隧道洞口明洞段施工方案.doc

TA1 施工组织设计（方案）报审表
工程项目名称：新建梅州至潮汕铁路先期开工段站前工程 施工合同段：MSSG-1 编号：
致：华南铁路建设监理公司梅汕铁路MSJL-1监理站
我单位根据承包合同的约定已编制完成秀水隧道洞门施工专项（方案），并经我单位技术负责人审查批准，请予以审查。
附：施工组织设计（方案）
承包单位（章）中电建路桥集团有限公司
梅汕铁路先期开工段项目部
项目经理
日 期
专业监理工程师审查意见：

专业监理工程师
日 期
总监理工程师审核意见：

项目监理机构（章）华南铁路建设监理公司
总监理工程师
日 期
注：本表一式6份，承包单位4份，监理单位、建设单位各1份。

新建梅州至潮汕铁路先期开工段
站前工程MSSG-1标段

秀水隧道洞门施工专项方案

批准：
审核：
编写：

中电建路桥集团有限公司梅汕铁路
先期开工段项目部
2015年7月

目 录
一、编制依据 1
二、工程概况 1
2.1工程概况 1
2.2地质概况 2
2.3主要工程量 2
2.4洞口段设计参数 3
三、施工现场布置 4
3.1施工运输便道 4
3.2施工用水 4
3.3施工用电 4
3.4施工供风 4
3.5砼拌和站 5
3.6钢构厂 5
3.7弃砟场 5
四、施工进度安排 5
4.1施工工期 5
4.2工期保证措施 5
五、洞口段施工方案 6
5.1施工工艺流程 6
5.2施工方案 7
六、质量保证措施 26
6.1质量目标 26
6.2质量保证体系 26
6.3质量管理制度 27
6.4质量保证措施 28
七、安全生产保证措施 31
7.1安全施工控制目标： 31
7.2安全生产管理制度 31
7.3安全生产保证体系 32
7.4安全生产保证措施 34
7.5安全风险源分析及控制措施 37
八、环境保护措施 37
8.1环境保护目标 46
8.2环境保护管理体系 47
8.3环境保护措施 47
九、施工组织机构 48
十、施工人员、设备配置 49
10.1人力资源配置 49
10.2机械设备配置 50

一、编制依据
（1）新建梅州至潮汕铁路DK67+500～DK75+100段站前工程MSSG－1标段招标文件、答疑书、补遗书及设计图纸等；
（2）《站前工程施工图技术交底》资料；
（3）《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002；
（4）现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料；
（5）国家现行的铁路工程建设施工规范、验收标准、安全规则等。
（6）中电建路桥集团有限公司所拥有的技术装备力量、机械设备状况、管理水平、工法及科技成果和多年积累的工程施工经验。
二、工程概况
2.1工程概况
新建梅州至潮汕铁路先行开工段DK67+500～DK75+100段桥梁共计4座，涵洞1座；桥梁总长度为2555.42m,占线路长度33.6%；新建隧道2座，合计长度3.952km，占线路全长52%；正线路基长度1.093km，占线路全长14.4%。
其中秀水隧道进出口均位于梅州市丰顺县汤坑镇浦河村，隧道进口附近有X106县道，隧道出口处为S224省道，交通较为便利。为双线隧道，设计行车速度为250km/h，分界里程为DK67+539～DK68+418，全长879m。洞门采用19m帽檐斜切开孔式缓冲结构形式，开孔位置为拱顶。本隧道DK67+539～DK67+558为进口洞门明挖段，DK68+399～DK68+418为出口洞门明挖段。
2.2地质概况
隧址区为剥蚀丘陵区，地势起伏，植被发育，多为杂草和树木，自然坡度约为10～20o；隧道进口处覆盖层较厚，坡面零星分布有风化残留孤石，孤石粒径0.5m～1.0m,花岗岩、褐黄色、全风化，呈砂土状，其下为强风化，岩体破碎，强风化累计层厚约5m～15m，其下为弱风化花岗岩；地下水主要为基岩裂隙水，不发育。隧道出口处覆盖层较厚，花岗岩、褐黄色、全风化，呈砂土状，其下为强风化，岩体破碎，强风化累计层厚约5m～20m，其下为弱风化花岗岩；地下水主要为基岩裂隙水，不发育。
2.3主要工程量
表1 主要工程量表
序号
项目
单位
数量
1
洞门土石方
土方
m³
3674
2
石方
m³
2821
4
回填
m³
2143
5
斜切类和缓冲类洞门
拱墙
C35钢筋混凝土
m³
536.6
6
仰拱
C35钢筋混凝土
m³
495
7
钢筋
HRB300
t
8.06
8
HRB400
t
58.84
9
钢筋连接套筒
个
1928.00
10
仰拱填充
C20混凝土
m³
375
11
铺砌
M10浆砌片石
m³
5.80
12
C20混凝土垫层
m³
56.24
13
10%水泥土
m³
3706.62
14
HDPE 107/93打孔波纹管
m
104
15
M10水泥砂浆找平层（厚3cm）
㎡
672.20
16
土工布
㎡
672.20
17
防水板
㎡
672.20
18
水泥基渗透结晶防水涂料（Ⅱ）型
㎡
672.20
19
沟槽、盖板
沟槽身C30混凝土
m³
90.82
20
C35钢筋混凝土盖板
m³
10.64
21
HPB300钢筋
t
1.51
22
边仰坡防护
喷锚网
C25混凝土
m³
63.12
23
钢筋网φ﹤10
t
2.49
24
Φ22砂浆锚杆L=4m
m
1120
25
截水天沟
挖方
m³
623.75
26
C25混凝土圬工
m³
213.86
27
锚固桩
m
24
28
基底处理
换填
m³
119.76
29
C20混凝土
m³
119.76
2.4洞口段设计参数
（1）截水天沟:在距边仰坡开挖线外≥5m设置，采用C25混凝土现浇施工，净断面尺寸为0.6m×0.6m。
（2）永久边坡：采用C20砼拱形骨架内种植灌木结合撒播草籽防护
（3）临时支护：
洞口段临时边仰坡喷锚网防护：锚杆采用Φ22砂浆锚杆， L=4m/根，梅花形1.5×1. 5m；喷射砼采用10cm厚C25网喷混凝土；钢筋网采用φ6，网格20 × 20cm。
（4）建筑材料：拱部、边墙及仰拱;C35钢筋砼；隧底填充：C20砼；沟槽：C30砼；沟槽盖板：C35钢筋砼。
（5）洞口回填：
洞口段需回填部分根据实际情况采用碎石土回填，回填密实度不小于0.8，粒径≤15cm，不得含有石块等杂物，对称分层回填，高差不大于0.5m，人工夯实厚度不大于0.25m，机械夯填不得大于0.3m。
（6）换填处理：DK68+415～DK68+418设计采用换填处理，换填材料采用C20片石混凝土，换填至全风化W4岩面以下不小于0.5m。
（7）秀水隧道进口明暗分界右侧设置1根24mⅡ型锚固桩防护，桩截面为2.5m×2.5m,锚固桩采用C35钢筋混凝土现浇。
三、施工现场布置
3.1施工运输便道
秀水隧道进出口均位于梅州市丰顺县汤坑镇浦河村，隧道进口附近有X106县道，隧道出口处为S224省道，交通较为便利。本隧道采用从出口单向掘进的形式进行施工，洞口段施工时可利用现有道路与新修临时便道相结合。
3.2施工用水
根据水文地质情况，采用打井取水。在隧道洞口附近设置30m³高位蓄水池，水池设置满足洞内最高部位施工水压要求。砼拌和用水在拌和站附近打井取水，满足砼拌合用水质量要求。请进行水质化验
3.3施工用电
隧道施工用电，利用我部架设的10KVA专用供电线路， T接引至隧道洞口7#变压器。在秀水隧道出口DK68+418附近布置S13M-1000/10/O.4型变压器1台，7#变压器降压后采用支立杆将低压线路引到隧道内，同时，在隧道出口，再配置1台300kw发电机以备急用。
3.4施工供风
在隧道洞口设空压机站，配置2台20m³/min空压机（其中备用1台），距洞口约50m，距生活及生产区约200m，供应隧道洞口开挖支护的施工用风；供风主管道采用φ150mm钢管，管道前端距离开挖面30m的主风管头接分风器，用高压软管接至各风动工具。
3.5砼拌和站
拌和站布置在丰顺S224省道铁路立交大桥附近，紧邻S224省道。配置2台HZS120型强制式搅拌机，标明最大生产能力经业主和监理验收后投入使用。混凝土由拌和站集中拌制及供应，采用10m3砼罐车运输到作业面，平均运输2.1公里。
3.6钢构厂
钢构厂布置在S224省道南侧金盘石厂处，于铁路正线DK68+508左侧116m。位置距离本标段铁线路最短距离为100m左右，平均运距约800m。本隧道所用的钢筋、型钢、锚杆、导管、网片等由钢构加工厂集中加工和制作，汽车运至施工现场进行安装。
3.7弃砟场
弃砟场位于线路DK68+600右侧约400m处水沟内，占地约26亩,根据隧道弃砟量，结合水沟原地形，满足弃砟要求。弃砟平均运距1.6km。
四、施工进度安排
4.1施工工期
表2 洞门明挖及洞口防护施工进度安排
序号
部位
计划开始时间
计划完工时间
工期
备注
1
隧道出口
2015年7月1日
2015年8月31日
2个月

2
隧道进口
2016年6月1日
2016年7月31日
2个月

3
合计

4个月

4.2工期保证措施
通过对劳、材、机等资源的充足配备、按期进场，保证工程按期施工：
（1）材料供应落实：组织专人负责编制物资计划，落实采购、进场验收工作，做到材料、半成品按时按质供应，杜绝由于物资供应而影响施工进度的现象发生；
（2）劳动力落实：调谴责任心强、经验丰富、有特长的骨干人员，组成干练务实的项目部。合理安排施工队伍，专业工种和劳动力数量满足现场施工需求；
（3）机械设备落实：合理配置施工设备，保证按时进场，做好现场设备的维修、保养，确保机械完好率和正常运转。
五、洞口段施工方案
5.1施工工艺流程
（1）根据周边地形、地貌及洞口地质条件进行洞口段开挖，确定适合进洞的隧道里程桩号，隧道洞口开挖过程中采用机械开挖，局部辅助人工进行刷破，主要包括洞口截水天沟开挖、洞口仰坡开挖、洞口套拱位置开挖等。
（2）隧道洞口开挖完成后，进行隧道洞口超前长管棚支护套拱施工。针对隧道进出口覆盖层结构松散，按照设计对套拱拱脚基础进行加固处理，提高拱脚基础承载力力，防止套拱拱脚发生沉陷。
（3）在套拱浇筑完成后，及时进行超前长管棚施工。为保证超前长管棚的超前支护的有效性，超前长管棚插入稳定岩体的深度不少于5m。超前长管棚钻设完成后严格按照相关作业指导书的要求进行注浆作业。
（4）超前长管棚钻设及安装完成后，V级围岩段隧道采用“留核心土的上弧形导坑法”模式组织施工进洞；上、中、下台阶预留长度控制在合理范围之内，相应的支护措施及时跟进。
（5）隧底开挖、仰拱及填充混凝土在拱部、边墙开挖、支护完成后及时进行施工组织，确保隧道断面及时封闭成环。
（6）施工工艺流程：
测量放样→测量放样复核→截水天沟施工→洞口锚固桩施工→洞口开挖防护→导向墙施作→管棚施工及注浆→洞口段施工及回填→洞口永久边仰坡防护→暗洞施工。
5.2施工方案
本隧道桩号DK67+539～DK68+418,计划从隧道出口单向掘进的方式进行施工。从出口方向开挖至DK67+629处，距出洞剩余90m时，开始进行进口洞门明挖及施做长管棚及边仰坡防护，并采用喷射砼封闭掌子面，完成上述工作后停止作业，继续从出口向进口方向掘进贯通（20m采用四步CD法）。
5.2.1施工准备：
（1）熟悉施工图纸，编制施工工艺设计和作业指导书，做好各项技术交底；组织技术培训、考核；
（2）做好现场劳动力组织及工艺特点，准备好各种施工机械，并检查其性能及完好率，使其能满足施工要求；
（3）组织好施工所需的各项材料，在数量和质量上应满足施工要求；
（4）现场测量放线分别确定隧道明暗洞分界里程桩号、隧道中线、隧道洞身开挖拱顶标高、隧道洞身开挖边线，要求现场使用木桩并喷涂明显的标记进行标记。
（5）根据测量放线及现场地形、地貌，同时参考设计确定隧道洞顶截水沟的平面位置，要求现场使用明显的线条勾勒出截水沟的形状，保证截水沟排水畅通，同时又不会对隧道洞口结构造成影响。
5.2.2测量定位
首先复核图纸，组织复测并控测布网，准确定出洞口位置，明洞暗洞分界位置，按设计位置放出边、仰坡及洞脸开挖边线，并在坡顶上部埋设2个下沉观测桩，定时观测下沉情况。
5.2.3危岩、落石处理
针对隧道出口洞门覆盖层较厚、结构松散，在隧道洞口开挖过程中可能局部滑坡或局部滑塌，在进洞前将部分松散堆积物、危石、孤石进行清除；同时考虑在隧道洞口上方设置被动防护网。清除范围为隧道中线左右侧各25m，纵向到山顶，对消除危石后遗留下的坑洞采用C20片石混凝土回填。
5.2.4截排水系统
边仰坡施工前，先在洞口边、仰坡开挖线外5m处施作洞顶截水天沟一道，以防止雨水冲刷洞脸，截水天沟采用人工开挖，待进洞后及时施作洞门和排水沟，与洞顶截水沟相连形成完整排水系统。截排水系统的施工工序如下：
（1）根据现场地形、地貌及设计文件要求进行测量放线，确定隧道洞口截、排水系统的具体平面布置位置，并进行明显标示，确保截、排水系统线性顺直、沟底平整、排水顺畅。
（2）截排水系统采用人工辅助机械开挖，对局部出露裸岩部位釆用气动风镐凿除，在开挖过程中尽量减少对山体和周边植被的破坏，同时务必将截排水系统内部的植被根系彻底清理干净，以防止后期的破坏。
（3）开挖完成后对沟底及沟壁进行平整夯实，截水沟采用C25混凝土现浇施工。
5.2.5锚固桩施工
洞口段开挖前先完成抗侧压锚固桩施工，在秀水隧道进口明暗分界右侧设置1根24mⅡ型锚固桩防护，桩截面为2.25m×2.5m,锚固桩钢筋保护层厚50mm，护壁采用C15钢筋混凝土浇筑，厚0.3m；桩身采用C35钢筋混凝土现浇。锚固桩顶口设置锁扣，锁口高出地面0.2m,厚0.3m，锁口混凝土等级不低于C15,锁口与护壁配套设置。
5.2.5.1桩孔开挖及支护
桩孔开挖采用人工开挖，应有桩径必要时采用风镐凿除，遇大孤石或岩层中必须爆破时，采用松动爆破技术。在开挖至原地面下150cm后，用卷扬机作为提升设备，孔桩内挖出的土石方用卷扬机提升出来，出碴先集中堆放在指定地点，再统一采用自卸汽车及时清运至弃碴场；在开挖过程中采用通风机通风、排尘。
桩孔采用边开挖边支护的方法分节开挖，视地质情况，在土石分界和滑动面处不能分节。每节开挖深度一般以0.5～1.0米为宜，上、下节护壁（护壁厚？）钢筋必须焊接。第一节护壁高出地面（锁口）0.3m，以防地表水倒入井内及掉石伤人。若挖孔工作暂停，孔口设盖封闭。
5.2.5.2钢筋绑扎、焊接定位
根据钢筋笼的设计长度，将钢筋笼分成2节，在钢筋加工厂加工成型运输至现场，应有钢筋笼直径、保护层，采用25吨以上吊机逐节整体吊装入坑，节与节之间在吊机的配合下进行焊接连接。钢筋笼在吊放入孔前必须先检查桩孔结构尺寸及孔底标高，达到要求后才能吊入安装。
5.2.5.3桩身砼灌筑
桩身砼灌注前认真清刷砼护壁。混凝土在拌和站集中拌制，10m³砼罐车运输至现场进行浇筑。采用串筒送入桩底、机械振捣的方式灌筑。桩身砼一次连续灌注完成。拌制砼时严格控制坍落度并保证其灌注时自由坠落的高度不大于2m。
桩身混凝土达到设计强度的70%后，且桩检测合格后，再分层开挖桩前土石方，并及时施做洞门结构。
5.2.6洞口段边仰坡开挖
5.2.6.1边仰坡稳定性验算
根据设计资料，秀水隧道洞口段地质情况如下：
隧道进口段：在隧道进口处覆盖层较厚，坡面零星分布有风化残留孤石，孤石粒径0.5m～1.0m,花岗岩、褐黄色、全风化，呈砂土状，其下为强风化，岩体破碎，强风化累计层厚约5m～15m，其下为弱风化花岗岩；地下水主要为基岩裂隙水，不发育。
隧道出口段：隧道出口处覆盖层较厚，花岗岩、褐黄色、全风化，呈砂土状，其下为强风化，岩体破碎，强风化累计层厚约5m～20m，其下为弱风化花岗岩；地下水主要为基岩裂隙水，不发育。
1）根据设计地质资料显示，秀水隧道洞口段地层岩性属于软质岩，物理力学指标为:γ=20～21KN/m³ φ=35～45° σ0=300～500kpa f=0.3～0.45。
简单土坡稳定性分析计算，设土坡的稳定系数（抗滑力与滑动力的比值）为K，K值应符合下式要求：

≥1.1～1.5
φ：土的内摩擦角（°）；
β：土坡的坡脚度（°）；
K：土坡的稳定系数。

1、当坡脚等于时，K=1,这时候的抗滑力等于滑动力，土坡处于极限平衡状态（土坡稳定的极限坡脚等于砂土的内摩擦角时，坡脚通常称为自然休止脚或天然坡度角）；
2、当K＞1时,土坡处于稳定状态，而且与坡高H无关；
3、当K＜1时,土坡处于不稳定状态；
验算计算：
1、秀水隧道进口：
根据设计图纸，秀水隧道进口设计边坡坡率为1:0.75，则=1:0.75=1.33
则坡脚=53°3′41″，根据洞口段围岩类别和地质条件，选择全风化花岗岩的内摩擦角φ=35° 则tanφ=tan35°=0.7
K=tanφ/tanβ=0.7/1.33=0.54
则K＜1,不满足K≥1.1～1.5条件，经验算:土坡处于不稳定状态。
2、秀水隧道出口：
根据设计图纸，秀水隧道进口设计仰坡坡率为1:0.75，则=1:0.75=1.33
则坡脚=53°3′41″，根据洞口段围岩类别和地质条件，选择砂土的内摩擦角φ=35° 则tanφ=tan35°=0.7
K=tanφ/tanβ=0.7/1.33=0.54
则K＜1,不满足K≥1.1～1.5条件，经验算:土坡处于不稳定状态。
3、由于边坡处于不稳定状态，在边坡开挖时，应随开挖随支护。边坡防护采用Φ22砂浆锚杆，L=4m，间距1.5m×1.5m，梅花形布置；喷射砼采用10cm厚C25网喷混凝土；钢筋网采用Φ6钢筋网，网格间距20cm×20cm。
2） 土方开挖时，当土质均匀，且地下水位低于基坑（槽沟）地面标高时，挖方边坡可以做成直立壁且不加支撑。对黏性土垂直允许最大高度hmax可按以下步骤计算：
令作用在坑壁上的土压力Ea=0，即
Ea=γh2/2tan2（45°-φ/2）-2ch×tan2（45°-φ/2）+2c2/γ=0
γ-坑壁土的重度（KN/m3）；
φ-坑壁土的内摩擦角（°）；
c-坑壁土的黏聚力（KN/m2）；
h-基坑开挖高度（m）；
q-基坑顶护道上均布荷载；

验算计算：
根据秀水隧道图纸得知，导向墙右侧直立开挖最大高度hmax=7m，γ=11KN/m³，c=20KN/m2，φ=50°～55°（花岗岩），q=4.5KN/m2
7+4.5/11=2×20/K×11tan（45°-50°/2)
K=1.38，满足K≥1.1～1.5条件，经验算:土坡处于稳定状态。
5.2.6.2边仰坡开挖方案
根据设计图纸和洞口地形条件，在洞口范围内施测边仰坡开挖边线，贯彻“早进晚出、保护环境、无仰坡进洞”的原则，施工中应少刷边仰坡，尽量减少对原有植被的破坏和对洞口的扰动，对开挖裸露的部分采用临时防护，永久护坡防护安排以后条件具备时施做。
洞口段边仰坡开挖严格按设计控制坡度，并使洞门处边坡顺接。松软地层开挖时从上至下，随挖随支护，加强防护，随时监测、检查山坡稳定情况。边坡、仰坡上浮石、危石要清除，坡面凹凸不平处予以修整平顺，边坡仰坡上不堆集弃渣。
土方开挖采用PC220挖掘机由上而下分层开挖, 开挖厚度3～4m/层，并每层检查边坡坡度，挖掘机开挖后预留20～30cm进行人工修坡，清除虚土；石方开挖采用YT-28式手风钻自上而下分层小梯段爆破开挖，爆破后及时对边坡进行危岩清理，保证边坡施工作业安全，开挖弃方采用20t自卸汽车运输至弃渣场。
洞口工程应先施工完成，并保证安全，为暗洞施工创造条件。在暗洞开挖前，洞口段开挖需要预留核心土，待暗洞按设计方法开挖掘进2m后，再挖去部分核心土体。
开挖过程中要加强安全防护，及时处理好洞口边、仰坡易塌方的风化层及浮石、危
石。按照稳中求快的原则进行。同时还需注意以下问题：
（1）为确保施工顺利进行，在进行暗洞施工前应对洞门开挖临时边、仰坡进行喷锚（网）加固，然后开挖进洞。
（2）每次开挖后派专人检査边坡、仰坡稳定情况，如有滑动、开裂等现象，应适当放缓坡度及加强支护。
（3）釆用浅孔小药量爆破，以防止造成山体滑坡或飞石伤人事故，影响整个施工进度。
5.2.7临时支护
秀水隧道洞口段工程边仰坡临时支护按地质条件和坡度不同釆用不同的支护参数，详见第2.4节设计参数。临时支护主要以锚杆、钢筋网、喷砼相结合的锚网喷护为主。
5.2.7.1砂浆锚杆施工
（1）施工流程

图1 砂浆锚杆施工工艺框图
（2）砂浆锚杆施工工艺说明
钻孔：施工时釆用手风钻机进行施工。孔位偏差应不大于10mm，孔深偏差不大于50mm，釆用“先注浆后安装锚杆”的程序施工，钻头直径应大于锚杆直径 15mm。
系统锚杆在围岩开挖和初喷混凝土后打设，钻孔时确保孔口岩面整平，使岩面与钻孔方向垂直，局部随机锚杆的孔轴方向应与可能滑动面的倾斜方向相反，其与滑动面的交角应大于70°，间距1.0～1.5m,梅花形布置。
锚杆埋设：锚杆埋设前，先对锚孔进行检查，孔位、孔深、沿直度、孔径、 方向必须合格。同时应用高压风、水清孔，使孔干净无积水残渣。此外要检查锚杆钢材、直径、长度应符合设计要求，锚杆端头应加工螺纹长度不小于10cm。 锚杆埋设釆取先注浆后插杆方法施工，砂浆强度不少于20Mpa，配比试验选定，用细钢管从孔底倒插式注浆，浆满后快速插入锚杆到埋设长度，然后用半干硬砂浆封实孔口，用楔子固定锚杆，并安设垫板，上好螺帽。锚杆埋设后24h以内不许碰撞，锚杆砂浆掺膨胀和早强剂，以提高其早期强度，埋设24h后，拧紧螺母，使垫板紧贴岩石。
5.2.7.2钢筋网
洞口临时支护钢筋网由φ6钢筋制成，钢筋网在加工车间按一定规格成片进行制作。制作前进行校直、除锈及油污等，确保施工质量，点焊而成，焊接操作严格按相关规程办，做到牢同且不伤钢筋。钢筋网与砂浆锚杆绑扎或焊接，钢筋网格尺寸详见第2.4节“洞口段设计参数”。
5.2.7.3喷射混凝土
喷射砼釆用湿喷工艺，砼等级和厚度等参数第2.4节“洞口段设计参数”。首先在开挖完成后立即进行初喷，初喷作用为封闭工作面、防止风化，一般喷层厚度为 3-5cm。初喷混凝土前对所有的开裂、破碎、崩解的破损岩面应进行清理和处理。
初喷完成后，立即进行锚杆和钢筋网的安装。在系统支护完成后进行湿喷混凝土，喷射砼由下向上分段、分片、分层螺旋式喷射。每段长度宜以开挖分段分层一致。喷射砼配合比，喷射方法按设计要求及施工规范进行，喷射砼材质应符合设计及规范要求，配合比由试验确定，并报请监理工程师批准后使用。

5.2.8超前长管棚施工
本隧道正洞进、出口明暗分界处沿拱部开挖轮廓线外设一环长管棚超前支护，以保证隧道进洞安全。为了确保长管棚施工质量，采用跟管钻进法施工。长管棚采用热轧无缝钢管，进口长度为43米，出口长度为59米，直径108mm，环向间距40cm，外插角1～3°，管棚每节钢管两端均预加工成外丝扣，以便连接接头钢管。压注水泥浆时严格控制注浆压力和注浆量，防止欠压和超压现象，确保质量和安全。
管棚施工前先浇筑导向墙，导向墙采用C20混凝土浇筑，其中按设计钻孔位置预埋Φ140mm壁厚5mm导向钢管。
5.2.8.1导向墙及管棚设计参数
（1）导向墙设置参数
导向墙采用C20混凝土，截面尺寸：1m×1m，长管棚导向墙的角度为140°，导向墙基础应设置在基岩中。为保证长管棚施工精度，导向墙内设2榀I18工字钢架，钢架外缘设Φ140壁厚5mm导向钢管，钢管与钢架焊接。
（2）长管棚设计参数
①钢管规格：长管棚每节长4～6m的热轧无缝钢管（Φ108，壁厚6mm）以丝扣连接而成，同一断面内接头数量不得超过总钢管数的50％。
②管距：环向间距中至中为40cm。
③钢花管上钻注浆孔，孔径10～16mm，孔间距15cm，呈梅花形布置，尾部留不钻孔的止浆段110cm。
④倾角：钢管轴线与衬砌外夹角1°～3°。
⑤钢管施工误差：径向不大于20cm，相邻钢管之间环向不大于10cm。
⑥注浆材料：水泥浆液，水泥浆液水灰比：1：1（重量比），注浆压力：0.5～2.0MPa。注浆前进行现场注浆试验，根据实际情况调整注浆参数，取得管棚注浆施工经验，并根据实际需要可在钢花管内设置钢筋笼。注浆结束后用M10水泥浆液充填钢管，以增强管棚强度。对于涌水量较大的松散破碎地带，可采用具有针对性的注浆材料，有关参数具体按设计说明施工。
5.2.8.2施工方法
管棚施工流程图如下：
施作套拱
准备工作
选择钻机
钻具组合
架设工作
孔口测量定位
安放钻机
开

孔
仪器监测
跟管钻进
导向调整
退内杆、下管
棚
退钻杆
喷射混凝土封闭工作
面
调试注浆管路
压水试验
注浆作业
浆液制备
管棚注浆及
效果检验
插入管棚钢管
管棚运至现场
管棚钢管加工

图3 管棚施工流程图
（1）洞口段边仰坡开挖支护
边坡防护与洞门段开挖同步进行，及时施工洞口段边坡的锚杆、挂设钢筋网、喷射混凝土及时封闭坡面。根据围岩情况，可预留核心土，确保导向墙稳定。
（2）施作套拱
混凝土套拱作为长管棚的导向墙，套拱内埋设2榀I18工字型钢支撑，钢支撑与管棚孔口管焊成整体。导向墙纵向宽1.0m，厚度1.0m，采用C20混凝土浇筑。
孔口管采用φ140壁厚5mm的钢管作为管棚的导向管，它安设的平面位置、倾角、外插角的准确度直接影响管棚的质量。用全站仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置；用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角；用前后差距法设定孔口管的外插角。孔口管应牢固焊接在工字钢上，防止浇筑砼时产生位移。
（3）搭钻孔平台安装钻机
钻机平台用钢管脚手架搭设，搭设平台应一次性搭好，钻孔由两台钻机由高孔位向低孔位对称进行，可缩短移动钻机与搭设平台时间，便于钻机定位。
平台支撑要着实地，连接要牢固、稳定。以防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量。
钻机要求与已设定好的孔口管方向平行，必须精确核定钻机位置。用全站、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。
（4）钻孔
为了便于安装钢管，钻头直径采用φ115mm。孔间距为40cm。岩质较好的可以一次成孔；如果由于围岩破碎，钻进时产生坍孔、卡钻，需补注浆后再钻进。也可以采取套管跟进的方法钻孔。钻机开钻时，可低速低压，待成孔1.0m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。
利用管棚钻机作为钻孔机械。钻机就位后，由测量工按设计图准确放出钻孔位置。施钻深孔时，钻机大臂顶紧在掌子面上，当第一节钻杆钻入岩层，尾部剩余20～30cm时停止钻进，接长第二根钻杆及钢管，用联接套把两根钻杆连接牢固，又重新钻孔，直至钻孔达到要求深度（比管棚长0.5m以上）后，按同样方法拆卸钻杆，钻机退回原位。在钻孔时，要确保孔径比管棚外径大15～20mm。
为避免钻杆太长，钻头因自重下垂或遇到孤石钻进方向不易控制等现象，开钻上仰角度控制在 3°～ 5°之间，并随时用测斜仪量测角度和钻进方向。并根据钻机钻进的现象及时判断成孔质量，并及时处理钻进过程中出现的事故。
认真作好钻进过程的原始记录，及时对孔口岩屑进行地质判断、描述。作为开挖洞身的地质预探预报，作为指导洞身开挖的依据。

图5 导向墙断面图
图中奇数号者采用钢花管，偶数号者采用钢管，施工时先打设钢花管并注浆，然后打设钢管，以便检查钢花管的注浆质量。
表3 管棚钻孔的允许偏差应符合以下规定
序号
项目
允许偏差
序号
项目
允许偏差
1
方向角
1°
3
孔深
±50mm
2
孔口距
±30mm

（5）清孔验孔
用管棚钻配合钻头(φ115 mm)进行来回扫孔，清除浮渣至孔底，确保孔径、孔深符合要求、防止堵孔。
用高压气从孔底向孔口清理钻渣。
用经纬仪、测斜仪等检测孔深，倾角，外插角。
（6）安装管棚钢管
管棚管用φ108mm、壁厚6.0mm长的无缝钢管。钢管在专用的管床上加工好丝扣，丝扣长15cm。采用φ114内车丝扣壁厚6mm钢管连接，花管棚管四周钻φ10～φ16出浆孔(靠掌子面4～5m的管棚不钻孔)，钢花管与钢管间隔布置。管头焊成圆锥形，便于入孔。
管棚顶进采用大孔引导和管棚机钻进相结合的工艺，即先钻大于管棚直径的引导孔(φ115 mm)，采用跟管机造孔，利用钻机的冲击力和推力低速顶进钢管。
接长钢管应满足受力要求，相邻钢管的接头应前后错开。同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管接头至少错开1m。
钢花管和钢管间隔设置，施工时先打设钢花管并注浆，然后打设钢管，以便检查钢花管的注浆质量。
（7）注浆
安装好有孔钢花管后即对孔内注浆，注浆后再施工无孔钢管，无孔钢管可以作为检查管，检查注浆质量。
采用KBY50/70液压注浆机将双液浆注入管棚钢管内，初压0.5 MPa～1.0 MPa，终压2MPa，持压15min后停止注浆。注浆量一般为钻孔圆柱体的1.5倍，若注浆量超限，未达到压力要求，调整浆液浓度继续注浆，直至符合注浆质量标准，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙均为浆液充填，方可终止注浆。
（8）注浆结束后及时清除管内浆液，并用30号水泥砂浆充填，增强管棚的刚度和强度。
单根钢管的理论注浆量按下式估算：
Q=πR2Lηaβ
式中：L----钢管总长度；
R----浆液扩散半径，取Rk=0.6Lo；Lo为钢花管中心间距；
η----地层空隙率（%），风化岩层取2～3%；岩石破碎带取5～8%；粘土取20～40%。
a----浆液有效填充率，取0.85%；
β----浆液损耗系数1.05。
5.2.9隧道洞门结构施工
（1）隧道洞门结构施工工艺详见图6：秀水隧道洞口段施工工艺框图。
否
不合格
合格
不合格
合格
合格
是
不合格
开始
边基开挖
基底符合施工图
变更设计及其工程施工
仰拱钢筋绑扎、安装模板
仰拱钢筋绑扎、模板检查
灌筑仰拱基混凝土
衬砌台车就位
拱墙钢筋绑扎，预留孔口
钢筋及孔口检查
灌筑拱墙混凝土
混凝土养护、拆模
孔口修整
验收合格
不合格品处置
结 束

图6 秀水隧道洞口段施工工艺框图
（2）隧道洞门段砼结构施工
隧道洞门形式为：帽檐斜切开孔式缓冲结构洞门。进、出口均为帽檐斜切开孔式缓冲结构洞门（L=19m）。动力学开孔为1段长5m，斜切段为14m。
当暗挖段开挖及拱、墙初期支护完成20m左右，开始组织洞口段衬砌，确保洞口稳定。洞口段衬砌施工顺序说明：明挖段仰拱、填充混凝土→暗挖段仰拱、填充混凝土→衬砌台车洞口拼装后，进洞完成暗洞第一循环衬砌→洞门段衬砌→暗洞衬砌。
为确保洞口稳定，隧道掘进能得到快速施工的可靠保证，洞口段衬砌施工的总要求是：及早完成1环暗洞的全断面衬砌混凝土，然后再按既定工艺顺序进行洞身暗挖施工。
（3）洞门施工在隧道二次衬砌施工洞口完成后，尽早安排洞门施工，在此之前做好洞口边仰坡防护及临时防水措施。洞门施工用人工配合PC220挖掘机开挖洞门基槽，然后根据设计施做，基坑开挖尺寸允许偏差应符合表4规定。
表4 基坑开挖尺寸允许偏差和检验方法
序号
项目
允许偏差（mm）
检查数量
检查方法
1
基坑边缘距线路中线距离
+50
0
施工单位全部检查
尺量，每周边不少于5处
2
基坑长度、宽度
+100
-10
施工单位全部检查
3
基底高程
0
-100
施工单位全部检查
仪器测量，每周边不少于5处
（2）洞门斜切段采用Φ22、Φ16、Φ8钢筋，钢筋在钢构加工厂数控制作，汽车运输至施工现场进行安装。钢筋加工允许偏差应符合表5规定，钢筋安装及保护层厚度允许偏差应符合表6规定。
表5 钢筋加工允许偏差和检验方法
序号
名称
允许偏差（mm）
检验方法
1
受力钢筋顺长度方向的全长
±10
尺量
2
弯起钢筋的弯折位置
20
3
箍筋内净尺寸
±3
表6 钢筋安装及保护层厚度允许偏差和检验方法
序号
名称
允许偏差（mm）
检验方法
1
双排钢筋的上排钢筋与下排钢筋间距
±5
尽量两端、中间
各1处
2
同一排中受力钢筋 水平间距
拱部
±10
边墙
±20
3
分布筋间距
±20
尺量连续3处
4
箍筋间距
±20
5
钢筋保护层厚度
+10
-5
尽量两端、中间
各2处
（3）洞门、墙身砼采用定型组合模板，支撑应有足够的强度、刚度和稳定性，使其在砼灌筑过程中不发生位移和局部变形，保证边角顺直、表面光洁、尺寸准确，使用的粘贴材料要有足够粘结强度和持久性，保证完成洞门符合设计要求，且达到内实外美的创优标准。
（4）斜切式洞门采用C35钢筋砼，仰拱回填采用C20砼。
（6）混凝土结构外形尺寸允许偏差应符合表7规定。
表7 混凝土结构外形尺寸允许偏差和检验方法
序号
项目
允许偏差（mm）
检验方法
1
边墙平面位置
±10
尺量
2
拱部高程
+30
0
水准测量
3
边墙、拱部表面平整度
8
2m靠尺检查或自动断面仪测量
（7）秀水隧道洞门设计19m，分二节段三次浇筑，第一次浇筑完成开孔段5m，为使帽檐斜切段浇筑一次成型且保持其整体效果，对于剩余14m分二次浇筑，依次浇筑开孔段9m及剩余5m。
斜切式洞门防排水:斜切段结构拱部和边墙衬砌结构外侧刷涂一层水泥基渗透结晶防水涂料，然后施作30mm厚水泥砂浆找平层。在明挖回填段拱部和边墙部分铺设EVA防水板和土工布，防水板施作30～50mm厚水泥砂浆保护层后回填。结构两侧防水板外侧墙脚填土范围内通常设置HDPE107/93双壁打孔波纹管（外包土工布）一道接入洞内测沟。
（8）回填
洞口段需回填部分根据实际情况采用碎石土回填，回填密实度不小于0.8，粒径≤15cm，不得含有石块等杂物，对称分层回填，高差不大于0.5m，人工夯实厚度不大于0.25m，机械夯填不得大于0.3m。
六、质量保证措施
6.1质量目标
符合国家和原铁道部、中国铁路总公司有关标准、规范及设计文件要求，检验批、分项、分部工程施工质量检验合格率必须达到100%,单位工程一次验收合格率必须达到100%，主体工程质量零缺陷标准。