西山隧道仰拱施工方案.docx

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西山隧道仰拱施工方案

西山隧道仰拱施工方案

1编制依据

（1）新建承秦高速公路秦皇岛第8标段招标文件，西山隧道施工设计图

（2）现行公路钢筋混凝土工程质量检验评定标准，《公路隧道施工技术规范》（JTGF60—2009）和《公路工程检验评定标准》（土建工程）（JTGF80/1—2004）.

（3）施工现场的实际调查情况及我单位的现有施工管理水平，施工机械设备及以往类似工程的施工经验。

2施工准备工作

（1）对施工图进行认真的会审，全方位的了解各部位的尺寸与标高。

（2）生产与生活临时建设设施已施工完毕。

（3）场地平整及临时道路

为了保证正常施工，所有工作场地及住房均已准备好，临时道路采用现有临时便道。

（4）供水、供电

为了保证施工连续性，施工用电由已建好的生活区供应，再配备两台发电机。

生活生产用水已在红线区内打井解决。

（5）机械设备、人员、材料均已进场

（6）已向施工人员进行了技术交底和安全、质量培训。

3工程概况

西山隧道为分离式双向四车道高速公路长隧道。

仰拱的施工包括仰拱的开挖、仰拱一衬、仰拱二衬及仰拱填充四部分。

西山隧道Ⅴ级浅偏压埋围岩、Ⅴ级浅埋围岩、Ⅴ级深埋围岩、Ⅳ级围岩、Ⅲ级围岩型衬砌均设计了仰拱，其中Ⅴ级浅偏压埋围岩、Ⅴ级浅埋围岩型仰拱一衬采用20a工字钢、C25喷射砼，二衬采用C25钢筋砼。

Ⅴ级浅偏压埋围岩、Ⅴ级浅埋围岩型一衬喷射砼厚度26cm，Ⅴ级浅偏压埋围岩型工字钢纵向间距60cm，二衬钢筋砼厚度45cm，Ⅴ级浅埋围岩型工字钢纵向间距65cm，二衬钢筋砼厚度45cm。

Ⅴ级深埋围岩、Ⅳ级围岩、Ⅲ级围岩无仰拱一衬。

Ⅴ级深埋围岩仰拱二衬采用C25钢筋砼，砼厚度45cm；Ⅳ级围岩仰拱二衬采用C25素砼衬砌，砼厚度40cm。

Ⅴ级浅偏压埋围岩、Ⅴ级浅埋围岩、Ⅴ级深埋围岩、Ⅳ级围岩仰拱填充均采用C15片石混凝土。

4工程施工技术

（一）施工顺序安排

根据现场实际要求将采用半幅施工半幅通车，仰拱施工应视围岩类别、地形情况及隧道埋置深度的不同分别作不同的工序安排：

1对于洞口偏压地段Ⅴ级浅偏压埋围岩，为了保证隧道的施工安全，应在隧道仰拱开挖一段（20m）后，立即作仰拱的一衬、二衬、尽早与洞身一衬拱圈衬砌闭合成环，并做好仰拱的填充工作；

2洞口20m后面的工序为了保证上断面各道工序的施工、实现平行作业，加快工程施工进度，则可以采取半幅仰拱开挖、衬砌、及填充左右交错施工的方法，交错距离不超过3倍二衬衬砌台车的纵向长度（36m）；

3仰拱施工一般程序：

开挖出渣—→清除浮渣—→安装仰拱工字钢—→喷射C25砼—→安装二衬钢筋—→安装模板—→模注C25砼—→仰拱填充模板—→模注C10砼—→养生

（二）仰拱施工技术工艺

（1）仰拱开挖

仰拱采用钻爆法开挖，挖掘机、装载机、自卸车出渣，爆破参数参照前述Ⅳ、Ⅴ级围岩部分开挖参数，开挖仰拱时应注意两侧边墙拱脚处附近不要钻设炮眼，拱脚处欠挖部分采用风镐凿除，以免松动边墙钢架，为了控制超欠挖，应加强仰拱开挖标高的测量工作及加强装药量的控制，出渣后应及时清除仰拱上的浮渣，为一衬施工创造条件。

先用挖掘机及人工开挖、清理至仰拱底标高位置，并清理到矮边墙。

 经项目部质检人员和监理组监理工程师检查，开挖清理到位后方可开始人工安装工字钢。

（2）安设工字钢

Ⅴ级浅偏压埋围岩、Ⅴ级浅埋围岩型仰拱工字钢采用I20a，工字钢纵向间距分别为60cm、65cm，安装工字钢时一定要使仰拱工字钢与左右两边墙拱脚处的工字钢连接在一起，真正起到闭合成环作用，工字钢榀与榀之间用φ22钢筋纵向连接，环向间距为1m，工字钢底部应搁置砼垫块，保证工字钢的保护层。

安装之前先把仰拱低的标高放出来，再用水平线挂线，保证各个细部尺寸的准确。

（3）喷射砼

采用C25级砼，有关C25级喷射砼的技术工艺、原材料及注意事项参照洞身喷射砼技术方案如下：

喷射砼骨料用强制式拌合机分次投料拌合，为减少回弹量，降低粉尘，提高一次喷层厚度，喷射砼采用瑞典产机械手配合铁科院成都分院研制成功的新型TK-961型砼湿喷机，湿式喷射作业。

喷锚支护喷射砼，一般分初喷和复喷二次进行。

初喷在开挖（或分部开挖）完成后立即进行，以尽早封闭岩面，防止表层风化剥落。

复喷砼在锚杆、挂网和钢架安装后进行，尽快形成喷锚支护，以抑制围岩变位。

钢架间用砼喷平，保护层不得小于4cm，喷射砼施工程序见图1.14。

喷射砼分段、分片由下而上顺序进行，每段长度不超过6m，一次喷射厚度控制在6cm以下，喷射时插入长度比设计厚度大5cm铁丝，每1～2m设一根，作为施工控制用，后一层喷射在前层砼终凝后先用高压水冲洗再进行，新喷射的砼按规定洒水养护。

喷射钢纤维砼：

在混凝土的混合料中，加入一定数量、分布均匀的离散的钢纤维，用喷混凝土的工艺施工，即为钢纤维混凝土。

1钢纤维砼的拌合

a.用清水浸泡钢纤维束（水溶性胶合剂粘结成束），直到钢纤维束分解成单根。

b.按照设计配合比配料，按粗骨料、细骨料、水泥、钢纤维投料顺序投料拌合，直到分解成单根的钢纤维均匀分散到拌合料中。

2喷射砼

a.喷嘴垂直对着受喷面，开启湿喷机；

喷射混凝土施工程序框图

b.上料：

上料要连续，应保持料斗内料满，并在料斗口上设一活动的15mm孔径筛网，避免超料径骨料进入机内。

c.喷射部位顺序：

应分段、分部、分块、自下而上进行，喷射前个别受喷面凹洼处，应先喷找平。

d.喷射操作时，喷嘴与受喷面的距离应保持在1.5-2.0m，此时回弹量最低，压实性最好。

喷头与受喷面距离太近时，压缩空气会将刚粘在受喷面上的砼拌合料吹走，使粗骨料的回弹量增加，同时喷头与受喷面的距离还取决于拌合料的骨料粒径、颗粒级配、气压和配料的输送距离，操作手操作时可根据实际情况调节两者间的距离，直到达到最低的回弹量。

e.喷射角度

喷嘴保证与受喷面垂直，若受喷面被格栅、钢筋网覆盖时，可将喷头稍加偏斜，但不宜小于70。

。

d.喷头运动方式

喷头应作连续不断的圆圈运动，并形成螺旋形转动，旋转直径约为20-30cm；后一圈压前一圈三分之一，喷射路线应分段、分部、分块按先墙后拱、自下而上地进行，呈“S”形运动。

e.喷射厚度

湿喷砼墙部一次喷层厚可达10cm，拱部一次喷层厚可达7cm，影响喷层厚度的主要因素是坍落度、速凝剂的作用效果和气温。

一般8cm的坍落度可获得较厚的喷层，能保证使砼在2min内凝结的效果较好，作业面的气温在15℃以上为宜。

f.特殊部位的喷射

拱顶光滑面的喷射：

按水泥砂浆配合比拌合砂浆，并适当加大速凝剂掺量，在受喷面喷一层厚约2.0cm砂浆，初凝后按常规方法继续喷射砼。

3质量控制

a.厚度控制：

洞身锚杆施工时，先在锚杆外露端头量出所需喷射砼的厚度，并作出标记，喷射完毕后，检查标记是否外露便可控制喷射砼厚度。

b.掺入钢纤维均匀性：

用一容器量出一定体积拌合好的砼，用磁铁吸出砼中的钢纤维，查看钢纤维数量与标准拌合条件下的同体积砼中的钢纤维数量是否相符。

（4）钢筋制作安装、模板的安装、C25砼浇筑

钢筋施工技术要求

   1．钢筋除锈：

钢筋表面应洁净。

油渍、污渍及钢筋表面的水泥砂浆、铁锈等应在使用前清除干净。

在焊接前，焊点处的水锈应清除干净。

钢筋的除锈，一般可通过以下两个途径：

一是在钢筋冷拔或钢

筋调整过程中除锈，对大量的钢筋除锈较为经济省力；二是用机械方法除锈，如采用电动除锈，除锈机除锈，对钢筋的局部除锈较为方便。

此外还可采用手工除锈（用钢丝刷、砂盘）喷砂和酸洗除锈等。

2．钢筋的绑扎接头应符合下列要求

2．1搭接长度的末端与钢筋弯曲处的距离，不得小于钢筋直径的10倍；

2．2受拉区域内Ⅰ、Ⅱ级钢筋接头采用焊接，施工时每个断面钢筋接头数量不大于总量的50%，且两断面间的距离不小于100cm。

Ⅲ、Ⅳ级钢筋接头绑扎的末端应做弯钩；

2．3钢筋搭接处应在中心和两端用铁丝扎牢；

2．4绑扎接头的搭接长度（La）应符合最小搭接长度的要求。

3．钢筋绑扎完经项目部质检工程师、监理组监理工程师检查合格后，开始浇筑C30混凝土至2、3位置。

2、3处位置必须预留出主筋，以便下步边墙施工。

模板安装加固技术要求

模板安装要保证支撑牢固，拼缝严密，不会产生胀模及漏浆现象；模注砼应采纳项目部中心试验室配制经监理工程师批准的施工配合比，并控制好砼的塌落度、和易性等参数，各种原材料必须从项目部指定的厂家或料场采购，应采用强制式砼搅拌机拌和，并配有电子计量仪，砼的输送采用专用砼输送车，以防砼在运输过程中发生离析，采用振动式振捣器先振捣仰拱最底部，而后逐渐往洞身拱脚处振捣，保证砼的密实性。

有关砼的详细施工工艺应遵循钢筋砼施工规程，并做好取样工作。

（5）浇注C15片石砼、养生

仰拱的填充采用C15片石砼，填充砼时应注意埋好φ116mm横向PE排水管，预留好电缆沟、边沟、中心排水沟的位置，有关模板及砼的施工参照上面所述。

砼浇筑完毕后应进行为期14d的养生工作。

5劳动力计划

仰拱的施工由开挖班、初期支护班、二衬班通过流水作业完成，计划进出口各配备一个开挖运输班组，各60人；初期支护班组，各40人；二次衬砌班组各40人。

另外还将安排本隧道固定的各种管理人员及技术人员18人。

6机械、设备计划

进出口空压机各8台、挖掘机各2台、装载机各2台、出渣车各3台、工字钢弯曲机各1台、750L搅拌站各一套、500L搅拌站各1套、风枪个8把、钢筋切割机各3台、焊钳各10把和其他隧道施工辅助设备。

7材料管理计划

各分项工程的材料按照工程进度的需要，由我项目部材料计划部提前一个月作出材料计划，按计划工程量的多少及要求分批或一次采购到位，材料运至工地必须经我项目部的有关人员进行验收，对验收合格的材料我们将按照规范及其他相关要求进行储藏，严加保管，防止材料因各种原因变质，并对各种型号、类别的材料进行标识。

 8 质量控制

为了保证工程的质量，现将整个西山隧道仰拱施工质量控制措施陈述如下：

a）严格把好各种原材料的质量关，所有的材料必须有出厂合格证明；

b）对各种材料进行标识，相互隔开，防止鱼目混珠，对各种原材料严加保管，防止材料变质，建立材料进入台帐，标明进入日期，对过期的材料严禁使用；

c）按照施工规范及相关要求，所进入的材料必须进行抽样检查，对砼的施工，施工前应应做各种标准试验，以确定施工配合比，每浇筑一次砼，都必须取试块，而后检查试块的相关指标；

d）编制详细的是施工规范，严格钢材、砼、模板等的施工工艺按照隧道施工规范及砼规程进行，做到精雕细作；

e）建立质量保证体系机构，任务分工明确，保证工程质量人人管；

f）加强质量应知应会培训，组织相关人员学习相关规范及质量文件；

g）做好各道工序、工艺的技术交底，现场技术负责必须向施工人员及相关的技术员进行详细的技术交底，使每个人员对工艺、工序都心中有数；

h）加强现场监督管理工作，杜绝偷工减料，坚持上道工序不合格不进行下道工序的施工，对不合格的产品进行返工处理；

i）实行质量惩罚及奖赏制度和质量一票否决制；

j）定期召开质量会议，传达指挥部质量精神，强化相关人员的质量意识；

9安全控制

为保证隧道的施工安全，本隧道将成立施工安全机构，现将整个西山隧道的施工安全陈述如下：

1、隧道各分项工程施工前编制可行性施工方案，特别要对高边坡、涌水、岩层破碎、坍方等地质不良地段施工方案进行周密的编制，争取做到万无一失，项目总工程师必须对施工方案进行审核，确认其可行性，施工现场上技术人员应对施工人员进行各方面的技术交底工作

2、钻爆严禁使用火雷管，而应采用毫秒雷管一次起爆，装药时禁止用铁器送炸药，应用木器或竹器等非金属物进行送药，点火由一人操作，点火前应确保洞内所有人员以撤离到了安全区，点火后，点火人员应迅速撤离到安全区

3、爆破后立即用通风机对洞内进行排烟除尘，确保洞内的能见度，而后进行排除危石，再进行下道工序的施工作业

4、洞内的线路不能有裸露，并保持线路的干燥，由安全人员对线路进行不定期的检查

5、洞内必须一天24小时保持光亮

6、爆破作业人员必须持有爆破证才能上岗作业

7、机械操作人员必须持有上岗证，并能熟悉洞内作业机械操作规程及洞内作业注意事项

8、与施工无关的人员严禁进洞，进洞的每个人应佩带安全帽及防尘口罩

9、对出现险情的地方，现场人员应以最快的速度进行情况汇报，并有专门人员进行24小时把守，项目总工，技术主管及专案小组应以最快的速度汇报上一级并邀请有关的专家作出处理方案并及时进行解决

10、炸药库、雷管库必须建在离人群居住地方至少200米以外，并有专人看管，防止炸药雷管疏散到社会中，危害社会

11、定期召开安全会议，进行安全教育，学习安全制度，制定安全措施并示于洞口，以增强安全意识及掌握避险方法。

10环保、文明施工计划

环保文明施工也是我合同段施工要抓的一个重点项目，隧道弃渣拉到弃渣场，严禁乱倒，尽早做好弃渣场挡墙，工程完工后做好弃渣场的排水系统，防止水土的流失；施工前做好各种排水系统，接顺各种水沟，防止地表水流到施工点；并根据隧道纵坡纵向接顺，沿隧道边墙做好隧道洞内的临时排水沟，防止隧道洞内积水；及时收拾及清理洞内各种零星钢材及其它杂物，洞内各种支线及设备在本工序施工完毕后及时收拾在适合的地方，摆放整齐；规划好隧道进出口场地平面布置、堆料场、钢材加工场均进行硬化；规划好各种机械设备停放点，机械设备摆放整齐；各种材料归类堆放，并加以标识；做好各种标志牌，坚决杜绝脏、乱、差现象。

各种管理、施工人员均持证上岗，树立我项目部文明施工形象。