彭水县城摩围山隧道工程进口端右线K2+153-k2+178溶洞处理方案.docx

彭水县城摩围山隧道工程进口端右线K2+153-K2+178穿溶洞施工方案一、编制依据（1）《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076－95）（2）《公路隧道施工技术规范》（JTGF60－2009）（3）《公路隧道施工技术细则》（JTG/TF60-2009）（4）《地下工程防水技术规范》（GB50108－2008）（5）《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）（6）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086－2008）（7）《城市隧道工程施工质量验收规范》（DBJ50-107-2010）（8）彭水县城摩围山隧道工程设计文件（9）设计院给予的右洞溶洞设计处理方案（10）现场踏勘及调查了解的施工环境、条件等。（11）摩围山隧道进口端右线k2+153-k2+178溶洞地质预报成果书。二、工程概况彭水摩围山隧道工程进口端于2012年11月份，在左线ZK2+145隧道右边墙脚处揭露一个溶洞，溶洞揭穿口部大小约1.2m宽，人员进入溶洞后观察发现，该溶洞是顺着岩层层理裂隙发育的一个溶洞，溶洞未完全发育成熟，溶洞从隧道左线底板开始形成较小的空腔（空腔被泥+石充填高度较小），顺着岩层的走向和倾向逐步延伸到隧道右线的拱部闭合，顺着走向从左至右跨度最大处达30余米。溶洞空腔高度0-4m不等。岩石层理34 与节理裂隙发育，层理、节理均为黄泥充填，无任何胶结能力，层理面间距0.3－1.2m，裂隙张开非常明显，一般为5mm，局部裂隙张开甚至达到了3cm，节理面间距1-3m，岩石大多已经被解理后形成分离块状，靠岩石相互之间的镶嵌挤压作用，呈暂时稳定状态。溶洞底板为黄泥与溶蚀垮落数十吨重的块石呈堆积状，溶洞内较干燥，未见渗水与流水迹象，但是施工用水完全能够随着溶洞裂隙流走。故判定为溶洞属年代较新，不完全发育。由于受左洞、右洞开挖爆破影响反复振动影响，使得溶洞顶板岩层裂隙进一步被破坏，右洞揭穿后再次发生了大面积坍塌。大块巨石滑入右洞，并造成已作2架钢支撑破坏，空腔高度距开挖隧道洞顶高达13米。右洞进口端向出口端开挖过程中，开挖至K2+140时，已经从右侧边墙开始发现较小的溶腔逐步向拱部发展。业主、设计院、监理、施工四方勘察了现场后决定由原来的III级围岩支护变更加强为按溶洞B型断面I18工字钢架支护，间距0.8 m，而施工至K2+153时，溶洞空腔已经发展到拱部，并且拱部巨厚层石灰岩发生局部垮塌现象，后又经各方商讨，将拱架间距加密至0.6m。当开挖至K2+157.1时，溶洞充填物顺着层面发生了滑移，顶板岩层也随之发生了垮塌，滑移的巨大冲击力把K2+156.5、K2+157.1二榀拱架破坏，石块大多为十几吨甚至几十吨的巨石。溶洞顶部最前端K2+180岩石也已经被剥离，随时有下滑的危险。而且溶洞顶部还存在岩石层理、节理特别发育的现象，并且有多块悬石镶嵌，摇摇欲坠。完全不具备继续施工的条件，存在重大的安全威胁。为预防垮塌继续发生，项目部停止了施工，保持垮塌时现有的形态，34 溶洞处于一个相对稳定的状态。三、总体施工方案溶洞揭穿后，建设单位、设计单位、监理单位、施工单位曾经多次组织隧道、地质等各专业工程师、专家到现场踏勘，经过反复进行安全性、经济性、可操作性进行比对、分析、研究、认证，最后一致确定如下方案：溶洞坍塌处理范围确定为K2+153-K2+178，为防止巨大的冲击荷载对34 施工及运营造成的安全，在溶洞空腔由人工采用混凝土+砂制作人工假顶（即缓冲层护拱），再采用超前大管棚超前支护，双层工字钢架作初期支护，短进尺、弱爆破台阶分部开挖方逐段向前方推进，并尽快完成二次衬砌。施工前先对原已经架设的拱架局部位置进行注浆和充填混凝土加固。其施工步骤依次为：1.隧道开挖轮廓线以内采用人工结合机械的方式，采用洞渣和砂袋进行充填，尽量减少掘进爆破工作。2.在塌方前已经架设好拱架背部埋设2米管棚管导管（K2+153-K2+155），导向管孔口K2+153-K2+151用砂袋充填，预留出管棚操作室。3.支模并封闭掌子面。4.浇筑3米厚C20混凝土人工假顶。5.拆除拱架及砂袋形成管棚操作室。6.跟管钻进施作超前大管棚。7.恢复k2+151-k2+155拆除的钢拱架→8.从K2+156.5开始架设加固20b双层工字钢拱架，间距0.6m/榀，并浇筑混凝土，直至溶洞垮塌段过完为止。→9.通过预留的吹砂管道对护拱外吹砂高度不小于2m。→10.尽快完成仰拱封闭成环，并进行二次衬砌。四、施工方法4.1洞碴及砂袋回填左右洞之间，溶洞之间形成了天然的模板墙，溶洞k2+153-k2+168范围，首先尽量利用挖机回填洞碴至套拱外轮廓线内，挖机不能操作的地方，采用人工装砂袋并回填至套拱外轮廓线内。充填洞碴及砂袋时必须预留吹砂管道，吹砂管道2m*2m梅花形布置。挖机及人工回填的洞碴及砂的工程34 量以现场实收为准。4.2安装导向管洞碴及砂袋回填至套拱外轮廓线外后，利用原已架好的拱架，于k2+156处拱架外轮廓上方按管棚设计位置埋设φ159*6mm导向管（设计为φ146*6mm，由于采用跟管钻进，跟管外径为φ146，故需加大），导向管长度2m，外插角3°。导向管安装位置置于开挖轮廓线以外，保证双层钢拱架位置。导向管安装完毕后，孔口k2+153-k2+51拱架背面用砂袋充填70cm厚，导向管孔口利用砂袋封闭，防止混凝土进入导向孔口管内。4.3支模、封闭掌子面充填混凝土之前，结合洞碴回填工序，在k2+153对全断面进行封闭掌子面，防止混凝土渗漏。封闭掌子面用I16工字钢加固，工字钢按1.5m*1.5m纵横布置，并与原已经架设好的工字钢焊接牢靠，并设置斜撑加固，并用木板作挡板抵御充填洞碴及混凝土。支模及斜撑加固工程量以现场实际验收为准。4.4充填混凝土护拱将左洞k2+145右侧边墙揭露的溶洞扩大，预留大小按1.5m*1.8m。输送泵安装在左洞k2+145溶洞附近，泵管从左洞k2+145溶洞洞门接至右洞，充填混凝土等级为C20，充填混凝土时泵送速度不宜过快，防止导向管变形位移或混凝土流入导向管内，浇筑时必须安排人员在洞内值班，确保浇34 筑质量以及操作人员的安全，混凝土量以现场实际验收为准。4.5拆模及拆拱待混凝土强度达到设计要求后，开始拆模，并拆除k2+151-k2+153段拱架120°范围拱部部分，原充填的砂袋自然掉落，使之形成管棚操作室；拆模及拆拱时带班领导必须现场跟班，以确保安全。拆除的拱架量以及钢材数量以现场实际验收为准。4.6超前大管棚施作利用开挖台车与脚手架管相结合搭设管棚施工平台，φ108超前大管棚（壁厚6mm，环向间距0.35m，外插角3°）加固范围为拱部120°，超前管棚穿过溶洞有效长度29m，并伸入基岩不小于5m控制。由于考虑到溶洞较为破碎，采用普通钻进工艺坍孔严重，造成无法顶进钢管，造成质量安全隐患。故本工程需采取跟管钻进工艺，钻机为ZSY60型液压钻机，跟管为φ146mm，1.5m一节，与钻杆配套，钻头采用为φ146mm偏心钻头，钻至设计深度退出钻头、钻杆，方可进入下一个孔位施工。在跟管的保护下，再按设计人工或挖机顶进φ108超前大管棚，管棚管接头处采用φ121*6mm联接钢管连接。管棚顶进到位后，利用ZSB80拔管机拔出套管，再按设计施工钢筋笼。再对管棚进行注浆，增加管棚的刚度，并在一定范围内对围岩及塌方进行固结。注浆采用普通硅酸盐水泥42.5R按1：1水灰比配制浆液，注浆终压0.8Mpa。34 为保证管棚接头错开，要预先按设计对每个钻孔的管子进行配管和编号，保证同一个断面上接头数不超过50%。奇数孔第一根插入3m管棚，偶数孔第一根插入6m管棚，后均插入6m管棚。管棚之间采用联接套丝扣连接，连接长度40cm，联接套采用Φ121*6mm钢管，长40cm，与管棚的联接丝扣不少于15cm。为保证顶管更架顺畅，最前端的管棚应加工成圆锥型。按设计在管棚上钻注浆孔。钻机从导向管钻进，开孔时低速低压。钻机立轴方向准确定位，保证孔向正确，每钻完一孔即顶进一根钢管，注一孔浆。管棚顶到位后，钢管与导向管之间用速凝水泥将其它堵塞严密，以防注浆时冒出。钻进中经常检查钢管、钻机的偏斜度，发现偏差超过设计时，立即纠正。每隔5m测定钻孔的偏斜情况，钻孔向下偏斜过大时，在偏斜部分填充水泥砂浆，等水泥砂浆凝固后，再从偏斜处开始继续钻进。为了增加管棚的抗弯能力，在钢管内增设钢筋笼。钢筋笼由4根φ20mm主筋和φ42钢管固定环组成。钻孔的同时，按设计在加工车间加工钢筋笼。顶管完成后就将钢筋笼插入管棚内。4.7恢复k2+151-k2+155拆除的拱架管棚施工完毕后，立即将拆除的拱架恢复，并立即喷射混凝土。重新架立的拱架以现场实际验收为准。4.8溶洞区段施工34 隧道开挖采用台阶分部开挖法进行施工，先开挖环向120度范围，并立即架设拱部工字钢架及喷浆支护，中间预留核心土。开挖时尽量采用人工或机械开挖，部分地方为原基岩，当施工难度较大或效果不理想时可考虑采用弱爆破法，但必须严格控制药量防止振动过大导致坍塌。每次开挖长度为一榀拱架长度，即0.6m。溶洞区段支护参数为双层I20b型工字钢，设置锁脚锚杆。溶洞区段施工应尽量保留其原有的过水通道，原有过水通道严禁堵塞，溶洞右侧加设拱架时，在拱架背埋设100mm双壁波纹打孔管，波纹管用无纺布包裹，环向间距2m。4.9吹砂溶洞段施工完毕后，需立即通过之前预留的吹砂管道向护拱外吹砂，吹砂的厚度应不小于护拱外轮廓线外2m，吹砂时，派专人从左洞预留的检查门洞到右洞进行观测，以确保吹砂的质量及厚度。4.10溶洞段开挖及初支后尽快组织进行仰拱及二次衬砌施工。二次衬砌采用P12防水混凝土，防水板与初支面之间环向盲管按2m间距进行加密。五、施工工艺流程5.1隧道初期支护流程图及示意图34 否初喷混凝土施工放样安装钢架及挂钢筋网是否符合标准调整施作系统锚杆喷射混凝土达到设计厚度监控量测反馈、调整确定支护参数是开挖测量放线5.2大管棚工艺要求5.1.1流程图超前管棚施工工艺流程图地质调查注浆设计现场试验效果检查制定施工方案进入施工孔位放样钻孔高压风吹洁孔内钻渣安设钢花管施工准备安装工字钢拱架设备准备管材加工材料准备机具准备钢筋笼加工钢筋笼安装注浆联接管路及密封孔口5.2.2施工程序及方法34 大管棚施工有关工艺参数和控制标准：大管棚采用热轧无缝钢管外径φ108mm，壁厚6mm，施作长度为29m，环向间距35cm，外插角1°～3°，管壁四周（除在尾部50cm不设压浆孔外）均钻纵横间距为15cm的Φ10mm压浆孔。钢管内压注M20水泥浆,施作范围拱部120°；导向管采用无缝钢管φ159*4.5mm，长度4m,环向间距35cm，外插角1°～3°，拱部120°范围，钻孔直径为φ146mm。钻孔：当护拱砼达到设计强度的75%后，即可进行管棚钻孔施工，采用全液压锚固钻机ZSY-60型电动潜孔钻机，根据导向管预定的方向施钻，钻头为φ146mm偏心钻头，钻杆1.5m长，跟管外径为φ146mm，长1.5m，钻进时跟管套在钻杆外，与钻杆配套使用，跟管末端用丝扣与管靴连接，钻机钻进时，利用钻机的推力通过管靴顶进跟管。开孔时，低压慢转，钻进过程中利用倾斜仪等测量设备有效控制钻孔质量，保证终孔偏斜率在1/2000以内，孔深误差＋0.5m。当钻至设计深度后退钻。清孔：钻机钻孔到设计位置后，采用高压风从里向外冲洗孔道，清洗孔道中的杂物，保证孔道畅通。测斜及纠偏：管棚钻孔时其纵坡应与隧道纵坡一致，管棚施工时对钻孔的精度要求很高，在施工过程中要用水平尺经常检测钻杆角度和方向，若与设计有出入，要及时进行调整到设计位置。成孔后必须进行测斜，如钻孔偏差值过大，则应进行纠正，有重大偏位的，要重新钻孔。安装大管棚钢管：在φ146mm跟管保护的情况下，采用人工配合挖机将φ108mm超前大管棚送至孔底，管棚钢管按4～6m分节，以保证隧道纵向同一断面内的接头数不大于50%，每节之间车丝扣连接，车丝长度34 15cm。管棚顶到位后，采用ZSB80拔管机将φ146mm跟管逐节拔出。管棚与导向管间隙用速凝水泥堵塞严密。再根据设计送入预告加工好的钢筋笼，每根管棚的外露端焊接注浆接头，以方便与注浆管连接。管棚注浆：管棚安装完成后，对管棚进行全孔一次性注浆。管棚注浆为打一根管棚注一根，注纯水泥浆，注浆结束后方可进入下一根管棚施做。严禁全部孔打完后再注浆。防止先注浆孔的浆液窜到后注浆的孔，造成后注浆孔堵塞，且注浆压力达不到，扩散半径得保证，影响整体注浆效果。注浆压力0.8～1.5Mpa，必要时可在孔口处设置能承受规定的最大注浆压力和水压的止浆塞。注浆量根据现场情况将管棚注满并保证注浆饱满。5.2.3超前管棚质量标准管棚所用钢管进场必须按批抽取试件作力学性能（屈服强度、抗拉强度和伸长率）和工艺性能（冷弯）试验，其质量必须符合国家有关规定及设计要求。检验数量：以同牌号、同炉罐号、同规格、同交货状态的钢管，每60t为一批，不足60t按一批计。施工单位每批抽检一次；监理单位按施工单位抽检次数的20%进行见证取样检测或按施工单位抽检次数的10%进行平行检验，至少一次。检验方法：施工单位检查每批质量证明文件并进行相关性能试验；监理单位检查全部质量证明文件和试验报告，并进行见证取样检测或平行试验。管棚所用钢管的品种和规格必须符合设计要求。检验数量：施工单位、监理单位全部检查。34 检验方法：观察，钢尺检查。管棚搭接长度应符合设计要求。检查数量：施工单位、监理单位全部检查。检验方法：尺量。注浆浆液的配合比应符合设计要求。检验数量：施工单位、监理单位全部检查。检验方法：施工单位进行配合比选定试验；监理单位检查配合比选定单，并进行见证试验。注浆压力应符合设计要求，注浆浆液应充满钢管及其周围的空隙。检验数量：施工单位全部检查；监理单位按施工单位检查数量的20%见证检查。检验方法：施工单位查施工记录的注浆量和注浆压力，观察；监理单位见证检查。管棚钻孔的允许偏差应符合下表的规定：管棚钻孔允许偏差序号项目允许偏差1方向角1°2孔口距±50mm3孔深±50mm检验数量：施工单位全部检查检验方法：仪器测量、尺量5.3注浆34 5.3.1注浆量：超前大管棚注浆，根据岩石裂隙率的经验资料进行估算：按照V=A*H*π*R2*n*β公式计算注浆量，式中，V为每注浆孔所需浆液量（m3）；A为浆液消耗系数，取1.3；H为注浆段高（m），取4.5；R为有效扩散半径（m），取0.5；n为岩石裂隙率（%），此处取20%；β为浆液充填系数，取1.0。管棚的单孔注浆量为4.1m3。单孔注浆结束标准：注浆压力达到设计终压并稳定10min，且进浆速度小于开始进浆速度的1/4，或注浆量不小于设计注浆量的80%。全段结束条件：所有注浆孔均已符合单孔结束条件，无漏注情况。5.3.2管棚注浆a.注浆前先检查管路和机械状况，确认正常后做压浆实验，确定合理的注浆参数，据以施工。b.注浆过程中随时检查孔口、邻孔、覆盖层较薄部位有无串浆现象，如发生串浆，应立即停止注浆或采用间歇式注浆封堵串浆口，也可采用麻纱、木楔、快硬水泥砂浆或锚固剂封堵，直至不再串浆时再继续注浆。注浆过程中压力如突然升高，可能发生堵管，应停机检查。c.注浆过程应派专人负责，填写《注浆记录表》，记录注浆时间、浆液消耗量及注浆压力等数据，观察压力表值，监控连通装置，避免因压力猛增而发生异常情况。d.为保证管棚内能饱满充填，在管棚内安有排气管，排气管孔阀门连接。34 f.管棚与导管之间空隙采用快硬水泥封堵。注浆管与管棚之间采用法兰盘连接，在注浆管端安装一个球阀，控制浆液。搅拌机水泥水水泥浆池注浆泵高压阀孔口阀止浆塞注浆管注浆孔5.3.3注浆效果检验a.注浆结束，待初凝后，在隧道开挖轮廓边缘布置效果检验孔。b.检验孔采用外径42mm、壁厚4mm、长度为3m的热轧无缝钢管,环向间距50cm、拱部180°范围径向注浆，当注浆压力达到设计注浆终压0.8mpa时，证明注浆效果已达到设计要求，若注浆压力一直升不上去，证明注浆未饱满，应继续注浆，直到压力达到设计注浆终压0.8mpa时，方可停止注浆工作。5.4工字钢拱架施工施工工艺见“型钢钢架安装工艺流程图”。隧道采用型钢钢架及格栅钢架支护支护，钢架按设计预先在洞外钢构件场地加工成型，在洞内用螺栓连接成整体。中线标高测量清除底脚浮碴安装钢支撑隐蔽工程检查验收复喷混凝土初喷和锚杆焊接定位钢支撑加工质量检验钢支撑组拼34 型钢钢架安装工艺流程图制作加工：型钢钢架采用冷弯成型。钢架加工焊接不得有假焊，焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。每榀钢架加工完成后放在水泥地面上试拼，周边拼装允许误差为±3cm，平面翘曲小于2cm。钢架在开挖或喷混凝土后及时架设。钢架架设工艺要求：安装前清除基底虚碴及杂物。钢架安装允许偏差：钢架间距、横向位置和高程与设计位置的偏差不超过±5cm，垂直度误差为±2°。钢架拼装可在开挖面以外进行，各节钢架间以螺栓连接，连接板密贴。沿钢架外缘每隔2m用钢楔或混凝土预制块楔紧。钢架底脚置于牢固的基础上。钢架尽量密贴围岩并与锚杆焊接牢固，钢架之间按设计纵向连接。钢拱架拱脚打设锁脚锚杆，单边数量为4～6根。下半部开挖后钢架及时落底接长，封闭成环。钢架与喷混凝土形成一体，钢架与围岩间的间隙用喷射混凝土充填密实；钢架全部喷射混凝土覆盖，保护层厚度不小于设计厚度。加强支护从K2+156～溶洞过完为止，架设双层20b型钢拱架，两榀拱架之间采用焊接方式连接成一个整体，拱架架设完毕后，立即喷射混凝土34 封闭。待溶洞段施工完毕后，再恢复原设计施工。5.5钢筋网钢筋须经试验合格，使用前进行除锈，在洞外分片制作，安装时搭接长度不小于一个网格长度。人工铺设钢筋网，贴近岩面铺设并与锚杆和钢架焊接牢固。钢筋网焊接在钢架靠近岩面一侧，以确保整体结构受力。喷混凝土时，减小喷头至受喷面距离和控制风压，以减少钢筋网振动，降低回弹。钢筋网喷混凝土保护层厚度不小于2cm。钢筋网施工工艺流程见“钢筋网施工工艺流程图”。下料调直除锈、去油污焊接运输安装钢筋网施工工艺流程图5.6锚杆施工不合格合格注浆配比设计与试验注浆站布置注浆施工浆中空锚杆安装施工准备注浆检查下道工序浆液配制注浆配件加工钻孔/清孔施工工艺流程见“砂浆锚杆施工工艺框图”。砂浆锚杆施工工艺框图34 5.6.1钻孔:应严格控制锚杆孔口位置、方向、直径，钻孔前标出孔位，采用YT-28风动钻机进行钻孔，钻孔直径为42mm。锚孔钻完后用高压风清孔，并检查锚孔是否平直畅通，不合格者重新钻孔。锚杆孔位偏差不大于15mm，孔洞保持直线，孔深偏差不大于50mm。5.6.2锚杆安装：将锚头安装在锚杆一端，另外一端安装止浆塞，然后将锚杆旋转插入孔中。锚杆深入孔底，将止浆塞推向孔口处，塞入孔内，安上垫板和螺母，按照需要采用锚固剂对孔口进行密封，杆体露出面的长度，不大于喷层厚度。5.6.3注浆:连接注浆管路，将注浆接头拧在锚杆上。注浆机采用焦作ZJB-6型注浆机，注浆材料根据实际围岩情况选用，一般为水泥砂浆，水灰比0.45：1,注浆压力控制在0.8～1.5MPa。注浆结束标准为管内浆液溢出，孔内注浆饱满。5.6.4锚杆质量检查锚杆是一种主要支护措施，确保锚固质量，严格按照设计孔位、角度、孔深施工。每300根锚杆抽取一组以上的试件，每组试件不少于3根锚杆。对于不同的锚杆类型、材料类型、施工工艺、工程部位和地质变化情况，均抽取不少于一组试件进行检验，以保证其结果能全面反映各种情况下的锚杆施工质量。被检验的注浆体一般在施工现场取样，也可按施工时的配合比制作试件，在现场环境下养护28天，其抗压强度不小于设计规定。对于端头锚固式锚杆须做拉拔试验，当被检测锚杆的锚固力符合设计要求时，说明锚杆质量合格；当锚杆的抗拔力不符合要求时，要采用加密34 锚杆的方法予以补强。5.7喷射混凝土喷射混凝土为C25喷射混凝土，厚度为60cm。喷混凝土采用转子式混凝土喷射机PC5T进行作业。喷射机具必须密封性能良好，喷嘴料流均匀连续；生产率大于5m3/h，允许骨料最大粒径为20mm；机旁粉尘小于10mg/m3，耗风量8m3/min，额定工作压力0.4MPa，混凝土坍落度30-50mm，速凝剂掺量0-6%，速凝剂系统计量精度大于2%，适用混凝土、塑性混凝土，与混凝土混合必须均匀。每个工作面配备2台。本隧道所有喷射混凝土均采用潮喷工艺进行施工。喷混凝土施工工艺见图“喷混凝土施工工艺流程图”。水泥砂碎石水外加剂砼拌制砼运输砼喷射机受喷面洒水养护速凝剂喷混凝土施工工艺流程图5.7.1混凝土生产喷射混凝土生产在拌和站内完成，根据设计配合比，采用自动计量拌和站生产，并达到以下指标：34 喷射混凝土采用搅拌机容量500L双卧轴式强制搅拌机生产，投料顺序为先投入砂、碎石干拌10秒钟左右，然后投入水泥、外加剂再加入水搅拌120秒左右即可。坍落度控制在3-5cm。搅拌配料计量允差胶结料和水不超过1%，砂子为中砂，含泥量不超过4%。5.7.2混凝土运输喷射用混凝土采用混凝土罐车运输至工作面。施工时加强工作面和拌合站之间的联络，确定相邻罐车到达工作面的时间差，确保喷射工作施工不因运输不到位而停顿，又保证运输到工作面的混凝土等待时间不能过长。5.7.3施工准备①受喷面处理⑴拆除作业面障碍物、清除开挖面的浮石和墙脚的岩砟等。⑵用高压风水冲洗受喷面；对遇水易潮解、泥化的岩层，则用高压风清扫岩面。⑶埋设控制喷射混凝土厚度的标志。⑷受喷面有滴、淋水时，喷射前按下列方法做好治水工作：有明显出水点时，可埋设导管排水；导水效果不好的含水岩层，可设盲沟排水。⑸对破损岩面，清除所有暴露的破损岩石，并在破损岩面范围内提供和安装附加的岩石加固钢筋或钢支撑。⑹在已有混凝土面上进行喷射时，清除剥离部分，以保证新老混凝土之间具有良好的粘结强度。将被下一层覆盖的喷砼层首先达到初凝，并使用扫帚、水冲或其他方式除去所有松散物、尘土或其他有害物质。34 ②机具设备准备喷射作业前，对机械设备、风、水管路，输料管路和电缆线路等进行全面检查及试运转，并检查速凝剂的泵送及计量装置性能。喷射机司机与喷射手不能直接联系时，配备联络装置；作业区有良好的通风和足够的照明装置。5.7.4喷射混凝土施工①施工方法⑴喷射作业应分段、分片由下而上先墙后拱顺序进行，每段长度不宜超过6m。且需在搭设的操作平台上进行喷射作业，喷射操作平台长、宽、高分别为：6m、5m、5m。⑵喷射作业时，喷嘴要垂直受喷面做反复缓慢螺旋形运动，螺旋直径约20～30cm，同时与受喷面保持一定的距离，一般取0.6～1.0m。若受喷面被钢筋网或格栅钢架覆盖时，可将喷头稍加倾斜，但不小于70度，以保证混凝土喷射密实，保证钢支撑背面填满混凝土，粘结良好。⑶喷混凝土一般分二次施喷完成，第一次喷射4cm混凝土后，施作锚杆、格栅钢架，再分复喷至设计厚度。后一层在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1h后再喷射时，先用风水清洗喷层面。⑷喷射作业分段、分片，由下而上的顺序进行，分层喷射，边墙每层厚度按3-4cm控制，拱部按2.5-3cm控制，后一层在前一层混凝土终凝后进行，直至复喷到设计厚度。喷嘴与受喷面保持垂直，距受喷面0.6～1.0m，喷射机压力不小于0.2MPa。⑸34 喷射混凝土作业紧跟开挖面，下次爆破距喷射混凝土作业完成时间的间隔不得小于4h。⑹严格执行喷射机操作规程：连续向喷射机供料；保持喷射机工作风压稳定；完成或因故中断喷射作业时，将喷射机和输料管内的积料清除干净。⑺喷射混凝土的回弹率控制不大于15%。1a边墙b拱部234561537拱部中心26拱脚线48910拱脚线喷锚施工顺序图②喷射混凝土养生新喷射的混凝土按规定洒水养护。当干斑点首先出现在喷混凝土层表面时，利用水枪每4小时喷水一次，保持混凝土湿润，养护时间不少于14天。③喷射混凝土质量要求喷射混凝土局部凹凸不平尺寸大于下述要求时，进行处理。边墙：D/L=1/6；拱部：D/L=1/8，式中：L：喷射混凝土相邻两凸面间的距离，D：喷射混凝土两凸面凹进的深度。④质量控制与检验⑴严把材料进场质量检验关34 严格按照《公路隧道施工技术规范》要求采购相关原材料，并按照试验规程对原材料进行进场检验，保证材料质量。⑵严格进行施工配合比控制混合料的配合比严格按喷射混凝土设计配合比执行，采用自动称量仪计量。每次施工前1h必须测定砂、石含水率，确定施工配合比，混合料的用量按施工配合比实施。原材料必须按重量控制加入，称重允许偏差：水泥、硅粉、粉煤灰等胶凝材料、高效减水剂和拌合水均为±1%，砂、石料为±2%。⑶规范喷射混凝土施工工艺喷射混凝土采用湿喷工艺，除速凝剂外包括水在内的所有集料均在洞外拌合站搅拌均匀，然后运到洞内送入喷射机械进行喷射，喷射混凝土做到密实、饱满、表面平顺，其强度达到设计要求。⑷加强施工过程中的质量控制a配备专职的质量管理工程师，负责喷射混凝土的测试、制作、操作及验收证明，在喷射过程中与监理工程师取得密切联系，自始至终强调遵守操作的工艺要求和执行规范的规定，确保喷射混凝土的制作和良好的喷射质量。b对已喷射的混凝土，按《公路隧道施工技术规范》及《锚杆喷射混凝土支护技术规范》有关规定取样作抗压强度试验，对混凝土试件的试验结果未能达到设计强度、未满足规范要求时，要找出原因，采取补救措施。c在复喷砼前，先对上一层进行检查，所有喷砼在施作后8h检查，不合格者按规定修复。34 ⑸喷射混凝土的强度应符合设计图纸要求，抗压强度应以同批内标准试块（100×100×100mm）的代表值为三个试块试验结果的平均值；同组试块应在同块大板上制取，有明显欠缺的试块，应予舍弃；三个试块中的过大或过小的强度值，与中间值相比超过15%时，以中间值代表该组的强度。⑹喷射混凝土厚度用凿孔或电测等方法进行检查，每10m隧道检查一个断面，每个断面从拱顶中线起，每间隔3m布设一个检查点。每个面上全部检查点的喷层厚度，80%以上不小于设计厚度；最小值不小于设计厚度的三分之二，同时，一个断面检查点厚度的平均值不小于设计厚度。六、组织措施6.1组织机构总指挥：潘铮荣职责：全面协调指挥本次塌方处理的全过程；值班领导：钱勇、邓章兵、黄发荣职责：现场值班组织协调调度，保证严格按方案执行；值班队长：贺喜强、贺长松、胡兵职责：保证现场操作严格按照方案实施；值班技术员：程均、何可、谢欢、王玉平职责：负责落实、监督现场执行情况，作好施工记录，安全监督，提出材料供应计划。监控量测小组：周开鹏、李青青、曹明朗、刘冠楠职责：负责施工过程中，及后期监控量测34 6.2劳动力组织对于隧道支护施工人员组织如下表（表4）所示：表4进洞施工生产劳动力配置表工种人数职责备注工区管理人员15人工程施工的安全、质量、进度管理、提供技术服务、供应材料、提供后勤保障立拱班16人负责立拱施工喷浆班17人负责喷浆施工运输班4人喷浆料等材料运输装载机司机2人负责配合支护作业挖机司机1人负责支护施工协作钢筋加工班6人负责钢筋网片、超前长管棚等的加工钢架由项目部统一加工质检工程师1人工程施工的质量管理隧道工程师1人负责工程施工的现场技术指导、施工原始数据的记录收集安全员2人负责安全施工工作总计64人6.3施工材料组织施工过程的材料供应由工程技术部门根据施工进度34 计划安排各项主材的供应，以满足施工为前提，考虑一定的库存为保障。施工过程中的消耗根据库存情况及时购进，保证随用随领。6.4主要机械设备配备机械设备配备见表4设备清单表4设备清单名称型号出厂日期生产厂家数量备注挖掘机小松200B2009.12日本1装载机ZLC50C2009.4柳工、成工3搅拌机JS7502005.8郑州市易达机械有限公司1套丝机XWD5-23-42009.1常州市鑫尔减速机械有限公司2全液压锚固钻机ZSY-602012.2四川钻神岩土工程设备制造有限公司2拔管机ZSB802012.2四川钻神岩土工程设备制造有限公司1螺杆式空压机SRC-175SA2009.10上海施耐德日盛机械有限公司4转子式混凝土喷射机PZ-82012.1三门峡耿力3切割机JSG-C4002009.3重庆越铁机械制造有限公司2弧悍机BX1-400A2009.1重庆东升电器有限公司3弯拱机200t2009.5河南1红岩金刚自卸车潍柴290发动机5.6货箱2009.9重庆重型汽车集团有限责任公司2风动凿岩机YT282009.1沈阳风动工具厂2034 焦作科龙注浆机ZJB-6型2011河南省修武县城东工业区3钢筋调直切断机GT1/42006山东鑫鑫建筑机械有限公司2钢筋弯曲机GT6-102008长葛聚盈建筑机械1七、技术保证措施7.1、项目总工组织，工程部对施工的每道工序对技术人员、值班队长、班长进行技术交底，在现场对操作工人进行二次技术交底，保证方案的正确执行。交底记录，工程部留底。对采取的新工艺进行技术培训，让质量意识深入队员人心，使每个队员都了解施工尺寸及支护参数，确保工程质量。7.2、施工现场相关技术人员需现场检查并进行指导，以便及时解决施工现场出现的技术问题。7.3、测量组精确超前大管棚、拱架间距、控制里程进行测量放样，在施工期间每天不小于3次的断面收敛、拱顶下沉进行监测，过完该段后，在二次衬砌以前，每天不少于1次监控量测。一旦发现变形大，立即向项目部汇报，停止工作面一切作业。7.4、隧道开挖后，必须对围岩进行初喷4cm喷射混凝土进行加固并封闭，以此加强围岩的自稳能力，同时确保各作业人员的安全。7.5、钢架施工质量控制：34 （1）钢架安装前应清除底脚下的虚渣及杂物，脚板必须落在稳固的基础上。必要时要在底脚下垫设预制混凝土块或钢板。（2）施作中台阶及下台阶钢架时，左右侧应错进，错开2～3m的距离开挖，禁止左右两侧拱脚同时悬空。（3）钢架安装允许偏差：横向和高程为±10mm，垂直度为±2°垂直度自拱顶吊垂线，拱脚来线绳，与拱顶垂线间距除拱架高度，并换算成角度即为拱架垂直度。（4）钢架之间的连接螺栓要上满4颗，连接板之间的缝隙不得大于2mm。（5）钢架要与喷射混凝土形成一体，钢架与围岩间的间隙必须用喷射混凝土充填密实。7.6、钢筋网的环向与纵向搭接要求都不小于一到两个网格（现场检查），并且应与锚杆或其他固定装置连接牢固。7.7、锚杆钻孔时应按设计要求定出位置，孔位允许偏差为±15cm（采用尺量），锚杆应与初喷面或岩层结构面垂直，锚杆必须安装垫板，垫板应与喷射混凝土面密贴。7.8、连接筋按照设计要求布设，连接钢筋与钢架焊接牢固，禁止点焊。7.9、注浆加固时必须饱满，注浆必须达到终压值，并保持10min。7.10、喷射混凝土质量控制：34 （1）初喷混凝土的厚度必须保证不得小于4cm。（2）喷射混凝土必须湿喷，应严格按照试验室提供的配合比施工。如有调整，应在技术人员的指导下进行调整，禁止随意加水。（3）喷射混凝土时，应调整喷射角度，同时应保持适当的距离和喷射压力，尽量减少喷射混凝土回弹；喷射后的混凝土表面要圆顺、密实，无流淌现象。（4）喷射混凝土时应分段、分片、分层，由下而上顺序进行，当受喷面有较大凹洼时，应先喷平，分层厚度控制在8-10cm（5）在上台阶与中台阶、中台阶与下台阶衔接处，容易出现错台处，应当班进行处理，保证喷射混凝土的表面平顺。（6）喷射混凝土禁止出现空洞，禁止填塞木板、石块等。八、安全保证措施8.1、派专人随时观测溶洞塌方区域的稳定情况，发现问题及时采取必要的工程措施，确保施工安全，对塌方物进行处理时，应遵循短掘短支原则，值班人员全过程跟踪值班，一旦发现异常情况，立即停止对塌方区域的作业。8.2、施工时，应设专人负责统一指挥，施工现场严禁闲杂人员随便出入，机械施工时，机械操作范围内严禁站人。34 8.3、开挖后对松散围岩进行彻底找顶，并及时进行初喷混凝土对围岩进行加固封闭，以保证施工安全。8.4、注浆作业时，应加强对注浆软管和街头的完好性和可靠性检查，施工人员应有完善的保护用具，堵塞处理应采取先减压再处理的措施，超前锚杆完成后，隧道内二次衬砌施作后，再对地表塌空区域进行夯实回填时，应遵循多分层、慢夯实原则，以保证对现有结构的扰动达到最小。8.5、在安装拱架过程中不得采用装载机作为作业平台，钢架节段及钢架间应及时连接牢固，防止倾倒，钢架背后的空洞必须采用喷射混凝土喷射密实，下部开挖后钢架应及时接长落底，严禁将拱架底脚悬空以及两侧同时开挖接长。8.6、锚杆钻进作业时，应保持钻机及作业平台稳定牢靠，除钻机操作人员外还应安排至少一个协助作业，作业人员应佩戴安全带、安全帽、防护眼罩等防护用品。锚杆安装不得随意敲击，其端部在锚固材料终凝前不得悬挂重物。8.7、喷射混凝土作业前应清除工作面松动的岩石，确认作业区无塌方、落石等危险源存在。喷射混凝土作业人员应佩戴防尘口罩、防护眼镜等防护用具，并避免直接接触液体速凝剂，不慎接触后应立即用清水冲洗。喷射混凝土作业中如发生输料管路堵塞或爆裂时，必须依次停止投料、送水和供风。喷射混凝土施工中应经常检查输料管、接头的使用情况，当有34 磨损、击穿或松脱时应及时处理。非施工人员不得进入正在进行喷射混凝土的作业区，施工中喷嘴前严禁站人。8.8、开挖后及时施作架拱锚喷支护，尽量缩短开挖暴露的时间，以保证施工安全。8.9、加强初支完成后的监控量测，以监控量测指导施工。8.10、保证工作面光照度要求。8.11、严禁机械设备带病作业，安设专人定期对设备进行检查。8.12、进入施工现场的所有人员必须戴安全帽，特殊工种按规定佩戴防护用品。8.13、所有的机械设备有安全操作防护罩和详细的安全操作要点，必要处进行安全围护，设置警示标志。注意机械使用、保养、维修。所有的机械设备检修合格后方可投入使用，严禁机械带病作业。8.14、根据施工现场情况，于生活区、生产区建立防洪、防火专门体系，配齐消防设施，制订“三防”措施和管理制度，使防洪、防火落实到实处。8.15、在劳动过程中容易发生伤亡事故的有关作业人员，必须经专业培训和考核合格取得特种作业操作证后，方准上岗。8.16、注意用电安全，经常进行检查，杜绝漏电，并派专人操作和维34 修，非机电修理人员不得随意拆卸设备。8.17、施工用的风水管必须绑扎牢固，避免滑落伤人。8.18、值班技术员监作专职安全员，加强对拱顶观察，一旦出现险情立即组织人员撤离。8.19、钻机与拔管机的操作必须由厂家安排技术员到现场进行技术培训后方可操作，并严格按照说明书进行。8.20、其它组织安全保障①针对工程特点，定期进行安全生产教育，重点对专职安全员、安全监督岗岗员、班组长及从事特种作业的爆破工、电工、焊接工、机械工、机动车辆驾驶员进行培训和考核。②未经安全教育的管理人员及施工人员不准上岗。未进行三级教育的新工人不准上岗。变换工种或参加采用新工艺、新工法、新设备及技术难度较大的工序的工人必须经过技术培训，并经考试合格者才准上岗。③特殊工种的安全教育和考核，严格按照《特种作业人员安全技术考核管理规则》执行。经过培训考核合格，获取操作证方能持证上岗。对已取得上岗证者，要进行登记存档规范管理。对上岗证要按期复审，并要设专人管理。④通过安全教育，增强职工安全意识，树立“安全第一，预防为主”的思想，提高职工遵守施工安全纪律的自觉性，认真执行安全操作规程，做到：不违章指挥、不违章操作、不伤害自己、不伤害他人，不被他人伤害，确保自身和他人安全，提高职工整体安全防护意识和自我防护能力。34 ⑤认真执行安全检查制度项目经理部要保证检查制度的落实，规定定期检查日期、参加检查的人员。作业班组实行每班班前、班中、班后三检制，不定期检查视工程进展情况而定，如：施工准备前、施工危险性大、采用新工艺、季节性变化、节假日前后等时要进行检查，并要有领导值班。对检查中发现的安全隐患，要建立登记、整改制度，按照“三不放过”的原则制定整改措施。在隐患没有消除前，必须采取可靠的防护措施。如有危及人身安全的险情，必须立即停工，处理合格后方可施工九、质量保证措施9.1、工程质量一次验收合格率过100％。9.2、严格控制施工原材料质量，经检验合格后才可使用；严格按照配合比拌制砼，采用自动计量系统拌和站，确保砼的拌制质量。9.3、喷射砼的混合料拌和均匀，随拌随用，并在短时间内完成，严格控制回弹率。9.4、锚杆材质、长度必须满足设计要求，锚杆锚固牢固，角度垂直岩面方向。9.5、钢筋网挂设规范，紧贴岩面，与受喷面的间隙不大于3cm，与其它装置连接时，搭接长度不小于一个网格的间距，并焊接牢固。9.6、测量组必须严格按设计的断面进行放样，严禁欠挖。9.7、严格各施工工序的质量控制，以分项工程的优良率确保分部工34 程的优良，以分部工程的优良率确保单位工程的优良。9.8、深化职工创优意识，牢固树立“百年大计，质量第一”的思想，开展质量教育，树立精品意识，创建名牌工程。十、环保及文明施工保证措施10.1、班前组织对全体员工进行生态资源环境保护知识学习，增强环保意识，保证环保工程质量，采取有效措施，使施工过程对生态环境的损害程度降到最低。10.2、强化环保宣传和思想教育工作，使环保意识全面深入人心，真正认识到环保的重要作用。10.3、施工用材料堆码有序整齐，必要时可制作专用材料放置台架。10.4、安排专人负责作业面附近的文明施工，保证施工环境符合要求。10.5、设备及小型工具摆放整齐、分类堆码。10.6、按照规范要求及标准化工地要求对材料、设备进行标识。10.7、施工期间，不影响当地道路和交通设施的使用，不干扰群众的通行方便，不影响群众的生活和工作。施工中采取有效措施，保护环境，爆破时采用控制爆破，不影响其它设施正常安全使用。施工通道经常洒水处理，弃土场洒水湿润，施工中产生的污水处理后，按指定的地方排放。10.8、做到保护植被、绿化环境、水土保持。10.9、合理布置施工场地，生产、生活设施尽量布置在征地线以内，34 少占或不占耕地，尽量不破坏原有植被，在其周围植草或植树绿化，创建美好环境。10.10、做好生产、生活区的卫生工作，保持工地清洁，定时打扫，垃圾定点存放，定期运到环保部门指定的位置。定点投药，防止蚊蝇鼠虫滋生，传播疾病。10.11、施工产生的废水、污水必须经过沉淀池处理并检验达标后排放，防止随意排放行为造成对周围环境的污染。10.12、施工中产生的固体废弃物必须装运至弃碴场进行掩埋处理，严禁随意倾倒行为造成对周边环境的破坏。10.13、施工便道经常洒水降尘，防止车辆行走时起尘。10.14、施工机械应定期保养，保证尾气排放符合环保规定。10.15、洞内设置排水沟或抽水机，将洞内污水排至洞外沉淀池内，通过净化处理达标后排放。附：摩围山隧道工程进口端右线K2+153-k2+178溶洞处理平面图摩围山隧道工程进口右线K2+153-k2+178溶洞处理横断面图图摩围山隧道工程进口端右线K2+153-k2+178溶洞处理纵断面图摩围山隧道工程进口端右线K2+153-k2+178溶洞处理支模示意图34