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隧道施工工艺大全

目录

一、支护1

1、超前大管棚施工工艺1

2、超前小导管施工工艺3

二、开挖5

1、三台阶七步开挖法施工工艺5

2、全断面法施工工艺7

3、台阶法施工工艺8

4、双侧壁导坑法施工工艺9

三、初期支护12

1、锚杆（砂浆、中空）施工工艺12

2、钢筋网施工工艺15

3、钢架支护施工工艺16

4、喷射混凝土（湿喷）施工工艺18

四、隧道防排水20

1.防水板施工工艺20

2.止水带施工工艺22

3排水盲管施工工艺23

五、衬砌施工25

1、仰拱及填充施工工艺25

2、二次衬砌施工工艺27

一、支护

1、超前大管棚施工工艺

1.1超前大管棚施工工艺说明

混凝土护拱作为长管棚的导向墙，在开挖廓线以外拱部120o～135°范围内施作，断面尺寸为1.0×1.0m，护拱内埋设钢筋支撑，钢筋与管棚孔口管连接成整体。

钻机定位：

钻机要求与已设定好的孔口管方向平行。

为了便于安装钢管，钻头直径采用Φ108mm或127mm。

岩质较好的可以一次成孔。

钻进时产生坍孔、卡钻时，需补注浆后再钻进。

钻机开钻时，应低速低压，待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。

钻进过程中经常用测斜仪测定其位置，并根据钻机钻进的状态判断成孔质量，及时处理钻进过程中出现的事故。

钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。

用地质岩芯钻杆配合钻头进行反复扫孔，清除浮渣，

用高压风从孔底向孔口清理钻渣。

钢管在专用的管床上加工好丝扣，导管四周钻设孔径10～16mm注浆孔（靠孔口2.5m处的棚管不钻孔），孔间距15～20cm，呈梅花型布置。

管头焊成圆锥形，便于入孔。

安装好有孔钢花管、放入钢筋笼后即对孔内注浆，注浆材料为M20水泥浆或水泥砂浆。

采用注浆机将砂浆注入管棚钢管内，初压0.5～1.0MPa，终压2MPa，持压15min后停止注浆。

1.2施工工艺流程见图1.1.1:

图1.1.1超前大管棚施工工艺流程图

2、超前小导管施工工艺

2.1超前小导管施工工艺说明

小导管采用φ50或φ42mm热轧无缝钢管，壁厚3.5mm，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。

测量放样，在设计孔位上做好标记，用凿岩机或煤电钻钻孔，孔径较设计导管管径大20 mm以上。

成孔后，将小导管按设计要求插入孔中，或用凿岩机直接将小导管从型钢钢架上部、中部打入，外露20cm支撑于开挖面后方的钢架上，与钢架共同组成预支护体系。

注浆前先喷射混凝土5～10cm厚封闭掌子面，形成止浆盘。

注浆前先冲洗管内沉积物，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。

2.2施工工艺流程见图1.2.1：

图1.2.1超前小导管施工工艺流程图

二、开挖

1、三台阶七步开挖法施工工艺

1.1三台阶七步法施工工艺说明

第一步：

a.利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护；b.弱爆破开挖①部，同时，每循环进尺一次，掌子面喷5cm厚砼封闭；c.分部施作①部导坑周边的初期支护，即初喷4cm厚砼，架立钢架；d.施作锁脚钢管；e.钻设系统锚杆后复喷砼至设计厚度。

第二步：

a.在滞后于①部一段距离后，弱爆破左右交错开挖②、③部；b.喷5cm厚砼封闭掌子面；c.导坑周边部分初喷4cm厚砼，施作钢架，并设锁脚钢管；d.钻设系统锚杆后复喷砼至设计厚度。

第三步：

a.在滞后于③部一段距离后，弱爆破左右交错开挖④、⑤部；b.导坑周边部分初喷4cm厚砼，施作钢架；c.钻设系统锚杆后复喷砼至设计厚度。

第四步：

分台阶开挖⑥部。

第五步：

a.开挖⑦部；b.隧底周边部分初喷4cm厚砼，施作钢架；c.复喷砼至设计厚度。

第六步：

灌筑Ⅷ部仰拱及隧底填充（仰拱及隧底填充应分次施作）。

第七步：

根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，利用衬砌模板台车一次性浇筑Ⅸ部衬砌（拱墙衬砌一次施作）。

1.2三台阶七步开挖法工艺流程如下页“图2.1.1”所示

图2.1.1三台阶七步开挖法工艺流程图

2、全断面法施工工艺

2.1全断面法施工工艺说明

a.测量放样：

测放中线、水平及炮眼位置；

b.台车就位、钻孔：

上部、下部同时人工风枪钻孔，全断面开挖，光面爆破。

c.通风排烟、出碴：

通风排烟后，出碴用装载机装碴，自卸汽车运输至弃碴场。

d.初期支护：

初期支护喷射混凝土采用喷射机湿喷。

初期支护结束后，进入下一开挖循环施工。

2.2全断面法施工工艺流程如图2.2.1：

图2.2.1全断面法工艺流程图

3、台阶法施工工艺

3.1台阶法施工工艺说明

Ⅲ级围岩地段采用上、下台阶法开挖，初次循环先开挖上部，上部碴土可用小型挖掘机倒入下台阶，当下台阶出碴时，上台阶可以开始喷射混凝土和钻孔。

采用台阶法开挖，在每一开挖循环中，利用风枪钻孔；出碴用侧卸式装载机装碴，自卸汽车运输至弃碴场；再进行锚杆安装、钢筋网挂设和喷混凝土施工。

测放中线、水平、所有炮眼位置；钻孔台车就位钻孔爆破：

钻孔台车钻孔、装药、爆破；爆破后，利用通风机排除炮烟；用装载机装碴，自卸汽车运输至弃碴场；初期支护：

利用湿喷机在初喷一层混凝土封闭围岩后，相继施工上、下台阶部锚杆、挂网和喷混凝土作业，然后复喷至设计要求。

初期支护完毕，进入下一开挖循环。

3.2台阶法施工工艺流程见图2.3.1：

图2.3.1台阶法工艺流程图

4、双侧壁导坑法施工工艺

4.1双侧壁导坑法施工工艺说明

㈠、⑴利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁Ф50小导管及导坑侧壁Ф22水平锚杆超前支护。

⑵机械开挖①部，人工配合整修。

⑶必要时喷5cm

厚混凝土封闭掌子面。

⑷施作①部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，架立型钢钢架和I18临时钢架，并设锁脚锚杆，安设I18横撑。

⑸安装径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

㈡、⑴在滞后于①部一段距离后，机械开挖②部，人工配合整修。

⑵必要时喷5cm厚混凝土封闭掌子面。

⑶导坑周边部分初喷4cm厚混凝土。

⑷接长型钢钢架和I18临时钢架，安装锁脚锚杆，根据实际地质情况，必要时安设I18横撑。

⑸钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

㈢、在滞后于②部一段距离后，机械开挖③部，人工配合整修，并施作导坑周边的初期支护，步骤及工序同①。

㈣、在滞后于③部一段距离后，机械开挖④部，人工配合整修，并施作导坑周边的初期支护，步骤及工序同②。

㈤、⑴利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁Ф50小导管超前支护。

⑵机械开挖⑤部，人工配合整修。

⑶喷5cm厚混凝土封闭掌子面。

⑷导坑周边初喷4cm厚混凝土，架立拱部型钢钢架，安装径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

㈥、⑴在滞后于⑤部一段距离后，机械开挖⑥部，人工配合整修。

⑵喷5cm厚混凝土封闭掌子面。

㈦、⑴在滞后于⑥部一段距离后，机械开挖⑦部，人工配合整修。

⑵喷5cm厚混凝土封闭掌子面。

㈧、⑴在滞后于⑦部一段距离后，机械开挖⑧部，人工配合整修。

⑵隧底周边部分初喷4cm厚混凝土。

⑶接长Ⅰ18临时钢架，复喷混凝土至设计厚度。

⑷拆除下部横撑，安设型钢钢架仰拱单元，使之封闭成环。

㈨、⑴根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，拆除I18临时钢架及上部临时横撑。

⑵利用仰拱栈桥灌筑

部边墙基础与仰拱混凝土。

㈩、灌筑仰拱填充

部至设计高度。

（十一）、利用衬砌模板台车一次性灌注衬砌（拱墙衬砌一次施作）。

4.2双侧壁导坑法施工工艺流程见图2.4.1：

图2.4.1双侧壁导坑法施工工艺流程图

三、初期支护

1、锚杆（砂浆、中空）施工工艺

1.1砂浆锚杆施工工艺说明

钻孔:

施工时采用风枪钻孔。

孔位偏差应不大于10mm，孔深偏差不大于50mm，采用“先注浆后安装锚杆”的程序施工，钻头直径应大于锚杆直径15mm。

系统锚杆在围岩开挖和初喷混凝土后打设，钻孔时确保孔口岩面整平，使岩面与钻孔方向垂直，局部随机锚杆的孔轴方向应与可能滑动面的倾向方向相反，其与滑动面的交角应大于70°，间距1.0～1.5m，梅花形布置。

锚杆埋设:

锚杆埋设前，先对锚孔进行检查，孔位、孔深、垂直度、孔径、方向必须合格。

同时应用高压风、水清孔，使孔干净无积水残碴。

此外检查锚杆钢材、直径、长度应符合设计要求，锚杆端头应加工螺纹长度不小于10cm。

锚杆埋设采取先注浆后插杆方法施工，砂浆强度不少于20Mpa，配比试验选定，用羊角气泵胶管从孔底倒插式注浆，浆满后快速插入锚杆到埋设长度，也可用锚固剂替代砂浆，然后用半干硬砂浆封实孔口，用楔子固定锚杆，并安设垫板，上好螺帽。

锚杆埋设后24h以内不许碰撞，锚杆砂浆掺膨胀和早强剂，以提高其早期强度，埋设24h后，拧紧螺母，使垫板紧贴岩石。

1.2砂浆锚杆施工工艺流程见图3.1.1：

图3.1.1砂浆锚杆施工工艺流程图

1.3中空锚杆施工工艺说明

按照设计要求布设锚杆，利用风枪进行钻孔，成孔后进行清孔。

将安装好锚头的中空注浆锚杆插入孔底，安装止浆塞、垫板、螺母，然后连接注浆管，用注浆泵通过尾部向孔内注浆，浆液采用水泥砂浆，注浆压力控制在0.3～1.0MPa。

注浆顺序自下而上逐根进行。

注浆后将止浆塞塞入钻孔内，用速凝水泥封孔。

1.4中空锚杆施工工艺流程见图3.1.2:

图3.1.2中空锚杆施工工艺流程图

2、钢筋网施工工艺

2.1钢筋网施工工艺说明

钢筋网材料采用Φ8或Φ6钢筋，网格间距为20×20cm或25×25cm。

铺设钢筋网按照以下要求执行：

钢筋网在初喷混凝土5cm以后铺挂，使其与喷混凝土形成一体；

a.钢筋网应与锚杆或型钢钢架连接牢固；

b.开始喷射时，应减小喷头至受喷面的距离，并调整喷射角度，钢筋保护层厚度不得小于3cm；

c.喷射中如有脱落的石块或混凝土块被钢筋卡住时，应及时清除。

2.2钢筋网施工工艺流程见图3.2.1：

图3.2.1钢筋网施工工艺流程图

3、钢架支护施工工艺

3.1钢架支护施工工艺说明

型钢（格栅）钢架在洞外按设计加工短构件，在洞内用螺栓连接成整体。

开挖后在洞内进行安装，与定位锚筋焊接。

型钢（格栅）钢架间设纵向连接筋，钢支撑必须安放在牢固的基础上，架立时垂直隧道中线，当钢架和围岩之间间隙过大时设置垫块。

型钢（格栅）钢架制作：

钢架在洞外按1∶1比例放样加工，按设计图冷弯成形，焊接完成后，先试拼再运进洞内安装。

型钢（格栅）钢架安装：

安装前先准确定出每榀钢架的位置，钢架安设前先喷不小于4cm的射混凝土，钢架必须置于原状岩石上，在软弱地段，可采用拱脚垫钢板，避免拱脚下沉。

钢架安装完成后，应和锁脚锚杆或与之相接触的锚杆头焊接，使之成为整体结构。

喷射砼：

钢支撑架立后随即喷射砼，先将钢支撑与围岩间空隙喷满，然后将钢支撑全部覆盖，使钢支撑与喷射砼连成整体共同受力。

格栅、钢架施工质量要求：

钢架应架设在与隧道轴线垂直的平面内，钢架安设正确后，纵向连接牢固，并与锚杆焊接成整体。

3.2钢架支护施工工艺流程见图3.3.1:

图3.3.1钢架支护施工工艺流程图

4、喷射混凝土（湿喷）施工工艺

4.1喷射混凝土（湿喷）施工工艺说明

隧道初期支护喷射混凝土采用湿喷工艺。

喷射混凝土在洞外拌和站集中拌和，由混凝土搅拌运输车运至洞内，采用湿喷机喷射作业。

在隧道开挖完成后，先喷射4cm厚混凝土封闭岩面，然后打设锚杆、架立钢架、挂钢筋网，对初喷岩面进行清理后复喷至设计厚度。

设置控制喷射混凝土厚度的标志，一般采用埋设钢筋头做标志，亦可在喷射时插入长度比设计厚度大5cm的铁丝，每1～2m设一根，作为施工控制用。

喷射操作程序应为：

打开速凝剂辅助风→缓慢打开主风阀→启动速凝剂计量泵、主电机、振动器→向料斗加混凝土。

喷射混凝土作业应采用分段、分片、分层依次进行，喷射顺序应自下而上，分段长度不宜大于6m。

喷射时先将低洼处大致喷平，再自下而上顺序分层、往复喷射。

4.2喷射混凝土（湿喷）施工工艺流程见图3.4.1

图3.4.1喷射混凝土（湿喷）施工工艺流程图

四、隧道防排水

1.防水板施工工艺

1．1防水板施工工艺说明

防水板超前二次衬砌10～20m施工，用自动爬行热焊机进行焊接，铺设采用专用台车进行。

防水板铺设应采用无钉铺设工艺，应采用从下向上的顺序铺设，松紧应适度并留有余量（实铺长度与弧长的比值为10：

8），检查时要保证防水板全部面积均能抵到围岩。

复合式防水板铺设采用洞外大幅预制，洞内整卷起吊，无钉铺设工艺。

从拱顶向两侧铺设，防水板铺设要有一定松驰量。

在喷砼表面采用ZIC-16电锤Φ8钻头钻眼，塑料膨胀螺栓固定，锚固点边墙环向间距90cm，纵向100cm；拱部环向间距60cm，纵向100cm。

沿隧道纵向在锚固点上绑扎铁丝，防水板用背带与铁丝绑紧。

分离式防水板铺挂前，用带热塑性圆垫圈的射钉将缓冲层平整顺直地固定在基层上，缓冲层搭接宽度50mm，可用热风焊枪点焊，每幅防水板布置适当排数垫圈，每排垫圈距防水板边缘40cm左右，垫圈间距：

侧壁80cm，2～3个垫圈/m2，顶部40cm，3～4个垫圈/m2。

环向铺设时，先拱后墙，下部防水板应压住上部防水板。

1．2防水板施工工艺流程见图4.1.1

图4.1.1防水板施工工艺流程图

2.止水带施工工艺

2.1止水带施工工艺说明

施作方法:

沿衬砌轴线每隔不大于0.5m钻一φ12的钢筋孔。

将制成的钢筋卡，由待灌混凝土侧向另一侧穿过挡头模板，内侧卡进止水带一半，另一半止水带平靠在挡头板上。

待混凝土凝固后拆除挡头板，将止水带拉直，然后弯钢筋卡紧止水带。

施工控制要点：

①检查待处理的施工缝附近1m范围内围岩表面不得有明显的渗漏水，如有则采取必要的挡堵（防水板隔离）和引排措施。

②按断面环向长度截取止水带，使每个施工缝用一整条止水带，尽量不采取搭接，除材料长度原因外只允许有左右两侧边基上部两个接头，接头搭接长度不小于30cm，且要将搭接位置设置在大跨以下或起拱线以下边墙位置。

③止水带对称安装，伸入模内和外露部分宽度必须相等，沿环向每0.5m设二根φ6mm短钢筋夹住，以保证止水带在整个施工过程中位置的正确。

止水带处砼表面质量应达到宽度均匀、缝身竖直，环向贯通，填塞密实，外表光洁。

④浇注混凝土时，注意在止水带附近振捣密实，但不得碰止水带，防止止水带走位。

止水带施工中泡沫塑料对止水带进行定位，避免其在混凝土浇筑中发生移位。

2.2止水带施工工艺流程：

挡头模板钻钢筋孔--→穿钢筋卡--→放置止水带--→下一环节止水带定位--→灌注混凝土--→拆挡头板--→下一环止水带定位

3排水盲管施工工艺

3．1排水盲管施工工艺流程：

钻孔定位安装锚栓捆绑盲管盲管纵向环向连接。

3.2环向排水盲管施作方法

隧道拱墙设直径50～80mm软式透水管环向盲管，环向盲管每隔8～10m设置，并每隔5～10m在水沟外侧留泄水孔，并采用三通接盲管与纵向盲管相连。

3.3纵向排水盲管施作方法

纵向排水盲管沿纵向布设于左、右墙角水沟底上方，为两条直径为80～100mm的软式透水管盲沟。

纵向排水盲管按设计规定划线，以使盲管位置准确合理，盲管安设的坡度与线路坡度一致。

排水管采用钻孔定位，定位孔间距在30cm～50cm。

将膨胀锚栓打入定位孔或将锚固剂将钢筋头预埋在定位孔中，固定钉安在盲管的两端。

用无纺布包住盲管，用扎丝捆好，用卡子卡住盲管，然后固定在膨胀螺栓上。

采用三通与环向透水管、连接盲管相连。

3.4边墙泄水管施作方法

模板架立后开始施作边墙泄水管，在模板对应于泄水管的位置开于泄水管直径相同的孔。

泄水管一端安在模板的预留孔上，另一端安在纵向排水管上，泄水管与纵向排水管用三通连接时必须有固定措施。

3.5排水盲管施工控制要点

①纵向贯通排水盲沟安装应按设计规定划线，以使盲管位置准确合理，划线时注意盲管尽可能走基面的低凹处和有出水点的地方。

②盲管与支护的间距不得大于5cm，盲管与支护脱开的最大长度不得大于110cm。

③集中出水点沿水源方向钻孔，然后将单根集中引水盲管插入其中，并用速凝砂浆将周围封堵，以使地下水从管中集中引出。

④盲管上接头用无纺布的渗水材料包裹，防止混凝土或杂物进入堵塞管道。

五、衬砌施工

1、仰拱及填充施工工艺

1．1仰拱及填充施工工艺说明

施工前于隧道边墙每隔5米施放测量控制点，作为仰拱开挖及混凝土施工控制点。

为不影响机械车辆通行，仰拱、仰拱填充利用栈桥平台进行混凝土施工。

混凝土在洞外采用拌和站集中拌和，混凝土搅拌运输车运至洞内进行浇筑。

施工注意事项：

⑴仰拱应及时施作，与开挖面的距离不宜超过衬砌浇筑段长度的3倍。

黄土隧道与开挖面的距离不得超过30m，同时仰拱一次开挖长度不宜超过6m。

⑵施工前必须清除隧底虚碴、淤泥和杂物，超挖部分应采用同级混凝土回填。

⑶仰拱砼应整体浇注一次成型，填充砼应在仰拱砼终凝后浇注，填充砼强度达到5Mpa后允许行人通过，达到设计强度的100%后允许车辆通行。

⑷仰拱、仰拱填充施工前须将上循环混凝土仰拱接头凿毛处理，并按设计要求设置止水带。

⑸根据设计要求，施工缝处钢筋应断开，并要注意与拱墙衬砌施工缝处于同一竖直面上。

1．2仰拱及填充施工工艺流程见图5.1.1

图5.1.1仰拱及填充施工工艺流程图

2、二次衬砌施工工艺

2．1二次衬砌施工工艺说明

二衬应在围岩收敛变形稳定后作为最佳衬砌时机；但软弱围岩及断层破碎带处，由于其围岩自稳能力差，初期支护难以使其达到完全稳定，故根据支护情况及量测信息，为确保洞体稳定及施工安全，必要时紧跟开挖面。

混凝土由洞外拌合站拌制，用混凝土输送车运输，泵送混凝土入模，附着式和插入式捣固器振捣。

施工要点：

①钢筋：

台车就位前按照测放的隧道中线及标高对已安扎好的钢筋再次进行结构尺寸检查，检查钢筋位置是否正确，保护层能否满足要求，环向主筋内外面是否已安设混凝土保护层垫块，符合要求后衬砌台车就位。

②立模（台车就位）：

根据放线位置，移动台车就位。

台车就位后，检查台车位置、尺寸、方向、标高、坡度、稳定性，符合要求后，并安设好挡头模板，接头止水带及止水胶条和拱部注浆管，经监理工程师检验合格和签证后方可灌筑边拱混凝土。

③混凝土灌筑：

灌筑边拱混凝土时，应由下向上对称灌筑。

拱部先采取退出式浇注，最后用压入式封顶。

混凝土用附着式振捣器和插入式振捣器联合捣固，安排专人负责，保证混凝土内部密实，外部光滑。

并注意保护好预埋于混凝土内部的注浆管，防止其歪斜和倾倒，以确保二衬后回填注浆能顺利进行。

混凝土灌筑必须连续进行。

④拆模养护：

当边、拱混凝土强度达到2.5MPa时，方可拆模，拆模时间不可过早。

拆模后及时进行洒水养护，养护时间不少于七天。

衬砌外观要目测平顺光滑，无蜂窝麻面。

断面尺寸及中线、高程用钢尺配合经纬仪、水平仪量测，内轮廓必须符合设计要求。

2．2二次衬砌施工工艺流程见图5.2.1

图5.2.1二次衬砌施工工艺流程图