隧道工程项目的施工方案和施工方法

隧道工程项目的施工方案和施工方法1.1总体施工方案1.1.1本标段尾燕山隧道为复合式衬砌设计，采用进出口相向掘进的方式施工，主体工程采用“两头掘进，分部开挖作业，仰拱超前，衬砌完善配套”的施工方案。总体实施掘进（钻爆、无轨运输出渣）、支护（管棚、拌、运、锚、喷）、衬砌（拌、运、灌、振捣）三条机械化作业线。通风采用大功率通风机、大口径软管压入式隧道供风技术。1.1.2超前支护采用YSP45锚杆钻机及ZTGZ-60/120注浆机施作超前导管，初期支护采用YSP45锚杆钻机打注浆锚杆，喷射混凝土采用潮喷法。人工配合机械架立钢支撑，出渣运输采用ZL50C装载机装渣，重庆铁马15t自卸汽车完成无轨运输施工。1.1.3二次衬砌混凝土采用项目部统供混凝土，混凝土搅拌运输车，混凝土输送泵、整体液压衬砌台车完成全断面衬砌，一次成型。1.1.4路面混凝土施工采用集中时间、机械化流水作业，一次施工，一次成优。1.2施工原则根据以往隧道施工技术水平及施工能力，应遵循以下具体原则施工：1.2.1先防护后施工的原则优先做好地面排水系统,减少洞口、洞顶明挖数量，施工时尽量避免破坏坡积层，尽早作好洞口防护，力争早进洞。洞身施工时，应将水的治理放在首要地位充分重视，作好探水、堵水及排水工作。1.2.2稳扎稳打的原则不良地质地段施工应坚持求“稳”的原则，采取短台阶法或分部法施工，特别在Ⅴ、Ⅳ级围岩地段，应严格按照“短开挖、弱爆破、强支护、快封闭、适时衬砌、勤量测”的原则组织施工，确保隧道不塌方。1.2.3综合支护的原则本隧道按复合式衬砌设计，施工中，对断层、破碎带、浅埋地段等多种不良地段，切实作好超前钻探、预测、预报，采取超前管棚、超前锚杆、注浆堵水、喷混凝土、格栅拱架、钢拱架、系统锚杆等综合支护手段。1.2.4不渗不漏原则为了保证隧道完工后不渗不漏，开挖时要保证开挖面圆顺，对渗水地段预先进行有效处理；衬砌施工时采取先进无钉铺设复合防水板工艺，加强环节缝施工；对施工缝的处理要坚持按规范处理，并逐个检查、落实；衬砌后有空洞的则采取背后压注水泥浆，进行防水治水等。1.2.5大力推广“四新”的原则施工中，将大力推广应用隧道施工新技术、新工艺、新材料、新设备，进一步提高隧道工程质量，体现出新世纪隧道工程施工质量新水平。确保开工必优，一次成优，全面创优。1.3施工指导思想1.3.1针对该隧道施工的主要特点，其施工的指导思想是：严格按照设计要求，遵循新奥法施工原理，以超前预测、探测为手段，超前探明地质、涌水情况。施工中管超前，短开挖、弱爆破、强支护、勤检查、适时衬砌、稳妥前进，不留隐患，确保安全、确保质量，实现工期。贯彻“光面爆破是基础，喷锚支护保安全，围岩量测明情况，施工通风出效率，仰拱先行快封闭（造环境），衬砌质量树形象”的工作思路。1.3.2充分利用以往浅埋隧道施工中形成的一套隧道施工经验，以减振控制爆破指导开挖，以施工监测指导支护、衬砌为核心的施工技术，确保顺利施工。1.3.3施工时严格按“喷锚构筑法”组织施工，采用无轨运输，充分发挥机械配套的威力。隧道地质差的地段，采取仰拱及时封闭，隧道初期支护采用先拱后墙的顺序，二次衬砌采用拆装整体式液压衬砌台车，全断面衬砌，人工配合机械化作业。实施掘进（钻眼、装运）、支护（拌、运、锚、网喷）、衬砌（拌、运、灌、捣）等三条机械化作业线。及时进行围岩量测，并根据量测反馈的围岩变形信息，调整支护参数，确定二次模注混凝土时间。1.4洞口工程1.4.1施工方案根据以往隧道施工方面的经验及该隧道出口位置的具体情况，进洞前先完成地表排水系统，采取分层开挖，分层支护，自上而下，边挖边护的洞口加固处理方法：洞口仰坡按照设计采用锚、网喷混凝土加固技术，进出口明洞挖方在满足机械开挖的条件下，使用挖掘机开挖，装载机配合自卸车装运弃渣至指定弃渣位置，人工辅助修坡。不能直接用机械开挖的次坚石采用定向弱爆破，人工辅助机械装运弃方。进洞采用先施作超前小导管，弱爆破，短进尺，快循环，早封闭的施工方案。1.4.2进口施工方法隧道进洞口岩体为坡、残积物，稳定性差，易失稳，开挖施工易坍塌，施工时须严格按照设计要求并结合实际地形进行开挖。边仰坡按设计图所要求的防护形式进行防护。1.4.3洞门施工在明洞施工完后进行，安排合理时间进行洞门施工。并做好景观设计，同时恢复植被，搞好绿化。洞门根据设计采用削竹式洞门，材料为C25混凝土。模板采用大块组合钢模板，一次整体灌注成型。1.5洞内布置1.1.1风、水、电管线布置风、水、电管线布置见示意图。（下页）1.1.2洞内施工供风、通风与防尘鉴于本标段隧道的实际情况，经现场考察及审阅图纸后决定，本合同段施工供风、通风以管道通风为主，加强机械废气净化，减少污染源。风、水、电管线布置示意图⑴洞内施工供风施工供风采取在洞口两侧安装20m3/min电动空压机,建高压风站,通过Φ200钢管接至各施工部位,由高压橡胶风管再连接到风动机具进行施工。⑵洞内通风排烟采用压入式通风，选用天津风机厂生产TZ63-12.5型子午加速风机（风量：1800m3/min，全压2800Pa，电机功率110KW）及Φ1.4WSFG型通风软管（全断面衬砌台车加上加工固定钢管，软式通风管过台车时由此换接度过）。⑶施工防尘方案施工防尘采用水幕降尘和个人带防尘口罩相结合，在距掌子面30m外边墙两侧各放一台简易水幕降尘器，爆破前10min打开阀门，放炮30min后关闭。详细方案见下图。水幕降尘施工示意图1.6洞身开挖作业1.6.隧道开挖作业根据不同围岩级别分别采取不同的开挖方法Ⅴ级围岩地段采用环形开挖预留核心土法施工，Ⅳ级围岩采用台阶法施工。1.6.2施工方法及施工步骤隧道Ⅴ级围岩施工方法与施工步骤见下：上部环向开挖上部初期支护核心土体开挖上部环向开挖上部初期支护核心土体开挖排水沟与路面结构浇注排水沟与路面结构浇注下部开挖超前支护下部开挖超前支护边墙和仰拱初期支护现浇仰拱衬砌铺设防水层模注二次衬砌边墙和仰拱初期支护现浇仰拱衬砌铺设防水层模注二次衬砌隧道Ⅳ级围岩施工方法与施工步骤见下：上部环向开挖上部初期支护核心土体开挖上部环向开挖上部初期支护核心土体开挖排水沟与路面结构浇注排水沟与路面结构浇注下部开挖超前支护下部开挖超前支护边墙和仰拱初期支护现浇仰拱衬砌铺设防水层模注二次衬砌边墙和仰拱初期支护现浇仰拱衬砌铺设防水层模注二次衬砌1.6.3光面爆破施工工艺隧道围岩开挖是否能够得到控制，钻爆是最关键的因素。钻爆过程最容易出现的就是围岩的超欠挖，超欠挖现象直接造成围岩局部应力集中，对硬岩容易产生岩爆现象，对软岩则可能出现坍塌，容易引发安全事故，不利于隧道围岩的自稳能力。同时超欠挖现象也大大增加了施工难度及喷射混凝土的使用量。为确保隧道施工过程的围岩开挖得到控制，本工程围岩开挖应用光面爆破施工技术，具体工艺见如下步骤：⑴放样布眼钻眼前,测量人员要用罐装喷漆准确绘出开挖面的中线和轮廓线,标出炮眼钻设位置,其误差不得超过5cm。施工过程中使用全站仪（本工程使用的是带红外瞄准功能的全站仪）控制开挖方向和开挖轮廓线。⑵定位开眼人工YT28型风动凿岩机钻孔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3cm和5cm以内。⑶钻眼钻工要熟悉炮眼布置图，要能熟练地操练凿岩机械，特别是钻周边眼，一定要有丰富施工经验的老钻工司钻，台车下面有专人指挥，以确保周边眼有准确的外插角（眼深3m时，外插角小于3度），应尽可能使两茬交界处台阶小于15cm。同时，应根据眼口位置及掌子面岩石和凹凸程度调整炮眼深度，以保证炮眼底在同一平面上。⑷清孔装药前，必须用由钢筋弯制的炮钩和小于炮眼直径的高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出和吹净。⑸装药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“对号入座”。所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。⑹联结起爆网络起爆网络为复式网络，以保证起爆的可靠性和准确性。联结时要注意：导爆管不能打结和拉细；各炮眼雷管连接次数应相同；引爆雷管应用黑胶布包扎在离一导爆管自由端10cm以上处。网络联好后，要有专人负责检查。⑺瞎炮的处理发现瞎炮，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《公路隧道爆破安全规程》有关条款处理。1.6.5出渣运输采用挖掘机、侧卸装装载机，15~19t自卸车配合，无轨运输一次性将洞内弃渣运至指定弃渣场，弃渣场事先应按设计要求做好防护。1.6.6质量检验标准1、超、欠挖爆破后的围岩面应圆顺平整无欠挖，超挖量（平均线性超挖）应控制在10cm（眼深3m，应用部位为超前砂浆锚杆布设段落）和13cm（眼深5m，应用部位为超前小导管布设段落）以内。2、半眼痕保存率围岩为整体性好的坚硬岩石时，半眼痕保存率大于80%，中硬岩石应大于70%，软岩应大于50%。3、对围岩的破坏爆破后围岩上无粉碎岩石和明显的裂缝，也不应有浮石（岩性不好时应无大浮石），炮眼利用率应大于90%。1.7隧道支护施工方法及工艺本合同段隧道支护方法有：锚喷、超前长管棚、超前锚杆、超前小导管、钢支撑等。1.7.1喷射混凝土喷射混凝土的作用是约束围岩的变形，分布围岩开挖造成的应力不均匀，在隧道壁面形成一承载环，从而提高围岩的自稳能力。隧道工程喷射混凝土通常使用方式有干喷、湿喷等。干喷特点：喷射过程中粉尘、回弹较大，其中粗骨料回弹为多，对混凝土强度有部分影响，由于回弹大，造成单位水泥用量也多；湿喷特点：喷射过程中粉尘和回弹较小，但由于空气压力的原因，不能长距离喷送，混凝土拌和后的放置管理要求较高，管理不当容易浪费混凝土，而且湿喷方式对喷射机械性能及使用的速凝剂要求相当高。而混凝土的潮喷方式则综合了干、湿两种方法，水泥用量及喷射混凝土附着强度达到了最大程度的节约和提高。因此本工程采用《掺STC粘稠剂半湿式喷射混凝土工法》进行隧道围岩的潮喷施工。潮喷（半湿式）混凝土施工作业流程见下图：骨料选择骨料选择配合比设计配合比设计施工管理配料拌和加粘稠剂和速凝剂施工管理配料拌和加粘稠剂和速凝剂操作水平喷射进料速度操作水平喷射进料速度风量控制喷射作业风量控制喷射作业喷射效果喷射效果机械设备进行潮喷需对干喷机的喷头进行改进：在喷头加水环上增钻若干φ1.0径向注水孔，使部分水射向输料管心，连同原注水孔组成均匀加水射流。用长度1.0~1.2m硬质聚乙烯管替换原钢质喷嘴,这主要是为了延长注水后风力搅拌时间,使水泥水化初期反应期粘稠剂粘聚反映较充分,同时也减轻了喷射手的负重。在喷头处增设一控制水阀，由喷射手按需要注水，以适应不同情况下的喷射。喷射工艺见下图：第一次投料2拌和时间(min)投料搅拌J-375型2拌和时间(min)投料搅拌J-375型强制式搅拌机1~2第二次投料砂(按干料计)1~2第二次投料粘稠剂量c*%粉剂与水泥一起加液剂加入拌和水中水W/C=0.221t倾卸车运送第二次投料石子(以干料计)速凝剂c*%风压喷拱部0.12~~0.15喷边墙0.15~~0.18筛网(阻止超径石子入机)喷射直径30cm进料量喷拱部2—3m3/h60~100cm喷边部3—4m3/h60~100cm水压稳定在比风压大0.1MPa水水压稳定在比风压大0.1MPa水1.7.2钢架施工格栅支撑计划在加工厂加工,人工就地安装成型,装载机配合安装.⑴工工艺流程施工工艺流程见下图:初喷初喷中线标高测量定位锚杆施工中线标高测量定位锚杆施工清除底脚浮渣清除底脚浮渣格栅加工、质量验收格栅加工、质量验收和定位锚杆焊连定位台架上安装格栅格栅预拼和定位锚杆焊连定位台架上安装格栅格栅预拼安装纵向连接筋加设鞍形垫块安装纵向连接筋加设鞍形垫块隐蔽工程检查验收隐蔽工程检查验收包裹底脚连板包裹底脚连板喷混凝土喷混凝土⑵施工注意事项安装前分批按设计图检查验收加工质量,不合格禁用。清除干净底脚处浮渣，超挖处加设钢（混凝土）垫块，其中间段接头板用砂子埋住，以防混凝土堵塞接头板螺栓孔。按设计焊定位筋及纵向连接，段间连接安设垫片拧紧螺栓，确保安装质量。严格控制中线及标高。拱架与岩面间安设鞍形混凝土垫块，确保岩面与拱架密贴。确保初喷质量，钢架在初喷5cm后架立。1.7.3锚杆施工中空注浆锚杆施工工艺：（1）采用风动凿岩机钻孔，专用注浆泵或2TGZ-60/120注浆施工。中空注浆锚杆施工工艺流程见下图：施工准备施工准备超前预报超前预报注浆配合比设计与试验注浆配合比设计与试验注浆配件加工注浆站布置注浆配件加工注浆站布置中空注浆锚杆钻进中空注浆锚杆钻进浆液配制注浆浆液配制注浆注浆检查注浆检查下道工序下道工序（2）双液预注浆的参数设计注浆压力一般为地下水静水压力的2~3倍，同时考虑岩层的裂隙阻力，根据现场情况试验后确定。但瞬间最高压力值不应超过0.5Mpa。浆液的扩散半径r的确定根据已有资料进行工程级比及现场渣体注浆试验情况选定注浆压力范围，确定浆液扩散半径r的大小。注浆孔距D与排距L的计算L=Dsin60°D=2rcos30°单孔注浆量Q注=πr2hηβ式中：r—浆注扩散半径，m；h—压浆段有效长度，m；η—岩石裂隙率；β—浆液在裂隙内的有效充填系数；洞内注浆结束的标准达到下述两种情况之一者即可停止单孔注浆施工；注浆压力达到0.35Mpa;单孔灌注量达1000Kg。砂浆锚杆：⑴早强砂浆锚杆采用353E凿岩台车或人工YT28凿岩机钻孔，ZW早强锚固剂锚固。锚杆尾部设丝扣，安装钢垫板。ZW锚固剂使用方法为：将药卷浸入清水1min后取出（以软而不散为度）；将锚固卷逐个用炮棍装入孔内捣实；利用凿岩机的冲击力打入锚杆旋转直至浆液流出。装药的长度不得小于孔长的1/3。⑵普通砂浆锚杆采用人工凿岩机钻孔，搅拌机拌制普通砂浆，牛角泵灌注。施工程序见下图：钻孔钻孔装锚头插入锚杆装锚头插入锚杆安止浆塞、垫板安止浆塞、垫板浆液制备及注浆设备就位注浆浆液制备及注浆设备就位注浆注浆压力控制在0.5~1.0Mpa,并注意随时排除孔中空气。1.7.4超前小导管施工⑴施工方法采用现场加工小钢管，喷射混凝土封闭岩面，用353E凿岩台车钻孔将小钢管打入岩层，压注水泥浆或水泥—水玻璃双浆液的施工方法。⑵工艺流程施工工艺见下图：超前小导管施工工艺流程图：浆液选择地质调查浆液选择地质调查注浆设计配比试验注浆设计配比试验注浆参数现场试验注浆参数现场试验设备准备设备准备管材加工效果检查管材加工效果检查材料准备施工准备制定施工方案进入施工材料准备施工准备制定施工方案进入施工机具准备机具准备喷混凝土封闭掌子面喷混凝土封闭掌子面钻孔打导管钻孔打导管安孔口止浆塞安孔口止浆塞注浆站布置连接止浆管注浆站布置连接止浆管浆液配置注浆浆液配置注浆开挖开挖⑶注浆施工单液注浆：水泥浆水灰比为1.5:1、1:1、0.8:1三个等级，水泥浆由稀到浓逐级变换，即先注稀浆，然后逐级变浓至0.8:1为止。为注浆后尽快开挖，选用普通水泥或早强水泥，并加减水剂。双液注浆：水泥浆水灰比为1.25:1~0.5:1;水玻璃模数2.4_2.8,浓度为30_45波美度;水泥浆、水玻璃体积比1:1~1:0.3,通过调整浆液配合比或加入少量磷酸氢二钠的方法调节浆液初凝时间.注浆压力0.5~1.0Mpa;注浆量计算:Q=πR2Lη式中:R---浆液扩散半径,0.2m；L---小导管长度，取4m；η---岩体孔隙率。喷混凝土厚度5~10cm，封闭掌子面。注浆异常现场处理---发生串浆现场，即浆液从其它孔中流出时，采用多台泵同时或堵塞串浆孔隔孔注浆。---单液注水泥浆压力突然升高，可能发生了堵管，应停机检查。---水泥与水玻璃双液注浆压力突然升高，则关停水玻璃泵，进行单液注浆或注清水，待泵压正常时，在进行双液注浆。---水泥浆单液或水泥与水玻璃双液注浆进浆量很大，压力长时间不升高，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小量低压力注浆或间歇式注浆，使注浆在裂隙中有相对停留时间，以便凝胶，但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间。1.7.5、超前大管棚尾燕山隧道长大管棚施工主要工序有：搭钻孔平台、安装钻机、钻孔、清孔、验孔、安装管棚钢管、注浆、清孔、充填M30水泥砂浆。管棚施工前距导向墙8m时预留核心土开挖，为管棚提供良好工作平台。1.7.1.1钻孔套拱中预埋的φ127孔口管作为导向管进行钻孔。坡面必须按要求先喷一层素混凝土作为止浆墙，以确保坡面在进行压力注浆时不出现漏浆、坍塌，保障坡面围岩稳定。钻孔角度按照1°角钻进。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钻孔位置；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联接套，钻机低速送至第一根钻孔尾部，方向对准后联接成一体。每次接长，按上述方法进行。4、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；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。1.7.1.2顶管1、先钻大于棚管直径的引导孔，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，接长棚管，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，人工持钳进行钢管联接，使两节钢管在联接套处联成一体。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15cm丝扣连接，顶进时，节长采用3m、6m两种管节。编号为奇数的第一节管采用3m钢管，偶数的第一节钢管采用6m钢管（奇数的为有孔钢花管出浆孔为φ10mm间距15cm，偶数的为无缝钢管）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。1.7.1.3施工程序及方法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，方可以施工。2、注浆过程中随时检查孔口、邻孔、覆盖层较薄部位有无串浆现象，如发生串浆，在有多台注浆机的条件下，应同时注浆；无条件时，应立即停止注浆或采用间歇式注浆封堵串浆口，也可采用麻纱、木楔、快硬水泥砂浆或锚固剂封堵，直至不再串浆时再继续注浆。注浆过程中压力如突然升高，可能发生堵管，应停机检查。3、注浆采用单液注浆，并采取分段注浆方式保证注浆能充分填充至围岩内。水泥浆液（掺加5%水玻璃）进浆量很大，压力长时间不升高，应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小泵量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝胶，停留时间不超过混合浆的凝胶时间。4、注浆压力达到2Mpa，并持压5min以上，注浆浆液达到设计80%以上时，可停止注浆，并及时封堵注浆口，防止空气进入管内。5、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。6、注浆结束后，先对钢管进行清孔，清孔完毕后立即用M30砂浆进行充填，增加钢管强度，并注意注浆管口埋入砂浆深度不得少于30cm。1.4.2注浆顺序：从下而上,跳孔注浆。有孔钢管已全部注浆完毕后，再进行无孔钢管的钻孔、安设。图2：管棚施工工艺流程图图2:管棚施工工艺流程图施工准备施工准备开挖周边放样布孔管棚钻机就位安装内钻杆及套管一节钻孔结束接长钻杆及套管继续钻进钻机退回原位下一根管棚钻进注浆隧道开挖套管内注水清洗取出钻杆取出套管分节装入钢花管钻至设计长度钻进结束清孔，充填M30砂浆1.8围岩量测我们拟采用信息化施工监控量测技术和实用的量测围岩应力---应变方法，控制围岩变形，掌握准确的数据，修正参数，指导施工。⑴各级围岩量测项目监测项目分必须项目（A级）和选测项目（B级）。必须项目是用以判断围岩的变化情况和支护结构工作状态的经常性量测。选测项目是用以判断隧道围岩松动状态、喷锚支护结果和积累资料为目的的量测。各级围岩量测项目见下表。项目围岩条件洞内观察（A）净空变位（A）拱顶下沉（A）地表下沉（B）围岩位移（B）锚杆轴力（B）衬砌应力（B）锚杆拉拔试验（B）围岩条件（B）洞内收敛性（B）硬岩（Ⅲ~Ⅳ）××××××××××××××××软岩（Ⅴ~Ⅳ）××××××××××××××××××××××注：×××--必须进行项目；××--应进行项目；×--必要时检测项目⑵运用隧道三维非接触量测新技术新方法在施工中我们从高精度、简单实用、快速准确的原则出发采用非接触观测。①非接触观测原理非接触观测以光学/电磁方式远距离测定结构上点位的三维坐标。在施工中采用全站仪自由设站是仪器从任一未知点上设站观测若干已知点的方向和距离，通过坐标变换求得该测站上仪器中心的坐标，然后以此测出其余新点的坐标。②观测系统自由设站三维变形接触观测系统由观测主机全站仪、反射靶标以及计算机组成。③观测要点a、基准点要求稳固不动，其坐标可根据现场情况自行设置而不必测量。b、隧道洞内衬砌每断面3个变形点，分别位于墙脚（路面以上1m）、起拱线以上0.5m及拱顶处.c、器测站在洞内设置4个,洞外设置2个.D、全站仪的各项轴系及指标差进行准确调校.为了确保观测精度,采用三次重复设站,每次设站采用双盘测回结合三次重复照准的观测方法,即每一测站上分别用两个盘位连续、重复照准三次目标点，得23个观测值，然后取其平均值作为一次设站观测的结果。⑶运用各种测量仪表和工具监控量测方法测试要点：洞内观察开挖工作面的观察，在每个开挖面进行，特别是断层破碎带围岩条件下，开挖后应立即进行地质调查，并绘出地质素描图。若遇特殊不稳定情况时，应派专人进行不间断观察。围岩位移量测围岩位移量测是在钻孔中埋入单点或多点位移计以测试岩体内部各点的相对位移。围岩位移量测断面纵向间距一般为净空变化量测断面间距的3—5倍。B级量测项目主要用于验证预设计的合理性和探讨与支护衬砌的受力机理，作为A级量测的补充，用以调整和改变设计。B级量测宜在施工初期阶段进行。量测断面布置原则上应设在有代表性地质地段。隧道内空变位量测和拱顶下陷量量测隧道内空变位量测和拱顶下陷量测在同一断面上进行。量测断面的间距与隧道长度、围岩条件、开挖方法等多种因素有关。1.9洞身衬砌本合同段洞内衬砌按复合式衬砌施工。采用定型钢模板整体式衬砌台车定位浇筑。1.9.1仰拱软弱围岩隧道采用仰拱与铺底先行的施工方案，仰拱与铺底同时施工，距开挖面相距50-100m。实践证明，及时施工仰拱，起到早闭合，防塌方，同时能保证洞内道路的畅通，对搞好文明施工、防止隧道基底软化等都是非常有利的。主要施工工序⑴边墙基底及水沟混凝土施工对要施工地段仰拱的边墙基底及水沟部位先清底，然后立模板进行混凝土施工。⑵仰拱平台就位在水沟底部铺设钢轨，钢轨间距为4.5m,然后将平台后坡道用倒链拉起,用装载机将仰拱平台前坡道拖起,缓慢拖至预定位置,上紧卡轨器。⑶清底、立模及混凝土施工仰拱平台就位后，进行人工清底，将平台下仰拱底部虚渣清理干净，抽出积水。然后架立仰拱堵头模板。浇筑仰拱及隧道填充混凝土时，采用运输车将混凝土运至仰拱平台，向中间及两侧倾倒，或直接用混凝土输送泵送至仰拱模板内。用混凝土振动棒将混凝土摊平、振捣。⑷混凝土养护及平台拖移混凝土浇筑完毕后，进行自然养护或撒水养护，达到可以通行运输车辆的强度，然后拖移平台进入下一个仰拱施工。1.9.2防排水施工施工工艺流程:铺设无锚钉复合防水板。⑴防水板洞外下料及焊接防水板按环进行铺设。根据开挖方法、设计断面、规范规定的搭接尺寸及一个循环的长度来确定防水板的下料尺寸；将剪裁好的防水板平铺，按规范要求搭接，在焊接成一个循环所需要的防水板；对焊接好的防水板进行抽样检查，合格后将一个循环的防水板卷成筒状待用。⑵防水板的铺设铺设防水板在铺设台架上进行。铺设台架采用结构简单的临时支架，可用万能杆件拼装，也可使用工地现有的材料加工制作。上部采用钢管或槽钢弯成与隧道拱部形状相似的支撑架，用丝杠与台架连接，以便其升降；走行部分采用轨行式，轨距与衬砌钢模台车一致。操作程序如下：将防水板铺设台架移至作业段就位；并沿隧道拱顶中心线纵向铺设尚未充气的圆柱形气囊；在支撑架上纵向铺设悬承用的圆钢拉丝和铁丝；将一个循环长度卷成筒状的防水板置于支架中央，放开防水板使之自由垂落在支撑架两侧；旋转丝杠将支撑架升起，使防水板紧贴隧道壁面，给气囊充气；卸掉上一个循环固定悬承拉丝的膨胀螺栓，将上一个循环的拉丝露头与本循环的悬承拉丝逐根相连，张拉铁丝将防水板与壁面贴紧，之后将悬承拉丝的另一端固定在临时膨胀螺栓上。悬承顺序为先拱后墙、自上而下进行，考虑到拱部受力较大及悬承拉丝有一定的弹性变形，拱顶及两侧拱脚各设两道圆钢悬承。相邻循环防水板之间的搭接缝，采用15cm宽的三合板置于锚喷面与前一组防水板端头作为焊接平面，边焊接边沿环向移动三合板，焊接完成后撤出三合板。旋转丝杠下降支撑架，放掉气囊中的空气，取出气囊。⑶施工要点及注意事项防水板铺设前，喷混凝土表面处的钢筋头和锚杆头先切除，再用手持砂轮机磨平，对凹凸不平部位应修凿喷补，使混凝土表面平顺，有局部渗水处，应进行处理。防水板按环向铺设，焊接工序与固定工序应紧密配合，一般先焊接，后固定。防水板铺设的搭接宽度为10cm，焊接宽度不小于2cm，漏焊、假焊处应补焊，若有烤焦、焊穿处，应用同样的防水板焊贴覆盖或按监理工程师指示办理。固定防水板采用胶热焊接，胶垫与胶垫之间防水层不得绷紧，要保证板面与喷射混凝土密贴。铺设防水板地段距开挖工作面，不得小于爆破所需要的安全距离，整体衬砌灌注混凝土时，不得损坏防水层。在整体衬砌灌注混凝土前，检查板面和底层密贴情况，搭接焊缝质量，填写质量检查记录，经监理工程师批准后方可继续施工。⑷环向弹簧盲管施工在地面按设计将弹簧盲管并排用无纺布包好绑在50cm宽的细格铁丝网上，然后在所要安装弹簧盲管的岩面部位，每隔1m钉间距为50cm的两枚悬挂锚钉，锚钉露出岩面的部位一般不高于弹簧盲管的直径，接着利用操作平台，从一侧向另一侧用铁丝将绑好的弹簧盲管密贴岩面固定在悬挂锚钉上。每道弹簧盲管的端头要有10cm左右的富裕量，以便与纵向排水管搭接。⑸纵横向排水管施工在衬砌施工前，将基底清理干净后，把纵向排水管连接好，每隔10m用三通接管与横向排水管的另一端连接在中心水沟处。弹簧盲管的两端头贴岩壁放在纵向排水管的梅花眼处。最后在无纺布和防水板施工时一并将纵向排水管半包围扣在墙角基底，以保证裂隙水很顺利地汇入排水管中。1.9.3洞身衬砌混凝土本合同段隧道按喷锚构筑法设计，根据经验二次模注时间应在围岩量测净空变化速率小于0.2mm/d，变形量已达到预计总变形量的80%以上；且变形速率有明显减缓趋势时，方可进行，即适时衬砌。⑴衬砌设备配置衬砌台车：隧道采用整体钢模液压衬砌台车衬砌。混凝土的拌制：采用集中搅拌。混凝土的运输：隧道采用混凝土输送车运输，输送泵泵送混凝土，插入式振捣器振捣密实。衬砌台车定位：采用STZ型激光准直仪导向，现场设工程测试试验室，配齐试验技术人员和设备，负责各种原材料及混凝土的试验工作，确保混凝土衬砌内实外美，断面尺寸准确无误，一次达标。⑵二次模筑衬砌施工工艺流程二次模筑衬砌施工工艺流程见图。断面检查断面检查围岩量测信息反馈围岩量测信息反馈检查签证防水层施工检查签证防水层施工钢筋预埋件加工绑扎钢筋、安装预埋件钢筋预埋件加工绑扎钢筋、安装预埋件安装模板安装模板混凝土强度试验灌注混凝土混凝土强度试验灌注混凝土拆模养生拆模养生1.10隧道防排水本合同段隧道防排水包括防排水和洞身防排水施工。施工中防排水采取“以排为主，截、堵、防、排相结合”的综合治理措施，与永久防排水统一考虑。1.10.1洞口段防排水洞口段防排水结合地形在洞口洞顶设截水沟，防止雨水对坡面及洞口的危害，对地面洞穴要及时封堵，保证排水畅通，不影响洞口施工。1.10.2洞身防排水洞身采用EVA复合防水板组成防水层防水，环向透水软管集引水由纵向排水管，横向排水管排到中心水沟中。当隧道内可能发生涌突水地段，先超前探水查明前方地下水分布与水量后，辅以预注浆堵水与排放相结合的措施，将绝大部分地下水尽可能封堵在围岩外，少量水由洞内顺坡施工时，沿两侧挖排水沟排到洞外。对沉降缝设橡胶止水带止水，路面水流入路侧的边沟中排到洞外。明洞段采用外贴防水层防水，顶面回填黏土隔水层。1.10.3隧道结构防渗漏的关键技术⑴开挖采用光面爆破技术，保证开挖面圆顺，是结构防水的基础。施工中，严格爆破设计与试验，选择适宜的参数，控制钻孔工艺，确保开挖光面爆破残眼率，使围岩爆破开挖面圆顺。⑵对岩面渗水预先进行有效处理具体做法是：大股水流用插管引导；软弱裂隙股水用塑料网格夹无纺布引导；大面积严重渗水以PCE膨胀剂防水砂浆抹腻子，将渗水集中后，开槽引排。⑶富水地段采用预注浆进行有效固结止水。水量较大处，除做好施工阶段地质预报的同时，采用超前EX中空锚杆注浆加固地层并止水，其它富水的断层带地段采用超前小导管进行预注浆。⑷利用喷射混凝土作为结构防水的关键环节。采用湿喷工艺，喷射路线自下而上喷，喷射范围每次长1.5~2.0m,高1~1.5m;复喷划分区段,每段长6m左右,先喷平凹面,后喷凸面。确保喷射厚度符合设计要求。⑸对衬砌环节缝认真处理在衬砌台车设计时，设计出定型挡头板，制作安装严密，确保接缝无漏浆，无杂物，同时在施工接缝处设置止水条，在衬砌变截面处设橡胶止水带。⑹采用先进的防水混凝土施工工艺防水混凝土所用水泥应具有泌水少、水化热低等性能。按要求采用防水添加剂。防水混凝土应当采用中砂，含泥量不应大于3%，泥块含量不应大于0.5%。粗骨料含泥量不应大于1%，泥块含量不应大于0.25%。防水混凝土配合比应通过试验确定。选定配合比时，其抗渗压力应比设计要求提高0.2Mpa,水灰比不得大于0.60。防水混凝土应采用机械搅拌、机械振捣，搅拌时间不得小于2min。防水混凝土终凝后，应及时养护。养护时间不得小于14d。防水混凝土除检查强度外，还应检验抗渗防水性能。并保证其抗渗等级不低于设计要求。⑺采用先进的衬砌混凝土工艺，确保衬砌结构自防水。施工中采用自动计量拌和楼拌和混凝土，泵送混凝土入模，机械振捣，防止冷缝。确保衬砌的“四度一无”。“四度”：平整度、光洁度、密实度、厚度；“一无”：无渗漏。1.10.4无纺布和防水板的施工铺设EVA复合防水板采用无锚钉铺设施工工艺。1.11洞内水沟电缆槽工程采用10m定制钢模一次浇筑成型，混凝土的施工要求同衬砌混凝土，在施工中特别要注意混凝土的接缝处理。1.12混凝土路面工程本合同段洞内混凝土路面采用R42.5水泥浇筑混凝土路面,厚为24cm.有仰拱段路面基层回填C15片石混凝土;不设仰拱段采用10cm厚的C15混凝土作为整平层。1.12.1施工方法本工程采用自拌混凝土、混凝土运输车输送、机械摊铺、整平、振捣、真空吸水、抹光，人工切割机锯缝、人工切纹机切纹。1.12.2施工工艺要点⑴混凝土路面施工技术标准高，必须按照设计图纸和监理工程师的指示，在验收合格的基层上施工水泥混凝土路面板。⑵水泥混凝土路面面层全面开工前，必须对混凝土各项材料进行取样试验，只有在满足有关规范要求的情况下并在监理工程师到场时，按批准的施工方案施工，首先施工不小于200m2的试验路段，使用正常的全部设备从而取得试验数据，对于不合理的地方进行修正，取得监理工程师的批准后，再开始全面施工。⑶混凝土所用的材料必须经自检和监理检验合格偶方可报验，其物理性质和化学成分应满足设计要求。⑷混凝土配合比在试验路段开工前最少14天，将其拟用于本工程的混合料配合比方案提交监理单位批准，并得到监理的批准后方可应用。⑸钢筋的制备钢筋按设计设置，横向缩缝及胀缝装设传力杆应与中线及路面平行，偏差不大于5cm，传力杆长度的一半再加上5cm，涂一层沥青，并在涂沥青的一端加一个预制的盖套，内留30cm的空隙，填以纱头或塑料，传力支撑装置应在铺筑路面之前装设好，两侧各40cm的长度内涂以防锈涂料。钢筋混凝土工程中所有钢筋的设置及绑扎都应经监理工程师检查签证后才能浇注混凝土。⑹混凝土的拌和及运输混凝土拌制采用批准的配合比。掺加10%水泥含量WG-HEA高效抗裂防水剂以防潮、防渗、防裂，确保行车的安全。混凝土的运输：采用混凝土运输车运输。⑺立模采用高度与混凝土板的厚度一致的特制钢模板，立模的平面位置高程应符合设计要求，并支立稳固，接头和模板与基层接触处不得漏浆。模板与混凝土接触的表面涂隔离剂。⑻混凝土路面的摊铺采用人工配合机械摊铺，先用插入式振捣棒捣实，再用振动梁振实刮平、抹光机抹面，用槽器滚动压纹机压纹。⑼真空吸水施工为确保混凝土路面的施工质量，防止收缩裂缝出现，提高表层强度及耐磨性，在混凝土摊铺振捣成型后，立即在混凝土表面覆盖上真空吸垫，经过真空产生负压，将混凝土内多余水分和空气吸出。其施工要点如下：真空作业前，先铺放尼