高速公路隧道施工标准化指南宣贯ppt课件.ppt

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1、高速公路施工标准化技术指南,2013 年 3 月,第五分册 隧道工程主讲人：唐勇三1/2,本指南主要特点,一、本册主要突出有效防止隧道施工质量通病，从一般规定、施工工序、施工要点等方面提出具体要求。二、体现全方位全过程质量控制理念，从源头控制、过程控制、细节控制等方面明确了各方实施标准化施工管理的职责和关键性的工作内容。,三、采取提高人员安全防护标准、远程视频监控、设置应急逃生管道、推广“零开挖”进洞、“零塌方”管理理念、设置污水处理池、强化施工通风照明等措施，改善隧道施工作业条件，体现以人为本的建设理念。四、强调了应重点加强开挖方法选择、光面爆破、锚喷支护、铺底先行、防排水、施工通风、二衬外

2、观、超前地质预报、监控量测等过程控制，推行工后检测 、二衬台车准入、人员进洞登记、施工安全风险评估等制度。, 1 总则 2 施工准备 3 洞口和明洞工程 4 超前地质预报 5 洞身开挖 6 初期支护与辅助 工程措施,目 录, 7 仰拱与铺底 8 防水与排水 9 二次衬砌 10 监控量测 11 附属设施工程 12 安全生产与文明施工,本册分12章56节。,1.2本指南主要依据国家、交通运输部等工程建设主管部门发布的与隧道工程相关的文件、标准、规范、规程、指南和行业内采取的成熟和先进的施工工艺、工法、技术和管理办法编制。,第1章： 总则,1.3本指南适用于钻爆法开挖为主的高速公路隧道，其他等级的公

3、路隧道可参照执行。1.4隧道施工必须严格遵守国家和行业的安全生产法律法规，积极改善隧道施工条件，制定切实可行的通风、防尘、照明、防有害气体、防辐射等措施，确保施工安全和作业人员身体健康。,1.5隧道施工要体现动态设计与信息化管理。在施工准备和施工过程中均应加强地质工作，重视跟踪地质调查与超前地质预报工作，并根据地质预测、预报及监控量测等信息实施动态管理。 1.7隧道施工过程中，应完整地收集原始数据、资料，做好施工记录，加强施工过程的隐蔽工程质量控制和验收，确保工程质量和安全。,2.1一般规定2.1.1 隧道施工前应熟悉设计文件，领会设计意图，做好现场调查和图纸核对工作。施工调查应包括：1、施工

4、地理环境、气象和水文条件；2、洞口位置和相邻工程情况；3、施工运输道路、供电、通信、水源、征迁情况、弃渣场地级容纳能力；4、原材料及半成品的品种、质量、价格及供应能力等爆破器材的供应情况、供货渠道及管理方式等；5、生态、环保要求以及当地的风俗习惯及主要事项；等等,设计文件核对应包括：设计文件相互之间的一致性、系统性，是否存在差、错、漏，尤其是与机电等相关工程的相互衔接；平纵参数计算、工程量计算是否正确；洞口地形、地貌、地上、地下管线和周边建筑物是否与现场一致；穿越不良地质地段的设计方案、工程措施的合理性、可实施性；洞口位置、边仰坡的稳定程度，洞口的排水系统是否完善。等等,第2章： 施工准备,施

5、工准备,技术准备,施工场地,施工人员、材料和设备,施工供风、供水、供电,排水及污水处理,弃渣场、自办料场、危险品库,一般规定,2.2技术准备2.2.2施工方案（1）根据总体施工组织设计，编制实施性施工组织设计。编制的施工组织设计，应包括施工方法、工区划分、场地布置、进度计划、工程数量、人员配备、主要材料、机械设备、电力和运输以及安全、质量、环保、技术等主要内容。,说明：1、隧道施工方案应根据施工条件、隧道的长度、隧道断面、埋置深度、工期要求、环境保护、资源配置等因素综合确定。2、要对隧道施工的特殊过程、关键工序编制施工作业指导书，并做好施工技术交底工作，使施工人员掌握特殊过程、关键工序的作业程

6、序、施工方法、质量标准，了解安全、节能环保等有关注意事项。,（2） 实施性施工组织设计应报监理工程师及相关部门，按照程序批准后实施；在实施过程中应根据客观条件、生产资源配置情况及时调整施工组织设计，并报送监理工程师批准，实行动态管理。（3）对于长大隧道、地质或水文地质条件复杂、结构受力以及施工环境复杂的隧道，施工单位应根据交通运输部相关要求开展隧道施工安全风险评估工作，并制定各项应急保障预案。,2.3施工场地2.3.1施工单位应根据施工规模、技术标准和高速公路施工标准化技术指南（工地建设）有关要求进行施工场地规划、驻地建设、拌和站和工地试验室建设。隧道临建场地布置一般要求如表2.3.1所示。,

7、隧道临建场地布置一般要求,合理规划施工场地布置，在施工过程中应保证施工场地规范、整洁，应在显著位置悬挂安全文明生产、质量管理、廉政建设等标牌标语。,进洞人员动态揭示牌：要求作业人员人手一张卡片，进洞放牌，出洞翻牌 。,现场各种防火、防高空坠落、安全帽等安全标识牌按照国家有关规定统一制作，悬挂于工地醒目位置 。,2.3.2隧道初期支护喷射混凝土可由集中拌和站统一供应，也可在隧道洞口建设专门用于喷射混凝土施工的小型拌和站，但须采用具有两仓自动计量的搅拌设备，并配备散装水泥罐、采用散装水泥拌和施工。,2.3.3施工场地布置必须编制专项规划方案，上报监理工程师和建设单位，批复后实施，建成后应通过监理工

8、程师组织的专项验收。,2.3.4 在隧道洞口靠近值班室一侧宜设置电动升降栏杆和入场人员专用通道。隧道洞口外设置可360度旋转拍摄的摄像机。隧道洞口上方设置电子显示屏，实时反映隧道内工作状态。2.3.5 建立进洞人员登记制度。有条件的施工单位应积极采用先进的隧道施工人员考勤定位和视频监控等系统。,短信群发系统,移动信号延伸系统,视频监控系统,安全预警指示系统,应急逃生灯视引导系统,人员车辆进出监控系统,隧道监控安全管理信息化,1、人员车辆进出监控系统,2、应急逃生灯视引导系统,3、安全预警指示系统,4、视频监控系统,5、移动信号延伸系统,6、短信群发系统,2.4施工人员、材料和设备（3） 从事隧

9、道施工的各类特殊岗位人员均应持证上岗。承包人应加强现场作业人员（包括劳务人员）安全、职业健康等教育培训和考核工作。应对管理人员和作业人员进行每年不少于两次、不低于40学时的安全生产教育培训，其教育培训情况记入个人工作档案。新进人员和作业人员进入新的施工现场或者转入新的岗位前，承包人应对其进行安全生产培训考核。未经安全生产教育培训考核或者培训考核不合格的人员，不得上岗作业。,（4） 承包人应向作业人员提供必需的安全防护用具（如安全帽、安全带、口罩、耳塞等）和安全防护服装。,说明：有条件的隧道对作业人员进行定期健康检查。,2.4.2材料采备（3） 二衬混凝土和喷射混凝土必须使用旋窑水泥。用于隧道主

10、体工程的碎石应采用反击破设备生产的碎石，并确保在不污染情况下用于施工。（4） 材料进场前严格进行检查验收和取样送检，试验合格经监理人认可后方可进料；杜绝不合格材料进入现场。,2.4.3 设备进场（1）隧道进洞前，二次衬砌模板台车应进场，经监理工程师验收后方可使用。 说明：隧道洞口往往处于浅埋、偏压或软弱围岩段，洞口边仰坡也常处于不稳定状态，急需及时施作二衬或明洞，施工单位往往忽视模板台车进场工作，造成二衬和明洞施工滞后，带来安全隐患。这里强调进洞前，台车模板必须进场的要求。,（3）机械设备应本着性能优良、配套合理、工效高的原则配备，满足污染小、能耗低、效率高的要求，并根据施工进度计划安排，分阶

11、段、分期组织进场，以满足施工需要。（4）应急逃生设备：逃生管等,2.5施工供风、供水、供电2.5.1 施工供风（2） 压风站供风能力须满足隧道正常施工需要，供风管路布置应尽量避免压力损失，保证工作面使用风压不小于0.5MPa。（3） 隧道掘进50m后应进行供风，供风管道前端至开挖面距离不应大于20m。,2.5.2 施工供水（2） 寻找水源，并按施工需要的供水压力（水压不小于0.3MPa）合理选址修建施工高位水池，施工高位水池宜考虑利用隧道消防用永久高位水池，高位水池实施过程中，应尽量减小对原始植被的破坏。（3） 对于修建高位水池困难的隧道，宜采用变频高压供水装置满足施工需要。,（4） 供水管道

12、前端至开挖面一般不超过20m。 说明：洞内高压风、水管风管应敷设在电缆、电线相对的一侧，应尽量靠近掌子面，软管长度不宜大于50m，主要目的高压风、水管为钢管，在塌方关门时会发挥重要救援作用。,2.5.3 施工临时供电（1） 施工供电要考虑永临结合，对于短隧道应采用高压至洞口，再低压进洞；长隧道及特长隧道应考虑高、中压进洞，以满足施工需要。施工过程应保证用电的可靠性，应有备用发电系统以满足停电等应急情况下的施工用电。,（2） 隧道施工供电应采用三相五线供电系统,2.5.4施工期间“三管两线”应架设、安装顺直、整齐，应按右图所示布置。,三管两线布置示意图,2.6弃渣场、自办料场、危险品库2.6.1

13、弃渣场（3）弃渣场选址应进行水文和地质条件调查，不得占用其他工程场地和影响附近各种设施的安全；不得影响附近的农田水利设施，应不占或少占农田；不得堵塞河道、河谷，防止抬高水位和恶化水流条件；不得挤压桥梁墩台及其他建筑物。（4） 弃渣场应按设计要求进行防护，当设计要求不能满足实际需要或设计无具体要求时，应对弃渣场的防护进行设计并报监理工程师批复，以确保边坡的稳定，防止发生水土流失、泥石流、滑坡等危害。,2.6.2自办料场（1）当隧道弃渣强度等物理力学和化学指标应符合规范要求、可作为结构用材料时，现场宜建碎石场以充分利用隧道弃渣。场地建设应满足料场建设要求，加工碎石设备应采用带除尘装置的反击破碎石机

14、并有配套的联合重筛分设备，施工前必须做好环保评估并采取相应措施。,石料破碎场必须配备除尘装置，减少碎石生产减少碎石生产的粉尘，保护环境,（2）有条件的自采碎石场应专门配备锤式碎石机生产喷射混凝土碎石料。日产量在100m3以上的碎石场宜配置自动或半自动水冲洗设备，以提高碎石质量。注：专门生产喷射混凝土碎石料主要目的是避免其他碎石出现断档料。,锤式碎石机：用于生产喷射砼用的4.7513.2mm规格的碎石。,2.6.3危险品库建立健全火工用品管理制度，严格火工用品采购、储存、领取、使用和退库的各个环节的管理和操作，做到全程监控，全程把关。施工单位要定期对炸药库管理有关台帐进行认真检查和清对，监理工程

15、师要加强监督检查。,2.7排水及污水处理2.7.1在隧道洞口两侧建浆砌排水沟排出隧道内污水，尺寸满足排水需要（必须考虑雨季降水的影响），两侧水沟经涵管连通横穿路基汇于集水井排入污水处理池。2.7.2污水处理不少于3级沉淀，采用浆砌或砖混结构，施工期间不倒塌、不渗漏，沉淀达标方可排放。,存在主要问题大开大挖洞口边坡失稳进洞困难排水系统不完善明洞和洞门工程滞后等,第3章 洞口与明洞工程,3.1一般规定3.1.1 隧道洞口开挖前，施工单位应编制隧道进洞专项施工方案，严禁大开大挖，监理工程师应组织设计、施工单位进行专项审查。,3.1.2 积极推广“零开挖”进洞理念，遵循“早进洞、晚出洞”施工原则。尽量

16、避免对山体的大挖大刷，可适当延长明洞和隧道的长度；隧道洞顶截水沟以内植被禁止砍伐破坏，分离式隧道中间山体和连拱隧道中导洞开挖时两侧山体应尽可能保护, 维护原有的生态地貌，洞门应力求与自然环境、人文景观相协调。,说明：适当延长明洞，避免大挖大刷，保留原有生态地貌。图例左线明洞为避免对山体大开挖采取了棚洞型式,3.1.3 隧道进洞前，要求完成以下工作：隧道进出口联测已完成，且贯通误差符合规范要求；洞顶的沉降观测点已布设完成，并取得第一组数据；洞顶截水沟已砌筑完成，洞口初步形成畅通的排水系统；边仰坡临时防护已完成，边坡稳定；二次衬砌台车已进场。,3.1.4 洞口设有明洞、且洞口地质情况相对较好的隧道

17、，可按先进暗洞，由内向外施作洞口明洞模筑衬砌，再进行洞身段开挖、初支、二衬施工。,3.1.5当洞口围岩条件很差时，要严格控制进洞施工顺序。应在完成套拱和超前大管棚后，立即进行明洞主体模筑衬砌施工，然后再进行暗洞浅埋段施工。说明：1、明洞宜及早施作。隧道采用爆破开挖时，宜在洞身掘进适当距离后施作；非爆破开挖时，宜先施作明洞，然后开挖隧道。 2、明洞位于陡峭山坡或破碎、松软地层时，宜先施作明洞衬砌轮廓外的整幅或半幅套拱，必要时还应在外侧施作挡墙，然后在套拱下暗挖明洞的土石方，成形后按暗挖隧道施作明洞衬砌。,3.1.6隧道二次衬砌施工完成50m（含明洞）后立即进行洞门及边仰坡绿化工程的施工。,几种常

18、见洞门型式,端墙式洞门,削竹式洞门,翼墙式洞门,棚式洞门当洞外需要设置遮光棚或需要防护时采用,棚式明洞 适用：因受地形条件的限制，难以修建拱形明洞时。 有墙式、刚架式，柱式和悬臂式(不修建外墙时)等。,3.1.7隧道洞口场地必须进行砼硬化处理，要求使用20cm厚石渣垫层，汽车运输通道必须采用20cm厚的C15砼作为面层。可考虑洞口段路基基层设置为混凝土基层，提前施作。,洞口场地硬化,3.3施工要点3.3.1 洞口土石方开挖（2）洞口土石方施工宜避开降雨期，如确需在雨季施工时，应制定严密的施工方案和防护措施，同时应加强对山坡稳定情况的监测、检查。说明：合理选择隧道进洞时机非常重要，雨季洞口施工往

19、往要付出高昂代价。,（6） 洞口边坡及仰坡采用明挖法施工，自上而下分阶段、分层进行开挖。第一阶段挖至设计临时成洞面，并视围岩情况，结合暗洞开挖方法，预留进洞台阶；第二阶段开挖其余部分，形成永久边仰坡。不得掏底开挖或上下重叠开挖。洞口有邻近建（构）筑物时，应采取微震控制爆破。说明：工地上曾见过成洞面一次刷到位，最后为了做套拱、管棚又不得不重新搭架子的现象。,3.3.2 排水工程（2） 边坡、仰坡外的截水沟或排水沟应于洞口土石方开挖前完成，防止地面水冲刷而导致边坡、仰坡落石、塌方。截水沟及排水沟的上游进水口应与原地面衔接紧密或略低于原地面，下游出水口应妥善地引入排水系统。,3.3.4进洞辅助措施超

20、前管棚推荐采用履带式潜孔钻机 说明：履带式潜孔钻机还有个很重要的用途是可作为洞内外井点降水之用。,履带式潜孔钻机,采用履带式管棚机作业,（3） 采用注浆施工，施工单位注浆前应认真分析围岩性质，选择合理的注浆设备、材料和施工工艺。监理工程师应进行旁站，记录单孔注浆压力和单孔实际注浆量，记录内容必须包含以下内容：施作里程范围、小导管（管棚）根数、长度、最大单根注浆量、最小单根注浆量、总注浆量（注浆量以使用水泥袋数或公斤为单位）、注浆控制压力。对小导管、管棚的安装和注浆应有影像资料。说明：注浆是重要的工序，必须进行全过程旁站，确保施工质量。,3.3.5明洞工程 1） 边墙施工 基础施工完成后应及时回

21、填，避免雨水等侵蚀地基。3 ）明洞回填 使用机械回填时，拱圈混凝土强度应达到设计强度，且需先用人工填筑夯实回填至拱顶以上1.0m后，方可使用机械施工。,3.3.6 洞口工程（1） 隧道洞口应尽可能减弱人工痕迹，洞口应与自然景观相协调。可适当在洞口种植高大树木，降低洞口亮度，使光线明暗过渡自然。,（2）洞门基础开挖应注意基坑的支护，基础必须置于稳固的地基上，地基承载力满足设计要求，应做好防水、排水工作，防止基底被水浸泡。基坑废渣、杂物等必须清除干净。（3）洞门端墙应与隧道衬砌紧密相连接。洞门端墙的砌筑（或浇筑）与墙背回填，应两侧同时进行，防止对衬砌产生偏压。,（6） 洞门砌筑砌体的大面要平整，缝

22、宽要一致。条石外露面的尺寸为60cm30cm，丁石外露面的尺寸为30cm30cm，缝宽为2cm。,隧道洞门严禁粘贴石板材或人造板材。 尤其是抛光的板材。,存在主要问题：重视不足。有的未开展，或者直接由施工单位负责，不管不问。参与地质预报的单位能力低下，经验不足。报告成果不规范，结论不明确。预报不及时，反馈不及时。,第4章 超前地质预报,4.1 一般规定4.1.1 超前地质预报是保证隧道施工安全的重要环节和重要技术手段。要将超前地质预报作为隧道施工的一道工序，纳入施工组织设计。根据隧道的长短和地质复杂情况有针对性的编写超前地质预报方案设计。说明：为确保超前地质预报工作的实施，避免盲目施工，将地质

23、预报工作纳入工序管理是十分重要的。下面是几个案例。,2008年我省一座隧道涌水，最大流量达12万m3/h ，洞内的小型机具和材料均被冲出洞外，洞口部位水深近1m，人员无法站立。,涌水时洞口情况,掌子面2米2米左右的溶洞穴,谋隧道在深孔钻孔时出现突水，喷射距离十几米。对地下水丰富的段落应要求施工班组在每循环钻孔市施作几个深孔炮眼。,某隧道出现大型突泥，突泥体达1.3万方，填充了隧道100米。,突泥造成损失,进行帷幕注浆和管棚施工，工程和工期代价都非常大。,4.1.4 工程开工前，建设单位可委托有资质的单位开展超前地质预报。执行“第三方”预报的隧道不能免除公路隧道施工技术规范所规定施工单位应承担的

24、责任。说明：在设计阶段经评估为高风险和极高风险的软弱围岩及不良地质隧道，超前地质预报工作要由建设单位牵头设计单位组织实施，其他隧道可由建设单位牵头施工单位组织专业人员实施。,4.2 有关要求4.2.1 监理工程师负责隧道超前地质预报实施大纲的审批，并对地质预报工作的实施情况进行监督和检查。4.2.2 地质预报单位负责及时分析和研究超前地质预报成果；发现地质情况与设计情况不符的，要按程序及时通知各参建单位。,4.2.4 施工单位应积极配合预报单位做好预报工作，并将预报工作纳入现场施工组织管理。要积极利用超前地质预报成果，当地质情况与设计不符时，应及时按变更设计程序提请进行变更设计，并不断完善隧道

25、施工安全应急救援预案，做好隧道施工安全工作。4.2.5 预报单位对超前地质预报成果及数据真实性负责。超前地质预报成果信息应传递顺畅，反馈及时，地质预报单位要在第一时间将检测预报成果及建议要求报送施工、设计、建设单位及监理工程师等有关各方，同时要在隧道洞口现场设资料箱放置预报文件并指定专人保管，方便相关人员现场取用。,4.2.8 隧道超前地质预报应采用地质调查与勘探相结合、物探与钻探相结合、长距离与短距离相结合的综合预报方法，提高预报的科学性和准确性。福建做法：除短隧道外，TGP（TSP）要全隧道覆盖；对异常段采取地质雷达短距离探测；出现不良地质征兆时，要求采取超前水平钻孔。基础工作：地质跟踪调

26、查和深孔炮眼。,4.2.10 预报工作计划要与隧道施工进度相结合，并贯穿施工的全过程，做到全程预报。当施工进度与地质预报发生矛盾时，施工应为超前地质预报让路，避免盲目施工，确保超前地质预报工作的实施，并起到指导施工的作用。说明：由于超前地质预报需要占用一定的工作面和施工时间，不可避免会影响部分进度，但让施工为地质预报让路，能够摸清前方地质情况，采取适当有效、安全的工程措施，最后可能将加快总体施工进度，尤其是在一些困难地段更为明显。,4.2.13施工阶段的超前地质预报不能代替勘察阶段的地质勘察工作及施工阶段的补充地质勘察工作，不得因进行施工阶段隧道超前地质预报工作而忽视勘察阶段的地质勘察工作及施

27、工阶段的补充地质勘察工作。,几种常用地质预报方法的特点,4.3.2 地质调查法地质调查法是根据隧道已有的勘察资料、地表补充地质调查资料和隧道内地质素描，通过地层层序对比、地层分界线及构造线地下和地表相关性分析、断层要素与隧道几何参数的相关性分析、临近隧道内不良地质体的前兆分析，利用常规地质理论、地质作图和趋势分析等，推测开挖工作面前方可能揭示地质情况的一种超前地质预报方法 。,说明：地质调查法是一种传统的、实用的、基本的超前地质预报方法，具有综合和指导其他方法的作用。其不占用开挖工作面施工时间，不干扰施工，是隧道超前地质预报的基础工作，它不仅是一种地质预报手段，而且可以补充和完善隧道设计地质资

28、料，也便于施工与设计资料的对比，积累经验，也为隧道运营阶段隧道病害整治提供完整的隧道地质资料。大家要高度重视。,4.3.3 超前地质钻探超前地质钻探是利用钻机在隧道开挖工作面进行钻探获取地质信息的一种超前地质预报方法。超前地质钻探适用于各种地质条件下隧道的超前地质预报，在富水软弱断层破碎带、富水岩溶发育区、煤层瓦斯发育区、重大物探异常区等地质条件复杂地段必须采用。断层、节理密集带或其他破碎富水地层钻13 孔循环，富水岩溶发育区钻35孔循环。连续预报时前后两循环钻孔应重叠58 m。钻探主要采用冲击钻和回转取芯钻，二者应合理搭配使用，提高预报准确率和钻进速度，减少占用开挖工作面的时间。,说明：水平

29、钻孔（不取芯、速度快，但要做好钻进记录）,水平取芯钻孔平面布置图,水平取芯钻探现场,现场岩芯照片,说明：超前钻探能够比较直观地探明钻孔所经过的地层岩性、岩体完整程度、岩溶及地下水发育情况等，不存在物探手段经常发生的多样性，不确定性。但也存在“一孔只见”，对层等面妆构造一般不会漏报，但对溶洞有漏报可能。在富水软弱断层破碎带、岩溶发育区、瓦斯发育区、重大物探异常区等复杂地质地段应采用超前水平钻探为主的综合方法预报前方地质情况。,4.3.5 TSP或TGP地震波反射法 在软弱破碎地层或岩溶发育区一般每次预报距离为100m左右，在岩体完整的硬质岩石地层每次可预报150 m左右。连续预报时前后应重叠10 m以上。探测过程应避免施工机械噪声干扰。,国产TGP 隧道地质超前预报系统,TGP超前地质预报现场示意图,TSP203地质超前预报技术,地质构造平面及剖面图,4.3.6 地质雷达探测在完整灰岩地段有效探测距离在30m以内，连续预报时前后两次重叠长度应不小于5 m。为保证探测控制范围和精度一般要求掌子面应布置不少于2条横向水平测线，有条件宜布置垂向测线。,美国GSSI公司产的SIR20型地质雷达,