首件施工方案--隧道明洞施工
中冶交通建设
集团有限公司
绥正高速总经理部
首件施工方案--水洞湾隧道
明洞施工
编制：
复核：
审核：
中冶交通遵绥高速公路延伸线
项目经理部第八分部
日期：2016年9月
目录
一、工程概况 0
二、编制依据 0
三、首件目的 (1)
四、施工准备 (1)
1、参加首件工程的主要施工人员 (1)
2、施工技术准备 (2)
3、施工机械、材料 (2)
五、工艺原理及关键技术 (4)
1、工艺原理 (4)
2、关键技术 (4)
六、施工方法 (5)
1、仰拱及仰拱填充施工 (5)
1.1. 断面开挖 (5)
1.2. 钢筋的制作及安装 (6)
1.3. 模板的制作及安装 (6)
1.4. 混凝土的浇筑 (7)
1.5. 施工控制要点 (7)
2、明洞衬砌施工 (8)
2.1. 衬砌模板 (8)
2.2. 衬砌钢筋 (9)
2.3. 衬砌 (12)
2.4. 泵送混凝土施工工艺 (13)
3、防水施工 (17)
3.1. 施工准备 (17)
3.2. 防水板安设 (18)
3.3. 止水带 (19)
3.4. 洞顶回填 (21)
七、施工中的保证措施 (21)
1、安全保证措施 (21)
1.1. 安全生产目标 (21)
1.2. 建立健全安全管理组织 (22)
1.3. 安全保证具体措施 (22)
2、质量保证措施 (25)
2.1. 质量组织保证措施 (25)
2.2. 质量制度保证措施 (25)
2.3. 质量技术保证措施 (27)
3、环境保护措施 (28)
一、工程概况
水洞湾隧道为分离式隧道，左线长1445m，桩号ZK34+950～
ZK36+395，最大埋深约251m；右线长1450m，桩号K34+930～K36+380，最大埋深约248m。隧道主洞的围岩类别为Ⅳ级围岩左线长1061m，右线长1039m；Ⅴ级围岩左线长376m，右线长403m；车行横洞1个，人行横洞2个，紧急停车带2个。左右幅线间距为17.17～22.25m，隧道为下坡，左右幅纵坡均为-2.6%。地质条件极其复杂，有断层破碎带、涌水突泥、溶洞等不良地质段，施工难度大，隧道开挖采用两端掘进，采用“新奥法”复合式衬砌。
二、编制依据
（1）《公路路基施工技术规范》（JTG F10－2006）
（2）《中华人民共和国建筑法》
（3）《公路隧道施工技术规范》
（4）《中华人民共和国新安全生产法》
（5）《建筑工程安全生产条例》
（6）《公路工程施工安全技术规程》(JTGF90-2015)
（7）《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011
（8）《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-2011
三、首件目的
摸索本标段类似明洞施工的质量控制方法，为其他明洞施工提供经验。通过施工机械的组合及人员分工配合，确定最佳的资源配置方式。总之通过首件工程认可制工作的开展，打造样板工程指导施工。通过首件工程，使工程技术人员更加熟悉工程的特点及关键性技术要求，熟练的掌握新工艺、新材料在工程上应用特性及控制要点，并在实施过程中发现、分析和解决出现的各类问题，不断提高技术水平和工艺水平，围绕质量一流及工程全面创优的总体目标，落实标准化、规范化、精细化施工管理，贯彻以工序质量确保分项工程质量、以分项工程质量确保分部工程质量，以分部工程质量确保单位工程质量、以单位工程质量确保项目质量的创优保障原则，抓好关键性分项工程首件工程质量，制定完备的施工指导意见，将首件工程取得的经验指导后续施工。本次首件选取右线出口15m明洞（YK36+378-YK36+393)。
四、施工准备
1、参加首件工程的主要施工人员
2、施工技术准备
技术准备工作是落实施工过程控制的关键之一，技术准备应有针对性。根据本项目施工内容的特点，开工前应做好施工交底、施工控制点及其控制方法全面的落实工作，其主要包括：
①制定衬砌施工的测量控制工作，主要包括衬砌断面尺寸检测、台车定位控制、监控量测、仰拱平面位置及线形控制；
②制定钢筋加工及安装的控制程序、控制检测频率；
③制定混凝土浇筑质量的程序及措施；
④落实施工交底制度，对施工方案、控制要点进行详细的技术交底工作；
⑤落实安全环保技术交底工作，对施工安全环保控制具体化，同时建立了紧急预案机制，做到有章可巡。
3、施工机械、材料
根据隧道的分部特点，拟投入1台9m全液压衬砌台车作为衬砌的
内模，端头模板采用木模进行现场拼装。混凝土运输及入模采用砼搅拌运输车配合HBT60砼输送泵进行，插入式振捣器并配合附着式振动器进行振捣,其投入数量能够满足施工要求，所有设备经过检查合格后投入生产。施工材料采取就近择优选择，并经试验检测合格后方可投入使用，同时加大抽检的频率，确保材料质量，数量根据实际情况不断采购，以满足工地施工对材料的不断需求。施工管理配备隧道专业技术人员，施工各作业班组都进行岗前培训，关键工种采用经培训考试合格的作业人员组成，尤其对钢筋工、焊工、混凝土振捣工实施严格的岗前培训考核，从施工的关键点对施工过程质量提供保障。其拟投入施工的主要机械及人员如下：
拟投入主要机械设备
五、工艺原理及关键技术
1、工艺原理
结合工期、地形条件、工程规模等因素，合理确定施工方案，进行施工组织设计。对重点部位加强控制，采用：明洞开挖→仰拱施工→仰拱回填→衬砌混凝施工→铺设防水层→明洞回填的方法进行施工。
2、关键技术
①衬砌混凝土的连续浇筑，确保不产生施工缝；
②衬砌台车施工技术；
③仰拱回填；
④隧道洞内外防排水；
六、施工方法
隧道明洞施工采取仰拱施工完成后进行仰拱填充施工，最后进行墙、拱一次性模筑。仰拱采用分段开挖，分段浇筑，并进行全幅一次性施工。仰拱施做完成后待混凝土强度达到设计强度的90%，安设仰拱填充模板，进行仰拱填充。采用液压整体式衬砌台车作为明洞施工的内模，台车就位固定，经测量检查合格后绑扎钢筋，利用小钢模现场拼装作为明洞施工的外模进行二次衬砌的施工，拱墙采用一次性整体灌注法施工。混凝土在洞外采用拌和站集中拌和，混凝土搅拌运输车运至洞内，混凝土输送泵泵送入模。
1、仰拱及仰拱填充施工
仰拱采用分段开挖、分段浇筑。单次循环开挖控制长度9m,严禁单次开挖长度过长，现浇C30混凝土。混凝土采用拌和站集中拌和，混凝土搅拌运输车运至洞内进行浇筑。具体施工控制如下：
1.1.断面开挖
（1）开挖前准备
开挖前采用全站仪放样，确定开挖断面，用水准仪测定开挖断面的地面高程，确定各控制点的开挖深度。开挖断面按2m间距进行设置，每断面等间距设置5个高程控制点。
（2）开挖
采用人工配合挖机进行开挖，对开挖断面存在孤石或石质围岩采用爆破开挖，爆破采用松动爆破。开挖过程中应边开挖边检测各控制点的标高，避免超挖，对土质及软弱围岩，基底标高以上应预留20cm采用人工开挖，避免机械对基础的破坏，对机械开挖有困难的部位，采用人工开挖。开挖完成后，应对软弱及土质围岩的基底进行地基承载力检查，对承载力不满足要求的实施加固。
1.2.钢筋的制作及安装
仰拱设计采用C30钢筋混凝土，钢筋在钢筋加工场进行制作，洞内进行现场安装。钢筋在定制的模具上进行制作，钢筋的连接应保证焊缝的长度、宽度、厚度符合规范及设计要求。安装应保证间距均匀采用简易的固定胎架，各钢筋允许偏差在规范允许范围之内。
1.3.模板的制作及安装
模板采用钢模板进行现场的拼制，模板的刚度及平整度符合要求，支撑采用Φ42×3.5mm的无缝钢管做为支撑，确保支撑的合理可靠，对
拼缝不严密的局部采用膨胀胶进行填塞封堵，防止混凝土浇筑时出现漏浆造成混凝土出现麻面。模板安装前用全站仪对水沟定位测量，确保水沟线性与设计吻合。
1.4.混凝土的浇筑
混凝土采用拌和站集中拌和，砼搅拌运输车运输至施工地点直接入模进行浇筑。混凝土拌和及运输过程应确保混凝土质量，避免混凝土出现离析及混凝土坍落度损失过大，影响混凝土质量。混凝土振捣应确保混凝土满足内实外光的质量要求。
1.5.施工控制要点
（1）施工前必须清除隧底虚碴、淤泥和杂物，超挖部分应采用同级混凝土回填。
（2）砼应整体浇注一次成型，填充砼应在仰拱砼终凝后浇筑，填充砼强度达到5Mpa后允许行人通过，达到设计强度的100%后允许车辆通行。
（3）仰拱、仰拱填充施工前须将上循环混凝土仰拱接头凿毛处理，并按设计要求设置止水带。
（4）根据设计要求，施工缝处钢筋应断开，并要注意与拱墙衬砌施工缝处于同一竖直面上。
（5）仰拱顶面高程和曲率应符合设计要求，高程允许偏差为±15mm。
（6）混凝土结构表面应密实平整、颜色均匀，不得有露筋、蜂窝、孔洞、疏松、麻面和缺棱掉角等缺陷。
（7）仰拱混凝土厚度和表面高程应符合设计要求。
（8）仰拱填充表面坡度应符合设计要求，坡面应平顺、排水畅通、不积水。
（9）仰拱填充及调平层施工时，应按设计要求设计埋设横向排水管。
2、明洞衬砌施工
2.1.衬砌模板
明洞衬砌采用衬砌台车作为内模，外模采用木模进行现场拼做。衬砌台车按照隧道内净空尺寸进行设计与制造，钢结构及钢模具有足够的强度、刚度和稳定性。衬砌台车经总经理部会同监理单位验收合格后方可投入使用。模板台车长度为9m，模板台车侧壁作业窗宜分层布置，层高不宜大于2.5m，每层宜设置3～4个窗口，其大小不宜小于50cm ×50cm。模板安装稳固牢靠，接缝严密，不得漏浆。模板表面光滑，与混凝土的接触面必须清理干净并涂刷隔离剂。
模板的安装允许偏差和检验方法见下表：
2.2. 衬砌钢筋
（1）钢筋加工弯制前应调直，并将表面油渍、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；钢筋安装及保护层厚度允许偏差和检验方法应符合下表规定。
（2）钢筋接头应设置在承受应力较小处，并应分散布置。配制在“同一截面”内受力钢筋接头的截面面积，占受力钢筋总截面面积的百分率，应符合设计要求。当设计未提出要求时，应符合下列规定：
①焊（连）接接头在受弯构件的受拉区不得大于50％，轴心受拉构件不得大于25％；
②在构件的受拉区，绑扎接头不得大于25％，在受压区不得大于50％；
③钢筋接头应避开钢筋的弯曲处，距离弯曲点的距离不得小于钢筋直径的10倍。
④采用电弧焊焊接，单面搭接焊，其搭接长度不得小于10 d，双面搭接焊，其搭接长度不得小于5 d，焊缝宽度不小于0.8d且不小于10㎜，焊缝高度不小于0.3d且不小于4㎜。
⑤为确保钢筋层间距和保护层厚度符合设计及规范要求，宜采取以下措施：
a.先由测量人员用坐标放样在调平层及拱顶防水层上定出自制台车范围内前后两根钢筋的中心点，确定好法线方向，确保定位钢筋的垂直度及与仰拱预留钢筋连接的准确度。钢筋绑扎的垂直度采用三点吊垂球的方法确定。
b.用水准仪测量调平层上定位钢筋中心点标高，推算出圆心与调平层上中心点的高差，采用自制三角架定出圆心位置。
c.圆心确定后，采用尺量的方法检验定位钢筋的尺寸是否满足设计要求，对不满足要求位置重新进行调整，全部符合要求后固定钢筋。钢筋固定采用自制台车上由钢管焊接的可调整的支撑杆控制。
d.定位钢筋固定好后，根据设计钢筋间距在支撑杆上用粉笔标出环向主筋布设位置，在定位钢筋上标出纵向分布筋安装位置，然后开始绑扎钢筋，各钢筋交叉处均应绑扎。
e.钢筋保护层应全部采用高强圆饼式砂浆垫块来控制，不得使用塑料垫块，并按照每平米4个进行布置。
f.主筋纵向间距、分布筋环向间距、内外层横向间距、保护层厚度均应符合设计要求。
g.钢筋焊接时注意防水板的保护。
2.3. 衬砌
（1）施工方法
拱、墙衬砌采用全断面整体钢模衬砌台车、混凝土搅拌运输车运输、泵送砼的方法进行一次性浇筑成型，砼采用插入式振捣器配合附着式振动器捣固密实。混凝土浇筑要左右对称进行，防止钢模台车偏移。砼生产采用自动计量拌合站拌合。
（2）施工程序
①进行中线、高程测量放样。
②根据中线和标高铺设衬砌台车轨道，要求使用标准枕木和鱼尾板；轨距与台车轮距一致，左右轨面高差＜10mm。起动电动机使衬砌台车就位。涂刷脱模剂。
③起动衬砌台车液压系统，根据测量资料使钢模定位，保证钢模衬砌台车中线与隧道中线一致，拱墙模板成型后固定，测量复核无误。
④清理基底杂物、积水和浮碴；装设钢制或木制挡头模板，按设计要求装设橡胶止水带，并自检防水系统设置情况。
⑤自检合格后报请监理工程师隐蔽检查，经监理工程师签证同意后灌注砼。
（3）注意事项
①衬砌不得侵入隧道建筑限界，衬砌施工放样时将设计的轮廓线扩大5cm。
②混凝土灌注前及灌注过程中，应对模板、支架、钢筋骨架、预埋件等进行检查，发现问题应及时处理，并做好记录。
③衬砌施工缝端头必须进行凿毛处理，用高压水冲洗干净。
④按设计要求预留沟、槽、管、线及预埋件，并同时施作附属洞室砼衬砌。
⑤砼衬砌灌注自下而上，先墙后拱，对称浇筑。在施工过程中，如发生停电应立即起动备用电源，确保砼浇筑作业连续进行。
⑥混凝土振捣时，不得碰撞模板、钢筋和预埋件。
⑦泵送砼结束时，应对管道进行清洗，但不得将洗管残浆灌入到已浇筑好的砼上。
⑧钢筋混凝土衬砌地段，必须用与衬砌混凝土相同配合比的细石混凝土或砂浆制作垫块，确保钢筋保护层的厚度。
2.4.泵送混凝土施工工艺
（1）砼搅拌
①混凝土各种原材料的质量应符合配合比设计要求，并应根据原材料情况的变化及时调整配合比。严格按照经批准的施工配合比准确称量混凝土原材料，其最大允许偏差应符合下列规定（按重量计）：胶凝
材料（水泥、矿物掺合料）为±1%；外加剂±1%，粗细骨料为±2%，拌合用水为±1%。
②混凝土原材料计量后，宜先向搅拌机投放细骨料、水泥和矿物掺和料，搅拌均匀后加水并将其搅拌成砂浆，再向搅拌机投入粗骨料，充分搅拌后再投入外加剂，并搅拌均匀。
③水泥、砂、石储备要满足砼不间断施工需要。
④泵送混凝土搅拌的时间，不应小于3.0min。
（2）砼运输
①砼在运输中应保持其匀质性，做到不分层、不离析、不漏浆。运到灌注点时，要满足坍落度的要求。
②混凝土宜在搅拌后60min内泵送完毕，且在1/2初凝时间内入泵，并在初凝前浇筑完毕。
③混凝土搅拌运输车装料前，必须将拌筒内积水倒净。当运至现场的混凝土发生离析现象时，应在浇筑前对混凝土进行二次搅拌，但不得再次加水。
④混凝土搅拌运输车在运输途中，拌筒应保持2～4r/min的慢速转动。当搅拌运输车到达浇筑现场时，应高速旋转20～30s后再将混凝土拌和物喂入泵车受料斗。
⑤混凝土搅拌运输车给混凝土泵喂料时，应符合下列要求：
a、喂料前，中、高速旋转拌筒，使混凝土拌合均匀，若大石子夹着水泥浆先流出，说明发生沉淀，应立即停止出料，再顺转搅拌2～3min，方可出料。
b、喂料时，反转卸料应配合泵送均匀进行，且应使混凝土保持在集料斗内高度标志线以上。
c、中断喂料作业时，应使拌筒低速搅拌混凝土。
d、严禁将质量不符合泵送要求的混凝土入泵。
e、混凝土搅拌运输车喂料完毕后，应及时清洗拌筒并排尽积水。（3）砼灌筑及捣固
砼自模板窗口灌入，应由下向上，对称分层，倾落自由高度不超过2.0m。在砼浇筑过程中，观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞的情况，当发现有变形、移位时，应及时采取加固措施。混凝土浇筑应连续进行。混凝土浇筑分层厚度（指捣实后厚度）宜为振捣器作用部分长度的1.25倍，但最大摊铺厚度不宜大于600mm。在新浇筑完成的下层混凝土上再浇筑新混凝土时，应在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完成上层混凝土。浇筑混凝土时，应填写混凝土施工记录。采用插入式振动棒捣固，应符合下列规定：
①每一振点的捣固延续时间宜为20～30s，以混凝土不再沉落、不出现气泡、表面呈现浮浆为度，防止过振、漏振。