高速公路某合同段隧道工程施工组织设计.doc

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- 10 -

中华人民共和国
***至***公路通道

***省***至***高速公路***合同段

隧道工程施工组织设计

***集团第三工程有限公司
***高速公路***合同段项目经理部
***年**月

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中华人民共和国
***至***公路通道

***省***至***高速公路***合同段

隧道工程施工组织设计

***集团第三工程有限公司
***高速公路***合同段项目经理部
***年**月

目 录
一、编制依据 - 2 -
二、工程概况 - 2 -
（一）隧道设计 - 2 -
（二）隧道工程地质与水文地质条件 - 3 -
（三）主要工程数量 - 3 -
三、施工准备 - 3 -
（一）技术准备 - 4 -
（二）现场准备 - 4 -
（三）主要人员、设备进场计划 - 5 -
（四）工程进度计划 - 7 -
附图1：《隧道施工总体平面布置图》 - 8 -
附图2：《隧道施工进度横道图》 - 9 -
附表1：《隧道施工劳动力使用计划表》 - 10 -
四、总体施工方案 - 11 -
五、主要工程项目、施工方法和施工工艺 - 16 -
（一）施工测量 - 16 -
（二）洞门、明洞施工 - 16 -
（三）棚洞隧道拱圈、仰拱、倾斜基础、斜柱、挡水块施工 - 19 -
（四）暗挖施工 - 19 -
（五）钻爆施工 - 25 -
（六）装渣运输 - 29 -
（七）初期支护 - 29 -
（八）中隔墙模筑混凝土施工 - 34 -
（九) 仰拱、仰拱回填施工 - 34 -
（十）防排水施工 - 35 -
（十一）二次衬砌施工 - 39 -
（十二）路面工程 - 43 -
（十三）洞门洞内装饰 - 48 -
（十四）冬雨季施工 - 49 -
（十五）施工监控量测 - 49 -
（十六）施工通风、降尘和照明 - 52 -
（十七）施工排水和废水处理 - 53 -
六、质量保证措施 - 54 -
七、安全保证措施 - 57 -
八、文明施工和环境保护措施 - 59 -
隧道总体施工组织设计
一、编制依据
根据我公司与***高速公路公司签署的合同协议书和我公司历年来从事隧道施工的经验为基础，结合本标段隧道设计特点、工程地质情况及我公司施工技术与管理水平和施工队伍的整体实力，本着工期**个月（即**年*月开工至**年*月底竣工）进度目标，编制本施工组织设计。
参阅文件：
1、合同协议书及附件.
2、合同专用条款、合同通用条款.
3、《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）.
4、《公路隧道施工技术规范》（JTJ042-94）.
5、各隧道设计图.
6、实施性施工组织总设计.
7、隧道施工技术手册和相关资料等.
二、工程概况
（一）隧道设计
本标段有隧道5座，其中树耳Ⅲ号隧道，矮寨Ⅰ号隧道，矮寨Ⅱ号隧道，矮寨Ⅲ号隧道为连拱隧道；树耳Ⅳ号隧道为棚洞隧道。隧道具体情况见下表：
隧道工程一览表
隧道
名称
隧道长度
***端洞口
***端洞口
洞口桩号
设计高程
洞口桩号
设计高程
树耳Ⅲ号隧道
左右洞
82
K12+065
520.158
K12+147
522.516
树耳Ⅳ号棚洞
右
85
K12+400
529.11
K12+485
531.32
矮寨Ⅰ号隧道
左右洞
181
K12+664
535.981
K12+845
540.952
矮寨Ⅱ号隧道
左右洞
185
K13+035
546.56
K13+220
552.11
矮寨Ⅲ号隧道
左右洞
180
K13+795
569.20
K13+975
572.79
四座连拱隧道均是双向四车道高速公路连拱短隧道，隧道位于***市**乡树耳村与矮寨村，隧道采用二次衬砌独立成环的曲墙式断面，隧道内外中央分隔带宽度采用4.4m，隧道内轮廓采用三心圆或五心圆形式，曲中墙。单洞建筑界限10.25m（12.25m, 矮寨Ⅲ号隧道），净高5.0m,行车道（含路缘带）宽8.75m（10.75m, 矮寨Ⅲ号隧道）,两边检修道宽0.75m.在左右洞室两侧检修道及余宽下各设置一个尺寸为50×60cm的电缆沟，路面低侧设置Ф20cm路缘沟。棚洞隧道采用带仰拱的钢筋混凝土结构，根据地形设置不同尺寸的扩大基础，间隔4.0m设置一根80×100cm的斜撑，路基侧洞顶设置防落网，以防落石影响路基行车安全。
隧道纵面均位于上坡段，连拱隧道洞门处根据地形设置不同长度的明洞，其余段复合式衬砌，边坡及明洞顶采用植草绿化，洞口拱圈采用瓷砖或水泥乳胶漆饰面美化，洞门墙采用花岗岩面板饰面美化，连拱隧道内镶贴瓷砖，棚洞隧道边墙喷涂防火涂料。
（二）隧道工程地质与水文地质条件
勘察区为低山地貌，隧道穿越山脊，纵向地形起伏较大，隧道进出口均距离矮寨悬索桥主便道较远，落差较大，交通极为不便。
隧道地表为第四系的覆盖层，基岩为寒武系的白云岩，山坡上地表多为基岩裸露。隧道场地无大的断层与皱褶，岩层总体呈单斜构造，产状平缓，白云岩裂隙发育，两端裂隙多呈张开状，面不平直，部分延伸长度较大，设计岩层均为弱风化白云岩。
隧址区域地震基本裂度为小于Ⅵ度，场地稳定。场地地下水主要为基岩内的裂隙水，主要接受大气降水的补给。
（三）主要工程数量
主要工程设计数量表
序号
项 目
单位
数 量
备 注
1
土石开挖
土方
m3
131084

2
石方
m3
51668

3
明暗洞
混凝土
M7.5浆砌片石
m3
1619.9

4
C15混凝土
m3
12762.7

5
C20混凝土
m3
1866.6

6
C20喷射混凝土
m3
7887.5

7
C25混凝土
m3
16963.2

8
C25防水混凝土
m3
16821.2

9
路面
15cmC20基层
m2
11917.4

10
22cmC30砼路面
m2
11917.4

11
钢材
光圆钢筋(HPB235)
kg
408300

12
带肋钢筋(HRB335)
kg
1857600

13
Q235工字钢
kg
736100

14
锚杆及注浆小导管
m
187863

15
复合防水层
1.2mmEVA防水卷材
m2
33668.6

16
300g/m2无纺土工布
m2
36295.7

三、施工准备
（一）技术准备
1、图纸审核及测量
我部已对管段内导线进行贯通测量，测量结果已上报。***高速公路第一监理处对测量成果进行了平差。经推算导线精度符合《测规》要求，可用于控制隧道各部位施工。
连拱隧道施工图上提出的“三导坑先墙后拱”施工法符合地质情况和本标段隧道特点；超前支护、初次支护和二次衬砌设计合理，详图清晰，尺寸准确无误。棚洞隧道钢筋混凝土结构尺寸准确，采用分段开挖后现浇洞顶回填。
隧道口施工图、线路总平面图、纵断面图和实际地形相符，内部地质情况待中导洞掘进过程中加以核实，若差异较大，整理施工监测数据报监理和设计部门，提出相应的措施及合理的变更方案。
2、现场调查情况
（1）根据现场调查和设计提供的资料，隧道进、出口位置准确，进口边坡、仰坡基本稳定，边、仰坡施工随挖随护。
（2）隧道弃碴设计均用于路基填筑，根据实际情况路基填筑原地面与洞口落差较大，距离较远，坡度较陡，路基施工周期长，故洞口弃碴只能弃于邻近路基填筑范围内，待路基施工进行休整碾压。
（二）现场准备
1、施工便道
我标段隧道洞口距离矮寨悬索桥施工便道均较远，需要修建至洞口的隧道施工便道。我部已对各隧道施工便道进行了测量放线。详见《隧道总体施工平面布置图》。
2、拌和站
在K12+300树耳2号高架桥桥尾路基上设置一套产量为25 m3/h的1#拌和站，在K12+507刚架桥处设置一套产量为50 m3/h的2#拌和站，隧道混凝土将由拌和站集中供应。详见《隧道总体施工平面布置图》。
3、炸药库
我部已于K12+900路线左侧矮寨悬索桥施工主便道上按标准建一座30t以上的炸药库，隧道用炸药按需求由专人从该处登记领取。
4、施工营地
作业班组施工营地待便道修入后均设置于隧道洞口位置处。
5、施工用电
我部已于当地电力部门联系，对我标段进行电网架设，此项工作正在建设中。为保证施工，每座隧道配备一台120KW发电机，作为先期施工用电来源。
6、施工用水
在每座隧道山坡顶作修一50m3高山水池，将河水抽至高山水池，供隧道施工用水。
7、通讯
施工区内有移动、联通通讯信号覆盖，管理人员全部配备手机，各施工队配备对讲机，以利于施工联系。
（三）主要人员、设备进场计划
1、人员设置
隧道施工由项目部统一管理，下设各隧道工区，经理部设隧道工区长一名，总领工一名，总体规划各工区隧道施工。各工区内设分区工区长与领工各一名， 8个工作班，负责隧道施工。
1>开挖班负责超前小导管（超前小钢管）、超前锚杆打钻、放炮；
2>运输班负责出碴、砼运输；
3>砼喷射班：初喷、系统锚杆、挂网、钢支撑、二次喷射；
4>钢筋班：制作钢支撑、钢筋格栅、绑扎钢筋；
5>木工班：立模、拆模；
6>砼班：浇筑砼；
7>机电班：负责设备的维修、保养；
8>长管棚班：临时组建，施工完毕解散分配到各班组。
以上8个班组由总领工统一调配，以便各工序相互衔接、连贯，实行三班制，每班8小时，24小时不间
现场人员配置
序号
姓名
职务
人数
备注
1

工区长
1

2

总领工
1

3

安全、质检负责人
1

4

技术总负责人
1

5
、
隧道工程师
2

6

爆破工程师
2

7

测量工程师
1

8

试验工程师
1

9

测量班
2

10

试验班
2

11

材料负责人
1

12

开挖班
80

13

钢筋班
40

14

运输班
30

15

喷锚班
30

16

砼班
40

17

机电班
25

18

木工班
25

隧道施工需要大量劳动力，而且时间相对集中，因此，开工前落实劳力来源，按计划适时组织进（退）场，是顺利开展施工、按期完成任务、避免停工或窝工浪费的重要条件之一。隧道施工劳动力使用计划表见后图1。
2、试验及测量仪器
试验及测量仪器我部中心试验室已全部配备，于4月份顺利通过业主进场验收。工区亦配备基本试验器具，满足工程施工需要。
测量仪器计划
序号
规 格 型 号
单位
数量

1
全站仪（TOP220）
台
2

2
水准仪(DZS3—1)
台
4

3
收敛仪
把
2

4
隧道限界检测仪
台
2

3、主要施工机械设备
主要设备配置
工序名称
设备名称
型号
数量
备注
钻孔
三臂凿岩台车
H178
4

风动凿岩机
7655
40

风镐
G10
40

简易台车
自制
3

管棚机
采购
1

装、运渣
轮式侧卸装载机
ZL50B2.5 m3
3

轮式侧卸装载机
ZL***0C 2.3m3
3

自卸汽车
东风
15

衬砌及砼
施工
砼拌和站
25 m3/h、60m3/h
2

整体液压衬砌台车
自制（9m）
2

砼输送泵
自制（10m）
3

附着式振动器
B-11
15

砼搅拌运输车
X***320GJB
30

电力、电器
及其它
变压器
500KVA
5

柴油发电机
120Kw
8

低压开关柜
2000A
8

内燃压风机
VY12/7
8

电动空压机
4L-20/8
8

锚、支护
水平钻机
FS6011
5

强制式拌合机
JS500
3

砼喷射机
TK-961
6

灰浆拌合机
310
6

灌浆机
UB3
6

风动凿岩机
7655
10

双液注浆泵
2TG-60/210
5

钢筋加工
交流电焊机
BX－500
5

钢筋切断机
G40C
8

钢筋弯曲机
GW40C
4

钢筋调直机
GT4／10
4

（四）工程进度计划
本标段隧道虽然长度较短，但由于施工场地狭小，前期施工水电供应不便，施工便道修建困难，施工工序复杂，隧道施工计划自2008年6月开工，至2009年7月底完工，共计13个月，满足业主合同工期要求。隧道施工进度横道图图2。

附图1：《隧道施工总体平面布置图》

附图2：《隧道施工进度横道图》

附表1：《隧道施工劳动力使用计划表》

四、总体施工方案
根据本标段隧道地质状况及设计要求，隧道施工严格执行《公路隧道施工技术规范》（JTJ042-94）,连拱隧道导坑及两侧主洞开挖施工认真执行新奥法原则，采用光面爆破，加强监测，减少施工中对围岩扰动，尽量发挥围岩自身承载力。施工方案遵循“弱爆破、短进尺、强支撑、勤量测、早封闭”的原则，采用“先导后墙、先墙后拱”法施工。
为统一指挥，协调作业，组织三个隧道专业队伍，第一隧道队负责树耳Ⅲ号隧道施工，第二隧道队负责树耳Ⅳ号棚洞隧道施工，第三隧道队负责矮寨Ⅰ号隧道、矮寨Ⅱ号隧道、矮寨Ⅲ号隧道施工。
（1）连拱隧道施工
两端洞口部分，先施作坡顶截水沟，边坡、仰坡自上而下分层开挖，随挖随护。完成后进入暗洞中导洞开挖，浇筑中隔墙后利用洞口核心土施做套拱，完成后施作洞口处长管棚，明洞衬砌施工调整至管棚套拱注浆完成后施工。
明洞衬砌采用隧道自制边墙模板、整体式液压衬砌台车施工。暗洞施工按照设计“三导坑先墙后拱”的原则进行。先施工中导坑，中导坑贯通后浇注中墙砼，后开挖左导坑与左侧主洞，浇筑二次衬砌，滞后开挖右导坑与右侧主洞，浇筑二次衬砌，详见 “施工工序安排顺序图”。
三导坑开挖根据围岩级别采用上、下台阶，全断面开挖两种方法。Ⅲ级围岩复合衬砌段中导坑段全断面法光面爆破的方式进行开挖施工，Ⅴ级、Ⅳ级围岩复合衬砌段三导坑采用长管棚（洞口段）或超前注浆小导管作预支护，开挖以风枪为主，必要时局部辅以弱爆破上下微台阶法进行施工。Ⅴ级、Ⅳ级围岩段中导洞初喷混凝土后顶部采用注浆小导管加固。导洞开挖施工工序见下图:

主洞开挖在对应侧导洞开挖支护完成，侧边中隔墙回填支护完毕后进行，严格遵循“先墙后拱”原则。Ⅲ级围岩复合衬砌段开挖采用上下台阶留核心土法，光面爆破施工，每循环掘进长度不超过1.5m。Ⅴ级、Ⅳ级围岩复合衬砌段采用长管棚（洞口段）、超前锚杆或超前小导管作预支护，开挖采用上下台阶法施工，每循环掘进长度以初期支护型钢骨架纵向间距长度控制，不超过1.2m。施工工序如下：

隧道出渣采用无轨运输，侧卸式装载机装渣，自卸汽车或小翻斗车运输出渣，运至指定地点。
二次衬砌采用整体式液压衬砌台车施工。混凝土拌和由搅拌站供应，用混凝土搅拌运输车运送至混凝土浇筑现场，由混凝土输送泵泵送入模。混凝土捣固采用插入式振捣器为主、附着式振动器为辅的方式，以保证混凝土内实外光。隧道二衬施工在主洞复合衬砌段开挖完成一定距离，监测数据表明可以施作后即开始施作。二衬施工工作面与主洞开挖掌子面距离不大于30m。
（2）棚洞隧道施工

棚洞开挖施工顺序说明：、
1、先施工棚洞的K12+400～K12+420.15（1）区共20.14m。
开挖棚洞基础加大部分 ①，并做好基础浇筑(Ⅰ) 。
开挖棚洞上半路基土石方②，并对边坡进行喷、锚防护(Ⅱ)。
开挖棚洞下半路基土石方③，并对边坡进行中空锚杆防护(Ⅲ)。
浇注棚洞拱圈，仰拱，倾斜基础，斜柱，挡水块(Ⅳ)。
施做拱部防水层（Ⅴ）,砌筑M7.5浆砌护拱（Ⅵ）。
2、再施工棚洞的K12+469.79～K12+485（2）区共15.2m。步骤同（1）区，完成后回到（1）区，进行回填土并夯实。
3、（1）区回填土施工完成后进行K12+420.15～K12+444.79（3）区共24.8m地段施工。
4、回到（2）区，进行回填土并夯实。
5、进行K12+444.79～K12+469.79（4）区共24.8m地段施工。
6、回到（3）区，进行回填土并夯实。
7、最后回到（4）区，进行回填土并夯实
开挖时应严格按照上面的顺序分段施工，由于侧壁开挖成直立边坡，亚黏土在坡体上受雨水冲刷后易沿岩面往下滑，应及时进行支护。加大基础开挖时应根据实际的地质情况，要求最小埋深应进入白云岩内2m。
在施工过程中尽量减少对周边环境的破坏，及时将开挖的土石运至指定附近路基填筑区，控制开挖边坡的圆顺。严格按照设计要求施工以达到设计效果。
开挖时遇到弱风化岩面应该采用空压机、或破碎器进行施工，尽量减少爆破法施工。以减少施工过程中对对围岩以及已施作衬砌的扰动。当发现支护能力不够时，应及时采取对策，防止出现不必要的塌方。

五、主要工程项目、施工方法和施工工艺
（一）施工测量
1、地表控制测量
我部已对设计院交付的导线点、水准点进行复测，确定导线点、水准点的准确性，导线点进行加密处理。***高速公路第一监理处对测量成果进行了平差。经推算导线、水准精度符合《测规》要求，可用于控制隧道洞口、中导坑、侧导坑及主洞施工。
隧道的进出口附近各增设二个平面控制点。控制点要保证稳定不动且互相通视，每个洞口测设两个水准点，作为洞内测量的起测依据。
2、洞内控制测量
由于隧道长度较短，，通视较好，故洞内控制测量采用导线法。导线沿隧道中线布设，洞内导线点采用混凝土包铁芯桩。桩顶面较坑道地面低10～20cm。上面加木板覆盖，并做好标志，以利保护和使用。
3、洞内施工测量
（1）洞内施工中线测量采用导线法，Top220全站仪精确测设中线点作为施工测量的新基点。
（2）洞内采取每50m布设一个临时水准点，水准点埋设在边墙处。每日观测开始前，首先对起测的一对水准点间的高差进行检核，合格时方能施测。
（3）在隧道开挖初期支护后，沿隧道边墙用墨汁弹出腰线，其高度比路面设计线高1m,用以指导洞内各细部工程的标高控制工作。
（二）洞门、明洞施工
1、洞门防排水施工
在明洞及洞门开挖前按设计放样绿化环保线确定洞顶天沟和截水沟，并根据现场地形设置临时排水沟，做到临时排水沟和永久排水沟相结合，拦截地表漫流水，防止雨季山坡汇水冲洗开挖的坡面或进入洞口施工现场形成水害。天沟及截水沟开挖采用人工为主，如遇石方，采用小型爆破。水沟用M7.5水泥砂浆浆砌片石，砂浆采用电动小型搅拌机拌和。
2、洞口及明洞边仰坡开挖防护
根据***高速公路建设开发有限公司对隧道边仰坡施工要求，在洞口施工前会同业主与监理部门对洞口处地形进行详细勘测，执行洞口小开挖理念，最大限度的降低边仰坡开挖轮廓线，减少对山体的破坏，贴壁进洞。同业主与监理部门制定详尽的洞口施工方案，并绘制洞口加固设计图报有关部门审批后施工。
（1）、用挖掘机清除洞口开挖范围内的地表草木植被等影响施工的地面植物，人工清除除洞口上方有可能滑塌的表土、灌木及山坡危石等，不留后患。废土用汽车运输到弃土场。
（2）、按审批后的设计图精确测设出边、仰坡开挖轮廓线。
（3）、进行开挖作业，开挖按设计坡度从上向下分层开挖，分层依设计施做防护，装载机装土，汽车运输至指定的弃土点。开挖时土方用挖掘机开挖，次坚石用风钻打眼，小药量松动爆破开挖，如若仰坡高度大于2m,每层开挖高度应控制在2.0m以内，施作边、仰坡防护，减小对洞口围岩的扰动。
洞口及明洞边仰坡开挖防护施工顺序图
（4）、洞口边、仰坡防护
4.1 防护前对坡面进行人工清理，检查基础地质承载力是否满足设计要求，放样精确。
4.2 坡面防护为锚网喷结构，在已清整好的坡面上按设计图纸布孔，用红油漆点出点位，报监理部门检查合格后用钻机进行钻孔，施作20MnSiΦ22砂浆锚杆，锚杆按100×100cm梅花型布置，长4.0m,然后挂Φ8钢筋网，钢筋在钢筋加工厂进行加工成型，然后用汽车运输到现场进行绑扎，钢筋网与锚杆头采用焊接连接。
4.3 锚杆及钢筋网挂好后，采用湿喷C20混凝土10cm厚将钢筋与锚杆头进行覆盖包裹，并派专人进行喷水养护。
（5）、清理并休整边、仰坡面。
洞口开挖及防护施工工艺流程如下图

3、明洞衬砌及洞门施工
明洞衬砌及洞门施工在中隔墙施工完毕后进行。明洞衬砌采用隧道自制边墙模板、整体式液压衬砌台车施工。混凝土由拌和站集中拌和，混凝土搅拌运输车运至施工现场用混凝土输送混凝土入模。混凝土浇筑时左右对称浇筑，左右混凝土浇筑层之间高差不得大于50cm。
洞门端墙在正洞施工正常后，安排洞门墙施工，现浇砼模型采用组合钢模，模板厚度为6mm,砼采用泵送。
4、明洞及洞门回填
明洞及洞门混凝土强度达到设计以后做完防水层与MY8C盲沟后即进行回填，回填土采用山坡土。回填时采取两侧对称分层回填。每层厚度不大于30cm,两侧回填土顶面高差不得大于0.5m.，回填至拱顶平齐后，即满铺分层向上填筑至要求高度。拱顶采用气夯进行夯实作业。本标段隧道洞口设计采用土工格式植草防护。施工时先将坡面的松土孤石清理干净，按设计放样，进行土工格式植草防护。
（三）棚洞隧道拱圈、仰拱、倾斜基础、斜柱、挡水块施工
1、模板
拱圈内侧模板采用组合钢模板，后背15*15方木支撑模板，用连接卡扣将钢模和方木联接为整体，方木纵向布置，间距不大于0.2m，下面搭设绞手支架，支架顶面全部使用顶托、顶托上面再横向方一排方木间距不大于0.5m，然后调节顶托将横向方木调至纵向方木的下面，两层方木，均采用拔钉联结稳固。外侧直立面采用钢模，加固用方木，对拉筋用Ф12圆钢，曲线位置采用订制钢模板模型。
斜柱内外侧均采用大面积钢模，加固用方木或槽钢。内侧设置斜撑，外侧加设揽风绳。
斜柱基础、挡水块、仰拱根据现场实际情况而定。
2、浇注砼
砼采用泵送入模，拱圈浇注时可按照先直立面逐渐浇注到曲线面然后到顶面，可以边浇注边立模，采用插入振动棒振捣。振捣方法为：每棒与每棒间距离不得大于50厘米，振动棒使用要做到快插慢拔，振捣上层砼时必须插入下层砼5-10cm。砼振捣密实的标志是：砼表面不再下沉，没有气泡冒出，砼表面平坦有浆泛出。为了保证砼的质量，在施工现场和砼拌和站均有试验人员检查砼的坍落度、和易性及泌水性。设专职看模人员，随时检查漏浆情况，发现问题立即解决，不让问题扩大，解决办法为：加固该处模板，采用胶条等对缝隙进行填补，对螺栓进行检查加固，。如若发生胀模现象，立即检查靠带及加固支撑，加派人手进行加固处理，处理办法有方木、钢管支撑，临时补加拉杆。
（四）暗挖施工
1、洞口长管棚施工
树耳Ⅲ号隧道、矮寨Ⅰ号隧道因在进出口地段地质较差，特别是出口段位于冲沟内，围岩岩石破碎，进出口段设计了长管棚注浆工程。这是稳定并加固洞口段地质，确保施工安全的重要工程。长管棚采用Φ108mm×6mm无缝热扎钢管，注水泥—水玻璃双浆液，用以加固和支护围岩。
（1）长管棚主要参数及加工制作
1.1 主要参数
材料：Φ108mm×6mm无缝热扎钢管;
长度：进口30m,出口27m（树耳Ⅲ号隧道进口）；15m,出口30m（矮寨Ⅰ号隧道）;
环距：50cm;
仰角：1°（不包括线路纵坡，方向与线路中线平行）;
1.2 加工制作
管棚采用3m和6m钢管两种长度用15cm长连接套管丝扣连接，套管作内丝扣，钢管端作外丝扣，以保证连接强度和直顺。钢管分为有孔钢花管和无孔钢花，布置时交错进行。有孔钢花管壁加工注浆花孔，孔径Φ10mm,间距15cm,一周4排，呈梅花型布置。前端做成尖形,尾端4.5m不钻孔。
（2）长管棚施工方法和工艺
为了便于施钻和提高钻孔精度，在明暗挖交界处施作C25混凝土18型钢套拱导向墙，套拱与套拱中墙在明洞外轮廓线以外施作。套拱导向墙布置见管棚示意图。套拱径向长度60cm,纵向长度2m。内预埋Φ127×5mm钢管作导向管，钢管长2m。钢管轴与隧道轴线夹角为1°，导向管用Φ22、Φ25钢筋焊接在18型工字钢架上，其方向通过测量严格控制，固定好后再灌注混凝土。
本隧道使用KQZ-75型电动水平钻机钻孔，采用先钻孔后下钢管法施工，为了保证钻孔精度，钻机采用如下方法定位。
对于每一个钻孔，计算出距中线的水平距离。然后用精密钢尺丈量钻机导向架两端和中线的精确距离，并加以固定，确保水平方向不偏斜。每次抄平确定两端高差，并加以固定，确保管棚外插角准确。
导向架固定准确并经技术人员和监理检查合格后即开始钻孔，先钻奇数有孔钢花管，钻孔完成后进行清孔，经技术人员与监理检查合格后安装钢管，第一节安装6m有孔钢花管，奇数管钻完用高压风清管，最后注浆和充填砂浆封孔。奇数管注浆完毕浆液凝固达到一定强度后钻偶数无孔钢花管，第一节安装3m无孔钢花管，以使钢管接头错开。无孔钢花管也可以作为检测管，检查注浆质量。钢管布置见管棚立面图。
其工艺流程见下图：

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（3）注浆
本隧道管棚注浆采用水泥—水玻璃双液浆。
3.1浆液配制
采用两个注浆桶，分别配制水泥浆和水玻璃浆。水泥浆水灰比为水：水泥=1：1。注浆前必先会同监理共同进行注浆试验，以确定最佳配合比，保证注浆质量。水玻璃浆采用市售水玻璃，配备成浓度35波美度的水玻璃液。
注浆参数:
水泥与水玻璃比 1：0.36
注浆初始压力：0.5～1.25 MPa;终压2.0 MPa。
浆液扩散半径：≥50cm。
3.2注浆工艺
注浆机械采用BW－250／50型注浆机。注浆作业前应先进行观测试验，选定注浆参数 ，其工艺流程见下图：
3.2.1主要材料、机具设备
a)主要材料：42.5级普通硅酸盐水泥；市售水玻璃；缓凝剂。
b)主要机具设备BW－250／50型注浆机;立式灰浆搅拌机;孔口混合器、注浆桶等自制设备。

水泥—水玻璃双液注浆工艺图
3.2.2注浆结束
注浆压力达到设计终压2 MPa即可停止注浆。注浆结束后，应立即清除管道内浆液，并用30号水泥砂浆紧密填充，增强管棚的刚度和强度。最后一根注浆管浆液凝固达到一定强度后，方可进行开挖作业。
3.2.3注浆注意事项
a)注浆前检查注浆机、管路及接头的牢固程度，防止浆液冲出伤人。
b)注浆时密切监视压力变化，发现异常及时处理。
c)注浆时防止串浆和跑浆，若发生串浆和跑浆要停止注浆，分析原因随时解决。
2、超前小导管施工
Ⅳ级围岩浅埋段由于围岩裂隙较发育，开挖时为了施工安全设有小导管注浆做超前支护。
（1）小导管主要参数和加工
1.1小导管主要参数
长度:3.5m; 外径：42mm; 环向间距：40cm
外插角：12°； 纵向间距：2.4m 搭接长度:≥1m;
材料：Φ42×3.5mm热扎无缝钢管。
1.2小导管加工
小导管前端10cm作成尖形，以便插入，后端1m不钻孔，中间钻4排Φ8孔，间距15cm,梅花形布置，尾部焊Φ6加劲筋。其结构如下图：
（2）小导管施工
2.1钻孔和安装小导管
小导管采用先钻孔后下钢管法施工，钻孔和打入钢管均用KQZ-75型电动水平钻施作，钻孔时开孔从工作面最后一榀工字钢拱上面穿过，打入小导管后，管端置于钢拱架外侧，并与钢拱架焊接连结形成整体。安装完毕后，开挖面喷射一层薄混凝土做止浆墙，然后进行注浆。其施工工艺流程如图所示。

小导管施工工艺流程图
2.2注浆
超前小导管注浆采用水泥浆液。
注浆参数：
水泥浆水灰比：1：1
水玻璃浓度：35波美度；模数：2.4；掺量按水泥用量的5%计。
注浆压力：0.5～1.0MPa。
注浆使用机具、注浆工艺及注意事项均同长管棚。
注浆结束后终止前清除管内浆液改用30#水泥砂浆紧密填充，增强钢管的强度和刚度。小导管逐根施工，一根钻孔、压浆、封孔后再进行下一根施工。每打完一排钢管后，开挖拱部及架设钢拱架，施工初期喷射砼，初期支护完成后，隔2.4米再打另一排钢管。
超前小导管施工示意如下图所示。

3、超前锚杆施工
隧道在Ⅳ级围岩深埋地段主洞开挖前设有20MnSiΦ22早强药卷超前锚杆支护，用于，加固拱周软弱岩体。
（1）超前锚杆主要参数和加工
1.1超前锚杆主要参数
长度：3.5m 直径：22mm 环向间距：40cm
外插角：12° 纵向间距：2.4m 搭接长度：≥1m;
1.2超前锚杆材料及加工
锚杆材料采用20MnSiΦ22螺纹钢，填充材料采用ZW—Ⅱ型早强药卷。
（2）超前锚杆施工
超前锚杆与钢架配合使用，锚杆按设计布置。其施工步骤为：
a.沿开挖面周边布置锚杆孔，用红油漆点出点位。
b.按布置的锚杆眼位置采用7655型风动凿岩机钻孔钻孔，孔径为40mm，孔深按设计；
c.清孔用高压风将孔内的砂石吹出；
d.缓慢推入足够粘结药卷（药卷应在清水中泡透，随泡随用）；
e.插入锚杆（锚杆体应注意旋转，使药包充分搅拌）；
f.将锚杆尾部与钢拱架焊接牢固；
g.挂网喷射C20混凝土初期支护。
（3）超前锚杆支护注意事项
a.钻孔前设置好钻孔角度，防止偏移破坏岩体；
b.钻孔应圆而直，钻孔方向应尽量与岩层主要结构面垂直。
（五）钻爆施工
隧道开挖必须尽可能减少对围岩的振动，充分发挥围岩的自承能力。钻爆作业是保证开挖断面轮廓平整准确、减少开挖、降低爆破振动、维护围岩自承能力的关键。本隧道施工坚持“弱爆破、短进尺、强支撑、勤测量、早封闭”的原则，采用光面爆破方式，并根据围岩情况，及时修正爆破参数，达到最佳爆破效果，形成整齐准确的开挖断面，减少超挖量。
1、钻爆设计
光面爆破能使炸药产生的能量尽量的转换为破碎岩石，减少传给开挖范围以外岩石的能量。从而使开挖范围外的岩石引起的振动和损坏最小。这样就可有效地保护岩石，减少超挖量，同时采用合理布眼、光爆参数和炸药用量，可以提高炸药爆炸能量利用率。
（1）爆破设计原则
a) 炮孔布置要适合钻孔台架钻孔；
b) 尽量提高炸药能量利用率，以减少炸药用量；
c) 减少对围岩的破坏，采用光面爆破，控制好开挖轮廓；
d) 控制好起爆顺序，提高爆破效果；
e) 在保证安全前提下，尽可能提高掘进速度，缩短工期。
（2）爆破器材选用
采用非电毫秒雷管起爆系统，引爆采用火雷管。
炸药采用2号岩石硝铵炸药和乳化炸药（有水地段采用），采用直径Φ35的药卷。
（3）光面爆破参数
为减轻爆破对围岩的扰动，周边眼采用Φ35直径光爆药卷，其参数如下表
光面爆破参数
爆破种类
孔间距离a(cm)
最小抵抗线W(cm)
孔径D(cm)
药卷直径d(cm)
不耦合系数m=D/d
线装工密度（kg/m）
堵塞长度（cm）
光面爆破
40
50
40
35
1.14
0．2～0.4
≥20
1.4炮孔布置
Ⅲ类围岩中导洞采用全断面开挖，主洞采用上下台阶留核心土法施工，上半断面宜采用光面爆破施工，光面爆破炮孔布置、爆破参数见图。

Ⅲ类围岩中导洞光面爆破炮孔布置图

Ⅲ类围岩主洞上半断面光面爆破炮孔布置图

钻爆作业时，根据地质条件及时修正爆破参数，以期达到最佳爆破效果。
2、钻爆作用
钻爆作用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更改设计方案，应由技术负责人确定，报监理组审批，其他人员不可随意更改。
（1）测量布孔
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。
（2）钻孔 钻孔在钻孔台架上用风动湿式凿岩机施作，并按以下要求钻孔。
a) 按照炮眼布置图正确对孔和钻进；
b) 掏槽眼比其他眼深20cm；对孔误差不大于3cm，并保持平行；
c) 辅助眼开钻误差不大于5cm;
d) 周边眼位置在设计断面轮廓线上，其环向误差不大于5cm,眼底不超出开挖面轮廓线10cm;
e) 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；
f) 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，经检验合格后，才能装药起爆。
（3）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”。爆破网络连接、起爆，按照爆破设计要求和《爆破安全规程》GB 6722—86执行。光面爆破孔装药结构见下图。

（4）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，