发鸠山专项施工方案.doc

目 录第一章 工程概况及主要工程数量31.1、工程概况31.1.1、隧道概况31.1.2、隧道建筑限界31.1.3、隧道洞口设计31.1.4、隧道洞身设计31.1.5、工程地质、水文地质特征41.1.5.1、工程地质特征41.1.5.2、水文地质特征51.1.6、防排水61.1.6.1、防排水措施61.1.7、附属构筑物61.1.7.1、轨道61.1.7.2、电缆槽61.1.7.3、综合辅助洞室71.1.7.4、过轨管线71.1.7.5、锚段关节段71.1.7.6、照明71.1.8、运营通风71.1.9、防灾救援71.1.10、弃碴及环境保护71.1.11、不良地质及特殊地质81.1.11.1、富水地段81.1.12、工程建设条件81.1.12.1、地震动参数区划81.1.12.2、气象资料81.1.12.3、交通运输条件81.1.12.4、建筑材料分布81.1.12.5、工程用水、用电81.2、主要工程数量9第二章 工程特点及重、难点92.1、工程特点、重点及难点9第三章 一般工程的施工方法93.1、隧道施工总体方案93.2、隧道工程施工方法103.2.1、施工原则103.2.2、隧道施工方法103.2.2.1、三台阶临时仰拱法103.2.2.2 三台阶法233.2.2.3 台阶法263.2.2.4 仰拱及铺底施工工艺333.2.2.5 防水板施工工艺343.2.2.6 隧道防排水系统施工工艺363.2.2.7 二次衬砌施工工艺383.2.2.8 施工通风防尘413.2.2.9 施工排水41第四章 高风险及重难点段施工方法及措施414.1 大管棚施工工艺424.2 帷幕注浆44第五章 施工保障措施505.1 冬季施工措施505.2 雨季施工措施515.3 夏季施工措施515.4 预警机制和应急预案51发鸠山隧道专项施工方案第一章 工程概况及主要工程数量1.1、工程概况1.1.1、隧道概况隧道为单洞双线隧道，隧道里程DK440+342-DK454+915，全长14.573km（我标段负责施工发鸠山隧道的DK440+342-DK447+200段）。隧址区位于山西省安泽县安泰山、长子县发鸠山附近。隧道处于中低山区，地势起伏较大，地面标高1034.21559.2m，相对高差214m，隧道进出口坡度1525°。隧道洞身最大埋深约494米，最小埋深约19米。我标段范围隧道纵坡为0.3%的上坡（6358m）、0.45%（500m）的上坡。隧道进出口位于直线上。1.1.2、隧道建筑限界本隧道为单洞双线隧道，标准线间距为4m。风机安装衬砌断面根据要求考虑加宽、加高。综合考虑建筑限界、隧道内设备、维修、救援空间等要求，内轨顶面以上净空横断面积为63.6m2。1.1.3、隧道洞口设计隧道进口设计里程DK440+342，采用挡墙式明洞门。1.1.4、隧道洞身设计隧道进口端DK440+342采用挡墙式明洞门，其余地段均采用复合式衬砌。复合式衬砌由初期支护，防水隔离层与二次衬砌组成，-级围岩采用曲墙加仰拱结构型式。隧道支护类型见下表。时速120Km/h双线隧道复合式衬砌设计参数表围岩 级别初期支护二次衬砌预留 变形量喷混 凝土 厚度 cm锚杆钢筋网型钢 支撑 间距m格栅支 撑间距 m拱 墙 厚 度 cm仰 拱 厚 度 cm部 位长度 m间距m部 位钢筋网 直径mm网眼 尺寸 cm拱部18边墙10拱 墙2.51.5*1.5拱 部纵向6环向825*25拱部2.03545 2-4拱墙18仰拱10拱 墙31.2*1.2拱 墙纵向6环向825*25拱墙1.240454-6+全环22拱 墙31.2*1.2拱 墙纵向6环向825*25拱墙1.040*45*4-6全环23拱 墙3.51.2*1.0拱 墙仰拱纵向6环向820*20全环1.045*45*6-8+全环25拱 墙3.50.75*0.75拱 墙仰拱纵向6环向820*20工20 全环0.7545*45*6-8注：1、级加强段适用于洞口洞身浅埋段、偏压段、断层破碎带及其影响带地段。2、锚杆拱部采用22组合中空注浆锚杆，边墙采用22全长粘结砂浆锚杆。3、标注有“*”号的为钢筋混凝土衬砌。1.1.5、工程地质、水文地质特征1.1.5.1、工程地质特征1)地形地貌发鸠山隧道位于安泽县发鸠山附近，距离省道326及古杜县乡道路很近，多数路段距村庄不远，交通较为方便。隧道处于中低山区，地势起伏较大，地面标高1034.21559.2m，相对高差214m，隧道进出口坡度15°25°。2)地层岩性隧道洞身主要穿越三叠系和尚沟组（T1h）紫红色、灰紫色泥岩与细中粒长石砂岩互层；三叠系下统刘家沟组（T1l）紫红色厚层中细粒砂岩夹薄层砖红色泥岩，中上部间夹多层0.5m厚的石膏,中部间夹“同生砾石”。3)隧道围岩分级发鸠山隧道我标段长6858m，其中级围岩长度为3048m，占隧道总长的44.4%，级围岩长度为3197m，占隧道总长的46.6%，级围岩长度为613m，占隧道总长的8.9%。4)地质构造发鸠山隧道区构造属新华夏系，安泽县杜村一带出露三叠中统，东西两侧岩层为三叠系下统，总体呈北北东向复式向斜构造。内部发育一系列呈北北东皱。1.1.5.2、水文地质特征1)水文地质特征(1)地表水勘察期间隧道中线横水乡有地表水流过。(2)地下水地下水主要为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水，勘察期间埋深大于50m，地下水主要依靠大气降水补给。第四系孔隙水主要分布于横水乡附近第四系地层中，主要赋存于圆砾土层和黏性土层中，地下较为丰富。隧道区地层主要为碎屑岩，砂岩为相对透水岩层，泥岩和页岩为相对隔水岩层，构造不发育，节理裂隙较发育，泥岩和页岩夹砂岩地下水不发育，节理裂隙水，对隧道工程影响很小；砂岩和砂岩夹泥岩或页岩地层，地下水较发育，为裂隙潜水。横水乡地表发育现代河谷，发鸠山为东侧岚河水系和西侧漳河水系的水岭，洞身泉水发育，泉流量介于3180m3/d，根据地层岩性和构造特点，水量较大。2)隧道涌水量计算根据隧址区地层岩性和地质构造，将隧址区分为六段，第十标段只含两段，见下表。降水入渗法估算涌水量分区 编号里程集水面积（km2）流量 （m3/d）DK440+342DK443+9005.821001.1.6、防排水本隧道防排水以环境保护要求为主导，采取“防、排、堵、截相结合，因地制宜，综合治理”的原则。在地下水发育且水文环境有严格要求的段落，防排水采用“以堵为主，限量排放”的原则，达到防水可靠、经济合理的目的。以混凝土结构自防水为主体，以衬砌三缝为重点，达到防水可靠，不留后患。1.1.6.1、防排水措施1)防水措施(1)隧道地表的沟谷、坑洼积水对隧道有影响时，采取疏导、铺砌和填平等措施，对废弃的坑穴、钻孔等填实封闭，防止地表水下渗。(2)根据地下水的发育情况和注浆堵水效果，设拱墙防水层。(3)隧道衬砌均采用防水混凝土衬砌，抗渗等级：P8。(4)环向施工缝采用中埋式橡胶止水带加止水条，纵向施工缝采用中埋式橡胶止水带，变形缝采用中埋式止水带加遇水膨胀橡胶止水条加止水带的复合防水措施。(5)洞身穿越断层破碎带、圆砾土等富水地层的，采用超前帷幕注浆措施进行堵水，确保施工安全。2)防水措施(1)隧道衬砌防水板背后环向设50mm单壁打孔波纹管，纵向间距富水段5m，贫水段10m。隧道衬砌防水板背后在隧道两侧边墙脚部沿隧道纵向设105mm双壁打孔波纹管，纵向透水盲管与环向盲管相接。纵向盲管每隔8-12m设一横向引水管，纵向盲管和横向引水管采用三通连接，将水引至两侧水沟。(2)洞内设2条侧沟排除衬砌后积水。(3)洞门顶部设截水天沟，以形成完善的防排水系统。天沟设于边、仰坡顶以外不小于5m，其坡度根据地形设置，但不应小于0.3%，以免淤积。1.1.7、附属构筑物1.1.7.1、轨道轨道结构采用CRTSI型双块式无砟轨道。1.1.7.2、电缆槽隧道内采用双侧电缆槽。其中线路大里程方向左侧设电力电缆槽，线路大里程方向右侧设通信、信号电缆槽。1.1.7.3、综合辅助洞室辅助洞室包含大避车洞、余长电缆腔、绝缘梯车位置、箱式变电站位置及通信基站位置和通信远端机位置，辅助洞室沿隧道一侧间距420m。1.1.7.4、过轨管线电力预埋过轨电缆钢管，隧道两端洞口内50m范围内，均预埋12根100镀锌钢管，设置箱式变电站综合辅助洞室处预埋14根100镀锌钢管，通信信号预埋过轨电缆钢管，隧道每隔600m斜交于线路方向45度预埋2根80（内径）涂塑钢管用于通信信号电缆过轨用。1.1.7.5、锚段关节段锚段关节断面两端上下行各设置一处下锚洞（一个断面共四处），隧道锚段关节断面处需要加高700mm，下锚洞顺线路方向长10000mm，深700mm。两下锚洞分别设置在线路两侧。1.1.7.6、照明隧道照明采用70w高压钠灯灯具，灯间距为30m，照明灯具性能应耐冲击，耐腐蚀，易于更换安装，防护等级不低于IP65。1.1.8、运营通风采用射流风机全纵向式通风方式，在隧道进口设置3组(每组6台)1000mm可逆式射流风机(出口设4组)。1.1.9、防灾救援隧道防灾贯彻“以防为主、防消结合”的原则。隧道内设置紧急呼叫电话，双侧设置，用于自救或外部救援。1.1.10、弃碴及环境保护发鸠山隧道进口弃砟量52.2万立方米。弃砟占地约98.4亩。弃砟方案如下表。弃砟方案表序号工区名称平均运距(m)弃砟量(万m3)合计占地(亩)占地类型1发鸠山隧道进口4km52.298.4荒沟2发鸠山隧道1#斜井1.2km4264沟谷3发鸠山隧道2#斜井0.63674沟谷1.1.11、不良地质及特殊地质1.1.11.1、富水地段隧道区地层主要为碎屑岩，砂岩为相对透水岩层，砂岩和砂岩夹泥岩或页岩地层，地下水较发育，为裂隙潜水。横水乡地表发育现代河谷，发鸠山为东侧岚河水系和西侧漳河水系的分水岭，洞身泉水发育，泉流量介于3-180m3/d，根据地层岩性和构造特点，局部地区水量较大。涌水和突水的可能性大，隧道易发生突、涌水。1.1.12、工程建设条件1.1.12.1、地震动参数区划据调查，隧址区有史记载以来区域范围内共发生两次5级地震，未发生过5级以上强烈地震，地震活动较弱，属新构造活动相对稳定的构造区块。根据中国地震动峰值加速度区划图（GB18306-2001），隧址区地震动峰值加速度为0.10g；相应的地震基本烈度为度；地震动反映谱特征周期0.45s。1.1.12.2、气象资料本区地处中纬度区，属暖温带亚湿润气候区，为大陆性半干旱季风气候。具体见下表。气象资料表平均降雨量 （mm）平均蒸发量 （mm）最大冻土深度（cm）平均气温 （）极端最高气温（）极端最低气温（）466-5091056.3759.938.7-12.61.1.12.3、交通运输条件发鸠山隧道位于安泽县发鸠山附近，距离省道326及古杜县乡道很近，多数路段距村庄不远，交通较为方便。1.1.12.4、建筑材料分布工程用砂、石料主要由当地供应，进场口调查供应厂家。1.1.12.5、工程用水、用电本隧道需架设专用临时供电线路。施工用水采用打井供水。施工所需燃料可由地方石油公司供应。1.2、主要工程数量主要工程数量表主要工程单位数量土方开挖m3超前支护m90000钢筋网t1018喷射C25砼m397000钢拱架t15830.1522中空注浆锚杆m4200022全长粘结砂浆锚杆m防水板m2二衬砼m3仰拱填充C20砼m323000二衬钢筋t11568沟槽身砼m32559沟槽身钢筋t270第二章 工程特点及重、难点2.1、工程特点、重点及难点2.1.1、地质条件复杂，施工风险大。本隧道属于特长单洞双线隧道。隧道区地形地质条件较为复杂，施工安全风险高。2.1.2、工期紧，任务重，施工难度大。第三章 一般工程的施工方法3.1、隧道施工总体方案隧道为单洞双线隧道，隧道里程DK440+342-DK454+915，全长14.573km（我标段负责施工发鸠山隧道的DK440+342-DK447+200段）。隧道施工采用光面爆破技术，多功能作业台架配YT28钻人工钻眼，喷锚支护，级围岩采用台阶法或全断面法开挖，级围岩采用台阶法或三台阶法施工，级围岩采用三台阶法、三台阶临时仰拱法。采用无轨运输方式，软弱围岩地段仰拱超前，衬砌采用大型模板衬砌台车，长12米；混凝土采用电子计量拌和站搅拌，罐车运输，泵送入模。超前地质预报和监控量测纳入施工工序。3.2、隧道工程施工方法3.2.1、施工原则严格执行铁路隧道设计规范、铁路隧道施工规范和铁路隧道锚喷构筑法技术规则，并严格按施工设计图组织施工。隧道开挖采用多功能作业台架、装运碴采用15T以上自卸汽车运输，大型装载机装碴挖掘机配合、锚喷支护采用阿里瓦喷浆机、TK500湿喷机、防水板配多功能台架，采用无钉铺设，衬砌采用12m长大型模板衬砌台车。隧道开挖施工采用光面爆破技术。隧道施工遵循“先预报、管超前，严注浆，短进尺，弱爆破、（或不爆破）、强支护，早封闭，勤量测”的方针，衬砌紧跟，将超前地质预报和监控量测纳入施工工序，安全稳妥地组织施工。对于软弱围岩和存在涌水突泥的情况等易坍塌段，认真做好地质超前预报和超前支护工作，坚持先护后挖，实施短进尺，强支护，早封闭、早成环，在必要时根据监控量测信息及时施工全断面模注衬砌，以策安全。隧道复合式衬砌按锚喷构造法施工要求进行监控量测设计、布点和监测，及时分析处理量测数据，并将结果及时反馈,用以指导施工和修正设计。加强施工技术管理，合理安排工序循环和关键工序的作业循环，组织均衡生产。3.2.2、隧道施工方法3.2.2.1、三台阶临时仰拱法3.2.2.1.1 编制范围编制范围为：发鸠山隧道DK440+342-DK447+200段IV、V级围岩。3.2.2.1.2施工工艺原理及特点1）工艺原理大断面隧道三台阶临时仰拱开挖法是将隧道断面分成上中下三个部分进行开挖的施工工法；要求及时施作各部临时仰拱；各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开、平行推进的隧道施工方法。2）工艺特点.施工空间较大，可进行机械化施工，可以多作业面平行施工，工效较高。.在地质条件发生变化时，便于及时、灵活地调整施工方法，转换施工工法。.适应不同跨度和多种断面形式，初期支护工序操作便捷。.在台阶法开挖的基础上，分上、中、下三部分错开开挖，有利于开挖工作面的稳定。.当围岩变形较大或突变时，在保证安全和满足净空要求的前提下，可尽快调整闭合时间。3.2.2.1.3 三台阶临时仰拱具体施工方案1）临时支护参数临时钢架采用I18轻型工字钢，每榀钢架间距与主洞身钢架一致，且与洞身钢架以螺栓连接（接头处加设3mm厚橡胶垫片），洞身钢架架设后在相应位置焊接预埋钢板并预置螺栓，以便临时钢架连接，连接钢板接头处焊缝高度不小于6mm；相邻钢架采用HRB22钢筋连接，环向间距1m，焊接于钢架内翼缘除；每台阶两侧拱脚锁脚锚管采用2根42无缝钢管，壁厚5mm，L=3.5m；采用C25喷射混凝土，临时封底厚15cm，钢架与初喷混凝土间要喷射密室、粘结。2）三台阶临时仰拱法施工工艺流程三台阶临时仰拱法施工工艺流程图3）施工方法（1） 第一步开挖部。施作部导坑周边的初期支护。即先初喷厚4cm的混凝土,再铺设钢筋网片,然后人工配合机械架立型钢钢架。钢架施作锁脚锚管，锁脚锚管设置于台阶钢架拱(墙)脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°打入，并于钢架牢固焊接。拱脚采用钢垫板（规格为200mm×220mm×16mm）。同时,为保证拱脚基础牢固,防止拱顶下沉量过大,对拱脚位置采用槽钢或木板支垫。 打设径向锚杆后复喷混凝土到设计厚度。底部架立临时仰拱（I18临时钢架），喷射15cm混凝土封闭。开挖过程中,根据施工时围岩的地质情况及监控量测资料调整支护结构形式,必要时加设中间竖撑（采用圆木）,使围岩支护得到有利的保护和加强。(2) 第二步在滞后部35m距离后, 先拆除部12榀I18临时钢架，再人工配合机械开挖部。开挖进尺为12榀钢拱架间距。导坑周边部分初喷厚4cm混凝土。 铺设钢筋网片,架立型钢钢架，打设径向锚杆后复喷混凝土到设计厚度。 架立临时仰拱（I18临时钢架）, 打设锁脚锚管，封闭临时仰拱。(3) 第三步 在滞后于部35m距离后，开挖部，同时错开2m开挖部两侧边墙，以便施作钢架，每循环开挖进尺保持在1.5m。开挖边墙时，在拱脚处向开挖轮廓线外开挖30×30×30cm的扩大拱脚。扩大拱脚采用C30喷射混凝土。 施作台阶周边的初期支护。(4) 第四步开挖部其余仰拱部位，每次循环开挖进尺不大于3m。及时施作仰拱部位初期支护并封闭成环。封闭位置距离掌子面不得大于30m。(5) 第五步 根据监控量测结果分析,待初期支护收敛后,拆除部临时仰拱。浇筑部仰拱及部仰拱填充(仰拱与仰拱填充分开施作)。(6)第六步利用衬砌模板台车一次性灌注部拱墙二次衬砌(拱墙衬砌一次施作)。4）钢架安装要求初喷混凝土施工完毕后进行钢支撑的架设，钢拱架在洞外加工，加工前在钢板板上放出钢拱架1：1大样图，或制作模具，然后根据大样或模具进行钢拱架的加工制作。初喷完成后及时安设钢拱架，永久支护采用I20a型钢，临时支护采用I18工字钢，工字钢纵向间距75cm。每榀钢拱架安装时，要测量人员准确定位，不偏、不斜，轮廓要符合设计要求，确保净空尺寸。为保证钢架整体受力，设置纵向连接钢筋。连接筋为22钢筋焊接，环向间距1.0m。为减少钢支撑的沉降，永久支撑和临时支撑落地脚板必要时安设25a槽钢或采用100×30×10cm的方木作为支撑，增大受力面积，减小下沉量。钢拱架安装工艺流程图测量放样清除底脚浮渣安装钢拱架和系统锚杆焊连定位钢拱架加工质量验收钢拱架组拼加设鞍形垫块打锁脚锚管焊纵向连接筋隐蔽工程检查验收5）超前小导管支护工艺超前小导管注浆工艺流程见图。小导管采用42无缝钢管，钢管前端做成20cm尖楔状，便于插入孔中或直接打入，在管身前部2.0m范围内按梅花形布置，钻10mm的注浆孔，以便钢管进入地层后对围岩空隙注浆。注入纯水泥浆时，水泥浆水灰比为0.5:1.0(重量比)，水泥浆由稀到浓逐渐变换，即先注稀浆，然后逐级变浓至0.8：1为止。为注浆后尽快开挖，选用普通水泥或早强水泥并掺入一定量的三乙醇胺与氯化钠溶液，以缩短初凝、终凝时间，提高强度，提高水泥浆的可压注性；注浆采用PF-40A型注浆泵，注浆压力控制在0.51.0MPa。注浆异常现象处理：发生串浆现象：即浆液从其它孔中流出时，采用多台泵同时注浆或堵塞串浆孔隔孔注浆；注浆压力突然升高：可能发生了堵管，停机检查；注浆量很大，压力长时间不升高：则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝胶，但停留时间不能超过浆液的凝胶时间。6）锚杆、钢筋网、喷射砼施做要求（1）钢筋网钢支撑施工完毕后进行钢筋网的安设，钢筋网纵向采用HPB6mm钢筋、环向采用HPB8mm钢筋，网格尺寸为20×20cm，钢筋网贴钢支撑外弧进行布设，钢筋网必须和工字钢焊接牢固。（2）锚杆在钢支撑施工完毕后进行系统锚杆施工，拱部采用长度为3.5m，22mm组合式中空注浆锚杆，纵环间距为0.75（纵）×0.75（环）m，墙部采用22mm砂浆锚杆长度3.5m，纵环间距为0.75（纵）×0.75（环）m，呈梅花型布置。（3）喷射砼 初喷混凝土应在开挖后立即进行，以减少围岩暴露时间。 用高压风自上而下吹净岩面，埋设控制喷射混凝土厚度的标志钉。 工作面滴水或淋水时，宜采用钻孔埋管做好引排水。大面积潮湿的岩面宜采用粘结性强的混凝土，通过添加外加剂、掺合剂、素纤维改善混凝土性能。 喷射混凝土必须满足设计强度、厚度及其与岩面粘结力要求。 喷射作业应分段分片、分层依次进行，喷射作业从拱脚或墙脚自下而上进行，作业时应避免上部喷射回弹料虚掩拱(墙)脚；先找平凹洼部分，后喷射凸出部分，各部平顺连接。喷头应与受喷面垂直，喷嘴口至受喷面距离宜保持在0.61.0m，沿水平方向以螺旋形划圈移动。配备设备及劳力组织方法砼制备运输方案、喷射方法喷砼试验配合比报批材料试验报告材料、机具、劳力准备方案报批风、水、电准备断 面 检 查清 洗 岩 面强制式办合计拌和施工准备分次投料拌和砼输送车运输砼制备砼运输湿喷机初 喷复 喷S形运动、螺旋状喷射先墙后拱、分层、分区进行首层着重填平、补齐结 束强度检验：压试件方案报批质量检查湿喷砼工艺流程图7) 仰拱施工 专人指挥仰拱开挖，隧底开挖应采用全幅分段施工，上面架设仰拱栈桥，每循环开挖长度宜为3m。当仰拱施工滞后下部台阶开挖面大于10m时，应停止前方工作面开挖或短距离跳槽进行隧底开挖。短距离跳槽的次数不得多余2次，每次跳槽间隔不得大于5m。 隧底开挖后，应及时清除虚渣、杂物、泥浆、积水，立即初喷4cm厚混凝土封闭岩面，按照设计要求安装仰拱钢架，复喷射混凝土至设计厚度，使初期支护及时闭合成环。 仰拱应超前拱墙衬砌，每循环浇筑长度宜为3m。仰拱混凝土应分段全幅浇筑，一次成型，不留纵向施工缝，仰拱施工缝和变形缝应设置中埋式橡胶止水带。 仰拱填充混凝土应在仰拱混凝土终凝后浇筑，浇筑前应清除仰拱表面的杂物和积水，连续浇筑，一次成型，不留纵向施工缝。填充混凝土强度达到5MPa后允许行人通行，达到设计强度的100后允许车辆通行。仰拱填充表面坡度应符合设计要求，应平顺、排水通畅。3.2.2.1.4 技术保证措施1） 一般技术措施（1）隧道施工应坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。（2）机械开挖时预留20cm部分采用人工开挖，可有效缓解对围岩的扰动，减少超挖，确保安全。（3）开挖需要爆破时，均采用弱爆破或人工开挖，爆破时严格控制炮眼深度及装药量。开挖控制在23m，必须采用多打眼，少装药，弱爆破，不得超挖。专职安全员控制装药量，减少对围岩的扰动。在满足作业空间和台阶稳定的前提下，尽量缩短台阶长度。（4）钢架（或临时钢架）应设锁脚钢管，且必须对锁脚钢管注浆，以确保钢架基础稳定。钢架之间纵向连接钢筋应及时施作并连接牢固。（5）施工过程通过监控量测，掌握围岩和支护的变形情况，及时调整支护参数和预留变形量，保证施工安全。（6）三台阶临时仰拱法施工时，各步台阶一次开挖长度宜为23m，下台阶开挖后仰拱应紧跟。各台阶开挖长度控制，上台阶：510m，中台阶：510m，下台阶：1015m。（7）本段洞身施作初期支护时，拱部锚杆间距（环×纵）为0.75×0.75m，墙部锚杆间距（环×纵）为0.75×0.75m。（8）如到达各种预埋洞室及预埋件安设位置，根据实际情况可以不预留，待初期支护在本断面范围内完成或二次衬砌前另行开挖或预埋。（9）对上导下底临时横撑用枕木进行支垫时，必须高于底横撑面，并尽可能的减少空隙，以减少行车对钢支撑的扰动。（10）施工中重点解决好上、中、下各台阶的施工干扰问题，下部施工减少对上部围岩、支护的扰动。（11）上台阶施作钢架时，采用扩大拱脚或施作锁脚锚杆等措施，控制围岩和初期支护变形；中台阶在上台阶喷射混凝土达到设计强度70%以上时开挖，开挖完成后施作接长边墙钢架及中台阶临时仰拱钢架，使之形成闭合环；下台阶在中台阶喷射混凝土达到设计强度70%以上时开挖。上中台阶开挖依次超前一个循环后，上、中、下三台阶可平行开挖。2）监控量测初期支护施工完毕后及时进行监控量测，以量测结果来调整支护参数和确定临时支护的拆除时间，以及二次衬砌的施工时间。测点、测线布置详见下图。净空变化测点布置洞内监控量测点不得焊于钢架上，必须单独打孔直接安装于岩体中。量测点采用8mm的光圆钢筋加工成三角形焊于20mm螺纹钢筋端头，三角形为4cm的等边三角形，20钢筋长为26cm。并标识保护。标识牌长30cm,宽20cm，上部为红底白字，下部为白底红字。详见下图标识牌图及监控点埋设。 标识牌图及监控量测点埋设3）钻探法根据本隧道有断层破碎带、部分地段地质复杂性和多变性的工程地质特点，对本隧道一般围岩地段采用地质素描法时，应在每次开挖后进行；断层破碎带和其他不良地质地段，采用超前水平钻机钻孔进行预报，其预报频率为1030m预报一次。超前水平钻机钻孔搭接长度不小于5m。水平钻机是在隧道掌子面进行水平地质钻探，从而获取地质信息的一种地质超前预报方式。通过水平钻机在钻进过程中的钻速、冲洗液、岩屑和岩粉的变化来判断开挖面前方较短距离内的地质情况，为提高其预报的准确度，与地质素描配套使用。根据本隧道超前预报设计和实际地质情况，进、出口决定采用Z-GP150型管棚钻机钻孔，孔径130。每3050m一个循环，每循环搭接长度为58m。洞身采用开挖炮孔或者地质钻机短距离进行超前地质钻探。同时，严格控制岩芯钻探的岩芯采取率，需重点查明的部位应加密孔数。施工现场应做好施工记录，如:进尺速度、涌水点、岩性变化等。3.2.2.2 三台阶法3.2.2.2.1 编制范围 编制范围为：DK440+342-DK447+200段V级围岩。3.2.2.2.2 施工方法及工艺1）施工方法在隧道开挖过程中，在三个台阶上分七个开挖面，以前后七个不同的位置相互错开同时开挖，分步同时支护，然后形成支护整体，逐步向纵深推进的作业方法。其施工流程如下页图：三台阶七步开挖法开挖断面示意图1234567 2）施工工艺流程3右侧上部导坑开挖右侧上部导坑支护6右侧下部导坑开挖右侧下部导坑支护施工准备超前地质预报2左侧上部导坑开挖左侧上部导坑支护5左侧下部导坑开挖左侧下部导坑支护仰拱灌注，回填砼监控量测下一循环施工1拱部开挖拱部超前支护4中部拉槽施工7下台阶核心土挖除三台阶七步开挖法施工工艺流程图3）钢架安装要求初喷混凝土施工完毕后进行钢支撑的架设，钢拱架在洞外加工，加工前在钢板板上放出钢拱架1：1大样图，或制作模具，然后根据大样或模具进行钢拱架的加工制作。初喷完成后及时安设钢拱架，永久支护采用格栅钢架，格栅钢架纵向间距100cm。每榀钢拱架安装时，要测量人员准确定位，不偏、不斜，轮廓要符合设计要求，确保净空尺寸。为保证钢架整体受力，设置纵向连接钢筋。连接筋为22钢筋焊接，环向间距1.0m。为减少钢支撑的沉降，永久支撑和临时支撑落地脚板必要时安设25a槽钢或采用100×30×10cm的方木作为支撑，增大受力面积，减小下沉量。钢架工艺施工流程请参照三台阶临时仰拱法。4）超前小导管支护工艺小导管采用42无缝钢管，长4.5m，环向间距0.4m，具体施工方法及施工工艺请参照三台阶临时仰拱法。5）锚杆、钢筋网、喷射砼施做要求（1）钢筋网钢支撑施工完毕后进行钢筋网的安设，钢筋网纵向采用HPB6mm钢筋、环向采用HPB8mm钢筋，网格尺寸为20×20cm，钢筋网贴钢支撑外弧进行布设，钢筋网必须和工字钢焊接牢固。（2）锚杆在钢支撑施工完毕后进行系统锚杆施工，拱部采用长度为3.5m，22mm组合式中空注浆锚杆，纵环间距为1m（纵）×1（环）m，墙部采用22mm砂浆锚杆长度3.5m，纵环间距为1（纵）m×1（环）m，呈梅花型布置。（3）喷射砼 初喷混凝土应在开挖后立即进行，以减少围岩暴露时间。 用高压风自上而下吹净岩面，埋设控制喷射混凝土厚度的标志钉。 工作面滴水或淋水时，宜采用钻孔埋管做好引排水。大面积潮湿的岩面宜采用粘结性强的混凝土，通过添加外加剂、掺合剂、素纤维改善混凝土性能。 喷射混凝土必须满足设计强度、厚度及其与岩面粘结力要求。 喷射作业应分段分片、分层依次进行，喷射作业从拱脚或墙脚自下而上进行，作业时应避免上部喷射回弹料虚掩拱(墙)脚；先找平凹洼部分，后喷射凸出部分，各部平顺连接。喷头应与受喷面垂直，喷嘴口至受喷面距离宜保持在0.61.0m，沿水平方向以螺旋形划圈移动。湿喷工艺参照三台阶临时仰拱法。3.2.2.3 台阶法3.2.2.3.1 编制范围适用本标段、级围岩地质情况较好(如W2层，裂隙不发育地段)；当级围岩地段采用台阶法施工时应按设计要求增加横撑或临时仰拱(如W3层)，以策安全。3.2.2.3.2 施工准备1）测量放样开挖前应将控制开挖的中线、水平引至开挖部位掌子面，确定开挖轮廓。应根据钻爆设计布置好炮眼。2）钻爆设计岩石隧道开挖前，应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆破材料等进行钻爆设计。其内容为：炮眼的布置、数目、深度和角度，装药量和装药结构，起爆方法和爆破顺序，凿岩机的台数安排等。设计图应包括：炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表、主要技术经济指标及必要的说明(见爆破设计)。3）绘制开挖施工草图施工草图上的中线、水平控制桩应与现场放样桩点相对应。隧道施工为避免侵限，一般需将净空放大5cm，所以在绘制开挖草图时也应将开挖轮廓尺寸放大5cm(底部不再放大)。而且还要根据实际，结合规范要求，预留初期支护变形量58cm，即开挖轮廓线还要放大58 cm。4）机械设备就位及其它5）开挖作业照明安装，钻眼机具到位，高压风水管的连接。6）做好洞内、外排水系统，保证排水畅通。7）规划弃碴场位置，布设出碴路线，出碴设备准备。3.2.2.3.3、施工工艺1）施工工艺流程图施工准备超前地质预报、测量、量测钻爆设计布置炮眼上台阶钻眼下台阶钻眼装药、爆破通风排烟、排险初喷混凝土、锚杆、出渣开挖质量检查地质素描初期支护超前支护仰拱、拱墙复合初砌施工结束台架(台车)就位调整钻爆参数不合格合格 2）施工工艺及方法（1）施工示意图横断面 纵断面1、上台阶开挖 II、上台阶初期支护上台阶临时仰拱(有时)3、下台阶开挖 IV、下台阶初期支护5、底部开挖(捡底)、仰拱及填充混凝土、全断面二衬衬砌。（2）工艺原理将隧道断面分上下台阶开挖，爆破施工分两次进行，可以将集中爆破划分为分散爆破，可以减小爆破对围岩的扰动，保护围岩，上半断面开挖后为下半断面的开挖创造临空面，降低炸药消耗，同时两台阶开挖可减小隧道开挖后的空间效应，初期支护能尽早施工，可充分发挥围岩的自稳、自承能力，从而有效抑制围岩变形，获得稳定、安全的地下空间。（3）台阶法开挖级围岩一般地段(围岩条件较好)采用正台阶法开挖，综合考虑机械化作业的要求，上下台阶错开距离60m。上台阶开挖采用风钻钻眼，三级楔型掏槽；下台阶采用凿岩台车钻眼(或多功能作业台架、风钻钻眼)，塑料导爆管非电起爆系统，毫秒微差有序起爆，光面爆破。上台阶由PC200挖掘机翻碴，下台阶由挖装机装碴，自卸汽车运碴。形成挖装运作业线。施工中合理调整工序，实行“钻爆、装碴、运输”机械化一条龙作业。开挖进尺一般3米左右，隧道开挖后及时施作初期支护，下半断面开挖后初期支护尽快完成，尽早闭合，仰拱(或铺底)紧跟。 爆破设计级围岩爆破开挖每循环设计进尺3.0m(见下页图)。此爆破设计是结合以往施工经验进行的预设计，施工过程中根据试爆效果，不断调整爆破设计参数，提高爆破效率。爆破开挖使用RJ-2型乳化炸药，爆破网络采用非电毫秒雷管起爆、孔内微差爆破。周边眼间距采用60cm，抵抗线80cm，E/W取为0.75。上台阶采取三级复式楔形掏槽，掏槽眼钻孔相对循环进尺加深0.2m，连续装药；底板眼向外斜3度，孔深较进尺加深20cm。周边眼采用25mm药卷间隔装药结构，其它炮眼采用32mm药卷连续装药结构。级围岩钻孔布置图 钻孔钻眼前先检查开挖断面中线、水平和断面轮廓以及炮眼布置与设计相符后再进行钻眼。钻眼采用人工作业台架上用气腿式风钻钻眼或者采用作业台车上钻眼。钻眼应从上往下进行，避免在钻眼过程中掉下的石碴堵塞已钻好的孔眼。炮眼钻好后用高压风进行清孔以及按炮眼布置图进行检查并作好记录。不符合要求的炮眼应重钻，经检查合格后方可装药爆破。装药爆破药卷在洞外专用加工房进行加工好后再进洞使用，按照爆破设计图正确装药及连接，装药及连接完后检查一遍确认与设计相符后进行爆破。特别是采用导爆素连线的，连线方向一定要与设计相符，为了保证连线的质量，可采用双向连线。爆破前将钻眼机