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蔡家关隧道工程的施工组织设计

蔡家关隧道工程位于贵阳市乌当区水田镇蔡家关，起讫里程K13+274~K13+615，建筑界宽11.0米，高5.0米，全长341米，右转弯半径600米，坡度+0.469%。穿越岩层类型为Ⅲ、Ⅳ类。

DB34／T 1488-2020 氨制冷系统压力管道安装监督检验规程.pdf第二节施工机具及劳动力组织

蔡家关隧道将投入120人，详见下表：

第三节工程施工计划安排

根据本合同段的工程特点、地理位置、交通情况以及本公司的施工能力，隧道工期安排如下：

开工时间：2004年3月5日

竣工时间：2004年11月5日

总工期为240天，具体开工日期以监理工程师下达的日期为准，

在施工过程中，我单位将根据工程情况调整机械设备配置、技术力

量和劳动力安排，进一步调整和细化施工计划，以满足业主的工期

场地布置详见隧道平面布置图

第二章主要施工方案、方法及其措施

隧道进出口的明洞段根据地形、地质情况全部采用明挖法施工，然后进行洞顶截水沟的砌筑，避免雨水对洞门的冲刷，然后进行洞顶仰坡的挂网喷锚护坡作业。进出口洞口加强段的围岩采用正台阶法开挖，必要时留核心土。初期支护采用Ф25自钻式中空注浆锚杆、喷射钢纤维混凝土、钢拱架进行。IV类围岩段采用全断面光面爆破开挖，洞身按新奥法设计，采用复合式衬砌，初期支护采用Ф25中空注浆锚杆、喷射钢纤维混凝土进行。初期支护施工中采取短开挖、强支护、早封闭、勤量测，各施工工序紧跟，不能脱节，加强围岩监控量测和超前地质预报，确保施工安全。详见隧道支护参数表：

由隧道进口向出口施工，先开挖明洞段的土石方和截水沟的开挖砌筑以及仰坡的开挖、锚喷挂网作业，然后进行洞口加强段的上弧导坑的开挖、初期支护，再进行下导坑的开挖、初期支护，上下导坑的距离相距在60米左右，最后进行防排水板的铺挂和二次衬砌的浇注，衬砌距离开挖面保持在50米左右。

三、主要项目施工工艺及方法

（1）洞口段采用边坡、仰坡自上而下分层开挖，施工机械以挖掘机为主，尽量不采用爆破，保证不扰动原地层；洞口场地用装载机辅以推土机整平压

实；遇坚硬石质地层人工钻眼爆破，运输采用自卸车，挖方弃往指定的弃碴场。洞口段开挖将充分考虑洞内施工

Ф25自钻式中空注浆锚杆

需要，修建供水、供电设施及材料堆放场地和机械停放场地，合理布置。

（2）边仰坡防护、边仰坡开挖按设计坡度一次整修到位，并分层进行边仰坡挂网喷锚防护，以防围岩风化，雨水渗透而坍塌。以稳定边仰坡。刷坡防护到路基面标高。

（3）隧道洞门在进洞施工正常后，适时安排施工。综合考虑地形地质条件及洞口美化等条件。进洞施工前，先将洞外排水系统做好，再行进洞，以防对洞门造成威胁。

（4）明洞拱、墙与洞内相邻的拱、墙衬砌时，应同时施工连成整体；

（5）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。

（6）洞门仰坡和边坡宜在进洞前刷好，坡度的施工允许偏差为5%；洞口土石方宜采用控制爆破施工，不得使用集中药包爆破，以免影响仰边坡的稳定。

（1）明洞基础施工（出口端）

①明洞边墙基础必须置稳固的地基上。遇有地下水时，须将地下水引离边墙基础。

②凹形地段或外墙深基部分，施工时本着先难后易的原则，可先开挖、砌筑最低凹处，逐步向两端进行，以利利用施工查明基础情况。

③边墙基础挖至设计标高后，核对地质承载力是否与设计要求相符。

④若地基承载力不足时，可考虑采用沉井基础或挖孔桩基础进行地基加固。

⑤明洞开挖采用全部明挖法，若施工需要或工程师要求，也可采用拱上明挖拱下暗挖法进行开挖施工，但无论哪种方法开挖，均实行爆破药量控制。

⑥明洞开挖前，预先做好洞顶防水、排水设施，防止地面水冲刷而招致边坡、仰坡落石、塌方。在作施工计划安排时，合理避开雨季施工。

架立支架、绑扎明洞钢筋。支架采用24号工字钢作支柱、横梁及纵梁，斜撑、纵向连接、横向连接均采用角钢，各连接头均采用螺栓连接。内模采用定型钢模板，外模和挡头板模板采用定制的木模加钉铁皮，挡头板内，外弧线在现场按实际比例放样后，精确加工。泵送砼灌注，灌注时其模板支撑必须牢靠，防止跑模造成砌衬侵入限界。

①拱架一般在立柱上架设，立柱基底坚实，若在松软路肩上，则设纵向卧木，并将各立柱纵向联结成整体。

②拱架采用特制大跨度钢拱架，组合钢模安装拱部内模。

（4）防水层及回填与拆除拱架

①防水材料的铺设方法按设计进行施工，从两侧拱脚自下而上向拱顶方向进行。防水板采用无钉铺设，衬垫为梅花形布置，间距0.8×0.8米，防水板接缝采用自动热融机进行双焊缝焊接。

②墙背与拱顶回填：待混凝土达到设计强度的70%后，即可进行回填。在回填前先作好纵向盲沟；当超挖较大时，用浆砌片石回填，回填土石与边坡接触处挖成不小于0.5m的台阶并用粗糙透水材料填塞以增加摩擦力保持稳定。拱部回填对称分层夯实，每层厚度不宜大于0.3m，机械回填时，必须在人工回填至少0.7m后方可使用机械回填。在拱背需作粘土隔水层并保证与边坡、仰坡搭接良好、封闭紧实。

③拆除台架：待混凝土达到设计强度的70%后，才能拆除台架。采用土石方机械填筑时，须待拱顶回填完成后方能拆除。

①衬砌浇注前要复测中线、高程，边墙、拱圈放样立模时预留施工误差，以保证衬砌不侵入建筑限界。

②大跨度拱架采用分5段组合拼装，螺栓连接牢固，用钢管脚手架加固大跨拱架，使其大跨度拱架有足够的稳定性。

③明洞拱圈按断面要求制作定型挡头板和外模，随着灌筑逐步向上安设，除临时支顶外，还必须将外模板拉紧固定。

④拱墙施工缝除设接岔钢筋外，对接头部分的砼要凿毛冲冼，保证砼间连接牢固。

⑤明洞与暗洞衬砌一并施工，注意明洞与暗洞的衔接。

（6）明洞施工工艺构图

（三）洞身施工作业程序

上弧导坑的开挖锚杆施工初喷钢纤维砼立钢拱架复喷钢纤维砼下导坑的开挖锚杆施工初喷钢纤维砼立钢拱架复喷钢纤维砼铺挂防排水板衬砌台车立模浇注砼

全断面开挖锚杆施工喷射钢纤维砼铺挂防排水板

（1）Ⅲ类围岩开挖方法

该隧道按Ⅲ类围岩施工段长47米,采用正台阶法施工。Ф25自钻式中空注浆锚杆、锚喷挂网、钢拱架初期支护。

施工顺序：详见横断面示意图。

开挖和二次衬砌可同时施工，控制工期的作业为开挖初期支护，二次衬砌不控制工期。开挖及初期支护每循环进尺3.0米，每循环作业时间25h。

1.上断面开挖2.上断面支护3.下断面开挖

4.下断面支护5.二次衬砌6.隧底填充

②开挖及初期支护循环时间见下表（每循环进尺3.0米）。

③二次衬砌（每循环12米）：

全断面面积为110m2，上半断面面积68m2,下半断面面积42m2，按全断面综合取单位控制药量q=0.94kg/m3，平均每米炮眼用药0.5kg/m，装填糸数a=0.65，炮眼数N=0.0012×qs/a/d2=0.0012×

0.94×88/0.65/0.0322=186取185个上半断面N=qs/r=1.0×68/0.5=136，取125个；下半断面N=qs/r=0.7×60/0.5=28,取25个。本断面代表地段钻孔深3.5m左右，循环进尺3m。施工时通过爆破试验修正爆破参数。

周边眼抵抗线W（cm）

（2）Ⅳ类围岩开挖方法

蔡家山隧道Ⅳ类围岩段长260米。IV围岩段采用全断面法开挖，锚喷初期支护。

1.全断面开挖2.全断面初期支护3.拱墙二次衬砌4.底板填充

开挖和二次衬砌可同时施工，控制工期的作业为开挖初期支护，二次衬砌不控制工期。开挖及初期支护每循环进尺4.0米，每循环作业时间24h。每天进度4.0米。

开挖及初期支护循环时间见下表（每循环进尺4.0米）。

（3）微震爆破施工程序和施工方法

本隧道洞身穿过III、IV类围岩，根据围岩类别分别进行爆破设计，为避免对围岩的扰动和对地表的影响，采用微差松动爆破技术施工。

隧道爆破的掏槽眼是爆破成败的关键，也是产生最大震动的部位。本区段在Ⅲ类围岩段采用直眼掏槽，Ⅳ类采用楔形掏槽。

周边眼采用小直径药卷（φ25）空气间隔装药结构。如下图：

其余炮眼采用标准药卷（φ32）连续装药结构。如图：

为了减小震动、飞石，保证洞内初期支护及作业安全，采用降震设计，堵塞长度不小于20d(d为炮眼孔径)，并保证堵塞材料质量，避免飞石溢出，降低噪声，减弱震动。

6、放出开挖断面中线水平和断面轮廓线，根据爆破设计图标出炮眼的位置。符合设计要求后进行钻孔，再按炮眼布置图检查合格后装药连线爆破。

爆破后由专人进行清理危石，检查开挖面和衬砌地段，如发现险情或隐患，应采取措施及时处理。

(五)隧道初期支护施工程序和施工方法

（1）各类围岩超前支护和初期支护参数

1、洞口加强段围岩超前支护和初期支护参数

采用φ25自钻式中空注浆锚杆，锚杆长3.5m，间距80cm×80cm；20B钢拱架（每榀钢拱架分5节，2种类型），纵向间距80cm，连接钢筋φ22，环向间距1m；喷射C20钢纤维混凝土厚24cm（初喷5cm，复喷19cm）。

2、IV类围岩超前支护和初期支护参数

根据地质钻探资料，IV类围岩采用，φ25mm中空注浆锚杆，锚杆长2.5m，间距100cm×100cm；喷射C20钢纤维混凝土厚15cm。

围岩锚杆采用φ25中空注浆锚杆，锚杆长度分别为2.5m和3m，间距分别为80cm和100cm，梅花型布置。采用风钻钻孔，钻至规定深度后，用高压风吹孔，打入锚杆，然后用注浆泵由锚杆中孔向孔底灌满砂浆，安装垫板螺栓。

水泥:砂:1:1～1:1.5

水灰比:0.45～0.5

机械配备：注浆器二个，锚杆拉拔器一台。

3、锚杆施工要点及注意事项

①孔位应按设计布置，偏差小于10cm，孔深误差±10cm。

②钻孔直径应大于锚杆直径15mm。

③钻孔本身应成直线，不应弯曲。方向应沿隧道周边径向，但不得平行于岩面。

④灌孔前应清孔，顺锚杆孔用高压风清除孔内积水、岩粉、碎屑等杂物。

⑤砂浆应随备随用，在砂浆初凝前应使用完。

⑥注浆应使用灌浆罐和注浆管，孔口压力小于0.4MPa。顺着锚杆孔注浆，直到孔口有浆液流出为止。

⑦锚杆插入长度不得小于设计长度。

⑧锚杆插入后不得随意敲击，三天内不准悬挂重物。

⑨每100根锚杆应随机抽样三根，作拉拔试验，以了解锚杆的锚固质量。

⑩施作锚杆时，同时应预埋格栅钢架的定位锚杆。

（3）钢筋网施工（洞口端仰坡）

洞口端仰坡布置钢筋网。钢筋网采用φ6.5圆钢或是φ6圆钢，间距分成10×10cm，按设计图纸施工，钢筋网在现场单根安装。

钢筋网与锚杆联接牢固，随受喷面的起伏铺设。钢筋网之间及与已喷砼段的钢筋网搭接牢固，且搭接长度不小于200mm。钢筋网需挂靠牢固，在喷射混凝土时钢筋网不得晃动。

（4）喷射钢纤维混凝土施工（用于洞身）

本隧道钢纤维混凝土的喷射采用湿喷施工。

石子采用坚硬耐久的碎石或卵石，粒径不大于15mm，用前应过筛，其饱和极限抗压强度与砼设计标号之比，碎石不小于200%，卵石软弱颗粒含量不大于5%。

碎石、卵石中针状颗粒含量不大于15%，卵石中泥土、杂物含量不大于1%。

2、外加剂：速凝剂、减水剂、早强剂、钢钎维，可根据本地区材料市场采购；速凝剂使用合格的液体速凝剂。

4、喷射砼配合比设计原则

选择喷射砼的配合比，既要考虑砼强度和其它物理力学性能的要求，又要考虑喷射工艺的要求。

重量配合比：水泥：(砂+石)＝1／4～1／4.5；水灰比0.4～0.45；含砂率：45～55%；水泥用量350～420kg/m3。设计步骤：

①确定骨料的最大粒径和砂率

⑥调整、确定施工配合比

①原材料检查：对使用的各种原材料进行质量检查，合格后方能使用。

②机械设备检查：对机械进行技术检查，对水、风、电路进行通检查，合格后方可运转。

③施工现场检查：检查受喷面，清除危岩浮土，用高压风吹扫岩面，埋设厚度标志。

喷射砼顺序应先墙后拱，岩面不平时，应先喷凹处找平。

在边墙部份为自下而上，从左到右或从右到左，并注意呈螺旋轨迹运动，一圈压半圈，纵向按顺序进行，旋转半径一般为15cm，每次蛇行长度为3～4m。

在拱部拱脚至拱腰处，自下而上。拱腰至拱顶由里（有砼处）向外喷射砼进行。

喷射砼时，其喷射砼速度不宜太慢或太快，适时加以调整。

①按规范检查喷射表面，是否有松动、开裂、下坠、滑移等现象，如有及时清除重喷。

②喷体达一定强度后可用锤击听声，对空鼓脱壳处及时进行处理。

③钻眼量测，厚度不够处补喷。

④及时测定回弹率和实际配合比，以指导下步施工。

⑤对喷体试件进行力学试验。

蔡家关隧道洞口加强段围岩支护采用20b工字钢拱架，连接筋采用φ22钢筋。

⑴钢拱架按设计要求分片加工好，要求尺寸准确，弧形园顺，并在现场进行试拼，试拼后需在同一个平面内，允许偏差为：宽度±20mm，高度±30mm，扭曲度20mm。钢拱架堆放和运输时不得损伤和变形，安装前应除锈。为了安装方便和设计要求，每榀钢拱架分三段，顶部分一段、左右各一段,段与段之间用A3∠100×80×10的连接件通过螺栓螺母连接牢固。

⑵开挖后应及时进行初喷，其厚度为4~5cm，然后安装钢拱架。

⑶钢拱架按设计位置现场测量定位，拱架平面必须与隧道中线垂直。钢拱架架立通过垂球吊线的方法控制垂直度。拱架各节连接牢固，安设位置正确、稳固并垂直隧道中线，允许偏差：与线路中线位置30mm，垂直度5%，前后拱架间距±100mm。

⑷现场拼接，各段应在一个平面上用M16螺栓联接，点焊加固。

⑸拱架之间纵向必须用φ22纵向钢筋连接，环向间距1m，并与锚杆外露端焊牢。

⑹拱架与岩壁之间用钢楔块楔牢、焊死，并与锚杆焊牢。钢楔块沿拱架大致均匀布置，间距不宜过大。

⑺先喷拱架与壁面之间的空隙处，再喷拱架周围，然后喷拱架之间的砼，分几次喷射直至砼达到设计厚度。且拱架保护层厚度不小于4cm。

（1）防排水工程施工组织措施及技术措施

1、隧道施工防排水，施工综合性强，技术难度大，也是施工的一道关键工序。结构防水是根据工程地质和水文地质条件、隧道结构特点、施工方法和使用要求等因素进行设计和施工，采用“防、排、堵相结合”的综合治理原则。关键处理好施工缝、变形缝等薄弱环节的整体防排水方案，确保隧道不渗漏水。

①在隧道中设置中心深埋水沟排泄地下水，中心水沟的顶部标高位于冻结线以下，充分利用地温，以防止水沟中的水流冻结。

②明洞段衬砌采用外贴防水层防水，顶面回填粘土隔水层。

③洞身段二次衬砌与初期支护之间采用橡胶防水板与土工布复合防水层防水，环向透水软管集引水经由纵向排水管、横向引水管将水引到中心水沟中排出。

④施工缝、变形缝、沉降缝均设中埋式橡胶止水带止水。

⑤洞内两侧布置排水边沟，将路面水排出洞外。隧道中心水沟出水口采用保温包头。洞门上方设置截排水沟，截排地表水。。

（2）初期支护喷射砼防水技术措施

初次支护是承担施工阶段全部地层荷载（包括土、水压力）的主要结构，必须有足够的强度，刚度和抗渗性，限制围岩变形，控制地表下沉。提高喷射砼的密实性，减少它的收缩变形裂缝，防止渗漏是施工的关键。为了达到喷射砼防裂抗渗，施工中必须把好用料级配关，控制水灰比，选择好施工工艺。因此潍坊某净水厂安装工程施工组织设计方案，采取如下措施：

1、采用高质量的喷射砼。提高喷射砼的质量，首先从砂石料入手，使用最佳级配的砂石，石子采用瓜米石，其最大粒径控制在10mm以内。其次掺用一定量的速凝剂和防水剂。

2、认真处理受喷面。当受喷面有滴水、淋水或涌水时，根据现场情况，治水先堵（注浆堵水）或排水（埋设导管引水）等方法，保证喷射砼不带水作业。在岩石地段先用高压水冲洗要喷面，清除粉尘，保证喷射砼与围岩密贴，从而提高喷射砼与岩面的粘结力和喷射砼抗渗能力。

3、采用湿喷新工艺。湿喷法喷射砼的显著优点是将已按配合比设计而拌合好的砼直接进行喷射，拌合料拌合均匀，水灰比控制准确，砼均质性好，喷射后砼较密实，抗压、抗渗强度较高。

4、在采用钢架和钢筋网作初支地段，主筋保护层喷射砼厚度迎土面5cm，背土面不小于3cm，在钢架处，喷射砼应根据型钢或钢筋位置，及时调整喷射方位，确保钢架处喷射砼密度。

5、在后一循环喷射砼前，应先对已喷砼的施工接缝凿毛，并用钢刷刷净。

6、加强支护结构的背后注浆。在初次支护时，在围岩内预埋长L=2m的小导管，当初次支护闭合成环一定长度并具备一定强度后，随即进行注浆填充。这样做既能将围岩与初支间空隙回填密实，也能将绝大部分地下水挡在初次支护以外，减少渗水通道，确保第一道防线的作用。

两河口鲜水河钢桁桥拆除专项施工方案（2020.9.20）.doc（3）防水层施工及技术措施

初期支护喷射混凝土表面，一般较为粗糙，凹凸不平，对铺设防水层质量有很大影响，为此对防水层基面必须按照如下要点进行处理：