隧道施工关键工序操作手册

隧道施工关键工序操作手册一、总则1.1编制目的为明确隧道施工各关键工序的操作标准、流程及核心要求，规范现场作业行为，保障施工质量与安全，确保工序衔接顺畅，为一线作业人员、技术员提供精准实操指导，特制定本手册。1.2适用范围本手册适用于本项目6座单洞双线隧道施工，涵盖施工测量、洞口工程、超前支护、洞身开挖、初期支护、防排水、二次衬砌及附属工程等关键工序，作为现场施工的直接指导依据。1.3编制依据依据《铁路隧道施工规范》《铁路隧道工程施工质量验收标准》《铁路隧道监控量测技术规程》（TB10121-2007）、铁建设【2010】120号文、项目设计图纸及地质勘察报告等规范文件编制。二、关键工序操作流程及要求2.1施工测量2.1.1控制网布设平面控制：洞内布置双导线形成闭合网，洞口导线点采用钢筋埋置并浇筑混凝土固定，水平角观测正倒镜六个测回，导线全长闭合差≤±1/30000，确保平面定位精度。高程控制：利用平面控制点兼作高程控制点，采用S1等级水准仪进行附合水准测量，往返闭合差≤±8√L（L为路线长度，km），两次观测误差超限时须重新测量，确保高程数据准确。2.1.2施工放样洞口测量：根据设计坐标计算洞口边仰坡开挖轮廓线及隧道中线桩位，用全站仪实地放样，设置控制桩，每10m放出开挖边线，严格核对边坡坡度，确保符合设计要求。洞身测量：精确计算线路百米桩坐标及高程，利用洞内控制点向开挖面传递中线和高程；采用断面测量仪测设开挖轮廓线，在支护钢架架立前后、二次衬砌立模前后分别进行复核，偏差超标时立即调整，杜绝违规施工。竣工测量：每20m对已衬砌段进行净空检查，隧道贯通后及时开展贯通测量，调整贯通误差，按设计要求核查结构尺寸并完整归档测量资料。2.2洞口工程施工2.2.1施工流程施工准备→洞口位置复核→边仰坡测量放样→洞顶截水天沟施工→洞口坡面处理（危岩清除、防护）→地表加固→边仰坡分层开挖及防护→洞口超前支护→暗洞进洞→洞口段衬砌→洞门施工2.2.2核心操作要求洞顶截水天沟：边仰坡开挖前优先施工，距边坡边缘≥5m，断面尺寸符合设计，采用M10浆砌片石砌筑，确保砌筑密实、排水畅通，阻断地表水渗入边坡引发失稳。边仰坡开挖及防护：按设计坡比分层开挖，分层高度≤2m，采用挖掘机配合人工刷坡，坚硬岩层可实施弱爆破；开挖后立即施作锚网喷防护，危岩落石地段增设主动防护网或钢轨格栅，边坡稳定性差时及时施作抗滑桩加固。洞口超前支护：洞口明暗分界处施作φ108mm长管棚，环向间距30~40cm，外插角1~3°；软弱围岩地段增设φ42mm超前小导管，环向间距30~40cm，长3.5m，外插角10~15°，注浆加固围岩后方可进洞。暗洞进洞：采用套拱法进洞，在洞口衬砌外架立3榀型钢钢架（间距0.75m），纵向用Φ22mm钢筋连接，浇筑导向墙（厚1.0m、宽1.5m），固定导向管后施作管棚或小导管，形成封闭轮廓后再开展开挖作业。洞门施工：洞口段衬砌完成后施工洞门，按测量放样开挖基础，浇筑基础混凝土，分层砌筑或浇筑洞门墙，同步施作排水设施；洞顶回填分层夯实，对称填筑，层厚≤1m，防止不均匀沉降。2.3超前地质预报与超前支护2.3.1超前地质预报采用TSP203地质预报系统结合超前钻孔综合预报，TSP探测每50~100m一次，超前钻孔深度≥5m，必要时加深至10m，重点探测围岩等级、地下水、天然气及不良地质分布情况。预报结果及时反馈至施工班组，若发现围岩等级与设计不符、存在天然气泄漏风险或突发涌水隐患，立即停工调整施工方案，采取注浆加固、加强支护等针对性措施，隐患排除后方可复工。2.3.2超前大管棚施工施作套拱：在洞口搭设稳固作业平台，架立钢架并固定导向管，浇筑C20混凝土导向墙，喷射15cm厚C20混凝土封闭仰坡及掌子面，确保作业基础稳定。钻孔：采用水平地质钻机钻孔，开孔时低压慢转，利用倾斜仪控制钻孔偏斜率≤1/2000，孔深误差控制在+0.5m范围内，保证钻孔精度。下管：钢管节段用丝扣连接，6m与3m节长交替使用，管壁钻设压浆孔，顶进完成后用速凝水泥封堵钢管与导向管间隙，防止注浆漏浆。注浆：采用水泥浆注浆，注浆压力控制在2MPa左右，单孔注浆量达到设计标准后停止注浆，防止串浆，每钻完一孔立即跟进注浆作业。2.3.3超前小导管施工导管制作：前端做成尖锥形，尾部焊接φ8mm加劲箍，管壁每隔15cm交错钻6~8mm孔径的注浆孔，确保浆液均匀扩散。钻孔安装：用YT-28风动凿岩机钻孔，按设计外插角及间距布设，插入导管后与钢架焊接固定，软弱围岩地段可直接打入，保证导管安装牢固。注浆：喷射5~10cm厚混凝土封闭掌子面，采用注浆泵注浆，单孔注浆量达标后停止，确保浆液扩散半径满足设计要求，加固围岩效果达标。2.4洞身开挖2.4.1开挖方法选择围岩等级开挖方法循环进尺运输方式Ⅳ级台阶法≤2榀钢架间距（约2.5m）无轨运输Ⅴ级大拱脚台阶法/CRD法/CD法≤1榀钢架间距（约0.6~1.0m）无轨运输2.4.2核心开挖操作台阶法（Ⅳ级围岩）：上台阶开挖长度控制在5~10m，采用风钻钻孔、光面爆破，挖掘机扒碴至下台阶，循环进尺≤2.5m；下台阶滞后上台阶5~10m，风钻钻孔爆破，装载机装碴、自卸汽车运碴，边墙每循环开挖进尺≤2榀钢架间距；仰拱完成钢架锁脚锚杆后开挖，每循环进尺≤3m，开挖后及时施作仰拱及填充，快速封闭成环。大拱脚台阶法（Ⅴ级围岩）：上导坑循环进尺0.6~1.0m，采用弱爆破或人工开挖，开挖后立即施作初期支护及临时支撑，设置横向临时支撑，纵向每2榀1处；下导坑滞后上导坑一定距离，对称开挖并及时支护，避免围岩变形过大；仰拱紧跟下导坑，全幅开挖浇筑，尽快形成封闭结构。CRD法/CD法（Ⅴ级浅埋围岩）：CRD法将隧道分侧分层开挖，每开挖一部及时施作锚喷支护、钢架及临时仰拱，一侧超前部位初期支护强度达70%以上再开挖另一侧，左右交替推进，临时支护需在二次衬砌完成后拆除；CD法先开挖单侧导坑并施作支护，再开挖另一侧导坑，两侧导坑纵向错开，及时封闭成环，严格控制围岩变形。2.4.3光面爆破控制钻爆设计：根据围岩特性确定参数，周边眼间距30~60cm，抵抗线40~75cm，采用不耦合装药，周边眼线装药密度0.07~0.3kg/m，选用乳化炸药，非电毫秒雷管起爆。钻孔：测量放样后按炮眼布置图钻孔，掏槽眼加深20cm，周边眼外插角≤3°（眼深3m），眼底保持在同一平面，开眼误差≤5cm。装药堵塞：按设计装药量装药，周边眼采用分段非连续装药，所有炮眼用炮泥堵塞，堵塞长度≥20cm，防止爆破能量流失。爆破效果：拱部平均线性超挖≤15cm（Ⅳ级）、≤10cm（Ⅴ级），边墙≤10cm，两炮衔接台阶≤15cm，炮眼痕迹保存率硬岩≥80%、中硬岩≥60%，减少围岩扰动。2.5初期支护2.5.1施工流程开挖后初喷混凝土→系统锚杆施工→钢筋网铺设→钢架安装→复喷混凝土至设计厚度2.5.2核心操作要求喷射混凝土：开挖后立即初喷5~10cm厚混凝土封闭掌子面，防止围岩风化剥落；系统支护完成后复喷至设计厚度，采用湿喷工艺，喷头距受喷面1.5~2.0m，垂直岩面喷射，分段分片由下而上施工，准确控制速凝剂掺量（初凝≤5min，终凝≤10min）。纤维混凝土按设计掺加微纤维，投料顺序为水→石子→砂→水泥→纤维，搅拌时间≥4.5min，运输过程防止离析，分两次喷射至设计厚度。锚杆施工：砂浆锚杆钻孔后用高压风清孔，拱部采用双管排气注浆法，侧墙采用单管注浆法，砂浆配合比水泥:砂=1:1~1:2，水灰比0.38~0.45，锚杆入孔后固定，垫板与岩面密贴；中空注浆锚杆钻孔后插入锚杆，安设止浆塞和排气管，注浆压力0.5~1.0MPa，确保浆液饱满，终凝后扭紧垫板螺栓。锚杆安装位置偏差≤10cm，深度符合设计，偏差±5cm，注浆饱满度达标并按规范抽检抗拔力。钢筋网铺设：钢筋网在洞外分片制作，网格尺寸符合设计，钢筋除锈后运输至洞内，与锚杆、钢架绑扎或点焊连接，搭接长度≥10cm，保护层厚度≥2cm，确保连接牢固、防护到位。钢架安装：钢架在洞外下料分节制作，试拼合格后运输至洞内，开挖及初喷后按测量定位安装，横向和高程偏差±5cm，垂直度±2°，拱脚放在稳固地层上，超挖处用混凝土垫块垫实；钢架间用Φ22mm纵向钢筋连接，环向间距符合设计，锁脚锚杆（管）与钢架焊接牢固，防止拱脚下沉，确保钢架整体稳定性。2.6防排水施工2.6.1施工流程基面处理→环纵向排水盲管安装→土工布铺设→防水板铺设→止水带安装→衬砌混凝土浇筑2.6.2核心操作要求基面处理：切除初期支护外露的锚杆头、钢筋头，凸凹不平处补喷找平，施作2cm厚防水砂浆，确保基面平顺、无尖锐杂物；针对性处理出水点，采用注浆堵水或埋设排水管排水，保持基面干燥，为后续防排水施工奠定基础。排水盲管安装：环向盲管沿初期支护环向布设，间距符合设计，与纵向盲管连接通畅，固定牢固，盲管与岩面间距≤5cm；纵向盲管沿边墙墙脚外侧泄水孔标高分段布设，与环向盲管、泄水孔连接，坡度与线路坡度一致；泄水孔采用φ80mm规格，间距2m，与纵向盲管连接，通过模板台车预留孔洞，确保安装牢固、排水顺畅。防水板铺设：采用无钉铺设工艺，先用射钉固定土工布（垫圈间距拱部0.5~0.8m、边墙1.0m），再将防水板与土工布用专用粘合剂粘合；防水板搭接宽度≥10cm，采用热合机双焊缝焊接，焊缝宽度≥15mm，焊接后进行充气检查（压力1.5MPa，保持2min无泄漏），每10条焊缝抽试1条，杜绝漏焊、假焊，确保防水板铺设平整、无破损。止水带安装：施工缝设中埋式止水带+外贴止水带，变形缝设中埋式止水带+外贴止水带+嵌缝材料，止水带全环铺设，搭接长度≥30cm，用泡沫塑料定位，避免浇筑混凝土时移位；浇筑混凝土过程中专人看护，防止止水带被刺破，确保止水带与混凝土紧密结合，起到有效止水作用。2.7二次衬砌施工2.7.1施工流程仰拱施工→填充施工→拱墙衬砌施工→养护→拆模2.7.2核心操作要求仰拱施工：仰拱全幅开挖，每次开挖长度≤6m，彻底清除虚碴、积水，超挖部分用同级混凝土回填；绑扎钢筋（如有），安装模板，自中间向两侧对称浇筑混凝土，插入式振捣器振捣密实，终凝后浇筑填充混凝土；填充混凝土强度达5MPa后允许行人通过，达100%后允许车辆通行，避免早期受力变形。拱墙衬砌施工：衬砌时机严格控制，Ⅳ级围岩距掌子面≤90m，Ⅴ级围岩≤70m，待围岩变形基本稳定后施作；钢筋绑扎在多功能台架上进行，钢筋间距符合设计，保护层厚度≥4cm，预埋件位置准确；模板台车按测量放样定位，调整标高及垂直度，预留沉降量，模板接缝严密，防止漏浆；采用泵送混凝土分层浇筑，附着式振捣器配合插入式振捣器振捣，拱顶预留压浆管，保证混凝土密实，浇筑完成后养护不少于14天，确保强度达标。拆模控制：混凝土强度达到设计强度的70%以上方可拆模，拆模过程中轻拿轻放，避免碰撞衬砌结构，防止出现裂缝、破损。2.8附属工程施工水沟及电缆槽：二次衬砌完成后施工，采用定型钢模板立模，保证模板牢固、尺寸准确；人工浇筑混凝土，振捣密实，避免出现蜂窝、麻面；盖板预制安装，确保安装平整，水沟排水畅通，满足使用功能。综合接地及接触网预埋件：与二次衬砌同步施工，严格按设计定位，焊接牢固，确保位置准确、连接可靠，质量符合规范要求，为后续设备安装奠定基础。三、质量控制要点原材料质量：钢筋、水泥、防水板、止水带等原材料进场时核查质量证明文件，按批次见证取样送检，不合格材料严禁入场使用；混凝土进场时核查配合比通知单、坍落度报告，按规范留取试件，抗渗混凝土额外留取抗渗试件。工序衔接控制：各工序施工完成后，经质检员检查合格并签署意见后，方可进入下一道工序，严禁违规跳序施工；重点把控超前支护、初期支护、防排水等隐蔽工程质量，做好隐蔽工程记录。监控量测联动：设专职监测人员，Ⅳ级围岩监测断面间距≤10m，Ⅴ级≤5m，重点监测拱顶下沉、净空收敛、地表沉降（浅埋段）；当拱顶下沉、水平收敛速率达5mm/d或累计达100mm时，立即暂停掘进，分析原因并采取加固措施，数据及时分析反馈，指导施工调整。关键参数控制：严格控制超欠挖、钢架安装偏差、防水板焊接质量、混凝土强度等核心参数，确保符合设计及规范要求，杜绝质量隐患。四、安全操作要点软弱围岩施工坚持“短进尺、弱爆破、强支护、快封闭、勤量测”原则，Ⅳ、Ⅴ级围岩初期支护封闭距离掌子