臺山隧道CRD工法施工技術(shù)方案一、工程概況臺山隧道為雙線隧道，全長332米，最大開挖斷面209平方米，設(shè)計(jì)時(shí)速350km/h，采用擴(kuò)大斷面設(shè)計(jì)以滿足運(yùn)梁車通行需求。隧道位于丘陵地區(qū)，地勢較陡，進(jìn)口處為樹林覆蓋的山溝地形，出口段基巖裸露。洞身穿越第四系殘坡積土、全風(fēng)化花崗閃長巖及強(qiáng)風(fēng)化至微風(fēng)化凝灰?guī)r地層，受地質(zhì)構(gòu)造影響，巖體呈鑲嵌碎裂結(jié)構(gòu)，IV、V級圍巖占比達(dá)78%，最小埋深僅2.06米，存在淺埋偏壓及斷層破碎帶等不良地質(zhì)條件。地下水主要為基巖裂隙水，呈點(diǎn)滴狀至淋雨?duì)畛鏊?，最大涌水量達(dá)1500立方米/日，施工期間需重點(diǎn)防范塌方、涌水等地質(zhì)災(zāi)害。二、施工總體部署（一）施工組織架構(gòu)成立項(xiàng)目經(jīng)理部，設(shè)置工程技術(shù)部、安全質(zhì)量部、物資設(shè)備部等職能部門，配備專業(yè)隧道施工團(tuán)隊(duì)?，F(xiàn)場組建3個(gè)作業(yè)班組，采用"兩班制"24小時(shí)連續(xù)作業(yè)，配置隧道工程師3名、專職安全員2名、測量工程師2名，確保施工全過程管控。主要施工隊(duì)伍包括：開挖支護(hù)隊(duì)：負(fù)責(zé)鉆爆作業(yè)、初期支護(hù)施工襯砌作業(yè)隊(duì)：承擔(dān)二次襯砌及防水施工機(jī)電保障隊(duì)：保障通風(fēng)、排水及機(jī)械設(shè)備維護(hù)（二）施工平面布置在隧道進(jìn)出口分別設(shè)置施工營地，進(jìn)口端布置混凝土攪拌站（HZS90型）、材料倉庫及機(jī)械設(shè)備停放區(qū)，出口端設(shè)置沉淀池（7級串聯(lián)式）及棄渣場。施工便道采用C20混凝土硬化（厚度20cm），寬度6.5米，設(shè)置錯(cuò)車道及排水溝。臨時(shí)用電采用雙回路供電，配置250KVA柴油發(fā)電機(jī)作為備用電源。（三）施工進(jìn)度計(jì)劃總工期14個(gè)月，關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)控制如下：洞口工程：1.5個(gè)月洞身開挖支護(hù)：9個(gè)月（進(jìn)口端掘進(jìn)170米，出口端掘進(jìn)162米）二次襯砌：3個(gè)月附屬工程及驗(yàn)收：0.5個(gè)月采用Project軟件進(jìn)行進(jìn)度管理，設(shè)置5個(gè)關(guān)鍵里程碑節(jié)點(diǎn)，每月進(jìn)行進(jìn)度考核與調(diào)整。三、主要施工方法（一）洞口工程施工邊仰坡處理采用分層開挖法，每層高度2米，坡度1:0.75。開挖前先施作Φ42超前小導(dǎo)管（L=3.5米，環(huán)向間距40cm），噴射C25混凝土（厚度10cm）+Φ8鋼筋網(wǎng)（網(wǎng)格間距20×20cm）進(jìn)行防護(hù)。坡頂設(shè)置截水溝（50×60cm）及擋渣墻（高度2米，M7.5漿砌片石）。洞門施工采用無端墻式新型洞門結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)開挖深度3米，采用C30鋼筋混凝土澆筑。模板采用1.5×3米大塊鋼模板，滿堂腳手架支撐（立桿間距60×60cm）?；炷翝仓捎梅謱诱駬v（厚度50cm），預(yù)埋Φ100泄水孔（間距3米）。（二）CRD工法施工工藝1.工法原理將隧道斷面分為6個(gè)分部（左上部①、右上部②、左中部③、右中部④、左下部⑤、右下部⑥），采用"小分部、短臺階、短循環(huán)、快封閉"的原則，自上而下分塊成環(huán)施工。每個(gè)分部開挖后立即施作初期支護(hù)及臨時(shí)中隔壁，形成網(wǎng)格狀支護(hù)體系，待圍巖變形穩(wěn)定后拆除臨時(shí)結(jié)構(gòu)。2.施工步序第①部開挖支護(hù)超前支護(hù)：施作Φ42小導(dǎo)管（L=3.5米，環(huán)向間距40cm，外插角10°），采用水泥-水玻璃雙液注漿（水灰比1:1，注漿壓力0.4-0.6MPa）開挖：采用微震爆破，循環(huán)進(jìn)尺0.5米，預(yù)留核心土（長度2米）初期支護(hù)：初噴4cm厚C30早強(qiáng)混凝土，鋪設(shè)Φ8鋼筋網(wǎng)（網(wǎng)格20×20cm），架立I20b型鋼鋼架（間距50cm），設(shè)置Φ22鎖腳錨桿（L=4米，每榀8根），復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度25cm第②部開挖支護(hù)滯后①部10-15米施工，工序同①部，增設(shè)I18臨時(shí)橫撐（間距1.2米），與型鋼鋼架采用螺栓連接。第③④部開挖支護(hù)分別滯后②部8-10米，開挖高度3.5米，初期支護(hù)參數(shù)同上部，臨時(shí)中隔壁采用I18型鋼+25cm厚噴射混凝土結(jié)構(gòu)。第⑤⑥部開挖支護(hù)滯后④部5米，開挖寬度4.2米，施作仰拱初期支護(hù)（C30混凝土+I20b型鋼仰拱架），形成全斷面封閉環(huán)。3.爆破參數(shù)設(shè)計(jì)采用光面爆破技術(shù)，周邊眼間距45cm，抵抗線60cm，裝藥集中度0.25kg/m。掏槽眼采用楔形布置，深度1.2米，選用2#巖石乳化炸藥（直徑32mm），非電毫秒雷管分段起爆（段別1-15段）。爆破振動控制標(biāo)準(zhǔn)：周邊建筑物振速≤2.5cm/s，掌子面采用噴霧降塵（安裝高壓噴霧系統(tǒng)）。（三）初期支護(hù)施工噴射混凝土采用濕噴工藝，配合比水泥:砂:碎石:水=1:2:2.5:0.45，添加速凝劑（摻量3%）。噴射機(jī)工作壓力控制在0.4-0.6MPa，噴嘴距巖面1.5-2米，呈螺旋狀移動。分初噴（4cm）和復(fù)噴（21cm）兩次施工，確保表面平整度誤差≤5cm。錨桿施工系統(tǒng)錨桿采用Φ22藥卷錨桿（L=4米，間距1.2×1.2米），鉆孔直徑42mm，采用風(fēng)動鑿巖機(jī)鉆進(jìn)。安裝前清孔，采用"先注漿后插桿"工藝，注漿飽滿度≥90%。鎖腳錨桿采用Φ25中空注漿錨桿，與鋼架焊接固定。鋼筋網(wǎng)及鋼拱架鋼筋網(wǎng)采用Φ8盤條（間距20×20cm），搭接長度30d，采用梅花形點(diǎn)焊連接。鋼拱架在加工廠分節(jié)制作（每節(jié)3米），安裝時(shí)拱頂標(biāo)高誤差≤3cm，軸線偏差≤5cm，相鄰鋼架連接采用M20螺栓（扭矩≥300N·m）。（四）防水與二次襯砌施工防水層施工初期支護(hù)表面平整度達(dá)標(biāo)后（D/L≤1/10），鋪設(shè)1.5mm厚EVA防水板（幅寬2米），采用無釘鋪設(shè)工藝，熱合機(jī)雙縫焊接（搭接寬度10cm，焊縫寬度≥1.5cm）。施工縫設(shè)置中埋式止水帶（651型）+背貼式止水帶（寬度30cm），變形縫處增設(shè)Ω型止水條。二次襯砌施工采用12米液壓模板臺車（走行式），混凝土強(qiáng)度等級C40（抗?jié)B等級P8），坍落度控制在180±20mm。澆筑采用分層對稱布料（厚度50cm），插入式振搗棒（Φ50型）振搗，振搗時(shí)間20-30s。施工順序?yàn)橄妊龉埃ǚ侄?米），后拱墻（一次性澆筑），養(yǎng)護(hù)采用噴淋+土工布覆蓋（養(yǎng)護(hù)期≥14天）。四、特殊地質(zhì)段施工措施（一）斷層破碎帶處理針對隧道K0+120-K0+150段斷層破碎帶（寬度30米），采用"超前預(yù)加固+分部開挖"方案：超前支護(hù)：Φ108管棚（L=15米，環(huán)向間距30cm）+Φ42小導(dǎo)管（L=5米，縱向搭接2米）注漿加固：采用后退式注漿工藝，注入水泥-水玻璃雙液漿（凝膠時(shí)間30-60s），加固范圍至開挖輪廓外3米開挖控制：循環(huán)進(jìn)尺縮短至0.5米，增設(shè)臨時(shí)仰拱（I18型鋼），初期支護(hù)厚度增加至30cm（二）涌水處理措施排水系統(tǒng)設(shè)置三級排水體系：掌子面積水坑（1.5×1×1m）→區(qū)間排水溝（30×40cm）→洞口沉淀池（7級串聯(lián)，總?cè)莘e500m3）。配置2臺150m3/h污水泵（一用一備），排水管采用Φ150mm耐磨鋼管。堵水措施富水段采用徑向注漿（Φ42小導(dǎo)管，L=3.5米，間距1.5×1.5米），水泥漿水灰比1:1，注漿壓力0.8-1.2MPa。對集中出水點(diǎn)采用"孔口管+閥門"控制，單孔涌水量＞50m3/h時(shí)增設(shè)排水盲管。（三）淺埋段施工埋深＜5米段采用CRD法+地表加固措施：地表注漿：采用Φ50袖閥管（L=10米，間距1.5×1.5米），注入水泥漿加固地層開挖控制：單循環(huán)進(jìn)尺0.5米，初期支護(hù)緊跟掌子面（距離≤2米）監(jiān)測頻率：拱頂下沉及凈空收斂監(jiān)測頻率加密至1次/2小時(shí)五、施工監(jiān)測與質(zhì)量控制（一）監(jiān)控量測必測項(xiàng)目洞內(nèi)外觀察：每日施工前進(jìn)行掌子面地質(zhì)素描拱頂下沉：采用水準(zhǔn)儀（精度±1mm），測點(diǎn)布置在拱頂及左右拱腰凈空收斂：使用收斂計(jì)（精度±0.1mm），每5米布設(shè)一個(gè)監(jiān)測斷面地表沉降：在淺埋段（埋深＜20米）設(shè)置地表沉降觀測點(diǎn)（間距5米）監(jiān)測頻率與控制標(biāo)準(zhǔn)開挖面距監(jiān)測斷面＜2B時(shí)：1-2次/天2B≤開挖面距監(jiān)測斷面＜5B時(shí)：1次/2天5B≤開挖面距監(jiān)測斷面＜10B時(shí)：1次/周（B為隧道開挖寬度）控制標(biāo)準(zhǔn)：拱頂下沉≤100mm，凈空收斂≤80mm，沉降速率≤5mm/天（二）質(zhì)量保證措施原材料控制鋼材、水泥等主要材料需提供出廠合格證及復(fù)試報(bào)告，每批鋼筋取樣送檢（拉伸、彎曲試驗(yàn)），混凝土采用第三方檢測（抗壓強(qiáng)度、抗?jié)B等級），不合格材料嚴(yán)禁使用。工序質(zhì)量控制實(shí)行"三檢制"（自檢、互檢、交接檢），重點(diǎn)控制：鋼拱架安裝：間距誤差≤10cm，垂直度≤2°噴射混凝土：厚度采用鑿孔法檢查（每10米一個(gè)斷面）防水層：焊縫氣密性檢測（壓力0.2MPa，保持30min）試驗(yàn)檢測建立工地試驗(yàn)室，開展混凝土配合比設(shè)計(jì)、錨桿拉拔試驗(yàn)（每300根一組）、鋼拱架承載力試驗(yàn)等，試驗(yàn)數(shù)據(jù)及時(shí)分析反饋。六、安全與環(huán)保措施（一）安全防護(hù)體系洞口防護(hù)設(shè)置防護(hù)門（鋼制，高度2.5米）及值班室，配備門禁系統(tǒng)。洞口邊仰坡設(shè)置安全警示標(biāo)志，夜間懸掛紅色警示燈。洞內(nèi)作業(yè)安全通風(fēng)：采用軸流風(fēng)機(jī)（2×110kW）壓入式通風(fēng)，風(fēng)量≥3m3/min·人照明：每隔10米安裝LED防爆燈（100W），掌子面配備強(qiáng)光作業(yè)燈用電安全：采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，配電箱設(shè)置漏電保護(hù)器（動作電流≤30mA）應(yīng)急管理編制塌方、涌水等專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案，配備應(yīng)急物資（救生衣50件、應(yīng)急燈20臺、擔(dān)架2副），每月組織一次應(yīng)急演練。（二）環(huán)境保護(hù)措施廢水處理施工廢水經(jīng)7級沉淀池處理后回用（用于降塵、混凝土養(yǎng)護(hù)），含油廢水經(jīng)隔油池處理，排放標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）一級標(biāo)準(zhǔn)。噪聲控制破碎機(jī)、空壓機(jī)等設(shè)備設(shè)置隔音棚，晝間噪聲≤70dB，夜間≤55dB，車輛限速行駛（場內(nèi)15km/h）并禁止鳴笛。棄渣管理?xiàng)壴鼒鲈O(shè)置擋渣墻（高度3米）及截排水溝，棄渣分層碾壓（壓實(shí)度≥90%），表層覆蓋種植土（厚度50cm）并綠化。七、施工機(jī)械設(shè)備配置主要施工機(jī)械設(shè)備配置表設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量功率/能力用途液壓鑿巖臺車三臂式2臺132kW鉆爆作業(yè)裝載機(jī)ZL50GN3臺162kW出渣挖掘機(jī)PC2202臺110kW土方開挖濕噴機(jī)HPS302臺75kW噴射混凝土注漿泵ZJB-303臺45kW超前注漿模板臺車12m液壓1臺-二次襯砌軸流風(fēng)機(jī)SDF(C)No112臺110kW通風(fēng)污水泵150m3/h4臺37kW排水八、工程驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)開挖質(zhì)量超挖控制：平均線性超挖≤15cm，最大超挖≤25cm輪廓平整度：起伏差≤15cm/2m支護(hù)質(zhì)量噴射混凝土強(qiáng)度：≥C30，厚度合格率≥90%錨桿拉拔力