隧道作业指导书

桂梧高速公路钟山至马江段第八合同段

隧道作业指导书

1. 施工测量

1.1隧道中线放样由项目部测量队负责，每次需要放样时提前1天预约；测量队放样的桩位由施工队技术室保护，严禁破坏。用中线法进行洞内测量的隧道，中线点间距直线部分不宜短于100m ，曲线部分不宜短于50m 。

1.2水准测量由施工队按照项目部测量队交待的水准基点定期复核。

1.3为了保证衬砌厚度和建筑限界的尺寸，各类围岩开挖尺寸严格按图纸要求的预留变形量进行开挖；在加工钢拱架和格栅时半径尺寸加大5~10cm。二衬尺寸在设计基础上加大5cm ，一方面防止施工中衬砌台车变形时建筑限界得以保证；另一方面考虑测量造成的误差。

2. 总体施工方案、施工方法

隧道Ⅱ类围岩采用上半断面弧形导坑留核心土开挖；下半断面拉中槽，马口开挖墙身逐部成型。每一循环开挖进尺不宜大于2m ，采用光面弱爆破、预裂爆破技术，尽量减少对围岩的扰动。

Ⅲ类围岩开挖：采用上下断面正台阶法分部开挖，采用光面爆破技术，挖后迅速进行初期支护，保证初期支护紧跟开挖面。

Ⅳ类围岩采用全断面钻爆开挖，多台风枪钻眼，非电光面爆破。初期支护紧随开挖施工，并和超前支护及时连成整体。

衬砌：第一次衬砌自上而下分部进行，第二次衬砌用衬砌台车自下而上全断面整体浇筑，采用泵送混凝土进行施工，前仓采用机械化自动拌和站拌和混凝土，确保混凝土连续灌注，尽量减少工作缝。

出碴：以轮式装载机为主，以挖掘机为辅，以自卸车为运碴工具的无轨装碴和无轨运输方式。

混凝土采用带自动计量的拌和楼集中拌和，隧道衬砌在距洞口600m 以上时用砼输送泵输送灌注，600m 以外时用砼输送车配合输送泵运输灌注。主要部位使用的砂浆采用强制式搅拌机拌和，其它部位采用滚筒式搅拌机拌和。

超前注浆小导管和中空注浆锚杆采用钻机或风枪钻眼，注浆机压注水泥浆；喷射砼采用湿喷机湿喷。

防水设施在二次衬砌前施工，防水板采用防水板吊挂铺设台车吊挂铺设法铺设。

仰拱和铺底超前二次衬砌施工，二次衬砌采用移动式整体钢模台车和砼输送泵泵送施工。

隧道洞内通风采用压入式通风方式。

3. 具体施工方法

3.1明洞及洞门

3.1.1县道改移

按照设计图纸要求，在路线K202+275处将县道250m 范围内做纵向改移，按三级路标准进行，设计时速30km/h，路基宽度7.5m 。施工方案：先将该段县道临时改至明洞前方20m 处，临时改移的县道按四级路标准施工，路面为砂砾石路面，路段内设三处错车带，保证社会交通畅通运行。

3.1.2护拱施工

封闭该段县道后，迅速组织施作护拱。先放样出护拱的具体位置，按设计尺寸将拱顶挖成护拱形状，夯实精修后铺厚塑料膜做底膜。接着安装绑扎钢筋。外模采用宽度不大于30cm 钢模拼装制成，然后采用同输送车或泵送方式浇筑护拱砼。护拱完成并回填拱顶、改移的道路完成后恢复699县道，使社会车辆沿原路行驶。

3.1.3开挖土石方，锚喷支护边墙

待护拱的强度达到75%时，开挖护拱下明洞上半部分土石方，开挖时分部开挖上半断面全断面开挖。下半断面采用挑马槽形式开挖。分部施作边墙锚喷支护。

3.1.4模筑混凝土

明洞模筑砼待正洞掘进完成200m 时安装衬砌台车，从洞口开始施作二衬。

3.1.5洞门

先作明洞，后筑洞门墙，洞门与明洞整体浇筑。

3.2台阶法

Ⅱ、Ⅲ类围岩段采用台阶法施工，施工顺序：

3.2.1超前注浆小导管（Ⅱ类）；

3.2.2上环形导坑开挖；

3.2.3拱部架立钢支撑，锚喷支护；

3.2.4中核开挖；

3.2.5下部开挖；

3.2.6边墙及仰拱架立钢支撑，喷锚支护；

3.2.7灌注仰拱；

3.2.8铺设环向盲沟及防水层，移动整体衬砌台车模筑二衬砼。

3.3全断面法

Ⅳ类围岩采用全断面法施工，施工顺序：

3.3.1全断面开挖；

3.3.2拱部及边墙喷锚支护；

3.3.3铺设环向盲沟及防水层，移动整体衬砌台车模筑二衬砼。

3.4超前支护

3.4.1超前长管棚

使用XY-28-300电动钻机，钻孔并顶进长管棚钢管。

采用砼套拱作长管棚导向墙。在要施做长管棚地段前端10m 线做上半台阶成拱部管棚工作室，模筑套拱，定位后进行长管棚施工，套拱内埋设轻型工字钢；当长管棚施做于洞口地段时，套拱在明洞外轮廓以外施做。

管棚按设计位置施工，先打有孔管，注浆后再打无孔管，无孔管作为检查管，检查注浆质量。

注浆采用分段注浆。注浆机械为BW-250/50型注浆泵，浆液为水泥-水玻璃浆液。注浆结束后及时清除管内浆液，并用30号水泥砂浆紧密冲填，增强钢管的刚度和强度。

3.4.2超前小导管

根据设计图纸在开挖轮廓线上按环向间距40cm 布眼，采用风枪在孔位以2-5º外倾角钻孔，钻孔深度达设计值后，用高压风将孔吹干净，插入小导管。小导管插入采用风枪顶入或人工插入，然后进行注浆，注浆前先封闭，用喷射混凝土封闭掌子面，并清理小导管内积物。注浆顺序由下向上，浆液用拌和机搅拌，2UB-5注浆泵注浆。注浆采用水泥单液浆，水泥浆液水灰比1:1，注浆压力0.5～1.0Mpa 。每打完一排导管后，开挖拱部及第一次喷射砼，架设钢拱架，初期支护完成后，隔3-4m 再打一排小导管，超前小导管保持不小于1.2m 的搭界长度。超前小导管尾部焊接于钢支撑上，连结成一整体。

3.4.3超前锚杆

根据设计图纸在开挖轮廓线上按环向间距40cm 布眼，采用风枪在孔位以2-5º外倾角钻孔，钻孔深度达设计值后，用高压风将孔吹干净后，装入锚固剂，插入锚杆。锚杆插入采用风枪顶入或人工用锤打入。超前锚杆保持不小于1m 的搭界长度，尾端焊接于系统锚杆及钢筋网上。

3.5正洞开挖

3.5.1非钻爆法开挖

Ⅱ、Ⅲ类围岩按台阶法施工，上弧形导坑采用非钻爆法机械开挖，中核和下部开挖根据围岩地质情况，采用钻爆法或机械开挖。

非钻爆法机械开挖以风镐开挖为主，人工辅助。风镐沿开挖轮廓线将上部弧形导坑的围岩破碎松动，围岩整体性较差时，也可用人工开挖。

3.5.2钻爆开挖

钻爆开挖作业程序：钻爆设计→测量放线（画炮眼位置）→按布眼钻孔→装药联线→起爆→通风除尘→排险撬顶→出碴

3.5.2.1钻爆设计

隧道围岩钻爆设计详见“钻爆设计图、药量配备表”。

3.5.2.2测量放线

测量放线以洞内支导线为依据放施工中线，以激光准直仪光斑为基础画炮眼及外轮廓位置，掏槽眼、辅助眼、周边眼按设计的数量和位置准确布置在掌子面上。

3.5.2.3钻眼

隧道正洞以风枪钻眼为主，风镐辅助，掏槽眼比掘进眼深20cm 左右，掘进眼尽量垂直于撑子面且底部在同一平面上，周边眼按0.03～0.05斜率外插，严格控制外插角。

3.5.2.4装药联线

炸药采用2#岩石硝铵炸药和2#抗水岩石硝铵炸药，雷管为非电毫秒雷管，爆破网路联结形式采用簇联，火雷管起爆。炮眼装药方式周边眼采用间隔装药、其他眼采用集中装药。装药后剩余空间用炮泥堵塞，堵塞长度不小于炮眼直径的10倍。炮泥用PNJ-1型炮泥机制作。

3.5.2.5起爆

起爆在洞内作业人员和机械设备撤到安全地带，爆破网络联接经检查无误后，方可点燃火雷管起爆。

3.5.2.6通风除尘

按部颁要求，通风除尘，确保洞内空气清洁、无粉尘飞扬。具体见通风作业部分。

3.5.2.7排险、撬顶

通风除尘后，机械清除边墙部分危石，人工用钢钎撬除顶部危石，确保施工安全。

3.5.2.8出碴

出碴方式采用无轨运输，挖掘机或装载机装碴，用自卸汽车运到弃碴场。

3.6初期支护

初期支护采用复合支护，以锚杆、湿喷砼、钢架为初期支护。

3.6.1钢拱架

钢拱架提前在洞外加工，初喷4cm 砼后架设，架设完毕后再喷射砼到设计厚度，保护层不小于2cm 。

钢拱架要和超前管棚或超前小导管焊接在一起。

3.6.2喷射砼

喷射砼采用湿喷技术，机械设备为成都岩峰公司TK-961型湿喷机。 砼在拌和楼集中拌和，砼搅拌运输车运至喷射面，送入TK-961湿喷机，进行喷射。喷射前，首先清理岩面危石及松动石头，检查开挖断面是否符合要求。经检查符合要求后用水将岩面湿润，进行喷射砼。喷射过程中，风源风压稳定在1.0～2.5Mpa ，喷嘴处风压在0.3～0.7Mpa ，喷嘴与岩面间距离控制在0.6～1.0m ，喷射方向与岩面垂直或不大于10度的倾角。喷射拱部时沿径向喷射，第一次喷射厚度控制在4cm 左右，施工完锚杆、U 形钢拱架、格栅后再补喷到设计厚度。喷射原则由下向上，先边墙、后拱部，分段、分块、分部施工。喷射时，螺旋状转动，确保混凝土少回弹、粘结好，保证喷射混凝土质量。

3.6.3中空注浆锚杆

按设计间距纵向布置中空锚杆。连接钻头和第一节锚杆，将锚杆另一端与风枪、钎尾连接，开始钻进，钻进开始时多旋转、少冲击，钻进1m 左右按正常情况钻进，钻进直至设计深度。锚杆就位后，用注浆泵通过锚杆中间孔注浆，注浆压力控制在2～4Mpa ，待灰浆达到设计强度后，上紧垫板。然后喷射混凝

土至设计厚度，进行隧道开挖。爆破时间必须在喷射混凝土终凝后4小时。

3.7防水层铺设

本标段隧道防排水要求达到如下标准：

洞内无渗漏水；安装孔眼不渗水；洞内路面不冒水、不积水。

3.7.1弹簧盲管及排水管铺设

弹簧盲管利用防水板吊挂铺设台车，人工用钉固定。纵向排水管和横向排水管用人工在已施工的砼底座上铺设，纵向排水管外裹一层无纺土工布，防止砂土流入管内。纵横排水管通过三通连接。

3.7.2复合防水板铺设

铺设工艺流程：防水板剪裁下料→防水板洞外焊接→防水板接缝检查→吊挂铺设台车就位→在初期支护上钻孔安装膨胀管→利用木螺钉固定吊环→将防水板铺设在台车上→升起支撑架→利用吊环铺设防水板→相邻防水板循环接缝处理→降下支撑架→检查铺设质量。

3.7.2.1防水板洞外下料及焊接

防水板按环向进行铺设。根据开挖方法、设计断面、规范规定的搭接尺寸及一个循环的长度来确定防水板的下料尺寸。防水板在洞外进行焊接，将剪裁好的防水板平铺，按规范要求搭接，再焊成一个循环所需要的防水板；防水板搭接长度10cm ，采用自动行走式热合机进行双缝焊接。焊缝要进行气密性检查，充气压力为0.15MPa ，并保持恒压时间不小于2分钟。合格后将一个循环的防水板卷成筒状待用。

3.7.2.2防水板的铺设

防水板在吊挂铺设台车上进行。台车

结构见“防水板吊挂铺设台车示意图”：

其上部采用φ108钢管或槽钢弯成与隧道

拱部形状相似的支撑架，用丝杆与台架连

接，以便其升降；走行部分采用轨行式，

轨距与钢模台车一致。

铺设操作程序如下：

（1）将防水层吊挂铺设台车移至作业地段就位；

（2）在初期支护上钻孔安装膨胀管及吊环；

（3）将一卷一个循环长度卷成筒状的防水板置于支架中央，放开防水板使之自由垂落在支撑架两侧，整体铺设；

（4）使防水板尽量紧贴锚喷壁面；

（5）利用吊环铺设防水板；

（6）相邻循环防水板之间的搭接缝采用双缝焊接，采用15cm 宽的三合板置于锚喷面与前一组防水板端头作为焊接平面，边焊边沿环向移动三合板，焊接完成后撤出三合板，进行气密性检查；

（7）旋转丝杆将支撑架降下，本循环防水板铺设即告铺完。

3.8二次衬砌

二次衬砌采用普通砼和防水砼两种，仰拱及铺底超前，整体式钢模台车全断面衬砌。

3.8.1砼供应

砼在拌和楼集中拌和，洞口600m 内用输送泵运输灌注，600m 以外用砼搅拌运输车运输，砼灌注采用砼输送泵灌注。

3.8.2仰拱及铺底

仰拱及铺底超前二次衬砌施工，采用半幅施工，超前距离50～100m ，每循环施工50m 。砼搅拌运输车将砼运到施工地点后，直接倾倒，用插入式振动棒振捣。

3.8.3二次衬砌施工要求

（1）所用的原材料必须符合质量要求；

（2）施工前，必须对施工机具进行检查，保证工作时不出问题；

（3）出碴清底后，用仰拱检查尺（自制）检查仰拱开挖断面，不符合要

求时进行处理。清底工作必做到“三无”即无积水、无杂物、无虚碴；

（4）衬砌台车定位后必须检查衬砌厚度和净空，满足设计要求方可进行砼灌注；

（5）脱模剂的涂模必须做到均匀、到位；

（6）挡头模及衬砌台车加固必须牢靠；

（7）外加剂严格按配比准确计量，适当延长拌和时间，确保拌和均匀；

（8）砼灌注时必须分层且两侧对称灌注，每层灌注深度不大于30cm ，两侧高差不大于50cm ，振捣严格按操作规程进行，保证砼内实外美；

（9）衬砌脱模时间：砼强度达到2.5Mpa 时即可拆模；

3.8.4二次衬砌施工时间

（1）隧道周边位移速率有明显减缓趋势；

（2）水平收敛（拱脚附近）速度小于0.2mm/d或拱顶位移速度小于0.15mm/d；

（3）收敛量已达到总收敛量的80%以上；

（4）初期支护表面无再发展的明显裂缝；

但是，当不能满足上述条件，围岩变化无收敛趋势时，必须采取有效补强措施，使围岩—初期支护体系有一定的安全系数，然后立即施作二次衬砌。

3.9围岩量测

现场监控量测与信息化施工管理，是新奥法的重要内容。现场监控量测是监控施工中围岩稳定性，检验设计与施工是否正确合理的重要手段，搞好监控量测并及时将量测信息反馈到设计施工中去，可以掌握围岩和支护在施工过程中的力学动态及稳定程度，保证施工安全，为评价和修改初期支护参数，调整掘进进尺和施工方法及二次衬砌施作时间提供信息依据。

3.9.1监控量测项目

本工程要求的量测项目包括洞内观察、净空水平收敛量测以及拱顶下沉量测和地表沉降量测四个必要项目。

周边位移、拱顶下沉量测测线布置见下图。

周边位移、拱顶下沉量测测线布置图

地表下沉量测测点布置见下图。

洞内观察主要是（1）做好地质观察，即每次开挖后均绘制地质素描图，用以核对围岩类别及判断无支护时围岩的稳定性。（2）检查喷射砼有无裂损及发展，锚杆钢架有无松动，并做好相应记录。此项工作将始终贯穿整个隧道施工过程。

3.9.2量测人员配置

成立以总工程师牵头，隧道工程师具体负责，地质工程师、试验工程师、测量工程师、质检工程师参与的监控量测组，监控量测组配2名技术员、3名

测量工具体进行量测项目的具体实施，做好详细的量测记录。

3.9.3量测数据的处理和应用

量测的资料、数据及时收集整理并用微机处理，拟用西南交通大学开发的围岩量测处理软件，根据量测数据及位移-时间曲线进行回归分析，推算最终位移值和掌握位移变化规律，以指导施工和完善设计。

在量测过程中，若发现下列情况之一时：

1）当累计实测位移值接近允许值，位移仍继续进行时。

2）位移—时间曲线出现反常点，即位移出现反常急剧增长时。

3）喷砼层表面出现明显裂缝，而且位移速度仍无显著下降时。

表明围岩和支护呈不稳定状态，则应采用缩短量测间隔时间、加强观察或加强支护和改变施工方法等具体措施，必要时停止开挖爆破。

3.10地质预报

在开挖前利用TSP-202地质探测仪进行超前地质预报，探明隧道周围10m 范围及隧道前方30m 范围的地质情况。

3.11辅助施工

3.11.1通风

（1）通风方案拟定

通风方式采用两台SDF-№10型风机（风量：1350m3/min，风压：4800Pa ，功率： 74KW）独立压入式通风，风管采用φ1.4mWSFG 型软管。

（2）通风管理

对通风系统实行定人定岗制度，指定专人进行巡回检查和保养维修，风管接头牢固，及时修补漏洞，接长风管，确保通风系统完好。通风机距洞口距离20m 左右，用管架将通风机托起，通风管出口距掌子面不大于30m ，以防污染空气回流。

（3）隧道施工防尘

采用湿式凿岩，钻眼时用高压水冲冼孔眼，润湿粉尘，防止岩粉飞散到空

气中，水压不小于3kg/cm2，水量不小于3Kg/min，操作时先开水后开风，先关风后关水。在钻眼、出碴、衬砌（除爆破瞬间）时，始终保持通风，经常喷雾洒水，消除粉尘，降低隧道温度。作业人员戴防尘口罩，搞好个人防护。

3.11.2压缩空气供应

（1）空压机选配

隧道单口：2台4L-20/8空压机，风量：40m 3/min；

每隧道口各备用一台4L-20/8空压机。

高压风管主风管选用Ф100钢管。

（2）高压风管路的铺设

管路安装时，应做到平、顺、直，接头严密，架设牢固，尽量减少风压损失。有计划安装洞内支管路及闸阀做到既满足施工需要，又要减少管路配件及接头以减少风压损失。

主风管在距工作面30～50m 处，末端接高压胶管，在胶管端接分风器，在分风器上接Ф19mm ，长不超过10m 的橡胶管。

3.11.3施工给水和排水

（1）施工给水

经计算，日耗水量约为69.6m 3/d，即2.9m 3/h。

设定水管管径为50mm ，水池高度应高于洞口处85m 。提水站与蓄水池底高差按100m 考虑。每日提水8h ，流量20.76m 3/h。供水方案采用拦截隧道出口附近的河水，用抽水机抽到蓄水池，选用65WQ30-100-15抽水机，抽水机扬程：100m ，流量：V 需=21m3/h。

（2）排水

隧道顺坡采用自然排水，反坡采用机械排水。

选用100WQL100-15-7.5型潜水排污泵，扬程15m ，流量100m 3/h，电动功率7.5KW 。

3.11.4 施工供电与照明

隧道施工采用自发电。

（1）隧道用电设备的总功率

经计算，隧道单口用电设备的总功率为636.65KW ，

（2）发电设备计算功率

发电设备计算功率为509.32KW 。

（3）用电设置

共配备300KW 发电机组4台满足隧道施工用电。

我单位设配电房，将发电机及通风机、空压机等用电设备以电网形式相连，形成一套供电系统。

隧道供电电压：采用三相四线400伏/230伏，动力机械电压标准380伏，成洞地段照明用220伏，工作地段照明24～36伏。

3.12洞内路面施工

洞内路面设计厚度41cm ，15cm 厚C15砼基层，26cm 厚C40砼面层。 首先测量放样进行边模安装，采用槽钢作为边模，用手电钻钻孔打钢钎固定边模位置，模板顶面用水准仪检查标高，不符合要求时进行调整直至符合要求。模板内侧涂刷脱模剂，以利拆模。内模安装好后在胀缝位置和纵向缩缝位置设传力杆。严格控制用水量，随时抽查混凝土的坍落度。混凝土运输采用砼搅拌运输车运输。运到摊铺地点后，将混凝土倒入安装好模板的基层表面，人工摊铺均匀，摊铺高度高出设计厚度的约10%左右，使振实后的面层标高同设计相符。振捣采取平板振捣器，插入式振捣器和振动梁配套作业。在混凝土摊铺好后，用插入式振捣器进行振捣，振捣时间在10～15秒之间，以达到表面震出浆水，混合料不再沉落为度。然后用振动梁沿摊铺方向振捣拖平。多余的混凝土随振动梁拖移刮去，低陷处人工补料后用直径为150mm 钢管，沿纵向滚压。在振捣和滚压后，用旋转式拉磨机抹平，然后用真空吸水泵吸去砼表面水分，提高砼密实度，增强表面强度及耐磨度。混凝土初凝后在砼表面洒水养生。

3.13预留洞及预埋件

预留洞采用木模预埋，木模和预埋件在衬砌台车就位前按设计位置安装固定好。预埋件采用钢筋骨架固定。

为保证预埋件位置的准确和安装质量，派一名技术员专门负责预埋件的安装，在砼灌注过程中，随时从钢模台车窗口观察，插入式振动器振动时不能触及预埋件。

3.14洞内装饰

洞内装饰设计为两侧5.0m 以下喷涂乳白色防水涂料，5.0m 以上拱部喷涂灰白色防火涂料，其防火性能不低于3小时。洞内装饰和洞内路面同步施工（滞后50～100m ）。自制移动作业平台，装饰施工使用专业施工人员，确保装饰质量。

4. 其它未尽事宜请参阅《公路隧道施工技术规范》。