分离式公路隧道作业指导书.docx
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分离式公路隧道作业指导书
隧道施工作业指导书
一、隧道总体施工方案
因本标段隧道是分离式隧道，根据围岩类别采用新奥法组织实施，洞身开挖采用“钻爆法”，总体上拱部光面爆破，边墙预裂爆破；出渣采用无轨运输；初期支护采用工字型钢拱架、格栅、网喷混凝土联合支护，喷混凝土采用湿喷工艺；隧道衬砌采用全液压模板台车，泵送混凝土灌筑。
隧道施工中对软弱围岩及断层带采取“地质超前预报、管注浆超前、短进尺、弱爆破、少扰动、强支护、勤量测、早封闭、二衬紧跟”的施工原则，采用TSP203及地质雷达进行超前地质预报，探明前方地质情况，在长管棚、小导管、超前锚杆支护下，安全通过断层破碎带等不良地质段。
隧道开挖左右主洞错开开挖，错开距离不小于20m，进出口V级围岩地段爆破采用浅孔、密眼微震爆破配合人工开挖。
隧道实测项目见表5-25。
隧道总体检验项目表表5-25
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
1
车行道宽度（mm）
±10
尺量：
曲线20m、直线50m检查一次
2
净总宽（mm）
不小于设计
尺量：
曲线20m、直线50m检查一次
3
隧道净高（mm）
不小于设计
水准仪：
曲线20m、直线50m检查一次，
拱顶1点，拱腰2点。
4
隧道偏位（mm）
20
全站仪：
曲线20m、直线50m检查一处
5
路线中心线与隧道
20
分别将引道中心线和隧道中心线延长
中心线的衔接（mm）
至两侧洞口，比较其平面位置
6
边坡、仰坡
不大于设计
坡度板：
检查10处
二、施工部署
1）施工布置及安排
根据隧道的工程规模和特点，安排7个隧道施工队负责本标段隧道施工。
角东隧道选择出口左、右洞同时施工。
==隧道由进口单侧进洞施工。
一号隧道两侧左右洞同时施工。
二号隧道由进口单侧进洞。
三号隧道由出口单侧进洞，四号隧道进口单侧进洞。
施工场地设在隧道洞口附近布置，场地设有喷射混凝土专用拌和站、材料库及加工厂、空压机房、配电室及生活办公用房等，距离洞口约50～100m左右。
施工队按照隧道的施工工序分为开挖、支护、二衬、出渣、钢筋、杂工等作业班组，分工序分专业的进行隧道机械化快速施工。
2）隧道施工安排
（1）隧道开挖
隧道各级围岩开挖正洞工序循环时间及进度指标见表5-26。
正洞开挖支护循环进度指标表5-26
序号
工序名称
小净距-分离式隧道
备注
全断面法（III级围岩）
上下台阶法（IV级围岩）
CD法（V级围岩）
每循环进尺（m）
2.5-3
2
1
说明：
1、通风贯穿循环全过程，部分工序可以交叉作业。
2、表中超前地质预报、超前注浆作业时间为根据各类围岩工作内容和循环进尺，分配到每循环中的平均时间。
3、各项施工进度指标值根据具体情况作适当调整，当遇到不良地质地段时，考虑降低进度指标或预留一定的处理时间。
1
地质预报（h）
0.2
0.2
0.2
2
测量（h）
0.8
0.8
0.8
3
钻孔或开挖（h）
4
3.5
2.5
4
装药爆破（h）
0.5
1
1
5
通风排烟（h）
0.5
0.5
0.5
6
排危石（h）
0.2
0.5
0.5
7
出渣（h）
2.5
2
2
8
锚喷（h）
3
2.5
2
9
加强支护及超前注浆（h）
／
／
2
10
机动时间
0.3
1
0.5
11
循环时间（h）
12
12
12
12
循环次数（次／天）
2
2
2
13
日均进尺（m）
5-6
4
2
14
月均进尺（m）
150-180
120
60
（2）二次衬砌
根据施工进度安排，正洞选择12m液压式衬砌台车。
混凝土采用拌和站集中拌合，8.0m³混凝土运输车运输，泵送入模。
（3）仰拱、水沟电缆槽及路面施工
铺底及水沟电缆槽施工，铺底采用栈桥，每循环长度12m，每循环时间30小时；水沟及电缆槽每循环长24m，每循环3天，分多个工作面同时展开施工；隧道路面结构中的混凝土面层部分，安排在隧道贯通后施工，路面板分幅施工，先施工一侧，另一侧作为通道，半幅施工进尺计划1500m/月。
三、隧道工程施工方法
1）洞口工程及明洞段施工
（1）洞口开挖和边坡防护
正式开工前做好各项准备工作，首先测量放样，准确定出洞门位置，放出护桩、开挖边线、开挖深度；施作洞顶截水天沟及周围排水沟，保证截、排水系统完善，防止冲刷、浸泡边坡；开挖洞口土石方，采取分层开挖法，表层土采用挖掘机开挖，底层石质地段采用钻爆法开挖。
边坡防护与开挖同步，边坡采用锚喷支护、护面墙等工程措施进行加固处理，确保洞口施工安全。
（2）进洞方法
隧道进洞采用长管棚套拱法进洞、CD法施工。
（3）明洞及洞门墙施工
明洞施工采用明挖法，在明挖时，边仰坡防护与明洞开挖同步进行。
在边仰坡开挖时，保留截水沟至明暗洞分界处的植被，实现“零开挖”进洞，保护洞口仰坡原生态植被。
明洞衬砌在隧道正洞掘进20m以后，在与正洞掘进、支护互不干扰的情况下，与暗洞洞身衬砌同时进行。
洞门墙及洞顶回填选择少雨季节或旱季及早进行。
2）洞身开挖
（1）开挖方法
隧道洞身开挖施工方法见表5-27，具体开挖支护顺序见图5-17、5-18、5-19。
隧道开挖方法表表5-27
隧道种类
小净距-分离式隧道
围岩级别
III
IV
V
开挖方法
全断面开挖法
上下台阶法
CD法（中隔壁开挖法）
V级围岩开挖支护施工顺序图图5-17
IV级围岩开挖支护施工顺序图图
5-18
III级及无仰拱IV级围岩开挖支护施工顺序图图
5-19
隧道洞身开挖实测项目见表5-28。
平均和最大允许超挖值（mm）表5-28
项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
拱部
破碎岩、土（Ⅳ、Ⅴ围岩）
平均100，最大150
水准仪或断面仪：
每20m一个断面
中硬岩、软岩（Ⅱ、Ⅲ、
平均150，最大250
Ⅳ级围岩）
硬岩（Ⅰ级围岩）
平均100，最大200
边墙
每侧
+100，-0
尺量：
每20m检查1处
全宽
+200，-0
仰拱、隧底
平均100，最大250
水准仪：
每20m检查3处
各种开挖方法应符合以下规定：
①全断面法施工
a、围岩自稳性好，无地下水出露或出露量不大；
b、采用大型机械配套作业；
c、超前开挖导洞时，应控制开挖距离，隧底距掌子面不大于60m。
②台阶法施工
a、台阶分界线不得超过起拱线，长度不大于30m，台阶不宜多分层，台阶长度不宜超过隧道开挖宽度的1.5倍。
台阶不宜多分层。
b、上台阶钢架施工时，应采取有效措施控制其下沉和变形；
c、下台阶应在上台阶喷射混凝土强度达到设计强度的70%后开挖。
③中隔壁法开挖
a、初期支护完成后方可进行下一部分开挖，地质较差时，每个台阶底部均应按设计要求设临时钢架或临时仰拱；
b、各部开挖时，周边轮廓应尽量圆顺；
c、应在先开挖侧喷射混凝土强度达到设计要求后再进行另一侧开挖；
d、左右两侧导坑开挖工作面的纵向间距不宜小于15m；
e、当开挖形成全断面时，应及时完成全断面初期支护闭合；
f、中隔壁及临时支撑应在浇筑二次衬砌时逐段拆除。
隧道洞口段二衬必须及时施作，掘进超过50m的，必须停止开挖进行二衬施工；洞口及洞内软岩段二次衬砌尽早施工，其他段落根据监控量测结果适时施工，一般情况下二衬距掌子面的距离不超过200m；二衬作业面距铺底作业面距离一般为30m，距矮边墙作业面距离一般为50m，以保证正常二衬施工进度。
在隧道开挖施工的过程中，应严格控制超欠挖，围岩较好时采用光面爆破、较弱时采用光面爆破与预裂爆破相结合的方法，施工前进行钻爆设计，并根据实际爆破效果及时对爆破设计参数进行调整。
开挖轮廓线应预留变形量，本标段隧道设计共有Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ三个围岩级别，预留变形量见表5-29。
开挖轮廓预留变形量表5-29
围岩级别
预留变形量（mm）
Ⅲ
两车道
20～50
Ⅳ
50～80
Ⅴ
80～120
（2）隧道出渣
隧道出渣采用无轨运输，台阶法（CD法）施工用挖掘机将上台阶的渣扒到下台阶，全断面法直接装渣，装渣采用侧卸装载机。
在运输机械配备上，每个洞开挖工作面配自卸式汽车4台，挖掘机1台，装载机1台。
洞内废渣弃于指定弃渣场。
3）初期支护施工
（1）长管棚支护
a本线在隧道进出口明暗交界处设计超前大管棚。
设计参数：
①导管规格：
热轧无缝钢管Ø108mm，节长4m、6m，壁厚6mm，满足设计要求；
②管距：
环向间距中至中为50cm；
③倾角：
外插角1°～3°为宜，可根据实际情况作调整；
④注浆材料：
水泥浆液，水泥浆水灰比0.5:
1，可添加早强剂；注浆压力：
0.5～1.0MPa,施工中根据现场情况。
可加大至2.0MPa.
⑤设置范围：
拱部149°42ˊ14"范围；
⑥长度：
10～40m。
b大管棚施工
施工工艺流程见图1。
c施作护拱
混凝土护拱作为长管棚的导向墙，在开挖廓线以外拱部149°42ˊ14"范围内施作，断面尺寸为1.2×2.0m，护拱内用钢筋Ф12固定筋支撑，钢筋与管棚孔口套管焊接成整体，要保证其基础稳定性。
孔口管作为管棚的导向管，它安设的平面位置、倾角、外插角的准确度直接影响管棚的质量。
用经纬仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置；用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角；用前后差距法设定孔口管的外插角。
孔口管应牢固焊接在工字钢上，防止浇筑混凝土时产生位移。
（2）超前小导管
超前小导管适用于V级围岩超前支护，采用外径50mm，壁厚5mm的无缝钢管，钢管长5m，外插角15°。
本标段的超前小导管支护共四种类型：
F2-1型（环向间距50cm，纵向间距3m）、F2型（环向间距50cm，纵向间距3.5m）小导管注浆采用水泥浆液，水灰比0.5:
1，注浆压力0.5～1MPa。
小导管施工时，钢管与衬砌中线平行以15度仰角打入拱部围岩，钢管环向间距50cm，每打完一排钢管注浆后，开挖拱部及第一次喷射混凝土，架设钢架，初期支护完成后，按纵向间距再布另一排钢管，超前小导管搭接长度随纵向间距不同而改变。
超前小导管从工字钢拱架腹部穿过。
注浆参数通过现场试验按实际情况确定，注浆量按施工实际情况做相应调整。
超前小导管施工方法及工程数量见图5-20。
超前小导管支护示意图图5-20
（3）超前锚杆
对于V级围岩深埋地段以及IV级围岩段，加固拱周软弱掩体。
本标段IV级围岩段超前支护为F3型超前锚杆，采用φ22水泥砂浆锚杆，长为4.5m，环向间距60cm，纵向搭接长度不小于1m，纵向间距3m，外插角为15°。
布置孔位后用风枪钻孔，高压风清孔。
普通砂浆锚杆采用注浆机灌满砂浆后将杆体打入，封口后安装垫板。
超前锚杆施工方法及工程数量见图5-21。
超前锚杆支护示意图图5-21
（4）工字钢拱架及钢筋网制作与安装
①钢架应分节段制作，每节段长度应根据设计尺寸及开挖方法确定，钢架加工尺寸应符合设计要求，其形状应与开挖断面相适应。
②拱架接头钢板厚度及螺栓规格必须符合设计要求；接头钢板螺栓孔必须采用机械钻孔，孔口采用砂轮机清除毛刺和钢渣；严禁采用气割冲孔。
③不同规格的首榀钢架加工完成后，应放在平地上试拼，周边拼装允许偏差为±30mm，平面翘曲应小于20mm。
④工字钢钢拱架严格按照设计间距布设，预留变形量。
钢筋网片在洞外加工,在使用前应调直、清除锈蚀和油渍；钢筋网铺设应在初喷一层混凝土后再进行，铺设时随受喷面起伏，与受喷面间隙宜控制在20～30mm；钢筋网应与锚杆或其他固定装置连接牢固，在喷射混凝土时不得晃动；钢搭接长度不得小于30d（d为钢筋直径），并不得小于一个网格长边尺寸。
（5）喷射混凝土
采用湿喷工艺，洞外拌合站集中拌合好混凝土，混凝土罐车运至洞内，湿喷机喷射。
施工时先清理和湿润围岩表面，按照设计厚度分层喷射。
4）仰拱、仰拱填充及底板施工
仰拱和仰拱填充采用人工摊铺整平，振动棒和平板振动器振捣。
对于Ⅳ、Ⅴ级围岩仰拱地段侧压和底压较大，仰拱紧跟，及时形成环向封闭，避免边墙挤入造成开裂甚至失稳。
由于仰拱和底板施工占用洞内运输道路，对前方开挖作业的出渣、进料造成干扰，因此，对仰拱和底板采利用栈桥搭建行车防干扰平台（架空行车梁布设见图5-22）进行施工。
架空行车梁布设示意图图5-22
5）二衬混凝土施工
隧道衬砌采用液压衬砌台车，见图5-23，台车长度12米，台车钢板厚度10mm；隧道模筑衬砌内安设钢筋时，钢筋在“三集中”钢筋加工厂集中加工，进行下料预加工，运到现场进行人工绑扎，钢筋利用防水板铺设台架进行安设。
混凝土采用洞外有自动配料计量装置的拌和站集中拌制，混凝土罐车运输，混凝土输送泵泵送入模，插入式振捣器配合附着式振动器振捣。
二次衬砌施工见图5-24。
液压钢模衬砌台车图图5-23
二次衬砌施工示意图图5-24
0
6）洞身防排水施工
（1）衬砌防水
衬砌防水引入分区防水的概念.即在初期支护和二次衬砌之间设置EVA复合防水板。
铺挂前先对喷混凝土层进行必要的检查和处理，包括检查隧道净空、切割外露钢筋头、局部漏水点的处理以及对凸凹不平的喷混凝土面的修整等。
作业平台采用移动式自制台车，土工布铺设采用射钉枪直接钉铺在喷混凝土面，EVA防水板铺挂采用无钉热焊工艺拼接和固定，防水板铺挂台车见图5-25，EVA防水板、土工布固定方法见图5-26。
防水板铺挂台车图5-25
EVA防水板、土工布固定方法图5-26
（2）洞身排水
①支护排水
隧道初期支护与防水板之间设置Φ5cmHDPE单壁打孔环向塑料盲沟，纵向间距5～15m（局部富水地区段设置间距可适当加密），引排基岩水并通过设在边墙底部的纵向排水管（Φ10cmHDPE双壁打孔波纹管）及横向排水管（Φ10cmPVC管）引入隧道边沟（Φ25cm侧式排水管）并排出洞外。
隧道洞壁和路面清洗污水及消防污水直接由洞内路面两侧排水边沟排除，边沟纵坡与隧道纵坡一致。
②洞内路基排水
隧道边沟设置Φ25cm侧式排水管，与横向排水管连接，横向排水管与纵向排水管通过三通接头连接，在洞口段设置外径25cmU-PVC双壁打孔波纹管作为横向排水管，与中心排水管（外径40cmU-PVC双壁打孔波纹管）连接，将洞内各种污水排出洞外。
③路面排水
在路面底部设置MF12塑料盲沟，纵向间距8m（施工中应根据地下水的水量进行调整，局部富水地区段设置间距可适当加密）。
7）施工辅助设施
（1）供风及供水
根据钻岩、锚喷、压浆、泵送混凝土等各工序的总用风量和工作面风压不小于0.5Mpa的要求，在各洞口附近设空压机站，以Φ150mm主风道送风至工作面附近风包，再以软管接至风动机械。
隧道施工时必须有足够的水源以满足工程施工需要。
根据本标段工程特点，施工用水由附近的河沟或打井供水，用泵送管路输水至蓄水池。
蓄水池修建在洞顶附近上方，水池位置高度应能保证工作面水压不小于0.3Mpa的要求，可设置增压器，解决压力不足问题。
供水管道与供风管道同侧。
（2）供电
施工用电从地方的电源接至工点，并自配发电机。
各洞口用电统一安排，洞内电线布置为：
成洞地段400V/230V三相五线绝缘线，并固定在边墙高2.5m处，供水管道及供风管道另一侧的边墙上。
作业地段动力用电使用380V橡胶电缆，照明用电压为36V，线路采用移动式布置。
（3）通风和防尘
隧道施工存在着柴油机废气、炮烟以及爆破、喷射混凝土粉尘等多种污染源，为降低洞内粉尘浓度，排除有害气体，必须加强隧道通风。
通风拟用集中送风式，通风机械设在洞口外大于20m处，以免污染空气再次进入洞内。
压风采用2台Y250W～404W型轴流风机（55kw）串联，配直径Φ1200mm通风管。
8）隧道路面及沟槽施工
本隧道路面结构分混凝土板和沥青面层二部分，考虑防火涂料施工易滴洒，污染沥青面层后难清洗，沥青面层施工安排在涂料施工之后进行。
洞内混凝土路面板施工安排在仰拱、填充及衬砌施工完成后进行。
路面先施工左（右）半幅，另一侧作为通道，路面形式和胀缝、横向缩缝、拉杆及填缝料设置按施工图进行。
混凝土由洞外拌和站集中生产，严格控制原材料质量和施工配合比。
主洞电缆槽盖板、人行、车行横洞电缆沟盖板、预留洞室盖板及路缘排水沟采用洞外“三集中”场地集中预制，槽身在路面施工前现场就地立模灌注施工，净空尺寸及高程符合设计要求。
最后采用人工安装沟槽盖板，并铺设平稳。
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