沙吳高速隧道施工方案一、工程概況1.1項目背景沙吳高速是廣西壯族自治區(qū)南寧市境內(nèi)連接沙井街道與吳圩鎮(zhèn)的重要交通干線，線路全長28.5千米，設(shè)計速度120千米/小時，為雙向六、八車道高速公路。作為西部陸海新通道的重要組成部分，項目北起江南區(qū)沙井街道沙井樞紐，南止于江南區(qū)吳圩鎮(zhèn)吳圩西樞紐，途經(jīng)江西鎮(zhèn)，串聯(lián)南寧吳圩航空港與南寧國際鐵路港，是承接航空和公路運輸?shù)年P(guān)鍵樞紐工程。1.2隧道設(shè)計參數(shù)本項目隧道工程采用分離式雙向六車道設(shè)計，左線全長1280米，右線全長1320米，設(shè)計凈寬14.5米，凈高5.0米，設(shè)計荷載等級為公路-Ⅰ級。隧道穿越低山丘陵地貌單元，最大埋深86米，洞身主要穿越中風(fēng)化砂巖夾泥巖地層，巖體完整性中等，節(jié)理裂隙較發(fā)育。根據(jù)地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)，隧道區(qū)域地下水位埋深3-12米，涌水量約500立方米/日，地震基本烈度為Ⅵ度。1.3主要工程量工程類別單位數(shù)量備注隧道開挖立方米185600含超前支護初期支護平方米48200噴射混凝土C25二次襯砌立方米15800模筑混凝土C30錨桿支護米96800Φ22藥卷錨桿鋼拱架噸1850I20b工字鋼防排水系統(tǒng)米2850復(fù)合防水板+排水盲管二、施工總體部署2.1施工組織架構(gòu)項目采用"項目經(jīng)理部-工區(qū)-作業(yè)班組"三級管理模式，設(shè)置隧道專業(yè)工區(qū)，配置管理人員32人，其中高級工程師5人，注冊建造師4人，專職安全員6人。作業(yè)班組分為開挖班、支護班、襯砌班等6個專業(yè)班組，高峰期投入作業(yè)人員280人。2.2施工平面布置隧道進出口分別設(shè)置施工營地，進口工區(qū)占地12畝，出口工區(qū)占地10畝，各配置混凝土攪拌站（HZS120型）1座、鋼筋加工棚300平方米、材料倉庫800平方米。施工便道采用C20混凝土硬化，寬度6.5米，設(shè)置錯車道15處。棄渣場選址于隧道進口東南側(cè)1.5公里處，容量8萬立方米，擋渣墻高度4米，采用M7.5漿砌片石砌筑。2.3施工進度計劃本隧道工程總工期480天，采用雙洞口同步施工，關(guān)鍵線路如下：施工準備（30天）→洞口工程（45天）→洞身開挖支護（240天）→二次襯砌（120天）→機電安裝及裝飾（45天）關(guān)鍵節(jié)點控制：①進洞施工：開工后60天；②隧道貫通：開工后300天；③主體完工：開工后435天三、主要施工方法3.1洞口工程施工洞口邊仰坡采用"截水溝+錨桿+噴射混凝土+掛網(wǎng)"聯(lián)合防護體系。截水溝采用C20混凝土現(xiàn)澆，斷面尺寸0.6m×0.8m，設(shè)置于邊仰坡開挖線5米以外。邊仰坡開挖坡度按1:0.75控制，采用挖掘機配合人工修整，開挖完成后立即施作Φ22砂漿錨桿（長度3.5米，間距1.2×1.2米），掛設(shè)Φ8鋼筋網(wǎng)（網(wǎng)格20×20cm），噴射10cm厚C25混凝土封閉。洞門采用端墻式結(jié)構(gòu)，C30混凝土澆筑，基礎(chǔ)嵌入中風(fēng)化巖層不小于1.5米。明洞段長20米，采用明挖法施工，基坑開挖采用鋼板樁支護，明洞襯砌分兩次澆筑，先施工仰拱及填充，再施工拱墻，設(shè)置沉降縫3道，縫寬2cm，采用橡膠止水帶防水。3.2洞身開挖作業(yè)根據(jù)地質(zhì)條件差異，隧道開挖采用分級施工方法：Ⅴ級圍巖段（進口段50米、出口段60米）：采用CRD工法，分4個導(dǎo)洞開挖，循環(huán)進尺0.5米，配備2臺三臂鑿巖臺車鉆爆作業(yè)，周邊眼間距40cm，抵抗線50cm，采用乳化炸藥（2號巖石硝銨炸藥），毫秒延期雷管起爆。Ⅳ級圍巖段（共380米）：采用臺階法施工，上臺階高度5.5米，循環(huán)進尺1.5米，采用光面爆破技術(shù)，炮孔利用率控制在90%以上，超挖量不大于15cm。Ⅲ級圍巖段（共1710米）：采用全斷面法施工，循環(huán)進尺3.0米，配置1臺液壓鑿巖臺車，每循環(huán)鉆孔時間控制在4小時內(nèi)。出碴采用側(cè)卸式裝載機（ZL50G）裝碴，20噸自卸汽車運輸，洞內(nèi)運輸?shù)缆凡捎?0cm厚C20混凝土硬化，設(shè)置雙向排水坡（坡度1.5%）及集水井。3.3初期支護施工初期支護緊跟開挖面，采用"噴射混凝土+錨桿+鋼筋網(wǎng)+鋼拱架"聯(lián)合支護體系：噴射混凝土：采用濕噴工藝，C25混凝土，厚度25-30cm，分兩次噴射完成，初噴厚度不小于5cm，終噴表面平整度誤差≤5cm。錨桿施工：系統(tǒng)錨桿采用Φ22藥卷錨桿，長度3.5-4.5米，按梅花形布置，間距1.2×1.2米，采用風(fēng)動鑿巖機鉆孔，注漿壓力控制在0.5-1.0MPa。鋼筋網(wǎng)：采用Φ8鋼筋焊接而成，網(wǎng)格20×20cm，搭接長度30cm，與錨桿頭焊接固定。鋼拱架：Ⅴ級圍巖采用I20b工字鋼，間距0.6米；Ⅳ級圍巖采用I18工字鋼，間距1.0米；安裝偏差：拱架間距±3cm，高程±5cm，垂直度±2°。3.4二次襯砌施工二次襯砌采用C30模筑混凝土，抗?jié)B等級P8，厚度45-60cm，采用12米長液壓整體式襯砌臺車，配備自動布料系統(tǒng)。施工要點包括：施工準備：清理基底虛碴，檢查防水層完整性，安裝鋼筋骨架，設(shè)置預(yù)埋件?；炷翝仓翰捎幂斔捅眠B續(xù)澆筑，分層厚度不大于50cm，振搗采用插入式振搗棒，振搗時間30-40秒/點。養(yǎng)護：澆筑完成后12小時內(nèi)覆蓋保濕，養(yǎng)護期不少于14天，混凝土強度達到85%以上方可拆模。3.5防排水系統(tǒng)施工防排水遵循"以防為主、防排結(jié)合、綜合治理"原則，建立"洞外截、洞內(nèi)排、圍巖堵、襯砌防"的綜合體系：洞口排水：設(shè)置環(huán)向截水溝、排水溝、沉砂池組成排水系統(tǒng)，排水量按10年一遇暴雨強度設(shè)計。洞內(nèi)排水：在邊墻腳設(shè)置Φ100mm雙壁波紋管排水盲管，間距5-10米設(shè)置橫向排水管，將水引入中心排水溝。防水層施工：采用1.5mm厚EVA復(fù)合防水板，無釘鋪設(shè)工藝，搭接寬度10cm，采用熱合機雙縫焊接，焊接寬度不小于1cm，充氣檢測壓力0.2MPa，保持15分鐘壓力下降不大于10%。四、關(guān)鍵技術(shù)措施4.1超前地質(zhì)預(yù)報采用"地質(zhì)雷達+超前鉆探"綜合預(yù)報方法，每循環(huán)預(yù)報長度30米，搭接長度5米：地質(zhì)雷達：采用SIR-4000型地質(zhì)雷達，頻率100MHz天線，探測距離20-30米，主要識別斷層破碎帶、富水地層等不良地質(zhì)體。超前鉆探：采用XY-2PC型地質(zhì)鉆機，鉆孔深度35米，孔徑Φ75mm，每循環(huán)布置3個鉆孔（拱頂1個，左右邊墻各1個），測定圍巖完整性及涌水量。4.2監(jiān)控量測按《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》要求開展監(jiān)控量測，必測項目包括：洞內(nèi)外觀察：每日進行，記錄圍巖狀況、支護開裂等情況。周邊位移：采用收斂計（JSS30A），每10-50米設(shè)置一個監(jiān)測斷面，初讀數(shù)在12小時內(nèi)完成，位移速度≥5mm/d時，1-2次/天；＜0.2mm/d時，1次/周。拱頂下沉：采用水準儀（DSZ2）配合鋼尺，與周邊位移同步監(jiān)測。數(shù)據(jù)處理：采用專業(yè)軟件分析，當位移速率無明顯下降、累計位移達到預(yù)警值80%時，及時調(diào)整支護參數(shù)。4.3特殊地質(zhì)段施工針對隧道K1+250-K1+320段斷層破碎帶（長度70米），采用"管棚+小導(dǎo)管+注漿"超前加固措施：管棚：采用Φ108mm無縫鋼管，長度30米，環(huán)向間距40cm，外插角1-3°，注漿材料為水泥-水玻璃雙液漿，注漿壓力1.0-1.5MPa。小導(dǎo)管：Φ42mm熱軋鋼管，長度4.5米，環(huán)向間距30cm，梅花形布置，注漿壓力0.5-1.0MPa。開挖方式：采用CRD工法，循環(huán)進尺0.5米，及時施作初期支護，縮短開挖與支護間距至1.5米以內(nèi)。4.4通風(fēng)與照明通風(fēng)系統(tǒng)：采用壓入式通風(fēng)，洞口設(shè)置2臺2×110kW軸流風(fēng)機，風(fēng)筒直徑1.8米，百米漏風(fēng)率≤2%，確保洞內(nèi)作業(yè)面風(fēng)量≥3m3/min·人，瓦斯?jié)舛龋?.5%。照明系統(tǒng)：洞口段采用250W高壓鈉燈，洞內(nèi)采用100WLED投光燈，間距5米，作業(yè)面局部照明采用36V安全電壓，平均照度不小于30lux。五、質(zhì)量安全保證措施5.1質(zhì)量管理體系建立"三檢制+第三方檢測"質(zhì)量管控模式，關(guān)鍵工序?qū)嵭?首件認可制"：原材料控制：鋼筋、水泥等主要材料實行"二維碼"追溯管理，每批材料進場需經(jīng)試驗室檢驗合格，累計試驗頻次：鋼筋原材120批，混凝土試塊860組。工序控制：制定《隧道施工質(zhì)量檢查表》，包含12個分項、86個檢查項目，每道工序經(jīng)監(jiān)理工程師驗收合格后方可進入下道工序。試驗檢測：工地試驗室配備壓力試驗機、抗?jié)B儀等設(shè)備32臺套，開展混凝土強度、錨桿拉拔力等檢測項目，錨桿抗拔力不小于150kN。5.2安全生產(chǎn)管理實施"五位一體"安全管控措施：教育培訓(xùn)：特種作業(yè)人員持證上崗，每日開展"班前安全講話"，每月組織應(yīng)急演練，累計培訓(xùn)教育3200人次。隱患排查：建立"班組日查、工區(qū)周查、項目部月查"制度，采用"安全隱患隨手拍"系統(tǒng)，隱患整改率100%。安全防護：洞口設(shè)置門禁系統(tǒng)，洞內(nèi)每500米設(shè)置避難硐室，配備應(yīng)急物資；高風(fēng)險作業(yè)實行"作業(yè)許可"管理，設(shè)置專職安全員現(xiàn)場監(jiān)護。應(yīng)急管理：編制12項專項應(yīng)急預(yù)案，配備應(yīng)急救援隊伍30人，儲備應(yīng)急物資：柴油發(fā)電機（200kW）1臺，應(yīng)急照明設(shè)備50套，急救藥品2套。5.3環(huán)境保護措施落實"綠色施工"要求，主要措施包括：揚塵控制：拌合站設(shè)置霧炮機3臺，出碴車輛安裝GPS定位系統(tǒng)及篷布覆蓋裝置，施工便道每日灑水降塵4次。噪音防治：破碎機等設(shè)備設(shè)置隔音棚，晝間噪音≤70dB，夜間≤55dB，敏感區(qū)域設(shè)置聲屏障。水土保持：棄渣場采取"擋渣墻+截排水溝+植被恢復(fù)"措施，施工廢水經(jīng)三級沉淀池處理后回用，回用率達80%。六、施工機械設(shè)備配置主要施工機械設(shè)備配置表（隧道專業(yè)）設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量功率/噸位用途液壓鑿巖臺車H1382臺160kW隧道開挖鉆孔側(cè)卸式裝載機ZL50G4臺162kW洞內(nèi)出碴自卸汽車20t15輛290馬力棄碴運輸濕噴機TK9614臺75kW噴射混凝土襯砌臺車12m2臺液壓驅(qū)動二次襯砌地質(zhì)鉆機XY-2PC2臺37kW超前鉆探軸流風(fēng)機SDS1104臺2×110kW洞內(nèi)通風(fēng)注漿機ZJB-34臺15kW錨桿注漿電焊機BX1-50012臺380V鋼筋焊接混凝土輸送泵HBT804臺110kW混凝土澆筑七、雨季施工專項措施7.1洞口防雨措施洞口設(shè)置長20米、寬6米的防雨棚，采用型鋼骨架+彩鋼板結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用C25混凝土澆筑，深度1.2米。洞門處安裝兩道防水卷簾門，防止雨水倒灌。7.2洞內(nèi)排水措施加大排水設(shè)備投入，配置Φ150mm污水泵4臺（功率37kW），備用泵2臺。中心排水溝加深至1.2米，每50米設(shè)置集水井，容量5立方米，安裝自動抽水裝置。7.3混凝土施工保護雨天停止露天混凝土作業(yè)，已澆筑混凝土采用塑料薄膜+棉被覆蓋，配備3套移動式防雨棚（長15米、寬6米）。調(diào)整混凝土配合比，增加水泥用量5-8kg/m3，減少用水量，初凝時間控制在6-8小時。八、驗收標準與流程8.1驗收標準隧道工程驗收執(zhí)行《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準》（JTGF80/1-2017），關(guān)鍵指標包括：混凝土強度：合格率100%，平均值≥設(shè)計值1.15倍斷面尺寸：允許偏差±50mm，95%以上測點符合要求平整度：≤5mm/2m滲漏水：無濕漬，總漏水量≤0.1L/m2·d8.2驗收流程施工單位自檢：完成分項工程檢驗批驗收，提交竣工資料監(jiān)理評估：開展平行檢驗，出具質(zhì)量評估報告第三方檢測：委托第三方機構(gòu)進行實體檢測，包括回彈法測強、地質(zhì)雷達掃描等業(yè)主驗收：組織設(shè)計、施工、監(jiān)理等單位進行竣工驗收備案：向交通主管部門提交驗收報告，辦理備案手續(xù)九、施工應(yīng)急預(yù)案9.1突水突泥應(yīng)急處置當發(fā)生突水突泥時，立即啟動Ⅰ級應(yīng)急響應(yīng)：現(xiàn)場人員立即撤離至安全區(qū)域，同時向項目部應(yīng)急指揮部報告關(guān)閉掌子面積水區(qū)域電源，啟動備用排水系統(tǒng)采用速凝混凝土封閉掌子面，必要時施作止?jié){墻加密超前鉆探，查明突水來源及規(guī)模，制定專項處理方案9.2塌方應(yīng)急處置發(fā)生塌方時，采取以下應(yīng)急措施：立即停止作業(yè)，