隧道辅助坑道专项施工方案陕西.doc

新建铁路西成客运专线西安至江油段（陕西境内）xczq-8标段房家湾隧道辅助坑道专项施工方案（1#横洞洞口工程）编制： 审核： 审准： 批准： 中铁*局西成客专8标 二一三年四月目 录一、编制依据2二、编制范围2三、工程概况及主要工程数量2四、总体施工方案5五、进洞专项方案11六、施工保证措施33七、附表42附件： 1、房家湾隧道1#横洞工区总体平面布置图2、房家湾隧道1#横洞总体施工形象进度图3、房家湾隧道1#横洞总体施工进度计划图（横道图）4、房家湾隧道1#横洞总体施工进度计划图（网络图）5、施工主要机械设备配备计划表6、房家湾隧道1#横洞总体进度计划表7、劳动力总体计划表8、工程数量完成计划表房家湾隧道1#横洞进洞施工方案一、 编制依据房家湾隧道设计图纸及相关隧参图：西成客专施隧23西成客专施隧参101西成客专施隧参102西成客专施隧参103西成客专施隧参104西成客专施隧参105西成客专施隧参106西成客专施隧参107西成客专施隧参108铁路综合接地系统：通号（2009）9301高速铁路隧道工程施工质量验收标准铁道部（tb 10753-2010）高速铁路隧道工程施工技术指南铁建设【2010】241号西成公司标准化管理手册二、编制范围适用于房家湾隧道1#横洞洞口工程及进洞施工三、工程概况及主要工程数量（一）隧道概况房家湾隧道位于勉县境内，为大巴山低中山区，通过地区大部分山势陡峻，隧道范围地表高程一般为6301300m。总体地形北高南低，地形陡峻，沟壑交织，沟谷多呈狭窄的v型。隧道进口位于小河庙村对面、养家河左岸，出口位于漆坝乡大湾村。隧道起讫里程dgk281+147dgk289+708，全长8561m，为双线隧道。dgk286+028.206dgk286+961位于半径r-10000m的左偏曲线上，其余段落位于直线上，隧道洞身最大埋深444m，隧道纵坡依次为-3.00/103m、25.00/5711m。隧道采用进口横洞和1#横洞辅助施工，进洞里程分别为dgk 281+302、dgk284+752，横洞长度分别为147m、794m。我工区承建的隧道里程为dgk283+911dgk286+961，施工长度3050m。1、1#横洞工程概况房家湾隧道1#横洞正线施工范围全部位于直线段，隧道正线纵坡采用单面上坡，坡度为25。隧道内设置设置双侧水沟和中心水沟，双侧电缆槽，电力电缆槽位于边墙侧，通信信号电缆位于道床侧。隧道左、右两侧综合洞室内预留余长电缆腔，沿隧道两侧交错布置。2、 自然及地质条件a、水文地质房家湾隧道进口为养家河，出口为大湾沟，皆为常年流水，水量丰富，且雨季水量增加显著。隧道顶部及附近较大的沟谷有茶叶沟、中沟、小河、界牌沟等，其中1#横洞工区所在地茶叶沟流域面积3.36km2，流量518.4m3/d。隧址区地下水的形成、分布受地形地貌、岩性、构造、植被、降水量等多种因素控制和影响。特别是在构造、岩溶作用下，岩溶发育带、断层破碎带、岩性接触带、节理密集带等，为地下水储存和运移创造了良好的地质条件。地下水赋存类型主要有碳酸盐岩岩溶裂隙水和碎屑岩类裂隙孔隙水。区内地下水的补给来源主要是大气降水，次为地表水地表水。地下水的径流状态主要受地形地势的控制，一般由分水岭向河谷方向运移，即沿山坡向就近沟谷排泄，基本与地表水流方向一致，径流排泄是地下水的主要排泄方式。隧道通过地段的地表水及地下水呈弱碱性，地表水水质良好，对圬工无化学侵蚀性。 b、气象条件所经区域属北亚热带湿润季风气候，温和湿润，四季分明，雨量充沛。年平均气温14.3，极端最高气温38，极端最低气温-10.2，最冷月平均气温2.7。年平均降雨量为793.6mm，年平均蒸发量1240.2mm，最大风速17.9m/s，风向ssw,最大积雪厚度4cm；土壤最大冻结深度8cm。（二）主要工程数量1#横洞工区施工里程为dgk283+911dgk286+961，施工长度3050m，其中反坡施工841m，顺坡2209m。隧道围岩类别划分详见表1-1，主要工程数量详见表1-2表1-1 房家湾隧道1#横洞围岩类别划分表序号 里程 围岩级别长度（m）正洞dgk283+911dgk286+9611dgk283+911dgk284+0851742dgk284+085dgk284+4053203dgk284+405dgk284+7373324dgk284+737dgk284+767305dgk284+767dgk284+845786dgk284+845dgk285+1453007dgk285+145dgk285+7756308dgk285+775dgk285+9752009dgk285+975dgk286+44547010dgk286+445dgk286+82538011dgk286+825dgk286+9611361#横洞1横0+03横1+421392横1+42横2+37953横2+37横2+67304横2+67横4+571905横4+57横4+87306横4+87横5+17307横5+17横5+47308横5+47横5+97509横5+97横7+2512810横7+25横7+674211横7+67横7+9730表1-2房家湾隧道1#横洞工程数量表序号项目单位数量备注一隧道正洞开挖立方米413574二隧道正洞洞身衬砌含横洞1二衬砼m3328792仰拱砼m3173993仰拱填充m3274504二衬钢筋t8965防水板m2956396止水带m421397塑料排水管m232788水沟电缆槽m38-1水沟电缆槽m368328-2预制盖板m34638-3安装盖板m3463三隧道正洞洞身支护含横洞1型钢钢架t5292格栅钢架t9384砂浆锚杆t1535中空锚杆m1046636钢筋网片t1709108mm管棚m10超前小导管m7899511注水泥浆m3184212喷射砼m321855四横洞1隧道横洞开挖立方米27688四、总体施工方案（一）、房家湾隧道总体施工方案1隧道开挖的基本原则是在保证围岩稳定，或减少对围岩扰动的前提条件下，选择恰当的开挖方法或掘进方式，并尽量提高掘进速度。在施工中要坚持先探后挖的施工原则，将超前地质预报纳入施工循环，不探明前方地质不能开挖。在不良地质地段，隧道主要施工顺序是：超前地质预报超前支护开挖初期支护仰拱开挖及浇筑砼铺设防水板拱墙二次衬砌。2隧道综合采用掌子面地质素描、tsp-203地震波探测系统、超前水平钻孔、地质雷达、红外线探测等技术进行超前地质预报。3监控量测在隧道施工过程中为初期支护和二次衬砌设计参数的调整提供依据，是确保施工及结构安全、指导施工顺序、便利施工管理的重要手段。利用已经得到的现场量测信息，进行反分析计算，提供出开挖工作面附近已经开挖地段和尚未开挖地段的地应力大小、方向和围岩的物性等指标，预测开挖工作面前某范围内的未来动态，以便提前采取工程措施，验证设计参数和施工方法。根据开挖面的状况，拱顶下沉、水平位移量大小和变化速率，综合判定围岩和支护结构的稳定性，并及时反馈于设计和施工。4在隧道施工组织中，组织大型机械化施工，采用无轨运输出碴方式，实施钻爆、装运、支护、衬砌四条主要机械化作业线，以保证砼内实外美为第一要务，进而实现隧道工程的安全、质量和工期目标。5隧道工程根据工程分布及工程量的大小，以便于管理和方便施工的原则正线划分成2个独立的施工单元，各施工单元由独立的隧道作业班组组织施工。前期横洞施工为一个施工单元。（一）工程施工组织机构及施工作业班组分布部署情况房家湾隧道施工组织机构图（二） 劳力、机具设备配置按照总工程量和总工期，计算平均日进度后依据定额测算，并考虑隧道施工昼夜连续不间断的特点，按照1-3班制配置，确定各工班作业人员数量：开挖班60人、出碴班11人、支护班51人、加工班13人、二衬班50人、风水电班12人、水沟班18人、拌和站20人，共计235人。各工班按照需求配置技术工人（职业工种和特殊工种）142人、普工68人、驾驶司机26人。主要机具设备配置：主要施工机械设备根据工期、施工队配备及承担施工任务配置，有挖机2台，装载机3台，湿喷机8台，出渣车10辆，砼运输车6辆，空压机6台。（三） 施工便道、施工用电、施工用水拓宽借用既有四平村道至洞口,交通较为便利。施工用电采用永临结合电网高压电为主，自发电为辅。施工用水采用自打井方式解决，高位水池（可存水120m3）设在洞口右后方的山坡上，安全可靠。（四） 施工测量与实验1、隧道测量为确保隧道的贯通精度，组织具有丰富现场施工经验的技术人员和测量工程师、测量技工上场进行控制测量、日常施工测量，配备性能稳定、精度满足本隧道需求的整套测量仪器，本着严谨、求精的科学态度，圆满完成该工程的测量任务。施工前已由设计院和业主技术部门进行现场控制桩点交接，办理相关手续。开工前组织测量人员对交接的gps控制网点和水准基点进行复测，复核控制点的坐标和水准基点高程的精度，测量结果经过平差后与所交的控制点结果进行对比，符合规范要求。2、隧道监控量测本隧道的监控量测主要以围岩与支护状态观察、拱顶下沉、周边位移及收敛以及浅埋段的地表下沉为主测项目，为确保隧道施工顺利进行，及时掌握围岩和支护在施工中的力学动态及稳定程度，保障施工安全；为评价和修改初期支护参数、力学分析提供信息依据，结合隧道具体条件根据规范开展监控量测。隧道现场监控量测成立专门量测小组，由测量班长负责具体实施。施工班组另有两个专人配合,量测组负责测点的埋设、日常量测、数据处理和仪器保养维修、数据处理后发现异常马上向工程部长和总工汇报。现场监控量测要按量测计划认真组织实施，并将有关量测信息反馈给设计和咨询。测得的数据尽可能在现场整理分析，尽快提交工程部、总工决策，以此修改设计，调整支护参数，合理安排施工进度。量测数据再准确，错过工程施工的最佳时机，其对施工的指导作用将荡然无存。从某种意义上说量测成果提交的及时性比单纯增加量测次数更为重要。由于现场量测与隧道施工作业易发生干扰，因此量测工作与施工作业必须紧密配合、相互支持，施工要为量测创造条件提供方便。施工班组不得以任何理由中断量测，并要防止因抢工期、抢工程进度忽视量测工作，而危及施工安全。在施工过程中，各预埋测点应牢固可靠，易于识别，并要妥善保护，避免因施工造成人为破坏，以确保现场量测工作顺利进行。3、施工试验施工试验是质量控制的关键环节。为了保证试验工作顺利的进行，分部建立了专门的工地试验室，配备了能满足工地试验所需的试验设备。益的干扰，不得迁就委托单位无理要求而作弊。对工程各项试验项目必须与监理单位进行见证取样，同时实行见证试验。坚持科学态度，严格遵守试验规程和技术标准，不得弄虚作假，实事求是填写试验记录和检测报告；各种记录和报告字迹清楚，书写正确，签字手续完善。凡计量试验设备，必须依照设备检定证书上的时间定期送检。所有计量设备必须在到期前三个月申请送检，超期未检定的设备立即停用，对已检定的设备采用统一的绿、黄、红三种标志进行管理。报废和停用的计量设备由兼职计量员统一上报，并按有关规定实施。（五）内业资料内业资料管理是施工技术管理的一项基础工作，纵向贯穿于施工全过程，横向融入施工管理的各个方面。完整、准确的技术资料是合理组织施工、编制竣工文件和施工技术总结的重要依据。工区工程管理部主管工程师负责现场技术资料的编制、收集、整理工作，工区工程管理部负责实施性施工组织设计及特殊过程作业指导的编制工作，参与施工技术交底；负责竣工文件的编制、移交工作；对项目施工技术资料的编制、整理、收集、管理进行严格把关，确保准确无误。工区工程管理部主管工程师及安质部、计划、试验站、保障部（物资、设备）等部门负责向项目工程管理部及时提供纳入竣工文件的相关资料。（六）施工工序级围岩双线隧道和、级围岩辅助坑道（1#横洞）单线隧道采用短台阶法施工。台阶法开挖施工工艺流程见下图超前支护施工上台阶开挖上台阶支护下台阶开挖下台阶支护监控量测数据处理信息反馈仰拱开挖浇注防水层施工衬砌施工1.锚杆准备2钢筋网准备3.钢架准备4.喷砼准备台阶法开挖施工工艺流程框图施工工序台阶法开挖施工工序见下图上台阶开挖喷锚支护下台阶开挖喷锚支护58m 1520m 2530m仰拱开挖掌子面下台阶开挖断面上台阶开挖断面初期支护二次衬砌隧道正洞iii级围岩地段开挖施工程序示意图级围岩双线隧道及横洞级、级隧道台阶法施工步骤级围岩双线隧道及横洞级、级隧道台阶法施工步骤见下图步骤示意图说明第一步钻眼爆破，台阶法开挖。根据地质情况，必要时先施作拱部超前小导管，然后开挖1部土石方，及时施作初喷4cm厚喷射砼，再在拱部打眼施作25中空注浆锚杆并按要求完成其注浆；再挖槽安装格栅钢架；再在拱部挂钢筋网，最后复喷砼至设计厚度，上断面每循环进尺为.5m第二步钻眼爆破，台阶法开挖。待1部进尺5-8m后，及时开挖2部土石方，并及时施作初喷4cm厚喷射砼，然后在拱墙按打眼安装22砂浆锚杆；再挖槽接长格栅钢架；再在拱墙、仰拱挂钢筋网；最后复喷砼至设计厚度，下断面开挖距上断面掌子面保持在5-8m第三步仰拱、结构防水及二次衬砌：初期支护完成后，可根据实际情况安排施工仰拱，仰拱完成后按要求施作结构防水设施，主要是铺设eva防水板、横纵软式透水盲管、安装施工缝止水带，待结构防水设施安装完成后绑扎二衬钢筋、液压衬砌台车就位进行二衬砼浇筑第四步仰拱填充：在二衬及仰拱完成后，且对洞内其他工序施工影响不大的情况下，及时进行仰拱填充，仰拱填充砼强度较低时，在其上架设移动栈桥，以便洞内掌子面的出碴车通过第五步水沟电缆槽：待洞内其他土建工程完成后，及时施作水沟电缆槽，采用隧道全长连续施作，以利控制其线型和几何尺寸施工工艺施工准备超前地质预报，测量放样超前支护，围岩加固开挖上台阶并施工上台阶初期支护开挖中台阶并施工中台阶初期支护开挖下台阶并施工初期支护，浇筑仰拱监控量测二次衬砌加强支护开挖下一循环合格不合格施工方法(1)利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护。开挖上台阶并施作上台阶初期支护（即初喷4cm厚砼，铺设钢筋网片，架立工字钢架，并打设体统锚杆、砂浆锚杆及锁脚锚管，报验合格复喷混凝土至设计厚度）。(2)滞后于上台阶一段距离，开挖中台阶并施作中台阶支护（同上台阶）。(3)滞后于中台阶一段距离后，开挖下台阶并施作初期支护（同上中台阶）。(4)开挖并施作仰拱及仰拱填充(分开施作)。(5)根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，施工二次衬砌技术措施（1） 根据围岩条件和施工机械配备情况合理确定台阶长度、台阶高度及台阶数量，其各部形状应有利于保持围岩稳定的前提下尽量采用机械作业。（2）当围岩自稳能力较好，隧道开挖跨度不大时，为方便作业，台阶长度宜控制在58m内。（3）上断面使用钢架时，可采用扩大拱脚和施做锁脚锚杆等措施，防止拱部下沉变形。上下断面钢架连接应平衡，螺栓连接牢固。（4） 围岩整体性较差时，施工中应采取措施减少下部开挖对上部围岩和支护的扰动，下部断面应跳槽开挖，且应在上部混凝土达到一定强度后开挖。（5） 当围岩不稳定时，每循环进尺级不超过1.5m,、级超过1.0m，落底后立即施做初支。（）仰拱应及时施做，是支护尽早闭合成环。五、 辅助坑道（1#横洞洞口工程）专项施工方案（一） 边仰坡开挖及加固隧道开挖前，首先完成洞口截水沟、洞口土方及边仰坡防护施工。洞口边仰坡开挖边坡为1：1，自上而下分层开挖，分层高度不大于5m，并及时做好坡面防护，开挖一段防护一段。边仰坡防护采用挂网锚喷法，钢筋网为82020cm，锚杆采用22砂浆锚杆，长度3m，1.0m1.0m梅花形布置。喷射混凝土厚度15cm，混凝土强度等级为c25。在边仰坡开挖完成后，先喷射4cm厚混凝土封闭岩面，然后打设锚杆、挂钢筋网，对初喷岩面进行清理后复喷至设计厚度。土方采用挖掘机配合装载机施工，大型自卸汽车运输。1、施工程序与工艺流程洞口段施工工艺流程处理危石、地表清理洞口截排水系统施工处理分层开挖支护质量检查不合格预支护按正常工序进洞施工安装进洞钢架或套模施工准备按设计进行地表预加固喷锚支护边仰坡结束2、洞门施工工艺流程房家湾隧道1#横洞洞门采用端墙式洞门，施工工艺流程如下：（二）施工要求1、施工准备洞口施工前应清理洞顶坡面，做好地表排水，封闭洞顶地表裂隙，夯填整平洞顶低洼、孔洞等。当洞口山坡局部土石失稳时，应结合现场实际情况，采取清刷、支挡等有效防护措施。洞口段要做好良好的排水系统，以确保边仰坡及隧道的安全，洞口有沟渠等通过时，应采取引排和防渗、防冲淤等措施。2、洞口段开挖及防护要求 洞口段工程应结合场地布置统筹规划、及早完成，施工期尽量避开雨季及严寒季节。 洞口段施工注意事项：（1）洞口段开挖前应首先清除洞口开挖范围内的树木、杂草和树根，检查边、仰坡以上的山坡稳定情况，清除悬石、处理危石、做好有效防护。 （2）洞口段施工期间实施不间断监测和防护。（3）洞口段边、仰坡防护应符合设计要求和环境保护、水土保持的有关规定。（4）洞口段开挖至隧底高程后，应及时施作排水侧沟及出水口，并与洞外排水系统协调连通。（5）施工便道的引入和施工场地的平整应尽量减少对原地貌的破坏和对洞口岩体稳定的影响。 3、洞口段开挖洞口土方采用机械施工时，边、仰坡应预留约30cm的整修层，用人工刷坡并及时夯实整平成型，防止超挖，保证边、仰坡平顺，坡率符合设计要求。 洞口土石方自上而下分层开挖，严禁掏底开挖或上下重叠开挖，结合正洞开挖方法，预留进洞台阶，形成进洞面（洞脸）及边、仰坡，边、仰坡防护和处理措施应同时考虑防止洞口段产生整体滑动。洞口石方开挖采用浅孔小台阶爆破，严禁采用洞室爆破，边、仰坡开挖应采用松动控制爆破并预留光爆层，光面爆破成型。施工中应按批准的爆破施工设计方案组织施工， 严禁超量装药。爆破后，应及时清除松动石块。（4）开挖后坡面应稳定、平整、美观。（5）当洞口段可能出现地层滑坡、崩塌时，提前采取相应的工程防护措施，并应适当放缓坡率，保证施工人员的安全和边、仰坡的稳定。4、隧道施工前，洞顶地表水的处理 洞顶边、仰坡周围的排水系统宜在雨季及边、仰坡开挖前完成。结合现场地形，洞口边、仰坡应及早做好坡面防护，确保洞口稳定。洞口开挖边、仰坡采用锚网喷支护，22砂浆锚杆，长度3m，间距1.01.0m，喷c25混凝土，后15cm, 8钢筋网，间距2525cm。洞顶截水沟采用c25混凝土浇筑，防止下渗，确保排水畅通。洞口顶部地表的凹坑须填平并进行地表防渗水处理，洞口段的截、排水系统应与其他工程排水系统顺接，排水不得冲刷桥涵锥体、农田、房舍。5、 洞门施工要求隧道洞门施工应尽量避开雨季和严寒季节，并及早完成。洞门施工：(1)端墙在土石方开挖后及时完成，基础超挖部分用与基础同级混凝土（c25）和基础同步浇筑，端墙及挡墙的开挖轮廓面应符合设计要求。(2)端墙及挡墙基础的基底承载力必须满足设计要求，承载力可采用静力触探试验或标准贯入试验检测，端墙及挡墙基础位于软硬不均的地基上时，除按设计要求处理外，还要求在软弱地基分界处设沉降缝，端墙基础应保证嵌入地层不小于100cm。(3)为便于洞门施工，洞门采用后倾式洞门，洞门端墙厚度1m，端墙面正面竖向坡度1:0.1，仰坡坡脚距洞门顶帽背水平距离不小于1.5m,洞门顶应高出相应处的仰坡坡脚不小于0.5m，衬砌拱顶外缘至端墙墙顶水沟沟底的高度不小于1m。(4)洞门端墙侧面应嵌入洞口边坡，嵌入深度50cm，为保证端墙侧面不至于外露，其边坡超挖部分采用c20混凝土嵌补至与坡面齐平。（5）端墙与洞口衬砌连接方式应符合设计要求，衬砌与端墙间采用双层锚筋连接，间距0.2m,锚筋设置范围：沟槽顶面线以上范围内的两侧衬砌与端墙连接处。锚筋采用hrb335钢筋，直径16。锚筋伸入衬砌段一定长度，与衬砌主筋连接方式为焊接。挡墙应按要求设置泄水孔和反滤层，泄水孔尺寸为1515cm，间距2m，梅花形布置。隧道洞门端墙排水沟尺寸宽度50cm,高度不小于50cm。当端墙顶部水沟置于填土上时，填土必须夯填密实，必要时应加以铺砌。浇筑混凝土洞门的模板及拆模：模板采用钢模板。模板及支架必须具有足够的强度、刚度和稳定性，能承受所浇筑混凝土的重力、侧压力及施工荷载。模板及支架安装必须稳固牢靠，模板及支架与脚手架之间不得相互连接。模板接缝必须严密不漏浆。模板与混凝土的接触面必须清理干净并涂刷脱模剂。混凝土浇筑前，模板内的积水和杂物清理干净。拆除模板及支架的条件：混凝土强度必须达到其设计强度标准值的 100%。 （二） 防洪措施洞口开挖线以外5m设置截水沟。边仰坡坡角设置排水沟，水沟通过斜向水沟引排至洞下方既有山沟内。隧道洞内侧沟净化处理后排放至洞口下方既有山沟。 进洞方案采用超前小导管预支护，型钢钢架加强支护，锚喷挂网初期支护，整体式衬砌。为确保洞口施工安全，采用洞门外架设三榀型钢钢架并施作与洞身相同的衬砌结构。详见后附洞口施工示意图。（三）进洞超前小导管预支护洞口开挖前，先进行拱部120范围超前小导管预支护，小导管采用42mm热轧无缝钢管，长3.5m，环向间距40cm，纵向间距2.0m，每环17根。纵向搭接长度1m。锚杆施工外插角1015，可根据现场实际情况予以调整。1、制作钢花管小导管采用42mm热轧无缝钢管，壁厚3.5mm，前端做成尖锥形，尾部焊接8mm钢筋加劲箍，管壁上每隔15cm梅花型钻眼，眼孔直径为10mm，尾部长度100cm作为不钻孔的止浆段。2、 小导管安装测量放样，在设计孔位上做好标记，用风枪钻孔，孔径约50mm。 成孔后，将小导管按设计要求插入孔中，外露20cm焊接在后序架设的钢架上，与钢架共同组成预支护体系。3、 注浆注浆前先冲洗锚杆内沉积物。单孔注浆压力达到设计要求值，持续注浆10min且进浆速度为开始进浆速度的1/4时注浆方可结束。注浆参数可参照以下数据：注浆压力：一般为0.51.0mpa；浆液初凝时间：12min；水泥：p.o52.5普通硅酸盐水泥；速凝剂：cacl2 地质调查现场试验效果检查制定施工方案进行施工施工准备设备准备导管加工材料准备机具准备拱部放样布孔风枪或煤电钻成孔清 孔插入小导管注浆隧道开挖1：1砂浆准备超前小导管施工工艺流程图（四）、钢架洞口进洞段采用型钢钢架加强支护，工字钢型号为i16。钢架纵向间距1.0m，相邻钢架采用20钢筋连接，环向间距1m，内外交错布置。钢架采用定位锚杆定位，各单元间由螺栓连接。（一）工艺流程及技术要求隧道各部开挖完成初喷砼后，及时安装钢架，采用与定位锚杆、径向锚杆以及双侧锁脚锚管固定，纵向用20钢筋连接，铺挂钢筋网，复喷到设计厚度。1、钢架加工钢架加工：型钢采用冷弯机根据设计冷弯成型。按设计加工好各单元后，组织试拼，检查钢架尺寸及轮廓是否合格。加工允许误差：沿隧道周边轮廓误差不大于3cm，平面翘曲应小于2cm，接头连接要求同类之间可以互换。初 喷定位锚杆施工中线标高测量清除底脚浮碴钢架加工、质量验收钢架预拼分部安装钢架与定位锚杆焊连定位设锁脚锚管锁定加设鞍形垫块安装纵向连接筋挂钢筋网复喷混凝土围岩监控量测钢架施工工艺流程图2、钢架安装钢架安装在掌子面开挖初喷完成后立即进行。根据测设的位置，各节钢架在掌子面以螺栓连接，连接板应密贴。为保证各节钢架在全环封闭之前置于稳固的地基上，安装前应清除各节钢架底脚下的虚碴及杂物。同时每侧安设2根锁脚锚管将其锁定，底部开挖完成后，底部初期支护及时跟进，将钢架全环封闭。钢架按设计位置安设，为增强钢架的整体稳定性，将钢架与锚杆焊接在一起。钢架落底接长在单边交错进行，每次单边接长钢架12榀。接长钢架和上部钢架通过垫板用螺栓牢固准确连接。为使钢架准确定位，架设钢架时尽量利用径向锚杆定位固定。架立钢架后应尽快进行喷砼作业，以使钢架与喷砼共同受力。喷射砼分层进行，先从拱脚或墙角处由下向上喷射，防止上层喷射料虚掩拱脚（墙角）不密实，造成强度不够，拱脚（墙角）失稳。(2) 施工要点a、钢架应按设计位置安设,钢架之间必须用钢筋纵向连接，并要保证焊接质量。安设过程中当钢架与围岩之间有较大的空隙时，沿钢架外缘每隔2m应用混凝土预制块楔紧。b、钢拱架的拱脚采用锁脚锚管加强支承。c、钢架应尽可能多地与锚杆露头及钢筋网焊接，以增强其联合支护的效应。d、喷射混凝土时，要将钢架与岩面之间的间隙喷射饱和达到密实。e、喷射混凝土应分层次分段喷射完成，初喷混凝土应尽早进行“早喷锚”，复喷混凝土应在量测指导下进行，即“勤量测”的基本原则，以保证喷射混凝土的复喷适时有效。f、型钢钢架应采用冷弯成型，钢架加工的焊接不得有假焊，焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。g、每榀钢架加工完成后应放在水泥地面上试拼，周边拼装允许误差为3cm，平面翘曲应小于2cm。h、钢架安装前应清除底脚下的虚碴及杂物,钢架底脚应置于牢固的基础上。（五）、洞口段开挖开挖采用台阶法施工。台阶长度2.03.0m。人工配合挖掘机进行，出碴采用装载机配合大型或中型自卸汽车无轨运输。石质段采用钻爆法开挖，出碴采用装载机配合大型或中型自卸汽车无轨运输。在施工过程中加强超前地质预测、预报，加强围岩监控量测管理。根据量测结果，及时调整预留变形量及支护参数，适时施作整体衬砌，确保隧道安全。监控量测1、量测项目根据本线隧道的特点，必测项目包括：洞内、外观察；二次衬砌前净空变化；拱顶下沉；地表下沉；二次衬砌后净空变化。2、量测方法和要求拱顶下沉、收敛量测起始读数宜在36h内完成，其他量测应在每次开挖后12h内取得起始读数，最迟不得大于24h，且在下一循环开挖前必须完成。测点应牢固可靠、易于识别，并注意保护，严禁损坏。基底处理完毕经检测符合各项指标后，在仰拱回填顶面横断面上设3个测点，纵向每10m设一排，采用精密水准仪进行沉降观测。测试中按各项量测操作规程安装好仪器仪表，每测点一般测读三次，取算术平均值作为观测值；每次测试都要认真做好原始数据记录，并记录开挖里程、支护施工情况以及环境温度等，保持原始记录的准确性。各项量测作业均应持续到变形基本稳定后23周后结束。3、 测点布置洞顶地表下沉量测断面布置见图1，洞内周边收敛量测布置见图2，拱部下沉、底部上拱、填充面下沉量测布置见图3。4、 监测资料整理、数据分析及反馈及时整理分析监测数据。结合围岩、支护受力及变形情况，将实测值与允许值进行比较，及时绘制各种变形时间关系曲线，预测变形发展趋向及围岩和隧道结构的安全状况，并将结果反馈给设计、监理，从而实现动态设计、动态施工。表1 量测项目及要求表测试时间3个月以上每次机械或人工开挖后及初期支护后。13次/月1次/天13个月12次/周15天1个月1次/2天115天12次/天观测点布置全长度开挖及初期支护进行中。隧道周边共设三条监测基线，沿纵向每1030米设一组，如图所示，测点布置位置尽可能与地面观测点相一致。纵向沿隧道中线每1020米左右设一个混凝土桩，横向按图所示布点安设混凝土桩。横断面位置依据衬砌类型并结合实际地形选择在横向地形变化较小和不受仰坡开挖影响的部位。并在洞顶山体变形范围以外设两个水准点，供洞顶测点抄平使用。方法、要求及工具岩性、结构面产状及支护裂缝观察和描述、地质罗盘。采用隧道周边位移计（或全站仪非接触观测法）量测。开挖后按图安设收敛杆件并进行编号，收敛杆件埋入土体深度不小于40cm。采用精密水准仪，混凝土桩及水准基点要求按“铁路测量技术规则”办理，桩底应埋设于冻结线以下3050cm。沉陷抄平应按以下几个阶段进行：进洞前应将所有纵、横断面方向桩全部抄平一次。开挖至量测断面20m、 10m 、5m时、开挖至量测断面时、开挖超过量测断面5m、10m、20m时、至衬砌前每天测量一次。当出现沉陷值突然变大时，应酌情增加量测次数，进行监视。衬砌后，应根据沉陷情况继续量测一段时间。项目名称地质及支护状态观察洞内周边水平收敛位移量测洞口及浅埋段洞顶地表沉陷量测应测项目（六）喷射混凝土（1） 工艺流程及技术要求初期支护喷射混凝土采用湿喷方法，厚度23cm，设计强度等级为c20。喷射混凝土配合比的设计应满足：强度符合设计要求、不发生管路堵塞、能向上喷射至设计厚度的要求。（2）喷射混凝土施工喷射混凝土在洞外拌和站集中拌和，由混凝土搅拌运输车运至洞内，采用湿喷机喷射作业。在隧道开挖完成后，先喷射4cm厚混凝土封闭岩面，然后打设锚杆、架立钢架、挂钢筋网，对初喷岩面进行清理后复喷至设计厚度。（3）喷射前准备喷射前应对受喷岩面进行处理。一般岩面可用高压水冲洗受喷岩面的浮尘、岩屑，当岩面遇水容易潮解、泥化时，宜采用高压风吹净岩面。喷射混凝土前，宜先喷一层水泥砂浆，待终凝后再喷射混凝土。设置控制喷射混凝土厚度的标志，用埋设钢筋头做标志，亦可在喷射时插入长度比设计厚度大5cm的铁丝，每12m设一根，作为施工控制用。检查机具设备和风、水、电等管线路，湿喷机就位，并试运转。选用的空压机应满足喷射机工作风压和耗风量的要求；压风进入喷射机前必须进行油水分离；输料管应能承受0.8mpa以上的压力，并应有良好的耐磨性能；保证作业区内具有良好通风和照明条件。喷射作业的环境温度不得低于5。若遇受喷面有涌水、渗水或潮湿的岩面，喷射前应按不同情况进行处理。大股涌水宜采用注浆堵水后再喷射混凝土。小股水或裂隙渗漏水宜采用岩面注浆或导管引排后再喷射混凝土。大面积潮湿的岩面宜采用粘结性强的混凝土，如添加外加剂、掺合料以改善混凝土的性能。（4）混凝土搅拌、运输湿喷砼搅拌采取全自动计量强制式搅拌机，施工配料应严格按配合比进行操作，速凝剂在喷射机喂料时加入。干拌时间不宜小于1.5min，搅拌时间不宜小于3min。运输采用砼运输罐车，随运随拌。喷射砼时，多台运输车应交替运料，以满足湿喷砼的供应。在运输过程中，要防止混凝土离析、水泥浆流失、坍落度变化以及产生初凝等现象。（5）喷射作业喷射操作程序应为：打开速凝剂辅助风缓慢打开主风阀启动速凝剂计量泵、主电机、振动器向料斗加混凝土。喷射混凝土作业应采用分段、分片、分层依次进行，喷射顺序应自下而上，分段长度不宜大于6m。喷射时先将低洼处大致喷平，再自下而上顺序分层、往复喷射。 加入速凝剂清理施工机具复喷至设计厚度清除初喷面粉尘施作锚杆、钢架、挂钢筋网初喷混凝土4cm喷射混合料运输施工机具就位检查开挖断面尺寸，清除浮碴，清理受喷面喷混凝土配合比选定喷射混合料拌合 喷射混凝土施工工艺框图喷射混凝土分段施工时，上次喷混凝土应预留斜面，斜面宽度为200300mm，斜面上需用压力水冲洗润湿后再行喷射混凝土。分片喷射要自下而上进行并先喷钢架与壁面间混凝土，再喷两钢架之间混凝土。边墙喷混凝土应从墙脚开始向上喷射，使回弹不致裹入最后喷层。分层喷射时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1h后再进行喷射时，应先用风水清洗喷层表面。一次喷混凝土的厚度以喷混凝土不滑移不坠落为度，既不能因厚度太大而影响喷混凝土的粘结力和凝聚力，也不能太薄而增加回弹量。边墙一次喷射混凝土厚度控制在710cm，拱部控制在56cm，并保持喷层厚度均匀。顶部喷射混凝土时，为避免产生堕落现象，两次间隔时间宜为24h。喷射速度要适当，以利于混凝土的压实。风压过大，喷射速度增大，回弹增加；风压过小，喷射速度过小，压实力小，影响喷混凝土强度。因此在开机后要注意观察风压，起始风压达到0.5mpa后，才能开始操作，并据喷嘴出料情况调整风压。一般工作风压：边墙0.30.5mpa，拱部0.40.65mpa。喷射时使喷嘴与受喷面间保持适当距离，喷射角度尽可能接近90，以使获得最大压实和最小回弹。喷嘴与受喷面间距宜为1.52.0m；喷嘴应连续、缓慢作横向环行移动，一圈压半圈，喷射手所画的环形圈，横向4060cm，高1520cm；若受喷面被钢架、钢筋网覆盖时，可将喷嘴稍加偏斜，但不宜小于70。如果喷嘴与受喷面的角度大小，会形成混凝土物料在受喷面上的滚动，产生出凹凸不平的波形喷面，增加回弹量，影响喷混凝土的质量。养护喷射混凝土终凝2小时后，应进行养护，养护时间不小于14d。当气温低于+5时，不得洒水养护。（6） 施工控制要点1、喷射混凝土原材料先检验合格后才能使用，速凝剂应妥善保管，防止受潮变质。严格控制拌合物的水灰比，经常检查速凝剂注入环的工作状况。喷射混凝土的坍落度宜控制在813cm，过大混凝土会流淌，过小容易出现堵管现象。喷射过程中应及时检查混凝土的回弹率和实际配合比。喷射混凝土的回弹率：侧壁不应大于15%，拱部不应大于25%。2、喷射混凝土拌合物的停放时间不得大于30min。3、必须在隧道开挖后及时进行施作。喷射混凝土严禁选用具有潜在碱活性骨料。喷混凝土厚度应预埋厚度控制标志，严格控制喷射砼的厚度。4、喷射前应仔细检查喷射面，如有松动土块应及时处理。喷射机应布置在安全地带，并尽量靠近喷射部位，便于掌机人员与喷射手联系，随时调整工作风压。5、喷射完成后应检查喷射混凝土与岩面粘结情况，可用锤敲击检查。同时测量其平整度和断面，并将此断面与开挖断面对比，确认喷射砼厚度是否满足设计和规范要求。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。6、在喷射侧壁下部时，需将上半断面喷射时的回弹物清理干净，防止将回弹物卷入下部喷层中形成“蜂窝”而降低支护强度。7、经常检查喷射机出料弯头、输料管和管路接头，发现问题及时处理。管路堵塞时，必须先关闭主机，然后才能进行处理。8、喷射完成后应先关主机，再依次关闭计量泵、震动棒和风阀，然后用清水将机内、输送管路内残留物清除干净。9、喷射混凝土冬期施工时，洞口喷射混凝土的作业场合应有防冻保暖措施；作业区的气温和混合料进入喷射机的温度均不应低于5c；在结冰的层面上不得进行喷射混凝土作业；混凝土强度未达到6mpa前，不得受冻。（7）材料要求1、 水泥喷射混凝土应优先采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，强度等级不小于42.5mpa。2、 粗、细骨料粗骨料应采用坚硬耐久的碎石或卵石（斗石），或两者混和物，严禁选用具有潜在碱活性骨料。当使用碱性速凝剂时，不得使用含有活性二氧化硅的石料。喷射混凝土中的石子最大粒径不宜大于15mm，骨料级配宜采用连续级配。按重量计含泥量不应大于1%，泥块含量不应大于0.25%。细骨料应采用坚硬、耐久的中砂或粗砂，细度模数应大于2.5，含水率宜控制在5%7%。砂中小于0.075mm的颗粒不应大于20%。含泥量不应大于3%，泥块含量不应大于1%。3、 外加剂应对混凝土的强度及围岩的粘结力基本无影响；对混凝土和钢材无腐蚀作用；对混凝土的凝结时间影响不大（除速凝剂和缓凝剂外）；吸湿性差，易于保存；不污染环境，对人体无害。4、速凝剂喷射混凝土宜采用液体速凝剂。在使用速凝剂前，应做水泥的相容性试验及水泥净浆凝结效果试验，严格控制掺量，并要求初凝时间不应大于5min，终凝不应大于10min。5、水水质应符合工程用水的有关标准，水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质。（七）系统锚杆（1） 系统锚杆设计依据设计文件，隧道系统支护锚杆采用22砂浆锚杆，锚杆设置垫板。锚杆梅花型布置，长3m，环纵向间距1.01.0m，设于拱墙部，每环17根。（2）锚杆施工工艺砂浆锚杆施工工艺流程见图砂浆锚杆施工工艺流程图1、锚杆施工前的准备检查锚杆类型，规格，质量及其性能是否与设计相符。根据锚杆类型，规格及围岩情况准备钻孔机具。根据设计要求截取杆体并整直和除锈。在杆体外露端车丝，以便安装螺母，在杆体每隔1米安放隔离件，以使杆体在孔内居中，保证有足够的保护层。2、 锚杆钻孔石质地段锚杆采用风动凿岩机成孔，土质地段干钻成孔。干钻工艺既可解决土质隧道遇水软化围岩的问题，又可解决在土质隧道施工中采用常规的冲击钻不易排碴、成孔困难的难题，可以提高成孔速度和安全性。锚杆钻孔利用开挖台阶搭设简易台架施钻，按照设计间距布孔；钻孔方向尽可能垂直结构面或初喷砼表面；锚杆孔比杆径大15，深度误差不得大于50mm；成孔后采用高压风清孔。3、砂浆锚杆注浆及安装锚杆注浆安装前须先做好材料、机具、脚手平台和场地准备工作，注浆材料使用硅酸盐或普通硅酸盐32.5水泥，粒径小于2.5mm的砂子，并须过筛，胶骨比1:0.51:1，水灰比0.380.45，砂浆标号不小于m20。砂浆锚杆作业程序是：先注浆，后放锚杆，具体操作是：先将水注入牛角泵内，并倒入少量砂浆，初压水和稀浆湿润管路，然后再将已调好的砂浆倒入泵内。将注浆管插至锚杆眼底，将泵盖压紧密封，一切就绪后，慢慢打开阀门开始注浆。在气压推动下，将砂浆不断压入眼底，注浆管跟着缓缓退出眼孔，并始终保持注浆管口埋在砂浆内，以免浆中出现空洞，将注浆管全部抽出后，立即把锚杆插入眼孔，然后用木楔堵塞眼口，防止砂浆流失。锚杆孔中必须注满砂浆，发现不满须拨出锚杆重新注浆。注浆管不准对人放置，以防止高压喷出物射击伤人。砂浆应随用随拌，在初凝前全部用完，使用掺速凝剂砂浆时，一次拌制砂浆数量不应多于3个孔，以免时间过长，使砂浆在泵、管中凝结。锚注完成后，应及时清洗，整理注浆用具，除掉砂浆凝聚物，为下次使用创造好条件。待水泥浆体的强度达到10mpa后安装垫板和紧固螺帽。4、 锚杆拉拔力测试 测试方法根据试验目的，在隧道围岩指定部位钻锚杆孔。孔深在正常深度的基础上稍作调整，以便锚杆外露长度大些，保证千斤顶的安装；或采用正常孔深，将待测锚杆加长，从而为千斤顶安装提供空间。按照正常的安装工艺安装待测锚杆。用砂浆将锚杆口部抹平，以便支放承压垫板；锚杆浆液终凝后进行抗拉拔试验；在锚杆尾部加上垫板，套上中空千斤顶，将锚杆外端与千斤顶内缸固定在一起，并装设位移量测设备与仪器。通过手动油压泵加压，从油压表读取油压，根据活塞面积换算锚杆承受的拉拔力。视需量从千分表读取锚杆尾部位移，绘制锚杆拉力-位移曲线，供分析研究。 注意事项安装拉拔设备时，应使千斤顶与锚杆同心，避免偏心受拉；加载应匀速，一般以每分钟10kn的速率增加；如无特殊需要，可不作破坏性试验，拉拔到设计拉力即停止加载。顺便指出，用中空千斤顶进行锚杆拉拔试验，一般都要求作破坏性试验，测取锚杆的最大承载力。一方面检验锚杆施工质量，另一方面为调整设计参数提供依据。千斤顶应固定牢靠，并有必要的安全保护措施。特别应注意的是，试验时锚杆制作各项工前准备锚杆钻机就位钻锚杆孔钻孔角度定位锚杆孔位测量放样锚杆孔清孔机械设备保养准备注浆材料注浆设备就位锚孔成孔检查搅拌砂浆注 浆插入锚杆锚杆竣工验收安装垫板砂浆锚杆施工工艺流程图操作人员要避开锚杆的轴线延长线方向，在锚杆的侧向并远离锚杆尾部的位置上加压读数；测位移时停止加压。