，每循环开挖长度宜控制在23m。当仰拱施工滞后下部台阶开挖面3040m时，应停止前方工作面开挖或短距离跳槽进行隧底开挖。4.1 隧底开挖后，应及时清除虚碴、杂物、泥浆、积水。4.2 仰拱填充混凝土应在仰拱混凝土终凝后浇筑，浇筑前应清除仰拱表面的杂物和积水，连续浇筑，一次成型，不留纵向施工缝。填充混凝土强度达到5mpa后允许行人通行，达到设计强度的100后允许车辆通行。仰拱填充表面坡度应符合设计要求，应平顺、排水通畅、不积水。洞身开挖检查项目项次检查项目规定值或允许偏差检查方法权值1拱部超挖（mm）破碎岩，土（vi、v级围岩）平均100，最大150激光断面仪：每20m 1个断面3中硬岩、软岩（iiiv级围岩）平均150，最大250硬岩（i级围岩）平均100，最大2002边墙超挖（mm）每侧+100，-0尺量：每20m检查1处2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1十、 三台阶开挖施工作业1、 施工步骤及工艺三台阶七步开挖法可分为以下主要步骤：1.1 上部弧形导坑环向开挖，施作拱部初期支护1.2 中、下台阶左右错开开挖，施作墙部初期支护1.3 中心预留核心土开挖，隧底开挖，施作隧底初期支护。每部开挖后均应及时支护，隧底初期支护后应及时施作仰拱，尽早封闭成环。上台阶开挖，施作初期支护开挖下台阶预留核心土下台阶较弱侧开挖，施作初期支护下台阶另一侧开挖，施作初期支护超前支护测量放样施作仰拱施作仰拱填充围岩稳定性评判修正支护参数分段开挖隧底，施做初期支护断面检查否三台阶七步开挖工艺流程图2、 施工工艺第1步，上部弧形导坑开挖：开挖之前进行超前支护,设置直径22的超前药卷锚杆,外插角1015度：环向间距0.4m,在山体压力大的一侧适当加密。在拱部超前支护后进行环向开挖上部弧形导坑，预留核心土，核心土长度宜为35m，宽度为隧道开挖宽度的1/31/2。开挖循环进尺根据初期支护钢架间距确定，钢架为1榀/1.25m,每循环开挖1.25m，开挖后立即初喷35cm混凝土,开挖后应及时进行喷、锚、网系统支护，架设钢架，在钢架拱脚处垫设槽钢，在钢架拱脚以上30cm高处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，采用双面焊缝，复喷混凝土至设计厚度。第2、3步，左、右侧中台阶开挖：开挖进尺根据初期支护钢架间距确定，钢架为1榀/1.25m,每循环开挖1.25m,左、右侧台阶错开23m，开挖后立即初喷35cm混凝土，及时进行喷、锚、网系统支护，安装边墙钢架，并与拱部钢架采用高强螺栓连接，对接不密合部分应焊接牢固，钢架底部处亦垫设槽钢稳固基础，在钢架墙脚以上30cm处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。第4、5步，左、右侧下台阶开挖：开挖进尺根据初期支护钢架间距确定，钢架为1榀/1.25m,每循环开挖1.25m，左、右侧台阶错开23m，开挖后立即初喷35cm混凝土，及时进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，并与中导钢架采用高强螺栓连接，对接不密合部分应焊接牢固，钢架底部亦垫设槽钢稳固基础，在钢架墙脚以上30cm处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。第6步，上、中、下台阶预留核心土：各台阶分别开挖预留的核心土，开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。第7步，隧底开挖：每循环开挖长度适具体岩质情况而定，开挖后及时施作仰拱初期支护，完成两个隧底开挖、支护循环后，及时施作仰拱。3.1 隧道进洞前应做好洞顶及洞口防排水系统。洞顶及洞口排水沟应铺砌，用砂浆抹面，防止地表水及施工用水下渗，影响结构安全。3.2 三台阶七步开挖法施工应做好工序衔接。工序安排应紧凑，尽量减少围岩暴露时间，避免因长时间暴露引起围岩失稳。3.3 在满足作业空间和台阶稳定的前提下，应尽量缩短台阶长度，核心土长度应控制在35m，宽度宜为隧道开挖宽度的1/31/2。 3.4 三台阶七步开挖法施工应严格控制开挖长度，根据围岩地质情况，合理确定循环进尺，每次开挖长度以0.51.0m为宜；开挖后立即初喷35cm混凝土，以减少围岩暴露时间。3.5 中、下台阶左、右侧开挖应错开，严禁对开，左右侧错开距离宜为23m。3.6 钢架应严格按设计及规范要求加工制作和架设。钢架应架设在坚实基面上，严禁拱（墙）脚悬空或采用虚碴回填。钢架应与锁脚锚杆（管）焊接牢固。3.7 隧道超挖部位必须回填同等级混凝土，且回填密实，严禁初期支护和二次衬砌背后存在空洞。3.8 施工过程中可采用增加拱（墙）脚锁脚锚杆、增设钢架拱（墙）脚部位纵向连接筋、扩大拱（墙）脚初期支护基础及增设拱（墙）脚槽钢垫板等增强拱（墙）脚承载力等措施控制变形。3.9 应完善