6、主要工序的施工憘拞
6.1拱部超前支護
兩隧道Ⅱ類圍巖設(shè)有∮50×5小導(dǎo)管注漿超前支護，元墩1號隧道使用泰馬克251型鉆機鉆孔和安裝。元墩2號隧道使用液壓鉆孔臺車鉆孔和安裝。
6.1.1超前小導(dǎo)管施工
a．小導(dǎo)管參數(shù)。
長度—4.0m，外徑—∮50mm；環(huán)向間距—50和70cm。外插角—5°；搭接長度—不小于1.0m。
材料─厚5mm熱軋無縫鋼管;注漿材料─水泥漿。
小導(dǎo)管四周鉆4排∮8孔眼，呈梅花形布置，縱向間距15cm，前端做成尖形，尾部焊∮6加強箍。
b．小導(dǎo)管施工
小導(dǎo)管采用先鉆孔后下鋼管法施工，鉆孔時開孔從工作面最后一榀工字鋼拱架上部穿過，打入小導(dǎo)管后，鋼管尾部和工字鋼架焊接成整體。止?jié){墻采用噴射砼，掌子面和附近拱部1.0m范圍,噴30cm厚砼進行封閉。孔口用CS麻絲膠泥止?jié){。然后進行注漿。其施工工藝如下：
測量布孔→鉆孔→清孔→頂入鋼管→封閉掌子面→清管→注漿→開挖
小導(dǎo)管施工示意圖見圖6-1。








圖6-1小導(dǎo)管施工示意圖
c．注漿
(Ⅰ)漿液。本隧道采用單液水泥漿。其水灰比暫定為1:1～0.8:1。施工時根據(jù)實際試驗調(diào)整確定。如果地下水大時，可注水泥，水玻璃雙漿液。
注漿使用425#水泥。
(Ⅱ)注漿壓力。初壓0.5～1.0Mpa，終壓4～5Mpa。
(Ⅲ)單孔注漿量。
單孔注漿量和圍巖的孔隙率有關(guān)，施工時可初步按下式計算：
Q=π.R02.L.n.β
Q—漿液注入量(m3)
R0—注漿有效擴散半徑(m)
L—注漿段長度(m)
n—巖體裂隙率或孔隙率，一般取1～5%
β—漿液的充盈系數(shù)，取0.3～0.9
d．注漿工藝
采用KBY50—70型雙液注漿泵進行注漿，注漿工藝流崐程如圖6-2。

水泥漿高壓水泥漿壓力表


注漿泵混合器巖體


水泥漿高壓水泥漿壓力表


圖6-2注漿工藝流程圖
e．注漿注意事項
(Ⅰ)注漿前檢查注漿泵、管路及接頭的牢固程度，防止?jié){液沖出傷人。
(Ⅱ)注漿時密切監(jiān)視壓力變化，發(fā)現(xiàn)異常及時處理。
(Ⅲ)注漿注意防止串漿和跑漿，若發(fā)生串漿和跑漿要停止注漿，分析原因隨時解決。
(Ⅳ)做好注漿壓力、注漿量、注漿時間等各項記錄。
6.2鉆爆
鉆爆是保證開挖斷面輪廓平整準(zhǔn)確、減少超欠挖、降低爆破震動、維護圍巖自承能力的關(guān)鍵，我處采用獨創(chuàng)的線形微震爆破新技術(shù)，可以達到以上目的，施工時要做好以下幾項工作。
a．測量。測量是控制開挖輪廓精確度的關(guān)鍵。我處采用DMY-1型隧道斷面激光測量儀，每一循環(huán)都由測量技術(shù)人員在掌子面標(biāo)出開挖輪廓和炮孔位置。
b．鉆孔。采用氣腿式鑿巖機鉆孔。鉆孔時按照炮孔布置圖正確對孔，鉆孔嚴格按設(shè)計炮孔方向鉆進，把對孔誤差減到最小，以確保爆破質(zhì)量。掏槽孔要保證平行，周邊孔開眼要在輪廓線內(nèi)5cm，外插角1°—2°,保持開挖錯臺在10cm以內(nèi)；周邊孔對孔誤差環(huán)向不大于5cm，徑向不大于3cm；掏槽孔不大于3cm，其它炮孔開眼誤差不大于5cm。
c．裝藥。鉆完孔要把炮孔吹洗干凈，經(jīng)檢查合格后才可裝藥。裝藥分片分組負責(zé)，嚴格按爆破設(shè)計規(guī)定的裝藥量、雷管段號“對號入座”。爆破網(wǎng)路連接、檢查及起爆，按照爆破設(shè)計要求和《爆破安全規(guī)程》GB6722-86執(zhí)行。
d．堵塞。堵塞炮孔可以提高炸藥能量的利用率，從而減少炸藥用量，降低爆破震動效應(yīng)。裝藥后用合格炮泥進行認真堵塞，掏槽孔要把不裝藥部分堵滿，周邊孔堵塞長度不小于20cm，其余炮孔堵塞長度不小于最小抵抗線的80%，以確保爆破效果和安全。
鉆爆參數(shù)見爆破設(shè)計。
6.3初期支護
噴、錨支護可迅速控制或限制圍巖松弛變形，充分發(fā)揮圍巖自承能力，是“新奧法”施工的重要環(huán)節(jié)。本隧道采用錨、噴作初期支護，Ⅱ、Ⅲ類圍巖掛有雙層鋼筋網(wǎng)，并有工字鋼和PS格構(gòu)梁加強初期支護。噴錨支護按照《錨桿噴射砼支護技術(shù)規(guī)范》GBJ86-85、《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》JTJ071-98和其它有關(guān)規(guī)范、規(guī)則施工和檢查。
6.3.1噴射砼：預(yù)拌料在洞外以強制拌合機拌合，用砼輸送車運至洞內(nèi)工作面。采用TK-961型濕噴機和MBT/MEYCO砼噴射機械手進行“濕崐噴作業(yè)”以降低粉塵，減少回彈量。其工藝流程如下圖。
料場速凝劑

↓↓→
配料→拌合機→噴射機噴嘴
↑↑
早強劑等外加劑高壓風(fēng)

a．配合比
砂、石料由試驗室按照規(guī)范選用合格料，水經(jīng)過化驗合格才可使用。初定配合比如下：
水泥：砂：碎石：水=1:2:2:0.5
以上為參考配合比，施工中結(jié)合實際由實驗室選定，噴射混凝土的混合料要隨拌隨用。按照試驗室選定數(shù)量摻入早強劑和速凝劑。
b．噴射混凝土的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
混凝土分層噴射，初噴厚度3～5cm,以后分層噴射至設(shè)計厚度。噴砼表面要平整圓順，鋼筋、鋼拱架等不外露，保護層厚度不小于2cm。噴砼厚度要隨時檢查，厚度不夠或不平則進行補噴。如果有開裂、下墜和滑移等現(xiàn)象要清除重噴。
6.3.2錨桿
兩隧道采用注漿錨桿，為保證施工質(zhì)量，我單位采用專用NZ130A型注漿機注漿，采用摻加FDN早強劑砂漿，注漿用525號水泥，水灰比0.38~0.45，水泥和砂的比例1：1，并摻入5%氧化鎂膨脹劑。施工時由試驗室選定各種配合比，以保證錨固質(zhì)量。
元墩1號隧道用氣腿式鑿巖機，2號隧道用鉆孔臺車鉆錨桿孔，鉆孔前按設(shè)計位置定出孔位，當(dāng)遇石質(zhì)破碎時，可采取加深、加密錨桿措施。鉆孔應(yīng)和錨桿所在部位巖層面垂直，鉆孔直徑大于桿體直徑15mm，鉆孔深度大于錨桿長度10cm。錨桿安裝作業(yè)在初噴砼后立即進行。
6.3.3鋼筋網(wǎng)片、工字鋼拱架和PS格構(gòu)梁的制作及安裝。
加工時其材質(zhì)、規(guī)格、結(jié)構(gòu)形式嚴格按設(shè)計要求。焊接件的焊接工藝和質(zhì)量按《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》GB50205-95的要求操作和檢查。拱部鋼筋網(wǎng)片直接在工作面制作,邊墻鋼筋網(wǎng)在洞外制作，進洞安裝。鋼拱架在洞外利用胎架制作，工字鋼架也可在工廠訂做。安裝工作是在初噴砼和打錨桿后進行，安裝時中線、高程和垂直度均由測量嚴格控制，并與錨桿鋼筋網(wǎng)焊接成整體，在兩榀鋼拱架之間環(huán)向每米設(shè)一根∮22縱向連接鋼筋把鋼拱架連成整體。鋼拱架和初噴砼表面密貼頂緊，若有空隙時先用特制的楔形砼墊塊擠緊，再噴砼填充密實，爾后進行噴砼作業(yè)。
6.4裝碴運輸
兩隧道均采用無軌運輸出碴，使用裝載機裝碴，自卸汽車運碴至填方處或棄碴場。
上臺階的石碴用長臂反鏟挖掘機清理到下臺階進行裝運。
6.5防排水施工
6.5.1隧道襯砌防水卷材的安設(shè)
兩隧道襯砌防水采用TDT450土工布和0.8～1.0mm厚防水板，鋪設(shè)在初期支護和二次襯砌之間。
防水卷材的安設(shè)在自制的臺車上進行，臺車長7m軌崐距與襯砌臺車相同。安設(shè)采用吊掛式，每1m2不少于一個吊掛點。吊掛工作超前二次襯砌10～20m。為了保證粘結(jié)質(zhì)量，粘結(jié)工作在洞外進行，粘結(jié)成大塊后進洞安裝。洞外場地平整硬化，并采取防雨措施。防水卷材大塊在平整的場地上拼接，環(huán)向長度根據(jù)隧道實際噴砼內(nèi)輪廓長留出1.0～1.5m富裕量，以防模注砼時拉壞。縱向一般用3～4幅拼接成一大塊，以便于搬運吊掛為宜。
拼接縫寬度10cm，洞內(nèi)接縫和二次襯砌工作縫錯開1m以上。
防水卷材吊掛前，為防尖物刺破做好以下工作：
a．凸出的鋼筋頭等鐵件，先切斷，后錘平并抹砂漿防護。
b．清除噴砼表面的凸出石等尖物，并找平使表面平整圓順。
6.5.2施工縫和沉降縫防水
a．施工縫防水。
施工縫采用BW型遇水膨脹止水條止水。施工時在擋頭板中線處釘一光滑板條，大小和1/2止水條同，拆模后在槽中放入止水條，并用膠和釘加以固定，防止灌筑下一環(huán)砼時移位。
b．沉降縫防水。
在圍巖類別變化處和襯砌結(jié)構(gòu)變化處設(shè)置沉降縫。沉崐降縫采用PE型中埋式橡膠止水帶止水。
根據(jù)以往施工經(jīng)驗，橡膠止水帶的安設(shè)比較困難，必崐須精心施工。模筑砼時，在沉降縫處設(shè)置鋼筋夾，卡住止水帶，并用浸瀝青木絲板和擋頭板一起夾住止水帶，防止灌筑砼時變形移位。
6.5.3襯砌排水施工
根據(jù)地下水情況,縱向間隔5~10m環(huán)向設(shè)置Ω型半管排水管,把水引入橫向排水管經(jīng)由排水溝排出洞外。環(huán)向排水管安裝在初噴砼后進行，在有滲水處安裝排水半管，然后再噴砼覆蓋，若有滲水時，重復(fù)以上工作，直至噴砼表面無滲水為止。在初期支護完成后,有滲水處縱向間隔3.0M,無水處間隔5.0M,從拱腰至墻底打深50CM排水孔3～5個,環(huán)向設(shè)置YAS型排水半管,把水引入縱向排水管，半管外用砂漿封閉。
在邊墻下部設(shè)PVC∮160×4縱向排水管和防水板同時施工。
6.6二次襯砌
6.6.1施工工序
采用全斷面模筑二次襯砌。其襯砌施工時間由監(jiān)控量測結(jié)果決定。一般水平收斂速度小于0.15mm/d，或拱項下沉速度小于0.1mm/d，即圍巖變形基本穩(wěn)定后施做。
兩隧道用25號砼做二次襯砌，25號砼嚴格按“規(guī)范”及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進行施工。根據(jù)泵送砼施工工藝設(shè)計配合比，通過試驗后確定，保證達到強度指標(biāo)25號。砼采用自動計量強制式拌合機拌制，攪拌時間不小于2min。砼用運輸車運送至工作面，用輸送泵送入襯砌臺車模板內(nèi)。用插入式震搗器和附著式震搗器震搗密實。每循環(huán)襯砌長度10m，其施工工藝流程如下圖。

清理基底→測量檢查→襯砌臺車就位→測量校核→自動計量拌制砼→砼運輸車運送砼→泵送砼入模→震搗器震搗→拆模→養(yǎng)生

6.6.2襯砌施工
二次襯砌采用HZQ-500型砼攪拌站拌制砼，攪拌站自動計量可保證砼質(zhì)量，每小時生產(chǎn)25m3，完全可以滿足要求。
襯砌施工嚴格按《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》JTJ042-94及其它有關(guān)規(guī)范組織施工。砼攪拌、運輸、泵送及灌注間隙等時間，嚴格按規(guī)范操作。模板位置要準(zhǔn)確，經(jīng)技術(shù)人員檢查無誤后才可灌注砼。工作縫和沉降縫處按照設(shè)計位置安裝好遇水膨脹止水條和止水帶，并固定牢，防止灌筑砼時變形。嚴禁模板及堵頭板損壞防水卷材，并設(shè)專人進行檢查和粘補。按設(shè)計預(yù)留、預(yù)埋各種孔洞和管線。
對襯砌施工縫進行防滲處理，除安設(shè)止水帶外，上一崐模砼端頭進行鑿毛清洗后才灌筑下模砼。此外，砼的工作縫要和防水卷材洞內(nèi)接縫錯開1.0m以上。
二次襯砌工班人員及職責(zé)見表6-1。

二次襯砌工班人員及職責(zé)
表6-1
序號名稱人數(shù)職責(zé)
1工班長1負責(zé)本工班的組織指揮工作
2安全員1負責(zé)本工班的安全工作
3電工1負責(zé)照明和臺車用電等
4上料工6負責(zé)砂、石、水泥上料
5攪拌機司機2開攪拌機
6砼輸送車司機2開砼運輸車
7砼輸送泵司機2管理砼輸送泵
8立模工6負責(zé)臺車就位等操作
9砼入模工10砼入模和震搗
10輔助工6做各種輔助工作
11修理防水卷材工1檢查修理防水卷材
合計38

6.7仰拱及回填
兩隧道在Ⅱ、Ⅲ類圍巖中設(shè)有仰拱，仰拱施工在二次襯砌后進行。仰拱和落底工作同時施工，即落底后隨即施作仰拱以免邊墻失去支撐時間太長。仰拱灌注24h后施作仰拱回填砼。砼拌制運輸?shù)裙ぷ髋c二次襯砌相同。
為了防止仰拱施工和其它工作的干擾,我單位采用仰拱施工防干擾平臺，如圖6-3所示，經(jīng)過幾條高速公路隧道施工







圖6—3移動作業(yè)平臺
檢驗，效率極高。其施工工藝流程如下。

拼裝工作平臺→清挖基底→測量檢查→仰拱立模→灌注仰拱砼→仰拱填充立模→灌注填充砼→養(yǎng)護→移動平臺

每次施工長度根據(jù)圍巖情況決定，最長不超過8m。為保證邊墻穩(wěn)定，其施工縫和二次襯砌施工縫錯開長度不小于2.0m。
6.8水溝、電纜槽
水溝及電纜槽的施工是在仰拱及回填砼施工后進行，其工程量不大，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、施工困難，必須精心施工。立模由測量技術(shù)人員嚴格控制尺寸、標(biāo)高，預(yù)留、預(yù)埋件要同時施工，確保位置準(zhǔn)確。
蓋板在洞外預(yù)制，交工前進洞內(nèi)安裝。
6.9洞內(nèi)路面
洞內(nèi)行車路面為35#水泥砼路面，根據(jù)我單位以往施工實踐，路面施工擬采用真空吸水工藝，以提高砼施工質(zhì)量。為避免干擾，保證路面施工和加快施工進度，待隧道內(nèi)其它工作都完成后再進行路面的施工。
路面設(shè)計寬度7.5m，結(jié)合以往施工情況，將路面劃分為兩幅，每幅寬3.75m，兩幅相錯施工。路面分塊按設(shè)計要求施作。路面砼施工嚴格按照《砼真空吸水施工工法》及公路施工規(guī)范的有關(guān)規(guī)定實施，用平板震搗器和震動梁聯(lián)合搗固，機械抹光，壓紋機壓紋理，切縫機切縫，保證路面平整度、抗滑粗糙程度及砼強度。
路面施工，砼攪拌運輸方法與二次襯砌相同。真空吸水采用HZJ-60型。其施工工藝流程如下圖。
檢查清理基底→測量放樣→安裝模板→安放接縫鋼筋→攤鋪砼→整平和震搗→抹光壓實→養(yǎng)生→切縫和封縫

7、監(jiān)控量測及信息反饋
7.1監(jiān)控量測
根據(jù)元墩1、2號隧道工程特點及“新奧法”施工原理，設(shè)置如下量測項目：
①洞內(nèi)地質(zhì)調(diào)查及支護狀況觀察；
②地表下沉量測；
③拱頂下沉及水平收斂量測；
此外，根據(jù)施工及地質(zhì)等情況，和設(shè)計、監(jiān)理工程師研究增加其它量測項目。
量測項目、儀器及方法見表7-1。
量測項目、儀器及方法
表7-1
序號項目名稱方法及儀器布置方式量測頻率
1地質(zhì)及支護狀況觀察巖性，結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀及支護裂縫觀察描述記錄制表。地質(zhì)羅盤及規(guī)尺等開挖后及初期支護后每次爆破后進行
2地表下沉設(shè)點，精密水平儀水準(zhǔn)尺Ⅱ類圍巖埋深小于25m每口不少于1個觀測橫斷面開挖面前16～6m，1次/2d開挖面前6～0m，1次/1d開挖面后0～30m，1次/1d開挖面后>30m，1次/2～5d
3拱頂下沉及水平收斂量測設(shè)點，收斂儀Ⅱ類圍巖15～20m1個斷面Ⅲ類圍巖20～40m1個斷面爆破后24h內(nèi)進行
1～15d16d～1M1～3M>3M
1～2次/d1次/2d1~2次/W1次/M
注：1、d—天，w—周，M—月。2、各量測項目布置在同一斷面上。
7.2監(jiān)控量測資料整理及信息反饋
①及時根據(jù)量測數(shù)據(jù)繪制水平位移、拱頂和地表下沉等的量和速度時態(tài)曲線及距開挖面距離關(guān)系圖。
②對初期時態(tài)曲線進行回歸分析，選擇與實測數(shù)據(jù)吻合好的函數(shù)進行回歸，預(yù)測可能出現(xiàn)的最大下沉及水平位移值。
③根據(jù)開挖面狀態(tài)，水平位移值及拱頂?shù)认鲁亮康拇笮『退俾示C合判斷圍巖及支護的穩(wěn)定性。
④根據(jù)量測結(jié)果及表7-2的規(guī)定指導(dǎo)施工。
變形管理等級表拡
表7-2
管理等級管理位移施工狀態(tài)
ⅢU0<Un/3可正常施工
ⅡUn/3<U0<2Un/3應(yīng)加強支護
ⅠU0>2Un/3應(yīng)采取特殊措施

量測資料整理后立即反饋給設(shè)計和監(jiān)理單位，以便及時研究修改設(shè)計和變更施工措施。以使施工經(jīng)濟、合理、安全。
8、線形微震爆破設(shè)計拞憘
兩隧道地質(zhì)條件差，巖石風(fēng)化破碎，易產(chǎn)生坍塌和掉塊。為了減少對圍巖的擾動，保護圍巖的自承力，我處采用獨創(chuàng)的獲科技進步一等獎的線型微震爆破新技術(shù)進行爆破施工。這種爆破能使炸藥產(chǎn)生的能量盡量多的轉(zhuǎn)換為破碎巖石，減少傳給開挖范圍以外巖石的能量。從而使開挖范圍外的巖石引起的震動和損害最小。這樣就可有效地保護圍巖。這種爆破新技術(shù)的特點是：炮孔布置除周邊和掏槽孔外都是線形，炮孔布置簡單，炮孔參數(shù)準(zhǔn)確；可提高炸藥爆炸能量利用率，同樣情況下用炸藥量少，對圍巖的擾動小，最適合采用“新奧法”施工；炮孔都是平行的，便于鉆孔可提高鉆孔效率，易于采用光面爆破，控制開挖輪廓；可以控制爆破塊度，提高裝運效率；此外，還可減輕對周圍地層的震動。
8.1設(shè)計原則
爆破設(shè)計遵守以下原則：
①炮孔布置要適合機械鉆孔；
②盡量提高炸藥能量利用率，以減少炸藥用量；
③減少對圍巖的破壞，采用光面爆破，控制好開挖輪廓；
④控制好起爆順序，提高爆破效果；
⑤在保證安全前提下，盡可能提高掘進速度，縮短工期。
8.2炮孔布置及爆破參數(shù)
8.2.1超短臺階開挖炮孔布置及爆破參數(shù)
Ⅲ類圍巖用超短臺階法開挖，其炮孔布置特點為：
①周邊孔用光面爆破，掘進孔用線形布置，上、下臺階同時鉆孔，同時起爆，可提高鉆爆效率。
②上臺階采用斜眼掏槽，可降低爆破震動。
③上臺階可利用作拱部初期支護，以保證施工安全。
④下半斷面臨空面好，可節(jié)約炸藥。
Ⅲ類圍巖炮孔布置見圖8-1，爆破參數(shù)見表8-1。施工中隨時根據(jù)圍巖情況調(diào)整爆破參數(shù)和炮孔布置，以期達到最佳爆破
效果。
超短臺階爆破參數(shù)表
表8-1
部位毫秒雷管段號炮孔名稱炮孔深度(m)孔數(shù)(個)單孔裝藥量(kg)段裝藥量(kg)附注
上部1掏槽孔1.361.06.0主要指標(biāo)：炮孔數(shù)：194個斷面積：104.8m2設(shè)計進度：1.0m單位耗藥量：1.01kg/m3單位面積炮孔數(shù)：1.85個/m2
2擴槽孔1.361.06.0
3掘進孔1.260.84.8
4掘進孔1.160.53.0
5掘進孔1.160.53.0
6掘進孔1.160.53.0
7掘進孔1.140.52.0
8光爆孔1.1100.22.0
9底孔1.1180.814.4
10掘進孔1.170.42.8
11掘進孔1.150.42.0
下部12光爆孔1.1200.24.0
13掘進孔1.1120.67.2
14掘進孔1.1120.67.2
15掘進孔1.1120.67.2