水泥隧道施工專項方案一、工程概況1.1項目基本參數(shù)本隧道工程設(shè)計為雙向四車道城市交通隧道，全長2857m，進口里程D1K24+690，出口里程D1K27+547，最大埋深206m。隧道凈寬12.6m，凈高5.0m，設(shè)計時速60km/h，抗震設(shè)防烈度VII度。主體結(jié)構(gòu)采用C35鋼筋混凝土襯砌，抗?jié)B等級P8，設(shè)計使用年限100年。1.2地質(zhì)條件隧道穿越三疊系中統(tǒng)雷口坡組地層，主要巖性為中厚層狀泥灰?guī)r夾頁巖，巖層傾角50～60°，走向與線路走向基本一致。其中D1K27+390～D1K27+542段為淺埋偏壓段，覆蓋層厚度僅2～6m，下伏碎石層及強風化巖層，存在明顯的地形偏壓和潛在滑動面風險。隧道最大涌水量預計為800m3/d，需采取專項排水措施。1.3主要工程量項目名稱單位數(shù)量備注隧道開挖m3156200含不同圍巖類別噴射混凝土m38950C25早強混凝土錨桿支護根28640Φ25中空注漿錨桿鋼拱架榀1280I20a工字鋼鋼筋混凝土襯砌m325600C35/P8管棚m1600Φ108×6mm二、施工總體部署2.1施工分區(qū)采用進出口雙向掘進方式，劃分為三個施工段：進口段（D1K24+690～D1K26+000）：以Ⅲ級圍巖為主，采用長臺階法施工中間段（D1K26+000～D1K27+160）：Ⅱ級圍巖為主，全斷面法施工出口段（D1K27+160～D1K27+547）：Ⅴ級淺埋偏壓段，三臺階臨時仰拱法2.2施工流程總體流程：施工準備→超前地質(zhì)預報→洞口工程→洞身開挖→初期支護→防水層施工→二次襯砌→洞內(nèi)設(shè)施安裝→竣工清理循環(huán)作業(yè)流程：測量放線→超前支護→開挖→出碴→初噴混凝土→錨桿施工→掛網(wǎng)→鋼拱架安裝→復噴混凝土→監(jiān)控量測2.3資源配置機械設(shè)備：配置3臺三臂鑿巖臺車、2臺側(cè)卸式裝載機、4臺20t自卸汽車、2套濕噴機組、1臺管棚鉆機及配套混凝土輸送泵等設(shè)備施工隊伍：組建3個隧道專業(yè)工班，每個工班配置鉆爆、支護、襯砌等專業(yè)小組，高峰期投入人員280人材料供應(yīng)：在進口處設(shè)置混凝土攪拌站（HZS90型），儲備水泥、鋼筋等主要材料，確保連續(xù)供應(yīng)三、關(guān)鍵施工技術(shù)3.1超前地質(zhì)預報采用"地質(zhì)雷達+超前鉆探"綜合預報體系：長距離預報：TSP-203系統(tǒng)，每100m進行一次，探明前方地質(zhì)構(gòu)造中距離預報：地質(zhì)雷達，每20m掃描一次，識別巖層界面及富水情況短距離預報：超前水平鉆探，每循環(huán)開挖前施作3個Φ76mm探孔，深度5～8m3.2洞口工程邊仰坡防護：采用1:0.75坡率開挖，坡面噴射10cm厚C20混凝土，結(jié)合Φ22砂漿錨桿（L=3.5m，間距1.5m×1.5m）及Φ6鋼筋網(wǎng)（20cm×20cm）管棚施工：洞口段設(shè)置40m長Φ108管棚，環(huán)向間距40cm，外插角2°，采用導向墻（C25混凝土，1m厚）控制方向，管內(nèi)灌注1:1水泥砂漿洞門施工：采用端墻式洞門，與仰坡之間設(shè)置截水溝，防止地表水匯入3.3開挖方法根據(jù)圍巖類別差異化選擇開挖工法：3.3.1Ⅱ級圍巖全斷面法循環(huán)進尺：3.5m（鉆爆）/4.0m（機械掘進）鉆爆參數(shù)：周邊眼間距45cm，抵抗線60cm，裝藥集中度0.25kg/m，采用毫秒微差爆破施工要點：采用液壓鑿巖臺車鉆孔，確保開挖輪廓平整度爆破后及時進行頂拱危石清理出碴采用側(cè)卸裝載機配合自卸汽車，運輸效率控制在300m3/h以上3.3.2Ⅲ級圍巖長臺階法臺階劃分：上臺階高5.0m，長30～50m；下臺階一次性開挖支護參數(shù)：系統(tǒng)錨桿Φ22×3.5m（間距1.2m×1.2m），噴射混凝土15cm厚，Ⅲ級鋼筋網(wǎng)施工要點：上臺階超前下臺階30m以上，形成流水作業(yè)臺階銜接處預留20cm寬平臺，避免應(yīng)力集中仰拱滯后掌子面距離不超過40m3.3.3Ⅴ級淺埋偏壓段三臺階臨時仰拱法斷面劃分：上臺階高3.0m，中臺階高2.5m，下臺階高2.0m，每循環(huán)進尺0.6m特殊措施：地表處理：偏壓側(cè)反壓回填2m厚片石混凝土，坡率1:1.5，采用震動壓路機分層夯實超前支護：Φ50小導管（L=5.0m，環(huán)向間距30cm）+深孔預注漿（孔距3m，梅花形布置）臨時支護：設(shè)置I18臨時鋼拱架，間距60cm，與主拱架采用螺栓連接施工要點：采用CRD工法原理，先開挖偏壓側(cè)，后開挖另一側(cè)每部開挖后立即施作初期支護，封閉時間控制在4h內(nèi)仰拱緊跟下臺階，形成閉合結(jié)構(gòu)，步距不超過15m3.4支護體系施工3.4.1初期支護噴射混凝土：分兩次施作：初噴4cm（濕噴）封閉圍巖，復噴至設(shè)計厚度配合比：水泥:砂:碎石=1:2:2，水灰比0.45，摻加速凝劑（摻量3%）養(yǎng)護時間不少于7d，強度達到設(shè)計值85%后方可進行下道工序錨桿施工：Φ25中空注漿錨桿，長度4.0m（Ⅴ級）/3.5m（Ⅳ級）/3.0m（Ⅲ級）鉆孔孔徑Φ42mm，采用風動鑿巖機成孔，孔深超設(shè)計5cm注漿壓力0.5～1.0MPa，水灰比1:1，確保飽滿度達95%以上鋼拱架安裝：每榀間距：Ⅴ級60cm/Ⅳ級80cm/Ⅲ級120cm安裝偏差：高程±5cm，中線±3cm，垂直度±2°拱架間采用Φ22縱向連接筋（環(huán)向間距1.0m），鎖腳錨桿每側(cè)2根（L=4.0m）3.4.2防水層施工材料選擇：1.5mm厚EVA防水板（延伸率≥400%）+400g/m2無紡布緩沖層施工工藝：基面處理：噴射混凝土表面平整度D/L≤1/6，陰陽角做成圓弧狀（R≥5cm）鋪設(shè)方法：從下向上環(huán)向鋪設(shè)，搭接寬度10cm，采用熱合機雙縫焊接（寬度10mm，強度不低于母材80%）質(zhì)量檢查：充氣檢查（0.2MPa壓力，保持15min下降≤10%），破損處采用補丁法修補3.4.3二次襯砌模板系統(tǒng)：采用12m長液壓鋼模臺車，面板厚度12mm，支撐間距60cm混凝土施工：配合比：水泥:砂:碎石:粉煤灰:外加劑=1:1.85:2.65:0.25:0.012灌注方式：從臺車兩側(cè)對稱分層澆筑，厚度30cm/層，采用插入式振搗器（振搗時間20～30s）養(yǎng)護：覆蓋灑水養(yǎng)護14d，強度達2.5MPa前不得承受荷載施工縫處理：設(shè)置中埋式止水帶（Φ10cm橡膠）+外貼式止水帶（30cm寬）端面鑿毛處理，涂刷界面劑，確保新舊混凝土結(jié)合緊密3.5輔助系統(tǒng)3.5.1排水系統(tǒng)洞內(nèi)排水：掌子面積水：設(shè)置集水井（1m×1m×1.5m），配備2臺Φ150mm污水泵（揚程50m）圍巖滲水：環(huán)向盲管（Φ50mm，間距10m）+縱向盲管（Φ100mm）+橫向排水管（Φ150mm，間距15m）排水管路：采用Φ200mm鋼管，坡度3‰，沿邊墻布設(shè)防水措施：斷層破碎帶：采用帷幕注漿（注入水泥-水玻璃雙液漿，初凝時間30～60s）施工縫：遇水膨脹止水條（膨脹倍率≥250%）+不銹鋼接水盒3.5.2通風系統(tǒng)采用壓入式通風，進口安裝2臺2×110kW軸流風機，風管直徑1.8m，百米漏風率≤2%掌子面風量計算：按每人需風量3m3/min，同時考慮爆破排煙需求，總風量≥800m3/min通風管理：定期檢查風管破損情況，確保掌子面風速≥0.25m/s3.5.3照明系統(tǒng)分階段設(shè)置照明：掌子面：1000W投光燈（距工作面30m內(nèi)）作業(yè)區(qū)：400W高壓鈉燈（間距15m），照度≥50lux通行區(qū)：250W高壓鈉燈（間距30m），照度≥20lux應(yīng)急照明：沿隧道兩側(cè)設(shè)置36V低壓應(yīng)急燈，間距20m，連續(xù)照明時間≥90min四、監(jiān)控量測與質(zhì)量控制4.1監(jiān)控量測體系4.1.1必測項目監(jiān)測項目儀器設(shè)備監(jiān)測頻率控制標準洞內(nèi)外觀察地質(zhì)羅盤、相機每次開挖后無明顯掉塊、裂縫凈空變化收斂計1～15d：1次/1d

16～30d：1次/2d

>30d：1次/7dⅢ級≤100mm

Ⅳ級≤150mm

Ⅴ級≤120mm拱頂下沉水準儀+銦鋼尺同凈空變化Ⅲ級≤50mm

Ⅳ級≤80mm

Ⅴ級≤100mm地表沉降全站儀淺埋段（H≤2D）沉降速率≤5mm/d4.1.2量測數(shù)據(jù)處理建立監(jiān)控量測數(shù)據(jù)庫，采用回歸分析預測最終位移值當出現(xiàn)以下情況時立即停工處理：凈空變化速率>5mm/d或累計值達控制標準80%拱頂下沉速率>3mm/d且持續(xù)增大地表出現(xiàn)貫通裂縫或沉降超預警值4.2質(zhì)量控制要點混凝土質(zhì)量：嚴格控制坍落度（180±20mm），每50m3制作1組試塊抗?jié)B混凝土連續(xù)澆筑，間歇時間≤1.5h冬季施工摻加防凍劑（摻量3%），保證入模溫度≥5℃支護施工：錨桿拉拔力試驗：每300根取1組（3根），最小值≥設(shè)計值90%鋼拱架安裝采用全站儀定位，確保平面位置準確防水層施工完成后進行24h蓄水試驗，無滲漏方可襯砌開挖輪廓：采用光面爆破技術(shù)，控制超挖≤15cm，欠挖≤5cm爆破后及時測量開挖斷面，與設(shè)計輪廓對比分析五、安全與環(huán)保措施5.1安全防護體系5.1.1超前防護洞口防護：設(shè)置防護棚（長5m，采用I20a工字鋼+5cm厚木板），防止落石掌子面防護：配備2臺多功能作業(yè)平臺，作業(yè)人員必須系安全帶爆破管理：采用電爆網(wǎng)絡(luò)，起爆前撤離至300m以外安全區(qū)域爆破后通風15min，經(jīng)瓦斯檢測儀（<0.5%）及粉塵檢測合格方可進洞瞎炮處理：距瞎炮30cm處打平行孔，重新裝藥起爆5.1.2施工安全用電安全：洞內(nèi)采用TN-S接零保護系統(tǒng)，每50m設(shè)置應(yīng)急照明配電箱防火措施：配備4組ABC型滅火器（每組4具），易燃材料存放距離明火≥30m應(yīng)急管理：編制隧道坍塌、突水、火災(zāi)等專項應(yīng)急預案，每季度演練1次設(shè)置應(yīng)急通道（寬度≥1.2m），配備應(yīng)急通訊系統(tǒng)（有線+無線）醫(yī)療救護點配置擔架、氧氣袋及常用急救藥品5.2環(huán)境保護措施廢水處理：施工廢水經(jīng)三級沉淀池（總?cè)莘e50m3）處理，pH值達6～9后排入市政管網(wǎng)油料庫房設(shè)置防滲池（1m×2m×1m），防止油污滲漏揚塵控制：出洞口設(shè)置洗車平臺（高壓水槍+三級沉淀池），車輛沖洗后方可出場棄碴場周邊設(shè)置擋碴墻（高2m）及截水溝，防止水土流失噪聲管理：破碎機等設(shè)備設(shè)置隔音棚，晝間噪聲≤70dB，夜間≤55dB合理安排高噪聲作業(yè)時間，避免夜間施工擾民六、施工進度計劃6.1關(guān)鍵線路洞口工程（45d）→洞身開挖及支護（580d）→防水層施工（120d）→二次襯砌（360d）→洞內(nèi)設(shè)施安裝（90d）6.2進度保障措施資源保障：備用1臺柴油發(fā)電機（200kW），防止斷電影響技術(shù)保障：對Ⅴ級圍巖段采用微震爆破技術(shù)，提高循環(huán)效率管理保障：實行周進度考核，延誤超3d時啟動趕工預案（增加作業(yè)班次/投入備用設(shè)備）七、驗收標準與流程7.1分部分項驗收隱蔽工程驗收：每循環(huán)支護完成后，由監(jiān)理工程師現(xiàn)場驗收簽字分項工程驗收：按《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T3660-202