浙江省公路山岭隧道机械化装备应用指导手册样本

浙江省公路山岭隧道机械化装备应用指引手册浙江省交通建设工程监督管理局浙江交工集团股份有限公司绍兴市交通建设有限公司浙江交工金筑交通建设有限公司二○一七年八月十日前言我省是隧道大省，公路隧道座数和合计里程分别为全国第一和第三位，绝大多数为钻爆法施工山岭隧道。长期以来，钻爆法山岭隧道施工机械化限度较低、掌子面施工人员多、锚杆打设角度偏差大等问题，导致工程质量缺陷多、安全保障差、施工效率低。十三五期间我省规划建设高速1000公里，新建和改扩建国道省道公里左右。随着新建长大隧道数量越来越多，交通建设领域打造品质工程以及“国九条”对施工质量、安全规定越来越高，隧道施工转型升级势在必行。通过大力履行隧道机械化装备施工，以机器换人减少施工现场操作人员，减少隧道施工安全风险、提高施工质量、提高施工效率。本手册以我省长大山岭隧道钻爆法施工实践为基本，明确了钻爆法隧道施工设备选型基本规定，用以指引施工。目录TOC\o"1-3"\h\u第一章总则 1第二章“216装备”简介 12.1二机 12.1.1多臂凿岩机 12.1.2湿喷机械手 12.2一桥 12.3六台车 12.3.1多功能拱架台车 12.3.2二衬厚度预检台车 12.3.3多功能防水作业台车 12.3.4新型二衬台车 12.3.5二衬养护台车 12.3.6电缆沟槽台车 1第三章普通规定 1第四章多臂凿岩机 14.1施工准备 14.2工艺流程 14.3施工工艺 14.3.1测量放样 14.3.2眼孔定位 14.3.3钻孔 14.3.4检孔 14.3.5清孔 1第五章湿喷机械手 15.1施工准备 15.2工艺流程 15.3施工工艺 15.3.1普通规定 15.3.2岩面解决 15.3.3初喷 15.3.4挂网、钢架安装、锚杆安装 15.3.5复喷 15.3.6养护 1第六章多功能拱架台车 16.1装备规定 16.2施工准备 16.3工艺流程 16.4施工工艺 16.4.1钢筋网 16.4.2钢架 16.4.3锚杆 1第七章自行式移动栈桥 17.1装备规定 17.2施工准备 17.3工艺流程 17.4施工工艺 17.4.1仰拱开挖 17.4.2栈桥就位 17.4.3仰拱施工 17.4.4栈桥移动 1第八章二衬厚度预检台车施工 18.1装备规定 18.2施工准备 18.3工艺流程 18.4施工工艺 18.4.1测量放样 18.4.2台车定位 18.4.3行走检测 1第九章多功能防水作业台车 19.1装备规定 19.2施工准备 19.3工艺流程 19.4施工工艺 19.4.1土工布铺设 19.4.2土工布固定 19.4.3防水板铺设 19.4.4防水板焊接 1第十章新型二衬台车 110.1装备规定 110.2施工准备 110.3工艺流程 110.4施工工艺 110.4.1预留洞室和预埋件安装 110.4.2衬砌钢筋安装 110.4.3台车定位 110.4.4混凝土浇筑 110.4.5拆模 110.4.6养护 1第十一章二衬养护台车施工 111.1装备规定 111.2施工准备 111.3工艺流程 111.4施工工艺 111.4.1台车就位 111.4.2喷淋养护 1第十二章电缆沟槽台车 112.1装备规定 112.2施工准备 112.3工艺流程 112.4施工工艺 112.4.1测量放样 112.4.2钢筋安装 112.4.3台车定位 112.4.4混凝土浇筑 112.4.5拆模、养护 1第一章总则1.1为指引公路山岭隧道（如下简称公路隧道）工程机械化装备配备和施工技术规定，保证工程质量，保证安全生产，满足环保规定，制定本指引手册。1.2本指引手册合用于以钻爆法开挖公路隧道。1.3公路隧道机械化装备重要涉及“二机一桥六台车”（简称“216装备”）。“二机”为：多臂凿岩机、湿喷机械手；“一桥”为：自行式移动栈桥；“六台车”为：多功能拱架台车、二衬厚度预检台车、多功能防水作业台车、新型二衬台车（含逐窗入模及带模注浆工艺）、二衬养护台车、电缆沟槽台车。1.4公路隧道施工宜优先选用“二机一桥六台车”机械化装备。1.5一级及以上公路特长隧道或单洞III级及以上围岩合计长度超过2km隧道应使用多臂凿岩机施工；其她公路隧道开挖及锚杆打设也可采用单臂凿岩机、自行改装凿岩机、履带式锚杆钻机、向上式锚杆机等机械化装备。1.6一级及以上公路隧道宜采用自行式移动栈桥施工。1.7公路隧道机械化施工除应执行本指引手册外，尚应符合国家、行业和省级其她现行关于原则、规范等规定。

第二章“216装备”简介2.1二机2.1.1多臂凿岩机多臂凿岩机是一种用于地下岩石掘进时，钻凿炮眼和锚杆孔等孔眼二臂及以上凿岩设备。具备360°钻孔、操作人员少、机械化限度高、钻孔速度快、劳动强度小、安全系数高等长处。重要合用于隧道二台阶及全断面开挖施工。2.1.2湿喷机械手湿喷机械手是一种采用湿喷工艺，用于喷射混凝土初期支护施工设备，应具备速凝剂自动计量添加功能。具备操作人员少、喷射速度快、混凝土回弹率低、产生粉尘少、安全系数高等长处。合用于二台阶及全断面施工隧道。2.2一桥自行式移动栈桥自行式移动栈桥是一种用于隧道仰拱整体施工过程中供机械、车辆暂时通行设备。具备自动行走、安全稳定性好、减少施工干扰等长处。（二选一）2.3六台车2.3.1多功能拱架台车多功能拱架台车是一种用于隧道初期支护施工多功能施工设备。具备拱架自动提高、定位安装、挂设钢筋网、安装锚杆等功能，具备安装精度高、安全稳定性好、施工效率高等长处。2.3.2二衬厚度预检台车二衬厚度预检台车是一种用于公路隧道初期支护断面净空检测设备。具备检测断面可调、全覆盖检测、自动行走、操作简便等长处。2.3.3多功能防水作业台车多功能防水作业台车是一种用于隧道防水施工设备。具备防水卷材自动提高铺设及二衬钢筋定位等功能，具备搭接缝少、施工效率高等长处。合用于采用透明防水卷材配合热熔垫片固定构造形式。2.3.4新型二衬台车二衬台车是一种用于隧道二次衬砌施工新型设备。具备混凝土分级布料、逐窗入模浇筑及带模注浆功能，具备布料均匀、改进二衬外观质量通病等长处。2.3.5二衬养护台车二衬养护台车是一种用于隧道二衬混凝土养护设备。具备喷淋养护及行走功能，具备全覆盖养生、操作简便、效率高等长处。2.3.6电缆沟槽台车电缆沟槽台车是一种用于隧道电缆沟槽施工设备。具备可同步浇筑多道墙身及自动行走功能，具备尺寸原则、线型直顺、接缝错台少等长处。

第三章普通规定3.1作业场地应平整，排水畅通。3.2供电、供水、供风应满足有关规定。3.3隧道内宜采用LED灯，漏水地段照明应采用防水灯头和灯罩，瓦斯地段照明器材应采用防爆型。施工作业面照度应不不大于30lx，开挖地段和作业地段照度应不不大于10lx，其她地段照度应满足规范规定。3.4操作工应经培训合格后方可上岗作业。3.5作业前应确认设备、油路、电路等完好后方可启动设备。3.6非标台车须提供设计图纸、构造验算书，厂家生产台车还应提供合格证；并经验收合格后方可投入使用。3.7台车爬梯宽度宜不不大于50cm，扶手高度宜不不大于50cm；护栏应由上下两道横杆构成，长度超过2m时应加设护栏柱，间距宜不不不大于80cm；台车端头临边防护宜采用装配式护栏，高度不不大于120cm；踢脚板高度宜不不大于18cm；临边防护和踢脚板宜设立成红白色或黄黑色等反光效果明显颜色；工作平台宜采用装配式满铺。3.8台车净空应满足机械、车辆通行规定，条件容许时可恰当放宽，边界轮廓线应设立醒目警示灯带及反光标记。3.9台车上应配备足够灭火器，并定期检查。3.10二衬养护台车应紧跟二衬，养护台车养护不到部位应增长其她辅助办法保证全范畴养护。

第四章多臂凿岩机4.1施工准备4.1.1施工前，应依照不同围岩状况进行试钻，拟定冲击压力、推动压力、旋转压力等参数。4.1.2上一循环支护宜预留一定工作面，以保证下一循环掌子面周边眼钻孔起眼点外插角度精确。4.2工艺流程测量放样测量放样孔眼定位钻孔检孔清孔4.3施工工艺4.3.1测量放样炮眼数量、间距应严格按照钻爆设计控制。周边眼布设应依照爆破效果及时进行修正；锚杆孔位应依照设计规定放样布点；周边眼及锚杆孔位应用油漆标出。4.3.2眼孔定位全电脑多臂凿岩机宜采用电脑智能对孔；其她类型多臂凿岩机宜采用人工辅助对孔。图4.3-1智能对孔图图4.3-2辅助对孔图4.3.3钻孔炮眼宜依照机械臂数量分区别块、自上而下，按顺序施钻。周边眼沿隧道设计方案断面轮廓线上间距误差不不不大于50mm，外斜率不不不大于50mm/m，眼底不超过开挖轮廓线100mm；锚杆钻孔应垂直岩面（或节理面），角度偏差不应不不大于20°，孔位偏差不不不大于50mm。图4.3-3炮眼钻孔施工图4.3-4锚杆钻孔施工4.3.4检孔钻孔完毕后，应按炮眼布置图进行检查并做好记录，不符合规定炮眼应重钻，经检查合格后才干装药；应按设计规定对锚杆孔径、孔深进行检查，不符合规定孔眼应重钻，经检查合格后才干装锚杆。4.3.5清孔应采用高压风将孔内残存泥浆、存水及石粉吹净。第五章湿喷机械手5.1施工准备5.1.1应采用对人体伤害较小液体速凝剂。5.1.2岩面有集中渗水出露，应先引排，妥善解决。5.1.3施工前，应进行喷射混凝土配合比实验，拟定速凝剂掺量等参数；应进行试喷，拟定湿喷机械手工作压力及喷嘴距岩面距离等参数。5.1.4操作人员应佩戴好专业防护用品（口罩、防腐手套等），方可进行施工作业。5.2工艺流程岩面解决岩面解决初喷挂网钢架安装锚杆安装养护复喷5.3施工工艺5.3.1普通规定1开挖后，应及时进行喷射混凝土支护，喷射混凝土完毕4h后方可进行爆破。2喷射混凝土混合料应随拌随喷，回弹料不得重复使用。3当喷射作业分层进行时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。4发生堵管时，应及时停止喂料，卸除管路余压，排堵后方可重新作业。5Ⅲ级及以上围岩，喷射混凝土厚度在10cm如下时，可一次喷射到位。6喷射时喷嘴应呈螺旋形转动，均匀喷射，并使喷射料束与受喷面垂线夹角呈5°～15°。5.3.2岩面解决1岩面浮尘、岩屑普通采用高压水冲洗，当岩面遇水容易潮解、泥化时，宜采用高压风清理干净。2应先对超挖大部位按规定进行解决。5.3.3初喷1喷射作业应紧跟掌子面分段、分片、由下而上依次进行。2初喷厚度普通为4～6cm；图5.3-1初喷5.3.4挂网、钢架安装、锚杆安装初喷后，应及时进行钢筋网、钢架及锚杆施工（详见6.4）。5.3.5复喷1钢架与岩面间间隙应用喷射混凝土填充密实，禁止浮现空洞。2喷射混凝土应由两侧拱脚向上对称喷射，并将钢架覆盖，钢架临空一侧喷射混凝土保护层厚度应满足规定。3初期支护表面纵向平整度不超过50mm。图5.3-2复喷5.3.6养护1喷射混凝土终凝2h后应喷淋养护（可采用雾炮机，喷雾量不不大于12L/min、水平转角不不大于160°、喷射范畴不不大于9m），养护时间不少于7d；2当隧道内环境温度低于5℃时，不得喷淋养护。5.3-3雾炮机喷淋养护第六章多功能拱架台车6.1装备规定6.1.1台车作业时应采用液压支撑或螺旋支撑，禁止轮胎支撑受力。6.1.2

拱架提高悬臂杆端头应设立挡块，杆顶面应铺设防滑垫，以防拱架倾覆和滑动。6.1.3

台车提高装置单次提高能力应满足施工需要。6.2施工准备6.2.1钢筋网、钢架、锚杆等应符合设计规定。6.2.2砂浆配合比应经实验拟定，强度应满足设计规定。6.3工艺流程加工试拼加工试拼安装裁剪铺设固定钢筋网：钢架：安装安装注浆锚杆：6.4施工工艺6.4.1钢筋网1钢筋网裁剪应避开网片节点。2钢筋网铺设应与受喷面紧贴，最大间隙不适当不不大于30mm；网片搭接长度不得不大于30倍钢筋直径，并不得不大于一种网格长边尺寸。3钢筋网应与锚杆或其她固定装置连接牢固。6.4.2钢架1型钢钢架宜采用冷弯法制作成型；格栅钢架宜采用专用机械和胎架制作，所有钢筋节点必要对称焊接固定，焊接长度应不不大于40mm。图6.4-1八字形成型机2连接板螺栓孔采用机械成孔。3钢架加工完毕后，节段应进行试拼并编号，断面尺寸应符合规范规定。4钢架安装前应检查开挖断面轮廓、中线及高程，钢架安装前应清除底脚虚渣及杂物，保证两侧拱脚落在牢固基本上，底脚超挖某些应用喷射混凝土填充。图6.4-2钢架提高5拱架应分节段提高至工作平台后，人工辅助安装。图6.4-3钢架连接钢板螺栓连接6相邻两榀钢架之间应采用纵向钢筋连接。7钢架安装时应垂直于隧道中线，安装容许偏差±50mm，倾斜度应不大于2°。8钢架安装后应及时打设锁脚锚杆（管）。6.4.3锚杆1垫板安装时应保证垫板与锚杆轴线垂直，垫板与喷射混凝土应紧密接触。2锚杆入孔深度应不不大于设计长度95%。3锚杆注浆应采用反循环注浆，保证浆液饱满。注浆后不得敲击，其端部3d内不得悬挂重物。第七章自行式移动栈桥7.1装备规定7.1.1栈桥净跨宜不不大于12m，单幅宽度宜不不大于1m，净宽宜不不大于3.5m。栈桥应保证两幅整体稳定性，自制简易栈桥应有横向连接固定。7.1.2栈桥应设立高度不低于1.2m护栏，并涂刷醒目反光漆；沿护栏宜设立颜色醒目警示灯带；并在两端设安全限速标志。7.1.3栈桥左右幅之间空隙应铺设安全网，防止人员坠落。7.2施工准备栈桥两端地基应稳固，栈桥两端引桥端头与地基有效搭接长度应不不大于1.5m，接坡应平顺。7.3工艺流程栈桥就位栈桥就位仰拱施工栈桥移动仰拱开挖7.4施工工艺7.4.1仰拱开挖1仰拱开挖长度应依照不同围岩状况拟定。2软岩地段特别是处在洞口部位或洞内断层破碎带隧道仰拱开挖宜跳格开挖，禁止一次开挖范畴过大。7.4.2栈桥就位1打开液压系统电机，将短引桥升起到顶、长引桥升至适当高度。2将主桥轨道油缸提至顶端，并将轨道送到前方（对面）。3将主桥油缸放至底端，并将栈桥往前（对面）行走。依次循环至栈桥就位。4栈桥就位通车前应检查稳定性。图7.4-1栈桥就位7.4.3仰拱施工1开挖后，应及时进行初期支护、仰拱混凝土及填充施工。2仰拱钢筋宜采用定位卡槽，控制钢筋位置和间距。7.4.4栈桥移动当填充混凝土达到一定强度后方可移动栈桥进行下一循环施工。第八章二衬厚度预检台车施工8.1装备规定8.1.1二衬厚度预检台车检测环应使用刚性材料制作，宜选用工字钢。8.1.2台车应使用轨道行走，轨道应平顺、接头无错台；单次行走距离宜不不大于10m。8.2施工准备二衬厚度预检台车行走前先割除锚杆外露端，防止锚杆外露端影响台车行走。8.3工艺流程测量放样测量放样台车定位行走检测8.4施工工艺8.4.1测量放样1应采用全站仪精准放样，拟定待检隧道中心线，直线段宜每10m布设中桩，曲线段宜每5m布设中桩。轨道中心线应与隧道中心线重叠。2应每5m测定一次轨道高程，并计算检测环半径相相应高程。8.4.2台车定位1调节台车居中，并运用液压控制系统打开检测环至设定半径。2依照测量数据运用液压控制系统调节台车高度，使检测环处在设计高程位置。8.4.3行走检测1行走时应保证两侧同步，检测环应垂直于隧道中心线。2检测距离二衬施工作业面宜不不大于30m。图8.3-1二衬厚度预检台车第九章多功能防水作业台车9.1装备规定9.1.1台车作业时应采用液压支撑或螺旋支撑，禁止轮胎支撑受力。9.1.2防水卷材门幅宽度宜不不大于4m。9.1.3台车提高装置单次提高能力应满足施工需求。9.2施工准备9.2.1防水卷材铺设前，应对初支表面外露锚杆、钢筋等进行切除，并用水泥砂浆抹平。9.2.2环向排水盲管应紧贴支护表面或渗水岩壁安设，布置应圆顺，不得起伏不平；环向盲沟底部应采用三通接头与拱脚纵向排水盲管连接，盲管与接头应用土工布进行包裹。9.2.3纵向排水盲管安装前应按照设计高程挂线，采用三通与横向排水管连接，盲管与接头应用土工布进行包裹。9.2.4中央排水管（沟）坡度应符合设计规定。管路埋设好后应对排水系统进行通水实验，发现积水、漏水或者水路不通时应及时解决。9.3工艺流程土工布固定土工布固定防水板铺设防水板焊接土工布铺设9.4施工工艺9.4.1土工布铺设1将土工布放于搬运小车上，松开卷轴卡套、取下卷轴穿入防水布中，并锁定卷轴上档板。2运用台车卷扬机将搬运小车吊至拱顶并将土工布卸下，安装至支座上，合上防水卷轴卡套并螺栓固定。3按下电控箱或遥控器按钮，启动往复式卷扬机让轨道小车带动卷筒一起沿环形轨道移动，完毕土工布自动铺设。4调节压紧机构使土工布保持平整并尽量贴近隧道岩壁；同步在卷筒通过后放下翻转式侧向操作平台供施工人员站在上面进行固定（焊接）。9.4.2土工布固定土工布采用射钉加热熔垫片固定，其固定点间距宜依照松弛率拟定，热熔垫片宜采用红外线激光定位装置进行定位。图9.4-1红外线激光定位射钉热熔垫片9.4.3防水板铺设防水板铺设环节同9.4.1土工布铺设。图9.4-2防水板铺设9.4.4防水板焊接1应及时将防水板与热熔垫片用超声波焊机焊接固定，每个热熔垫片焊接四个点，且应均匀分布于热熔垫片上。图9.4-3防水板固定2防水板宜采用爬焊机双缝焊接牢固，焊接施工前应先通过试焊拟定焊接温度和速度，焊接时避免漏焊、虚焊、烤焦或焊穿，焊接质量应按充气法检查。图9.4-4防水板焊接第十章新型二衬台车10.1装备规定10.1.1衬砌台车构造尺寸应精确，各种伸缩构件、液压系统、电气控制系统运营良好，各支撑机构设立合理；能自动行走，并有闭锁装置，保证定位精确。加宽段宜采用加宽段专用衬砌台车。10.1.2作业窗口设立纵向间距宜不不不大于3m，距端部距离宜控制在80cm，环向宜每隔2～2.5m垂直高度开窗；窗口尺寸宜为50cm×50cm，且应整洁划一；作业窗口周边模板应加强，防止变形；窗门应平整、严密、不漏浆。10.1.3各层平台高度宜低于工作窗口50～60cm；宽度应考虑施工以便，宜觉得60～80；每层工作平台端头宜交错设立爬梯。10.1.4为保证衬砌净空，模板外径应不不大于设计；台车参数应符合表10-1规定。表10-1衬砌台车关于规定内容要求衬砌台车长度宜为10～12m；不大于1200m半径隧道，二衬台车不不不大于9m。模板几何尺寸符合设计规定两端构造尺寸相对偏差不不不大于3mm面板厚度两车道不不大于10mm，三车道不不大于12mm。每块模板宽度宜为2m，不不大于1.5m。相邻板间拼接缝隙不不不大于2mm相邻面板间高差不不不大于2mm拱顶施工平台高度不不大于1.7m每延米台车重量两车道不不大于8t，三车道不不大于9t。行走机构行动自如、制动良好、带有液压推杆制动器。台车架、液压、支撑系统足够刚度和强度；液压缸采用液压锁锁定，同步采用支承丝杆进行机械锁定。工作窗口布局合理，窗口面板弧度与模板一致，封闭紧密、高差不不不大于2mm10.1.5矮边墙应与二衬同步浇筑，台车面板底部高程应低于电缆沟顶面高程。起拱线至边墙部位面板宜整体加工成型，减少台车纵向拼缝。10.1.6端头模板宜采用定型合页式组合模板结合木模板封挡，以准拟定位中埋式橡胶止水带和止水条。图10.1-1端头封堵10.1.7台车应采用分料、分窗入模浇筑系统。顶部平台宜均匀布设3个料斗，纵向间距3m；每个料斗宜向二衬台车两侧分设两道滑槽，料斗中间设人字型分料器，使混凝土向两侧均匀分料；主料斗如下设三级溜槽，混凝土由输送泵送入主料斗经分流槽、三通分流串筒和三级溜槽进入各窗口。图10.1-2入模系统整体安装正面图10.1.8应在衬砌台车模板拱顶中心线位置沿台车纵向按设计规定设立注浆孔。a衬砌台车顶部开孔b安装固定法兰c试穿注浆管d安装注浆管图10.1-3台车预留注浆孔10.1.9台车应使用轨道行走，轨道应平顺、接头无错台；单次行走距离宜不不大于10m。10.1.10风、水、电管路应按规范设立，不受挤压。图10.1-4风带通过二衬台车10.1.11每施作衬砌500～600m，台车应全面校验、整修一次。10.2施工准备10.2.1在施工前，应按设计图对衬砌内预埋管线及机电安装基本、预留洞室等分门别类进行记录汇总，并对施工操作人员进行交底。10.2.2台车轨道安装前，应将基面杂物清理干净。10.2.3应对二衬与基本结合面进行凿毛解决；模板底部应用砂浆找平，封端处应加强封堵及支撑，防止漏浆。10.3工艺流程预埋件安装预埋件安装预留洞室和混凝土浇筑拆模养护衬砌钢筋安装台车定位10.4施工工艺10.4.1预留洞室和预埋件安装1混凝土浇筑前应按汇总表对照检查预留槽、洞室高度，保证无漏掉。2应依照预留洞室位置调节衬砌长度，避免施工缝设立在预留洞室位置。3拆模后应及时对预留槽、管线和洞室进行清理、试通和修正。10.4.2衬砌钢筋安装钢筋应集中加工、统一配送。钢筋安装应采用定位卡槽，钢筋间距、搭接长度及保护层控制应符合设计及规范规定。图10.4-1二衬钢筋定位卡槽10.4.3台车定位1台车应根据设计中线坐标、拱顶高程及断面尺寸进行定位。2模板安装前应仔细检查防水板、排水盲管、衬砌钢筋、预埋件等隐蔽工程。3台车模板与二衬搭接长度宜不不大于100mm，搭接处应加强封堵。10.4.4混凝土浇筑1混凝土应采用分料分窗自下而上分层、左右交替、从两侧向拱顶对称浇筑。两侧混凝土灌注面高差宜控制在500mm以内，同步应合理控制混凝土浇筑