平水隧道施工组织设计

1、目 录第一章 编制依据、原则及适用范围4第一节 编制依据4、设计文件及招投标文件4、本项目采用的现行标准、规范、规程4、国家及地方性法律、法规和交通运输部规章制度4、其它依据5第二节 编制原则5第二章 工程概况5第一节 工程范围、所在位置5第二节 工程规模5第三节 隧道形式及主要技术标准5、隧道形式5、隧道设计标准6、隧道净空与横断面6第四节 主要工程项目及数量7、主要工程项目7第五节 工程地质和水文地质情况8第三章 重难点工程的施工方案10第一节 施工方法及装备10、施工方法10、施工装备10第二节 关键工序施工工艺及质量控制11、平水隧道暗洞开挖方案11、平水隧道级围岩开挖方案11、平水隧

2、道级围岩开挖方案13、平水隧道级围岩开挖方案14、人行道、车通开挖施工方案15、初期支护及二衬衬砌15、供电通风排水15第四章 主要工程项目施工工艺及方法19第一节 洞口工程及明洞工程19、洞口开挖及边仰坡防护19、明洞及洞口施工方案19第二节 洞身开挖及支护方案20、爆破开挖方案20、初期支护施工方案23第三节 超前支护施工方案29、管棚支护29、超前小导管29、超前锚杆支护31第四节 仰拱浇筑与填充施工方案31、施工工序31、施工要点32第五节 防排水施工方案32、结构防水与排水施工工序32、衬砌背后防排水33、施工缝、沉降缝防水35第六节 隧道二衬施工方案35、施工工艺35、衬砌台车要求

3、36、净空断面尺寸检查37、衬砌钢筋38、预留洞室和预埋件38、台车就位38、安装挡头模板和止水带39、混凝土浇筑39、紧急停车带衬砌40、车行与人行横洞衬砌41第七节 隧道路面施工方案414.7.1、隧道C20基层施工414.7.2、C40路面施工方案424.7.3、面层养护控制措施43第五章 施工部署44第一节 施工工期计划44第二节 人员配备计划44第三节 机械配备计划45第四节 季节性施工措施461、夜间施工保证措施462、冬季施工保证措施473、雨季施工措施484、高温施工措施49杭绍台高速公路HST-TJ04标段平水隧道施工组织设计第一章 编制依据、原则及适用范围第一节 编制依据、

4、设计文件及招投标文件1）杭绍台高速公路工程绍兴金华段（第HST-TJ04标段）土建施工招标文件及相关补遗书；2）杭绍台高速公路工程绍兴金华段（第HST-TJ04标段：K35+000K49+240）施工图设计；3）杭绍台高速公路工程绍兴金华段（第HST-TJ04标段：K35+000K49+240）工程地质勘察报告；4）合同文件；、本项目采用的现行标准、规范、规程1）公路工程国内招标文件范本(2009年版)；2）公路工程技术标准(JTG/T B01-2003)；3）公路隧道施工技术规范(JTG F60-2009)；4）公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1-2004)；5）公路水泥混凝土路面

5、施工技术规范(JTG F50-2003)； 6）公路工程施工安全技术规程(JTG F90-2015)； 7）公路项目安全性评价指南(JTG/T B05-2004)； 、国家及地方性法律、法规和交通运输部规章制度 1）中华人民共和国安全生产法2014版； 2）浙江省高速公路施工标准化管理实施细则； 3）绍兴市交通建设工程安全生产管理文件汇编；、其它依据1）现场施工调查后形成的项目总体施工方案；2）杭绍台HST-TJ04实施性施工组织设计；3）成熟的工法和类似工程技术总结；4）本单位的管理水平、队伍素质、专业化程度和施工能力；第二节 编制原则坚决遵照业主、监理有关指示及设计文件要求和各项标准规程，

6、严格遵守国家设计规范、施工规范和验收标准。坚持先进、科学、经济、合理与实事求是相结合。坚持对施工过程严密监控、动静结合、科学管理的原则。严格遵照、遵守浙江省在施工安全、工程质量、环境保护等方面的规定与技术标准；尊重当地居民的习俗、乡规和民约。满足合同工期和阶段工期目标的要求，并留有余地。第二章 工程概况第一节 工程范围、所在位置平水隧道位于绍兴市鉴湖镇和平水镇，进口位于鉴湖镇筠溪村，小型车辆可沿省道S212到达进洞口下部沟底。出口位于平水镇红墙下村，车辆可由平水镇公路到达隧道出口。 出洞口处施工车辆通过便道至平水隧道洞口。第二节 工程规模平水隧道位于第3、第4合同段内，为特长隧道，平面布置形式

7、为分离；左洞进口桩号为ZK32+474.29，出口桩号为ZK36+729，全长4254.71米，其中ZK35+000-ZK36+741.1（1741.1米）为我项目部施工；右洞进口桩号为K32+474，出口桩号为K36+733，全长4259米，其中K35+000-K36+745（1745米）为我项目部施工。第三节 隧道形式及主要技术标准、隧道形式表-1 隧道设置一览表序号隧道名称布置形式起讫桩号长度(m)洞门形式进口出口1平水隧道分离式YK35+000YK36+7451745端墙ZK35+000ZK36+741.11741.1端墙表-2 隧道平面线形设计指标序号隧道名称平面线形平曲线路面超高左

8、右设计间距1平水隧道左线R-，R-6000无超高进口：28m出口：14m右线R-4000，R-，R-5500无超高表-3 隧道纵面线形设计指标序号隧道名称纵坡坡度(%)坡长(m)竖曲线1平水隧道左线-0.52370.59R-26000右线-0.52440.00R-26000、隧道设计标准 隧道建设规模：双向四车道。 隧道建筑限界： 主洞建筑限界：双向四车道：宽度为11.00m，高度为5.0m车行横通道建筑限界：宽度为4.5m，高度为5.0m人行横通道建筑限界：宽度为2.0m，高度为2.5m 隧道设计纵坡：0.3%i3% 汽车荷载等级：公路I级 抗震设防等级：度、隧道净空与横断面隧道横断面除满足

9、隧道建筑限界的规定以外，还应考虑通风设备、排水、照明、消防、监控、管线电缆等设施所需的空间，并考虑土压影响、施工方法等必要的富余量，隧道采用曲墙式横断面，拱墙断面为三心圆，内空考虑了侧墙预留装修层10cm，拱部考虑了施工误差5cm，净高5m，拱顶部可安装一组叶轮直径1120mm的射流风机。隧道横断面采用锚喷支护复合衬砌，路面采用单向横坡，不设超高正常路拱坡度2%，路面两侧设开口式排水沟用于地面水和冲洗水的排放，路面下侧式排水暗沟用于地下水的汇集和排放。横断面左侧检修道沟槽下设强电缆槽，右侧检修道沟槽下设弱电缆及消防给水管，强电缆槽尺寸为深80cm、宽65cm，弱电缆槽尺寸深75cm、宽76cm

10、；紧急电话、信号、消防、配电洞室设置在隧道侧墙的壁龛内。第四节 主要工程项目及数量、主要工程项目平水隧道工程主要工程量序号工程项目细目单位工程量1明洞开挖埂土m³2370软石m³55322明洞坡面防护22砂浆锚杆kg1525A6定型钢筋焊网kg1627C25喷射砼m³1103洞门洞顶截止水沟M10浆砌片石 m³128M10浆砌片石护脚m³4明洞衬砌钢筋t19.78C30混凝土m³2545明洞仰拱回填C15片石混凝土填筑m³966洞身开挖(III)石方开挖m³3884297超前支护(洞口大管棚)大管棚（108*6钢管

11、）m2496护拱孔口管（127*4钢管）m156C30模筑砼m³90型钢（I18工字钢）kg31388初期支护T76L自进式锚杆m1275025*5中空锚杆m31805422锚杆m18042*4小导管m100862A6钢筋网t201.55纵向连接钢筋t501.94格栅拱架钢筋t741.89型钢（I14I16I18型钢）kg298328/169035/1260982C25喷射砼m³226279导坑支护药卷锚杆m2653342*4小导管m8089A6钢筋网t8.71纵向连接钢筋t23.51型钢（I16型钢）kg226330C25喷射砼m³102510洞身衬砌钢筋t18

12、83.02C30混凝土m³4862111暗洞仰拱回填写C15片石砼仰拱填充m32746712防水工程EVA防水板92020400g/9217813路面C40钢筋砼（抗弯拉5Mpa）31605垫层C205098 第五节 工程地质和水文地质情况1、 气象、水文情况本区属亚热带季风气候区，气候温暖湿润，四季分明，光照充足，雨量丰沛。区域内多年平均降水量15002100mm之间，降水量不仅空间分布不均，年际变化也较大，且年内分配有显著差异。梅汛期(47月)降水量一般在400700mm之间，约占全年的2240%，台汛期(710月)降水量通常为3501000mm，约占全年的2050%，梅汛期与台

13、风暴雨是本流域洪水的主要成因。本区气候的月变化呈单峰型17月气温逐渐升高，7次年1月又逐渐降低，最高气温达41.2，最低气温达-9.9，区内平均气温17；历年平均最高气温达21.2，历年平均最低气温达13.8。春有雷暴、冰雹等强对流天气发生，夏秋暴雨、大风易产生洪涝，山体滑坡、泥石流等工程地质问题，冬季有霜冻和大雪、大雾等灾害。2、地形地貌和地层岩性拟建隧道位于绍兴市平水镇，区域属于中低山-丘陵地貌区，地形起伏较大，高程一般在73.69322.3之间，山体自然坡度1535°，植被较茂密，隧道口位于山间沟谷斜坡地带，自然山坡处于基本稳定状态。平水隧道隧址区上覆零星分布第四系全新统残坡积

14、（Qel+dl）粉质黏土、碎石，下伏基岩为上远古界河上镇群骆家门组一段（Pt31H2-1）砂岩、中远古界平水群三段（Pt2P3）、二段（Pt2P2）、一段（Pt2P1）熔结凝灰岩及燕山早期（o52-1）霏细斑岩、神功期（o24）石英闪长岩。平水隧道隧址区发育6条断裂，对隧道围岩强度有一定影响，对隧道工程建设基本无影响，施工应加强超前地质预报，合理支护；隧址区未见其它影响隧道工程建设的不良地质及特殊性岩土发育。表3.4-1平水隧道隧区断裂构造一览表断裂名称交叉里程断裂特征名称F21断裂k32+676.080°全新世非活动断裂F22断裂k33+734.660°全新世非活动断裂F

15、23断裂k34+129.435°全新世非活动断裂F24断裂k34+341.160°全新世非活动断裂F25断裂k34+538.570°全新世非活动断裂F26断裂k34+952.465°全新世非活动断裂第三章 重难点工程的施工方案第一节 施工方法及装备、施工方法平水隧道为分离式隧道，出洞口左右洞间距13.67m，洞口段山体自然坡度1535°，植被较茂密，地表岩层为第四系全新统残坡积粉质土和碎石，下伏岩层为砂岩、凝灰岩和石英闪长岩等。采用新奥法施工，开挖采用钻爆法施工，支护采用锚喷网(钢支撑)支护，二衬采用模筑混凝土，详见第二点关键工序施工工艺及质量

16、控制。、施工装备主要施工装备配备见表表3.1.2-2 平水隧道主要施工装备配备表序号名称型号数量备注1湿喷机械手KC301台2挖掘机2002台3装载机LG503台4电焊机BX1-400、BX1-50010台5切割机GQ402台6DSLZ20S发电机150KW1台7水泵25GDL2-12×64台8混凝土罐车58m34台9插入式捣动器ZX508台10混凝土输送泵HBT60（J）2台11全站仪Set2102台12精密水准仪DSZ21台13钢筋弯曲机GW402台14混凝土拌合站JS1000、JS7502台15自卸车后八轮8台第二节 关键工序施工工艺及质量控制3.2.1、平水隧道暗洞开挖方案开

17、工前施工准备洞顶截水沟开挖、砌筑及洞口排水洞口土石方开挖及防护套拱、超前管棚等进洞辅助措施施工浅埋段开挖、初期支护及仰供施工浅埋段及洞口明洞模筑衬砌施工洞身开挖及排水洞身初期支护仰拱和铺底洞身防排水设施洞门及其附属工程施工模筑二次衬砌洞内路面及附属工程图3.2.1-1 平水隧道施工工序3.2.2、平水隧道级围岩开挖方案1、级围岩洞口段管棚超前支护施工工艺流程：测量放样搭设钻机施工平台钻机就位钻孔完钻检验清孔管棚加工管棚打入质量检验下一道工序；1)明洞开挖至暗洞桩号前2m暂停开挖，按护拱设计的壁厚宽度，在两侧挖至暗洞基底标高；2)将两侧护拱墙筑到拱基线位置，然后安放护拱18#工字钢拱架，并焊接孔

18、口管连接钢筋；3)在经检查确保护拱模板稳固的前提下浇筑护拱砼，之后打钻孔安设注浆管棚再按设计的注浆参数进行注浆，管棚钻孔深度30m，为确保钻孔精度，钻孔采用地质钻机成孔；4)管棚钢管接头在隧道纵向同一断面接头数不大于50%，相邻钢管的接头至少错开1m；5)钢管的接头用丝扣连接，丝扣长15cm，不得用焊接的形式连接。6)注浆参数按设计要求进行，每孔的注浆量要有专人记录，结束注浆时要有监理确认。7)超前管棚的质量要求：钢管的型号质量和规格等应符合设计要求；。8)管棚钢架超前支护施工应符合下列要求：检查开挖的断面中线及高程，开挖轮廓线应符合设计要求。钢架安装垂直度允许误差为±2度，中线及高

19、程允许误差为±5cm。在钢架上沿隧道开挖轮廓线纵向钻设管棚孔，其外插角大小以不侵入隧道开挖轮廓线越小越好，孔深为30m，孔口管径为133mm，钻孔环向中心间距40cm。9)管棚设计参数：钢管规格：热轧无缝钢管108，壁厚6mm，节长3m、6m。管距环向间距40cm。倾角仰角2度，方向平行于线路中线。管棚施工误差径向不大于20mm。10)管棚超前预注浆应符合下列规定：注浆孔的布置角度及深度应符合设计要求，孔口位置与设计允许偏差为±5cm。为确保钻孔质量，管棚钻孔应采用地质钻机成孔。注浆钻孔应做到：孔壁圆，角度准，孔身直，深度够，岩粉清洗干净。当出现严重卡钻、孔口不出水时应停止

20、钻孔，立即注浆。钻孔结束后应掏孔检查，在确认无塌孔和探头石时，才可安设注浆管，管棚钢管应一次性打入。注浆前应平整注浆所需场地，检查机具设备，作好止浆墙，并准备注浆材料。注浆前应进行注浆现场试验，注浆参数应通过现场试验按实际情况确实，以利施工。注浆顺序：先注无水孔，后注有水孔，从拱顶顺序向下进行。若遇串浆或跑浆则可间隔一孔或数孔灌注。注浆结束后应利用止浆阀保持孔内压力，直至浆液完全凝固。2、级围岩的开挖方法1)分离式级围岩采用预留核心土环形开挖法施工工序：上弧形导坑开挖拱部初期支护预留核心土开挖下台阶中部开挖下台阶侧壁部开挖仰拱超前浇筑全断面二次衬砌。图3.2.2-1 留核心土环形开挖施工工序图

21、2)级围岩留核心土环形开挖施工要点环形开挖留核心土法，将开挖断面分为上、中、下部三个部分逐级掘进施工，核心土面积应不小于整个断面面积的50%。上部宜超前中部35m，中部超前下部510m。为方便机械作业，上部开挖高度控制在2.5m左右，中部台阶高度也控制在4m左右，下部台阶控制在3.5m左右。核心土与下台阶开挖应在上台阶支护完成后、喷射混凝土强度达到设计强度的70%后进行。为防止上台阶初期支护下沉、变形，其钢架底部应按设计要求设置锁脚锚杆，锚杆布设俯角宜为45°。每一台阶开挖完成后，及时喷射4cm厚混凝土对围岩进行封闭，设立型钢钢架及锁脚锚杆，分层复喷混凝土到设计厚度，必要时各台阶设临

22、时仰拱加强支护，完成一个开挖循环。对土质的隧道应以核心土为基础设立3根临时钢架竖撑以支撑拱顶和拱腰，核心土应根据围岩量测结果适当滞后开挖。3.2.3、平水隧道级围岩开挖方案(1)施工方法：级围岩采用上下台阶法开挖施工方法。(2)施工顺序：上台阶开挖上台阶初期支护下台阶开挖下台阶初期支护全断面二次衬砌。图3.2.3-1 台阶法施工工序图(3)施工要点台阶不宜多分层，上下台阶之间的距离尽可能满足机具正常作业，并减少翻渣工作量；当顶部围岩破碎，需支护紧跟时，可适当延长台阶长度。施工亦应先护后挖，宜采用超前锚杆或超前小钢管辅助施工措施。开挖应尽量采用微震光面爆破技术。初期支护应紧跟开挖面；上台阶施工时

23、，钢架底脚宜设锁脚锚杆以利下台阶开挖安全。下台阶在上台阶喷射混凝土强度达到设计强度的70%后开挖。隧道两侧的沟槽及铺底部分应和下台阶一次开挖成型。台阶分界线不得超过起拱线，上台阶长度不得大于20m，下台阶马口落底长度不大于2榀钢拱架的长度，应一次落底，并尽快封闭成环。台阶长度不宜过长，应尽快安排仰拱封闭成环，改善初期支护受力条件。(4)技术措施严格控制每循环进尺在2.0m以内，尽量减少对围岩的扰动；上台阶长度为15-20m；开挖成形后应及时进行初期支护，确保工序衔接，当地层变差时，应随时喷射早强混凝土封闭工作面；施工过程中应对围岩及支护结构进行位移及应力量测，以便监控稳定状态。3.2.4、平水

24、隧道级围岩开挖方案(1)级围岩隧道的开挖方法：岩石稳定性较好，石质坚硬，采用全断面开挖法开挖。(2)施工工序：正洞全断面开挖初期支护铺底施工施作二次模筑砼。图3.2.4-1 全断面开挖施工工序图(3)施工要点：采用全断面开挖，开挖前按设计开挖半径加上预留变形量，测量人员在开挖面准确画出开挖轮廓线，开挖完成后及时量测，对欠挖超标部位进行补炮或凿除处理。3.2.5、人行道、车通开挖施工方案人行横通道、车行横通道处于、级围岩中，围岩稳定性好。人行通道断面小，工程量亦较小，拟不再作凿岩台架及模板台车；车行横通道采用多臂凿岩台车打眼，模板台车衬砌。人、车行横通道用全断面法开挖，采用组合钢模板和模板台车二

25、次衬砌，先挖主线隧道后及时施作初期支护，再开挖人、车行通道，施作初期支护，最后作主线隧道和人、车行通道二次衬砌。采用侧卸式装载机装碴后退至正洞装车(车行横通道)和用人工小推车出碴至正洞后装车(人行横通道)，两通道可在洞身开挖超过通道一定距离后进行开挖，有利于隧道通风。3.2.6、初期支护及二衬衬砌 初期支护紧跟掌子面，在初期支护落底后及时施作仰拱和仰拱填充，然后根据监控量测信息指导施作二衬衬砌的时间，具体施工方法见4.6。3.2.7、供电通风排水1、施工用电(1)临时供电方式：计划在平水隧道洞口安装800KVA变压器两个，经配电房降压后供隧道施工用电，动力线采用三相五线制，火线选用75mm&#

26、178;，零线选用50mm²BLV橡皮铝线，支撑绝缘子选用PH-2型。在掘进超过1500米时，在洞内设增压器，以满足洞内用电的要求；照明线与动力线分开，照明采用100W的节能灯。2、隧道空压机生产能力计算按照隧道施工规范经验公式计算：空压机生产能力Q=2(1+K备)(q.k+q漏)kmK备空压机备用系数，取30%；q风动工具总用风量，平水隧道将主要采用多臂凿岩台车打眼和湿喷机械手喷浆，施工时不需要洞外空压机供风。考虑到台阶法施工时下台阶和仰拱采用传统的方法施工，以8台YT28，每台YT28凿岩机3m3计算，喷浆机二台每台10m3/min计需20m3/min；单洞总风量为44m3/mi

27、n。k风动工具同时工作系数，取0.8；q漏管路及附件损失，q漏=a. L 其中a为每公里漏风量，取1.25；L为管路总长，平水隧道取2.5公里；Km海拔高度影响系数，取1.0。由此计算得出平水隧道空压机生产能力为Q=2*(1+0.3)*(44*0.8+2.5*1.25)*1.0=100m3 根据我单位现有空压机设备，平水隧道选择5台23m3螺杆式空压机，能满足施工现场供风要求。3、通风与防尘(1)施工通风设计原则：隧道施工采用机械通风，平水隧道独头掘进2526m，计划采用压入式通风方式。通风时间按30min计算，风管百米漏风率按2.0%计算；每人每分钟供应新鲜风量4m3；采用内燃机械作业时，1

28、KW供风量不小于3m3/min，0.15m/s洞内风速4m/s。其它参数按公路隧道施工技术规范(JTJ042-94)的有关要求执行。(2)通风量计算及风机选择按工作人数计算风量V1pmK (m3/min)式中：V1施工人员所需风量 p洞内每人所需新鲜空气量，取4m3/min m 洞内同时工作的最多人数，按100人计 K 风量备用系数，取1.10按冲淡爆破产生的有害气体计算风量V2=5QB/t (m3/min)式中：Q最大一次爆破的炸药量kg；按240kg计算(级围岩全断面开挖)t通风时间，按30min计B炸药爆破时所构成的折合一氧化碳体积，按40L/kg按最小排尘风来验算风量V360minSm

29、in式中 V3保证洞内最小风速所需风量，m3/min； min洞内允许最小风速，取0.15m/min； Smin隧道最大断面积m2，取145m2(紧急停车带扩大断面最大面积)经计算得，V1660m3/min V21600m3/min V31305m3/min根据近年来国内隧道通风的实践成果，结合我单位在隧道施工中的实际经验，以及各隧道的具体情况，选用天津通风机厂产TZ型隧道子午加速轴流通风机，该风机功率220KW，叶轮直径1200mm，最大通风量可达3600m3/min,完全可满足施工通风要求。在施工洞口布置一台。通风管采用1500mm维伦布风管(节长30-50m)，风管设置在拱腰。压入式通风

30、其工作原理是爆破后风机压入式工作，将洞外新鲜空气压入隧道掌子面附近，而洞内烟尘将由压入的新鲜空气压排至洞外。压入式通风其特点：一是有效射程大，通风排烟作用强；二是改善工作面的环境更有利。 (3)施工通风防尘综合治理措施在系统布置上，坚决杜绝各种形式的循环风。通风机距洞口不少于20m。出风口到工作面的距离不超过45m。防漏降阻是取得较好通风效果的关键。风管安装必须做到平直、挺直、紧扎、安稳；破损及时修补，以减少接头、破损漏风和降低局部阻力。当前施工通风中一个突出问题，就是衬砌与掘进并行操作时，通风管路在衬砌台车处被隔断或弯曲缩颈，严重影响通风，根据我单位多年的隧道施工通风经验以及国内外科研成果。

31、采取的方法为：一是在衬砌台车上专配一节与风管同直径的硬管，两端与软风管相连；二是在衬砌台车上放置折迭伸缩式管筒，随台车的移动前后伸缩，与风管相通。建立专业通风维修技术队伍，派专人专职负责通风系统的日常检查、维修。加强通风设备的维修管理工作，使设备状况始终处于良好状态。坚持洞内环境监测，爆破后向渣堆喷洒水降尘。湿式凿岩标准化：全隧道采用湿式钻孔使岩粉湿润，减少扬尘。采用混凝土湿喷技术。机械通风正常化：机械通风是降低粉尘浓度的重要手段，不但放炮后通风，而且装渣、喷射混凝土期间常通风，风速控制在1.53.0m/s左右。喷雾洒水正规化：爆破后对爆堆岩体及隧道壁经常洒水，避免粉尘飞扬，并在粉尘飞扬大的工

32、作面坚持喷雾洒水。个人防护普遍化：做到洞内工作人员一律坚持戴防尘口罩，并定期对职工进行身体检查和对进洞人员进行矽肺检查，有呼吸系统病历的人员严禁进洞作业。 图3.2.7-1 隧道风水管、电线布置图4、施工用水平水隧道洞口常年均有山涧水流和小溪流，可在此处筑坝挖集水坑以汇水，隧道的掘进口设泵站一座，每座泵站安装一台S80-50-315型高扬程水泵，配100钢管作为输水管，抽取施工用水至洞口高位水池，高压水池底部标高与隧道拱部最高标高不小于50m，水池容量均为5080m3。5、施工排水 平水隧道左右洞后行段均为顺坡排水。顺坡施工时在隧道一侧设排水沟，使水自流至洞外沉淀池处理后排放。第四章 主要工程

33、项目施工工艺及方法第一节 洞口工程及明洞工程、洞口开挖及边仰坡防护1、洞口开挖施工工艺流程洞顶截水沟开挖、砌筑洞口其他排水工程洞口土石方开挖边仰坡及成洞面临时防护(二衬台车进场)洞口套拱、管棚棚架式体系等辅助进洞措施施工明洞基础及洞口段路基硬化洞身施工明洞防排水施工明洞回填洞门施工。隧道洞口及明洞段采用明挖法施工，主要采用机械开挖方式，对于局部围岩较好区段可采用爆破开挖；洞口仰坡及明洞开挖边坡防护需根据设计要求自上而下紧跟开挖进程，下台阶必须在上台阶支护完备后进行开挖；边坡分级高度为10m，各级间设1m宽平台。2、边仰坡防护施工工艺流程测量放样边坡开挖钻锚杆眼锚杆安装铺设钢筋网喷砼检验养生下一

34、循环。(1)一级边坡防护方式：C25喷砼厚10cm+单层A6定型钢筋焊接网+22砂浆锚杆(长3.0m间距1.5×1.5m)。(2)其余边坡防护方式：C25喷砼厚15cm+双层A6定型钢筋焊接网+22砂浆锚杆(长3.5m间距1.2×1.2m)。、明洞及洞口施工方案1、明洞工程(1)在明洞拉槽开挖前结合路基事先做好排水工作，洞顶环形截水沟进行先期完成；洞口开挖原则：尽量减少洞口刷坡，争取早进洞的原则。(2)明暗洞进洞桩号采用动态设计方式确定，根据现场实际情况经业主、设计、监理和项目部共同确认后进行调整。(3)当明洞结构基础一侧在基岩上，另一侧在土层上时，为防止不均匀沉降，土层区

35、明洞基础应挖至基岩面，且基岩面应挖成台阶形，再浇筑片石砼基础层。(4)当明洞基础超过设计的深度时，必须及时报告并办理变更手续。2、洞口工程(1)隧道洞口应尽可能减弱人工痕迹，洞口应与自然景观相协调。可适当在洞口种植高大树木，降低洞口亮度，使光线明暗过渡自然。(2)洞门基础开挖应注意基坑的支护，基础必须置于稳固的地基上，地基承载力满足设计要求，应做好防水、排水工作，防止基底被水浸泡。基坑废渣、杂物等必须清除干净。(3)洞门拱墙应与洞内相邻的拱墙衬砌同时施工，连成整体。洞门端墙应与隧道衬砌紧密相连接。(4)洞门端墙的砌筑(或浇筑)与墙背回填，应两侧同时进行，防止对衬砌产生偏压。(5)洞门建筑完成后

36、，洞门以上仰坡坡脚如有损坏，应及时修补，并应检查与确保坡顶以上的截水沟和墙顶排水沟及路堑排水系统的完好与连通。(6)隧道明洞回填、洞门施工完成后，应及时做好洞口边坡及仰坡的地表恢复，符合环境保护要求，做好水土保持。(7)洞门砌筑洞门采用料石砌筑时应分分层砌筑。砌筑砂浆按试验确定的配合比，机械拌制。勾凹缝后，可按要求在缝内喷涂，以增强视觉效果。砌体施工过程中应及时按设计布置泻水孔，对个别出水点及时将水引出，并做好墙背后反滤层、排水盲沟等。砌体的大面要平整，缝宽要一致。第二节 洞身开挖及支护方案平水隧道设计为分离式隧道，分离式隧道施工方法在第三章第二节已经进行了阐述，在此不再重复。、爆破开挖方案1

37、、钻爆设计(1)隧道掘进施工前，应进行专门钻爆设计，并进行试爆，根据试爆结果合理调整各项参数。(2)石质隧道的爆破作业，应采用光面爆破。光面爆破控制标准按下表执行。表4.2.1-1 光面爆破控制标准序号项目硬岩中硬岩软岩1平均线性超挖量(cm)1015102最大线性超挖量(cm)2020153两炮衔接台阶最大尺寸(cm)1010104残眼率(%)9080705局部欠挖量(cm)5556炮眼利用率(%)9095100(3)光面爆破参数如周边眼间距、最小抵抗线、相对距和装药集中度等，应通过试验确定，当无试验条件时，可参照下表选用。表4.2.1-2 光面爆破参数岩石类别周边眼间距E(cm)周边眼抵抗

38、线V(cm)相对距离E/V装药集中度q(kg/m)硬岩506055750.80.850.250.3中硬岩405050600.80.850.150.25软岩354545600.750.80.070.12(4)周边眼应沿隧道开挖轮廓线布置，保证开挖断面符合设计要求，硬岩开眼位置在开挖轮廓线上。(5)铺底和仰拱底面采用预留光爆层爆破，、级围岩段的水沟应与隧底光爆层同时爆破成形。(6)对于小净距隧道、连拱隧道以及地表周围有建(构)筑物的破坏程度，对周围其他建(构)筑物及新浇混凝土的震动速度应满足规范要求。2、钻爆作业(1)钻爆作业工艺流程钻爆作业应按照钻爆设计进行，工艺流程见下图。图-3 工艺流程(2

39、)机械设备选型配套机械设备应本着“性能先进、配套合理、着重工效”的原则，按大断面(长)隧道机械化施工技术要求选型配套。一般要求：一是开挖能力大于施工组织要求能力；二是装渣能力大于开挖能力；三是运输能力大于装渣能力；四是设备配置的富余系数不宜过大(一般1.2)，以避免造成部分设备能力的浪费。长度大于5km或独头掘进超过2km的长大隧道采用性能先进的多臂凿岩台车进行施工。出渣运输设备的选型配套应保证机械设备充分发挥基功能，并应使出渣能力、运输能力与开挖能力相适应，宜配备大功率、大容量、性能先进的装运机械设备，加快施工进度。(3)测量放样布眼钻眼前应定出开挖面中线、水平线，用红漆准确绘出开挖断面轮廓

40、线，并标出炮眼位置(误差不超过5cm)，经检查符合设计要求后方可钻眼。当开挖面凹凸较大时，应按实际情况调整炮眼深度，并相应调整装药量，除掏槽眼外的所有炮眼底宜在同一垂直面上。(4)钻眼：按照不同孔位，将钻工定点定位；钻工应熟悉炮眼布置图，能熟练地操作凿岩机械。特别是钻周边眼，一定要由有较丰富经验的老钻工司钻，有专人指挥，确保周边眼有准确的外插角，使两茬炮交界处台阶不大于10cm，同时，根据眼口位置和岩石的凹凸程度调整炮眼深度，保证炮眼底在同一平面上。(5)装药根据不同炸药的性能，合理选择爆破炸药；对于硬岩、长大隧道可选择爆速高、爆后炮烟少、有害气体含量低的水胶炸药。加强炮眼堵塞、提高爆破效果；

41、宜配备专用炮泥机加工炮泥，保证装药堵塞质量。周边眼的堵塞长度不宜小于400mm。装药前，要用高压风水将炮眼内泥浆、存水及石粉吹洗干净。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“对号入眼”，要定人、定位、定段别，不得乱装药。(6)联线爆破：非引爆人员撤至安全地点后才能引爆，爆破后必须经过通风排烟，且其相距时间不得少于15min，而且洞内空气质量符合有关的规定，并经过检查符合要求后，工作人员才准进入工作面。(7)出渣运输：应设专人进行维修和养护道路，使其处于平整、畅通状态。线路或道路两侧的废渣和余料应随时清除。出渣运输车辆必须处于完成状态，制动有效，严禁人料混载，不准超载、超宽

42、、超高运输。运装大体积或超长料具时，应有专人指挥，专车运输，并设置显示界限的红灯。、初期支护施工方案.1 喷射混凝土施工(1)施工工序施工准备喷射砼制备湿喷机就位初喷复喷质量检查工程转序。(2)隧道喷射混凝土施工：a喷射混凝土应采用湿喷工艺进行施工，湿喷机工作时要求系统风压不小于0.5Mpa，风量不小于10m3/min，工作风压一般控制在0.40.5Mpa；图4.2.2-1 湿喷机械手b喷射作业应分段、分片由下而上顺序进行，每段长度不宜超过6m；c一次喷射厚度应根据设计厚度和喷射部位确定，初喷厚度不小于46cm；首层喷砼时要着重填平补齐，将小的凹坑喷圆顺，岩面有坑洼时采用锚杆吊模喷砼方式处理；

43、 方案报批施工准备混凝土制备混凝土运输湿喷机初 喷复 喷质量检查结束配备设备及劳力组织方法砼制备运输方案、喷射方法喷砼试验配合比报批材料试验报告材料、机具、劳力准备风、水、电准备断 面 检 查清 洗 岩 面强制式拌和机拌和分次投料拌和砼输送车运输先墙后拱、分层、分区进行S形运动、螺旋状喷射首层着重填平、补齐砼强度检验：压试件其他项目质量检查图4.2.2-2 喷射混凝土施工工艺流程框图d喷射作业应以适当厚度分层进行，后一层喷射应在前一混凝土终凝后进行。若终凝后间隔1h以上且初喷表面已蒙上粉尘时，受喷面应用高压风水清洗干净；e作业开始时应先送风，后开机，再给料，待砼从喷嘴喷出后再供给速凝剂；结束时

44、先关闭速凝剂计量泵，之后停止供料，喷嘴残留的少量砼和速凝剂完全吹净后，再停风；f喷射混凝土的风压应满足喷头处的压力在0.1Mpa左右，喷射砼作业完毕或因故中断喷射时，必须将喷射机和输料管内的积料清干净。 g喷头距岩面距离以0.61.2m为宜，与受喷面基本垂直，喷射料束与受喷面垂线成515°夹角时最佳；喷射时应使喷射料束螺旋形运动。h当岩面普遍渗水时，可先喷砂浆，并加大速凝剂掺量(可适当加大到水泥用量的68%)，在保证初喷后按原配比施工，当局部出水量较大时采用埋管、凿槽、树枝状排水肓沟等措施，将水引导疏出后再喷砼。j喷混凝土终凝2h后喷水养护，养护时间不少于7d；气温低于+5时不得喷水

45、养护；k喷射混凝土作业需紧跟开挖面，下次爆破距喷混作业完成时间间隔不少于4h。4.2.2.2 钢支撑支护(1)施工工艺框图如下测量放样清除底脚浮渣安装钢架钢架组拼钢架加工质量验收和系统锚杆焊连定位打锁脚锚杆加设鞍形垫块焊纵向连接筋隐蔽工程检查验收图4.2.2-3 钢架安装施工工艺流程框图(2)隧道工字钢拱架制作：a钢架加工可采用工厂化制作方案，亦可在现场加工制作；b现场加工可在工点按1:1胎模热弯制成，加工后要试拼，允许误差为：沿隧道周边轮廓偏差为±3cm，平面(翘曲)偏差为±2cm；c接头连接，要求每榀之间可以互换。(3)隧道钢拱架安装a钢拱架在初喷后安装，与围岩应尽量靠

46、近，但应留23cm间隙作为混凝土保护层。b钢拱架安装应确保两侧拱脚必须放在牢固的基础上。安装前应将底脚处浮渣彻底清除干净。c拱脚标高不足时，不得用土、石回填，而应设置钢板进行调整，必要时可用混凝土加固基底；d拱脚高度应低于隧道断面底线1520cm，当拱脚处围岩承载力不够时，应向围岩方向加大拱脚接触面积。e钢拱架应严格按设计架设，应严格控制中线及标高，钢架安装允许偏差横向和高程均为±5cm，倾斜度不得大于2°；f分片钢架在开挖面组装成整榀钢架，每节连接螺栓应拧牢固，钢架立起后根据中线、水平将其校正到正确位置，然后用定位筋固定，并用纵向连接筋将其和相邻钢架连接牢靠，钢架与壁面间

47、用钢楔或混凝土垫块楔紧。(4)隧道钢拱架施工a按设计图放大样，放样时应根据工艺要求预留焊接收缩余量、搭接长度和搭接角度，将主钢筋、工型钢冷弯成形，要求尺寸准确，弧形圆顺。b钢支撑加工制作时，构件的连接是关键性工艺。用于钢拱架材料须经检验合格，杜绝不合格材料进入施工现场。c为保证支撑架置于稳固的地基上，必要时在基脚处设钢板垫底以增加基底承载力，钢架与围岩应尽量靠近，但应留23cm间隙作砼保护层。钢支撑平面垂直于隧道中线，其倾斜角不大于2度，钢支撑的任何部位偏离垂面不应大于5cm，钢拱架安装时要预留沉落量，以防止出现净空不够的情况。d型钢钢拱架焊接时，沿钢架两边对称焊接，防止变形。e安装前先定出中

48、线，及控制钢支撑顶标高。以顶标高用支距法进行钢支撑拱脚线控制安装，保证钢拱架在隧道轴线的垂直面上，避免两拱脚偏位。为使钢支撑准确定位，钢支撑架设前均需预先打入22长3.5m定位锚杆，锚入围岩中3m，并用砂浆锚固，钢筋尾部与支撑焊接在一起。当钢支撑架设处有锚杆时就尽量利用锚杆定位焊接，钢支撑拱脚打入46根锁脚锚杆，并焊接以加强支护，避免拱架落拱时失稳及沉降。(4)级围岩钢筋格栅施工a钢筋拼装成型后，不得有任何弯扭变形，拼装误差：沿隧道周边轮廓误差不大于±3cm，平面翘曲应小于±2cm。b钢拱架在初喷4cm厚后架设，保护层不小于2cm。c钢筋拱架纵向间距为1.0m，钢筋拱架应与

49、锚杆焊接，相邻两榀钢筋拱架之间采用纵向连接筋连接，纵向连接筋环向间距1.0m，纵向连接钢筋应与每榀钢架焊接牢固。4.2.2.3 锚杆支护(1) 施工工序：初喷砼标出孔位凿岩机就位，定位钻孔清孔、成孔检查安装锚杆注浆铺设钢筋网复喷射砼。(2)隧道锚杆支护施工：a锚杆安设作业应在初喷混凝土并达到相应规范要求的强度后进行；b根据锚杆类型、规格及围岩情况选择钻孔机具；c注浆锚杆使用在所有需永久支护的部位，注浆使用的浆液应是水泥浆；d钻孔应圆而直，孔口岩面应整平，并使岩面与钻孔方向垂直；e所有锚杆必须安装垫板，当锚杆不垂直岩面时可用垫片调整，垫片应密贴岩面，锚杆安装后外露长度不得超过100mm；f锚杆深

50、度要求：水泥浆锚杆孔深允许偏差为+50mm；(3)水泥浆锚杆的施工要求：a水泥浆配合比按水水泥=0.451配制；施工准备锚杆钻孔定位注浆材料试验、进场中空注浆锚杆订购钻机就位浆液配合比设计钻 孔浆液拌制高压风清孔组装锚杆杆体安装锚杆杆体浆液运输安装止浆塞长度检测管锚杆检测注浆站布置注 浆注浆不合格注浆检查合格待复喷后安装垫板、螺母图4.2.2-4 中空注浆锚杆施工工艺流程框图b水泥浆应随拌随用，一次拌和的水泥浆应在初凝前用完；c注浆开始或中途暂停超过30min时，应用清水润滑注浆泵及其管路，注浆口压力不得大于0.4mpa。注浆锚杆应插孔底，注浆采用反循环注浆，要确保孔口浆液饱满。d锚杆杆体插入

51、孔内的长度不得短于设计长度的95%。e锚杆注浆后不得随意敲击，其端部3天内不得悬挂重物。f锚杆注浆机械应用挤压式注浆泵。g锚杆注浆后28天进行锚杆拉拨试验，按锚杆总数的1%，且不小于3根做拉拨力试验，拉拨力不小于90KN。(4)隧道锚杆支护施工要点a在钻凿锚杆孔前，应初喷砼封闭工作面，孔口岩面应整平，并使岩面与钻孔方向垂直，孔径大于杆体直径15mm左右。b在开挖轮廓线上按设计位置和角度安装锚杆管体，所有锚杆都必须安装垫板，遇有锚杆不垂直岩面可垫片调整，使垫板密贴岩面。锚杆杆体插入长度不得短于设计长度的95，锚杆安装后外露长度不得超过10cm。锚杆安设后不得随意敲击，其端部3天内不得悬挂重物。c

52、画出草图，对孔位编号。在钻孔、打管、注浆过程中应认真填写施工记录和质量检测报告。d水泥浆随用随拌并和均匀。e注浆应缓慢、均匀、连续进行，不得中断，直至排气管排出相同稠度的水泥浆。注浆开始或中途暂停超过30min，应用水润滑浆罐和管路。注浆孔口压力为0.4Mpa， f钢筋网随受喷面起伏铺设，要求与受喷面间隙控制在23cm之间，钢筋网与锚杆或其他固定装置连接牢固，喷射砼时不得晃动。4.2.2.4 钢筋网铺挂(1)施工工序：初喷砼标出孔位凿岩机就位，定位钻孔清孔、成孔检查安装锚杆注浆铺设钢筋网复喷射砼。(2)钢筋网制作安装要求：a钢筋规格、材质应满足设计要求，使用前应清除锈蚀；b钢筋网宜在岩面喷射一层混凝土后随受喷面起伏铺设，并锚杆安设后进行，要求与受喷面间隙宜控制在2030mm之间；c钢筋网应与锚杆或其他固定装置连接牢固，在喷射混凝土时不得晃动；d钢筋网铺挂：按设计要求进行人工铺挂，网格间距为20×20cm，钢筋网与岩面的保护层厚度不少于2cm。e钢筋网铺挂后要与锚杆或钢拱架焊接牢固。第三节 超前支护施工方案、管棚支护(1)级围岩进洞区段(30m)采用管棚支护方式，在施工时应准确定位并施作护拱，钻孔孔径比管径大2030mm，管棚与纵向开挖轮廓线的外插角应符合设计要求(外插角2°，进洞口倾角平行路线纵坡，方向均平行路线中线)；(