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隧道工程专项施工方案实用文档(实用文档,可以直接使用,可编辑优秀版资料,欢迎下载)

新建铁路成都至贵阳线乐山至贵阳段CGZQSG4标段隧道工程专项施工方案实用文档(实用文档,可以直接使用,可编辑优秀版资料,欢迎下载)隧道工程专项施工方案审核:批准:中交第二航务工程局成贵铁路项目经理部二〇一四年五月目录TOC\o”1-2”\h\z\uHYPERLINK\l”_Toc405303385"一、编制依据、编制范围及设计概况1HYPERLINK\l”_Toc405303386”1.1编制依据1_Toc405303388"1.3设计慨况2HYPERLINK\l”_Toc405303389"二、工程慨况2HYPERLINK\l”_Toc405303390”2.1工程概述2HYPERLINK\l”_Toc405303391"2。2主要技术参数见表2HYPERLINK\l”_Toc405303392"2。3主要工程数量3HYPERLINK\l”_Toc405303393”三、自然特征4HYPERLINK\l”_Toc405303394”3.1沿线地形地貌43.2工程地质4HYPERLINK\l”_Toc405303396"3。3水文地质特征5HYPERLINK\l”_Toc405303397"3。4地震动参数5四、施工方法与工艺5_Toc405303401"4。2支护16HYPERLINK\l”_Toc405303402"4.3洞门与明洞施工22HYPERLINK\l”_Toc405303403”4。4超前地质预报254.5监控量测274。6隧道防排水施工方案35HYPERLINK\l”_Toc405303406"4。7仰拱施工40HYPERLINK\l”_Toc405303407”4。8二次衬砌40HYPERLINK\l”_Toc405303408"4.9附属工程45HYPERLINK\l”_Toc405303409"4.10综合接地47HYPERLINK\l”_Toc405303410”五、工程质量保证措施47HYPERLINK\l”_Toc405303411"5。1超前地质预报47HYPERLINK\l”_Toc405303412"5.2监控量测48_Toc405303414"5.4爆破495。5对揭露的围岩级别识别49_Toc405303418”5.8衬砌混凝土49HYPERLINK\l”_Toc405303419"5.9施工安全步距51HYPERLINK\l”_Toc405303420”5。10隧道防水515。12防排水施工措施52_Toc405303424"5.14台车衬砌质量控制措施52HYPERLINK\l”_Toc405303425"5。15结构防排水施工处理不当预防措施53HYPERLINK\l”_Toc405303426"5。16衬砌中防水层在铺设中有破损、折曲现象预防措施535.18电缆槽施工控制措施53六、施工安全保障措施54HYPERLINK\l”_Toc405303430"6。1开挖施工安全保证措施54_Toc405303432”6。3装碴及运输安全保证措施56HYPERLINK\l”_Toc405303433"6。4支护、衬砌安全保证措施58HYPERLINK\l”_Toc405303434"6.5通风与防尘安全保证措施59HYPERLINK\l”_Toc405303435"6.6临时用电及照明安全保证措施606.8瓦斯爆炸防范措施63HYPERLINK\l”_Toc405303438”七、文明施工、环水保措施69HYPERLINK\l”_Toc405303439"7.1文明施工69HYPERLINK\l”_Toc405303440"7.2环保措施717。3噪音控制737.5水资源保护74一、编制依据、编制范围及设计概况1.1编制依据(1)新建铁路成都至贵阳线乐山至贵阳段站前工程现场踏勘调查资料;(2)新建铁路成都至贵阳线乐山至贵阳段站前工程招标文件、补遗说明书及招标文件答疑书;(3)新铁路成都至贵阳线乐山至贵阳段站前工程设计图纸、工程量清单;(4)国家有关方针政策和国家、铁路总公司有关标准规范、验标和规程等;(5)我单位铁路工程的施工经验;(6)中交二航局通过质量体系认证中心认定的ISO9001:2000《质量手册》和《程序文件》;(7)《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10753-2021);(8)《铁路混凝土工程施工质量验收标准》(TB10424—2021);(9)《高速铁路路基工程施工质量验收标准》(TB10751—2021);(10)《高速铁路隧道工程施工技术指南》(铁建设[2021]241号);(11)《铁路混凝土工程施工技术指南》(铁建设[2021]241号);(12)《高速铁路路基工程施工技术指南》(铁建设[2021]241号);(13)《铁路隧道防水材料暂行技术条件第1部分防水板》(科技基[2021]21号);(14)《铁路隧道防水材料暂行技术条件第2部分止水带》(科技基[2021]21号);(15)《铁路隧道工程施工安全技术规程》(TB10304-2021);(16)《铁路隧道防排水施工技术指南》(TZ331—2021);(17)《铁路隧道超前地质预报技术指南》(铁建设(2021)105号);(18)《铁路隧道工程施工技术指南》(TZ204—2021);(19)《铁路隧道监控量测技术规程》(TB10005-2021);(20)《地下工程防水技术规范》(GB50108-2021);(21)《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001);(22)《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》(铁建设〔2021〕120号)、《铁路隧道防水板铺设工艺技术规定》(建技〔2021〕13号)等文件;(23)新建铁路成都至贵阳线乐山至贵阳段《指导性施工组织设计》、《标准化建设方案》、《标准化管理》、《施工图(站前工程)技术交底资料》、《施工图(站前工程)技术交底资料CGZQSG-标段》等文件。1.2编制范围本施方案适用于新建铁路成都至贵阳线乐山至贵阳段站前工程CGZQSG-4标段(D2K101+805~D1K131+887。05)隧道工程施工。1.3设计慨况新建铁路成都至贵阳线乐山至贵阳段站前工程CGZQSG—4标段设计行车速度250km/h,正线为双线,线间距4.6m,正线铺设CRTSⅢ型板式型板式无砟轨道。本标段1座桥梁运架不通过的隧道(南厂沟隧道),总长3175m,不设加宽,设计轨面以上有效净空面积为92m2。其余15座桥梁运架通过,总长4295m,加宽30cm,设计轨面以上有效净空面积为95.12m2.二、工程慨况2.1工程概述新建铁路成都至贵阳线乐山至贵阳段站前工程CGZQSG-4标段线路位于四川省宜宾市境内,沿途行经宜宾县、屏山县、宜宾市翠屏区.犍为龙孔制梁场位于DK64+240,宜宾古柏制梁场位于DK97+600,宜宾屏山制梁场位于DK116+100。线路自宜宾县古柏乡(起点桩号D2K101+805,南厂沟隧道进口)引出,跨越溪河,至菜坝岷江特大桥起点为本线终点(终点桩号D1K131+887.05),线路长度30。661km(含长短链).2.2主要技术参数见表2-1表2-1主要技术标准一览表一般地段4000m,个别地段3500m,枢纽加减速地段合理选定.一般地段20‰,困难地段25‰,个别地段30‰。2。3主要工程数量具体隧道设置如表1—1所示。表1—1成贵4标隧道数量表标段编号隧道名称进口里程出口里程全长轨道形式CGZQSG-4标1南厂沟D2K101+805DK104+9803175CRTSⅢ型板2石盘上D1K105+736D1K106+105369CRTSⅢ型板3斑竹园D1K106+210D1K106+29080CRTSⅢ型板4廖家坡D1K106+417D1K106+640223CRTSⅢ型板5新田湾明洞D1K107+315D1K107+37055CRTSⅢ型板6何家山D1K108+650D1K108+71060CRTSⅢ型板7大屋基明洞D2K109+780D2K109+85575CRTSⅢ型板8茶叶坡D2K110+513D2K110+768255CRTSⅢ型板9桂花湾D2K111+D2K111+09373CRTSⅢ型板10白竹山一号D2K119+137D2K119+911774CRTSⅢ型板11白竹山二号D2K119+987D2K120+240253CRTSⅢ型板12邓银坳D2K124+095D2K124+220125CRTSⅢ型板13虎形山DK126+245DK126+398153CRTSⅢ型板14八块田DK126+495DK126+56570CRTSⅢ型板15手爬岩DK128+160D2K129+8451685CRTSⅢ型板16斑竹咀明洞D2K130+985D2K131+03045CRTSⅢ型板1km〈L≤4km数量(座)24860L≤1km数量(座)142610合计7470三、自然特征3.1沿线地形地貌本标段位于乐山~兴文段,位于“四川盆地南缘丘陵区",线路地面高程260~800m,相对高差50~300m。该段为丘陵,地形起伏小,以低矮缓丘为主.沿线岷江岸边分布五级阶地,阶地面平坦。线路主要跨越越溪河。3.2工程地质3。2.1地层岩性线路在红层中通过,以白垩系(K)、侏罗系(J)砂泥岩为主。白垩系上统高坎坝组(K2gk)、白垩系下统窝头山组(K1w)、侏罗系上统蓬莱镇组(J3p)、侏罗系上统遂宁组(J3s)为含石膏底层.构造以南北向弧形褶皱为主,主要不良地质有:有毒有害气体、顺层、危岩落石、隧道浅埋,局部地段有软土分部。3.2.2不良地质及特殊岩土(1)不良地质线路走行于四川盆地丘陵区,不良地质现象是有毒有害气体、顺层、危岩落石、隧道浅埋等.(2)特殊岩土本线特殊岩土主要为人工弃填土、软土(松软土)、膨胀土(岩)、石膏等。1、人工弃填土主要为碎石土、块石土、粉质黏土等,色杂,松散,主要为既有铁路、公路路基挖方、隧道弃渣,分布于既有公路两侧,局部为房屋建筑弃渣,厚2~30m不等,分布范围广,对线路影响较大。2、软土、松软土本线的松软土,在丘间槽谷、堰塘、水田浅表层广泛分布,据静力触探揭示,软土、松软土呈透镜状或软硬互层状(夹层状)分布,单层厚2~8m,最大可达12m,总厚可达2~20m。具有土质不均、含水量及空隙比大、有机质含量小、厚度变化大等特点,沿线软土受季节性影响较大,主要是因排水不畅形成的谷底相软塑状粉质黏土,赢按工点检算处理,特别注意硬底横坡较陡对工程的不利影响。3、膨胀(岩)土白垩系、侏罗系“红层”泥岩矿物成分有蒙脱石、水云母等,岩石易风化剥落,具遇水易软化崩解,失水收缩开裂等特性.其风化物具一定膨胀性,但一般膨胀性较小,对工程影响不大.深挖方及隧道洞身处可见此层,设计时应考虑其对路堑边坡支护,隧道洞身的衬砌及洞及洞口边,仰坡的影响。3。3水文地质特征本标段地表水以河流为主,地下水以第四系松散砂卵砾石层为主,含水量丰富,可溶岩中的岩溶水及砂泥岩中的基岩裂隙水次之,其中岩溶水较为丰富,暗河、岩溶泉十分发育.大部分地表水对混凝土无侵蚀性,部分地段地表水及含煤层、石膏、岩盐及铁矿等地层中的地下水一般具有侵蚀性。对砼具弱~强硫酸型酸性侵蚀及弱~中等溶出性侵蚀,按《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》,其侵蚀等级为H1~H3.3.4地震动参数沿线地震动峰值加速度值及地震动反应谱特征周期值详见表3-1.表3-1沿线地震动峰值加速度值及地震动反应谱特征周期值表里程地震动峰值加速度里程地震动反应谱特征周期乐山市区~犍为县(起点~DK68+500)0。1g乐山市区~五通桥区(起点~DK30+000)0。4s犍为县~屏山县(DK68+500~DK88+200)0.05g五通桥区~宜宾大塔乡(DK30+000~DK117+500)0。45s屏山县~长宁县(DK88+200~DK188+200)0。1g宜宾大塔乡~长宁县相邻镇(DK117+500~DK194+000)0.4s3.5气象特征沿线气候属亚热带湿润季风气候。从乐山至贵阳,随着地势的不断增高,以及海洋面的远离,各地气候也存在一些差异。随着线路的南行,沿线气候从亚热带温热湿润气候以及亚热带湿润季风气候逐渐过渡为亚热带季风性湿润气候.沿线主要气候指标见表3-2。四、施工方法与工艺本标段隧道按新奥法组织进行施工,施工过程中全面贯彻新奥法施工原则,充分利用围岩的自承能力和开挖面的约束作用,采用锚杆及喷混凝土为主要施工支护手段,及时对围岩进行加固,约束围岩的松弛和变形,并通过对围岩和支护的量测、监控来指导施工。其施工流程见图4—1。表3—2沿线气象资料主要指标汇总表项目乐山犍为宜宾气温(℃)年平均17.217。518.0极端最高39。739。340。0最低-2.9—2。4—1。4最热月平均25。926。126.9最冷月平均7.17.47。8最大月平均日较差9。19.87。9湿度相对(%)年平均818181月最大929192月最小192060降雨量(mm)年平均1264。21141.31028.6年最大1948。41601。31462.4年最小913.3831.1704。4日最大326.8260。6221.9最大24小时降雨量326.8260.6221。9蒸发量(ml)年平均1076.11072。8865.2年最大1241。21212.21224。6其他年平均日照时间(天)4340180年平均雾天日数(天)453517最大积雪深(cm)574年平均暴雷日数(天)3331354.1隧道洞身开挖本标段隧道围岩情况复杂,均采用钻爆法开挖,为确保开挖质量,减少对围岩的扰动,可根据情况采取光面爆破。对于不同围岩采用不同的开挖方法,Ⅴ级围岩洞口段采用双侧壁导坑法,一般Ⅴ级围岩采用台阶法加临时仰拱;Ⅳ级围岩采用台阶法;Ⅲ级围岩采用全断面或台阶法;Ⅱ级围岩采用全断面或台阶法。并根据围岩情况,及时修正爆破参数,以期达到最佳爆破效果,并形成整齐准确的开挖面,严格控制超挖,杜绝欠挖。隧道工程开挖方法见表4—1。钻爆开挖工艺流程如图4-2所示。施工准备施工准备(修正施工方案)是否符合管理标准(改变开挖步骤、顺序)否是(修正支护参数)确定施工方法开挖现场监控量测初期支护二次模注混凝土结束图4—1成贵4标隧道工程施工工艺流程图表4-1成贵4标隧道工程开挖方法一览表序号隧道名称开始里程结束里程开挖方式围岩开挖方法备注1南厂沟D2K101+805D2K101+825明挖法明洞D2K101+825D2K102+200钻爆法Ⅴ台阶法临时仰拱D2K102+200D2K102+300钻爆法Ⅳ台阶法D2K102+300D2K102+440钻爆法Ⅲ台阶法D2K102+440D2K102+550钻爆法Ⅳ台阶法D2K102+550D2K102+610钻爆法Ⅲ台阶法D2K102+610D2K102+700钻爆法Ⅳ台阶法D2K102+700D2K102+760钻爆法Ⅴ台阶法临时仰拱D2K102+760D2K102+810钻爆法Ⅳ台阶法D2K102+810D2K102+900钻爆法Ⅲ台阶法D2K102+900D2K102+990钻爆法Ⅳ台阶法D2K102+990D2K103+390钻爆法Ⅲ台阶法D2K103+390D2K103+500钻爆法Ⅳ台阶法D2K103+500D2K103+650钻爆法Ⅲ台阶法D2K103+650D2K103+750钻爆法Ⅳ台阶法D2K103+750D2K103+850钻爆法Ⅲ台阶法D2K103+850D2K103+890钻爆法Ⅳ台阶法D2K103+890D2K103+920钻爆法Ⅴ台阶法临时仰拱D2K103+920D2K103+970钻爆法Ⅳ台阶法D2K103+970D2K104+200钻爆法Ⅲ台阶法D2K104+200D2K104+600钻爆法Ⅳ台阶法D2K104+600D2K104+975钻爆法Ⅴ台阶法临时仰拱D2K104+975D2K104+980明挖法明洞2石盘上D1K105+736D1K106+095钻爆法Ⅴ台阶法临时仰拱D1K106+095D1K106+105明挖法明洞3斑竹园D2K106+210D2K106+275钻爆法Ⅴ台阶法临时仰拱D2K106+275D2K106+290明挖法明洞4廖家坡D1K106+417D1K106+437明挖法明洞D1K106+437D1K106+640钻爆法Ⅴ台阶法临时仰拱5新田湾明洞D1K107+315D1K107+370明挖法明洞6何家山D1K108+650D1K108+655明挖法明洞D1K108+655D1K108+703钻爆法Ⅴ台阶法临时仰拱D1K108+703D1K108+710明挖法明洞7大屋基明洞D2K109+780D2K109+855明挖法明洞8茶叶坡D2K110+513D2K110+543明挖法明洞D2K110+543D2K110+768钻爆法Ⅴ台阶法临时仰拱9桂花湾D2K111+D2K111+026明挖法明洞D2K111+026D2K111+093钻爆法Ⅴ台阶法临时仰拱10白竹山一号D2K119+137D2K119+187钻爆法V台阶法D2K119+187D2K119+197明挖法明洞D2K119+197D2K119+328钻爆法V台阶法D2K119+328D2K119+348钻爆法V拱上明挖拱下暗挖D2K119+348D2K119+645钻爆法V台阶法D2K119+645D2K119+665明挖法明洞D2K119+665D2K119+911钻爆法V台阶法11白竹山二号D2K119+987D2K120+003明挖法明洞D2K120+003D2K1120+028钻爆法V大拱脚台阶法D2K1120+028D2K120+135钻爆法V台阶法D2K120+135D2K120+155钻爆法V大拱脚台阶法D2K120+155D2K120+180明挖法明洞D2K120+180D2K120+200钻爆法V大拱脚台阶法D2K120+200D2K120+210钻爆法V台阶法D2K120+210D2K120+235钻爆法V大拱脚台阶法D2K120+235D2K120+240明挖法明洞12邓银坳D2K124+095D2K124+105明挖法明洞D2K124+105D2K124+214钻爆法Ⅴ台阶法临时仰拱D2K124+214D2K124+220明挖法明洞13虎形山DK126+245DK126+250明挖法明洞DK126+250DK126+388钻爆法Ⅴ台阶法临时仰拱DK126+388DK126+398明挖法明洞14八块田DK126+495DK126+500明挖法明洞DK126+500DK126+555钻爆法Ⅴ台阶法临时仰拱DK126+555DK126+565明挖法明洞15手爬岩DK128+160DK128+170明挖法明洞DK128+170DK128+400钻爆法Ⅴ台阶法临时仰拱DK128+400DK128+440钻爆法Ⅴ台阶法临时横撑DK128+440DK128+555钻爆法Ⅴ台阶法临时仰拱DK128+555DK128+665钻爆法Ⅳ台阶法DK128+665DK128+680钻爆法Ⅴ台阶法临时横撑DK128+680DK128+755钻爆法Ⅴ台阶法临时仰拱DK128+755DK128+775钻爆法Ⅴ台阶法临时横撑DK128+775DK128+845钻爆法Ⅳ台阶法DK128+845DK129+485钻爆法Ⅲ台阶法DK129+485DK129+535钻爆法Ⅳ台阶法DK129+535DK129+555钻爆法Ⅴ台阶法临时横撑DK129+555DK129+720钻爆法Ⅴ台阶法临时仰拱DK129+720DK129+845明挖法明洞16斑竹咀明洞D2K130+985D2K131+030明挖法明洞4。1.1光面爆破施工工艺本标段隧道钻爆法开挖段均采用光面爆破。光面爆破施工顺序如图4-3所示。光爆施工前,先根据地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具、爆破器材及环境要求等进行光爆设计。光爆设计内容包括炮眼(掏槽眼、辅助眼、周边眼、底板眼)的布置、深度、斜率和数量,爆破器材、装药量和装药结构,起爆方法和爆破顺序,钻眼机具和钻眼要求等。掏槽形式一般分为直眼掏槽和楔形掏槽,具体根据钻眼机具、隧道断面大小、循环进尺、围岩级别及爆破振动等要求进行选择.图4-2钻爆开挖工艺流程图爆破参数通过试验确定,当无试验条件时,可参照表4-3选用有关参数.光爆过程中,根据爆破效果不断调整光爆设计的爆破参数.光面爆破前,根据钻爆设计图标出或用凿岩台车准确定位炮眼位置.钻孔时按钻爆设计图严格控制炮眼的间距、深度和角度。具体要求如表4-4所示。炮眼装药作业不得与钻孔作业在同一开挖工作面进行。装药前应进行清孔,清除炮眼内的岩粉、积水.装药的炮眼采用炮泥堵塞,不得采用炸药的包装材料等代替炮泥堵塞。起爆采用非电毫秒雷管、导爆管或导爆索系统。4.1。2台阶法施工工艺台阶法开挖施工方法:先进行上部开挖,进行上部喷锚支护,再进行下部开挖,随即进行下部初期支护。开挖台阶长度根据施工机具条件与围岩情况确定,当围岩自稳能力较好时,台阶长度宜控制在10~50m以内,围岩稳定性较差时,台阶长度宜控制在3~10m。光面爆破设计光面爆破设计超前地质预报测量放线钻孔钻孔质量验收装药与堵塞连接起爆网络起爆通风危石处理装药计算爆破材料准备网路检查光爆效果与质量检查台车或台架就位图4-3光面爆破施工工艺流程表4-3光面爆破参数岩石类别周边眼间距E(cm)周边眼抵抗线W(cm)相对距离E/W装药集中度q(kg/m)极硬岩50~6055~750.8~0.850.25~0.40硬岩40~5550~600.8~0。850。15~0.25软质岩30~4545~600.75~0。80.04~0.15表4—4光面爆破炮眼允许偏差炮眼类型间距偏差深度偏差掏槽眼5cm5cm辅助炮眼10cm周边眼5cm不应超出开挖断面轮廓线10cm台阶法施工工艺流程见图4-4所示;台阶法及台阶法带临时横撑施工工序见图4-5所示.图4-4台阶法施工工艺流程图台阶法带临时横撑适用于:Ⅲ级围岩无拱部钢架地段、Ⅳ级围岩及Ⅴ级深埋、浅埋段地段。适用于:Ⅲ级围岩缓倾岩层拱部设钢架地段。图4-5台阶法施工工序横断面图4。1。3台阶法带临时仰拱施工工艺施工工艺流程如图4—6所示,施工工序如图4-7所示。图4-6台阶法带临时仰拱施工工艺流程图图4—7台阶法带临时仰拱施工工序横断面图4。1。4大拱脚台阶法施工工艺施工工艺流程如图4—8所示,施工工序如图4—9所示。图4—8大拱脚台阶法施工工艺流程图图4-9大拱脚台阶法施工工序横断面图4。2支护本标段隧道支护采用超前支护、初期支护、临时支护、系统支护和加强支护。超前支护有大管棚、超前小导管、超前锚杆等。初期支护有C25喷射混凝土、钢筋网、中空注浆锚杆、砂浆锚杆等。加强支护有钢架、锁脚锚杆、锁脚锚管以及钢支撑纵向连接筋等。临时支护有喷砼、钢筋网、水平锚杆、侧壁锚杆、临时钢架、锁脚锚杆、锁脚锚管等。大管棚采用钻机成孔,小导管采用手持钻机钻孔,用注浆泵注浆;系统锚杆采用注浆泵压注水泥砂浆,喷射砼采用湿喷技术施工,砼由拌和站集中拌和,砼输送车运输。4.2。1初期支护本标段隧道均采用复合式衬砌,洞身初期支护由超前支护、钢筋网、喷射砼、锚杆、钢架、锁脚、拱部中空锚杆和边墙砂浆锚杆组成。开挖完成复核无欠挖后,及时对开挖面初喷不小于4cm厚砼封闭岩面,以减少围岩暴露时间。支护紧跟开挖面及时施作,抑制围岩变形,防止围岩在短期内松弛剥落。初期支护施工工序如图4—10所示.超前地质预报超前地质预报否初喷砼施工放样安装钢架及挂钢筋网是否符合标准调整施作系统锚杆监控量测是开挖图4—10初期支护施工工序4。2。1.1喷砼根据设计要求和地质围岩状况,喷射砼分为:素喷、锚喷、格栅.联合锚网喷,本标段隧道均采用湿喷砼工艺。喷射砼分段、分片、分层进行,由下向上,从无水、少水向有水、多水地段集中,多水处安放导管将水排出.施喷时喷头与受喷面基本垂直,距离保持0.6~1。5m.设格栅钢架时,钢架与岩面之间的间隙用喷射砼充填密实,喷射顺序先下后上对称进行,先喷钢架与围岩之间空隙,后喷钢架之间,钢架应被喷射砼所覆盖,保护层不得小于4cm。喷前先找平受喷面的凹处,使喷出的砼层面平顺光滑。一次喷射厚度控制在6cm以下,每段长度不超过6m,喷射回弹物不得重新用作喷射砼材料。具体施工工艺如图4—11所示.喷射混凝土的厚度和表面平整度应满足:平均厚度大于设计厚度;检查点数的80%及以上大于设计厚度;最小厚度不小于设计厚度2/3;表面平整度的偏差≤100mm。喷射混凝土表面做到密实、平整,无裂缝、脱落、漏喷、漏筋、空鼓和渗漏水,锚杆头钢筋无外漏。粗、细骨料粗、细骨料水泥水外加剂搅拌机喷射机喷头初喷终凝复喷检验厚度压缩空气岩壁检查核定断面尺寸速凝剂图4-11喷砼施工工序4.2.1.2砂浆锚杆⑴工艺流程砂浆锚杆施工工艺流程为:钻孔→清孔→注浆→插入杆体→安装锚杆垫板→复喷砼覆盖垫板.⑵工艺要点及技术措施锚杆预先在洞外钢构件厂按设计要求加工制作.施工采用风动凿岩机钻孔,按设计要求钻孔,达到标准后,用高压风清除孔内岩屑;用注浆泵将水泥砂浆注入孔内,砂浆至少填充锚杆孔体积的2/3后方可停止注浆;然后将加工好的杆体插入孔内,安装锚杆垫板。4。2.1。3中空注浆锚杆⑴中空注浆锚杆施工工艺流程如图4-12所示.(2)工艺要点及技术措施①锚杆安装:采用凿岩机钻孔,钻进至设计深度后,高压风清孔;检查锚杆孔中是否有异物堵塞;若有,应清除干净后,再将锚杆插入孔内,锚杆外露孔口长度满足安装止浆塞、垫板螺栓为宜;将止浆塞通过锚杆外露端打入孔口10cm左右,安装垫板及上紧螺母。②锚杆注浆:清洗整理清洗整理标出锚杆位置钻孔检查锚杆安装锚杆体、止浆塞和垫板注浆紧固螺帽制浆备料封口图4-12中空注浆锚杆工艺流程检查注浆泵及其零件是否齐备和正常,熟悉有关泵的操作程序.用水或风检查孔体是否畅通,孔口返水或风即可。迅速将锚杆和注浆管及泵用快速接头连接好.配制浆液,使水灰比、和易性符合设计和规范要求。开动泵注浆,整个过程应连续不停顿,一次完成.锚杆斜向安装:锚杆头朝下安装时采用正循环注浆工艺,锚杆头朝上安装时采用反循环注浆工艺。注浆饱满后密封排气孔.当完成一根锚杆注浆后,应迅速卸下注浆软管并安装至另一根锚杆,进行注浆。完成整个注浆后,应及时清洗及保养注浆泵。在灰浆达到初始设计强度后,方可上紧垫板及螺母.4。2。1.4钢筋网钢筋网按设计预先在洞外钢构件厂加工成型.钢筋类型及网格间距符合设计要求。钢筋网根据初喷混凝土面的实际起伏状铺设,并与受喷面间隙为3cm.钢筋网与钢筋网、钢筋网与锚杆、钢筋网与钢架连接筋焊接在一起,使钢筋网在喷射时不晃动。钢筋网在构件加工厂加工成片,洞内焊接形成整体.施工注意事项:钢筋网制作前对钢筋进行校直、除锈及油污等处理;安装前,岩面初喷3~5cm厚混凝土形成钢筋保护层;喷射中如有脱落的石块或混凝土块被钢筋网卡住时,应及时清除。4。2.1.5工字钢钢架工字钢钢架按设计预先在洞外结构件厂加工成型,钢架与连接板接头处焊缝要求饱满密实,加强肋(角钢)要求焊缝饱满密实。型钢钢架对接接头应设置加劲板满焊密贴保证钢架受力.在洞内用高强螺栓连接成整体。洞内安装在初喷混凝土后进行,与定位筋焊接。钢架之间设纵向连接筋,钢架间以喷混凝土填平。钢架拱脚必须安放在稳固的基础上(现场一般要求垫设钢板),拱脚两侧设锁脚锚杆(管),架立时钢架横向、纵向偏差、垂直度均需符合设计规范要求。当钢架和围岩之间间隙过大时设置混凝土楔形垫块(与初喷混凝土同强度)楔紧,再用喷射砼喷填。4.2。1。6格栅钢架Ⅴ级围岩格栅钢架由8个单元组成,全环设置;Ⅳ级围岩格栅钢架由5个单元构成,拱墙设置。Ⅲ级围岩格栅钢架由3个单元组成,拱部180度范围设置。钢架单元在洞外预制,由主筋、联系筋、角钢(厚度12mm)焊接而成,焊接接头处h1=10mm,各单元间以螺栓连接,螺栓孔眼中心间距公差不超过+0。5mm,钢架焊接及螺栓连接应符合《钢结构工程施工验收规范》的要求,以保证焊缝及螺栓连接质量.格栅钢架单元在施工时根据实际情况调整单元长度,并相应调整接头位置。格栅钢架与初喷砼间务求紧密接触,空隙处用砼垫块楔紧。钢架架设时可利用系统锚杆作为定位钢筋,并在钢架拱脚位置设置锁脚锚杆,钢架脚必须放在牢固的基础上.钢架在初喷后架设,再复喷至设计厚度.复喷支护面与二衬之间空隙用与二衬同级混凝土回填。4.2.1.7临时仰拱、临时横撑衬砌类型为Ⅴa的段落在架立钢架后,设置I18临时横撑;衬砌类型为Ⅴb、Ⅴc架立上台阶钢架后,设置I18临时钢架(横撑),喷临时仰拱.I18横撑连接处或与钢架连接处均设置钢垫板(240×200×16mm),I18横撑为临时支护,施工中倒换使用。4.2.2超前支护本标段隧道开挖中所采用的超前支护有φ25锚杆、φ42小导管、φ75中导管、φ108大管棚及φ89中管棚。4.2.2。1超前大管棚大管棚施工工艺如图4—13所示。洞口及洞内部分施作超前长管棚,采用φ108(或φ89)热轧无缝钢。管棚支护包括封面、布孔、钻孔安管、注浆四道工序。(1)封面:注浆前喷射砼封闭掌子面和导向墙墙身与岩面接缝,防止漏浆。(2)布孔:按设计图纸,将注浆管孔位正确测放在工作面上。准备工作,制作钢花管准备工作,制作钢花管钻孔清孔顶进钢管棚清孔结束压力流量达到要求注浆管路检查注浆拌浆图4-13管棚注浆施工工艺(3)钻孔安管:长管棚采用钻机将钢管分节套钻进,管棚要尽可能水平钻进.为了增大管棚的刚度,在长管棚钢管内放置钢筋笼,最后注入水泥浆,并封端.4。2。2。2超前小导管(超前锚杆)的施工在隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩地段,围岩压力大、自稳性差、地下水不发育,采用Φ42mm超前小导管或Φ25mm超前中空锚杆预支护加固岩层。小导管施工采用Ф42钢管,在前部管壁按梅花形布置溢浆孔,孔径为6—8mm,间距15cm,小导管间距0.4m,管长3。5m~4。2m,顶部成尖锥状,尾长不小于30cm。小导管注浆采用压浆泵,注水泥浆。小导管的布置如图4-14所示.小导管(中空锚杆)安装:采用风动凿岩机钻孔,钻孔直径比钢管直径大3~5cm,用风枪直接将小导管打入,顶入长度不小于钢管长度的90%,外露端支撑于开挖面的钢架上,与钢架共同组成预支护体系,并用高压风将钢管内的砂石吹出。小导管的纵向搭接长度≮1m,外插角10°~12°,可根据实际情况调整外插角;孔位钻设偏差不超过10cm,孔深大于小导管长0~5cm,孔口间距允许偏差±50cm。图4-14小导管超前支护布置小导管(中空锚杆)注浆:注浆前进行压水试验,检查机械设备是否正常,管路连接是否正常。压注水泥浆时注浆压力依据地层致密程度决定,一般为0。2~0.3MPa。注浆材料采用水泥浆液,水灰比1:1(重量比),使用不低于42.5强度的水泥。注浆量达到设计注浆量和注浆压力达到设计终压时可结束注浆。小导管注浆后,用塑胶泥封堵孔口及周围裂隙。小导管注浆工艺流程如图4—15所示.4.3洞门与明洞施工洞口处开挖采用人工配合挖掘机按边、仰坡开挖线逐层向下进行开挖,开挖后对边仰坡围岩及时进行锚喷防护,进入暗洞施工一段距离后,及早进行洞门施工,洞门(包括明洞)范围内衬砌与洞口环节衬砌采用衬砌台车整体浇筑。封闭封闭工作面准备工作安装钢插管制作钢插管钻孔联结管路及密封管口机具设备检查压水检查达到要求拌浆注浆压力流量达到设计结束否否是图4-15小导管注浆施工工艺流程4。3.1地表处理及截水天沟进出口洞门施工前先进行测量放线,根据测量放线做好边坡开挖轮廓线和截水天沟,截水天沟一般施作于开挖坡口线5m以外,以利截排水和边仰坡稳定.天沟施作时需注意顺地形自然坡度设置流水坡面,坡度较陡的地段应在天沟内加设急流槽.施作天沟同时将洞口段开挖线以外10~15米范围的漏斗、洼地、危石等进行处理,防止地表水向下渗漏或陷穴等继续扩大影响隧道安全,确保边仰坡稳定。4.3。2洞口土石方开挖洞口施工无工期需求时一般选择旱季施工,开挖过程中需逐级做好防护工作。土方用挖掘机挖装,开挖方法采用自上而下分层分台阶进行,台阶高度2~3米,石方采用弱爆破,挖掘机、装载机装碴,自卸汽车运碴。4。3。3边仰坡刷坡与支护边仰坡防护形式有:人字型截水骨架內植草防护、锚杆框架梁内喷混植生防护、预加桩防护、喷锚网防护。边仰坡刷坡自上而下分层进行,每层高度1.5m,随开挖及时进行支护。4.3.4明洞施工明洞施工工艺流程如图4-16所示。4.3.4.1明洞开挖明洞土石方开挖采取横向分层纵向分段的方法进行施工,采用挖掘机开挖,必要时采取弱爆破和人工配合机械刷坡,装载机装碴自卸汽车出碴。按照设计施作边仰坡防护。开挖完成后进行基底处理,基底承载力达到要求后施作仰拱、填充混凝土,填充混凝土在仰拱混凝土终凝后进行浇筑。明洞开挖明洞开挖净空检查及钢筋放样安装边墙基础钢筋仰拱及边墙基础钢筋安装钢筋检查浇筑仰拱及边墙基础砼水沟立模填充砼浇筑台车定位拱墙钢筋安装钢筋检查外模安装浇筑拱墙衬砌砼拆模养护防水层施做回填土合格合格合格合格图4-16明洞施工工艺流程图4.3.4。2仰拱及洞口基础施工仰拱施工采用全幅施工,基础开挖采用挖掘机开挖,自卸汽车运输。钢筋安装前先根据测量放样的水平、中线点,设置定位钢筋,再安装钢筋,保证钢筋位置的正确。明洞及洞门侧壁基础应设置在稳固的地基上,基础埋设宽度和深度应符合设计要求;当两侧侧壁地基松软或软硬不均匀时,应采取措施加以处理。4。3。4。3拱墙二衬砼浇注明洞衬砌采用整体台车进行混凝土浇注,砼利用泵送入模,插入式振捣器振捣.洞口衬砌与隧道洞门整体灌筑后再进行洞顶回填施工。4。3.4。4防水层施工洞门及明洞拱墙混凝土浇注完成且强度达到设计强度100%后在洞门结构拱墙外侧施做3cm厚M10砂浆保护层.将混凝土基面整平后,然后再施作防水板铺设。4.3。4。5排水施工洞门及明洞排水施工及其重要,施工中按照不同工点施工图要求埋设排水管、泄水管位置进行埋设相应管件。4。3。4。6明洞回填明洞回填施工在洞门施工完毕,砼强度达设计强度后进行。先施工两侧回填浆砌片石,然后回填碎石土,从下至上,按设计对称分层进行。回填土分层夯实,采用人工配合机械进行分层夯实。施工过程中确保防水层不被破坏。当明洞回填完成后,及时进行洞口及洞顶的绿化及防护工作,避免雨水冲刷。4.3.5施工要点(1)洞门构造、尺寸以及基础埋深允许偏差要符合设计要求;(2)洞门及洞口明洞附近的排水、截水设施施工尽早做好,并与洞外排水系统连通,以免地表水冲刷坡面;(3)洞口及洞口明洞处仰坡和边坡坡度的施工允许偏差为±5%;洞口土石方不使用集中药包爆破,以免影响仰坡、边坡的稳定,对土质、风化剥落的坡面和坡脚,予以防护,不允许出现塌方现象。(4)洞门及洞口明洞衬砌施做完成后,洞口边仰坡与衬砌外缘相交处须填塞密实,以防积水。4。4超前地质预报隧道超前地质预报以地质调查法为基础,采用超前钻探、物探、超前导坑相结合的综合超前地质预报方法,用宏观预报指导微观预报、长距离预报指导中短距离预报,微观预报验证宏观预报、中短距离预报验证长距离预报的工作思路,开展本线隧道洞口段的超前地质预报工作。本标段使用的主要预报方法为地质调查法、物探法、超前钻探法。4。4.1超前地质预报程序(1)在地质调查法的基础上,在进洞后一定距离(一般55m以后)对掌子面前方存在不良地质段开展弹性波反射(如TSP)法预报工作。(2)在弹性波反射(如TSP)法预报的岩溶强烈发育异常段落进行地质雷达探测法预报工作;在弹性波发射(如TSP)法预报的极破碎岩体并富水异常段落进行红外探测法预报工作。(3)在物探法预报工作结束后,对物探异常段落进行超前钻探(超前地质钻探、加深炮孔)法预报和验证工作。4.4。2地质调查法利用常规地质理论和作图法,根据隧道洞口已有勘察资料、地表补充地质调查资料、洞内地质调查资料、隧道开挖工作面揭示的地质素描,通过底层层序对比、地层分界线及构造线地下和地表相关性分析、断层要素与隧道几何参数的相关性分析、地质作图和趋势分析、隧道内不良地质体临近前兆分析等,对地质变化规律及开挖工作面前方可能揭示的地质情况进行预测预报。4.4。3物探法针对设计文件反映的洞口段有地质构造、岩层接触带、地表物探异常区、推测岩溶发育区、含煤地段、采空区等信息及有其它方法揭示、判断的不良地质体,在进洞施工一定距离后采用洞内物探的方式进行探测、预报。实施中应根据物探方法的特点和不良地质体的反应特征,选用合适的方法进行长、中、短距离的探测预报.在接近上述地质体100m时,采用弹性波反射法(如TSP)或类似方法进行长距离预报;在施工进一步接近不良地质体或长距离预报的异常点距离约30m时,采用地质雷达、红外探测等方法进行中距离预测预报。TSP探测:利用人工激发的地震波在不均匀地质体中所产生的反射波特性来预报隧道开挖工作面前方的地质情况。一般采用地震波探测仪对掌子面前方100m左右范围内的不良地质体的位置、规模、性质作较为详细的预报,粗略的预报围岩级别和地下水情况,每100m施作依次,当有异常情况时适当加密。连续预报时前后两次应重叠10m以上。地质雷达探测:利用地质雷达电磁波在隧道开挖工作面前方岩体中的传播及反射,根据传播速度和发射脉冲波走时进行超前地质预报。一般探测前方距离约10~30m。连续预报时前后两次重叠长度应在5m以上。红外探测:通过接受和分析红外辐射信号,在接近岩溶或断层破碎带富水区时进行超前地质预报,定性预报掌子面前方30m范围内有无地下水。连续预报时前后两次重叠长度应大于5m以上。4。4。4超前钻探法在地质调查法、物探法的超前预报基础上,对发现的不良地质体、物探异常点进行超前钻探,进行定量化探查。加深炮孔探测:利用风钻或凿岩台车等在隧道开挖工作面钻小孔径浅孔获取地质信息。加深炮孔长度不小于5m。超前钻孔探测:利用钻机在隧道开挖工作面进行钻探获取地质信息。一般探测孔25m一个循环,单孔长度为30m左右,孔径76mm。相邻探测孔之间的搭接长度为5m。当有异常情况时,结合预测结果判释,可加密钻孔或加深部分炮孔.4。5监控量测本标段隧道按照《铁路隧道监控量测技术规程》(TB10121—2007)的有关要求进行监控量测。隧道监控量测工作紧跟开挖面进行,在隧道正洞洞身初期支护完成后,及时进行监控量测,随时掌握初期支护的工作状态,指导和确定二次衬砌施作时间.4。5.1监控量测项目及量测点布置必测监控量测的项目有:洞内外观察、拱顶下沉、周边位移、收敛以及浅埋段的地表下沉,选测项目暂定为围岩应力量测和格栅应力量测,量测项目、方法及布置见表4-5。地表沉降横向测点布置示意图见图4—17,台阶法围岩量测监控点布置示意图见图4-18。表4—5量测项目及方法序号项目名称方法及工具布置断面1必测项目洞内外观察使用地质罗盘等对岩性、结构面产状及支护裂隙观察和记录每次爆破后进行2拱顶下沉电子水准仪、铟钢尺、钢挂尺,量测精度为±0。5mm。量测断面间距:Ⅴ:5m;Ⅳ:10m;Ⅲ:30~50m;Ⅱ:50m3周边位移洞内钻孔中安设单点、多点杆式或钢丝式位移计4净空收敛各种类型收敛计5地表下沉电子水准仪、铟钢尺,量测精度为±0.4mm.H(埋置深度)>2B(开挖宽度),20~50m/断面;B<H<2B,10~20m/断面;H<B,10m/断面6选测项目围岩应力钢弦式土压力计、钢弦频率接收仪量测断面间距:Ⅴ级围岩:100m;Ⅳ级围岩:50m7格栅应力钢筋计及钢弦式频率仪。在仪器埋设后5m范围内,每天测量2~3次;大于5m时1~2次/天,大于10m时1次/天.实际施作钢格栅地段,每5m一个断面.图4-17地表沉降横向测点布置示意图图4-18台阶法围岩量测监控点布置示意图4.5.2量测频率净空变化量测和拱顶下沉等量测的频率,主要依据位移速率和测点距开挖面的距离而定,一般量测频率见表4-6。元件埋设初期测试频率每天观测1~2次,随围岩渐趋稳定,量测次数逐渐减少,反之增加量测数。表4-6量测频率表类型量测频率变形速度(mm/d)量测断面距开挖工作面距离普通围岩2次/d≥5(0~1)B1次/d1~5(1~2)B1次/2d0。5~1(1~2)B1次/2d0。2~0.5(2~5)B1次/周〈0。2〉5B注:B为隧道开挖宽度(1)净空变化、拱顶下沉量测在每次开挖后12h内取得初读数,最迟不得大于24h,且在下一循环开挖前完成。(2)由位移速度决定的量测频率和测点距开挖面距离决定的量测频率中,原则上采用两者频率中较高者,当位移趋向一定时,也可不采用表4。5。4中数值.(3)因测点和测线不同,位移速度不同,以产生最大位移速度来决定量测频率。(4)当围岩达到基本稳定后,在以1次/周的量测频率测2~3周后,可结束量测;当为挤压性围岩时,位移长期没有减缓趋势,适当延长量测时间,直到位移速率小于0.5mm/d时即可结束量测。4.5.3测试工作4。5.3.1围岩量测监控工艺围岩量测施工监控工艺见图4-19。超前地质预报、超前支护超前地质预报、超前支护开挖初期支护状况观察初喷、出碴初期支护喷砼埋入观测预埋件初读数拱顶下沉和净空收敛按设计频率量测绘数据整理和计算机处理加强支护变形曲线出现反常施作二次衬砌围岩变形趋于稳定图4—19围岩量测施工监控工艺图4。5。3.2现场量测要求⑴初期支护施作2h后并在距离开挖工作面2m范围内埋设测点,进行第一次量测数据采集.⑵测试前确保检查仪表设备完好,确认测点是否松动或人为损坏,只有测点状态良好时方可进行测试工作。⑶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;三次读数相差不大时,取算术平均值作为观测值,若读数相差过大则应检查仪器仪表安装是否正确、测点是否松动,当确认无误后,再按前述监控量测要求进行复测。⑷多次测试都要认真做好原始数据记录,并记录掘进里程、支护施工情况以及环境温度等,保持原始记录的准确性。量测数据应在现场进行粗略计算,若发现变位较大时,应及时通知现场施工负责人,以便采取相应的处理措施。⑸测试完毕后检查仪器、仪表,做好养护、保管工作。及时进行资料整理。4.5.4施工监控量测4.5.4。1周边位移、收敛量测⑴测点埋设:喷锚支护施作后,用风钻凿φ40mm、深200mm的孔,先用早强水泥砂浆灌满后再插入测点固定杆,尽量使同一基线两测点的固定方向在同一水平直线上,等砂浆凝固后,即可进行量测工作。⑵量测方法:采用收敛计监测。该机具有很高的量测精度,适用于大跨度隧道的变形监测。4。5。4。2拱顶下沉量测拱顶位移量测的测点用风枪打眼埋设固定杆,并外露杆头设挂钩。测点的大小要适中,如过小,测量时不易找到;如过大,爆破时易被打坏。支护结构施工时要注意保护测点,一旦发现测点被掩埋,要尽快重新设置,以保证数据不中断。采用水平仪、水准尺、挂钩式钢尺配合测量拱顶下沉,精度为1mm。量测时用一把2~4m长的挂钩式钢尺挂上即可.4.5.4.3地表下沉量测测点布置:与洞内收敛、拱顶下沉量测断面里程对应,地表下沉量测点集中设在隧道中线附近,并在开挖面前方H+h1处设测点,(H为隧道埋深,h1为上半断面净高),直到开挖面后方约3~5B处。测量方法:采用水平仪、水准尺配合测量地表沉降,精度为1mm.用经纬仪将所有测点布设于同一直线上。测点钢筋安设就位后,表面磨平,并用钢钉等锐器在其表面冲眼标记。地表沉降量测区间布置见图4—20,地表下沉量测频率同拱顶下沉、洞内收敛量测频率相同。图4—20地表沉降量测区间图4.5。4.4围岩应力、格栅应力量测(1)围岩应力量测①测点布置:每断面5个测点,2个布置在喷层与初支之间,3个布置在初支与二衬之间。②测点埋设:压力盒埋设,要使压力盒的受压面向着围岩。先用水泥砂浆或石膏把压力盒固定在岩面上,再谨慎施作喷砼层。不要使喷砼与压力盒之间有间隙。保证围岩与压力盒受压面贴紧岩面。安装时应注意将压力盒的导线用PVC管引出或逐段捆在临近钢筋上,引到外露的测试匣中,喷砼或二衬砼施作后,检查压力盒的电阻值和绝缘情况,并做好引出线和测试匣的保护措施。③量测频率:同拱顶沉降④量测要求:围岩压力在初支混凝土喷射完成后及时进行,4小时内取得初值,最晚不得超过12小时.(2)格栅应力量测①测点布置:与围岩应力相同。②测点布设:选择实际施做的钢格栅作为内力量测钢格栅,将钢筋计焊接替换原来主筋。安装时应注意尽可能使钢筋计处于不受力状态,特别不应处于受弯状态,将钢筋计导线引到外露测试匣中,并检查钢筋计的电阻值和绝缘情况,做好引出线和测试匣的保护措施。③测试频率:根据隧道的每道工序,定时量测。在仪器埋设后5m范围内,每天测量2~3次;大于5m时1~2次/天,大于10m时1次/天。当后续开挖面通过测点时按上述距离-—频率管线进行监测。4。5.5围岩稳定性和支护效果分析4.5。5.1依据变形管理等级判别根据有关规范、规程、设计资料及类似工程经验,本工程监控量测变形管理等级见表4-7,据此指导施工。表4-7变形管理等级管理等级管理位移施工状态ⅢU〈Uo/3可正常施工ⅡUo/3≤U≤2Uo/3应加强支护ⅠU〉2Uo/3停工,采取特殊措施后方可施工注:U为实测位移值;Uo为最大允许位移值。4.5。5.2依据位移变化速度判别(1)净空变形速度大于1。0mm/d时,围岩处于急剧变形状态,加强初期支护系统;(2)净空变形速度1~0.2mm/d时,围岩处于缓慢增长状态;(3)净空变形速度小于0.2mm/d时,围岩处于基本稳定状态;上述位移变形速度标准,是针对一般隧道净空变化和拱顶下沉量测,对浅埋段及挤压性围岩段则采取其他判别标准。4。5.5.3依据位移时态曲线判别(1)现场监控量测的各类数据均应及时绘制成时态曲线,当位移时间关系趋于平缓时,应进行数据处理和回归分析。以推算最终位移和掌握位移变化规律;当位移-时间关系曲线出现反弯点时,则表明围岩和支护已呈不稳定状态,此时应密切监控围岩动态,并加强支护,必要时立即暂停开挖,采取停工加固并进行支护处理.位移—时间的正常曲线和反常曲线,详见图4-21所示。其中反常曲线是指非工序变化所引起的位移急剧增长现象.μ(min)位移μ(min)位移(a)正常曲线(b)反常曲线图4-21时间—位移特征曲线(a)图表示绝对位移值逐渐减小,支护结构趋于稳定,可施作混凝土衬砌。(b)图表示位移变化异常,出现反弯点初期支护出现严重变形,这时应及时通知施工管理人员,该段支护须采取加强措施,确保隧道不坍方;严重时施工人员须迅速撤离施工现场,保证施工人员安全.4。5.5.4二次衬砌施工时间二衬施作应在监控量测达下列标准时进行(断层破碎带、浅埋段施工除外):(1)隧道周边变形速率明显下降并趋于缓和;(2)水平收敛(拱脚附近7d平均值)小于0.2mm/d、拱顶下沉速率小于0。15mm/d。4。5.5.5监控量测管理(1)施工监测管理流程见图4-22。(2)保证措施将监测管理纳入施工生产计划中,作为一个重要的施工工序来抓,并保证监测有确定的时间和空间。制定切实可行的监测实施方案和相应的测点埋设保护措施,并将其纳入工程的施工进度控制计划。施工监测紧密结合施工步骤,监控每一施工步骤对周围环境、围岩、支护结构、变形的影响,据此优化施工方案。施施工量测安全性经济性量测计划是否变管理基准是否变措施(改变施工方法,调整支护参数)措施(优化支护结构)改变量测计划改变管理基准是是否否否否是是图4-22施工监测管理流程图监测组与监理工程师密切配合工作,及时向监理工程师报告情况和问题,并提供有关切实可靠的数据记录。量测项目人员要相对固定,保证数据资料的连续性。量测仪器专人使用、专业机构保养、专业机构检校.量测设备、元器件等在使用前均经过检校,合格后方可使用。各监测项目在监测过程中必须严格遵守相应的实施细则,量测数据均要经现场检查、室内两级复核后方可上报。量测数据的存储、计算、管理均采用计算机进行。4.6隧道防排水施工方案隧道均采用双侧排水沟及中心水沟排水,衬砌背后的积水通过环向和纵向盲管汇集后经泄水孔引入侧沟,再经侧沟汇集和沉淀后通过横向联系水管引入中心水沟排出洞外。隧道初支和二衬之间铺设土工布和EVA防水板(厚1。5mm);环向排水管采用Φ5cmHDPE单壁打孔波纹管,安设在初期支护和复合防水层之间;纵向排水管采用Φ8cmHDPE纵向单壁打孔波纹管,沿隧道墙角全隧通长布置,纵向排水管必须外裹无纺土工布,分段直接引入隧道侧沟内;全隧道设置横向Φ10cmPVC波纹管,将侧沟与中心水沟连通;施工时,用5cm长的锚固钉及窄条防水板(8×20~30cm)将软式透水管固定在支护面上,纵向、环向每隔50cm固定一处。环向施工缝设置中埋式橡胶止水带和背贴式止水带的复合防水构造,纵向施工缝采用中埋式橡胶止水带和遇水膨胀橡胶止水条的复合防水构造,变形缝采用中埋式钢边橡胶止水带、外贴橡胶止水带和嵌缝材料的复合防水构造。4.6。1洞身防水层防水层铺设利用防水板作业台车施作。监控量测表明支护变形已基本趋于稳定且净空满足二次衬砌厚度、支护表面平整经地质雷达检测初期支护背后密实,满足质量要求后方可铺设防水板。防水层铺设作业区不得进行爆破,防止因爆破产生的飞石而损坏防水层结构.在衬砌台车就位前,对防水层进行全面检查,铺设过程中对接缝进行充气检查。防水层施工与二次衬砌混凝土灌筑之间相距20m左右,不宜过长。4.6.1。1防水层铺设工艺防水层采用分离式,先铺缓冲层,再铺防水板。施工工艺流程见图4—23。4。6.1.2施工准备作业平台就位后,将支护表面外露的锚杆头、钢筋头用氧焊齐根切除,并抹砂浆将其覆盖.对支护表面凹凸不平的部位进行修凿抹平.将电源线接到位,检验爬焊机、热风焊枪能否正常工作。4.6。1。3防水层铺设土工布进场后,应按试验规范进行试验,试验合格后方可使用。铺设防水板前应先铺设土工布,初支表面先把400g/㎡土工布用衬垫贴上,然后用射钉枪钉上射钉锚固,射钉长度不得小于50mm,射钉时应加垫圈并垂直于混凝土基层表面。隧道拱部射钉间距一般为500-800mm,边墙射钉间距一般为800-1000mm,梅花型布置。钉与钉之间的土工布不得紧绷,土工布与围岩应密贴。土工布间的搭接长度不小于150mm,并焊接牢固。防水板、土工布细部锚固图见图4—24.将防水层背后吊带系在水泥钉上,并且防水层保持松紧适度,幅与幅之间的搭接长度不小于15cm,防水板搭接见图4-25。开启双轮自动爬焊机,调试好温度及爬行速度,待温度达到后进行试焊。当试焊可行后,进行正式焊接。将防水层接缝压入爬焊机热楔,开动爬焊机,手扶控制方向,爬焊机走过后,接缝形成两条宽1cm间距5cm的焊缝.合格合格合格不合格洞内准备洞外准备采用焊接机将防水板固定在塑料垫圈上基面检查处理(支护表面处理)安装环、纵向排水盲管安装水平施工缝止水条隐蔽检查土工布(缓冲层)检验防水板检验盲管及止水条检验1.防水板质量检查2.画焊缝搭接线3.防水板分拱部和边墙两段截取,将拱部的对称卷起4.排水盲管检查1.工作平台就位2.接通电路线3.烧断锚杆及钢筋网端头4.如超挖超过铺板规定,编铁丝网回填5.拱顶画出隧道中线第一环,画出垂直隧道中线的横断面线。准备工作焊接防水板搭接焊缝补强质量检查移工作平台结束采用专用塑料垫圈和钢钉固定缓冲层图4—23防水层施工工艺流程图图4—24防水板、土工布细部锚固图图4-25防水板、搭接示意图进行充气质量检验,检查接缝是否有漏焊现象,焊点有无虚焊及焊穿现象,针对情况采用热风焊枪进行补焊.当质量检验合格后,台车移到下一作业面。4。6。1.4施工要点固定防水层时,应视支护表面的平整度将防水层预留一定的富余量,以防过紧而被混凝土挤破。为使防水层接头焊接良好,防水层每环铺设长度应比衬砌长度长不小于1m,以利接头焊接施工.防水层搭接缝与施工缝错开距离不应小于100cm,允许偏差为—5cm.防水层铺设好后,尽快灌筑混凝土。衬砌端部预留防水层接头须采取防护措施,防止损破防水层。衬砌钢筋安装、各种预埋件设置、挡头模安装,以及泵送混凝土等工序作业中要防止破坏防水层。在钢筋混凝土衬砌地段,对已铺设的防水层,在焊接或绑扎钢筋时,采取移动保护板对成品防水层进行保护。对成股向外涌水,根据水流量的大小,采取埋设多根大直径半圆塑料管来取代软式透水管;在淋水地段,防水层打湿后,焊缝质量难以保证,预铺一层排水板引水,然后再按设计铺设防水层。4。6.2环、纵、横向排水在地下水不发育(一般为弱富水区及以下)地段,环向每隔10~20m设一道φ50mmHDPE打孔波纹管盲管,局部地下水发育地段适当加密。在地下水较发育(一般为中等富水区)地段,环向每隔8~10m设一道φ50mmHDPE打孔波纹管盲管,局部地下水发育地段适当加密.在地下水发育的富水(一般为富水区及以上)地段,环向每隔6~8m设一道φ50mmHDPE打孔波纹管盲管,对集中出水点须单独设盲管并引入侧沟,大面积渗水适当加密。沿隧道两侧边墙底部纵向设置φ80mmHDPE打孔波纹管盲管,并分段12~20m引入隧道侧沟内,引排防水层背后的积水。纵向HDPE打孔波纹管盲管采用PE板窄条固定,用5cm长水泥钉锚固在喷层面上,锚固间距按50cm布置.4.6.3施工缝本标段隧道环向施工缝设置中埋式橡胶止水带和背贴式止水带的复合防水构造,纵向施工缝采用中埋式橡胶止水带和遇水膨胀橡胶止水条的复合防水构造。施工时,止水带安装在衬砌台车的堵头模板的中央,采用U形卡固定,保证止水带位置安装准确,环、纵向施工缝防水图见图4-26。图4—26环、纵向施工缝防水示意图施工缝施工应两侧平整、顺直、清洁、无渗水.施工缝应凿除混凝土表面的水泥砂浆和松软层。凿毛使露出新鲜混凝土面积不低于75%.人工凿毛时混凝土应达到2.5MPa,风动机凿毛时混凝土应达到10MPa。4。6。4变形缝本标段隧道变形缝设在地层显著变化处、明暗分界处和断面明显变化处。变形缝采用中埋式钢边橡胶止水带、外贴式橡胶止水带和嵌缝材料的复合防水构造,变形缝防水示意图见图4—27。图4-27变形缝防水示意图变形缝的位置、宽度、构造型式应符合设计要求;缝内两侧应平整、清洁、无渗水;缝底应先设置与嵌缝材料无粘结力的背衬材料;嵌缝密实。4。7仰拱施工仰拱施工应超前拱墙衬砌,并尽量紧跟开挖工作面,Ⅳ、Ⅴ级软弱不稳定围岩施工时,仰拱距开挖面不宜超过35m,同时为解决和运输作业的干扰,应采用仰拱栈桥进行仰拱和底板施工。仰拱及填充应分开浇筑,先浇筑衬砌然后再浇筑填充,采取分段整体浇注,确保仰拱及底部施工质量。仰拱灌注时应抽干基坑内的集水并彻底清除隧底部的全部虚渣.仰拱立模时要准确放出仰拱填充面标高,每板仰拱衔接出不允许出现高低不平现象。每次仰拱灌注混凝土长度9。9m施作一段.仰拱施工工序如图4-28所示、仰拱移动栈桥示意图见图4—29.4。8二次衬砌本标段隧道均采用复合式衬砌,衬砌施工采用衬砌台车施工,衬砌台车按双线隧道设计加工,台车长12m,有效施工长度为11.5m;衬砌台车根据设计断面自行设计制造,单件最大重量不超过5T,以便于运输和洞内现场拼装。设槽形挡头模设槽形挡头模测量设置安装仰拱钢筋开挖清浮碴隐检灌筑砼捣固抽排水接缝处理、安装止水带混凝土生产、运输养护图4-28仰拱施工工序流程图图4-29移动栈桥二次衬砌一般在围岩变形趋于基本稳定后施作,变形趋于稳定应符合以下要求:隧道周边变形速率明显下降并趋于缓和;水平收敛(拱脚附近7d平均值)小于0.2mm/d、拱顶下沉速率小于0.15mm/d。在高地应力软弱围岩、膨胀岩等可能产生大变形,且变形长期不能趋于稳定的不良地质隧道,二次衬砌可提前施作,衬砌结构应有足够的强度和刚度。4。8。1施工方法正洞衬砌采用12m长全断面钢模整体式液压衬砌台车,采用混凝土输送泵或汽车泵泵送作业,由下向上,对称分层,先墙后拱灌筑,入模倾落自由高度不超过2.0m,机械振捣。台车结构如图4-30所示.混凝土运输采用混凝土输送车,挡头模板采用制式钢模,确保施工缝处混凝土质量。图4—30全液压衬砌台车结构图混凝土由本标段隧道统一规划的自动计量拌和站生产,采取商品化混凝土供应模式,就近供应。混凝土灌筑前做好钢筋的布设工作,钢筋角隅处要加强振捣,并做好防水层铺设及各类预埋件、预留孔、沟、槽、管路的设置。4。8.2混凝土施工隧道模筑混凝土衬砌施工施工工艺流程见图4-31。施工准备:测量工程师和隧道工程师共同进行水平、高程测量放样。起动台车液压系统,根据测量资料使钢模定位,保证钢模衬砌台车中线与隧道中线一致,拱墙模板定位后固定,并进行测量复核.清理基底杂物、积水和浮碴;衬砌台车前端装设钢制挡头模板,并按设计要求安装固定止水带;拆除上组衬砌混凝土施工缝处止水带保护模,并自检防水系统设置情况。自检合格后报请监理工程师对隐蔽工程检查,经监理工程师签证同意后灌筑混凝土.混凝土原材料必须经工地试验室检验合格后方可使用。细骨料采用河砂,粗骨料在指定石料场加工。在石料场建立粗骨料加工系统,保证粗骨料生产质量满足混凝土对粗骨料的各项指标的要求。到工地后,按混凝土原材料试验规范进行检验。水泥采用散装水泥,必须有出厂合格证。进场后,由检测试验中心按规范要求,进行各项性能检验。水泥出厂超过三个月有效期,或发现水泥有受潮结块现象时,均应经过鉴定后降级使用。搅拌用水从深井抽取.使用前对水进行酸性物质含量化学分析试验,合格后方可使用。不合格不合格不合格不合格泵送入模运送混凝土混凝土搅拌自动计量搅拌站建立原材料进场检验设计混凝土配比混凝土试验合格浇筑仰拱混凝土处理合格混凝土养护强度满足机械行走结束混凝土养护安装填充及铺底模板模板安装检查浇筑混凝土衬砌断面检查铺设轨道台车就位模板清理、台车校正、固定台车安装检查合格混凝土养护脱模移动台车结束浇筑拱墙混凝土基仓清理挡头板安装止水带安装预埋件安装钢筋保护层垫块安装隐蔽工程检查拱墙施工缝接茬处理合格铺设防水层栈桥就位施工准备仰拱开挖基底处理绑扎钢筋、安装仰拱模板图4—31二次衬砌施工工艺流程图4.8。3混凝土搅拌搅拌站采用电子自动计量系统,混凝土搅拌严格按设计配合比计量拌和,

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