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1新建铁路客运专线巩义隧道工程施工组织设计

1新建铁路客运专线巩义隧道工程施工组织设计

1.总体施工组织布置及规划

新建铁路郑州至西安客运专线巩义隧道施工总承包文件

DLT 374.1-2019标准下载国家、铁道部现行设计施工规范及验收标准和国家、地方的有关政策和法规。

本工程所涉及的地方和国家有关政策和法规，特别是环境保护、水土保持方面的政策和法规。

指导思想是：科学组织、合理投入、优质安全、快速高效、不留后患。坚持实事求是的原则，根据本单位能力，确保施工组织的可行性、先进性和合理性。实行“项目法施工”的组织原则。做到依靠科技、精心组织、合理安排、突破重点。重视本隧道的工程地质、水文地质调查及超前地质预报工作，把超前地质预报纳入施工工序。建立以地质工作内容为先导、以量测为依据的信息化施工管理体系。在施工组织机构设置上立足专业化，选配具有丰富实践经验及技术专长的项目负责人、管理人员和技术人员组成强有力的施工管理机构，形成施工组织管理的核心层，全面负责施工质量、工期、安全、成本，保证人力、物力、财力的分配和管理，直接对建设单位和监理工程师负责，对工程负责，对本单位负责。

1.3.1.工程地质及水文地质特征

隧道及斜井通过区，主要表现为第四系的深层覆盖，二迭系上统地层多在深切冲沟底部局部有出露。本隧道地段林木稀少，水土流失严重，地表水不发育。地下水埋深受地形控制，一般在10～100m，浅部严重缺水。赋存于基岩强－弱风化带中的风化空隙裂隙水水量少，对隧道基本无影响。但在DK66+325右10m附近有一水井，施工时应注意。通过综合勘探工作，结合隧址区的岩性，水文地质，地质构造等具体特征，本隧道的围岩分级如下：1DK63+318～＋900段

1.4.工程特点、重点、难点及对策

本隧道全长3368米，为双线大断面黄土隧道。

特点二：设计标准高，技术含量高，质量要求严格

巩义隧道为新建铁路郑西高速客运专线ZQ4标段工程，设计时速线下为km/h,对隧道的安全性、耐久性、防水性、结构物的变形方面均提出了很高的要求。

特点三：黄土隧道开挖断面大，地质条件复杂，施工难度大

巩义隧道为大断面双线土质隧道，错落、溜坍等不良地质和湿陷性黄土、等特殊岩土构成了复杂的地质条件，因此在施工中根据黄土的特性，充分注意重视含水量对黄土稳定性的影响，并采取切实可行的防治措施。

特点四：机械化要求程度高

本标段开挖总量约50万m3，工程量大，隧道断面大，质量标准高，工期相对较紧，机械化程度要求高，为实现连续快速施工，确保施工质量，按期完成施工任务，必须配备高效、合理的机械化施工设备。

特点五：施工用水管理难度大

巩义隧道整体为土质隧道，如有施工中出现积水，将会浸泡基底。因此各个工区应配备有相当富裕量的抽水设备，并且在施工中严格控制施工用水，并作好施工用水的排放和管理工作。

1.4.2.工程重、难点及施工对策表

5工程重、难点及施工对策表

1客运专线隧道技术含量高，质量要求严，施工难度大

（1）开工前对所有参建人员进行技术培训，认真研讨每道工序的施工工艺、质量检验方法和作业细则，确保各工序的施工质量。（2）针对隧道特点，开展科技攻关。（3）加强试验检测，以试验为先导，指导施工。（4）项目部设立专家组，现场指导施工。

2洞口及浅埋、偏压段的施工

（1）此地段施工，力求安全稳妥，不盲目冒进，杜绝塌方。施工原则为“管超前、弱爆破、短进尺、强支护、勤量测、早封闭”。（2）加强地质预报，采用先进的仪器及技术手段，做到先预测后施工，不探测不施工。（3）根据地质预报结果，及时调整施工方案(4)对结构进行监控量测，特别要重视拱腰的稳定性

3湿陷性黄土、膨胀土等特殊岩土施工

（1）加强对特殊土质的试验检测，用试验结果来指导现场施工（2）“遵循设计、试验、施工互动”原则，设计、试验为施工服务，施工收集的信息来完善和优化设计，从而正确的指导施工（3）提前了解开挖工作面前方的地质情况，采取有效的预防措施。

（1）尽量安排于旱季施工，避免雨季施工时该段水道附近形成富水沟谷，影响结构稳定（2）对两侧坡面上的发育的小型滑坡、错落、溜坍等不良地质，施工前应加强防护工作，施工中作好全面的监控量测（3）建立项目部专人负责制度，检查每日的情况，及时反馈信息。（4）建立现场专家指挥部，给予施工有力的保障体系。

（1）严格遵循“先进合理、成龙配套、能力富余，满足本工程快速、优质、安全、经济和均衡生产”的要求总体配备原则。（2）发挥集团优势，统筹调配先进的开挖、喷锚、注浆等设备，采用智能化操作系统（3）采取多种途径筹集资金，以资金作后盾，保设备、保生产、保工期。

（1）树立设计施工新理念，提高混凝土的耐久性（2）严格施工工艺，采用正确的灌注、捣固、养护工艺，控制养护温度和时间，防止混凝土裂缝（3）选定混凝土合格原材料，预先做好碱骨料反应试验（4）做好混凝土配合比设计，确定添加剂的品种何数量，施工中严格控制。

1.5.1.施工组织布置原则

施工组织总体原则：依靠科技、精心组织、重点突出、快速有序、重视环保、安全优质。对各专业施工队伍、机械设备等资源进行优化配置、精心组织。加大科技投入，尤其对重点、难点工程的施工技术进行系统、深入研究，确保施工方案的先进性、可行性和可靠性。制定合理的安全保证措施和创优规划，确保满足有关文件规定的质量要求和安全要求。合理制定施工组织设计，规范管理，动态控制，保证工程快速施工，确保实现招标文件规定的工期。在精心组织施工的前提下，自始至终把“环境保护”放在施工日常工作的重要位置，常抓不懈，确保招标文件对工程环境保

1.5.2.施工组织机构

本隧道采用项目法组织施工，组建新建铁路郑州至西安客运专线巩义隧道项目部，对本项目的安全、质量、工期负直接责任。设经理一名；分管施工生产和安全、质量、环境保护的副经理一名；项目总工程师一名；副总工程师一名;项目部下设三个工区，各工区组织专业作业队进行施工。具体祥见“施工组织机构框图”。

1.5.3.施工工区及任务划分和队伍安排

1.5.3.1.工区划分

根据工期要求及机构设置情况进行人物划分，详见“施工工

项目副经理项目总工程师项目总会计师

施工技术部安全质量检查部物资设备部计划财务部综合办公室

进口工区斜井工区出口工区

机械运输作业队衬砌作业队开挖作业队综合作业队试验室

进口工区DK63+332～DK64+170段施工任务全长838m。包括洞门、缓冲结构物、明洞及正洞施工

斜井工区DK64+170～DK65+450段施工任务，全长1280m，（包括斜井的施工任务）

出口工区DK65+450～DK66+700段施工任务，全长1250m.包括洞门、缓冲结构物、明洞及正洞施工

根据本标段工程的特点，切实把握“依靠科技、精心组织、重点突破、快速有序、重视环保、安全优质”的原则组织施工巩义隧道施工划分为3个工区，分别负责进口段、斜井、出口段的施工。正洞及斜井均采用无轨运输。正洞隧道Ⅴ级围岩地段采用CRD法开挖，Ⅳ级围岩地段CD法开挖，斜井采用台阶法开挖，Ⅴ级围岩可留核心土。

1.7.施工场地布置说明及布置图

1.7.1.施工场地布置说明

1.7.1.1.施工场地布置原则

施工场地布置遵循以下原则进行：

严格按甲方关于建设工程施工现场管理的要求，结合现场具体情况进行施工现场的布置和管理。遵循“安全、经济、合理、文明、合法”的原则，严格遵照有关文件，尽量减少施工用地，少占农田，使场地布置紧凑合理。

所有生产生活设施均满足安全防火和劳动保护要求。弃碴场布置在业主指定的范围内。

项目经理部设置在斜井井口处；分别在出入口及斜井井口处布置3个作业队，即：开挖作业队、衬砌作业队、机械运输作业队与综合作业队。

1.7.1.2.施工用电

施工用电从附近高压线引入。隧道进出口及斜井各设变压器一台，功率为630KVA，隧道掘进一定距离后安排高压进洞。施工用电采用电缆连接，线路全部采用三相五线制引出至各用电点并设专人维护。另外配备柴油发电机组以备电量不足及停电时应急使用。

1.7.1.3.施工便道

1.7.1.4.施工用水

隧道地下水较丰富，且水质良好，是塬区居民的地下水源，

1.7.1.5.现场通讯

1.7.1.6.施工临时房屋

住宿、公共用房、办公房屋对生活区房屋采用砖瓦结构，房屋内采用水泥砂浆地面。住房按3m2/人，办公及生活服务设施按5m2/人安排。料库、水泥库、加工车间、修理车间等房屋采用砖瓦结构，砂石料场、加工场采用棚式结构。

1.7.2.总体施工场地布置图

施工场地总体平面布置见“隧道进口平面布置示意图”、“隧道出口平面布置示意图”、“隧道斜井平面布置示意图”、

1.8.总体施工组织措施

1.8.1.施工准备阶段

1.8.1.1.技术准备

对隧道进、出口段、斜井进行深入细致的施工调查，主要内容包括：全面了解调查水文、气象、地形、地质、当地资源、建材、交通、水源、地面拆迁、临时工程条件等。接桩后，立即派精测队进行线路复测和施工控制测量。根据设计文件备齐各种标准图、施工规范、质量评定表、检查证和施工记录表等资料。

项目经理部组织编制实施性施工组织设计和过程检验及试验计划；针对隧道不良地质,特殊段编制专项施工方案。

16隧道进口平面布置示意图

17“隧道出口平面布置示意图”

18斜井平面布置示意图”

1.8.1.2.施工队伍准备

抽调经验丰富、责任心强的管理技术骨干组成项目经理部；抽调具有丰富长大隧道施工经验和复杂地质隧道施工经验、能打硬仗的队伍组成作业队，本着“两短一快”的原则进场作业。针对巩义隧道的工程特点，施工前及过程中不断对职工进行操作规程、工艺、措施交底，进行新设备、新技术、新工艺培训以及安全培训。

1.8.1.3.设备、物资准备

施工前严格按照质量体系标准制定的物资管理办法，积极组织物资的采购和储存、满足施工需要。本标段采用的机械设备、仪器设备按施工组织设计配足配齐，随工程进展需要陆续进场。

以项目经理为首的管理系统，经常性地分析施工安全、质量、进度、环保、成本等实际运行情况，当实际情况与计划有较大出入时，提出改进措施，不断进行完善和纠偏。严格工艺试验段制度，严格按照相关报批资料组织施工，严格质量控制程序及安全保证措施。严格执行基建程序，严格报检

制度，及时、真实、准确填写各项记录资料，及时取得音像资料。在施工过程中，进行动态管理，及时与实施性施组进行对比，不断进行完善与纠偏，确保能够实现预期的质量、安全、进度、环保目标。严把材料、构配件、设备等进场关。加强对半成品、成品的防护。注意积累施工技术资料，做好施工日志，全面、科学、准确、及时记录试（检）验资料，完备手续，按规定计算、整理、归档。控制施工过程，各工序严格按规范、标准、程序文件要求组织施工，使过程受控，及时解决存在的问题，建立各种制度，奖罚分明。

1.8.3.竣工交验阶段

做好竣工预检，待确定全部工程项目符合竣工验收标准后，再向业主申请竣工验收。按规定及时整理、编制竣工验收文件并按计划交验，确保验收速度满足招标文件要求。

加快施工准备节奏，缩短施工准备周期，快速进点，优质完成“三通一平”等临时工程，确保在业主规定的时间内进洞。以正洞开挖作为重点工序进行安排，Ⅳ、Ⅴ级围岩地段以“稳”求快，根据不同类型的围岩级别合理安排施工时间和循环进尺，保证快速掘进。尽早开工斜井，为正洞施工全面展开创造条件。加强隧道进、出口及斜井工区的施工现场管理力量，抽

2.2.主要项目施工进度指标及工期安排

2.2.1.主要项目施工进度指标

巩义隧道进出口段正洞成洞综合指标：Ⅳ级围岩60m/月，Ⅴ级

围岩30m/月；明洞本身：Ⅳ级围岩70m/月，Ⅴ级围岩40m/月；

2.2.2.工作循环时间计算

2.2.2.1.隧道Ⅳ级围岩地段开挖支护

巩义隧道Ⅳ级围岩地段全长3368m，根据图纸提供的围岩级别和现场调查情况，Ⅳ级围岩地段采用CD法施工。循环进尺0.75m，每天3个循环，每天开挖进尺2.25m。每循环各工序所需时间见下表。

正洞Ⅳ级围岩CD法开挖支护循环时间表

日进尺（m）/月进尺（m）

2.2.2.2.隧道Ⅴ级围岩地段开挖支护

Ⅴ级围岩地段采用CRD法施工。循环进尺0.6m，每天2个循环，每天开挖进尺1.2m。每循环各工序所需时间见下页表。

25正洞Ⅴ级围岩CRD法开挖支护循环时间表

日进尺（m）/月进尺（m）

2.2.2.4.隧道二次衬砌

隧道洞身衬砌均采用复合式衬砌，二次衬砌混凝土计划采用10m的整体液压衬砌台车，泵送混凝土浇注，隧道内混凝土的养护温度条件较好，复合式衬砌段混凝土养护3天后即可达到设计拆模强度，因此复合式衬砌按4天一循环安排施工，每循环工序时间安排见下表。

复合式衬砌各工序时间安排表

备注:喷层清理与修补及防水板铺挂工程(含排水盲管埋设固定)对衬砌作业影响较小，只需领先衬砌工序一个循环即可，不会占用衬砌时间。

折合4天衬砌一个循环月施工进度为30÷4×10＝75m，隧道每个工作面配备一台衬砌台车，月施工180m，施工中可根据衬砌与开挖面的距离，适当进行调整。

施工准备：2006年3月15日～2006年4月30日，共计45天

斜井施工：2006年5月1日～2006年7月30日，共计3个月；

正洞施工：2006年5月1日～2008年7月31日，共计27个月；

工程收尾：2008年8月1日～2008年9月15日，共计1.5个月。

2.3.工程进度网络图及横道图

具体施工工期安排详见工程进度网络图及横道图(见下页)。

斜井洞口施工准备→斜井洞门施工→斜井洞身开挖及支护→斜井洞身衬砌及洞内附属施工→斜井担负正洞(郑州侧)开挖支护→所担负正洞(郑州侧)衬砌及仰拱施工→所担负正洞(郑州侧)水沟、电缆槽施工→整体道床施工→工程收尾。

3.主要工程项目的施工方案、方法、工艺及技术保证措施

巩义隧道施工划分为3个工区，分别负责进口段、斜井、出口段的施工。共3个工作面同时掘进，正洞及斜井均采用无轨运输。正洞隧道Ⅴ级围岩地段采用CRD法开挖，Ⅳ级围岩地段采用CD法开挖，仰拱紧跟，二次衬砌采用墙拱同时整体灌注施工，并做好防排水施工。斜井采用台阶法开挖，Ⅴ级围岩可留核心土，衬砌采用整体灌注。二次衬砌采用模板台车，砼由自动计量拌合站集中生产，砼运输车运送，泵送入模，插入式振捣器结合附着式振捣器振捣密实。本隧道为土质隧道，施工中严格控制施工用水，

并做好施工用水的排放管理，以防积水浸泡基底。洞内复合式衬砌采用防水板、无纺布，拱墙环向设环向盲沟、墙脚纵向设盲沟。通风方式采用独头压入式。

施工内容包括：洞口防排水、洞口边仰坡开挖和防护、进洞和洞门施工。

3.1.1.洞口防排水

结合当地气候特点及洞口地形特点，为拦截地表水防止地表水冲刷边仰坡危及洞门安全，施作洞顶截水沟，截水沟设在洞口（斜井）仰坡上方约5m。

3.1.2.边仰坡开挖及防护

边仰坡防护按“分层、分段，自上而下边开挖、边防护”的原则施作。在洞口范围内放出边仰坡开挖轮廓线；先清除开挖范围内植被，清除洞顶上方的危石或孤石，先采用人工开挖并施作截水沟，边仰坡开挖前按设计要求从上至下开挖边仰坡，并及时按设计要求进行边仰坡的防护加固，以防雨水渗入而坍塌。

明挖段、明洞段边仰坡采用拱形骨架植草护坡中心植草绿化，明挖段开挖时边仰坡采用锚喷网防护。

边坡开挖防护示意图见下图

郑州端西安端洞口均采用明挖式。

先测设出隧道中线及洞口位置，利用挖掘机进行洞口段拉槽及边仰坡开挖，并作好洞顶截水天沟和洞口截水设施，然后先根据洞口段开挖断面尺寸，按五寸台放样开挖轮廓线。

长管棚超前支护采用Φ108热轧无缝钢管。超前大管棚施工程序见：超前大管棚施工程序图。

为利于管棚整体受力，相邻管的接头前后错开。棚管四周梅花形钻φ15mm出浆孔眼，孔间距15cm，尾部2m不钻孔。每节钢管、管节联结套都用管螺纹车床加工，丝扣长度不小于15cm，并把管节联结套预先焊接在每节钢管两端，便于联结。

超前大管棚钻孔采用全液压履带管棚钻机。沿开挖轮廓线周边测量放样布孔。管棚钻机进入工作面，调整就位。钻架顶紧掌子面，使用顶驱液动锤把套管与钻杆同时冲击回转钻入第一节钻杆和套管。当第一节钻杆和套管钻入岩层，尾部剩余20～30cm停止钻进,用液压夹头夹紧钻杆和套管,钻机低速反转,脱开钻杆和套管；钻机沿导轨退回原位，装入第二节钻杆和套管，并在钻杆和套管前端安装好联接套，钻机低速送至第一节钻杆和套管尾部，方向对准后联接成一体,继续钻进。按同样方法继续接长钻杆和套管。钻孔达到要求深度后，才按与钻进相反步骤拆卸钻杆，套管仍留在孔内供护孔用。将钢花管插入套管内，钢管用丝扣联接，钢管终端要密封。钢花管在插进到位后，分节取出套管。继续钻进其他孔眼，直至所有钢花管安装完毕。钢管口端与孔口周壁用喷射混凝土密封作止浆墙。用高压将浆液压入钢花管内，浆液通过钢花管孔眼渗入孔壁的缝隙内，固结附近岩土层。注浆采用先灌注“单”号孔，再灌注“双”号孔的方法。注浆采用KBY50/70双液注浆机，浆液由水泥砂浆拌合机和混浆机拌制。

大管棚施工前编制详细的专项施工组织设计，组织所有施工人员学习。钻孔前，按设计精确布设钻孔位置。控制钻孔角度，尤其是接长钻杆后钻进角度应严格控制。注浆时准确掌握浆液配比和注浆压力，注浆压力达到设计终压并继续注浆10min以上方可结束注浆。创造良好的照明条件，施工时专人统一指挥。加强对围岩进行动态监控量测，实行信息化管理。施工时运用测斜仪控制钢管钻进的偏斜度，保证钻孔方向准确。为利于大管棚整体受力相邻钢管接头应前后错开，必须满足同一断面接头数不大于50%的要求。

在全断面进洞50m后，及时安排洞门施工，洞门采用钢筋混凝土整体浇筑，浇筑采用钢管搭设脚手架，大块钢模板并结合本标段洞门形式定制加工足够数量的异形模板，泵送混凝土浇筑

3.1.4.1.洞门端墙基础施工

端墙基础挖到设计标高，检查地基承载力、基坑尺寸，符合设计要求后，支立组合模型，泵送混凝土灌注。插入式振动棒振捣。基顶预埋钢筋，与端墙钢筋连接。

3.1.4.2.端墙混凝土施工

凿除二衬及基础表面浮浆，混凝土浇注前用水冲洗，使洞门端墙与正洞拱墙混凝土连成一体。模板用钢管支撑，模板应有足够的强度、刚度和稳定性，使其在混凝土灌筑过程中不发生位移和局部变形，保证边角顺直、尺寸准确。按设计要求绑扎端墙钢筋。用大块钢模板立模。泵送混凝土入模，浇注时在模型上预留窗口，插入式振动棒振捣。洞门施工完毕，及时对洞顶回填至密实，及时修筑端墙顶排水沟和边仰坡防护工程，保证洞口稳定和排水顺畅。防止雨季来临时冲刷边坡。

3.1.4.3.洞门施工注意事项

洞门构造、洞门墙尺寸以及基础埋深和圬工砌筑的允许偏差应符合规范要求。洞门及洞口附近的排水、截水设施应配合洞门施工尽早做好，并与洞外排水系统连通，以免地表水冲刷坡面。洞口仰坡和边坡坡度的施工允许偏差为±5％；洞口土石方不得使用集中药包爆破，以免影响仰坡、边坡的稳定，对土质、风化剥落的坡面和坡脚，应予以防护洞门浇筑时，应按设计预留隧道名牌和号标的位置

3.1.5.湿陷性黄土基底处理

本标段湿陷性黄土基底的处理采用的是换填改良土、挤密桩

和树根桩相结合的方法进行处理。

3.1.5.1.改良土路拌法施工

3.1.5.1.1.施工准备

备土：采备前应先将取土场表面树木、草皮和杂土清除干净，根据填筑数量分区取土，取土前检测填料的含水量，含水量大时，用松土器勾松晾晒；含水量小时，补充洒水。对基底范围内进行处理：场地清理、平整场地、整修机械及运行道路。

生石灰块磨细：采购的生石灰块在拌土场采用球磨机磨细后运至现场。生石灰等级必须达到三级（对应下表中的“合格品”）以上。核对取土场土的类别、分布、进行填料复查和试验，填料应做筛分试验、液塑限试验、颗粒密度试验以及土质的自由膨胀率、阳离子交换量、蒙脱石含量的试验。经过土质试验，为下步取土场建立、弃方利用、土质改良等提供施工设计依据。施工过程中，当填料土质发生变化或取土场更换时，重新进行填料试验。试验室确定石灰掺入比和石灰土标准干密度、石灰剂量、无侧限抗压强度：根据各取土场土质的自由膨胀率、阳离子交换量、蒙脱石的指标和设计要求的掺入比，采集取土场土样，掺入多种配合比的生石灰粉用量，制备试件，做击实试验，确定符合规范和设计要求的填料最佳干密度、最佳含水量、石灰剂量，试件经过养生7天后，做无侧限抗压强度试验，确定符合规范和设计要求的石灰掺入比。

测量放线：采用全站仪、经纬仪、水准仪放出隧道内要处理的地段的中桩和边桩。直线段每15～20m设一桩，平面曲线每10～15m设一桩，并在两侧路肩边缘外设指示桩进行水平测量，在两侧指示桩上用明显标记标出石灰土层边缘的设计高程。

现场填土压实试验:试验目的是校对室内试验结果，确定工艺参数和施工方法。试验内容：拌和、压实机型的选定；石灰掺入比的核定，最佳填层厚度的选定；最佳经济压实遍数、振动频率、振幅的选定；土方量变化率的核定；合理的工艺流程和施工方法的选定。

施工期间两侧排水：在护坡道外侧结合与永久性排水系统开

挖临时排水沟或开挖正式排水沟，预留沟边坡保护层，待正式施工时，挖除保护层，砌筑排水沟；同时，在沟的外侧填筑截水土埂。

3.1.5.1.2.施工工艺及要求

准备下承层：用平地机和振动压路机对下承层进行平整、碾压，在碾压过程中，如发现土过干、表层松散，应适当洒水；如土过湿，发生‘弹簧“现象，应采用晾晒、换土等措施进行处理。并进行压实密度检查，凡不符合设计要求的路段，必须根据具体情况，分别采用补充碾压、换填好的材料、挖开晾晒等措施，使其达到规范和设计标准。

铺土：填筑前预先规划好作业程序和各种机械作业路线按填筑试验段确定的松铺厚度全宽、纵向、水平分层填筑，填筑虚铺厚度一般为30~40cm左右。自卸汽车卸土时，根据车容量计算堆土间距，以使平整时控制填层厚度，填筑时两侧各加宽40cm，以保证边坡压实密度。

摊铺平整：与一般填料路堤相同。

洒水晾晒：碾压前检测填料含水量，控制其含水量在最佳含水量±2%之间。当填料含水量较低时，应及时采用洒水措施，洒水可采用取土场内提前洒水闷湿和在路堤内洒水两种方法。当填料含水量较高时，应进行晾晒。静压和整平：用平地机整平填筑层后，振动压路机碾压静压填筑层1遍，使其表面平整，并有一定的密实度。并用石灰粉在处理地段表面上划分出方格。

摊铺石灰：按试验段确定的石灰掺入比计算好每个方格的石灰用量，按石灰用量人工撒布石灰，并用木耙刮板将石灰均匀摊开。

拌和与洒水：路拌机沿线路纵向行进把集料拌和均匀，拌和过程中路拌机的搅拌齿应深入下一层1～2cm，专人跟随拌和机，检查拌和深度，避免产生“素土层”。路拌时，行与行之间搭接0.50cm，一般拌和3遍，直至混合料色泽一致、无灰条、灰团、花面。路拌完毕，取样做EDTA滴定法试验或采用钙离子直读仪法检测填筑层掺石灰剂量。

碾压与夯实：按试验段确定的碾压遍数、振动频率、振幅等工艺参数用振动压路机在全宽内进行碾压。碾压过程与一般填料路堤相同。接缝和“调头”处的处理；两工作段的搭接部分，应采用对接形式。前一段拌和后，留5～8m不碾压；后一段施工时，将前段预留未压部分一起再进行拌和。拌和机械及其他机械必须在已压成的石灰土层“调头”时，在其上覆盖一层10cm厚的砂或砂砾进行保护。石灰土层施工应尽可能避免纵向接缝，必须分两幅施工时，在前一幅施工时，在靠中央一侧用方木或钢模板做支撑，

方木或钢模板的高度与土层的压实厚度相同。混合料拌和结束后，靠近支撑木或板的一条带，应人工进行补充拌和，然后进行整型和碾压。在铺筑另一幅时拆除支撑木或板。靠近第一幅的一条带应进行人工补充拌和，然后进行整型和碾压。

下层面润湿处理→卸填料土→推土机摊铺整平→轻型压路机初压→平地机精平→重型压路机复压→中型压路机终压。

填方压实层施工顺序示意图如下图。

平整整型：碾压完毕的压实面用平地机进行精平，控制层面无显著的局部凹凸，做出4%的路拱，且纵向平顺。

检验签证：改良土填土的压实质量检验随分层填筑碾压施工分层检验。无侧限抗压强度的检测应在现场取样，按工地预定达到的压实度按规范规定频次制备试件，经7天保湿、浸水养生后，做抗压强度试验，并按规范规定对被检测填筑层改良土的强度评定，评定的强度应符合设计要求。经监理工程师检查签证后，进行下层填筑。

路拌法改良土工艺流程图

养生：已完成的填筑层经质量检验合格后，若不能立即铺筑复压、终压区精平区初压区摊铺整平区卸土区下层面湿润处理区下承压实层整修验收阶段

路拌法改良土路堤填筑压实工艺流程

填土区段拌和区段平整区段碾压区段检测区段施工准备基底处理整修养生分层填筑初压平整布灰拌和填料精平洒水晾晒碾压夯实检验签证

上层或暴露于表层的改良土必须保湿养生，养生可采用洒水或用草袋覆盖的方法，养生期一般不少于七天。养生期封闭交通，不得有机械或汽车在其上行驶。改良土路堤外形尺寸检验标准、频次与一般填料路堤相同

3.1.5.2.挤密桩

3.1.5.2.1.施工工艺：

沉管法挤密桩施工工艺流程见：沉管法挤密桩施工工艺流程图。

沉管法挤密桩施工工艺流程图

3.1.5.2.2.施工方法

施工前在现场进行成孔、夯填工艺和挤密效果试验，以确定分层填料厚度、夯击次数和夯实后干密度等要求。采用振动打桩机，将带有特制桩尖的钢制桩管打入土层中至设计深度，然后慢慢拔出桩管即成桩孔。按照设计要求的纵横距离定出孔位。桩孔中心的偏差不超过桩距设计值的5％，且不大

于50mm。桩孔垂直度偏差小于1.5％。桩孔直径误差±50mm，深度误差－100mm。回填夯实施工前，进行回填试验，以确定每次合理的填料数施工准备

地基清理桩机就位振动沉管成孔桩孔回填夯实表层处理回填试验套管就位监理检查桩位放样绘桩位图监理检查填料拌合

量和夯击数。根据回填夯实质量标准确定检测方法应达到的指标。挤密桩所用材料水泥、砂、土、水符合要求，水泥掺量由无侧限抗压强度确定，搅拌均匀，土采用一般黏性土或粉土，砂料采用粒径在5mm以下的天然砂料。将拌匀的材料由套筒口装入孔内。每次装填量控制在松填厚度约为65cm。最后一次的装填量应保证平锤夯击后桩顶面高出套筒底部筒口端面1～2cm。成孔和回填夯实的施工施工顺序，应先外排后里排，同排内间隔1～2孔进行，以免因振动挤压造成相邻孔缩孔或坍孔。夯击与材料装填交替进行。夯击的方式有两种：锥夯和平夯。整个夯击作业主要是采用锥夯，平夯是用来将桩的顶面夯平。最后一次填料夯实后，再装入少量填料，用平夯夯击10次，使桩顶高于套筒下缘1～2cm，并将其拍平。质量检测：为了控制挤密桩施工质量，对经过加固的地段进行检测。处理后的地基可采用标准灌入，静力触探等方法检验成桩质量；

3.1.5.2.3.施工步骤

施工准备：施工进场前首先熟悉设计图纸，了解现场地形、地质条件、现场有无堆积物、树木等，现场有无工程材料的堆放场地，然后根据以上情况作出进场计划。

施工组织计划：其内容包括各分项工程完成日期及配套的机具、材料、技术人员和试验检测仪器。

试桩试验：用施工中计划使用的成孔机械进行成孔挤密试验，对不同地质条件的地段，挤密试验孔数不少于两组，并根据测试结果修改成桩工艺。

成孔方法和要求：成孔挤密方法采取沉管法施工。沉管法是利用振动沉管机，将带有通气桩尖或活瓣桩尖的钢管沉入土中直至设计深度。桩管用无缝钢管制成，壁厚约10mm，外径与桩径直径相同，桩尖有活瓣式或锥形活动桩尖，以便拔管时通气消除负压。沉桩机的导向架安装在履带式起重机上，由起重机起吊、行走和定位。其工序为：桩机定位→沉管挤土→拔管成孔→桩孔填夯。一般一台沉管机可配2～3台填夯机。

成孔施工顺序分段施工，每段成孔间隔进行，不必强求由外至内施工，以避免造成内排施工时成孔及拔管困难。成孔时，土的含水量接近最佳含水量，当最佳含水量低于12%～14%时可预先浸水增湿。填料夯实：水泥土桩填料采用水泥、砂、水与土，土、砂之比为1：1.5，水泥用量为土、砂重量之和的8%，最佳含水量为9%。夯实机具采用带有偏心轮夹杆式夯实机。夯锤用铸钢制成，质量一般用100～300Kg，其竖向投影面积的静压力不小于20Kpa，夯锤最大部分的直径较成孔直径小100～150mm，以便填料顺利通过夯锤四周。夯锤形状下端为抛物线形锥体或尖锥形锥体，上段呈弧形。填料的夯实，每次的回填厚度为250～300mm。夯实方法可采用机械夯实。机械夯实采用电动卷扬机提升夯实机夯实。落锤高

度不小于2m，每层夯实数不小于10锤。加料时，逐层以料斗定量向孔内加料，逐层夯实。

质量检验：桩孔质量检验：按桩数的5%抽查。成孔垂直度小于1.5%，中心位移不大于设计值的5%；桩的孔径、孔深对沉管法与设计值相同；对冲击法直径误差不得超过设计值的±70mm，孔深不得小于设计值0.5m。桩体密度检验：用人工开挖的方法在桩体取样，每1.0～1.5m为一取样层，每层取样不少于2组，分别测定其干容重和压实系数。静力触探检验法检验桩体强度和桩间土强度，以检验加固效果。

3.1.5.3.树根桩

3.1.5.3.1.施工步骤

成孔：钻孔时可采用泥浆护壁或清水护壁，不用套管时应在孔口附近下一段套管；作为端承桩时必须下套管成孔。钻孔到设计标高后清孔，直至孔口泛水为止。

吊放钢筋笼和注浆管：分布吊放钢筋笼，节间钢筋搭接焊缝长度不小于10倍钢筋直径（双面焊）。注浆管可采用直径20mm铁管，直插孔底。施工时应尽量缩短吊放和焊接时间。钢筋笼外径宜小于设计桩径40～60m。填灌碎石：树根桩采用的碎石骨料粒径宜在10～25mm范围内。碎石应用水冲洗后，计量填放，填入量应不小于计算体积的（0.8～）0.9倍。在填灌过程中应始终利用注浆管住水清孔。注浆：宜采用能兼注水泥浆和砂浆的注浆泵，最大工作压力应不小于1.5MPa。注浆时应控制压力，使浆液均匀上冒，直至泛出孔口为止。对作为承重桩的树根桩，宜注水泥砂浆，配比为水：水泥：砂=0.5：1.0：0.3（重量比），砂粒粒径不宜大于0.5mm。树根桩成桩时可根据工程需要掺入适量的早强剂和减水剂。拔注浆管、移位：拔管后按质检要求在定部取砼制成使块，然后填补桩定砼至设计标高。承台浇筑：数根桩作用承重、支护和托换时，为使各桩能连成整体并加强整体刚度，通常都应浇筑承台，并凿开树根桩桩顶混凝土，露出钢筋，将钢筋锚入所浇筑的承台内。采用斜向树根桩时，应采取防止钢筋笼端部插入孔壁土体中的措施。

施工问题的处理：树根桩施工如出现缩颈和塌孔的现象，应将套管下到产生缩颈或塌孔的土层深度以下。

树根桩施工时应防止出现穿孔和浆液沿砂层大量流失的现象。树根桩的额定注浆量应不超过按桩身体积计算的三倍，当注浆量达到额定注浆量时应停止注浆。可采用跳孔施工、间歇施工和增加速凝剂掺量等措施来防止上述现象。

树根桩施工工艺流程图见下图。

垂直桩施工工艺流程图斜桩施工工艺流程图

3.1.5.3.2.树根桩质量检验

施工过程中应作好现场验收记录，包括钢筋笼制作、成孔和注浆等各项工序指标考核。

每三（10）根桩做一组试块（每组三块，150×150×150mm2），

钻孔下钢筋笼下注浆管投入石料压力注浆

钻孔随钻孔延伸外层护壁延伸投入石料下钢筋杆下注浆管注浆拔起套管注浆完毕承台浇筑承台浇筑

以便测定桩身砼强度。对承受垂直荷载的树根桩，应采用荷载试验方法来检验其承载能力和沉降特性，也可采用动测法检验桩身质量。在建造上部

结构前应检验桩位、桩数和桩头强度。

3.2.1.1.V级围岩—CRD法施工

本标段巩义隧道为双线大断面黄土隧道，采用CRD法施工(即交叉中隔壁法)，CRD分部施工示意见下图。该方法施工工艺流程如下图:

艺流程、掘进作业循环时间见下页图。

CRD法施工工艺流程图

整体浇筑仰拱填充混凝土

Ⅴ级围岩CRD法施工作业循环时间图

min60120180240300360420480540600660720

说明：超前地质预报、超前支护为摊销时间；上导、中导、下导、左、右侧各工作面里程

不同，平行作业，循环时间只计列其中一个占用时间较大的导坑施工。

保持合理的分部开挖断面和各部的纵向间距，各部间距不超

过3m，每个分部及时闭合。开挖轮廓要圆顺，避免应力集中。

钢架各节点及钢架间严格按工艺要求施工，确保连接牢固可

施工中坚持“超前护、不(弱)爆破、短进尺、强支护、勤量

测、早衬砌”的原则，以人工开挖为主，辅以弱爆破。

3.2.1.2.Ⅳ级围岩—上部弧形导坑预留核心土法施工

Ⅳ级围岩采用上部弧形导坑预留核心土台阶施工法。开挖前

用TSP203和超前钻孔对工作面前方围岩进行超前地质预测预报。

上部弧形导坑预留核心土法施工示意见下图。

上部弧形导坑预留核心土法施工示意图

施工中认真进行围岩量测，实行信息化施工，动态化管理，

及时反馈信息，调整支护参数，确保施工安全。循环作业时间见

上部弧形导坑预留核心土法施工循环时间表

(min)60120180240300360420480540600660720

说明：1、超前地质预报、超前支护为摊销时间。

2、本图循环时间为双线Ⅳ级控制。

上部弧形导坑法施工工艺流程图

Ⅸ′－左侧仰拱初期支护

Ⅺ′－右侧仰拱初期支护

(1)洞口段Ⅴ级围岩开挖严禁爆破。

(2)中下导左、右边墙开挖必须交错施工，严禁两侧同时对挖。

三个台阶平行作业，仰拱施工实行短开挖、快支护，及时施做钢

(3)加强洞内施工中用水和抽排水的管理，避免施工用水浸泡

软化基底，防止边墙失稳。

3.2.1.3.附属洞室开挖

大小避车洞等附属洞室二次开挖，根据施工情况，在不影响

正洞开挖的前提下，适时安排施工。附属洞室开挖采用人工风镐

开挖。大小避车洞开挖后利用人工配合小装载机装车。出碴完成

后，及时初喷砼封闭岩面，然后进行喷、锚、网作业，以确保施

3.2.1.4.斜井开挖

斜井所在标段的地质主要是Ⅳ、Ⅴ围岩所以采用台阶法开挖。

3.2.1.4.1.Ⅴ级围岩施工方法

超前支护→上半断面开挖→上半断面支护→下半断面开挖→

下半断面支护→仰拱及填充→二次衬砌→水沟、电缆槽。

台阶长度3～5m，上台阶每循环进尺1m，上台阶完成两循环

后，开挖下台阶，下台阶每循环进尺2m。

Ⅴ级围岩短台阶开挖步骤见“Ⅴ级围岩台阶法开挖步骤表”。

3.2.1.4.2.Ⅳ级围岩施工方法

本标段Ⅳ级围岩采用台阶法开挖。

DB13／T 5085-2019 公路改扩建工程交通仿真指南超前支护→上半断面开挖→初喷砼→上半断面喷锚支护→下

半断面开挖→初喷砼→下半断面喷锚支护→铺底→二次衬砌→水

②开挖方法：采用正台阶法开挖，一般台阶长度控制在5～

6m，每循环进尺2.0m。

Ⅳ级围岩台阶法开挖步骤见“Ⅳ级围岩台阶法开挖步骤表”。

Ⅴ级围岩台阶法开挖步骤表

JJG(交通)164-2020 塑料波纹管韧性试验装置.pdfⅤ级围岩短台阶法开挖步骤示意图说明