海底隧道施工工藝工法

1、海底隧道施工工藝工法QB/ZTYJGYGF-SD-0501-2011第五工程有限公司李陽剛1前言工藝工法概況海底隧道施工工法眾多，常見的有鉆爆法、沉管法、盾構(gòu)法和TBMt等，本工法是采用鉆爆暗挖法修建海底隧道的施工工法，是通過廈門東通道翔安海底隧道工程四 年施工實踐和不斷總結(jié)而形成的一套比較完善的施工工法。在國外采用鉆爆法修建的 海底隧道非常多，如日本長 53.85km的青函隧道、關(guān)門鐵路隧道、關(guān)門公路隧道、新 關(guān)門隧道、瑞典的Forsmark1(2)隧道、英法海峽隧道等。廈門東通道翔安海底隧道是 我國大陸第一條海底隧道，該工法的形成對我國海底隧道施工發(fā)展有一定的積極作用。該工法是普通山嶺隧道

2、、過江隧道的發(fā)展與延伸，海底隧道與普通的山嶺隧道相 比，常會受探測手段的限制，對地質(zhì)及其性質(zhì)等情況掌握不全面，加之頭頂無限量海 水，在高水壓和潮汐的影響下，施工存在很高的風(fēng)險，施工安全難以受控，施工時容 易發(fā)生突水涌砂等情況，甚至釀成重大安全事故、工程報廢等災(zāi)難性的后果，產(chǎn)生不 良的社會、經(jīng)濟影響。該工法對海底隧道施工降低施工風(fēng)險，確保施工安全有著積極的意義。工藝原理海底隧道施工按照“新奧法”原理，遵循“少擾動、早噴錨、勤量測、緊封閉” 原則，堅持動態(tài)設(shè)計、動態(tài)施工，重點突出“管超前、嚴注漿、勤量測”，采用物探 (TSP-203預(yù)報系統(tǒng)、地質(zhì)雷達、紅外探水)和常規(guī)鉆探相結(jié)合、區(qū)域地質(zhì)重點分析和

3、 地質(zhì)素描相結(jié)合、長距離地質(zhì)預(yù)報和短距離地質(zhì)預(yù)報相結(jié)合的綜合超前地質(zhì)預(yù)報手段， 探明掘進工作面前方地質(zhì)、水位情況，施工中加強地表和洞內(nèi)的監(jiān)控量測，據(jù)以優(yōu)化、 調(diào)整施工方法，將海底隧道施工的風(fēng)險降低在可控范圍內(nèi)。2工藝工法特點在施工過程中進行全面風(fēng)險管理，建立健全風(fēng)險預(yù)警和應(yīng)急管理機制，完善電力、 排水、通信、門禁、視頻監(jiān)控、報警、逃生救援系統(tǒng)，加強應(yīng)急演練，強化防范施工風(fēng) 險的能力，使施工安全始終處于受控狀態(tài)。將綜合超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報和系統(tǒng)監(jiān)控量測納入工序管理，較為全面的掌握隧道掘進 面前方地質(zhì)情況、支護系統(tǒng)的變形情況，定崗定責(zé)，建立信息反饋、溝通、處置機制， 以進行風(fēng)險預(yù)警，避免盲目施工，降低

4、施工風(fēng)險。將信息化施工理念貫穿施工過程，堅持動態(tài)設(shè)計、動態(tài)施工原則，及時調(diào)整施工工 藝、方法。按照新奧法施工原理，盡可能減少對隧道周邊圍巖的擾動，嚴格執(zhí)行新奧法“管超 前、嚴注漿、短進尺、弱爆破、強支護、快封閉、勤量測”施工方針。采用地表加固和洞內(nèi)普通小導(dǎo)管、TSS注漿小導(dǎo)管、超前錨桿、大管棚、全半斷面 超前帷幕注漿加固等措施的組合（同時采用一種或幾種）利用，進行超前預(yù)加固，改善 前方工作面的施工性能，降低施工風(fēng)險，確保施工安全。對于水的治理，堅持采用“防、排、堵、截”相結(jié)合的綜合治水處理原則，“以堵 為主、限量排放”。3適用范圍本施工工法適用于穿越海底、河底和水庫、湖泊的公路、鐵路、水工、電

5、纜隧道 施工。4主要引用標(biāo)準(zhǔn)公路隧道施工技術(shù)規(guī)范（JTGF60）、公路隧道施工技術(shù)細則（JTG/TF60）、 公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)（JTGF80/1）。設(shè)計圖紙、合同文件。5施工方法以“新奧法”施工基本原理為依據(jù)，貫徹信息化施工理念，充分利用綜合超前地 質(zhì)預(yù)報和監(jiān)控量測等手段，堅持動態(tài)設(shè)計、動態(tài)施工，加強超前預(yù)加固、預(yù)支護，綜 合應(yīng)用各種成熟施工工藝、方法，嚴格執(zhí)行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，認真落實設(shè)計意圖，運用系統(tǒng) 風(fēng)險管理的理念組織隧道施工。采用 CRDt、CD法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、中導(dǎo)洞法、臺階 法相結(jié)合的方法進行隧道開挖、支護施工，堅持“管超前、嚴注漿、短進尺、弱爆破、 強支護、快封閉、勤量測”；防排

6、水施工，堅持防、排、堵、截相結(jié)合，以堵為主、 限量排放。6工藝流程及操作要點施工工藝流程施工工藝流程圖見圖1圖1海底隧道施工工藝流程圖操作要點綜合超前地質(zhì)預(yù)報隧道工程地質(zhì)條件具有較強多變性和不可確定性，而海底隧道施工更是一項高風(fēng) 險的建筑工程。因為不可能以地貌來預(yù)測海底斷層等不良地質(zhì)現(xiàn)象，海上鉆探又十分 困難，要準(zhǔn)確探明海底地質(zhì)情況并預(yù)測隧道穿越段的地質(zhì)情況并非易事。為了保證海 底隧道施工的安全性和減少突發(fā)災(zāi)害事故的發(fā)生，必須在海底隧道施工的過程中，對 隧道開挖前方的地質(zhì)條件進行經(jīng)常性的綜合探測，對數(shù)據(jù)的分析和應(yīng)用必須達到信息 化和動態(tài)化。日本青函海底隧洞（53.850Km）成功的經(jīng)驗之一就是

7、以綜合手段做了大量 的施工地質(zhì)預(yù)報工作，確保了施工安全，確保了工期?，F(xiàn)行的地質(zhì)預(yù)報手段均存在不同的局限性， 要清楚的了解學(xué)子面前方的地質(zhì)情況， 實行綜合地質(zhì)超前預(yù)報很有必要，尤其是地質(zhì)情況極其復(fù)雜隧道更是如此。海底隧道施工中采用綜合超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報技術(shù)，采用物探和鉆孔相結(jié)合，長距 離探測和短距離探測相結(jié)合、區(qū)域地質(zhì)和細部地質(zhì)相結(jié)合、構(gòu)造探測和探水相結(jié)合、 服務(wù)隧道和主隧道地質(zhì)預(yù)報相結(jié)合的綜合超前地質(zhì)預(yù)報措施，將地質(zhì)預(yù)報納入施工工 序管理，堅持有疑必探，將預(yù)報的結(jié)果互相參考，相互印證，提高地質(zhì)預(yù)報精度，避 免盲目施工，以降低施工風(fēng)險。采用的地質(zhì)預(yù)報方法有地面地質(zhì)調(diào)查法、斷層參數(shù)預(yù) 測法、TSR

8、HSR深孔鉆探法、掘進工作面地質(zhì)素描法、地質(zhì)雷達、紅外線超前探水、 短距離鉆探法等。超前地質(zhì)預(yù)報的重點是隧道工作面前方巖體巖性及水文地質(zhì)情況， 工作面前方地質(zhì)異常體位于隧道詳細里程及規(guī)模，隧道開挖后周圍未被揭露出隱伏地 質(zhì)異常體的分布情況的等。海底隧道施工地質(zhì)預(yù)報，對隧道頂板厚度的預(yù)測顯得尤為重要，在施工過程中必 須引起高度重視。仃SP203g前地質(zhì)預(yù)報法：預(yù)測預(yù)報隧道工作面前方100150m的地質(zhì)特征，計劃 全隧道采用，TSP203預(yù)測預(yù)報具有適用范圍廣、預(yù)報距離長、對隧道施工干擾小、探 測時間短、提交資料及時等特點。TSP20W效預(yù)報距離視可達100150米，需要預(yù)報 區(qū)段大于有效預(yù)報距離

9、時應(yīng)多次預(yù)報，兩次預(yù)報重復(fù)長度不小于10米2長距離超前鉆探法（50100m :主要應(yīng)用于海底不良地質(zhì)地段，超前鉆孔是采用水平地質(zhì)鉆機完成的，這些鉆孔對于進一步探明隧道區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)狀況，特別是探 測含水構(gòu)造體或地質(zhì)異常體，預(yù)防隧道突水突泥，對隧道開挖及后期運營都是極其重 要的。3紅外線超前探水法：紅外線超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報系統(tǒng)是目前較為先進的地下水預(yù)測 預(yù)報方法之一。紅外探水的有效探測距離約為 30m每兩次橫洞探測應(yīng)重復(fù)3m正洞 重復(fù)5m）4地質(zhì)雷達（GPR探測法：本工程采用SIR-10B型地質(zhì)雷達探測?？梢灶A(yù)報隧道 施工開挖面前方30m的地層的變化。其目的一是印證和補充TSP203K距離預(yù)報所得到

10、 的地質(zhì)信息；二是結(jié)合學(xué)子面地質(zhì)素描，根據(jù)探測的地質(zhì)剖面圖，推斷學(xué)子面進深10 30m圍巖具體狀況，繪制出地質(zhì)解釋圖，提出圍巖具體信息預(yù)報和施工預(yù)案。5地質(zhì)素描法：在隧道掘進施工時，每個工作面在爆破磴清運完畢后由1名有經(jīng)驗 的地質(zhì)工程師，利用羅盤儀、地質(zhì)錘、放大鏡、皮尺等簡單工具對下一循環(huán)工作面進 行地質(zhì)素描。根據(jù)地質(zhì)素描圖的內(nèi)容，繪制地質(zhì)素描圖，并做出開挖面前方較短距離 內(nèi)的巖體穩(wěn)定性分析。必要時還可用數(shù)碼攝相機攝像，根據(jù)巖體變化來推斷前方地質(zhì) 變化趨勢。6短距離超前探孔法（58m在地質(zhì)不良地帶，隧道開挖時，每循環(huán)還需要進行短距離超前地質(zhì)鉆探，此時一 般可利用人工手持風(fēng)鉆或臺車液壓鉆機對工作

11、面進行補充加密鉆探，鉆孔深度58m,探孔數(shù)量不少于6個，探孔分別位于拱頂、兩拱腰、兩邊墻、拱底。探孔探測若無異 常情況出現(xiàn)，可進行鉆爆開挖。在短距超前探孔預(yù)測預(yù)報過程中，若工作面局部出水 量較大，應(yīng)增加探水孔數(shù)量，以便更加準(zhǔn)確地進行預(yù)測預(yù)報。圖2綜合超前地質(zhì)預(yù)報流程圖常體位于隧道詳細里程及規(guī)模情況，實施動態(tài)設(shè)計，及時制訂各類施工技術(shù)預(yù)案，制 定相應(yīng)的超前預(yù)加固方案，海底隧道常用的預(yù)加固方案大致可以分為兩種情況：一種 是在隧道地表進行的加固方案，如高壓旋噴樁、地下連續(xù)墻等。地表加固方案一般只適用于陸域段和淺灘筑島段。因為陸域段和淺灘筑島段可以為地表加固提供施工條件, 也不擔(dān)心海水通過加固體缺陷發(fā)

12、生倒灌，且地表加固可以提前實施，加快施工進度， 縮短施工工期，海域段原則上不提倡地表加固；另一種就是在隧道洞內(nèi)進行工作面前方的圍巖加固，提前對不良地質(zhì)體進行處理。常采用的加固方法有普通小導(dǎo)管、TSS注漿小導(dǎo)管、超前錨桿、大管棚、全（半）斷面超前帷幕注漿等，對于上述加固方法， 一般采用一種或幾種加固方案相結(jié)合的系統(tǒng)加固方案進行超前預(yù)加固。根據(jù)綜合超前 地質(zhì)預(yù)報成果，根據(jù)不同的圍巖情況，采取有針對性的加固措施。對于普通地質(zhì)地段 采用普通小導(dǎo)管、錨桿、TSS小導(dǎo)管注漿加固，而對于長度較長的不良地質(zhì)體應(yīng)該采用 大管棚、全（半）斷面帷幕注漿進行超前預(yù)加固，以確保施工安全。原則上能不用大管 棚、全（半）斷

13、面帷幕注漿的就盡可能的不采用，因為隧道施工工作面狹小，且大管棚、 全（半）斷面帷幕注漿施工周期較長而不提倡使用。采用普通小導(dǎo)管和超前錨桿、TSS小導(dǎo)管進行注漿加固，導(dǎo)管長度控制在 34m范圍內(nèi)，搭接長度不得低于1.5m,以確 保施工安全。超前預(yù)加固必須注意超前預(yù)加固的效果檢測，特別是注漿完成后的出水 量控制是海底隧道超前預(yù)加固的重要指標(biāo)，在施工過程中應(yīng)引起高度重視，預(yù)加固效 果檢測常用且有效的辦法就是進行探孔觀測。陸域淺埋段在洞口采用40m超前大管棚配合普通小導(dǎo)管進行超前預(yù)加固， 洞身地 段采用普通小導(dǎo)管和TSStt漿小導(dǎo)管進行超前加固，在地表采用高壓旋噴樁進行預(yù)加 周。淺灘砂層段在地表采用地

14、下連續(xù)墻進行封閉海水與砂層的聯(lián)系，并采用深井降水，在洞內(nèi)采用TSS小導(dǎo)管進行超前注漿加固。海域風(fēng)化槽地段采用大管棚配合全斷面或半斷面帷幕注漿進行超前預(yù)加固。開挖嚴格按照新奧法施工原則，盡可能減少對隧道周邊圍巖的擾動，堅持先治水后開 挖的原則，嚴格執(zhí)行新奧法“管超前、嚴注漿、短進尺、弱爆破、強支護、快封閉、 勤量測”施工原則。根據(jù)超前地質(zhì)預(yù)報結(jié)果制定相應(yīng)的開挖方案，海底隧道常用的開挖方法有CREfe、 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、臺階法和中導(dǎo)洞法。全斷面開挖爆破振動大、對圍巖的擾動大，且因 開挖斷面大而不利于搶險救援，一旦發(fā)生事故易造成災(zāi)難性后果等原因，海底隧道開 挖施工原則上不提倡采用。CREfe、雙側(cè)壁導(dǎo)

15、坑法施工適用于V級圍巖地段，CREfe施工對圍巖的收斂控制 更為有利，而雙側(cè)壁導(dǎo)坑法對控制圍巖下沉則更勝一籌。CRCfe和雙側(cè)壁導(dǎo)坑法均可以 預(yù)留核心土的辦法來確保施工工作面的穩(wěn)定和安全。但 CREfe與雙側(cè)壁導(dǎo)坑法又存在著施工工序繁多，工序銜接難度大，出磴和進料比較困難，施工組織難度大，施工進 度緩慢等缺點。臺階法則適用于IV、III級圍巖，臺階法根據(jù)隧道施工斷面的大小，可以分為上 下臺階和三臺階法等，臺階法施工時各臺階長度不宜留得過長，一般控制在10m以內(nèi),有利于支護結(jié)構(gòu)的及時封閉，有利于結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。若有必要，可采用三臺階七步法施 工，進行平行推進。臺階的預(yù)留高度要以方便出硝、施工支護結(jié)構(gòu)

16、為原則。中導(dǎo)洞法則適用于II、I級圍巖，中導(dǎo)洞法與全斷面法相比，不僅存在施工斷面 小，炸藥用量小，爆破振動小，利于光面爆破控制等優(yōu)點，而且具有在出現(xiàn)突水情況 下便于處置等優(yōu)點。建議海底隧道開挖采用中導(dǎo)洞施工代替全斷面進行施工。中導(dǎo)洞 施工中先行導(dǎo)洞面積控制在 4050n2,導(dǎo)洞施工超前擴挖控制在10m內(nèi)，以方便出磴 和施工風(fēng)水管線的布置。各種施工方法，施工原則就是把大斷面劃分成若干個小斷面，最大限度的利用圍 巖的自穩(wěn)能力，有利于圍巖的穩(wěn)定。在施工過程中經(jīng)常會遇到各種施工方法的相互轉(zhuǎn) 換，在轉(zhuǎn)換中應(yīng)該遵循差圍巖向好圍巖延伸的原則，延伸長度一般不小于10m然后再進行施工方法的轉(zhuǎn)換。陸域淺埋段、淺灘

17、砂層段主要采用的開挖方法有 CR曲和雙側(cè)壁導(dǎo)坑法進行開挖。 海域風(fēng)化槽地段采用三臺階法進行開挖。海域其他地段主要采用上下臺階法和中導(dǎo)洞 法進行施工。初期支護根據(jù)綜合超前地質(zhì)預(yù)報結(jié)果，針對不同的圍巖和地質(zhì)情況，采用不同的支護類型 和參數(shù)，常見的初期支護有以下幾種情況：噴射素混凝土，適用于I、II級圍巖。鋼筋網(wǎng)+噴射混凝土，適用于整體性不太好II級圍巖和較好的III級圍巖。錨桿+鋼筋網(wǎng)+噴射混凝土，適用于綜合判斷較差I(lǐng)II級圍巖和較好的IV級圍 巖。工字鋼拱架或格柵拱架+錨桿+鋼筋網(wǎng)+噴射混凝土。適用于IV、V級圍巖。針對不同的地質(zhì)情況，噴射混凝土強度等級一般在 C20 C25 C30之間，有些地

18、 方施工纖維混凝土；鋼筋網(wǎng)一般采用 6、8mn#層或雙層鋼筋網(wǎng)；錨桿一般采用螺 紋鋼錨桿、中空注漿錨桿、自進式錨桿等，根據(jù)不同的圍巖情況選擇錨桿間距和大小。 對于工字鋼拱架和格柵拱架，工字鋼拱架應(yīng)用范圍較廣，但是工字鋼拱架存在著與噴 射混凝土連接整體性不好和工字鋼拱架背后不易噴射密實的問題。格柵拱架和噴射混 凝土連接好且容易噴射密實，后期的整體受力情況，格柵拱架高于工字鋼拱架。格柵 拱架剛度不及工字鋼拱架，不建議在 CRDt、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法臨時支護部分上使用格柵 拱架，且后期拆除難度比工字鋼拱架大，不利于回收。對于噴射混凝土施工，隧道開挖后應(yīng)及時初噴，以減小圍巖的松動圈，有利于控 制下沉和施工安

19、全，初噴厚度不小于6cm,遇到滲水量較大的部位可以在初噴前先掛設(shè) 柔性金屬擴張網(wǎng)，然后進行初噴，并在基面預(yù)埋導(dǎo)流管。初噴完畢后立即進行工字鋼拱架（鋼格柵）的安裝，安裝時要嚴格控制垂直度和法 線，要確保各部工字鋼拱架封閉成環(huán)后在同一個鉛垂面上，確保整體受力。為防止支 護結(jié)構(gòu)的沉降和收斂變形，可在鋼拱架落地腳板處安設(shè)方木或槽鋼做擴大基礎(chǔ)（大拱 腳），并在每個落地腳板位置打設(shè)2根鎖腳（小導(dǎo)管、錨桿），鎖腳是控制下沉的有利 措施，鎖腳必須和鋼拱架焊接牢固。鋼拱架安裝完畢后掛設(shè)鋼筋網(wǎng)，進行噴射混凝土施工。監(jiān)控量測隧道監(jiān)控量測是隧道信息化施工的重要依據(jù)之一，是風(fēng)險預(yù)警的一項顯性指標(biāo)， 通過對監(jiān)控量測數(shù)據(jù)分

20、析，可以反映出隧道支護結(jié)構(gòu)的可靠程度，是隧道施工的第三 只眼，對于海底隧道這種高風(fēng)險隧道，監(jiān)控量測顯得尤為重要，必須將監(jiān)控納入正常 的施工工序進行管理，成立專門的量測小組負責(zé)隧道日常的監(jiān)控量測工作，并對日常 采集的數(shù)據(jù)及時整理分析，及時反饋，根據(jù)監(jiān)控量測數(shù)據(jù)及時修正施工工藝、參數(shù)， 指導(dǎo)現(xiàn)場施工，為動態(tài)設(shè)計提供可靠的依據(jù)。建立監(jiān)控量測風(fēng)險預(yù)警機制，預(yù)測沉降 收斂變形可能引起的后果，并制定針對性的措施，以確保施工安全。對于海底隧道，應(yīng)采取地表沉降觀測（陸域、淺灘段）和洞內(nèi)位移觀測相結(jié)合的 監(jiān)控量測手段進行聯(lián)合監(jiān)測，通過地表沉降觀測和洞內(nèi)位移觀測，找出其中的相關(guān)性， 用以指導(dǎo)海域段施工，即在海域段

21、隧道施工過程中洞內(nèi)位移值達到多大可能對海床產(chǎn) 生影響，為確定海域段隧道的最大變形量提供理論依據(jù)。水是隧道施工“萬惡之源”，對于海底隧道水的治理問題顯得尤為突出，海底隧 道采用防、排、堵、截相結(jié)合的綜合治水處理措施，采用“以堵為主、限量排放”的 治水原則進行處理。海底隧道防排水施工主要有以下幾種情況：1對滲涌水量較大的圍巖地段，通過超前預(yù)注漿進行堵水，如地下連續(xù)墻、全（半） 斷面帷幕注漿堵水、超前TSS小導(dǎo)管注漿堵水等。2初期支護噴射混凝土采用抗?jié)B等級 S8防水混凝土進行堵水。3在初期支護施工完畢后，進行補償注漿施工，即在初期支護和圍巖之間進行注 漿堵水，要求注漿完畢后初期支護無明顯滴水。4采用

22、防水板進行防水，防水板一般采用PVG EVA防水板。防水板防水引入了分 區(qū)防水理念，以每一組二次襯砌作為一個防水分區(qū)，確保因防水板局部破損不會導(dǎo)致 整個二次襯砌出現(xiàn)背后積水。5二次襯砌采用高性能、耐腐蝕混凝土，抗?jié)B等級為 S12。6施工縫、沉降縫采用止水條、止水帶、水泥基結(jié)晶、P201膠等堵水。7對于初期支護與防水板之間的少量積水，通過縱橫向排水管排導(dǎo)入排水邊溝。6.2.7二次襯砌海底隧道二次襯砌施工同山嶺隧道施工基本相同，采用大型模板臺車和輸送泵進 行施工，其不同之處在與二次襯砌混凝土本身的抗?jié)B、耐腐蝕性能。海底隧道施工， 由于隧道大部分處于水域之下，且周邊環(huán)境地下水水質(zhì)基本與海水相同，為了

23、防止鋼 筋和混凝土的腐蝕，對二次襯砌混凝土采用了高性能耐腐蝕混凝土，抗?jié)B等級S12,具體配合比見下表：表1高性能耐腐蝕混凝土配合比參考表水泥水砂碎石粉煤 灰礦渣粉減水劑速凝 劑坍落 度明洞襯砌C30配 合比257kg164kg696kg1043kg70kg140kg3.74kg一210仰拱家t砌C45配 合比245kg151kg668kg1088kg75kg150kg3.29kg一150二次家t砌C45配 合比254 kg155 kg713 kg1020 kg78 kg156 kg3.91 kg一210原材料情況P. n .飲用水中粗525mmI級S95磨細X414無堿/二次襯砌施工過程中應(yīng)嚴

24、格控制混凝土原材料的施工質(zhì)量，原材料是混凝土施工 質(zhì)量好壞的前提。嚴格執(zhí)行配合比，拌合采用強制式攪拌機，電子計量系統(tǒng)，要求各種計量器具應(yīng)保持準(zhǔn)確。加強混凝土運輸過程的管理，防止混凝土提前凝結(jié)?；炷寥肽Ｇ皩炷撂崛≡嚰?，并進行坍落度試驗和溫度檢查，塌落度為200 20mm混凝土入模溫度控制在環(huán)境溫度+ 2c以下。由于溫度和應(yīng)力的峰值均出現(xiàn)在早齡期（3天以前），此時，混凝土的抗拉強度小且 不穩(wěn)定，是產(chǎn)生裂縫的危險期，稍有疏忽大意即可導(dǎo)致裂縫的發(fā)生。所以，應(yīng)特別重 視早齡期的溫度控制，早期溫度控制對混凝土耐久性將產(chǎn)生較大的影響。鋼筋混凝土施工過程中混凝土保護層的控制是混凝土耐腐蝕的重要影響因素，

25、在 施工過程中應(yīng)引起高度重視，必須嚴格施工工藝標(biāo)準(zhǔn)和施工過程質(zhì)量控制，認真落實 每個具體的措施，才能使混凝土施工質(zhì)量缺陷降到最低。圖5混凝土施工溫度控制7勞動力組織對于海底隧道選用不同的設(shè)備，不同的施工工藝，其勞動力安排相差較大，在此 只對常規(guī)情況下的勞動力安排做個參考建議。表2勞動力組織（單工作面）序號工作項目作業(yè)內(nèi)容人數(shù)1超前預(yù)報地質(zhì)工程師1地質(zhì)預(yù)報員12鉆孔注漿鉆機司機3注漿機司機3孔口管加工安裝2攪拌機上料、開機63開挖開挖工25自卸車司機12挖機、裝載機司機6爆破工3空壓機司機44初期支護鋼架、錨桿、鋼筋下料2制作鋼架4洞內(nèi)安裝6混凝土噴射手2運料、攪拌機上料、開機85二次襯砌模板臺

26、車走行、就位4攪拌站6混凝土澆筑6混凝土灌車、泵車司機86量測及測量技術(shù)員1測量工27管理及其他隊長1技術(shù)負責(zé)人1專職安全員3試驗員2電工3修理工3合計1288主要機具設(shè)備對于海底隧道選用不同的設(shè)備，不同的施工工藝，其主要機具設(shè)備安排相差較 大，在此只對常規(guī)情況下的機具設(shè)備安排做參考建議。表3主要機具設(shè)備序號作業(yè)名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1超前地質(zhì)預(yù)報紅外探水儀臺1探水地質(zhì)雷達SIR-3000套1短距離物探TSP預(yù)報系統(tǒng)TSP-203套1長距離物探深孔鉆機ZDY1900S臺1中長距離鉆探、 取芯風(fēng)鉆YT-28臺10超長炮孔2施工通風(fēng) 照明軸流式通風(fēng)機110kw臺4通風(fēng)射流風(fēng)機37kw臺6通風(fēng)低壓

27、變壓器36v,20Kw臺2掌子面照明3鉆孔注漿深孔鉆機CasagrandeC6臺1鉆孔深孔鉆機KLEMM806臺1鉆孔注漿泵GZB-YS臺1注漿二注漿泵2510-VA-00臺1注漿高壓空壓機LGCY-18/17臺1高壓供風(fēng)高壓空壓機HXP900臺1高壓供風(fēng)葉片式攪拌機臺1制漿4開挖多功能平臺架臺1開挖平臺風(fēng)鉆YT-28臺40鉆孔自卸車15T臺6出硝挖掘機PC220臺2裝硝裝載機WA380臺2裝硝電動空壓機20m3/min臺5中低風(fēng)壓供風(fēng)5初期支護鋼筋切斷機GQ40-F臺1鋼筋（型鋼）加工鋼筋彎曲機GW40-1臺1電焊機BX-300臺4鋼筋冷彎機臺1臺式鉆床24025臺2混凝土噴射機TK-500

28、臺4初期支護混凝土攪拌機JS500臺26二次襯砌整體鋼模臺車9m/臺套2二次襯砌混凝土 施工混凝土泵HBT-60A套2混凝土罐車EQ140臺6搗固機ZN35,ZN50臺10攪拌站3-50m/min,JS750臺27量測及測量儀 器全站儀TPS1200臺2方向控制精密水準(zhǔn)儀DP3000臺1下沉值測量水準(zhǔn)儀NL24A臺2標(biāo)高控制收斂計JSS30A臺1收斂值錨桿拉拔儀BL-150B臺1錨桿陰t9質(zhì)量控制易出現(xiàn)的質(zhì)量問題地質(zhì)預(yù)報情況探測不清楚，對存在疑問的地質(zhì)情況報僥幸心理，盲目施 m o監(jiān)控量測結(jié)果不能指導(dǎo)現(xiàn)場施工。未對于超前支護效果的檢查評估，盲目施工。開挖過程對周邊圍巖破壞較大。初期支護施工不及

29、時性，未能使支護結(jié)盡快構(gòu)封閉成環(huán)。防排水施工初期支護背后注漿堵水不重視，導(dǎo)致層層設(shè)防、層層漏的結(jié) 果。二次襯砌混凝土施工溫度控制不嚴，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)溫度裂縫，影響混凝 土的防腐性和耐久性。保證措施對于海底隧道，地質(zhì)探測受到很多客觀原因的限制，加之各個地質(zhì)預(yù)報手 段均存在一定的缺陷，所以海底隧道地質(zhì)預(yù)報必須采用綜合超前地質(zhì)預(yù)報手段，且綜 合超前地質(zhì)預(yù)報必須堅持有疑必探的原則，對地質(zhì)情況有疑問不得盲目進行施工。對 隧道頂板厚度的探測也顯得尤為重要，應(yīng)引起高度重視。監(jiān)控量測必須建立風(fēng)險預(yù)警機制，納入正常工序管理，做到及時量測、及 時反饋、及時修正，指導(dǎo)施工。海底隧道施工必須設(shè)定嚴格的標(biāo)準(zhǔn)和程序?qū)Τ?/p>

30、支護效果進行檢查評估， 達標(biāo)后方可進行開挖作業(yè)。海底隧道開挖的方法較多，但各種開挖方法均必須確保對周邊圍巖最大程 度的保護，并且將該理念貫穿開挖施工全過程。初期支護施工應(yīng)注意及時性，盡快使支護結(jié)構(gòu)封閉成環(huán)，嚴格控制施工部距, 控制仰拱及二次襯砌施做時間。防排水施工應(yīng)做到最大范圍的堵水，對施工過程中的堵水應(yīng)引起高度重視， 對每個防水層設(shè)定一定的檢驗標(biāo)準(zhǔn)并嚴格控制，以降低施工風(fēng)險，減少后期運營排水 費用。二次襯砌混凝土施工應(yīng)做到內(nèi)實外美，對高性能耐腐蝕防水混凝土施工溫度 控制是比較關(guān)鍵的，施工溫度的偏差對混凝土性能的影響相對較大，應(yīng)引起重視。 10安全措施主要安全風(fēng)險分析海底隧道施工主要安全風(fēng)險為

31、坍塌、突水、涌泥、涌沙、臺風(fēng)、暴雨等，在施工 過程中應(yīng)建立健全風(fēng)險預(yù)警機制，建立應(yīng)急救援與演練機制，增強系統(tǒng)風(fēng)險防范。 保證措施始終貫徹“安全高于一切、質(zhì)量重于生命、責(zé)任重于泰山、防患勝于補救” 的原則進行安全管理，堅持安全交底制度和安全學(xué)習(xí)制度，提高全員安全意識。針對施工過程中可能出現(xiàn)的坍塌、突水、涌泥、涌沙等災(zāi)難性事故，在施 工前編制應(yīng)急救援預(yù)案，成立應(yīng)急救援組織機構(gòu)，明確相關(guān)負責(zé)人的工作職責(zé)。應(yīng)急 救援組織機構(gòu)設(shè)置包括：救援搶險組、技術(shù)支持組、通訊聯(lián)絡(luò)組、醫(yī)療救護組、后勤 保障組、安全保衛(wèi)組、事故調(diào)查組、善后處理組，并設(shè)組長和副組長。應(yīng)急救援小組 在本單位應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小組的直接領(lǐng)導(dǎo)下實施應(yīng)急

32、救援工作。應(yīng)急救援組織機構(gòu)對外聯(lián)系 業(yè)主、兄弟單位、政府相關(guān)部門、醫(yī)院、消防等，內(nèi)部聯(lián)系企業(yè)上級單位和操作班組。施工現(xiàn)場配備足夠的應(yīng)急救援物資，定期開展應(yīng)急救援演練，并針對演練 中出現(xiàn)不不足及時進行修訂完善。完善通信系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、報警系統(tǒng)、救援逃生系統(tǒng)。按照工種，建立、完善各項作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)程，據(jù)以指導(dǎo)施工作業(yè)。堅持執(zhí)行持證上崗制度。11環(huán)保措施建立健全環(huán)保保證體系，成立專門的環(huán)境保護組織機構(gòu)，由項目經(jīng)理擔(dān)任組長， 全面負責(zé)環(huán)保工作的檢查、指導(dǎo)及環(huán)保措施的制定落實。施工期間加強環(huán)境管理，合 理安排施工工序，做到文明施工。陸域施工，臨時施工場地選擇與布置，盡量使用永久征地，少占綠地

33、面積，保護好 周圍環(huán)境，減少植被生態(tài)破壞。施工結(jié)束后，及時恢復(fù)綠化或整理復(fù)耕。海域施工，隧道內(nèi)施工廢水經(jīng)抽排至沉淀池過濾處理達標(biāo)后排放，防止高濁度污水漫流或直接流入海中；施工混凝土拌和，采取防雨水沖刷措施，以防雨季施工或臺風(fēng) 暴雨時大量混凝土、水泥漿入海而污染海域。沉淀池分級設(shè)計，布置在岸邊低洼地， 單個容量估計1000m。采用集中拌合混凝土，嚴格控制現(xiàn)場攪拌混凝土，減少空氣、噪音污染。施工現(xiàn)場及道路采取灑水防塵、夯實或硬化等辦法控制揚塵；土石方、建材運輸 時，采取設(shè)置擋板、加蓋籬席、降低裝載高度等，避免撒落及因風(fēng)揚塵；料場盡量遠 距居民區(qū)設(shè)置(i5om。施工噪聲敏感區(qū)段，夜間時段(22: 0

34、006: 00)和午間(12: 0014: 00),限 制高噪聲機械設(shè)備使用，車輛經(jīng)過居民區(qū)限速緩行。高考期間按照市政府和環(huán)保局要 求，做好施工噪聲控制。相對固定的施工機械，如空壓機、發(fā)電機等，利用有隔音板的房屋，并盡可能遠 離聲敏感目標(biāo)布置。施工建筑垃圾，盡量作為填充材料進行回收利用，不得隨意堆存或丟棄，不能回收 一般廢物送垃圾場統(tǒng)一處置。施工生活垃圾應(yīng)及時分類收集，回收利用或送垃圾場處理。施工營地均配備臨時生活污水處理設(shè)施，對生活污水進行處理后再排放，避免直 接進入周圍池塘或海域。隧道棄渣棄于設(shè)計指定的地點，棄磴應(yīng)避免堵塞河道、改變水流方向和抬高水位 而淹沒或沖毀農(nóng)田、房屋。用地四周應(yīng)根據(jù)

35、地勢和周圍環(huán)境情況，做好圍擋。針對工程會出現(xiàn)的水土流失情況，制定相應(yīng)水土保持措施，積極落實。已完棄磴場坡面應(yīng)及時植草種樹綠化，增加植被覆蓋率，減少土壤被雨水沖刷。 12應(yīng)用實例工程簡介由中鐵一局集團第五工程有限公司參建的廈門東通道翔安隧道位于廈門島東北端 的湖里區(qū)五通碼頭與翔安區(qū)西濱下店村之間，隧道全長6.051km,線路縱剖面呈V形，穿越陸域、淺灘帶及海域三種地貌，經(jīng)過基巖全強風(fēng)化帶、海底F2強風(fēng)化基巖 深槽和F3風(fēng)化囊三種地質(zhì)條件，跨越海域總長 4.459km,隧道軸線上海水最深27m 分段最大涌水量達6.2m3/d/m ,是我國第一座大斷面的海底隧道。該隧道按照高等級公路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計為

36、雙向三車道隧道，并在兩隧道中間修建 一服務(wù)隧道，使用年限按百年設(shè)計，二次襯砌采用C45高性能防腐混凝土，抗?jié)B等級S12,初期支護采用具有抗海水侵f4的噴射混凝土，抗?jié)B等級 S8,錨桿進行防腐處 理。隧道暗挖最大斷面尺寸17.04mX 12.56m (寬X高)，建筑限界凈寬X凈高為X 5.0m。隧道施工采用鉆爆日挖法，涉及采用 CRCfe、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、上下臺階法等多 種不同工法修建。中鐵一局集團第五工程有限公司承建的岸端隧道工程長度 2910m其中陸域地段長 0.390Km,海域地段長2.520Km),其中V級軟巖達1435m占主隧道的且主隧道不能 利用服務(wù)隧道施工，因此工期非常緊張。施工情況本工程2005年8月開工，2005年11月進洞，2010年4月建成通車，共歷時 56 個月。隧道陸域淺埋段、淺灘砂層段采用 CR就施工，海域弱風(fēng)化地段采用上下臺階法 施工，海域硬巖段采用中導(dǎo)洞法施工。海域段施工中，為保證安全渡過，采取了洞內(nèi) 真空降水、高壓旋噴樁、地表連續(xù)墻及井點降水、洞內(nèi)TSS管注漿等施工技術(shù)；風(fēng)化槽施工采取了綜合地質(zhì)預(yù)報手段和超前注漿加固措施；豎井施工，由于地質(zhì)情況復(fù) 雜，采取了鋼板樁、鉆孔樁等圍護措施。 工程結(jié)果評價通過本工程施工，取得了一系列成果，其先進性