石金山隧道不良地段专项施工方一、工程概况1、工程简介石金山隧道左幅（出口段）起讫里程为：左线K176+350～K174+410，长1940m，设计为分离式隧道，最大埋深约436m。
其中K175+950～K175+990段为Ⅴ级不良地段围岩，采用S5d 型复合式衬砌，属于不良地质段。
2、不良地段地质情况围岩岩性浅灰、灰色厚层状灰岩，呈中风化，碎石状，受构造影响严重，节理裂隙发育，岩体破碎，溶蚀发育，石质较坚硬，呈角（砾）碎（石）状松散结构，围岩易坍塌，处理不当会出现大坍塌，侧壁经常出现小坍塌；地下水位埋藏较深，可能蓄积岩溶水，富水性较强。
二、编制依据1、大丽高速公路27-2A标两阶段施工图设计图纸2、公路隧道施工技术细则（JTG/T F60-2009）3、公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）4、公路工程水泥及水泥混凝土试验规程（JTG E30-2005）5、公路工程水质分析操作规程（JTJ 056-84）6、公路工程集料试验规程（JTG E42-2005）7、钢筋焊接及验收规程（JGJ 18-2003）8、公路工程施工安全技术规范（JGJ 076-95）9、爆破安全规程（GB6722-2003）10、大丽高速公路指挥部及总监办相关要求三、施工准备及计划2、施工计划根据本合同段施工总体安排及该段围岩情况，计划一个月通过该段。
四、开挖及支护方案根据隧道围岩受力条件及前期施工过程中出现的问题，针对软岩大变形隧道宜采取短进尺、强支护，环封闭的施工方法。
1、开挖方案开挖及支护采用上台阶弧形导坑预留核心土法开挖，采用人工配合机械开挖。
在弧形导坑下部通过增加横向支撑，防止收敛，如局部收敛可采用径向支撑减少围岩变形，为保证衬砌厚度，拱顶及边墙预留沉降及收敛量15cm。
2、支护方案（1）超前支护参数采用双排超前小导管，φ42×4的花管，L=4.5m，角度控制在5～15°，环向间距40cm，层间间距30 cm，纵向排距3m，鉴于本段为岩性浅灰、灰色厚层状灰岩，呈中风化，碎石状，受构造影响严重，节理裂隙发育，岩体破碎，溶蚀发育，小导管注浆压力应通过该岩性的注浆压力在施工中通过压浆试验选择，提高注浆效果。
（2）掘进支护参数钢拱架采用I20工字钢，钢拱架采用冷弯加工，钢拱架间距60cm，连接板采用厚度不少10mm钢板。
工字钢与连接板之间采用焊接，连接板之间采用螺栓连接。
纵向连接筋采用φ20圆钢，环向间距50cm，连接筋与钢拱架焊接，确保焊接质量。
钢筋网采用单层钢筋网片，网片采用φ8盘圆，15×15cm，径向锚杆采用自进式中空注浆锚杆，L=3.5m，纵向间距0.6m，环向间距0.8m。
喷C25砼27cm，锁脚采用锁脚锚管，锁脚锚管采用φ42×4的花管，L=4.5m，打设角度与水平方向夹角控制在30°左右，打设完毕后进行小导管注浆，注浆压力控制在0.1～0.2MPa，浆液采用纯水泥浆，每个钢拱架支座位置采用2根锁脚锚管。
前一循环的工字钢与后一循环的工字钢的连接筋要焊接好。
网片也要预留一定长度搭接焊好。
3、喷射混凝土施工（1）、在进行混凝土喷射施工时应先清洗岩面。
（2）、喷射前先排险、清除危石及松动岩石。
（3）、骨料级配采用连续级配，粗骨料采用坚硬耐久、洁净的碎石或卵石，颗粒粒径不大于16mm；细骨料采用坚硬耐久的中砂或粗砂，筛分的细度模数要大于2.5，含水率控制在5％～7％。
（4）、喷完混凝土后4h内不宜进行开挖作业。
（5）、本隧道喷射混凝土厚度，均大于5cm，故均分成两次喷射，若第二次喷射混凝土在第一次喷射混凝土终凝1h后进行，则需要用清水冲洗第一层混凝土的喷射表面。
两次喷射注意找平岩面，以便于铺设防水层；（6）、喷射混凝土终凝2h后，进行喷水养护不少于14d。
（7）、喷射混凝土开挖时，下次爆破距喷射混凝土完成时间间隔，不小于3h。
4、锚杆施工由于本隧道岩层破碎，特别是Ⅳ、Ⅴ级围岩地带，围岩风化严重，因此隧道开挖后，要尽快施作锚、网、喷支护。
设计中采用砂浆锚杆对其进行支护、锚固。
具体的施工工艺如下：（1）、锚杆钻孔施工锚杆在施工前，应首先调直杆体，并且除锈和除油。
由于隧道围岩破碎，宜先初喷后，再施作锚杆，以消除钻孔过程中的不安全因素。
按设计文件要求布置孔位、孔深、孔径。
锚杆杆体外露的长度不能大于喷射混凝土的厚度。
要特别注意锚杆钻孔方向不能平行于岩层层面，要尽量垂直于岩层层面。
孔钻好后用高压水将孔眼冲洗干净（若是向下钻孔，须高压风吹净水），并用塞子塞紧孔口，以防止石渣或泥土掉入钻孔内。
砂浆强度等级不能低于20 号；常用的一种砂浆配合比为：水泥：砂：水＝1∶（1～1.5）∶（0.45～0.5）。
（2）、锚杆注浆作业1）、钻孔冲洗后，准备工作就序，开始注浆。
注浆时，注浆管应先插到钻孔底，开始注浆后，徐徐均匀将注浆管往外抽出，并始终保持注浆管口埋在砂浆内，以免浆中出现空洞。
2）、注浆开始或中途停止超过30min 时，应用水润滑注浆罐及其管路。
注浆孔口的压力不得大于0.4MPa。
3）、注浆时应堵塞孔口，注浆管应插至距孔底5～10cm 处，随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出，随即迅速将杆体插入，若孔口无水泥砂浆溢出，应将杆体拨出重新注浆。
4）、锚杆安装作业应及时进行，锚杆杆体宜对中插入，插入后应在孔口将杆体固定，锚杆杆体插入孔内的长度不宜小于设计规定，同时加设垫板，垫板应与喷层面紧贴。
5）、注浆体积应略多于需要体积，将注浆管全部抽出后，迅速插入杆体，并可锤击或通过套管用风钻冲击，使杆体强行插入钻孔。
6）、杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95%，实际粘结长度亦不应短于设计长度的95%，注浆是否饱满可根据孔口是否有砂浆挤出来判断。
7）、杆体到位后，要用木楔或小石子在孔口卡住，防止杆体滑出，砂浆未达到设计强度的70%时，不得随意碰撞，一般规定三天内不得悬挂重物，锚杆安设后，不得随意敲击。
5、挂网施工由于隧道围岩破碎，Ⅳ、Ⅴ级围岩均设置了ф8 钢筋网，对ф8 钢筋拉直、除锈后，按照设计图样的尺寸要求加工钢筋网。
将加工好的钢筋网随受喷面起伏铺设，用定位锚杆固定牢固，钢筋网与受喷面的间隙以3cm 为宜，钢筋网外混凝土保护层厚度不得小于2cm。
钢筋网搭接长度1-2个网格，并与锚杆连接牢固。
6、工字钢拱架安装该段隧道Ⅴ级围岩设计采用全环工字钢架加强初期支护，施工要点如下：（1）、在钢架支护地段，可先进行初喷，初喷后，测量中线与高程，并施作定位锚杆。
（2）、在进行钢架安装前，要分批检查验收加工质量，看是否符合要求。
然后清除干净底脚处浮渣，超挖处加设砼垫块，其中间段接头板用砂子埋住，以防喷混凝土堵塞接头板螺栓孔。
（3）、按设计进行定位锚杆与钢架的连接及钢架间的纵向连接筋连接，各单元间连接安设垫片拧紧螺栓，确保安装钢架质量。
（4）、严格控制钢拱架的中线及标高尺寸。
（5）、钢架与岩面间安设鞍形混凝土垫块，确保岩面与钢拱架密贴、牢固。
7、喷锚支护施工工艺（1）、工艺说明喷锚支护严格按照施工规范，喷射混凝土采用湿式喷射作业。
分为初喷、复喷两次进行。
初喷在开挖（或分部开挖）完成后立即进行。
复喷混凝土在锚杆、挂网和钢架安装后进行，尽快形成喷锚支护整体受力，以抑制围岩变形。
钢架间用混凝土喷平，并有足够的保护层。
（2）、湿喷作业工艺工艺说明：湿喷方法具有粘结性能好、一次喷射厚度可达10cm 及回弹率小的优点，能够更好地保证初期支护的质量，充分发挥围岩的自承能力。
1）设备选型：采用CSP-A湿喷机，在作业时，洞外由混凝土搅拌机拌好混凝土，用混凝土输送车向隧道内送料，空压机供风。
2）原材料的选择：骨料级配采用连续级配，粗骨料采用坚硬耐久、洁净的碎石或卵石，颗粒粒径不大于16mm；细骨料采用坚硬耐久的中砂或粗砂，筛分的细度模数要大于2.5，含水率控制在5％～7％。
3）湿喷混凝土配合比：根据我部2006（砼配）-006号C20喷射砼配报告，配合比为：水泥∶砂∶碎石∶水=1∶2.25∶2.08∶0.04，速凝剂的掺量为水泥用量的4%。
进洞施工后，随时对洞内地下水进行水质检验，如对混凝土有侵蚀，则采用耐腐蚀混凝土，掺RMA型抗腐蚀剂，掺量为水泥用量的6％。
4）施工工艺要求：混凝土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，而后即可开始喷射混凝土。
喷射时，送风前先打开计量泵（此时喷嘴朝下，以免速凝剂流入输送管内），以免高压混凝土拌合物堵塞速凝剂环喷射孔；送风后调整风压，使之控制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，应按混凝土回弹量小，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（见图5-3喷射混凝土顺序图）。
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力求喷出的混凝土层面平顺光滑。
在施工过程中，定期检验洞内地下水水质，如水质有腐蚀性，则采用抗腐蚀性C20喷射砼。
工艺流程见下图8、仰拱开挖本隧道采用仰拱超前的原则组织施工。
为保证顺利通过断层带，仰拱距掌子面应尽量短（约30余m），有条件施作仰拱时尽快施作。
仰拱每次开挖长度4～6m，并及时抽排仰拱积水，避免积水浸泡、软化围岩，仰拱开挖后严禁长时间使钢架脚临空不浇筑砼。
因仰拱施工期间，隧道内其他的支护、衬砌等工作仍在进行，因此，要合理地将仰拱铺砌、填充和其他施工工序穿插进行，在仰拱施工过程中要尽量采用机械化进行操作，砼机械运输，机械振捣，缩短施工循环周期。
仰拱施工及填充后进行其他工序施工时，采用栈桥作业，确保仰拱填充混凝土不受破坏。
在仰拱终凝后，在仰拱面上铺一层3～5cm 厚的中、粗砂，既可对表面进行保护也可起到养护作用。
9、二衬施工在通过断层困难地段（K173+420～K173+460）时，必须严格控制二衬距掌子面的距离小于V级围岩50m的安全距离要求。
该段设计采用V级S5d复合衬砌。
我部采用厂制的混凝土液压衬砌台车进行全断面复合式衬砌，附着式、插入式振捣器振捣。
混凝土供应均自本部1号拌合站集中拌合后，由JC4混凝土搅拌车输送至施工工作面、泵送入模。
（1）衬砌施工前的准备工作在开始进行衬砌施工前，首先进行场地清理、进行中线和水平施工测量，检查衬砌断面是否与设计相符、是否满足规范要求，如有欠挖及不符之处要及时处理。