公路隧道实施性施工组织设计方案

承秦高速公路承德段10标

实施性施工组织设计书

（武场隧道）

编制:

复核:

批准:

中铁三局集团第六工程有限公司

2009年11月6日

目录

1.编制依据、范围................................................4

1.1.编制依据............................................................4

1.2.编制范围............................................................4

2.工程概述......................................................4

2.1.主要技术标准........................................................4

2.2.工程概况.............................................................5

2.2.1.地理位置........................................................5

2.2.2.地貌地形........................................................5

2.2.3.地质构造........................................................6

2.2.4.气象条件........................................................6

2.2.5.水文特征........................................................7

2.2.6.地震参数........................................................9

3.施工方案和施工方法、主要施工工艺..............................9

3.1.施工方案............................................................9

3.1.1.开挖............................................................9

3.1.2.初期支护.......................................................10

3.1.3.二次衬砌.......................................................10

3.1.4.通风............................................................10

3.1.5.高压风、水、电.................................................10

3.1.6.出磴............................................................11

3.1.7.超前地质预报...................................................11

3.1.8.监控量测........................................................11

3.2.施工方法及技术措施.................................................11

3.2.1.施工准备.......................................................11

3.2.2.洞门和明洞施工.................................................12

3.2.3.洞身开挖及支护.................................................13

3.3.初期支护及辅助施工措施.............................................16

3.3.1.超前小导管.....................................................16

3.3.2.①25mm中空锚杆................................................17

3.3.3.砂浆锚杆.......................................................18

3.3.4.挂钢筋网.......................................................20

3.3.5.格栅拱架、钢拱架...............................................21

3.3.6.喷射混凝土.....................................................23

3.3.7.常见故障的预防、处理措施......................................25

3.3.8.质量标准.......................................................27

3.3.9.质量检验和试验.................................................28

3.3.10.安全技术和防尘措施.............................................28

3.4.隧道二次衬砌施工...................................................29

3.5.隧道结构防排水.....................................................48

3.5.1.原则...........................................................48

3.5.2.洞口防排水.....................................................49

3.5.3.洞身防水.......................................................49

3.5.4.洞身排水.......................................................50

3.6.水沟、电缆槽施工...................................................50

3.7.隧道内路面工程.....................................................51

3.8.隧道内装工程.......................................................51

3.9.监控测量及地质超前预报.............................................51

3.9.1.监控测量.......................................................51

3.9.2.地质超前预报...................................................57

4.特殊地质条件下的隧道方案及施工应急预案.......................57

4.1.隧道进洞...........................................................57

4.2.应对突发事件的预案论证............................................58

4.2.1.涌水处理预案...................................................58

4.2.2.断层破碎带、软弱膨胀围岩处理预案..............................58

4.2.3.隧道局部坍塌处理预案...........................................59

4.3.施工应急预案.......................................................61

5.总工期和进度计划.............................................61

5.1.工期安排...........................................................61

5.2.进度计划...........................................................61

6.主要材料和工程设备...........................................62

6.1.1.材料供应保证措施...............................................62

6.1.2.主要周转材料...................................................62

6.1.3.主要材料供应...................................................63

6.1.4.施工机械配备...................................................63

7.工程保证措施.................................................63

7.1.施工监测、控制.....................................................63

7.1.1.施工测量体系...................................................63

7.1.2.施工测量的一般要求.............................................64

7.1.3.平面控制测量...................................................64

7.1.4.高程控制测量...................................................64

7.1.5.施工监测.......................................................64

7.2.质量目标及质量保证措施.............................................65

7.2.1.质量目标.......................................................65

7.2.2.质量保证体系...................................................65

7.2.3.质量保证措施...................................................67

7.3.安全目标及安全保证措施.............................................72

7.3.1.安全目标.......................................................72

7.3.2.安全保证体系...................................................72

7.3.3.安全保证措施...................................................75

7.3.4.突发事件应急预案...............................................86

7.4.工期目标及工期保证措施.............................................86

7.4.1.工期保证管理机构及体系.........................................86

7.4.2.确保工期的管理措施.............................................87

7.4.3.确保工期的技术措施.............................................89

7.4.4.确保工期的经济措施.............................................90

7.4.5.确保工期的应急预案.............................................90

7.4.6.工程进度的监控.................................................91

7.5.施工环保、水保目标及保护措施......................................91

7.5.1.施工环保、水保目标.............................................91

7.5.2.施工环保、水土保持保证体系及管理机构..........................92

7.5.3.施工环保、水土保持措施........................................93

7.6.文明施工、文物保护目标及保护措施..................................98

7.6.1.文明施工.......................................................98

7.6.2.文物保护.......................................................101

7.7.施工协调配合措施..................................................102

7.7.1.与相关单位的配合措施..........................................102

7.7.2.与地方政府及沿线村民的配合协作措施...........................102

7.7.3.交通配合措施..................................................103

7.8.成品半成品保护措施................................................103

冬季和雨季施工措施...........................................104

8.1.冬季施工...........................................................104

8.2.雨季施工...........................................................105

8.2.1.雨季施工组织措施..............................................105

8.2.2.雨季施工技术措施..............................................106

武场隧道实施性施工组织设计

1.编制依据、范围

1.1.编制依据

(I)承德至秦皇岛高速公路承德段项目桥梁工程第10标段施工招标

文件、补遗书、答疑书、设计图纸及其它有关资料。

(2)国家、交通部现行技术标准、施工规范及工程质量检验评定标

准，公路工程施工定额。

(3)国家、交通部、河北省有关安全、环境保护、水土保持的规则

条例。

(4)施工现场踏勘与调查资料。

1.2.编制范围

新建承秦高速公路第10标段武场隧道K34+075(K34+100)〜

K34+503(ZK34+485),左幅长385m,右幅长428m。

2.工程概述

2.1.主要技术标准

(1)公路等级：高速公路

(2)隧道设计速度：80km/h

(3)隧道建设规模：双向四车道，双洞单向行车

(4)隧道建筑限界：

»主洞建筑限界宽度为10.25m

(=0.75+0.5+2x3.75+0.75+0.75),高度为5m

(5)隧道路面横坡：2%〜3%

(6)隧道设计纵坡：0.3%Wi<3%

(7)汽车荷载等级：公路一I级

(8)抗震设防等级：VD度

2.2.工程概况

2.2.1.地理位置

拟建的武场隧道位于承德县甲山镇武场村。

2.2.2.地貌地形

隧道属越岭分离式短隧道，穿越一南南西走向的丘岭，丘岭两侧

均为白马河北岸山间冲沟。穿越处丘顶标高417.8m,路线左右侧相

邻丘顶标高分别为428.3m、415.4m,丘顶多呈椭圆状。两侧山间冲

沟平缓开阔，沟底标高约318m。穿越段斜坡地形一般较陡，自然坡

角多在25°左右，东坡近峰顶地带地形坡度稍缓，约在15°左右。

隧道进口位于斜坡中部一坡面坳沟两侧，坡向总体朝向西，植被

较发育，斜坡有较多松树，坳沟中主要为杂草及灌木。隧道右线出口

位于斜坡下部一突出丘脊上，左线位于该丘脊北侧斜坡上，该丘脊总

体朝向东。

隧道进口端有乡村公路顺冲沟展布，出口端冲沟中分布有较多石

材厂，并有公路顺冲沟展布，在隧道出口处建有石材厂的炸药库，有

公路可通达。隧址区交通条件总体尚好。

隧道区地表水不发育，仅在降水时在坡面形成短时面流，向坡下

冲沟中汇集。在进、出口端坡下的山间冲沟中均分布有沟渠，一般均

无水流，在雨季冲沟中有少量水流，且随降水暴涨暴跌，但最高洪水

位标高低于洞口标高约35m。地表水对隧道工程基本无影响。

2.2.3.地质构造

拟建隧道位于上板坡-东三十家槽地，华夏系构造形迹表现较弱。

出露地层单一，为侏罗系下统（Jlx）砾岩，浅部风化层厚度较大，地

层产状193°N64°。隧址区未见明显断裂构造，新构造运动不强烈，

区域稳定性好。

2.2.4,气象条件

隧址区属寒温带大陆性季风气候和暖温带半湿润大陆性季风气

候，四季分明，雨热同季，季风显著，光照充足，降雨充沛，无霜期

长。春季受蒙古高原、海上高压和西来低压槽交替影响，致使西北、

西南风交替出现，气温冷暖变化大，少雨干旱；夏季受太平洋副热带

高压影响，天气高温高湿，多大雨、暴雨，雨热同季；秋季西北气流

温加强，天气晴朗，昼暖夜凉；冬季在蒙古高压控制下，盛行偏北风,

天气寒冷干燥。

隧址区多年平均气温9.1℃,最热月（七月）平均气温29.5℃,最

冷月（一月）平均气温TO.2℃,极端最高气温40.1℃,极端最低气温

-36.5℃0多年平均降雨量578mm,多年平均风速1.8m/s。沿线各县

市主要气象指标见表2。

沿线主要气象指标表表2

地区承德县

多年平均气温汽)9.1

一月平均气温(匕)-10.2

七月平均气温(°C)29.5

极端最低气温("C)-36.5

极端最高气温(°C)40.1

多年平均降雨量(mm)578

多年平均日照(小时)2702.9

无霜期(天)170

最大冻深(cm)126

多年平均风速(m/s)1.8

2.2.5.水文特征

(1)地表水

隧址区属构造剥蚀丘陵区，地形切割较强，山间冲沟、坡面坳沟

等负地形发育，上述山间冲沟、坡面凹沟常常是坡面汇水、排水通道。

隧址区主要冲沟有进、出口端的山间冲沟，冲沟中均分布有沟渠，一

般均无水流，在雨季沟渠中有少量水流，且随降水暴涨暴跌，但最高

洪水位标高低于洞口标高约35m,对隧道工程基本无影响。另外进、

出洞口附近均分布有坡面坳沟，一般干涸，仅在降水时有坡面面流，

并迅速向坡下冲沟中排泄，最终汇入路线右侧的白马河中。洞身段基

岩岩性为砾岩，属弱透水层，基本无储水，地表水对工程影响小。

(2)地下水

隧道区地下水主要有松散堆积层孔隙滞水及基岩裂隙水。

孔隙滞水主要赋存于地表第四系残坡积含碎石粉质粘土层孔隙

中，主要接受大气降水补给，向坡下冲沟中及向下渗流排泄，含水层

分布不连续，厚度一般较小，处于斜坡地带，贮水条件较差，仅季节

性有水，对隧道施工影响小。

基岩裂隙水主要赋存于基岩浅部风化裂隙中，主要接受大气降水

及上覆层垂直入渗补给，向地形地势低洼处渗流排泄，受裂隙发育程

度及充填物等因素制约，贮水空间有限，水量微弱，对隧道施工影响

较小。

线路位于寒温带大陆性季风气候和暖温带半湿润大陆性季风气

候区，属n类环境，勘察期间，据于家院大桥所取钻孔水样的水质分

析结果：区内地下水PH=6.6,矿化度为453.43mg/l,总硬度4.88m

mol/L水化学类型为“HCO3-Mg-Ca型”，属中性极硬淡水。依据《公

路工程地质勘察规范》(JTJ064-98)进行判定：地下水对混凝土无结

晶类腐蚀，无分解类腐蚀，无结晶分解复合类腐蚀，综合判定地下水

对混凝土无腐蚀性。

(3)隧道涌水量预测

该隧道为越岭隧道，最大埋深约64m,洞身岩体主要为砾岩，方

解石及钙质胶结，属相对隔水岩体，地下水总体较贫乏，可采用降水

入渗法进行涌水量进行粗略估算、预测。

隧道穿越地段汇水面积A约为0.UkiA以多年平均降雨量F=

578mm计算，根据隧址区地形、植被覆盖结合岩性特征，入渗系数a

选用0.15,则隧道涌水量Q如下：

Q=2.74aXFXA=2.74X0.15X578X0.17=40.38m7d

式中：Q—涌水量(m'7d)

A—汇水面积(km?)

a—渗入系数(选用0.15)

3

经计算隧道涌水量为40.38m/do

2.2.6.地震参数

依据国家质量技术监督局发布的《中国地震动参数区划图》(GB

18306-2001),工程建设场区的抗震设防烈度属6度区，设计基本地

震加速度值a=0.05g,地震动反应谱特征周期T=0.35s。依据《公路

工程抗震设计规范》(JTJ004-89)的相关规定，拟建短隧道属重要工

程，应按7度设防一，则其设计地震加速度值a=0.10g,地震动反应谱

特征周期T=0.35so

3.施工方案和施工方法、主要施工工艺

3.1.施工方案

根据隧道工程岩性和地质构造，围岩等级主要分布有in级

(355m)、IV级(254m)、V级(121m)三个级别。安排一个隧道工程

队从入口单向掘进，武场隧道施工的原则是先贯通右洞，再开挖左洞，

各工序交替作业法施工。

3.1.1.开挖

隧道除明洞采用明挖法施工外，其余均采用钻爆法施工。开挖采用

光面爆破，尽量使隧道断面周边轮廓圆顺，避免棱角突变处应力

集中，以充分利用围岩自身承载力；施工中严格遵守“管超前、

严注浆、短开挖、强支护、勤量测、紧封闭"十八字方针，加强

围岩与支护动态的观察、监测，以有效控制围岩变形；开挖后及

时进行初期支护，以有效发挥支护体系的整体支承作用；二衬原

则上在围岩与初期支护变形基本稳定的前提下完成浇筑。隧道V

级围岩采用上下台阶弧形导坑法施工，IV级围岩采用上下台阶法

施工，in级围岩采用全断面开挖施工。

3.1.2,初期支护

隧道支护采用复合式衬砌结构；初期支护以锚杆、喷射混凝土、

钢拱架及钢筋网组成综合防护体系；IV〜V级围岩的初期支护由工字

钢拱架(或钢筋格栅)、系统锚杆、钢筋网及喷射混凝土组成，m级

围岩的初期支护由系统锚杆、钢筋网及喷射混凝土组成。钢拱架之间

采用纵向钢筋连接，并与系统锚杆及钢筋网焊为一体，与围岩密贴，

形成承载结构。

3.1.3.二次衬砌

二次衬砌采用模板衬砌台车和拱墙架配组合钢模进行施工，正洞

断面采用模板衬砌台车，6■碎运输车运输破，泵送入模；w、m级

围岩的仰拱及HI级围岩的铺底，超前衬砌先进行施工。

3.1.4,通风

选用轴流式风机、橡胶风筒，风筒直径700mll1。风机设在洞口处

风机房内，风机进风口朝向常年风向的上风头。风筒在洞内悬挂在拱

顶正中央，为提高通风效率，风筒接口处理严密、吊挂平直。

3.1.5.高压风'水'电

(1)在隧道进口上方经计算确定高度建高山水池，向洞内供施工

用高压水流，工作面水压不小于0.3Mpa。

(2)采用在洞内移动设置的卧式螺杆空压机提供高压风，以克服

长距离送风造成风压损失，空压机随开挖进度不断前移布置。

(3)采取高压电进洞、洞内设200kw箱式变压器的方法，以减少

线损，满足隧道内大功率设备的用电要求，箱式变压器随进度不断前

移布置。

3.1.6,出楂

采用自卸车运输方案，由汽车倒运至永久弃硝场，并做好弃硝场

的防护和绿化工作。

3.1.7.超前地质预报

隧道穿越岩溶、断层、局部坍塌等不良地质地段，运用超前钻孔

技术手段进行综合超前地质预报，探清前方地质情况、地下水情况后，

采用超前小导管注浆、超前锚杆、超前管棚、格栅钢架等辅助支护措

施施工。

3.1.8.监控量测

采用激光隧道断面测量仪和收敛仪等仪器设备进行监控量测，监

控量测工作紧接开挖、支护作业。量测的主要内容有：洞内、外观察,

净空变化，拱顶下沉，地表下沉，围岩位移等。

3.2.施工方法及技术措施

隧道采用喷锚构筑法，配备大型隧道施工机械作业、无轨运输的

施工方法。

3.2.1.施工准备

1)首先对隧道进行贯通测量(中线、水平)检查和核对，并将

测量成果报送监理工程师审查，再进行施工放样。

对拟建洞口构造物的施工场地进行清理，修建施工便道、施工料

场和职工驻地。同时设置抽水泵房将水集中至蓄水池。

架设临时电力线和修建配电室，采用TSP203地质超前预报仪对

隧道进行全方位的预测，并提供详细、准确的地质资料，判断开挖前

方的工程地质及围岩情况，拟定合理施工方案，提报工程师审批后进

行掌子面的开挖。

2）施工通风防尘

隧道采用压入式通风，选用轴流通风机，根据施工机械和施工情

况采用间歇通风。

防尘措施：采用湿式凿眼，所采用防尘措施不能达到国家和行业

规定的粉尘浓度标准时，不得采用干式凿眼；凿岩机钻眼时，先送水,

后送风，爆破后，采用喷雾洒水找顶清帮，出植前用水淋湿全部石硝

和岩壁，合理调整隧道供风风速，根据以往经验，当风速达到1.5〜

3.Om/s时，作业面粉尘浓度咳降至最小，一般认为是最佳风速，风

速过大，将使沉降的粉尘产生二次飞扬。

洞内管线悬挂在边墙上必须符合安全要求。高压风管在洞内的布

置详见“三管两线布置图”。

3.2.2.洞门和明洞施工

1）首先在洞口边仰坡刷坡线以外5-8米处设置截水沟，以拦截

地表水，避免雨水冲刷洞门，造成危害。

2）采用挖掘机挖除洞口山坡松散土石方至设计的边坡位置，钻

机钻孔，布置622早强砂浆锚杆和间距20X20cm4）6.5的钢筋网，

喷15cm厚混凝土进行山体边坡加固，砌筑7.5号浆砌片石排水沟。

3）洞口和明洞施工采用机械开挖土方，石方采用光面控制微差

爆破，使岩石破碎达到装车程度，同时尽量减少超挖量以减少开挖线

以外岩石的振动。开挖至基坑底和仰拱底面，开挖完成后立即进行喷

射混凝土的临时支护。

4）衬砌由明暗洞衔接施工接头处向洞口方向进行。明洞与暗洞

衬砌一次浇筑成整体。采用整体式定型钢模板和钢支架，碎运输罐车

运输碎，破输送泵灌注，插入式振捣器捣固。

5）洞口和明洞洞身混凝土达到设计强度的70%后进行防水层的

施工，碎表面干燥的情况下拱背竖向铺土工布和防水板，保持平整、

密封不透水。

6）明洞处的土方回填，在拱圈混凝土达到设计强度，拱背防水

层施工完成后，分层对称夯填碎石土。内燃式夯实机夯实，每层的厚

度不大于0.3米，中线两侧回填的高差不大于0.5米，回填至拱顶面

1.0米时采用汽车运送碎石土，推土机摊平，压路机分层压实。明洞

模板和支架在回填土石方全部完成后拆除。

7）洞门施工完毕后，人工进行端墙顶排水沟的砌筑，完成洞口

处全部排水和截水沟，保持边坡和仰坡的稳定。

8）仰拱开挖不允许欠挖，仰拱断面开挖后立即浇筑混凝土。浇

筑前清除虚硝，排除积水，仰拱拱座凿毛并冲洗干净，保持湿润。仰

拱浇筑由中心向两侧对称进行，仰拱与边墙衔接处要捣固密实。在仰

拱混凝土达到设计强度70%以上清除仰拱上碎殖，冲洗干净并无积水

后浇筑隧底填充。

3.2.3,洞身开挖及支护

洞身开挖遵循设计建议方法施工，in级围岩采用全断面法，w级

围岩采用上下台阶法，v级围岩、洞口加强段采用上下台阶弧形导坑

法开挖。

1)全断面开挖

in级围岩处于隧道的中部，围岩自稳性强，采用全断面控制爆破

施工，凿岩台车钻孔，光面爆破一次成型，支护紧跟。挖掘机挖装，

自卸车运输。

全断面开挖支护作业流程为：超前地质预报一台车(台架)、机

具就位~全断面测量画线布眼一钻炮眼~装药爆破一清危排险一出

磴一打锚杆挂网一喷破一稳定安全检查及监控量测一下一循环。

由于隧道断面大，采用大直径中空眼直眼掏槽，中空眼直径为小

108mm,超钻深度200mm与掏槽眼齐平；主要采用凿岩台车钻孔，全

断面开挖掏槽眼深4.2m,掘进眼深4.0m,预计循环进尺3.8m；选用

乳化炸药，机制炮泥堵眼，光面爆破。每次掘进进尺3.8米至4.0米,

每天两循环，平均日进尺8米。全断面开挖爆破参数详见“隧道全断

面开挖爆破设计图”。

2)台阶法开挖

(1)为有效加快施工进度，在保证安全的前提下，IV级围岩采用

台阶法施工，上、下台阶保持距离大于L5倍的开挖宽度，施工过程

中，根据量测结果适当调整拱部沉降设计预留量。

(2)超前锚固作业(包括钻孔、注浆工作)：超前小导管和组合

锚杆采用气腿式凿岩机钻孔。超前小导管用642mm无缝钢管制作，

管长按设计或根据施工实际情况考虑，管尖做成圆锥形,管身按150mm

间距梅花形布置64〜6mm的注浆孔，管尾留1.0m不设注浆孔。

(3)上台阶开挖：上台阶开挖高度定为4.0m。超前注浆预支护

体系完成后，用风钻钻孔，斜眼掏槽方式，乳胶炸药，非电毫秒雷管

微振动控制爆破，循环进尺2米。隧道挖掘机装硝，15T自卸汽车运

输。

(4)上台阶初期支护：开挖完毕后即初喷混凝土封闭围岩，按设

计施作局部锚杆或系统锚杆，锚杆为①22mm砂浆锚杆；挂设钢筋网

片钢筋网片与锚杆以点焊形式连接；喷射混凝土采用湿喷方式施工。

(5)下台阶开挖：采用三臂凿岩台车对左半幅石方进行钻眼，装

药采用自制移动装药平台装药，非电毫秒雷管微振动控制爆破，循环

进尺3.0米。此时右半幅作为上台阶施工运输的通道，当左、右半幅

开挖间距30m时，开挖右半幅，左半幅作为施工运输的通道。

(6)下台阶初期支护：初喷碎，施作边墙系统锚杆，架设下部边

墙和仰拱格栅钢架，挂网复喷至设计厚度。见“正台阶法开挖施工程

序图

正台阶开挖爆破参数详见“IV、ID级围岩台阶法开挖爆破设计

图”。

3)上下台阶弧形导坑法开挖

洞口加强段及洞身V级围岩段带采用上下台阶弧形导坑法开挖。

上下台阶弧形导坑法施工时，每分部循环进尺与钢架间距相匹

配，一般控制在1.0m以内。并按如下原则组织实施：隧道施工坚持

“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则；开挖方式均

采用小型机械配合人工开挖。局部爆破时严格控制炮眼深度及装药

量；工序变化处之钢架(或临时钢架)设锁脚锚杆，以确保钢架基础

稳定；当现场导坑开挖孔径及台阶高度需进行适当调整时，保证侧壁

导坑临时支护与主体洞身钢架连接牢固，并考虑侧壁导坑自身的稳定

及施工的便捷性；钢架之间纵向连接钢筋按设计设置，及时施作并连

接牢固；临时钢架的拆除待洞身主体结构支护施工完毕并稳定后进

行；施工中按有关规范及标准要求进行监控量测，及时反馈结果，分

析洞身结构的稳定，为支护参数的调整、灌筑二次衬砌的时机提供依

据。

3.3.初期支护及辅助施工措施

洞身开挖每次爆破结束后，经过通风、找顶、断面检查及超、欠

挖处理，及时进行初期支护，在初期支护的保护下，继续进行开挖爆

破等施工作业。

3.3.1.超前小导管

3.3.1.1.材料及制作

超前小导管采用外径为42mm,厚3.5mm的热轧无缝钢管,钢管长

度为3.5m,为便于超前小导管插入围岩内，钢管前端做成尖楔状，尾

部焊上箍筋。钢管环向间距40cm,纵向相邻两排的水平投影达接长度

不小于lOOCm,在管前部2.5m范围内沿杆体每20Cm钻610mm的注浆

孔，按梅花形布置。详见下图：

管端前焊接钢接箍。6

3.3.1.2.施工工艺：

(1)钻进：当围岩松软时，用锤击直接打入或用手持风钻钻孔，

先钻1m深，然后将钢管安装在钻嘴上，尾端与凿岩机连接，将3.5m

长的钢管一次钻进到位。当地层较硬时，先用风钻钻孔，孔深为管棚

钢管长度，然后插管,顶入长度不小于钢管长度的90%。按照设计角

度安装，如设计无要求时，外插角选用5°~10。，但若用于塌方修

理时，其倾角宜选为30°。纵向间距按设计要求排列。

(2)注浆：注浆前用高压风将管内砂石吹出，用塑料泥(35Be

水玻璃拌和MC型超细水泥或R42.5水泥即可)封堵杆体周围及孔口，

工作面提前喷射混凝土以减少漏浆，管端外露20cm,以便安装注浆

管。孔口压力控制在0.6MPa,当注浆压力上升，流量逐渐减少，岩

面渗出灰浆时，结束注浆。注浆量达到设计注浆量和注浆压力达设计

终压时结束注浆。注浆过程中随时观察注浆压力及注浆泵排浆量的变

化，分析注浆情况，防止堵管，跑浆，漏浆。做好注浆记录，以便分

析注浆效果。

(3)开挖：锚固形成固结壳体后(一般压完8小时后)，进行拱

顶开挖，开挖长度应小于小导管的注浆长度，预留部分作为下一次循

环的止浆墙。进尺控制在1.0m内，开挖后即喷射3〜4cm后的混凝土。

3.3.1.3.控制要点

(1)超前小导管注浆的强度在达到设计强度方可进行爆破。

(2)合理运用微震动爆破，以免引起围岩过大的扰动和破坏。

(3)开挖后，后续的加固支护工序及时完成，以免造成支护失

效。

(4)超前小导管属隐蔽工程，除做好施工记录外，及时请监理

检查旁站施工过程。

(5)注浆前做好设备调试及配合比选定工作。

(6)确保注浆前掌子面和其它管道封闭。

3.3.2.①25mm中空锚杆

1)625mm中空注浆锚杆构造

①、材料及制作

杆尾：与风钻钎尾连接，可与注浆胶管套接。

杆体：中空厚壁全螺纹杆体，外径25mm,内径15mm,L=3mo可

任意切割，便于安装配件，同时作为锚杆，齿峰凹槽进一步提高锚固

力。

联结套：使锚杆能边钻进边加长到设计长度，使用联结套接长到

设计长度。

②、625mm中空注浆锚杆功能

锚杆与钢架构成初期支护系统，且有较好的扩散半径可以在锚杆

周边形成一个固结壳体，使锚杆之间的破碎岩体不会因不能固结而下

漏，影响支护效果。

③、注浆

用塑胶泥封堵杆体周围及孔口，工作面上的裂纹也用塑胶泥封堵

塞。管端外露20cm,以便安装注浆管。

注浆口最高压力控制每根注浆管注浆量在30L/min内。定量注

浆，即每孔注入约0.3m3浆液，但孔口压力已达到0.5MPa时也结束

注浆，结束后及时清洗泵、阀门和管路，保证机具完好，管路畅通。

625mm中空锚杆施工工艺详见“625mm中空注浆锚杆施工工艺

框图”。

3.3.3,砂浆锚杆

3.3.3.1.材料及制作

锚杆材质为20MnSi①25mm螺纹钢筋，施工前，按设计长度截长,

锚杆应无泥污、铁锈和杂质等，其配合比根据试验确定。

3.3.3.2.锚杆施工前准备工作

检查锚杆类型、规格、质量及其性能是否与设计相符。

根据锚杆类型、规格及围岩情况准备钻孔机具。

3.3.3.3.钻孑L

钻孔采用YT-28气腿式风动凿岩机进行钻孔，每台风枪两人操

作，以风枪手为主。钻孔前应根据受喷面情况和设计要求布置孔位，

并作标记据此其垂直于岩层层面钻眼。为使钻孔深度符合要求，岩面

应大致平顺，过于凸出的部位应凿除。

3.3.3.4.锚杆安装和检验

锚固材料有普通型和早强型两种，本工程拟用早强型锚固材料。

锚固材料浸水：锚固卷浸水前上端扎3〜5个小孔（孔径1mm）。

浸水后通过滤纸进入锚固卷中的水占据了锚固卷中的小空间，原微小

空间的空气被挤排出，直到小孔不冒泡即浸水结束。

锚杆体的安装方法：将打好的眼孔用高压风吹净，将浸好水的

几个锚固卷装入眼内，用木棍送至眼底，将锚杆插入，其位置尽量居

中，端部外露长度为5〜15cm。锚杆的锚头制成Y字型，锚端头最大

宽度与锚固剂直径相等，将锚杆的锚头安放在锚固卷底部，用风动搅

拌机（或电钻改装）带动锚杆快速旋转，边旋转边徐徐推进，锚头在

旋转与推进中强烈搅拌浸水后的锚固卷，使水泥浆获得良好的和易

性，水泥浆如沿孔壁下滑，孔口用纸堵塞，施工过程要求迅速，时间

不要过长。

锚杆抗拔检验：为了检验锚杆安装质量，对锚杆进行抗拔检验,

安装拉力计时，其作用线与锚杆同心，并固定牢靠。加载匀速、缓慢,

拉拔至设计吨位即停止，不做破坏试验。

砂浆锚杆施工工艺详见“砂浆锚杆施工工艺框图”。

3.3.3.5.质量标准

(1)锚杆：其长度应大于孔深6〜10cm,每根加工误差不超过土

1cm。

(2)孔位：孔距误差不大于15cm,孔深误差不大于±5cm；

(3)锚杆安装：锚杆插入深度不小于设计要求的95%,锚杆安

装后外露长度不宜大于10cm。

3.3.4.挂钢筋网

3.3.4.1.材料及制作

钢筋网参数：网身材质符合设计要求，采用环向为68mm,纵向

向为①6mm的钢筋，钢筋在冷拉调直后使用，钢筋表面不得有裂纹、

油污、颗粒状或片状锈蚀，网格为25cmX25Cm。设计需要挂网的地

段，应紧跟锚杆作业3d之后进行挂网作业。

3.3.4.2.钢筋网安装

(1)钢筋网宜在喷射一层混凝土后铺挂，随开挖面起伏铺设，

与喷混面间隙小于3cm,网与锚体应联结牢固(绑扎或点焊)，在喷

碎前不得晃动。

(2)开挖面起伏过大时，可在岩面喷射一层混凝土后进行。

(3)钢筋网安装时，搭接长度为1〜2个网孔。

3.3.4.3.钢筋网的喷射混凝土厚度不得小于2cm,并及时养

护。

3.3.5,格栅拱架、钢拱架

3.3.5.1.材料及制作

我标段隧道格栅钢架根据材质分为：工字钢拱架和钢筋格栅钢架

两种形式，钢架所使用的钢筋原材料进场经检验合格后按设计钢材品

种，级别规格和数量制作。

3.3.5.2.钢拱架构造

钢拱架由施工现场制作拼装，在硬化的场地上先放大样，分单元

制作，试拼一根，及时调整大样不妥处后，正式制作格栅。各单元由

工字钢或主筋、加强筋连接角钢焊接成型，单元间由螺栓连接，接头

处焊缝厚度hf=10mmo

3.3.5.3.钢拱架架加工

钢拱架在洞外工作台上加工，根据不同断面的工字钢或钢筋主筋

轮廓放样成弯曲模型。

按设计加工好钢拱架的各单元钢架后，组织试拼，检查钢架的尺

寸及轮廓是否合格。

严格控制节点板的钻孔尺寸。

加工误差：

沿隧道周边轮廓误差不大于3cm,平面翘曲小于±2cm。接头连

接同类可互换。

钢架各单元明确标注类型及单元号，分类堆放在干燥处。

结构试验时、在工作台上将钢架拼装成环，外侧使用油顶、仪表,

按设计荷载进行加压，使用钢筋应力计及收敛仪器，检测钢架内力和

变形情况。

3.3.5.4.钢拱架的安装

钢拱架在初喷4cm后安装，确保主筋外缘有足够的混凝土保护层

厚度，在安装过程中格栅和围岩之间的空隙内，设混凝土垫块。

定位筋一端与钢架栓接在一起，另一端埋入围岩中，当钢架处设

有锚杆时，尽量利用锚杆定位。

3.3.5.5.钢拱架安装标准

钢拱架安设前检查掌子面开挖净空，并挖除钢架底脚处虚硝，垫

方木或型钢进行高差调整，不得侵入二次衬砌断面，脚底不得有虚硝。

分片的钢架用人工在掌子面组成整根钢架，拧紧螺栓。

钢架安装中线允许误差±3cm,高程允许误差±3cm,钢架垂直度

允许误差±2。。

钢架校正后，沿拱部每隔2.0m用楔子将钢架与初喷面紧贴。不

密贴的地方加混凝土块。

3.3.5.6.钢拱架加工焊接

钢架的焊接接头、焊缝满足规范要求，相邻钢筋接头错开。

钢筋焊接所用的焊条、焊剂的牌号、性能以及接头中使用的钢板

要符合有关规定。

焊接前对焊缝处清除水锈、油渍等，焊后焊接处没有缺口、裂纹

及较大的金属焊瘤。

钢筋焊接前，根据施工条件进行试焊。并对试焊钢筋进行拉拔度

验，试验合格后进行下一道工序。

钢拱架制作安装施工工艺详见“钢拱架制作安装施工工艺框图”。

3.3.6.喷射混凝土

隧道喷射混凝土采用湿喷法。

3.3.6.1.原材料的选定

水泥一普通硅酸盐R42.5水泥；砂一机制砂，过筛，最大粒径为

2.5mm；小碎石一石灰岩，5〜10mm；水--清洁的工程用水；

速凝剂一满足设计要求。

3.3.6.2,喷射前的准备工作

检查开挖断面尺寸。清除开挖面的浮石和墙角的岩磴、堆积物。

处理好岩面，拆除障碍物，必要时，安设工作平台。用高压风冲洗受

喷面。受喷面滴水部位埋设导管排水，导水效果不好的含水层可设盲

沟排水，对淋水处可设截水圈排水。埋设控制混凝土厚度的标志。

喷射作业前，对机械设备、风、水管路和电线路等进行全面检查

及试运转。

3.3.6.3.喷射作业

喷射作业遵守下列规定：

喷射作业分片进行，喷射顺序自下而上；

在前一层混凝土终凝后进行复喷。

喷射机司机的操作遵守下列规定：

喷射作业开始时，先送风、后开机，再给料，结束时先停料，再

停风；

连续均匀地向喷射机供料，机器正常运转时，料斗内保持足够的

存料;

喷射机工作风压满足喷头处的压力；

喷射作业完毕或因故中断喷射时.，将喷射机和输料管内的积料清

除干净。

喷射混凝土养护：喷射混凝土终凝两小时后，洒水养护，养护时

间不小于7天。控制洒水量，防止洒水量过大而侵蚀围岩。

3.3.6.4.配合比及拌合料

湿喷混凝土的配合比参考值为水泥:砂:碎石=1:2.5:2.0,砂率为

55%,水灰比W/C=0.45。在搅拌站一次拌好，并检查其坍落度，使之

保持在5〜8cm；具体可根据实际情况进行试验配比。

3.3.6.5.喷射混凝土的质量控制

湿喷混凝土试件可直接用100X100X100(mm)试模制作，或用

喷模法制取；

根据喷射混凝土28天龄期抗压强度的试验结果，绘制图形，控

制喷射混凝土的抗压强度。

喷混凝土的匀质性，以现场28天龄期喷射混凝土抗压强度的标

准差和变异系数控制。

喷射混凝土施工工艺详见“喷射混凝土施工工艺框图”。

(1)喷射手操作规定：

a、开始时先给水、再给料，结束时先停料、后关水。

b、根据喷出料束情况调节风压，喷头处水压大于风压。

c、喷头宜垂直于受喷面(喷边墙时，将喷嘴向下10°左右)，

距离与水压取得协调，喷头与受喷面间以0.6〜1.2m的距离为宜(挂

网喷射可小于0.6m)。

d、喷头应不停地缓慢作横向环形移动，使喷层厚度均匀。

e、严格控制水灰比，喷上岩面的混凝土应呈湿润光泽、粘塑性

好、无干斑或滑移流淌现象。

3突然断水或断料时，喷头应迅速移离受喷面，严禁用高压风、

水冲击尚未终凝的混凝土面。

(2)、喷混凝土紧跟开挖时，下次爆破距喷混凝土完成时间间隔,

不小于4ho

(3)、后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行，若终凝后间隔

lh以上再次喷射时，复喷面应用风、水清洗。

(4)、喷混凝土终凝后2h起，既应开始洒水养护，养护期不小

于14do

3.3.7.常见故障的预防'处理措施

(1)、堵管的预防和处理(见表1)

表1

项目内容说明

1、筛选不严，有杂物或大石块、结块水泥混入拌合料中

2、砂、石含水率过大，引起管壁粘结

造成

3,喷射作业结束后，喷射机未进行清洗，储料筒内壁有灰、砂粘结，以后在运转中

堵塞

有大块粘结物脱落

的主

4、输料胶管内壁磨损后翻起，造成输料不畅，堵塞

要原

5、输料管漏风，风压降低

因

6、输料管出现死弯或弯度过大

7、喷射风压过低或风量不足

堵管1、料罐内有拌合料，但喷枪不出料

现象2、喷射机压力表指针突然上升，工作罐内压力增大

3、喷射机突然出现反风现象

1、立即停止上料，并停机关风，打开排气阀，放出罐内压缩空气

2、找出堵塞部位

排除

3、如在输料胶管堵塞，可将胶管托起，用木棍沿堵塞部位的前端逐渐向堵塞部位敲

方法

打至胶管松软，如在喷出弯管或在喷枪出口处堵塞，可卸下弯管或喷枪，用铁条疏通

4、最后打开风阀送风，排出积料

1、喷射机在使用前或结束后，要检查、清理料罐中的余料杂物，停止工作时，上料

口应加盖盖严，防止杂物、石子掉入

2、严格掌握操作顺序，并在操作过程中经常用木槌敲析罐体，使拌合料不致粘结在

预防料罐内壁

措施3、把好材料筛选关，在喷射机的上料口处再增设一道筛子

4、对已磨损的输料管要及时包扎或更换

5、输料胶管的弯度要适宜，避免死弯

6、喷射前要检查风压、风量，风压或风量不足时不喷

(2)、反风处理方法

表2

引起反风的原因处理方法

1、铲除钟形阀表面粘结的灰、砂

1、钟形阀表面由于砂浆粘接关闭不严2,整形或更换钟形阀

2、钟形阀变形3、调整上、下钟形阀的同心度

3、上下钟形阀安装不正，不在同一圆心4、检查操纵连杆上、下

4、钟形阀操作不灵

1、由于堵管引起反风1、清理管中粘结的灰、砂

2、锥体管、螺旋轴不同心2、整形或更换部件

3、螺旋叶片磨损3、换件

4、锥体管壁磨损

(3)、喷射机效率下降处理(见表3)

表3

造成效率下降的原因处理方法

1、喷出弯管或锥体管内粘结物过多，阻力增大1、卸下喷出弯管或锥体管铲除粘结物

2、输料胶管出现硬弯2、不使胶管弯度过大

3、输料胶管磨损后，内壁翻起阻力加大3、截去磨损部分或更换胶管

4、螺旋叶片或锥全权管磨损4、更换螺旋叶片或锥体管

(4)、电机减速箱故障处理(见表4)

表4

造成原因处理方法

1、安装质量差减速箱发热，电动机、减速箱1、调整位置间隙

轴不在同一直线上

2、轴承或齿轮损坏2、及时检修轴承及齿轮

3、电压低、电流大3、检查供电系统、电源、接线

4、润滑油少4、经常检查油位表，定期加油

5、有大石块卡在分配与工作料之间或叶片与5、停机取出石块

锥体之间

(5)、出料不匀处理(见表5)

表5

造成出料不均原因处理方法

1、装料不匀1、喷射时要求连续均匀上料

2、风源风压波动2、加大压风能力，增设小风包，错开用风的

设备及工具的作业时间

3.3.8.质量标准

(1)、材料计量允许误差：水泥和速凝剂2%,砂、石5%

(2)、一次喷射厚度：拱部5飞cm、墙