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隧道专项施工方案

一、工程概况……………………………………………………1

（一）主要工程数量…………………………………………1

（二）隧道区域内自然概况…………………………………1

（三）工程特点和施工难点…………………………………2

二、施工工期计划………………………………………………3

（一）工期目标………………………………………………3

（二）主要进度指标…………………………………………3

（三）施工进度计划安排……………………………………3

三、临时设施……………………………………………………4

（一）洞外临时设施…………………………………………4

（二）洞内临时设施…………………………………………5

四、人员组织计划………………………………………………8

五、机械设备配置………………………………………………10

六、施工材料计划………………………………………………12

七、总体施工方案………………………………………………13

（一）施工指导原则…………………………………………13

（二）施工安排………………………………………………13

（三）预留变形量及预留沉降量……………………………13

（四）施工方法概述…………………………………………14

八、分部施工方案………………………………………………15

（一）进洞方案………………………………………………15

（二）明洞施工………………………………………………18

（三）洞身开挖支护…………………………………………18

1、V级围岩开挖支护…………………………………19

2、Ⅳ级围岩开挖支护…………………………………22

（四）洞身二次衬砌…………………………………………24

（五）人行横洞施工…………………………………………27

九、专项施工工艺………………………………………………28

（一）超前大管棚施工工艺…………………………………28

（二）管棚注浆施工工艺……………………………………29

（三）超前小导管施工工艺…………………………………30

（四）洞身锚杆施工工艺……………………………………32

（五）钢架施工工艺…………………………………………33

（六）喷射混凝土施工工艺…………………………………34

（七）防排水施工工艺………………………………………35

（八）混凝土路面施工工艺…………………………………36

（九）预埋（预留）管件施工………………………………38

十、专项技术措施………………………………………………39

（一）隧道中线、标高控制方法及措施……………………39

（二）超欠挖控制……………………………………………39

（三）洞口浅埋、偏压段施工………………………………39

（四）隧道防渗漏技术措施…………………………………40

（五）防坍塌技术措施………………………………………41

十一、冬雨季施工………………………………………………42

十二、监控量测、地质预报……………………………………43

十三、通风、降尘防治…………………………………………47

十四、隧道施工质量保证措施…………………………………49

十五、隧道施工工期保证措施…………………………………51

十六、隧道施工环境保护措施…………………………………53

十七、坍塌抢险紧急预案………………………………………56

一、工程概况

（一）主要工程数量

隧道表

项目

单位

数量

备注

X隧道

左线

m/座

Ⅴ级204m，Ⅳ级600m

右线

m/座

783/1

Ⅴ级193m，Ⅳ级590m

隧道主要工程数量：

洞身开挖15万m3，初期支护C25喷射混凝土0.6万m3，初期支护C25喷射早强混凝土0.29万m3，各类锚杆共计13万m，钢拱架1063.8t，衬砌C25模筑混凝土1.449万m3，仰拱回填片石混凝土0.945万m3，衬砌钢筋499t。

（二）隧道区域内自然概况

隧址区位于黄土丘陵区，地表形态表现为黄土梁峁状，地形起伏大，冲沟发育，谷坡陡立。

海拔高程介于1196～1345米,相对高差149米。

植被以荒草灌木为主，分布于沟壑边缘，丘陵上部及缓坡地带地表多为耕地。

隧道围岩主要为离石组黄土，岩性为粉土﹑粉质粘土，坚硬～硬塑状态，具垂直节理，块状整体结构。

根据GB18306-2001《中国地震动参数区划图》，本区地震动峰值加速度为0.05g，相应地震基本烈度Ⅵ度，场地稳定性较好。

（三）本隧道工程特点和施工难点

1﹑围岩条件普遍较差：

洞身范围为Ⅴ、Ⅳ级围岩，围岩级别低，自稳能力差，防坍塌、防冒顶任务重；

2﹑隧道两端洞口均位于黄土深切谷沟的斜坡上，土质均为中更新统离石组黄土，具垂直节理，冲沟发育，洞口开挖易被冲刷及滑塌，边坡稳定性差；右线地表有明显几处可见下陷体，线路上方有较深冲沟，右侧洞口有三米没有覆盖层，整个地表为坡积体，稳定性极差;左线在开挖边仰坡过程中出现两次较大面积蹋方，左线右侧拱脚在开挖时，距设计拱脚高程3M处出现黄土陷穴（位于偏压墙下方），进洞时施工便道边坡落差大，土质疏松，不具稳定性，进洞难度相当大。

处理方案:

依据以往同类工程经验，对此类隧道应进行地表处理及稳定洞口：

采用钢管注浆以提高围岩级别，增强岩体自稳，同时，增强岩体抗剪能力。

另外，利用钢管的群桩效应，形成围幕墙，利用围幕墙有效平衡围岩侧压力，最大程度减小侧壁围岩对初支的侧压力，有效防止初支变形、开裂。

围幕墙也能抑制地下水向洞室的渗透，结合边仰坡挂网喷浆来改善施工条件。

具体施工方案如下：

支护：

ZK50+674~694段；K50+715～735段拱架间距由原设计0.75M调整为0.5M．其他临时支护做相应调整．

陷穴：

将现有的陷穴用砼注浆填充。

左线：

ZK50+674-ZK50+694处加设一层108＊6管棚，同时结合仰坡挂网喷浆。

以防止进洞开挖时再次出现蹋方现象。

将两侧护拱拱脚原设计高程上调至现有原状土，下各设三根108＊6钢管桩，钢管打至仰拱下3M处，避免对仰坡原状土的扰动，同时将护拱拱脚宽度加大，以此加强护拱基础的稳定性，防止仰坡的再次蹋方现象的出现。

右线：

K50+715～730洞身开挖范围内先行挖至原状土，再采用盖挖法进行施作。

拱顶部分的系统锚杆调至拱脚处。

洞口便道防护：

在进口便道路边坡处挂网喷浆处理，在便道坡顶向洞口方向设两排竖向¢108×6mm钢管桩喷锚加固处理。

钢管桩长度深入原状土以下至少3m，间距1×1m（横×纵），梅花型布置；结合边坡挂网喷浆加强便道边坡的稳定性。

注浆采用C30水泥-水玻璃浆液，参数如下：

1）水泥与水玻璃体积比：

0.5

2）水泥浆水灰比：

0.8:

3）水玻璃浓度：

35波美度；模数：

2.4

4）注浆压力：

注浆初始压力0.5~1.0Mpa，终止压力3~4Mpa.

3﹑冬季施工时间长：

冬期（11月—3月，共约5个月）施工保温措施投入大。

二、施工工期计划

（一）工期目标

本合同段合同工期短，时间紧张。

X作为本合同段关键控制性工程，在工期安排方面优先考虑，重点安排，计划开工日期为2011年5月，于2012年3月底贯通。

（二）主要进度指标

主要项目进度指标（单口）：

开挖支护：

Ⅴ级围岩60m/月，Ⅳ级围岩段80m/月；二次衬砌：

与开挖支护工序相匹配。

（三）施工进度计划安排

本隧道工期紧，为保证工期目标的实现，计划安排四个洞口同时施工，两端对向掘进，四个工作面同时作业。

同一工作面内开挖支护、二次衬砌等主要工序采用平行作业；开挖支护施工时开挖、立架、喷射混凝土等分台阶流水作业；二次衬砌施工时挂防水板、绑钢筋、模筑混凝土等流水作业。

1、洞口工程：

洞口边仰坡开挖及防护，长管棚套拱及长管棚施工等计划工期1个月。

洞口工程完成（不包括明洞衬砌）即进入洞身施工。

2、洞身开挖支护：

Ⅴ级围岩台阶法施工（保留核心土），上下台阶拉开距离后平行作业。

开挖支护单洞每循环9h（挖机开挖2h，人工修凿清理1h，立架锚杆挂网3.5h，喷混凝土2.5h），每循环进尺0.8m，每天平均进尺2.2m，考虑其他施工影响，每个月Ⅴ级围岩开挖支护计划60m，首月（洞口段）计划完成45m。

Ⅳ级围岩台阶法施工，上下台阶拉开距离后平行作业。

开挖支护单洞每循环14小时（打眼放炮4h，通风除尘0.5h,找顶、出碴3h，立架锚杆挂网3.5h,喷混凝土3h）每循环进尺2m，每天平均进尺3m，考虑其它不可预见因素影响，计划每月开挖支护80m。

3、二次衬砌：

二次衬砌与开挖支护平行作业，以不影响开挖支护为前提。

每循环进尺9m，每循环工作时间24h，2.5d一个循环，每月可完成108m。

考虑开挖初支进度限制，每月实际进尺量与开挖支护相适应即可。

并保证二衬与开挖面间距在设计及规范允许范围内。

三、临时设施

隧道进口端主要设施包括：

空压机房（5台20m3，占地100㎡）、配电房（500KVA一台变压器，占地60㎡）、拌合站（2000㎡）、高位水池（100m3水池，占地30㎡）、发电机房（400KW一台，占地15㎡）、钢筋加工棚（300㎡）、材料堆放场地（500㎡）、工人住房及工地值班室等（800㎡）。

所有设施均计划合理的布置于洞口附近，以方便施工。

隧道出口端主要设施包括：

空压机房（5台20m3，占地100㎡）、配电房（1000KVA一台变压器，占地60㎡）、拌合站（2000㎡）、高位水池（100m3水池，占地30㎡）、发电机房（400KW一台，占地15㎡）、钢筋加工棚（300㎡）、材料堆放场地（500㎡）、工人住房及工地值班室等（800㎡）。

所有设施均计划合理的布置于洞口附近，以方便施工。

（一）洞外临时设施

1、便道：

便道总长约2000m，便道宽6m。

2、施工供电：

施工用电计划采用专用高压线供电。

结合本合同段工程的实际情况，在隧道进﹑出口配备500KVA、1000KVA变压器一台。

另在隧道两端各设置400KW的发电机一台，确保施工中的通风、排水、照明不间断。

注：

最终变压器型号以供电局批准为准，保证隧道进口总容量在450~500KVA，隧道出口在950~1000KVA

3、施工供风：

隧道进﹑出口分别设置空压机房，各选用5台20m3/min的电动空压机组成空压机组提供施工用高压风，风管采用φ150钢管至洞口，以φ125钢管连接进洞。

4、施工用水：

隧道进口最大用水量按100m3/d、隧道出口100m3/d做用水计划。

5、通讯：

外部通讯利用有线电话及手机通讯。

隧道内采用对讲机与洞内外联系。

6、施工驻地：

生活房屋、材料库、锅炉房、工地值班室等采用活动板房；水泥采用水泥灌储存散装水泥，少量袋装水泥库采用砖混结构，砖墙围护、彩钢板屋顶；钢筋加工棚采用钢管棚架结构，顶部为彩钢板。

7、混凝土拌合站：

本隧道混凝土采用现场集中生产，混凝土罐车运输，输送泵浇筑。

在隧道两端分别设拌和站，拌合站内场地全部硬化处理。

选用HZS90C混凝土搅拌站。

8、洞口值班室：

在隧道洞口设置值班室，主要做好进、出洞人员的控制及登记、在值班室安装电话和电铃，24小时与洞内保持联系，做好交接班记录。

（二）洞内临时设施

洞内临时设施包括洞内电力线路、照明线路、高压风水管路、通风管路及施工抽排水管等，通风管布置在隧道施工电力线的对侧，高压风、水管及排水管布置在通风管的同侧。

洞内三管两线敷设标准遵守规范规定。

1、高压风管：

高压风管道选用φ125的钢管作为洞内主送风管道，送至距离工作面30m~40m的位置，然后用φ50的高压软风管接分风器。

2、施工供水：

供水管道选用φ80钢管（高位水池至洞口段φ108），供水管道前端至开挖面的距离为30m～40m，用直径50mm的高压软管接至工作面分水器，分水器与用水设备使用软管连接。

3、施工用电：

根据隧道作业特点，供电线路架设分两次进行。

在进洞初期，临时架设三相四线10㎜2铝芯电缆线（或悬挂敷设10*3+1铜芯电缆），临时供电线路长度不超过60m。

随着工作面推进，在成洞地段用铝芯电缆架设固定线路，换下临时电缆供继续前进的工作面使用。

成洞地段按电工标分别准敷设三相动力线路和两相照明供电线路，动力线采用150㎜2铝芯电缆，照明线路采用50㎜2铝芯电缆。

动力线路距路面高度3.5m，照明线路距路面高度2.2m。

在距工作面30m处设低压变压器，为工作面提供36V电源。

低压变压器设在干燥、安全处，机壳接地。

4、施工照明：

正洞照明：

开挖好地段（离掌子面30m范围外），每隔10米安装220V、100W防水灯一盏；成洞地段，每隔10米安装220V、60W防水灯一盏；开挖掌子面（离掌子面30m范围内）、边墙基础、挂防水板等工作面，分别安装36V、300W卤钨灯四盏。

洞外照明：

便道每50米安装220V、110W高压钠灯一盏；卸碴场地每处安装220V、1000W碘钨灯三盏。

5、施工通风

采用压入式通风。

在每洞口各配置1台轴流通风机（37KW×2），涂覆布风筒进洞，风管出口距工作面15～20m，以保证洞内的空气质量。

6、施工排水

根据地质资料揭示，本隧道项目地下水不发育，排水的主要任务是排除施工用水，水量相对很小。

在工作面附近设置集水坑，有水汇集时以水泵接软管分段抽水排出洞外，无水时收起软管备用。

在每个集水坑处设两台水泵，随时备用。

无论顺坡﹑反坡施工，均以水管排水，防止施工用水对围岩的软化、泥化。

四、人员组织计划

（一）项目组织机构设置

本合同段按照项目法组织施工，根据工程规模、特点、施工条件和施工组织管理经验，成立“X”，作为本项目的管理机构。

（二）项目班子

项目部设项目经理一名、副经理两名、总工程师一名。

下设工程技术部、质检试验部，财务部、材料供应部、机械设备部、综合办公室等部门。

（三）作业队伍及劳动力使用计划

根据本工程项目特点及现场施工条件，设两个隧道综合施工队，分别担负隧道进口、出口各两个作业面的施工任务。

每个施工队设队长一名，值班副队长四名，施工现场24h值班副队长在位。

施工队下设以下专业施工班组：

开挖班（分4个班组）：

负责洞身开挖施工。

包括风枪工32人、爆破工8人、挖掘机司机4人、装载机司机4人、运输车司机12人，其它辅助工20人，共80人；

支护班（分4个班组）：

负责初期支护施工。

包括风枪工8人，混凝土喷射机操作工16人，立架工16人，其它运输、辅助工等30人，共70人；

衬砌班（分2个班组）：

负责洞身衬砌、仰拱浇筑等，同时担负洞内防排水工程的施工。

包括钢筋工20人，立架工20人，防水板焊工10人，其它辅助工20人，共70人（混凝土拌合站由其它专业班组负责，不计入衬砌班）。

钢筋加工班（分2个班组）：

负责钢拱架等的加工，共20人。

其它电工、维修工、空压机司机、后勤、管理等人员共20人（试验检测、监控量测等由项目部人员负责，不列入隧道队）。

每个隧道综合施工队高峰期总计260人。

本合同段施工人员调遣具有高速公路施工经验的队伍，负责本项目工程施工，一周内先遣人员到达工地，快速完成准备工作。

其余施工人员在各工序开工前陆续到达施工现场，动员周期为整个施工期，依据施工需要和监理工程师的要求进行动态管理，确保工程施工顺利进行。

五、机械设备配置计划

按照满足隧道施工工艺、施工技术、工程工期等要求，确保本工程安全、优质、高效的进行施工的原则进行施工设备配备。

隧道进出口两端分别独立配置施工设备，施工期不考虑协调抽调使用，以最大可能保证工期目标实现。

米化梁隧道进口主要机械设备表

序号

名称

规格型号

数量

进场时间

使用周期

备注

挖掘机

PC220

2台

施工准备期

2个月

洞口边仰坡施工

挖掘机

PC200

2台

进洞后

洞身施工期

装载机

ZL50

2台

施工准备期

全施工期

侧卸

自卸汽车

2台

施工准备期

自卸汽车

15T

6台

施工准备期

全施工期

轻型汽车

农用车

2台

临时运输

变压器

500KVA

1台

施工准备期

进洞1个月后

抽水机

13KW

4台

施工准备期

全施工期

钻机

水平钻

4台

场平后

大管棚施工

混凝土喷射机

4台

场平后

全施工期

注浆机

4台

场平后

全施工期

风动凿岩机

YT-28

30台

场平后

全施工期

空压机

20m3

5台

场平后

全施工期

空压机

小型,4m3

2台

施工准备期

临时爆破

拌合站

750L

1套

场平后

衬砌台车

2台

场平后

二衬施工期

混凝土输送泵

HB-600

2台

进洞1个月后

型钢冷弯机

1台

施工准备期

加工钢拱架

钢筋切割机

4台

施工准备期

电焊机

BX3-500

10台

施工准备期

电焊机

11KW

4台

施工准备期

发电机

400KW

1台

施工准备期

木工圆锯

1台

场平后

木工刨床

1台　

场平后

通风机

37KW*2

2台

进洞100m后

米化梁隧道出口主要机械设备表

序号

名称

规格型号

数量

进场时间

使用周期

备注

挖掘机

PC220

2台

施工准备期

2个月

洞口边仰坡施工

挖掘机

PC200

2台

进洞后

洞身施工期间

装载机

ZL50

2台

施工准备期

全施工期

侧卸

自卸汽车

15T

6台

施工期准备

全施工期

混凝土搅拌车

8m3

3台

进洞1个月后

混凝土运输

变压器

1000KVA

1台

施工准备期

全施工期

抽水机

13KW

4台

施工准备期

全施工期

钻机

水平钻

4台

场平后

大管棚施工

混凝土喷射机

4台

场平后

全施工期

注浆机

4台

场平后

全施工期

风动凿岩机

YT-28

30台

场平后

全施工期

空压机

20m3

5台

场平后

全施工期

空压机

小型,4m3

2台

施工准备期

临时爆破

拌合站

750L

1套

进洞1个月后

二衬施工

衬砌台车

2台

进洞1个月后

二衬施工期

混凝土输送泵

HB-600

2台

进洞1个月后

二衬施工

型钢冷弯机

1台

场平后

加工钢拱架

钢筋切割机

4台

施工准备期

电焊机

BX3-300

10台

施工准备期

电焊机

11KW

4台

施工准备期

发电机

400KW

1台

施工准备期

木工圆锯

1台

场平后

木工刨床

1台　

场平后

通风机

37KW*2

2台

进洞100m后

注：

变压器单机容量最终以供电局批准为准，总容量不小于计划量。

六、施工材料计划

1、材料的组织与运输

由甲方招标统购的材料从中标厂家采购。

其余材料在太原市场上采购质量、信誉有保证的企业的产品；工程用碎石从工地附近的石料厂采购；工程用砂采用河砂；其它材料就近从专业厂家采购。

所有材料经监理工程师现场抽样送检合格后方准进场，汽车运输，经便道运至施工现场。

本合同段材料采用汽车运输，所有材料均按每月施工计划中制定的材料供应及运输计划，及时报检，保证各项材料供应及时，材质合格，储备足够，随时满足工程施工需要。

2、材料供应计划

为保证本合同段主要工程材料的供应，施工时由设备物资部按施工进度计划制定材料供应及运输计划，保证各项材料供应及储备，确保工程施工需要。

七、总体施工方案

（一）施工指导原则

隧道施工采用新奥法原理，进行信息化施工组织设计。

软弱围岩施工中坚持遵循“管超前、预注浆、短进尺、弱爆破、快支护、早封闭、勤量测”的施工原则。

开挖后立即施工初期支护，二次衬砌按规范及设计跟进，杜绝坍塌事故发生。

（二）施工安排

本隧道工期紧，为保证工期目标的实现，计划安排四个洞口同时施工，两端相向掘进，洞中贯通。

四个工作面平行作业，同一工作面内开挖支护、二次衬砌等主要工序采用平行作业；开挖支护施工时开挖、立架、喷射混凝土等分台阶流水作业；二次衬砌施工时挂防水板、绑钢筋、模筑混凝土等流水作业。

（三）预留变形量及预留沉降量

施工过程中按设计执行。

为保证成洞净空符合要求，施工时拱部及边墙各轮廓线在设计基础上放大5cm，仰拱宽度相应做出调整。

考虑台阶法施工拱部沉降量较大，隧道施工初期在设计基础上再做适当放大，预留沉降量值在后续施工过程中根据监控量测结果做出相应调整，以达到既保证隧道净空又减少超挖的效果。

拱墙二次衬砌按设计高程执行，轮廓线放大5cm。

（四）施工方法概述

1、开挖支护：

Ⅴ级围岩采用三台阶七步开挖法，采取机械辅以人工开挖；Ⅳ级围岩采用上下台阶法开挖。

支护紧接开挖进行，出碴完成立即支护，防止因支护不及时造成坍塌。

2、二衬：

采用9m全断面轨行式模板台车立模，砼搅拌运输车运送砼，泵送砼入模，强度达2.5Mpa拆模。

模板台车由专业工厂加工制造，经检算强度满足要求后进场，各部尺寸检查无误后方可投入使用。

3、洞内运输：

碴土外运采用无轨运输方式，ZL-50C轮式装载机装碴或端碴，双桥自卸式汽车运输。

八、分部施工方案

（一）进洞方案

洞口段施工工艺流程：

洞口位置复核

施工准备

洞顶截水天沟施工

洞口坡面危石及表层堆积土清除

边、仰坡开挖及锚喷支护

边、仰坡测量放样

施工洞口部位超前长管棚

开挖进洞

1、洞口截排水系统

洞口边仰坡开挖前先完成洞顶截水沟及周边排水工程。

截水沟按设计断面施工，距离边仰坡坡顶线不小于5m。

截水沟人工开挖，局部石质坚硬处以风镐破除。

开挖后及时砌筑浆砌片石，若在开挖边仰坡前不能完成砌筑工作，可先素喷5cm左右素混凝土临时防护。

2、边仰坡开挖防护

边仰坡开挖前根据图纸的里程、标高对洞口边仰坡进行放线，标出边仰坡开挖边线及土方开挖厚度。

边仰坡开挖采用挖机开挖、人工修坡的方式进行。

开挖自上而下进行，分层开挖，并每层检查边坡坡度。

机械开挖后预留10～20cm进行人工修坡，清除虚土。

对于局部较硬的围岩采用人工手持风镐进行凿除，无法凿除的采用钻孔小药量松动爆破。

边仰坡防护紧跟开挖进行，开挖一级防护一级，避免因防护不及时产生边仰坡滑塌。

边仰坡防护按设计进行，局部软弱处增加防护措施，如锚喷防护、地表钢插管注浆加固等。

3、开挖管棚钻机作业平台

开挖前先将洞口路堑段两侧边坡按设计的坡度防护。

隧道拱顶以上按设计的坡度进行防护，开挖至拱顶下1.5m位置预留一平台作为管棚施作工作平台。

具体见下图所示。

4、掏

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