牛鼻山隧道首件工程喷射混凝土施工方案
1工程概况 1.1工程简介
牛鼻山隧道左线1768m(ZK6+212～ZK7+980)，右线1821m（YK6+114～YK7+935）。全线为小净距隧道，净距18～26m。隧址区属低山地貌，山势缓和，植被发育;上部为厚层残坡积层，以左线ZK7+480和右线YK7+450为界，前段为震旦系混合花岗岩，后段为侏罗世花岗岩;隧道地下水类型为层状岩石裂隙水,隧道围岩情况见下表。
隧道围岩级别及长度 路线 Ⅱ级 Ⅲ级 Ⅳ级 Ⅴ级 左线（1768m） 232 1039 288 209 分级比例（%） 13.1 58.8 16.3 11.8 右线（1821m） 199 1121 267 234 分级比例（%） 10.9 61.6 14.7 12.8 隧址区不良地质现象主要为零星分布的小型崩塌；特殊性岩土主要为全、强风化混合花岗岩与部分膨胀性高岭土。 1.2 地形、地貌
牛鼻山隧道属低山地貌，山势缓和，植被发育，主要为杂草和灌木及乔木，上部为厚层残坡积层（Q4el+dl）、以左线ZK7+480和右线YK7+450为界，前段为震旦系（Z）混合花岗岩，后段为侏罗世（J）花岗岩。
隧道出口段种植荔枝、龙眼和香蕉等果树。隧道前段南侧约50m为荒废采石场，山势陡峭，见悬崖面。隧址区地表水较为发育，山溪沿山谷流淌，水量较为丰富。 1.3 水文、气象
属南亚热带季风气候区，气候温暖湿润。区内年平均气温21.8℃，极端最低气温-0.3℃。极端最高气温39.1℃。年平均降水量约1680.5mm，日最大降水量284.9mm，时最大降水量101.1mm。雨季的开始期在4月初，结束期在9月底，降水量占年降水量的81%。年内暴雨较集中在5～9月份。年蒸发量1400～1600mm，年平均相对湿度为79%。本区风向季节性变化比较显著，从春季至初秋盛行偏南风，秋季至冬末盛行偏北或偏东风，年平均风速1.9m/s。线路所在地受台风影响，台风季节常出现在每年的5～9月，工程施工过程中可能遭受台风暴雨的影响和破坏。
根据调查，隧道区的山体上地表水较少，有少量季节性地表水，地表水除来源于降水外，还来源于高处山坡迳流；地下水类型主要为基岩裂隙水，以潜水为主，含水
第 1 页 共12页
广州市凤凰山隧道工程TJ-04合同段
层主要为中～微风化岩，以大气降水和山谷汇水下渗补给为主，排泄方式则以蒸发和侧向迳流为主。隧道出口段地下水较为丰富，地下水位埋深只有1.0～１.４米，而且有一小溪自山顶流下，水质清澈，为沙垯村主要生活用水。 2编制依据
1、凤凰山隧道工程TJ-04合同段设计图纸； 2、招投标文件；
3、《公路隧道施工技术规范》（JTG F60-2009）、《公路工程施工安全技术规范》JTJ 076-95、《锚杆喷射砼支护技术规范》GB 50086-2001；
4、现场勘查的施工区域自然因素、沿线交通情况及现场施工条件。 3技术要求
3.1隧道初期支护必须紧跟隧道开挖作业面及时施作，保证施工安全。 3.2 隧道支护在施工过程中应做好施工记录。 4施工总体布置 4.1 施工总体规划：
隧道开挖后，初期支护必须紧跟，以便及时形成支护作用，及时封闭开挖的裸露掌子面，充分发挥围岩的自稳能力。 4.2 主要资源配置：
4.2.1 人员组织情况： 序号 1 2 3 4 5 6 7 工种 人数 备注 隧道队管理人员 测量放样 施工用电 零星工作 喷射混凝土 运输车辆司机 空压机房司机 锚网喷支护施工人员 管理人员 3 测量 2 电工 2 普工 8 支护 10 司机 4 空压机房 2 合计 31 4.2.2 机械设备组织情况： 序号 1 2 设备名称 搅拌机 砼潮喷机 规格型号 HLS750 国产HSP-7 第 2 页 共12页
数量 1 2 技术状况 良好 良好 广州市凤凰山隧道工程TJ-04合同段
3 4 5 6 7 4.3施工准备 4.3.1 技术准备
空压机 自卸车 发电机 水泵 全站仪 20m3 SX3240 250KW 3.5KW 4 4 2 2 1 良好 良好 良好 良好 良好 1、图纸审核已经结束。
2、导线点加密、水准点加密及复测已全部完成，并通过总监办审核批复。 3、试验准备：混凝土配合比及进场原材料的试验工作已经完成。钢筋、砂石料、水泥试验及水质试验已经完成。 4.3.2施工现场准备
①根据现场情况进行临建规划施工。 ②根据设计图纸要求进行测量放样。
③项目部已做好施工人员入场后的质量、安全、文明施工等思想教育工作。 4.3.3材料准备 4.3.3.1砂、碎石供应
前期施工项目所使用的砂石骨料在本标段周边大型砂石骨料厂采购，钢筋砼严禁采用海沙，素砼不得不采用海沙时，砂中氯化物含量（以氯离子质量计，%）应小于0.02%，其余砂石骨料本标段计划在搅拌站附近修建大型砂石骨料加工厂，料源采用隧道合格洞碴进行加工砂石骨料。
4.3.3.2 钢筋、水泥、型钢等材料的供应
本工程所用钢筋、水泥为甲供材料，我单位将根据工程进度计划上报甲供物资供货计划，以满足现场正常施工需要；其余工程物资均为自购材，由我项目部材料员与相关供销单位材料部门负责联系提供到现场。 4.3.4临时用电
施工、生活用电与当地电力部门协商搭接，架设电力线路至工作面；出口配置一台1000KVA变压器、两台500KVA变压器，供隧道施工及生活用电。同时为保证施工正常进行，隧道出口备用2台250KW发电机，做为应急电源。
第 3 页 共12页
广州市凤凰山隧道工程TJ-04合同段
4.3.5临时用地
根据现场实际情况，我标段拌合站、变电房、空压机房、施工队驻地均修建在牛鼻山出口路基段征地红线内，试验室考虑在广州市开发区沙挞车路下排街进行临时租用村民房屋修建试验室，弃碴场暂时考虑在ZK8+320左侧山涧处 5 喷射砼施工方法和施工工艺
本标段喷射砼标号分别为C20喷射砼、C25喷射砼；喷射砼厚度分别为成洞面开挖防护、明洞开挖防护喷射C20砼10cm厚；S-Ⅲ型衬砌喷C25早强混凝土15cm；XS-Ⅳb型衬砌喷C25早强混凝土24cm；S-Va型衬砌喷C25早强混凝土28cm（含仰拱）；S-Ⅱ型衬砌、SJ-Ⅱ型衬砌、每个紧急停车带喷C25早强混凝土 10cm；XS-Ⅳd型衬砌喷C25早强混凝土22cm。初期支护型式与喷射砼厚度根据设计要求进行支护施工。 5.1 施工工艺流程
根据施工组织计划，我部计划先从隧道出口进行牛鼻山隧道开挖支护施工，考虑洞内施工环境，本工程计划采用潮喷砼施工工艺，洞身开挖后，及时清理危石，进行素喷砼，砼采用自落式砼搅拌机进行拌合，农用车运输，国产HSP-7喷射混凝土潮喷机喷砼，其工艺流程见下图。
第 4 页 共12页
广州市凤凰山隧道工程TJ-04合同段
前期准备 施喷面清理 砂、石、水泥、水（加水潮润） 混凝土搅拌计量配料 机 搅拌机 速凝剂 喷射机 压缩空气 水 喷头 喷射 综合检查 围岩不稳定或砼不合格 合格 复喷补强 结束
5.2 施工方法
锚喷初期支护能迅速控制或限制围岩松弛变形，充分发挥围岩自身承载能力，是“新奥法”施工的重要环节，初期支护参数根据设计图施工。
喷射混凝土前首先撬除危石，利用隧道断面检测仪检查断面净空，用高压水冲洗岩面，检查供风、供电情况及潮喷机运转等情况。
喷锚支护喷射砼，分初喷和复喷二次进行施工至设计厚度。初喷在开挖（或分部开挖）完成后立即进行，以尽早封闭暴露岩面，防止表层风化剥落。复喷砼在锚杆、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。钢架间用砼喷平，并有足够的保护层。
第 5 页 共12页
广州市凤凰山隧道工程TJ-04合同段
5.2.1 喷射混凝土施工
喷射混凝土用自动计量拌合。为减少回弹量，降低粉尘，提高一次喷层厚度，喷射混凝土采用潮喷施工工艺，由喷射机进行喷射作业。锚喷支护喷射混凝土，分初喷和复喷，初喷在开挖完成后立即进行，以尽早封闭暴露岩面，防止表层风化剥落，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，以抑制围岩变位。
5.2.1.1喷射混凝土前的准备工作
A、喷射支护前撬去表面危石和欠挖部分，用高压水、高压风清除杂物，用高压水冲洗岩面。
B、遇岩面水量大时，采取措施将水集中引排，使之在初期支护背后形成永久性排水孔。
C、喷前进行电器和机械设备检查和试运转。
D、在受喷面，各种机械设备操作场所配备充足照明及通风设备。
E、设置控制喷层厚度标志：按照设计厚度利用原有部件如锚杆外露长度等，也可在岩面上打入短钢筋，标出刻度，做为标记。
F、粗骨料加入拌和前要再次过筛，以防超径骨料混入，造成堵管。 G、细骨料应堆放在防雨料库，以控制含水量。 5.2.1.2喷射混凝土施工要点
①混凝土中的水泥、细骨料、粗骨料以及骨料级配、水要符合《公路施工及验收规范》的要求。
②在喷射混凝土之前应检查开挖断面尺寸，清除危石和墙脚的岩碴，用高压风将开挖面的粉尘和杂物清理干净。
③喷射作业应分段、分片、分层，由下而上，依次进行。喷枪离岩面距离0.6～1.0m左右，喷射时，喷射手应严格风压，使喷射层表面平整、密实。喷枪应大致垂直岩面，以尽可能减少回弹。
④分层喷射时，后一层喷射在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1小时后再进行喷射时，应先用高压风水洗清喷层表面。 5.2.1.3喷射混凝土工艺
A、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
第 6 页 共12页
广州市凤凰山隧道工程TJ-04合同段
径骨料进入喷射机；用高压水冲洗干净检查后的受喷围岩面，然后即可开始喷射混凝土。
B、送风后应调整风压，使喷射机的工作风压应满足喷头处的压力在0.17～0.4Mpa之间，若风压过大，粗骨料碰围岩后会回弹，风压小，喷射动能小，粗骨料则冲不进砂浆层而脱落，都将导致回弹量增大。按混凝土回弹量小、表面湿润有光泽、易粘着力度来掌握喷射压力，并控制好速凝剂的掺量。
C、喷嘴与岩面的距离为60～100cm，太近太远都会增加回弹量；
D、喷射方向尽量与受喷面垂直，拱部尽可能以直径方向喷射；若受喷面被钢架、钢筋网覆盖时，可将喷咀稍加偏斜，但不宜小于70°。如果喷咀与受喷面的角度太小，会形成混凝土物料在受喷面上的滚动，产生出凹凸不平的波形喷面，增加回弹量，影响喷混凝土的质量。
E、一次喷射厚度不宜超过10cm，且不小于5cm，过大会削弱混凝土颗粒间的凝聚力，促使喷层因自重过大而大片脱落，或使拱顶处喷层与围岩面形成空隙；如果一次喷射厚度过小，则粗骨料容易弹回。第二次喷至设计厚度，两层喷射的时间间隔为15～20min。影响喷层厚度的主要原因是混凝土的坍落度、速凝剂的作用效果和气温。
F、为提高工效和保证质量，喷射作业应分片进行，一般为2m长、1.5m宽的小片。为防止回弹物附着在未喷的围岩面上而影响喷层与岩面的粘结力，按照从下往上施喷，呈“S”形运动；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。
G、有水地段喷射混凝土施工工艺
①喷射时，先从远离出水点开始，逐渐向涌水点逼近，将散水集中，安设导管，将水引出，再向导管逼近喷射。
②当涌水范围大时，可设树枝状排水导管后再喷射。 ③当涌水严重时，可设置泄水孔，边排水边喷射。 5.2.2 喷射混凝土施工的关键技术 5.2.2.1 喷射混凝土的回弹量控制：
目前隧道工程喷射混凝土施工，为保护环境和维护工人健康。本标段喷射砼施工采用潮喷，潮喷施工工艺若能做好以下几点可以将回弹量控制在15％～24％的范围，其回弹量控制方法如下：
第 7 页 共12页
广州市凤凰山隧道工程TJ-04合同段
1、分段分块喷射:分段长度不超过6m，分块大小不超过2m×2m，严格接先墙后拱、先下后上的顺序进行喷射，以减少混凝土因重力而滑动或脱落。
喷射混凝土的水压一般控制在稍高于风压即可，施工现场可以按水压高于输料管风压10～15N/cm2进行控制，其目的是为了保证高压水能够从喷枪混合室(喷头处)内壁小孔高速射出，把拌合料迅速拌合均匀，喷射料的水灰比控制根据喷射混凝土表面的光滑度可判定水灰比的大小；其水灰比控制在0.45～0.50。
2．控制喷嘴距离(喷射距离)和角度。喷射距离在0.6～1.0m时，混凝土回弹量较小，喷射距离过大或过小都会增加回弹量。喷嘴与喷岩面应尽量垂直，并偏向刚喷射部位(倾斜角控制在10°内)，这样不仅回弹量少，而且喷射效果和质量更好。
3．严格控制风压、水压和水灰比。过大的风压会造成喷射速度太快，加大骨料的反弹，从而加大回弹量，但混凝土密实性较好；风压过小，会使喷射力减弱，造成混凝土密实性较差，甚至达不到设计和规范要求。
4．控制一次喷层厚度和分层喷射的间隔时间。 5.2.2.2喷射混凝土施工注意事项
①施喷作业前，应检查风、水、电、喷射机是否正常，再进行喷混凝土混合料的拌合。
②喷混凝土混合料应随喷随拌合，避免喷混凝土混合料拌合过多而浪费或堆放时间过长影响喷混凝土质量。
③在拱架连接板处，其背后喷射混凝土必须密实，不可留有空间，当出现时必须补喷密实。
④喷射混凝土的厚度应达到设计厚度和规范允许的误差范围。 ⑤两钢拱架间喷层表面应平整，杜绝形成纵向波浪型。
⑥对局部突出部分的喷射混凝土应及时清除，避免影响后续工序施工。 ⑦喷射砼施工不得采用干喷工艺。
⑧当喷射作业分层进行时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。 ⑨喷射混凝土回弹物不得重新用作喷射混凝土材料。
⑩喷射砼应适时进行养护，隧道内环境温度低于5℃时不得洒水养护。 5.2.2.3喷射砼施工的质量检验及标准
1. 喷射砼施工的质量检验
第 8 页 共12页
广州市凤凰山隧道工程TJ-04合同段
喷射砼施工的质量检验施工现场主要采用喷大板切割法进行砼试块的抗压强度检验，现将试件的制作方法及砼抗压强度的合格标准简述如下：
（1）喷射砼强度检查试件的制作方法
施工现场采用喷大板切割法，在施工的同时，将混凝土喷射在450mm*350mm*120mm（可制成6块）或450mm*200mm*120mm（可制成3块）的模型内，当混凝土达到一定强度后，加工成100mm*100mm*100mm的立方体试块，在标准条件养护至28d进行试验（精度到0.1Mpa）。
（2）喷射砼抗压强度的合格标准
①试件组数大于或等于10时，试件抗压强度平均值不低于设计值，且任一组试件抗压强度不低于0.85倍的设计值。
②试件组数小于10时，试件抗压强度平均值不低于1.05倍的设计值，且任一组试件抗压强度不低于0.9倍的设计值。
2.喷射混凝土支护施工质量标准
喷射混凝土支护施工质量标准
序号 1 检 验 项 目 喷射砼强度 规定值或允许偏差 在合格标准内 平均厚度≥设计厚度；检查点2 喷射厚度 的90%≥设计厚度；最小厚度≥0.5倍设计厚度，且≥50mm 3 空洞检测 无空洞、无杂物 检验方法和频率 按试验检测标准检验 凿空法或雷达探测仪：每10m检查一个断面，每个断面从拱顶中线起每3m检查1点 凿空法或雷达探测仪进行检测，根据现场情况抽检
第 9 页 共12页
广州市凤凰山隧道工程TJ-04合同段
6 质量保证措施： 6.1 质量管理组织机构
项目经理：陈绍秋 项目副经理：熊必云 总工程师：罗勇 工程管理部 部长谢高英 安质环保部部长 施学军 物资设备部部长 孙维钒 中心试验室主任 叶红 路基综合一队队长 隧道施工一队队长 质量管理组织机构框图
6.2 质量保证措施
（1）每一批原材料进场都必须通知试验工程师和监理工程师现场取样检查合格后方能用于施工。
（2）搅拌司机必须按试验室下发的喷射砼施工配合比进行配料，保证喷射砼的标号及强度。
（3）开工前对机械设备和风水管路进行检查保证施工的连续性。
（4）喷浆手在施工时喷射距离不能大于100cm，喷射角度尽量垂直于岩面，减少回弹保证喷射砼的厚度。
（5）喷浆班配备二名工人用三角铲将拱架表面的砼及时铲除，保证喷射砼表面的
第 10 页 共12页
广州市凤凰山隧道工程TJ-04合同段
平整度和外观质量。
（6）定期和不定期的进行工程质量检查，发现问题及时纠正并整理成文字处理意见，严格按照设计图纸以及规范、验评标准等方面质量要求进行操作、验收。 7 安全保证措施 7.1 安全要求
1、喷射混凝土时，所有操作工人必须带安全帽，防尘口罩，防尘工作服，雨靴，橡胶手套。
2、喷射手，控制好风压、喷射距离，避免回弹骨料伤人。 3、电线包皮应完好，开关应装在固定闸刀盒内。
4、安全员应随时观察地质变化，发现有松动滑块现象，应立即撤离工作面。 5、喷浆结束后，应清洗喷射机及管路，避免堵管炸裂伤人。 7.2 管理上的安全保证措施
贯彻“安全第一，预防为主”的方针，严格执行各项技术组织措施，切实做到安全施工，保障职工的生命和施工设备不受损害。把施工安全工作作为首要任务来抓，摆正并正确处理好施工中安全、质量、进度间的关系，工程自始至终高度重视安全生产，在工程进度与安全发生矛盾时，必须坚决服从安全。
组织施工时，更需做到文明施工和科学管理。从工程管理、规章制度、纪律教育、安全培训、机械设备的运用与保养等各个方面，建立安全施工责任制，抓好纪律教育、技术培训，不断提高各级施工人员的素质。同时采取奖惩制度，并创造安全、卫生、无害的劳动条件，严格按规定的工序、工艺施工，确保工程安全。
进入施工现场必须得戴安全帽，高空作业必须得系安全带。不得打赤脚或穿拖鞋进入工地。施工工地现场各施工机械操作人员必须得持证上岗，不得疲劳和酒后作业。 7.3 技术上的安全保证措施
施工过程中必须得按照设计要求及施工规范进行每一道工序施工，在控制质量的情况下，确保安全。 8 环境保护与文明施工措施
1、防尘降噪措施：
A、首先针对工程的实际施工情况，对施工人员进行文明素质、施工环境要求、自身形象等方面的教育。
第 11 页 共12页
广州市凤凰山隧道工程TJ-04合同段
B、对喷射混凝土的防尘采用封闭式作业，用钢管围挡、封闭，形成相对封闭的作业空间，将污染降至最低程度。
C、对喷砼所需大型空压机采取隔离棚进行消噪音控制，根据现场情况，搭设防噪棚，内设隔音材料，采用吸风机通风，以保证棚内空气流畅、空压机正常工作。同时密闭所有传声通道，将噪声消灭在棚内，将取得良好的环保效果。
D、施工中统筹兼顾是保证环保的核心，要进度不能忽视环保，施工中将派专人主抓这项工作，并随时检测防尘降噪的各项指标，以满足环保建设的要求
2、施工现场严格管理，设专职环境人员，及时清理施工中的垃圾等杂务，清理施工中的污水。
3、工程垃圾定点堆放，及时清运出施工现场。
第 12 页 共12页
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容