龙塘坪隧道实施性施组

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1、目录1 编制说明32 编制依据及编制原则32.1 编制依据32.2 编制原则33 工程概况34 总体施工安排及部署44.1 施工现场布置44.2 劳动力组织44.3 机械设备配备情况54.4 临时工程安排74.5 工地防火安全设施104.6 弃碴场105 施工进度计划安排106 总体施工方案116.1 开挖126.2 初期支护17图6中空注浆锚杆施工工艺框图18图8隧道格栅钢架施工工艺框图216.3 衬砌施工227 施工工艺及施工方法257.1 洞口段施工257.2 洞身段施工267.4 二次衬砌357.5 附属建筑物398 防、排水施工398.1防、排水原则398.2 施工工艺398.3 防

2、水408.4 排水419 控制测量方法429.1 洞外地面控制测量429.2 洞内控制测量429.3 测量仪器及标定周期4310 围岩监控量测4310.1 量测目的4310.2 监控项目及量测点的布置4310.3 量测频率、量测间距、变形管理等级4610.4 量测数据处理4710.5 小净距隧道爆破监测4711 材料供应4812 冬季施工措施4813 雨季施工措施4813.1 雨季施工方案4813.2 雨季施工管理措施4813.3 雨季施工技术措施4914 质量管理工作4914.1 思想保证体系4914.2 质量目标4914.3 质量保证体系4914.4 质量保证组织机构5114.5 质量保证

3、措施5115 安全管理工作5215.1 安全目标5215.2 安全保证体系5215.3 安全管理组织机构5215.4 安全管理措施5216 安全应急预案5716.1 安全应急机制5716.2 建立应急救援组织机构5816.3 突发事故应急处理工具和器材5816.4 突发事故应急处理设备和物资5816.5 突发事故应急处理的协调5816.6 事故处理措施5917 环境保护、水土保持措施5918 文明施工措施60龙塘坪隧道实施性施工组织设计1 编制说明1) 机械设备已到位数量和性能满足施工要求。2) 现场准备工作完毕，具备开工条件。2 编制依据及编制原则2.1 编制依据1) 交通部颁发的现行规范、

4、规程、验标。2)龙塘坪隧道施工图。3) 思剑高速第十三合同段总体施工组织设计。4）现场踏勘调查获得的有关资料。2.2 编制原则总的原则是满足设计文件要求和符合现场实际施工需要，确保工程安全、优质、按期完成，并遵循以下基本原则。1) 服从甲方、遵守设计的原则。2) 确保工期的原则。3) 质量第一的原则。4) 安全第一、预防为主的原则。5) 科学管理的原则。6) 文明施工的原则。7) 降低工程成本的原则。8) 遵照执行标准、规范的原则。3 工程概况龙塘坪隧道位于贵州省黔东南州镇远县境内，隧道左幅起讫里程为ZK97+845ZK98+316，长471m、右幅起讫里程为YK97843YK98332，长4

5、89m。隧道地质主要为灰岩，其中左幅级围岩共132.5m，级围岩330m；右幅级围岩共139m，级围岩340m，。隧道设计时速80Km/h。隧道涌水采用以堵为主，限量排放。隧道采用新奥法施工，采用无轨运输方式出碴，隧道衬砌采用复合式衬砌，二衬采用12m全断面液压衬砌台车进行衬砌，采用TSP203、超前水平地质钻探等技术手段进行超前地质预测预报工作。隧道进口左右幅均采用端墙式洞门、出口左右幅均采用端墙式洞门、4 总体施工安排及部署4.1 施工现场布置拟定在隧道进口附近设置临时场地，主要设施有：砼集中搅拌站、变压器、空压机站、钢筋及钢结构加工场、其它生产和生活房屋，进口共计15000m2。施工现场

6、平面布置见“图1龙塘坪隧道平面布置图”。4.2 劳动力组织根据该隧道特点及施工管理情况安排综合一队从进口组织掘进及二次衬砌施工。综合一队分为两个分队，分别施工左幅、右幅。每个分队包括掘进、衬砌、综合三个工班。掘进工班负责隧道开挖，支护、出碴、运输；衬砌工班负责二次衬砌混凝土、钢筋施工；风、水、电及设备维修、保养，场外材料的转运等工作由综合工班负责。按二班制安排组织施工。每个小组需劳力约144人。4.2.1 掘进劳力组织及分工序号名称人数职 责1工班长2负责施工组织指挥工作2安全员2负责安全工作，发现和排除事故苗头3电工2负责电路4开挖32、围岩开挖5装碴4负责装碴6扒碴2负责洞内扒碴7出碴运输

7、12负责出碴运输8支护16负责钢支撑施工、喷砼支护、注浆堵水加固地层等10修理工2一般维修工作11辅助工2合计1444.2.2 衬砌劳力组织及分工表序号名称人数职 责1工班长2负责施工组织指挥工作2砼泵司机和辅助工6操作砼输送泵和砼输送车运输砼3防水板工5安设防水板铺设盲沟4台车就位及立挡头模6台车的移动，定位及模板轮廓尺寸5砼震捣工6捣固砼及装拆输送泵管道6钢筋工12绑扎二衬及仰拱钢筋7仰拱12负责仰拱模板安装、仰拱及填充/铺底混凝土施工合计494.2.3 综合工班（风、水、电设备及洞外保障）劳力组织序号名称人数职 责1工班长2负责组织指挥2风水电3高压风水电的供给管理，高压风水管的安装3通

8、风排烟等5通风机、风管、排水管路安装维修6电焊工3焊接作业8洞外辅助工10洞外材料装卸及其他辅助工作合计234.3 机械设备配备情况根据隧道工程数量和工期要求，确保施工质量和施工进度，本工采用机械化流水线作业，并配置了与施工需求配套的机械设备，详见下表“施工机械化配套方案”施工机械化配套方案分类机械化作业线名称主要设备配套方案主作业线超前地质预测预报采用超前水平钻孔、TSP-203等物探方法组成超前地质预测预报作业线。钻爆作业YT28风动凿岩机、钻孔台架组成钻孔、装药、起爆作业线。出碴作业挖掘机、侧卸式装碴机及大型自卸车组成无轨运输出碴线。支护作业潜孔钻机、高压双液注浆泵组成大管棚、超前锚杆、

9、小导管施工超前支护作业线；支护台架配合手持式YT28风动凿岩机钻孔、砼湿喷机组成锚杆、钢筋网、钢支撑、喷砼初期支护作业线。二次衬砌作业线铺设防水板台架、自行式防水板焊接器组成防水层铺设作业线；钢筋调直机、弯曲机、切割机、电焊机组成钢筋加工作业线；12m整体液压钢模衬砌台车、混凝土输送车、混凝土输送泵、混凝土拌和站组成二次衬砌作业线。辅助作业线高压供水高压水池。高压供风电动压风机组成高压风作业线。供电大功率变压器、内燃发电机、高压电缆组成供电作业线。通风排烟防尘轴流通风机、大直径风管组成隧道通风排烟防尘作业线。排水自吸泵、多吸泵组成排水作业线。机械设备配机械名称规格及型号生产能力单位数量备注搅拌

10、机HZS5050m3/h台2冷弯机自制台1电焊机BX1-500台6装载机厦工995台2空压机20m3/min台6砼湿喷机TK-961台4变压器630KVA套1变压器500KVA套1钢筋截断机GQ-40把1气腿钻机YT28台50挖掘机CAT320BU台2自卸汽车黄河车台6振捣棒ZN50把10拱架弯曲机自制台1风机552 kw台2混凝土罐车台4开挖台架套2二衬台车台2注浆机套1砼输送泵台2发电机400kw套14.4临时工程安排4.4.1 水电供应生活用水及施工用水采用当地自来水。施工用电：现场附近已有10KV电源，施工时直接安设变压器接驳使用。计划在进口拌和站安设630KVA变压器1台、500KV

11、A变压器1台，另外进配备不小于400KW发电机组1台以备当地电源出现紧张或故障时使用。4.4.2临时房屋施工队临时生活用房集中建设住房，施工现场配置必要的值班室、工具房和材料库等。现场临时用房采用活动板房。施工场地及队伍驻地的设置主要考虑上下工方便，避风、防洪、环保要求等因素。4.4.3 施工便道施工过程中建立专职维护队伍对主便道、支便道和场内施工道路随时进行维护，以此保证交通的通畅。4.4.4 料场及混凝土生产系统本隧道设自动计量混凝土搅拌站2座，配备HZS50型搅拌机2台、JS750型搅拌机一台。施工所需混凝土全部由搅拌站供应，再用混凝土运输车运输，混凝土输送泵送入模。4.4.5 洞内临时

12、设施1、高压风进口各配置5台25m3/min电动空压机，供应各施工面所需高压用风。隧道开挖面工作风压不小于0.5MPa。高压风管采用200mm的无缝钢管，设在边墙底脚处，管子下面采用托架将其托起，托架固定在底脚的边墙上。随着洞子的延伸，高压风管分段接至工作面附近，在管端安装闸阀以便接至用风机具，闸阀至用风机具之间用高压皮管连接。在管线最低和末端处加设油水分离器，经常排放高压风包中的积水、油污，保证供风质量。施工过程中要严格加强管理，确保防止漏风。2、高压水隧道进口设不小于100m3高山水池一座，标高高于洞口拱顶40米左右，用无极水泵供给，满足洞内高压用水需要，利用管路供水至洞内。每个隧道工作面

13、采用独立的供水管路，供水管管径为50mm，设在边墙底脚处，与输电线路另侧，管子下面采用托架将其托起，托架固定在底脚的边墙上。供水压力不小于0.3MPa。3、施工照明隧道施工作业地段必须有足够的照明。在主要交通道路、洞内抽水机站或竖井等重要处所，应有安全照明。漏水地段照明应采用防水灯头和灯罩。不安全因素较大的地段可加大照度。在主要交通道路、洞内抽水机站或竖井等重要处所，应有安全照明。漏水地段照明应采用防水灯头和灯罩。4、施工通风系统的布置采用压入式通风,每个洞口各设1台通风机，选用功率为552kw。采用软风管（1.4m）组成隧道通风系统。1) 通风方案的确定a、通风量的计算龙塘坪隧道采用大型机械

14、化作业施工，出碴及砼输送作业均采用大型机械，洞内施工人员大幅度减少，作业人员所需风量已不起控制作用，施工产生的热量造成的洞内温度上升的量仅2 3 。因此，主要控制风量的是排出炮烟和柴油机废气所需的新鲜空气量，所需风量可按排出炮烟、内燃机废气、洞内控制风速三方面考虑，取其最大风量为控制风量。b、排出炮烟所需风量估算 Q=（5GbAL）/t式中，Q为需要通风量，m3/min；t为通风时间，min，取t=30 min（掘进1500 m时的通风时间）；G为同时爆破炸药量，kg，取G=220 kg；b为爆炸时有害气体生成量，m3/kg，取b=40 m3/kg；A为掘进断面积,m2，取A=90 m2；L为

15、炮烟抛掷长度，m,取L=56 m。 即：Q压=1299 m3/minc、排出废气所需风量估算 无轨运输所需风量是以排出柴油机尾气中的CO所需风量计算的,但由于各种机械产生的CO量与其运行速度、内燃机性能、柴油机质量、运输距离及路况等多种因素有关，因此在考虑其所需风量时通常采用经验公式，采用下式：Q=kNi 式中，Q为无轨运输所需通风量，m3/min；k为功率通风计算系数，取；为内燃机械台数；为各种内燃机械的额定功率，取值：1049。即Q=1.11370=1507 m3/min。d、最小风率计算 Q=vA 式中，Q为需要通风量，m3/min；v为允许最低风速，m/min ，取v=9 m/min；

16、A为掘进断面积，取A=60 m2。即Q=540 m3/min。由通风量计算结果表明，排出内燃机废气是隧道通风的控制指标。e、风压计算 在爆破作业后，工作面附近聚积大量炮烟及灰尘，为保证将所需风量送到工作面，并将其推移至隧道外，这就要求通风机有足够的风压使其足以克服沿途所有风阻，使炮烟及灰尘排出隧道外，即h机h阻，其中： h阻=h摩+h局+h正 式中，h局为风流转变所产生的阻力，h局=（kV2）/2；k为局部阻力系数；为空气密度，=1.2 kg/m3，V为风速，m/min；h摩为沿程摩阻力总和，h摩=（Lu/A3）Q2；为风道摩阻系数；L为风道长度，取L=1500 m；u为风压；A为风道断面积，

17、m2；Q为风量,m3/s。 通过计算表明，风管断面积对风压影响很大。这说明降低通风阻力实现长距离通风的主要技术手段是用大直径风管，在龙塘坪隧道中采用d1400mm通风管。2) 通风设备选配 a、通风机要改善隧道通风，通风设备的选取配备是根本保证。根据以往的施工经验及排出内燃机废气所需风量Q=1507 m3/min ，可选定功率为552kw的通风机。b、风管 风管根据通风机来选定。在龙塘坪隧道中为有效地提高供风距离和考虑风机、风管匹配选用柔性风管，管径为d1400mm柔性风管，采用拉链扣式连接，接头牢固严密，为减小接头漏风量和接头局部阻力采用气密性高无针孔20m长风管。3) 通风设备布置 通风机

18、设在离洞口外10m，以避免洞内流出的污浊空气重新进洞。风管出风口离开挖面4050m，风管悬挂于拱顶处。为解决台车处风管的阻风问题，在台车顶部设置硬管，以便风管顺利穿行，避免软管缩径和弯曲变形。洞内管线布置详见下图“隧道施工通风与洞内管线布置图”。5、防尘措施隧道施工防尘采取综合治理的方案；为控制粉尘的产生，钻眼作业采用湿式凿岩。在钻眼时，先送水后送风；装碴前必须进行喷雾、洒水。施工人员佩带防尘口罩。6、机械设备净化加强对进洞机械车辆维修保养，定期检查空气滤清器是否堵塞，进、排气管是否畅通，喷油效果不好的油嘴及时更换。4.5 工地防火安全设施在施工现场采用一切有效的防火和消防措施，配备一定数量的

19、灭火器材，如干粉灭火器、砂桶、铁锹、高压喷水管。4.6 弃碴场本隧道进口弃碴量约为10万方，隧道开挖洞碴及开挖土石方全部由线路统一调配。计划土石方调配于K96+700K97+000B服务区内。由于调配距离较远，根据现场实际地形，在ZK96+200左侧30m处设置临时弃碴场进行转运。5 施工进度计划安排龙塘坪隧道从进口单口掘进，左右幅两个洞口同时施工；施工进度以较长的左幅为关键线路进行安排。具体施工进度计划见龙塘坪隧道施工进度计划安排表。龙塘坪隧道施工进度计划安排表序号任务名称计划工作日开工时间完成时间工程量单位1进口洞口工程25天2010.7.202010.8.142处2洞身开挖、支护185天

20、2010.8.152011.2.18941.5延米（两幅）3仰拱及铺底169天2010.9.122011.3.10941.5延米（两幅）4二次衬砌152天2010.10.12011.3.31941.5延米（两幅）5路面工程41天2011.3.102011.4.20941.5延米（两幅）6其他附属结构40天2011.4.12010.5.10941.5延米（两幅）6 总体施工方案全隧按“新奥法”原理组织指导施工，采用无轨运输方式。组成隧道掘进、支护衬砌和辅助施工三条主要机械化作业线，实现机械化快速施工；压入式施工通风，以装备的先进性促进施工的技术进步。加强围岩量测，实行信息化施工，特别做好对洞口段

21、和节理发育岩体破碎地段量测工作，通过对数据的分析和处理，及时反馈指导施工。为了探明隧道中可能出现的不良地质现象，提前掌握掌子面前方的地质及水文地质情况，采用隧道洞内观察与地质描述、TSP203地震波探测仪和超前水平地质钻探方法，建立隧道综合超前地质预报体系。详见 “综合超前地质预报工作内容和流程图”。开挖采用钻爆法开挖，按钻爆设计实施光面爆破，严格控制超欠挖。级围岩采用台阶法施工，级地段采用环形开挖预留核心土法施工。初期支护紧随开挖面及时施作，减少围岩暴露时间，抑制围岩变形；喷砼采用湿喷技术；贯彻“仰拱先行”的原则，促使结构早封闭成环；二次衬砌砼采用自动计量拌和站生产，砼运输车运输，泵送入模，

22、整体钢模台车拱墙一次模筑成型。 综合超前地质预报工作内容和流程图补充地质调查掌子面地质调查与素描长距离探测TSP203地震波探测仪预报距离150m左右短距离探测水平超前钻孔预报距离3050m。信息综合处理是否与设计文件一致调整施工方法和支护参数按设计文件施工是否6.1 开挖6.1.1 围岩在进行洞口段开挖施工前，施作好洞顶截水沟，边坡开挖的同时作好边坡防护，边坡按设计打超前小导管、挂钢筋网、喷混凝土防护。洞口段超前支护施工完成后再开挖进洞。围岩洞口段开挖采用环形开挖预留核心土法施工，尽量采用人工风镐开挖，以降低爆破振动影响，每次开挖进尺控制在1.0m以内。开挖顺序见图21 环形开挖预留核心土法

23、施工横断面图、图2-2“级围岩环形开挖预留核心土法施工作业程序图”。 开挖作业循环见下表“级围岩开挖作业循环时间表”。环形开挖预留核心土施工工序说明：第1步： 利用上一循环架立的钢架施作隧道拱部50超前小导管。机械开挖部，人工配合整修。施作部初期支护，即初喷4cm厚混凝土，架立钢架。钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。第2步： 机械开挖部，人工配合整修。初喷4cm厚混凝土。接长型钢钢架，并设锁脚锚杆。钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。第3步： 在滞后于部一段距离后，机械开挖部，具体施工步骤同部。第4步： 开挖部核心土。第5步： 在滞后于部一段距离后，机械开挖部，人工配合整修。初喷4cm厚混凝

24、土。接长型钢钢架，并设锁脚锚杆。钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。左右侧拱架落底交替进行，采用拉中槽跳马口开挖，马口长度为2.53m。第6步： 根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，开挖仰拱。施作仰拱初期支护，即初喷4cm厚混凝土，架立钢架，复喷混凝土至设计厚度。第7步： 利用仰拱栈桥灌筑边墙基础与仰拱及仰拱填充混凝土（仰拱与填充混凝土需分开施工）。图1 环形开挖预留核心土法施工工艺流程图围岩稳定性评判、修正施工方案，确定竖撑拆除及二次衬砌施作时间测量放线拱部超前支护上部环形开挖、出碴上导两侧开挖、支护中部核心土开挖下部导坑开挖下部初期支护超前地质预报仰拱填充施工上部初期支护、架立钢架仰拱

25、开挖及砼施工围岩监控量测下一工序围岩监控量测围岩监控量测围岩监控量测图21 环形开挖预留核心土法施工横断面图图22 环形开挖预留核心土法施工纵断面图级围岩开挖作业循环时间表 工 序作业时间进尺累计时间备注超前支护4h0.6m4h超前小导管一环，35根L4m开挖3h7h约34m3初喷砼0.5h0.6m7.5h约0.45m3施作锚杆3h10.5h平均每环18.5根立拱架、挂网2.5h13h约21m长复喷砼1h14h约4.7m36.1.2 级围岩级围岩地段采用二台阶法施工，台阶长度控制在1015m。二次衬砌可滞后开挖面2030m，在初期支护基本稳定后施作，但二次衬砌仰拱和仰拱回填层应紧跟初期支护。每

26、次开挖进尺控制在1.5m左右，主要采用弱爆破掘进作业。出碴使用侧卸式装载机装碴，自卸汽车运输。施工工艺流程见图3台阶法施工工艺流程图，施工工序见图4台阶开挖法施工工序图。超前地质预报测量放线拱部超前支护上导坑开挖、出碴围岩稳定性评判、修正施工方案，确定二次衬砌施作时间围岩监控量测上部初期支护下导坑开挖、出碴下部初期支护围岩监控量测仰拱仰拱填充施工围岩监控量测图3 台阶法施工工艺流程图下一工序开挖作业循环见下表 “级围岩台阶法开挖作业循环时间表”。台阶法施工工序说明：第1步：开挖部后及时进行上台阶喷、锚、网系统支护，架设钢架并复喷砼至设计厚度，形成较稳定的承载拱。第2步：在滞后部一段距离后开挖部

27、，并进行下导初期支护。第3、4步：及时施作仰拱砼、填充混凝土，及早封闭成环。第5步：根据围岩量测结果，适时施作二次衬砌。级围岩开挖作业循环时间表序号 工 序作业时间进尺累计时间备注1扒碴及台架就位0.3h1m0.5h2测量放线0.2h1h3钻孔2h3h1.5m4连线起爆0.5h3.5h5排烟0.5h4h6排危石0.5h4.5h7出碴2h6.5h约66m38初喷砼0.5h7h约0.75m39施作锚杆2h9h平均每环16.5根10立拱架、挂网2h11h约20m长11复喷砼1h12h约2.5m36.2 初期支护6.2.1 喷射混凝土施工喷射混凝土全部采用湿喷机施喷。拌料时严格掌握规定的速凝剂掺量和混

28、凝土配合比，其水灰比一般控制在0.40.5，喷射距离一般为1.21.5m，且垂直于岩面。施喷时由下而上、分段进行。台阶法开挖中拱部喷混凝土时，先喷拱脚、后喷拱顶，每段长度不大于4m。湿喷混凝土施工工艺框图见图5“隧道湿喷混凝土施工工艺框图”。6.2.2 锚杆施工锚杆为中空注浆锚杆时，施工工艺为：在岩面上标出锚杆位置钻孔清除孔内粉尘插入锚杆安装止浆塞、垫板、螺母连接注浆泵注浆，注浆压力控制在0.40.6Mpa之间。中空注浆锚杆施工工艺框图见附图6“中空注浆锚杆施工工艺框图”。 锚杆为普通药卷锚杆时，施工工艺为：在岩面上标出锚杆位置钻孔清除孔内粉尘孔内注浆或装入药卷打入锚杆安设挡头板。普通药卷锚杆

29、施工工艺框图见附图7“ 药卷锚杆施工工艺框图”。 图5 隧道湿喷混凝土施工工艺框图第一次投料水 泥 100kg砂（按干料）S*100水W/C=0.22粉剂与水泥一起加液剂加入拌合水中粘稠剂CX投料搅拌拌合时间（分） 强制式 拌和机第一次投 料第二次投料 21-2石子（以干料计）G*100速凝剂100第二次投料喷拱部0.12-0.15MPa喷边墙0.15-0.18MPa压风喷拱部2-3立方米/小时喷边墙3-4立方米/小时进料量喷 射 机水压稳定在比风压大0.1Mpa 水图6中空注浆锚杆施工工艺框图准备工作插入带锚头的锚杆材料准备封闭工作面钻 孔安装止浆塞、垫板、螺母联接管路及封闭孔口压水检查达到

30、要求注 浆压力流量达到要求结 束机具设备检修拌 浆是是否否图7砂浆锚杆施工工艺框图钻孔清孔砂浆制备注浆安装垫板布置锚杆孔位置台车就位插入锚杆锚杆、垫板制作等准备工作6.2.4 格栅钢架的加工与安装格栅钢架的加工在专设的加工场地进行。钢架加工完成后，进行试拼，其平面扭曲不得大于20mm，尺寸偏差不得大于10mm，轮廓线偏差不得大于10mm。钢架安装前在其安装位置施工设定位钢筋，以便临时固定各单元。钢架安装在围岩面已进行初喷3cm厚C20混凝土后进行。钢架施工工艺框图见图8“隧道格栅钢架施工工艺框图”。图8隧道格栅钢架施工工艺框图否是开 挖初喷砼，施作系统锚杆测量布线是否合格架立钢架监控量测焊接纵

31、向连结筋、定位系筋复喷砼至设计厚度信息反馈、调整参数钢架制作调 整6.2.3型钢钢架在加工场地内现场绘制1：1的大样，严格按设计尺寸放样。型钢钢架制作由专业工程师负责交底,技术负责人负责审核。所进工字钢必须符合设计和验标强度。钢架采用冷弯机弯制，加工钢架周边拼装允许偏差3mm，保证钢架架立的垂直度。各分节连接板采用16mm厚钢板，连接板与型钢焊成一体，要求双面焊，焊缝饱满，焊缝厚度不小于10mm，保证焊接质量。节与节间高强螺栓形式连接。钢架加工完成后分类编号存放。加工完的拱架要按现场的放样试拼，质检人员负责验收。开 挖初 喷 砼测量放线架立钢架合 格焊接纵向连接筋、定位钢筋筋复喷砼至设计厚度监

32、控量测信息反馈、调整支护参数钢架制作调 整是否施工工艺流程见图9。图9 型钢钢架工艺流程图6.3 衬砌施工6.3.1 仰拱施工仰拱施工分段开挖，整体浇筑砼。隧道仰拱采取先行并且全幅一次完成浇注的施工方法，严禁半幅施工，以起到早闭合，防塌方的作用，并能够营造良好的施工环境。为避免施工运输对混凝土造成破坏，减少仰拱对施工进度的影响，降低施工干扰，开挖和浇注混凝土时利用仰拱栈桥（见下图“仰拱栈桥立面示意图”）保证运碴车辆和其它车辆的通行。填充混凝土在仰拱混凝土达到一定强度后整幅灌注。仰拱栈桥立面示意图施作仰拱砼时必须将基底清理干净，并且注意及时排水。支立仰拱模板，排干积水，绑扎钢筋，保护层采用混凝土

33、垫块保证，经监理工程师验收合格后浇注混凝土。砼在拌和站集中拌制，砼运输车运入，泵送入模，振捣器振捣密实。填充必须在仰拱砼达到强度后进行，支立侧模，一次浇注到位。6.3.2 二次衬砌施工防水层采用移动式工作平台铺设复合防水板，衬砌采用全断面液压钢模整体衬砌台车，泵送混凝土灌筑施工，每个洞口配置1台衬砌台车和1台混凝土输送泵；钢筋混凝土衬砌地段，钢筋由洞外钢筋加工厂集中加工下料、洞内现场绑扎成型。安排35台混凝土输送车运输混凝土。形成超前预报、开挖支护、仰拱、填充（铺底）、防水二衬、附属工程等工序均衡生产整体推进的施工格局。衬砌施工工艺框图见图10“隧道二次衬砌施工工艺框图”。台车加固完毕、泵送砼

34、前应润滑管道，润滑时采用先泵水、再按设计配合比拌制的水泥浆或按骨料减半配制的砼进行，换管时先湿润后接驳，泵送过程严禁加水、空泵，开泵后无意外情况中途不要停歇。砼自模板窗口由输送泵左右对称同时灌注，由下向上，对称分层，层厚不宜大于30cm，先墙后拱灌筑，倾落自由高度不超过2m，大于2m时必须设串筒或滑槽，并加强振捣，每一振点的捣固延续时间约为20-25秒，应使砼表面呈现浮浆和不再沉落，振动棒的移动间距不大于振捣器作用半径的1.5倍。振动棒与模板的距离不大于其作用半径的0.5倍，并避免碰撞钢筋、模板、预埋件等。振动棒插入下层砼的深度不小于50mm。在钢筋角隅要加强振捣。在砼灌注过程中，观察模板、支

35、架、钢筋、预埋件和预留孔洞的情况，当发现有变形、移位时，及时采取措施进行处理。图10 隧道二次衬砌施工工艺框图测量放样安设防水板盲沟衬砌台车就位模板加固与检查衬 砌 砼 灌 注砼捣固砼拆模与养生台车移位配合比选定砼拌合砼输送安装钢筋制作钢筋制作砼抗压、抗渗试块进行下一循环的施工7 施工工艺及施工方法7.1 洞口段施工7.1.1施工工艺施工工艺见附图11 “洞口工程施工工艺流程图”。图11 洞口工程施工工艺流程图施工准备测量定位截水沟施工岩体判定硬岩软岩或土方爆破开挖机械开挖边仰坡防护仰拱填充施工洞门施工准备测量恢复隧道中心线衬砌台车就位绑扎钢筋钢筋运输钢筋加工、制作固定外模边仰坡固定加固筋浇筑

36、混凝土拆模养护混凝土拌制混凝土配合比设计混凝土运输7.1.2 洞口开挖方法洞口开挖安排尽量避开雨季施工，测量定位，放出开挖边线，明确开挖范围，判定开挖范围地质状况；施作边仰坡坡顶天沟、截水沟等，完善洞口排水系统与路基永久排水相结合。天沟、截水沟设于边、仰坡顶以外不小于5m，沟底坡度根据地形设置，但不小于3%，以免淤积。洞口段与明洞一起开挖,采用自上而下分层明挖法施工，洞口表层土方及风化软岩采用机械开挖，硬岩和机械开挖困难的采用松动爆破开挖，土方及风化软岩边仰坡预留二次开挖层，采用人工配合机械开挖，石方预留二次光面爆破层，确保边仰坡平顺、稳定，为进洞施工创造条件。在洞口开挖过程中，工作面控制在2

37、0%左右的单面坡，坡脚设置临时排水沟，以利于排除工作面上的积水，保持工作面干燥，提高开挖效果，同时避免洞口基岩被水侵泡，降低基底的承载力。洞口开挖坚持边开挖，边防护的原则，二次开挖完成后，及时按照设计进行边仰坡坡面防护，以防破坏坡面稳定性和整体性。为确保顺利进入暗洞施工，成洞面开挖完成后，严格按设计要求及时进行成洞面防护。7.1.3 明洞施工方法明洞施工采用拱墙整体浇筑。明洞土石方挖除后，先进行基底平整夯实，按设计要求进行灰土换填或浆砌片石基础后,施工仰拱及仰拱回填混凝土。明洞施工中内模采用二次衬砌台车，外模采用定制的木模加钉铁皮，外模支撑采用I20工字钢，挡头板内、外侧弧线在施工现场按实际比

38、例放样后，精确加工，挡头板模板也采用木模加铁皮。衬砌完成并按设计要求施作防水层后及时回填，回填时必须对称分层夯实，每层厚度不宜大于0.3米，两侧回填高差不得大于0.5米，回填至拱顶以后，亦应分层填筑。明洞部分的截水沟、排水设施应配合明洞施工，并及早完成。7.2 洞身段施工7.2.1 洞身开挖主要施工工艺环形开挖预留核心土法：见图2：“级、级围岩环形开挖预留核心土法施工作业程序图”。台阶法：见附图3：“级围岩台阶法施工作业程序图”。软弱围岩施工注意事项：1）隧道施工坚持“弱爆破、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）工序变化处之钢架(临时钢架)设锁脚

39、锚杆，以确保钢架基础稳定。4) 导坑开挖孔径及台阶高度可根据施工机具、人员安排进行适当调整。5) 钢架之间纵向连接钢筋及时施作并连接牢固。7.2.2 钻爆设计按光面爆破布眼，钻孔台架钻眼，塑料导爆管非电起爆、毫秒微差爆破，爆破设计见附图12“级围岩二台阶法施工爆破设计图”。其它各级围岩参照其设计进行适当调整，并在实际施工中不断优化爆破参数，以取得最佳爆破效果。采用环形开挖预留核心土法开挖级围岩，采用微震爆破及机械式开挖，以减小对围岩的扰动。1) 开挖施工开挖采用凿岩机钻孔，非电毫秒雷管光面爆破技术。2) 测量放线钻孔前测量放样，准确绘出开挖轮廓线及周边眼、掏槽眼和辅助眼的位置，用激光铅直仪控制

40、边线。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。3) 钻孔作业钻眼前，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。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。4) 周边眼的装药结构周边眼的装药结构是实现光面爆破的重要条件，严格控制周边眼装药量，采用

41、合理的装药结构，尽量使炸药沿孔深均匀分布。施工时采用不偶合装药结构，不偶合装药系数一般控制在1.42.0范围内。5) 围岩爆破根据岩石强度选用不同猛度爆速的炸药，有水地段及周边眼选用乳化炸药，其余均用2号岩石硝铵炸药。周边眼用25200小药卷，不偶合装药，其余炮眼用35200药卷。采用塑料导爆管非电起爆。6) 爆破作业管理控制按“一标准、两要求、三控制、四保证”的原则进行光面爆破施工。“一标准”即一个控制标准。“两要求”即钻眼作业要求和装药联线作业要求。“三控制”即控制钻眼角度、深度、密度；控制装药量和装药结构；控制测量放线精度。“四保证”即搞好思想保证，端正态度，纠正“宁超勿欠”等错误思想；

42、搞好技术保证，及时根据爆破实际情况调整钻爆设计参数；搞好施工保证，落实岗位责任制，组织QC小组活动，严格工序自检、互检、交接检；搞好经济保证，落实经济责任制。装药作业采取定人、定位、定段别，做到装药按顺序进行；装药前，所有炮眼全部用高压风吹洗；严格按爆破设计的装药结构和药量施作。严格按设计的联接网络实施，控制导爆索连接方向和连接点牢固性。7) 微震爆破隧道周边采用光面爆破，不良地质、浅埋地段采用微震控制光面爆破。微震爆破作业段最大一段允许装药量：QmaxR3（VkpK）3a 式中：Qmax最大一段爆破药量（kg）；Vkp安全速度，cm/s，取Vkp2cm/s；R爆破安全距离，m；K地形、地质影

43、响系数；a衰减系数。K、a值是针对隧道的具体情况，通过多次试爆基础上进行K、a值回归分析后确定。根据爆破物距爆心的安全距离要求，并由此推出的每段的最大装药量。7.2.2 小净距隧道施工 本隧道进口洞口距离约13m，为小净距隧道。小净距隧道钻爆施工工序直接关系到隧道施工的成败，因此必须对小净距隧道施工进行严格的监测和控制。采用爆破施工时，后行洞（右洞）开挖必须采用控制爆破，施工中严格控制装药总量及单段醉倒爆破用药量，为避免爆破震动叠加，必须采用微差控制爆破，各段起爆时间大于200m/s。7.3 超前及初期支护方法7.3.1 洞口超前长管棚超前支护龙塘坪隧道左、右幅的进、出口均有超前长管棚，左右幅

44、进口管棚长28m，出口管棚长16m。超前长管棚施工工艺见图13“ 超前长管棚施工工艺框图”。 图13 洞口长管棚施工工艺流程图施工准备管孔定位测量管棚钻机就位安装钻进退出钻杆安装止浆塞、注浆进入下一道工序，钢花管制作注浆材料进场、试验安装钻杆、套管等管孔复测焊接环形套管钻头钻进成孔焊接套管跟进套环测斜仪控制钢管偏斜度注浆效果检查合格无孔管施工、注浆检测浆液配合比设计设置拌合站浆液拌制浆液运输不合格测量定位安装钢架固定套管立模浇注导向墙钢管充填注浆管棚验收1) 管棚制作管棚按设计要求的材料和要求制作，接头采用厚壁管箍，并用15cm长的扣丝连接，接头在隧道横断面上错开3m，隧道纵向同一横断面的钢管

45、接头数不大于50%；钢管上按梅花形布置钻小孔作为注浆孔。2) 管棚定位在洞口轮廓线外，设置C25混凝土套拱作长管棚导向墙，内设I18工字钢，用2m长的1274孔口管定位，127的导向管用25的固定筋固定在管棚套拱上，并按设计要求考虑仰角。为保证长管棚的施工质量，施工前先试钻2个试验孔，找出岩层特性，同时进行注浆和砂浆填充试验，通过试验调整施工组织。3) 钻孔及管棚打设洞口管棚按夹角13（未考虑线路纵坡）打设，钻孔时根据地质条件采用不同的钻进速度，以防止坍孔、卡钻、缩孔。钻孔过程中用测斜仪测量钻孔斜度保证钢管的正确施工方向，钻孔孔径比钢管直径大2030mm，钻孔的顺序由高位向低位进行，管棚打设时

46、，适当采用3m长的钢管配合6m钢管施工，以避免管棚接头在同一截面上。 4) 管棚注浆管棚打设后在钢管中注浆液，浆液严格按配比制作，注浆采用双液注浆机注浆，注浆初压为0.53.0Mpa，注浆前进行现场注浆试验，注浆结束后用30号水泥砂浆充填，以增加钢管的刚度和强度。5) 施工注意事项管棚为超前支护，在隧道暗洞开挖之前完成；洞口长管棚施工前，严格按设计要求施工长管棚导向墙，测量定位准确预埋套管，并用测斜仪控制钢套管的倾斜度，利用导向墙控制长管棚倾斜度；同时，钻进过程中利用测斜仪检查长管棚钢管的倾斜度，并做好每个钻孔地质及钻进长度记录。为保证长管棚支护效果，严格按设计外插角控制管棚的外插角，尽量减小

47、外插角，同时防止长管棚侵入开挖净空，降低管棚超前支护的效率，并给开挖带来困难。管棚施工时，对钢管主要材料进行材质检验，遵守隧道施工技术安全规则和钻眼注浆作业操作规则。7.3.2 超前小导管注浆加固支护采用现场加工小导管，喷射混凝土封闭岩面，凿岩机钻孔并将小导管打入岩层，注浆泵压注水泥浆。超前小导管施工见图14 “超前小导管施工示意图” 。图14 超前小导管施工工艺流程图施工准备钻孔打小导管设备准备管材加工材料准备机具准备地质调查注浆设计现场试验效果检查制定施工方案进入施工浆液选择配比试验注浆参数喷混凝土封闭掌子面注 浆注浆站布置浆液配制安孔口止浆塞连接止浆管开 挖小导管为外径42mm钢花管（壁

48、厚4mm），管壁四周钻设8mm压浆孔，钻孔角度、深度、密度及浆液配比符合设计要求，注浆压力符合规范要求。超前小导管以紧靠开挖面的钢架为支点，打入钢管后注浆，形成管栅支护环。水泥浆水灰比为0.51.0之间调节，液浆由稀到浓逐级变换，即先注稀浆，然后逐级变浓至1.0为止。位于土层时，小导管压注水泥浆，压力不小于2MPa，其余地段压注水泥砂浆，压力不小于1MPa。注浆异常的处理：发生串浆时，用多台注浆机同时注浆或将串浆孔及时堵塞，轮到该管注浆时，再拔下堵塞物，用铁丝或细钢筋将管内杂物清除并用高压风或水冲洗，然后再注浆。水泥浆进浆量很大，压力长时间不升高，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小

49、泵量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝胶，但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间。7.3.3 初期支护1） 药卷锚杆现场加工钢筋锚杆，喷射混凝土封闭岩面，采用高压风枪施工，以高强锚固剂填塞孔眼，再用高压风枪将钢筋顶入岩层。锚杆孔开孔前做好量测工作，严格按设计要求布孔并做好标记，开孔偏差不大于10cm；锚杆孔的孔轴方向满足施工图纸的要求，图纸未规定时垂直于开挖面，局部加固锚杆孔轴方向与可能滑动面的倾向相反，交角大于45。操作工把风枪的位置摆好并用定位块将其稳固地顶在岩面上，钻机的推进器推顶地岩面上开始钻孔。锚杆孔深度必须达到施工图纸的规定，孔深偏差值不大于50mm。用高压风

50、冲洗、清扫锚杆孔，确保孔内不留石（土）粉，不得用水冲洗钻孔。2） 中空注浆锚杆拱部系统锚杆采用中空注浆锚杆。中空注浆锚杆由中空全螺纹杆体、锚头、止浆塞、垫板、螺母等组成，施工要点如下：A、钻进： 用锚杆台车钻孔并用高压风冲洗、清扫锚杆孔，确保孔内不留石粉，不得用水冲洗钻孔。B、插入锚杆：将安装好锚头的中空注浆锚杆插入锚杆孔，锚头上的倒刺立即将锚杆挂住。安装止浆塞、垫板、螺母。C、连接注浆机：通过快速注浆接头将锚杆尾端和台车上的注浆机联接。D、注浆：浆液采用台车上的制浆设备按配合比拌制，开动机器注浆，如需要进行压力注浆以改良围岩结构，只需待压力表上指针升至设计压力时即可。3） 钢筋网按设计要求加

51、工钢筋网，在加工棚分块预制成钢筋网片，长宽尺寸为100cm200cm，洞内铺挂，钢筋网在初喷2cm厚混凝土后设置，同系统锚杆固定牢固。钢筋网与受喷面的间隙为3cm左右，其保护层大于5cm。搭接长度为12个网格。4） 格栅钢架格栅钢架现场拼装加工。根据不同断面需要，精确放样下料，分节焊制而成。栓孔用钻床定位加工，螺栓、螺母采用标准件，焊接及加工误差应符合有关规范。加工成型后的格栅进行详细标识，分类堆放，做好防锈蚀工作后待用。采用机械运至安装现场，人工作业平台配合装载机安装，安装时注意钢架的垂直度，防止出现左前右后或前倾后倒现象，并与锚杆及纵向连接钢筋焊接，使之成为整体。安装前分批按设计图检查验收

52、加工质量，不合格禁用。清除干净底脚处浮碴。按设计焊连定位筋及纵向连接筋，段间连接安设垫片拧紧螺栓，确保安装质量。严格控制中线及高程。拱架与岩面间安设鞍形混凝土垫块，确保岩面与拱架密贴。确保初喷质量。拱脚高程不足时，不得用块石、碎石砌垫，而应设置钢板进行调整，或用混凝土浇筑，混凝土强度不小于C20。拱架安装后必须保证垂直度，不能发生扭曲变形。5） 素喷混凝土喷射混凝土前按照规范和标准对开挖断面进行检验，采用湿喷工艺。施工机械采用混凝土湿喷机。A、湿式喷射混凝土作业程序湿式喷射混凝土作业程序见图15“湿式喷射混凝土作业程序示意图”。B、素喷混凝土施工要点选用普通硅酸盐水泥，细度模数大于2.5的硬质

53、洁净砂，粒径512mm连续级配碎（卵）石，化验合格的拌合用水。喷射混凝土严格按设计配合比进行拌和，配合比及搅拌的均匀性每班检查不少于两次。喷射前认真检查受喷岩面，对欠挖部分及所有开裂、破碎、出水点、崩解的破损岩石进行清理和处理，清除浮石和墙角虚碴，并用高压水或风冲洗岩面。喷头距岩面距离为0.6m1.2m，喷头垂直受喷面，喷至初期支护钢架、钢筋网部位时，将喷头稍加偏斜。喷射路线应先边墙后拱部，分区、分段“S”形运动，喷头作连续不断的圆周运动，后一圈压前一圈1/3，螺旋状喷射。喷射混凝土作业采取分段、分块，先墙后拱、自下而上的顺序进行。喷嘴做反复缓慢的螺旋形运动，螺旋直径约为2030cm，以保证混

54、凝土喷射密实。同时掌握风压、水压及喷射距离，减少回弹量。隧道喷射混凝土厚度5cm时分两层作业，第二次喷射混凝土如在第一层混凝土终凝1h后进行，需冲洗第一层混凝土面。初次喷射先找平岩面。喷射混凝土终凝2h后，进行喷水养护，养护时间不少于7d。喷射混凝土开挖时，下次爆破距喷射混凝土完成时间的间隔，不得小于4h。当喷射混凝土局部凹凸不平尺寸大于下述要求时，需进行补喷处理。边墙：D/L=1/6；拱部：D/L=1/8。式中：L喷射混凝土相邻两凸面间的距离；D喷射混凝土两凸面凹进的深度。C、有水地段喷射混凝土采取如下措施当涌水点不多时，设导管引排水后再喷射混凝土；当涌水量范围较大时，设树枝状排水导管后再喷

55、射混凝土；当涌水严重时可设置泄水孔，边排水边喷混凝土。增加水泥用量，改变配合比，喷混凝土由远而近逐渐向涌水点逼近，在涌水点安设导管，将水引出，再向导管附近喷混凝土。当岩面普遍渗水时，先喷砂浆，并加大速凝剂掺量，初喷后再按原配合比施工。当局部出水量较大时采用埋管、凿槽、树枝状排水盲沟等措施，将水引导疏出后再喷混凝土。7.4 二次衬砌洞身采用整体式液压钢模衬砌台车进行混凝土衬砌，混凝土在洞外自动计量拌和站集中拌和，砼搅拌运输车运送混凝土，混凝土输送泵泵送入模，振捣器振捣。7.4.1 施工工艺二次衬砌施工工艺见附图16“衬砌施工工艺流程图”。7.4.2 钢筋制做方法严格按照设计要求的尺寸及规范要求在洞外钢筋加工棚内进行加工，运输车运入洞内，焊接绑扎成型，钢筋加工运输过程中严禁污染钢筋，有锈蚀处进行处理后才能正式使用。7.4.3 正洞衬砌方法采用仰拱(底板)先行、整体式液压钢模衬砌台车衬砌。混凝土由洞口的自动计量混凝土拌和站集中供应，混凝土搅拌运输车运料，混凝土图16衬砌施工工艺流程图布设轨道面板整修台车就位涂脱模剂台车加固挡头板安装头板安装混凝土浇注拆 模养 护压拱部试件中砂碎石水泥水外加剂拌 和 楼砼搅拌运输车输送泵轨道高程测量控制轨 距取样三组至少拱部一组根据监控量测确定施作