城市轨道交通工程新奥法隧道施工技术指导手册

城市轨道交通工程新奥法隧道施工技术指导手册一、新奥法隧道施工技术概述新奥法即新奥地利隧道施工方法的简称，它是以喷射混凝土和锚杆作为主要支护手段，通过监测控制围岩的变形，充分发挥围岩的自承能力的一种隧道施工方法。在城市轨道交通工程中，新奥法具有适应复杂地质条件、减少对周边环境影响等优点。其基本原理是基于岩体力学理论，在隧道开挖后，利用围岩的自稳能力，及时施作柔性支护结构，使围岩与支护结构共同形成承载体系。二、施工准备（一）技术准备1.组织技术人员熟悉施工图纸，进行图纸会审，对设计文件中的疑问及时与设计单位沟通解决。2.编制详细的施工组织设计和专项施工方案，明确施工工艺、施工流程、质量标准和安全措施等。3.对施工人员进行技术交底，使其熟悉施工技术要求、质量标准和操作要点。（二）现场准备1.完成施工场地的平整和临时设施的搭建，包括办公区、生活区、材料堆放区和机械设备停放区等。2.接通施工用水、用电，确保施工用水的水质和水量满足要求，施工用电安全可靠。3.对施工现场周边的建（构）筑物、地下管线等进行详细的调查和监测，制定相应的保护措施。（三）材料准备1.根据施工进度计划，提前组织材料进场，并进行检验和试验，确保材料质量符合设计和规范要求。2.对水泥、钢材、砂石等主要材料，应严格控制其质量和规格，建立材料台账，做好材料的储存和保管工作。（四）机械设备准备1.配备齐全施工所需的机械设备，如挖掘机、装载机、钻孔机、喷射机、锚杆钻机等，并进行调试和试运行，确保机械设备性能良好。2.建立机械设备管理制度，定期对机械设备进行维护和保养，确保机械设备的正常运行。三、施工测量（一）控制测量1.根据设计文件和现场控制点，建立隧道施工控制网，包括平面控制网和高程控制网。2.定期对控制网进行复测和检查，确保控制网的精度和可靠性。（二）施工测量1.在隧道开挖前，根据控制网测放出隧道的中心线和边线，并设置明显的标志。2.在隧道开挖过程中，及时进行测量和放线，控制隧道的开挖轮廓和坡度，确保隧道的施工质量。3.采用全站仪、水准仪等测量仪器，对隧道的衬砌结构进行测量和检查，确保衬砌结构的尺寸和位置符合设计要求。四、隧道开挖（一）开挖方法选择根据隧道的地质条件、断面尺寸、周边环境等因素，选择合适的开挖方法，如全断面法、台阶法、分部开挖法等。1.全断面法：适用于围岩条件较好、断面尺寸较小的隧道。该方法施工速度快，工序简单，但对围岩的扰动较大。2.台阶法：将隧道断面分为上、下两个或多个台阶进行开挖，适用于围岩条件一般的隧道。该方法可以减少对围岩的扰动，提高施工安全性。3.分部开挖法：将隧道断面分为多个部分进行开挖，适用于围岩条件较差、断面尺寸较大的隧道。该方法可以有效地控制围岩的变形，但施工工序复杂，施工速度较慢。（二）爆破施工在采用钻爆法开挖隧道时，应根据围岩的性质、断面尺寸和周边环境等因素，合理选择爆破参数，如炮眼间距、深度、装药量等。1.炮眼布置：根据隧道的开挖轮廓和爆破效果要求，合理布置炮眼，一般分为掏槽眼、辅助眼和周边眼。2.装药结构：采用合理的装药结构，如连续装药、间隔装药等，以提高爆破效果。3.起爆方式：采用毫秒延期雷管进行起爆，以减少爆破震动对周边环境的影响。（三）机械开挖在围岩条件较好、不需要爆破的情况下，可以采用挖掘机、装载机等机械设备进行开挖。1.挖掘机开挖：根据隧道的断面尺寸和开挖深度，选择合适的挖掘机型号和工作方式，如正铲、反铲等。2.装载机装渣：采用装载机将开挖出来的石渣装到运输车辆上，及时运出隧道。五、初期支护（一）喷射混凝土1.原材料要求：喷射混凝土所用的水泥、砂石、外加剂等原材料应符合设计和规范要求。2.配合比设计：根据喷射混凝土的强度等级和施工要求，进行配合比设计，确定水泥、砂石、水和外加剂的用量。3.喷射工艺：采用湿喷法进行喷射混凝土施工，喷射前应将岩面清理干净，喷射时应自下而上、分段分层进行，确保喷射混凝土的厚度和密实度。4.质量检验：喷射混凝土施工完成后，应及时进行质量检验，包括强度检验、厚度检验和外观质量检验等。（二）锚杆施工1.锚杆类型选择：根据隧道的地质条件和支护要求，选择合适的锚杆类型，如砂浆锚杆、中空注浆锚杆等。2.钻孔：采用锚杆钻机进行钻孔，钻孔直径应比锚杆直径大15～20mm，钻孔深度应符合设计要求。3.锚杆安装：将锚杆插入钻孔中，然后注入水泥砂浆或树脂锚固剂，确保锚杆与围岩紧密结合。4.质量检验：锚杆施工完成后，应进行拉拔试验，检验锚杆的锚固力是否符合设计要求。（三）钢筋网铺设1.钢筋网制作：钢筋网应采用Q235钢筋制作，钢筋的直径和间距应符合设计要求。2.钢筋网铺设：在喷射混凝土前，将钢筋网铺设在岩面上，钢筋网应与锚杆连接牢固，确保钢筋网的稳定性。3.质量检验：钢筋网铺设完成后，应检查钢筋网的间距、搭接长度和连接质量等是否符合设计要求。六、监控量测（一）量测项目1.必测项目：包括洞内、外观察，周边位移，拱顶下沉等。2.选测项目：根据隧道的地质条件和工程特点，可选择地表沉降、围岩内部位移、锚杆轴力等项目进行监测。（二）量测频率根据隧道的开挖进度和围岩的稳定情况，合理确定量测频率。一般情况下，在隧道开挖初期，量测频率应较高，随着围岩的稳定，量测频率可逐渐降低。（三）数据处理与分析对量测数据进行及时整理和分析，绘制位移时间曲线和位移开挖面距离曲线等，判断围岩的稳定性和支护结构的工作状态。当量测数据出现异常时，应及时采取措施进行处理。（四）反馈与决策根据量测数据的分析结果，及时调整施工参数和支护方案，确保隧道施工的安全和质量。七、二次衬砌（一）施工时间二次衬砌应在围岩和初期支护变形基本稳定后进行。一般情况下，应满足以下条件：1.隧道周边位移速率明显下降并趋于稳定。2.拱顶下沉速率小于0.1～0.2mm/d。3.水平收敛速率小于0.2mm/d。（二）模板工程1.模板类型选择：根据隧道的断面尺寸和施工要求，选择合适的模板类型，如钢模板、木模板等。2.模板安装：模板安装应牢固、平整，尺寸准确，拼缝严密，确保二次衬砌的外观质量。3.模板拆除：在混凝土强度达到设计要求后，方可拆除模板。模板拆除时应注意保护混凝土表面不受损伤。（三）钢筋工程1.钢筋加工：钢筋应在加工厂进行加工，加工后的钢筋应符合设计和规范要求。2.钢筋安装：钢筋安装应位置准确、间距均匀，钢筋的连接应符合设计和规范要求。3.质量检验：钢筋工程施工完成后，应进行质量检验，包括钢筋的品种、规格、数量、连接质量等。（四）混凝土工程1.原材料要求：二次衬砌混凝土所用的水泥、砂石、外加剂等原材料应符合设计和规范要求。2.配合比设计：根据二次衬砌混凝土的强度等级和耐久性要求，进行配合比设计，确定水泥、砂石、水和外加剂的用量。3.混凝土浇筑：采用泵送混凝土进行浇筑，浇筑时应分层振捣，确保混凝土的密实度。4.混凝土养护：混凝土浇筑完成后，应及时进行养护，养护时间应符合设计和规范要求。八、防水施工（一）防水原则城市轨道交通隧道防水应遵循“以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理”的原则。（二）防水卷材施工1.基层处理：在铺设防水卷材前，应将基层表面清理干净，确保基层平整、干燥。2.卷材铺设：采用热熔法或冷粘法铺设防水卷材，卷材的搭接宽度应符合设计和规范要求。3.质量检验：防水卷材铺设完成后，应进行质量检验，检查卷材的搭接质量、破损情况等。（三）防水涂料施工1.基层处理：在涂刷防水涂料前，应将基层表面清理干净，确保基层平整、干燥。2.涂料涂刷：采用滚涂或喷涂的方式涂刷防水涂料，涂刷应均匀，厚度应符合设计要求。3.质量检验：防水涂料涂刷完成后，应进行质量检验，检查涂料的厚度、干燥情况等。（四）施工缝和变形缝防水1.施工缝防水：在施工缝处应设置止水带或止水条，确保施工缝的防水效果。2.变形缝防水：在变形缝处应设置橡胶止水带和密封胶，确保变形缝的防水和变形能力。九、施工安全与环境保护（一）施工安全1.建立健全安全生产管理制度，明确各级管理人员和施工人员的安全生产职责。2.加强安全教育培训，提高施工人员的安全意识和操作技能。3.加强施工现场的安全管理，设置明显的安全警示标志，配备必要的安全防护用品和消防器材。4.定期进行安全检查和隐患排查，及时消除安全隐患。（二）环境保护1.制定环境保护措施，减少施工对周边环境的影响。2.加强施工现场的粉尘、噪声、废水等污染的治理，确保各项污染物排放符合环保要求。3.合理安排施工时间，避免在居民休息时间进行高噪声作业。4.对施工过程中产生的废弃物进行分类收集和处理，做到文明施工。十、质量验收（一）验收标准城市轨道交通隧道施工质量验收应符合《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299）等相关标准和规范的要求。（二）验收程序1.施工单位在完成分项工程施工后，应进行自检