公路隧道仰拱施工方案

西山隧道仰拱施工方案

1编制依据

⑴新建承秦高速公路秦皇岛第8标段招标文件，西山隧道施工设计图。

⑵现行公路钢筋混凝土工程质量检验评定标准，《公路隧道施工技术规范》（JTG F60—2009）和《公路工程检验评定标准》（土建工程）（JTG F80/1—2004）。

⑶施工现场的实际调查情况及我单位的现有施工管理水平，施工机械设备及以往类似工程的施工经验。

2施工准备工作

⑴对施工图进行认真的会审，全方位的了解各部位的尺寸与标高。

⑵生产与生活临时建设设施已施工完毕。

⑶场地平整及临时道路

为了保证正常施工，所有工作场地及住房均已准备好，临时道路采用现有临时便道。

⑷供水、供电

为了保证施工连续性，施工用电由已建好的生活区供应，再配备两台发电机。

生活生产用水已在红线区内打井解决。

⑸机械设备、人员、材料均已进场。

⑹已向施工人员进行了技术交底和安全、质量培训。

3工程概况

西山隧道为分离式双向四车道高速公路长隧道。仰拱的施工包括仰拱的开挖、仰拱一衬、仰拱二衬及仰拱填充四部分。西山隧道Ⅴ级浅偏压埋围岩、Ⅴ级浅埋围岩、Ⅴ级深埋围岩、Ⅳ级围岩、Ⅲ级围岩型衬砌均设计了仰拱，其中Ⅴ级浅偏压埋围岩、Ⅴ级浅埋围岩型仰拱一衬采用20a工字钢、C25喷射砼，二衬采用C25钢筋砼。Ⅴ级浅偏压埋围岩、Ⅴ级浅埋围岩型一衬喷射砼厚度26cm，Ⅴ级浅偏压埋围岩型工字钢纵向间距60cm，二衬钢筋砼厚度45cm，Ⅴ级浅埋围岩型工字钢纵向间距65cm，二衬钢筋砼厚度45cm。Ⅴ级深埋围岩、Ⅳ级围岩、Ⅲ级围岩无仰拱一衬。Ⅴ级深埋围岩仰拱二衬采用C25钢筋砼，砼厚度45cm；Ⅳ

级围岩仰拱二衬采用C25素砼衬砌，砼厚度40cm。Ⅴ级浅偏压埋围岩、Ⅴ级浅埋围岩、Ⅴ级深埋围岩、Ⅳ级围岩仰拱填充均采用C15片石混凝土。

4工程施工技术

㈠施工顺序安排

根据现场实际要求将采用半幅施工半幅通车，仰拱施工应视围岩类别、地形情况及隧道埋置深度的不同分别作不同的工序安排：

⑴对于洞口偏压地段Ⅴ级浅偏压埋围岩，为了保证隧道的施工安全，应在隧道仰拱开挖一段（20m）后，立即作仰拱的一衬、二衬、尽早与洞身一衬拱圈衬砌闭合成环，并做好仰拱的填充工作。

⑵洞口20m后面的工序为了保证上断面各道工序的施工、实现平行作业，加快工程施工进度，则可以采取半幅仰拱开挖、衬砌、及填充左右交错施工的方法，交错距离不超过3倍二衬衬砌台车的纵向长度（36m）。

⑶仰拱施工一般程序：

开挖出渣→清除浮渣→安装仰拱工字钢→喷射C25砼→安装二衬钢筋→安装模板→模注C25砼→仰拱填充模板→模注C10砼→养生。

㈡仰拱施工技术工艺

⑴仰拱开挖

仰拱采用钻爆法开挖，挖掘机、装载机、自卸车出渣，爆破参数参照前述Ⅳ、Ⅴ级围岩部分开挖参数，开挖仰拱时应注意两侧边墙拱脚处附近不要钻设炮眼，拱脚处欠挖部分采用风镐凿除，以免松动边墙钢架，为了控制超欠挖，应加强仰拱开挖标高的测量工作及加强装药量的控制，出渣后应及时清除仰拱上的浮渣，为一衬施工创造条件。

先用挖掘机及人工开挖、清理至仰拱底标高位置，并清理到矮边墙。经项目部质检人员和监理组监理工程师检查，开挖清理到位后方可开始人工安装工字钢。

⑵安设工字钢

Ⅴ级浅偏压埋围岩、Ⅴ级浅埋围岩型仰拱工字钢采用I20a，工字钢纵向间距分别为60cm、65cm，安装工字钢时一定要使仰拱工字钢与左右两边墙拱脚处的工字钢连接在一起，真正起到闭合成环作用，工字钢榀与榀之间用φ22钢筋

纵向连接，环向间距为1m，工字钢底部应搁置砼垫块，保证工字钢的保护层。安装之前先把仰拱低的标高放出来，再用水平线挂线，保证各个细部尺寸的准确。

⑶喷射砼

采用C20级砼，有关C20级喷射砼的技术工艺、原材料及注意事项参照洞身喷射砼技术方案如下：

喷射砼骨料用强制式拌合机分次投料拌合，为减少回弹量，降低粉尘，提高一次喷层厚度，喷射砼采用瑞典产机械手配合铁科院成都分院研制成功的新型TK-961型砼湿喷机，湿式喷射作业。

喷锚支护喷射砼，一般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，防止表层风化剥落。复喷砼在锚杆、挂网和钢架安装后进行，尽快形成喷锚支护，以抑制围岩变位。钢架间用砼喷平，保护层不得小于4cm，喷射砼施工程序见图1.14。

喷射砼分段、分片由下而上顺序进行，每段长度不超过6m，一次喷射厚度控制在6cm以下，喷射时插入长度比设计厚度大5cm铁丝，每1～2m设一根，作为施工控制用，后一层喷射在前层砼终凝后先用高压水冲洗再进行，新喷射的砼按规定洒水养护。

喷射钢纤维砼：

在混凝土的混合料中，加入一定数量、分布均匀的离散的钢纤维，用喷混凝土的工艺施工，即为钢纤维混凝土。

钢纤维砼的拌合

a.用清水浸泡钢纤维束（水溶性胶合剂粘结成束），直到钢纤维束分解成单根。

b.按照设计配合比配料，按粗骨料、细骨料、水泥、钢纤维投料顺序投料拌合，直到分解成单根的钢纤维均匀分散到拌合料中。

喷射砼

a.喷嘴垂直对着受喷面，开启湿喷机；

喷射混凝土施工程序框图

b.上料：上料要连续，应保持料斗内料满，并在料斗口上设一活动的15mm 孔径筛网，避免超料径骨料进入机内。

c.喷射部位顺序：应分段、分部、分块、自下而上进行，喷射前个别受喷面凹洼处，应先喷找平。

d.喷射操作时，喷嘴与受喷面的距离应保持在1.5-2.0m，此时回弹量最低，压实性最好。喷头与受喷面距离太近时，压缩空气会将刚粘在受喷面上的砼拌合料吹走，使粗骨料的回弹量增加，同时喷头与受喷面的距离还取决于拌合料的骨料粒径、颗粒级配、气压和配料的输送距离，操作手操作时可根据实际情况调节两者间的距离，直到达到最低的回弹量。

e.喷射角度

喷嘴保证与受喷面垂直，若受喷面被格栅、钢筋网覆盖时，可将喷头稍加偏斜，但不宜小于70。。

d.喷头运动方式

喷头应作连续不断的圆圈运动，并形成螺旋形转动，旋转直径约为20-30cm；后一圈压前一圈三分之一，喷射路线应分段、分部、分块按先墙后拱、自下而上地进行，呈“S”形运动。

e.喷射厚度

湿喷砼墙部一次喷层厚可达10cm，拱部一次喷层厚可达7cm，影响喷层厚度的主要因素是坍落度、速凝剂的作用效果和气温。一般8cm的坍落度可获得较厚的喷层，能保证使砼在2min内凝结的效果较好，作业面的气温在15℃以上为宜。

f.特殊部位的喷射

拱顶光滑面的喷射：按水泥砂浆配合比拌合砂浆，并适当加大速凝剂掺量，在受喷面喷一层厚约2.0cm砂浆，初凝后按常规方法继续喷射砼。

质量控制

a.厚度控制：洞身锚杆施工时，先在锚杆外露端头量出所需喷射砼的厚度，并作出标记，喷射完毕后，检查标记是否外露便可控制喷射砼厚度。

b.掺入钢纤维均匀性：用一容器量出一定体积拌合好的砼，用磁铁吸出砼中的钢纤维，查看钢纤维数量与标准拌合条件下的同体积砼中的钢纤维数量是否相符。

⑷钢筋制作安装、模板的安装、C25砼浇筑

钢筋施工技术要求

1．钢筋除锈：钢筋表面应洁净。油渍、污渍及钢筋表面的水泥砂浆、铁锈等应在使用前清除干净。在焊接前，焊点处的水锈应清除干净。