石坝沟隧道施工方案

遵义市乐理至冷水坪高速公路建设项目三分部 石坝沟隧道专项施工方案 编号：ZJGF.LLZLSPGSGL-03-012贵州省遵义市乐理至冷水坪高速公路项目三分部石坝沟隧道专项施工方案编 制 人 ： 审 核 人 ： 批 准 人 ： 目 录1. 工程概况11.1工程概述11.2 工程简介11.4工程技术标准91.5工程数量91.6主要衬砌结构101.7支护参数表152. 编制依据152.1 编制目的152.2 适应性152.3 编制依据163.施工计划163.1 材料准备163.2施工进度计划173.3主要施工机械及测量试验仪器的准备183.4施工主便道203.4供水、供电和通讯设施204.施工工艺技术204.1 施工顺序204.2总体施工方案及施工原则214.3隧道施工控制测量234.4隧道洞口段施工254.5隧道洞身段施工354.6 初期支护施工504.7 隧道防排水施工584.8 隧道二衬施工644.9水泥混凝土路面施工744.10不良地质段的应急处理主要施工方法754.11隧道监控量测和地质预报834.12通风、降尘、净毒综合治理及排水措施905.安全保证控制措施915.1安全生产目标915.2安全检查机构915.3 安全保证体系935.4 安全管理制度945.5 安全管理措施955.6安全风险源识别分析与控制措施1015.7安全施工应急预案1086.劳动力计划1187、 冬雨季施工安全措施1197.1、隧道冬季施工的主要危险源1198、计算书及相关图纸1218.1 概况1218.2荷载计算1218.3 钢模板设计122石坝沟隧道专项施工方案1. 工程概况1.1工程概述贵州省遵义南环高速公路是贵州省规划的“遵义绕城”高速公路中的一段，全长60多公里。施工项目总经理部南环三分部起点桩号为K27+930、终点桩号为K43+100。路线全长15.170公里。1.2 工程简介石坝沟隧道位于贵州省遵义市三岔镇红光坝村所辖。隧道贯穿脊状山体，总体地势西高东低，进出口都位于山间冲沟边缘、斜坡地带。石坝沟隧道为分幅式隧道，左幅起迄桩号为ZK37+805.00ZK38+235.00，全长430.00m,进出口地板设计标高为912.271、909.700m,最大埋深58m。右幅起迄桩号为YK37+790YK38+280.00，全长490.00m。进出口地板设计标高分别为908.539m、901.260m,最大埋深68.22m。单幅建筑界限11.00*5m。 隧道概况一览表石 坝 沟隧道起讫桩号右线左线YK37+790YK38+280ZK37+805ZK38+235长度(m)490430洞门型式乐理端端墙式端墙式 冷水坪端端墙式端墙式衬砌 级别长度明洞1015级280215级200200级00石 坝 沟隧道坡度（）坡长（）1.9/210；-2.8/2801.9/195；-2.8/235平曲线半径（m)/平曲线长度4000/4904000/430通风方式自然通风照明方式灯光照明车行通道无人行通道无工程地质概况中风化泥质灰岩1.3.1 气候气象本分部属中亚热带湿润季风气候区，冬无严寒、夏无酷暑、雨量充沛。气温与所处地理位置及海拔高度密切相关，年平均气温随海拔高度的变化而变化。各地平均气温14.917.5，历年极端最高气温39.1，极端最低气温-5.1，历年平均日照时数1116.9小时，历年最大积雪厚度15cm，雨季明显、降雨较多，年降雨量在10001600mm，日照年均约定1200小时，无霜期长，为290330天。对拟建公路施工和道路营运安全有害性天气主要为：春旱、暴雨、绵雨、多雾及冰雹。综合考虑天气、节假日和少数民族风俗习惯等不利施工因素，初步计划每年有效工作时间约为330天, 占全年时间的90%，即后续施工计划影响因素按1.1倍系数考虑。1.3.2 水文条件隧道进出口皆有地表水发育，其流量受季节影响大，其中进口端地表河水测时流量约510L/s,出口端溪沟水测时流量约35L/s。地表水水位高程皆低于隧道设计标高，对隧道建设无影响。（1）地表水隧道穿越脊状山岭，不存在对隧道建设和运营有影响的地表水。（2）地下水 场区地下水类型为基岩裂隙水、溶溪水和第四系松散土层孔隙水，地下水主要靠大气降水补给。大气降水向下补给给第四系松散土层，向下伏基岩节理、风化裂隙、溶蚀裂隙、岩溶管道运移，最后以泉点或散流形式排泄。场区地势较高、起伏较大，地下水补给范围较大，受季节影响变化较大，雨季基岩裂隙水、岩溶管道水较丰富，水量较大；枯水期补给差，流量相对较小。场区地下水对混凝土结构物具有微腐蚀性。（3）隧道涌水 隧道涌水量为316.2m3/d,涌水量与气候密切相关，在岩溶发育地段有突水的危险。隧道涌水呈管流、线状形式出现，主要集中在雨季，由于其补给范围较大，水量也较大。1.3.3 地质情况 （1）地层岩性桥位上覆第四系残坡积层粉质粘土，三叠系中统狮子山组黄黑色泥质灰岩，强风化、中风化泥质灰岩。 （2）地质构造及地震隧道所在区域主要受安场向斜的影响，该向斜轴部为二叠系地层，两翼为二叠系下统岩层较陡立，轴部总体走向为北东30-50，属川黔经向构造体系，由现场调查及区域地质资料显示，隧址区属于安场向斜的核部偏东翼区域，隧道分布的地层为二叠系下统茅口组（P1m）泥灰岩，该地层为单斜地层，岩层产状12056。 根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001）查得测区地震加速度为0.05g,峰值频谱0.35s,对应地震基本烈度为VI度区。 （3）地形地貌场区地处贵州中北部黔北山地高原，轴线通过地段地面海拔高程介于904.84974.46m之间,相对高差69.62m,地貌类型属侵蚀-溶蚀低山河谷地貌，地表受侵蚀、溶蚀作用强烈，地势较起伏。隧道区地表植被较发育，多为灌木、乔木，隧道进出口距公路远，交通不便。 （4）不良地质现象场区隐伏溶洞发育的可能性较大，开挖揭露溶洞易发生涌水、突泥。应加强超前超前地质预报及围岩监测工作，发现溶洞，及时处理。1311.3.4施工平面布置图（1） 隧道地质平面布置图1.4工程技术标准根据本项目工程可行性研究报告结果以及本项目在国家高速公路网中的功能、作用，并结合区域社会经济特点、沿线地形条件，经通行能力及服务水平分析，本项目全线按双向四车道高速公路标准建设，主要技术指标见下：公路等级：高速公路路基宽度：26m设计速度：100Km/h路面结构：沥青砼路面路线长度： 15.17km设计荷载：公路-I级其余技术指标均符合部颁公路工程技术标准(JTGB01-2003)的规定值。1.5工程数量项目单位工程量项目单位工程量洞口及洞门工程土方m3613洞身工程明洞衬砌C30砼拱部及边墙m470石方m3623仰拱m1337.5#浆砌片石m535钢筋HRB40030610回填碎石土m2595HPB3003508C20喷射混凝土m140M20砂浆m28砂浆锚杆Kg10761套管及管棚C25混凝土套拱m13942*4mm钢花管127*4孔口管35636.5钢筋网kg3300HRB400钢筋1385主动柔性防护网I18工字钢11367植草506钢架连接钢材kg1385C25混凝土洞门墙m1557108*6钢花管Kg84520C25钢筋砼102*6套丝管Kg3162HPB300钢筋水泥浆m150HRB400钢筋Kg水玻璃t7C20混凝土挡土墙mM30水泥砂浆m432cm厚花岗岩饰板851水泥乳胶漆主洞开挖级围岩m55140交叉洞口及横洞工程横洞开挖围岩围岩m41680围岩围岩m超前支护42*4m小导管超前支护42*4mm钢花管165705注水泥浆初期支护C25喷射混凝土m6873初期支护C20混凝土6.5钢筋网612746.5钢筋网22药卷锚杆82240I16工字钢25中空注浆锚杆长度m73187I14工字钢垫板、止浆塞套14840钢筋连接钢材I20b工字钢架607121 石坝沟隧道主要工程数量表 表2.5-11.6主要衬砌结构隧道洞身衬砌结构按新奥法原理进行设计，即以系统锚杆、喷砼、钢筋网、钢架等组成的初期支护与二次模筑砼相结合的复合式衬砌结构。综合考虑工程地质条件、隧道衬砌断面、支护衬砌结构受力特点、施工条件等，并充分利用围岩的自承能力。初期支护：对于、级围岩由钢支撑，径向锚杆，钢筋网及喷射混凝土组成，钢支撑之间用纵向钢筋连接，并与径向锚杆及钢筋网焊为一体，与围岩密贴，形成承载结构。 二次衬砌：级围岩、级围岩洞口浅埋段及高水压力段，采用钢筋混凝土结构，以确保隧道支护结构的安全。二次衬砌施作的合理时间应根据施工监测量测数据最后确定（校核），尽可能发挥初期支护的承载能力，但又不能超过其承载能力。石坝沟隧道左幅进口浅埋段（ZK37+810-ZK37+894）、左幅出口浅埋段（ZK38+130-ZK38+225）衬砌类型均采用XS5a；石坝沟隧道右幅进口潜埋段（K37+795-K37+852）、右幅出口潜埋段（K38+166-K38+275）衬砌类型均采用XS5a。（如上图）石坝沟隧道左幅进洞89m至进洞125m（ZK37+894-ZK37+930）、衬砌类型均采用XS5c。石坝沟隧道右幅进洞62m至进洞140m（K37+852-K37+930）、右幅出口段（K38+130-K38+166）衬砌类型均采用XS5c。（如上图）石坝沟隧道左幅进洞125m至进洞175m（ZK37+930-ZK37+980）、左幅进洞275m至进洞325m（ZK38+080-ZK38+130）衬砌类型均采用XS4a。石坝沟隧道右幅进洞140m至进洞190m（K37+930-K37+980）、右幅进洞290m至进洞340m（K38+080-K38+130）衬砌类型均采用XS4a。（如上图）石坝沟隧道左幅进洞175m至进洞275m（ZK37+980-ZK38+080）、右幅进洞190m至进洞290m（K37+980-K38+080）衬砌类型均采用XS4c。（如上图）1.7支护参数表2. 编制依据2.1 编制目的为确保贵州省遵义南环高速第三合同段石坝沟隧道在质量、进度、安全、文明、环保等方面施工目标的实现，规范本桥施工管理，提高投资效益及工程管理水平，参照遵义南环高速合同文件、设计文件、总体施工组织设计及相关的技术标准、规范等，特制定本施工组织设计。2.2 适应性本施工组织设计适用于贵州省遵义南环高速石坝沟隧道工程施工，包括质量、进度、安全、文明、环保等各方面。2.3 编制依据（1）遵义南环高速公路施工项目总经理部第三合同段工程设计图纸； （2）遵义南环高速公路施工项目标准化实施细则；（3）公路工程技术标准JTJ B012014；（4）公路桥涵施工技术规范JTG_TF50-2011；（5）公路路基施工技术规范JTJ F102006；（6）公路隧道施工技术规范JTJ F602009；（7）公路工程施工安全技术规范JTJ07695；（8）公路工程质量检验评定标准JTGF80/1-2004；（9）公路工程石料试验规程JTJ05494；（10）公路工程集料试验规程JTJ0582000；（11）公路工程水泥混凝土试验规程JTJ05394；（12）工程测量规范GB500262007；（13）中国建筑股份公司质量、环境和职业健康安全管理手册和体系文件；（14）中国建筑股份有限公司及中建四局第三工程有限公司的有关规定； (15)本地区地形、地貌、水文、地质、气候、材料供应等施工条件的详细调查； (16)我单位目前的技术水平、施工管理水平、物资供应及机械配备能力； (17)其它相关国家标准、行业标准等。3.施工计划为了更好的开展工地施工，项目施工所需的人员、材料、机械设备、施工临时道路、供水供电及资金等计划如下：3.1 材料准备 本工程所使用的钢材、水泥和外加剂等均为入围厂家所生产产品，每批所进的材料均有合格证明材料，并经工地试验室抽样检验合格后才使用。经检验前段时间所进材料均为合格产品，能满足施工生产要求。所使用的砂、石料均为我部中心主料场所产，该料场的生产能力能保证我部各工点的需求。我分部位于三岔镇红光坝村，料场比较近，交通较好，材料进场用汽车直接通过便道运输到现场。3.2施工进度计划按照本单位工程总体施工工期、工期安排先紧后松为原则及以上主要分项工程施工周期分析等因素可知，石坝沟隧道计划于2016年12月01日开工，至2017年12月31日完成。3.2.1 施工周期分析充分考虑到隧道溶洞、涌水、断层等不良地质的影响及多年的隧道施工经验，制定如下施工周期分析：（基本考虑到各种不可预见性的影响，以级围岩段施工月进尺为50m, 级围岩段施工月进尺为80m，）3.2.1.1 级围岩段施工(每月进尺50米) 循环时间安排表（每循环进尺1.0m） 表3.2-1序号作 业 项 目需用时间（h）备 注1测量、布眼0.52打超前小导管2.53钻眼3.04装药爆破1.05通风排烟0.56找 顶0.57初喷砼0.58出 碴2.09锚杆施作、挂网、钢架安装1.010复喷至设计厚度1.5合计13h3.2.1.2 级围岩段施工(每月预计进尺80m) 循环时间安排表（每循环进尺1.5m） 表3.2-2序号作 业 项 目需用时间（h）备 注1测量、布眼0.52打超前锚杆2.53钻眼3.04装药爆破1.05通风排烟0.56找 顶0.57初喷砼0.58出 碴2.09锚杆施作、挂网、钢架安装1.010复喷至设计厚度1.5合计13h3.2.1.3 衬砌及后序工程作业时间安排仰拱施工随开挖及时进行，衬砌作业时间根据施工现场确定，除个别地段外以上工序均安排平行作业，其它后序工作均安排平行作业。 模板台车衬砌作业循环时间表 表4.2-4工作项目台车就位排水管预埋防水板钢筋、预埋件安装模板就位涂脱模剂混凝土灌 注砼浇注循环时间时间(h)3110.5（5.5）21.5615（21）h注：括号内数值为防水钢筋混凝土3.3主要施工机械及测量试验仪器的准备（1）施工机械设备 石坝沟隧道各工序施工机械设备清单 表3.4-1序号工序名称机械名称型号规格额定功率、（KW）容量（m3)、吨位(t)数量备注1开挖掘进凿眼台车自制2风动凿眼机YT-2840挖掘机卡特320D1.2m32电动空压机4L-20/8130KW/20m352出碴侧卸式装载机龙工8553.0m32自卸汽车红岩15t43初支管棚钻机KB805122单面共用注浆泵BW-250/507.5kw2单面共用砼搅拌机JS7501砼湿喷机TK-96110KW14二衬、仰拱、仰拱填充等砼施工全断面液压整体钢模衬砌台车液压加工20KW/10.05m2砼运输罐车砼输送泵HB60型75KW/60m3/h1插入式振动棒D775MH1.5KW15热合机ZPR-2101仰拱栈桥自制2副正卸装载机ZLC50C1拌和站上料多功能作业台车自制2电子计量砼拌和站JS75015通风排水离心式水泵15KW根据实际情况现场确定通风机津93-1110KW16附属工程变压器830KWA1洒水车 （2）测量仪器配置 拟投入施工的主要测量仪器 表3.4-2序号名称制造单位规格型号等级单位数量1全站仪宾得R-4222套12水准仪苏一光DSZ2NAL100系列0.30.5套23水准尺苏一光2m1mm对14对讲机对205脚架木质/铝合金个26塔尺苏一光5m个17卷尺5m个28卷尺50m个1测量仪器进场使用前应送往具有相关计量检测的机构进行校正标定，取得校正标定证书后，方可进场使用。3.4施工主便道2#主便道主要是为方便石坝沟隧道出口施工而修建，从苏山村沿村道向红光坝方向约4公里修建便道，途经红光坝至2#搅拌站至三道拐大桥再至石坝沟隧道出口。目前已经全部修建完成。3.4供水、供电和通讯设施 石坝沟隧道施工用水主要从2#拌和站抽取，并设立储水池。石坝沟隧道出口左侧设2台630KVA变压器用于施工用电。隧道施工用电从苟江高压线设专线引入，各施工工点已能正常使用，为防止施工中电力中断，我部于石坝沟隧道附近设立350KW临时发电机备用。施工及驻地区域配电源线根据现场具体情况，采取埋地或架空设置，并已按照相关要求设置。各施工现场电器设备、手持电动工具设移动配电箱。4.施工工艺技术4.1 施工顺序 根据本工程总体工期要求和现场实际施工情况，结合各分项工程经验施工周期，隧道施工的基本工艺流程为：布设施工测量控制网测量放样洞门刷坡、防护仰坡防护施工洞身开挖通风、排烟找顶初喷砼监控量测出碴完成初期支护及辅助措施仰拱填充边墙基础初期支护变形量测稳定防水层二次衬砌砼路面施工洞门及其他。4.2总体施工方案及施工原则4.2.1总体施工方案石坝沟隧道按新奥法原理组织施工，根据隧道的实际情况和工程任务，结合我单位现有技术装备力量和多年的隧道施工经验，在石坝沟隧道出口安排一个隧道专业机械化施工队单向掘进施工。隧道施工采用大型机械快速施工，实行各工序的专业化、平行化施工。隧道工程施工开挖出碴、进料采用无轨运输方式，实施掘进（挖、装、运）、喷锚混凝土（拌、运、锚、喷）、衬砌（拌、运、灌、捣）等三条机械化作业线专业化、平行化施工。石坝沟隧道为一座上下行分离式四车道隧道，属短隧道。洞身开挖是隧道施工的关键工序，开挖方案主要根据围岩的变化情况确定，根本目的是保证施工人员和工程设施的安全，满足开挖质量要求，经济快速的完成施工任务。针对本合同段隧道地质特点，先行洞开挖采用台阶法和全断面开挖法，后行洞采用单侧壁导坑法，在施工过程中严守“短进尺，弱爆破，强支护，早成环”的原则，彻底贯彻“新奥法”的设计思想，根据现场监控量测结果及时修正设计参数、调整施工方案。级围岩地段先行洞采用环形开挖预留核心土法施工，后行洞采用单侧壁导坑法，人工配合机械开挖,机械开挖不动的地方采用弱爆破松动开挖；级围岩地段采用台阶法施工，施工顺序采用上下短台阶开挖法，爆破方案采用光面爆破或预裂爆破技术，以降低爆破对围岩的扰动。钻孔采用凿岩台车钻孔。隧道开挖后立即施作初期支护，进行封闭、保护围岩，控制围岩变形，使初期支护与围岩尽快形成“承载环”。轮式装载机装碴，自卸车出碴，利用TK961湿喷机进行锚喷支护。二次衬砌采用10.05m衬砌台车全断面进行，混凝土采用集中拌合，输送车输送，砼输送泵灌注，插入式振捣器捣实。本隧道掘进采用单向独头掘进方式，由出口进洞。隧道施工安排在雨季前洞门和明洞的开挖施工，并完成进洞工作。洞内施工开挖、出碴、初期支护、仰拱浇注、片石回填与二次衬砌模筑砼顺序平行作业。隧道路面待二衬完成后统一施工。作业线采用无轨出碴、先进设备配套的施工方案，以确保施工工期。在隧道施工过程中，隧道掘进速度是工程的重点，在安排洞内其它工序施工时，均应考虑以不影响隧道掘进为前提。在整个施工过程中，严格按照施工计划执行，及时调整，不能延误。施工工艺流程： 图5.1-1 隧道施工工艺图4.2.2施工原则本隧道的开挖的特点是分块切割，多次扰动。多次扰动将使岩体力学指标下降，危及洞身山体稳定，造成坍塌。施工过程将严格遵循“少扰动、短进尺、严注浆、快封闭、弱爆破、勤量测、紧衬砌”的施工原则，充分保护和利用围岩的自稳能力。 （1）少扰动。一是在开挖机械的选用上，使用对围岩震动小的机械，、级软岩使用风镐或挖掘机开挖；需钻眼时选用一般风动凿岩机松动爆破，以免用水量大、压力大、震动大导致围岩过大扰动；二是在循环施工工序的先后安排上，要利于围岩的稳定；三是弱爆破。 （2）短进尺。、级围岩洞口结合设计钢拱架、钢格栅的纵向间距确定循环进尺，级围岩段循环进尺0.51.0m，级围岩地段循环进尺1.52.0m。 （3）严注浆。注浆加固围岩是确保超大断面隧道施工的一个重要手段，可以提高围岩的整体性和自承能力，注浆必须严格施作，以确保其加固效果。 （2）快封闭。即强调支护的时效性，它是制服软弱围岩坍陷的有效措施。除立即按设计要求进行初期支护外，对于主洞还要及时落底施做仰拱。同时做好防排水，防止围岩浸水弱化。(3)弱爆破。即采用微震光面爆破技术，加强爆破震动监测，减少爆破震动对围岩的影响，并确保已经施作了的二衬的安全。(4)勤量测。即通过精心、规范的监控量测和快速灵敏的信息反馈体系，随时掌握围岩和支护的变形情况，科学修正支护参数，调整施工方案，保证施工安全。(5)紧衬砌。即在监控量测的指导下，及时进行二次衬砌，以发挥其作用。4.3隧道施工控制测量本隧道属短隧道，测量工作是关键。开工前，首先复测设计中线，并在山顶布设导线网联系进出洞口方向，达到设计精度，进出口高程进行复测闭合，采用统一高程。施工中在洞内布设导线，建立中线与导线互控网络，经常将洞内点引出洞外与导线网联系，进行检测复核。贯通后进行洞内与洞外控制点闭合测量。确保隧道中线精度符合要求。为保证隧道施工贯通精度，拟定如下测量控制方案：4.3.1洞外控制测量(1)地表平面控制为保证洞口投点的相对精度，平面控制网根据设计提供的控制点和实地地形情况布设精密控制网，并保证洞口附近有二个或二个以上的精密控制网点。地表控制网经过多级复测，复测无误后方可进行引线进洞的测量工作。(2)洞口联测为保证地面控制测量精度很好地传递到洞内，采用如下洞口控制测量方案：在洞口仰坡完成及洞口施工至设计标高后，在洞口埋设二个稳固的导线控制点。洞口附近在基础稳定处埋设24个水准点，与地表水准控制网组网观测及平差计算，以便于隧道进洞水准测量。(3)测量方法及措施地表平面控制测量选用全站仪施测，建立四等导线控制网，并把隧道中线和横向轴线纳入控制网内以保证放样精度。高程控制按四等网施测，运用光电三角高程技术，高程起算点利用定测高程，三角高程与地表平面控制测量同时进行相关的平差计算，天顶角观测四个测回，仪器高和反射镜高量至毫米。洞内控制测量与地表平面控制测量按同等精度建网，施工中线测量使用光电经纬仪。具体要求：a、项目部量测组负责地表平面控制测量、高程控制测量和洞内引线控制测量，提供正确的进洞方位和高程点。队技术室对精测组提供的测量成果和桩橛经复核无误后方可使用，并负责中线、高程测量。中线测量在隧道每掘进20米，衬砌每10米时各进行一次，隧道每延伸100米时建导线网复核一次。b、测量作业需按测规要求，原始记录齐全，测量资料整洁无误，各种计算工作必须由两人独立进行，对照无误后方可进行下一步工作。c、所使用仪器，钢卷尺按规定定期送检。d、测量组需保管好各种测量桩橛，包桩时注明桩号，以防毁坏或用错桩。4.3.2洞内控制测量因洞内控制网随掘进长度的增加而不断向前延伸。为满足精度要求，洞内平面控制拟采用一级导线控制；洞内高程控制拟采用四等水准控制。平面控制与高程控制每月必须由施工队进行一次联测，并统一平差后上报项目部测量组，由项目部测量组复测检验。洞内导线网布网：自洞内主控网点向洞内布置边长为直线段不小于100m、曲线段不小于70m的导线网。控制网点沿隧道两侧和隧道中线布置。施测：利用2级全站仪，采用附合导线方法，以奇数作进洞观测点，偶数作返测的观测点，隧道掘进增加200米，导线网向前推进一节，平差结果符合测量规范要求。4.3.3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： (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，并经常与出口进行联测，确保隧道施工的贯通精度。类别两洞口间开挖长度(Km)贯通误差限差(mm)横向L41004L81508L10200竖向不论70(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。4.4隧道洞口段施工4.4.1 洞口及明洞段施工（1)、施工顺序喷射混凝土施工挂钢筋网施工锚杆施工边仰坡分层开挖 测量放样截排水沟施工边仰坡施工管棚施工套拱施工工大管棚施工上部施工工下部施工明洞施工洞门施工图4.4-1 洞口及明洞段施工顺序图施工前，布设满足规范要求的高等级测量控制网。施工时，根据定测的施工控制网，精确测设出洞门桩和成洞面桩，并依据设计图纸放出边、仰坡开挖线。根据隧道水文地质情况，进洞要按“先排水、再进洞，统筹安排，减少干扰”的原则进行。施工前做好地面防排水设施，避免地表水浸入围岩。根据设计要求，先进行洞口自然边坡的整理和防护，洞口边仰坡开挖分层开挖到设计成洞面起拱线位置，边仰坡防护跟随开挖分层进行；当明洞段上台阶部位土石方挖至成洞面起拱线位置时，按设计要求施作超前大管棚，然后在护拱和超前支护的保护下开挖进洞，并及时进行仰拱及填充层的施工。为确保洞口仰坡的长期稳定和隧道洞口段的施工安全，并满足抗震要求，在隧道施工前，加强排水和锚喷、三维植被网等防护。在距坡顶5米自然坡设截水沟，排水沟、截水沟采用浆砌片石，平台用浆砌片石封闭加固。浆砌片石施工采用人工挤浆法进行砌筑。在施工范围的左右两侧由人工进行横向刷顺，浆砌块料石护脚，坡面三维植被网防护。根据现场地形及洞口的实际情况，可采取打3.5米长22钢筋锚杆进行挂网喷射C20砼防护。仰坡平台位置处可设置防落石护栏，以保证施工安全。(2)、施工方法截排水沟：隧道洞口地质条件较差，因此施工时保证洞口边仰坡的稳定是洞口安全施工的基本原则。根据洞口埋深的实际情况，首先作好防排水，按设计图纸和实际地形，修筑洞顶截水沟，并与原有排水系统妥善连接，使之形成完整的排水系统，防止地表水流入施工场地范围内，保持隧道洞口边仰坡稳定、安全。边仰坡开挖：洞口边、仰坡开挖施工时，按设计图放出开挖边线，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、欠挖和对边坡的过大扰动，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，按设计要求及时进行防护。洞口仰坡土石方分为两次开挖，第一次挖除隧道上下台阶分界线标高以上、成洞面以外部分，预留进洞台阶，并对坡面作锚喷支护；第二次开挖剩余部分，在上台阶进洞后进行。坡面的防护是隧道进洞阶段防止地表水浸入软化围岩，保证成洞面稳定的一个关键措施，要严格按设计要求施作锚杆加喷砼的防护。边仰坡防护：初喷砼喷射前，对机械设备、风、水管路，输料管路和电缆线路等进行全面检查及试运转。在喷射混凝土之前，用水或高压风管将岩石面的粉尘和杂物冲洗干净。喷射作业分段分片由上而下顺序进行，每段长度不超过4-6m，初喷厚度不小于4cm，岩面有较大凹坑时，应结合初喷找平。喷射混凝土配合比通过试验选定，满足设计强度和喷射工艺要求。混合料拌和均匀，随拌随用，并采取强制搅拌机在短时间内完成。严禁受潮。严格控制水灰比，喷到岩面上的混凝土湿润光泽，粘塑性好，无干斑或滑移流淌现象；喷射作业人员穿戴安全防护用品。喷射混凝土终凝后2h后，喷水养护，养护时间不小于7d。喷射混凝土的配合比及拌和均匀性每班检查不小于2次。锚杆钻孔前，根据设计要求，由测量人员将锚孔位置准确放在坡面上，定出孔位，作出标记。孔位允许偏差为15mm。钻孔钻进施工时，搭设稳固的脚手架，根据测放孔位安装固定钻机，并认真进行机位调整，确保锚孔开钻就位纵横误差不超过5cm，钻孔倾角允许误差为10，方位允许误差2。钻进过程中，如遇塌孔缩孔等不良现象，立即停钻及时进行固壁灌浆处理，待水泥砂浆初凝后，重新进行钻进。钻孔圆而且直，钻孔方向尽量与岩层主要结构面垂直；孔径应大于杆体直径15mm；为确保锚孔直径，使用钻头直径不小于设计孔径，钻孔深度满足水泥砂浆锚杆孔深允许偏差为50mm；钻进达到设计深度之后，不能立即停钻，要求稳钻12分钟，防止达不到设计孔径。钻孔孔内的沉碴及水体粘滞采用高压风清理干净。锚孔钻凿结束后，必须经现场监理检验合格后，方可进行下道工序。灌浆作业时，将注浆管插入距离孔底510cm处，随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出，随即迅速将杆体插入；锚杆杆体插入孔内的长度不短于设计长度的95，若孔口无砂浆溢出，将杆体拔出重新注浆；注浆孔口压力不得大于0.4MPa;在有水地段，采用普通水泥砂浆锚杆时，如遇孔内流水，在附近另行钻孔后再安设锚杆，或采用速凝早强药包锚杆或采用锚管锚杆向围岩压浆止水；注浆开始或中途暂停超过30min时，用水润湿灌浆管及其管路；锚杆安设后不随意敲击，其端部3天内不悬挂重物。钢筋网的铺设，严格按照图纸标识的网孔参数布设钢筋网格；钢筋使用前清除绣蚀；钢筋网随受喷面的起伏铺设，与受喷面的间隙不大于3cm；钢筋网与锚杆焊接牢固，焊接方式采用单面搭接焊，搭接长度不小于10d,牢固程度达到在喷射混凝土时不得晃动为止。复喷混凝土在初喷混凝土终凝后进行，若终凝后间隔1h以上且初喷表面已蒙上粉尘时，受喷面用高压气体、水冲洗干净，喷射距离可大于0.6m，喷射角度尽量与岩面垂直，喷射混凝土覆盖钢筋网2cm以上；喷射作业要与初喷作业基本一致。 （3）、施工技术要求边、仰坡开挖前，详细调查边坡岩石的稳定性；设计开挖线以内对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，山坡上所有危石及不稳定岩体应撬挖排除。开挖自上而下分层进行，不得掏底开挖或上下重叠开挖。开挖中随时检查边坡和仰坡，如有滑动、开裂等现象，适当放缓坡度或加强支护，保证边仰坡的稳定和施工安全。喷射混凝土抗压强度检查：同批（指同一配合比）试块的抗压强度平均值，不低于设计强度，任意一组试块抗压强度平均值不得低于设计强度的80，同批试块为35组时，低于设计强度的试块组数不得多于1组；试块为616组时，不得多于2组；17组以上，不得多于总组数的15。喷层与围岩粘结情况的检查，可用锤敲击，如有空鼓应凿除喷层，洗净重喷。喷层厚度检查可分喷射过程和支护完成后两个阶段进行。喷射时可插入长度比设计厚度长5cm的铁丝，纵横向12m设一根，作施工控制用。支护完成后每10延米至少检查一个断面，全部检查孔处厚度应有60以上不小于设计厚度，平均厚度不小于设计厚度，最小厚度不小于设计厚度的1/2。锚杆安设后每300根至少选择3根作为1组进行抗拔力试验，围岩条件或原材料变更时另作一组。同族锚杆28天的抗拔力平均值满足设计要求；每根锚杆的抗拔力最低值不得小于设计值的90。4.4.2 明洞衬砌施工 （1）施工方法明洞施工以洞内电缆沟盖板底标高分为上下两部分进行。下部为明洞基础、仰拱、仰拱填充及排水系统。上部为明洞洞身、洞门及附属工程。明洞基础要落在稳固地基上，如在土层上，须挖至基岩，用浆砌片石或素砼回填找平。明洞衬砌采用液压钢模衬砌台车全断面一次衬砌，外模及外支撑采用定制木模和钢管支撑，整体式灌注。砼采用现场拌和站拌制，砼运输车运到工作面，砼输送泵泵送入模。其具体施工方法同暗洞洞身衬砌，并加强各部位的内外支撑，防止移位。明洞防水层按设计要求施做，防水层在明洞外模拆除后采用人工进行，先清除外表凸出的水泥碴渍、填补凹陷处，然后铺设防水卷材和无纺布（双布一膜），再压上3cm厚M10水泥砂浆保护层。墙背填充采用干砌片石，墙背回填两侧同时进行，拱背回填对称分层夯实，由于回填量不大，采用人工配合小型机具进行回填。在回填土石上方设胶泥防渗层。在明洞背后边坡上，开凿成10.75m台阶状，铺设碎石层。明洞与暗洞衔接处，由内向外进行施工，并连接良好。明洞仰拱、铺底、水沟、路面施工同暗洞施工。（2）施工工艺流程图 图4.4-2 明洞衬砌施工流程图（3）施工技术要求灌注砼前复测中线和高程，衬砌不得侵入设计净空线。按断面要求制作定型挡头板、外模和骨架，并采取防止跑模的措施。浇注砼达到设计强度70%以上时，方可拆除内外支模架。在外模拆除后立即作好防水层。明洞回填每层厚度不得大于0.3m，其两侧回填的土面高差不得大于0.5m。夯实度不小于93%，洞顶以上最大填土高度不超过3.5米，回填至拱顶齐平后，立即分层满铺填筑至要求高度。明洞回填在衬砌强度达到70%后进行。拱背回填作粘土隔水层时，隔水层与边、仰坡搭设良好，封闭紧密，防止地表水下渗影响回填体的稳定。4.4.3 洞口段108超前大管棚施工 （1）套拱施工由测量组施工测量放线定位后，经监理工程师复测同意施工后，才能开始施工，套拱设计参数C25混凝土浇筑，长2米、厚60，施工内径665，外径725。导向管为1334无缝钢管，导向管安装仰角13（不包括路线纵坡），环向间距40，方向与路线中线平行。套拱内置型钢为I20a工字钢，孔口管用14钢筋固定，每根长80。图4.4-3 管棚钢管制作图图4.4-4 套拱立面图钢支撑采用自制型钢冷弯机加工，严格管理，将钢架的加工误差及变形值控制在技术规定的范围之内。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。钢支撑段与段之间用22221.5钢板连接，用螺栓固定。焊接必须使用双面焊接工艺，焊缝厚度不小于4。钢支撑按50每榀安装，共安装4榀，钢支撑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。孔口管环向间距40，仰角13，方向与路线中线平行。为了大管棚注浆方便，孔口管长度比设计加长20，超长部分伸出到挡头模板外，便于今后在管头加工丝扣上注浆阀，孔口管用14长80钢筋固定。孔口管作为管棚的导向管，它安设的平面位置、倾角、外插角的准确度直接影响管棚的质量。用全站仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置，用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角，用前后差距法设定孔口管的外插角。孔口管应牢固焊接在工字钢上，防止浇筑混凝土时产生位移。报项目部与监理检验合格后方可进行下步施工。套拱内外模全部使用5cm厚木模板，底模支撑采用3榀I18型钢加工成600外径的弧形支撑，外模用22钢筋焊接在套拱内部钢拱架上形成弧形扣牢外模板，挡头板也使用类似方法固定。套拱浇筑C25混凝土，一次浇筑完成，浇灌前先检查搅拌机与振动器及备用发电机运转是否正常，水、电及砂石、水泥准备充足。施工台车:根据以往施工经验，采用开挖台车施作超前大管棚不仅拓宽了开挖台车的应用范围，做到一机多用，而且速度快，作业安全，技术可靠，取得良好效果。（2）管棚施工管棚采用1086mm热轧无缝钢管，沿拱部环向布置；钢管长度设计为40米；管棚环向间距40cm，1086mm钢管初始上抬值设计为40cm，外插角度13，间隔注水泥浆，注浆压力：初压0.51.0Mpa，终压2.0MPa。 主要机具有：2台凿岩钻机钻孔和安装管棚，2台UB-4型注浆泵注浆，2台灰浆搅拌机；辅助机具有止浆塞、流量计、压力表、注浆管路等。施工顺序：开挖至设计位置喷混凝土封闭岩面浇注C20片石砼基座20a工字钢拱架安装固定133孔口管立模浇注C25砼护拱凿岩台车钻奇数孔顶管注水泥浆清孔、砂浆充填凿岩台车钻偶数孔顶管清孔、砂浆充填。（3）管棚施工方法：先施工有孔钢花管，注浆完成后再施工无孔钢管检查注浆质量，无孔钢管内用M30水泥砂浆充填。、钻孔流程：凿岩台车就位、固定台车大臂矫正钻孔及接长钻杆钻杆分节退出卸下。、操作要点：A.液压钻孔台车钻深孔时由于钻杆长度较短必须接杆，因此，随着孔深的增长，需要对回转扭矩、冲击功及推力进行控制和协调，尤其要严格控制推力，不能过大。B.为了确保钻杆接头有足够的强度、钢度和韧性，钻杆联接套应与钻杆材质相同，两端加工内螺扣(配合钻杆首尾端外螺扣)，联接套的壁厚10mm。图4.4-5 联接套及连接方式图C.施钻时，台车大臂必须顶紧在掌子面上，以防止过大颤动影响施钻精度。D钻机开孔时钻速宜低，钻进20cm后转入正常钻速。E第一节钻杆钻入岩层，尾部剩余2030cm时停止钻进，人工用两把管钳卡紧钻杆(注意不得卡丝扣)，钻机低速反转，脱开钻杆。钻机沿导轨退回原位，人工装入第二根钻杆，并在钻杆前端安装好联接套，钻机低速送至第一根钻杆尾部，方向对准后联接成一体。F换钻杆时，要注意检查钻杆是否弯曲，有无损伤，中心水孔是否畅通等，不符合要求的应更换，以确保正常作业。G开孔采用125钻头，尾段可采用110钻头，钻孔直径比棚管外径大1520mm，孔深大于管长0.5m以上。h. 钻孔达到要求深度后，按同样方法拆卸钻杆，钻机退回原位。 （4）、管件制作：大管棚分为有孔钢花管与无孔钢管，按编号奇数为有孔钢花管，采用1086mm无缝钢管，先将钢管一端做成10cm锥形，便于入孔。另一端焊上铁箍，在距铁箍端4.5米开始按设计钻15顺管间距30cm梅花形出浆孔。棚管采用1086mm的无缝钢管，钢管节长有3m和6m两种，而管棚长度在30m以上，因此必须进行接长，同时根据设计钻注浆孔。为使钢管接头错开，加工钢管时对钢管节进行编号，进行搭配后做好记录待用，保证每一断面上钢管接头数量不超过50%，相临钢管接头错开1米以上。 （5）、顶管作业：将钢管安放在台车大臂上后，凿岩机对准已钻好的引导孔，低速推进钢管，其冲击力控制在1.8至2.0MPa，推进压力控制在4.0至6.0MPa。管棚接长：管棚接长时先将前一根钢管顶入钻好的引导孔后再行连接。预先加工好管节连接套（见下图），联接器螺纹长度不小于15厘米。要将联接器预先焊接在每节钢管两端，便于连接。第一根钢管前段要焊上合金钢片式空心钻头，以防止端部顶弯或劈裂。接长管件应满足管棚受力的要求，相邻管的接头应前后错开，避免接头在同一个断面受力。图4.4-6 管节连接套加工示意图采用大孔引导和棚管钻进相结合的工艺，即先钻大于棚管直径的引导孔，然后利用钻机的冲击和推力(顶进棚管时凿岩机不使用回转压力，不产生扭矩)将安有工作管头的棚管沿引导孔顶进，逐节接长棚管，直至孔底。 （6）管棚注浆注浆顺序:管棚注浆顺序原则上遵循着“先下后上”、“跳孔注浆”、“由稀到浓”的原则，跳孔进行注浆施工，开始时注浆的浆液浓度要低一些，逐渐加浓至设计浓度。注浆方法:a、注浆前在钢管中沿管壁安设15mm塑料硬管至孔底，在管口处与堵浆塞排气孔连接，作为排气管；b、注浆管与