隧道衬砌施工技术方案

XXX合同段

隧道衬砌施工技术方案

目录:

一、编制依据...............................................1

1.1、依据..................................................1

1.1.K招标、设计文件...................................1

1.2、原则...................................................1

二、编制范围....................................................2

三、工程概况....................................................2

3.1、工程结构形式如表：.....................................2

3.2、结构图.................................................2

3.3、工程量.................................................3

3.4、文地质、气候...........................................5

3.5、主要设计参数及要点.....................................5

351、主要设计参数......................................5

3.5.2、设计要点..........................................8

四、总体布置及工期安排..........................................8

4.1、大山隧道衬砌总体布置如图...............................8

4.1.1、大山隧道右幅衬砌布置图...........................9

4.1.2、大山隧道左幅衬砌布置图...........................10

4.2、大山隧道V级围岩工期安排..............................11

五、施工技术方案..............................................11

5.1、方案说明..............................................11

5.2、施工工艺流程..........................................11

521、工艺流程图........................错误!未定义书签。

5.3、施工方法...............................错误!未定义书签。

5.3.1、喷锚支护施工......................错误!未定义书签。

5.3.2、超前小导管施工....................错误!未定义书签。

5.4、其他...................................错误!未定义书签。

541、质量控制要点......................错误!未定义书签。

5.4.2、施工注意事项等。..................错误!未定义书签。

六、工期保证措施...............................................52

6.1、组织措施和技术措施....................................52

6.2、重点工序控制保证措施..................................52

6.3、采用新材料、新技术、新工艺、新设备提高施工效率........53

6.4、强化施工管理，优化施工队伍............................53

6.5、关键设备故障保证措施..................................53

6.6、抓住重点，统筹安排....................................53

七、质量目标及保证措施........................................53

7.1、质量目标..............................................53

7.2、质量保证体系..........................................54

721、组织上保证.......................................56

722、思想上保证.......................................56

723、技术上保证.......................................56

7.2、质量目标..............................................56

7.3、质量保证措施..........................................56

八、安全生产目标及保证措施....................................57

8.1、安全管理目标..........................................57

8.2、安全管理具体措施......................................57

8.2.1安全生产责任制...................................57

8.2.2安全教育与培训...................................58

8.2.3安全检查.........................................59

8.2.4安全技术交底.....................................60

九、应急救援预案...............................................67

9.1、触电事故应急预案......................................64

9.2、应急救援注意事项......................................66

9.3、高处坠落事故应急救援预案..............................66

十、环境保护措施...............................................67

10.1,环境保护管理组织机构................................64

10.2、环境保护管理机构及成员职责..........................66

十一、文明施工要求.............................................67

11.1、施工现场管理措施.....................................67

11.2、施工驻地保证措施.....................................68

11.3、现场机械管理措施.....................................69

11.4,绿色工程建设.........................................69

11.4.1,狠抓现场管理...................................69

11.4.2、加强生态保护...................................70

隧道衬砌施工技术方案

一、编制依据

1.1、依据

1.1.1、招标、设计文件

1、《浙江省235国道金华婺城至武义公路婺城段工程TJ-2合同段合同文

件》；

2、《浙江省235国道金华婺城至武义公路婺城段工程TJ-2合同段招标文

件》；

3、《浙江省235国道金华婺城至武义公路婺城段工程TJ-2合同段施工图

设计》；

4、我部现场踏勘、调查所获得的有关资料及拥有的科技工法成果和现有的

企业管理水平，劳力、设备技术能力以及长期从事隧道建设所积累的丰富的施工

经验。

1.2、原则

1、严格遵守相关规范、规程和规则等技术标准并将其贯穿于整个施工过程

中。

2、结合现场调查情况及我单位承诺的工期、质量、安全等各方面要求，制

定出完善的保证体系和保证措施，确保该项目标的实现。

3、充分考虑气候、季节对施工的影响，合理安排各工序顺序，做到全面展

开，平行流水作业；正确选用施工方法，科学组织。各工序紧密衔接，避免不必

要的重复工作，以保证施工连续均衡有序进行。

4、坚持在实事求是的基础上，力求技术先进、科学合理、经济适用的原则。

在确保工程质量标准的前提下，确定经济施工方法，积极采用新技术、新工艺、

新机具、新材料、新测试方法。

5、建立健全质量管理体系和制度，配备专职质检人员进行全过程控制；工

1

程质量符合国家、交通部现行的质量验收标准和工程建设标准强制性条文。

6、坚持文明施工，注重环境和水土保持。

二、编制范围

主要范围包括大山隧道所有涉及到的衬砌施工。

三、工程概况

3.1、工程结构形式如表：

大山隧道设计为分离式隧道，左线设计起止里程ZK10+8125〜ZK11+560,

全长783m,右线起止里程YK10+785〜YK11+568,全长1072m,属于长隧道。

3.2、结构图

2

3.3、工程量

超前管棚或超前小导管E6定型

4)25*5拱

钢筋网

先锚后墙

(Kg)

6注浆6注浆22a仰400g/mEVA1IPB30HPB40C15C30钢

灌式中C3

巾

108*6m(水泥42*4mm(水泥(20a拱2防水00片石筋碎

围岩级C20喷空注浆0

108*6m

开挖n?

山钢管浆)热轧无浆),18)C30板碎

别磴ID3锚杆fl

m钢管

缝钢管号工自

小防

字钢防

108*6m水

及配水

m钢管碎

件碎

517.576.55.8274.5/181.743970.1510.29.2029.20658.52106.14.67

S5JQ158.8913.57614.40270.78

5

517.576.55.8244/61181.743504.1510.29.2029.20658.52106.14.67

S5A158.8913.575.40270.78

5

517.576.55.8162.68181.22078.139.228.828.8627.91620.14.67

S5B155.211.50.78

/40.677.95

4

3.4、水文地质、气候、

大山隧道进洞口位于丘陵坡麓，乔灌木比较茂盛，自然坡度7〜17°。表部

覆盖较薄的含碎石粉质黏土，灰黄色，可塑。下伏基岩为凝灰质粉砂岩。隧道穿

过坡洪积、残坡积、强风化-中风化岩体，青灰色、灰黄色，岩体呈碎块状镶嵌

结构，裂隙较发育，岩质较硬，岩体较破碎。

隧道洞身围岩大部为中-微风化凝灰质粉砂岩，顶板最大埋深约170m。节理

裂隙不发育，岩体较完整，新鲜，岩芯面光滑新鲜，质坚硬，围岩总体工程地质

条件较好。但洞身局部节理裂隙较发育及受断层F5影响，岩体破碎-较破碎，围

岩工程地质条件较差。

隧道区地下水主要为基岩裂隙水和构造裂隙水，赋存于裂隙内，水量贫乏，

由大气降水补给，水文地质条件较简单，进洞口段隧道埋深浅，隧道开挖可能造

成裂隙张开发展，浅部裂隙发育，连通性好，雨季期间隧道内可能会出现线状水

流现象。

3.5、主要设计参数及要点

3.5.1、主要设计参数

表2-2隧道洞身参数设计表

洞身衬备

洞身衬砌

砌（二衬）注

衬石M-1

混带

砌类型级锚超前钢喷钢

留凝土筋布

别杆支护筋网碎架

量（d）置

（

XS仰

612

Ma（明拱有

0cm钢筋

洞）钢筋

间距

5

30；

①22

钢筋

间距

20

c

12

钢筋

X小

间距仰

XSMb108超前6

30；拱有

（偏压钢管，0cm

①22钢筋

明洞）L=30M

钢筋

间距

20

D2

5中空042

注浆锚超前与中

杆：108钢管，C

L=3.5搭接1/3,12

M19642超前钢筋

根；间导管，6；(单20(a)间距仰

X265

距L=4.0m,层)0.552c30；拱有

XS5acm0cm

0.55*1.环向间距20*20c含仰m①22钢筋

0m；0.4m,37m拱钢筋

L=5.0m根，上倾间距

,6根；角12。排20

锁脚①距2.2m,

22药卷搭接1.8m

L=3.5

6

M,8根

D2

5中空

注浆锚

042

杆：

超前，中c

L=3.5

42超前导12

M19

管，①钢筋

根；间1

L=4.0m,6；(单间距仰

X距2484

环向间距层)2c30；拱有

XS5c0.7*1.0cm0.7含5cm

0.4m,3520*20cm①22钢筋

m；仰拱

根，上倾m钢筋

L=5.0m

角12°排间距

，6根；

距2.8m,25

锁脚①

搭接1.2m

22药卷

L=3.5

M,8根

①22

22早强

超前锚

药卷锚

杆，

杆：20

L=4.5m,o格

L=3.0mcm

X环向间距6：栅拱4

016根；(2.5+

XS4c0.4m,3125*25c架cm0cm

L=5.0m13+4.5

根，上倾m0.9m

，5根；)

角12。排

问

距3.6m,

0.9*1.2

搭接0.9m

m,

7

3.5.2、设计要点

1、V级围岩主要设计在洞口以及F5断裂带处。适用于隧道V级围岩洞口

超浅埋段、地形横坡大于35°的偏压段及土层或全风化地层、大型富水破碎带

等V级偏弱的区段。

2、一般情况下，距明暗交界30m范围内V级围岩暗洞采用大管棚超前支护、

其余V级围岩段采用超前小导管预支护。

四、总体布置及工期安排

4.1、大山隧道衬砌总体布置如图

8

u»

eiitflunoo

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»・A，U«，A«•〈*，«，•・M*《

ywttriL

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■39]左―WS3曾rl_______・«HQ”3v1打IwA

4.1.1、大山隧道衬砌布置图

9

三

忌

・，

_UM

fm

4.1.2、大山隧道左幅V级围岩布置图

4.2、大山隧道衬砌工期安排

大山隧道V级围岩合计197米（右幅94米，左幅103米），计划24小时

不间断作业（24小时两个循环）每循环进尺平均0.75米。

即：一天一夜进尺L5米。

预计：

右幅需要94米/1.5米约等于63天。

左幅需要103米/1.5米约等于69天。

五、施工技术方案

5.1、方案说明

1、本方案只适用于大山隧道左，右幅衬砌施工。

2、本方案为大山隧道衬砌施工指导性文件。

5.2、初支施工工艺

5.2.1钢拱架制作安装工艺

5.2.1.E钢拱架制作安装工艺

合格材料准备一按设计图分段下料一按设计图加工成型焊接一安装。

5.2.1.2,原材料的材质鉴定：原材料在进场前需要送检，并需要监理工程师

见证取样。只有检测合格后，并提供材料质量合格证和检测报告后在准许使用。

绝不允许不合格的原材料进场。

521.3、按照钢支撑设计图中规定尺寸分段下料。要求下料尺寸准确，确保

成拱后符合总体尺寸要求。

5.2.1.4,原材料精确下料后，按照设计图分段组焊接成型。注意严格检查各段的

角度尺

寸，成型后再进行试拼。以保证成品合格。

521.5、焊接：钢支撑与连接钢板均采用焊接，焊缝均为双焊，焊脚高度不

TT

得小于8mm,其操作应由合格的技工进行。成型后要按照设计图纸及相关焊接

工艺对尺寸，外观等进行检查，并进行总体拼接误差检验，只有经抽样检查合格

后，方可流入下道工序。

521.6、钢拱架安装之前应分段编号。防止倒用错接。

521.7、在安装之前，还应检查开挖断面，避免因欠挖而造成钢架不能到位。

5.2.1.8、安装时段与段之间采用螺栓连接，在直线上每根钢架的方向应垂直于中

线，曲

线上每根钢架应沿曲线径向架设。

521.9、根据设计图纸规定，大要顶隧道支护钢支撑环向间距

（1）V级浅埋软质岩段（较小净距隧道）初期支护钢支撑纵向间距0.55m；

（2）V级深埋软质岩段（较小净距隧道）初期支护钢支撑纵向间距0.70m；

（3）IV级深埋软质岩段（较小净距隧道）初期支护钢支撑纵向间距0.9m；

初期支护工字钢支撑间采用纵向连接筋焊接连接，焊缝采用双面焊，焊缝

长度10cm,连续饱满。

5.1.2钢筋网片制作安装工艺

5.121、锚杆施工

大要顶隧道初期支护锚杆的类型有：①22mm药卷锚杆、①42超前注浆

小导管、①22mm锁脚锚杆、①25中空注浆锚杆。

T2

超前小导管支护施工工艺流程如下图4.1所示:

超前小导管采用“42*4mm无缝钢管，长度和环向间距满足设计要求,其施工

方法为：

小导管管壁每隔15cm交错相对钻眼，眼孔为直径8mm。注浆管采用风枪钻

孔。沿隧道纵向开挖轮廓线以12°的外插角进行钻孔，将小导管打入。小导管

注浆前，应对岩层进行封闭5cm喷碎，并将检查注浆机是否完好，备足注浆材

料。为防止孔口漏浆，采用水泥药卷对管口空隙进行堵塞。预注浆参数采用水泥

浆，水泥水灰比为1：1,终压为0.5-L0Mpa。注浆时由两侧对称向中间进行，

自下而上逐孔注浆，如有窜浆或跑浆时，采用间隔注浆，最后完成全部注浆。注

浆结束后，拆除注浆接头，并用药卷堵塞管口。

注浆技术措施：

严格控制注浆配合比及凝结时间，初选配合比后，用凝胶时间控制调整浆液

配合比，并测定凝结体强度，选定最佳浆液配合比。如有水时应变更设计，注浆

改用水泥水玻璃双液浆。注浆时严格控制注浆压力，终压必须达到设计要求。注

浆过程中，专人记录注浆情况，并根据实况加以调整注浆压力及注浆速度，确保

注浆效果。

小导管注浆超前支护方案施工图见《两阶段施工图设计文件一双向四车

道小净距隧道结构一S(2)-2-2-1-072》

5.1.2.2、中空注浆锚杆施工

中空注浆锚杆施工工艺流程如下图4.2所示：

图4.2中空注浆锚杆施工工艺流程

中空锚杆参数：625,长度为3.5米，注浆液为纯水泥浆，水泥浆水灰比1：

lo

锚杆制作：采用厂家生产的定型产品，锚杆由中空全螺纹杆体、排气管、锚

头、止浆塞、垫板、螺母组成。采用风枪钻孔，并用高压风清孔。将安装好锚头

的中空锚杆和排气管同时插入孔内。人工安装止浆塞、垫板和螺母。利用快速接

头将锚杆和注浆机连接。开启注浆机器，注浆，注浆压力为0.5-lMpa.

药卷锚杆施工：药卷式锚杆施工工艺流程如下图4.3所示：

14

图4.3药卷锚杆施工工艺流程

锚杆制作：锚杆由直径22mm螺纹钢筋制作，每根锚杆长度3.5m。采用风

枪钻孔，并用高压风清孔。先将锚固药卷用水泡湿后塞进孔内，然后将锚杆用大

锤敲入孔内。用水泡湿后的锚固药卷封闭孔口。

（3）锚杆安装偏差应符合下列规定：

锚杆孔孔径为锚杆杆体+15mm;

锚杆孔的深度为设计锚杆长度的±5cm;

锚杆孔距允许偏差为±15mm;

锚杆插入长度不得小于设计长度的95%,且应位于孔的中心。

5.1.2.3、施工控制要点

（1）、钻孔间距、深度、外插角度严格掌握。

（2）、杆体材料、规格满足设计要求。

（3）、注浆饱满，注浆量和注浆压力均要达到设计图纸规定要求。。

（4）超前小导管间距可根据地质情况适当加密。

（5）施工中应根据监控量测结果，及时调整开挖方式和修正支护参数，确

保安全。

5.1.2.4、喷射段施工工艺

4.141、喷射混凝土采用C25,厚度26cm。葫芦顶隧道洞身开挖初期支护

喷射碎采用湿喷方式，湿喷工艺流程如下图4.4,施工工艺框图见图4.5：

图4.4工艺流程图

图4.5喷射混凝土施工工艺框图

5.1.1.5、喷射柱机械设备

喷射砂施工时拟投入的机械设备见表4.6o

表4.6喷射碎施工拟投入机械设备

序号设备名型数备

16

JSL

称号里注

混凝土搅

1JS5001自有

拌机

2空压机20m35自有

3喷射机2自有

龙工装载

4LG8552自有

机

55T汽车东风2自有

5.1.1.6、喷射混凝土工艺

（1）喷射混凝土搅拌采取全自动计量集中拌合楼拌合，施工配料严格按施

工配合比进行操作，速凝剂在喷射机喂料时加入。搅拌时间通过现场搅拌试验确

定，且不少于90s。运输采用位运输罐车，随拌随运。在运输过程中，要防止混

凝土离析、水泥浆流失、坍落度变化以及产生初凝等现象。

（2）、喷射机安装调试好后，接通喷射管、喷嘴，接通水管路，先用高压

水吹洗受喷面。

（3）、连续上料，经常保持机筒内料满，在料斗上口设一12mm孔径筛网，

避免超径骨料进入机内。

（4）、喷射部位顺序应分段，分片进行，隧道内纵向3-4m（每立一根，喷

射碎一次）为一段，喷碎应自墙向拱的顺序，即在下部起水平方向旋转移动往返

一次喷射，然后向上移行，喷射前个别受喷面凹洼处应先找平。

（5）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，起始风压达到0.5MPa后，才能开始操作，并据喷嘴出料

情况调整风压。一般工作风压：0.3〜0.5MPa。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1.5〜2.0m；喷嘴应连续、缓慢作横向移动。若条件限制，可将喷

嘴稍加偏斜，但不宜小于70°。

（6）、喷射料束运动轨迹，环形旋转水平移动一圈并压半圈。环形旋转直

T7

径约为0.3m,喷射第二行时，依顺序由第一行起点上方开始，行间搭接约为2〜

3cmo

(7)、风压和喂料量，应根据喷射部位的不同进行调整，可参考表4.7：

表4.7不同喷射部位工作风压与喷射机喂料量

喷射

工作风压喂料量

部位

拱部控制在0.12〜0.1制pa3m3/h

边墙控制在0.15~0.18Mpa4m3/h

5.1.1.7、喷射役的养护

喷射混凝土终凝2小时后，应进行养护。混凝土面采用湿水养护，养护时间

不小于14do当气温低于+5℃时，不得洒水养护，改用养护液养护。

4.2质量检验标准

表4.8喷射混凝土支护实测项目表

项检查权

规定值或允许偏差检查方法和频率

次项目值

喷射

1

混凝土强在合格标准内按附录E检查3

△

度(MPa)

凿孔法或雷达检测

喷层平均厚度2设计厚度；检

2仪：每10m检查一个断面，

厚度查点的设计厚度；最小3

△每个断面从拱顶中线起

(mm)厚度三0.5设计厚度，且250

每3m检查1点

凿孔或雷达检测仪：

3空洞每10m检查一个断面，每

无空洞，无杂物3

△检测①个断面从拱顶中线起每

3m检查1点

表4.9锚杆支护实测项目

工检查项规定值或允许偏差方法或频率

18

次目

锚杆数

1不少于设计按分项工程统计

量(mm)

锚杆拔28d拔力平均值》设计值，按锚杆数现做拔力试验，且不

2

力(kN)最小拔力20.9设计值小于3根做拔力试验

孔位

3±50尺量：检查锚杆数的10%

(mm)

钻孔深

4±50尺量：检查锚杆数的10%

度(mm)

孔径砂浆锚杆〉杆体直径十

5尺量：检查锚杆数的10%

(mm)15；其他锚杆：符合设计要求

锚杆垫

6与岩面紧贴尺量：检查锚杆数的10%

板

表4.10钢筋网支护实测项目

项规定值或允权

检查项目检查方法和频率

次许偏差值

1尺量：每50m2检查2

网格尺寸(mm)±103

△个网眼

钢筋保护层厚凿孔检查：每20m检查

22102

(mm)5点

与受喷岩面的尺量：每20m检查10

3W302

间隙(mm)点

4网的长、宽(mm)±10尺量1

表4.11钢支撑支护实测项目

项规定值或允权

检查项目检查方法和频率

次许偏差值

1

安装间距(mm)±50尺量：每根检查3

△

凿孔检查：每幅自拱

2保护层厚度(mm)2202

顶每3m检查一点

测量仪器检查每根倾

3倾斜度()±501

斜度

横

安装偏差±50

向

4尺量：每根检查1

竖不低于设计

(mm)

向标高

5拼装偏差(mm)±3尺量：每根检查1

20

五、二衬施工工艺、方法、技术措施

5.1洞身二衬施工工艺流程

施工工艺流程图5-1所示

图5-1施工工艺流程图

21

5.2施工方法及技术措施

二次衬砌距掌子面安全距离：IV级围岩二次衬砌距掌子面距离80〜100m；

V级围岩二次衬砌距掌子面距离60〜80m。

大要顶隧道以采用复合式衬砌为主，明洞段采用明洞衬砌。IV级围岩

（XXS4c支护形式）及V级围岩隧道均采用（XXS5a、XXS5c曲墙有仰拱衬砌断

面形式，仰拱与仰拱填充分开施作；IV级围岩（XXS4c支护形式）均采用曲墙

有仰拱衬砌断面形式。

隧道衬砌要遵循“仰拱超前、拱墙整体衬砌”的原则，初期支护完成后，为

有效地控制其变形，仰拱尽量紧跟开挖面施工，仰拱填充采用栈桥平台以解决洞

内运输问题，并进行全幅一次性施工。仰拱施做完成后，利用多功能作业平台人

工铺设防水板，绑扎钢筋