隧道施工方案标准化.docx
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隧道施工方案标准化
隧道施工方案标准化
1、洞口施工
1.1边仰坡施工
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不小于5米。
截水沟施工终了后自上而下停止边仰坡开挖，按设计坡度一次修整到位。
并分层停止边坡防护，以防岩土风化，雨水浸透而坍塌。
边仰坡采用锚喷支护。
刷坡防护到路基面标高。
1.2明洞施工
明洞开挖完成后，立刻施工暗洞超前支护和进洞施工，并尽早停止边墙基础和仰拱砼施工，在暗洞进洞50米左右〔视围岩状况和初期支护状况停止调整〕末尾停止洞身衬砌施工。
暗洞洞口处二次衬砌施工完成后，及时停止明洞衬砌施工，施工时留意明洞与暗洞的顺接。
明洞衬砌采用自行式衬砌台车，一次浇注成型，保证内轮廓润滑圆顺，外模采用木模。
采用泵送砼施工。
明洞施工应避开雨季施工。
在与洞门衔接部位环向预埋80厘米长φ22钢筋，以增强洞门墙的动摇。
待拱圈砼达设计强度的50%后，末尾施工墙背防水层。
防水层以上50厘米采用碎石土回填。
1.3洞口段施工
洞口采用分层开挖，施工机械以CAT320开掘机为主，洞口场地以装载机辅以推土机整平压实，遇稳固石质地层钻眼爆破，采用自卸车弃往进出口路基填方段。
洞口段处于II类围岩内，采用〝套拱法〞进洞，即在洞口处隧道洞身上部衬砌轮廓线以外，立摸灌注30～40cm厚的砼，长度2～3米，嵌进山体0.5～1.0米,外露0.5～2米，以确保洞口段岩体动摇和施工平安。
然后采用上下导坑法施工，开挖行停止超前支护。
该段施工避开雨季并遵照〝短进尺，弱爆破，快封锁，强支撑〞的施工原那么。
1.4洞门修筑
隧道洞门在进洞施工正常后，结合地形地质及思索洞口美化等条件，布置在雨季前完成施工。
2、洞身开挖施工
2.1II类围岩地段短台阶分部开挖法施工
2.1.1施工工序
II类围岩地段，采用短台阶分部开挖法施工，施工工序见以下图：
2.1.2施工方法
上部弧形导坑及边墙以人工风镐开挖为主，需求时辅以弱爆破；地质不良地段开挖前采用工字钢拱架，大管棚作为超前支护，开挖后及时喷混凝土封锁岩面，并停止初期喷锚钢纤维砼支护作业。
随后停止边墙的开挖和支护。
台阶长度视岩性而定通常取2～4米。
上部弧形导坑出碴采用人工配合开掘机扒碴，装载机装碴自卸车运输，中心土采用控制爆破开挖。
开开掘进遵照〝短进尺，弱爆破，快封锁，强支撑〞的原那么。
短台阶分部开挖法掘进、喷锚支护作业循环时间见下表：
工序
作业时间〔h〕
循环时间〔h〕
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
测量放样
0.5
超前支护
5
开挖
3.5
出渣
2
安钢架打锚杆
3.5
喷砼凝土
2.5
施工中应仔细量测围岩变形，并依据变形信息检验、修正和完善支护体系。
2.2III类围岩长台阶或全断面开挖施工
2.2.1施工工序
洞身III类围岩主要采用长台阶法施工，施工工序见以下图：
2.2.2施工方法
开挖采用隧道凿岩台车钻眼，塑料导爆管非电起爆系统、毫秒微差有序起爆。
上下台阶采用开掘机及侧翻装载机扒渣装渣。
施工中合理优化工序、组织交通，实行〝钻爆、装渣、运输、出渣〞一条龙作业。
开挖成型后迅速放射砼封锁岩面，抑制风化和变形，同时停止喷锚支护作业。
下台阶开挖普通超前6～15米。
下台阶施工后仰拱紧随其后施工。
为满足进度需求，四个洞口同时作业，每洞口采用一台凿岩台车同时钻进，确保总进速度2～3米/天，一天一循环。
施工中，仔细、缜密的量测变形和位移，观察岩面以优化支护调整施工方法。
岩性较好时，可采用全断面法掘进以加快进度。
长台阶法掘进喷锚支护作业施工循环时间见下表：
工序
作业时间h
循环时间〔h〕
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
测量放样
0.5
开挖
5
初喷
1.5
出渣
2.5
安钢架打锚杆
3.5
喷混凝土
2.5
2.3IV类围岩地段全断面法开挖施工
2.3.1施工工序
洞身IV类围岩采用全断面法施工，施工工序见以下图：
2.3.2施工方法
IV类围岩地段采用凿岩台车钻眼，光面爆破施工，采用塑料导爆管非电起爆系统，毫秒微差有序起爆。
由侧翻式装载机装渣，自卸车运输。
在爆破作业中，采用〝W〞型水幕降尘器喷雾降尘，确保作业面粉尘含量到达规范。
为满足进度需求，确保总进速度每天3～4米，钻眼时间控制在3小时内，两天三循环。
全断面法掘进喷锚支护作业施工循环时间见下表：
工序
作业时间h
循环时间〔h〕
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
测量放样
0.5
钻眼
3
装药爆破
1.5
降尘通风
1
喷混凝土
2
出渣
3.5
3、光面爆破施工
3.1III类围岩台阶法开挖爆破施工
III类围岩采用长台阶法掘进。
炮孔布置按每循环进尺2.5米控制，光爆参数的选定见下表。
依据公式，炮眼数N=q×S/γ，q为单位用药量（III类围岩取1.00kg/m3），S为坑道断面面积，γ为每米炮眼的平均装药量（取0.65）。
计算炮眼数值N=157〔实际值〕，实践炮眼数取151。
每循环总用药量Q=V×q，实际计算值254.8kg，实践装药量取251.9kg。
III类围岩采用长台阶法的光面爆破技术经济目的、量分配表区分如下表所示：
光爆参数〔III、IV类围岩〕表
项目
钻孔深度m
周边眼间距E：
cm
周边眼抵抗线W：
cm
相对距离E/W
装药集中kg/m
装药结构
起爆方式
围岩类别
III
IV
III
IV
III
IV
III
IV
III
IV
距离
装药
非电
毫秒
参数
2.7
3.2
55
56
70
72
0.78
0.78
0.12
0.20
III类围岩正台阶法光面爆破技术经济目的
开挖面积m2
方案进尺m
开挖数量m3
钻孔总长m
装药总量kg
炮眼〔雷管〕用量个
单位耗孔量m/m3
单位耗药量kg/m3
单位耗管量个/m3
101.9
2.5
254.75
412.2
251.9
133
1.62
0.99
0.52
III类围岩正台阶法的光面爆破药量分配表
上下台阶
炮眼分类
炮眼数〔个〕
雷管数〔个〕
炮眼长度〔m〕
炮眼装药量
每孔药卷数〔卷/孔〕
单孔装药量〔kg/孔〕
算计药量〔kg〕
下台阶
掏槽眼
16
16
2.8
12.5
1.875
30
辅佐眼
21
21
2.8
12.5
1.875
39.375
内圈眼
17
17
2.8
12.5
1.875
35.625
周边眼
26
13
2.6
6
0.9
23.4
底板眼
17
17
2.7
12
1.8
30.6
下台阶
掘进眼
27
27
2.8
12.5
1.875
53.325
周边眼
10
5
2.6
6
0.9
9
底板眼
17
17
2.7
12
1.8
30.6
总计
151
133
412.2
251.9
详细炮孔布置见以下图：
3．2IV类围岩全断面法开挖爆破施工
IV类围岩采用全断面法掘进，增强掏槽爆破，严厉控制周边光面爆破，确保无超挖欠挖。
炮孔布置按估量每循环进尺3米控制。
依据公式，炮眼数N=q×S/γ,q为单位用药量（IV类围岩取1.1kg/m3），S为坑道断面面积，γ为每米炮眼的平均装药量（取0.65）。
实际计算炮眼数值N=144，实践炮眼数取142，每循环总实际用药量为267.6kg，实践用药量取264.9kg。
药量分配表、IV类围岩采用全断面法的光面爆破技术经济目的区分见下表：
IV类围岩全断面法光面爆破药量分配表
炮眼分类
炮眼数
雷管数
炮眼深度〔m〕
炮眼装药量〔kg〕
每孔药卷数
单孔装药量
算计
掏槽眼
16
16
3.50
16
2.4
38.4
扩槽眼
15
15
3.50
16
2.4
36
辅佐眼
32
32
3.20
14.5
2.175
69.6
内圈眼
27
27
3.20
14.5
2.175
58.725
周边眼
40
21
3.20
6
0.9
36
底板眼
12
12
3.20
14.5
2.175
26.1
算计
142
123
463.7
264.9
IV类围岩全断面法光面爆破技术经济目的
开挖面积m2
方案进尺m
开挖数量m3
钻孔总长m
装药总量kg
炮眼〔雷管〕用量〔个〕
单位耗孔量m/m3
单位耗药量kg/m3
单位耗管量个/m3
81.1
3
241.8
463.7
264.9
123
1.9
1.1
0.51
详细炮孔布置见以下图：
3.3爆破参数及工艺的修正
在实践施工中，依据实践爆破效果及地层岩性合理修正爆破参数及工艺，确保进度、效益的综合平衡，同时尽量少的扰动围岩。
4、超前支护施工
4.1φ108热轧无缝钢管作超前大管棚的施工方法
II类围岩局部岩石风化破碎严重的地段，采用φ108热轧无缝钢管作超前大管棚。
管外露端〔不小于30Cm〕支撑于开挖面前方的工字钢拱架上共同组成预支护体系。
拱顶开挖成型后立刻放射混凝土封锁岩面。
φ108大管棚采用地质钻机钻孔、每小时单机钻进4～6米，冲击器直径为130毫米，最大钻孔深度为100米。
开钻前用钢管架搭设钻机平台，经纬仪定收工字钢中心及外倾角方向。
大管棚外倾角2度，外倾角必需控制准确，角度太大，肯定形成较大超挖，角度太小，要防止管棚侵入隧道开挖面。
管棚壁按50×50厘米梅花形布置孔眼，孔眼直径5毫米。
在钻孔完成后，在洞口场地较宽的状况下采用挖机顶入大管棚，场地有限不能摆放挖机状况下，采用地质凿岩机装置大管棚。
装置终了对大管棚注浆，采用双液注浆机注水泥-水玻璃双液浆，双液浆有凝结时间短、止水效果好的优点。
水玻璃浆、水泥浆区分放在两个容器中，经过双液注浆机混合，注入大管棚中，初凝时间约为10～20s。
由于在管棚制造时在管壁上预留了孔眼，故在注浆的时分不只将大管棚管内注满浆液，提高了管棚的强度，而且由于注浆压力〔注浆压力2.0～2.5MP〕将双液浆从孔眼中向周围松懈围岩分散，固结了四周围岩，提高了围岩自承才干。
详细施工工艺见以下图：
4.2φ50无缝钢管作超前小导管的施工方法
φ50无缝钢控制造的超前小导管，制造时在管壁上按50×50厘米梅花形布置孔眼，孔眼直径5毫米。
采用YT-28气腿式凿岩机钻孔、送管。
注水泥-水玻璃双液浆，注浆压力2.0Mpa，注浆状况及作用同大管棚施工。
5、初期支护施工
该隧道初期喷锚支护包括中空注浆锚杆、喷钢纤维混凝土（C25）、工字钢拱架。
依据地质及岩性，锚杆长度、工字钢间距、喷钢纤维混凝土厚度作相应的变化。
喷锚支护紧跟开挖面及时施工，以增加围岩暴露时间，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置。
喷锚支护施工见以下图：
5.1径向注浆锚杆施工
施工工艺流程为：
钻孔—清孔—拔出锚杆—注浆。
锚杆预先在洞外按设计要求加工制造，钻孔采用YT-28型凿岩机按设计要求钻凿孔眼，锚杆尽量沿隧道周遍径向钻孔，由于径向锚杆主要作用为串岩，所以不宜与岩层层面平行。
到达要求后用高压风清孔，然后将加工成型并除去油污、铁锈、和杂质的锚杆拔出孔内，注浆压力0.3～0.5Mpa，水泥浆标号为30号。
按规范要求抽样停止锚杆抗拔实验。
锚杆抗拔实验采用锚杆抗拔仪，按锚杆数1%〔且不少于3根〕抽检，其28天抗拔力平均值应不小于设计值，最小拔力不小于设计值的90%。
5.2工字钢拱施工
工字钢装置前按开挖轮廓线预制成型，上导坑用四片预制好的工字钢拼成一半圆，每片工字钢中间焊接厚10毫米钢，钢板大小为0.25×0.2米,钢板上布四个孔,装置时用四个φ16螺杆衔接即可。
下导坑两侧各一片工字钢即可。
工字钢装置位置必需准确，假设装置不到位，势必形成隧道中心偏位、贯串时出现偏向、隧道净空不够。
工字钢装置时必需控制拱顶、两拱脚的平面位置及高程，高程用水准仪控制，位置用经纬仪、全站仪控制。
隧道为曲线隧道平面位置的控制尤为重要，施工中基本每进5米，就停止水平、平面测量一次。
假设说大管棚、小导管、超前锚杆是梁，那么工字钢拱架就是这些梁的支点，所以工字钢拱架对隧道初期支护起的作用是很大的。
在立工字钢拱架时必需保证拱脚处围岩的承载力，拱脚处的围岩不能用松渣回填。
在上下导坑施工时，在工字钢脚部设锁脚锚杆，每侧3根φ25螺纹钢筋，单根长3米，锁脚锚杆对防止拱脚下沉及拱脚收敛有很大作用，锁脚锚杆用收缩锚固剂锚固。
为增强相邻两工字钢的联络，两片工字钢间用φ22螺纹钢横向衔接，环向间距1米。
5.3钢筋网片施工
钢筋网片20×20厘米规格，在实践施工中，我们将钢筋网片先预制成1×2米片状，工字钢立好后直接将网片与工字钢焊接即可，这样加快了进度，增加了施工难度，保证了质量。
5.4放射混凝土施工
为了降低回弹和粉尘，保证质量，采用湿法放射机施工。
放射砼分为初喷和复喷二次停止。
初喷在开挖〔或分部开挖〕完成后立刻停止，以尽早封锁岩面，防止外表风化剥落。
复喷砼在锚杆和钢架装置后停止，使初期支护全体受力，以抑制围岩变形。
放射砼施工为防止砼梗塞管道，骨料粒径不宜大于15mm。
为加快砼凝结时间，必需参与速凝剂，初凝时间不应大于5分钟，终凝时间不应大于10分钟。
为增加回弹，拱部速凝剂用量必需加大，拱部用量约4%〔占水泥用量〕，边墙用量约2%。
放射应分段、分部、分块，按先墙后拱，自下而上停止放射。
喷嘴至岩面的距离为0.8～1.2米，过大或过小都会添加回弹量。
喷嘴与岩面尽量垂直。
一次放射太厚，在自重作用下，喷层会出现错裂而惹起大片坍塌，一次放射太薄，回弹量将加大。
在实践施工中，拱部按6厘米一层，边墙按8厘米控制。
放射砼的质量检测：
混凝土厚度用凿孔法和激光断面仪法检测，每10米反省1个断面，每断面从拱顶中线起每2米反省1点，平均厚度不小于设计值，最小厚度不小于设计值的一半，且必需有60%的点不小于设计值。
混凝土强度在放射砼现场抽样反省，每10米隧道在拱部和墙部各取两组，每组3块，试件抗压强度平均值1.05倍设计值，任一组试件抗压强度不低于0.9倍设计值。
6、混凝土二次衬砌施工
混凝土衬砌施工通常在初期喷锚支护停止后，经过量测，岩体变形动摇后停止；为了防止混凝土受爆破震动开裂，混凝土灌注施工面通常落后于爆破施工面50～100米。
6.1施工工序
仰拱〔没有仰拱的施工砼铺底〕→仰拱回填→预埋排水管道→挂防水板→二衬钢筋施工→模板台车放样、就位→浇注二衬砼。
6.2砼仰拱施工
设计有仰拱的地段在初期支护后应及时施工仰拱。
仰拱施工采用仰拱大样板，由中心向两侧对称施工。
仰拱与边墙衔接处振捣密实。
仰拱砼到达设计强度的70%后即可停止隧底填充。
无仰拱地段停止混凝土铺底。
6.3断面检测
开挖基本成型后，先用断面仪沿隧道纵向每10米测一个断面。
依据断面测量结果，处置欠挖。
在装置防水板之前，应用多功用台车再次检测。
详细做法是：
在台车前端焊接一钢筋圆弧，其尺寸与衬砌外轮廓尺寸相反。
让台车沿纵轴线前行反省洞身有无欠挖，假定有欠挖及时处置。
6.4混凝土灌注及振捣
隧道模注衬砌混凝土的灌注采用自行式全断面液压钢模衬砌台车。
混凝土在洞外拌和站集中拌合，砼保送泵灌注，拔出式振动器和附着式振动器结合振捣，钢筋混凝土衬砌灌注前尚需做好钢筋的布设任务，钢筋角隅处要增强振捣，并按设计规则预留沟槽、管洞或预埋构件。
混凝土从两侧模板窗口对称灌注，左右高差不大于50cm，水平分层厚度不大于30cm。
施工中严厉按由下向上，对称分层，先墙后拱的顺序灌注。
混凝土振捣。
振动棒的移动间距不大于振捣器作用半径的1.5倍，拔出下层混凝土深度不小于10cm。
振动棒与模板的距离不大于其作用半径的0.5倍，并防止碰撞钢筋、模板、预埋件等。
每一部位的振捣时间以混凝土不再下沉、外表提出浮浆为准。
混凝土的养护及拆模。
隧道采用新奥法施工，二次衬砌混凝土基本不承载，结构接受自重较小，拆模时间以拱顶封顶混凝土强度到达2.5Mpa时即可脱模，此时边墙混凝土强度可达3～5Mpa。
详细拆模时间随温度上下而不同。
6.5衬砌混凝土外观质量控制
为了使混凝土外表圆顺、润滑、颜色分歧。
我部在详细施工中将在以下4个方面重点控制。
〔1〕台车就位与加固。
为保证隧道净空，依据«公路隧道施工技术规范»〔JTJ-042-94〕要求，在模板加工放样时，将设计的衬砌净空轮廓线扩展2cm。
拱顶预留2～3cm的沉降量，每次台车就位，模板均控制在此范围内，以保证模板拼接缝的顺直、延续。
台车就位后，端部停止加固和支撑，严防变形错台。
〔2〕模板处置。
为预防因粘模而形成混凝土麻面，每块模板外表均用砂轮磨光机肃清并冲水洗净。
脱模剂的选用也至关重要，依据以往阅历此选用活动性、粘附性较好而又不易挥发的液压油涂抹模板外表。
〔3〕混凝土浇注与振捣控制。
严厉控制配合比尤其水泥用量和水灰比，砂石料尽能够坚持不变。
混凝土浇注有序停止，以免漏振或过振，振捣接近模板处混凝土时，要求振动棒不接触模板，收棒时，快插慢抽，将气泡排出，防止混凝土外表出现蜂窝麻面。
〔4〕养护和拆模。
混凝土到达一定强度〔2.5Mpa〕方可拆模，以免混凝土外表零落；必要时混凝土外表停止喷雾养生。
6.6施工缝、沉降缝处置
混凝土连续时间超越2h，接触面按施工缝处置：
可在混凝土外表插短钢筋，间距60cm，呈梅花形布置。
在地质有清楚变化的地段接壤处须设沉降缝，沉降缝上下贯串，并与防水层接缝错开。
6.7防水设备的安设
在衬砌之前，须作好防水设备的安设。
依照设计文件防水层由环向塑料盲沟、纵向排水管、夹层防水无纺布、PVC防水板、施工缝处置措施组成。
6.7.1施工预备
〔1〕防水板的洞外拼接
在洞外平整的场地上，将幅面较窄的防水卷材拼接成大幅面防水板。
防水板粘接搭接10cm。
防水板必需厚薄平均，无变色、斑点、刀痕、撕裂、小孔等缺陷。
必要时兴须停止防水实验、张拉实验、焊缝抗拉强度实验吊挂防水板的台车就位后，切除外露的锚杆头并抹砂浆遮盖；开挖面严重不平的部位必需修凿找平。
〔2〕防水板铺设和锚固
用射钉枪将吊挂肋条锚固在初期支护上，然后将防水板提升到台车上，以防水板全幅中部对准隧道中线贴着初期支护外表铺设，并用热焊机将防水板焊接在吊挂肋条上，拱部固定点间距0.5米左右，边墙1米左右。
最后焊接防水板搭接缝，防水板接头处留10cm搭接幅面，用热焊机焊缝，焊缝宽度不小于5cm。
6.7.2施工要点
〔1〕防水板接缝和衬砌施工缝错开0.5～1m。
〔2〕固定防水板时，应视初期支护面的平整度将防水板预留一定的富余量，以防过紧而被混凝土挤破。
〔3〕防水板铺设好后应及时浇筑砼。
〔4〕衬砌增强段钢筋装置、各种预埋件设置、挡头板装置时要防止破坏防水板。
〔5〕软岩地段混凝土衬砌紧跟开挖面时，应预防预留接头防水板在掌字面爆破时被飞石破坏。
〔6〕防水板每循环铺设长度应超出相应衬砌长度0.5～1米，以确保接头焊接质量。
7、施工通风、给排水、供电照明、降尘等暂时设备布置
7.1施工通风
采用压入式通风。
依据施工进程中所需供应的最大通风量及需克制的总风阻，选用轴流通风机，通风管采用直径100cm的镀锌风管。
其任务方式为：
爆破后风机先压入式任务，把炮烟排至风筒口左近，然后风机吸出式任务将炮烟沿风筒抽出，装渣时风机又压入式运转。
施工通风的目的是改善洞内作业环境，而爆破、喷锚、出渣、打眼、装药各工序污染量不一样，通风量还随隧洞的延深而加大。
因此，通风设计分阶段停止，通风量应是静态的、才经济合理。
在隧道开挖初期阶段，通风采用单风机单风管运转。
开挖一定进度后，通风采用双机双风管运转。
当横通道打通后，也要做阶段调整
7.2紧缩空气供应
依据施工中所必需的风量和风压，在隧道进出口各设置50m3空压站一座，配3台EP200型电动空压机。
为尽量增加管路保送中的风压损失，送风管路采用直径10cm的钢管，丝口密封衔接。
7.3供水、排水
依据进度、机械、人员布置，隧道施工高峰期日用水量90m3，在隧道洞口上方设容积为100m3的蓄水池，在隧道进出口河道挖井。
并修建扬程80米的抽水站一座维持施工用水。
当隧道由出口向出口方向掘进时，为反坡施工，排水采用集水坑汇水，然后用2.2kw水泵抽水，排出洞外。
7.4供电与照明
依据所配置的机械设备需求的最大功率，在隧道进出口各装置变压器一台，动力线架设为三相四线。
另配250KW内燃发电机组两台。
洞内照明以1000W碘钨灯为主，在主要通道上每10米布设一盏；不平安要素较大地段和掘进地段相应添加，保证每平方米不少于20W，以策平安。
7.5降尘措施
采用水幕降尘，确保作业面粉尘含量到达规范。
施工中采用〝W〞型水幕降尘器喷雾降尘。
每个爆破作业面共设两道水幕降尘，距离掌子面区分为20米和40米；每道共设4个水幕降尘器，左左边墙各一个，基底2个，在爆破后分开时逐组启动喷水系统，末尾水幕降尘作业。
粉尘含量活期勤反省，确保平安。
8、施工监控量测
8.1施工监控量测的必要性
量测任务是新奥法施工的中心，经过施工现场对围岩及初期支护的监控量测，了突围岩、支护变形状况，以便及时调整和修正支护参数保证围岩动摇和施工平安；同时为判别围岩和支护系统能否动摇提供了依据，以确定二次衬砌施工时间。
8.2现场监测项目及内容
现场监测项目及内容如下表：
量测主要项目
量测仪器
主
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