下王家隧道施工方案.doc

岢临高速路基 ZB1 合同段项目部五分部 1 下王家下王家隧道施工方案隧道施工方案 一、工程概况一、工程概况 山西路桥建设集团岢临高速路基 ZB1 合同段五分部隧道工程有下王家隧道，下王家隧道左线起点桩号 ZK76+080，终点 ZK76+475，全长 395 米；右线起点桩号 K76+045，终点 K76+502,全长 457 米，隧道围岩主要有、级。二、施工组织和施工安排二、施工组织和施工安排 1、施工日期 本合同段工期：16 个月 计划开工日期：2011 年 4 月 1 日 计划完工日期：2011 年 12 月 31 日 2、重点工程工期（1）2011 年 5 月 1 日前完成进场施工便道、洞口临时设施建设、洞口边仰坡开挖及防护。（2）2011 年 6 月 1 日前完成长管棚施工。（3）2011 年 6 月 1 日开始进洞，进洞后平均每月左、右各掘 100-120m，计划 3-4 个月贯通。（4）2011 年 5 月上旬衬砌台车进场拼装，5 月下旬达到施工条件，左右洞二衬至掌子面距离控制在 50m 以内。（5）潜埋压段衬砌完成后，退回至洞口施工明洞，明洞衬砌完成后及时施工侧墙、洞门墙和回填。（6）电缆沟紧跟二衬施工，路面混凝土在隧道贯通后开始施工。岢临高速路基 ZB1 合同段项目部五分部 2 3、隧道管理及施工人员配备表 姓名 职务 职责 贾建冬 施工负责人 全面负责施工，材料和机械调度 李文杰 技术负责人 负责施工技术工作 乔继龙 隧道工程师 负责现场施工 樊 平 质检工程师 负责现场质量检测及质量控制 刘小丁 测量工程师 负责施工测量 崔林玉 试验工程师 负责施工试验 岢临高速路基 ZB1 合同段项目部五分部 3 4、主要施工机械配备表 名 称 规格型号 产地 数量（台）额定功率或吨位（kw/台）产量 购进 年度 挖掘机 VOLVO210B 瑞士 1 155 1 m3 2010 装载机 ZL50C 中国 2 154 3 m3 2010 锚杆钻机 YGZ100 中国 5 15 100mm 2011 砼输送泵 HTB60 中国 2 75 60 m3/h 2011 砼输送车 MR4500 中国 3 208 6 m3 2011 砼拌合站 JS750 中国 1 121 60 m3/h 2011 砼拌合站 JS550 中国 1 80 50 m3/h 2011 发电机 250KW 中国 1 250 2011 压浆机 UB3 中国 4 5 2011 注浆机 BW-250/50 中国 4 5 2011 风镐 G10 中国 4 3 2011 通风机 SDDYSW-55 中国 2 55 1000 m3/min 2011 空压机 EP200 中国 3 110 2011 隧道检测质检仪器 中国 1 2011 整体式液压模板衬砌台车 CSM12 中国 2 12m 2011 砼喷射机 HSP-5 3 5m3/h 2011 自卸汽车 T815-2S 中国 5 208 15t 2010 电焊机 BX-500 中国 5 5 2011 钢筋切断机 GDW32A 中国 1 3 2011 钢筋弯曲机 GW40C 中国 1 3 2011 弯轨机 中国 1 3 2011 岢临高速路基 ZB1 合同段项目部五分部 4 三、隧道施工方案三、隧道施工方案 1 1、隧道总体施工方案隧道总体施工方案 级围岩段采用超短台阶法施工，台阶长度控制在 35m。喷锚砼采用湿喷作业。二次衬砌采用全断面液压衬砌台车。砼全部采用自动计量拌合站生产，砼输送车运输。二次衬砌、水沟、电缆槽完成后自洞内向洞外全幅施工调平层；再全幅施工 15cm 厚水泥砼基层和 26cm 厚水泥砼上面板。2 2、主要的施工方案和施工工艺主要的施工方案和施工工艺 2.1 2.1 洞口段的施工洞口段的施工 （1 1）洞口施工洞口施工 洞口施工包括洞口土石方开挖、洞口截排水系统的施工、洞口边仰坡的防护等项目的施工。进洞方案包括进洞时采取的防护措施，进洞时的开挖方法及支护类型等。洞口施工前先做好洞口边仰坡截水沟，截水沟距边仰坡开挖边缘按照设计图纸，截水沟施工完毕后自上而下进行边仰坡开挖，按设计坡度一次修整到位。并分层进行边坡防护，以雨水渗透而坍塌。破碎部位设网喷混凝土，以稳定边坡。刷坡防护到路基标高。洞口挖采用挖掘机自上而下分层开挖，分层高度23米，清除边坡危岩，及时进行边仰坡防护和设臵地表沉降观测点监控山体形变。为保证洞口地段边仰坡稳定和顺利进洞，实现“早进晚出”的原则，先边仰坡防护加固，并按规范从上向下开挖，开挖一级防护一级。进洞前先施工 岢临高速路基 ZB1 合同段项目部五分部 5 108长管棚超前支护，坚持“先支护（强支护）、后开挖（短进尺、）、快封闭、勤量测”的原则，保证安全。（2 2）明洞施工明洞施工 明洞施工按先墙后拱法浇筑。明洞土石方挖除后，先进行基底换填二八灰土平整夯实，然后施工边墙基础。边墙基础施工完毕后，架立支架，立模，绑扎明洞钢筋，浇筑混凝土。支架采用工字钢作支柱、横梁及纵梁，斜撑、纵向连接、横向连接均采用钢管脚手架。明洞施工中内模采用液压衬砌台车，挡头板模板采用木模加铁皮。混凝土在拌合站集中生产，所使用材料均符合规范规定。混凝土拌合料采用搅拌运输车运到施工现场，采用混凝土泵入模。振捣采用插入式振动棒与附着式振动器配合进行。明洞衬砌采用分层对称进行，分层高度不大于30cm，上层混凝土要在下层混凝土初凝前完成。明洞施工要连续一次性完成，不得中途中断，不得出现横向或斜向施工缝。拱圈混凝土达到设计强度、拱墙背防排水设施完成后，方可按图纸要求回填。浆砌片石回填沿隧道两侧纵向砌筑；回填碎石要分层、对称进行，并分层夯实，每层厚度不大于 30cm，中线两侧回填的高差不大于 50cm。回填至拱顶齐平后则合并统一分层填筑。夯实度不小于 70，夯实采用小型电动冲击夯。2.2 2.2 洞身的开挖和初期支护施工洞身的开挖和初期支护施工 隧道围岩特征与围岩分类：右线 K76+045-K76+200 段，长度：155m，洞口围岩以硬塑-坚硬状粉质粘土为主，最大埋深 55m，围岩级别为 V1级；开挖过程易产生变形和小型塌方。K76+200-K76+400 段，长度 200m，围岩以三叠系黄绿色中等风化砂岩为主，岢临高速路基 ZB1 合同段项目部五分部 6 岩体比较完整，呈块状结构；最大埋深 68m，水文地质类型为基岩裂隙水。JV=10 条/m3；KV=0.55；Rc=15-18MPa；BQ=272-281；围岩级别为 V3级；易产生垮塌；施工时应及时跟进二次衬砌工作。K76+400-K76+502 段，长度 102m，洞口围岩以硬塑-坚硬状粉质粘土为主，最大埋深 54m，围岩级别为 V1级；开挖过程易产生变形和小型塌方。左线 ZK76+090-ZK76+230 段，长度：150m，洞口围岩以硬塑-坚硬状粉质粘土为主，最大埋深为 60cm，围岩级别为 V1级；开挖过程易产生变形和小型塌方。ZK76+230-ZK76+390 段，长度：160m，围岩以三叠系黄绿色中等风化砂岩为主，岩体比较完整，呈块状结构；最大埋深 60m，围岩级别为V3级；易产出塌方；施工时应及时跟进二次衬砌工作。ZK76+390-ZK76+478 段，长度：85m，洞口围岩以硬塑-坚硬状粉质粘土为主，最大埋深为 55m，围岩级别为 V1级；开挖过程易产生变形和小型塌方。下王家隧道围岩比例表 围岩级别 V 总长（m）K 线围岩长度（m）200 257 457 所占比例 43.76%56.24%ZK 线围岩长度（m）160 235 395 所占比例 40.51%59.49%岢临高速路基 ZB1 合同段项目部五分部 7 各级围岩、衬砌长度汇总表（左线）围岩级别 V 级 合计 衬砌类型 明洞 S5e S5b S5e 小净距 S5a 小净距 S5c 小净距 S4d S4d 小净距 SMa SMb 围岩长度（m）235.00 160.00 395.00 衬砌长度（m）20 30 125 80 140 395.00 各级围岩、衬砌长度汇总表（右线）围岩级别 V 级 合计 衬砌类型 明洞 S5e S5b S5e 小净距 S5c 小净距 S5d 小净距 S4d S4d 小净距 SMa SMb 围岩长度（m）257.00 200.00 457.00 衬砌长度（m）5 93 89 90 180 457.00 S5a（小净距）衬砌适用于隧道左右洞净距为 15-20m 时，V 级潜埋土质围岩地段。应用新奥法原理，采用复合式撑起，初期支护由系统锚杆、钢筋网、喷射混凝土、工字钢钢拱架组成，结合超前钢管，钢筋混凝土作为二次衬砌，初期支护与二次衬砌之间铺设复合防水层。支护参数可根据量测信息作适当调整。拱部、边墙设系统锚杆、钢筋网喷射混凝土，中岩墙处系统锚杆加长处理，梅花形布臵，超前支护采用小钢管，钢管张角为 10-15，对称布臵。喷层内钢筋在拱部和边墙随岩面起伏铺设，钢筋间采用焊接，其保护层不得小于 2cm。隧道预留变形量按 15cm 计，施工时根据实际情况作调整。S5a（小净距）衬砌：钢支撑架设应严格按有关规范、规定办理，若钢拱架与初喷混凝土面不能密贴时，应按规范加设垫板，并在续喷时，从钢拱架两侧向内喷实。节点处经螺栓拼接后，骑缝焊接牢靠；所有焊接缝都应焊缝饱满，不得有砂眼，厚度大于 2cm。两榀钢拱架通过22 连接筋相连接，环向 1 根/m，焊 岢临高速路基 ZB1 合同段项目部五分部 8 接长度不小于 5d，每榀钢拱架设 8 根锁脚钢管，每根长 3.0m，钢支撑外轮廓尺寸为喷射混凝土外缘尺寸加预留变形量减去 4cm 净保护层，仰拱不计预留变形量，施工中可根据实际变形予以调整。S5e 衬砌适用于隧道 V 级潜埋土质围岩偏压地段。应用新奥法原理，采用复合式衬砌，初期支护由系统锚杆、钢筋网、喷混凝土、工字钢钢拱架组成，结合超前钢管，钢筋混凝土作为二次衬砌，初期支护与二次衬砌之间铺设复合防水层。支护参数可根据量测信息作适当调整。拱部、边墙设系统锚杆、钢筋网喷射混凝土，锚杆采用25 药卷锚杆，梅花形布臵。超前支护采用小钢管，钢管张角为 10-15。喷层内钢筋在拱部和边墙随岩面起伏铺设，钢筋间采用焊接，其保护层不得小于 2cm。隧道预留变形量按 12cm 计，施工时应根据实际情况作调整。S5c（小净距）衬砌适用于隧道左右洞净距 15-20m 时，V 级深埋土质围偏压地段。应用新奥法原理，采用复合式衬砌，初期支护由系统锚杆、钢筋网、喷混凝土、工字钢钢拱架组成，结合超前钢管，钢筋混凝土作为二次衬砌，初期支护与二次衬砌之间铺设复合防水层。拱部、边墙设系统锚杆、钢筋网喷射混凝土，中岩墙处系统锚杆加长处理，梅花形布臵，超前支护采用小钢管，钢管张角为 10-15，对称布臵。喷层钢筋在拱部和边墙随岩面起伏铺设，钢筋间采用焊接，其保护层不得小于 2cm。隧道预留变形量按 15cm 计，施工时应根据实际情况作调整。S5c（小净距）衬砌：钢支撑架设严格按有关规范、规定办理，若钢拱架与初喷混凝土面不能密贴时，应按规范架设垫板，并在续喷时，从钢拱架两侧向内喷实。节点处经螺栓拼接后，骑缝焊接牢靠，所有焊接缝都应焊接饱满，不得有砂眼，厚度大于 2cm。两榀钢拱架通过22 连接筋相联系，环向 1 根/m，焊接 岢临高速路基 ZB1 合同段项目部五分部 9 长度不小于 5d，每榀钢拱架设 8 根锁脚锚管，每根长 3m。钢支撑外轮廓尺寸为喷射混凝土外缘尺寸加预留变形量减去 4cm 净保护层，施工中可根据实际变形予以调整。S5e（小净距）衬砌适用于隧道左右洞净距为 15-20 时，V 级浅埋土质围岩偏压地段，应用新奥法原理，采用复合式衬砌，初期支护由系统锚杆、钢筋网、喷混凝土、工字钢拱架组成，结合超前钢管，钢筋混凝土作为二次衬砌，初期支护与二次衬砌之间铺设复合防水层。支护参数可根据量测信息作适当调整。拱部、边墙设系统锚杆、钢筋网喷射混凝土，中岩墙处系统锚杆加长处理，梅花形布臵，超前支护采用小钢管，钢管张角为 10-15，对称布臵。喷层内钢筋在拱部和边墙随岩面起伏铺设，钢筋网采用焊接，其保护层不得小于 2cm。隧道预留变形量按 15cm 计，施工时应根据实际情况作调整。S5e（小净距）衬砌钢支撑架设应严格按有关规范、规定办理，若钢拱架与初喷混凝土面不能密贴时，应按规范加设垫板，并在续喷时，从钢拱架两侧向内喷实。节点处经螺栓拼接后，骑缝焊接牢靠；所有焊接缝都应焊缝饱满，不得有砂眼，厚度大于 2cm。两榀钢拱架通过22 连接筋相连接，环向 1 根/m，焊接长度不小于 5d。每榀钢拱架设 8 根锁脚锚管，每根长 3.0m。钢支撑外轮廓尺寸为喷射混凝土外缘尺寸加预留变形量减去 4cm 净保护层，仰拱不计预留变形量，施工中可根据实际变形予以调整。S4d（小净距）型衬砌适用于隧道左右洞净距为 15-20m 时，深埋段软岩质围岩衬砌应用新奥法原理，采用复合式衬砌，初期支护由系统锚杆、钢筋网、喷射砼、格栅钢拱架组成，结合超前锚杆，模筑混凝土作为二次衬砌，初期支护与二次衬砌之间铺设复合防水层。拱部、边墙设系统锚杆、钢筋网喷射混凝土，中岩墙处系统锚杆加长处理，梅花型布臵，超前支护采用25 水泥砂浆超前锚 岢临高速路基 ZB1 合同段项目部五分部 10 杆，锚杆张角为 15，对称布臵。隧道预留变形量按 7cm 计，施工时根据实际情况调整。（1 1）洞身的开挖方法：）洞身的开挖方法：根据隧道地质情况及我项目部所准备的机械设备和施工经验水平，级围岩段采用超短台阶法施工，台阶长度控制在 35m；级围岩段采用短台阶法，施工台阶长度控制在 510m；洞口软弱段、岩溶涌水地段、断层破碎带地段，均采用超前注浆小导管注浆预加固。级围岩开挖：、级围岩均采用短台阶法施工，台阶长度 510m。级围岩地段开挖支护衬砌顺序如下：a、上台阶开挖。b、上台阶锚喷支护。c、下台阶左侧开挖支护。d、下台阶右侧开挖支护。e、仰拱施工。f、铺设环向盲沟及防水板。g、衬砌台车就位，整体浇筑二次模注混凝土。、二衬砼的浇注按照有关要求，通过施工量测及时跟进，二衬砼到仰拱回填的距离宜控制在 20m40m。、上台阶掌子面到下台阶仰拱回填的距离宜控制在 25m 以内。、为保证施工过程与设计模式一致，施工中应严格按照本设计步骤进行，合理控制好开挖循环进尺。、施工中必须加强在施工工程中的监控量测工作，及时发现施工过程中出现的问题，使隧道结构安全、合理。洞身段砂岩、泥岩部分采用凿岩机钻孔，光面爆破，周边眼间距不超过40cm，爆破参数根据现场试验情况作调整。开挖后初喷 35 cm 砼,打设锚杆、挂钢筋网喷砼至设计厚度。钻爆施工必须尽可能减轻对围岩的振动，充分发挥围岩的自承能力。钻爆作业是保证开挖断面轮廓平整准确、减少超挖、降低爆破振动、维护围岩自承 岢临高速路基 ZB1 合同段项目部五分部 11 能力的关键。采用线形微震爆破新技术和光面爆破技术进行爆破作业，并根据围岩情况，及时修正爆破参数，以达到最佳爆破效果，形成整齐准确的开挖断面。保持洞内有良好照明和路况。加强通风，保证洞内空气新鲜。钻爆设计 采用线型微震爆破技术 爆破设计原则：炮孔布臵要适合钻孔台车钻孔；尽量提高炸药能量利用率，以减少炸药用量；减少对围岩的破坏，采用光面爆破，控制好开挖轮廓；控制好起爆顺序，提高爆破效果；在保证安全前提下，尽可能提高掘进速度，缩短工期。2）爆破器材选用 采用塑料导爆管非电毫秒雷管起爆系统，毫秒雷管采用等差（50ms）毫秒雷管，引爆采用火雷管。炸药采用 2#岩石铵锑炸药和乳化炸药（有水地段使用该种炸药），选用25、32、35 三种规格，其中25 为周边眼使用的光爆药卷，35 为掏槽眼使用药卷。3）掏槽形式 本隧道级围岩开挖爆破均采用楔型掏槽。4）光面爆破参数 为减轻爆破对围岩的扰动，周边眼采用25 小直径光爆药卷，其参数如下表：岢临高速路基 ZB1 合同段项目部五分部 12 光面爆破参数表 爆破 种类 孔间 距离 a(cm)最小 抵抗线W(cm)孔径 D(cm)药卷 直径d(cm)不偶合 系数 m=D/d 线装 药密度(Kg/m)堵塞 长度(cm)光面爆破 40 60 48 25 1.92 0.20.3 20 5）炮孔布臵 级围岩与级围岩爆破炮孔布臵基本相同,仅炮孔深度不同。炮孔布臵采用线型，围岩炮孔布臵见附图，钻爆作业时，根据地质条件及时修正爆破参数，以期达到最佳爆破效果。钻爆作业 施工时按照爆破设计进行钻眼、装药、连线和引爆。如开挖条件出现变化需要变更设计时，由主管技术人员确定，其它人员不可随意改变。1）测量布孔 测量是控制开挖轮廓准确度的关键。每一循环都由测量技术人员在掌子面标出开挖轮廓和炮孔位臵。2）钻孔 钻孔用钻孔台车施作，并按以下要求钻孔。照炮眼布臵图正确对孔和钻进；岢临高速路基 ZB1 合同段项目部五分部 13 、级围岩开挖钻爆图、级围岩开挖钻爆图 20cm 炮泥 竹片 导爆索 25 药卷 光面爆破孔装药结构图光面爆破孔装药结构图 掏槽眼比其它眼深 30-40cm，对孔误差不大于 3cm，并保持平行；掘进眼对孔误差不大于 5cm；周边眼位臵在设计断面轮廓线上，其环向误差不大于 5cm，眼底不超出开挖面轮廓线 10cm；开挖面凹凸较大时，应按实际情况，调整炮眼深度，力求所有炮眼（除掏 岢临高速路基 ZB1 合同段项目部五分部 14 槽眼外）眼底在同一垂直面上；钻眼完毕，按炮眼布臵图进行检查，有不符合要求的炮眼重钻，经检查合格后，才能装药起爆；3）装药 装药前先用高压风将孔中岩粉吹净，并用炮棍检查孔内是否有堵塞物，装药分片分组，严格按爆破参数表及炮孔布臵图规定的单孔装药量，雷管段别“对号入座”。爆破网路连接、检查及起爆，按照爆破设计要求和爆破安全规程GB6722-86 执行。4）堵塞 堵塞炮孔可以提高炸药能量利用率，减少炸药用量，降低爆破振动效应。装药后要求炮孔堵塞好，光面爆破孔孔口堵塞长度不小于 20cm，掏槽孔不装药部分全堵满，其余掘进孔堵塞长度大于抵抗线的 80%。炮泥宜使用 2/3 砂和 1/3黄土制作。装药和堵塞工作按有关安全规程执行，以确保安全。5）联结起爆网路 为了保证起爆准确可靠，采用复式网路，即每处传爆雷管都用 2 发。传爆雷管宜用低段，本隧道均用 1 段，以保证延期准确度；连线时导爆管不打结不拉细；联结的每簇雷管个数基本相同且不超过 20 个。传爆雷管用黑胶布缠好。网路联好后由专人检查验收，无误后方可起爆。6）盲炮的处理 当起爆后遇有盲炮时，根据不同的情况采用以下处理方法：处理盲炮时无关人员不得在场，并设立安全警戒，危险区不得进行其他作业。所用炸药为非抗水炸类硝胺炸药，孔壁完好者，可取出部分填塞物，向孔 岢临高速路基 ZB1 合同段项目部五分部 15 内灌水，使之失效，然后再处理。在距盲炮空口不小于 10 倍的炮孔直径处，另打平行炮孔装药起爆。7）光面爆破质量标准 爆破后围岩面基本平整圆顺，围岩的半孔保存率，坚硬岩石85%，中硬岩石70%，软岩60%。围岩错台在 10cm 以下。装渣运输 采用无轨运输出渣，主要使用装载机装渣，上台阶的渣石利用反铲挖掘机清理到下台阶进行装运，运渣用自卸汽车。12345678说明：施工顺序：1、上台阶开挖；2、上台阶初期支护；3、下台阶左槽开挖；4、下台阶左槽初期支护；5、下台阶右槽开挖；6、下台阶右槽初期支护；7、仰拱施工；8、防水板及二次衬砌施工。仰拱及回填掌子面上台阶级围岩施工示意图 级围岩开挖：岢临高速路基 ZB1 合同段项目部五分部 16、级围岩地段，采用超短台阶分部开挖法施工，台阶长度控制在 35m。级围岩地段开挖支护衬砌顺序如下：a、上导坑施工。1）施工掌子面超前管棚；2)开挖上导坑（留核心土弧形开挖）；3）施作上导坑初期支护。b、上导坑核心土施工。上导坑核心土开挖（根据施工需要进行开挖，保留部分核心土体，以保证掌子面稳定和作为上导施工平台）。c、左侧下导坑施工。1）左侧下导坑开挖；2）施作左侧下导坑初期支护。d、右侧下导坑施工。1）右侧下导坑开挖；2）施作右侧下导坑初期支护；3)施作型钢仰拱闭合，及时跟进二衬仰拱及仰拱回填。e、二衬施工。1）挂设环向排水管；2）施作拱墙部二次衬砌。、二衬砼的浇注按照有关要求，通过施工量测及时跟进，拱、墙部二衬砼到下断面核心土体（仰拱回填）的距离宜控制在 10m20m。、上导坑掌子面到下导坑仰拱回填的距离宜控制在 15m 以内。、为保证施工过程与设计模式一致，施工中应严格按照本设计步骤进行，合理控制好开挖循环进尺。、施工中必须加强在施工工程中的监控量测工作，及时发现施工过程中出现的问题，使隧道结构安全、合理。岢临高速路基 ZB1 合同段项目部五分部 17 说明：施工顺序：1、上导坑施工；2、上导坑核心土施工；3、左侧下导坑施工；4、下台阶左右侧下导坑施工；5、二衬施工。仰拱及回填掌子面12345上导坑二次衬砌初次支护级围岩施工示意图 （2 2）洞身的初期支护的施工方法）洞身的初期支护的施工方法 1）、超前注浆小导管支护施工（1）超前小导管施工时，钢管与衬砌中心线平行以 12的仰角打入拱部围岩。每打完一排钢管注浆后，开挖拱部及第一次喷射砼、架设钢架，初期支护完成后，隔 4.5 米再打另一排钢管，超前小导管保持一米以上的搭接长度。小导管要求逐根施工，及一根钻孔、安装钢管、压浆、封孔后再进行下一根施工。（2）超前小导管要求从工字钢腹板穿过或尾端焊接于钢拱架上部，与钢拱架连接成整体。（3）注浆参数应通过现场试验按实际情况确定，注浆量按施工实际情况做相应调整，施工时应遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤量测、早封 岢临高速路基 ZB1 合同段项目部五分部 18 闭”的原则。2）喷锚支护施工 根据地质及岩性，锚杆长度、工字钢间距、喷射混凝土厚度作相应的变化。喷锚支护紧跟开挖面及时施工，以减少围岩暴露时间，抑制围岩变形，防止围岩在短期内松弛剥落。锚杆呈梅花形沿隧道周边径向设臵。注浆锚杆施工 施工工艺流程为：钻孔清孔插入锚杆注浆。锚杆预先在洞外按设计要求加工制作，钻孔采用凿岩机按设计要求钻凿孔眼。系统锚杆根据不同围岩类别分别采用22 药卷锚杆，施工时锚杆垫板必须与围岩密贴，锚杆尽量垂直于岩石层面和节理裂隙面。钢拱架施工 工字钢在洞外混凝土加工平台上按设计加工成型，洞内安装在喷射砼封闭岩面后进行。钢拱由拱部、边墙各单元构件拼装而成，各单元用螺栓连接。架立安装时钢拱垂直隧道纵轴线。钢支撑紧跟工作面施工，边墙脚基底承载力大于 0.5 Mpa，当超挖过多或承载力不足时采用预制砼块或块石加强基础；钢拱架在现场用冷弯机对工字钢进行卷曲加工成型。喷射混凝土施工 材料：水泥拟选用 42.5 级普硅水泥，速凝剂要求初凝不超过 5min，终凝不超过 10min。石料采用质地坚硬的碎石，其最大粒径不大于 15mm。为了降低回弹和粉尘，保证质量，采用湿法喷射机施工。喷射砼分为初喷和复喷二次进行。初喷在开挖（或分部开挖）完成后立即进行，以尽早封闭岩面，防止表面风化剥落。复喷砼在锚杆和钢架安装后进行，使初期支护整体受力，以抑制围岩变形。岢临高速路基 ZB1 合同段项目部五分部 19 喷射砼分段、分片由下而上、先墙后拱顺序分层进行，每段长度不超过 6米。一次喷射厚度控制在 5cm 以下，下层砼在前一层砼终凝前进行。为了控制喷射厚度，喷射时插入长度比设计厚度大 5cm 的铁丝环，每两米安设一根。喷嘴垂直受喷面作均匀顺时针方向的螺旋转动，螺旋直径 30cm，以使混凝土喷混凝土喷射密实。2.3 2.3 洞身施工的监控量测洞身施工的监控量测 本隧道采用“新奥法”施工，监控量测作为新奥法施工三大核心之一，自然不容忽视。在施工中应按设计要求加强量测，及时反馈，以便修正设计，指导施工。量测的目的量测的目的 A、掌握围岩和支护结构的力学动态信息和稳定程度，进行隧道日常的施工管理；B、经量测数据的分析处理与必要的分析和判断后，进行预测和反馈，及时修正设计参数。C、指导施工作业，确保施工安全，确定二次衬砌施作时间。量测要点量测要点 遇到下列情况改变测量间距及频率：A、刚开工时，加密一些；B、岩体长期未稳定时；C、开挖进度极快或极慢的情况；D、地质变化显著的情况；E、量测值收敛非常快的情况。量测项目及频率量测项目及频率 岢临高速路基 ZB1 合同段项目部五分部 20 A、地质和支护状况观察：开挖后及初期支护后进行岩性、结构面产状及支护裂缝观察或描述，所用的工具是地质罗盘。在每次爆破后都必须进行该项量测。B、周边位移：所用工具是各种类型的收敛计，每 1050m 设一个断面，每个断面设臵 23 个对测点，前半个月时间里一天量测 12 次；后半个月时间里两天量测 1 次；一个月以后，三个月以内一周量测 12 次；三个月以后每月量测 13 次。C、拱顶下沉：用水平仪、水准尺、钢尺或测杆进行量测，每 1050m 设一个断面。量测间隔时间与周边位移的量测间隔相同（前半个月时间里一天量测12 次；后半个月时间里两天量测 1 次；一个月以后，三个月以内一周量测 12 次；三个月以后每月量测 13 次）。D、锚杆抗拔力：所用的工具是各类电测锚杆、锚杆测力计及拉拔器。每10m 设一个断面，每个断面至少做 3 根锚杆。E、地表下沉：工具是水准尺、水准仪，每 550m 一个断面，每个断面至少 7 个测点，每隧道至少 2 个断面，中线每 520m 一个测点。开挖面距量测断面前后小于 2 倍的隧道开挖宽度时，一天量测 12 次；开挖面距量测断面前后小于 5 倍的隧道开挖宽度时，两天量测 1 次；开挖面距量测断面前后大于 5 倍的隧道开挖宽度时，一周量测 1 次。量测反馈量测反馈 A、施工方面：通过量测反馈的信息来修正开挖方法，开挖断面大小，掘进进尺，施工顺序，二次衬砌时间。B、施工管理对策 岢临高速路基 ZB1 合同段项目部五分部 21“管理值”标准的对策：达到“管理值”的二分之一时，由主管工程师处理；接近或达到“管理值”时，由于主管工程师到现场观察分析问题并报告总工程师，共同研究处理。当超过“管理值”时，掌子面应停止前进，由总工程师邀请业主、设计、监理人员现场研究补强或调整工序、进尺等对策，并付诸实施后，掌子面才能继续施工。C、测量组织 作业队组成量测组，在主管工程师的领导下负责测点埋设，日常量测和数据处理，并及时进行信息反馈。D.监测数据的信息反馈 监控量测与信息反馈程序见下图“监控量测与信息反馈程序图”。岢临高速路基 ZB1 合同段项目部五分部 22 监控量测与信息反馈程序图监控量测与信息反馈程序图 施工设计 监控量测 现场施工 监测设计 资料调研 量测结果的计算机信息分析处理 A 项量测回归分析 监测结果综合评价 量测结果形象化、具体化 报送设计、施工单位 结构安全性、经济性判断 经济类比 理论分析 甲方、规范要求“围岩结构”体系动态及现状分析说明、提交修正设计意见、建议 反馈设计施工 是否改变设计、施工方法 新设计方案 调整设计参数、改变施工方法或辅助施工措施 B 项量测的应力、应变动态分析 量测结果的综合处理及反馈分析 是 否 岢临高速路基 ZB1 合同段项目部五分部 23 地质预报和预测地质预报和预测 在施工过程中，为了提前了解拟开挖岩体的特性，主要是对隧道围岩进行工程地质与水文地质鉴定和分析，核对围岩类别，掌握围岩地质状况，如围岩岩性、岩层结构面产状、力学属性、节理裂隙状态及充填物。提供给监理工程师和设计单位以及时作出是否需要修改设计的正确判断，并研究拟采用的支护类型是否可靠。通过钻探测孔进行预测前方的岩体类型和稳定状况。从技术管理上配备专职地质工程师进行地质预测、分析，及时提交预报资料，提前做好施工应急措施和应急方案，保证施工顺利进行。2.4 2.4 洞身防排水洞身防排水系统的施工系统的施工 在衬砌之前，须作好防水设施的安设。按照设计要求防水层由横向排水管、纵向排水管、环向排水管、土工布、EVA 防水板、施工缝处理措施组成。排水系统施工质量控制要点 一般来说，山岭公路隧道的防排水系统属排水型，即地下水从围岩渗出，经管路系统排出洞外。其流程为：围岩环向排水管纵向排水管横向排水盲管中心排水沟洞外出水口。现按照水流的顺序，简要介绍各排水管道施工中的质量控制要点和检查方法。（1 1）环向排水管环向排水管 当隧道开挖断面符合设计要求后，由于围岩裂隙的水全面流出，立即喷射第一层砼（厚度 5cm）进行封闭，随着围岩的变形，第一层喷射砼表面产生裂隙漏水，凡漏水处均设50HDPE 单壁半打孔波纹管，将50HDPE 单壁半打孔波纹管开口正对裂隙出水口，裂隙水直接引排至中央排水沟内。排水管采用立即向其表面涂抹 12cm 速凝灰浆包裹固定，然后喷第二层砼进行封闭。继续观察 岢临高速路基 ZB1 合同段项目部五分部 24 喷层表面，若还有渗漏水现象，在各渗漏水处钻眼引水，再加50HDPE 单壁半打孔波纹管。在初期支护趋于稳定的条件下，最终逐层喷射砼封闭直至喷层表面干燥无水。在大面积淋水或地下水流量大的地段，亦按上述方法设臵多层暗埋式排水管，通过暗埋式排水管将水引入墙脚纵向排水管排出洞外，以达到“排水通畅，衬砌表面干燥无水”的要求后，再铺设防水层和土工布。（2 2）纵向排水管纵向排水管 安装坡度检查。纵向排水管位于衬砌的两下角，需要从路面水平下挖一定深度才能达到设计标高。施工中一定把纵向排水管通过钢筋卡定位，用水准仪检查、测定纵向排水管的坡度，使地下水进入纵向排水管后在一定的坡度下按指定的方向流动。包裹安装检查。纵向排水管在布设时首先应用土工布将纵向排水管包裹，使泥砂不得进入纵向排水管。其次，应用防水卷材半裹纵向排水管，使从上部下流之水在纵向排水管位臵尽量流入管内，而不让地下水在排水管位臵纵横漫流。因此，施工时要认真检查纵向排水管的包裹安装情况，杜绝粗放施工，为隧道后期排水创造条件。与上下排水管的连接检查。纵向排水管在整个隧道排水系统中是一个中间环节，起着承上启下的作用。施工中应注意检查上部环向排水管与纵向排水管的连接。一般采用环向排水管出口与纵向管简单搭接的方式，避免两管之间被喷射混凝土隔断。其次还应注意检查纵向排水管与横向排水管的连接。一般采用三通管连接；三通管留设位臵应准确，接头应牢靠，防止松动脱落。（3 3）横向排水管横向排水管 横向排水管采用的也是100HDPE 单壁半打孔波纹管。横向排水管位于衬砌基础和路面的下部，布设方向与隧道轴线垂直，是连接纵向排水管与中心排 岢临高速路基 ZB1 合同段项目部五分部 25 水沟的水力通道。对横向排水管的检查，主要是接头应牢靠、密实，保证纵向盲排水管与中央排水管间水路畅通，严防接头处断裂，水在路面下漫流，造成路面翻浆冒水，影响行车安全；其次是在横向排水管上部应有一定的缓冲层，以免路面荷载直接对横向排水管施压，造成横向排水管破裂或变形，影响其正常的排水能力。（4 4）中央排水沟中央排水沟 外观质量控制和检查 中央排水沟位于路面下部中央，由现浇混凝土现浇而成。其作用主要有：一是集中排放由上游管路流来的地下水；二是通过100HDPE 单壁半打孔波纹管疏排路面下的各种积水。施工中的质量控制和检查 排水沟基础施工。施工时先挖基槽，整平基础，然后再浇筑，最后盖上C25 钢筋砼盖板。（5 5）防水层的施工防水层的施工 经监控量测或观察，确认围岩初期支护基本稳定后，再铺设防水层。防水层为不透水表面光滑的高分子防水卷材，它不仅起防水作用，而且对初期喷射混凝土及二次衬砌模注混凝土来说，还起到隔离与润滑作用，使初期支护喷射混凝土对二次衬砌混凝土的约束应力减少，从而避免模注混凝土产生裂缝，提高了二次衬砌混凝土的防水抗渗能力。防水板采用无钉铺设工艺。（6 6）橡胶止水带的施工橡胶止水带的施工 隧道围岩中的地下水无孔不入，必须综合治理，多层设防。衬砌施工缝、沉降缝及伸缩缝(或明洞与隧道衬砌接缝)是隧道防水的薄弱环节，若处理不当则是渗漏水的主要通道。岢临高速路基 ZB1 合同段项目部五分部 26 本合同段隧道的衬砌施工缝和沉降缝采用的是预埋式可排水复合橡胶止水带进行防水。根据实际施工情况，沉降缝在围岩级别及衬砌形式变化处设臵：在连续的 V 级围岩地段，每 50m 设臵一道，在明洞进暗洞界面以及明洞范围内土石交界面均需设臵变形缝，缝宽 2 厘米；在二次模筑混凝土衬砌平均按 9 米一个环节全断面施作施工缝。止水带的安设工艺：A、沿衬砌设计轴线间隔 0.5 米在挡头板上钻一12 钢筋孔。B、将加工成型的10 钢筋卡由待模筑混凝土一侧向另一侧穿入，内侧卡紧止水带之半，另一半止水带平结在挡头板上。C、待模筑混凝土凝固后拆除挡头板，将止水带靠中心钢筋拉直，然后弯曲8 钢筋卡套上止水带，模筑下一环混凝士。D、沉降缝或施工缝、伸缩缝空隙必须填塞沥青木丝板。施工中其预埋位臵的控制和检查 二次衬砌浇筑时总是由外向内或由内向外从一个方向一环一环地逐步推进。止水带通常在先浇的一环衬砌端头由挡头板固定，要保证止水带预埋位臵准确。施工中首先要检查止水带安装的横向位臵，用钢卷尺量测内模到止水带的距离，与设计尺寸相比，偏差不应超过 5cm。其次检查止水带安装的纵向位臵，通常止水带以施工缝或伸缩缝为中心两边对称，即埋在相邻两衬砌环节内的宽度是相等的；用钢卷尺检查，要求止水带偏离中心不能超过 3cm。施工过程中，可能发现止水带与衬砌端头模板不正交，浇筑混凝土前应用角尺检查，否则会降低止水带在两侧的有效长度，并有可能影响混凝土密实度。在浇捣作业时，应注意浇捣压力，以免止水带被刺破。如发现有破裂应及时修补，否则在接缝变形和受水压时，止水带所能抵抗外力和防水的能力就会 岢临高速路基 ZB1 合同段项目部五分部 27 大幅度降低。所以在施工过程中，应注意止水带的保护。浇捣时，应防止止水带偏移，并充分振捣，使止水带和混凝土很好贴合。衬砌脱模后，若检查发现施工中有走模现象发生，致使止水带过分偏离中心。则应适当凿除或填补部分混凝土，对止水带进行纠偏。橡胶止水带的技术指标橡胶止水带的技术指标 序号 项目 单位 参数 1 抗水压能力 a 2.5 2 静水中膨胀 100%的时间 小时 48 3 静水中吸水膨胀率%200 4 密度 g/cm2 1.3 5 耐高温 80 6 耐低温 -20 7 拉伸强度 a 0.1 8 延伸率%200 9 耐水性（浸泡 24h）整体膨胀无碎块 10 溶出物%2 现场施工的质量控制和检查 止水带的接头部位是止水带防水的薄弱环节。止水带现场接头方式分对接、搭接和复合接三种。橡胶止水带的接头，常用的方法有热接和冷接。对于预埋式橡胶止水带，可借助混凝土浇捣密实，冷接、热接两种方法均可，以方便为宜。现场检查的主要内容有：岢临高速路基 ZB1 合同段项目部五分部 28 A、接头留设部位与压茬方向。由于现场施工条件的限制，一般说来接头部位的防水能力要较正常部位差些，所以留设止水带接头时，应尽量避开排水坡度小与容易形成壁后积水的部位，最好留设在起拱线上下。其次应检查接头处上下止水带的压茬方向，此方向应以排水顺畅、将水外引为正确方向，即上部止水带靠近围岩，下部止水带靠近隧道内壁。B、接头强度。现场施工往往忽视接头表面的清刷与打毛，焊接或粘接后接头强度低，很不密实，防水性极差。检查时，用手轻撕接头，观察接头强度和表面打毛情况，不合格时重新焊接或粘接。2.5 2.5 洞身衬砌施工洞身衬砌施工 （1 1）概述概述 洞口浅埋地段必须尽快施作明洞、二次衬砌、修建洞门和洞门防护，明洞回填要在雨季前完成，以确保安全，对于其它洞内衬砌根据量测信息反馈后施作二次衬砌。洞身衬砌采用自制移动式模架台车，组合钢模，自动计量砼拌合站拌制砼，砼罐车运输，泵送砼入模。衬砌作业采用 9m 长全断面钢模台车、混凝土输送泵和混凝土输送车等机械化施工模式。钢模台车由台车、拱架、模板及动力系统四大部分组成。通过动力装臵立、拆模板，台车由电动机驱动，在轨道上行走，一次可完成隧道全断面衬砌 9m。台车设计预留直径 1.5m 通风管穿越空间，以防风管弯曲缩径，影响通风效果。为便于衬砌台车准确就位和拆摸，在两侧边墙底部预先灌筑矮边墙，其顶面标高与水沟盖板底面齐平。衬砌采用先仰拱，后墙脚