隧道施工组织说明.doc

施工组织设计编制概况说明
一、概述
xxx隧道位于xxx市八道江xxx镇，为双向双车道隧道。隧道总长度1320m，其中南洞口明洞段长20m，北洞口明洞段长5m，暗洞长1295m；明洞明挖施工，暗洞按新奥法施工。
详见隧道表。
二、施工标准规范
1、《公路隧道施工规范》
2、《公路工程技术标准》
3、《公路隧道施工技术规范》
4、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》
5、《混凝土结构施工规范》
6、《公路水泥混凝土路面施工规范》
7、《公路隧道通风照明施工规范》
三、隧道主要技术标准
1、 隧道按规定的远期交通量设计。
2、 隧道设计速度
隧道几何线形与净空按40km/h设计。
3、 隧道建筑限界
根据《公路隧道设计规范》（JTG D70～2004）及《公路工程技术标准》（JTG B01～2003）规定确定：
行 车 道：W－2×3.75m；
侧向宽度：L－0.75m；
检 修 道：R－2×1m；
隧道建筑限界净宽11m。
隧道建筑限界净高：5.0m。
四、隧道工程地质概况
（一）概述
xxx隧道是两车道对向行车二级公路标准的单洞隧道。隧道起讫桩号K2+050~K3+370，隧道全长1320米。xxx隧道位于xxx市八道江去xxx镇，进口位于xxx镇以东约3KMxxx河右岸山体下部，隧道出口位于xxx镇XXX村以西约2KM河道右侧山坡上。
工作区位于XX省南部老岭山脉西南端南侧，XXX江西北部，属侵蚀构造中低山地貌，地势属长xxx中低山区，山坡坡度25-50°。
（二）气象
本区属亚热带大陆性季风气候区，被划分为东北东部山地湿润冰冻Ⅱ1区，极端最低气温-35.1℃，极端最高气温36.5℃，年平均气温5.6℃。年平均降水量792mm，雨季多集中在7-8月份，占全年降水量的60%。冬季盛行西北风，夏季盛行西南风，最大封路16m/s。初冬一般在10月下旬，完全解冻在次年5月下旬，最大冻深1.5m。
（三）水文地质
本区水系比较发达，属XXX江水系，地表水丰富，各沟谷均见流水，但流量不大。受大气降水补给。根据现场调查，水质较好，可满足生产生活用水的需要。
（四）隧道围岩工程地质特征及评述
（1）K2+050～K2+080 Ⅳ级
（2）K2+080～K2+754 Ⅲ级
(3) K2+754～K2+770 Ⅳ级
（4）K2+770～K2+800 Ⅴ级
（5）K2+800～K2+845 Ⅳ级
（6）K2+845～K2+855 Ⅴ级
（7）K2+855～K2+865 Ⅳ级
（8）K2+865～K3+087 Ⅳ级
（9）K3+087～K3+280 Ⅲ级
（10）K3+280～K3+352 Ⅳ级
（11）K3+352～K3+370 Ⅴ级

第一节 隧道工程施工方案及方法
一、总体施工方案
暗洞开挖按新奥法原则施工，非电毫秒雷管起爆。洞碴采用挖掘机、装载机配自卸汽车装岩运输。衬砌采用复合式衬砌，自行式全液压钢模台车配砼输送泵工艺，混凝土采用自动计量集中拌和，砼运输灌车运输。暗洞开挖方法、初期支护参数依据隧道围岩类别确定。
二、施工准备
2.1 施工供电
根据施工条件，为了便于施工，拟在xxx隧道南端自安装一台315KVA变压器供施工，隧道北端安装一台400KVA变压器，采用手持式凿岩机组（YT27型）凿岩，降低总耗电量，并在隧道南北端各自备一台200KVA发电机组备用。南北端口设一配电房，电路分两路，一路供洞外生产设施及生活用电，一路供洞内生产，洞内用电均设3级漏电保护，隧道主线路采用150mm2铝芯电缆，移动机械采用16~35mm2铜芯电缆，线路布设严格按规范，标准施工，电缆布设整齐，隧道照明灯具按标准每隔5m在隧道壁1.8m高度设置。
2.2 施工供风、通风
由于隧道南北端采用手持式凿岩机组凿岩，压缩空气主要用于凿岩及喷射混凝土和锚杆钻眼。在南北端口各设置二台20m3/min空压机，采用φ108mm无缝钢管供风，要求风管铺设顺直、不漏风。
通风系统：在隧道左右出口各设置一台90m3/min轴流风机，配D1200mm拉链式软质风筒，以压入式通风，隧道进口由于掘进长度短，拟采用28kw轴流风机配D800mm软质风筒通风，要求风筒挂设顺直，经常维护，要求中途不漏风，确保掌子面作业环境，通风见施工通风设计示意图。

90m3/min轴流风机

新鲜风

污 风

20-30m

图1-1 施工通风设计示意图
2.3 施工供水
洞外各施工用水及生活用水直接由标段终点业主提供的φ50主水管接入，为确保洞内生产用水的压力，拟在进出口距洞口约50m高处各设一高位水池（容积为50-100m3），泵抽至高位水池，再送至洞内各工作面使用。
图1-2 隧道施工“三管两路”布置图

2.4施工防尘方案
施工防尘采用水幕降尘和个人戴防尘口罩相结合,在距掌子面5-10m外边墙两侧各放一台水幕降水器,放炮前10min打开阀门,放炮30min后关闭.见图隧道水幕降尘示意图。
图1-3 隧道水幕降尘示意图

2.5 施工用火工材料仓库
由于洞内主要施工任务在xxx隧道出口段，故拟在出口设置一临时火工材料仓库，面积为377m2，分为炸药房、雷管房，进口开挖用火工材料每天从出口炸药库领退，仓库选址应离居民住房大于200m，具体位置应会同当地派出所选择符合条件的位置确定。
2.6 排水
施工方向为上坡段，采用自然排水法，施工方向为下坡段或仰拱开挖段，应隔段设集水坑泵抽至洞外污水处理池，经物化处理符合环保要求后再排入洞外排水系统，开挖时隧道两侧底板设排水沟。
2.7 主要施工设备选型与配置
根据xxx隧道工程特点，现场施工条件和施工工期要求，合理选择机械设备及配置情况。
（1）开挖机械设备选型
隧道南北端隧道口各配置1台L20/8型空压机、1台L10/8型空压机及15台27型凿岩机。
（2）支护机械设备选型
各洞口配置一台水星-9212型管棚专用钻机，一台BW120/32型高压注浆泵，喷射混凝土采用TK961混凝土湿喷机，各洞口配备一台；洞口各配置一台20m3/min空压机，供喷砼及锚杆钻眼用。
（3）出碴机械设备选型
采用PC-200-6挖掘机，ZL50D装载机配自卸汽车装岩运输，共配置2套。
（4）二次衬砌机械设备选型
采用自制全液压钢模台车配HBT-60型混凝土输送泵，砼运输采用MR-45型混凝土输送灌车，拌料采用HZS-50型混凝土拌站。配置1套二次衬砌机械设备。
3.明洞、洞口施工
对洞口浅埋段进洞施工，首先完成地表排水系统，再分层开挖、分层支护、边挖边护的洞口加固处理方法；洞口仰坡采用锚、网喷砼加固；进洞采用超前大管棚注浆支护；洞外土方采用挖掘机分层开挖，石方采用钻爆法配挖掘机开挖。
① 首先开挖并施作洞顶截水沟，以截排地表水，截水天沟距边仰坡开挖边缘5m以上，全风化层部分开挖坡率为1：1~1：1.25，强风化层部分坡率1：0.5~1：0.75，中风化层部分坡率为1：0.3~1：0.5。排水沟与明洞路基排水系统相衔接。
② 明洞开挖及洞口顶部土石方，自上而下，能用机械直接作业的，均选用机械开挖，人工配合；机械或人工不能直接开挖的土石方，采用浅孔台阶控制爆破开挖。
③ 刷边坡仰坡，从上至下进行，施工时要保证坡面平顺，开挖形成的坡面按设计要求及时根据围岩情况进行锚喷网支护，其中Ⅴ级围岩采用25cm厚C25喷砼+φ8钢筋网@20×20cm+φ25中空注浆锚杆（L=3/4m@1×0.75m），Ⅳ级围岩采用20cm厚C25喷砼+φ8钢筋网@25×25cm+φ22砂浆锚杆（L=3.0m@1.2×1.2m），Ⅲ级围岩采用15cm厚C25喷砼+钢筋网+φ22砂浆锚杆（L=3.0m@1.2×1.2m），避免长时间暴露，造成坡面坍塌。
④ 施作洞口上半部临时支护。在洞口支立1榀格栅钢拱架，按设计方向将Ф42孔口管固定在钢拱架上，间距为40cm并注浆。
⑤ 采用双侧壁导坑法开挖，每循环进尺不超过1米，每0.5-0.75米支立一榀格栅拱架，并进行挂设钢筋网。喷射25厘米厚C25砼（架格栅拱架前先初喷4cm厚C25砼），形成一个完整、封闭的洞内支护体系。
⑥ 洞口施作时要快速支护、快速封闭，待进洞一段安全距离后应及时进行洞身衬砌及洞门施工，并适时施作仰拱，使洞口形成一个整体。
⑦ 加强监控量测，确护安全进洞。
⑧ 明洞应落在稳固的基础上，若基础不稳，应进行处理。
⑨ 若明洞结构基础一侧在基岩，另一则在土层时，为防止不均匀沉降，土层区段的明洞基础，路基均应挖至基岩面，且基岩面应挖成台阶形、再砌筑浆砌片石基础后，方可做明洞结构和路基基层。
4．洞身开挖
4.1 施工方法及顺序
施工应严格按照设计要求及新奥法原则施工，软弱地质段开挖应坚持：短开挖、弱爆破、强支护、勤量测、早封闭的基本原则，确保施工及隧道结构安全。施工过程中，应根据不同的围岩类别，按不同的开挖顺序进行：Ⅴ级围岩首先在拱部打超前长管棚+注浆，采用双侧壁导坑施工方法；Ⅳ级围岩段采用导洞中隔壁法施工；Ⅲ类围岩段采用台阶法施工。在施工过程中，若实际围岩与设计资料不符时，应及时与监理、设计部门联系及时合理调整施工方法，确保施工和隧道结构安全。应加强各施工面的联系与协调确保各施工向作业人员的安全。
（1）Ⅴ级岩施工顺序（见图1-12）
施工步骤：
Ⅰ—φ108×6mm管棚+注浆超前预支护
1—左右双侧壁导坑开挖
Ⅱ—侧壁导坑临时支护和侧壁支护施作
3—主洞上半断面开挖
Ⅳ—拱部初期支护施作（格栅拱架与侧墙格栅拱架连接）
5—正洞下半断面开挖
Ⅵ—仰拱初期支护施作
Ⅶ—仰拱二次衬砌浇筑、仰拱填充
Ⅷ—铺设防排水层，拱部及侧墙二次衬砌施作
Ⅸ—沟槽，路面施作
在施工过程中应严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、弱爆破、强支护、勤量测、早封闭”的基本原则施工，并应合理安排人员及机械使各工序紧凑，顺利进行。

（2）Ⅳ级围岩施工顺序（见图1-13）

施工步骤：
Ⅰ—拱部前超锚杆
1—左导洞上半部中隔壁开挖
Ⅱ—左导洞上半部初期支护和中隔壁临时支护施作
3—左导洞下半部开挖
Ⅳ—左导洞下半部初期支护及中隔壁临时支护
5—右侧上半部开挖
Ⅵ—右侧上半部初期支护
7—右侧下半部开挖
Ⅷ—右侧下半部初期支护
Ⅸ—仰拱浇筑
Ⅹ—拱圈及边墙二次衬砌
Ⅺ—沟槽及路面施作

（3）Ⅲ级围岩施工顺序（见图1-14）
施工步骤：
1—上半断面开挖
Ⅱ—上半断面初期支护
3—下半断面开挖
Ⅳ—下半断面初期支护
Ⅴ—防排水层和二次衬砌施作
Ⅵ—沟槽路面施作

4.2钻爆施工
隧道南端口采用YT28型凿岩机凿岩，北端口采用YT28型凿岩机凿岩，爆破用2#硝铵炸药和乳化炸药为提高光爆效果，周边眼采用Ф25小直径光爆药卷，采用间隔装药、导爆索引爆，其它眼采用φ32药卷，连续装药非电毫秒导爆雷管起爆。
4.2.1装药结构
（1）掏槽眼及辅助眼采用连续装药，孔口用炮泥堵塞；
（2）周边眼采用间隔装药；
（3）装药结构如下图见图1-15。
图1-15 装药结构图
结构形式
示 意 图
说 明
间隔不耦
合装药
导爆索
φ32mm药卷
φ25mm小药卷
炮泥

1、此图为光爆眼装药
结构图；
2、导爆索起爆；
3、导爆索由非电导爆雷管引爆。
耦合连续反向起爆装药结构
φ32mm药卷
炮泥
导爆管

此图为掏槽眼、辅助眼、底眼装药结构

4.2.2 开挖作业循环时间
（1）Ⅴ级围岩段开挖采用双侧壁导坑法施工，拱部和核心上部分开挖与双侧壁导坑开挖错开平行作业，固现只对双侧壁导坑部分 作业循环作统计。每循环进尺0.75~1m，考虑交叉作业的影响，每月平均进尺为30m。
表1-11-A Ⅴ级围岩双侧壁导坑开挖循环图表
时间(h)
作业时间
工序名称
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
施工准备
测量放样
1

凿 岩
2.5

装药爆破
1

通风排险
0.5

出石睛
2

初期支护
6

（2）Ⅳ级围岩采用中隔壁法开挖，由于采取左、右壁开挖错开平行作业，故现只对左导洞上部分中隔壁开挖循环作统计，每循环进尺为1.2-2m，考虑交叉作业的影响，月平均进尺为50-60m。
表1-11-B Ⅳ级围岩左导洞上部分中隔壁开挖循环图表
时间(h)
作业时间
工序名称
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
施工准备
测量放样
1

凿 岩
2.5

装药爆破
1

通风排险
0.5

装岩出碴
2.5

初期支护
6.5

（3）Ⅲ级围岩段采用上台阶法开挖，下台阶与上台阶错开作平行作业，故现只对上台阶开挖循环作统计，循环进尺为3.2m，考虑交叉作业影响月平均进尺为90-95m。
表1-11-C Ⅲ级围岩上台阶开挖循环图表
间(h)
作业时间
工序名称
1

2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
施工准备
测量放样
1

凿 岩
4

装药爆破
1.5

通风排险
0.5

装岩出碴
4

初期支护
6

4.2.3 Ⅲ级围岩爆破参数设计
（1）掏槽方式
掏槽采用斜线掏槽。
（2）炮眼深度
掏槽眼为3.8米，辅助眼、周边眼为3.5米，考虑爆破效率91%，每循环进尺为3.2米。
（3）周边眼采用光爆小药圈(φ25mm)，导爆索起爆，其爆破参数见表。

表1-12 爆破参数表
装岩不偶合系数
D
周边眼间距
E(cm)
最小抵抗线
V(cm)
相对距
E/V
装药集中度
q(kg/m)
1.5~2.0
50~60
60~70
0.8~1.0
0.1~0.15
4.3装碴运输
装岩运输设备采用PC-400-6挖掘机，ZL-50B轮式侧卸装载机配自卸汽车装岩运输。
4.4开挖进度
Ⅴ级围岩每循环进尺1.0米，Ⅳ级围岩每循环进尺1.2-2.0米，Ⅲ级围岩每循环进尺3.2米，考虑施工过程中不正常因素的影响，预计Ⅴ级围岩开挖平均月进尺为40-60米，Ⅳ级围岩开挖平均月进尺60-100米，Ⅲ级围岩开挖平均月进尺为100-140米，则xxx隧道出口段具体开挖进度如下。扣除不正常因素和管棚施工的影响，开挖工期为5个月。
5.隧道支护工艺与方法
本段设计支护方法有喷射混凝土、锚喷网、超前小导管、超前锚杆、钢拱架、系统锚杆、超前管棚、超前预注浆等，根据围岩类别和围岩量测反馈信息确定采用锚喷网或超前锚杆、管棚与钢拱架等形成联合支护体系。具体详见支护参数表。
表1-14 支 护 参 数 表
围岩级别
超前支护
初期支护
锚杆
钢筋网
喷砼
钢拱架
Ⅴ
φ108×6管棚+注浆
φ25先锚后灌式砂浆锚杆1.0m×0.5~0.75m，长4.5m
φ6.5间距
15×15cm
30cm
格栅拱架间距
0.5~0.75m
Ⅳ
φ25先锚后灌式中空锚杆
φ25先锚后灌式砂浆锚杆1.2m×1.2m，长4.5m
φ6.5间距
15×15cm
25cm
格栅拱架间距
1.2m
Ⅲ

φ25先锚后灌式砂浆锚杆1.2×1.5m，长3.5m
φ6.5间距
15×15cm
15cm

5.1素喷砼
在喷射砼之前要按照规范和标准对开挖断面进行检验。为减少粉尘和降低回弹率选择湿喷工艺施工。采用成都产TJK96-1型湿喷机。
水泥 100kg
砂 S×100
石子 G×100
水W/C=0.45~0.5
外加剂
图1-16 湿式喷射砼工艺流程图

速
凝
剂

投料搅拌2~3min

风压0.2~0.25Mpa
筛网阻止超径石子

湿式喷射机

喷 头

受喷面

（1）工艺流程
A、选用普通硅酸盐水泥，细度模数大于2.5的硬质洁净中粗砂或粗砂，粒径5~12mm连续级配碎石，化验合格的拌合用水。
B、喷射砼严格按设计配合比拌和。配合比及搅拌的均匀性每班检查不少于两次。
C、喷射前，认真检查隧道断面尺寸，对欠挖部分及所有开裂、破碎、出水点、崩解的破损岩石进行清理和处理，清除浮石和墙角虚碴，并用高压水或风冲洗岩面。
D、喷头距岩面距离以1.5m～2.0m为宜，喷头应垂直受喷面，喷初支钢架、钢筋网时，可将喷头稍加偏斜，角度大于70°。喷射路线应先边墙后拱部，分区、分段“S”形运动，喷头作连续不断的圆周运动，后一圈压前一圈1/3，螺旋状喷射。
E、喷射砼作业采取分段、分块，先墙后拱、自下而上的顺序进行。喷射时，喷嘴做反复缓慢的螺旋形运动，螺旋直径约20~30cm，以保证砼喷射密实。同时掌握风压及喷射距离，减少回弹量。
F、隧道喷射砼厚度>5cm时分两层作业。第二次喷射砼如在第一层砼终凝1小时后进行，需冲洗第一层砼面。初次喷射注意先找平岩面。
G、喷射砼终凝2小时后，进行喷水养护，养护时间不少于7天（二次模注砼紧跟时除外）。
H、喷射砼紧跟开挖时，下次爆破距喷射砼完成时间的间隔，不得小于4小时。
I、有水地段喷射砼采取如下措施：
当水点不多时，可设导管引排水后再喷射砼：当涌水量范围较大时，可设树枝状导管后再喷砼；当涌水严重时可设置泄水孔，边排水边喷砼。增加水泥用量，改变配合比，喷砼由远而近逐渐向涌水点逼近，然后在涌水处安设导管，将水引出，再向导管附近喷砼。
当岩面普遍渗水时，可先喷砂浆，并加大速凝剂掺量，保证初喷后，再按原配比施工。当局部出水量较大时采用埋管、凿槽、树枝状排水盲沟措施，将水引导疏出再喷砼。
J、当喷射砼局部凹凸不平尺寸大于下述要求时应进行处理即：
　　　　墙D/L=1/6 拱D/L=1/8
式中：L—喷射砼相邻两凸面间的距离
D—喷射砼两凸面凹进的深度
5.2 钢筋网施作
按设计要求加工钢筋网，钢筋网采用φ8钢筋网（15×15cm网格），可先在洞外加工成网片，长宽尺寸可以为100cm-200cm，洞内挂设，随开挖面起伏铺设，钢筋网应与锚杆式锚钉连结牢固，钢筋网与受喷面的间隙以3cm左右为宜，砼保护层大于2cm。
5.3 先锚后灌式中空注浆锚杆
采用气腿式钻机钻孔，专用注浆泵反循环式注浆施工。
（1）注浆压力
一般为地下水静水压的2-3倍，同时应考虑岩层的裂隙阻力，根据现场情况试验后确定，注浆压力应大于1Mpa。
（2）浆液的扩散半径r的确定
根据已有资料进行工程类比及现场碴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。
施工准备

超前预报

注浆配比设计与试验

注浆站布置
注浆配件加工

中空注浆锚杆钻进

浆液配制
注 浆

注浆检查

下道工序

（3）注浆孔距D与排距L的计算
L=Dsin60°
D=2rcos30°
（4）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，m；
β—浆液在裂隙内的有效充填系数
（5）注浆材料采用早强膨胀水泥浆，水灰比可选用0.4:1。
5.4 管棚施工
xxx隧道进出口段均为Ⅱ类围岩，岩石破碎不利于隧道结构稳定，为确保能顺利穿越Ⅱ类不良地质地段，采用φ108×6mm管棚+注浆作为开挖超前预支护。
5.4.1 管棚设计参数
（1）钢管规格：热扎无缝钢管φ108mm，壁厚6mm，节长3m、6m。
（2）环向间距40cm。
（3）倾角：与路线纵坡成1-2°仰角。
（4）钢管施工误差：径向不大于20cm。
5.4.2 管棚施工
管棚施工工艺：钻机定位—组装钻具—钻进—焊钢管—终孔—拦吊内钻具—焊堵头—管内注浆—完成管棚施工。
其中进口段采用一次性打入，出口分二次施工，由管棚钻机水星-9212施作，第一次施作时采用C30混凝土套拱做管棚固定端，套拱在明洞外轮廓线以外，紧贴掌子面施作、套拱内埋设三榀18号工字钢，工字钢与套管焊接成整体。第二次在洞内施作管棚时，采用三榀工字钢与套管焊接成整体作为管棚施作套拱，两次搭接重叠不小于2m。
钻孔要随钻随接，钻杆联接要求稳固可靠，需要对回转扭矩，冲击力及推力进行控制和协调，尤其是推力要严格控制，不能无过大。要求钻机摆放稳固，套拱定位准确、确保钻孔精度。施钻时要求开始钻速要慢，待钻进20cm以上后才能转入正常转速。采用屏蔽螺旋钻进方法。
管棚施工时应先打有孔钢花管，注浆后再打无孔钢管，无孔钢管可作为检查管，检查注浆质量，钢管接头采用丝扣连接，丝扣长15cm，且钢管接头应错开布置。
花管钻进后进行注浆，注进水泥浆液，采用压力注浆稳压连续灌满，其注浆参数为：
水泥浆水灰比：0.8：1，必要时可掺速凝剂
注浆压力：初压0.5-1.0Mpa，终压2.0Mpa
注浆扩散半径：>0.5m
在实际施作过程中，注浆前应进行注浆现场试验，具体注浆参数应经过现场试验按实际情况确定，便于施工。
5.5 格栅（钢）拱架
5.5.1 格栅拱架制作加工
格栅拱架在现场制作平台制作加工，腹部八字型部分采用模压制作，保证上、下平面平行，不得扭曲变形，并先在制作场预拼装，检查格栅拱架尺寸，焊接质量等是否符合设计规范要求，检查合格后编号堆放。
5.5.2 格栅拱架安设
（1）初喷4cm砼后架设格栅拱架
拱架应按设计位置安设，钢架之间必须用钢筋纵向连接，拱脚放在特制基础上，拱架与围岩之间应尽量紧贴，留2-3cm间隙作为保护层，当它们之间间隙较大时，应设垫块垫紧，由于该隧道Ⅱ、Ⅲ类围岩采用分部开挖，因此交接部位应包裹保护，以防喷砼堵塞接头板螺栓孔。
（2）与定位筋和连接筋焊接成整体，确保安装质量。
（3）拱架安装时应垂直于隧道中线，沿隧道周边轮廓误差小于±3cm，平面翘曲应小于±2cm。
（4）必须与超前锚杆焊成整体，提高其支护效果。
图1-18 格栅拱架施工工艺流程图初喷

定位锚杆施工
中线标高测量

拱架加工
清除底脚浮碴

定位、超前锚杆
焊接成整体

台车上安装拱架
拱架预拼

施作纵向连接筋
加设鞍形垫块

隐蔽工程检查验收

包裹底脚连板

喷 砼

6．隧道防排水层施工
隧道防排水工程包括施工防排水和结构防排水措施。
6.1 防排水工程设计要求
（1）衬砌柔性防水工程
在衬背面设置隧道专用防卷材，土工布设置在防水卷材与喷层之间，其兼作衬砌背排水层及缓冲层。
明洞背部防水层采用2.5mm厚的SBS型改性沥青防水卷材，均选择晴朗干燥天气施工，防水层外部应作2-3cm水泥砂浆保护再作填土。
（2）衬砌漏水防止工程
a.衬砌自防水结构
为了防止柔性防水层由于施工原因而可能出现局部防水失败，故二次衬砌做成自防水砼结构，采用低碱性膨胀水泥砼。自防水结构抗渗标号要求达到S10。
b.止水条、沉降缝
在衬砌浇筑工作缝设置BF遇水膨胀橡胶止水条（20×15mm），在设置沉降缝处设置E5型桥式橡胶止水带（规格290×Ø25×R25×10mm）。
c.暗洞施工要求采用泵送砼以保证浇注质量衬砌与初期支护之间密实不留空隙。
（3）排水工程
a.衬砌背面排水层
在防水层与喷砼之间设置400g/m2土工布，使漏水能从衬砌背面通过排水滤层排至墙角，再由墙角处衬背纵向盲沟集水，通过Ø100mm引水管引至路面边沟排出洞外。衬背纵向盲沟采用Ø100mm软式弹簧透水管，盲沟应设置在防排水层外面，固定在砼面上，且要求防水板“U”型包裹纵向弹簧排水管。
对于Ⅴ级、Ⅳ级围岩区段及富水段拱部局部渗水较大形成径流区段，应在衬背土工布排水层与喷砼之间加设环向盲沟，环向盲沟采用Ø50mm软式透水管，环向间距一般为1.5—3.0m，具体视富水情况而定，Ⅲ-Ⅳ类围岩区段环向盲管视情况按纵向间距10-15cm铺设。
6.2 施工防排水
施工中防排水采取截、堵、防、排综合治理措施，与永久防排水统一考虑。按设计做好洞口、洞顶、地表排水沟、截水沟，对地表洞穴要及时封堵，保证排水畅通。
洞内顺坡施工时，沿两侧排水沟排出洞外。反坡段和仰拱区段则隔段设集水坑并用潜水泵抽水至顺坡段排至洞外沉淀池，经物化处理合格后排至洞外排水系统。
6.3 隧道结构防渗漏的关键技术
隧道结构防排水是关系到工程质量、运营安全的重要因素。在隧道施工中将采取下列有效技术措施。
① 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。
② 对岩面渗水预先进行有效处理。
具体做法：大股水流用插管引导；较弱裂隙水用塑料网格夹无纺布引导；大面积严重渗水部位开槽引排。
② 富水地段采用预注浆进行有效固结止水。
根据设计及施工阶段地质预报，采用超前中空小导管注浆加固地层并止水。
④ 利用喷射混凝土作为结构防水的关键环节。
采用湿喷工艺，喷射路线自下往上喷，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。
6.4防排水层施工
防排水层作为隧道防排水结构中初期支护排水、防排水层、衬砌结构自防水三道防线中的第二道防线，规范操作是确保隧道防排水质量的关键工序。
施工方法：土工布采用锚锭钉在岩面上，防水卷材采用无射钉铺挂法，防水卷材用垫圈和绳扣吊挂在土工布锚锭板上，防水层铺设只能采用环向接缝，不能存在纵向接缝，防水层施作应超前二次衬砌30-50米。
施工准备：防排水层施工为避免被面上的尖锐物刺破，在铺挂前要对岩面进行处理，清除尖锐岩块，割除多余的钢筋头，出露的锚杆头要用套管套住或用砂浆抹平加以覆盖。为确保隧道二次模注砼厚度和隧道净空尺寸，铺设防排水层前需组织对开挖断面进行检查，超挖太大的要先进行立模回填同标号砼。铺挂前对于渗水严重，首先应按设计进行排水设施施作，如开挖暗沟，采用大直径导管导引水等。
防排水层施作：
a.大块体制作
大块体先在洞外平台上拼接而成。大块体沿隧道纵向以3-4幅卷材拼接为宜，环向长度以隧道喷砼层内壁周长决定，考虑超挖影响，取1.1-1.15系数。
b.拼接缝宽度10cm，大块体之间采用双接缝热溶工艺，两条接缝之间留空隙，以备充气检验焊接缝质量。洞内大块体之间环向接缝可以使用粘合剂粘合，局部用玻璃胶（硅胶）补缝。
c.焊缝检验
大块体：可用带气压表的打气筒充气检验焊缝质量，大块体每条焊缝均应检验，将双缝之间空隙两端密封，插入打气筒，打气加压至100kpa，保持3min气压不降低即定为合格。
洞内大块之间接缝：当使用专用粘合剂粘合时以肉眼检验判定，当采用双接缝热熔焊接工艺时，用充气检验焊接缝质量。
7．二次模筑衬砌
本标段隧道按复合衬砌设计，根据经验二次模注衬砌时间应在围岩量测净空变化率小于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。拟在隧道贯通后进行二次衬砌施工，配1套全液压钢模台车及砼输送泵，运输采用砼输送灌车，出洞口设一拌合楼统一拌料，由进口向出口衬砌。
7.1衬砌设备配置
（1）衬砌台车
隧道衬砌采用全断面液压钢模台车。

图1-19 全断面液压衬砌台车示意图

（2）混凝土的拌制：采用自动计量混凝土拌合楼，集中生产混凝土。
（3）混凝土的运输：采用混凝土输送车运输，输送泵泵送混凝土，插入式振捣器与附着式振捣器配合振捣密实。
（4）衬砌台车定位：采用STZ型激光经纬仪导向，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。
7.2 二次模筑衬砌施工工艺流程
二次模筑衬砌施工工艺流程图

图1-20 二次衬砌施工工艺流程图
围岩量测信息反馈
断面检查

检
查
签
证
防水层施工

预埋件加工
绑扎钢筋安装预埋件

台车就位

灌注砼

拆模养生

进入下一 循环

（1）拆模
1）当衬砌混凝土达到拆模强度时，先拆除堵头板和接缝模板的伸缩杆，再拆除侧向千斤顶和侧向油缸机械锁插销以及油缸与模板的联结，下降垂直油缸和托架，放下上层脚手板。
2）用垂直油缸同步顶升托架并与模板联结，将侧向油缸与模板联结起来。
3）先将拱顶模板收拢铰和翻转铰处的对接螺栓，放下其余脚手板，松开基脚千斤顶。
4）再收两侧模板。
5）同步下降垂直油缸，使模板与衬砌混凝土全部脱离。
6）交替启动垂直油缸与侧向油缸、使模板收拢到穿行运行状态。
7）将台车移动到待浇段。
8）清除模板表面粘结的混凝土，喷涂脱模剂。
（2）立模
1）松开卡轨器后，将钢模台车行到位，此时台车中心线应与隧道中心线一致。
2）钢模台车就位制动后，锁定卡轨器，交替启动垂直油缸和侧向油缸，使模板立于设计位置。
3）放下翻转模板，并用连接螺栓拧紧，调整基脚千斤顶使其支顶于垫木和木楔上，然后挂上台车两端的侧向千斤顶，此时检查模板如发现有偏差，可放下托架，用侧向千斤顶进行调整。
4）挂上其余侧向千斤顶，调整侧向没缸机械锁的长度并插上锁子锁定。
5）撑起台车两侧脚手板，上紧模板收拢铰处的对接螺栓。利用斜撑将模板可靠地固定在设计位置。
6）降下垂直油缸，使托架与模板分离。
7）安装堵头板和接缝模板。堵头板可根据开挖情况架设，当衬砌厚度在30~60cm范围时，仅架设内侧30m，超过60cm时可再增加外侧30cm。堵头板一定要顶在岩面上，为防止U形螺栓受力过大，堵头板的悬臂端要用斜撑顶紧。
8）安放基脚模板，下部贴紧基脚千斤顶下的垫木外侧，上部用木撑使其与边墙模板密贴。
（3）就位调整
1）前后调整：通过台车走行机构来完成。
2）左右横向调整：3cm以内用侧向千斤顶调整，超过3cm需先调整轨道位置。
3）模板高度调整：单调垂直油缸。
（4）灌注混凝土
1）检查堵头板、接缝模板是否安装牢固。
2）检查灌注部位的作业窗是否关闭。
3）检查输送管接头是否牢靠。
4）灌注混凝土前，必须用水将基底冲洗干净，灌注时要求两侧同时进行，否则造成偏压导致跑模，灌注部位的作业窗两侧必须都用销子插上。
5）混凝土材料的选用、配合比、搅拌、运输、灌注等按混凝土施工技术规范进行。
7.3 衬砌钢筋安放
（1）钢筋制作加工。
钢筋制作放在洞外钢筋加工场加工，配备一台弯曲机。按设计尺寸加工。
（2）钢筋绑扎
采用搭设脚手架定位，绑扎完毕后拆除脚手架。钢筋型号、尺寸等严格按设计要求绑扎，钢筋搭接长度符合规范要求，且接头应错开布置。
7.4 衬砌混凝土的质量控制
常见二次衬砌质量通病有：①表面不平整；②混凝土产生裂缝；③渗漏水；④拱顶脱空等，为确保衬砌混凝土质量，用以下几点措施来控制：
（1）钢筋架和模板必须有足够的刚度，避免因压力过大产生变形而影响混凝土表面平整度。模板加工精度达到设计要求。
（2）模与模搭接处采用海棉垫，防止碎石挤压产生台阶。
（3）严格按设计规范要求施作防排水设施，详见有关章节，确保混凝土无渗漏水现象。
（4）严格按配合比拌料，要求混凝土有良好的和易性，振捣均匀室实。
（5）按以往施工经验，模头最易产生脱空现象，故在钢模台车设计上要求模头设一泵送口，施工时以此口向堵头方向泵送和泵送压力来防止拱顶脱空现象。
8 .仰拱、铺底、中央水沟、横向排水沟、预埋管线沟、电缆沟等施工
中央水沟等先行施工，仰拱与铺底同时施作，距开挖工作面相距50~100m，实践证明，及时施作仰拱，起到早闭合、防塌方效果，同时能保证洞内道路的畅通，对搞好洞内排水、搞好文明施工、防止隧道基底软化等都是非常有利的。仰拱施作，势必影响到车辆的通行，为此采取防干扰简易平台做为过渡通道，以保证掌子面正常施工。仰拱防干扰简易平台见示意图。
图1-21 仰拱防干扰简易平台示意图
钢模
Φ1~2m

路基横向排水沟，预埋穿线管沟应与中央排水沟同时进行，为不影响车辆通行，应先施工一侧排水沟，穿线管沟，待一侧施工完毕并可通车后再开挖另一侧沟，为尽快进行路面施工创造条件。
边沟、电缆沟施工：有仰拱段与仰拱同时施工，无仰拱段沟底铺筑在衬砌前完成，左侧路缘石分两次浇筑。第一次浇筑与路面垫层同标高，右侧电缆沟待路面砼浇筑完毕再浇筑，右侧预制路缘排水沟待路面浇筑毕后再安装，以利于路面施工。
9 洞内路面施工
洞内路面为21cm厚的C40钢纤维混凝土和4cm沥青玛蹄指+5cm中粒式沥青混凝土复合路面。
9.1 路面设计
（1）洞内路面采用C40钢纤维水泥混凝土，厚21cm和4cm沥青玛蹄脂和5cm中粒式沥青混凝土复合路面。衬砌设仰拱段，路面下基层与仰拱填充共同灌注，标号为C15片石砼；不设仰拱段采用15cm的低标号混凝土作垫层，标号为C20。
（2）路面纵缝设拉杆、进出口路面板宽度变化处设胀缝，胀缝及胀缝两侧三条横缝设传力杆，并于角隅处设角隅钢筋。
9.2 施工准备工作
路面铺筑之前必须做好各项施工准备工作。施工准备工作包括整个的施工组织、人员、机具、材料以及施工现场的准备、各种材料的选择和配比试验报告。
检查仰拱回填，找平层质量：包括平整度、顶面标高和路面横坡，整修基层，在混凝土浇筑前将基层表面清扫干净并洒水湿润。
施工放样：根据设计图纸，在每个整桩部位以及各伸缝部位等处各放设样桩一组（一个路面中心桩、二个路面边线桩）。每隔10m左右设置临时水准点一处，以便经常复核。
9.3 模板安装
模板采用钢