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隧道施工工艺手册

一、洞口开挖工艺

1、准备工作

开挖前，进行施工测量，作原地面记录，结合设计图纸，制定施工方案。

检查边、仰坡以上的山体稳定情况，清除悬石，处理危石，施工期间不间断监测与相应防护。

对设计有加固措施的进行加固处理。

2、截水沟施作

在雨季前及边、仰坡开挖前完成，防止地表水下渗，影响结构安全。

排水沟槽截面尺寸和坡度符合设计要求。

3、土石方开挖

自上而下分层开挖、分层防护，不能上下重叠开挖，土方施工中不能用爆破法施工或掏洞取土。

当地质条件不良时，采取稳定边坡和仰坡的措施。

洞口石方严禁采用洞室爆破开挖，要采用浅孔小台阶爆破，边、仰坡开挖采用预留光爆层法或预裂爆破法。

尽量少刷或不刷，争取做到零距离环保进洞，减少植被破坏，保护生态环境。

4、防护

临时防护视工程地质、施工季节、施工手段等情况，采取喷锚、格构网等措施。

永久性防护按设计图施工，并在隧道施工的初期及早完成。

洞口段开挖到隧底标高后及时施做中心水沟、排水侧沟及出水口。

二、洞身开挖全断面法工艺

1、超前预报

利用TSP、水平地质钻机等对隧道前方工程水文地质调查，分析研究，调整开挖进尺和钻爆参数。

2、测量放线

放样开挖轮廓及方向点。

每循环开挖断面中线、高程测量放线。

3、爆破开挖

爆破施工人员佩戴安全和劳动防护用品。

凿岩机钻眼时，掏槽眼的眼口间距和深度误差为5cm。

周边眼的间距误差为5cm，眼底不超出开挖轮廓线15cm。

严禁在残眼处再次钻眼。

炸药领取、运输、装填、连线、起爆均由专业人员持证施工。

爆破时，必须统一指挥。

4、通风

爆破后及时通风，在整个施工过程中，作业环境符合职业健康及安全标准。

5、初喷

排危后立即初喷3～5cm混凝土，封闭围岩。

6、出碴

专人调度指挥防止安全事故，弃碴满足环保要求。

7、断面检查

隧道开挖后测量周边轮廓线，绘制断面图并与设计断面核对：

拱部允许最大超挖值Ⅰ级围岩20cm、Ⅱ～Ⅳ级围岩25cm，边墙允许平均超挖值10cm。

拱脚和墙脚以上１ｍ内断面严禁欠挖。

8、围岩监测

开挖后及时观察，做好围岩量测，指导下道工序施工。

三、爆破钻孔工艺

1、准备

查看围岩、渗水等情况，清理掌子面上的浮石和破碎层。

检查凿岩机、支架的完整性和转动情况，加注必要的润滑油。

检查风、水路是否畅通，各连接接头是否牢固。

2、布孔

根据放线点勾画出整个隧道的轮廓，对各个炮孔的位置进行标记。

3、钻孔

炮眼位置要事先捣平才许开钻，防止打滑或炮眼移位。

周边孔一定要由有丰富经验的老钻工司钻。

开孔时如确实有困难，可以适当调整，调整范围不超过5倍的炮孔直径。

底板孔下部炮孔钻完后立即用木棍、纸团或编织物将其填塞。

不能打干眼，操作时先开水，后开风，停钻时先关风，后关水。

开眼时先低速运转，待钻进一定深度后再全速钻进。

钻孔中发现不正常声音，排粉出水不正常时，应停机检查，找出原因并消除后，才能继续钻进。

不能在残眼处、裂缝处钻孔。

4、验孔

钻孔完毕后，按炮眼图进行检查并做记录，掏槽孔孔口间距误差和眼底间距误差不大于3cm；辅助孔孔口排距、行距误差均不大于5cm；周边孔孔口位置误差不大于3cm，对不符合要求的炮孔重钻。

四、爆破装药工艺

1、准备

清理场地，检查爆破工作面是否稳定、附近的支护是否牢固。

查看领用的炸药品种、数量、雷管段别及各段数量、质量。

准备装药用的炮棍、梯子、炮泥、连接线和胶布等。

起爆体在洞外加工制作。

装药与填塞由爆破员持证操作。

2、吹孔

用带有阀门专用吹管插入孔内，利用高压风将杂物吹出。

刚打好的炮孔由于热度过高不得立即装药。

3、装药

爆破工仔细核对所装炮孔和手上炸药品种、数量是否与要求相符，核对手上雷管段别与所装炮孔的位置相适应。

用炮棍将炸药装到底，每装一卷炸药用木质炮棍捅一次，并记好每次炮棍插入的尺寸，对装有雷管的药卷只需压住即可，不能用炮棍重重撞击；保持装药连续性。

装药过程中保护好雷管脚线、导火索或导爆管。

专人检查记录装药情况，剩余的起爆器材交回炸药库。

装药时禁止烟火。

照明采用36V安全电压。

4、填塞

按设计的装药结构将炮泥慢慢放入孔内，并用炮棍轻轻压实、堵严。

炮泥卷每放入一节后，用炮棍将炮泥卷捣烂压实，重复上述动作完成填塞，填塞长度不小于20cm。

填塞过程中防止导线、导爆管被砸断、砸破。

五、爆破起爆工艺

1、网路连接

网络连接在全部炮孔装填完毕，无关人员全部撤离后实施。

起爆网路由有经验的爆破员操作并采用双人作业。

将规定数目导爆管捆成束，由工作面向爆点逐段进行连接。

各种连接牢固可靠，符合爆破交底要求。

2、网路检查

起爆网路由有经验的爆破员组成，不少于两人。

敷设线路与交底核对。

对起爆器材进行全面检查。

3、起爆

起爆员由爆破员担任，由两人负责实施，一人操作，一人监督。

起爆前进行警戒，所有人员要撤离至不受有害气体、振动及飞石伤害的安全地点；起爆后，经原装药爆破人员检查确认无瞎炮或其它险情后，方可解除安全警戒。

4、爆后处理

爆破后，经通风吹散炮烟，检查确认空气合格后，等待15min后由原装药爆破员进入作业现场查看，检查有无瞎炮，有无残存的爆破器材及围岩稳定情况，发现险情，及时妥善处理。

六、台阶法工艺

1、超前地质预报

探测前方地层岩性、地质构造，综合分析研究，调整和确定施工方法和参数。

2、测量放线

每一循环后及时放出开挖轮廓线。

测定隧道中线、高程。

3、开挖

开挖前施作超前支护,先开挖上半断面,后开挖下半断面。

台阶长度根据地质和开挖断面跨度及装碴等情况确定，一般采用3～5m。

下台阶在上台阶喷射混凝土达到设计强度70%以上时开挖。

4、出碴

专人指挥机械装碴出碴保证安全。

仰拱开挖处以栈桥通过。

弃碴场地符合设计与环保要求。

5、开挖检查

每一步支护前，都应进行围岩量测，确定围岩的稳定性并指导下一循环施工。

检测开挖断面超欠挖值，拱部控制在15cm左右，边墙控制在10cm；严格控制欠挖，拱墙和拱脚以上1m内断面严禁欠挖。

6、支护

每次开挖完毕，应及时施作初期支护，及早成环。

仰拱及填充应超前二次衬砌施工，且分别全幅浇筑。

仰拱距上台阶开挖工作面距离：

Ⅲ级围岩≤90m，Ⅳ级围岩≤70m。

七、CD（中隔壁）法工艺

1、超前地质预报

利用地质雷达、水平地质钻机、TSP等进行地质预报，并结合上循环开挖地质情况及时调整或确定施工方法和参数。

2、测量放线

每循环测放出开挖轮廓线，开挖断面中线、高程。

3、开挖

开挖施工顺序：

上部左侧

（1），下部左侧开挖

（2），上部右侧开挖（3），下部右侧开挖（4）隧底开挖（5），数字代表部位见附图。

开挖中各台阶长度、循环进尺、左右台阶错开长度、上下台阶高度严格控制。

初期支护喷射混凝土强度达到设计强度的70%以上时进行下一部分的开挖。

4、支护

每循环每分部开挖前按设计施作超前支护。

开挖后及时施作初期支护和中隔壁。

5、中隔壁拆除

拆除必须在监控量测确定围岩变形稳定之后进行。

拆除顺序、长度按设计要求实施。

拆除时加强观测并做好安全防护。

6、开挖检查

检测开挖断面超挖值，拱部控制在15cm左右，边墙控制在10cm；严格控制欠挖，拱墙和拱脚以上1m内断面严禁欠挖。

八、装碴出碴工艺

1、方案制定

隧道施工中的装碴运输模式根据隧道的断面大小、施工方法、机械设备及施工进度等要求综合考虑，制定可行的方案。

2、设备选型

装碴运输设备的选型配套应与能力、进度、开挖能力相匹配，并保证装运能力大于最大的开挖能力。

装碴运输采用低污染、带净化装置的机械设备。

建立工程运输调度，根据施工进度编制运输计划，统一指挥，提高运输效率。

3、装碴

检查开挖面围岩稳定情况，排危完成后进行。

装碴时设备回转半径内严禁站人。

运输车中的碴体不得装的过高。

4、运输

运输道路铺设路面，并与仰拱、底板混凝土相结合作业，并做好排水及路面的维修工作。

专人指挥，保障安全。

施工作业地段的行车速度不大于15km/h，成洞地段不大于25km/h，严禁洞内超车。

洞内加强通风，洞内环境符合职业健康安全标准。

机械使用符合安全规定。

5、弃碴

弃碴场选址与当地自然环境、水土保持、人文景观、运输条件、弃碴利用等因素综合考虑，弃碴场应作好挡墙护坡、排水系统、绿化覆盖等配套设施。

九、喷射混凝土工艺卡片

1、施工准备

原材料检测合格，机具设备满足施工要求。

清理受喷面，每2m布设控制混凝土厚度标志。

2、搅拌及运输

强制式搅拌机拌制，拌和时间不小于3min，拌和料的停放时间不得大于30min。

液体速凝剂在喷头处汇合。

3、初喷

喷射人员佩戴防护用具。

初喷混凝土厚度4cm，分段、分片、分层、由下而上进行,分段长度不大于6m。

喷射时喷嘴与受喷面保持1.5～2.0m的距离，喷射角度尽可能接近90°。

4、复喷

在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1h后再进行喷射，用风水清洗喷层表面后复喷至设计厚度。

5、质量控制

喷射混凝土终凝后3h内不得进行爆破作业；混凝土表面应平整，无空鼓、裂缝，用2m靠尺检查，表面平整度允许偏差为100㎜。

喷射混凝土的回弹率：

边墙不应大于15%，拱部不应大于25%。

厚度检查点数的80%及以上大于设计厚度。

强度符合设计要求。

6、养护

喷射混凝土终凝2小时后，应进行养护。

石质隧道采用喷雾养护，土质隧道采用养护液养护。

养护时间不小于14d。

当气温低于+5℃时，不得洒水养护。

十、锚杆工艺

1、锚杆选择

锚杆类型、长度等参数根据设计要求、围岩性质和锚固特性进行选择。

杆体直径均匀、无严重锈蚀、弯折现象。

2、测量放样

按设计要求定出孔位位置，孔位允许偏差为±150mm。

3、钻孔

钻孔机具根据锚杆类型、规格选择，成孔与围岩面或所在部位岩层的主要结构面垂直，深度及直径宜与杆体相匹配。

钻孔前检查工作面稳定情况。

4、验孔

用高压风吹洗清孔，并对锚杆孔间距、深度、角度检查。

杆孔的深度大于锚杆设计长度10㎝，直径大于杆体直径15mm，孔位允许偏差±150㎜。

5、安装

砂浆锚杆是先将注浆管插至孔眼底，用高压风将砂浆压入眼孔，然后立即把锚杆插入眼孔，用木楔堵塞眼口。

药包锚杆是把药包装入锚杆孔后，在药包水泥初凝前，将锚杆送入。

锚杆在送进过程中与浸水后的药包充分搅拌，使锚杆获得良好的锚固性。

自钻式锚杆直接安装就位注浆。

锚杆安装后禁止敲击、悬挂重物。

作业人员做好人身防护。

6、验收

锚杆孔内砂浆、药包饱满密实，杆体插入孔内长度不应小于设计规定的95%，锚杆位置和数量符合要求。

锚杆垫板与喷射混凝土面密贴。

十一、钢筋网工艺

1、网片加工

①采用Ⅰ级钢筋在钢筋加工场内集中制做。

②用钢筋调直机把钢筋调直，再截成钢筋条，钢筋网片尺寸根据拱架间距和网片之间搭接长度综合考虑确定。

③钢筋焊接前先将钢筋表面清除干净。

④加工后的钢筋网片应平整，钢筋表面无削弱钢筋截面的伤痕。

2、存放运输

①制作成型的钢筋网片必须轻抬轻放，避免摔地产生变形。

②钢筋网片成品远离加工场地，堆放在指定的成品堆放场地上。

③存放和运输过程中要避免潮湿的环境，防止锈蚀、污染和变形。

3、网片安装

①安装网片在初喷后进行，第二层在第一层钢筋网被混凝土覆盖及混凝土终凝后挂设。

②钢筋网片随初喷面的起伏铺设，与受喷面的间隙一般不小于4cm。

③焊接固定于先期施工的系统锚杆之上，再把钢筋片焊接成网，网片搭接长度为1～2个网格。

④施工人员经培训合格后上岗，高处作业要做好安全防护，焊工持证上岗。

4、检查验收

钢筋网格尺寸允许偏差为±10㎜；钢筋网的搭接长度允许偏差为±50㎜，钢筋网的保护层厚度不得小于30mm。

十二、钢架工艺

1、钢架加工

型钢钢架采用冷弯成型，格栅钢架采用胎模焊接，型钢钢架各节长度不宜大于4m。

施工人员培训合格后上岗。

焊工持证上岗。

2、拼装验收

各节钢架拼装，要求尺寸准确，弧形圆顺，周边拼装允许偏差±3cm，平面翘曲小于2cm。

钢架加工的焊接部位不得有假焊、漏焊现象，焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。

3、测量定位

钢架安装前检查开挖断面的中线及高程，并确定钢架安设准确位置及标高。

4、钢架安装

钢架安装不得侵入二次衬砌断面，底部不得有虚碴，各节钢架间以螺栓连接，连接板要密贴。

钢架外缘每隔2m用钢楔或混凝土预制块与围岩顶紧。

钢架尽量密贴围岩并与锚杆焊接牢固，相邻两榀钢架之间按设计纵向连接牢固。

分部开挖时钢架及时落底接长，封闭成环。

钢架的拱脚采用锁脚锚杆（管）等措施加强支承。

5、检查验收

钢架安装允许偏差：

钢架间距±10㎝；横向位置和高程±5cm，垂直度±2°，连接筋、锁脚锚杆等不得有假焊、漏焊现象；钢架的混凝土保护层厚度允许偏差-5mm。

十三、管棚工艺

1、施工准备

施作护拱（洞口），清理好管棚施作的端墙面，准确安设定位钢管。

2、钻机就位

钻机必须支撑于稳固的地基上。

钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。

3、钻孔

施钻过程中根据地质情况逐渐调整钻速及钻压。

施工中严格控制钻孔质量和允许偏差:

方向角误差1o，孔口距±50mm，孔深：

±50mm。

在施钻进程中及时记录和绘制孔位布置图。

4、清孔验孔

用地质岩芯钻杆配合钻头进行反复扫孔、清除浮渣；采用高压风从孔底向孔口清理钻渣；并用经纬仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。

5、安装管棚钢管

装载机和管棚机钻进相结合的工艺安装管棚钢管。

相邻钢管的接头前后错开。

同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管接头至少错开1m。

安装长度达到设计要求。

6、注浆

注浆采用隔孔灌注。

初压为0.5～1.0MPa，终压2MPa，施工中持压15min后停止注浆。

注浆浆液应充满钢管及其周围的空隙，注浆量满足设计要求。

十四、超前小导管工序工艺

1、制作

前端做成尖锥形，尾部焊接φ8mm钢筋加劲箍，管壁上每隔10～20cm梅花型钻眼，眼孔直径为6～8mm，尾部长度不小于30cm作为不钻孔的止浆段。

2、测量放样

按设计要求在施工作业面放处钻孔位置，并做好标记。

3、钻孔

采用凿岩机或煤电钻进行钻孔（孔径较设计导管管径大20 mm以上）。

按设计倾角、间距、孔深钻孔，允许误差方向角2o；孔口距：

±50mm；孔深：

±50mm。

4、清孔

用高压风从孔底向孔口清理钻碴。

5、安装

成孔后，将小导管插入孔中或用凿岩机直接将小导管从钢架上、中部打入，外露20cm焊接于钢架上,相邻两排小导管搭接长度符合设计要求，且不小于1m。

6、注浆

注浆前先喷射混凝土厚度5～10cm厚封闭掌子面，形成止浆盘。

由下至上顺序进行，单孔注浆压力达到设计要求值，持续注浆10min且进浆速度为开始进浆速度的1/4或进浆量达到设计进浆量的80%及以上时注浆方可结束。

注浆后要堵塞密实注浆孔，浆液强度达70%以上，或4h后方可进行开挖工作面的开挖。

十五、衬砌工程工艺

1、施工准备

初期支护轮廓检查处理。

原材料检验和机具准备。

与开挖面安全距离:

衬砌：

Ⅰ、Ⅱ级＜200m，Ⅲ级＜120m，Ⅳ级及以上＜90m；仰供：

Ⅲ级＜90m，Ⅳ级＜50m，Ⅴ级及以上＜40m。

2、盲管和防水板施工

采用专用台车，盲管按设计布设，防水板搭接用双焊缝，宽度不小于10cm，并充气检查。

3、钢筋安装

按照规范和设计要求控制钢筋的保护层厚度、间距，绑扎焊接牢固，注意保护防水板。

4、注浆管埋设

每衬砌段拱顶部位埋设2-4个注浆孔。

5、台车定位

模板台车走行轨道的中线和轨面标高误差不大于10mm。

6、挡头板安装

模板台车采用带有气囊的端模（堵头板），按设计要求安装止水条（带）。

7、混凝土浇筑

混凝土两侧对称、分层浇筑，分层捣固。

捣固用插入式振动器。

8、脱模

在初期支护变形稳定后施工的混凝土强度达到8MPa以上脱模。

初期支护未稳定前施做的混凝土强度须达到设计强度的100%以上允许脱模。

9、混凝土养护

浇筑完毕后12小时以内对混凝土进行养护,养护时间不少于14天。

仰拱混凝土强度达到5MPa后可行人,达到设计强度100%后方可过车。

十六、防排水工艺

1、洞口防排水

洞顶、洞口部位修筑截、排水沟，形成通畅的排水系统，防止地表水下渗和冲刷。

2、洞内排水沟

排水沟的布置、结构形式、沟底高程、纵向坡度符合设计要求。

经常清理排水设施，确保水路畅通。

当初支表面有大面积的渗漏水时，将水集中汇流引入排水沟内。

3、洞身防排水

各种防水材料符合设计和质量要求。

按设计要求铺设盲管和防水板。

在衬砌的施工缝和变形缝处，采用止水带和止水条进行防水处理；对于个别变形缝的细部和转角处，采用涂料防水层防水。

对于衬砌背后的渗水，采用注浆防水。

4、防排水效果检测

洞口段排水流畅，没有水流下渗和冲刷的痕迹，尤其雨季水能顺利排走。

洞内水流顺畅，地面没有积水。

衬砌无渗水和漏水痕迹。