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1、隧道工程施工方案及施工方法1 隧道工程施工方案隧道主要工序施工方案和配置的主要机械设备见表1-1 主要工序施工方案和配置的主要机械设备表主要工序名称主要施工方案简述主 要 设 备 配 置开挖1、明洞段采用分层明挖法施工；2. 级围岩采用正台阶法施工；3、级围岩采用正台阶法施工；4、级围岩、断层破碎带采用单侧壁导坑法施工；开挖均采用光面爆破技术，凿岩台车和人工风动凿岩机钻眼相结合，人工装药，微差爆破。YT-28 型风动凿岩机/10 台20m3/min 电动空压机 /2 台出碴及运碴装碴以装载机为主，挖掘机配合，自卸汽车运输。装载机 /2 台挖掘机 /1 台自卸汽车 /4 台初期支护锚杆采用凿岩台
2、车打眼，注浆机注浆，喷混凝土采用湿喷技术，集中拌制混凝土，混凝土搅拌输送车运送。TK-961 型湿喷机 /2 台2TGZ-60/210 注浆机 /2 台豫龙 28 弯拱机 /1 台二次衬砌采用仰拱填充与二次衬砌紧跟施作，自制轨行式作业台车铺设防水层（采用无钉铺设技术）、 人工绑扎钢筋，轨行式液压整体衬砌台车（长 12m）模筑衬砌， 混凝土集中拌制，搅拌输送车运输， 混凝土输送泵泵送混凝土，插入式振动棒振捣。整体式衬砌台车（12m）/1 台自制轨行式作业台车/1 台60m3/h 混凝土拌和站 /1 套HBT60 混凝土输送泵 /1 台6m3混凝土输送车 /3 台插入式振动棒 /8 台隧道路面采用
3、分块整幅浇注形式，机械摊铺，人工配合机械振动。混凝土路面振动梁摊铺设备/2 套路面磨光机 /2 台混凝土真空吸水机/2 台混凝土切缝机 /2 台混凝土刻纹机 /4 台平板振动器 /6 台2 隧道工程施工方法2.1 洞口工程 洞口土石方洞口土方开挖采用明挖法由上到下分层开挖，见图1-1所示。施工前根据设计图及洞口的具体地质情况确定洞口加固处理方案，然后进行刷坡。边、仰坡开挖自上而下采用人工配合挖掘机进行开挖，装载机配合，自卸汽车运碴至弃碴场。开挖时要确保边坡的平顺和稳定，尽量避免超、欠挖和对边坡的过大扰动。如遇石质需爆破开挖，则采用微松动控制爆破，严格控制炸药用量，加强防护和安全警戒工作，确保不
4、影响周边群众的生活。松软地层开挖边坡、仰坡时，做到随挖随支护，随时监测、检查山坡稳定情况，加强防护。 洞口防排水工程仰坡环形截水沟于洞口土石方开挖前完成，尽早起排水作用，使洞口及仰坡稳定。2.2 明洞及洞门工程流程： 测量放线明洞开挖仰拱衬砌衬砌台车就位绑扎钢筋浇注混凝土。施工方法：明洞开挖施工同洞口开挖， 明洞基础要落在稳固地基上，如在土层上，须挖至基岩， 用浆砌片石或素砼回填找平。明洞衬砌采用液压钢模衬砌台车全断面一次衬砌， 外模及外支撑采用定制木模和钢管支撑，整体式灌注。 砼采用现场拌合站拌制， 砼运输车运到工作面， 砼输送泵泵送入模。 其具体施工方法同暗洞洞身衬砌， 并加强各部位的内外
5、支撑， 防止移位。 明洞防水层按设计要求1m1m1-5 洞口土石方明挖施工顺序图图 1-1 洞口明挖作业示意图施做，可根据实际情况在外铺一厚3cm 的水泥砂浆保护层。防水层在明洞外模拆除后采用人工进行。 墙背填充采用浆砌片石， 墙背回填两侧同时进行， 拱背回填对称分层夯实， 由于回填量不大， 采用人工配合小型机具进行回填。在回填土石上设粘土隔水层。明洞仰拱、铺底、水沟、路面施工同暗洞施工。施工工艺：施工技术要求： 灌注砼前复测中线和高程，衬砌不得侵入设计净空线。 按断面要求制作定型挡头板、外模和骨架，并采取防止跑模的措施。 浇注砼达到设计强度70%以上时，方可拆除内外支模架。 在外模拆除后立即
6、作好防水层。 明洞回填每层厚度不得大于0.3m，其两侧回填时的土面高差不得大于0.5m。夯实度不小于 93%，洞顶以上最大填土高度不超过3.5米，回填至拱顶齐平后，立即分层满铺填筑至要求高度。 明洞回填在衬砌强度达到70%后进行。 拱背回填作粘土隔水层时，隔水层与边、仰坡搭接良好，封闭紧密，防明洞开挖明洞衬砌仰拱开挖修筑仰拱铺底及水沟路面防水层回填土石方及洞背圬工排水设施粘土隔水层明洞施工工艺流程图一般明洞止地表水下渗影响回填体的稳定。2.3 超前支护2.3.1 超前小导管施工小导管注浆施工流程为：钻孔清孔顶入加工好的钢管注浆检查。小导管超前支护作业参见图1-2所示。图 1-2 小导管超前支护
7、作业示意图 测量放线，确定小导管位置。 钻孔台车就位打孔，小导管采用 75 的导孔，打孔辐射角度、间距、长度要符合设计要求。 钻孔完毕经清孔、 检查合格后， 利用钻机的冲击和推力将小导管沿引导孔顶入，逐节接长钢管至孔底。 小导管前端 3.5m范围内按梅花形布置钻6mm 左右的小孔，顶端做成锥型，以便顶进。打设完毕后，注水泥水玻璃浆液， 其配合比严格按设计图纸执行，并经试验确定， 注浆压力控制在 0.6Mpa 1Mpa之间，注浆结束用水泥砂浆封口。 小导管应注意两次循环之间的搭接不宜小于1.2m。 顶进过程应随时注意防止堵孔、坍孔。 注浆时注意注浆压力的变化，压力达到设计值且不再吞浆后，即可停止
8、注浆。 注浆结束后，检查注浆效果是否达到设计要求，如未达到应进行补孔注浆。2.3.2 超前锚杆施工小导管注浆纵断面布置图小导管注浆横断面布置图小导管长L环向间距a前进方向1.2m 钻进：采用台车或手持式凿岩机将安装好钻头的锚杆钻进至设计深度。(锚杆如需加长，可用联结套进行联结，然后通过钻机钻进)。 卸下钻机，安装止浆塞，将其安装在锚孑L 内离孔口 25cm处。特殊情况如注浆压力较大或围岩太破碎，也可用锚固剂封孔。 通过快速注浆接头将锚杆尾端与注浆泵相连。 开动机器注浆，待注浆饱满且压力达到设计值时停机。注浆压力根据设计参数和注浆机性能确定。 灰砂比参考值：1： 01： 1 ， 水灰比参考值：0
9、 450，5：1。 根据设计需要，及时安装垫板和螺母。2.4 洞身开挖2.3.2.4.1 开挖方法开挖方法及开挖顺序见表1-2。表 1-2 开 挖 方 法 及 顺 序 表 级正台阶法下半断面开挖上半断面开挖临时支撑下半断面右边部开挖下半断面左边部开挖上半断面后行导坑开挖，设置临时支撑，与初期支护上半断面先行导坑开挖单侧壁导坑法围岩类别 开挖方法示 意 图 开挖顺序说明 级 级上半断面开挖下半断面开挖台阶分部法闭合爆破前拆除临时支护注：地质差时，下半断面采用可跳槽开挖级围岩 CD 法开挖作业循环时间表序号工序名称 类围岩1 测量60min 2 超前小导管240min(按进尺平均到每一循环) 3
10、钻孔240min 4 装药爆破150min 5 通风排烟60min 6 清理危石60min 7 初喷90min 8 出渣240min 9 支护300min 10 循环进尺1.5m 11 日进尺1.5m 12 月均进尺45m 级围岩 CD 法开挖作业循环时间表序号工序名称 类围岩1 测量40min 2 钻孔240min 3 装药爆破120min 4 通风排烟60min 5 清理危石40min 6 初喷60min 7 出渣180min 8 支护180min 9 循环进尺3m 级围岩全断面开挖作业循环时间序号工序名称 类围岩1 测量40min 2 钻孔150min 3 装药爆破60min 4 通风排
11、烟60min 5 清理危石30min 6 出渣120min 7 支护120min 8 循环进尺3.5m 9 日进尺7.0m 10 月均进尺210m 2.4.2 钻爆设计爆破全部采用光面爆破技术，设计参数见表1-3：表 1-3 光 面 爆 破 参 数 表参数围性饱和单轴抗压极限强度Rb（MPa）装药不偶合系数D 周边眼间距E（cm）相对距E/V 周边眼装药集中度q（kg/m）软30 2.00300.50.07 中硬301.50450.80.20 硬60 1.2700.80.30 10 日进尺4m 11 月均进尺120m 炸药选用 2#岩石硝胺炸药（遇有水时选用乳化炸药） ，塑料非电毫秒雷管起爆，
12、每循环进尺级围岩控制在200300cm之间，级围岩控制在150250cm之间，级围岩控制在100150cm之间，具体应视围岩情况定。炮眼由掏槽眼、辅助眼、周边眼组成，其设计主要参数如下： 掏槽眼掏槽眼采用楔型掏槽形式，其布置见图1-3所示。图 1-3 掏 槽 眼 布 置 示 意 图为提高爆破效果，在 1 号眼上下各打一个中空孔， 中空孔采用水平钻机打眼，孔径=10cm，打眼深度一次可达10余米，既是中空眼也作为地质超前探孔。 辅助眼辅助眼布置参数为：钻孔直径d=42mm；炮孔间距 a=7090cm；最小抵抗线 W=70cm；孔深=进尺长度 +10cm；药卷直径采用32mm。为提高爆破效果，减少
13、粉尘。掏槽眼、辅助眼采用水压爆破新工艺，水压爆破装药结构见图 1-4所示。 100中空孔434214234进尺深度+20剖 面立 面炸药水袋约30cm约30cm炮泥图 1-4 水压爆破装药结构示意图 周边眼周边眼布置参数为：炮眼直径d=38mm；间距： 3560cm，孔深=进尺长度 +10cm；装药均采用20 的小药卷间隔装药，装药结构见图1-8所示。图 1-5 周 边 眼 装 药 结 构 图开挖前进行测量放样，采用全站仪和水准仪，标出开挖中线和标高,画出炮眼位置。在钻爆施工中， 针对不同的围岩并结合施工现场情况要不断地进行优化，每一循环爆破后，对爆破效果评估，包括炮眼利用率、残留率、药量大小
14、、装药结构、爆破深度、抛碴距离及碴块大小等，通过统计、评估优化爆破设计，从而提高爆破效果， 减少对围岩的扰动， 充分发挥爆破后围岩的自稳能力，确保施工安全，提高施工生产率。 参考以上爆破参数， 在爆破作业前进行专项爆破试验结合实际情况进一步调整爆破参数及爆破方案。2.5 出碴出碴是影响进度的主要工序，合理地配备机械设备是提高效率的关键。出碴作业流程：爆破后进行通风排烟、排险、洒水降尘装载机、自卸汽车就位装碴运碴在专人指挥下进行卸碴。爆破后，及时进行通风排烟和洒水降尘，炮响至少15min后，且掌子面的能见度达到要求时，方可安排人员进入排险。降尘采用洒水降尘的方法，在距掌子面约20m 和 30m
15、左右各设 1 道水幕降尘器，当点炮后人员撤离时打开阀门，炮响15min 后关闭，以清除爆破等作业所底药导 爆 管起爆雷管堵塞炮泥竹片药卷导爆索产生的粉尘和溶解部分有害气体。水幕降尘见图1-6所示。当通风排烟、洒水除尘及排险结束，安排装载机、自卸汽车、挖掘机就位，进行出碴作业。出碴采用装载机出碴，挖掘机配合，自卸汽车运碴的方案，作业见图 1-7所示。图 1-7 洞内出碴、运输作业示意图2.6 初期支护隧道开挖后， 初期支护必须紧跟， 以便及时形成支护作用， 充分发挥围岩的自稳能力。本隧道设计初期支护主要有： 22药卷锚杆、中空注浆锚杆、型钢支撑、格栅钢架支撑和网喷混凝土，施工中有单独支护形式，也
16、有复合支护形式。图 1-6 水幕降尘装置示意图10m A A 喷头AA 喷头2.6.1 初喷混凝土当出碴结束后（当地质很差，应在出碴前），立即进行初喷混凝土，尽快封闭岩面，有效控制围岩松动变形。喷射采用湿喷法。初喷前，清除岩面松石和杂物。初喷时，因岩面不平往往不易与喷射混凝土粘帖，应适当减小灰骨比，以利于粘结和减少回弹。 喷射混凝土喷射混凝土作业采用分段、 分片、分层依次进行， 喷射时先将低洼处大致喷平，再按自下而上顺序、分层、往复喷射，后一层应压在前一层的一半。喷射混凝土施工流程见图1-8所示。2.6.2 药卷锚杆施工药卷锚杆施工采用先注浆后插锚杆的方法，施工工艺流程为： 材料准备钻孔清孔注
17、浆安装锚杆。 材料准备锚杆：选用符合设计要求的级高强度的螺纹钢筋，下料前仔细核对图纸，下料的长度等应满足要求。锚固剂 钻孔锚杆孔的位置、角度、深度都要满足设计图纸要求，并按梅花形布置，孔的直径应大于锚杆直径的1.5cm以上。 清孔锚杆孔钻孔完毕进行清孔，清孔采用高压风进行，确保孔内无松碴、积水。 注浆砂细骨料水 泥水外加剂搅拌机空压机喷头液体速凝剂湿喷机受喷岩面图 1-8 湿喷混凝土作业流程图注浆采用压浆机注浆，水泥砂浆的浆液配制由设计并经试验确定，一般为：水泥砂水 =111.5 (0.45 0.5) (质量比 )， 砂浆宜采用机械拌和均匀，随拌随用，一次拌和的砂浆应在初凝前用完， 水泥砂浆的
18、强度等级不应低于20MPa。 安插锚杆注浆管应插至距孔底510cm处，随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出，随即迅速将杆体插入， 锚杆杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95%。若孔口无砂浆流出，应将杆体拔重新注浆。锚杆注浆后，在砂浆凝固前不得敲击、碰撞和拉拔锚杆，端部3d 内不得悬挂重物。 锚杆拉拔力检验当锚杆注浆完成 28d后，进行杆体的拉拔力检验，检验采用抽检的方式。当锚杆拉拔力达到规定值时，停止加载；当锚杆拉断或被拔出时，应分析原因，并补打锚杆。锚杆施工的全过程要详细的做好现场施工记录，包括锚杆长度、注浆压力、注浆数量、起止时间、预应力、抗拉力等。2.6.3 中空注浆锚杆施工系统锚杆采用中空注
19、浆锚杆，锚杆打设以隧道断面呈辐射状分布，以纵向100cm 、横向 80cm呈梅花型布置。中空注浆锚杆施工工艺流程为：施工准备钻孔清孔安装锚杆注浆。 测量放线，标定锚杆位置，并标在岩面上。 采用凿岩台车打眼，打眼时，严格控制方向和辐射角度。 钻孔完毕，检查眼孔是否平直畅通，不合格重新钻眼，检查合格后用高压风清孔，经现场监理工程师检验后，将锚杆送入眼孔。 依次安装套管、止浆塞、垫板和螺母，安装完毕后，注入水泥砂浆。注浆时应将眼孔中的气体排出，保证浆液饱满和注浆质量，注浆压力控制在0.51Mpa之间，注浆完后，采用拉拔仪及时施加不小于60KN 预应力。 采用锚杆拉力计作锚杆最终抗拉力试验，其抗拉力不
20、小于设计要求的150KN。 作好现场施工记录包括锚杆长度、注浆压力、注浆数量、起止时间、抗拉力等。2.6.4 挂钢筋网钢筋网与径向锚杆连接， 并与径向锚杆钢架连接牢固。 钢筋网制作时按设计要求下料，在洞外加工焊接成网，规格按设计施作,再装运至工作面沿拱部安装焊接或绑扎牢固，并紧贴岩面。(1) 施工方法针对开挖断面的形状，确定场外制作或现场制作网片，若断面形状较规则，平整，采用场外制作网片，然后现场拼接；若断面形状不规则，起伏较大，则采用现场制作网片，现场拼接，与岩壁紧贴安装。挂网利用简易台车进行。(2) 工艺流程见图 1-9 (3) 施工要求 按图纸标定的位置挂钢筋网，钢筋网使用前清除锈蚀，钢
21、筋网制作时其末端各方向定型的间距不少于100mm。 钢筋网绑扎固定于先期施工的锚杆上，并用混凝土块衬垫在钢筋和岩石之间，以保证钢筋和岩面之间保持3050mm的间隙。 制作网片：有钢格栅的地段，网片的宽度按钢支撑的间距预制（见图1-10 ）；其他地段宽度根据径向锚杆布置情况确定。用在墙部的网片上侧带钩，便于挂设。施工准备钢筋除锈网片制作挂网焊联喷混凝土下一循环图 1-9 挂网工艺流程框图2.6.5 钢架支撑或钢筋格栅安装（1）施工方法在洞外加工棚分节加工， 钢架用弯轨机分节弯制， 格栅拱架分节放样焊接成型。汽车运至安装点利用简易工作平台和上台阶人工分节安装，并尽量与先期施工好的锚杆点焊连接。钢架
22、间用纵向连接筋焊连。（2）施工工艺流程见图 1-11 （3）施工工艺要求 钢架加工制作工艺要求a、钢架在洞外加工厂用弯轨机制作。按设计图放大样，放样时根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割、刨边的加工余量。将主钢筋、U型钢冷弯成形，要求尺寸准确，弧形圆顺。格栅拱架按设计图配置加强筋与主筋焊接，焊接时，沿图 1-10 网片示意图钢筋网钢筋 网锚杆围岩面钢架加工钢架运输分节分段安装钢架间连接结束图 1-11 钢架施工工艺流程图钢架两边对称焊接，防止变形。b、严格焊前及焊缝检查。焊接材料附有质量证明书，并符合设计文件的要求和国家标准规定。 钢筋及工字钢按照钢材质量证明书进行现场复检。有锈蚀的钢材禁止使用
23、， 对轻微浮锈油污等清除干净并对焊点进行防锈处理。焊制前进行焊工摸底试焊。施焊前焊工复查组装质量及焊缝区的处理情况，如不符合要求，修整合格后才能施焊。 焊接完毕后清除熔碴及金属飞溅物，按钢结构工程验收规范要求检查焊接质量，不允许出现漏焊和假焊等现象。c、 钢架加工后要进行试拼， 其允许误差为：沿隧道周边轮廓误差不大于3cm ；钢架由拱部， 边墙各单元钢构件拼装而成，用专用 U型钢连接件连接， 钢架平放时，平面翘曲小于 2cm 。 钢架架设工艺要求a、为保证钢架置于稳固的地基上，施工中在钢架基脚部位预留0.15 0.2m原地基，架立钢架时挖槽就位，并在钢架基脚处设槽钢以增加基底承载力。b、钢架平
24、面垂直于隧道中线，其倾斜度不大于2 度。钢架的任何部位偏离铅垂面不大于 5cm 。c、为保证钢架位置安设准确，隧道开挖时，在U型钢架的各连接板处预留安装 U型钢连接板凹槽，在两拱脚处、两边墙脚处预留安装格栅钢架槽钢凹槽。在初喷砼时，在凹槽处打入木楔，为架设钢架留出连接板（或槽钢）位置。d、钢架按设计位置安设，在安设过程中当钢架和初喷层之间有较大间隙时设骑马垫块，钢架与围岩（或垫块）接触间距不大于50cm 。e、为增强钢架的整体稳定性，将钢架与锚杆焊接在一起。各种钢架设纵向连接钢筋，其直径为25mm ，纵向连接钢筋按环向间距1.0m设置。f 、为使钢架准确定位，钢架架设前均需预先打设定位系筋。系
25、筋一端与钢架焊接在一起， 另一端锚入围岩中0.5 1.0m 并用砂浆锚固， 当钢架架设处有锚杆时尽量利用锚杆定位。g、钢架架立后尽快施作喷砼， 并将钢架全部覆盖， 使钢架与喷砼共同受力。喷砼分层进行，每层厚度56cm左右，先从拱脚或墙脚向上喷射以防止上部喷射料虚掩拱脚（墙脚）而不密实，强度不够，造成拱脚（墙脚）失稳。（4）作业组织劳动力：钢筋工 8 人，汽车司机 1 人，其他人员 6 人。共 15 人。主要机械设备：电焊机1 台，弯轨机 1 台，钢筋切断机 1 台，钢筋调直机、钢筋弯曲机各 1 台。玉扳手网2.7 洞身防排水工程施工2.7.1 排水设施施工 环向排水管、横向引水管和纵向排水管的
26、布置间距、制作及连接方式按设计图纸施作。 环向排水管沿岩面布设，采用5cm长钢钉固定，拱部钉距0.8m，墙部钉距 1.2m。2.7.2 防水层铺设本隧洞采用复合防水层， 为确保防水效果， 二次衬砌衔接部采用铺设双层防水层。防水板铺挂样图如图1-12 施工要点如下： 施作程序：初期支护表面检查处理材质检验裁剪吊带检查地面焊接铺挂再焊接焊缝自检（补焊）专检。 施工工艺：防水板的拼焊及铺挂采用热合焊接吊环铺挂工艺。 施工方法：采用热合焊接吊环铺设法。 防水板拼接采用 ZPR-210V型自动行走式热合机双焊缝焊接，在洞外地面上用热合机将3 幅 2m幅面较窄的防水板平铺在拼焊平台上进行拼焊，搭接宽度不小
27、于10cm ，控制好热合机的温度和速土工布防水板吊环喷射砼膨胀管木螺钉图 1-12 防水板铺挂样图度，避免漏焊或过焊。 在初支喷砼上钻孔楔入膨胀管，将预先焊接在防水板上的吊环用木螺钉固在膨胀管上。吊环固定点间距拱部70cm ，边墙及以下部位100cm 。防水板的铺设一次到位， 先从拱顶向下铺起， 最后与矮边墙防水板合拢。在洞内焊接的环接缝及与矮边墙接缝均为薄弱环节，需加强检查， 环接缝漏焊处用电烙铁补焊， 丁字缝焊接困难易漏焊或焊缝强度不足，采取用焊胶打补丁的方法补强处理。 质量保证a、材质检验：防水板材质必须经驻地监理和项目部试验工程师共同现场取样，外委有资质的检验机构检测。b、焊缝检查：焊
28、缝宽度尺量检查。焊缝强度应不低于母材，通过抽样试验检测。防水板焊缝采用“气密性检验法”检查，检查方法：用5 号针头与压力表相接，脚踏式打气筒充气，充气时焊接检查孔会鼓起来，当压力达到0.15Mp并保持恒压力不少于2min，说明焊接良好；如压力下降，证明还有未焊接好之处，用肥皂水涂在焊缝上， 产生气泡的地方即为焊接欠佳之处，可用电烙铁补焊， 再次充气检查，直至不漏气时为合格。c、 固定间距的控制：尺量检查，固定点间距拱部0.5 0.7m， 侧墙 1.0 1.2m，布置均匀；防水板吊环间距需根据其铺挂松驰率要求来确定。d、直观检查：铺挂后目测防水板大面平顺，固定点处防水板和初支表面密贴。 防水板铺
29、挂过程中的几点注意事项a、防水板铺设施工是一项严格细致的工作，要有专业防水工班工作，并建立专业检查制度， 施工前编制详细的作业指导书， 并对操作人员进行严格的操作技术培训。b、基面处理：防水板铺挂前，应切除初支表面外露的锚杆头，初支表面砼棱角打平，凸凹不平处，用砂浆抹平处理，使跨深比不大于1/6 ；断面变化的阴角要圆顺过渡，以免扎破防水板。c、防水层施工时，基面不得有明水；若有明水，沿初期支护表面环向布设软式透水盲管引排。d、松驰率：防水板环向松驰率经验值一般取10% ，纵向松率一般取6% 。根据初期支护表面平整程度适当调整。e、工中防护：做好防水板铺挂成形地段防水板的保护，杜绝电焊作业损坏防
30、水板，必要时，采用隔板进行有效隔离。f 、衬砌台车前方沿隧道纵向防水板铺挂长度一般要超前24m （2 倍台车长度），形成铺挂段、检验段、二衬施工段流水作业。2.8 仰拱、填充与二次衬砌施工待初期支护完成，形成初期支护闭合环并通过围岩监控量测初期支护变形已趋于稳定后，仰拱、填充与二次衬砌必须紧跟施工。当围岩地质条件差，岩体破碎时，应随挖随衬，确保洞内施工安全。2.8.1 仰拱、填充与中心排水管沟作业为了及早封闭岩面，增强衬砌的整体受力， 仰拱及填充施工超前于墙拱衬砌。仰拱采用分左右两幅先后错开浇筑的办法，以免影响洞内其它工序施工， 左右幅仰拱错开距离控制在20m左右，便于左右换边施工时， 车辆通
31、行前混凝土达到足够的承载能力。仰拱施工时应与中心排水管沟同步进行。施工如下： 测量放线，确定底部标高，并清理底部的杂物与松石等，必要时用高压水冲洗。 铺设底部防水层，绑扎焊接钢筋，立挡头板，模板采用钢模。 拌合站集中拌制混凝土，输送车运送至工作面。 浇筑混凝土，插入式捣固捧捣固。 由于仰拱与填充混凝土标号设计不同，因此仰拱混凝土强度必须达2.5Kpa 后方可浇筑填充混凝土。 浇筑填充混凝土前，应先清除仰拱面层的泥尘、积水和浮碴等。 填充混凝土施工中应与中心排水管沟施工同步进行。排水管沟施工时要严格设计施作，管口接缝处理严实。2.3.2.8.2 墙拱二次衬砌墙拱二次衬砌采用自行式液压衬砌台车整体
32、衬砌，该台车衬砌有效长度12m 。作业见图 1-13 所示。输送管拖式输送泵整体衬砌台车6m 混凝土运输车洞口已衬砌段防水板、钢筋作业台车初期支护12m 施工前准备 复核隧道中线、高程和断面尺寸及净空大小。 作好地下水的封堵、引排，将矮边墙顶部清理干净。 拱墙部防水层铺设与钢筋绑扎作业已结束，各种预埋件、预留孔洞已设置完成。 衬砌台车就位衬砌台车就位前，对台车进行整修、护理，除掉外模上的混凝土块，涂抹脱模剂。衬砌台车就位后，利用液压系统先调中线，使其与隧道中线重合，再调整台车各部标高至设计位置，最后调整左、右方液压系统，使其满足净空要求；台车与上一段二次衬砌搭接长度控制在1015cm。 立挡头
33、模板，设置橡胶止水带挡头板要固定牢固，不能出现跑模现象，做到模缝严密,表面光滑平整，避免出现水泥浆漏失现象。橡胶止水带或遇水膨胀止水条设置按照设计施作。 混凝土的拌合与运输混凝土由拌和站集中拌制，输送车运送至工作面，输送泵泵送入模。 混凝土的灌注混凝土泵送入模时， 应对称、均匀入模， 混凝土振捣一般采用附着式和插入式两种振捣器。 拱顶特殊部位混凝土灌注拱顶混凝土灌注，往往会产生拱顶混凝土不密实、不满灌、漏振、易收缩现象。为达到拱顶混凝土满贯、 密实的要求， 对此部位的混凝土施工除在混凝土性能上减少其收缩率以外，还需对其灌注工艺作特殊要求，根据以往的施工经验，拱顶混凝土的灌注宜采用加强堵板泵送挤
34、压混凝土施工工艺。施工如下： 加强固定挡头模板，采用纵向钢筋作为拉杆加固挡头板，钢筋与模板连接采用楔形螺杆支撑。 灌注混凝土时先从新旧混凝土接面处开始挤压泵送灌注，并根据挤压情况缓缓退至台车中部， 再继续挤压泵送灌注至挡头板有浆溢出，稳压持续几分钟，检查混凝土是否灌满，否则应继续挤压直至灌满为止。 拱顶衬砌时，可在拱顶部埋设注浆管，待衬砌后进行补偿压浆，以补偿混凝土因收缩或局部未灌满而造成的拱部空隙。 沉降缝设置每隔 50m左右或衬砌类型变化处设沉降缝一道，沉降缝间设置橡胶止水带，并采用浸沥青木丝板填塞，施工缝每10m 设置一道，施工缝间采用遇水膨胀止水条。 混凝土的养护混凝土灌注完毕，待终凝
35、后应及时养生，结构养生期不少于14d，以防止在硬化期间产生干裂。养生采用喷洒水养生的办法，保持混凝土表面湿润。防水砼质量控制（1）二衬防水砼原材料质量控制：使用反击破碎石机组生产碎石，通过调整筛孔尺寸， 保证碎石的形状和级配。 碎石按级配规格分仓堆放， 分别进入拌和机料仓自动计量后再与其它材料一同拌和。（2）砼坍落度控制：一般选1418cm，根据砼灌注部位的不同，墙部砼坍落宜小，拱部砼坍落度宜大。在保证砼可泵性的情况下，宜尽量减小砼的坍度，并提高砼的和易性、保水性，避免砼泌水。（3）外掺剂（料）的选用：适量掺加高效缓凝型减水剂，可以改善砼的和易性，增加其流动性； 在衬砌砼中掺加粉煤灰也有利于提
36、高砼的和易性、保水性和密实度；防水剂选用FS-P型。（4）按施工配合比准确计量：自动计量器具须具各资质的单位进行标定并定期校核，每次砼拌制前必须对计量器具进行检查，确保砼用料计量准确。（5）二衬混凝土原材料检验频率表见1-4 二衬混凝土原材料检验频率表表 1-4 消灭砼接缝错台的措施砼接缝错台是二衬外观质量通病之一，采取措施如下：（1）消灭环接缝错台一是在台车就位前， 将砼搭接部位及台车搭接部分表面彻底清理干净，使台车与砼表面尽量紧贴； 二是加强台车支撑， 将所有的支撑全部支撑到位，保证台车整体受力， 必要时可在台车端部增加丝杠支撑；三是在台车前端端部拱顶增设支撑（采用三个 40t 的千斤顶）
37、，以防台车上浮造成拱部错台；四是严控台车底部以上 3 米灌注砼速度（一般控制在约4 小时）和坍落度（一般在14cm）；五是检查台车前后断面尺寸制造误差，及时消除； 六是中线控制准确， 使台车中线与隧道中线在同一个平面；七是保持台车与混凝土的搭接长度为10cm。（2）消灭台车模板错台对模板板块拼缝进行焊联并将焊缝打磨平整，形成三块大模板（即拱部一块，左右边墙各一块） ，以抑制使用过程中模板翘曲变形而影响砼表面质量，以克服板块间拼缝处错台。（3）控制台车作业窗处错台和漏浆作业窗关闭前， 必须将窗口边框砼浆液残碴清理干净，并用湿抹布擦拭后锁紧压紧卡， 并将关闭支点用楔形木塞紧，防止由于作业窗口关闭不
38、严， 使窗口部位砼表面形成凹凸不平的补丁甚至造成漏浆。混凝土衬砌质量控制其他注意事项序号原材料名称规格抽检频率1 水泥P.O 42.5 、32.5 袋装每批号 /200t 抽检一次散装每批号 /500t 抽检一次2 砂中砂每批量 /200m3抽检一次3 碎石531.5mm 每批量 500m3抽检一次4 钢筋A3、20Mnsi 同型号每批号 /60t 抽检一次钢筋焊接接头同型号每 300个接头抽检一组5 防水剂FS-P 每批号 /100t 抽检一次（1）封顶封顶采用顶模中心封顶器接输送管，逐渐压注砼封顶。 当挡头板上观察孔有浆溢出，即标志封顶完成。（2）拆模按施工规范采用最后一盘封顶砼试件现场试
39、压达到的强度来控制，明洞强度不小于 5.0Mpa时拆模，暗洞内二衬砼强度不小于2.5Mpa时拆模。（3）砼养护拆模前用水冲洗模板外表面， 拆模后用高压水喷淋混凝土表面，以降低水化热，养护期不少于14天。（4）砼表面整修拆模后，若发现局部缺陷， 不得擅自修补， 由技术人员共同研究并经监理工程师批准后及时处理。 气泡采用白水泥和普通水泥按衬砌表面颜色对比试验确定的比例掺拌后，用海绵沾取水泥局部填补抹平。 环接缝处理采用弧度尺画线，切割机切缝，缝深约2cm，不整齐处进行局部修凿或经砂轮机打磨后，用高标号水泥砂浆修饰，用钢镘刀抹平，使施工缝圆顺整齐。 对于表面颜色不一致的采用砂纸反复擦拭数次。 预留洞
40、室周边先行清理干净，然后喷水湿润，采用高标号、与二衬颜色相统一的砂浆，抹平压光。（6）衬砌砼灌注作业中的几个细节 砼灌注砼采用分层、左右交替对称浇注，每层浇筑厚度不得大于0.8m。两侧高差控制在 30cm以内。浇注过程要连续，避免停歇造成“冷缝”，间歇时间超过1h则按施工缝处理。 砼定人定位捣固专职捣固手定人定位用插入式振动器捣固，保证砼密实；起拱线以下辅以木锤模外敲振和捣固铲抽插捣固， 以抑制砼表面的气泡产生。 灌注过程中严禁用振动棒拖拉砼。 钢筋保护层钢筋砼衬砌采用泵送砼， 由于灌注速度快， 钢筋变形显著， 易造成拱部钢筋保护层减小。因此要适当加大混凝土垫块厚度并放慢砼灌注速度。 矮边墙顶
41、面处砼接缝处理砼开盘前先泵送同级砂浆，砂浆量以矮边墙上平铺2cm 为宜，以保证矮边墙同拱墙砼的连接， 防止模板缝隙漏浆造成砼泛砂或露骨；同时起到润湿输送泵和管路的作用。 砼输送泵管路布置接头管箍应避免不当接触造成爆脱，管路宜用方木支垫高出地面， 穿过台车时管箍不与台车构件相接触。 砼输送管路端部设置一根软管， 软管管口至浇筑面垂距控制在 1.5m以内，以避免砼集料堆积和产生离析。 砼对称灌注时间控制采取砼灌注时间和灌注高度两个指标进行双控，即单侧砼灌注高度达0.8m 时，必须换管： 单侧砼灌注间歇时间不超过砼的初凝时间，我们规定每侧边连续灌注时间达 60min 时，必须换管。2.9 紧急停车带
42、、行车及行人横洞施工 紧急停车带施工紧急停车带隧道跨度较大， 但紧急停车带一般设在地质相对稳定。 开挖方法拟采用单侧壁导坑法施工，如遇地质条件差时则采用双侧壁导坑法施工，并加强初期支护和围岩量测，确保施工安全。双侧壁导坑法开挖顺序如图1-14 所示。施工程序：先行导坑上部开挖， 先行导坑下部开挖，先行导坑锚喷支护、 设置临时钢支撑，后行导坑上部开挖，后行导坑下部开挖，后行导坑锚喷支护、设置临时钢支撑，中央部拱顶开挖，中央部拱顶锚喷支护，中央部中部开挖，中央部下部开挖，灌注仰拱混凝土11，拆除临时支撑，铺设防水层，浇注墙拱混凝土12。1112图 1-14 双侧壁导坑法施工顺序图 行车、行人横洞施
43、工行车、行人横洞施工采用全断面法施工，地质较差时采用台阶法施工。混凝土衬砌采用钢拱架、钢模板模注衬砌。2.10 洞内风、水、电路布置及通风与排水2.10.1 施工用高压风施工用高压风采用2 台 20m3min 电动压风机供给，供风管采用 150mm钢管，以法兰盘接长。为应对停电，配备发电机备用。2.10.2 施工用高压水在隧道出口河谷标高130m以上的位置修建1 座约 100m3的高位水池，给水管采用 150钢管，法兰盘接长。2.10.3 施工用电及照明为确保安全用电，洞内必须采用绝缘性能可靠的胶皮线， 并安设漏电保护器，洞内电源开关必须采用自动空气开关。电力线路沿边墙进入，高度应在3.5m
44、以上，每 10m用瓷瓶固定，固定处并安装一盏200W的白炽灯用于照明。作业段照明用电采用36V 低压灯，并加设灯罩。2.10.4 施工通风本隧道采用天津产TZ-1250 型隧道子午加速轴流风机进行压入式通风，该机每台通风量为 108000m3/h ，并配以1250的软式通风管。寒风垭隧道属特长隧道，单口掘进距离长，施工时在洞口安装1 组（2 台）TZ-1250 型轴流风机，当隧道掘进一般超过500m 时，通风量会因风管阻力等而减小，影响通风效果，因此，在掘进到距洞口约800m的位置时，安装1 台同型号的风机进行串联式接力通风，如图1-15所示。图 1-15 隧道通风设计示意图支 架隧道口掌子面
45、2030m通风机组接力通风机800m500m2.10.5 施工排水根据设计，隧道施工为顺坡排水， 顺坡排水采用挖边沟自流排出的方式。排至洞口后，在隧道口修建污水沉淀池，隧道施工废水经沉淀、净化处理达标后，排至指定区域内或再次利用。隧道洞内风、水、电路及通风与排水布置见图1-16所示。2.11 监控量测与地质超前预报为科学指导施工， 及时获得围岩动态和支护状态的信息数据，预报险情， 修正和确定合理、经济的初期支护参数和二衬施作时间，优化施工组织设计， 因此，必须认真做好地质超前预报与监控量测工作。2.11.1 监控量测 监控量测的项目围岩监控量测的项目及量测方法见表1-5。表 1-5 隧道现场监
46、控量测项目及量测方法表要求项目名称方 法 及 工 具布置量测 间隔时 间d15d 16d 1个月1 3个月大于3个月必测项地质和支护状况观察岩性、 结构面产状及支护裂缝观察或描述，地质罗盘等隧道全长度，开挖后及初期支护后进行每 次 爆 破 后 进 行地质超前预报地震法， TSP地质超前预报仪，超前探孔，地质雷达等地质雷达间隔 10 20m ， 地质超前预报仪间隔 50 100m 一个断面， 超前探孔，三者互相结合，相互应证图 1-16 洞内管线布置图通风管400cm150高压水管150高压风管三相四线电力线路照明白炽灯 200W150cm200cm排水沟洞身管线布置示意图100cm高压电缆目周
47、边位移各种类型收敛计每10 50m一个断面，每断面 23对测点12次/d 1次/2d 12次 /周13次/ 月拱顶下沉水平仪、 水准尺、 钢尺或测杆第10 50m一个断面12次/d 1次/2d 12次 /周13次/ 月选测项目地表下沉水平仪、水准尺每 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520m一个点开挖面距量测断面前后2B时， 12次/d。开挖面距量测断面前后5B时， 1次/2d。开挖面距量测断面前后5B时， 1次/周。锚杆或锚索内力及抗拔力各类电测锚杆、锚杆测力计及拉拔器每10m 一个断面，每个断面至少做三根锚杆钢支撑内力及外力支柱压力计或其他测力计每 10榀
48、钢拱支撑一对测力计12次/d 监控量测的流程监控量测的程序见图1-17所示：图 1-17 监控量测程序图 监控量测的方法必测项目与选测项目的测点联合布置见图1-18所示18 监测断面测点联合布置示意图 地质及支护状态观察a、爆破后，对开挖工作面进行地质调查（通过地质罗盘观察和语言描述），并绘出地质素描图， 调查内容有岩石节理裂隙发育程度及其方向、开挖工作面的稳定状态、顶部有无坍塌现象、 涌水情况 （涌水的位置、 涌水量、水压等）、 是否有底部隆起现象。b、对已支护地段进行观察， 内容有：是否发生锚杆被拉断或垫板脱离现象，喷射混凝土是否发生裂隙和剥离或剪切破坏，锚杆和喷射混凝土的施工质量是否符合
49、设计要求。c、对围岩破坏形态的观察和分析：危险性不大、不会发生急剧破坏和应当引起注意的破坏、危险征兆，分别据实际情况制定出相应的加固措施。 拱顶下沉和周边位移量测a、拱顶下沉和周边位移量测布置在同一断面进行，其量测间距按照设计图纸的要求设置。b、拱顶下沉采用精密水平仪与水准尺进行，周边位移量测采用周边收敛计进行，周边位移量测根据围岩变形量确定量测精度。c、及时准确地记录量测数据，并记入量测记录格式表，对数据进行温度修正和处理，最终得到总的收敛值。d、绘制位移和时间关系曲线图、位移和距开挖面距离的关系曲线图，并报监理审查。 地表下沉量测地表下沉采用精密水平仪和铟钢尺进行，测点和拱顶下沉布置在同一
50、断面上，对于石质较差和特殊浅埋段应加强此项量测工作，并及时反馈信息， 以便正确指导施工和调整施工方法， 确保安全施工。 收集整理数据， 绘制位移时间关系曲线、位移和距开挖面距离的关系曲线。 围岩内部位移和锚杆轴力量测围岩内部位移量测采用位移计， 锚杆轴力量测采用锚杆拉力计， 其测点布置和量测频率以设计图纸为准。 量测过程中随时注意分析量测结果，对位移突然增大或轴力突变的情况及时进行回归分析，并向主管工程师报告， 制定对策。 数据的记录要准确完整， 并据此绘制位移和时间关系曲线，同时段位移和测点深度的关系曲线、同时间锚杆轴力和深度的关系曲线、同测点的轴力和时间关系曲线。 围岩钢支撑内力及外力量测