乌鞘岭隧道施工组织设计

'乌鞘岭隧道施工组织设计1.工程概况1.1.工程简介乌鞘岭隧道位于兰新铁路兰州～武威南段打柴沟车站和龙沟车站之间。兰武复线线路起于兰州西站，沿黄河二级阶地西行经河口南站跨黄河后溯庄浪河而上，在既有兰武段打柴沟车站站与龙沟车站之间以特长隧道穿越乌鞘岭后沿龙沟河、古浪河峡谷而下，进入河西走廊与既有线并行进入武威南站。乌鞘岭特长隧道全长20050m，设计为两座单线隧道。该隧道右线出口段线路曲线半径为1200m，缓和曲线伸入隧道68.79m，隧道其余地段均位于直线上，线间距为40m。本标段洞内纵坡除出口段350m为10.9‰的下坡，余均为11‰的下坡。本标段起止里程为YDK175+690～DK184+800，工程内容包括乌鞘岭特长隧道出口段右线隧道和左、右线隧道出口段洞外的路基及桥涵工程，主要工程项目有隧道正洞7500m、路基土石方306822m3、路基挡护圬工9712m3、大桥1181.58m/4座、涵洞40.42m/1座。1.2.地形和地貌乌鞘岭隧道出口位于古浪县龙沟乡的砂沟台，地形较狭窄，施工场地和地形条件较差，洞口路肩设计高程为2446.27m。 该地区整体属于祁连山东北部中高山区，隧道进口以南为庄浪河河谷区，出口以北为古浪河及其支流龙沟河河谷区，隧道经过乌鞘岭～毛毛山中高山区，根据山体相对高度及本标段工程情况，可进一步划分为乌鞘岭中高山区和乌鞘岭北坡低高山区二个次级地貌单元。乌鞘岭中高山区：位于F4和F7断层之间，海拔高程3500m左右，毛毛山最高峰为4070m。该区地势较高，相对高差较大，自然坡度35°～50°，地表广腐植土，阴坡小灌木发育。乌鞘岭北坡低高山区：位于F7断层以北，地形起伏不大，自然坡度15°～30°，海拔高程2800m左右，相对高差200～400m。地表多有土层覆盖，其间沟谷发育，主要支沟有大洪沟、窄洪沟、金家直沟、大沙沟、天井沟及直沟等。1.3.1.工程地质砂岩：主要矿物成分以长石、石英为主，中粗粒结构，钙质胶结，中厚层-厚层状；砾岩：砾石成分以砂岩为主，圆棱状，钙质胶结，中厚层状；泥岩：多杂砂质，泥质胶结，薄层-中厚层状。岩体受地质构造影响较严重-轻微，节理较发育-发育，岩体较完整，以块状结构为主，岩体波速3160～3670m/s，视电阻率200～470Ω·m。属较软岩，Ⅳ级软石～Ⅴ级次坚石，Ⅲ～Ⅳ级围岩，砂岩σ0=800kpa，泥岩σ0=300kpa。隧道出口段洞身埋深较浅，地表覆盖第四系松散层，地下水发育，地下水位埋深5～10m，围岩级别较高，工程地质条件差。1.3.2.水文地质本标段范围内，围岩富水性分区划分可分为三个级别：中等富水区、弱富水区和贫水区。1.3.3.地震烈度 本地区地震基本烈度为八度。1.3.4.气象条件乌鞘岭地区海拔高（2900～3600m），气候垂直分带性明显，气候寒冷，日温差大，阴雨风雪冰雹天气多变，冰冻时间长。根据乌鞘岭气象站资料：最冷月平均气温-11.9℃，瞬时最大风速29m/s，风向北北西；最大积雪厚36mm；土壤最大冻结深度200cm。2.施工方案、施工工艺和方法2.1.1.隧道施工本标段承担乌鞘岭右线隧道7500m的施工任务，按照“新奥法”原理组织施工，配备大型设备，按无轨装碴、有轨运输的混合装运模式组织施工。洞内开挖使用轮式三臂台车，TORO400E电动铲运机装碴，35t电瓶车牵引20m3的大型矿车出碴，大型翻车机卸碴，自卸汽车二次倒运至弃碴场。洞内一般断面配14m长的穿行式模板台车，F7断层段圆形断面配5.5m长的针梁式全圆模板台车，轨行式砼罐车运输，泵送砼衬砌。隧道出口段既有线采用24m跨的“D型”便梁加固，在隧道衬砌经过交点一个月后拆除便梁。洞内弹性整体道床安排在隧道衬砌完成及贯通误差调整后进行，采用轨道排架法施工。施工通风分两阶段实施，即在大台通风竖井贯通前采用压入式通风；在大台竖井贯通后采用竖井抽出与管道压入相结合的混合式通风。2.1.2.桥涵施工 桥梁施工工期宽松，按照顺序法组织施工。首先安排对隧道施工影响小的龙沟1号大桥，最后安排小龙沟大桥施工。由于小龙沟大桥兰州端桥台受隧道口场地布置影响，安排在隧道开挖完成后进行施工。桥梁工程利用第一个枯水季节先行安排水中墩施工，进入汛期后进行岸上墩台施工。涵洞施工根据总体施工进行安排适时安排在路基填筑前采用明挖顺做法施工。2.1.3.路基施工路基工程以桥梁为界划分为三个段落，按顺序法施工，路基填筑进度与隧道开挖相适应。2.2.既有线加固与防护Ⅰ线（右线）隧道进洞前提前进行既有线加固施工，线路加固采用24m的“D”型便梁，其布置型式如下： 2.3.1.正洞开挖及支护施工2.3.1.1.开挖方法的选择和机械配置开挖前隧道洞口Ⅵ级围岩地段采用φ80mm钢导管预注浆、F7断层破碎带影响地段采用φ80mm管棚预注浆、F7断层破碎带主带地段采用φ80mm钢导管帷幕注浆预加固地层，开挖后及时实施喷、网、锚、型钢钢架等联合支护，采用人力风镐配合XL4200伸缩臂挖掘机正台阶法施工,台阶长3～5m，每循环开挖进尺为1.0m以内。Ⅴ级围岩地段采用φ42mm小导管预注浆超前支护，轮式三臂台车全断面开挖，采用非电毫秒雷管、二号岩石乳化炸药周边眼预裂或光面爆破，喷、网、锚、钢筋格栅钢架等联合支护，每循环开挖进尺为1.5～2.5m。Ⅲ级和Ⅳ级围岩地段组织大型机械化作业，采用轮式三臂台车全断面开挖，非电毫秒雷管、二号岩石乳化炸药光面爆破，初期支护形式为喷、锚、网联合支护。其中Ⅲ级围岩地段开挖进尺为4.5m，钻眼深度为4.8m，Ⅳ级围岩地段开挖进尺为3.5m，钻眼深度为3.7m。2.3.2.附属洞室施工横通道、大小避车洞室根据正洞掘进情况，在不影响正洞开挖掘进的基础上，适时安排施工，采用开挖台架人工风钻全断面开挖。初期支护采用湿喷砼、打设锚杆等支护手段。2.4出碴运输2.4.1.运输轨道布置方案 本标段进场初期受洞口施工场地限制，采用无轨运输过渡，配备装载机和小吨位自卸汽车施工；进入正洞150m后采用无轨装碴，有轨运输方案，运输轨道按43kg钢轨配单开道岔、双开道岔形成“四轨二线”运输系统，轨距900mm，轻重车分道行驶。同时，考虑隧道净空较小，模板台车衬砌处利用单道通过，衬砌段前后一段距离（一般500～800m）铺设单开道岔或双开道岔，形成会车道，以满足出碴需要，同时提供停靠砼输送泵和砼输送罐车的轨道，保证出碴、衬砌同时进行，互不干扰。2.4.2.出碴运输组织采用分节装碴，多节编组，整列运输的编组运输模式。在掌子面处设两台调机（18t电瓶车），每次顶进两节20m3的矿车进入掌子面，用TORO400E电动铲运机装碴，装满后牵引至后方编组线上进行编组，每组列车串挂8节矿车，用35t电瓶车整列牵引至洞外卸碴台处卸碴，然后再用自卸汽车二次倒运至指定弃碴场。2.5.二次衬砌施工方案2.5.1.正洞衬砌方案隧道二次衬砌除断面变化地段采用模板台架配合大块钢模板施工外，其余一般地段采用穿行式模板台车衬砌，F7断层段采用针梁式全圆模板台车衬砌。砼采用洞外拌和站集中生产供应，利用轨行式砼罐车运输至浇筑地点，泵送砼入模，附着式振动器配合插入式捣固棒捣固。2.5.2.特别设计地段的衬砌方案本隧道除F7断层段采用针梁式全圆模板台车整体衬砌外，其余特别设计地段的衬砌 采用模板台架配合大块钢模板进行衬砌砼的施工。模板台架由主架、模板架、大块钢模板等几大部分组成，通过调整相应部位的千斤顶来调整模板架的空间位置进行立模、拆模，台架在轨道上通过机械拖动来移位行走。模板台架配合大块钢模板按一次全断面衬砌9m设计。砼的生产供应、运输、灌筑与正洞一般段类似。2.5.3.附属洞室的衬砌方案横通道衬砌随正洞进度情况适时安排施工，采用人工架立边墙和拱架，模板采用组合式定型钢钢模。砼采用洞外拌和站集中生产供应，利用轨行式砼罐车运输至浇筑地点后，泵送砼入模，插入式捣固棒捣固。大、小避车洞等附属洞室衬砌和正洞洞身衬砌一并进行施做。正洞洞身衬砌时，按设计部位及尺寸，在模板台车背后采用架立定型拱墙架、组合式的钢模预留。2.6.1.施工供水乌鞘岭隧道出口龙沟河常年有水，水质纯净，可作为施工用水，考虑到冬季供水要求，拟于龙沟河边打一眼直径3.0m深5.0m的水井，供本标段施工及生活用水，洞口附近山腰设一座200m3的蓄水池提供生产用水，并于营地内设一小型水塔供应生活用水。由于乌鞘岭特长隧道出口端为上坡施工，洞口设一级增压泵站，洞内每2km设二、三级增压泵站，保证洞内施工用水的水压。洞外供水管路采用φ100钢管，深埋并用岩棉保温材料包裹等防寒措施。2.6.2.施工排水 隧道施工区段为顺坡施工，在隧道两侧挖临时排水沟，洞内施工污水废水顺坡自然排至洞外。为防止施工排水携带的泥砂、油污等污染环境，在洞外设污水处理系统，所有施工污水经净化处理达标后排至河沟。2.6.3.施工供电本工程施工准备间，前期大电难以及时到位，工程前期用电拟采用自发电解决，中后期利用大电做为主要电源，隧道出口近设容量为3000KVA的变压器（变压等级35KV/10KV，3、4标段共用），3标段配电容量计划为1500KVA，于右线洞口附近安设500KVA的变压器一台（拌合站、桥涵及施工营地变压器设在龙沟1号大桥工地附近），并配备2台320kw发电机组，作为备用电源应急。隧道洞内供电采用10KV高压进洞,双回路供电。在横通道内设100KVA变压站（每隔840m设一座），供附近施工照明及衬砌设备用电，在距开挖面最近的横通道内设500KVA移动式变压器，供掌子面附近施工用电，并随工作面前移。2.6.4.施工动力供风本隧独头掘进距离7500m，采用洞口集中供风因管阻损耗大，风压不能满足作业要求。根据现有供风设施的性能，洞口2km区段采用洞口空压机房集中供风，超过2km后在洞内安设20m3/min电动空压机移动式供风，同时增加变压器容量。洞口空压机房配备2台20m3/min电动空压机和1台10m3/min内燃空压机，风管采用φ100mm的焊接钢管，洞内移动式风站配备2台20m3/min电动空压机，风管采用φ80mm的焊接钢管。2.7.整体道床施工方案 本隧洞内道床设计为弹性整体道床，洞外为粒料道床，洞口段为过渡道床。整体道床施工安排在隧道主体工程、基底处理完及隧道贯通测量误差经调整后进行施工，采用轨道排架法施工。采用的组合式轨道排架、门式吊机、快速扣件、支承块组装平台等专用机具由有资质的工厂制造；弹性支承块组装体在工厂生产、组装。道床混凝土施工时用门式吊机组装和拆卸排架，用移动式组装平台安装支承块，泵送混凝土入模、人工抹面。施工由分界里程向洞口方向进行，每段浇筑长度为100m，采用泵送砼灌注。2.8隧道施工通风方案设计2.8.1.通风布置方案本标段隧道独头掘进长度为7.5km，施工通风布置有一定难度。根据以往长隧施工经验，结合本工程特点，本标段隧道通风布置方案按两阶段实施，即在大台通风竖井贯通前采用长管道压入式通风方案；在大台竖井贯通后采用竖井抽出与管道压入相结合的混合式通风方案。利用竖井抽出与管道压入相结合的混合式通风方案，风门是重要设施，只有密封巷道才能促使气流的畅通。过去用人工开启的双扇门或光电控制卷闸门都有诸多弊端，本方案采用配重自动开启，卷扬机关闭的闸门，将行人门、行车门、应急门合为一体。设两道门（门间距离90m＞串车长+刹车距离）可以达到密封巷道的效果，卷扬机结构简单耐用，适合洞内作业条件；风门用小型钢与木板加工，并粘贴防水板密封，刚度好、漏风小。 2.8.2.通风计算2.8.2.1.通风系统的设计要求保证洞内作业人员有足够的呼吸空气，洞内氧气体积含量不得小于20%。粉尘容许浓度，每m3空气中含有10%以上的游离二氧化硅的粉尘不得大于2mg。作业面有害气体的浓度在作业人员进入工作面时应降低至允许浓度以下，即CO的浓度不大于30mg/m3,CO2的浓度不大于0.5%，氮氧化合物不大于5mg/m3。工作面最小风速正洞不小于0.21m/s并满足隧道排烟的要求。隧道内气温不超过28°C。噪音不大于90dB。2.8.2.2.通风系统设计计算2.8.2.2.1.第一阶段：竖井贯通前单管路压入式通风风量计算百米漏风率P100=1%，计算漏风系数得：根据现场经验，洞内需要的风量按最低允许风速计算即可满足施工需要，Q工=A×vV取0.21m/sA取52m2Q工=60×0.21×52 =655m3/minQ扇=Q工×p=655×1.54=1009m3/min风压计算风管选用φ1.5mPVC软管。摩擦阻力：其中：λ=0.015；ρ=1.16；l=4290m；D=1.5m局部阻力：风筒通过模板台车部分的变径阻力风筒在模板台车部位采用φ1.0变径铁皮风筒通过模板台车段，长度20m。假定模板台车到掌子面的平均距离为150m，该段漏风系数忽略不计，变径风筒处风量取Q=655m3/min，V=13.9m/s，a=0.00245kg/m3。 其他阻力：沿程阻力合计：2.8.2.2.2.第二阶段：竖井贯通后长管路压入、竖井抽出的混合式通风压入式风机压入式风机布置于竖井底靠出口方向200m处，独头压风距离3400m，风管采用φ1.5mPVC软管。风量计算百米漏风率P100=1%，计算漏风系数得：根据实践经验，按洞内允许的最低风速计算风量：Q工=A×vV取0.21m/sA取52m2Q工=60×0.21×52=655m3/minQ扇=Q工×p=655×1.41=924m3/min 风压计算风管选用φ1.5mPVC软管。摩擦阻力：其中：λ=0.015；ρ=1.16；l=3400m；D=1.5m局部阻力：风筒通过模板台车部分的变径阻力其他阻力： 沿程阻力合计：竖井抽出式风机)抽出风机设在竖井底联络风道里，井底段采用隔墙将竖井分隔为2个出风巷道,以避免3、4标段通风相互干扰。施工废气通过竖井排出洞外。风量计算Q吸=Q工×p=655×1.2=786m3/min风阻计算正洞排风段摩擦系数其中:A=52m2；l=3210m；；a=0.01kg/m3摩擦阻力竖井排风段:A=7.07m2；l=260m；a=3.43×10-3kg/m3摩擦阻力系数摩擦阻力:hf井=Rf井×Q扇2=0.0244×(786/60)2=4.12pa拐弯阻力: 3.1.隧道主要工程项目的施工方法及工艺3.1.1.桩基础施工便梁支承基础采用挖孔桩基础，桩孔位于路肩两侧的路堤边坡上，开孔前先开挖出孔口工作平台，平台上采用短钢管打入路基坡体内，保证平台边坡稳定。桩孔开挖采用护壁法施工，护壁厚度25cm，每开挖1m即浇筑一节护壁，上下节护壁间采用φ12钢筋连接。孔内土质采用人工开挖，石质采用浅眼小药量松动爆破开挖，人工装碴，手摇绞车吊斗出碴。桩底嵌入完整基岩2m后停止开挖。桩身钢筋在孔内绑扎，利用泵送砼浇筑桩身砼。输送泵穿越既有线时，采取从钢轨下穿过，并且软管引至左侧两个桩位处。桩顶承台安排在桩身砼达到一定强度后施工，采用组合模板拼装，人力运输砼浇筑。 附：桩身钢筋布置图3.1.2.隧道洞口段施工3.1.2.1.洞口边仰坡及截水沟施工洞口开挖前，先做好洞外防护工程及仰坡外截水沟，稳定坡面和防止地表水影响洞口的稳定。洞口边仰坡按设计坡度，自上而下分层进行刷坡和防护，分层高度为3m。土质边坡采用人工刷坡，石质边坡以松动控制爆破为主，边坡部分采用光面爆破，以保持坡面平顺完整；局部爆破困难地段采用人工铁镢刷坡。 洞口边仰坡设计为厚25cm的浆砌片石铺砌，为保证边坡稳定，分层刷坡后采用锚喷临时支护。边仰坡刷坡完成经检查达到设计要求后，及时进行M5浆砌片石铺砌。3.1.2.2.洞口路堑（含漏空地段暗洞明做）开挖土方采用反铲挖掘机开挖，石方采用风钻钻眼非电毫秒雷管控制爆破，装载机装碴，自卸汽车运输。开挖前要根据设计及监理工程师指示，准确放样，以便控制开挖宽度、长度、深度及边仰坡。开挖弃方弃于指定位置，并做好防护。3.1.2.3.洞门及洞口暗洞明做段钢筋砼衬砌施工待洞身开挖30～50m后，开始安排洞口暗洞明做段钢筋砼衬砌施工，洞口暗洞明做段钢筋砼衬砌分两部分施工。先施工仰拱及墙脚部分钢筋砼，待该部砼达到一定强度后，拆模及进行施工缝凿毛，然后施工边墙及拱部钢筋砼。仰拱及墙脚砼采用组合钢模板人工立模浇注，边墙及拱部砼施工采用穿行式模板台车整体浇筑。洞门安排在洞口暗洞明做段钢筋砼衬砌之后并于雨季到来之前完成。按照地表沉陷要求，洞口段一组衬砌与洞门整体浇筑施工。洞门端墙及门柱采用大块钢模拼装，定位锚杆及拉筋固定模板，泵送砼浇筑，插入式振捣器振捣施工。3.1.2.4.暗洞明做段拱背回填施工从下至上，对称回填，拱背回填采用土石回填，回填土顶部设50cm厚粘土隔水层。回填土石采用人工分层回填，层厚不大于20cm，用蛙式打夯机逐层夯实。施工过程中严格保护防水层不被破坏。3.2.进洞方法 本隧洞口段处于强风化的岩体中，围岩稳定性极差。为确保进洞安全，设计要求洞口采用φ80mm钢导管预注浆加固，钢管一次打入长长度为30m。进洞采用半断面法，钢支撑、锚杆、网喷砼紧跟，并视钢导管预注浆效果，必要时采用小导管注浆加强。洞口段上半断面开挖8～10m后，下部开始落底跟进，逐步转换为正台阶法施工，台阶长度为3～5m。进入Ⅴ级围岩以后由正台阶逐步转换为全断面施工。洞口段钢导管采用节长3m、6m的φ80×6mm热轧无缝钢管，环向间距40cm，一次打入长度为30m。钢管接头采用丝扣连接，丝扣长15cm，钢管接头错开。为保证钻孔方向以及成洞面稳定，在暗洞明做开挖至暗挖里程后，施做一环护拱。护拱为现浇C25钢筋砼套拱，在洞口开挖轮廓线以外紧贴掌子面施作，护拱长2.0m、厚60cm。套拱内埋设三榀18号工字钢拱架及φ108×4mm孔口管，孔口管与工字钢采用φ16mm固定筋连接，棚管穿过洞口护拱（套拱）中预埋φ108×4mm孔口管打入，平行于线路中线和纵坡。护拱钢筋砼施工采用简易模板台架，模板采用组合钢模或木层夹板，内模一次支立，外模分段支立，固定模板除用φ12mm对拉螺栓外，墙部内外侧模还需加设斜撑以保证模板稳定。工字钢拱架及φ108×4mm孔口管等在加工厂下料加工成型，现场人工架设并连接。砼由拌合站集中生产供应，砼运输罐车运送砼至浇筑现场，泵送砼入模，两侧对称灌注，插入式振捣器振捣，拱墙砼一次浇筑成型。3.3.隧道洞身和附属洞室开挖及支护 3.3.1.洞身开挖3.3.1.1.一般围岩地段本标段Ⅲ级围岩段总长度3235m，Ⅳ级围岩段总长度3340m，分别占本标段隧道总长度的43.2%和44.5%，岩性为砂岩、砾岩、泥岩、板岩夹千枚岩、闪长岩、安山岩、砂岩夹页岩等，围岩较完整，呈块石状结构。Ⅲ、Ⅳ级围岩地段掘进速度的快慢是控制本隧总工期的关键，采用全断面法开挖，组织大型机械化作业，利用轮式三臂台车钻眼，中空梅花形直眼掏槽，非电毫秒雷管、二号岩石乳化炸药深孔光面爆破，装药台车装药，TORO400E电动铲运机装碴，35t电瓶车牵引8节一组的大吨位矿车编组整列出碴运输。Ⅲ级围岩地段开挖进尺为4.5m，钻眼深度为4.8m。Ⅳ级围岩地段开挖进尺为3.5m，钻眼深度为3.8m。出碴完成后，先进行初喷砼4cm厚，然后进行喷、锚、网支护，支护紧跟开挖，以确保施工安全。3.3.1.2.软弱围岩地段本标段Ⅴ级围岩段总长度449m，Ⅵ级围岩段总长度476m，各占本标段隧道总长度的6%和6.3%，主要分布在断层地带及洞口段。软弱围岩地段配合超前地质预报技术，根据前方地质情况采用不同的施工方法。洞口段Ⅵ级围岩地段采用φ80mm钢导管预注浆和F7断层破碎带影响地段采用φ80mm管棚预注浆、F7断层破碎带主带地段采用φ80mm钢导管帷幕注浆预加固地层洞口段Ⅵ级围岩地段拱部采用φ80mm钢导管 预注浆支护的护顶作用下，采用人力风镐配合XL4200伸缩臂挖掘机正台阶法开挖，施工中坚持短进尺，型钢钢架和喷、网、锚等联合支护紧跟掌子面，缩短围岩开挖后的暴露时间，及早使支护闭合成环，充分调动围岩的自承能力。Ⅵ级围岩F7断层破碎带主带地段采用φ80mm钢导管帷幕注浆，开挖由人力风镐配合XL4200伸缩臂挖掘机正台阶施工。Ⅴ级围岩地段采用轮式三臂台车全断面开挖，采用非电毫秒雷管、二号岩石乳化炸药光面爆破，施工时除采用喷、网、锚、钢筋格栅钢架等联合支护手段外，对F7断层破碎带影响地段还采用φ80mm管棚预注浆等超前支护措施。施工时严格按照“管注浆、短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测、早成环”的原则组织施工。3.3.2.附属洞室开挖方法横通道、大小避车洞等附属洞室根据施工情况，在不影响正洞开挖的前提下，适时安排施工。附属洞室开挖利用简易台架配合人工手持风钻全断面法开挖，非电毫秒雷管、二号岩石乳化炸药光面爆破。横通道出碴采用TORO400E电动铲运机装碴，35t电瓶车牵引8节一组的大吨位矿车出碴。大小避车洞爆破后利用人工装车，电瓶车牵引矿车出碴。出碴完成后，及时初喷砼厚4cm的砼封闭岩面，然后进行喷、锚、网作业，以确保施工安全。3.3.2.1工艺框图 钻爆设计放样布眼台车就位台车钻眼清孔装药连接起爆网络、起爆瞎炮处理检查找顶、通风其他工序3.3.2.2.中空注浆锚杆及砂浆锚杆施工中空锚杆杆体选用φ25mm的空心钢；砂浆锚杆杆体选用20MnSi钢筋，直径22mm，砂宜采用中粗砂，最大粒径不得大于2.5mm，使用前过筛清洗，水泥选用425号普硅水泥，浆液标号不低于C20；速凝剂选用合格的速凝剂，所用材料均应按《技术规范》要求进行取样试验。 初喷挂钢筋网定位锚杆中线、标高测量清除底角浮碴台架上安装钢拱架钢拱架加工、试拼和定位锚杆焊连定位打设系统锚杆架设鞍形垫块安装拱架纵向连接筋隐蔽工程检查验收复喷砼至设计厚度开挖面处理钻孔前先标定钻孔位置，孔深误差不大于5cm，孔径大于杆体直径15mm ，钻孔完毕后，用高压风或高压水将钻孔内碎屑冲洗干净，孔口用塞子塞紧，以防石碴或泥土掉入钻孔内。3.3.2.3挂设钢筋网钢筋网在洞外进行加工，网片大小以方便安装为原则，在洞内由人工进行网片拼装。钢筋网按受喷面起伏铺设，安装时用电焊点焊固定在钢架及锚杆外露头上，以防喷射砼时晃动。钢筋网与受喷面的间隙以3cm左右为宜，砼保护层大于2cm。网片间搭接长度不小于20cm。3.3.2.4.钢架加工及安装钢架在洞外的加工厂内进行加工，加工前先按1∶1的比例进行放样，确定主要杆件的下料尺寸。格栅钢架利用定位胎架焊接成型，工字钢架因截面刚度大，利用冷弯台座逐榀弯制胎型，而后焊接接头钢板并进行试拼，经检查加工拱度满足要求后存放于构件场内备用。钢架利用平板车运进洞内，人工逐榀安装。安装时使段与段之间的连接板结合紧密，不留有缝隙，钢架轴线应竖直对正，误差太大或焊接质量达不到要求的钢架严禁使用。为保证钢架整体受力，钢架间设置纵向钢筋连接，连接筋为Φ25mm钢筋，间距1.0m，与钢架的连接点焊接牢固。采用台阶法施工的地段，为减少初支下沉量，在钢架拱脚处设置两根锁脚锚杆，同时将钢架底角处浮碴清除干净，并在其底部设型钢垫板，以增大受力面积，减少下沉量。钢架与岩面间安设鞍形砼垫块，并喷砼包裹，确保钢架与岩面密贴及受力良好。 3.4.湿喷砼3.4.1.施工方法喷射砼采用湿喷法施工，大面积喷砼时选用大象牌湿喷机，少量喷砼选用TK-961型转子活塞式砼湿喷机。湿喷砼要求初喷厚度控制在6cm以上，复喷砼时即应达到设计厚度要求。喷射砼分段、分片自下而上顺序进行，每段长度不超过6m，喷砼前先清理喷射面，使用高压风、水冲洗岩面，发现松动的石块等及时清除，然后采用湿喷机进行喷射砼作业，喷射时，喷嘴正对受喷面作均匀顺时针方向螺旋转动，螺旋直径20～30cm，以使砼喷射密实。喷嘴与受喷面尽量保持垂直，与受喷面的距离为0.8～1.0m。当岩面有较大坑洼时，先喷凹处找平。喷射时在砼内插入长度大于设计厚度60mm的铁丝，每1～2m一根，作为检验喷层厚度用。后一层喷射在前层砼终凝后进行，新喷射的砼按规定洒水养护。3.4.2.主要技术措施喷射机械安设调整好后，先注水、通风，清除管道内杂物，清扫坡面，清除坡面松散土体或杂物尘埃。喷射混凝土大堆料要储放于储料棚内，避免露天堆放淋雨及环境污染和倒运材料而引起的泥污染集料，引起堵管和强度降低等现象。喷射前，先开风，再送料，后开速凝剂阀门，以易粘结、回弹小、表面湿润光泽为准。严禁随意增加速凝剂和防水剂掺量，尽量用新鲜的水泥，存放较长时间的水泥将会影响喷射混凝土的凝结时间。 喷射机的工作风压严格控制在0.3～0.5MPa范围内。严格控制好喷嘴与受喷面的距离和角度。喷嘴与受喷坡面垂直，有钢筋时角度适当放偏30°左右，喷嘴与受喷坡面距离控制在1.0～1.2m范围内。喷射顺序自下而上，料束呈旋转轨迹运动，一圈压半圈，纵向按蛇形状。 核定断面尺寸液态速凝剂粗、细骨料水泥水外加剂搅拌机喷射机喷头初喷终凝复喷检验厚度压缩空气岩壁检查湿喷法喷射砼流程图 试验室负责优选喷射防水混凝土配合比和施工控制。施工中按配合比称料拌合，严格控制外加剂的掺量，确保喷射混凝土强度符合设计要求。喷射防水混凝土施工技术参数：水泥：普通硅酸盐525#水泥。砂：M≥2.3的优质中粗河砂。豆石：粒径5～15mm。速凝剂：DS液体速凝剂，掺量为3%～6%。防水剂：FS-1，掺量为4%～6%。水：能饮用的清洁水。配合比：水泥与砂石重量比1∶4～1∶4.5，砂率45%～55%，水灰比0.4～0.5。实际操作时以现场监理工程师确认的配合比施喷。4.1.防、排水施工方法及工艺4.1.1.施工准备4.1.1.1.防水板的洞外拼接。防水板需在洞外宽敞平整的场地上，将幅面较窄的防水卷材拼接成大幅面防水板。防水板搭接宽为10cm，热焊粘结。使用前应检查防水板是否有变色、波纹、斑点、刀痕、撕裂、小孔等缺陷，如果存在质量疑虑，应进行抗张拉试验、防水试验和焊接抗拉强度试验，合格后方可使用。4.1.1.2.防水板铺设和锚固 用射钉枪将吊挂肋条锚固在喷砼面上。将防水板利用小型卷扬机提升到作业平台车上，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砼表面铺设，松紧适度并用热焊机将防水板焊在吊挂肋条的热融衬垫上，拱部固定点相距0.5m左右，边墙固定点间相距1m左右。施工缝、沉降缝防水通过设置橡胶止水带达到防水的目的。其施工要点：全断面衬砌台车就位后，按照钢模挡头板编号安装钢模挡头板，同时将止水条带沿隧道环向夹在挡头板中间，两块挡头板用U形卡固定。砼衬砌工作缝连接处按图纸要求设置止水带条。其规格、安装方法和试验数据都须符合设计要求。施工缝砼应加强振捣，保证砼密实。二次衬砌模筑防水砼砼结构自防水和接缝防水处理是结构防水的基本环节。砼结构自防水主要是由防水砼依靠其自身的憎水性和密实性来达到防水效果、提高砼的抗渗性就是提高其密实度，抑制孔隙。施工中，用控制水灰比、水泥用量和砂率来保证砼中砂浆质量和数量以抑制孔隙，使砼浸水一定深度而不致透过。通过加入膨胀剂和高效减水剂，减少砼收缩，增强其抗裂性能，并采取一系列措施保证砼施工质量。4.2.严格砼的施工工艺提高钻眼技术水平，优化钻爆参数，提高光面爆破效果，加强隧道开挖断面检测，严格控制超欠挖，为衬砌施工创造良好的条件。二次衬砌施作时间，应在围岩和初期支护变形基本稳定时进行。当围岩变形较大、流变特征明显，需提前进行二次衬砌时，必须对初期支护或衬砌结构进行加强。 砼拌合时严格按施工配料单计量，并定期检查校正计量装置。加强砂石料含水率检测，及时调整拌合用水量。砼在运输和泵送过程中严禁加水，灌注时适当放慢速度，两侧边墙对称分层灌注，到墙、拱交界处停1h～1.5h，待边墙砼下沉稳定后，再灌注拱部砼。砼灌注过程中必须振捣，提高砼的密实度和均质性，减少内部微裂缝和气孔，提高抗裂性。夏季施工时，当气温高于32℃时，砂石料应搭设遮阳棚，用冷水冲洗碎石降温，并尽量安排在夜间浇筑砼。冬季施工时，水、砂石料采取预加热措施，并严格控制加热温度符合要求，同时在隧道洞口设防寒门，保证洞内温度适中。砼拆模时的强度必须符合设计或规范要求，严禁未经试验人员同意提前脱模，脱模时不得损伤砼。砼的养护使用喷涂砼养护液的方法进行养护。4.3.砼生产4.3.1.原材料要求：水泥：防水砼要求所使用的水泥的标号不得低于425号，结合本隧所处的水文地质条件，衬砌所用水泥选用普通硅酸盐水泥。粗细骨料：砂采用中砂，其细度模数不得小于2.6，当天然砂中小于0.15mm的颗粒不足时，采用添加砂石总量2%～6%的粉煤灰，以改善砂石级配，提高砼的抗渗性能。石子的最大粒径不得超过40mm，其质量符合有关规范要求。水：饮用水或无侵蚀性的洁净水。 外加剂要求：减水剂应在砼拌合水中预溶成一定浓度的溶液，再加入搅拌机搅拌。为减少水化热的产生，施工时在砼中掺入部分粉煤灰，粉煤灰采用Ⅰ级标准，借以提高砼的和易性。但各种外加剂进场后需抽样进行试验，确保其各项性能指标符合结构质量要求。4.3.2.砼的搅拌砼搅拌次序为：先将砂、石、水泥加入拌合站进行拌和0.5～1.0min，再加水搅拌1.5～2.5min。外加剂最后加入。搅拌前外加剂先用拌和水进行稀释均匀，搅拌时间延长至3min。砼搅拌不仅仅使材料均匀的混合，还起到一定的塑化和提高和易性作用，对防水砼的性能影响较大，砼搅拌达到色泽一致后方可出料。4.3.3.砼的运输采用轨行式砼运输罐车运送砼。在运输过程中要避免出现离析、漏浆，并要求浇注时有良好的和易性，坍落度损失减至最小或者损失不至于影响砼的浇注与捣实，当有漏浆和离析发生时，在进入输送泵前启动罐车重新拌和，确保入模砼的质量。4.3.4.砼的入模灌注砼的入模采用HBT60输送泵。模板台车就位并安设挡头板后即可进行砼的灌注。灌注砼之前，钢模板台车外表面需涂抹脱模剂，以减少脱模时的表面粘力。灌注砼时，先从台车模板最下排工作窗口进行灌注砼，灌注砼至砼快要平齐工作窗口时，关闭工作窗，然后从第二排工作窗口进行灌注砼，依次类推，最后于拱顶输料管处关闭阀门封顶。4.3.5.砼的振捣 主要考虑模板台车的自振系统，对个别部辅以插入式捣固棒进行，模板台架施工时采用插入式捣固捧进行振捣。采用插入式振捣棒振捣时，按“快插慢拔”操作。砼分层灌注时，其层厚不超过振动棒长的1.25倍，并插入下层不小于5cm，振捣时间为10～30s。振捣棒应等距离地插入，均匀地捣实全部砼，插入点间距应小于振捣半径的1倍。前后两次振捣棒的作用范围应相互重叠，避免漏捣和过捣。振捣时严禁触及钢筋和模板。4.4.隧道整体道床施工方法整体道床施工安排在隧道主体工程、基底处理完成，且隧道贯通测量闭合后，开始施工。弹性整体道床采用轨道排架法施工，钢筋混凝土支承块组装体在工厂进行，支承块的安装和固定利用轨道排架来实施，轨道排架一次安装长度为100m；用移动式组装平台安装支承块。道床混凝土由洞外混凝土拌和站供应，轨行式混凝土输送车运输，泵送入模，附着式振动器配合插入式捣固棒捣固，人工抹面、养护。4.5.成本和质量控制为了保证工程施工质量，必须对项目施工质量进行动态跟踪反应，在保证施工进度的同时也要注重施工质量，不能为了抢施工进度而忽视了质量控制。 为了保证工程施工中的施工成本不超过计划范围内的成本，必须对项目施工成本进行动态跟踪和控制。成本的跟踪是通过对任务进行分层汇总，生成单位工程的费用，对照计划单位工程费，进行单位工程成本的控制。通过汇总工程费用，比较发生的总工程费用与计划总工程费用，保证工程费用不超过计划使用。控制工程费用的手段很多，例如采用替代方案，减少资源用量，来调整工程费用。但是这些将对质量的控制产生影响，所以工程的进度、质量和成本控制是一个相互约束的三角形，要根据实际情况在三者之间找到一个平和点，从而保证这三个方面都科学、合理。4.5.2.常见质量通病的防治措施4.5.2.1.常见通病：路基基底处理不彻底；填料不符合要求；桥涵缺口地段的路堤填筑碾压不密实；坡面鼓肚凹腰，路肩不顺直；路基排泄水孔设置不符合要求。桥涵基坑开挖边坡不够，基底处理不认真；圬工计量不准确、混凝土工程蜂窝麻面、跑模、漏浆及错台；浆砌圬工砂浆不饱满，通缝、假缝多。隧道开挖超欠挖时有发生；渗漏水处理不彻底；混凝土衬砌有错台；混凝土工程表面蜂窝麻面有气泡。4.5.2.2.防治措施按技术规范和设计要求进行路基处理彻底，经现场监理人员检查确认后，按路基试验段确定的压实设备类型、机械最佳组合方式、碾压遍数和碾压速度、工序、每层材料的松铺厚度、材料的含水量等参数进行路工。采用挤浆法施工，砂浆饱满，丁顺相间，上下层错缝大于8厘米，统一勾凹缝，彻底消除通缝、缝。 严格对钻眼、爆破进行控制，针对不同断面及围岩类别，做好钻爆设计，并在施工中根据实际开挖效果进行调整，把超欠挖控制在规范允许值以内。对混凝土施工进行全过程控制，对捣固、模板组装、模板台车调整等工序实行定人定岗，兑现奖惩，对容易出现漏浆、气泡的部位必要时进行模拟试验，根据试验结果，制定相应对策，确保衬砌质量。合理设计衬砌混凝土配合比，混凝土中添加附加剂(如减水剂、引气剂等)，改善混凝土的和易性及坍落度；4.6.施工现场质量控制 '