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何塬隧道实施性施工组织设计

1、《公路隧道施工技术规范》（JTJ042—94）；

2、公路施工相关规范和标准；

T／ZZB 1795-2020 电力电容器塔检修用桅柱式升降工作平台.pdf3、商州至丹凤高速公路施工设计图；

4、施工现场地质、水文等勘察资料；

5、拟投入本工程的施工人员、机具设备和承建类似工程的施工经验。

何塬隧道地处商丹高速公路SDN4标K128+720—+910区段，系分离式中短隧道（单洞分别称为左线隧道和右线隧道），独立双洞之间的间距为13.7—16.0米，属于小间距隧道，合计单洞长度409米。

本隧道围岩以Ⅳ、Ⅴ类为主。隧道衬砌结构设计采用新奥法复合式衬砌，高压钠灯光电照明、自然通风。

四个隧道洞门均为削竹式洞门，洞口地段仰坡采用早强沙浆锚杆加喷射钢筋混凝土、边坡采用护面墙、植草等防护措施来保证施工安全；由于遵循“早进晚出、少开挖”的原则，洞口与暗洞之间均设置了明洞（除右线出口14米外其余均为15米）；进入暗洞的前30米称作加强段，施工时必须进行超前支护和初期支护两种方式。

由于本隧道单洞间距离过小，所以必须在先行隧道二次衬砌完成后再安排后行隧道的开挖。

何塬隧道主要工程数量和工程概况表

K128+904—K128+720

YK128+685～YK128+910

复合衬砌各类支护参数见表1.1.2

70cm厚模筑C25钢筋混凝土衬砌、仰拱

RD25N中空注浆系统锚杆L=5m

55cm厚模筑C25钢筋混凝土衬砌、仰拱

φ108*8超前预注浆管棚30M

RD25N中空注浆系统锚杆L=4.5m

50cm厚模筑C25钢筋混凝土衬砌、仰拱

φ50*5钢管L=5M

45cm厚模筑C25钢筋混凝土衬砌、仰拱

本隧道工程由中铁七局集团SDN4标项目部下设的隧道一队负责施工。该队施工负责人为颜宗慧队长，技术负责人为王勇工程师，并安排两名值班技术人员。刘红松工程师负责该隧道施工的技术交底、施工测量放线、工程质量检查等技术工作。白海龙为专职安全员，负责该隧道施工安全及安全措施的落实工作。

四、主要职能人员、机具设备到位情况：

进场主要人员详见《主要职能人员一览表》。

进场主要机具设备见《主要进场机械设备一览表》

主要进场机械设备一览表

何塬左、右线隧道顺序施工，计划于2006年1月1日开工建设、至2006年12月31日主体工程全面竣工，计划工期12个月，详见附件《何塬隧道施工安排进度图》。

左线隧道：总长184米，起讫桩号为k128+904—+720；其中进、出口端各15米明洞、加强段设计有30米长管棚。

左线隧道拟定于2006年1月1日开工，至6月30日主体全部完成，计划工期181天。

⑴进口明洞及洞门（K128+904—+889）：计划于2006年元月1日开工，至2006年元月15日完成，共计需要开挖土石方3820M3。

⑵K128+889—+859段：长度30米，围岩为Ⅴ类，设计有φ108*8超前预注浆管棚、RD25N中空注浆系统锚杆（5M）、I22b工字钢、挂网喷射混凝土支护。拟采用单侧壁导坑法施工，计划进尺每天1米，需用时30天。

⑹出口明洞及洞门（K128+904—+889）：计划于2006年3月1日开工，至2006年3月20日完成，共计需要开挖土石方5770M3。

⑺K128+765—+735段：长度30米，围岩为Ⅴ类，设计有φ108*8超前预注浆管棚、RD25N中空注浆系统锚杆（5M）、I22b工字钢、挂网喷射混凝土支护。拟采用单侧壁导坑法施工，计划进尺每天1米，需用时30天。

（二）二次衬砌（含防水层及洞门）：

2006年3月15日—2006年5月30日

2006年6月1日—2006年6月20日

2006年6月21日—2006年6月31日

右线隧道：总长225米，起讫桩号为k128+685—+910；其中进口端15米明洞、出口端14米明洞、两边加强段设计有30米长管棚。

右线隧道拟定于2006年6月1日动工，至12月31日主体全部完成，计划工期214天。

⑴出口明洞及洞门（YK128+910—+896）：计划于2006年6月1日开工，至2006年6月18日完成，共计需要开挖土石方4534M3。

⑵YK128+896—+866段：长度30米，围岩为Ⅴ类，设计有φ108*8超前预注浆管棚、RD25N中空注浆系统锚杆（5M）、I22b工字钢、挂网喷射混凝土支护。拟采用单侧壁导坑法施工，计划进尺每天1米，需用时30天。

⑹进口明洞及洞门（K128+685—+700）：计划于2006年9月1日开工，至2006年9月20日完成，共计需要开挖土石方5355M3。

⑺K128+700—+730段：长度30米，围岩为Ⅴ类，设计有φ108*8超前预注浆管棚、RD25N中空注浆系统锚杆（5M）、I22b工字钢、挂网喷射混凝土支护。拟采用单侧壁导坑法施工，计划进尺每天1米，需用时30天。

（二）二次衬砌（含防水层及洞门）：

2006年8月10日—2006年11月20日

2006年11月15日—2006年12月20日

2006年12月21日—2006年12月31日

两隧道的消防及照明工程：2006年12月20日开始，至2007年1月10日完成；2007年1月11日至1月25日整理施工现场；竣工资料整理和交工验收计划与其它工程同步进行。

六、总体施工方案和施工方法：

本隧道拟采用左、右线顺序施工、单洞单口掘进（率先组织施工左线隧道，贯通后施做右线隧道）方法。首先主攻左线进口明洞土方、边仰坡施工，随后进入暗洞，同时据实安排其余三处明洞土方及洞门边仰坡土方工程，暗洞掘进50M时进行二次衬砌，待左线隧道二次衬砌完成后进行右线暗洞的施做。施工全过程采用无轨运输方案、多功能作业台车风钻打眼、装载机装渣、自卸车出渣；混凝土衬砌采用液压整体式模板台车，混凝土运输拟采用泵送入模；隧道通风采用管路压入式通风。

施工临时设施布置于左线隧道进口右侧的空地上，包括料场、钢材加工场、小型混凝土拌和站、混凝土输送泵管及其它小型设备、工地材料库等。

施工用水采取筑建水池、泵送进水，泵送供应的模式，水池容量大于等于20立方米。

左线隧道进口处设置配电房，安设400KVA变压器一台，承担本隧道施工用电供应。

隧道进、出口明洞均采用分层小切口明挖，根据设计进行锚喷混凝土加固；衬砌采用就地模筑全断面整体式钢筋混凝土；墙背回填土石时应注意对称分层夯实，各层厚度不大于50厘米。

本隧道全范围尽量采用机械挖掘，以减少对既有山体的扰动，确实需要爆破时采取单（双）侧壁导坑法弱爆破开挖，加强段（与明洞连接的30M暗洞）超前支护采用超前管棚周壁预注浆支护、初期支护采用径向系统锚杆、钢拱支撑配合喷射混凝土形成整体；Ⅴ级围岩地段初期支护采用径向系统锚杆、超前小导管周壁预注浆，钢拱支撑配合喷射混凝土形成整体；Ⅳ级围岩地段初期支护采用径向系统锚杆、超前锚杆，钢拱支撑配合喷射混凝土形成整体。

（二）、主要施工方法：侧壁导坑法

⑴适用范围：Ⅳ类及以上围岩，断面尺寸小于15m（宽）×8m（高）。

⑵施工流程为：测量放样→侧壁导洞钻爆→出碴→施工支护→下一循环。该工法特点：侧壁导坑先行探明了围岩，给后续开挖提供了依据；增加工作面，便于快速施工。

首先根据设计要求进行刷坡和构建防排水设施，然后按照设计方案对洞门边、仰坡进行加固处置，在满足机械开挖的条件下，使用挖掘机开挖明洞挖方，人工辅助修坡。

明洞施工采用分层小切口明挖；衬砌分两部分施工，首先施工边墙基础、仰拱及填充部分，然后利用衬砌台车施工拱墙钢筋混凝土，施工过程中必须注意保持背模平整、牢稳，以便施作防水层。

明洞与暗洞连接处按设计要求施作沉降缝。

为增加洞口稳定性和工期控制要求，当明洞衬砌砼强度达到75％时，施作防水层，进行明洞两侧回填，施工洞门。

本隧道围岩主要为Ⅳ至Ⅴ级，施工时Ⅳ级围岩采用单侧壁导坑法；Ⅴ级围岩采用双侧壁导坑法。相应工法施工开挖顺序详见通用图。

本隧道初期支护包括系统锚杆、工字钢拱架、钢筋网、喷射砼，依据地质情况分别设置（详见设计图纸）。喷锚支护必须紧跟开挖面及时施作，以减少围岩暴露时间，抑制围岩变位，防止围岩在短期内松弛、坍塌。

系统锚杆施工工艺流程为：钻孔→清孔→插入杆体→注浆。锚杆预先在洞外按设计要求加工制作，施工时锚杆钻孔位置及孔深必须精确，锚杆要除去油污、铁锈和杂质。首先采用气腿式凿岩机按设计要求布置锚杆孔眼，达到深度要求后，用高压风清除孔内岩屑；之后用注浆泵将配制合格的砂浆压入孔内、将加工好的杆体打入孔内，最后将锚杆与钢筋网焊为整体。

待砂浆满足强度要求后应按规范抽样进行锚杆抗拔试验。

钢筋网在系统锚杆施作后敷设，钢筋类型及网格间距必须符合设计要求。钢筋网与岩面间隙约3cm，可根据岩面的实际起伏铺设，并在初喷砼后进行。纵横钢筋交错处、网片与锚杆连接处用细铁丝绑扎或点焊，确保钢筋网在喷射混凝土时不致晃动。

喷射混凝土时先开液态速凝剂泵，再开风，之后送料，以凝结效果好、回弹量小、表面湿润光泽为准。

喷射混凝土作业应分段分片实施。喷射作业要按照自下而上、先格栅钢架与拱壁间隙部分，后两钢架之间部分的原则进行。

严格控制喷嘴与岩面的距离和角度。喷嘴与岩面应垂直，有钢筋时角度适当放偏，喷嘴与岩面距离控制在0.6～1.2m范围以内。

软弱围岩地段或断层破碎带，采用工字钢拱架支护。工字钢架应在洞外按设计加工成型，运至洞内安装在初喷砼之后进行。钢拱架之间设纵向连接筋。钢架跟脚必须放在牢固的基础上，架立时垂直于隧道中线。拱架与开挖轮廓之间所有间隙用C25喷射混凝土充填密实，施作时先喷拱架与轮廓之间隙，再喷拱架周围，最后后再喷拱架之间。

长管棚采用φ108mm×8mm热扎无缝钢管，管节长3m、6m，注浆采用水泥浆液。管距环向间距40cm，仰角2°（不含线路纵坡），钢管施工误差径向不大于20cm，隧道纵向同一段面内（1M长度范围）的接头不大于50%，相邻钢管的接头至少错开1m。

⑵在明洞外轮廓线以外施作C25钢筋混凝土套拱作为长管棚的导向墙。

⑶管棚施工时先打有孔钢花管，注浆后再打无孔钢管，无孔钢管可以作为检查管，检查注浆质量。钻机立轴方向准确控制，以保证孔口的孔向正确，每钻完一孔顶进一根钢管，在钻进过程中经常采用测斜仪量测钻进的偏斜度，发现偏斜及时纠正。

⑷钢管接头采用丝扣连接，丝扣长15cm。为使钢管接头错开，3m管与6m管应错开连接。

⑸注浆压力达到设计终压并继续注浆10min以上方可结束注浆。

2、φ50超前小导管施工

超前小导管系在下一循环开挖前，沿坑道周边向前方围岩内打入带孔小导管，并通过小导管向围岩内注水泥浆，在坑道周围形成一定厚度的加固圈，在加固圈的保护下进行开挖等作业。

①本隧道设计φ50小导管，采用φ50×5热轧无缝钢管加工制作。将前端做成尖锥形，管壁上每隔15cm交错钻眼，眼孔直径10mm。

本隧道Ⅴ围岩沿拱部环向布置，环向间距40cm，长度L=5m，外插角50～70，每环41根，小导管搭接长度为1m。

水泥浆水灰比为1:1；注浆压力暂定为0.5—1.0Mpa

3、Φ25超前锚杆施工

本隧道Ⅳ级围岩区段沿拱部环向设置φ25超前锚杆，L=5M环向间距40cm，外插角5—7，每环41根，搭接长度为1m。

安装及注浆同φ50超前小导管施工。

（五）二次衬砌模筑混凝土

隧道模筑衬砌混凝土灌注采用全断面液压衬砌台车，一次施工长度9m，砼采用拌合站集中拌合，混凝土输送泵运输，混凝土输送泵灌注，机械振捣。钢筋混凝土衬砌灌注前做好钢筋的布设工作，钢筋角隅要加强振捣。灌注前按图纸规定预留沟、槽、管洞或预埋构件。所有衬砌作业均采用HBT60型混凝土输送泵作业。混凝土自模板窗口由两台输送泵左右对称灌入，由下向上，先墙后拱灌筑，倾落自由高度不超过2.0m。在混凝土浇筑过程中，观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞的情况，当发现有变形、移位时，及时采取措施进行处理，混凝土灌筑间断时间不得超过2个小时，否则按接缝处理。

采用插入式振动棒捣固，必须符合下列规定：

⑴每一振点的捣固延续时间，应使混凝土表面呈现浮浆和不再沉落。

⑵振动棒的移动间距不大于振捣器作用半径的1.5倍。

⑶捣动棒与模板的距离不大于其作用半径的0.5倍，并避免碰撞钢筋、模板、预埋件等。

⑷振动棒插入下层混凝土内的深度不小于50mm。

⑸试验室按规定要求在灌筑混凝土现场做试件，并详细填写施工记录。

⑹混凝土养护及整修。混凝土灌筑后，强度达到设计强度70%时，方可拆模，并进行养护，混凝土局部缺陷应及时进行修补。

⑺泵送混凝土。碎石最大粒径与输送管内径之比不大于1:3；通过0.315mm筛孔的砂不小于15%；最小水泥用量为300kg/m3；坍落度为180～220mm。

（六）围岩现场监控量测

监控量测项目见表6.1.1。洞内施工监测管理工艺6.1.2。

1.开挖面围岩自稳性；2.岩质破碎带、褶皱节理等情况；3.核对围岩类别及风化变质情况；4.地下水情况；5.支护变形开裂情况；6.洞口浅埋地表下沉情况。

根据收敛情况判断：1.围岩稳定性；2.支护设计和施工方法的合理性；3.模筑混凝土衬砌。

监视拱顶下沉值，了解断面变化情况，判断拱顶的稳定性，防止坍方。

判断隧道开挖对地表产生影响及防止沉降措施效果。

⑴初期支护施作2h后即埋设测点，进行第一次量测数据采集。

⑵测试前检查仪表设备是否完好，如发现故障应及时修理或更换；确认测点是否松动或人为损坏，只有测点状态良好时方可进行测试工作。

⑶测试中按各项量测操作规程安装好仪器仪表，每测点一般测读三次；三次读数相差不大时，取算术平均值作为观测值，若读数相差过大则应检查仪器仪表安装是否正确、测点是否松动，当确认无误后再按前述监控量测要求进行复测。

⑷多次测试都要认真做好原始数据记录，并记录掘进里程、支护施工情况以及环境温度等，保持原始记录的准确性。量测数据应在现场进行粗略计算，若发现变位较大时，应及时通知现场施工负责人，以便采取相应的处理措施。

⑸测试完毕后检查仪器、仪表，做好养护、保管工作。及时进行资料整理。

表6.1.2洞内施工监测管理工艺

中南标11ZJ建筑图集合集③--11ZJ111(变形缝建筑构造)；11ZJ203(种植屋面)；11ZJ311(地下室防水)2、量测断面间距、测点布置

量测间距将严格按设计资料执行。

测点埋设：喷锚支护施作后，用风钻凿(40mm、深200mm的孔，先用1：1水泥砂浆灌满后再插入测点固定杆，尽量使同一基线两测点的固定方向在同一直线上，等砂浆凝固后，即可进行量测工作。

采用水平仪、水准尺、挂钩式钢尺配合测量拱顶下沉，精度可达1～2mm。量测时用一把2～4m长的挂钩式钢尺挂上即可。拱顶下沉量测见图6.3.2。

图6.3.2拱顶下沉量测示意图

测点布置：在隧道洞口浅埋段（隧道埋深小于20M）设地表下沉观测点，每5—50M一个断面，地表下沉量测点集中设在隧道中线附近每断面最少设7个点，测点布置见图6.3.3。

测量方法：采用水平仪、水准尺配合测量地表沉降，精度可达2～4mm。用经纬仪将所有测点布设于同一直线上。测点钢筋安设就位后，表面磨平，并用钢钉等锐器在其表面冲眼标记。

（中建四局，高层住宅 A 区） 深基坑土方开挖安全专项施工方案.docx图6.3.3地表沉降量测测点布置图

⑷应力、应变量测频率见表6.4.1。