铁路项目隧道工程施工方案(13页).doc
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编号:738821
2023-08-25
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1、第八章 隧道施工1.隧道施工方案1.1. 2km以下隧道在工期不紧的情况下,一般采用从进口或出口一端组织施工,以减少资源的投入。采用无轨运输方式组织实施,钻孔采用多功能台架模式,衬砌采用模板台车整体浇筑施工。在工期紧张的情况下,采用从隧道两口同时组织施工。1.2. 25km隧道一般不设辅助导坑,从进出口两端同时组织施工。对于单线隧道采用有轨运输方式或采用无轨运输方式,对于双线隧道采用无轨运输方式。钻孔采用多功能台架模式,衬砌采用模板台车整体浇筑施工。1.3. 510km隧道一般设置辅助导坑。1.3.1.设置有平行导坑的隧道从进出口两端组织施工。对于单线隧道采用有轨运输方式,对于双线隧道采用无轨2、运输方式。钻孔采用多臂液压凿岩台车,衬砌采用模板台车整体浇筑施工。充分利用平导超前进入正洞增开工作面。一般由平导进入正洞增开的工作面不超过2个。1.3.2.设置有斜井或横洞的隧道从隧道进、出口及斜井同时组织施工。对于单线隧道采用有轨运输;对于双线隧道或高速铁路隧道,由于断面大,可考虑采用无轨运输。钻孔采用多臂液压凿岩台车,衬砌采用模板台车整体浇筑施工。1.4. 10km以上隧道必须设置辅助导坑。1.4.1.仅设置平行导坑的隧道从进、出口两端及平导超前增开正洞工作面同时组织施工。对于单线隧道采用有轨运输,对于双线隧道采用有轨或无轨运输方式。钻孔采用多臂液压凿岩台车,衬砌采用模板台车整体浇筑施工。3、1.4.2.设置有斜井或横洞的隧道从进、出口及斜井同时组织施工。对于单线隧道采用有轨运输,对于双线隧道采用无轨运输。钻孔采用多臂液压凿岩台车,衬砌采用模板台车整体浇筑施工。1.5.辅助导坑施工方案1.5.1.平行导坑由于断面较小,一般采用有轨运输,但必须与正洞运输方式一致。钻孔采用多功能台架模式;需要进行衬砌的地段,采用简易模板台车整体浇筑施工。1.5.2.斜井对于纵向坡度小于10%的斜井,采用与正洞一致的运输方式。钻孔采用多功能台架模式。对于纵向坡度大于10%的斜井,采用绞车提升的方式组织运输,井底及井口均设置渣仓,以便倒运。钻孔采用多功能台架模式。1.5.3.横洞采用与正洞一致的运输方式。4、钻孔采用多功能台架模式。2.隧道主要施工方法隧道施工采用机械化作业。按照工作内容的不同,形成四条机械化作业线。即:“钻爆作业线“、“装运作业线”、“喷锚支护作业线”、混凝土二次衬砌作业线。见图21“隧道无轨运输机械化施工作业示意图”及图22“隧道有轨运输机械化施工作业示意图”。2.1.隧道施工控制测量方法施工前,与设计院进行交桩,复测设计院提供的GPS点,布设控制点导线网。控制测量采用全站仪施测,控制点的高程用精密水准仪测定。为了控制角度误差积累,每隔一条长边要对一条尽可能长的导线连接边进行精密陀螺经纬仪校核。洞内引入双导线做校核,隧道中线埋设测点,在已衬砌好的边墙埋设水准点。采用激光准直仪定5、向,使中线测量准确快捷。采用断面仪测定开挖轮廓及超欠挖情况,并以图表形式快速反馈到施工中去,以便及时调整爆破参数,进一步提高爆破效果。衬砌时亦采用全站仪进行定位,整体钢模台车衬砌,确保隧道平顺。2.2.隧道明洞施工方法明洞开挖采用机械明挖的方法,先按稳定边坡开挖至墙脚标高,明洞拱部采用明挖,边墙采用暗挖。临时边坡采用锚杆、网喷支护。明洞衬砌后,做好外贴式防水层,再进行两侧及洞顶回填。2.3.隧道洞口段施工方法2.3.1. 暗洞进洞方法尽可能的减少明挖土石方数量,以保持地表的原始状态,刷坡后及时以锚网喷对地表和坡面加固。按“早进晚出”的原则,当隧道顶部有12m的覆盖层时,采用在超前预支护下暗挖法6、施工进洞。2.3.2.有明洞地段进洞方法明洞先施做外侧大边墙,并在外侧拱部设钢架及导向管、混凝土护拱,然后进行洞顶回填;内侧拱部和边墙在超前支护后采用暗挖法施工;施工时设格栅钢架,拱部采用89超前大管棚进行加固,并加强衬砌。2.3.3.洞门施工安排洞口段衬砌施工完毕后,及时施做洞门;洞门尽量在雨季之前修筑完毕。否则,避开在雨季施工,且做好防、排水设施,减少地面水对洞口段施工的影响;及早完成洞门修筑施工。2.4.隧道洞身开挖施工方法2.4.1.单线铁路隧道.级以下围岩级以下围岩,一般属于土质类,围岩自稳性极差。施工中遵循“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测”的原则。级围岩一般7、采用在超前大管棚的预支护下中隔壁法(CD法)分部开挖,开挖后及时进行初期支护和临时支撑的施工。开挖采用人工配合风镐进行,每循环进尺控制在0.51.0m范围内。开挖顺序示意图见“3.隧道主要施工工艺”部分。.级围岩级围岩属于软弱围岩,施工中严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、弱爆破、快封闭、勤量测”的施工原则。级围岩采用在超前预支护下台阶法留核心土环形开挖法,台阶长度不大于5m,开挖后及时进行初期支护,且初期支护尽早封闭成环。开挖采用人工配合机械进行,确需爆破的地段采用弱爆破方法,每循环进尺控制在1.01.5m范围内。开挖顺序示意图见“3.隧道主要施工工艺”部分。.级围岩级围岩地段采用台阶法施工,8、台阶长度35m,开挖后及时进行初期支护;围岩破碎地段、有水地段开挖前进行超前支护、注浆,在超前预支护下再进行台阶法开挖。采用多功能作业台架钻孔,光面控制爆破,每循环进尺控制在2.02.5m范围内。开挖顺序示意图见“3.隧道主要施工工艺”部分。.、级围岩、围岩整体性比较好,采用全断面法施工。采用多臂液压凿岩台车或多功能作业台架钻孔,光面爆破,开挖后及时进行初期支护。采用多功能作业台架钻孔时,每循环进尺为3.03.5m范围内;采用液压凿岩台车钻孔时,每循环进尺为5m以内。开挖顺序示意图见“3.隧道主要施工工艺”部分。2.4.2.双线(或客运专线)铁路隧道.级以下围岩级以下围岩,一般属于土质类,围岩9、自稳性极差。施工中遵循“管超前、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。级围岩一般采用在超前大管棚的预支护下交叉中隔壁法(CRD法)或双侧壁导坑法施工,开挖后及时进行初期支护和临时支撑的施工。开挖采用人工配合风镐进行,每循环进尺控制在0.51.0m范围内。开挖顺序示意图见“3.隧道主要施工工艺”部分。.级围岩级围岩属于软弱围岩,施工中严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、弱爆破、快封闭、勤量测”的施工原则。级围岩采用在超前预支护下中隔壁法(CD法)或侧壁导坑法施工,开挖后及时进行初期支护,且要求初期支护尽早封闭成环。开挖采用人工配合机械进行,确需爆破的地段采用弱爆破方法,每循环进尺控制在1.01.10、5m范围内。开挖顺序示意图见“3.隧道主要施工工艺”部分。.级围岩级围岩地段采用侧壁导坑法或环形开挖预留核心土台阶法施工,开挖后及时进行初期支护;围岩破碎地段、有水地段开挖前进行超前支护、注浆,在超前预支护下再进行各导坑或各分部的开挖,开挖后及时进行各导坑的初期支护,并使初期支护尽早封闭成环。各导坑均采用凿岩机钻孔,光面控制爆破或弱爆破,每循环进尺控制在1.52.0m范围内。开挖顺序示意图见“3.隧道主要施工工艺”部分。.级围岩级围岩地段采用台阶法施工,台阶长度35m,开挖后及时进行初期支护;石质较完整地段采用全断面法施工。采用多臂钻孔台车或多功能作业台架钻孔,光面控制爆破,每循环进尺控制在211、.03.0m范围内。开挖顺序示意图见“3.隧道主要施工工艺”部分。.级以上围岩级以上围岩整体性比较好,采用全断面法或下导坑超前法开挖。采用多臂液压凿岩台车或多功能作业台架钻孔,光面爆破,开挖后根据实际情况进行初期支护,每循环进尺控制在3.54.0m范围内;对于下导坑超前法,导坑开挖采用凿岩机钻孔,光面控制爆破,导坑一般超前15-20m。开挖顺序示意图见“3.隧道主要施工工艺”部分。2.5.隧道出碴及进料方法2.5.1.无轨运输.装碴运输方法无煤层、瓦斯的3km以下单线隧道或无煤层、瓦斯的5km以下的双线隧道(含客运专线),一般采用无轨运输作业方式。采用侧卸式装载机装碴,利用自卸汽车直接至弃碴场12、。要求装运能力大于开挖能力,装运设备有备用。.材料运输方法隧道内施工用的钢筋、锚杆、钢构件、预制构件等采用自卸汽车运输,混凝土、砂浆等材料采用汽车式混凝土罐车进行运输。2.5.2.有轨运输.装碴运输方法在长大隧道或有煤层、瓦斯隧道,一般采用有轨运输作业,采用装载机或立爪扒碴机装碴,15t电瓶车牵引16m3梭式矿车运输至洞口,在洞口设转碴台转碴,利用自卸汽车倒运至弃碴场。洞外设停车检修线、运输线、材料装卸线和卸碴线。斜井:在坡度小于12%时,采用无轨运输作业,履带式耙碴机装碴,小型自卸汽车出碴;在坡度大于12%时,采用在洞外设提升机牵引46m3斗车的有轨运输作业,洞口设转碴台,利用自卸汽车倒运至13、弃碴场,洞外设运输线、材料装卸线和卸碴线。洞内斜井底设转渣场和调车线。竖井:采用洞外设提升机垂直提升吊斗的方法,井口设转碴仓,利用自卸汽车倒运至弃碴场。.线路铺设标准钢轨:38kg/m,轨距:762mm。道岔:9号,并安设扳道器。轨枕:采用钢枕,间距0.7m,轨枕长1.16m,道岔处设长木枕。曲线半径:不小于15m,曲线外轨设超高。设轨距拉杆,将两股轨道连接固定。正洞铺设双道,平导设单道,开挖工作面、衬砌工作面前各设一副浮放道岔,仰拱填充工作面设移动式仰拱作业栈桥。.弃碴场永久弃碴场严格按设计作好挡护等设施,确保安全,在施工完成后推土机整平弃碴场顶面,挖掘机配合自卸汽车取土,人工配合推土机整平14、土层,按设计要求进行覆土复耕或绿化种草、植草皮。.材料运输方法隧道内施工用的钢筋、锚杆、钢构件、预制构件等采用电瓶车牵引梭式矿车或轨道平板车运输,混凝土、砂浆等材料采用轨行式混凝土罐车进行运输。2.6.隧道施工支护方法2.6.1.初期支护方法隧道初期支护应随开挖及时进行。隧道初期支护一般采用锚杆、喷混凝土、钢筋网、格栅钢支撑相结合的方法或其中某两项、某三项的组合。在级以下围岩地段,一般初期支护采用锚杆、喷混凝土、钢筋网、格栅钢支撑相结合的方法;在级围岩地段,一般采用锚杆、喷混凝土、钢筋网、局部格栅钢支撑相结合的方法;在级围岩地段,一般采用喷混凝土、局部锚杆和钢筋网相结合的方法;在级以上围岩地段15、,一般采用喷混凝土或局部喷混凝土方法。具体采用何种初期支护方法按照设计图纸进行。锚杆、喷混凝土、钢筋网、格栅钢支撑施工见“3.隧道主要施工工艺”部分。2.6.2.辅助支护方法在隧道、级围岩地段,根据地层稳定情况、渗水量大小,分别采用超前长管棚或插板配合钢拱架进行超前预支护、超前小导管注浆配合钢拱架进行超前预支护,必要时采用帷幕注浆。具体采用何种辅助支护方法按照设计要求并结合围岩的具体情况而定。超前长管棚和超前小导管施工见“3.隧道主要施工工艺”部分。2.7.隧道结构防排水施工方法见图271“隧道防水施工示意图”。2.7.1.防水板施工方法铺设防水板前先施工环向50mm软式透水管盲沟,并与纵向116、00mm软式透水管盲沟连通,然后铺设防水板。防水板铺设采用无钉铺设工艺,防水板焊接采用热熔式焊接机进行双焊缝焊接,焊缝质量检查采用充气式检查及局部破坏性检查。防水板施工见“3.隧道主要施工工艺”部分。2.7.2.止水带、止水条等施工方法.橡胶止水带施工方法止水带用于每组衬砌的环向施工缝处。沿衬砌轴线每隔不大于0.5m钻一12的钢筋孔。将制成的钢筋卡,由待灌砼侧向另侧穿过挡头模板,内侧卡紧止水带一半,另一半止水带平靠在挡头板上。待砼凝固后拆除挡头板,将止水带拉直,然后弯钢筋卡紧止水带。.遇水膨胀止水条施工方法止水条用于边墙基础与拱墙分次施工时的纵向施工缝处。一般在接缝处按照止水条长度、宽度和厚度17、的一半预埋特制的木条,拆模后把刚脱模的砼端头横截面的中部木条取出,并进行凿毛处理,槽的深度为止水条厚度的一半,宽度为止水条宽度,然后进行清洗,在灌筑下循环砼之前,将止水条粘贴(或钉敷)在槽中,然后模板台车定位,灌筑下循环的砼。.排水盲管施工方法隧道拱墙设直径50mm软式透水管环向盲管,环向盲管与纵向盲管用“T”形接头联接,每隔10m设置,与纵向盲管用“T”形接头联接。纵向排水盲管沿纵向布设于左、右墙角水沟底上方,为两条直径为100mm的软式透水管盲沟。按规定划线,以使盲管位置准确合理,盲管安设的坡度与线路坡度一致。沿线钻孔,定位孔间距在30cm50cm。将膨胀锚栓打入定位孔或用锚固剂将钢筋头预18、埋在定位孔中,固定钉安在盲管的两侧。用无纺布包住盲管,用扎丝捆好;用卡子卡住盲管,然后固定在膨胀螺栓上。采用三通和环向透水管、纵向排水盲管相连。.边墙泄水管施作方法模板台车就位后开始施作边墙泄水管,泄水管的直径50mm,间距510m 。在模板台车对应于泄水管的位置开与泄露水管直径相同的孔。泄水管一端安在模板台车的预留孔上,另一端安在纵向排水管上。泄水管与纵向排水盲管用三通连接,并固定牢固。2.8.隧道仰拱、填充及拱墙衬砌施工方法见图281“隧道仰拱、填充及拱墙衬砌施工示意图”。2.8.1.隧道仰拱及填充(铺底)施工方法仰拱及填充紧随开挖进行,仰拱作业面距离开挖面一般不超过150m。为减少其与出19、碴运输的干扰,采用设置过轨梁或仰拱栈桥的方法;采用利用平导超前施工仰拱和铺底的方法。对于仰拱施工均采用全幅施工方式。仰拱及填充混凝土由自动计量拌合站生产,电瓶车牵引轨行式搅拌输送车运输砼(有轨运输)或汽车式混凝土搅拌输送车运输混凝土(无轨运输),泵送砼入模,插入式振捣器捣固。2.8.2.隧道拱墙衬砌施工方法隧道衬砌采用912m全断面液压模板台车衬砌。混凝土由砼洞外自动计量拌合站拌制,汽车式混凝土搅拌输送车运输混凝土或电瓶车牵引轨行式搅拌输送车运至混凝土输送泵,泵送入模,插入式振捣器及附着式振捣器振捣。模板台车组装:由正洞洞口进入工作面的模板台车,在洞口完成拼装;由横洞或斜井进入工作面,则在正洞20、内拼装。隧道二次衬砌施工方法示意见图281“隧道仰拱、填充及二次衬砌施工示意图”。2.9.辅助坑道施工方法2.9.1.辅助坑道的形式超过10km长的长大隧道,设计有辅助坑道。辅助坑道一般采用斜井(或竖井)及平行导坑。2.9.2.辅助坑道施工方法斜井开挖采用人工钻孔,装载机或耙碴机装碴,采用小型自卸汽车运输,对坡度大于12%的斜井出碴采用卷扬机牵引矿车出碴。斜井采用简易衬砌台车整体衬砌。平行导坑采用液压凿岩台车或多功能作业台架打眼爆破,电瓶车牵引梭式矿车运输。辅助坑道施工前先作好坑道口的排水系统,斜井外侧做10米左右的反坡,方便自然排水,防止地表水和雨水进入井内。平行导坑及斜井、级围岩段采用全断21、面法施工,在洞口段、级围岩段采用台阶法施工;根据掌子面石质的变化,不断优化爆破设计,搞好光面爆破,严格控制超欠挖。竖井开挖一般采用分段开挖与支护交替进行的单行作业方法。开挖过程中进行地质超前预测预报,加强量测并分析,为正洞的顺利施工探明地质水文情况。平导通过横通道进入正洞后,采用相应的正洞施工方法。一般情况下,为加快施工进度,平导进入正洞施工时,级围岩地段采用下导坑施工,周边剩余部分由正洞扩挖施工;级围岩地段采用与正洞施工相应的施工方法。隧道主体工程完工后,按照设计对辅助坑道洞口及辅助坑道与正洞交叉处设置栅栏门和浆砌片石封闭。开挖、衬砌、洞口施工同正洞施工方法。2.10.铁路客运专线隧道内无碴22、道床施工方法铁路客运专线隧道内道床一般采用双块式无碴轨道,由弹性分开扣件、预制双块式混凝土轨枕、混凝土道床板以及混凝土基础层构成。道床施工时间安排在隧道二次衬砌和沟槽等附属结构施工完成以后进行。施工时采取从隧道中间向两洞口方向同时进行。2.11.隧道施工通风方法2.11.1.选择通风方式的基本原则隧道施工采用有轨运输时,宜采用吸出式或混合式通风。单独采用吸出式宜在工作面形成炮烟停滞区,应在工作面处另设局扇,消除停滞区,构成混合式通风系统。隧道施工采用无轨运输时,宜采用压入式或变换式通风。洞内机械设备宜采用低污染的柴油机,并且要求有严格的废气净化装置。对于双线隧道,当独头掘进超过2000m时,宜23、采用两路压入式通风;一路穿过模板台车送风至掌子面,一路只送到模板台车处;但这种通风方式的缺点是爆破后排烟,污染整个巷道。为了防止爆破后排烟二次污染正洞的问题,可采用变换式通风解决:即放炮后吸出,炮烟排除后改为压入;要求风机有灵活的换向装置,并在掌子面备一台局扇,以便在排除炮烟后,构成混合式通风。隧道施工设有平行导坑时,应采用巷道式通风。可根据设备情况,将风机安装在平导口风道内;也可安装在横通道内,随着新的通道开通,风机逐渐前移。前者是主扇,多用大型的轴流风机,后者既是主扇,又是局扇,可随需要增减,有利于风量的调节,横通道设置风门,避免污风循环,采用易搬运的轴流风机。风机无论安装在何处,不用的通24、道均应立即封闭。隧道设有竖井、斜井时,采用混合式通风方式。对于较浅的竖井宜采用压入式通风。对于深度超过300m的竖井,则采用混合式通风;一般压入式的风机,可垂直固定在吊盘的下面,以少占吊盘的面积;吸出式风机设在井口,离地面高度,不小于0.5m,与井口的距离不小于10m,并布置在常年主导风向的下风侧;吸出式风管末端距工作面一般为3040m,压入式风管末端距工作面应小于5S1/2(S为竖井开挖面积)。风机在爆破前开动,使井筒内预先形成一稳定的风流,吊盘上多余孔隙也应暂时封闭。单个斜井施工时,通风布置与竖井相似。但对于有主副井的双斜井施工,及到达井底后转入正洞施工,可利用井筒作为通风道,把风机移到井25、下以节省风管并使布置简化。对于有数座竖井、斜井的隧道施工,在其相互贯通前,各自为一独立的通风系统,随着各区间相继贯通,气流自由交换口增加了,通风布置须作相应的调整。采用无轨运输时,宜从各竖(斜)井往正洞压风;采用有轨运输时,则宜采用混合式通风,利用最前面的一个竖(斜)井,将炮烟排出洞外。自然通风只适合于300m以内的短隧道。2.11.2.无辅助坑道的隧道施工通风方法对于无辅助坑道的隧道施工通风方法常采用独头压入式(或接力式)通风方法。2.11.3.有辅助坑道的隧道施工通风方法对于有辅助坑道的隧道施工通风方法一般采用复合式通风方式。根据辅助坑道的不同,分为不同的施工段,采取不同的通风方式。以设有26、平行导坑和斜井为例来说明长大隧道不同施工阶段的不同通风方式。.隧道进口施工段第一阶段:施工初始阶段,即平导与正洞之间的横通道尚未贯通之时,采取压入式通风,由各风机向各掌子面供风。第二阶段:平导与正洞之间的横通道贯通两个后,利用射流风机增压,采取巷道式通风,由各风机向各掌子面供风。一般由平导进新鲜空气,正洞排出污浊空气。第三阶段:当平导超前且增开掌子面,进入正洞作业后,增加射流风机数量,利用射流风机增压,采取巷道式通风,由各风机向各掌子面供风,当增开的工作面超过2个后,通过在横通道口设三通管进行通风。第四阶段:当平导贯通后,根据自然风流的流向,协调进、出口两工区,调整射流风机方向与位置,变自然风27、流为有利,利用射流风机增压,采取巷道式通风,由各风机向各掌子面供风。 .隧道斜井施工段第一阶段:施工初始阶段,即斜井井身段掘进阶段,采用单机压入式通风。第二阶段:斜井井身段施工完成之后,进入平导施工,采用双机双软管压入式通风。第三阶段:当出口平导与斜井贯通后,平导所开工作面由斜井外风机供风。.隧道出口施工段第一阶段:施工初始阶段,即平导与正洞之间的横通道尚未贯通之时,采取压入式通风,由各风机向各掌子面供风。第二阶段:平导与正洞之间的横通道贯通两个后,利用射流风机增压,采取巷道式通风,由各风机向各掌子面供风。第三阶段:当平导超前且增开掌子面,进入正洞作业后,增加射流风机数量,利用射流风机增压,采28、取巷道式通风,由各风机向各掌子面供风,当增开的工作面超过2个后,通过在横通道口设三通管进行通风。此阶段(按设计)可能有瓦斯突出的危险,应加强施工通风管理,增大瓦斯检测的频率,通过水平超前钻孔仔细探测,若存在瓦斯危险,必须严格按照铁路瓦斯隧道技术规范的要求进行施工。 第四阶段:当出口平导与斜井贯通后,斜井前方的平导所开工作面由斜井外风机供风。第五阶段:当正洞掌子面进风横通道移到斜井处横通道时,增加射流风机数量,利用射流风机增压,采取巷道式通风,由各风机向各掌子面供风。第六阶段:当平导贯通后,根据自然风流的流向,协调进、出口两工区,调整射流风机方向与位置,变自然风流为有利,利用射流风机增压,采取巷29、道式通风,由各风机向各掌子面供风。隧道各个阶段施工通风方法见图2111“隧道进口段通风设计布置图”、图2112“隧道斜井段通风设计布置图”、 图2113“隧道出口段通风设计布置图”。以上布置图仅供参考,针对长大隧道的不同设置和不同长度通风布置进行调整。2.12.隧道施工排水方法2.12.1.洞口段排水方法先处理隧道覆盖层的地表水。修筑洞口边、仰坡坡顶截水沟、排水沟等,截引地表水,防止地表水顺坡漫流,确保洞口附近无积水,并与路基排水系统或天然水沟相连接,组成永久排水系统。2.12.2.隧道洞内施工排水方法长大隧道一般设计为人字坡,故进、出口施工段均为顺坡施工,正洞采用洞内两侧临时排水沟与永久排水30、沟结合将洞内施工废水或地下水排出洞外;从平导进入正洞作业面时,在正洞两侧设置临时排水沟,通过横通道排至平导排水沟,后引出洞外。考虑到洞内掌子面隧道底部较低,施工时掌子面处采用潜污泵或抽水机排至排水沟排出。由于隧道贯通点并不在人字坡顶,故会出现一段反坡施工,此时平导已经贯通,故该施工段的排水通过平导顺坡自然排出洞外。斜井施工段前期,斜井施工时采用抽水机将水抽出洞外,后期在斜井与正洞相交的地方设水仓和泵站,以满足斜井向两个方向施工的顺坡和反坡排水。施工中充分利用平导排水,避免正洞受水浸泡,保证正洞的干燥与清洁。由于长大隧道地质条件复杂,岩溶地段有突涌水可能性,为了施工安全,施工中备齐抽水设备,确保31、洞内的涌突水能及时排出。隧道洞内施工排水方式见图2121“隧道逆坡、顺坡施工排水系统布置图”、图2122“隧道斜井施工排水系统布置图”、图2123“隧道横洞施工排水系统布置图” 、图2124“隧道进口、出口施工排水系统布置图”。以上布置仅供参考,具体根据隧道的实际设计情况而定。2.13.隧道供风、供水、供电及管线布置方法2.13.1.供风方法根据各工作面高压风需求量,长大隧道一般采用移动空压站供风的施工方式,空压站设置在大型避车洞内。2.13.2.供水方法在各工作面洞口上方(高度根据实际供水压力计算)设200300m3高压水池,接159钢管引入洞内。2.13.3.供电方法洞口根据需要设变电站,32、隧道内用高压电缆送入洞内,在接近掌子面的已衬砌大避车洞内设移动式变压器,移动式变压器随工程进度向前移动,高压电缆根据情况正洞一侧墙壁上,有平导的隧道布置在平导内一侧壁上。2.13.4.管线布置方法洞内管线布置方法见图2131“隧道洞内施工管线布置断面示意图”。2.14.隧道附属工程施工方法隧道正洞主要有双侧水沟、双侧电缆槽、大小避车洞、余长电缆腔、绝缘梯车洞及变压器洞室等附属工程;水沟、电缆槽身随仰拱填充施工后立模板进行施工,混凝土的浇注类似仰拱填充施工方法。盖板采用提前预制,并在正面标示出来正面标志;大小避车洞、余长电缆腔、梯车洞及变压器洞室和所在的正洞衬砌混凝土标号一致;开挖随正洞开挖进行33、,施工方法采用光面爆破,按规定在正洞边墙上面画出开挖线;混凝土施工采用大模板立模,浇筑方式同正洞洞身。斜井及平导设置单侧水沟,水沟沟身C20,盖板为C20钢筋混凝土,同时在斜井的人行道一侧设置躲避洞。躲避洞开挖随斜井开挖进行,施工方法采用光面弱爆破,按规定标准在斜井边墙上面画出开挖线;混凝土施工采用大模板立模,浇筑方式同斜井井身或者采用喷射混凝土进行衬砌。2.15.隧道超前地质预报方法针对长大隧道的地质复杂特征,施工中对全隧进行超前预报,将超前地质预测预报系统纳入施工工序,成立专职地质工作组,配备专职地质工程师,做好地质及施工指导、监督工作。超前地质预报的重点地段:岩溶隧道;隧道通过的断层破碎34、带和岩石接触带;主要聚水构造和主要富水地段;煤系地层及采空区地段。超前地质预报主要采用地质素描,地质探测仪,进行远距离超前探测;采用地质雷达,进行近距离超前探测;采用水平钻孔超前探测;采用平导超前探测等。具体见“3.8隧道超前地质预报施工工艺”。2.16.隧道监控量测方法监控量测是信息化施工的重要内容。通过施工现场的监控量测,为判断围岩稳定性,支护、衬砌可靠性,二次衬砌合理施作时间,以及修改施工方法、调整围岩级别、变更支护设计参数提供依据,指导日常施工管理,确保施工安全和质量。隧道围岩监控量测方法见下表。监控量测方法与要求表序号量测项目测点布置量测方法与要求备注1洞内外观察洞外观察包括地表情况35、,地表沉陷,边坡及仰坡的稳定,地表水渗透的观察。洞内观察掌子面观察支护结构观察目测观察的方法,对围岩和支护作以下观察:1地质观察:隧道在放炮后一次喷混凝土前进行,每次开挖后均应绘制地质素描图,用以核对围岩类别及判断支护对围岩的稳定性。2检查喷射混凝土有无裂损及发展,锚杆有无松动,钢架支护工作状态等,并做好相应记录。地质素描贯穿整个隧道施工全过程,以便及时掌握围岩的工程性质,核对围岩分类,观察支护系统受力情况,为安全施工提供直观的,必要的信息。2净空水平收敛量测隧道最大跨处及拱腰处,左右两侧对称布置量测桩,每个量测断面按设计设置测点,量测断面间距根据围岩类别确定。采用断面仪进行无尺量测,开挖后按36、要求迅速安装量测点并编号,初读数应在开挖后12h内读取,最迟不得大于24h,而且在下一循环开挖前获取初读数,测点应牢固可靠,易于识别并妥为保护。本项量测是研究洞室变形规律,判断施工安全与否及确定二次衬砌施作时间的主要信息,是各项量测的重点。3拱顶下沉量测正洞拱顶设一个下沉桩,量测断面间距与净空水平收敛量测一致。喷射混凝土后在测点处设固定桩,采用精密水准仪和收敛计量测,在两端洞外各设一水准基点供洞内拱顶下沉量测用。量测频率及其它要求同净空水平收敛量测要求。了解围岩与结构共同作用情况,其量测结果与净空水平收敛量测结果具有同等重要的作用和意义。4浅埋隧道地表下沉量测断面布置与洞内水平净空变化和拱顶下37、沉在同一横断面内,在一个量测断面内应设711个测点地表下沉量测应在开挖工作前方2B(隧道开挖宽度)外开始,直至开挖面后方约(35)B,地表下沉基本停止时为止。防止隧道塌方。5既有隧道监测地表布置一个量测断面,设711个测点;洞内最大跨处及拱腰处,左右两侧对称布置量测桩。在通过隧道加固影响段后,下沉及收敛停止时为止。防止新建隧道施工对既有隧道造成影响和破坏。3.隧道主要施工工艺3.1.隧道洞口段施工工艺3.1.1.施工工艺流程见图311“隧道洞口段施工工艺框图”。3.1.2.工艺要求.排水系统洞门、洞口段的工程尽量避开雨季施工,施工前均需做好排水系统,确保洞口段排水畅通,避免排水不畅引起的洞口段38、土体发生大的沉降和变形。必要时施做临时排水系统。.监控量测和超前支护洞口段隧道埋深小,围岩差,施工中加强量测监控和超前支护,确保施工安全。.测量放线为保证洞门美观,测量放线一定要精确,施工前要做好大样板并挂线,棱角要分明,墙体坡度顺直符合设计。.洞口段加固措施暗挖进洞时因洞口段埋深浅,一般采用格栅钢架,必要时在拱部设42超前小导管或在进洞前施作89大管棚,并采用加强衬砌。.洞门衬砌和附属工程施工隧道正洞进洞后,洞门挡墙、翼墙附属工程施工必须及时进行,以增强洞口稳定。3.2.隧道暗洞开挖施工工艺结合不同的开挖方法分别介绍其施工工艺。有关工艺要求见不同的图。3.2.1.全断面法开挖施工工艺见图3239、1“全断面法开挖施工示意及施工工艺流程图”。3.2.2.下导坑超前全断面法开挖施工工艺见图322“下导坑超前全断面法开挖施工示意及施工工艺流程图”。3.2.3.台阶法开挖施工工艺是一种最常用的施工工艺,台阶长度一般为35m。见图323“台阶法开挖施工示意及施工工艺流程图”。3.2.4.留核心土环形开挖法施工工艺见图324“留核心土环形开挖法施工示意及施工工艺流程图”。图311 隧道洞口段施工工艺框图测 量 放 线洞顶天沟及临时排水沟仰 坡 开 挖坡 面 防 护洞门墙挖基基坑检查洞门施工洞 门 装 饰洞顶背后回填坡面防护和排水检 查 验 收沿隧道周边施做管棚超前支护架设钢支撑支护1.5m台阶法或40、CD法开挖支护进洞洞口段衬砌3.2.5.双侧壁导坑法开挖施工工艺见图325“双侧壁导坑法开挖施工示意及施工工艺流程图”。3.2.6.中隔壁法(CD法)开挖施工工艺见图326“中隔壁法(CD法)开挖施工示意及施工工艺流程图”。3.2.7.交叉中隔壁法(CRD法)开挖施工工艺见图327“交叉中隔壁法(CRD法)开挖施工示意及施工工艺流程图”。3.3.隧道暗洞开挖光面爆破施工工艺3.3.1.光面爆破施工工艺流程见图331“光面爆破施工工艺流程图”。放样布眼定位开眼钻 眼清 孔装 药联起爆网络起 爆通 风光爆效果检查继续实施地质调查初步爆破方案光爆参数选择掏槽眼设计初步光爆设计修改爆破设计没达标达标图41、331 光面爆破施工工艺流程图3.3.2.光面爆破工艺要求.钻爆设计爆破作业由爆破工程师根据地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具、爆破器材等进行爆破设计。编制详细的爆破作业指导书,并负责进行试验、数据收集分析、参数调整、指导施工。采用光面爆破,合理选择爆破参数,根据围岩情况合理选择中空直眼或斜眼掏槽。爆破后要求炮眼痕迹保存率:硬岩80,中硬岩60,并在开挖轮廓面上均匀分布,两次爆破衔接台阶不大于15cm。每次爆破后通过爆破效果检查,分析原因,及时修正爆破参数,提高爆破效果,改善技术经济指标。洞口附近爆破施工严格控制单段装药量,降低震速,确保周边民房及其他构筑物的安全。.放样布眼42、钻眼前,测量人员要用红铅油准确绘出开挖面的中线和轮廓线,标出炮眼位置,其误差不得超过5cm。在直线段,可用35台激光准直仪控制开挖方向和开挖轮廓线。每次测量放线的同时,对上次爆破断面进行检查,利用隧道开挖断面量测系统对测量数据进行处理,及时调整爆破参数,以达最佳爆破效果。.定位开眼采用钻孔台车钻眼时,台车与隧道轴线要保持平行。台车就位后按炮眼布置图正确钻孔。对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它眼要高,开眼误差要控制在3cm和5cm以内。.钻眼钻工要熟悉炮眼布置图,要能熟练地操纵凿岩机械,严格按钻爆设计实施。定人定位,周边眼、掏槽眼由经验丰富的司钻工司钻。一定要有丰富经验的老钻工司钻,台车下面43、有专人指挥,准确定位钻杆,以确保周边眼有准确的外插角(眼深3m时,外插角小于3;眼深5m时,外插角小于2),尽可能使两茬炮交界处台阶小于15cm。同时,应根据眼口位置及掌子面岩石的凹凸程度调整炮眼深度,以保证炮眼底在同一平面上。同类炮眼钻孔深度达到钻爆设计要求,眼底保持在一个铅垂面上。.清孔装药前,必须用由钢筋弯制的炮钩和小于炮眼直径的高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出和吹净。.装药装药需分片分组按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行,雷管要“对号入座”。所有炮眼均以炮泥堵塞,堵塞长度不小于20cm。周边眼装药结构是实现光面爆破的重要条件,严格控制周边眼装药量,采取分段非连续装药结构。施工时采用不44、耦合装药结构,不耦合装药系数控制在1.42.0范围内。根据岩石强度选用不同猛度、爆速的炸药,有水地段及周边眼选用乳化炸药,其余均用2号岩石硝铵炸药。周边眼用25200小药卷,不耦合装药,其余炮眼用40500药卷。采用塑料导爆管非电起爆。对于煤层、瓦斯地段采用煤矿安全炸药和毫秒电雷管。根据技术规范,采用严格的光面爆破控制标准。控制标准详见下表(客运专线铁路隧道光面爆破控制标准)。光面(预裂)爆破控制标准表序号项 目级级、级1拱部平均线性超挖量(cm)101510 2边墙平均线性超挖量(cm)101010 3仰拱、隧底平均线性超挖量(cm)101010 4拱部最大超挖量(cm)152515 5仰拱45、隧底最大超挖量(cm)252525 6两炮衔接台阶最大尺寸(cm)151515 7炮眼痕迹保存率(%)8060 8局部欠挖量(cm)555 9炮眼利用率(%)9095100装药作业采取定人、定位、定段别,做到装药按顺序进行;装药前,所有炮眼全部用高压风吹洗;严格按爆破设计的装药结构和药量施作;严格按设计的联接网络实施,控制导爆索的连接方向和连接点的牢固性。.联结起爆网路起爆网路为复式网路,以保证起爆的可靠性和准确性。联结时要注意:导爆管不能打结和拉细;各炮眼雷管连接次数应相同;引爆雷管应用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处。网路联好后,要有专人负责检查。.微震爆破施工参数控制不良地46、质地段采用微震控制光面爆破。微震爆破作业段最大一段允许装药量:QmaxR3(VkpK)3a式中:Qmax为最大一段爆破药量,kg;Vkp为安全速度,cm/s,取Vkp2cm/s;R为爆破安全距离,m;K为地形、地质影响系数;A为衰减系数。K、a值是针对隧道的具体情况,在多次试爆基础上进行K、a值回归分析后确定。根据爆破物距爆心的安全距离要求,并由此推出的每段的最大装药量。微震控制爆破参数参考表见下表。具体实施时,结合试验确定。上半断面微震爆破参数表周边眼间距E(cm)抵抗线W(cm)眼深(m)辅助眼间排距(cm)线装药密度(kg/m)最大段控制药量(kg)304040501.580900.1547、0.254.5下半断面微震爆破参数表周边眼间距E(cm)孔排距(m)眼深(m)线装药密度(kg/m)最大段控制药量(kg)60800.80.920.20.34.5光面爆破和预裂爆破参数控制(客运专线铁路隧道光面爆破参数)见下表。光面爆破参数表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506055750.80.850.250.3硬岩405050600.80.850.150.25软质岩354545600.750.80.070.12预裂爆破参数表岩石类别周边眼间距E(cm)至内排崩落眼间距(cm)装药集中度q(kg/m)极硬岩4550400.30.48、4硬岩4045400.20.25软质岩3540350.070.123.3.3.控制超欠挖技术措施根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况,修正爆破孔距,用药量,特别是周边眼。根据爆破振速监测,调整单段起爆炸药量及雷管段数分布。根据开挖面凹凸情况修正钻眼深度,尽量使除掏槽眼外的所有炮孔底部基本上落在同一横断面上。钻眼前画出开挖轮廓线,标出炮眼位置,安装激光指向仪,保证测量精度,严格控制周边眼外插角和装药量,使开挖轮廓圆顺,炮眼痕迹保存率符合光爆技术要求。3.3.4.光面爆破设计示例.单线铁路隧道全断面法开挖光面爆破设计见图331“隧道、级围岩全断面法开挖钻爆设计图”。.单线铁路隧道台阶法开挖光面爆破设49、计见图332“隧道级围岩台阶法开挖钻爆设计图”及图333“隧道级围岩台阶法开挖钻爆设计图”。.双线铁路隧道全断面法开挖光面爆破设计见图334“隧道级围岩全断面开挖钻爆设计图”。.双线铁路隧道台阶法开挖光面爆破设计见图335“隧道级围岩台阶法开挖钻爆设计图”、图336“隧道级围岩台阶法开挖钻爆设计图”、图337“隧道级围岩台阶法开挖钻爆设计图”。3.4.隧道支护施工工艺3.4.1.隧道初期支护施工工艺.砂浆锚杆施工工艺钻孔采用锚杆钻机,注浆工艺依据锚杆布置位置不同,拱部采用双管排气注浆法;侧墙采用单管注浆法。注浆设备采用专用高压注浆泵。a.施工工艺流程见图341“砂浆锚杆施工工艺流程图”。b.工50、艺要求开孔前做好量测工作,按设计要求布孔并做好标记,开孔偏差不大于10cm;锚杆孔的孔轴方向满足施工图纸的要求,图纸未规定时垂直于开挖面,局部加固锚杆的孔轴方向与可能滑动面的倾向相反,交角大于45。施工准备锚杆孔位放样钻孔角度定位钻孔设备就位钻锚杆孔锚杆制作准备注浆材料注浆设备就位清孔锚杆成孔检查侧墙拱部搅拌砂浆注浆插入锚杆、加垫板拧扣安装锚杆及排气管注浆修建上挡检测锚杆抗拔力检查查验收砂浆饱满度检查图341 砂浆锚杆施工工艺流程图锚杆预先在洞外按设计要求加工制作,施工时锚杆钻孔位置及孔深必须精确,锚杆要除去油污、铁锈和杂质。用高压风清除孔内岩屑;对于边墙锚杆先用注浆泵将水泥砂浆注入孔内,然后51、将加工好的杆体插入孔内,并将锚杆与钢筋网焊为整体;对于拱部锚杆采用先安装锚杆后进行注浆,上仰孔若采用注浆器压注锚固砂浆时应设止浆塞和排气管。待孔内砂浆终凝后按规范要求抽样进行锚杆抗拔试验。孔深度必须达到施工图纸的规定,孔深偏差值不大于50mm。用高压风冲洗、清扫锚杆孔,确保孔内不留石粉,不得用水冲洗钻孔。砂浆采用高浓度砂浆,配合比通过现场实验确定,一般水泥:砂宜为1:11:2(重量比),水灰比宜为0.380.45。砂浆坚持随拌随用的原则,对超过初凝时间的砂浆做报废处理。砂浆的干缩率必须在允许的范围内。止浆塞塞入牢固,以确保能承受锚杆及注满锚杆孔砂浆的重量。排气管必须确保插入锚杆孔底,排气孔未出52、浆前,不得停止注浆。止浆塞在砂浆具有一定强度后方可拔出,拔出时不得振动锚杆。注浆作业见图342“单管注浆、双管注浆作业示意图”。 图342 单管注浆、双管注浆作业示意图.HCB25N组合式中空注浆锚杆施工工艺HCB25N组合式中空注浆锚杆,直径25,长2.5m,一般主要设在拱部范围,采用锚杆钻机或凿岩台车钻孔,注浆泵注浆施工。HCB25N组合式中空注浆锚杆由中空锚杆体、硬质塑料锚头、止浆塞、垫板和螺母组成,见图343“HCB25组合式中空注浆锚杆示意图”。图3-4-3 HCB25N组合式中空注浆锚杆示意图a.中空注浆锚杆施工工艺流程见图344“组合式中空注浆锚杆施工工艺流程图”。注浆配比设计与53、试验注浆站布置注浆配件加工注 浆中空注浆锚杆钻进施工准备及超前预报注浆检查下道工序浆液配制不合格合格图344 组合式中空注浆锚杆施工工艺流程图b.工艺要求预注浆的参数设计注浆压力:一般为地下水静水压的23倍,同时应考虑岩层的裂隙阻力,根据现场情况试验后确定。但瞬间最高压力值不应超过0.4MPa。浆液扩散半径r的确定:根据已有资料进行工程类比及现场碴体注浆试验情况选定注浆压力范围,确定浆液扩散半径r的大小。注浆孔距D与排距L的计算:L=Dsin60,D=2rcos30单孔注浆量Q注=r2h式中:r:浆液扩散半径,m;h:压浆段有效长度,m;:岩石裂隙率;:浆液在裂隙内的有效充填系数。钻孔采用锚杆54、钻机或风钻钻孔,成孔后杆体插入锚杆孔时,保持位置居中,锚杆杆体露出岩面长度不大于喷层厚度;有水地段先引出孔内的水或在附近另行钻孔再安装锚杆;并安设止浆塞和孔口垫板,插入排气管;止浆塞通过锚杆打入孔口30cm左右。注浆用TBW系列注浆泵(1.55MPa)压注水泥砂浆,注浆压力0.51.0Mpa。锚杆孔内砂浆应饱满密实,砂浆内添加适量的微膨胀剂;注浆必须等浆液从孔口周围溢出,才算注满;锚杆垫板与孔口砼密贴;随时检查锚杆头的变形情况,待水泥浆终凝后扭紧固定孔口垫板的螺栓。.EX27N涨壳式预应力注浆锚杆施工工艺a.预应力注浆锚杆结构预应力注浆锚杆采用精轧螺纹钢为杆体,强度高,可用连接套接长。注浆方法55、同上,锚固砂浆终凝后,加垫板、螺母,用扭力扳手施加预应力。用于大吨位预应力锚固时,杆体分为锚固段和张拉段,中间用止浆塞分开,锚固段浆体达到强度后,用专用千斤顶施加预应力。EX27N涨壳式预应力注浆锚杆由中空锚杆体、自进钻头、连接套、对中器、止浆塞、自由段PE套管、自由端钢管套、垫板和螺母组成,见图345“EX27N涨壳式预应力注浆锚杆示意图”。主要应用于破碎岩层、松散土层等软弱围岩中的永久系统支护。图3-4-5 EX27N涨壳式预应力注浆锚杆示意图b.施工工艺流程见图346“预应力注浆锚杆施工工艺流程”。c.工艺要求注浆材料锚固浆采用标号C30以上无收缩早强水泥浆, W/C=0.30.5,抗压56、强度1d为标号的2030%;3d为标号的5060%; 7d为标号的7080%,浆液配制以及添加剂选用通过配合比试验确定。 在破碎岩层、松散土层等软弱围岩中的固结浆液采用标号C20以上早强水泥浆,W/C约为0.7。自进钻孔中应用固结浆液,不宜用水。围岩面开挖初喷砼定位锚杆钻孔位置锚杆钻孔清孔安装及张拉锚杆锚杆注浆复喷砼图3-4-6预应力注浆锚杆施工工艺流程图 技术性能预应力胀壳式注浆锚杆,锚杆直径27mm。其主要技术性能参数见下表。EX27N胀壳式预应力注浆锚杆技术性能参数规格最大预应力(KN)锚头直径(mm)锚杆体EX27N24036R27/6-AEX27N胀壳式预应力注浆锚杆结构及安装见图357、47“预应力注浆锚杆结构及施工示意图”。钻孔钻孔采用TXU-75锚杆钻机,钻头直径42mm。钻锚杆孔前,应根据设计要求和围岩情况,定出孔位,做出标记。预应力锚杆孔距的偏差不得大于200mm。图3-4-7预应力注浆锚杆结构及施工示意图钻孔的孔深不得比设计值大200mm,同时保证锚杆外露端长度为3545cm,以便于安装抗拔仪进行张拉。锚杆安装及张拉锚杆施工前对围岩表面先喷射4cm厚砼层,再定位锚杆位置,进行钻孔,锚杆安装及张拉、注浆。锚杆表面不应有污物、铁锈和其它有害物质,并严格按设计尺寸下料。锚杆体在安装前应妥善保护,以免腐蚀和机械损伤。钻孔成形后将孔内积水和岩粉吹洗干净,将安装有涨壳锚头的杆体58、直接插入成孔至底部。锚杆安装必须使锚头打开,用力顶紧杆体,保证锚头顶端与孔底部紧贴并左旋锚杆体直至旋紧后,再安装止浆塞、垫板和张拉螺母和抗拔仪,正式张拉前应取20%的设计张拉荷载对其预张拉12次,然后开启油泵缓慢分级加压,同时记下压力表压强读数和以直尺测定抗拔仪千斤顶伸长值。垫板面应与锚杆孔轴线垂直。注浆前应检查止浆塞是否完好。锚杆注浆采用型号为MZ-1锚杆注浆器注浆。将注浆泵推入现场,按设计配合比搅拌好浆液,并将其倒入注浆泵中。开动注浆泵,浆液注入锚孔中,直至锚杆尾端流出浆液且注浆压力达到设计要求。药包锚杆施工工艺a.施工工艺流程施工工艺流程见图348“药包锚杆施工工艺流程图”。围岩面开挖初59、喷砼定钻孔位置锚杆钻孔清孔(高压风)、量孔深药卷浸水、用杆体送入孔内锚杆顶入(或捶击)安装托板、紧固螺帽图3-4-8药包锚杆施工工艺流程图b.工艺要求药包锚杆的孔径为4250mm;孔深偏差不小于杆体有效长度,且不大于杆体有效长度30mm;钻孔要求同砂浆锚杆。药包一般采用快硬水泥卷,连续搅拌水泥卷的时间为3060s。锚杆安装前,先用杆体量测孔深,做出标记,然后用杆体将药卷送至孔底。水泥卷浸水后,立即用锚杆杆体送至孔底,并在水泥初凝前,将杆体送入,搅拌完毕。安装托板和紧固螺帽必须在水泥石的强度达到10MPa后进行,且螺帽的拧紧扭矩不小于100N.m,托板安装后,定期检查其紧固情况,如有松动,及时处60、理。自进式(自钻式)锚杆施工工艺a.施工工艺流程见图349“自进式锚杆施工工艺流程图”。注浆配比设计与试验注浆站布置注浆配件加工注 浆自进式锚杆钻进、清孔、临时固结杆体施工准备及超前预报注浆检查上紧螺母、进入下道工序浆液配制不合格合格图349 组合式中空注浆锚杆施工工艺流程图b.工艺要求自进式锚杆一般用于不宜成孔的软弱围岩中,是一种带钻头的组合锚杆体系,施工完毕后钻头埋入围岩中,因此造价较高。锚杆安装前,检查锚杆体中孔和钻头的水孔是否畅通,若有异物堵塞,及时清理。锚杆体钻进至设计深度后,用水和空气洗孔,直至孔口返水或返气,才可将钻机和连接套卸下,并及时安装垫板及螺母,临时固定杆体。锚杆灌浆料采61、用纯水泥浆或1:1水泥砂浆,水灰比为0.40.5;采用水泥砂浆时,砂子粒经不大于1.0mm。灌浆料杆体中孔灌入,水泥浆体强度达5.0MPa后,上紧螺母。.锚管施工工艺a.施工工艺流程见图3410“锚管施工工艺流程图”。施工准备及初喷砼封闭岩面钻孔孔位布置洞外锚管加工钻 孔清 孔注 浆安装锚管焊上钢管未端挡圈结 束安装止浆塞注浆质量综合检查浆液配制图3410 锚管施工工艺流程图b.工艺要求对于隧道内加强段,在需要径向注浆时,往往采用40mm锚管取代系统砂浆锚杆,即锚孔施钻完毕安装40mm钢管,再由钢管对围岩进行径向注浆;锚管一般采用40mm,壁厚3.5mm无缝钢管,长度一般3.55m,环向间距一62、般80cm,纵向间距一般80cm,垂直于岩面,呈梅花型布置。锚管前端10cm呈尖锥状,利于安装,尾部焊上6钢筋加劲,管壁四周对称钻4个5mm压浆孔,沿管长方向间距15cm均匀布置,但尾部1m不打孔。锚管采用水泥水玻璃双液浆注浆;参数如下:水泥与水玻璃体积比1:0.2,水泥浆水灰比1:1,水玻璃浓度为35玻美度,模数2.4,注浆压力0.51.0MPa。.喷射普通混凝土(湿喷)施工工艺a.施工工艺流程施工工艺流程见图3411“湿喷混凝土施工工艺流程图”。图3411 湿喷混凝土施工工艺流程图前期准备施喷面的清理计量配料拌 合砂、石、水泥、水砼搅拌站装运喷料现场施喷综合检查结束加外加剂砼喷射机b.工艺63、要求喷射混凝土材料符合设计和规范规定,采用三联机湿喷混凝土。喷砼料由洞外自动计量拌和站生产,搅拌生产砼时,根据需要加入微纤维和防腐蚀剂。对于有轨运输采用12t电瓶车牵引6m3轨行式搅拌输送车运输砼,对于无轨运输采用汽车式搅拌输送车运输混凝土,将料卸入三联机,人工或机械手配合三联机喷砼。喷砼前处理危石,检查开挖断面净空尺寸,如有欠挖及时处理后再喷;在不良地质地段,设专人随时观察围岩变化情况,当受喷面有涌水、淋水、集中出水点时,先进行引排水处理。施工机具布置在无危石的安全地带。喷射前设置控制喷砼厚度的标志。检查电线路、设备和管路。喷射前用高压水冲洗受喷面,当受喷面遇水易泥化时,用高压风吹净岩面。开64、机先开主机,再依次开振动棒、计量泵、送风阀。在喷射混凝土达到初凝后方能喷射下一层。首次喷射混凝土厚度不小于50mm。喷射作业分段、分片、分层,每段长度不超过6m,喷射顺序按由下而上先边墙、后拱脚、最后拱顶,喷头成螺旋形缓慢均匀移动,每圈压前面半圈,绕圈直径约30cm,有较大凹洼处,先喷射填平。速凝剂掺量准确,添加均匀。喷嘴与岩面垂直,距受喷面1.52.0m。开挖后及时初喷,出碴后及时复喷。严格控制拌和物水灰比,经常检查速凝剂注入环的工作情况,发现问题及时处理。施工中经常检查出料弯头、输料管和管路接头,处理故障时断电、停风,发现堵管时立即停风关机。喷射完成后先关主机,再依次关送风阀、计量泵、振动65、棒,然后用清水将主机、输送管路内残留物冲洗干净。.喷掺HLS微纤维砼施工工艺a.微纤维的主要作用抗裂:掺入微纤维有效提高混凝土因塑性收缩、温度应力、干缩等因素导致的裂纹的抗裂能力。0.1体积掺量,抗裂能力提高100以上。抗渗:有效提高混凝土抗渗防潮性能,可作为一种有效的刚性本体自防水添加材料,0.1体积掺量,抗渗能力提高100以上。抗冲击:有效提高混凝土中击、抗震能力,0.05体积掺量,锤击测试,初裂及粉碎锤击次数成倍提高,砂浆薄板抗冲击强度测试,提高25。抗磨:明显提高混凝土砂浆面的耐磨能力达50100。明显减少起 尘,鳞状、片状剥落等破损现象。减少回弹:对混凝土砂浆喷射施工时掺加本纤维0.66、1可以比未加微纤维减少回弹量1020以上,节约施工成本。b.施工工艺流程见图3412“湿式喷射微纤维混凝土工艺流程图”。细集料粗集料微纤维水 泥水搅拌机喷射机喷 嘴受喷面空气压缩机速凝剂采用稀薄流方式稠密流方式图3412 湿式喷射微纤维混凝土工艺流程图c.工艺要求选用符合国家标准的普通硅酸盐水泥;细骨料选用细度模数大于2.5的硬质洁净中粗砂,使用时含水率控制在5%7%;粗骨料选用粒径不大于10mm的连续级配碎石或卵石,化验合格的拌和用水;外加剂的选用须经监理工程师批准,其初凝时间不大于5min,终凝时间不大于10min。在喷射砼之前,必须用高压水或高压风冲洗岩面。如遇渗水,先堵水或引水后方可进67、行喷射砼作业。纤维可按照配比一次性投入,投料次序为水石子砂水泥纤维,用搅拌机搅拌1.5min,再连续搅拌不小于3min。拌和好的砼在运输途中要防止骨料离析,采用自转动的砼运送罐车运送。在喷射微纤维之前,先素喷一层砼找平,分两次喷到设计厚度。.钢筋网铺设施工工艺a.施工工艺流程见图3413“挂钢筋网施工工艺流程图”。b.工艺要求钢筋须经试验合格,使用前要除锈,在洞外分片制作。钢筋网片运到洞内后,按围岩的大致起伏形状进行敷设,与锚杆尾连接。挂网在初喷砼及施作锚杆后进行。用人工挂网,搭接长度不小于10cm。采用人工铺设,利用锚杆和钢架连接牢固。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68、接(或点焊焊接)牢固。钢筋网和钢架绑扎时,绑在靠近岩面一侧,这样受力较好。喷砼时,减小喷头至受喷面距离和风压,以减少钢筋振动,降低回弹。保证钢筋网喷砼保护层厚度不小于2cm。图3413 挂钢筋网施工工艺流程图施工准备钢筋除锈网片制作挂网焊接复喷混凝土下一循环.格栅钢架施工工艺a.施工工艺流程钢架施工工艺见图3414“格栅钢架施工工艺流程框图”。b.工艺要求钢架按设计尺寸在洞外下料分节焊接制作,制作时严格按技术交底执行,保证每节的弧度与尺寸均符合要求,每节两端均焊连接板,节与节之间通过连接板用高强度螺栓连接牢靠,洞外加工后试拼检查。钢架在开挖及初喷砼后及时安装。钢架与围岩之间的间隙用喷砼喷密实,69、禁止用石块、木楔、背柴等填塞。钢架安装尺寸允许偏差:横向和高程为5cm,垂直度20。钢架安装时,严格控制其内轮廓尺寸,且预留沉降量,防止侵限。钢架安装好后,用锚杆锁固固定,防止其发生移位。钢架的下端设在稳固的地层上,拱脚高度低于上部开挖底线以下1520cm。拱脚开挖超深时,加设钢板或砼垫块。超挖较大时,拱背垫填混凝土垫块,以便抵住围岩,控制其变形的进一步发展。两排钢架间用钢筋拉杆纵向连接牢固,环向间距符合设计要求,以便形成整体受力结构。钢架要全部被喷射砼覆盖,保护层厚度不小于4cm。图3414 格栅钢架施工工艺流程框图施工准备连接钢筋加工钢架拼装位置检查钢架架立测量定位断面检查欠挖处理洞外钢架70、加工,检查,倒运焊接纵向连接筋喷砼结束合格返工合格不合格不合格初喷混凝土3.4.2.隧道辅助支护施工工艺.超前大管棚施工a.施工工艺流程见图3415“超前大管棚施工工艺流程图”。b.工艺要求 大管棚注浆有关工艺参数和控制标准:大管棚采用热轧无缝钢管,外径89mm,壁厚6mm,长30m左右,每间隔30cm设一对10mm花孔,尾部2.0m不设;管距为环向40cm,倾角50;钻孔直径为108mm;浆液采用纯水泥浆,水灰比为W/C0.8:1;注浆压力2MPa。超前大管棚采用水平地质钻机造孔,钢管采用钻机推进器顶进,高压注浆泵注浆。图3415 超前大管棚施工工艺流程图测量放线、施作套拱掏 孔 检 查钻孔71、接长钻杆、钻杆退出搭设平台、准备钻孔是否有坍孔、探头石顶进钢管及接长钢管孔口处理、喷砼封闭注浆效果检查注 浆进入开挖工序补 孔注 浆 防 护加 工 钢 管钻 机 扫 孔套拱周围边坡喷砼封闭有无否N是施作套拱:在洞口里程外起拱线以下路基土石方留一长约5米平台,然后在洞外洞口交界处架立钢架,间距0.75米,用连接筋焊接成一整体。在钢支撑上安设导向钢管,数量、环向间距和外插角与大管棚设计一致。导向钢管的安装要测量精确定位,使钢管位置与方向准确无误,导向钢管与钢架焊为整体。然后按设计浇筑导向墙,导向墙厚1.0m,宽1.5m。导向墙完成后,喷射C20砼厚15厘米封闭周围仰坡面,以防止浆液从周围仰坡渗漏72、。搭设钻孔平台架、安装钻机。钻孔:采用DK300型水平地质钻机,从导向管内钻孔。开孔时,低压慢转,钻进过程中利用倾斜仪等测量设备有效控制钻孔质量,保证终孔偏斜率在1/2000以内,孔深误差0.5m。安装大管棚钢管:钻孔达到深度后,依次拆卸钻杆。管棚钢管顶进采用钻机连接套管自动顶进,钢管节段间用丝扣连接,顶进时,采用6米和3米节长的管节交替使用,以保证隧道纵向同一断面内的接头数不大于50%,管壁上按设计钻压浆孔。管棚顶到位后,钢管与导向管间隙用速凝水泥等材料堵塞严密,以防注浆时冒浆。注浆:注浆前先将孔内泥砂清干净(可用高压水冲洗),再进行注浆。浆液采用水泥浆,注浆压力约2MPa,注浆参数根据现场73、试验予以调整。施工过程中为了防止注浆过程中发生串浆,每钻完一个孔,随即安设该孔的钢管并注浆,然后再进行下一孔的施工。管棚封堵塞设有进浆孔和排气孔,当排气孔流出浆液后,关闭排气孔,继续灌浆,达到设计注浆量或注浆压力时,方可停止注浆。.超前小导管施工工艺a.施工工艺流程见图3416“超前小导管施工工艺流程图”。图3416 超前小导管施工工艺流程图 施工准备及封闭掌子面注浆孔孔位布置洞外小导管加工钻 孔清 孔注 浆安装小导管焊上钢管未端挡圈结 束安止浆塞注浆质量综合检查浆液配制b.工艺要求小导管注浆有关工艺参数和控制标准:小导管采用42mm无缝钢管,管壁开花孔,双侧梅花型布置,孔距40cm;小导管注74、浆每循环长度为3.5m,每环间搭接1.0m;钻孔仰角5080;浆液采用纯水泥浆,水灰比为W/C1:1;注浆终压0.51MPa。按设计要求在掌子面上准确画出本循环需设的小导管孔位。采用风钻钻孔,用风钻将小导管顶入,钢管尾端外露足够长度,超前小导管外插角严格按设计要求施作,尾部与钢架焊接在一起。超前小导管与线路中线方向大致平行。孔位钻设偏差不超过10cm,孔眼长大于小导管长。钢管加工及施工:将前端加工成尖锥状, 尾部焊6加肋筋。除尾部1m外, 管壁四周钻压浆孔。钢管插入及孔口密封处理:钢管由专用顶头顶进, 顶进钻孔长度90%管长。钢管末端除焊上挡圈外, 再用胶泥麻筋缠箍成楔形, 以便钢管顶进孔内后75、其外壁与岩壁间隙堵塞严密。钢管尾端外露足够长度, 并与钢支撑焊接在一起。钢管顶进时, 注意保护管口不受损变形, 以便与注浆管路连接。注浆前导管孔口先检查是否达到密闭标准,以防漏浆,然后按设计比例配浆。采用注浆机压注水泥浆,注浆压力为0.51.0Mpa,一般按单管达到设计注浆量作为结束标准。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。隧道帷幕注浆施工工艺对于富水地段,施工时先采用地质雷达和红外线探水仪加强地质超前预报,后根据预测结果进行帷幕注浆堵水和加固地层,然后再进行开挖施工。a.注浆方案每循环长度:注浆长度15m,开76、挖长度 12m,留止浆岩盘长度3m。注浆参数:单孔有效扩散半径4m,终孔间距5m;预注浆范围为隧道开挖轮廓线外3.5m;预注浆终止压力为静水压力的23倍。注浆压力控制在0.51.0Mpa。单孔注浆量:应以注浆过程中满足注浆压力达到设计值为准;注浆方式:采用分段前进式注浆。注浆浆液:材料采用水泥、水玻璃混合液(即CS浆液),CS浆水灰比为:浓浆0.8:1;稀浆1.25:11.5:1;水泥浆与水玻璃体积比为1:0.8。水泥为:525普通硅酸盐水泥;水玻璃是:模数m为2.43.4,浓度35。Be(配置后);缓凝剂:磷酸氢二钠加入量为水玻璃重量的3%。注浆孔布置:每段分2 个环,安排 9 个注浆孔。注77、浆孔直径:注浆管直径73mm,壁厚5 mm,钻孔直径89mm。钻孔和注浆顺序:由外圈向内圈,同一圈孔间隔施工。b.钻孔注浆施工工艺施工工艺流程见图3417“帷幕注浆施工工艺流程图”。帷幕注浆施工工艺要求止浆墙在较完整的掌子面采用喷砼封闭掌子面作为止浆墙;在破碎掌子面或已有泥水涌出的掌子面采用灌筑C20砼封闭掌子面作为止浆墙,砼厚度11.5m。钻孔采用地质钻机进行成孔。钻孔前按照设计,计算出各钻孔在工作面上的座标,用经纬仪放出注浆孔的准确位置,开孔前在钻机的尾部中点安装点光源(激光灯),经钻机前端中点与掌子面钻孔位置于同一轴线上,固定钻机,保证钻杆中心线与设计注浆孔中心线相吻合,在钻孔过程中也要78、及时检查校正钻杆方向。采用125mm钻头开孔,钻深2m后退出钻头、钻杆,安装孔口管。安设孔口管前,先在钢管上缠绕麻丝,用钻机强力推入孔中并用膨胀螺栓加固,以免测量水压或注浆时钢管冲出孔外,影响注浆和危及人身安全。钻注浆孔采用89mm的钻头,通过孔口管钻设注浆孔,达到设计深度。钻进过程中如遇较大涌水或成孔困难时采取注浆后再钻,直至达到设计孔深。注浆准备工作找平工作面,对于在工作面显露并和注浆孔连通的裂隙,应铺设钢筋网片喷射混凝土或者模筑混凝土予以封闭。喷射混凝土的厚度不少于20cm,并封闭整个掌子面,以免浆液从裂隙泄漏。开始注浆前,首先根据预计的注浆量,检查注浆材料数量能否满足连续注浆要求,如不79、能保证连续注浆要求,则要等补足数量后才能注浆。图3417 帷幕注浆施工工艺流程图设计补注浆钻孔位置及深度注浆设计测量放孔(用油漆标注在掌子面)钻机平台就位、固定钻机平面及仰俯角确定、固定开孔、安装孔口管安装灭尘器钻注浆孔压水试验孔深确认注浆浆液制备是否已经完成本循环钻孔及注浆钻注浆效果检查孔是否满足注浆质量标准结束接通动力电源安装供风糸统安装灭尘供水系统转入下一钻孔设置止浆墙注浆材料:水泥、水玻璃混合液(即CS浆液),CS浆水灰比为:浓浆0.8:1;稀浆1.25:11.5:1;水泥浆与水玻璃体积比为1:0.8。水泥为:525普通硅酸盐水泥;水玻璃是:模数m为2.43.4,浓度35。Be(配置后80、);缓凝剂:磷酸氢二钠加入量为水玻璃重量的3%。连接注浆管路,对注浆系统进行压水检查,压水压力一般为设计注浆压力的1.2倍,以检查各注浆机具的密封性和完好性,同时检查搅拌机运行状况,发现问题立即解决,以避免在注浆过程中因机械故障而造成注浆中断。注浆系统检测合格后,立即转入压水试验。观测静止水位,每一分钟观测一次,当连续三次变化小于1cm/min时,则最后一次水位为静止水位。单液水泥浆配制:先在搅拌机内放入定量清水进行搅拌,同时加入速凝剂,待全部溶解后放入水泥,继续搅拌3分钟即可。CS浆液配制:先在搅拌机内放入定量清水进行搅拌,然后放入CS,继续搅拌分钟即可。为保证浆液质量,配料时制浆材料必须计81、量准确,水泥、缓凝剂等固相材料可采用重量称量法,水、水玻璃可采用体积称量法。其中水、水玻璃、水泥称量误差不应大于2%,外加剂称量误差不应大于1%。严格按顺序加料,有外加剂的浆液中,外加剂未完全溶解,不得加入水泥。搅拌时不得将绳头、纸片等杂物带入搅拌机内,搅拌后的浆液必须经筛网过滤后方可进入注浆机。搅拌时间不得少于规定值,以免浆液搅拌不匀。注浆采用孔口管全孔一次性注浆,将注浆芯管焊在法兰盘上,再安装在孔口管法兰盘上,进行注浆。注浆压力的控制:开泵前旋转压力调节旋钮将压力调在要求的压力刻度上,随注浆阻力的增大,泵压随之升高,当达到调定值时,会自动停机,不致于产生超压注浆的危险。注浆泵流量的控制:注82、浆泵流量大小由注浆泵的排量调节控制按钮和排量记录仪方便地加以控制。注浆结束标准及结束注浆:注浆结束标准根据注浆压力和注浆量来控制。一般采用定压注浆。当注浆压力逐步升高,达到设计终压并继续注浆10min以上,可结束本孔注浆;单孔注浆量与设计注浆量大致相同,注浆结束时的进浆量在2030 Lmin以下,可结束本孔注浆。注浆结束时,先打开泄浆管阀门,再关闭进浆管阀门并用清水将注浆管冲洗干净后方可停机。注浆效果检查:每循环注浆设3个检查孔,以检查注浆充填情况。检查孔深依据检查孔的开孔位置及角度确定,利用地质钻机钻孔采取岩芯并作压水试验,判断注浆效果。注浆效果判断标准:检查孔采岩芯,观察注浆的充填情况,浆83、液固结体应充填密实,固结良好。进行压水检查,在1.0MPa压力下,吸水量小于2 Lmin。如不能达到上述要求,则要根据情况进行补孔注浆,直到满足上述要求为止。c.帷幕注浆施工注意事项注浆钻孔的方向、深度都要严格按设计要求进行。孔口管的埋设要牢固、密实。根据超前钻孔探测,随时测量涌水量及水压,化验水质,核实地质情况,如与设计不符,及时向设计、监理工程师提出,以便迅速变更设计、施工方案。注浆发生堵管时,先打开孔口泄浆阀,再关闭孔口进浆阀,然后停机,查找原因,迅速进行处理。施工过程中要作好施工日志及各种检查测量记录。为防止未注浆段地下水涌向作业面及注浆时跑浆,注浆前应喷射不少于20cm厚的混凝土做止84、浆墙,第一环的注浆止水盘长度为5m,以后的预留3m,每一次的注浆长度15m,开挖12m,再进行注浆止水。由于浆液凝结时间可改变水灰比、水玻璃用量及缓凝剂掺量控制,水量较大应先1-2分钟,待水压小后改为3分钟。所有的注浆参数,包括注浆范围、浆液配比、注浆孔数、孔位,注浆顺序、压力等均应通过实验进行调整,以便符合现场情况,达到预期的效果。由于该地层成孔比较困难,施工时间应配备夯管锤。3.5. 一级防排水设施施工工艺3.5.1.防排水原则隧道防排水采用“防、排、截、堵结合,因地制宜,综合治理”的原则。对于与地表存在良好的水力联系、具有较强富水性的断层及其影响带,防排水采用“以堵为主,限量排放”的原则85、,达到堵水有效、防水可靠、经济合理的目的。3.5.2.防水措施拱墙初期支护和二次衬砌之间铺设柔性防水层,防水层采用ECB防水板加土工布缓冲层,土工布单位重量350kg/m2,防水板厚度2.0mm,幅宽2m。对于岩溶及瓦斯地段防水层采用封闭式布置。二次衬砌背后环向设RCP1605塑料排水盲沟或50mm软式透水管,每10m设一环;纵向在洞内两侧水沟泄水孔标高处设RCP3208G塑料排水盲沟一道,每10m一段,纵向盲沟与环向盲沟直接与隧道水沟连通。塑料排水盲沟采用外包土工布的塑料排水盲沟,环刚度32或18、16KPa,具有较好耐久性,可曲拢性好。全部二次衬砌环向施工缝设置ZPJ4型缓膨型遇水膨胀止水86、条,每12m设一环;纵向施工缝设置全隧道贯通的ZPJ4型缓膨胀型遇水膨胀止水条,每侧一条。橡胶止水条硬度(邵尔)457度,拉强度3MPa,扯断伸长率350%,体积膨胀倍率400%。变形缝处设置FPZA312缓膨胀型遇水膨胀橡胶止水带。变形缝处结构内外缘采用聚硫密封胶胶封堵,其余空隙采用填缝料填塞密实。为减少仰拱变形缝两侧沉降,仰拱部位二次衬砌内设50双层抗剪钢筋,钢筋环向间距50cm,仰拱变形缝空隙采用填缝料填塞密实。橡胶止水带硬度(邵尔)605度,拉强度15MPa,扯断伸长率380%,撕裂强度30KN/m。本工程防水等级为一级,对于强富水性的断层及影响带,二次衬砌采用内掺HEA防水剂的防水混87、凝土,抗渗等级不低于P8级,防水剂的掺量为水泥重量的5%;对于瓦斯隧道地段采用气密性混凝土。3.5.3.无钉铺设防水层施工无钉铺设隧道防水层施工工艺流程见图351“防水层铺设施工工艺流程图”。.无钉铺设防水层工艺要求客运专线铁路隧道防水层一般采用铺设2.0mm厚ECB+土工布缓冲层。a.ECB主要技术性能指标符合GB18173.1-2000标准断裂拉伸强度:常温14MPa扯断伸长率:常温500%撕裂强度:60KN/m图351 防水层铺设施工工艺流程图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。1. 工作平台就位;2. 接通电路线;3.烧断锚杆及钢88、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.结束洞外准备洞内准备采用专用塑料垫圈和钢钉固定缓冲层基面检查处理(支护表面处理盲管及止水条检验安装环、纵向排水盲管不合格安装水平施工缝止水条土工布(缓冲层)检验隐蔽检查合格合格防水板检验采用焊接机将防水板固定在塑料垫圈上b.施工工艺要求铺设土工布及防水板:采用自制防水板台架铺设,见图352。图352自制轨行式防水板铺挂衬砌台架示意图施工准备及基面处理防水板铺设之前要对基面进行如下处理:检查开挖断面,整修初期支护表面,先割除砼衬砌表面89、外露的锚杆头,钢筋尖头等硬物,凸凹不平处需先喷平,使砼表面平顺;局部漏水处需先进行处理,在铺设基面标出拱顶中线。根据图纸标高尺寸,定好基准线,准确无误地按线下料。施工设备如焊接机、检漏器、热风枪、电闸箱等,在工作前要做好检查和调整。确保设备正常运行,达到焊接要求,保证工程质量。ECB板材的铺设、固定和焊接见图353、图354。根据实际情况下料,按基准线铺设防水板,并留出余量;采用专用防水板铺挂作业台车进行防水板铺设作业,用ECB板材专用塑料垫和钢钉把缓冲层固定在基面上,应用暗钉圈焊接固定塑料防水板 ,最终形成无钉孔铺设的防水层。为了使板材焊接后成为一个整体,塑料垫固定部位必须在板材两端(边到中90、心各15cm)处进行固定,间距为1m1.5 m,两块板材的相邻搭接为不小于100mm,并且保证板材垂直整齐。防水板搭接边均采用双焊缝焊机连接,细部处理或修补采用手持焊枪。防水卷材纵向搭接与环向搭接处,除按正常施工外,再覆盖一层同类材料的防水卷材,用热焊焊接。围岩喷射混凝土金属垫片专用射钉热熔衬垫防水板围岩喷射混凝土热熔衬垫金属垫片专用射钉图353土工布铺设图图354防水板铺设图防水板搭接边焊接时依据板材的厚度和自然环境的温差调整好焊接机的速度和焊接温度进行焊接。焊接完后的卷材表面留有空气道,用以检测焊接质量。具体见图355“ECB防水板焊接示意图”。焊接缝焊接缝空气道ECB板材图355 ECB91、防水板焊接示意图为了保证工程质量,搭接部位应尽量避免在阴阳转角处。分段铺设的卷材的边缘部位预留至少600mm的搭接余量并且对预留部分边缘部位进行有效的保护。绑扎或焊接钢筋时,采取措施尽量避免对卷材造成破坏。混凝土振捣时,振捣棒避免接触防水层,以防振动棒破坏防水层。防水板铺设要求平顺、无隆起、焊缝清晰。铺设防水板地段距开挖工作面不小于爆破安全距离。3.5.4.排水盲管施工环向排水盲管安设:先在喷射混凝土面上定位划线,线位布设原则上按设计进行,但根据洞壁实际渗水情况作适当调整,尽可能通过喷射层面的低凹处和有出水点的地图356环向排水盲管固定示意图方。沿线两侧钻定位孔,定位孔间距3050cm,将膨胀92、螺栓打入定位孔,用铁丝将环向盲管定位于膨胀螺栓上,如图356所示。集中出水点处沿水源方向钻孔,然后将单根引水盲管插入其中,并用速凝砂浆将周围封堵,以便地下水从管中集中流出。纵向排水盲沟安设:按设计位置在边墙测放盲管设置线,沿线钻孔,打入膨胀螺栓,安设纵向盲管,用卡子卡住盲管,固定在膨胀螺栓上。边墙泄水管安设:模板台车就位后,开始施作边墙泄水管,泄水管的直径为80mm,间距2m,在模板台车上对应于泄水管的位置开有与泄水管直径相同的孔,泄水管一端安在模板台车的预留孔上,另一端采用三通连接在纵向排水管上,并固定牢固。环向与纵向、纵向与泄水管之间的三道连接必须紧密可靠,防止松脱,必要时用防水胶带进行固93、连。盲管与喷射混凝土层面的间距不得大于5cm,盲管与岩面脱开的最大长度不得大于10cm。3.5.5.施工缝施工隧道二衬施工缝中部安放遇水膨胀橡胶止水条。施工缝挡头板待混凝土达到2.5 MPa后拆除。然后将已经预埋的橡胶止水带清理整好,在混凝土接缝面放出止水胶条粘贴部位,并在先后浇筑混凝土界面加HF-JCMG102界面剂代替人工凿毛处理。衬砌台车就位后,在下一段的结构混凝土灌筑前人工安设止水胶条,止水胶条安装8小时前停止施工缝处混凝土养护,橡胶止水条安装时,先用高压风吹干净接触面,用氯丁胶或湿固性环氧树脂均匀地涂刷在粘贴面上,风干后立即粘贴橡胶止水条。止水胶条粘贴前除去胶条表面的防护层,使胶条直94、接与混凝土相接触。橡胶止水条安装如图357所示。施工缝处混凝土浇筑时,加强振捣,严禁直接振捣止水胶条。边墙纵向施工缝是产生渗漏水的薄弱部位,为改善侧墙水平施工缝的防水质量和增图357施工缝防水施工示意图强防水效果,在灌筑混凝土前,先灌筑同标号水泥砂浆3cm。3.5.6.沉降缝施工沉降缝(变形缝)是为了防止不均匀沉降引起衬砌开裂而设置的允许变形的结构缝隙,因此在地质条件有显著变化处,断面明显变化处等设置,采用遇水膨胀橡胶止水带。先沿结构厚度的中心线将止水带的预埋部分埋入结构中,圆环中心对准变形缝中心。利用12钢筋弯制成定位卡,将止水带外露部分固定于挡头模板上,为确保混凝土灌筑中止水带不发生移动,95、定位卡穿出挡头模板外的部分用两根10圆钢连成一体。混凝土施工时,安排专人通过台车灌筑窗口对挡头混凝土灌筑及止水带定位进行全过程监视,确保挡头部位混凝土将止水带居中埋设,并通过窗口捣固混凝土达到密实。混凝土灌筑完成到拆模强度后,拆下挡头模板。调直外伸钢筋,将止水带贴安于挡头模板的1/2部位放平于12的预留钢筋上,并将上挂于挡头模板的钢筋下压在尚未埋设的止水带上,并与下部钢筋绑扎连接。橡胶止水带安装见图358所示。图358变形缝防水施工示意图施工缝处混凝土浇筑时,要加强振捣施工缝处混凝土,但不得直接振捣止水带。3.5.7.防水混凝土施工对于与地表存在良好的水力联系、具有较强富水性的隧道洞身断层与影96、响带衬砌采用防水混凝土,抗渗等级不低于P8。防水混凝土的抗渗性能主要影响因素有:水灰比、水泥用量、砂率及其相应的灰砂比。此外,水泥品种、砂石颗粒级配,粗骨料品种和最大粒径,粉状掺料的掺量,养护条件等。为提高混凝土抗渗性,在施工过程中应采用以下技术措施:降低水灰比:混凝土拌合物的水灰比对硬化混凝土孔隙率的大小、数量起决定性作用,直接影响着混凝土结构密实性。在满足水泥完全水化及湿润砂石所需水量前提下,水灰比越小,混凝土密实性越好,抗渗性及强度越高。适当提高水泥用量、砂率及灰砂比:在一定水灰比限值内,水泥用量和砂率对混凝土抗渗性的影响是比较明显的,足够的水泥用量和适宜的砂率,可以保证混凝土中水泥砂浆97、的数量和质量,使混凝土获得良好的抗渗性。防水混凝土水泥用量不得少于300kg/m3,砂率不小于35%,灰砂比宜为1:2.01:2.5。选择适宜的水泥品种与强度等级:用于防水混凝土的水泥,应具有抗水性好,泌水性小,水化热低。防水混凝土宜选用普通硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥,水泥强度等级不低于32.5级。掺外加剂和外掺料:按设计在混凝土中掺入HEA防水剂和外掺料(粉煤灰或硅粉),可按要求改善混凝土性能。用于混凝土中的外加剂质量符合混凝土外加剂GB8076-1997标准中规定的各项技术指标要求;用于混凝土中的粉煤灰质量符合用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB1596-91标准中规定的各项技术指标要求。外98、加剂和粉煤灰在混凝土中的适宜掺量,经过试验确定。限制粗骨料粒径:为抑制混凝土中的孔隙,减少分层离析,需要限制最大石子粒径。在混凝土硬化过程中,石子不收缩,周边的水泥砂浆收缩。因此,石子与砂浆变形不一致。石子越大,周边越长,与砂浆收缩的差值越大,致使砂浆与石子界面间产生微细裂缝。由于这些裂缝的存在,使混凝土的有效阻水截面显著折减,压力水也就容易透过。因此,防水混凝土的石子粒径不宜过大,石子粒径过大对混凝土抗渗性均不利。在防水混凝土中,采用的石子最大粒径不大于40mm。加强养护:养护对防水混凝土极为重要,是混凝土获得强度和抗渗性的必要条件,良好的养护条件能使混凝土工程充分发挥其防水作用,养护不良而99、会大幅度降低其抗渗性。因此,混凝土终凝后,立即进行湿润养护,养护时间不少于14天。3.6.隧道二次衬砌施工工艺3.6.1.隧道二次衬砌施工工艺流程见图361“二次衬砌施工工艺流程图”。3.6.2.工艺要求正洞仰拱、填充(铺底)超前一次完成,断面中间不留施工缝, 先灌筑仰拱、填充及边墙基础,后灌筑墙拱砼。立模前先检查断面、中线水平、防水板安装质量、渗漏水情况。铺底前清除基底积水、松碴杂物。模板台车就位前,准确安装拱顶排气管,确保封顶时不出现空洞。钢筋砼衬砌地段,钢筋骨架固定牢固,确保钢筋安装位置正确。由正洞洞口进入工作面的模板台车,在洞口完成拼装;由横洞或斜井进入工作面,则在正洞内拼装。图361100、 二次衬砌施工工艺流程图布设轨道面板整修台车就位涂脱模剂台车加固挡头板安装头板安装混凝土浇注拆 模养 护压拱部试件中砂碎石水泥水外加剂自动计量拌和站 砼搅拌运输车输送泵轨道标高测量控制轨 距取样三组至少拱部一组根据监控量测确定施作二次衬砌时间台车移位模板中心高及净空检测环向止水带及纵向止水条安装预埋件基仓清理输送管道安装施工配合比坍落度检查含水量测定检测衬砌断面前方铺设防水层施作衬砌钢筋(如有)不合格进行处理台车安装就位准确,锁定牢固,接头密贴上一循环,保持衔接和衬砌轮廓的正确。严格进行混凝土原材料的试验、验收,精心进行配合比设计并不断优化,由于隧道内地下水对混凝土有腐蚀性,故在施工时根据设计101、文件和实际试验确定耐腐蚀剂的掺量。严格自动计量拌合站质量控制,绝对保证砼的生产质量符合设计要求,在生产前和生产中检查调试计量部分和自动控制部分,使其处于正常范围。严格控制砼从拌合出料到入模的时间,当气温2030时,不超过1h,1019时不超过1.5h。泵送混凝土入仓自下而上,从已灌筑段接头处向未灌筑方向,分层对称浇灌,灌注到混凝土窗口时,两侧交叉灌注混凝土,防止偏压导致模板变形。充分利用台车上、中、下三层开窗,分层浇注混凝土,在出料管前端加接35m同径软管,并使管口向下,避免水平对岩面直泵,混凝土浇筑时的自由倾落高度不宜超过2m,严加注意砼浇注高度,浇注高度过高,或不分层、或直接对岩面泵送,将102、使得混凝土经岩面钢模之间多次反弹后,极易造成物料分离,粗骨料下沉,浆液上浮,从而使混凝土表面产生麻面、水泡,导致混凝土不密实。封顶阶段,为了保证空气能够顺利排除,在堵头的最上端预留两个圆孔,安装排气管,其大小以50mm为宜。排气管采用轻质胶管或塑料管,以免沉入混凝土之中。将排气管一端伸入仓内,且尽量靠前,以免被泵管中流出来的混凝土压住堵死,另一端即露出端不宜过长,以便于观察。随着浇筑继续进行,当发现有水(实为混凝土表层的离析水、稀浆)自排气管中流出时(以泵压0.5 MPa为宜),即说明仓内已完全充满了混凝土,立即停止浇筑混凝土,撤出排气管和泵送软管,并将挡板的圆孔堵死。钢筋砼衬砌地段,钢筋在洞103、外下料加工,弯制成型,洞内绑扎或拼装焊接。根据现场试验确定脱模时间,脱模时砼强度不小于2.5MPa,脱模后喷水养护,养护期14天。每循环脱模后,清刷模板,涂脱模剂。通过衬砌时预留的孔道对衬砌背后进行填充注浆,完成后封堵孔口。3.7.隧道仰拱、填充、铺底施工工艺正洞仰拱及填充紧随开挖进行,为减少其与出碴运输的干扰,采用设置仰拱栈桥技术。仰拱和填充(铺底)超前为拱墙衬砌台车轨道铺设提供条件,有利于文明施工,以保证隧道底部的施工质量,从根本上消除隧底质量隐患,有利于结构稳定。隧道正洞与斜井级围岩段在开挖后,及时施做仰拱铺底。仰拱及填充(铺底)混凝土由洞外自动计量拌合站生产,有轨运输斜井采用提升机牵引104、轨行式搅拌输送车运输混凝土,洞内用电瓶车牵引轨行式混凝土车运输,泵送混凝土入模,插入式振捣器捣固。无轨运输斜井采用混凝土搅拌运输车直接运输至作业面。平导根据其运输方式确定。3.8.铁路客运专线隧道内无碴轨道施工工艺3.8.1.无碴轨道施工工艺框图见图371“双块式无碴轨道施工工艺流程图”。3.8.2.工艺要求.隧道附属结构施工结束后,在已完成的仰拱填充将线路中线和五大桩准确放出,并测好线路高程,作好高程控制标志,并对隧道道床基面进行清理。.首先施工混凝土基础层,将混凝土基础层边线放出,采用人工架立定型钢模板进行混凝土浇筑,浇筑时混凝土采用拌和站集中拌合,混凝土运输车运输、泵送入模,采用插入式捣105、固棒和平板振捣器进行捣固,人工按时洒水进行养护。.安装基础垫板,并进行钢筋排布,然后将工地上组装好的双块式轨枕轨排运至工作面,通过轨排龙门吊进行吊装,采用定位杆对轨排进行粗调,然后进行钢筋的绑扎和接地处理。.安装纵横模板之后进行精调定位,标高、中线、弦线、水平四者之间互相影响,调整轨排时把握好四者之间的关系,最终使轨排处于最佳的几何状态。.混凝土道床板的浇注采用泵送入模,入模时,保证不会造成轨排架的变形或位移。道床混凝土采用插入式振捣器捣实。着重对弹性支承块底部及周围混凝土的捣固,捣固时尽量避免捣固棒接触轨排,并随时专人检查轨排有否变化。.道床混凝土施工缝与道床中心线垂直,一般情况下,施工缝均106、取在伸缩缝处。.混凝土灌筑后,经过收水,即在道床表面一次性抹光整平,抹出横向排水坡。.混凝土灌注后,设专人监控保护,避免人为破坏或与流动水相接触,加强混凝土养生,经常维持混凝土表面湿润。养生期不少于14天。.道床混凝土养生强度达到5MPa后,拆除轨道排架。在道床混凝土未达设计强度之前,禁止各种车辆在道床上行走。图381双块式无碴轨道施工工艺流程图施工准备(测量、备料、轨道垫层施工)轨枕和钢筋的运输和卸放布置下部混凝土垫层表面凿毛中间垫层安放基础垫板安装钢筋排布安放双块式混凝土轨枕放置施工钢轨、安装定位杆施工轨道粗调钢筋绑扎、接地系统焊接模板安装定位施工轨道最终定位混凝土浇筑模板拆除、清理拆除施107、工轨道长钢轨导入、安装、焊接、打磨、紧固混凝土拌合、运输混凝土养护3.9.隧道施工通风施工工艺3.9.1.通风设计.主要参数根据铁路隧道施工规范(TBJ20496)规定:斜井井身段断面及平导断面最小风速;正洞断面最小风速;进人作业标准;爆破通风时间t=30min;掌子面最多工作人数为50人;瓦斯段的风速按1.0m/s考虑,每人需风量按4.0m3/min考虑。斜井或平导一次爆破的最大炸药量A=146kg;正洞一次爆破的最大炸药量A=350kg。.计算方法根据上述主要参数,并考虑现场施工的具体情况,分别按洞内同时作业最多人数、一次爆破的最大炸药量、洞内同时作业的内燃设备总功率、洞内要求的最小风速等108、计算风量,并确定控制风量。a.按洞内同时工作的最多人数计算 Qqmk(m3/min)式中 Q计算风量(m3/min); q洞内每人每分钟所需的新鲜空气量(m3/min)。 m洞内同时工作的最多人数; k风量备用系数,取1.101.15。b.按洞内同一时间内爆破使用最多炸药量计算压入式通风 Q7.8/tA(SL)21/3 m3/min式中 t通风时间(min); A同时爆破的炸药用量(kg); S巷道断面面积(m2); L通风区段长度(m)。吸出式通风 Q18/t(ASL抛)1/2(m3/min)式中 L抛炮烟抛掷长度(m)。 导坑开挖时:电雷管起爆:L抛15A/5(m), 火雷管起爆:L抛15109、A(m)。 全断面开挖时,根据国内外部分实测资料可按4.56.5倍隧道的当量直径考虑。混合式通风 Q混压7.8/tA(SL)2吸(m3/min)式中 L吸吸出式风管末端到工作面的距离(m); Q混吸压入风机应送入的风量。 Q混吸(1.11.2)Q混压(m3/min)式中 Q混吸吸出风机应吸出的吸风管风量(m3/min)。c.按洞内允许最小风速要求计算风量 Q60SV(m3/min)式中 V允许最小风速。导坑取0.25m/s,全断面或成洞隧道取0.15m/s。d.按柴油机的废气污染计算风量按稀释法计算 QqKC/C0(m3/min)式中 q柴油机废气平均排气量(m3/min); C单个有害气体的110、浓度(mg/m3); C0有害气体的允许浓度(mg/m3); K安全系数。按单位功率的需风量指标计算按每千瓦每分钟需要的风量乘以设备额定总功率的方法来计算,即: QQ0P(mg/m3)式中 Q0柴油机单位功率需风量指标。一般1kw的通风量不宜小于3m3/min; P在洞内作业的各种柴油机的功率总和。有间歇性工作的应乘以时间的百分数。即:PKiPi其中 Pi额定功率Kw; Ki时间系数(%)。然后,根据控制风量、通风方式、送风长度和风管性能参数,计算出所需要的供风量和风压, 选择适合的风机及风管。.补充说明由于长大隧道横通道多,正洞与平导之间的横通道要及时贯通,当新的横通道形成时,及时调整风机位111、置,减少软风管通风长度;所有不利用的横通道及时用砖块砌好,做到完全密闭,防止形成污风循环。随着隧道的掘进,相应增加射流风机。全隧加强瓦斯检测及防范,若需要揭煤时,必须对瓦斯压力和涌出量进行监测,根据监测结果及时调整通风设计及采取相应的安全技术措施,杜绝瓦斯事故发生。3.9.2.通风设备配置风机的选择主要根据所需供风量及风压来确定,并考虑节能效果,采用变极多速风机。风管的选择主要根据所需风量和送风长度确定,全部采用获国家专利的新型软风管。隧道主要通风设备配置如“表391 长大隧道(有辅助导坑)主要通风设备配置表”。(具体数量根据隧道设计的情况确定) 3.9.3.通风管理由技术专业人员进行通风技术112、及工、机、料的管理,成立专门的通风队伍。风管安装必须平、直、顺,以减小管路沿程阻力和局部阻力,管路尽可能避开锐角转弯等。各个通风阶段应进行一次系统的监测,内容包括:气象条件、管路风量和风压,掌子面段有害气体浓度。射流风机安放不同位置时,正洞和平导各断面风速变化等。瓦斯监测宜采用人工和自动监测相结合,既可相互校核又可了解瓦斯浓度的变化,及时调整风量,确保施工安全。瓦斯区段通风的有关安全技术措施遵照铁路瓦斯隧道技术规范(TB101202002)和煤矿安全规程的相应条文执行。表391 长大隧道(有辅助导坑)主要通风设备配置类型表工区设备名称型 号技术参数单位数量备用进口工区变极多速风机SDF(C)-113、NO11风量:5401985m3/min风压:1604150Pa功率:110kw台SDF(C)-NO10风量:4201500m3/min风压:1403500Pa功率:74kw台射流风机SSF-NO12出口风速:33.3m/s功率:37kw台软风管10000.02,0.02m12000.02,0.02m斜井工区变极多速风机SDF(C)-NO11风量:5401985m3/min风压:1604150Pa功率:110kw台SDF(C)-NO10风量:4201500m3/min风压:1403500Pa功率:74kw台软风管10000.02,0.02m12000.02,0.02m出口工区变极多速风机SDF114、(C)-NO11风量:5401985m3/min风压:1604150Pa功率:110kw台SDF(C)-NO10风量:420500m3/min风压:1403500Pa功率:74kw台射流风机SSF-NO12出口风速:33.3m/s功率:37kw台软风管10000.02,0.02m12000.02,0.02m3.10.隧道超前地质预报施工工艺3.10.1.超前地质预测预报工艺流程见图3101“超前地质预报流程图”。 3.10.2.工艺要求.富水地段的超前预报图3101超前地质预报流程图符合原设计原设计地质资料分析现场地质调查制定地质预报实施方案随隧道开挖进行地质素描或利用平导超前获得的地质信息提115、供地质预报分析报告重点、地质异常地段实施物理探测地质雷达超前地质探测仪HSP法探测红外探测地质综合分析报告地质异常地段进行超前钻探与原设计不符提出变更设计变更设计批复调整施工方案继续施工地表地形调查地表水文调查a.综合物探超前探测主要针对可溶岩分布地段的断层破碎带及其影响带、层间滑动带、构造及岩溶裂隙发育带、可溶岩地层界线、岩性突变地段、可能存在的大型溶洞的超前探测。远距离超前探测:采用地质探测仪探测150200m范围内的地质情况,并采用HSP声波反射法进行对比验证。近距离超前探测:采用地质雷达探测30m范围内的地质情况,并采用数码成像,CT成像法进行对比验证。b.水平钻孔超前探测远距离超前探116、测:采用水平取岩芯钻孔超前探测100150m,验证远距离超前探测成果。中距离水平钻孔探测3050m,利用加深炮眼超前探测10m范围内的地质情况,验证近距离超前探测的结果。c.常规地质法通过平导超前,预先揭示正洞工作面的地质情况;同时通过对平导、正洞掌子面及侧边墙的量测与地质素描,收集地层的岩性特征,结构面性质与产状及发育程度、岩体破碎程度与充填情况,洞壁变形破坏特征、岩溶发育程度、突泥与坍方部位、方式与规模及其时间的变化特征。通过以上资料的相关性分析,对掌子面前方一定范围内(520m)的地质条件进行预测预报。d.洞内涌突水的实时监测对平导、正洞各涌突水点的水温、水量、水压、水质与同位素化学、位117、置、地层岩性、裂隙与岩溶发育特征等进行实时监测。对平导、正洞各涌突水点的地质档案、空间分布、涌水量及其动态特征进行监测。e.各类结构面分析对可溶岩地段特别是涌突水地段的各类结构面的洞内及地表现场测量、统计分析、连通性模拟、二维与三维网络模拟、渗透张量计算及主渗透方向分析。f.隧道通过地带岩溶地表排泄点的实时监测各主要排泄点布置12个监测控制点,要求每510天监测一次。大气降水与气温监测:设35个监测控制点,要求每天监测。g.综合分析评价通过上述方法综合分析隧道涌突水情况,制定合理施工方案及方法。.岩爆地段的超前预报对隧道全范围进行超前预测预报,主要通过孔径变形法、Kaiser效应测试法、简易应118、力解除法进行地应力测试,揭示围岩应力特征,同时采集岩爆地段岩石进行试验对比,确定隧道发生岩爆的可能性。.煤层瓦斯监测和预测预报根据地质勘测资料,对可能出现煤系地层的地段进行超前预报,通过综合物探与超前钻探揭示煤层情况,尤其是瓦斯含量、煤层位置、采空区情况、是否存在突泥、透水等情况进行预测预报,以制定相应的施工方案方法,确保施工安全。.地质信息收集及处理地质预报由专门的地质专业工程师负责,设专职地质工作组,其它施工、质检人员予以配合,进行资料收集、统计、分析和编制信息预报成果,由主管技术人员予以复核,并报设计、监理。为变更施工方案、修改施工方法提供依据。不断总结经验,对已披露的实际地质情况与前期119、地质预报内容相比较,评估预报的准确性,为以后的超前预报工作积累经验。经分析、整理的地质资料作为施工技术资料存档。3.11.隧道围岩监控量测施工工艺3.11.1.监控量测内容与仪器设备.洞内外观察洞内观察分为开挖工作面观察和初期支护状况观察两部分,开挖工作面应每次开挖后进行,地质情况基本无变化时,可每天进行一次。对初期支护的观察也应每天至少进行一次,观察内容包括喷射混凝土,锚杆,钢架的支护状况。根据工作面的工程地质与水文地质情况,作地质素描,包括围岩岩性、岩质、断层破碎带、节理裂隙发育程度和方向、有无松散坍塌、剥落掉块现象、有无渗漏水等;观察开挖面附近初期支护状况包括喷层是否产生裂缝、剥离和剪切120、破坏、钢架是否压屈,判断围岩、隧道的稳定性和初期支护的可靠性,并进行评估作为支护参数选择的参考及量测等级选择的依据;由工区地质队进行,其他技术人员协助。范围:工作面及初期支护后的地段进行观察。监测仪器:地质罗盘仪等。.净空水平收敛量测、拱顶下沉量测在隧道每个量测断面各布置一个拱顶下沉测点和二条净空水平收敛量测测线,测点间距一般、级围岩为510m,级围岩为1030m,级围岩为3050m,级围岩地段可根据需要酌情设置测点。拱顶下沉量测测点布置在拱顶。为掌握各级围岩位移变化规律,应在各级围岩起始地段增设量测断面.拱顶下沉及收敛量测在整个隧道进行。净空变位量测在开挖后尽早进行,初读数在开挖12小时内且121、在下一循环开挖前读取,采用无尺量测法。.浅埋隧道地表下沉量测浅埋地段隧道地表下沉测量,断面布置宜与洞内水平净空变化和拱顶下沉在同一断面内。当地表有建筑物时,在建筑物周围增设下沉测点。横断面方向在隧道中心及两侧间距25m施设下沉测点,每断面施设710个测点。监测范围应在隧道开挖影响范围以外。地表下沉量测应在开挖面前方隧道埋置深度与隧道开挖高度之和处开始,直到衬砌结构封闭,下沉基本停止为止。同时在横向依据实际情况,选定主断面,沿主断面布设测点,以了解地表沉降的横向影响范围。详见下表:地表下沉量测断面间距表埋置深度H量测断面间距(m)H2B2050BH2B1020BH2B510注:B表示隧道开挖宽度122、,地表无建筑物时取表中上限值监测仪器为:电子水准仪,铟钢尺等。3.11.2.量测频率与结束标准净空水平收敛量测和拱顶下沉量测采用相同的量测频率,量测频率见下表。实际量测频率从表中根据变形速度和距开挖工作面距离选择较高的一个量测频率。拱顶下沉及周边收敛量测频率表变形速率(mm/d)量测断面距开挖面距离(m)量测频率5(01)B12次/d15(12)B1次/d0.51(12)B1次/2d0.20.5(25)B1次/23d5B1次/7d注:B表示隧道开挖宽度结束标准根据收敛速度判别:一般地段:收敛速度5mm/d时,围岩处于急剧变化状态,加强初期支护系统;收敛速度0.2mm/d时,围岩基本达到稳定。浅123、埋地段:加强初期支护强度和刚度,严格控制过大变形。各量测项目持续到变形基本稳定后2周结束。3.11.3.监测数据的统计分析与信息反馈施工期间,监测人员在每次监测后及时根据监测数据绘制水平净空变化,拱顶下沉时态曲线,净空水平收敛,拱顶下沉与距开挖工作面距离的关系图等, 了解其变化趋势,并对初期的时态曲线进行回归分析,预测可能出现的最大值和变化速率。监控量测与信息反馈见图3101“监控量测与信息反馈程序图”。3.11.4.变形管理根据开挖面的状况,拱顶下沉、水平位移量大小和变化速率,综合判断围岩和支护结构的稳定性,并根据变形等级管理标准及时反馈施工。管理标准见下表。变形管理等级标准表管理等级管 理124、 位 移施工状态U0Un3可正常施工Un3U02Un3应加强支护U02Un3应采取特殊措施注:U0 为实测变形值,Un允许变形值。Un的确定:Un的确应考虑围岩类别、隧道埋置深度等因素并结合现场条件选择。.当位移急剧增加,每天的相对净空变化超过10mm时,重点加强观测,并密切注意支护的结构变化。.当位移、周边收敛、拱顶下沉量达到予测最终值的8090%,收敛速度小于0.10.2mm/d,拱顶下沉速率小于0.070.15mm/d时,可认为围岩基本稳定,可施作二次衬砌。.当位移时间曲线出现反弯点时,同时支护开裂或掉块,此时尽快采取补强措施以防坍方。.如果是由于基底下沉引起的,尽快仰拱封闭,如仍然下沉125、,在墙角处加设锚杆,复喷混凝土并在基底钻孔注浆加固。.如果是由于偏压引起的,复喷混凝土,加设锚杆。.如果是由于围岩压力引起的,可多次复喷并用锚杆加固围岩,补强初期支护。在下一循环施工时,修改支护参数,增强初期支护,同时增大观测频率;再及时施作二次衬砌,必要时采用加强衬砌。图3111监控量测与信息反馈程序图施工设计监控量测现场施工监测设计资料调研量测结果的计算机信息分析处理必测项目的回归分析监测结果的综合评价量测结果的形象化、具体化报送设计和施工单位结构安全性、经济性判断经济类比理论分析甲方、规范要求“围岩结构”体系动态及现状分析说明、提交修正设计意见、建议反馈设计施工是否改变设计、施工方法新设126、计方案调整设计参数、改变施工方法或辅助施工措施选测项目的应力、应变动态分析量测结果的综合处理及反馈分析4.隧道主要施工技术措施4.1.开挖技术措施采用光面爆破工法,非电毫秒雷管起爆。通过工程类比法和现场试验确定爆破参数,根据不同围岩条件不断优化爆破设计。采用的技术措施如下。.施工前据地质调查结果,选择有代表性的位置,进行现场爆破试验,提出爆破参数,指导下步施工。.软弱围岩采用密打眼、少装药、微震爆破技术,降低爆破震动强度减小对围岩的扰动。.采用周边光面爆破技术,减轻爆破对周边的扰动,控制超欠挖。.科学布眼,合理安排起爆顺序。预裂爆破时先预裂后掏槽,光面爆破,从掏槽眼开始,由内向外,最后是周边光127、面爆破。.认真进行装药量计算,科学进行药量分配。.加强堵塞;使用长药卷爆破工艺,定做长药卷,提高装药速度,增加装药密度。.采用激光准直仪定向,使中线测量准确快捷。采用断面仪测定开挖轮廓及超欠挖情况,并以图表形式快速反馈到施工中去,以便及时调整爆破参数,进一步提高爆破效果。.采用全面质量管理理念,以超欠挖和残眼率为产品质量控制点,通过加强现场全过程的工序质量控制,来达到预期的产品质量目标。4.2. 支护技术措施4.2.1.锚杆支护技术措施.锚杆钻孔保持与所在岩层的主要结构面垂直,开孔偏差小于10cm,钻孔偏差小于2。.锚杆孔比设计锚杆直径大15mm以上。.锚杆锚固力不低于设计要求,每300根抽样128、一组进行抗拔试验,每组不少于3根。.注浆锚杆严格控制注浆压力及注浆量,锚杆采用锚固力和注浆饱满度双指标控制。4.2.2.钢筋网支护技术措施.沿受喷面起伏铺设,与受喷面的间隙为3cm。钢筋网的喷砼保护层厚度不小于2cm。.钢筋网与锚杆或钢支撑连接牢固,网片之间搭接长度不小于20cm,保证在喷射砼时钢筋不晃动。.钢筋直径及网格尺寸符合设计要求。4.2.3.喷射普通混凝土支护技术措施.按照监理工程师指示进行现场喷砼试验。.喷射前,受喷面除按照规范中有关条款的要求进行准备之外,用水或风对受喷面进行清理。喷砼充分凝固前避免受水流的直接冲刷。.喷射砼作业分片依次进行,喷射作业自下而上,分段作业。采取分层喷129、射时,一次喷射厚度不大于5cm。后一层喷射在前一次喷射砼终凝后进行,各层间隔3060min,如果间隔时间大于1h,对已喷砼面用水或风清洗。按照规范要求对喷砼进行养生。4.2.4.喷射微纤维砼(HLS)支护技术措施.微纤维砼拌和时,先将拌和料投入拌和机中搅拌,然后由专人将纤维均匀抖散撒入,同时适当加长拌和时间,使纤维搅拌均匀,避免纤维结团、堵管、爆管。.喷射时,控制风压,避免风压过大造成过量回弹。.控制喷射角度、距离,通常角度控制在8090,距离为1.01.5m。.控制喷射顺序,按照先墙后拱的顺序,做螺旋形喷射,两个喷射环之间做好衔接。4.2.5.格栅钢支撑支护技术措施.采用加工厂统一制做,严格130、控制加工尺寸,进场前进行尺寸验收,安装前进行预拼装。.安装时精确放样,保证钢支撑在衬砌断面以外,不侵限,并保证有不少于5cm的混凝土保护层。4.2.6.超前小导管支护技术措施小导管纵向间距严格按设计尺寸施作,环向间距根据围岩确定,外插角根据注浆胶结拱加固厚度确定。导管安装前,将工作面封闭严密,并正确测放出钻设位置。注浆前先喷射砼封闭作业面,防止漏浆,喷射厚度不小于50mm。.注浆材料的选择根据地质条件、注浆目的和注浆工艺全面考虑,确保满足:浆液流动性好,固结后收缩小,具有良好的粘结力和较高的早期强度;结石体透水性低,抗渗性能好。.注浆过程中根据地质、注浆目的等控制注浆压力,注浆终压为注浆压力的131、23倍,派专人做好记录。注浆结束后检查注浆效果,不合格者补注。4.3 .衬砌技术措施4.3.1. 衬砌砼不渗、不漏技术措施.爆破开挖严格按照光面爆破规范组织施工,严格控制超欠挖,是保证隧道不渗、不漏、不裂的基础,如果光面爆破不好,极易带来拱部回填困难,一旦不密实,易形成水囊;岩面凹凸不平,喷射砼难以找平;铺设防水板困难等问题。.注浆加固需要进行注浆加固的止水地段,施工前根据工程地质和水文地质条件,通过试验后,再进行注浆。根据预注浆范围、地质条件和地下水情况,选择合理的注浆参数和浆液配比,确保注浆加固堵水效果。注浆过程中,严格按照注浆设计施工,确保注浆防水的质量达到止水效果,基本实现注浆段无线流132、,初步形成初期支护外的止水环,为隧道防水创造条件。严格控制注浆压力,防止出现结构变形、串浆等现象。注浆结束后,采用钻孔注水法检测注浆效果。.初期支护认真做好初期支护,特别是初期支护背后的回填注浆,做到渗漏水无线流,否则在严重渗漏水处打孔、下管补充注浆,直至符合要求。湿喷法喷射砼,在喷射砼时埋入检测喷层厚度的标识钢筋,以检查喷设砼的厚度。拌制砼时要确保砼严格按照配合比配制,严格控制速凝剂的添加量,完成喷射砼后,隧道基本实现干燥。局部有渗流处,一是可以插管补注浆,二是较大渗流插管接排水盲管固定引至侧沟排走。.防排水施工严格按结构防水设计要求施作防排水设施,先设置纵向、环向软透水管,再铺设防水板。防133、水层施工由专业化队伍施工。施工前处理好基面,按规定画线,使软透水管位置准确合理,画线时注意软透水管沿基面的低凹处和有出水点的地方铺设;软透水管与岩面的间距不得大于5cm,与岩面脱开的最大长度不得大于10cm;集中出水点沿水源方向钻孔,然后将单根集中引水盲管插入其中,并用速凝砂浆将周围封堵,使地下水从管中集中引出;排水盲管有接头时用无纺布等渗水材料包裹,防止喷砼料或杂物进入堵塞管道。防水板采用无钉铺设、双焊缝焊接的施工工艺;把好防水层施工接缝质量关;加强防水层成品的保护措施;在施工过程中,保证接缝焊接质量,避免创伤产生孔洞。.衬砌砼严格按防水砼有关规范和标准控制原材料,杜绝材料因素造成衬砌渗漏;134、严格控制施工配合比,杜绝随意改变水灰比,导致砼产生收缩裂缝,降低其防水性能。为提高砼的抗渗性而掺加的外加剂,具有质量证明文件和产品技术资料;砼采用分层浇筑、分层振捣,每层厚度不超过3040cm,相邻两层浇筑时间间隔不超过2h。砼浇筑连续,避免造成施工缝,因施工需要留设施工缝,必须征得到监理工程师认可,允许间歇时间不超过规范要求。灌注施工采用整环灌注施工,当砼灌至墙拱交界处时,间歇约1小时,以便于边墙砼沉实。拱圈封顶时,随拱圈灌注及时捣实;振捣时,振捣器不得接触防水层及模板,且每次移动距离不大于振捣器作用半径的一半;严格控制拆模时间,严禁砼强度未达到规范要求前拆模;加强砼的养护。.施工缝处理砼灌135、注间歇时,按插连接钢筋,做好施工缝的清理工作,凿除表面浮粒和杂物,将砼表面凿毛,并用水冲刷干净;环向施工缝设置中埋式橡胶止水带;变形缝在地层显著变化处、断面明显变化处设置,采用背帖式橡胶止水带加中埋式钢边橡胶止水带。纵向施工缝采用遇水膨胀止水条进行防水,严格安装标准,保证防水效果。4.3.2.预防隧道衬砌开裂技术措施预防隧道二次衬砌开裂一般从控制原材料、施工工艺、施工过程控制、养护控制、施工环节接缝控制、隧道围岩变化控制、隧道开挖质量控制措施等方面综合考虑。.严格控制原材料质量通过合理选择原材料和混凝土配合比,降低混凝土的水化热,提高混凝土的抗裂性能。选用符合规定要求的低热水泥,在配合比设计时136、,在满足设计强度的前提下,尽可能改善骨料级配,特别要发挥外加剂的作用,最大限度地减小水泥用量,同时减小水灰比。应用能满足和易性要求的最小用水量,不用过大的坍落度。根据外加剂对混凝土性能的影响,综合考虑多种因素的共同作用,通过试验选择合适的外加剂。.严格控制混凝土施工质量认真执行“三检制”,严格控制水灰比、骨料级配、拌和时间、平仓、振捣、初凝等各个环节,确保原材料符合标准要求,混凝土拌和质量优良,混凝土试件设计龄期保证强度、离差系数等均满足设计要求。采用二次振捣工艺,以提高混凝土的密实度和抗拉强度,并采用附着式振捣器振实,去除浮浆,以减少表面收缩裂缝。均匀浇筑混凝土,施工时充分考虑模板内、围绕钢137、筋和斜面部位的混凝土早期沉淀收缩作用。.加强施工养护采取洒水养护和覆盖养护法尽早开始养护,保证混凝土在适宜温度、湿度条件下使硬化过程正常进行,不致由于蒸发变干而引起水化作用失常,发生强度增长受阻、干缩裂缝等有害现象。.控制拆模时间根据现场试验龄期和气候条件确定拆模时间,一般须在混凝土强度达到2.5MPa以上时,方可拆模。.施工环节缝处理设置异型挡头模板,相临两仓混凝土采用“榫接头”,确保环向接缝密实。.岩性变化处的处理隧道从一种岩性变化到另一种岩性地段,衬砌在这一部位采用施工环节缝的形式通过,严格按衬砌施工接缝处理。.控制隧底质量隧道基底质量不好,不仅影响基床,而且影响衬砌质量,处理不好会造成138、下沉开裂;施工中将认真清理浮碴、排除积水,防止基底软化、弱强;对软弱围岩,严格初期支护,及时施作仰拱,尽快封闭成环。4.3.3 .衬砌混凝土无损检验技术措施采用地质雷达和超声波法检测混凝土衬砌质量、混凝土强度及衬砌内部缺陷。通过测定超声波的传播时间的突然变化来判断空洞的半径,根据超声波传播的振幅衰减情况来检查混凝土中的蜂窝、离析等缺陷。采用沿面检测法来探测混凝土内部的裂缝。4.3.4. 试验检测技术措施认真执行国家、铁道部有关工程质量的标准、规范和规程,完善工程试验检测机构的相关制度,建立多功能的中心试验室,并配置专职试验检测人员,学习贯彻有关检测方法标准、规范试验方法和试验数据的取值方法等,139、全面、客观、准确地反映真实的工程质量,提高工程质量管理水平,促进工程质量提高。严格按照GB/T19000-ISO9000质量管理和质量保证标准要求,结合实际情况建立健全管理制度,确保检验工作可靠性和准确度。主要建立:检测、试验管理制度;岗位责任制度;检测、试验资料管理制度;检测、试验安全管理制度;仪器、设备操作规程;设备仪器使用管理制度(定期标定、保养制度及注意事项);标准养护室定期测试检查制度;检测及试验委托管理制度等。4.4.长大隧道快速施工技术措施.针对铁路长大隧道的特点解决隧道施工机械及施工技术的综合配套问题,以实现机械化均衡生产为目标,配套的生产能力为均衡施工能力的1.21.5倍。.140、长大隧道宜采用生产效率较高的喷射台车,以便于改善作业环境,控制喷层的质量,提高喷射混凝土的效率,减少环境污染。.搞好光爆喷锚、装碴运输、混凝土衬砌及施工通风等作业线的机械设备和施工技术的综合配套和管理工作;采用光面爆破技术利用凿岩台车进行全断面开挖,利用先进的装碴设备加快装碴进度,出碴进料除了加大车辆数量、加快行车速度外,完善运输系统,提高调车作业的速度,增加通过能力,钻爆作业必须按照钻爆设计进行钻眼、装药、网路接线和起爆。.对于有轨运输必须装运能力大于开挖能力,装运设备有备用;运输轨道按轨道施工细则铺设,保证运轨道线路质量,设专人按标准养护。疏通水沟,道床不积水,轨道两侧弃碴随时清除,避免车141、辆掉道;安排运输调度值班,统一指挥,保证出碴、进料运输畅通无阻;转碴场运输线设挡车器,并设13的上坡以防溜车确保运输安全。4.5.大断面软岩隧道的变形控制技术措施隧道洞身通过具中等弱膨胀性围岩地段,遇水极易软化、崩解,有可能发生大变形。4.5.1.软岩大变形防治原则.高应力地段软岩的主要地质灾害是大变形。变形量很大而且延续时间很长,使变形向围岩深部发展,围岩塑性区逐渐增大,造成洞室大规模坍塌,因此要求进行围岩的超前加固。.支护及时施做和及时封闭。.支护具有一定的强度和刚度;.能允许变形,甚至较大的变形,应考虑较大预留变形量。.施工系统径向长锚杆并注浆,使变型区与稳定区形成统一体。.施工超前支护142、并注浆,防止围岩坍塌。.加强施工监控量测,及时变更支护措施。4.5.2.软岩大变形地段一般支护措施.锚杆、钢筋网、喷混凝土或锚杆、钢筋网、喷纤维混凝土联合支护喷射混凝土具有及时、密贴、早强、柔性四个特点,当隧道开挖后可及时封闭开挖面,但是因喷混凝土抗拉强度低,不能承受较大荷载,而锚杆可起到整体加固作用,尤其应在边墙部位设置长锚杆,使隧道周围形成一个整体加固环,为了提高喷混凝土抗拉性能,采用喷钢纤维混凝土或钢筋网联合支护,是大变形地段首选支护措施。.格栅钢架或型钢钢架支护为了提高支护系统的强度和刚度,采用格栅钢架或型钢钢架支护措施。.超前支护措施在高应力大变形地区,有时单靠开挖后支护不能起到良好143、的支护效果,必须采取超前支护措施。目前超前支护措施有以下三种:a.超前锚杆加固在隧道周边向前方施做超前锚杆。主要参数如下:锚杆直径:2225;锚杆环向间距:0.40.5m;锚杆长度:34m;锚杆外插角:10左右。一般采用锚固剂锚杆,围岩差不能成孔时可采用自进式注浆锚杆。b.小导管注浆超前加固在隧道未开挖前,在隧道外轮廓施做超前小钢管,然后注浆固结围岩,待浆液达到一定强度时再进行下一环节开挖。主要支护参数如下:钢管直径:404504;钢管长度:48m;环向间距:0.30.6m,单排或双排;注浆浆液:1:1水泥浆液;注浆压力:2MPac.长管棚预加固当围岩破碎,变形较大时,可采用长管棚预加固措施。144、主要支护参数如下:管棚长度:2040m;管棚直径:108146;管棚材料:无缝地质钢管DZ40号;管棚间距:0.40.6m;注浆浆液:1:1水泥浆液;注浆压力:2MPa。4.5.3.软岩大变形地段特殊支护措施当变形过大时可采用以下特殊支护措施.喷层间隙喷射为了使喷混凝土具有更大的吸收变形能力,采用间隙喷射方法,沿隧道轴向(纵向)预留一定宽度的间隙,一般间隙宽度510cm,间距12m。这些间隙可允许隧道变形。.U型可缩钢架在钢架中预留20cm的伸缩缝,一般采用摩擦型或弹簧型构件,当钢架受力到一定范围时(一般为2/3设计强度),钢架可随之变形,这样钢架可以做到既有较大强度同时具用一定的变形能力。.145、可缩式锚杆一般锚杆为不可缩的刚性锚杆,若大变形则不能起到良好的支护效果,可缩式锚杆即在锚杆中部设置一个可缩段,一般1520cm可缩510cm,当杆体达到2/3设计强度时,锚杆可自动变形。其收缩部件多采用摩擦型或弹簧型。4.5.4.急剧变形的判定(塌方的征兆)施工中做好地质测绘和地质钻探工作,对可能出现坍方的地段要采取一切措施防患于未然。尤其是施工开挖接近设计探明的富水及断层破碎带时,要认真及时地分析和观察开挖工作面地质情况的变化,根据地质情况及时采取最恰当的施工方案和施工方法。.围岩的变形破坏、失稳坍方,是从量变到质变的过程。在围岩的工程水文地质特征及岩石力学反映出一些征兆。根据征兆预测围岩稳146、定性。.水文地质条件的变化,如干燥的围岩突然出水、地下水突然增多、水质由清变浊(地下水将断层泥带走)等都是即将坍方的前兆。.拱顶不断掉下小石块,甚至较大的石块相继掉落,预示着围岩即将发生坍方。.围岩节理、裂缝快速逐步扩大。.支护状态变形(拱架接头挤偏或压劈、喷射砼出现大量的明显裂纹或剥落等)、敲击发声清脆有力、甚至发出声响。.围岩或初期支护,拱脚附近的水平收敛大于2mm/d,拱顶下沉大于1mm/d,并继续增大时,说明围岩仍在发生变形,处于不稳定状态。4.5.5.急剧变形的预防措施.做好超前地质预报工作尤其是施工开挖接近设计探明的富水及断层破碎带时,要认真及时地分析和观察开挖工作面岩性变化,遇有147、探孔突水、渗水增大和整体性变差等现象,及时改变施工方案。.加强围岩量测工作通过对量测数据分析处理,按照时间位移曲线规律,及时调整和加强初期支护,同时重视混凝土衬砌及时施作。.减少对围岩的扰动严格控制爆破装药量,尽量减少对软弱破碎围岩的扰动。.保证施工质量超前预注浆固结止水,钢架制作,初期支护和混凝土衬砌质量必须符合设计及验标要求。.严格控制开挖进尺严格控制一次开挖进尺,杜绝各种违章施工。.备足抢险材料施工期间,隧道常备一定数量的坍方抢险材料,如方木、型钢钢架,以备急用。.有如下现象发生时,应及时撤出工作面的施工人员a.围岩量测所反映的围岩变形速度急剧加快。b.围岩面不断掉块剥落。c.初期支护喷148、射混凝土表面龟裂、裂缝或脱皮掉块。d.钢架严重变形。4.6.防水混凝土、防腐蚀混凝土施工技术措施隧道二次衬砌采用防水混凝土,抗渗等级不低于P8 ;大变形地段(有腐蚀性地段)的防水混凝土按抗腐蚀混凝土设计,抗渗性系数不小于0.8。长大隧道混凝土结构耐久性性能的重要性是不容怀疑的。为确保隧道混凝土的耐久性,必须做好混凝土原材料选择、配合比设计、混凝土搅拌、混凝土运输、混凝土浇筑、混凝土振动密实、混凝土温度控制、混凝土养护等各个环节的工作。4.6.1.混凝土原材料.水泥一般情况下,配制高性能混凝土选用强度等级为32.5MPa、42.5MPa的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥,若有特别的强度及早期强度要求,149、可以考虑选择强度等级52.5MPa的水泥。普通硅酸盐水泥也只选定掺有粒化高炉矿矿渣或粉煤灰的水泥。在选择水泥时,不仅要对强度等级进行选择,而且还要特别注意水泥与所用高效减水剂之间的相容性。因为C3A与C4AF的含量,C3A的反应活性,石膏含量、石膏与水泥共同磨细时最终形态(石膏、半水石膏和硬石膏),均影响水泥与高效减水剂的相容性。不选C3A含量超过8%、碱含量超过0.6%的水泥。.骨料a.骨料物理力学指标集料的选择是高性能混凝土的一个重要问题。集料的粒径、颗粒形状、表面结构与矿物成分对界面区的水泥石显微结构都有显著的影响。高性能混凝土往往因为其水泥石强度很高,水泥石与集料的结合力很强,高强混凝150、土抗压强度的破坏断面中的骨料几乎全都遭到破坏,集料的岩石强度就成为高强混凝土强度的一个制约因素。在选择骨料时,要求其物理力学性能必须满足普通混凝土用砂质量标准及检验方法(JGJ52-1992)、建筑用砂(GB/T14684-2000)、普通混凝土用碎石和卵石质量标准及检验方法(JGJ53-1992)、建筑用卵石、碎石(GB/T14685-2000)的规定,同时还应满足铁路客运专线施工中的专门要求。骨料不具有碱活性。在使用前应检查骨料,确保骨料中不含硫铁矿、石膏矿,骨料不具有碱活性。b.骨料级配骨料的级配在对新拌混凝土的工作性、粘聚性等性能有很大的影响。同时骨料级配良好,则混凝土空间中所需要填充151、的空隙就少,胶凝材料用量可以减少。骨料的性能较胶凝材料的性能稳定性要高得多,在一定条件下,用较少的胶凝材料配制的混凝土其耐久性要高。因此在配制高性能耐久性混凝土时,骨料级配是不可忽略的重要因素。粗骨料:应清洁,含泥量小于0.5%。颗粒尽量接近等径状。针片状颗粒含量小于15,510mm颗粒质量占40%,1020(25)mm颗粒质量占60%,压碎值小于12%,密度大于2.5,松散体积密度大于1.5,孔隙率小于45;分级储存、分级运输、分级计量。细骨料:选用中粗砂,粒径0.155mm,符合级配曲线,含泥量小于2,密度大于2.5,松散体积密度大于1.4,细度模数大于2.63.0。0.63mm筛的累计筛152、余大于70%,0.315mm筛的累计筛余为85%95%,0.15mm筛的累计筛余大于98%。严格控制云母和泥土的含量,砂的含泥量应小于1.5%。c.矿物混合料粉煤灰粉煤灰是从火力发电厂燃烧煤粉的锅炉排出的烟气中收集的粉尘。在高温悬浮的燃烧过程中,煤粉中所含的粘土质矿物在炉膛的高温下熔融,排出炉外时急速冷却,即成为粒径为0.5250m的硅酸盐玻璃体。这种玻璃体在混凝土中,与水泥的水化产物Ca(OH)2反应,生成水化硅酸盐凝胶。用粉煤灰做为掺合剂的目的除代替水泥节约成本外,主要由于粉煤灰与外加剂复合使用,也可以减少用水量,改善混凝土的和易性,还能填充混凝土内部孔隙,从而改善混凝土的内部孔隙结构,降153、低混凝土的泌水性,提高混凝土的后期强度增长率,大大地提高混凝土的抗渗性、抗化学侵蚀性能和抗硫酸盐性。同时也可以减少混凝土的水化热,抑制碱集料反应,对混凝土的抗碳化性能也有良好的效果。粉煤灰加入混凝土中不仅能改善混凝土的和易性,而且改善混凝土的耐久性性能。在高性能混凝土的施工中适当地使用粉煤灰做为掺合剂,满足用于水泥和混凝土中的粉煤灰(GB1596-1991)、粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程(JGJ28-1986)、粉煤灰混凝土应用技术规程要求。其性能指标见下表4-6-1。表4-6-1 高性能混凝土用粉煤灰品质指标细度(0.045mm方孔筛筛余)%需水量比%烧失量%含水量%三氧化硫%1295154、1005最好低于313磨细矿渣粉磨细矿渣粉是将粒化高炉矿渣磨细到颗粒植径小于10m。其性能指标见下表462表462 混凝土用磨细矿渣粉品质指标项目指标化学性质MgO/%14SO3%4烧失量/%3Cl/%0.02物理性质比表面积/m2/kg750550350含水量/%1.0胶砂性能需水量比/%100活性指数3d/%8570557d/%100857528d/%115105100磨细矿渣绝大部分是不稳定的玻璃体,储有较高的化学能,有较高的活性,这些活性成分一般认为是活性Ai2O3和SiO2,即使在常温下,这些活性成分也可与Ca(OH)2起作用而产生强度。在混凝土中掺入磨细矿渣粉有掺入粉煤灰相似的效果155、,也能大大地提高混凝土的抗渗性、抗化学侵蚀性能,改善混凝土的耐久性性能。磨细矿渣粉的活性比粉煤灰高得多,故早期强度比粉煤灰混凝土更理想,因此在有早强要求的情况下,可以考虑使用磨细矿渣粉。在高性能混凝土的施工中使用的磨细矿渣粉应满足用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉(GB/T18046-2000)磨细矿渣粉(表2)。其比表面积在45005000cm2/kg。d.外加剂高效减水剂在高性能混凝土施工中,一般情况下,胶凝材料总量大,要求的流动性也大,水灰比低,因此在高性能混凝土中使用高效减水剂是必须的技术措施。为达到高性能混凝土的要求,选择减水率20%,碱含量10%、坍落度经时损失小、且能适量引气的高156、效减水剂。SHF引气减水剂的使用,能在与混凝土的拌合过程中,具有减水增强作用,改善和易性,引入大量微小气包,可减少拌合物泌水离析,提高抗渗性能。混凝土毛细管减少变细,透水性降低50%以上,从而提高混凝土的耐久性能,达到防腐效果。缓凝剂缓凝剂能延长混凝土的凝结时间,从而减缓水泥水化的放热速度,在夏季施工时,大体积混凝土和混凝土泵送施工时可适当地在混凝土中加入缓凝剂。防冻剂防冻剂能使混凝土在负温下硬化,并在规定时间内达到足够防冻强度。在寒冷地区的冬季施工时,考虑在混凝土中加入防冻剂。泵送剂泵送剂能改善混凝土拌合物的泵送性能,如流动性、坍落度经时保持性能、粘聚性等性能。一般地,泵送剂的主要成份是高效157、减水剂和缓凝剂。有特殊要求时,还要加入保水剂等附加成份。膨胀剂膨胀剂能使混凝土产生一定的体积膨胀。由于混凝土在未硬化以前有塑性收缩和化学收缩,还可能因为失水发生干燥收缩,这些体积收缩很可能会使硬化后的混凝土中存在各种尺寸的裂缝,使混凝土的耐久性能降低,因此在特殊情况下,考虑在混凝土添加膨胀剂以达到补偿收缩的目的。防腐剂无论采取什么工艺施工,一般混凝土表层不可避免存在一些微裂缝,这些微裂缝是各种盐溶液进入混凝土内部的通道,掺专用防腐剂是必要的。为了尽可能减少微裂缝,就需要大大降低水灰比,增加混凝土密实度,提高混凝土强度,增加混凝土抵抗腐蚀所产生结晶压力的能力,掺加了优质、高效、防腐剂。通过查阅资158、料,S8中等腐蚀以上的地区防腐建议使用(SRA)型防腐剂e.混凝土用水高性能混凝土用水应选用清洁干净河水或饮用水,其品质指标见下表463。表463 高性能混凝土用水品质指标有害物名称混凝土种类预应力混凝土钢筋混凝土混凝土pH值595959不溶物(mg/L)200020005000可溶物(mg/L)2000500010000氯化物(以Cl-计,mg/L)35012003500硫酸盐(以SO42-计,mg/L)60027002700硫化物(以S2-计,mg/L)1004.6.2.混凝土配合比在混凝土中,无论是体积变形、化学侵蚀等,水泥浆体都是首先受到影响的。水泥浆体水化过程中的收缩比骨料大;当混凝159、土遭受硫酸盐等环境介质的侵蚀时,也是水泥浆的成份发生反应而使混凝土内部结构受到膨胀破坏。水泥浆体是混凝土耐久性的薄弱环节。因此,在满足强度与和易性的前提下,水泥及其它的矿物混合料应尽可能地少。在进行配合比设计将遵循以下几个原则:.水胶比不高于0.4。即其中:W单方砼水用量C单方砼水泥用量F单方砼矿物混合料用量.胶凝材料用量(即混凝土中水泥+矿物混合料)用量在400500kg/m3之间。.骨料用量的确定在高性能混凝土中,不应使用单粒级的粗骨料,而应该用多种粒级的粗骨料进行混合,以确保粗骨料的级配满足要求。粗细骨料混合后,以空隙最小为确定砂率的原则。.根据高性能混凝土施工配合比选定周期长的特点,要160、提前进行混凝土耐久性配合比的试验工作。.混凝土配合比应根据不同地段、不同环境条件、不同温度条件、不同地质条件的要求以及强度要求进行针对性的试配。4.6.3.混凝土生产、运输、浇筑、养护在原材料与配合比满足要求的前提下,混凝土的施工工艺是保证混凝土防水和耐久性的重要环节。.搅拌为保证按混凝土的要求施工,场地应硬化。水泥、矿物掺和料应分别存放在棚内,且应垫高10cm,以免受潮;粗骨料应分级运输和存放。拌合机械采用有自动计量上料系统的大型拌合机(站)。混凝土必须集中拌合、集中供应。精确秤料:计量方式采用重量计量。拌合机械须状况良好,其搅拌能力满足与质量有关的浇筑速度要求。微机加料电子秤5校验一次,保161、证水泥及粉煤灰等配料的误差要求见下表464。表464 混凝土计量误差限定表序号项目允许偏差(%)1粗骨料22细骨料23水泥14水15外加剂16掺合料1控制好坍落度:首先对搅拌机时间继电器水泵进行校验,测8出水量,每台测定30次,每半月要校验一次。根据不同配比初定每盘混凝土的水泵出水时间。再对每车拌出混凝土进行坍落度检验。拌合站应具备直接向混凝土搅拌运输车或混凝土泵出料的条件。在执行耐久混凝土标准的施工现场必须使用自动计量上料系统的大型拌合机(站)。选用操作人员:混凝土拌合站必须配有经培训的负责人及试验员,并持证上岗,从事混凝土拌合质量的管理、检测工作。选用熟练的搅拌机手和微机控制人员,并进行专162、业培训。外加剂由专人专用量具掺加,高效减水剂采用滞水法(减水剂粉滞后于水60s)掺加,保证大坍落度并可提高强度。严格骨料检验:除对骨料进行常规检验外,进场合格碎石需提前三天用水冲洗,对进场合格砂料必须过筛处理。.混凝土运输高性能混凝土采用混凝土输送车运输。.高性能混凝土的浇筑高性能混凝土浇筑时,要分层分区。在每一区内,要设置一个或数个人用高频振动棒振动到不再冒气泡为止。在每区实行责任到人,以防漏振或过振。.混凝土养护混凝土的养护是混凝土达到耐久性要求的关键。高性能混凝土的养护比普通混凝土更为严格,必须充分重视,因为混凝土的水泥用量大,早期脱水或养护过程缺水,抗渗性能将大幅降低,洒水次数以混凝土163、表面潮湿为度,养护时间应满足混凝土强度要求;当气温过低时不得进行洒水养护。在二次衬砌混凝土灌注前,应进行防水板表面除尘,同时进行洒水湿润防水板表面,灌注后及时养护。当混凝土进入终凝(约浇灌后46小时)即应覆盖并浇水养护。4.6.4.混凝土的耐久性指标在满足设计要求的前提下,在一定的环境内,在采取了前述的各项技术措施以后,我们将保证混凝土在以下指标中的一个或多个达到下列要求。抗冻性冻融融循环:二次衬砌300次;抗渗性:S1220;抗裂性:0.20mm;抗Cl-渗透性:C1000库仑;抗碱骨料反应性:碱硅酸盐反应砂浆棒膨胀率0.10%;护筋性:无锈蚀。4.6.5.混凝土的质量检验.施工前检验、施工164、检验及施工后检验a.施工前检验施工前进行的混凝土原材料品质以及耐久性检验。b.施工过程检验施工过程中原材料品质抽检、现场混凝土拌合物性能检验以及施工现场抽取的混凝土耐久性试件检验。c.施工后检验施工后对结构物表面裂缝进行观测。.施工前检验在确定混凝土的主要原材料过程中,按照下表465的要求对混凝土用主要原材料的品质进行检验。表465原材料的检验要求序号原材料检验内容1水泥硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥(GB1751999)规定的全部性能指标2细骨料建筑用砂(GB/T14684-2000)规定的全部性能指标3粗骨料建筑用卵石、碎石(GB/T14685-2000)规定的全部指标4外加剂混凝土外加剂(G165、B8076-2000)5掺合料GB1596、GB/T18736规定的全部性能指标6拌合水JGJ6389规定的全部性能指标采用合格的原材料进行混凝土配合比选定试验时,按要求对配合比混凝土的下列性能指标中的一个或多个进行必要检验:抗冻性、抗渗性、护筋性、抗氯离子渗透性、抗裂性、抗碱骨料反应性。.施工过程中检验应对混凝土用水泥、骨料、外加剂、掺合料、拌合水等主要原材料的品质进行抽检,抽检的频率及内容见下表466。每次拌制混凝土之前,应对拌合站首盘混凝土的坍落度、含气量及0.5h泌水率进行检验。坍落度、含气量检验每50m3不少于一次。根据不同结构物及结构物所处环境条件的实际情况,进行混凝土耐久性抽检。166、表466检验内容及抽检内容序号原材料抽检频率检验内容1水泥按同厂家、同批号、同品种、同强度等级、同进场日期每200t为一批,不足200t,按等同处理。生产日期超过3个月或对水泥质量有怀疑时,应进行复检。强度、细度、安定性、凝结时间。2外加剂按同厂家、同批号、同品种、同规格每100t为一批,不足100t,按等同处理。匀质性、掺外加剂混凝土性能。3骨料按同料源连续进场数量不超过400m3(或600t)为一批。当新选原料产地、或同料源产地但更换矿山、或连续使用同一产地产品达一年之久时,应进行全项检验。细骨料:外观、筛分、细度模数、含泥量、泥块含量、有机物含量。粗骨料:外观、筛分、含泥量、泥块含量、针167、片状颗粒含量、压碎指标、卵石中的有机物含量。4掺合料按同厂家、同规格、同批号每200t为一批,不足200t,按等同处理。细度、含水率、烧失量、需水量比、三氧化硫含量、抗压强度比。5水水位有明显变化时,应及时抽检水中有害物含量。pH值、不溶物、可溶物、氯化物、硫酸盐、硫化物。.施工后检验用肉眼观察实体混凝土结构表面是否存在非外力裂缝。当混凝土表面出现非外力裂缝时,裂缝宽度不得大于0.20mm。表面缺陷检查。外型尺寸检查。4.7.客运专线铁路隧道洞口段缓冲结构施工技术措施.当隧道洞口有建筑物或有特殊环境要求时,需设置缓冲结构。.缓冲结构采用钢筋混凝土,在侧面或顶面开减压孔,开孔面积根据实际情况确定168、。.洞口缓冲结构按铁道部现行铁路混凝土工程施工质量验收补充标准(铁建设2005160号)进行施工,且在少雨和气温较高季节进行施工。.缓冲结构基坑与洞门端墙基础同时开挖,并做好临时支护和排水,保持边坡的稳定和不扰动墙趾处持力层,基底不得受到雨水浸泡。.当缓冲结构的基础位于软弱岩层上时,应按设计要求采取地层加固措施。.钢筋混凝土采用整体浇筑,12h内应开始进行保湿养护(气温低于5时不得洒水养护),结构尺寸和预留孔应符合设计要求,外观质量做到美观。.缓冲结构的施工质量受气候影响大,当工地昼夜平均气温连续3d低于5或最低气温低于3时,应采取冬季施工措施;当工地昼夜平均气温高于30时,应采取在混凝土中加169、冰及安放冷却管的降温方法。5. 特殊地质和不良地质地段施工措施特殊地质和不良地质地段分为膨胀土围岩、膨胀岩、黄土、岩溶发育地段、断层破碎带、松散地层、流沙、煤层采空区、高地应力地段(挤压性围岩)、岩爆、瓦斯突出地段等,不同的地质情况需采取不同的技术措施。5.1.岩溶发育地段隧道施工措施通过超前地质预报获取的地质信息及平导超前所揭示的工程地质情况,水文地质情况,对断层破碎带、溶蚀破碎带以及其他富水构造,施工中可能发生突水、突泥等施工灾害地段,采用超前帷幕注浆堵水等措施。5.1.1.超前地质预报通过综合物探、水平钻孔、常规地质素描、涌突水实时监测等方式,对前方地质进行综合分析,确定实施方案,确保施170、工安全。5.1.2.注浆方式注浆方式采用超前预注浆、后注浆、局部注浆、补注浆四种方式相结合。5.1.3.注浆方案.岩溶极为发育地段及其与非可溶岩接触带等极可能产生涌突水地段,实施全断面超前预注浆每循环长度:注浆长度30m;正洞开挖长度 22m,平导开挖长度25m。注浆参数:单孔有效扩散半径2m,终孔间距3m;预注浆范围为隧道正洞开挖轮廓线外8m,平导开挖轮廓线外5m;预注浆终止压力为静水压力的23倍。注浆孔布置:正洞每段分5环,安排130个注浆孔,平导每段分3环,安排42个注浆孔。钻孔和注浆顺序:由外圈向内圈, 同一圈孔间隔施工, 地层破碎地段采用前进式注浆,其它地段根据地质条件确定。留止浆岩171、盘长度:正洞:8m,平导:5m。超前注浆堵水设计见设计图纸所示。.岩溶强烈发育地段及其与非可溶岩接触带、断层破碎带等可能产生涌、突水地段,实施全断面超前预注浆每循环长度:注浆长度30m;正洞开挖长度 25m,平导开挖长度27m。注浆参数:单孔有效扩散半径2m,终孔间距3m;预注浆范围为隧道正洞开挖轮廓线外5m,平导开挖轮廓线外3m;预注浆终止压力为静水压力的23倍。注浆孔布置:正洞每段分4环,安排76个注浆孔,平导每段分2环,安排20个注浆孔。钻孔和注浆顺序:由外圈向内圈, 同一圈孔间隔施工, 地层破碎地段采用前进式注浆,其它地段根据地质条件确定。留止浆岩盘长度:正洞:5m,平导:3m。超前注172、浆堵水设计见设计图纸。.岩体完整其结构性能可保证开挖安全,但大面积淌水且流量较大时,实施开挖后径向注浆注浆参数:单孔有效扩散半径2m,终孔间距3m;预注浆范围为隧道正洞开挖轮廓线外5m,平导开挖轮廓线外3m;注浆孔布置:梅花形布置,正洞每环19个孔,平导每环12个孔,环向间距165cm,纵向间距26m。超前注浆堵水设计见设计图纸。.岩体完整、其结构性能可保证开挖安全,但局部出水且流量大于控制水量时,仅对出水处实施局部超前预注浆溶洞涌水量不大时,使用孔口安装止浆塞直接利用探水孔进行注浆,若涌水量及压力大,则在出水口处24m范围内钻一到二个分流孔 ,以减小涌水压力,有利于注浆,探水孔和分流孔均作为173、注浆孔。超前注浆堵水设计见设计图纸所示。5.1.4.施工工艺正式注浆前在类似地质条件下的岩层中进行注浆试验,初步掌握浆液充填率、注浆量、浆液配合比、胶凝时间、浆液扩散半径、注浆终压等指标。超前全断面帷幕注浆施工工艺见下图“超前预注浆施工工艺流程图”。超前预注浆施工工艺流程图注浆设计止浆墙施工钻机平台就位、固定钻机平面及仰俯角确定安装灭尘器钻前检查钻注浆孔压水试验孔深确认注浆浆液制备是否已经完成本循环钻孔及注浆钻注浆效果检查孔是否满足注浆质量标准设计补注浆钻孔位置及深度结束接通动力电源安装供风糸统安装灭尘供水系统转入下一钻孔.注浆材料前述方案一中正洞采用TGRM抗分散超细水泥基特种灌浆料,是以特174、制的高性能水泥,配以适当种类和数量的外加剂,共同混合均匀,制成具有早强、高性能的水硬性胶凝材料,水灰比0.40.5,其性能见下表;正洞其余注浆段及平导注浆段采用水泥浆。TGRM水泥基特种灌浆材料性能指标项目比表面积(cm2/kg)水下不分散性凝胶时间(min)流动度(mm)初凝(min)终凝(min)抗压强度(MPa)指标值700PH119240124550水泥浆采用洞外集中拌和,混凝土运输罐车运输至工作面。施工时,根据岩性和涌水量选择浆液种类。当岩石破碎、涌水量大时,选用单液或双液浆;当遇到岩石裂隙缝小且水量不大时,选用TGRM水泥基特种灌浆材料。三种材料各有所长,应配合使用。.施工流程先采175、用C15混凝土施作1.5m止浆墙,同时预埋孔口管,并确保孔口位置准确,与设计位置的允许偏差为5cm。采用地质钻机进行钻孔,钻角应符合设计要求,每钻进一段,检查一段,及时纠偏,孔底位置偏差小于30cm;注浆孔开孔直径不小于108mm,终孔直径不小于90mm;钻孔和注浆顺序应由外向内,同一圈孔间隔施工。岩层破碎时采用前进式注浆,否则采用后退式注浆。孔口设3m108注浆管,并安装止浆塞。注浆前先检查,确保注浆设备正常,然后采用注浆泵向孔内注浆。注浆时严格控制注浆压力,流量和胶凝时间。.注浆结束标准单孔结束标准: 注浆压力逐步升高至设计终压,并继续注浆10min以上。注浆结束时间的进浆量小于20L/m176、in;检查孔涌水量小于0.2L/m.min;检查孔取岩芯,浆液充填饱满;全段结束标准:所有注浆孔均已符合单孔结束标准条件,无漏注现象;注浆后预测涌水量小于3m3/m.d;浆液有效注入范围大于设计值;.注浆工艺和要求一个孔段注浆作业一般应连续进行,不宜中断,尽量避免应机械故障、停电、停水、器材等问题造成的被迫中断。对于因实行间歇式注浆,制止串浆冒浆等而有意中断,应先将钻孔清理至原深度以后再行复注。注浆过程中,若压力突然升高,应停止注浆,检查后,再行注浆。注浆过程中,注意观察止浆岩盘的变形情况,准备好加固措施。注浆完成后应立即封堵孔口。5.1.5.钻孔中突发涌水的处理在钻孔过程中,有可能遇到预测不177、到的涌水情况,一旦出现突发涌水,就要进行及时处理。.安装导流管用260mm钢管做导流管,将突发涌水汇集起来,从钢管排出。.施工止浆墙止浆墙的作用有两个:一是将涌水全部堵住,挡在止浆墙背后,形成静态水区域;二是钻注浆孔和注浆时承受注浆压力。为了方便施工,止浆墙可分为两层施工:第一层用快凝水泥拌制混凝土灌筑止浆墙到拱顶以下1.5-2.0m处,待混凝土凝固后,在墙顶上做一个止水槽,槽内安装3108mm钢管,将水从钢管中排出,然后继续完成止浆墙顶部墙体;第二道止浆墙不能漏水,同时预埋孔口管和周边注浆管,为下一步注浆做准备。.钻孔布置钻孔数量一般为100110个,分三个循环钻孔、注浆。第一个循环终孔位置178、距孔口11m;第二个循环终孔位置距孔口18m;第三循环终孔位置距孔口27m。所有的终孔位置在开挖轮廓线外6m。(愉怀铁路歌乐山隧道注浆布孔情况).钻孔根据孔口坐标、孔尾坐标控制钻孔的竖直及水平角,标出孔口位置,注明孔号。钻机在脚手架上钻孔,进行竖直角控制和水平角控制。.孔口管制作及安装注浆孔采用大钻头开孔,钻进2.5m后安装120mm、壁厚8mm、长3.0m的孔口管(孔口管前端30cm和60cm处焊有6mm钢筋的倒锥形刺),管口与孔口楔紧,管口外漏部分焊接22mm螺纹钢或40mm钢管,以作加固。注入水泥水玻璃双液浆充填钢管和孔壁之间缝隙,孔口管加固后可继续钻进。.注浆钻孔中预测水压P1.0MP179、a、Q20m3/h的区域,采用孔口管前进式注浆;反之,采用止浆塞后退式注浆。前进式分段注浆是一种可行性较高的注浆方式,预水先注浆,再钻孔,再注浆,直至设计孔深。注浆终压的控制,采用注浆压力P24MPaP0。.浆液配合比突发涌水注浆采用水泥水玻璃双液浆。水灰比为1:10.8:1;浆液比为1:1;水玻璃浓度控制在300B350B,模数23。.注浆结束标准a.单孔注浆结束标准:注浆压力逐步升高至设计终压,继续注浆10min以上;进浆量小于20L/min,检查孔涌水量小于0.2L/min;b.全断面注浆结束标准:各孔均符合单孔结束标准,全断面预测涌水量小于1m3/(d.m)。.效果检查每循环5个检查孔180、,做压水试验,小于限量涌水者为合格。5.2.一般岩溶地段隧道施工措施5.2.1.岩溶的调查在制定岩溶防治处理方案之前需继续进行详细的调查,取得详实、完整的数据作为施工方案选择的依据。.地形地貌调查对岩溶地段的地形地貌作详细调查,尤其是石芽、溶沟、溶槽等的位置、形状、大小及地表水流向。.岩溶形态调查调查岩溶的形态、规模及其分布位置、高程、延伸方向、涌水量大小、充填物情况。.洞穴调查洞穴大小、位置、高程、见底深度、影响隧道的范围。.超前探水调查平导及正洞在进入岩溶地段施工时,需进行超前探水,每次探水长度20m。5.2.2.隧道遇岩溶的处理措施.岩溶水的处理为防止隧道开挖后围岩中地下水大量涌入洞内,181、造成灾害,同时为防止地下水的大量漏失造成地表失水塌陷,严重影响生态环境,施工中拟采用超前预注浆进行堵水。堵水的具体方法,主要是注浆堵水,参见岩溶发育地段的施工方法。.遇暗河的处理如遇到暗河,主要采用引排的方法进行处理。具体要根据实际情况采用不同的施工方式予以解决。暗河在隧道上部相交或高于隧道时:采用在适当距离外,开凿引水斜洞或引水槽,将水位降低到隧道底部位置下,设置涵管或小桥与原暗河相连将水引排,原隧道顶部处于暗河通道范围采用混凝土或浆砌片石回填。暗河在隧道正面及底部相交:根据暗河水量大小,在隧道底部修筑暗管、涵洞或小桥,将暗河经过隧底排出洞外或引入其原来的水力通道。.岩溶洞穴的处理隧道拱部的182、空洞视溶洞岩层破碎程度采用锚喷支护加固,或加设护拱及拱顶回填的办法进行处理。对已停止发育,径跨较小,无水的溶洞,可根据其与隧道相交的位置及其充填情况,采用砼或浆砌片石回填封闭。当隧道一侧遇到狭长而较深的溶洞时,可加深该侧的边墙基础通过。当隧道边墙部位遇到较大、较深的溶洞,不宜加深边墙基础时, 可在边墙部位或隧底以下筑拱跨过。当隧道底部遇有较大的溶洞并有流水时,可在隧道底部以下设置浆砌片石支撑,支撑隧道结构,并在支墙内套设涵管引排溶洞水。当隧道中部及底部有深狭的溶洞时,可加强两边墙基础,根据情况设置桥台架梁通过。隧道穿过大溶洞,溶洞上大下小,且有部分充填物时,可将隧道顶部的充填物清除,然后在隧道183、底部标高以下设置钢筋混凝土横梁及纵梁,横梁两端嵌入岩层。隧道穿过大溶洞,情况较为复杂时,可根据情况,以边墙梁及行车梁通过。.溶洞充填物的处理如局部、少量充填物溶洞,可先清除充填物,再按溶洞空穴处理措施处理。如隧底遇充填物溶洞,规模不大,采用换填局部充填物或设钢筋盖板通过。如规模较大,则以桥式结构跨越。如一段隧道都位于充填物内,则采用台阶法施工,以超前注浆小导管或小导管配合注浆大管棚超前支护,及早封闭临时仰拱和仰拱,衬砌紧跟的方法通过。.盐溶角砾岩地段施工该地段依据 “快速开挖、快速封闭、及时支护、及时量测、及时反馈” 的原则施工。施工方法:开挖采用全断面浅眼光面爆破,一次开挖成形或采用微台阶法184、,上、下台阶一齐起爆。开挖时尽量减少围岩扰动,快速形成封闭结构,改善支护结构的受力状态,控制隧道的收敛及拱顶下沉。施工措施:搞好监控量测,及时发现问题,及时处理。根据膨胀围岩遇水膨胀的特性,做好防排水工作,及时处理洞内给水与地下水,尽早施作衬砌,及时封闭岩面。5.2.3.岩溶地段隧道施工有关具体要求.施工前,对地表进行详细勘查,研究岩溶状态,估计可能遇到溶洞的地段。.了解地表水、出水地点的情况,并对地表进行必要的处理,以防止地表水下渗。.当施工达到溶洞边缘,各工序必须紧密衔接。同时设法探明溶洞的形态、范围、大小、充填物及地下水等情况,据以制定施工处理方案及安全措施。当在下坡地段遇到溶洞时,准备185、足够数量的排水设备。施工中注意检查顶板,及时处理危石。当溶洞较大较高时,设置施工防护架或钢筋防护网。在溶蚀地段的爆破作业,尽量做到多打眼、打浅眼,并控制药量。在溶洞充填体中掘进,如充填物松软,用超前支护法施工。如充填物为极松散的砾、块石堆积或有水,于开挖前采取预注浆加固。溶洞未做出处理方案前,严禁将弃渣随意倾填于溶洞中。处理情况复杂的溶洞,根据现场具体情况制定安全措施,以确保施工安全。5.3.煤层采空区地段隧道施工措施隧道洞身穿越煤层采空区地段,其对隧道施工及运营安全有较大影响,且存在集中突水可能。根据超前地质预测、预报情况,对煤层采空区采用超前预注浆及径向注浆相结合的加固方式及堵水措施。对于186、无充填的采空区,采用浆砌片石、片石砼等回填密实。注浆方式与方法与前述岩溶发育地段施工相同,不再赘述。5.3.1.超前预报根据现有地质资料推断,部分隧道有揭穿煤层采空区的可能,为能更准确的确定煤层位置,查明采空区情况,防止透水,突泥,保证施工安全,采取合理的工程措施,在隧道开挖进入煤系地层附近,施作综合物探、钻探等超前探测手段,并根据探测资料初步判断采空区的情况,确定下一步施工方案。5.3.2.施工方案由于采空区位于隧道底部、中部、顶部的情况均有可能,故必须采取相应的施工对策予以处理,主要施工流程见设计图纸所示。5.3.3.煤层采空区位于隧道下方的处理当煤层采空区位于隧道下方时,关键在于对隧底的187、加固,在未揭穿采空区前,随时注意采空区与隧道的相对位置,确保施工安全,避免造成采空区的坍塌。当揭穿采空区顶板后,采空区未坍塌充填时,采用抛填片石及钢花管对基底压浆加固的处理措施,如果采空区已坍塌充填,且隧底距离采空区底板小于3m时,在隧道开挖后清除隧底煤层采空区填充物,并采用C20混凝土回填,回填时基础嵌入基岩内50cm。如果已被坍塌的土石填充的采空区底板距离隧道底部大于3m时,采取对隧道基底进行注浆加固。采用75钢花管压注水泥浆进行加固,钢花管按纵横向间距1m,梅花形布置,管壁厚5mm,管壁上钻注浆孔,孔径1016mm,孔间距为1520cm,呈梅花形布置,尾部11.5m范围不留注浆孔,作为止188、浆段。注浆终压1.01.5MPa。施工时注意基底注浆采用钻孔,且应钻至煤层采空区底部见基岩,下管注浆完毕后,钢花管留置孔中,管中注满浆,若采空区深度大于10m,则桩长按不超过10m控制。钢管桩应嵌入基岩不小于50cm。基底注浆完毕后,对注浆过程中的各种记录资料综合分析,并每510m设一检查孔,取岩芯,观察浆液充填情况,必要时补注浆。5.3.4.煤层采空区位于隧道中部的处理在未揭开煤层采空区前,先进行超前探测,对未坍塌充填但有水的地段,采取钻孔排水的方式放水,对已经坍塌充填的地段,采取超前支护,有水时采取超前注浆固结堵水等手段加固。揭开煤层采空区后,在隧道衬砌边墙两侧施作厚度2m的M10浆砌片石189、护墙,护墙外侧采用土石回填,厚度3m;当采空区位于隧道断面上部时,在隧道拱部施作1m后的C15混凝土护拱,并将加强支护的格栅拱架也打入护拱内,护拱上设干砌片石缓冲层。5.3.5.煤层采空区位于隧道顶部的处理采空区位于隧道顶部,在未揭穿前超前探测揭示的情况属于未坍塌充填时,采取的处理方式与前述采空区位于隧道中部的处理方式一样。当揭示的采空区属于坍塌充填时,采取超前注浆固结,堵水,防止突水,突泥,然后采用台阶法开挖,超前小导管注浆预支护,并在施工中全环架设格栅拱架。5.3.6.施工注意事项施工中随时监测围岩变化,及时处理采空区顶部危石,加强超前支护及初期支护,根据实际情况衬砌适时跟进;对于探测到有190、瓦斯郁积的采空区,先钻孔排泄瓦斯,加强通风。5.4.煤层瓦斯地段隧道施工措施隧道通过含煤或含炭质地层,具有一定的瓦斯涌出量。隧道防治瓦斯的危害主要在于防突、防爆,为保证施工设备人员的安全,主要采取的技术措施是:施工方法、超前预报、加强通风、加强瓦斯监测、配置双回路电源、固定设备防爆、实施揭煤施工工艺。5.4.1.施工方法隧道通过煤层瓦斯地段的施工方法,宜采用全断面开挖方法,随掘进随进行二次衬砌封闭,并保证气密性混凝土的密实性,尽量缩短煤层的瓦斯放出时间和缩小围岩暴露面,以防瓦斯溢出。5.4.2.超前预报隧道通过煤层瓦斯地层时,必须根据设计资料,结合现场实际情况,对煤层位置、长度、厚度、瓦斯含量191、瓦斯压力、瓦斯涌出速度等指标进行测量和分析,预测瓦斯参数,做好揭煤准备,及早查明煤层的位置和瓦斯突出性,确保施工安全。利用弹性波判断前方煤层的具体位置,采用洞内超前钻孔探测瓦斯的含量及压力,按防治煤与瓦斯突出细则进行煤与瓦斯突出危险性预测,以确定采取不同的技术措施。5.4.3.钻爆作业.必须采用湿式钻孔。.炮眼深度不应小于0.6m,炮眼应清除干净,炮眼封泥不严或不足不得进行爆破。.必须使用煤矿许用炸药。.必须采用煤矿许用电雷管。使用煤矿许用毫秒延期电雷管时,最后一段的延期时间不得大于130ms。严禁使用秒或半秒级电雷管。.严禁反向装药。.爆破网络必须采用串联连接方式,严禁将瞬发电雷管与毫秒雷192、管在同一串联网络中使用。.必须使用防爆型起爆器作为起爆电源,一个开挖面不得同时使用2台及以上起爆器起爆。.在非瓦斯突出工区进行爆破作业时,爆破15min后应巡视爆破地点,检查通风、瓦斯、煤尘、瞎炮、残炮等情况,如有危险必须立即处理。在瓦斯突出工区,揭煤爆破15min后,应有救护队员佩戴防毒面具或自救器到工作面对爆破效果、瓦斯浓度等进行检查,确认安全后方可通知送电、开动局部通风机,通风30min后,由瓦斯检测人员检测工作面、回风道瓦斯浓度,在瓦斯浓度小于1%时,CO2浓度小于1.5%后,方可解除警戒,允许工作人员进入开挖工作面。5.4.4.加强通风.加强通风是防止瓦斯积聚和瓦斯爆炸最有效的方法。193、.非瓦斯工区的施工通风采用压入式或混合式;低瓦斯工区的施工通风采用压入式或巷道式;高瓦斯工区和瓦斯突出工区必须独立通风,严禁任何两个工作面之间串联通风。.瓦斯隧道需要的风量,必须按照爆破排烟、同时工作的最多人数以及瓦斯绝对涌出量分别计算,并按允许风速进行检验,采用其中的最大值。.加强通风主要是合理选择风机的功率大小及通风方式,加强通风管理,保证有足够的风量及风速,以便稀释及加速瓦斯的排出,使洞内瓦斯含量不大于0.5%。通风设备必须防止漏风,并配备备用的通风机,而且通风机必须设置两路电源,一旦原有的通风机发生故障时,备用通风机械能够立即供风。由于停电或检修,使主要通风机停止运转,必须有恢复通风、194、排除瓦斯和送电的安全措施,恢复正常通风后,所有受到停风影响的地段,必须经过监测人员检查,确认无危险后方可恢复工作;所有安装电动机和开关地点的20m范围内,必须检查瓦斯浓度,符合规定方可启动电器;局部通风机停止运转,在恢复通风前,也必须检查瓦斯浓度,符合规定方可开动局部风机,恢复正常通风。风管应采用抗静电、阻燃的风管。加强通风按下述原则:当测定和分析属于低瓦斯时,按照正常情况下的通风设计及能力,适当延长通风时间,风管尽量靠近工作面。当测定和分析瓦斯严重时要作专门的通风设计,采用以压入式为主的混合式通风。由于瓦斯浓度较高的地方都在开挖面顶部附近,故吹出风管尽量靠近开挖作业面,一般情况下为8m10m195、。当测定和分析具有瓦斯突出的危险时,进行专门的通风设计,洞内风速不宜小于1.0m/s。对于瓦斯宜于积聚处,应实施局部通风。.隧道贯通后,应继续加强通风,防止瓦斯局部积聚。5.4.5.加强瓦斯监测.低瓦斯工区可采用便携式瓦检仪,高瓦斯工区和瓦斯突出工区除便携式瓦检仪外,还需配置高浓度瓦检仪和瓦斯自动检测报警断电装置。.采用瓦斯自动报警仪与人工检查相结合,配专职的瓦斯检测员,每班三人,对隧道进行全天候交叉巡回检测,由洞外向洞内,对机电设备集中地点、各个作业面、有可能瓦斯聚集处进行检测。对爆破作业,实行“一炮三检制”,即装药前、放炮前和放炮后对爆破工作面检测。.隧道内瓦斯浓度超限时的处理措施a.当低196、瓦斯工区任意处瓦斯浓度达到0.5%时,超限处20m范围内立即停工,查明原因,加强通风监测;b.当局部瓦斯积聚(体积大于0.5m3)浓度达到1.0%时,附近20m停工,撤人,断电,进行处理,加强通风;c.当开挖工作面风流中,瓦斯浓度达到1.0%时,停止电钻钻孔;d.当煤层爆破后工作面风流中瓦斯浓度达到1.0%时,继续通风不得进人;e.当局部通风机及电器开关20m范围内瓦斯浓度达到0.5%时,应停机并不得启动;f.当钻孔排放瓦斯时回风流中瓦斯浓度达到1.5%时,撤人,停电,调整风量;g.当竣工后洞内任意处瓦斯浓度达到0.5%时,查明渗漏点,并向设计单位反映,增加运营通风设备。5.4.6.洞内设置双197、回路电源为了瓦斯隧道保持连续通风,避免诱发瓦斯事故,对高瓦斯工区和瓦斯突出工区供电系统配置两路电源,其电源线上不得分接隧道以外的任何负荷。供电系统做到瓦斯浓度超标时供电系统及局部通风机通风电源的自动闭锁。洞内配置双回路电源线路及完善的检漏装置,变配电设备均采用防爆或隔爆型;隧道施工时的网电为主回路电源,配内燃发电机组为另一回路电源,用于特殊情况下(瓦斯浓度超过规定)切断主回路电源时,另一路电源应在15min内接通,保证风机正常运转,仍能满足通风、照明、排水的需要。5.4.7.采用防爆、隔爆设施隧道内高瓦斯工区和瓦斯突出工区的电器设备和作业机械必须使用防爆型。防爆机电设备必须达到国家规定的标准,198、使用前委托指定的或权威的检测机构进行检测和鉴定。机电设备和电缆的检查频率要符合周期的规定,发现问题及时处理。防爆性能受到损坏的机电设备必须立即处理,不符合防爆技术性能要求的不得使用。凿岩时采用湿式钻岩,防止钻头发生火花,洞内操作时,防止金属与坚石撞击、摩擦发生火花。爆破作业,使用煤矿安全炸药及毫秒电雷管,且毫秒电雷管的总延期时间不得超过130s,爆破电闸安装在新鲜风流中,并与开挖面保持200m左右的距离。铲装石渣前将石渣浇湿,防止金属器械摩擦和撞击发生火花。实际上,瓦斯隧道内对固定敷设的电缆、照明、信号在采用防爆型后,移动的电器设备和作业机械,也可采用非防爆型。放炮后,瓦斯浓度在降到0.5%以199、下后才允许作业机械进洞作业,正常通风条件下,瓦斯浓度保持较低的稳定状态;瓦斯浓度随时监测,一旦出现瓦斯升高情况,超过1%时作业停止,人员要撤离。5.4.8.照明设施照明采用防爆灯或蓄电池灯。5.4.9.揭煤措施.揭煤方法a.采用远距离放炮揭煤方法。当掘进至距石门510m时,打多个超前钻孔,揭开煤层前掌子面至煤层之间必须留一定厚度的岩墙:急倾斜煤层留2m;缓倾斜煤层留1.5m。当煤层压力小于1MPa时采用振动放炮;大于1MPa时应先排气降压,然后再放炮揭煤。b.首先作好爆破设计,使用煤矿安全炸药,采用电雷管起爆,电缆线作导线。放炮时,要求领工员与工班长、瓦斯检测员、放炮员即“三员”实行“一炮三检200、制”。炮眼堵塞用水炮泥,必须用水风钻打眼,不得打浅眼(60cm)。c.采用全断面,一次揭穿煤层。揭煤前后加强瓦斯监测和通风。主风机正常运转,备用主风机及二路电路保持正常状态。.远距离放炮揭煤施工要求a.炮眼数量多于正常掘进的炮眼数量,掏槽炮眼布置采用直眼掏槽或楔形掏槽。b.装药量多于正常掘进的所需装药量,确保一次揭开煤层。c.必须用黏土封堵炮眼,并封堵密实,不漏气。d.石门揭煤爆破在洞外起爆,洞内必须停电、停止一切作业,所有人员撤至洞外,洞口50m以内杜绝一切火源。e.揭开煤层后,应检验工作面前方10m上、中、下、左、右范围内煤与瓦斯突出的危险性,确保工作面前方有5m的安全区。.半煤半岩段与全201、煤层段掘进、支护和二次衬砌施工要求a.每循环进尺不宜超过1.0m,在全煤层中必须采用电煤钻钻孔,应少钻孔、少装药。b.打穿煤层的炮眼应在岩石段装药,煤层需爆破时,必须采用松动爆破。c.在软弱破碎岩层或煤层中掘进,应采用超前支护或预注浆,防止坍塌或瓦斯突出。d.爆破后及时锚喷支护及以气密性混凝土进行二次衬砌,及时封闭瓦斯。e.仰拱及时施工,保证拱、墙、仰拱衬砌能够形成闭合整体。f.煤系地层设防段的二次衬砌应预留注浆孔,二次衬砌完成后应及时注浆,充填空隙,封闭瓦斯。5.4.10.严格执行有关规章制度.瓦斯检查制度。指定专人定时和经常进行检查,测定风流中瓦斯含量,严格执行瓦斯允许浓度的规定。瓦斯检查202、采用瓦斯遥测装置、定点报警仪和手持式光波干涉仪,随时发现异常情况,及时报告技术负责人,采取措施进行处理。.洞内严禁使用明火,严禁将火柴、打火机、手电筒及其他易燃品带入洞内;洞内原则上不得进行电、气焊作业,不可避免的焊接必须在瓦斯浓度0.5%以下进行;任何人进入隧道前必须在洞口进行登记并接受检查人员的检查,进入瓦斯突出工区的作业人员必须携带个人自救器。.所有瓦斯监测人员、通风管理人员、领工员、技术员、机械操作及维护人员、炮工、救护人员等所有进洞人员必须经过瓦斯知识和防止瓦斯爆炸的安全知识培训,持证上岗;同时成立专门的紧急救护组,救护人员未经过专门瓦斯事故救援培训不准在瓦斯爆炸后进洞抢救。.瓦斯监203、测人员必须挑选工作认真负责、有较强的业务能力、经过专业培训、考试合格后,方可进行瓦斯监测工作。.瓦斯隧道施工必须成立救护队。救护队与当地矿山救护队建立协作关系,必要时进行抢险和救护。5.4.11.防突技术措施.接近突出煤层前,必须对设计标高标示的各突出煤层位置进行超前探测,标定各突出煤层准确位置,掌握其赋存情况及瓦斯情况。.施工时,采用下列5种方法中的2种对突出危险性进行预测,并相互验证。a.瓦斯压力法煤层瓦斯压力的测定采用专用的机械装置、液体测压、水泥砂浆封孔测压及黏土测压等方法。采用黏土测压法时,按下列步骤进行:在测压钻孔内插入带有压力表接头的紫铜管,管径为68mm,长度不小于7m。将特制204、的柱状黏土(含自然水分经炮泥机挤压成型的炮泥)送入孔内,柱状黏土末端距紫铜管末端0.20.5m,每次送入0.30.5m,用堵棍捣实。每堵1m黏土柱打入1个木塞,木塞直径小于钻孔直径1015cm。打入木塞时应保护好紫铜管,防止折断。在孔口0.51.0m处用水泥砂浆封堵。经24h水泥凝固后,安上压力表测压,并详细记录压力上升与时间关系,指导压力稳定为止。稳定后的压力即为煤层瓦斯压力。 b.综合指标法煤层瓦斯突出危险性,按下列两个综合指标判定: D=(0.0075H/f-3)(P-0.74) K=P/f式中 D煤层的突出危险性综合指标; K煤层的突出危险性综合指标; H开挖工作面埋深(m); P煤层205、瓦斯压力。取两个测压钻孔实测瓦斯压力的最大值(MPa); P软分层煤的瓦斯放散初速度指标(mmHg); f软分层煤的平均坚固性系数。用综合指标D和K预测煤层突出危险性的临界值符合下表的规定。综合指标D、K的临界值煤层突出危险性综合指标D煤的突出危险性综合指标K无烟煤其他煤种0.252015注:1 当D(0.0075H/f-3)(P-0.74)式中两个括号内的计算值都为负时,则不论D值多少,都为突出威胁煤层;2 地质勘探时进行煤层突出危险性预测时,突出威胁应为无突出危险煤层。c.钻屑指标法钻屑量可用质量法或容量法测定:质量法:每钻1m钻孔,收集全部钻屑,用弹簧称称量质量。容量法:每钻1m钻孔,收206、集全部钻屑,用量具测量钻屑体积。钻屑解吸指标(h2)的测定:钻孔时,在预定的位置取出钻屑,用孔径1mm和3mm的筛子筛分,将筛分好的13mm粒度的试样装入MD-2型解吸仪的煤样瓶中,试样装至煤样瓶刻度线水平(10g左右),自钻孔钻至该采样段起经3min时记录解吸仪的读数,该值即为h2,单位为Pa。钻吸解吸指标(K1)测定:钻孔取样同上,使用仪器为WTC型突出预测仪,测定时每钻进2m,取一次钻屑作解吸特征测定。取样时,备好秒表、筛子,钻孔钻到预定深度时,用组合筛子在孔口接钻屑,同时启动秒表,一面取样,一面筛分,当钻屑量不少于100g时,停止取样,并继续进行筛分,最后把已筛分好的13mm的煤样装入207、WTC仪器的煤样罐内,盖好煤样罐,准备测试。当秒表走到t0时(通常规定t0为12min),启动仪器采样键进行测定,经5min后,当仪器显示t0时,用键盘输入t0,按监控键,仪器显示L0,输入L0,按监控键,仪器进行计算,并显示Fi,此值即为K1值。d.钻孔瓦斯涌出初速度法测试过程中,当钻孔进入煤层后,应换1.2kW电煤钻、42mm直径麻花钻杆10m钻孔,并启动秒表,钻进速度宜控制在1m/min左右,每钻完1m煤孔后,应立即撤出钻杆,插入钻孔瓦斯涌出初速度测定装置。在2min后开始读取瓦斯涌出量值,然后关闭通向煤气表的阀门,读出压力表上显示的瞬间解吸压力值。在测定瓦斯涌出量前,测定K1值的煤样采208、集与钻粉量的收集应一并完成。当钻孔瓦斯涌出量大于6L/min时,在第5min后应继续读取1min瓦斯涌出衰减量,衰减系数应大于0.65。当0.65时,煤层有突出危险。钻孔速度必须严格控制,钻杆拖动排煤粉时,必须控制孔径扩大。孔位应选在排放(或抽放)孔之间或瓦斯排放空白区煤层的软分层中。钻杆进尺应有明确的标记,接煤粉的容器应保证煤粉能够全部进入容器内。初速度测定装置的封孔压力必须保持0.25MPa,保证封孔严密,初速度测试结果准确。初速度测定装置各段联接处,必须配有胶垫,保证气密性。测试管胶端的小孔必须通畅无阻,避免煤粉堵塞小孔造成涌出量降低。e.“R”指标法在工作面钻不少于3个直径为42mm,209、深度为10m的钻孔,钻孔应在软分层中,一个钻孔位于巷道工作面中部,并平行于掘进方向,其他钻孔的终孔点应位于隧道轮廓线外的24m处。钻孔每打1m,测定一次钻屑量和钻孔瓦斯涌出初速度,根据每个钻孔的最大钻屑量和最大瓦斯涌出初速度按下式确定各孔的R值: R(Smax1.8)(qmax4)式中 Smax钻孔最大钻屑量(kg/m); qmax钻孔最大瓦斯涌出初速度(L/min)。临界指标Rm取6,当任何一个钻孔中的RRm,该工作面为突出危险工作面,当R为负值时,用单项(取公式中的正值项)指标。.防治煤与瓦斯突出采用以钻孔排放为主的措施。当排放不理想时,深孔松动爆破,加速排放;深孔松动爆破使用安全炸药和毫210、秒电雷管;松动爆破时,必须撤人、停电、洞外引爆。.揭煤放炮前必须加强防护,防止大坍塌。5.5.断层破碎带地段隧道施工措施5.5.1.施工原则早预报、先治水、管超前、短进尺、弱爆破、强支护、紧封闭、勤量测,步步为营,稳步前进。5.5.2.施工方法采用台阶法,台阶长度35m,视地质情况,上部台阶采用环形开挖预留核心土,下部台阶左右错开紧跟;高水压地段,超前钻探,帷幕注浆堵水,台阶法开挖。开挖采用风镐, 及控制药量光面爆破,掘进循环进尺控制在.51.0m。5.5.3.施工支护或初期支护采用喷锚网喷、钢架支护,初喷, 及时复喷,厚度符合设计要求。5.5.4.辅助施工措施采用超前小导管注浆、钢架、网喷砼211、等多种支护手段,构成强支护体系,及时支护、及早封闭成环。5.5.5.围岩量测根据位移量测结果,评价支护的可靠性和围岩的稳定状态,及时调整支护参数,确保施工安全。软弱破碎富水地段,当围岩变形量测趋于稳定时, 仰拱填充超前,衬砌适度紧跟,施工缝、沉降缝作特殊处理。当衬砌砼强度达到规定强度后才能拆模。5.6.高地应力地段(岩爆)隧道施工措施高地应力地段造成的主要地质问题是岩爆。5.6.1.施工中应遵循的原则隧道施工中可能发生岩爆时,应遵循以防为主,防治结合的原则,对开挖面前方围岩的特性,水文地质情况等进行预测、预报,当发现有较强岩爆存在的可能性时,应及时研究施工对策措施,做好施工前的必要准备。5.6212、.2.超前地质预报方法.以超前探孔为主,辅以地震波、电磁波、钻速测试等手段,进行地应力测试。对岩体的岩性特征,岩石的物理力学性质,地应力特征等进行综合分析,预测可能出现岩爆的具体地段及岩爆等级。.开挖面及其附近的观察预报,通过地质的观察、素描,分析岩石的“动态特性”,主要包括岩体内部发生的各种声响和局部岩体表面的剥落等。.采取平导超前的方法,以了解前方地质情况,分析可能发生岩爆的地段,为正洞施工达到相应地段时加强防治,采取可靠措施。.采用工程地质类比法进行宏观预报。5.6.3.不同的岩爆级别所采取的技术措施.微弱岩爆地段,可直接在开挖面上洒水,软化表层,促使应力释放和调整。.中等岩爆地段,在隧213、道开挖断面轮廓线外1015cm范围内,在侧壁及拱部,打设注水孔,并向孔内喷灌高压水,软化围岩,加快围岩内部的应力释放。.对双线隧道,可先掘进贯通一个断面积为1530m2的小导洞,使岩层中的高地应力得以释放,在进行隧道的开挖。5.6.4.在可能发生岩爆的隧道中施工措施.优化开挖措施a.采用浅孔爆破,适当控制循环进尺,降低一次爆破用药量,尽可能减少爆破对围岩的影响,采用短进尺、多循环的作业方式。b.采用光面爆破技术,使隧道周边圆顺降低岩爆发生的强度;开挖后对隧道周壁进行喷雾和以高压水冲洗,以适当改变岩石物理力学性能,降低岩石的脆性;对岩爆地段开挖后待避和清除危石,确保施工安全。.强化围岩措施a.强214、化围岩措施主要包括开挖后及时加强初期支护,二次衬砌紧跟等,尽可能减少岩层的暴露面和暴露时间,使围岩的应力状态较快地从平面转向三维应力状态,以达到延缓或抑制岩爆发生的目的。b.采用网喷钢纤维混凝土,应采用喷射机械手进行作业。c.对于岩爆强烈的开挖面,可采用超前锚杆,对开挖面前方的围岩进行锁定。d.在拱部及两侧侧壁布置预防岩爆的短锚杆,锚杆长度宜为2m左右,间距宜为0.51.0m,并宜与钢纤维喷射混凝土联合使用,形成喷锚加固作用。.弱化围岩措施a.对岩爆较强地段采用超前钻孔释放应力,消弱岩爆的强度。b.采用超前预裂爆破法,先期将岩层的原始应力释放一些,以减少岩爆的发生。爆破时严格控制用药量,以尽可215、能减少爆破对围岩的影响。c.采用注水的方法降低岩石的脆性和储存能量的能力,可有效地防止岩爆。5.6.5.发生岩爆时采取的处理措施a.发生岩爆时,必须迅速将人员和机械撤到安全地段。停机待避,同时进行工作面的观察记录,如岩爆的位置、强度、类型、数量以及山鸣。b.在工作面、侧壁和拱部,每一循环内进行23次找顶。c. 采用摩擦型锚杆(能及时受力的锚杆)进行支护,增大初锚固力。d.采用喷射钢纤维混凝土,厚度宜为58cm,抑制开挖围岩的剥落。e.采取挂钢筋网及用钢支撑加固。f.当用台车钻眼,岩爆的强度在中等以下时,可在台车及装碴机械、运输车辆上加装防护钢板,避免岩爆弹射出的块体伤及作业人员和砸坏施工设备。216、5.7.流沙地段隧道施工措施流沙地段必须先治水,以减少沙层的含水量为主。主要采取以下措施:5.7.1.加强调查,制定适宜方案施工中调查流沙特性、规模,了解地质构造、贯入度、相对密度、粒经分布、塑性指数、地层承载力、滞水层分布、地下水压力和透水系数等,并制定出切实可行的治理方案。5.7.2.因地制宜,采用“防、截、排、堵”的综合治理方法具体采用何种方法,需根据工程地质、水文地质条件和地下水的性质、类型、赋存部位以及工期要求和经济效益等因素综合分析,合理选用。.防建立地表沟槽导排系统及仰坡地表局部防渗处理,防止降雨和地表水下渗。.截在正洞之外水源一侧,采用深井降水,将储藏丰富构造裂隙水,通过深井抽217、水排走,减少正洞的静水和动水压力,对地下水起到拦截作用。.排在正洞水源下游一侧开挖一条洞底低于仰拱的泄水洞,用以降排正洞的地下水,或采用水平超前钻孔真空负压抽水的方法,排除正洞的地下水。.堵采用注浆方式充填裂隙,形成止水帷幕,减少或堵塞渗水通道,减少砂层流失。5.7.3.先护后挖,加强支护.开挖时必须采取自上而下分布开挖,先护后挖,密闭支撑,边挖边封闭,遇缝必堵,严防沙粒从支撑缝隙中逸出。.采用超前注浆,改善围岩结构,用水泥浆或水泥水玻璃为主的注浆材料注入或用化学药液注浆加固地层,然后开挖。.施工中适时观测支撑和衬砌的实际沉落量的变化,及时调整预留量。架立支撑时设置底梁并纵横、上下连接牢固,防218、止箱架断裂倾倒。拱架必须加强刚度,架立时设置底梁并垫平楔紧,拱脚下垫铺牢固。支撑背面用木板或槽钢、钢板遮挡,严防流沙从支撑间逸出。在流沙逸出口附近较干燥围岩处,尽快打入锚杆或施做喷射混凝土,加固围岩,防止逸出扩大。5.7.4.尽早衬砌,封闭成环流沙地段,拱部和边墙衬砌混凝土的灌筑尽量缩短时间,尽快与仰拱形成封闭环。这样,即使围岩中出项流沙也不会对洞身衬砌造成破坏。5.8.风积沙和含水地层地段隧道施工措施5.8.1.防排水隧道通过风积沙和含水砂层时,应特别加强防水工作,含水砂层可采用注浆、冻结等方法止水,防止砂层流失。开挖地段的排水沟应铺砌、抹墁,或用管、槽等将水引至已二次衬砌地段排出洞外。5.219、8.2.开挖措施.采用正台阶法开挖。台阶上部宜采用预留核心土环形开挖,下部可采用分部开挖,并应严格控制开挖长度,防止上部两侧不均匀下沉。.开挖时观测支护的实际下沉量,当预留量过大或不足时,应及时调整。5.8.3.支护措施.开挖前应先护后挖,可采用注浆方法固结砂层,小导管或插板作超前支护。.支护必须及时,边挖边喷射混凝土封闭,遇缝必堵,严防砂粒从支护缝隙中漏出。5.8.4.衬砌措施风积沙和含水砂层隧道的二次衬砌宜采用仰拱先行,当条件不具备时,仰拱应及时紧跟,形成封闭的结构体系。5.9.膨胀土围岩地段隧道施工措施5.9.1.膨胀土围岩的基本特征及危害.膨胀土围岩的基本特征a.膨胀土围岩具有明显的塑220、性流变特性,开挖后将产生较大的塑性变形。b.膨胀土中发育有各种形态的裂隙形成土体的多裂隙性,开挖过程中常有初期围岩变形大,发展速度快等现象。c.膨胀土围岩因吸水而膨胀,失水而收缩,土体中干湿循环产生胀缩效应,破坏围岩的稳定性,特别是膨胀压力将对增大围岩压力起叠加作用。.膨胀土围岩对隧道施工的重大危害膨胀土围岩对隧道施工的重大危害主要有围岩裂隙、坑道下沉、围岩膨胀突出和坍塌、底鼓、衬砌变形和破坏等几种情况。5.9.2.膨胀土围岩隧道施工措施.加强调查,进行围岩压力和流变的量测在膨胀土围岩中施工,除严格执行设计文件所提出的技术要求外,在施工过程中对围岩的压力及其流变情况必须进行充分的调查和量测,分221、析其变化规律。探明地下水的分布范围和规律,了解地下水对施工的影响程度,以便根据围岩动态采取相应的施工措施。.选择合理的施工方法膨胀土隧道围岩压力的施工效应,是导致隧道变形病害的主要原因。采用合理的施工方法,对隧道的稳定性起着十分重要的作用。因此,在施工中必须以减少对围岩产生扰动和防止水的浸湿为原则,优先选用无爆破掘进法,如采用掘进机、风镐、液压镐等开挖。在开挖过程中尽可能缩短围岩暴露时间,并及时衬砌,以尽快恢复洞壁因土体开挖而解除的部分围岩应力,减少围岩膨胀变形。开挖方法采用正台阶法、侧壁导坑法和“眼镜法”。对于跨度较小的隧道采用正台阶法,相互干扰小,且能较早地使支护或衬砌闭合。对于跨度较大的222、隧道采用侧壁导坑法和“眼镜法”,能有效防止上半断面支护或衬砌下沉,但全断面闭合时间较迟,必须防止边墙混凝土受压向隧道内挤。.防止围岩湿度变化隧道开挖后及时喷射混凝土,封闭和支护围岩。在有地下水渗流的地段,采取切断水源并加强洞壁与坑道防、排水措施,防止施工积水对围岩的浸湿等。对于局部渗流采用注浆堵水阻止地下水进入坑道或浸湿围岩。.合理进行围岩支护膨胀土围岩支护必须适应围岩的膨胀特性。a.采用喷锚支护,稳定围岩。采用喷锚支护,可以加强围岩的自承能力。采用喷锚支护,必须紧跟开挖,必要时在喷射混凝土的同时,采用钢筋网,或采用喷钢纤维混凝土提高喷层的抗拉和抗剪能力。当膨胀压力很大时,采用锚喷及钢拱架或隔223、栅联合支护,在隧道底部打设锚杆,在隧道顶部打入超前锚杆或小导管支护。膨胀土围岩的支护,尽可能使其在开挖面周壁上迅速闭合。如果采用台阶法开挖,在上半部开挖后尽快作出上半部闭合,使围岩尽早受到约束。b.采用封闭型钢架,初期支护应及时封闭成环;采用可塑钢架时,其滑动节的个数与整个布点的活动量,应满足膨胀岩的膨胀量与约束量;喷混凝土可采用逐次加喷或预留纵向变形缝,满足膨胀岩的膨胀量;支护的总压缩量应与预留变形量一致。c.衬砌结构及早闭合。膨胀土围岩隧道开挖后,围岩向内挤压变形一般是在四周同时发生,因此施工时要求隧道衬砌及早封闭,拱部、边墙及仰拱宜整体完工。如果不能整体完工,在灌筑拱圈部分时,在上台阶的224、底部先设置临时混凝土仰拱或喷射混凝土作临时仰拱,以使拱圈在边墙、仰拱未完成之前,自身形成临时封闭结构,在进行下部台阶施工时,再拆除临时仰拱,并尽快灌筑永久性仰拱。5.10.黄土地段隧道施工措施5.10.1.黄土地层对隧道施工的影响.黄土节理在隧道开挖时,土体容易顺着节理张松或剪断。如果位于坑道顶部,极易产生塌顶。如果位于侧壁,则普遍出现侧壁掉土,若施工时处理不当,常会引起较大的坍塌。.黄土冲沟地段隧道在黄土冲沟或塬边地段施工时,当隧道在较长的范围内沿着冲沟或塬边平行走向,在覆盖较薄或偏压较大的情况下,容易发生较大的坍塌或滑坡现象。.黄土溶洞与陷穴黄土溶洞与陷穴,是黄土地区经常见到的不良地质现象225、,隧道若修建在其上方,则有基础下沉的危害。隧道若修建在其下方,常有发生冒顶的危害。隧道若修建在其邻侧,则有可能承受偏压。.水对黄土隧道施工的影响在含有地下水的黄土层中修建隧道,由于黄土在干燥时很坚固,承压力也较高,施工可顺利进行。当其受水浸湿后,呈不同程度的湿陷性,会突然发生下沉现象,使开挖后的围岩迅速丧失自稳能力,如果支护措施满足不了变化后的情况,及容易造成坍塌。施工中洞内排水的影响,洞内道路常会形成泥泞难行,不论是无轨还是有轨都会给道路的维护、机械的使用与保养、隧道的铺底或仰拱施工作业等方面带来很大的困难。5.10.2.黄土隧道施工基本方法.黄土隧道施工方法a.黄土地层隧道施工,必须做好黄226、土中构造节理的产状与分布状况的调查。对因构造节理切割而形成的不稳定部位,在施工时加强支护措施,防止坍塌,以确保安全施工。b.黄土隧道的施工应采用机械开挖,不宜采用钻爆法施工;应根据隧道断面大小、埋深采用环形开挖预留核心土法、双侧壁导坑法、中隔壁法等分部开挖法;黄土围岩开挖后不能暴露时间过长,否则围岩周壁风化至内部,围岩体松弛会加快,进而造成坍塌方。因此优先采用复合式衬砌,在开挖时少扰动,开挖后及时喷射混凝土,并以锚杆、钢筋网和隔栅支撑作初期支护,以快速形成严密的支护体系。必要时采用超前大管棚、超前小导管、超前锚杆预支护加固围岩,并在初期支护基本稳定后,进行永久衬砌的施工。衬砌背后尤其是拱顶回填227、要密实。c.做好洞顶、洞门及洞口的防排水系统工程,排水沟应进行铺砌,防止地表水下渗。对地表冲沟、陷穴、裂缝等采取回填夯实、填土反压、改变地表水径流等措施,将水排至隧道范围以外,以免大面积地表水浸蚀洞体周围,造成土体坍塌,引起结构安全。在含水的黄土地层中施工时,洞内做好排水设施,洞内排水沟进行铺砌,砂浆抹面。当地下水量较大时,上台阶掌子面附近宜开挖横向水沟,将水引至隧道中部纵向排水沟排出洞外,以免浸泡拱脚;必要时在洞内采用井点降水法等措施将地下水位降至隧道衬砌底部以下,以改善施工条件,加快施工进度。在干燥无水的黄土层中施工,必须管理好施工用水,不使废水漫流。.黄土隧道施工措施a.认真调查黄土地层228、中节理的产状与分布状况。对因构造节理切割而形成的不稳定部位采取加强支护等工程措施,防止塌方事故的发生。b.施工中遵循“管超前、短进尺、强支护、早封闭、及时密贴、实回填、严治水、勤量测”的施工原则,紧凑施工工序,精心组织施工。c.黄土隧道施工时,首先做好洞口、洞门及洞顶的排水系统,并妥善处理好陷穴、裂缝,以免地面积水浸蚀洞体周围,造成土体坍塌。 d.开挖方法选择:对于单线隧道、级围岩宜采用环形开挖预留核心土开挖,级围岩宜采用台阶法开挖;对于双线隧道、级围岩宜中隔壁法(CD法)或交叉中隔壁法(CRD法)分部开挖,级围岩宜采用双侧壁导坑法开挖;开挖循环进尺根据不同围岩级别采用0.51.5m;墙脚、拱229、脚应预留30cm人工开挖;初期支护紧跟开挖面施做。e.湿陷性黄土隧道基底,本着先保护后加固的原则进行处理,基底处理可采用树根桩、灰土挤密桩、注浆、换填等处理措施。f.开挖后立即对隧道周边及掌子面喷混凝土封闭,喷射混凝土可掺加合成纤维,并施做锚杆、钢筋网、架立钢支撑等加强支护,喷射机的压力不宜超过0.2MPa。g.施工时要特别注意拱脚与墙脚处断面,如超挖过大,用浆砌片石回填。如发现该处土体承载力不够,立即加设锚杆或采取其他措施进行加固。钻锚杆孔时,采用煤矿螺旋干钻成孔;锚杆宜采用药包式或早强砂浆式锚杆,各种锚杆必须设置垫板,钢架基脚或分部开挖基脚等处设置注浆锁脚锚管,以控制基脚变形;钢支撑施做后230、每侧应施做锁脚锚杆不少于3根,锁脚锚杆直径不小于22mm,长度不少于3.5m。h.当拱部位于砂层时,为防止喷射混凝土塌落,可用密钢筋网,紧贴开挖面与锚杆连接作为固定初喷混凝土层之用。i.在开挖与灌筑仰拱前,为防止边墙内移,加设横向撑梁顶紧。m.仰拱施工应超前,并应一次灌筑成型,仰拱距离掌子面宜控制在30m以内。n.拱墙衬砌应整体浇筑,并及早施做;隧道二次衬砌完成后,应对施工缝、沉降缝、洞口路基过渡段布置水准观测点定期进行监测,监测情况记录纳入竣工文件。o.施工中如发现不安全因素时,暂停开挖,加强临时支护,以便及时调整工序安排。5.11.松散地层地段隧道施工措施5.11.1.施工原则隧道穿过松散231、地层施工时必须减少对围岩的扰动,一般采取先护后挖,密闭支撑,边挖边封闭的施工原则,必要时采用超前注浆改良地层和控制地下水等措施。5.11.2.松散地层隧道施工措施.超前支护a.超前锚杆或超前小钢管。在开挖前将超前锚杆或小钢管打入拱部上方稳定的岩层内,末端支撑在拱部围岩内隔栅拱支撑上,有效地约束围岩在爆破后的一定时间不发生松弛坍塌。超前锚杆采用早强型砂浆锚杆,以尽早发挥超前支护作用。b.超前大管棚法预支护。在砂粘土、粘砂土、亚粘土、粉砂、细砂、砂夹卵石夹粘土等非常散软、破碎的土壤,钻孔后极易塌孔的地层中,采用超前大管棚预支护。管棚长度一般以30m长为宜,在钢管内灌筑混凝土或设置钢筋笼,注入水泥砂232、浆,在大管棚的预支护下进行开挖施工。.超前小导管预注浆采用超前小导管预注浆加固松散地层是一种常用的方法。在砂夹砾石、粗砂且有侵蚀性水的地层中,采用水泥砂浆压注;在粉、细砂地层或有侵蚀性水时,可压注化学浆液。小导管沿开挖断面周边单排或双排布置,间距一般为0.3-0.5m,长度一般为3.0-4.5m,且每循环搭接不少于1.0m,压浆后在开挖断面外形成0.1-0.2m厚的加固层。注浆数量控制。采用定压和定量相结合的方法。注浆率(N)计算公式如下: N=Q/A=式中:Q注浆总数量(m3); A围岩加固的体积(m3);加固围岩的孔隙率(%),参见下表;经实践采用的填充率(%),参见下表。为了做好预注浆工233、作,必须事先对需加固围岩进行力学试验,查看围岩透水系数,土颗粒组成、孔隙率、饱和度、密度、PH值、剪切和抗压强度等,必要时做现场注水和抽水试验。.松散围岩分部开挖围岩孔隙率及注浆填充率 土 质 注浆目的数 值项 目 夹石黏土粉砂砂砂砾堵水加固堵水加固堵水孔隙率(%)范围值65-7550-7040-6046-5040-4830-4046-5040-4840-6038-4022-40标准值7060504844354844503426填充率(%)约数4030206060505040606060当遇到松散破碎地层时,隧道施工多采用导坑领先,先拱后墙,分部开挖法。对于单线隧道采用上导坑先拱后墙法,起拱线234、以上采用上导坑及分部扩大,起拱线以下,采用拉中槽,两侧跳挖马口,分段施工边墙,并随时做好仰拱。对于双线隧道采用双侧壁导坑先墙后拱法施工。施工措施如下:a.上导坑与扩大部分之间的距离尽量缩短,拱部衬砌紧跟。b.在松散的碎石或砂层中开挖时,事先准备好草袋或麻袋,随时堵塞缝隙,以免漏砂造成空洞,引起坍塌。c.扩大后,灌筑拱部前,拱脚基础处根据松散地层的承载能力,分别采用夯实、垫木板,及在拱脚部位打入锁脚锚杆注浆加固或打入短钢轨加固,以防止开挖马口时发生坍塌。d.马口开挖长度以2m为宜,开挖后及时灌筑边墙混凝土。e.支撑架设必须预留沉落量。f.衬砌隔适当距离设置沉降缝。g.无论松散地层中是否有水,衬砌235、断面封闭后(含仰拱下)压注水泥砂浆填充加固。h.当在有地下水的砂层中施工时,落底后在仰拱未灌筑混凝土前,为了防止流沙上翻,可进行抛压片石或以木板封闭(在两侧边墙脚处,打设钢轨桩或锚杆),再分段施工仰拱。5.12.富水软弱破碎围岩地段隧道施工措施5.12.1.开挖技术措施.采用超前地质预测预报手段,提前了解开挖工作面前方地质、地下水情况,采取有效的预防措施。.施工中宜采用注浆堵水结合超前钻孔限量排水。.特大涌水时可采用辅助坑道排水,辅助坑道开挖应超前适当距离。.当地下水与地表水连通时,经技术、经济比选,宜采用注浆堵水措施。当隧道埋深在20m以内时,可采用地表注浆;当隧道埋深超过20m时,则应采用236、开挖工作面预注浆。.宜采用正台阶预留核心土环形开挖法。对于双线隧道宜采用中隔壁法、交叉中隔壁法或双侧壁导坑法。.掘进循环进尺宜为0.51.0m。5.12.2.支护技术措施.宜采用超前小导管注浆、管棚、钢架、钢筋网、喷射混凝土等多种支护手段,构成强支护体系。.根据支护的位移量测结果,评价支护的可靠性和围岩的稳定状态,及时调整支护参数,确保施工安全。5.12.3.加强防排水的技术措施.二次衬砌混凝土采用防水混凝土,施工缝、变形缝的防水处理必须满足质量要求。.防水层施工前必须对喷射混凝土基面作平整和清除浮渣处理。.防水层铺设应平顺,并密贴喷射混凝土基面,接缝应采用常规法、充气法或真空法检查,确保严密237、可靠。.必须先进行注浆并达到止水目的后,方可铺设防水层。防水层铺设后,严禁打穿防水层进行注浆。.排水盲管安装前应对基面进行平整,纵横向排水管和水沟应在二次衬砌施工前完成,基底清理干净,确保排水畅通。5.12.4.二次衬砌施工措施复合式衬砌根据监控量测结果确定施做时间;仰拱必须及早施做,形成封闭结构。5.13.挤压性围岩地段隧道施工措施在软弱、破碎等围岩地段开挖隧道,受高地应力的影响,造成隧道挤压产生大变形时,即可判定为挤压性围岩隧道。5.13.1.开挖方法挤压性围岩隧道开挖应根据断面大小采用微台阶法、双侧壁导坑法、中隔壁法和交叉中隔壁法等分部开挖法。5.13.2.施工支护.支护体系应采取及时支238、护、限制变形、及时封闭成环的原则。.支护可采用可缩钢架、可压缩锚杆和多层钢纤维的喷锚等。.采用可缩式钢架时,应快速封闭成环。.喷射钢纤维混凝土宜采用逐层加喷作业,并在隧道纵向预留间隙。.支护的总压缩量应与预留变形量一致。5.13.3.二次衬砌.二次衬砌应采用仰拱超前、墙拱一次成型的方法灌筑。.在稳定性很差或地应力复杂的地段,应加强初期支护。初期支护可分几次施做,二次衬砌的施做时间待变形趋于稳定后施做,并对二次衬砌采取下列加强措施。a.增加二次衬砌厚度。b.采用钢纤维混凝土衬砌。c.采用钢筋混凝土二次衬砌。5.14.膨胀岩地段隧道施工措施5.14.1.施工方法膨胀岩隧道的施工方法,应根据膨胀岩的239、特性,并结合隧道的断面尺寸、施工条件、围岩稳定情况、地下水活动状况等因素,综合研究决定。5.14.2.膨胀岩隧道的防排水措施采用以防为主,防、堵、截、排相结合的原则,并结合当地的气象、水文、地质条件,因地制宜地进行。.浅埋地段的地表低洼处必须填平,小河沟(槽)可采用浆砌片石封闭,防止地表水下渗。.在断层破碎带、节理发育、地下水丰富地段应及时施做盲沟或采用弹性软式透水管,将水归入沟槽,引排至洞内水沟。.施工期间顺坡排水时,设置专门的防渗漏沟槽,严禁在岩体上直接挖沟排放。反坡排水时,必须有完善的排水设施并保证抽、排水设备的完好,严禁水渗流至开挖工作面。.二次衬砌的施工缝、变形缝应根据防水要求,结合240、地下水情况、防水材料特点等因素合理设置。5.14.3.膨胀岩隧道开挖施工措施.采用钻爆法开挖时,采用短进尺,多循环。.开挖断面应圆顺,隧道周边宜采用风镐开挖,中间部分可用钻爆法开挖。.膨胀岩地段开挖后,应及时封闭暴露的岩体。5.14.4.膨胀岩隧道初期支护施工措施膨胀岩隧道的初期支护宜采用喷射混凝土、锚杆、钢筋网、隔栅钢架等,必要时可采用喷射钢纤维混凝土。.中等强度以上的膨胀岩隧道,支护作业采取以下措施:a.采用封闭型钢架,初期支护应及时封闭成环。b.当采用可缩钢架时,其滑动节的个数与整个布点的活动量,应满足膨胀岩的膨胀量与约束量。c.施工中采用长锚杆和临时仰拱的措施,确保各部开挖的稳定。d.241、喷混凝土可采用逐次加喷或预留纵向变形缝,满足膨胀岩的膨胀量。e.支护的总压缩量应与预留变形量一致。f.采用网喷混凝土时,应先喷一层4cm厚的混凝土,并安设钢筋网,再补喷至设计的厚度;采用双层钢筋网时,第二层钢筋网应在第一层钢筋网被混凝土覆盖后铺设,其覆盖厚度不小于3cm。g.在渗水地段,应及时引、排水,喷混凝土应调整配合比,使喷混凝土与围岩密贴。.对于强膨胀岩隧道,采用特殊支护方式,如可压缩支护、可拉伸钻杆等。支护参数的大小,可根据设计或工程类比确定。5.14.5.膨胀岩隧道二次衬砌施工措施采用拱墙同时施工,二次衬砌结构与围岩充分密贴、及早闭合。拆模时间符合以下要求:.在初期支护变形稳定后施工242、的,二次衬砌混凝土强度应达到8.0MPa以上。.在初期支护未稳定,二次衬砌提前施做时混凝土强度应达到设计强度的100%以上。.特殊情况下,应根据试验及监控量测结果确定拆模时间。5.15.膏溶角砾岩地段隧道施工措施太中银铁路一部分隧道通过膏溶角砾岩地段,该类地段结构呈半胶结状,甚至局部地段呈散状结构,岩溶现象较发育,具有弱至中等膨胀性,地质条件差,主要是级围岩衬砌结构类型,就断面不同主要有以下几种类型:正洞段、斜井(正、副)、斜井双车道段、分叉段、单车道段、斜井与正洞交界处、横通道处;其中有水的主要在正洞和横通道之中;施工中就不同的断面,均采用环行开挖留核心土的施工方法,本着“管超前、严注浆、短243、进尺、强支护、勤量测、快封闭”的原则组织施工。5.15.1.开挖施工方法在膏溶角砾岩地段施工前对隧道进行超前地质预报预测,并进行分析,用以指导和调整开挖支护参数。该地段采用环状开挖留核心土的施工方法,台阶长度不大于10m,循环进尺不超过1m,一般和立钢架的频率同步,具体施工工艺见图5-13-1级围岩膏溶角砾岩地段开挖方法及施工工艺框图。在超前支护完成后,首先采用风镐开挖或弱爆破施作上台阶弧形导坑的围岩,然后进行通风,找顶,人工翻碴到最下的台阶,然后进行初期支护施工,初期支护是锚、网、喷、钢支撑联合支护,先初喷5cm喷混凝土,然后利用多功能作业台架架立钢支撑,施作锚杆和挂设钢筋网,最后复喷至设计244、厚度;洞身系统锚杆采用多功能作业台架钻孔施作,喷射混凝土采用湿喷机和机械手进行作业。钢筋、钢拱架及锚杆采用洞外加工厂按设计要求进行加工制作;喷射混凝土原料由洞外拌和站拌和,采用纤维分散机将纤维分散后由强制式拌和机进行拌和,混凝土运输车运输至喷射作业面。在拱部初期支护施工完成后,立即进行核心土开挖,可以采用风镐(如果岩质破碎)开挖或弱爆破,避免破坏初期支护,上台阶核心土开挖完,进行出碴。在出碴时,可以在上台阶与下台阶中间留成自然斜坡,核心土长度不大于2m,然后施做临时仰拱、挂网、喷射混凝土,支护用的加工材料均由洞外制作,运输到工作面。临时仰拱施作完成后,进行下台阶开挖及出碴,然后进行边墙挂网、喷245、锚及钢架架立工作,如果底板水量较大,则要对基底进行加固处理,处理合格后,再进行落底施工。临时仰拱在仰拱衬砌完成封闭底板之后再进行拆除。5.15.2.超前支护根据地质预报的成果分析,在施工中有水的膏溶角砾岩地段,采用帷幕注浆施工,用以进行加固围岩和堵水,具体施工工艺和方法见“帷幕注浆施工工艺”。在无水的膏溶角砾岩地段,采用超前小导管注浆进行加强围岩的自稳能力,具体施工方法和施工工艺见“超前支护施工工艺”的相关内容。5.15.3.混凝土桩基底处理施工当隧道经过富水膏溶角砾岩地段时,应对底部进行加固处理,采用钻孔灌注桩基底处理,处理范围为隧道中线两侧3.45m,深度在洞室下4m,桩距1.5m,尺寸246、采用400;下台阶落底应按0.75m左右的步距实现,从而做到每次落底后即可进行一环桩的施工。每环桩钻孔时,首先进行中间桩孔的钻挖,然后进行两侧桩孔的钻挖,桩体混凝土灌注时,从两侧向中部跳跃灌注。施工时,首先进行桩位布设,按照图纸的桩位编号进行对号入座施工;施工完成后,严格按照标准进行检查位置和桩的底、顶高程,钻孔设备应保证冲击力一致,保证垂直方向;施做完一环后,除去虚碴,挂网并喷射混凝土完成环向支护的封闭。5.15.4.结构防排水和衬砌防水板采用无钉铺设技术施工,具体工艺见“防水层施工工艺”,衬砌作业采用仰拱(铺底)超前,拱部、边墙衬砌滞后的方式。电缆槽和水沟的施工同一般地段。5.15.5.施247、工保证措施.采用新奥法原理指导施工a.采用风镐开挖(围岩破碎时)或弱爆破,减少对围岩的扰动。b.尽快进行初期支护。c.开挖后自稳能力差的地段采用超前支护或超前加固。d.尽快封闭成环。e.用监控量测指导施工。f.对变形超限的初期支护要及时进行加固。g.二次衬砌应适度紧跟。.保证初期支护质量a.初期支护严格按设计和施工规范施作,确保质量。b.喷混凝土与围岩密贴,并保证喷混凝土强度,钢架后部不允许有空洞,不许填片石和木料,喷混凝土应将钢架包住。c.钢架间距符合设计,安装位置正确,保证接头处的等强连接,钢架应置于原状土上。d.锚杆孔的长度、间距符合设计要求,在锚孔内的砂浆饱满。.做好施工防排水工作a.248、严格按设计要求提前施作超前小导管及帷幕注浆,并确保其止水及围岩加固的质量,保证开挖施工的安全。b.施工中,严格控制用水量,并及时将施工废水排出,避免膏溶角砾岩地段长时间浸泡在水中。c.配备足够的抽水设备,确保施工安全。.做好地质工作及监控量测a.施工中将超前地质预测预报系统纳入施工工序,成立专职地质工作组,配备专职地质工程师,做好地质及施工指导、监督工作。b.严格进行监控量测,出现围岩失稳立即采取措施,同时总结经验调整施工参数,指导施工。.成立专门的科研攻关小组成立专门的科研攻关小组,对在此类围岩施工中出现的各种情况、处理措施、处理结果进行分析,以便对下一步施工进行指导。5.16.隧道施工塌方249、预防措施5.16.1.隧道施工发生塌方的原因.地质因素隧道穿过断层、挤压破碎带、松散堆积体、节理裂隙发育地层、软弱夹层时,开挖后由于应力释放,围岩失稳而极易造成坍塌,以及软弱围岩在地下水的加速作用下极易加剧岩体的失稳和坍塌。.施工方法和措施不当施工方法选择不当,或工序衔接安排不合理。各工序间距拉得较长,岩层暴露时间过长,引起围岩松动、风化而导致塌方的发生。喷锚不及时,或喷混凝土质量、厚度不符合要求。采用钢支撑时,支撑架设质量欠佳,支撑与围岩不密贴,两者间的空隙填塞不密实,或联结不够牢固,不能满足围岩压力所需要的强度要求。抽换支撑操作不当,或者当支撑已出现受力过大的现象而未及时加固。爆破作业不当250、,用药量过多。处理危石措施不当,引起危石坠落,牵动岩层坍塌。5.16.2.围岩坍方前兆围岩的变形破坏、失稳坍方,是从量变到质变的过程,量变过程中,在围岩的工程水文地质特征及岩石力学反应出一些征兆。根据征兆预测围岩稳定性,进行地质预报,保证施工安全,防治隧道坍方。特殊和不良地质,如遇陷穴、裂缝、地下水、松散地层等稳定性差的变形破坏、失稳坍方,有以下征兆:.水文地质条件的变化,如干燥的围岩突然出水、地下水突然增多、水质由清变浊(地下水将断层泥带走)等都是即将发生坍方的前兆;.拱顶不断掉下石块,甚至较大的石块相继掉落,预示着围岩即将发生坍方;.围岩节理面裂缝逐步扩大;.支护状态变形(拱架接头挤偏或压251、劈、喷射砼出现大量的明显裂纹或剥落等)、敲击发声清脆有力、甚至发出声响;.围岩或初期支护,拱脚附近的水平收敛率大于0.2mm/d,拱顶下沉量大于0.1mm/d,并继续增大时,说明围岩仍在发生变形,处于不稳定的状态;有可能出现失稳坍方。5.16.3.隧道坍方预防措施要预防隧道施工坍塌,首先做好地质预报,选择相应的安全合理的施工方法和措施。.做好超前地质预报工作。尤其是施工开挖接近设计探明的富水、裂缝及破碎带时,要认真及时地分析和观察开挖工作面岩性变化,遇有探孔突水、涌泥、渗水增大和整体性变差等现象,及时改变施工方案。.加强围岩量测工作。通过对量测数据分析处理,按照时间位移曲线规律,及时调整和加强252、初期支护,同时重视砼衬砌及时施作。.短开挖,弱爆破,严格控制开挖进尺,需爆破时少装药或改用人工开挖,尽量减小对软弱破碎围岩的扰动。.保证施工质量,超前预报注浆固结止水,钢架制作、初期支护和砼衬砌质量必须符合设计及验标要求。.严格控制开挖工序,尤其是一次开挖进尺,杜绝各种违章施工。.强支护,快衬砌。根据受力情况,确保支护结构有足够的刚度,衬砌紧跟开挖工作面,使衬砌尽快成环。.做好排水工作。在施工前和施工中采取相应的防排水措施,尽可能将坑道外之水截于坑道之外。.施工期间,洞口应常备一定数量的坍方抢险材料,如方木、型钢钢架等,以备急用。.有下述现象发生时,应先撤出工作面上的施工人员和机械设备,指定专253、人观察和进行加固处理。围岩量测所反映的围岩变形速度急剧加快;围岩面不断掉块剥落;初期支护喷砼表面龟裂、裂缝或脱皮掉块,拱架严重变形。6.隧道主要施工机械设备及检测、试验仪器配置6.1.配备原则本着以控制性工程为施工主线,配备精良的施工设备,大型机械化作业,一般工程设备配备满足施工需要的原则。设备配套、选型以及设备配套数量满足进度需要,并考虑备用。试验仪器和质量检测设备的配备以满足工程需要和业主要求为原则。6.2.主要施工机械设备及检测、试验仪器配置6.2.1.主要施工机械设备配置对于太中银铁路特大型项目来说,在隧道机械设备的配置上,既要考虑无轨运输,又要考虑有轨运输,具体要根据隧道的长短和隧道254、的数量并结合工期进行综合考虑。隧道施工,应优先组织机械化作业线,以缩短循环作业时间、提高施工速度,为此,必须选择合理的施工机械。凿岩设备:选择三臂液压凿岩台车、多功能作业台架及凿岩机。装运设备:选择装载机、15T以上自卸汽车及挖装机、15T电瓶车、816m3梭矿。支护设备:混凝土湿喷机、管棚钻机、高压注浆泵。混凝土施工设备:12m衬砌模板台车、60m3/h混凝土输送泵、6m3混凝土搅拌运输车(有轨运输为轨行式,无轨运输为轮式)、带电脑打印的自动计量混凝土拌和站(生产能力不小于60m3/h)、仰拱栈桥。超前地质预测预报设备:物探仪器采用国产TGS地质预报系统及地质雷达相结合,红外探水辅助;超前钻255、孔采用高速地质钻孔。各种类型的设备见下表,具体数量根据本标段隧道数量、长度以及设计要求确定。6.2.2.主要检测、测量、试验仪器配置见下表(检测、试验仪器的数量仅考虑设置一个中心试验室)。6.3.主要机械设备、试验设备进场计划及方法6.3.1.主要机械设备、试验设备进场计划施工机械及试验设备依据施工进度和现场施工的要求,从我中交建设集团附近工点分期调入。主要施工机械设备进场时间计划在2006年7月到2006年8月完成,具体进场时间依据施工需要和甲方、监理工程师的要求进行安排,并让甲方和监理工程师满意。前期施工准备阶段,挖掘机、装载机、自卸汽车、吊车等机械设备首先进场,以开辟施工便道及部分临时设256、施的建设,同时试验仪器设备先期进场,组建具有乙级资质的中心试验室。工程施工机械设备原则上根据工期安排提前1个月进场。2006年7月混凝土设备、供电设备、供水设备先期进场,2006年8月隧道液压凿岩台车、电瓶车、梭矿、通风机等大型有轨配套设备进场。其他设备根据工程进度安排,随工程项目的开展陆续进场,以满足施工需要。随着工程项目逐步完工施工设备则相应退出。施工期间根据实际施工情况,其他设备在监理工程师要求下快速进场,以满足施工需要。6.3.2.进场方法采用铁路运输、公路平板车运输、从公路自行开至现场相结合的运输方法。6.4.设备管理制度为了保证施工机械设备的正常使用,制定相关的设备操作规程,做到机257、械要专项专管、专人专管。定期对施工机械设备进行维修,规定每月要对相关数量的主要施工机械设备进行大修,其他机械设备要进行养护。同时保证要有一定数量的备用机械设备,并且要强制性保证每月要有相关数量的机械设备在规定时间内进行修养。机械设备维修标准达到90%以上的完好率,同时机械设备的使用率要达到90%以上。6.5.中心试验室及工地试验室的组建我中交建设集团在中标后,随项目部立即组建中心试验室,中心试验室由我中交建设集团甲级试验室筹建,经过相关资质审查部门审查,计划达到乙级资质。同时各个工区及作业队进场施工后组建工地试验室,各个工地试验室由中心试验室统管,使施工全过程的质量得以保证。主要机械设备及检测258、测量、试验仪器配备表序号设备名称及描述(类别、型号、厂家)数量制造时间新旧程度自有或租赁功率/能力一隧道施工机械设备(多座隧道)1门架式四臂台车TH568-5、瑞典阿特拉斯45KW2门架式四臂台车、改制、洛阳45KW3三臂凿岩台车、H178、瑞典阿特拉斯 40KW4三臂凿岩台车、353E、瑞典45KW5三臂凿岩台车、PPV316-90、芬兰45KW6两臂凿岩台车、H177、瑞典阿特拉斯40KW7二臂凿岩台车(防爆)、TH530-32、瑞典阿特拉斯35KW8多功能台架、自制9履带式装岩机、LZ-120D、改制120m3/h10履带式装岩机(防爆)、LZ-120B、改制120m3/h11耙斗装岩259、机、P-60B、上海探矿机器厂60m3/h12隧道挖装机、ITC312、德国63kw13立爪挖掘机、LW-150、南昌75kw14装载机、ZLC-50、柳州工程机械厂3.0m315装载机、ZL-40B、柳州工程机械厂2.0m316挖掘机、PC220-6C、小松1.2m317电瓶车、XK8-7/140-K8T、湘潭电机集团8T18电瓶车、CHL-180DCL、江西矿山机械厂8T19电瓶车、SK18-7.9/208、江西矿山机械厂8T20电瓶车(防爆)、XK12-3/192-K8T、湘潭电机集团12T21电瓶车、XK12-7/192六盘水12T22电瓶车(防爆)、CDXT-15、六盘水煤矿机械厂1260、5T23隔爆可控硅充电器、CKA-100/100-210DL、江西矿山机械厂24充电机、GWZCA-150/28225梭式矿车、S8D、江西矿山机械厂8m326梭式矿车(防爆)、BS14、南昌矿山机械厂14m327梭式矿车(防爆)、SSD20、南昌20m328梭式矿车(防爆)、S8、南昌矿山机械厂8m329曲轨侧卸式矿车、南昌矿山机械厂4m330曲轨侧卸式矿车、南昌矿山机械厂8m331平板车、YPP5-7、湘潭矿山机械厂32平巷人车、PKC-18、湘潭矿山机械厂33斜井人车、XPC-15、江西矿山机械厂34自卸汽车、EQ3092FJ、东风汽车制造厂5t35自卸汽车、TMXC3260、西南汽车制261、造厂18t36砼喷射机、HPT-9、常德通用机械厂15kw37砼喷射机(防爆)、转子型、德峰精密机械有限公司15kw38喷射砼机械手、KM-、德峰精密机械有限公司15kw39喷射砼三联机、ROBOT75、瑞典阿历瓦11kw40砼喷射机、TK961、成都37kw41砼湿喷机、PBT20、湖南15kw42管棚钻机、KLEMND80412、德国15kw43注浆钻机、PD-200、张家口探矿机械厂44注浆泵、HFV-5D、常德通用机械厂5MPa45注浆泵、KBY-50/70、江苏5-7MPa46注浆泵、YZB-120/7、安徽7-12MPa47高压双液注浆机、2ZTG-60/210、辽宁6-21MPa262、48砼拌和站、HZS50、华东建筑机械厂50m3/h49砼拌和站、HZS60、陕西建筑机械厂60m3/h50砼输送泵、HB-30D、陕西建筑工程机械厂30m3/h51砼输送泵、BP550、山东方圆集团50m3/h52砼输送泵(防爆)、HBT60、陕西建筑工程机械厂60m3/h53轨行式混凝土罐车、改制6m354轨行式混凝土罐车(防爆)、KAG300D、重庆工程矿山工业公司6m355砼输送车、JC6、辽宁海诺集团6m356载重汽车、EQ153、二汽15T57模板台车、自制10M/9M58钢支撑架设机59洗挖机60移动式电动空压机、P950E、英格索兰25m361电动空压机、4L208、柳州空压机263、总厂20m362发电机组、250GF、无锡电机厂250KW63变极多速风机、SDF(C)-NO11、山西运城风机厂5401985m3/min、110kw64变极多速风机、SDF(C)-NO10、山西运城风机厂4201500m3/min、74kw65射流风机、SSF-NO12、山西运城风机厂37kw66通风机、MFE20-FEI、日本390m3/min、74kw67抽水机、D46-305、重庆水泵厂30kw68抽水机(防爆)、IS100-65-250A、四川三台水泵厂55kw69水泵、QS2530-5、浙江水泵总厂15kw70水泵(防爆)、100D454、佛山水泵厂30kw71变压器、630KV264、A1004KV、长征电器集团630KVA72变压器、500KVA1004KV、长征电器集团500KVA73矿用移动变压器(防爆)、KBSGZY-315KVA、昆明特种变压器厂315KVA74矿用变压器(防爆)、KS750KVA、昆明特种变压器厂750KVA75碎石机、PEF400、上海机械设备厂30kw76卷扬机、JK-8、天津卷扬机厂8T77电动提升机、2JK-2.5/20、重庆工程矿山工业公司300kw78钢筋加工机械、渭南建筑机械厂79木加工机械、渭南建筑机械厂80机电加工机械、渭南建筑机械厂81冷弯机、自制二其他施工设备(含超前地质预报)1超前水平地质钻机、ZJ-150-1、郑州勘测机265、械厂2x100m2汽车式起重机、QY30、徐州重型机械厂30T3地质雷达、南京4超前水平地质钻机、PD-200、张家口5红外线探水仪、北京6地质罗盘、武汉三水泥、混凝土、砂浆、钢材检测1万能材料试验机、W-600KN、北京12压力试验机、NYL-2000KN、北京13水泥标准筛、孔径0.0880、镇江1四、水泥、混凝土、砂浆、钢材检测1万能材料试验机、W-600KN、北京12压力试验机、NYL-2000KN、北京13水泥标准筛、孔径0.0880、镇江14水泥比重瓶、1000L、镇江65水泥试模、4040160、镇江206水泥细度负压筛析仪、FSY150B、镇江17水泥标准时间测定仪、3002g266、镇江18水泥恒温恒湿养护箱、HYZ-20、镇江19水泥净浆搅拌机、0300s、镇江110水泥胶砂搅拌机、0180s、镇江111水泥胶砂振动台、GZ-85、武汉112水泥抗折试验机、05000N、武汉113跳桌、TZ-1、无锡214雷氏夹测定仪、LB-50、无锡115沸煮箱、FZB-31、无锡116混凝土维勃稠度仪、HVC-1型、无锡517砂浆稠度仪、SZ145、武汉618混凝土振动台、1m3、武汉319砂浆试模、7.077.077.07、武汉2020混凝土试模、150150150、武汉4021混凝土渗透仪、HS40、武汉122混凝土贯入阻力仪、HC-80、武汉123混凝土含气量测定仪、HT2267、55A、武汉124混凝土回弹仪、武汉825钢筋标准打点仪、武汉126冷弯冲头、WX100、武汉127锚杆拉拔仪、50KN、武汉12五砂石料试验设备1比表面积仪、无锡22砂子筛、200mm、无锡53石子筛、300mm、无锡54电动标准摇筛机、无锡55针片状规准仪、730、无锡16压碎指标测定仪、T35、无锡17天平、200、1000、2000g、上海28岩石切割机、DCQ-800、无锡19容积升、1-50L、无锡110烘箱、450450660、无锡5六土工试验设备1核子密度仪、Troxler 3440、武汉12土工试验模具、无锡13土壤有机度含量测定仪、TE-3、无锡14K30平板荷载试验仪、无268、锡25温控干燥箱、HG8008001000、无锡16台秤、15kg、无锡17天平、JA21002、无锡18光电液塑限联合测定仪、SYS-2、无锡19含水量快速测定仪、HKC-200、无锡1七测量仪器1精密水准仪、苏州2经纬仪、JDJ2、苏州3激光对准仪、苏州4激光测距仪、日本5全站仪、SET2000、德国6无尺量测断面仪、TCRA1102、洛阳八检测仪器1呼吸式粉尘检测仪、ACH-1、武汉2水质检测仪、武汉3混凝土抗渗仪、HP-40、武汉4钢筋保护层测定仪、HB-84A、武汉5温、湿度测定仪、-20100,0100、武汉6高中速风表、AFC-121、无锡7微速风表、无锡8电子分析天平、FA20269、04-N、无锡9钻孔测斜仪、BQX-2、无锡10检波器、CP-1、无锡11频率接收仪、VW-1、无锡12多点位移计、DW-3、无锡13超声波检测仪、南京14便携式瓦斯监测仪15瓦斯自动报警仪7.大型临时设施7.1.大型临时设施概况对于太中银铁路特大型项目,大型临时设施一般包括施工便道、施工便桥、给水干线、通讯干线、电力干线等工程。具体修建长度根据标段的长度及建筑物的位置来定。7.2.大型临时设施7.2.1.汽车运输便道.修建标准便道宽度:引入线、一般地段4.5m;困难地段4.0m,每300m设会车道一处,宽6.5m;视线不良地段不大于200m设一处。路面结构:泥结碎石路面。最小曲线半径:一般最270、小曲线半径20m,困难条件下为15m。最大坡度:一般情况下为8%,困难条件下为10%。道路排水:设单侧排水沟,沟底宽和深度不小于30cm。安全防护:土边坡处视现场情况设下挡和护坡;陡岩地段设置防护墩,路边按规定设各种道路标志。.修建方案临时施工便道拟沿主线布置,沿线路绕行或改建通长布置,主要考虑从既有国道、地方公路、山区公路或碎石路引入线路绕行或改建,引入道路尽量利用既有省道、乡镇沥青公路或较大的机耕道,以便机械、设备、材料进出场及土石方调运。由于本标段地处山区,交通不便,施工场地多数须沿山坡修建临时便道,故应及早进场修建临时便道。为了保护生态环境,进出驻地、工点、取(弃)土(石)场的便道尽量271、利用既有道路,压缩数量,减少对植被的破坏,减少路堑挖方以保护环境。施工便道本着永久与临时相结合的原则,对已有设计的进站、立交桥、隧道管理站及收费站等位置优先利用,减少重复占地数量。.养护及维修为保证施工便道的正常使用,设置专门的养护队伍,配备必要的养护机械、工具和材料,对施工便道进行养护,保证路况完好,无坑洼、无落石、排水通畅。7.2.2.电力干线对于太中银铁路特大型项目,一般电力干线由业主负责全线拉通,各个工点电力供应由业主提供的电力接口T接,引至各工地变电站,再引至各施工点和生活区,以满足施工生产和生活的需要。7.2.3.给水干管路根据当地水源情况并结合工地实际情况进行修建。饮用水采用地方272、的标准。7.2.4.通信干线根据地方实际通讯状况,项目部主要工区引入程控电话。通信干线布设长度根据标段的具体情况而定。8.劳动力组织8.1.劳动力组织措施本着合理布局,精心组织,在充分考虑施工条件和工作范围的基础上,结合本工程技术特点进行相关人力资源优化配置。原则是管理干部职责分明、权限到位,工人一专多能,特殊工种持证上岗,有三年以上施工经验的职工配置比例在60%以上,正式职工比例不少于70%,农民工人数不超过30%。8.2.劳动力各工种类型构成劳动力各工种类型见下表(数量标段的实际情况确定)。拟投入本工程的劳动力工种结构表工种类别人员数量其中技师高级工中级工农民工持证人数测量工普工爆破工混凝273、土工钢筋工内燃钳工机修钳工电焊工木工管道工架子工电工线路工钻工泥瓦工钳工起吊工电瓶车司机反铲司机装载机司机推土机司机压路机司机汽车司机其他合 计8.3.劳动力动态管理根据太中银工程施工工期安排,施工前期每个工区派驻50人的先遣组到场,进场后做好“三通一平”工作,并对当地材料、进入工地便道以及其它施工条件进行详细调查。隧道及其它准备工期为23个月,2006年9月份施工全面展开,参与施工专业队伍各工种人员陆续进场。2007年1月份到2007年9月份工程施工达到高峰期,高峰期人员预计15000人。预计2008年1月份起隧道工程陆续贯通,人员进入逐步退场阶段,控制性工程(特长大隧道)完工以后,最后余留274、300人进入工程竣工、验收及收尾阶段。在实际施工中,对劳动力安排可作相应调整。8.4.职工、民工综合培训对参加本工程建设的所有员工,到工地后都必须先到项目部办公室登记,办公室及时组织质量、安全、环保、文明施工、地方政策等方面的负责人对其进行培训,经培训考试合格后方能上岗。对考试不合格和素质差的人员不能参加本工程的建设。坚持周一安全学习,周二质量学习,学习时职工、民工都必须按时参加,由各工区的安全、质量负责人及工班长带领各施工班组学习,工区负责人督促落实。坚持班前安全、质量讲话,班中检查落实,班后总结制度。使质量、安全意识深入每位参战员工。9.主要工程材料、设备供应9.1.材料、设备招标采购对进275、入本合同工程的设备及用于主体结构的钢材、水泥、混凝土外加剂、防水材料等以及国家管制的木材、火工品、油料(工程机械用)等物资(甲方提供产品或有特殊要求的除外)实行招标采购。招标活动由项目经理组织策划招标、评标活动,招标活动的具体实施执行我集团公司物资招标采购办法。中标单位确定以后,由设备物资采供部门对中标单位进行评价,整理评价资料,形成“合格供方名录”并由项目经理审批;项目经理负责与中标方签订“工矿产品购销合同”,并监督采供部门与物资设备部或各工区材料部门签订“物资供应合同”。9.2.材料、设备供应及措施采购设备、物资的检验由物资设备部会同质量监察部和采供部门共同实施,试验室建立进货检验和试验情276、况统计台帐,及时统计备查。本工程除招标文件工程量清单中的设备、材料由业主统一组织采购供应外,其它钢筋、水泥以及砂石料等物资由我集团公司自行采购。物资设备部统一负责本标段的材料采购工作。钢材、水泥等材料当距离较远时由火车运至附近火车站物资转运中心后再由汽车倒运;当距离较近时由汽车直接运输。片石、碎石在材料质量合格的当地石场购买;主体工程所采用的砂,在当地质量满足要求的砂场购买;木材、油料等直接在当地购买。上述材料均通过汽车运输至材料厂或工点。根据当地公安部门要求在工地设火工品库房和加工房,严格执行火工品管理制度。运输时采用具有公安部门颁发的火工品运输许可证的汽车运输,由公安人员和火工品押运员押运277、。其它材料通过当地代理商解决,直接由汽车运到。9.3.材料质量保证措施及承诺9.3.1.材料质量保证措施进场后立即执行我集团公司质量体系文件中的工程物资管理程序和工程检验试验控制程序。作好分供方的评价和材料的进货检验,确保用于工程的所有材料均符合质量要求。项目经理负责审批本项目的物资、设备采购计划,组织编制物资、设备方面的管理办法,对采购过程和贮存发放管理进行必要的监督。质量监察部负责提供采购物资、设备的质量要求,并负责对采购物资、设备进行进场检验和试验。工程技术部负责提供主要物资需用量计算表。物资设备部负责采购物资的保管和发放管理。采购物资、设备的检验由物资设备部会同质量监察部和采供部门共同278、实施,试验室建立进货检验和试验情况统计台帐,及时统计备查。构成工程实体的采购产品不准紧急放行; 其它采购产品紧急放行之前必须经过业主或监理工程师同意并签字,由工程技术部进行相关的标识和记录。物资发放做到凭证齐全,手续完备,执行定(限)额发料;发放物资坚持先进先出原则,有贮存期限要求的物资应在限期内发放,超过限期的应重新检验合格后使用。发放中应做好产品保护或转移。质量监察部每月末对工区监视和测量计划的执行情况进行一次检查,并形成记录。每季末形成“监视和测量综合情况分析报告”,上报上级主管部门。严格把好原材料进场质量关,不合格材料不准验收,保证使用的材料全部符合工程质量的要求。每项材料到工地有出厂279、检验单,并进行抽查,过期变质的材料不用,消除外来因素对工程质量的影响。所有材料存放及使用均标识、记录清楚,确保不合格材料不投入工程实体使用,并且有可追溯性。对砂石等粗细骨料,送试验中心检验,合格后方可使用;外加剂必须经试验中心检验方可使用,加强现场对混凝土的测试,配合比经监理工程师验证批准后方可用于施工,并严格计量,确保混凝土内实外美,具有足够的密实度和强度。严格按试验规范制定切实可行的质量检查程序,使生产过程质量和产品质量处于严密受控状态。隧道防水板材料,使用前检查其质量,不能有断裂、变形、孔洞等缺陷。9.3.2.确保材料质量的承诺进场后立即执行我集团公司质量体系文件中的工程物资管理程序和工280、程检验试验控制程序。作好分供方的评价和材料的进货检验,确保用于工程的所有材料均符合质量要求。在此我集团公司郑重承诺:在质量保修期内出现的材料质量问题由我集团公司直接承担责任。10.隧道各分项工程进度指标及工期保证措施10.1.隧道各分项工程进度指标安排10.1.1.隧道辅助导坑开挖及支护进度指标.斜井开挖及支护a主要进度指标见下表10-1。表10-1 主要进度指标表围岩级级级级级加强段级膏溶角砾岩单循环进尺2.5m2.5m2m1.7m1.2m1.0m月进度指标150m/月145m/月135m/月110m/月95m/月80m/月b.斜井开挖及支护作业循环时间见下表10-2。表10-2 斜井开挖及281、支护作业循环时间表 围岩 时间(h)项目级级级级级加强段级膏溶角砾岩备注测量放线0.50.50.500级每5循环测量一次0.5h超前支护222开挖及出碴8.58.575.543.5初喷110.50.50.50.5初期支护1.51.5222.52.5合 计11.511.510108.58.5c.各级围岩进度指标计算级围岩进度指标计算720h/月2.5m/循环156.5m/月11.5h/循环考虑工序衔接、其它等因素的影响,计划进度指标采用150m/月。级围岩进度指标计算720h/月2.5m/循环156.5m/月11.5h/循环考虑工序衔接、其它等因素的影响,计划进度指标采用145m/月。级围岩进度282、指标计算720h/月2m/循环144m/月10h/循环考虑工序衔接、其它等因素的影响,计划进度指标采用135m/月。级围岩进度指标计算720h/月1.7m/循环122.4m/月10h/循环考虑工序衔接、其它等因素的影响,计划进度指标采用110m/月。级加强围岩进度指标计算为:720h/月1.2m/循环101.6m/月8.5h/循环考虑工序衔接、其它等因素的影响,计划进度指标采用95m/月。级膏溶角砾岩围岩进度指标计算为:720h月1.0/循环84.7m/月8.5h/循环考虑工序衔接、其它等因素的影响,计划进度指标采用80m/月。.平导开挖及支护a.主要进度指标见下表10-3。表10-3 主要进283、度指标表围岩级级级级级加强段级膏溶角砾岩单循环进尺3m3m2.5m2m1.5m1.2m月进度指标200m/月195m/月180m/月145m/月115m/月100m/月b.平导开挖及支护作业循环时间见表10-4。表10-4 平导开挖及支护作业循环时间表 围岩 时间(h)项目级级级级级加强段级膏溶角砾岩备注测量放线0.50.50.500级每5循环测量一次0.5h超前支护22.52.5开挖及出碴7.57.57543.5初喷110.50.50.50.5初期支护1.51.51.5222合 计10.510.59.59.598.5c.各级围岩进度指标计算级围岩进度指标计算720h/月3m/循环205.7m284、/月10.5h/循环考虑工序衔接、其它等因素的影响,计划进度指标采用200m/月。级围岩进度指标计算720h/月3m/循环205.7m/月1.5h/循环考虑工序衔接、其它等因素的影响,计划进度指标采用195m/月。级围岩进度指标计算720h/月2.5m/循环189.5m/月9.5h/循环考虑工序衔接、其它等因素的影响,计划进度指标采用180m/月。级围岩进度指标计算720h/月2m/循环151.6m/月9.5h/循环考虑工序衔接、其它等因素的影响,计划进度指标采用145m/月。级加强围岩进度指标计算为:720h/月1.5m/循环120m/月9h/循环考虑工序衔接、其它等因素的影响,计划进度指标285、采用115m/月。级膏溶角砾岩围岩进度指标计算为:720h月1.2/循环108m/月8.5h/循环考虑工序衔接、其它等因素的影响,计划进度指标采用100m/月。10.1.2隧道正洞开挖及支护进度指标.正洞开挖及支护a.主要进度指标见下表10-4。表10-4 主要进度指标表围岩级级级级级加强级膏溶角砾岩段级(富水)膏溶角砾岩单循环进尺3.8m3m2m1.2m0.75m0.75m月进度指标155m/月140m/月90110m/月7075m/月45m/月35m/月b.正洞开挖及支护作业循环时间见下表10-5。表10-5 正洞开挖支护作业循环时间表 围岩 时间(h)项目级级级级级加强及级膏溶角砾岩段级286、(富水)膏溶角砾岩备注测量放线110.50.500级每5循环测量一次0.5h超前支护33.07.0开挖及出碴1211954.53.5初喷1.511111初期支护21.51.523.53.5合 计16.515.5121112.015c.各级围岩进度指标计算级围岩进度指标为:720小时/月3.8m/循环165.8m/月16.5小时/循环考虑工序衔接、其它等因素的影响,计划进度指标采用155m/月。级围岩进度指标为:720小时/月3.2m/循环148.6m/月15.5小时/循环考虑工序衔接、其它等因素的影响,计划进度指标采用140m/月。级一般段围岩进度指标为:720小时/月2m/循环120m/月12小时/循环考虑工序衔接、其它等因素的影响,计划进度指标采用110m/月。级一般段围岩进度指标为:720小时/月1.2m/循环78.5m/月11小时/