城門洞型隧道主體施工方案一、工程概況本隧道為城門洞型斷面結(jié)構(gòu)，設(shè)計全長1200米，最大埋深80米，凈寬10.5米，凈高7.8米，采用復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)。隧道穿越地層主要為中風(fēng)化砂巖夾泥巖，巖體完整性中等，地下水位位于隧底以下3米。根據(jù)地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)，隧道洞身穿越3處斷層破碎帶，最大涌水量預(yù)計為50m3/h。施工區(qū)域地震烈度為Ⅵ度，設(shè)計使用年限100年。二、施工總體部署（一）施工組織架構(gòu)設(shè)立項目經(jīng)理部，配置技術(shù)負(fù)責(zé)人、安全總監(jiān)、施工隊長等關(guān)鍵崗位，下設(shè)5個專業(yè)小組：掘進施工組：負(fù)責(zé)掌子面開挖、出碴作業(yè)支護作業(yè)組：承擔(dān)初期支護及二次襯砌施工機電保障組：管理施工機械設(shè)備及電力供應(yīng)測量監(jiān)控組：實施超前地質(zhì)預(yù)報與圍巖量測安全質(zhì)量組：監(jiān)督施工全過程安全質(zhì)量管控（二）施工平面布置在隧道洞口50米范圍內(nèi)布置：材料堆放區(qū)：劃分鋼材、水泥、砂石料存放區(qū)域，設(shè)置防雨棚混凝土拌合站：配置JS500型攪拌機，配套水泥罐、粉煤灰罐各2個機械設(shè)備區(qū)：停放挖掘機、裝載機、噴射機等大型設(shè)備辦公生活區(qū)：采用集裝箱式臨建，配備消防及污水處理設(shè)施三、主要施工方法（一）超前地質(zhì)預(yù)報采用TSP-203地質(zhì)超前預(yù)報系統(tǒng)，結(jié)合地質(zhì)雷達(dá)和超前鉆探，每次預(yù)報長度30米，搭接長度5米。對斷層破碎帶實施水平旋噴預(yù)加固，噴射壓力控制在20-25MPa，樁長6米，樁徑0.5米，間距1.2米。（二）開挖作業(yè)Ⅴ級圍巖段：采用CRD工法分4步開挖，循環(huán)進尺0.5米/循環(huán)第一步：上部左側(cè)導(dǎo)坑開挖，立即施作初期支護第二步：上部右側(cè)導(dǎo)坑開挖，滯后左側(cè)導(dǎo)坑3-5米第三步：下部左側(cè)導(dǎo)坑開挖，滯后上部導(dǎo)坑10米第四步：下部右側(cè)導(dǎo)坑開挖，形成全斷面Ⅳ級圍巖段：采用上下臺階法開挖，循環(huán)進尺1.5米/循環(huán)上臺階高度4.2米，采用光面爆破，周邊眼間距40cm，抵抗線50cm下臺階分左右兩部開挖，滯后上臺階5-8米仰拱緊跟下臺階，距離掌子面不超過20米爆破參數(shù)設(shè)計：掏槽眼：直徑42mm，深度2.0米，裝藥量0.8kg/孔輔助眼：直徑42mm，深度1.8米，裝藥量0.5kg/孔周邊眼：直徑42mm，采用間隔裝藥，線裝藥密度0.25kg/m采用乳化炸藥，非電毫秒雷管起爆，總延期時間不超過130ms（三）初期支護施工噴射混凝土：材料配合比：水泥:砂:碎石:水=1:2:2.5:0.45，摻加8%速凝劑施工工藝：分兩層噴射，第一層厚度5cm，初凝后噴第二層至設(shè)計厚度（Ⅴ級15cm，Ⅳ級10cm）噴射參數(shù)：工作風(fēng)壓0.4-0.6MPa，噴頭距巖面1.0-1.5米，噴射角度75-90度錨桿施工：系統(tǒng)錨桿：采用Φ22藥卷錨桿，長度3.5米，間距1.2×1.2米，梅花形布置鎖腳錨桿：每臺階拐角處設(shè)置2根Φ25中空注漿錨桿，長度4.5米，傾角30度注漿材料：水泥漿水灰比1:1，注漿壓力0.5-1.0MPa鋼拱架安裝：Ⅴ級圍巖：采用I20b工字鋼，間距0.6米/榀，連接板采用10mm厚鋼板Ⅳ級圍巖：采用I18工字鋼，間距1.2米/榀，拱架安裝偏差控制在±3cm內(nèi)拱架背后采用同級混凝土回填密實，拱腳設(shè)置20cm厚C25混凝土墊塊（四）二次襯砌施工施工準(zhǔn)備：清理初期支護表面，對錨桿頭進行切割處理鋪設(shè)EVA防水板，采用無釘鋪設(shè)工藝，搭接寬度10cm，雙縫焊接，焊縫寬度10mm模板體系：采用12m長整體式液壓襯砌臺車，模板厚度10mm，支撐間距0.8米臺車定位偏差控制：軸線±5mm，高程±10mm，斷面尺寸±20mm混凝土施工：設(shè)計強度C35，抗?jié)B等級P8，采用輸送泵連續(xù)澆筑，分層厚度30cm振搗采用插入式振搗棒，振搗時間20-30秒，直至混凝土表面泛漿養(yǎng)護采用噴淋養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不少于14天，強度達(dá)到85%后方可拆模（五）防排水施工排水系統(tǒng)：環(huán)向排水盲管：Φ50mm透水管，間距5米，與縱向盲管三通連接縱向排水盲管：Φ100mm雙壁波紋管，沿兩側(cè)墻角布置橫向排水管：Φ150mmPVC管，間距10米，坡度2%防水結(jié)構(gòu)：初期支護與二次襯砌間鋪設(shè)1.5mm厚EVA防水板施工縫設(shè)置中埋式橡膠止水帶（寬度30cm）+背貼式止水帶（寬度40cm）變形縫采用外貼式止水帶+可卸式止水帶雙重防水措施四、施工進度計劃采用Project軟件編制四級進度計劃體系，關(guān)鍵線路如下：洞口工程及管棚施工：30天Ⅴ級圍巖段（200米）：180天（0.5米/循環(huán)×2班/天）Ⅳ級圍巖段（800米）：210天（1.5米/循環(huán)×2班/天）Ⅲ級圍巖段（200米）：45天（2.0米/循環(huán)×2班/天）二次襯砌施工：滯后開挖面50米，全隧襯砌完成：240天總工期控制在480天，設(shè)置3個關(guān)鍵節(jié)點：隧道進尺500米：第180日歷天隧道貫通：第400日歷天二次襯砌完成：第480日歷天五、資源投入計劃（一）機械設(shè)備配置設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量主要參數(shù)挖掘機PC220-82臺斗容1.0m3裝載機ZL50GN2臺額定載重量5t噴射機PZ-5B3臺生產(chǎn)能力5m3/h襯砌臺車12m液壓式1臺模板面積85m2注漿機ZJB-302臺工作壓力10MPa空壓機20m3/min3臺額定壓力0.8MPa（二）材料供應(yīng)計劃鋼材：HRB400E鋼筋580t，I18/I20b工字鋼320t水泥：P.O42.5級水泥1800t，P.O52.5級水泥600t砂石料：中砂3200m3，碎石（5-10mm）1800m3，碎石（10-20mm）4500m3防水材料：EVA防水板12000㎡，止水帶1800m，排水盲管8500m六、質(zhì)量控制措施（一）開挖質(zhì)量控制爆破開挖輪廓線與設(shè)計輪廓線偏差控制在±15cm內(nèi)超挖部位采用同級混凝土回填，欠挖必須處理至設(shè)計斷面每循環(huán)進行斷面檢測，采用激光斷面儀，每5米檢測一個斷面（二）支護施工控制錨桿拉拔力試驗：每300根錨桿抽檢1組（3根），最低抗拔力不小于設(shè)計值90%噴射混凝土厚度：采用鑿孔法檢查，每10米檢查一個斷面，每個斷面測5點鋼拱架安裝：檢查拱頂高程、拱腳位置、垂直度，允許偏差±3cm（三）混凝土施工控制配合比設(shè)計：提前進行試配，確定最佳配合比，每班檢查坍落度2次抗?jié)B性能：每500m3混凝土制作抗?jié)B試塊1組，進行抗?jié)B試驗強度檢測：每100m3混凝土制作抗壓試塊3組，28天強度達(dá)到設(shè)計值115%以上七、安全保證措施（一）掌子面安全控制采用三臺階臨時仰拱法控制圍巖變形，臨時仰拱采用I16工字鋼+噴射混凝土掌子面必須保持2%的排水坡度，配備2臺Φ150mm潛水泵爆破后必須通風(fēng)30分鐘以上，經(jīng)瓦斯檢測儀檢測合格方可進入（二）用電安全管理洞內(nèi)采用380V/220V三相五線制供電，設(shè)置三級配電箱，實行"一機一閘一漏保"照明線路采用36V安全電壓，每隔50米設(shè)置應(yīng)急照明燈具定期檢測接地電阻，保證接地電阻值不大于4Ω（三）防火防爆措施炸藥庫設(shè)置在距離洞口300米以外，符合《爆破安全規(guī)程》要求洞內(nèi)動火作業(yè)必須辦理動火許可證，配備滅火器和消防砂油料庫與其他建筑物保持30米安全距離，設(shè)置防靜電接地裝置八、施工監(jiān)測（一）監(jiān)控量測項目必測項目：洞內(nèi)外觀察：每日2次，記錄掌子面圍巖狀況、支護開裂情況周邊位移：采用收斂計，每10米設(shè)一個監(jiān)測斷面，初讀數(shù)在24小時內(nèi)完成拱頂下沉：采用水準(zhǔn)儀，與周邊位移監(jiān)測斷面同步布設(shè)凈空變化：采用測桿，每5米一個斷面，監(jiān)測頻率隨圍巖級別調(diào)整選測項目：圍巖內(nèi)部位移：采用多點位移計，埋深5-8米，每30米一個斷面鋼拱架應(yīng)力：粘貼應(yīng)變片，每100米一個斷面，監(jiān)測內(nèi)力分布錨桿軸力：采用錨桿測力計，每50米一組，每組3根（二）監(jiān)測數(shù)據(jù)處理建立監(jiān)測數(shù)據(jù)臺賬，采用Excel進行回歸分析，繪制位移-時間曲線當(dāng)出現(xiàn)以下情況立即停止施工：周邊位移速率超過5mm/d累計位移達(dá)到預(yù)留變形量的80%拱頂下沉速率超過3mm/d及時調(diào)整支護參數(shù)，必要時采取加強措施九、應(yīng)急預(yù)案（一）突水突泥事故預(yù)警機制：當(dāng)超前鉆探發(fā)現(xiàn)涌水量突增或水質(zhì)渾濁時，立即發(fā)出預(yù)警應(yīng)急響應(yīng)：啟動一級應(yīng)急響應(yīng)，立即撤離施工人員，切斷洞內(nèi)電源啟用備用排水系統(tǒng)，增加4臺大功率水泵（揚程100米）采用速凝混凝土封閉掌子面，厚度不小于2米（二）塌方處理措施初期處置：在塌方段兩端設(shè)置警戒線，禁止人員進入采用管棚支護加固塌方體，管棚采用Φ108mm無縫鋼管，長度15米清碴方案：先加固塌體周邊圍巖，采用小導(dǎo)管注漿（Φ42mm，長3.5米）從上至下分層清理塌碴，每層高度不超過1.5米邊清碴邊施作臨時支護，確保施工安全（三）火災(zāi)事故處理立即切斷著火區(qū)域電源，組織人員疏散初期火災(zāi)采用滅火器撲救，大面積火災(zāi)啟動消防水泵撥打119報警，同時向上級主管部門報告火災(zāi)撲滅后，對電氣線路進行全面檢測，排除隱患后方可恢復(fù)施工十、環(huán)境保護措施（一）揚塵控制出碴車輛必須加蓋篷布，出場前沖洗輪胎拌合站設(shè)置霧炮機，風(fēng)速超過3級時停止作業(yè)棄碴場周邊設(shè)置2米高擋墻，表面覆蓋防塵網(wǎng)（二）噪音治理破碎機、空壓機等設(shè)備設(shè)置隔音棚，降低噪音15dB以上合理安排高噪音作業(yè)時間，避免夜間施工對操作人員發(fā)放耳塞等個人防護用品（三）污水處理施工廢水經(jīng)三級沉