纸坊隧道出口施工工艺

制作人：刘鹏祖兰渝铁路中铁七局二工区纸坊隧道架子队九大员培训制作人：刘鹏祖培训人员名单序号 姓名 职务

1 刘鹏组 纸坊隧道架子队队长 2 梅雪峰 纸坊隧道架子队技术主管 3 石玉光 纸坊隧道架子队技术员 4 孟同武 纸坊隧道架子队技术员 5 郭小六 纸坊隧道架子队安全员 6 程义 纸坊隧道架子队安全员 7 党虎峰 纸坊隧道架子队质检员 8 张建功 纸坊隧道架子队质检员 9 赵小磊 纸坊隧道架子队试验员 10 杨波 纸坊隧道架子队材料员 11 夏春平 纸坊隧道架子队开挖班班长 12 王彬 纸坊隧道架子队衬砌班班长 13 何伟 纸坊隧道架子队钢筋班班长 14 胡贵宝 纸坊隧道架子队汽车班班长 15 郑宗利 纸坊隧道架子队领工员 16 厚文成 纸坊隧道架子队领工员 17 李红剑 炸药库 18 秋保友 炸药库 第一章纸坊隧道工程概况纸坊隧道位于甘肃省岷县县城东边，于洮河右岸岷县奈子沟村东侧山坡进洞，在岷县正龙骨料饲料厂后山进洞。隧道位于西秦岭中山区，山高沟深，地形起伏很大，洞身最大埋深248m，梁顶植被覆盖较好。隧道起讫里程为DK201+817～DK206+952，全长5135m的双线单洞隧道。第二章隧道开挖第一节洞身开挖方法2.1.1.1概述对于软弱层及断层破碎带地段采取施工方案:此段采用上中下台阶断面,预留核心土法组织施工,采用铣挖技术,洞内采用弱爆破,铣挖一次成型支撑喷护开挖掘进,尽量减少掘进对围岩震动扰动的破坏,保障施工安全,加快施工进度。待完成初期支护后再挖核心部分。同时下部采用铣挖一次成型（含仰拱），使支撑尽快形成封闭，加强支护强度。2.1.1.2三台阶七步开挖法纸坊隧道Ⅳ级软岩及Ⅴ级围岩段采用三台阶七步开挖法开挖，首先进行超前支护，进行上部弧形导坑开挖→初期支护施工→中部左右侧交错开挖→边墙支护→下部左右侧交错开挖→边墙支护→核心土开挖→仰拱开挖与支护。三台阶七步开挖法施工工序图见下图。第二节洞身开挖方法施工准备超前地质预报、测量分部钻爆设计（需要时）拱部超前支护上部弧形导坑开挖两侧错位开挖中台阶两侧错位开挖下台阶地质素描、轮廓检查地质素描、轮廓检查地质素描、轮廓检查初期支护初期支护初期支护第一节洞身开挖方法仰拱开挖、初期支护、仰拱、侧壁、仰拱初期支护闭合成环监控量测判定围岩稳定性下一循环开挖、支护施作钢筋混凝土仰拱、填充混凝施作复合衬砌结束调整开挖及支护参数变形超过规范要求第二节洞身开挖方法 开挖前沿拱部开挖轮廓线外10cm施作，预注水泥浆加固地层，注浆范围为拱部120°范围。超前小导管外插角为5°～10°，水平搭接长度不小于1.0m，安装超前小导管，并与型钢钢架焊接固定，UBJ高压注浆泵进行注浆作业。2.2.1.1制作钢花管：Φ42mm超前小导管在构件加工厂制作。前端做成圆锥形，长度为10cm，尾部焊接φ6mm～8mm钢筋加劲箍，除尾部100cm外,管壁上每隔20～30cm交错布置溢浆孔，孔眼直径为6mm，以便浆液向围岩内压注。详见下图围岩级别范围

环向间距（cm）备注

V拱部120°范围

40注浆IV拱部120°范围50不注浆一、超前支护隧道超前支护采用超前小导管注浆。施工参数表：第二节洞身开挖方法超前小导管示图Φ6mm加劲箍100cmΦ42mm×3.5mm热轧无缝钢管管15cm2.2.1.2小导管安装：采用用多功能台架风钻钻孔后，将小导管按设计要求贯入孔中，为防止注浆漏浆，在小导管的尾部用胶泥麻筋缠箍成楔形，以便钢管顶进孔内后其外壁与岩壁间隙堵塞严密。钢管外露端支撑于开挖面后方的钢架上，与钢架共同组成预支护体系。第二节洞身开挖方法2.2.1.3注浆：注浆设备采用高压注浆泵，注水泥浆。注浆前先喷射混凝土3～5cm封闭掌子面作止浆盘，并检查导管孔口是否达到密闭标准，以防漏浆，然后按设计比例配浆。单液浆水泥浆水灰比1：1（根据围岩性质具体浆液配合比和注浆压力由现场试验确定）。采用注浆机压注浆，注浆压力为1～2Mpa，当单孔注浆量达到设计注浆量时，可以结束注浆；当注浆压力达到设计终压不少于20分钟，进浆量仍达不到注浆终量时，亦可结束注浆。注浆结束后，将管口封堵，以防浆液倒流管外。注浆参数应根据注浆试验结果及现场情况调整。注浆作业中认真填写注浆记录，随时分析和改进，并注意观察施工支护工作面的状态，试挖掌子面，无明显渗水时，即可进行开挖作业。2.2.1.4施工要求 1）小导管安设采用引孔顶入法，即先按设计要求进行钻孔，钻孔直径比钢管直径达3～5mm，然后将小导管穿过钢架，用锤击或钻机顶入，顶入长度不小于钢管长度的90﹪，并用高压风将钢管内的砂石吹出；第二节洞身开挖方法 2）小导管安设后，用塑胶泥封堵孔口及周围裂隙，必要时在小导管附近及工作面喷射混凝土，以防止工作面坍塌； 3）隧道的开挖长度应小于小导管的预支护长度，预留部分作为下一次循环的止浆墙； 4）需进行预注浆时，注浆前应进行压水试验，检查机械设备是否正常，管路连接是否正常，为加快注浆速度和发挥设备效率，可采用群管注浆（每次3～5根）； 5）注浆量到达设计注浆量和注浆压力达到设计终压时可结束注浆。 6）注浆过程中要随时观察注浆压力及注浆泵排浆量的变化，分析注浆情况，防止堵管、跑浆、漏浆。做好注浆记录，以便分析注浆效果。第二节洞身开挖方法第二节洞身开挖方法纸坊隧道七步开挖法断面图二次衬砌超前小导管第二节洞身开挖方法 二、施工步骤

2.2.2.11>第1步，上部弧形导坑开挖：在拱部超前支护后进行，环向开挖上部弧形导坑，预留核心土，核心土长度宜为3-5米，宽度宜为隧道开挖宽度的1/3-1/2。开挖循环进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.5米，开挖后立即初喷3-5cm砼。上台阶开挖失跨比应大于0.3，开挖后应及时进行喷、锚、网系统支护，架设钢架，在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°搭设锁脚锚杆，拱脚锚杆和钢架牢固焊接，复喷砼至设计厚度。2>第2、3步，左右侧中台阶开挖：开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.5m，开挖高度一般为3～3.5m，左右侧台阶错开2～3m，开挖后立即初喷3～5cm砼，及时进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°搭设锁脚锚杆，拱脚锚杆和钢架牢固焊接，复喷砼至设计厚度。第二节洞身开挖方法

3>.第4、5步，左右侧下台阶开挖：开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.5m，开挖高度一般为3～3.5m，左右侧台阶错开2～3m，开挖后立即初喷3～5cm砼，及时进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°搭设锁脚锚杆，拱脚锚杆和钢架牢固焊接，复喷砼至设计厚度。

4>.第6步，上中下台阶预留核心土：各台阶开挖分别开挖后及时施作仰拱初期支护，完成两个隧道开挖、支护循环后，及时施作仰拱，仰拱分段长度宜为4~6m。 5>.第7步，隧底开挖：每循环开挖进尺长度宜为2~3m开挖后及时施作仰拱初期支护，完成两个隧底开挖、支护循环后，及时施作仰拱，仰拱分段长度宜为4~6m。第三章初期支护

第一节喷锚支护注：根据铁道部120号文件明确规定：软弱地段IV级围岩上台阶开挖不得大于2榀钢架，仰拱距掌子面距离不得大于35米，二衬距掌子面不得大于90米；V级围岩上台阶开挖不得大于1榀钢架，仰拱距掌子面不得大于35米，二衬距掌子面不得大于70米。锚杆、喷射砼、挂钢筋网、钢架支撑、以及它们间的任意组合型式，统称为锚喷支护一、工艺原理锚喷支护就是当隧道周围围岩承载能力不足，需提高围岩自身承载能力时，采取联合支护形式，形成长期稳定的支护结构体系。锚喷支护的最大优点；及时性、与围岩密贴性、早强、柔性。锚喷支护就是应用新奥法原理；即：运用各种手段（开挖方法、支护及地层预处理等）控制围岩变形，最大限度地保护和调动围岩的承载能力。第一节喷锚支护二、喷射混凝土材料选用和拌制3.1.2.1水泥：根据设计图纸要求选用水泥型号，应优先采用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。3.1.2.2粗细骨料：粗骨料采用坚硬耐久的碎石和卵石。喷射混凝土的石子粒径不宜大于16mm，喷射微纤维混凝土中的石子粒径不宜大于10mm，骨料级配宜采用连续级配。细骨料应采用坚硬耐久的中砂和粗砂，细度模数宜大于2.5，含水率宜控制在5%～7%。3.1.2.3外加剂：应对混凝土的强度及与围岩的粘接力基本无影响；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，吸湿性差，易于保存；不污染环境和对人体有害。3.1.2.4速凝剂：应根据水泥的品种、水灰比等，通过不同掺量的混凝土试验选择最佳掺量。使用前应做速凝效果试验，要求初凝不应大于5min，终凝不应大于10min。3.1.2..4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。第一节喷锚支护3.1.2.5微纤维：设计采用聚丙纤维，纤维的长度以20mm为宜，每立方砼中纤维掺量以0.9kg为宜，施工时采用强制式搅拌机拌制。拌制过程如下：先投入碎石，然后投入纤维，再投入砂子搅拌两分钟，使纤维充分打开，然后投入水泥和水搅拌均匀即可。也可按常规工艺顺序进行施工，但应适当延长搅拌时间，以使纤维分散均匀。3.1.2.6喷射混凝土的配合比应通过实验确定，满足混凝土强度和喷射工艺要求。3.1.2.7喷射前的施工准备a.喷射混凝土应在开挖后及时进行。b.检查开挖断面净空尺寸，清除松动岩块和拱墙脚处的岩硝等杂物。c.用高压水冲洗受喷面，当受喷岩面遇水容易潮解、泥化时，采用高压风吹净岩面。d.检查机具设备和风、水、电等管线路，并试运转，保证作业区内具备良好通风和照明条件。第一节喷锚支护e.当受喷面有滴水、漏水、集中出水等时，应进行处理。三、喷射作业3.1.3.1喷射混凝土喷射作业工艺流程2.3.2、喷射线路及一次喷射砼厚度：喷射线路一般是自上而下分段分行进行，喷射时按先拱后墙（拱部从拱脚开始，边墙从墙角开始）。每行喷射应采取水平环行旋转叠压（一圈压半圈）移动方式，环环旋转，直径约0.3m，喷第二行时，依顺序为第一行终点的上方开始喷射，行间搭接长度为3～4cm为宜。第一节喷锚支护复喷宜分段进行，先喷平凹面，后喷凸面，每段长度约4～5米。喷射手的助手应及时协助喷射手理顺混凝土喷射管，避免喷射手比更改方向喷射时，使砼管生产及转弯和憋劲现象，引起堵管。3.1.3.2喷射距离与喷射角度喷嘴至岩面的距离一般以0.6—1.2m为宜，在上部，可适当增加到1.5—2.0m，可以观察回弹物的多少加以调整和控制，喷嘴与岩面的角度，一般应该基本垂直于岩面。再反复试验，喷嘴与岩面法线的夹角为效果较好。3.1.3.3喷射砼厚度控制喷射厚度控制采用标桩法。当安设锚杆时，利用锚杆外露长度作标桩。如果不设锚杆，则可在岩面上钻孔锚固一些铁钉或钢筋头，其长度比要求的喷射砼厚度长1cm，每平方米约设1—2根，梅花型布置3.1.3.4喷射作业结束，应待料斗中的砼喷射完时，及时通知喷射手将喷头从受喷面移开，从料斗中加水清洗料管和砼管道。当喷头喷出清水后，先关主电机，稍后关主风阀。喷射作业结束后，要当班进行喷射机保养，清洗料斗。并将潮喷机退出工作面，移至安全地点停放。第一节喷锚支护第一节喷锚支护第一节喷锚支护四、隧道洞内设计锚杆类型有砂浆锚杆、中空注浆锚杆，组合锚杆。3.1.4.1、材质要求以及施工参数在：设置部位锚杆类型材质要求长度间距（环×纵）边墙 Φ22全螺纹砂浆锚杆 锚杆杆体材质HRB335钢，断裂伸长率不小于16%，锚杆采用砂浆强度等级不低于M20；锚杆垫板材质HPB235，尺寸150×150×6mm。Ⅴ级围岩：4.0mⅤ级围岩：1.2m×1.0m梅花型拱、墙布置拱部Φ22组合中空锚杆Ⅳ级围岩：3.5mⅤ级围岩：1.2m×1.0m梅花型拱、墙布置Ⅲ级围岩：3.0mⅢ级围岩：1.2m×1.5m梅花型拱、墙布置第一节喷锚支护第一节喷锚支护第一节喷锚支护第一节喷锚支护 水泥砂浆：砂采用中细砂，最大粒径不大于2.5mm，使用前过筛清洗，水泥选用P.O42.5号普硅水泥。所用材料均应按《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》要求进行取样试验。3.1.4.2、施工方法 （1）钻孔 锚杆采用28TY型风动钻机钻设锚杆孔。 钻孔前先标定钻孔位置，其允许误差为±150cm。砂浆锚杆孔深误差不大于5cm，孔径大于杆体直径15mm。锚杆钻孔直径应大于锚杆杆体直径15mm。 锚杆钻孔在各台阶上利用简易台架施钻，按照设计间排距，尽可能垂直结构面打入，高压风(水)吹孔。 （2）杆体入孔和注浆砂浆锚杆施工：成孔后，利用压浆机往孔内注入水泥砂浆，然后再人工插锚杆，水泥砂浆终凝后安设孔口垫板。第一节喷锚支护3.1.4.3中空式注浆锚杆：成孔后，将锚杆杆体推进至设计深度后，孔口外露长度为10-15cm，以满足安装止浆塞、垫板和螺母。②用孔帽装配套将止浆塞通过锚杆外露端打入孔口约30cm，安装垫板及螺母，此时不宜上紧。③注浆前，熟悉注浆泵的操作程序，检查泵的状态、配件是否良好、齐全，检查浆液的各配备材料是否齐备，质量是否合格。④使用快速接头连接锚杆、注浆管及注浆泵。⑤用水或风检查孔体是否畅通，孔口返水或风即可。⑥配制浆液水灰比(1：1),使水灰比、和易性符合设计和规范要求。⑦开动注浆泵注浆，整个过程应连续不停顿，一次完成。观察到浆液从止浆塞边缘溢出或压力表达到设计值时即可停泵。⑧灰浆达到初始设计强度后，方可上紧垫板及螺母。中空注浆锚杆施工方法示意图如下所示（图中锚体长度标注以及锚杆型号不作为参考）：第一节喷锚支护第一节喷锚支护第一节喷锚支护

3.1.4.4、施工技术措施 开挖初喷后，尽快钻孔、安设锚杆，然后复喷至设计厚度。锚杆原材料规格、直径符合设计要求，并按设计要求尺寸截取，并整直、除锈和除油。 锚杆孔位、孔深及布置形式符合设计要求·；粘结剂材质应符合设计要求，砂浆锚杆用的水泥砂浆，其强度不低于M20。 钻锚杆孔:测量组按设计要求画出位置，孔距允许误差±150mm;保持锚孔顺直;钻孔深度及直径与杆体相匹配。 锚杆安装：杆体插入锚杆孔时，保持位置居中，砂浆W／C由试验室提供；有水地段先引出孔内的水或在附近另行钻孔再安装锚杆；锚杆孔内砂浆饱满密实，砂浆内添加适量的微膨胀剂；锚杆垫板与孔口混凝土密贴。随时检查锚杆头的变形情况，紧固垫板螺帽。 粘结砂浆：拌合均匀，并调整其和易性，随拌随用，一次拌和的砂浆应在初凝前用完；第一节喷锚支护 灌浆作业时应满足下列要求：1）灌浆开始或中途停止超过30min时，应用水或稀水泥浆润滑注浆灌及其管路。2）灌浆注浆管应插至距孔底50～100min，随砂浆的注入缓慢匀速拔出，杆体插入后若孔口无砂浆溢出，应进行补注。灌浆压力不得大于0.4MPa。3）砂浆应拌合均匀。随拌随用，一次拌合的砂浆应在初凝前用完。安装垫板和紧固螺帽应在砂浆体的强度达到10MPa后进行。4、质量保证措施①在施工过程中，应间隔施作，避免因向岩体注水过多可能导致围岩坍塌。 ②在钻进过程中，要保证锚杆及钻头水孔的畅通，因此，需要注意水从钻孔中流出的情况，如发现水孔有堵塞的迹象，则将锚杆后撤50cm左右，经反复扫孔使水孔畅通，然后慢慢进尺，直至达到设计深度。③浆液应严格按配合比配制，并随配随用，以免浆液在注浆管、泵中凝结。 ④注浆过程中若出现堵管现象，应及时清理锚杆、注浆软管和注浆泵；如果当时注浆泵的压力表显示有压，须先卸压，再拆接头进行处理。第一节喷锚支护 ⑤为保证注浆效果，橡胶止浆塞打入孔口不应小于30cm，而且要待排完气之后立即用快凝水泥砂浆封闭止浆塞以外的钻孔，以保证在1.0Mpa的压力下浆液不致窜出。 5、安全保证措施 ⑴作业人员均须配带必要的防护用品。 ⑵施工期间，应对支护的工作状态进行定期和不定期检查。在不良地质地段，应由专人每班检查。 ⑶暂停施工时，应将支护直抵开挖面。 ⑷锚杆简易台架应安置应稳妥。 ⑸作业中如发生风、水、输料管路堵塞或爆裂时，必须依次停止风、水、料的输送。 ⑹对锚杆支护体系的监控量测中发现支护体系变形、开裂等险情时，应采取补救措施。当险情危急时，应将人员撤出危险区。⑺若已锚地段有较大变形或锚杆失效，立即在该地段增设加强锚杆，长度不小于原锚杆长度的1.5倍。第一节喷锚支护 Ⅴ级围岩锚杆支护总体要求： 1、该技术交底适用于纸坊隧道出口段Ⅴ级围岩锚杆支护。 2、Ⅴ级围岩系统锚杆支护参数： 、系统锚杆支护参数： 系统锚杆采用φ22全螺纹砂浆锚杆，锚杆单根长度为400cm，间距120×100cm梅花型布置。锚杆端部设10×10×1cm（长×宽×厚）钢垫板，钢垫板中心设置φ22圆孔。锚杆端头设置10cmφ20mm普通螺纹。 、锁脚锚杆支护参数： 锁脚锚杆只在分部开挖时拱脚设置。锁脚锚杆采用φ22全螺纹砂浆锚杆，锚杆单根长度为400cm。钢架每拱脚处设置2组共4根。 二、锚杆的加工制作： 1、锚杆采用φ22螺纹钢筋制作，钢筋应平直，无锈、无油。2、系统锚杆单根下料长度为400cm，在一端用车床加工长度10cm直径为20mm的普通螺纹。 2、系统锚杆单根下料长度为400cm，在一端用车床加工长度10cm直径为20mm的普通螺纹。 3、锚杆垫板采用10mm厚钢板自制，钢板按10×10cm的尺寸进行划线并切割成块，切口的割碴应清除干净。 4、垫板切割后在中心冲眼（钢板对角线的交点），用台式钻床以直径φ6mm的钻头钻孔制作模具。以后每块垫板先钻直径6mm的孔，然后再用直径φ22mm钻头扩孔成型。 5、系统锚杆及垫板加工如下图所示：第一节喷锚支护第一节喷锚支护

五、锚杆安装： 1、锚杆钻孔： 1.1、锚杆钻眼的钻头直径采用φ42mm； 1.2、钻孔应与围岩壁面或其所在部位岩层的主要结构面垂直； 1.3、锚杆钻孔的深度应大于锚杆设计长度10cm（系统锚杆钻孔深度为410cm，拱脚锁脚锚杆钻孔深度为410cm）； 1.4、砂浆锚杆的钻孔孔位允许偏差为±150mm，锚杆深度的允许偏差为±50mm。 1.： 2、锚杆钻孔完成后应进行清孔（采用清孔器送高压风至孔底，吹出孔内的钻碴即可）。第一节喷锚支护 2、锚杆钻孔完成后应进行清孔（采用清孔器送高压风至孔底，吹出孔内的钻碴即可）。 3、注浆开始或中途停止超过30分钟时，应用水或稀水泥浆润滑注浆管 4、清孔合格后压入M20砂浆。砂浆严格按照现场试验员的施工配合比进行配制。配制砂浆的河砂要进行筛选，筛子的孔不得大于2.5mm。 5、砂浆应拌制均匀，随拌随用，一次拌制的砂浆在初凝前应用完。 6、压注砂浆时应将压浆器的注浆管先送入孔底向外拔出5～10cm开始注浆，随砂浆的注入缓慢匀速拔出注浆管。压浆的压力不得大于0.4MPa。 7、砂浆应注入孔深的4/5以上，以保证锚杆插入孔中以后，孔口有砂浆溢出。如果插入锚杆后，孔口无砂浆溢出应进行补 8、锚杆插入孔内长度不应小于设计长度的95%。锚杆安装后不得随意敲击。 。 第一节喷锚支护 9、当锚杆插入已注浆的孔中后，应在孔口用石子将锚杆夹住，以防锚杆外滑。 10、当砂浆的强度达到10MPa后方可安装锚垫板和紧固螺帽。垫板安装时应与初喷射混凝土密贴。

六、锚杆施工安全注意事项： 1、锚杆加工场所的用电设备应有漏电保护装置；电线电缆布设要规范； 2、锚杆套丝及垫板钻孔人员在操作时严禁戴手套； 3、锚杆垫板切割用的氧气、乙炔应保持5m以上的安全距离；切割现场应有灭火装置； 4、压浆、锚杆安装应利用操作台车，台车临洞口方向的一边应用护栏。 5、台车上作业人员的工具应装在工具袋中，严禁抛掷工 安装锚杆垫板时严禁上下同时作业。第二节钢拱架施工 1、开挖支护参数 V级围岩加强段采用Ⅰ20b钢架，间距60cm；相邻钢架采用Φ22钢筋连接，环向间距1.0m，斜向内侧布置，并焊接在钢架内侧翼缘；采用8根Φ22锁脚锚杆固定，L=4m。围岩类别钢架设置部位钢架类型间距（m）Ⅴ级非绝缘锚段加强段全环工20b钢架0.6Ⅴ级加强全环工20b钢架0.6Ⅴ级一般全环工20b钢架0.8Ⅳ级炭质板岩全环工18钢架0.8Ⅳ级炭质板岩非绝缘锚段全环工18钢架0.8Ⅳ级加强拱、墙工18钢架1.0Ⅳ级一般拱、墙格栅钢架1.2第二节钢拱架施工 1、钢架的加工 ⑴型钢钢架加工：先将加工场地用C20砼硬化、精确找平，按设计图放出大样，根据工艺要求预留切割、刨边的加工余量，分单元加工。采用22-14型型钢弯制机按照隧道断面曲率分节冷弯成型，要求尺寸准确，弧形圆顺，沿隧道周边轮廓误差不大于3cm。钢拱架由拱部、边墙等各单元钢构件拼装而成，构件的连接是钢拱架加工制作的关键工艺，各单元通过连接块及连接螺栓进行连接。各节钢拱架成型后，先在加工大样上进行试拼，连接螺栓孔眼中间误差不超过±0.5cm，钢拱架平放时，平面翘曲小于2cm，以确保各类焊缝、螺栓的连接质量。 ⑵格栅钢架加工 格栅钢架在现场设计的工装台上加工。工作台为δ=20mm的钢板制成，其上根据不同断面的钢架主筋轮廓放样成钢筋弯曲模型。钢架的焊接在胎模内焊接，控制变形。第二节钢拱架施工第二节钢拱架施工第二节钢拱架施工第二节钢拱架施工 按设计加工好各单元格栅钢架后，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。 格栅钢架各单元必须明确标准类型和单元号，并分单元堆放于地面干燥的防雨蓬内。 2、钢架的架设 钢拱架按设计位置安设。 钢拱架平面垂直于隧道中线，其倾斜度不大于±2°，其任何部位偏离铅垂面均不得大于±5cm。为使准确定位，钢拱架架设前需预先打设定位系筋，系筋一端与钢拱架焊接在一起，另一端锚入岩层0.5～1m并用砂浆锚固。当钢拱架架设处有径向锚锚杆时尽量利用锚杆定位。如果钢拱架与初喷层之间有较大间隙，必须用垫块塞紧，垫块间隔2m，钢拱架背后用喷砼填充密实。第二节钢拱架施工 为方便钢拱架各单元的连结，隧道开挖时在其各连接处预留连接板凹槽。初喷砼时，在凹槽处打入木楔，留出连接板（和槽钢）位置。 为保证钢拱架各单元置于稳固的地基上，施工中在钢拱架基脚部位预留0.15～0.2m原地基，待架立钢拱架时挖槽就位，并在临时垫块底部及时施作锁脚锚杆以增强基底承载力。若基底强度不足，可在其基脚处加设槽钢以增强基底承载力。拱架安装后，Ⅴ级围岩地段在两侧拱脚处各打设2根Φ22锁脚锚杆。仰拱开挖完成后，初期支护及时跟进，将钢拱架全环封闭。 为增强钢拱架的整体稳定性，将钢拱架与系统锚杆焊接成整体。各钢拱架间设φ22的纵向连接钢筋，纵向连接钢筋按环向间距1.0m设置。 钢拱架架立后应尽快进行挂网、喷砼作业，并将钢拱架全部覆盖，使钢拱架与混凝土共同受力。喷射砼覆盖钢拱架厚度应在4cm以上。喷射砼分层进行，每层厚度在5cm左右，先从拱脚或墙角处向上喷射，以防止上部喷射虚掩拱脚（墙角）而不密实，造成拱脚（墙角）失稳。钢架立柱埋入底板的深度不小于150mm，不应高于水沟底面。第二节钢拱架施工 3、防止钢拱架下沉的措施 拱部开挖安装型钢拱架后，由于黄土隧道围岩的自稳性较差以及各部开挖拉开了一定距离，钢拱架短时间内不能全断面闭合，有可能会出现拱顶钢拱架下沉，导致围岩失稳或侵入衬砌界限，因此在施工过程中需加强对钢拱架安装以后的监控量测，必要时采取有效措施进行加固，以防止拱顶钢拱架下沉。具体措施如下： ⑴加强对钢拱架的径向固定措施 钢拱架安装采用与系统锚杆和专门施作的定位锚杆进行固定，确保钢拱架环向间隔1m均有一根定位锚杆，专门施作的定位锚杆长度视围岩地质特性确定，用砂浆锚固后进行抗拔力试验，确保锚杆轴力能够承受钢拱架自重。另外，要加强锚杆和钢拱架的焊接质量，确保钢拱架和锚杆连接紧固。两榀之间的环向连接钢筋必须按照设计间距进行焊接连接，同样要严格保证焊接质量。 ⑵加强对钢拱架的锁脚固定措施第二节钢拱架施工第二节钢拱架施工 由于采用分部开挖方法，拱部钢拱架安装后，钢拱架暂时不能全断面封闭成环，同时，本隧道为碳质板岩隧道，拱部钢拱架无法坐落在坚实的基岩上，因此，拱部钢拱架必须采取锁脚措施，将钢拱架两底脚牢固锁定，以防止钢拱架下沉或两底脚回收，钢拱架锁脚采用两根L=3.5m的Φ42锁脚锚管锁定，锚管采用钢花管，压注水泥浆液进行锚固，如地质较差时，采用加长锁脚锚管长度和再增设一根锁脚锚管以加强钢拱架的稳定。 ⑶加设钢拱架基础连接纵梁，扩大开挖底脚，防止钢拱架悬空 为防止钢拱架下沉，视地质情况，必要时在拱部钢拱架底脚增设连接纵梁，纵梁采用型钢，与钢拱架底脚采用焊接连接，以增加钢拱架底脚的承力面积。 另外，为防止下部开挖时造成钢拱架悬空，上部开挖时，适当对钢拱架安装底脚部分扩大开挖，以保证钢拱架能够坐落在基底上。 ⑷及时喷射混凝土进行覆盖 钢拱架安装完成后，及时进行混凝土，喷射时分层、分段进行，并确保混凝土覆盖钢拱架厚度至少5cm以上。第二节钢拱架施工 ⑸加强对钢拱架的应力和变形监测 钢拱架安装后，加强对钢拱架的应力和变形观测，对钢拱架所承受的应力以及变形速率和位移进行监测，通过反馈数据分析，测定钢拱架的稳定性能，一旦发现钢拱架有下沉或变形失稳的趋势，立即采取加固措施进行处理，同时依据反馈信息进行方案的修正和优化。 ⑹防止施工过程中的碰撞和损坏 机械开挖时，为防止挖掘机等大型机械对已支护好钢拱架进行碰撞和冲击，造成钢拱架损坏，因此，开挖时，要委派专人对开挖作业进行指挥，严格限制机械作业界限，以防止碰撞钢拱架。 4、质量保证措施 ⑴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。拱加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。 ⑵钢拱架的拱脚采用纵向托梁和锁脚锚管等措施加强支承。⑶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。第二节钢拱架施工 ⑷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。 ⑸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。 ⑹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。 ⑺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。 ⑻钢架应在初喷混凝土后及时架设,各节钢架间以螺栓连接，连接板必须密贴。⑼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。钢架安装允许偏差（mm）及检验方法第二节钢拱架施工序号项目允许偏差检验方法1间距±100mm每榀钢架检查一次，尺量。2横向±50mm3高程±504垂直度±2°5保护层厚度－5第三节钢筋网片施工隧道初期支护钢筋网采用钢筋材质、规格和间距如下：围岩级别钢筋规格设置部位网格间距（cm）ⅢHPB235φ6拱部、边墙25×25ⅣHPB235φ6拱部、边墙20×20ⅤHPB235φ8拱部、边墙20×20 1、施工前准备 使用的钢筋须经试验合格，使用前要除锈，在洞外分片制作，安装时搭接长度不小于1～2个网格。 钢筋应冷拉调直后使用，钢筋表面不得有裂纹、油污、颗粒或片状锈蚀。

第三节钢筋网片施工第三节钢筋网片施工 2、施工方法 针对开挖断面的形状，确定场外制作或现场制作网片，若断面形状较规则，平整，采用场外制作网片，然后现场拼接；若断面形状不规则，起伏较大，则采用现场制作网片，现场拼接，与岩壁紧贴安装，预留保护层厚度。挂网利用简易台车进行。 人工铺设，必要时利用风钻气腿顶撑，以便贴近岩面，与锚杆和钢架绑扎连接（或点焊焊接）牢固。钢筋网和钢架绑扎时，应绑在靠近岩面一侧，这样受力较好。

喷混凝土时，减小喷头至受喷面距离和风压，以减少钢筋网振动，降低回弹。钢筋网喷混凝土保护层厚度不小于2cm。 3、质量保证措施⑴按图纸标定的位置挂钢筋网，钢筋网使用前应除锈、去油，制作时按照钢支撑设计间距进行加工，其末端各方向定型的间距不少于100mm。⑵铺设时，应密贴混凝土初喷面，节点与先期施工的钢架和系统锚杆焊接牢固。第三节钢筋网片施工第三节钢筋网片施工 ⑶钢筋网混凝土保护层厚度不小于20mm，可使用混凝土块衬垫在钢筋和岩石之间，以保证钢筋和岩面之间保持30～50mm的间隙，完成后及时喷射混凝土封闭。 ⑷喷射中如有脱落的石块或混凝土块被钢筋网卡住时，及时清除。 4、安全保证措施 ⑴施工人员应经培训合格后上岗。焊工应持有特种工人作业证。 ⑵焊工必须穿戴防护衣具。施工时焊工应站在木垫或其它绝缘垫上。 ⑶焊机必须接地，以保证操作人员安全，对于焊接导线及焊钳接导线处，都应有可靠的绝缘接地。 ⑷大量焊接时，焊接变压器不得超负荷，变压器升温不得超过60℃，为此，要特别注意遵守焊机暂载率规定，以免过分发热而损坏。第三节钢筋网片施工 ⑸钢筋的调直、切断所使用的机械设备必须指定专人操作。⑹钢筋网的安装，作业人员之间应协调动作。第四章防排水

绪论 隧道防排水遵循“防、堵、截、排结合，因地制宜，综合治理”的原则，采取切实可靠的措施，达到防水可靠，排水畅通，经济合理的目的。

1、拱墙背后设置厚度不小于1.5mm的防水板，板后铺设土工无纺布缓冲层；拱墙环向设Φ50mm的打孔波纹盲管，环向盲管间距按10m考虑，红粘土地层可适当加密，遇到围岩涌水量较大时，需加密另行交底。墙脚纵向设Φ50mm的盲管，并分段10m拉入隧道恻沟内，引排水防水层背后的积水。绪论 2、防水系统施工操作前，测量班每10米测量初期支护断面。断面符合设计要求后检查初期支护是否有锚杆头超前小导管头裸漏在外面，如果有裸漏钢筋头，必须及时处理，并用砂浆抹平，方可挂设防水系统。 3、环向Φ50mm波纹盲管与纵向波纹盲管通过三通管连接。墙脚纵向设Φ50mm的盲管，拉入隧道恻沟内部分用无纺土工布包裹，引排水防水层背后的积水。绪论4、环向施工缝设中埋式橡胶止水带和橡胶止水条；纵向施工缝应同时采用钢边橡胶止水带和橡胶止水条两种可靠的防水措施；变形缝采用中埋式止水带和膨胀橡胶止水条、嵌缝材料的复合防水措施。环向施工缝应与变形缝结合设置，避开地下水和裂隙水较多的地段。5、隧道防排水应充分利用混凝土衬砌结构自防水能力，混凝土衬砌抗渗等级不得低于P8，隧道衬砌混凝土应连续浇筑，拱圈、仰拱不得留纵向施工缝。第一节铺设防水板4.1.1施工准备⑴洞外准备：检验防水板质量，用铅笔划焊接线及拱顶分中线，按每循环设计长度截取，对称卷起备用 ⑵洞内准备：铺设台架行走轨道；施工时采用两个作业台架，一个用于基面处理，一个用于挂防水板，基面处理超前防水板两个循环。 ⑶断面量测：测量断面，对隧道净空进行量测检查，对个别欠挖部位进行处理，以满足净空要求；同时准确测放拱顶分中线。第一节铺设防水板 ⑷基面处理： ①局部漏水采用注浆堵水或埋设排水管直接排水到边。 ②钢筋网等凸出部分，先切断后用锤铆平抹砂浆素灰（如下图）。第一节铺设防水板 有凸出的管道时，用砂浆抹平（如右图）。

锚杆有凸出部位时，螺头顶预留5mm切断后，用塑料帽处理（如右图）。

第一节铺设防水板 ③初期支护应无空鼓、裂缝、松酥，表面应平顺，凹凸量不得超过±5cm（如下图）。第一节铺设防水板4.1.2铺设防水板 防水板超前二次衬砌10～20m施工，用自动爬行热焊机进行焊接，铺设采用专用台车进行。 ⑴铺设前进行精确放样，弹出标准线进行试铺后确定防水板一环的尺寸，尽量减少接头。 ⑵复合式防水板铺设采用洞外大幅预制，洞内整卷起吊，无钉铺设工艺。从拱顶向两侧铺设，防水板铺设要有一定松驰量。在喷砼表面采用ZIC-16电锤Φ8钻头钻眼，塑料膨胀螺栓固定，锚固点边墙环向间距90cm，纵向100cm；拱部环向间距60cm，纵向100cm。沿隧道纵向在锚固点上绑扎铁丝，防水板用背带与铁丝绑紧。第一节铺设防水板第一节铺设防水板第一节铺设防水板 ⑶分离式防水板铺设采用从下向上的顺序铺设，松紧应适度并留有余量（实铺长度与弧长的比值为10：8），检查时要保证防水板全部面积均能抵到围岩。⑷分离式防水板铺挂前，用带热塑性圆垫圈的射钉将缓冲层平整顺直地固定在基层上（见下图），缓冲层搭接宽度50mm，可用热风焊枪点焊，每幅防水板布置适当排数垫圈，每排垫圈距防水板边缘40cm左右，垫圈间距：侧壁80cm，2～3个垫圈/m2，顶部40cm，3～4个垫圈/m2。第一节铺设防水板如图第一节铺设防水板 ⑸两幅防水板的搭接宽度不应小于150mm。 ⑹环向铺设时，下部防水板应压住上部防水板。 ⑺防水板之间的搭接缝应采用双焊缝、调温、调速热楔式功能的自动爬行式热合机热熔焊接，细部处理或修补采用手持焊枪，单条焊缝的有效焊接宽度不应小于15mm，焊接严密，不得焊焦焊穿。 ⑻防水板纵向搭接与环向搭接处，除按正常施工外，应再覆盖一层同类材料的防水板材，用热焊焊接。 ⑼三层以上塑料防水板的搭接形式必须是“T”型接头。 ⑽分段铺设的卷材的边缘部位预留至少60cm的搭接余量并且对预留部分边缘部位进行有效的保护。第一节铺设防水板 ⑾绑扎或焊接钢筋时，采取措施应避免对卷材造成破坏。 ⑿混凝土振捣时，振捣棒不得接触防水板，以防防水板受到损伤。 ⒀防水板的搭接缝焊接质量检查应按充气法检查，将5号注射针与压力表相接，用打气筒进行充气，当压力表达到0.25MPa时停止充气，保持15min，压力下降在10%以内，说明焊缝合格；如压力下降过快，说明有未焊好处。用肥皂水涂在焊缝上，有气泡的地方重新补焊，直到不漏气为止。 ⒁施工要点控制 ①防水板表面平顺，无褶皱、无气泡、无破损等现象。②当基面轮廓凸凹不平时，要预留足够的松散系数，使其留有余地，并在断面变化出增加悬挂点，保证缓冲面与混凝土表面密贴第一节铺设防水板 ③防水板搭接用热焊器进行焊接，接缝为双焊缝，焊接温度应控制在200～270oC为宜，并保持适当的温度即控制在0.1～0.15m/min范围内。太快焊缝不牢固，太慢焊缝易焊穿、烤焦。 ④焊缝若有漏焊、假焊应予补焊；若有烤焦、焊穿处以及外露的固定点，必须用塑料片焊接覆盖。 ⑤焊接钢筋时在其周围用石棉水泥板进行遮挡，以免溅出火花烧坏防水层；灌注二衬砼时输送泵管不得直接对着防水板，避免混凝土冲击防水板引起防水板被带滑脱，防水板下滑。 ⑥所有防水材料必须采用合格厂家生产的定型产品，所有产品必须有出厂合格证和质量检验证明。 ⑦详细记录各种防水材料的安放部位，做到可追溯性。第一节铺设防水板 ⑧防水材料在使用前应做好相应的试验、检验工作，委托有相应资质的机构对防水材料进行检测。⑨施工中发现的问题及时与生产厂家或供应商联系，以求尽快解决，不合格的材料坚决不用于本工程第二节止水带及止水施工 二次衬砌的变形缝、施工缝是隧道施工的薄弱环节，也是隧道工程防水的重点，在施工中要高度重视。4.2.1止水带施工 止水带施工工艺流程： 挡头模板钻钢筋孔穿钢筋卡放置止水带下一环节止水带定位灌注混凝土拆挡头板下一环止水带定位 施作方法:沿衬砌轴线每隔不大于0.5m钻一φ12的钢筋孔。将制成的钢筋卡，由待灌混凝土侧向另一侧穿过挡头模板，内侧卡进止水带一半，另一半止水带平靠在挡头板上。待混凝土凝固后拆除挡头板，将止水带拉直，然后弯钢筋卡紧止水带。止水带种类见下图第二节止水带及止水施工中埋式止水带背贴式止水带钢边止水带第二节止水带及止水施工4.2.2施工控制要点： ①检查待处理的施工缝附近1m范围内围岩表面不得有明显的渗漏水，如有则采取必要的挡堵(防水板隔离)和引排措施。 ②按断面环向长度截取止水带，使每个施工缝用一整条止水带，尽量不采取搭接，除材料长度原因外只允许有左右两侧边基上部两个接头，接头搭接长度不小于30cm，且要将搭接位置设置在大跨以下或起拱线以下边墙位置。③止水带对称安装，伸入模内和外露部分宽度必须相等，沿环向每0.5m设二根φ6mm短钢筋夹住，以保证止水带在整个施工过程中位置的正确。止水带处砼表面质量应达到宽度均匀、缝身竖直，环向贯通，填塞密实，外表光洁。第二节止水带及止水施工 ④浇注混凝土时，注意在止水带附近振捣密实，但不得碰止水带，防止止水带走位。止水带施工中泡沫塑料对止水带进行定位，避免其在混凝土浇筑中发生移位。4.2.3．止水条施工 止水条施工工艺流程： 制作专用端头模板浇筑先浇衬砌段时形成预留槽浇筑下一段衬砌混凝土前安装止水条。施作方法：水平施工缝先浇筑混凝土在初凝后、终凝前根据止水条的规格在混凝土端面中间压磨出一条平直、光滑槽。环向或竖向施工缝采用在端头模板中间固定木条或金属构件等，混凝土浇筑后形成凹槽。槽的深度为止水条厚度的一半，宽度为止水条宽度。清洗后，在灌注下循环混凝土之前，将止水条粘贴在槽中。第二节止水带及止水施工 施工控制要点： ①二衬混凝土初凝后，拆除端头模板，将凹槽压平、抹光，凹槽的 宽度略大于止水条的宽度。 ②止水条安放前，先已浇筑混凝土端部充分凿毛、清洗干净。 ③止水条在衬砌台车移动前4h左右安装，安装前最好先在凹槽内涂抹一层氯丁胶粘剂，止水条顺凹槽拉紧嵌入，确保止水条与槽底密贴，并用水泥钉固定牢固，同时在端部混凝土面上涂抹一层界面剂。④止水条若有搭接，则可将止水条切成对口三角形，用氯丁胶水粘结。接口处不得有空隙。第二节止水带及止水施工 ⑤在二衬混凝土浇筑前，先在水平施工缝基面铺设25～30mm与浇筑混凝土同标号的水泥砂浆，经均匀、充分振捣后使基面与新浇筑混凝土有25～30mm水泥砂浆，新老混凝土结合牢固。 第三节纵、环向盲管、泄水管、泄水槽、横向导水管施工

4.3.1盲管布设

全隧二次衬砌背后设环向盲沟；两侧边墙脚设纵向透水盲沟，φ80mm，8～10m设一段，打孔波纹管（外裹无纺布）；边墙设φ100mmPVC泄水管将地下水引入洞内侧沟间距5～10m；环向盲沟φ50双壁打孔波纹管（外裹无纺布）；泄水槽宽4cm，间距3～5m，采用预埋PVC管实现；两侧边沟与中心水沟通过φ100mm横向导水管,间距30m，配合检查井设置。位置关系见下图。 第三节纵、环向盲管、泄水管、泄水槽、横向导水管施工 第三节纵、环向盲管、泄水管、泄水槽、横向导水管施工 墙脚纵向透水管盲沟，与环向盲沟、墙脚泄水管三通连接。环向软式透水管盲沟埋设见图2。 第三节纵、环向盲管、泄水管、泄水槽、横向导水管施工盲管图片 第三节纵、环向盲管、泄水管、泄水槽、横向导水管施工 软式透水管采用5cm长的锚固钉及用U形卡将软式透水盲沟固定在初期支护面上，纵向、环向每隔50cm固定一处，管路系统的连接应牢固、畅通。 环向盲管沿纵向设置的间距满足设计要求，在地下水较大的地段应加密1～2道。盲管布置的是否圆顺，尤其在拱顶部不得起伏不平。安装坡度检查：施工中应为纵向盲管作好基础，并用坡度规检查、测定纵向盲管的坡度，保证地下水进入纵向盲管后在一定的坡度下按设定的方向流动。

4.3.2泄水孔、泄水槽、横向导水管施工时采取预埋方式，在模板上设孔，要伸出模板以外，立模同时安设，并固定，在浇筑时注意孔管是否滑动，并及时调整。拆模后要立即将孔管疏通，并在后序施工中保证孔管的通畅。通向水沟的泄水管应有足够的泄水坡。 第三节纵、环向盲管、泄水管、泄水槽、横向导水管施工

4.3.3双侧水沟和中心水沟施工 双侧水沟施工时要保证流水坡度，采用大块组合钢模，整体浇筑，盖板洞外预制，保证所有盖板铺设平稳，无晃动或吊空，边缘整齐，两端与沟壁的缝隙用砂浆填平。施工检查：施工中应特别注意检查基础的总体坡度、段落坡度、不得高低起伏。第五章二次衬砌施工

第一节准备工作5.1.1准备工作5.1.2二次衬砌应在围岩盒初期支护变形基本稳定后施作，特殊条件下（如松散堆积体、浅埋地段）的二次衬砌应在初期支护完成后及时施作。围岩变形过大或初期支护变形布收敛，又难以及时补强时，可提前施作二次衬砌，但二次衬砌应加强。变形基本温稳定应符合下列条件： ①隧道周边变形速率明显趋于减缓； ②拱脚水平收敛小于0.2mm/d，拱顶下沉收敛速度小于0.15mm/d； ③施做二次衬砌前的累计位移值，已达极限相对位移值的80%以上； ④初期支护表面裂隙布再继续发展。第一节准备工作5.1.3砌所用原材料的质量及其贮运方式符合有关规定。5.1.4好地下水引排工作，仰拱及基础部位的虚渣及积水必须清理干净。5.1.5水层或喷层表面粉尘应清除并洒水湿润。5.1.6底清除软石、杂物。5.1.7工机具、钢拱架、模板台车等必须经过检查，并进行机械试运转。第二节钢筋加工及安装5.2.1钢筋加工必须按照技术部门所放大样及下料图加工，加工前钢筋应除锈、调直；5.2.2钢筋的加工应符合设计要求,当设计未提出要求时,应符合下列要求(d为钢筋直径): ①受拉热轧光圆钢筋的末端应作180°弯钩,其弯曲直径dm不得小于钢筋直径的2.5倍,钩端应留有不小于钢筋直径3倍的直线段； ②受拉热轧光圆和带肋钢筋的末端，当设计要求采用直角形弯钩时，直钩的弯曲直径dm不得小于钢筋直径的5倍，钩端应留有不小于钢筋直径3倍的直线段； ③弯起钢筋应弯成平滑的曲线，其弯曲半径不得小于钢筋直径的10倍（光圆钢筋）或12倍（带肋钢筋）；第二