磨盘山隧道总体施工方案为新奥法施工，开挖方法为Ⅳ、Ⅴ级施工采用台阶法开挖，Ⅳ、Ⅴ级围岩情况段施工采用台阶法，出渣采用挖掘机或侧卸式装载机扒渣汽车运输出渣。
第二章工艺程序 第一节新奥法施工程序
㈠ 新奥法施工程序框图见图
修改支护参数 初期支护 开 挖 修改施工方案 施工准备 实施性施工组织设计
否 是否符合管理标准 锚喷支护减少围岩变形 监控量测 洞内观测,位移量测指导施工与设计
二次衬砌 结 束
新奥法施工程序框图
㈡ 施工要点
1、少扰动:是指在进行隧道开挖时，要尽量减少对围岩的扰动次数、扰动强度、扰动范围、扰动持续时间。
2、弱爆破:在钻爆过程中采用预裂爆破、光面爆破等钻爆方法,减少围岩的扰动。 3、早喷锚:是指开挖后及时施作初期锚喷支护，使围岩的变形进入受控制状态。这样做一方面是为了使围岩不致因变形过度而产生坍塌失稳；另一方面是使围岩变形适度发展，以充分发挥围岩的自承能力，同时采取超前支护措施。
4、勤测量:是指以直观、可靠的量测方法和量测数据来准确评价围岩（或围岩加支护）的稳定状态，或判断其动态发展趋势，以便及时调整支护形式、开挖方法，确保施工安全和顺利进行。量测是现代隧道及地下工程理论的重要标志之一，也是掌握围岩动态变化过程的手段和进行工程设计、施工的依据。
5、紧封闭:一方面是指采取喷射混凝土等防护措施，避免围岩因长时间暴露而使强度和稳定性的衰减。另一方面更为重要的是指要适时对围岩施作封闭形支护，这样做不仅可以及时阻止围岩变形，而且可以使支护和围岩进入良好的共同工作状态。
第二节洞口施工工艺
㈠ 工艺框图见图。 ㈡ 施工要点 1、施工准备
修建洞口临时生产设施，包括水、电、生产、生活房屋等，进驻施工队伍及部分机械设备，以能够满足进洞要求。
2、开挖
⑴ 开挖前先修筑边仰坡截水沟，清除洞口上侧方有可能滑塌的表土、灌木及山坡危石。
⑵ 洞口刷坡按设计要求，先测量放样，然后自上而下分层开挖，开挖采用人工配合挖掘机进行。
⑶ 每层开挖后及时施作临时防护，进行锚喷挂网支护。 ⑷ 洞口时预留核心土。 3、洞口修筑
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⑴ 洞口处先施工大管棚，以保证安全进洞。 ⑵ 在洞口段衬砌完成及雨季之前施作洞门。
施工场地的平整 主便道修至洞口 截水沟的开挖和修筑 修建洞口临时生产设施及洞顶截水沟 洞门排水沟的修筑
洞口施工工艺框图
洞口土石方分层开挖 挖至开挖 轮廓线 边坡防护及超前管棚施工 洞口段掘进、明洞衬砌 洞门施工 边坡修整 洞门装饰 - 3 -
第三节开挖工艺
一、上弧导预留核心法施工
㈠上弧导预留核心法施工工艺框图见图5.13。
超前支护 上部弧形导坑开挖 每循环进尺0.6m 施工弧形导坑初期支护 5米 左右边墙交错开挖 每循环进尺1.0m 边墙初期支护 与拱墙钢支撑连接 核心开挖 仰拱开挖及支护
全断面砼衬砌
上弧导预留核心法施工工艺框图
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二次衬砌12
米
㈡ 施工要点
1、上台阶弧形部分采用风镐开挖。
2、左、右边墙导坑必须交错施工，不得两边同时开挖。边墙围岩较差时分两层开挖。
3、上部弧形导坑比下断面开挖超前5m，两工序可平行作业。
4、核心土必须在初期支护封闭成环后再开挖，开挖时采用控制措施以免损坏初期支护。
5、施工中认真进行围岩量测工作，根据对围岩变化的观测及量测数据，考虑调整支护参数。
二、台阶法施工
㈠ 台阶法施工工艺框图见图。 ㈡ 施工要点
1、首先对上台阶断面进行测量放样，用油漆标出开挖轮廓线与炮眼位置，炮眼位置相差不大于5cm。
2、采用YT—28凿岩机进行钻眼，顶部钻眼搭设临时脚手架。 3、按设计数量装药爆破，爆破采用松动爆破。
4、爆破后先不出碴，先进行拱部混凝土初喷，再立钢拱架，然后打小导管注浆并挂钢筋网片，最后喷射砼至设计厚度。
5、出碴采用CAT320扒碴、装碴，自卸汽车运输。
6、开挖下台阶，喷锚支护，开挖下台阶时，分先后错开，开挖两侧边墙部分，支护后再开挖中部。
7、监控量测，反馈信息，优化支护参数。 8、最后进行二衬。 9、注意事项
⑴ 台阶长度要适当。
⑵ 协调好上、下台阶工序，减少互相干扰。
⑶ 下部开挖要密切注意上部的稳定。围岩较差时，左右两侧错开进行。
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上台阶测量画开挖轮廓线布炮眼
钻炮眼 装药爆破 通风洒水 清危排险 初喷砼 打小导管挂网 立钢拱架 监控量测 出碴 复喷砼 开挖下台阶喷锚支护 稳定性安全检查 二次衬砌 - 6 -
台阶开挖法施工工艺框图
第四节辅助施工工艺
一、 超前小导管施工
㈠ 施工工艺框图见图。
凿岩机钻孔 开挖周边放样布孔 清 孔 小导管加工 插入小导管 注 浆 浆液准备 隧道开挖 超前小导管施工工艺框图
㈡ 施工要点
1、本隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩出口全风化地段设计φ42×4mm超前小导管，间距为30cm，采用φ42无缝钢管在加工厂制作。前端做成尖锥形，管壁上每隔15cm交错钻眼，眼孔直径为10mm。
2、小导管布置：施工时严格按设计布设。小导管搭接长度应不小于1m。 3、小导管安装：采用YT-28风动凿岩机钻孔，然后将小导管插入孔内，外露20cm，外露端支撑于开挖面后方的钢拱架上，与钢拱架共同组成预支护体系。
4、注浆机具及材料
注浆设备采用BW-250/50注浆泵注浆，采用水泥-水玻璃双液浆。
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5、注浆压力≤2Mpa。
第五节、初期支护施工工艺
一、初期支护
清 理 开 挖 面 检查断面超欠挖 是 超挖是否≥10cm 否 初 喷 3～5cm 初喷砼 10 cm 挂 钢筋网 有 有无质量问题 反馈、确定支护参数 围 岩 量 测 分 部 开 挖 喷射砼达到设计厚度 施 工 准 备 打超前导管并注浆 是否符合标准 否 是 调整 无
安装钢拱架 施 工 放 样 改进
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㈠ 工艺框图见图
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。
㈡ 施工要点 1、小导管施工
系统小导管施工工艺流程为：钻孔→清孔→注浆→插入杆体。钻孔采用凿岩机钻孔；施工时小导管钻孔位置及孔深必须精确，小导管要除去油污、铁锈和杂质。初喷砼施工完毕后，先按设计要求钻凿小导管孔眼，达到标准后，用高压风清除孔内松土，然后注入水泥浆，后杆体插入孔内。待终凝后按规范要求抽样进行小导管抗拔试验。
初期支护施工工艺框图
2、钢筋网安设
挂钢筋网在初喷砼施作前安设，钢筋类型及网格间距按设计要求施作。钢筋网根据被支护岩面的实际起伏状铺设，与被支护岩面间隙约5cm，钢筋网与小导管连接处用细铁丝绑扎或点焊在一起，使钢筋网在喷射时不易晃动。
3、工字钢拱架施工
工字钢架间距严格按设计文件架立。
二、钢拱架施工 ㈠ 施工工艺框图见图
钢拱架施工工艺框图
㈡ 施工要点
1、场制作加工
⑴ 按设计图放大样，放样时根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割、刨边的加工余量。将工字钢冷弯成形，要求尺寸准确，弧形圆顺。
⑵ 钢拱架按设计图配置加强辅筋与主筋焊接。焊接时，沿钢拱架两边对称焊接，防止变形。
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⑶ 钢拱架加工后要进行试拼，其允许误差： ① 沿隧道周边轮廓误差不应大于3cm。
② 钢拱架由拱部，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。
③ 钢拱架平放时，平面翘曲应小于±2cm。
开 挖 初喷砼，施作系统小导管 测量布线 架立钢架 钢架制作 复喷砼至设计厚度 否 是否合格 是 焊接纵向连结筋、定位系筋 调 整 监控量测 信息反馈、调整参数
2、钢拱架架设工艺要求：
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⑴ 为保证钢拱架置于稳固的地基上，施工中在钢拱架基脚部位预留0.15～0.2m原地基；架立钢拱架时挖槽就位，并在钢拱架基脚处设槽钢以增加基底承载力。
⑵ 钢拱架平面应垂直于隧道中线，其倾斜度不大于2°。钢拱架的任何部位偏离铅垂面不应大于5cm。
⑶ 钢拱架按设计位置安设，在安设过程中当钢拱架和初喷层之间有较大间隙应设垫块，钢拱架与围岩（或垫块）接触间距不应大于50mm。
⑷ 为增强钢拱架的整体稳定性，将钢拱架与锁脚小导管焊接在一起。各种钢拱架应设纵向连接钢筋。
⑸ 为使钢拱架准确定位，钢拱架架设前均需预先打设定位小导管。定位小导管一端与钢拱架焊接在一起，另一端锚入围岩中0.5～1.0m并用砂浆锚固，当钢拱架架设处有系统小导管时应尽量利用系统小导管定位。
⑹ 钢拱架架立后应尽快喷砼，并将钢拱架全部覆盖，使钢拱架与喷砼共同受力，喷射砼应分层进行，每层厚度5-6cm左右，先从拱脚或墙脚向上喷射以防止上部喷射料回弹虚掩拱脚（墙脚）而不密实，强度不够，造成拱脚（墙脚）失稳。
三、喷射砼施工
㈠ 施工工艺框图见图 混凝土拌合水泥 砂石子 水拌合时间≮1min砼运输车运送筛网φ10mm(滤出超径石子)湿式混凝土喷射机风压控制在0.45-0.7Mpa(水泥用量×4%)液体速凝剂受喷围岩面 喷射砼施工工艺流程图 - 11 - ㈡ 施工要点
喷射混凝土骨料用强制式拌合机分次投料拌合，喷射混凝土采用TK-961型混凝土喷射机，湿式喷射作业。
初期支护喷射混凝土，一般分初喷和复喷二次进行。开挖(或分部开挖)后，立即进行初喷工作，以尽早封闭暴露岩面，防止表层风化剥落。复喷混凝土在小导管、挂网、工字钢拱架安装后进行，尽快形成初期支护整体受力，以抑制围岩变位。拱架和拱架间用混凝土喷平，并有足够的保护层。
喷射混凝土分段、分片由下而上顺序进行，每段长度不超过3m，一次喷射厚度控制在15cm以下，喷射时插入长度比设计厚度大5cm铁丝，每1～2m设一根，作为喷层厚度控制用，后一层喷射在前层混凝土终凝后进行，新喷射的混凝土按规定洒水养护。
四、防水板铺设施工
㈠ 施工工艺框图见图
准备工作: 用吊挂肋条固定防水板；拼大幅防水板；防水板质量检查；台车就位；切除外露钢筋头，砂浆抹平
移走吊挂台车 合格 质量检查 焊接防水板 防水板固定 防水板就位 不合格 补 强 合格
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防水板铺设施工工艺流程图
㈡ 施工要点 1、施工准备
台车就位后，将衬砌支护表面外露的小导管头、钢筋头齐根切除，并抹砂浆将其覆盖。将初期支护表面凹凸不平的部位进行修凿抹平。
2、防水板的铺设与固定
⑴ 用水泥钉沿隧道轮廓从上向下钉挂土工布，拱部0.5～0.7个/m，边墙1～1.2个/m。
⑵ 将防水板从台车顶左、右对称沿隧道轮廓展开，并用齐头短木棒将防水板沿隧道轮廓撑开。用吊挂肋条悬挂防水板，使防水板紧贴土工布，并且保持松劲适度，幅与幅之间的搭接长度不小于10cm。
⑶ 沿周边压紧防水板，用爬焊机焊接，焊缝宽度不小于15cm,粘接前清除脏物。 ⑷ 结合部位采用真空加压检测，在0.2Mpa压力作用下5min不得小于0.16MPa，检查接缝是否有漏焊现象，并针对情况进行补焊。
⑸ 当质量检验合格后，台车移到下一作业面。 ㈢ 施工说明
⑴ 固定防水板时，视初期支护面的平整度将防水板预留一定的富余量，以防过紧而被砼挤破。
⑵ 为使防水板接头焊接良好，防水板每循环铺设长度比衬砌长度长2.0m，以利接头焊接施工。
⑶ 防水板接缝和衬砌施工缝错开0.5～1m。 ⑷ 防水板铺设好后，尽快灌注砼。
⑸ 软岩地段砼衬砌紧跟开挖面时，衬砌端部预留防水板接头须采取防护措施，防止施工损坏防水板。
⑹ 衬砌加强钢筋安装、各种预埋件设置、挡头模板安装，以及泵送砼等工序作业中要防止破坏防水板。
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五、混凝土衬砌施工
㈠ 施工工艺框图见图 洞外混凝土 拌合站 混凝土运输 台车定位 混凝土输送泵 施工准备 1.中线水平放样检查 2.铺设衬砌台车轨道 3.防水布、排水管检查 监控量测确定施作二次衬砌 台车移位 1.水平定位立模 2.拱部中心线定位 立模 3.边墙模板净空定位 拱墙模板固定成型及清理基础底面 涂脱模剂 1.自检 2.监理工程师隐检 灌注混凝土 脱模、台车退出 养 护
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二次衬砌施工工艺框图
㈠ 施工要点
隧道模筑衬砌混凝土灌注采用全断面液压衬砌台车，一次施工长度12m，砼采用 拌合站集中拌合，混凝土搅拌运输车运输，混凝土输送泵灌注，机械振捣。钢筋混凝土衬砌灌注前做好钢筋的布设工作，钢筋角隅要加强振捣。灌注前按图纸规定预留沟、槽、管洞或预埋构件。所有衬砌作业均采用混凝土输送泵作业。混凝土自模板窗口由两台输送泵左右对称灌入，由下向上，先墙后拱灌筑，倾落自由高度不超过2.0m。在混凝土浇筑过程中，观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞的情况，当发现有变形、移位时，及时采取措施进行处理，混凝土灌筑间断时间不得超过2个小时，否则按接缝处理。采用插入式振动棒捣固，必须符合下列规定：
1、每一振点的捣固延续时间，应使混凝土表面呈现浮浆和不再沉落。 2、振动棒的移动间距不大于振捣器作用半径的1.5倍。
3、捣动棒与模板的距离不大于其作用半径的0.5倍，并避免碰撞钢筋、模板、预埋件等。
4、振动棒插入下层混凝土内的深度不小于50mm。
5、试验室按规定要求在灌筑混凝土现场做试件，并详细填写施工记录。 6、混凝土养护及整修。混凝土灌筑后，不良变形未稳定段，在混凝土强度达到设计强度100%时，一般地段混凝土强度达到设计强度70%时，方可拆模，并进行养护。砼达到设计强度后及时按设计要求进行通过端头预埋塑料管进行注浆填实。
7、泵送混凝土。碎石最大粒径与输送管内径之比不大于1:3；通过0.315mm筛孔的砂不小于15%；最小水泥用量为300kg/m3；坍落度为80～180mm。
8、管道管线安装要求直、转弯缓；灌筑点先远后近；泵送砼先后顺序为：泵水湿润管道---泵水泥砂浆---泵砼---泵砂浆---泵水洗管。泵水湿润管道时，先在变径管内用水泥袋卷成筒封堵严密，以保证在泵水过程中水能够充分湿润管壁，泵水量不宜过多，以1m3左右为宜；为防止砂浆在管道内离析造成堵管，砂浆用细砂拌制。换管
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时先湿润后接驳；泵送过程严禁加水、空泵；开泵后无意外情况中途不要停歇。洗管时，为防止洗管水在压力作用下进入砼内造成砼离析而堵管，洗管前，先泵两斗1:1的水泥砂浆，并将水与砂浆用2个海绵球，1个水泥袋卷和1个橡胶活塞隔开。
图5.25 洞内施工监测管理工艺框图
1 量测工的条件和职责：
① 量测工应具有中专或相当中专以上的文化水平和一定现场实践经验。 ② 量测工作要认真负责。
③ 在技术人员的指导下，负责测点的埋设和日常的量测工作，并做好量测记录。 ④ 负责量测元件的准备、工地零星加工和量测仪表的保养工作。 2、测试工作中的注意事项
⑴ 施工监测采用的机械式仪表和电子仪器，必须确保量测仪表具有良好的使用状态。
⑵ 测试前应做好：
① 检查仪表设备是否完好，如发现问题及时修理或更换。
② 检查测点是否松动或人为损坏，确认测点状态良好时方可进行测试工作。 ⑶ 测试工作中：
① 按各项量测的操作规程安装好仪器仪表，每测点一般测读三次，三次读数相差不大时，取算术平均值作为观测值，若读数相差过大时应检查仪器、仪表安装是否正确，测点是否松动，当确认无误时再进行测试。
② 每次测试时都要做好记录，并记录环境温度、掘进里程以及施工情况等，并保持原始记录的准确性。
③ 在现场进行粗略计算，若发现变形较大时，应及时通知现场施工负责人。 ⑷ 测试完毕后应做到：
① 检查仪器、仪表，做好养护、保管工作。 ② 及时进行资料的整理。 3、量测资料的整理
⑴ 对量测资料应认真检查、审核和计算，每次量测结束后，应在二小时内进行资料整理工作。
⑵ 及时将资料填入有关图表，使能了解数据反映的变化规律，便于各断面和不
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同量测手段之间的对比。
六、超前地质预报探测
㈠ 施工工艺流程见图5.27。 ㈡ 施工要点
1、根据设计图纸，认真研究地质资料，进行分段分类划分。 2、现场调查勘测核实。
3、确定超前探测预报方案，主要包括探测项目及探测方法。 ⑴ 探测项目
① 地质条件变化对施工影响程序预报。 ② 可能出现塌方、滑动影响预报。 ③ 隧道穿越不稳定岩层较大断层预报。 ④ 富水地段预报。
⑤ 岩体突然开裂或原裂隙逐渐增宽等危害性预报。 地质资料的研究 超前地质钻孔 探明含水量
现 场 地 质 状 况 调 查 超前探测预报方案的研究 根据比拟法 预测前方地质 采取相应措施预防坍方 根据开挖 及支护情况 况发现坍方征兆 采取相应措施保证开挖安全 资料整理与经验积累 - 17 -
根据开挖 面前推法
图5.27 超前地质预报探测施工框图
⑥ 位移变形加快影响围岩稳定预报。 ⑦ 浅埋段下沉裂缝对隧道稳定预报。 ⑵ 探测预报方法
① 采用声波探测进行地质预报。 ② 根据开挖工作面用前推法预报。 ③ 根据超前导坑预报。
④ 用相似比拟法对隧道含水量预测。 ⑤ 根据超前钻孔对含水量预测
4、根据探测结果，反馈信息，及时或提前改变方案，优化支护参数，加强工序环节控制。
5、整理资料，积累经验。
(一)、D25中空注浆小导管安装施工
D25中空注浆小导管安装施工工艺见图5.4.6。
检查小导管 标出小导管位小导管连接 小导管钻进 检查孔眼是否畅通并装止浆塞 备料 注浆 制备浆液 封口 清洗整理
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图5.4.6中空注浆小导管施工工艺流程图
1、小导管的安装
1.1检查小导管中孔、钻头水孔是否堵塞，若有应清除干净。 1.2连接钻头和小导管。 1.3连接凿岩机和钎尾。 1.4连接钻机连接套和钎尾。
1.5小导管对准设计的锚孔位置，凿岩机应先给风和水，然后钻进。
在较完整的岩石中钻进时，钻头的水孔不易堵塞，可按正常钻进速度钻至设计深度；在软岩和土中钻进时，钻头的水孔易堵塞，因此在钻进过程中，应放慢钻进速度，多回转少冲击，操作者注意水从钻孔中流出的状况，若有水孔堵塞的迹象，应后撤小导管50cm,并反复扫孔使水孔畅通，然后慢慢进尺，直至设计深度。
1.6钻进至设计深度后，应用水和高压风洗孔，检查钻头水孔是否畅通，确认畅通后将钻机连接套从小导管上卸下；小导管外露孔口长度以10～15cm为宜。
1.7若小导管需加长，应用小导管连接套连接已施作小导管和另一根小导管，然后重复上述步骤，钻进至设计深度。
1.8用钢管将止浆塞通过小导管外露端打入孔口10cm。 1.9安装垫板及螺母，但此时不宜上紧。 2、小导管的注浆
2.1检查麦式注浆泵及其零件是否齐备和正常，有关泵的操作程序应遵守注浆泵操作手册。
2.2检查水泥和砂的粒径、比例、温度等是否符合规定，通常用塞子控制他们的粒径，水泥与砂的比例一般为1:0～1:1
2.3用水和风检查锚孔是否畅通,孔口反水或风即可。
2.4调节水流量计使砂浆水灰比至设计值为止,并记下流量计的刻度,从泵出口出来的砂浆必须要均匀,不能有断续不均现象。
2.5迅速将小导管、注浆泵用快速接头连接好。
2.6开动泵注浆,整个过程应连续灌注,不停顿,必须一次完成,观察到浆液从止浆塞
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边缘流出或压力表达到设计值,即可停泵。
2.7注浆整个过程及时清洗接头,保证注浆过程的连续性,注浆结束后,应及时清洗及保养泵。
2.8在灰浆达到初始设计强度后,方可上紧垫板及螺母。 （七）、喷射钢纤维混凝土
在混凝土的拌合过程中,加入一定数量、分布均匀离散的钢纤维,用喷射混凝土的工艺施工,即为钢纤维混凝土。钢纤维混凝土的拌合用清水清泡钢纤维束(水溶性胶合剂粘结成束),直到钢纤维束分散成单根;按照设计配合比配料,按粗骨料、细骨料、水泥、钢纤维投料顺序投料拌合,指导分解成单跟的钢纤维均匀分散到拌合料中。
施工工艺流程见图5.4.8
1、拌合料质量检查 2、拌合混凝土级料 1、检查受喷面 2、检查液态速凝剂的用量 3、调整速凝剂的掺量 4、检查压力控制器 5、连接喷混凝土管路 6、启动速凝剂计量泵
准备工作 启动湿喷机 泵送速凝剂至喷嘴 向料斗加料 喷射混凝土 不符合要求 喷射质量检查 关 机 清 洗 结 束 图5.4.8喷射钢纤维混凝土工艺流程
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五、砼仰拱施工
隧道设计有仰拱的地段在喷锚支护后仰拱应及时施工。仰拱施工采用仰拱大模板，由中心向两侧对称进行，仰拱与边墙衔接处捣固密实。仰拱施工采用过梁形式，以保证掌子面开挖、支护正常进行。过梁采用型钢结构件，上覆1.0cm厚钢板，过梁可以移动，反复使用。仰拱砼达到设计强度70%后，进行隧道填充施工。为策安全，Ⅴ级围岩地段砼仰拱应及时施工。待开挖出碴结束时，采用挖装机一次性开挖仰拱到位，人工辅助清理底部浮碴杂物。为确保支护稳定和施工安全，一次性开挖长度以3m为宜。施工时上循环砼仰拱接头凿毛处理，并设与边墙衬砌连接筋；砼输送车运输砼，砼输送泵灌筑，插入式振动棒捣固，为能尽早便于车辆通行，可掺入适量早强剂。仰拱砼施工流程见图5.4.9。
砼生产、运输
抽排水 设槽形挡头模 接缝处理 测 量 开 挖 清 浮 碴 隐 检 浇筑砼 捣 固 养护 图5.4.9 砼仰拱施工流程图
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