双连拱隧道施工综述.docx
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双连拱隧道施工综述
本合同段岳山隧道为新建双联拱隧道，全长1052m，隧道分为两段，第一段为K29+028～K29+410，长382m；第二段为K29+470～K30+140，长670m。
两段隧道中间夹有60m的路堑。
1．施工方案
安排两个专业施工队，分两个作业面平行施工。
第一段从进口向出口方向掘进，第二段从出口向进口方向掘进，两段隧道均为顺坡施工，施工排水较为便利。
施工中，遵循“弱爆破、短进尺、多循环、勤量测、强支护、快衬砌”的原则。
采用“三导洞法”施工，主要工序为：
①中导洞开挖、支护→②中隔墙浇筑→③侧导洞开挖、支护→④隧道衬砌施工。
施工时，中导洞先行，在中导洞贯通后，由里向外浇筑中隔墙，待中隔墙完成施工后，再根据围岩情况采用不同的方法前后措开30～50m的距离开挖左右两导洞，以策安全。
洞内出碴及运输采用无轨运输。
隧道衬砌采用整体式钢模板衬砌台车全断面法施工，混凝土在拌和站集中搅拌，搅拌运输车运料，混凝土输送泵泵送入模，插入式振捣棒和附着式振捣器联合捣固，确保衬砌内实外光。
洞内采用独头压入式通风。
2．施工方法
（1）洞口段工程
洞口段施工前要先完成必要的排水设施。
采用挖掘机自上而下分层开挖，遇石质地层采用松动爆破，挖掘机、装载机装车，自卸汽车运输。
边坡按照设计要求一次整修到位，石质边、仰坡采用预裂爆破法开挖，土质边、仰坡坡面由人工配合修整，严格控制边坡超挖，并适时进行边坡防护，以策安全。
洞口拉槽至设计标高后，采用推土机平整洞口场地，压路机压实，必要时进行硬化处理。
隧道进洞施工正常后，按照设计要求并结合地形地质及条件，尽早安排洞门施工。
（2）洞身开挖
1）开挖方法
为满足出碴进料等作业要求，中导洞开挖宽度为5m，高度为6.5m。
开挖前根据围岩情况，对拱部采用超前小导管或起前锚杆进行预加固后，采用全断面法开挖（围岩风化强烈地段可采用台阶法开挖）。
除Ⅱ类围岩可采用风镐开挖外。
Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类围岩均采用三臂电脑凿岩台车钻孔，光面爆破法开挖。
Ⅱ类围岩地段采用台阶分部开挖，留核心土，开挖时采用风镐直接开挖，必要时辅以松动爆破后再用风镐开挖；Ⅲ类围岩地段采用正台阶开挖，Ⅳ、Ⅴ类围岩采用全断面开挖，三臂电脑凿岩台车钻孔，光面爆破。
开挖前按设计要求先进行拱部超前支护，左、右侧正洞前后错开30～50mm同步推进。
Ⅱ类围岩台阶分部法施工程序见图1-4-3。
Ⅲ类围岩正台阶开挖施工程序见图1-4-4。
Ⅳ、Ⅴ类围岩全断面施工程序见图1-4-5。
2）钻爆设计
中导洞开挖钻爆设计图1-4-6。
正洞Ⅲ类围岩开挖钻爆设计见图1-4-7。
正洞Ⅳ类围岩开挖钻爆设计见图1-4-8。
正洞Ⅴ类围岩开挖钻爆设计见图1-4-9。
（3）隧道支护
隧道支护分为超前支护和系统支护两种形式，超前支护主要有管棚、超前锚杆、小导管注浆等形式。
系统支护形式有砂浆锚杆、中空注浆锚杆、
钻爆参数表
炮孔
名称
炮孔个数
（个）
炮孔深度
（m）
药卷直径
（mm）
装药系数
（%）
单孔药量
（kg）
段装药量
（kg）
雷管
段别
中空眼
3
3.2
掏槽眼
10
3.2
32
90
2.6
26
1#
扩槽眼
14
3.0
32
85
2.3
32.2
3#
辅助眼
9
3.0
32
80
2.2
19.8
5#
辅助眼
3
3.0
32
80
2.2
6.6
7#
内圈眼
21
3.0
32
70
1.9
40
9#
周边眼
25
3.0
25
55
0.8
20
11#
底板眼
8
3.1
32
85
2.3
18.4
13#
合计
93
图1-4-6中导洞开挖钻爆设计图
钢筋网、钢拱架、喷射混凝土等。
隧道支护施工工艺见表5中图5-14。
1）管棚施工
管棚施工工艺流程见表5中图5-15。
管棚施工前，先在拱部施作导向墙，并在导向墙上按设计孔位准确安放钢导管。
采用管棚钻机钻孔，孔径应比棚管外径大30～40mm。
钻孔完成后，利用钻机把事先加工好的管节低速推进孔内，用钻头掏尽钢管内残碴，再向管内注入水泥砂浆。
注浆过程中，只要注浆压力达到设计规定的终压值、注浆量达到设计要求时，可结束注浆。
出现压浆效果不好的情况，采用小导管补注浆。
2）小导管注浆
小导管注浆施工工艺见表5中图5-16。
施工前，对掌子面的岩层喷射混凝土封闭以防漏浆。
小导管按设计长度进行切割，并将端头加工成锥形，从尾部50cm以外至楔端管体钻6～8mm注浆孔，梅花形布置，间距15cm。
按设计标记出设计孔位，用YT-28风枪钻孔，外插角控制在8～12°。
围岩松软时用风枪或游锤直接将小导管打入，纵向相邻两排小导管水平搭接长度为1m，采用注浆泵由下向上注入单液水泥浆。
3）砂浆锚杆
采用凿岩机或锚杆台车钻孔，锚杆孔位与岩面垂直，要求与设计孔位偏差不大于100mm，钻孔偏差不大于±50mm。
钻孔后用高压风清除孔内石屑，然后安装锚杆，插入长度不小于设计长度的95%，再进行注浆，砂浆配合比由试验确定。
锚杆孔注浆压力一般不大于0.5MPa，直到排气管不排气或溢出稀浆时停止，待砂浆达到强度后安装垫板拧紧螺帽。
4）中空锚杆
中空锚杆采用WTD中空注浆锚杆。
中空锚杆施工方法如下:
钻进:
在初期支护喷射混凝土表面上沿隧道径向用手持式风枪钻孔，成孔后用高压风清孔。
插入锚杆：
将安装好锚头的中空注浆锚杆顺孔体插入锚孔，利用锚头上的倒刺自动将锚杆挂住。
安装止浆塞、垫板、螺母：
在锚杆尾端顺次安装止浆塞、垫板和螺母，并用扳手将螺母拧紧。
联接注浆机：
通过快速注浆接头，将锚杆尾端和注浆机联接。
注浆：
开动机器注浆，采用有压注浆，以改良围岩结构，待压力表上指针升至设计压力后，保持压力20～30s，待砂浆饱满后即可拔掉注浆接头。
5）钢筋网
钢筋网事先加工制作成2×2m的方片，运至工作面进行焊接安装。
钢筋网加工制作及安装时应注意：
除锈、去油污，确保钢筋质量符合要求。
钢筋网铺设时，应随混凝土初喷面起伏敷设，并与壁面接触紧密。
钢筋网的节点与锚杆和钢架接头焊接牢固。
6）钢拱架
钢拱架按设计要求在洞外分单元加工，汽车运至洞内分段拼装。
拱架安装前先初喷一层混凝土，照设计间距固定在稳固的地基上，当基底强度不足时，采用加设槽钢的办法增强基脚的承载力。
拱架安装后在拱脚处打设锁脚锚杆。
钢架平面应垂直于隧道中线，其倾斜度不大于2°，钢架的任何部位偏离铅垂面不应大于5cm。
钢拱架与定位锚杆焊接成整体，拱架间设纵向连接筋，钢拱架安装后尽快喷混凝土封闭。
7）喷射混凝土工艺及方法
为减少回弹量，降低粉尘，提高喷层质量，采用混凝土湿喷机湿式喷射作业。
其施工工艺见表5中图5-17。
喷射前清理岩面的松动石块，并埋设标志钉控制喷层厚度，喷射混凝土骨料用强制式拌合机分次投料拌和。
开挖后应及时先初喷混凝土3～5cm，以尽早封闭岩面。
复喷混凝土在锚杆、挂网和钢架安装后进行，尽快形成喷锚支护体系，以抑制围岩变位。
喷射时采用分段、分片法自下而上的顺序进行，喷头运行轨迹为螺旋状，使喷层厚度均匀、密实。
每段长度不超过6m，一次喷射厚度控制在6cm以内，后一层喷射在前层混凝土终凝结束并用高压水冲洗后再进行，新喷射的混凝土按规定洒水养护，连续养护期不得少于14天。
（4）施工运输
岳山隧道一、二段均采用独头掘进，施工长度短，采用无轨运输方案组织洞内运输。
中导洞开挖时，采用挖斗装载机装碴，配备8t的自卸汽车出碴，以适应小断面作业要求。
两侧大导洞开挖时，采用ITC312H型装载机装碴，15t的自卸汽车出碴，以实现快速施工的要求。
洞内运输道路充分与仰拱及底板混凝土相结合，安排专人进行路面维修养护，确保运输道路畅通，提高运输效率。
（5）结构防排水
1）防水层铺设
隧道防水板采用无钉孔铺设工艺施工。
无钉孔铺设防水板施工方法见图1-4-10。
图1-4-10无钉孔铺设防水板施工方法图
2）结构缝防水
施工缝防水构造见图1-4-11。
施工中要注意对接缝处的捣固，使之密实，并不得使止水条（带）错位。
图1-4-11施工缝防水构造示意图
3）软式排水管
软式透水管加工下料时应考虑管接头预留长度，保证环向盲管两端能充分进入纵向盲沟；透水管与喷射混凝土表面紧密接触，并保持一定的松弛度，不宜张拉过紧；固定透水管的外露锚钉应切除或以砂浆抹平，防止刺破防水板；施工中要做好透水管接头处理工作，防止杂物进入管道。
（6）洞身衬砌
采用仰拱超前拱墙二次衬砌施工。
拱墙采用整体式钢模板台车全断面泵送法浇筑混凝土，机械捣固，其施工工艺见表5中图5-18。
钢筋在洞外钢筋棚加工、弯制，在洞内进行焊接绑扎，混凝土由搅拌运输车运输，输送泵泵送入模，插入式振捣棒和附着式振捣器振捣。
灌注混凝土时从两侧对称、分层、连续灌注，每层浇注厚度小于0.5m。
必要时对衬砌背后压浆回填使之密实。
附属洞室均采用钢制整体式模板与洞身混凝土衬砌同时灌注，并按设计要求挂设防水板和埋设预埋构件。
（7）施工通风
两段隧道均采用独头压入式通风，在岳山隧道一段进口设一台TZ-45型轴流风机，岳山隧道二段出口设一台TZ-100型子午加速轴流风机，分别向洞内压入式供风。
隧道通风布置见图1-4-12。
图1-4-12隧道通风示意图
（8）施工排水
两段隧道均为顺坡施工，在隧道一侧修筑排水沟，顺坡排出地下水。
水沟内表面采用砂浆抹面或设置塑料隔水层，洞内排出的污水经净化处理后排入自然沟渠。
（9）风、水、电供应
1）供风
在洞口修建空压机站，在一段进口、二段出口各配备1台20m3的电动空压机向洞内压风，利用Ф125的无缝钢管供风，随工作面不断向前延伸，风管距开挖面保持约30m的距离。
在钢管头采用分风器与Ф50高压软管相连，向开挖面送风。
2）供水
在一段进口、二段出口修筑蓄水池各一处，水池高出进口标高30m左右，确保工作面水压力不小于0.3MPa，水池容量为30～50m3，用多级泵从临近的水源抽水到高压水池，再接管送入洞内，并采用Ф50无缝钢管作为供水主管道，主管道与开挖面一般保持30m的距离，工作面施工用水改接Ф50高压软管供水。
3）供电
在洞口各设一台500KVA的变压器，用动力电缆和绝缘电线送电。
洞内采用36V的低压电照明。
电缆设在洞身与风水管相对一侧的边墙上，高压电缆在上，照明电线在下，线路架设必须符合安全规范要求，绝缘破损线路不得使用。
（10）施工测量
施工中配备全站仪、经纬仪、水准仪、激光导向仪及隧道限界检测仪作为施工测量的主要设备。
开工后，首先在洞外建立控制导线网和水准基点，作为隧道控制的依据。
并向洞内引测，设置洞内导线控制桩和水准基点。
隧道开挖过程中，采用激光导向仪定向，确保贯通精度。
同时采用激光隧道断面检测仪进行断面测量，控制好超欠挖。
（11）施工监测
1）监测项目、量测方法及频率
施工中根据工程地质条件、围岩类别、围岩应力分布情况、开挖方法、支护类型来确定其监测项目。
监测项目分选测和必测两类。
主要监测项目、量测方法及频率见表1-4-1。
2）监测流程
施工监测作为隧道施工中的一项重要环节，必须严格按照程序认真实施，及时分析、反馈信息，及时采取措施，确保施工安全顺利进行。
隧道监测流程见表5中图5-19。
3）确保监测质量的措施
①成立监测管理小组，实行监测质量专人责任制，由有经验的专业监测人员组成，制定实施性计划使监测按计划，有步骤地进行;
②工程开工前，充分调查施工现场的地质状况，并确定合理的警戒值，
表1-4-1主要监测项目、量测方法及频率表
序
号
项目名称
方法及工具
布置
量测间隔时间
1
地质和支护状况观察
岩性、结构面产状及支护裂缝观察或地质描述，地质软盘等
开挖后及初期支护后进行
1～15d
16～30d
1～3个月
大于3个月
每次爆破后进行
2
周边位移
收敛计
每10～50m一个断面，每断面2～3对测点
1～2次/d
1次/2d
1～2次/周
1～3次/月
3
拱顶下沉
水准仪、水准尺、钢尺、测杆
每10～50m一个断面
1～2次/d
1次/2d
1～2次/周
1～3次/月
4
锚杆内力及
抗拔力
锚杆测力
计、拉拔器
每10m一个断面，每断面不少于3根锚杆
～
～
～
～
5
地表下沉
水准仪
水准尺
每5～50m一个断面，每断面至少3个测点，每隧道至少2个断面，中线每5～20m一个测点
开挖面距离量测断面前后＜2B时，1～2次/d
开挖面距离量测断面前后＜5B时，1次/2d
开挖面距离量测断面前后＞5B时，1次/1周
6
围岩体内位移（洞内设点）
洞内钻孔中安设单点、多点杆式或钢丝式位移计
每5～100m一个断面，每断面至少2～11个测点
1～2次/d
1次/2d
1～2次/周
1～3次/月
7
围岩体内位移（地表设点）
地面钻孔安设各类位移计
每代表性地段一个断面，每断面3～5个钻孔
同地表下沉要求
8
围岩压力及两侧支护间压力
压力盒
每代表性地段一个断面，每断面10～20个测点
1～2次/d
1次/2d
1～2次/周
1～3次/月
9
钢支撑内力及外力
支柱压力计、测力计
每10榀钢支撑一对测力计
1～2次/d
1次/2d
1～2次/周
1～3次/月
10
支护、衬砌内应力、表面应力及裂缝量测
混凝土应变计、应力计、测缝计及表面应力解除法
每代表性地段一个断面，每断面11个测点
1～2次/d
1次/2d
1～2次/周
1～3次/月
11
围岩弹性
波测试
声波仪及配套探头
在有代表性地段设置
～
～
～
～
说明：
B为隧道开挖宽度；表中1～4项为必测项目，5～11项为选测项目。
汇编成资料，上报监理部门审批。
施工中，当发现被测对象接近或超过警戒监测值时，应立即报告监理，并向监理报送应急补救措施；
③观测前，对所有仪器设备必须按有关规定进行检验和校核，确保仪器的稳定可靠和观测的精度；
④观测中，采用增加测回数的办法，保证初始值的准确性；
⑤制定各点位的保护措施。
定期对使用的基准点或工作基点进行稳定性检测，有怀疑时立即进行复核，有问题时及时处理，监测时采用相同的观测路径及方法；
⑥建立监测复核制度，确保监测数据的真实可靠性；
⑦每个工程项目的监测资料必须保持有完整、清晰的监测记录、图表、曲线及监测文字报告；
⑧建立监测成果反馈制度，对大量的监测信息使用计算机绘图和分析，及时将监测信息及监测成果反馈给监理、设计和施工现场，以指导施工。
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