國道主干線西安～漢中高速公路XH—26合同段白家壩連拱隧道初期支護施工方案、施工方法

　　第一節(jié)   施工方案

　　根據(jù)本項目的工程特點、工程規(guī)模及工期要求，白家壩隧道的施工由出口方向掘進；開挖順序：開挖中導洞→貫通后施工中隔墻→施工左幅明洞→施工左幅側導洞→至Ⅵ類圍巖后左幅主洞開挖→回填反壓左幅明洞段→右幅明洞開挖→右幅側導洞開挖→至Ⅵ類圍巖后右幅主洞開挖→正常掘進。隧道施工采用機械化施工方案，形成開挖、支護、襯砌順序作業(yè)。

　　一、洞口開挖及洞口地表加固處理開挖前應對圍巖進行預加固措施。

　　采用超前預注漿錨桿加固巖層后，用鋼拱架緊貼洞口開挖面進行支護，再進行開挖作業(yè)。洞身開挖中，支撐應緊隨開挖工序，隨挖隨支。施工支護采用25cm厚的網(wǎng)噴砼，系統(tǒng)錨桿支護；架立鋼拱架或格柵的間距為0.8m.

　　二、隧道開挖初期支護洞身開挖

　　采用自制多功能臺架人工手持風鉆鉆眼，光面或預裂爆破，裝載機裝碴自卸汽車運輸。洞身淺埋及偏壓地段采用環(huán)狀開挖留核心土施工方法，以“管超前、嚴注漿、短進尺、弱爆破、快支護、勤量測”作為本隧道施工的指導方針。

　　開挖完成后及時施做格柵 架、錨桿和掛網(wǎng)混凝土初期支護及下循環(huán)超前支護。

　　三、通風、排水通風：在洞口設置3CKW鼓風機，采用Ф600拉鏈式風管，通風。

　　排水：反坡施工時采用潛污泵抽水，通過Ф100鋼管排出洞外，順坡施工時采用自然水流水和潛水泵抽水相結合的施工排水方式。

　　洞外設沉淀池，經(jīng)處理后排出，以防污染環(huán)境。

　　第二節(jié)   施工方法

　　一、洞口、明洞與淺埋地段

　　（1）洞口及淺埋地段開挖洞口段淺埋及偏壓地段開挖，嚴格遵循“管超前、嚴注漿、短進尺、弱爆破、早封閉、勤量測”的原則施工。洞口段淺埋及偏壓地段采用環(huán)狀開挖留核心土的施工方法：先進施作超前支護（小導管注漿加固地層）開挖上部環(huán)狀土并進行拱部初期支護→核心土開挖→下部開挖及初期支護→進入下一循環(huán)。

　　拱部環(huán)狀土開挖完成后，初噴砼5cm，檢查修整斷面，按設計架立格柵鋼架、安設縱向連接筋，網(wǎng)架架立完成后要進行中線、高程及凈空尺寸檢查（施工誤差，預留變形量為鋼架加工及架立時所必需考慮的）。

　　經(jīng)檢查合格后，及時在鋼架與圍巖間設置砼墊塊，施作系統(tǒng)錨桿、掛鋼筋網(wǎng)、復噴砼至設計厚度。拱部初期支護施工完后，開挖核心土。

　　如果拱部監(jiān)控量測變形較大或有擴大趨勢時，在監(jiān)理工程師許可下可適當加設初期，以確保施工安全。核心土開挖完成后，進行下部開挖，采用跳槽方式開挖。開挖完成后，及時初噴砼，同時接長格柵拱架，施工系統(tǒng)錨桿，掛網(wǎng)，復噴砼至設計厚度。進入下一循環(huán)。

　　施工時為確保安全，施工前備用一定數(shù)量為止圍巖松動坍塌的鋼構件，鋼構件采用定型工字鋼制作，結構形式及其連接方式應簡單牢固，易于裝卸、使用。同時備用足夠數(shù)量的超前小導管，在圍巖極為破碎時，在監(jiān)理工程師許可下，可根據(jù)實際情況加密、加長或全斷面布設超前注漿小導管。

　�。�2）Ⅱ類圍巖復合式襯砌段施工Ⅱ類圍巖復合式襯砌段原則上采用側壁導坑施工方法。

　　一般情況下采用所工作部環(huán)狀開挖前，先施工超前小導管注漿，加固地層。拱部環(huán)狀土開挖完成后，初噴砼5cm，檢查修整斷面，按設計架立格柵鋼架、安設縱身連接筋，鋼架架立完成后要進行中線、高程及凈空尺寸檢查（施工誤差，預留變形量為鋼架加工及架立時所必需考慮的）。經(jīng)檢查合格后，在鋼架與圍巖間設置砼墊塊，施作系統(tǒng)錨桿、掛鋼筋網(wǎng)、復噴砼至設計厚度。拱部初期支護施工完成后，開挖核心土。開挖完成后及進初噴砼，接長格柵鋼架，施工系統(tǒng)錨桿，掛鋼筋網(wǎng)，復噴砼到設計厚度。進入下一循環(huán)。

　�。�3） Ⅲ類圍巖復合式襯砌段施工Ⅲ類圍巖復合式襯砌段開挖施工采用側壁導坑法；

　　與Ⅱ類圍巖相同，只是依照圍巖地質(zhì)情況主洞采用上下臺階法開挖。初期支護與Ⅱ類圍巖相同。

　�。�4）Ⅳ類圍巖段施工Ⅳ類圍巖采用中導洞貫通后施作中隔墻，主洞全斷面開挖或上下臺階開挖的施工方法。

　　開挖完成后，初噴砼5cm，檢查修整斷面，徑向錨桿、鋼筋網(wǎng)、復噴砼至設計厚度，進入下一循環(huán)。

　　二、施工初期支護方法

　　1、錨桿施工方法洞身開挖完經(jīng)初噴砼后，先由測量人員用油漆按設計標定錨桿位置。

　　錨桿采用手持風鉆進行鉆孔，鉆孔完成后，需進行檢查，發(fā)現(xiàn)不合格的孔應補鉆。

　　錨桿必須與巖體主結構面成較大角度布置，當主結構面不明顯時，與隧道周邊輪廓垂直呈梅花形布置。錨桿的鉆孔及其安裝方法應經(jīng)監(jiān)理工程師批準，錨桿的鉆孔應圓直，空口巖面應平整，鉆孔應于巖面垂直。注漿錨桿的注漿材料、所使用的外加劑、拌和方法、注漿壓力、設備和注漿方法都應嚴格按監(jiān)理工程師批準，一般注漿壓力為0.5-1.0Mpa，終壓為2.0-2.5Mpa.在孔中錨定錨桿后，將錨桿 伸至規(guī)定的軸向荷載。

　　每根錨桿的抗拔力不得低于設計規(guī)定，并不應低于50KN，每300根錨桿必須抽樣一組進行抗拔立試驗，每組不少于3根，并符合《錨桿噴射混凝土支護技術規(guī)范》（GBJ-85）的規(guī)定。

　　2、噴砼施工方法隧道開挖完成后應立即對巖面噴射砼，以防巖體發(fā)生松馳。

　　噴射砼采用濕噴工藝，在噴射砼前用壓縮空氣或壓力水將所的待噴面吹凈，吹除噴砼面上的松散雜質(zhì)或石粉。砼由預制廠生產(chǎn)采用強制攪拌機拌合，砼輸送車運輸送入濕噴機料斗由砼噴射手向待待噴面噴射。噴射要用先下后上S型噴射方式分層噴射，并在噴射砼達到凝后方可噴射下一層。噴射時要注意嚴格控制風壓同時保證噴射速度適當，使噴嘴與受噴面保持適當距離（0.6～1.2m），噴射角度盡量接近90.，正確掌握噴射順序，不使角隅鋼筋前面出現(xiàn)蜂窩或砂襄，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)此現(xiàn)象時，及時清除受噴面上的砂襄或下垂的混凝土，以便重新噴射，噴射砼質(zhì)量及厚度不小于現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定和設計要求，噴射工作結束后要認真清洗噴嘴。

　　3、超前小導管注漿施工方法按設計架立拱部鋼架經(jīng)檢查合格后，施作定位錨桿之后，在鋼架上標定小導管施作位置，利用手持風造孔，并按設計嚴格控制外插角，再用風鉆將已加工好的鋼花管頂入，尾部與鋼架焊成整體；用塑料膠泥封堵孔口及周轉裂隙，必要時注漿前先行應對工作面及5m內(nèi)坑道進行噴砼封閉做止液墻，然后采用單液注漿泵進行注漿，水泥漿標號不小于30號，注漿壓力0.5～1.0Mpa，達到設計壓力時持續(xù)15分鐘時即可結束。

　　注漿過程中要隨時觀察注漿壓力及注漿泵排漿量的變化，分析注漿，防止堵管、跑漿、漏漿，做好注漿記錄，以便分析注漿效果，結束5h的進行研究。

　　利用前次注漿的1.0m左右未開挖的加固段做為止?jié){墻再進行小導管注漿，重復以上工作。

　　4、鋼架加工制作及架設的施工方法鋼架加工制作時，構件是連接關鍵性工藝，應按《鋼結構工程及驗收規(guī)范》GB50205-95的規(guī)定執(zhí)行，確保各類焊縫及螺栓連接質(zhì)量。

　　4.1鋼架加工制作

　�。�1）鋼架預制按設計圖放大欄，放樣時應根據(jù)工藝要求預留焊接收縮余量及切割、刨邊的加工余量。將主鋼筋、要求尺寸準確、弧形圓順。

　　（2）格柵鋼架架按設計圖配置加強筋與主筋焊接。焊接時，沿鋼架兩邊對稱焊接，防止變形。

　�。�3）嚴格焊前及焊縫檢查焊接材料均應附有質(zhì)量證明書，并應符合設計文件的要求和國家標準規(guī)定。

　　鋼筋及其他鋼材應按照材質(zhì)證明書進行現(xiàn)場復檢。有銹蝕的鋼格禁止使用，對輕微浮銹、油污等應清除干凈并應對焊點進行防銹處理。焊制前進行焊工摸底試焊，按照手工電弧焊規(guī)范經(jīng)考試合格評定焊接等級。并按規(guī)范選用焊接電泫、電壓、引弧速度等，并要求供電質(zhì)量穩(wěn)定。施焊前焊工應復查組裝質(zhì)量及焊縫區(qū)的處理情況，如不符合要求，應修整合格后才能施焊。接完畢后應清除熔碴及金屬飛濺物。

　　按《鋼結構工程驗收規(guī)范》要求檢查焊接質(zhì)量，不允許出現(xiàn)漏焊和假焊現(xiàn)象。

　�。�4）鋼架加工后要進行試拼，其允許誤差沿隧道周邊輪廓誤差不應大于3cm.鋼架由拱部，邊墻各單元鋼構件拼裝而成。各單元螺栓連接。螺栓也眼中心間距公差不超過±0.5cm.鋼架平放時，平面翹曲應小于±2cm.

　　4.2鋼架架設

　�。�1）為保證鋼架置于穩(wěn)固的地基上，施工中應在鋼架基腳部位頂0.15～0.20m原地基，架立鋼架時挖槽就位，并在鋼架基腳處設槽鋼以槽增加基底承載力。

　�。�2）鋼架平面應垂直于隧道中線，其傾斜度不大于2度。

　　鋼架的任何部偏離鉛垂面不應大于5cm.

　　（3）為保證鋼架位置安設準確，在隧道開挖時：

　　①在兩拱腳處、兩邊墻腳處預留安裝鋼架槽鋼凹槽，其尺寸為8.3cm（高）×8cm（深）。

　　②在初噴混凝土時，應在凹槽處打入木楔，為架設鋼架留出連接板（或槽鋼）位置。

　　（4）鋼架應按設計位置安設，在安設過程中當鋼架和初噴層之間有較大間隙時應設騎馬墊塊、鋼架與圍巖（或墊塊）接觸間距不應大于50mm.

　�。�5）為增強鋼架的整體穩(wěn)定性，將鋼架與錨桿焊接在一起，各種鋼架應設縱向連接鋼筋。

　�。�6） 為使鋼架準確定位，鋼架架設前均需預先安裝定位系筋。系筋上端與鋼架焊接在一起，另一端插入圍巖中0.5-1.0m并用砂漿錨固，當鋼架架設處有錨桿時應盡量利用錨桿定位。

　�。�7）鋼架架立后應盡快施作噴射混凝土，并將鋼架全部覆蓋，使鋼架與噴混凝土共同受力。

　　噴射混凝土應分層進行，每層厚度5-6cm左右，先從拱腳或墻腳向上噴射，以避免回彈料虛掩拱腳（墻腳）而不密實，強度不夠，造成拱腳（墻腳）失穩(wěn)。

　　三、施工中應注意：

　�、賴栏癜丛O計要求預留和頂埋消防供電、照明、維修電源插座等營運設施使用所需的洞室和線路管、孔、槽。

　�、谶厜�基底虛碴、污物和基坑積水必須清除干凈。

　　嚴禁向有積水的基坑內(nèi)傾到混凝土干拌和物。

　　邊墻基底的埋置深度應符合設計要求，擴大基礎的擴大部分及仰拱的拱座應結合邊墻施工一次完成。

　�、蹚秃鲜揭r砌施工前嚴格按設計鋪設防水層和頂埋排水管，并應在初期支護基本穩(wěn)定后進行。澆筑混凝土時不得損壞防水層。

　�、芩淼酪r砌混凝土澆筑的施工方法程序，就經(jīng)監(jiān)理工師批準。

　　襯 砌施做時間，根據(jù)圍巖穩(wěn)定情況和支護情況確定，必須注意開挖爆破不得危害已經(jīng)襯砌的混凝土。

　　四、施工中的防水和排水

　　1、施工防排水

　�、俨扇∷淼朗┕し琅潘�設施和結構防排水相結合，以確保施工中良好的施環(huán)境，保證施工的安全與質(zhì)量。

　�、谒淼朗┕し琅潘�工作以防、截、排、堵相結合的綜合治理原則進行。

　　③隧道施工前根據(jù)隧道工程地質(zhì)、水文地質(zhì)資料制定防排水方案。

　　施工中應按現(xiàn)場施工方法、機具設施等情況，選擇不妨礙施工的防排水措施。

　�、芩淼肋M洞前先做好洞頂、洞口的地面排水系統(tǒng)，防止地表水的下滲和沖刷。

　　⑤施工中應對洞內(nèi)的出水部位、水量大小、涌水情況、變化規(guī)律、襯給來源及水質(zhì)成分等做好觀測和記錄，不斷改善防排水措施。

　�、匏淼婪琅潘�工程施工質(zhì)量應符合：拱部、邊墻不滴水；

　　路面不冒水、不積水，設備箱洞處滲水；洞內(nèi)排水系統(tǒng)不淤積、不堵塞，確保排水通暢。

　　2、洞口施工防排水措施隧道洞口必須按設計要求及時做好排水系統(tǒng)；

　　地表積水應及早處理，并符合以下要求：勘探用的坑洼、探坑等應回填粘土，并分層夯實。

　　洞頂上方如有溝谷通過且溝谷底部巖層裂縫較多、地表水滲漏對隧道施工有較大影響時，應及時用漿砌片石鋪砌溝底，或用水泥砂漿勾縫、抹面；洞頂附近有井、泉等，應妥善處理，不宜將水源截斷、堵死；清理洞口附近雜草的樹叢，開溝疏導封閉積水洼地，不得積水；洞頂排水溝就與路基邊溝順接組成排水系統(tǒng)。

　　3、隧道洞內(nèi)排水順坡水訂采用自然排水的施工方法，反坡時采用潛污泵抽水通過隧道一側的排水管引排至洞外：

　�、倥潘�管采用ф80排水管，洞內(nèi)適當位置設置集水坑。

　　②洞內(nèi)有大面積滲漏水時，采用鉆孔將水集中匯流引入集水坑，通過排水管排出。鉆孔的位置、數(shù)量、孔徑、深度、方向和滲水量等應作詳細記錄，以便在襯砌時確定拱墻背后設施的位置。

　　五、錨桿拉撥試驗

　　是為確認錨桿安裝后錨固效果的生果試驗，應用空心千斤頂進行。作抽樣檢查試驗，300根檢查一組（3根），一般系統(tǒng)錨桿按照50-100m作一組試驗，記錄在資料上，可繪出荷載撥位移曲線。評價標準：錨桿拉撥不得小于設計或規(guī)范規(guī)定。

　　應力—應變量測：采用應變計、應力合、測力計等監(jiān)測鋼架、錨桿和襯砌受力變形情況。

　　六、風、水、電及通風防塵措施  

　　1、供風及供水

　　（1）洞口設50m2電動空氣壓縮站一座，以滿足隧道開挖、支護等風動機械作業(yè)需求，隧道開挖面風壓不小于0.5Mpa.

　�。�2）在洞口高壓風管最低處設置油水分離器，定時放出管中的積油和水。

　�。�3）洞內(nèi)供水采用洞外高位150m3水池供水，隧道開挖面水壓水應小于0.3Mpa.

　�。�4）高壓風、水管路應敷設平順、接關嚴密、不漏風、不漏水。

　�。�5）高壓風、水管路敷設在電纜電線相對的一側，避免妨礙運輸和影響邊溝施工。

　�。�6） 在空氣壓縮機站和水池總輸管上設總閘閥，主管上每隔100M應分裝閘閥。

　　（7）管路前端至開挖面宜保持30m距離，并用高壓軟管連接分風器和分水器，通往上導坑開挖面使用的軟管長度不宜大于50m.分風器、分水器與風動機具間連接的膠皮管長度，不宜大于10m，上導坑、馬口、挖底地段不宜大于15m.

　�。�8）風、水管路使用中應有專人負責檢查、養(yǎng)護。

　　2、供電及照明

　　（1）電力線接口、架接電線路至洞口，供隧道施工用電，并設250KVA內(nèi)燃發(fā)電機組1套以備臨時停電使用。

　�。�2）洞內(nèi)采用400/230V三相四線系統(tǒng)供電，動力設備采用感想380V；

　　隧道照明，成洞段和不作業(yè)地段采用220V，一般作業(yè)地段不大于36V，手提作業(yè)燈為12-24V；選用的輸電線截面應使線路末端的電壓降不得大于10%，36V及24V線不得大于5%.

　�。�3）成洞地段固定的電線路，應使用絕緣良好的膠皮線架設，施工地段的臨時電線中宜采用橡套電纜。

　�。�4）照明和動力線路安裝同一側，并分層回設。

　　電線懸掛坑度距人行地面的距離在2.5m以上。

　�。�5）涌水地段的電動排水設備，采用雙回路輸電，并設可靠的切換裝置。

　�。�6）36V低壓變壓器應設在安、干燥處，機殼接地，輸電線路長度不大于100m.

　�。�7）動力干線上的每一分支線，必須裝設開關及保險絲具。

　　（8）隧道作業(yè)地段必須有足夠的照明，洞外照明按一般建筑工地要求。

　�。�9）對各種電氣設備和輸電線路應有專人經(jīng)常進行檢查維修，作業(yè)時，應參照現(xiàn)行的《電業(yè)安全工作規(guī)程》的規(guī)定辦理。

　　3、通風防塵及防有害氣體

　　（1）隧道施工采用30kw的通風機通風。

　　（2）隧道施工通風量必須符合規(guī)范要求。

　　（3）通風管直徑采用600mm的拉鏈式風管。通風送風口距開挖面的距不應大于10m.因此隧道施工時，應作好預測、預報工作，堅持以預防為主原則，在確保安全的前提下，制定切實可行的施工方案并作業(yè)專門設計，報請監(jiān)理工程師批準。隧道通過崩塌、卸荷裂隙等不良地質(zhì)地段，施工前應對設計文件提供的地質(zhì)資料進行詳細的分析了解，制定相應的預防措施，備足有關應急的機具材料。不良地質(zhì)地段隧道施工，采用短開挖、弱爆破、強支護、早襯砌的工程措施，穩(wěn)步前進。