xx隧道实施性施工技术方案.doc

石长铁路增建第二线站前 2 标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计 1 牛老村隧道实施性施工技术方案牛老村隧道实施性施工技术方案 1、 编制编制依据、原则、范围依据、原则、范围 1.1 编制依据 （1）国家有关的法律、法规及铁道部颁布的铁路工程设计、验收规范 、 规程 、 验标 、 规则 、 作业指南和广铁集团公司有关文件； （2）石长铁路有限责任公司复线电气化工程建设指挥部指导性施工组织 设计 ； （3）投标文件、招标文件和施工合同及已批准的标段的总体施工组织设计； （4）牛老村隧道施工图、标准图以及参考图等； （5）现场勘测调查资料； （6）参考我局管理手册 、 程序文件等有关文件及我局铁路施工管理 水平、技术装备及类似工程经验。 1.2 编制原则 （1）全面响应和符合施工合同文件的原则 严格按照施工招标书及合同条款规定的编制范围、内容、技术要求和规定 格式进行编制，满足业主及合同要求的工期、质量、安全目标，争创一流工程。 （2）确保实现施工总工期目标的原则 计划于 2010 年 9 月 1 日开工,2011 年 4 月 30 日完工，总工期 8 个月。 （3）确保实现质量目标的原则 在施工全过程中实行全面质量管理, 招标范围内工程全部达到国家或铁道 部现行的工程质量验收标准,工程一次验收合格率 100%。 （4）确保实现安全目标的原则 在施工中严格按照设计施工规范及验收标准的规定施工，把好质量关，以 确保隧道的质量安全，以及施工人员人身安全。 （5）确保实现环保、水保目标的原则 严格按招标文件要求进行施工,合理规划，节约土地，降低能耗，固体废弃 物分类堆放，及时处理，有毒有害气体排放、粉尘、污水排放、噪声等指标达 到规定标准。保护水利设施,保证水利畅通,以利农田灌溉,保护农民的利益。 1.3 编制范围 石长铁路增建第二线站前 2 标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计 2 改建铁路石门至长沙铁路增建第二线新牛老村隧道段，起讫里程： DK154+981DK155+628。 2、工程概况及主要工程数量、工程概况及主要工程数量 2.1 隧道概况 牛老村隧道位于湖南省益阳市桃江县境内，起讫桩号为 DK154+981DK155+628，全长 647m，为单线隧道，进出口内轨设计顶面标高 分别为 56.829m 和 60.387m。隧道最大埋深 56m。 本隧道全部位于左偏曲线上，曲线半径为 1600m，路面横坡为 2%。隧道 内设单面上坡，为 5.50，坡长 1160m,洞内坡长 647m。 本隧道碳化环境等级为 T2。 2.2 隧道地质 （1）工程地质 隧道位于剥蚀丘陵地貌，地势略有起伏，隧道区段地面标高一般 55- 117m，山体自然坡度 10-400，坡脚全强风化基岩出露。该段表层粉质粘土覆 盖厚 0.52.8m,下伏基岩为远古界板溪群马底驿组变质砂岩夹板岩，全风化 弱风化，全风化基岩，岩芯呈砂土状，强风化基岩褐黄青灰灰绿色，岩体 破碎，隧道出口出露泥质板岩，全强风化层厚 1030m;弱风化基岩岩质较软， 主要岩体产状：4080、2047，主要节理产状：11761， 11050。 （2）水文地质 隧道进出口丘陵地下水一般不发育，主要赋存在第四系覆盖层内，仅有少 量基岩裂隙水，但在富水条件较好的断层破碎层，地下水相对丰富。 （3）地震动参数 根据中国地震动参数区划图 （GB18306-2001） ，隧址区地震动峰值加速 度分区为 0.05g。地震反应谱特征周期为 0.35s （4）岩土施工工程分级与基本承载力：粉质黏土，硬塑，级， o=150Kpa;条带状板岩，全风化，级，o=250Kpa; 条带状板岩，强风化， 级，o=400Kpa; 条带状板岩，弱风化，级，o=800Kpa。 2.3 结构形式及支护参数 隧道结构按新奥法原理进行设计，施工时采用复合衬砌，以长管棚、注浆 小导管为超前支护，以锚杆、挂钢筋网、湿喷混凝土等为初期支护，并辅以钢 石长铁路增建第二线站前 2 标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计 3 拱架、工字钢等支护措施，充分调动和发挥围岩的自承能力，在监控量测信息 的指导下施作初期支护和二次模筑衬砌。 2.4 主要工程数量 主要工程数量表(每延米) 序号项目单位数量 1 开挖 m343992.13 2 喷混凝土C25 喷射混凝土 m33788.61 3 钢筋网8 钢筋网，网格间距 2020cm kg47031.31 4 拱部 L=3.0mm/根 11541/3686 5 初 期 支 护 系统锚杆 边墙 L=3.0mm/根 16341/5147 6 C35 混凝土 m38299.08 7 HRB335 钢筋 kg 380873.2 8 拱墙及仰 拱 HPB235 钢筋 kg55827.44 9 二 次 衬 砌 仰拱填充C20 混凝土 m31998.12 10 C25 混凝土 m3572.06 11 沟槽身 HPB235 钢筋 kg7819.976 12 C35 混凝土 m354.176 13 盖板 HPB235 钢筋 kg6216.588 14 沟 槽 粗砂 m366.77 15 防水卷材 m213327.61 16 土工布 m213327.61 17 107/96 双壁打孔波纹管 m1347.64 18 排水板 m1573.16 19 50PVC 泄水管 m173.965 20 三通接头个 151.75 21 压条50mm(宽)10mm(高) m1214 22 防 排 水 铆钉个 4856 2.5 施工进度计划 石长铁路增建第二线站前 2 标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计 4 总工期：计划于 2010 年 9 月 1 日开工,2010 年 4 月 30 日完工，总工期 8 个 月。 2010.092010.102010.112010.122011.012011.022011.032011.04 施工 准备 明洞 开挖 洞身 开挖 隧道 衬砌 附属 工程 3 3 、施工总体方案、施工总体方案 3.1 施工组织机构及劳力分配 根据本隧道工程的特点，为确保本工程施工过程中的有效组织指挥，优质、 安全、快速、有效地完成施工任务，中铁十五局石长铁路增建第二线工程 2 标 指挥部第一项目部成立隧道队，实施对本隧道的施工管理。配队长一名，下设 五个专业工班。见下图（组织机构框图） 。 项目部主要负责隧道的施工组织指挥，与指挥部、地方政府及地方管理结 构的业务来往，统筹施工队之间的设备、人员、材料等的调配，负责主要施工 方案的制定。 根据本隧道的特点，为了充分利用人力、机械设备等资源，本着合理有效 组织的原则，对专业施工班的任务布置如下： 开挖运输班负责隧道的掘进、土石渣的运输和初期支护施工，爆破班负责 对围岩较好地段实施爆破作业，衬砌班负责隧道衬砌、仰拱、路面及其他附属 工程的施工，钢筋班负责对隧道所需的钢筋、工字钢进行制作加工作业，综合 班负责隧道内风、水、电的使用和协助其他工班的作业。 石长铁路增建第二线站前 2 标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计 5 组组 织织 机机 构构 框框 图图 根据施工工期和主要工程进度计划要求，人员配置情况见下表。 现场主要人员安排表现场主要人员安排表 人员类别人数备注 管理人员管理人员4 钻工10 砼技工6 模板技工6 钢筋工7 测工2 焊工5 爆破员2 熟练技术工人 普工50 合计92 3.2 总体施工方法 本隧道全长 647m，其中明洞段 20m,暗洞段 627m。隧道明洞按明挖法施工， 开挖运输班 中铁十五局石长铁路增建第二线工程 2 标指挥部第一项目部 技术负责人：程筱 博 质量负责人：陈奎 工区负责人：霍连祥 隧道队队长：熊方成 爆破班 支护班 钢筋班 爆 破 班 班 支护班 衬砌班 爆 破 班 班 支护班 综合班 爆 破 班 班 支护班 石长铁路增建第二线站前 2 标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计 6 暗洞采用喷锚构筑法设计。隧道从出口独头掘进。隧道施工以新奥法的基本原 理为依据，以“早预报、勤量测、管超前、弱爆破、短进尺、强支护、快封闭、 紧衬砌”为指导进行施工，采用无轨运输，压入式通风。 隧道初期支护采用锚杆、钢筋网及喷射混凝土联合支护体系；隧道衬砌采 用复合式衬砌和加强型复合衬砌；支护与衬砌之间铺设防水板和土工布。隧道 从出口独头掘进。以“早预报、勤量测、管超前、弱爆破、短进尺、强支护、 快封闭、紧衬砌”为指导进行施工，采用无轨运输，压入式通风。本隧道段内 围岩级别分别有、级，洞口、洞身浅埋段采用长管棚超前支护，其他洞身 段采用超前小导管超前支护，明洞段采用明挖法，洞身级围岩段采用短台阶 法，级围岩段采用台阶法。 1、洞口工程 洞口土石方工程施工应自上而下分层开挖、分层防护，并预留暗洞进洞所需 的台阶。边仰坡采取锚喷网防护措施。 洞口石方严禁采用洞室爆破开挖；边、仰坡开挖应采用预留光爆层法或预裂 爆破法。 明洞采用整体式衬砌，明暗洞交界处设置一道变形缝。明洞施工按设计要求， 对地层进行预加固，然后分层开挖和支护，边仰坡分层施做喷锚支护保持其稳 定。 明洞基础应设置在稳定的基础上，基础埋设宽度和深度应符合设计要求；当 两侧侧壁低级松软或软硬不均时，应采取措施加以处理。 明洞衬砌结构的施工应符合以下要求： 1）.明洞浇筑混凝土前应复测中线、高程和模板的外轮廓尺寸（考虑预留沉 降） ，确保衬砌不侵入设计轮廓线。 2）.明洞混凝土灌注应设挡头板、外模和支架，明洞墙、拱混凝土应整体浇 筑。 3）.拱圈混凝土强度应达到混凝土设计强度等级的 100%，且拱顶回填土高 度达到 0.7m 时，方可拆除明洞拱架。 2、洞身开挖 开挖轮廓形状和断面尺寸必须符合设计要求。 石长铁路增建第二线站前 2 标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计 7 施工过程中必须进行监控量测、超前地质预报工作。将监控量测、超前地 质预报的结果及时向设计进行传递和反馈，修正开挖方法和参数，实现优化设 计和安全施工。 隧道的开挖应采取一切措施保护围岩自承能力，应采用光面爆破、预裂爆 破或非爆破的机械辅助开挖方法，光面爆破或预裂爆破的炮眼痕迹保存率，硬 岩不应小于 80%，中硬岩不应小于 60%，并在开挖轮廓面上均匀分布。 隧道拱脚和墙脚以上 1m 范围内严禁欠挖。 3、支护 喷射混凝土表面应密实、平整，无裂缝、脱落、漏喷、漏筋、空鼓和渗漏 水，锚杆头钢筋无外露。 锚杆所使用的钢筋进场时，必须对其质量进行全面检查并按批抽取试件做 屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯试验，其质量应符合现行国家标准的规定 和设计要求。 钢筋网的混凝土保护层厚度不得小于 3cm。 钢筋网应在岩面喷射一层混凝土后再铺挂，底部不得有虚碴，相邻钢架及 各节钢架间的连接应符合设计要求。钢架的混凝土保护层厚度不得小于 4cm， 表面覆盖层厚度不得小于 3cm。钢架与初喷层间的间隙应采用喷射混凝土喷填 密实。钢架拱脚应打设锁脚锚杆或锚管，长度不应小于 3.5m，数量 2-4 根，并 与钢架焊接。下半部开挖后钢架应及时落底接长，封闭成环。 4、衬砌 二次衬砌必须采用整体液压钢模板台车全断面一次成型法施工。 混凝土应对称、分层整体浇筑，捣固应采用插入式振捣器。仰拱、底板混 凝土应整体浇筑，一次成型。填充混凝土应在仰拱混凝土终凝后浇筑。 隧道衬砌厚度严禁小于设计厚度。 混凝土结构表面应密实平整、颜色均匀，不得有露筋、蜂窝、孔洞、疏 松、麻面和缺棱掉角等缺陷。 5、防排水 隧道工程防排水要求做到衬砌表面无湿渍。 防水板铺设应超前二次衬砌施工 1-2 个衬砌段长度，并设临时挡板防止机 石长铁路增建第二线站前 2 标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计 8 械损伤合电火花灼伤防水板，同时与开挖掌子面应保持一定的安全距离。 结构防排水的排水管应紧贴岩壁并固定牢固，防水板铺设采用专用台车无 钉铺设工艺，自动爬行式热合机热熔焊接，配备防水板专用台车。铺设时防水 板应留有一定的余量，保证全部面积均能抵到围岩，搭接宽度不应小于 15cm， 焊缝严密不漏气。 两幅防水板的搭接宽度不应小于 150mm。 环向铺设时，先拱后墙，下部防水板应压住上部防水板。 防水板纵向搭接与环向搭接处，除按正常施工外，应再覆盖以层同类材料 的防水板材，用热焊焊接。 防水混凝土的施工配合比应通过试验确定，防水混凝土的裂缝宽度不得大 于 0.2mm，并不得贯通。 防水混凝土应采用高频机械振捣密实，振捣时间宜为 10-30s，以混凝土 泛浆全部冒气泡为准，应避免漏振、欠振和超振。 二次衬砌结构混凝土施工应连续浇筑完成，宜少留施工缝，拱圈、仰拱、 底板不得留纵向施工缝。 止水带埋设位置应准确，其中间空心圆环应与变形缝重合。止水带应固 定再挡头板模板上，先安装一端，浇筑混凝土时另一端应用箱形模板保护，固 定时只能再止水带的允许部位上穿孔打洞，不得损坏止水带本体部分。固定止 水带时，应防止止水带偏移，以免单侧缩短，影响止水带效果。 隧道出口端进洞方向为上坡，根据施工时的水量，在隧道内适当的距离 设集水坑，安装合适的水泵，分节排水。排至洞外与既有排水系统顺联。 隧道围岩级别为级、级，隧道各段具体开挖和支护方法见“表表 3-3- 1 1” 。 表表 3-13-1 牛老村隧道施工段开挖方式、超前支护一览表牛老村隧道施工段开挖方式、超前支护一览表 序号序号里程里程 长度长度 （m m） 围岩级围岩级 别别 开挖方式开挖方式 辅助措施辅助措施 （超前支护）（超前支护） 1 DK154+981DK155+025 44 短台阶法42 超前小导管 2 DK155+025DK155+115 90 台阶法 石长铁路增建第二线站前 2 标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计 9 3 DK155+115DK155+180 65 短台阶法42 超前小导管 4 DK155+180DK155+200 20 短台阶法长管棚 5 DK155+200DK155+268 68 短台阶法42 超前小导管 6DK155+268DK155+30032短台阶法 长管棚 7 DK155+300DK155+360 60 短台阶法 42 超前小导管 8 DK155+360DK155+440 80 台阶法 9DK155+440DK155+588 148 短台阶法 42 超前小导管 10 DK155+588DK155+608 20 短台阶法长管棚 11 DK155+608DK155+628 20 明挖法 3.3 场地布置 施工场地及队伍驻地的设置主要考虑离洞口较近，上下工方便，避风、防 洪、环保要求等因素。 3.4 临时工程 （1）施工便道 隧道施工从出口进洞，扩宽原乡村便道 1400m，新建 120m 便道至隧道出口 处，并将采用泥结碎石进行路面处理，建设标准为路面宽度为 5 米。施工便道 指定专人负责对施工便道进行日常检查、保养和维修，做到雨天有人清沟排水， 晴天有车洒水除尘，保证路面平整，行车舒适，并确保全天候畅通。隧道场地 布置见“牛老村隧道施工平面布置图牛老村隧道施工平面布置图” 。 （2）高压供风系统布置 在洞口设 2 台 20m/min 电动空压机，高压风管采用 120mm 的无缝钢管， 设置于与通风管同一侧的墙脚，施工过程中严格加强管理，确保防止漏风。 （3）供水系统的布置 采用打水井，抽取使用地下水。 （4）供电系统布置 利用就近乡村电线架设电线杆到隧道口，且隧道洞口备用内燃发电机组， 以保证施工用电。 石长铁路增建第二线站前 2 标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计 10 （5）施工通风系统的布置 采用长管路压入式通风。选用 SDA110AD 型通风机，功率为 1200m/min， 防静电阻燃增强型 PVC 软风管（1.4m）组成隧道通风系统。 通风机设在离洞口外 30m，以避免洞内流出的污浊空气重新进洞。风管出 风口离开挖面 3040m，风管悬挂于拱顶处。为解决台车处风管的阻风问题， 在台车顶部设置硬管，以便风管顺利穿行，避免软管缩径和弯曲变形。 3.5 主要机械设备安排 机械设备根据施工工期及工艺的要求配置，实验、测量仪器按能够满足材 料试验、施工测量和质量监控要求配置，详见“主要施工机械、设备、测量设 备表” 。考虑经济施工，施工当中部分机械在管段内周转使用。 主要施工机械、设备、测量设备表 序号名称规格型号数量（台/套）现状 1 液压式模板衬 砌台车 1良好 2凿岩机YT-2810良好 3凿岩台车1良好 4空压机LGU55A2良好 5混凝土输送泵HBT80C1良好 6管棚钻机AGPC-1751良好 7 超前地质探测 系统 TSP2031良好 8超前水平钻机IS80-65-1653良好 9仰拱栈桥1良好 10挖掘机PC2101良好 11装载机ZL30/502良好 12自卸车XC33202良好 13注浆泵UB32良好 14发电机75KW1良好 15切割机GR6-401良好 16弯筋机GR6-401良好 17电焊机30KVA1良好 18对焊机ON1-1001良好 石长铁路增建第二线站前 2 标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计 11 19抽水机H-16m2良好 20插入式振捣器ZN-1003良好 21附着式振捣器B-0.5 3良好 22钢筋切断机GQW40A2良好 23湿喷机TK-5002良好 24通风机SDA110AD1良好 25防水板热合机ZDR-2102良好 26全站仪Leica802R1良好 27水准仪苏一光 DSZ21良好 4 4、主要施工方法与施工工艺、主要施工方法与施工工艺 4.1 明洞及洞口施工 （1）明洞开挖 本隧道 DK155+614DK155+628 段为斜切式洞门，DK155+608DK155+614 段为级偏压明洞，采用明挖法施工。开挖时要根据现场工程地质和水文地质条 件,本着“早进、晚出”的原则进行开挖。明洞段土石方开挖采用机械开挖，石 方采用松动控制爆破，边坡采用人工刷坡。土石方完成后及时对边坡进行喷锚处 理，边坡的外侧 5m 以上做截水天沟，结构尺寸及做法具体祥见洞口边仰坡截水 天沟。其施工作业见图图 4-14-1。 （2）明洞初期支护与衬砌 明洞在隧道主洞进洞后施工，浇筑仰拱、边墙基础后，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 图图 4-1 明洞施工示意图明洞施工示意图 分部开挖 喷锚 支护 仰拱 填充 全断面衬砌 回填 施工顺序：起拱线以上明挖喷锚初期支护起拱线以下暗挖喷锚初期支护 仰拱填充全断面衬砌拱顶回填 分部开挖 石长铁路增建第二线站前 2 标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计 12 达到设计强度后，按图纸要求做好外贴式防水层及排水设施，然后进行回填。 明洞回填土分层夯实，每层厚度不大于 30cm，两侧对称回填至设计标高，回填 土石要求密度 K0.8，粒径15cm，回填料不得采用带膨胀性的黏土，同时要 做好洞顶粘土隔水层及截排水设施。 （3）进洞口（隧道出口）施工 洞口土石方开挖前，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。 洞口施工包括洞口土石方开挖、洞口截排水系统的施工、洞口边仰坡的防 护等项目的施工。进洞方案包括进洞时采取的防护措施，进洞时的开挖方法及 支护类型等。具体尺寸见图图 4-24-2 截水天沟断面图截水天沟断面图： 图图 4-24-2 截水天沟断面图截水天沟断面图 A 、截水沟施工。隧道洞口开挖前，在洞口开挖边坡线 5 米以外施工截水 沟，截水沟通向路基边沟，以防雨季山坡汇积水冲洗已开挖的坡面。截水沟人 工开挖,采用 C25 混凝土预制块。截水沟按梯形断面施工，沟底宽 60cm，沟深 60cm。截水沟的上游进水口与原地面衔接紧密、或略低于原地面，下游出水口 与路堑排水系统顺接。 B 、洞口土石方的施工。首先清除地表草木植被等影响施工的地面植物。 第二步，按设计图纸的坡度进行施工测量，精确测设出边、仰坡开挖轮廓线。 第三步，履带式挖掘机进入施工场，并沿路修筑车辆通行的道路。第四步，进 行开挖作业。对坡积亚粘土、残坡积砂质粘性土等土质直接用挖掘机开挖，从 石长铁路增建第二线站前 2 标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计 13 坡顶开始自上而下进行刷坡，用装载机装土，汽车运输。岩石爆破开挖地段， 采用密眼、少药光面爆破，以减小对洞口围岩的扰动。第五步，清理坡面上的 浮泥、虚碴，并修整坡面凹凸不平的地方。 C、进洞边仰坡的防护。坡面防护为锚网喷结构，在已清理好的坡面上钻孔 施作 22 砂浆锚杆，锚杆长 3m，间距为 1.51.5m，梅花形布置，然后挂 6 网格间距 2525m 的钢筋网，钢筋网与锚杆头采用焊接连接。钢筋网挂好后， 湿喷 C20 混凝土 10cm 厚将钢筋网与锚杆头进行覆盖包裹，并及时进行养护。洞 口及明洞施工应避开雨季，施工前应先做好边仰坡外的截（排）水沟及洞口排 水、截水处理。截(排)水沟中线距边仰坡开挖线边缘不小于 5m,截（排）水沟 采用 C25 混凝土预制块。 D、进洞方法。进洞前根据围岩状况采用超前长管棚对围岩进行预加固，长 管棚需设置导向墙，导向墙采用 C20 混凝土，截面尺寸 1m1m，长管棚导向墙 的角度和长度应根据现场开挖所揭示的实际地质情况进行调整，导向墙基设置 在基岩中。为保证长管棚施工精度，导向墙内设 2 榀 I18 轻型工字钢架，钢架 外缘设 88 壁厚 5mm 导向钢管，钢管与钢架焊接。长管棚长 25m，用每节长 4- 6m 的热轧无缝钢管（76mm，壁厚 6mm）以丝扣连接而成，环向间距中至中为 40cm，钢管轴线与衬砌外缘夹角 10-30。图纸中奇数号采用钢花管，偶数号采用 钢管，施工时先打设钢花管并注浆，然后打设钢管，在钢花管上钻注浆孔，孔 径 10-16mm，孔间距 15cm，呈梅花形布置尾部留不钻孔的止浆段 110cm。当地 面有建筑物对沉降要求高时，导管中可增设钢筋笼，以提高导管的抗弯能力， 钢筋笼由四根 22 主筋和固定环组成。长管棚注浆采用水灰比 1:1 水泥浆液， 注浆压力 0.5-2.0MPa。注浆后及时扫排管内胶凝浆液，用水泥砂浆充填密实； 对于非压浆孔，直接充填即可。 E，出洞方法。出洞前根据围岩状况采用 42 超前小导管对围岩进行预加 固为确保能够顺利出洞，出洞后应对洞口开挖边、仰坡进行锚喷网加固，然后 方可开挖，锚杆采用 22 砂浆锚杆，L-3.0m，间距 1.5m1.5m，梅花形布置， 喷砼采用 10cm 厚 C25 网喷砼，钢筋网 6，网格 2525cm。洞口施工应避开雨 季施工，施工前先做好边仰坡的截水沟及洞口排水、截水处理。截水沟中线距 边仰坡开挖线边缘不小于 5m，截水沟采用 C25 混凝土预制块。 石长铁路增建第二线站前 2 标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计 14 4.2 洞身开挖 本段隧道为、级围岩，级围岩采用台阶法施工，上下台阶距离宜控 制在 35m 之内，级围岩采用短台阶法施工上下台阶距离宜控制在 22.5m 左右，仰拱及时施做，使支护及早闭合成环。隧道施工时采用预裂爆破和微差 微振控制爆破技术，减小对围岩的扰动。 （1） 台阶法、短台阶法施工方法 石长铁路增建第二线站前 2 标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计 15 25m 3.0 3.5 2040 3050 上图为台阶法、短台阶法施工顺序图，施工工序如图图 4-34-3 所示: 图图 4-34-3 台阶法、台阶法、 短台阶法开挖施工工序短台阶法开挖施工工序 超前小导管注浆 上台阶开挖 上台阶初期支护 下台阶开挖 下台阶初期支护仰拱开挖 仰拱及仰拱填充 施作防排水设施 立模全断面二次衬砌 石长铁路增建第二线站前 2 标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计 16 (2) 台阶法、短台阶法施工方法 本标段隧道、级围岩地段采用台阶法、短台阶法施工，根据围岩情况， 必要时预留核心土体，台阶法隧道上下台阶距离控制在 35m，同一台阶循环 进尺控制在 1.5m 以内。短台阶法隧道上下台阶距离控制在 22.5m，同一台阶 循环进尺控制在 1m。围岩开挖后及时初喷混凝土封闭围岩，必要时喷射混凝土 封闭掌子面。施工中根据监控量测及施工观测、超前地质预报等反馈信息及时 调整支护参数及施工方法，加快仰拱闭合时间，减少其临空时间，确保施工安 全及控制地表下沉。台阶法、短台阶法施工见图图 4-44-4 序号序号图图 示示施工步骤及措施施工步骤及措施 第一步： 上半断面 施作初期 支护 1开挖上台阶土体，留核心土； 2初喷混凝土； 3打设 22 中空注浆锚杆，挂网喷射 混凝土。 第二步： 开挖核心 土体 开挖核心土体。 第三步： 下台阶开 挖支护 1开挖下台阶土体； 2初喷混凝土； 3打设 22 砂浆锚杆，挂网喷射混凝土。 石长铁路增建第二线站前 2 标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计 17 第四步： 施作仰拱 衬砌 1基面处理； 2浇筑仰拱混凝土。 第五步： 施作拱墙 砼衬砌 1边墙及拱部基面处理； 2施作边墙和拱部土工布及防水板； 3浇筑边墙及拱部混凝土。 图图 4-4 台阶法、台阶法、 短台阶法开挖施工工序示意图短台阶法开挖施工工序示意图 （2）钻爆作业 隧道线路右侧为既有石长线牛老村隧道，施工前清除山顶危石，施工应放 小炮开挖，爆破震速控制在 5cm/s，并做到及时支护，衬砌紧跟，避免因二线 隧道施工影响既有线运营安全及对既有线隧道衬砌结构的影响。 钻爆作业施工工艺流程见“图图 4-54-5” 。 A、放样布眼 图图 4-54-5 钻爆作业施工工艺流程图钻爆作业施工工艺流程图 用全站仪准确定出开挖轮廓线、 周边眼和掏槽眼位置 清理好掌子面、钻孔台架就位 严格钻眼操作 严格装药操作 按规定起爆 准确定位开钻，定期检查和更换钻杆、 钻头，正确的钻杆倾斜度、钻眼深度， 保证平行钻眼，正确掌握外插角 装药前必须吹眼，严格按计划装药，严 格按起爆顺序装雷管。正确连线，捣实 药卷，必须堵炮泥 石长铁路增建第二线站前 2 标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计 18 钻眼前，测量人员利用洞内的导线点和全站仪在开挖面上放样出开挖轮廓 线、隧道中线、圆心及炮眼位置，要用红油漆准确绘出开挖面的中线和轮廓线， 标出炮眼位置，其误差不得超过 5cm。 B、定位开眼 采用钻孔台车钻眼时，台车与隧道轴线要保持平行。台车就位后按炮眼布 置图正确钻孔。对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它眼要高，开眼误差 要控制在 3cm 和 5cm 以内。 C、钻眼 钻工要熟悉炮眼布置图，要能熟练地操纵凿岩机械，特别是钻周边眼，一 定要有丰富经验的老钻工司钻，台车下面有专人指挥，以确保周边眼有准确的 外插角（眼深 3m 时，外插角小于 3；眼深 5m 时，外插角小于 2） ，尽可能 使两茬炮交界处台阶小于 15cm。同时，应根据眼口位置及掌子面岩石的凹凸程 度调整炮眼深度，以保证炮眼底在同一平面上。 D、清孔 装药前，必须用由钢筋弯制的炮钩和小于炮眼直径的高压风管输入高压风 将炮眼石屑刮出和吹净。 E、装药 装药需分片分组按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管要“对号 入座” 。所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于 20cm。 F、联结起爆网路 起爆网路为复式网路，以保证起爆的可靠性和准确性。联结时要注意：导 爆管不能打结和拉细；各炮眼雷管连接次数应相同；引爆雷管应用黑胶布包扎 在离一簇导爆管自由端 10cm 以上处。网路联好后，要有专人负责检查。 G、瞎炮的处理 发现瞎炮，应首先查明原因。如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮，则切 去损坏部分重新连接导爆管即可；但此时的接头应尽量靠近炮眼。如因孔内导 爆管损坏或其本身存在问题造成瞎炮，则应参照公路隧道爆破安全规程有 石长铁路增建第二线站前 2 标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计 19 关条款处理。 （3）出碴与运输 A、装碴采用侧卸式装载机进行，自卸汽车运输出渣。 B、洞内道路平坦，坑洼不平地段可铺设碎石进行修整，洞内施工机具、材 料摆放整齐妥当，不得影响运输车辆的通行 C、弃碴于线路里程 DK155+700 右侧 360m 处山坳，占地约 16.4 亩，运距约 为 600m。 4.3 洞门施工 隧道进口洞门为双侧挡墙台阶式洞门，出口为帽檐斜切式洞门。 双侧挡墙台阶式洞门施工：采用挖掘机挖装，自卸汽车运输，人工配合刷 坡，石质地段以松动爆破，洞门施工工序：洞门施工放样洞门基础开挖洞 门端墙浇筑砼与背墙回填做洞顶排水沟及边仰坡防护。洞口边仰坡施工：洞 口施工前做好洞口边坡截水沟，截水沟中心线距边仰坡开挖边缘不小于 5m，截 水沟施作完毕后自上而下进行边仰坡开挖，按设计坡度整修到位，并分层进行 边仰坡临时防护，以防危岩风化，雨水渗透而坍塌。边仰坡采用锚杆，挂钢筋 网、喷砼防护。 洞门施工尽量避开雨季和低温天气，确保施工质量，当无法避开低温期施 工时，采取遮盖保温措施。 开挖后的坡面应达到稳定，平整，美观的要求。 端墙应在土石方开挖后及时完成，基础超挖部分应与基础同级混凝土和基 础同步浇筑，端墙及挡，翼墙的开挖轮廓面应符合设计要求。 拱墙应与洞内相邻拱墙同时灌注。 端墙的泄水孔应与洞外排水系统及时连通。 帽檐斜切式洞门施工：采用挖掘机挖装，自卸汽车运输，人工配合刷坡， 石质地段以松动爆破，洞门施工工序：洞门施工放样洞门基础开挖洞门外 露段与埋入段结构整体浇筑做边仰坡防护。洞口边仰坡施工：洞口施工前做 好洞口边坡截水沟，截水沟中心线距边仰坡开挖边缘不小于 5m，截水沟施作完 毕后自上而下进行边仰坡开挖，按设计坡度整修到位，并分层进行边仰坡临时 防护，以防危岩风化，雨水渗透而坍塌。边仰坡采用锚杆，挂钢筋网、喷砼防 石长铁路增建第二线站前 2 标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计 20 护。 洞门施工尽量避开雨季和低温天气，确保施工质量，当无法避开低温期施 工时，采取遮盖保温措施。 开挖后的坡面应达到稳定，平整，美观的要求。 基础超挖部分应与基础同级混凝土和基础同步浇筑。 4.4 初期支护与超前支护 本隧道锚喷支护类型根据围岩类别的不同，具体有如下几种组成结构。喷 射混凝土、中空注浆锚杆、砂浆锚杆、工字钢架、格栅钢架、超前小导管、大 管棚。 锚喷支护施工程序如下：清理掌子面危石、清洗岩面 初喷 35cm 厚 混凝土并补平超挖架立格栅拱架或型钢拱架施工锚杆喷射混凝土 到设计厚度。 （1）喷射混凝土施工 喷射混凝土施工工艺流程图如图图 4-74-7 所示： 图图 4-74-7 喷射混凝土施工工艺流程图喷射混凝土施工工艺流程图 材料：水泥拟选用 42.5 级普硅酸盐水泥，速凝剂要求初凝不超过 5min， 粗、细骨料水泥水掺合料 搅拌机 喷射机 喷头检查 初喷 终凝 复喷 检验厚度 压缩空气 岩壁检查 核定断面尺寸 速凝剂 石长铁路增建第二线站前 2 标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计 21 终凝不超过 10min，砂采用机制砂，干净无污染，适宜用于隧道内喷射混凝土。 石料采用质地坚硬的碎石，其最大粒径不大于 15mm。 在喷射混凝土之前，用水或风将受喷面粉尘和杂物清除干净。 拌料时严格掌握规定的速凝剂掺量和混凝土配合比，其水灰比一般控制在 0.40.5，喷射距离一般为0.81.2m，且垂直于岩面。分层喷射时，一次喷神 混凝土厚度不小于40mm，直至设计厚度。 施喷时由下而上、分段进行。台阶法开挖中拱部喷混凝土时，先喷拱脚、 后喷拱顶，分段长度不大于6m。如岩面凹凸不平时，先喷凹处找平。喷嘴缓慢 呈螺旋形均匀移动，一圈压半圈，行与行之间搭接2030cm。后一层喷射则在 前一层混凝土终凝后进行。若终凝后间隔1h 以上且初喷表面已蒙上粉尘时，则 在后一层施喷前要将受喷面用高压气体、水清洗干净。 受喷面有小股水或裂隙渗漏水应采用岩面注浆或导管引排后再喷射混凝土。 喷射混凝土采用自动计量拌合机搅拌，施工时将已过筛的砂、碎石、水泥 依次加入，然后加入水开始搅拌，待混凝土拌和料搅拌均匀后，由混凝土输送 车运至湿喷机，湿喷机在开始喷射混凝土之前，要先开动机器，将高压风送入， 然后加入一些水用来润滑管道，同时也可以用来冲洗受喷面，当湿喷机工作正 常后，加入混凝土开始喷射混凝土。 喷射混凝土的施工要求： A、支护紧随开挖面及时施作，以控制围岩变形和减少围岩暴露时间。 B、水泥采用普硅水泥，水泥标号不低于 42.5 级，使用前做强度复查试验。 C、细骨料与粗骨料的级配要符合 GBJ86-85锚杆喷射混凝土支护技术规 范的规定。 D、细骨料中的含水量定期检查、测试。 E、喷射混凝土的用水采用清洁的饮用水，PH 值不小于 4。 F、喷射设备需连续均匀混料并喷射。混料设备要严格密封，以防外来物质 侵入。 G、空压机要能适用于所选用的喷射设备，并具有足够的气压和流率，且可 石长铁路增建第二线站前 2 标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计 22 以保持连续优质作业。 H、喷射混凝土的回弹物不得重复利用，所有回弹料均从工作面清除。 I、喷嘴与受喷面保持垂直，同时与受喷面保持一定的距离，一般可取 1m。 J、喷射混凝土料要确保密实填充格栅或钢架内的空隙及格栅、钢架与围岩 之间的空隙。 K、喷射混凝土终凝 24h 后，要进行喷水养护，养护时间不得小于 7d。 L、喷射混凝土作业时的气温不得低于 5。 喷射混凝土的施工质量管理： A、材料检验工作要连续进行，以保证产品满足规范要求，非规定的和非批 准的材料不准使用。 B、混凝土试件的强度试验按 GBJ86-85 附录六的规定进行。若混凝土试件 的试验结果未能达到设计强度、未能满足规范要求时，则要研究其原因，并报 监理工程师，同时采取补救措施。 C、工地现场有专职工程师负责喷射混凝土的质量管理。负责混凝土的测 试、制作、操作及验收。 （2）锚杆施工 锚杆为普通砂浆锚杆，施工工艺为：在岩面上标出锚杆位置钻孔清除 孔内粉尘孔内注浆打入锚杆安设挡头板挂钢筋网。 锚杆为中空注浆锚杆时，施工工艺为：在岩面上标出锚杆位置钻孔清 除孔内粉尘组装中空锚杆体、排气管、止浆塞打入锚杆注浆安设垫片 螺栓挂钢筋网。 锚杆施工要求 A、锚杆安设后不得随意敲击，其端部 3 天内不得悬挂重物。 B、锚杆材料、类型、规格、质量以及性能要符合设计和规范要求。 C、锚杆孔位准确，孔位允许偏差为 15mm，孔洞保持直线，孔深应大于锚 杆锚杆设计长度 10cm，杆体露出面长度，不得大于喷层厚度。锚杆深度允许误 差应为50mm。 D、钻孔方向与岩面垂直。 石长铁路增建第二线站前 2 标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计 23 E、砂浆制作符合设计要求。 F、按规范规定进行锚杆抗拔力试验，对锚杆拉拔力达不到设计要求的，要 分析原因，报监理工程师，并进行补打锚杆。 （3）格栅拱架、型钢支撑的加工与安装 A、格栅拱架、型钢支撑的加工在专设的加工场地进行。 B、加工场地表面用混凝土铺筑。加工场地根据设计图纸准确测放出拱架的 大样，用油漆绘出其轮廓线，每隔 2m 安装一个定位装置，定位装置要牢固可靠。 C、加工场地施工完成请监理工程师检验认可后，才能进行拱架的加工。 D、拱架加工完成后，进行试拼，其平面扭曲不得大于 20mm，尺寸偏差不 得大于 10mm，轮廓线偏差不得大于 10mm。 E、加工拱架所用的钢筋和型钢必需符合设计和规范要求，每批进场材料均 要进行抽样检查，检查合格后方能使用。 F、型钢支撑各单元之间用连接板、螺栓及螺母连接，其连接材料要符合设 计和规范要求，连接牢固。 G、格栅采用钢筋焊接而成，各焊接处双面焊接，焊缝厚度不小于 4mm，焊 缝厚度均匀，施焊时不得烧伤钢筋骨架。格栅拱架各单元之间采用螺栓连接。 H、每榀拱架之间采用纵向连接筋进行连接，以加强支护的整体效果。 I、钢架安装前在其安装位置施工设定位钢筋，以便临时固定各单元。钢架 安装在围岩面已进行初喷 3cm 厚混凝土后进行。 J、钢拱架安装时要保证与隧道纵向垂直，其上下、左右允许偏差为 5cm， 钢架倾斜度不得大于 2 度。若拱脚标高不足时，不得用土、石回填，而要设置 钢板进行调整，必要时可用混凝土加固基底。 K、钢架与围岩之间的间隙用喷射混凝土充填密实。空隙处可用混凝土垫块 顶紧，钢架每单元按一处计列数量，每处采用槽形垫块一块，楔形垫块二块， 施工时酌情调整。喷射混凝土时要由两侧拱脚向上对称喷射，并将钢架覆盖， 并保证钢架保护层不小于 4 cm。 石长铁路增建第二线站前 2 标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计 24 （4）超前支护 A、超前小导管注浆 超前小导管设置在级围岩软弱浅埋地段，在掌子面超前施作后可以为后 续初期支护的施工提供足够的时间和安全保护。钢管采用外径 42mm，壁厚 3.5mm 的热轧无缝钢管，长 3.5m，管壁梅花形布置 10mm 的注浆孔，注浆孔间距 15cm,导管端部预留 30cm 止浆段。导管环距 0.4m,外插角 100150，拱部 1400 范围布置。纵向相邻两排导管水平投影的搭接长度 1.0m。 其施工步骤为： 沿开挖面周边布置注浆眼。 1 按布置的注浆眼位置钻眼，眼深 3.5 米（按设计） ，将压浆管顶入岩层。 2 孔口止浆封堵。导管打入后用塑胶泥封堵孔口导管与孔壁间隙，并在导 3 管附近及工作面喷砼，以防工作面上岩土坍塌，同时作为注浆止浆岩墙。 压注浆液。注浆压力控制在 0.51.0Mpa，注浆达到设计注浆量和注浆 4 压力时可结束注浆。注浆过程中随时观察注浆压力，分析注浆情况，防止堵塞、 跑浆，做好注浆记录，以便分析注浆效果。 小导管注浆工艺流程图见“图图 4-84-8 小导管注浆施工工艺框图小导管注浆施工工艺框图” 。 注浆 效果 是否满 足要 求？ B、管棚超前支护 本隧道超前长管棚分为洞口长管棚和洞身长管棚，76 洞口长管棚超前支 封闭工作面 准备工作 制作小导管 钻 孔安设小导管 连接管路 封闭孔口 注 浆 压水检 查是否 达到要 求？ 否 钻机 就位 是 否 图图 4-84-8 小导管注浆施工工艺流程图小导管注浆施工工艺流程图 石长铁路增建第二线站前 2 标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计 25 护设置在隧道洞口浅埋偏压段，地质条件差，或地表存在重要建筑物、地表沉 降要求高的地段。76 长管棚外径 76mm，壁厚 6mm，管壁梅花形布置 10-16mm 的注浆孔，注浆孔间距 15cm,导管端部预留 110cm 止浆段。环向间距 40cm，外 插角 1030，总长 25m,搭接长度 5 米，拱部 1440范围布置。76 洞身长管棚超前支 护设置在隧道洞身断层破碎带或浅埋偏压地段，地下水发育地段，易引起塌方 地段等。76 长管棚外径 76mm，壁厚 6mm，管壁梅花形布置 10-16mm 的注浆孔， 注浆孔间距 15cm,导管端部预留 110cm 止浆段。环向间距 40cm，外插角120， 搭接长度 5 米，拱部 1440范围布置，管棚长度一般 10m 一环，两环之间搭接长 度不小于 3m,两端搭接长度各 5m。 管棚制作：76 大管棚采用热扎无缝钢管，按设计要求制作成型。 1 管棚定位 2 按设计要求布好定位并设置仰角。为保证大管棚的施工质量，施工前先试 钻 2 个试验孔，找出岩层特性，同时进行注浆和砂浆填充试验，通过试验调整 施工组织。 钻孔及管棚打设 3 钻孔采用管棚钻机钻孔，钻孔时根据地质条件及断层的破碎情况采用不同 的钻进速度，以防止坍孔、卡钻、缩孔。钻孔过程中用测斜仪测量钻孔斜度保 证钢管的正确施工方向。管棚施工工艺见“图图 4-94-9 管棚施工工艺框图管棚施工工艺框图” 。 4.5 洞身防排水 （1）隧道防排水原则 以“防、排、堵、截结合，因地制宜，综合治理”的原则。 （2） 防水系统组成 石长铁路增建第二线站前 2 标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计 26 A、全洞满铺防水层，环向封闭，防水层采用 EVA 防水卷材和无纺布，采用 热风双焊缝无钉施工工艺，防水卷材厚度不小于 1.5mm，无纺布 350g/m2（无纺 布设于围岩一侧） ；隧道衬砌环向施工缝应设置遇水膨胀止水胶+中埋式止水带， 仰拱仅设中埋式止水带；纵向施工缝处设中埋式钢边橡胶止水带和混凝土界面 剂刷涂。变形缝全环应设置中埋式缓膨型遇水膨胀橡胶止水带。变形缝处衬砌 内缘 3cm 范围内以聚硫密封胶封堵，以外 2cm 范围内设置型镀锌钢板接水盒， 施工准备 测量布孔 管棚钻机就位 钻孔 落低钻机 插管、顶管 清除管内残渣 钻机移位至下一孔 封闭管头 清除管内残渣 钢管注浆 效果检验 注浆设计 现场注浆试验 浆料配制 注水试验 钻杆准备 钻机校正钻机固定 图图 4-94-9 管棚预注浆施工工艺流程图管棚预注浆施工工艺流程图 石长铁路增建第二线站前 2 标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计 27 其余空隙采用填缝料填塞密实。 B、模筑砼采用防水砼浇筑，其抗渗等级不小于 P8。 （3）隧道排水系统的组成 A、隧道内设置双侧排水沟排水。 B、衬砌拱墙防水板背后环向设置环向排水板，结合施工缝设置，纵向间距 一般为 8 米，根据地下水发育情况调整，在地下水发育地段适当加密。 C、在隧道两侧边墙墙脚外侧两道环向排水板之间设置纵向 HDPE107/96 双 壁打孔波纹管，每 8m 一段。 D、每段纵向盲沟中间设 50PVC 泄水管