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工序施工工艺
（1）施工测量
笔架山隧道为确保隧道有很好的贯通精度，必须制定切实可行的控制测量方案。
1）平面控制测量
① 洞外平面控制测量
隧道洞外控制测量采用SCKKASET2B全站式测量仪系统来提高测量的精度，洞外平面控制采用B级测量。
②洞内平面控制测量
为确保隧道高精度地贯通，洞内平面控制拟采用二等导线测角精度进行施测，平均边长600m。
隧道内导线按等边直伸导线布置，且形成导线网。
2）高程控制测量
隧道贯通面上的贯通误差影响值，由洞内和洞外两部分组成，高程贯通限差50mm，即贯通中误差为25mm。洞内水准线路长度按2km计算，则在洞内施测过程中，洞内高程控制测量按四等即可满足高程贯通中误差影响值的要求。为保证万无一失，洞内高程按三等水准要求施测。
3）作业实施计划
① 测量人员进行培训。
② 洞外联测，应选在阴天，气温稳定，无大风情况下进行。
③ 洞内控制测量采用闭合环的方式，每个导线环边数不大于6条。
④ 坚持二级复测制。
4）贯通测量
隧道贯通后，由二级测量单位派人到现场一起进行贯通测量，并一起进行平差计算工作，共同协商贯通误差调整方案。
5）采用仪器及检定周期
① 仪器设备
洞内首级控制测量采用仪器为：SCKKASET2B全站仪及相配套的三脚架，反光镜等设备。测角精度1秒，测距2-2ppm。索佳水准仪和配套的铟钢水准尺，精度 0.5mm/km。
② 检定周期
测量仪器和设备按国家规定每年送国家授权检定部门进行检定，合格后方能使用。
（2）洞口工程及明洞工程
1）洞口（明洞）开挖
隧道进洞施工前，沿拱部120度范围内，开挖轮廓线外40cm处以外插角5~10度施作Φ32自进式锚杆，长6m，环向间距0.4m，然后人工开挖进洞。
隧道洞口土石方开挖前，先清除边仰坡上的浮土、危石，做好边仰坡的施工排水设施，以防地表水冲刷而造成边仰坡失稳。
洞口与暗洞交接处7m范围开挖至隧道上断面标高，作为隧道进洞施工平台。明洞段采用外边墙和拱部明挖，内边墙暗挖方法（边墙垂直开挖），并对内边墙喷砼防护。
2）明洞施工
进口明洞开挖完成后，就地绑扎明洞钢筋全断面浇筑明洞砼。明洞内模采用拼装式衬砌台车，拱部外模采用钢拱中架和组合式钢模板。由砼输送泵泵送砼入模，插入式振捣器振捣。
当明洞衬砌砼强度达到设计强度的70%时，按图纸要求做好拱背的防排水设施，然后进行回填。拱部回填土应分层捣实，每层厚度不宜大于30cm，两侧回填的土面高差不得大于50cm，回填至拱顶齐平后，立即满铺分层向上填筑至设计标高，并做好洞顶粘土隔水层及截排水设施。
（3）钻爆
隧道施工除软弱围岩正台阶开挖上半断面采用风枪钻孔外，其余部分分别采用我处现有的三臂液压电脑台车、NH178三臂液压钻孔台车，人工装药。为了保证开挖轮廓圆顺、准确，维护围岩自身承载能力，减少对围岩的扰动，为下步工序创造有利条件，拱部采用光面爆破，边墙采用预裂爆破。
1）钻爆设计
① 爆破器材的选择
用φ35mm2#岩石硝铵炸药，有水地段则选用φ35mm防水的乳化炸药。周边眼则采用φ22的小药卷，并采用导爆索绑小药卷的空气间隔不连续装药结构。隧道爆破采用塑料导爆管和毫秒雷管起爆系统。
② 掏槽形式
掏槽选用直眼掏槽，风动凿岩机钻孔时采用五梅花型中空孔掏槽，钻孔台车钻孔时采用大中空孔掏槽。
中硬岩具体钻爆设计见下页图表。
2）钻爆作业
钻爆作业必须按照爆破设计进行钻眼、装药、接线和引爆。如开挖条件出现变化需要变更设计时，应由主管技术人员或领工员确定。
钻眼前应绘出开挖断面中线，水平线和断面轮廓线，并根据爆破设计标出炮眼位置，经检查符合设计要求后才可钻眼。
钻眼应符合下列要求：
① 按照炮眼布置图正确钻孔；
② 掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不大于5cm；
③ 辅助眼深度、角度按设计施工，眼口排距，行距误差均不得大于10cm；
④ 周边眼位置在设计断面轮廓线上，允许沿轮廓线调整，其误差不大于5cm，眼底不超出开挖面轮廓线10cm。
⑤ 内圈炮眼至周边眼的排距误差不大于5cm，炮眼深度超过2.5m时，内圈眼与周边眼以相同的斜率钻眼；
⑥ 当开挖面凸凹面较大时，应按实际情况，调整炮眼深度，力求所有炮眼（除掏槽眼和底眼外）眼底在同一垂直面上；
⑦ 钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查，并做好记录，有不符合要求的炮眼应重钻，经检查合格后，才能装药起爆。
装药分片分组，严格按爆破参数表及炮孔布置图规定的单孔装药量、雷管段别“对号入座”。装药前应将炮眼内泥浆、石粉吹洗干净。所有装药的炮眼均应堵塞炮泥，周边眼的堵塞长度不宜小于20cm,连线要仔细，连完线后要检查有无漏连现象。
光面爆破效果力争达到周边眼炮痕保留率达到90%以上，前后两排炮周边开挖轮廓错台小于10cm。
（4）装碴运输
为便于施工，提高施工速度，隧道出碴采用无轨运输方式。无轨运输采用ITC312挖掘装载机装碴，自卸汽车运碴至弃碴场及利用石方施工地段。
无轨运输作业应遵守下列规定：
1）装碴作业按秩序进行，禁止抢装抢运。
2）车辆装载禁止超限减少运输过程中的石碴坠落，保持良好的施工环境。
3）车辆在同方向行驶时，两辆车的间距不得小于15m。
4）车辆行驶过程中应派专人指挥，保证施工安全。
5）卸碴外线路应设置大于1%的上坡道。卸碴码头应搭设牢固，并设有挂钩、栏杆、车挡装置，注意防止溜车。
（5）初期支护
初期支护能迅速控制或限制围岩松驰变形，充分发挥围岩自身承载能力，是“新奥法”施工的重要环节。喷锚支护按先拱部后边墙的顺序实施。初期支护包括系统锚杆、钢架、钢筋网、喷射砼。初期支护紧跟开挖面及时施作，以减少围岩暴露时间，抑制围岩变位，防止围岩在短期内松驰剥落。
1）喷锚方式
本隧道喷砼采用ALIVA—285湿喷机，该机与AL—305机械手组成喷锚支护作业机械线，ALIVA—285可以干、湿喷两用。在作业时，喷射砼采用ALIVA—285湿喷机和遥控AL—305机械手进行作业，洞外由砼搅拌机拌好，通过混凝土输送车向洞内送料，空压机供风。潮喷与湿喷相结合，围岩较好地段一次喷射的量不大，采用潮喷砼技术。潮喷对材料的品质、规格要求相对低一些，易操作，但粉尘大，混凝土的品质较湿喷低。围岩破碎地段，要求一次喷射的量多，厚度大、混凝土的品质高、强度形成的快、支护效果好，宜采用湿喷砼技术。两种喷射方式均由洞外拌合供料。锚杆利用台车打眼，采用药卷式锚杆。药卷式锚杆比砂浆锚杆易操作，而且锚固的质量能保证，强度提高快，使锚杆能及时受力而起作用。
2）系统锚杆施工
系统砂浆锚杆施工工艺流程为：钻孔→清孔→注浆→插入杆体。钻孔采用YT-27凿岩机；锚杆预先在洞外按设计要求加工制作，施工时锚杆钻孔位置及孔深必须精确，锚杆要除去油污、铁锈和杂质。先用YT-27凿岩机按设计要求钻凿锚杆孔眼，达到标准后，用高压风清除孔内岩屑，然后将湿润好的药包顶入孔内，后将加工好的杆体插入孔内，并将锚杆与钢筋网焊为整体。待终凝后按规范要求抽样进行锚杆抗拔试验。
施工中应注意以下事项：
① 锚杆孔位与孔深必须精确，与设计及规范要求相符；
② 杆体在使用前必须除去油污和铁锈，以保证锚杆施工质量。
3）钢筋网安设
挂钢筋网在系统锚杆施作后安设，钢筋类型及网格间跨按设计要求施作。钢筋网根据被支护岩面的实际起伏状铺设，并在初喷砼后进行，与被支护岩面间隙3cm，钢筋网边接处、与锚杆连接用细铁丝绑扎或点焊在一起，使钢筋网在喷射时不易晃动。
① 施作前，初喷3cm厚砼形成钢筋保护层：
② 制作前进行校直、除锈及油污等，确保施工质量。
4）格栅钢架施工
钢架在洞外按设计加工成型，洞内安装在初喷砼之后进行，与定位系筋焊接。格栅钢架间设纵向连接筋，钢架间以喷砼填平。钢架拱脚必须安放在牢固的基础上，架立时垂直隧道中线，当钢架和围岩之间间隙过大时设置垫块，用喷砼喷填。
A、现场制作加工
① 格栅钢架应按设计要求预先在洞外结构件厂加工成型。先将加工场地用150#砼硬化，按设计放出加工大样。
② 放样时根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割的加工余量。将格栅钢筋冷弯成形，要求尺寸准确，弧形圆顺。
③ 格栅钢架加工后进行试拼,允许误差：
a、沿隧道周边轮廓误差不应大于3cm；
b、格栅钢架由拱部，边墙各单元钢构件拼装而成。各单元用螺栓连接。螺栓孔眼中心间误差不超过±0.5cm。
c、格栅钢架平放时，平面翘曲应小于±2cm.
B、格栅钢架架设工艺要求：
① 为保证格栅钢架置于稳固的地基上，施工中在格栅钢架基脚部位预留0.15～0.2m原地基；架立格栅钢架时挖槽就位，软弱地段在格栅钢架基脚处设槽钢以增加基底承载力。
② 格栅钢架平面应垂直于隧道中线，倾斜度不大于2°。格栅钢架的任何部位偏离铅垂面不应大于5cm。
③ 为保证格栅钢架位置安设准确，隧道开挖的各连接板处预留格栅钢架连接板凹槽；两拱脚处和两边墙脚处预留安装格栅钢架槽钢凹槽。初喷砼时，在凹处打入木楔，为架设钢架留出连接板（或槽钢）位置。
④ 格栅钢架按设计位置安设，在安设过程中当格栅钢架和初喷层之间有较大间隙应设骑马垫块，格栅钢架与围岩（或垫块）接触间距不应大于50mm。
⑤ 为增强格栅钢架的整体稳定性，将格栅钢架与锚杆焊接在一起。沿格栅钢架设直径为ф22cm的纵向连接钢筋，并按环向间距1.2m设置。
⑥ 为使格栅钢架准确定位，格栅钢架设前均需预先打设定位系筋。系筋一端与格栅钢架焊接在一起，另一端锚入围岩中0.5～1m并用砂浆锚固，当格栅钢架架设处有锚杆时尽量利用锚杆定位。
⑦ 格栅钢架架立后尽快喷砼作业，并将格栅钢架全部覆盖，使格栅钢架与喷砼共同受力，喷射砼分层进行，每层厚度5～6cm左右，先从拱脚或墙脚处向上喷射以防止上部喷射料虚掩拱脚（墙脚）不密实，造成强度不够，拱脚（墙脚）失稳。
5）喷射混凝土工艺
A、潮喷砼工艺
采用“潮喷”技术作业，以减少回弹，改善工作环境，同时采用ALIVA—285潮喷可以节约速凝剂，降低造价。其工艺流程见下图。
注意事项：
① 混合料应随拌随喷，不掺速凝剂时，存放时间不大于2h，掺
有速凝剂时存放时间不应大于20min；
② 喷射作业应分段、分片、分层，由下而上，依次进行，如有较大凹洼时，应先填平；
③ 必须紧跟开挖工作面及时喷射；
④ 喷射砼厚度10cm时，拱部喷射砼分两次进行，第一次喷射厚度5cm第二次喷射至设计厚度，边墙部位则一次喷射至设计厚度。
⑤ 速凝剂掺量应准确，添加要均匀，不得随意增加减少。
⑥ 混凝土配合比：水泥：砂：石子：速凝剂=1：2：2.06：0.06
B、湿喷砼工艺
湿喷方法具有粘结性能好、一次喷射厚度可达10cm，且回弹率小的优点，能够保证初期支护和施工支护的质量，充分发挥围岩的自承能力。
① 设备选型
采用ALIVA—285湿喷机，该机与AL—305机械手组成喷锚支护作业机械线，ALIVA—285可以干、湿喷两用。在作业时，喷射砼采用ALIVA—285湿喷机和遥控AL—305机械手进行作业，洞外由砼搅拌机拌好，通过混凝土输送车向洞内送料，空压机供风。
② 原材料的选择
425#普通硅酸盐水泥；细度模数为2.5—3.0中砂，洁净质硬；粒径为5—10mm的碎石，要求级配良好；液体速凝剂。
③ 湿喷砼配合比：
水泥：砂：碎石：水=1:2.47:1.53:0.4，速凝剂的掺量为水泥用量的4%。
④ 施工工艺
砼喷射机安装调试好后，在料斗上安装振动筛（筛孔10mm），以避免超粒径骨料进入喷射机；用高压水冲洗干净受喷围岩面，而后即可开始喷射砼。
通过遥控喷射手，喷射时，送风之前先打开计量泵（此时喷嘴朝下，以免速凝剂流入输送管内），以免高压砼拌合物堵塞速凝剂环喷射孔；送风后调整风压，使之控制在0.45—0.7MPa之间，若风压过小，粗骨料则冲不进砂浆层而脱落，风压过大或过小都将导致回弹量增大。因此，应按砼回弹量小，表面湿润易粘着力度来掌握。喷射压力，喷射机机械手要配合好，根据喷射仪表反馈的信息及时调整风压和计量泵，控制好速凝剂掺量。
喷嘴与岩面的距离为60~100cm，太近太远都会增加回弹量；喷射方向尽量与受喷面垂直，拱部尽可能以直径方向喷射。
一次喷射厚度不宜超过10mm，若需喷第二层，两层喷射的时间间隔为15~20min。
为提高工效和保证质量，喷射作业应分片进行，可按照先边墙后拱脚，最后喷射拱顶的顺序施喷。喷前先找平受喷面的凹处，再将喷头成螺旋形缓慢均匀移动，每圈压前面半圈，绕圈直径约30cm，力求喷出的砼层面平顺光滑。
6）笔架山隧道Φ32自进式锚杆施工工艺
详见表VI-5 （十一）φ32自进式锚杆施工工艺框图及工艺说明。
（6）复合式衬砌
本隧道衬砌进出口段分别由二个工区组成，每工区各配备一台12m长穿行式全断面液压衬砌台车，台架可以自由在模板内穿行，且每组模板可以自稳，该组模板在砼灌注完成后，衬砌台架可脱离该模板，可以继续下一组模板连接进行定位和砼灌注作业。
各工区由洞外拌合楼按配比生产砼，由混凝土输送车运至灌注地点，由HBT60砼输送泵泵送砼入模，插入式振捣器人工捣固。
1）砼施工注意事项
为保证混凝土具有良好的密实性、耐久性，达到设计要求的抗压、抗折、抗渗指标，在开工前，严格进行砼配合比的选配，确定最优配合比方案。
砼应两侧对称灌注，保证两侧灌注高差不超过1m。砼灌注过程中要注意振捣，防止过捣或漏捣现象出现，保证砼密实，表面光滑，无蜂窝麻面。封顶由封顶口倒退逐一泵送砼，以确保拱顶砼回填密实。
砼泵应连续运转，输送管宜直，转弯宜缓，接头严密，泵送前润滑管道。灌注结束清理现场，及时检修、保养输送泵和清洗管道，以备下循环使用。砼灌注完成后，按规范进行养生。
2）防水板铺设的施工程序流程
施工准备→设盲沟、固定复合式防水板→焊接防水板搭接缝→质量检查→移动作业架→下一循环。
3）模板台车立模定位过程
① 台车脱离模板，后退至上一循环脱模。
② 衬砌台车带模板移至下一衬砌循环处。
③ 清理模板并涂脱模剂。测量放线，就位调整。
④ 拧紧转角处的对接板螺栓，挂上台车两侧的侧向千斤顶，基脚贴模并支撑牢固。
⑤ 安装堵头板，砼输送系统就位。
（7）仰拱及隧底充填
1）仰拱：围岩条件较差地段，在施工中，应仰拱先行，及早封闭，以利于衬砌结构的整体受力；仰拱浇注前，应清除松散材料、排除积水，浇注混凝土由仰拱中心向两侧对称进行。仰拱与边墙衔接处应捣固密实；仰拱施工为能实现与掘进、衬砌平行作业，在仰拱工作面上搭设可移动式作业平台，工作平台上可以行驶运输车辆及机械。
2）隧底充填
在施作混凝土前，清除仰拱面的碎碴、粉尘，并冲洗干净，不得有积水。仰拱混凝土达到设计强度70%后，方可浇注隧底填充混凝土。
（8）水沟及电缆槽
水沟及电缆槽施工在衬砌、仰拱施工、隧底填充完后进行。
水沟及电缆槽施工采用组合模板，立模要严格控制尺寸，标高。按设计位置预埋泄水管。水沟及电缆槽盖板采用预制构件，盖板铺设要平稳，盖板与沟沿的缝隙应用砂浆填平，不得晃动和吊空。
（9）施工监控量测
1）现场监控量测目的
现场监控量测，是在隧道施工过程中，对围岩和支护系统的稳定状态进行监测，为喷锚支护和二次砼衬砌的参数调整提供依据，把量测的数据经整理和分析得到信息及时反馈到设计和施工中，进一步优化设计和施工方案，以达到安全、经济、快速施工的目的，围岩量测是施工管理中的一个重要环节，是施工安全和质量的保障。
2）现场监控量测的作用
① 了解围岩、支护变形情况，以便及时调整和修正支护参数，保证围岩稳定和施工安全；
② 提供判断围岩和支护系统基本稳定的依据，确定二次砼衬砌施作时间；
③ 依据量测资料采取相应措施，在保证施工安全的前提下加快施工进度；
④ 积累量测数据资料，提高施工技术水平。
3）现场监测项目、仪器及要求
① 用BJSD-2型激光隧道限界检测仪进行隧道周边收敛位移量测和拱顶下沉量测，并能进行隧道限界检测。该仪器能快速检测，快速指导施工决策或验收；能在各类隧道潮湿、强干扰恶劣环境下工作。仪器构成：检测头、控制器和三角架。检测方法：手动、分段设点或全自动自选。数据存储及处理：仪器每次可显示存储百组截面数据，配接计算机工作时可实现边测量边画图，配有专门的处理软件进行比较、画图、显示数据清单及打印等功能。量测项目及内容见下表
量测项目及方法一览表
序号 项 目名 称 方 法及工具 布 置 量 测 间 隔 时 间
1~15d 16d~1个月 1~3个月 大于3个月
1 地质和支护状况观察 岩性、结构面产状及支护裂缝观察或描述，地质罗盘等 开挖后及初期支护后进行 每次爆破后进行
2 周边位移 各种类型收敛计 每10~5 上一页 [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] 下一页
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