上、下行分離的雙洞單向行駛2車道隧道施工組織設計

6、主要工序的施工憘拞
6.1拱部超前支護
兩隧道Ⅱ類圍巖設有∮50×5小導管注漿超前支護，元墩1號隧道使用泰馬克251型鉆機鉆孔和安裝。元墩2號隧道使用液壓鉆孔臺車鉆孔和安裝。
6.1.1超前小導管施工
a．小導管參數。
長度—4.0m，外徑—∮50mm；環向間距—50和70cm。外插角—5°；搭接長度—不小于1.0m。
材料─厚5mm熱軋無縫鋼管;注漿材料─水泥漿。
小導管四周鉆4排∮8孔眼，呈梅花形布置，縱向間距15cm，前端做成尖形，尾部焊∮6加強箍。
b．小導管施工
小導管采用先鉆孔后下鋼管法施工，鉆孔時開孔從工作面最后一榀工字鋼拱架上部穿過，打入小導管后，鋼管尾部和工字鋼架焊接成整體。止漿墻采用噴射砼，掌子面和附近拱部1.0m范圍,噴30cm厚砼進行封閉。孔口用CS麻絲膠泥止漿。然后進行注漿。其施工工藝如下：
測量布孔→鉆孔→清孔→頂入鋼管→封閉掌子面→清管→注漿→開挖
小導管施工示意圖見圖6-1。








圖6-1小導管施工示意圖
c．注漿
(Ⅰ)漿液。本隧道采用單液水泥漿。其水灰比暫定為1:1～0.8:1。施工時根據實際試驗調整確定。如果地下水大時，可注水泥，水玻璃雙漿液。
注漿使用425#水泥。
(Ⅱ)注漿壓力。初壓0.5～1.0Mpa，終壓4～5Mpa。
(Ⅲ)單孔注漿量。
單孔注漿量和圍巖的孔隙率有關，施工時可初步按下式計算：
Q=π.R02.L.n.β
Q—漿液注入量(m3)
R0—注漿有效擴散半徑(m)
L—注漿段長度(m)
n—巖體裂隙率或孔隙率，一般取1～5%
β—漿液的充盈系數，取0.3～0.9
d．注漿工藝
采用KBY50—70型雙液注漿泵進行注漿，注漿工藝流崐程如圖6-2。

水泥漿高壓水泥漿壓力表


注漿泵混合器巖體


水泥漿高壓水泥漿壓力表


圖6-2注漿工藝流程圖
e．注漿注意事項
(Ⅰ)注漿前檢查注漿泵、管路及接頭的牢固程度，防止漿液沖出傷人。
(Ⅱ)注漿時密切監視壓力變化，發現異常及時處理。
(Ⅲ)注漿注意防止串漿和跑漿，若發生串漿和跑漿要停止注漿，分析原因隨時解決。
(Ⅳ)做好注漿壓力、注漿量、注漿時間等各項記錄。
6.2鉆爆
鉆爆是保證開挖斷面輪廓平整準確、減少超欠挖、降低爆破震動、維護圍巖自承能力的關鍵，我處采用獨創的線形微震爆破新技術，可以達到以上目的，施工時要做好以下幾項工作。
a．測量。測量是控制開挖輪廓精確度的關鍵。我處采用DMY-1型隧道斷面激光測量儀，每一循環都由測量技術人員在掌子面標出開挖輪廓和炮孔位置。
b．鉆孔。采用氣腿式鑿巖機鉆孔。鉆孔時按照炮孔布置圖正確對孔，鉆孔嚴格按設計炮孔方向鉆進，把對孔誤差減到最小，以確保爆破質量。掏槽孔要保證平行，周邊孔開眼要在輪廓線內5cm，外插角1°—2°,保持開挖錯臺在10cm以內；周邊孔對孔誤差環向不大于5cm，徑向不大于3cm；掏槽孔不大于3cm，其它炮孔開眼誤差不大于5cm。
c．裝藥。鉆完孔要把炮孔吹洗干凈，經檢查合格后才可裝藥。裝藥分片分組負責，嚴格按爆破設計規定的裝藥量、雷管段號“對號入座”。爆破網路連接、檢查及起爆，按照爆破設計要求和《爆破安全規程》GB6722-86執行。
d．堵塞。堵塞炮孔可以提高炸藥能量的利用率，從而減少炸藥用量，降低爆破震動效應。裝藥后用合格炮泥進行認真堵塞，掏槽孔要把不裝藥部分堵滿，周邊孔堵塞長度不小于20cm，其余炮孔堵塞長度不小于最小抵抗線的80%，以確保爆破效果和安全。
鉆爆參數見爆破設計。
6.3初期支護
噴、錨支護可迅速控制或限制圍巖松弛變形，充分發揮圍巖自承能力，是“新奧法”施工的重要環節。本隧道采用錨、噴作初期支護，Ⅱ、Ⅲ類圍巖掛有雙層鋼筋網，并有工字鋼和PS格構梁加強初期支護。噴錨支護按照《錨桿噴射砼支護技術規范》GBJ86-85、《公路工程質量檢驗評定標準》JTJ071-98和其它有關規范、規則施工和檢查。
6.3.1噴射砼：預拌料在洞外以強制拌合機拌合，用砼輸送車運至洞內工作面。采用TK-961型濕噴機和MBT/MEYCO砼噴射機械手進行“濕崐噴作業”以降低粉塵，減少回彈量。其工藝流程如下圖。
料場速凝劑

↓↓→
配料→拌合機→噴射機噴嘴
↑↑
早強劑等外加劑高壓風

a．配合比
砂、石料由試驗室按照規范選用合格料，水經過化驗合格才可使用。初定配合比如下：
水泥：砂：碎石：水=1:2:2:0.5
以上為參考配合比，施工中結合實際由實驗室選定，噴射混凝土的混合料要隨拌隨用。按照試驗室選定數量摻入早強劑和速凝劑。
b．噴射混凝土的質量標準
混凝土分層噴射，初噴厚度3～5cm,以后分層噴射至設計厚度。噴砼表面要平整圓順，鋼筋、鋼拱架等不外露，保護層厚度不小于2cm。噴砼厚度要隨時檢查，厚度不夠或不平則進行補噴。如果有開裂、下墜和滑移等現象要清除重噴。
6.3.2錨桿
兩隧道采用注漿錨桿，為保證施工質量，我單位采用專用NZ130A型注漿機注漿，采用摻加FDN早強劑砂漿，注漿用525號水泥，水灰比0.38~0.45，水泥和砂的比例1：1，并摻入5%氧化鎂膨脹劑。施工時由試驗室選定各種配合比，以保證錨固質量。
元墩1號隧道用氣腿式鑿巖機，2號隧道用鉆孔臺車鉆錨桿孔，鉆孔前按設計位置定出孔位，當遇石質破碎時，可采取加深、加密錨桿措施。鉆孔應和錨桿所在部位巖層面垂直，鉆孔直徑大于桿體直徑15mm，鉆孔深度大于錨桿長度10cm。錨桿安裝作業在初噴砼后立即進行。
6.3.3鋼筋網片、工字鋼拱架和PS格構梁的制作及安裝。
加工時其材質、規格、結構形式嚴格按設計要求。焊接件的焊接工藝和質量按《鋼結構工程施工及驗收規范》GB50205-95的要求操作和檢查。拱部鋼筋網片直接在工作面制作,邊墻鋼筋網在洞外制作，進洞安裝。鋼拱架在洞外利用胎架制作，工字鋼架也可在工廠訂做。安裝工作是在初噴砼和打錨桿后進行，安裝時中線、高程和垂直度均由測量嚴格控制，并與錨桿鋼筋網焊接成整體，在兩榀鋼拱架之間環向每米設一根∮22縱向連接鋼筋把鋼拱架連成整體。鋼拱架和初噴砼表面密貼頂緊，若有空隙時先用特制的楔形砼墊塊擠緊，再噴砼填充密實，爾后進行噴砼作業。
6.4裝碴運輸
兩隧道均采用無軌運輸出碴，使用裝載機裝碴，自卸汽車運碴至填方處或棄碴場。
上臺階的石碴用長臂反鏟挖掘機清理到下臺階進行裝運。
6.5防排水施工
6.5.1隧道襯砌防水卷材的安設
兩隧道襯砌防水采用TDT450土工布和0.8～1.0mm厚防水板，鋪設在初期支護和二次襯砌之間。
防水卷材的安設在自制的臺車上進行，臺車長7m軌崐距與襯砌臺車相同。安設采用吊掛式，每1m2不少于一個吊掛點。吊掛工作超前二次襯砌10～20m。為了保證粘結質量，粘結工作在洞外進行，粘結成大塊后進洞安裝。洞外場地平整硬化，并采取防雨措施。防水卷材大塊在平整的場地上拼接，環向長度根據隧道實際噴砼內輪廓長留出1.0～1.5m富裕量，以防模注砼時拉壞。縱向一般用3～4幅拼接成一大塊，以便于搬運吊掛為宜。
拼接縫寬度10cm，洞內接縫和二次襯砌工作縫錯開1m以上。
防水卷材吊掛前，為防尖物刺破做好以下工作：
a．凸出的鋼筋頭等鐵件，先切斷，后錘平并抹砂漿防護。
b．清除噴砼表面的凸出石等尖物，并找平使表面平整圓順。
6.5.2施工縫和沉降縫防水
a．施工縫防水。
施工縫采用BW型遇水膨脹止水條止水。施工時在擋頭板中線處釘一光滑板條，大小和1/2止水條同，拆模后在槽中放入止水條，并用膠和釘加以固定，防止灌筑下一環砼時移位。
b．沉降縫防水。
在圍巖類別變化處和襯砌結構變化處設置沉降縫。沉崐降縫采用PE型中埋式橡膠止水帶止水。
根據以往施工經驗，橡膠止水帶的安設比較困難，必崐須精心施工。模筑砼時，在沉降縫處設置鋼筋夾，卡住止水帶，并用浸瀝青木絲板和擋頭板一起夾住止水帶，防止灌筑砼時變形移位。
6.5.3襯砌排水施工
根據地下水情況,縱向間隔5~10m環向設置Ω型半管排水管,把水引入橫向排水管經由排水溝排出洞外。環向排水管安裝在初噴砼后進行，在有滲水處安裝排水半管，然后再噴砼覆蓋，若有滲水時，重復以上工作，直至噴砼表面無滲水為止。在初期支護完成后,有滲水處縱向間隔3.0M,無水處間隔5.0M,從拱腰至墻底打深50CM排水孔3～5個,環向設置YAS型排水半管,把水引入縱向排水管，半管外用砂漿封閉。
在邊墻下部設PVC∮160×4縱向排水管和防水板同時施工。
6.6二次襯砌
6.6.1施工工序
采用全斷面模筑二次襯砌。其襯砌施工時間由監控量測結果決定。一般水平收斂速度小于0.15mm/d，或拱項下沉速度小于0.1mm/d，即圍巖變形基本穩定后施做。
兩隧道用25號砼做二次襯砌，25號砼嚴格按“規范”及設計標準進行施工。根據泵送砼施工工藝設計配合比，通過試驗后確定，保證達到強度指標25號。砼采用自動計量強制式拌合機拌制，攪拌時間不小于2min。砼用運輸車運送至工作面，用輸送泵送入襯砌臺車模板內。用插入式震搗器和附著式震搗器震搗密實。每循環襯砌長度10m，其施工工藝流程如下圖。

清理基底→測量檢查→襯砌臺車就位→測量校核→自動計量拌制砼→砼運輸車運送砼→泵送砼入模→震搗器震搗→拆模→養生

6.6.2襯砌施工
二次襯砌采用HZQ-500型砼攪拌站拌制砼，攪拌站自動計量可保證砼質量，每小時生產25m3，完全可以滿足要求。
襯砌施工嚴格按《公路隧道施工技術規范》JTJ042-94及其它有關規范組織施工。砼攪拌、運輸、泵送及灌注間隙等時間，嚴格按規范操作。模板位置要準確，經技術人員檢查無誤后才可灌注砼。工作縫和沉降縫處按照設計位置安裝好遇水膨脹止水條和止水帶，并固定牢，防止灌筑砼時變形。嚴禁模板及堵頭板損壞防水卷材，并設專人進行檢查和粘補。按設計預留、預埋各種孔洞和管線。
對襯砌施工縫進行防滲處理，除安設止水帶外，上一崐模砼端頭進行鑿毛清洗后才灌筑下模砼。此外，砼的工作縫要和防水卷材洞內接縫錯開1.0m以上。
二次襯砌工班人員及職責見表6-1。

二次襯砌工班人員及職責
表6-1
序號名稱人數職責
1工班長1負責本工班的組織指揮工作
2安全員1負責本工班的安全工作
3電工1負責照明和臺車用電等
4上料工6負責砂、石、水泥上料
5攪拌機司機2開攪拌機
6砼輸送車司機2開砼運輸車
7砼輸送泵司機2管理砼輸送泵
8立模工6負責臺車就位等操作
9砼入模工10砼入模和震搗
10輔助工6做各種輔助工作
11修理防水卷材工1檢查修理防水卷材
合計38

6.7仰拱及回填
兩隧道在Ⅱ、Ⅲ類圍巖中設有仰拱，仰拱施工在二次襯砌后進行。仰拱和落底工作同時施工，即落底后隨即施作仰拱以免邊墻失去支撐時間太長。仰拱灌注24h后施作仰拱回填砼。砼拌制運輸等工作與二次襯砌相同。
為了防止仰拱施工和其它工作的干擾,我單位采用仰拱施工防干擾平臺，如圖6-3所示，經過幾條高速公路隧道施工







圖6—3移動作業平臺
檢驗，效率極高。其施工工藝流程如下。

拼裝工作平臺→清挖基底→測量檢查→仰拱立模→灌注仰拱砼→仰拱填充立模→灌注填充砼→養護→移動平臺

每次施工長度根據圍巖情況決定，最長不超過8m。為保證邊墻穩定，其施工縫和二次襯砌施工縫錯開長度不小于2.0m。
6.8水溝、電纜槽
水溝及電纜槽的施工是在仰拱及回填砼施工后進行，其工程量不大，但結構復雜、施工困難，必須精心施工。立模由測量技術人員嚴格控制尺寸、標高，預留、預埋件要同時施工，確保位置準確。
蓋板在洞外預制，交工前進洞內安裝。
6.9洞內路面
洞內行車路面為35#水泥砼路面，根據我單位以往施工實踐，路面施工擬采用真空吸水工藝，以提高砼施工質量。為避免干擾，保證路面施工和加快施工進度，待隧道內其它工作都完成后再進行路面的施工。
路面設計寬度7.5m，結合以往施工情況，將路面劃分為兩幅，每幅寬3.75m，兩幅相錯施工。路面分塊按設計要求施作。路面砼施工嚴格按照《砼真空吸水施工工法》及公路施工規范的有關規定實施，用平板震搗器和震動梁聯合搗固，機械抹光，壓紋機壓紋理，切縫機切縫，保證路面平整度、抗滑粗糙程度及砼強度。
路面施工，砼攪拌運輸方法與二次襯砌相同。真空吸水采用HZJ-60型。其施工工藝流程如下圖。
檢查清理基底→測量放樣→安裝模板→安放接縫鋼筋→攤鋪砼→整平和震搗→抹光壓實→養生→切縫和封縫

7、監控量測及信息反饋
7.1監控量測
根據元墩1、2號隧道工程特點及“新奧法”施工原理，設置如下量測項目：
①洞內地質調查及支護狀況觀察；
②地表下沉量測；
③拱頂下沉及水平收斂量測；
此外，根據施工及地質等情況，和設計、監理工程師研究增加其它量測項目。
量測項目、儀器及方法見表7-1。
量測項目、儀器及方法
表7-1
序號項目名稱方法及儀器布置方式量測頻率
1地質及支護狀況觀察巖性，結構面產狀及支護裂縫觀察描述記錄制表。地質羅盤及規尺等開挖后及初期支護后每次爆破后進行
2地表下沉設點，精密水平儀水準尺Ⅱ類圍巖埋深小于25m每口不少于1個觀測橫斷面開挖面前16～6m，1次/2d開挖面前6～0m，1次/1d開挖面后0～30m，1次/1d開挖面后>30m，1次/2～5d
3拱頂下沉及水平收斂量測設點，收斂儀Ⅱ類圍巖15～20m1個斷面Ⅲ類圍巖20～40m1個斷面爆破后24h內進行
1～15d16d～1M1～3M>3M
1～2次/d1次/2d1~2次/W1次/M
注：1、d—天，w—周，M—月。2、各量測項目布置在同一斷面上。
7.2監控量測資料整理及信息反饋
①及時根據量測數據繪制水平位移、拱頂和地表下沉等的量和速度時態曲線及距開挖面距離關系圖。
②對初期時態曲線進行回歸分析，選擇與實測數據吻合好的函數進行回歸，預測可能出現的最大下沉及水平位移值。
③根據開挖面狀態，水平位移值及拱頂等下沉量的大小和速率綜合判斷圍巖及支護的穩定性。
④根據量測結果及表7-2的規定指導施工。
變形管理等級表拡
表7-2
管理等級管理位移施工狀態
ⅢU0<Un/3可正常施工
ⅡUn/3<U0<2Un/3應加強支護
ⅠU0>2Un/3應采取特殊措施

量測資料整理后立即反饋給設計和監理單位，以便及時研究修改設計和變更施工措施。以使施工經濟、合理、安全。
8、線形微震爆破設計拞憘
兩隧道地質條件差，巖石風化破碎，易產生坍塌和掉塊。為了減少對圍巖的擾動，保護圍巖的自承力，我處采用獨創的獲科技進步一等獎的線型微震爆破新技術進行爆破施工。這種爆破能使炸藥產生的能量盡量多的轉換為破碎巖石，減少傳給開挖范圍以外巖石的能量。從而使開挖范圍外的巖石引起的震動和損害最小。這樣就可有效地保護圍巖。這種爆破新技術的特點是：炮孔布置除周邊和掏槽孔外都是線形，炮孔布置簡單，炮孔參數準確；可提高炸藥爆炸能量利用率，同樣情況下用炸藥量少，對圍巖的擾動小，最適合采用“新奧法”施工；炮孔都是平行的，便于鉆孔可提高鉆孔效率，易于采用光面爆破，控制開挖輪廓；可以控制爆破塊度，提高裝運效率；此外，還可減輕對周圍地層的震動。
8.1設計原則
爆破設計遵守以下原則：
①炮孔布置要適合機械鉆孔；
②盡量提高炸藥能量利用率，以減少炸藥用量；
③減少對圍巖的破壞，采用光面爆破，控制好開挖輪廓；
④控制好起爆順序，提高爆破效果；
⑤在保證安全前提下，盡可能提高掘進速度，縮短工期。
8.2炮孔布置及爆破參數
8.2.1超短臺階開挖炮孔布置及爆破參數
Ⅲ類圍巖用超短臺階法開挖，其炮孔布置特點為：
①周邊孔用光面爆破，掘進孔用線形布置，上、下臺階同時鉆孔，同時起爆，可提高鉆爆效率。
②上臺階采用斜眼掏槽，可降低爆破震動。
③上臺階可利用作拱部初期支護，以保證施工安全。
④下半斷面臨空面好，可節約炸藥。
Ⅲ類圍巖炮孔布置見圖8-1，爆破參數見表8-1。施工中隨時根據圍巖情況調整爆破參數和炮孔布置，以期達到最佳爆破
效果。
超短臺階爆破參數表
表8-1
部位毫秒雷管段號炮孔名稱炮孔深度(m)孔數(個)單孔裝藥量(kg)段裝藥量(kg)附注
上部1掏槽孔1.361.06.0主要指標：炮孔數：194個斷面積：104.8m2設計進度：1.0m單位耗藥量：1.01kg/m3單位面積炮孔數：1.85個/m2
2擴槽孔1.361.06.0
3掘進孔1.260.84.8
4掘進孔1.160.53.0
5掘進孔1.160.53.0
6掘進孔1.160.53.0
7掘進孔1.140.52.0
8光爆孔1.1100.22.0
9底孔1.1180.814.4
10掘進孔1.170.42.8
11掘進孔1.150.42.0
下部12光爆孔1.1200.24.0
13掘進孔1.1120.67.2
14掘進孔1.1120.67.2
15掘進孔1.1120.67.2