德宏州芒瑞大道芒里3号公路隧道施工专项技术方案.doc

德宏州芒瑞大道芒里3号隧道施工专项技术方案一、编 制 说 明1、编制原则（1）满足标段实施性施工组织设计。（2）在详细调查研究的基础上，优化方案，坚持科学性、先进性、经济性、合理性与实用性相结合的原则。（3）完善施工工艺，积极采用新技术、新工艺、新材料、新设备。（4）因地制宜，就地取材。（5）保持施组设计严肃性与动态控制相结合的原则。（6）充分提高施工机械化作业水平，提高劳动生产率，减轻劳动强度，加快施工进度，确保工程质量及安全生产。（7）优化资源配置，加快施工进度确保与后续工程资源共享的原则。2、编制依据（1）新建芒瑞大道第标段承发包合同、招投标文件。（2）芒里3号隧道施工设计图纸。（3）云南省交通厅及德宏州交通局现行的四车道城市快速路相关设计规范、施工规范（技术指南）、验收标准（暂行标准和补充标准）和施工工法。（4）现场实地勘察调查的工程地质、水文地质、当地资源、气象、交通运输情况、建筑材料分布、临时辅助设施的修建条件，以及水、电、通讯等情况。（5）计划对本工程投入的施工力量、机具现状和计划更新情况。3、编制范围新建四车道城市快速路芒市至瑞丽大道第标段芒里3号隧道主体工程及附属工程。芒里3号隧道上行线桩号为K29+180K30+120，长940m；下行线桩号为ZK29+130ZK30+120，长990m。二、工程概况工程简介 芒里3号隧道为上、下行分离的四车道城市快速路小净距隧道，位于芒市遮放镇坝托村北侧芒里电站附近，隧道起讫桩号为上行线K29+180K30+120，长940米；下行线ZK29+130ZK30+120，长990米。隧道平面线型为直线+半径500的圆曲线上；隧道纵面处在-2.4%的单向上坡。三、 水文、地质特征1、松散岩类孔隙水第四系含水层直接裸露地表，主要分布于坡残积层。山间沟谷冲击区含水岩组主要为砂卵砾石层，透水性相对较强，与地表水关系密切，主要受大气降水补给，地下水位受季节性影响明显；同时还有少量的基岩裂隙水补给，含粘性土碎石分布于山麓部，由于其厚度较薄，相对富水性较差，主要接受大气降水补给，同时还有少量的基岩裂隙水补给，总体上水量较小，因其含水层透水性极差，基本为滞水带，地下水以垂直运动为主，蒸发是其主要的排泄方式。根据区域水纹地质资料表明地下水对砼无侵蚀性，对钢结构具中等侵蚀性。2、基岩裂隙水基岩裂隙水由大气降水直接沿构造裂隙和风化裂隙渗透补给，降雨是其主要补给来源，勘察区主要岩性为板岩夹砂岩、灰岩，其节理裂隙较发育，基岩裂隙和风化裂隙带在接受大气降水后，多变为地下迳流，潜入基岩裂隙中。3、芒市河芒市河是瑞丽江的一条主要支流，属伊洛瓦底江水系，源头位于龙陵县火石场一带，自潞西县东北向西南横穿全县，流经芒市坝托、三台山、遮放坝、在南蚌与龙江汇合，流入瑞丽江，全场约103.7公里，自然落差约217米，流域面积1884.3平方公里。4、气候气象隧道所在地地处我国云南西南部，属南亚热带低热盆地气候，气候复杂多变，年平均气温19.5，年降雨量大于蒸发量，每年5月至10月为雨季。四季日照较充沛。地下水主要受大气降水补给，最终排泄至芒市河。5、 主要工程数量 主要工程数量表序号工 程 项 目单 位数 量备 注1洞口及洞身土石方开挖m3189518.922混凝土m339783.8322早强砂浆锚杆m191994.94D25中空注浆锚杆m138642.9542*3.5超前小导管m17999.16洞口大管棚m37207钢支撑kg1413777.88HPB300钢筋kg9325959HRB400钢筋kg167570.7四、 施工准备1、 施工便道 芒里3号隧道出口位于坝托村，出口处有一宽5m水泥路由320国道经坝托村至芒里电站，施工条件相对便利，机械设备、材料进场运输方便。2、 弃碴场 隧道出口处有芒市河流经，出口处为陡坡与河谷，场地狭小，弃渣场选址不便，弃渣相对比较困难。弃渣场最终选址为芒里3号隧道中段、遮放镇与三台山乡交界处一山沟内。弃渣场底部宽度8米，拟分级弃渣至18米高度，弃渣场顶部宽度约为28米，长度约为200米，预计容积约为15万松方。由于堆砌高度高，建议设计多级挡墙以保证安全。综合考虑弃渣场容量过小和隧道弃渣较多等问题，设计在弃渣场安装一台小功率破碎机，通过加工合格碎石的方法消耗部分弃渣，以减轻弃渣场容量压力。3、 施工供电本隧道工程的电力供应，计划采用主电网供电及自备一台300KW发电机组备用发电相结合的方法。即从终端杆引入，在隧道施工现场配置二台830KVA 、一台315KVA共计三台电力变压器。低压线路采用三相四线制架空线，进洞后采用电缆线和胶皮线联合使用供电。4、 施工照明（1）施工场地照明在材料堆放场地、仓库、混凝土拌和站、辅助工厂、弃碴场等洞外施工场地，拟采用塔架式灯塔照明，塔架采用脚手杆搭建。在塔顶架设3 只1000W 碘钨灯，以满足照明度要求。（2）隧道内照明隧道已开挖段照明，以220V 照明线路为主，以60W 节能灯，间距10m，距地面高度4m，同时在已开挖段每隔40m 安装一盏400W 高压钠灯，以备洞内烟尘较大时发挥作用。（3）隧道工作面照明隧道工作面拟采用四盏220V、1000W 碘钨灯，并且在衬砌台车前台，左、右各设一盏高压钠灯。5、 施工供水芒里3号隧道出口处有芒市河流经，河面与隧道洞顶高差为30m，从该处敷设水管引至距离河面70m高处（即出口段隧道顶上40m处）设立一个蓄水池（设计蓄水量为80m3），再从该处敷设水管引至隧道内部，作为出口施工用水。隧道生活用水采用深井地下水，高位水池设在隧顶山坡上，设计蓄水量为40m3。6、 施工供风在隧道口中间位置设置一座空气压缩站，设6台20m3 的空气压缩机,提供高压风，以满足隧道施工用风。7、 通风和排水、用电“三管两路”的设置隧道内采用软质风管悬挂于隧道一侧，隧道口配置2110kW的轴流通风机，进行压入式通风,隧道施工通风布置见图2-1；隧道动力线路、照明线路分开安装在另一侧的边墙顶部边缘上；高压水管和高压风管安装在通风管同侧临时水沟上方；隧道出口（顺坡段）两侧分别设置排水沟将洞内水引至涵洞，最终排入芒市河（排水沟不能侵入边墙基础，并防止基础被浸泡）。 图2-1 隧道施工通风布置示意图五、项目施工管理1、 施工组织机构芒里3号隧道出口施工组织机构框图现场负责人技术负责人爆破安全员专职安全员材料员领班员工班长测量员机构设置施工队长：1人 技术主管：1人领班员：4人工班长：4人材料员、专职安全员、爆破安全员各2人测量员、资料员：各1人2、现场文明施工（1）施工现场设置“四牌一图”，并设置安全文明生产宣传栏，对施工人员进行安全、文明施工教育，增强文明施工意识，树立企业文明施工形象。（2）施工现场及时完成“四通一平”，设置工点标牌，标明工程项目概况、施工、技术负责人。及早修建排水设施，现场的施工用电安装规范、安全、可靠。（3）施工现场设置醒目的安全警示标志、安全标语，作业场要有安全操作规章制度，建设安全标准工地。（4）按照施工组织设计的平面布置图，认真搞好施工现场规划，做到布局合理，井然有序，尽量少占或不占农田，对施工中破坏的植被，施工完后予以恢复。施工现场的临时用电和排水设施符合规定，创造良好的施工环境，建设文明工地。（5）驻地生产及生活分片规划，房屋布局合理，符合消防环保和卫生要求。做到场地平整、排水畅通。各种设施安装符合安全规定，并定期进行检查。（6）施工场地内各种器材要分类堆放整齐，挂设标牌，标明材料规格、产地等。各级负责人及工作人员一律挂胸卡上岗。（7）工程完工后，及时清理好场地，周转材料及时返库。做到工完料净、场地清洁。3、 施工安排（1）根据项目部安排大电、水、炸药库、生活区场地、加工场场地和搅拌站场地必须于3月31日之前到位，出口处涵洞完工回填后开始开挖、施作临时性仰坡支护及临时边坡防护，明洞开挖及临时支护完成后立即进行导向墙施工和管棚作业。（2）芒里3号隧道围岩有、级，拟采用全断面（级）、台阶法（、V级）无轨运输的施工方法，综合各项技术指标及工期要求，拟定从隧道出口单向掘进、左右线错开并行施工。在施工准备期间完成隧道洞口工程施工，达到进洞条件，洞门在不影响隧道掘进施工的情况下及时、尽早完工。洞身掘进及初期支护单工作面平均速度按16小时一循环，级围岩每循环3-4m，、每循环1-2m，单工作面平均月开挖进尺级围岩120m，级围岩90m，级围岩50m，计划用12个月完成开挖及初期支护。按新奥法原理，二次衬砌施作时间根据监控量测数据确定，在初期支基本稳定后施作。二次衬砌应适当紧跟初期支护，保证施工安全。计划芒里3号隧道的施工工期为16个月，即2013年4月10日开工，2014年 8月10日竣工。六、施工方案、施工工艺1、 洞口、洞身施工方法1.1 洞口及明挖段施工在雨季来临前施工完成明洞开挖支护及大管棚施作，以保证安全进洞。（1）在洞口及明挖段开挖前，及时修建排水沟、天沟、截水沟等排水系统，防止地表水冲刷及渗透软化围岩，影响成洞及施工安全。（2）开挖以挖掘机开挖为主，如遇岩层较硬或遇较大孤石，则采用松动爆破，然后以挖掘机挖掘，并用风镐辅以开挖。以此减少对洞口围岩的扰动，保证顺利进洞。在开挖洞门、边仰坡的同时，按照设计要求对边仰坡进行及时的加固和防护，以保证施工安全。（3）开挖方法和顺序：第一步：先将洞口前路基土石方开挖出一定宽度和长度，给正洞明挖段施工创造场地和道路条件。路基土石方开挖要逐层落底、及时对边坡加固。第二步：明挖段开挖施工。明挖段开挖要求从上到下逐层开挖，每次开挖台阶不易过大，边仰坡随开挖随支护。第三步：明挖段开挖至上台阶高度时，先施作套拱再施作108mm*6mm超前大管棚，以满足安全进洞需要。1.2洞身开挖由于是小净距隧道左右线必须错开开挖，待先开挖洞口完成支护成环（仰拱和二衬施作）围岩完全稳定后在进行下一洞口开挖。隧道洞身开挖级围岩采用全断面开挖法，施工工艺详见图4-2 级围岩全断面开挖施工工序框图；、级围岩采用台阶法施工。施工顺序如图4-3所示： 图4-2 级围岩全断面开挖法施工工序框图图43暗挖段施工工艺流程框图1.3洞身开挖爆破施工工艺（1）爆破设计需爆破围岩炮眼布置见36图本隧道洞口段地质围岩较差，一般开挖用挖掘机、风镐开挖。个别比较坚硬岩层爆破开挖以松动爆破为主，装药结构：周边炮眼采用25mm的药卷，用传爆线间隔把25mm的药卷加工成药串，并用电工胶布将药串绑在竹片上，其它炮眼采用32mm药卷，连续装药。起爆网路：采用非电毫秒雷管微差起爆网路，火雷管传爆。平均单位耗药量控制在0.80.9kg/m3范围内。掏槽眼深度0.9m，其它炮眼深度0.6m，进尺0.6m；周边眼间距4045cm，抵抗线5055cm。钻孔：钻孔采用风动凿岩机进行钻孔作业。爆破：进行爆破试验，并根据围岩情况不断修正爆破设计参数，以达到最佳爆破效果。成立爆破作业小组，实行定人、定位、定标准的岗位责任制，确保正常实施，其具体措施如下：A、测量放线:a、隧道中线测桩之间距，直线上不超过20米、曲线上不超过10米设一中桩；每50米设一水准（BM）点，并在每排炮开钻前准确绘出开挖轮廓线、周边眼、掏槽眼的位置。b、每次测量放线时，对上次爆破断面进行检查，及时调整爆破参数，以达到最佳爆破效果。B、钻孔作业方法步骤:、钻孔前，钻工要熟悉炮眼布置图，严格按照钻爆设计实施。、定人、定位、对周边眼、掏槽眼由经验丰富的司钻工司钻。、严格控制炮眼间距，误差不得大于6cm，方向相互平行，严禁相互交错，软岩开挖轮廓要圆顺、符合隧道设计轮廓线尺寸的要求。、严格控制周边眼钻孔外插角度，相邻两茬炮之间错台不大于10cm。C、爆破作业的技术要求、装药作业要定人、定位、定段别。、装药前，所有炮眼必须用高压风吹净尘沫。、严格按设计的装药结构和药量装药。、严格按钻爆设计的联接网络实施。（2）光面（预裂）爆破的施工方法a.为减少对围岩的扰动及降低爆破振动的强度，周边眼选用小直径药卷装药，其余炮眼用集中装药。b、掏槽眼用直眼掏槽， 采用“九眼掏槽”型； c、其它炮眼采用深孔微差控制爆破，在保证爆破效果的前提下，尽量减少炮眼的炸药用量。d、选用合理装药不偶合系数，提高光爆效果，不偶合系数选用1.8。e、超爆器材与起爆网络：利用非电导爆系统起爆，在掏槽眼采用毫秒雷管，其余炮眼采用间隔为100200ms的等差雷管，其振动速度为毫秒雷管采用振速的60%，并利用雷管自身的误差进行降振。为了将振心5m处的围岩质点振动速度控制在10cm/s，用V=41.52(Q1/3/R)1.67确定最大单段用药量。、V级围岩上台阶爆破设计参数表炮眼分类炮眼个数每个炮眼深度（cm）炮眼长度（cm）炮眼角度装药量装填系数起爆雷管段别水平垂直kg/每个炮眼小计中空眼310030090900掏槽眼91.090090900.57 5.13 0.751、3、5底板眼1390117090900.44 5.72 0.6511辅助眼3390297090900.44 14.52 0.657、9周边眼27902430沿径向外斜3沿径向外斜30.34 9.18 0.6513合计73659034.55 注：1、每循环按0.8米计；2、周边眼采用25mm药卷连续装药；3、单位炸药消耗量1.21kg/m3；（3）炮眼布置级围岩全断面爆破采用双中空孔直眼掏槽，级围岩开挖采用斜眼楔形掏槽。级围岩台阶法开挖光面爆破炮眼布置见图6-6分部开挖炮眼布置图，级围岩全断面开挖光面爆破炮眼布置见图6-7全断面开挖炮眼布置图。（4）爆破参数为减轻爆破时对围岩的扰动，周边炮眼采用25小直径光爆药卷，并采用导爆索串装药结构，孔口堵塞长度不小于40cm。级围岩周边眼间距E=65cm，最小抵抗线W=80cm，相对距离E/W=0.80，周边眼装药集中度0.30kg/m。级围岩周边间距E=45cm，最小抵抗线W=56cm，相对距离E/W=0.80，周边眼装药集中度0.30kg/m。爆破参数分别见表6-2 级围岩钻爆炸药分配表、表6-3级围岩全断面开挖爆破参数表和表6-4 级围岩钻爆炸药分配表、表6-5级围岩台阶法开挖爆破参数表。钻爆作业时, 根据地质条件及时修正爆破参数, 以期达到最佳爆破效果。级围岩钻爆炸药分配表 表6-2起爆顺序雷管段别炮眼名称炮眼个数孔深(m)装药（kg）备注装药系数单孔药量装药量中空眼12.72号岩石硝铵炸药11掏槽眼42.70.882.028.0823扩槽眼42.70.851.967.8434辅助眼62.50.751.589.4845辅助眼192.50.751.5830.0256辅助眼172.50.751.5826.8667辅助眼192.50.751.5830.0278辅助眼232.50.751.5836.3489周边眼562.50.250.5329.68合 计149178.32级围岩全断面开挖爆破参数表 表6-3项 目爆 破 参 数周边眼间距E(cm)65周边眼抵抗线W(cm)80相对距E/W0.8装药集中度(kg/m)0.25堵塞长度(cm)40装药结构（周边眼）间隔装药起爆方式非电起爆级围岩钻爆炸药分配表 表6-4起爆顺序雷管段别炮眼名称炮眼个数孔深(m)装药（kg）备注装药系数单孔药量装药量中空眼11.52号岩石硝铵炸药,遇水变为乳化防水炸药。11掏槽眼41.50.800.883.5223扩槽眼41.50.750.833.3234辅助眼41.30.650.592.3645辅助眼81.30.650.594.7256辅助眼131.30.650.597.6767辅助眼171.30.650.5910.0378辅助眼191.30.650.5911.2189辅助眼211.30.650.5912.39912周边眼391.30.200.187.021013内圈眼131.30.600.547.0211周边眼391.30.200.187.0222辅助眼111.30.650.596.4933辅助眼111.30.650.596.4944辅助眼111.30.650.596.4955辅助眼81.30.650.594.7266辅助眼61.30.650.593.54合 计221104.01 级围岩台阶法开挖爆破参数表 表6-5项 目爆 破 参 数周边眼间距E(cm)45周边眼抵抗线W(cm)60相对距E/W0.8装药集中度(kg/m3)0.2堵塞长度(cm)40装药结构（周边眼）间隔装药起爆方式非电起爆图6-6 分部开挖炮眼布置图图3-7 全断面开挖炮眼布置图（5）钻爆作业采用钻孔台架配YTP-28手持式风动凿岩机钻孔，人工装药起爆。钻爆作业按照爆破设计进行钻眼、装药、接线和引爆。如围岩出现变化需要变更爆破设计时，由主管工程师确定。炮孔的装药、堵塞和引爆线路的连接，均由考核合格的爆炮工负责。（6）测量测量是控制开挖轮廓精确度的关键。采用隧道断面激光测量仪或全站仪进行断面和炮孔划线。每循环都由测量技术人员在掌子面标出开挖轮廓和炮孔位置。（7）定位开眼采用钻孔台车钻眼时，台车与隧道走线保持平行，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35cm以内。（8）钻孔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，一定要丰富经验。钻孔时严格按照炮孔布置图正确对孔，以确保爆破质量。周边孔外插角12，炮孔相互平行，周边孔在断面轮廓线上开孔（在、类围岩地段，周边孔在断面轮廓线内510cm处开孔），周边孔对孔误差环向不大于5cm。掏槽孔对孔误差不大于3cm，其它炮孔开眼误差不大于10cm。在钻眼过程中，应根据岩孔位置及掌子面岩石的凹凸程度调整炮眼程度，以保证炮眼底在同一平面上。（9）装药钻完孔后，用高压风吹孔，经检查合格后装药。装药分片分组负责，自上而下严格按爆破设计规定的装药量、雷管段号“对号入座”。爆破网路连接、检查及起爆，按照爆破设计要求和GB6722-86爆破安全规程执行。（10）晒水降尘及通风隧道通风排烟采用压合式，并辅之喷雾降尘。（11）瞎炮处理发现瞎炮，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，则应参照爆破安全规程有关条款处理。（12）光面爆破施工工艺流程光面爆破施工工艺流程见下图3-8：图3-8 光面爆破工艺流程图放样布眼定位开眼钻 孔清 孔联结起爆网络起 爆洒水降尘埃瞎炮处理爆破效果检查通 风（13）超欠挖控制钻爆法开挖是否经济、高效，关键是控制好超欠挖，钻爆施工中将采取如下措施：根据不同地质情况，选择合理的钻爆参数，选配多种爆破器材，完善爆破工艺，提高爆破效果。对于、类围岩，考虑开挖线内的预留量，爆破后机械凿到设计开挖轮廓线。实践证明此法对于光面爆破十分有效，可起到事半功倍的效果。提高画线、钻眼精度，尤其是周边眼的精度，是直接影响超欠挖的主要因素，因此要认真测画中线高程，准确画出开挖轮廓线。提高装药质量,杜绝随意性, 防止雷管混装。断面轮廓检查及信息反馈：了解开挖后断面各点的超欠挖情况，分析超欠挖原因，及时更改爆破设计，减少误差，配专职测量工检查开挖断面，超挖量（平均线性超挖）应控制在10cm（眼深3m）和13cm（眼深5m）以内。建立严格的施工管理：在解决好超欠挖技术问题的同时，必须有一套严格的施工管理制度来保证技术的实施，为此，从进洞前，制定严格的奖罚制度，用经济杠杆来调动施工人员的积极性，造成人人关心超欠挖，人人为控制超挖去努力。1.4出碴运输方案由于本隧道采用单口掘进，采用无轨运输出碴的方式，挖掘机或装载机装碴，大吨位自卸车运输。1.5 隧道施工通风由于本隧道采用钻爆开挖及无轨出碴运输，因此，爆破烟尘及出碴机械排出的气体成为隧道内烟尘和有害气体的主要来源。本隧道施工时，单口掘进长度约940m，为了有效地排烟、除尘及施工通风，隧道左右线各采用一台2110kW 的轴流通风机进行压入式通风，以此来保证正常的施工环境和施工人员人身健康。2、 初期支护2.1 大管棚施工工艺采用108mm*6mm大管棚，管棚长30m,管棚环向间距0.5m，每环31根。（1）施工工艺大管棚预注浆施工详见图44。（2）工艺要求套拱施工：施工套拱砼，安设控制钻孔方位的127mm*4mm孔口导向钢管，钢管长2.0m。孔口钢管的安设必须准确测量放样定位，使孔口管轴线与管棚设计轴线吻合，且须保证孔口管稳固牢靠，以确保大管棚的施做符合设计要求。隧道出口进洞前洞口处挖成上下台阶，在台阶上施做套拱，搭设作业平台，施做管棚。钻机作业平台搭设：隧道进出口在挖成的台阶上用型钢或方木搭设钻机作业平台。作业平台的高度需根据大管棚在隧道拱顶及拱脚部位处的设计尺寸和钻机作业高度要求搭设。作业平台须牢固稳定，以防止钻孔时钻机摆动、倾斜等而影响钻孔质量。钻机就位：钻机安置的位置距工作面的距离以不小于23m为宜。钻机安置后，根据钻孔要求进行严格定位定向，钻杆穿过孔口钢管，把钻杆的平行线延伸固定下来，以达到钻机钻进的导向作用。钻孔：采用自行履带式潜风钻机由两侧同时作业，从最低处孔位开始，由两侧往中间方向进行施工。开钻时，速度不宜过快，先低速低压均力推进。然后再加速加压至正常钻进。根据本工程的地质情况，采用旋转式岩芯钻头钻孔。在钻进一定深度（2m左右）后取出岩芯管，倒出杂填物，再继续钻进。钻进过程中，岩土对管壁的阻力较大时，可采用114mm钻头钻孔的前段，后段根据钻进需要使用100mm钻头，以便顶入钢管。若卡钻、坍孔时，应注浆后再钻，也可直接将钢管钻入。在钻进时钻孔方向，钻孔位置，方向均应用测量仪器测定。钻进过程中需用测斜仪测定钢管偏斜度，发现偏斜有可能超限，要拔出钻具进行处理后再进行钻进，以免影响开挖和支护。扫孔：用长度不小于2.5m的89mm岩芯管进行扫孔，以清除孔内碎碴和顺孔，以便钢管顶入。制作、安装钢管：钢管安装，前期靠人工送管，当阻力增大，人力无法送进时，采用钻机顶进，顶进困难时，用锤击钢管或用卡钳扭转钢管，以取得较好的顶进效果。在下管前，将要顶进的钢管节搭配到设计长度并试拼接，并做好记录，编号为奇数的第一节管采用3m，编号为偶数的第一节管采用6m，以后每节管采用6m，以保证同一断面上接头数不超过50%。钢管与钢管连接套管采用1086mm长15cm。然后根据钢管节逐一顶进。接头丝扣要上满，确保连接可靠。由于地质条件较差，因此下管要及时、快速，以保证在钻孔稳定时将管子送到孔底。钢管末端部焊设挡圈并用胶泥麻筋箍成楔形，以便钢管顶进孔后其外壁与孔岩壁间隙堵塞严密。管内压注浆：每完成一根钢管的安装后，即根据设计压注水泥浆，加固岩体。压浆结束后，用管塞及时封堵管口，防止跑浆。44 大管棚注浆施工工艺框图2.2 小导管施工工艺隧道IV、级围岩拱部设置42mm小导管超前支护。V级围岩超前小导管纵向间距1.5m、纵向搭接长度1m、环向间距0.4m、每环33根、每根长3.5m，外插脚10-150；IV级a型围岩超前小导管纵向间距1.6m、纵向搭接长度1m、环向间距0.4m、每环33根、每根长3.5m，外插脚10-150；IV级b型围岩超前小导管纵向间距2m、纵向搭接长度1m、环向间距0.4m、每环33根、每根长3.5m，外插脚10-150。超前小导管采用42mm热轧无缝钢管。在洞外加工场按设计长度加工，前端加工成尖锥状，除尾部100cm外，管壁四周钻6mm的注浆孔，以便向围岩内压注浆。施工工艺见45图超前小导管施工工艺图。钻孔、安装小导管：施工时采用钻机沿开挖轮廓线向外倾斜10150钻孔，将小导管沿孔打入围岩，围岩松软时用游锤或凿岩机直接将小导管打入。小导管外露端支撑于开挖面后方的钢架上，与钢架共同组成预支护体系，每组施工有不小于1m的纵向搭接长度。注浆：第一次注浆前先设止浆盘封闭掌子面，以防漏浆；强行打入的小导管先冲洗管内积物；采用单液注浆；注浆参数严格按设计和施工规范进行。施工注意事项：注浆时，发生浆液从其它孔流出，在串浆孔口处设置止浆塞，轮到该管注浆时，再拔下孔口止浆塞，并用高压风或高压水清洗管内杂物后再注浆。45 小导管注浆工艺流程图2.3 锚杆施工由于本隧道岩层破碎，特别是、级围岩地带，围岩风化严重，因此隧道开挖后，要尽快施作锚、网、喷支护。设计中采用中空注浆锚杆对其进行支护、锚固。具体的施工工艺如下：（1）锚杆钻孔施工锚杆在施工前，应首先除锈和除油。由于隧道围岩破碎，宜先初喷后，再施作锚杆，以消除钻孔过程中的不安全因素。按设计文件要求布置孔位、孔深、孔径。锚杆杆体外露的长度不能大于喷射混凝土的厚度。要特别注意锚杆钻孔方向不能平行于岩层层面，要尽量垂直于岩层层面。孔钻好后用高压风将孔眼冲洗干净，并用塞子塞紧孔口，以防止石碴或泥土掉入钻孔内。（2）锚杆注浆作业锚杆类型设置：V级围岩D25中空注浆锚杆L=4m；IV级a型围岩D25中空注浆锚杆L=3.5m；IV级b型围岩D25中空注浆锚杆L=3m；III级围岩25砂浆锚杆L=3m。清孔后，将锚杆送入孔眼，并安设止浆塞及锚杆垫板，垫板应与初支表面密贴。浆液未达到设计强度的70%时，不得随意碰撞，一般规定三天内不得悬挂重物，锚杆安设后，不得随意敲击。2.4 钢筋网施工由于隧道围岩破碎，、级围岩均设置了8mm 钢筋网，对8mm钢筋拉直、除锈后，按照设计图样的尺寸要求加工钢筋网。将加工好的钢筋网随受喷面起伏铺设，用定位锚杆固定牢固，钢筋网与受喷面的间隙以3cm 为宜，钢筋网外混凝土保护层厚度不得小于2cm。钢筋网搭接长度不小于20cm，并与锚杆连接牢固。2.5 钢架安装钢架施工工艺流程见图4-6。本隧道、级围岩设计采用I18、I20b工字钢钢架加强初期支护，施工要点如下：（1）在钢架支护地段，可先进行初喷，初喷后，测量中线与高程，并施作定位锚杆。（2）在进行钢架安装前，要分批检查验收加工质量，看是否符合要求。然后清除干净底脚处浮碴，超挖处加设砼垫块，其中间段接头板用砂子埋住，以防喷混凝土堵塞接头板螺栓孔。（3）按设计进行定位锚杆与钢架的连接及钢架间的纵向连接筋连接，各单元间连接安设垫片拧紧螺栓，确保安装钢架质量。（4）严格控制钢拱架的中线及标高尺寸。（5）钢架与岩面间安设鞍形混凝土垫块，确保岩面与钢拱架密贴、牢固。图4-6 钢架施工工艺流程初 喷标高测量定位锚杆施工清除底脚浮碴钢架加工、质量验收定位锚杆焊连定位台架上安装钢架钢架预拼安装纵向连接筋加设鞍形垫块隐蔽工程检查验收包裹底脚连板喷混凝土2.6 喷锚支护施工工艺（1）工艺说明喷锚支护严格按照施工规范，分为初喷、复喷两次进行。初喷在开挖（或分部开挖）完成后立即进行。复喷混凝土在锚杆、挂网和钢架安装后进行，尽快形成喷锚支护整体受力，以抑制围岩变形。钢架间用混凝土喷平，并有足够的保护层。（2）喷射混凝土作业工艺设备选型：采用PZ-7D喷浆机，在作业时，洞外由混凝土搅拌机拌好混凝土，用混凝土输送车向隧道内送料，空压机供风。原材料的选择：骨料级配采用连续级配，粗骨料采用坚硬耐久、洁净的碎石或卵石，颗粒粒径不大于10mm；细骨料采用坚硬耐久的中砂或粗砂，筛分的细度模数要大于2.5，含水率控制在57。施工工艺要求：混凝土喷射机安装调试好后，在料斗上安装振动筛（筛孔10mm），以避免超粒径骨料进入喷射机；用高压水冲洗干净受喷围岩面，而后即可开始喷射混凝土。喷射时，送风后调整风压，使之控制0.45-0.7MPa 之间，若风压过小，粗骨料则冲不进砂浆层而脱落，风压过大或过小都将导致回弹量增大。因此，应按混凝土回弹量小，表面湿润易粘着力度来掌握。喷射压力，喷射机机械手要配合好，根据喷射仪表反馈的信息及时调整风压，控制好速凝剂掺量。喷嘴与岩面的距离为100cm左右，太近太远都会增加回弹量；喷射方向尽量与受喷面垂直，拱部尽可能以直径方向喷射。一次喷射厚度不宜超过10mm，若需喷第二层，两层喷射的时间间隔为15-20min。为提高工效和保证质量，喷射作业应分片进行，可按照先边墙后拱脚，最后喷射拱顶的顺序施喷。喷前先找平受喷面的凹处，再将喷头成螺旋形缓慢均匀移动，每圈压前面半圈，绕圈直径约30cm力求喷出的混凝土层面平顺光滑。3、 混凝土衬砌施工（见图4-8衬砌施工工艺图）3.1 设计衬砌类型本隧道均采用曲墙复合衬砌，分别为：K29+180+185、K30+115+120,ZK29+130+135、ZK30+115+120段采用LSma明洞衬砌；K29+185+214、K30+081+115，ZK29+135+214、ZK30+081+115段采用XS5复合衬砌；K29+214+265、K29+675+776、K30+050+081,ZK29+214+265、ZK29+675+776、ZK30+050+081段采用XS4a复合衬砌；K29+265+675、K29+776+050, ZK29+265+675、ZK29+776+050段采用XS3复合衬砌。采用液压衬砌台车进行全断面衬砌，插入式振捣器振捣，混凝土由拌合站生产完成后，由混凝土搅拌车输送至施工工作面、泵送入模。3.2 衬砌施工前的准备工作在开始进行衬砌施工前，首先进行场地清理、进行中线和水平施工测量，检查衬砌断面是否与设计相符、是否满足规范要求，如有欠挖及初支侵入限界等不符之处作及时处理。在处理完以上工作后，进行放线定位, 衬砌台车就位。3.3 混凝土制备与运送本隧道混凝土施工，设混凝土集中拌和站，搅拌站至衬砌施工工作面采用混凝土输送车进行运输。在生产混凝土过程中，根据施工部位严控水灰比和坍落度。3.4 拱、墙混凝土浇筑的注意事项（1）为保证混凝土具有良好的密实性、耐久性，达到设计要求的抗压、抗折、抗渗指标，开工前严格进行混凝土配合比选配，确定最优配合比。（2）二次衬砌浇注前应考虑预留下一步洞内机电设备安装所需洞、槽，避免设备安装时破坏衬砌结构。（3）拱、墙混凝土均应左、右侧对称浇筑，保证两侧灌注高差不超过1m，防止单侧混凝土挤压跑模或拱架变形。（4）钢筋混凝土施工，注意留好施工缝等处的连接筋，保证混凝土的整体性和连续性。（5）振捣时，要使振捣棒能尽量振捣到每个拱、墙部位的角落，防止过捣或漏捣现象出现，保证混凝土密实，表面光滑，无蜂窝麻面。（6）封顶处混凝土适当调整降低水灰比，应待两侧砼适当沉落后浇筑，由里往外倒退逐渐浇筑，以确保拱顶混凝土浇筑密实。（7）衬砌拱顶预留注浆孔（间距35m），在衬砌达到设计强度后实施衬砌拱顶充填注浆。（8）回填要严格按规范要求进行，严格控制隧道超挖，如有超挖，采用同级混凝土回填。（9）在衬砌时要按设计做好防水，特别是排水盲沟的施作要确保畅通，并注意做好施工缝的防排水。（10）混凝土浇筑后的拆模时间，要与该段衬砌段的地质围岩状况和所做的观测资料提供的数据进行综合的考虑，根据规范要求，当混凝土满足规范要求的强度要求后，才能拆除模板。3.5 仰拱与仰拱填充施工方法（见图4-9 施工工艺流程图）本隧道均采用仰拱超前的原则组织施工。因仰拱施工期间，隧道内其他的支护、衬砌等工作仍在进行，因此要合理地将仰拱铺砌、填充和其他施工工序穿插进行，在仰拱施工过程中要尽量采用机械化进行操作，砼机械运输，机械振捣，缩短施工循环周期。4-8 衬砌施工工艺图4-9 仰拱及铺底施工工艺流程图3.6 浅埋段围岩施工方案：由于结构松散，埋深浅，围岩在施工扰动后很难形成自承体系（承载拱），易松弛，产生张裂破坏，加之拱部有一软弱夹层，若施工方法和支护方式处理不当，很容易造成坍方甚至冒顶事故。据此，我们研究确定了“防治水、预加固、强支护、分部挖、短进尺、弱爆破、少扰动、快封闭、勤量测、速反馈”的原则。具体处理方案如下：（一）进洞方案（1）先排水。由于地质松散，围岩裂隙发育，遇水后围岩的强度和稳定性必然降低，故此必须采取有力的排水系统，在洞顶仰坡以外及边坡以外5米处砌筑60cm60cm的梯形截水沟，使大自然降水不冲刷隧道边仰坡，地表水不渗入地层中。（2）仰坡加固。对边仰坡进行锚喷网加固，参数如下：锚杆：22砂浆锚杆，长3米，铅垂向下，间距1.2米，梅花形布置。钢筋网：6.5钢筋，网格尺寸20cm20cm。施工时按4.5m4.5m加工好成网片，钢筋间点焊连接。喷砼：总厚10cm，锚杆锚入后喷5cm，挂网后再喷5cm。1: 1.522砂浆锚杆： L300，间距120（3）超前支护：利用小导管梁效应来确保拱顶部分的稳定。具体施工参数如下：在拱部设两环小导管，内环间距25cm，外环间距40cm，排距50cm。小导管采用42无缝钢管，管长5米，管头3.5米范围预留6孔，间距20cm，以利水泥浆液能注入松散岩体中，小导管沿拱圈120范围内布设，外插角 5 ，注浆以1.0MPa为终压并持续3分钟作为注浆终结控制条件。 浆液采用水泥水玻璃浆液，水泥与水玻璃体积比为1：0.4，水泥浆的水灰比为1：1，水玻璃浓度为35玻美度，水玻璃模数2.4。注浆结束后采用锚固剂10cm长充填无缝钢管尾部止浆。（4）安装洞外两榀钢拱架并与小导管焊接，喷射砼覆盖后形成明洞的骨架。喷砼时在拱架外部用铁皮覆盖，然后在拱架内喷砼，直至将钢拱架全部填满覆盖，形成钢筋砼明洞。（5）洞口开挖。由于结构松散，在开挖时，采用不爆破或小爆破。能采用机械开挖的就不采用钻爆开挖，机械开挖后局部有欠挖的就采用风镐开挖或局部小型爆破，尽量减少对围岩的扰动。故此我们采用了弧形导坑留核心土的方法进行半断面开挖。（6）开挖每循环进尺80cm，先用风镐开挖一个直径为20cm的孔，然后以局部弱爆破的方法扩大开挖，开挖后立即支立钢拱架、挂网、喷砼。特别注意在拱脚处设锁脚锚杆，锁脚锚杆长3.5米，因岩层平行于隧道走向，故锁脚锚杆向下俯10。 （7）核心土保留3m，开挖完处马上施工16工字钢反拱，间距与钢拱架相同，并与钢拱架锁在一起。工字钢安装要施加一定的预拱度。（8）在半断面进尺35m后，开始开挖下半断面。下半断面采用先挖中槽再开挖马口，马口开挖利用挖掘机挖除，进尺严格控制为80cm，开挖部立即接长拱架，进行锚喷网支护，施工完部后按部同样的方法施工部。（9）及时施工仰拱及回填：由于围岩稳定性差，长时间达不到稳定状态，喷射混凝土出现了大面积的开裂掉块，而支护能力又难以加强，这时及时施工仰拱及回填混凝土，使拱圈形成封闭状态，以改变围岩变形条件，通过监控量测，发现仰拱施工后，无论隧道拱顶下沉还是隧道围岩收敛变化趋势明显减弱。（10）二次衬砌参与受力：按新奥法原理，隧道二此衬砌基本不参与受力，故二次衬砌施工时间一般在初期支护基本稳定后施工。在仰拱施工后，初期支护变形明显减弱，但仍呈递增趋势，隧道内喷混凝土开裂，掉块仍有发生。故此，我们及时施工二次衬砌，以防初期支护变形由量变到质变，最后发生坍塌甚至冒顶。（二）浅埋段洞身施工方案（1）超前支护：42注浆小导管长5.0m，环向间距40cm，外插角5，搭接长度1m，拱部120范围布置。 （2）系统锚杆为D25中空注浆锚杆，长400cm，外径25mm，壁厚5mm，垂直于开挖轮廓线布设。灌浆的砂浆配合比：水泥：砂：水1：0.75：（0.400.45），砂粒粒径不大于1mm，掺加早强剂，砂浆强度为C20（12h龄期抗压强度大于15MPa），砂浆强度达到5MPa后立即上紧垫板螺帽。（3）钢筋网：8钢筋，间距20cm20cm ，双层布设。（4）喷射砼：喷射厚度26cm。（5）钢拱架：在设计的基础上适当改进钢拱架。设计上共7个单元，根据现场实际，我们改进成上断面3个单元，下断面2个单元，不仅节省了钢材（2个标准接头），而且优化了施工工艺（施工过程中安装时间缩短）。（6）掌子面正面喷砼：开挖后根据掌子面的自稳性情况，若自稳性差则喷射35cm的砼，覆盖掌子面，这样被封闭的围岩和开挖面前方岩土体的含水量不变，使岩土体的强度和稳定性保持稳定。而且新开挖的工作面经封闭后不与洞内潮湿气体接触，可以减缓对岩土体风化作用的影响从而防止掌子面的自稳性。另外通过目视喷射表面是否有龟裂发生可以获得有无崩塌发生的信息，以便及时采用有效措施，避免崩塌发生。（7）开挖：采用上下台阶开挖。A、上台阶每循环进尺100cm。开挖后立即支立钢拱架、 挂网、喷砼。拱脚处设锁脚锚杆，锁脚锚杆参数与洞口段相同。B、在上半断面进尺35cm后，开挖下半断面。下半断面采用先挖中槽再挖马口，马口开挖利用挖掘机挖除，进尺严格控制为100cm，开挖完立即接长拱架，进行喷锚支护。4、 隧道防、排水施工4.1 隧道施工排水根据设计图纸提供的水文、地质资料显示：本隧道地下水不算丰富。根据进、出口端的线路坡度，在隧道要做到仰拱水沟跟进掌子面，左右侧排水沟断面之和不小于0.4m3/m来保证顺坡排水畅通，一直引到洞外路基排水沟、涵洞内。拱顶及侧壁水流要及时疏通防止漫流，为后序施工工作做好准备，并创造良好的无水施工环境。4.2 隧道地表的防排水在隧道施工进洞前，按设计要求在洞口顶开挖和砌筑截水沟，防止山体地表水流向洞内或影响施工。在地表的坑洼、钻孔、探坑等采用不透水材料或土壤填实，并夯实。4.3 隧道洞内防排水施工（见图4-10施工工艺流程图）为保证隧道建成后的质量，对于防、排水施工采用以排为主，防、排、截、堵相结合的原则，对隧道内涌水进行处理。（1）对于正常衬砌（非施工缝、伸缩缝）地段要在初期支护完成后，在模筑混凝土开始之前，拱、墙部位设置防水板,防水板施工缝与隧道施工缝、变形缝错开，板后每10米设置一道环向排水管，环向盲管的设置在施工中根据隧道出水情况作相应调整，设置集中出水点，并在两侧边墙下部各设一根110的纵向波纹管，每25m设100PVC横向泄水管，将地下水引入洞内排水沟中排出。（2）隧道衬砌施工缝和变形缝处的防排水措施，按设计在施工缝处设中埋式橡胶止水带，在变形缝处设中埋式橡胶止水带、缓膨型止水条。（3）防排水施工工艺和方法防水板施工防水板施工采用专业的防水层作业队完成，并建立完善的质量检查及保证体系。A、施工工艺流程铺设采用无钉铺设工艺，见防水板铺设施工工艺图。B、喷砼层表面清理铺设防水板前，外露钢筋头、钢管等尖锐物要挫平、割除、用砂浆抹平。图4-10 隧道结构防排水施工工艺流程图C、出水点处理和布置透水盲管在铺设防水板前按设计要求位置布置盲管，用膨胀螺钉和铁卡将盲管固定，并保证盲管间连接可靠和在边墙的出水口畅通。对于明显出水点采用钻孔埋管，将水引入附近的盲管内，如果水大，则用钢管引排。对于大面积的渗水，采用注浆将水集中，然后再钻孔埋管引排。D、防水板的铺设为减少接缝，采用大幅宽防水板，简易作业台车一次全幅铺设。施工准备：吊挂防水板台车就位后，将初期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。对初期支护表面凹凸不平的部分进行修凿抹平。将电源线接