隧道工程施工方法及施工工艺毕业设计

哈尔滨铁道职业技术学院毕业设计毕业题目：施工组织设计学生：指导教师：专业：铁道工程技术班级：11级铁工8班2021年4月哈尔滨铁道职业技术学院毕业设计开题报告 专业铁道工程技术设计方向施工组织设计姓名贾松指导教师审查意见：指导教师签字： 年月日目录TOC\o"1-4"\h\z\u摘要 Ⅳ第1章编制依据、范围及原那么 11.1编制依据 11.2编制范围 11.3编制原那么 11.4本章小结 2第2章工程概况 32.1工程简介 32.2地形地貌、水文地质及地震动参数 3地形地貌 3水文地质特征 3地震动参数 32.3主要技术标准 32.4主要工程数量 42.5本章小结 4第3章总体施工部署 53.1施工组织机构图 53.2施工总平面规划 5场地布置 5施工便道 5混凝土供给 5施工用水 6施工用电 63.3总体施工方案 73.4总体施工安排 8施工程序 83.4.2施工工艺顺序 93.5本章小结 9第4章施工进度方案及资源配置 104.1进度方案指标 104.2工期目标及进度方案 104.3施工任务划分及队伍安排 104.4机械设备配备 10第5章隧道工程施工方法及施工工艺 135.1洞口段施工 13洞口段工程设计概况及工艺流程 13隧道洞口边、仰坡 13隧道洞口大管棚 18隧道洞门施工 205.2隧道洞身开挖 23隧道洞身开挖施工工序流程 23隧道洞身各级围岩开挖施工方案、方法及施工工艺 235.3正洞洞身开挖钻爆设计 28钻爆设计总体说明 28装药结构与堵塞 28起爆方法 285.3.4起爆顺序 28装药量计算 28钻孔设备选择 29炮眼布置原那么 295.4本章小结 29第6章初期支护施工方法及施工工艺 306.1超前小导管施工方法及施工工艺 30超前小导管施工方法 30超前小导管施工工艺 306.2砂浆锚杆和中空注浆施工方法及施工工艺 31砂浆锚杆和中空注浆施工方法 31砂浆锚杆施工工艺 316.2.3组合中空注浆锚杆施工工艺 326.3钢筋网施工方法及施工工艺 33钢筋网施工方法 33钢筋网施工工艺 346.4型钢钢架施工方法及施工工艺 35型钢钢架施工方法 35型钢钢架施工工艺 35钢架安装允许偏差 37钢架安装施工质量纠正和预防措施 376.5湿喷砼施工方法及施工工艺 38湿喷砼施工方法 38湿喷砼施工工艺 38保证施工质量的纠正和预防措施 386.6本章小结 39第7章隧道防排水施工方法及施工工艺 417.1隧道防排水施工方法 41防水施工 41防水混凝土 41施工排水及污水处理 417.1.4系统排水盲管的布设 427.2隧道防排水施工工艺及说明 43施工防排水 43注浆防水 437.3本章小结 44第8章隧道二次衬砌施工方法及施工工艺 458.1隧道二次衬砌施工方法 45仰拱施工及基底保护 45拱、墙混凝土施工 45水沟及电缆槽施工 468.2隧道二次衬砌施工工艺 46施工工艺流程 46施工工艺说明 478.3本章小结 49第9章隧道各种施工考前须知 50参考文献 51致谢 52摘要厦深龙岭隧道位于福建省漳浦县盘陀镇，隧道全长3469m。隧道最大埋深位约40m。隧道地形起伏较大，属丘陵地貌，植被发育，多辟为竹林及少量松树林，杂草灌木丛生，山坡自然坡度40～50°。进出口洞门均采用斜切式洞门。结合具体工程实例，通过对工程气象情况及水文情况的分析，介绍了厦深龙岭隧道施工组织设计，该隧道主要采用台阶法施工。该文重点阐述了该标段隧道的开挖爆破、初期支护、二次衬砌的施工方法及施工工艺，还有一些夏雨季施工安排、平安质量的目标及保证体系、文明施工的措施等等。关键词：台阶法；开挖爆破；初期支护；二次衬砌；施工工艺第1章编制依据、范围及原那么1.1编制依据⑴国家公布的现行法律、法规、标准。⑵铁道部公布的现行施工标准、工程质量检验评定标准、试验规程、平安规程、施工指南以及水保、环保行业标准等。⑶新建时速250公里〔预留提速〕铁路设计、施工技术条件、施工指南及相关规定。⑷中铁第二勘察设计院有限责任公司编制的厦深客专厦深龙岭隧道施工图。⑸中国铁建六局集团与厦深铁路公司筹备组签订的合同文件中的相关承诺。⑹近年来高速铁路类似工程施工经验、施工工法、科技成果；国内外相关高速铁路的施工工艺及科研成果；中国铁建六局集团通过质量体系认证中心认定的ISO9001：2000?质量手册?和?程序文件?。⑺我单位拥有的科技成果、工法成果、机械设备状况、施工技术与管理水平。⑻现场勘查资料。1.2编制范围厦深龙岭隧道隧道，起止里程DK212+534～DK216+003，隧道全长3469m。1.3编制原那么⑴满足建设工程技术先进、经济合理的要求，做到及时编制，切实做到指导施工的作用，且一经制定，就要严格按其实施，不得随意更改，维护其严肃性，保证施工有序进行；⑵要在充分调查当地的自然环境、水文地质、气候气象、交通运输等条件的根底上，因地制宜的编制施工组织设计；⑶满足建设工期和工程平安、质量目标，符合施工平安、环境保护、水土保持、地质灾害防治和风险管理等要求。针对可能发生的对工程建设造成不良影响的各类自然灾害和突发事件建立预警机制并做出相应预案；⑷要表达科学性、合理性，管理目标明确，指标量化、措施具体、针对性强；⑸积极采用新技术、新材料、新工艺、新设备，保证施工质量和平安，加快施工进度，降低工程本钱，实现工程质量、先进技术和经济合理的协调统一；⑹充分考虑节约资源和可持续开展要求，少占土地，保护农田，安排好环保、水保及文物保护工作；⑺要注意站前、站后工程以及各相关专业间的衔接；⑻结合工程实际安排科研及试验工程；⑼内容要重点突出、简繁得当、表述清楚、语言简练，强调科学性、实施性、操作性、严密性和可靠性，保证措施局部，不写空话、套话。1.4本章小结本章主要介绍了该项工程编排的依据，以及工程的编制范围和编制原那么。第2章工程概况2.1工程简介厦深龙岭隧道进口里程为DK212+534、出口里程为DK216+003，全长3469m。隧道最大埋深位约40m。隧道地形起伏较大，属丘陵地貌，植被发育，多辟为竹林及少量松树林，杂草灌木丛生，山坡自然坡度40～50°。进出口洞门均采用斜切式洞门。2.2地形地貌、水文地质及地震动参数地形地貌厦深龙岭隧道位于构造剥蚀丘陵低山区，地形起伏变化大，冲沟发育多为“V〞字型沟谷，沟谷深切地面，山坡自然坡度40～50°，植被发育，杂草灌木丛生。水文地质特征地表水系发育,主要为溪沟水，多具季节性；地下水主要为基岩裂隙水，受大气降水补给，水量贫乏，动态变化不大，属于浅层地下水；深部基岩节理裂隙大多闭合，含水性更弱。但断层破碎带附近及其影响带裂隙密集。地震动参数根据1:400万?中国地震动参数区划图?〔GB18306-2001〕，隧址地震动峰值加速度<0.05g，地震动反响谱特征周期为0.35s。2.3主要技术标准铁路等级：客运专线正线数目：双线正线线间距：5m旅客列车设计行车速度：250km/h最小曲线半径：7000m，进入枢纽可适当减小限制坡度：20‰〔困难地段可适当加大〕到发线有效长度：650m牵引种类：电力闭塞方式：自动闭塞动车组类型：动车组列车运行控制方式：CTC行车指挥方式：调度集中轨道类型:无砟轨道。2.4主要工程数量主要工程量见主要工程量表2-1表2-1主要工程数量表工程工程规格型号单位数量备注开挖土石方万方5.6喷射混凝土C25m34958二衬混凝土C35m36170钢拱架I20b/I20bkg568119长管棚Ф108m2300环向盲管Ф50m749纵向盲管Ф80m603防水板厚1.5mmm27477中空锚杆Ф22kg147662.5本章小结本章主要表达了该工程在实际过程中遇到的地形地貌、水文地质条件以及该工程段的地震动参数，还有该工程的技术标准和工程数量。第3章总体施工部署3.1施工组织机构图四工程部经理四工程部技术负责人四工程部经理四工程部技术负责人管理人员技术人员测量人员安质人员砼工班开挖工班1、2#拌和站负责人：侯志德管理人员试验人员运输人员运输车辆钢筋工班其他工班3.2施工总平面规划场地布置厦深龙岭隧道由架子一队负责施工，施工场区主要设施有：变压器、喷锚站、空压机房、钢筋加工棚及其它生产和生活房屋。施工便道修筑隧道口便道与地方既有道路相连接以及与弃渣场相连接，施工便道按标准要求修筑〔路面30㎝粗卵石、20cm泥结碎石加5cm瓜子石，边坡坡度为1∶1〕，便道两侧设排水沟。混凝土供给本隧道施工所需混凝土由6#拌和站供给，混凝土由运输车运至工地后用混凝土输送泵泵送入模。6#拌和站位于DK214+900线路左侧300米，配置6台混凝土输送车运输。施工用水该隧道主要用水为混凝土养护和钻孔用水，在隧道出口处上方设置一个高位水池，高位水池的水是用高压泵从隧道出口处的水渠中抽取的，该水渠的水经化验对混凝土无侵蚀性。施工用电.1供电系统总思路①厦深龙岭隧道出口设空压机房并安装一台500KVA变压器，用于架子一队所有施工用电，高压线引入点约200米②厦深龙岭隧道进出口空压机房、喷锚拌合站距变压器约5米.2用电负荷计算施工用电量，按需要系数法，计算施工供电系统的顶峰负荷，采用以下公式估算：P=K1K2K3(∑KcPd+∑KcPm+∑KcPn)(3-1)式中P—施工供电系统顶峰负荷时的有功功率〔KVA〕；K1—考虑未计及的用户及施工中发生变化的余度系数，采用1.1～1.2；K2—各用电设备组之间的用电同时系数，采用0.6～0.8；K3—配电变压器和配电线路的损耗补偿系数，一般取1.06；Kc—需要系数，根据设备情况一般取0.3～1.0；Pd—各用电设备组的额定容量〔KW〕；Pm—室内照明负荷〔KW〕；Pn—室外照明负荷〔KW〕；施工供电根据大临工程方案设置的变压器位置，变压器含功率因素。补偿装置，平均功率因数在0.8以上，低压线路引至各主要施工作业点。为预防用电顶峰期的供电缺乏和应付突发停电事故，拌和站配备2台发电机组作备用电源。另配备2台发电机供其它分散、零星工点使用，以保证施工用电的可靠性。施工用电线路的检查和维护,因工程施工工期较长，对老化线路必须及时更换，确保线路正常、平安输电。施工用电采用三相五线制，供电电压为380/220V，作业地段照明采用36V低压。为解决距离过长供电电压降过大及砼拌和站、混凝土输送泵用电，在拌和站用高压电缆引入10KV电压，在适当位置设变压器降至380/220V使用。表3-1主要设备用电量计算序号主要用电设备功率(kw)数量需要系数变压器大小及其它1生活用电4010.62喷锚砼拌和站7510.5厦深龙岭隧道进出口用电经计算用电量为465.67KW3空压机13160.44湿喷机7.520.45交流电焊机2240.86钢筋调直机5.510.37钢筋切断机5.510.38钢筋弯曲机2.210.39工字钢弯曲机310.810生活用电4010.511砼输送泵13210.3注：变压器设置按照各用电单元用电功率分开设置。所有电器设备及其金属外壳或构架均应按规定设置可靠的接零及接地保护。①保护接零：在电源中性点直接接地的低压电力系统中，将用电设备的金属外壳与供电系统的零线或专用零线直接做电气连接，可使保护装置迅速而准确的动作，切断事故电源，保证人身平安。②保护接地：所有电气设备的绝缘状况必须良好，各项绝缘指标到达规定值；电气设备及其相连机械设备的金属局部必须采取保护性接零或措施，挂好接地装置示意牌；按规定保护接地的电阻不大于4欧姆。3.3总体施工方案对于本隧道施工，我们选择了富有经验的架子一队共同施工，按多个工作面同时平行作业施工，缩短工期。本隧道为长隧道，采取从进出口同时进行施工的方法。隧道二次衬砌采用9m台车进行浇筑混凝土。施工中，对开挖、出渣、喷锚、二次衬砌施工进行合理组织，形成平行流水作业的局面。隧道开挖：根据隧道围岩发生变化而采取不同的开挖方式，洞口采取超前大管棚进行加固，Ⅴ级围岩采取大拱脚台阶法施工或中隔壁法，并在施工过程中采取超前小导管配合施工。全隧道采用空压机3台，凿岩台车2台，气腿式凿岩机30台，装载机2台等机械，为了不影响隧道出渣，准备了简易式的栈桥。喷锚：开挖完成后立即对开挖的岩面初次喷射混凝土进行封闭。钢筋在钢筋棚进行加工，加工完成后运至洞内施工现场进行组合安装。钢架安装完成后，再次喷射混凝土封闭钢架。二次衬砌：二次衬砌支护与掌子面具有一定的距离，具体见表3-2，二次衬砌采用12m的衬砌台车进行施工。隧道各级围岩步距表围岩级别仰拱距开挖面距离〔m〕二次衬砌距开挖面距离〔m〕Ⅳ级不大于50m不大于90mⅤ级不大于40m不大于60m3.4总体施工安排施工程序⑴征地拆迁：与当地政府取得联系后,政府根据国家规定以及当地的实际情况来制定征地赔偿金额,规划好施工用地，并组织相关人员对铁路征地界限进行放样，完成土地征收工作；⑵场地清理：场地征收完成后，完成了对场地的平整，各类机械设备及时上场。待征地界限内的各种农作物及经济作物和建筑物完成搬迁后，对地表进行清理，并平整施工场地，平整后的场地平顺，满足机械及施工要求；⑶测量放线：场地平整完成以后，对临时征用的场地进行合理的规划，使场地能够满足施工各种要求，并对铁路正线上的各种特征点进行放样，以此作为现场核对的依据；⑷现场核对：根据测量放线提供的资料和设计院提供的图纸，核对现场的地形以及地貌和地物与图纸上的地形以及地貌和地物，以及地物与铁路线路的关系和相对的位置，与图纸不符的地方已经及时与设计单位进行联系；⑸开工报告：测量放线完毕，材料进场并检验合格，施工组织报监理工程师审核通过，机械设备和人员到位以及大临设施完成之后，方可申请开工；⑹工程实施：同意开工后，进入到施工状态，各项工作均仔细、认真,严格按照施工程序进行施工。对各班组进行技术和平安交底，交底到每个工班组中的每一个人，树立务实观念，分清责任划分；⑺施工自检：当施工过程中完成某一道工序时，现场工程师先进行检查，现场工程师检查各项指标均符合要求后，报质检工程师检查，待质检工程师检查合格后，方可报监理工程师检查；⑻报检签证：当完成某一道工序时，自检合格以后，报监理工程师检查，待监理工程师检查各项要求均符合标准并对该道工序签字认可，方可进行到下一道工序；⑼试验检测：在某道工序施工过程中，现场随机对各种施工用材进行取样检测，并由监理工程师旁站见证，以此作为材料检测标准，材料是否合格直接就决定了工程质量；⑽质量评定：根据检测的数据来进行分析，由检测数据得出的检测结果，并以此结果作为评定的依据；⑾工程验收：当工程完成后，组织相关人员对工程进行验收，对工程的质量进行定论，要求内实外美；⑿土地复垦：当工程完成以后，对临时征收的土地进行复原工作，将土地归还，并恢复原状。⒀工程保修：当工程竣工后，在保修期内对工程进行维修。施工工艺顺序为确保按时完成，并为按时铺架创造条件，各工序平行流水作业。施工作业顺序为：隧道开挖从进出口处同时展开施工，具体到每个施工环节，施工顺序为：开挖排险初喷出渣喷锚仰拱二次衬砌，施工工作展开以后可平行流水作业，互不干扰，形成一个良好循环的工作局面。施工前先做好对地质和施工图审核工作，以“试验先行、样板引路〞为原那么，开工后按平行流水作业法组织全面展开施工。总体施工顺序：施工准备测量放样隧道开挖出渣喷锚二次衬砌，各工序之间紧密联系，平行流水作业，确保工期。3.5本章小结本章介绍了该工程总体施工部署，涉及到工程组织的安排，以及施工总平面规划中场地的布置、施工便道等的安排，还有总体的方案和施工安排。第4章施工进度方案及资源配置4.1进度方案指标隧道各类衬砌支护进度指标见表4-1。表4-1Ⅴ级围岩支护段掘进作业循环时间表〔循环进尺1.6m〕作业工程时间〔h〕1234567891011121314测量超前支护开挖及出碴初期支护其他共计掘进作业循环时间：14h4.2工期目标及进度方案厦深龙岭隧道全长3469m，由架子一队负责施工。施工所用混凝土由6#拌合站集中供给，施工准备工作安排2个月。施工总工期安排为11个月，主体工程于2011年10月134.3施工任务划分及队伍安排隧道长度3469米，且围岩变化较多，结合架子队伍情况，本隧道总体上施工采用由隧道出口掘进组织施工，由架子一队负责。劳动力配置见表4-2。4.4机械设备配备隧道施工机械的配备针对铁路双线隧道的特点，以实现机械化均衡生产为目标。针对不同的工序施工按专业化组织流水作业，以性能好、效率高、机况良好的大型设备装配本隧道工程的主要作业机械，实现各机械化作业的有机配合，用机械化程度来提高实现本隧道施工的稳产、高产。提高机械化水平，配备大型设备：隧道架子队配备自制钻孔台车、隧道装载机和自卸汽车。隧道支护全部配备混凝土湿喷机及喷锚台架，二衬施工配9m液压模板台车、自动计量混凝土在设备配备上使机械设备能力大于进度方案指标能力，有足够的设备储藏。设备选型以电动液压为首选，采用大型机械化配套技术，形成快速施工能力。隧道施工主要机械配置见表4-3。 表4-2架子队劳动力配置表序号工种名称人数工作任务备注1管理人员2管理工作2技术员2技术指导3测量人员2施工测量4试验人员2试验工作5开挖工30钻孔开挖工班6爆破工3爆破爆破工班7喷混凝土工28支护混凝土工班8混凝土工15二次衬砌9钢筋工16钢筋加工安装钢筋工班10模板工12钢架安装模板工班11电工2电力维护12电气焊工4构件加工13修理工2机械修理14机械司机8各种机械司机15汽车司机9汽车司机表4-3隧道施工主要施工机械、设备表序号名称规格型号产地数量配备说明一开挖设备1空压机4L-22/7陕西雁丰42凿岩台车简易自制13气腿式凿岩机YT-28、YT28甘肃304装载机柳工862柳工25自卸汽车DF-200斯太尔56挖掘机大宇3352二锚喷支护1管棚钻机三一重工22混凝土湿喷机ZSP81成都23注浆机BW-250/50、TBW200常州、上海24弯曲机GW401三砼衬砌设备1衬砌台车9m成都12仰拱栈桥MIB-12自制23防水板焊机ANEISTEN瑞典24混凝土输送泵HBT60三一重工15振捣设备插入、平板上海6四通风设备1轴流通风机TZ-125天津1五钢筋加工设备1电焊机BX1-500天津32切割机J3G6-400陕西23钢筋调直机GT4/14山东24弯曲机GW40甘肃1六其他设备1围岩量测仪器设备北京12激光断面仪BJSD-2C北京13抽水机北京24污水泵WQX12-15吉林25发电机组GF-300郑州恒光16发电机组GF-2501第5章隧道工程施工方法及施工工艺隧道按新奥法原理组织施工，洞身开挖采用光面爆破，Ⅴ级围岩段隧道采用大拱脚台阶法或中隔壁法施工，出碴采用无轨运输方法。隧道支护：进口、出口V级围岩地段设置Φ108大管棚，其他V级围岩地段设置φ42超前小导管支护，全环型I20b型钢钢架加强支护。二次衬砌：采用全新衬砌台车，仰拱超前施作，并使用仰拱栈桥以减少对其它工序施工的干扰。施工排水：顺坡段自然排水，反坡段设集水坑利用水泵接力排出洞外。施工通风：洞内施工通风排烟采用自然通风和机械通风相结合的方式。隧道洞口150m范围内采用自然通风外，其余地段采用以压入式机械管道通风为主自然通风为辅的通风方式。施工用电：供电线路的布设于右侧边墙上，施工用电采用三相五线制，供电电压为380/220V，作业地段照明采用36V低压。为解决该隧道距离过长供电电压降过大及钻孔台车用电，在成洞地段用高压电缆引入10KV电压，将高压进洞，在适当位置设变压器降至380/220V使用。380/220V供电线路采用95mm2塑料绝缘铝绞线，10KV电缆线路采用不滴流电缆。电线悬挂高度距人行地面400V以下不小于2m，10KV不小于3.5m。供电线路分层架设，高压在上，低压在下；干线在上，支线在下；动力线在上，照明线在下。5.1洞口段施工洞口段工程设计概况及工艺流程⑴洞口段工程设计概况隧道进出口位置确实定贯彻“早进晚出〞的原那么，尽量减少对地表的破坏，洞口边、仰坡不开挖或少开挖。隧道进口里程为：DK212+534；洞门采用偏压式洞门。出口里程为：DK216+003；洞门采用斜切式洞门。⑵洞口段工程施工工艺流程图5-1。隧道洞口边、仰坡.1施工方法⑴截水天沟施工在进行隧道洞口边、仰坡施工防护前，做好洞顶截水天沟，防止地表水冲涮坡体及流入边仰坡面，影响洞口平安；截水天沟距边仰坡开挖线边缘投影距离不小于5m，采用M10浆砌片石梯形水沟。截水天沟的砌筑严格按照路基排水边沟的施工工艺要求及砌体工程施工标准操作，线型、坡度根据现场实际情况可适当调整，同时与洞口永久排水系统顺接。明洞、斜切式洞门及暗洞衬砌明洞、斜切式洞门及暗洞衬砌施工测量放样明挖段上台阶施工砌筑洞口截〔排〕水沟图纸审核去除洞口危石端翼墙浇(砌)筑大管棚或小导管超前支护暗挖进洞及明挖段下台阶施工边仰坡防护洞口环境绿化明洞防水洞顶回填定位测量施工准备交桩复测布控测网图图5-1洞口段施工流程图⑵边仰坡防护①复核图纸，准确定出洞口位置，按设计位置放出边、仰坡及洞口开挖边线。②坡面清表：对边仰坡施工防护范围内的坡体上的林木、杂草及危石进行去除。③刷坡：刷坡从上至下施工，边仰坡的开挖坡度随原地面的坡度改变而改变，确保坡面平顺并与原地形成为一体。采用挖掘机开挖，自卸车运土，人工配合刷坡。洞口位置有滑坡体时先去除滑坡体再进行边仰坡开挖。④坡面防护：隧道边、仰坡的防护紧跟开挖从上而下施工，开挖完成一段后及时素喷一层3～5cm厚C20混凝土，对该段山体进行封闭。具体工序为：放样→施工洞顶截水沟→刷坡清表→刷坡，去除坡面浮土、危石→初喷3～5cm厚砼→钻孔、安装φ22砂浆锚杆→铺设钢筋网→喷射砼至设计厚度。⑤洞口边仰坡防护支护参数：锚杆采用φ22砂浆锚杆，L=4m，间距1.5m×1.5m，梅花形布置，喷射混凝土采用10cm厚网喷混凝土，钢筋网φ6，网格尺寸25cm×25cm。.2边仰坡锚喷网防护施工工艺.2.1喷射混凝土的施工采用湿喷法施工⑴湿喷混凝土施工工艺框图见图5-2。⑵湿喷混凝土施工工艺说明：①原材料的要求A.水泥：采用P.O42.5普通硅酸盐水泥。B.骨料选择：砂、碎石符合验标要求。C.外加剂：减水剂采用苯系列高效减水剂，速凝剂为液体速凝剂。②喷射前的准备工作A.检查开挖面坡度、暗挖洞口掌子面结构尺寸及暗挖洞口里程、拱顶和仰拱标高，处理坡面松碴。B.用高压风冲洗受喷面，去除浮碴等松散物，埋设控制喷射砼厚度的标志。C.检查通风管道、机械设备试运转。③操作要求A.砼拌合的和易性控制：从试喷和在工序作业中测定，湿喷机对坍落度的适应范围在8～15cm，架子队要设专人配合工程部试验人员严格计量，随时监测拌合料的坍落度。B.喷头与受喷面的距离：喷头距岩面1.5～2.0m，由于喷头压力较大，人工掌握喷头，应两人操作或用简易支架进行操作。C.风压：湿喷机要求工作风压0.2～0.5Mpa，耗风量≥9m3/min，控制好风压，减少回弹量。D.喷射角度：喷头保持与受喷面垂直。E.喷头运动方式：第一次素喷混凝土，随开挖自下而上喷射；第二次进行网喷混凝土时，从下而上进行混凝土施工。喷头在岩面上从左至右来回移动。F.砼在拌合站生产，运输采用混凝土输送车，要防止砼在运输过程中沉淀和离析。边、仰坡开挖受喷面清理与清扫打钎钉标记上料边、仰坡开挖受喷面清理与清扫打钎钉标记上料挂钢筋网安装锚杆机具制备拌合上料喷射第二次混凝土安风水管第一次喷射混凝土养护钻孔灌注水泥砂浆锚杆制备材料制备计量④喷射混凝土施工考前须知A.用高压风吹净受喷面,埋设控制喷射砼厚度的标志；B.检查机具设备和风、水、电等管线，并试运转，喷射机必须具有良好的密封性，以便输料均匀；C.必须紧跟开挖、刷坡工作面及时喷砼封闭山体；D.喷射作业要分段、分片、分层，依次进行，如有较大凹洼时，必须先填平；E.钢筋网在先喷射一层砼后铺挂，然后再喷射覆盖层，总厚度符合设计要求；F.开始喷射时，要减少喷头到受喷面的距离，并调整喷射角度，钢筋网保护层厚度不得小于3cm；G.喷射中如有脱落的岩块被钢筋网架住时，要及时去除后再喷射；H.水泥：优先选用普通硅酸盐水泥，水泥标号不得低于425号；I.J.砂：喷射混凝土采用硬质洁净的中砂或粗砂，细度模数大于2.5，含水率一般为5%～7%，使用前一律过筛；K.石料：采用坚硬耐久的碎石，粒径不大于15mm，且级配良好；L.水：水质经化验合格，水中不含有影响水泥正常凝结与硬化的有害物质。.2.2φ22砂浆锚杆施工方法⑴锚杆施工前准备工作采用砂浆锚杆预支护时，除保证锚杆原材料规格、品种、锚杆各部件质量及技术性能符合设计要求外，需做好以下准备工作：A.锚杆杆体调平直、除锈和除油；锚杆按设计要求的尺寸截取，外端车丝以安装垫板；垫板安装完成后用螺母拧紧；B.使用普通硅酸盐水泥；C.采用清洁、坚硬的中细砂，粒径不大于3mm，使用前要过筛。⑵钻孔准确布置锚杆孔位，作出标记，孔位允许偏差为-15～+15mm，孔深允许偏差为-50～+50mm。采用7655型风枪，在隧道边、仰坡施工范围内，从上至下，按设计要求：孔距150×150cm，孔深400cm，梅花形布孔。钻孔要圆而直，钻孔方向与坡体岩面垂直，钻孔深度不小于砂浆锚杆设计长度，孔径大于锚杆体直径15mm。⑶清孔每钻好一个锚杆孔，立即用高压风对孔内的岩粉或岩渣进行清理，保证锚杆安设顺利且安设到孔底位置，在锚杆安设之前，对孔口进行封堵，以防杂物堵塞孔眼。⑷注浆及安设锚杆A.砂浆标号不低于M20。拌制砂浆时，采用机械搅拌，严格按施工配合比操作，水灰比控制在0.45～0.50；B.砂浆应拌合均匀，并调整其和易性随拌随用，一次拌和的砂浆要在初凝前用完；C.先注浆后插杆体时，注浆管要先插到钻孔底；开始注浆后，徐徐均匀地将注浆管往外抽出，并始终保持注浆管口埋在砂浆内，以免浆中出现空洞；D.注浆开始或中途停止30min时，要用水润滑注浆罐及其管路。注浆孔口的压力不得大于0.4MPa；E.注浆管要插至距孔底5～10cm处，随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出，随即迅速将杆体插入，假设孔口无水泥砂浆溢出，要将杆体拔出重新注浆；F.锚杆杆体要对中插入，插入后要在孔口将杆体固定。锚杆杆体插入孔内的长度不小于设计规定；G.杆体插入孔内的长度不得小于设计长度的95%，实际粘结长度亦不短于设计长度的95%。注浆是否饱满，可根据孔口是否有砂浆挤出来判断。锚杆插入后，砂浆未到达设计强度的70%时，不得随意碰撞、敲击。隧道洞口大管棚.1施工方法⑴施作导向墙为保证洞口稳定和准确施打大管棚，在明洞衬砌范围外施作套拱，一方面支挡仰坡防止坍塌，另一方面作为大管棚钻孔导向。大管棚示意图见图5-3。洞口边仰坡加固稳定后，测量放样开挖出导向墙施作位置，然后按以下步骤施作导向墙：①支立I18工字钢拱架，其几何尺寸按设计加工，钢拱架内径为7.53m，纵向间距0.5m，用Φ22纵向连接筋焊接固定，纵向连接筋沿钢拱架环向间距1.0m，钢拱架拱脚须落在实处。②安装导向管：在钢架上安装导向管，导向管采用Φ146mm热轧无缝钢管，长1.0m，沿钢架环向间距40cm〔中对中〕，共46根，从中线两侧各23根。导向管与钢拱架焊接牢固。③浇筑导向墙混凝土。导向墙采用C20混凝土，长度与厚度均为100cm。⑵施工大管棚导向墙浇筑完毕，平整场地或搭设钻孔平台，施工大管棚。.2隧道大管棚施工工艺⑴隧道大管棚施工工艺见框图5-4。图5-3大管棚示意图⑵管棚施工工艺方法①钻孔：利用管棚钻机钻到设计深度，每钻入一节续接下一节钻杆。管棚采用节长6m、Φ108×6.0mm热轧无缝钢管，以长15cm的丝扣连接，钢管前端呈锥形，管壁四周钻φ10～16mm压浆孔，梅花形布置，管棚环向间距40cm〔中对中〕，共布置46根。采用管棚钻机沿开挖外轮廓周边以1°外插角钻设管棚孔，将钢管打入围岩。钻孔时钻机的立轴方向必须准确控制，以保证孔向正确，并经常采用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求，及时纠正；②清孔：利用高压风将孔内余碴清理干净，以防塞管时卡管；③装入钢管：管棚分钢管和钢花管，交错布置，先打设钢花管并注浆，然后打设钢管，钢管连接注意接头质量；④高压注浆：管棚钢管钻进以后，注浆前注浆系统要试运转“热身〞，一般为20分钟。利用注浆泵先压水检查管路是否漏水，设备状态是否正常，而后再做压水试验，以冲洗岩石裂隙，扩大浆液通路，增加浆液充塞的密实性。压水试验结束以后，用高压泵压注水泥浆，压力控制在0.5～2.0Mpa，注浆前进行现场注浆试验，根据实际情况调整注浆参数，利用注浆泵将浆液压入孔内，通过钢管壁注浆孔来加固地层。当出气孔流浆后停止压浆，用钢板封堵管口，见图5-5；图5-4隧道大管棚施工工艺框图图图5-5钢管堵头图⑤堵孔止浆：堵孔质量的好坏，直接关系到注浆效果。堵孔包括钢管自身的封堵和钢管与孔壁之间空隙的封堵：钢管自身的封堵一般在钢管最外端1.0m～2.0m范围内不设置注浆孔，孔口用厚3～5mm钢板凿孔焊接注浆管来封堵；钢管与孔壁间空隙的封堵利用自制工具将早强水泥砂浆塞入孔口封堵，封堵材料装入孔内不小于1m长度，确保封堵质量。钢管与孔壁之间封堵见图5-6。图5-图5-6钻孔与管壁之间封堵示意图A.发生串浆现象，即液浆从其他孔中流出时，采用多台泵同时注浆或堵塞串浆隔孔注浆；B.水泥浆压力突然升高，可能发生了堵管，停机检查；C.注浆迸浆量很大，压力长时间不升高，那么要调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝胶，但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间，才能防止产生注浆不饱满。注浆时考前须知：A.浆液配制：水泥浆采用卧式搅拌机拌和。水灰比W/C=1.0。在注浆前试验合理确定浆液配比、注浆压力等注浆参数。浆液配比选择要考虑岩石裂隙情况及浆液扩散半径，现场通过试验确定；B.注浆施工：采用2台BW-250/50型注浆泵注浆。清孔后，按由下孔至上孔的顺序施工，浆液先稀后浓、注浆量先大后小程序注浆，如遇串孔或跑浆那么隔孔灌压；C.注浆压力控制：注浆压力按分级升压法控制，由注浆泵油压控制调节。具体调法是：启动注浆泵，正常运转后关闭泵口阀门，泵停止运转后，旋转压力调解旋钮，将油压调在要求的油压刻度值上。随着注浆阻力的增大，泵压随之增高，当到达调定值时，自动停泵。为防止由于压注速度过大，造成上压过快返浆、漏浆等异常现象，影响注浆质量；D.结束标准：采用终压和注浆量双控制。一般以单管设计注浆量为标准，当注浆压力到达设计终压不小于20min，进浆量仍达不到设计标准时，也可结束注浆；E.清洗注浆系统：到达结束标准后，停止注浆，随即卸下注浆混合器及注浆系统，并用清水清洗干净。以保证下次注浆顺利进行。施工中要加强劳动保护，防止浆液沾染人体；F.效果检查：先打钢花管，再打钢管。钢花管注浆完成以后再进行钢管钻孔，通过钻孔钻出的钻渣是否含有水泥浆来判断注浆的质量。隧道洞门施工.1隧道洞门施工工艺流程隧道洞门施工工艺流程见图5-7图5-7洞门施工流程图5.1.4⑴洞门施工要按有关规定，并符合以下要求：①土质地基要整平夯实，土层松软时，要核实地基承载力；②根底处的渣体杂物、风化软层和积水要去除干净；③洞门衬砌拱墙要与洞内相联的拱墙同时施工，连成整体；④端墙施工放样时，要保证位置准确和墙面坡度平顺；⑤浇筑混凝土要保证模板不移动；⑥洞门端墙的砌筑与墙背回填要两侧同时进行，防止对衬砌边墙产生偏压；⑦洞门衬砌完成后，及时加固洞门上方仰坡脚。当边(仰)坡地层松软、破碎时，要采取坡面防护措施；⑧洞门的排水沟砌筑在填土上时，填土必须夯实。5.2隧道洞身开挖隧道洞身开挖施工工序流程隧道开挖施工前，要确定隧道开挖轮廓线，制定隧道爆破方案和监控量测方案，确定开挖和支护空间与时间关系，选定弃碴方案和满足上述要求的施工组织和各项资源配置，并根据实施效果不断优化。隧道开挖作业程序可参照图5-8。隧道洞身各级围岩开挖施工方案、方法及施工工艺.1洞身Ⅴ级围岩开挖方案、方法及施工工艺.1.1洞身Ⅴ级围岩开挖、方法及考前须知⑴开挖方案、方法洞身Ⅴ级围岩施工方法根据工程地质条件及水文地质资料，开挖断面大小、衬砌类型、开挖长度、工期要求及环境制约等因素综合研究确定。隧道内地质条件变化较大时选用适应性强的施工方法，需要变更施工方法时，以工序倒换简单和较少影响施工进度为原那么，Ⅴ级围岩地段采用大拱脚台阶法施工。洞身Ⅴ级围岩采用大拱脚台阶法结合Ф42超前小导管和I20b型钢架的方法施工，严格控制超欠挖⑵大拱脚台阶法大拱脚台阶法施工工艺与台阶法相似，不同之处在于大拱脚台阶法开挖上台阶时将拱脚处适当加宽，加强拱脚的支撑力，然后进行支护，开挖一定距离后根据围岩和标准要求进行下台阶的开挖和支护，然后施做仰拱衬砌。根据围岩状况，确定上台阶领进长度L，大拱脚台阶法施工工艺流程见图5-9。台阶法施工程序：开挖部位1，施作部位Ⅱ拱部初期支护；开挖部位3，施作部位Ⅳ曲墙局部初期支护；施作部位Ⅴ及部位Ⅵ仰拱及填充；适时进行防排水系统及部位Ⅶ二次衬砌施工。⑶中隔壁法在软弱围岩大跨隧道中，先开挖隧道的一侧，并施作中隔壁墙，然后再开挖另一侧的施工方法，即：先行导坑上部开挖→先行导坑上部初期支护→先行导坑中部开挖→先行导坑中部初期支护→先行导坑下部开挖→先行导坑下部初期支护→后行导坑上部开挖→后行导坑上部初期支护→后行导坑中部开挖→后行导坑中部初期支护→后行导坑下部开挖→后行导坑下部初期支护。施工准备施工准备风水电就绪台车、台架就位测量、布孔按规定处理并反馈信息断面检查、爆破效果分析钻孔装药连线爆破通风清危、初喷混凝土出碴支护下一循环图5-8图5-8隧道开挖作业施工流程图CD法施工工艺流程见“图5-10CD法施工工艺流程图〞；CD法施工工序见“图5-11CD法施工工序图〞。A．施工工序说明：⑴利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁Ф50超前钢花管及导坑侧壁Ф22水平锚杆超前支护。人力配合机械开挖①部，高约为6.0m，宽约为7.5m。施作①部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，架立型钢钢架和I18临时钢架，并设锁脚锚杆(管)，安装径向锚杆及铺设钢筋网片，复喷混凝土至设计厚度。⑵在滞后于①部一段距离后，挖掘机开挖②部，人工整修外表。导坑周边局部初喷4cm厚混凝土。接长型钢钢架和I18临时钢架，并设锁脚锚杆(管)。钻设径向锚杆并铺设钢筋网片，复喷混凝土至设计厚度。⑶在滞后于②部一段距离后，挖掘机开挖③部，人工整修外表，施作导坑周边初期支护，步骤及工序同①。⑷在滞后于③部一段距离后，挖掘机开挖④部，人工整修外表，施作导坑周边初期支护，步骤及工序同②。⑸在滞后于④部一段距离后，挖掘机开挖⑤部。接长I18临时钢架至隧底，底部垫槽钢。⑹根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，撤除I18临时钢架。利用仰拱栈桥灌筑Ⅵ部边墙根底与仰拱。⑺利用仰拱栈桥灌筑仰拱填充Ⅶ部至设计高度。⑻利用衬砌模板台车一次性灌注Ⅷ部衬砌(拱墙衬砌一次施作)。B．CD法施工控制要点：⑴上导坑①、③部的开挖循环进尺控制为1榀钢架间距(0.75～0.8m)，下导坑②、④部的开挖可依据地质情况适当加大。⑵导坑开挖孔径及台阶高度可根据施工机具、人员等安排进行适当调整。⑶钢架之间纵向连接钢筋应及时施作并连接牢固。测量放线测量放线(Ⅳ级围岩)拱部超前支护上导坑开挖、出碴下导坑开挖、出碴下部初期支护超前地质预报上部初期支护围岩监控量测围岩监控量测围岩监控量测围岩稳定性评判、修正施工方案，确定二次衬砌施作时间仰拱填充施工下一工序仰拱图5-9大拱脚台阶法施工工艺流程图5-9大拱脚台阶法施工工艺流程超前地质预报超前地质预报测量放线左侧拱部超前支护右侧拱部超前支护左侧上部开挖、出渣右侧上部开挖、出渣左侧上部、上侧中隔壁初期支护、同时左侧下部开挖、出渣右侧上部、上侧中隔壁初期支护、同时右侧下部开挖、出渣围岩监控量测左侧下部初期支护右侧下部初期支护围岩监控量测基底加固底部开挖、出渣仰拱初期支护撤除临时钢架仰拱衬砌仰拱填充施工下一工序围岩监控量测图5-10CD法施工工艺流程图图图5-11CD法施工工序图5.3正洞洞身开挖钻爆设计钻爆设计总体说明钻爆设计要根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具、爆破材料和出碴能力等因素综合考虑。隧道开挖掘进采用光面爆破，减少超挖，防止欠挖和减弱对围岩扰动，提高开挖质量，确保施工平安。工程地质状况对光面爆破的效果影响极大，在施工过程中，认真研究工程地质情况，合理确定出爆破参数，并根据实际情况，不断合理优化。光爆药卷有水地段采用φ20光爆专用药卷。掏槽布置以直眼掏槽为主。单位炸药消耗量确实定以满足较高的炮眼利用率和降低大块率，便于机械装碴为原那么。起爆采用非电导爆管起爆，起爆的时差间隔50～75ms。5.3.2装药结构与堵塞周边眼采用φ20小直径药卷间隔装药，采用导爆索装药结构，用竹片和导爆索连接，在炮孔底装半卷或1卷φ32药卷做加强药包。其它炮孔均采用φ32药卷，连续装药。装药后用黄泥对炮孔进行堵塞，炮眼堵塞长度不少于30cm，炮泥采用炮泥机生产。5.3.3起爆方法起爆采用非电毫秒雷管起爆，周边眼采用导爆索装药结构时，采用导爆索起爆。5.3.4起爆顺序掏槽眼→辅助眼→侧壁周边眼→拱部周边眼→底板眼。5.3.5装药量计算装药量：光面爆破周边眼装药量要求严格控制，以求到达光爆效果。单孔光面爆破经验装药量计算公式：g=(E+W)×L×10bR〔5-1〕bR式中：g—单孔装药量；E—孔距；W—抵抗线；Rb—岩石抗压强度Mpa。装药集中度：q=g/L=(E+W)×10(g/m)计算后与“隧道施工标准〞中光爆装药集中度(q)参考值进行比照选取。5.3.6钻孔设备选择正洞下台阶及全断面用简易钻孔台车钻孔，上台阶用简易台架风枪钻孔。炮眼布置原那么掏槽眼：隧道爆破采用中空直眼掏槽形式，为保证掏槽钻眼精度，掏槽位置选择在隧道中线偏下的位置。周边眼：根据光面爆破选定的周边眼间距，严格控制外插角减少超挖。辅助眼：辅助眼所在位置在周边眼抵抗线的边缘，内圈眼的孔距稍大于周边眼抵抗线(w)。扩大眼：掘进炮眼，其炮孔间距，视岩石坚硬程度、装运手段、岩石破碎程度的要求等因素而定，一般取0.65～1.2m，岩石坚硬取小值，反之取大值。底板眼：底板眼沿开挖轮廓线布置，并适当增加药量起翻碴作用，使爆落的岩碴翻松，便于装载设备装碴。5.4本章小结本章介绍了该工程是按新奥法原理组织施工，洞身开挖采用光面爆破，Ⅴ级围岩段隧道采用大拱脚台阶法或中隔壁法施工，出碴采用无轨运输方法。第6章初期支护施工方法及施工工艺6.1超前小导管施工方法及施工工艺超前小导管施工方法(1)掌子面封闭：掌子面用C25喷射混凝土封闭。(2)钻孔、插小导管：进行孔位测量放样，孔位测量做到位置准确，钻孔按放样进行，并设方向架控制钻孔方位，使孔位外插角度符合设计要求。人工手持YT28风枪一次钻孔完成。(3)清孔：用高压风、水清洗，吹冲干净孔内砂尘及积水，所有钻孔完成均进行检验。(4)装入钢管：用风镐将钢管推送入孔。(5)注浆：注浆顺序由下向上进行，浆液用拌合机搅拌。注浆浆液以水泥单液浆，其水灰比1∶1，注浆压力为0.5～1.0MPa。施工中根据现场试验确定合理的注浆参数。超前小导管施工工艺〔1〕施工工艺流程：小导管施工工艺流程如图6-1所示。开挖周边开挖周边布孔凿岩机钻孔清孔插入小导管注浆隧道开挖小导管加工浆液准备图6-1小导管施工工艺框图〔2〕小导管施工工艺说明隧道Ⅴ级围岩、Ⅳ级围岩采用φ42mm小导管超前支护，配合格栅或I20a型钢钢架使用，每根长4.5m，纵向每3.0m设置一环；注浆压力为0.5～1.0MPa。导管钻φ8mm注浆孔，间距20cm，呈梅花形布置，前端加工成锥形，尾部长度不小于30cm作为不钻孔的止浆段。小导管结构示意图见图6-2。图6-2小导管结构示意图单液注浆工艺图见图6-3。在地下水丰富或有淤泥、流砂等复杂地质条件下，宜选用水泥与水玻璃双液注浆。注浆时将两种不同的浆液分放在两个容器内，使用双液注浆泵或两台注浆泵按配合比分别吸入两种浆液，两种浆液在混合器混合后注入注浆管。图6-3单液注浆工艺图6.2砂浆锚杆和中空注浆施工方法及施工工艺砂浆锚杆和中空注浆施工方法进行孔位测量放样，孔位测量做到位置准确，钻孔按放样进行，采用标志杆做控制钻孔方位，使孔位角度符合设计要求，组合式中空锚杆钻进采用普通凿岩机钻孔并清孔，将安装好锚头中空注浆锚杆插入钻孔，安装止浆塞、垫板、螺母、排气管，通过注浆接头将锚杆尾端和所选注浆机连接，开动机器注浆，待压力表上指针升至设计压力时即可。砂浆锚杆采用锚杆台车和人工风枪按锚杆孔位钻孔，边墙锚杆孔略往下倾，砂浆锚杆孔采用倒退式注浆，人工插入锚杆。砂浆锚杆施工工艺〔1〕施工工艺流程砂浆锚杆施工工艺流程如图6-4所示。布设锚杆孔位布设锚杆孔位钻孔清孔注浆砂浆拌制机具调试锚杆入孔锚杆加工安设垫板图6-4砂浆锚杆施工工艺框图〔2〕砂浆锚杆施工工艺说明钻孔：施工时采用锚杆台车或风枪钻孔。孔位偏差应不大于10mm，孔深偏差不大于50mm，采用“先注浆后安装锚杆〞的程序施工，钻头直径应大于锚杆直径15mm。系统锚杆在围岩开挖和初喷混凝土后打设，钻孔时确保孔口岩面整平，使岩面与钻孔方向垂直，局部随机锚杆的孔轴方向要与可能滑动面的倾向方向相反，其与滑动面的交角大于70°，间距根据不同的围岩类别为0.8～1.5m，梅花形布置。锚杆锚固：锚杆锚固前，先对锚孔进行检查，孔位、孔深、眼直度、孔径、方向必须合格。同时用高压风、水清孔，使孔干净无积水残碴。此外检查锚杆钢材、直径、长度要符合设计要求，锚杆端头要加工螺纹长度不小于10cm。锚杆锚固采取先注浆后插杆方法施工，砂浆强度不少于20Mpa，配比试验选定，用羊角气泵胶管从孔底倒插式注浆，浆满后快速插入锚杆到锚固长度，然后用半干硬砂浆封实孔口，用楔子固定锚杆，并安设垫板，上好螺帽。锚杆锚固后24h以内不许碰撞，锚杆砂浆掺膨胀和早强剂，以提高其早期强度，锚固24h后，拧紧螺母，使垫板紧贴岩石。组合中空注浆锚杆施工工艺〔1〕施工工艺流程中空锚杆施工工艺流程如图6-5所示。图6-5中空注浆锚杆施工工艺图〔2〕施工工艺说明①安装前，要检查锚杆体钻头的水孔是否畅通，假设有异物堵塞，及时清理。②锚杆体装入设计深度后，要用空气洗孔，直至孔口返气。③注浆材料宜采用纯水泥浆或1:1水泥砂浆，水灰比宜为0.4～0.5。采用水泥砂浆时砂子粒径不要大于1.0mm。④注浆料由杆体中孔灌入，上仰孔要设置止浆塞和排气孔。中空注浆锚杆按设计要求采用带排气孔的中空锚杆，详见结构示意图6-6。6.3.钢筋网施工方法及施工工艺钢筋网施工方法按设计要求的钢筋网材质和尺寸在洞外制作，加工成片，其钢筋直径和网格间距符合图纸规定。汽车运输至洞内施工现场，按图纸所示或监理工程师批准的部位安装钢筋网，钢筋网在喷一层混凝土后铺挂，钢筋网与锚杆或其他固定装置连接牢固。图6-6组合中空锚杆示意图钢筋网施工工艺⑴钢筋网施工工艺见框图6-7。围岩外表清理围岩外表清理素喷混凝土封闭锚杆安装钢筋加工挂钢筋网钢架安装埋量测点复喷至设计厚度埋量测点钢架安装挂钢筋网钢筋加工锚杆安装素喷混凝土封闭围岩外表清理不度图6-7钢筋网安装工艺框图⑵钢筋网施工工艺施作前，初喷一定厚度混凝土形成钢筋保护层；钢筋横纵相交处绑扎牢固；钢筋接长时搭接长度满足标准要求，焊接或绑扎牢固；钢筋网加工前钢筋要进行校直、除锈及油污，确保施工质量。⑶纠正与预防措施①钢筋网要在初喷混凝土后铺设，钢筋网要与锚杆连接牢固，且钢筋保护层厚度不得小于3cm。②钢筋网随受喷面的起伏铺设，与受喷面的间隙一般不大于3cm，与锚杆联结牢固，在喷射作业时不发生颤抖。③钢筋类型及网格间距按设计要求施作。④开始喷射时，要减少喷头至受喷面的距离，并调整喷射角度。⑤钢筋接长时搭接长度满足标准要求，焊接或绑扎牢固，钢筋网片的绑扎和焊接质量符合施工要求。钢筋网片间或钢筋网格间，要相互搭接使其能保持强度均匀，且在端部及边缘牢固地联接。其边缘搭接长度1～2个网孔。⑥喷射中如有脱落的石块或混凝土块被钢筋网卡住时，要及时去除后再喷射混凝土。型钢钢架施工工艺〔1〕施工工艺流程型钢钢架支护施工流程如图6-8所示。〔2〕施工工艺说明型钢钢架在洞外按设计加工短构件，在洞内用螺栓连接成整体。开挖后在洞内进行安装，与定位锚筋焊接。型钢钢架间设纵向连接筋，钢支撑必须安放在牢固的根底上，架立时垂直隧道中线，当钢架和围岩之间间隙过大时设置垫块。型钢钢架制作：钢支撑按设计要求预先在洞外钢材加工厂加工成型。先将加工场地用15#混凝土硬化，按1∶1比例放样加工。放样时根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割的加工余量，将格栅花拱架钢筋冷弯成形，要求尺寸准确，弧形圆顺。钢架焊接完成后，先试拼再运进洞内安装。钢架制作与精度要求：格栅钢架按设计图加工，加工时，要求做到尺寸准确，弧形圆顺，允许偏差为：拱架矢高及弧长+20mm，架长±20mm；焊接〔或搭接〕长度要满足标准要求；焊接成型时，要沿刚架两侧对称进行，接头处要求相邻两节轴线一致，连接孔位置要准，以保证连接准确。欠挖处理欠挖处理洞外试拼前期准备测量定位断面检查钢支撑拼装架立就位安设锁脚锚杆设置纵向连接钢筋喷混凝土结束不合格图6-8钢架支护施工工艺框图拱架加工后要试拼，无扭曲翘曲现象，接头连接要求每榀之间可以互换。断面尺寸允许偏差为±20mm，扭曲度为20mm。型钢钢架安装：钢架施工工作内容包括定位测量、安装前的准备工作和安设。⑴定位测量：安装前先准确定出每榀钢架的位置，放样时首先测定出线路中线，确定里程，然后再测定其横向位置。⑵安设前的准备工作：运至现场的单元钢架要分单元堆码，安设前要进行断面尺寸检查，及时处理欠挖侵空局部，保证钢架安设。钢架外侧必须有不小于4cm的喷射混凝土，安设拱脚或墙脚前，先去除垫板下的松碴，使其置于原状岩石上，在软弱地段，可采用拱脚垫钢板的方法。防止拱脚下沉，拱墙脚要保持水平。⑶钢架安设：钢架要按设计位置安设，钢架与封闭混凝土之间尽量紧贴，在安设过程中，当钢架与围岩之间有较大间隙时要设垫板，垫板数量不大于10个，两排钢架间沿周边每隔1m须用φ22的纵向钢筋联接，形成纵向连接系，使其成为一体，以改善受力状态。拱脚高度不够时不得用土回填，而要设置钢板调整，Ⅴ级围岩上台阶钢架的拱脚高度低于上半断面底线以下15～20cm，当承载力不够时，可加大钢架拱脚外侧断面，向围岩方向加大接触面积。喷射砼：钢支撑架立后随即喷射砼，先将钢支撑与围岩间空隙喷满，然后将钢支撑全部覆盖，使钢支撑与喷射砼连成整体共同受力。钢架施工质量要求：钢架要架设在与隧道轴线垂直的平面内，钢架安设正确后，纵向连接牢固，并与锚杆焊接成一整体。钢架安装允许偏差表6-1钢架安装位置允许偏差表序号偏差种类允许偏差〔mm〕备注1钢架间距±100mm2钢架横向偏差±50mm3高程允许偏差±50mm4垂直度允许偏差±20mm5钢架保护层厚度允许偏差-15mm背后要保证喷射混凝土密实钢架安装施工质量纠正和预防措施⑴为保证格栅钢架的加工质量，要采用工厂化作业体制，在隧道洞口场地上严格作业，标准施工，要按1：1放样，严格控制轴线、尺寸。⑵格栅钢架加工后进行试拼，观察有无扭曲翘曲现象，周边拼装允许偏差为±3cm，平面翘曲度为2cm。⑶钢架要在开挖或喷射混凝土后及时架设。⑷钢架安装前要去除底脚的虚碴及杂物，钢架底脚要置于牢固的根底上。钢架要尽量密贴围岩并与锚杆焊接牢固。⑸钢拱架拱脚要打设Φ42mm的锁脚锚管，锚管长度不小于3.5m,每处数量2根；下半部开挖后钢架要及时落底接长，封闭成环。⑹为增强钢架的整体稳定性，要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。6.5湿喷砼施工方法及施工工艺湿喷砼施工方法为减少回弹，改善施工作业环境，喷射砼采用湿喷技术。砼按设计配合比计量，砂石料采用强制式拌合机搅拌均匀后再拌制砼。喷射砼前将岩面清理干净，对硬岩面用高压水进行冲洗，对软岩面用高压风吹净粉尘，对松动小块石人工敲除，对超长的杆体进行切除处理，确保受喷面洁净平整。采用ZSP81型湿喷机喷射砼，按照施工工艺分段、分片，由下而上依次进行，分层喷射混凝土时，安排后一层喷射在前一层混凝土终凝后进行。喷头保持与受喷面垂直，假设受喷面被格栅、钢筋网覆盖时，可将喷头稍加偏斜，但不宜小于70°。喷头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。喷射路线要自上而下，呈“S〞形运动，隧道内的喷砼要先边墙后拱部。在软岩、淋水地段，为了确保洞体稳定，喷射作业紧跟开挖作业面，混凝土终凝到下一循环爆破作业时间不小于3h。湿喷砼施工工艺〔1〕施工工艺流程湿喷混凝土施工流程如图6-9所示。〔2〕湿喷混凝土施工工艺说明①材料准备水泥：采用普通硅酸盐水泥。骨料选择：砂采用天然砂；碎石用碎石场中过筛的碎石，粒径5-10mm。配合比：测定骨料含水量，调整理论配合比，确定施工配合比。减水剂：掺量要根据试验确定，一般掺量为水泥重量的0.4～1.0%。速凝剂：湿喷一般采用的是液态速凝剂，选用初凝时间不大于6min，终凝时间不大于10min的速凝剂。保证施工质量的纠正和预防措施⑴分层喷射，后一层喷射在前一层混凝土终凝后进行，假设终凝1h后再进行喷射时，必须先用风水清洗喷层外表⑵控制骨料含水量、骨料的粒径、施工配合比和速凝剂参加的数量。砼拌制及运输砼拌制及运输试运转及清洗岩面开机及开风送料投料、掺早强剂喷射制做试件喷水养护检验及评定埋设检查点位测量断面检查接通电路管喷射机就位检查否是图6-9湿喷混凝土工艺框图⑶施喷前先用高压水清洗岩面，喷射口距岩面1m左右，喷射要垂直岩面，由下向上，以螺旋状沿横向往复移动，一圈压半圈。⑷喷射角度：喷头保持与受喷面垂直，假设受喷面被格栅、型钢、钢筋网覆盖时，可将喷头稍加偏斜，但不小于70°。6.6本章小结本章介绍了新奥法原理施工中洞身开挖后隧道采取了初级支护，讲述了超前小导管施工方法及施工工艺、砂浆锚杆和中空注浆施工方法及施工工艺、钢筋网施工方法及施工工艺、型钢钢架施工方法及施工工艺和湿喷砼施工方法及施工工艺。第7章隧道防排水施工方法及施工工艺7.1隧道防排水施工方法隧道防排水采用“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理〞的原那么。在裂隙水较发育及有水文环境严格要求的地段，防排水采用“以堵为主，限量排放〞的原那么，到达防水可靠、经济合理的目的。二次衬砌除全过程防水外，必须严格防水施工艺管理，才能实现。全过程防水是指开挖前预注浆防水，开挖后的支护施工防水，衬砌阶段的防水设施施工防水。防水施工拱墙初期支护和二次衬砌之间铺设柔性防水层，防水层采用EVA防水卷材加土工布，防水卷材厚度≥1.5mm，幅宽≥2m，土工布重量≥350g/m2。初期支护和二次衬砌环向设φ50mm打孔波纹管，边墙墙角纵向设φ110mm打孔波纹管，与环向盲沟连通。二次衬砌施工缝每12m一道，施工缝采用中埋式橡胶止水带，明暗分界及地震设防段设变形缝，采用沥青麻丝加设缓膨式橡胶止水带，明洞采用外贴式防水层。防水混凝土隧道二次衬砌采用防水混凝土，抗渗等级不低于P8。采用泵送入模进行浇注，灌筑时自下而上，从已灌段接头处向未灌方向，水平分层对称浇灌，边浇边捣，层厚不超过40cm，相邻两层浇注时间不超过1.5小时，确保上下层混凝土在初凝前结合好，不形成施工冷缝，以保证混凝土密实度。混凝土垂直自由下落高度控制不超过2m，以防混凝土在下落过程中骨料离析；捣固采用附着式振捣器和插入式振捣器，安排专人负责，保证混凝土衬砌内实外光。对新旧混凝土结合面、沉降缝、施工缝止水条位置需要严格按设计点位和时间进行控制振捣。拱顶混凝土灌筑采