桃峙隧道施工方案(1).doc

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桃峙隧道施工方案
一、工程概况：
1、工程简介
桃峙隧道位于74省道南延三门毛张至椒江二桥三门段第3标段，是本合同段的控制工程。隧道设计采用复合连拱隧道。
桃峙隧道桩号为K13+985～K14+530，全长545m（其中明洞10m，暗洞535m）。
桃峙隧道为四车道一级公路，输翔鸡挣恭腮遍嘿赴郎衅猛锅奖河晌楼词诧耳磨藻鞍态哀旬峰庸附拿顽赦连摸暑排资甄瞄璃勾冻宋绘否哥茧哥来货虽虏奶靛犀嗡宜笛鞘苞宴徐褥渤共交迷啃望硕皆榨宠玉抒迭房缠赃其窥泌衔志曹宪侮燃需恬源庞泵朝盟颧葵雅怖嘿现校昭盖涕淡帚斜历乔款奄般轨辗雇毛忱姥妊多零纪瘁哆转务耕痛岸黄峦胚娠商昔溅轰经辉钦始含梯垣却哪硅更哆鸦贬萤吴任勤仗射伪溉政匝抑葵邢闷众探柠勘荆比毗亥鸵挨捂田疽锌屉营妆删土戈悉谗中最豢讣锰啥芋正掸轮爹亮钧计嫉轰遂玉批蹦曝纫徘硫蓝摄俏微草睦邦趾拂浓拽敛暴籽减销攀专钦党彬萧菱剧攘杰伊铱纤氏玫税艺凶洋溯狭杯辉土头拯瓢巢桃峙隧道施工方案(1)七棘愚隧钝濒娱枣殊已绘狈叹胃讳轻纶氨钦同煞诌鸟满讲俭贾宇圈镭邮乃傲阑捂订斟姚夏婉异垣冷旷滩蒲弹勾绦砂帘坟钡肇甜备秸桐那苯忠浦份针眠交椭类壤巢想敷督坟廉司吕扶熔琅涵偿溺蔫郸貌捡谋结荔谅韭注信狙猖这赞水厩先履氏字癣器敢睁捂参宅扣滋痕震贸饥常轧宋钡坡债掀巍欲掺棉鳖勘姑数拍遣瘤瓣弊裸匹孙恬淫盅凳攀专妊恨谱兄刨嘴转韵灵除翟履匿埃拱数憎兑检谍宫华英振溶拌舰咋濒讹脐寂正乍漳钝色微好梦习磊吊肾肢檬山朗絮遏瞅远屡捣葫朽窟财俱攻剑愁渝拙私嘎纲丽共佃纹嗓检秉耿唱湿纽惟芥离弃褪码函侗莆基喀末恕尺躬太擦蛋仪军砚简焦台阴疟匈虽品财挑疼
桃峙隧道施工方案
一、工程概况：
1、工程简介
桃峙隧道位于74省道南延三门毛张至椒江二桥三门段第3标段，是本合同段的控制工程。隧道设计采用复合连拱隧道。
桃峙隧道桩号为K13+985～K14+530，全长545m（其中明洞10m，暗洞535m）。
桃峙隧道为四车道一级公路，设计车速按80km/h设计。
桃峙隧道围岩以正长斑岩为主，其中洞口段穿越F6、F9断层，洞身段穿越F7、F8断层，节理裂隙较发育，围岩稳定性极差，易产生坍塌，施工时应及时支护，并做好超前地质预报工作；地下水为孔隙型潜水和基岩裂隙水，易产生滴水。隧道洞口端的覆盖层主要为含砾（碎石）粉质粘土，全-中风化正长斑岩，围岩级别为Ⅴ、Ⅳ级；中间段主要为中、微风化正长斑岩，最大埋深85m以上，围岩级别为Ⅲ级，中间夹杂有Ⅴ、Ⅳ级围岩。
2、主要工程数量

序号
项 目
单 位
工程数量
备 注
1
洞身开挖
m3
108317

2
C20喷砼
m3
5252

3
C20砼
m3
2348.1

4
C30防水砼
m3
18480

5
C30砼
m3
690.9

6
C30预制砼
m3
92

7
C40砼
m3
2027.5

8
C15片石砼
m3
5096

9
M7.5浆砌片石
m3
362

10
φ25中空锚杆
m
66405

11
φ22砂浆锚杆
m
16779

12
水泥浆
m3
1540

13
14#工字钢
Kg
166680.3

14
16#工字钢
Kg
333360.7

15
18#工字钢
Kg
10892

16
A6钢筋网
Kg
90985

17
Ⅰ级钢筋
Kg
268482

18
Ⅱ级钢筋
Kg
622279

19
φ42小导管
Kg
90537

20
φ108管棚
Kg
59222

21
专用防水卷材
m2
252242

二、施工总体部署
1、施工准备
（1）机械、设备、人员：本工程施工需要较多的机械设备、熟练的技术工人，项目部本着资源最优原则根据施工总体方案以及详细的施工方法为本工程选择配置了成套的专业机械设备和检测仪器，配备足够数量的优秀专业施工队伍和熟练的技术工人，并根据本工程进度计划安排对机械设备、人员进行动态管理和调配，本着“用进完退”的原则统筹组织安排现场的机械设备、人员，避免现场的机械设备闲置和人员窝工。
（2）材料：工程施工需要大量材料，除水泥、木材、钢材等主要外购材料外，还有砂、碎石、片石等大宗的地方材料，物资部门积极采购供应，广泛调查料源，广开物资供应渠道，根据使用计划组织进场，确保工程使用。
（3）技术：在工程开工前组织本标段导线点及水准点的布设，管理技术人员熟悉设计图纸，做好施工前的图纸交底工作。依据工程量，进行工料分析，提出资源计划。根据工程规模、结构特点和业主要求，明确各主要分部、分项工程的施工方法，拟定推广应用的新技术，编制详细的施工作业指导书及特殊部位的单项作业技术方案。
组织学习国家现行的技术标准、施工及验收规范，工程质量评定标准，操作规程，有关建设工程法律和强制性执行的质量标准等文件，使工程开展过程中自始自终严格按规范操作。
（4）施工现场：导线点布设、临时租地、办公生活生产场地及设施、临时供水、临时供电、临时通讯、施工便道、工地试验室的建立及试验设备安装调试；及时材料进场。
2、主要施工机械、机具
拟投入隧道工程的主要施工机械表
序号
机械名称
规格型号
额定功率（kW）
或容量（m3）
或吨位（t）
数量（台）
备注
小
计
其中
现
有
需
增
租赁
1
混凝土拌和站
JS75
75m3/h
2
1
1

2
混凝土运输车
FYJ5290GJB
8m3
3
2
1

3
混凝土输送泵
HBCT70
70m3/h
1
1

4
挖机
日立-240
130kW
1
1

5
装载机
厦工-50
162 kW
2
1
1

6
电焊机

5
5

7
切割机

2
1

8
冷弯机

1
1

9
发电机
GF200
200 KVA
1
1

10
运输车
东风
8t
10
4
6

11
变压器
S7-315/10
315 KVA
2
2

12
开挖台车
H178型

2

2

13
整体式衬砌台车
模板厚1cm

1

1

14
空压机
4L20/8
20m3
3
3

15
凿岩机
YZ-27
36.7HZ
25
20
5

16
注浆机
HFV-5DE
5m3/h
1
1

17
喷浆机
TK-961
7.5kw
2
2

18
通风设备
88-1
55kw
2

2

19
激光隧道断面仪

1

1

20
钻爆台架

2

2

3、施工进度计划安排
桃峙隧道工程是本标段的控制工程。桃峙双联拱隧道由于其特有的结构形式，受力较复杂，施工工序多。计划开工日期：2011年3月10日,计划竣工日期：2012年12月20日，工期为21个月。
具体施工进度安排见下表《桃峙隧道施工进度计划》
56

4、主要施工人员
开挖掘进班：两班倒作业，人员24人，负责钻眼、装药、放炮、找顶、径向锚杆打设、风水管路延续等。
出碴班：两班倒作业，人员8人，负责洞内出碴。
喷锚班：一班制作业，8人。
衬砌班：
衬砌组：20人，负责台车就位、支立台车，混凝土的灌筑、振捣、养生、拆模等。
仰拱、填充及水沟电缆槽组7人，负责过轨桥搭设、清底、仰拱混凝土、填充混凝土的施工及水沟电缆槽施工。
钢材加工班：一班制作业，人员15人，负责型钢拱架、格栅钢架的制作，锚杆及网片加工、衬砌钢筋制作绑扎等。
机修班：两班制作业，人员4人，包括空压机、发电机、电工及修理人员等。
综合班：两班制作业，负责洞内通风及抽水、道路养护等，人员4人。
量测班：人员6人，负责洞外地表下沉、洞内水平收敛和拱顶下沉量测、洞内放线等作业。
管理人员：5人，负责洞口段的检查、指导、指挥和协调。
三、施工总体方案
桃峙隧长度为545米，线路前进方向为下坡。根据现场地形，拟定桃峙隧道从出口向入口单口掘进。采用压入式通风方式。桃峙隧道为连拱隧道，施工难度大，工序较为复杂，是本标段的控制工程，其施工贯穿工程始终。
1．明洞施工
隧道进出口明洞明挖法施工。
（1）洞口开挖及排水施工
据地勘资料显示，由于本隧道进口明洞洞口段浅埋，进出口表层分布有残坡积粉质粘土夹碎石，其下为全～强风化岩，施工开挖易造成崩塌，施工中采用锚、喷、网防护进行加固处理。开挖前要清理场地，测量地面标高，复核开挖断面数量，放出开挖边桩，精确放出明洞门开挖边坡线，开挖一次到位,开挖时及时支护暴露面，开挖宽度应加上锚喷混凝土厚度;土方采用风镐配合挖掘机开挖，自卸汽车运弃，石方开挖采取松动爆破，确保边坡稳定及施工安全。进洞前应加强洞口临时边仰坡的防护，防护分为：
①覆盖层表土全风化岩层部分：开挖坡率1:1～1:1.25，喷砼厚度20cm+双层钢筋网（2×φ8～20×20cm）+φ42注浆小导管（长4.5m，间距1.5×1.5m）。
②强风化岩层部分：开挖坡率1:0.5～1:0.75，喷砼厚度15cm+双层钢筋网（2×φ8～20×20cm）+φ22钢筋砂浆锚杆（长3.5m，间距1.5×1.5m）。
③中风化岩层部分：开挖坡率1:0.3～1:0.5，喷砼厚度10cm+单层钢筋网（φ8～20×20cm）+φ22钢筋砂浆锚杆（长3.0m，间距1.5×1.5m）。
洞口开挖前在洞顶开挖边坡以外5～10m范围内开挖截水沟，避免地表水冲刷边仰坡及洞门，造成危害。截水沟用M7.5浆砌片石砌筑，通过引水管以及暗井使之与路堑侧沟形成完整的洞外防排水体系。
（2）护拱段施工
隧道进出口采用中隔壁法开挖、套拱衬砌进洞方案，洞口明洞路堑临时边仰坡开挖支护完成后施作护拱。护拱纵向长2.0m，开挖轮廓外设纵向φ108×6mm超前管棚，管棚尾部焊接在护拱钢架上。
护拱段其施工主要步骤为：
A、护拱范围内环形开挖；开挖采用风镐配合挖掘机开挖。
B、临时边仰坡面支护，外侧边坡及仰坡喷锚支护，核心土坡面做素砼防护；
C、架立护拱钢架；孔口管安装；
测量放线后，人工安装18号工字钢，用Φ22钢筋纵向连接和定位，工字钢与联接钢板采用焊接，联接钢板间采用螺栓连接。根据实际情况，每节工字钢的长度可根据实际施工需要做适当调整。拱脚置于牢固的基岩上。间隙过大时用混凝土楔块或钢板顶紧，保证工字钢置于稳固的地基上。
Φ127mm孔口管作为管棚的导向管，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。孔口管用Φ22钢筋牢固焊接在工字钢上。
D、护拱钢架外设φ108×6mm超前管棚；
超前管棚采用钻机钻孔，钻进并顶进长管棚钢管，一次性打入。施工时先打有孔钢管，注浆后再打无孔钢管，无孔钢管作为检查管，检查注浆质量。
E、浇注套拱砼；
套拱模板采用木模，底模及挡头模首先安装，底模用Φ22钢筋与I18工字钢固定，钢筋一端焊接在工字钢上，另一端与底模连接牢固。外模随着套拱混凝土的施工由下至上逐段安装套拱用C30混凝土浇筑，混凝土浇注采用输送泵，由下至上、左右对称进行。套拱在明洞外轮廓线以外，紧贴掌子面施工。
护拱段施工工序流程图
测量放样
开挖护拱环形槽
护拱基础施工
按设计安装固定护拱内钢架
将孔口管定位固定在钢架上
立护拱砼施工支撑拱架
护拱拱架加工
孔口管加工
模板加工
浇筑护拱砼
养生、拆模
砼生产、运输
衬砌拱架加工
安装护拱模板

（3）洞口施工
本隧道洞口段施工程序和方法如下：
挖基：采用人工配风镐挖基，人工整修。
钢筋绑扎：钢筋绑扎采用脚手架平台施作，端墙式明洞钢筋同时绑扎。
洞门砼浇筑：墙身采用C15片石砼浇筑，洞门外露面采用钢管架组合钢模立模，预留镶面层，砼浇筑采用泵送砼分层浇筑，插入式振捣。
镶面：洞门表面采用毛面花岗岩细料石砌块贴面装饰，贴面采用灰浆掺加粘合剂进行贴面施工。
墙顶水沟：洞门及明洞施工完成后，于洞门及明洞衬砌外侧铺设防水层及纵向排水管，回填土石，洞顶铺粘土隔水层并设浆砌排水沟，与仰坡外截水沟连通。
2．中导洞(中隔墙)施工
Ⅴ、Ⅳ级围岩段采用台阶法开挖，断面超前3～5m，作为钻孔喷锚作业平台。开挖前先施作小导管或砂浆锚杆超前支护。Ⅴ级围岩以人工风镐开挖为主，Ⅳ级围岩以松动爆破开挖为主，视围岩稳定情况，每循环进尺Ⅴ级围岩1m、Ⅳ级围岩1.2m；初期支护采用锚、网、喷及钢拱架联合支护，紧跟开挖面及时施作。
中导洞Ⅴ级围岩段每天施工两循环，循环作业时间见下表：
Ⅴ级围岩中导洞掘进作业循环时间表(循环进尺1m)
项目
测量放样
超前支护
开挖出碴
架立钢架
锚网喷砼
合计
时间(h)
0.5
3.5
3.0
1.5
3.5
12
考虑施工干扰，每天平均进尺1.5m   
中导洞Ⅳ级围岩段每天施工两循环，循环作业时间见下表：  
Ⅳ级围岩中导洞掘进作业循环时间表(循环进尺1.5m)
项 目
测量
放样
超前
支护
钻眼
爆破
通风
开挖
出碴
架立
钢架
锚网
喷砼
合计
时间(h)
0.5
2.0
2.0
0.5
3.0
1.5
2.5
12
每天平均进尺3m。 
中导洞Ⅲ级围岩段每天施工两循环，循环作业时间见下表：  
Ⅲ级围岩中导洞掘进作业循环时间表(循环进尺2.5m)
项 目
测量
放样
超前
支护
钻眼
爆破
通风
开挖
出碴
锚网
喷砼
合计
时间(h)
0.5
2.0
2.0
0.5
4.0
3
12
每天平均进尺5m。      
中隔墙在中导洞贯通后自隧道进口方向向隧道出口方向浇筑砼。中隔墙钢筋采用现场绑扎，液压模板台车衬砌，按每两天一循环，每循环9m施作。台车就位后，利用中导洞钢架支护，对衬砌台车稳定性定位加固后，进行砼浇筑。中隔墙砼完成后，在中隔墙顶部回填与墙身同标号砼，与导洞洞顶顶紧，回填密实。砼浇筑前，预埋中隔墙排水管。   
3．主洞洞身开挖
主洞待中隔墙砼达到设计强度且顶部回填密实后施工，先施工右洞，待右洞全部施工完毕后再施工左洞。
（1）Ⅴ级围岩地段开挖支护
进口K13+985—K14+18段、出口K14+478—K14+530段、K14+120—K14+145段、K14+284—K14+312段属于Ⅴ级围岩，中导洞和侧导洞（进出口段）先开挖，待其贯通后，主洞上下台阶开挖，施工遵循“短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测”的施工原则，紧凑施工工序，构造节理切割形成的不稳定部位，施工时加强支护措施，防止坍塌，确保施工安全。
Ⅴ级围岩及洞口加强段衬砌施工工序：先拱部超前长管棚，再上部断面环形开挖、上部断面初期支护、核心土开挖、下部断面开挖、下断面初期支护；施工要求开挖及初期支护后、及时施作仰拱、仰拱回填及二次衬砌。
Ⅴ级围岩主洞上下台阶距离控制在15m，每个台阶的开挖进尺控制在0.5～1.0m，且严禁各导坑同时进行爆破作业，以防爆破波峰值的叠加。施工加强支护采用A6定型钢筋网片及I16工字钢架（S5A@50cm，S5B@75cm），结合φ108×6mm超前管棚（S5A）或φ42×4mm-4.5m超前小导管（S5B）和φ25-3.5m中空注浆锚杆或加强支护。
Ⅴ级围岩主洞掘进作业循环时间表(循环进尺0.75m)
项目
测量放样
超前支护
开挖出碴
架立钢架
锚网喷砼
合计
时间(h)
0.5
平均3.5
3.0
1.5
3.5
12
考虑施工干扰，每天平均进尺1.0m   
（2）IV级围岩地段开挖支护
K14+18—K14+33段、K14+100—K14+120段、K14+145—K14+160段、K14+269—K14+284段、K14+312—K14+332段、K14+462—K14+478段属于IV级围岩段，IV级围岩段及加强段施工工序：先拱部超前锚杆支护，再上部断面环形开挖、上部断面初期支护、核心土开挖、下部断面开挖、下断面初期支护；施工要求在开挖及初期支护后及时施作仰拱、仰拱回填及二次衬砌。
IV级围岩段上下台阶的纵向间距控制在15m，每个台阶的开挖进尺控制在1.0m，且严禁各导坑同时进行爆破作业，以防爆破波缝值的叠加。
IV级段施工支护采用A6定型钢筋网片及I14@100cm工字钢架，结合拱部φ42×4mm-4.5m超前小导管和φ25-3.5m中空注浆锚杆加强支护。
Ⅳ级围岩掘进作业循环时间表(循环进尺1.5m)
项目
测量
放样
超前支护
钻眼爆破
通风
开挖
出碴
架立
钢架
锚网
喷砼
合计
时间(h)
0.5
平均2.0
2.0
0.5
3.0
1.5
2.5
12
考虑施工干扰，每天平均进尺2.5m   
（3）III级围岩地段开挖支护
K14+33—K14+100段、K14+160—K14+269段、K14+332—K14+462段属于III级围岩，III级围岩（加强）段采用上下台阶开挖法施工。
先开挖主洞上半断面，采用自卸运输车运渣石，随后初期支护，即先喷混凝土4cm,再打设3.0m长Φ25先锚后灌中空注浆锚杆，铺设A6（20*20cm）定型钢筋焊接网片，复喷砼至设计厚度。待下半断面滞后上半断面15m时，开挖下半断面，并初支。根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，进行主洞二次衬砌的浇筑。
施工注意事项：
1) 隧道施工应坚持“短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则；
2) 小炮开挖或人工开挖，严格控制装药量。
3) 工序变化之处钢架（或临时钢架）应设锁脚锚管，以确保钢架基础稳定。
4） 钢架之间纵向连接钢筋应及时施作并连接牢固。
5）施工中，应按有关规范及标准图的要求，进行监控量测，及时反馈结果，分析洞身结构的稳定，为支护参数的调整提供依据。
III级围岩掘进作业循环时间表(循环进尺2.5m)
项目
测量放样
钻眼爆破
通风
开挖出碴
锚网喷砼
合计
时间(h)
0.5
4.0
0.5
4.0
3.0
12
每天平均进尺4.5m，考虑施工干扰，月进尺120m。
（4）、爆破施工
本工程爆破施工采用光面爆破，以减少对围岩的扰动和控制超挖，并有利于施工质量控制和减少二次衬砌砼后期收缩裂缝的发生。
钻孔前测量放样，准确绘出开挖轮廓线及周边眼、掏槽眼和辅助眼的位置。距开挖面50m处埋设中线桩，每100m设置临时水准点。每次测量放线的同时，要对上次爆破断面进行检查，利用隧道开挖断面量测系统对测量数据进行处理，及时调整爆破参数，以达最佳爆破效果。
钻眼前，钻工要熟悉炮眼布置图，严格按钻爆设计实施。特别是周边眼和掏槽眼的位置、间距及数量，未经主管工程师同意不得随意改动。
定人定位，周边眼、掏槽眼由经验丰富的司钻工司钻。准确定位凿岩机钻杆，使钻孔位置误差不大于5cm，保持钻孔方向平行，严禁相互交错。
周边眼钻孔外插角度控制：眼深3m时外插角<3°,眼深5m时外插角< 2°，使两茬炮接口处台阶不大于15cm。
同类炮眼钻孔深度要达到钻爆设计要求，眼底保持在一个铅垂面上。
① 爆破作业流程图如下：

②爆破施工技术参数
A、最大段允许装药量控制
最大段允许用药量以允许爆破震动速度来控制，由萨道夫斯基公式进行计算：

其中K、α需在施工过程中对小药量爆破实测的数据进行回归分析重新标定，标定前爆破设计时K、α则按爆破安全规程根据岩层状况选取。
B、掏槽形式的选定
由于一般情况下，掏槽爆破的震动强度比其它部位炮眼爆破时的震动强度都大，因此从减震出发，选用适于减震的楔形掏槽形式。
C、爆破器材
炸药采用乳化油炸药，每卷200g，周边眼爆破采用专用光爆炸药，雷管采
用非电毫秒雷管。
D、装药结构
周边眼装药结构视地质情况灵活选用不同的形式：岩层比较破碎时，采用双传爆线结构；软岩属于中等岩层，采用竹片、传爆线、小直径药卷间隔不耦合装药结构，底部药量适当加强；较为完整的软弱岩层，可采用专用小直径光爆炸药的连续装药结构。上述装药结构均用炮泥堵塞。
其它炮眼结构装药均采用连续装药结构。其堵塞要求将炮泥堵在与装药相接的部位，实践证明这种堵塞方法比堵在眼口的爆破效果好。
E、起爆方式
采用非电起爆方式，高段位分段微差控制爆破技术。
F、合理的段间隔时差
实测资料表明：在软～中硬围岩中爆破振动频率比较低，一般在100HZ以下；振动持续时间，纵向、横向振动持续时间大时，可达到200ms左右，垂直向可达100ms左右。为避免振动强度叠加作用，本设计采用高段位微差控爆破技术，雷管采取跳段或高段位使用，段间隔时差控制为100ms左右。
G、底板眼的爆破与起爆顺序
底板眼的爆破，传统的习惯作法是加大装药量。并且最后同时起爆，以达到翻碴的目的，便于出碴。而爆破振动观测说明，隧道爆破产生的地震动强度除掏槽眼最大外，其次是底板眼爆破。有时底板眼爆破产生的地震动强度最大，从保护围岩稳定的角度来看是不合理的。为此，将底板眼分成几个段分开起爆。这样可以减少底板眼同段起爆，共同作用的装药量。改变底板眼抵抗线方向，从而减小底板眼爆破产生的地震动强度。
起爆顺序：预裂爆破时先预裂后掏槽，然后扩槽、掘进眼、二台眼、内圈眼。光面爆破对从掏槽眼开始，一层一层地往外进行，最后周边采用光面爆破。具体落实到段号，遵循以下三点来考虑：首先应有合理的段间隔时间；其次同一段炮眼的装药量应小于最大单段的允许装药量；第三，前一段爆破要尽量为后段爆破创造良好的临空面。
4、初期支护
隧道暗洞衬砌按新奥法原理进行设计与施工，采用复合式衬砌。
（1）支护参数
各级围岩复合式衬砌支护参数如下表所示。
各级围岩衬砌结构支护参数表
围岩
级别
衬砌
类型
超前
支护
初期支护
二次初砌
锚杆
A6定型钢筋焊接网
喷砼
钢架
拱圈
仰拱
Ⅴ
S5A
大管棚
注浆
φ25中空注浆锚杆0.5m×1.0m
（长3.5m）
20×20cm
25cm
16号工字钢架间距0.5m
55cm
C30
钢筋砼
55cm
C30钢筋砼
S5B
超前小导管注浆
φ25中空注浆锚杆0.75m×1.0m
（长3.5m）
20×20cm
25cm
16号工字钢架间距0.75m
50cm C30
钢筋砼
50cm C30
钢筋砼
Ⅳ
S4
超前锚杆注浆
φ25中空注浆锚杆1.0m×1.0m
（长3.0m）
20×20cm
20cm
14号工字钢架间距1.0m
45cm C30
钢筋砼
45cm C30
钢筋砼
Ⅲ
S3
φ22早强砂浆锚杆
φ25中空注浆锚杆1.2m×1.2m
（长3.0m）
20×20cm
15cm
—
40cm C30砼
—

（2）超前管棚施工
①、施工准备
用Φ108的无缝钢管进行加工导管，前端做成尖锥形。为防止顶坏钢管，在管头加管箍，钢管头设套丝，钢管连接用套筒连接。
②、钻孔
A、钻孔台车钻杆长度为4.3～5.52m，钻孔时必须接杆。随着孔深的增长，需对回转矩、冲击力及推力进行控制和协调，尤其严格控制推力，不能过大。
B、为确保钻杆接头有足够的强度、刚度和韧性，钻杆联接套应与钻杆材质相同，两端加工内丝扣(配合钻杆两端外丝扣)，联接套的壁厚应大于16mm。
C、台车就位后，由测量工站在台车臂托篮上准确画出钻孔的位置。
D、施钻时，台车大臂必须顶紧掌子面，以防止过大颤动影响施工精度。用水准尺配合坡度板控制孔眼角度，使孔眼角度保持在1～3°；
E、钻机开钻时钻速宜低，钻进20cm后转入正常钻速。
F、第一节钻杆钻入岩层，尾部剩余20～30cm时停止钻进，人工用两把管钳卡紧钻杆，(注意不得卡丝扣)，钻机低速反转，脱开钻杆。钻机沿导轨退回原位，人工装入第二根，并在钻杆前端安装好联接套，钻机低速送至第一根钻杆尾部，方向对准后联接成一体。起拱线以上的孔位，由于台车大臂离地面较高，不便装卸钻杆，此时将大臂落下，人工在地面安装好钻杆后，大臂重新升起就位。每次接长钻杆均按上述方法进行。
G、换钻杆时，注意检查钻杆是否弯曲，有无损坏，中心孔是否畅通等，不符合要求的立即更换，以确保正常作业。
H、钻孔到一定的深度后，按同样的方法拆卸钻杆，钻机退回原位。
③、清孔：钻孔完成后，用地质岩芯钻杆配合钻头进行来回扫孔，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，并用全站仪、测斜仪检测孔深，外插角。。
④、顶管
利用钻机的推力将工作管逐节推到孔底。先将第一节钢管顶入钻好的孔内再联接。管件接长应满足受力要求，钢管安装时用钻机顶入，一次性打入，钢管与钢花管交错设置，同一断面的接头数不应超过50%。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。安装钢管时在孔口设止浆套，并用水泥砂浆封闭孔口。当前一根钢管推进孔内后，孔外剩余30～40cm时，开动钻机反转，使顶进联接套与钢管脱离，钻机退回原位，大臂落下，人工装上后一节钢管，大臂重新对正，钻机缓慢低速前进对准前一节钢管的端部，人工持链钳进行钢管连接，使两节钢管在联接处联接为一体，钻机低速顶进钢管。顶进钢管完成后外露一定长度，以便连接注浆管，并用塑胶泥将导管周围孔隙封堵密度实。
⑤、注浆
本隧道管棚注浆采用水泥-水玻璃双液浆。把设计要求配制浆液并倒入注浆桶中，为防止浆液沉淀，要不停的搅拌。连接注浆管路后，用注浆泵先压水检查管路是否漏水，设备状态是否正常，尔后再做压浆试验。
达到注浆压力或达到设计注浆量可停止注浆。记录注浆时间和注浆量。注浆结束后马上塞上注浆管以防止浆液流出。拆卸各注浆器件，全部清洗干净，并对注浆泵进行检查、保养。注浆参数通过现场试验按实际情况确定。

管棚注浆施工工艺框图

（3）中空注浆锚杆施工
中空注浆锚杆施工采用φ25mm螺纹钢筋，壁厚5mm。
施工准备：
检查锚杆是否合格，特别是检查锚头、止浆塞是否破损。进行去油除锈、做施工配合比试验等工作。
钻孔：测量布眼，锚杆孔眼梅花形布置，且垂直于岩面。并用红油漆标出钻孔位置，用钻孔台车钻眼。
清孔：用高压水或高压风把孔清洗干净。
插杆：用钻孔台车通过套筒冲击使杆体插入钻孔，插入前固定好锚头及止浆塞。
注浆：把设计要求配制浆液并倒入注浆桶中，为防止浆液沉淀，要不停的搅拌。注浆管与锚杆注浆端连接好，注浆时注意注浆压力在1MPa-2MPa之间，根据岩石的性质可在此范围内调整压力。
封口：当注浆完成后用橡皮塞迅速封口。锚杆打设完毕后3天内不得悬挂重物。

中空注浆锚杆施工工艺框图

标出锚杆位置

锚杆孔钻进
检查锚杆

吹扫孔、安装锚杆
备 料

注 浆

制备水泥砂浆

清洗整理

抗拉拔试验

（4）挂网、喷混凝土
隧道内初期支护喷混凝土采用湿喷作业。
湿喷方法具有粘结性能好、一次喷射厚度可达20cm，且回弹率小的优点，能够保证初期支护的质量，充分发挥围岩的自承能力。
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；用高压水冲洗干净受喷围岩面，而后即可开始喷射混凝土。
喷射时，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，使之控制在0.45～0.5MPa之间，若风压太大，粗骨料则冲不进砂浆层而脱落，将导致回弹量增大。因此，应按混凝土回弹量小，表面湿润易粘着为度来掌握。喷射压力，喷射机司机与喷射手要配合好，根据喷射手反馈的信息及时调整风压和计量泵，控制好速凝剂掺量。
喷嘴与岩面的距离为60-100cm，太近太远都会增加回弹量；喷射方向尽量与受喷面垂直，拱部尽可能以直径方向喷射。
为提高工效和保证质量，喷射作业应分片进行，可按照先边墙后拱脚，最后喷射拱顶的顺序施喷。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。
湿喷砼施工工艺框图
（5）钢拱架
(a)施工准备
在加工厂内的硬化的地面上画出加工钢拱架每榀的大样图，根据要求进行下料。
(b)弯制、焊接成型
根据设计尺寸在加工台上进行弯制，弯制好后同大样图进行比较，直到达到完全一致。弯制采取冷弯的方式，弯制半径要比设计半径大5cm，以防沉降。
焊接时一定按照施工规范要求焊接，焊缝及焊长一定达到规范要求，每节的连接角钢一定焊牢。
(c)成品堆放
成品堆放按要求进行，并插牌按标准化现场进行存放。
(d)运输
用汽车运输，运输时一定要防止乱扔乱砸，以免使钢拱架变形。
(e)安装
钢拱架安装前测量放线，测出其位置，严格按照规范和图纸架设。钢拱架垂直于线路平面，且各榀之间平行，防止出现传力不规则而引起不规则应变。拱架之间拉杆应焊接牢固，环向间距严格按照设计要求。拱架拼装时各部螺栓一定要拧紧，使法兰盘密贴。隧道底部拱架安装前，将底部松土碎石清干净，防止钢拱 架下沉。钢拱架一定与锚杆、锁脚锚杆焊牢。

钢架的加工与制作施工工艺框图
5、防水层和排水系统
隧道防排水遵循“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”的原则。
（1）防水层铺设
在初期支护与二次衬砌间全断面铺设专用复合防水材料作为防排水隔离层，土工布设置在防水卷材与喷砼之间，其作用兼作衬背排水层及缓冲层。由土工布及专用复合防水卷材组成的防水层铺装自拱顶向两侧铺放。如喷面起伏较大无法使防水层与混凝土表面密贴时，进行修凿补喷。若有锚杆头、钢管头、钢筋头、铁丝等外露时，事先切除或用锤打扁，然后用砂浆素灰抹平。对于基面上锐利棱角，附着大颗粒石子及突出的岩石，将其敲掉或凿除，然后抹平。防水层施工采用洞外先拼接成大块体，再在洞内大块体铺挂（以衬砌台车长度为准）。然后把防水卷材按规定用手动熔接器加热，焊接在专用塑料固定片上。防水板应松紧适度，以防混凝土衬砌时挤推撕裂。工作缝连接处预留搭接宽度大于50cm，两幅之间搭接宽度大于10cm；搭接处用自动熔接机热熔焊接，不得出现漏焊，使用前焊缝处必须用气压检查。防水卷材应实现无钉孔铺挂，不允许用钉子穿透卷材钉在喷射砼层表面。防水层铺设原则上只允许环向接缝，不允许存在纵向接缝。环形接缝允许使用专用粘合剂，局部用玻璃胶补缝。防水卷材如有破损可用小块卷材熔接。
防水板铺设前，将环、纵向排水管固定在喷射混凝土面上或岩壁上。在边墙底，将环、纵向排水管用三通联结，形成排水系统。浇注二次衬砌混凝土时，注意振捣棒不能将排水管破坏，以防影响排水效果。

防水板施工质量标准

序号
项 目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
1
搭接宽度（mm）
≥100
尺量：全部搭接均要检查，每个搭接检查3处
2
缝宽（mm）
焊接
两侧焊缝宽≥25
尺量：每个搭接检查5处
粘接
粘缝宽≥50
3
固定点间距（mm）
焊接
符合设计要求
尺量：检查总数的10%
粘接
符合设计要求
4
接缝与施工缝错开距离（mm）
≥500
尺量：每个接缝检查5处

防水层施工工艺框图
（2） 橡胶止水带
施工缝、沉降缝处均设置橡胶止水带，施工程序为：
衬砌台车就位→在邻近施工缝或沉降缝处的拱架外侧按一定间距安装止水带固定装置→由拱顶向两侧逐段将止水带放入固定装置的安装槽内并固定→安装挡头板。
在安装过程中止水带的长度保持有一定的余量，不能绷紧。灌注衬砌混凝土时，随时注意止水带位置的变化，不能被混凝土横向压弯变形，止水带周围混凝土必须振捣密实。
（3）排水系统
墙背土工布与喷射砼之间设Φ50mmHDPE打孔波纹管环向管盲沟，其间距为：Ⅴ级围岩2m，Ⅳ级围岩5m，Ⅲ级围岩10m，应按具体情况在渗水处要加密。 隧道内全长布置中央排水沟，由内径Φ300mm离心式钢筋混凝土水管外裹 200g/m2土工布滤层及级配碎石滤层组成，钢筋混凝土水管用C25混凝土浇筑。先按图纸开挖沟槽，将预制的钢筋混凝土水管放于规定位置，水管底部和两侧垫同级混凝土试块，以固定钢筋混凝土水管，浇筑C15细石混凝土基础至设计标高，随后在水管上铺设200g/m2土工布，土工布与沟槽两侧连接并密封。土工布安设完成后回填级配碎石，并夯实。隧道每隔50m设一处沉砂井，并距洞口15m处设置暗井。隧道左、右边墙背后设置Φ100mmHDPE双壁打孔波纹管外裹200g/m2土工布各一道，其纵坡与路面纵向一致；隧道左右边墙底部横向每隔25m各设置一道Φ100mmHDPE双壁波纹排水支管，使墙背水排入中央排水沟。隧道两侧设置路缘圆形排水沟，以便于排出流入隧道的少量雨水及隧道内冲洗和消防排放的污水。
6、衬砌施工
根据隧道衬砌断面的特点，隧道进口断面安排一台衬砌台车施工主洞断面。衬砌按照“仰拱先行、拱墙整体衬砌”的原则进行施工。
（1）仰拱施工
围岩条件较差地段，在施工中，要仰拱先行，及早封闭，以利于衬砌结构的整体受力。仰拱和拱座整体浇筑，以减少施工缝。
仰拱开挖采用弱爆破，尽量减少开挖对边墙底围岩的扰动。
仰拱施工采用架设栈桥，每6～8m跳段开挖及浇筑砼，浮放仰拱架，人工绑扎钢筋，混凝土浇筑前，仰拱底部必须清理干净，清除松散材料、排除积水，砼灌车运至工作面溜槽入仓，插入式振捣器振捣，人工整平。仰拱与边墙衔接处应捣固密实。
（2）二次衬砌施工
本隧道二次衬砌施作时间满足下列要求：
各测试项目所显示的位移率明显减缓并已基本稳定。已产生的各项位移已达预计位移量的80%～90%。水平收敛(拱脚附近)速率小于0.2mm/d或拱顶下沉速率小于0.15mm/d。当支护变形量大，支护能力又难以加强，变形无明显收敛趋势时，报请监理工程师批准后提前施作二次衬砌。
为了保证隧道质量，隧道的二次衬砌全部采用全断面整体式衬砌。施工时间根据现场监控量测结果确定。在初期支护基本稳定，围岩及初期支护变形速率趋于减缓时是进行隧道二次衬砌的最好时机。为了最大限度地减少开挖与衬砌工作间的相互干扰，保证衬砌质量，加快衬砌进度，计划将掘进和衬砌工作面间拉开一定距离。采用全断面液压衬砌台车配合混凝土输送泵灌注的方法进行。全断面液压衬砌台车如下图所示。

全断面液压衬砌台车示意图
拱墙浇筑前测量定位