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1、中铁一局集团有限公司湖北利万高速公路第二合同段*隧道施工方案编制： 复核： 审核： 审批： 中铁一局集团有限公司湖北利万高速公路第二合同段项目经理部2013年5月目 录1编制说明11.1 编制范围11.2 编制原则11.3 编制依据12工程概况22.1 工程简介22.2 自然条件22.2.1 地形地貌22.2.2 隧道地质条件22.2.3 水文条件22.2.4 气象条件32.3 主要工程数量32.4 工程的主要特点及难点32.6.1 工程主要特点42.6.2难点工程43施工部署43.1 施工组织机构43.2 临建设施63.2.1 施工便道63.2.2 拌合站63.2.3 临时用电63.2.4
2、施工及生活用水74施工进度计划75资源配置75.1 劳动力配置75.2 施工机械及设备配置75.3 材料供应86施工工艺和方法86.1 测量放线86.2 截水沟施工86.2.1 施工工艺流程86.2.2工序分述96.3 洞口开挖及边、仰坡开挖与支护106.3.1 明洞及边、仰坡开挖106.3.2 边、仰坡支护106.4长管棚施工116.4.1 套拱施工116.4.2 搭设钻孔作业平台及安装钻机136.4.3 钻进方法及注意事项136.4.4 管棚钢管制作与安装136.4.5 管棚注浆146.4.6 洞口浅埋段地表沉降观测156.4.7 洞门工程156.4.8 洞门偏压处理166.5隧道开挖及支
3、护166.5.1 洞身开挖与出碴166.5.2 钻爆设计216.5.3 超前小导管施工266.5.4 超前锚杆施工286.5.5 格栅、钢架施工316.5.6 砂浆锚杆施工336.5.7 钢筋网施工336.5.8 喷射混凝土施工346.6 仰拱及铺底施工366.6.1 一般规定366.6.2 施工工序366.6.3 施工要点376.7 衬砌施工386.7.1 二次衬砌386.7.2 液压台车就位396.7.3 灌注砼406.7.4 液压台车行走416.7.5 二衬混凝土质量检查和标准416.8 路面及附属工程426.8.1 路面426.8.2 设备洞、横通道及预留洞室466.8.3 水沟、电缆
4、沟476.8.4 蓄水池476.8.5 预埋件476.9 防排水施工486.9.1 施工准备486.9.2 基面检查处理486.9.3 土工布铺设486.9.4 防水板铺设、超声波焊接486.9.5 效果检查506.9.6 工作缝、施工缝、变形缝防水506.9.7防渗漏措施516.9.8通风及供电、供水方案516.9.9通风方案526.9.10施工供风526.9.11施工排水536.9.12施工供电536.9.13施工供水556.9.14弃碴与污水处理556.10 超前地质预报监控量测556.10.1 超前地质预报的原则556.10.2 地质素描与超前地质预报556.11 隧道控制测量566.
5、11.1 洞外平面控制测量566.11.2 洞外高程测量576.11.3 洞内控制测量576.11.4 隧道断面开挖测量与检测576.11.5 贯通误差测量与调整576.11.6 砼施工放样597特殊季节施工607.1 雨季施工措施607.2 冬季施工措施608.工程质量管理618.1组织保证措施638.1.1选配高素质项目经理638.1.2配备高效的项目领导班子638.2管理保证措施638.2.1制定创优规划638.2.2建立质量监察制度648.2.3建立质量教育培训制度648.3 技术保证措施648.3.1坚持图纸会审制度648.3.2坚持技术交底制度648.3.3坚持资料管理制度649.
6、安全生产管理体系及保证措施659.1安全生产管理体系659.1.1安全保证组织机构659.1.2 安全生产管理体系框图659.2 安全生产保证措施669.2.1建立健全各项安全制度669.2.2 安全教育与培训679.2.3加强现场管理，促进安全生产679.2.4应急预案679.2.5 项目应急救援组织机构699.2.6 项目部应急救援组织管理职责709.2.7应急设备及逃生通道设置719.2.8隧道塌方处治719.2.9高地应力749.2.10 隧道电子管理和应急逃生系统7410.环境保护、水土保持保证体系及保证措施7710.1环境保护、水土保持保证体系7710.2环境保护、水土保持保证措施
7、7810.2.1 环境保护保证措施7810.2.2 水土保持保证措施7811.隧道标准化施工7912附表80利川至万州高速公路一期土建工程第二合同段 大庄隧道施工方案大庄隧道施工方案1编制说明1.1 编制范围本方案适用于利万高速公路湖北段一期土建工程第二合同段大庄隧道施工。1.2 编制原则1）符合性原则遵守招标文件及公路建设工程施工合同条件、合同协议条款及补充协议内容。满足建设工期和工程质量标准，符合施工安全、环境保护、水土保持和地质灾害防治等要求。2）坚持科学、先进、经济、合理与实用相结合的原则结合本标段工程特点，任务划分明确合理，责权利明晰，科学组织，合理安排。施工部署、施工方案和施工方法
8、及工艺先进科学，合理、可靠。积极采用、推广、研发“四新”技术，加快施工进度，降低工程成本。3）节约资源和可持续发展的原则贯彻“十分珍惜、合理利用土地和切实保护耕地”的基本国策，依法用地、合理规划、科学设计，少占土地，保护农田；搞好环境保护、水土保持工作。4）引进、消化、吸收、再创新的原则积极采用、鼓励研发旨在提高工程技术和施工装备水平，保证施工安全和工程质量，加快施工进度，降低工程成本的新技术、新材料、新工艺、新设备。5）坚持质量第一、安全受控的原则质量目标明确，保证体系健全，保证措施完善，满足开通速度及结构耐久性等要求。安全目标明确，安全措施可靠，确保施工及人身设备安全。保证工期的原则：工期
9、目标明确，计划安排合理，保证工期措施得力，确保工程工期。1.3 编制依据（1）湖北省利万高速公路TJ-2合同段合同文件及两阶段施工图设计；（2）地质勘测资料及施工现场踏勘和调查情况；（3）现行的施工规范、技术标准、安全规程；公路工程技术标准（JTJ B01-2003）地下工程防水技术规范（GB50108-2008）公路隧道设计规范（JTG D70-2004）公路隧道通风照明设计规范（JTJ026.5-1999）公路隧道施工技术规范（JTG F60-2009）锚杆喷射混凝土支护技术规范（GB50086-2001）公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）2工程概况2.1 工程简介大
10、庄隧道位于利川市谋道镇上坝村，为一座上下分离的四车道分离式隧道，采用受力好的三心圆曲墙式衬砌，洞身采用复合式衬砌。设计速度80km/h，左幅隧道起止里程为ZK26+826ZK33+377,长6515米，最大埋深460米；右幅隧道起止里程为YK26+820YK33+390，长6570米，最大埋深460米。隧道左右幅进口为抗偏压端墙式洞门，左右幅出口为端墙式洞门。围岩包括、级。2.2 自然条件2.2.1 地形地貌大庄隧道区属构造剥蚀低山地貌，山岭地形，大庄隧道斜穿多条山岭，隧道穿越区地面高程8811243m，经过区域地标地形呈尖棱状起伏。隧道进出口位于半山坡，所在斜坡为凹形坡。2.2.2 隧道地质
11、条件大庄隧道隧址区位于马头场复向斜南东翼，主要表现为单斜地层，岩层倾斜角较缓；未见断层穿过隧道地层。隧址出露地层主要为中统沙溪庙组（J2S）紫红色泥岩、长石砂岩、侏罗系中统下沙溪庙组（J2XS）及局部第四系残坡积物（Q4dl+el）。2.2.3 水文条件1)地表水隧道范围内无常年性地表水通过，地表水相对贫乏，大气降水很快会顺坡面向洼地汇集，通过地表冲沟进行排泄。2)地下水大庄隧道地下水不甚发育，少量地下水主要以裂隙水和松散孔隙水为主，地下水的补给主要靠大气降雨，排泄方式主要为地表径流、蒸发以及通过裂隙泉水向河流或坡脚排泄等方式。地表水及地下水对砼无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。2.2.4 气象条
12、件 项目位于谋道镇境内，属亚热带大陆性湿润气候区，四季分明，潮湿多雨。全区多年平均气温15.5，夏季78月平均气温23.3，冬季1月平均气温1.7，极端最高气温35.4，极端最低气温-15.4，极端无霜期为234天。区内冬季有寒冻现象发生，以标高1000m以上的中山、高中山区较强，临时性冻土厚度一般30cm以内。降水集中、降雨强度大是当地一大气候特点，122月为枯季，59月为雨季，尤以68月降水最多，约占全年的50%，期间连续降雨过程持续时间一般5天，长者可达半月余；多年平均降雨量在1400mm，全年降水量主要集中在夏季（59月）。年平均降雨量1400mm，最大日降雨量可达166.7mm，局部
13、可达324mm。夏季山区小气候特征明显，雷阵雨暴雨几乎天天出现。强降雨是滑坡、崩塌、塌陷、泥石流及洪灾多发的重要诱因。区域内无常年流水，地表水相对比较贫乏，大气降水一般会很快顺坡面向洼地汇集，通过地表冲沟进行集中排泄。本项目重点水资源严重匮乏，施工用水困难，需要钻（挖）井取水或利用筑坝蓄水。2.3 主要工程数量表1 主要工程数量表序号名称主要设计概况备注1大庄隧道ZK26+862.000ZK33+377.000(6515m)左线长度为6515m，围岩级别为、级，其中级围岩800m,级围岩3640m,级围岩2020m，级围岩55m。端墙式洞门。YK26+820.000YK33+390.000(6
14、570m)右线长度为6570m，围岩级别为、级，其中级围岩850m,级围岩3650m,级围岩2015m，级围岩55m。端墙式洞门。2.4 工程的主要特点及难点2.6.1 工程主要特点项目为鄂西南褶皱山地，总体为构造剥蚀低中山区、构造剥蚀溶蚀中山区和构造剥蚀中山地貌区，地质复杂，不良地质现象分布广泛。受区域构造、地层岩性、地形地貌及水文地质条件影响，岩溶发育、岩堆、危岩体和潜在不稳定斜坡等现象严重。山高谷深，地形陡峭，施工场地狭窄，施工便道条件差，所有工点均需新开辟施工便道，便道投入大，安全风险高，施工临时工程设置困难，临时工程费用高，施工建设难度大。2.6.2难点工程1) 隧道区属构造剥蚀低山
15、地貌，山岭地形。斜穿多条山岭，穿越区地面高程6801243m，经过区域地表地形整体呈尖棱状起伏。隧道进出口均位于半山坡，所在斜坡为凹型坡，围岩级别为级，为覆盖层及强、中风化砂岩夹泥质粉砂岩，裂隙发育，遇水易软化、强度较差，洞口上方受危岩体影响，进洞风险高。隧道进出口上方均有危岩体及岩堆发育，如何安全进洞成为本工程的重难点之一。2) 大庄隧道为特长隧道，左幅长度为6515m，其中级围岩800m,占12.3%，级围岩3640m，占55.9%，级围岩2020m，占31.0%，级围岩55m，占0.8%；右幅长度为6570m，其中级围岩850m,占12.9%，级围岩3650m，占55.6%，级围岩201
16、5m，占30.7%，级围岩55m，占0.8%。大庄隧道为本项目重点控制性工程之一。3) 大庄隧道最大埋深接近500m，可能存在较高的地应力，在近水平层状岩体中，遇水容易崩解失稳，导致基底承载力不足。4) 隧道主要穿越近水平泥岩砂岩不等厚互层，部分软硬相间，施工容易出现拱顶掉块、坍塌、超欠挖控制难度大。5) 大庄隧道左右线均为为1.85%的单向下坡，长距离的通风与反向排水难度较大。3施工部署3.1 施工组织机构针对本标段的规模及工程特点，本着有利于施工组织管理的原则，实行项目管理法，组建“中铁一局集团有限公司湖北利万高速公路第二合同段项目经理部”，代表我项目具体负责对本标段的施工管理，全面履行合
17、同。图1 组织管理机构图根据本标段桥隧等结构物的分布特点，结合现场布置及供应范围情况，本着统筹兼顾、突出重点、均衡施工的原则，将本工程划分为两个分部组织施工，各分部具体施工任务划分见表2：表2施工任务划分表分部队伍名称施工任务划分一分部隧道作业2队负责大庄隧道进口端工程施工。钢筋作业队负责大庄隧道进口钢筋、型钢加工。综合作业队负责混凝土的拌和、运输、便道的维修养护等。二分部隧道作业1队负责大庄隧道出口端工程施工。钢筋作业队负责大庄隧道出口隧道钢筋、型钢加工。综合作业队负责混凝土的拌和、运输、便道的维修养护等。3.2 临建设施3.2.1 施工便道本标段主要利用国道G318线及地方乡村道路进场，通
18、过新建便道和改建便道分段贯通。施工便道建设时严格按照指挥部标准化施工的要求进行修建，施工主便道及钢筋加工场、拌和站施工便道路基宽度7m，路面宽度6m；其他施工便道路基宽度4.5m，路面宽度3.5m，视地形和视距要求，依据现场便道条件每300m设置一处避车台。错车道路基宽度7.5m，路面宽度6.7m，长度20m。路面采用厚度30cm的泥结碎石、天然沙砾或石渣进行硬化处理，在陡坡、急弯等地方均采用25cm厚C30混凝土进行硬化，并对路面进行防滑处理，根据实际情况设置一定的纵坡和横坡，确保排水畅通，不积水，两侧设置边沟和排水沟。便道急弯、陡坡地段设置安全护栏和醒目的安全警示标志，岔路口设置方向指示牌
19、。大庄隧道进口便道，采用4号便道延长段和9号便道形成环线（即磁洞沟与桂花坪进口之间便道），其中新建4km；桂花苑至作坊弯桂花坪村既有便道进行扩建，长度约7km。6#便道白虎山隧道出口处至大庄隧道出口段便道施工，6#便道延伸段施工时均采用双向施工，以加快便道施工进度。3.2.2 拌合站根据对现场实际地形及工程实际情况的踏勘，依据设计图纸的设计建议，大庄隧道混凝土方量合计约为20万方（不含初支混凝土），结合结构物分布及便道情况，一分部设置1#拌合站，二分部设置2#拌合站；其中1#拌合站配置双机JS1500型拌和机，2#拌合站配置双机JS2000型拌和机，1#、2#拌合站分别提供大庄隧道进口、出口施
20、工二衬、仰拱工程的混凝土集中供应，隧道初支在隧道口就近设置初喷混凝土拌合站。3.2.3 临时用电隧道进出口、混凝土拌和站等主要地点以接引业主提供高压电力为主，同时配备发电机以备急用，其他工点设移动发电机。大庄进出口分别设置4个500KWA变压器，生活区和拌和站位置设置一台400 KWA变压器，确保满足现场正常施工生产（具体布设见表3）。标段内基本无高压电网，前期在大电未能牵进时，各个施工工点前期均按照施工需要进行发电机的配置。表3 变压器、发电机配备表编号分部功率（KVA）数量（台）设置位置备用发电机（KW）1一5004大庄隧道进口2台300KW2二5004大庄隧道出口2台300kw3.2.4
21、 施工及生活用水隧道施工作业面临近山顶水源处设一座150m3的高压水池，并铺设150主进水管路和80出水管路，喷浆料拌合站位置设一座20m3的水池，铺设50主进水管路。4施工进度计划施工进度计划见附表15、16。5资源配置5.1 劳动力配置表4 单工作面劳动力配置表（两班制）序号工种作业内容人数备注1开挖工钻孔、装药、找顶安设锚杆等30配置9台钻2初支工安设锚杆、安设网片、架立拱架等243喷射工喷射砼174二衬班挂设防水卷材、台车衬砌261部12m台车5水电槽班施工水沟电缆槽186其他管路工、文明施工、零星材料倒运127电工负责供配电28测量工施工测量放样3现场技术负责1名9试验员负责砼质量的
22、检查和调整、制作同条件试件110现场领工统一调度、组织施工安排、211专职质检员质量检查、指导112专职安全员安全巡视、检查、排除113各类机械司机装载机、挖掘机、汽车、输送泵等18合计1775.2 施工机械及设备配置表5 单个工作面主要机械设备种类机械名称型号规格能力单位数量备注钻孔类空压机20M3台6作业台架自制台1风枪YT-28台18装运渣类挖掘机WA320-3台1装载机WA320-3台1大吨位自卸汽车20T以上台6通风类轴流通风机2110KW台1初支类作业台架自制台1湿喷机TK550台2交流电焊机台2砼、砼二衬作业台架自制台1模板台车自制台4根据进度增加数量砼罐车9M3台5输送泵HBT
23、60C台1监控测量全站仪台1水准仪台1塔尺个25.3 材料供应材料的计划供应表，见附表17。6施工工艺和方法6.1 测量放线开工前，首先对设计单位交付的地面控制桩及永久性水准点进行复测，桩位复核无误后，在隧道口布设不少于3个固定式中线控制点和2个以上控制点，同时定期对控制点进行检查，保证其精度。测量组首先对进洞的各个桩点进行复核，做到准确无误，并测出边、仰坡开挖线、隧道中线、开挖断面以及截水沟位置，进洞前需经总工程师复核后方可采用。6.2 截水沟施工6.2.1 施工工艺流程测量放线基槽开挖验基浆砌片石砌筑勾缝验收6.2.2工序分述1）测量放线为确保“零进洞”施工及洞口自然景观和谐，必须由测量组
24、根据施工图及现场实际地形放出截水沟基槽开挖线及浆砌片石砌筑位置。2）基槽开挖、清理（1）按照测量组的放样位置及尺寸进行基槽开挖；（2）基槽应分段进行开挖，软基部位应进行加固处理；（3）基槽挖到位后先报质检人员检查，再由质检人员向驻地监理工程师对基槽底地质及基地承载力核实，基槽修整验收合格后方可进行下道工序；（4）在进行砌筑之前必须确保基底无淤泥，虚渣杂质及积水；3）浆砌片石砌筑施工（1）水沟砌体尺寸按照技术交底施工，浆砌片石采用M7.5砂浆砌筑。在片石砌筑前，必须挂盘角、挂线，保证浆砌片石接缝规范，避免假缝、通缝的出现，确保砌筑坡度规范；（2）水沟每隔20m设置沉降缝一道，缝宽2cm，沉降缝沥
25、青麻絮进行填塞，沉降缝必须顺直、无搭接。（3）在砌筑时选用较大的石块作为砌筑面石；各砌层应先砌外圈定位砌块，并与里层砌块交错练成一体；定位砌块选用表面平整且尺寸较大的石料，各砌块的砌缝应互相错开，严禁通缝，砌缝砂浆应饱满密实。（4）施工中定位砌块砌完后，应先在砌体底部铺一层砂浆，其厚度应使石料在挤压安砌时能紧密连接，且砌缝砂浆密、饱满。砌筑腹石时，石料间的砌缝应互相交错、咬搭，砂浆密实、饱满。石料不得无砂浆直接砌筑，也不得干填石料后在铺灌砂浆；石料应大小搭配。（5）砌筑必须严格按照相关规范和技术标准进行，必须保证砌体的内实外美，教宽的砌缝可用小石块挤填，挤浆时可用小锤敲打石料，将砌缝挤紧，不得
26、留有孔隙。（6）浆砌片石的砌缝，应符合下列规定：a.定位砌块表面砌缝的宽度不得大于4cm、砌体表面与三块相邻石料相切的内切圆直径不得大于7cm、砌体的搭接不得小于8cm（两层间的错缝不小于8cm）。b.填腹部分的砌缝宜减小，在较宽的砌缝中可用小石块塞填，砂浆必须饱满。（7）每次收工前应用旧麻袋将新砌的砌体覆盖好，免雨淋或受冻。4）砂浆勾缝、抹面（1）浆砌片石水沟表面砌缝在勾缝前，应先清除砌体表面虚渣、浮浆等杂质以及砌筑缝间的舌头浆，然后以清水冲洗其表面。（2）浆砌片石镶边砌体必须及时浇水，保持表面湿润，常温下养护期不得少于7天；砂浆未达到设计强度前，不得受到碰撞震动，以免妨碍砂浆凝结。（3）片
27、石要求冲洗干净不带泥，片石厚度不小于20cm，大面面积在400 cm2-600cm2内为宜，片石强度不小于30Mpa，勾缝宽度要求一致，外观要求整齐圆顺、美观。（4）在砌体砌筑时留出2cm深的空缝，勾缝采用凹缝，勾缝采用M10砂浆。6.3 洞口开挖及边、仰坡开挖与支护6.3.1 明洞及边、仰坡开挖1）由测量组根据施工设计图对洞口段纵、横断面进行复测并放出边仰坡开挖边线，如实测洞口地面线与设计不一致，及时上报，严禁盲目大挖大刷，造成人为高边坡，确保洞口边、仰坡与地面线自然衔接。2）边、仰坡开挖前，先清除边、仰坡上的浮土、危石，然后做好边、仰坡支护，确保边、仰坡稳定。3）边、仰坡开挖开挖坡率控制在
28、1：0.5，自上而下开挖，边开挖变防护，刷坡以少挖为原则。4）土方及强风化石方采用反铲挖掘机开挖，人工配合，硬质石方采用浅孔弱爆法开挖，挖掘机装渣，自卸汽车运渣。5）明洞临时边坡开挖坡率控制在1：0.75，开挖、防护自上而下逐步进行，每开挖一段及时进行锚、网、喷支护，确保边、仰坡稳定及施工安全。6）明洞及边仰坡开挖到位后及时设置临时排水设施，以免洞口积水，明洞开挖到7) 明洞开挖应避开雨季施工。6.3.2 边、仰坡支护1）砂浆锚杆支护采用22砂浆锚杆，施工程序如下：施工准备锚杆孔测量放样钻孔清孔注浆安装锚杆及垫板锚杆验收。开挖后先进行第一层喷射砼施工,待该层砼终凝并形成一定强度后,按设计要求布
29、置锚杆位置,用红油漆标示清楚。进行钻孔施工,钻孔完成后采用高压风清孔，清孔后向锚杆孔内注满砂浆，注浆压力控制在0.51.0MPa,并随时排除孔中空气,保证锚杆砂浆饱满。将安装好锚头的锚杆插入孔内至设计深度,打紧后安装止浆塞。2）钢筋网施工钢筋网采用6 HPB235钢筋在加工房集中加工焊接成片，现场安装，网片的网格尺寸为200mmx200mm，网片安装搭接长度不得小于1个网格尺寸，钢筋网与锚杆尾部连接牢固，紧贴初喷面，以确由保喷射混凝土时不发生位移和松动。3）喷射混凝土施工（1）喷射混凝土采用湿喷工艺：一开始先给风，再给电，后送料；结束时先停料，再停电，然后关风。施工时连续均匀供料，机械运转时料
30、斗内保证足够的存料。（2）坡面开挖到位后即可进行混凝土喷射，喷射前应清除坡面松动杂质，设置控制喷射混凝土厚度的标志。喷射作业分段，上而下交错进行，先初喷4cm厚的混凝土；当坡面有较大凹洼时，先喷射填平，待锚杆与钢筋网安装好后再复喷射6cm的混凝土。（3）喷射混凝土时保持适当的距离和喷射压力，喷嘴与受喷面距离控制在0.8m1.2m，混凝土喷射完成后及时洒水养护。6.4长管棚施工6.4.1 套拱施工1）开挖管棚工作平台（见右图）：挖出套拱工作面，掌子面中部预留核心土，减少应力突变面面积并作为套拱施工模板支撑平台。2）混凝土套拱：套拱在衬砌外轮廓线以外施作，厚80cm，在套拱内埋设四榀I18工字钢钢
31、支撑，钢支撑架设之前对基底采用浆砌片石进行处理，钢支撑安装在浆砌片石之上，钢支撑纵向间距为0.5m，钢支撑采用纵向连接钢筋（22螺纹钢）焊接牢固。3）浇灌混凝土前预埋1274mm孔口导向管，钢管焊接在I18工字钢上，作为管棚钻进定位管，根据地质情况套拱预留沉降20cm。（见下图）4）孔口导向管安装必须与工字钢焊接牢固，以免浇筑混凝土时发生位移，从而影响大管棚施工质量；5）孔口管的平面位置、倾角及外插角的准确度直接影响管棚的质量，用经纬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。6）导向墙模板采用5cm厚方木板，模版安装之前按照设计画
32、出导向墙的轮廓线，确保模版安装位置正确，模板必须具有足够的强度和刚度，满足承受混凝土自重及施工荷载。7）导向墙采用C25混凝土进行浇筑，混凝土采用机械拌和，插入式捣固器进行捣固，浇筑混凝土时必须两侧对称进行，以免产生偏压而导致导向墙横断面中心及标高位移。8）导向墙拆模后喷射15cm厚C20混凝土封闭仰坡及掌子面作为注浆时的止浆墙，防止浆液从周围仰坡渗漏。图2 管棚立面图6.4.2 搭设钻孔作业平台及安装钻机1）钻机平台用枕木或钢管脚手架一次性搭好，钻孔由两台钻机从高孔位向低孔位对称进行，缩短移动钻机与搭设平台时间，便于钻机定位2）平台支撑要着实地，连接要牢固、稳定，具有足够的强度和刚度，防止施
33、钻时钻机产生不均匀下沉、摆动位移等影响钻孔质量及机械损坏。3）钻机定位：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，确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。6.4.3 钻进方法及注意事项1）为了便于安装钢管，钻头直径采用115mm。2）开孔：开孔前必须检查设备，保证设备状况良好，对组合好的钻具要检查丝扣联结是否紧密，偏心扩孔器转动是否灵活。在架设好钻机、调整好孔位的水平位置及仰角后，采用大于钢套管直径12级的潜孔钻，钻凿23m深的孔口，然后退出潜孔钻。3）钻进：钻机加压进入正常钻进作业后，要注意排屑是否正常，要经常调整钻压，力求保持一个恒定的排屑速度。4）加接钻杆和钢套管：当跟管钻进
34、至钢套管尾端距导向墙墙面约30cm时停钻，然后反转收偏退钻、卸杆，动力头后退至尾端加接钻杆或钢套管，此时应先拧紧钻杆，然后再拧紧联接套管。为提高加接套管的效率，可制作专用工具。5）退钻：在退钻倒换钻具或退出孔口之前，冲击器应后退进行吹孔或注水清洗，把环状空间的岩屑清除干净后，再把钻杆及钻具退出。反转钻具时不要太猛，防止钻杆或冲击器脱扣。6.4.4 管棚钢管制作与安装1）管棚设计参数（1）钢管规格：热轧无缝钢管108mm，壁厚6mm，节长6m、3m。（2）管距：环向间距为50cm。（3）外插角：钢管轴线与洞门外缘线夹角13（4）钢管布设在拱部13233圆心角范围内；（5）钢管施工误差：定位不大于
35、4cm，端头不大于20cm；（6）钢管接头采用丝扣连接，丝扣长15cm。2）管棚安装（1）钢管顶进采用钻机的冲击力和推力低速顶进。（2）相邻钢管的接头前后错开，同一断面内的接头数不大于50%，两端之间采用丝扣连接。（3）管棚打进顺序：先打进有孔钢管，注浆后再打无孔钢管，无孔管作为检查管，检查注浆质量。（4）为使钢管错接，在每孔的第一节管搭设时，奇偶孔分别用3m和6m的钢管，以后每节均采用6m长钢管，钢管顶端必须打入较好的围岩2m以上。（5）两节有孔钢花管之间为108x6mm无孔钢管。（6）在拱脚部位，选2个孔作为试验孔，找出地层特点，并进行注浆和砂浆充填试验。6.4.5 管棚注浆1）按固结管棚
36、周围内有限围岩设计。注浆采用孔口封闭一次性注浆，先对有孔钢花管注浆，再钻进无孔钢花管时对注浆效果进行检查。注浆机械采用BW-250/50型注浆机，水泥与水玻璃体积比为1：0.5, 水泥浆水灰比为1:1。注浆压力为初压0.51.0MPa，终压2.0MPa，2）为保证管棚注浆处理效果，管棚注浆必须随打随注，避免串浆。3）1086mm有孔钢花管构造图： 图3 钢管构造图4）注浆管棚施工工艺框图： 施工准备 测量放样定位 安装工字钢和导向管 导向墙施工 支 模 安装钻机就位 钻 眼 钢管安装 钢管加工 制 浆 注 浆 进入下一工序 图4 注浆管棚施工工艺流程图6.4.6 洞口浅埋段地表沉降观测隧道洞门
37、套拱工作面开挖前，在洞门顶上纵向每5米设置1个观测断面，共设置5个断面，每个横断面间隔3米设置一个测点，使用水平仪、塔尺对洞口浅埋偏压段进行沉降观测。观测频率为：开挖面前30米，1次/2天；开挖面前后80米。1次/7天。监测精度要求h=0.1mm。监控点布置图见下：图5监控点布置6.4.7 洞门工程1）洞门基础开挖应注意基坑的支护，基础必须置于稳固的地基上，地基承载力满足设计要求，应做好防水、排水工作，防止基底被水浸泡。基坑废渣、杂物等必须清除干净。2）洞门拱墙应与洞内相邻的拱墙衬砌同时施工，连成整体。洞门端墙应与隧道衬砌紧密相连接。3）洞门端墙的砌筑（或浇筑）与墙背回填，应两侧同时进行，防止
38、对衬砌产生偏压。4）洞门建筑完成后，洞门以上仰坡坡脚如有损坏，应及时修补，并应检查与确保坡顶以上的截水沟和墙顶排水沟及路堑排水系统的完好与连通。5）隧道明洞回填、洞门施工完成后，应及时做好洞口边坡及仰坡的地表恢复，符合环境保护要求，做好水土保持。6）洞门砌筑（1）面层料石一丁一顺分层砌筑。石料宜选用颜色清一，不含锈迹，石料精雕细凿，方正，表面修凿的纹路整齐统一，色泽一致，条石和丁石的尺寸要一致，边线要直顺，棱角要分明，缺边掉角的料石不得使用。墙背浆砌片石部分与面层咬合砌筑避免“两层皮”，砌缝砂浆插捣密实。（2）砌筑砂浆按试验确定的配合比，机械拌制。（3）勾凹缝后，可按要求在缝内喷涂，以增强视觉
39、效果。（4）砌体施工过程中应及时按设计布置泄水孔，对个别出水点及时将水引出，并做好墙背后反滤层、排水盲沟等。（5）砌体的大面要平整，缝宽要一致。条石外露面的尺寸为60cm30cm，丁石外露面的尺寸为30cm30cm，缝宽为2cm。（6）隧道洞门不允许粘贴石板材，尤其是抛光的石板材。6.4.8 洞门偏压处理大庄隧道左右幅进口为抗偏压端墙式洞门，偏压隧道应按设计要求设置偏压墙。偏压墙基底，在垂直路线方向按设计要求挖成一定坡度的向内的斜坡，提高基底的抗滑力，如基底松软，应采取措施增加基底承载力。基础开挖，应注意核查地质条件；如挖至设计标高，不符合图纸要求时，及时提出变更设计。基础施工完成后应及时回填
40、，避免雨水等侵蚀地基。6.5隧道开挖及支护6.5.1 洞身开挖与出碴1）、级围岩地段、级围岩地段采用全断面法开挖，组织大型机械化作业，使用凿岩台车钻眼，装药台车装药，楔形掏槽，非电毫秒雷管、二号岩石乳化炸药光面爆破，挖掘机和装载机配合大吨位汽车运输。、级围岩段开挖进尺为3.2m。 2）级围岩地段级围岩地段采用半断面正台阶法开挖，台阶长度控制在5m；上断面采用挖掘机开挖，挖掘机配合人工扒渣；下部开挖在拱部初期支护保护下进行，采用挖掘机开挖，必要时采用微振爆破，不允许超挖，采用挖掘机或装载机配合自卸汽车出渣。一般环形开挖进尺为0.61.0米左右，二次衬砌的施作滞后3040m。下半断面落底时，采用拉
41、中槽跳间挖马口，马口长度2.53.0米。3）级围岩地段级围岩采用环形开挖留核心土法施工，原则上采用人工配合机械开挖，如需要爆破，采用预裂爆破技术。每循环开挖进尺0.50.6m。上断面挖掘机扒碴、下断面侧翻式挖掘机、侧翻装载机配合装碴，自卸汽车运输。隧道开挖后及时施作初期支护，下半断面开挖后仰拱、二衬施工紧跟。开挖后及时施做喷、锚支护，局部地段采用挂网加强，初喷与爆破时间间隔不得大于8小时，对、级围岩初喷后立即安装钢拱架、钢筋网、锚杆。4）人行横洞、车行横洞人行横洞、车行横洞，根据围岩级别，采取相应的施工方法。正洞施工时，横洞与主洞衔接处按设计要求加强，主洞与人行横洞交接口设置钢筋混凝土梁。横洞
42、的施工在主洞开挖超前56米后开始，并做好交叉处的加强支护。5）出碴运输采用无轨装运模式，台阶法施工开挖地段，上台阶采用人工配合挖掘机扒碴，装载机装碴。局部余碴采用人工捡底。级围岩全断面开挖地段，采用电动铲装机或挖装机配合大吨位汽车运输，横洞采用小型装载机装碴。6） 开挖方法顺序及示意图。 图6 围岩开挖方法及顺序图7 围岩开挖方法及顺序图8 围岩开挖方法及顺序6.5.2 钻爆设计1）爆破参数炮眼直径d：选用42mm的钻孔直径。炮眼深度L：根据围岩的实际情况确定炮眼深度、级为2.8m，级为2.2m，级为1.2m，其中掏槽眼在其它炮眼深度的基础上加深20cm。周边眼间距E：级、级围岩取E=35cm
43、，、级围岩取40cm。抵抗线W：根据以往的施工经验取W=E/0.8：级、级围岩取W=45cm，、级围岩取W=50cm。堵塞长度：堵塞长度不小于20cm。掏槽眼形式：掏槽眼采用楔形掏槽，开口角度控制在75左右，掏槽眼间距0.8m，距底板线0.50.8m布置。2）爆破施工的原则 隧道周边眼为减少对围岩的扰动及降低爆破震动的强度，采用预裂爆破辅以光面爆破。 掏槽及底板眼按抛掷爆破设计。 其它炮眼采用深孔微震动控制爆破，在保证爆破效果的前提下，尽量减少炮眼的炸药消耗量。 工程实践表明，采用微差爆破技术与齐发爆破相比，平均降震率减少40%以上，微差段数越多，其降震效果越好。(3) 炮眼布置图图9 级围岩炮眼布置图表6 级围岩爆破参数表炮眼名称段位个数孔深（m）每孔药卷（个）单孔装药量（kg）装药系数炮眼数耗药量备注全断面(、级)辅助掏槽眼161.23.50.5250.5563.15开挖断面积87.7m2，进尺2.5m，单位炸药消耗量1.04kg/m3掏槽眼3838.51.2750.5
