隧洞专项施工方案

隧洞专项施工方案
一、工程概况
本标段隧洞主要为输水隧道，引水隧道，泄水隧洞，三座隧洞均从输水塔底引出。

输水隧洞进口底高程1831.50m，出口底高程1831.10m，总长1209m，设计比降1/3000。

隧洞沿线在自然地表以下2～45m间为黄土，黄土下为砂质泥岩，隧洞顶部在岩体内的埋深为1.5～45m。

泄水隧洞进口底高程1831.50m，出口底高程1829.10m，总长240m，设计比降1/100。

自然地表以下3～17m间为黄土，黄土下为砂质泥岩，洞顶在岩体埋深4～14m。

引水隧洞进口底高程1836.00m，出口底高程1831.50m，总长57m，设计比降8/100。

输泄水隧洞均采用有压设计，最大内水压力43m。

隧洞采用圆形断面，设计衬砌后断面直径为2.2m。

二、施工准备
（一）人员准备
为完成本工程施工任务，我项目经理部按领导层、管理层和作业层三层机构编制设置，分别负责本工程项目的组织指挥、现场管理和施工作业等工作。

项目经理部对各专业施工队实行一级管理，减少中间层次和环节，以提高工作效率、全面保证本工程的顺利完成。

现场组织机构框图见图2.1-1。

1、项目经理部
全权代表公司履行合同的权利和义务，组织现场施工，对承包人法人负责，对监理负责，对建设单位负责。

负责工程施工的现场组织和全面管理。

承担工程实施、完成及缺陷修复等全部工作，直至工程按期交付。

项目管理层各部门职能见表4.3-1。

表2.1-2项目管理层各部门职能表
2、各施工队施工任务划分
根据本工程施工范围、工作内容和工程数量，项目经理部设置隧洞综合施工一队、隧洞综合施工二队、隧洞综合施工三队负责本标段隧洞工程施工任务。

为确保砼拌和质量，本标段砼采取集中搅拌供料，为此设立设砼拌和站一座，为本标段各洞口供应砼。

各专业施工队均归属项目经理部直接管理。

本工程项目经理部作业层各施工队伍任务划分见表2.1-3。

表2.1-3各施工队任务划分
（二）技术准备
上场以后，我项目部立即组织管理人员学习业主相关文件及规范、验标，并成立以项目经理为组长的施工调查小组对现场及周边环境、地质、建材市场、民俗民约等进行调查走访。

组织测量班对控制桩进行复测，并将成果上报监理。

组织各部室对施工图纸进行会审和现场核对，为开工做好准备。

（三）机械设备准备
为确保工程工期、质量和工艺要求，施工设备配置遵循科技含量高、性能优良、生产效率高、环保性能好、采用先进的机械设备的原则进行设备组合匹配，使施工设备的配置充分体现先进性、适用性，配置数量以满足施工需要为前提，配备高效率、低污染的施工设备，使用过程中充分挖掘设备的潜力，做到均衡生产，综合利用，降低机械使用成本。

机械设备配置见表2.3-1。

表2.3-1主要施工设备表
三、施工顺序
边仰坡开挖支护→洞口开挖支护→洞身开挖支护→洞身衬砌→附属工程。

四、施工方法
（一）洞口段施工
根据图纸设计位置及坡度进行仰、边坡开挖和洞顶截水沟的施工，每开挖2-3m高度对仰、边坡进行挂网喷砼支护，每段喷射混凝土需从下往上进行施工，当一次喷射厚度大于7cm时，应分两次进行施工。

施工至洞口标高时，由测量人员用全站仪精确对洞口进行定位，并画出开挖轮廓线及管棚位置线。

测量工作完成后，立即开始洞口施工，先根据图纸设计尺寸及位置立三榀I14工字钢架，间距50公分。

并用Φ22钢筋纵向连接筋和φ6@200钢筋网片焊接成整体，再按设计位置施工管棚，待管棚施工完毕后开始喷射混凝土。

（二）洞身施工
1、洞身开挖
施工中应根据不同的围岩地质条件、不同的围岩特性，选择安全稳妥的施工方法，并根据实施情况进行不断完善。

本标段隧洞根据施工图纸及我部现场调查，围岩主要为砂质泥岩。

因此我部拟采用人工配合扒碴机进行开挖，每循环开挖进尺控制在1-2m。

并严格按照技术交底及测量班放样点控制断面尺寸，严格控制超欠挖，保护围岩。

2、出碴
本工程隧洞使用扒碴机装碴，农用车运输至洞口。

后采用自卸车倒运至指定弃碴场，并按要求对弃碴场设置挡护，避免污染环境。

3、洞身支护
根据图纸设计，本工程洞身初期支护给出了拱架支护和管棚支护两种形式。

其中：在引水隧洞进口20m，输水隧洞出口50m、泄水隧洞出口50m范围内采用管棚支护，其余隧洞段落采用拱架支护。

支护形式见表4.2-1
表4.2-1 洞身支护形式
洞身支护的工艺流程见图4.2-2。

（1）管棚施工
a、管棚制作
管棚采用φ48注浆钢管。

在钢筋加工场集中制作。

首先将φ48钢管按设计长度进行切割，并将端头加工成锥形，尾部焊Φ8圆钢环，从尾部50cm以外至
楔端管体钻6～8mm注浆孔，梅花形布置，间距15cm；加工见示意图4.2-3。

b、平台设置
每次开挖时先开挖拱圈范围的围岩，预留核心土作为架立钢架及管棚施工平台。

工作平台宽度宜为2.0m，高度宜为1.0~1.5m。

c、钻孔和安装导管
钻孔在钢拱架架立完成后进行施工。

采用风动钻机成孔，风动钻机配备φ50十字钻头。

施工前必须严格按照图纸设计位置在工字钢腹板上打眼，钻杆从腹板眼中穿过，然后按设计要求角度进行钻孔。

每钻完一孔便顶进一根钢管，钢管顶进后用砂浆封堵钻孔与钢管之间的空隙。

d、注浆
注浆前应进行现场注浆实验，根据实际情况调整注浆参数，取得钢管棚注浆施工经验。

注浆采用YZB-80水泥注浆泵进行。

注浆过程中随时检查孔口、邻孔、河沟、覆盖较薄部位有无串浆现象, 如发现串浆,立即停止注浆或采用间歇式注浆封堵串浆口, 也可采用麻纱、木楔、快硬水泥砂浆或锚固剂封堵, 直至不再串浆时再继续注浆。

如水泥浆压力突然升高, 可能发生堵管, 应停机检查; 如水泥浆压力长时间不升高，应调整为双浆液注浆, 缩短凝胶时间或进行小量低压力注
浆或间歇式注浆, 使浆液在裂隙中有相对停留时间, 以便凝结, 但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间, 才能避免产生注浆不饱满。

注浆过程应按要求做好注浆记录。

（2）工字钢架、钢筋网片施工
工字钢架、钢筋网片施工工艺流程见下图4.2-4
a、工字钢架、钢筋网片制作
工字钢架设计为I14工字钢，在加工场按照设计弧度加工。

每榀分四片冷弯形成。

每片两端焊接16mm后的190 mm×130 mm的钢板。

焊接中严格控制焊接质量。

焊缝必须符合要求，不得有烧伤、假焊等。

钢板按设计位置用台钻钻四个D24螺栓孔。

钢筋网片设计为φ6圆钢，间距200mm×200mm。

在加工场集中制作成2m×1m 的网片。

b、工字钢架、钢筋网片架立
工字钢架、钢筋网片等用农用车运至施工现场。

立架前先对掌子面及未支护部分用喷射混凝土喷射一道，防止掉块伤人。

再由测量人员根据设计位置正确定位钢架位置，用红油漆标出。

然后再根据放线位置架立钢架，钢架底部必须将虚碴清理干净，然后用石块垫实，钢架每榀由四片用螺栓连接，横竖向偏差、垂直度及间距必须满足设计和规范要求。

就位后施工钢筋网片及纵向连接钢筋，钢筋网片、连接钢筋的搭接必须满足设计及规范要求，并在靠近掌子面一侧预留出一个搭接长度，以便下一循环搭接。

最后施工锚杆。

锚杆、钢架、网片及连接钢筋必须焊接成整体。

（3）锚杆
本隧洞锚杆建议采用药卷锚杆（锚固剂锚固），施工流程见图4.2-5。

利用风动钻机钻孔，锚杆孔位与设计孔位偏差不大于100mm，钻孔后用高压风清除孔内土屑、石屑，然后塞入锚固剂（锚固剂提前5分钟用水泡软），锚固剂塞满后插入锚杆，插入长度不小于设计长度的90%。

将溢出的锚固剂去掉后将孔口抹平。

待锚固剂达到强度后安装垫板拧紧螺帽。

药卷锚固剂施工参见图4.2-6
（4）喷射混凝土
喷射混凝土采用湿喷工艺施工，施工工艺流程见图4.2-7。

混凝土用强制式拌和机分次拌合，拌和料采用混凝土专用输送车运送到作业点。

喷射前将岩面的松动土块进行清理，并埋设喷层厚度控制标志钉，每1～2m 设一根。

喷射混凝土施工分初喷和复喷二次进行，初喷在开挖(或分部开挖)完成后立即进行，以尽早封闭岩面，防止表层剥落。

二次复喷在钢架、锚杆等施工结束后进行。

喷射作业分段、分片、分层，由下而上依次进行。

喷射过程中注意及时拿开立架时用作支垫的石块等。

当喷射厚度大于7cm时应分层进行。

分层喷射时，后一层应在前一层混凝土终凝后进行，若终凝后1h再行喷射。

喷射时喷头与受喷面的距离保持在0.8～1.5米范围内，喷射的角度最好保持与受喷面垂
直，喷头操作应连续不断地做圆周运动，并形成螺旋状，喷射的路线应自下而上,喷射混凝土终凝3h后方可进行下一循环作业。

4、二次衬砌
隧洞衬砌全部采用全断面整体式衬砌，隧洞衬砌施工工艺流程见图 4.2-8。

二次衬砌与初期支护的关系示意图见图4.2-9。

（1）施工准备
在二次混凝土衬砌前，必须进行如下工作：
a、隧洞混凝土衬砌模板采用全断面针梁钢模台车。

衬砌台车拼装完成，并检查好模板的刚度、模板表面平整度、模板接缝错台情况处理等各项指标，并刷
好脱模剂。

b、浇筑混凝土前将基底表面的积水、岩屑、泥浆等松散物清除干净。

c、为了保证每组衬砌接头的平整度，铺设针梁及液压支腿时必须检查针梁距中线的距离，保证台车就位准确和接头的平整度。

全断面针梁钢模台车施工见示意图。

Ⅱ、施工测量
台车就位前，测量放样隧洞中心线和衬砌台车液压支腿，使台车就位误差不得超过10mm。

Ⅲ、钢筋制作安装
衬砌钢筋在洞外现场加工，按设计长度计算下料时，应考虑钢筋搭接长度和接头错开的距离，下料完成后在加工场焊接完成，尽量减少在台架焊接。

最后在洞内安装。

钢筋骨架每隔2m设置一块混凝土垫块，以保证钢筋保护层厚度。

衬砌钢筋施工应符合以下要求：
a衬砌钢筋的规格、型号、机械性能、化学成分、可焊性等符合规范规定和设计要求，钢筋进场后必须进行按规范试验，合格后方可投入使用。

b钢筋在加工弯制前先调直，钢筋表面的油渍、水泥浆和浮皮铁锈等均应清除干净。

加工后的钢筋表面不应有削弱钢筋截面的伤痕。

c钢筋主筋采用焊接接头，接头质量必须符合规范的要求。

d衬砌钢筋之受力钢筋采用焊接接头时，焊接接头应相互错开，错开距离为35d(d为钢筋直径)，且不少于50cm。

在同一截面内受力钢筋接头面积占受力钢
筋总截面面积的百分率不超过50%。

e焊接接头距弯曲处的距离不应小于10d，也不应位于最大弯距处。

f钢筋交叉点应用铁丝全部绑扎牢固，数量不少于90%，钢筋绑扎接头搭接长度及误差应符合规范及设计要求。

Ⅳ、台车就位
台车液压支腿至于喷射混凝土面上，以保证台车平稳。

液压支腿中心线尽可能与隧洞中心线重合，偏差应控制在10mm以内。

台车定位必须按照测量人员给出的定位进行，高程和轴线必须符合设计要求。

为避免混凝土浇筑过程模板上浮（一般可达到15mm左右），采用三个千斤顶在模板前端端部拱顶增设支撑，以防止模板上浮造成拱部错台。

Ⅴ、混凝土浇筑
衬砌混凝土的质量，受到施工方法的极大影响。

特别是现场内的运输、灌注、捣固、养生等方法对混凝土的性能影响很大，因此，应仔细研究混凝土的运输、灌注、捣固、养生等各个作业环节。

严格按照设计要求及现场试验结果进行操作。

混凝土运输采用混凝土运输罐将混凝土运至洞口，通过车载泵将混凝土输入洞内，当距离大于300m，泵送压力无法满足后，在洞内另加一台车载泵，通过二次输送，将混凝土输送至指定地点。

a、混凝土浇筑
混凝土浇筑前应清除模板内的水及杂物，输送泵管路中残留的砂浆等有损混凝土的品质的，必须在浇筑混凝土前清除。

浇筑用2～3个检查窗分层进行，使混凝土下落高度小于 1.5m，防止混凝土下落产生离析。

拱顶高流动性混凝土只从中央检查窗进行浇筑。

从检查窗进行浇筑时，可从邻接的检查窗和上面的检查窗进行捣固。

拱顶部分的混凝土灌注，一般采用向上灌注方式。

向上灌注方式比引拔的混凝土充填性要好，也可采用充填性更好的挤压方式（活塞方式）。

拱顶
部分的混凝土灌注，重要的是不要产生离析、各个角落不残留空隙、堵头处能够完全充填。

因此，混凝土要连续灌注，并从堵头板的开口处排除泌浆和空气。

为了确实地充填拱顶部分，可以研究采用高流动性混凝土，高流动性混凝土是具有自充填性的，材料难于离析。

此外，通常混凝土多少会产生泌浆而在拱顶背后产生一些小空隙。

高流动性混凝土几乎没有泌浆，因泌浆引起的空隙是不会出现的。

向上灌注口一般距已灌注好的混凝土侧0.75m为宜。

灌注口离开已灌注好的混凝土越远，其流动越困难，靠近已灌注好的拱顶部则易产生空隙。

因此，灌注口最好靠近已灌注好的混凝土侧。

为了减少空隙中的空气，可在已灌注好混凝土侧设置排气孔。

因事故而中断浇筑时，改变了混凝土的流路，会产生空洞和厚度不足，所以每模必须采取备用电源、备用混凝土拌和机等措施以保证连续地灌注混凝土。

b、混凝土捣固
混凝土的振捣采用附着式振捣器和人工插入式振捣棒配合使用，模板加工时分层留出捣固窗口，混凝土施工时捣固人员在窗口用插入式振捣器捣固，保证混凝土捣固密实。

拱顶等不能使用内部振捣器的部分，要注意不要产生下降、厚度方向分离等缺陷，采用附着式振动器振捣密实，混凝土难于充填的部位，应仔细捣固。

混凝土灌注中断的场合，再次开始时要特别仔细，捣固器应确实地插入下层的混凝土中。

使用振捣器时应注意的事项如下：
内部振捣器尽可能地垂直，以一定间隔插入，其间隔一般在50cm以下，振捣棒需快插慢拔。

振动捣固应充分，其标志是混凝土和面板的接触面出现水泥浆线。

表面不再有气泡，混凝土容积减少也是一个特征。

振捣器形状、大小、数量应根据一次捣固的混凝土容积决定，并留有备用数量。

Ⅵ、拆模和养护
a、拆模时间
模板须待混凝土达到设计强度2.5Mpa以上时方可拆除,正常情况下，混凝土强度达到设计的2.5MPa用时为8小时。

b、养护方法
隧洞衬砌养护采用高压水冲洗湿润的办法，经常要保持混凝土湿润，保养期限一般为10天。

养护的洒水期限与水泥品种、空气湿度、气温等条件有关。

Ⅶ、拱顶回填压浆
在进行混凝土浇筑时，每隔2m在拱顶预留一组回填压浆管，在完成二衬并达到设计强度要求后，采用压浆泵对拱顶压注水泥浆，确保拱顶的密实度。

⑤、防排水工程
隧洞防排水遵循“防、排、截、堵结合，因地制宜、综合治理”的原则。

如遇富水断层，建议在该带开挖前采用超前注浆或帷幕注浆的方法进行堵水；开挖后，在渗水严重处采用注浆堵水和排水管引入排水沟的办法减小渗水量；施工二衬时环向施工缝和止水按照设计要求进行施工。

根据地质资料，隧洞穿过低段岩层破碎，富水性强，可以结合临时支护，在顶部铺防雨布接水，并导向两侧洞脚排水沟道，然后沿水沟排出洞外，不至影响主要进出通道，严禁采用石棉瓦排水。

反坡排水施工地段，采用机械排水。

施工时，在掌子面设移动式抽水站，将水抽入集水坑中，然后通过集水坑利用污水泵抽排出洞外。

反坡排水示意图见4.2-9。

在隧洞洞口外设置污水净化处理池，将洞内排出的污水作沉淀、净化处理，达标后排入当地的自然沟渠内。

施工辅助措施
①施工用水
在洞口设置一水箱，采用增压泵给洞内供水。

选用Φ100的钢管作为供水主管道，主管道与开挖面一般保持30～50m的距离，改接Ф50高压软管连分水器供水。

水池的出水管设总闸阀，洞内每隔200m安装闸阀、三通各一个，以便施工和维修。

当水池与用水点自然水头超过所需水压时，在管道中安装内弹簧薄膜式减压阀，降低管道中水流压力。

②施工高压用风
在洞口设空压机站，站内布置1台20m3/h空压机。

根据洞内供风量大小，分别启用空压机，由阀门控制使用，选用φ100mm风管输送到工作面。

③施工配备通风
引水隧洞和泄水隧洞由于长度较短，采用自然通风可满足通风要求。

输水隧洞打算从两端相向掘进，每侧通风距离600余米，加之隧洞断面较小，故在两个洞口设一压入式轴流风机，风管采用直径500mm的胶布风带，可满足要求。

如通风距离较长时，一台风机不能满足施工需求是，再并联一台分机，同时向内供风。

五、安全保证措施
安全工作是搞中严格落实安全生产教育制度，对职工实施不间断安全教育，不断提高全体职工的安全意识。

组织保证
1.认真贯彻执行党和国家关于安全生产方针、政策、法规和指令，把安全第一的思想落实到施工的全过程。

用系统学的原理分工序制定技术措施和岗位责任制，并认真贯彻执行。

2.加强安全工作组织领导。

主管生产的各级领导，要认真抓好安全工作。

党、政、工、团安全工作要齐抓共管，健全项目负责人的安全目标责任制。

指挥部对各单位的安全目标要定期考核，从月抓起、以月保季、以季保年。

确保全年和整个工程安全目标的实现。

3.发挥各级监察人员的作用、加强安全监察工作，使其有职有权，督促检查各种安全规章和措施的实施，杜绝违章指挥和违章蛮干，防患未然，把不安全的因素消灭在萌芽状态。

4.以“TQC”方法推行全员、全面、全过程的安全管理，健全安全保证体系，坚决做到没有安全目标、安全措施和安全内容的生产计划不下达，生产合同不成立，工程项目不开工。

否则，以违犯安全生产规定追究责任。

5.各施工单位在执行各项安全制度和措施时，要做到“四个一样”，即：施工数量多少一样遵守操作规程；施工时间长短一样遵守施工要领；人多人少一样
执行安全制度；领导在与不在一样重视安全生产。

6.组织职工认真学习各项安全技术法规，同时加强劳动纪律、作业标准和施工程序教育培训。

经常广泛开展安全教育活动，增强干部和职工的安全意识。

教育形式要多样化，如看录象、设讲座、开现场会、办学习班等。

7.“三个坚持”：坚持“安全第一”的思想，树立为现场服务的观念；坚持“预防为主”的原则，针对不同施工阶段，开展各种安全活动；坚持“三不放过”的制度，认真总结经验教训。

“四个加强”：加强安全工作的领导，充分发挥各方面、各部门的作用；加强组织纪律和法制教育，提高安全生产的自觉性；加强安全检查工作，及时消灭事故隐患；加强自身建设，不断提高队伍素质。

8.编印并组织学习适合本工程实用的安全防护（操作）规程手册并做到人手一册，由专职安全工程师组织定期学习和考核，不合格者预以清退。

9.加强安全防护工作，施工中严格按照施工方案和安全技术措施组织施工，同时，提取一定的安全措施经费，并全额投入到安全生产方面，以增强事故预防的能力。

工作保证
1.制定科学合理的施工方案，做到好中选优，努力把不安全因素降止最低限度。

对重点工程制定专项安全技术措施，在施工中各分项负责人和专职安全工程师跟班作业，严格按施工方案和安全技术措施组织施工，并随时接受招标人或项目监理对安全技术措施的监督检查。

2.施工中临时结构必须向员工进行安全技术交底，大型临时结构须进行安全设计和技术鉴定，合格后方可使用。

3.施工现场设置好各类安全标志，所有进入施工现场的人员，按规定穿戴安全防护用品。

对场地内的沟槽、电源等易发生安全事故的地点设置易于夜间辨认
的标志和警示信号。

4.特殊工程的操作人员要做到有安全操作证才能上岗工作，这里指起重、架子、电焊、气焊、电工、小型机械施工等工种。

5.做好各种标志牌
在本工程现场周围、设置并维护必要标志牌，包括警告与危险标志、安全与控制标志、指路标志等。

6.起重、钻爆作业的技术工人，上岗前要进行人体检查和技术考核，合格后方可上岗操作。

7.隧洞施工严格执行工艺细则，定人定岗，严禁无证操作和违章作业。

8.工地修建的临时住房、架设的动力照明线路、库房，都必须符合防火、防水、防触电、防雷击、防洪水、防台风等的要求，配备足够的消防设施。

9.机械设备的安全措施
机械设备布局合理，且装有安全装置，操作者严格遵守操作规定，操作前要对设备进行检查，机械设备严禁带故障运行，推土机和挖掘机作业时，要有专人指挥调度，以防砸伤人员和机械。

10.电器设备的安全措施
⑴对电器设备的外壳要进行防护性接地，接零或绝缘。

⑵派专人负责电器安全工作。

⑶进行用电安全知识教育，定期检修电器设备。

11.为了保证施工人员的身体健康，在项目部设卫生所，配备常用和必要的医疗器械，定期或不定期对施工人员进行体格检查，重要场地作业时，医疗人员坚持到位、随时服务。

12.高温季节及夜间施工
⑴高温季节施工，应按劳动保护规定做好放暑降温措施，适当调整作息时间，
尽量避开高温时间、有条件时搭设凉棚，供应冷饮，准备防暑药品。

⑵夜间施工时，现场必须有符合操作要求的照明设备。

施工驻地要设置路灯。

13.雨天和冬季采取可靠的防滑、防寒和防冻措施。

强风、降雪等恶劣气候停止深基坑作业，并在复工前对基坑边坡及设施逐项进行检查，发现有松动、变形或损坏等现象时，立即修理完善。

14.防火灾措施
消除一切可能造成火灾、爆炸事故的根源，控制火源、易燃物及助燃物。

配备灭火器材，并同地方消防部门联系，加强安全防火工作。

制度保证
1.安全生产责任制度
项目经理、施工队队长、班(组)长按规定逐级建立安全生产责任制。

项目部设安全质量监察工程师，队设置专职安全质量检查员，班(组)设兼职安全员，做到分工明确，责任到人。

2.安全生产教育制度
⑴对新工人贯彻队、班组各级安全教育，以师带徒，边教边学。

⑵坚持每周不少于两小时的安全学习，安全技术员要定期上安全技术课。

⑶对各级领导和全体职工要经常进行安全生产教育。

对特殊工种工人，必须经考试合格，发给安全合格证后方可上岗操作。

3.安全技术交底制度
经理部和各队在编制施工计划方案时，要针对性的编制安全措施，并在开工前向有关工人进行交底。

无安全措施和技术交底时，不得进行施工。

4.安全生产检查制度
经理部每月一次，队半月一次，班组日检查三次。

检查时领导带队，组织有关人员参加，发现问题认真填写“安全质量大检查记录表”，经理部、队、班组。