伏流2#公路隧道开挖支护方案(终改)

　夹岩水利枢纽及黔西北供水 工程

　水源工程 3 3 标

　伏流 2# 公路隧洞开挖支护方案

　中国水利水电第六工程有限公司

　夹岩工程项目部

　伏流 2# 公路隧洞开挖支护方案

　1. 概述

　伏流 2#公路隧洞作为大中天桥泄洪洞出口的重要通道，起点里程桩号为K0+665，终点里程为 K1+401.948，全长 736.948m。因 K1+020～K1+052 有一段32m 明路段，故把该隧洞分成两段。第一段隧道桩号 K0+855~K0+880 位置须跨越一段暗河，隧洞底板高程与暗河顶部高程之差约 15m。

　伏流 2#公路隧洞穿越底层为 P2m 灰白色巨厚层燧石结合灰岩，岩体强风化法向厚度 3-5m。洞Ⅲ类占 50%、Ⅳ类占 25%、Ⅴ类占 25%。洞内岩体为块状结构，受节理裂隙切割，岩体为层状砌体构造，围岩破碎，裂隙发育，局部呈散体状结构，较不稳定，施工中易出现掉块、坍塌现象。

　2. 施工布置

　1 2.1 施工供风

　根据现场踏勘的地形情况，结合本标施工作业面分布、施工强度特点及招标文件所示的供电条件，2015 年 12 月 31 日之前 10KV 接线点未提供之前的施工供风以移动式柴油空压机供风为主。在伏流 2#公路进口布置 2 台 30m³移动式柴油空压机可满足现场施工用风要求。

　2015 年 12 月 31 日之后的施工供风以固定式电动空压机供风为主。2#空压站布置在伏流 2#公路隧洞段进口附近，系统总供风能力为 376m³/min，为了保证供风系统的风压稳定，的管路上设储气罐以稳定风压。空压站主要供应 2#泄洪洞出口段的开挖支护施工用风及伏流 2#公路隧洞段施工用风。待第一段隧道贯通后，空压机移至 K1+020～K1+052 明路段，为第二段隧道开挖提供施工用风。

　2 2.2 施工供水

　本工程施工用水水源取自六冲河水， 2#供水区负责泄洪洞出口及伏流 2#公路隧洞施工用水及附属企业和生活区的用水。

　在泄洪洞出口附近的六冲河布置 2#取水泵站，取水泵站采用浮箱式，内设3 台 WQX-30-60-11 型潜水泵（1 台备用），通过Φ100 钢管将水抽到伏流 2#公路隧洞段进口附近的施工附属企业场地内的 2#水池内。2#水池容积 100m³，钢筋混凝土结构，中间设隔断，一部分为净化水池，一部分为供水水池。水池水

　净化、处理合格后通过Φ100 主供水管路向泄洪洞出口段施工区域及生产附属企业区和生活区供水。

　供水管路沿地面铺设，洞外供水管路每隔 10 米设浆砌石支礅承托固定，洞内供水管路在洞室左侧距洞底 1.20m 处每隔 10m 安设一型钢支架将供水管路固定在洞壁上。

　供水系统主要设备配置见下表 供水设备配置表 序号 名称 规格型号 单位 数量 备注 1 水泵 WQX30-60-11 台 3（2 用 1 备）

　功率 11KW、扬程 60m、流量 30m³/h 2 钢管 Φ100 m 700

　3 胶管 Φ50 m 150

　4 水池 100m³ 座 1 钢混结构 5 钢管 Φ75 m 100

　6 浆砌石

　m³ 5

　7 管道支架 [8# t 3

　2.3 施工供电 因 10kV 线路投入运行时间为 2015 年 12 月 31 日，在此之前，投标人自行考虑施工用电的解决方案。

　（1）供电系统布置 根据发包人所提供的条件，本标段施工分二阶段进行布置：

　第一阶段：

　2015 年 12 月 31 日前施工用电采用柴油发电机供电。

　第二阶段：2015 年 12 月 31 日后施工用电接自发包人所提供的 10KV 线路接引。

　（2）供电系统用电量统计及设备布置 ①10KV 接线点提供前供电系统用电量统计：

　伏流 2#公路隧洞施工区附属工厂用电设备负荷统计表 序号 部位 名称 单位 数量 额定功率（KW）

　总功率（kW）

　利用 系数 同时工作系数 设计负荷 （KW）

　1 钢筋加工厂 钢筋切断机 台 2 7.5 15 0.5 7.5 52.5 2 钢筋弯曲 台 2 5 10 0.5 5

　机 3 电焊机 台 2 25 50 0.5 25 4 其它 项 1

　30 0.5 15 5 木材加 工厂 圆锯 台 2 5 10 0.5 5 27 6 平刨 台 2 5 10 0.5 5 7 压刨 台 2 5 10 0.5 5 8 其它 项 1

　20 0.6 12 9 机械修理厂 电焊机 台 2 25 50 0.5 25 96 10 加工设备 套 1

　70 0.5 35 11 修理设备 套 1

　40 0.6 24 12 生活办公及照明 项 1

　70 0.8 56 56 合计 231.5 伏流 2#公路隧洞拌合站及砂石加工系统用电设备负荷统计表 序号 部位 名称 单位 数量 额定功率（KW）

　总功率（kW）

　利用 系数 同时工作系数 设计负荷 （KW）

　1 混凝土拌和系统 混凝土拌和站 台 2 75×2 150 0.5 75 93 2 其它 项 1

　30 0.6 18 3 砂石加工厂 破碎系统 套 1

　150 0.9 135 307 4 筛分系统 套 1

　150 0.9 135 5 其他 项 1

　30 0.9 27 合计 400 伏流 2#公路隧洞施工用电设备负荷统计表 序号 名称 型号 台数 额定功率（KW）

　总功率（kW）

　利用 系数 同时工作系数 设计负荷 （KW）

　1 空压机 30M³ 2 185 370 0.7 0.8 207.2 2 砼喷射机 TK-500 2 10 20 0.7 0.8 11.2 3 水泵

　2 15 30 0.8 0.8 19.2 4 注浆机 MZ-1 4 5 20 0.8 0.8 12.8 5 照明及其它

　 100 合计

　 350.4 ②柴油发电机布置 在 2#公路隧洞进口附近的施工场地内布置 1 台 300KW 柴油发电机，主要

　负责伏流 2#公路隧洞施工区的附属工厂及办公生活区的用电。

　在 2#渣场附近的混凝土拌合站场地附近布置 1 台 500KW 柴油发电机，主要负责伏流 2#公路隧洞施工区混凝土拌合系统及砂石骨料加工系统用电。

　在 2#公路隧洞洞内布置 1 台 400KW 柴油发电机，主要负责伏流 2#公路隧洞施工区的附属工厂及办公生活区的用电。

　③变压器的布置 根据施工总体布置要求，出口有以下供电区：

　5#供电区：布置在伏流 2#公路隧洞段进口附近的 2#空压站内，主要负责2#空压站内的空压机供电，共配置 1 台 800KVA 及 1 台 630KVA 箱式变压器。

　6#供电区：布置在 2#渣场附近的出口混凝土拌合系统及砂石骨料加工系统附近，主要负责伏流 2#公路隧洞混凝土拌合系统及砂石骨料加工系统供电，共配置 1 台 450KVA 箱式变压器。

　7#供电区：布置在伏流 2#公路隧洞段进口附近，主要负责伏流 2#公路隧洞开挖支护及混凝土等的施工供电，共配置 1 台 1000KVA 箱式变压器。

　（3）无功补偿 为提高施工供电质量，使功率因数大于 0.9，拟在供电覆盖范围较大的变压器低压侧配置并联补偿装置。

　（4）用电设备保护 洞外变压器配置一组避雷器和一组跌落式熔断器，做好接地，以防短路和雷电波损坏设备。

　（5）设备配置 为保证供电安全可靠，10KV 高压开关柜选用 KYN 系列真空开关柜，电缆选用 VV 系列动力铜芯电缆，变压器选用箱式变压器。

　（6）施工照明 根据规范要求，洞内在隧洞一侧设置照明系统，统一使用 60W 节能灯间隔10m 布置，潮湿和易触及带电体部位设置 36V 照明，工作面照明采用镝灯和碘钨灯照明，洞内每隔 50m 安装 1 套应急灯。按照就近原则从最近的变压器引线，采用低压照明电缆布线。施工厂区照明以钠灯、水银灯为主，并配备足够的碘钨灯、镝灯为局部照明。道路采用高压钠灯照明，室内采用日光灯、白炽灯。在隧洞进口段设过渡段照明，从亮到暗，以适应进出隧洞人员的视力变

　化。

　施工供电工程量表 序号 名称 型号规格 单位 数量 备 注 1 变压器 630KVA 台 1

　2 变压器 450KVA 台 1

　3 变压器 800KVA 台 1

　4 变压器 1000KVA 台 1

　5 柴油发电机 500KW 台 1

　6 柴油发电机 400KW 台 1

　7 柴油发电机 300KW 台 1

　8 高压架空线路 IGJ-3×95mm² m 900

　9 高压电缆 YJV22-3×35铠装 10kV m 800

　10 低压电缆 VLV-3×185+1×70 m 900

　11 照明电缆 BLX-2×25 米 900

　12 补偿装置 PGJ1 台 2

　13 高压开关柜 KYN1-10

　台 1

　14 配电柜

　台 6 自制 15 照明线 YC-2×6 m 800

　16 户外隔离开关 GW4-10 组 3

　17 避雷器 HY5-WS-17/50 组 5

　18 令可开关 RW4-100 组 3

　19 空气开关 DZ-630A 台 3

　20 开关箱 （内装漏电空气开关）

　个 8

　21 漏电空气开关 DZ20L-200A 台 6

　22 漏电空气开关 DZ20L-100A 台 6

　23 照明箱 XXM-1N 个 8

　24 行灯变压器 4KVA380V/36V 台 3

　25 36V照明灯 100W 套 30

　26 节能灯 60W 套 150

　27 应急灯

　套 20

　28 镝灯 3.5KW 套 4

　29 水银灯(工矿弯灯) 250W 套 3

　30 碘钨灯 1000W 套 60

　4 2.4 施工通风

　1 2.4.1 通风目的

　通风的目的在于排出爆破产生的炮烟、粉尘及车辆排出的废气等，保证洞内具有良好的工作环境，使洞内的有害气体的浓度、温度等均能满足有关规范、规程的要求，保证职工的身体健康和生产效率的提高。

　2.4.2 通风原则

　（1）通风设备全部选用低噪音隧道风机，通风管选用阻燃风管； （2）通风时间按 40min 计算，漏风系数一般可取 1.20～1.45； （3）地下开挖范围内的每一个人员提供不少于 3m³/min 的新鲜空气； （4）地下开挖中，通风系统有足够的容量，以保持空气流动速度不小于15m/min，并注意防止空气停滞； （5）地下开挖施工中，考虑到时间、温度、湿度以及几种污染物质的综合影响，空气中所含瓦斯、烟雾和粉尘等杂质的浓度不应超过国家规定的人体安全保健水平； （6）地下开挖作业空间的空气中一氧化碳含量不高于 30mg/m³； （7）地下开挖施工中，二氧化硅粉尘含量不应超过 1mg/m³； （8）地下开挖期间，通风管的终点距工作面不应大于 30m，必要时在通风管上设置中间接力风机，以保证良好地排除污染空气。在通风管端头与工作面之间设置辅助排风系统，以排除爆破后停滞在工作面上的烟雾。出渣时，渣堆连续洒水以消除粉尘； （9）为保证长隧洞施工的洞内空气质量，避免采用空气污染较大的内燃机车辆运输出渣。

　3 2.4.3 通风 布置 及设备 材料

　（a）通风布置 在 2#公路隧洞段进口附近布置 SDDY-Ⅰ-11 型隧道对旋轴流风机，沿 2#公路隧洞敷设直径为 100cm 的风筒至工作面。待第一段隧道贯通后，通风设备移至 K1+020～K1+052 明路段，为第二段隧道施工提供优良的通风条件。

　轴流风机布置特性见下表 风机布置特性表 通风机 名称 型

　号 风量 m³/min 布置位置 用途

　风机 SDDY-Ⅰ-11 型 1550 2#公路隧洞进口 2#公路隧洞洞内通风 （b）通风设备与材料用量 通风设备与材料用量见表 施工通风设备、材料表 序号 名称 规格型号 单位 数量 特性 备注 1 轴流风机 SDDY-Ⅰ-11 台 1 Q＝1550m³/s 功率：150KW

　2 风管 Ф100cm m 750

　 7 钢绞线 GJ-25mm² m 780

　 3. 施工方法

　1 3.1 明洞段

　明洞段桩号为 K0+660~K0+665 采用 I16 型钢钢架，立架间距为 50cm，钢架间采用内外 2 层Φ25 纵向连接筋焊接牢固，连接筋换向间距为 50cm，梅花型布置，挂φ6@5cm×5cm 内外两层钢筋网片，最后立模浇筑 C25 混凝土进行支护，初支厚度为 40cm。

　2 3.2 进口段

　根据伏流 2#公路隧道的实际情况，先对洞口用锁口锚杆进行锁口，喷射C25 混凝土封闭边仰坡，后对洞口 2 米进行立架喷浆支护，洞内 5 米采用立架喷浆外增设系统锚杆进行加强支护。在开挖支护施工时使用台车进行操作。在开挖施工中采取“短进尺、弱爆破、加密量测、及时支护”的方式进行开挖，严格控制最大单响药量，尽可能减少爆破施工对围岩的扰动。采用分层分部开挖方式，采取一掘一支护程序稳步推进。

　洞口拱部开挖线外 50cm 位置用 2 排Φ25 锚杆进行锁口，锚杆单根长度为L=4.5m，两排锚杆间排距设置为 50cm，仰角为 5°~７°。锁口锚杆采用先注浆后插锚杆的施工方法，注浆砂浆采用强度等级不低于 42.5MPa 的普通硅酸盐水泥，砂浆强度等级应不低于 M25，锚杆外露 10cm。考虑到洞口段原因，洞外2m 及洞内 5m 均采用 I16 型钢钢架立架，钢架间距为 0.5 米，钢架间采用环向间距为 1m 的Φ25 纵向连接筋焊接牢固，挂φ6@20cm×20cm 钢筋网片，洞内5 米的每榀钢架均设置 7 处 2Φ25，L=3m 锁脚锚杆进行锁脚，且增设 L=4.5，间排距 1m 的系统锚杆，喷射 C25 混凝土进行支护。

　3 3.3 洞身段

　根据围岩情况，因洞内洞身大部属于Ⅲ~Ⅳ类围岩，围岩情况相对较好，Ⅲ级围岩局部设置随机锚杆挂网喷浆支护，Ⅳ类围岩设置系统锚杆挂网喷浆支护。采用Φ25 锚杆 L=4.5m，外露 10cm，喷 C20 混凝土进行支护。具体情况根据设计图纸而定。

　4 3.4 跨暗河段

　开挖前可在底部先打一排探孔对前方情况进行探测，确保安全后方可向前掘进。确保安全后，先打整环超前固结小导管对围岩进行注浆，使整个洞身形成统一整体。开挖采用先中导洞开挖，后进行上导扩挖，之后对下导进行扩挖。开挖爆破时，通过严格控制装药量，控制开挖进尺，减小开挖量，减小爆破对围岩的扰动。

　开挖后立架挂网喷浆支护，支护参数参照设计图纸《水源工程-隧洞结构图》中Ⅴ类 C 型断面支护参数。

　开挖支护完成后在该段底板上铺设一对栈桥，过往机械及车辆可在该栈桥上通过，确保施工安全 。

　具体可见专项施工方案。

　4. 施工设备及人员配置

　（1）伏流 2#公路隧洞施工主要设备如下表：

　伏流 2#公路隧洞施工主要设备配置表 序号 设备名称 型号 单位 数量 备注 1 手风钻 YT-28 台 15

　2 装载机 WA470-3 台 1 3.0m 3 侧翻式装载机 3 反铲 CAT330 台 1 1.6m 3 液压反铲 4 自卸汽车 20T 台 4 备用 1 台 5 钻爆台车

　台 1

　6 搅拌车

　台 2 9m³ 7 喷浆车

　台 1

　8 湿喷机 TK-500 台 2

　9 电焊机 BX3-500 台 4

　10 注浆机 MZ-1 台 2

　（ 2）施工人员配置 伏流 2#公路隧洞施工劳动力组合如下表所示。

　伏流 2#公路隧洞施工单班劳动力组合表 序号 工种名称 人数 备注 1 工长 1 施工采用两班作业循环制

　2 YT-28 型凿岩机操作手 12 3 装载机操作手 2 4 反铲操作手 3 5 炮工 3 6 司机 8 7 立架工 7 8 喷浆工 8 9 电工 2 10 水泵工 1 11 修理工 1 12 测量工 2 13 安全员 1 14 技术员 1 15 质检员 1 16 力工及其他 4 合计 57 人/班 5. 施工工艺与流程

　1 5.1 隧洞开挖

　1 5.1.1 施工方法

　伏流 2#公路隧洞开挖采用在隧洞靠渣场侧进口段单头掘进的方式。开挖主要采用钻爆法，全断面开挖的方式，采用人工持 YT-28 手风钻钻孔，周边光面爆破，炸药采用乳化炸药，采用塑料导爆管连接非电毫秒雷管起爆。爆破施工主要采用楔形掏槽的形式。洞挖过程中遇围岩地质情况恶劣的洞段，采取“短进尺、弱爆破、加密量测、适时支护”的方案。

　洞内出渣采用 1.6m3 液压反铲扒渣清底，3m3 装载机装车，20t 自卸汽车运输，弃渣全部运至 2#渣场，平均运距约 1.2km。

　2 5.1.2 爆破设计

　伏流 2#公路隧洞开挖采用 YT-28 手风钻钻孔，毫秒微差爆破，周边光面爆破，Ⅲ类围岩钻孔深度 3.3m，计划循环进尺 3.0m，Ⅳ、Ⅴ类围岩钻孔深度2.5m，计划进尺 2.0m。

　760-812690～736R410~456 伏流 2#公路隧洞Ⅲ~Ⅴ类围岩开挖断面图 根据地质特性和洞型，采用楔形掏槽，掏槽孔布置于断面中部。根据不同的围岩类别，采取不同的钻孔深度：Ⅲ类围岩钻孔深度为 3.3m，孔径为42mm，Ⅳ、Ⅴ类围岩孔深度为 2.5m，孔径为 42mm。为保证掏槽效果，掏槽孔的孔深比崩落孔超前 20cm。对于掏槽孔采用φ32mm 药卷，增大装药量，保证爆破成功率，装药系数取 0.7～0.85；崩落孔采用φ32mm 药卷，装药系数取0.5～0.8；为保证光爆效果，周边孔采用φ25mm 细药卷，并采用间隔装药结构，装药量控制在（200～350）g/m。

　伏流 2#公路隧洞Ⅲ~Ⅴ类围岩开挖钻孔爆破的具体技术参数如下表 伏流 2#公路隧洞交通洞Ⅲ类围岩开挖爆破参数表 序号 炮 孔 类型 钻孔参数 装药参数 孔径 孔深 炮孔间距 孔数 最 小 抵 抗线 药卷直径 单孔药量 总装药量 mm m cm 个 （cm）

　mm (kg/孔）

　kg 1 掏槽孔 42 1.2 71 4 25 32 1 4 2 42 2.3 50 12

　32 1.6 19.2 3 崩落孔 42 2.0 110 9 60 32 1.4 12.6 4 42 2.0 110~137 11 60 32 1.4 15.4 5 42 2.0 134 7 60 32 1.4 9.8 6 底孔 42 2.0 51 17 70 32 1.2 20.4 7 光爆孔 42 2.0 51~53 39 65 32 0.6 23.4

　 伏流 2#公路隧洞Ⅳ、Ⅴ类类围岩开挖爆破参数表 序号 炮 孔 类型 钻孔参数 装药参数 孔径 孔深 炮孔间距 孔数 最 小 抵 抗线 药卷直径 单孔药量 总装药量 mm m cm 个 cm mm (kg/ kg 1 掏槽孔 42 1.2 70 4 25 32 1 4 2 42 2.3 50 12

　32 1.6 19.2 3 崩 落 孔 42 2.0 64~75 15 60 32 1.4 21 4 底孔 42 2.0 80 6 70 32 1.2 7.2 5 光爆孔 42 2.0 49~55 19 65 32 0.6 11.4 伏流 2#公路隧洞洞口段爆破炮孔布置及网络连接见附图 1，洞身标准段各围岩类别钻孔爆爆破炮孔布置及网络连接见附图 2。

　3 5.1.3 开挖施工工艺流程

　伏流 2#公路隧洞因大部分围岩属于Ⅲ、Ⅳ围岩，故开挖可采用全断面开挖。总体上按照设备共享原则进行施工协调，开挖采用人工持 YT-28 手风钻钻设水平孔开挖，周边光面爆破。不同围岩类别采取不同的工艺流程，Ⅲ类围岩开挖后，系统支护施工可滞后 30m 左右，Ⅳ~Ⅴ类围岩开挖后，系统支护施工要跟进进行施工，最大滞后距离为 5m 左右，并根据开挖情况增加临时支护或进行加强支护，其施工工艺流程如下：

　Ⅲ类围岩开挖工艺流程框图

　装药爆破 通风散烟，喷水除尘 安全清撬、危石支护 出渣、清底 延伸风水电管线及辅助设施，转入下一循环 安全监测 施工准备 测量放线 钻

　孔 锚喷支护

　 Ⅳ~Ⅴ类围岩开挖工艺流程框图

　主要施工作业措施如下：

　①测量放线：施工测量由专业人员采用全站仪进行。每次钻孔前均用红油漆在掌子面上标示各孔位置。

　②钻孔作业：选派熟练的钻工，严格按照设计进行钻孔作业。各钻工分区、分部位施钻，实行严格的钻工作业质量经济责任制。每排炮由值班技术员按爆破图的要求进行检查。周边孔偏差不得大于 5cm，爆破孔偏差不得大于10cm。

　③装药爆破：炮工按钻爆设计参数认真进行作业，炸药选用抗水乳化炸药。崩落孔、掏槽孔药卷直径 32mm，连续装药，周边孔选用 Ф25 药卷，间隔装药。装药完成后，由技术员和专业炮工分区分片检查，联结爆破网络，撤退工作设备、材料至安全区域后进行引爆。

　注：

　在开挖Ⅳ~Ⅴ类围岩时，如果围岩在系统支护后，还不能保持稳定，及时进行砼衬砌。

　喷锚支护、安装钢支撑 装药爆破 通风散烟，喷水除尘 安全处理、平渣、扒拱脚 出渣、清底 喷砼至要求厚度 安全监测 延伸风水电管线及辅助设施，转入下一循环 施工准备 测量放线 超前支护 钻

　孔

　④通风散烟：爆破后启动轴流通风机压入通风，爆破渣堆进行人工洒水除尘。

　⑤安全处理、清底：爆破后由安全员处理掌子面及顶拱安全，出渣后再次进行安全检查及支护，为下一循环钻孔作业做好准备。

　⑥根据监理工程师的指示，依据开挖揭示的地质情况确定支护作业时段。

　2 5.2 钢支撑施工

　1 5.2.1 钢支撑的施工工艺流程见框图

　钢支撑施工工艺流程

　 2 5.2.2 钢支撑的具体施工方法

　A 钢支撑加工制作 自行加工，洞外按 1:1 比例放样设立工作台。按设计分节，垫板、螺栓联结。

　a 加工做到尺寸准确，弧形圆顺。钢支撑节点焊接长度满足规范要求，焊接成型时，沿钢架两侧对称进行，钢支撑主筋中心与轴线重合，连接孔位置准确。

　b 钢支撑加工后先试拼，检查其平面翘曲和横断面误差。

　c 钢支撑堆放和运输时不得损坏和变形。

　B 钢支撑安装 a 测量定位 首先测定出线路中线，确定高程，然后再测定其横向位置；钢支撑设于曲线上时，安设方向为该点的法线方向；安设于直线上时，安设方向与线路中线垂直；每榀的位置定位准确，上下、左右偏差小于±5cm，斜度＜2°。

　b 现场准备 运至现场的单元钢支撑分单元堆放，且每榀要有编号。按监理工程师的指 施工准备 钢支撑制作

　测量定位

　现场准备

　安装施工

　喷混凝土 下一循环 安装连接筋

　示或经超前勘探查明的岩石破碎软弱地段安装钢支撑，钢支撑装设在衬砌设计断面以外，如因某种原因侵入到衬砌断面以内，须经监理工程师批准。钢支撑安装后，对断层破碎带的围岩稳定进行监测，遇有危险情况，及时增强钢支撑或采取其他加强措施，并报告监理工程师。经监理工程师检查认为不合格时，根据监理工程师的指示进行调整、修补和置换。

　c 安装前检查钢支撑制作的质量是否满足设计要求。钢支撑与岩面之间楔紧，相邻钢支撑之间连接牢靠。

　3 5.2.3 钢支撑质量控制措施

　（1）进场的工字钢、各种型号的钢筋等施工材料必须通过检验，检验合格后方可使用。

　（2）钢拱架、钢格栅安装前分批按设计图检查验收加工质量，严格控制轴线、尺寸、接头拼接板对位的准确，要满足规范对焊缝的要求。不合格禁用。

　（3）清除干净底脚处浮渣，超挖处加设钢(混凝土)垫块，其中间段接头板用砂子埋住。以防喷射混凝土堵塞接头板螺栓孔。

　（4）按设计焊定位筋及纵向连接，段间连接安设垫片拧紧螺栓，确保安装质量。

　（5）钢支撑（格栅）定位、锁脚锚杆的布设，要在检查开挖断面合格后进行，要严格按设计部位安设，锚杆的钻眼方位、方向、角度、深度要达到设计要求。

　（6）钢支撑（格栅）安立，其轴线要与隧道中线垂直，施工中应在钢架基脚部位预留足够的坚实地基，架立钢架时挖槽就位。其中线、标高要准确，支座要稳定，其倾斜度不大于 2°；钢架的任何部位偏离铅垂面不应大于 5cm。超挖部位要用硬性水泥砂浆支垫。

　（7）为增强钢架的整体稳定性，应将钢架与纵向连接筋、结构锚杆、定位系筋和锁脚锚杆焊接牢固。

　（8）钢架连接接头要连接牢固。拱脚部位易发生塑性剪切破坏，故该部位接头除栓接外，还应四面帮焊，确保接头的刚度和强度。条件允许时，接头最好采用角钢联接板，便于混凝土全面握裹。

　（9）当钢架和初喷层间存在较大间隙时要设骑马或楔形垫块顶紧围岩，钢架与围岩的间距不应大于 5cm。

　（10）喷射混凝土时，应注意将钢支撑与岩面之间的间隙喷射饱满和达到密实。

　3 5.3 锚杆施工工艺及流程

　1 5.3.1 施工工艺流程见框图

　“先注浆后插锚杆”施工工艺流程图

　 2 5.3.2 施工方法

　锚杆施工在初喷混凝土完毕后立即进行，以“先注浆后插锚杆”的施工工艺为主。

　首先由测量人员按施工图纸的要求在工作面布眼后，根据不同孔深及工作面的要求采用不同钻孔设备，钻孔时根据岩石走向及倾角调整锚杆孔角度。钻至规定深度后，用高压风吹孔，清除孔内碎屑、积水。采用“先注浆后插锚杆”的施工工艺时，先用 YSB-2B 砂浆泵向孔内注入孔深 2/3 的水泥砂浆，注浆管插至距孔底 5～10cm 处，随浆液注入缓慢均匀地拔出，并及时用止浆塞或水泥纸堵住孔口，以免浆液溢出。然后插入锚杆，孔口不满部分补灌，再用砂浆将孔口抹平。

　对于自稳时间短的围岩或需锚杆及早受力时，采用早强水泥砂浆锚杆，在水泥沙浆中添加早强剂。

　3 5.3.3 工艺及材料要求

　（1）工艺要求 A.锚杆孔的开孔按施工图纸布置的钻孔位置进行，其孔位偏差不大于100mm。

　B.锚杆孔的孔轴方向满足施工图纸的要求。施工图纸未作规定时，其系统锚杆的孔轴方向垂直于开挖面；局部加固锚杆的孔轴方向与可能滑动面的倾向相反，其与滑动面的交角大于 45°。

　施工准备 拉拔试验 浆液制备 钻孔 锚杆加工、运输 清孔 孔内注浆 安插锚杆

　C.注浆锚杆的钻孔孔径大于锚杆直径，采用“先注浆后安装锚杆”的程序施工时，钻头直径大于锚杆直径 20mm 以上。

　D.锚杆孔深度必须达到施工图纸的规定，孔深偏差值不大于 100mm。

　E.锚杆注浆的水泥砂浆在混凝土拌和站集中机械拌和，如无特殊要求，其配合比（重量比）通过试验选定，选取范围如下：

　水泥：砂=1:1～1:2 水泥：水=1:0.38～1:0.45 F.先注浆的永久支护锚杆、在钻孔内注满浆后立即插杆。

　G.锚杆注浆后，在砂浆凝固前，不得敲击、碰撞和拉拔锚杆。

　（2）材料要求 A.锚杆：材料按施工图纸的要求，选用Ⅱ级或者 III 级高强度的螺纹钢筋或变形钢筋； B.砂：采用最大粒径小于 2.5mm 的中细砂； C.水泥砂浆：砂浆标号必须满足施工图纸的要求，注浆锚杆水泥砂浆的强度等级不低于 M25； D.外加剂：按施工图纸要求，在注浆锚杆水泥砂浆中添加的速凝剂和其它外加剂，其品质不含有对锚杆产生腐蚀作用的成分； 4 5.4 挂钢筋网

　1 5.4.1 工艺流程

　挂钢筋网的施工工艺流程见框图

　 2 5.4.2 施工方法

　钢筋网片在钢筋加工厂预制，汽车运输至施工现场。按施工图纸的要求和监理工程师的指示，在指定部位进行喷射混凝土前布设钢筋网，在岩面初喷混凝土并安装锚杆后，人工利用钻机工作筐施挂，或在搭设的平台上施挂。

　施工准备 钢筋除锈 网片制作 网片运输 挂网、固定复喷混凝土 下一循环

　钢筋网随受喷面的起伏铺设，与受喷面的间隙为 3～5cm。在有锚杆的部位用焊接法或用锚杆垫板把钢筋网与锚杆联结在一起，其它部位可利用钻机打浅孔，用“U”型卡固定钢筋网，使钢筋网捆扎牢固，在喷射混凝土时钢筋不晃动。

　3 5.4.3 工艺要求和标准

　A.钢筋（丝）网：采用屈服强度不低于 240MPa 的光面钢筋网或符合相关规定的镀锌钢丝。挂网在岩面初喷混凝土并安装锚杆后进行。

　B.钢筋（丝）网使用前清除锈蚀。

　C.按施工图纸的要求和监理工程师的指示，在指定的部位进行喷射混凝土前布设钢筋网。

　D.钢筋网的钢筋种类、直径和间距符合施工图纸的要求。

　E.挂网喷射混凝土支护保护层厚度不小于 50mm。

　F.钢筋（丝）网的搭接长度为 1～2 个网孔，亦不小于 200mm。

　G.钢筋网捆扎要牢固，与锚杆外露头绑扎连接，压网钢筋与锚杆外露头点焊连接。在喷射混凝土时钢筋不得晃动。钢筋网喷射混凝土施工按 SL337-2007的有关规定执行。

　5 5.5 喷混凝土施工

　喷射混凝土分为素喷、网喷混凝土两种，采用强度等级为 C20、C25 混凝土，喷射厚度 8～16cm。其中喷射钢筋网混凝土的钢筋网片在钢筋加工厂预制，钢筋网有两种规格，一种为：φ8mm，网隔间距 200mm×200mm，另一种为：φ6mm，网隔间距 200mm×200mm。

　1 5.5.1 工艺流程

　喷混凝土的施工工艺流程见框图 喷混凝土工艺流程图

　 喷射机 搅拌机 速凝剂 空压机 受喷面 喷嘴 砂 豆石 水泥 水 砼搅拌运输车 比例泵 外加剂

　2 5.5.2 施工方法

　伏流 2#公路隧洞采用“湿喷”法施工。

　采用 TK-500 湿喷机施喷，喷头处加入速凝剂。当喷射混凝土作业面时，初喷先拱后墙，复喷先墙后拱，喷射顺序先下后上，避免回弹的混凝土挡住未喷岩面。喷射方向与岩面垂直，设置钢支撑后，喷钢支撑背部空隙时将喷头适当偏斜。喷头与岩面保持 0.6～1.0 米的距离。喷射时，料束呈旋转轨迹运动，一圈压半圈，纵向按蛇形状，每次蛇形喷射长度 3m 至 4m。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。岩面凹陷处先喷混凝土找平。

　钢筋网喷射操作时喷头不正对钢筋，并及时清除钢筋网“架住”的脱落的喷层或大量回弹物，以免影响喷射质量。

　5.53 .3 技术质量措施

　（1）材料选择：

　A.水泥：优先选用符合国家标准的普通硅酸盐水泥，当有防腐或特殊要求时，经监理工程师批准，可采用特种水泥。应优先选用新鲜的普通硅酸盐水泥，其标号不宜低于 42.5MPa。进场水泥有生产厂的质量证明书。

　B.骨料：细骨料采用坚硬耐久的粗、中砂，细度模数大于 2.5，使用时的含水率控制在 5%～7%；粗骨料采用耐久的卵石或机轧碎石，粒径不大于 15mm；当使用碱性速凝剂时，喷射混凝土中不使用含有活性二氧化硅的骨料，喷射混凝土的骨料级配，满足表 1 的规定。

　喷射混凝土用骨料级配

　表 1 项目 通过各种筛径的累计重量百分数（%）

　0.6mm 1.2mm 2.5mm 5mm 10mm 15mm 优 17～22 23～31 35～43 50～60 73～82 100 良 13～31 18～41 26～54 40～70 62～90 100 C.水：符合招标有关规定。

　D.外加剂：速凝剂的质量符合施工图纸要求并有生产厂的质量证明书，使

　用速凝剂前，做与水泥的相容性试验及水泥净浆凝结效果试验，初凝时间不大于 5min，终凝剂时间不大于 10min。选用外加剂经监理工程师批准。

　E.钢筋（丝）网：钢筋强度应符合设计及规范要求。

　（2）喷射砼配合比 喷射混凝土配合比，通过室内试验和现场试验选定，并符合施工图纸要求，在保证喷层性能指标的前提下，尽量减少水泥和水的用量。速凝剂的掺量通过现场试验确定，喷射混凝土的初凝和终凝时间，满足施工图纸和现场喷射工艺的要求，喷射混凝土的强度符合施工图纸要求，配合比试验成果报送监理工程师。

　（3）原材料、机械设备、施工现场检查 A.称量允许偏差 拌制混合料的称量允许偏差符合下列规定：

　a）水泥和速凝剂

　±2% b）砂、石

　 ±3% B.搅拌时间 混合料搅拌时遵守下列规定：

　a）采用容量小于 400L 的强制式搅拌机拌料时，搅拌时间不小于 1min； b）采用自落式搅拌机拌料时，搅拌时间不少于 2min； c）采用人工拌料时，拌料次数不少于 3 次，且混合料的颜色均一； d）混合料掺有外加剂时，搅拌时间适当延长。

　C.运输 混合料在运输、存放过程中，严防雨淋、滴水及大块石等杂物混入，装入喷射机前过筛。

　D.喷射混凝土的准备工作 a）在喷射前对喷射面进行检查，并做好以下准备工作：拆除作业面障碍物、清除开挖面的浮石、墙脚的石渣和堆积物；处理好光滑岩面；安设工作平台；用高压风水枪冲洗喷面，对遇水易潮解的泥化岩层，采用压风清扫岩面；埋设控制喷射混凝土厚度的标志；作业区具有良好的通风和充足的照明设施。

　b）喷射作业前，对施工机械设备，风、水管路和电线等进行全面检查和试运行。

　c）在受喷面滴水部位埋设导管排水，导水效果不好的含水层设盲沟排水，对淋水处设截水圈排水。

　E.钢筋网（或钢丝网）喷射混凝土 a）按施工图纸的要求和监理工程师的指示，在指定部位进行喷射混凝土前布设钢筋网，钢筋质量应符合设计及规范要求，钢筋保护层厚度不小于50mm。

　b）钢筋网喷射混凝土的施工按 SL337-2007 第 6.5 节的有关规定执行。

　F.养护 a）喷射混凝土的养护，按按 SL337-2007 有关规定执行。

　b）当喷射混凝土周围的空气湿度达到或超过 85%时，经监理工程师同意，可采用自然养护。

　4 5.5.4 工艺要求、标准

　A.喷射作业必须在光面爆破（或预裂爆破）符合要求的基础上进行。

　B.喷射混凝土前，受喷面无松动岩块，墙脚无虚碴堆积。

　C.喷射混凝土紧跟开挖工作面及时进行。

　D.喷射混凝土的强度达到设计要求。

　E.正常情况下的回弹率，拱部不超过 25%，边墙不超过 15%。

　6. 工期计划安排

　1 6.1 施工强度分析

　伏流 2#公路隧洞只设置一个工作面。隧洞开挖采用 YT-28 手风钻钻设水平孔全断面开挖，1.6m3 液压反铲扒渣清底，WA470-3 型 3.0m3 侧翻装载机装渣，20t 自卸汽车出渣。出渣平均运距为 1.2km。以上设备生产效率估算如下表 伏流 2#公路隧洞开挖设备生产效率估算表 序号 设备名称 型号 单位 生产效率 备注 1 手风钻钻孔 YT-28 m/班 40 8.0h 为一班 2 装载机装渣 WA470-3 3.0m3 m3/h 50 自然方 伏流 2#公路隧洞开挖及支护采用循环作业施工，开挖作业循环时间见下表 伏流 2#公路隧洞开挖循环作业时间表

　部位 全断面开挖 备

　 注

　 工序 Ⅲ类围岩 （h）

　不良地质段 （h）

　测量放线 1.0 1.0 ① 断面特性：

　断面：46.7m2 孔数：88 个 出渣：163.5m3（自然方）

　②Ⅲ类围岩洞段系统锚杆及喷混凝土支护不占作业循环时间； ③ 不良地质段超前支护结束后的待凝时间可进行掌子面钻孔和装药，开挖循环时间中不计钻孔、装药时间。

　超前支护 0 6.0 钻

　孔 5.0 3.0 装药连线 0.5 0.5 人员设备退场 0.5 0.5 爆破通风散烟 1.0 1.0 安全处理 0.5 0.5 围岩支护 滞后 3.0 出

　渣 3.0 2.0 清

　底 0.5 0.5 循环时间 11 17.5 循环进尺 3.5m 2.0m 月进尺 210m 45m 2 6.2 施工进度安排

　根据上表得知，围岩类别为Ⅲ类时，伏流 2#公路隧洞全断面开挖进尺210m/月，不良地质段时，月进尺 45m/月。伏流 2#公路隧洞 736.948m 长度的掘进任务，综合考虑各类误工、窝工、围岩等因素，Ⅲ、Ⅳ类围岩段约需 150天，Ⅴ围岩段约需 90 天，总工期约 240 天。

　伏流 2#公路隧洞自 2015 年 10 月 24 日开始施工，其施工工期为 2015 年10 月 24 日～2016 年 6 月 20 日。

　7. 质量、安全保证措施

　7.1

　质量保证措施

　为保证施工质量，施工中必须严格按规范及设计要求进行，现场设立专门质量检查机构，实行“三检”制度，对施工工艺和施工过程进行全面控制。加强测量、实际监测等手段，确保施工质量满足设计要求。

　（1）开挖质量保证措施 ①严格按施工图纸及相关技术规范的要求施工，现场设专职质控人员对施工过程进行全过程控制。

　②在每个开挖面进行钻孔、爆破时，均严格按照监理工程师批准的爆破方

　案（由技术部门提出设计方案）进行钻孔、装药、连网。

　③周边孔钻孔时，定人、定区域，并设专人检查钻孔质量，做到定岗定人；同时，做好施工记录，以保证轮廓线的开挖质量，最大限度地减少超挖。

　④钻孔质量控制 A.钻孔孔位要依据测量放出的中心线、腰线及开挖轮廓线确定，以保证钻孔精度，包括孔位、孔向、深度等。

　B.周边孔在断面轮廓线上开孔，沿轮廓线调整的范围和掏槽孔的孔位偏差不大于 5cm，其他炮孔的孔位偏差不大于 10cm。

　C.炮孔的孔底落在爆破图规定的平面上。

　D.炮孔的装药、堵塞和引爆线路的联结，由经过考核合格的炮工负责，并严格按爆破图的规定和要求进行作业。

　E.炮孔经检查合格后，方可装药爆破。爆破装药时，一定要按经爆破试验调整确定后的爆破参数进行，为了防止因导爆管质量引起某一个或几个炮孔拒爆，爆破的引爆系统采用复式串、并连接法连接，每个炮孔内安装 2～3 枚导爆管作为保险。

　每次爆破后，对岩石爆破的效果进行现场实地调查并作出评价，通过仪器测定爆破对岩体完整性的影响（岩体声波测试），对爆破参数进行适当调整。

　⑤光面爆破效果达到下列要求：

　A.残留炮孔痕迹在开挖轮廓面上均匀分布； B.炮孔痕迹保存率：完整岩石不少于 80%，较完整和完整性较差的不少于50%，较破碎和破碎岩石不小于 20%； C.相邻两孔间的岩面平整，孔壁没有明显的爆震裂隙； D.相邻两茬炮之间的台阶小于 10cm。

　（2）喷混凝土施工质量控制 ①喷射混凝土作业分段分片一次进行，喷射顺序自下而上，喷射作业跟进开挖作业面，混凝土终凝下一次循环放炮时间不少于 3h。

　②喷射作业严格执行喷射机的操作规程：连续向喷射机供料；保持喷射机工作风压稳定；完成或因故中断喷射作业时，将喷射机和输料管内的积料清除干净。

　③按规范检查喷射表面，是否有松动、开裂、下坠、滑移等现象，如有，

　及时清除重喷。

　④喷体达到一定强度后可用锤击听声音，对空鼓脱壳处及时进行处理。

　⑤钻眼量测，厚度不够处补喷。

　⑥及时测定回弹率和实际配合比，以指导下步施工。

　⑦进行喷体试件的力学试验。

　⑧喷射混凝土养护：喷射混凝土终凝 2h 后，喷水养护；养护时间一般工程不得小于 7 昼夜，重要工程不得少于 14 昼夜；气温低于 5℃时，不得喷水养护。

　⑨冬季施工喷射作业区的气温不低于 5℃；混合料进入喷射机的温度不低于 5℃；普通硅酸盐水泥或矿渣水泥的喷射混凝土在分别低于设计强度 30%和40%时，不得受冻。

　⑩坚决实行“四不”制度，即“喷锚工艺不完毕，掌子面不前进；喷射混凝土厚度不够不前进；开挖、喷锚后发现问题不解决不前进；量测结果判断不安全未经补强不前进。”以上制度由施工技术人员负责检查实施，并将实施情况填入工程日志簿备查。

　（3）钢支撑和钢筋网施工的质量控制 ①钢支撑必须在初喷混凝土后立即架设，且与围岩之间的喷混凝土厚度不小于 50mm。

　②钢支撑加工要求尺寸准确，弧度圆顺。钢支撑加工后要试拼，拼装允许误差为：沿隧洞周边轮廓误差不大于±30mm，平面翘曲小于±20mm。接头连接要求每榀之间可以互换。

　③钢支撑锁脚锚杆安装必须牢固。

　④钢支撑和钢筋网使用前清除锈蚀。

　⑤钢筋网的搭接长度为 1～2 个网孔，亦不小于 200mm。

　⑥钢筋网随受喷面的起伏铺设，与受喷面的间隙宜为 3～5cm。捆扎要牢固，在有锚杆的部位采用焊接法或用锚杆垫板把钢筋网与锚杆联结在一起，其它部位可利用钻机打潜孔，“U”型卡固定钢筋网。

　⑦钢筋网与锚杆或其他固定装置连接牢固，在喷射混凝土时钢筋不晃动。

　2 7.2 安全保证措施

　（1）安全保证措施

　①建立健全以项目经理为第一责任人的安全施工领导小组，设置专职安全员，建立严格的安全管理制度及严格的安全奖惩措施。

　②认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，施工人员佩带好“安全三品”。

　③所有参加施工人员必须接受岗前教育，了解本工种的施工规程及安全注意事项，否则不准上岗，特种作业人员必须持上岗证。

　④施工前，对洞内工作面的岩石进行安全处理，清除危石、浮石，确保安全后进行施工。

　⑤施工人员在排架上施工，在排架下方挂安全网，施工人员系安全绳。

　⑥在支护施工与开挖、混凝土施工平行作业区域，相互通气，并安排警戒人员，避免造成施工事故。

　（2）劳动保护 ①严格履行职工劳保福利政策要求，确保及时发放劳保用品。

　②支护作业人员必须穿着防护服。

　③钻孔设备设捕尘装置，以便改善作业人员的劳动环境。

　④洞内采取有效的降尘措施，创造一个良好的工作环境。

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