下桑峨隧道专项施工方案文档格式.docx
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80km/h。
（3）隧道净宽：
净10.25米（单洞）。
（4）隧道净高：
净5.0m。
（5）设计交通量：
下桑峨～隰县为29866量/日，隰县～永和为28291量/日。
2.3设计概况
2.3.1洞口及明洞
结合隧道进出口地形、地貌、工程地质和水文地质条件，并考虑到施工开挖边仰坡的稳定性，本着“早进洞、晚出洞”的原则并结合隧道进出口地层、地形特征及开挖坡面稳定、洞口排水情况确定了相应的洞口位置，洞门型式主要考虑使用功能和尽可能节省投资，同时也考虑结合地形的整体美化效果，洞门型式采用端墙式洞门，并进行了块石镶面。
洞口段施工先清除表面危石，临时开挖边仰坡采用锚喷防护，在隧道洞口施工过程中应注意从上到下，边开挖边防护，严禁放大炮，以防对边坡的深层产生松动破坏。
洞门端墙基础置于冻结线以下。
2.3.2隧道结构
明洞按结构荷载法进行计算，采用C25钢筋混凝土结构，其边坡防护采用喷锚网，回填坡面尽可能与原地面顺接。
明洞衬砌厚度、边坡防护参数及回填要求详见设计图。
暗洞结构应根据隧道所处的工程地质条件，按新奥法原理进行设计，采用复合式衬砌，其支护衬砌参数按工程类比，结合有限元分析确定。
初期支护：
对于Ⅴ～Ⅳ级围岩由工字钢拱架（或钢筋格栅）、径向锚杆、钢筋网及喷射混凝土组成。
工字钢拱架具有刚度大，发挥作用快的特点，这一点对于岩体自稳能力差，跨度大的隧道特别重要。
每榀工字钢钢拱架之间用连接钢筋连接。
二次衬砌：
对于隧道Ⅴ～Ⅳ级围岩浅埋地段，由于岩体风化严重，节理发育、自稳时间较短，洞室开挖跨度较大，二次衬砌按承担上部土压力覆土荷载计算需采用C25钢筋混凝土结构，二次衬砌要求紧跟开挖面。
在施工过程中仍必须注意初期支护的变形与稳定监测，根据监测数据合理确定二次衬砌的施作时间，尽可能发挥初期支护的承载能力。
隧道各级围岩支护衬砌参数见下表：
围岩级别
衬砌类型
初期支护
二次衬砌
辅助措施
C25喷混凝土
钢筋网
锚杆
钢架
拱墙
仰拱
Ⅳ
20
φ8
20×
Φ22砂浆锚杆
100×
100
L=300
钢格栅拱
40
—
φ25超前砂浆锚杆
Ⅴ
24
D25中空注浆锚杆
80L=350
18工字钢@80
45（钢混）
超前φ42小导管
Ⅴq
60L=350
18工字钢@60
50（钢混）
超前φ108
大管棚或超前φ42小导管
备注
距洞口30m范围的Ⅴ级浅埋段采用φ108超前大管棚预支护（环距45）、其余洞身Ⅴ级浅埋段采用φ42超前小导管预支护（L=350，环距35）。
2.3.3防排水
隧道防排水按“防排堵相结合、因地制宜、综合治理”的原则进行设计。
其各段的防排水情况如下：
（1）洞口防排水：
根据地形情况，在距洞口边仰坡坡口5米以外设置与地形相应的截水沟，洞口雨水不得进入隧道，经截、排水沟汇入临近路基涵洞或自然沟渠中。
（2）洞身防排水：
洞身防水时在二次衬砌与初期支护之间铺设EVA复合防排水层，二次衬砌采用防水混凝土，抗渗标号不小于S8，以提高衬砌结构的自防水能力和结构的耐久性；
全隧道二次衬砌施工缝设膨胀止水条、沉降缝设止水带。
结合隧址区冻深情况隧道内中心水沟顶部标高位于冻结线以下，以防水沟中的水冻结。
洞身排水时在衬砌拱背，防水层与喷射混凝土之间设环向盲沟。
纵向盲沟设在边墙底部，沿隧道两侧，全隧道贯通，环向盲沟沿隧道拱背环向布设，每15米一道，并下伸到边墙脚纵向盲沟相连，在遇有地下水较大的地段或有集中渗水地段应加设环向排水盲沟，衬砌背后的地下水通过环向排水盲沟、无纺布汇集到纵向盲沟以后，通过横向排水管，将地下水引入中心排水沟排出洞外。
洞内路缘边沟主要排放消防及清洗水，使地下水合污染水分离排放。
第三章总体施工方案及方法
3.1主要的施工方案
隧道围岩为Ⅳ、Ⅴ级，对应的隧道结构设计类型为Ⅳ、Ⅴ、Ⅴq型衬砌，主要施工方案如下：
（1）隧道开挖
明洞段，根据地形、地质情况采用明开挖方式。
隧道岩质段的Ⅴ、Ⅳ级围岩段采用台阶法开挖。
隧道采用光面爆破，Ⅳ、Ⅴ级围岩按上下台阶法开挖，详见有关图纸。
隧道施工应控制爆破，左右洞施工错开一定距离，先行、后行相邻洞室掌子面距离宜在50m以上，初期支护施作要及时进行。
（2）喷砼、防水层、二次及运输方式
喷射混凝土采用湿喷工艺，防水板接缝按双缝热熔焊接，二次衬砌采用整体式模板台车浇筑。
隧道采用无轨运输。
3.2主要工程项目的施工方法
3.2.1隧道工程
1、洞口工程
洞口施工要本着保护绿色，遵循“零开挖”进洞的理念，避免对洞口周围的自然植被造成破坏，达到人为环境与自然环境和谐。
（1）、洞口施工
开挖方法：
开挖至套拱位置，然后立套拱拱架，施作2m长60cm厚模筑混凝土套拱，套拱内预埋Φ150×
5导向钢管，套拱施工完毕后采用潜孔钻机施作Φ108×
6超前大管棚。
施工步骤：
①、施作洞口边仰坡截水沟，以截排地表水。
截水沟与路基排水系统相衔接或排入洞口天然沟渠中。
②、开挖至套拱位置。
③、边仰坡防护，采用喷锚网。
以确保边仰坡安全、稳定。
④、施作2m长60cm厚模筑混凝土套拱并预埋Φ150×
5导向钢管。
⑤、在套拱内预留管棚孔施作Φ108×
6mm超前管棚，环向间距45cm，仰角1°
，并注30号水泥砂浆。
⑥、开挖上台阶。
⑦、按洞身V级围岩浅埋段施工方法开挖支护暗洞。
（2）、洞门及回填施工
本合同段洞门设计为端墙式洞门，明洞采用C25钢筋混凝土结构.明洞地基承载力不小于350Kpa。
洞顶设置M7.5级浆砌片石排水沟。
明洞回填下部采用浆砌片石，上部为夯填碎石土，并施作粘土隔水层，隔水层施工完毕后，应在其上用种植土覆盖并植草绿化。
施工时碎石土分层对称回填，以保证回填的密实性和洞身的均匀受力。
洞口坡面按设计要求坡度开挖，并采用喷锚网支护。
（3）、出洞方案
下桑峨隧道出口洞口段20米隧道埋深都在20米以下，且洞口所处斜坡地形陡峭，该段线路与自然坡走向垂直，围岩稳定性较差，在洞口开挖时上覆黄土极易产生片崩和滑塌，为了安全出洞在开挖到下桑峨隧道出口前，在距离洞口20米、隧道中线左右10米内范围进行地标注浆进行地表加固，用潜孔钻车钻孔，孔深至隧道开挖拱顶标高，再插入Φ108*6钢花管，注浆采用水泥-水玻璃双液。
3.2.2洞身开挖
（1）、正洞开挖
Ⅳ、Ⅴ级围岩采用上下台阶开挖法。
（2）、出碴运输
主洞出碴采用ZLC50D侧卸装载机，斯太尔自卸车配合，无轨运输一次性将洞内弃碴运至指定弃碴场，弃碴场事先按要求做好防护。
3.2.3光面爆破
（1）、钻爆设计
采用光面爆破法开挖。
周边眼采用不耦合间隔装药。
（2）、钻爆施工
采用自制台车，凿岩机钻孔，光面爆破技术，施工工艺如下：
①、放线布眼
测量人员用红漆准确绘出开挖面的中线和轮廓线，标出炮眼位置，其误差不超过5cm。
②、定位开眼
台车就位后，按钻爆设计图正确钻孔。
掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求要高，开眼误差要控制在3cm和5cm以内。
③、钻眼
钻工必须熟悉钻爆设计图，周边眼选派有丰富经验的老钻工司钻，设专人指挥，确保周边眼有准确的外插角，使两茬炮台阶小于15cm。
根据掌子面岩石的凹凸调整炮眼深度，以保证炮眼底在同一平面上。
④、清孔
装药前，用高压风将炮眼内石屑吹净。
⑤、装药
装药需按钻爆设计图的装药量自上而下进行，雷管要“对号入座”。
炮眼用炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。
⑥、联线起爆
起爆网路为复式网路，以保证起爆的可靠性和准确性。
引爆雷管用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处。
网路联好后，要有专人负责检查。
（3）、质量检验标准
①、超欠挖
爆破后的围岩面圆顺平整无欠挖，平均线性超挖控制在施工规范要求以内。
②、半眼痕保存率
坚硬岩石，半眼痕保存率大于80%，中硬岩石大于70%，软岩大于50%。
③、对围岩的破坏程度
爆破后围岩上无粉碎岩石和明显的裂缝，也无浮石，炮眼利用率大于90%。
3.2.4洞身支护
本隧道支护方法有：
喷混凝土、锚杆、超前小导管、型钢拱架等。
（1）、Φ108×
6超前大管棚
①、施工方法
Φ108×
6超前管棚采用Φ108×
6热轧无缝钢管，导向端做成15cm锥形，管壁上间隔100mm钻Φ20mm孔，尾部2.25m不钻孔，尾端用Φ10mm钢筋焊止浆环。
导管环向间距45cm，仰角1°
采用履带式潜孔钻机钻孔，方向与路线中线平行。
成孔后高压风清孔，管棚专用钻机推进、顶管至孔底，注浆机注水泥浆，注浆初压力0.5～1.0Mpa，终压力2.0Mpa。
当注浆压力达到设计终压10min后，即可停止注浆。
②、施工工艺要点
A、套拱施工时严格按设计位置预留导向钢管。
B、钻机就位固定后，严格按设计位置施钻，钻进中需采用测斜仪量测偏斜度，发现偏斜超过要求时及时纠正。
C、钻机开孔时钻速宜低，钻深20cm后转入正常钻速。
D、第一节钻杆钻入岩层尾部剩余20～30cm时钻进停止，用两把管钳人工卡紧钻杆（注意不得卡丝扣），钻机低速反钻，脱开钻杆。
钻机沿导轨退回原位，人工装入第二根钻杆，并在钻杆前端安装好联接套，钻机低速送至第一根钻杆尾部，方向对准后联接成一体，然后进行钻孔。
E、换钻杆时，要注意检查钻杆是否弯曲，有无损伤，中心水孔是否畅通等，不符合要求的应更换以确保正常作业。
F、钻孔达到要求深度后，按同样方法拆卸钻杆，钻机退回原位。
G、采用大孔引导和导管钻进相结合的工艺，即先钻大于导管直径的引导孔，然后利用钻机的冲击和推力（顶进导管时钻机不使用回转压力，不产生扭矩）将安有工作管头的导管沿引导孔钻进，接长棚管，直至孔底。
H、在钻机上安装与导管直径相应的钢管顶进联接套，并改换特制钢管扶直器。
待引导管孔钻好后，进行顶进作业。
J、先将钢管安放在钻机上，对准已钻好的引导孔，低速推进钢管，其冲击压力控制在18～20MPa，推进压力控制在4.0～6.0MPa。
K、钢管钻进时施工误差不得大于20cm。
L、注浆采用30号水泥砂浆，注浆时遵循自两侧向拱顶施工的顺序，结束后及时用水泥砂浆紧密充填管口，以增强导管的刚度和强度。
（2）、超前小导管
超前小导管采用风动凿岩机钻孔，高压风清孔，注浆泵注浆。
②、施工工艺流程
小导管布置沿隧道开挖轮廓线向外倾斜。
注浆压力为0.5～1.0Mpa，纵向前后相邻两排小导管搭接的水平投影长度1.8m，环向间距取35cm。
施工工艺流程见图3-1。
图3-1小导管注浆施工工艺流程图
③、施工要点
A、施工准备
熟悉设计图纸；
调查分析地质情况，通过试验确定注浆半径、注浆压力、单管注浆量，加工导管，准备施工器材；
准备施工队伍，培训施工人员。
B、钻孔打小导管
测量放样，在设计孔位上作标记。
用风动凿岩机钻孔后，将小导管沿孔打入；
如地层松软也可用凿岩机直接将小导管推进。
C、注浆
采用注浆泵注浆。
注浆前先喷混凝土封闭掌子面以防漏浆，对于强行打入的钢管要先冲洗管内积物，然后再注浆。
注浆顺序由下而上，浆液用拌和机搅拌。
注完浆的钢管要立即堵塞孔口，防止浆液外流。
超前小导管预注浆采用水泥-水玻璃双液，其参数如下：
注浆压力0.5-1.0Mpa；
水泥浆水灰比为1:
1；
水泥标号为425；
水玻璃波美度为30，模数为2.4。
（4）、砂浆锚杆
普通砂浆锚杆
施工方法：
采用风动凿岩机钻孔，搅拌机拌制普通砂浆，注浆泵灌注。
施工要点：
用高压风清孔，确保孔内无石粉，不得用水冲洗钻孔。
注浆：
砂浆采用搅拌机按配合比拌制。
在钻孔结束后，将预先制做好的砂浆注入到孔内，注浆压力控制在0.5～1.0MPa，并注意排除孔中空气。
在砂浆饱满后，停止注浆。
水泥砂浆不低于M20。
安装：
注浆结束后，操作工把锚杆插入到孔中。
（5）、喷射混凝土
采用湿喷机喷射混凝土，混凝土由拌和站集中拌和，砼输送车运输。
喷射砼前按照规范和标准对开挖断面进行检验。
喷射砼工艺流程见图3-2。
图3-2喷射砼施工工艺
③、施工要点
A、选用普通硅酸盐水泥，硬质洁净中粗砂，5～10mm碎石，化验合格的拌合用水。
B、喷射砼严格按设计配合比拌和。
C、喷射前，用风冲洗岩面。
D、喷头距岩面距离0.8m～1m，喷头垂直受喷面，喷射路线为先边墙后拱部，分区、分段“S”形运动.
E、喷射作业应以适当厚度分层进行，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行，初次喷射注意先找平岩面。
F、喷射砼终凝2小时后，进行喷水养护，保持湿润，养护时间不少于14天。
（6）、挂网
采用φ8钢筋网（20×
20cm网格），网片洞外分块制作，洞内人工铺挂，与定位锚杆焊接牢固。
（7）、型钢钢架
①、制作
型钢采用弯轨机冷弯，加工厂加工；
连接板用厚10mm钢板；
栓孔用钻床定位加工；
螺栓、螺母采用标准件；
焊接及加工误差符合有关规范。
加工成型后的型钢进行详细标识，分类堆放，做好防锈蚀工作后待用。
②、安装
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，新安装的钢架同前期安设的纵向焊接，使之成为整体。
3.2.5洞身衬砌作业
（1）、仰拱、仰拱填充
采用仰拱与铺底先行的施工方案，距支护工作面相距不得小于30m，及时施作仰拱，起到早闭合，防塌方，同时能保证洞内道路的畅通。
仰拱施做，势必影响到车辆的运行，为此采取防干扰简易平台作为过渡通道，以保证掌子面正常施工。
主要施工工序：
A、边墙基底及水沟混凝土施工
边墙基底及水沟部位先清底，然后立模，进行混凝土施工。
B、仰拱平台就位
C、清底、立模及混凝土施工
仰拱平台就位后，进行人工清底，将平台下仰拱底部虚碴清理干净。
然后架立仰拱堵头模板。
浇筑仰拱及填充混凝土时，用混凝土输送泵送至仰拱模板内。
用混凝土振动棒将混凝土摊平、振捣。
D、混凝土养护及平台拖移
混凝土浇筑完毕后，进行洒水养护，达到可以通行运输车辆的强度，然后拖移平台进入下一段仰拱施工。
（2）、防水板施工
①、防水板
A、施工准备及基面处理
彻底清除各种异物，做到现场平整干净；
基面平整，无大的明显的凹凸起伏；
铲除各类尖锐突出物体，如：
钢筋头、铁丝等，并且清除地面积水。
B、防水板材的焊接
防水板采用双缝热熔自动焊接机焊接。
焊接完后的卷材表面留有空气道，用以检测焊接质量。
C、防水板材的铺设、固定
用水泥钉在喷射砼表面从上至下梅花型布置。
铺设固定防水板：
先在隧道初支面顶部标出隧道纵向的中心线，再使防水卷材的横向中心线与这一标志相重合，将复合式防水板从台车顶左、右对称沿隧道轮廓展开，防水板沿隧道轮廓撑起。
防水板背后吊带系在水泥钉上，并且保持松紧适度。
②、止水带安设
止水带安设采用安设钢筋卡工艺施工。
沿设计衬砌轴线，每隔不大于0.5m钻一直径为φ12mm的钢筋孔；
将制成的钢筋卡，由待灌砼侧向另侧穿入，内侧卡紧止水带之半，另一半止水带平靠在挡头板上；
待砼凝固后拆除挡头板，将止水带靠钢筋拉直、拉平，然后弯钢筋卡套上止水带。
（3）、洞身衬砌混凝土
①、原材料要求
调制混凝土拌和物时，水泥重量偏差不超过±
2%，集料重量偏差不超过±
5%，水及外加剂重量偏差不超过±
2%；
②、台车组装
正洞施工时台车在洞外组装，场地宽敞，安装较为方便。
③、衬砌施工工艺要点
A、台车控制标准
Ⅰ、轨道中心允许误差±
1cm。
Ⅱ、台车就位时，先调顶模中心标高，调整台车中线符合要求。
最后放下翻转模和底脚斜撑丝杠加固。
B、二次衬砌砼灌注前检查
Ⅰ、复查台车模板及中心高是否符合要求，仓内尺寸是否符合要求；
Ⅱ、台车及挡头模安装定位是否牢靠；
Ⅲ、止水带，排水管安装是否符合设计及规范要求；
Ⅳ、模板接缝是否填塞紧密；
Ⅴ、脱模剂是否涂刷均匀；
Ⅵ、基底清理是否干净，底脚施工缝（如有）是否处理；
Ⅶ、输送泵接头是否密闭，机械运转是否正常。
C、二次衬砌砼灌注
Ⅰ、二次衬砌砼混合料由自动计量拌合站生产，确保砼质量。
Ⅱ、砼采用分层、对称浇注，每层浇筑厚度不大于1m。
两侧高度差控制在50cm以内，输送软管管口至浇筑面垂距控制在1.5m以内，以防砼离析。
浇注过程要连续，避免停歇造成“冷缝”。
Ⅲ、采用插入式捣固棒机械捣固为主，人工小铲插边、木锤模外敲振为辅。
Ⅴ、封顶采用顶模设两个封顶器接输送管，按从里向外的顺序逐渐封顶。
当挡头板上观察孔有浆溢出，即封顶完成。
3.2.6洞内施工辅助作业
（1）、施工排水
隧道洞口施工为顺坡，在洞内一侧设置一定坡度的排水沟，将积水排到洞外污水净化池达标后排放。
（2）、施工风、水、电布置
风、水、电管线布置见图6-3。
图6-3风、水、电管线布置示意图
①、高压风、水管的安装使用要求
A、管路敷设平顺，接头严密，不漏风，不漏水。
B、洞内风、水管敷设在电缆电线相对的一侧，既不妨碍运输，也不影响边沟施工。
C、管路前端至开挖面保持30m距离，并用高压软管连接分风器和分水器。
D、风、水管路使用中设专人负责检查、养护；
冬季注意管道保温。
②、洞内电线布置和安装要求
A、成洞地段固定的电线路使用绝缘良好的胶皮线架设。
施工地段的临时电线路采用橡胶套电缆。
B、照明和动力线路安装在一侧时，必须分层架设。
电线悬挂高度不小于2m。
3.2.7监控量测
隧道施工过程中，在断面最大跨度和拱腰处，使用周边收敛仪量测，拱顶使用精密水平仪、水平尺、钢尺和测钎，分别进行周边位移、拱顶下沉和地质超前预报监控。
测点由监测小组负责埋设，并开展日常量测工作，根据量测数据绘制净空水平收敛图、拱顶下沉距开挖工作面距离关系图，并对初期时态曲线进行回归分析，通过分析处理计算判断，及时进行地质预报及信息反馈，为二次衬砌提供依据。
另外，加强对围岩和支护结构的日常观察并做好记录，发现问题及时处理，以保证结构和施工的安全。
3.2.7.1监控量测项目
洞内外观察，拱部下沉，周边位移。
3.2.7.2量测断面布置
（1）量测点的安设应能保证初读在开挖后24小时内和下一循环前完成，并读取初读数；
（2）测点安设在距开挖工作面2m范围内，且不大于一个循环进尺，并应精心保护，不受下一循环开挖的破坏；
（3）各项位移量测的测点布置在同一断面内，测点统一在一起测设结果能相互印证，协同分析与应用；
（4）锚杆轴力量测：
在局部加强锚杆地段有代表性位置设量测锚杆。
（5）施工中周边位移量测频率按下表执行：
断面开挖后天数
布置
量测频率
1-15d
每5～50m一个断面，每断面2～3对测点
1～2次/d
16d-1个月
1次/d
1-3个月
1～2次/周
大于3个月
1～3次/月
3.2.7.3洞内外观察
（1）围岩及地下水变化
方法：
目测并记录于交接班记录本，重大变化记录于工程日志。
频率：
每次开挖后及支护后→周边位移（净空水平收敛量测）
测试断面及测点埋设：
每断面埋设4点，即起拱线处一对（2#线）、轨面线上3m处一对（3#线）。
测点在复喷混凝土终凝后，一小时内埋设，确保能收集初始数据。
仪器：
收敛仪。
对2#、3#线进行量测，每条线间的测试长度与初始长度之差的变化值，该变化值和初始长度之比为相对收敛，据此可以计算收敛变化速度及加速度，来判断围岩的稳定性。
按上述测量频率执行。
数据处理：
根据现场量测数据绘制位移→时间曲线图。
当曲线趋于平缓时进行回归分析，推算最终位移图值，掌握位移变化规律及其增减趋走向。
（2）支护结构外观及地表变化。
二次衬砌在围岩初期支护变形基本稳定后施作，变形基本稳定的条件为：
水平收敛（拱脚附近）速度小于0.1mm～0.2mm/d，拱顶下沉速度小于0.1mm/d。
拱部下沉使用仪器：
电子水平仪。
量测断面及测点埋设:
量测断面与收敛量测断面相同，每断面正拱顶埋设一个测点，测点在复喷混凝土终凝后，一小时内埋设。
量测方法:
用电子水平仪观测试断面拱顶测点的高程变化，其下沉值即为拱顶下沉量，量测精度±
0.1mm。
测频:
当地质条件变差，或测量出现异常情况时，量测频率应加大，必要时一小时或更短的时间量测一次，后期量测间隔时间可加大到几个月测一次。
数据的处理:
与水平收敛相同。
3.2.7.4量测数据分析及应用
（1）根据所绘曲线的变化情况趋势，判定围岩的稳定性，及时预报险情，确定施工时应采取的措施，提供修改设计参数的依据。
（2）当隧道喷射混凝土出现大量的明显裂缝或隧道支护表面任何部位的实测收敛值已达到设计允许值的70%，且收敛速度无明显下降时，应及时根据实测值找出回归方程，绘出回归曲线，由回归方程推算终位移值，若最终位移值接近或超过设计允许相对位移值时，应采取补强初期支护措施，并改变支护设计参数。
（3）当隧道净空值收敛的速度明显下降，收敛量已达总收敛量的80%-90%，且水平收敛速度为0.1mm～0.2mm/d，拱顶位移速度小于0.1mm/d以下时，一般可认为围岩已基本达到稳定，此时方可进行二次衬砌。
（4）当位移--时间曲
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