d隧道SⅣb洞身衬砌施工方案Word文件下载.docx
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80km/h;
设计荷载:
公路-Ⅰ级
2.施工条件
本隧道为新建左右幅分离式双洞隧道,进口有村村通公路,施工场地宽阔,施工用水取自洞口自然沟,出口有新修的2#施工便道接茶青公路,物资供应和交通较便利。
施工场地主要用于右洞出洞口接线路基100m范围,施工用水取自洞口两边的自然沟。
3.S-Ⅳb衬砌支护工程量
S-Ⅳb衬砌支护工程数量表
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三、施工计划安排
S-Ⅳb衬砌支护施工计划安排如下表:
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四、施工准备
1、施工前,全线已完成导线点、水准点测量数据的复测,并在线路附近增设了导线点与水准基点。
2、施工拌合场地己在隧道出洞右侧建设完毕。
内配配备JS750强制拌和机二台,设备及相应的小型机具的安装调试均已完成。
3、施工用水取自自然沟渠,按照标准化要求设置蓄水池,采取高压变频供水。
4、施工用电:
供电采用400/315V三相五线系统,动力设备采用三相380V。
隧道内照明成洞段和不作业段采用220V,一般作业地段用低压电源不大于36V。
5、施工用风:
隧道掘进左、右洞口各建一座高压风站,两个供风站内各设3台20m3/min电动空压机,负责洞内施工用风的供应。
6、施工通风
为加快施工进度,保证洞内作业环境满足要求,隧道内采用压入式通风方式。
在掘进洞口安设轴流式通风机。
7、人员配备
本工程开工前,组织全体技术人员,包括测量、质检、试验、材料相关人员。
熟悉施工图纸,了解施工内容。
由技术总管主持开展技术工作,对各部门人员进行分工。
8、施工机械设备
施工机械已进场,技术状况良好。
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9、施工配合比
施工所需用水泥、碎石、砂等材料均已由监理抽样送试验室试验合格;
施工用配合比已报批,可按配比施工。
10、材料准备
五、劳动组织及机具设备
衬砌施工劳动作业人员配备
衬砌施工劳动作业机具配备-7-
六、洞身施工方案
1、初期支护施工方法1.1喷射混凝土施工工艺
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1.1.1配合比
喷混凝土的配合比,应符合混凝土强度和喷射工艺的要求,可按经验选择后通过实验确定。
1.1.2喷射前准备工作
根据设计要求,任家凹隧道S-Ⅳb洞身喷射混凝土厚度为16cm。
1)、喷锚衬砌施工前,必须做好以下准备工作:
(1)检查开挖断面净空尺寸、受喷面尺寸,保证开挖面尺寸符合设计要求。
(2)拆除障碍物。
(3)清除松动岩块和墙脚岩碴,并用风、水冲洗受喷面(当岩面受水容易泥化时,只能用高压风吹)。
(4)设置标志或利用锚杆外露长度以掌握喷射砼厚度。
(5)检查机具设备和风、水、电等管线,并试运转。
(6)喷射混凝土地段有漏、滴、渗水现象时,应予及时处理,采取堵、截、排等手段,使受喷面无淋水,滴水现象,以保证混凝土与岩面的黏结。
2)、喷砼施工机具必须符合下列要求:
(1)喷射机密封性能良好,输料连续、均匀,技术条件能满足喷射作业需要。
(2)空压机性能必须满足喷射机工作风压和耗风量的要求。
压风进入机前,必须进行油水分离。
(3)混合料的搅拌宜采用强制式搅拌机。
(4)输料管必须具有良好耐磨性能。
1.1.3喷射作业的操作方法:
各项准备工作完成后,可以向进料斗中加满混合料。
首先打开进气总阀门,上风路闸开启1/3,在调整下风路大约0.5-1Kg/cm空载风压。
这时可以开动搅拌机,并打开拱水阀门,向料斗喷水。
只要连续上料处于基本充满状态。
不使螺旋叶片暴露出来,搅拌机就会自动均匀的搅拌合准确供料。
喷射作业应进行在划定的区段进行,最好开挖后就喷射,区段长度不宜超过6m。
喷射时,应由下而上顺序进行,喷射路径呈S形上升,如下图:
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当喷射机料斗有料时,即可开动喷射机开始作业。
此时的工作压力大约0.4-0.5Mpa(取决于拌合料的水灰比大小和输料管的长短)。
旋流器压风(下风路)调整确定之后,再次开启上风路阀门,直到喷射余气口处没有较多物料泄出为止。
上、下风路阀门调整合适一般无需再动。
当班中需要停风时,只需关闭进风路总阀门即可。
作业中,若发现混合料堆积在搅拌机料斗筛网上边时,应及时打开震动器阀门,加速震动筛下料,再把杂物拣出,需要停搅拌机时一定要把供水阀门同时关闭。
操作人员要坚持岗位,注意机器运转和联系信号,监视喂料情况余气口喷余料多少及压力升降,保证机器正常运转。
短时中断喷射作业时,可以随时停机、停风、无需处理。
混合料可以滞留在料斗中,但一定关闭供水阀门。
长时间停顿或每班结束时,首先要停止加料,待进料斗槽出空后加入一定数量不含水泥的纯砂石,并加大向料斗的喷水,让机组继续运转,直到转到料腔中的物料出完为止。
然后再停机。
停机后,应将输料管中的残料吹出去,当没有物料从喷头喷出时,再关闭喷头水阀。
最后关闭总进风管路阀门。
1.1.4喷头的操作
(1)、喷头应保持良好的工作性能。
(2)、开始喷射时应先给水,再给料。
结束时应先停料,后关水。
(3)、喷头与受喷面垂直。
其间距应与风压协调,以0.6~1.2m为宜。
(4)、严格控制水灰比。
混凝土喷射层应湿润光泽,粘塑性好,无干斑或流淌现象。
(5)、如发现有脱落的石快或混凝土块被钢筋架住时,应立即清除。
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(6)、突然断水或断料时,喷头应迅速移离受喷面,严禁高压风、水冲击尚未终凝的混凝土。
1.1.5施工注意事项
(1)喷射中发现松动石块或遮挡喷射混凝土的物体时,必须及时清除。
(2)一次喷射厚度必须根据设计厚度和喷射部位确定,初喷厚度不得小于4~6cm。
(3)喷射作业必须以适当厚度分层进行,后一层喷射必须在前一层混凝土终凝后进行。
若终凝后间隔1h以上且初喷表面已蒙上粉尘时,受喷面必须用高压气体吹干净。
岩面有较大凹洼时,必须结合初喷予以找平。
(4)回弹率必须控制,拱部不超过40%,边墙不超过30%,挂钢筋网后,回弹率限制可放宽5%。
必须尽量采用经过验证的新技术,减少回弹率,回弹物不得重新用作喷射混凝土材料。
(5)喷射混凝土终凝2h后,必须喷水养护,养护时间一般不少于7d。
(6)喷射混凝土作业需紧跟开挖面时,下次爆破距喷混凝土作业完成时间的间隔,不得小于4h。
(7)有水地段喷射混凝土时必须采取以下措施:
①当涌水点不多时,用开缝摩擦锚杆进行到水处理后再喷射;
当涌水范围大时,树枝状排水导管后再喷射;
当涌水严重时,可设置泄水孔,边排水边喷射。
②喷射时由远而近,逐渐向涌水点逼近,然后在涌水点安设倒灌,将水引出,再在导管附近喷射。
1.1.6喷射混凝土支护实测项目:
1.2锚杆支护施工工艺
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1.2.1原材料及成品、半成品质量检验
(1)、锚杆
中空注浆锚杆所用锚杆进场必须按批抽取试件作力学性能(屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯)试验,其质量必须符合国家有关规定及设计要求,本工艺采用φ25中空注浆锚杆。
(2)、注浆液
①注浆液的种类有水泥砂浆、水玻璃砂浆、水泥—水玻璃双浆液等,本工艺采用水泥浆液,其配合比必须符合设计要求;
②浆液配合比:
水灰比宜为1:
1(重量比);
③浆液应搅拌均匀,随拌随用。
一次拌和的浆液应在初凝前用完,并严防石块、杂物混入。
1.2.2锚杆支护准备工作
根据设计要求,任家凹隧道S-Ⅳb中空锚杆长3.0m,锁脚锚杆长3.0m。
(1)施工前必须根据设计图标示的工程及水文地质资料进行研究。
(2)结合现场实际情况,选择锚杆长度。
(3)根据工程进展情况,提前加工好锚杆。
(4)根据现场的地质条件进行试验确定注浆液的各种参数,来指导现场施工。
(5)钻孔机具应根据锚杆类型、规格及围岩等情况选择;
(6)拆除障碍物,搭设好钻孔施工台架。
(7)检查机具设备和风、水、电等管线路,并试运转,确保各项工作正进行。
1.2.3中空锚杆的操作方法
(1)布孔打眼:
按设计要求在初喷混凝土面上将孔位用红漆标识在掌子面上。
(2)钻孔:
开挖初喷后,必须尽快利用人工手持风钻在简易台架上进行钻孔,凿岩机钻孔,钻孔应保持顺直,并与岩面垂直,孔位允许偏差为±
50㎜,钻孔数量应符合设计规定;
钻眼直径必须大于锚杆杆体直径15mm;
孔深不应小于锚杆杆体有效长度,但深度超长值不应大于50㎜。
钻眼时的钻机钻速根据实际情况人工调节。
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(3)安设锚杆:
锚杆插入前必须将孔眼吹净,避免锚杆插入时阻塞;
安装前锚杆必须除锈矫直;
杆体插入锚杆孔时,保持位置居中,锚杆杆体露出混凝土面不大于喷层厚度,并安装止浆塞,垫板和螺母。
有水地段先引出孔内的水或在附近另行钻孔再安装锚杆。
(4)注浆:
利用快速接头将锚杆和注浆机连接,开启注浆机器,按照设计的注浆压力进行压力注浆,通常注浆压力为1.0Mpa~1.5Mpa,一般按单管达到设计图标示注浆量作为结束标准。
当注浆压力达到终压不少于20min,进浆量仍达不到注浆终量时,亦可结束注浆。
注浆结束后,将管口封堵,以防浆液倒流管外。
锚杆垫板与孔口混凝土密贴,并随时检查锚杆头的变形情况,待浆液达到设计强度90%以上时,再度拧紧螺母,施加预应力。
中空注浆锚杆施工工艺流程图
1.2.4锁脚锚杆的操作方法
(3)清孔安装:
本施工采用药卷,浸泡填塞。
每塞入一节药卷,用仅孔洞顶塞棒将其项入,并与上一节密贴,至此孔洞塞满。
锚杆杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95%;
钢筋尾端外露长度宜稍小于喷层厚度;
安装好后不得敲击和碰撞,其端部3天内不得悬挂重物。
锁脚锚杆施工工艺流程图
1.2.5施工注意事项
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锚杆孔位必须精确,符合设计及规范要求:
锚杆孔保持顺直,并与其所在部位岩面垂直,尤其拱顶水平岩层层面,必须按设计施作达到要求,以防塌顶;
杆体在使用前必须严格保管,防止遇水生锈,以保证锚杆质量;
锚杆孔注浆压力,要达到设计要求;
锚杆垫板须与喷射砼面密贴。
1.2.6锚杆支护实测项目:
1.3钢筋网施工工艺
1.3.1原材料及成品、半成品质量检验
(1)钢筋必须有出厂合格证,材质证明,并经复试合格后,方可使用。
使用前必须进行除锈蚀。
(2)根据设计要求选择Φ6.5钢筋调直处理后,在加工平台上焊成间距250×
250mm,长2m,宽1-2m的钢筋网片。
(3)网格采用梅花形电弧焊,焊接要牢固。
焊接时要有引弧板,不得在钢筋上引弧,焊接点要清除焊渣,并保持网片干净,无污染。
(4)每片制作好后平放在加工棚内,挂牌注明规格及使用部位,并注意防潮、防锈。
(5)在冬季进行钢筋网片加工时,钢筋的加工及焊接均须满足相关要求。
冷拉钢筋时的温度不宜-20℃;
张拉预应力钢材时的温度不宜低于-15℃。
在钢筋工程焊接施工中,当环境温度低于-5℃的条件下进行钢筋对焊或电弧焊前,必须根据施工条件进行试焊,合格后方可施焊。
风力超过四级时,应采取挡风措施。
焊后未冷却的接头应避免碰到冰雪。
当环境温度低于-20℃时,不得进行施焊。
并且,要做好钢筋加工场的防风、防雪及保暖措施。
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1.3.2钢筋网支护准备工作
(1)施工前必须根据设计图标示的网片规格在钢筋加工棚进行加工。
(2)根据工程进展情况,选择与当前衬砌类型的网片,调运到施工现场。
(3)施工焊接机具调运到施工现场。
(4)拆除障碍物,搭设好挂网施工台架。
(5)检查机具设备和电等管线路,并试运转,确保各项工作正进行。
1.3.3钢筋网的操作方法
钢筋网支护施工流程如图1所示,钢筋网支护应在初喷及锚杆安装之后进行。
图1钢筋网支护施工流程图
具体施工技术措施:
(1)制作网片
钢筋网制作可以分为现场编网和半成品网片现场拼接两种。
现场编网因占用较长的循环时间,在本隧道中不宜采用,而采用半成品网片拼接挂网,以加快挂网速度。
按设计要求网片的宽度按钢拱架的间距及锚杆布置情况预制,网片重量控制在50kg左右,同时用在墙部网片应上侧带钩(如图2),以方便挂设。
加工的网格尺寸应符合设计要求。
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图2钢筋网片支护示意图
(2)挂网
挂网在初喷混凝土及施作锚杆后进行,网片应紧贴初喷混凝土面,铺设应平整。
采用人工挂网,网片搭接长度应不小于规定值。
(3)焊联
挂好网片后,将网片之间的接头以及网片钢筋和锚杆头等焊接牢固,避免网片超出喷射混凝土厚度及喷砼时网片晃动。
1.3.4施工注意事项
筋网的网眼尺寸误差±
10mm,对角线误差10mm;
钢筋网的漏焊、开焊不得超过焊点的2%,且不应集中;
钢筋网在安装时搭接不少于30d,且不得少于钢筋网网格长边间距;
钢筋网与锚杆的焊接必须牢固稳定,在喷射砼时钢筋网不得晃动,防止喷射混凝土的过程中发生塌落。
钢筋网必须随受喷面的起伏铺设,与受喷面的间隙宜为3cm。
钢筋网的喷砼保护层厚度不得小于2cm。
1.3.5钢筋网实测项目
1.4钢支撑施工工艺
根据设计要求,任家凹隧道S-Ⅳb钢支撑参数为格栅钢架,间距100cm。
根据围岩级别不同,采用工字钢、格栅钢架进行支护,一般每循环进尺按两榀钢支撑控制,钢支撑与锚杆、钢筋网片焊接,特别是锁脚锚杆,一定要与钢支
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撑焊接牢固。
两榀钢支撑之间通过连接筋连接、固定,安装间距、倾斜度、偏差等均要符合设计要求。
钢支撑在洞外钢筋加工场加工,运至洞内进行拼装,每榀中的相邻段拱架或格栅通过连接板加螺栓连接。
1.4.1原材料及成品、半成品质量检验
1)格栅钢架
(1)钢筋必须有出厂合格证,材质证明,并经复试合格后,方可使用。
(2)根据设计尺寸选择钢筋,使用制作模型加工每榀钢架组成部分A单元、B单元、C单元。
(3)每单元制作好后平放在加工棚内,挂牌注明规格及使用部位,并注意防潮、防锈。
(4)在冬季进行格栅钢架加工时,钢架的加工及与钢板焊接均须满足相关要求。
在格栅钢架焊接施工中,当环境温度低于-5℃的条件下进行钢筋对焊或电弧焊前,必须根据施工条件进行试焊,合格后方可施焊。
并且,要做好格栅钢架加工场的防风、防雪及保暖措施。
1.4.2格栅钢架支护准备工作
(1)施工前必须根据设计图标示的格栅钢架规格在钢筋加工棚进行加工。
(2)根据工程进展情况,选择与当前衬砌类型的钢支撑,调运到施工现场。
(4)拆除障碍物,搭设好钢支撑施工台架。
1.4.3钢支撑的操作方法
本隧道钢支撑支护分为两种类型,分别为型钢钢架支撑和钢格栅支撑,具体施工流程见图。
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钢支撑支护施工流程图
(1)钢支撑运输
钢支撑加工成型后,由装载机从钢筋棚运至洞内施工现场进行拼装,然后人工在洞内用螺栓连接成整体。
(2)钢支撑拼装
格栅钢架按设计间距安设,格栅钢架位置安设准确,隧道开挖时在格栅钢架的各连接板处预留格栅钢架连接板凹槽;
两拱脚处和两边墙脚处预留安装格栅钢架槽钢凹槽。
格栅钢架架设拼装前均需预埋定位系筋,系筋一端与格栅钢架焊接在一起,另一端锚入围岩中0.5~1m并用药卷锚固,当格栅钢架架设处有锚杆时尽量利用锚杆定位。
为增强格栅钢架的整体稳定性,将格栅钢架与定位锚杆焊接在一起。
沿格栅钢架设直径为Φ22的纵向连接钢筋,并按环向设计间距设置。
格栅钢架立面应垂直于隧道断面法线,其倾斜度不大于2°
钢拱架和格栅的任何部位偏离沿垂线不应大于5cm。
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格栅钢架置于稳固的地基上,施工中在格栅钢架基脚部位预留0.15~0.2cm原地基,但必须留2~3cm间隙做混凝土的保护层;
当钢架和围岩之间的间隙过大时必须设垫块。
架立格栅钢架时挖槽就位,软弱地段在格栅钢架基脚处设槽钢以增加基底承载力。
格栅钢架架立后尽快进行喷混凝土作业,并将格栅钢架全部覆盖,使格栅钢架与喷射混凝土、钢筋网、锚杆等共同受力,构成初期支护体系。
1.4.4施工注意事项
格栅钢架按设计放出加工大样,放样时根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割的加工余量,将格栅花拱架钢筋冷弯成形,要求尺寸准确,弧形圆顺。
格栅钢架加工后进行试拼,允许误差:
沿隧道周边轮廓误差不应大于3cm;
格栅钢架由拱部,边墙各单元钢构件拼装而成。
各单元用螺栓连接,螺栓孔眼中心间误差不超过±
0.5cm。
格栅钢架平放时,平面翘曲应小于±
2cm。
钢架喷射混凝土作为永久性支护结构时,钢架与围岩之间的间隙必须用喷射混凝土充填密实。
间隙过大时,可用钢楔或混凝土楔块顶紧,其点数单侧不得少于8个。
喷射混凝土必须由两侧拱脚向上对称喷射,并将钢架覆盖。
1.4.5钢支撑支护实测项目
1.5仰拱、铺底、仰拱回填施工工艺1.5.1原材料及成品、半成品质量检验
(1)水泥
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水泥质量符合国家标准和设计需要的要求;
特殊环境工程也可采用特种水泥。
(2)骨料
细骨料选用天然中粗砂;
粗细骨料在符合质量要求的料源地进行生产或采购。
不同颗粒的骨料分别堆放,严禁混杂和混入泥土。
(3)水质
混凝土用水必须是清洁无污染的,所用水质不影响混凝土的和易性和混凝土强度的增长,以及不引起钢筋和混凝土的腐蚀。
(4)外加剂
为了达到砼的抗冻、抗渗指标,考虑在砼中加入速凝剂、减水剂等外加剂,具体掺量须根据有关规范要求和现场试验确定。
(5)配合比
对不同批号的水泥、不同骨料,砼选用相应的配合比,严格控制混凝土生产,混凝土的配合比必须通过试验选定。
混凝土的和易性、坍落度必须满足结构要求,符合砼运输灌注要求。
(6)混凝土的生产
混凝土采用在洞口设置的自动计量拌合站进行搅拌。
混凝土生产符合下列要求:
①避免有害物质粗细骨料,骨料存放场必须硬化。
②严格按照配合比配料。
③拌合过程中根据气候条件确定骨料含水量,调整施工配合比。
④混凝土搅拌时最短时间不得少于2min。
⑤冬季施工严格按照冬季施工要求。
⑥混凝土的运输可根据现场施工需要用混凝土罐车水平运输。
1.5.2仰拱、铺底、仰拱回填准备工作
(1)支护前对开挖面净空尺寸进行检查,确保符合设计及规范要求,成型轮廓圆顺,无欠挖,超挖量不超过规范要求。
(2)对开挖面浮石进行清理,如有渗水或小股水须对其进行引排处理。
(3)隧道围岩监控量测数据反馈信息满足正常作业要求,超前地质预报如
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发现地质变化时,提前制定合理施工方案,修正支护参数。
(4)施工前,对机具设备性能及原材料质量进行检查。
确保满足正常作业要求。
(5)仰拱内设排水系统的管材,用装载机调运至施工地点。
1.5.3仰拱、铺底、仰拱回填的操作方法
根据设计要求,任家凹隧道S-ⅣbC25仰拱厚度为40cm,仰拱回填C15混凝土.
隧道仰拱施工工序:
仰拱开挖后①浇筑C25仰拱混凝土。
②浇筑C15仰拱回填素混凝土。
(1)仰拱施工
在隧道施工中仰拱施工与开挖出碴、衬砌等工序之间存在干扰问题,通过软弱围岩地段需要及时封闭仰拱,在本工程施工中利用二座移动式仰拱施工栈桥。
等工序平行作业,并可紧跟开挖。
仰拱采用整体钢模分段施工,仰拱超前二次衬砌施工,并分段整体灌注,确保仰拱及底部施工质量。
仰拱浇注前要清除仰拱开挖面的松散杂物,排除积水并清洗干净,设计有钢筋的应按设计要求制作绑扎钢筋,然后支立模板并支撑牢固,混凝土浇注应由中间向两侧对称进行。
施工过程中充分用振动棒振动密实。
砼养护期间洞内运输道路采用移动式栈桥通过。
(2)仰拱回填施工
隧底充填混凝土前,应清除仰拱面的碎渣、粉尘,并冲洗干净,不得有积水。
仰拱混凝土达到设计强度70%后,方可浇注隧底填充混凝土。
施工时按设计要求预埋路面下的横向盲沟、纵横向排水管等排水设施。
1.5.4施工注意事项
混凝土的浇注
(1)立模前对围岩、杂物等清理,并检查尺寸。
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(2)混凝土浇注应由中间向两侧对称进行,两侧灌注高差不大于1m。
(3)砼浇注要保证连续进行,不得因故中断。
(4)严格控制砼的配合比和坍落度,已离析分离的砼禁止使用。
砼捣固采用插入式振捣器振捣。
人工操作2~4台插入式振捣器,将砼振捣至最佳密实度,(以砼不再不沉、不出现气泡、表面开始泛浆为度)。
插入式振捣器的移动距离不超过振捣器工作半径的1.5倍,插入下层砼深度为5~10cm,振捣过程中,避免碰撞模板、钢筋。
(5)砼养护符合设计和规范要求。
仰拱填充混凝土强度达到5MPa方可行人,强度达到100%强度后方可通行车辆。
1.5.5仰拱实测项目
1.6、隧道二衬施工
1.6.1原材料及成品、半成品质量检验
(1)水泥