某隧道工程专项施工方案

某某隧道专项施工方案

一、编制依据

1、《某某高速公路两阶段施工图设计》；

2、施工技术规范标准：《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）、《公路隧道施工技术规范》（JTJ042-94）、《地下工程防水技术规范》（GB50108 -2001）、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）、《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）；

3、安全规范标准: 《爆破安全规程》（GB6722）、《公路施工技术安全技术规程》（JTJ 076-95）;

4、环保规范标准:《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国固体废物污染防治法》、《中华人民共和国水污染防治法》;

5、现场进行详细调查资料；

6、我公司的施工技术与管理水平及施工队伍的整体实力。

二、编制原则

在满足项目总体施工组织设计和合同总工期的基础上，以施工图纸、施工规范为依据，采用先进的施工组织管理技术，统筹规划，合理安排，组织分段平行流水作业。根据本工程特点，调集具有施工经验的专业队伍，选择成熟的施工工艺和先进的机械设备，科学配置生产要素、良性运作的生产线。严格按照ISO9002质量体系标准及程序，对施工现场实施动态管理和严密监控。

三、现场组织机构及施工任务

根据某某隧道工程的特点及项目经理部总体计划安排，本着精干高效的原则，组织具有隧道工程施工经验的施工作业人员成立“隧道工程队”，在项目经理部的统一领导下，代表项目经理部高质、高效的完成某某隧道

施工作业队进行施工，总工期为2013年10月至2015年7月，共22个月。

四、工程描述

㈠工程概况

某某隧道起迄桩号为左洞ZK56+161～ZK60+910，右洞YK56+175～YK60+9020。左洞长4749米，右洞长4727米，左右洞平均长4738.00米，属特长隧道。采用分离式双洞布置。隧道左洞进出口分别处半径为1400米、5250米的平曲线上，洞身处在直线段上，隧道右洞进出口分别处半径为1250米、5200米的平曲线上，洞身处在直线段上。左洞纵坡为0.50%、-1.10%，右洞纵坡为0.50%、-1.20%。具体资料详见路基设计表及隧道平、纵面设计图及其他有关图纸。

某某隧道分为两个标段即A6标段和A7标段，标段划分桩号为YK58+800和ZK58+795。A6标段左洞长2634米、右洞长2625米,平均长2629.50米；为了方便隧道检修和救援，在隧道进出口处有条件的地方均设置了洞外联系通道，以便左右线车辆在紧急情况下换道行驶。具体位置见路基设计图册。

按照《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）的要求，为方便左右隧道洞内的联系和发生事故时的救援和逃生，分离式左右隧道之间应设置横向通道。当隧道发生火灾等事故时，左右洞互为救援和逃生通道。本合同段某某隧道内设置了3处车行横通道，12处人行横通道。

㈡地质描述

隧道区属构造中低山地貌，地形起伏大，下缓上陡，天然山坡坡度约20°～45°，山脊(顶)陡峭，基岩出露。进口处地面高程470～490m，

出口处地面高程430～450m ，隧道轴线最大海拔标高1020m ，植被发育。进口段自然坡度20～30°，出口段自然坡度35～45°。

拟建路线区域上位于新华夏系第二复式隆起及南岭东西向复杂构造带的复合部位的闽西北华夏隆起带内,长期的历史演变，强烈的褶皱及岩浆活动，使之历次构造运动相互复合、彼此干扰和迁就，形成区域构造形式多样复杂。区内以北北东的新华夏系构造最为发育,散布于全区，奠定了本区构造基础。隧址区地表上覆第四系残坡积层(Qel-dl)；下卧燕山早期侵入花岗岩（γ52

）及其风化层，局部见闪长玢岩岩脉侵入。据区域地质资料和本次勘察成果，隧址区及其附近新构造运动不强烈，未见影响场地稳定的活动性断裂，近期内未见活动，未见滑坡、泥石流、崩塌和岩溶塌陷等不良地质作用，隧址区现状整体较稳定，适宜隧道建设。洞身围岩级别以Ⅱ～Ⅲ级为主；隧道进出口段及断层构造带和节理密集带内围岩级别为Ⅴ～Ⅳ级。

拟建隧道最大埋深555m，深部围岩为微风化花岗岩，为较坚硬岩～坚硬岩，岩体呈块体状。据某某隧道XS10钻孔地应力测试报告可知：某某隧道埋深0～398m为一般应力区， 398-555m为高应力区，某某隧道埋深超过170米时有可能发生岩爆。施工过程中应采取相应的预报及防护措施。隧道施工时，应加强通风及监测。

㈢水文地质特征

隧址区地下水主要为基岩裂隙水及构造裂隙水；基岩裂隙水，水量较贫乏。综合两种计算结果，建议该隧道左洞正常涌水量12700m3/d、右洞正常涌水量12500m3/d，若两洞同时施工，总涌水量约15000m3/d,设计时应采取必要的防排水措施。本隧道围岩为弱透水层，地表水、地下水对混凝土无腐蚀性。

五、现场施工方案

隧道的施工遵循“管注浆超前，短开挖，弱爆破，强支护，早成环，二次衬砌紧跟，勤量测”的原则进行。在隧道开挖施工中，加强洞内围岩量测及地质超前预报工作。发现问题及时向有关部门汇报，以便及时修正支护参数，确保隧道施工安全。

⑴洞口段施工

①明洞及边、仰坡开挖施工

施工顺序：测量→截水沟→明洞、仰坡开挖→边、仰坡防护。

施工方法：明洞里程左洞为ZK56+161～ZK56+176，右洞为YK56+175～YK56+190。明洞、边仰坡施工前先施做截水沟；明洞及仰坡开挖按设计坡度从上向下分层开挖。开挖时土方用挖掘机开挖，软石用风钻打眼，小药量松动爆破及预裂爆破开挖，每层开挖高度控制在2.0米以内。然后及时施做砂浆锚杆、挂网喷混凝土尽快封闭开挖面。在边坡及仰坡适当位置（或监理工程师指定位置）设置位移、沉降量测点，加强边仰坡稳定性观测。

②明洞及洞门施工

洞口段土石方开挖至上台阶标高时，立即开挖进入正洞施工，待正洞开挖完成一段距离后再进行洞口段结构物的施工。其施工主要内容为：明洞段仰拱、填充、边墙基础、拱墙衬砌、洞门、防排水、拱背回填、坡面防护等。

仰拱及边墙基础混凝土采用组合钢模板人工立模浇筑，边墙及拱部混凝土施工采用12米长整体液压衬砌台车做内模，外模采用组合钢模板或木模。首先施工明洞仰拱（包括填充混凝土）、边墙基础钢筋混凝土，待混凝土强度达到规范要求后，拆模并进行施工缝凿毛，同时绑扎明洞结构钢筋，然后施做边墙和拱部混凝土。混凝土由两侧对称灌注。拱墙混凝土一次整体浇筑成型。待混凝土强度达到设计强度、拱墙背后按设计完成防水层。隧道进洞施工正常后，尽早安排洞门施工。洞门施工完成后进行明洞的回填，施工时注意对称回填。

⑵暗洞进洞施工准备

洞口开挖成型后，进行隧道洞身开挖施工。施工前先实施暗洞口岩体

加固方案，具体措施如下：

①套拱施工

在暗洞口先架立四榀钢支撑。钢支撑纵向用Φ25螺纹钢焊联成整体。并按照设计预埋Φ127孔口管,管距环向为50cm，孔口管使用Φ20钢筋进行固定。然后拼装外轮廓（内轮廓为土模）模板浇注C25混凝土形成临时明洞，套拱的净空应大于洞身衬砌的外轮廓12cm左右。

②长管棚施工

某某隧道洞口浅埋段设计有长管棚超前支护,施工方法如下：

套拱混凝土强度达到设计的70%以上时再进行长管棚钻孔。

钻孔精度是长管棚注浆质量的关键环节和前题，拟采用MGJ-50型水平钻机，该机体积小，搬运灵活。

钢管规格型号必须符合设计要求，采用φ108mm×6mm热轧无缝钢管，节长为4m、6m，并以15cm长的丝扣连接。为使钢管接头错开，编号为奇数的第一节管采用4m，编号为偶数的第一节管采用6m钢管，以后每节均采用6m长钢管。

管棚按设计位置进行施工，奇数号孔采用无缝钢管，偶数孔采用注浆用钢花管，应先打有孔钢花管，注浆后再打无孔钢管，无孔钢管可作为检查管，检查注浆质量，钻机立轴方向须准确控制，以保证孔口的孔向正确，每钻完一孔便顶进一根钢管，钻进中经常采用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求，及时纠正。

为保证同一截面接头数不大于50％和相临钢管接头错开，须对钢管预先编排，长短搭配，按编排号对号入座。钢管上按梅花形间距15cm钻15mm 的小孔。钻孔和钢管方向与线路中线平行。

长管棚注浆采用水泥单液浆，水泥浆水灰比为0.5:1～1:1，可根据情

况添加早强速凝剂;注浆初压0.7-1.5MPa，终压2.0Mpa。注浆结束后用30号水泥砂浆充填，以增强钢管的强度和刚度。

注浆前应先进行注浆现场试验，注浆参数应通过现场试验按实际情况确定，以利施工。

注浆前必须先对注浆机、管道等进行严格检查，以免中途停止，造成废孔。注浆应一次注满，压力表达到设计值并稳定一段时间方可停止。

《管棚施工工艺框图》见附表。

⑶洞身开挖

隧道Ⅴ级围岩采用中隔壁开挖、Ⅳ级围岩采用正台阶法开挖、Ⅲ、Ⅱ级围岩采用全断面法开挖，开挖用风动凿岩机打眼，人工装药，非电毫秒雷管起爆，2#岩石硝铵炸药或乳化炸药爆破，全部采用光面爆破。

若在相应级别围岩开挖的过程中，出现地质情况与设计图纸不符，须采用相邻较低级别围岩的支护类型及衬砌型式。

①Ⅴ级围岩地段开挖

施工顺序：上下部打眼→装药→上下部分段爆破→通风、找顶→初喷混凝土封闭岩面→出碴→测量→上下部立拱架、挂钢筋网→超前小导管(锚杆)→施做系统锚杆→复喷至设计厚度→进入下一循环。

施工方法：

Ⅴ级围岩拟采用单侧壁导坑上下台阶法开挖，台阶长度控制在10～15m，光面爆破采用塑料导爆管非电起爆系统，毫秒微差有序起爆。Ⅴ级围岩段开挖步序图见下图所示。

Ⅴ级围岩段开挖步序图

单侧壁导坑法施工作业

②Ⅳ级围岩地段开挖

Ⅳ级围岩拟采用上下台阶开挖法。光面爆破采用塑料导爆管非电起爆系统，毫秒微差有序起爆。开挖工序见下图所示。

③Ⅲ、Ⅱ级围岩地段开挖

Ⅲ、Ⅱ级围岩节理裂隙不发育，岩体较完整，稳定性较好。拟采用全断面法开挖。三臂凿岩台车钻孔，非电毫秒雷管起爆，出渣采用挖掘机、装载机配合自卸汽车出渣。喷射砼采用砼喷射机操作等机械化施工。Ⅲ、Ⅱ级围岩段开挖步序见下图。

全断面开挖施工作业

④、隧道开挖爆破设计

a 、 爆破设计原则：减少对围岩的扰动及降低振动强度，采取光面爆破。掏槽及底板眼按抛掷爆破设计。其它眼采用微振动控制爆破，在保证爆破效果的前提下，尽量减少岩石的单位耗药量。采用微差爆破。

b 、爆破器材：炸药选用2号岩石硝铵炸药和乳化炸药（用于涌水地段），其规格为Φ25×200（用于周边眼），Φ32×200两种。雷管采用非电毫秒微差雷管，起爆雷管采用火雷管。

I

I

I-I 全断面

初期支护

二次衬砌

仰拱二次衬砌仰拱初期支护

仰拱初期支护断面

初期支护

Ⅱ、Ⅲ级围岩段开挖步序图掌

子面

⑤、人行、车行横洞开挖施工

某某隧道左、右线之间设置有人行、车行横洞。横洞开挖在正洞超前30～50米后进行开挖。根据地质纵断面设计图，车行横洞均位于Ⅲ（Ⅱ）级围岩中，人行横洞一处位于Ⅳ级围岩。根据围岩情况采用全面开挖，光面爆破。横洞进洞时应按照设计尺寸进行喷射混凝土支护，与主洞交叉处范围段，要加强支护。详见人行及车行横洞相关设计图纸。

⑥、出碴运输

隧道出碴采用无轨运输。某某隧道共配备2台ZL50C装载机和6台15吨自卸汽车出碴，并配备2台挖掘机配合出碴。

⑷初期支护施工

①喷射混凝土施工

隧道喷射混凝土采用湿喷工艺施工，喷射设备使用TK961型喷射机。

《湿喷法喷射混凝土施工工艺框图》见附表。

a.喷射混凝土原材料

水泥：选用普通硅酸盐水泥，标号及性能要求根据现场试验确定。

砂：采用硬质洁净的中砂或粗砂，细度模数大于 2.5，含水率控制在5%～7%，砂率45～55%，具体取值现场试验确定。

粗骨料：采用坚硬耐久的碎石或卵石，粒径不大于15mm，要求级配良好。

施工用水：使用不含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质，采用饮用水。

速凝剂：具体取值及原材料型号根据配合比确定。

b.喷射混凝土工艺流程

喷射机械准备就绪，先注水、通风，清除管道杂物，同时用高压水或高压风吹洗岩面，清除岩面尘埃。

操作顺序：喷射时，先加外加剂，后开风，再送料，以易粘结，回弹量小，表面湿润光泽为准。

喷射机的工作风压严格控制在0.5～0.7Mpa范围内，从拱部到边墙脚，风压由高变低，拱部的风压为0.4～0.65Mpa，边墙的风压为0.3～0.5Mpa。

严格控制喷嘴与岩面的距离和高度。喷嘴与岩面垂直，有钢筋时角度适当放偏，距离控制在0.8～1.0m 范围内。

喷射顺序自下而上，先墙脚后墙顶，先拱脚后拱顶，避免死角。喷射料束运动轨迹呈纵向蛇形状旋转，一圈压半圈旋转轨迹运动，每次蛇形喷射长度根围岩类别确定。

c.喷射混凝土施工

喷射混凝土骨料用强制式拌和机分次投料拌和，为减少回弹量，降低粉尘，提高一次喷层厚度，喷射混凝土采用TK961型混凝土喷射机，湿式喷射作业。

喷锚支护喷射混凝土，一般分初喷和复喷二次进行。初喷在开挖（或分部开挖）完成后立即进行，以尽早封闭暴露岩面，防止表层风化剥落。复喷混凝土在锚杆、挂网和钢架安装后进行，尽快形成喷锚支护整体受力，以抑制围岩变位。钢架间用混凝土喷平，并有不小于设计的保护层厚度。

喷射混凝土分段、分片由下而上顺序进行，每段长度最大不超过6m，一次喷射厚度不宜过厚，防止因自重掉落，喷射时插入长度比设计厚度大5cm铁丝，每1～2m设一根，作为施工喷层厚控制用，后一层喷射在前层混凝土终凝后进行，新喷射的混凝土按规定洒水养护。

d．喷射混凝土施工技术措施

喷射混凝土作业除满足设计及《公路隧道施工技术规则》的有关规定外，采取以下技术措施：

初喷混凝土紧跟工作面，复喷前按设计完成锚杆、钢筋网、钢拱架的

的结果进行修正。

对渗漏水地段，当围岩大面积渗水但水量不大时，在喷射混凝土前先用高压风吹扫工作面，开始喷射混凝土时，喷射混凝土由远而近，并临时加大速凝剂掺量，缩短初、终凝时间，直至逐渐合拢喷射混凝土，水止住后，按正常配合比喷射混凝土封闭。若渗水量大，先用导管在渗水较集中处将水引出，再加速凝剂封闭开挖面进行下道工序。

喷射混凝土中掺速凝剂，以减少回弹量和粉尘，控制外加剂掺量，确保喷射混凝土强度符合设计要求。

采用在墙上插外露长度等于设计喷射混凝土厚度的钢筋头控制喷射混凝土的厚度，不够厚度的重新加喷。

喷射混凝土由专人喷水养护。发现裂纹时先用红油漆作上标志，进行观察和监测，确定其是否继续发展，找出原因后进行处理。对可能掉下的喷射混凝土撬下重喷；已不再发展的裂纹，采取在其附近加设锚杆或加喷一层混凝土的办法处理。

为加强喷射混凝土与土状岩体的粘结力，采用在受喷面上设置一层φ6的钢筋网片。

坚决实行“四不”制度，即网喷工艺不完毕，掌子面不前进；喷射混凝土厚度不够不前进；开挖、喷护后发现的问题不解决不前进；量测结果判断不安全未经补强不前进。以上制度由工地领工员负责实施，并将实施情况填入工程日志簿备查，项目技术负责人负责检查督促。

②锚杆施工

砂浆锚杆施工工艺流程为：钻孔→清孔→灌浆→插入杆体。

药卷锚杆施工工艺流程为：钻孔→清孔→塞入药卷（经水浸湿或是自带水囊药卷）→插入杆体。

D25中空注浆锚杆施工工艺流程为：钻孔→清孔→插入杆体→注浆。

《中空注浆锚杆施工工艺框图》见附表。

中空注浆锚杆施工方法参照下图：

Φ10塑料注浆排气管

购买成品锚杆，预先存放在洞外，施工时锚杆钻孔位置及孔深必须精确，除去油污、铁锈和杂质。先用凿岩机按设计要求钻凿锚杆孔眼，达到标准后用高压风清除孔内岩屑，然后安装锚杆封闭孔口，利用注浆机向锚杆内注浆，注浆压力达到一定值以后停止注浆封闭注浆口。并按规范要求抽样进行锚杆抗拔试验。

施工中应注意以下事项：

锚杆孔位与孔深必须精确，与设计及规范要求相符；

杆体在使用前必须除去油污和铁锈，以保证锚杆施工质量。

系统锚杆钻孔与岩面应垂直，如不垂直，安装锚杆时用垫板调整，使托板密贴岩面，锚杆外露长度不超过10cm。

锚杆安装后，不得随意敲击。安设后3天内，在杆体上不得悬挂重物。

③钢拱架、格栅拱架施工

本合同段隧道Ⅴ级围岩设计采用I18型工字钢拱架支护，间距70（50）cm；Ⅳ级围岩按设计采用钢筋格栅拱架支护，间距70（100）cm；Ⅲ（Ⅱ）

级围岩无拱架设计。钢拱架在洞外按设计分单元加工成型，洞内安装在初喷混凝土之后进行，与定位钢筋焊接。钢拱架间设纵向连接筋，拱架间以喷混凝土填平。拱架拱脚必须安放在牢固的基础上，架立时垂直隧道中线，当拱架和围岩之间间隙过大时设置垫块，用喷混凝土喷填。

钢拱架架设工艺要求：

a、为保证钢拱架置于稳固的地基上，施工中在钢拱架基脚部位预留

0.15～0.2m原地基；架立钢拱架时挖槽就位，软弱地段在钢拱架基脚处设槽钢以增加基底承载力。

b、钢拱架应垂直隧道中线，钢拱架的倾斜度不大于2°。其竖向不倾斜，平面不错位、不扭曲。钢拱架的上下左右允许偏差±5cm。

c、为增强钢拱架的整体稳定性，钢拱架设用Φ25的纵向连接钢筋，焊接牢固，并于两脚端施作锁脚锚杆。

d、钢拱架架立后尽快喷混凝土作业，并将钢拱架全部覆盖，使钢拱架与喷混凝土共同受力，喷射混凝土分层进行，每层厚度5～6cm左右，先从拱脚或墙脚处向上喷射以防止上部喷射料虚掩拱脚（墙脚）不密实，造成强度不够，拱脚（墙脚）失稳。

④超前锚杆和超前小导管施工

在围岩破碎地段使用超前支护措施，防止掘进时岩体发生坍塌。本隧道超前支护类型为超前注浆小导管及超前锚杆。其中锚杆施工工艺参见前述锚杆施工部分。超前小导管施工工艺：

小导管用钢管为5米长，外径50mm壁厚5mm的无缝钢管，预先在洞外做成锥尖型，其中锥尖长10cm左右，中间管壁以15cm间距梅花型开钻8mm 的压浆孔，预留止浆段（长度为1m）及锥尖部分不钻孔。

采用钻机钻孔，沿开挖轮廓线外按设计间距及外插角度打孔，钢管用凿岩机顶进，顶进时将风钻的回转爪取掉，将特制的短钎尾插入待进的钢管内，以风钻的冲击力将钢管顶入钻孔中，管端置于钢拱架外侧，并与钢拱架点焊连结。安装完毕后，进行注浆，所有小导管注浆均采用水泥浆。注浆压力0.5～1.0 Mpa ,水灰比一般为0.5:1～1:1，浆液配比及注浆压力根据现场注浆效果进行调整，孔口设止浆塞。

浆液的浓度、凝固时间应符合设计要求。注浆时应经常检查泵口和孔口注浆压力的变化，发现问题及时处理。

前后小导管重叠区域不小于设计。尾端和拱架点焊连接。

《注浆小导管施工工艺框图》见附表。

⑤钢筋网制安

挂钢筋网在系统锚杆施作后安设，钢筋类型及网格间距按设计要求施作。钢筋网根据被支护岩面的实际起伏状况铺设，并在初喷混凝土后进行，钢筋网连接处，与锚杆连接用细铁丝绑扎或点焊在一起，使钢筋网在喷射时不易晃动。钢筋网安设时应注意：

a、施作前，初喷2～4cm厚混凝土形成钢筋保护层。

b、制作前进行校直、除锈及油污等，确保施工质量。

c、钢筋网钢材必须有出厂合格证并经现场检验合格,钢筋网间距必须符合设计；网格纵横钢筋必须点焊，钢筋网与初喷混凝土基本密贴。钢筋网片之间搭接长度不小于200mm，在喷射混凝土时钢筋不得晃动。

⑸防排水工程施工

①洞口及明洞防排水施工

洞顶截水沟先期施作，以拦截地表水向隧道洞口漫流。

洞口排水沟边沟在洞口开挖后施作，以便排除施工场地积水，保持良好的文明施工环境。

隧道排水系统有环向排水管，横向引水管、纵向排水管及侧式排水管等。环向施工缝和沉降缝设置中埋式橡胶止水带。洞内复合防水层由300g/m2土工布及1.2mm厚EVA防水板组成。复合防水层施工在自制台车作业平台上完成。防水板采用熔接器热熔粘结施工。

a、防水工程施工

a1施工准备

吊挂1.2mm厚防水板的台车就位后，用电焊或氧焊将初期支护外露的锚杆头、钢筋网等铁件齐根切除，并抹砂浆遮盖，以防刺破防水板。对于开挖面严重凹凸不平的部分进行修凿和找平。

a2施工顺序

初期支护喷射混凝土等强完毕→喷射混凝土表面修整→敷设土工布→用水泥钉安装热融衬垫→铺设防水材料→二次模注混凝土施工。

a3施工工艺

钢筋网等凸出部分，先切断后用锤铆平，再用砂浆抹平；有凸出的管道时，切断铆平后用砂浆抹平；锚杆有凸出部位时，帽头顶预留5mm切断后，用塑料帽处理。在初期支护表面先把300g/m2土工布用衬垫贴上，然后用射钉枪钉上水泥钉锚固，水泥钉长度不得小于50mm，平均拱顶3～4点/m2，边墙2～3点/m2。

为了防止水泥浆渗入土工布，先铺土工布后铺防水板。

人工将防水板提升到作业台车上，以防水板的全幅中部对准隧道中线，根据防水板幅面大小，将防水板托起贴着喷锚支护表面铺设，松紧适度并用热焊机将防水板焊在热融衬垫上，拱部固定点间距0.5m左右。