岩山隧道洞身衬砌安全专项施工方案.docx

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岩山隧道洞身衬砌安全专项施工方案

厦沙公路泉州安溪至达埔段A2合同段

岩山隧道洞身衬砌专项施工方案

一、工程概况

岩山隧道位于泉州市安溪县蓬莱镇岩山，设计荷载等级：

公路I级。

隧道主洞宽10.25m，净高5m，左幅里程ZK7+708.036-ZK9+688，右线里程YK7+700-YK9+640。

岩山隧道为左、右分离式隧道。

在A2合同段内，本隧道长度为1959.982m（右洞长1940m，左洞长1979.964m）。

隧道出口段位于直线段。

隧道纵坡坡率/坡长：

右洞为-1.32%/1940m，左洞为-1.32%/1979.964m。

右洞为132.44m，左洞为131.81m。

隧址区属剥蚀丘陵及低山地貌，隧道轴线大致呈南北走向，地形起伏较大，出口处地面高程145-160m，隧道轴线最高点高程680.0m，相对高差约540.0m，地表植被较发育，进洞口覆盖层较薄,出洞口覆盖层相对较厚。

出口侧山坡自然坡度约33°。

隧址区上覆坡积粉质黏土，下伏基岩为侏罗系上统南园组凝灰熔岩（J3n）。

隧道场址区发育四条断裂f01-1、F02-1、F02-2、F02-3，隧道洞身围岩为侏罗系南园组凝灰熔岩，属硬质岩，岩体一般较完整，对隧道洞身围岩的稳定较有利。

隧道洞口围岩稳定性较差。

本隧道区山坡坡体较陡，冲沟较发育，地表水排泄较快，地表水总体较贫乏。

地下水主要为风化带网状孔隙裂隙水和基岩裂隙水，前者赋存于基岩强风化带，后者赋存于岩性接触带及节理带、断裂带裂隙内，一般路段富水性及导水性弱，主要接受大气降水及地下水侧向补给，向沟谷排泄，流量随季节变化较大。

进、出洞口地下水稳定水位一般分布于碎块状强风化层中。

洞身地下水主要聚集在构造破碎带中。

A2合同段岩山隧道支护工程数量表

支护类型

单位

左隧道支护长度

右隧道支护长度

备注

Z0

m

15

0

ZDK-1

m

0

55

Z5-1

m

71

0

Z5

m

59

118

Z4-1

m

41

0

Z4J

m

20

10

Z4

m

203

267

Z3

m

110

525

Z2

m

1627.036

883

Z7

m

123

82

Z8

m

80.8/2

48/2

Z9

m

127.7/2

91.1/2

Z9-1

m

27.1/2

22.7/2

ZPD1

m

25.2/2

45.2/2

ZPD2

m

27/2

0

二、编制依据

为加强对隧道施工安全生产的管理，以及做好安全事故发生后的救援处置工作，根据《中华人民共和国安全生产法》、《建设工程安全生产管理条例》、《福建省高速公路施工标准化管理指南》（隧道）、《厦沙公路泉州安溪段至达埔段A2合同段实施性施组》等有关规定，结合隧道施工的实际，特制定岩山隧道安全专项方案。

实施中，除应遵守本规程外，必须遵守国家有关规定和交通部有关标准及相关规范性文件。

三、编制原则

1、认真、全面、系统阅读施工合同，深刻领会和贯彻业主意图及业主对承包商的各项要求。

2、贯彻执行各项技术标准、安全技术规程。

执行业主对本工程建设的各项要求，采取现代化管理手段和施工项目管理模式，优化资源配置，实行动态管理，以适应施工组织安排的要求。

3、对现场安全管理坚持实施全员、全方位、全过程严密监控。

四、编制目标

1、杜绝特大、重大安全事故的发生，减少一般事故；

2、无特大、重大安全责任事故；

3、消除特大、重大安全隐患；

4、重伤率控制在4‰以下；轻伤率控制在10‰以下；

5、不得因施工对周边环境、建筑、设施等造成破坏；

6、无刑事案件发生。

五、工期安排

衬砌工期安排计划时间为2015年1月10号至2016年8月20号详细见下图

支护级别

起止里程

数量

2015

2016

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1

2

3

4

5

6

7

8

右Zdk-1

YK9+585～YK9+640

55

右Z4

YK9+535～YK9+585

50

右Z3

YK9+356～YK9+535

179

右Z4

YK9+336～YK9+356

20

右Z5

YK9+288～YK9+336

48

右Z4

YK9+258～YK9+288

30

右Z3

YK9+215～YK9+258

43

右Z2

YK9+188～YK9+215

27

右Z7

YK9+147～YK9+188

41

右Z2

YK8+767～YK9+147

380

右Z3

YK8+705～YK8+767

62

右Z4

YK8+695～YK8+705

10

右Z4j

YK8+685～YK8+695

10

右Z4

YK8+671～YK8+685

14

右Z5

YK8+601～YK8+671

70

右Z4

YK8+530～YK8+601

71

右Z3

YK8+501～YK8+530

29

右Z4

YK8+475～YK8+501

26

右Z2

YK8+438～YK8+475

37

右Z7

YK8+397～YK8+438

41

右Z2

YK8+325～YK8+397

72

右Z3

YK8+113～YK8+325

右Z4

YK8+087～YK8+113

26

右Z2

YK8+023～YK8+087

64

右Z4

YK8+003～YK8+023

20

右Z2

YK7+700～YK8+003

303

1、右洞衬砌工期安排

2、左洞衬砌工期安排

支护级别

起止里程

数量

2015

2016

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1

2

3

4

5

6

7

8

左Zdk-1

ZK9+633～ZK9+683

50

左Z5-1

ZK9+610～ZK9+633

23

左Z5

ZK9+585～ZK9+610

25

左Z4

ZK9+535～ZK9+585

50

左Z3

ZK9+376～ZK9+535

159

左Z4

ZK9+356～ZK9+376

20

左Z5

ZK9+308～ZK9+356

48

左Z4

ZK9+278～ZK9+308

30

左Z3

ZK9+235～ZK9+278

43

左Z2

ZK9+229.2～ZK9+235

5.8

左Z7

ZK9+188.2～ZK9+229.2

41

左Z2

ZK8+775～ZK9+188.2

413

左Z3

ZK8+715～ZK8+775

60

左Z4

ZK8+703.1～ZK8+715

11.9

左Z4j

ZK8+693.1～ZK8+703.1

10

左Z4

ZK8+681～ZK8+693.1

12.1

左Z5

ZK8+611～ZK8+681

70

左Z4

ZK8+540～ZK8+611

71

左Z3

ZK8+509～ZK8+540

31

左Z4

ZK8+485～ZK8+509

24

左Z2

ZK8+479.6～ZK8+485

5.4

左Z7

ZK8+438.6～ZK8+479.6

41

左Z2

ZK8+354～ZK8+438.6

84.6

左Z3

ZK8+121～ZK8+354

233

左Z4

ZK8+095～ZK8+121

26

左Z2

ZK8+031～ZK8+095

64

左Z4

ZK8+011～ZK8+031

20

左Z2

ZK7+708～ZK8+011

303

六、人员、机械安排

1、施工人员配置

序号

工种

隧道一队

隧道二队

备注

1

现场管理

2

2

2

技术员

2

2

3

安全员

1

1

4

质量员

1

1

5

测量员

3

3

6

采购员

1

1

7

兼职安全员

2

2

8

机械司机

10

10

9

开挖工

30

30

10

模板工

20

20

11

混凝土工

14

14

12

电焊工

10

10

13

钢筋工

20

20

14

电工

1

1

15

杂工

8

8

16

现场值夜

2

2

2、施工机械配置

序号

设备名称

型号

配备数量

备注

1

衬砌台车

2

2

风钻

YT-28

30

3

多功能作业台架

2

4

挖掘机

CAT320D

4

5

装载机

50

2

6

自卸汽车

18T

8

7

空压机

20m³

10

8

压浆机

S-ZDW3/5

4

9

砼喷射机械

PM500

2

10

高压双液注浆泵

JZB/BP-30

2

七、超前支护施工

1、超前锚杆

超前锚杆施工工艺图

超前锚杆、超前小钢管支护和钢架支撑配合使用并从钢架腹部穿过。

采用锚杆机钻孔，钻孔前先标示出锚杆孔的位置，钻孔孔位偏差控制在±20mm。

钻孔深度应大于锚杆锚固长度的95%，但超长值不大于10cm，钻完后用高压风将孔清理干净。

锚杆设置垫板，并灌注早强水泥砂浆，锚杆孔内注浆密实饱满；锚杆必须在砂浆强度达到5.0Mpa之后才上紧垫板螺母；施工时锚杆垫板必须与围岩密贴，锚杆尽量垂直于岩面施做。

锚杆安装完成后端部应与钢架焊接牢固。

2、超前小导管注浆

超前小导管注浆施工工艺图

先测量放样，在设计孔位上做好标记，用凿岩机或台车钻孔，成孔后将钢花管按设计要求插入孔中，外露20cm支撑于开挖面后方钢架上并焊接，管口用麻丝或锚固剂封堵。

两排小导管水平搭接长度1.83米。

超前小导管注浆前，对地质情况进行调查，按渗透系数确定注浆类型，进行注浆设计；通过试验确定或调整注浆半径、注浆压力和单管注浆量。

注浆前对开挖面及5m范围内的坑道进行喷射5-20mm的砼封闭防止注浆时跑浆。

浆液采用拌和机拌和，专业注浆泵注浆，自下而上逐孔注浆，浆液先稀后浓，量先大后小。

压力按分级升压法控制，达到设计要求时，持续注浆10min且进浆速度为开始进浆速度的1/4或进浆量达到设计进浆量的80%及以上时注浆方可结束，注浆泵控制油压。

3、超前长管棚

搭设管棚钻孔作业平台，采用脚手架钢管搭设，顺序由下向上，由两侧向中间，四周采用“剪刀撑”搭设。

导向墙套拱施工：

施工中采用2m长C25混凝土护拱作为管棚的导向墙。

护拱在隧道的开挖轮廓线以外。

护拱内设置三榀I18工字钢为环向支撑。

管棚的导向管为Ф127×4mm无孔钢管2米，焊接固定在钢拱架上。

选用管棚钻机或地质钻机风动干钻法钻进，钻进过程中要经常用测斜仪量钻杆的偏斜度，发现偏斜超过设计要求时及时纠正。

首先钻设1-2孔作为试验，确定地质及各种参数后，再进行其它钻孔施工。

顶入的钢管的接头数目在隧道同一纵断面上不超过50%。

偶数号孔采用无缝钢管，奇数号采用注浆用钢花管，钢花管上按要求钻注浆孔，尾部留不小于1米的距离不钻注浆孔，并焊接法兰盘作为注浆使用。

管棚施做时应先钻设钢花管，注浆凝固后再钻设无孔钢管。

在无孔钢管的钻孔过程中应检查钢花管的注浆质量，当注浆质量达到要求时，再安装无孔钢管，注浆压力初压0.7-1.5Mpa，达到压力后持续15分钟。

超前长管棚施工工艺图

超前长管棚施工工艺图

4、全断面（帷幕）注浆

帷幕灌浆施工次序为先施工上、下排，后施工中间排。

全断面（帷幕）注浆施工工艺图

八、初期支护施工

隧道结构按新奥法原理进行设计，采用复合式衬砌，以锚杆、湿喷混凝土（钢筋挂网）、钢拱架等为初期支护，大管棚、超前注浆小导管、超前锚杆等为施工辅助措施，充分发挥围岩的自承能力，在监控量测信息的指导下施作初期支护和二次模筑衬砌。

隧道开挖后进行找顶，排除松动的岩石，观察开挖面的稳定状况，及时施做锚杆、钢架、钢筋网、喷射混凝土等初期支护。

施工中坚持“短进尺、弱爆破、快封闭、勤量测”的原则，确保开挖质量和围岩的稳定。

喷混凝土采用湿喷机与多功能作业台架配合作业。

混凝土由拌和站集中搅拌，由混凝土罐车运至喷射混凝土施工现场。

为加快施工进度和确保安全，开挖后应尽早封闭围岩，支护必须紧跟开挖作业面。

1、喷射混凝土

1.1施工准备

隧道初期支护喷射混凝土采用湿喷工艺。

喷射混凝土在洞外拌和站集中拌和，由混凝土搅拌运输车运至洞内，采用湿喷机喷射作业。

在隧道开挖完成后，先喷射4cm厚混凝土封闭岩面，然后打设锚杆、架立钢架、挂钢筋网，对初喷岩面进行清理后复喷至设计厚度。

施工工艺见图

1.2喷射前准备

（1）喷射前要对受喷岩面进行处理。

岩面采用高压水冲洗受喷岩面的浮尘、岩屑。

若为泥、砂质岩面，要挂设细钢筋网（网格200mm*200mm搭接长度宜为1~2个网格，采用焊接），用环向钢筋和锚钉或钢架固定，使其密贴受喷面，以提高喷射混凝土的附着力。

喷射混凝土前，宜先喷一层水泥砂浆，待终凝后再喷射混凝土。

（2）设置控制喷射混凝土厚度的标志，一般采用埋设钢筋头做标志，亦可在喷射时插入长度比设计厚度大5cm的铁丝，每1～2m设一根，作为施工控制用。

（3）检查机具设备和风、水、电等管线路，湿喷机就位，并试运转。

1）选用的空压机应满足喷射机工作风压和耗风量的要求；压风进入喷射机前必须进行油水分离。

2）输料管应能承受0.8MPa以上的压力，并应有良好的耐磨性能。

3）保证作业区内具有良好通风和照明条件。

4）喷射作业的环境温度不得低于5℃。

（4）若遇受喷面有涌水、渗水或潮湿的岩面，喷射前应按不同情况进行处理。

1）大股涌水宜采用注浆堵水后再喷射混凝土。

2）小股水或裂隙渗漏水宜采用岩面注浆或导管引排后再喷射混凝土。

3）大面积潮湿的岩面宜采用粘结性强的混凝土，如添加外加剂、掺合料以改善混凝土的性能。

1.3混凝土搅拌、运输

湿喷混凝土搅拌采取全自动计量强制式搅拌机，施工配料应严格按配合比进行操作，速凝剂在喷射机喂料时加入。

掺有改性聚酯纤维混凝土的搅拌时间宜为4～5min。

搅拌完成后随机取样，如纤维已均匀分散成单丝，则混凝土可投入使用，若仍有成束纤维，则至少延长搅拌时间30s才可使用。

运输采用混凝土运输罐车，随运随拌。

喷射混凝土时，运输车应交替运料，以满足湿喷混凝土的供应。

在运输过程中，要防止混凝土离析、水泥浆流失、坍落度变化以及产生初凝等现象。

1.4喷射作业

（1）喷射操作程序应为：

打开速凝剂辅助风一缓慢打开主风阀一启动速凝剂计量泵、主电机、振动器一向料斗加混凝土。

（湿喷施工工艺框图）

（2）射混凝土作业应采用分段、分片、分层依次进行，喷射顺序应自下而上，分段长度不大于6m。

喷射时先将低洼处大致喷平，再自下而上顺序分层、往复喷射。

1）喷射混凝土分段施工时，上次喷混凝土应预留斜面，斜面宽度为200～300mm，斜面上需用压力水冲洗润湿后再行喷射混凝土。

湿喷施工工艺框图

2）分片喷射要白下而上进行并先喷钢架与壁面间混凝土，再喷两钢架之间混凝土。

边墙喷混凝土应从墙脚开始向上喷射，使回弹不致裹人最后喷层。

3）分层喷射时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行，若终凝lh后再进行喷射时，应先用风水清洗喷层表面。

一次喷混凝土的厚度以喷混凝土不滑移不坠落为度，既不能因厚度太大而影响喷混凝土的粘结力和凝聚力，也不能太薄而增加回弹量。

边墙一次喷射混凝土厚度控制在7～10cm，拱部控制在5～6cm，并保持喷层厚度均匀。

顶部喷射混凝土时，为避免产生堕落现象，两次间隔时间宜为2～4h。

（3）喷射速度要适当，以利于混凝土的压实。

风压过大，喷射速度增大，回弹增加；风压过小，喷射速度过小，压实力小，影响喷混凝土强度。

因此在开机后要注意观察风压，起始风压达到0．5MPa后，才能开始操作，并据喷嘴出料情况调整风压。

一般工作风压：

边墙0．3～0．5MPa，拱部0．4～0．65MPa。

（4）喷射时使喷嘴与受喷面间保持适当距离，喷射角度尽可能接近90°，以使获得最大压实和最小回弹。

喷嘴与受喷面间距宜为1．5～2．0m；喷嘴应连续、缓慢作横向环行移动，一圈压半圈，喷射手所面的环形圈，横向40～60cm，高15～20cm；若受喷面被钢架、钢筋网覆盖时，可将喷嘴稍加偏斜，但不宜小于70°。

如果喷嘴与受喷面的角度大小，会形成混凝土物料在受喷面上的滚动，产生出凹凸不平的波形喷面，增加回弹量，影响喷混凝土的质量。

1.5养护

喷射混凝土终凝2h后，应进行养护。

养护一般采用洒水养护，养护时间不小于14d。

当气温低于+5℃时，不得洒水养护。

1.6施工控制要点

（1）喷射混凝土原材料先检验合格后才能使用，速凝剂应妥善保管，防止受潮变质。

严格控制拌合物的水灰比，经常检查速凝剂注入环的工作状况。

喷射混凝土的坍落度宜控制在8～13cm，过大混凝土会流淌，过小容易出现堵管现象。

喷射过程中应及时检查混凝土的回弹率和实际配合比。

喷射混凝土的回弹率：

侧壁不应大于15%，拱部不应大于25%。

（2）喷射混凝土拌合物的停放时间不得大于30min。

（3）必须在隧道开挖后及时进行施作。

喷射混凝土严禁选用具有潜在碱活性骨料。

喷混凝土厚度应预埋厚度控制标志，严格控制喷射砼的厚度。

（4）喷射前应仔细检查喷射面，如有松动土块应及时处理。

喷射机应布置在安全地带，并尽量靠近喷射部位，便于掌机人员与喷射手联系，随时调整工作风压。

（5）喷射完成后应检查喷射混凝土与岩面粘结情况，可用锤敲击检查。

同时测量其平整度和断面，并将此断面与开挖断面对比，确认喷射砼厚度是否满足设计和规范要求。

当有空鼓、脱壳时，应及时凿除，冲洗干净进行重喷，或采用压浆法充填。

（6）在喷射侧壁下部时，需将上半断面喷射时的回弹物清理干净，防止将回弹物卷入下部喷层中形成“蜂窝”而降低支护强度。

（7）经常检查喷射机出料弯头、输料管和管路接头，发现问题及时处理。

管路堵塞时，必须先关闭主机，然后才能进行处理。

（8）喷射完成后应先关主机，