隧道工程施工方案培训资料.doc

隧道工程施工方案培训资料

103
2020年4月19日
文档仅供参考
目 录

第一章 工程概况 1
一、 工程简介 1
二、 技术标准 1
三、 气象水文 2
四、 地质地形地貌 2
(一) 地层岩性 2
(二) 水文地质条件 3
(三) 地质构造及地震 4
(四) 不良地质现象 5
(五) 隧道主要工程地质问题 5
五、 施工要求和技术保证条件 6
(一) 施工要求 6
(二) 技术保证条件 6
第二章 编制依据 10
一、 技术资料 10
二、 技术标准 10
第三章 施工计划 11
一、 施工进度计划 11
二、 劳动力计划 11
三、 材料供应计划 12
(一) 材料进场计划 12
(二) 材料管理及保证措施 12
四、 设备配置计划 13
1.设备配置原则 13
2.设备选型 13
3.主要施工设备配置 14
4.施工测量仪器及检测设备计划 15
第四章 施工工艺技术 16
第一节 施工方案 16
一、 总体方案 16
二、 进洞方案 17
三、 正洞施工 17
(一) 施工测量 17
(二) 超前预报 18
(三) 洞身开挖 18
(四) 施工运输 20
(五) 洞身支护 20
(六) 监控量测 20
(七) 仰拱填充 20
(八) 结构防排水 21
(九) 二次衬砌 21
(十) 附属工程 21
第二节 施工进度分析 22
一、 工期安排 22
二、 进度指标分析 22
(一) 进度指标 22
(二) 支护类型及开挖进度指标一览 22
(三) 衬砌施工进度指标分析 23
(四) 具体进度安排、形象进度 24
第三节 主要工程项目的施工方法及工艺 24
一、 洞口段施工 24
1.洞口开挖 24
2.边、仰坡施工 25
二、 隧道开挖 26
三、 初期支护 41
四、 二次衬砌 52
(一) 混凝土施作时间 53
(二) 施工准备 54
(三) 施工测量 54
(四) 钢筋制作安装 54
(五) 台车就位 55
(六) 混凝土浇筑 55
(七) 拆模和养护 58
(八) 拱顶回填压浆 58
(九) 施工要点 58
五、 仰拱施工 59
(一) 仰拱开挖 59
(二) 栈桥施工 59
(三) 仰拱浇筑施工 60
六、 防排水施工 62
七、 隧道通风 62
八、 隧道路面及附属工程 64
九、 隧道施工技术措施及标准 64
(一)不良地质及地理条件应对措施 64
(二)隧道施工安全技术措施 64
(三)反坡排水 65
(四)台车防撞措施 65
(五)隧道施工技术措施及其标准 65
(六)控制超欠挖的技术措施 66
(七)保护隧道基底的技术措施 67
(八)控制变形的主要技术措施 67
(九)保证隧道防水标准的技术措施 69
(十)保证隧道衬砌内实外美的技术措施 70
(十一)防止隧道衬砌开裂的技术措施 71
第五章 施工安全保证措施 72
第一节 组织保障 72
一、 安全目标 72
二、 安全组织机构 72
三、 安全生产责任制 73
第二节 技术措施 73
一、 进洞施工基本要求 73
二、 爆破安全作业技术措施 74
三、 各类机械的操作、运行规则及安全作业措施 75
四、 施工用电作业安全保证措施 76
五、 隧道各工序作业安全技术措施 77
(一) 开挖安全技术措施 77
(二) 爆破安全技术措施 77
(三) 装碴与运输安全技术措施 78
(四) 型钢安装安全技术措施 78
(五) 喷射混凝土安全技术措施 79
(六) 防水施工安全技术措施 79
(七) 衬砌施工安全技术措施 80
(八) 隧道其它作业安全技术措施 80
(九) 雨季施工安全技术措施 81

第一章 工程概况
一、 工程简介
石会隧道采用设计线间距11.1m～37.6m的小净距+分离式组合隧道结构形式 。隧道左线起讫桩号为:K74+715～K76+539,长1824m;隧道右线起讫桩号为:YK74+759.5～YK76+600,长1840.5m。隧道采用双向四车道,属长隧道,隧道最大埋深约为443m。隧道围岩主要为Ⅳ、Ⅴ级围岩,其中Ⅳ级围岩2888m,Ⅴ级围岩776.5m。Ⅳ级围岩主要分布在洞身,Ⅴ级围岩主要分布在隧道进出口。
二、 技术标准
(1） 公路等级:双向四车道高速公路
(2） 隧道设计速度:80km/h
(3） 隧道建筑限界:
1)隧道主洞建筑限界见表1-2-1
表1-2-1 主洞建筑限界
设计速度
项目
净宽(m)
净高(m)
行车道(m)
侧向宽度(m)
检修道(m)
V=80km/h
主洞
10.25
5.00
3.75*2
0.5/0.75
0.75*2
2)隧道紧急停车带建筑限界见表1-2-2。
3)隧道车行、人行横道建筑限界见表1-2-2。
表1-2-2紧急停车带及横通道建筑限界
名称
净宽(m)
净高(m)
加宽带(m)
紧急停车带
13.25
5.0
3.75(含侧向宽度0.75)
车行横通道
6.5
5.0
/
人行横通道
2.0
2.5
/
(4） 隧道里面横坡:单向坡2%(直线段)
(5） 隧道内允许最大纵坡:± 3%;允许最小纵坡:±0.3%。
(6） 设计荷载:公路-I级。
(7） 隧道防水等级:二级;二次衬砌混凝土抗渗等级不小于P8。
(8） 隧道衬砌、洞门等主体结构设计使用年限为1 ,可更换、修复构件设计使用年限30年。
三、 气象水文
路线区属亚热带温湿季风气候区,气候温和降雨充沛,气候湿润,各地区气候差异显著,立体 性气候特征突出,同时,伏旱、低温、绵雨、冰雹、大风、寒潮等灾害性天气也较频繁。 据黔江气象站资料,多年平均气温 13.7℃～17.6℃,极端最低气温-4.7℃,极端最高气温 44.1℃。 多年平均降雨量 1000.0~1224.0mm,多集中在 5-9 月,占年降雨量的 2/3 以上,最大日降雨量 306.9mm(1982年7月28日),多年平均相对湿度 77~90%。
本区属乌江支流郁江水系,平面上水系呈树枝、羽毛状。区内主要河流为郁江及石会河。隧道附近冲沟汇入石会河。
四、 地质地形地貌
隧址区属构造剥蚀侵蚀深切低山~中山地貌。隧道与岩层走向相交角度 58~80°。隧道进口位于重庆市黔江区石会镇关后村北西侧斜坡坡脚,地形北西低南东高,剖面形态中间缓上下两端陡,地面 高程 548~560m,坡向 319°,坡角 42°~48°。隧道出口位于龙凤村,地形坡度较陡,北西高南东低, 地面高程 583~593m,坡向 122°,坡角 29°~43°。隧址区整体地形中间高两端低,隧址区内地形最高 标高点位于 YK75+840 处坡顶上,标高 1024.20m,最低标高点位于隧道进口外侧坡脚,标高 510.0m, 隧道穿过地带相对高差达 514.20m,隧道最大埋深约 443m。
隧址区植被稀少,总体基岩裸露,基本无第四系残坡积层覆盖。
（一） 地层岩性
据地质调绘及钻孔揭露,隧址区分布地层主要为志留系下统新滩组( S1x)、小河坝组( S1xh)页 岩及第四系残坡积层,现将各层岩性详述如下:
(9） 志留系下统新滩组(S1x):
该层出露页岩,黑色,黑褐色,泥质结构,薄层状构造,主要由粘土矿物组成,含炭质,泥质胶结,质软,风干开裂,抗风化能力弱。强风化岩体破碎,呈碎片状,强风化层一般厚度 2m;中风化岩体较完整,多呈短柱状、碎块状。主要分布于隧道进口及洞身段。隧道的主要围岩岩性为该层。
( 2)志留系下统小河坝组( S1xh):
主要为页岩,灰色,深灰色,泥质结构,中薄层状构造,主要由粘土矿物组成,含炭质,泥质胶结,质软,抗风化能力较弱。强风化岩体破碎,呈碎片状,强风化层一般厚度 4m;中风化岩体较完整,多呈短柱状、碎块状。分布于隧道洞身及出口段。主要为隧道的上覆地层,常构成山体顶部的陡崖地形区。
( 3)残坡积层( Q4el+dl)
主要以块石土为主,块石成分为风化页岩,泥质结构棱角状,灰褐色,含量约占 60%～80%,粒径一般 2～20cm。土层厚度 0.5～2m,分布在洞口及洞口下部斜坡体上。
（二） 水文地质条件
隧址区水文地质条件较简单,为单斜构造,大部分基岩裸露,地表水排泄条好,降雨经斜坡面 排泄于两侧溪沟,最终汇于进口北侧河沟,出口南侧沟谷,河面高程均低于最低路面设计标高。
隧址区地下水类型主要有第四系松散土层孔隙水及基岩裂隙水。
1、含水岩组及富水性
基岩裂隙含水岩组为志留系下统小河坝组及新滩组页岩,岩体多较完整,裂隙多不发育,地下 水主要赋存于强风化带裂隙中,但在中风化岩体内裂隙及砂岩层面可能存在股状裂隙水。据本次调 查,测区地表泉水稀少,流量小,未发现大泉点。地面多呈贫水状,故富水性弱,地下水贫乏,其 中洞身段发育一组纵向深切割的裂隙一,该裂隙经过卫片解译张开度较大,可能延伸至隧道位置, 该裂隙可能在降雨时形成大量裂隙水对隧道位置造成影响。 志留系下统新滩组及小河坝组页岩渗透率小、裂隙不发育,不具备越流条件,可有效控制地下 水向地表溢流及向深部运移,为隧址区主要的相对隔水层。
2、地下水补、径、排
大气降水为地下水的主要补给源,且隧址区主要为裂隙水,由于隧道洞身地形中间高两端低, 地形较陡,地表径流排泄条件良好,进口以北有北西向沟谷,出口位于自然斜坡半腰,地形较陡,隧道路面设计标高 545~586m,隧址区地势较高,地下水多顺坡向作短途径流后排向地势低洼地汇入 较低沟谷。
3、地下水的动态变化 隧址区地下水以基岩裂隙水为主,富水性弱,地下水贫乏,受大气降水控制显著,地下水动态受季节影响明显,流量随季节变化及波动,变幅在 1~3 倍之间。钻孔无稳定水位。
隧址区地下水贫乏,预测单洞最大涌水量估算为1030 m3/d。
（三） 地质构造及地震
工程区位于黔江郁山背斜南东翼,为单斜构造,岩层倾向 85°~108°,倾角 3~5°,产状较稳定, 构造简单。
( 1)节理裂隙
隧址区中风化岩体较完整,隧址区岩体中发育有三组裂隙:
①217°∠67-82°,裂面较平直,部分 段落成张开状,局部泥质充填,发育间距 2~10m,结合程度一般~差;裂隙一在洞身段,延伸性非常 好,延伸长度可超过 1km,几乎从隧道进洞到出洞成贯穿性分布。延深性也较好,推测可能具有切 穿 S1x 和 S1xh 地层特点。
② 295°∠78°,裂面较平直,宽 0.5~2mm,局部张开状,无充填或局部泥 质充填,延伸长度主要在 20~50m,局部可达 300m,发育间距 1~4m,结合程度一般~差,延深性也 较好, 具穿层特点。
③249-255°∠80°, 裂面较平直, 微张, 延伸长度 100~200m, 部分发育间距 5~10m, 结合程度一般~差;延伸方向受第①组限制,该组仅分布在隧道洞口段。
综合分析表明,在隧道进口段发育①②③裂隙,隧道洞身段及出口主要发育①②裂隙,每组裂隙走向或倾向总体保持一致,但局部有所变化。
据<中国地震动参数区划图>( GB18306- )和<中国地震动峰值加速度区划图>显示,地震 动峰值加速度为 0.05g,反应谱特征周期为 0.35s,设计路线带区地震基本烈度为Ⅵ度。 据<建筑抗震设计规范>( GB50011- ),场地抗震设防烈度 6 度。其抗震设计按<公路工程 抗震规范>( JTGB02- )的有关规定执行 。
（四） 不良地质现象
隧道区内未见滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象。
（五） 隧道主要工程地质问题
1、隧道突水突泥
本区属乌江支流郁江水系,平面上水系呈树枝、羽毛状,地表径流排泄良好,故地表水对隧道无影响。
2、有毒有害气体
隧址区分布地层主要为志留系下统新滩组( S1x)、小河坝组( S1xh)页岩及第四系残坡积层,不具备含有毒有害气体的地层,隧道施工中将不会产生有毒、有害气体涌出排放。
3、地应力及地温
隧址区的地应力不高。水平主应力对围岩洞壁的稳定性影响不大,隧址区属于自重 应力为主的应力场,对洞顶围岩的稳定不利,隧道在施工中可能产生局部洞顶掉块、剥离、洞壁片 帮现象。软岩可能发生掉块、坍塌等轻度变形,施工中应加强衬砌。
隧址区出露志留系下统新滩组页岩及志留系下统小河坝组页岩,在隧址区及邻近无岩浆侵入体 及形成的岩浆岩类,无活断层存在,隧道最大埋深约为 443m,按地热增温率计算,地温在现有基础上仅升高约 2～3°,施工中加强对洞内的通风,使空气产生对流,隧道施工中不会造成热害。。
五、 施工要求和技术保证条件
（一） 施工要求
1、质量要求:确保本隧道工程质量一次性验收全部合格。
2、工期要求:确保1021天隧道施工全部完成。
3、安全生产目标:达到五无目标,即”无死亡事故,无重大伤人事故,无重大机械事故,无火灾事故,无中毒事故”。
4、文明施工目标:执行现场标准化管理,创一流文明施工现场,力争达到重庆市市级文明工地要求。
5、服务目标:精心组织、科学施工,达到监理、业主要求。
（二） 技术保证条件
1. 技术准备
⑴、认真学习研究设计图纸、理解掌握设计意图,做到施工时心中有数。
⑵、编写技术质量安全交底资料,施工前做好书面交底。
⑶、组织学习施工规范及验收标准,为认真贯彻执行规范及标准做好准备。
⑷、准备齐全技术资料的各种表格。
⑸、编制施工预算:为材料进场、劳动、月、周、进度表编制提供依据。
2. 技术交底
开工前项目技术负责人分别向施工员进行技术安全交底,内容有图纸交底,设计施工图纸交底,设计变更,安全措施交底等。技术交底采用三级制即:项目技术负责人→施工员→班组长。项目技术负责人向施工员进行交底必须细致、齐全,并结合具体操作部位,关键部位的质量要求,讲解要点和注意事项等。施工员接受交底后要认真重复向操作班组进行交底。班组长在接受交底后,应组织工人进行认真讨论,保证按要求完成施工任务。
3. 现场准备
⑴、根据平面设计,修筑施工便道、挖砌排水明沟、集水井、沉淀池,确定排水走向找坡,使场内水畅通无阻。
⑵、按施工需要机械进场就位。
⑶、根据工程进度安排各种工人分期进场。
⑷、砂、石、水泥、钢筋等材料的采购,经进场检验合格后用于工程中。
⑸、布置供电、供水线路。
4. 生产准备
⑴水泥、钢材、砂石三大建筑材料,特殊材料等,均应根据实际情况做好计划,分批进场,编制各项材料计划表,对各种材料的入库,保管和出库制订完善的管理办法,同时加强防盗、防火的管理。
⑵、施工中计划投入主要施工机械包括:
①、根据本工程的特点,拟采用2台衬砌台车、6台空压机、2台支护台车、1台拌和机、2台风机;
②、出渣采用2台装载机装车和8台自卸汽车外运;
⑶、安全防护用品有:安全帽400顶、安全带200条、口罩400个、手套400双。
⑷、施工管理人员进场后,做好如下准备工作:会同有关单位做好现场的移交工作,包括测量控制点以及有关技术资料,并复核控制点。
⑸、临时用电、临时用水的搭设、安装、调试。
⑹、组织施工管理人员及劳动力调配入场,满足施工要求。
5. 施工用电
施工用电主要使用业主提供的高压电力线路安装至施工现场。现场在隧道出口平台上设置1台1000KVA及1台400KVA变压器,转换电压作为本项目施工主要动力电源,并在变电站配备一台内燃发电机组,以备停电应急。
隧道照明电压:作业地段不得大于36V,成洞和不作业地段可采用220V;成洞地段固定的电线路,应用绝缘良好的胶皮线架设。施工地段的临时电线路宜采用橡套电缆。
动力供电采用三相五线制,动力用Φ150mm2铝芯线,零线和接地采用Φ50mm2铝芯线。洞内配电箱每30m设一个,作业面和配电箱之间根据用电的负荷情况,用不同规格电缆连接;每个配电箱都设有漏电保护开关。每个作业台车都设有独立配电箱。台车本身电路采用固定电缆和固定插座、闸刀相连来满足需要。
洞内照明:成洞段每30m从配电箱引一条Φ35mm2铝芯线用来照明,严禁从动力线上开口接灯,照明采用高压钠灯,每10m设一个;未成洞段采用移动灯照明,工作台架照明采用碘钨灯和灯泡相结合,并安装行车指示标志灯(红色)
6. 施工用水
在洞口附近适宜高度的坡地上修筑高压水池,其容量为40～50m3,从水源地引入高压水池,再接管送入洞内开挖作业面,供水管道采用φ80无缝钢管,主管道与开挖面一般保持30m的距离,工作面施工用水改接φ50高压软管供水。
7. 施工用风
在隧道出口各设一座空压机站,空压机站根据洞内供风量大小安装6台20m3型螺杆式空压机,向洞内提供高压风,空压机根据需风量分别启用,由阀门控制,隧道内选用Ø150mm高压风管。
管道安装注意事项:管道敷设要平顺,接头密封,凡有裂纹、创伤、凹陷等现象的钢管不能使用。空压机站设有总闸阀,在主管道上每隔80m装闸阀、三通各一个,每100m安设油水分离器一处,并定期放出管中聚积的油水,保证供风质量。
8. 隧道通风
本隧道属于长隧道,项目配置2台110kw 隧道通风机通风,采用1.5米PVC通风管送风。
通风原则:方案合理,相互匹配、重在维护、满足需要。
9. 弃渣场
隧道出洞口南侧千担坡溪沟内可作为隧道弃渣场,地质条件较好,稳定性较好,堆填后不会造成失稳。该处有乡村道路通行,交通方便。出洞口出渣约 20 万方(实方),出洞运距约 0.5km。在渣场边界位置修筑挡扩工程,防止弃渣漫流。在渣场周边修建截(排)水沟。
进洞口段出渣 17.4 万方(实方),其中 8.7 万方(实方)与出洞口段合弃,出洞运距约 4.0km,其余 8.7 万方(实方)弃渣与扶手岩隧道合弃于一处,出洞运距约 4.0km。
第二章 编制依据
一、 技术资料
1、 石柱至黔江高速公路第SQTJ10施工合同段;
2、 重庆市交通规划勘察设计院提供的地勘报告;
3、 重庆铁发建新高速公路有限公司提供的设计施工图、设计交底、会审纪要;
4、 本工程施工组织设计;
5、 投标文件;
6、 已审批的爆破方案;
二、 技术标准
1、<公路工程技术标准>(JTG B01- )
2、<岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范>(GB50086- )
3、<公路隧道施工技术规范>(JTG F60- )
4、<公路隧道设计规范<第二册 交通工程与附属设施>>(JTG D70/2- )
5、中华人民共和国工程建设标准强制性条文<公路工程部分>
6、<公路工程质量检验评定标准>(JTG F80/1- )
7、<重庆市交通委员会关于印发重庆市公路水运工程安全生产强制性要求(试行)的通知>渝交委路{ }110号
8、重庆市交通委员会关于印发<重庆市公路质量控制强制性要求的通知>渝交委路{ }79号

第三章 施工计划
一、 施工进度计划
在我公司接到项目中标通知后,公司立即组织工作经验丰富、战斗力强的管理人员组建项目部,于 5月1日- 10月31日完成现场准备工作。包括修建便道、场地平整、硬化、办公、生活、生产等临时设施建设;因施工动力用电暂未接通故对隧道进洞施工时间及完工时间进行了相应调整,隧道计划开工时间为 11月1日、计划竣工时间为 8月18日。
二、 劳动力计划
根据项目总体计划,分别从隧道出口左右洞同时进行。其中2个开挖支护工班、1个隧道出碴工班、2个二衬工班、1个钢构件加工工班、1个综合工班。每个班人员配置采用24小时三班轮休制度,保证有足够的体力保证正常安全施工,严禁疲劳作业。其管理负责人为项目隧道工程师王维军。
隧道主要管理人员分工见表3-2-1、劳动力计划见表3-2-2。
表3-2-1 主要管理人员分工表
序号
姓名
职务
项目分工
1
周建波
总工程师
技术总负责
2
王静山
安全总监
现场安全质量控制责任人
3
邹杨
副总工
参与现场方案实施与管理
4
任迎战
副经理
施工组织和协调
5
黄文文
副经理
施工组织和协调
7
衡龙强
安质部长
现场安全管理
8
王维军
技术主管
现场技术负责人
9
石新鹏
测量队长
测量放线负责人
10
杨智猛
安全员
现场安全管理
11
刘威杰
安全员
现场安全管理
12
程辉
施工组长
现场施工生产组织
13
江世明
施工组长
现场施工生产组织
表3-2-2 劳动力计划表
序号
工种名称
数量(人)
合计(人)
备注
隧道左线
隧道右线
1
管理人员
5
5
10
总工全线负责
2
安全员
1
1
2
持交安C证
3
掘进工
20
20
40

4
爆破工
5
5
10
持爆破工证
5
通风工
2
2
4

6
支护工
30
30
60

7
砼工
20
20
40

8
钢筋工
15
15
30

9
电焊工
6
6
12
持电焊工证
10
电工
1
1
2
持电工证
11
机修工
2
2
4
持修理工证
12
模板工
10
10
20

13
型钢制作工
4
4
8

14
司机
6
6
12
持相应驾驶证
15
普工
5
5
10

合计

132
132
264

三、 材料供应计划
（一） 材料进场计划
本着”周密组织,合理储备,减少库存”的原则,做好材料供应计划。钢材、水泥等材料按计划提前1个月订货,地材采购要充分考虑到运输、货源供应受季节性影响的因素,必须储备充分,确保快速施工的需要。
（二） 材料管理及保证措施
1．施工准备阶段,对工程所需材料进行全面调查,签好供货合同。
2．每月按工程材料采购计划及早筹备资金,专款专用,大宗物资和材料提前购买,保证按期到货。
3．加强材料管理工作,制定切实可行的材料管理制度,材料管理人员及时与工程队取得联系,及时掌握施工现场用料情况,保证材料发放的渠道畅通。
4．协助施工队人员做好材料计划,提前采购,及时到位;减少材料堆积时间,以便资金的有效流通,减少采购资金压力。
5．严把所有供应材料的质量关,杜绝因材料质量问题造成的返工、退货、待料现象。
6．做到物尽其用,杜绝浪费,使材料在采购、保存、使用、回收各个阶段得到有效控制。
四、 设备配置计划
施工设备作为生产力的重要要素,是施工企业生产的重要手段,是企业完成施工任务的重要物质基础。为保证本工程顺利开展,施工机械设备的配备显得至关重要。施工过程中必须按照工程进度计划编制设备配备计划以及设备的维修保养计划,确保设备运转正常。同时,要按照ISO9001体系的要求,做好现场设备的管理,控制成本,做到在确保工程需要的前提下,提高设备的利用率。
1.设备配置原则
根据本工程建设工期紧、设计标准高、施工质量要求严、施工难度大等特点和特殊的施工环境,为确保工程工期、质量和工艺要求,施工设备配置遵循科技含量高、性能优良、生产效率高、环保性能好、采用先进的机械设备原则进行设备组合匹配,使施工设备的配置充分体现先进性、适用性,配置数量以满足施工需要为前提,使用过程中充分挖掘设备的潜力,做到均衡生产,综合利用,降低机械使用成本。
2.设备选型
施工本着”实用先进、选型科学、着重工效、优化合理”的原则,布署开挖、运输、支护三条主作业线,供水、供风、供电及排烟、排水五条辅助作业线,主要以风动凿岩机进行分部开挖,工作效率高;侧卸装载机装渣,自卸车无轨运输,符合断面尺寸要求。各作业线综合机械化配套方案见表3-4-1。
表3-4-1 各作业线综合机械化配套方案
分类
作业线名称
主要设备配套方案
主作业线
钻爆开挖作业线
钻孔平台、气腿式凿岩机、风镐、挖掘机。
装渣运输作业线
ZLC50C侧卸装载机、自卸车。
支护作业线
单、双液注浆机、压浆机、砼湿喷机、砼喷射机械手、管棚钻机、地质钻机。
衬砌作业线
液压模板衬砌台车、防水板台车、混凝土搅拌运输车、混凝土输送泵
辅助作业线
调压供水作业线
变频调压供水系统。
高压供风作业线
通风机、高压风管。
供电作业线
变压器、柴油发电机、动力电缆、高压电缆。
通风排烟作业线
轴流通风机、隧道集尘器、通风管。
排水作业线
各种水泵组成泵站、排水管
超前地质预报
TSP203系统、地质雷达、地质钻机
3.主要施工设备配置
隧道施工主要设备配置详见表3-4-2。
表3-4-2 主要机械设备配置
作业
序号
设备名称
规格型号
功率(kw)
计量单位
石会隧道出口
类别
动力
1
电力变压器
S11-1000/10

台
1
2
电力变压器
S11-400/10

台
1
3
柴油发电机组
250GF
250
台
1
4
电动空压机
LWJ-10/8 ~20/8
132
台
6
装运
5
挖掘机
1m3

台
2
6
侧卸装载机
ZLC50

台
2
隧道混凝土施工设备、桥梁支模吊装设备
7
衬砌台车
12m
11
套
2
8
风动凿岩机
YT28

台
30
9
混凝土输送泵
HBT60
55
台
2
10
砼喷射机组
5m3/h

台
1
11
混凝土喷射机
7-9m3

台
2
12
双液注浆泵
SJB-6

台
2
13
管鹏钻机

台
1
14
轴流风机

110kw*2
台
2

15
锚杆机

台
2

4.施工测量仪器及检测设备计划
表3-4-3施工测量仪器及检测设备
仪 器 名 称
型 号
数量
使 用 部 位
备 注
全站仪

1台
放样建筑物角点坐标
检校合格
水准仪
(配5m塔尺)
NAL30A
2套
控制网建立及标高抄测
检校合格
鉴定钢尺
100m
4把
控制网建立
检校合格
钢卷尺
5m
80把

对讲机

20台
施工通讯

砼试模

40套
试件用

第四章 施工工艺技术
第一节 施工方案
一、 总体方案
本隧道工程按照”新奥法”组织施工,采用复合式衬砌,以锚杆、湿喷混凝土(挂钢筋网)、钢拱架、钢格栅拱等为初期支护,Ф108大管棚、Ф42超前注浆小导管、超前锚杆等为施工辅助措施,充分发挥围岩的自承能力,在监控量测信息的指导下施作初期支护和二次模筑衬砌。
项目部综合考虑隧道土石方的利用,隧道开挖由进出口双向贯通掘进,因隧道左右线里程存在差异,施工时左右线开挖可同时进行。
隧道开挖采用”光面爆破”或”预裂爆破” 等低震动控制爆破技术,爆破进尺根据围岩条件确定,控制炮眼装药量和质点震动速度,以最大限度保护周边岩体的完整性,控制超欠挖。对于软弱围岩及不良地质地段,遵循”弱爆破、短进尺、少扰动,快加固,强支护,早封闭,勤量测”的原则,有效控制围岩变形,保证隧道结构安全,当发现围岩变形不收敛或其它异常情况时需采取加强措施。施工过程加强监测,及时处理分析数据,并根据分析结果调整支护参数。
二次衬砌施作时间根据监控量测信息反馈确定,采用泵送混凝土和整体式模板台车的机械化配套施工方案,以确保二次衬砌质量达到内实外光。
在开挖过程中结合地层情况采取超前管棚注浆、超前小导管注浆、超前锚杆等辅助施工措施,注浆一般采用单液浆,地下水丰富时采用双液浆,施工前进行注浆试验。二次衬砌采用模板台车整体浇筑,长度12m,钢筋混凝土衬砌地段绑扎或焊接钢筋时须事先制定有效措施,以防刺破或灼伤防水板,防水板应杜绝漏铺、漏焊、假焊。施工时做好洞内外的排水工作,以减少水给隧道带来的病害,隧道出渣采用汽车运输。
施工工序为先超前支护、后开挖,开挖后及时支护;开挖作业由上至下,衬砌施工由下而上,及时施作仰拱及二次衬砌。
二、 进洞方案
根据地勘报告及设计文件,隧道进出口地质为Ⅴ级围岩,施工难度大、风险高,且在隧道左线进洞口及右线出洞口存在地形偏压,施工中易发生坍塌。隧道进出口均采用Φ108大管棚+Φ42超前小导管作为超前支护措施,以保证隧道进洞施工安全。
测量放样后,首先对洞口边、仰坡按照设计要求刷坡,喷锚网作临时支护,并完善洞顶截、排水设施。边仰坡采用圆角法施工,按边坡设计线自上而下逐段开挖边仰坡,开挖完成后再喷锚支护,喷锚支护采用Ф20@1.5*1.5m锚杆长4m,梅花型布置,挂ф6.5@25*25cm单层钢筋网,表面喷10cm厚C20混凝土;永久性边坡均采用锚杆框架梁防护。隧道套拱施工完成后,按设计要求施做Ф108大管棚,待注浆达到一定强度后,按设计开挖方法进洞。进洞后及时钻设锚杆、挂钢筋网、喷射混凝土并安装型钢拱架及临时支撑予以支护,尽早封闭成环,预防安全事故发生。
三、 正洞施工
指导原则:按新奥法原理组织施工,严格遵循”超前探、管超前、短进尺、弱爆破、强支护、勤量测、紧衬砌”的原则。用先进的探测和量测技术取得围岩状态参数,经过对信息、数据的综合分析和处理,判定地质变化,及时反馈于设计和施工,实行动态管理信息化施工。积极推广应用国内外隧道施工先进工艺,投入隧道施工专用机械设备,组成挖、装、运、衬等机械化作业线。
（一） 施工测量
测量班由1名测量工程师、2名测量员组成,共同完成测量工作。测量班主要测量及监测仪器配置为:全站仪1套、自动安平水准仪4台、数显式收敛仪3台、激光隧道限界检测仪1台。控制测量主要搞好施工前平面控制网复测、平面控制附合导线测设及高程控制;施工测量主要搞好洞口放样测量、洞身放样测量;最后完成竣工测量并完善竣工资料。
（二） 超前预报
成立专业超前地质探测与预报小组,并将该项工作作为一个工序安排,运用TSP-203地质探测仪、超前钻探等综合超前地质探测与预报手段,提前推测前方地层岩性及可能出现的异常情况,及时制定针对性的施工措施,修正施工方案。
预报的内容主要有:地下水赋存情况、岩溶发育程度、隧道内围岩级别变化趋势。
预报的方法为:
a、全隧采用常规地质法进行短距离超前地质预报,根据掌子面开挖揭示的地质条件及部分炮眼加深2～3m的探测情况,如地层岩性特征、岩体破碎程度、地下水发育情况、结构面性质、洞型变形破坏特征等,对掌子面进行地质素描,并进行地质作图(几何作图、快体坐标作图、赤平投影作图、洞身地质展示图等),结合地表调查情况,对掌子面前方一定范围(约5～20m)的地质条件进行预测、预报。每一开挖循环,均应进行一次,定期形成预报成果报告。
b、根据勘探资料分析,本隧基岩均为页岩。为查明地质、确保安全,全隧在施工过程中应采用φ75水平超前探孔进行探测,以查明岩溶发育程度、岩体破碎及地下水赋存情况等。
（三） 洞身开挖
石会隧道采用小净距+分离式组合隧道结构形式(K74+715～K74+959为极小净距隧道、K74+959～K75+265为一般小净距隧道、K75+265～K76+539为分离式隧道,YK74+759.5～YK75+006为极小净距隧道、YK75+006～YK75+310为一般小净距隧道、YK75+310～YK76+000为分离式隧道)。
1.分离式隧道施工方案
分离式隧道段IV级围岩洞身段采用上下台阶法开挖,当IV级围岩采用上下台阶法开挖成洞困难时,可采用环形导坑预留核心土法开挖。
分离式隧道段V级围岩洞身段采用环形导坑预留核心土法开挖,核心土面积不能小于全断面面积的50%,核心土距离开挖顶部不宜大于2m,核心土纵向长度不宜小于5m,开挖进尺易为0.5～１.0m,当V级围岩采用环形导坑预留核心土法成洞困难时,可采用CD法开挖。
2. 小净距隧道施工方案
小净距隧道段分超前洞和后续洞施工,严禁两洞平行作业。选择偏压较重或地质条件较差的洞作为超前洞,洞身深埋段IV、V级围岩超前洞采用环形导坑预留核心土法开挖,后续洞采用三台阶七步法开挖。
施工中应根据不同的围岩地质条件、不同的围岩特性,选择安全稳妥的施工方法,并根据实施情况进行不断完善。
隧道开挖均采用光面爆破,爆破尽量减少对围岩的扰动,控制变形。较破碎岩石隧道、水平岩层隧道,每循环爆破进尺不宜过大,并严格控制光面爆破的参数,优化施工工艺,控制线性超挖量。对地表构筑物影响大或有较严格震速要求者,采用控制爆破。
Ⅳ、Ⅴ级围岩段开挖遵循”稳扎稳打、稳中求快”和”管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测、速反馈”的原则,在做好隧道超前支护的前题下,按照设计方法进行开挖,开挖后立即喷素混凝土封闭围岩,及时进行临时、初期支护。
本隧道属于长隧道,掘进作业主要采用气腿式凿岩机钻孔。
钻爆施工时严格按钻爆设计进行钻孔、装药、爆破,爆破采用预裂爆破技术。炸药采用2号岩石硝铵炸药,有水地段采用2号岩石防水硝铵炸药或乳化炸药,药卷直径采用Φ25、32。周边眼采用高效能控制爆破劈裂管耦合连续装药,其余炮眼采用集中装药,炮眼按照预裂爆破技术要求进行堵塞。施工中根据地质变化不断调整爆破参数,以取得良好的光面爆破效果。开挖后及时安设锚杆,型钢拱架,施做喷射混凝土及挂网。根据围岩量测结果及时施作二次衬砌。
（四） 施工运输
运输原则:设备配套,调度有序,保障到位,线路畅通。
本隧道采用无轨运输:侧卸式式装载机装渣,自卸汽车运输,车辆数量根据弃渣运距确定,并考虑不少于30%的富余量。隧道开挖石渣直接运往指定的填筑路段或弃渣场弃置,并按要求对弃渣场设置挡护,避免污染环境。
洞内运输道路在仰拱先行的前提下,合理安排运输车辆,并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。视具体施工情形,必要时购置或自行加工仰拱栈桥,以解决仰拱施工与交通运输的干扰问题。
隧道用砼采用混凝土搅拌运输车运至现场,砼输送泵入模。
（五） 洞身支护
隧道支护采用Φ42超前小导管或超前锚杆超前支护,在隧道开挖后紧跟着施作初期支护。初期支护采用ф6.5钢筋网结合16(18)工字钢或钢格栅拱及Φ20锚杆施工配合施工。超前小导管、型钢、锚杆及钢筋网均在钢筋加工场加工,运至隧道实施地点进行人工安装。
（六） 监控量测
按照设计及规范要求,以量测资料为基础及时修正初期支护参数,确保二次衬砌施作时机,实施信息化施工。
一般监控量测项目包括:拱顶位移量测、隧道净空水平收敛量测、洞内围岩位移量测等项目。
测量方法,复测设计院提供的GPS点,布设控制点导线网。控制测量采用全站仪、收敛计、精密水准仪、钢弦计等仪器测定。
（七） 仰拱填充
为保证出渣、进料运输与仰拱填充施工平行作业,保证仰拱施工质量,减少施工干扰,加快掌子面的掘进速度,施工过程中,仰拱、填充混凝土采用全幅整体灌注,采用仰拱栈桥解决洞内出渣进料与仰拱施工之间的干扰问题。
（八） 结构防排水
隧道结构防排水以环境保护要求为主导,采取防、排、截、堵相结合,因地制宜,综合治理的原则,一般地段以排为主,且满足<地下工程防水技术规范>相关要求。
初期支护与二次衬砌间拱、墙设防水板加防水卷材;隧道内设双侧水沟,衬砌背后设弹簧管,将水引至隧道内水沟排出;地层明显变化处均设沉降缝,沉降缝、伸缩缝均设中埋式橡胶止水带防水,施工缝采用遇水膨胀止水条;洞口边仰坡顶根据设计设置截水天沟排水。
（九） 二次衬砌
根据监控量测数据确定二次衬砌时间。采用自制简易轮行式移动工作平台铺设复合防水板和绑扎衬砌钢筋;二次衬砌采用12m长全断面钢模整体式液压衬砌台车、