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1、隧道工程施工方法,一、开挖与支护,1.1 机械配置,单个洞口机械设备表,一、开挖与支护,1.2 人员配备,单个洞口人员配备表,一、开挖与支护,1.3 总体施工方法,鸿文隧道采用新奥法原理组织施工，并根据工程地质、水文地质和不同围岩级别及周边环境选择相应施工工法，按全标段工期目标，科学统筹，合理组织生产，采取平行流水作业法施工。软弱围岩施工中遵循“管超前、严注浆、短开挖、弱爆破、早封闭、勤量测”的施工原则。本隧道地质情况复杂，隧道围岩为、级，对应的衬砌结构设计类型为SF5a、SF5b、SF4a、SF3a型围岩衬砌。明洞段，根据地形、地质情况采用明开挖方式。分离式隧道洞口土质或易坍塌的软弱围岩地段
2、采用上下台阶留核心土法开挖。正常分离式隧道洞身段的、级围岩按上下台阶法开挖，级围岩按全断面法开挖。隧道开挖采用“光面爆破”或“预裂爆破”，以最大限度保护周边岩体的完整性，控制超欠挖。隧道超前支护采用大管棚、超前小导管，初期支护按照设计图纸采用喷射混凝土、钢拱架、钢筋网及锚杆，喷砼施工采用湿喷工艺。进出口先期采用压入式通风，后期采用巷道式通风。,一、开挖与支护,1.4 洞口与明洞工程,1.4.1 洞口及明洞土石方 洞口及明洞土石方开挖采取全部明挖法，采用自上而下水平分层开挖，施工机械以挖掘机为主；洞口场地用装载机辅以推土机整平压实；遇坚硬石质地层人工钻眼爆破，采用自卸车运输，弃往指定的弃土场。为
3、防止仰坡坍塌，施工部分洞身护拱，以确保仰坡稳定，同时为隧道进洞创造条件。1.4.3 套拱施工 鸿文隧道套拱长2米，厚0.6m。套拱内设置1406mm导向管，套拱内设置4榀I18工字钢拱架，导向管与钢拱架焊接在一起。（1）套拱施工前应详细检查、核对纵横断面图，发现问题进行复测。（2）套拱基坑采用浅孔爆破开挖，挖掘机掏挖出碴，人工配合挖掘机基坑清理，一次性挖至明洞边墙基础设计深度。（3）套拱拱部混凝土施工前，首先进行地基承载力检测，地基承载力不小350KPa。地基承载力检测合格后进行套拱混凝土底模安装加固。底模采用木模，使用特制型,一、开挖与支护,1.4 洞口与明洞工程,钢模板拱架固定模板，模板拱
4、架内搭设满堂脚手架支撑、加固。底模支撑加固完毕，进行套拱内钢拱架架设及导向钢管安装施工。（4）钢拱架试拼合格后运至现场拼装架设,18工字钢间距为5cm+50cm+50cm，钢拱架架设完毕，进行导向钢管安装。（5）导向钢管使用规格为1406mm钢管加工制作，每节钢管长度2.0m。导向钢管固定在型钢拱架上，使用22钢筋加工成的套环焊接固定。导向管安装时，其位置、间距、方位角和仰角等要准确，施工过程中检查是否符合设计位置，焊接是否牢固。在混凝土浇灌时要检查是否因捣固使导向管移位，一旦出现移位现象则要重新定位、焊接。1.4.4 管棚施工（1）管棚设计,一、开挖与支护,1.4 洞口与明洞工程,超前大管棚
5、布置断面图,（2）管棚施工 钢花管制作钢花管用每节3m、6m、9m长，壁厚6mm的108无缝钢管，钢管上按梅花形间距15cm钻12mm的小孔，钢管接头采用外车丝对接，两接头各接150mm的外丝，对接套管用D125连接套钢管车内丝，尾部250cm止浆段不钻注浆孔。,一、开挖与支护,1.4 洞口与明洞工程,超前大管棚,一、开挖与支护,1.4 洞口与明洞工程,钻孔,钻孔工艺流程图,一、开挖与支护,1.4 洞口与明洞工程,管棚施工 管棚按设计施工,钻机立轴方向必需准确控制,每钻完一孔便顶进一根长钢管。拱部管棚施工前必须架设拱部管棚施工平台，每个钻孔结束，及时将钢管推送入孔内。管棚施作时必须先钻设钢花管
6、孔,为确保钻孔方向准确,应运用测斜仪测量钢管钻进时的偏斜度,当偏斜度较大时及时纠正。管棚注浆 管棚造孔结束并完成钢花管安装后，进行管棚注浆。注浆前，对钢花管进行封口处理，注浆时，使用水泥净浆机搅拌水泥浆液，使用注浆泵注浆。管棚施工采取分区间隔施工，先钻孔施工奇数空位管棚，待注浆完成后再施工偶数空位管棚，以便检查奇数空位注浆效果。管棚注浆压力：初压0.51.0Mpa、终压2MPa；注浆顺序为：洗孔后在钢管内放入由三根22钢筋制成的钢筋笼，然后用M30号水泥砂浆充填，以增强钢管的强度和刚度。,一、开挖与支护,1.4 洞口与明洞工程,管棚钻孔,一、开挖与支护,1.5 洞身施工,隧道施工遵循“弱爆破、
7、短进尺、少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”的原则。1.5.1 洞身及附属洞室开挖方法1）弧形导坑预留核心土法施工 隧道洞口V级围岩土质或易坍塌的软弱围岩地段，采用弧形导坑预留核心土法开挖。弧形导坑预留核心土法施工的上下台阶均采用人工风钻打眼，光面爆破，每循环开挖进尺不得超过两榀钢架。爆破后，上断面采用挖掘机扒碴、下断面挖掘机配合侧翻式装载机装碴，自卸汽车运输。隧道开挖后及时安装拱架施做锚、喷、网联合支护。下半断面开挖后仰拱施工紧跟。（1）V级围岩浅埋地段采用台阶分部开挖，即环形开挖中部留核心土法的正台阶法施工，长度12-15米，开挖支护顺序及开挖示意图如下：,一、开挖与支护,1.5 洞身施工,一
8、、开挖与支护,1.5 洞身施工,预留核心土,一、开挖与支护,1.5 洞身施工,开挖步骤:上台阶弧形导坑开挖超前预支护施作上断面初期支护（架立钢支撑和锚喷）开挖上断面核心土开挖下断面施做中心排水管施做下断面初期支护（架立钢支撑和喷锚）施做仰拱浇筑仰拱混凝土和仰拱回填铺设环向排水管、纵向排水管及防水板，整体模筑二衬砼。关键工序技术要求：a 由于级围岩段岩性软弱，破碎程度严重，稳定性差，主要采用机械配合人工开挖或弱爆破，爆破要密打眼，少装药。b 为减少核心土开挖与掌子面开挖施工之间的相互影响，左右洞掌子面错开30米c及早封闭是减少变形的最有效的办法，开挖后及时完成初喷并在12小时内必须完成初期支护。
9、d 仰拱及填充层在初期支护完成后尽快施做，采用搭设防干扰平台即通常所说的仰拱桥，进行混凝土全断面灌注。e为保证衬砌厚度及衬砌结构不侵限，开挖轮廓应按设计要求预留变形量。,一、开挖与支护,1.5 洞身施工,2）上下台阶法开挖 根据开挖断面，级软岩围岩地质条件较差，自稳能力低，为确保施工安全，采用上下台阶法开挖，全断面衬砌施工。采用钻爆法短台阶开挖。上断面台阶长度1015 m，掌子面至仰拱支护封闭长度不超过45m，喷射凝混土、锚杆、格栅钢架初期支护，开挖循环进尺1.6m。出碴采用挖掘机(或装载机)，装运至洞外，直接运至指定路基填方路段待用。在预支护超前小导管及注浆或超前锚杆预支护完成并达到强度后进
10、行开挖；开挖步骤:上半断面超前预支护开挖上半断面施作上半断面初期支护(架立钢格栅支撑和锚喷)跳槽开挖下断面施作下断面初期支护（架立钢格栅支撑和锚喷）施作仰拱灌注仰拱砼及仰拱回填铺设环向排水半管、纵向排水管及防水板，整体模筑二衬砼。,一、开挖与支护,1.5 洞身施工,IV级围岩施工工序立面及平面示意图,一、开挖与支护,1.5 洞身施工,台阶法施工工艺流程图,一、开挖与支护,1.5 洞身施工,3）全断面法开挖 隧道级、级围岩地段采用全断面开挖法施工，配备多功能台架配合风钻进行钻孔作业，非电毫秒雷管、二号岩石乳化炸药光面爆破，全断面一次成型。全断面开挖支护作业流程为：开挖上部弧形导坑及施作台架（车）
11、、机具就位全断面测量画线布眼钻炮眼装药爆破清危排险出渣打锚杆喷混凝土稳定安全检查及监控量测下一循环。,全断面法施工横断面及纵断面示意图,一、开挖与支护,1.5 洞身施工,全断面法施工工艺流程图,一、开挖与支护,1.5 洞身施工,采用挖掘机配合侧翻装载机装碴，自卸汽车运碴。出碴完成后，先进行初喷砼，然后进行喷锚支护，支护紧跟开挖，以确保施工安全。4）紧急停车带级围岩施工 隧道级围岩地段采用，弧形导坑预留核心土法开挖。弧形导坑预留核心土法施工的上下台阶均采用人工风钻打眼，光面爆破，每循环开挖进尺不得超过两榀钢架。爆破后，上断面采用挖掘机扒碴、下断面挖掘机配合侧翻式装载机装碴，自卸汽车运输。隧道开挖
12、后及时安装拱架施做锚、喷、网联合支护。下半断面开挖后仰拱施工紧跟。开挖支护作业流程为：开挖上部弧形导坑及施作初支开挖左侧导坑及施作初支开挖右侧导坑及施作初支开挖上部核心土开挖下部台阶左侧部分开挖下部台阶右侧部分稳定安全检查及监控量测下一循环。,一、开挖与支护,1.5 洞身施工,一、开挖与支护,1.5 洞身施工,5)紧急停车带级围岩施工 隧道紧急停车带级围岩施工段采用双侧壁导坑法开挖。双侧壁导坑法是分部开挖隧道两侧的导坑，并进行初期支护，再分部开挖剩余部分的方法。施工循序：（1）左侧（右）先行导坑上部开挖；（2）左侧（右）先行导坑下部开挖；（3）左侧（右）先行导坑锚喷支护，设置临时拱架；（4）右
13、侧（左）后行导坑上部开挖；（5）右侧（左）后行导坑下部开挖；（6）右侧（左）后行导坑锚喷支护，设置临时拱架；（7）中央部上台阶开挖；（8）中央拱顶初期支护；（9）中央部下部台阶开挖；（10）中央仰拱部初期支护。紧急停车带段导坑采用短台阶发开挖，台阶长度控制在3-5m，上台阶、下台阶开挖循环进尺均按1-2榀钢架间距控制，初期支护应尽早封闭成环。,一、开挖与支护,1.5 洞身施工,一、开挖与支护,1.5 洞身施工,一、开挖与支护,1.5 洞身施工,1.5.2 光面爆破施工 本隧道全断面施工段采用自制钻孔简易台车，台阶法及其它分部开挖的施工段采用简易钻孔作业平台、人工风枪钻孔，人工装药。钻爆作业是保
14、证开挖断面轮廓平整准确、减少超挖、降低爆破振动、维护围岩自承能力的关键。施工中采用微裂爆破新技术和光面爆破技术进行爆破作业，并根据围岩情况，及时修正爆破参数，以达到最佳爆破效果，形成整齐准确的开挖断面。1）爆破设计原则 台车要适和炮眼的布置。尽量提高炸药能量利用率，以减少炸药用量 减少对围岩的破坏，采用光面爆破，控制好开挖轮廓 控制好起爆顺序，提高爆破效果。在保证安全前提下，尽可能提高掘进速度，缩短工期。,一、开挖与支护,1.5 洞身施工,2）钻爆作业（1）放样布眼 测量是控制开挖轮廓准确度的关键。每一循环都由测量技术人员在掌子面标出开挖轮廓和炮孔位置。钻眼前，测量人员要用红铅油准确绘出开挖面
15、的中线和轮廓线，标出炮眼位置，其误差不得超过5cm。（2）定位开眼、钻眼 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5cm以内。钻工要熟悉炮眼布置图，要能熟练地操纵凿岩机械，特别是钻周边眼，一定要有丰富经验的老钻工司钻，台车下面有专人指挥，以确保周边眼有准确的外插角23，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。（3）装药装药前先用高压风将孔中岩粉吹净，并用炮棍检查孔内是否有堵塞物，装药分片分组，严格按爆破参数表及炮孔布置图控制规定的单孔装药量，雷管段别“对号入座”。,一、开
16、挖与支护,1.5 洞身施工,a-连续装药 b-间隔装药1-堵塞、2-中间装药、3-底部装药,光面爆破孔装药结构示意图,（4）堵塞光面爆破孔孔口堵塞长度不小于20cm,掏槽孔不装药部分全堵满,其余掘进堵塞长度大于抵抗线的80%。炮泥宜使用2/3砂和1/3黄土制作。（5）瞎炮的处理 发现瞎炮，应首先查明原因。如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮，则切去损坏部分重新连接导爆管即可；但此时的接头应尽量靠近炮眼。,一、开挖与支护,1.5 洞身施工,光面爆破效果图,一、开挖与支护,1.6 超前支护施工,施工工艺施工工艺流程，见“小导管注浆施工工艺框图”。,小导管注浆施工工艺框图,施工要点 双排管或多排管布置时
17、，为避免串浆，可分层施工，即先打一排管，注完浆后再打下一排管。钻孔打小导管,一、开挖与支护,1.6 超前支护施工,钻孔打小导管测量放样，在设计孔位上作标记。小导管施工采用42.5钢管，在前部管壁按梅花形布置溢浆孔,孔径为6mm，间距15cm，由风枪打入，小导管间距、管长按照设计施工，施工时钢管尾部焊接在钢架上，顶部做成尖锥状，尾部长度不小于30cm。用钻孔台车或手持风钻钻孔后，将小导管沿孔打入；如地层松软也可用钻孔台车或手持风钻直接将小导管打入。注浆单液注浆：采用单液注浆泵UB-3型注浆(额定注浆压力为1.5Mpa)。注浆前先喷混凝土封闭掌子面以防漏液，对于强行打入的钢管应先冲清管内积物，然后
18、再注浆。渗入性注浆按试验所确定的压力及注浆量施工，无试验条件时按注浆半径20cm，由大到小调整，选定压力及注浆量。按照设计要求初步选定为0.51.0 Mpa。止浆盘：由于采用低压加固注浆，止浆盘为5l0cm厚喷射混凝土封闭，防止浆液跑出。,一、开挖与支护,1.6 超前支护施工,注浆,一、开挖与支护,1.7 初期支护施工,1.7.1中空注浆锚杆施工 锚杆孔开孔前做好量测工作，严格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，操作工把凿岩机钻杆的位置摆好并用定位块将其稳固地顶在岩面上。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。采用先插锚杆
19、后注浆技术。水泥浆坚持随拌随用的原则，对超过初凝时间的浆液做废弃处理。中空注浆锚杆施工要求：中空注浆锚杆安设后，用塑胶泥封堵孔口周围裂隙。注浆前进行压水试验，检查机械设备是否正常，管路连接是否正确，为加快注浆速度和发挥设备效率，采用群管注浆（每次35根）。锚杆不得侵入隧洞开挖界内，相邻的锚杆不得相撞或立交。,一、开挖与支护,1.7 初期支护施工,中空注浆锚杆施工工艺,一、开挖与支护,1.7 初期支护施工,1.7.2 砂浆锚杆施工 锚杆注浆安装前须先做好材料、机具、脚手平台和场地准备工作，注浆材料使用硅酸盐或普通硅酸盐32.5水泥，粒径小于2.5mm的砂子，并须过筛，胶骨比1:0.51:1，水灰
20、比0.380.45，砂浆标号不小于M20。砂浆锚杆作业程序是：先注浆，后放锚杆，具体操作是：先将水注入注浆泵内，并倒入少量砂浆，初压水和稀浆湿润管路，然后再将已调好的砂浆倒入泵内。将注浆管插至锚杆眼底，将泵盖压紧密封，一切就绪后，慢慢打开阀门开始注浆。在气压推动下，将砂浆不断压入眼底，注浆管跟着缓缓退出眼孔，并始终保持注浆管口埋在砂浆内，以免浆中出现空洞，将注浆管全部抽出后，立即把锚杆插入眼孔，然后堵塞眼口，防止砂浆流失。锚杆孔中必须注满砂浆，发现不满须拨出锚杆重新注浆。注浆管不准对人放置，以防止高压喷出物射击伤人。,一、开挖与支护,1.7 初期支护施工,普通砂浆锚杆施工工艺流程图,一、开挖与
21、支护,1.7 初期支护施工,1.7.3挂钢筋网 施工方法 针对开挖断面的形状，确定场外制作或现场制作网片，若断面形状较规则，平整，采用场外制作网片，然后现场拼接；若断面形状不规则，起伏较大，则采用现场制作网片，现场拼接（搭接长度30d），初喷后安装并与岩壁紧贴安装。挂网利用简易台车进行。工艺流程,一、开挖与支护,1.7 初期支护施工,钢筋网,一、开挖与支护,1.7 初期支护施工,施工要求 按图纸标定的位置挂钢筋网，钢筋网使用前清除锈蚀，钢筋网制作时其末端各方向定型的间距不少于100mm。钢筋网绑扎固定于先期施工的锚杆上，并用混凝土块衬垫在钢筋和岩石之间，以保证钢筋和岩面之间保持3050mm的间
22、隙。制作网片：有钢格栅的地段，网片的宽度按钢支撑的间距预制；其他地段宽度根据径向锚杆布置情况确定。用在墙部的网片上侧带钩，便于挂设。1.7.4钢拱架 钢架加工制作工艺要求 钢架在洞外加工厂用弯轨机制作。按设计图放大样，放样时根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割、刨边的加工余量。将主钢筋冷弯成形，要求尺寸准确，弧形圆顺。格栅拱架按设计图配置加强筋与主筋焊接，焊接时，沿钢架两边对称焊接，防止变形。严格焊前及焊缝检查。有锈蚀的钢材禁止使用，对轻微浮锈油污等清除干净并对焊点进行防锈处理。焊接完毕后清除熔碴及金属飞溅物，按钢结构工程验收规范要,一、开挖与支护,1.7 初期支护施工,检查焊接质量，不允许出现
23、漏焊和假焊等现象。钢架加工后要进行试拼，其允许误差为：沿隧道周边轮廓误差不大于3cm；钢架由拱部，边墙各单元钢构件拼装而成，用钢板螺栓连接，钢架平放时，平面翘曲小于2cm。,钢架施工工艺流程图,一、开挖与支护,1.7 初期支护施工,钢架架设工艺要求 为保证钢架置于稳固的地基上，施工中在钢架基脚部位预留0.150.2m原地基，架立钢架时挖槽就位，并在钢架基脚处设槽钢以增加基底承载力。钢架平面垂直于隧道中线，其倾斜度不大于2度。钢架的任何部位偏离铅垂面不大于5cm。钢架按设计位置安设，在安设过程中当钢架和初喷层之间有较大间隙时设垫块，钢架与围岩（或垫块）接触间距不大于50mm。增强钢架的整体稳定性
24、，将钢架与锚杆焊接在一起。各种钢架设纵向连接钢筋，直径及间距按设计要求。为使钢架准确定位，钢架架设前均需预先打设定位系筋。系筋一端与钢架焊接在一起，另一端锚入围岩中0.51.0m并用砂浆锚固，当钢架架设处有锚杆时尽量利用锚杆定位。,一、开挖与支护,1.7 初期支护施工,拱架,一、开挖与支护,1.7 初期支护施工,钢架架立后尽快施作喷砼，并将钢架全部覆盖，使钢架与喷砼共同受力。喷砼分层进行，每层厚度56cm左右，先从拱脚或墙脚向上喷射以防止上部喷射料虚掩拱脚（墙脚）而不密实，强度不够，造成拱脚（墙脚）失稳。（3）拱架落底施工工艺钢架落底接长在单边交错进行，每次单边接长钢架1-2排。在软弱地层可同
25、时落底接长和仰拱相连并及时喷射砼。接长钢架和上部钢架通过连接板用螺栓牢固准确连接。1.7.5喷射混凝土 喷射时先从拱脚或墙脚自下而上，分段分片进行。分段分片依次进行，分层喷射时，后一层在前一层混凝土终凝前进行，若终凝后再行喷射，先用风水清洗喷层面。采用湿喷法。在洞外用强制式搅拌机拌制混凝土，再运至作业点，由湿式喷射机喷射，喷头处加入速凝剂。施工流程如下：,一、开挖与支护,1.7 初期支护施工,喷射混凝土施工工艺流程,喷射混凝土,一、开挖与支护,1.8 隧道人行横洞和车行横洞施工,1.8.1 洞身开挖 宜在距离掌字面50m之后开挖，减小对主洞围岩的扰动。钻爆法施工，利用简易工作台车及风动凿岩机人
26、工开挖一次成型，装载机、自卸车配合出渣，每循环开挖进尺控制在3.0m内。开挖采用光面爆破施工技术，根据经验初选光爆参数，再通过现场及时修改爆破参数，以确定最优爆破施工技术参数。钻爆施工中，按设计准确定位出周边眼，所有炮孔和钻孔方向控制线均用红油漆标识。良好的钻孔质量，是保证隧道开挖轮廓线规则、光滑的关键，施工中，要求施钻人员必须做到开孔准确，其误差不得大于5cm。装药前，用高压风将炮孔内泥浆、石粉吹洗干净，装药自上而下进行，雷管要“对号入座”。1.8.2 初期支护（1）超前锚杆,一、开挖与支护,1.8 隧道人行横洞和车行横洞施工,钻眼钻眼前根据受喷面情况和设计要求布置孔位，并作标记据以钻眼；采
27、用凿岩机钻孔，钻孔直径大于导管直径15mm，孔距误差不大于15cm；孔深误差不大于+5cm，钻孔方向尽量与岩层面大角度相交，严禁打顺层锚杆。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。锚杆安装基本要求a锚杆质量和规格应符合设计和规范要求。b超前锚杆与钢架支撑配合使用时，应从钢架腹部穿过，尾端与钢架焊接。c钢管插入孔内的长度不得短于设计长度的95%。d锚杆搭接长度不小于1.0m。(2)砂浆锚杆 锚杆安设作业应在初喷混凝土后及时进行。采用简易施工台架，全螺纹砂浆锚杆先用YT-28风动凿岩机钻孔，然后注浆安装。,一、开挖与支护,1.8 隧道人行横洞和车行横洞施工,采用凿岩机钻孔，钻
28、孔直径大于钢筋直径15mm，孔距误差不大于15cm；孔深误差不大于+5cm，钻孔方向尽量与岩层面大角度相交，严禁打顺层锚杆。灌浆前将孔眼吹净，水泥砂浆拌合均匀，随拌随用。注浆时堵塞孔口，注浆管应插至距孔底510处，随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出，随即迅速将杆体插入，若孔口无水泥砂浆溢出，将杆体拔出重新注浆，严防拔管过快，导致砂浆脱节和灌浆不满。采用人工安装钢筋灌浆锚杆。安装前钢筋除锈矫直，灌浆后立即将钢筋匀速插入，位置居中，然后用木楔堵塞眼口，防止砂浆流失。（3）钢筋网 钢筋网在岩面喷射一层混凝土后随受喷面起伏铺设，要求与受喷面间隙控制在23cm之间，一钢筋网应点焊加工成网片。钢筋网由场外钢筋加
29、工厂集中制作网片，然后运到工作面现场拼接。挂网利用简易台车进行，铺设时要注意钢筋网必须与锚杆、钢架焊接牢固，并尽可能多点连接，以减少喷射砼使网筋发生“弦振”现象。钢筋必须用喷混凝土盖住，至少有30mm的保护层。,一、开挖与支护,1.8 隧道人行横洞和车行横洞施工,（4）喷射砼 在喷射混凝土之前，用高压风管将岩壁面的粉尘和杂物冲洗干净，受喷面无松动岩块，墙脚无虚碴堆积，喷射中发现松动石块或遮挡喷射混凝土的物体时，应及时清除。喷射混凝土作业分段分片依次进行，每段长度不宜超过6m。初喷厚度不得小于46cm，首层喷砼时，要着重填平补齐，将小的凹坑喷圆顺。岩面有严重坑洼处采用锚杆吊模模喷砼处理，严禁喷射
30、砼与原始岩面间填塞片石等其他材料。一次喷射厚度应根据设计厚度和喷射部位确定。分层喷射时，后一层在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1h后再行喷射，先用风水清洗喷层面。喷射顺序先下后上，避免回弹的混凝土挡住未喷岩面。喷头与岩面保持0.61.0米的距离，喷射方向与岩面垂直。喷射时，料束呈“S”旋转轨迹运动，一圈压半圈，纵向按蛇形状，每次蛇形喷射长度34m。喷头移动要慢，让混凝土有了一定厚度再离开，成片扩大喷射范围。有钢筋网时，喷射距离可小于0.6m，喷射角度可稍偏一些，喷射混凝土应覆盖钢筋网2cm 以上。,一、开挖与支护,1.8 隧道人行横洞和车行横洞施工,喷混凝土终凝2h后，应喷水养护，养护时间不少
31、于7d。喷射混凝土作业需紧跟开挖面时，下次爆破距喷混凝土作业完成时间的间隔，不得小于4h。1.8.3 车行横洞与主洞交叉（1）车行横洞与主洞轴线成60度夹角，交叉有四种类型，分别为与主洞S5C、S4、S3、S2型交叉。（2）交叉口总体施工方案施工中先进行主洞加强段开挖初期支护人行、车行横洞开挖初期支护人行、车行横洞防排水施工车行横洞与主洞交叉二衬钢筋绑扎主洞二衬混凝土施工人行、车行横洞二衬混凝土浇筑。（3）注意事项靠汽车通道衬砌端部钢筋应深入汽车横通道拱部衬砌内，深入长度每端500。交叉部位的环框加强筋与隧道、汽车横通道的主筋，构造筋相交处应焊接。防水层施做时，注意人行、车行横洞防水卷材与正洞
32、的连接。,一、开挖与支护,1.9 紧急停车带施工,1.9.1 分段开挖紧急停车带施工1）正常段开挖及临时支护 正常段开挖断面一段按照紧急停车带设计图纸进行开挖及支护，另一段采用临时支护进行开挖及支护。2）过渡段开挖及支护 待通过完成以后，再对加宽带进行扩挖。扩挖关键是开口，紧急停车带过渡段为4m，这段施工必须严格控制装药量，因紧急停车带开口不能一次成型，需进行反开挖。开挖顺序是先进行部开挖，并进行临时锚喷支护。待部开挖到位以后，再进行部反开挖，开挖后初喷5cm砼，立钢拱架、挂钢筋网，施作系统及锁脚锚杆，最后复喷至设计厚度。紧急停车带与普通段接触处的端头由于不能一次开挖到位，采用人力配合风镐开挖
33、修饰。开挖过程中必须采用控制爆破技术，多打眼，少装药，减少对围岩的扰动，以保持围岩稳定。支护过程中必须保证钢架的规格数量和喷射混凝土的厚度，钢架之,一、开挖与支护,1.9 紧急停车带施工,间纵向连接钢筋及时施作并连接牢固。接长拱架过程中，各节点的连接一定要对齐，螺栓连接牢固，并及时施作锁脚锚杆。3）扩挖段开挖及支护扩挖段开挖及支护由两端向中间进行，为了减少对掌子面和其他施工工序的干扰，搭设钢管脚手架作为工作平台。扩挖段施工步骤是：先对部进行开挖，然后及时对部进行初期支护，待初期支护稳定以后再拆除部临时支护。,紧急停车带开口施工图,一、开挖与支护,1.9 紧急停车带施工,扩挖段施工顺序图,一、开
34、挖与支护,1.9 紧急停车带施工,（1）开挖 采用凿岩机进行钻孔爆破开挖，爆破过程中洞碴部分被抛到已开挖部位，部分采用挖掘机扒碴，并配合装载机装碴，自卸汽车运输至弃碴场。（2）初期支护 由于开挖完以后隧道跨度在19m左右，要及时封闭初喷封闭围岩，按照设计接长钢拱架、施作锚杆和钢筋网、喷射混凝土到设计厚度。初期支护过程中应注意：钢架的安装严格按照测量放样尺寸进行安设，周围有欠挖现象时，待处理完毕后再进行安设，严格控制钢架安设垂直度。钢架底部必须坐落在稳定的岩层上，若因超挖或地质条件问题时，在钢架底部砌筑块石，以防钢架下沉。钢架与钢架之间连接板个别因加工原因螺栓孔无法对正时，采用焊接连接，必须焊接
35、牢固，两榀钢架之间连接钢筋与钢架必须焊接牢固，保证钢架整体受力效果。,一、开挖与支护,1.9 紧急停车带施工,（3）临时拱架拆除 初期支护稳定后分段拆除临时支护，拆除长度应根据变形监控量测信息确定，并加强拆除过程监控量测。临时支撑拆除的施工步骤：布置变形观测点，确保安全要保证前方掘进运输通畅，高压风水管、水、电及通风管道通畅，不受影响。在实施爆破过程时应减少爆破振动，控制爆破范围。采用密炮眼，单孔少装药，局部采用挡护措施，以控制飞石范围。在凿除喷射混凝土过程中，应逐榀钢架自上而下进行，凿除过程中，下方严禁行人、机械通过。1.9.2 整体开挖紧急停车带施工对于围岩较好段落的紧急停车带施工，只有开
36、挖方式与分段开挖施工不同。总工艺流程为：测量放线标注炮眼位置钻孔及清孔检查装药连接起爆网路光面爆破排险出渣二次排险测量放线钻孔锚杆支护挂钢筋网喷砼防水层施工二次衬砌施工进入下一循环。,二、监控量测,2.1 监控量测目的,确保施工安全及结构的长期稳定性；验证支护结构效果，确认支护参数和施工方法的准确性或为调整支护参数和施工方法提供依据；确定二衬与仰拱的施做时间；监控工程对周围环境影响；积累量测数据，为信息化设计与施工提供依据。,二、监控量测,2.2 监控量测,2.2.1 洞外施工监控量测 在隧道洞口级围岩浅埋段，应进行地表沉降量测。根据图纸要求，在隧道洞口浅埋段设置4-6个观测断面，地表下沉观测
37、点按普通水准基点埋设。并在预计破裂面以外34倍洞径处设水准基点，作为各观测点高程测量的基准。从而计算出各观测点的下沉量，地表下沉桩的布置沿衬砌中线每2-3m埋设一个点。地表下沉量测频率和拱顶下沉及净空水平收敛的量测频率相同。地表下沉量测应在开挖工作面前方H+h(隧道埋罝深度+隧道高度)处开始，直到衬砌结构封闭、下沉基本停止时为止。地表下沉的量测尽量与洞内拱顶下沉量测、周边位移量测在同一横断面内。地表下沉监测应在隧道开挖前开始，到二次衬砌全部施工完毕，且下沉基本停止时为止。,二、监控量测,2.2 监控量测,地表下沉量量测断面间距及频率,地表下沉量测断面的间距,二、监控量测,2.2 监控量测,二、
38、监控量测,2.2 监控量测,按照规范要求的监控名量测频率进行量测，并对纵横向监控点位移进行回归分析，分析地表沉降趋势，若发现地表位移量过大或下沉速度无稳定趋势时，对下部结构应采取补强措施:增加喷射混凝土厚度，或加长加密锚杆，或加挂更密更粗的钢丝网；提前施作二次衬砌及仰拱及时封闭。2.2.2 洞内施工监控量测 施工监控量测是在隧道开挖过程中，使用各种量测仪表和工具对围岩变化情况和支护结构的工作状态进行量测，及时提供围岩稳定程度和支护结构可靠性的安全信息，预见事故和险情，作为调整和修改支护设计的依据，并在复合式衬砌中，依据量测结果确定二次衬砌施做时间。运用隧道三维非接触量测新技术方法 在施工中我们
39、采用全站仪自由设站，全站仪自由设站是仪器从任一未知点上设站观测若干已知点的方向和距离，通过坐标变换求得该测站上仪器中心的坐标，然后以此测出其余新点的坐标。由于仅使用一台测量仪器且仪器测站可以自由设置不需要造点对中，同时观测数据可通过现场计算机快速处理，因此全站仪自由设站法,二、监控量测,2.2 监控量测,对于在隧道狭窄空间内进行精度要求较高的实时变形观测作业是很适合的。测试要点 洞内观察 开挖工作面的观察，在每个开挖面进行，特别是软弱围岩条件下，开挖后应立即进行地质调查，并绘出地质素描图。若遇特殊不稳定情况时，应派专人进行不间断观察。围岩位移量测 围岩位移量测是在钻孔中埋入单点或多点位移计以测
40、试岩体内部各点的相对位移。围岩位移量测断面纵向间距一般为净空变化量测断面间距的35倍。净空变化量测和拱顶下沉量测净空变化量测和拱顶下沉量测在同一断面上进行。量测断面的间距与隧道长度、围岩条件、开挖方法等多种因素有关，一般按下表选用。,二、监控量测,2.2 监控量测,测点布置和量测 净空量测测点布置 净空变化量测基线在横断面上的布置见净空变化量测基线布置表和净空变化量测基线布置图所示。以水平基线量测为主，必要时设置斜基线。,净空变化量测基线布置表,注：D为开挖宽度,二、监控量测,2.2 监控量测,测点布置,监控量测,二、监控量测,2.2 监控量测,净空变化量测基线布置图,净空量测a、把净空变位仪
41、的短杆固定在施测的两测点的岩体内。b、根据围岩条件确定量测间距。c、量测精度：在变位量比较小的情况下，一般为0.1mm，在变位量比较大的情况下为1 mm。拱顶下沉测点布置拱顶下沉量测测点，一般布置在拱中和两测拱腰，每断面布置三点，当受通风管或其它障碍时，可适当移动位置。,二、监控量测,2.2 监控量测,围岩位移和锚杆轴力量测（选测）根据围岩条件和工程重要程度，每断面设置25个测点，见围岩位移和锚杆轴力测点布置图。,围岩位移和锚杆轴力测点布置图,量测频率和结束量测的时间、量测频率主要根据位移速率和测点距开挖面距离而定，一般按位移量测频率表选定，即元件埋设初期测试频率要每天13次，随着围岩渐趋稳定
42、，量测次数可以减少，当出现不稳定征兆时，应增加量测次数。,二、监控量测,2.2 监控量测,位移量测频率表,、结束量测的时间当围岩达到基本稳定后，以1次/3日的频率量测2周，若无明显变形，则可结束量测,二、监控量测,2.3 超前地质预报,2.3.1超前地质预报的方案地面物探施工前期有条件时拟与设计单位或其它有资质的勘测单位对地表重点区段进行补充探查，从宏观上查明隧道通过的地层分布、构造及范围较大的不良地质体的空间位置，进一步掌握地表水的活动规律和分析与地下工程的相关性。洞内超前地质预报长距离地质预报主要采用地质分析法，根据设计提供的地层岩性、地质构造、围岩级别、储水构造、富水规模、岩溶发育规律及
43、特征、其它不良地质及特殊地质发育情况进行宏观预测预报，预报距离一般在掌子面前方200m以上，并根据揭示情况进行不断的修正。中长距离预报是在长距离预报的基础上采用地震波反射法或声波反射法、深孔水平钻探等对掌子面前方30200m范围内的地质情况作进一步的预报，如对不良地质体的位置、规模、性质作较为详细的预报，粗略的预报围岩级别和地下水情况等。,二、监控量测,2.3 超前地质预报,短距离预报是在中长距离预报的基础上采用掌子面素描、红外探测、地质雷达和超前钻孔等方法进行预报，探明掌子面前方30m范围内地层岩性、地质构造、不良地质及地下水出露情况等，对可能有突泥、突水和其它不良地质情况的地段应进行钻孔验
44、证。2.3.2超前地质预报信息处理(1)根据综合地质预报手段获得的地质信息，经综合分析，及时提出地质预报资料，作为制定或修改施工方案的依据。(2)超前地质预报的结果应体现出及时性，有异常情况时应及时通知决策部门和设计单位，及时采取措施，使不良地质体始终处于可控状态。(3)地质预报结论应有书面报告，并及时交由决策部门和施工单位，对所有预报资料应存档备查。(4)施工过程中应将实际开挖的地质情况与预报结果进行对比分析，及时总结经验，指导和改进地质预报工作。,三、隧道防排水,3.1 防排水施工原则,1、采用“防、排、堵、截相结合，因地制宜，综合治理”的原则；重视初期支护防水，以衬砌结构自防水为主，以施
45、工缝、变形缝防水为重点，辅以注浆防水和防水层加强防水。对于隧道穿过断裂破碎带，预计地下水较大，当采用以排为主可能影响生态时，根据实际情况采用“以堵为主，限量排放”的原则，达到堵水有效、防水可靠、经济合理的目的。2、在超前地质预报的基础上，为了控制隧道涌水、突泥，可采用超前预注浆减小涌水量和水压，保证隧道施工安全；环境条件许可时，对于地层中的孔隙水或节理、裂隙水，可采用地表或洞内降水的方法降低地下水位，提高地层的稳定性；当降水方案不能满足要求或无降排水条件，在隧道施工中遇到高压涌水危及施工安全时，先采用排水的方法降低地下水的压力，然后用注浆法进行封堵。封堵涌水注浆应先在周围注浆，特别是向水源方向
46、注浆，切断水源，然后顶水注浆，将涌水堵住。3、隧道涌水的处理贯彻预防为主的原则，采取先堵后排的措施，预计有大量涌水或涌水量虽不大，但开挖后可能引起大规模塌方时，在开挖前进行帷幕注浆。,三、隧道防排水,3.2 机具配置,单个洞口机具配备表,三、隧道防排水,3.2 施工人员准备,单个洞口人员配备表,三、隧道防排水,3.3 隧道结构防排水系统施工,结构防排水主要由防水系统和排水系统组成，防水系统包括：二衬砼采用抗渗混凝土浇筑，“两缝”防水，模筑混凝土衬砌防水板防水；隧道排水系统主要由环向排水管、纵向排水管、横向排水、中心排水系统系统组成。纵向排水系统主要由两侧纵向排水管与路缘边沟及其沉砂池组成；中心
47、排水系统包括钢筋混凝土花管，检查井及横向出水管；横向排水系统包括环向盲沟、横向排水支管，整个排水系统跟防水系统汇成一个整体如下图所示。,三、隧道防排水,3.3 隧道结构防排水系统施工,3.3.1 洞身防水 隧道明洞段采用双层土工布夹防水板及粘土隔水层防水。洞身防水是在二次衬砌与初期支护之间铺设EVA防水板和土工布，二次衬砌采用防水混凝土，抗渗等级不小于P8，以提高衬砌结构的自防水能力和结构的耐久性；全隧道二次衬砌施工缝设注浆止水条+背贴式止水带，沉降缝设E型橡胶止水带+背贴式止水带。1、防水板施工工艺 防水卷材铺设前要对喷砼基面进行认真的检查，不得有钢筋、凸出的管件等尖锐物；割除尖锐突出物后，
48、割除部位用砂浆抹平顺。隧道断面变化或转弯处的阴角应抹成半径不小于50mm的圆弧。防水层施工时，基面不得有明水；如有明水可采用增设环向盲管的办法引流至纵向排水管内。全洞满铺防水层，环向封闭，采用热风双焊缝无钉施工工艺，防水板搭接宽度不小于10cm，焊缝宽度不小于25mm。,三、隧道防排水,3.3 隧道结构防排水系统施工,防水板采用无钉悬挂，起拱线以上部分膨胀螺栓孔间距为0.60.7米，边墙部分孔间距为0.91.0米，以确保防水板的悬挂稳固性。防水层铺设要有一定的松弛，避免二衬混凝土浇筑时涨裂防水层。防水板环向松驰率经验值一般取10%，纵向松率一般取6%。根据初期支护表面平整程度适当调整。做好防水
49、板铺挂成形地段防水板的保护，杜绝电焊作业损坏防水板，必要时，采用隔板进行有效隔离。安装膨胀螺栓时，膨胀段必须安入初支内，吊带安装至螺丝上后，螺丝必须旋紧，使之没入初支内，确保螺丝不外露而戳破防水板。复合土工防水板铺挂时，两侧矮边墙处以单幅纵向铺挂。拱圈部位则从拱顶向两侧铺挂，至矮边墙处与矮边墙防水板合拢。防水板焊缝检测隧道防水板焊缝气密性检测仪（手动）SFQM-1针式隧道防水板焊缝气密性检测仪，检查方法是将5号注射针与压力表相连接，用打气筒进行充气，当压力表达到0.25Mpa，保持15分钟，压力下降在10%以内，说明焊缝合格。如压力下降过快说明有渗漏，用肥皂水涂在焊缝上，有气泡的地方重新补焊。
50、,三、隧道防排水,3.3 隧道结构防排水系统施工,防水板施工,焊机,三、隧道防排水,3.3 隧道结构防排水系统施工,闭气试验,三、隧道防排水,3.3 隧道结构防排水系统施工,防排水施工工艺框图,三、隧道防排水,3.3 隧道结构防排水系统施工,2、抗渗混凝土衬砼采用防水混凝土浇筑，浇筑时在混凝土中添加复合防水剂，以达到衬砌密实、防裂及防水目的，防水混凝土抗渗等级不小于P8。3、“两缝”施工方法（1）沉降缝施工 沉降缝设E型橡胶止水带+背贴式止水带，每个围岩级别变化界面均设置沉降缝一道，明洞与暗洞界面设置沉降缝一道，每道沉降缝必须在衬砌全断面设置，施工缝仅在拱墙部位设置，其数量根据模板台车每环衬砌
