高速公路隧道工程的施工組織設(shè)計案例目錄TOC\o"1-3"\h\u258831.1概述 .2.9初期支護為了使隧道圍巖在開挖后，加強其自身的穩(wěn)定能力，于是要進行支護才可以使其進入穩(wěn)定狀態(tài)，本隧道設(shè)計初支方式為錨噴支護。錨噴支護具有靈活性、及時性、密貼性、深入性、柔性、封閉性等工程特點，可以起到保護圍巖協(xié)調(diào)變形的作用。圖6-7初期支護施工流程圖1.2.9.1噴射混凝土本次錨噴支護噴射混凝土的方法為濕噴作業(yè)方法，濕噴作業(yè)方法是將骨料、水泥和水按設(shè)計比例混合并攪拌均勻，采用濕式噴射機壓送到噴頭部位，再在噴頭上添加速凝劑后噴出，其工藝流程如下圖所示：圖6-8濕噴工藝流程濕噴混凝土質(zhì)量容易控制，噴射過程中濕噴產(chǎn)生的粉塵和回彈量很少，是目前比較主流的混凝土噴射工藝。噴射混凝土質(zhì)量標準：（1）每一次噴射混凝土的厚度要適當，噴射厚度過薄則會導(dǎo)致粗集料不易黏結(jié)牢固，從而使回彈量增加；噴射層厚度過厚則容易因為混凝土的自重而產(chǎn)生下墜，并因此影響混凝土與巖面間的黏結(jié)力下降，不易保證噴層致密，噴射質(zhì)量下降。噴射混凝土不得采用掛模噴射的方法，此種方法會導(dǎo)致噴射層不致密。（2）噴射混凝土?xí)r噴射位置應(yīng)直接噴在圍巖表面上，并與隧道圍巖密貼，其中混凝土受噴面表面不得填塞無關(guān)雜物，以保證噴射質(zhì)量。噴射混凝土作業(yè)應(yīng)該采用分次進行，分別分為初噴混凝土和復(fù)噴混凝土這兩個步驟，復(fù)噴混凝土可采用分層多次施作。噴射混凝土的順序應(yīng)采用分段、分片、分層由下而上順序進行，在隧道拱部噴射混凝土應(yīng)采用對稱作業(yè)。（3）噴射混凝土的初噴混凝土厚度宜控制在20~50mm，當巖面有較大凹洼時，可結(jié)合初噴進行找平操作。根據(jù)噴射混凝土的設(shè)計厚度、噴射部位和鋼架、鋼筋網(wǎng)設(shè)置情況，復(fù)噴可選用一次作業(yè)或多次分層作業(yè)。其中拱頂部位每次復(fù)噴厚度不宜大于100mm邊墻每次復(fù)噴厚度不宜大于150mm。復(fù)噴位置最小厚度不宜小于50mm。（4）噴射混凝土?xí)r易產(chǎn)生回彈效應(yīng)，其中在這個過程中產(chǎn)生的噴射混凝土的回彈物，由于已經(jīng)發(fā)生水化作用，混凝土已發(fā)生凝固，規(guī)定不得重新用作為噴射混凝土的材料，能且只能作廢料處理。未摻入速凝劑的混合料存放時間不宜大于2h，否則部分位置會發(fā)生凝固，而無法作為噴射原料。（5）噴射混凝土作業(yè)時噴嘴宜采用垂直巖面的噴射角度，噴槍頭到受噴面的距離宜為0.6~1.5m。噴射機工作壓力宜根據(jù)混凝土坍落度、噴射距離、噴射機械、噴射部位確定，可先在0.2~0.7MPa之間選擇，并根據(jù)現(xiàn)場試噴效果調(diào)整。（6）噴射混凝土的配合比應(yīng)滿足設(shè)計強度和噴射工藝的要求。噴射混凝土1d齡期的抗壓強度不應(yīng)低于8MPa。（7）不同批次的噴射混凝土材料都需進行現(xiàn)場配合比試驗，進行噴射混凝土配合比試驗時，初次試驗可參考下列數(shù)據(jù):膠集比:1:3.5~5集料含砂率：45%~60%水膠比:0.4~0.5用于初噴的混凝土水泥用量可適當加大(水泥:砂:石=1:2:1.5~2)，以利于混凝土與巖面的黏結(jié)和減少回彈。混凝土終凝后，要及時進行養(yǎng)護，以保證混凝土的性能，其中養(yǎng)護時間不少于7d，養(yǎng)護時宜采用專業(yè)隧道噴淋養(yǎng)護臺車。1.2.9.2錨桿本隧道設(shè)計采用以水泥砂漿為粘結(jié)劑的全長粘結(jié)型錨桿，施工方法采用先注漿后插桿的方法。施工要點：錨桿桿體材料選用MnSi鋼筋，為增加錨桿的錨力，桿體內(nèi)端采用劈口岔開。水泥砂漿中采用的砂子粒徑不應(yīng)大于3mm，并且需要過篩。水泥砂漿標號采用C25水泥砂漿；其配合比宜設(shè)置為水泥;砂：水=1：1.3：0.48粘結(jié)砂漿應(yīng)拌合均勻，并調(diào)整其施工和易性，隨拌隨用，一次拌合的砂漿應(yīng)在初凝前用完。注漿管應(yīng)先插到孔底，開始注漿后，徐徐拌勻地將注漿管往外抽出，并始終保持注漿管口埋在砂漿內(nèi)，以免漿中出現(xiàn)空洞。為防止出現(xiàn)空洞錨桿注漿體積要大于需要體積，待注漿管全部抽出后，應(yīng)立即迅速插入桿體，若砂漿出現(xiàn)凝結(jié)無法順利插入，可用采用機械器具或人工錘擊、通過套筒用風(fēng)鉆沖擊，使桿體強行插入孔中。為保證錨桿受力有效性，桿體插入鉆孔內(nèi)的長度不得短于設(shè)計長度的九成，實際粘結(jié)長度也不能少于錨桿設(shè)計使用長度的九成。為保證錨桿有效性，注漿應(yīng)當盡量飽滿，注漿是否飽滿可根據(jù)孔口是否有砂漿擠出來判斷。為防止錨桿桿體滑出，桿體到位后要用木楔或小石子在孔口處將其固定。為保證錨桿不隨意發(fā)生橫向移位或角度偏移，在砂漿整體強度未達到設(shè)計強度的七成以上時，不得隨意碰觸，且規(guī)定三天內(nèi)不得懸掛重物。錨桿孔鉆孔施工應(yīng)符合下列規(guī)定:1、為保證施工速度與質(zhì)量的統(tǒng)一高效，此次隧道施工錨桿鉆孔選用多臂鉆孔臺車鉆孔，可在同一斷面多個位置同時進行測位，清孔打孔等操作，大大加快施工進度也保證了施工質(zhì)量。2、為保證錨桿施工精確有效，在鉆孔施工前應(yīng)按設(shè)計布置要求，準確標出鉆孔位置；且鉆孔數(shù)量應(yīng)嚴格按照設(shè)計情況，不得少于設(shè)計數(shù)量。3、按照設(shè)計要求此次隧道施工的系統(tǒng)錨桿鉆孔方向應(yīng)為設(shè)計開挖外輪廓線的法線方向，且其鉆孔方向與外輪廓線法線方向的垂直偏差不宜大于20°。4、局部錨桿應(yīng)與巖層層面或主要結(jié)構(gòu)面成相交角度應(yīng)與設(shè)計要求同步，不得出現(xiàn)小交角的情況。5、為了保證錨桿能夠順利放入孔內(nèi)同時保證錨桿粘結(jié)固定的有效性，錨桿鉆孔直徑應(yīng)大于錨桿桿體直徑，至少大于15mm。6、錨桿鉆孔深度應(yīng)滿足設(shè)計要求,與設(shè)計錨桿長度允許偏差為土50mm錨桿施工具體流程圖如下：圖6-9錨桿施工工序圖1.2.9.3鋼拱架、鋼筋網(wǎng)片加工制作鋼拱架：主要技術(shù)參數(shù)：V級圍巖，鋼架縱向間距為70cm，預(yù)留變形量為10cm。采用I20b型鋼，全環(huán)布置。鋼架按環(huán)向100cm設(shè)置Φ22縱向連接筋。鋼架單元間由螺栓連接，接頭處焊縫高度不小于6mm。拱架加工前準備：1、加工準備及主要工作量；構(gòu)造、尺寸、要求：加工準備包括:加工場地平整、加工設(shè)備、材料準備、技術(shù)交底文件；工程量、尺寸、要求參照設(shè)計圖。2、主要設(shè)備、材料、構(gòu)件的型號、規(guī)格和質(zhì)量要求：設(shè)備：某型鋼彎制機、切割機1臺、機床1臺、電焊機2~4臺。設(shè)備質(zhì)量要求：設(shè)備結(jié)構(gòu)應(yīng)完好、運行穩(wěn)定、潤滑良好，無零部件短缺、破損、功能失效，無帶故障運行，易損件庫存應(yīng)充足；且設(shè)備外觀應(yīng)整潔，無漏料、漏水、漏油，無銹蝕、積塵等現(xiàn)象；管道及線路、工具、工件、設(shè)備附件應(yīng)放置整齊。材料型號、規(guī)格：I20b工字鋼。材料質(zhì)量要求：進場具有出廠質(zhì)量證明書和試驗報告單。加工方法：加工場地平整：加工場地要平整，并設(shè)置原材布料區(qū)、加工區(qū)、試拼大樣平臺、半成品和成品存放區(qū)。2、下料（1）下料之前，檢查材料規(guī)格是否符合技術(shù)交底材料要求；（2）工字鋼下料長度根據(jù)設(shè)計圖紙及技術(shù)交底，采用尺量長度，做出明顯的切割標記。3、截斷所有工字鋼的截斷工作均在加工場地內(nèi)進行，用切割機進行切割，切割好后的鋼拱架按編號分類存放。4、彎曲（1）測量放樣：在平整好的場地上測放出各片拱架內(nèi)外圈的軸線并作好標記。（2）鋼拱架彎曲時，若長度不夠應(yīng)先焊接再彎曲。鋼筋網(wǎng)片加工：鋼筋網(wǎng)片采用I級Φ8鋼筋焊制，在鋼筋加工場內(nèi)集中加工，先用鋼筋調(diào)直機把鋼筋調(diào)直，鋼筋網(wǎng)片尺寸根據(jù)鋼拱架間距和網(wǎng)片之間搭接長度綜合考慮確定，網(wǎng)片尺寸為寬100cm*長200cm，網(wǎng)格尺寸為20*20cm。鋼筋焊接前要先將鋼筋表面的油漬、漆污、水泥漿和用錘敲擊能剝落的浮皮、鐵銹等均清除干凈；加工完畢后的鋼筋網(wǎng)片應(yīng)平整，鋼筋表面無削弱鋼筋截面的傷痕。1.2.10隧道防排水施工1.2.10.1中心排水溝的施工：開挖溝槽寬度和深度應(yīng)滿足中心水溝斷面尺寸和施工安裝要求。矩形中心水溝蓋板采用預(yù)制。矩形中心水溝溝壁和溝底采用預(yù)制，開挖溝槽底采用C15混凝土鋪底找平，安放平穩(wěn)、接縫緊密,溝壁外側(cè)應(yīng)回填密實。矩形中心水溝蓋板安放前清除溝內(nèi)雜物、泥沙，溝底無積水。中心水溝蓋板頂面、慮水砂礫石層頂面在澆筑上部混凝土?xí)r鋪設(shè)隔離層。中心水溝施工期間作為施工排水通道，進水口設(shè)格柵遮擋,施工完成后進行沖洗、疏通。1.2.10.2環(huán)向、縱向、橫向排水(盲)管施工水(盲)管的材質(zhì)、強度、透水性應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范的規(guī)定，盲管不得有凹癟、扭曲。環(huán)向排水盲管、豎向排水盲管緊貼初期支護表面敷設(shè)，應(yīng)在有集中滲水位置敷設(shè),在地下水較大地段應(yīng)適當加密?？v向排水盲管敷設(shè)的縱向坡度與隧道縱坡一致。環(huán)向排水盲管、豎向排水盲管與縱向排水盲管采用三通連接，并連接牢固。橫向泄水管采用硬質(zhì)不透水管，橫向泄水管與縱向排水盲管應(yīng)采用三通連接，并連接牢固，襯砌混凝土澆筑時露出橫向泄水管管頭。橫向?qū)懿捎们胁鄯绞戒佋O(shè)，澆筑路面混凝土?xí)r，槽頂面應(yīng)采取隔離措施。環(huán)向排水盲管、豎向排水盲管、縱向排水盲管及透水的橫向?qū)艿墓荏w用土工布包裹。1.2.10.3襯砌防水層鋪設(shè)防水層鋪設(shè)超前二次襯砌施工1個循環(huán)距離襯砌段。本次隧道防水層施工器具選用專用防水臺車。防水層鋪掛臺車裝有與襯勵內(nèi)輪廓一致的拱形剛架和環(huán)形扶梯，并設(shè)有不同高度的作業(yè)平臺，便于操作，鋪掛臺車還配有防水材料卷盤。防水層環(huán)向整幅鋪設(shè)，拱部和邊墻應(yīng)無縱向搭接。無紡布與防水板分別鋪掛，無紡布鋪掛完成后再掛防水板。無紡布采用射釘加熱熔墊固定，防水板采用無釘鋪掛，鋪掛固定點間距:拱部宜為0.6m，側(cè)墻宜為0.8m，在凹處應(yīng)適當增加固定點。鋪掛防水層的基面要求平順,外露鋼筋需割除、錨桿頭采用噴射混凝土覆蓋。平整度不滿足規(guī)定時用噴射混凝土找平。無紡布采用射釘配合熱熔墊固定。防水板是應(yīng)用無釘熱合鋪設(shè)法進行固定。先將能與防水板熱溶黏合的墊襯用機械方法固定在噴射混凝土基面上,同時將無紡布固定，然后采用電熱壓焊器把防水板黏貼在熱溶固定墊上,將防水板固定。兩條防水板之間應(yīng)該留有搭接寬度，且按照相關(guān)施工規(guī)定其防水板的搭接寬度不小于100mm，本次隧道防水板焊接機具采用自動化程度較高的自動爬焊機進行雙縫焊接，根據(jù)規(guī)范中對于焊縫寬度的規(guī)定，此次雙縫焊每條焊縫寬度不小于10mm。在自動爬焊機進行焊接施工時，為了使防水板施工質(zhì)量達到規(guī)定，要求焊縫接頭盡量保證平整、不留有皺褶并且不允許有空隙，在自動爬焊機施工前焊接面應(yīng)擦拭干凈。為保證自動爬焊機能夠持續(xù)穩(wěn)定的工作，同時保證施工品質(zhì)防水板焊接前需要提前進行焊接試驗，以此來確定適宜的焊接溫度和速度，以避免出現(xiàn)燒焦和溶穿等事故。采用充氣法對雙焊縫焊接質(zhì)量進行檢查，當充氣壓力在0.25MPa時保持15min，在其間對縫內(nèi)壓力進行實時測量，15min后雙縫間壓力下降應(yīng)小于10%。隧道防排水質(zhì)量要求：本次隧道設(shè)計為高速公路隧道，為保證隧道建成運營期間能夠長時間保證正常使用，規(guī)定隧道內(nèi)邊墻、設(shè)備箱洞等主要結(jié)構(gòu)處沒有滲水產(chǎn)出，路面無濕漬，在冬季氣溫較低的時候隧道襯砌背后不產(chǎn)生積水、隧道排水溝內(nèi)流水不產(chǎn)生凍結(jié)，車行橫通道、人行橫通道等服務(wù)通道拱部不滴水，邊墻無水淌出。防排水施工流程：圖6-10隧道防排水施工工序圖1.2.11二次襯砌施工按照相關(guān)設(shè)計要求，此次隧道二次襯砌設(shè)計采用的是目前主流的全斷面整體式襯砌，施工機械選用全斷面智能二次襯砌施工臺車。襯砌臺車的使用安裝及施工標準均要在規(guī)范要求范圍內(nèi)完成。拱、墻混凝土采用一次性澆筑，且在圖紙中預(yù)留位置處要設(shè)置伸縮縫和沉降縫，在澆筑混凝土前，模板的架立要求模板在施工過程中不滑移，模板光滑不凹凸，接縫平整不漏漿；檢查模板背后混凝土澆筑凈空尺寸；清除鋼筋上的油污；模板涂脫模劑；檢查防水板、排水盲管、襯砌鋼筋、預(yù)埋件等隱蔽工程,做好記錄；清除底部雜物、積水;有仰拱地段,仰拱交接面用高壓水沖洗干凈、并涂刷界面劑。此次使用的襯砌臺車采用泵送式水泥推進，通過臺車上的分配器準確快速送達，保證施工時澆筑的連續(xù)性，既可以保證施工質(zhì)量又減少了人力。并且通過臺車上每個窗口處懸浮振搗器浮子還有其配備的振搗器混凝土充填強固裝置，在襯砌各個位置進行振搗，使混泥土在各處都均勻振搗；通過注漿口過壓保護系統(tǒng)，采用強力彈簧或者液壓，當注漿壓力超過彈簧或液壓設(shè)定壓力時,翻板打開，混泥土自動倒流囘來,有效保護了模板的變形,并使注漿口不產(chǎn)生錯臺,混泥土密實。在施工結(jié)束后需進行模板的拆除，其中不承受外荷載的拱、墻混凝土強度應(yīng)達到5.0MPa；承受圍巖壓力的拱、墻以及封頂和封口的混凝土強度應(yīng)達到設(shè)計要求；圍巖和初期支護變形未穩(wěn)定、或在塌方地段澆筑的襯砌混凝土應(yīng)達到設(shè)計強度的100%。在二次襯砌施工結(jié)束后要及時進行養(yǎng)護，養(yǎng)護采用智能噴淋養(yǎng)護臺車，其是為實現(xiàn)隧道二襯混凝土的養(yǎng)護和隧道內(nèi)除塵，而研發(fā)設(shè)計的一種設(shè)備，其具有結(jié)構(gòu)多樣性，控制自動化等特點。施工工序流程圖如下：圖6-11二次襯砌施工流程圖1.2.12仰拱施工及回填根據(jù)設(shè)計需要在ⅣⅤ級圍巖襯砌設(shè)計時，設(shè)計其應(yīng)當設(shè)置仰拱部分的填充。其中為了保證拱墻襯砌與仰拱混凝土有效連接,滿足拱墻襯砌與仰拱混凝土連接處的承載力和變形控制要求仰拱襯砌混凝土要先于拱墻襯砌混凝土施工，為了保證仰拱襯勵受力要求和成形質(zhì)量；在仰拱施工過程中,為減少對前方施工作業(yè)的影響，仰拱襯砌混凝土整幅一次澆筑；為了在仰拱混凝土振搗密實的同時保證仰拱混凝土成形形狀和尺寸，仰拱襯勵混凝土澆筑使用模板；為了保證仰拱混凝土襯砌與拱墻混凝土襯砌的連接質(zhì)量，仰拱混凝土襯砌與拱墻混凝土村砌連接要求規(guī)整、密實；仰拱填充混凝土頂面應(yīng)平順,坡度應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定。仰拱和仰拱填充混凝土應(yīng)在其強度達到2.5MPa后方可拆模。此次設(shè)計在Ⅲ級圍巖地區(qū)不設(shè)置仰拱，無仰拱地段隧道底部使用混凝土對底部墊層進行填充，為保證底部墊層施工質(zhì)量，在底部墊層混凝土施工時應(yīng)滿足以下要求：在施工前應(yīng)將隧道底部洞渣、雜物、淤泥、積水徹底清除，為底部墊層施工澆筑創(chuàng)造良好地質(zhì)平面；隧道底部一般情況下不允許出現(xiàn)超挖、欠挖等情況，若底部出現(xiàn)超、欠挖應(yīng)及時做處理，隧道底部的超挖采用與墊層相同標號和防水級別的混凝土回填和墊層混凝土同時進行澆筑；超挖量較大時，還可以采用M20及以上標號漿砌片石進行回填處理，其底部承載力和整體填筑穩(wěn)定性應(yīng)滿足設(shè)計要求，此處注意不得采用開挖時產(chǎn)生的洞渣進行回填，洞渣多數(shù)為不規(guī)則土塊/石塊抗壓強度，強度等都未經(jīng)過系統(tǒng)檢驗，且不同地質(zhì)段洞渣相差較大，故不允許采用洞渣進行回填。為保證隧洞整體尺寸均勻為后期路面鋪設(shè)，行車安全作保障，在墊層施工時要求墊層頂面應(yīng)當平順，且坡度應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定。隧道底部墊層混凝土采用半幅澆筑，以平衡混凝土在凝結(jié)時產(chǎn)生的膨脹量，并在兩幅相接時設(shè)置一定寬度的橫向接縫，接縫處理應(yīng)平順，且在接縫處要嚴格按照隧道防水要求在其內(nèi)部填充防水膠條等防水措施。墊層混凝土底部應(yīng)做好排水處理,隧道底部圍巖有地下水冒出時,應(yīng)設(shè)盲溝引排。1.2.13水溝、電纜槽其施工在仰拱施作后進行施工，并且施工時要滿足相應(yīng)尺寸和施工要求，精細施工，標高、寬度、模板尺寸都要嚴格遵守設(shè)計文件要求。為了保護內(nèi)部電纜電纜溝外側(cè)壁采用鋼混結(jié)構(gòu)，電纜溝蓋板應(yīng)能承受行人荷載。1.2.14路面施工隧道內(nèi)路面采用阻燃瀝青混凝土（AC-130）路面層，其中路面施工采用現(xiàn)場熱拌和瀝青混合料，并在現(xiàn)場要設(shè)置專門的路用瀝青拌合站。在拌合施工前要進行配合比實驗，試驗方法在馬歇爾配合比設(shè)計基礎(chǔ)上進行各種性能測試。隧道路面施工開始時間應(yīng)在排水系統(tǒng)施工完成后，在路面施工過程中著重注意保護排水設(shè)施，防止被路面施工材料堵塞和大型路面施工器具破壞。路面施工前，地面應(yīng)清理干凈且提前進行排水。瀝青在運輸時采用大型運輸車輛進行運輸，在每次運輸前都要對運輸艙內(nèi)機型徹底清掃；隧道路面施工前，應(yīng)先進行試驗段鋪筑，長度宜為150m。隧道路面應(yīng)采用滿足施工和環(huán)保要求的配套機械設(shè)備施工。路面正式攤鋪時為保證施工質(zhì)量和施工速度，此次隧道路面施工采用三臺路面攤鋪機呈梯隊同步攤鋪，相鄰兩車道間應(yīng)留有50mm搭接寬度，路面上下層搭接高度設(shè)置為200mm，且在攤鋪前要對攤鋪機進行至少30min-45min的預(yù)熱，將攤鋪板面加熱至100℃以上時進行攤鋪作業(yè)，攤鋪時要勻速緩慢攤鋪，中間不允許停頓，此次攤鋪