湖北徐家弯隧道1

第三第三节节 隧道工程隧道工程 一、工程概况一、工程概况 徐家弯隧道位于湖北省丹江口市丁家营镇黄土垭村与绕组村交界处。 隧道起点里程为 DK393+890，讫点里程为 DK394+075，全长 185 米。 地质构造及水文地质：隧道区位于扬子克拉通北缘，在大地构造上嫡属 于秦岭造山喧，次级构造为武当山双向造山带南部走滑剪切变形带。 隧道穿越地层岩性为钠长片岩 隧道区地表水不发育，地下水主要为基岩中风化裂隙水，受大气降水补 给，隧道开挖中会有滴水、线流。 二、施工方案二、施工方案 隧道施工采用进口、出口双向掘进。新奥法施工。隧道施工以出口为主 攻方向。由于该隧道围岩类别较低所以导洞及主洞采用短台阶法开挖。采用 风枪钻孔，微震爆破。隧道出碴采用无轨运输，施工支护以锚、喷、网为主， 及注浆小导管、中空注浆锚杆超前支护，开挖后锚杆、钢架、挂网及喷射混凝 土紧跟。喷射混凝土采用湿喷工艺。混凝土衬砌采用大块钢模板配拼装式砌 台架。衬砌混凝土采用洞外全自动计量拌和站集中拌和，泵送灌筑。洞内排 水进口反坡采用机械排水，出口端自然排水。施工通风采用压入式通风。隧 道施工首先进行洞口开挖，然后进行大管棚施工，待管棚达到设计强度后进 行中导坑开挖，中导坑贯通后从中间向洞口浇注中隔墙，接着进行明洞施工， 明洞施工完毕后进行中导坑回填及侧导坑开挖，待侧导坑贯通后施做边墙混 凝土浇注，当边墙混凝土达到设计强度后即可进行正洞开挖，正洞开挖从右 主洞开始，左主洞开挖滞后右主洞一个月（里程滞后 30 米）。主洞拱部衬砌 14 与仰拱紧跟，离掌子面距离严格按照设计给定的参数实施。正洞开挖衬砌完 毕后进行混凝土路面及洞门墙施工，最后进行隧道附属工程的施工。 三、隧道施工布署三、隧道施工布署 （一）、临时工程布署 1、临时房屋 （1）、生活办公用房 根据施工队伍，上场人员安排，本隧道进口上场 120 人，出口上场 120 人，共 240 人（高峰期）。各队住房、办公室、会议室、食堂、澡堂，厕所等结合 施工需要和洞口地形条件尽量设在洞口附近，住房按 3m2/人，办公室按办公 人员 5 m2/人，食堂按 0.2 m2/人，其它按现场需要布置。此房以双、单层活动 房为主，部分采用普通砖瓦房，要求房屋布置尽量集中统一。 （2）、施工生产用房 水泥库。主要用于砼拌合站。 材料库，机械库。主要用于保管、存放工程材料、设备配件、小型机具及 重要工程机械等。 炸药库、雷管库。进出口设一个炸药库，在相距 50m 以上设一处雷管库。 空压机房。分别设在进出口洞口附近。 工地值班室。进出口各设一个。 其它生产用房根据全标段实际情况具体统一部署，以上用房位置，规格 及数量见总临时工程数量表。 2、供风 根据进出口所担负的施工任务及工程数量，进口设 2 台 20m3电动空压 机， 2 台 10m3内燃空压机。出口设 2 台 20m3空压机，2 台 10m3内燃空压机， 其中内燃空压机主要用于前期供电系统不到位时的供风。压风管道采用 100mm 钢管. 3、供水 本隧道附近水质良好，可供生活及施工用水。在隧道出口开挖一大口井， 利用离心水泵将水抽至山顶的 60m3高位水池，采用 100D453 离心泵将水 抽至高位水池供施工及生活用水。供水管道采用 100mm 钢管。 4、供电 根据进出口所需用电量的初步计算，拟定在进口洞外设一台 500KVA 变压器，提供隧道施工用电，进出口各设一台 100KW 内燃发电机在供电系 统不到位时供照明及洞口施工用电，供电系统到位时作为备用电源。 5、洞内管线布置 洞内管线均布置在洞内线路前进方向左侧，通风管设于拱部，固定采用 初期支护内设预埋件。 洞口平面布置见总平面布置图 （二）、隧道施工队伍及劳力安排 隧道施工由隧道施工队负责。施工高峰期进、出口各安排劳力 120 人， 各队按工序、分工种设开挖工班、爆破班、出碴运输班、喷锚班、衬砌班、养 路班、机修班、木工班、测量班、混凝土班。劳力配署见隧道劳力曲线图。 (三)、施工机械设备配置说明 根据本隧道所采用的施工方案，合理配置机械设备。主要有供电、供风、 16 供水、钻孔、出碴、施工排水、喷射混凝土、生产、灌注混凝土、钢筋加工等机 械设备，详见隧道主要机械设备表。 (四)、弃碴场 本隧道弃碴场均选择在甲方及设计规划地点。弃碴前应严格按设计先施 做有关挡护设施，并对弃碴场进行植被防护，防止水土流失。 四、隧道施工四、隧道施工进进度度计计划划 隧道计划 2001 年 3 月 1 日正式开工，2002 年 10 月 31 日 竣工。具体 安排见隧道施工进度网络图、横道图。 五、主要施工方法五、主要施工方法 、进洞施工 隧道洞口因围岩软弱，覆盖层薄，围岩节理发育，风化严重，岩体稳定性 差。为保证安全进洞采取仰坡及洞脸加固措施.在洞口开挖前首先施工洞顶 截水天沟。 ，边、仰坡开挖以人工配合机械，必要时采用弱爆松动，尽量减小 对围岩的扰动，保持边、仰坡自稳能力。洞口段的边仰坡一次开挖到位，并及 时完善截水天沟等排水系统，以减少水对坡面的冲刷。当边、仰坡开挖到位 后，立即对边、仰坡及洞脸进行喷射砼封闭，初喷厚度 35cm，初喷结束后， 进行边、仰坡锚杆施工，编挂钢筋网，再次喷射砼支护，并在洞口开挖轮廓线 布设超前锚杆。然后施工套拱（兼做管棚导向墙），套拱采用现浇 C25 混凝土， 长 2m，厚 0.8m，套拱内设四榀型钢钢架，在钢架上焊接孔口管。 待套拱达到设计强度后进行大管棚施工。大管棚采用 108 钢花管，长 40m， 钢管间距 50cm，布设于拱部，共设 66 根。待大管棚施工完毕达到设计强度 以后，进行中导坑开挖。 、洞身开挖及支护 1、导坑开挖及支护 隧道主要施工机械隧道主要施工机械设备设备表表 序 号 机械名称规格型号 单 位 数量能力功率（KW） 自有 租赁 o 备注 1手持风枪7655台80 2空压机4L-20/8台4 20m3/mi n 132 3空压机3L-10/8台4 10m3/mi n 75 4注浆机M200台69.5 5砼喷射机 湿式 TK961 台45 7.5 6砼拌合站HZS30套230m3/h 7砼输送泵 HBT30 轨 道式 台230 m3/h30 8振动棒ZN50台401.1 9电焊机BX-300台612 10 钢筋加工 设备 套3 11车床C6140A台12.5 12钻床Z305016台16.25 13离心泵100D453台2135m55 14管棚钻机 XY-28- 300 台485 15变压器500KVA台2315 16内燃发电120KW台2120 18 机 17污水泵25WG台27M3/h3 18通风机14KW台4 在管棚施工完毕达到强度后进行中导坑开挖。中导坑开同时进行明洞 施工，明洞施工完毕后进行侧导坑施工，侧导坑开挖与中导挖采用短台阶 法，类围岩采用风镐间放小炮掘进，类围岩采用微震爆破，施工支护采 用砂浆锚杆、注浆锚杆、型钢钢架等，参数严格按照设计进行（各种施工工 艺附后）。在中导坑贯通后施做基底加固锚杆，浇注中隔墙混凝土，待中隔 墙达到强度后进行墙顶及侧边回填。在中导坑回填的开挖相似，同样采用 短台阶法。导坑施工工序见图。 2、正洞开挖及支护 正洞开挖在侧导坑及边墙浇注后进行施工，首先开挖右住洞，在右主 洞开挖一个月（进尺 30 米）后进行左主洞开挖。主动开挖采用短台阶法（开 挖顺序见图），采用锚喷支护并设型钢钢架（榀/0.75m）及超前注浆锚杆加强 支护。正洞施工顺序见图。 3 钻爆施工 由于该隧道围岩软弱，为了防止爆破产生的震动对隧道围岩和衬砌混凝 土的破坏，特选用微震控制爆破方案。在钻爆施工前，首先应进行钻爆试验， 确定相关的钻爆参数，并在施工过程中及时调整。钻爆 施工方案必须在设 计及监利方审查通过后才可实施。 （1）微震控制爆破的技术要点如下： a、短进尺：由于进尺短则循环爆破方量少，一次爆破炸药用量也少，所 以产生的爆破震动比较小。爆破进尺控制在 0.5-1m/循环。 b、减震的掏槽形式：在类围岩加强段及局部破碎段选用楔型掏槽具有 掏槽效果好，能为辅助眼创造较好临空面，达到减震目的。 c、炮眼线性布置：布孔简单，炮孔参数准确，临空面好，可提高炸药能量 利用率，达到减震效果。 d、微差爆破：把一次爆破的许多炮孔分为若干组按先后顺序起爆，以达 到改善破碎质量和降低爆破震动的目的。 e、加强炮孔堵塞。加强炮孔堵塞可以提高炸药能量利用率，有效地降低 单位耗药量，减小震动速度。 （2）爆破振速的控制及最大分段药量计算 根据爆破安全规程中招标文件技术规范要求，我们取爆破安全振速为 25mm/s 作为衡量爆破震动的依据。 根据爆破振动速度公式： V=K(Q1/3/R) V：振动速度； K：介质系数； Q：同时起爆装药量； R：爆心距； : 衰减系数：取 =2； 由爆破安全规程，在较松软岩体条件下，K=252，=1.8，可得 Q=0.000069 R3，根据隧道爆心距，可确定最大分段的装药量。 （3）爆破参数选择 a 掏槽眼布置：隧道类加强段及破碎段爆破采用楔眼掏槽，根据围岩 20 开挖进尺，掏槽眼深度为 1.0m； b辅助眼布置主要确定炮眼间距和最小抵抗线，根据围岩性质与开挖循 环进尺取炮眼间距 0.65m，辅助眼深度为 0.8m。 c周边眼布置：为了使隧道爆破形成光滑轮廓面，光爆孔间距 a光 =0.4m，光爆孔的最小抵抗线 w光=1.2-1.5 a光，取 w光=0.5-0.6m，线性装药密 度为 0.06-0.12kg/m，周边眼深度为 0.8m。 （4）炮孔装药量计算 炮孔装药量 Q=kawh 式中 k：单位炸药消耗量，根据岩体具体情况，我们取 k=0.61.2kg/m3。 a：炮孔间距（m） w：最小抵线（m） h：炮孔深度（m） （5）起爆网落设计 开挖爆破中采用塑料导爆管非电微差起爆网路。为使网路安全、准确， 采用孔内微差为主，孔外微差为辅的复合式起爆网路，以导火索火雷管引爆。 （三）、二次衬砌施工 由于该隧道断面大，为连拱隧道,依照设计中隔墙在中导坑开挖贯通后 浇注，边墙衬砌混凝土在侧导坑贯通后进行浇注，拱部衬砌在主洞核心土开 挖后进行浇注。浇注混凝土采用拼装式衬砌台架,大块钢模板。混凝土制备利 用设在洞口的自动计量拌和站,混凝土输送泵泵送入模.为保证拱部衬砌混凝 土的密实，在衬砌封顶时应由低到高逐段进行，最后封堵挡头模板。在拱部 混凝土浇筑过程中预埋 42 钢管，待混凝土达到设计强度后向拱部压注水泥 浆。压浆顺序自下而上，注浆压力控制在 0.5Mpa 以内。施工工艺附后。 为确保衬砌混凝土内实外美采取以下措施： 1、在衬砌施工前进行断面测量，确保衬砌厚度达到要求。 2、衬砌台架架立完毕后应进行精确测量，达到要求后方可立模。 3、衬砌采用大块钢模，每次拆模后应对台架及模板进行整修，不合格的 模板坚决不上架。 4、在灌注混凝土之前进行混凝土配比设计。 5、在灌注混凝土过程中加强振捣，避免出现漏捣、过捣现象。 6、在混凝土未达到设计强度前不得拆模。 7、在施工中应用微震爆破，合理确定衬砌跟进距离，保证混凝土质量。 8、在混凝土施工完毕后加强成品保护，设立专职成保员。 （四）、防排水施工 隧道防排水施工应以排为主，在遇到涌水量大的地段采用小导管或帷幕 注浆进行堵水施工，施工方案报请甲方、设计及监理共同审定后实施。 洞外排水：洞外排水与洞内排水密切结合，在洞口附近设一横向排水暗 沟，暗沟与洞外排水沟相连，洞顶设截水天沟及吊沟，将水引至洞外明沟排 水系统排出。 施工阶段排水：隧道进口为反坡施工，且隧道涌水量大，掌子面设潜水 泵将隧道内的水排出洞外。隧道出口为上坡施工，可以利用自然坡度修沟， 将水排出洞外。 永久防排水：拱墙背后排水施工是在拱墙背后设环向（每隔 5 米）、纵向 22 排水盲管，全隧道设复合防水板（PVC 防水板与无纺土工布），拱部防水板采 用台架铺设（台架结构见图），将水引至隧道排水沟内，自然排出洞外。 砼施工缝采用敷设遇水膨胀止水条进行止水，沉降缝采用橡胶止水防 水带止水。 （五）、隧道通风防尘 隧洞通风在导坑开挖过程中采用风机，进行压入式通风；在导坑贯通后 实施自然通风。 隧道采取以下措施保证隧道内空气中粉尘含量低于规范要求： 1、湿式凿岩，钻眼前先送水后供风； 2、保证隧道路面湿润，以防过车扬尘； 3、出碴前对石碴洒水，以防装运起尘； 4、施工人员要佩戴防尘口罩； 5、对所有有粉尘的场所每月测定粉尘浓度两次，以便掌握情况，及时采取相 应除尘措施。 （六）路面工程施工 本隧道路面设计为水泥砼路面。路面混凝土厚度 26cm ，下为混凝土找 平层并在板厚中央设置拉杆和传力杆，并采用滑动传力杆。角隅处加设发针 型钢筋。 本标段水泥路面采用真空吸水工艺密实成型，其施工工艺流程如下： 基层准备 施工放样 组立模板 浇注混凝土 真空吸水 表面修饰 养生拆模 锯槽做缝 1、基层准备 对基层表面进行检查和必要的处理，使其标高、厚度、宽度、路拱、坡度 及平整度符合设计要求。表面杂物清净，保持潮湿。 2、施工放样 定准模板、纵缝、横缩、横胀缝位置，并做明显标记。 3、组立模板 模板采用箱式模板，靠近路中心一侧设拉杆孔。 采用集中拌合，混凝土输送车运输，人工摊铺整平。 施工时，首先在设置钢筋位置铺一层混凝土，其厚度为混凝土板 1/2，整 平后立即按设计尺寸准确安放钢筋。经检查钢筋准确无误，紧接着继续浇筑 混凝土，达到设计厚度，人工整平。先用插入式振捣器初步捣固，在用振动横 梁从面板一端向另一端依次振动至混凝土表面出浆。 4、真空吸水密实成型 为提高混凝土密实度和早期强度，改善物理力学性能，采用路面混凝土 真空吸水工艺。 （1）、真空吸水设备 、真空吸水机组 选用 HZJ-60 型混凝土真空吸水机组。真空泵、电动机带有真空室和集 水室的水箱，并安装在便于移动的小车上。 、真空吸垫 选用上吸式柔性吸垫。 过滤层：采用尼龙布等具有一定透水性能的纺织材料。 骨架层：采用发泡或不发泡的塑料网片或凸头气垫塑料薄膜等。 24 密封层：采用硬塑料板、橡胶布或聚乙烯气垫薄膜（采用后者时可不设骨 架层）。 通道：采用铁皮卷成。 、连接软管：采用内径 38mm，经螺旋加强的塑料管，包括弯头、接嘴。 （2）、真空吸水工艺要点 浇筑混凝土 水泥用量不宜过多，砂率宜稍大，混凝土坍落度可为 2-4cm，宜振捣密实。 、铺设吸垫 先铺过滤层，使其紧贴在混凝土面上，但每边应比混凝土面小 5-10cm。 然后在过滤层上铺设骨架层，骨架层不应超出过滤层范围；由多片组成时， 其搭接宽度不少于 3cm。最后铺设密封层，密封层应超出过滤层 5-10cm 与 模板连接，应轻压密封边，使其紧贴在混凝土上。 、真空吸水 软管连接好后，真空泵即可开始抽吸。待混凝土表面水份抽光，手指压 混凝土无指痕时，即完成吸水工作。混凝土吸水完成后，应掀起密封层两个 短边，露出过滤层约 2cm，然后进行短时间的真空吸水，以吸出过滤层内残 留的水份。 （3）、修抹表面 真空吸水完成后，紧接着修抹混凝土表面，用机械抹面，使混凝土表面 进一步泛浆、压实。抹面后进行刷毛、压纹等工作。 5、表面修饰 真空吸水成型后，刮板整平抹光后，用滚筒压纹进行表面修饰。 6、养生拆模 表面修饰后，用湿砂法养生，达到强度后拆模。 7、锯槽做缝 纵缝和横缩缝划线用锯槽机锯槽，并用聚氯乙烯胶泥填缝。 混凝土真空吸水作业示意图 混凝土拌和物 真空泵 振动横梁 吸水管 吸垫 成型后混凝土 侧模板 排水管 六、六、围围岩岩监监控量控量测测 一、监控量测的目的 、 、掌握围岩和支护的动态信息并及时反馈、指导施工作业。 、通过对围岩和支护的变形、应力量测，修改支护参数，优化设计。 二、量测项目 根据招标文件中对量测的要求，确定如下内容，保证洞内施工安全，并 做到经济合理。 、洞内外观察记录（包括地质和支护状况观察和地表下沉）。 、周边位移量测。 、拱顶下沉量测。 26 三、量测方法、距离、频率、选用仪器 、洞内外观察分掌子面和已施工区段观察两部分。 在每次开挖后进行一次，以便及时掌握围岩与支护的稳定情况，为施工 安全提供直观必要信息。每天安排有现场实践经验的人进行描述做好记录， 观察内容如下： 对开挖后没有支护围岩的观测。 （1）节理裂隙发育情况及方向。 （2）开挖工作面的稳定状态、顶板有无坍塌现象。 （3）涌水情况、涌水位置、涌水量、水压等。 （4）是否有底板隆起现象。 对开挖后已支护地段围岩的量测。 （1）是否发生锚杆被拉断或垫板脱离围岩现象。 （2）喷射砼是否发生裂纹、剥离或剪切破坏。 （3）钢格栅拱架有无被压变形情况。 地表下沉量测应在隧道尚未开挖前就开始进行，借以获得开挖过程中 全位移曲线，地表下沉量测采用地表埋桩布点，用精密水准仪，配合水平尺 进行，测点和拱顶量测布置在同一断面上，每断面至少一个测点。 、周边位移量测 该项目主要是用于围岩稳定性判别及位移分析，贯穿于隧道施工的全过 程，为预测和反馈提供参数，为二次衬砌提供依据。仪器采用J-85 型坑道周 边收敛计，进洞 5m 处设第一个量测断面，测距为级围岩每 20m、级围岩 每 50m、级围岩每 100m 设一量测断面，围岩变化处（断层地带）要及时增 1m2-4m 1m 2-4m 拱顶下沉 水平收敛 全段面量测点布置图 起拱线 半段面量测点布置图 水平收敛 拱顶下沉 加埋设断面，埋设要及时，读数准确。 、拱顶下沉量测 拱顶下沉量测与净空量测在同一量测断面进行，采用精密水准仪、钢尺、 测杆测量，获得数据后及时绘制时态曲线。 1拱顶下沉量测测点当受风管或其他障碍时，可适当移动位置。 1 测点布置及测试方法见图。 、量测频率（见下表） 量 测 频 率 序号项 目 名 称 1-15 天 16 天-1 个 月 1-3 个月3 个月以上 1 洞内外观察记 录 每次开挖后进行 2 净空水平收敛 量测 1-2 次/天1-2 次/2 天 1-2 次/ 周 1-3 次/月 3拱顶下沉量测1-2 次/天1-2 次/2 天 1-2 次/ 周 1-3 次/月 28 、量测数据处理 1将量测数据及时输入计算机系统，根据记录绘制纵横断面地表下 沉曲线。位移与时间以及距开挖工作面距离曲线（见图 6.7-22）。 2回归分析：回归分析是对一系列具有内在规律的测试数据进行处 理，通过处理和计算等到两个变量之间的函数关系式，从而推算最终位移和 掌握位移变化规律。 回归函数在下列函数中选择： （1）对数函数 u=+b: lg(1+t) （2）指数函数 u=e-bt u=（1-e-bt） （3）双曲函数 u=t/+bt u=1-1/（1+bt）2 式中：、b回归常数 初读数后的时间 位移值（） （d） （mm ） （d） 反常曲线 （mm ） 正常曲线 3在位移时间曲线中如出现以下反常现象，表明围岩和支护呈不 稳定状态，应加强监视，并加强保护，必要时应立即停止开挖并进行施工处 理。 、量测管理 1施工现场组织 35 人成立量测小组，由专人领导负责测点埋设、 日常量测和数据处理工作，并及时进行信息反馈。 2量测数据要及时、准确、量测结果应及时报告，以便掌握动态信息。 3记录要正规、资料要齐全、计算要准确，为竣工文件积累资料。 4监测管理流程见监测管理流程图。 七、主要施工工七、主要施工工艺艺 （一）、型钢钢架施工工艺。 拱部单元：首先进行施工放样，确定钢架基脚位置，然后铺设25a 槽钢 垫板，施作定位系筋，最后架设钢架，设纵向连接筋。 墙部单元：墙脚部位铺设25a 槽钢垫板，施作定位系筋；对应拱部单元 钢架位置架设墙部单元钢架，栓接牢固；设纵向连接筋。 施工注意事项： 1为保证钢架置于稳固的地基上，施工中应在钢架基脚部位预留足够 的坚实地基，架立钢架时挖槽就位。 2钢架平面应垂直于隧道中线，其倾斜度不大于 2。；钢架的任何部位偏 离铅垂面不应大于 5cm。 3为增强钢架的整体稳定性，应将钢架与纵向连接筋、结构锚杆、定位 系筋和锁脚锚杆焊接牢固。 30 4钢架连接接头要连接牢固。拱脚部位易发生塑性剪切破坏，故该部位 接头除栓接外，还应四面帮焊，确保接头的刚度和强度。条件允许时，接头最 好采用角钢联接板，便于混凝土全面握裹。 5当钢架和初喷层间存在较大间隙时要设骑马或楔形垫块顶紧围岩；钢 架与围岩的间距不应大于 5cm。 、浆锚杆 1、锚杆作业应在初喷砼后进行。 2、锚杆施工前的准备工作： （1）检查锚杆类型、规格、质量及性能是否与设计相符； （2）准备好钻孔机具； 3、钻孔前根据设计要求定出孔位、作出标记，孔位允许偏差为150mm。 4、在隧道横断面上，系统锚杆按垂直隧道周边轮廓布置，钻孔时应保持 直线并与其所在部位的岩层主要结构面垂直。因此，当遇层状岩层时，尚应 增设与主体结构面成最大角度的锚杆； 5、水泥砂浆锚杆孔深允许偏差为50mm，孔径应大于杆体直径 15mm； 砂浆配合比（重量比），水泥：砂：水为 1：1-1.5：0.45-0.5，应随拌随用。 （三）、中空注浆锚杆 1、施工要点 锚杆前装钻头，尾部与风枪相连，钻孔采用风枪，每节锚杆打入后，随即 用套管将后续锚杆接上，钻孔风压控制在 0.30.6MPa，以便边钻进，边清孔。 钻杆钻至设计深度后，即可通过尾部向孔内注浆，浆液采用水泥砂浆，注浆 压力控制在 0.31.0Mpa。注浆顺序应自下而上逐根进行。注浆后将止浆塞 塞入钻孔，用速凝水泥封孔。 2、特殊情况处理： （1）注浆中断： 找出注浆中断的原因，尽快解决，及早恢复注浆。 如不能立即恢复注浆或注浆有埋管危险时，立即冲洗钻孔，而后再恢 复注浆。 若因故不能立即冲洗钻孔，则松开止浆塞，抽提注浆管，以免造成埋 管事故，待具备冲洗条件时，再行强力冲洗，以恢复注浆。 冲洗无效时，重新钻孔后再注浆。 （2）串浆： 防止串浆的主要措施： 加大第一次序孔间的孔距。 适当地延长相邻两个次序先后施工的间隔时间，待前一次序孔注浆 的浆液基本凝固后，再开始后一序孔的注浆。 自上而下分段注浆。 发生串浆后的处理措施： 如串浆孔具备注浆条件，可以同时进行注浆，但应一台泵注一个孔，否 则将串浆孔用塞塞住，待注浆孔注浆结束后，串浆孔再行扫孔、冲洗，而后继 续钻进和注浆。 （3）大量漏浆 发生大量漏浆时，一般采用以下原则进行处理： 采用低压、浓浆、限流、限量、间歇注浆的方法进行灌注。 32 必要时，可注入其他充填料先堵大通道再采取方法（1）处理。采用水 泥水玻璃或其他速凝材料处理。 （4）涌水处理： 在孔口有涌水的注浆孔段，注浆前应测量记录涌水压力、涌水量，然后 根据涌水情况选用下列综合措施处理： 采用较短的段长，较高的压力，自上而下分段注浆。 采用浓浆进行屏浆 124h 后再闭浆，并待凝。 采用纯压式注浆。 用速凝浆液处理。 采用压力注浆封孔。 （四）、湿喷射砼 1、施工准备 （1）水泥：采用普通硅酸盐水泥，标号大于等于 425#，每立方米用量 445kg。 （2）骨料选择：砂：采用本地河砂，细度模数 2.5-3.0 的中砂为宜，砂 应干净。碎石：碎石场中过筛的碎石，石质应坚硬，粒径以 5-10mm 为宜。 （3）配合比设计：初步设计配合比 1：2：1.6，水灰比 0.45。 （4）外加剂：减水剂：采用萘系列高效减水剂，掺量应根据试验确定， 一般掺量为水泥重量的 0.41.0%。速凝剂 ：湿喷一般采用的是液态速凝 剂，掺量不超过水泥重量的 5%。 2、操作要点 （1）砼拌和的和易性控制：本工程施工拟采用的 TK-961 型湿喷机对坍 Comment hlx1: Page: 33 落度的适应范围在 8-15cm，由于在拌制砼时加入了减水剂 ，待物料运至湿 喷机的上料盘时（间隔时间从 10 多分钟到 30 分钟以上），随着时间延误，坍 落度一般减少 3-8cm，但这仍能使物料从湿喷机顺利喷出。 （2）速凝剂的掺入：TK-961 型湿喷机体上有一可调解流量的计量泵及 速凝器。计量泵将从容器内引入的速凝剂通过胶管压入喷嘴，依靠喷射管中 的压缩空气将速凝剂雾化后与物料混合，并与料束一同送至受喷面，水泥与 其发生反应而迅速凝固。 （3）喷头与受喷面的距离：喷头距离岩面为 1.5-2.0 m 时较适宜。由于喷 头压力大，有条件时，将喷头固定在机械手上进行作业，若人工掌握喷头，应 两人操作或用简易支架进行操作。 （4）风压：TK-961 型湿喷机要求工作风压 0.2-0.5Mpa，系统风压 0.5Mpa，耗风量9m3/min，若风压控制不好，会造成回弹量增大。 （5）喷射角度：喷头应保持与受喷面垂直，若受喷面被格栅、钢筋网覆 盖时，可将喷头稍加偏斜，但不宜小于 70，如果喷头与受喷面的角度太小时， 会形成砼物料在工作面上滚动，产生凹凸不平的波形喷面，增加回弹量，影 响喷射砼的质量。 （6）喷头运动方式：喷头应作连续不断的圆周运动，并形成螺旋状运动， 后一圈压前一圈三分之一。喷射路线应自上而下，呈“S”形运动，隧道内的喷 砼应先边墙后拱部。 （7）喷射厚度：喷射边墙时一次喷厚可达 10cm 以上，拱部一次喷射厚 度可达 7cm。 3、施工注意事项 34 （1）喷射前要选择好湿喷机喷射位置。应布置在安全地带，并尽量靠近 喷射部位，便于掌机人员与喷射手联系，随时调整。 （2）要经常检查喷射机的出料弯头、输料管和管路接头，发现问题及时 处理。 （3）按配合比投料拌和，严格计量标准，定时校验计量器具。 （4）施工时，风压要稳定，运输道路应畅通，电源、照明应保证。 （5）喷射人员要搞好个人防护，能使用简易支架的尽量采用，要穿戴好 防护用品。 （6）严格控制砼的坍落度，掌握好速凝剂的作用效果和作业面的气温， 因为这是影响喷层厚度的主要因素。一般 8cm 左右的坍落度可较好控制回 弹量，砼初凝时间在 2min 左右效果较好，作业面的气温在 15以上为宜。 （7）液态速凝剂属于碱性，在作业中要注意人身防护，同时喷砼开始时， 刺激性气味使作业人员鼻孔、口腔粘膜难受，需要 10min 的适应。 （8）喷射机喷射作业结束后，要及时清洗，检查关键部位的零部件是否 损坏，进行认真保养，以便下步工序安全使用。 4、网喷砼按下列要求进行： （1）、网喷砼应在岩面先素喷 3cm 厚砼再挂网，然后再喷射覆盖层，总厚 度按设计办。 （2）、开始喷射时，应减少喷头至受喷面的距离，并调整喷射角度，钢筋 网保护层厚度不得少于 2cm。 （3）、喷射中如有脱落的岩块或被钢筋网架住时，应及时清除后再补喷。 5、有水地段喷射砼作业时，应采取下列措施： （1）改变砼配合比，增加水泥用量，先喷较干混合料，待其与涌水融合 后，再逐渐加水到湿喷砼配合比设计； （2）喷射时，先从远离出水点处开始，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； （3）当涌水范围大时，可设树枝状排水导管后再喷射。 （4）当涌水严重时，应设置泄水孔，边排水边喷射。 6、有钢架支撑时砼的喷射： （1）钢架与岩层之间的间隙必须用喷砼填充密实； （2）喷射顺序，应从下而上顺序进行，先喷射钢架与岩层之间间隙，后 喷射钢架与钢架之间砼； （3）钢架应全部被砼所覆盖，保护层厚度不得小于 4cm； （五）、砼衬砌 1、砼制备 采用自动计量拌和站制砼。砼制备前要严格把好各种原材料的进料关， 制备过程中加强各道工序的质量控制，制备后及时取样实验，将实验结果及 时反馈拌和站，不断提高砼制备质量，具体制备工艺见工艺流程图 6.7-26。 2、衬砌施工 （1）.施工方法 大跨段及平导衬砌采用钢模衬砌台架，正洞单线段采用全断面液压衬砌 台车，轨道式输送车运送砼， 砼输送泵将砼送入浇注点，定人定位采用插入 式振动棒相互配合振捣。 （2）.衬砌施工工艺技术要点： 36 衬砌必须在净空检查合格，做完防水层后进行。 根据围岩量测信息、工序安排确定衬砌时间。 衬砌前必须对防水层表面进行除尘洒水。 边拱两边注意对称浇筑，泵送砼严格控制浇筑速度，并对拱部采取压 注式浇注。 砼振捣过程中注意保护防水层。 当砼强度达到 2.5Mpa 以上时方可拆模。 拆模后要加强砼的养生工作及成品保护。 （六）超前小导管施工工艺： 在隧道类围岩洞口加强段和局部破碎地段，由于围岩地质软弱，开挖 容易造成坍方，故在开挖之前需采用超前小导管注浆进行预支护，超前小导 管采用外径 42mm，壁厚 4mm 的热扎无缝钢管加工制成，导管长 5.0m，前 端加工成锥形，尾部焊接 6mm 钢筋加劲箍，管壁周边钻四排 6 mm 注浆孔， 施工时钢管沿隧道开挖外轮廓线布置，幷且以 15外插角打入岩层中，小导 管环向间距为 50mm，见超前小导管预支护布置图。 超前小导管采用钻机作为钻孔机具，钻头采用 50mm 合金钻头，主要的施工 工艺为： 1、准备工作： 超前小导管在施工之前，搭设钻孔台架，首先由测量人员在掌子面根据 坐标法放出超前小导管的钻孔位置，钻孔沿隧道开挖外轮廓线周边布设，环 向间距 50cm，每排孔数 39 个，左右对称布置，同时准备好钻机、钻杆和注浆 机械。 2、钻机定位与钻孔 超前小导管以 15外插角打入岩层中，钻机的钻杆也需以 15钻入岩层， 所以必须严格控制钻机的位置与方向，在施钻过程中检查校对钻杆轴线与设 计外插角的吻合情况，为了防止钻杆自重下挠，钻机定位时，可适当加大钻 杆的外插角。 在钻孔施钻过程中及时记录和收集隧道围岩情况，以掌握分析围岩对开 挖轮廓线外围岩注浆的影响，为施工开挖提供依据。 3、安装钢花管 超前小导管采用外径 42mm，壁厚 4mm 的热轨无缝钢管加工而成，管 壁周边钻四排 6mm 注浆孔。在钻孔完毕后，用高压风冲孔，排除岩芯残碴， 用钻机的冲击力将钢花管顶进到设计位置。 4、管内注浆 钢管安装到位后，钻机移到下一孔位施钻，准备好注浆机具向钢花管中 注入水泥水玻璃浆液，注浆机械为双液注浆泵，注浆参数为： 注浆压力 0.151.0MPA 水泥浆水灰比 W/C=1.0 水泥采用 425 号普通硅酸盐水泥 水玻璃波美度为 30，模数为 2.4 在注浆前先进行现场注浆试验，根据实际情况调整注浆参数，在注浆过 程中若出现钻孔串浆现象，要注意及时封堵，注浆结束后，清除工作面，为开 挖做施工准备。 待开挖掘进 3-4m 后，停止掘进，清理封闭掌子面，开始准备下一循环的 38 超前小导管支护工作，两排超前小导管纵向的搭接长度不小于 1.0 米，超前 小导管端部焊接在钢格栅支撑上。 （七）、大管棚施工 1、施工要点 （1）管棚钻机工作台 钻机工作台应根据隧道开挖断面尺寸、打入钢管的可能宽度，钻孔及 钢管的最大长度等因素来确定，并留有调整钢管作业的余量。尽量选择围岩 稳定、距管棚位置较近的地点开挖，如在软弱围岩地带开挖，则应加强支护， 必要时进行砼衬砌支护。工作平台长 6 米，顶高比钢管高 0.5 米，拱脚处比 管棚中心宽 0.8 米，并在前端衬筑止浆盘，固定钢管砼墙，其厚度大于注浆 压力的厚度。 （2）钻机安装，管棚定位 钻机安装：安装钻机前应先搭设钻机平台，合理安排钻孔顺序，缩短 移动钻机与搭设平台的时间，同时便于钻机定位。钻机应安装平稳、牢固，防 止施钻时钻机不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量。另钻机机身应与线 路中线方向保持平行。 管棚定位： A 径向倾斜量。在实际施工中水平钻孔弯曲不可避免，因此除提高管 棚定位精度外，再适当以径向倾斜，其外倾度可根据理论计算，但一般为 0.25-0.30 米为宜。 B 向上倾斜角度。倾斜角度的设置除考虑下一次管棚必须在隧道设计 开挖断面外，还应考虑管棚工作平台的高度，以及钻孔长度而定。 C 钻孔。利用管棚钻机旋转液压推进，钻孔到设计深度。钻机开孔时 要低速，待成孔 1.0 米以上，可升高到正常压力，遇软岩或流塑软粘土，应改 用低压钻进。钻进时产生塌孔、卡钻者，必须补浆后再钻进。 D 清孔。成孔后用高压水将孔内余碴清洗干净，防止扦管时卡管，必 须做到随钻随清孔随插管。 E 校孔。测定时拔出钻杆及钻头，在钢管内安光源装置并将钢管扦入 孔内，用仪器测定其偏移量。 F 弯孔的修正。造成钻孔弯曲的原因有两个。 a. 由于地质因素造成。措施如表 地层状态弯曲方向原因措施 软弱层前端向下钢管自重 使用小直径或薄壁 管从钻进开始即把 管靠上定位 硬层前端向上 受到钻进时碴 粉的妨碍及钢 管挠度影响 加大钢管的刚性， 降低回转速度，控 制推力 砾石土前端向上碴粉影响 降低回转速，慢速 推进 大块孤石避开孤石方向孤石影响 降低回转速度，慢 速推进 b.由施工原因造成的弯曲。可通过提高现场技术人员，工人的操作熟练 程度，加强责任性，奖优罚劣的措施来提高钻孔定位精度，并根据地质情况 40 及时修正钻孔参数等措施。 c弯孔的修正，在弯曲部分填充比周围强度大的砂浆，等其凝固后，从 开始弯曲的起点重新钻孔。 G 装入钢管。钻孔检查合格后，将钢管连接长装入孔内，注意保持质量， 防止开挖过程中接头断裂，引起坍塌。钢管用丝扣连接。 H 堵孔注浆。堵孔包括钢管自身的封堵和钢管与孔壁之间空隙的封堵。 a.钢管自身封堵。在钢管最外端 1.0 米2.0 米范围内不设置注浆孔，孔 口用厚 35mm 钢板焊接与注浆管等直径小导管来封堵。如图所示： b.钢管与孔壁之间空隙的封堵。利用自制工具将早强水泥砂浆塞和孔口 封堵，封堵材料装入孔内长度不小于 1.0 米，以确保封堵质量.如图示： I 高压注浆。利用注浆