改建铁路某隧道施工组织技术方案.doc

某隧道施工组织方案
一、编制依据
1、改建铁路重庆到怀化线重庆北至涪陵段增建第二线工程《 投标文件 》；
2、施工承包合同《渝怀铁路重庆北至涪陵段增建二线工程建设施工合同》；
3、《中华人民共和国安全生产法》；
4、《铁路运输安全保护条例》；
5、《改建既有线和增建第二线铁路工程施工技术暂行规定》；
6、铁路隧道施工规范；
7、铁道部颁布的现行《设计文件》、《铁路工程施工质量验收标准》；中铁12局集团现行编制的《三标一体化》文件及相关要求；
8、《成都铁路局营业线施工及安全管理实施细则》成铁运【2008】780号
9、中国中铁二院关于重庆北至涪陵段增建第二线工程施工设计图纸；
10、本企业拥有的科技成果、工法成果、机具装备、技术水平及施工经验；现行铁路施工、材料、机具设备等定额；
11、与设计及其他科研机构技术交流资料；
12、重庆市各类材料调查及交通运输情况等；
13、重庆市政府对环境保护等方面的具体规定和要求及当地多年来约定俗成的乡规民约和风土人情。
二、编制原则
为确保优质、安全、按期完成该隧道的工程施工，制定施工组织设计编制原则如下：
1、管理人员与施工队伍：项目部由具有丰富铁路施工经验的人员组成，施工队伍由具有同类工程施工经验的专业队伍组成，专业化施工；
2、施工组织：采用先进的组织管理技术，统筹计划，合理安排，组织分段平行流水作业，均衡生产；编制实施性及可操作性强的施工组织设计，超前于施工，切实起到指导施工的作用；
3、机械设备配套：采用先进的机械设备，充分发挥设备的系统生产能力；
4、施工工艺：根据工程特点，采用先进的、成熟的施工工艺，实行样板引路、试验先行、全过程监控、信息化施工。
5、施工工序、进度安排、作业循环设计等尽量达到安全、优质、高效，坚持施工过程中严格管理的原则，严格执行业主和监理工程师的指令。
三、工程概况
1、工程简介
本隧道位于重庆江北区复盛镇和五宝镇境内，属山貌地区。起讫里程为YDK50+976～YDK54+165，全长3189米，最大埋深405m，YDK54+100～YDK54+165邻近既有黄家湾隧道，线间距在23m～25m间，隧道为“人”字坡，自进口至出口分别为1374m的3.0‰的上坡，1815m的5.3‰的下坡。
我部施工进口端1594.5m，里程为YDK50+976～YDK52+570.5。
隧道穿越侏罗系中统新天沟组（J2x）泥岩、页岩夹砂岩，侏罗系下统自流井组（J1-2Z）泥岩加砂岩、页岩，侏罗系下统珍珠冲组（J1Z）泥岩加砂岩、页岩，三叠系上统须家河组（T2xj）砂岩夹页岩及煤层煤线，三叠系中统雷口坡组（T2l）白云岩、岩溶角砾岩、泥灰岩，三叠系下统嘉陵江组（T2j）白云岩、灰岩、岩溶角砾岩。隧道穿越明月峡背斜，有杜家湾1#逆断层及杜家湾2#逆断层，节理裂隙发育，地下水发育，YDK50+976-YDK51+097段地下水对砼具硫酸盐H1型侵蚀性，YDK51+930-YDK53+435段地下水对砼具硫酸盐H2型侵蚀性。
(1)地形、地貌
隧道范围内地处低山地貌，线路垂直穿越明月峡山脉，山脉呈脊状，山顶最大高程633米，相对高差400米。地形起伏较大，进口端自然坡度为10°～30°，山顶部分多形成溶蚀槽谷地貌，溶沟、溶槽溶洞、落水洞、洼地发育，植被茂密，灌木杂草丛生，村舍稀少，以农田、旱地为主。
(2)地震动参数
隧区地震动峰值加速度0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，1989年11月29日，相邻地区铜锣峡，背斜统井地区发生5.2～5.4级地震，震中距隧道20多公里，对测区有明显影响。
(3)水文地质条件
地表水：山顶地形起伏较大，岩性多为灰岩，地表岩溶发育，降水下渗快，地表无明显之溪沟水流，井泉露头稀少，成为严重缺水区。
地下水：区内地下水较丰富，根据地下水的赋存条件和汗水介质特征，可分为碳酸盐岩溶水和碎屑岩类裂隙水，主要含水层为砂岩、灰岩及砂岩裂隙水和岩溶裂隙水为主，直接受大气降水、沟水、塘水等补给，根据既有线施工资料，隧道洞身标高位于岩溶水垂直循环带。地下水动态变化，受大气降水影响明显，枯季水小或断流，雨季流量增大。
隧道进口端分段涌水量见表3-1
表3-1 进口端分段涌水量表
序号
段落
预测涌水量（T/d）
1
YDK50+976～YDK51+620
130
2
YDK51+620～YDK51+990
300
3
YDK51+990～YDK53+395
7030
4
合计
7460
经计算进口端涌水量为7460T/d
(4)不良地质与特殊岩土
①岩溶
隧道穿越雷口坡（T2l）、嘉陵江组（T2j）地层，以灰岩、白云岩、岩溶角砾岩、角砾灰岩角砾状灰岩为主，该两套地层位于明月峡背斜两翼，岩体挤压现象明显，且受断层影响，岩体破碎，构造节理、裂隙发育，加之大气降水补给面积较大，致使大气降入渗后，地下水垂直渗入带及垂直水平交替带的岩层层间径流。因此隧道在穿越可溶岩时，可能遇溶洞及岩溶突出。根据既有线施工资料，隧道洞身标高位于岩溶水垂直循环带。
②煤层分布及特征
煤层分布于砂岩及页岩夹层中，厚0.01～0.03m，共3～5层，呈透镜体状，延伸不远，聚煤规模小，对线路影响较小。
③煤层瓦斯与隧道关系
隧道穿越须家河页岩煤线段，因页岩具密闭作用，可能遇上瓦斯，但瓦斯含量较小，为低瓦斯隧道。设计文件显示最大瓦斯压力值为0.46Mpa。
④天然气
据川东油气构造特点，嘉陵江组及下伏石炭系地层为产气地层，背斜又为圈闭构造，但因嘉陵江（T1j）灰岩直接出露与地表，构造节理、张性裂隙发育，比表溶蚀性严重，溶洞、暗河、溶槽、溶沟、洼地发育，岩溶裂隙深部石炭系产出天然气，由于天然气浅层分布的不均匀性，存在天然气局部浅层富集和施工开挖过程中的突然涌出造成隧道风流种瓦斯短暂超限。
⑤膨胀岩
YDK50+976～YDK51+622段存在一层厚5～20m的黏土岩，其具有膨胀性。
⑥地应力
据区域地质数据，本区地应力不高，隧道中段埋深大，地应力相对较高，，综合分析地应力对隧道的影响较小。
2、主要工程数量表
隧道洞身主要围岩类型为Ⅱ级1655m、Ⅲ级823m、Ⅳ级265m、Ⅴ级446m。
主要工程数量见表3-2
表3-2 主要工程数量表
序号
工程名称
单位
数量
备注
1
开挖
m3
152600

2
喷C25混凝土
m3
6064

3
防水板及无纺布
m2
67727

4
C40高性能混凝土
m3
11730

5
C35高性能混凝土
m3
2796

6
C30混凝土
m3
10953

7
C25混凝土
m3
2540

8
C20混凝土
m3
3709

9
C15混凝土
m3
57

10
钢筋网
kg
70345

11
钢筋
kg
606399

12
φ22锚杆
m
50498

13
φ25组合锚杆
m
25798

14
止水带
m
13439

15
φ42小导管
m
15488

16
φ89大管棚
m
400

3、工程特点
本隧道具有以下特点：
（1）地质条件复杂：隧道穿越Ⅴ～Ⅱ级围岩，其中Ⅱ级1655m、Ⅲ级823m、Ⅳ级265m、Ⅴ级446m。
（2）地质灾害多：隧区穿越明月峡背斜及2条断层，不良地质包括岩溶、瓦斯、天然气、膨胀岩。
（3）工期紧：隧道进口掘进1594.5m，不可预见性因素多，造成施工工期紧张。
（4）交通不便：生产和生活物资所经道路路面状况差，山坡陡弯急，便道长，且穿越村庄多。
（5）邻近既有线施工，安全管理难度大。
四、施工总体布置
1、施工指导原则
（1）隧道施工按新奥法要求组织施工并进行信息化施工组织设计。
（2）方案的选择及设备选型以满足施工安全、质量、进度、文明施工为前提。
（3）场地布置应利用荒地、少占良田，并应少刷方以保护自然植被。
（4）尽量避免或减少对山体和植被的破坏，确保洞口山体的稳定、施工过程的安全及以后运营工作的安全。
（5）破碎及软弱围岩带施工中坚持遵循“管超前、预注浆、短进尺、强支护、快封闭、勤量测”的施工原则。
（6）必须认真执行“四个及时”，即及时支护、及时检测、及时反馈、及时修正。
（7）洞身严格控制超欠挖，这是保证施工质量、控制工程成本的关键，也是隧道施工的重点。
2、临建工程
(1)生产、生活房屋
生产用房：中心料库、钢筋加工场、高压风站、变电站、值班室、炸药库、砼拌和站、水泥库等。生活用房：包括工区驻地和施工队办公、生活用房等，所有房屋以彩钢板和砖混结构为主,租用为辅。工区驻地设在复盛镇华山村内，距离隧道400米，生产生活房屋及拌和站四周设置排水沟。
(2)施工便道
施工便道从复盛路接入，通过既有黄家湾隧道便道直接进入隧道进口，我部需整修1000米便道通往隧道进口，新修400米便道通往材料库、炸药库、办公生活区、砼拌和站。我方进场需增设会车道，局部坡度较陡地段需重新修或硬化。
(3)砼拌合站
本隧道在进口右侧400米配置JS1000混凝土搅拌机2套，负责供应本隧道喷锚料及砼；拌和站场地全部用C15混凝土硬化。
(4)弃碴场
根据设计图纸和现场考察，本隧道弃碴场选择在YDK50+900右侧冲沟内。弃碴（土）场环保和水保根据设计文件要求及时施工，防止水土流失。
(5)施工及生活用电
工地范围内的施工与生活用电从附近高压线引入，同时配备发电机作为施工备用。
(6)施工及生活用水
隧道生产用水采用打井抽水，通过抽水机从水井抽水至水池，施工用水的上下水管道采用φ80mm钢管采取中继机械加压。
(7)材料供应
钢筋、水泥、砂、石等主要材料采用自购材料，保证质量合格。
(8)炸药库、雷管房布置
炸药库新建砖房（建筑面积25m2），距离炸药库30m处设雷管房，砖砌结构（建筑面积50m2），周边采用砖砌围墙进行围护，严禁非工作人员进入；同时配备3组灭火设备及报警设备，警防意外事件。
(9)工地污水和垃圾处理
在进口设洞外污水处理池一处，施工中产生的废碴、废液按环保要求进行处理，达标后方可弃置、排放。在生活区内设垃圾池。
某隧道进口平面布置图见附图
3、工期安排
根据本分部总体工期安排和经济合理原则，隧道工程计划从2009年12月20日开始施工，到2011年4月30日完工，施工历时16个月。
施工进度计划见表4-1
表4-1 施工进度计划
工程
项目
进洞准备
围岩类别及钢架间距
衬砌
洞门
水沟电缆槽
Ⅴ加强
Ⅴ普通
Ⅳ加强
Ⅳ普通
Ⅲ锚段
Ⅲ普通
Ⅱ
0.8m/榀
1.0m/榀
1.0m/榀
无
1.5m/榀
无
无
循环进尺m
2009.11.15～
2009.12.20
0.8
1
1
2
3
3
3
12m衬砌台车一套2011.3.5
进口洞门2010.3.15
双侧30米/天2011.
4.30
日循环次数
3
3
3
2
1.5
2
2
月进度指标
60
75
75
100
112.5
150
150
长度
124.5
125
55
190
37
583
480
天数
63
51
23
58
10
117
97
工期
2009.12.20-2011.2.13

施工进度计划横道图见表4-2

表4-2 施工进度计划横道图
序号
项目名称
进度计划
2009年12月20日---2011年4月3日
2009年
2010年
2011年
11月
12月
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
1月
2月
3月
4月
1
施工准备

2
洞口工程

3
开挖及支护

4
二衬砼

5
隧道电缆沟槽

4、劳力安排
本隧道将安排有施工经验的隧道施工队负责隧道施工，劳动力分配见表4-3
表4-3 隧道劳动力分工种安排表
施工队伍
掘进队
运输队
喷锚队
砼衬砌队
结构件加工队
机械保障队
合计

15
10
12
15
15
3
70
担负主要
施工任务
钻孔装药爆破
洞内装碴、运输，平碴场，砼运输倒碴
洞内喷锚网、钢架和超前支护
台车就位砼泵送、灌注捣固拆模
工字钢架、格栅钢架、锚杆、钢筋网加工制作
供风、供水、供电通风、机械修理加工

5、主要施工机械设备配置
本隧道施工主要机械设备配置见表4-4
表4-4 隧道施工主要机械设备表
序号
机械名称
规格及型号
数量
备注
1
风枪
天水28
12台

2
风镐

5台

3
湿喷机
TK961
2台

4
强制式拌和机
JS1000
2台

5
注浆机

1台

6
空压机
20立方
4台
西安产
7
空压机
10立方
1台

8
通风机
55KW
2台

9
发电机
200KW
1台

10
挖掘机
CAT315
1台

11
装载机
ZLC50C
2台
左、右侧翻
12
出碴车辆
15t
4辆

13
切断机，弯筋机等钢筋加工设备

1套

14
电焊机

6台

15
全断面液压衬砌台车
9米
1台

16
高压水管
80mm
2000m

17
高压风管
150mm
1500m

18
水泵
40米扬程
2台

19
变压器
750KVA
2台

20
输送泵
HBTS60
1台

五、施工方法及施工顺序
1、施工方法
考虑到设计中的隧道弃碴调配、施工现场条件，在确保工期的前提下，尽量减少施工投入，按照新奥法原理组织施工。软岩地段施工始终坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测、紧衬砌”的原则。在施工中积极推广应用新技术、新工艺，组成钻爆、挖、装、运、锚、喷、衬等机械化作业线；喷砼采用湿喷机，降低回弹量和粉尘；砼衬砌采用钢模衬砌台车和砼输送泵作业，施工中进行超前地质预报，采用先进的量测、探测技术取得围岩状态参数，通过对数据的分析和处理，及时反馈信息指导施工。
（1）Ⅱ、Ⅲ级围岩地段采用全断面法开挖，YT-28风动凿岩机钻孔，塑料导爆管微差毫秒雷管预裂爆破技术开挖。喷砼采用TK－961湿喷机作业；施工采用110KW风机、900mm软管压入式通风。
（2）Ⅳ、Ⅴ级围岩按台阶法施工，施工采用内燃空压机（P600SCU-英格索兰型）供风、采用高压线引入供电；开挖时采用人工手持风钻钻孔，光面控制爆破技术。隧道采用光面弱爆破，、喷锚初期支护及湿喷技术。并按仰拱超前、拱墙衬砌一次立模灌筑的原则组织施工。
（3）Ⅳ、Ⅴ级加强段采用弧形（预留核心土）开挖；锚、网、喷初期支护，拱墙一次衬砌。
（4）二次衬砌拱墙一次成型：施工时采用全断面钢模衬砌台车，二次衬砌砼全部由自动计量拌合站生产，混凝土罐车运输，输送泵泵送入模，插入式振捣器振捣。
（5）出碴采用无轨运输：正洞上断面采用挖掘机（CAT315型）扒碴，下断面采用轮式装载机（ZLC50C型）装碴，自卸汽车运输。
（6）隧道工程结构设计参数见表5-1
表5-1 隧道工程结构设计参数
围岩类别
初期支护
预留变形量
二次衬砌
喷射混凝土
钢筋网(cm)
锚杆(m)
钢架
拱墙
仰拱
底板
位置
厚度cm
位置
间距
位置
长度m
间距
位置
间距(m)
(cm)
(cm)
Ⅱ
全断面
5

拱部局部
2
1.2×1.5

0
25

30
Ⅲ
全断面
7
拱墙
20×20
拱墙
2.5
1.2×1.5

3
30
30

Ⅳ一般段
全断面
10
拱墙
20×20
拱墙
2.5
1.2×1.2

5
35
40

Ⅳ加强段
全断面
20
拱墙
20×20
拱墙
3
1.2×1.2
拱墙
1.0
5
40
40

Ⅴ一般段
全断面
20
拱墙
20×20
拱墙
3
1.2×1.0
拱墙
1.0
7
40
40

Ⅴ加强段
全断面
20
拱墙
20×20
拱墙
3
1.2×1.0
全环
0.8
7
45
45

2、施工顺序
施工测量→边、仰坡治理（天沟砌筑）→洞口施工→超前支护→洞身开挖、出碴→通风→初期支护→监控测量→仰拱填充→防水层→边墙基础→模筑衬砌→水沟、电缆槽施作→道床施工。
六、工程施工难点及其对策
1、本隧道为单线隧道，洞内错车、弃碴及通风均有很大的难度
对策：（1）在隧道线路右侧大避车洞处留置（17.5m）错车道，洞身加深1m，每300m设置一道，为洞内错车提供作业面；（2）隧道洞身工程出碴采用装载机（ZLC50C型）装车、自卸汽车(8T)运至弃碴场，充分利用绝缘梯车洞（规格2.5×6.0×2.5）等附属洞室错车；在仰拱铺底地段，架设过车钢轨梁，保证洞内通车顺畅；（3）施工过程中，采用压入式通风，在进口配设一组轮轴式通风机（SDF-NQ11型）向洞内输送新风；同时，混凝土喷射采用湿喷工艺，控制洞内粉尘，保证洞内新风流通顺畅。
2、地质条件差：地质情况复杂，隧道穿越断层破碎带，岩溶、地下水发育，有突水、突泥的可能，且有煤层穿越。
对策：（1）采用TSP-202超前地质预报系统，全隧进行超前地质预测预报，并根据需要加强监控量测；（2）采用加深炮眼及φ75超前钻孔物探成果进行验证，根据实际情况采取合理的施工措施；（3）煤层瓦斯地段采取实时监控和探测，加强通风，全断面一次揭穿煤层的施工方法；（4）建立瓦斯监测制度，对工作人员岗前的技术培训和瓦斯知识教育。
3、由于下锚段净空断面要比一般复合段大3.0～4.0m2左右，采用原有台车施工，二次衬砌极为困难。
对策：（1）将下锚段工程作为一个重点工序，安排在二次衬砌后期施作；（2）待一般复合段衬砌结束后，对模板台车进行改装，扩展台车铺设面积（半面扩展），以组合钢模配合铺设；（3）在仰拱填充过程中，在边墙预埋铁件，用于固定组合钢模；（4）模筑混凝土灌注将从下而上、左右对称、逐层浇筑。
七、正洞施工方案
总体施工方案：结合平行、流水作业的特点，以施工组织设计为指导，紧密、合理地组织各施工工序，最大化的提供工作面，实现工期最优化。
1、洞口段施工
（1）洞门施工
本隧道进口采用翼墙式洞门，边仰坡均采用浆砌片石骨架护坡永久防护，并撒草籽绿化。
（2）总体部署
按照“早进洞、晚出洞”的原则，先做好洞顶防、排水系统，后刷边、仰坡，进行边、仰坡整治，再拉槽挂洞门，进入正洞施工。
隧道进洞时尽量避免或减少对植被的破坏，确保洞口山体在施工过程中及运营后的安全。
（3）洞口段施工工艺流程
洞口段施工工艺流程见图7-1
洞口位置复核
施工准备
洞口坡面危石及表层堆积土清除
边、仰坡开挖及锚喷支护
洞口部位超前大管棚注浆
边、仰坡测量放样
洞口段套拱安设
进洞
洞顶截水天沟施工

图7-1 洞口段施工工艺流程图
（4）施工要点
① 施工准备
A、现场核对洞口处地质水文条件及设计文件所定洞口位置是否恰当，放出洞口的边仰坡开挖边线、洞门法线及底板控制标高。
B、施做洞顶截水沟，有效防止地表水冲刷坡面，确保边仰坡稳固。
② 截水天沟的施作
洞顶截水沟位置结合现场实际情况布设，并必须在边、仰坡施工前完成，确保坡面稳定。
③ 边仰坡开挖、支护
A、边仰坡开挖
1) 根据图纸的里程、标高对洞口边坡进行放线；标出边坡开挖边线及土方开挖厚度。
2) 洞口边仰坡开挖，对于边坡厚度较大的地方采用反铲辅助开挖、人工修坡的方式进行。开挖自上而下进行，分层开挖，并每层检查边坡坡度；反铲开挖后预留20～30cm进行人工修坡，清除虚土。对于边坡土层较硬的围岩采用人工手持风镐进行凿除。
B、边仰坡支护
洞口部位边仰坡采用锚喷混凝土支护，成洞面开挖成形后打设锚杆，锚杆采用Φ22螺纹钢长3～6m，间距为2m×2m，梅花型布置，锚杆留出土体外10cm，焊接ф8钢筋网，钢筋网规格为30×30cm，并喷射10cm厚C20混凝土支护。
④ 套拱施工
在边仰坡开挖并加固好后开始洞口段套拱施工，为确保隧道进洞的安全，进口采用套拱进洞。
套拱施工示意图见图7-2

图7-2 套拱施工示意图

A、套拱施工工艺流程
套拱施工工艺流程见图7-3

边、仰坡开挖及锚喷支护

洞口部位φ89超前大管棚注浆

第一榀拱架位置上断面掏槽开挖

第一榀处上断面拱架架设

套拱段上断面土石方开挖及拱架架设

锚杆及锁脚锚杆打

立模浇注套拱上断面混凝土

开挖支护上断面3～5m

套拱段下断面开挖、支护

进洞台阶法开挖支护

图7-3 套拱施工工艺流程图

B、超前大管棚预注浆
隧道洞口段围岩较差，该岩层强度低且遇水软化崩解，为确保进洞安全，对洞口段拱顶进行大管棚预注浆以改善土体性能，增加围岩强度。其方法如下：
1）大管棚超前注浆采用φ89注浆钢管，形成大管棚。管棚搭设于套拱外侧，并与拱架焊接，增加套拱的整体强度。大管棚的搭设范围为上断面90°范围。
2）超前注浆大管棚采用φ89热轧无缝钢管，长20m，环向间距为0.4m，每环20根。
3）超前大管棚预注浆施工工艺流程详见图7-4。

结 束

隧道开挖
钻机退回原位
套管内注水清洗
分节装入管棚钢花管
接长钻杆及套管
一节钻孔结束
继续钻进
周边放样布孔
套拱施工
钻机就位
安装钻杆及套管
取出钻杆
钢花管注水泥浆(奇数)

钻至设计长度
钢花管注浆(偶数孔)

图7-4 超前大管棚施工工艺流程图

4）管棚必须与套拱焊接牢固。
C、套拱施工
1）掏槽开挖
由于进口埋深很浅，由测量组根据图纸设计要求放出开挖轮廓线。
根据测量组放线，对拱架安设部位进行掏槽，土槽宽（纵向方向）与初期支护厚度相同，土槽开挖采用人工开挖风镐辅助的方式进行；土槽挖好后，要求内表面成型好，无超挖和欠挖，以保证初期支护的厚度。
在掏槽过程中注意不可损坏注浆管，以便立拱架时将拱架与注浆管相焊接。
清除套拱段上断面土方，在套拱结束段留中部长1.0m×宽5.0m的核心土体以抵抗掌子面前的土体压力。
2）拱架的加工、架设
套拱段拱架采用格栅拱架，为确保套拱段的初期支护净空尺寸、防止因拱顶下沉及侧墙收敛而侵入净空，拱架尺寸在原设计拱架的基础上外放10cm；其具体加工要求及安设工艺详见施工工艺及技术要求；在加工及架设拱架过程中要注意以下几点：
a、在拱架架设前，将拱架脚部铺垫5cm厚的砂浆找平层，并在砂浆上铺设5cm厚方木板，以防拱架下沉；在铺设木板时要注意对拱架标高的控制。
b、第一榀拱架要与注浆小导管焊接。在安设时不能随意切割拱架及钢管，并将各连接螺栓上齐、拧紧，不得用小型号的螺栓替代。
c、套拱段拱架安设时要保证中线、法线的准确，其安设误差在允许误差范围之内，保证其不偏、不斜、不前俯、不后仰，并对上断面脚部按设计抬高5cm。
d、上断面拱架架设完成以后，在拱架中焊接Φ22钢筋作为纵向连接筋。纵向连接筋环向间距为1.0m，要在第一榀预留30cm，以于下一榀拱架纵向连接筋相连接。在焊接纵向连接筋的同时挂双层钢筋网，钢筋网采用φ8钢筋，钢筋网规格300×300mm，挂设时两片钢筋网搭接不得小于200mm。
e、套拱拱架架设完成以后，在拱脚部位焊接6根纵向连接筋，并在每两榀拱架之间焊接抗剪钢筋以形成一水平防沉梁。
f、打设锁脚锚杆，按照设计要求，拱脚处施作锁脚锚杆，采用砂浆灌注，以保证施工安全。
3）立模、喷射上半断面混凝土
a、 立模，套拱内模板采用1cm厚的木板吊在套拱内侧。
b、 喷射混凝土，套拱混凝土采用C20抗腐蚀剂混凝土，厚度20cm，喷射混凝土时要从下向上分层喷筑，每层混凝土喷射厚度为3～5cm。注意在喷射混凝土时两侧对称同步进行，防止因混凝土高差过大造成拱架移位。
4）套拱护顶开挖
a、 在套拱上断面混凝土浇注完成以后，进行洞内上断面开挖支护。上断面开挖支护按照Ⅴ级围岩加强段开挖支护方法进行。上断面开挖3～5m后开始进行下台阶的开挖支护。
b、 套拱段下台阶开挖支护
套拱段下台阶开挖支护采用偏槽法进行，开挖进尺为0.8m。其开挖方法如下：
偏槽法开挖，沿隧道线路中线开挖左下侧仰拱，开挖循环为0.8m。
左下侧边墙和仰拱开挖完成后，边墙素喷4cm混凝土，立边墙拱架并打设锚杆、锁脚锚杆、挂网分层喷射混凝土至设计厚度，仰拱直接喷射C20抗腐蚀剂混凝土至设计厚度。
开挖下断面右侧石方，施工方法与左侧相同。
在下断面施工过程中，上断面继续开挖，始终保证上下台阶的长度为3～5m。
（5）洞门端墙施工
① 洞门端墙为混凝土结构，施工时采用人工关大块钢模板，混凝土采用罐车运输，输送泵输送入模。
② 为保证防水质量，端墙混凝土一次浇注成型。施工前应严格检查、检修拌和站、混凝土运输车、混凝土输送泵等施工主要设备，避免浇注中发生故障。
③ 灌注混凝土从下向上、左右对称进行；洞门附属工程完工后，及时对洞口进行绿化。
2、正洞开挖施工
（1）开挖方法
① Ⅱ、Ⅲ级围岩
Ⅱ、Ⅲ级围岩段采用全断面法进行开挖；开挖方式采用光面爆破，循环进尺2.5～3.0m，施工时初期支护根据实际地质情况滞后一段距离进行，采用“喷混凝土+局部拱顶布设锚杆”的联合支护形式。
② Ⅳ、Ⅴ级围岩
Ⅳ、Ⅴ级围岩段采用台阶法（上台阶开挖高度不大于3.5m）进行开挖，台阶长度严格控制在3～5m。开挖方式采用光面爆破，Ⅳ级围岩段循环进尺2.5m,Ⅴ级围岩段循环进尺1.0m。施工时应紧跟掌子面进行初期支护，采用“喷+锚+网”联合支护形式，在形成封闭的支护体系后，再向前施工。
③ Ⅳ、Ⅴ级加强段
Ⅳ、Ⅴ级加强段采用开挖采用超前注浆小导管加固地层和超前支护，在隧道周边形成一定厚度的支撑圈后，采用弧形（预留核心土）开挖，台阶长度控制在3～5m，Ⅳ级加强段循环进尺2.0m,Ⅴ级加强段循环进尺0.8m。开挖采用弱爆破的方式进行。施工过程中根据揭露的隧道围岩的具体情况和施工监测的反馈结果，如出现围岩变差和围岩变位速率增大的情况，应及时采取喷5cm厚混凝土封闭掌子面和二次开挖的岩面，调整支护参数。施工时应及时紧跟掌子面进行初期支护，在形成封闭的支护体系后，再进行下一循环施工。
（2）钻爆设计
采用光面爆破开挖，严格控制装药量及按照光面爆破设计施工，减少爆破冲击波对围岩的扰动，达到爱护围岩的目的。采用人工风动凿岩机钻眼，非电毫秒雷管微差起爆。
光面爆破受多种因素影响，包括围岩强度、整体性、节理、层理等地质因素，现场围岩地质结构千变万化，爆破参数进行现场设计动态调整。同一类围岩经试爆取得的技术参数，做为初步依据，每一循环爆破作业都要由有经验的爆破工程师根据上一循环爆破效果，以及本循环围岩特征进行适当调整，选择一组最佳技术参数。上一循环是下一循环的预设计和试爆破。
①设计依据
中国中铁二院关于重庆北至涪陵段增建第二线施工图；
渝涪铁路公司《指导性施工组织设计》；
现行的《铁路技术管理规定》
成都铁路局既有线施工有关规定
《铁路工程施工技术规程》（TB10401.2--2003）。
《改建既有线和增建第二线铁路工程施工技术暂行规定》
中华人民共和国爆破安全规程(GB6722-2003)；
现场调查资料；
中铁十二局集团在以往施工的类似本工程的经验和资料。
②爆破方案选择
a、根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线，辅助炮眼交错均匀布置，周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上，掏槽炮眼加深20cm。
b、严格控制周边眼的装药量，采用间隔装药，使药量沿炮眼全长均匀分布，导爆索起爆。
③爆破设计
周边眼采用φ25mm小直径药卷不隅合装药方式，其余炮眼采用连续装药，富水地段采用乳化防水炸药，爆破材料采用1～17段非电毫秒雷管和塑料导爆管起爆，周边眼采用低爆速、低密度、高爆力、传爆性好的小直径2号岩石硝铵炸药（φ25mm直径），厂制炮泥堵塞，导爆管复式网路联接，各部一次起爆。全断面钻爆楔形掏槽采用六孔掏槽, 三台阶钻爆时楔形掏槽采用四孔掏槽。
A、爆破参数的选择
1)孔深确定：取1.5m，掏槽眼加深0.2m，为1.7m。
2)周边光爆孔或预裂孔孔网确定：根据K=a/w=0.5～0.8原则确定，一般a= 40cm；w=60cm。
3)单耗确定：单耗根据类似经验确定，Ⅲ围岩取0.4～0.9kg/m3。
4) 掘进孔孔网参数确定：
掘进孔孔网根据单孔装药量负担面积确定：
a.w=S=Q单/q.l 。
Q单—单孔装药量
q — 单耗
l — 孔深
a — 孔距
w — 抵抗线
S — 炮孔负担面积
B、钻爆设计
Ⅱ、Ⅲ级围岩钻爆详见图《Ⅲ级围岩爆破设计图》；
Ⅳ、Ⅴ级围岩钻爆详见图《Ⅳ、Ⅴ级围岩爆破设计图》；

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C、药量计算、装药方法、装药结构及炮孔堵塞
1)药量计算：见爆破设计图。
2)装药方法：采用人工用木制炮棍装药，起爆体均在火工品加工房进行加工，起爆体必须专人加工，分段存放。
3)装药结构：周边眼采用空气柱间隔不耦合装药形式，为保证周边眼同时起爆，须使用导爆索连结各药卷。除周边眼采用空气柱间隔装药外，其余各炮眼均采用孔底大药卷连续装药，雷管置于孔底第二节药卷上进行反向起爆，周边眼装药结构见图7-5。

图7-5 周边眼装药结构示意图

4)炮孔堵塞：炮孔采用人工堵塞，堵塞材料为粘性土卷(需提前加工)，用木制炮棍压紧。堵塞长度一般不小于25～30厘米；严禁不堵孔爆破。
D、网络设计及起爆方法
1)起爆网络采用并簇连法，按如下顺序连接：
孔内雷管分组→周边孔导爆索并接→同段非电雷管双发簇连→双发火雷管起爆。
2)起爆器材：孔内采用非电毫秒雷管和导爆索(周边孔)起爆，孔外采用非电毫秒雷管传爆，起爆采用双发火雷管起爆，导火索长度不小于1.5m。
3)起爆方法：警戒完成后，人工利用香火点燃导火索(2根)，立即跑到200m以外安全避炮点。在完成爆破后30min后进入爆区检查，确认无盲炮后方可解除警戒。
④爆破安全距离计算
由于爆破过程中部分炸药能量转化为地震波，同时产生一定飞石、冲击波、爆破毒气和噪声，影响建筑物、机械设备及生命财产的安全，务必对其安全情况进行校验，采取严格的防范措施加以保护确定爆破安全。
a、爆破振动计算：
根据《爆破安全规程》（GB6722-86）的有关规定，地面爆破振动速度按下式计算：

v：地面爆破振动速度（cm/s）；
R：爆源至被保护目标的距离（m），本隧道最小线间距为31m，取27.5m
Q：炸药量（kg）；齐发爆破取总炸药量；微差爆破或秒差爆破取最大一段药量；
K、α：与爆破点地形、地质等条件有关的系数和衰减指数，取K=200, α=1.8
则当Ⅱ、Ⅲ级围岩全断面开挖时：

故v=1.92 cm/s
当Ⅳ、Ⅴ级围岩三台阶开挖时：

故v=0.773 cm/s
而该隧道在全断面掘进时既有隧道最大振速为1.92cm/s，三台阶开挖时既有隧道最大振速为0.773cm/s,所以该爆破设计满足安全震动速度小于5cm/s的要求。
b、爆破冲击波超压的影响：
由于隧道施工方向为水平，而隧道洞室爆破均在地下，因此超压冲击波对洞口周围建筑不会造成影响。
c、爆破安全距离：
隧道爆破时，个别飞石对人员安全距离设定为150m，巷道内对设备安全距离设定为100m(指非机动设备)。
d、起爆顺序和延期时间：
起爆顺序： 按段次爆破
延期时间：一般掏槽孔段间延时差为50ms～75ms。
⑤超欠挖控制措施
控制超欠挖是降低工程成本的主要措施，控制好超欠挖可以保证开挖成型、保证初期支护质量。
A、正确标示开挖轮廓线
1）在爆破前画开挖轮廓线时应考虑施工误差和围岩设计预留变形量及画线误差等因素，在设计轮廓线外要据以加大尺寸。
2）按照设计要求预留变形，施工时进行量测按实测数据进行调整。
B、优化爆破设计
1）采用控制爆破技术。根据隧道地质情况采用不同参数的光面控制爆破技术。
2）采用非电毫秒雷管起爆。
3）正确选用周边眼装药结构。为保证爆破质量，周边眼采用小药卷炸药，间隔装药，并加强炮泥的堵塞质量。
4）按设计装药，并顺序起爆。
5）不断总结、修正爆破参数使之达到最佳效果。
C、保证钻孔质量
1）炮孔间距应符合钻爆设计。周边眼间距的误差不大于5cm，辅助眼间距的误差不大于10cm，周边眼的外插角不大于3度。
2）除掏槽眼、周边眼、底板眼外的其它眼孔方向应与隧道方向平行，要求孔底在同一平面上。
3）钻孔结束后要清孔，炮眼用炮泥堵塞，确保单孔装药质量。
4）定人定位，明确分工，明确责任，不得混岗乱位。
D、建立严格的激励、约束机制
实行超欠挖奖罚制度，将奖罚数量与炮眼残留痕迹、超欠挖范围、超欠挖数量、炸药用量等直接挂钩，形成一套强有力的控制超欠挖管理办法。
⑥爆破施工要求
A、 炮眼钻设质量标准
1）掏槽眼的眼口、眼底间距允许偏差均为50mm；
2）辅助炮眼眼口排距、行距允许偏差均为100mm；
3）周边眼间距允许偏差为50mm，外斜率不大于孔深的4%，眼底不超过开挖轮廓线100mm；
4）周边炮眼至内圈炮眼的排距允许偏差为50mm；
5）除掏槽眼外，其它炮眼应在同一垂直面上；
6）钻孔完毕检查验收合格并做好记录后方可装药。
B、炮眼装药质量标准
1）炮眼装药前应清理干净；
2）采用低密度、低炸速、低猛度炸药；
3）周边眼采用间隔装药结构，其它眼采用连续装药结构；
4）起爆方式采用毫秒雷管分段起爆。
C、爆破标准
1）开挖断面不得欠挖；
2）炮眼利用率在90%以上，光爆的半壁炮眼留痕率在70%以上；
3）相邻两循环炮眼衔接台阶不大于150mm；
4）爆破岩面最大块度不大于300mm。
⑦煤层瓦斯地段钻爆作业
A、一般规定
1）开挖工作面附近20m风流中瓦斯浓度必须小于0.5%；
2）必须采用湿式钻孔；
3）炮眼深度不小于0.6m；
4）爆破