南山2号隧道衬砌施工方案1Word下载.docx

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1.9.我单位积累的成熟技术、科技成果、施工工艺及同类工程的施工经验。

1.10.会议纪要。

2.编制原则

公路隧道衬砌施工方案根据各隧道的设计图纸、洞内围岩级别，选择适宜的方法进行施工；

采用新技术、新设备、新方案，做到适用性和先进性相结合，进行技术经济方案的比选，选择最优方案施工；

提高施工机械化水平，提高劳动生产率，加快施工进度，确保工程质量。

总结经验教训，不断的提高隧道工程二衬施工质量，为隧道工程施工安全保驾护航。

隧道衬砌施工方案除应符合《公路隧道施工技术细则》外，尚应符合环境保护和劳动卫生有关法律、法规的要求。

3.工程概况

3.1.概述

南山二号隧道进口位于重庆市綦江区北渡镇连城村，出口位于重庆市綦江区古南镇枣园村。

路线左线起止里程为K43+903～K46+559，右线起止里程为YK43+898～YK46+535，隧道围岩级别主要为III、IV、V两级。

3.2.衬砌类型表

南山二号隧道左线

南山二号隧道右线

路堑式明洞

33

32

V加强

90

V偏加强

V浅

105

V

V

23

IV加强

300

125

IV

2008

IV浅

1947

IV停

120

IV车行横通道

101.33m/3道

IV人行横通道

114m/4道

4.现场组织机构

4.1项目部根据施工设计图、工程工期、质量、施工安全工作等要求，结合现场实际情况，地质资料及有关施工文件精神，组织经验丰富的技术管理骨干，成立由队长负责制的施工领导机构，下设掘进钻爆班、机修班、出渣运输班、衬砌班、制作钢架、钢筋班。

主要施工人员配置表（一个施工队为例）

岗位名称

人员数量（人）

正副队长

2

搅拌站

技术负责

支护班

20

现场管理

开挖班

50

生产计划

衬砌班组

30

质检、安全

喷锚班组

专业电工

试验员

专业电焊工

10

测量员

4

机械班

合计

170

4.2施工组织机构框图：

组织机构图

项目经理：

田明昱

分部经理：

刘登荣

分部副经理：

普艳淇

分部总工程师：

佘建

工

程

管

理

部

：

王远

安

质

环

保

陈云龙

机

电

物

资

张旭东

商

务

蒋廷先

财

赖家顺

综

合

办

公

室

刘步云

点

实

验

张晓辉

项目副经理：

尹足

项目总工程师：

焦东旺

隧

道

七

队

郑传斌

六

林世淋

4.3我部已完成空压机、风水管、变压器等全部安装完毕，可满足施工生产需要，详见机械配备表。

主要机械设备配备表（一个施工队为例）

序号

设备名称

数量

1

装载机

4台

11

潜水泵

挖掘机

3台

12

2—5吨材料运输车

1台

3

空气压缩机20m3/min

8台

13

110KW轴流通风机

2台

钻眼台车

2架

14

砼输送灌车

5

砼输送泵

15

破碎机

6

注浆机

16

交流电焊机

16台

7

风动凿岩机

20台

17

拱架弯曲机

8

砼喷射机

18

出碴运输自卸汽车

6辆

9

砼搅拌机

19

发电机

砼搅拌站

1座

钢筋切割机

5.施工方法及步骤

5.1初期支护施工

施工工序：

初喷砼→锚杆施工→挂钢筋网→架立钢架→辅助施工措施→复喷砼

隧道洞身衬砌支护参数表

衬砌

类型

适用条件

喷砼

锚杆

纵×

横

钢筋网

钢架

预留变形量

砼拱墙

砼仰拱

备注

洞口浅埋土质、洞口厚层块碎石土以及洞身受构造影响严重的V级围岩地段

24含仰拱

@100×

100

φ6.5

@20

I18

@50

50钢筋砼φ22@25

锚杆均全断面布置

洞口V级围岩浅埋段和洞身穿越较小断层破碎带地段

24

@70

50钢砼φ22@25

隧道洞口偏压且以土质为主的V级围岩地段

50～70钢筋砼φ22@20

50钢筋砼

φ22@20

V偏

隧道洞口偏压且以岩质为主的V级围岩地段

洞口浅埋IV级围岩地段

22

250

@25

I16

@90

40钢筋砼φ18@20

锚杆按120°

设置

洞身以软质岩为主的IV级围岩地段

@100

40

洞身一般IV级围岩地段

@120×

@100格栅

10×

5.1.1喷射砼施工

（1）施工工艺：

喷砼采用湿喷工艺施工，施工工艺见下图：

喷射混凝土施工工艺流程框图

细骨料

1

加速凝剂

粗骨料

湿式喷射机

搅拌

喷头

水泥

压缩空气

2

水

外加剂

（2）喷射砼采用湿喷机，利用多功能作业台架人工喷射,软弱围岩分初喷和复喷两阶段完成，完整围岩地段一次性或分多层喷够设计厚度，后一层喷射在前一层砼终凝后进行，以降低砼回弹率。

喷射砼由洞外拌合站集中拌料，由砼运输车运到工作面，喷射砼前，用高压风清理岩面粉尘和杂物，喷射作业分段、分片、由下而上顺序进行，分段长度不超过6m。

具体方法如下：

.原材料计量准确无误，杂质含量不超标，砂、石料、水泥、水的计量误差≯2%，速凝剂、减水剂等外加剂的计量≯0.5%。

设置控制喷砼厚度的标志。

喷砼过程中及时检测砼坍落度和和易性确保砼性能不产生在的波动。

岩面有较大的凹洼时，在初喷时找平。

喷嘴与岩面垂直，距受喷面0.8～1.2m为最佳距离。

掌握好风压，减少回弹，喷射压力0.1～0.15MPa。

喷砼前用高压水或高压风进行受喷面清洗，处理表面浮尘浮碴。

同时处理危石，检查开挖断面净空尺寸是否欠挖，超出规范要求地段及时提前处理。

施工中经常检查出料弯头、输料管和管路接头，处理故障时断电、停风，发现堵管时立即停风关机。

回弹率应控制在：

拱部不超过30%，边墙不超过20%。

`挂钢筋网后，回弹率限制可放宽5%。

喷射时应尽量减少回弹，回弹物不得重新作为喷射砼材料。

.喷射砼终凝2h后，视洞内湿度情况进行喷水养护，养护时间一般不少于7天。

严格按规范要求进行喷砼取样试验工作。

5.1.2锚杆施工

（1）利用多功能作业台架人工施工锚杆，锚杆于洞外加工场地按设计要求先期加工，专车运至洞内作业面。

药包锚杆施工顺序：

测量放线→钻孔→清孔→药包安装→锚杆安装。

注浆锚杆施工顺序：

测量放线→钻孔→清孔→锚杆安装→孔口处理→浆液制备→注浆。

（2）施工技术措施

施工前检查断面尺寸是否符合设计要求。

所用钢筋经试验合格后进场加工成锚杆，锚杆杆体除锈除油。

锚杆布置形式严格按设计要求施作，按要求定出锚杆位置，锚杆间距允许误差±

15mm，深度允许误差±

50mm。

钻孔圆而直，钻孔方向尽量与围岩主要结构面垂直，孔径符合设计要求。

药包锚杆杆体做到位于眼孔中央，四周均有锚杆药。

注浆锚杆施工中注浆开始或中途暂停超过30分钟时，用水润滑灌浆罐及其管路。

注浆孔口压力不得大于0.4MPa，注浆管插至距孔底5～10cm处，随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出，随即迅速将杆体插入，锚杆杆体插入孔的深度不小于设计长度的95%。

若孔口无砂浆流出，将杆体拔出重新注浆。

锚杆安设后不得随意敲击，其端部3天内不得悬挂重物，做好防机械碰撞措施。

5.1.3钢筋网施工施工方法

（1）钢筋网预先在洞外加工成适当大小的大片，专车运至洞内作业面后进行钢筋网的铺设。

钢筋网随高就低紧贴初喷面，并与锚杆尾部点焊或绑扎牢固。

①锚杆安设后及时进行挂网作业，人工铺网片时注意网片搭接宽度，钢筋搭接长度不得小于35倍钢筋直径，并不得小于一个网格长边尺寸。

②应在初喷一层混凝土后再进行钢筋网的铺设。

钢筋网宜随受喷面起伏铺设，并在锚杆安设后进行，与受喷面间隙宜控制在20~30mm之间。

③钢筋网安装做到稳固，密贴初喷砼面，喷砼时不产生晃动。

④钢筋使用前必须按要求进行除锈、调直，同时做到不改变钢筋性能。

5.1.4钢格栅拱及型钢拱架

（！

）施工顺序：

钢架制作→钢架检验→钢架运输→钢架安装→锁脚锚杆施工→纵向联接筋施工

施工方法：

钢拱施工利用多功能作业台架人工架设。

格栅钢架1.0榀/m，采用10*15格栅钢架，主筋采用φ22的螺纹钢，箍筋为φ10的圆钢。

拱脚位置设φ25L=3.5m锁脚锚杆4根/侧，连接钢筋环向间距1.0m。

相邻节采用<

63×

40×

5角钢和螺栓螺母联接。

（2）型钢钢架的尺寸详见隧道支护参数表，拱脚位置设φ25L=3.5m锁脚锚杆4根/侧，连接钢筋环向间距1.0m。

联接钢板采用15mm厚A3钢加工。

格栅钢架和型钢钢架施工中每榀钢架均考虑分为5节，相邻两节钢架用螺栓连接。

（3）施工技术措施：

钢架制作、检验：

钢架在洞外钢筋加工场按设计加工，每节两端焊上连接板，钢架加工控制平面翘曲度在规范允许的范围内。

加工完成后进行钢架检验：

检查焊点、结构尺寸、翘曲度等是否符合规范要求。

经检验合格的成品编号堆码，并做出标识。

安装：

因采用台阶法施工，根据开挖方法先安装拱部，为了使拱部拱架便于与下部连接，安装拱部时在拱脚处垫上垫板并用锁脚锚杆锁固，上部拱脚开挖高度低于上部开挖底线15～20cm。

边墙拉槽跳马口开挖，相继安装墙部拱架。

安装好的拱架用纵向连接筋连成一体，按设计施作径向锚杆，将径向锚杆的尾部焊于拱架上，钢格栅拱的下端设在稳固的地层上。

安装好的拱架按设计施工锁脚锚杆。

钢架架立横向和高程允许误差为±

5cm，垂直度允许误差±

2°

左右纵向误差±

5cm。

钢架与围岩之间的超挖用喷砼回填，保护层厚度不小于4cm。

钢架基脚置于牢固的基础上，钢架拱背与围岩间预留2～3cm间隙作为砼保护层，与围岩间距过大处设垫块。

⑤钢架应经常检查，如发现破裂、倾斜、弯扭、变形以及接头松脱填塞漏空等异状，必须立即加固。

5.1.5辅助施工措施

（1）超前小导管

隧道洞口支护加强段施工设计拱部120°

范围内超前预支护采用Φ42mm热轧无缝钢管（4.0mm厚小导管）注浆进行超前支护。

小导管注浆工艺见《隧道超前小导管注浆施工工艺框图》。

超前小导管注浆施工工艺框图

地质调查

注浆设计

浆液选择

配合比试验

注浆参数

现场试验

效果检查

制定施工方案进入施工

设备准备

管材加工

材料准备

机具准备

施工准备

喷射砼封闭掌子面

钻孔打小导管

注浆

开挖

①施工方法

施工顺序：

测量放线→钻孔→掏孔检查→小导管安装→孔口处理→浆液制备→注浆。

利用多功能作业台架风钻钻眼、顶进作业，与钢架配合使用，从两榀钢架之间穿过。

注浆施工利用牛角泵或注浆机进行注浆。

主要施工参数：

a.钢管外径42mm、厚度4.0mm、长度450cm，环向间距40cm，纵向间距300cm。

搭接长度不小于100cm，外插角10°

～15°

。

b.水泥浆液水灰比1：

1（重量比），注浆压力0.5～1.0MPa。

②主要技术措施

a.按设计和规范要求，在工作面上准确画出本循环需设的小导管孔位。

b.钻孔：

成孔直径Φ50mm。

钻孔时控制成孔与轴线夹角准确,孔壁圆、角度准、孔身直、深度够、岩分清洗干净。

出现严重卡钻、孔口不出水时应停止钻孔，立即注浆。

c.钢管插入及孔口密封处理：

钢管由专用顶头顶进，顶进钻孔长度≮90%管长。

钢管末端部焊设挡圈并用胶泥麻筋缠箍成楔形，以便钢管顶进孔后其外壁与孔岩壁间隙堵塞严密。

钢管尾部与钢拱架焊接牢固。

钢管顶进时，保护管口不受损变形，以便与注浆管路连接。

d.注浆孔的布置角度及深度按设计及规范的要求执行。

孔口位置与设计位置的允许偏差为±

5cm；

孔底位置允许偏差为空深的10%。

e.注浆：

注浆材料为水泥单液浆，注浆压力控制在0.5～1.0Mpa。

在注浆过程中，浆液保持准确比例，不断搅动。

f.注浆时做好记录，根据压力状况和跑浆情况确定终止时间。

（2）超前锚杆

Φ22mm螺纹钢筋，L=450cm，环向间距40cm，纵向间距300cm。

其它施工方法和技术措施同小导管施工。

（3）防水板施工

PVC防水板施工采用吊带式无钉铺设施工工艺，防水板每次铺设比衬砌砼长度长2m。

施工中使用作业台车先进行基面处理，然后铺设防水层，基面处理通常超前于防水层作业两个循环。

基面处理→楔钉孔施工→防水板挂设→防水板焊接→质量检查

①基面处理：

检查初期支护后的断面尺寸，修补初期支护表面，截除外露的锚杆头和钢筋网头及尖锐物，显著凹凸的初期支护表面分层喷射找平，确

保铺设表面圆顺及保证防水层与喷层能基本密贴。

②锚钉孔施作：

用电锤钻孔。

③防水板铺设：

利用防水板背后的系带用木楔钉入锚钉孔内。

为防止防水板被模筑砼拉裂，系带间距拱部为0.5～0.8m，侧墙为1.0～1.5m，并在凹凸处加密。

④防水板的焊接：

用热合机焊接，两层板搭接大于100mm，焊成双焊缝，每条焊缝宽25mm。

⑤质量检验：

通过对防水板焊缝中间空腔进行充气检查来检验防水层焊缝的严密性。

（4）止水条、止水带施工

①背贴式PVC止水带的施工：

在隧道二次衬砌砼结构变化处和地质变化处设止水带，施工时用Φ6钢筋夹固定好止水带，防止其在砼浇注过程中移位。

②止水条施工：

衬砌施工缝、伸缩缝处进行止水条施工时，在先灌注的砼端头预留凹形槽，止水条安装在凹形槽内。

5.2二次衬砌施工

因南山2号隧道为分离式隧道，故左、右洞施工相互间没有影响，根据各自隧道断面尺寸一致，左右洞分别配一套普通模板台车，加宽段模板台车通过普通模板台车加支撑，拼装出设计加宽段尺寸。

模板台车施工：

隧道使用台车施工，台车设计总长12m。

台车搭接10cm。

人行横洞与车行横洞采用简易型钢台架作工作平台进行施工。

模板均采用钢模板。

隧道防水施工：

隧道内采用简易台架铺设防水材料。

隧道钢筋施工：

集中钢筋加工厂加工，再运输至隧道二衬钢筋施工部位，采用防水板简易台架作为钢筋绑扎施工平台进行钢筋施工。

隧道二衬砼施工：

砼输送泵自地面泵送砼至模板台车处，砼灌注以自密实为主，人工配合采用捣固棒震捣。

5.2.1二衬施工顺序

二次衬砌施工顺序：

仰拱与小边墙同时施工，仰拱、小边墙超前50m，后期仰拱、边墙应流水线组织施工，拱墙基面处理、防水施工、钢筋绑扎、二衬砼浇注紧跟。

如下图所示

隧道二次衬砌施工示意图

5.2.2衬砌施工工艺

隧道衬砌施工工艺详见下图“衬砌施工工艺流程图”。

二衬衬砌施工工艺流程框图

5.2.3施工方法及技术措施

二次衬砌距离掌子面安全距离：

Ⅲ级围岩二次衬砌距掌子面距离不大于120m；

Ⅳ级围岩二次衬砌距掌子面距离80～100m；

Ⅴ级围岩二次衬砌距掌子面距离60～80m。

南山2号隧道以采用复合式衬砌为主，明洞段采用明洞衬砌。

仰拱与仰拱填充分开施作。

隧道衬砌要遵循“仰拱超前、拱墙整体衬砌”的原则，初期支护完成后，为有效地控制其变形，仰拱尽量紧跟开挖面施工，仰拱填充采用栈桥平台以解决洞内运输问题，并进行全幅一次性施工。

仰拱施做完成后，利用多功能作业平台人工铺设防水板，绑扎钢筋后，采用液压整体式衬砌台车进行二次衬砌，采用拱墙一次性整体灌注施工，最后完成整体道床施工。

混凝土在洞外采用拌和站集中拌和，混凝土搅拌运输车运至洞内，泵送混凝土浇筑，插入式捣固棒配合附着式振捣器捣固。

（1）隧道初支断面净空测量

在隧道二衬施工之前，先由测量组对隧道初支断面净空进行测量，对隧道净空进行检查，完成后将测量成果上报。

提前对侵限部分进行处理，处理完成后进行复测，并经监理检查合格后方可进行下一道工序。

（2）清底和基面处理

[1]清底采用人工配合挖机，清底过程中应注意对隧道初支的保护。

[2]初支基面集中漏水部位进行注浆堵水，渗水部位施作防水砂浆刚性防水层或堵漏灵，做到无滴水、漏水、淌水、线流或泥砂流出，保证基面干燥、清洁。

[3]自拱顶向两侧将基面外露的钢筋头、铁丝、锚管、排管、锚杆等尖锐物切除锤平，并用砂浆抹平顺，不得出现尖锐物。

[4]对基面凹凸不平处修凿及用砂浆抹平顺，不平整度最大为3mm，拱部不平整度矢弦比不大于1/8，其它部位矢弦比不大于1/6。

将基面阴、阳角处和棱角部位须用砂浆抹成圆弧，圆弧半径为100mm。

[5]基面处理完，并经检查验收合格后，方可进行下一道工序施工。

仰拱采用移动式栈桥施工，但仰拱填充不与仰拱同时灌注，拱墙衬砌采用液压钢模衬砌台车施工，最后施工水沟电缆槽，必要地段采取回填注浆。

（3）仰拱及仰拱填充施工

为保证隧道施工平行作业，仰拱施工采用移动仰拱栈桥，栈桥12m，采用5根I30工字钢加工，宽1.0m，I30工字钢上面用Φ22钢筋连接焊牢，间距25cm，底面用[10槽钢焊接，以保证栈桥的整体性，栈桥布置见下图。

仰拱与仰拱填充混凝土分幅分段浇筑，超前二次衬砌20～30m，仰拱与仰拱填充不得同时浇筑，按照设计厚度一次灌注成型。

仰拱填充浇筑时两边预留临时水沟。

Ⅳ、Ⅴ级围岩包括仰拱混凝土的浇筑、仰拱填充层的浇筑。

其工序框图分别见下图。

立模，进行仰拱上填充层施工

仰拱施工工序框

安装横向盲沟

铺底施工工序框

[1]测量放样

首先在隧道两侧边墙处打设导放点，导放点每5m打设一组，标高与该里程设计标高一致。

再根设计图纸进行放样。

[2]仰拱开挖应符合以下规定

根据测量放样进行隧底开挖，开挖轮廓和底部高程必须符合设计要求。

隧底范围石质坚硬时，岩石个别突出部分（每1m2不大于0.1m2）侵入衬砌应小于5cm。

[3]在仰拱混凝土灌注前基底应做以下处理

清理基底虚碴、积水及其他杂物；

采用高压风水对基面进行冲洗，保证基面洁净后方可关模浇筑混凝土。

若仰拱设计有初期支护时，浇筑混凝土前必须对初支面采用高压风水进行冲冼。

[4]仰拱及仰拱填充砼浇筑

仰拱与仰拱填充不得同时浇筑，要求仰拱终凝后进行填充混凝土浇筑。

仰拱紧跟下台阶施工，结合断面情况和现有施工技术，拟将仰拱及填充分成二步施工。

第一步先施工仰拱，第二步施工仰拱填充。

仰拱、仰拱填充施工断面

[5]仰拱填充混凝土的厚度及表面高程必须符合设计要求。

[6]仰拱填充混凝土强度达到5MPa方可行人，强度达到70%强度后方可通行车辆。

（4）矮边墙施工

[1]拱墙施工前先施作矮边墙，矮边墙顶面标高按台车侧模底部标高及实际施工要求确定。

施工时按规范预埋连接钢筋，并对与二衬混凝土接触面进行凿毛，在围岩变化处设置好沉降缝；

二衬砼浇注前用水将其表面湿润，清除杂物。

边墙模板应采用一次成型的弧形钢模。

[2]对设计有二衬钢筋的段落，预埋的接地扁铁应与钢筋焊接，无衬砌钢筋的也应尽量与锚杆头进行焊接，以确保接地电阻满足设计要求。

（5）衬砌钢筋施工

钢筋加工与绑扎

钢筋按要求在洞外统一加工，运输到现场，在台车上人工安装绑扎。

根据测量控制点先扎外层环向定位钢筋，用纵向筋将定位钢筋连接后，以纵向筋作为其他环向筋安扎依据，扎完外层后再用相同方法安扎内层钢筋，并及时将内外层钢筋用蹬筋连接，电弧焊点焊，以加强整体刚度。

钢筋安设完成后，按中线标高进行轮廓尺寸检查，合格后于内层钢筋挂设5cm厚砂浆垫块，以确保砼灌筑后钢筋保护层厚度。

钢筋绑扎时，严禁损伤防水板，钢筋焊接时，用防火板对防水板进行遮拦，以防烧伤防水板。

复检钢筋

台车就位前按照用仪器测放的隧道中线及标高对已安扎好的钢筋再次进行结构尺寸检查，看钢筋位置是否正确，保护层能否满足要求，环向主筋内外面是否已安设混凝土保护层浆垫块，只有符合要求后才能进行台车就位。

[1]钢筋绑扎接头技术要求：

a受拉区内的光圆钢筋末端应作成彼此相对的180度弯钩，带肋钢筋应作成彼此相对的90度弯钩。

绑扎接头的搭接长度（由两钩端部切线算起）应符合下表规定：

钢筋类别

受拉区

受压区

光圆钢筋

30d+半圆形弯钩

30d

带肋钢筋

35d+直角形弯钩

25d

注：

d为钢筋直径；

绑扎接头的搭接长度除应符合本表规定外，且在受拉区不得小于300mm，在受压区不得小于200mm。

b受压区光圆钢筋的末端，可不作弯钩，但钢筋搭接长度不得小于30d。

[2]焊接技术要求：

二衬钢筋采