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隧道维修改造施工方案

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xxx改扩建工程WH-01标工程

隧道施工专项方案

xxx高速改扩建工程一标项目部
3月

目录
第一章 编制依据 3
1.1 编制依据 3
1.2 编制原则 4
第二章 工程概况 5
2.1 总体概述 5
2.2 工程概况 5
2.3 自然条件 6
2.3.1 地形地貌 6
2.3.2 地质条件 6
2.4 既有隧道原设计概况 7
2.4.1 结构设计 7
2.4.2 隧道防排水设计 7
2.4.3 横洞 7
2.4.4 路面 7
2.5 既有隧道现状 7
2.6 施工条件 10
2.6.1 交通运输条件 10
2.6.2 材料供应情况 10
第三章 施工资源配置 12
3.1 施工组织机构和人员配备 12
3.2 设备配置的原则 15
3.3 主要材料配置及调配计划 15
3.4 人员、设备动员周期 15
第四章 施工进度计划安排 16
4.1 施工目标 16
4.1.1 总体工期目标 16
4.1.2 主要工程量 16
4.2 总体进度计划 16
4.3 分项工程进度计划 16
第五章 施工准备及总体布置 19
5.1 施工准备 19
5.1.1 修建临时设施 19
5.1.2 技术准备 19
5.1.3 物资准备工作 20
5.2 施工总体平面布置 20
第六章 主要施工工艺、施工方法 22
6.1 总体施工工艺流程 22
6.2 实施性施工方案 22
6.2.1 前期施工项目 22
6.3 工作面开展顺序 26
6.3.1 隧道车行通道贯通、应急车道加宽 26
6.3.2 拱架拆除、更换 26
6.3.3 超前小导管注浆 27
6.3.4 初期支护锚喷工艺 28
6.3.5 路面凿除处理 28
6.4 旧隧道改造加固工程 28
6.4.1 隧道建筑限界及净空断面改造 29
6.4.2 隧道路面、管沟改造 30
6.4.3 隧道车行、人行横洞及紧急停车带改建 30
6.4.4 隧道出渣 36
6.4.5 隧道病害整治 36
6.4.6 施工注意事项 38
第七章 质量保证措施 40
7.1组织措施 40
7.2 管理措施 40
7.3 技术措施 41
第八章 安全保证措施 43
8.1 成立安全组织机构 44
8.2 技术措施 45
8.2.1 钻孔安全保证措施 45
8.2.2 爆破施工安全保证措施 45
8.2.3 隧道通风与防尘安全保证措施 46
8.2.4 隧道防火与防水安全保证措施 46
8.2.5 隧道闪电气设备安全保证措施 46
8.3 管理措施 47
8.3.1 人员培训与教育 47
8.3.2 加强人员、设备管理 47
8.3.3 施工及交通车辆的管理 48

第一章 编制依据
1.1 编制依据
1、 xxx改扩建工程第一合同段招标文件、 《公路工程国内招标文件范本》和补遗书。
2、 现行公路及隧道设计规范、 施工规范、 施工技术规程、 质量评定标准与验收办法。
3、 经过项目部现场踏察以及对现场周围环境的调查资料。
4、 建设同类及类似工程的施工经验、 科技成果及用于本合同段施工队伍的施工设备和技术力量情况。
5、 安徽省人民政府、 地方人民政府及其所属有关部门在施工安全、 工地治安、 人员健康、 环境保护及土地租用等方面的具体规定与技术标准。
1.2 编制原则
以我公司现有的技术力量和历年来在工程建设项目中有关公路工程、 隧道工程施工的经验作为基点, 根据芜合高速改建总体工期安排, 以满足招标文件及合同条款的要求为指导思想, 以确保本工程的质量、 安全、 工期、 环保目标为出发点, 本着优质、 高效、 经济、 合理的原则, 按照质量、 环境和职业健康安全三个管理体系要求运作, 以总工期10个月, 即 3月15日正式开工, 12月31日前竣工作为控制工期目标, 根据各分项工程的施工方法和工艺技术方案, 统筹考虑施工总体布署。

第二章 工程概况
2.1 总体概述
xxx高速公路安徽省林头至陇西段改扩建工程项目起自xxx与北沿江高速交叉处的林头立交以北, 起点桩号K61+425, 路线向北经林头镇、 半汤镇( 巢湖经开区) 、 试刀山隧道、 夏阁镇、 柘皋镇、 庙岗乡、 王铁至店埠镇, 终于与合徐南高速交叉处的陇西立交以南, 终点桩号K115+501.553, 路线全长54.088km。该项目地理位置图如下所示。

图2.1-1 芜湖至合肥国家高速公路安徽省林头至陇西段改扩建工程示意图
本标段为HW-01标段, 对应主线桩号K61+425~1YK76+673, 长度15.032km, 工作内容包括主线桥梁及分离式立交桥、 主线路基路面、 巢湖互通、 试刀山隧道、 巢湖互通房建、 巢湖管理处改建等。
全线采用八车道高速公路标准改扩建, 设计速度120km/h, 路基宽度42m, 分离路基4×13.25m。新建及加宽桥涵设计汽车荷载等级采用公路-I级, 其它技术指标按《公路工程技术标准》( JTG B01- ) 执行。
2.2 工程概况
既有线路上设置一处隧道及试刀山隧道, 隧道长度分别为左线1101m, 右线1130m, 最大埋深190m。该隧道开工时间为1993年11月, 左、 右线隧道分别于1996年6月和1995年12月竣工通车。
原隧道标准断面如下:

图2.2-1 既有隧道建筑限界及净空断面
建筑限界净宽: 0.75+0.25+0.5+2*3.75+0.5+0.25+0.75=10.5m
净高: 5.0m
全隧道位于直线上, 纵坡采用人字坡, 左线为上坡1.2%, 下坡0.75%; 右线为上坡1.0%, 下坡0.84%, 隧道左线路面设计高程为70.66-69.99, 右线设计高程为70.26-71.12.隧道左、 右线中心间距为50m。隧道合肥端采用整体柱式洞门, 洞门端墙采用花岗岩镶面, 芜湖端采用分离式端墙式门洞, 采用花岗岩镶面。
2.3 自然条件
2.3.1 地形地貌
本项目位于沿江丘陵平原区、 江淮波状平原区, 表现为中部低, 西、 东两端高, 总体特征是北高南低, 地势起伏较大, 地面标高为6.1~280m, 最低点位于K62+500处, 地面标高为6.1m, 最高点位于勘测区K72+580附近, 地面标高为280.0m。区域地貌属沿江丘陵平原区、 江淮波状平原区, 地势起伏较大, 微地貌类型由河漫滩、 岗地、 低丘、 中丘组成。
2.3.2 地质条件
隧址区地层岩性主要为粉砂质泥岩、 泥质砂岩、 灰岩、 泥灰岩及页岩, 洞口主要为第四系坡残积层, 隧道所穿部分地段还存在膨胀土、 断层破碎带、 岩溶、 岩溶破碎体等不良地质。
洞身围岩主要为Ⅲ、 Ⅳ、 Ⅴ类, 洞口为Ⅱ类。按现行规范对应分别为Ⅳ、 Ⅲ、 Ⅱ级围岩, 洞口为Ⅴ级围岩。围岩长度占比约Ⅴ级23%, Ⅳ级27%, Ⅲ级45%, Ⅱ级4%, 总体来说围岩条件一般。
2.4 既有隧道原设计概况
2.4.1 结构设计
隧道结构按新奥法原理进行设计, 采用复合式衬砌。以锚杆、 喷射混凝土、 钢拱架等为初期支护, 并辅以大管棚、 小导管以及超前锚杆等支护措施, 充分调动和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。采用复合式衬砌, 根据不同的围岩采用不同的支护参数, 具体设计参数见下表:
表2.4-1 既有隧道衬砌结构参数表
围岩等级
支护参数
既有隧道
Ⅱ类围岩
Ⅲ类围岩
Ⅳ类围岩
Ⅴ类围岩
特殊段

初
期
支
护
喷射混凝土
C20,25cm
C20,15cm
C20,10cm
C20,5cm
C20,25-30cm
锚杆
Φ22砂浆锚杆
墙 3.0m
拱、 墙2.5m
拱2.5m
局部2.0m
固定钢支撑
间距( cm)
100×100
100×100
120×120
150×150

钢筋网
Φ22
拱、 墙10*10cm
拱、 墙10*10cm
拱局部10*10cm

拱、 墙10*10cm
钢拱架
规格
16
/
/
/

间距( m)
0.75-1.0
/
/
/
0.5
二次衬砌
拱、 墙
C25钢筋砼40cm厚
C20砼35cm厚
C20砼30cm厚
C20砼25cm厚
钢筋砼60cm厚
仰拱
C20砼30cm厚
C20砼30cm厚

C20砼35cm厚
2.4.2 隧道防排水设计
防水层: 初期支护与二次衬砌间铺设1mm厚聚乙烯薄膜和400g/m2无纺布。
止水条: 施工中的工作缝采用2×3cmBW止水条堵水。
洞内设双侧排水沟。
洞顶设截水天沟、 洞顶水沟。
芜湖端洞顶设排洪渠。
2.4.3 横洞
既有试刀山隧道左右线之间设置2条行人横洞, 间距471m。
2.4.4 路面
洞内及洞口路面采用水泥砼路面, 面层为C35水泥混凝土板, 洞内厚25cm, 洞口厚24cm, 基层洞内有仰拱地段为C15砼, 隧底填充、 无仰拱地段为10-18cm的C15砼铺底, 洞口为8cm厚水泥稳定碎石, 特殊段为C15砼填充。
2.5 既有隧道现状

1、 洞口现状
洞口主要构造物现状较好, 未发现明显病害, 仅位于右洞进口洞顶处截水沟遭植被覆盖, 造成排水不畅。
2、 洞门现状
洞门端墙总体状况较好, 未发现严重病害, 局部构造物表面存在渗水痕迹, 洞门表面起皮, 裂缝等轻微病害。
3、 洞身衬砌现状
隧道采用复合式衬砌, 初期支护采用锚喷支护, 二次衬砌为整体式混凝土衬砌。洞身截面尺寸量测数据与设计基本一致, 其主要病害主要表现在衬砌裂缝, 隧道沉降缝或施工缝处渗水, 具体分述如下:
1) 裂缝:裂缝的破坏形式主要竖向裂缝, 斜向裂缝及水平向裂缝三种, 其中竖向裂缝左洞洞身共 19 条, 最大缝宽为 0.6mm。
2) 渗水: 本次检测左洞身共发现 18 处渗水, 局部泛有白色流膏, 渗水面积最大达 39.6m2。经分析认为, 隧道围岩不良工程地质和水文地质条件是导致隧道存在渗漏水等病害的主要原因。
4、 洞身混凝土强度检测
选取隧道洞身为检测对象, 按照规范要求, 采用回弹法测定强度。
检测结果表明洞身混凝土强度满足设计要求。
5、 内部装饰检测
隧道内部装饰为: 隧道内壁即由路面算起, 2.2m 高度范围内采用白色瓷砖铺装, 2.2m以上及洞顶采用 HFC-1 防火涂料涂刷。本次检测未发现存有重大病害, 仅内装瓷砖局部碎落, 局部有裂缝, 防火涂料局部剥落, 局部有划痕。
6、 路面现状
本次检测未发现隧道路面存有重大病害, 局部存有轻微破损、 坑槽、 裂缝等缺陷。
7、 检修道及排水系统
隧道排水系统主要构造物为排水边沟和沉沙井, 本次检测过程中发现检修道及路面排水 系统盖板破损、 开裂、 缺失数量较多, 可能会危及行人或行车安全。具体分述如下:
1) 检修道: 左洞右侧 62 块盖板破损开裂严重, 左洞左侧 11 块盖板破损开裂严重, 右洞右侧 47 块盖板破损开裂严重, 右洞左侧 178 块盖板破损开裂严重。
2) 路面排水系统: 左洞右侧 138 块盖板破损开裂严重, 左洞左侧 172 块盖板破损开裂严重, 右洞右侧 259 块盖板破损开裂严重, 2 处盖板缺失, 右洞左侧 328 块盖板破损开裂严重。
3) 路缘石破损、 垮塌: 共发现处 14 处破损。
8、 行人横洞
隧道 ZK72+247 行人横洞衬砌表面裂缝较多, 共发现 23 条竖向裂缝, 裂缝最大宽度为0.8mm。
ZK72+714 行人横洞衬砌表面裂缝较少, 共发现 12 条竖向裂缝, 裂缝最大宽度为0.8mm。
9、 其它附属设施照明设施洞外亮度, 洞内亮度满足规范要求; 左幅隧道左侧 328 个灯具, 损坏 58 个, 右侧 272 个灯具, 损坏 50 个; 右幅隧道左侧 330 个灯具, 损坏 67 个, 右侧 267 个, 损坏 48个。
通风情况, 风机运行正常。
监控情况, 传输系统正常, 设备完好。
供电情况, 容量够用, 设备正常。
消防情况, 左幅隧道左侧, 右幅隧道右侧每隔 50m 一个消防栓, 现状基本正常。
10、 隧道净空断面检测
经过实测断面与设计断面比较分析后, 本隧道净空基本满足原设计要求。
11、 衬砌外观及厚度
( 1) 外观检测情况
本次检测共发现 281 条裂缝: 其中竖向裂缝共 196 条, 最大缝宽为 0.6mm, 斜向裂缝共46 条, 最大缝宽为 0.6mm, 水平向裂缝共 39 条, 最大缝宽为 0.4mm, 局部裂缝伴有渗水、 白色流膏等现象。
隧道渗漏水痕迹较多, 共发现 93 处,局部在遇雨季时会出现较大面积渗漏水, 渗漏水主要集中在洞身, 部分施工缝( 沉降缝) 渗水也比较严重, 渗漏水基本对行车不会造成影响。
( 2) 衬砌厚度检测
隧道应用地质雷达检测隧道左、 右幅共 10 条纵断面, 经雷达扫描图像分析, 检测结论如下:
1) 经检测分析本次所检位置衬砌厚度大部分在 45-65cm 之间, 最大厚度为 75cm, 最小厚度为 27cm。分析认为, 厚度薄处为空洞位置, 是由于病害( 缺陷) 所产生, 未发现穿孔现象, 衬砌厚度可达到要求。
2) 衬砌整体完整性较好, 未发现大的崩裂、 坍塌、 孔洞等现象, 认为衬砌整体结构尚属完整, 除个别出水点外, 衬砌强度较好, 未发现隧道衬砌存在结构性破坏情况, 整体安全性较好。
3) 从雷达检测结果分析, 隧道衬砌主要缺陷为欠实和脱空, 从缺陷分布上看, 隧道衬砌大部分均有不同程度的欠实、 脱空现像。
12、 综合评定及技术建议
根据检测结果, 原有隧道主体结构较为完好, 改扩建方案对其进行维修加固后, 可满足使用需要。但路面、 排水等附属设施的破坏已可能危及行车安全, 本次改扩建应采取措施, 由于其本身的构造已无法满足新线的技术要求, 本次建议将有关的附属设施全部翻修。
2.6 施工条件
2.6.1 交通运输条件
本项目以原有高速道路为主要道路, 所有材料均在茶庵分离立交桥处施工一条临时施工便道用于施工车辆上下高速公路。利用地方力寺村桥梁, 架设人行天桥作为施工作业人员进场道路。
2.6.2 材料供应情况
①钢材
本项目钢材由业主经过招投标的形式确定供货商供货, 业主要求必须提前45天做好钢筋需求计划, 项目部按工程进度安排好需求计划并及时上报。
②水泥
本项目水泥由业主经过招投标的形式确定供货商供货, 业主要求必须提前45天做好钢筋需求计划, 项目部按工程进度安排好需求计划并及时上报。
③石场
项目周边碎石、 机制砂资源丰富, 交通运输条件较好。
④砂场
项目周边砂场、 人工砂资源丰富, 交通运输条件较好。沿线主要砂场均为大型砂场厂家, 均有人工砂供应。
本项目部除业主指定供货外, 其余材料均根据业主要求、 施工生产和资金情况在市场或厂家实行错峰招标采购。

第三章 施工资源配置
我项目部于 12月进场, 当前各项准备工作已基本完成, 并做了较长时间的现场调查工作, 可随时投入到芜合高速改扩建一标段试刀山隧道工程施工中来。
3.1 施工组织机构和人员配备
1、 组织机构框图
根据我公司相关管理制度, 项目施工成立项目经理部、 采用项目经理负责制。项目经理部管理层设项目经理、 项目总工、 项目副经理, 下设”六部二室”, 综合办公室下设征地拆迁管理办公室、 农民工工资管理办公室、 民工学校等, 安全部下设交通组织部, 施工现场结合专业化作业及施工区段划分为5个工区组织实施: 一工区施工里程为K61+425~K~65+000, 长3.575km。二工区施工里程为K65+000~K68+800, 长3.8km。三工区施工里程为K68+800~1YK71+967.088( 含巢湖互通) , 长3.167km。四工区主要为隧道施工工区, 里程桩号为1ZK71+937.369~1ZK73+067.029, 长1.129km。五工区施工里程桩号为1YK73+100~1YK76+451.673, 长3.351km。

图3.1-1 施工组织机构图

2、 人员配备
图3.1-2 项目经理及各业务部门人员配备
序号
名 称
人数
职 能
1
项 目 经 理
1
全权负责本工程协调、 管理
2
( 常务) 副经理
4
协助项目经理工作, 主抓安全生产
3
项目书记
1
协助项目经理工作, 主抓项目党风廉政建设
4
项目总工( 副)
2
技术管理、 工程质量
5
工程技术部
10
工程技术指导及管理
6
质检部
3
质量检查
7
试验室
10
试验工作管理、 指导( 不包括各施工队的试验员)
8
测量组
3
控制测量、 主要构造物的施工监控测量、 监督指导各施工队的测量。
9
合约部
4
计划、 计量、 合同、 调度工作
10
财务部
2
财务管理、 经济核算、 费用控制工作
11
物资部设备部
2
物资采购及管理, 负责设备采购及管理
12
安保部
9
安全、 文明施工及环境保护
13
综合办公室
3
对外联络、 文件发放及日常工作、 环境保护工作
合 计
56

图3.1-3 项目主要管理人员
序号
职 务
人数
姓 名
1
项 目 经 理
1
毕来发
2
项目书记
1
査荷生
3
项 目 总 工
2
周传富 蔡 杰
4
项目副经理
4
王 光 李明华 唐 寅 叶贵军
5
工程部部长
1
潘二保
6
质检部部长
1
孙 安
7
试验室主任
1
姜 兵
8
测量部部长
1
王 璟
9
合约部部长
1
霍尚龙
10
财务部部长
1
汪志兵
11
物资部设备部
1
孟祥武
12
安保部部长
1
王 月
13
综合办公室主任
1
张学胜
3、 劳动力使用计划
根据本合同段的工程数量和工期要求, 结合企业自身的劳动定额, 安排上场的各施工队共计为80人。
图3.1-4 现场施工队伍劳动力配备
队伍名称
人 数
任 务 划 分
总计
管理
技术
职工
隧道施工队
80
3
2
75
老隧道病害整治; 人行、 车行横洞开挖; 应急车道开挖; 路面工程
3.2 设备配置的原则
以能够满足本合同工程的内容、 数量和工期要求为原则, 在机械类型上搭配合理, 数量充分并留有余地, 性能上能满足质量要求。
3.3 主要材料配置及调配计划
根据施工形象进度计划的安排, 按每月所拟完成的工程量, 做好主要材料的调配计划, 并根据现场的实际进度, 随时调整材料的进场计划, 以确保施工的正常进行。
3.4 人员、 设备动员周期
第一阶段: 在 3月16日, 隧道施工队 (约20人)到达施工现场, 首批进场的机械设备及物资主要有挖掘机、 混凝土运输车、 柴油发电机、 工程指挥车、 小型机具及测量、 测试仪器等。进场后主要工作: 配合对老隧道进行检查, 维修临时施工便道、 平整施工场地, 接通维护水电及通讯, 修建临时房屋, 办理有关手续等。
第二阶段: 在 4月20日全面线施工展开前, 拟上场的其余人员(约60人), 机械设备基本到位。

第四章 施工进度计划安排
4.1 施工目标
4.1.1 总体工期目标
表4.1-1工期目标
总工期
计划开工日期
计划竣工日期
10个月
3月
1月
实际开工时间以监理签发的开工日期为准。
4.1.2 主要工程量
试刀山维修改造工程主要工程量如下:
表4.1-2 主要工程量表
项目名称
材 料
数 量
单 位
备 注
路面改造
拆除
混凝土
12876.3
m3

新建
混凝土
27502.8
m3

隧道紧急停车带、 车行横洞
拆除
混凝土
2503.5
m3

开挖
石方
10073.5
m3

钢支撑
钢材
309051.1
kg

二次衬砌
C30混凝土
3695
m3

隧道人行横洞
开挖
石方
318
m3

衬砌背后脱空处理
注浆管
注浆钢管
1110
m

砂浆浆液
M30砂浆
336
m3

内装饰
瓷砖
658
m2

防火涂料
3094
m2

4.2 总体进度计划
本工程拟安排于 3月18日开工, 至 12月31日竣工, 总工期为288天, 具体开工日期以下达复工令为准。
4.3 分项工程进度计划
1、 施工准备: 3月15日~3月23日 三通一平、 临时驻地
2、 隧道裂缝整治: 3月25~5月24月
3: 衬砌背后脱空处理: 4月1日~5月30日
4: 人行、 车行横洞开挖: 4月20日~7月1日
5: 应急车道开挖: 7月1日~10月10日
6: 路面工程: 10月10日~12月10日
7: 附属工程: 10月20日~12月30日

第五章 施工准备及总体布置
5.1 施工准备
5.1.1 修建临时设施
人员进场后, 做好”四通一平”, 即路通、 水通、 电通、 通讯通、 场地平, 临时工程所需的材料就近采购, 并保证满足工程要求。
1、 生产及生活设施
施工队营地设置采用新建活动板房,设有生产设施和生活设施。具体布置见《施工平面布置图》。
2、 生产及生活用水
本合同段内地下水埋深较浅, 地表水资源较丰富。
3、 电力供应
在隧道进口附件架设变压器。
4、 工地测量、 试验室
使用项目部工地实验室。配备足够的测量试验仪器设备, 满足工程需要。各类仪器设备已进场并完成标定。
5.1.2 技术准备
1、 内业技术准备
⑴认真阅读施工规范、 审核施工图纸, 编写审核报告;
⑵进行临时工程设施的具体设计;
⑶结合工程施工特点, 编写技术管理办法、 实施细则、 针对性的保证措施, 备齐必要的参考资料;
⑷完成各种临时设施符合性数据的采集;
⑸根据合同要求, 提供给业主或监理工程师的其它资料。
2、 外业技术准备
①控制点复测
施工人员进场后即与监理工程师取得联系, 实施现场控制点的寻找及进行复测; 重新绘制控制测量布置图, 实施闭合导线控制测量, 补设或根据施工需要增设控制点, 并进行固桩、 护桩、 复测完成后进行施工测量。
②施工放样
隧道施工前用全站仪测设布置中线; 用桩橛明确线路的中线; 准确测设轴线桩、 平面控制三角网基点桩及标高控制的水准基桩等。
③各种工程材料的调查与合格性测试分析并编写试验报告;
④各种仪器设备的检测鉴定, 并办理计量合格证书;
⑤施工作业中所涉及的各种外部技术数据。
3、 测量试验工作安排
⑴根据本标段工程的特点和指挥部及监理工程师的要求, 本标段拟在现场设测量队和试验室, 以满足施工和质量控制的需要。
⑵测量队由队长、 测量工2人组成, 测量仪器已进场, 并已完成标定。
⑶试验室由试验室主任、 试验员等10人组成, 试验仪器已进场, 并已完成标定。
⑷第一批人员和设备进场后, 在10天内完成复测资料报监理工程师核批; 中心试验室按技术规范或监理工程师要求完成原材料取样试验及重新选定配合比等工作。
5.1.3 物资准备工作
根据工程需要和工程进度计划安排,立即着手做出材料供应计划, 确定工程所需的砂、 碎石、 木材、 水泥、 油料等材料的供货地点、 数量以及运输方式。本项目主材由甲方提供, 地材需立约选购, 首先由承包商自行检查合格, 并经监理工程师审批同意后, 方可用于本工程; 同时要加强材料的不定期动态抽查, 确保合格的材料用于本工程。
5.2 施工总体平面布置

图5.2-1 施工现场总体布置图

第六章 主要施工工艺、 施工方法
本次试刀山隧道维修改造的总体施工顺序为: 先进行裂缝及脱空整治, 再开挖车行、 人行横洞, 再进行应急车道拓宽, 最后进行路面改造施工。由于本项目开挖量较小, 不再新建炸药库, 爆破采用与民爆公司合作的模式。
6.1 总体施工工艺流程
施工准备
既有隧道病害治理
车行、 人行横洞开挖
应急车道开挖
路面施工
病害治理

图6.1-1总体施工工艺流程
6.2 实施性施工方案
6.2.1 前期施工项目
前期人员进场后由于电力等基础设施未完善, 先从隧道内小范围渗漏水开始处理。
1、 渗漏水处理方案
隧道防排水系统治理采用”防排截堵相结合, 因地制宜, 综合治理”的原则, 采取切实可靠的施工措施, 达到不渗不漏, 排水畅通, 防水可靠, 经济合理的目的。
前期渗漏水、 裂缝处理人员机械配置:
表6.2-1 前期机械设备配置
序号
机械名称
数量( 台/套)
1
注浆机
2
2
电动空压机
2
3
电锤、 电钻
6
4
小型发电机
2
5
手持式砂轮机
4
表6.2-2 前期人员配置表
序号
工种
人数
备注
1
现场管理
2

2
技术员
1

3
材料管理
1

4
风钻工
4

5
衬砌修补人员
6

6
杂工
4

7
运输工
2

针对不同部位不同程度的渗漏水情况, 制定特定整改方案如下:
1) 、 二衬纵向施工缝处渗水处理
首先疏通预留纵向排水管和环向排水管出水口, 使衬砌背后形成的承压水释放。小范围采用环氧树脂砂浆抹面封堵处理, 较大范围渗漏需在渗水处进行刻槽处理, 刻槽宽度和深度均为8-10cm, 刻槽长度根据现场实际渗水地段长度确定。为了保证刻槽顺直, 事先用墨线弹出刻槽线, 刻槽采用手提式砂轮机进行切割。刻槽完成后, 及时清理槽内的混凝土块, 安装PVC管槽, 采用环氧树脂砂浆与衬砌表面抹平, 外表面加装高强钢丝网, 并用铆钉固定, 表面再进行封闭, 防止掉块脱落。

2) 、 二衬表面渗水处理
此类渗水一般发生在混凝土不密实或存在裂缝、 施工冷缝处, 采用注浆堵水法。
施工工艺: ①、 在渗水区域边缘线外0.5m范围内采用风钻钻孔, 孔径40mm, 钻孔深度为衬砌厚度-10cm, 梅花形布置, 然后安装马牙扣形注浆管。
②、 注浆: 注浆压力0.2-0.5MPa, 施工过程中逐步增加注浆压力, 根据现场情况确定注浆压力参数。③、 注浆质量控制及效果检验: 注浆完毕后对注浆效果进行检验, 检查裂缝末梢是否注浆饱满, 衬砌表面是否湿渍, 如检验不合格, 进行二次注浆, 检验合格后将混凝土表面清理干净, 用调好的水泥基渗透结晶型防水涂料刮涂量测防水。

6.3 工作面开展顺序
6.3.1 隧道车行通道贯通、 应急车道加宽
新隧道施工时, 为保证老隧道正常通车安全, 在施工车行、 人行通道时预留8m未施工, 在老隧道改造过程中, 为了开展多个施工作业面, 确保安全需施工车行、 人行横洞, 再施工应急车道加宽。施工车行横洞时, 必须要保证新隧道内正常通车的情况下, 采用”弱爆破, 快封闭”的原则, 尽量采取对围岩扰动少的开挖方法和方式进行掘进。
爆破质量保证措施: ⑴根据地质条件、 开挖断面、 开挖方法、 掘进循环进尺、 钻眼机具和爆破器材等进行钻爆设计, 审定批准后, 严格按设计施工。并根据爆破效果, 及时修正有关参数。⑵采用湿式钻孔法钻孔, 钻孔前将作业面清出实底。⑶钻眼深度、 角度按设计施工, 掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm; 辅助眼深度、 角度按设计施工, 眼口排距、 行距误差不得大于10cm; 周边眼间距误差为5cm, 外斜率不大于孔深的3%~5%, 眼底不超出开挖断面轮廓线10cm; 周边眼至内圈眼的排距误差不得大于5cm; 除掏槽眼外所有炮眼细确保在同一垂直面上。⑷装药前将炮眼内泥浆、 石粉吹洗干净, 经检查干净后装药, 严格控制装药量。
6.3.2 拱架拆除、 更换
钢拱架拆除、 更换, 应本着”先顶后拆”的原则进行, 防止围岩松动坍塌。
①、 钢拱架安装前应检查开挖断面轮廓、 中线及高程。
②、 钢拱架安装应确保两侧拱脚应放在牢固的基础上。安装前应将底脚处的虚渣及其它杂物彻底清除干净; 脚底超挖、 拱脚标高不足时, 应用喷射混凝土填充; 拱脚高度应低于上半断面底线15～20cm, 当拱脚处围岩承载力不够时, 应向围岩方向加设钢垫板、 垫梁或浇注强度不低于C20的混凝土以加大拱脚接触面积。
③、 钢拱架应分节段安装, 节段与节段之间应按设计要求连接。连接钢板平面应与钢架轴线垂直。
④、 相邻两榀钢架之间应用纵向钢筋连接, 连接钢筋直径不应小于18mm, 连接钢筋间距不应大于1.0m。
⑤、 钢拱架立起后, 根据中线、 水平将其校正到正确位置, 然后用定位筋固定, 并用纵向连接筋将其和相邻钢架连接牢靠。钢架安装时应垂直于隧道中线, 竖向不倾斜、 平面不错位, 不扭曲。上、 下、 左、 右允许偏差±50mm, 钢架倾斜度应小于2°。
⑥、 钢拱架在初喷砼后安装, 应尽可能与围岩或初喷面密贴, 有间隙时应采用混凝土垫块楔紧, 严禁采用片石回填。
⑦、 钢拱架应严格按设计架设, 间距应符合设计要求, 拱架安装位置采用红油漆进行标注, 并编写号码。
⑧、 下导坑开挖时, 预留洞室的位置也要按设计要求进行支护, 只有在施工二衬时方可拆除, 以确保安全。
⑨、 钢拱架安装就位后, 钢拱架与围岩之间的间隙应用喷射混凝土充填密实, 并使钢拱架与喷射混凝土形成整体。喷射混凝土应由两侧拱脚向上对称喷射, 并将钢架覆盖, 临空一侧的喷射混凝土保护层厚度应不小于20mm。钢拱架应经常检查, 如发现破裂、 倾斜、 弯扭、 变形以及接头松脱填塞漏空等异状, 应立即加固。
6.3.3 超前小导管注浆

小导管注浆超前支护施工工艺流程图
⑴小导管安装 
①小导管间距根据围岩状况确定, 采用单层小导管时, 其间距为500mm。 
②前后排小导管错开布置, 前后排小导管的搭接长度200cm。 
③小导管的外插角根据注浆胶结拱的厚度确定, 宜为15°。 
④导管安装前, 将工作面封闭严密, 并正确测放出钻设位置后方可施工。 
⑵小导管注浆 
①注浆前应喷射混凝土封闭作业面。防止漏浆, 喷射厚度不宜小于50mm。 
②注浆材料根据地质条件、 注浆目的和注浆工艺全面考虑, 但确保满足下列要求: 浆液流动性好, 固结后收缩小, 具有良好的粘结力和较高的早期强度; 结石体透水性低, 抗渗性能好; 当水有侵蚀作用时, 采用耐侵蚀材料。 
③注浆过程中, 注浆终压为0.7~1.0Mpa, 并派专人做好记录。注浆结束后检查其效果, 不合格者应补注浆。注浆达到需要的强度后方可进行开挖。 
④注浆过程中注浆顺序由拱脚向拱顶逐管注浆。
6.3.4 初期支护锚喷工艺
⑴锚杆喷混凝土支护 
①锚杆的级型和布置, 必须符合设计要求, 锚杆钻孔保持直线, 并与所在部位的岩层主要结构面垂直。 
②锚杆安装前, 除去油污锈蚀并将钻孔吹洗干净。 
③每根锚杆的锚固力不得低于设计要求, 每300根抽样一组进行拉拔试验, 每组不少于3根。 
④锚杆安装经检验合格后, 及时喷射混凝土, 并确保在4h内不得进行爆破作业。 
⑵喷射混凝土 
①喷射混凝土作业分片依次进行, 喷射作业自下而上, 先喷钢架支撑与拱墙壁间混凝土, 后喷两拱架之间的混凝土。 
②混凝土喷射采取分层喷射, 后一层喷射在前一次喷射混凝土终凝后进行。 
③喷射混凝土时, 喷头垂直于受喷面, 喷头离受喷面的距离保持在0.6~1.2m之间。
④喷射混凝土的表面确保密实、 平整、 无裂缝、 脱落、 漏喷、 露筋、 空鼓、 渗漏水等现象。
6.3.5 路面凿除处理
既有隧道路面为混凝土路面, 需改造为复合式路面, 以满足建筑限界要求, 需对原路面拆除重建。无仰拱地段改造为10cm沥青混凝土路面+24cm水泥混凝土板+15cmC20混凝土基层; 有仰拱地段改造为10cm沥青混凝土路面+24cm水泥混凝土板+仰拱回填。
6.4 旧隧道改造加固工程
6.4.1 隧道建筑限界及净空断面改造
6.4.1.1 既有隧道建筑限界及净空断面
既有隧道建筑限界净宽: 0.75+0.25+0.5+2×3.75+0.5+0.25+0.75=10.5m; 净高: 5.0m。
隧道净空断面为半径R-552的单心圆断面, 断面跨度11.04m, 断面高度7.13m。

图6.4-1 既有隧道建筑限界及净空断面
6.4.1.2 既有隧道建筑限界及净空断面改造
老隧道与新隧道采用客货分行, 老隧道主要通行小型车, 为避免对原有主体结构的破坏, 右侧侧向宽度可同左侧设置为0.75m, 建筑限界为10.5m。

图6.4-2 改造建筑界限
本次既有隧道改造建筑限界及净空断面: 建筑限界净宽 0.75+0.75+2×3.75+0.75+0.75=10.5m, 净高5.0m, 既有隧道内轮廓不变, 利用既有隧道主体结构。
6.4.2 隧道路面、 管沟改造
既有隧道路面为混凝土路面, 需改造为复合式路面, 以满足建筑限界要求, 需对原路面拆除重建。无仰拱地段改造为10cm沥青混凝土路面+24cm水泥混凝土板+15cmC20混凝土基层; 有仰拱地段改造为10cm沥青混凝土路面+24cm水泥混凝土板+仰拱回填。
既有隧道内管沟及排水系统损坏严重, 影响行车安全, 本次改造为拆除重建。由于原排水系统长期运行后有排水沟堵塞现象, 为加强排水, 采用钻孔泄水方式处治, 每个断面共设2个深孔( 3m) 。排水孔纵向间距按5m。深孔内插入φ32mmPVC管, 外裹无纺布, 管体采用人工钻φ6孔, 间距15cm, 管外端头采用无纺布包裹, 避免地下水携带碎渣进入管体, 内侧端头处与混凝土之间采用锚固剂锚固。在电缆沟混凝土表面采用φ100半圆管将水引入两侧排水沟。路基横向排水管每10m设置一道, 在地下水较丰富地段, 横向排水管纵向间距加密至5m。
6.4.3 隧道车行、 人行横洞及紧急停车带改建
6.4.3.1 概述
既有隧道为长隧道, 在左右洞之间设置了2处人行横洞, 未设置车行横洞。
本路段改扩建方案为在既有隧道两侧分别新建一座双车通隧道( 已完工, 不在本标段施工范围内) , 为满足防灾救援要求, 在同一行车方向新老隧道之间设置2处人行横洞、 新隧道往老隧道方向的车行横洞1处、 老隧道往新隧道方向的车型横洞1处, 同时在新老隧道内相邻车行横洞位置设置紧急停车带。新建车行、 人行横洞分别预留8m、 6.5m在既有试刀山隧道改造期间实施, 其余在新建隧道期间实施, 施工时注意对相邻衬砌的保护, 注意施工安