分离式双车道单向高速公路隧道施工组织设计

1、PAGE PAGE 76 第一章 工程概况一、设计概况：明月山隧道为分离式双车道单向高速公路隧道，本合同段内总长6543米（单洞）；设有行人横洞9座，共长288米；行车横洞4座，共长147.8米；竖井一座，长277.41。本标段隧道为明月山分离式隧道工程，设计概况见表1.1。明月山隧道设计概况表1.1序号隧道名称起迄里程隧道长度（m）坡度（%）地层岩性围岩类别与长度（m）类类类1左 线K7+700K10+97332732.25%泥岩、砂岩、页岩和灰岩97118619902右 线YK7+700YK10+97032702.25%泥岩、砂岩、页岩和灰岩8812071975二、工程特点：地质构造节理发

2、育，有破碎断层带、溶洞、煤系地层等不利地层；隧道右侧有一古滑坡体和冲沟，临时设施布置和雨季施工应采取防洪措施。三、水、电、路及场地生产、生活用水利用河沟内水；生产、生活用电由业主提供高压电源、变压器用低压线路接至各施工点；主洞进场道路通过业主提供便道进入，竖井进场道路利用原机耕道拓宽后进入；洞口段路基附近场地开阔，地势较平坦，可布置临时设施。第二章 总体施工方案明月山隧道将按新奥法原理组织施工，新奥法施工工艺框图见图2.1。软弱围岩地段施工始终坚持“管超前、弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测、紧衬砌”的原则。拟定总体施工方案如下：一、洞口工程施工采用CAT320挖掘机从上至下分层开挖（必要

3、时辅以弱爆破），人工配合逐层边刷坡边防护。二、类围岩段均采用七步开挖作业法施工。人工风镐开挖为主，必要时辅以预裂、微振动爆破。三、类围岩地段采用台阶法施工。风动凿岩机钻孔、微振动光面爆破施工。四、类围岩地段采用全断面光面爆破法施工。五、紧急停车带、车行、人行横洞根据不同结构所处的围岩类别及开挖断面大小， 监控量测监控量测施工准备实施性施工组织设计初期支护是否符合管理标准二次衬砌光面爆破减少扰动锚喷支护减少围岩变形结 束修改施工方案修改支护参数否洞内观测,位移量测指导施工与设计开 挖图2.1 新奥法施工程序框图将分别采用台阶法、全断面光面爆破施工。六、衬砌采用12米长全液压自行式钢模台车，各种洞

4、室根据图纸布置位置与洞身同时开挖，布设好钢筋及预埋件后与洞身衬砌砼一次成型。七、竖井由上至下采用FJD-6A型伞钻钻眼，钻爆法开挖，HZ-6型中心回转抓岩机装渣，绞车提升，挂钩式翻渣装置出渣，衬砌由下至上采用MJY型单缝式整体滑模施工。第三章 施工组织第一节 施工组织机构针对本隧道特点，本着有利施工管理的原则，本承包人实行项目法管理，组建“中铁十二局集团有限公司垫邻高速公路工程DL1合同段项目经理部”，实行项目法管理和项目经理全权代表责任制。施工组织管理机构见图3.1，机构主要人员名单见表3.1。项目经理项目副经理测量队技术室工地试验室工程调度科环境卫生部综合办公室财务部物资设备部工程管理部计

5、划合同部质量检查部安全监察部项目总工中铁十二局集团有限公司项目经理项目副经理测量队技术室工地试验室工程调度科环境卫生部综合办公室财务部物资设备部工程管理部计划合同部质量检查部安全监察部项目总工中铁十二局集团有限公司垫邻高速公路DL1合同段项目经理部项目副经理项目副经理隧道施隧道施工三队隧道施工二队隧道施工一队备注：隧道一队负责左洞施工，隧道二队负责右洞施工，隧道三队负责竖井施工。项目部机构主要人员名单 表3.1序号职 位姓 名性别年龄职 称联系电话1项目经理裴树林男35高级工程师138826628882书 记周成明男48政工师136996545683总工程师梁永忠男33高级工程师1388260

6、77784副 经 理毛 刚男31工程师138826076305副 经 理雷兴明男49助理工程师138261176846办公室主任霍富源男41政工师139826729857工程部部长郭少俊男32工程师138826573678物资部部长蒲家俊男51技 师138826076179财务部部长宋立伟男32会计师1388266856810计划部部长胡 宇男27经济师1388266801011设备部部长程顺荣男27工程师1398267266312安质部部长张 峰男28工程师1398266266113桥梁工程师屈锐男28工程师1398267266914地质工程师刘志能男46工程师1398267258915隧道

7、工程师张 欣男27工程师1388266828216隧道工程师李向平男27工程师1388260765917隧道工程师王鹏超男25工程师1356897538418隧道工程师柯 鑫男25工程师1398176476719实验室主任杨学良男27工程师1398264493920测量队长张远广男32工程师1398266181621车队队长曾庆立男44技 二节 任务划分及劳动力安排根据本隧道特点和工期要求，安排3个隧道专业施工队分别负责本隧道左右线和竖井工程的施工，具体安排见表3.2。明月山隧道施工任务划分及劳动力安排表 表.3.2施工队伍施工任务掘进组运输组喷锚组混凝土衬砌组构件加

8、工组机械保障组合计(人数)隧道1队左线60人24人32人48人8人8人180人隧道2队右线60人24人32人48人8人8人180人隧道3队竖井26人20人24人30人6人10人116人第三节 施工进度及工期安排主要分项工程施工进度指标见下表3.3。 分项工程施工进度指标 表3.3序号工程项目循环进尺（m）日进度（m/循环）月进度（m/月）备注1正洞开挖及初期支护类围岩1.22.4/26072每月按26个有效工作日计算。类围岩2.04.0/2.0100120类围岩3.57.0/21501802正洞二次衬砌12平均月进度：144米隧道业主要求总工期为30个月，计划30个月完成。具体安排见表3.4。

9、第四节 施工机械设备安排主要施工机械安排见表3.5。明月山隧道左洞施工计划安排表表3.4日期掘进二次衬砌里程桩号围岩类别长度里程桩号围岩类别长度2005年4月21日前K10+973K10+904明洞、管浅、 超浅692005年4月K10+90K10+874超浅302005年5月K10+87K10+774超浅、格1002005年6月K10+77K10+674格1002006年7月K10+67K10+562格、112K10+973K10+913明洞、管浅、 超浅602005年8月K10+56K10+452格、110K10+913K10+793超浅、格1202005年9月K10+45K10+342格

10、、110K10+793K10+649格、1442005年10月K10+34K10+192、封150K10+649K10+505格、1442005年11月K10+19K10+042150K10+505K10+361格、1442005年12月K10+042K9+892150K10+361K10+177、封1442006年1月K9+892K9+742150K10+177K10+0331442006年2月K9+742K9+605、封137K10+033K9+8891442006年3月K9+605K9+485封、封停120K9+889K9+7451442006年4月K9+485K9+365、封120K9

11、+745K9+601、封1442006年5月K9+365K9+245120K9+601K9+417、封、封停1442006年6月K9+245K9+125120K9+417K9+2731442006年7月K9+125K8+995、130K9+273K9+1291442006年8月K8+995K8+845150K9+129K8+985、1442006年9月K8+845K8+695、停150K8+985K8+8411442006年10月K8+695K8+545、加强、扩（1）、扩（2）150K8+841K8+657、停、加强1442006年11月K8+545K8+395150K8+657K8+513

12、、扩（1）、扩（2）1442006年12月K8+395K8+245150K8+513K8+3691442007年1月K8+245K8+095、停150K8+369K8+2251442007年2月K8+095K7+945、停150K8+225K8+041、停1442007年3月K7+945K7+795150K8+041K7+8971442007年4月K7+795K7+70095K7+897K7+7531442007年5月K7+753K7+70053合计32733113 说明：有格栅拱架段开挖100米/月，无格栅拱架段开挖120米/月，开挖150米/月；明洞段、钢筋衬砌120米/月，、无钢筋衬砌1

13、44米/月。停车带（160米）、行车横洞、行人横洞、配电洞室及竖井开挖与衬砌与主洞施工平行作业，不计入总工期。洞内路面及电缆槽沟等2007年9月前完工。明月山隧道右洞施工计划安排表表3.4日期掘进二次衬砌里程桩号围岩类别长度里程桩号围岩类别长度2005年4月21日前YK10+970YK10+872明洞、管浅、 超浅982005年4月YK10+872YK10+842超浅302005年5月YK10+842YK10+742超浅、格1002005年6月YK10+742YK10+627格、1152006年7月YK10+627YK10+512115YK10+970YK10+910明洞、管浅、 超浅6020

14、05年8月YK10+512YK10+412格100YK10+910YK10+790管浅、超浅1202005年9月YK10+412YK10+292120YK10+790YK10+646、格1442005年10月YK10+292YK10+160、停132YK10+646YK10+502、格1442005年11月YK10+160YK10+010150YK10+502YK10+358、格1442005年12月YK10+010YK9+860150YK10+358YK10+174、停1442006年1月YK9+860YK9+710150YK10+174YK10+0301442006年2月YK9+710YK

15、9+585、封125YK10+030YK9+8861442006年3月YK9+585YK9+465封、封停120YK9+886YK9+7421442006年4月YK9+465YK9+345封停120YK9+742YK9+598、封1442006年5月YK9+345YK9+225封、封停、120YK9+598YK9+414、封、封停1442006年6月YK9+225YK9+105 120YK9+414YK9+2701442006年7月YK9+105YK8+955、150YK9+270YK9+1261442006年8月YK8+955YK8+805150YK9+126YK8+982、1442006年

16、9月YK8+805YK8+655停、150YK8+982YK8+838、1442006年10月YK8+655YK8+505150YK8+838YK8+654停、1442006年11月YK8+505YK8+355150YK8+654YK8+5101442006年12月YK8+355YK8+205150YK8+510YK8+3661442007年1月YK8+205YK8+055、停150YK8+366YK8+2221442007年2月YK8+055YK7+905、停150YK8+222YK8+0781442007年3月YK7+905YK7+755150YK8+078YK7+894、停1442007

17、年4月YK7+755YK7+70055YK7+894YK7+7501442007年5月YK7+750YK7+70050合计32703110 说明：有格栅拱架段开挖100米/月，无格栅拱架段开挖120米/月，开挖150米/月；明洞段、钢筋衬砌120米/月，、无钢筋衬砌144米/月。停车带（160米）、行车横洞、行人横洞、配电洞室及竖井开挖与衬砌与主洞施工平行作业，不计入总工期。洞内路面及电缆槽沟等2007年9月前完工。投入本工程主要施工机械设备表表3.5机械名称规格型号额定功率（kW）或容量（m3）或吨位（t）厂牌及出厂时间数量（台）新旧程度（%）小计其中拥有新购租赁挖掘机EX2201.0m3日

18、本 20012290挖掘机CAT320B1.0m3美国19992285装载机WA4702.8m3常林20022290装载机ZLC50C3.0m3广西 20022290推土机TY140140HP宣化 20021185小型打夯机HW28055KW上海 20022285压路机ZY1818t徐州 20021195压路机ZY1414T柳洲20011190洒水车东风-1356000L武汉 20002285平地机PY180132KW天津 20001185凿岩机YT-28耗气量83.3L/s沈阳 2001606090风镐G10耗气量1m3/min沈阳 2001303090电动空压机SA-5150W20m3/m

19、in上海 2001121290自卸汽车红岩18t重庆 2001141485运输汽车长春 20024490汽车起重机浦沅20012290混凝土拌合站50m3/h上海 20002285混凝土运输车NNJ5260GJB6.0m3辽宁 20006685混凝土输送泵HBT6060m3/h四川 2000228510.5m30KW自制 200422100混凝土喷射机PZ-7B8.7KW6690轴流式通风机220KW侯马 20022290轴流式通风机DT54-12.555KW侯马20021185射流式通风机30 KW成都20026690投入本工程主要施工机械设备表 表3.5机械名称规格型号额定功率（kW）或容

20、量（m3）或吨位（t）厂牌及出厂时间数量（台）新旧程度（%）小计其中拥有新购租赁爬焊机TH-11.2KW温洲 20034495地质钻机XY-2PC30KW重庆 20022290凿岩机YGZ-7040KW邯郸 20026690抓岩机HZ-650m3/h邯郸 20021190提升绞车JKZ-2/15.5130 KW重庆 20021190单缝式整体模板MJZ40KW成都20021195注浆机KBY50/7011KW河北 20016690注浆泵TBW50/1511KW成都 20016690污水泵4PW30KW江苏 2001101090潜水泵150S7850KW山西 20024490高压水泵Y200L-

21、2/5757KW长春 20024495混凝土摊铺机SGK3500-900115KW江阴 20024495平板振捣器ZW3506001.5KW沈阳 2002202090HMD8001.1KW温州 20036690混凝土刻纹机CWJ-505KW靖江 20022295真空吸水泵HZG604KW靖江 20022285切缝机HQJ857.5KW靖江 20012290灌缝机HGJ-855KW温州 20012290移动变压器400KVA上海 20022290发电机组GF92-200200KW太原 20022290钢筋弯曲机WJ-408KW江阴 20016690钢筋切断机GQW40C5.5KW韶关 20026

22、690钢筋调直机GT4-144KW江阴 20024490电焊机BX1-315-225KW上海 2002121295砂浆搅拌机UJW63KW南昌 20024490 第四章 施工方案及方法第一节 洞口工程一、 洞口边仰坡施工人工施作截水沟，然后采用CAT320挖掘机每2m一层自上而下按设计坡比逐层开挖并进行人工修整，临时边仰坡采用挂网锚喷防护。二、 洞口超前支护边仰坡开挖至拱顶位置时，留出35m洞脸暂不开挖（用作核心土支挡功能），拉槽逐层开挖洞脸两侧并支护。然后架立3榀拱架（间距80cm），108管棚施工后，再依次开挖剩余部分。三、 明洞及洞门修筑结合隧道洞口区的平面线性及地形、地质条件，本隧道设

23、计为经济、美观并有利于视线诱导的削竹式洞门。在进洞开挖一段距离后，尽早安排施工。明洞段砼衬砌内模采用整体钢模台车，外模采用木模或组合钢模，泵送砼浇筑。第二节 洞身开挖及初期支护一、 类围岩采用七步开挖作业法施工1、七步开挖作业法基本原理隧道开挖过程中，在三个台阶上分七个开挖面，以前后七个不同的位置相互错开同时开挖，然后分部同时支护，形成支护整体，缩小作业循环时间，逐步向纵深推进的作业方法。开挖支护应注意下列问题：开挖掘进以三个台阶七个工作面同时进行。初期支护先上后下，分部实施，然后连成整体形成一个承载拱。依据围岩量测结果，调整支护参数，循环进尺0.61.2m。大型装运机械在中层爬坡道进出，集中

24、并快速完成三个台阶的出碴任务。七步法开挖作业施工工艺框图见图4.1，七步开挖作业示意图见图4.2。七步开挖作业法掘进喷锚作业循环时间见图4.3。2、七步开挖作业法施工步骤七步开挖作业法要求在隧道全断面划分的七个部位同时开挖，由于七个部位分别处于七个里程，从而使一个开挖断面处的围岩暴露的面积减到最小。第1步：拱顶在超前小导管的保护下进行开挖，开挖结束后架设格栅钢架，打锚杆挂网喷砼，形成较稳定的承载拱。超前小导管注浆超前小导管注浆开挖上部弧形导坑安装上部弧形格栅钢架喷 砼分段开挖两拱脚初期支护两拱脚护两拱脚中部核心土开挖分段开挖两马口初期支护两马口挖除下台阶核心土完成仰拱砼成仰拱砼二次衬砌紧跟图4

25、.1 七部开挖作业法施工工艺框图第2、3步：在拱顶承载拱的支护下，分段扩大拱脚，以一定的时间差先后按同样方法进行支护，使同一断面处暴露的开挖面仅限于一侧。第4步拱部支护完成后中部拉槽。第5、6步：已完成拱部支护后，分段左右开挖马口，以一定时间差施作边墙支护。使同一断面处暴露的边墙开挖面仅限于一侧。第7步：下台阶核心土挖除后落底并施做仰拱砼，二次衬砌紧跟。3、施工安排根据隧道围岩类别、设计断面及机械配套情况，综合分析施工中每道工序的先后顺序及所需时间，计划七部开挖法每循环进尺平均1.2m，每天两个循环，每天开挖2.4m。每月可开挖6072m。二、 类围岩段正台阶法施工1、施工工序正台阶开挖法施工

26、工艺框图见图4.4，正台阶开挖法施工示意图见图4.5。2、施工方法3、施工安排根据隧道围岩、设计断面和机械配备情况，综合分析施工中每道工序的先后顺序及所需时间，计划类围岩正台阶法施工每循环进尺平均2.0m，每天2个循环，每天开挖4.0m。每月可开挖100120m。具体循环时间见正台阶法掘进喷锚作业循环时间图4.6。类围岩七步开挖法掘进喷锚作业循环图图4.3作业名称作业时间min循环时间（min ）60120180240300360420480540600660720上弧导开挖测量放线30210上弧导开挖180架格栅拱架60180出碴60中部台阶开挖测量放线30180架格栅拱架60180120出

27、碴60下部台阶开挖测量放线30180架格栅拱架6012060210出碴60上台阶测量画开挖轮廓线布炮眼上台阶测量画开挖轮廓线布炮眼钻 炮 眼装药爆破通风洒水清危排险初 喷 砼打锚杆挂网 安装格栅拱架出 碴二次喷砼开挖下台阶并喷锚支护稳定性安全检查模 筑 砼监控量测图 4.4 正台阶开挖法施工工艺框图 类围岩正台阶法掘进喷锚作业循环时间图 图4.6作业名称循环时间（min）上台阶线6021030301802102103030180210三、 类围岩全断面法施工1、施工程序全断面开挖法施工工艺流程框图见图4.7，全断面开挖法施工示意图见图4.8。2、施工方法开挖作业平台采用全断面胶轮钢架台车，YT

28、-28凿岩机钻眼，光面爆破采用塑料导爆管非电起爆系统，毫秒微差有序起爆。出碴采用无轨运输，装载机装碴，红岩自卸汽车运碴；初期支护采用凿岩机钻孔施作锚杆，PZ-5B砼喷射机喷射砼施工。3、施工安排根据本隧道围岩、设计断面和机械配备情况，综合分析施工中每道工序的先后顺序及所需时间，计划类围岩全断面法施工每循环进尺3.5m，每天两个循环，每天开挖7.0m，每月可开挖150-180m，全断面法掘进作业循环时间安排见图4.9。在全断面爆破作业中，采用水幕降尘，确保作业面粉尘含量达到标准。施工中采用“W”型水幕降尘器喷雾降尘。每个爆破作业面共设两道水幕降尘，距离掌子面分别为20m和40m；每道共设4个水幕

29、降尘器，左右边墙各1个，基底2个；在爆破工点炮后离开时逐组启动喷水系统，开始水幕降尘作业。四、 其它地段1、紧急停车带施工紧急停车带类围岩地段采用中壁法施工，先开挖左侧导洞并做好开挖环向初期水电准备水电准备全断面测量画开挖轮廓线布炮眼钻 炮 眼装药爆破通风洒水清危排险打锚杆挂网喷 砼稳定性安全检查模 筑 砼监控量测出 碴钻孔台车就位图4.7 全断面开挖法施工工艺框图类围岩全断面法掘进作业循环时间图图4.9作业项目作业时间(min)循环时间（min）测量放线30凿眼210装药爆破60通风排烟30危石处理30初期支护120出碴240支护，再开挖右侧导洞，并做好右侧环向初期支护，形成整体主要承载结构

30、后，拆除中隔墙，再进行二次衬砌作业。紧急停车带类围岩地段采用正台阶法施工，其施工原理及方法同正洞类围岩段。2、行车横洞、行人横洞施工车行横洞均处于、类围岩，采用全断面光爆开挖，装载机装渣；人行横洞断面较小，均采用全断面光爆开挖，人工装渣，手推车运输至正洞，自卸汽车二次倒运。YT-28凿岩机钻眼，塑料导爆管非电起爆系统，毫秒微差有序起爆，为防止瓦斯爆炸， 采用电雷管起爆。第三节 光面爆破根据围岩走向、层厚、石质等地质情况及支护施工方法，确定爆破方法如下：1、类围岩掘进类围岩采用正台阶光面爆破法掘进。爆破器材选用2#岩石硝铵炸药(有水段采用乳化炸药)、塑料导爆管非电起爆系统，毫秒微差有序起爆。类围

31、岩正台阶光面爆破炮孔、雷管段别布置见图4.10；，药量分配表见表4.1；主要经济技术指标见表4.2。2、类围岩掘进类围岩采用全断面光面爆破法掘进，施工采取加强掏槽爆破，严格控制周边光爆孔，确保开挖轮廓符合设计要求。爆破器材选用2#岩石硝铵炸药(有水段采用乳化炸药)，塑料导爆管非电起爆系统毫秒微差有序起爆。 类围岩全断面炮孔、雷管段别布置见图4.11；类围岩全断面开挖药量分配表见表4.3；类围岩断面主要经济技术指标见表4.4。 类围岩正台阶光面爆破炮眼药量分配表表4.1序号上下台阶炮眼分类炮眼数雷管段数炮眼长度炮眼装药量每孔药卷数单孔装药量合计药量个段Cm卷/孔Kg/孔Kg1上台阶掏槽眼2121

32、591.83.622323010.52.14.232525011.52.34.64辅助眼67220102.0125119220102.0186内圈眼1511220102.0307周边眼301323051.0308底板眼161323010.52.133.69合计8213610下半断面掘进眼112220102.02211104220102.0201256220102.01013周边眼10823051.01014底 眼191023010.52.139.915合计55101.9类围岩正台阶光面爆破主要经济技术指标 表4.2序号项 目单 位数 量1开挖断面积m295.072预计每循环进尺m2.13每循环

33、爆破石方m3199.654炮眼总数个1375钻孔总数m3146雷管用量发1377炸药用量Kg237.98比钻眼数个/m21.449比钻眼量m/m31.5710比装药量Kg/m31.1711单位体积岩体耗雷管量发/m30.6912预计炮眼利用率%92 类围岩全断面光面爆破炮眼药量分配表 表4.3序号炮眼分类炮眼数(个)雷管段数(段)炮眼深度(cm)炮眼装药量每孔药卷数(卷/孔)单孔装药量(Kg/孔)合计药量(Kg)1掏槽眼61400183.618.0243400183.614.4345400183.614.4447400183.614.45扩槽眼49380173.413.66辅助眼1310370

34、173.444.27511370173.417.08内圈眼3612370173.4122.49周边眼391337091.870.210底板眼1813380173.461.211合计133389.8类围岩全断面光面爆破主要经济技术指标表4.4序号项 目单 位数 量1开挖断面积m280.962预计每循环进尺M3.53每循环爆破石方m3283.364炮眼总数个1335钻孔总数M499.76雷管用量发1337炸药用量Kg389.88比钻眼数个/m21.669比钻眼量m/m31.7610比装药量Kg/m31.3811单位体积岩体耗雷管量发/m30.4712预计炮眼利用率%93第四节 超前支护本合同段超前

35、支护设计包括108大管棚、42注浆小导管、22药卷锚杆。一、108大管棚施工1、施工顺序人工配合挖掘机清理平整洞口段场地，中部留核心土，场地高度控制在拱顶下4.0米左右，以确保钻机能打到最底下的孔；靠掌子面安设三榀I18拱架，每榀拱架间距0.8m,沿靠近岩面钢拱架外轮廓向岩面打3.0m长22锚杆,锚杆间距1.0m,拱架与锚杆间焊接牢固,每榀拱架间采用22连接筋及钢筋网焊接，连接筋间距80cm，钢筋网为8钢筋，间距2020cm。测量放样，在拱架上安装导向管，导向管采用127普通钢管，壁厚4cm，导向管和拱架间焊接牢固，导向管外插角3.75%（洞内为2.25%纵坡）。在拱架外侧安设底模、侧模。人工

36、浇筑C20砼止浆墙，砼采用JZ500搅拌机拌合，振捣棒捣固。在平台上安装两台XY-ZPC型钻机，从下至上左右对称钻孔并安设大管棚。地质钻机移动采用挖掘机吊移，场地高度由挖掘机挖渣逐层填筑上升。将预制好的钢筋笼用人工插入管棚内。采用KBY-50/70双液注浆机注浆。注浆前把管棚尾部用钢板封堵，同时在管棚上焊接两个2cm小钢管，一个为注浆孔，另一个为排气孔。2、大管棚施工工艺施工机具 超前大管棚钻孔采用XY-ZPC型地质钻机，单根钻杆长度3m，钻孔倾角0-90度，立轴行程500mm，钻机重量650Kg，外形尺寸（长宽高m。该机械采用顶驱双作用冲击及回转，把套管及钻具同时冲

37、击回转钻入软弱围岩内。钻孔时采用大扭矩回转套管钻进穿孔，提高了孔向精度及钻深能力。钻架配置两度液动夹头，方便夹紧及卸拧钻具丝扣，减少劳动强度。内置液动注水泵，简化清孔排渣及洗孔工序。注浆采用KBY-50/70双液注浆机，浆液由TBW50/15混浆泵拌制。gf、加强对围岩进行动态监控量测，实行信息化管理。二、42超前小导管注浆施工1、施工原理超前小导管注浆在开挖前，先用喷射砼将开挖面和5米范围内的坑道封闭，然后沿坑道周边向前方围岩内打入带孔小导管，并通过小导管向围岩注水泥浆，与坑道周围形成一定厚度的加固圈，在加固圈的保护下进行开挖等作业。超前小导管施工工艺流程见图4.12。开挖周边放样布孔开挖周

38、边放样布孔YT-28凿岩机钻孔清孔插入小导管注浆隧道开挖小导管加工浆液准备图4.12 超前小导管施工工艺框图2、小导管布置和安装本隧道设计42小导管，采用无缝钢管在加工厂制作。前端做成尖锥形，前段管壁上每隔10cm交错钻眼，眼孔直径8mm。小导管安装采用YT-28凿岩机钻孔，钻头采用50大钻头 。然后将小导管插入孔内，外露20cm，外露端支撑于开挖面后方的格栅拱架上，与格栅拱架共同组成支护体系。注浆机具及材料注浆设备采用KBY-50/70注浆泵注浆，在断层破碎带、砂卵石地层及无水松散地层采用单液水泥浆注浆；在有水地段采用双液水泥水玻璃浆注浆。第五节 初期支护本隧道初期支护主要包括25中空注浆锚

39、杆、27自进式锚杆、22药卷锚杆，工字钢钢架、格栅钢架、6.5钢筋网、C20喷射混凝土，依据地质情况分别设置。初期支护紧跟开挖面及时施作，以减少围岩暴露时间，抑制围岩变位，防止围岩在短期内松弛剥落。初期支护施工工艺框图见图4.13。施工准备施工准备是否符合标准 调整喷混凝土到设计厚度围岩量测反馈、确定支护参数 通风排烟 清理危石 处理欠挖冲洗岩面 检查断面超欠挖超挖是否10cm初喷混凝土3cm 打锚杆挂钢筋网初喷砼10cm有无质量问题 施工放样安装钢拱架或格栅钢架 改进是否有无否是图4.13 初期支护施工工艺框图 1、25中空注浆锚杆施工施工工艺在初喷砼后按设计间距及时施作径向中空注浆系统锚杆

40、，然后注水泥浆，其施工工艺流程见图4.14。锚杆的安装采用YT-28凿岩机钻孔后用凿岩机将带专用塑料钻头的锚杆插入设计深度，锚杆外露孔口长度为10-15cm。标出锚杆位置标出锚杆位置锚杆孔钻进检查锚杆检查锚杆、安装止浆塞和垫板板板注 浆封 口清洗整理制备水泥砂浆或CS双液浆备 料图4.14 中空注浆锚杆施工程序框图安装止浆塞、垫板和螺母。用注浆接头把锚杆尾端同注浆机连接。锚杆的注浆采用NZ130A型锚杆专用注浆泵。检查NZ130A型锚杆专用注浆泵及其零件是否齐备和正常，有关泵的操作程序应遵守NZ130A型锚杆注浆泵操作手册。检查水泥和砂的粒径、比例、温度等是否符合规定，通常用筛子控制它们的粒径

41、，砂的粒径为1.0mm，水泥与砂的比例为1:0.5至1:1。用水或风检查锚杆孔是否畅通，锚杆孔口返水或风即可。调节水流量计使砂浆水灰比至设计值为止，并记下流量刻度，从泵出口出来的砂浆，必须要摇匀，不能有断续不均现象。开动注浆泵，整个过程应连续灌注，不停顿，必须一次完成，观测到浆液从止浆塞边缘流出或压力表达到设计值，即可停泵。若注浆过程中，出现堵管现象，应及时清理锚杆、注浆软管及泵。当完成一根锚杆的注浆后，应迅速卸下注浆软管与锚杆的接头，清洗并安装至另一根锚杆，然后注浆；若停泵时间较长，在对下根锚杆注浆前应放掉前段不均匀的灰浆，以免堵孔。注意：整个注浆过程中，操作人员应配合密切，动作迅速。注浆过

42、程中，应及时清洗接头，保证注浆过程的连续性。完成整个注浆后，应及时清洗及保养泵。在灰浆达到初始设计强度后，方可上紧垫板及螺母。施工注意事项在软岩和土层中施作钻进式注浆锚杆时，需环向隔开一定距离隔孔钻进，否则会因向岩体注水太多可能导致岩面坍塌。水泥砂浆或CS双液浆应严格按配合比配制，并随拌随用，以免浆液在注浆管、泵中凝结。为保证注浆效果，止浆塞打入孔口不应小于10cm。2、27自进式锚杆施工用YT-28凿岩机将带金属钻头的锚杆直接钻入孔内，其它施工方法同中空锚杆。3、22药卷锚杆施工药卷锚杆施工工艺流程为：钻孔清孔塞入锚固剂插入杆体。钻孔采用YT-28凿岩机，锚杆预先在洞外按设计要求加工制作，施

43、工时锚杆钻孔位置及孔深必须精确，锚杆要除去油污、铁锈和杂质。先用YT-28凿岩机按设计要求钻凿锚杆孔眼，达到标准后，用高压风清除孔内岩屑，塞入浸泡后的锚固剂，然后将加工好的杆体插入孔内，并将锚杆与钢筋网焊为整体。待终凝后按规范要求抽样进行锚杆抗拔试验。4、钢筋网安设挂钢筋网在系统锚杆施作后安设，钢筋类型及网格间距按设计要求施作。钢筋网根据被支护岩面的实际起伏状铺设，并在初喷混凝土后进行，与被支护岩面间隙约3cm， 钢筋网与钢筋网连接处、钢筋网与锚杆连接处点焊在一起，使钢筋网在喷射时不易晃动。钢筋网在加工厂加工成片，在洞内再焊接起来形成整体。5、格栅(型钢)拱架施工格栅(型钢)钢架在洞外按设计加

44、工成段，在洞内用螺栓连接成整体。洞内安装在初喷混凝土之后进行，与定位锚杆焊接。格栅钢架间设纵向连接筋，钢架间以喷射混凝土喷平。钢架拱脚必须安放在牢固的基础上，架立时垂直隧道中线，当钢架和围岩之间间隙过大时设置垫块，用喷射混凝土喷填。 现场制作加工格栅(型钢)钢架应按设计要求预先在洞外材料加工厂加工成型。先将加工场地用C15混凝土硬化，按设计放出加工大样。 放样时根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割的加工余量。将格栅(型钢)钢架钢筋冷弯成形，要求尺寸准确，弧形圆顺。格栅(型钢)钢架加工后进行试拼，允许误差如下：A、沿隧道周边轮廓误差不应大于3cm；B、格栅(型钢)钢架由拱部、边墙各单元钢构件拼装而

45、成。各单元用螺栓连接。螺栓孔眼中心间误差不超过0.5cm；C、格栅(型钢)钢架平放时，平面翘曲应小于2cm。 格栅(型钢)钢架架设工艺要求： 为保证格栅(型钢)钢架置于稳固的地基上，施工中在格栅(型钢)钢架基脚部位预留0.150.2m原地基；架立拱架时挖槽就位，软弱地段在格栅(型钢)钢架基脚处设槽钢以增加基底承载力。 格栅(型钢)钢架平面应垂直于隧道中线，其倾斜度不大于20。格栅(型钢)钢架的任何部位偏离铅垂面不应大于5cm。 为保证格栅(型钢)钢架位置安设准确，隧道开挖时在格栅(型钢)钢架的各连接板处预留钢拱架和连接板凹槽；两拱脚处和两边墙脚处预留安装格栅(型钢)钢架槽钢凹槽。初喷混凝土时，

46、在凹槽处打入木楔，为架设钢架留出连接板（或槽钢）位置。 格栅(型钢)钢架按设计位置安设，在安设过程中当格栅(型钢)钢架和初喷层之间有较大间隙应设骑马垫块，格栅(型钢)钢架与围岩（或垫块）接触间距不应大于50mm。 为增强格栅(型钢)钢架的整体稳定性，将格栅(型钢)钢架与锚杆焊接在一起，从拱脚至拱腰须与812根锚杆焊接。沿格栅钢架设直径为22cm的纵向连接钢筋，连接筋内外交错布置。 为使格栅(型钢)钢架准确定位，格栅钢架架设前均需预先打设定位锚杆，定位锚杆利用系统锚杆，锚杆外漏端与格栅钢架焊接牢固。 格栅(型钢)钢架架立后尽快喷混凝土作业，并将格栅(型钢)钢架全部覆盖，使格栅(型钢)钢架与喷混凝

47、土共同受力，喷射混凝土分层进行，每层厚度56cm左右，先从拱脚或墙脚处向上喷射，以防止上部喷射料虚掩拱脚（墙脚）不密实，造成强度不够，拱脚（墙脚）失稳。5、喷射混凝土施工喷射混凝土骨料用强制式拌合机分次投料拌合，为减少回弹量，降低粉尘，提高一次喷层厚度，喷射混凝土采用PZ-5B型混凝土喷射机，潮式喷射作业。初期支护喷射混凝土，一般分初喷和复喷二次进行。初喷在开挖(或分部开挖)完成后立即进行，以尽早封闭暴露岩面，防止表层风化剥落。复喷混凝土在锚杆、挂网和钢架安装后进行，尽快形成初期支护整体受力，以抑制围岩变位。钢架间用混凝土喷平，并有足够的保护层。喷射混凝土分段、分片由下而上顺序进行，每段长度不

48、超过6m，一次喷射厚度控制在6cm以下，喷射时插入长度比设计厚度大5cm铁丝，每12m设一根，作为施工喷层厚度控制用，后一层喷射在前层混凝土终凝后进行，新喷射的混凝土按规定洒水养护。第六节 装碴运输隧道出碴采用无轨运输。洞内出碴采用人工配合CAT320挖掘机扒碴，WA470侧卸式装载机装碴，红岩自卸汽车运输。洞内各工作面装碴运输期间，各工序平行作业。第七节 临时设施洞内“三管两线”布置见图4.15。1、 施工通风：由于本隧道在左线进洞2323米处设有一竖井，所以通风采用两套方案，2323米前采用混合式通风，在两个主洞口各安装一台2110KW轴流风机（高效风量2912m3/min，风压5000P

49、a），通风管采用1500mm高强软风管进行压入式通风，在掌子面、瓦斯开挖段及衬砌段各安装1-2台30KW射流风机进行压出式通风，详情见图4.16；2380米后利用竖井通风，在竖井底口设两台2110KW轴流风机向两个掌子面压新鲜风，详情见图4.17，采用以上通风方式要确保洞内风速不小于0.25m/s，空气中瓦斯浓度不超过0.5%。2、 高压风：隧道洞口设置200m3空压站一座，配置10台LGWD75/9353型螺杆式电动空压机。送风管路采用200mm钢管，法兰盘联接。洞内根据需要增加风包调整风压。竖井洞口设置2台LGWD75/9353型螺杆式电动空压机。3、 供水：在洞口右侧的河沟内抽水作为施工

50、、生活用水，距洞顶高65米处修建一座高山水池(容量200m3)，100mm钢管引至掌子面，水压不够时采用压力泵加压。图4.15洞内“三管两线”布置示意图图4.16 无竖井时通风系统布置示意图图4.17 有竖井时通风系统布置示意图4、 供电：在K11+000附近安装1台1000KVA、3台500KVA变压器供隧道和桥梁施工机械设备和生活照明用电；进洞600m后洞内配1台400KVA可移动变压器，供洞内混凝土输送泵及通风机等用电。洞口安装250KW内燃发电机2台备用。5、 排水方案：洞内涌水通过隧道中央排水沟排至洞外涵洞内。第八节 监控量测监控量测是隧道施工中的一个重要环节，认真做好监控量测工作，

51、可确保施工安全，指导施工作业。并根据围岩变化情况，及时调整支护参数。在本隧道中，我们根据地质资料并接合现场实际情况,建立了监控量测组织机构，合理地编制了量测项目,以保证施工生产。一、监控量测组织机构本项目部成立了以项目总工为组长，质检工程师、测量队长为副组长，技术员、测量员为组员的监控量测领导小组，全面负责本隧道的监控量测工作，详情见图4.18。项目总工项目总工梁永忠质检工程师张 欣测量队长张远广组 长副组长何灿胥玉明金广建蒙毅庆李向平柯鑫组 员图4.18 监控量测组织机构图二、量测断面间距、测点布置量测间距按类围岩、类围岩20米一个断面，类围岩40米一个断面，量测频率见表4.5。测点布置如下

52、：全断面开挖时水平收敛基线布置1条，位于路面以上2.5m处；台阶法开挖时水平收敛基线布置2条，路面以上1.5m处布置1条，路面以上4.0m处布置1条。拱顶下沉测点位于同断面拱顶处，各测点布置如图4.19 、图4.20所示。量 测 频 率 表表4.5量测项目每段相隔距离布 置量测频率0-15天16-30天31天以后周边位移测量、20m2对测点1-2次/每天1次/每2天1次/每周40m1对测点拱顶下沉量测、20m1点1-2次/每天1次/每2天1次/每周40m地表下沉测定每5m洞口段35m1次/每天1次/每2天 图4.19全断面测点布置 图4.20 台阶测点布置三、量测项目及方法围岩量测主要分为三部

53、分,即周边收敛、拱顶下沉和地表下沉。1、周边收敛量测测点埋设：喷锚支护施作后，用风钻凿直径40mm、深200mm的孔，1：1水泥砂浆灌满后再插入测点固定杆，尽量使同一基线两测点的固定方向在同一直线上，等砂浆凝固后，即可进行量测工作。量测方法：采用SWJ-隧道收敛计监测。该机采用大张力自锁紧摇柄加载系统，并在结构上进行了一系列性能提升设计，具有很高的量测精度，特别适用于大跨度隧道的变形监测。2、拱顶下沉量测拱顶位移量测的测点用风枪打眼埋设好固定杆，埋设深度为20，并在外露杆头设挂钩。测点的大小要适中，如过小，测量时不易找到；如过大，爆破时容易打掉。支护结构施工时要注意保护测点，一旦发现测点被掩埋

54、，要尽快重新设置，以保证数据不中断。采用水平仪、水准尺、挂钩式钢尺配合测量拱顶下沉，精度可达12mm。量测时用一把24m长的挂钩式钢尺挂上即可。3、地表下沉量测测点布置：在洞口段每5米一个断面。用混凝土埋设钢筋头，埋设深度为30。测量方法：采用水平仪、水准尺配合测量地表沉降，精度可达24mm。用经纬仪将所有测点布设于同一直线上。测点钢筋安设就位后，表面磨平，并用钢钉等锐器在其表面冲眼标记。四、现场量测要求1、初期支护施作2h后即埋设测点，进行第一次量测数据采集。2、测试前检查仪表设备是否完好，如发现故障应及时修理或更换；确认测点是否松动或人为损坏，只有测点状态良好时方可进行测试工作。3、测试中

55、按各项量测操作规程安装好仪器仪表，每测点一般测读三次；三次读数相差不大时，取算术平均值作为观测值，若读数相差过大则应检查仪器仪表安装是否正确、测点是否松动，当确认无误后再按前述监控量测要求进行复测。每次测试都要认真做好原始数据记录，并记录掘进里程、支护施工情况，保持原始记录的准确性。量测数据应在现场进行粗略计算，若发现变位较大时，应及时通知现场施工负责人，以便采取相应的处理措施。4、测试完毕后及时进行资料整理，并进行数据分析。（资料表格附后）五、围岩稳定性和支护效果分析1、将量测数据进行处理和分析，绘制时间-位移曲线。一般情况会出现如下两种时间位移特征曲线见图4.21。2、隧道周壁任意点的实测

56、相对位移值应小于表4.6所列数值，当位移速率无明显下降，而此时实测位移值已接近表列数值，或者喷层表面出现明显裂缝时，应立即采取补强措施，并调整原支护设计参数或开挖方法。 t t 时间t 时间t (min) 位 移 (min) 位 移 (a)正常曲线 (b)反常曲线（a）图表示绝对位移值逐渐减小，支护结构趋于稳定，可施作模筑混凝土衬砌。（b）图表示位移变化异常，出现反弯点初期支护出现严重变形，这时应及时通知施工管理人员，该段支护须采取加强措施，确保隧道不坍方；严重时施工人员须迅速撤离施工现场，保证施工人员安全。图4.21 时间位移特征曲线隧道周边允许相对位移值（%） 表4.6围岩类别覆盖层厚度（

57、m）3000.10.30.20.50.41.20.150.50.41.20.82.00.20.80.61.61.03.0注：a、相对位移值系指实测位移与两测点间距离之比，或拱顶位移实测值与隧道宽度之比。b、脆性围岩取表中较小值，塑性围岩取表中较大值。3、监测控制标准根据公路隧道施工技术规范（JTJ042-94）、设计资料及类似工程经验，制定本工程监控量测变形管理等级见表4.7，据此指导施工。 变 形 管 理 等 级 表4.7管理等级管理位移施工状态U（2Uo/3）停工，采取特殊措施后方可施工注：U为实测位移值；Uo为最大允许位移值。第九节 防排水(气)工程本隧道段有突水、瓦斯，瓦斯进入隧道易发

58、生爆炸，所以此隧道段的防排水(气)难度、意义更大。1、排水（气）措施1）渗水流处设置橡塑板盲沟，每10米设一道，渗水面积较大地段橡塑板盲沟可并排设置。2）集中股水流处设置50HPDE管盲沟，按每20米设一道，盲沟管端部应穿越初期支护直接与股水流处对接以达到更好的排水效果。3）隧道两侧边墙初期支护底部分别设置100HPDE单壁打孔波纹纵向排水管以引排盲沟水（单壁打孔波纹管内径100，外径16）。4）隧道中部设置中央排水沟，每隔10米设100HPDE单壁无孔波纹边墙泄水管一道（横向），将墙背纵向排水管的水引入中央排水管内。5）隧道内两侧行车道路缘带下设置200PVC管以排泄路面水，每隔30米间距设

59、置带铸铁蓖的沉沙池一处。6）中央排水沟出洞外后设置水气分离装置，使沟内瓦斯气体排入距地表10米以上的空中。2、防水措施全隧铺设复合式防水板，防水板的焊接采用TH-1双轮自动爬焊机双焊缝无钉铺挂施工，防水板铺设施工工艺框图见图4.22。为防止瓦斯泄露瓦斯设防段整环铺设(含仰拱或整平层),二次衬砌混凝土采用防水混凝土浇筑，防水混凝土等级S8。隧道洞身变形缝设置橡胶止水带，模筑混凝土施工缝设置带注浆管止水条。 不合格不合格1、台车就位切除外露铁件头砂浆找平检查爬焊机电烙铁、焊塑枪合格准备工作钉挂土工布铺展防水板焊接固定防水板焊接防水板接缝质量检验台车移位补焊图 4.22 防水板铺设工艺框图第十节 仰

60、拱、填充及铺底初期支护后尽早仰拱、填充及铺底施工，、仰拱、填充及铺底分左右幅交替进行，仰拱、填充采用4.5厚木模板整体拼装，模板上预留穿钢筋孔，混凝土在自动计量拌合站拌合，混凝土输送车运输至现场后直接浇筑，插入式振动棒捣固。仰拱、填充施工顺序见图4.23，图中砼施工顺序按数字由小到大依次进行。图 4.23 仰拱、填充顺序图第十一节 二次衬砌混凝土左右洞二次衬砌各采用1台全断面液压钢模衬砌台车施工，一次衬砌长度12m。紧急停车带、车行、人行横洞采用组合钢模、工字钢支架、方木支撑。混凝土在自动计量拌合站拌合，混凝土输送车运输，输送泵泵送入模，附着式振动器、插入式振动棒捣固。二次衬砌施工工艺框图见图