城市高架環(huán)線隧道施工綜合技術(shù)方案一、工程概況本高架環(huán)線隧道工程位于城市核心區(qū)域，線路全長4.8公里，采用雙向六車道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)時(shí)速80公里。隧道結(jié)構(gòu)形式為單箱多室鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)段開挖寬度26.5米，高度11.2米，埋深8-15米，穿越地層主要為中風(fēng)化砂巖（Ⅲ級圍巖）及局部強(qiáng)風(fēng)化泥巖（Ⅳ級圍巖）。工程沿線需上跨既有地鐵線路2處，下穿城市主干道3處，施工范圍內(nèi)存在3處地下管線密集區(qū)，包含給水管、燃?xì)夤芗巴ㄐ殴饫|等重要市政設(shè)施。根據(jù)地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)，隧道穿越段地下水類型主要為孔隙潛水和基巖裂隙水，水位埋深3.5-6.8米，對混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。施工期間需重點(diǎn)控制地表沉降，敏感區(qū)域（地鐵沿線及建筑物密集區(qū)）沉降限值要求≤30mm，普通路段≤50mm。工程采用"高架+隧道"組合建設(shè)模式，其中隧道段占線路總長的65%，計(jì)劃總工期22個(gè)月。二、施工總體部署（一）施工分區(qū)劃分將隧道工程劃分為三個(gè)施工工區(qū)：東區(qū)（K0+000-K1+600）：以Ⅲ級圍巖為主，采用全斷面法施工，配置2套全斷面開挖作業(yè)機(jī)組中區(qū)（K1+600-K3+200）：穿越地鐵區(qū)段，采用臺階法施工，設(shè)置150米長管棚支護(hù)段西區(qū)（K3+200-K4+800）：含Ⅳ級圍巖段及地下管線密集區(qū)，采用環(huán)形開挖預(yù)留核心土法施工（二）施工平面布置臨時(shí)設(shè)施布置：在隧道進(jìn)出口及K2+400處設(shè)置三個(gè)施工營地，配備混凝土攪拌站（HZS120型）、鋼筋加工棚（30m×60m）、機(jī)械設(shè)備維修車間等設(shè)施，所有臨時(shí)建筑采用集裝箱式模塊化結(jié)構(gòu)。施工便道：沿隧道軸線右側(cè)修建6米寬施工便道，采用20cm厚C20混凝土硬化，每500米設(shè)置錯車道。棄渣場：選擇距工程終點(diǎn)3公里處山谷型棄渣場，容量約15萬立方米，設(shè)置擋渣墻及截排水系統(tǒng)。（三）施工進(jìn)度計(jì)劃采用Project軟件進(jìn)行進(jìn)度管理，關(guān)鍵線路如下：施工準(zhǔn)備階段：2個(gè)月（含管線遷改、圍擋搭設(shè)）隧道主體施工：18個(gè)月（東區(qū)5個(gè)月，中區(qū)7個(gè)月，西區(qū)6個(gè)月）附屬工程及驗(yàn)收：2個(gè)月三、主要施工方法（一）全斷面施工法（適用于Ⅲ級圍巖段）1.施工工藝流程測量放線→多功能臺架就位→全斷面鉆孔→光面爆破→通風(fēng)排煙→出碴→初期支護(hù)→防水層施工→二次襯砌2.關(guān)鍵施工參數(shù)循環(huán)進(jìn)尺：3.5米（根據(jù)圍巖穩(wěn)定性試驗(yàn)確定）鉆爆參數(shù)：周邊眼間距50cm，抵抗線60cm，裝藥集中度0.25kg/m，采用2號巖石乳化炸藥支護(hù)參數(shù)：噴射C25混凝土厚25cm，Φ22藥卷錨桿（L=3.5m，間距1.2m×1.2m），I20b型鋼拱架（間距1.0m）3.施工要點(diǎn)采用三臂液壓鑿巖臺車鉆孔，鉆孔精度控制在±3cm范圍內(nèi)爆破采用毫秒微差起爆網(wǎng)絡(luò)，周邊眼采用導(dǎo)爆索起爆，實(shí)現(xiàn)光面爆破效果，炮孔利用率≥90%出碴采用側(cè)卸式裝載機(jī)（斗容3m3）配合20t自卸汽車，每循環(huán)出碴量約280m3初期支護(hù)采用濕噴工藝，混凝土坍落度控制在8-12cm，噴射壓力0.4-0.6MPa（二）臺階法施工（適用于穿越地鐵區(qū)段）1.施工工藝流程超前管棚支護(hù)→上臺階開挖→上臺階初期支護(hù)→下臺階開挖→下臺階初期支護(hù)→仰拱施工→二次襯砌2.分步施工參數(shù)臺階高度：上臺階6.5m，下臺階4.7m臺階長度：控制在10-15m（根據(jù)監(jiān)控量測結(jié)果動態(tài)調(diào)整）管棚參數(shù)：Φ108mm×6mm熱軋無縫鋼管，環(huán)向間距40cm，長度20m，外插角1-2°支護(hù)體系：上臺階設(shè)置I25a型鋼拱架（間距0.6m），鎖腳錨桿采用Φ42mm注漿小導(dǎo)管（L=4.5m，每榀8根）3.地鐵保護(hù)專項(xiàng)措施施工前對既有地鐵結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，設(shè)置型鋼支撐及注漿加固區(qū)上臺階開挖采用CRD工法分部開挖，每循環(huán)進(jìn)尺控制在0.5m地鐵隧道內(nèi)設(shè)置自動化監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)測頻率為1次/2小時(shí)，預(yù)警值設(shè)為15mm采用低振動控制爆破技術(shù)，最大段裝藥量≤20kg，爆破振動速度≤15cm/s（三）特殊段施工技術(shù)1.管線保護(hù)施工對地下管線密集區(qū)采用"先探后挖"施工流程：采用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行地下管線探測，精度達(dá)±5cm對DN≥300mm的給水管及燃?xì)夤懿捎忙?00mm鋼套管保護(hù)性隔離通信光纜采用人工挖孔暴露后架設(shè)鋼槽保護(hù)，沉降控制≤10mm2.富水段施工措施在地下水豐富區(qū)段（K3+100-K3+300）實(shí)施：超前地質(zhì)預(yù)報(bào)：采用TSP-203系統(tǒng)進(jìn)行前方地質(zhì)探測，預(yù)報(bào)距離100m排水系統(tǒng)：設(shè)置雙側(cè)排水溝（斷面50cm×60cm）+集水井（間距50m）+Φ150mm排水泵（揚(yáng)程30m）圍巖加固：采用Φ50mm超前小導(dǎo)管（L=3.0m，間距30cm）注漿止水，水灰比1:1，注漿壓力1.0-1.5MPa四、關(guān)鍵技術(shù)措施（一）光面爆破控制技術(shù)爆破參數(shù)設(shè)計(jì)根據(jù)圍巖級別動態(tài)調(diào)整參數(shù)：Ⅲ級圍巖：周邊眼間距50cm，最小抵抗線60cm，線裝藥密度0.25kg/mⅣ級圍巖：周邊眼間距40cm，最小抵抗線50cm，線裝藥密度0.20kg/m采用空氣間隔裝藥結(jié)構(gòu)，間隔長度20cm，導(dǎo)爆索串聯(lián)起爆爆破質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)開挖輪廓面平整度≤15cm/2m超挖量控制在10cm以內(nèi)，欠挖面積≤0.1m2半孔率：Ⅲ級圍巖≥85%，Ⅳ級圍巖≥75%（二）初期支護(hù)施工工藝噴射混凝土施工采用濕噴工藝，混凝土配合比（水泥:砂:石:水=1:1.8:2.2:0.45）速凝劑摻量3-5%，初凝時(shí)間≤5min，終凝時(shí)間≤10min分層噴射厚度：初噴4-6cm，復(fù)噴每次8-10cm，總厚度25-30cm噴射壓力控制：噴頭距巖面1.0-1.5m，工作風(fēng)壓0.4-0.6MPa錨桿施工技術(shù)中空注漿錨桿（Φ22mm，L=3.5m）采用風(fēng)動鑿巖機(jī)鉆孔，孔徑42mm注漿材料為水泥漿（水灰比0.5），注漿壓力0.5-1.0MPa，注漿飽滿度≥95%錨桿拉拔力試驗(yàn)：每300根一組，每組3根，Ⅲ級圍巖≥150kN，Ⅳ級圍巖≥120kN（三）二次襯砌施工模板體系采用液壓整體式襯砌臺車，長度12m，面板厚度12mm，支撐系統(tǒng)采用Φ200mm鋼管，剛度驗(yàn)算確保變形≤2mm/m?；炷潦┕づ浜媳仍O(shè)計(jì)：C35P8防水混凝土，摻加粉煤灰（摻量20%）及聚羧酸減水劑澆筑工藝：分層澆筑，厚度50cm，采用插入式振搗棒（Φ50mm）振搗，振搗時(shí)間20-30s養(yǎng)護(hù)措施：帶模養(yǎng)護(hù)7天，灑水養(yǎng)護(hù)28天，養(yǎng)護(hù)期間溫度≥5℃防水層施工基面處理：噴射混凝土表面平整度≤5cm/2m，陰陽角做成圓?。≧≥10cm）防水層結(jié)構(gòu)：1.5mm厚EVA防水板+400g/m2無紡布，采用熱熔焊接，搭接寬度10cm質(zhì)量檢測：焊縫氣壓檢測（壓力0.2MPa，保持30min下降≤2%）五、施工安全控制（一）危險(xiǎn)源辨識與控制建立三級危險(xiǎn)源管控體系，重點(diǎn)管控：重大危險(xiǎn)源：隧道塌方、突水突泥、爆破事故、管線破壞管控措施：每日進(jìn)行掌子面地質(zhì)素描，每循環(huán)進(jìn)行圍巖穩(wěn)定性評估爆破作業(yè)實(shí)行"三人連鎖"制度（班組長、爆破工、安全員）地下管線設(shè)置智能監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)測頻率1次/小時(shí)（二）監(jiān)控量測體系量測項(xiàng)目設(shè)置必測項(xiàng)目：洞內(nèi)外觀察、周邊位移、拱頂下沉、地表沉降選測項(xiàng)目：圍巖壓力、鋼架應(yīng)力、錨桿軸力、混凝土應(yīng)變量測頻率與控制標(biāo)準(zhǔn)開挖面距量測斷面≤2B時(shí)，1-2次/天2B＜開挖面距量測斷面≤5B時(shí)，1次/2天5B＜開挖面距量測斷面≤10B時(shí)，1次/周（注：B為隧道開挖寬度）數(shù)據(jù)處理與反饋采用BIM技術(shù)建立三維可視化監(jiān)測模型，當(dāng)出現(xiàn)以下情況立即停工處理：周邊位移速率＞5mm/天或累計(jì)位移＞100mm拱頂下沉速率＞3mm/天或累計(jì)下沉＞50mm地表沉降超過預(yù)警值的80%（三）應(yīng)急管理應(yīng)急預(yù)案編制專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案12項(xiàng)，重點(diǎn)包括：隧道塌方應(yīng)急處置：設(shè)置應(yīng)急通道（寬1.2m），儲備200m長逃生管道突水應(yīng)急處置：配置大功率排水泵（揚(yáng)程50m，流量200m3/h）管線破壞應(yīng)急處置：與各管線權(quán)屬單位建立24小時(shí)聯(lián)動機(jī)制應(yīng)急物資儲備醫(yī)療急救設(shè)備：擔(dān)架2副、急救箱4個(gè)、氧氣袋10個(gè)搶險(xiǎn)設(shè)備：應(yīng)急發(fā)電機(jī)（200kW）2臺、液壓剪2臺、應(yīng)急照明系統(tǒng)通訊設(shè)備：衛(wèi)星電話2部、對講機(jī)20臺、應(yīng)急廣播系統(tǒng)六、質(zhì)量保證體系（一）質(zhì)量管理措施原材料控制鋼材：采用HRB400E級鋼筋，每批進(jìn)行力學(xué)性能檢驗(yàn)水泥：選用P.O42.5級水泥，進(jìn)場溫度≤60℃防水材料：EVA防水板需進(jìn)行耐候性試驗(yàn)（人工老化1000h）過程質(zhì)量控制實(shí)行"三檢制"（自檢、互檢、交接檢），隱蔽工程留存影像資料混凝土試塊留置：每50m3留置1組標(biāo)養(yǎng)試塊，每200m3留置1組抗?jié)B試塊測量放樣：采用全站儀（精度1mm+1ppm），每50m進(jìn)行一次貫通測量（二）質(zhì)量通病防治噴射混凝土空鼓預(yù)防措施：清除巖面浮渣，采用高壓風(fēng)沖洗，分層噴射處理方法：空鼓面積＞0.1m2時(shí)鉆孔注漿，壓力0.3-0.5MPa防水層破損預(yù)防措施：鋪設(shè)緩沖層，采用無釘鋪設(shè)工藝修補(bǔ)方法：直徑＜10cm采用補(bǔ)丁法（搭接寬度≥10cm），直徑＞10cm采用焊接修補(bǔ)二次襯砌裂縫預(yù)防措施：控制混凝土入模溫度（≤30℃），設(shè)置后澆帶（間距30m）養(yǎng)護(hù)措施：內(nèi)部通蒸汽養(yǎng)護(hù)，保持溫度梯度≤20℃七、文明施工與環(huán)境保護(hù)（一）揚(yáng)塵控制措施施工揚(yáng)塵治理出入口設(shè)置洗車平臺（高壓沖洗+三級沉淀池）棄渣運(yùn)輸車輛采用密閉式罐車，出場前沖洗輪胎隧道內(nèi)采用霧炮降塵，每500m設(shè)置一道自動噴霧系統(tǒng)噪聲控制高噪聲設(shè)備設(shè)置隔音棚，晝間噪聲≤70dB，夜間≤55dB爆破作業(yè)時(shí)間限定在8:00-18:00，特殊情況辦理夜間施工許可（二）水土保持排水系統(tǒng)施工廢水經(jīng)三級沉淀（處理能力500m3/d）后