1、上甘坪隧道进洞施工方案 - 图文

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目 录

目 录 ······························································································································· 1 1、编制说明 ······················································································································· 1

1.1 编制依据 ················································································································ 1 1.2 编制原则 ················································································································ 1 1.3 规范、标准 ············································································································· 1 2、工程概况 ······················································································································· 2

2.1 工程简介 ················································································································ 2 2.2设计概况 ················································································································· 2 2.3自然条件 ················································································································· 3

2.3.1地形地貌 ········································································································ 3 2.3.2工程地质条件·································································································· 3 2.3.3水文条件 ········································································································ 4 2.3.4不良地质 ········································································································ 5 2.3.5进出口段围岩评价 ··························································································· 6 2.3.6进出口边仰坡稳定性评价 ·················································································· 8 2.4主要技术标准 ··········································································································· 9 2.5主要工程量 ············································································································· 10 2.6计划工期 ························································································ 错误！未定义书签。 2.7施工条件 ················································································································ 10

2.7.1 施工便道 ······································································································ 10 2.7.2 施工用电 ······································································································ 11 2.7.3 施工用水 ······································································································ 11 2.8建设相关单位 ·········································································································· 11 3、工程重难点分析及施工对策。 ··························································································· 11 4、施工进度计划 ················································································································ 11

4.1总体计划安排 ·········································································································· 11 4.2主要工序作业时间分析 ····························································································· 11 4.3主要工序施工进度计划 ····························································································· 11 5、施工工艺技术 ················································································································ 13

5.1 总体施工方案 ········································································································· 13 5.2施工准备 ················································································································ 13

5.2.1隧道进口场地布置 ·························································································· 13

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5.2.2隧道进口场地布置 ·························································································· 13 5.2.3技术准备 ······································································································· 14 5.2.4物资准备 ······································································································· 14 5.2.5施工测量 ······································································································· 14 5.2.6工程试验准备································································································· 14 5.2.7二衬台车拼装场地填筑 ···················································································· 14 5.3 主要施工方法及工艺 ································································································ 15

5.3.1 洞口测量放样 ································································································ 15 5.3.2 洞顶截水沟 ··································································································· 15 5.3.3 边仰坡开挖、支护 ·························································································· 16 5.3.4套拱施工 ······································································································· 18 5.3.5 大管棚施工 ··································································································· 19 5.3.6 暗洞施工 ······································································································ 23

6、劳动力、机械配置计划 ···································································································· 41 7、施工安全保证措施 ·········································································································· 42 8、其它技术保证措施 ·········································································································· 44 9、附图、附表 ··················································································································· 46

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1、编制说明 1.1 编制依据

(1) 与业主签订的工程承包合同、协议、会议纪要。

(2) 遵贵扩容工程第4-B合同段上甘坪隧道施工设计图纸及相关设计文件。 (3）投标书承诺的工期节点、合同要求的工期、质量及环境保护要求。 （4）国家、行业、地方有关职业健康安全的要求。 (5）对本项目现场和施工条件调查掌握的有关资料。 (6）国家现行施工和设计规范、验收标准及业主的有关规定。

（7）工程项目部的组成、机械设备、各类技术人员配备及施工队伍作业能力的基本情况。 1.2 编制原则

(1) 贯彻国家的相关方针、政策及及有关工程施工规范、规定，当地政府的相关制度。

(2) 整个工程统筹组织，合理安排各专业施工顺序和工序的衔接，突出重点项目和关键工序，统筹兼顾，均衡生产，确保工期兑现。

(3) 从组织机构、施工方案、机械设备配备、工程材料供应等方面确保工程质量、施工进度和施工安全。

(4) 质量创优、安全无事故，执行GB/T19001标准，确保质量第一，保证施工人员人身健康安全。

(5) 临时工程本着节约用地、满足施工、精打细算的原则安排。 (6) 充分考虑并做好环境保护工作。 1.3 规范、标准

（1）公路工程技术标准 （JTG BO1-2014） （2）公路隧道施工技术规范 （JTG F60-2009） （3）公路工程质量检验评定标准 （JTG F80/1-2004） （4）公路工程施工安全技术规范 （JTGF9—2015） （5）爆破安全规程 （GB6722-2014） （6）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》 （GB50086-2001）

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2、工程概况 2.1 工程简介

上甘坪隧道为一座上、下行分离的六车道高速公路中隧道，位于楠木渡镇黄木村至楠木渡镇临江村区间，隧道起讫桩号左线ZK40+995～ZK42+060,长1065m；右线YK40+980～YK42+085,长1105m，洞身最大埋深90m，最小埋深4m。 2.2设计概况

本隧道均采用端墙式洞门，洞口段设计均采用长管棚进行支护。隧道洞口围岩支护参数详见表2.1-1。

平面线形：隧道遵义端位于直线段上，平面线位线间距为24.4m，洞身处于右偏圆曲线及缓和曲线段上，贵阳端位于直线段上，平面线位线间距为26.1m，隧道最大平面线位间距位于洞身，为34m。

纵断面线形：本隧道左、右线遵义端洞口位于直线段上，贵阳端洞口纵断面分别位于R=30000m、R=25000m凹型竖曲线上；左、右线洞身直坡段纵坡分别为3.000% +2.333%，3.000% +1.935%。

路面横坡：本隧道洞口段左、右线均为2%单向横坡。洞身左线存在3%超高及其缓和段。

上甘坪隧道按照规范及安全要求，设置了1处车行横洞，2处人行横洞。

表2.1-1 隧道洞口围岩支护参数表 里程、段落 位长度围岩级别 30cmC20ZK41ZK41喷射砼，60cmC23 V1 S-Va 20*20双层钢筋网 30cmC20ZK41ZK42喷射砼，60cmC35 V2 S-Va 20*20双层钢筋网 右YK41YK4130cmC2035 V1 S-Va 喷射砼，20*20双60cmC30钢30钢筋砼 30钢筋砼 4m长φ25mm中空锚杆，间距0.5m*1.2m 4m长φ25mm中空锚杆，间距0.5m*1.2m 4m长φ25mm中空衬砌类型 喷射砼 仰拱 系统锚杆 钢支撑 辅助措施 初支 二衬 置 起始终点（m里程 里程 ） I22b@0.5m φ108mm超前长管棚，φ50mm超前小导管 φ108mm超前长管棚，φ50mm超前小导管 φ108mm超前长管棚，φ50mm超前二衬为60cmC30钢筋砼 二衬为60cmC30钢筋砼 二衬为60cmC30钢筋+015 +038 左线 I22b@0.5m +990 +025 I22b@0.5m 线 +000 +035 筋砼 锚杆，间距 2

中铁四局集团第四工程有限公司遵贵扩容工程第4-B合同段项目经理部 里程、段落 位长度围岩级别 层钢筋网 衬砌类型 喷射砼 仰拱 初支 系统锚杆 0.5m*1.2m 钢支撑 二衬 辅助措施 小导管 砼 置 起始终点（m里程 里程 ） 30cmC20YK42YK42喷射砼，60cmC35 V2 S-Va 20*20双层钢筋网 30钢筋砼 4m长φ25mm中空锚杆，间距0.5m*1.2m I22b@0.5m φ108mm超前长管棚，φ50mm超前小导管 二衬为60cmC30钢筋砼 +015 +050 2.3自然条件 2.3.1地形地貌

隧道区地形较简单，为单座山丘。山体总体呈北西走向。隧道穿越部位最高海拔934m，最低海拔817m，相对高差117m，属低山地貌。 2.3.2工程地质条件

(1).地层特征：测区基岩地层岩性主要为二迭系下统茅口组（P1m）灰岩和二迭系中统龙潭组（P2l）灰岩、泥质粉砂岩、泥岩、煤层夹灰岩及煤层等互层，分布于整个隧道测区。

测区中风化基岩局部出露，溶蚀、溶隙较发育，大部分地区被第四系地层所覆盖。地层主要为第四系（Q4）碎石土，二迭系下统茅口组（P1m）灰岩和二迭系中统龙潭组（P2l）灰岩、泥质粉砂岩、泥岩、煤层夹灰岩及煤层等互层。分述如下：

①、红粘土：棕红色，硬可塑，含泥质粉砂岩、灰岩碎块，含量约30%。 ②、碎石土：黄褐色，稍湿，粒径一般为2-6cm，最大粒径约10cm，碎石主要成分为灰岩、泥质粉砂岩，含量约60%，充填物为红粘土，结构松散，残积成因。

③、中风化灰岩（P2l）：深灰色，隐晶质结构，中厚层状构造，裂隙较发育-发育，方解石石充填，岩芯较破碎，主呈柱状，节长5-25cm，最长35cm，采芯率85%-90%，岩石质量指标RQD=25-50。

④、中风化泥质粉砂岩：灰色，砂质结构，薄～中厚层状构造，裂隙发育-很发育，岩芯极破碎-破碎，在钻具的机械作用下，岩芯主呈碎块状，采芯率70%-85%，岩石质量指标RQD=0。

⑤、中风化炭质灰岩：黑色，隐晶质结构，中厚层状构造，岩质较软，裂隙较发

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育-发育，岩体较破碎-破碎，易风化，脱水后易崩解，岩芯主呈柱状，节长10-60cm，最长80cm，采芯率70%-85%，岩石质量指标RQD=15-45.

⑥、全风化泥岩：黄色，已风化成土状，保留原岩的结构特征，用手可掰开，抗压强度低。

⑦、碎裂岩：灰色，糜棱结构，母岩成分主要为粉砂岩和灰岩，岩质软，节理裂隙很发育，裂隙多被红粘土充填，此段岩溶发育，部分岩体受岩层挤压成碎石或断层泥，用手易掰开，采芯率75%。

⑧、石煤层：黑色，主要为煤矸石和粉煤，饱水，稍密，取芯呈团状，层厚为0~0.8米，夹在泥岩、灰岩或泥质粉砂岩中。

⑨、中风化泥灰岩：灰色，隐晶质结构，中厚层状构造，裂隙较发育-发育，岩芯较破碎-较完整，主呈柱状，节长5-25cm，采芯率70%-85%，岩石质量指标RQD=15-40。

(2).构造特征：项目区域处于黔中东西构造带、川黔经向构造带和新华夏系隆起带交接复合地带。构造形迹主要为经向构造、北东向构造体系。该区新构造运动总体表现为间歇性抬升，断块间差异运动不明显。晚更新世以来，工程区断裂无活动表现，场区地震危险性主要受外围强震波及影响。

经路线调查和物探工作发现隧道区有三条物探低阻带（F1、F2、F3）通过，施工图阶段布设岩质钻孔揭露为灰岩、灰岩与泥质粉砂岩、泥岩互层，接触带段节理裂隙发育，岩体破碎，岩质软，地下水发育。其在浅层地震折射上表现为低频低速，低阻带上的纵波速度在500～930米/秒，视电阻率＜200Ω.m。使围岩的级别降为Ⅳ～Ⅴ级。

(3).区域地震情况：本区地震动峰值加速度小于0.05g，地震基本烈度小于Ⅵ度，反应谱特征周期为0.35s。 2.3.3水文条件

1、气候

隧址区地处云贵高原向湘西丘陵、四川盆地过渡的斜坡地带，属于亚热带季风气候。气候特点主要表现为季风气候明显，气候垂直差异显著，主要气候要素有明显的季节性变化。雨量充沛，光、热、水变化基本同步，平均气温为13～17.5℃，年平均降雨量1100～1400mm，无霜期200～300天，年日照数1085～1324小时。山间冲沟较发育，锦江绕山脚而过。

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2、水文条件

洞口处地下水类型以第四系风化网状裂隙水和构造裂隙水及岩溶水为主，水量随大气降水量变化而变化，围岩富水性不均一，透水性较差～中等，隧道开挖时可产生滴水及渗水现象，丰水期易涌水；洞身处地下水类型以构造基岩裂隙水和岩溶孔隙水为主，水量较匮乏，围岩富水部位不均衡，富水性极不均一，透水性差。

线位区属半湿润大陆性气候区，温和多雨，在隧道区沟谷汇水处，特别是断层、节理裂隙发育处，隧道开挖时可产生渗水及滴水现象，丰水期易涌水。

据水质检测报告，隧道区地下水PH=7.39,中性水；总硬度为204.78mg/L,硬水；矿化度为68.62mg/L，低矿化淡水；侵蚀性CO2为0mg/L，浓度低；地下水水质类型为HCO3-Ca.Mg型。根据《公路工程地质勘察规范》评价：地下水对混凝土微腐蚀性。

总体看，测区水文地质条件一般。 2.3.4不良地质

经地表地质调绘，测区未发现滑坡、泥石流等不良地质现象。但应注意以下几点： （1）岩溶：隧道不良地质为岩溶，钻孔中均揭露有溶洞，表面岩石存在溶沟、溶槽、溶洞等岩溶现象。

岩溶场地划分标准：根据溶洞的规模、填充情况、线岩溶率、见洞隙率等因素综合给定。将岩溶场地等级进行划分为强发育、中等发育和微发育三个等级。

该隧道线岩溶率为7.6%，见洞率为86.7%，溶洞呈串珠状分布，隧道入口处，最大影响深度27.8米，岩溶场地等级为强发育。隧道出口处，最大影响深度60.4米，岩溶场地等级为强发育。根据调查资料，洞身段内地表有岩溶现象，洞身存在岩溶现象的可能性极大，综合钻孔资料，该隧道岩溶场地等级为强发育。

（2）破碎带：F1、F2、F3三段物探揭示为物探低阻带，通过布孔验证，该段为灰岩、泥质粉砂岩、泥岩、煤层互层，岩层接触带分界线处可溶性岩，岩溶发育；不可溶性岩，层面处岩体风化强烈，岩体破碎，地下水发育，易发生涌水，围岩整体性差，隧道开挖时注意支护。

（3）煤层：隧道ZK41+910-ZK41+967; K41+925- K41+985段为煤线，煤线层厚为0～0.8m。出口段揭露灰岩、泥质粉砂岩、泥岩互层，岩质软，据当地村民反应隧道出口段段山体内有多处采煤点，隧道内可能存在采空区，经布置工程物探测试结果并加钻孔予验证，洞身内无采空区。本隧道瓦斯段落为ZK41+880 -ZK41+997与

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K41+895-K42+015，煤层瓦斯压力为0.12（MPa），为微瓦斯工区，应按微瓦斯隧道进行设防。

（4）泉眼：在隧道出口的右侧约150米处有一泉眼，为当地居民的主要生活用产用水，为下降泉，裂隙水，泉眼位置高于隧道开挖面，隧道开挖时，可能影响该泉眼的流量，甚至断流。 2.3.5进出口段围岩评价

（1）ZK40+995-ZK41+050段和K41+980-K41+063段

属缓坡地貌，地形坡角25°左右，隧道轴线与地形等高线近似直交。洞口处地表为②碎石土：黄褐色，稍湿，稍密，碎石含量55%，Vp＝0.3-0.60Km/s；⑨3中风化灰岩：灰色，隐晶质结构，中厚层状构造，裂隙，溶蚀较发育，岩芯较破碎，主呈短柱状，采芯率80%，RQD＝10-20，Rc＝27320Kpa，Vp＝1.9-2.4Km/s，Kv＝0.45。

地下水为基岩溶隙水及风化裂隙水为主，水量受大气降水影响明显，围岩富水性不均一，含水性中等，隧道开挖时呈淋雨或涌流状出水。丰水期易涌水。

洞口处围岩破碎-较破碎，碎裂结构，地下水修正系数K1＝0.5，[BQ]=214，Ⅴ1级，极易掉块、坍塌。

（2）ZK41+955-ZK42+060段和K41+950-K42+085段

属缓坡地貌，地形坡角15°左右，隧道轴线与地形等高线近似直交。该段主要岩层为碎石土、泥质粉砂岩、灰岩、泥岩及含煤层，地质条件复杂，揭露有溶洞，洞口处地表为②碎石土：黄褐色，稍湿，稍密，碎石含量55%，Vp＝0.3-0.60Km/s；④3中风化泥质粉砂岩：灰色，砂质结构，中厚层状构造，裂隙发育，脱水易崩解，岩芯极破碎，主呈碎块状，采芯率75%，RQD＝0，Rc＝28600Kpa，Vp＝1.6-2.0Km/s，Kv=0.14.③3中风化灰岩：灰色，隐晶质结构，中厚层状构造，裂隙，溶蚀较发育，局部见溶洞，岩芯较破碎，主呈短柱状，采芯率80%，RQD＝10-20，Rc＝30000Kpa，Vp＝1.9-2.4Km/s，Kv＝0.15-0.35。⑤3中风化炭质灰岩：灰色，隐晶质结构，中厚层状构造，裂隙发育，局部见溶洞，脱水易崩解，岩芯较破碎，主呈短柱状，采芯率80%，RQD＝20-50，Rc＝25000Kpa，Vp＝1.9-2.4Km/s，Kv＝0.15-0.35。⑧煤线：黑色，主要为煤矸石，取芯呈团状，厚约0～0.8m；

地下水为基岩溶隙水及风化裂隙水为主，水量受大气降水影响明显，围岩富水性不均一，含水性中等，隧道开挖时呈淋雨或涌流状出水。丰水期易涌水。

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洞口处围岩破碎，碎裂结构，地下水修正系数K1＝0.5，[BQ]=160.8，Ⅴ2级，极易掉块、坍塌。

图2.2-1 上甘坪隧道左洞进口地质纵断面

图2.2-2 上甘坪隧道左洞出口地质纵断面

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图2.2-3 上甘坪隧道右洞进口地质纵断面

图2.2-4 上甘坪隧道右洞出口地质纵断面

2.3.6进出口边仰坡稳定性评价

1、隧道进洞口边（仰）坡稳定性评价

左线入口段：属缓坡地貌，地形坡角25°左右，隧道轴线与地形等高线近似

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直交。洞口处地表为②碎石土、⑨中风化灰岩。地下水为基岩溶隙水及风化裂隙水为主，水量受大气降水影响明显，围岩富水性不均一，含水性中等，隧道开挖时呈淋雨或涌流状出水。丰水期易涌水。洞口处围岩破碎-较破碎，碎裂结构，地下水修正系数K1＝0.5，[BQ]=214，Ⅴ1级。

右线入口段：属缓坡地貌，地形坡角25°左右，隧道轴线与地形等高线近似直交。洞口处地表为②碎石土、⑨中风化灰岩。地下水为基岩溶隙水及风化裂隙水为主，水量受大气降水影响明显，围岩富水性不均一，含水性中等，隧道开挖时呈淋雨或涌流状出水。丰水期易涌水。洞口处围岩破碎-较破碎，碎裂结构，地下水修正系数K1＝0.5，[BQ]=214，Ⅴ1级。

2、隧道出洞口边（仰）坡稳定性评价

右线出口段：属缓坡地貌，地形坡角15°左右，隧道轴线与地形等高线近似直交。洞口处地表为②碎石土、④中风化泥质粉砂岩、③中风化灰岩、⑤中风化炭质灰岩、⑧煤线。地下水为基岩溶隙水及风化裂隙水为主，水量受大气降水影响明显，围岩富水性不均一，含水性中等，隧道开挖时呈淋雨或涌流状出水。丰水期易涌水。洞口处围岩破碎，碎裂结构，地下水修正系数K1＝0.5，[BQ]=160.8，Ⅴ2级。

左线出口段：属缓坡地貌，地形坡角15°左右，隧道轴线与地形等高线近似直交。洞口处地表为②碎石土、④中风化泥质粉砂岩、③中风化灰岩、⑤中风化炭质灰岩、⑧煤线。地下水为基岩溶隙水及风化裂隙水为主，水量受大气降水影响明显，围岩富水性不均一，含水性中等，隧道开挖时呈淋雨或涌流状出水。丰水期易涌水。洞口处围岩破碎，碎裂结构，地下水修正系数K1＝0.5，[BQ]=160.8，Ⅴ2级。 2.4主要技术标准

(1)公路等级：高速公路。 (2)设计速度：100km/h。

(3)隧道建筑界限：详见下表2.3-1。

表2.3-1建筑界限表 项目 主洞 紧急停车带 人行横通道 净宽（m） 净高（m） 行车道（m） 侧向宽度（m） 检修道（m） 14.75 17.25 2 5 5 2.5 3.75*3 / / 0.75+1.0 / / 0.75+1.0 / / 9

中铁四局集团第四工程有限公司遵贵扩容工程第4-B合同段项目经理部 车行横通道 4.5 5 3.8 0.75+0.75 / (4)隧道路面横坡：单向坡。

(5)隧道内最大纵坡：3%，最小纵坡：1.935%。 (6)洞内路面设计标准轴载：BZZ-100。 2.5主要工程量

本隧道主要工程量见表2.4-1。

表2.4-1 上甘坪隧道工程数量表 序号 1 2 洞口 3 4 5 11 12 13 14 15 16 17 18 19 二衬 20 21 HPB300钢筋 HRB400钢筋 kg kg 211954 2756775 开挖及初支 HPB300钢筋 Φ22砂浆锚杆 工字钢 钢筋网φ8 钢花管 ?50x4mm超前小导管 锚杆 C30砼喷射砼 V级围岩开挖 IV级围岩开挖 C30混凝土 仰拱填充C15砼 kg kg T T T T T m m m m m 33333部位 项目名称 挖土石方 C20喷射混凝土 单位 m m 33数量 34410 409 9064 10208 2452.165 439.892 974.934 177.778 496.45 24517 184901 149140 29656 22134 备注 2.6施工条件 2.6.1 施工便道

上甘坪隧道进口便道位于上甘坪隧道进口左侧位置，从002县道呈“之”型顺接至隧道进口，便道宽度6.5m，面层采用C20砼浇筑。出口便道利用原有乡村道路进行拓宽，宽度6.5m，拓宽部分采用C20砼浇筑面层。

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2.6.2 施工用电

隧道进、出口附近均有10KV高压电力线，施工用电采用安装变压器T接，隧道进、出口处均安装一台800KVA变压器用于提供施工用电。

2.6.3 施工用水

隧道进、出口施工用水均采用打井取水方式。 2.7建设相关单位

建设单位：贵州高速公路集团集团有限公司 设计单位：辽宁省交通规划设计院

监理单位：北京华通公路桥梁监理咨询有限公司 施工单位：中铁四局集团第四工程有限公司 3、工程重难点分析及施工对策。

表3-1 工程重难点及对策表 序号 工程重、难点 出口段原地面坡度较缓，地表覆盖层为1 碎石土，厚度为4~6m，出口段仰坡汇水面积较大，不及时施工截水沟，易对边仰坡进行冲刷。 采用机械排水，设置多级泵站接力排水，工作隧道出口到进口为反坡施工，洞内水向工作面汇集，需要及时抽排，以防止施工掌子面水积聚过深，影响隧道围岩的稳定和危及隧道施工的机械设备及施工人员的安全，影响正常的施工生产。 面积水采用移动式潜水泵抽至就近泵站或临时集水坑内，其余已施工地段隧道渗（涌）水经隧道内侧沟自然汇集到临时集水坑内或泵站水池内，由固定排水泵站将积水经排水管路抽排至上一级排水泵站内，如此由固定式排水泵站接力将洞内积水抽排至洞外，洞外设置污水沉淀池，污水沉淀池连接路基边沟。 及时完成洞顶截水天沟的施工，边仰坡刷坡时应开挖一级支护一级。 拟采取的对策或措施 2 4、施工进度计划 4.1总体计划安排

上甘坪隧道计划于2015年10月10日开始洞口施工，预计2015年12月11日隧道进出口、左右洞全部进洞施工。 4.2主要工序作业时间分析 4.3主要工序施工进度计划

1、左洞进口洞口工程施工计划：

施工准备：2015年10月10日～2015年11月10日

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截水沟开挖砌筑：2015年11月11日～2015年11月15日 边仰坡开挖支护：2015年11月11日～2015年11月15日 导向墙：2015年11月11日～2015年11月17日 长管棚：2015年11月17日～2015年11月30日 进洞时间：2015年12月1日 2、右洞进口洞口工程施工计划：

施工准备：2015年10月10日～2015年11月10日 截水沟开挖砌筑：2015年11月11日～2015年11月15日 边仰坡开挖支护：2015年11月11日～2015年11月14日 导向墙：2015年11月17日～2015年11月24日 长管棚：2015年11月25日～2015年12月10日 进洞时间：2015年12月11日 3、左洞出口洞口工程施工计划：

施工准备：2015年10月10日～2015年11月10日 截水沟开挖砌筑：2015年11月11日～2015年11月16日 边仰坡开挖支护：2015年11月11日～2015年11月16日 导向墙：2015年11月11日～2015年11月17日 长管棚：2015年11月18日～2015年11月30日 进洞时间：2015年12月1日 4、右洞出口洞口工程施工计划：

施工准备：2015年10月10日～2015年11月10日 截水沟开挖砌筑：2015年11月11日～2015年11月15日 边仰坡开挖支护：2015年11月11日～2015年11月14日 导向墙：2015年11月17日～2015年11月24日 长管棚：2015年11月25日～2015年12月10日 进洞时间：2015年12月11日 施工计划横道图见附图。

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5、施工工艺技术 5.1 总体施工方案

上甘坪隧道左洞进口里程为ZK40+995，明暗交界里程为ZK41+015，明洞长度20m；右洞进口里程为YK40+980，明暗交界里程为YK41+000，明洞长度20m；左洞出口里程为ZK42+060，明暗交界里程为ZK42+025，明洞长度35m；右洞出口里程为YK42+085，明暗交界里程为YK42+050，明洞长度35m。首先施工洞顶截水沟，其次进行边仰坡开挖、防护，再施作导向墙，最后施作洞口长管棚，进入暗洞施工。左洞进口洞口段Ⅴ级围岩长45m，出口段Ⅴ级围岩长280m；右洞进口段Ⅴ级围岩长73m，出口段Ⅴ级围岩长300m，均采用双侧壁导坑法施工。 5.2施工准备

5.2.1隧道进口场地布置

根据需要，洞口主要布设施工便道，施工用电、变压器、配电房、空压机房、机料库、门卫房，高山水池，生产污水处理池，轴流风机等生产设施，具体平面布置见附图《上甘坪隧道进口平面布置图》。

经现场调查，施工便道从002县道接入，顺山修筑便道500m至洞口，便道纵坡10%，按业主标准化要求，此段便道路基宽度7m，路面宽度6.5m，路面基层为不小于20cm厚的片（碎）石垫层，其面层为25cm厚C20混凝土面层。中间设置错车道2处，错车道长30m，宽8m,全部采用25cm厚C20混凝土硬化。变压器、配电房、空压机房、应急物资库，设于左右洞之间，砖砌结构，保温彩钢板屋面，地坪采用10cm厚C20混凝土硬化。生产污水处理池设于右洞洞口右侧，集中处理洞内生产污水。高山水池设于线路YK41+080洞顶右侧，高于洞口标高30m，φ108mm无缝钢管引致工作面。 5.2.2隧道进口场地布置

根据需要，洞口主要布设施工便道，变压器、配电房、空压机房、机料库、门卫房，高山水池，生产污水处理池，轴流风机等生产设施，具体平面布置见附图《上甘坪隧道出口平面布置图》。

经现场调查，施工便道从002县道接入，利用既有道路200m进行拓宽，再顺山修筑便道200m至洞口，便道纵坡7%，按业主标准化要求，此段便道路基宽度7m，路面宽度6.5m，路面基层为不小于20cm厚的片（碎）石垫层，其面层为25cm厚C20混凝土面层。中间设置错车道2处，错车道长30m，宽8m，全部采用25cm厚C20混凝土硬化。

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变压器、配电房、空压机房、应急物资库、钢筋加工场，设于左右洞之间，钢筋加工场采用轻型钢结构、其余房屋采用砖砌结构，保温彩钢板屋面，地坪采用10cm厚C20混凝土硬化。生产污水处理池设于右洞洞口右侧，集中处理洞内生产污水。高山水池设于线路YK42+020洞顶右侧，高于洞口标高30m，φ108mm无缝钢管引致工作面。 5.2.3技术准备

做好施工前的调查和设计文件核对，认真阅读并熟悉相关规范、标准，调配合格的并经鉴定过的测量仪器、试验仪器至本项目，为施工生产做好一切准备。

做好技术培训与交底工作，各项工序开展前我部技术部门与安质部门都会提前对现场管理与作业人员做好技术交底与安全培训工作。

技术准备工作做到“准备项目齐全，执行标准正确，内容完善齐备，超前计划布局，及时指导交底，重在检查落实”。 5.2.4物资准备

我部已根据施工进度计划，提前做好了材料的招投标工作，并将结果上报总监办进行备案。目前正组织材料及时进场，材料进场后按有关规范规程按批次取样及检测试验，试验合格并经监理工程师认可后方可进料，杜绝不合格材料进入现场。 5.2.5施工测量

我部隧道施工测量由我部成立的专业测量队负责测量，由具有丰富精测工作经验的高级工程师任队长，配备测量工程师1人和测工4人组成一个测量队。根据合同图纸和有关勘测资料，我部已对交付使用的隧道轴线桩、平面控制三角网基点桩以及高程控制的水准基桩等，进行详细的测量检查和核对，并将测量成果上报总监办。 5.2.6工程试验准备

项目部工地试验室设置在搅拌站，试验人员、设备、仪器由总部中心试验室统一协调、配备，以保证现场施工需要。进场后及时组建工地试验室，包括设备的安装、调试、标定，并取得工地试验室资质后投入使用。 5.2.7二衬台车拼装场地填筑

因隧道进口地形较陡，隧道进口为路基填方，台车拼装场地较为狭小，施工时利用边仰坡开挖的土石方填筑二衬台车拼装场地，待路基试验段及台车拼装完成后将该段场地反挖重新按照试验路段施工确定的压实设备类型、最佳组合方式、碾压遍数、工序、每层材料的松铺厚度、路基整平方法等进行填筑，以保证该段路基施工质量。具体如下：

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（1）测量、放线，确定洞口边仰坡及台车拼装场地填筑范围； （2）将洞口边仰坡及场地进行清表，清表厚度不低于30cm；

（3）对洞口边仰坡按设计坡率进行刷坡，开挖的土石方调往洞口进行场地填筑； （4）待路基试验段施工及二衬台车拼装完成后对该段土方进行反开挖，按照路基填筑相关要重新填筑该段路基，确保施工质量。

图10.6.1-1 隧道进口台车场地填筑处理示意图

隧道出口路基为挖方，台车直接在主线路基上进行拼装。 5.3 主要施工方法及工艺 5.3.1 洞口测量放样

施工前对管理人员和现场作业人员进行技术交底。洞口场地清理后，测量人员进行洞口中线放样，并采用渐进法根据实际地形测出边仰坡开挖轮廓线。开挖轮廓线放样完成后，水平距离5m位置放样截水沟内侧开挖线。截水沟线形圆顺，接入原有自然排水沟渠，衔接顺畅。

要求放样准确，严格执行测量复核制，测量人员对放样复核无误后报项目部测量工程师现场复核，确认放样无误后报监理复验合格，方可进行施工。 5.3.2 洞顶截水沟

洞口开挖前，做好洞顶截水沟施工。截水沟根据开口线进行放样，距开挖轮廓线不小于5m，根据洞口地形、地质条件及地表水文情况适当调整，确保线形顺畅，美观大方。洞顶截水沟设计为矩形沟，净空尺寸为50×50cm，15cm厚C20混凝土现浇，每20m左右设置沉降缝，缝宽2cm，内填沥青麻絮。

施工截水沟时分段进行，分段长度20m左右，开挖一段、浇筑一段，防止突然降雨

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对开挖沟槽形成冲刷。另外不得上下交叉作业，防止安全事故发生。 5.3.3 边仰坡开挖、支护

（1）开挖

边仰坡开挖前，根据设计图纸监控量测要求埋设洞口地表沉降观测点，并及时测量初读数。施工过程中按照观测频率进行观测，做好数据分析，发现塌方征兆时，及时采取加固措施，确保洞口地表稳定。

洞口边仰坡根据放样开口线由上至下分层开挖，开挖一级支护一级，根据每级支护施工高度，确定分级高度，一般取2～3m。边仰坡开挖面顶部由于开挖量少，开挖平台狭小，机械开挖破坏性大，采用人工开挖。待开挖平台能达到挖掘机施工要求后，再采用机械开挖。

仰坡开挖至导向墙施工高度时，顺导向墙轮廓开挖导向墙施工基槽，并及时喷射混凝土进行支护，防止塌方。中心部位预留核心土，开挖成台阶状，便于导向墙拱架安装和导向墙模板支撑。

（2）支护

边仰坡临时支护采用锚喷网防护，具体参数如下：Φ22砂浆锚杆，L＝3m，间距1.0m×1.0m；钢筋网φ6@15×15cm，喷10cm厚C20混凝土。

1）砂浆锚杆

锚杆为Φ22普通钢筋砂浆锚杆，每根长3米，间距为1.0米呈梅花型布置。砂浆锚杆施工工艺流程详见图5.3.3-1，锚杆安装前由测量人员或施工人员在地面上准确标出每根锚杆的孔位，由风动凿岩机钻孔后进行安装，钻孔应保证锚杆顺直，并与坡面基本垂直；锚杆安装应符合以下规定：

①.锚杆孔的深度应大于锚杆长度的5%。 ②.锚杆孔距允许偏差为±150mm。

③.锚杆插入的长度不得小于设计长度的95%，且应位于孔位的中心。

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施工准备原材料检验锚杆加工砂浆锚杆砂浆配比孔中压入砂浆插入锚杆体固定锚杆体、待强初喷混凝土面上标注孔位钻孔清孔浸湿药包孔中塞入药包顶入锚杆体、待强安装垫板不合格质量合格补强处理 合格结 束 图5.3.3-1 砂浆锚杆施工工艺流程图

2）钢筋网

钢筋网为φ6钢筋网，纵横间距为15cm。钢筋网在钢构件加工厂集中制作，根据需要量汽车运输至现场安装。铺设钢筋网时，与接触面的距离不得大于3cm，并应与锚杆连接牢固。施作混凝土喷射作业时尽量减少对网片的震动，降低回弹量。

3）喷射混凝土

喷射混凝土采用湿喷工艺，紧跟开挖及时施作，喷射前应用高压风将坡面上的粉尘和杂物冲扫干净。喷射作业应分层分片、由下而上顺序进行，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行，坡面有较大凹洼时，应结合初喷予以找平。喷射混凝土终凝2ｈ后，应喷水养护，养护时间不少于7ｄ。

喷射混凝土工艺流程见下图5.3.3-2：

早强药包锚杆

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图5.3.3-2 喷射混凝土工艺流程图

在喷射混凝土施工前，必须进行试机，检查机械管路、电路的连接是否正确，机械工作状态是否正常，风压等参数的调节是否合适。 5.3.4套拱施工

边仰坡开挖支护至拱顶高度后，开挖套拱基础，施工套拱。

套拱设计为C25混凝土，截面尺寸0.9m×2m。为保证长管棚施工精度，在套拱内设置4榀I20b工字钢架，钢架外缘设φ140×4mm导向钢管，长度2m，钢管与钢架焊接牢固。

测量人员检查开挖断面合格后，放出套拱钢拱架的具体位置、里程、高度，并布置好桩点、作好交底。

施工班组根据测量交底及现场桩点，安装洞口工字钢拱架，间距为0.6m，连接钢板安装牢固。用全站仪、水准仪将长度为2米的φ140×5mm导向钢管按照3°的外插角精确定位，并用Φ20钢筋与工字钢牢固焊接成整体。

导向管安装完毕后，经测量人员复测，满足精度要求后，安装模板。导向墙底模采用220cm×30cm×3cm木板拼装，木板底部支撑采用2榀I18工字钢架，工字钢架外半径为989.5cm，。工字钢架下设置钢管支撑，顶部与钢架焊接牢固，底部设置宽20cm、厚5cm木板支垫，支撑面要求密实。侧面采用1.5cm厚竹胶板，按导向墙弧形切割后安装。顶面两侧边墙需安装外模，顶部预留混凝土浇筑窗。要求模板拼缝严密，尺寸准确，

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加固牢靠。

混凝土采用自动计量拌合站拌制，混凝土运输车运至现场，泵送入模。浇筑过程专人值班，并安排模板工全过程值守，检查模板变形情况，并及时采取加固措施，防止模板变形。混凝土分层浇筑，振捣密实。浇筑完成后及时养护，养护时间不少于7d。侧面拆除混凝土强度不得低于2.5MPa，底模拆除强度不小于设计强度的100%，根据同条件养护试件确定拆模强度。 5.3.5 大管棚施工

上甘坪隧道进出口段均采用φ108mm长管棚超前支护进洞，在布设于隧道拱部132°角范围内，左洞进口长23m，右洞进口长35m，左洞出口长35m，右洞出口长35m，管间距40cm，外插角0～3°。

（1）技术要求

1）检查开挖的断面中线及高程，开挖轮廓线应符合设计要求。 2）钢架安装垂直度允许误差为±2°，中线及高程允许误差为±5cm。

3）在钢架上沿纵向钻设管棚孔道，其外插角以不侵入隧道开挖轮廓线为准。孔径比管棚钢管直径大20～30mm。钻孔环向中心间距为40cm，设计外插角0～3°，隧道左洞进口按隧道纵坡为3%，按照外插角3°进行施工；隧道右洞进口按隧道纵坡为3%，按照外插角3°进行施工；隧道左洞出口按隧道纵坡为2.333%，按照外插角3°进行施工；隧道右洞出口按隧道纵坡为1.935%，按照外插角3°进行施工。钻孔顺序由高孔位向低孔位进行，应用测斜仪进行钻孔偏移度测量，严格控制管棚打设方向，并做好每个钻孔的地质记录。

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4）管棚钢管为热轧无缝钢管，并分段安装，钢管外径宜为108mm壁厚6mm。 5）每段长度宜为4～6m。两段之间用丝扣连接，丝扣长度为30cm，钢管及钢花管同一截面内接头数不超过管数的50%。

6）钢花管上钻注浆孔，孔径10～16mm，孔间距15cm，呈梅花形布置，尾部留长度不小于1m不钻孔的止浆段。

7）注浆结束后用M10水泥砂浆充填钢管，水泥砂浆用注浆泵灌注。封堵塞应有进料孔和出气孔，当出气孔流浆后，方可停止压注。

（2）施工要求

1）长管棚施工工艺流程图

长管棚施工工艺流程图见图5.3.5-1，图5.3.5-2。

图5.3.5-1 管棚引孔顶入法施工工艺流程图

2）钻机就位

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①.采用YGL-100A型自行式履带钻机进行钻孔，洞口设置钻孔作业平台，钻机移位灵活。2台钻机由高孔位向低孔位进行。

②.钻机平台地基要坚实、稳定，防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移而影响钻孔质量。

③.钻机定位：钻机要求与已设定好的孔口管方向平行，必须精确核定钻机位置。用全站仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。

3）钻孔

首先选择引孔顶入法施工，如引孔顶入法不能成孔，则采取跟管钻进法施工。

图5.3.5-2 管棚跟管钻进施工工艺流程图

①.为了确保钻杆接头有足够的强度、刚度和韧性，钻杆连接套应与钻杆同材质，

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两端加工成内螺扣（钻杆首尾端外螺扣），联结套的最小壁厚≥10mm。为防止钻杆在推力和振动力的双重作用下，上下颤动，导致钻孔不直，钻孔时，应把扶直器套在钻杆上，随钻杆钻进向前平移。

②.钻孔前，精确测定孔的平面位置、倾角、外插角，并对每个孔进行编号。 ③.根据孔口管的倾角和方向，利用钻杆的延伸和吊锤准确确定钻孔的方向，即可固定钻机。钻孔仰角的确定应视隧道线路纵坡、钻孔深度及钻杆强度而定，本隧道按2°进行控制。利用钻机的变角度油缸，参照导向管的倾角确定钻机的倾角，确保钻杆线与开孔角度一致，以达到钻进的导向作用。钻机最大下沉量及左右偏移量为钢管长度的1%左右。

④.钻机开孔时钻速不易过高，钻深20㎝后转入正常钻速。第一节钻杆钻入岩层尾部剩余20～30㎝时钻进停止，用两把管钳人工卡紧钻秆，钻机低速反转，托开钻杆，钻机沿导轨退回原位，人工装入第二根钻杆,并在钻杆前端安装好联结套，方向对准后联结成一体。钻孔达到深度要求后，按同样方法拆卸钻杆，钻机退回原位。

⑤.本洞口地质条件为砂状全风化花岗岩，难以成孔，采用套管跟进钻孔，为减少地层遇水失稳，必须采取风钻成孔。

⑥.钻进过程中经常用测斜仪测定其位置，并根据钻机钻进的状态判断成孔质量，及时处理钻进过程中出现的事故。

⑦.钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。换钻杆时，应注意检查钻杆是否弯曲，有无损伤。

⑧.认真作好钻进过程的原始记录，及时对孔口岩屑进行地质判断、描述，作为洞身开挖时的地质预测预报参考资料，从而指导洞身开挖。

4）清孔验孔

①.用地质岩芯钻杆配合钻头进行反复扫孔，清除浮渣，确保孔径、孔深符合要求，防止堵孔。

②.用高压风从孔底向孔口清理钻渣。

③.用全站仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。

④.上甘坪隧道出口为碎石土，地质差，易塌孔，在清孔注意卡钻，一个孔检验合格后，及时安装长管棚，避免坍孔、堵孔。

5）管棚加工

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①.钢管在专用的管床上加工好丝扣，导管四周钻设孔径10～16mm注浆孔(靠孔口1.5m处的棚管不钻孔作为止浆段)，孔间距15cm，呈梅花型布置。管头焊成圆锥形，便于入孔。

②.采用Z525-2A型台式多用钻床对φ108×6mm的管棚进行加工，根据长管棚的长度，来确定下料长度。丝扣长度为15cm，丝扣为2mm的螺旋方丝，丝扣加工端正，不得偏位。奇数管孔第一节用3米长的钢管，偶数孔时第一节采用6米长的钢管，以后每节均采用6米长钢管。每孔第一节端头加工成锥型，长为10cm，最后一节尾部焊φ10mm加强箍。

③.钢管连接采用φ114×6mm连接套管连接，内车丝扣，连接套管长度15cm，每根钢管连接时做好标记，确保两节钢管在套管中部对接。

6）安装

①.管棚安装采用管棚机顶进的工艺，每钻完一孔便顶进一根钢管。钢管接头采用丝扣连接套管连接，套管长30cm。各钻孔均应做好安装记录。

②.接长钢管应满足受力要求，相邻钢管的接头应前后错开。同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管接头至少错开1m。

7）注浆

①.安装好有孔钢花管后即对孔内注浆，浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。 ②.注浆材料为水泥浆。水泥浆水灰比控制在1:1（添加水泥浆液体积5%的水玻璃），注浆初压力为0.5～1.0MPa，终压力为2.0～2.5MPa，注浆结束后用M10水泥砂浆填充，形成钢管混凝土。

③.注浆量应满足设计要求，一般为钻孔圆柱体的1.5倍；若注浆量超限，未达到压力要求，应调整浆液浓度继续注浆，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙充填饱满。

④.注浆时先灌注“单”号孔，再灌注“双”号孔。

⑤.注浆从低向高进行。浆液由稀到浓，一般单管达到设计注浆量作为注浆结束的标准。当注浆压力达到设计终压10分钟后,进浆量仍达不到设计注浆量时,也可结束注浆。

5.3.6 暗洞施工

左洞进口洞口段Ⅴ级围岩长45m，出口段Ⅴ级围岩长280m；右洞进口段Ⅴ级围岩长73m，出口段Ⅴ级围岩长300m，均采用双侧壁导坑法施工。设计为S-Va支护，采用双侧

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壁导坑法施工，拱部132.66°范围设置φ50×4mm超前小导管支护，间距环×纵为0.35×1.5m，长度4.0m，纵向搭接长度不小于1.0m。上台阶每循环进尺不得大于0.5m，边墙每循环开挖支护进尺不得大于2榀，开挖后立即进行初期支护，采用Ⅰ22b工字钢，间距0.5m每榀；连接钢筋采用Φ20钢筋，环向间距1m，边墙及拱部均采用φ25×7中空锚杆，长度4.0m，挂网、喷混凝土支护。严格实施短开挖、快循环来减少对土围岩的扰动，确保施工安全。

1、超前支护

1）拱部132.66°范围设置φ50×4mm超前小导管支护，间距环×纵为0.35×1.5m，长度4.0m，纵向搭接长度不小于1.0m。超前小导管施工工艺见下图5.3.6-1

2）超前小导管外插角：5～10°。

3）注浆材料：水灰比1：1（重量比）水泥单液浆。 4）注浆压力：0.5～1.0MPa。 5）施工方法

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图5.3.6-1 超前小导管施工工艺流程图

①.采用钻孔打入法，即先按设计图纸要求钻孔，钻孔直径比钢管直径大3～5mm，然后将小导管穿过钢架，用锤击或钻机顶入，顶入长度不得小于钢管长度的90%，并用高压风将钢管内砂石吹扫干净。

②.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混凝土，以防止工作面坍塌。

③.注浆前对注浆机进行压水试验，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，可采用群管注浆。

④.注浆量和注浆压力达到设计要求时可结束注浆。

⑤.注浆过程中要随时观察注浆压力和注浆泵排浆量的变化，分析注浆情况，防止堵管、跑浆、漏浆。

⑥.做好注浆记录，以便分析注浆效果。

⑦.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。 2 、开挖方法

采用双侧壁导坑法施工，左右导坑掌子面错开距离不大于10米，中央断面掌子面与导坑掌子面错开距离不大于10m，左右洞开挖错开距离不小于50m。每个开挖面单循环开挖进尺一榀钢架（即0.5米）。双侧壁导坑法开挖断面详见图5.3.6-2，施工工艺流程详见图5.3.6-3

1、双侧壁导坑法开挖工序 1）工艺流程：

双侧壁导坑法施工工艺流程见图5.3.6-4 第一步：开挖I部导坑

①.开挖I部导坑，同时每循环进尺一次，均应做好超前支护。

②.施作I部洞身结构的初期支护，即初喷4cm厚混凝土，架立初期支护钢架及中隔壁临时钢架，并设置锁脚锚管。

③.钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。 第二步：开挖II部导坑

在滞后于I部导坑3～5米时，开挖II部导坑，分侧接长钢架，施作洞身结构的初期支护。

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第三步：依次开挖III、IV、V、VI部

开挖III、IV、V、VI部工法与I、II部一致。 第四步：仰拱开挖、填充

①.开挖VI部导坑后，及时封闭初期支护，拆除侧壁钢架。 ②.灌注该段内仰拱，第VI部开挖后仰拱应紧跟。 ③.模筑该段内Ⅵ部隧底填充。 第五步：二次衬砌

根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，利用衬砌模板台车一次性灌注衬砌（拱墙衬砌一次施作）。

图5.3.6-2 开挖断面参数图

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测量放线 超前地质预报

?? VI部开挖、出碴 VI部初期支护 仰拱 围岩监控量测 导坑超前支护 I部开挖、出碴 I部初期支护 围岩监控量测

仰拱填充施工 围岩监控量测 下一工序 围岩稳定性评判、 修正施工方案，确定二次衬砌施作图5.3.6-3 双侧壁导坑法施工工艺流程见图

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图5.3.6-4 双侧壁导坑法开挖工序图

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2）施工注意事项：

①.隧道施工过程中坚持“管超前、弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。

②.应结合上一循环架立的钢架施作超前支护等辅助施工措施，超前支护施作完毕再开挖。开挖后，应立即施作初期支护，并尽快封闭成环。

③.开挖方式采用爆破时，应严格按照爆破施工方案的要求控制爆破工艺、炸材选择、起爆前的安全检查、瓦斯监测、炮眼深度及装药量等。

④.下一部的开挖应在上一部喷混凝土达到设计强度的70%以上时再进行。 ⑤.台阶长度、各部工序间隔距离可根据现场地质情况和施组安排，在满足相关规范和规定且根据监控量测能够保证结构稳定的前提下适当调整。

⑥.每循环开挖进尺Ⅴ级围岩不大于1榀钢架间距，每部初支施工完成后及时施做锁脚钢管。

⑦.隧道开挖后初期支护应及时施作并封闭，封闭位置距掌子面一般不大于30m；二次衬砌及时施作，距掌子面距离Ⅴ级围岩不得大于70m。

⑧.施工中应按有关规范及标准图的要求进行监控量测，及时反馈结果，分析洞身结构的稳定，为支护参数的调整、灌注二次衬砌的时机提供依据。

⑨.侧壁钢架采用I18工字钢，钢架间距与主洞钢架间距一致，每1榀钢架设置一处。侧壁钢架与洞身钢架采用焊接连接，焊缝高度不小于10mm。

2、初期支护

洞口段初期支护采用Ⅰ22b工字钢架，间距0.5m，系统锚杆为φ25中空锚杆，L＝4.0m，纵向连接钢筋为Φ20环向间距为1.0m，喷混为C20混凝土30cm厚，双层钢筋网片φ8间距20×20cm。初期支护施工工序流程为：开挖后初喷混凝土→系统支护（锚杆、钢筋网、钢架）施工→复喷混凝土至设计厚度，工艺流程详见图5.3.6-5。

1）喷射混凝土

开挖后找顶、撬帮完成，立即进行初喷封闭围岩，充分发挥围岩的自稳能力，喷混凝土采用湿喷机械手进行作业。喷射混凝土工艺流程见图5.3.6-6

喷混凝土料由洞外自动计量拌和站生产。混凝土搅拌车运输混凝土，卸入湿喷机，机械手喷射混凝土。

喷射前将松动的围岩处理干净，检查开挖断面净空尺寸，检查电路、设备和管路。

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在不良地质地段，设专人随时观察围岩变化情况，当受喷面有涌水、淋水、集中出水点时，先进行引排水处理。

喷混凝土前设置混凝土厚度控制标识，并采用高压水冲洗受喷面；遇水易泥化地段采用高压风吹净岩面。喷射作业采取分段、分片、分层自下而上顺序进行。对于较大的凹洼处，首先喷射找平。喷嘴与岩面保持垂直，且距岩面0.8～1.6m。喷混凝土时控制好风压和速凝剂掺量，减少回弹，喷射压力控制在0.15～0.2MPa。

施工中经常检查出料弯头、输料管和管路接头，处理故障时断电、停风，发现堵管时先关机后停风。

①.湿喷工艺流程

隧道初期支护喷射混凝土采用湿喷工艺。喷射混凝土在洞外拌合站集中拌制，由混凝土搅拌运输车运至洞内，采用湿喷机喷射作业。在隧道开挖完成后，先喷射不小于4cm厚混凝土封闭岩面，然后打设锚杆、架立钢架、挂钢筋网，对初喷岩面进行清理后复喷至设计厚度。喷射混凝土工艺流程见下图。

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施工准初喷混凝灌注 强支架立钢架 否 施工准合施工重新安 安装钢筋网 较强支重新安合格 及早复喷混不合喷混凝土质量合埋格 设护筒 再喷 质量验合施工锚杆 不合是较弱支补打锚质量验 测沉初期支护施工流程图

图5.3.6-5 初期支护施工工艺流程图

②.施工准备

a.喷射前应对受喷岩面进行处理，检查开挖断面净空尺寸，危石、浮渣和岩粉是否清除干净。一般岩面可用高压水冲洗受喷岩面的浮尘、岩屑，当岩面遇水容易潮解、泥化时，宜采用高压风吹净岩面。若为泥、砂质岩面时应挂设细钢筋网（网格宜不大于20×20mm、线径宜小于3mm），用环向钢筋和锚钉或钢架固定，使其密贴受喷面，以提高喷射混凝土的附着力。喷射混凝土前，宜先喷一层水泥砂浆，待终凝后再喷射混凝土。

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b.设置控制喷射混凝土厚度的标志，一般采用埋设钢筋头做标志，亦可在喷射时插入长度比设计厚度大5cm的铁丝，每1～2m设一根，作为施工控制用。

埋设喷层厚度标钉 施工准备 原材料进场检查

合格 结束 质量检验 不合格 复喷混凝土作业 补喷、调整配合比 机具到位 选定混凝土配合比 接通风水电，试机 初喷混凝土作业 自动计量搅拌混凝土 搅拌车运输喷料 图5.3.6-6 喷射混凝土工艺流程图

c.检查机具设备和风、水、电等管线路，机械湿喷浆手或湿喷机就位，并试运转。 d.保证作业区具有良好通风及照明条件，喷射作业的环境温度不得低于5℃。 e.若喷面的小股水或裂隙渗漏水宜采用岩面注浆或导管引排后再喷射混凝土。大面积潮湿的岩面宜采用粘结性强的混凝土，可通过添加外加剂、掺合料改善混凝土性能。大股涌水宜采用注浆堵水后再喷射混凝土。

③.施工工艺 a.混凝土搅拌和运输

Ⅰ.湿喷混凝土搅拌采取全自动计量强制式搅拌机，施工配料应严格按配合比进行操作，速凝剂在喷射机喂料时加入。

Ⅱ.钢纤维混凝土的搅拌工艺应确保钢纤维在拌合物中分散均匀，不产生结团，宜优先采用将钢纤维、水泥、粗细骨料先干拌后加水湿拌的方法，且干拌时间不得少于

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1.5min，或采用先投放水泥、粗细骨料和水，在拌合过程中分散加入钢纤维的方法。搅拌时间应通过现场搅拌试验确定，并应较普通混凝土规定的搅拌时间延长1～2min，采用先干拌后加水的搅拌方式时，干拌时间不宜小于1.5min，搅拌时间不宜小于3min。

Ⅲ.掺有合成纤维混凝土的搅拌时间宜为4～5min。搅拌完成后随机取样，如纤维已均匀分散成单丝，则混凝土可投入使用，若仍有成束纤维，则至少延长搅拌时间30s才可使用。

Ⅳ.运输采用混凝土运输罐车，随运随拌。喷射混凝土时，多台运输车应交替运料，以满足湿喷混凝土的供应。在运输过程中，要防止混凝土离析、水泥浆流失、坍落度变化以及产生初凝等现象。

b.喷射作业

Ⅰ.喷射操作程序应为：打开速凝剂辅助风→缓慢打开主风阀→启动速凝剂计量泵、主电机、振动器→向料斗加混凝土。

Ⅱ.喷射混凝土作业应采用分段、分片、分层依次进行，喷射顺序应自下而上，分段长度不宜大于6m。喷射时先将低洼处大致喷平，再自下而上顺序分层、往复喷射。

喷射混凝土分段施工时，上次喷混凝土应预留斜面，斜面宽度为200～300mm，斜面上需用压力水冲洗润湿后再行喷射混凝土。

分片喷射要自下而上进行并先喷钢架与壁面间混凝土，再喷两钢架之间混凝土。边墙喷混凝土应从墙脚开始向上喷射，使回弹不致裹入最后喷层。

分层喷射时，一次喷射混凝土厚度不小于40mm，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1h后再进行喷射时，应先用风水清洗喷层表面。复喷是边墙一次喷射混凝土厚度控制在70～150mm，拱部控制在50～100mm，并保持喷层厚度均匀。顶部喷射混凝土时，为避免产生坠落现象，两次间隔时间宜为2～4h。

Ⅲ.喷射速度要适当，以利于混凝土的压实。风压过大，喷射速度增大，回弹增加；风压过小，喷射速度过小，压实力小，影响喷混凝土强度。因此在开机后要注意观察风压，起始风压达到0.5MPa后，才能开始操作，并据喷嘴出料情况调整风压。一般工作风压：边墙0.3～0.5MPa，拱部0.4～0.65MPa。

Ⅳ.喷射时使喷嘴与受喷面间保持适当距离，喷射角度尽可能接近90°，以使获得最大压实和最小回弹。喷嘴与受喷面间距宜为0.6～1.8m；喷嘴应连续、缓慢作横向环行移动，一圈压半圈，喷射手所画的环形圈，横向40～60cm，高15～20cm；若受喷面

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被钢架、钢筋网覆盖时，可将喷嘴稍加偏斜，但不宜小于70°。如果喷嘴与受喷面的角度太小，会形成混凝土物料在受喷面上的滚动，产生出凹凸不平的波形喷面，增加回弹量，影响喷混凝土的质量。

Ⅴ.回弹率应予以控制，拱部不超过25%，边强不超过15%，应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。

c.养护

喷射混凝土终凝2小时后，应进行养护。采用喷雾养护，养护时间不小于14d。当气温低于+5℃时，不得洒水养护。

2）中空锚杆施工 （1）施工工艺流程

中空注浆锚杆施工工艺流程见图5.3.6-7。

确定锚杆孔位 钻孔 清孔 锚杆、排气管安装 安装止浆塞垫板螺母 浆液拌制 高压注浆 机具调试 端口防护 图5.3.6-7 中空注浆锚杆施工工艺框图

（2）主要施工工艺

① 布孔：按设计图要求在初喷混凝土面上进行布孔。

② 钻孔和安设锚杆：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，当钻孔结束后，开始安装锚杆。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，然后复喷至设计图标示厚度。有水地段先引出孔内的水或

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在附近另行钻孔再安装锚杆。

③ 注浆：采用注浆机注浆，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，紧固垫板螺帽。

（3）锚杆钻孔、安装质量检验标准

① 钻孔机具应根据锚杆类型、规格及围岩等情况选择； ② 应按设计要求定出位置，孔位允许偏差为±150mm； ③ 钻孔应与围岩壁面或其所在部位岩层的主要结构面垂直；

④ 锚杆插入孔内长度不应小于设计规定的95%，锚杆安装后不得随意敲击； ⑤ 钻孔应圆而直，钻孔直径应大于杆体直径15mm。 3）钢筋网铺设

钢筋须经试验合格，使用前必须除锈，在洞外分片制作，安装时搭接长度不小于1个网格。

人工铺设贴近岩面，与锚杆和钢架绑扎连接（或点焊焊接）牢固。钢筋网和钢架绑扎时，应绑在靠近岩面一侧，确保整体结构受力平衡。

喷混凝土时，减小喷头至受喷面距离和控制风压，以减少钢筋网振动，降低回弹。 4）钢架施工

型钢钢架施工工艺流程详见图5.3.6-7

①.制作：钢架在钢构件加工厂按照设计尺寸集中加工制作，车辆运输至洞内作业面进行拼装。制作时严格按设计图纸进行，保证每节的弧度与尺寸均符合设计要求，每节两端均焊连接板，节点间通过连接板用螺栓连接牢靠，加工后必须进行试拼检查，严禁不合格品进场。

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施工准备 开挖面超欠挖处理 初喷混凝土 测定钢架位置 原材料检验 钢构件加工 钢架试拼检验 校正处理 清除拱（柱）脚底浮渣 铺设钢筋网架立钢架 安装纵向钢筋连接运入洞内拼装 安装质量合格

安装纵向钢筋连接安装纵向钢筋连接校正处理 结束 图5.3.6-7 型钢钢架施工工艺流程图

②.安装：钢架按设计要求安装，安装尺寸允许偏差：横向和高程为±5cm，垂直度±2°。钢架的下端设在稳固的地层上，拱脚高度低于上部开挖底线以下15～20cm。拱脚开挖超深时，加设钢板或混凝土垫块。安装后利用锁脚钢管定位。超挖较大时，拱背喷填同级混凝土，以使支护与围岩密贴，控制其变形的进一步发展。两排钢架间用Φ20钢筋拉杆纵向连接牢固，以便形成整体受力结构。

③.钢架安装前，测量人员放出钢架水平和高度的控制点、中线水平和竖直的控制点。钢架安装时，严格控制其内轮廓尺寸，钢架架立时，预留钢架沉降量，尽量紧贴围岩面，防止侵限。钢架安装好后，用φ42×4mm锚管锁脚固定，锚管注浆饱满，防止其发生移位。钢架背后喷混凝土密实，拱架全部被喷射混凝土覆盖，保护层厚度不小于4cm。

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5）仰拱及仰拱回填施工 ① 仰拱施工

仰拱距掌子面的距离不能大于30m。

先对隧底初期支护混凝土表面进行处理，凹坑太大处要抹平补喷混凝土，确保混凝土表面平整，无尖锐棱角。

检查合格后浇筑仰拱及边墙基础混凝土，仰拱混凝土自中间向两侧对称整体浇筑，插入式振捣器进行振捣密实。

② 仰拱填充

仰拱填充在仰拱混凝土终凝后随即进行施工，施工方法同仰拱混凝土，混凝土强度达到规范要求后方可在其上行车。

6）二次衬砌

二衬距掌子面的距离不能大于70m。

在暗洞施工30m左右时，确保隧道道路畅通的情况下，及时施作明洞及洞门，确保洞口稳定和施工安全。

衬砌工序安排采取先浇筑仰拱混凝土再填充混凝土，后拱墙施工，仰拱全幅超前施工，拱墙衬砌采用模板台车衬砌。衬砌混凝土均采用自动计量搅拌站生产，混凝土罐车运输，泵送混凝土入模。严格按设计和技术标准施工，保证“尺寸准确，强度合格，内实外美，不渗不漏，快速施工”目标。

正洞拱墙衬砌根据量测情况在围岩及初期支护变形基本稳定后进行，拱墙采用12m模板台车衬砌。台车由有资质厂家生产，并经过专门设计检算，提供相应合格证书质量证明文件，现场拼装后，经验收检查合格，方可投入使用。

混凝土浇筑过程设置专人负责现场协调指挥，特别是衬砌台车首次使用时，架子队长、技术负责人均应现场旁站，监测台车有无变形、移位、倾覆等征兆，监督作业人员严格按照二衬混凝土浇筑作业指导书施工，并控制混凝土浇筑速度，确保首次衬砌浇筑质量。

每环在拱顶预留压浆管兼排气管，保证拱顶混凝土与围岩密贴。混凝土采取附着式振捣器振捣，辅以插入式振捣器辅助振捣。特殊地段，附属洞室采用衬砌台架和组合钢模板衬砌。钢筋混凝土衬砌地段，钢筋在洞外下料加工，弯制成型，洞内绑扎或拼装焊接，钢筋绑扎采用多功能作业台架施工。

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衬砌时预埋注浆管间距3～5m，衬砌施工完成后要对衬砌拱顶背后进行注浆施工，以确保衬砌密实，小导管注浆前进行压水试验，为加快注浆速度和发挥设备效率，并采取多根管管群注浆，达到设计注浆压力即可停止注浆，过一定的时间后再接着重注浆，如此反复多次以确保衬砌混凝土密实。注浆过程中随时观察注浆压力和注浆机排量变化，防止堵管、跑浆、漏浆。

7）监控量测

地表下沉点纵向埋深每隔10米设一断面，横向间距3米共设置12个点，监控地表的稳定性。及时掌握隧道整体的稳定情况。洞内同一个断面布置5个拱顶下沉点（间距4m）和二条净空水平收敛量测测线，用全站仪无尺量测技术观测水平收敛值和拱顶下沉值。

（1）地表下沉点的布置

①.高程基准点设置在开挖线影响范围以外2～3个，地表沉降观测点布设详见图5.3.6-8。

②.监控点的埋深：在埋设点挖长、宽、高均为200mm的坑，然后放入沉陷测点，测点采用Ф22mm钢筋顶部焊接50mm×50mm×3mm钢板，钢板位置粘贴反射片，长度60cm，出露长度20cm。测点四周用混凝土填实。

③.控制点的测量时间：地表下沉量测采用全站仪观测，边仰坡开挖前量测初读数，在衬砌结构封闭、下沉基本停止时为止。

图5.3.6-8 地表沉降测点布置图

（2）拱顶下沉及周边收敛

洞口内每隔5m作一个观测断面，最前端的一个断面紧跟掌子面，每断面2对测点用全站仪无尺量测技术观测水平收敛值和拱顶下沉值。拱顶沉降及收敛测点布置图详见图5.3.6-9

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