分离式长隧道施工安全专项方案Word下载.docx

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隧道在2010年8月15日开始进场准备，2013年1月31日完工。

施工准备：

2010年8月15日至2010年10月15日。

各分项工期如下：

洞口段施工：

2010年10月15日～2010年11月15日；

洞身开挖与支护：

2010年11月16日～2012年10月1日；

洞身防排水：

2010年11月30日～2012年10月30日；

洞身衬砌：

2010年11月30日～2012年11月30日；

隧道洞门：

2011年1月5日～2011年3月15日；

洞内路面及附属：

2011年1月1日～2013年1月31日。

7工程结构

1.7.1工程结构情况

隧道结构按新奥法原理进行设计，施工时采用复合衬砌，以管棚、注浆小导管、药卷锚杆为超前支护，以锚杆、挂钢筋网、湿喷混凝土等为初期支护，并辅以钢拱架、药卷锚杆、砂浆锚杆等支护措施，充分利用围岩的自承能力，在监控量测信息的指导下施作初期支护和二次模筑衬砌。

1.7.2主要工程内容及规模

隧道数量汇总表

布置方式

起讫桩号

长度（m）

衬砌级别长度（m）

洞门形式

削竹段

明洞

Ⅴ级

Ⅳ级

Ⅲ级

进口

出口

分离式

ZK90+890~ZK92+953

2063

20

5

183

1310

545

削竹式

YK90+915~YK92+924

2009

154

1245

570

合计

4072

2555

1115

二、编制目的和依据

1、编制目的

为确保隧道施工安全，实现工程实施过程中无重大伤亡、设备、管线、消防事故，千人死亡率为0.5，千人重伤率小于0.3的安全管理目标，特制定本方案。

2、编制依据

《公路工程技术标准》（JTGB01—2003）

《公路隧道设计规范》（JTGD70—2004）

《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）

《公路隧道施工技术规范》（JTJF06—2009）

《公路隧道通风照明技术规范》（JTJ026.1—1999）

《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086—2001）

《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）（土建部分）

《工程建设标准强制性条文》（公路工程部分）

《公路隧道施工技术细则》（JTG/TF60-2006）

《公路隧道交通工程设计规范》（JTJ/TD71-2004）

谷竹高速公路16标招标文件

白鹤隧道设计文件

三、本工程拟采用的施工方案

1、总体施工方案

隧道按照“新奥法”原理配备大型设备按无轨运输组织施工。

左右洞均采用人工开挖。

对于洞口加强段和断层破碎带，采用台阶法预留核心土开挖施工，采用超前长管棚注浆加固设置长度分别为：

左幅进、出口均为28米；

右幅进口40米，出口28米。

Ⅳ、Ⅴ级围岩段台阶法开挖施工，Ⅴ级围岩段根据地质情况，必要时可预留核心土；

Ⅲ级围岩段采用光面爆破技术，全断面开挖法施工，其中紧急停车带地段适当控制进尺。

行人横洞采用全断面开挖。

施工过程中严格控制超挖、欠挖，初期支护及时施做，同时加强监控量测，及时处理分析数据，调整支护参数。

隧道出渣采用大型侧翻式装载机或挖掘机装渣，大吨位自卸汽车运输。

施工通风采用机械压入式软管通风。

进口为上坡开挖，采取自然排水，出口施工排水采取在工作面附近设临时集水坑，采用分级接力式机械排水。

隧道衬砌按照“先仰拱、后拱墙”的顺序施工，砼由拌合站集中拌制，砼输送车运输，输送泵泵送入模，衬砌模板台车一次性整体模筑。

洞内沟槽在隧道开挖贯通后与剩余部分衬砌平行进行，分段浇筑成型。

路面分两部施工，砼垫层紧跟开挖施作，采用分幅分段浇筑；

钢筋砼面板于隧道开挖贯通且二次衬砌完成后，自洞内分界点向洞外倒退式进行，利用砼摊铺机铺筑。

2、洞身开挖

2.1明洞施工方案

进出口明洞采用明挖顺做法施工，混凝土衬砌采用模板台车整体衬砌。

2.2洞口段施工

⑴截水沟施工。

隧道洞口截水沟施工前和洞口施工前，应先检查边、仰坡以上的山坡稳定情况，清除悬石、处理危石。

施工期间实施不间断监测和防护。

然后根据设计并结合地形条件选择地面植被破坏小、排水畅通的地方进行设置，洞顶环向截水沟在隧道外顺地形接入路基边沟或排入隧道口附近的沟道内。

截水沟开挖采用人工配合小型机具进行，水沟用7.5#浆砌片石牢固砌筑。

截水沟按梯形断面施工，沟底宽60cm，沟深60cm。

截水沟的上游进水口与原地面衔接紧密、或略低于原地面，下游出水口与路堑排水系统顺接。

⑵洞口土石方的施工。

首先清除地表草木植被等影响施工的地面植物。

第二步，按设计图纸的坡度进行施工测量，精确测设出边、仰坡开挖轮廓线。

第三步，履带式挖掘机进入施工场，并沿路修筑车辆通行的道路。

第四步，进行开挖作业。

对坡积亚粘土、残坡积砂质粘性土等土质直接用挖掘机开挖，从坡顶开始自上而下进行刷坡，用装载机装土，汽车运输。

岩石爆破开挖地段，采用密眼、少药光面爆破，以减小对洞口围岩的扰动。

第五步，清理坡面上的浮泥、虚碴，并修整坡面凹凸不平的地方。

⑶洞口边仰坡的防护。

洞口边仰坡按设计坡度，自上而下分层进行刷坡和防护，分层高度以3m为宜。

边仰坡下层土方段，用挖掘机进行开挖，下层石方采用浅孔小台阶爆破，石质地层开挖采用预留光爆层法。

局部爆破困难地段采用人工风镐刷坡。

坡面防护为锚网喷结构，在已清理好的岩质坡面上钻孔施作Φ22普通砂浆锚杆，锚杆长4m，间排距为1.2m；

然后挂φ8、网孔间距20×

20cm的钢筋网，钢筋网与锚杆头采用焊接连接。

钢筋网挂好后，湿喷C20混凝土10cm厚将钢筋网与锚杆头进行覆盖包裹，并及时进行养护。

⑷明洞施工

明洞采用明挖法施工。

拱墙采用整体模板台车整体浇筑，钢筋在钢筋加工场弯制，就位绑扎。

砼浇注采用泵送砼，捣固采用附着式震动器和插入式震动器联合振动。

明洞衬砌强度达到设计后，方可移走模板台车。

明洞外防水层与暗洞防水层相同，参见后面相关内容。

明洞顶回填按照自下而上的顺序填筑，两侧对称填筑。

回填采取人工振动打夯机分层夯实，厚度不大于20cm，施工中严格保护防水层不被破坏。

明洞与暗洞衔接部位采用先拱后墙法施工，保证明洞与暗洞拱圈连接良好。

必须先施作完明洞后，方可进行暗洞的开挖施工。

2.3洞身开挖

⑴开挖方法

Ⅴ级围岩主要分布在隧道进出口地段，围岩风化、破碎，稳定性差。

施工时严格按照“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测、控下沉”的施工原则组织施工。

洞口段、Ⅴ级围岩浅埋段采取单侧壁导坑法施工，采取机械配合人工开挖（必要时采取辅助浅孔弱爆破法），循环进尺控制在1.0米范围内，台阶长度控制在6米内。

侧壁导坑高度一般设在隧道拱部起拱线位置，根据具体情况，高度可设置为3.0～4.0m，侧壁导坑宽度一般设置为隧道开挖全断面的1/3宽度。

首先是单侧壁导坑掘进，根据具体地质情况确定边墙初期支护临时支护和隧道边墙衬砌位置到开挖掌子面的距离。

施工临时支护紧跟、初期支护到掌子面距离一般不超过2～3.0m，围岩地质特差时，隧道边墙模注衬砌也要紧跟其后。

Ⅴ级围岩深埋、Ⅳ级围岩浅埋地段采用预留核心土环状台阶开挖法。

开挖循环进尺不大于1米。

洞室开挖前先按照设计要求打入超前管棚进行支护，然后在导管和注浆帷幕的保护下进行上半断面开挖。

上台阶环形导坑采用人工持风镐开挖，核心土及下台阶采用人工配挖掘机开挖，上下台阶开挖距离保持在6m左右。

环形导坑开挖完后，及时架立永久钢支撑，进行喷锚支护，初期支护基本稳定后，开挖核心土，下半断面落底采取拉中槽、边墙挖马口跳槽开挖，马口长度2.5～3.0米，采取交错落底。

对于Ⅳ、Ⅲ级围岩深埋地段采用台阶法开挖，上台阶采用人力风钻打眼，下台阶采用台车打眼，控制爆破（必要时辅助人工风镐开挖）开挖，循环进尺控制在1.5米范围内。

上半断面采用人工或挖掘机进行翻碴，装载机配自卸汽车无轨运输。

上下台阶长度保持10～15m，即洞径的1.5倍，应能满足机具正常作业，以利于向下翻碴及初期支护施工。

Ⅳ、Ⅲ级围岩台阶法开挖钻爆设计图见下页。

3、装渣与清底

3.1出碴、运输及弃渣

隧道出渣及运输按照无轨运输模式进行组织，装渣采用侧翻装载机装渣，自卸汽车运输。

台阶法开挖时，上台阶采用人工或伸缩臂挖掘机翻渣，下部采用侧翻装载机装渣，自卸汽车运输。

白鹤隧道进口弃渣场设在距左线洞口左侧600米山谷中，弃渣量约30万方。

白鹤隧道出口弃渣场设在距右线洞口右侧1000米山沟中，山沟弃渣量约35万方。

弃渣场能够满足白鹤隧道弃渣量。

4、初期支护

4.1超前锚杆

施工中将根据岩体节理面产状确定锚杆的最佳方向。

超前锚杆应保持不小于1.0m的搭接长度，为加强共同支护作用，施工中将超前锚杆尾端焊接在钢支撑腹部，并用早强砂浆作为粘接材料，每排超前锚杆纵向至少需搭接1.0m。

4.2系统锚杆及钢架

⑴锚杆施工初期支护与超前支护

本隧道锚喷支护类型根据围岩类别的不同，具体有如下几种组成结构。

喷射混凝土、砂浆锚杆、药卷锚杆、工字钢架、格栅钢架、超前小导管、大管棚。

锚喷支护施工程序如下：

清理掌子面危石、清洗岩面——初喷3～5cm厚混凝土并补平超挖——架立格栅拱架或型钢拱架——施工锚杆——喷射混凝土到设计厚度。

1）喷射混凝土施工

材料：

水泥拟选用42.5级普硅水泥，速凝剂要求初凝不超过5min，终凝不超过10min，砂采用机制砂，干净无污染，适宜用于隧道内喷射混凝土。

石料采用质地坚硬的碎石，其最大粒径不大于15mm。

为提高喷射混凝土的效果，减少回弹量和粉尘对人体的危害，喷射混凝土全部采用重庆生产的TK-961型砼喷射机施喷。

在喷射混凝土之前，用水或风将受喷面粉尘和杂物清除干净。

拌料时严格掌握规定的速凝剂掺量和混凝土配合比，其水灰比一般控制在0.4～0.5，喷射距离一般为0.8～1.2m，且垂直于岩面。

初喷厚度3～5cm，复喷每次7～10cm，直至设计厚度。

施喷时由下而上、分段进行。

台阶法开挖中拱部喷混凝土时，先喷拱脚、后喷拱顶，每段长度不大于4m。

如岩面凹凸不平时，先喷凹处找平。

喷嘴缓慢呈螺旋形均匀移动，一圈压半圈，行与行之间搭接20～30cm。

后一层喷射则在前一层混凝土终凝后进行。

若终凝后间隔1h以上且初喷表面已蒙上粉尘时，则在后一层施喷前要将受喷面用高压气体、水清洗干净。

漏水地段先用塑料管将水引出，并根据实际情况调整混凝土配合比，增加水泥用量，再喷射混凝土。

喷射混凝土的施工要求：

A、支护紧随开挖面及时施作，以控制围岩变形和减少围岩暴露时间。

B、水泥采用普硅水泥，水泥标号不低于42.5级，使用前做强度复查试验。

C、细骨料与粗骨料的级配要符合GBJ86-85《锚杆喷射混凝土支护技术规范》的规定。

D、细骨料中的含水量定期检查、测试。

E、喷射混凝土的用水采用清洁的饮用水，PH值不小于4。

F、喷射设备需连续均匀混料并喷射。

混料设备要严格密封，以防外来物质侵入。

G、空压机要能适用于所选用的喷射设备，并具有足够的气压和流率，且可以保持连续优质作业。

H、喷射混凝土的回弹物不得重复利用，所有回弹料均从工作面清除。

I、喷嘴与受喷面保持垂直，同时与受喷面保持一定的距离，一般可取1m。

J、喷射混凝土料要确保密实填充格栅或钢架内的空隙及格栅、钢架与围岩之间的空隙。

K、喷射混凝土终凝24h后，要进行喷水养护，养护时间不得小于7d。

L、喷射混凝土作业时的气温不得低于5℃。

2）锚杆施工

采用开挖钻机钻孔，锚杆为普通砂浆锚杆或药卷锚杆时，施工工艺为：

A、在岩面上标出锚杆位置；

B、钻孔；

C、清除孔内粉尘；

D、孔内注浆或安放药卷，注浆压力控制在0.4～0.6Mpa之间；

E、打入锚杆；

F、安设挡头板，其尺寸为150×

150×

5mm；

G、挂钢筋网。

锚杆施工要求

A、锚杆安设后不得随意敲击，其端部3天内不得悬挂重物。

B、锚杆材料、类型、规格、质量以及性能要符合设计和规范要求。

C、锚杆孔位准确，孔位允许偏差为15mm，孔洞保持直线，孔深不得小于图纸设计锚杆长度，杆体露出面长度，不得大于喷层厚度。

D、钻孔方向与岩面垂直。

E、砂浆制作符合设计要求。

F、按规范规定进行锚杆抗拔力试验，对锚杆拉拔力达不到设计要求的，要分析原因，报监理工程师，并进行补打锚杆。

3）格栅拱架、型钢支撑的加工与安装

A、格栅拱架、型钢支撑的加工在专设的加工场地进行。

B、加工场地表面用混凝土铺筑。

加工场地根据设计图纸准确测放出拱架的大样，用油漆绘出其轮廓线，每隔2m安装一个定位装置，定位装置要牢固可靠。

C、加工场地施工完成请监理工程师检验认可后，才能进行拱架的加工。

D、拱架加工完成后，进行试拼，其平面扭曲不得大于20mm，尺寸偏差不得大于10mm，轮廓线偏差不得大于10mm。

E、加工拱架所用的钢筋和型钢必需符合设计和规范要求，每批进场材料均要进行抽样检查，检查合格后方能使用。

F、型钢支撑各单元之间用连接板、螺栓及螺母连接，其连接材料要符合设计和规范要求，连接牢固。

G、格栅采用钢筋焊接而成，各焊接处双面焊接，焊缝厚度不小于4mm，焊缝厚度均匀，施焊时不得烧伤钢筋骨架。

格栅拱架各单元之间采用螺栓连接。

H、每榀拱架之间采用纵向连接筋进行连接，以加强支护的整体效果。

I、钢架安装前在其安装位置施工设定位钢筋，以便临时固定各单元。

钢架安装在围岩面已进行初喷3cm厚混凝土后进行。

J、钢拱架安装时要保证与隧道纵向垂直，其上下、左右允许偏差为5cm，钢架倾斜度不得大于2度。

若拱脚标高不足时，不得用土、石回填，而要设置钢板进行调整，必要时可用混凝土加固基底。

K、钢架与围岩之间的间隙用喷射混凝土充填密实。

空隙处可用混凝土垫块顶紧，钢架每单元按一处计列数量，每处采用槽形垫块一块，楔形垫块二块，施工时酌情调整。

喷射混凝土时要由两侧拱脚向上对称喷射，并将钢架覆盖，并保证钢架保护层不小于4cm。

4）超前支护

A、超前小导管注浆

超前小导管设置Ⅴ级围岩浅埋、石质地段，在掌子面超前施作后可以为后续初期支护的施工提供足够的时间和安全保护。

超前支护采用φ42mm，壁厚4mm的无缝钢管制作而成的小导管，管壁梅花形布置8mm的注浆孔，注浆孔间距10cm,导管端部预留30cm止浆段。

导管环距0.4m,长3.5m，外插角5～10度，搭接长度1米，拱部120度范围布置。

前后两排导管水平投影的搭接长度1.0m,呈梅花型布置。

其施工步骤为：

沿开挖面周边布置注浆眼。

按布置的注浆眼位置钻眼，眼深3.5米（按设计），将压浆管顶入岩层。

孔口止浆封堵。

导管打入后用塑胶泥封堵孔口导管与孔壁间隙，并在导管附近及工作面喷砼，以防工作面上岩土坍塌，同时作为注浆止浆岩墙。

压注浆液。

注浆压力控制在0.7～1.0Mpa，注浆达到设计注浆量和注浆压力时可结束注浆。

注浆过程中随时观察注浆压力，分析注浆情况，防止堵塞、跑浆，做好注浆记录，以便分析注浆效果。

B、管棚超前支护

φ108大管棚超前支护设置在洞口地段。

φ108大管棚外径108mm，壁厚6mm，管壁梅花形布置12mm的注浆孔，注浆孔间距15cm,导管端部预留300cm止浆段。

环向间距40cm，外插角1～2度，搭接长度1米，拱部120度范围布置。

管棚制作：

φ108大管棚采用热扎无缝钢管，按设计要求制作成型。

管棚定位

按设计要求布好定位并设置仰角。

为保证大管棚的施工质量，施工前先试钻2个试验孔，找出岩层特性，同时进行注浆和砂浆填充试验，通过试验调整施工组织。

钻孔及管棚打设

钻孔采用管棚钻机钻孔，钻孔时根据地质条件及断层的破碎情况采用不同的钻进速度，以防止坍孔、卡钻、缩孔。

钻孔过程中用测斜仪测量钻孔斜度保证钢管的正确施工方向。

⑵挂设钢筋网

钢筋网在工地加工成型，现场人工安装，随受喷面的起伏铺设，网片大小按1.5×

1.5m加工，安装时用电焊固定在钢架及锚杆外露头上，以防喷射砼时晃动。

网片间搭接长度不小于20cm，与受喷面的间隙一般不大于3cm。

钢支撑加工及安装

钢格栅的制作、安装具体要求如下：

每榀钢格栅安装时，要认真定位，不偏、不斜，轮廓要符合设计要求。

安装时使段与段之间的连接板结合紧密，不留有缝隙。

为保证格栅拱架整体受力，拱架之间设置纵向连接钢筋。

每榀钢格栅拱架安装好后在其拱脚处设置锁角锚杆，以限制下沉和防止初支收缩变形。

5、防、排水施工

5.1防排水设施施工

⑴防水板铺设

工艺流程

工艺流程：

施工准备→铺设台车就位→喷射砼基面修整处理→基面平整性检查→无纺布铺设→防水板铺设→打压检查→下一道工序。

具体见附表5。

施工方法

铺设前对钢筋网等凸出部分，先切断后用锤铆平抹砂浆素灰。

锚杆有凸出部位时，螺头顶预留5mm切断后，用塑料帽处理。

补喷砼使其表面平整圆顺，凹凸量不超过±

5cm。

混凝土表面先把350g/m2无纺土工布用衬垫贴上，排水板同时贴，然后用射钉枪钉上水泥钉锚固，水泥钉长度不得小于50mm。

平均拱顶3～4/m2点，边墙2～3/m2点。

土工布铺前按照每次铺设长度进行剪料。

土工布环形搭接宽度10cm。

防水板在洞外提前分幅加工，由人工在简易台车上铺设，防水板采用手动专用熔接器热熔在衬垫上，两者粘结剥离强度不得小于防水板的抗拉强度。

摊铺前根据计算尺寸剪裁下料，并摊铺在台车上。

铺设时采用人工支撑，使其紧贴岩面。

防水板用专用熔接器热熔粘结，结合部位不得小于100mm。

且粘接剥离强度不得小于母体拉伸强度的80%。

中间自动留有真空检查缝隙，以备检查。

防水层的保护

在无保护层处绑扎或焊接钢筋时，应注意采有防护措施，如设临时挡板等，以防机械操作或电火花烧伤防水板。

浇筑砼时，振捣棒不得接触防水层，以免损伤。

在二次衬砌砼作业前，应对防水层进行全面检查，如发现有破损、孔洞等，采用同质材料热焊修补。

⑵排水半管施工

初期支护与防水层之间根据实际滴漏水情况设置排水半管，通过纵向打孔Φ160PVC排水管和横向Φ160PVC排水管将防水层内少量渗、漏水引排至隧道中心排水沟排出洞外。

施工时隔一定间距用2cm射钉浆将排水半管固定在初期支护岩面上。

⑶衬砌施工缝、变形缝止水带施工

根据实际施工情况，二次模筑混凝土衬砌平均按8米一个环节全断面施作施工缝。

类型变化界面、明洞进暗洞界面、连续Ⅵ、Ⅴ级围岩中每隔30米以及在衬砌洞口100～200m范围衬砌每隔20米，均需设置变形缝，缝宽2厘米。

施工缝采用S8V缓膨胀橡胶密封条，注意安装前必须保持二次衬砌干燥，并覆盖全部接缝长度；

变形缝采用中埋式橡胶止水带加S8V膨胀橡胶条复合使用。

二次衬砌表面每个施工缝、变形缝均环向预留宽5cm，深2cm矩形槽，与两侧人行道板预留矩形槽相接，使少量渗漏水流入两侧排水沟。

沿隧道环向间隔1米设置一个Φ8的钢筋卡用来固定止水带。

钢筋卡必须卡紧在围岩和模板之间。

止水带埋设位置应准确，其中间空心圆环应与变形缝的中线重合。

止水带埋设先施工一侧混凝土时，其端模应支撑牢固，严防漏浆。

止水带的接缝宜为一处，应设在边墙较高位置上，不得设在结构转角处，接头宜采用热压焊。

6、二次衬砌施工

隧道二衬应在围岩及初期支护变形基本稳定后进行施工。

本标段隧道二衬采用全断面模板台车整体浇注工艺施工。

模板台车每循环长度12米，混凝土采用混凝土输送泵入模，插入式捣固器配合附着式捣动器捣固。

⑴技术要求

钢筋绑扎采用移动式多功能作业平台进行，人工绑扎。

钢筋加工在洞外加工场地进行，钢筋绑扎时采取滑板隔离措施以防划破防水板。

模板台车每个洞口各配备一台，模板台车长12m，为了配合模板台车就位，边墙电缆槽底板以下部分人工立模先浇注，并预埋台车固定螺栓。

混凝土浇注：

混凝土在两端洞口搅拌站拌合，混凝土搅拌车运输至浇注地点后输送泵送入模分层浇注捣固密实。

一次浇注长度为12m。

砼强度达到10Mpa以上时方能拆模，脱模后混凝土表面洒水养护不得少于14天。

二衬钢筋绑扎及台车就位后分别经监理工程师检查合格签认后进行混凝土浇注作业。

二衬施工缝设橡胶止水带，施工时止水带的位置必须准确，用特制夹具固定牢固，以防混凝土浇注过程中变形。

⑵仰拱及填充

隧道施工中研制并采用隧道仰拱作业栈桥，以解决施做仰拱对隧道掘进造成的干扰。

仰拱作业栈桥结构示意图见下图。

仰拱填充在仰拱施工完成后进行，禁止仰拱与填充混合施工。

⑶防水砼施工

用于防水砼的各种原材料必须满足规范的要求，配合比根据设计要求的抗压强度、抗渗标号及现场使用的材料进行试验确定。

防水砼采用集中搅拌。

砼罐车运输，其搅拌次序为：

先将砂、石、水泥倒入搅拌机进行拌和0.5~1.0min，再加水搅拌1.5~2.5min。

掺加剂最后加入。

浇注采用砼输送泵进行，捣固采用高频震捣器进行机械捣固，砼初凝后对表面进行抹压，使表面密实。

防水砼施工完成后必须进行浇水养护，对于掺加外加剂的砼加强早期养护，其养护周期不得少于14天。

7、超前地质预报

隧道开挖前，首先进行地质调查，并进行地质素描，一般地段每10m记录一次，地质条件变化