作者：橋隧施工技術。一個有情懷的工科男，10年工程一線總工，分享橋隧經驗技術，評析行業熱點，分享職場幹貨。

第一章 施工準備

為滿足管理需要，公司下設項目經理部，項目經理部設置“六部一室”，包括工程技術部、安全部、物資設備部、财務部、合同部、綜合部、工地實驗室等七個職能部門,分别負責該項目技術管理、質量、安全,合同,财務,後勤保障及地方協調工作, 确保本合同工程完成既定的各項目标任務。

根據施組要求，組建有技術、有責任、有創新的管理團隊，組織開挖班、支護班等各個班組和機械設備進場，具備有力的施工能力。

1.2.2主要機械設備計劃

1.2.3.1 自購材料

隧道開挖支護首件工程所需自購材料提前做好材料采購計劃，并上報給物資設備部。由物資部及時采購所需材料，以免耽誤施工進度，同時試驗室做好材料檢測和報批工作，具體自購原材料如表。

1.2.3.2 甲供材料

主要鋼材由業主方統供，每月15号前由工程部根據工期安排和設計圖紙量複核，複核後交予物資部 20 号前上報項目辦，同時做好進場材料統計台帳，再由楓林隧道鋼筋加工廠集中加工。

1.2.3.3 材料儲存要求

因避免材料儲存過程中，保護不到位而影響其性能，材料的儲存應标準化、規劃化，材料宜儲存在封閉棚内，防止雨淋，且采用工字鋼台架，墊高 30cm。

1.2.3.4 噴射混凝土

噴射混凝土采用已檢測合格的原材料進行拌制，由楓林隧道拌和站拌和，并使用專用運輸車運輸至現場。

1.2.3.5 型鋼拱架

型鋼拱架由楓林隧道鋼筋加工廠集中加工完成，并經驗收、拼裝合格以後再進行拱架安裝。

隧址區地表水主要為阊江以及各溝谷的泉水、地面流水彙合後形成的溪流，頗為發育，水流量受大氣降雨影響較大，降雨較多，入滲量增加，施工用水可就近引水或打井取水。

隧道外供水方案的選擇與永久性消防用水方案相結合，應與隧道的地形、地貌及水文地質條件密切結合，當有地形可利用時，應優先選擇山上水池供水方案；當隧道有條件建山上水池，且與隧道洞口高差不大時，優先選擇隧道建山上水池的水源方案。

根據本線施工負荷分布、預計的施工安排及工期要求，本合同段内原電力線路及現場勘測，結合地方電源供電能力，計劃由地方供電部門指定的接入點引入施工現場，在規劃指定的位置修建變電房并設置一個800KV變壓器，具體位置為隧道右線池州端洞口右側，距離隧道口約35米。

1.3.2.1 隧道口布置

楓林隧道進口布置一個臨建設施場地，合理利用場地。隧道口臨建設置包括混凝土拌合站，鋼筋廠，應急物資倉庫、門衛室、會議室、生活區等基礎設施，洞口布置三輥閘、車輛道閘、進出洞人員登記警示牌等門禁系統，設置LED顯示屏、宣傳欄等教育宣傳設施。

1.3.2.2棄渣場

楓林隧道洞渣場位于楓林隧道池州端洞口改河擋牆内側，約3.5萬方。後期将利用洞渣進行路基填築。

圖1.4.2.1-1楓林隧道口及臨建平面布置圖

楓林隧道首件制工程計劃選擇在右線K78 181.2～K78 181.8段，計劃開工日期 2019 年10月26日，計劃完工日期 2019 年10月26日，計劃工期共 1 個工作日，具體如下表：

楓林隧道右線池州端半明半暗洞口段施工完成後，開始進行楓林隧道首件制K78 181.2-K78 181.8段洞身施工，結合設計圖紙及現場，首件制段落圍岩基本為土質或強風化岩層，岩體破碎、節理發育，施工時圍岩可能發生失穩和坍塌，甚至出現地表下沉或冒頂，設計支護參數為Ⅴ（小淨距）偏型。

為了确保施工安全，結合設計圖紙、地勘文件及現場地質情況，決定采用環形開挖預留核心土法施工，在施工中加強監控量測，根據量測結果，及時調整開挖方式和修正支護參數，開挖時采用人工配合鑿岩機械開挖的方法。

環形開挖預留核心土法施工順序：→環形上斷面I 開挖→環形上斷面II、III 開挖→上斷面初期支護→中部預留核心土IV 開挖→開挖下斷面 V→下斷面初期支護→仰拱初支封閉；環形開挖預留核心土法施工步驟如圖5.1.2-1，5.1.2-2：

5.1.2-1環形開挖預留核心土施工縱斷面示意圖

5.1.2-2環形開挖預留核心土施工橫斷面示意圖

1. 采用環形開挖預留核心土法施工，施工中先按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ順序環形開挖上斷面施作初期支護①，然後開挖上斷面核心士Ⅳ，開挖下斷面V，開挖後及時施作相應的初期支護②、③，全斷面開挖完成後及時施作仰拱④、⑤，并進行仰拱回填⑥，然後整體模築二次襯砌⑦；
2. 下半斷面的開挖和封閉采用單側落底，避免上部初期支護兩例拱腳同時懸空，控制落底長度為2m，不得大于3榀拱架間距長度；施工過程中加強監控量測，根據量測信息指導隧道施工，若圍岩級别與設計不符，應立即調整施工方案。

3.1.3.1開挖環形拱部

（1）開挖時必須預留核心土，利用半明半暗施工時已預留的核心土，核心土面積不小于開挖斷面50%，預留長度距離掌子面為2m，以方便挖機開挖；

（2）挖機沿着已放出的隧道内開挖輪廓進行挖掘，順序由拱頂至拱腰處緩慢挖掘，挖掘過程中盡量不要磕碰已施工完成的洞身，并注意調整好挖機大臂角度。

（3）洞口段開挖施工，圍岩情況差，機械開挖時要控制好力度采用鑿岩機點刨式開挖，一點一點挖除岩土，避免造成隧道超挖甚至垮塌等情況的發生。

（4）現場必須安排一名指揮人員，指導機械開挖施工，挖出的洞渣直接由出渣車運送至洞外棄渣場。

（5）V （小淨距）偏襯砌段一次開挖循環進尺為一榀鋼拱架間距（V （小淨距）偏鋼支撐間距為 60cm），避免過大的開挖，同時保證鋼支撐安裝時有一定操作距離。

（6）開挖輪廓面松動石塊要及時清理，由人工修整整平後，通知測量人員檢測，對超挖的部分采用噴射混凝土填滿處理，保證開挖輪廓要滿足設計要求，在通知現場監理檢驗合格後，方可進入下道工序的施工。

（7）開挖時應按設計文件要求預留15cm沉降量。

3.1.3.2開挖核心土

（1）在環形拱部開挖2米後，在進行下一循環的環形拱部開挖時，一起開挖等長度的核心土。

（2）核心土開挖至拱腰位置，與環形拱部底部齊平。

（3）保證上半斷面距離核心土至少2m。

（4）核心土與下斷面台階開挖應在上台階初期支護完成後、噴射混凝土強度達到設計強度的70%後進行。

3.1.3.3下導坑開挖

（1）兩側下導坑必須錯開開挖，避免上部初期支護兩側拱腳同時懸空，兩側錯開距離大于5m，單側落底高度為N2單元（2.795m）鋼拱架長度，裡程長度控制在2m以内。

（2）下導坑開挖采用爆破加機械開挖組合掘進，開挖過程中，嚴格控制爆破參數，确保洞身初支安全。

3.1.3.4施工排水

本隧道裂隙水較豐富，容易造成隧道内積水。環形開挖預留核心土開挖、初支施工時，為防止隧道内積水，采用在邊牆兩側開挖排水邊溝及集水坑，配合水泵将積水排除洞外，保證洞内無明水。

掏槽的目的是在開挖斷面内形成槽腔（增加自由面），使其餘炮孔能夠圍繞槽腔依次順利爆破。因此，掏槽爆破效果的好壞直接影響隧道掘進爆破的成敗。中大斷面軟岩隧道掘進的掏槽方式多采用 6～8 個眼的二階複式楔形掏槽，其目的是盡可能地擴大槽腔，有效利用作業平台提供的條件。對于Ⅴ級圍岩掏槽方式的選擇，由于岩石較為松軟，采用“短進尺、多循環”的原則進行施工。

楓林隧道設計為複合式襯砌，初期支護類型為V（小淨距）偏型，采用鋼拱架錨噴支護。複合襯砌按新奧法原理設計和施工，設計中采用柔性支護體系的初期支護結構，充分發揮圍岩自身承載能力。

圖3.2-1 V（小淨距）偏型襯砌斷面圖

V（小淨距）偏型襯砌由I20a工字鋼鋼拱架、中空注漿系統錨杆、鋼筋網及噴射砼組成初期支護。型鋼拱架具有剛度大，發揮作用快的特點，這一點對于岩體自穩定能力差，跨度大的隧道特别重要。鋼拱架之間用縱向鋼筋連接，并與徑向錨杆及鋼筋網焊為一體，與圍岩密貼，一起形成承載結構。

圖 3.4-1 隧道初期支護施工工序框圖

3.3.2.1初噴砼施工

首件段落開挖後及時初噴，噴射砼施工采用自動上料噴漿機，施工前首先用高壓風自上而下吹淨岩面，埋設控制噴射混凝土厚度的标志釘，如工作面有滴水或湧水，提前做好鑽孔埋管的引排水工作。噴射混凝土采用濕噴法施工，有速度快，回彈量少，粉塵少等特點。噴射混凝土由楓林隧道拌和站集中拌料，混凝土運輸車運送。

在首件進尺開挖施工完後，立即進行初噴砼，初噴厚度 2-3cm。噴射作業先從拱腳或牆腳自下而上，分段分片進行，以防止上部噴射回彈料虛掩拱腳而不密實，導緻強度不夠，造成失穩；先将坑凹部分找平，然後噴射混凝土，使其平順連續。噴射操作應沿水平方向以螺旋形劃圈移動，并使噴頭盡量保持與受噴面垂直，噴嘴口至受噴面距離 0.6m～1.0m。

3.3.2.2鋼拱架施工

鋼拱架是軟弱圍岩中初期支護的重要組成部分，應嚴格按設計圖及設計要求加工制作和架設。為保證鋼拱架的加工形狀和質量滿足設計和規範要求，對隧道的鋼拱架配備專用設備和技術熟練工人采用楓林隧道鋼筋加工廠集中加工，在洞外測設隧道鋼架整體大樣，依照整體大樣并根據所采用的施工方法，分片加工，逐段加工各單元, 以保證各單元順接。

（1）鋼拱架施工流程

圖 3.3.2.2-1 鋼拱架安裝施工工藝流程框圖

（2）鋼拱架制作

①V（小淨距）偏支護支撐主要由工字鋼作為鋼性支撐，鋼支撐采用卧式工字鋼冷彎機加工。嚴格将鋼架的加工誤差及變形值控制在技術規定的範圍之内。鋼支撐采用 I20a 鋼彎制，具 體加工圖如下圖 5.3.2.2-2,每節拱架端部焊接連接鋼闆，焊接必須使用雙面焊接工藝，焊縫厚度不小于 4mm。

3.3.2.2-2鋼拱架總裝圖

（3）鋼拱架試拼

型鋼拱架加工完成後，進行試拼，其平面扭曲不得大于20mm，尺寸偏差不得大于 10mm，輪廓線偏差不得大于 10mm。鋼拱架段與段之間用鋼闆連接，連接鋼闆之間采用M27*70高強螺栓連接。

3.2.2.2-4鋼拱架試拼裝

（4）鋼拱架安裝

鋼拱架試拼完畢後，将各單元成品吊裝至施工現場，采用“五點挂線法”。安裝前，在掌子面上測量放樣出鋼拱架安裝位置，并用紅油漆标記。标記點為型鋼拱架安裝内側壁設計位置，一般标記位置為拱頂，以及兩側拱肩、拱腳位置。安裝前，清除拱腳基底浮渣，保持基底牢固、穩定，可在拱架下面支墊預制塊。環形開挖預留核心土開挖法拱架安裝施工：

① 拱頂N1單元鋼支撐安裝

環形開挖法施工中，首先安裝拱頂部位單元鋼支撐，可由工人現場拼接安裝，安裝間距為 60cm，連接鋼闆采用高強螺栓連接，安裝定位完畢後，拱架之間采用φ 22 縱向連接鋼筋連接，環向間距為 1m，在鋼支撐内緣、外緣交錯布置。

②拱牆N1單元鋼支撐安裝

按照環形開挖施工方法分步開挖拱牆後，及時清理拱頂N1單元鋼支撐端部，接頭部位必須保持幹淨，連接闆表面無渣土，螺栓孔無堵塞物。采用人工安裝拱牆部位鋼拱架，拱架底部必須落到基岩上，保證鋼拱架穩定，并及時焊接縱向連接筋。

②下導坑N2單元鋼支撐安裝

鋼拱架安裝應确保兩側拱腳應放在牢固的基礎上。安裝前應将底腳處的虛渣及其他雜物徹底清除幹淨；腳底超挖、拱腳标高不足時，應用噴射混凝土填充；當拱腳處圍岩承載力不夠時，應向圍岩方向加設鋼墊闆、墊梁或澆注強度不低于C25的混凝土以加大拱腳接觸面積。

下導坑鋼拱架N2單元與仰拱接點處，先将仰拱拱架連接鋼闆與N2單元鋼拱架進行焊接，待仰拱拱架施工時，采用連接螺栓與仰拱拱架進行連接。

3.2.2.2-5下導坑鋼拱架與仰拱拱架連接示意圖

（5）鋼拱架加工質量要求

①首件工程鋼拱架按設計要求預先在楓林隧道鋼筋加工場加工成型。先在加工場地上按設計放出加工大樣，再按大樣尺寸下料。鋼架加工尺寸應符合設計要求，其形狀與開挖斷面相适應。放樣時根據工藝要求預留焊接收縮餘量及切割的加工餘量。工字鋼冷彎成形，要求尺寸準确，環形圓順。

②鋼架應分節段制作，每節段長度應根據設計尺寸及開挖方法确定，不宜大于4m。每片節段編号，注明安裝位置。型鋼鋼架宜采用冷彎法制作成型。

③拱架接頭鋼闆厚度及螺栓規格必須符合設計要求；接頭鋼闆螺栓孔必須采用機床鑽孔，配合定位卡扣進行焊接加工，孔口采用砂輪機清除毛刺和鋼渣；要求每榀之間可以轉換，嚴禁采用氣割沖孔。

④鋼拱架加工時，若工字鋼需要自身焊接時，采用焊加勁闆的方法進行補強， 工字鋼兩側均需采用加勁闆，采用電弧焊滿焊，焊縫飽滿，無焊渣。在安裝時，相鄰榀鋼拱架自身補強焊的位置應錯開，錯開距離不小于 1000mm。

⑤不同規格的首榀鋼架加工完成後，應放在平地上試拼，周邊拼裝允許偏差為 30mm.平面翹曲應小于 20mm。

3.3.2.3系統錨杆施工

K78 181.2～K78 181.8段為小淨距式隧道，對于中岩柱一側系統錨杆進行了加長設計，該段系統錨杆均采用Φ25mm 中空注漿錨杆施工，非中岩柱加固處系統錨杆每環17根，長度為3.5m，@60*100cm；中岩柱加固錨杆每環 7 根，長度為 5.0m,@60*100cm。

（1）錨杆施工工藝流程

中空注漿錨杆施工工序流程見圖 5.2.2.3-1。

圖 3.2.2.3-1 中空注漿錨杆施工工序框圖

（2）中空注漿錨杆施工

①安裝前的準備工作

A、檢查中空錨杆體内孔、塑料注漿錨頭的出漿孔是否有異物堵塞，若有堵塞應清理幹淨。

B、将塑料注漿錨頭旋到中空錨杆體的一端至旋不動止。

C、檢查所使用的釺頭直徑是否符合設計要求并選用合适的釺頭形式，推薦使用十字釺頭。

②鑽孔

采用風動鑿岩機成孔，錨杆鑽孔利用開挖台階搭設簡易台架施鑽，按照設計間距布孔；鑽孔方向盡可能垂直結構面或初噴砼表面；錨杆孔比杆徑大 15 ㎜，深度誤差不得大于±50mm；孔距允許誤差150mm。采用風鑽進行鑽孔，中夾岩柱一側孔深為5米，隧道内施工空間狹小，采用長短鑽杆交替鑽孔。先采用3.5米長鑽杆在更換為5米長鑽杆，保證鑽孔孔深，系統錨杆鑽孔采用3.5米長鑽杆一次鑽孔到位。成孔後采用高壓風清孔。

③洗孔

鑽進結束後将釺杆釺頭拔出鑽孔，用壓縮空氣沖洗鑽孔，吹出孔内積水和岩粉。

④插入錨杆和塑料錨頭組件

向鑽孔内插入錨杆和塑料錨頭組件。

⑤插入進（排）氣管，孔口處理（或是套入止漿塞）

帶排氣管的錨杆系統：将排氣管插入孔内約 12～15mm，用快幹水泥漿将孔口封堵并将孔端面抹平。

帶止漿塞的錨杆系統：套入止漿塞并推入鑽孔，抵住孔端面。

⑥安裝墊闆和螺母

在中空錨杆體的外露端套入墊闆，注意使進（排）氣管對準墊闆上的孔并穿過該孔，旋入螺母，螺母旋到與墊闆貼靠即可，以防中空錨杆體被從孔内拉出。

⑦注漿

A、在中空錨杆體的外露端旋上注漿接頭；

B、将注漿軟管與注漿接頭相連接；

C、在攪拌機中按水灰比0.45：1的比例将漿液攪拌均勻，注漿液采用純水泥漿，嚴禁使用水泥砂漿；

D、将攪拌機中攪拌好的水泥漿液倒入注漿機的料鬥中；

E、開泵注漿，注漿壓力為 0.8～1Mpa，泵的流量控制在0.3～0.6m3。注漿過程應連續、不停頓，一次完成。觀察到漿液從排氣管或中空錨杆體端頭孔内溢出時即停泵。

⑧、施工要點

A、對中空注漿錨杆的注漿，現場技術員必須要有旁站記錄，嚴禁未注漿行為。

B、中空注漿錨杆施工時應保持中空通暢，并留有專門排氣孔。螺母應在注漿初凝後擰緊，并使墊闆與噴射混凝土面緊密接觸。

C、中空注漿錨杆應有錨頭、墊闆、螺母、止漿塞等配件。

D、注漿過程中，注漿壓力應保持在 0.3MPa 左右，待排氣口出漿後，方可停止灌漿。

E、詳細記錄鑽孔、錨杆安裝及注漿時間，便于後期施工參考。

（3）中空注漿錨杆施工注意事項

①、隧道錨杆施工質量執行工後檢測。挂防水闆之前，施工單位應委托有資質的且取得監理和業主認可的檢測單位對隧道錨杆長度、數量、注漿飽滿度進行檢測，檢測頻率原則上不低于錨杆數量的3%。

②、為保證拱部錨杆的靠施作質量，要求對拱部錨杆采用專門錨杆機進行施作，錨杆機性能必須适合硬岩條件下的鑽孔要求。側牆及拱腰部位可采用一般氣腿式鑿岩機鑽孔。

③、為保證拱部錨杆的施作質量，可考慮對拱部錨杆采用專門錨杆機進行施作，錨杆機性能必須适合硬岩條件下的鑽孔要求，側牆及拱腰部位采用一般氣腿式鑿岩機鑽孔。

④、錨杆施工宜在初噴後及時進行。V 級圍岩的系統錨杆尾端應預留足夠長度， 确保錨杆墊闆能夠在複噴完成後安裝，以便于錨杆質量檢測。

⑤、隧道現場技術員應準備錨杆驗收專用記錄本。對每次錨杆的檢查驗收，應詳細注明錨杆施作的裡程樁号，圍岩等級、錨杆施作情況、設計數量、實做數量等。

⑥、對中空錨杆的注漿，現場技術人員必須要有旁站記錄，嚴禁未注漿行為。

⑦、錨杆安設後不得敲擊，其端部 3d 内不得懸挂重物。

3.3.2.4 鋼筋網施工

⑴施工方法

①鋼筋網片通過在楓林隧道鋼筋加工廠内胎架上制作，由φ8圓鋼采用鋼筋自動調直機調直、切斷，再焊接成20*20cm 網片狀，網片的寬度按鋼支撐的間距長度制作，現場進行拼接，須要保證現場安裝滿足搭接長度（不小于 30d，且不小于一個網格長度）滿足要求，。

②按圖紙标定的位置挂鋼筋網，鋼筋網使用前清除鏽蝕，鋼筋網綁紮固定于先期施工的錨杆上，并與初噴面圍岩密貼。

圖3.3.2.4-1 已加工完成的20*20cm鋼筋網片

3.3.2.5鎖腳錨杆施工

由于采用環形分部開挖方法，拱牆部位鋼架安裝後，鋼拱架暫時不能全斷面封閉成環，因此，拱部鋼架必須采取鎖腳措施，将鋼架兩底腳牢固鎖定，以防止鋼架下沉或兩底腳回收，視圍岩情況必要時可加長鎖腳錨杆長度和再增設鎖腳錨杆以加強鋼架的穩定。

施工中應嚴格按照下圖要求設置，鎖腳錨杆要與 U 型筋兩側單面焊接，鋼架與 U型筋滿焊，确保鎖定牢固。

圖 3.2.2.5-2鎖腳錨杆與鋼架鎖定大樣圖

3.3.2.6複噴混凝土至設計厚度

鋼架安裝就位後，鋼架與初噴混凝土之間的間隙用噴射砼填充密實，并使鋼架與噴射混凝土形成整體。噴射砼由兩側拱腳向上對稱噴射，并将鋼架覆蓋，臨空的一側噴射砼保護層厚度不小于 20mm。

噴射砼采用濕噴工藝，砼輸送車運輸送入濕噴機料鬥由砼噴射手向待待噴面噴射。噴射要用先下後上S型噴射方式分層噴射，并在噴射砼達到終凝後方可噴射下一層。噴射時要注意嚴格控制風壓同時保證噴射速度适當，使噴嘴與受噴面保持适當距離(0.6-1.2m)，噴射角度盡量接近 90°，整個噴射混凝土表面要平整、平順。

詳細記錄環形開挖每個單元噴射混凝土所需時間、實際混凝土用量，回彈值，以指導下步施工。

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