白家湾某连拱隧道实施施工组织设计secret文档格式.docx

白家湾某连拱隧道实施施工组织设计secret文档格式.docx

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o]=300KPa。

总厚约10.50m。

b、泥盆系（D2N）

主要为中统牛耳川组（D2N）：

岩性为灰白～褐黑色的砂质板岩，岩层产状为11º

∠75º

。

在勘探深度内按风化程度可划分为全风化、强风化、弱风化三个风化带。

全风化[Õ

o]=500KPa，强风化[Õ

o]=800KPa，弱风化[Õ

o]=1000KPa。

C、地质构造

隧址区地质构造单元属东秦岭褶皱系的一部分，构造线总体呈北西西—南东东向展布，为单斜构造。

岩层总体向北倾斜，受区域构造影响，岩体内存在以下三组结构面。

a、302º

∠83º

，该面近直立，裂隙面粗糙，延伸长度较短一般1—2m，属张拉裂隙，开启宽0.5—1.0mm，无填充。

b、243º

∠26º

，裂隙面平直光滑，裂面闭合～微张，延伸长度2—3m，无填充。

c、263º

∠64º

，裂面较平直，裂面闭合～微张，延伸长度0.5—1.0m,无填充。

D、气象

区内气候属亚热带与温暖带过渡带，四季分明，雨量充沛。

据区内气象字，历年平均气温为12º

～18º

，历年最高气温39.8º

～40.8º

，历年最低气温-13.4º

～-14.8º

，最大冻土深度14～23cm，历年平均降雨量710.7～830.4mm，一小时最大降雨量46.5mm（1958年7月24日），年最大降雨量1307.8mm（1983年），年最小降雨量539.6mm（2001）年，最大年际差768.2mm，降鱼多集中在夏季6、7、8三个月，冬春季较少。

E、水文地质条件

隧址区位于丹江左岸—单脊山梁的延伸端，形成丹江的凸岸，隧道设计标高高出河床约13m。

该山体脊部浑圆，两侧山坡坡度30—50º

，坡面岩石裸露，植被稀少，有利于自然排水。

隧址区地层岩性主要为泥盆系中统牛耳组（D2N）砂质板岩，该层强风化岩体，节理裂隙发育。

上部局部覆盖第四系全新统坡积物，以亚粘土含碎石为主，透水性较差。

该区段主要接受大气降水的补给，由于丹江河谷切割严重，地层透水性能较差，渗入量较小，地下水贮存条件较差，降水多顺坡体流入丹江。

（二）、总体施工方案：

按新奥法原理组织指导施工，采用无轨运输方式。

根据大隧道大断面机械化作业的技术要求配备施工机械，组织实施开挖、支护、二衬三条机械化作业线，优化施工方案，实现主要工序机械化作业，充分发挥机械效率。

隧道除明洞采用明挖法施工外，其余均采用钻爆法施工。

隧道洞身段采用三导洞先墙后拱法施工，中导洞先行，左导洞滞后于中导洞，右导洞滞后于左导洞，导洞均采用正台阶法施工，台阶长度5～7m，开挖进尺按两榀钢架间距进行。

对Ⅴ、Ⅳ级围岩段合理控制左、右主洞开挖作业面之间的距离，主洞开挖先进行左洞，右洞滞后左洞7～10m，主洞开挖采用台阶法，上台阶开挖留核心土，然后进行初期支护、防排水施工。

二次衬砌采用混凝土运输车、输送泵和衬砌台车的机械化配套施工，确保混凝土质量达到内实外光。

xx隧道施工从隧道出口开始施工，在施工中坚持“弱爆破、短开挖、强支护、早封闭”的原则，施工过程加强监测，及时处理分析数据，并根据分析结果及时合理调整支护参数。

及时组织主要管理、技术人员和设备进场，突击进行“三通一平”和临时设施的建设工作，为隧道出口早日进洞创造条件。

先修建洞口施工区的防排水系统，再进行明洞开挖及仰坡防护。

在洞口完成进行正常施工后，尽快形成洞身开挖、支护和衬砌施工形成一条龙的作业局面。

隧道施工工艺框图：

施工准备

隧道控制测量

平面控制、高程控制

设备已到位，人员已到位，测量放样已完，作业指导书已编制完毕，材料已备好

开工报告

监理工程师审批

明洞工程

洞门工程

地质超前预报

不需要超前支护

超前支护

做好结合

洞身开挖

处的套拱

需要修改支护参数

初期支护

围岩量测

信息反馈

无需修改支护参数

铺设防水层

仰拱及填充

二次衬砌

水沟、电缆沟

水沟、电缆沟盖板预制

路面工程

装饰

竣工交验

（三）总工期计划为十二月。

三、洞口、明洞及进洞施工工艺及方法

1、洞口和明洞土石方开挖

土石方开挖采用明挖法由上到下逐级分层开挖，根据设计图及洞口的地质情况制定洞口开挖方案，进行刷坡。

边仰坡土石方开挖以机械作业为主，石质部分采用预留光面爆破、松动控制爆破。

同时加强现场监测，检查边仰坡的稳定情况。

洞口边、仰坡土石方分为三次开挖，第一次开挖三级台阶以上的土石方；

第二次开挖三级与二级台阶之间的土石方；

第三次开挖剩余部分，即一、二级之间的土石方，并预留进洞台阶。

支护与开挖同时进行，坡面的防护是隧道进洞阶段防止地表水浸入软化围岩，保证成洞面稳定的关键措施之一，严格按设计要求施作边、仰坡防护工程。

2、洞口防排水工程

在洞口土石方开挖前完成洞顶外的截水沟修砌，尽早起到排水作用，确保洞口及边、仰坡的稳定。

3、坡面防护

边、仰坡开挖过程中，按边、仰坡设计支护形式——格网骨架护坡植草和锚喷防护，随挖随护，随时监测、检查坡体稳定情况。

4、洞门工程

洞门应在雨季前作好，当开挖进洞达到一定安全距离后，且明洞衬砌完成，即可修建洞门。

洞门基础必须置于稳固的地基上，洞门应与洞内拱墙衬砌连成整体。

5、进洞方法

边、仰坡刷坡到位并加固好后，根据设计对洞体拱部开挖轮廓线外施作超前锚杆、超前小导管等，对洞体开挖轮廓线外进行预加固。

加固完成后，根据地质情况采用台阶法人工配合机械或小型松动爆破开挖进洞。

进洞前，先进行严密的控制测量，对洞体进行精确放样，施作小导管注浆，最后开挖进洞。

进洞必须遵循“早进洞、晚出洞”的原则实施。

施

工时短开挖，小放炮，及时支护，衬砌紧跟，以防洞体坍塌。

6、明洞施工

本标段明洞有22m，进口段12m，出口段10m。

明洞施工时，先单幅明洞施工，然后进行另一幅明洞施工，并将中部混凝土一起浇筑，明洞衬砌及仰拱均采用C25砼钢筋混凝土，仰拱回填采用C10片石混凝土。

7、半明洞半暗洞

K177＋500～k177+525段为半明洞半暗洞，全长25m，在明洞衬砌前施工。

施工时，先开挖地势低的右侧并修建明洞和中隔墙，然后进行明洞分层回填碎石土并夯实，回填完成后，进行地表预加固钢花管注浆。

花管深度达到相应结构轮廓线50cm处或拱线高度，当地表岩层加固稳定后，进行左侧暗洞施工。

四、超前及初期支护施工工艺及方法

隧道采用复合式衬砌结构，超前支护采用φ89超前管棚支护、注浆小导管和超前注浆锚杆，初期支护采用以喷射砼、中空砂浆锚杆、钢拱架、钢筋网等形式。

1、φ89超前管棚支护

Ⅴ类围岩浅埋段设计有Φ89mm超前注浆管棚。

施工采用水平地质钻机或潜风钻钻孔，用机械将管棚顶入，注浆泵注浆。

具体方法如下：

（1）管棚设计参数：

a.钢管规格：

热轧无缝钢管φ89*5mm，节长4m、6m。

b.管距：

环向间距40cm。

c.管棚倾角：

仰角1°

（不包括路线纵坡），方向：

与路线中线平行。

（2）施工准备：

a.利用原隧道的所有场地、设备同时已实现了“三通一平”即水通、电通、风通、场地平整。

同时备用一套110KW发电机组。

b.洞口土石方及仰坡均已开挖到位，锚喷防护。

c.钻机到位，砂浆配合比已确定。

（3）施工方法及顺序

A、套拱施工：

采用C25混凝土套拱做管棚导向墙，套拱在明洞外轮廓线以外，紧贴掌子面施做。

支撑稳固后，内外模采用5cm木模安装，按设计布筋和安装孔口管，保证布筋、孔口管的位置和角度准确，然后进行套拱砼的施工，待套拱砼强度达到85%时开始长管棚的施工。

为减少因钻具漂移或下垂引起的钻孔偏差，钻机立轴方向严格准确控制，钻进过程中经常采用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求及时纠正。

管棚施工先打有孔钢花管，注浆后再打无孔钢管，无孔钢管可作为检查管检查注浆质量；

钢管接头采用丝扣连接，丝扣长15cm，钢管节长4m、6m。

钢管接头要错开，隧道纵向同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管的接头至少错开1m。

B、搭设钻机施工作业平台：

作业平台采用方木按“井”字形搭设，顺序由下向上，由两边向中间，依据孔位依次搭好，方木间以扒钉连接牢固，防止钻孔时钻机摆动、倾斜、不均匀下沉而影响钻孔质量。

C、根据地质条件和施工条件，本次采用两台XY-28-300电动钻机平行作业，并在导向管口编号施工顺序从低孔开始，由两侧往中间方向对称进行施工，钻孔时钻机距工作面距离一般情况不少于2m，钻机摆设钻杆方向与导向管方向一致，钻孔并顶进长管棚钢管。

开钻时，先低速低压，等成孔几米后，再加速加压。

钻进过程中，必须沿钻机位后定下来的基线钻孔，随时检查钻孔方向的准确度，根据地质情况的变化，选择不同的钻头，当遇坚硬孤石不能钻进时，采用冲击钻头，把岩石击碎，为普通稍软岩石或土质时，采用合金管钻来进行钻进。

钻进过程中岩土对管壁的阻力较大，前段开孔采用φ110mm钻头，后段根据钻进需要使用φ100mm钻头钻孔，以便于钢管容易顶入，钻进过程遇特殊复杂地层，如不能钻进或难以成孔时，采用预注浆加固钻进成孔；

必要时采用加长岩芯管（跟管钻进）的办法。

钻孔参数：

钻孔直径：

φ100-125mm（比钢管直径大20-30mm）

钻孔平面误差：

径向不大于15cm

钻孔时的孔斜预防措施：

导向管导向、扶正器扶正钻具、测斜仪检查，发现偏斜、

岩心管扫孔检查控制，发现孔斜超过允许范围，则停止钻孔，进行注水泥浆充填，凝固后重新钻孔。

D、扫孔

用φ89mm岩芯管进行扫孔，目的是清除孔内岩碴和顺通孔道。

岩芯管长度不小于2.5m为宜，长度稍长更好。

如遇下管困难，连续扫孔几次，同时借助高压空气吹洗，直到孔内清扫干净。

E、下管：

φ89mm钢管管壁打孔，布孔以梅花型布置，孔径为12mm，孔间距为20cm，导管尾部留40cm不钻孔的止浆段，导管加工成4m、6m长两种规格。

为使钢管接头错开，加开钢管时将钢管进行钢节编号，根据加工的钢管节搭配好并做好记录待用。

下管时，当孔壁不易坍塌时，采用直接撞击法将导管撞击至设计位置，当孔壁容易塌坍时，用导管与钻头同时钻进的方法。

管节间采用丝扣连接，丝扣长15cm，为使管间接头错开，且两组管棚间纵向搭接长度不小于1m的要求，编号为奇数的第一节管采用4m钢管，编号为偶数的第一节钢管采用6m钢管，以后每节钢管如果顶进遇到故障，顶不进时，查清原因，必要时重新扫孔后再将钢管顶进。

下管后，φ89mm钢管与φ112mm孔口导管焊成一体。

钻进过程中地质情况判断：

根据钻进的速度，岩土取芯，司钻压力等情况判断此钻孔管段地质情况，并及时作好施工记录，根据记录数据绘制地质剖面图和展开图，为开挖施工提供参考。

F、注浆

管棚按设计位置，根据实际施工地质条件，采用水泥-水玻璃浆液注浆，注浆后再打无孔钢管，无孔钢管可以作为检查管，检查注浆质量。

注浆机械选用两台BW-250/50型注浆泵进行。

注浆前先进行现场注浆试验，确定注浆参数及缓凝剂掺入量，用于实际施工。

注浆时要求：

a.注浆前在钢管中沿管壁安设φ15mm的塑料硬管至孔底，在管口（外

端）处与堵浆塞排气孔相连接，作为排气孔（安设钢管盖和注浆阀门。

）

b.注浆管与堵浆塞进浆孔相连，堵浆塞与导管间为丝扣连接。

c.注浆采用从孔口一次注入，为使管内浆液饱满密实，注浆时等排气孔有浆液流出，进行终压注浆，直至达到设计注浆压力或设计注浆量时终止，然后闭其阀门。

d.注浆结束标准：

按单孔注浆量达到设计注浆量时，可作为结束注浆标准；

注浆压力达到设计终压力并终压不少于20分钟时，也可结束注浆，同时注浆扩散半径不小于0.5m。

G、注浆结束后及时清除管内浆液，封闭钢管尾部：

先用麻布条封堵管棚钻孔空隙，后用环形楔环顶紧，最后用电焊将楔形环焊接在管棚上。

或用M30水泥砂浆紧密充填，以增强管棚的刚度和强度。

H、施工过程技术措施：

a.套拱内导向管安装时位置和角度用仪器测量定位，保证准确性。

b.在钻孔过程中用测斜仪测定量测钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求，及时纠正。

c.管棚注浆时注意调试好浆液的配合比，控制注浆压力和注浆量，以达到设计注浆效果。

d.注浆参数：

水泥浆与水玻璃体积比1：

0.5，水泥浆水灰比1：

1，水玻璃浓度35波美度，水玻璃模数2.4，注浆压力：

初压0.5-1.0Mpa，终压1.5Mpa。

初凝时间：

7小时；

终凝时间：

14小时。

e.配制水泥浆或水玻璃浆液时，严防水泥包装纸及其它杂物混入。

拌好的浆液在进入贮浆槽及注浆泵之前，对浆液进行过滤，未经过滤网过渡的浆液不允许进入泵内。

配制的浆液在规定的时间内注完。

I、隧道超前管棚施工工艺流程框图：

隧道超前管棚施工工艺流程图

注浆准备

J、管件制作

长管棚根据设计采用Φ89mm热轧无缝钢管在加工车间分节制作，管棚的钢管分无孔钢管和有孔钢管，奇数号孔采用无孔钢管，偶数号孔采用注浆用钢花管，钢管加工由现场专业车间进行，钢花管注浆孔必须用钻床成孔。

管棚注浆钢花管示意图

2、超前注浆小导管

超前小导管设计采用Φ50mm热轧无缝钢管，由现场专业车间进行加工，其注浆孔必须用钻床成孔，导管一端做成尖形，另一端加焊ф60铁箍。

小导管形式见图：

预留止浆段

A、施工方法

超前小导管安设采用钻孔打入法，先采用风钻按设计要求钻孔，钻孔直径比钢管直径大3～5mm，然后将钢管穿过钢架，用人工或风钻顶入，并用高压风将钢管内的砂石吹出。

钢管现场加工，BW250/50型注浆泵压注水泥浆。

B、施工工艺流程

a.根据设计要求选定合理的钻机、注浆泵。

b.钢管加工。

按设计要求选用钢管型号并下料，钢花管采用φ50mm，壁厚4mm的热轧无缝钢管加工制成，其长度为5m。

钢花管前部钻注浆孔，孔径为φ8mm，孔间距15cm，呈梅花形布置。

为便于超前小导管插入围岩内，钢管前端做成尖锥状，尾部焊上箍筋，尾部长度0.4m，作为不钻注浆孔的预留止浆段。

c.断面测量，按设计要求画出钻孔位置。

d.钻机就位及按设计要求钻孔，并用吹管或掏勺清孔。

e.检查钻孔的倾斜度和方向。

f.顶入钢管：

人工配合风钻将钢管顶入；

如遇故障，需清孔，然后再将管插入。

g.注浆：

将压浆管用铁丝绑扎于钢管尾断，现场拌制注浆液，用注浆机向管孔内注浆，由下至上的顺序进行。

C、超前小导管和钢架配合使用，从工字钢架间穿过，

D、超前小导管支护设计参数

a.小导管布置：

环向间距40cm，纵向间距2.5（3.2）m。

b.小导管注浆参数：

采用水泥浆液，水灰比1：

1，注浆压力：

0.5～1.0MPa。

E、小导管施工要求

a.小导管安设后，用塑胶泥封堵孔口及周围裂隙，必要时在小导管附近及工作面喷射砼，以防止工作面坍塌，

b.隧道的开挖长度小于小导管的注浆长度，预留部分作为下一次循环的止浆墙。

c.注浆前进行压水试验，检查机械设备是否正常，管路连接是否正确，为加快注浆速度和发挥设备效率，采用群管注浆（每次3～5根）。

d.注浆量达到设计注浆量和注浆压力达到设计终压时可结束注浆。

e.注浆过程中要随时观察注浆压力及注浆泵排浆量的变化，分析注浆情况，防止堵管、跑浆、漏浆。

做好注浆记录，以便分析注浆效果。

f.导管不得侵入隧洞开挖界内，相邻的钢管不得相撞或立交。

g.注浆顺序由拱脚向拱顶进行；

h.为保证注浆效果，必要时在孔口处设置止浆塞。

F、超前小导管施工工艺流程框图

超前小导管施工工艺流程图

3、超前中空注浆锚杆

超前锚杆的施工按超前小导管的施工方法进行。

中空锚杆由厂家订购，汽车运至工作面。

注浆在上台阶上人工现场拌制注浆液，安装注浆机灌注浆液。

b.断面测量，按设计要求画出钻孔位置。

c.钻机就位及按设计要求钻孔。

d.检查钻孔的倾斜度和方向。

e.按厂家提供的使用说明安装中空锚杆。

f.注浆：

人工现场拌制注浆液，用注浆机注浆。

C、超前锚杆设计参数

a.超前锚杆采用φ25中空锚杆，长3.5m，环向间距1.0m，外插角5～10度，纵向相邻两排锚杆的水平搭接长度不小于100cm。

b.中空锚杆注浆参数：

1（重量比），注浆压力：

0.5～1.0Mpa。

D、中空锚杆施工要求同超前小导管施工。

E、作业组织

a.劳动力组织（每班）：

电工1人，电焊工1人，钻眼打管6人，注浆泵司机1人，注浆3人,空压机司机1人。

共计13人。

b.主要机械设备：

风钻3台，空压机1台,注浆机1台，浆液拌和机1台。

4、喷射混凝土

喷射砼采用湿喷工艺。

喷射前处理危石，检查开挖断面净空尺寸，当受喷面有涌水、淋水、集中出水点时，先进行引排水处理。

喷射混凝土在洞外采用集中拌合站拌制，由砼输送车运至喷射点，由湿式喷射机配合砼喷射机械手施喷。

施工按初喷和复喷进行，开挖后即进行初喷，安装好锚杆（钢筋网）和钢构支撑后，再进行复喷，直至满足达到设计厚度要求。

复喷作业安排在掌子面开挖钻眼时进行，不占用隧道开挖作业循环时间。

A、工艺流程

过筛

B、施工要求

a.喷射混凝土前，受喷面无松动岩块，墙脚无虚碴堆积。

b.严格施工配合比，砼在洞外拌和站由强制式搅拌机集中生产，自动计量。

钢纤维砼拌制的投料顺序为先将砂、石、少量水与钢纤维投入搅拌90S，再投入水泥和补充水搅拌90S。

c.喷射机的工作风压严格控制在0.5至0.7MPa范围内，从拱部到边墙脚，风压由高变低。

保证喷头处的压力在0.1～0.15MPa。

喷嘴垂直于岩面，距受喷面0.8～1.2m，呈螺旋移动。

液态速凝剂由自动计量在喷嘴处掺入。

d.当岩层松软易坍方时，喷射作业紧跟作业面，初喷先拱后墙，复喷先墙后拱，喷射顺序先下后上，避免回弹的混凝土挡住未喷岩面。

喷射方向与岩面垂直，设置钢支撑后，喷钢支撑背部空隙时可适当偏斜。

喷头与岩面保持0.6～1.0米的距离。

喷射时，料束呈“S”旋转轨迹运动，一圈压半圈，纵向按蛇形状，每次蛇形喷射长度3至4m。

喷头移动要慢，让混凝土有了一定厚度再离开，成片扩大喷射范围。

岩面凹部处先喷混凝土找平。

e.喷射混凝土作业分段分片依次进行，一次喷射厚度控制在：

拱部3～5cm、墙部6～8cm内。

分层喷射时，后一层在前一层混凝土终凝进行，若终凝1h后再行喷射，先用风水清洗喷层面。

C、喷砼质量控制

a.砼抗压强度试验：

采用喷大板切割法或凿方切割法制作砼试块，标养28d，进行试验，强度必须满足要求。

每10延米至少在拱部和边墙各制作一组试件，材料或配合比变化按要求增加试件。

不合格要认真查找原因，

凿除重喷。

b.喷砼厚度检测：

喷层厚度用激光断面仪或凿孔方法检查，每10延米至少检查一个断面，再从拱顶起每隔2m凿孔检查一个点，检查孔处的厚度应有60%以上不小于设计厚度，一个断面检查点处厚度的平均值不小于图纸规定的厚度，最小值不小于设计厚度的一半，但不得小于6cm。

厚度不满足必须补喷，发现有裂缝、脱落或渗漏水时，要整治后补喷。

c.喷砼粉尘和回弹量检查：

规范规定回弹率拱部不超过40%，边墙不超过30%。

优选设备、原材料、配合比，不断优化施工工艺、操作制度来提高喷砼质量。

d.喷砼均匀密实，表面平顺整洁，无干斑或流滑现象。

适时进行钢纤维含量检查。

D、作业组织

a.劳动力安排（每班）：

搅拌机司机人，搅拌机上料人，汽车司机1人，喷射手人，喷射司机人，修理工人，其它人员2人，共计10人。

b.主要机械设备配置（每班）：

湿式喷射机1台，机械手1台，台称1台，空压机1台，混凝土运输车1台，简易作业台架。

5、砂浆锚杆

设计为全长砂浆锚固锚杆，采用钻孔打入法。

梅花形布置，间距符合设计要求，采用手风枪钻锚杆孔。

为增加锚固效果，设置钢垫板及螺栓，钢垫板座浆以确保与围岩密贴。

根据锚杆设计深度采用先注浆后插锚杆的方法。

先采用风钻按设计要求钻孔，钻孔直径比锚杆直径大15mm左右，用风钻顶入，顶入长度不小于锚杆长度的95%，实际粘结长度不小于设计长度的96%。

超前锚杆尾端与系统锚杆尾端的环向钢筋焊接起来，以增强共同支护作用。

（2）锚杆施工工艺流程

锚杆制作

B、施工工艺要点

a.锚杆孔开孔前做好量测工作，严格按设计要求布孔并做好标记，开孔偏差不大于10cm；

锚杆孔的孔轴方向满足施工图纸的要求，操作工把凿岩机钻杆的位置摆好并用定位块将其稳固地顶在岩面上。

b.孔深偏差值不大于±

50mm.

c.用高压风冲洗、清扫锚杆孔，确保孔内不留石粉，不得用水冲洗钻孔。

d.根据锚杆长度的不同，采用先注浆后插锚杆技术。

e.砂浆坚持随拌随用的原则，对超过初凝时间的砂浆做报废处理。

砂浆的干缩率必须在允许的范围内。

f.止浆塞塞入牢固以确保能承受锚杆及注满锚杆孔砂浆的重量。

排气管必须确保插入锚杆孔底，排气孔未出浆前，不得停止注浆。

止浆塞在砂浆具有一定强度后方可拔出，拔出时注意不得振动锚杆。

6、钢拱架

（1）施工方