隧道施工专项方案与质量保证技术措施(2013年)

青海省共和至玉树公路A7合同段隧道施工专项方案与质量保证技术措施编制：蔡鹏飞审核：田敏哲审批：李岳峰中铁十一局集团第二工程有限公司共和至玉树公路A7合同段项目经理部二0一三年三月2青海省共和至玉树公路A7合同段隧道施工专项方案与质量保证技术措施一.隧道工程概况本合同段隧道工程概况见“隧道工程概况表”。隧道工程概况表隧道名称起讫桩号衬砌级别长度（m）总长（m）Ⅵ冻土Ⅴ冻土ⅤⅣ明洞姜路岭隧道左线K329+710～K332+63560465202330502925姜路岭隧道右线YK329+680～YK332+52560385402320402845二.施工组织安排1.临时工程（1）施工便道计划修建施工便道至隧道进出口。便道修建情况详见“1.3.5临时便道”中内容。（2）供水系统的布置本隧址区地表水为季节性流水，雨季时水量较大，冬季时无水。为保证供水的稳定性，计划在K323+000处设泵站抽取长水沟河水，通过汽车和钢管输送至隧道口。在姜路岭隧道进出洞口山上各修建一座300m3的高位水池，标高高于洞口拱顶80米左右，铺设水管，安设高压水泵。每个隧道工作面采用独立的供水管路，供水管管径为φ100mm，设在边墙底脚处，与输电线路另侧，管子下面采用托架将其3托起，托架固定在底脚的边墙上。供水压力不小于0.3MPa。（3）高压供风系统布置在姜路岭隧道进出口处各设一座空压机站，并联安装7台20m3/min电动空压机，供应各施工面所需高压用风。隧道开挖面工作风压不小于0.5MPa。高压风管采用φ120mm的无缝钢管，设在边墙底脚处，管子下面采用托架将其托起，托架固定在底脚的边墙上。随着洞子的延伸，高压风管分段接至工作面附近，在管端安装闸阀以便接至用风机具，闸阀至用风机具之间用高压皮管连接。施工过程中要严格加强管理，确保防止漏风。（4）供电系统布置本标段附近没有高压电力网，施工用电采用自发电。电线按施工高潮期最大用电量选用。为了便于修理、避免干扰、保证安全，电线与风管、水管和通风管保持一定距离，并悬挂在隧道的不同侧壁。洞内管线布置见“洞内管线布置图”。（5）施工照明采用新光源洞内外照明，新光源采用低压卤钨灯、高压钠灯、钪纳灯、纳铊铟灯等。设置固定式照明设备，并设置应急照明设备，应急照明灯具安装间隔不大于50m且必须在供电中断时能自动接通并能连续工作2h以上。新光源照明布置见下表。4洞内管线布置图（6）施工通风及排水施工通风：根据隧道通风经验、本工程特点及对当前通风设备技术性能的调研结果，按照自成体系的原则，本标段隧道掘进长度在700m以内时采取压入式通风，掘进长度在700m以外时采取混合式通风。见“隧道压入式通风示意图”、“隧道混合式通风示意图”。轴流风机通风管新鲜风污浊风图例：隧道压入式通风示意图图例：轴流风机通风管新鲜风污浊风隧道混合式通风示意图通风管高压水管高压风管排水管照明线路动力线路高压电缆正洞洞内管线布置示意图隧道中线5施工排水：顺坡排水时，排水以自然排水为主，在隧道两边设置排水沟，防止漫流。反坡施工时，配置排水机械，设置机械排水管路，利用排水泵将水提升排出洞外。（7）防尘措施采用湿式凿岩进行钻眼作业以控制粉尘的产生量。在钻眼时先送水后送风；装碴前必须进行喷雾、洒水；在距掌子面30m外边墙两侧各放一台水幕降尘器，爆破前10min打开阀门，放炮30min后关闭。施工人员佩带防尘口罩。2.工期安排2011年7月30日完成施工准备及洞口段开挖，2014年3月25日完成洞身开挖及支护，2014年4月30日完成二次衬砌，2014年5月30日前完成隧道附属及洞内路面。3.劳力组织本标段姜路岭隧道由2隧道施工队同时从进出口掘进施工。每个隧道施工队分为2个小组，分别施工左右线。每个小组包括掘进、衬砌、综合三个工班。掘进工班负责隧道开挖，支护、出碴、运输；衬砌工班负责衬砌；风、水、电及设备维修、保养，场外材料的转运等工作由综合工班负责。4.场地布置施工场地及队伍驻地的设置主要考虑离洞口较近，上下工方便，避风、防洪、环保要求等因素。隧道洞口布置详见“姜路岭隧道进口洞口平面布置示意图”、“姜路岭隧道出口洞口平面布置示意图”。6三.隧道施工方案及施工方法1.总体施工方案隧道明洞段采用明挖法施工，隧道暗洞多年冻土段采用矿山法施工，其余段采用新奥法施工。姜路岭隧道从进出口同时掘进，安排2个隧道施工队施工。洞口工程施工前先做好洞顶截水，边坡防护和边坡开挖同步进行，尽量减少对边坡的开挖；进行明洞回填时，应两侧对称分层回填夯实，待模筑钢筋混凝土强度达到规范要求，且人工夯填至拱顶1.0m以上，方可使用机械施作。见“姜路岭隧道施工方案表”。2.施工工艺及方法2.1隧道地质超前预报为了探明隧道中可能出现的断层破碎带、突然涌水等不良地质现象，提前掌握掌子面前方的地质及水文地质情况，采用隧道洞内观察与地质描述、TSP203地震波探测仪、HY-303型红外线探测仪、地质雷达和超前水平地质钻探方法，建立隧道综合超前地质预7K329+710K329+600姜路岭隧道姜路岭隧道进口临时用地平面布置图空压机房变配电室拌合站500m25m35m材料库加工场K329+710姜路岭隧道左线起点右线起点隧道施工办公生活区高压水池K330+031２１４国道便道30m姜路岭隧道进口洞口平面布置示意图8姜路岭隧道出口洞口平面布置示意图姜路岭隧道2925m２１４国道终点K332+635姜路岭隧道2845m终点K332+525K354+300K354+357新修便道新修便道YK332+900姜路岭隧道出口弃渣场隧道施工办公生活区变配电室50m空压机房材料库加工厂拌合站高压水池9姜路岭隧道施工方案表项目名称施工方案施工组织组织2个隧道施工队从姜路岭隧道进出口同时掘进施工，分为2个小组分别施工左右线，每个小组分为3个工班。超前地质预报不良地质可能有多年冻土、断层破碎带等。为了制定合理的施工处理方案，实行动态施工，确保施工安全，确定采用超前水平钻孔、TSP-203、地质雷达、红外线探水仪等物探方法进行综合超前地质预报。施工方法1、隧道开挖采用光面控制爆破措施，初期支护采用锚、网、喷支护，拱墙一次衬砌。2、隧道暗洞多年冻土段采用矿山法施工，其余段采用新奥法施工。隧道Ⅵ级围岩永久冻土段采用CRD法施工；隧道Ⅴ级围岩永久冻土段采用环形开挖预留核心土法施工；隧道Ⅴ级围岩浅埋地段、隧道Ⅴ级围岩深埋段采用环形开挖预留核心土法施工；隧道Ⅳ级围岩采用台阶法开挖。3、锚杆采用锚杆钻机钻孔，混凝土湿喷机喷射混凝土；洞身掘进采用凿岩台车，光面控制爆破；二次衬砌采用整体衬砌台车，混凝土拌合站集中拌制混凝土，混凝土运输车运输，输送泵泵送入模。4、隧道施工过程中进行监控量测，及时掌握围岩动态和支护工作状态，保证围岩稳定和施工安全，确保二次衬砌施作时机。5、隧道洞口及明洞施工时，机械挖掘，人工辅助开挖，基坑开挖前做好防排水工作，备好抽水设备，衬砌采用钢筋混凝土结构，组合钢模立模浇注混凝土。运输方式采用挖掘装载机及侧卸式装载机装碴、自卸汽车运输的方式。施工排水顺坡施工，在洞内两侧设排水沟，使水自然排出。反坡施工排水,设置集水坑，多级排水泵站系统逐级排水。施工通风采用压入式和混合式通风相结合的方式。10项目名称施工方案施工测量与监测1、控制测量采用全站仪按导线网进行控制，隧道内的控制网布置成闭合导线环形式，采用二等导线精度进行施测，洞内、洞外高程按三等水准要求施测。2、隧道洞内施工测量采用经纬仪延伸与激光导向相结合。隧道每进尺50～100m，根据控制测量的结果进行洞内导线延伸，联测三个以上同等级控制点。3、监控量测工作必须紧接开挖、支护作业，按设计要求进行布点和监测，并根据现场情况及时进行调整或增加量测的项目和内容。量测数据应及时分析处理，并将结果反馈到施工过程中，以达到及时获得围岩稳定性和支护、衬砌可靠性的信息与二次衬砌合理的施作时间，为施工中调整围岩级别、修改支护系统设计和变更施工方法提供依据。弃碴及环保按要求指定的地点弃碴，弃碴坡脚设浆砌片石挡碴墙，碴顶设截水沟，并做好碴场排水系统，碴场坡面均予绿化。施工中产生的废碴、废液按有关环保要求进行处理，不随意弃置、排放，隧道进、出口端各设污水处理池一座。报体系。本隧道重点施工地段各种预报手段并用，优先选用地质雷达探测方法，超前地质水平钻探作为必要时辅助探测。2.2洞身开挖施工方法及作业程序（1）洞身开挖施工隧道开挖施工工艺详见“隧道开挖施工工艺流程图”。11隧道开挖施工工艺流程图（2）洞口段的施工方法在进行洞口段开挖施工前，施作好洞顶截水沟，边坡开挖的同时作好边坡防护。洞口施工避开雨季，开挖到成洞面附近时预留核心土体，洞口段超前支护施工完成后再开挖进洞。明洞衬砌完成后及时回填，在完成明洞回填反压后才可开始暗洞开挖。明洞施工按先墙后拱法浇筑。（3）Ⅵ级围岩冻土段开挖方法隧道Ⅵ级围岩采用CRD法施工，主要采用风镐等小型机具开挖，部分地段围岩较硬时，采用弱松动爆破。开挖顺序见“Ⅵ级围岩冻土段施工作业程序图”。（4）Ⅴ级围岩冻土段开挖方法超前地质预报判定围岩级别钻爆设计钻爆作业超前预支护开挖断面检测出碴运输是否需要超前预支护初期支护进入下一循环是否12Ⅵ级围岩冻土段施工作业程序图隧道中线Ⅵ级围岩永久冻土段施工方案立体图开挖、支护顺序说明：Ⅰ.导洞及部分主洞拱部超前导管注浆预支护2.导洞上半断面开挖Ⅲ.导洞及部分主洞上半断面初期支护（安装钢拱架、挂钢筋网、喷射混凝土）4.导洞下半断面开挖Ⅴ.导洞及部分主洞下半断面、仰拱初期支护（安装钢拱架、挂钢筋网、喷射砼）Ⅵ.主洞拱部超前导管注浆预支护7.主洞上班断面开挖Ⅷ.导洞及主洞上半断面初期支护（安装钢拱架、挂钢筋网、喷射混凝土）9.主洞下半断面开挖Ⅹ.主洞下半断面、仰拱初期支护（安装钢拱架、挂钢筋网、喷射混凝土）Ⅺ.浇筑一衬仰拱铺设保温层及模筑一衬混凝土Ⅻ.浇筑仰拱，铺设防水板，采用模板台车全断面一次模筑二次衬砌混凝土ⅠⅠ2ⅢⅢⅢⅫⅤⅤⅪⅪⅪⅫⅤ7ⅫⅫⅫⅪⅩⅩⅪⅧⅥ49Ⅷ开挖线导洞上半断面≥5m导洞下半断面长度≤20m二次衬砌邂逅主洞长度≤20m主洞上班断面长度≤8m主洞上半断面长度≤7m主洞上半断面长度≥5m二次衬砌导洞拱架注：1、图中阿拉伯数字代表开挖步序，罗马数字代表支护施工顺序；2、本图适用于Ⅵ级围岩永久冻土段施工方案；3、施工时应严格控制导洞和主洞上台阶长度，并根据监控量测的结果合理调整主洞和导洞掌子面之间的距离；4、隧道初期支护应开挖一榀拱架的距离支护一榀拱架，每循环最大进尺不应大于60cm，并尽早施工仰拱初期支护和浇筑仰拱，使支护系统封闭成环，二次衬砌应紧跟初期支护及时施做；5、施工过程中应严格遵循管超前、浆严注、短进尺、弱爆破、强支护、早成环、勤测量的原则，控制最大临界震动速度v≤15cm/s；6、暗洞掘进前应先施作明洞及明洞回填。Ⅵ级围岩永久冻土段施工方案平面图13隧道Ⅴ级围岩采用环形开挖预留核心土法施工，台阶长度为5～1D(D为隧道毛洞洞径)，每次开挖进尺0.5～1.0m，主要采用风镐等小型机具开挖，部分地段围岩较硬时，采用弱松动爆破。开挖顺序见“Ⅴ级围岩冻土段施工作业程序图”。（5）Ⅴ级围岩地段开挖方法隧道Ⅴ级围岩采用超短台阶预留核心土法施工，台阶长度为5～1.5D(D为隧道毛洞洞径)，每次开挖进尺控制在0.5～1.0m，主要采用风镐等小型机具开挖，部分地段围岩较硬时，采用弱松动爆破。开挖顺序见“Ⅴ级围岩施工作业程序图”。（6）Ⅳ级围岩地段开挖方法隧道Ⅳ级围岩采用台阶法施工，台阶长度为10～1.5D(D为隧道毛洞洞径)，每次开挖进尺控制在在1.5～2.0m左右，主要采用弱爆破掘进作业。开挖顺序见“Ⅳ级围岩施工顺序图”。（7）钻爆施工爆破方案采用塑料导爆管非电起爆，微震光面爆破技术。施工时根据拟定的侧壁尺寸做好爆破设计，经审查合格后方可实施工。光面爆破施工工艺流程图见“光面爆破施工工艺流程图”。2.3出碴运输采用侧卸装碴机装碴、自卸汽车运输出碴。洞外弃碴场地挡碴墙先行修好，弃碴场地的弃碴顶面保持平整，并防止水流冲蚀造成溢流，14