麻竹高速公路宜城至保康段MZTJ4合同段庙山隧道洞身开挖专项施工方案Word格式文档下载.docx
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3）、掌握国内外相关的施工技术现状，积极采用新技术、新工艺、新材料、新设备，提倡施工机械化、工厂化、整体化、标准化。
4）、应从技术、经济、安全、质量、工期、社会效应等方面进行方案比选，按综合最优的方案编制施工组织设计。
5）、贯彻“因地制宜、就地取材、永临结合”的原则，充分利用当地资源，有效利用永久征地，减少临时租地，凡有条件利用的主体工程内容，均应优先安排施工和使用。
6）、充分考虑自然灾害、突发事件等因素的影响，对各种自然灾害，应制定针对性的预警、预防措施。
7）、根据项目施工特点、人文、地理环境制定针对性的环境保护和文物保护措施。
8）、大型临时设施和过渡工程是施工组织设计中的重要内容，应充分落实湖北省交通运输厅质监局及省指挥部下发的关于标准化工地建设的指导意见。
9）、确保施工按期完成的原则。
优化资源配置，满足施工工期的要求，科学组织施工，合理安排施工进度，应用网络计划技术合理安排各项工程的施工，搞好工序衔接，实行平行作业、流水作业相配合，交叉组织施工，突出重点，兼顾一般，确保工期，均衡生产。
按计划工期比建设单位规定的工期略有提前的原则编制施工计划，以此为前提配备劳动力、材料和机械设备。
3．工程概况
麻城至竹溪高速公路（以下简称麻竹高速公路）是《湖北省公路水路交通发展战略战略规划》中规划的“七纵五横三环”是骨架公路第一横，也是湖北省鄂西生态文化旅游圈综合交通规划的“六大综合运输通道”之横一，麻竹高速公路是横贯湖北省中北部的一条东西向省际通道，是对国家高速公路网规划的有益补充和完善，其规划有利于促进我省东西部“两圈”地区经济交流，推动鄂西北部地区经济快速发展，显著增强沿线地区旅游景点的可进入性，从而大幅促进圈层内部各景区之间的客源交流，促进鄂西生态文化旅游圈旅游产业进一步发展。
本标段为湖北省麻竹高速公路宜城至保康段一期土建工程第MZTJ-4合同段，线路起讫里程：
K90+302~K99+900，总长9.589km。
庙山隧道为一座分离式隧道，左洞ZK90+447~K90+958，长511m，右洞YK90+407~YK90+905,长498米，属中隧道，左洞最大埋深约79m,其中Ⅲ级围岩50米，Ⅳ级围岩281米，Ⅴ级围岩171米；
右洞最大埋深约82m,其中Ⅲ级围岩50米，Ⅳ级围岩258米，Ⅴ级围岩181米。
庙山隧道设1处人行横通道，均与主洞正交，横洞洞长26.946m，所处围岩类别为Ⅳ级；
左线进口设4.6米明洞，左线出口设4.6明洞，右线进口设4.6米明洞，右线出口设4.6米明洞。
进、出洞口洞门采用端墙式，单洞净空（宽X高）：
10.5X5.0m。
4．主要工程数量
金峰隧道左幅长498m，右幅长511m，其中Ⅲ级围岩100m,Ⅳ级围岩539m，Ⅴ级围岩52m。
明洞按明挖法施工，暗洞按新奥法施工。
5．工程地质
本隧道围岩分为III、IV、V级，各级围岩地质及分布情况见表5。
表5隧道围岩地质及分布情况表
右线：
隧道名称
起讫桩号
围岩级别
长度（延米）
地质情况
庙山隧道右线
YK90+411.6-YK90+418
Z5+
6.4m
围岩为强风化-中风化白页岩，属极软岩-软岩类，岩体破碎-极破碎，围岩稳定性差。
YK90+418-YK90+457
39m
YK90+457-YK90+467
Z5
10m
YK90+467-YK90+517
Z4
50m
围岩为中风化白页岩，属较软岩类，岩体较破碎，围岩稳定性较差。
YK90+517-YK90+567
Z3
围岩位于中风化页岩，属较软岩类，围岩较完整，围岩稳定性较好。
YK90+567-YK90+775
208m
YK90+775-YK90+785
YK90+785-YK90+894
109m
YK90+894-YK90+900.4
左线：
庙山隧道左线
ZK90+451.6-ZK90+458
ZK90+458-ZK90+493
35m
ZK90+493-ZK90+517
24m
ZK90+517-ZK90+587
70m
ZK90+517-ZK90+637
ZK90+637-ZK90+848
211m
ZK90+848-ZK90+899
51m
ZK90+899-ZK90+947
48m
ZK90+947-ZK90+953.4
6．工程技术标准
1）、公路等级：
双向四车道高速公路；
2）、设计速度：
80km/h；
3）、设计荷载：
公路-I级；
4）、隧道建筑限界：
净宽：
0.75+0.75+2×
3.75+0.75+0.75=10.5m
净高：
5.0m
7．水文、气象
隧道区具有山区气候特征，属亚热带湿润季风气候，四气温较温和，无霜期长，湿度较大，云雾多，日照少。
境内四季分明，春秋之交多暴雨，秋季连绵阴雨，年平均降雨量934.6mm,年平无霜期为240天。
区内年平均气候温度10～200C，最冷月份1~2月，气温为1~70C，极端最低气温为-15.40C。
最热月份7~8月，气温为26~300C，极端最高气温为44.10C。
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区域内所经河流为渡叉河。
根据地表水文点观察，结合地形地貌，岩性和构造条件判断，汇水面积小，地表水排泄条件好，地下水发育弱，以第四系孔隙水和裂隙水为主。
地下水的补给方式主要靠大气降雨，排泄方式主要为地表径流、蒸发。
水质分析试验表明，地表水及地下水对混凝土无腐蚀性，对钢筋有微腐蚀性。
8．施工总体安排
根据庙山隧道施工实际情况，安排一个隧道专业架子队负责本隧道工程的施工任务，从隧道出口向进口端单向施工。
计划从2013年4月20日至2013年5月20日，内业主要完成隧道进洞方案的编制及评审、隧道施工组织设计的编制及审批；
现场主要完成人员和机械设备进场、临时工程的修建、驻地建设等前期准备。
从2013年5月21日至2014年5月20日，进行隧道暗洞施工。
9．施工组织机构
为安全、优质、按期完成本合同段的施工任务，本着精干、高效的原则，我们计划抽调理论和实践经验丰富、业务能力强、综合素质高的技术、管理、行政人员及具有丰富施工经验的施工队伍完成本合同段的施工任务。
本合同段项目管理机构，实行项目经理部一级管理。
下设六部二室（工程部、安保部、合同部、财务部、物设部、试验室、质量管理部、办公室），分别负责本合同段工程项目的施工技术、安全、质量、计划、财务、物资设备保障、材料试验与检验、行政管理等工作，全面保证本合同段工程建设任务的优质、高效完成。
10．劳动力布署
项目部对隧道的施工进行全过程的管理，隧道施工设隧道工区一个，主要技术管理人员有，技术负责1人，施工队长2人，测量4人，质检工程师1人，专职质检员1人，试验员2人，现场技术员2人。
根据工程数量、施工进度计划安排及配备的机械设备，科学安排劳动力，进行动态管理，组织平行、流水交叉作业。
根据架子队的管理模式，隧道工区下设9个工班组，各工班任务分配及劳动力配置见表10。
表10隧道工班任务分配及劳动力配置表
工班名称
人数（个）
担负主要任务
掘进工班
30
钻眼、装药、爆破或人工开挖等
管棚工班
10
管棚钻孔、装管、注浆等
支护工班
40
超前小导管、锚杆、钢筋网、钢架安设、喷射混凝土、临时支撑拆除作业等
衬砌
钢筋工程
12
衬砌钢筋绑扎
防水板工班
8
防水板焊接、吊挂
混凝土工班
20
衬砌台车就位、混凝土灌筑、拆模；
仰拱、填充、垫层混凝土施工；
水沟电缆槽的施工等
运输队
出碴、运输、调度、维修、保养等
综合保障队
水、电及其设备维修、保养，道路养护
钢结构加工队
各种钢结构加工及预制
小计
150
11．总体施工方案
洞口加强段围岩较为破碎，采用短台阶法开挖，遵循“短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测”的原则。
隧道开挖采用精密全站仪控制中线、标高，按五寸台交底用红油漆画出周边轮廓线；
钻眼采用多功能作业台架,人工手持风钻施工；
出渣采用两台装载机配和自卸汽车出渣。
（1）、Ⅴ级围岩洞口段开挖与支护
①开挖方法
采用短台阶预留核心土法进行开挖。
开挖轮廓线放大（考虑施工误差5cm，预留变形量10cm）15cm。
②出碴运输
上半部开挖土方以人工配合挖机爬渣至下台阶，下台阶机械装渣、自卸汽车运渣至洞外弃渣场。
③型钢拱架施工
a设计构造
Z5型衬砌型钢拱架采用I18，间距0.6m/榀，工地加工厂分段冷弯成型并焊接带螺孔的连接钢板，洞内分段安装，每段间用螺栓连接，焊Φ22纵向连接筋固定。
b型钢架加工
按图纸要求对型钢拱架进行设计，在工地钢筋加工厂，先切割下料，分片冷弯加工成型后焊接已加工好的连接板，平台上试拼检验，合格后编号待用。
c型钢架架立
钢架分段安装，分段间用螺栓连接，上台阶拱脚处用槽钢或混凝土支垫防止钢架下沉，分片联接后的钢架用钢筋纵向联接并调整间距和垂直度，纵向联接筋与型钢架之间焊接牢固。
钢架与初喷封面混凝土之间，如因开挖造成凹凸不平，并有较大间隙时，设置混凝土预制块垫紧，使钢架支撑充分发挥作用。
上、下台阶的钢架联接，先清除上台阶拱脚的浮渣和清理节点板和螺孔，使上、下台阶型钢架连接牢固，拱型顺畅。
（2）、钢花管施工
Z5型衬砌径向系统锚杆采用φ42注浆钢花管，全断面（墙角以上）布置，纵向80cm、环向间距为120cmcm，梅花型布置，长3.5m。
钢花管施工，对土质地层采用煤电钻麻花钻杆钻孔，对岩石地层用风枪钻孔。
钻孔位置、方向、直径要严格控制，钻完孔后用高压风清孔，并将锚杆边旋转边送入眼孔，检查眼孔是否平直畅通，不合格者应重新钻眼。
在合格的眼孔中插入装好锚头的锚杆，安装止浆塞，垫板、螺母。
注入水泥浆，注浆时应注意将眼孔中的气体排出，注浆压力为0.5~1MPa，并保证注浆饱满，锚杆抗拔力满足设计要求。
（3）、挂网、喷混凝土
初期支护钢筋网采用HPB235φ8钢筋，网格间距均为20cm；
喷射混凝土采用湿喷C25混凝土，水泥采用425号普通硅酸盐水泥，坚硬耐久的中砂和碎石，混凝土中掺加液体速凝剂，掺量为水泥用量的2~4％，施工中根据工艺要求的凝结时间，对所用水泥作不同掺量的凝结时间和强度试验，确定最佳掺量；
其配合比由工地试验室选用工地合格材料试验，报驻地监理批准后使用。
Ⅴ级围岩洞口段Z5+型衬砌湿喷混凝土为24cm。
采用强制式拌合机拌合混凝土喷射料，混凝土运输车运至洞内工作面，混凝土湿喷机喷射混凝土。
1、喷衬砌混凝土作业前的准备工作
对水泥、砂、石、速凝剂、水等原材料的质量进行检验。
喷射机、混凝土搅拌机、运输车等均检修完好，进行试运转。
管道及接头保持良好，风管不漏风，水管不漏水，沿风、水管路每隔50米安装一阀门接头，可方便就近联结风、水管路。
认真检查开挖面，欠挖部分补挖，清除浮石、浮渣、危石，岩壁用高压水清洗，对有地下水的部位钻孔集中至盲管引排处理。
2、喷射混凝土工艺流程
③、喷混凝土施工工艺
原材料及混凝土配合比严格按试验并经监理工程师批准的执行。
水灰比以喷射混凝土时稠度控制在8~10cm（坍落度）为宜。
风压在400~500KPa，水压比风压高50~100KPa。
喷射机起动前应先开风，后开水，最后开喷射机，以免发生堵管现象。
停机时先停喷射机，然后停风、停水。
喷混凝土时喷射角应垂直受喷面或略有5~10°
的倾斜，喷嘴距受喷面保持0.6~1.2m，喷射时先喷边墙，由下至上，后喷拱顶，以螺旋状沿横向往复移动，喷射作业以适当厚度分层进行，后一层喷射在前一层混凝土终凝后进行。
喷混凝土终凝后要喷水养护，7天内须保持湿润，以防干裂，影响质量。
为避免喷射混凝土回弹伤人，应严格遵守喷头操作安全事项，不得将喷头对人。
12．洞身段开挖与支护
12.1正洞开挖
12.1.1开挖
本项目隧道为分离式两车道隧道，根据隧道的围岩特征，主要以Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩为主，开挖采用中长台阶法分部开挖，无轨运输方式。
（1）、Ⅲ级围岩采用全断面开挖方法
（2）、Ⅳ级围岩采用中长台阶法分部开挖
隧道穿越Ⅲ级围岩紧急停车带及Ⅳ级围岩，采用中长台阶法开挖施工。
将断面分成“1”、“2”两个分部，改善洞室的受力，降低围岩变形和地表沉降，为减少“1”、“2”洞室施工，相邻洞室间相互干扰，隧道左右线两相邻洞室错开距离施工，根据洞室跨度、洞群洞室效应理论及已有经验，将两洞室错开距离定为20m。
其施工工序如下图6-2。
图12.1.1中长台阶法分部开挖施工工序图
采用自制台车钻孔，光面控制爆破，爆破排烟除危石后，轮式装碴机装碴，自卸汽车运输至洞外弃碴场；
立型钢支架、施作锚杆、挂网、喷混凝土支护。
（3）、Ⅴ级围岩采用短台阶预留核心土法开挖施工
根据勘探设计资料，该段为Ⅴ级围岩，按Z5型衬砌进行开挖及支护。
采用短台阶预留核心土法开挖施工，具体施工工序见图。
图12.1.1-1短台阶预留核心土法开挖施工工序图
施工过程中采用超前大管棚+超前小导管预注浆加固围岩，确保施工安全。
12.1.2运输
采用无轨式装碴运输，一台装载机，一台挖掘机，四台自卸车为一班，负责出一排炮。
12.1.3开挖辅助施工措施
（1）、超前小导管
在洞身Ⅴ级围岩及Ⅳ级围岩较差地段，为提高围岩自稳性，增加开挖安全度，对围岩开挖前先进行超前预支护，超前预支护措施设计采用Φ42热轧无缝钢管，壁厚3.5mm，长400cm或450cm，环向间距为80cm，外插角10°
~15°
，尾部支撑与钢拱架上，小导管纵向搭接长度不小于1.0m。
小导管水平投影与隧道轴线呈10°
夹角。
（2）、超前锚杆预支护
分离式隧道一般Ⅳ级围岩深埋地段，为提高洞室开挖的稳定性，采用超前锚杆预支护。
超前锚杆每环采用Φ22砂浆锚杆146根，环向间距40cm、搭接长度1.0m、外插角10~15°
。
施工时根据围岩节理面产状确定超前最佳角度。
12.2支护
12.2.1概况
根据围岩地质和可能出现的不良地质情况，本合同段金峰隧道左右线进出口段均为Ⅴ级围岩。
12.2.2施工方法
（1）、系统锚杆
Ⅴ级围岩地段采用Φ42注浆钢花管，导管壁厚3.5mm，间距60cm×
120cm，长3.5m。
Ⅳ、Ⅲ级围岩地段采用HRP335钢筋φ22螺纹钢筋全长粘结砂浆锚杆，间距：
Ⅳ级围岩深埋地段φ22螺纹钢筋砂浆锚杆，间距1.00×
1.20m，长3.00m，Ⅲ级围岩地段φ22螺纹钢筋砂浆锚杆，间距1.20×
1.20m，长2.50m。
φ22螺纹钢筋砂浆锚杆及注浆钢花管均采用M30水泥砂浆，为了使锚杆早期发挥作用，M30水泥砂浆中添加早强剂；
中空注浆锚杆单根母体抗拉断力不小于180KN；
普通砂浆锚杆单根母体抗拉断力不小于150KN。
锚杆孔，施工采用YT28型凿岩机钻孔，钻孔完毕并用高压风清孔后再灌浆，灌筑砂浆设备选用UBJ－1.2型挤压式灰浆泵。
表12.2.2锚杆支护质量检验
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
1
锚杆数量（根）
不少于设计
按分项工程统计不少于设计
2
锚杆拔力（kN）
28d拔力平均值≥设计值，最小拔力≥0.9设计值
按锚杆数1％做拔力试验，且不小于3根做拔力试验
3
孔位（mm）
±
15
检查锚杆数的10%
4
钻孔深度（mm）
50
5
孔径（mm）
砂浆锚杆：
杆体直径+15；
其他锚杆：
符合设计要求
6
锚杆垫板
与岩面紧帖
（2）、钢筋网
Ⅴ级围岩初期支护钢筋网设计为φ8mm钢筋，环向、纵向间距均为15cm。
其余衬砌类型采用φ6钢筋，环、纵向间距均为20cm或25cm。
施工时，先在洞外点焊加工成网片，然后运至洞内拼装、焊接成为整体，搭接长度按设计和规范要求进行搭接，并与锚杆之间进行连接牢固，使其在喷射混凝土时不致晃动。
喷砼将钢筋全部覆盖，钢筋网保护层厚度为3cm。
表12.2.2-1钢筋网支护质量检验
网格尺寸（mm）
尺量：
每50㎡检查2个网眼
钢筋保护层厚度（mm）
≥10
凿孔检查：
每20M检查5点
与受喷岩面的间隙（mm）
≤30
每20M检查10点
网的长，宽（mm）
（3）、钢拱架
洞身Ⅴ级围岩段钢拱架采用I18型工字钢，纵向间距60cm。
Ⅳ级围岩段钢拱架采用I16型工字钢纵向间距100cm；
Ⅴ级紧急停车带采用I20b型工字钢，纵向间距60cm；
Ⅳ级紧急停车带采用I18型工字钢，纵向间距80cm。
Ⅲ级围岩紧急停车带采用I14工字钢，纵向间距100；
Ⅴ级车行横洞采用I14型工字钢，纵向间距80cm；
Ⅴ级人行横洞采用Φ22格栅钢架，纵向间距100cm。
型钢拱架间沿隧道纵向用Φ22钢筋连接，纵向连接筋环向间距1m。
洞身段钢架加工及架立施工同洞口段施工。
a钢拱架按设计加工分节运至开挖面，就地拼装。
b钢拱架应架设在隧道轴线垂直面内，纵向以Φ20钢筋焊接联成一体。
c钢架分节之间以连接板用螺栓连接。
d钢拱架与围岩之间留2~3cm间隙作为保护层，拱架背后不许填加片石、木材等杂物。
表12.2.2-2钢支撑支护质量检验
安装间距（mm）
每榀检查
保护层厚度（mm）
≥20
每榀自拱顶3m检查一点。
倾斜度（°
）
重垂线：
每榀检查。
安装偏差（mm）
横向
竖向
不低于设计高
拼装偏差（mm）
（4）、喷射混凝土衬砌施工
本项目隧道工程初期支护均采用湿喷混凝土，采用湿喷工艺以降低粉尘含量。
混凝土中掺加液体速凝剂，掺量为水泥用量的2~4％，施工中根据工艺要求的凝结时间，对所用水泥作不同掺量的凝结时间和强度试验，以确定最佳掺量；
42.5号普通硅酸盐水泥，坚硬耐久的中砂和碎石。
其配合比，经驻地监理批准后使用。
Ⅴ级围岩湿喷混凝土厚度为24cm，Ⅳ级湿喷混凝土厚度为22cm或20cm，Ⅲ级围岩湿喷混凝土厚度为12cm；
Ⅴ级紧急停带湿喷厚度26cm；
Ⅳ级紧急停车带湿喷厚度24cm；
Ⅲ级围岩紧急停车带湿喷厚度20cm；
Ⅴ级车行横洞湿喷厚度20cm；
Ⅳ级车行动湿喷厚度14cm；
Ⅲ级车行洞湿喷厚度10cm；
Ⅴ级人行洞湿喷厚度16cm；
Ⅳ级人行横洞湿喷厚度12cm;
Ⅲ级人行横洞湿喷厚度8cm。
采用强制式拌和喷射混凝土料，混凝土运输车运输至洞内工作面，混凝土湿喷机喷射混凝土。
A、喷射混凝土作业前的准备工作
对水泥、砂、石、速凝剂、水等的质量进行检验。
砂、石含水量应符合要求。
为控制砂、石含水量，设置防雨棚，干燥的砂子适当洒水。
管道及接头要保持良好，风管不漏风，水管不漏水，沿风、水管路每隔50米装一阀门接头，以便当喷射机移动时，可迅速联结风、水管而使风、水软管不致过长。
检查开挖面，欠挖部分补挖，清除浮石，浮碴，岩石壁面用高压水清洗，对有地下水的部位钻孔集中，盲管引排处理。
B、喷射混凝土施工工艺
水灰比以喷射混凝土时混凝土塌落度控制在8~10cm为宜。
风压在400~500KPa，过高过低都将影响喷混凝土施工效果和回弹量，水压比风压高50~100KPa。
喷射机起动前先开风，后开水，最后开喷射机，以免发生堵管现象。
停机时先停喷射机，然后停水、停风。
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