某分离式隧道施工方案-secret.doc

某分离式隧道施工方案
一、某隧道设计概况
某隧道为分离式隧道，隧道洞身位于平曲线上左洞位于R＝1580米、R＝1600米曲线上，右洞位于R＝1915米、R＝1600米曲线上。右线进口里程为YK185+210，出口里程为YK188+262.7，隧道全长3052.7m，纵坡采用－1.200％；左线进口里程为ZK185+258，出口里程为ZK188+264，隧道全长3006m，纵坡采用－1.266％。隧道限界净宽10.75米，其中行车道宽度7.5米，左侧向宽度0.5米，右侧向1.0米，左侧检修道宽0.75米，右侧检修道宽1.0米，限界净高5.0米。隧道衬砌内净空采用三心圆曲墙式。
某隧道为特长隧道，总体地质情况较差，拟由隧道进出口双向掘进，其中右线出口紧接XX大桥0#桥台，该洞口成洞面开挖与防护与XX大桥0#桥台同时进行，且需在XX大桥0#桥台施工完毕后方可进行洞身施工。两单洞各设三处紧急停车带，两单洞间设四处人行横洞及三处行车横洞。隧道进出口洞门均为端墙式，洞身围岩级别以Ⅴ为主，Ⅳ级次之，少量局部地段为Ⅵ级。洞身开挖支护后仰拱及回填及时施做，拱墙二次衬砌滞后开挖面一定距离平行施工，管沟滞后拱墙衬砌一定距离平行施工，随后施工路面等。由于本隧道地处煤系地层，局部地段需揭煤施工
隧道采用新奥法施工，采用机械化配套施工，无轨运输，建立以装载机、挖掘机、全断面衬砌模板台车、自动计量拌合站、砼输送车、输送泵、自卸汽车为主要特征的大型机械设备配套施工体系，实现一系列机械化作业线的有机配合，严格机械设备管、用、养、修制度。

二、某隧道施工方案
2．1 某隧道洞口施工方案
2.1.1洞口明洞及明挖施工顺序
①测量放线→②边仰坡外及洞口环行截水沟→③测量放线→ ④洞口土石方开挖、边仰坡施工→⑤拉槽进入正洞开挖→⑥明洞仰拱及边墙脚钢筋砼施工→⑦仰拱15号片石砼回填→⑧洞门基础砼施工→ ⑨浇注明洞拱墙及洞门施工→
⑩水沟、电缆槽砼浇筑→⑾明洞外防水层施工→⑿明洞拱背回填及盲沟施工→⒀洞口防护、绿化、整平层施工。
2.1.2 明洞、洞门开挖及边、仰坡和截水沟、排水沟施工
(1) 在隧道明洞、洞门开挖之前，首先必须施工洞口边仰坡外的截水沟及排水沟，以避免对边坡的冲刷流失。导致边坡落石，失稳坍塌。明洞及洞门开挖采用人工配合反铲、风钻、风镐自上而下分层进行。按图纸计坡度每开挖一段进行锚杆、钢筋网、喷射砼进行支护，以确保施工安全。当开挖至明洞与暗洞交界的超前大管棚支护明洞二次衬砌外轮廓线标高时，应注意留出管棚施工的核心土位置。左右交替沿明洞的二次衬砌外轮廓线进行开挖至长管棚套拱基础底。
(2) 某隧道明洞、洞门开挖，避免在雨天进行。采用反铲挖掘机开挖；并预留0.2-0.5米的人工进行清刷修理成形，遇个别较大孤石或少量硬质岩，采用风钻钻眼、微药量解体，风镐修凿轮廓或非电控制光面爆破，不得扰动边坡，影响边坡稳定。装载机或挖掘机装碴，自卸汽车直接运输到规定地点卸碴。
(3) 明洞、洞门开挖前，编制详细的分项工程施工组织设计报监理、业主审批后，严格实施。应符合以下要求：
① 土石方开挖应按顺序进行，边坡开挖要严格按设计控制坡比，并应使洞门处边坡与明洞仰坡连接圆顺。
② 松软地层开挖时应从上至下，随挖随支护，加强防护，随时监测、检查边坡稳定情况。
③ 边坡、仰坡上浮石、危石要清除，坡面凹凸不平应予整修平顺。明洞开挖弃方应堆放在指定地点，边坡仰坡上不得堆集弃土、石方。
④ 爆破作业时应严格控制，特别是镶嵌于边坡的孤石，应采用微药量劈裂爆破，人工风镐修整平顺。
2.1.3明洞及洞门结构施工
（1）明洞、洞门土石方开挖至洞口大管棚护拱钢拱架拱底标高时，人工开挖基坑，施工护拱钢拱架拱脚C15号片石砼基础，架设护拱施工暗洞超前大管棚注浆后，立即开挖侧壁导坑上台阶，进入正洞施工，正洞开挖与明洞下半部分土石方开挖同时进行。
（2）明洞、洞门土石方开挖至路面设计标高时，转为人工开挖，由人工挖
出明洞仰拱及洞门基础，明洞基础尽可能挖至基岩面，并将基岩面挖成台阶状，超挖部分利用浆砌片石回填后方可做明洞结构，施工时，如明洞基础未能落到稳固基础上时，明洞基础按设计要求进行地基处理，保证承载力大于350Mpa。
（3）明洞及洞门结构施工，应符合以下要求及条件：
① 洞门施工放样位置准确。
② 洞门基础必须置于稳固的地基上，并满足设计承载力。基坑内废渣、杂物等须清除干净，报请监理工程师验收合格后，方可进行下道工序。
③ 洞门段衬砌拱墙采用钢制模板台车，同时与明洞连成整体同时浇注。
④ 洞门端墙浇注与墙背回填，应两侧同时进行，防止对衬砌产生偏压。
⑤ 明洞衬砌与暗洞交界必须设沉降缝分开浇注，模板台车长度多于部分向洞门段调节。
⑥ 洞门建筑完成后，应检查与确保仰坡坡顶的截水沟及路堑排水系统的完好与连通。

2.2 Φ108大管棚施工方法
某隧道洞口附近Ⅴ级围岩设计采用超前大管棚注浆预加固后进行开挖，管棚一次性顶入长度为32米以上，具体Φ108大管棚施工方法如下：
（1）施作套拱
待洞口边仰披开挖，支护到明洞初砌外轮廓线时，预留核心土，测量人员在坡面上定出中线拱顶高度，套拱位置线，横向十字线，然后开挖两侧套拱位置的土体，边开挖边支护至边墙底高度以后，浆砌套拱基础，施做完后在明暗洞交界处架立四榀U25号工字钢套拱，间距50cm，每榀用拉杆拉紧，防止倾倒，必要时在拱顶拱腰坡面上两侧打锚杆，将最前面一榀拱架焊在锚杆上拉紧，套拱在明洞外廓线以外，紧贴掌子面施作。在钢支撑上以设计大管棚间距安装Φ127mm，长2m的孔口导向钢管，必须用仪器仔细精确无误地检查其中线，方面与水平，确保导向良好，与管棚位置方向一至，用水泥纸或其他东西将孔口管封堵，防止浆液流入将孔口管堵塞，人工立模挡头板用钢筋拉杆拉紧，外模用铁线拉在衬砌拱架上，拱腰以下要用斜掌支于侧面上，完后浇注60cm厚的C25砼包裹钢支撑和导向管。套拱完成后，喷射C20砼10cm厚封闭周围仰坡面，作为注浆时的止
浆墙。
洞内大管棚施工，将需布设大管棚工作面后3－5米隧道开挖轮廓线扩大1－1.5米，作为管棚注浆工作室，供施工套拱和钻孔操作平台使用，套拱施作和架设方法与洞口段相同。
（2）搭设钻孔平台架、安装钻机
用方木搭设钻孔平台架，平台上满铺木板，搭设牢固，以防钻孔时钻机晃动。施工时利用洞口或洞内预留的核心土，减少平台架设高度，具体方法根据现场施工实际情况选定。
（3）钻孔
采用水平地质钻机，从导向管向内钻入，注浆前先钻孔安设有孔注浆钢花管，注浆后钻孔安设无孔钢管。
（4）安装管棚钢管
管棚钢管由机械顶进，钢管节段间用丝扣连接，丝口长15cm，顶进时，钢管接头至少错开1米，并且同一横断面内接头不能多于50%。管棚顶到位后，钢管与导向管间隙用速凝水泥或其它堵塞严密，以防注浆冒出。堵塞时预留进浆孔和排气孔。
（5）注浆
浆液采用注浆机灌注。注浆方法采用从孔口一次注入，搅拌均匀的浆液通过注浆泵、输送管路、孔口控制阀进入钢管内，同时在孔口上部设一排气孔，以便浆液进入管内时，将空气排出，当排气孔流出浆液后，关闭排气孔,续灌注浆,达到设计注浆量或注浆压力时,稳定3～5分钟后停止注浆。
（6）施工过程中，为了防止注浆过程中发生串浆,每钻完一个孔，随即就安设该孔的钢管并注浆，然后再进行下一孔的施工。
（7）注浆结束后打设无孔钢管，同时检查注浆质量，达不到设计要求处补孔重注。大管棚施工工艺详见《管棚施工工艺框图》，管棚施工方法及布设方法见《某隧道Φ108大管棚施工方法示意图》

某隧道φ108管棚施工工艺框图
注浆效果检查
测量放线，定位施作套拱
搭设平台、准备钻孔
套拱周围边坡喷砼封闭
钻 孔
掏孔检查
是否有坍孔、
探头石
安装管棚钢管
注 浆
注浆防护
喷砼封闭
加工钢管
钻机扫孔
进入开挖工序
补 孔
孔口处理

2.3　暗洞进洞方案
　　某隧道左右隧道洞口均为Ⅴ级围岩，暗洞进洞在洞口段长管棚注浆结束后，在先行施工的套拱掩护下进洞开挖，进洞Ⅱ类围岩开挖采用双侧壁导坑法，拱部开挖时保留核心土，开挖后及时施作临时支护，洞口段每开挖3米后及时施作仰拱，洞口开挖出9米后（模板台车长度），浇筑该段钢筋混凝土二次衬砌加强洞口段支护，确保洞口段安全后，接着按正常Ⅴ级围岩双侧壁导坑法施工方法施工(正常Ⅴ级围岩施工方法见6.1节)。

三、工期要求及作业进度
根据标段的工程量和施工条件以及类似工程的施工经验和施工能力，确定本标段的计划施工工期为24个月（含施工准备）。开工日期为2007年3月1日，竣工日期为2009年2月28日。

3.1 分项工程施工进度计划
主要工程项目开、竣工日期见下表3-1。
表3-1 主要工程开、竣工日期表
序号
工程名称
开工日期
结束日期
工期（月）
1
施工准备
2007-3-1
2007-3-31
1.0
2
隧道工程
2007-4-1
2009-2-14
22.5
2.1
开挖
2007-4-1
2008-11-30
20.0
2.2
衬砌及水沟电缆槽
2007-5-1
2008-12-31
20.0
2.3
隧道水泥砼路面
2009-1-1
2009-2-14
1.5
3
清理交验
2009-2-15
2009-2-28
0.5
各主要工程项目施工进度指标见表3-2。
表3-2 各主要工程项目施工进度指标表
序号
项目名称
计划指标
备 注
1

隧
道
VI级围岩段开挖、初支
30m/月
指每个作业面
2
V级围岩段开挖、初支
75m/月
指每个作业面
3
IV级围岩段开挖、初支
150m/月
指每个作业面
4
二次衬砌
120m/月
指每个作业面
5
隧道路面砼
1500m/月
指每个作业面

四、劳动力安排
4.1人员安排计划
根据本工程的工程规模、工期要求，结合投入的机械配备情况，组建专业化施工队伍，实行平行流水作业，人员采取动态管理，施工高峰期投入1055人。人员安排见表4-1-1“人员配备表”、图4-1-2“劳动力动态示意图”。
表4-1-1 人员配备表
单位
部门名称
人数
部门名称
人数
小计
项
目
经
理
部
项目经理
1
计划财务部
3
45
项目副经理
2
设备物资部
3
项目总工程师
1
办公室
2
工程部
18
中心实验室
3
安全质量部
7
管服人员
5
施
工
作
业
队
隧道一队
260
路桥二队
180
1010
隧道二队
260
路桥三队
150
路桥一队
160
总 计
1055人
图4-1-2 劳动力动态示意图

4.2人员动员周期、进场时间
中标后将立即组建项目经理部，5天内先遣人员60人到达工地，参加本合同段施工的队伍将按任务划分和施工进度计划安排陆续进场。人员动员周期从拟定进场日期2007年3月开始，动员周期为2007年3月～2009年2月。

五、主要设备配置
机械设备配备，遵守以下原则：
1、优选精良、先进、适合本工程的最佳施工机械设备，合理进行匹配，使全线形成快速施工能力。
2、根据本合同段工期及工程量，使机械设备能力大于进度计划指标能力，有足够的设备储备。
3、同类机械设备尽可能采用同厂家设备，以便于维修、配件供应和通用互换，确保机械使用率。
拟投入本工程的隧道主要机械设备见《隧道主要施工机械设备配备计划表》。
隧道主要施工机械设备配备计划表　　
设备名称
单位
数量
型号、产地国、商标、能力等
备注
抽水机
台
2
60m

凿岩机
台
70
YT28沈阳

地质钻机
台
2
MK-5国产35KW

风镐
台
20
G10A郑州

装载机
台
2
ZLC-50

装载机
台
2
ZL40B

装载机
台
2
ZL30

反铲挖掘机
台
2
PC200-5日本 1.2m3

自卸汽车
台
6
15t

模板台车
台
4
9m

强制式搅拌机
台
2
750L

配料机
台
2
HPD1200B广州0.8m3

砼输送泵
台
2
60m3/h

砼喷射机
台
6
HPJ-9郑州9m3/h

灰浆搅拌机
台
4
UH3济南

单液注浆机
台
2
温州

锚杆注浆机
台
4
UB3国产3m3//h

混凝土切缝机
台
1
国产

空压机
台
4
4L-20/8余姚20m3/min

通风机
台
4
MFV100P2日本110KW

多功能作业台架
台
2
自制

防水层作业台架
台
2
自制

发电机
台
2
250KW

六、某隧道洞身施工方法
开挖：根据围岩类别不同，采用小导管预注浆、“φ50小导管+注浆”或超前锚杆等进行预支护，隧道VI级围岩段、V级围岩紧急停车带段采用双侧壁导坑法施工，人工开挖或减震控制爆破开挖，人工配合大宇50反铲出碴；V级围岩一般段及IV级围岩紧急停车带段采用单侧壁导坑+上下台阶法施工，减震控制爆破，各导坑及台阶均采用人工手持风钻钻孔；IV级围岩一般段采用上下台阶法开挖施工，光面爆破，ZL50装载机配自卸汽车出碴。汽车横洞及人行横洞一般采用上下台阶法施工，IV级围岩人行横洞可采用全断面法施工。
分部开挖时必须严格按设计要求进行超前管棚、超前锚杆等预支护，开挖后及时进行初期支护，并根据监控量测结果及时调整施工方法及支护参数。
开挖循环进尺应和支护参数相匹配，短进尺、多循环，支护紧跟开挖，并及时施做仰拱，及时形成支护闭合环。
出碴：采用无轨运输方式，侧壁导坑采用人工配合大宇-50反铲，ZL-30装载机进行装碴、运碴，采用上下台阶法开挖时因断面较大，采用ZLC-50B侧卸式装载机装碴，自卸汽车运碴。
通风：采用压入式通风方案，在左、右线的洞口各配置2台55Kw轴流通风机进行通风，φ1200软式风管进洞通风。
初期支护：喷射砼采用湿喷机作业，在爆破、通风、清帮、找顶完成后进行初喷，施作锚杆和钢筋网后快速立拱架，再复喷至设计厚度。

6.1 主要开挖方法介绍
6.1.1 双侧壁导坑法
隧道VI级围岩段、V级围岩紧急停车带段采用双侧壁导坑法施工，人工开
挖或减震控制爆破开挖，人工配合大宇50反铲出碴，在超前小导管保护下，采用双侧壁导坑法，人工手持凿岩机、风镐配合反铲进行开挖，开挖步骤如下：
开挖侧壁导坑①部→II部初喷砼，安装钢支撑、挂网、锚杆、补喷砼→③部墙壁部分开挖→IV部初喷砼，立钢支撑、挂网、锚、喷→⑤部环状开挖→VI初喷、立钢支架、网、锚、喷→⑦、⑧部开挖→侧壁临时支撑拆除→开挖抑拱及初期支护→连续循环。
详见开挖断面划分图（图6-1-1）
（1）侧壁导坑开挖：导坑开挖采用人工（十字镐，风镐）开挖，个别孤石和少量硬质岩段采取风钻打眼，微药量解体、 风镐修整轮廓，每循环据实际情况进尺0.6-0.9m，开挖断面成型经检查后，初喷砼封闭围岩面，靠衬砌侧挂φ6.0钢筋网，间距20×20cm（在洞外先预制成一定的网片），钢筋网紧岩壁 ，用长30cm左右钢筋作成弯钩将网片钉在岩面上，安装0.3m间距正洞U型钢拱架，同时安装的 0.3mU25临时钢拱架，纵向连接φ22钢筋，靠核心土一侧打Φ25超前中空注浆锚杆L=300cm，靠衬砌侧打L=400cm的φ50×5mm小导管，将钢架与小导管尾部焊接成整体，复喷砼达到设计厚度。
（2）待①部开挖支护超前4-5榀钢架后，进行③部开挖，开挖成型经检查后，初喷3-5cm，靠衬砌侧挂钢筋网，接长下部钢筋拱架，靠核心土侧打系统锚杆φ22，L=250cm，靠衬砌一侧打φ25×5mm，L=450 cm中空锚杆，并将墙脚底部打好4根锁脚锚杆，将锚杆与钢支撑焊连成整体，复喷至设计厚度。
（3）⑤部开挖在左右导坑推进20-30米后进行，由于开挖宽度大，拱部进行环状开挖以能立拱打锚杆、挂网，喷砼的宽度为原则，成型后，初喷3-5cm，挂钢筋网， 接长钢支撑打锚杆、复喷至设计厚度，为了减少和中下部施工的干扰，石碴可翻入左右导坑内运走。
（4）中层和抑拱⑦、⑧、⑨、⑾部分开挖可使用装载机和反铲装碴，中层分两层开挖⑦、⑧，先拉⑦留2米平台，然后按⑧部，随挖随拆除侧壁临时支撑，仰拱开挖根据量测结果，采用左右错开推进，每次开挖长度不超过2-3榀钢架，并及时进行钢支架的按长，喷、网初期支护，这时要特别注意侧壁临时支护的锚杆与钢拱架，防止开挖时将其拉倒坍塌从而引起事故。
（5）当洞内围岩变形量较大时，应根据反馈信息及时施作仰拱及填充，甚
至施作二次衬砌。调口段9m开挖后应进行二次衬砌方可继续开挖。

6.1.2 单侧壁导坑法
隧道V级围岩段、IV级围岩紧急停车带段采用单侧壁导坑法施工，V级围岩分布在隧道口和隧道中段，穿越断层带，自稳能力较差，所以施工中应严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤量测、早封闭”的基本原则。
V级围岩采用单侧壁导坑法分为左右两部分施工，左右导洞分别又分为上下断面分别施工，台阶长度保持在5-10米，导洞上半断面采用人工钻眼爆破，人工卸碴至隧底接着进行上半断面初期支护及中隔壁施作，如有必要进行拱部超前锚杆支护，再进行导洞下半断面开挖，采用人工风钻钻眼爆破，机械出碴。为了减少上半断面导坑人工出碴量、降低劳动强度，导坑超前下断面保持在5m左右，以使上断面爆破时大部分石碴抛掷于隧底，并且大部分石碴可通过反铲勾刨下来，余下小部分由人工清理抛掷下来，即可机械装运出洞。施工方法及施工工艺详见《图6-1-2》。
（1）施工顺序
①左导洞上半部中隔壁法开挖→②左导洞上半部初期支护及中隔壁施作→③左导洞下半部中隔壁法开挖→④左导洞下半部初期支护及中隔壁施作→⑤右侧上半部开挖→⑥右侧上半部初期支护施作→⑦右侧下半部开挖→⑧右侧下半部初期支护→⑨仰拱浇筑→⑩拱圈及边墙二次衬砌浇筑→⑾沟槽及路面施工→⑿连续循环
（2）导洞上半部开挖：在超前锚杆支护下（必要时），采用人工钻眼爆破，控制装药量，尽量减少对围岩的扰动，开挖经检查成型后，立即对其进行喷砼支护3-5cm，然后及时立钢支架挂网，锚杆与钢架焊接成整体后复喷至设计厚度。
（3）导洞下半部开挖：在上部超前5m左右后进行，开挖支护方法同上，尤其要对拱脚“L” 处进行4-6根锚杆锁脚，并根据量测反馈情况，及时施做仰拱，填充及二次衬砌。

6.1.3 上下台阶法施工
（1）Ⅳ级围岩穿越隧道微风化带，地下水不发育，主要为基岩裂隙水，基
本无水，围岩稳定性较好，采用上下断面分步开挖法，上下断面施工台阶长度保持在30m左右，上半断面开挖后立即进行上半断面初期支护，再进行下半断面的开挖。
当下半断面初期支护施做完成后立即进行二次衬砌依次整体浇筑。断面开挖采用人工手持风钻或液压钻钻孔，非电毫秒雷管光面微差爆破，装载机装碴，卸汽车运输出洞，每循环进尺控制在3.0米左右。施工方法详见图6-3-1《某隧道Ⅳ类围岩开挖方案示意图》。
（2）开挖爆破后，找顶，初喷砼3-5cm，出碴，在钻齐头开挖眼之前，先打上茬炮的锚杆孔和安装锚杆，当开挖前进两循环以后，再施作前面循环的挂网和复喷砼至设计厚度，为了挂网便于贴紧岩面，锚杆尽量布置在开挖面的凹凸不平处，并间隔布置，下半断面在上断面超前20-30m左右交错前进，之间间隔10m左右，以人工手持风钻打眼爆破，开挖按全面爆破布眼装药。
（3）边墙基础与中央排水沟开挖由于比开挖大底低几十公分，一次与隧道底开挖成形较困难，拟按侧槽开挖。
施工方法及施工工艺详见《图6-1-3》

6.2 爆破设计
为减少振动与降低噪音，同时达到成形效果好，拟采用光面控制爆破。根据地质条件，开挖断面、开挖进尺，爆破器材、振速要求等条件编制爆破设计。光面爆破施工工艺见表6-2-1“光面爆破施工工艺框图”。
表6-2-1 光面爆破施工工艺框图
施工准备
爆破设计
测量放线
钻 眼
药量计算
装 药
掏槽眼起爆
辅助眼、周边眼起爆
装碴运输
进行下一循环
信息反馈
爆破效果分析

6．3 隧道施工支护及辅助施工措施
初期支护施工工艺见表6-3-1“隧道锚、网、喷支护施工工艺框图”。

表6-3-1 隧道锚、网、喷支护施工工艺框图
初 喷
测定放锚杆孔位
钻 孔
安装锚杆
挂钢筋网
报验
养 护
复 喷
砂浆锚杆制作
钢筋网制作
合格
不合格
锚杆注浆
成品注浆锚杆

6.3.1初期支护
A.喷射砼：采用TK500湿喷机作业，砼由洞外拌合站集中拌料，砼运输车运到工作面。喷射砼前，先用水、高压风对岩面粉尘、松动岩石和杂物进行清理，并使岩面保持一定的湿度。喷射作业分段、分片、由下而上顺序进行。
B.锚杆安装：按设计要求布置锚杆位置，钻孔之后清孔并将锚杆顶入，孔口处理，注浆泵进行注浆，待浆液强度达到设计要求后上紧螺栓。
C.钢筋网：将洞外加工成片的钢筋网紧贴隧道围岩凹凸面起伏敷设，用电焊焊于锚杆尾部，固定牢固。
6.3.2辅助施工措施
A.超前注浆小导管施工：超前注浆管棚采用φ50×5mm的热轧无缝钢管。钻孔后，钢管沿隧道周边以设计外插角打入围岩，端部焊于钢支撑上，注浆泵注浆。。施工工艺见表6-3-2“超前小导管施工工艺框图”。

表6-3-2 超前小导管施工工艺框图
测量定位
钻孔、清孔
导管安装
连接管路
注水试验
系统状况
注 浆
制 浆
标准判断
停止注浆
效果检查
钻 探 孔
开挖作业
补钻注浆孔

B.钢拱架：型钢拱架采用冷弯机弯制，格栅拱采用场坪定位钢筋现场弯制焊接成型，其施工工艺见表5-24“钢拱架施工工艺框图”。
表5-24 拱架施工工艺框图
施工准备
断面检查
测量定位
洞内拱架拼装
拱架就位
焊纵向连接筋，
焊联锚杆头
喷砼覆盖
结 束
欠挖处理
准确测量
洞外拱架加工，贮存，检验，倒运
连接筋加工等
不合格

七、煤层施工
某隧道地处煤系地层，洞身有一处需揭煤施工，存在煤尘防治、瓦斯防治等问题，瓦斯巷道施工及管理难度大，是本项目的难点工程。

7.1揭煤施工方案
接近煤系地层后，由掌子面打一组（3孔）地质超前钻孔（长不小于15米）再掘进5米，继续打地质超前钻孔，以防煤层位置发生变化而误穿煤层。
⑴超前探测
根据《煤规》、国家有关规范及煤层产状和线路的相对位置关系，对探测钻
孔进行布置，掘进工作面距煤层垂距10米处，打3个穿透煤层全厚、并进入岩层不小于0.5米的前探测钻孔，以探明煤层赋存情况，确定煤层走向、层位、倾角、厚度、煤质，详细记录岩芯资料。在钻探过程中对瓦斯各项指标进行跟踪监测，以确定瓦斯和煤层的特性。
⑵突出危险性预测
掘进工作面距煤层5米时，钻3个测压孔，见煤后改用煤电钻打穿煤层，每打1米煤孔，收集钻屑，测瓦斯压力，按《防治煤与瓦斯突出细则》规定检测指标,判明突出危险性,若有突出危险时,可采用钻孔排放措施,通过强力通风、水力冲孔，将突出危险性降至安全指标内。
1）煤层及瓦斯的突出危险性预测采用综合指标进行预测，依据《防治煤与瓦斯突出细则》第30条的原则进行，按下列两个综合指标判断：
D=（0.0075H/f-3）(P-0.74)
K=△P/f
式中:D、f即为两个煤层突出危险性综合指标；
H—开挖深度，以米计；
P—煤层瓦斯压力，取两个测压钻孔实测最大值，单位MPa；
△P—软分层煤瓦斯放散初速度指标，由两个坚固系数最小的煤样混合测定；
f—软分层煤的平均坚固性系数，由两个坚固性系数最小值平均而得。
2）利用超前探孔（第一次、第二次）的数据（①湿粉K1值；②瞬间解析压力值Pd；③钻孔瓦斯涌出初速度gH；④瓦斯压力P；⑤打钻时的动力现象等）来判断瓦斯是否有突出危险。
规定当煤层紧固系数f值≥0.35时，K1＞0.8或f＜0.35，k1＞0.6有突出危险，该指标为采集的煤样是干煤粉时的测定值；如采集的煤样为湿粉时，当f值≥0.35时，K1＞0.4或f＜0.35，k1＞0.3时有突出危险。
瓦斯瞬间解析压力在取样2分钟后进行测定临界值为0.03Mpa。
3）同时在施工钻探过程中可通过以下征兆来判断煤层与瓦斯的突出危险性；
·煤层发出劈裂声，有时甚至发出巨响和轰鸣等声音，煤体里发生震动和冲击。
·地层压力增大，并把煤挤出，部分煤从工作面脱离，支柱被压发出响声，
顶梁有时被压断，煤壁向外凸出，有时如用手抚煤壁，可以感到煤壁颤动。
·煤的硬度降低、松软、易碎，在钻眼作业很容易感到，有时煤质由软变硬，再由硬变软，才发生突出。
·煤的颜色改变、失去光泽。
煤层构造发生变化，节理消失，如原来平行排列的层理，变成波浪形，扭折，甚至象乱麻一样。
·瓦斯渗出量激增，或升温不正常。
·煤层温度下降，瓦斯浓度特别大时，使人发生冷的感觉。
这些征兆，有时在突出前短时间才发现，如响炮声、煤炭剥落变形及瓦斯浓度变化等，有的较早地出现，如煤质变软、节理与汹涌消失等。但不是所有突出都有征光。
⑶爆破设计
为发防止煤层突出、围岩坍塌、围岩移动。在揭煤及过煤地段的爆破作业，主要做到短进尺、多循环的控制爆破，以及远距离放炮。
采用安全电爆破，瓦斯压力小于0.6MPa时，可正常开挖，压力为 0.6～1.0MPa时，采用震动爆破法揭煤。
揭煤前，开挖工作面与煤层间必须保留一定的岩柱，其尺寸根据岩石性质、煤层倾角、预防瓦斯突出措施等确定。采用震动爆破时，岩柱最小垂直距离不小于2米。
对揭煤及过煤地段爆破要求如下：
1）为防止揭煤放炮引起的诱导突出，在揭煤及过煤地段放炮作业时，采用一般性远距离放炮。每循环掘进尺为1.5～2.0米。
2）关于爆破器材的要求
①在揭煤及过煤地段（约30m左右）选用煤矿3#炸药和煤矿许用电雷管，并采用电力或放炮起爆，严禁采用通常爆索或非电导爆管起爆。
②使用煤矿毫秒雷管，电雷管起爆分为 1—5 段起爆，要求最后一段起爆的延期时间不得大于130ms。同一组雷管的电阻值误差不超过±0.2Ω，雷管电阻的测量和网络的导通检查，必须用爆破专用仪表，仪表的工作输出电流小于30mA。

③爆破连线方式：采用串联连线方式，线路所在接头相互扭紧，明线部分包履绝缘层，并悬空。
④起爆电源：采用配备的起爆器或动力电源，均在洞外起爆。
⑷开挖及支护手段
为了防止煤层的突出和确保施工过程中的安全，开挖方式采用正台阶两部或三部开挖，（按设计）实施整体推进，分段揭煤，加强支护，稳步前进的原则，在初期支护选用时，考虑到防突、防坍塌、防围岩移动等因素，支护采用刚柔结合的方式，即型钢拱架结合喷、锚、网柔性支护，在通过煤层较厚、围岩破碎的地段，还应辅以超前小导管预注浆支护与自进式锚杆交错设置；以便能起到固结围岩和堵有害气体溢出的效果。

7.2 某隧道煤系地层段施工管理制度及其措施
施工过程中煤层与瓦斯突出危险性预测及施工应按《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出细则》、《铁路瓦斯隧道技术规范》（TB10120-2002）要求进行实施。
（1）开工前，应根据以上规程、细则、规范和本设计说明的要求，对煤系地段隧道施工组织管理和施工技术方案进行详细的施工组织设计，经评审后方可实施。
（2）在施工前应组织技术、安全、设备等相关人员共同制定瓦斯区段施工的技术保证、通风保证、煤与瓦斯突出的预防、发生瓦斯燃烧爆炸时的救护等五个措施，以及人员进洞；钻爆作业；电焊作业；机电设备使用操作；装渣运输机械使用、操作检测仪器的使用、调校维修和瓦斯监测、监控；洞内安全用电；隧道洞内防火、防排水；作业面瓦斯浓度超限处置等十项规定，用来正确指导，确保隧道的施工安全，对施工人员进行煤系地层施工规程、施工工艺、危险性预测、施工安全事项和突发事故紧急预案的培训，并制定相关可靠可行的管理制度，确保施工安全。
（3）瓦斯隧道的管理制度
A、瓦斯检查制度：
a、由专职和兼职瓦斯检测员对每班、每个作业点进行多次检测，采用“便携式复合气体检测报警器”，安装“瓦斯浓度自动报警检测仪”和“瓦斯报警自
动断电器”。
b、放炮时应做到一炮三检测：当开挖炮眼完，装药前要进行检测；放炮前进行检查；放炮后进行检查。
c、除专职、兼职瓦斯检测员检测瓦斯外，并在距离掌子面20m以外回风流中隧道左右边墙较高处各挂设一台甲烷测定报警器。
B、瓦斯记录制度
在洞口和施工集中地点应悬挂瓦斯记录牌，在牌上记明检查地点、检查时间，瓦斯浓度。建立记录本，随时备查。
C、杜绝烟火入洞制度
在洞口设立一个烟火检查站，禁止烟火带入洞内。当风流中的瓦斯浓度达到并超过0.5%时，洞内的施工机械必须采用防爆型电器设备。电气设备应按照瓦斯隧道处理：电线、电缆、闸盒采用安全防爆型。禁止在洞内电气接零，采用双回路直供电源，在洞口安设避雷装置。禁止内燃机车等机具入洞。使用雷管和炸药必须更换为煤矿许用雷管和炸药。
D、突发时间预警制度
洞内外设立安全标志警示施工人员。同时组建洞口医疗救护队，备齐消防、救险抢救的各类工具、器具及车辆、通讯，并与矿山救护队建立联系。

7.3揭煤施工注意事项
在进入煤系地层施工后，应采用揭煤防突施工。为防止震动性放炮引起塌方，在揭煤施工中，应尽量避免使用震动性放炮。施工工序如下：
① 利用超前钻孔完成排放效果监测煤层无突出危险后，采用施工辅助措施对开挖轮廓进行超前注浆加固，并安装钢支撑，揭煤宜采用微震动爆破法，在破碎软弱煤层段尽量采用人工开挖或无爆破施工，揭煤后随开挖逐段进行超前注浆支护，并对开挖轮廓进行挂网喷锚支护，安装钢支撑和临时钢支撑，喷射混凝土至设计厚度，施工至煤层底板进入岩层3m。②重复①步骤，并支护完成毕，直至施工完全超过煤层。③在施工完全超过煤层后方可拆除临时钢支撑，对于较厚煤层，应减少揭煤中的一次落煤量，缓解施工的通风压力。
揭煤施工具体分为煤层定位、煤与瓦斯突出危险性预测、瓦斯排放、煤与瓦
斯突出危险性预测、施工防突措施、揭煤六步骤。

7.4瓦斯防治处理
为保证施工安全和顺利施工，根据《煤矿安全规程》第137条的规定，将隧道按瓦斯巷道管理，并采取以下措施：
（1）通风
针对瓦斯含量，采用混合式通风，风机型式和风机布置应根据实际情况确定，保证开挖0-1000m长度内有足够的新鲜空气，隧道开挖大于1000m后利用车行、人行横洞作为回风与运输通道增设局部风机，同时可适当内移主风机以增加送风量，在洞内凹陷处，应设置小风机作移动式吹风防止瓦斯聚集。
（2）安全措施
穿越煤层段时采用超前钻孔预测、预排措施（钻孔时若有顶孔、喷孔时即有突出的可能）。开挖面应该及时喷射混凝土封闭，放炮揭煤时（尽量采用微振动性弱爆破），在施工中保证喷雾洒水防止煤尘爆炸。
（3）瓦斯排放
在施工中预测到瓦斯时，应进行瓦斯排放，排放范围为开挖轮廓线以外5m，排放顺序采用揭煤施工顺序。排放孔可采用钻ф108孔，钻孔应钻透煤层进入岩层≥0.5m，各钻孔间距0.5m，瓦斯排放后打检查孔，并设置测压孔安装测压计测压，以保证瓦斯排放结束。

八、质量控制
8.1 质量保证体系
8.1.1 质量方针及目标
质量方针：至精至诚，更优更新。
质量目标：合格率100%，创精品工程。质量控制标准符合公路工程强制性条文的规定。隧道工程达到不渗不漏，隧道衬砌砼及桥墩台砼内部捣固密实，外观光滑平整。路基线条顺畅，填土密实，满足全线创优规划的要求。做到开工必优，一次成优。

8.1.2 质量保证体系
8.1.2.1 质量控制机构
项目经理部成立质量管理领导小组，由项目经理任组长，副经理和总工程师任副组长，成员由专职质检工程师、试验工程师、作业队队长、专业工程师、质检员、试验员等组成。
8.1.2.2 质量保证体系
建立建全质量保证体系，从组织、思想、制度、技术等方面保证质量目标的实现。

8.1.3 质量检测及控制程序
建立班组自检、作业队专职质检员自检和经理部专职质检工程师自检的三级自检制度，坚持自检、互检和交接检相结合的三检制，并接受监理工程师的质量检查和社会质量监督。

8.1.4 创优目标及措施
8.1.4.1 创优目标
确保全部工程达到国家现行工程质量验收标准，工程质量达到省优，争创部优。
8.1.4.2 创优措施
（1）加强创优的宣传教育，增强全员的质量意识。各级领导高度重视工程创优。
（2）制定各项工程的创优措施。
（3）制定创优计划，明确分项、分部工程质量目标。在创优计划中明确分项、分部及单位工程的创优负责人和质量目标。
（4）建立健全创优保证体系，成立创优管理小组，确保创优规划在施工现场的贯彻执行。

九、安全、环境保证
9.1 安全保证体系及保证措施
9.1.1 安全施工目标
杜绝重伤、死亡事故；无机械设备大事故；无等级火警事故；无汽车、装载机等行车事故。
9.1.2 施工安全保障体系
建立健全安全保障体系。项目经理为安全生产的第一责任人，施工经理直接管安全。经理部成立安全生产委员会，作业队设专职的安全员，工班设兼职安全员。
9.1.3 施工安全保证措施
9.1.3.1组织保证措施
（1）建立以岗位责任制为中心的安全生产逐级负责制，制度明确，责任到人，奖罚分明。
（2）坚持安全学习和教育。
（3）编制详细的安全操作规程、细则、制度及切实可行的安全技术措施，分发至工班，组织逐条落实。
（4）特殊工种都配备专业培训过的人员，并持有专业主管部门签发的合格证上岗。
（5）建造符合安全要求的易燃、易爆危险品保管仓库，配备有足够的消防设备，24小时专人值班。
（6）进行定期和不定期的安全检查，及时发现和解决不安全的事故隐患。
（7）隧道揭煤施工必须制订专门的安全手册，所有隧道作业人员均需经过培训，并经考试合格方能上岗。
9.1.3.2 施工现场安全技术措施
（1）施工现场布置符合防火、防爆、防洪、防雷电等安全规定及文明施工的要求。
（2）施工现场设立安全标志。危险地区必须悬挂“危险”或“禁止通行”、“严禁烟火”等标志，夜间设红灯警示。
（3）加强爆破器材的领用、运输、使用、退库管理，严禁爆破器材流失。
（4）施工场地的油库、料库、变电站、通风设施及其他所有临时设施均设
置防雷设施，定期检查接地电阻，防止雷击。
9.1.3.3 施工机械的安全保证措施
（1）各种机械操作人员和车辆驾驶员必须取得操作合格证，对机械操作人员要建立档案，专人管理。
（2）操作人员必须按照机械说明规定，严格执行工作前的检查制度和工作中注意观察、工作后的检查保养制度。
（3）保持机械操作室整洁，严禁