九龍隧道施工方案一、工程概況1.1項目背景九龍隧道位于某省西部山區(qū)高速公路項目K12+300～K15+600段，為分離式雙向四車道隧道，左線長3280m，右線長3320m，最大埋深460m。隧道穿越中低山地貌區(qū)，進(jìn)口段位于沖溝斜坡，出口段為階地地貌，洞身穿越寒武系灰?guī)r、泥巖及煤系地層，地質(zhì)條件復(fù)雜，存在巖溶、突水突泥、瓦斯等不良地質(zhì)風(fēng)險。1.2主要技術(shù)指標(biāo)項目技術(shù)參數(shù)設(shè)計時速80km/h建筑限界凈寬10.25m，凈高5.0m結(jié)構(gòu)形式復(fù)合式襯砌設(shè)計荷載公路-Ⅰ級防水等級二級（拱墻不滲水，路面無積水）1.3工程重難點地質(zhì)復(fù)雜：穿越3條斷層破碎帶，巖溶發(fā)育區(qū)占隧道長度28%，需采取超前地質(zhì)預(yù)報與注漿加固措施瓦斯風(fēng)險：煤系地層段落長450m，實測瓦斯?jié)舛茸罡哌_(dá)0.8%，需按高瓦斯隧道管理涌水威脅：預(yù)測最大涌水量12000m3/d，需建立完善的排水系統(tǒng)環(huán)保要求高：隧道進(jìn)出口距自然保護(hù)區(qū)邊界僅500m，需嚴(yán)格控制施工污染二、施工總體部署2.1施工組織架構(gòu)采用項目經(jīng)理部-工區(qū)-作業(yè)班組三級管理模式，設(shè)置5個專業(yè)部門（工程技術(shù)部、安全質(zhì)量部、物資設(shè)備部、計劃合同部、綜合管理部），配置隧道工程師8人、地質(zhì)工程師3人、專職安全員6人，高峰期投入施工人員420人。2.2施工平面布置洞口布置：進(jìn)口端設(shè)施工便道1.2km，出口端設(shè)混凝土拌合站（HZS90型）、鋼筋加工場（3000㎡）、炸藥庫（距洞口500m）及生活區(qū)洞內(nèi)布置：每500m設(shè)一處錯車道，配置2套通風(fēng)系統(tǒng)（軸流風(fēng)機(jī)+射流風(fēng)機(jī)）、三級排水系統(tǒng)（集水井+排水泵）及應(yīng)急照明系統(tǒng)2.3施工順序采用"新奧法"施工，左線先行，右線滯后300m。進(jìn)口段采用上下臺階法施工，出口段采用全斷面法施工，斷層破碎帶采用CRD工法。施工進(jìn)度計劃：進(jìn)口端月進(jìn)尺120m，出口端月進(jìn)尺150m，總工期28個月。三、施工準(zhǔn)備3.1技術(shù)準(zhǔn)備完成施工圖紙會審與技術(shù)交底，編制專項施工方案28項（含不良地質(zhì)處理、瓦斯防治等）建立三維地質(zhì)模型，采用TSP-303超前地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)與地質(zhì)雷達(dá)組合預(yù)報開展超前鉆探，累計完成地質(zhì)鉆孔1200m，驗證設(shè)計地質(zhì)剖面3.2物資準(zhǔn)備主要材料儲備：鋼筋3800t、水泥15000t、炸藥200t、防水板18000㎡機(jī)械設(shè)備配置：3臺三臂鑿巖臺車、2臺濕噴機(jī)械手、4臺裝載機(jī)、6臺自卸車、2套通風(fēng)設(shè)備3.3現(xiàn)場準(zhǔn)備完成洞口截排水溝、擋墻及管棚工作室施工建立瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)，配置便攜式瓦斯檢測儀20臺、固定式監(jiān)測儀12套布設(shè)施工控制網(wǎng)，采用全站儀按二級導(dǎo)線精度建立洞內(nèi)控制導(dǎo)線四、主要施工方法4.1洞口工程4.1.1邊仰坡防護(hù)進(jìn)口端邊坡采用"錨桿+噴射混凝土"防護(hù)：Φ22砂漿錨桿（長3.5m，間距1.2×1.2m），C25噴射混凝土厚10cm，掛Φ8鋼筋網(wǎng)（網(wǎng)格20×20cm）仰坡采用抗滑樁+截水溝聯(lián)合防護(hù)：抗滑樁截面1.5×2.0m，長12m，間距5m4.1.2管棚施工采用Φ108mm×6mm熱軋無縫鋼管，環(huán)向間距40cm，長30m，外插角1°～3°施工工藝：測量放樣→導(dǎo)向墻施工→鉆機(jī)就位→鉆孔（采用地質(zhì)鉆機(jī)）→清孔→頂進(jìn)鋼管→注漿（水泥-水玻璃雙液漿，注漿壓力1.5～2.0MPa）4.2洞身開挖4.2.1全斷面法施工（Ⅲ級圍巖段）循環(huán)進(jìn)尺3.5m，采用光面爆破，周邊眼間距45cm，抵抗線60cm，裝藥集中度0.25kg/m爆破參數(shù)：掏槽眼采用Φ42mm藥卷，單孔裝藥量1.8kg；輔助眼采用Φ32mm藥卷，單孔裝藥量1.2kg出碴采用側(cè)卸式裝載機(jī)配合自卸車，每循環(huán)出碴量約180m34.2.2臺階法施工（Ⅳ級圍巖段）上臺階高度3.5m，長度5～8m，采用三臂鑿巖臺車鉆孔，控制超挖量≤15cm下臺階分左右幅錯開施工，滯后上臺階50m，采用挖掘機(jī)配合爆破開挖4.2.3CRD工法施工（斷層破碎帶）分4個導(dǎo)洞開挖，每個導(dǎo)洞尺寸4.5×5.0m，步距控制在3～5m臨時支護(hù)采用I20a型鋼拱架（間距0.8m）+Φ25中空注漿錨桿（長4.5m）+鋼筋網(wǎng)+C25噴射混凝土（厚25cm）4.3初期支護(hù)4.3.1噴射混凝土施工采用濕噴工藝，C25混凝土坍落度8～12cm，初凝時間≤10min施工參數(shù)：工作風(fēng)壓0.4～0.6MPa，噴頭距巖面1.5～2.0m，噴射角度75°～90°分層噴射：第一層厚5～8cm，復(fù)噴至設(shè)計厚度（Ⅲ級15cm，Ⅳ級20cm，Ⅴ級25cm）4.3.2錨桿施工系統(tǒng)錨桿采用Φ22藥卷錨桿（長3.0～4.5m），按梅花形布置，間距1.2×1.2m～0.8×0.8m施工工藝：鉆孔→清孔→藥卷裝填→錨桿安裝→緊固墊板（扭矩≥100N·m）4.3.3鋼拱架安裝型鋼拱架在鋼筋加工場分節(jié)預(yù)制，每節(jié)長度3～4m，螺栓連接安裝偏差控制：拱架間距±5cm，垂直度±2°，高程±10cm拱腳設(shè)置鎖腳錨桿（Φ25中空錨桿，長4.0m，每側(cè)2根）4.4防水層施工4.4.1基面處理采用打磨機(jī)清除噴射混凝土表面尖銳物，凹坑采用M10砂漿修補基面平整度控制：D/L≤1/10（D為凹深，L為相鄰?fù)姑婢嚯x）4.4.2防水板鋪設(shè)采用EVA防水板（厚1.5mm），幅寬2.0m，搭接寬度10cm，熱熔焊接施工工藝：鋪設(shè)緩沖層→固定防水板→焊接接縫（雙縫焊接，寬10mm，中間留空腔通氣檢測）氣密性檢測：采用5號注射針與壓力表連接，充氣至0.2MPa，保持15min壓力下降≤10%4.5二次襯砌4.5.1模板施工采用12m長液壓襯砌臺車，模板厚度10mm，面板平整度≤2mm/m臺車定位：采用全站儀精確放樣，調(diào)整模板中心線與設(shè)計軸線偏差≤5mm4.5.2混凝土施工C30混凝土（抗?jié)B等級P8），采用輸送泵連續(xù)澆筑，分層厚度≤50cm振搗采用插入式振搗棒（Φ50mm），振搗時間20～30s，直至混凝土表面泛漿、無氣泡溢出養(yǎng)護(hù)：覆蓋土工布灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期≥14d，混凝土強度達(dá)到85%后方可拆模五、特殊地質(zhì)段施工措施5.1巖溶處理5.1.1超前地質(zhì)預(yù)報采用"地質(zhì)雷達(dá)+超前鉆探"組合預(yù)報：TSP203每50m預(yù)報，地質(zhì)雷達(dá)每10m掃描，超前鉆孔每30m驗證對異常區(qū)域加密鉆探，鉆孔數(shù)量不少于3個（呈扇形布置），深度超前開挖面10～15m5.1.2巖溶處理措施小型溶洞（直徑＜3m）：采用C20混凝土回填，回填前清除洞內(nèi)充填物大型溶洞（直徑≥3m）：設(shè)置鋼筋混凝土拱跨越，拱圈厚度80cm，配置Φ25主筋（間距20cm）暗河段落：采用管棚+注漿加固，管棚長40m，環(huán)向間距30cm，注漿材料為水泥-水玻璃雙液漿5.2瓦斯防治5.2.1通風(fēng)系統(tǒng)采用壓入式通風(fēng)，進(jìn)口端配置2×110kW軸流風(fēng)機(jī)，風(fēng)筒直徑1.8m，風(fēng)量≥2500m3/min瓦斯?jié)舛取?.5%時，增加風(fēng)機(jī)臺數(shù)，確保洞內(nèi)瓦斯?jié)舛龋?.5%5.2.2監(jiān)測措施建立"人工監(jiān)測+自動監(jiān)控"雙系統(tǒng)：專職瓦檢員每2h檢測1次，自動監(jiān)控系統(tǒng)實時監(jiān)測（報警值0.5%）爆破作業(yè)前必須檢測瓦斯?jié)舛?，濃度?.8%時嚴(yán)禁爆破5.2.3防爆措施洞內(nèi)設(shè)備采用防爆型（如防爆裝載機(jī)、防爆燈具），電纜采用阻燃型爆破器材選用煤礦許用炸藥，采用毫秒延期電雷管，總延期時間＜130ms5.3涌水處理5.3.1排水系統(tǒng)洞內(nèi)設(shè)置三級排水：掌子面積水井（Φ1.5m，深2.0m）→區(qū)間集水井（間距500m）→洞口沉淀池排水設(shè)備：掌子面配置2臺200m3/h潛水泵（一用一備），區(qū)間集水井配置3臺300m3/h離心泵5.3.2堵水措施對富水?dāng)鄬悠扑閹Р捎萌珨嗝驷∧蛔{：注漿孔按梅花形布置，孔深12m，間距1.5m注漿材料：單液水泥漿（水灰比1:1），注漿壓力2.0～2.5MPa，終壓穩(wěn)定時間≥30min六、施工進(jìn)度計劃6.1關(guān)鍵線路洞口工程（2個月）→洞身開挖與支護(hù)（20個月）→二次襯砌（15個月）→洞內(nèi)路面及附屬工程（3個月），總工期28個月6.2進(jìn)度保障措施資源保障：備用三臂鑿巖臺車1臺，水泥儲備量滿足15d用量技術(shù)保障：每月召開進(jìn)度分析會，優(yōu)化施工參數(shù)，斷層段采用平行作業(yè)法獎懲機(jī)制：設(shè)置進(jìn)度考核基金，超額完成月計劃獎勵2萬元/工區(qū)，滯后扣罰1萬元/工區(qū)七、質(zhì)量控制措施7.1原材料控制鋼筋、水泥、防水材料等主要材料需提供出廠合格證，進(jìn)場后按規(guī)定頻次送檢（鋼筋每60t一批，水泥每200t一批）建立材料追溯系統(tǒng)，采用二維碼標(biāo)識，記錄材料進(jìn)場、檢驗、使用全過程7.2工序質(zhì)量控制實行"三檢制"（自檢、互檢、交接檢），關(guān)鍵工序（鋼拱架安裝、防水板焊接）需監(jiān)理工程師驗收簽證隧道開挖輪廓采用激光斷面儀檢測，每循環(huán)檢測1次，超挖量控制在15cm內(nèi)混凝土強度檢測：每50m3留置1組標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試塊，同條件養(yǎng)護(hù)試塊按結(jié)構(gòu)部位留置7.3質(zhì)量通病防治噴射混凝土空鼓：控制骨料含水率（5%～7%），分層噴射間隔時間15～30min防水層破損：采用專用臺車鋪設(shè)，嚴(yán)禁在防水板上放置尖銳物品二襯裂縫：控制混凝土坍落度（160±20mm），加強養(yǎng)護(hù)，避免溫差＞25℃八、安全生產(chǎn)管理8.1安全管理制度建立安全生產(chǎn)責(zé)任制，簽訂安全目標(biāo)責(zé)任書，落實"一崗雙責(zé)"實行風(fēng)險分級管控：重大風(fēng)險（瓦斯、突水）由項目經(jīng)理管控，較大風(fēng)險（高處作業(yè)）由工區(qū)主任管控8.2專項安全措施8.2.1瓦斯安全配備專職瓦斯檢測員，持證上崗，檢測數(shù)據(jù)實時上傳監(jiān)控系統(tǒng)爆破作業(yè)嚴(yán)格執(zhí)行"一炮三檢"制度（裝藥前、爆破前、爆破后檢測瓦斯）8.2.2防火防爆洞內(nèi)嚴(yán)禁吸煙，動火作業(yè)辦理許可證，配備ABC型干粉滅火器（每50m配置2具）炸藥庫實行"雙人雙鎖"管理，爆破器材出入庫登記，剩余炸藥及時退庫8.2.3頂板管理每班作業(yè)前由安全員檢查掌子面圍巖穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)危石立即清除鋼拱架安裝后及時噴射混凝土封閉圍巖，臨時支護(hù)滯后開挖面≤3m8.3應(yīng)急管理編制專項應(yīng)急預(yù)案（瓦斯爆炸、突水、坍塌），每季度組織1次應(yīng)急演練洞口設(shè)應(yīng)急物資儲備庫，儲備救生衣、呼吸器、應(yīng)急照明等物資200套九、環(huán)境保護(hù)措施9.1水環(huán)境保護(hù)施工廢水經(jīng)三級沉淀池處理（沉淀池尺寸10×5×3m），pH值達(dá)標(biāo)（6～9）后方可排放油料庫房設(shè)置防滲池（采用HDPE防滲膜，滲透系數(shù)≤1×10??cm/s），防止油料泄漏污染土壤9.2大氣污染防治拌合站設(shè)置霧炮機(jī)（覆蓋半徑30m），骨料堆場采用封閉大棚（頂高8m）出洞口車輛必須沖洗，便道定期灑水（每天4次），PM10濃度控制在0.5mg/m3以下9.3噪聲控制高噪聲設(shè)備（空壓機(jī)、破碎機(jī)）設(shè)置隔音棚，噪聲值≤70dB（距設(shè)備5m處）夜間（22:00～6:00）禁止爆破作業(yè)，確需施工時噪聲控制在55dB以