隧道全工序零间隔流水施工作业.docx
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隧道全工序零间隔流水施工作业
隧道全工序零间隔流水施工作业
1前言
在传统的隧道施工过程中，隧道各工序施工次序为：
先施工主要工序——超前支护、爆破开挖、出渣、初期支护、仰拱（找平层）、二衬混凝土。
待隧道开挖贯通后再施工后续工序——水沟、电缆槽、（含盖板）、路面，最后喷防火涂料，贴瓷砖。
对于工期紧，任务重的隧道，按照传统工序施工方法施工，很难以保证工期，即便采取抢工的措施勉强交工时，其安全质量隐患大。
中铁一局施工的映秀至汶川段高速公路位于极度重灾区，是汶川县灾后恢复重建的生命通道，山体、道路受地震及次生灾害破坏尤为突出，成为抢险救灾的硬骨头段，也是世人关注的焦点，备受党中央、国务院的高度关心和关注。
映汶高速公路映秀隧道左线长2700m，施工里程为ZK5+900~ZK3+200;隧道右线长2675m，施工里程YK5+875~YK3+200.洞口295m为地震堆积体，隧道内Ⅱ、Ⅲ围岩占63.9﹪，岩石坚硬强度达194MPa，埋深500~732m,岩爆强烈、合同期为30个月，工期紧、任务重，隧道快速贯通对汶川的灾后重建意义非常巨大。
为确保灾后恢复重建生命通道快速贯通，在中铁一局集团映汶路映秀隧道出口施工过程中，仔细研究了隧道各工序，经过对施工工程的总结，形成了全工序零间隔流水施工法，其安全系数高、确保施工质量、缩短了施工工期，降低了施工成本，可以对类似工程起指导作用。
2工艺特点
2.1本工法工艺简便，将后期施工工序提前，各工序零间隔流水施工作业，缩短施工总工期，降低施工成本，实施方便；
2.2采用本功法，隧道各工序均衡有序进行，合理安排调节人员、机械设备、避免窝工、提高了功效；
2.3保证各工序间安全距离、及时封闭成环、提高隧道安全系数、确保施工质量（合理安排各工序施工、避免抢工）避免安全质量事故的发生；
2.4保持洞内清爽干净，确保文明施工，突出隧道整体施工形象;
2.5节约排水沟、电缆槽盖板预制场地，避免盖板多次倒运损坏，充分利用材料、人力、机械、场地资源、节约成本；
3使用范围
本工法使用所有公路隧道、铁路隧道工程施工，其他地下工程施工可参照本工法进行施工控制。
4工艺原理
全工序零间隔流水施工法就是主要工序（超前支护、爆破开挖、出渣、初期支护、仰拱、二衬混凝土）在正常施工的同时，后续工序（排水沟及电缆槽（含盖板）、路面混凝土、隧道喷涂、贴瓷砖等）施工同步跟进，主要工序和后续工序零间隔流水作业。
根据设计文件和施工规范结合施工情况和工序衔接要求，合理定出开挖掌子面~仰拱混凝土~二衬混凝土~水沟电缆槽混凝土（含盖板）之间的施工距离，在确保安全和各工序相互不影响施工作业时，仰拱混凝土、二衬混凝土、水沟电缆槽混凝土工序尽量紧跟，是隧道尽快封闭成环，见图①全工序零间隔流水作业施工示意图和表1全工序零件隔流水作业施工不同围岩级别施工参数。
排水沟、电缆槽盖板在施工现场预制，现场安设，不需要专门的盖板预制场。
路面混凝土、防火涂料及贴瓷砖等工序在达到施工条件后及时展开施工。
对于不同的围岩级别，各工序间的距离要严格控制并调整，以确保隧道施工安全。
当围岩较差，风险隐患较大时，应尽量缩短开挖掌子面、仰拱混凝土、二衬混凝土各工序间的施工距离。
表1全工序零间隔流水作业施工不同围岩级别施工参数
序号
围岩级别
S
L
A
1
Ⅴ
≤100m
≤50m
≤40m
2
Ⅳ
≤100m
≤40m
≤50m
3
Ⅲ
≤150m
≤30m
≤90m
4
Ⅱ
≤150m
≤80m
≤120m
5工艺流程及操作要点
5.1工艺流程图
工艺流程图见图2
5.2操作要点
5.2.1隧道内通风筒、高压供风管、水管、风管、动力线、照明线。
高压供风供水管布设：
以衬砌段高压供风供水管布设在地电缆槽上50㎝位置（或布设在排水沟盖板上），未衬砌段高压风水管悬挂在矮边墙高度50㎝位置。
图2工艺流程
动力线（照明线）布设:
已衬砌段动力线（照明线）布设在电缆槽上2.2m位置，未衬砌段动力线（照明线）布设矮边墙上2.2m位置。
通风风管布设：
已衬砌段动力线（照明线）布设在电缆槽上3.2m位置未衬砌段动力线（照明线）布设矮边墙上3.2m位置。
电缆线与高压供风供水管分别布设在隧道两侧，杜绝布设在同一侧。
5.2.2按规范要求进行掌子面开挖、支护施工，根据不同围岩级别，掌控掌子面~仰拱混凝土（或整平层混凝土）~二衬混凝土之间的距离（可按表1全工序同步平行施工不同围岩级别施工参数要求控制），确保施工安全。
当围岩变差时，应加快仰拱混凝土（或整平层混凝土）和二衬混凝土施工速度，进一步缩短仰拱混凝土（或整平混凝土）和二衬混凝土与掌子面之前的距离。
5.2.3二衬混凝土按规范和设计要求施工100~150m后,施工排水沟和电缆槽，在不影响其他工序施工时，排水沟和电缆槽尽量紧跟二衬混凝土。
制作排水沟电缆槽盖板混凝土预制模型，排水沟电缆槽盖板现场预制，现场安放，不需要专门的预制场地，实行工厂化作业。
5.2.4排水沟沟壁混凝土施工时，要严格控制其顶面高程和线性，并保证其顺直度，在路面混凝土施工时，用作路面和混凝土设备的跑道。
5.2.5当第二个车行横道贯通后车辆可以从车型横道行走，不影响正常施工），可施工隧道路面混凝土，施工长度为洞口~第一个车行横通道。
5.2.6待路面混凝土施工1000m，隧道开挖施工1900m时可以粘贴瓷砖、喷防火涂料施工。
5.2.7各施工工序之间的距离可根据实际围岩情况调整，且掌子面~仰拱混凝土（或平整层混凝土）~二衬混凝土之间的距离只可短，不可增长。
6材料设备
全工序零间隔流水作业材料、设备配置见表2
表2全工序零间隔流水作业材料、设备配置表
设备名称
型号规格
数量
备注
气褪式凿岩机
YT28
46台
掌子面开挖
开挖台车
长6m×高5.5m
2台
掌子面开挖
二衬混凝土台车
长12m×宽11.06m
2台
二衬混凝土施工
防水板台车
长6m×高5.5m
2台
铺挂放水板
挖掘机
斗容1.2m3、3m3
4台
开挖、装洞渣
L—20／8—1电空压机
20m3
7台
提供高压风
自卸汽车
15t
9台
运输洞渣
TK961湿喷机
20kw
4台
初期支护
KYB50／70注浆泵
11kw
2台
锚杆和小导管
HB—30混凝土输送泵
45km
2台
二衬施工
通风机
2000m3／分
4台
隧道通风
HT120混凝土摊铺机
125kw
1台
路面混凝土施工
刻纹机
路面混凝土施工
HZQ18切割机
7.5kw
2台
路面混凝土施工
混凝土模板
定型模板
700㎡
仰拱、排水沟、电缆槽
7质量控制
7.1严格控制开挖、仰拱混凝土（或平面层混凝土）二衬混凝土、排水沟电缆槽各工序之间的间距，不能因为抢工或工序安排不当等原因而加大各个工序之间的间距，留下安全隐患。
7.2通过采用全工序0间隔流水作业施工法，可合理调节安排施工作业人员和机械设备，避免抢工和窝工现象发生，各道工序有序进行，杜绝了质量隐患，降低了施工成本，保证隧道整洁清爽，施工质量满足设计要求。
7.3路面两侧排水沟沟壁用作路面混凝土机械设备的跑道，施工时应严格控制其顶面高程，线型顺直，必须保证跑到混凝土面的平整度。
7.4在路面混凝土已施工段，路面保持干净无杂物，避免车辆行走碾压使路面混凝土表面坑洼不平，严禁出渣运输车超载，避免洞渣掉落，将路面路面混凝土砸坏。
7.5排水沟施工并安放盖板后，为避免排水沟被杂物赌赛，在排水沟端头（排水沟盖板端头）安放杂物拦截网，网格大小为4㎝×4㎝.
8安全措施
8.1严格控制开挖、仰拱混凝土（或整平层混凝土）、二衬混凝土、排水沟电缆槽各工序之间的间距，当围岩变差时可进一步缩短工序之间的间距。
8.2掌子面开挖后及时进行初期支护和浇筑二衬混凝土，封闭成环，提高安全系数。
8.3隧道通风、照明实施齐全到位，保证隧道内空气清新，亮度满足施工需要。
8.4在隧道内关键部位、重点部位、危险部位做好标识标牌，提醒施工人员。
8.5待路面混凝土施工1000m，即开挖施工1900m时，粘贴瓷砖、喷防火涂料队伍进场后，多家队伍在隧道内作业，合理协调各施工队伍，避免出现安全事故。
9环保措施
9.1杜绝了工人清理仰拱淤泥、杂物往排水沟内扫堵塞排水沟。
同时保证洞内清爽干净，确保文明施工。
9.2不需要专门的水沟、电缆槽盖板预制场地，节约盖板预制场地0.5亩，避免盖板多次倒运损坏，现场预制现场安放。
9.3派专人清扫洞内卫生，不间断洒水，确保隧道路面或仰拱面干净湿润，为隧道掌子面提供新鲜清洁的空气。
10资源节约
10.1节地:
映秀隧道通过采用全工序0间隔流水作业施工法，不需要专门的盖板预制场地，现场预制，现场安设，节约临时用地0.5亩。
10.2节能映秀隧道作为映汶项目的控制性工程，直接影响项目的整体工期。
通过采用全工序0间隔流水作业施工法，映秀隧道施工工期提前三个月，映汶项目施工工期提前2.5个月，节约生活、办公用电8.7万度。
10.3节材：
映秀隧道通过采用全工序0间隔流水作业施工法，部分电缆槽、排水沟盖板采用二衬施工后剩余混凝土，共节约Ｃ25混凝土387ｍ3，节约水泥127.7ｍ3，节约中粗砂179.2ｔｍ3，节约碎石291.9ｍ3.
11效益分析
11.1经济效益
映秀隧道采用全工序0间隔流水作业施工法，施工期间可缩短3个月，节约施工管理成本202.3万元（A2合同段每月管理费用为41.9万，机械设备租赁费52.2万，共计每月成本支出为94.1万元。
采用全工序同步推进法施工方法可以缩短3个月，降低施工成本282.3万元。
为加快施工进度，加大给作业班组的奖励力度，给各施工队伍奖励金额预计为80万元）。
排水沟、电缆槽盖板现场预制现场安设，节约预制场地临建用地0.5亩、避免盖板倒运损坏，较少二次倒运、节约电能、材料费用8万元，共计节约施工成本210.3万元。
11.2社会效益
映秀隧道全工序0间隔流水作业施工法，已获得四川高速公路有限公司（川高）、都江堰至汶川高速公路有限公司（业主）的认可和好评，并在映秀~汶川高速公路全线推广。
2010年5月27日，有都江堰至汶川高速公路有限公司（业主），在映汶项目召开映秀隧道全工序0间隔流水作业施工法现场会。
12工程实例
12.1映秀至汶川高速公路A2合同段映秀隧道出口施工过程中，通过采用全工序0间隔流水作业施工法，控制掌子面~仰拱混凝土（或整平层混凝土）~二衬混凝土之间~水沟电缆槽（含盖板）间的距离，将排水沟、电缆槽、路面混凝土等施工工序提前施工，各工序有条不紊的推进，及时封闭成环，提升了隧道施工安全系数，合理调节施工人员和机械设备，避免窝工和抢工。
映秀隧道出口施工工期缩短3个月，节省排水沟、电缆槽盖板预制场地0.5亩，降低施工成本210.3万。
12.2映秀至汶川高速公路所有隧道，桃园至巴中高速公路八庙隧道
通过分析。
总结：
全工序0间隔流水作业施工法的优点，该施工工法已在映秀至汶川高速公路的所有隧道（映秀隧道进口、银杏隧道、福堂隧道、桃关1、2号隧道。
单坎梁子隧道、板桥山隧道、七盘山隧道）、桃园至巴中高速公路的八庙隧道被全面推广，部分已完隧道基本达到该施工工法的预期效果。
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