CN110424460A - 一种隧道明挖施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种隧道明挖施工工艺，涉及隧道施工技术领域。包括如下步骤：S1、截排水施工；S2、出洞施工采用从隧道内向隧道外单向掘进的方式进行，出洞前进行超前支护；S3、锚固桩施工；S4、明洞段开挖，开挖明洞段过程中产生的土方回填至初支拱架的拱顶。本发明实施例在出洞前进行超前支护，并在明洞段增设初支拱架，可随着初支拱架施工将明洞段挖掘中产生的土方作为回填土覆盖至拱顶，采用明洞暗做法施工，提升隧道挖掘安全性和施工效率，缩短施工周期，而且本发明实施例明洞暗挖，可以避免深基坑施工造成周期长、施工安全难以保障的问题，而且开挖前进行截排水施工，以拦截地表水，进一步保障施工安全以及施工进度。

Description

一种隧道明挖施工工艺

技术领域

本发明实施例涉及隧道施工技术领域，具体涉及一种隧道明挖施工工艺。

背景技术

随着经济快速发展，轨道交通、公路等各种交通基础建设需求逐渐增多，在施工过程中不可避免的需要利用开挖隧道穿过一些阻碍，在隧道施工过程中经常遇到需要进行明挖的环境。

明挖段原地表坡度一般较为陡峭，且除通过隧道作为通行道路再无其他可利用道路，如果一方高边坡放坡开挖会影响整个山体的整体稳定性，其次放坡后后期回填土方量十分巨大，无通行道路回填难度将加大，施工周期长、成本高。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种隧道明挖施工工艺，以解决现有技术中由于隧道施工中明挖段原地表坡度较为陡峭而导致的施工周期长、成本高的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

根据本发明实施例的第一方面，该隧道明挖施工工艺包括如下步骤：

S1、截排水施工，将待挖掘的明洞段周围的水引流排走；

S2、在到达明洞段之前为洞内隧道施工，在出洞到达明洞段前的出洞施工采用从隧道内向隧道外单向掘进的方式进行，出洞前进行超前支护；

S3、锚固桩施工，在明挖段靠近山坡一侧设置锚固桩进行防护；

S4、明洞段开挖，在开挖过程中逐段架设初支拱架，开挖明洞段过程中产生的土方回填至初支拱架的拱顶。

进一步地，步骤S2中利用超前小导管进行所述超前支护，超前小导管采用无缝钢管，超前小导管的外径为38～45mm，超前小导管的环向间距为16～24cm，超前小导管间进行注浆加固。

进一步地，步骤S3中锚固桩施工的具体步骤如下：

S301、根据设计图纸确定锚固桩位置，进行隔桩开挖桩基孔；

S302、护壁施工，对桩基孔内壁采用钢筋混凝土浇筑；

S303、制作钢筋笼架并安放至桩基孔内；

S304、桩身混凝土灌注。

进一步地，所述的锚固桩灌注完成后需要进行桩基检测，采用声波透射法进行检测，受检锚固桩桩身混凝土强度不得低于设计强度的70％，且桩身强度应不低于15Mpa。

进一步地，步骤S4中采用三台阶临时仰拱法开挖明洞段。

进一步地，步骤S4中明洞段采用三台阶临时仰拱法开挖的顺序如下：

(1)开挖上台阶，施做上台阶导坑周边的初期支护，导坑底部施做上台阶临时仰拱，封闭掌子面；

(2)在滞后于上台阶一段距离后，开挖中台阶，施做中台阶导坑周边的初期支护，施做中台阶临时仰拱；

(3)在滞后于中台阶一段距高后，开挖下台阶，施做下台阶导坑周边的初期支护，施做下台阶临时仰拱。

进一步地，上台阶、中台阶和下台阶导坑周边的初期支护具体施工工艺如下：

(1)、初喷砼，开挖后初喷砼封闭围岩，形成初支拱架的外保护层；

(2)、锚杆安设，垂直于结构面在外保护层上钻孔，高压风吹孔，用注浆泵将孔内注满砂浆，用风枪将锚杆送入孔内，孔的端部安装垫板并与岩面固定；

(3)、钢筋网铺设，在步骤(1)中初喷砼后铺挂钢筋网；

(4)、拱架架设，拱架按照0.6～1m/榀布置，相邻拱架之间采用连接筋固定连接；

(5)安设锁脚钢管，拱架架设完毕后，在两侧边墙角各设两根φ50mm锁脚钢管，锁脚钢管的一端与拱架焊接；

(6)、复喷射混凝土，拱架内侧喷混凝土；

(7)、养护。

进一步地，在明洞段施工方向后方还需要再次进洞进行洞内隧道施工，具体包括以下步骤：

Y1、大里程洞口管棚施工，依次进行大里程导向墙施工和大里程管棚施工；

Y2、大里程进洞暗挖施工。

进一步地，在步骤S2和步骤S3施工的同时，进行步骤Y1和步骤Y2的施工。

本发明实施例具有如下优点：

本发明实施例在出洞前进行超前支护，并在明洞段增设初支拱架，可随着初支拱架施工将明洞段挖掘中产生的土方作为回填土覆盖至拱顶，采用明洞暗做法施工，提升隧道挖掘安全性和施工效率，缩短施工周期。

本发明实施例明洞暗挖，可以避免深基坑施工造成周期长、施工安全难以保障的问题，而且开挖前进行截排水施工，以拦截地表水，进一步保障施工安全以及施工进度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例1提供的隧道明挖施工工艺中明洞段的示意图；

图2为本发明实施例1提供的隧道明挖施工工艺的示意图；

图3为本发明实施例1提供的隧道明挖施工工艺的结构示意图；

图4为本发明实施例1的锚固桩检测示意图；

图5为本发明实施例1的明洞段开挖示意图；

图6为本发明实施例1锚杆施工流程示意图；

图7为本发明实施例1的拱架施工流程示意图；

图8为本发明实施例1锁脚钢管的焊接示意图；

图中：1-明洞段 2-超前小导管 3-初支拱架 4-大棚管 5-锚固桩8-上台阶 9-上台阶临时仰拱 10-中台阶 11-中台阶临时仰拱 12-下台阶13-下台阶临时仰拱 14-锁脚钢管 15-外保护层 16-锚杆。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

参见图1～2，该隧道明挖施工工艺包括如下步骤：

S0、施工准备；

S1、截排水施工，将待挖掘的明洞段1周围的水引流排走；

本实施例中的截排水施工是进行截水天沟施工，具体是：在尽量少扰动地表植被的前提下，清理地面危石为出洞做好准备，隧道出洞贯通后立即施工洞口的防护工程。同时施工过程中时刻保持洞内外施工联系，加强对周边居民的安全警戒，确保施工安全。

洞口施工时先设置截排水沟。根据实际地形和地质情况，沿征地红线内侧施作截排水沟，将山谷汇水排开，截排水沟底宽60cm、深60cm，水沟采用矩形断面，水沟底部和侧壁采用30cm厚C25钢筋砼。水沟采用人工开挖，模板采用竹胶板，砼采用吊车进行浇筑，脱模后及时覆盖养护。

S2、在到达明洞段1之前为洞内隧道施工，在出洞到达明洞段1前的出洞施工采用从隧道内向隧道外单向掘进的方式进行，出洞前进行超前支护；

S3、锚固桩施工，参见图3，在明挖段靠近山坡一侧设置锚固桩5进行防护；

S4、明洞段1开挖，在开挖过程中逐段架设初支拱架3，开挖明洞段1过程中产生的土方回填至初支拱架3的拱顶。

在明洞段1施工方向后方还需要再次进洞进行洞内隧道施工，具体包括以下步骤：

Y1、大里程洞口管棚施工，依次进行大里程导向墙施工和大里程管棚施工。

大里程导向墙施工，模筑混凝土护拱作为长管棚的导向墙，在开挖廓线以外拱部150°范围内施作，断面尺寸为1.0×1.0m，导向墙内埋设钢支撑，钢支撑与管棚孔口管连接成整体。导向墙环向长度可根据具体工点实际情况确定，要保证其基础稳定性。

孔口管作为管棚的导向管，它安设的平面位置、倾角、外插角的准确度直接影响管棚的质量。用全站仪在工字钢架上定出其平面位置；用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角；用前后差距法设定孔口管的外插角。孔口管应牢固焊接在工字钢上，防止浇筑混凝土时产生位移。

大里程管棚施工，大管棚采用热轧无缝钢管，外径108mm，壁厚6mm；②管距：环向间距40cm；采用洞渣堆积作为钻机平台，钻孔由1台钻机由高孔位向低孔位进行。平台要支撑于稳固的地基上，脚手架连接要牢固、稳定，防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移而影响钻孔质量。

为了便于安装钢管，钻头直径采用Φ130mm。岩质较好的可以一次成孔。钻进时产生坍孔、卡钻时，需补注浆后再钻进。钻机开钻时，应低压慢转，待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。钻进过程中经常用测斜仪测定其位置，并根据钻机钻进的状态判断成孔质量，及时处理钻进过程中出现的事故。钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。

用地质岩芯钻杆配合钻头进行反复扫孔，清除浮渣，确保孔径、孔深符合要求，防止堵孔。用高压风从孔底向孔口清理钻渣。用测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。

大棚管4在专用的管床上加工好丝扣，导管四周钻设孔径10～16mm注浆孔,孔间距15cm，呈梅花型布置,尾部留不小于110cm不钻孔的止浆段。管头焊成圆锥形，便于入孔。管棚顶进采用履带式管棚钻机工艺，即先钻大于棚管直径的引导孔，然后用管棚钻机顶进钢管。接长钢管应满足受力要求，相邻钢管的接头应前后错开。顶进时，采用5m和3m节长的管节交替使用，同一横断面内的接头数不大于50％，相邻钢管接头至少错开1m。

安装好有孔大棚管4，即对孔内注浆，浆液由高速制浆机拌制。采用注浆机将水泥浆注入管棚钢管内，初压0.5～1.0MPa，终压2MPa，持压15min后停止注浆。注浆量应满足设计要求，一般为钻孔圆柱体的1.5倍；若注浆量超限，未达到压力要求，应调整浆液浓度继续注浆，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙充填饱满。注浆时先灌注“奇”数孔，再灌注“偶”数孔。

Y2、大里程进洞暗挖施工。管棚施工完毕后进行大里程方向暗洞开挖，采用三台阶临时仰拱法施工。本实施例中在步骤S2和步骤S3施工的同时，进行步骤Y1和步骤Y2的施工，这样可以进一步缩短施工周期。

步骤S2中利用超前小导管2进行所述超前支护，超前小导管2采用无缝钢管，超前小导管2的外径为42mm，壁厚3.5mm，超前小导管2的环向间距为20cm，超前小导管2间进行注浆加固，通过超前小导管加密进行出洞支护。

超前小导管2沿隧道拱部150°均匀布设，小导管钻孔前，进行孔位测量放样，孔位测量做到位置准确。按放样位置钻孔，并设方向架控制钻孔方向，使孔位外插角度符合设计要求。所有钻孔完成后均须进行检验，防止出现串孔，影响注浆效果。钻孔完毕后，用高压风从孔底向孔口清理钻渣。

小导管的安装采用钻机顶入，顶入是应注意保护管口不受变形，小导管外露长度一般为30cm，以便于注浆管路的连接。

注浆前，应进行压水试验。水泥浆液采用搅拌桶配制，配制水泥浆液时应防止杂物混入，拌制好的浆液必须通过过滤后方可使用。注浆应采用专用的注浆泵注浆，为加速注浆，可安装分浆器同时多管注浆，配制好的浆液应在规定的时间内注完，随配随用，注浆顺序由下至上，浆液先稀后浓，注浆量先大后小，注浆压力由小到大。当发生串浆时，应采用分浆器或堵塞串浆孔隔孔注浆，当注浆压力突然升高时应停机查明原因，当水泥浆进浆量很大，压力不变时，则应调整浓度及配合比，缩短胶凝时间，采用小流量低压力注浆或间歇式注浆。当压力达到设计注浆终压并稳定，10～15min，注浆量达到设计注浆量80％以上，可结束该孔注浆。

步骤S3中锚固桩施工的具体步骤如下：

S301、根据设计图纸确定锚固桩5位置，进行隔桩开挖桩基孔，开挖步骤如下：

⑴先按设计图放出锚固桩5位置，进行隔桩开挖，开挖平台内高外低，以便排水。

⑵挖至桩顶平台时，对施工场地进行平整，定出桩基开挖区域。

⑶测量定位：施工人员必须按图施工，工程开工前根据精测网加密资料测放轴线，放出的定位线测放所有的桩位，经监理复核验收合格并办理有关手续后，方可进行开挖。挖孔前，以放好的桩位中心点向桩的四周按轴线方向，引出桩轴线控制点，确保桩身尺寸不小于设计要求。

⑷开挖：开挖尺寸不小于设计桩尺寸加护壁厚度，在填土层、粘土层用短柄铁锹锄头挖土施工；进入砂岩层用风镐施工；如遇坚石风镐难以施工的，采用钻眼爆破施工，爆破施工要遵循以下原则：

1)爆破采用毫秒雷管起爆，炸药采用2#岩石乳化炸药。

2)必须打眼放炮的岩层，对于软岩石炮眼深度不超过0.8米，对于硬岩石炮眼深度不超过0.5米。炮眼数目、位置和斜插方向，应按岩层断面方向来定，中间一组集中掏心，四周斜插挖边。

3)严格控制药量，以松动为主，一般桩基孔中间的掏心炮眼装药量为孔深的二分之一，桩基孔周边的炮眼装药量为孔深的三分之一至四分之一。

4)尽量避免瞎炮，如有瞎炮要按安全规程处理。

5)孔内放炮后需迅速排烟，可采用电动鼓风机放入孔底吹风等措施。

6)终孔检查处理，挖孔达到设计标高后，应进行清孔处理，必须做到平整、无松渣、污泥及沉渣等软层。嵌入岩层深度应符合设计要求，开挖过程中应经常检查了解地质情况，如与设计资料不符，应提出变更设计。

每桩基孔原地面挖下100cm后，即在桩基孔上架立垂直运输支架，用1吨的卷扬机作为运土提升设备，选用直径不小于14mm钢丝绳，装渣数量不超过300kg的吊装桶进行出渣，渣土弃于指定位置。

S302、护壁施工，桩护壁采用C20钢筋混凝土浇筑，厚0.3m，土石分界和滑动面处不能分节。锚固桩井口设置锁口，锁口高出地面0.2m厚度0.3m，锁口混凝土强度等级C20，锁口与护壁配套设置，长1.2m。护壁混凝土采用串筒运送入孔。护壁钢筋按设计要求采用的钢筋为竖向受力钢筋和水平箍筋。

S303、制作钢筋笼架并安放至桩基孔内，具体步骤如下：

(1)钢筋笼架在钢筋加工场地制作，用汽车或架子车运至现场，人工配合吊车吊装。绑扎钢筋时，先下四角的主筋及架立筋，并将主筋与预先埋设在护壁上的钢筋头(每2m一道)绑扎或焊接牢固，按设计间距将箍筋固定于四角主筋上，之后按设计将纵向主筋单根或3根一束下至孔内，绑扎顺序先外圈定位筋，后内圈排筋，桩顶预埋4根声测管，声测管沿桩身箍筋内侧等间距布设，绑扎于加强骨架箍筋上，声测管下端封闭、上端加盖，管内无异物，连接处应光滑过渡，不漏水，管口应高出桩顶100mm以上，且声测管管口高度一致。

(2)纵向主筋接头采用双面搭接焊，搭接长度不小于5d，位于同一截面内的钢筋接头不得超过50％，焊缝高度≥0.3d且不小于4mm,焊缝宽度≥0.7d且不小于8mm，接头错开距离不小于35d且≥50cm。接头应先进行试焊并取样送检，试验合格后方可成批焊接。成批焊接的接头每200个为一批(不足200个亦作为一批)切取6个试件进行质量检验，3个进行抗拉，3个进行冷弯，结果均应合格。钢筋骨架绑扎后的顶面和底面标高应符合设计及验标要求。

(3)土石层变化处和滑床面处桩孔开挖与支护不得分节，并应适当加强护壁配筋。在围岩松软破碎和有滑动面的节段，应在护壁内顺滑坡方向用临时横撑加强支护，必要时设置斜向锚杆与护壁钢筋连接，并注意观察其受力变形情况，当发现横撑受力变形。破损而失效时，孔下施工人员必须立即撤离。开挖期间发现的受力不利点在浇筑桩体混凝土时应加设竖向钢筋。

S304、桩身混凝土灌注。

参加图4，锚固桩灌注完成后需要进行桩基检测，采用声波透射法进行检测，受检锚固桩5桩身混凝土强度不得低于设计强度的70％，且桩身强度应不低于15Mpa。检测前将声测管内灌满清水，管内不得堵塞，采用标定法确定仪器系统延迟时间，在桩顶准确测量相应声测管外壁间净距并检查换能器的完好状态，检测步骤如下：

(1)将发射器6与接收声波换能器7以相同标高分别置于声测管中的测点处，同步升降，测点间距不宜大于250mm，检测过程中应校核换能器深度。

(2)实时显示和记录接收信号的时程曲线，读取声时，首波幅值和周期值，宜同时显示频谱曲线及主频值。

(3)在桩身质量可疑点的测点周围，应加密测点，或采用斜侧、扇形扫测进行复测，进一步确认桩身缺陷的位置及范围。采用斜侧法时，两个换能器中点连线与水平面的夹角不宜大于40°。

参见图5～8，步骤S4中采用三台阶临时仰拱法开挖明洞段1，开挖的顺序如下：

(1)开挖上台阶8，施做上台阶导坑周边的初期支护，即初喷混凝土钻设锚杆、挂网、架立钢架，并设锁脚钢管。导坑底部铺设I18轻型工字钢，施做上台阶临时仰拱9，喷18cm厚混凝土，封闭掌子面8cm。复喷混凝土至设计厚度；

(2)在滞后于上台阶8一段距离后，开挖中台阶10。导坑周边部分初喷混凝土钻设锚杆、挂网、架立钢架，并设锁脚钢管14。施做中台阶临时仰拱11，导坑底部喷18cm厚混凝土。复喷混凝土至设计厚度；

(3)在滞后于中台阶10一段距离后，开挖下台阶12。初喷混凝土钻设锚杆、挂网，架立钢架。并设锁脚钢管14。灌注该段内下台阶临时仰拱13。灌注该段内下台阶仰拱填充。

施工要求：

(1)上台阶8每循环开挖进尺不得大于1榀初支拱架3间距，上台阶8长度为3～5m；

(2)边墙每循环开挖支护进尺不得大于两榀初支拱架3间距。中台阶10长度长度为3～5m；

(3)隧道开挖后初期支护应及时施作并封闭成环，封闭位置距离掌子面不得大于35m。

上台阶8、中台阶10和下台阶12导坑周边的初期支护具体施工工艺如下：

(1)、初喷砼，开挖后初喷4cm砼封闭围岩，防止开挖面暴露时间太长掉块坍落，形成初期支护钢架的外保护层15。在找顶找帮后，立即安排喷浆班进行初喷处理，特别是围岩较差时，保证设计及规范要求的厚度。喷浆前先用高压风、水枪冲洗受喷面，如有水易潮解的软化岩层，则采用高压风枪清扫岩面。速凝剂的掺量严格按试验室提供的数据进行添加，并要保证添加均匀。

(2)、锚杆安设，参见图6，边墙采用设置Φ22砂浆锚杆，L＝3.5m，锚杆16布置间距为1.0×0.8m(环×纵)梅花型布置。锚杆16采用风钻钻孔，钻孔利用台架施钻，按照设计间距，垂直结构面打入，高压风吹孔。再用注浆泵将孔内注满砂浆，用风枪将锚杆16送入孔内，并使杆体位于孔位中央，再安装垫板，用螺帽紧固在岩面上，增强锚杆16与喷砼的综合支护作用。锚杆16尾端尽量焊接在初支拱架3上，以便共同受力，拱架外露部分不进行锚杆施工。

(3)、钢筋网铺设，在步骤(1)中初喷砼后铺挂钢筋网；

(4)、拱架架设，拱架按照0.6～1m/榀布置，相邻拱架之间采用连接筋固定连接；拱架与喷射混凝土之间要求密切接触，空隙处应采用混凝土垫块楔紧。

拱架施工主要分洞外制作和洞内安装两个步骤。

1)制作：拱架在加工厂集中加工，按设计尺寸分节焊接制作，制作时严格按设计图纸进行，保证每节的弧度与尺寸均符合设计要求，每节两端均焊连接板，节点间通过连接板用螺栓连接牢靠，加工后必须进行试拼检查，严禁不合格品进场。

2)安装：拱架(钢架)按设计要求安装，安装尺寸允许偏差：横向和高程为±5cm，垂直度±2°。钢架的下端设在稳固的基础上，拱脚开挖超深时，加设槽钢或混凝土垫块。钢架超挖较大时,采用同级别喷射砼回填。钢架间采用Φ22钢筋纵向连接焊接牢固，连接筋环向间距100cm，以便形成整体受力结构。架立钢架时按设计要求控制好拱架中线、标高及垂直度。拱脚下松渣或虚渣必须清除，使其至于稳固的基础上。

(5)安设锁脚钢管，参见图8，拱架架设完毕后，在两侧边墙角各设两根锁脚钢管13，两根锁脚钢管13的下伏角度分别为20°和40°，锁脚钢管13的一端与初支拱架3采用Φ22L型钢筋焊接，焊接长度15cm和28cm，焊缝高度大于9mm。

(6)、复喷射混凝土，拱架内侧喷混凝土；

(7)、养护。

本发明实施例在出洞前进行超前支护，并在明洞段1增设初支拱架3，可随着初支拱架3施工将明洞段1挖掘中产生的土方作为回填土覆盖至拱顶，采用明洞暗做法施工，提升隧道挖掘安全性和施工效率，缩短施工周期。

初期支护完成后，为有效地控制其变形，仰拱尽量紧跟开挖面施工，仰拱填充采用移动液压栈桥平台以解决洞内运输问题，并进行全幅一次性施工。仰拱填充施做完成后，利用多功能作业平台人工铺设防水板，绑扎钢筋后，采用液压整体式衬砌台车进行二次衬砌，采用拱墙一次性整体灌注施工。混凝土在洞外采用拌和站集中拌和，混凝土搅拌运输车运至洞内，泵送混凝土浇筑，插入式捣固棒配合附着式振捣器捣固。明洞段仰拱二衬采用V偏2B型明洞衬砌断面，衬砌厚度为70cm，主筋采用分布筋采用箍筋采用待衬砌强度达标后利用现场场地平整的土对洞顶初支外露部分进行回填，确保施工安全，需要注意以下几点：

1、防水层施工，隧道防水主要是利用混凝土的自防水能力，混凝土的的抗渗等级不得低于P10。拱墙背后设置复合防水卷材，防水板厚度不小于1.5mm，宽度＞4m。隧道变形缝防水全环设置中埋式缓膨型遇水膨胀止水带+背贴式橡胶止水带，隧道施工缝采用采用中埋式钢边橡胶止水带+背贴式橡胶止水带，纵向施工缝设置遇水膨胀止水条、中埋式橡胶止水带。

2、仰拱砼施工，在仰拱砼施工时，要将隧底的杂物清理干净，先浇筑仰拱砼，砼要严格按照批复的配合比拌制，采用溜槽进行浇筑，要注意对砼的及时振捣，且不得出现过振、漏振等现象。砼浇筑要连续，无特殊情况严禁中途停止。如因故停止，要及时的对砼接茬部位进行人工凿毛，并插入适量的预留钢筋。仰拱砼浇筑完成初凝后再进行填充的浇筑。砼浇筑完成后要及时养护，仰拱砼的养护可采用洒水养护，养护时间不得小于7天。

3、台车定位，二次衬砌施工采用整体式模板台车一次性浇筑，台车定位要借助测量仪器，采用全站仪将隧道衬砌中心线定出，并用钢钉钉点做好标记，找出衬砌台车的中心，用吊垂找出台车中心线与衬砌中心线的偏差后进行调整，直至两中心线重合。再用水平仪测出衬砌台车中心顶面的标高，算出与衬砌中心顶面标高的差值后调整。分別测出左右两个脚点的方位，与设计方位对比，找出差值后进行调整。至此，台车的位置就定位完成。将台车的支掉螺旋杆全部撑开并扭紧，每根螺旋杆必须都由专人负责检验，以防松动(砼浇筑过程中也要不定时的进行检验)。

4、衬砌砼的浇筑与养护，所有工作都准备完毕后，便可施工衬砌砼。将台车上所有的窗口全部打开，从衬砌台车的一侧接入砼输送泵的输送管道，调试输送泵及坍落度后开始浇筑。浇筑混凝土时，混凝土最大下落高度不能超过2m，台车前后混凝土高度差不能超过0.6m，左右混凝土高度不能超过0.5m，严禁单侧一次浇筑超过1米以上，防止将台车挤压偏位，造成爆模。砼入模后要及时的振捣，振捣时间要适中，不能太长也不能太短，以免造成砼离析或不密实。在施振过程中要注意对预留及预埋件的保护，以免将其损坏，失去作用。在弧顶部位的砼可采用附着式振捣器对其进行的振捣。在施工过程中要保证砼的坍落度及良好的流动性以填充拱部的剩余空间。

泵送混凝土的拆模待混凝土强度达到8MPa后进行。砼拆模后，要及时的对其进行养护，以保证砼的强度按期增长。在实际施工中，可采用洒水养护。待砼强度达到要求时，方可取消对砼的养护。

5、回填绿化及排水系统施工，明洞段1放置时间不得过长，需回填部分应选用洞顶场地平整及开挖锚固桩土石等回填密实，回填高度以原地面顺坡高度不小于2m，回填层密实度不小于0.8，粒径≤0.5m，人工夯实每层厚度不得大于0.25m，机械夯实每层厚度不得大于0.3m。回填的最后一层为耕植土，回填完毕后进行绿化工作。洞顶回填部分要做好排水系统，如洞顶排水沟等，保障洞顶排水顺畅，无积水，便可减轻洞内的防排水压力。达到综合防排的效果。

6、地表沉降测点应在隧道开挖前布设，地表沉降测点和隧道内测点应布置在同一断面里程。监控量测分两种情况进行布设，隧道开挖初支后有覆土层的位置纵向间距5m进行布设，隧道增设初支外露部分在立拱过程中提前对监控量测点与拱架焊接牢固做为洞内的监控点位。地表沉降点横向间距为2m，在一个量测断面内应设置7～11个测点，在隧道中线附近测点应适当加密，量测范围不小于H₀+B，地表沉降量测应在开挖工作面H₀+B处开始，直至衬砌结构封闭，沉降基本停止为止。

拱顶下沉测点和净空变化测点应布置在同一断面上，检测断面间距为5m，拱顶下沉测点设置在拱顶轴线上，不同断面测点应布置在相同部位，测点对称布置，以便相互验证，净空变形量测应在每次开挖后尽早进行，初始读数应在开挖后12h内读取，最迟不得超多24h，在下一循环开挖前，必须完成初期变形值的读取。

隧道监控量测结果出现异常按以下方法处理：

1)如果是由于基底下沉引起的，尽快将仰拱封闭，如仍然下沉，在墙角处加设锚杆，复喷混凝土并在基底钻孔注浆加固、换填或桩基。

2)如果是由于围岩压力引起的，可多次复喷并用锚杆加固围岩，补强初期支护。在下一循环施工时，修改支护参数，增强初期支护，同时增大观测频率；必要时及时施作二次衬砌，如果需加强衬砌则由设计单位同意。

3)如出现变形速率突然增大出现不稳定征兆时，应进行适时监测观察，委派专职观察员对初支进行监视；如伴有响声及新生裂缝，应立即暂停施工，加强支护和采取可能的抢救性措施。

4)遇下列情况之一，应立即采取补强措施，改变施工方法或设计参数，增强初期支护：隧道开挖后，工程地质和水文地质、围岩类别比预计的要差；喷射混凝土层裂缝多、裂缝大或不断发展；位移速率长期无明显下降，实测位移值已接近规定的允许值，位移量可能超过预留变形量。

5)遇到下列情况之一，应改变设计参数，适当降低初期支护：确认围岩类别、工程地质及水文地质条件比预计有明显好转或有具体工程类比；初期支护未全部完成，位移已收敛，达到施作二次衬砌的指标。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种隧道明挖施工工艺，其特征在于：所述的隧道明挖施工工艺包括如下步骤：

S1、截排水施工，将待挖掘的明洞段周围的水引流排走；

S2、在到达明洞段之前为洞内隧道施工，在出洞到达明洞段前的出洞施工采用从隧道内向隧道外单向掘进的方式进行，出洞前进行超前支护；

S3、锚固桩施工，在明挖段靠近山坡一侧设置锚固桩进行防护；

S4、明洞段开挖，在开挖过程中逐段架设初支拱架，开挖明洞段过程中产生的土方回填至初支拱架的拱顶。

2.根据权利要求1所述的隧道明挖施工工艺，其特征在于：步骤S2中利用超前小导管进行所述超前支护，超前小导管采用无缝钢管，超前小导管的外径为38～45mm，超前小导管的环向间距为16～24cm，超前小导管间进行注浆加固。

3.根据权利要求1所述的隧道明挖施工工艺，其特征在于：步骤S3中锚固桩施工的具体步骤如下：

S301、根据设计图纸确定锚固桩位置，进行隔桩开挖桩基孔；

S302、护壁施工，对桩基孔内壁采用钢筋混凝土浇筑；

S303、制作钢筋笼架并安放至桩基孔内；

S304、桩身混凝土灌注。

4.根据权利要求3所述的隧道明挖施工工艺，其特征在于：所述的锚固桩灌注完成后需要进行桩基检测，采用声波透射法进行检测，受检锚固桩桩身混凝土强度不得低于设计强度的70％，且桩身强度应不低于15Mpa。

5.根据权利要求1所述的隧道明挖施工工艺，其特征在于：步骤S4中采用三台阶临时仰拱法开挖明洞段。

6.根据权利要求5所述的隧道明挖施工工艺，其特征在于：步骤S4中明洞段采用三台阶临时仰拱法开挖的顺序如下：

(1)开挖上台阶，施做上台阶导坑周边的初期支护，导坑底部施做上台阶临时仰拱，封闭掌子面；

(2)在滞后于上台阶一段距离后，开挖中台阶，施做中台阶导坑周边的初期支护，施做中台阶临时仰拱；

(3)在滞后于中台阶一段距高后，开挖下台阶，施做下台阶导坑周边的初期支护，施做下台阶临时仰拱。

7.根据权利要求6所述的隧道明挖施工工艺，其特征在于：上台阶、中台阶和下台阶导坑周边的初期支护具体施工工艺如下：

(1)、初喷砼，开挖后初喷砼封闭围岩，形成初支拱架的外保护层；

(2)、锚杆安设，垂直于结构面在外保护层上钻孔，高压风吹孔，用注浆泵将孔内注满砂浆，用风枪将锚杆送入孔内，孔的端部安装垫板并与岩面固定；

(3)、钢筋网铺设，在步骤(1)中初喷砼后铺挂钢筋网；

(4)、拱架架设，拱架按照0.6～1m/榀布置，相邻拱架之间采用连接筋固定连接；

(5)安设锁脚钢管，拱架架设完毕后，在两侧边墙角各设两根φ50mm锁脚钢管，锁脚钢管的一端与拱架焊接；

(6)、复喷射混凝土，拱架内侧喷混凝土；

(7)、养护。

8.根据权利要求1所述的隧道明挖施工工艺，其特征在于：在明洞段施工方向后方还需要再次进洞进行洞内隧道施工，具体包括以下步骤：

Y1、大里程洞口管棚施工，依次进行大里程导向墙施工和大里程管棚施工；

Y2、大里程进洞暗挖施工。

9.根据权利要求8所述的隧道明挖施工工艺，其特征在于：在步骤S2和步骤S3施工的同时，进行步骤Y1和步骤Y2的施工。