隧道施工工艺技术

5.1技术参数 45.2施工工艺流程 55.3施工方法 55.4施工测量及方线 65.4.1施工测量 65.4.2贯通测量 85.4.3竣工测量 95.4.4测量保证措施 95.5进洞施工 105.5.1坡面清理 105.5.2截水天沟施工 105.5.3边仰坡开挖及防护 115.5.4偏压耳墙施工 145.5.5套拱及超前管棚施工 175.5.5.1套拱施工 175.5.5.2管棚施工 205.5.6检查验收 245.6明洞施工 255.6.1明洞仰拱施工 255.6.2明洞衬砌施工 265.6.3明洞防水施工 275.6.4明洞回填施工 285.6.5检查验收 285.7洞门端墙施工 295.8超前地质预报 315.9超前支护 375.9.1施工方法 375.9.2检查验收 395.10洞身开挖 405.10.1全断面法开挖 405.10.2台阶法开挖 415.10.3CD法开挖 435.10.4预留核心法开挖 455.10.5超短台阶法开挖 465.10.6钻爆设计 475.10.6.1光面爆破 485.10.6.2钻孔 495.10.6.3清孔验孔 495.10.6.4装药及堵塞 495.10.6.5爆破管网连接 495.10.6.6起爆 495.10.6.7爆破效果监测及爆破设计调整 505.10.7检查验收 505.11初期支护 505.11.1喷射混凝土 515.11.2系统锚杆 515.11.3钢筋网片 545.11.4钢拱架 545.11.5锁脚锚杆施工 555.11.6小径距中夹岩施工 565.11.7检查验收 585.12二次衬砌 605.12.1工艺流程 605.12.2监控量测数据分析 605.12.3仰拱施工 605.12.3.1仰拱开挖支护 615.12.3.2仰拱钢筋加工及安装 625.12.3.3仰拱安装 645.12.3.4仰拱浇筑 645.12.3.5仰拱填充及中心水沟施工 655.12.4拱墙二次衬砌施工 665.12.4.1基面处理 665.12.4.2防排水施工 665.12.4.3钢筋加工及安装 695.12.4.5台车定位及模板安装 705.12.4.6模板及止水带安装 705.12.4.7衬砌混凝土浇筑 725.12.4.8拱顶压浆 735.12.4.9拆模及养护 745.12.5检查验收 745.13横通道及紧急停车带施工 765.13.1人行横通道施工 765.13.1.1施工工艺流程 765.13.1.2测量放样及监控量测 775.13.1.3主线隧道初期支护预留与预支护 785.13.1.4洞口段开挖 785.13.1.5洞身段开挖支护 795.13.1.6防排水施工 825.13.1.7洞口加强段与洞口交叉口构造设置 825.13.1.8衬砌模板安装 835.13.1.9衬砌浇筑及拆模养护 845.13.2人行横通道施工 855.13.2.1测量放样与监控量测 855.13.2.2主线隧道初期支护支护预留与预支护 855.13.2.3洞身段开挖支护 855.13.2.4防火门开挖支护 865.13.2.5施工防排水 875.13.2.6洞口交叉口构造设置 875.13.2.7衬砌模板安装 885.13.2.8衬砌浇筑及养护 895.13.2.9紧急停车带施工 895.14附属工程施工 905.14.1水沟电缆槽施工 905.14.2装饰工程施工 935.14.3贯通方案 945.14.4检查验收 955.15路面施工 965.15.1混凝土路面施工 965.15.2沥青路面施工 995.15.3检查验收 1015.16隧道突涌水治理 1035.17塌方治理 1105.18岩爆治理 1135.19隧道辅助措施施工 1145.19.1通风降尘 1145.19.2隧道排水 1155.19.3施工用风水电供应 1165.19.4逃生管道设置 1175.20检查验收流程 1185.1技术参数1.公路等级：双向四车道高速公路。2.设计速度：100km/h。3.设计荷载：公路Ⅰ级。4.路面设计标准轴载：BZZ－100。5.隧道路面横坡：单向坡-2%（直线段正常路拱），最大超高满足±4%。6.隧道内最大纵坡：±3%；最小纵坡：±0.3%。7.隧道防水要求：风机房为一级防水；其他部位不低于二级防水等级。8.二次衬砌混凝土抗渗等级不小于P8。9.主线隧道及横通道建筑限界如下表：表5.1-1主线隧道及横通道设计参数表项目名称净宽（m）净高（m）行车道（m）侧向宽度（m）检修道（m）隧道主洞10.756.03.75×20.75+1.00.75+0.75紧急停车带13.756.03.75×2+3.00.75+1.00.75+0.75车行横通道6.56.0///人行横通道22.5///5.2施工工艺流程图5.2-1总体施工流程图5.3施工方法隧道按照“新奥法”原理组织施工，并根据工程地质、水文地质和不同围岩级别及周边环境选择相应施工工法，按全标段重点控制工期点，合理划分作业段，科学统筹，采取平行流水作业法施工。隧道进洞开挖前，首先完成洞顶截水沟、洞口土方及边仰坡防护施工。开挖至明暗分界线后，应先施做导向墙及超前大管棚。表5.3-1各级围岩施工工法汇总表序号隧道施工工法适应围岩适用衬砌类型1CD法后续洞XS5a、XS5b型衬砌采用CD法开挖后续洞XS5a、XS5b2环向开挖预留核心土法小净距段先行洞Ⅴ级围岩浅埋、软（土）岩（XS5a、XS5b型衬砌）采用预留核心土法开挖XS5a、XS5b3超短台阶法深埋、硬质岩（XS5c、XS5d型衬砌）采用超短台阶法开挖XS5c、XS5d4台阶法Ⅳ级围岩S4a、S4b、S4c5全断面法Ⅲ级围岩S3隧道开挖采用光面爆破，严格控制超欠挖，初期支护喷射混凝土采用湿喷工艺。隧道初期支护紧跟开挖及时施作，对于Ⅴ、Ⅳ级围岩初期支护由工字钢拱架、锚杆、钢筋网及喷射混凝土组成；对Ⅲ级围岩初期支护则一般由径向锚杆、钢筋网及喷射混凝土组成；钢拱架之间用纵向钢筋连接，并与钢筋网焊为一体，与围岩密贴，形成承载结构，系统锚杆尾部必须安装锚垫板固定于钢筋网上。对于Ⅴ级浅埋和断层破碎带段落后进段，采用CD法进行施工，环向工字钢采用I20a竖向支撑，加强拱架的整体刚度和稳定性；小净距隧道Ⅴ级围岩段落中夹岩采用低预应力φ25中空注浆锚杆加强支护，并采用φ42×4mm小导管注浆加固中夹岩。隧道仰拱、二衬、防水层配置栈桥、防水板铺挂台车、二衬台车等专用机械化施工设备进行辅助施工。将超前地质预报和监控量测纳入施工工序管理，施工过程中加强监控量测，仰拱超前、二次衬砌紧跟，以保证施工安全。坚持“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤测量”的原则组织施工。洞口浅埋地段除加强洞内监控外，同时加强地表监测，注意对监控量测的数据进行分析、整理，发现异常情况及时反馈，以便尽早提出处理方案。5.4施工测量及方线5.4.1施工测量1.洞口测量洞口测量在洞外控制网的基础上采用极坐标法进行洞口桩点放样，利用洞口控制网计算好洞门放样数据及进洞施工数据。为了加强放样点的检核条件，可用另外两个已知导线点作起算数据，用同样方法来检测放样点正确与否，或利用全站仪的坐标实测功能，用另两个已知导线点来实测放样点的坐标，放样点理论坐标与检测后的实测坐标X、Y值相差均在±10mm以内，可用这些放样点指导隧道施工。地形条件好的洞口也可采用交会法进行洞口定位放样，交会法一般采用三方向法进行，交会误差三角最大边长不大于10mm，并且最大边长不得接近于隧道横向方向。2.洞内中线测量暗挖隧道施工放样主要是控制线路设计中线、里程、高程和同步线。洞内中线根据导线采用极坐标法进行放样，放样中线点完成后，可利用放样中线点按线路关系进行短距离的中线测量，利用穿线法、正倒镜分中法，偏角法等方法控制的隧道开挖长度一般情况不大于100m，然后必须利用导线对中线进行复核和调整后，再重新采用线路测量法进行下一段的中线控制。也可采用在隧道内安置激光指向仪方法进行中线施工控制，激光导线仪安装应经过导线法测量后进行校核无误后方可使用。激光可代表线路中线或隧道中线的切线或弦线的方向及线路纵断面的坡度，也可将中线或切线平移一段距离以避开施工干扰，方便控制，但应对测量作业人员及施工人员做好安装的激光导向线进行交底。每个洞的上部开挖可用激光指向仪控制标高，下部开挖采用放起拱线标高来控制，但每施工50m后利用水准测量法对激光标高进行检查，发现偏差后及时调整。施工期间要经常检测激光指向仪的中线和坡度，采用往返或变动两次仪器高法进行水准测量。在隧道初支过程中，架设钢格栅时要严格的控制中线、垂直度和同步线，其中格栅中线和同步线的测量允许误差为±20mm，格栅垂直度允许误差为±2°。3.隧道开挖面施工测量根据隧道施工情况、隧道具体施工方案不同，采用不同的方法进行测量控制，开挖面测量的内容主要为中线测量、拱顶、隧底标高控制及隧道开挖轮廓线的控制。隧道掘进过程中，每循环恢复开挖面中线、开挖面控制标高、开挖面轮廓线，保证掘进施工方向及标高准确性。掌子面的施工测量中应加强隧道轮廓线测量的精度和每循环进尺的控制，控制好隧道的超欠挖。开挖面测量完成后，不需进行书面交底，但应做好测量原始记录，并对现场施工负责人进行口头交底并保护好测量标志标线。4.隧道初支作业面的测量隧道初支作业面根据隧道施工方案不同采取不同的方法以，对上下台阶法、三台阶法，特别对隧道轮廓线外侧的尺寸应加强控制，控制好隧道的内衬净空。初支面的测量主要有中线控制测量（也可按边脚线进行控制），隧顶标高控制及拱脚标高控制。中线控制可采用极坐标法放样中线，也可采用隧道激光点投点法恢复隧道中线，若是边线法控制，则在中线法基础上采用钢尺量距进行偏移定桩。隧顶标高采用激光标高控制或水准高程控制均可，但激光标高应经常进行检查复核无误后才可采用。拱脚（隧底）标高一般采用水准高程进行控制。初支作业面测量完成后，应对作业队或工班进行书面交底，书面交底的内容为测量控制点及与初支结构的关系尺寸交底大样。5.仰拱施工测量仰拱施工测量主要为施工提供仰拱标高，短边墙边线控制及标高控制，施工时不能采用激光导向仪进行测量，只能通过全站仪进行中线测量并进行不同方法校核，精度满足要求后方可交底。若采用正倒镜分中法进行测量，误差不得大于5mm。否则需采用两次拔角法进行穿线。标高控制采用水准仪进行测量并在模板或钢筋上做好标高控制线。供仰施工测量必须对作业队或工班进行书面技术交底，交底内容应包括测量桩点、结构尺寸及测量桩点关系大样图，测量记录，标高控制点及标高应上应下标注，模板尺寸及净空及与测量桩点的关系；工班立模完成后应通知测量组进边墙立模进行检查，确保立模准确后方可灌注混凝土。6.拱墙二衬施工测量二衬施工测量的精度直接影响到隧道的净空尺寸、外观质量及隧道线形控制，故隧道二衬的施工应按精密测量的标准进行放样，所有桩点均按正倒镜极坐标法进行放样，并加强点位间的相对关系及与既有建构筑物关系的检查，确保测量准确。隧道二衬施工主要控制隧道中线及净空尺寸的准确性，采用台车法进行施工时，应采用全站仪恢复隧道中线，利用水准仪测量台车拱顶标高，然后台车就位后检查台车位置的准确性，在检查台车满足隧道净空尺寸要求后，方可进行二衬混凝土的灌注施工。采用人工立模灌注时，应对隧道中线、拱顶标高、拱脚尺寸及标高、边墙尺寸及标高进行测量和书面交底，在立模完成后对模板进行检查复核，发现误差后应书面通知作业班或工班进行调整，其书面交底的要求与台车立模要求相同。7.隧道附属工程施工测量隧道附属的车行通道、人行通道、预留设备洞室及预埋件的测量人员，应熟悉图纸，做好车行通道、人行通道、预留设备洞室及预埋件的测量工作，并将测量结果和交底资料交作业队及班组。保证附属工程结构尺寸和位置准确。5.4.2贯通测量具体详见下表：表5.4-1隧道贯通误差规定项目横向贯通误差高程贯通误差相向开挖长度（km）L<3洞外贯通中误差（mm）≤±45≤±25洞内贯通中误差（mm）≤±60≤±25贯通限差（mm）≤±75≤±355.4.3竣工测量按规范要求，对全隧道进行竣工测量，按要求布设永久性的路线中桩、水准基点，对隧道中线偏位、拱顶高程、横断面净空尺寸、各种预留预埋位置、人行横通道、车行横通道洞口位置、其它需要检测的项目进行测量检测，查看检测结果是否满足隧道设计和规范的要求。5.4.4测量保证措施1.建立测量两级复核制度，确保施工测量成果达到有关测量规范要求。一切测量计算至少由二人独立完成，最终相互核对计算结果，确认内外业成果无误，并在《成果计算书上签字》。为防止测量错误不可靠的成果，进行同精度复测或用不同方法、不同仪器进行复测，两次测量的差异，不得超过有关规范的规定。各单位测制的施工测量成果，必须经过检查验收，质量合格后方能使用。所有测量成果均需测量监理工程师进行确认。2.加强测量仪器的管理，确保测量仪器的精度。测量仪器由专人负责保管、建立台帐及相应的管理制度。依据工程测量规范的技术要求进行各项施工测量，定期对测量仪器和工具进行检定。采取有效措施，实行“三防”，保持测量仪器的良好使用状态。5.5进洞施工图5.5-1明挖法施工工序图图5.5-2盖挖法施工工序图5.5.1坡面清理隧道洞口土石方开挖前，先清除边仰坡上的浮土、危石。对洞口上方坡面上的零星落石，应予以清除。洞口上方坡面存在对工程影响大的高位大块径危岩体，应予以清除。对于边仰坡松散土体进行挂网喷混封闭防护。5.5.2截水天沟施工边仰坡开挖前，根据测量放线，在边仰坡开挖线以外5m以外施做截水天沟，截水天沟采用人机配合的方法开挖，保证拦截沟的几何尺寸满足设计要求，同时要清除沟底、沟边坡的松渣，超挖处不得回填碎石，粘土，应用M7.5浆砌片石进行回填。拦截沟挖出的土应及时清理，防止在截水沟附近堆积，避免因堆载导致截水沟附近开裂，水体进入裂缝导致边坡垮塌。开挖出的拦截沟及时施工，防止地表水流沿沟下渗。图5.5-3截水天沟截面图5.5.3边仰坡开挖及防护昭平隧道苍梧端及昭平端边仰坡开挖采用自上而下水平分层开挖，每层分层高度为1～2m，开挖一级防护一级，现场按照设计坡率1:0.5刷坡，施工机械以挖掘机为主，遇硬质地层采用控制爆破开挖，自卸车装渣运输至指定的弃土场。施工过程中，尽量避免对洞门仰坡及边坡的扰动，并加强对该坡面的观测，如在开挖过程中有滑坡迹象，应及时采取加固措施。进洞前加强洞口临时边仰坡防护及原地表植被的保护，按设计要求进行边仰坡防护施工，做到边开挖、边支护，尽量把边坡暴露时间压缩到最短，施工时应避开雨季，施工期间要加强施工组织管理，以确保施工安全。对洞门的边仰坡进行边坡开挖，由人工配合机械进行施工，严格按照施工放线自上而下进行边仰坡施工，开挖一级支护一级，严禁只开挖不支护，下掏神仙土。开挖完成后使用人工清理虚土裸石，保证边仰坡无松动危石。分层进行喷锚支护（采用ø22砂浆锚杆，L=3.0m，间距1.2*1.2m；喷射C25混凝土10cm；ø8钢筋网间距25*25cm），分层高度宜控制在2.5-3m。在每层坡面开挖完后，立即对边坡上的浮石、危石及时清险，坡面凹凸不平处应予整修平顺,边仰坡及时初喷4cm混凝土封闭，然后施做ø22砂浆锚杆，布设钢筋网，最后复喷至设计厚度。1.砂浆锚杆施工图5.5-4砂浆锚杆施工流程图1）锚杆钻孔石质边坡锚杆采用风动凿岩机成孔，按照设计间距布孔；钻孔方向尽可能垂直结构面或初喷砼表面。（1）孔位布置：孔位根据设计要求布设，偏差不大于15mm；（2）锚杆孔径：砂浆锚杆的锚杆孔径应大于锚杆体直径15mm；（3）钻孔方向：锚杆孔沿地表面径向钻孔，但钻孔不宜平行岩面；（4）钻孔深度：按设计深度确定，孔深误差不大于±5㎝；（5）锚杆孔应保持直线；2）锚杆安装（1）砂浆：砂浆锚杆孔内的砂浆采用注浆管进行注浆。将注浆管插至距孔底5~10㎝处，注浆孔口压力不得大于0.4MPa，注浆管随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出，注浆开始或中途停止超过30min时应用水润滑灌浆罐及其管路。（2）锚杆安装：锚杆头就位孔口后，随即迅速将杆体插入并安装到位。若孔口无水泥砂浆溢出，说明注入砂浆不足，应将杆体拔出重新灌注后再安装锚杆；锚杆杆体插入孔内的深度不得小于锚杆长度的95%。锚杆安设时，不得随意敲击，三天内不得悬挂重物。3）预制钢筋网、铺挂钢筋网（1）钢筋网的制作钢筋网片采用HPB300ø8钢筋，网格间距25cm×25cm，在钢筋加工场内集中加工。先用钢筋调直切断机把钢筋调直并按照设计长度切断，钢筋网片尺寸根据网片之间搭接长度等综合考虑确定。钢筋焊接前要先将钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等均清除干净；加工完毕后的钢筋网片应平整，钢筋表面无削弱钢筋截面的伤痕。（2）成品的存放制作成型的钢筋网片必须轻抬轻放，避免摔地产生变形。钢筋网片运至使用工点后堆放在指定的成品堆放场地上，并按要求下垫上盖。存放和运输过程中要避免潮湿的环境，防止锈蚀、污染和变形。（3）挂网按图纸标定的位置挂设加工好的钢筋网片，钢筋片随坡面距离3cm起伏铺设，绑扎固定于先期施工的药卷锚杆之上，再把钢筋片焊接成网，钢筋网的搭接长度不小于24cm，且不少于一片网片间距。（4）施工要点钢筋网在初喷一层混凝土后铺挂。钢筋网应随初喷面的起伏铺设，与受喷面的间隙一般不大于5cm，与锚杆连接牢固。（5）质量要求钢筋网的网格间距应符合设计要求，网格尺寸允许偏差为±10mm。钢筋网搭接长度不小于24cm。钢筋应冷拉调直后使用，钢筋表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状锈蚀。2.喷射混凝土按设计要求及配合比在拌和站配制C25喷射混凝土用混凝土运输罐车运至工点，在钢筋网片上喷射10cm厚的混凝土，进料加入速凝剂，由专业熟练工人操作，保证喷射混凝土面平整，无干斑或脱落现象。1）施工准备喷射前应对受喷岩面进行处理。岩面可用高压水冲洗受喷岩面的浮尘、岩屑，以提高喷射混凝土的附着力。2）喷射作业喷射操作程序应为：打开速凝剂辅助风→缓慢打开主风阀→启动速凝剂计量泵、主电机、振动器→向料斗加混凝土。喷射混凝土作业应采用分段、分片、分层依次进行，喷射顺序应自下而上，分段长度不宜大于6m。喷射时先将低洼处大致喷平，再自下而上顺序分层、往复喷射。分层喷射时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1h后再进行喷射时，应先用风或水清洗喷层表面。一次喷混凝土的厚度以喷混凝土不滑移不坠落为度，既不能因厚度太大而影响喷混凝土的粘结力和凝聚力，也不能太薄而增加回弹量。喷射速度要适当，以利于混凝土的压实。风压过大，喷射速度增大，回弹增加；风压过小，喷射速度过小，压实力小，影响喷混凝土强度。因此在开机后要注意观察风压，并据喷嘴出料情况调整风压。喷射时使喷嘴与受喷面间保持适当距离，喷射角度尽可能接近90°，以使获得最大压实和最小回弹。喷嘴与受喷面间距宜为0.6～1.2m；若受喷面被钢筋网覆盖时，可将喷嘴稍加偏斜，但不宜小于70°。如果喷嘴与受喷面的角度大小，会形成混凝土物料在受喷面上的滚动，产生出凹凸不平的波形喷面，增加回弹量，影响喷射混凝土的质量。3）养护喷射混凝土终凝2小时后，进行洒水养护，养护时间不小于7d。5.5.4偏压耳墙施工图5.5-5昭平隧道出口偏压耳墙图昭平隧道出口右洞施工前需进行右洞偏压耳墙施工，及拱顶水泥土回填，才可以进洞。1.偏压挡墙施工根据设计图纸进行隧道临时边坡开挖（坡度为一级坡1：0.5，二级坡一级坡1：0.75），采用ø22砂浆锚杆，L=3.0m，间距1.2*1.2m；ø8钢筋网间距25*25cm；使用用湿喷机喷射C25混凝土10cm。开挖挡墙基础时放出基础开挖位置及高程，然后进行开挖，采用人工配合机械开挖方式，开挖至基底上10-15cm采用人工清理，防止扰动基底。2.地基承载力监测使用重型触探仪进行检测地基承载力，利用锤击功能，将一定规格的圆形探头打入土体，根据打入土体内的阻抗大小来判断土层变化。该法采用63.5kg穿心锤，以76cm落距将触探打入土中，记录打入10cm的锤击数，计算公式如下：y=35.96x+23.8。(y-地基允许承载力Kpa，x-重型触探锤击数)3.安装模板混凝土挡土墙模板采用木模板，木胶板厚度18mm，采用拼装方式，每块拼装模板尺寸为1860mm×1200mm，水平背楞为100×50木枋，20cm一道，竖向背楞选用2×φ48×3.5钢管固定间距600mm；采用M14的对拉螺栓间距600mm×600mm与预埋钢筋进行拉结；模板距上口150mm处预留预埋对拉螺栓孔，砼浇筑时进行对拉螺栓预埋，用于下一次模板的支撑和固定。耳墙两侧采用双排钢管脚手架作为操作架，操作架立杆纵横向间距均为1.2m，大小横杆步距为1.2m，架体外侧设置水平杆与挡土墙砼预埋的对拉螺栓连接保证操作架的稳定。水平撑杆间距为1.5m，步距为1.2米，每隔三排立杆设一剪刀撑，保证杆体稳定。模板预拼完成后，采用吊车在现场吊装接长，模板与模板的接长采取两相接模板的背枋上钻孔，用螺栓进行锁紧，模板拼缝处要求贴双面密封条以避免漏浆，端头保持平齐。模板加高采用分层施工法第一层砼浇筑完后砼未进入初凝前进行螺栓的预埋，预埋长度＞300mm，养护2～3天后拆模，利用原模板上口预埋的螺栓穿入下层模板底部的预留孔内，以此支撑和固定上层模板。本工程螺栓采用M14对拉螺栓，最下一排距地面高度根据现场实际情况调整（距水平施工缝不大于15cm），每排水平间距60cm，竖向间距60cm，对拉螺栓两端用蝴蝶卡卡紧模板上的双支钢管进行拉紧定位，保证模板的牢固。4.混凝土施工1）施工工艺：混凝土搅拌运输→混凝土浇筑与振捣→混凝土表面找平压实→混凝土养护→试块制作。2）采用水平分层浇筑的方式，浇筑时严格控制分层厚度，按每层500mm进行浇筑振捣，达到厚度后进行振捣，密实后再浇筑上层，耳墙按划定的施工段分段逐次进行浇筑。3）浇筑混凝土前，应对模板进行检查，并做好记录，符合设计要求后方可浇筑。模板内的杂物、积水和污垢应清理干净。模板如有缝隙，应填塞严密，模板内面应涂刷脱模剂。浇筑混凝土前，应检查混凝土的均匀性和坍落度。4）自高处向模板内倾卸混凝土时，为防止混凝土离析，应符合下列规定：（1）从高处直接倾卸时，其自由倾落高度不宜超过2m，以不发生离析为度。（2）当倾落高度超过2m时，应通过串筒、溜管或振动溜管等设施下落。（3）在串筒出料筒下面，混凝土堆积高度不宜超过1m。5）采用插入式50型振动棒进行振捣，混凝土振捣密实，振捣过程中快插慢抽。无漏振，无蜂窝麻面等。使用插入式振动器时，移动间距不应超过振动器作用半径的1.5倍；与侧模应保持50-100mm的距离；插入下层混凝土50-100mm，每一处振动完毕后应边振动边徐徐提出振动棒，避免振动棒碰撞模板及其他预埋件。对每一振动部位，必须振动到该部位混凝土密实为止。密实的标志是混凝土停止下沉，不再冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆。6）混凝土的浇筑应连续进行，如因故必须间断时，其间断时间应小于前层混凝土的初凝时间，当需要超过时应预留施工缝。7）施工缝的位置应在混凝土浇筑之前确定，宜留置在结构受剪力和弯矩较小且便于施工的部位，并应按下列要求进行处理：（1）凿除处理层混凝土表面的浮浆和松软层，凿除前，处理层混凝土须达到下列强度：洗凿毛时，须达到0.5Mpa；用人工凿除时，须达到2.5Mpa；用风动机凿毛时，须达到10Mpa；（2）经凿毛处理的混凝土面，应用水冲洗干净，在浇筑层混凝土前，对垂直施工缝宜刷一层水泥净浆，对水平缝宜铺一层厚度为10-20mm水泥砂浆。（3）施工缝处理后，须待处理层混凝土达到一定强度后才能继续浇筑混凝土。8）结构混凝土浇筑完成后，对混凝土裸露面应及时进行休整、抹平，待定浆后再抹第二遍并压光或拉毛。当裸露面面积较大或气候不良时，应加盖防护，但在开始养生前，覆盖物不得接触混凝土面。9）浇筑混凝土期间，应设专人检查模板稳定情况，发现有松动、变形、移位时应及时处理。10）在混凝土浇筑过程中，现场取样制作混凝土试件，标准养护28天后送试验室检测。5.回填水泥土偏压挡墙施工完成后，强度达到75%以上，进行水泥土进行回填。按照每层30cm进行填筑，填筑至图纸标高。5.5.5套拱及超前管棚施工5.5.5.1套拱施工图5.5-6套拱示意图1.设计参数昭平隧道套拱设计为厚70cm，纵向长200cm采用C25混凝土浇筑，套拱内设4榀I22工字钢，，内设4榀I20a工字钢钢拱架，间距60cm，型钢中心到两端头为10cm，钢架外缘设φ127×4mm导向钢管37根，导向管外插角1-3°。2.套拱施工图5.5-7套拱示意图1）测量放线首先放出套拱基础开挖位置及高程，然后进行开挖，采用人公配合机械开挖方式，开挖至基底上10-15cm采用人工清理，防止扰动基底。开挖完毕后对套拱基础的位置、每榀钢拱架内拱脚位置、中点、以及高程进行精确测量。如钢拱架拱脚超挖，采用同标号混凝土回填。2）地基承载力检测为满足施工要求，避免套拱在施作后出现沉降，应做好地基承载力检测，设计地基承载力应不小于300Kpa。使用重型触探仪进行检测地基承载力，利用锤击功能，将一定规格的圆形探头打入土体，根据打入土体内的阻抗大小来判断土层变化。该法采用63.5kg穿心锤，以76cm落距将触探打入土中，记录打入10cm的锤击数，计算公式如下：y=35.96x+23.8。(y-地基允许承载力Kpa，x-重型触探锤击数)3）套拱基础地基承载力满足要求，清理开挖面，清除浮渣虚土，保持开挖面干净平整。测量放样将套拱基础放出，架立模板，浇筑C25混凝土，严格控制混凝土顶标高，避免混凝土高度不足导致套拱顶高度不足，引起管棚侵入初支界限。4）钢拱架加工、安装（1）钢支撑横向允许偏差±5cm，竖向不低于设计标高，倾斜度不大于2度。（2）钢拱架加工按照设计要求分段进行，每段钢拱架两端焊接1.4×22×24cm尺寸Q235连接钢板，钢板具体钻孔尺寸及位置按设计图纸施工，螺栓孔用机械冲孔，禁止气割吹孔。每段钢拱架尽量使用整根工字钢，如两根焊接，焊接两侧必须使用钢板焊接补强，保证钢拱架使用功能。加工中严格控制钢拱架弧度、弧长及内外弦长。加工完成后在平整场地进行放大样试拼，检查拼好后工字钢是否扭曲变形、是否在同一平面上。拱架安装采用现场拼接的方法进行，采用掉线对钢拱架中心进行调整，并用水准仪测量调整钢拱架顶部高程。钢拱架安装完毕经测量检查满足净空及设计高程要求后拧紧连接螺栓，焊接连接钢板，并采用ø22钢筋进行纵向连接，连接钢筋环向间距满足设计要求，并用锁脚锚杆（管）及钢管支撑的方法将钢拱架固定死。（3）钢拱架在钢梁加工厂按设计尺寸制作，制作工艺遵循如下要求：①将工字钢冷弯成型，要求尺寸准确，弧度圆顺，在大样台上逐根检验合格。②焊接时沿钢拱架两边对称焊接，防止翘曲和变形。③焊接长度应符合设计图纸及规范要求，接头法兰盘必须机械冲孔，且螺栓孔中心尺寸误差小于0.5mm。④工字钢焊接部位必须加钢板进行补强处理。⑤钢拱架加工后应进行试拼，钢拱架长度允许误差为±10mm，平面翘曲应小于±20mm，连接角钢应保持90度。5）安装导向管拱架安装完毕后，进行ø127×4㎜导向管安装。导向管位置在钢拱架标出，并调整导向管的角度，为防止管棚钻孔钻杆下沉而导致的管棚侵占开挖净空，导向管的安装角度符合设计角度，外插角采用1-3度，钢拱架高程根据此角度进行调整。导向管架设过程中严格控制各导向管的标高、位置及角度。导向管与钢拱架采用焊接连接，如导向管角度与钢拱架产生缝隙，缝隙采用钢筋或钢板填缝焊接。导向管安装完成后，测量进行检查，合格后封堵管口。6）模板安装在套拱底架设四榀I20b支撑型钢架，纵向间距0.5m，型钢间通过ø22钢筋纵向连接成为受力整体，支撑型钢与预留核心土体间采用木方设置竖撑，竖撑设置间距0.75×1m（纵×环）；支撑型钢上铺设木板作为底模，在底模外端（内外侧）均采用木板安装端模，端模外侧采用钢管加固，设置斜撑，斜撑环向间距1m，内侧采用φ12钢筋设置对拉杆支撑牢固，间距0.5m。顶模采用2cm厚木板铺设，并用ø22钢筋弯制成纵环向骨架紧固。7）混凝土浇筑套拱混凝土施工采用输送泵将混凝土输送至套拱内，输送泵管口应严格避免碰撞大管棚导向管，以避免造成管棚后续施工困难。混凝土两侧对称灌注，保证两侧灌注高差不超过1m。混凝土灌注过程中要注意振捣，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。混凝土初凝后立即覆盖养生，养护时间不少于14天。混凝土浇筑应缓慢进行，并派专人对模板进行监控，发现漏浆及时封堵；如发现模板变形，立即停止浇筑，并进行加固处理后方可继续进行浇筑。5.5.5.2管棚施工图5.5-8套拱示意图1.设计参数管棚主要设计参数1）管棚为热轧无缝钢管ø108mm，壁厚6.0mm，节长3-6m。2）管棚均匀布设在隧道拱部，每环37根。3）管棚钢管环向间距为40cm。4）倾角：管棚外插角1-3度。5）孔口导向管为无缝钢管ø127mm，壁厚4mm。6）导向墙套拱厚70cm，宽2m。7）孔口套管采用ø22固定筋与钢拱架连接。2.钻孔套拱中预埋的孔口管作为导向管进行钻孔。并按照先钻进奇数孔再钻进偶数孔的方式进行钻孔，偶数孔为检查孔，可观察注浆是否饱满。钻孔角度按照仰角1-3度钻进，方向与路中线平行。1）钻孔前先检查钻机机械状况是否正常；钻孔时根据情况确定是否加泥浆或水泥浆钻进，当钻至砂层易塌孔时，应加泥浆护壁方可继续钻进；如不能成孔时，可加套筒或将钻头直接焊接在钢管前端钻。2）钻机就位后，根据事先测量放样好的点位位置钻孔；施钻时，顶紧掌子面，提高施钻精度；钻机开孔时钻速宜低，钻深至20cm以后转入正常钻速；钻进过程中不断调整钻机钻进方向。3）第一节钻杆钻入岩层尾部剩20-30cm时钻进停止，用两把管钳人工卡紧钻杆，钻机低速反转，脱开钻杆。钻机沿导轨退回原位，人工装入第二节钻杆，并在钻杆前端安装好连接套，钻机低速送至第一根钻孔尾部，方向对准后连接成一体。每次接长，按上述方法进行。4）换钻杆时，要注意钻杆是否弯曲，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。5）为防止钻杆在推力和振动力双重作用下钻杆上下颤动，导致钻孔不直，钻孔时应把扶直器套在钻杆上，随钻杆钻进向前平移。6）钻孔中应在开挖后2m处、孔深1/2处，终孔处用测斜仪进行三次斜度量测，以免误差超限，即改进钻孔工艺进行纠偏，至终孔仍超限时，则就封孔，原位重钻3.管棚安装按20×20cm梅花形打设Φ6~Φ10注浆孔，使用机械打孔严禁使用烧焊。钢管大样见图5.5.5-2管棚钢管大样图。图5.5-9管棚钢管大样图1）先钻大于管棚直径的引导孔，然后利用钻机的冲击和推力，将安有工作管头的管棚沿引导孔钻进，接长管棚，直至孔底。2）管棚接长时先将第一根钢管顶入钻好的孔内，再逐根连接。事先需加工好连接丝扣。3）接长管件时应满足管棚受力要求，相邻管的接头应前后错开，避免接头在同一截面受力，采取奇数孔第一节长3m，偶数孔第一节长6m，以后每节均为6m，以此方法将相临近管接头错开。4）顶管时，当第一节钢管推进孔外剩余30-40cm时，人工装上第二节钢管，钻机低速前进对准第一节钢管端部，严格控制角度，人工持钳进行钢管连接，使两节钢管在连接套处联成一体。钻机再以冲击压力和推进压力低速顶进钢管。5）施工中的钢管在安装前必须逐孔逐根进行编号，按编号顺序接管推进，不得混接。管棚钢管由机械顶进，钢管节段间用丝扣连接，顶进时，节长采用3m、6m两种管节。管棚顶到位后，钢管与导向管间隙用速凝水泥或其它材料堵塞严密，以防浆液冒出。堵塞时设置进浆孔和排气孔。相邻管棚接头必须错开。6）顶管施工完毕后对每根管进行清孔处理，防止杂物堵塞在管内造成后续管棚注浆工作无法开展。3、安放钢筋笼洞口围岩为土质、软岩时，管棚中增设钢筋笼。钢筋笼由4根Φ20主筋均匀焊接于Φ10箍筋圈外侧组成，钢筋大样见图5.5-10。图5.5-10管棚钢筋笼大样图4、管棚注浆1）注浆前先检查管路和机械状况，确认正常后做压浆实验，确定合理的注浆参数，方可施工。2）在注浆管的尾端焊接止浆阀，并安装注浆管。3）注浆采用水泥浆液，注浆压力达到2-2.5Mpa，并持压5min以上，注浆浆液达到设计100%以上时，可停止注浆，并及时封堵注浆口，防止空气进入管内。4）注浆过程应派专人负责，填写《注浆记录表》，详细记录注浆时间、浆液消耗量及注浆压力等数据，观察压力表值，监控连通装置，避免因压力猛增而发生异常情况。并针对现场可能出现的特殊情况，做出相应应急措施。5）注浆结束后，对钢管口进行清孔，清孔完毕后，立即用M30砂浆进行充填，增加钢管强度。孔口与注浆管间隙用速凝水泥或其它材料堵塞严密。6）注浆顺序：从上而下，跳孔注浆。5注浆设计参数1）灌注浆液：水泥浆。2）注浆参数：水泥浆水灰比1:1（质量比）3）注浆压力：注浆孔口压力初压0.5-1.0Mpa，终压2-2.5Mpa。（1）注浆前应先进行注浆现场试验，注浆参数可以通过现场试验按实际情况可加大至2.0Mpa，以利于施工。（2）注浆泵先压水检查管路是否漏水，设备状态是否正常，而后再做压水试验，以冲洗岩石裂隙，扩大浆液通路，增加浆液充塞的密实性，核实岩石的渗透性。（3）浆液配制：水泥浆采用强制式搅拌机拌合。在注浆前，通过现场试验合理确定浆液配比，注浆压力等注浆参数。配制浆液时，要注意加料顺序和速度，防止浆液结块。浆液应随配随用，用多少配多少，以免造成浪费。配制好的浆液，需经过滤后方可进入泵体，以防杂物堵塞管路和泵体。（4）注浆压力控制：注浆压力按分级升压法控制，由注浆泵油压控制调节，以防止由于压注速度过大，造成上压过快返浆、漏浆等异常现象影响注浆质量。（5）结注浆结束后及时清除管内浆液，并用M30水泥砂浆紧密填充，增强管棚的刚度和强度。（6）达到结束标准后，停止注浆，随即卸下注浆混合器及注浆系统，并用清水清洗干净，以保证下次注浆顺利进行。6注浆异常现象处理1）发生串浆现象：即浆液从其它孔中流出时，采用多台泵同时注浆或堵塞串浆孔隔孔注浆。2）注水泥浆压力突然升高时，即可能发生了堵管时，立即停机检查。7施工注意事项1）超前管棚及超前小导管等辅助工程措施的施工方法按图纸和规范的相应项目执行。2）辅助工程措施所用钢筋、钢管等材质，其环向间距、纵向搭接长度、方向等布设参数，以及锚固所用材料均须符合设计及规范要求。3）采用注浆施工，承包人注浆前应认真分析围岩性质，选择合理的注浆设备和施工工艺，对采用单液注浆还是双液注浆方案进行比选，并确定合理的注浆初始压力、终压力。监理应认真进行旁站，记录单孔注浆压力和单孔实际注浆量，记录内容必须包含以下内容：施作里程范围、小导管（管棚）根数、长度、最大单根注浆量、最小单根注浆量、总注浆量（注浆量以使用水泥袋数或公斤为单位）、注浆控制压力。对小导管、管棚的安装和注浆必须要有影像资料。4）套拱基础应设置在符合图纸要求且稳固的地基上，地基承载力满足设计要求，基坑的渣体杂物、风化软层和积水应清除干净。5）加强套拱内预埋的孔口管定向、定位控制，严格按设计确定其上抬量和角度，确保孔定位准确。5.5.6检查验收1.隧道总体实测项目表5.5-1隧道总体实测项目项次检查项目规定值或允许偏差检査方法和频率1行车道宽度（mm）±10尺量或按附录Q检查：曲线每20m、直线每40m检査1个断面2内轮廓宽度（mm）不小于设计值3内轮廓高度（mm）不小于设计值激光测距仪或按附录Q检查：曲线每20m、直线每40m检查1个断面，每个断面测拱顶和两侧拱腰共3点4隧道偏位（mm）20全站仪：曲线每20m、直线每40m测1处5边坡或仰坡坡度不大于设计值尺量：每洞口检查10处2.管棚实测项目表5.5-2管棚实测项目项次检査项目规定值或允许偏差检查方法和频率1长度(mm)不小于设计值尺量：逐根检查2数量(根)不少于设计值目测：现场逐根清点3孔位(mm)±50尺量：每环抽查10根4孔深(mm)大于钢管长度设计值尺量：每环抽查10根管棚外观质量应符合下列规定:钢管尾端与钢架焊接应无假焊、漏焊。5.6明洞施工表5.6-1明洞洞门统计表施工段落里程桩号长度洞门形式出口左洞ZK111+300-ZK111+3055端墙式右洞K111+274-K111+2773端墙式5.6.1明洞仰拱施工明洞仰拱采用机械开挖、人工配合修正方式执行，开挖后须对其地基承载力进行检测，承载力值不小于250KPa，若地基承载力小于250KPa，护拱结构上层铺50cm干砌片石，下部用C15混凝土回填。明洞仰拱根据设计进行开挖深度，仰拱开挖完成后，先将隧底虚渣、杂物、积水等清除干净，并用高压风将隧底吹洗干净，测量组及时对清理后的仰拱复测仰拱断面尺寸，保证无欠挖。明洞仰拱钢筋绑扎：主筋采用Φ22钢筋，纵向间距20cm，层间距44.2cm，钢筋保护层厚度为5cm，与土体直接接触面钢筋保护层7cm。主筋定位采用L30×3等边角钢，纵向长度为一次模筑混凝土长度，设置于仰拱底部或可有效控制钢筋间距部位，内外层均设置。纵向连接钢筋采用Φ14钢筋，环向间距30cm，箍筋Φ8钢筋弯制而成，箍筋设置间距25cm，梅花型布设。主筋连接采用双面焊接连接，焊缝长度不小于5d，同一截面钢筋接头数量不得大于50%。图5.6-1明洞衬砌配筋图5.6.2明洞衬砌施工在现场将衬砌台车拼装并检验合格后，将台车模板准确定位，作为明洞二衬底模，控制平面位置和顶面高程，底模定位完成后，进行钢筋安装施工，钢筋安装前同步进行其它各项作业准备工作，钢筋安装完成及预埋件检查后应及时浇筑混凝土，防止钢筋暴露锈蚀。主筋采用Φ22钢筋，纵向间距20cm，层间距44.2cm，钢筋保护层厚度为5cm，与土体直接接触面钢筋保护层7cm。主筋定位采用L30×3等边角钢，纵向长度为一次模筑混凝土长度，设置于仰拱底部或可有效控制钢筋间距部位，内外层均设置。纵向连接钢筋采用Φ14钢筋，环向间距30cm，箍筋Φ8钢筋弯制而成，箍筋设置间距25cm，梅花型布设。主筋连接采用双面焊接连接，焊缝长度不小于5d，同一截面钢筋接头数量不得大于50%。钢筋根据设计在加工棚内加工完成，运至现场后在现场进行安装作业，与仰拱预埋筋进行连接，形成骨架。钢筋安装时受力钢筋与模板、防水层之间安装满足设计要求的混凝土垫块（与衬砌混凝土同标号），梅花型布置，每平方米不大于4块，同时注意不得污染模板，钢筋加工安装完成，对模板内杂物清除干净，方可浇筑混凝土，钢筋保护层厚度在安装时要随时进行检查，防止安装完成后调校困难。明洞工程预埋在施工前应仔细核对，确保准确埋设。预埋件在加工棚内加工，埋设时应连接牢固，位置准确，外露部分与模板紧贴。模板底端与仰拱的连接处处理要到位，防止漏浆，接缝内填塞海绵或密封胶条，灌注前认真检查，合格后方可浇筑混凝土。明洞衬砌混凝土为60cm厚C40防水混凝土，防水等级P8，混凝土浇筑采用二衬台车分层浇筑，由下至上分层浇捣，直至完成，施工时注意两侧对称同步浇筑。固定好输送泵以防止压送时的脉冲式振动而滑移。在正式输送前用水泥砂浆进行预压送，以润滑泵和输送管内壁以防堵管。开始压送砼时，应使砼输送泵处于低速运转，并注意观察泵输送压力（工作压力），当确认可以顺利运转后，才提高到正常运转速度。砼的压送连续进行，尽量避免压送中断。砼压送过程中，输送管道堵塞有可能是突然发生的，若发生应进行反复推动或用木锤敲击。发生压送困难或堵管时，应及时检查。砼入模时，软管的出口应向下，并接近砼表面。浇筑完成后应及时清洗输送泵及管路，以备下次施工使用。明洞浇筑过程中试验人员必须现场检测混凝土坍落度，并控制在150～180mm范围之内，若不满足设计要求，由试验人员通过添加外加剂或胶凝性材料，进行调整，严禁施工人员私自加水，若还不满足设计要求，该车混凝土废弃不用。同时试验人员必须在现场与拌和站随机制取2组边长150mm的标准养护试件，用于混凝土的抗压强度评定；现场制作1组边长150mm的同条件养护试件，用于拆模强度判定。明洞衬砌拆模与养护：明洞衬砌混凝土强度达到2.5MPa后拆除外模，混凝土强度达到设计强度75%拆除内模。明洞衬砌养护采用土工布覆盖、洒水保湿养护，养护期间避免日光直晒，养护时间不少于14天。5.6.3明洞防水施工明洞衬砌混凝土达到相应强度要求后拆除模板养生，并及时施作防排水。施工前将衬砌混凝土表面的浮浆垃圾等清除干净，然后施做防水层，明洞防水层由“土工布+防水板+土工布+2cm厚M20水泥砂浆”组成，施做时应注意按土工布、防水板、土工布从下向上，两侧对称，在拱部重叠的要求进行，防水板采用双缝爬焊机焊接，搭接长度不小于10cm，焊缝宽度不小于1cm，土工布搭接长度不小于5cm。仰拱衬砌与拱墙衬砌纵向施工缝采用300×3mm钢板止水带防水，环向施工缝与变形缝采用背贴式橡胶止水带+钢边橡胶止水带防水+防水板土工布，背贴式橡胶止水带宽度40cm，厚10mm，在变形缝、施工缝处与防水板焊接，中埋橡胶止水带宽度40cm，厚8mm，在变形缝、施工缝处居中埋设，采用∅8钢筋制作定位卡具固定牢固。5.6.4明洞回填施工图5.6-2SMb明洞回填图明洞开槽部分采用C15混凝土两侧对称同步回填设计标高，在回填混凝土达到设计强度后洞顶采用夯填土回填，夯填土分层填筑、压实至设计标高，压实度不小于90%，碎石土填筑完成后填筑30cm粘土隔水层、10cm砂砾垫层、20cm种植土，回填注意洞顶上方1m以下采用人工填筑夯实，洞顶1m以上可采用机械填筑压实，填筑应按设计1：10填成边坡状。回填完成后洞顶植草防护，端墙墙背位置设置洞顶排水沟，排水沟截面尺寸75*100cm，沟底及沟壁厚度25cm，洞顶排水沟采用M7.5浆砌片式，与路基排水沟顺接。5.6.5检查验收1.明洞浇筑实测项目表5.6-2明洞浇筑实测项目项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率1行车道宽度（mm）±10尺量或按附录Q检查∶曲线每20m、直线每40m检查1个断面2内轮廓宽度（mm）不小于设计值3△内轮廓高度（mm）不小于设计值激光测距仪或按附录Q检查∶曲线每20m、直线每40m检查1个断面，每个断面测拱顶和两侧拱腰共3点4隧道偏位（mm）20全站仪∶曲线每20m、直线每40m测1处5边坡或仰坡坡度不大于设计值尺量∶每洞口检查10处明洞浇筑外观质量应符合下列规定:1)蜂窝麻面面积不得超过该面总面积的0.5%，深度不得超过10mm。2)隧道衬砌钢筋混凝土结构裂缝宽度不得超过0.2mm。2.明洞防排水表5.6-3明洞防水层实测项目项次检查项目规定值或允许偏差检査方法和频率1行车道宽度（mm）±10尺量或按附录Q检查：曲线每20m、直线每40m检査1个断面2内轮廓宽度（mm）不小于设计值3内轮廓高度（mm）不小于设计值激光测距仪或按附录Q检查：曲线每20m、直线每40m检查1个断面，每个断面测拱顶和两侧拱腰共3点4隧道偏位（mm）20全站仪：曲线每20m、直线每40m测1处5边坡或仰坡坡度不大于设计值尺量：每洞口检查10处明洞防水层外观质量应符合下列规定:1）防水材料应无破损、无折皱。2）焊接应无脱焊、漏焊、假焊、焊焦、焊穿，粘接应无脱粘、漏粘。3.明洞回填实测项目表5.6-3明洞回填项目项次检査项目规定值或允许偏差检査方法和频率1回填压实符合设计要求尺量：厚度及碾压遍数2每层回填层厚（mm）W300尺量：每层每侧测5点3两侧回填高差（mm）W500水准仪：每层每侧测3处4坡度满足设计要求尺量：检查3处5回填厚度（mm）不小于设计值水准仪：拱顶测5处明洞回填应符合下列基本要求:1）人工回填时拱圈混凝土强度应不低于设计强度的75%。机械回填应在拱圈混凝土强度达到设计强度且拱圈外人工夯填厚度不小于1.0m后进行。2）墙背回填应两侧同时进行。3）明洞黏土隔水层应与边坡、仰坡搭接良好，封闭紧密。5.7洞门端墙施工昭平隧道洞门为端墙式洞门，明洞衬砌达到设计强度后及时施作洞门端墙。洞门端墙墙身厚度150cm，端墙顶面高出明洞回填顶面200cm。胸坡与背坡坡比均为1:0.1，端墙基础嵌入稳定岩层中。图5.7-1端墙式洞门构造图1.基础开挖基础开挖前由测量人员对端墙基础平面位置、开挖深度等进行精确放样，按设计结构尺寸开挖完成后进行地基承载力试验，地基承载力不小于300KPa，否则采用C15混凝土进行基础换填。2.基础浇筑采用C25混凝土浇筑，混凝土浇筑过程中严格采用插入式振捣器进行振捣，振捣棒应快插慢拔，捣固时间不宜超过20s，振捣间距不超过振捣棒有效作用半径的1.5倍，振捣时以混凝土不再显著下沉，不再出现气泡，表面翻出水泥浆和外观均匀为止。3.墙身模板安装洞门端墙模板采用钢模板，模板及支架安装必须稳固牢靠，接缝应严密不漏浆。为防止洞门墙浇筑出现有跑模现象，可进行分层浇筑但每次浇筑高度不得大于1m，应将施工缝设置在模板接缝处，立模中应控制好两侧模板高度，确保施工缝在同一平面内，施工缝处设置接茬钢筋按要求进行布设并应进行凿毛处理。模板与混凝土的接触面必须清理干净并涂刷隔离剂，混凝土浇筑前，模板内的积水和杂物应清理干净。模板外侧横向采用方木固定于模板后，间距30cm,横向使用釆用钢管间距50cm一道加固，使用燕尾卡加双螺帽与对拉螺栓φ14mm固定，水平方向对拉螺栓设置间距100cm,竖向设置两排。在下一模混凝土未浇筑完成前不得提前对已浇筑的上一模模板进行拆除。4.墙身混凝土浇筑洞门端墙设计为C30混凝土，釆用泵送方式浇筑，混凝土罐车运输，泵送入模时，分层浇筑，连续进行，插入式振捣器振捣。混凝土浇筑前，由经质检员检验合格后，报现场监理工程师现场检验合格后，方可浇筑混凝土。混凝土由拌合站集中拌制，罐车运送。混凝土生产用原材料必须检测合格后方可使用，应根据现场的温度情况将混凝土塌落度控制在160mm～200mm之间，混凝土出机温度不低于10°C,混凝土入模温度不低于5C。混凝土浇筑严格落实振捣要求，振捣棒应避免碰撞模板、钢筋和其它预埋件，与侧模应保持5cm〜10cm的距离；插点要均匀，可按行列式或交错式进行，移动间距不应超过其作用半径的1.5倍，一般为40cm～50cm，遵循“快插慢拔”的原则。每一处振捣棒插入下层混凝土5cm〜10cm,使两层混凝土结合成一体。混凝土捣固时间控制在30～40秒，对每一振捣部位，一般以混凝土不再下沉，表面呈现平坦、泛浆，不冒岀气泡为止。浇筑过程中，派人检査模板加固情况，发现松动和变形情况及时解决。5.8超前地质预报1.人员负责超前地质预报作业人员必须是经过培训、工作熟练的技术人员或工人，并且具有较高的责任心和质量意识。2.设备设备见表5.8-1。表5.8-1超前地质预报设备表序号仪器设备名称规格类型单位数量备注1地质雷达探测仪BK2000套12地震波探测仪TSP-203套13瞬变电磁仪HY303台14水平钻机ZYG-150台189钻孔3.地质预测、预报的主要内容断层及断层影响带、软弱带及煤夹层、瓦斯、突水、突泥、可能发生的工程地质灾害、含水构造。4.超前地质预报等级超前地质预报分为4个等级：适用于大型断层破碎带、瓦斯突出、极高应力、严重岩爆以及岩溶极强发育，可能存大型溶洞暗河特大突水等危及施工安全可能造成重大安全事故地段;适用于中型断层破碎带、高瓦斯、高应力、中等岩爆以及岩溶强烈发育可能存岩溶管道水、中小型突水等存安全隐患地段:适用于中小型断层破碎带、低瓦斯、弱岩爆以及岩溶中等发育、小型涌水可能存安全问题地段;适用于工程地质条件简单的一般地段，根据地勘成果一般不存在大的不良地质问题;根据不同等级针对性采取预报手段,对详勘已经标明的不良地质体进行进一步确认，以便准确查明不良地质体的规模和空间方位，为合理制定应对措施提供必要的基础资料，防患于未然，保证施工安全。表5.8-2超前地质预报方法选用预报类型地质预测预报分级建议探测方法ABCD地质综合分析√√√√远距离物探√√√必要时TSP202/203探测近距离物探√√必要时必要时瞬时电磁仪或地质雷达探测等钻孔验证√必要时必要时必要时89钻孔（必要时取芯）5.超前地质预报工作顺序1）隧道开挖爆破后立即进行地质调查并进行地质素描，一般每10m记录一次，地质条件发生变化时,增加素描。2）利用TSP每隔100~150m探测一次,粗略掌握掌子面前方的不良地质分布情况。3）然后,用地质雷达在接近不良地质体25~30m左右时探测一次,进一步核实与了解不良地质的分布情况。4）若物探方法初步判定前方有不良地质体,当掌子面接近不良地质体10m左右时,应采用钻孔进行验证。5）根据物探与钻探结果,并结合前期地勘成果及地质调查资料,综合判定不良地质体的范围与程度。6.地质预测、预报方法1）综合超前地质预测预报工作流程见图5.8-2图5.8-2地质预测、预报施作工艺流程说明：（1）采用TSP-203、超前钻探、地质雷达等进行综合探测；（2）掌子面前方长距离范围（100～150m）采用TSP-203地质预报探测；掌子面前方30m范围内利用超前探测孔探测；探测出富含水地段辅以红外探水跟踪探测；（3）超前地质预报要对多种手段所得的资料进行综合分析与评判，相互印证，结合掌子面揭示的地质条件、发展规律、趋势及前兆进行预测、判断。2）施工工艺隧道施工过程的地质超前预报预测，主要是根据地表和已经开挖的隧道的地质调查和各种探测方法取得的资料，以及地质推断法预测开挖工作面前方一定长度范围内围岩的工程地质条件。物探测试主要有TSP法、地质雷达法。预测时根据地质条件的不同，采用一种或几种方法组合综合预报，以工程地质法（包括图析法及地质素描法）进行超前宏观预报为前提，结合TSP203超前地质预报系统、地质雷达、红外线探测仪、超前探孔、超前导洞、经验法等综合手段，分长期预报、中期预报、短期预报三个阶段对隧道岩体特征、断层、涌水等不良工程地质进行超前预测预报：（1）采用TSP系统与地质分析法相结合进行长期（长距离）（100-150m范围）地质预报；（2）采用仪器和钻孔进行25-30.m距离的中期地质预报；对物探异常区采用钻孔进行验证，以便指导施工。①经验类比法进行预报以往隧道施工经验，在施工揭露的断层带构造、洞内渗水、涌水特性以及施工方法、工艺类比该标段的地质情况、施工方法及工艺。并根据类比情况对相关问题提出预报。②地质分析法进行预报由主任工程师组织工程地质工程师及相关技术人员对设计图纸进行详细分析，对现场地表裸露情况进行核对。③利用地质仪器探测进行预报ATSP203探测法TSP超前地质预报系统是目前国内外在这一领域里应用较多的隧道及地下工程探测设备。TSP203是最新一代智能型预报仪，传感器能采集不同方向的地震信号，能根据地震反射波判断发射截面的三维几何形态，经电脑分析，自动得出图像和结果。可以比较准确的预报工作面前方100～200m范围内工程地质和水文地质情况，TSP超前地质预报系统可以解决的主要技术问题如下：图5.8-3隧道TSP-203地震波超前地质预报能探测工作面前方存在的断层、破碎带、特殊软岩、富水岩层和煤系地层与其他地层的界线，还能探测岩浆岩岩体、岩脉等特殊地质体。能查明前述不良地质体的位置和规模，能判别不同类别围岩的分界线，并提供相应岩层的地质力学参数（杨氏弹性模量、泊淞比等）。能探测和较准确的解释距离为:软岩一般能探测150m（最大可达300m），硬岩一般能探测250m（最大可达400m），有效解释距离为150m。对不良地质体的地质性质判断，一般较准确；对不良地质体的位置判断精度可达90％以上；对不良地质体的规模的判断精度可达85％～90％以上。应用TSP203超前地质预报系统进行地质探测的频率为：岩层完整、岩性一致地段1次/100m，断层破碎带地段1次/50m，必要时再增加频率，以相互重叠、复核，提高预测精度。操作方法是：在开挖工作面排列布置地震激发和反射波接收的装置，为排除表面波的影响，传感器对称布置在隧洞两侧的侧帮，距洞表面2～3m的围岩内部，安装时使传感器与岩石结合紧密；激发地震波信号的爆破孔，第一排紧靠掌子面，最后一排距传感器15～20m，正常布置24孔，用YT28风枪钻孔，孔径为32～42mm之间，钻孔间距1～3m，孔深2～3m，每孔装药量50～100g。爆破后，测量系统数据记录部分实时显示所有的数据采集通道，并实时通过测量系统计算机显示监视爆破信号的质量和传感器与岩石之间的耦合状况，初步评价结果在测量完成后8h内即能读出，以图像和表格的直观形式显示隧道施工前方和四周测量范围内的不良地质带和不连续界面的位置。B地质雷达法地质雷达是基于电磁波在有耗介质中的传播性工作的。发射天线发出微波频段的电磁波后，遇到不均匀介质或介质常数有差异时会发生反射，反射信号由接收天线接收记录，经微机处理形成雷达剖面图。解译人员对雷达剖面图进行解译分析，提出掌子面前不良地质体的具体位置和规模。该法对25m-30m范围内的不良地质体，尤其是含水地质体探测效果最好。本隧道采用地质雷达主要在中期预报的基础上，结合其成果，进行更准确的预报，主要是探测富水溶洞、暗河、含水断层等。C地质素描及数码相机分析法预报利用地质素描判定工作面前方短距离范围内的地质情况。掘进施工时，派有经验的地质工程师在每排炮后对工作面进行地质观察、记录，并用数码相机照相摄影，绘制地质素描图。地质素描的主要内容包括：地下水状态（出水点、出水量、水压力、突水情况等）；地层岩性（产状、结构、地质构造影响程度等）；岩石特性（岩石名称、风化状况、岩石结构、质地、强度）；地质结构面（间距、延伸性、粗糙度、张开性等）；软弱夹层，贯穿性强的大节理、断层（填充情况、风化程度、开度、渗漏）等。根据掌子面地质情况，通过对地质素描图的分析，用工程类比法对开挖面前方短距离内的岩体稳定性进行分析，通过综合分析判断，提出地质预测报告。④超前探孔取芯验证法预报通过洞内外观察与地质描述、TSP-203地震波探测仪等有关地质与水文资料分析，再配合采用超前水平地质钻探加以验证。通过超前水平钻孔岩芯的分析，进一步探明掌子面前方的隧道围岩地质状况与水文地质的具体情况，根据探孔钻进的时间、速度、压力、成分以及卡钻力、钻芯和岩性构造性质及地下水情况，掌握隧道前方的地质条件与水文条件。图5.8-4隧道超前探孔在本隧道不良地质体多的地段，实施多孔超前钻孔。探孔布置位置：隧道断面周边均匀布置。本隧道采用ZYG-150型全液压钻机，超前钻孔深20-30m。主要用于在TSP203预测到的不良地质体前50m进行钻探，以准确探测掌子面前方不良地质体的位置、规模、性质及地下水水量和水压等。超前探孔施工时应注意前一循环钻孔与后一循环钻孔之间要搭接5m。另外在钻爆破孔之前，利用加长的钻杆，在开挖断面的中部和周边施钻5个孔，均水平施钻。钻孔位置：中部1个，周边4个。施工中，对于已出水的超前钻孔，要进行不间断的水流量、水压的监测，绘制水量、水压的变化曲线，为制定地下水处理方案提供依据。⑤围岩初支监测和补充地质调查在设计图纸提供的地质资料的基础上进行实地调查核实，以确定不同地层、岩性、岩层产状在隧道地表出露及接触情况，地表岩溶发育位置、规模及其分布，构造在隧道地面的出露、分布、性质及产状。观察掌子面状态、围岩变形、围岩风化变质情况、节理裂隙、断层分布和形态、地下水分布情况、高压富水段涌水的位置、水量和水压以及止水后的止水效果，同时对开挖工作面附近初期支护状况的观察和裂隙描述，作为判断围岩的稳定性和支护参数的检验的重要依据，观察已做初期支护地段的喷射混凝土、锚杆、钢架的受力状况，同时观察已衬砌地段的隧道衬砌结构的开裂与渗透水情况。根据洞内外观察与地质描述对出现的异常情况制定相应的处理措施。3）注意事项隧道超前地质预报多在地质情况复杂多变、围岩地质条件恶劣的地段进行，在进行超前地质预报施作时，要密切关注围岩的变化，详细掌握围岩的动态信息资料，以便及时采取措施保证地质预报工作的顺利、安全进行。隧道超前地质预报要采用综合手段获取多种参数数据进行对照以得到较为准确的地质信息，切忌凭借单一方法得出的片面结论来指导施工。多项预测预报手段所得的资料进行综合分析与评判，相互印证，并结合掌子面揭示的地质条件、发展规律、趋势及前兆进行预测、判断，并根据超前地质预测预报结果，相应优化调整措施，以确保施工安全及结构安全，确保工程顺利实施。4）质量标准用TSP203超前地质预报系统进行长距离地质探测，洞身1次/150m进行探测，通过不良地质区域如断层破碎带区域、突泥涌水区域等探测频率为1次/120m，必要时在提高探测频率。在通过断层及断层破碎带，运用地质雷达对掌子面、断层及断层破碎带进行探测，探测频率为1次/30m。根据本标段隧道的地质特点，采用20m、30m两种超前探孔进行估算，30m探孔运用于一般地段，在不良地质区域，则采用30m探孔取芯。5.9超前支护5.9.1施工方法昭平隧道超前支护采用大管棚及超前小导管（超前锚杆）1超前小导管/超前锚杆施工本标段隧道S5a级、S5b级、S5c级、S5d级，S4a级、ST5级、ST4级衬砌类型段采用超前小导管注浆预支护，小导管采用Φ42×4mm无缝钢管，外插角5-12度，S4b/S4c级、ST3衬砌段采用超前锚杆预支护，外插角10-15度，长度和间距根据设计满足设计要求，搭接长度不小于设计要求。表5.9-1超前支护统计表超前支护类型衬砌类型小导管/锚杆长度（cm）纵距（cm）每环根数每环长度（m）延米长度（m）注浆量（m³）单层φ42×4mm小导管(D)XS5a45030036162541.3XS5b45028036162581.39XS5c45030036162541.3XS5d4503203616250.631.22S4a45030035157.552.51.26ST545030045202.567.51.62ST445032045202.563.281.52φ22药卷锚杆（E）S4b/S4c45030031139.546.5ST345030044198661)施工工艺：小导管施工工艺流程见下图：图5.9-1小导管施工工艺流程2）施工方法采用YT-28风动凿岩机钻孔，人工安装超前小导管并与钢架焊接固定，小导管外插角符合设计，用注浆泵进行注浆作业，注入水泥单液浆，注浆压力一般为0.5-1MPa，施工中根据现场试验确定合理的注浆参数。小导管单液注浆示意见下图：图5.9-2小导管单液注浆示意图钻孔完毕后，将小导管按设计要求插入孔中，围岩软弱地段用凿岩机直接将小导管沿钢拱架中部打入，尾部与钢架焊接到一起，共同组成预支护体系。注浆前先喷射混凝土5～10cm封闭掌子面作止浆墙，当单孔注浆量达到设计注浆压力时，结束注浆。注浆参数应根据注浆试验结果及现场情况调整。注浆作业中认真填写注浆记录，随时分析和改进作业，并注意观察施工支护工作面的状态。开挖前试挖掌子面，无明显渗水时进行开挖作业。小导管注浆工艺流程见下图：图5.9-3小导管注浆工艺流程图2.大管棚施工大管棚施工详见5.5.5管棚施工。5.9.2检查验收1.超前锚杆实测项目表5.9.2超前锚杆实测项目项次检查项目规定值或允许偏差检査方法和频率1长度（mm）不小于设计值尺量：逐根检査2数量（根）不少于设计值目测：逐根清点3孔位（mm）±50尺量：每5环抽査5根4孔深（mm）±50尺量：每5环抽查5根5孔径（mm）N40尺量：每5环抽査5根2.超前锚杆外观质量应符合下列规定:锚杆尾端与钢架焊接应无假焊、漏焊。5.10洞身开挖明洞段采用明挖法，设置整体式明洞衬砌外，其余段落均采用暗挖法施工，设置复合式衬砌。洞内开挖爆破后采用装载机及挖掘机装渣，出渣采用自卸汽车运输至指定弃土场集中堆弃。昭平隧道为双向掘进，双向开挖面间距15～30m时，改为单向开挖，撤除停挖一端的人员与机具设备。表5.10-1各级围岩施工工法汇总表序号隧道施工工法适应围岩适用衬砌类型1CD法后续洞XS5a、XS5b型衬砌采用CD法开挖后续洞XS5a、XS5b2环向开挖预留核心土法小净距段先行洞Ⅴ级围岩浅埋、软（土）岩（XS5a、XS5b型衬砌）采用预留核心土法开挖XS5a、XS5b3超短台阶法深埋、硬质岩（XS5c、XS5d型衬砌）采用超短台阶法开挖XS5c、XS5d4台阶法Ⅳ级围岩S4a、S4b、S4c5全断面法Ⅲ级围岩SIII5.10.1全断面法开挖本隧道III级围岩设计采用全断面法进行施工。III级围岩采用全断面法开挖，开挖循环进尺不得大于3m，仰拱与掌子面的距离不大于90m，二衬与掌子面的距离不大于120m，施工工序见下图。图5.10-1全断面法施工工序图1）主要施工步骤三级围岩采用全断面法进行施工。一次开挖不得超过3m，二衬距离掌子面不得大于120m。2）施工注意事项（1）开挖完成后，及时进行防护，尽量减少队围岩的扰动破坏；（2）二次衬砌施作应满足下列要求：当水平收敛速度小于0.15mm/d，或拱顶唯一速率小于0.1mm/d；施作二次衬砌钱的收敛量已达到80%以上；（3）初期支护基本稳定的条件下，清除锚杆及钢筋露头，补喷混凝土使其表面平整圆顺。5.10.2台阶法开挖Ⅳ级围岩采用台阶法开挖，开挖循环进尺小于2m且不超过2榀钢架，台阶长度为15-20m（视围岩情况调整），仰拱与掌子面的距离不大于50m，二衬与掌子面的距离不大于90m，（Ⅳ级、Ⅲ级围岩紧急停车带段均采用台阶法开挖）施工工序见下图。图5.10-2台阶法施工工序图1）施工步骤见下：图5.10-3台阶法施工工序图（1）上台阶开挖（2）上台阶初期支护II（3）左下台阶开挖（4）IV左下台阶初期支护（5）右下台阶开挖（6）右下台阶初期支护VI（7）仰拱开挖(如有)（8）仰拱二次衬砌(如有)（9）拱墙二次衬砌IX2）施工要点：根据围岩条件，合理确定台阶长度（10～15m），当顶部围岩破碎，施工支护须紧跟时，可适当缩短台阶长度，以确保开挖、支护质量及施工安全。台阶高度应根据地质情况、隧道断面大小和施工机械设备情况确定，并在开挖掘进过程中根据实际情况进行调整。3）施工注意事项（1）在上部初期支护基本稳定后，才能进行下班断面开挖，严禁两侧同时开挖，防止拱架失稳，开挖采用光面控制爆破或者预裂爆破，尽量减少对围岩的扰动破坏。（2）要认真加固拱脚、施作锁脚锚杆，若拱脚处围岩软弱破碎时，需采取必要的注浆加固措施，确保拱脚的稳定。（3）量测工作必须即使，以观察拱顶、拱脚和边墙中部的位移值，二次晨起的施作应满足下列要求：当水平收敛速率小于0.15mm/d，或拱顶位移速率小于0.1mm/d；施作二次衬砌前的收敛量已达到总收敛量80%以上。（4）当围岩压力极大，其变形速率增强且难以收敛时，应立刻浇筑二次衬砌，或先行构件支顶，并考虑其他开挖方法。（5）隧道仰拱工作面距离下半断面开挖面距离20-25m，二次衬砌应紧跟仰拱施作。（6）在初期支护基本稳定的条件下，清除锚杆及钢筋露头，补喷混凝土使其表面平整圆顺，然后铺设防水板，最后全断面模筑C30混凝土。（7）当开挖揭示围岩级别划分与实际不符时，应及时改变设计参数与施工程序。5.10.3CD法开挖V级围岩采用CD法开挖，开挖循环进尺小于1m（不超过1榀钢架），台阶长度为3-5m（视围岩情况调整），先行导洞与后行导洞距离不少于20m，仰拱与掌子面的距离不大于40m，二衬与掌子面的距离不大于70m，施工工序见下图。图5.10-4CD法施工工序