隧道进口端洞身初期支护施工技术方案培训讲义doc 47页.docx
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隧道进口端洞身初期支护施工技术方案培训讲义doc47页
缙云山隧道（进口端）二衬施工技术方案
一、编制依据与原则
编制依据
1、《公路工程技术标准》（JTGB01-2014）；
2、《公路隧道施工技术规范》（JTGF10-2009）；
3、《公路隧道施工技术细则》（JTG/TF60～2009）
4、《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2012）；
5、《公路工程施工安全技术规范》（JTGF90-2015）；
6、《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2012）；
7、重庆九永高速公路JY1合同段两阶段施工图设计文件；
8、《中交第一公路工程局施工方案管理办法》；
9、《公路工程施工工艺标准》中交一公局；
10、《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）；
11、《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2012）；
12、《重庆市公路工程质量控制强制性要求》（渝交委〔2015〕79号）；
13、《重庆市公路水运工程安全生产强制性要求》（渝交委〔2015〕81号）；
14、我部《实施性施工组织设计》。
编制原则
严格遵守法律法规、地方性要求、设计规范、施工规范和质量评定与验收标准。
坚持技术先进性、科学合理性、经济适用性、安全可靠性与实事求是相结合；
1、在充分理解设计文件的基础上，以设计图纸为依据，采用先进、合理、经济、可行的施工方案。
2、整个工程全过程对环境破坏最小，采取必要环境保护措施，避免周围环境的破坏。
3、充分应用先进的科学技术和施工设备，做到机械化作业、标准化作业、流水作业，坚持技术先进性、科学合理性、经济适用性、安全可靠性相结合原则。
4、强化质量管理，树立优良工程观念，创一流施工水平，创精品工程。
5、实施项目法管理，通过对劳务、设备、材料、资金、方案、信息、时间与空间条件的优化处置，实现成本、工期、质量及社会效益的预期目标。
二、工程概况
地形、地貌
缙云山隧道呈近东西向横穿缙云山南段。
缙云山为北碚东向条形山，山体狭长。
工程布设段宽约。
侵蚀构造低山呈单面山及列峰脊状低山形态，分布于山体两侧，东翼岭脊地势较低，最高点标高，西翼岭脊地势较高，最高点标高。
溶蚀岩溶地形主要为岩溶槽谷地形，在隧址区地貌上形成了南、北两个相对完整的岩溶槽谷。
南北槽谷总长约6Km，北槽谷地形分布高程在480～558m，槽谷宽350～460m。
南槽谷地形分布高程在511～575m，槽谷宽50～530m，槽谷形态，宽度不一、多宽平、延伸远、落水洞较发育，并有溶蚀槽丘，槽洼等岩溶地貌形态。
岩溶槽谷段为干谷，而两侧山体横向冲沟发育，冲沟发育密度约～条/Km，且常年有水。
隧道穿过地带相对高差达319m，隧道最大埋深约276m。
进洞口位于一斜坡中下部，斜坡坡向约85°，地形坡角约5-15°，局部形成基岩陡坎。
左线出洞口位于一冲沟右岸斜坡中下部，冲沟走向约242°，斜坡坡向345～356°，坡角22～33°，局部形成基岩陡坎。
右线出洞口位于一冲沟中下部，冲沟走向约241°，斜坡坡向213～282°，坡角22～31°，局部形成基岩陡坎。
气象、水文、地质条件
1、气象条件
隧址区属亚热带温暖湿润区，气温高、湿度大、雨量充沛。
廊道区多年平均气温℃，七月最高，一月最低，极端最高气温℃，极端最低气温℃。
年平均降水量1000～1200mm，最大日降雨量为，降雨集中在5～9月，占全年降水量的65%以上。
相对温度多年平均值为81%。
据气象资料，公路廊道区冬季有雾、霜，一般雾日为18～31天，霜日5～7天，主要出现在1～2月份。
2、水文条件
隧址区大型地表水体主要为分布东侧的梁滩河、西侧的璧南河及测区周边的水库。
东侧的常年性河流为梁滩河，由南向北发育，为嘉陵江的一级支流。
梁滩河发育于沙坪坝区白市驿一带的缙云山东麓和中梁山西坡，由南向北流经西永镇、陈家桥镇，最后于北碚汇入嘉陵江。
梁滩河全长，流域面积380km2，河口高程约。
璧南河发育于西侧璧山县境内河边镇一带的缙云山西麓和云雾山东麓，由北向南流经璧山县城、狮子镇、广普镇，最后于江津区油溪镇汇入长江，该河为长江的一级支流。
璧南河在调查区附近延伸，流域面积750Km2。
隧址区地下水类型为松散岩类孔隙水、基岩（红层）裂隙水、碎屑岩孔隙裂隙层间承压水、碳酸盐岩岩溶水，其中以碎屑岩孔隙裂隙层间承压水和碳酸盐岩岩溶水为主。
3、地质条件
缙云山隧道横穿温塘峡背斜，该背斜走向北15°东，北段为并报华夏构造系，南至江津长江南岸的油溪镇，长48Km，褶曲宽～，为典型的线形褶曲。
轴部地层为三叠系下统嘉陵江组（T1j）和三叠系中统雷口坡组（T2l）的可溶性碳酸盐岩类，两翼岩层由老至新依次出露三叠系上统须家河组（T3xj）和侏罗系下统的珍珠冲组（J1z）、中－下统自流井组（J1－2z）、中统新田沟组（J2x）和沙溪庙组（J2s）的泥岩夹砂岩、页岩等。
隧址一带温塘峡背斜岩层产状较陡，西翼岩层走向北10～20°东，倾北西，倾角42～50°；东翼岩层产状走向北10～20°东，倾南东，倾角50～62°。
工程简介
中交一公局重庆九龙坡至永川高速公路（成渝高速公路扩能）JY1合同段全长，起讫桩号K0+000～K6+120。
缙云山隧道进口位于江津区双福新区三界村冒水湖水库南侧，线路自东向西穿越缙云山中段。
隧道进口距离双福镇约公里，项目驻地位于隧道洞口和双福镇之间，进洞口附近有村级水泥公路通达，交通较为便利。
缙云山隧道设计为双向六车道分离式隧道。
本标段隧道为分离式小净距隧道，分左右幅设置。
隧道左线起讫桩号ZK4+915～ZK6+，长，隧道右线起讫桩号K4+895～K6+120，长1225m。
隧道进口采用削竹式洞门，出口采用端墙式洞门。
该隧道为三车道大断面隧道，围岩结构较差，设计为III、IV、V级围岩，其中左线III级围岩257m，IV级围岩，V级围岩446m，明洞22m；右线III级围岩259m，IV级围岩495m，V级围岩448m，明洞23m。
缙云山隧道左右洞各级围岩长度及二衬支护参数如下表所示：
表1隧道左右洞二衬支护参数表
序号
起止桩号
围岩级别
长度（m）
衬砌类型
二次衬砌
备注
厚度（cm）
主筋间距
分布筋间距
1
ZK4+937-ZK5+043
V
106
XS5a
70
Φ28/20
Φ14/20
2
ZK4+043-ZK5+073
V
30
S5
60
Φ22/20
Φ12/25
3
ZK5+073-ZK5+150
IV
77
S4c
50
Φ22/25
Φ10/25
4
ZK5+150-ZK5+200
III
50
S3
45
无钢筋
5
ZK5+200-ZK5+256
IV
56
S4c
50
Φ22/25
Φ10/25
6
ZK5+256-ZK5+364
V
108
S5w
60
Φ22/20
Φ12/25
7
ZK5+364-ZK5+418
IV
54
S4c
50
Φ22/25
Φ10/25
8
ZK5+418-ZK5+438
III
20
S3
45
无钢筋
9
ZK5+438-ZK5+453
III
15
SJ3
45
Φ22/20
Φ10/25
10
ZK5+453-ZK5+503
III
50
ST3
50
Φ22/20
Φ10/25
11
ZK5+503-ZK5+585
III
82
S3
45
无钢筋
12
ZK5+585-ZK5+630
V
45
S5
60
Φ22/20
Φ12/25
13
ZK5+630-ZK5+785
V
155
S5w
60
Φ22/20
Φ12/25
14
ZK5+785-ZK5+868
IV
83
S4c
50
Φ22/25
Φ10/25
15
ZK5+868-ZK5+947
V
79
Pr
70
Φ25/20
Φ14/20
16
ZK5+947-ZK6+
IV
S4c
50
Φ22/25
Φ10/25
17
K4+918-K5+027
V
109
XS5a
70
Φ28/20
Φ14/20
18
K5+027-K5+057
V
30
S5
60
Φ22/20
Φ12/25
19
K5+057-K5+135
IV
78
S4c
50
Φ22/25
Φ10/25
20
K5+135-K5+185
III
50
S3
45
无钢筋
21
K5+185-K5+281
IV
86
S4c
50
Φ22/25
Φ10/25
22
K5+281-K5+367
V
96
S5w
60
Φ22/20
Φ12/25
23
K5+367-K5+
IV
S4c
50
Φ22/25
Φ10/25
24
K5++
III
50
ST3
50
Φ22/20
Φ10/25
25
K5++
III
15
SJ3
45
Φ22/20
Φ10/25
26
K5++574
III
S3
45
无钢筋
27
K5+574-K5+624
V
50
S5
60
Φ22/20
Φ12/25
28
K5+624-K5+777
V
153
S5w
60
Φ22/20
Φ12/25
29
K5+777-K5+868
IV
91
S4c
50
Φ22/25
Φ10/25
30
K5+868-K5+948
V
80
Pr
70
Φ25/20
Φ14/20
31
K5+948-K6+120
IV
172
S4c
50
Φ22/25
Φ10/25
人员准备
生产副经理负责组织施工现场工作，人员现已全部到位，人员准备如下表所示。
表2项目管理人员安排表
序号
职务
数量（人）
职责
1
副经理
1
负责现场全面管理
2
项目总工
1
负责现场全面技术管理
3
技术负责人
1
负责现场技术管理
4
现场技术员
2
负责各工点现场技术管理
5
测量工程师
2
负责现场施工的监控量测
6
安全员
1
负责现场安全工作
7
合计
6
本隧道施工，实行“三班倒”式流水施工。
施工作业队伍按专业分成5个班组（见下表所示），施工高峰期各班组人数总和需达到56人。
当进入雨季期后，在保证施工进度需要的前提下将对各个作业班组的人数进行适当调整，具体视工程进度情况而定。
表3施工人员安排表
序号
职务
人数
职责
备注
1
队长
1
负责现场施工管理
2
领工员
2
负责现场施工工人管理
3
工班长
6
负责现场施工技术管理
4
钢筋班
10
负责二衬钢筋施工
5
混凝土班
10
负责二衬混凝土施工
5
电焊班
10
负责二衬钢筋焊接施工
6
电工班
2
负责二衬施工电力保障
7
机械班
5
负责二衬施工机械操作
8
普工
10
负责二衬施工现场杂事
9
合计
56
机械准备
机械设备配套从隧道工程特点出发，本着既要与施工方法相匹配，又能满足施工需要的原则，结合质量工期要求，做到既先进，又经济，合理配备。
拟投入本标段隧道洞身二衬施工的主要机械设备见下表。
表6拟投入本工程的主要施工机械
序号
设备名称
机械型号
功率
单位
数量
备注
1
整体模板台车
12m
台
2
2
装载机
夏工XG951
155kW
台
2
3
轴流风机
BD-6-NO16
2×75kW
台
2
4
钢筋切断机
6-40mm
kW
台
2
5
交流电焊机
JW-50
kW
台
2
6
通风机
SDS112K-4P-45
45KW
台
2
7
变压器
800KVA
台
2
8
变压器
500KVA
台
2
9
变压器
315KVA
台
2
10
作业台架
（自制）
台
2
11
注浆机
HJB-6
台
3
12
射钉枪
个
10
13
自动爬行双缝焊机
F-H500
台
8
14
吹风焊枪
个
8
15
插入式捣固棒
Φ50
个
8
16
插入式捣固棒
Φ30
个
8
17
斧头、锤子
个
20
18
钢丝钳
个
10
19
铲子
个
20
20
撬棍
个
20
21
手锯
个
20
22
电锯
个
4
23
扳手
个
20
材料及施工场地准备
1、材料试验准备
根据工程施工进度计划及施工组织安排，本着保证工程质量的原则。
洞身二衬所使用的钢筋、混凝土等其他所需材料等均已通过抽样检验并报检合格，可以进场使用。
2、施工场地
为提升公路建设项目工程质量、安全管理及文明施工管理水平，规范公路建设项目现场管理工作与管理工作行为，确保工程质量、安全，生产及文明环保施工，本项目部建设以《中交集团视觉识别系统》、《重庆市高速公路标准化建设指南》和总承包部下发的标准化手册执行为准绳，结合现场实际情况，项目部缙云山隧道施工的设施建设进行了统一的部署和设计。
（1）临时驻地：
为便于集中管理，按照现场文明施工管理的要求，营造良好的工作环境，驻地租用民房，并在驻地、生产区和运输车辆里配备有效的防火与消防设施及一定数量的手持灭火器。
（2）施工便道：
结合隧道施工地理环境、地理位置和所涉及的地方社会环境因素，协调当地政府与村民，使用原乡村水泥公路，以便各类施工机械、材料的运输。
（3）搅拌站：
在K3+750段右侧350m处位置规划一个初喷站，距离隧道洞口1500米，面积约1200m2配备HZS60型搅拌机，负责洞内喷射混凝土。
（4）钢筋加工场：
在主线K3+300段路线右侧规划一个钢筋集中加工厂，负责洞内所有钢筋及钢拱架的加工、存放和安装任务。
面积约2880m2。
（5）2号弃土场：
位于K4+300右侧350m处，占地约65亩，供K4+500（冒水湖大桥桥尾）至K4+915（缙云山隧道进口）段路基及缙云山隧道弃渣，容量约为万方。
（6）洞口设置门禁系统，左右侧适当位置作宣传牌布设并设置空压机房，库房、五牌一图等。
详见附件。
3、施工用电
隧道进出口设置一台1250KVA的变压器，临时用电已接通，在接通之前进出口均采用发电机发电。
并各配置一台250kw/450kw发电机作为备用，满足停电时正常施工。
4、施工用水
根据我标段实际情况，我标段的隧道用水采用在K5+170右侧420米山窝处用抽水泵抽至隧道使用，水质量检验合格，距离缙云山隧道进口550米。
5、施工排水
根据隧道涌水量预测，靠近洞口段及洞身段雨季涌水量较大。
隧道为逆坡施工，施工时在隧道两侧设临时集水坑，用抽水泵将隧道水抽至集水坑再经三级沉淀池沉淀后排入沟谷。
临建设施布置见下图：
缙云山隧道临时设施布置图
施工进度安排
根据隧道总体施工计划，二衬施工进度计安排如下表所示：
表5二衬施工进度计划表
工程名称
长度（m）
施工起止日期
备注
开始日期
结束日期
隧道二衬
2016/4/20
2017/8/20
三、施工工艺及施工方法
施工工序流程
隧道二衬的主要流程如下图所示：
图1二衬主要施工流程图
施工方法及技术措施
二次衬砌距掌子面安全距离：
Ⅲ级围岩二次衬砌距掌子面距离不大于120m；Ⅳ级围岩二次衬砌距掌子面距离90m；Ⅴ级围岩二次衬砌距掌子面距离70m。
小净距隧道施工中，二次衬砌宜在初期支护和围岩变形稳定后再浇筑。
在满足围岩稳定前提下，先行洞二衬宜落后于后行洞掌子面25m以上，后续洞的初期支护（落底成环后的）宜超前先行洞的二衬20m以上。
缙云山隧道以采用复合式衬砌为主，明洞段采用明洞衬砌。
级围岩及
级围岩隧道均采用曲墙有仰拱衬砌断面形式，仰拱与仰拱填充分开施作；
级围岩采用曲墙无仰拱衬砌断面形式。
隧道衬砌要遵循“仰拱超前、拱墙整体衬砌”的原则，初期支护完成后，为有效地控制其变形，仰拱尽量紧跟开挖面施工，仰拱填充采用栈桥平台以解决洞内运输问题，并进行全幅一次性施工。
仰拱施做完成后，利用多功能作业平台人工铺设防水板，绑扎钢筋后，采用液压整体式衬砌台车进行二次衬砌，采用拱墙一次性整体灌注施工，最后完成整体道床施工。
混凝土在洞外采用商混站集中拌和，混凝土搅拌运输车运至洞内，泵送混凝土浇筑，插入式捣固棒配合附着式振捣器捣固。
衬砌台车由现场提供断面尺寸及功能要求，委托专业的厂家加工，现场组装。
衬砌台车具备足够的强度和刚度，满足断面加宽及下锚段衬砌要求，并且立模方便。
预留洞室等结构物衬砌采用简易衬砌台架、组合钢模立模，泵送混凝土入仓。
施工时，与正洞衬砌连接段预留出1m长，与正洞衬砌同时灌筑。
混凝土灌注结束12小时后从挡头板浇水养护。
隧道初支断面净空测量
在隧道二衬施工之前，先由测量组对隧道初支断面净空进行测量，对隧道净空进行检查，完成后将测量成果上报。
提前对侵限部分进行处理，处理完成后进行复测，并经监理检查合格后方进行下一道工序。
拱墙测量放样
首先，检查边墙基础施作结构尺寸，检查是否满足拱墙衬砌净空和模板台车就位尺寸。
如边墙基础结构侵入模板台车就位净空，应进行修凿处理。
净空满足要求后，使用水准仪操平在隧道两边边墙基础上用红色油漆标出模板台车就位标高，使用全站仪在防水板标出隧道中心线及模板台车就位的法线。
中心线必须放在拱墙衬砌的两个端头，放线长度以（12m长台车）为准，预留10cm的模板搭接长度，中心线和就位高程点精确放在两个里程断面，且便于施工过程中点位的可使用性。
防排水施工
隧道防水主要是利用混凝土的自防水能力，混凝土的的抗渗等级不得低于P8。
防水层由厚EVA自粘防水卷材和350g/m2无纺布组成，沿隧道拱墙铺设，搭接宽度不小于10cm。
隧道变形缝采用背贴式橡胶止水带加中埋式橡胶止水带进行止水，两止水带间沉降缝内填入沥青软木板（厚），中埋式橡胶止水带外侧缝内填入麻丝沥青，二衬最外部分5cm聚硫双组分密封膏将沉降缝密封。
隧道施工缝采用背贴式橡胶止水带加中埋式橡胶止水带进行止水。
施工大样图如下如所示：
隧道沉降缝和施工缝止水带大样图
隧道排水平面布置图见下图所示。
图2隧道排水平面布置图
1、隧道防排水施工工艺流程见下图所示。
图3隧道结构防排水施工工艺流程
2、环向排水盲管安设
先在喷射混凝土面上定位划线，线位布设原则上按设计进行，但根据洞壁实际渗水情况作适当调整，尽可能通过喷射层面的低凹处和有出水点的地方。
沿线两侧钻定位孔，定位孔间距30～50cm，将膨胀螺栓打入定位孔，用铁丝将环向盲管定位于膨胀螺栓上，见排水盲管布置示意图。
集中出水点处沿水源方向钻孔，然后将单根引水盲管插入其中，并用速凝砂浆将周围封堵，以便地下水从管中集中流出。
图4环向排水盲管固定示意图
3、纵向排水盲管安设
按设计位置在边墙底部测量放盲管设置线，沿线钻孔，打入膨胀螺栓，安设纵向盲管，用卡子卡住盲管，固定在膨胀螺栓上。
4、基面处理
基面处理主要对初期支护表面的渗漏水，外露的突出物及表面凸凹不平处进行处理。
1）处理基面渗漏水，采用注浆堵水或埋设排水管直接排水到边沟，保持基面无明显漏水；
2）对初期支护混凝土表面外露的锚杆头，钢筋尖头等硬物割除，其处理如图5、图6、图7；
图5初期支护面处理
①对钢筋网等凸出部分，先切断后用锤铆平抹砂浆素灰。
②对有凸出的管道时，用砂浆抹平。
图6初期支护面处理
③对锚杆有凸出部位时，将初支面外露的锚杆切掉，并用砂浆抹平，局部凹凸量偏大处（矢跨比大于1/6）要进行凿开，并用砂浆抹平，总体原则是，使初支面整体圆顺。
5、对初期支护表面凸凹不平处进行处理，使混凝土表面平顺，凸凹面满足D/L≤1/6（D为两凸凹面间凹进深度，L为两凸凹面间距离）。
6、基面处理质量检查
净空检查用断面仪等仪器进行，检查支护断面是否满足设计尺寸，每10米检测一个断面，如不满足设计净空要求时，则加密检查，并对侵限部分严格按照规范要求进行处理。
初期支护表面应平整，无空鼓、裂缝、松酥，表面平整度用2m尺进行检查，其平整度≤20mm。
排水盲管包括环向排水盲管、纵向集水盲管、横向排水盲管，三者采用三通连为一体，形成完整的排水系统。
其中纵向排水盲管在整个隧道排水系统中是一个中间环节，起着承上启下的作用，是关键环节。
环向、纵向排水盲管施工主要有钻定位孔、锚栓安装、盲管铺设、安装等环节，其施工流程见下图8。
图8环向、纵向排水盲管施工工艺流程
1、排水盲管布置
环向排水盲管沿纵向设置的间距根据设计要求进行布置，根据洞内渗、漏水的实际情况，在初期支护（喷射混凝土层）完成之前视情况埋设排水半管或线形排水板，形成暗埋、永久式排水通道系统，将水引入隧道纵向排水管或通过盲沟（管）引入排水沟排出洞外，在地下水较大的地段应加密设置排水盲管。
①对集中出水点，沿水源方向钻孔，然后将单根引水盲管插入其中，并用速凝砂浆将周围封堵，以使地下水从管中集中引出。
②当隧道开挖后在围岩表面有线流或股流时，均设排水半管或线形排水板，在排水管周围喷射厚度为1～2cm水泥砂浆后，再进行喷射混凝土作业。
③在无渗漏水地段有必要时，每隔一定间距，在其喷层表面上、下打设排水孔，安装排水半管或线形排水板，使隧道在使用期内因地下水的迁移变化而产生的渗漏水能顺利排出洞外。
④纵向盲管安设的坡度必须满足设计要求。
2、施作步骤与方法
①按规定划线，以使盲管位置准确合理。
②钻定位孔，定位孔间距在30～50cm。
③将膨胀锚栓打入定位孔。
④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。
⑤排水半管铺设时，利用工作平台，根据裂缝形状或打孔位置，排水半管紧贴岩面，用水泥钉每隔30cm对称钉牢，然后喷射速凝水泥砂浆封固。
⑥对环、纵向排水盲管采用三通相连。
3、横向排水盲管施工
横向排水盲管是连接纵向排水管与侧排水沟的水力通道，通常采用硬质塑料管，其设置应符合设计要求，施工中先在纵向盲管上预留拼接，然后在仰拱及填充混凝土施工前接长至侧排水沟。
4、施工控制要点
①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盲管用无纺布等渗水材料包裹，防止泥砂、喷混凝土料或杂物进入堵塞管道。
③纵向盲管用防水卷材半裹，使从上部下流之水在纵向盲管位置尽量流入管内。
④隧道同一断面只能铺设一道排水半管，避免造成初期支护出现薄弱断面或薄弱带。
⑤初期支护中埋设排水半管时，喷射混凝土应分为2～3层，施工中必须严格控制各喷层厚度，保证排水半管埋设数量，避免凿槽或返工。
各层排水半管铺设或各喷层的间歇时间，必须在前一层喷射混凝土终凝后进行。
5、排水盲管安
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