隧道工程施工技术

隧道工程施工技术交底

一、工程概况

本合同工程共有分离式隧道两座，其中：兰头隧道左洞长200m（含明洞10m），右洞长235m（含明洞10m）；塔石岭隧道左洞利用原53省道（丽浦线），塔石岭隧道右洞长1105m （含明洞10m）。

隧道设计均为左右分离式，兰头隧道左、右线中心相距30～35m，塔石岭隧道左、右线中心相距40m。

兰头隧道左洞围岩类别为：Ⅱ类围岩55m，Ⅲ类围岩42.5m，Ⅳ围岩102.5m；右线隧道围岩类别为：Ⅱ类围岩79m，Ⅲ类围岩10m，Ⅳ类围岩146m。

塔石岭隧道右洞围岩类别为：Ⅱ类围岩154m，Ⅲ类围岩81m，Ⅳ围岩870m。

左右线隧道相距较近，洞口施工时要采取弱爆破、设立防护网、临时限制左洞通行的方法，保证行车安全和防止飞石破坏既有的道路、房屋等设施。

二、总体施工方案

根据本隧道情况，采取“弱爆破、短进尺、少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”的技术措施，用风钻及台车打眼，装载机配合自卸汽车出碴。采用TZ系列子午加速式轴流通风机，φ1350mm软管压入式通风。砼集中拌和，罐车运送，泵送入模，可调整体式模板台车进行二次砼的衬砌。

根据本工程的设计，针对不同围岩类别，分别采取以下施工方案：

1、对于Ⅱ类围岩（除过明洞段）

对于明洞段，先按设计开挖，开挖采用风钻打眼，岩石开裂机松动岩石，挖掘机配合自卸汽车运碴。开挖后应及时进行明洞砼的浇灌、回填土的施工，以保证边坡的稳定。

对于洞中的Ⅱ类围岩，临时加固措施为：管棚注浆＋Φ25中空锚杆（长3.5m，间距0.75m×1.0m）＋Φ6.5钢筋网（15cm×15cm）＋喷射砼厚25cm＋16＃工字钢拱架（间距0.75m）作为初期支护。初期支护完成后，进行监控量测，围岩变形基本稳定后，及时进行防水层、仰拱及C30钢筋砼二次衬砌。

2、Ⅲ类围岩（中风化岩层）

主要采取风钻打眼，正台阶法开挖。拱部根据围岩情况采取用Φ22超前钢筋砂浆锚杆加固（长3.0m，间距1.2m×1.2m）+Φ25中空锚杆(长3.0m,间距1.2x1.2m)+Φ6.5钢筋网（15cm×15cm）＋喷射砼厚15cm作为初期支护，初期支护完成后，进行监控量测，围岩变形基本稳定后，及时进行防水层、仰拱及C30钢筋砼二次衬砌。

3、Ⅳ类围岩

采取用Φ25普通砂浆中空锚杆加固＋Φ6.5钢筋网（15cm×15cm）＋喷射砼厚10cm

作为初期支护，初期支护完成后，进行监控量测，围岩变形基本稳定后，及时进行防水层及C30砼二次衬砌。

洞通风采用压入式通风。

三、主要工序施工工艺

1、准备工作

-1、核对图纸和补充调查

（1）在施工前对图纸、资料等进行现场核对，并作补充调查，调查核对隧道所处的位置、地形、地貌、工程地质和水文地质、钻探图表、以及隧道进出口位置和其它相关工程的情况。

图纸审核实行三级审核原则，即由公司施工技术科、项目部总工和施工队技术负责人三级审核，对图纸中发现的问题，立即反馈工程师和设计单位更正或确认。

（2）调查核实水、电、交通运输及通讯设施可资利用的情况，当地生产、生活、劳动力可以供应的情况。

（3）调查收集当地气象、水文资料。

-2、施工测量

（1）严格按JTJ063-85《公路隧道勘测规程》洞外控制测量的有关规定进行测量，以便确定工程构造物的精确位置，并将采用的方法报监理工程师批准。

施工前的平面复核和控制测量将由公司精测队进行，施工中测量由隧道工程师组织技术人员操作并由项目总工定期复测。

（2）根据合同图纸和有关勘测资料，对交付使用的隧道中线桩、平面控制三角网基点桩、以及标高控制的水准基桩等，进行详细的测量检查和核对，并将测量结果报送监理工程师。如有错误，在修正后，再进行测量和施工放样。

（3）根据施工需要，设置必要的加桩，并明确标出用地界桩、路面和排水沟中心标桩、辅助基准点、以及其它为控制正确放线的水平和垂直标桩。

（4）隧道每个洞口设立中线标点及两个以上的后视点和两个水准点。并进行联测，核对其是否达到精度的要求。

（5）隧道中线和高程，符合JTJ063-85中的隧道两相向施工中线在贯通面上的极限贯通误差的规定。

（6）对加设的基准点和控制桩均埋设为砼桩，并做好一切基准桩和测桩的保护工作。如遇损坏、遗失、位移等情况，立即报告监理工程师，及时予以恢复。

-3、施工场地的准备和布置

（1）按隧道设计图纸，对修建洞口的施工场地进行清理，拆迁或改移有碍施工的电杆、建筑物、道路等。为隧道施工做好场地准备工作。

（2）施工场地布设

运输道路：目前塔石岭隧道左洞已建成通车，进口道路从该公路（53省道）上引出，修便道至洞口。

各种材料堆放场、各种机械设备停放场地、加工场、仓库、工棚设在洞口旁施工场地。

供水分别在进出口山坡上设高山水池，从溪水中抽水至高山水池。

供电与当地电力部门协商，安设变压器，接入当地高压电。

通讯接当地网。

2．洞口工程

本标段兰头、塔石岭隧道采用端墙式洞门。在进行洞口段施工前，首先做好山坡上的截水沟及排水沟，防止地表水冲刷，造成洞口坍塌。

然后按照设计要求进行刷洞门及明洞土石方时，采用风钻密打眼，岩石开裂机松动岩石，挖掘机和15t自卸汽车装运。

明洞段的边坡按照施工放样的线位，从上到下边挖边喷锚防护，边坡防护与明洞开挖同步进行。明洞及洞门端墙基础必须开挖至基岩上，若基岩面为斜面时，必须挖成台阶，再用浆砌石砌至设计仰拱底后，方可做明洞结构砼。施工时，先施工仰拱，然后一次浇完钢筋砼边墙及拱部。明洞衬砌砼强度达到设计强度的75%后，按照设计要求做SBS型改性沥青防水卷材防水层，防水层上铺设3cm厚10#水泥砂浆保护层。

明洞衬砌完工后，再施工洞门。端墙砌面采用毛面花岗岩细料石砌块，按一丁一顺砌筑，拱圈按设计要求采用环向砌筑。明洞及洞门施工完后，及时进行明洞顶的回填，明洞墙背起拱线以下用7.5号浆砌片石砌筑，起拱线以上回填土石。回填土石中，石子含量不超过25%，并且两侧对称回填，采用人工夯实。

明洞回填土施工完成后，在回填土上填筑30cm厚的粘土覆盖层，最后在其上回填50cm 厚的种植土，以利绿化。

4．洞身施工

在正式进洞前，按设计要求进行超前长管棚、超前锚杆的施工：

①超前锚杆：采用人工风钻打眼，锚杆环向间距50cm，外倾角5°—15°，施工时，根据岩体节理面产状确定锚杆最佳方向，并保持不小于1.0m的搭接长度，其尾部焊接在系统锚杆的尾端。

②超前长管棚：采用XY-28-300电动钻机钻进并顶进长管棚。管棚采用Φ108×6mm 的钢管，长4-6m，首次进洞管棚长30m。钢管与线路中线平行以2—5°仰角打入拱部围岩，环向间距40cm，采用C30砼套拱作长管棚导向墙，套拱在明洞外轮廓线以外施作。管棚按设计位置，先打有孔钢花管，注浆后再打无孔钢管，无孔钢管可以作为检查管，检查注浆质量钻进时，准确控制钻机立轴方向，以保证孔口的孔向正确，每钻完一孔，便顶进一根钢管，钻进中经常用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求，及时纠正。注浆用BW-250/50型注浆泵分段注浆。注浆前先进行注浆现场试验，注浆参数通过现场试验按实际情况确定。注浆结束后及时清除管浆液，并用水泥砂浆紧密充填。

洞身施工工艺如下：

【1】钻爆

本隧道采用人工持风钻打眼，台阶法及全断面光面爆破技术。爆破采用非电毫秒雷管、导爆管起爆。炸药选用乳化炸药。

在施工中，必须做好地质超前预报工作，同时作好钻爆设计。

（1）作业人员施钻时，根据设计的各类围岩钻爆设计图中所示的炮眼个数，各类眼距、炮眼深度及技术交底书中要求的外插角度、眼底误差等技术要求进行作业。为尽量减少洞开挖时的超欠挖，司钻工必须严格按技术交底进行作业。

（2）开挖时，加强测量工作，防止超挖和欠挖，并及时出碴进行断面检查，清除欠挖，处理危石。围岩压力较大时，分部开挖与支撑配合进行。

（3）炮眼的深度、角度、间距按设计要求并符合要求：

掏槽眼：眼口间距误差和眼底间距误差不大于50mm。

辅助眼：眼口排距、行距误差不大于50mm。

周边眼：沿隧道设计断面轮廓线的炮眼间距误差不大于50mm；外斜率不大于50mm/m；眼底不超出开挖断面轮廓线100mm，最大不得超过150mm。

周边眼与圈炮眼排距误差不大于50mm。

（4）当开挖面凹凸较大时，按实际情况调整炮眼深度，并相应调整装药量，力求所有炮眼（除掏槽眼外）眼底在同一垂直面上。

（5）钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查，并做好记录，有不符合要求的炮眼，应予重钻；经检查合格后，方可装药爆破。

（6）所有装药的炮眼均及时堵塞炮泥，周边眼的堵塞长度不小于200mm。

（7）装药前，采用高压风，使用特制钢管清洗眼中的石碴、石粉及泥浆，严格按技术交底中规定的装药量及装药结构操作。每次爆破后，根据爆破结果及不同的围岩状况调整装药量，以达到更好的爆破效果。

（8）装药完成后，所有动力及照明线路，机械等断开或撤至距爆破地点不小于50m处。其它非爆破人员迅速撤离至安全距离（200m）以外。由炮工认真检查并确保一切正常后，点火起爆。

（9）爆破后，抓紧时间进行通风，15分钟后，由炮工、找顶工及电工进入掌子面，由电工接通照明线路，炮工检查爆破效果，进行瞎炮处理。找顶工清除岩面危石。

【2】装碴运输

爆破后，经炮工、找顶工处理完现场并确认保证安全的前提下，开始出碴。本隧道采用无轨运输的出碴方式，装载机装碴，自卸汽车运出洞外指定地点卸碴。

（1）洞运输道路铺设简易路面，做好排水沟，派专人进行路面养护和维修。

（2）弃碴弃于经工程部批准的弃碴场，将弃碴区整修合理、整齐。并按设计图纸及时修筑永久排水设施和防护工程。以确保地表径流不致冲蚀弃碴堆。

【3】施工支护

初期支护遵循“喷—锚—喷”的规律。喷射砼的方法采用湿喷法。爆破通风后，立即恢复施工照明装置，抓紧找顶，并检查开挖断面尺寸，用高压风、水冲洗岩面后，继而进行喷射砼作业。喷射手首先喷凹坑部位，将其填平。喷射程序可从洞无水、少水向股水地段集中，先墙后拱。先下后上。纵向按蛇形进行。前一循环初喷在出碴后，下一循环在掘进打眼前，用风钻或台车打锚杆眼，锚杆孔位、孔径、孔深及布置形式必须符合设计规定。严格按锚杆的系统性，以满足与喷砼及围岩形成共同受力结构。

-1、管棚

（1）施工前，将管棚施工方案报工程部批准。

（2）在明洞外轮廓线以外施作混凝土套拱（长2m厚100cm），套拱埋设4品14工字钢，工字钢与管棚钢管焊成整体。

（3）管棚按设计位置施工，钻孔位置、方向用测量仪器测定。使用XY-28-300电动钻机，钻进并顶进管棚钢管。

（4）施工时，先打有孔钢花管，注浆后再打无孔钢管，无孔钢管可作为检查管，检查注浆质量。准确控制钻机立轴方向，以保证孔口的孔向正确，每钻完一孔便顶进一根钢管，钻进中经常采用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求，及时纠正。为防止钻进中的下垂，钻孔方向较钢管设计方向上偏1度。

（5）钢管接头采用丝扣连接，丝扣长15cm。钢管接头错开至少1米。

（6）注浆使用BW-250/50型注浆泵2台。按设计进行分段注浆。

（7）注浆前先进行注浆现场试验，注浆参数通过现场试验按实际情况确定。

（8）注浆结束后及时清除管浆液，并用30号水泥砂浆紧密充填，增强管棚的刚度和强度。

（9完成管棚注浆施工后，在管棚支护环的保护下，进行掘进开挖。

-2、喷射混凝土

喷射混凝土用湿喷机施工。

（1）在喷射混凝土前至少56天，把喷射混凝土场地布置图、使用的设备、操作方法，配合比和外加剂的简要说明，报监理工程师批准。

（2）施工前试验，按GBJ86-85《锚杆喷射混凝土支护技术规》的规定进行。在喷射混凝土施工前至少28d，在监理工程师在场的情况下，为每种拟用的外加剂最少作三块试验板。即在一块约0.075m2的纤维板上最少喷射150mm厚的混凝土，在纤维板上喷射混凝土的方式与施工时所采用的喷射方式相同，包括相同的材料设备，压力和获得批准的养护方法，试验板送交监理工程师检查。试验期间从试验板取得3块芯样并作抗压强度试验。

（3）在喷射混凝土前，检查隧道开挖净空尺寸，凿除欠挖部分，清除所有松动岩石，包括开裂、击碎、水解、崩解或其它原因破损的岩石。在喷射现场备一台备用喷浆机，以使正常操作的喷浆机出现故障时即可投入使用。

（4）清理喷射面后，用高压风、喷水冲洗岩面，然后采用湿喷机进行喷射砼作业。喷射时，喷嘴正对受喷面作均匀顺时针方向螺旋转动，螺旋直径20-30cm，以使砼喷射密实。

当岩面有较大坑洼时，先喷凹处，然后找平。喷射距离控制在0.8-1.2m，喷射角90度。初喷厚度，设计有钢筋网时，先喷射2cm厚，安设钢筋网。无网时，掺速凝剂后，拱部达到

5-8cm，墙部7-10cm。喷射时，可插入比设计厚度大5cm铁线，约1-2m设一根，作施工控制之用。

（5）沿隧道长度每隔10-20m，从拱中心向两侧边墙每隔2m，埋设厚度标尺和预埋拉力环，用以确定喷射混凝土的粘结情况和厚度。

（6）在喷射混凝土达到初凝后喷射下一层。

（7）喷射混凝土的回弹物不得重复利用，并及时从工作面清除。

（8）当喷射面有水时，先清除岩层表面之水，混凝土中根据试验结果增添外加剂。

（9）喷射混凝土后按规规定洒水养护。

（10）设专职质量检查工程师，负责喷射混凝土的测试、制作、操作及验收证明。并在喷射混凝土作业中与监理工程师取得密切联系，自始至终强调严格操作工艺，确保喷射混凝土的制作和喷射质量良好，坚实均匀，混凝土强度符合图纸要求。

（11）喷射混凝土如有气孔、缺陷或损伤等，均在工程验收前修复完好。

-3、锚杆

（1）本隧道采用系统锚杆及超前锚杆。施工前水泥砂浆配合比、注浆的压力、设备、注浆方法及浆液所掺外加剂均符合规并报监理工程师批准。

（2）施工时，采用YT-27风钻钻眼，锚杆注浆饱满，锚杆的孔位、孔径、孔深及布置形式均达到设计要求。注浆压力控制在1-1.5Mpa。

（3）在工地配备充足的锚杆和附件的备用件，准备随时使用，以免贻误工作。

（4）试验：每根锚杆的锚固力不得低于设计图纸及规的规定。

-4、钢筋网

（1）钢筋网按设计图纸的要求加工制作。

（2）安设钢筋网时，钢筋网随受喷面的起伏铺设，与受喷面的间隙不小于30mm，并且与锚杆连接牢固，在喷射混凝土作业时不颤动。喷射时，喷头略倾斜使网后砼流动性大一些以便喷射密实。钢筋网固定在锚杆外端，也可用勾头钉固于围岩上。

【4】防水层

防水层在初期支护变形基本稳定、二次衬砌前进行，并在爆破的安全距离以外。铺设表面要保证圆顺。对有显著凹凸的初期支护表面进行分层喷射找平，截除外露的锚杆头和钢筋网头。注意防水板搭接良好，保证防水层与喷层能基本密贴。

-1、施工工艺

a）衬背防水层施工以可靠便利为原则。采用洞外先拼接成大块体，再在洞大块体铺挂。防水层铺挂采用吊带铺挂，不允许用钉子将卷材钉在喷射混凝土层表面上。防水层施工质量应以工程师部验收合格并签认后才能浇筑二次衬砌。