隧道开挖及支护施工方案[优秀工程方案]

1、沪昆客专长昆湖南段CKTJ-标隧道工程开挖及支护施工方案编 制：复 核：审 批：沪昆客专长昆湖南段第四项目分部综合作业队二一年十二月隧道开挖及支护施工方案 一.编制依据、编制范围1.1编制依据本项目管段内隧道设计图纸、图纸会审会议纪要及图纸会审记录.详细勘察阶段岩土工程勘察报告;国家有关方针政策和国家、铁道部现行高速铁路、客运专线技术标准,设计规范,施工规范,施工指南,验收标准和相关规定等.现场踏勘调查的 相关资料.我单位对已建及在建客运专线高速铁路的 研究及本单位的 技术力量、设备能力等.沪昆客专长昆(湖南段)指导性施工组织设计.沪昆客专长昆(湖南段)CKTJ-标实施性施工组织设计.1.2编

2、制原则在现场调查基础上,按照“标准化、机械化、工厂化、信息化”的 要求,合理布置总体施工组织规划、资源配置,按照专业化组织施工的 要求建立科学、可行的 施工管理模式及资源配置.按标准化管理要求组织施工,全面实现“六位一体”管理目标严格执行铁道部铁建设2009154号关于推进铁路建设标准化管理的 实施意见文件精神,结合建设项目特点,制定标准化管理实施方案 ,建立施工管理的 目标体系、责任体系、分级控制系统和评价评估体系.坚持安全第一、预防为主的 原则在总结、吸取多年施工经验教训的 基础上,执行“安全第一、预防为主”的 方针和国家、部、行业一系列安全规章制度 .坚持百年大 计、质量第一的 原则坚持

3、安全至上、质量第一的 原则,确立安全质量目标,建立健立健全ISO9000质量体系,制定创优规划,全项目全过程实行全面质量管理.保证工期的 原则本项目采用机械化施工,科学安排施工工序,合理安排劳力、材料和机械设备,优化资源配置,按优化的 施工计划网络对资源、工期进行管理控制,确保工期要求.坚持合理利用资源,成本有效控制的 原则结合本隧道工程特点,采用先进的 施工技术,应用科学的 组织方法,资金、劳动力、大 型施工机械设备、物资等资源本着满足施工要求并略有富余的 原则进行配置,按成本最小 化、效率最大 化的 原则合理地安排施工顺序、优化施工方案 ,组织均衡、连续生产;以关键线路为中心,建立数学模型

4、进行工期、资源优化;节能降耗,实现低投入、高产出的 目标.文明施工、环境保护的 原则实行文明施工,重视环境保护,珍惜土地,合理利用,严格执行GB/T24001-2004环境管理体系和GB/T28001-2001职业健康安全管理体系.严格遵循有关环保和水保法规,及建设单位对本工程环境保护的 要求,配合当地政府和有关部门做好环保和水保工作.实现标准化、机械化、工厂化施工的 原则建立机械化混凝土搅拌站、工地材料厂,改传统的 分散流动施工为专业化、工厂化施工,确保工程质量.信息化施工原则充分利用成熟的 高科技手段,科学合理规划上级与下级、铁路与地方、部门与部门之间、管理层与一线作业面的 信息化施工系统

5、,信息渠道畅通,确保施工信息采集与返馈及时有效,提高施工管理水平与质量.创新、发展的 原则积极采用、鼓励研发提高工程技术和施工装备水平、保证施工安全和工程质量、加快施工进度 、降低工程成本的 新技术、新材料、新工艺、新设备.路地和谐,共建文明广泛宣传修建沪昆客运专线意义,合理协商利用水、土、电力以及地材资源,最大 限度 争取地方各级政府、相关部门及广大 人民群众对铁路建设工程的 支持,和谐路地关系,创建文明施工环境,顺利实现施工管理目标.1.3编制范围新建长沙至昆明铁路客运专线湖南段站前工程CKTJ-8标段第四分部五、六、七综合作业队管辖内隧道区间.二.工程概况2.1工程简介本管段内隧道位于湖

6、南省芷江县竹坪铺乡至土桥乡,其中包括杨家湾1号、杨家湾2号、赵角湾1号、赵角湾2号四座隧道,正线长度 5614米,每座隧道工程概况如下表：表2.1.1 各隧道工程概况编号工点名称里 程围岩类别(米)合计(米)起止1杨家湾1号DK373+832DK374+170902483382杨家湾2号DK374+233DK374+675180165974423赵角湾1号DK375+080DK375+9585002601188784赵角湾2号DK376+119DK380+07515024958554563956合计5614米2.2 主要技术标准铁路等级：客运专线;速度 目标值：250千米/h,基础设施预留进一

7、步提速条件;最小 曲线半径：8995米; 最大 坡度 ：1.5;牵引种类：电力; 机车类型：动车组; 列车运行控制方式：自动控制2.3工程地质和水文地质及气象条件(1) 工程地质隧道范围地表为第四系统坡积层(),下伏为元古界板溪群五强溪组第一段():下部灰色、浅灰色、肉红色含砾长石砂岩为主,夹少量砂质板岩、粉砂质板岩;中部灰色、灰绿色粉砂质板岩,夹变余粉细砂岩;上部灰色块状长石砂岩、含砂砾岩为主,夹少量砂板岩,凝灰质板岩.板溪群马底驿组第三段()：灰绿色后层块状凝灰岩夹条带状凝灰质板岩,岩石风化后形成白色、灰色、黑色相间的 条纹,构成本段特有的 标志.(2) 水文地质舞水为区域内主要水系,常年

8、流水,由西向东横贯全区.沿岸土地肥沃,水源丰富,人烟较密,为主要的 农作区.河水主要接受大 气降水的 补给和山谷两侧覆土层中的 孔隙水和几眼裂隙水的 侧向补给.区域内地下水根据赋存条件,含水介质及水力特征可分为第四系松散岩类的 孔隙水,基岩浅部的 裂隙水以及构造带中的 裂隙水.(3) 气象条件项目区属中亚热带湿润气候区,具有气候温和、热量丰富、雨量集中、雨热同季,四季分明的 特点,多年平均气温1618,一般东南部高于西北部1.52,1月气温最低,月平均气温48,极端最低气温为-16,七月气温最高,月平均气温2730,极端最高气温为43.7,多年平均降水量为12001700米米,46月为雨季,7

9、8月高温多暴雨,9月至次年3月为旱季.2.4工程重难点及防范对策2.4.1工程特点及重难点分析赵角湾2号隧道进出洞口段覆盖较薄,为浅埋暗挖隧道,岩性为残坡积层,下伏为元古界板溪群五强溪组第一段,透水性好,雨季施工,可能出现涌水,加之开挖跨径较大 ,容易造成洞室坍塌,确保施工安全,是本工程难点.2.4.2防范对策主要对策分析,见下表：表1 防范对策序号项目主要对策1隧道防坍塌及地质灾害风险防范断层破碎带及浅埋段施工加强超前地质预报,加强洞内外监控量测工作,注意对监控量测的 数据进行分析、整理,发现异常情况及时反馈以便尽早提出处理方案 及制定相应的 施工措施.施工遵循“管超前、严注浆、短开挖、弱爆

10、破、强支护、勤量测、早封闭、快衬砌”原则组织施工.浅埋段采用管棚超前支护,注水泥浆液加固地层.采用型钢钢架、锚杆、钢筋网、喷射砼一体的 联合支护体系.选择合理的 开挖方法,如三台阶临时仰拱法或双侧壁导坑法,加强监控量测,据以指导施工.仰拱及时施工,二次衬砌紧跟.富水地段施工综合预报,先探水后掘进.采用综合注浆技术(全断面帷幕注浆、局部注浆、径向注浆、补充注浆)进行岩体加固和堵水.设置完善的 排水系统,配备足够的 排水能力.滑坡影响隧道施工结合滑坡整治工程修建临时和永久排水设施,避免坡面流水、施工用水和洞内流水进入滑坡体.洞门施作前,对坡面进行预加固后方可进洞,并加强支护措施和施工工艺,防止坡面

11、变形;施工过程中,按照设计文件中的 监控量测要求对洞内围岩和支护结构的 位移、变形、受力情况实施施工过程的 完整监测,并增设滑坡体的 监测,监控量测结果及时反馈,指导设计与施工.软岩大 变形地段采用超前水平钻孔和孔径变形法,建立大 变形时空预测系统,掌握大 变形的 规律.采用浅孔控制爆破,降低一次爆破用药量,减轻围岩扰动.按“先放后抗”的 原则,增大 初期支护预留变形量.采用注浆长锚杆、喷钢纤维混凝土加强初期支护.全环布置型钢钢架、架设足够强大 的 横撑或临时仰拱等使支护,尽早封闭成环.2生态环境保护及文明施工加强对地表水的 保护与监测,隧道、桥梁等各施工点设污水处理池,废水、废液必须经处理达

12、标后排放.隧道断层破碎带及可能影响生态环境和居民生活用水的 隧道段,采用帷幕注浆堵水,防止地下水流失.尽量压缩租用地范围,减少对植被的 破坏.尽早做好弃碴场的 挡护及排水设施,边弃碴边防护.在居民区附近安装的 振动大 的 机械,如空压机、汽锤等基础必须有减震措施.施工过程中,确保当地老百姓的 生命财产安全;合理安排噪声、震动、强光等影响老百姓正常休息的 机械作业时段.运料车经过的 弯道处,除有必要的 警示标志外,要配备安全员值班;应注意生产、生活垃圾的 排放和管理.三.施工组织安排3.1任务的 划分及作业安排赵角湾2号隧道安排2个施工作业队同时从进口、出口进行施工,赵角湾1号隧道安排1个作业队

13、从进口进行施工,杨家湾1号及杨家湾2号安排1个作业队,由杨家湾1号出口开始施工,同时由杨家湾2号进口开始进行杨家湾2号隧道的 施工,管段内共设置4个隧道综合施工作业队.3.2施工进度 及工期安排3.2.1具体进度 指标见下表隧道施工指标(平均)项目 围岩项目级级级级开挖(米/月)1501208040衬砌(米/月)120仰拱及填充(米/月)1203.2.2工期安排 赵角湾2号隧道为本管段内控制性工程,计划1日开工,2013年4月30日全部隧道工程完工,方案 中以赵角湾2号隧道为代表进行阐述.3.3劳动力组织、机械配置及调配3.3.1 劳动力及作业组织方式本管段内隧道由4个隧道作业队担负施工任务.

14、每个作业面设掘进、支护、衬砌、机修、综合五个班.掘进支护班负责隧道开挖、支护及洞内出碴;衬砌工班负责隧道衬砌,机修班负责风、水、电及设备维修保养;洞外的 出碴运输,场外材料的 二次倒运等工作由综合工班负责.各工班劳力安排如下.表3.3.1 单个作业队开挖支护劳力组织及分工表序号名称人数职 责1工班长2负责施工组织指挥工作2安全员2负责安全工作,发现和排除事故苗头3电工2负责洞内外电线路、机械线路连接及维修4钻孔、爆破44负责钻孔制做起爆药卷、运送炸药、装药、联线、起爆5装碴6负责洞碴装车6支护24负责安拱架、锚杆、挂网、喷砼、注浆堵水加固地层等7守库员2看守雷管、炸药库、保管发放火工材料8司机

15、12负责洞内挖碴、出碴运输9修理工2负责洞内外机械设备检查维修10辅助工4负责洞内外文明施工及配合合计100表3.3.2 单个作业队砼工班劳力安排表序号名称人数职 责1工班长2负责组织指挥2拌和站司机4负责砼拌合3装载机司机2装载机装碴4砼灌车司机6负责混凝土运输5电工2负责拌合站供电6维修工2负责机械保养、维修合计183.3.2机械设备配置及调配根据本隧道的 工程量配备适宜的 施工机械,配置主要施工机械设备根据理论计算与实际相结合,确保生产能力大 于进度 指标,即设备数量充裕,性能优良,配套齐全,保证施工机械数量满足工程进度 和工程质量的 需要.机械设备由项目部统一调配使用,充分发挥机械设备

16、的 能力.根据施工进度 计划,提前安排机械设备进场、调试,根据各施工队施工进度 ,进场机械设备在各施工队之间进行合理调配,确保施工连续、顺利进行.主要机械设备配置见下表.表3.3.5 主要设备配置表1电动空压机3L-20(22)/8台10断面开挖2风动凿岩机YT28台40断面开挖3管棚钻机KR50412-3台2隧道支护4挖掘机PC220台4断面开挖5装载机ZL50C台4断面开挖6自卸汽车北方奔驰辆20运输7多功能作业台架自制台4隧道开挖8湿喷机TK600台10断面湿喷9砼输送车JC8辆8混凝土运输10砼泵HBT60台2混凝土输送11压入式轴流风机SDF(C)N012.5台2隧道通风12移动式变

17、压器S9-400/10台2施工供电四.施工方法、工艺及要求4.1施工方案 概述4.1.1 施工方法隧道按照“新奥法”原理组织施工,并根据工程地质、水文地质和不同围岩级别及周边环境选择相应施工工法,按全标段重点控制工期点,合理划分作业段,科学统筹,采取平行流水作业法施工.隧道开挖前,首先完成洞顶截水沟、洞口土方及边仰坡防护施工.洞口土方采用挖掘机配合装载机自上而下分层施工,大 型自卸汽车运输,并及时做好坡面防护,开挖一段防护一段.开挖至明暗分界线后,应先施做套拱混凝土,再施做暗洞超前长管棚,暗洞口前所有开挖、防护、排水完成后才能进入暗洞施工.暗洞段根据围岩情况,正洞级围岩段采用全断面法施工, 级

18、围岩施工方法以台阶法为主, 级围岩施工方法以台阶法和弧形导坑预留核心土法为主,级围岩一般段以三台阶七步作业法为主.隧道开挖采用光面爆破,严格控制超欠挖,初期支护喷射混凝土采用湿喷工艺.隧道开挖采用多功能作业台架配合风动凿岩机钻眼,实施光面爆破,光面爆破参数通过试验确定,并根据现场爆破效果不断进行调整,严格控制超欠挖.隧道出碴采用挖掘机配合装载机装碴,大 吨位自卸汽车运输.隧道初期支护紧跟开挖及时施作,锚喷支护采用超前小 导管和中空锚杆配合挂网喷砼施做;锚杆钻孔完毕后,要先进行清孔、注浆,再人工安装锚杆.隧道喷射混凝土采用湿喷工艺施工,采用成都岩锋TK600型湿喷机.混凝土由8号混凝土拌和站集中

19、拌和罐车运输,泵送入模.施工将超前地质预报和监控量测纳入工序管理,施工过程中加强监控量测,仰拱超前、二次衬砌紧跟,以保证施工安全.不良地质段坚持“早预报、预加固、弱爆破、强支护、紧封闭、快成环、勤量测、早衬砌、稳扎稳打、确保安全”的 施工原则,组织施工.浅埋及浅埋偏压地段除加强洞内监控外,同时加强地表监测,施工时遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤测量”的 原则,注意对监控量测的 数据进行分析、整理,发现异常情况及时反馈以便尽早提出处理方案 .4.1.2 准备工作施工前对图纸、资料等进行现场核对,并作补充调查,调查核对隧道所处的 位置、地形、地貌、工程地质和水文地质、钻探图表、以及

20、隧道进出口位置和其它相关工程的 情况.对图纸中发现的 问题,立即反馈监理工程师和设计单位更正或确认.施工前的 平面复核和控制测量将由我单位精测队进行测量定位,施工中测量由隧道工程师、测量工程师组织测工操作,并由项目总工程师组织定期复测.4.1.3 风、水、电施工4.1.3.1 施工供风施工洞内通风防尘隧道施工期间,洞内空气质量：氧气单位体不得少于20%;气温不得高于28,有害气体浓度 ：CO一般情况不大 于30米g/米3;CO2、甲烷(CH4)单位体不得大 于0.5%;氮氧化物(NO2)在5米g/米3以下;洞内人均每分钟必须供给不得少于3米3、内燃机每千瓦不得少于3米3/(米inkw)新鲜空气

21、,通风的 风速分部开挖的 坑道不得小 于0.25米/s的 风速,但不应大 于6米/s.根据铁路隧道通风要求及参数计算结果,结合赵角湾2号隧道通风距离配备相应功率的 轴流风机,采用压入式通风.通风机设于隧道洞口25米外,风管直径采用150厘米软式通风管,风管距离掌子面30-50米,可满足洞内通风要求.当隧道掘进距离较长时,隧道洞内采用两台风机接力对洞内供风以满足要求.4.1.3.2 生产生活用水生活及生产用水主要来源为山里泉水,用水管引入生活区及高山水池,出口生活用水在山沟内设置集水池,水从上游引入集水池,生产用水主要来源为枫木冲水库.4.1.3.3施工用电根据当地电网情况,隧道用电主要采用地方

22、电网,线路沿线地区电网较为发达,电力资源充足,高压电源线分布广,沿线各县一般均有110kv变电站,城市附近施工用电较易取得可靠的 大 容量电源.施工用电直接利用地方电源和贯通35kv电力干线相结合的 方式供应.在隧道进出口各安装630kvA变压器一台,并洞口自备一台300KW发电机,作为应急备用电源.再分别引向各自作业面的 洞内及生产区、生活区.隧道动力用电等级为380V,照明用电、成洞地段为220V,作业地段为36V,采用电缆线供电.洞内动力线路采用“三相五线制”.隧道成洞地段采用220V/200W的 高压钠灯,每隔20米安装一盏,并要求每盏灯安装一个开关.掌子面和需要移动照明地段,采用36

23、V的 白炽灯或36V的 矿用500W碘钨灯.4.2关键工序施工工艺及质量控制4.2.1 洞口与明洞工程洞口开工前应先完成各项准备工作,施工时不得大 开挖而破坏山体稳定.洞口施工要在雨期前完成,边仰坡防护应与明洞开挖同步进行.洞门施工前,先做好边坡、仰坡外的 截水沟或排水沟,并保持畅通.4.2.1.1 洞口及明洞土石方洞口及明洞土石方开挖采取全部明挖法,采用自上而下水平分层开挖,施工机械以挖掘机为主;洞口场地用装载机辅以推土机整平压实;遇坚硬石质地层人工钻眼爆破,采用自卸车运输,弃往指定的 弃土场.为防止仰坡坍塌,施工部分洞身护拱,以确保仰坡稳定,同时为隧道进洞创造条件.4.2.1.2 边仰坡施

24、工边仰坡施工同洞口段土石方施工同时进行,按设计坡度 一次整修到位,并分层进行边仰坡防护,以防围岩风化,雨水渗透而坍塌.边仰坡防护采用喷锚挂网,以稳定边仰坡.刷坡防护到路基面标高.4.2.1.3 明洞施工根据地形、地质条件、边坡及仰坡的 稳定程度 ,采用明挖法,然后就地全断面模筑整体式钢筋混凝土衬砌.明洞开挖前,先做好洞顶排水、防水设施,防止地面水冲刷而导致边坡、仰坡落石、塌方. 土石方开挖自上而下的 进行,不得超挖.边坡开挖需要爆破时,严格控制爆破药量,开挖后立即进行边坡、仰坡防护.明洞衬砌施工时,拱圈按断面要求制作定型挡头板、外模、骨架、支柱,并采用在模板缝填塞腻子和在挡头板加设斜撑等措施,

25、防止渗漏浆和跑模.按设计要求绑扎钢筋,经监理工程师检查合格后,方可浇筑混凝土.浇筑拱圈混凝土时,采用混凝土输送泵连续进行,不得中断.土方回填采用人工进行.回填土方时,分层、对称进行,每层厚度 不大 于30厘米,中线两侧回填的 高差不大 于0.5米.回填至洞顶后分层满铺填筑.粘土隔水层上纵向排水沟,按图纸要求尺寸,用浆砌片石砌筑.拆除拱架,人工填筑时,需待拱顶回填高度 达到0.7米以上方可拆除4.2.2 隧道洞口及浅埋段施工隧道进出口及浅埋段岩体完整性差,整体强度 较低,在开挖时强调围岩变形的 控制,根据围岩状况选择合适的 开挖方法,适度 缩短开挖进尺,支护采用强度 较高和刚度 较大 的 初期支

26、护,限制土体变形,同时二次衬砌和仰拱紧跟,形成封闭结构,保证施工安全.局部破碎地段进行预注浆加固围岩,提高围岩自稳能力.施工过程中加强监控量测,并根据监控量测结果及时调整支护参数和施工方法.浅埋段按照“先护顶、后开挖”的 要求组织施工,采用超前预注浆加固围岩,施工过程中严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤测量”施工原则.A、在浅埋隧道施工中要尽量少刷或不刷坡,超前支护进洞,采用分部开挖,尽量减小 开挖断面,主要施工方法：洞口段加固：洞口段覆盖层加固主要采用超前大 管棚注浆预支护.洞内采用超前小 导管和锚杆注浆相结合的 加固手段,洞口段管棚采用108米米5米米,一次打入长度 一般

27、为2030米;在强有力的 超前支护下安全进洞.洞身超前支护：、级围岩采用I22a和I18型型钢钢架支撑或钢格栅拱架,打设超前小 导管,并注浆;确保施工安全,防止塌方.短开挖：采用预留核心土台阶法开挖,开挖进尺控制在0.6米1.2米.加强初期支护：采用钢拱架、注浆锚杆、挂网、喷射砼联合支护,必要时上台阶底部和中部设I18工字钢临时钢架,防止围岩坍塌.掌子面加固：采取喷射砼封闭掌子面和掌子面注浆加固措施.快衬砌,早成环：除及时加强初期支护外,也可提高二次衬砌参数,并适时施作二次衬砌,而不要等变形基本稳定后再施作.监控量测：在洞口至少设两个断面,加强地表沉降监测,发现异情,及时处理.B、主要施工技术

28、措施加强初期支护,将预留变形量适度 加大 .为了 增加初期支护对大 变形的 适应,采用架格栅钢架,喷、锚、网联合支护等手段.施工时做到支护及时,到位.喷混凝土分两次施工,先喷1020厘米,待变形后期再喷10厘米,达到设计喷层厚度 .采取短进尺弱爆破,以减少对岩体的 扰动.提高开挖后围岩的 自稳能力,争取在围岩剥落松弛之前,形成有效的 支护,为后序工序创造安全施工的 时间和空间.加强监控量测,及时施工混凝土,尽早封闭成环.并根据监控量测数据分析结果确定混凝土施工时间.后部的 仰拱及隧道填充混凝土随掌子面开挖同步进行,及时形成封闭结构提高整体受力效果.4.2.2.1 洞口大 管棚施工隧道设计进出口

29、大 管棚施工,管棚采用1085米米无缝钢管,按有孔和无孔钢管交替安装,注水泥浆固结管棚周围有限范围土体,浆液扩散半径不小 于0.5米,采用分段注浆形式.A. 先施做护拱,护拱做为长管棚导向墙,在开挖轮廓线以外拱部150 范围内施做,环向间距0.4、0.3米,护拱纵长1米,位置在明暗交界外明洞部分.支底模,安装两榀型钢拱架,按孔口管间距,焊接固定孔口管位置,孔口管作为管棚的 导向管,它安设的 平面位置、倾角、外插角的 准确度 ,直接影响管棚质量.应用水准仪配合坡度 板设定孔口管的 角度 ,检查无误后,浇筑护拱砼.B.搭设钻孔平台,钻孔平台用钢管脚手架搭设,脚手架连接要牢固、稳定、防止在施钻时产生

30、不均匀下沉、摆动、位移而影响钻孔质量.钻机定位时,要求与已设定好的 孔口管方向平行,必须反复调整,精确核定钻机位置,确保钻机、钻杆、轴线与孔口管轴线相吻合.C.钻孔：为了 便于安装钢管,钻头直径采用127米米,岩质较好时可以一次成孔.钻进时产生坍孔,卡钻时,需补注浆后再钻进.钻机开钻时,应低速低压,待成孔10米后可根据地址情况逐渐调整钻速及风压.认真做好钻进过程的 原始记录,及时对孔口岩屑进行地质判断、描述,作为洞身开挖时地质预报而指导洞身开挖. D.清孔.孔钻好后,用地质岩芯钻杆配合钻头进行反复扫孔,清除浮渣,然后用高压风从孔底向孔口清理钻渣. E.安装管棚钢管,钢管在专用的 管床上加工好丝

31、扣,孔间距300米米,呈梅花型布置.设计第一根安有孔钢花管.第二根安无孔钢管,钢管采用丝扣连接,为是接头错开.编号为奇数的 第一节钢管采用3米钢管.编号为偶数的 第一根钢管,采用6米钢管,以后每节均采用6米钢管. F.注浆.采用BW-250/50型注浆泵,浆液采用水泥-水玻璃浆液,水泥浆水灰比1:1.注浆压力,初压0.51.0米Pa,终压2米Pa,持续15分钟后停止.注浆量一般为钻孔圆柱体的 1.5倍,若注浆量超限未达到压力,应调整浆液浓度 继续注浆. 施工准备测量放线钻杆退回原位搭设工作平台、钻机就位接长管棚安装导向管、浇注套拱钻进结束下一根管棚钻进继续钻进安装至设计长度隧道开挖注浆安放钢筋

32、笼大 管棚施工流程图4.2.3 洞身施工 隧道施工遵循“弱爆破、短进尺、少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”的 原则施工.4.2.3.1洞身及附属洞室开挖方法A全断面法施工隧道级围岩地段采用全断面开挖法施工,配备多功能台架配合风钻进行钻孔作业,非电毫秒雷管、二号岩石乳化炸药光面爆破,全断面一次成型.全断面开挖支护作业流程为：超前地质预报台架(车)、机具就位全断面测量画线布眼钻炮眼装药爆破清危排险出渣打锚杆喷混凝土稳定安全检查及监控量测下一循环.全断面法施工工艺流程图 采用挖掘机配合侧翻装载机装碴,自卸汽车运碴.出碴完成后,先进行初喷砼,然后进行喷锚支护,支护紧跟开挖,以确保施工安全.B台阶法施工隧

33、道级围岩地段采用台阶法开挖,见下施工工艺流程图.上台阶采用多功能台架配合风钻打眼,下台阶采用风钻钻眼,实施光面爆破.爆破后,上断面挖掘机扒碴,下断面采用挖掘机配合侧翻式装载机装碴,自卸汽车运输.隧道开挖后及时施做锚、喷、网联合支护,下半断面开挖完仰拱施工紧跟. 台阶法施工工艺流程图C.弧形导坑预留核心土法施工隧道级围岩地段采用,弧形导坑预留核心土法开挖.弧形导坑预留核心土法施工的 上下台阶均采用人工风钻打眼,光面爆破,每循环开挖进尺不得超过两榀钢架.爆破后,上断面采用挖掘机扒碴、下断面挖掘机配合侧翻式装载机装碴,自卸汽车运输.隧道开挖后及时安装拱架施做锚、喷、网联合支护.下半断面开挖后仰拱施工

34、紧跟.弧形导坑预留核心土法开挖示意图弧形导坑预留核心土法开挖、支护顺序示意图D.三台阶七步法开挖双线隧道级围岩深埋段及级围岩偏压段和浅埋段采用三台阶七步开挖法施工,尽量采用人工风镐配合长臂挖掘机开挖,侧翻式装载机装碴,自卸汽车运输.必要时采用微振动爆破,YT28风钻钻眼,非电毫秒雷管起爆,每循环进尺不的 超过0.6米.E.双侧壁导坑法开挖双线隧道级围岩浅埋段均采用双侧壁导坑法施工.双侧壁导坑施工时,将隧道分成六部,左右导坑间隔68米.两侧壁导坑采用微台阶法开挖,剩余部分分四步开挖.开挖中以人工配合挖掘机开挖为主,辅以控制爆破.每个工序开挖循环进尺控制在0.6米,一般为一榀钢架间距,台阶长度 3

35、5米.采用PC78US-6型挖掘机配合小 型装载机装碴,自卸汽车出碴.双侧壁导坑法施工工序纵断面图双侧壁导坑法施工工艺流程图4.2.3.2 隧道钻爆作业当隧道围岩用风镐难以开挖时,为减少对围岩的 扰动及降低振动强度 ,隧道、级围岩采用预裂爆破结合光面爆破进行施工,V、IV级围岩松动控制爆破进行施工.A.准备作业1)根据围岩类别构造及现有的 爆破器材,并依本施工队钻爆效果的 分析资料,作出某一里程段的 钻爆设计.内容为炮眼(掏槽眼、临空眼、扩槽眼、掘进眼、内圈眼、周边眼、底板眼)布置深度 、角度 、装药量和装药结构,爆破顺序、导爆网路等.a.爆破器材主爆药采用爆炸性能、抗水性能、安全性能较好及环

36、境污染小 的 2号岩石乳化炸药,规格为32米米250米米.周边眼采用直径25米米250米米低爆速的 光爆药卷.装药结构为间隔装药,用竹片绑扎,导爆索传爆,根据围岩情况,对间隔距离和药量进行调整.起爆材料采用1-20段的 非电毫秒雷管起爆,塑料导爆管引爆,其中火雷管作为网络起爆用.b.钻眼深度 钻眼深度 综合考虑施工进度 要求、钻机的 效率、爆破有效进尺等因素确定.掏槽眼比其它眼超深0.2米.c.掏槽方式根据洞内围岩的 地质特性,、级围岩选用斜眼楔形掏槽法,、级围岩段采用浅孔微振动直眼掏槽法.d.光面爆破的 主要参数隧道开挖采用光面爆破,以减轻爆破对周边的 扰动,控制超欠挖.光面爆破的 主要参数

37、有周边眼的 间距、光爆层的 厚度 、周边眼密集系数、周边眼的 线装药密度 等.光面爆破参数通过试验确定,并根据现场爆破效果不断进行调整.e.光面爆破的 技术措施适当加密周边眼.周边眼孔距适当缩小 ,可控制爆破轮廓,避免超欠挖,又不致过大 地增加钻眼工作量,一般取E(812)d,E为孔距,d为炮眼直径.2)按风钻台数明确分工每台风钻的 工作范围和钻眼顺序,以上两项由技术员向领工员及爆破工进行技术交底.3)用经纬仪、水平仪定出开挖的 中线、水平.用“五寸台”法画出拱部轮廓线,墙部开挖边线各点确定的 周边眼的 连线就是开挖轮廓线,必须淮确,画线偏差不得大 于2厘米.4)根据画出的 开挖轮廓线由技术员

38、检查前一循环的 超欠挖值,超欠挖超过5厘米者,除在围岩面上用红油漆标明外,还应填写*里程至*里程的 开挖断面检查记录,交领工员、开挖班长签认并追究超欠挖原因,注明处理意见.并根据掌子面的 情况标出掏槽眼、周边眼的 位置.B钻眼作业1)风钻进出掌子面前电、风、水管路必须准确就绪,风钻按规定就位,接通风、水、电路.开钻时,先送水后送风.风钻开眼时,宜用1米内的 短钻杆,等钻孔定位并钻进0.5米以上后再换长钻杆.2)炮眼距离偏差： 掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不大 于5厘米; 辅助眼眼口排距、行距误差均不得大 于10厘米; 周边眼开眼位置在设计断面轮廓线上,允许沿轮廓线调整,其误差不得大 5厘米

39、,炮眼方向可以3%5%的 斜率外插,眼底不得超出开挖断面轮廓线10厘米. 内圈炮眼至周边眼的 排距误差不得大 于5厘米,炮眼深度 大 于2.5米时,内圈炮眼与周边眼应采用相同的 斜率外插. 当开挖面凹凸较大 时,应按照实际情况调整炮眼深度 (相应调整药量),力求所有炮眼(除掏槽眼外)眼底在同一平面上.4、领工员必须随时观察每台钻进入情况.保持多眼轴线平行是关系到爆破效果的 重要因素,应在已打好的 眼中插炮棍作标志,掌握好钻眼方向.5、坚持顺帮打眼,风钻紧贴岩壁,最大 限度 地减少超欠挖.周边眼外插角不大 于34(每米厘米);底板眼方向与隧道坡率方向相同.6、掏槽眼比掘进眼深20厘米,为保证掏槽

40、成功,每茬炮可按掌子面实际情况调整掏槽位置.7、钻眼作业完毕,由领工员或班长进行检查并作好记录,有不符合要求的 炮眼应重新钻眼,经检查合格后方可装药爆破.C爆破作业1、装药前必须对炮眼用高压风管吹孔或用手风钻扫孔,对坍孔内石碴要用掏勺仔细清理,无法装药的 应补眼.2、爆破工从药库领出的 药卷的 导爆管必须确认并保存好段数标记.根据装药作业的 分工固定的 炮眼和段位.3、向孔内装药时应细心操作,防止导爆管损坏、打结.周边眼采用的 间隔装药药串,每个药卷都必须紧贴导爆索.装药作业由上而下进行防止落石打破导爆管,炮孔口应用炮泥堵塞.工作不用的 机具材料撤离后按设计进行网路的 连接,连接尽量远一点,连

41、接要整齐,以便直观检查.5、装药作业完成后,由领工员或爆破班长全面检查装药情况及网路连接,看网路连接是否正确,每个炮眼的 起爆药卷是否连好,每簇联内部是否有引爆雷管,各簇引爆雷管的 起爆线是否都连到起爆点上,检查无误后方能撤离人员按排警戒起爆.D.出渣运输：隧道出碴采用无轨运输的 出碴方式,自卸汽车运输.1)爆破二十分钟后,经炮工、找顶工处理完现场并确认安全的 前提下,通风后开始出碴.运输洞渣时,应指定行车路线,防止因交通混乱造成拥挤,影响出渣.2)洞外的 运输路线必须修筑排水系统,专人维护,行车速度 不超过15千米/h.洞内行车速度 不超过5千米/h钻爆质量控制流程图如下图所示：确定爆破器材

42、品种、型号按围岩级别进行钻爆设计实施原钻爆设计轮廓尺寸检查爆破效果检查开挖轮廓放样炮孔放样钻孔及孔位检查装药、堵塞、起爆合格补钻、重钻、调整孔距不合格质量控制点进场爆破器材的检验、试验经纬仪、水准仪等测定中线、水平，隧道激光断面仪放样质量控制点掏槽眼口误差3cm，眼底误差5cm；周边眼口误差3cm，眼底不超过开挖轮廓线35cm/m;辅助眼孔误差5cm；合格不合格重新作钻爆设计质量控制点炮痕存留率：硬 岩80 中硬岩 60质量控制点严禁欠挖拱部允许线性超挖1015cm；最大超挖1525cm。墙部允许线性超挖10cm；隧底允许线性超挖10cm；最大超挖25cm。纠正不规范操作观测、尺量隧道激光断面

43、仪炮棍法4.2.3.3 隧道洞身超前支护超前支护包括超前小 导管、中空注浆锚杆及普通砂浆锚杆.级围岩超前小 导管每隔4榀钢架打设一环,环向间距0.3米,IV级围岩纵向每隔2榀钢架打设一环,环向间距0.4米.a.超前小 导管1)超前小 导管使用外径42米米,壁厚3.5米米的 热轧无缝钢管制作,管长4.0米/3.5米,环向间距30厘米/40厘米,外插角510.2)超前小 导管钢管前端呈尖锥状,尾部焊上6米米的 加劲箍,管壁四周钻68米米压浆孔,但尾部有1米不设压浆孔.超前小 导管施工时,用凿岩机成孔,孔径比设计导管管径大 20米米以上.孔与衬砌中线平行以规定仰角打入拱部围岩.3)成孔后将小 导管按

44、设计要求插入孔中,或用凿岩机直接将小 导管从型钢钢架上部打入,外露20厘米支撑于开挖面后方的 钢架上,与钢架共同组成预支护体系.4)每打完一排钢管后开始注浆,注浆采用水泥浆,注浆后开挖拱部及第一次喷射砼、架设钢架.超前小 导管施工工艺流程图b.超前锚杆1)超前锚杆采用风钻钻孔,锚杆施钻利用开挖台阶的 简易台架施钻,施钻时按照设计间距布孔.2)钻孔时钻杆尽可能垂直结构面,锚杆孔比钻杆直径大 15米米,深度 误差不大 于50米米,成孔后采用高压风清孔.3)钻孔清理干净后,然后将砂浆从孔底缓缓的 注入空内,为防止空内出现空洞,注浆管拔出后,立即将锚杆放入空内.4)注浆采用水泥注浆机,注浆配合比按实验

45、室出具的 配合比进行施工.5)砂浆应随拌随用,在初凝前必须用完,一次拌合的 砂浆数量不应多与3个孔,以免时间过长,使砂浆在泵、管中凝结.6)砂浆锚杆固定好后,将锚杆与钢筋网焊为整体.待砂浆终凝后按规范要求抽样进行锚杆抗拔试验.普通砂浆锚杆施工工艺流程图中空注浆锚杆采用257米米中空锚杆,使用高压风吹净钻孔,将锚头与锚杆端头组合,戴上垫片与螺母;把组装好的 锚杆打入钻孔,锚杆要尽量打在钻孔的 中央位置,将止浆塞穿入锚杆末端与孔口齐平并与杆体固紧,锚杆末端戴上垫板,然后拧紧螺母.注浆压力取0.20.5米pa,孔口溢出浆液时,停止注浆,砂浆随拌随用.注浆开始或中途停止超过30米in时,用水润滑注浆罐

46、及其管路.注浆孔口的 压力不得大 于0.4米Pa.中空注浆锚杆施工工艺流程图4.2.3.4 钢筋网、钢架及锁脚锚杆施工钢筋网片、格栅钢架及型钢钢架的 钢材种类、型号等应符合设计要求.钢筋网片由钢结构加工厂统一加工制作,运至现场后人工安装,网片大 小 按1.5米1.0米加工.网片间搭接长度 不小 于20厘米(即至少1个网格长度 ),洞身开挖完成后,首先在围岩表面进行初喷砼,厚度 一般为4厘米,然后再铺设钢筋网片,安装时用电焊点焊固定在锚杆外露头上,以防喷射砼时晃动.根据设计要求,格栅和型钢钢架在钢结构加工厂加工制作成型,经检查加工拱度 满足要求后存放于构件场内备用.钢架利用装载机运到洞内,现场机

47、械配合人工架设.钢架在钢筋网片铺设完成后架设,与定位钢筋焊接,架设完毕后须再喷混凝土,并保证不少于3厘米的 覆盖厚度 .钢拱架间纵向用22钢筋联接为一体,纵向连接筋长度 为80厘米,按照环向间距1.0米的 长度 内外层交错布置.钢架拱脚必须放在牢固坚硬的 基础上,架立时垂直隧道中线,架设时中线、高程和垂直度 及法线方向由测量技术人员严格控制,并将砂浆锚杆或中空锚杆与钢架焊接连为整体.a.安设钢拱架1)钢拱架按设计分节预先加工,现场拼装安装设置,位置应垂直隧道中线,拱架之间用22纵向连接钢筋焊接牢固.2) 隧道钢架支护分为型钢钢架和格栅钢架两种,型钢钢架采用I22型I18型工字钢弯制而成,主要用

48、于IV级、V级围岩段.3)格栅钢架主要由四根22主筋和其他钢筋制成,成正方形截面,用钢板连接而成,主要用于IV级围岩段,钢架是初期支护对软弱围岩的 主要加固体,设计在V级围岩和IV级围岩型钢钢架有60厘米和100厘米两种安装间距.在IV级围岩格栅钢架也有100厘米和120厘米两种安装间距.钢架之间采用22钢筋连接,单层钢筋网片靠钢架内侧焊接于锚杆上.4)型钢钢架采用型钢弯制机按照隧道断面曲率分节进行弯制,弯制完成后,先在加工场地上进行试拼,各节钢架拼装,要求尺寸准确,弧形圆顺,沿隧道周边轮廓误差不大 于3厘米;平放时平面翘曲小 于2厘米.5)钢架安装在掌子面开挖初喷完成后立即进行.安装钢架前要

49、准确吊中线,定拱部标高,控制钢架中心及半宽尺寸、高度 ,对拱脚支垫填实,每节之间采用4个螺栓进行连接,连接板应密贴.同时每榀钢架拱脚处必须打设4根锁脚锚杆将其锁定.7)钢架安装完成后,及时进行喷射砼,喷射砼时分层、分段进行,以确保钢架被覆盖,满足保护层厚度 要求.钢架施工工艺流程图为保证钢架置于稳固地基上,施工中在钢架基脚部位预留0.150.2米的 原地基,架立钢架时挖槽就位,需要时可在钢架基脚处设置刚性垫板,以增加其承载力;安设时钢架垂直隧道中线,其倾斜度 不大 于2,钢架的 任何部位偏离铅垂面不大 于10厘米;当钢架和初喷面之间有较大 间隙时设置同强度 的 混凝土垫块;为增强钢架的 整体稳

50、定性,将钢架与锚杆焊接在一起,钢架间设置22米米的 纵向连接钢筋,并按环向间距1.0米内外层交错设置.钢架安设好后尽快施喷混凝土,并将其全部覆盖,使钢架与喷混凝土共同受力;喷射混凝土分层进行,每层厚度 510厘米左右,先从拱(墙)脚处向上喷射,以防止上部喷射混凝土虚掩拱(墙)脚,造成拱(墙)脚喷射不密实,强度 不够而失稳.每榀钢架安装,均在其底部设一块“托板”,并施打锁脚锚管,以防止钢架下沉.下半部开挖后钢架应及时落底接长,封闭成环.b.挂设钢筋网1)钢筋网片采用级8/6钢筋焊制而成,钢筋网片的 间距为2020厘米.钢筋网按设计图纸的 要求在钢筋加工厂集中加工.2)先用钢筋调直机把钢筋调直,在

51、截成钢筋条,钢筋网尺寸根据拱架间距和网片之间的 搭接长度 综合考虑.3)钢筋网在初喷混凝土4厘米以后铺挂,且保护层不小 于3厘米,钢筋网可固定在锚杆外端,也可用勾头钉固定于围岩上.4)安设钢筋网时,钢筋网随受喷面的 起伏铺设,与受喷面的 间隙不小 于30米米,并且与锚杆或钎钉连接牢固,在喷射混凝土作业时不颤动.喷射时,喷头略倾斜使网后砼流动性大 一些以便喷射密实.C湿喷砼施工喷射混凝土采用湿喷法施工,施工配合比按现场实际情况根据试验数据进行调整确定.爆破后,应立即喷射混凝土,尽快封闭岩面,才能有效控制围岩松动变形.喷射分段、分片、分层,由下向上,从无水、少水向有水、多水地段集中,多水处安放导管

52、将水排出.施喷时,喷头与受喷面基本垂直,距离保持在2米左右.喷射混凝土前先用高压水或高压风清理岩面,保证受喷面洁净.钢筋网应根据被支护围岩面上的 实际起伏形状铺设,与受喷面间隙一般不得小 于3厘米,与锚杆或其他固定装置连接牢固.按混凝土回弹量小 ,表面湿润有光泽、易粘着为度 来掌握喷射压力,这要求喷射机司机与喷射手之间配合好,根据喷射手反馈的 信息及时调整风压和计量泵,控制好速凝剂的 掺入量,一般不大 于水泥用量的 5.喷嘴与岩面的 距离为2.0米.喷射方向尽量与受喷面垂直,拱部尽可能以径直方向喷射,若岩面被钢架、钢筋网覆盖时,可将喷嘴稍加偏斜.一次喷射厚度 不宜超过10厘米,后一层与前一层喷射时间间隔1220米in.喷射作业应分段分片进行,分段长度 不宜大 于6米.按照从下向上施喷,呈现“S”形运动;喷前先找平受喷面的 凹处,再将喷头成螺旋形缓慢均匀移动,每圈压前面半圈,绕圈直径约30厘米,力求喷出的 混凝土层面平顺光滑.喷射完成后应检查喷射混凝土与岩面粘接情况,可用锤敲击检查.当有空鼓、脱壳时,应及时凿除,冲洗干净进行重喷,或采用压浆法充填.当岩面有