板石3号隧道施工组织设计

PAGEPAGE163第一章编制依据、编制范围及设计情况编制依据国家、交通部现行的公工程建设施工规范、施工指南、验收标准、安全规则等。国家及吉林省相关法律、法规及条例等。现场踏勘收集到的地形、地质、气象和其它地区性条件等资料。我单位近年来市政道路、高速公路等类似施工经验、施工工法、科技成果。我单位为完成本合同段工程拟投入的施工管理、专业技术人员及机械设备等资源。编制范围本隧位于板石沟铁矿～上清沟区间双线隧道，隧道左幅进口里程为LK72+733,出口里程为LK75+456，全长2723m；隧道左幅进口里程为RK72+777,出口里程为RK75+489，全长2712m。设计概况设计依据：辉南至白山公路初步设计文件及批复。关于辉南至白山高速公路环境影响报告书的批复（吉林省环境保护厅吉环审字【2012】164号）吉林省水利厅关于辉南至白山高速公路水土保持方案的批复（吉林省水利厅吉水保【2011】87号）设计范围：辉南至白山高速公路设计为国家I级双线四车道，设计速度80km/h高速公路，线路长79449km，路线起点在通化市辉南县西山屯南、抚长高速公路K173+600附近，起点桩号K0+000；路线重点白山市委党校东侧浑江区大桥桥头、路线跨过浑江、G201线和浑白铁路之后，进入规划的白山至临江高速公路通天沟隧道前，终点桩号为K81+660勘察设计单位：吉林省交通规划设计院第二章工程概况工程概况线路概况本隧位于板石沟铁矿～上清沟区间双线隧道，隧道左幅进口里程为LK72+733,出口里程为LK75+456，全长2723m；隧道左幅进口里程为RK72+777,出口里程为RK75+489，全长2712m。最大埋深262.2m，隧道经过区段海拔高度590-1000m之间，相对高差410m。板石3号隧道出口浅埋段下穿既有线板石矿山铁路，隧道洞顶距铁路轨顶标高为9.8m，隧道出口部位LK72+733-LK75+456、RK72+777-RK75+489区间段覆盖铁路道砟，道砟为碎石组成，碎石粒径20-60mm组成，混少量粘性土，空隙较大，相对松散，稳定性差，侧壁和底板主要为强风化白云质大理。主要技术标准主要技术标准序号项目正线技术标准1公路等级高速公路2正线数目双线四车道3速度目标值80km/h4隧道建筑界限5m×10.25m(高×宽)5汽车设计荷载公路Ⅰ级主要工程内容和数量本隧位于板石沟铁矿～上清沟区间双线隧道，隧道左幅起止桩号LK72+733-LK75+456，长度2723m，其中明洞24m、V级浅埋为101m、V级深埋为313m、Ⅳ级深埋为1047m、Ⅲ级为1238m；隧道右幅起止桩号RK72+777-RK75+489，长度2712m，其中明洞26m、V级浅埋为129m、V级深埋为290m、Ⅳ级深埋为968m、Ⅲ级为1299m。工程特点隧道地质复杂，施工任务艰巨隧道地质复杂地质条件差，隧道出口部位上部行程一各小型坍塌，崩塌体为角砾白云质大理岩，受该部位断裂影响，岩体节理裂隙发育，裂隙似向临空面造成，崩塌体方量小于2000m3崩塌类型Ⅲ类，位于洞口顶板上17m。隧道入口右幅右侧有一水沟经过F9断层带，可能存在地下水或洞内涌水且隧道开挖断面大，施工技术含量高，施工任务艰巨。环保要求高本线地表植被发育，大部分为林地，环保要求高，施工过程中应有完善的环保、水保措施，废油、废水、弃碴、泥浆以及工程垃圾按规定排放、处理，完工后及时恢复植被，确保工程所处的环境不受污染和破坏。施工干扰大隧道位于白山市浑江区，出口位于板石矿业铁路下穿既有线，因矿业铁路运行与隧道连续作业时间存在冲突，施工干扰大。隧道出口三线、三电迁改地方较多，较大程度的影响工程施工。控制工程及重难点工程重点控制工程序号隧道名称起讫里程长度难点对策备注1板石3号隧道LK72+733-LK75+456、、RK72+777-RK75+489L:2723m、R:2712m长双线隧道，工期紧张；岩体破碎、裂隙水量较大、节理裂隙发育、浅埋；通风；环保；安全；质量。强化施组管理和资源配置；采用先进工法；超前支护；浅埋；制定严密的安全、质量、环保措施。控制工期重、难点项目主要对策和措施技术工程重难点及施工主要对策表名称工程重、难点主要工程措施隧道工程长距离独头通风困难⑴根据独头通风长度，选择合理匹配的通风设备和管道布置。⑵选用强度高、阻燃、低阻力的新型风管，管节长100米，减少接头数量。⑶加强通风管理，发现风管破损及时修补、更换。长距离反坡施工排水难度大⑴沿程间隔一定距离设置集水仓，安装水泵；开挖面设移动水泵，将掌子面集水排至附近水仓内，再经各级水仓水泵接力抽排至洞外。⑵预计有突水突泥地段，增设泥浆泵，排水能力按照设计水量的3倍配备，排水系统设置备用电源，保证排水不间断。⑶加强超前地质预报和工作面观测，做好应急预案，标示好逃生路线和应急照明，加强现场组织指挥。隧道突水、涌水的预防及处理⑴按设计要求的防排水的原则进行施工；⑵加强地质超前预报，提前判明前方地质、地下水情况，提前采取有针对性的措施；⑶严格按照设计要求堵水措施（超前预注浆或径向注浆）进行堵水施工，必要时采取超前帷幕注浆的方式进行堵水，以降低围岩的渗透系数，控制地下水流失。⑷在堵水效果达到设计要求时方可允许继续开挖掘进。有害气体监控隧道区地层非瓦斯富集地层，施工时可能有瓦斯溢出，要经常检测瓦斯和有害气体含量，特别尽量避免使用烈性炸药或同时使用大量炸药，爆破后加强通风；无水地段采用增湿措施，降低空气中固体粉尘浓度，保证有害气体及固体粉尘不超标，保证施工人员安全。断层破碎带段及软弱围岩变形地段施工⑴做好超前地质预报，根据地质变化及时调整支护措施。⑵选好施工方法，严格控制循环进尺，力求安全稳妥，不盲目冒进，杜绝塌方。⑶坚持“管超前、严注浆、短进尺、强支护、快封闭、勤量测”的原则进行施工，必要时采取超前帷幕注浆进行堵水。⑷各级围岩开挖时按照设计要求预留足够的变形量。⑸初期支护采用可伸缩的格栅钢架、锚杆加长。⑹初期支护完毕之后，根据监控量测结果及时进行二次衬砌施工。第三章本工程所在地区特征自然地理特征地形地貌隧道区位于长白山西麓龙岗山脉中段，山体总体走向北东，地势自东向西北倾斜，海拔高度500-1000m，为低山地貌。隧道经过区段海拔高度590-1000m之间，相对高差410m。山体坡脚10-30°，东侧进口边坡15-20°，西侧进口边坡8-13°，区内地表大部分地段被第四系残坡积物覆盖。气象水文隧道区气候属于北温带大陆性季风区，四季分明，雨热同季，夏季温热多雨而短促，冬季寒冷干燥而漫长。大雪集中在11月-来年2月，积雪厚度25cm，雨季集中在七、八月，占降水量的60%，区内冬季多刮北风，春季西北风和西风交替，四月最大风速3.1m/s,夏季多位东南风和西风交替，风速3.1m/s。工作区年平均降水量849.6mm，平均蒸发量为1030mm。年平均气温4.3℃，极端最低气温-35.5℃，无霜期4-5月约138天，冰冻期193天，雾天20-30天，平均28天左右，区内标准冻深1.45m。水文地质本区地下水类型主要有第四系孔隙水和基岩裂隙水，第四系孔隙水主要赋存于沟谷及边坡地带的冲击的卵（碎）石土层、砾石层中。水位埋藏浅，水量、水位受季节影响变化较大，4-5月份积雪融化，7-8月份雨季降水对地下水有补给作用。基层裂隙水，呈网状、似层状的形式赋存于混合花岗岩、角砂状白云质大理岩风化裂隙带和构造破碎带中，局部具微承压性质，中风化岩具有相对隔水作用。隧道区段内无大的地表水体，地下水类型较为简单，含水介质透水性差，补给源头不足，水位、水量受季节性变化的制约较强，属于地下水贫乏区。主要接受大气降水补给，以垂直蒸发、地下径流方式排泄。据采取的地下水样分析资料，地下水滑雪类型以重碳酸硫酸钙镁型中性低矿化度淡水为主，对砼微侵蚀性。隧道内涌水量估算值为1966m3/d。3.1.4地震动参数境内地震与清密、浑江断裂带活动关系较为密切，清密断裂带震级最高位里氏2.2级，震中位于辉南县庆阳公社。区域东侧也有微震记录，说明区内东西方向、北东向构造活动迹象明显。浑江断裂带震级最高为里氏4.0级，发生在1964年12月27日，震中光华，本区内没有Ⅳ级以上地震历史记载，根据建设部建抗【1993】13号文、吉林省城乡建设环境保护厅吉建抗【1993】4号文的规定、《吉林省地震动参数区划工作图》和《中国地震动参数规划图。GB18306-2001，本区设防标准为50年超越概率10%地震动峰值加速度＜0.05g，地震基本烈度小于Ⅳ级，地震反映谱征周期0.35s，属于构造稳定区。沿线水、电、燃料可利用情况施工用水沿线水资源较丰富，工程用水可利用江河和部分城镇自来水；经相关检验部门检验满足施工规范标准后作为施工用水。生活用水经水质处理后饮用，饮用水必须满足国家的饮用水标准和要求。隧道在各洞口附近设高位水池，水池容量为200～400m3，以满足施工用水及开挖掌子面水压的需要。施工用电临时电力，根据沿线电力资源可资利用情况，优先采用国家电网电源，条件不具备时可部分采用地方电源和自发电。混凝土搅拌站、钢筋厂、隧道用电工点应采用可靠电源，并有备用供电系统。施工用燃料工程沿线燃料供应比较充足，施工机械使用的燃料可就近购买。第四章施工组织安排建设总体目标总目标按照创部优、争国优，杜绝重大、大事故，确保落实质量、安全、工期、投资控制、环境保护和技术创新的“六位一体”的总要求，将吉图珲铁路建设成绿色、环保、能力大、投资省、现代化的快速铁路干线。具体目标质量目标全部工程达到中华人民共和国、交通部现行的工程质量验收标准和设计要求，检验批、分项、分部工程施工质量检验合格率100%，单位工程一次验收合格率达到100%，主体工程质量零缺陷，开通速度达到设计速度目标值，全线综合工程质量达到火车头优质工程一等奖标准。杜绝工程质量特别重大事故、重大事故和较大事故；遏制工程质量一般事故；减少工程质量问题。安全目标杜绝安全生产特别重大事故、重大事故和较大事故，遏制一般安全生产事故。杜绝因建设引起的特别重大、重大、较大、一般B类及以上铁路交通事故和一般C类及以上旅客列车事故；遏制因建设引起的一般B类以下铁路交通事故和一般C类以下旅客列车事故。工期目标计划开工日期为2015年8月10日；完工日期为2017年4月15日。投资控制目标在正常建设条件下控制在部批总概算内。环境保护目标符合国家、交通部及地方有关规划、环保及水土保持、节能和新技术应用要求，在施工过程中严格按照国家有关部委批复的环保、水保方案实施，确保工程所处的环境不受污染。文明施工目标环境整洁、纪律严明、设备完好、物流有序、信息准确、生产均衡，创部级文明施工样板及安全标准工地。技术创新目标按照交通部的有关要求，大力推广国家和交通部有关新技术在公路建设中的应用，提高工程质量创优的科技含量，积极采用新技术、新材料、新工艺、新设备，用先进的工艺、先进的技术、先进的设备确保工程质量。标准化管理目标按照交通部高速公路建设标准化管理要求，建立高速公路建设标准化管理体系，形成建设项目各项工作闭环管理、有序可控。以机械化、工厂化、专业化、信息化为支撑，实现管理制度标准化，全面落实人员配备、现场管理和过程控制标准化要求，建成标准化指挥部、标准化项目部、标准化作业队和标准化工地。施工组织机构、队伍部署和任务划分施工组织机构为加强建设项目管理、全面履行合同、控制建设投资，确保全面实现工期、质量、安全、环境保护等建设目标，按照项目法施工原则，建立完善、精干、高效的管理项目实施组织机构。项目经理部领导层由项目经理、党工委书记、项目总工程师、项目副经理、项目总监组成，设“五部一室一队”综合管理部、工程管理部、计划财务部、安全质量部、物资设备部、中心试验室及精测队。施工队伍部署和任务划分架子队部署板石3号进口左、右幅由隧道一队管辖，板石3号出口左、右幅由隧道二队管辖。本隧道施工队部署施。工队伍及任务划分安排见表4-2.2-1表4-4.1-2施工队伍及任务划分序号队伍名称担负主要施工任务1隧道一队负责板石3号隧道进口左幅（LK72+733-LK74+093）1360m、右幅（RK72+777-RK74+127）1350m开挖初支、二次衬彻、明洞、洞门、沟槽等附属施工。2隧道二队负责板石3号隧道出口左幅（LK74+093-LK75+456）1363m、右幅（RK74+127-RK75+489）1362m开挖初支、二次衬彻、明洞、洞门、沟槽等附属施工。总体施工安排和主要阶段工期4.3.1总工期施工进度指标：Ⅴ级围岩开挖与支护（双线）40米/月；Ⅳ级围岩开挖支护（双线）70米/月；Ⅲ级围岩（双线）：每月进尺110/月，二次衬砌施工紧跟掌子面。计划开工日期为2015年8月10日；计划进洞日期为2015年9月10日；完工日期为2017年4月15日。施工工期的具体安排见《板石3号隧道施工进度计划横道图》。施工准备和建设协调方案施工准备阶段组织措施施工动员、人员培训施工准备期间，对参建员工培训，施工动员普及率达到100%。培训内容包括：验收暂行规定，技术标准和施工技术指南、技能培训、工程质量、职业道德，以及国家、行业、地方现行的有关工程质量、施工安全、环境保护等法律法规。人员、机械设备进场及保障人员及物资设备根据合同承诺及工程施工进度需要或发包人、监理工程师要求，分期分批进入现场，并根据情况变化，随时调整。技术准备第一批施工人员进驻现场后即开始进行技术准备。内业技术准备⑴组织技术人员认真阅读、审核施工图纸，编写审核报告，澄清有关技术问题；熟悉相关专业施工规范、质量评定标准；认真熟悉、核对施工图纸，核对地形地质资料，研究和优化施工技术方案，进行临时工程施工设计，编写实施性施工组织设计、管理计划，编写各种施工工艺标准、保证措施及施工作业指导书；根据发包人管理办法，制定本项目技术管理办法；结合本工程施工特点，编写技术管理办法和实施细则。⑵对重点工序制定施工安全方案和安全保证措施，提出应急预案。制定质量管理计划，健全项目质量保证体系，成立QC小组，针对质量控制重点开展活动。⑶在设计进行技术交底后，对施工人员进行技术交底，对参加施工员工进行上岗前技术培训，考核合格后挂牌上岗。⑷成立技术小组，对本标段工程重难点施工技术和工艺提前进行专项研究，提出施工方案。外业技术准备⑴现场详细调查；报请建设单位、设计单位、监理单位和有关人员进行工程交接桩与复测；各种工程材料料源的调查与比选；各种仪器、仪表及设备的测试检验，并办理计量合格证书，进行状态标识。⑵同建设、设计、监理单位一道进行测量控制网点的交接，使用GPS全球定位系统、全站仪、精密经纬仪、水准仪等对控制网进行复核测量，确认精度符合要求后，对桩点进行保护。加密桩点，建立本工程平面与高程控制网。⑶高标准建立项目检测试验中心，配置满足施工需要的试验仪器与设备，安装调试，通过标定。进行原材料取样分析、试验，提出试验报告，做好砼配合比的试配与优化。在施工过程中，对混凝土进行跟踪质量检测，及时反馈信息，指导施工。⑷施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。建设协调方案⑴需砍伐树木和清除禾苗时，事先征得当地政府有关部门及物主的同意后再进行施工，并妥善处理好赔偿工作。⑵三线、三电迁改提前与相关主管部门取得联系，征得同意并办理相关手续后方可施工。施工总平面布置示意图见附图第五章临时工程和过渡工程临时工程临时驻地我们本着满足“科学管理、方便施工、尽量少占农田”的原则，做到全面、合理布置施工用地。临时便道施工便道修建标准为：新修混凝土运输车、出渣车等交通流量较大的主便道，便道路面宽度为6.5m；既有道路地段根据既有便道宽度进行整修，局部改扩，在适当位置增加错车道，错车道路段的路基宽度为7.0m，错车道长度30m；副便道、由主便道通往桥梁工程的便道均采用单车道，路基宽度为3.5m。根据地表水流量情况设置排水沟。便道修筑前采用推土机清除地表杂物，挖掘便桥两侧的排水沟降水，原地面碾压密实后，填筑20cm碎石土，均需碾压密实，并将路面由中心线做成1.5%的双向横坡，以利排水。便道结构层次如下图所示：在跨越小水沟河道时，采取预埋涵管设置过水路面的方式通过；对于跨越池塘地段的便道，采取将塘水抽干，清除塘底淤泥后回填至原地面，再按正常便道结构进行填筑。过水路面如下图所示临时给水管线隧道施工用水靠打井解决或距取用河水。打井深度在100～300m，生产、生活用水均采用现场打井，所有水质均需进行化验合格后方可使用。施工用电板石3号隧道进口(XXXXX+XXX～XXXXX+XXX)：布置于XXXX050左侧。容量计划为1030KVA(430+400)，主要为板石3号隧道进口及拌合站、钢筋加工场使用。板石3号隧道出口(XXXXX+XXXX～XXXX+XXX)：布置于XXXXX+XXX左侧。容量计划为1030KVA(430+400)主要为板石3号隧道出口拌合站、钢筋加工场使用。施工通讯工区管理人员配备手机和手提电脑及无线网卡，以方便与项目部、监理、业主联系。混凝土拌和站为确保初期支护喷射砼、二次衬砌砼的质量，所使用砼半成品均由砼拌合站集中拌和后由砼运输车运至施工现场。砼拌合站采取防环境污染、降低隔音等措施。为便于管理，减少占地，根据结构物混凝土需求量，结合道路、用电、用水、场地等条件，板石3号隧道集中设置2座混凝土搅拌站。见混凝土拌合站表。混凝土搅拌输送车运送混凝土至各工点，拖泵泵送入模。混凝土拌和站具体位置见下表。混凝土拌和站表序号拌和站编号型号/台数供应范围11#拌和站HZS90砼搅拌站/222#拌和站HZS90砼搅拌站/1、HZS120砼搅拌站/1第六章控制工程项目和重难点工程项目施工方案隧道工程板石3号隧道板石3号隧道左幅全长2723m（起止里程为LK72+733-LK75+456）、右幅全长2712m（起止里程为RK72+777-RK75+489）采用双线双向掘进共计4个工作面。计划工期从2015年5月1日开始至2017年4月1日末完成，总工期24个月。板石3号隧道进出口均为浅埋段，进口左、右幅明洞10m；出口左、右明洞6m，隧道出口上穿板石矿矿业铁路，对于地表加固、超前支护、开挖严格控制，做到不影响，不损坏矿业铁路。第七章施工方案7.1施工准备1项目管理机构成立并以进场，建立健全了各项规章制度。2标段已经完成施工复测，已经建立施工控制网并经各方和监理签认3在项目部的全力组织下完成征用土地工作，并做好“四通一平”，满足施工需要。4已经完成各种原材料的试验检测工作，并确定合格分供方或料源。施工现场安全、质量措施到位、并满足规范要求和施工需要。7.2施工方案、施工方法7.2.1工程概况本隧位于板石沟铁矿～上清沟区间双线隧道，隧道左幅进口里程为LK72+733,出口里程为LK75+456，全长2723m；隧道左幅进口里程为RK72+777,出口里程为RK75+489，全长2712m。最大埋深262.2m，隧道经过区段海拔高度590-1000m之间，相对高差410m。7.3总体施工方案7.3.1施工队伍安排及任务划分根据隧道根据隧道进出口位置、长度等情况，本隧道采取双口相向施工，依据隧道工程的特点，每个隧道队伍配备掘进班、衬砌班、防水班、保障班、技术室等。选派具有丰富施工和管理经验的人员组成施工队管理层。同时根据施工需要配备先进的机械设备，确保工期和质量目标的实现。施工组织顺序各施工队同步施工，隧道根据现场施工条件及任务轻重情况，本着先重点、后一般、先具备条件先开工的原则组织施工。隧道分别从掘进口按:测量放线（地质预报）→洞口工程及进洞施工→超前支护→钻爆开挖→出渣、运输→支护→仰拱或铺底→防水层铺设→模筑二衬混凝土→水沟、电缆槽及附属工程的顺序组织施工。当暗挖进洞并完成一段洞身衬砌后，在晴好季节及时安排施作洞门，洞口地质条件较差时施工完洞口段明洞后再进行暗洞开挖施工。主要工程项目施工方案本隧道按新奥法原理进行施工，施工过程中全面贯彻新奥法施工原则，充分利用围岩的自承能力和开挖面的约束作用，采用锚杆及湿喷混凝土为主要初期支护手段，及时对围岩进行加固，约束围岩的松弛和变形，并通过对围岩和支护的量测、监控来指导施工。具体各项目施工方案见表。隧道主要项目施工方案表施工项目主要施工方案开挖方案1、隧道按新奥法原理组织施工。施工中坚持监控量测，开挖采用光面爆破技术，各工作面均采用钻爆法开挖，洞内出碴均采用无轨运输。Ⅲ级围岩采用全断面开挖施工，Ⅳ级围岩采用台阶法施工；Ⅴ级围岩采取微台阶预留核心土法、单侧壁导坑开挖法、。2、洞口采用放坡明挖法进行施工。自上而下逐段分层开挖，土层采用挖掘机开挖，岩层施工必要时采用爆破开挖。3、隧道开挖钻孔采用YT28凿岩机与简易钻孔台架配合钻孔。4、围岩较好地段采用非电毫秒雷管起爆、光面爆破技术，严格控制超欠挖，初期支护喷射混凝土采用湿喷工艺；软弱围岩地段采用微震光面爆破技术或非爆破开挖，以减轻对围岩的扰动和破坏。支护方案超前支护方案超前支护主要有两种形式，洞口段采用Φ108mm、Φ159mm超前长管棚预注浆超前支护；其它Ⅴ级围岩φ42mm超前小导管预注浆超前支护；隧道出口既有线矿业铁路采取Φ76mm地表钢花管注浆加固，支护超前长管棚采用专用的管棚钻机成孔，超前小导管采用YT28风枪成孔，地表钢花管采用潜孔钻机。采用专用注浆泵注浆。初期支护方案初期支护在开挖完成后及时施工，紧跟开挖面。拱部系统锚杆采用Φ22mm中空注浆锚杆，边墙采用Φ22mm砂浆锚杆。喷射混凝土（素喷混凝土、网喷混凝土）为C25混凝土采取湿喷工艺施工。围岩较差地段采用格栅钢架或工字钢架加强支护。出碴方案采用无轨运输，采用挖装机、挖掘机或侧卸式装载机装车，自卸汽车运输至弃碴场。通风方案隧道施工通风均采用压入式通风，并根据风速增减在局部设置射流风机。通风管采用φ1200的高强长纤维布基拉链式软风管。衬砌施工方案时间确定当围岩及初期支护变形基本稳定之后进行衬砌施工，在浅埋、断层破碎带及软岩地段衬砌紧跟为宜及时施做。防水层洞外焊接，洞内焊联，在防水板台车上铺设成型。在铺设防水板前，对初期支护的渗漏水情况进行检查，并采取埋管引排、局部注浆等措施进行处理。钢筋钢筋在洞外加工成型，拱墙钢筋在台车上人工绑扎，仰拱钢筋就地绑扎。衬砌台车采用12m大模板液压衬砌台车。混凝土浇筑混凝土采用自动计量的混凝土拌合站集中搅拌，搅拌运输车运输，泵送混凝土入模，附着式振动器和插入式振动器捣实。采用顺作法施工。仰拱、填充仰拱超前二次衬砌施做、分段整体灌注，利用仰拱栈桥保持通行。机械清底，混凝土全幅浇筑，插入式振动器捣实，平板振动器整平。仰拱填充在仰拱满足强度要求后施做。水沟、电缆槽采用定型钢模板，钢管支撑体系加固，混凝土直接入模，插入式振动器捣实。盖板在预制场集中预制，人工安装就位。防排水方案1、防水板施工：在初期支护与二次衬砌之间拱墙铺设、防水板，采用防水板铺挂台车无钉铺设。2、环向施工缝：施工缝防水采用背中埋式橡胶止水带+中埋式止水带；纵向施工缝：中埋式止水带+外贴式橡胶止水带3、变形缝：变形缝设置在地层变化、承载力不均处。变形缝采背贴式橡胶止水带+中埋式钢边止水带防水+水泥基结晶型防水涂料。4、环向Ω100型排水管正常段每道一根，为了使半圆管与岩面紧贴，围岩开挖后先喷2-5cm厚混凝土再挂设排水管，设置间距为：Ⅲ级8m、Ⅳ级6m、Ⅴ级4m，局部水量大时可酌情加设；衬砌防水板背后环向设25mm×200mm塑料盲沟，地下富水段间距5m，其余地段10m，环向排水塑料盲沟沿喷射混凝土面表面环行布置，并用固定钉固定，固定钉间距1m，固定钉长度5cm；纵向排水管采用AHDPE160双壁单侧打孔波纹管全隧道埋设，纵向坡度与隧道坡度相同，纵向排水管与中心排水沟通过塑料三通连接，施工时应在中心水沟顶部钻孔并将排水管插入。中心沟采用预制钢筋混凝土排水管形式施工测量⑴洞外控制测量隧道开工前，首先复测设计中线，并在山顶布设导线网联系隧道进出口，严密平差，达到设计精度；对进出口高程进行联测闭合，采用统一高程。洞外平面控制测量采用三等三角测量，每个洞口设置三个平面控制点，将控制点设在能相互通视，稳固不动，而且便于引测进洞，能与开挖后的洞口通视之处。洞外高程控制测量采用四等水准，每个洞口布设两个高精度水准点。水准点布设在坚固、通视好、施工方便、便于保存且高程适宜之处。两个水准点的高差，以安置一次水准仪即可联测为宜。⑵洞内控制测量洞内控制测量采用全站仪（测量精度1.5″）和水准仪（精度±1.5mm）。①洞内平面控制测量采用二等导线进行平面控制测量。进洞：利用距离洞口较近、通视效果较好的导线点SD1，后视其它导线点，分别测得SD1至洞口导线点的方位角。再取均值作为SD1距洞口导线点的方位角。控制网见示意图。交叉导线主控网示意图主网布设：采用交叉导线作为主控网，导线平均边长200～400m，主控网布设导线点如“交叉导线主控网示意图”所示。沿隧道中线布设Z1、Z2、……Zn各点，沿隧道一侧布设B1、B2、……Bn各点，Bi、Zi近视在同一里程。各导线点同时作为水准点，可通过精密几何水准测Bi与Zi间高差来检核导线点稳定性。施工导线：在开挖面向前推进时，用以进行放样来指导开挖的导线，其边长直线段为150～250m，曲线段为60～100m。基本导线：当掘进100～300m时，为了检查隧道的方向是否与设计相符，选择一部分施工导线，敷设≮200m精度较高的基本导线，以减小测量误差的传递与积累。②洞内高程控制测量洞内高程控制测量采用四等精密水准。路线往返测高差不符值、环闭合差、检测高差较差的限差等要求按G12897-91执行，每千米水准测量误差小于2mm。。往返测高差不符值的限差0.8n1/2，n为两个水准点间单程测站数。每公里偶然中误差小于1.0mm，水准网全中误差2.0mm。贯通面上的测量中误差为m△h＝m△L1/2。③洞内施工放样隧道开挖放样分别采用三维激光断面仪和激光经纬仪直接设站于洞内中线点上，将掌子面里程和仪器高程输入编程计算机后即可确定掌子面拱部中心，据此再放出开挖断面。⑷竣工测量工程竣工后，为了检查主要结构物及线路、隧洞位置是否符合设计要求，为机电设备安装、检修工程等提供测量控制点，进行竣工测量。竣工测量的主要内容有：隧洞贯通测量、线路中线、隧洞净空断面和永久性高程点。平面贯通测量：在隧洞贯通面处，采用坐标法从两端测定贯通，并归算到贯通断面和中线上，求得横向贯通误差和纵向贯通误差。高程贯通测量：隧洞贯通后，用水准仪从两端测定贯通点的高程，其误差即为竖向贯通误差。根据地下控制网平差和中线调整。采用激光断面仪（全站仪）进行隧洞净空断面测量。隧洞贯通后地下导线则由支导线经与另一端基线边联测成为附合导线，水准导线也变成了附合水准，当闭合差不超过限差规定时，进行平差计算。按导线点平差后的坐标值调整线路中线点，改点后再进行中线点的检测，直线夹角偏差值≤±6〞，高程亦用平差后的成果。将新成果作为净空测量、调整中线起始数据。并报监理工程师审查批准后使用。洞口段施工方法及工艺洞口段工程主要包括隧道洞口边、仰坡的土石方开挖、防护、洞口排水系统、明洞、地表加固钢花管等。隧道洞口段明洞采取明挖法开挖，及时进行边仰坡防护，洞口段采取长管棚预加固后采用中隔壁导坑法进洞施工。施工顺序为：测量放线→洞口开挖（地表处理→截水天沟→洞口土石方开挖）→边仰坡刷坡与防护→超前支护施工→暗洞进洞施工→明洞衬砌→回填。Ⅰ明洞开挖明洞土石方开挖采取横向分层纵向分段的方法进行施工，采用挖掘机开挖，必要时采取弱爆破和人工配合机械刷坡，装载机装渣，自卸汽车出渣。按照设计施作边仰坡防护。开挖完成后进行基底处理，基底承载力达到要求后施作仰拱、填充混凝土，填充混凝土在仰拱混凝土终凝后进行浇筑。Ⅱ仰拱及边墙基础施工仰拱施工采用全幅施工，基础开挖采用挖掘机开挖，自卸汽车运输。钢筋安装前先根据测量放样的水平、中线点，设置定位钢筋，再安装钢筋，保证钢筋位置的正确。堵头模板处及边墙基础面预留接头钢筋，钢筋焊接采用机械连接，纵环向施工缝处设止水条。仰拱及边墙基础混凝土浇注过程中，根据混凝土浇注的进度将拼装式钢模或木模板固定在钢筋骨架上方，保证仰拱混凝土的拱形。Ⅲ拱墙混凝土浇注仰拱及边墙基础混凝土浇注完毕48h后，将边基与拱墙施工缝连接处及时凿毛，清除浮浆，并用高压风吹干净。拱墙钢筋施工时，搭设钢管脚手架以模板台车为工作平台进行拱墙钢筋的安装，定位钢筋与模板之间设同标号砂浆垫块。端墙处预留钢筋与洞门端墙钢筋相连。明洞衬砌均采用模板台车作内模，外模采用组合钢模对拱墙衬砌混凝土一次性灌注，混凝土由自动计量拌合站生产，罐车运输，泵送入模，插入式振捣器振捣。Ⅴ防水层施工明洞衬砌全部施工完毕后进行防水卷材施工，但要在混凝土养护期满后施工，先用砂浆将混凝土基面整平，然后然后再施作防水卷材。Ⅵ明洞回填明洞回填夯实。施工过程中确保防水层不被破坏。当明洞回填完成后，及时进行洞口及洞顶的绿化及防护工作，避免雨水冲刷。⑥施工注意事项Ⅰ洞口、明洞施工避开雨季，随时监测、检查边仰坡稳定情况。Ⅱ严格控制洞口段土石方超挖,以保持地表的原始状态，刷坡后及时以喷锚网对地表加固。Ⅲ边坡、仰坡上浮石、危石及时清除，坡面凹凸不平处予以修整平顺。开挖弃方堆放在指定地点，边坡仰坡上不堆集弃土、石方。Ⅳ为保证洞门美观，测量放线要精确，施工前做好大样板并挂线，棱角分明，墙体坡度顺直符合设计。端墙混凝土一次灌注，施工前严格检查、检修拌合站、混凝土运输车、混凝土输送泵等施工主要设备，避免出现灌注中发生故障。灌注时从下向上、左右对称灌注混凝土。明洞路堑开挖净空检查及钢筋放样明洞路堑开挖净空检查及钢筋放样安装边墙基础钢筋仰拱及边墙基础钢筋安装钢筋检查浇筑仰拱及边墙基础混凝土水沟立模仰拱填充混凝土浇筑台车定位拱墙钢筋安装钢筋检查外模安装浇筑拱墙衬砌混凝土拆模养护防水层施做回填土合格合格合格合格明洞施工工艺流程图地质超前预测及预报组建地质超前预报专业小组，进行超前地质探测预报，制定不良地质条件下的施工预案。以常规地质综合分析法为基础，TSP203地质超前探测预报系统做长距离宏观控制，地质雷达做近距离判断，红外线探水仪做连续地下水探测，通过水平钻孔等，形成综合地质超前预报系统。工程地质预测法工程地质预测法是工程地质技术人员根据设计地质图纸、现场地质纪录，运用工程经验和地质知识进行分析、预报地质的一种方法。此法的关键在于工程地质工程师的经验丰富和现场详细的地质纪录和物探资料。施工前预报：根据设计给出的隧道地质条件说明资料，认真分析隧道的地质断面图、平面图，掌握隧道的地质特点和水文特点。进行长距离宏观预报各段隧道可能出现的不良地质情况。施工常规地质法预报：主要完成开挖面的地质素描，地质展开图，并利用TSP203预报资料、雷达检测资料、红外线探水资料、超前钻孔资料进行地质分析预报，是综合地质预报的中枢。综合超前地质预报系统见图。施工阶段地质资料记录：首先对已开挖地段进行地质调查，调查的主要依据为隧道开挖面地质素描、岩石结构面调查和涌水观测记录。开挖面地质素描内容有：岩性、地质年代、岩层产状、软弱夹层、岩脉穿插情况；断层及破碎带的形态、产状、宽度、填充物特征；主要节理裂隙的形态、产状、规模及相互切割关系。围岩岩体结构类型、完整性、围岩的物理力学性能。施工准备施工准备制定预报方案预报分级研究地质资料地质分析长距离预报物探法深孔水平探测地质综合判断施工建议施工方案选择隧道施工地质素描下循环预报项目技术决策预报验证反馈加深炮孔探测红外探测超前水平钻孔地质雷达异常段正常段正常段地质预报报告中长距离预报短距离预报地质素描综合超前地质预报系统程序图岩石结构面调查内容有：围岩的岩石结构产状、物理力学属性、节理的延伸性、粗糙起伏情况、张开程度。地下水出露情况、水量大小等；地下水的分布形态、大小、位置走向等；围岩节理内含水情况。地质素描采用图表形式形象纪录。施工阶段前推法预测：根据开挖面地质素描、岩石结构面调查记录采用前推法预测前方地质情况，首先按1∶100的比例作出开挖面前方一定长度的展开图，逐一将开挖面地质素描和岩石结构面的记录资料，按其产状、节理轨迹线绘制到展示图上，最后按其节理走向和轨迹延伸，结合TSP203的预报成果、地质雷达预报成果和超前钻孔的钻芯地质资料画出前方地质情况。地下水地质预测：现场技术人员根据以往施工经验对地下水做出经验性预报。当隧道由弱可溶岩进入强可溶岩的边界部位时，可能发生涌水；突水点的涌水特征：一般有渗、滴水段→线状渗水段→集中涌水段→高压喷水段；当隧洞由渗、滴水段进入线状渗水段时，作好出现集中涌水的准备，进行超前预报的施工防治能取得较好效果；钻孔内出现浑水、喷水、地温测值变化较大，前方可能有涌水。掌子面附近出现铁锰质富集或泥质充填的裂隙，则表明前方有涌水的可能。TSP203超前地质预报系统TSP203系统在围岩较好地段可测出前方100～200m范围内的岩层分界面、岩层的物理性质、断层等，围岩完整性较差时，预测范围在50～100m之间。TSP203系统作业布置示意图见图。TSP203系统作业布置示意图TSP203作业流程：准备工作→测量孔位、钻孔→埋设传感器→记录孔位→连线检查→暂停施工→爆破拾波→恢复施工、成果分析。钻孔：在距离工作面50米处钻深度为1.5m的孔，布置传感器；自工作面起，每隔1.5m钻孔一个，钻孔深度为1.5m，最后一个孔与传感器的距离大于20m。所有钻孔的高度尽可能的在同一标高线上。钻孔位置如图“TSP203系统作业布置示意图”所示。钻孔完毕后，逐个测量孔的深度和倾斜度，并作好纪录。埋设传感器杆：埋设传感器前，先清孔，清除孔底虚渣，放入环氧树脂药卷，插入传感器套杆，用钻带动其钻动，保证环氧树脂药卷充分搅拌。待传感器杆固定后，插入传感器，传感器方向朝向掌子面。连线检查：把传感器、检波器（电脑）、起爆器、同步器连接起来，并检查其是否正常工作，此时起爆器与雷管断开。测量时间：测量时间选在施工交接班时间，要求工作面800米范围内停止机械作业和作业人员作业，作业前与现场施工员联系，以确定停工时间，此时准备好爆破药卷、电雷管等。装药爆破：由最里边炮孔开始，逐个依次装药联线，起爆器起爆，装药量根据围岩情况，一般控制在50～80g左右，围岩较差时，可加大，但不能超过100g。恢复施工：爆破一结束，马上可以恢复施工，一般停工时间在45min左右。成果分析：采用TSP203自带的软件分析系统，剔除一些明显的干扰波，软件自动分析，自动生成图表，反映前方围岩的物理特性，岩层分界线、软弱带、断层的位置等信息。在本标段施工中，TSP203系统按每50～100m段进行预测。红外线探水红外线探水仪可预测掌子面前方20～30米范围内的地下水情况。操作方法：进入探测地段时，首先沿隧道一个壁，以5米点距用粉笔或油漆标好探测顺序号，一直标到终点，或者标到掘进面处。在掘进面处，首先对断面前方探测，在返回的路径上，每遇到一个顺序号，在隧道中央，分别用仪器的激光器打出红色光斑，使之落在左壁中线位置、顶部中线位置、右壁中线位置、底板中线位置，分别读取探测值，并作好纪录。然后转入下一序号点，直至全部探完。把探测数据输入计算机后，由专用软件绘成顶板探测曲线、底板探测曲线、两壁探测曲线。根据探测曲线可以很明了的预报出前方地下水的情况。红外线探水仪从探测到得出分析结果非常快，且探测仪器轻便，方法简单。在本标段施工中每20米采用红外线探水仪探测一次，在通过富水区断层破碎带时，适当加密探测频次。地质雷达当TSP203系统预报前方有断层、岩层破碎等不良地质时，其规模、形态需要具体了解，可用地质雷达实施探测。本标段在地下水发育地段，对隧道周壁采用地质雷达探测，预报隧道周围地质形态。地质雷达实施探测前，在平板车上搭设检测平台，雷达仪置于车体或平台上，由平台上的操作手将雷达天线触板与所测点接触，利用超声波在不同围岩介质中具有不同传播速率的原理，通过雷达接受仪接受反射波的时间差，据以分析所测部位的地质形态。同时采用地质雷达进行衬砌厚度的识别。超前钻孔探测当TSP203系统预报前方有断层、破碎带、岩层层理明显时，采用地质钻机进行超前探孔。用凿岩台架钻孔探测钻孔深度以30m为限，30m以内出现异常情况时，按预定方案实施，钻孔出水，安装压力表及水表，测定地下水的压力和流量。30m以内无异常情况时，改用ZYG-150钻机探测，继续钻孔，深度为100m，无异常情况，按正常程序施工，出现异常按预案实施并测定水压和水量。100m以后的探测则由下一循环钻孔探测完成。日常的钻孔探测：在每次钻孔过程中，指定在拱顶、两侧拱腰、两侧边墙脚及仰拱底部附近的1～2个辅助眼加深1～5m，依靠对钻孔速度变化的直觉，判断前方围岩的变化。洞身开挖施工方法及工艺钻爆施工钻爆作业是隧道施工控制工期、保证开挖轮廓的关键。为了充分发挥围岩的自承能力，减轻对围岩的振动破坏，衬砌结构受力达到最佳状态，提高防水板铺设效果，本标段隧道采用微振动控制光面爆破技术，并根据围岩情况及时修正爆破参数，达到最佳爆破效果，形成整齐圆顺的开挖断面，减少超挖，杜绝欠挖。光面爆破施工工艺⑴光面爆破施工工艺流程本隧道周边采用光面爆破，以确保开挖轮廓平整圆顺，其光面爆破施工工艺流程见图光面爆破设计光面爆破设计测量放线台车或台架就位钻孔钻孔质量验收装药与堵塞连接起爆网路起爆通风危石处理清理钻孔装药计算与结构爆破材料准备网路检查设置警戒准备填筑材料光面效果与质量检查 光面爆破施工工艺流程图⑵光面爆破参数为减轻爆破对围岩的扰动，周边眼采用φ25小直径光爆药卷。爆破参数见表。光面爆破参数表参数岩石种类饱和单轴抗压极限强度Rb(MPa)装药不偶和系数D周边眼间距E(cm)周边眼最小抵抗线W(cm)相对距E/W周边眼装药集中度q(Kg/m)硬岩>601.25～1.555～7070～850.8～1.00.30～0.35中硬岩30～601.5～2.0045～6060～750.8～1.00.20～0.30软岩≤302.00～2.5030～5040～600.5～0.80.07～0.15药结构周边光面爆破孔采用导爆索、竹片把φ25药卷绑扎成炸药串装入孔中，孔口用炮泥堵塞长度不小于20cm。实践证明这种装药结构比单用φ25药卷光爆效果好。其装药结构见图。光面爆破装药结构示意图⑷光面爆破质量标准爆破后围岩面基本平整圆顺，围岩的半孔保存率，硬岩石≥80%，中硬岩石≥60%。围岩错台在10cm以下。而且炮孔周围无明显的爆破裂纹，也无被爆破松动的岩石。钻爆作业钻爆是保证开挖断面轮廓平整准确，减少超欠挖，降低振动、维护围岩自承能力的关键。因此，施工时按照爆破设计进行钻眼、装药、连线和引爆。如开挖条件出现变化需要变更设计时，由主管技术人员确定，其它人员不可随意改变。⑴测量测量是控制开挖轮廓准确度的关键。每一循环都由测量技术人员在掌子面标出开挖轮廓和炮孔位置，并在洞内拱顶及两侧起拱线处安装三台激光指向仪，以减少测量时间及确保开挖轮廓线精度。⑵钻孔钻孔用YT28风枪，并按以下要求钻孔。①按照炮眼布置图正确对孔和钻进；②掏槽眼比其它眼深20cm，对孔误差不大于5cm；③辅助炮眼眼口、眼底间距允许偏差均为10cm；④周边眼的间距允许偏差为5cm，外斜率不应大于孔深3%～5%；⑤眼底不应超出开挖断面轮廓线10cm；⑥开挖面凹凸较大时，应按实际情况，调整炮眼深度，力求所有炮眼（除掏槽眼外）眼底在同一垂直面上；钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查，有不符合要求的炮眼重钻，经检查合格后，才能装药起爆。⑶装药装药前先用高压风将孔中岩粉吹净，并用炮棍检查孔内是否有堵塞物，装药分片分组，严格按爆破参数表及炮孔布置图规定的单孔装药量，雷管段别“对号入座”。爆破网路连接、检查及起爆，按照爆破设计要求执行。⑷堵塞堵塞炮孔可以提高炸药能量利用率，从而减少炸药用量，降低爆破振动效应。装药后要求炮孔堵塞好，光面爆破孔孔口堵塞长度不小于20cm，掏槽孔不装药部分全堵满，其余掘进孔堵塞长度大于抵抗线的80%。炮泥使用2/3砂和1/3黄土制作并使用水炮泥。装药和堵塞工作按有关安全规程执行，以确保安全。⑸结起爆网路采用电雷管起爆，塑料导爆管传爆雷管复式网路，即每处传爆雷管都用2发。连线时导爆管不打结不拉细；联结的每簇雷管个数基本相同且不超过20个。传爆雷管用黑胶布缠好。网路联好后由专人检查验收，无误后方可起爆。网路连接见图电线电线引爆电雷管ABA详图B详图爆破网路连接图⑹瞎炮的处理当起爆后遇有瞎炮时，由专人负责处理，首先对导爆管进行检查，若能再起爆时，则重新引爆。若不能引爆，则首先掏出炮泥，然后用高压风和水冲出炸药，拿出雷管。爆破安全措施⑴在爆破设计之前必须做到情况明确，不但要查阅原始地型地质资料，并要深入现场仔细勘察，并对地型地质资料进行现场核实、补充，使之满足《爆破安全规程》规定的深度要求。⑵在做方案之前要预估出现意外的可能性并做好预防措施，做到有备无患。⑶根据隧道钻爆开挖的特点，针对不同的围岩采用不同的爆破方案，对于特殊围岩地质还要进行特别设计，如膨胀岩地段，必须制定必要的安全及防护措施。⑷在软岩中严格控制每段起爆药量及每段间隔时间，减小爆破振动对围岩及支护结构的破坏。⑸爆破工程师参加施工并对施工中出现的新情况及时调整，修改设计。⑹爆破施工的“四大员”必须持证上岗，并在施工前对这些人员进行必要的爆破安全技术培训，使各级人员在掌握爆破安全技术的同时提高安全意识。⑺每次爆破施工，爆破工程师必须对爆破施工人员进行技术交底。⑻按规程要求做好爆破器材的检验，包括炸药、雷管、连接器材等，保证合适、合格的爆破器材进入现场，每次爆破均应使用同厂、同批、同型号的爆破器材。⑼严格按爆破规程进行各道工序的施工，制订布眼、钻眼、装药、堵塞、连线等关键技术的操作细则，并在施工中严格执行，确保装药、堵塞、连线等关键工序的施工质量。⑽加强有毒气体及可爆气体的监测工作，一旦发现浓度超标必须采取相应的措施防止中毒和爆炸。⑾注意炸药的防水防潮，在有水地段不得使用硝铵炸药，使用乳化炸药；起爆网路的连接部位要保持干净清爽。⑿确定警戒范围，严格岗哨制度，做好爆破前的清退工作和爆破后的管理工作，炮烟不排出洞外，施工人员不得进入施工现场。⒀做好爆破后安全检查和处理。对爆破作业面进行安全检查内容包括：拒爆和半爆、爆破效果、危石情况以及发生各类事故的处理。⒁做好对爆破器材的运、存、用各项管理工作。⒂制定爆破施工安全管理制度、岗位责任制度。⒃各级领导把爆破安全列为主要管理内容，及时总结经验教训，进行检查评比，提高安全管理水平。超欠挖控制钻爆法开挖是否经济、高效，关键是控制好超欠挖，钻爆施工中采取如下措施：⑴根据不同地质情况，选择合理的钻爆参数，选配多种爆破器材，完善爆破工艺，提高爆破效果。⑵提高轮廓线、钻眼精度，尤其是周边眼的精度，是直接影响超欠挖的主要因素，因此要认真测量中线高程，准确画出开挖轮廓线。⑶提高装药质量,杜绝随意性,防止雷管混装。⑷断面轮廓检查及信息反馈：了解开挖后超欠挖情况，分析超欠挖原因，及时更改爆破设计，减少误差，配专职测量工检查开挖断面。⑸建立严格的施工管理：在解决好超欠挖技术问题的同时，必须有一套严格的施工管理制度来保证技术的实施，为此，从进洞前，制定严格的奖罚制度，用经济杠杆来调动施工人员的积极性。超前支护施工方法及工艺地表钢花管为提高铁路上部整体围岩承载能力满足强度、刚度需求，增加围岩间摩擦力抑制围岩的沉陷与滑移达到减少山体压力效果，使围岩之间裂隙行程串挂结构，提高围岩内的抗剪强度阻碍地层的滑塌，使地层整体稳定性得到争强。对隧道下穿矿业铁路采取地表加固注浆钢花管的施工工艺。板石3号隧道出口下穿矿业铁路范围内，双线隧道地表宽度范围内48m，长度平均约为35m范围内钢管采用采用A76mm，壁厚2mm的无缝钢管；钻机为潜孔钻机作业钻孔，管内注浆采用水泥浆或水泥砂浆；注浆压力控制在1.0-1.5MPa。钢花管间距为1.5×1.5m，梅花形布置，施工过程中先进行最外侧的帷幕孔的注浆，然后进行内部孔的注浆，帷幕孔的浆液应掺加水泥重量2-3%的速凝剂，使孔内浆液尽快凝固，以形成帷幕防止内部的浆液流失。拱顶以上覆土厚度大于5m的，拱顶以上5m部分属于注浆加固范围，5m范围以外注浆钢管可不设花孔；拱顶以上覆土厚度小于5m的，地表以下1m不设花孔。铁轨位置附近注浆孔倾斜设置，倾斜角度逐级递减，保证铁轨外侧注浆范围大于5m。板石3号隧道出口地表加固钢花管注浆分部见图：板石3号隧道左幅出口段地表预加固设计图（一）、板石3号隧道左幅出口段地表预加固设计图（二）、板石3号隧道右幅出口段地表预加固设计图（一）、板石3号隧道右幅出口段地表预加固设计图（二）。超前大管棚本标段隧道洞口段地质条件较差，采用Ф108、159大管棚进洞。洞口段超前长管棚采用每节长4m或6m的热轧无缝钢花管（Ф108mm，壁厚6mm、Ф159mm。厚8mm）,布置于隧道拱部。管棚外插角为1°～3°。洞口段管棚设置1m厚导向墙，采用C30混凝土，导向墙设3、4榀I18、I20a工字钢架。导向采用Ф146钢管（壁厚5㎜）、Ф180钢管（壁厚6㎜）每根长2m。管棚布置图见图：-1Ф108长管棚布置结构图、-2Ф159长管棚布置结构图。图-1Ф108长管棚布置结构图图-2Ф159长管棚布置结构图。⑵施工工艺是否达到设计孔深是否达到设计孔深测量放线安装导向墙模板绑扎钢筋安装导向管浇注导向墙混凝土搭设管棚作业平台钻孔、下管测量放线注浆否结束是否达到终孔标准管棚加工否是是超前长管棚施工工艺流程图根据管棚施工的机械设备情况，在开挖至管棚施工段时，预留下台阶不开挖，作为管棚和混凝土导向墙施工平台。工作平台宽度为2.5m，高度2.0m，平台两侧宽度为1.5m。导向墙施工采用C30混凝土护拱作为管棚的导向墙，导向墙在隧道开挖外轮廓线以外，紧贴洞口仰坡面。导向墙长度2m，内设3、4榀I18、I20a(Ф108、159号管棚)号工字钢制作的钢拱架为环向支撑，管棚的导向管焊接固定在钢拱架上。管棚制作大管棚为超前预支护，应在隧道开挖之前完成。导管上钻注浆孔，孔径12mm，孔间距20cm，呈梅花形布置，尾部留不小于300cm不钻孔的止浆段。注浆压力一般为1.5～2.0Mpa，具体浆液配合和注浆压力由现场实验确定。Ф159管棚为了提高导管的抗弯能力，可视工点情况在导管内增设钢筋笼。钢筋笼由四根主筋和固定环组成，主筋直径为25mm，固定环采用短管节，将其与主筋焊接，按0.5m间距设置。③钻孔作业平台采用方木按“井”字形搭设，顺序由下向上、由两边向中间，根据孔位依次搭好。方木间以扒钉连接牢固，防止在钻孔时钻机摆动、倾斜、不均匀下沉而影响钻孔质量。钻孔采用液压钻机钻孔。选用的钻机首先应适合钻孔深度和孔径的要求，钻机要求平稳灵活，能在360度范围内钻孔。为减少因钻具移位引起的钻孔偏差，钻机立轴方向应准确控制，钻进过程中要经常采用测斜仪量测钻杆钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求时及时纠正。钻孔直径：Ф130、180mm；钻孔平面误差：径向不大于5cm。④下管、清孔、放钢筋笼钻孔检测合格后，将钢管连续接长，用钻机旋转顶进将其顶入孔内，如遇故障需清孔后再将钢管插入。为改善管棚受里条件，接头应错开使钢管接头错开，隧道纵向同一断面内的接头数量不得超过钢管总数的50%，相邻钢管接头错开距离不小于1m，因此第一节管采用4m和6m交替布置，编号为奇数的第一节管采用4m长钢管，编号为偶数的第一节采用6m长钢管，以后每节均采用6m长钢管，两节钢花管之间采用Φ117、168mm丝扣联结。⑤注浆采用全孔压入式向大管棚内压注水泥浆，选用BW250型注浆泵注浆。注浆前先进行现场注浆试验，确定注浆参数及外加剂掺入量后再用于实际施工。注浆按先下后上，先稀后浓的原则注浆。注浆量由压力控制，达到结束标注后，停止注浆。注浆完成后及时清除管内浆液，并用M30水泥沙浆紧密充填，增强管棚的刚度和强度。超前小导管施工顶入钢管连接管路顶入钢管连接管路压水试验注浆停止注浆注下一孔有无渗漏风钻钻孔检查加固效果是否达到要求补钻注浆孔制浆管路泄漏检修封闭岩面工作面泄漏否无是超前小导管施工工艺流程图导管结构小导管前端加工成锥形，以便插打，并防止浆液前冲。小导管中间部位钻φ10mm的注浆孔，注浆孔呈梅花形布置(防止注浆出现死角)，间距为10cm，尾部30cm范围内不钻孔以防漏浆，.小导管布置①单层小导管超前注浆小导管采用φ42mm，纵向水平搭接长度为1.0m，外插角为10°-15°，环向间距40-60cm。单层小导管超前支护布置见图。⑶钻孔先将小导管的孔位用红漆标出，钻孔的方向垂直于开挖面，采用风枪成孔。钻孔钻进避免钻杆摆动，保证孔位顺直。钻至设计孔深之后，用吹管将碎渣吹出，避免塌孔。⑷顶管在钻孔内插入φ50mm钢花管，在管尾后段30cm处，将麻丝缠绕在管壁上呈纺锥状，并用胶带缠紧。开动钻机，利用钻机的冲击力将钢花管顶入围岩中，钢管顶进长度不小于90%管长。⑸固定顶管至设计孔深后，将孔口用水泥-水玻璃胶泥将钢花管与孔壁之间的缝隙封堵。孔口露出喷射混凝土面15cm，安装钢拱架后与拱架焊接在一起。⑹压水管路连接完成后进行压水试验，检查管路及工作面有无渗漏现象。⑺小导管注浆小导管注浆见图。封闭封闭工作面准备工作安装钢插管制作钢插管钻孔联结管路及密封管口机具设备检查压水检查达到要求拌浆注浆压力流量达到要求结束否否是小导管注浆施工工艺流程图小导管注浆施工示意图①注浆设备选择超前小导管注浆采用BW250型注浆泵。液的选择浆液采用水泥砂浆，水灰比0.5:1～0.8：1（重量比），施工时由试验室选定，使用不低于42.5强度的水泥。③注浆量为了获得良好的固结效果，必须注入足够的浆液量，确保一定的有效扩散范围。注浆范围按开挖轮廓线外0.3～0.5m设计并且浆液在地层中均匀扩散。注浆压力与岩层裂隙的关系见图。注浆压力与岩层裂隙的关系图浆液单孔注入量Q和围岩的孔隙率有关，根据扩散半径及岩层的裂隙进行估算，其值为：Q=ΠR2Lη(m3)式中：R—浆液扩散半径(m)；L—压浆段长度(m)；η—岩层孔隙率，砂土取40%，粘土20%，断层破碎带5%。③注浆压力注浆压力为0.5～1.0Mpa，施工中根据施工现场试验确定较合理的注浆参数。④止浆盘由于采用低压加固注浆，止浆盘为5～10cm厚喷射混凝土封闭，防止跑浆。⑤注浆注意事项注浆前检查注浆泵、管路及接头牢固程度，防止浆液冲出伤人。注浆时密切监视压力变化，发现异常及时处理。注浆时注意防止串浆和跑浆，若发生串浆和跑浆要停止注浆，分析原因随时解决。做好注浆压力、注浆量、注浆时间等各项记录。初期支护施工方法及工艺隧道初期支护由喷射混凝土、挂钢筋网、格栅/型钢拱架、中空锚杆和边砂浆锚杆组成。初期支护施工程序见图。超前地质预报超前地质预报否初喷混凝土施工放样安装钢架及挂钢筋网是否符合标准调整施作系统锚杆喷射混凝土达到设计厚度监控量测反馈、调整确定支护参数是开挖初期支护施工程序图砂浆锚杆施工准备布孔施工准备布孔钻孔清孔注入砂浆插入杆体加垫板、拧紧螺栓、固定杆体结束砂浆锚杆施工工艺流程图普通砂浆锚杆采用螺纹钢筋现场制做，长度根据围岩状况及设计确定，间距不大于杆长的二分之一，系统锚杆呈梅花形布置。砂浆锚杆锚杆采用锚杆钻机或风动凿岩机钻孔，机械配合人工安装锚杆，水泥砂浆终凝后安设孔口垫板。钻孔直径大于锚杆直径15mm，然后采用砂浆锚杆专用注浆泵往钻孔内压注早强水泥浆，砂浆配合比水泥：砂：水1：（1-1.5）：（0.45-0.5），早强水泥采用硫铝酸盐早强水泥，并掺早强剂。注浆开始或中途超过30min时应用水润滑注浆管路；注浆孔口压力不得大于0.4MPa;注浆时注浆管要插至距孔底5～10cm处，随水泥浆的注入缓缓匀速拔出，随即迅速将杆体插入，锚杆杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95%。若孔口无砂浆溢出，要将杆体拔出重新注浆。中空注浆锚杆中空注浆锚杆施工工艺流程见图施工准备施工准备布孔钻孔清孔插入杆体安止浆塞加垫板、拧紧螺栓、固定杆体结束浆液配置注浆中空注浆锚杆施工工艺流程图中空锚杆施工，钻孔前根据设计要求定出孔位，钻孔保持直线并与所在部位岩层结构面尽量垂直，钻孔直径φ42mm，钻孔深度大于锚杆设计长度10cm。中空注浆锚杆施工程序如下：钻完孔后，用高压风吹净孔内岩屑；将锚头与锚杆端头组合，戴上垫片与螺母；将组合杆体送入孔内，直达孔底；将止浆塞穿入锚杆末端与孔口取平并与杆体固紧；锚杆末端戴上垫板，然后拧紧螺母；采用锚杆专用的螺杆式注浆泵往中空锚杆内压注水泥浆，砂浆配合比：1：1：0.45，注浆压力为0.3MPa，水泥浆随拌随用。喷射混凝土喷混凝土采用湿喷技术，在洞外由混凝土拌和站拌好，通过混凝土搅拌运输车向洞内送料，空压机供风。喷射混凝土施工程序详见图。湿喷式混凝土喷射机湿喷式混凝土喷射机水泥粗、细骨料外加剂及微纤维水混凝土拌和风压控制在0.45～0.7MPa速凝剂筛网Ф10mm（滤出超径石子）喷射混凝土施工程序图⑴原材料要求砂选用颗粒坚硬、干净的中、粗砂，符合国家二级筛分标准，细度模数大于2.5，含水率控制在5-7%；碎石选用坚硬耐久、最大粒径不大于15mm的碎石；水泥用普通硅酸盐水泥；使用的外加剂主要有减水剂、防水剂、速凝剂、膨胀剂及硅粉等。减水剂的主要作用是减少混凝土的用水量，由于湿喷混凝土坍落度指标的要求，使水灰比较大，这样水泥水化后多余的水要蒸发，使喷层出现“干裂”现象，从而降低了喷层强度和抗渗性，因此在拌合混凝土时一般要掺入高效减水剂，使湿喷混凝土在加水量较小的情况下，提高其和易性和流动性；防水剂在混凝土拌合物中能与水泥的水化产物作用生成不溶性凝胶，阻塞混凝土的毛细管道，同时该凝胶所产生的微膨胀性还可部分抵消混凝土硬化所产生的干缩；速凝剂的作用主要是当混凝土的料束粘到受喷面后必须尽快凝固，一方面可以防止由于混凝土物料的堆集而呈块状掉落，减少回弹量，从而增加喷层厚度，另一方面是为了发挥喷混凝土的早强作用，尽快形成支护能力，保证结构的安全，使用液态速凝剂；加入硅粉主要是提高混凝土的抗渗性和耐久性。速凝剂、减水剂、粘稠剂等外加剂均选择质优、性能优良的产品。速凝剂在使用前，要做与水泥的相容性试验及水泥净浆凝结效果试验，使用中初凝时间应小于5min，终凝时间小于10min。⑵湿喷混凝土的施工方法根据设计要求和地质围岩状况，喷射混凝土分为：素喷、锚喷、格栅联合锚网喷，均采用湿喷作业技术。混凝土喷射机安装调试好后，在料斗上安装振动筛（筛孔10mm），以避免超粒径骨料进入喷射机；喷射前首先要对岩面进行修整，清除松动岩块，对个别欠挖突出部分进行凿除、对个别超挖部分用喷射混凝土喷混补平；用高压水将岩面冲洗干净，对遇水易潮解的岩层，则用高压风清扫岩面；检查喷射机工作是否正常；要进行喷射试验，一切正常后可进行混凝土喷射工作。喷射混凝土应与岩面、钢架、钢筋网密贴，不得留有空洞和间隙，初期支护与围岩应成为整体的支护体系。混凝土喷射送风之前先打开计量泵（此时喷嘴朝下，以免速凝剂流入输送管内），以免高压混凝土拌合物堵塞速凝剂环喷射孔；送风后调整风压，控制在0.1～0.15MPa之间，若风压过小，粗骨料则冲不进砂浆层而脱落，风压过大将导致回弹量增大。可按混凝土回弹量大小、表面湿润易粘着力度来掌握。喷射压力根据喷射仪表反馈的信息及时调整风压和计量泵，控制好速凝剂掺量。为保证喷射混凝土的厚度和质量，喷射混凝土分二次完成，即初喷和复喷。喷射混凝土以湿喷为主，含水量较大地段采用潮喷工艺。喷射料由洞外的混凝土拌和站拌和，混凝土输送车运输。初喷在刷帮、找顶后进行，喷射混凝土厚度4～6cm，及早快速封闭围岩，放炮后由人工在渣堆上喷护。复喷是在初喷混凝土层及加固后的围岩保护下，完成立拱架、挂网、锚杆工序的作业后进行的。采用湿喷工艺，由喷射机械手施工。采用湿喷工艺可以减小回弹量及粉尘，减少环境污染。喷射混凝土分段、分片、分层进行，由下向上，从无水、少水向有水、多水地段集中，多水处安放导管将水排出。施喷时喷头与受喷面基本垂直，距离保持0.6～1.2m。设格栅钢架时，钢架与岩面之间的间隙用喷射混凝土充填密实，喷射顺序先下后上对称进行，先喷钢架与围岩之间空隙，后喷钢架之间，钢架应被喷射混凝土所覆盖，保护层不得小于2cm。喷前先找平受喷面的凹处，再将喷头成螺旋形缓慢均匀移动，每圈压前面半圈，绕圈直径约30cm，力求喷出的混凝土层面平顺光滑。喷锚施工顺序见下图。一次喷射厚度控制在拱部不得超过10cm，边墙不得超15cm，过每段长度不超过6m，喷射回弹物不得重新用作喷射混凝土材料。新喷射的混凝土按规定洒水养生。喷锚施工顺序图回弹量的多少取决于混凝土的稠度、速凝剂的使用、喷射技术骨料级配等多种因素。施工时要将边墙部分回弹率控制在15%以内，拱部回弹率控制在20%以下。施工前制定相应的作业指导书并在施工中根据实际情况不断完善。在实际工作中尽快摸索掌握有关工作风压、喷射距离、送料速度三者之间的最佳参数值，使喷射的混凝土密实、稳定、回弹最小。必要时，在混凝土中掺加硅粉或粉煤灰，以增加混凝土的和易性而减少回弹。喷射混凝土必须满足设计的初期强度、长期强度、厚度及其与围岩面粘结力要求。设计无明确要求时，喷射混凝土3h强度应达到1.5MPa，24h强度应达到10.0MPa。钢筋网施工钢筋网施工工艺流程见图。下料下料调直除锈、去油污焊接运输安装钢筋网施工工艺流程图⑴钢筋网施工钢筋网按照设计要求加工成方格网片，纵横钢筋相交处可点焊成块。钢筋网一般在初喷混凝土、锚杆完工之后安设，施工时运至工作面进行敷设，网片要紧贴初喷面，混凝土保护层厚度必须满足设计要求。网片与网片间、网片与锚杆间要焊接牢固。钢筋网搭接长度应为1～2个网格，应与锚杆或其他固定装置连接牢固。⑵技术要点钢筋必须经试验检测性能合格；使用前要作钢筋除锈和去污处理；钢筋网节点与锚杆间采用电焊焊接牢固，网片间用铁丝扎紧或焊接，在喷射作业时不得走动；钢筋网铺设随混凝土初喷面起伏，并与壁面接触密实；复喷混凝土后，将钢筋网完全覆盖，钢筋网不得外露，钢筋保护层厚度不得小于2cm。复喷后喷混凝土面应平整。格栅/工字钢拱架施工本工程所用的拱架支撑主要有工字钢拱架、格栅钢架两种形式。格栅/工字钢拱架在洞外按设计加工成型，洞内安装在初喷混凝土之后进行，与定位系筋、锚杆联接。钢支撑间设纵向连接筋，拱架支撑间以喷混凝土填平。拱架支撑拱脚安放在牢固的基础上，架立时垂直隧洞中线，当拱架支撑和围岩之间间隙过大时设置垫块，用喷混凝土喷填。格栅/工字钢拱架施工工艺流程见图。初喷混凝土初喷混凝土钢架拼装钢架架立焊接纵向连接筋喷混凝土断面检查施工准备返工不合格结束不合格连接钢筋加工合格合格位置检查格栅/工字钢拱架施工工艺流程图⑴现场制作加工拱架按设计要求预先在洞外结构件厂加工成型。先将加工场地用C15混凝土硬化，按设计放出1：1的加工大样。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。将格栅钢筋冷弯成形，要求尺寸准确，弧形圆顺。⑵拱架架设工艺要求为保证拱架支撑设在稳固的地基上，施工中在拱架支撑基脚部位预留0.15～0.2m原地基；架立拱架支撑时挖槽就位，软弱围岩地段在拱架支撑基脚处设锁脚锚杆和垫槽钢以增加基底承载力。拱架支撑平面垂直于隧洞中线，倾斜度不大于2°；拱架支撑的任何部位偏离铅垂面不大于5cm。为保证拱架支撑的稳定性、有效性，两拱脚处和两边墙脚处加设锁脚锚杆，锁脚锚杆由2～4根锚杆组成。拱架支撑按设计位置安设，在安设过程中，当拱架支撑和初喷层之间有较大间隙时设骑马垫块，钢支撑与围岩（或垫块）之间的间隙不大于50mm。为增强拱架支撑的整体稳定性，将拱架支撑与锚杆联接在一起。沿钢支撑设直径为ф22mm的纵向连接钢筋。为使拱架支撑准确定位，拱架支撑架设前均需预先打设定位系筋。系筋一端与拱架支撑联接在一起，另一端锚入围岩中0.5～1m并用砂浆锚固，当拱架支撑架设处有锚杆时尽量利用锚杆定位。拱架支撑架立后尽快喷混凝土，并将拱架支撑全部覆盖，使拱架支撑与喷混凝土共同受力。喷射混凝土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。出渣运输施工方法及工艺根据施工施工现场的实际情况，本标段隧道出渣采用无轨运输。采用装载机或挖掘机装渣，运渣采用配备尾气净化装置的自卸汽车运渣。隧道弃渣有条件尽量线路调配利用，其余弃至渣场。弃渣场设置永久的渣场挡护工程，顶面设置截排水系统，同时对渣场坡面采取植被防护等措施。隧道内的出渣车辆拟利用大避车洞适当加长、加宽作为车辆会、让调头点；通过仰拱施工地段时，为避免仰拱施工对其它工序的干扰，拟采用搭设仰拱栈桥过渡，仰拱落底清理及浇筑混凝土均在该栈桥下进行，待栈桥下仰拱施工结束，混凝土强度达到通车强度后，再向前移动栈桥，如此周而复始循环推进。为提高出渣效率，缩短循环时间，保证安全，采取如下措施：⑴加强装运渣设备维护保养，备足易损配件，发现故障及时排除。⑵设专人养护道路，保持道路平整、无积水，定期铺渣维修。尤其雨季，设专人及时排除不安全隐患。⑶加强洞内排水与照明，保持洞内有良好照明和路况。⑷加强通风，保证洞内空气新鲜。⑸教育出渣汽车司机遵守交通规则，严禁带故障行车和酒后驾车。⑹由于通视状况差，隧道施工过程中，在洞内安装红色灯信号，按照轻车让重车原则，由专职调度员组织洞内运输车辆的行驶，避免塞车，维持交通秩序。⑺弃渣场采用推土机平整，专人指挥倒渣。⑻施工便道经常洒水，防止尘土飞扬。监控量测监控量测目的现场监控量测是在隧道施工过程中，对围岩和支护系统的稳定状态进行监测，为喷锚支护和二次衬砌的设计参数调整提供依据，确定二衬和仰拱的施作时间，把量测的数据经整理和分析得到信息及时反馈给设计和施工，进一步优化设计和施工方案，以达到安全、经济、快速施工的目的。监控量测是施工管理中的一个重要环节，是施工安全和质量的保障。通过现场监控量测了解围岩、支护变形情况，以便及时调整和修正支护参数，保证围岩稳定和施工安全；提供判断围岩和支护系统基本稳定的依据，确定二次混凝土衬砌施作时间；依据量测资料采取相应措施，在保证施工安全的前提下加快施工进度；积累量测数据资料，提高施工技术水平。监控量测管理流程监控量测管理流程见图。量测内容监控量测计划根据隧道的规模、地形地质条件、支护类型和参数、开挖方式等制定。监控量测计划的内容主要包括量测项目及方法、量测仪器的选择、测点布置、量测频率、数据处理及量测人员的组织等。监控量测项目制定监控量测项目制定管理基准的设定隧道开挖测点埋设量测数据采集施工建议监测总结安全分析不满足人员仪器准备已施工段支护加强措施结束量测数据分析修改支护设计参数修改管理基准值满足监控量测管理工作流程图监控量测项目分必测项目和选测项目两类。我们将按设计要求开展监控量测工作。监控量测必测项目见表。监控量测必测项目表序号量测主要项目量测仪器测试精度主要内容1洞内外观察人工观察、数码相机、地质罗盘开挖面围岩自稳性；岩质破碎带、褶皱节理等情况；核对围岩类别及风化变质情况；地下水情况；支护变形开裂情况；浅埋地段地表下沉情况。2水平相对净空变化量测收敛计、全站仪收敛计：0.1mm全站仪：1mm根据收敛情况判断：围岩稳定性；支护设计和施工方法的合理性；模筑混凝土衬砌。3拱顶下沉水准仪、钢挂尺或全站仪0.1mm监视拱顶下沉值，了解断面变化情况，判断拱顶的稳定性，防止坍方。4浅埋地段地表下沉（ho≤2b时）水准仪、钢铟尺或全站仪0.5mm监控浅埋地段地表沉降情况，判断洞口及仰坡稳定。注：ho-隧道埋深；b-隧道最大开挖宽度。监控量测选测项目表序号监测项目测试方法和仪表测试精度备注1地表下沉水准测量、水准仪、塔尺0.05mmH0＞2B2隧底隆起水准测量、水准仪、钢铟尺0.05mm3渗水压力渗压计，频率接收仪0.01Mpa4围岩内部位移多点位移计、频率接收仪0.1mm5围岩压力压力盒、频率接收仪0.01Mpa6二次衬砌接触应力压力盒、频率接收仪0.01Mpa7钢筋受力钢筋计、频率接收仪0.01Mpa8喷射混凝土受力混凝土应变计、频率接收仪9锚杆杆体应力钢筋计、频率接收仪0.01Mpa10二次衬砌内应力混凝土应变计，频率接收仪11围岩弹性波速度弹性波测试仪监控量测作业洞外观察①洞内外观察分开挖工作面观察、已施工区段观察以及地表观察，开挖工作面观察应在每次开挖后进行一次，内容包括节理裂隙发育情况，工作面稳定情况、围岩变形等，当地质情况基本无变化时，可每天进行一次，观察后应绘制开挖工作面略图并做好地质素描，填写工作面状态记录表及围岩级别判定卡。②对已施工区段的观测每天至少一次，观测内容包括喷射混凝土、锚杆、钢架的状态，以及施工质量是否符合规定的要求。③洞外观察包括洞口地表的情况、地表沉陷、边