高速公路施工标准化--隧道工程

高速公路施工标准化实施要点隧道工程施工标准化1总则2施工准备3洞口和明洞工程4洞身开挖5初期支护与辅助工程措施6仰拱与铺底7防水与排水8二次衬砌9超前地质预报与监控量测10逃生管道设置目录为总结我省高速公路隧道建设多年来的实践经验，进一步规范隧道施工的各项工序操作，提高施工管理水平，实现全省隧道施工标准化，克服质量通病，促进高速公路隧道施工质量再上一个新台阶，编写本实施要点。本实施要点共10章，分为总则、施工准备、洞口与明洞工程、洞身开挖、初期支护与辅助工程措施、仰拱与铺底、防水与排水、二次衬砌、监控量测与超前地质预报、逃生管道设置。第1章：总则第2章：施工准备2.1一般规定隧道初期支护喷射混凝土可由拌和站集中供应，也可在隧道洞口建设专门用于喷射混凝土施工的小型拌和站，但须采用具有两仓自动计量的搅拌设备。各种机械设备应本着性能优良、污染小、能耗低、配套合理、工效高的原则配备湿喷混凝土设备必须是集空压机、速凝剂供给机、喷射机械手等为一体的整体式结构，其生产能力应不小于6m3/h。2.2作业条件准备工作充分。各种临时设施修建完成，各种机械设备已进场，特别是二次衬砌模板台车必须进场。对准备工作不充分或不完善的，不得下达开工指令。第2章：施工准备第3章洞口与明洞工程3.1一般要求隧道洞口开挖前，承包人应对洞口段地形地貌进行复测，认真调查地质情况，并提出隧道“零开挖”进洞专项施工方案。洞口设有明洞、且洞口地质情况相对较好的隧道，可按先进暗洞，由内向外施作洞口明洞模筑衬砌，再进行洞身段开挖、初支、二衬施工。第3章洞口与明洞工程当洞口围岩条件很差时，要严格控制进洞施工顺序。应在完成套拱和超前大管棚后，立即进行明洞主体模筑衬砌施工，然后再进行暗洞浅埋段施工。应在隧道二次衬砌施工完成50m（含明洞）后立即进行洞门及边仰坡绿化工程的施工。隧道洞口场地必须进行砼硬化处理，要求使用20cm厚石渣垫层，20cm厚的C20砼面层进行处理。洞口仰坡上方洞身范围内严禁修建供水池。第3章洞口与明洞工程3.2施工程序洞口与明洞工程的施工程序为：洞顶截水沟开挖、砌筑→洞口其他排水工程→洞口土石方开挖→边仰坡及成洞面临时防护→洞口套拱、管棚棚架式体系等辅助进洞措施施工→明洞基础及洞身施工→明洞防排水施工→明洞回填→洞门施工。第3章洞口与明洞工程3.3施工要点洞口土石方施工宜避开降雨期。雨季洞口施工往往要付出高昂代价。洞口边坡及仰坡采用明挖法施工，自上而下分阶段、分层进行开挖。洞门基础开挖应注意基坑的支护，基础必须置于稳固的地基上，地基承载力满足设计要求。洞门端墙的砌筑（或浇筑）与墙背回填，应两侧同时进行。隧道明洞回填、洞门施工完成后，应及时做好洞口边坡及仰坡的地表恢复，符合环境保护要求，做好水土保持。第3章洞口与明洞工程洞门砌筑：面层料石一丁一顺分层砌筑。石料宜选用颜色清一，不含锈迹，石料精雕细凿，方正，表面修凿的纹路整齐统一，色泽一致，条石和丁石的尺寸要一致，边线要直顺，棱角要分明，缺边掉角的料石不得使用。第3章洞口与明洞工程4.1一般要求隧道应从两端对向开挖，并在距洞口不小于30m的洞内贯通，严禁单向掘进并出洞。一般情况下，不宜左右两洞齐头并进，宜先左(右)洞，后右(左)洞；先行洞应选择在偏压侧或地质较为软弱的一侧；先行洞开挖超前另侧主洞30～50m，后行洞掌子面超前先行洞二次衬砌的距离不小于2倍洞径。第4章洞身开挖4.4开挖方法隧道开挖必须与支护、衬砌施工相协调。第4章洞身开挖环形开挖留核心土法：先开挖上部导坑成环形，并进行初期支护，再分部开挖剩余部分的施工方法。第4章洞身开挖环形开挖留核心土法施工要点：核心土面积应不小于整个断面面积的50%。上部宜超前中部3～5m，中部超前下部3～5m，下部超前底部10m左右。上部开挖高度控制在4.5m左右。每一台阶开挖完成后，及时进行初期支护，初支钢架底部可设托梁，必要时各台阶设临时仰拱加强支护。第4章洞身开挖台阶法施工：施工顺序说明：①上台阶开挖；②上台阶初期支护；③下台阶开挖；④下台阶初期支护；⑤全断面二次衬砌。第4章洞身开挖台阶法施工要点：①施工应先护后挖，宜采用超前锚杆或超前小钢管辅助施工措施。②初期支护应紧跟开挖面；上台阶施工时，钢架底脚应设锁脚锚杆和纵向槽钢托梁。下台阶在上台阶喷射混凝土强度达到设计强度的70%后开挖。③上台阶分界高度不得低于起拱线，上台阶长度不得大于30m，下台阶马口落底长度不大于2榀钢拱架间距的长度，应一次落底，并尽快封闭成环。第4章洞身开挖全断面开挖法：采用全断面一次开挖成形的施工方法。第4章洞身开挖全断面开挖法：施工顺序说明：①全断面开挖；②初期支护；③全断面二次衬砌。钻爆设计：石质隧道的爆破作业，应采用光面爆破。铺底和仰拱底面采用预留光爆层爆破，Ⅱ、Ⅲ级围岩段的水沟应与隧底光爆层同时爆破成形。周边眼的堵塞长度不宜小于200mm。非点炮人员撤至安全地点后才能引爆。爆破后必须经过通风排烟，确保洞内空气质量符合要求，并经以下检查。一是检查有无瞎炮及可疑现象；二是检查有无残余炸药或雷管；三是检查顶板、两帮有无松动石块；四是检查支护有无损坏与变形。第4章洞身开挖光爆效果好，炮眼残留率高第4章洞身开挖第5章初期支护与辅助工程措施5.1一般要求软弱围岩地段施工必须坚持“管超前（严注浆）、后开挖（短进尺、弱爆破）、快封闭、勤量测”的施工原则，初期支护紧跟掌子面。喷射混凝土不得采用干喷工艺，应采用湿喷工艺，特殊情况可采用潮喷工艺。拱部锚杆应采用锚杆机进行施作，其性能必须适合硬岩条件下的钻孔要求。侧墙及拱腰部位可采用一般气腿式凿岩机钻孔。所有锚杆都必须安装垫板，垫板应与喷射混凝土紧密接触。Ⅳ、Ⅴ级围岩系统锚杆的垫板可在复喷完成后安装，以便于锚杆质量检测。对中空锚杆的注浆，监理必须要有旁站记录，严禁未注浆行为。对软弱、松散、富水围岩，不宜采用锚杆支护，可加强初支钢架或喷射混凝土。严禁锚杆与钢架焊接。第5章初期支护与辅助工程措施5.2喷射混凝土5.2.1一般要求1、所有隧道喷射混凝土施工都必须采用湿喷工艺。2、1Km及以上长度隧道必须配备湿喷机组，生产率不得小于10M3/h。第5章初期支护与辅助工程措施老营隧道的湿喷机第5章初期支护与辅助工程措施3液体速凝剂应采用环保无碱速凝剂。4喷射混凝土配合比应通过试验确定并满足设计强度和喷射工艺的要求。5隧道开挖后应及时初喷、初期支护，软岩地段初期支护应紧跟掌子面。第5章初期支护与辅助工程措施5.2.2施工要点配合比应通过试验确定，并应遵循下列原则：①水胶比：根据喷射混凝土强度由试验确定，宜控制在0.4～0.5之间。②用水量：根据混凝土坍落度要求确定。③胶凝材料用量；根据水胶比和用水量计算确定，但不宜小于400mg/m3。④砂率：宜为45％～60％。⑤和易性：喷射混凝土拌和物应无离析和泌水、黏聚性好，喷射混凝土最适宜的坍落度为5～6cm。⑥早期强度：喷射混凝土早期强度其24h抗压强度应不低于l0MPa。第5章初期支护与辅助工程措施喷射作业：喷射混凝土分三个步骤：初喷、复喷、找平初喷混凝土：厚度控制拱部3～5cm、墙部6～8cm内，喷射压力控制在0.5MP。施工时，料束呈“S”旋转轨迹运动，一圈压半圈，纵向按蛇形状，每次蛇形喷射长度2～3m。喷头移动要慢，让混凝土有了一定厚度再离开，成片扩大喷射范围。第5章初期支护与辅助工程措施复喷：分两次进行，每次喷射厚度控制在6～8cm内，喷射压力控制在0.4MP，料束呈“S”旋转轨迹运动。找平：找平前，人工用小平铲把工字钢上超厚的湿喷料清除。找平喷射压力控制在0.3MP左右。第5章初期支护与辅助工程措施钢架与围岩壁面之间的间隙应用喷射混凝土充填密实；喷射混凝土应由两侧拱脚向上对称喷射，并将钢架覆盖、保证将其背面喷射填满，粘结良好。拱脚基础喷射混凝土要密实，严禁悬空。第5章初期支护与辅助工程措施喷混凝土终凝2h后，应湿润养护，养护时间不少于14d；隧道内环境温度低于＋5℃时，不得喷水养护。第5章初期支护与辅助工程措施5.3锚杆隧道锚杆施工质量执行工后检测。挂防水板之前，要经过检测单位对隧道锚杆长度、数量、注浆饱满度进行检测，检测频率不低于锚杆数量的1%（3根/300根）。第5章初期支护与辅助工程措施所有锚杆都必须安装垫板，垫板应与喷射混凝土紧密接触。第5章初期支护与辅助工程措施锚杆施工在初喷后及时进行。Ⅳ、Ⅴ级围岩的系统锚杆尾端应预留足够长度，确保锚杆垫板能够在复喷完成后安装，锚杆施作位置用红漆进行标识，以便于锚杆质量检测。锚杆头采用专用防护套保护，避免刺破防水板。第5章初期支护与辅助工程措施第5章初期支护与辅助工程措施5.4钢架5.4.1一般要求（1）钢架应分节段制作，每节段长度应根据设计尺寸及开挖方法确定，不宜大于4m。每片节段应编号，注明安装位置。型钢钢架宜采用冷弯法制作成型。钢架节段采用工厂化加工制作方案。第5章初期支护与辅助工程措施（2）拱架接头钢板厚度及螺栓规格必须符合设计要求；接头钢板螺栓孔必须采用机械钻孔，孔口采用砂轮机清除毛刺和钢渣，要求每榀之间可以互换，严禁采用气割冲孔。第5章初期支护与辅助工程措施5.4.2施工要点（1）钢架安装应确保两侧拱脚必须放在牢固的基础上（见下图示例）。安装前应将底脚处的虚渣及其他杂物彻底清除干净；脚底超挖、拱脚标高不足时，应用喷射混凝土填充；拱脚高度应低于上半断面底线15～20cm，当拱脚处围岩承载力不够时，应向围岩方向加设钢垫板、垫梁或浇注强度不低于C20的混凝土以加大拱脚接触面积。第5章初期支护与辅助工程措施拱架与围岩密贴，基础比较牢固。第5章初期支护与辅助工程措施采用砖块垫，不牢固拱架接头脱空拱架基础悬空采用石块垫，不牢固第5章初期支护与辅助工程措施（2）钢架应分节段安装，节段与节段之间应按设计要求连接。钢板平面应与钢架轴线垂直，连接钢板连接紧密。第5章初期支护与辅助工程措施（3）相邻两榀钢架之间必须用纵向钢筋连接，连接钢筋直径采用20mm，连接钢筋环向间距为1.0m。第5章初期支护与辅助工程措施（4）钢架在初喷砼后安装，应尽可能与围岩或初喷面密贴，有间隙时应采用混凝土或浆砌片石填充，严禁采用片石回填。第5章初期支护与辅助工程措施（5）下台阶开挖时，预留洞室的位置应按设计要求进行支护或采用工字钢横撑，只有在施工二衬时方可拆除，以确保安全。第5章初期支护与辅助工程措施5.5钢筋网施工要点（1）应在初喷一层混凝土后再进行钢筋网的铺设。（2）钢筋网宜随受喷面起伏铺设，与受喷面间隙宜控制在2～3cm之间。第5章初期支护与辅助工程措施5.6超前小导管预注浆支护5.6.1一般要求（1）超前小导管直径应按设计要求选用和加工，长度应满足设计要求，纵向搭接长度为1.3-2.7m。（2）对小导管注浆要有旁站记录，记录内容必须包含以下内容：施作里程范围、小导管根数、长度、最大单根注浆量、最小单根注浆量、总注浆量、注浆控制压力。同时对小导管、管棚的安装和注浆必须要有影像资料。严禁未注浆行为。第5章初期支护与辅助工程措施第5章初期支护与辅助工程措施5.6.2施工要点（1）和钢架联合支护时，从钢架腹部穿过，尾端与钢架焊接。超前小导管沿隧道纵向开挖轮廓线向外以5°～15°的外插角钻孔，将小导管打入地层。导管环向间距宜V级为30cm;IV级为50cm。第5章初期支护与辅助工程措施5.7超前管棚支护5.7.1施工要点（1）沿隧道开挖轮廓线纵向钻设管棚孔，其外插角以不侵入隧道开挖轮廓线越小越好（一般为1-3度）。孔深34m(管棚长度30m），孔径比管棚钢管直径大20～30mm，钻孔顺序由高孔位向低孔位进行。第5章初期支护与辅助工程措施第5章初期支护与辅助工程措施（2）为确保注浆质量，在钢花管安装后，管口用麻丝和锚固剂封堵钢管与孔壁间空隙用双液注浆泵按先下后上，先单液浆、再双液浆，先稀后浓的原则注浆，注浆量由压力控制，初压0.5～1.0Mpa，终压为2.0Mpa，达到结束标准后，停止注浆。。第5章初期支护