小断面水工隧洞专项施工方案文档格式.docx

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雅安

79.0

15.8

16.2

37.9

-3.9

985.2

1692.5

853.2

213.3

8.4

芦山

84.0

15.5

36.1

-4.6

928.0

1255.2

918.7

206.5

9.2

名山

83.0

15.4

36.3

-5.7

936.9

1454.7

869.8

206.6

10.8

2.4主要工程数量

根据已有隧洞主要工程量进行XXX隧洞主要工程量估算，主要工程量见下表：

表2XXX隧洞主要工程数量表

分部工程名称

洞口土方开挖（m3）

土方洞挖（m3）

洞口石方开挖（m3）

石方洞挖（m3）

石渣填筑（m3）

喷砼

（m3）

锚杆

（根）

XXX隧洞

336

252

672

2470

12

192

144

砼

挂网钢筋（t）

钢筋制安（t）

回填灌浆（m3）

固结灌浆（m3）

浆砌石

PVC排水孔（m）

1077

3.2

55.8

782.4

261.6

43.2

614.4

三、施工总体布置

3.1施工总布置的原则

根据现有的场地条件和发包人的规划征地范围，结合场内外交通线路，按照工程施工的需要，进行施工生产、生活营地的规划、设计、修建与管理。

1、充分考虑到招标文件关于本工程施工期安全、环保和文明施工方面的要求。

2、施工营地规划做到布置整齐合理、外表美观。

3、营地本着有利生产、方便生活、易于管理的原则布置，并严格执行有关消防、卫生和环境保护等专门规定。

4、施工布置做到能充分发挥施工工厂设施的生产能力，满足施工总进度和施工强度的要求。

5、施工营地内各类场地区分开布置，相对独立，尽可能减少彼此作业时的相互干扰。

6、施工生产、生活营地设置有效的防护和排水系统，满足场地的防护和排水要求。

工区施工道路平整畅通。

7、尽量利用工程弃碴填平低畦部分，布置施工设施场地。

8、主要施工设施、施工厂棚、生活设施及干线公路的高程均不低于10年一遇洪水位。

3.2临时设施布置

XXX隧洞进口与YYY隧洞出口距离较近，为了减少占地及成本投入，XXX隧洞的临时设施结合YYY隧洞进行布置，与YYY隧洞施工共用部分临时设施。

1、钢筋加工厂

钢筋加工厂设在YYY隧洞出口规划的施工营地内，承担分部工程钢筋、锚杆加工任务，厂内设置加工车间、原材料临时堆存场、成品料堆存场等。

2、木材加工厂

木材加工厂设在YYY隧洞出口规划的施工营地内，承担本分部工程锯材、细木结构、木模板及房屋建筑等木制品加工制作任务，场内设加工车间、成品堆存场及原木堆存场等。

3、仓储系统

（1）、综合仓库：

主要存放五金器材、办公物资，劳保用品库及其它库房。

综合仓库布置在发包人规划的施工营地内,占地面积15m2。

（2）、材料库：

主要用于外加剂、锚固剂及工地其它零星材料的堆放，棚建面积为8m2,具体位置可根据现场确定。

（3）、水泥库：

水泥库设建面积20m2,具体位置根据现场确定。

（4）、值班室：

值班室布置在施工营地进口处，占地面积10m2，具体位置可根据现场确定。

3.3风、水、电布置

3.3.1施工供风

1、供风项目及耗风量

（1）供风项目

本工程主要供风项目有：

隧洞石方洞挖，混凝土浇筑及基础处理工程等。

2、耗风量

根据施工总进度安排：

施工高峰最大耗风量约10m3/min。

（2）供风系统设置

根据工程施工特点及施工安排，在YYY隧洞出口布置一台20m3/min电动空压机，在XXX进口平台左侧布置一个储气罐，供风管采用DN80无缝钢管，法兰连接，由YYY隧洞出口空压机送风至XXX隧洞出口储气罐，洞内供风管布置于隧洞一侧向洞内供风。

3.3.2施工供水

1、供水条件

隧洞进口左侧布置高位水池，施工供水由谷底河流采用离心泵抽水至5m3高位水池，再以φ80mm钢管引至施工区域内，再分向各用水点供水，支管采用φ50mm钢管，洞内供水钢管随开挖面向洞内延伸，沿洞壁一侧布置。

2、供水项目

本工程主要供水项目有：

施工管理生活生产用水，隧洞开挖及支护用水，砼拌合用水等。

3.3.3施工供电

在距隧洞进口100m左右的位置，根据本标段施工总体规划，在YYY隧洞出与XXX隧洞进口之间布置200KVA变压器电源接入点，自行设计、安装隧洞供电系统，直接接入电动空压机供风站。

洞内供电系统，除低压照明外，另需要考虑排水和格栅钢架焊接、衬砌等动力电源接入。

计划利用总体规划接线点，设置低压开关柜，引线进行洞内施工供电，隧洞三相动力线采用35mm2的低压电缆沿洞壁拱角一侧布置。

为了洞内供电安全需要，低压供电线路外套Φ40mmPVC管，每隔200m设置一个三通作为引线之用，供电线路同开挖工作面应保持30m的安全距离。

3.4拌和机布置

本工程拌合系统与YYY隧洞拌合系统共用，拌合站由1台JDY350型强制式拌合机，电子计量，并配备ZL20装载机一台上料。

拌合站设在YYY隧洞出口端的场地，拌合好的混凝土由运输车运输至XXX隧洞施工处。

3.5交通道路布置

场外道路由村道连接至国道318线、108线、省道210线等，进场道路由XXX隧洞进口至YYY隧洞出口段明渠开挖出平台，形成施工道路，连接至YYY隧洞出口进场道路，与场外道路连接畅通。

3.6施工通讯布置

配置4对无线对讲机用作现场指挥调度；

洞外覆盖中国移动、中国联通、中国电信移动网络，满足施工通讯要求。

3.7通风排烟布置

洞挖过程中，要有足够容量的通风系统，隧洞工作面风压不应小于0.5MPa。

以保证空气流动速度不小于0.15m/s，并防止空气停滞。

根据初步计算和类似工程经验，拟定通风排烟方式为：

隧洞开挖（或扩挖），一台37kw轴流式通风机布置在隧洞入口处（远离洞口约20米），采用压入式通风；

φ500mm软性通风管沿隧洞洞壁顶拱布置，随开挖作业面的推进向作业面延伸，向工作面提供新鲜空气。

3.8主要施工机械及劳动力配置

劳动力计划：

计划洞挖施工人员20人，管理人员7人，技工、普工和司机8人，施工机械设备见下表。

表3施工机械设备配备表

序号

名称

规格、型号

数量

备注

一

钻爆设备

1

凿岩机

YT-28

3

其中备用1台

2

风镐

G20

修边用

压浆机

HJB

二

挖装设备

挖掘装载机

NKL-20

农用运输车

11m3

装载机

ZL20

4

扒渣机

GFK-7.5S

5

隧洞掘进机

Erkat

三

通风、排水设备

离心泵

压入式风机

四

临时支护设备

喷浆机

一台备用

钢筋切割机

钢筋冷弯机

五

测量设备

全站仪

ZT20RPRO

GPS

T5

经纬仪

四、隧洞施工

XXX隧洞主要为Ⅳ、Ⅴ类围岩，采用全断面爆破施工，单向掘进，及时跟进锚喷加钢筋网及架设钢拱架等临时支护措施。

出碴采用无轨出碴，采用GFK-7.5S四驱窄型扒渣机装小型农用车从隧洞出口经施工便道运至指定碴场堆放，隧洞临时支护紧随开挖进行。

隧洞混凝土衬砌：

在隧洞开挖支护完成后进行，按先底板后边顶拱的浇筑顺序进行，由洞内向洞外后退法浇筑。

主洞采用定制钢模，混凝土采用1m³

自铲车辆运料，HB-30泵机泵送入仓。

4.1洞口工程施工

4.1.1施工工艺

边仰坡开挖前，先进行测量放线，放出隧洞中线和开挖边界线。

根据图纸中提供的刷坡线的坡度：

1：

0.3～1：

1.5（具体由地质情况按设计参数确定）。

边仰坡施工过程中，测量应随时检查、放线，确保按设计图纸施工。

1、截水沟修建及防排水

由于此引水隧洞洞口边、仰坡地质结构较差，多为覆盖层，在开挖土石方的同时进行洞口截水沟的施工。

开挖边界线放出后，先按设计要求进行截水沟施工。

截水沟修建时需考虑排出的水不流经洞外道路或能流入洞外排水沟中，使洞内外防排水形成统一体，最后全部流入自然沟渠。

2、边仰坡的开挖

洞口覆盖层采用挖掘机挖装，自卸汽车运输，运至距洞口左侧的指定弃碴场。

边仰坡采用机械开挖，人工进行削坡，自上而下分层进行。

各层开挖、削坡过程中同时做好坡面防护；

对弃碴场进行防护处理，边弃碴边防护，保证水土不流失。

洞口石方开挖前先进行清表，清表内容为地表植被、覆土层，清表至基岩后开始进行分层爆破开挖出渣。

边坡爆破开挖采用光面爆破自上而下分层开挖，施工程序见下图。

图1洞口施工程序图

4.1.2边仰坡加固和防护

为了更好的作好洞口边坡防护，必须严格按设计图纸进行施工，保证山体的稳定。

1、选用材料及配合比

配合比严格按照实验室出具的配合比进行施工，采购的各种材料，必须要有产品合格证，并经现场检验合格方能使用。

2、系统锚杆施工

系统锚杆施工工艺流程为：

钻眼——清孔——注浆——插入杆体

（1）钻眼清孔

钻眼设备采用普通气腿式YT-28凿岩机，按设计图纸要求造孔，孔径、孔深应符合设计规范要求。

钻孔方向除现场质检工程师另有要求外，均应尽量垂直岩石层面，孔眼在锚杆安装前必须彻底清洗干净。

（2）注浆

锚杆眼里注浆是否饱满，是保证锚杆支护质量的关键。

注浆时，将搅拌好的砂浆装入注浆泵。

将注浆管插入眼中，使管口离眼底部10cm间隙，开动注浆泵，待砂浆注入孔眼后，注浆管逐渐被砂浆向外推挤，此时可将注浆管均匀向外退出，注到孔深的2/3时停止注浆，再由插入的钢筋将孔内挤压填满为止。

（3）锚杆插入

钢筋在插入前应充分除锈并用水湿润，以保证与砂浆紧密结合。

插入钢筋时，要沿孔轴线缓慢推入。

如遇插入阻力大，可用锤子轻轻打入。

锚杆应外露10cm。

插入钢筋后，砂浆未达到设计强度前，禁止扰动杆体。

4、钢筋网安设

钢筋网应在系统锚杆施作后安设，预先按设计加工钢筋网片，施作时，将钢筋网随需支护岩面的起伏铺设，与被支护岩面间隙约3cm，并与系统锚杆焊接在一起，必要时加设50cm的临时锚杆对钢筋网进行加固。

避免钢筋在喷射砼时晃动，钢筋网连接处用细铁丝绑扎或点焊，钢筋网之间的搭接长度不小于20cm。

5、喷射砼施工

（1）喷射混凝土材料

水泥：

采用普通硅酸盐水泥，水泥标号不低于32.5R，使用前应做强度复查试验。

速凝剂：

必须采用质量合格的产品，应注意保管，防止受潮。

使用前应做速凝剂效果试验，要求初凝时间不超过5min，终凝时间不超10min。

砂：

喷射混凝土应采用硬质洁净的中砂或粗砂，细度模数应大于2.5，含水量一般为5%-7%，使用前应过筛。

石料：

采用坚硬耐久的碎石，粒径不大于10mm,且级配良好。

（2）配合比

喷射水泥采用峨胜P.042.5R水泥，强度等级为C20，水胶比0.44，喷射混凝土必须按照项目经理部下发的混凝土及砂浆施工配合比进行施工。

速凝剂添加不得大于配合比中规定值。

为便于过程控制，现场应设有磅称，喷射混凝土材料应每盘称量，材料计量应以质量计算。

拌和均匀性每班检查不得少于两次。

（3）喷射混凝土

喷射混凝土采用C20混凝土，喷射作业采用分段、分片由下而上顺序进行，每段长度为6m。

喷射时将喷咀的流束作小圆圈慢速移动并垂直于工作面，保持喷咀与喷射面约1m的距离，因为有钢筋网，喷射距离可采取0.6m，喷射角度可稍偏，喷射混凝土的调节是由喷射手凭借经验控制的。

喷射时喷层表面应具达到有轻度的光泽，塑性较好，无干斑或滑流现象。

遇地下水地段，从地下水渗水点外围喷起，逐渐向内靠拢，直至渗水点周围，再安设排水管把地下水引出，地下水较多时，砼先喷干料，待干料与渗水结合后再喷湿料。

4.1.3洞口及覆盖层段加固

若洞口围岩较好，进洞沿开挖轮廓线外距边缘线30cm处，施作双层锁口锚杆（Φ22mm，L=3.0m，间距1.5m，梅花型布置），挂钢筋网（φ6间距20cm×

20cm），喷8cm厚的混凝土进行洞脸锁固。

若洞口围岩较差时，采用小导管超前支护，管棚采用（Φ40mm，L=3.0m，间距0.4m）布置,挂网、喷砼进行洞脸锁固。

覆盖层Ⅴ类洞段，小导管按纵向间距按2.5m一环布置，环向间距0.4m，外插角为15o以下，保证小导管搭接长度0.5m，用超强砂浆作为小导管与岩层空隙的胶结物，以提前发挥超前支护作用。

在超前支护下实现开挖，开挖后立即进行挂钢筋网片、喷射早强混凝土及钢拱架等临时支护措施。

开挖轮廓线的周边采用密钻眼对岩体进行切割，拱部眼间距为30~40cm，边墙间距为40~50cm。

挂口采用短进尺（第一次为0.5m）弱爆破，周边眼采用φ25小药圈，不耦合装药。

爆破后对松散部分进行人工找顶清除，并检查断面尺寸，如有欠挖进行小炮处理，如没有欠挖，立即素喷C20混凝土，厚3cm，在顶拱打Φ22@1.2×

1.2m锚杆，L＝2.0m，并挂Φ6@20×

20cm钢筋网，钢筋网尽量与开挖面紧贴，然后架设钢拱架支护（I10cm工字钢间距进口段0.8-1.2m，洞身段1.2m）；

拱架之间连接筋采用Φ22钢筋间距60cm,每榀拱架采用4根Φ22长2米锚杆固定，拱架之间钢筋网片Φ6@20×

20cm，钢筋网与钢拱架及锚杆焊接成整。

最后在工字钢间隙再喷C20混凝土，厚度10cm。

喷前将基岩面清洗干净，钢筋保护层厚度不小于5cm。

衬砌：

明洞及洞门衬砌均是先施工仰拱及墙脚部钢筋混凝土（包括仰拱回填），然后利用多功能作业台架绑扎边墙和拱部钢筋，钢筋在洞外加工场下料加工成型，运至现场人工绑扎。

仰拱及墙脚部混凝土采用组合钢模板人工立模浇注，仰拱与填充层采用全幅整体浇筑分段施作，边墙及拱部混凝土采用组合钢模板，两侧对称灌注。

洞口段衬砌自洞内40米向外侧进行。

混凝土由电子计量强制式搅拌站生产，搅拌输送车运输，泵送入模仓，附壁式振捣器振捣，拱墙混凝土一次浇注成型。

4.2洞挖工程施工

根据总进度安排，XXX隧洞开挖采用隧洞进口单头掘进，采用爆破开挖的施工方法。

4.2.1隧洞开挖措施

本工程隧洞围岩以Ⅳ、Ⅴ类围岩为主，现已Ⅳ类围岩开挖方式为例说明我部的开挖方案及措施，对Ⅲ、Ⅴ类围岩的开挖参照Ⅳ类围岩开挖方式进行施工。

1、开挖准备

洞内风、水、电就绪，施工人员、机具准备就位。

2、测量放线

洞内导线控制网测量采用全站仪进行。

施工测量采用全站仪配水准仪、激光进行。

测量作业由专业人员实施，每循环爆破后进行设计规格线检查和中线的测量，并根据爆破设计参数放样出布孔位。

断面测量滞后开挖面10～15m，按5m间距进行，每个月进行一次洞轴线及坡度的全面检查、复测，确保测量控制开挖工序质量。

同时，随洞室开挖、支护进度，每隔20m在两侧洞壁或洞顶设一处桩号标志。

3、钻孔作业

由熟练手风钻钻工严格按照测量定出的中线、腰线、开挖轮廓线和测量布孔进行钻孔作业。

各钻手分区、分部位定人定位施钻，实行严格的钻手作业质量经济责任制。

每排炮由值班工程师按“平、直、齐”的要求进行检查。

周边孔及掏槽孔的偏差不得大于5cm，其它炮孔孔位偏差不得大于10cm。

4、装药爆破

炮工在装药平台上按钻爆设计参数装药，崩落孔及掏槽孔采用Φ32mm药卷连续装药，周边光面爆破采用Φ25mm药卷，不耦合连续装药，不耦合系数1.68。

孔口用黄泥堵塞严实；

装药完成后，由技术员和专业炮工分区分片检查，联结爆破网络，撤退工作面设备、材料至安全位置，非电毫秒雷管引爆，周边光面齐爆。

炮孔布置、装药结构及爆破分段详见Ⅳ类围岩爆破设计图，对于Ⅲ、Ⅴ围岩爆破，适量增减装药量即可，增减量根据现场实际情况确定。

5、通风散烟及除尘

施工过程中一直启动通风设备通风，爆破散烟结束后，开挖面爆破渣堆洒水除尘。

6、安全处理

爆破后，人工清除掌子面及边顶拱上残留的危石及碎块，保证进入人员及设备的安全，岩面破碎洞段在进行安全处理后，可先喷一层5cm厚素混凝土，出渣后再次进行安全检查及处理。

在整个施工过程中，设专职安全员每天进行安全检查，发现问题及时处理。

7、出渣及清底

洞内爆碴采用GFK-7.5S四驱窄型扒渣机装渣，农用车运至洞外指定碴场。

8、围岩支护

每循环爆破开挖结束后，对局部稳定差的岩体及时进行临时锚杆支护，喷锚支护滞后开挖作业面不大于30m。

先初喷3cm厚混凝土，按设计要求制作及施工锚杆（Φ22，L=2.0m），再挂拱部钢筋网（φ6，20×

20cm的方网），最后再喷5cm厚混凝土。

墙部临时支护按先施作系统锚杆（Φ22，L=2.0m），再挂网，最后喷5cm厚混凝土，必要时采用I10工字钢架进行支撑，钢拱架间距为1~1.5米，φ20钢筋做连接筋，环向间距0.4~0.4米。

Ⅲ类围岩临时支护采用随机锚杆配合挂（φ6，20×

20cm）钢筋网，再进行素喷混凝土，厚度为10cm。

Ⅴ类围岩临时支护采用I10工字钢支撑，挂φ6，20×

20cm的钢筋网，系统锚杆（Φ22，L=2.0m），最后喷5cm混凝土。

表4Ⅳ类围岩洞挖循环作业时间表

循环时间

准备及测量放线

min/循环

30

钻孔时间

160

装药爆破时间

通风散烟时间

安全处理时间

出碴时间

180

安全支护时间

240

每循环时间

min/循环

700

施工强度

日有效施工时间

h

22

日进尺

m

3.8

月有效施工天数

天

平均月进尺

m/月

83.6

4.2.2特殊洞段

根据设计提供地质资料，未见可能出现的特殊地质情况，但我方仍需做好特殊地质情况出现的防范工作，一旦出现特殊地质情况，立即停止施工，根据出现的特殊情况制定针对性的施工方案报审，待监理审批后再进行复工。

4.2.3洞内锚杆及钢筋网工艺

1、锚杆采用砂浆锚杆，锚杆直径Φ22mm，长3m，用螺纹钢制作。

锚杆预先在洞外按设计要求加工制作，插入锚杆钱预先除去油污、铁锈和杂质。

2、采用YT-28气腿式手风钻钻孔，锚杆钻孔位置及孔深必须精确。

钻孔达到标准后，用高压风清除孔内岩屑，然后采用MZ-1注浆机将配制合格的砂浆注入孔内，再用人工利用作业平台将加工好的杆体插入锚孔，采取先注浆后插杆的方式。

3、砂浆锚杆施工工艺流程见下图。

图2锚杆施工工艺流程图

4、钢筋网制安

钢筋采用Φ6.5mmI级圆钢，钢筋质量经试验符合设计规范要求，采用绑扎或局部点焊接，钢筋网紧贴岩面并与锚杆连接牢固，间距20×

20cm。

5、钢拱架支撑及安全支护

软弱围岩地段、断层破碎带地段拟采用钢支撑结合超前导管支护。

钢支撑采用I10工字钢，套管采用Φ钢管，长度2.5m。

钢支撑在洞外按设计加工成型，洞内安装在初喷混凝土之后进行，与定位系筋焊接。

钢支撑间设纵向连接筋，钢支撑间以喷混凝土填平。

钢支撑拱脚必须安放在牢固的基础上，架立时垂直隧洞中线。

当钢支撑和围岩之间间隙过大时设置混凝土垫块，用喷混凝土喷填。

4.2.4塌方

1、隧洞塌方应采取的措施 

（1）思想重视 

从施工角度要高度重视，预防塌方的工作重点在工区和作业队，特别是施工现场的技术干部和现场管理人员，应重点做好预防工作，掌握一手资料，采取正确的预防措施，如施工方法、施工工艺、合理的支护参数等等，为及时快捷正确处理塌方，赢得时间。

（2）严格按照“新奥法”进行设计并施工 

“新奥法”的基本思想：

充分利用围岩的自承能力和开挖面的约束作用，采用锚杆和喷射混凝土为主要的支护手段，及时对围岩进行支护，约束围岩的松弛和变形，并通过对围岩和支护结构的监控量测来指导地下工程的设计和施工；

“新奥法”的特点：

充分保护围岩，减少对围岩的扰动，充分发挥围岩的自承能力，尽快使支护结构闭合，加强检测。

即少扰动、早喷锚、快封闭、勤测量。

（3）加大现场的监控力度、确保工程质量 

在开挖和支护形成矛盾时，一定要确保施工质量，尤其是拱架和开挖面的接触程度、锁脚锚杆和拱架基础的稳固情况，锚杆的锚固质量和喷护质量厚度等应是控制的重要对象。

（4）加强测量的监控工作 

对已开挖成型的施工洞段，应加强日常监控量测工作，尤其属于塌方变形比较严重的地方，更是要予以重视。

（5）加强现场施工人员培训及自身素质的提高 

全员树立安全节约的思想，加强自身业务能了的提高，为高效正确的指导工程施工打下坚实的基础

2、隧洞塌方的综合治理

（1）分析研究塌方发生的原因，查清塌方规模，类型及发展规律，如地质构造、地下水活动情况等；

（2）切记盲目清除塌方体，不要人为导致塌方扩大；

（3）有地下水活动的塌方，必须先治理地下水，再治理塌方。

（4）隧洞塌方处理方法

表5隧洞塌方处理的常用方法

处理方法

适应条件

主要施工程序

锚喷支护法

塌方规模小，未堵塞，塌方后围岩能够暂时稳定

1、搭工作平台；