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隧道工程标准化施工工艺工法

2021-09-13 来源:易榕旅网


编制单位:湖北省交通投资有限公司高速公路建设总指挥部 湖北交投襄随高速公路建设指挥部

隧道工程标准化施工工艺工法

     

中铁十一局集团有限公司(麻竹高速土建三标项目部)二〇一四年九月

 

目 录

1 总则..............................................................................................................................................‐ 1 ‐ 1.1 目的及意义.....................................................................................................................................‐ 1 ‐ 1.2 编制依据.........................................................................................................................................‐ 1 ‐ 1.3 与其他相关规范的关系.................................................................................................................‐ 1 ‐ 1.4 适用范围.........................................................................................................................................‐ 1 ‐ 2 施工准备.......................................................................................................................................‐ 2 ‐ 2.1 一般规定.........................................................................................................................................‐ 2 ‐ 2.2 施工准备.........................................................................................................................................‐ 2 ‐ 2.3 洞口场地建设.................................................................................................................................‐ 5 ‐ 2.4 弃碴场.............................................................................................................................................‐ 5 ‐ 3 洞口、明洞施工工艺....................................................................................................................‐ 6 ‐ 3.1 洞口工程.........................................................................................................................................‐ 6 ‐ 3.2 明洞.................................................................................................................................................‐ 8 ‐ 4 洞身开挖......................................................................................................................................‐ 10 ‐ 4.1 一般规定.......................................................................................................................................‐ 10 ‐ 4.2 钻爆施工工艺...............................................................................................................................‐ 10 ‐ 4.3 施工要点.......................................................................................................................................‐ 17 ‐ 5 初期支护与辅助工程措施............................................................................................................‐ 35 ‐ 5.1一般规定........................................................................................................................................‐ 35 ‐ 5.2施工工艺........................................................................................................................................‐ 35 ‐ 6 仰拱和铺底施工..........................................................................................................................‐ 59 ‐ 6.1一般规定........................................................................................................................................‐ 59 ‐ 6.2仰拱和铺底施工工艺流程............................................................................................................‐ 59 ‐ 6.3施工要点........................................................................................................................................‐ 59 ‐ 7 隧道防排水施工工艺和方法........................................................................................................‐ 62 ‐ 7.1一般规定........................................................................................................................................‐ 62 ‐ 7.2 施工工艺.......................................................................................................................................‐ 62 ‐ 7.3 施工要点.......................................................................................................................................‐ 63 ‐ 8 二次衬砌施工工艺.......................................................................................................................‐ 70 ‐ 8.1 一般规定.......................................................................................................................................‐ 70 ‐ 8.2 二次衬砌施工工艺流程...............................................................................................................‐ 70 ‐ 8.3 施工要点.......................................................................................................................................‐ 70 ‐ 9小净距隧道、连拱隧道开挖施工工艺流程..................................................................................‐ 74 ‐ 9.1一般规定........................................................................................................................................‐ 74 ‐ 9.2施工要点........................................................................................................................................‐ 74 ‐ 

10 隧道路面施工工艺.....................................................................................................................‐ 79 ‐ 10.1 一般要求.....................................................................................................................................‐ 79 ‐ 10.2 砼基层施工工艺.........................................................................................................................‐ 79 ‐ 10.3混凝土路面施工工艺..................................................................................................................‐ 81 ‐ 10.4 施工要点.....................................................................................................................................‐ 82 ‐ 11隧道附属工程.............................................................................................................................‐ 86 ‐ 11.1 一般规定.....................................................................................................................................‐ 86 ‐ 11.2预留洞室及预埋件......................................................................................................................‐ 86 ‐ 11.3 电缆槽.........................................................................................................................................‐ 87 ‐ 11.4 隧道装饰工程.............................................................................................................................‐ 89 ‐ 12超前地质预报及围岩监控量测...................................................................................................‐ 92 ‐ 12.1 超前地质预报.............................................................................................................................‐ 92 ‐ 12.2 监控量测....................................................................................................................................‐ 98 ‐ 13隧道突发事件的处置技术措施.................................................................................................‐ 106 ‐ 13.1预防隧道塌方的技术措施........................................................................................................‐ 106 ‐ 13.2软弱围岩地段隧道变形控制的施工技术措施........................................................................‐ 106 ‐ 13.3 穿过断层地段的施工技术措施...............................................................................................‐ 107 ‐ 13.4防突水、突泥的技术措施........................................................................................................‐ 107 ‐ 13.5溶洞地段施工技术措施............................................................................................................‐ 108 ‐ 13.6防止隧道衬砌混凝土开裂的措施............................................................................................‐ 109 ‐ 14隧道质量通病控制措施............................................................................................................‐ 111 ‐ 14.1 隧道开挖质量通病及预防控制措施.......................................................................................‐ 111 ‐ 14.2仰拱施工质量通病预防控制措施............................................................................................‐ 111 ‐ 14.3隧道二衬裂缝质量通病及预防措施........................................................................................‐ 112 ‐ 14.4防排水质量通病预防控制措施................................................................................................‐ 114 ‐ 14.5隧道路面质量通病预防控制措施............................................................................................‐ 115 ‐ 14.6电缆槽外观质量通病................................................................................................................‐ 117 ‐ 14.7隧道喷涂施工质量通病预防控制措施....................................................................................‐ 117 ‐ 15隧道施工安全管理措施............................................................................................................‐ 119 ‐ 15.1组织保障....................................................................................................................................‐ 119 ‐ 15.2制度保障....................................................................................................................................‐ 119 ‐ 15.3施工安全技术保障措施............................................................................................................‐ 125 ‐ 

   

总  则 

1.1 目的及意义

为贯彻落实交通运输部《高速公路施工标准化活动实施方案》,提高隧道工程的施工管理及技术水平,明确隧道工程施工工序,掌握施工要点,达到标准化施工要求,提升工程实体内在质量,消除质量通病,保证工程质量,延长公路使用年限,特制定本隧道工程标准化施工工艺工法,以供参考。

1.2 编制依据

1.《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004)。 2.《公路隧道施工技术规范》(JTJ 042-94)。

3.《公路工程质量检验评定标准》(土建工程)(JTG F80/1-2004)。 4.《公路隧道施工技术细则》(JTG/T F60-2009)。 5.《爆破安全规程》(GB6722-2003)

6.国家、工程建设标准化协会、交通运输部等工程建设主管部门发布的与公路工程建设有关的其他文件、标准、规范、规程和指南。

7.湖北省颁布实施的有关的文件规定。 8.《湖北省高速公路建设标准化指南》 9.其他省份颁布的有关公路施工的文件规定。

1.3 与其他相关规范的关系

本指导意见是对公路隧道施工技术规范的细化、补充,在使用过程中未涉及的内容,应严格按照公路工程相关技术标准、规范等执行。

1.4 适用范围

适用于我省新建、改扩建高速公路,其他公路可参照执行。

  

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施工准备 

2.1 一般规定

1.隧道开工前编制实施性施工组织设计,必须建立健全质量、环保、安全管理体系,并对各类施工人员进行岗前培训和施工技术、施工安全交底。

2.隧道施工前做好地质调查工作。

认真查阅设计图纸及地质勘探资料,调查洞口地质情况以及边仰坡进行调查,如发现不良地段或与设计不相符,应优化进洞方案。

3.根据工程规模、技术标准和合同约定等有关要求进行施工场地规划、驻地建设、钢筋集中加工厂、拌合站和工地试验室建设。

4.隧道工程应实行首件工程验收制。

5.施工过程中,施工原始记录应与施工工艺同步,工程现场验收应与施工资料签认同步,对隐蔽工程应保留相关影像资料。

2.2 施工准备

2.2.1 技术准备

1.图纸审核

组织技术人员对设计图纸进行审核,查看图纸是否存在漏项、多项及设计不合理的地方。

2.测量复测

根据合同图纸和有关勘测资料,对导线进行复测,核对图纸中的曲线要素及逐桩座标,加密控制网,编制隧道测量计划。

3.试验准备

施工前应对做好工程原材料、砂浆、水泥浆、喷射混凝土和混凝土配合比等相关试验。

4.场地清表

(1)隧道施工前,应确定工作界限,并根据施工区域地形、地貌、植被及覆盖层土质情况以及施工区域内存在的其它情况,制定清理工作程序以及清理工作内容。

(2)工作界限范围内的树木、灌木丛等应在清表前砍伐或移植。对隧道边坡坡顶至截水沟范围的原生植被宜予以保留。

5.施工道路准备

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应根据工程实际情况修筑能满足工程需求的施工便道、便桥及便涵,施工便道便桥及便涵具体标准按照《湖北省高速公路建设标准化指导意见(工地建设)》执行。

6.施工方案

(1)根据总体施工组织设计,结合项目的具体情况、工期要求、施工队伍、机械设备等因素,编制隧道专项施工方案,并根据实际情况进行动态管理。

(2)隧道必须编制安全专项施工方案并经审批后方可实施。 2.2.2 资源配备

1.根据工程规模、工期和技术难度等配备相应的管理、技术、测量、试验、环保、专职质量检查和安全管理人员。

2.在隧道开工前,制定详细的人员进场计划,对隧道施工的支护、模筑 衬砌等作业安排专业化队伍进行施工。

3.隧道开工前,应根据隧道地质条件选择专业的监控量测和超前地质预报单位。 4.隧道进洞前,衬砌模板台车须通过进场验收。

5.隧道各工序施工机械设备宜按表2-2-1要求配备。(图2-2-1、图2-2-2)

主要机械设备配置表        表2-2-1

施工工艺或内容 设备名称 开挖台架 凿岩机 挖掘机 装载机 自卸汽车 多臂凿岩台车 空压机 砼喷射机 注浆机 湿喷机械手 模板台车 输送泵 施工栈桥 防水板台架 三辊轴整平机 刻纹机 砼切缝机 发电机 变压器 轴流通风机 潜水泵 大功率抽水机 规格型号 6m YT28 Zl-50 20T 20m3 12m或9m 12m 6m 200KW 800KVA - 3 -

 

数量(台)1 16 2 2 4~6 1 5 3 2 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 备注 自制 全断面施工 采用2台同时装碴 2km以内 根据实际情况配置 备用1台 根据实际情况配置 备用电源 施工用电 2km以内 洞内排水 应急备用 开挖 初期支护 二次衬砌 路面 辅助作业

砼拌合站 砼拌合楼 砼运输车 装载机 自卸汽车 型钢弯曲机 钢筋加工设备 拌合设备 湿喷设备 高压无气喷涂设备 空压机 JS1000 9m3 8T 350L ZY-M819D 20m3/min 2 4~6 2 2 1 1套 钢筋加工场 隧道涂装 根据工程需要配置 备注:以上设备按单向单洞施工配置,双洞施工时,在资源共享的前提下根据实际情况增加。 

图2-2-1 湿喷机械手

图2-2-2 二衬台车

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2.3 洞口场地建设

施工现场布置应靠近隧道口,便道、料场、搅拌站等位置应结合场地、隧道工作量综合考虑。施工现场布置必须严格按照《湖北省高速公路建设标准化指导意见(安全生产管理)》、《湖北省高速公路建设标准化指导意见(工地建设)》要求执行。

2.4 弃碴场

1.隧道施工前应详细调查,合理选择弃碴场。弃碴场选址应不得占用其他工程场地和影响附近各种设施的安全;不得影响附近的农田水利设施,不占或少占农田;不得堵塞河道、河谷,防止抬高水位和恶化水流条件;不得挤压桥梁墩台及其他建筑物。

2.弃碴场严格按审批的水土保持方案执行。弃碴场应按设计要求进行防护,按先防护、后弃渣的原则进行。

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洞口、明洞施工工艺 

3.1 洞口工程

3.1.1 一般规定

1.隧道洞口开挖前,对控制网进行加密测量,对进、出口进行联测。并对洞口段地形地貌进行复测,如发现现场地形与设计不符,应进行调整。

2.隧道开挖前,应编制隧道进洞专项施工方案,报监理工程师审批。并对作业班组进行技术交底。

3.洞口施工尽量减少洞口开挖,提倡零开挖进洞,减少对山体的挠动。并且避开雨季。

4.布置边仰坡地表观测桩,监控边仰坡位移及沉降情况。边仰坡稳定后进行暗洞施工。

5.做好洞口段的超前支护以及防护工作。 3.1.2 施工工艺

洞口工程施工工艺流程见图3.1-1

测量放线 洞口截排水工程 洞口边仰坡开挖及防护 明洞衬砌 洞门端墙浇(砌)筑 明洞回填 洞身工程施工

图3.1-1 洞口工程施工工艺流程框图

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3.1.3 施工要点

1.截排水工程

(1)边坡、仰坡外的截水沟、排水沟应结合实际地形地势,在洞口开挖前施工完成,

并形成有效的排水系统。

(2)施工期间洞口应设渗水盲沟或加设盖板的明沟,与两侧排水沟相连将水排出。 (3)洞门两侧的边沟应与自然排水系统相连,形成综合排水系统。

2.洞口土石方开挖

洞口边坡及仰坡采用明挖法施工,开挖自上而下分阶段、分层进行开挖,每层开挖高度不大于2.0m,边开挖边边进行防护,防护完成后方可进行下一层开挖。

3.边仰坡防护

(1)洞口土石方开挖过程中,坡度严格按照设计图纸施工,自上而下,并及时防护。 (2)锚杆施工时,应先在坡面上用红油漆画出每根锚杆准确位置;钻孔时应控制钻孔

方向,保证孔深和孔径符合设计要求。

(3)挂钢筋网,铺设前,先将凹凸不平的坡面尽量整平,清理岩面杂物,清除浮石及

松动的岩石。钢筋网与锚杆焊接牢固,以防喷砼时钢筋网晃动。钢筋网最小保护层厚控制在5cm左右,钢筋规格型号及网格几何尺寸应符合图纸规定。

(4)喷射混凝土厚度及强度符合设计及规范要求。

4.洞门工程

(1)洞门结构形式应与现场地形地貌条件及周围环境协调一致。(见图3.1-2)

图3.1-2 削竹式洞门结构图

(2)洞门基础地基承载力应满足设计要求,当地基承载力不能满足设计要求时,应进

行加固处理。

(3)洞门施工模板应采用大块定型钢模,模板的刚度满足施工要求,并且面板厚度不

小于5mm,面积不小于2㎡,定期对模板进行校正。

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3.2 明洞

3.2.1 施工工艺

详见图3.2-1 《明洞工程施工工艺流程图》。

测量放线基坑开挖地基处理 基底承载力检测 仰拱钢筋绑扎仰拱及底板混凝土浇筑模板台车就位明洞钢筋安装钢筋制作 外侧模板安装明洞混凝土浇筑 明洞防水层施工洞门工程施工明洞回填

图3.2-1 明洞工程施工工艺流程图

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3.2.2 明洞衬砌及防水

1.洞口边坡和仰坡地表预加固后,进行明洞开挖。

2.明洞开挖时结合洞口边坡开挖和洞外路基开挖,开挖采用人工配合反铲挖掘机分层开挖,局部采用松动爆破法施工,分层厚度2~3m。

3.开挖至隧底标高时,检查明洞基础承载力是否符合设计,否则应根据设计要求采取加固措施。基础砼浇筑前必须排除基坑内积水。

4.明洞钢筋砼分两步施工,首先施工基础部分,然后利用模板台车施作拱、墙钢筋砼,施工中应注意保持背模平顺、牢固、可靠。

5.明洞防水层施作前对砼表面外露钢筋头等先行处理,然后按设计要求进行施工。 6.明暗交界处衬砌施工按照设计图纸要求设置沉降缝,预埋止水带、止水条。

3.2.3 明洞回填

明洞衬砌砼强度达到设计强度后,开始进行回填。拱背回填应自下而上对称回填,两侧回填土面高差不大于50cm,分层夯实。粘土隔水层施工时,与边仰坡搭接良好,封闭严密。回填至拱顶后分层满铺填筑,顶层采用粘土回填以利隔水及绿化。施工过程中严格保护防水层不被破坏。

   

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洞身开挖 

4.1 一般规定

1.开挖方法应根据地质条件、断面形式、工期要求、机械设备、隧道长度等选择,应满足设计和技术规范要求。开挖方法的选择宜遵循以下原则:

(1)全断面法适用于Ⅰ~Ⅲ级围岩隧道。 (2)上下台阶法适用于Ⅲ~Ⅳ级围岩隧道。

(3)三台阶法、环形开挖留核心土法适用于Ⅳ~Ⅴ级围岩隧道。

(4)中隔壁(CD)法或交叉中隔壁(CRD)法适用于围岩较差、浅埋、小净距隧道的

Ⅴ级围岩。

(5)双侧壁导坑法适用于围岩较差、浅埋、大跨度隧道的Ⅳ~Ⅴ级围岩。

2.双洞开挖时,应根据两洞的轴线间距、洞口里程距离、地质条件及其它自然条件,选择适宜的开挖方法,确定好两洞开挖的时间差,并采取措施防止后行洞开挖对先行洞周壁产生不良影响。

3.机械设备配置原则:一是开挖能力大于施工计划开挖能力;二是装碴能力大于开挖能力;三是运输能力大于装碴能力。

4.单作业面大于3km的中大跨度隧道,宜采用多臂液压钻孔台车施工。土质隧道、不宜爆破施工及需要开挖减振槽的隧道,宜采用挖掘机、单臂掘进机、铣挖机等设备进行开挖施工。

5.隧道双向开挖掌子面距离50m时,两端施工应加强联系,统一指挥,并采取浅眼低药量,控制爆破;当掌子面距离为15~30m时,应改为单向开挖,一端必须停止开挖并将人员机具撤至安全距离以外。对采用单向开挖的隧道,出洞前应反向开挖不少于30m且不小于洞口超前管棚长度,严禁在隧道洞口处贯通。

6.在施工过程中,应根据掌子面地质素描、隧道监控量测数据、超前地质预报结果等调整围岩级别及衬砌类型,遵循动态设计、动态施工的原则。

7.风、水管路前段距开挖面距离保持在30m,并用高压软管连接分风器和分水器。 8.施工操作人员均已经过专业培训,获取上岗证书。通风、照明设备都已经经过检查,安全设施完善。

4.2 钻爆施工工艺

隧道开挖应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆炸材料等进行钻爆设计,钻爆设计应根据爆破效果调整爆破参数。

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钻爆设计的内容包括炮眼(掏槽眼、辅助眼、周边眼)的布置、数量、深度和角度,爆破器材、装药量和装药结构,起爆方法和爆破顺序,钻眼机具和钻眼要求等。

钻爆设计图包括炮眼的布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表、主要技术经济指标及必要的说明。 4.2.1 施工工艺

施工工艺流程详见图4.2-1《钻爆施工工艺流程框图》。

施工准备 爆破设计 线 超前地质预报 钻眼 钻孔质量检查 装药与堵塞 准备填堵材料 连接起爆网络 网络检查 起爆 设置警戒 通风 找顶、初喷 出渣 差 调整爆破设计 断面检查、爆破效果分析 断面处理 良好监控量测 初期支护 下循环施工 图4.2-1 钻爆施工工艺流程图

 

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4.2.2 爆破设计

1.掏槽眼形式的选择原则

(1)面积为20m2以下的小断面宜采用斜眼掏槽和直眼掏槽两种形式。

(2)面积为20m2~60m2的中断面宜采用人工持风钻进行单级或复式楔形掏槽和凿岩

台车进行大直径中空直眼掏槽。

2.面积为60m2以上的大断面宜采用人工持风钻进行大楔形掏槽和凿岩台车进行大直径中空直眼掏槽。

3.炮眼布置原则

(1)先布置掏槽眼,其次是周边眼,最后是辅助眼。掏槽眼一般应布置在隧道断面中

央偏下部位,掏槽眼和底板眼深度应比其他眼加深20~30cm。

(2)周边眼沿隧道轮廓布置,应采取等距离布眼,断面拐角拐弯处应布眼,周边眼外

插角斜率宜为0.03~0.05,前后两排炮眼的衔接台阶为10~15cm,深孔爆破时其台阶为25~35cm。

(3)辅助炮眼应交错均匀地布置在周边眼与掏槽眼之间,当炮眼深度超过2.5m时,

靠近周边眼的内圈眼应与周边眼有相同的外插角度。

(4)当岩层层理明显时,炮眼方向应尽量垂直于层理面。

4.围岩装药结构

(1)Ⅱ、Ⅲ级围岩装药结构见下图

(2)Ⅱ、Ⅲ级围岩炮孔布置图

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(3)Ⅱ、Ⅲ级围岩装药参数表

(4)Ⅳ级围岩装药结构见下图

炮孔名称 掏槽孔 扩槽孔 主爆孔 辅助孔 周边孔 底板孔

段位 1、3 5 7、9 11 13 15

炮眼个数

单孔装药量(kg) 15X0.2=3.0 12X0.2=2.4 10X0.2=2.0 5X0.2=1.0 3X0.2=0.6 7X0.2=1.4

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(5)Ⅳ级围岩炮孔布置图

(6)Ⅳ级围岩装药参数表

(7)Ⅴ级围岩装药结构

炮孔名称 掏槽孔 扩槽孔 主爆孔 辅助孔 周边孔

段位 1 3 5、7 9 11

炮眼个数

单孔装药量(kg)

10X0.2=2.0 8X0.2=1.6 7X0.2=1.4 5X0.2=1.0 1.5X0.2=0.3

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5.起爆网络 (1)起爆顺序应为先掏槽眼,后辅助眼,最后是底板眼、周边眼。 (2)起爆延期时间间隔宜为50~100ms。 (3)预裂爆破和光面爆破的周边眼和底板眼宜使用“同段雷管”同时起爆。 (4)掏槽眼宜逐一起爆,以掏出更好地槽腔,形成新的临空面。 (5)为了减小爆破震动,同段雷管起爆的总药量应控制在允许范围内。 装药眼导火索火雷管导爆管起爆网络示意图 6.堵塞炮泥 炮眼堵塞材料宜采用砂子和黏土的混合物,堵塞长度视炮眼直径和孔深而定,当炮眼直径为32mm和45mm时,堵塞长度不能小于20cm和45cm。深孔爆破堵塞长度应在45cm以上。 7.爆破参数应按经验法和工程类比法确定,但必须满足《爆破安全规程》(GB6722-2003)和规范要求。表1 为经验爆破参数值

爆破参数

岩石类别 极硬岩 硬岩 软质岩

周边眼间距E(cm) 周边眼抵抗线W(cm)相对距离E/W

50~60 40~50 35~45

55~75 50~60 45~60

0.8~0.85 0.8~0.85 0.75~0.8

装药集中度q(kg/m)

0.25~0.30 0.15~0.25 0.07~0.12

注:1.表中所列参数适用于炮眼深度1.0~4.0m,炮眼直径40~50mm,药卷直径20~25mm。

2.当断面较小或围岩软弱、破碎或对曲线、折线开挖成形要求较高时,周边眼间距E应取较小值。

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3.周边眼抵抗线W值在一般情况下均应大于周边眼间距E值。软岩在取较小E值时,W值应适当增大。

4.E/W:软岩取小值,硬岩及断面小时取大值。

5.表列装药集中度q为2号岩石硝铵炸药,选用其它类型炸药时,应修正。

4.2.3 施工要求

1.施工准备

(1)施工前应向作业人员进行施工技术交底和安全技术交底。 (2)施工前应检查钻孔设备及风、水、电等线路。

2.测量放线布眼

在开挖钻孔前,必须由测量技术人员对隧道开挖断面、中线及高程进行准确的测量放样,并用红油漆画出开挖轮廓线(周边眼、底板眼)以及掏槽眼炮眼位置。隧道衬砌不得侵入隧道建筑限界,开挖放样时预留一定的沉降、变形量,且不得减少衬砌厚度。

3.钻爆开挖

(1)根据爆破设计将钻工定点定位,周边眼应由丰富经验的钻工司钻。钻眼过程中,

应有专人指挥,一是确保隧道轴线方向正确;二是确保周边眼的外插角满足爆破设计要求,三是保证除掏槽眼和底板眼外其它掘进炮眼眼底基本在同一平面上。

(2)装药前,用高压风将炮眼内泥浆、存水及石粉吹洗干净。装药需分片分组,按爆

破设计图确定的装药量自上而下进行,雷管要“对号入座”,要定人、定位、定段别,不得乱装药。

(3)已装药的炮眼应及时堵塞密封,确保爆破效果。

(4)起爆网路施工应按《爆破安全规程》(GB6722-2003)的有关规定和爆破设计执行。

4.安全要求及措施

(1)在编制爆破设计时,应有安全技术措施。各项爆破技术参数应取较高的安全系数。 (2)不同厂家生产的不同品种的电雷管不得掺混使用。

(3)对易燃易爆物品(如临时储油罐和炸药库、雷管库)应远离居住区和主要作业现场

存放,并符合有关安全规程;场区内和库房内必须备有消防器材。

(4)工作面装药时,人员要撤到安全地点,划出警戒线,严禁一切人员通过,爆破时,

必须先发出警号。

(5)爆破完毕待炮烟吹散后安全员、爆破员必须检查放炮地点的瓦斯、顶板、支架、

瞎炮、残炮、通风等情况,确实无危险时,才能解除警戒。

(6)爆炸物品管理,应做到随用随取,对每次爆破所用器材数量进行登记,剩余爆炸

物品及时归还炸药库,并且做好记录。

(7)对爆破器材的运输,储藏和使用应当严格按国家有关爆破物品使用管理规定执

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行。

(8)通风及其它

爆破后最少经过15min的通风排烟,才准检查人员进入工作面。 5.检查人员应对以下事项做出检查与处理

(1)瞎炮、盲炮的处理

爆破后必须经过15分钟以上的通风、排烟,恢复充足的照明后,检查人员才能进入工作面检查。检查内容为:

①有无瞎炮及可疑现象; ②有无残余炸药及雷管; ③顶部及两帮有无松动岩石; ④附近支护有无损坏和变形。

(2)瞎炮、盲炮处理方法 瞎炮必须由原爆破人员进行处理,首先查明原因,如因孔外导爆管损坏引起,重新连接导爆管再行起爆,此时接头尽量靠近眼孔位置;如因孔内导爆管损坏或是导爆管本身问题引起的瞎炮,其处理方法为:不拉出或掏出该炮眼原有药包,另行装入新装药卷,单孔采用火雷管+导火索重新引爆,多孔采用非电毫秒重新引爆。

(3)瞎炮、盲炮处理注意事项:

①发现盲炮或怀疑有盲炮时,应立即报告并及时处理。每次处理盲炮必须由处理者认真填写登记卡片。

②处理盲炮时,无关人员不准在场,应在危险区边界设警戒,危险区内禁止进行其他作业。

③盲炮处理后,应仔细查爆堆,将残余的爆破器材收集起来,未判明爆堆有无残留的爆破器材前,应采取预防措施。

6.初喷混凝土、出渣

为保证安全,应对隧道拱顶及掌子面外露部分进行初喷,完成封闭围岩后进行出渣作业。

4.3 施工要点

4.3.1开挖方法

围岩分类及不同工程地质条件下的开挖方法见下表:

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围岩分类及开挖方法表

围岩主要工程地质条件

类别 主要工程地质特征

结构特征和完整状开挖方法态

全断面

  硬质岩石[饱和抗压极限强度Rb>60MPa(600kgf/cm2)]:受地质构坚硬岩,岩体完整,巨

Ⅰ 造影响轻微,节理不发育,无软弱面(或夹层);层状岩层为厚层,整体状或巨厚层状结层间结构良好。 

硬质岩石[Rb>30MPa(300kgf/cm2)]:受地质构造影响较重,节理较发育,有少量软弱面(或夹层)和贯通微张节理,但其产状及组合关系不致产生滑动;层状岩层为中层或厚层,层间结合一般,很少有分离现象;或为硬质岩石偶夹软质岩石 轻质岩石[Rb≈30MPa(300kgf/cm2)]:受地质构造影响轻微, 节理不发育;层状岩层为厚层,层间结合良好   硬质岩石[Rb>30MPa(300kgf/cra2)]:

受地质构造影响严重,节理发育,有层状软弱面(或夹层),但其产呈块(石)碎 状及组合关系尚不致产生滑动;层状岩层为薄层或中层;层间结合(石)状镶嵌结构 构 Ⅱ

呈巨块或大块状结构。 全断面

全断面

Ⅲ 差,多有分离现象,或为硬、软质岩石互层   

 软质岩石[Rb=5~30MPa(50~300kgf/cm)]:受地质构造影响较重,呈碎石状压碎整体结节理较发育;层状岩层为薄层、中层或厚层;层间结合一般 构 2

全断面或台阶法

硬质岩石[Rb>30MPa(300kgf/cm2)]:受地质构造影响很严重,节理呈碎石状压碎整体结台阶法、CD法很发育;层状软弱面(或夹层)已基本被破坏 构 软质岩石[Rb=5~30MPa(50~300kgf/cm2)]:受地质构造影响严重,呈块(石)碎 Ⅳ 节理发育   土:1、略具压密或成岩作用的黏性土及砂性土    2、黄土(Q1、02)

3、一般钙质、铁质胶结的碎、卵石土、大块石土 (石)状镶嵌结构 1和2呈大块状压密结构,3呈巨块状整体结构 石质围岩位于挤压强烈的断裂带内,裂隙杂乱,呈石夹土或土夹石呈角(砾)碎(石)状松台阶法、环形

状 散结构非黏性土呈松预留核心土

坑法、CRD法环形预留核心土法、双侧壁导坑法、CRD法

土体:一般第四系坚硬、硬塑黏性土,稍密及以上、稍湿或潮湿的散结构黏性土及黄土法、双侧壁导碎石土著人、卵石土、圆砾土、角砾土、粉土及黄土(Q3、Q4) 呈松软结构 石质围岩位于挤压极强烈的断裂带内,呈角砾、砂、泥松软体  黏性土呈易蠕动的松软结构;砂性土呈潮湿

软塑状黏性土及潮湿的粉细砂等 松散结构 Ⅵ

1.全断面开挖

适用范围Ⅰ~Ⅲ级整体性较好的围岩;用于Ⅲ级围岩时,围岩应具备从全断面开挖到支护前这段时间内保持稳定的条件。

测量放线定位出隧道轮廓线→钻眼、装药连线→引爆炸药、开挖出断面轮廓→通风→出渣并排除危石→初喷→支护→埋设监控量测点→下一循环作业。

(1)施工工艺流程图

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施工工艺流程图见下页 图4.3-1,施工工艺示意图见图4.3-2。

施工准备 爆破设计 测量放线 超前地质预报 全断面开挖 差 调整爆破设计 断面检查、爆破效果分析 良好 监控量测 初期支护 差断面处理 下循环施工 图4.3-1 全断面开挖法施工工艺流程框图

(2)施工要求

①隧道洞身开始时严格控制爆破震动;开挖轮廓要预留沉降量,并利用量测反馈信息及时调整。

②严格控制超欠挖。

③确保洞内空气、环境符合卫生标准,做好全断面开挖洞内通风。

1

1

横断面图纵断面图

图4.3-2 全断面开挖法施工工艺横断面及纵断面示意图

- 19 -

 

施工顺序:1全断面开挖;2初期支护;3全断面二次衬砌。

2.台阶法(上下台阶)开挖

台阶法开挖是将设计断面分成上、下断面,(或上、中、下断面)分次开挖成形的开挖方法,适用于Ⅲ~Ⅴ级较软或节理发育的围岩。台阶法按上台阶超前长度分为长台阶(台长50m以上)、短台阶(台长5~50m)和超短台阶(台长3~5m)三种。短台阶、超短台阶两种方法当遇软弱围岩时应慎重考虑,必要时采用辅助开挖措施稳定开挖面。

(1)施工工艺流程

施工工艺

上下台阶法施工断面图见图4.3-3,施工工艺流程图见图4.3-4。

(2)

1

1

(5)(4)

3

(4)

3

横断面图纵断面图

图4.3-3 上下台阶法施工工艺横断面及纵断面示意图

施工顺序:1上台阶开挖;2上台阶初期支护;3下台阶开挖;4下台阶初期支护;5全断面二次衬砌

(2)施工要点

①上台阶循环进尺宜控制在两榀钢拱架距离内。

②上台阶高度控制在3.5~4.2m,台阶长度不宜大于隧道开挖宽度的1.5倍,为及早使初期支护封闭成环,也可控制台阶距离为3~5m,上下台阶同时钻眼爆破,以起到加快施工进度,减少设备配置量的目的。

③下台阶开挖时,宜采用先挖侧槽、左右错开向前推进的方法,侧槽一次开挖长度不宜过长,靠近边墙范围应采用风钻、风镐手工开挖,人工清壁扒渣,避免扰动上台阶初期支护。

④下台阶在上台阶喷射混凝土达到设计强度的70%以上时开挖,当岩体不稳定时,应合理缩短进尺,先施工边墙初期支护,后开挖中间土体。两侧每循环开挖控制在钢架“接腿”两榀内,初期支护要紧跟下台阶及时封闭。

⑤初期支护监控量测数据异常时,宜采用增加锁脚锚杆(管)、扩大拱脚、增设临

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时仰拱等措施。

施工准备 爆破设计 测量放线测量放超前地质预报 上台阶钻眼 下台阶钻眼 装药爆破 通风、初喷、出渣 差 调整爆破设计 断面检查、爆破效果分析 差断面处理 良好监控量测 上下台阶初期支护下循环施工 图4.3-4 上下台阶法施工工艺流程框图

3. 三台阶法开挖

(1)施工工艺

三台阶法施工工艺流程框图见图4.3-5,施工工艺示意图见图4.3-6。

(2)施工要求

①上台阶循环进尺应根据设计拱架间距确定,不应超过两榀拱架间距。 ②上台阶高度宜为2.0~2.5m,中间台阶高度宜为3.0~3.5m,上、中台阶长度宜为3~5m。

③中台阶及下台阶施工参照上下台阶法下台阶的施工要求。

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图4.3-5 三台阶法施工工艺流程框图

下一循环施工 监控量测 调整爆破设计 差 断面检查、爆破效果分析良好上中下台阶初支 差 断面处理 装药爆破 上台阶钻眼 中台阶钻眼 下台阶钻眼 爆破设计 施工准备 测量放线 超前地质预报 通风、找顶、初喷、出渣

⑵⑻11

⑷3⑷3

⑹5⑹⑺5

⑹横断面图纵断面图

图4.3-6 三台阶法施工工艺横断面及纵断面示意图

施工顺序:1上台阶开挖;2上台阶初期支护;3中台阶开挖;4中台阶初期支护;5下台阶开挖;6下台阶初期支护;7仰拱浇筑;8全断面二次衬砌。

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4. 三台阶临时仰拱法

(1)施工工艺

三台阶临时仰拱法施工工艺流程框图见图4.3-7,施工工艺示意图见图4.3-8、4.3-9、4.3-10

①超前支护 ②临时仰拱 

①爆破开挖 ②系统锚杆 ①初期支护 ③爆破开挖 ①临时仰拱 

①系统锚杆 ③初期支护 Ⅳ施工仰拱 ②爆破开挖 Ⅳ仰拱填充 ②初期支护 Ⅴ二次衬砌 图4.3-7三台阶临时仰拱法施工工艺流程图

图 4.3-8 三台阶临时仰拱法施工工序横断面

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图4.3-9 三台阶临时仰拱法施工工序纵断面

图 4.3-10 三台阶临时仰拱法施工工序平面

(2)施工要求

- 24 -

 

①上台阶循环进尺应根据设计拱架间距确定,不应超过两榀拱架间距。 ②上台阶高度宜为2.0~2.5m,中间台阶高度宜为3.0~3.5m,上、中台阶长度宜为3~5m。

③中台阶及下台阶施工参照上下台阶法下台阶的施工要求。 ④施工工序

a.利用上一循环架立的钢架施作隧道超前锚杆(小导管)支护。 b.弱爆破开挖①部。

c.施作①部导坑周边的初期支护,即初喷4cm厚混凝土,架立格栅(工字)钢架。 d.导坑底部喷8cm混凝土,施作①临时仰拱。 e.钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

f.在滞后于①部一段距离(3~5m)后,弱爆破开挖②部。 g.导坑周边部分初喷4 cm厚混凝土,架立格栅(工字)钢架。 h.导坑底部喷8cm混凝土,施作②临时仰拱。 i.钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

j.在滞后于②部一段距离(3~5m)后,弱爆破开挖③部,导坑周边部分初喷混凝土,架立格栅(工字)钢架,隧底周边部分喷混凝土至设计厚度。

k.灌筑Ⅳ部仰拱及隧底填充,仰拱及隧底填充分两次施作。

m.根据监控量测结果分析,待初期支护收敛后,利用衬砌模板台车一次性浇筑V部二次衬砌。

5.环形开挖预留核心土法

(1)施工工艺

环形开挖预留核心土施工工艺流程框图见图4.3-11,施工工艺示意图见图4.3-12。

(2)施工要点

①环形开挖每循环长度宜为1~2榀拱架间距。

②上部弧形导坑、中部核心土、下台阶各错开3~5m,进行平行作业。

③上部开挖高度控制在4.5m左右,中部核心土离隧道顶部2.5m左右,预留核心土面积大小根据围岩地质情况确定,便于施工和满足开挖面的稳定且不应小于整个断面的50%。核心土应留坡度并不得出现反坡。

④上台阶支护完成后,且喷射混凝土达到设计强度70%以上时,方可进行核心土开挖。

⑤下台阶施工参照台阶法中下台阶相关要求。

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施工准备 爆破设计 测量放线 超前地质预报 拱部超前支护 弧形导坑开挖 差 调整爆破设计 断面检查、爆破效果分析 差断面处理 良好拱部支护 核心土开挖 下台阶开挖 差 断面检查、爆破效果分析 差断面处理 良好下台阶支护 下循环施工

图4.3-11 环形开挖预留核心土施工工艺流程框图

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1⑵33

(7)1

⑸4⑹⑸⑸4

横断面图纵断面图

图4.3-12 环形开挖预留核心土法施工工艺示意图

施工顺序:1弧形导坑开挖;2拱部初期支护;3核心土开挖;4下台阶开挖;5下台阶初期支护; 6仰拱浇筑;7全断面二次衬砌。

6.CD法

CD法是在软弱围岩大跨度隧道中,先开挖隧道的一侧,并施作中隔壁,然后再开挖另一侧的施工方法,主要应用于双线隧道Ⅳ级围岩深埋硬质岩地段以及老黄土隧道(Ⅳ级围岩)地段。

(1)CD法施工工艺

CD法施工工艺流程如图4.3-13所示。

(2)CD法施工工序说明

CD法施工工序如图4.3-14所示。

(3)CD法洞身开挖图片

CD法洞身开挖图片

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施工准备

爆破设计

测量放线

超前地质预报

左侧上台阶超前支护左侧上台阶开挖

右侧上台阶超前支护右侧上台阶开挖

断面检查、爆破效果分析良好

断面处理

断面检查、爆破效果分析良好

左侧上台阶初支左侧中台阶开挖

右侧上台阶初支右侧中台阶开挖

断面检查、爆破效果分析良好

断面处理

断面检查、爆破效果分析良好

左侧中台阶初支左侧下台阶开挖

右侧中台阶初支右侧下台阶开挖

断面检查、爆破效果分析良好

断面处理

断面检查、爆破效果分析良好

左侧下台阶初支右侧下台阶初支

全断面初期支护封闭成环

 

图4.3-13 CD法施工工艺流程

⑵⑵1⑷⑷3⑽99

3

⑻⒁77

1

⑹⑹5⑹11⒀⑿⑿11

5

横断面图纵断面图

 

图4.3-14 CD法施工工序图

施工顺序:1左侧上台阶开挖;2左侧上台阶初期支护;3左侧中台阶开挖;4左侧中台阶初期

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支护;5左侧下台阶开挖;6左侧下台阶初期支护;7右侧上台阶开挖;8右侧上台阶初期支护;9右侧中台阶开挖;10右侧中台阶初期支护;11右侧下台阶开挖;12右侧下台阶初期支护;13仰拱浇筑;14全断面二次衬砌。

说明:鉴于公路隧道断面较小,一般CD法采用四部CD法开挖施工。 (4)施工要求

①左、右侧各工作面每循环进尺不得超过设计1榀拱架的距离,左、右侧开挖完成后应及时施作初期支护和中隔壁临时支护。

②左右部上中台阶高度不大于3.5m,左右各台阶长度3~5m,左右两侧纵向距离小于1~2倍隧道洞径,且不大于15m。周边轮廓应尽量圆顺,减小应力集中。当开挖形成全断面时,应及时完成全断面初期支护闭合。

③根据监控量测信息,初期支护稳定后拆除中隔壁临时支护,中隔壁的拆除应滞后于仰拱,一次拆除长度不超过15m,并加强监控量测,拆除后应立即施作二次衬砌。

7. 交叉中隔壁法(CRD法)

(1)CRD法施工工艺流程

CRD法施工工艺流程如图4.3-15所示。

(2)CRD法施工工序说明

CRD法施工工序如图4.3-16所示。

⑵⑵⑷⑷3⑷7⑻⑻7

3

⑹1⑵5⒁⑹5

1

⑽⑽9⑽11⒀⑿⑿11

9

横断面图纵断面图

图4.3-16

CRD法施工工序图

施工顺序:1左侧上台阶开挖;2左侧上台阶初期支护;3左侧中台阶开挖;4左侧中台阶初期支护;5右侧上台阶开挖;6右侧上台阶初期支护;7右侧中台阶开挖;8右侧中台阶初期支护;9左侧下台阶开挖;10左侧下台阶初期支护;11右侧下台阶开挖;12右侧下台阶初期支护;13仰拱浇筑;14全断面二次衬砌。

说明:鉴于公路隧道断面较小,一般CRD法采用四部CRD法开挖施工。

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施工准备

爆破设计

测量放线

超前地质预报

左侧上台阶超前支护左侧上台阶开挖

右侧上台阶超前支护右侧上台阶开挖

断面检查、爆破效果分析

良好

断面处理

断面检查、爆破效果分析

良好

左侧上台阶初支左侧中台阶开挖

右侧上台阶初支右侧中台阶开挖

断面检查、爆破效果分析

良好

断面处理

断面检查、爆破效果分析良好

左侧中台阶初支右侧中台阶初支

左侧下台阶开挖

右侧下台阶开挖

断面检查、爆破效果分析

良好

断面处理

断面检查、爆破效果分析良好

左侧下台阶初支右侧下台阶初支

全断面初期支护封闭成环

图4.3-15 CRD法施工工艺流程图

(3)施工要求

图交中隔壁法施序流程框图

 

①上台阶开挖循环进尺控制在1榀拱架距离,中下台阶控制在1~2榀拱架距离。 ②上、中台阶高度控制在2.5m,台阶长度为3~5m,左右两侧纵向距离宜小于1倍隧道洞径。周边轮廓应尽量圆顺,减小应力集中。当开挖形成全断面时,应及时完成全断面初期支护闭合。

③中隔壁临时支护的拆除参照CD法相关要求。

④采用CRD法施工宜设置临时仰拱,步步成环,开挖自上而下,交叉进行。 钢拱架上的喷射混凝土,临时钢构件采用气焊烧断。

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CRD工法现场图片

8. 双侧壁导坑法

先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。该方法主要应用于Ⅴ级围岩浅埋、偏压及洞口地段。

(1)双侧壁导坑法施工工艺

双侧壁导坑法施工工艺流程如图4.3-17所示。

(2)双侧壁导坑法施工工序

双侧壁导坑法施工工序如图4.3-18所示。

⑽⒃9

5

⑹5113⑷⑷⑿⑻13⒁⒂7⑻13

⑹⑻7

3

11

1

⑵⑵9⑽⑵1⑹⑷横断面图纵断面图

图4.3-18 双侧壁导坑法施工工序

施工顺序:1左侧上导坑开挖;2左侧上导坑初期支护;3左侧下导坑开挖;4左侧下导坑初

期支护;5右侧上导坑开挖;6右侧上导坑初期支护;7右侧下导坑开挖;8右侧下导坑初期支护;9中部上台阶开挖;10中部上台阶初期支护;11中部中台阶开挖;12中部中台阶临时仰拱;13中部下台阶开挖;14中部下台阶初期支护;15仰拱浇筑;16全断面二次衬砌。

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施工准备

爆破设计

测量放线

超前地质预报

左侧上导坑超前支护右侧上导坑超前支护左侧上导坑开挖

右侧上导坑开挖

断面检查、爆差

断面处理

断面检查、爆破效果分析破效果分析良好

良好左侧上导坑初支右侧上导坑初支左侧下导坑开挖

右侧下导坑开挖

断面检查、爆差

断面检查、爆破效果分析断面处理

破效果分析良好

良好左侧下导坑初支右侧下导坑初支

中部上台阶超前支护中部上台阶开挖

断面检查、爆差

破效果分析断面处理

良好

中部上台阶初支中部中台阶开挖中部中台阶临时仰拱中部下台阶开挖

断面检查、爆差

破效果分析断面处理

良好

中部下台阶初支下循环施工

4.3-17 双侧壁导坑法施工工艺流程图

 

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双侧壁导坑法现场图片

9.CD、CRD等施工方法的相互转换

隧道开挖方法的合理转换,是隧道开挖作业安全的一个重要因素,在接近开挖方法变换里程时,应提前计划,确定合理的临时支撑参数。转换时应不减弱设计支撑参数。

(1)CD法与CRD法转换:CD法一般应用于黄土隧道Ⅳ级围岩地段,CRD法一般应用

于黄土隧道Ⅴ级围岩地段,采用CRD法施工的开挖断面较CD法施工断面大,CRD法施工时设置临时横撑。由CD法转入CRD法施工时,中部增设临时横撑,同时CRD法临时竖撑应较CD法对应竖撑长些,以使临时钢架拱脚置于同一水平面上,便于拱脚的稳定。由CRD法转入CD法施工时,取消临时横撑,根据围岩量测结果尽早拆除CRD法施工时所设横撑,以免影响CD法施工进度。

(2)CRD法与双侧壁导坑施工转换:CRD法转为双侧壁导坑施工时,应提前调整CRD

法临时横撑安装高度,使其与双侧壁导坑上部横撑位于同一高度上,从而利于后续双侧壁导坑上部的开挖作业。由双侧壁导坑转为CRD法施工时,待施工至设计里程后,继续向前按双侧壁导坑施工,同时将中部竖向临时支撑逐渐靠拢,直到过渡至CRD法。根据监控量测结果,尽早拆除双侧壁导坑施工的竖横向支撑,以免影响开挖进度。 4.3.2 超欠挖控制

1.测量放样时,应在掌子面准确画出开挖轮廓线,并向施工人员进行书面交底。 2.出渣完成后,测量人员应对开挖断面进行复测,对欠挖地段采用红油漆标注由当班开挖人员处理。

3.钻眼前,宜采用激光指向仪和断面仪布眼,利用激光光斑画出炮眼位置。 4.根据爆破效果结合实际地质条件及时调整爆破参数。

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5.开挖轮廓线应按设计要求预留变形量,预留变形量大小宜根据监控量测信息进行调整。

4.3.3 隧道超欠挖处理

1.经过测量断面后,对欠挖处进行红油漆标注。欠挖较小处采用风镐或电钻进行处理;欠挖较大处采用风枪钻孔爆破处理。

2.对隧道边墙及拱部小量超挖部分,可采用喷射混凝土进行回填;边墙及拱部超挖超过0.3m以上,一般可采用混凝土模筑进行填充密实;必要时进行注浆处理。

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初期支护与辅助工程措施 

5.1一般规定

1.初期支护应紧跟开挖面,尽早封闭成环。

2.软弱围岩地段施工必须坚持“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的施工原则。

3.当地质条件与设计不符时,应按规定程序上报监理工程师,及时调整支护参数。 4.隧道支护施工宜根据现场监控结果,分析施工中各种信息,及时调整支护措施和支护参数。

5.喷射混凝土宜采用湿喷工艺,软弱围岩及有水地段宜采用潮喷工艺。

5.2施工工艺

初期支护主要包括喷射混凝土支护、锚杆支护、钢筋网支护、钢架支护等;辅助施工措施主要包括超前小导管、超前锚杆、超前管棚、帷幕注浆等施工措施。 5.2.1 喷射混凝土施工工艺

1.喷射混凝土施工工艺流程

详见“图5.2-1喷射混凝土施工工序流程图”。 2.喷射混凝土施工技术要点

(1)喷射混凝土前准备工作

①检查断面尺寸,欠挖部分必须剥皮处理。

②清除松动石块,冲洗受喷岩面,如受喷面积水较多必须清理。

③隧道初期支护喷射混凝土设计强度等级为C25或C20。施工前按设计提供的强度进行室内试验,确定施工配合比。检查液体速凝剂是否足够,不够需添加;如有沉淀可人工进行搅拌,保持速凝剂材质均匀;如温度低于0°C需采取加温措施防止冻结。速凝剂计量泵调节旋钮由实验室预先调配。

④检查机具设备和风、水、电等管线路,并试运转,喷射机应具有良好的密封性能,输料连续、均匀,附属机具的性能应能满足喷射作业需要。

⑤岩面如有渗漏水,应予妥善处理。

a.大股涌水,宜采用注浆堵水后再喷射混凝土,一般情况下,可顺涌水出露点打孔,

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压注速凝浆液(水泥-水玻璃浆液)进行封堵。

施工准备受喷面清理备料配合比设计配料计算拌合运输喷射料装运初喷混凝土混凝土复喷调整配合比厚度不足效果检查不稳定 监控量测稳定结束图5.2-1喷射混凝土施工工序流程图

强度不足调整设计 b.对于小股水或裂隙渗漏水,视具体情况宜进行岩面注浆(布孔宜密,钻孔宜浅),或采用小导管沿隧道周边环形注浆进行封堵。

c.大面积潮湿的岩面宜采用粘结性强的混凝土,如添加外加剂、掺合料以改善混凝土的性能。

d.对于集中出水点,可顺水路(节理、裂隙)设排水半管或线形排水板,将水引到隧底水沟或纵向排水管。

⑥设置控制喷射混凝土厚度的标志。一般采用埋设钢筋头做标志,亦可在喷射时插入长度比设计厚度大5cm的铁丝,每1~2m设一根,作为施工控制用。

(2)混凝土搅拌、运输

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喷射混凝土在洞外拌和站集中拌和。湿喷砼搅拌采取全自动计量强制式搅拌机,施工配料应严格按配合比进行操作,速凝剂在喷射机喂料时加入。湿喷由混凝土搅拌运输车运至洞内,随运随拌。多台运输车应交替运料,以满足喷砼的供应。在运输过程中,要防止混凝土离析、水泥浆流失、坍落度变化以及产生初凝等现象。

(3)喷射作业

①采用湿喷机喷射作业。在隧道开挖完成后,先喷射4cm厚混凝土封闭岩面,然后打设锚杆、架立钢架、挂钢筋网,对初喷岩面进行清理后复喷至设计厚度。

②喷射操作程序应为:打开速凝剂辅助风→缓慢打开主风阀→启动速凝剂计量泵、主电机、振动器→向料斗加混凝土。

③喷射混凝土作业应采用分段、分片、分层依次进行,喷射顺序应自下而上,分段长度不宜大于6m。喷射时先将低洼处大致喷平,再自下而上顺序分层、往复喷射。

a.喷射混凝土分段施工时,上次喷混凝土应预留斜面,斜面宽度为200~300mm,斜面上需用压力水冲洗润湿后再行喷射混凝土。

b.分片喷射要自下而上进行并先喷钢架与壁面间混凝土,再喷两钢架之间混凝土。边墙喷混凝土应从墙脚开始向上喷射,使回弹不致裹入最后喷层。

c.分层喷射时,后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行,若终凝1h后再进行喷射时,应先用风水清洗喷层表面。一次喷混凝土的厚度以喷混凝土不滑移不坠落为度,既不能因厚度太大而影响喷混凝土的粘结力和凝聚力,也不能太薄而增加回弹量。边墙一次喷射混凝土厚度控制在7~10cm,拱部控制在5~6cm,并保持喷层厚度均匀。顶部喷射混凝土时,两次间隔时间宜为2~4h。

d.喷射速度要适当,以利于混凝土的压实。在开机后要注意观察风压,起始风压达到0.5MPa后,才能开始操作,并据喷嘴出料情况调整风压。一般工作风压:边墙0.3~0.5MPa,拱部0.4~0.65MPa。黄土隧道喷射混凝土时喷射机的压力一般不宜大于0.2MPa。

e.喷射时使喷嘴与受喷面间保持适当距离,喷射角度尽可能接近90°。喷嘴与受喷面间距宜为0.8~1.2m;喷嘴应连续、缓慢作横向环行移动,一圈压半圈,喷射手所画的环形圈,横向40~60cm,高15~20cm;若受喷面被钢架、钢筋网覆盖时,可将喷嘴稍加偏斜,但不宜小于70°。

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图5.2-2 喷射混凝土施工实景图

(4)养护

①喷射混凝土终凝2小时后,应采用养护台架进行湿润养护,养护时间不小于7d; ②黄土或其他土质隧道,以采用喷雾养护为宜,防止喷水过多软化下部土层; ③隧道内环境气温低于+5℃时,应采取保温措施,不得进行洒水养护。

(5)喷射混凝土粉尘和回弹控制措施

①采用复合高效减水型速凝剂,增加喷混凝土粘度,可大量减少粉尘和回弹。 ②加强对喷射混凝土操作人员的技能培训工作,提高技术素质,提高喷射混凝土作业技术水平。

③严格控制喷射机工作风压,以避免喷头处粉尘大量扩散。 ④加强施工通风,将漂浮的粉尘迅速吹送到洞外。 ⑤控制一次喷层厚度,以避免一次喷层过厚产生坠落。 ⑥控制骨料粒径及砂率配比,使其符合规定要求。

⑦控制喷嘴与受喷面最佳距离在0.8~1.2m范围内,喷射角度以垂直岩面为佳,不允许大于45°。

⑧含砂率对喷射混凝土的粘滞性和回弹量影响很大,一般宜采用较多的砂率(60%左右),以减少回弹。当砂粒偏粗时,砂率可稍大些;砂粒偏细时,则砂率宜偏低些。 5.2.2 锚杆施工工艺

1.锚杆施工工艺流程

中空注浆锚杆施工工艺流程见图5.2-3、药卷锚杆施工工艺流程见图5.2-4、普通水

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泥砂浆锚杆施工工艺流程见图5.2-5。

施工准备 风钻钻孔、高压清孔 锚杆插入锚孔 锚杆尾端安装止浆塞、垫板、螺母 连接锚杆尾端和注浆泵 注浆 图5.2-3中空注浆锚杆施工工艺流程图

施工准备  锚杆加工 检查 钻孔  检查   清孔  送锚固卷  推进锚杆、搅拌药包   锚固剂达到强度  结束  图5.2-4药卷锚杆施工工艺流程图

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高压风 浸药包 TJ-9型风动搅拌机 YT28风钻 锚杆拉拔试验 

标明锚杆钻孔位置成孔清孔注浆机就位注浆制作锚杆插入锚杆堵塞孔口图5.2-5普通水泥砂浆锚杆施工工艺流程图

备料 拌制砂浆 2.施工要点

(1)锚杆钻孔

石质隧道锚杆采用YT28型风动凿岩机成孔,黄土隧道采用ZM-12T型煤电钻钻成孔。锚杆钻孔利用开挖台阶搭设简易台架施钻,按照设计间距布孔;钻孔方向尽可能垂直结构面或初喷砼表面;成孔后采用高压风清孔。

锚杆孔施工应遵守下列规定:

①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。 ②锚杆的钻孔轴线应符合设计要求,孔距误差不得超过150mm。

③钻孔应圆而直,孔口岩面应整平,并使岩面与钻孔方向垂直;水泥砂浆锚杆孔径大于杆体直径15mm,其它型式锚杆孔径应符合设计要求。

④锚杆孔深要求:锚杆孔深允许偏差为±50mm。

(2)锚杆安装

①锚杆安设作业应在初喷混凝土后及时进行。 ②安装锚杆前应做好的检查工作

a.锚杆原材料型号、规格、品种,锚杆各部件质量及技术性能应符合设计要求。 b.根据锚杆类型、规格及围岩情况选择钻孔机具。 c.锚杆孔位、孔径、孔深及布置形式应符合设计要求。 d.孔内积水和岩粉应吹洗干净。

e.为防止塌孔,应在锚杆孔钻完后及时安设锚杆杆体。

f.锚杆尾端的托板应紧贴岩面,未接触部位必须楔紧。锚杆体漏出岩面的长度不大

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于喷射混凝土的厚度,否则应予切除并用砂浆磨平。

g.采用砂浆锚杆时,应按设计要求截取杆体,并整直、除锈和除油。 h.检查杆体长度、螺母、锚杆垫板的尺寸和配合情况。

(3)砂浆药包锚杆安装

①锚固材料浸水:锚固卷浸水前上端扎3~5个小孔(孔径1mm),直到小孔不冒泡即浸水结束。这时水灰比约为0.34~0.35最理想范围,可马上取出安装使用,浸水时间约为1~1.5mi5,浸水过少,水泥水化不完全,影响锚固力。浸水过多、水泥浆易流动,充实不足也影响锚固力。

②锚杆体的安装方法:杆体一般采用φ22螺纹钢筋,将打好的眼孔用高压风吹净,将浸好水的几个锚固卷装入眼内,用炮棍送至眼底,装入药包到2/3孔深,再将锚杆插入,并缓慢转动以破碎药包,连续转动时间不少于1分钟,以保证充分搅拌均匀,其位置应尽量居中。

(4)水泥砂浆锚杆安装

杆体一般采用φ22螺纹钢筋,钻孔成孔后,用高压风吹净孔内岩屑,然后用注浆机,将早强水泥砂浆注入锚孔内,再将锚杆插入孔眼内。

(5)中空注浆锚杆安装

杆体一般采用φ42或φ50无缝钢管加工钢花管,钻孔报验检查合格后,采用人工或手持式风钻安设中空注浆锚杆(钢花管)。安装长度及外露长度应符合设计及规范要求,锚杆尾部与钢架焊接在一起。

图5.2-6 锚杆钻孔施工实景图

(6)注浆

①普通水泥砂浆锚杆

a.普通水泥砂浆锚杆宜选用螺纹钢筋作锚杆。锚杆外露端应加工120~150mm的标准螺纹,并采用配套标准螺母。

b.砂浆应随拌随用,一次拌和的砂浆应在初凝前用完,已初凝的砂浆不得使用。

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c.采用单管注浆工艺,灌浆管应插至距孔底50~100mm处,开始注浆后反复将注浆管向孔底送,使砂浆将孔内多余的水挤压出孔外,之后随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出。灌浆压力不宜大于0.4Mpa。

d.注浆开始或中途暂停超过30mi5时,应用水或稀水泥浆润滑注浆管及其管路。注浆孔口压力不得大于0.4Mpa。。

e.砂浆灌注后应及时插入锚杆杆体,锚杆杆体插到设计深度时,孔口应有砂浆流出,若孔口无砂浆流出,则应将杆体拔出重新灌浆。

f.当采用先注后插法施工时,注浆管应插至距孔底5~10cm处,随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出,随即迅速将杆体插入,锚杆杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95%。若孔口无砂浆流出,应将杆体拔出重新注浆。

g.当采用先插后注法施工时,对于向下的锚杆,应将注浆管插入孔底,随后边注浆边向外拔注浆管,直到注满为止;对于向上的锚杆,应采用排气注浆法,将内壁4-5mm,壁厚1-1.5mm的软塑料排气管沿锚杆全长固定于杆体上,并在孔外留1m左右的富余长度,将锚杆缓慢送入孔中至设计位置,将长250-300mm,外径25mm左右的薄壁钢管用早强或超早强水泥固定在孔口位置并将孔口堵密,注浆前应检查排气管,当确认注浆管畅通时即可注浆,注浆时正常情况下有气体排出,当排气管不排气或溢出稀浆时,即可停止注浆。

②中空注浆锚杆

a.中空注浆锚杆施工时应保持中空通畅,并留有专门排气孔。螺母应在砂浆初凝后拧紧,并使垫板与喷射混凝土面紧密接触。

b.注浆过程中,注浆压力应保持在0.3MPa左右,待排气口出浆后,方可停止注浆。

图5.2-7 锚杆注浆施工实景图

(7)锚杆抗拔检验

对于普通砂浆锚杆和药卷锚杆,为了检验锚杆安装质量,须对锚杆进行抗拔检验,进行此项工作时,注意以下事项:

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安装拉力计时,其作用线与锚杆同心,并固定牢靠。 加载匀速、缓慢,拉拔至设计吨位即停止,不做破坏试验。

(8)施工技术要求及措施

①保证锚杆的施作质量,拱部锚杆应采用锚杆机进行施作,侧墙及拱腰部位可采用一般气腿式凿岩机钻孔。

②锚杆施作应在初喷后进行,钻孔前应采用红漆对锚杆孔位置进行标识。 ③锚杆钻孔方向宜与开挖面垂直,当岩层层面或主要结构面明显时,应尽可能与其成较大交角,但与开挖面的垂直偏差不应大于20°;局部锚杆应尽可能与岩层层面或主要结构面成大角度相交。钻孔完成后应对锚杆孔位、孔深等进行检查。

④锚杆的垫板应在复喷完成后安装,安装垫板时,应确保垫板与锚杆轴线垂直,确保垫板与喷射混凝土层紧密接触。

⑤锚杆安设后不得敲击,其端部不得悬挂重物。

⑥应对药包做泡水检验,药包包装纸应采用易碎纸。药包不应有受潮结块现象,随用随泡,待不冒气泡时,取出药包,使药包充分湿润但又不能凝固,其外观判断为用手轻捏柔软均匀。

⑦水泥砂浆的施工技术要求:

水泥砂浆的原材料及砂浆配合比,应遵守下列规定:水泥应采用强度等级不低于42.5级的普通硅酸盐水泥;砂浆配合比(质量比):水泥:砂:水宜为1:1 ~1.5:(0.45~0.5),砂的粒径不宜大于3mm,使用前应过筛;砂浆应随拌随用,一次拌和的砂浆应在初凝前用完,并严防石块、杂物混入。 5.2.3 钢筋网施工工艺

1.钢筋网施工工艺流程  

施工准备 工作面清理   检查 网片制备 铺设钢筋网 不合格合格  质量检查 进入下道工不合格 合格 

图5.2-8钢筋网施工工序流程图

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2.施工技术要点 (1)钢筋网片加工

钢筋网片按满足设计文件要求的钢筋进行制作,在钢筋加工场内集中加工。先用钢筋调直机把钢筋调直,再截成钢筋条,钢筋网片尺寸应根据拱架间距和网片之间搭接长度综合考虑确定。

(2)成品的存放

制作成型的钢筋网片必须轻抬轻放,避免摔地产生变形。钢筋网片成品应远离加工场地,堆放在指定的成品堆放场地上。存放和运输过程中要避免潮湿的环境,防止锈蚀、污染和变形。

(3)安装

按图纸标定的位置挂设加工好的钢筋网片,钢筋片随初喷面的起伏铺设,绑扎固定于先期施工的系统锚杆之上,再把钢筋片焊接成网,网片搭接长度为1~2个网格。

3.施工技术要求

(1)钢筋网应根据设计衬砌类型选用相应钢筋及网格尺寸加工。 (2)钢筋网在初喷混凝土4cm以后铺挂,且保护层厚度不得小于2cm。 (3)砂层地段应先加铺钢筋网,沿环向压紧后再喷射混凝土。

(4)钢筋网应随初喷面的起伏铺设,与受喷面的间隙一般不大于3cm,与锚杆或其它

固定装置连接牢固。

(5)开始喷射时,应减小喷头至受喷面的距离,并调整喷射角度,钢筋网保护层厚度

不得小于4cm。

(6)喷射中如有脱落的石块或混凝土块被钢筋网卡住时,应及时清除后再喷射混凝

土。

5.2.4 钢架施工工艺

1.钢架施工工艺流程

见“图5.2-9钢架施工工艺流程图”。 2.施工要点

(1)钢架加工

①格栅钢架加工

a.格栅钢架在现场设计的工装台上加工。工作台为δ=20mm的钢板制成,其上根据不同断面的钢架主筋轮廓放样成钢筋弯曲模型。钢架的焊接在胎模内焊接,控制变形。

b.按设计加工好各单元格栅钢架后,组织试拼,检查钢架尺寸及轮廓是否合格。 加工允许误差:沿隧道周边轮廓误差不大于3cm,平面翘曲应小于2cm,接头连接要求同类之间可以互换。

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c.格栅钢架各单元必须明确标准类型和单元号,并分单元堆放于地面干燥的防雨蓬内。

②型钢钢架加工

a.钢架材料、形式和加工尺寸等应符合设计要求。

b.钢架支撑必须具有必要的强度和刚度,钢架设计强度,应保持能单独承受2-4m高的松动岩柱重量,其形式应与开挖断面相适应。

c.钢架加工采用工厂化制作方案。型钢钢架应采用冷弯成型,工字钢连接采用A3钢板双面帮焊。加工后要试拼,允许误差为:沿隧道周边轮廓偏差为±3cm,平面(翘曲)偏差±2cm。

初喷 定位锚杆施工清除底脚浮渣中线标高测量  拱架加工、验收  加设鞍型垫块 安装纵向连接筋拱架预拼 台架上安装拱架和定位锚杆焊接定 包裹底脚连接板隐蔽工程检查验收 喷混凝土图5.2-9钢架施工工艺流程图

(2)钢架安装

①钢架在初喷砼后安装,与围岩应尽量靠近,但应留2~3cm间隙作混凝土保护层。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应每隔2m用砼预制块楔紧,钢架背后用喷砼填充密实。

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②安装前将底脚处浮渣彻底清除干净,拱脚标高不足时设置工字钢(槽钢)纵向托梁或砼垫块进行调整,以保证钢架拱脚基础牢固。

③分片钢架在开挖面组装成整榀钢架,每节连接螺栓应拧牢固。连接部位严禁直接焊接,连接板之间出现缝隙后应采用钢板进行垫实后进行周边焊接处理。

④钢架立起后,根据中线、水平将其校正到正确位置,然后用定位筋固定,并用纵向连接筋将其和相邻钢架连接牢靠,纵向钢筋的根数和布置应符合设计要求,纵向连接筋应垂直于钢架面,必要时可增设交叉连接筋。

⑤拱架的拱脚(包括分部安装的拱脚)必须打锁脚锚杆,与钢架采用U型钢筋可靠焊接。

⑥钢拱架边墙拱脚与仰拱接触处应严格按照设计要求进行小半径过渡处理,严禁直角连接。

⑦当采用台阶法开挖时,在开挖下台阶后,应尽快施作拱架接腿,防止拱脚悬空时间过长造成下沉。钢拱架应尽早形成闭合。

⑧钢架落底接长单边交错进行,每次单边接长钢架1~2榀。在软弱地层可同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垫板用螺栓牢固准确连接。

⑨架立钢架后应尽快进行喷砼作业,以使钢架与喷砼共同受力。喷射砼分层进行,应尽早先喷一层混凝土,再喷射钢架与围岩之间的混凝土,后喷射钢架之间的混凝土,先从拱脚或墙角处由下向上喷射,防止上层喷射料虚掩拱脚(墙角)不密实,造成强度不够,拱脚(墙角)失稳。并应由两侧拱脚向上对称喷射,并将钢架覆盖。 

     

   

图5.2-10 钢拱架安装施工实景图

3.技术要求

(1)钢架应按设计位置安设,钢架之间必须用钢筋纵向连接,并要保证焊接质量。拱

架安设过程中当钢架与围岩之间有较大的空隙时,沿钢架外缘每隔2m应用混凝土预制块楔紧。

(2)钢拱架的拱脚采用纵向托梁和锁脚锚杆等措施加强支承。

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(3)钢架应尽可能多地与锚杆露头及钢筋网焊接,以增强其联合支护的效应。 (4)喷射混凝土时,要将钢架与岩面之间的间隙喷射饱和达到密实。 (5)焊接不得有假焊,焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。

(6)钢架应在初喷混凝土后及时架设, 各节钢架间以螺栓连接,连接板必须密贴。 (7)钢架安装前应清除底脚下的虚碴及杂物,钢架底脚应置于牢固的基础上。

5.2.5 超前小导管支护

1.隧道超前小导管注浆施工工艺流程 施工工艺流程如图5.2-11所示。 

地质调查 浆液选择 配比试验 注浆设计 现场试验 效果检查 注浆参数 设备准备 管材加工 施工准备 材料准备 机具准备 开挖 注浆站布置 安孔口止浆塞 制定施工方案进入施工 喷混凝土封闭掌子面 钻孔打小导管 连接注浆管 浆液配制 注浆 图5.2-11超前小导管施工工艺流程图

2.超前小导管支护技术要点

(1)施工准备

①调查地质情况,按渗透系数确定注浆类型,进行注浆设计。

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②通过试验确定或调整注浆半径、注浆压力和单管注浆量。

③小导管加工:按设计要求选材和加工。为了便于注浆,在小导管管壁四周呈梅花形布置钻设φ6mm压浆孔。对加工好的成品要经过严格的质量检验,以保证注浆质量。

 

φ8mm加劲箍小钢管普通焊>30cm 15~20cm 图5.2-12 注浆小导管结构图

(2)封闭掌子面

小导管钻孔前,应对开挖面及5m范围内的坑道喷射厚为5~10cm混凝土或用模筑混凝土封闭,即用于防止钻孔施工作业时掌子面掉块,确保施工安全,又用于防止注浆作业时,发生跑浆、漏浆现象。

(3)钻孔、安装小导管

①钻孔

按设计要求,在掌子面上准确画出孔位。用凿岩机或钻孔台车钻眼,钻孔角度、深度应符合设计要求。成孔后,用高压风将孔内砂石吹出,以免堵塞。

②安装小导管

成孔检查合格后,将小导管按设计要求插入孔中,外露20cm支撑于开挖面后方的钢架上,钢管要与拱架焊接牢固,与钢架共同组成预支护体系。 

超前小导管施工见“图5.2‐13  超前小导管施工示意图”。 

图5.2-13 超前小导管施工示意图

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隧道中线φ22纵向连结钢筋φ42超前小导管 L=3.5(4.2)md≥150cm5~10°喷射混凝土格栅或型 钢钢架

图5.2-14 超前小导管施工实景图

(4)孔口密封处理

为防止注浆漏浆,在小导管的尾部用胶泥麻筋缠箍成楔形,以便钢管顶进孔内后其外壁与岩壁间隙堵塞严密。在小导管尾端安装堵头及球阀,用于注浆加固。

(5)浆液配制

①水泥浆液搅拌应在拌和机内进行。根据拌和机容量大小,严格按设计和通过现场试验确定浆液配比、注浆压力等注浆参数。

②配制水泥浆或稀释水玻璃浆液时,严防水泥包装纸及其杂物混入。拌好的浆液在进入贮浆槽及注浆泵之前应对浆液进行过滤,未经过滤网过滤的浆液不允许进入泵内。

③配制好的浆液应在规定时间内注完,随配随用。

(6)注浆作业

①采用专用注浆泵注浆。注浆前检查注浆管路并对管路进行清洗。

②注浆顺序,按由下至上的顺序施工,浆液先稀后浓、注浆量先大后小;先注无水孔,后注有水孔;如遇窜浆或跑浆,则可间隔一孔或数孔灌浆。

③注浆压力按分级升压法控制,一般注浆压力应控制在0.5~1.0 MPa。

④结束注浆标准:以终压控制为主,注浆量较核。当单孔注浆压力达到设计要求值,持续15mi5且进浆速度为开始进浆速度的1/4或进浆量达到设计进浆量的80%及以上时注浆方可终止。注浆完毕后关闭管口球阀,防止跑浆。

⑤注浆施工中认真填写注浆记录,随时分析和改进作业,并注意观察施工支护工作面的状态。注浆参数应根据注浆试验结果及现场情况调整。

3.注浆技术措施

(1)严格控制配合比与凝胶时间,初选配合比后,用凝胶时间控制调节配合比,并测

定注浆固结体的强度,选定最佳配合比。

(2)注浆过程中,严格控制注浆压力,注浆终压必须达到设计要求,并稳压,保证浆

液的渗透范围。当出现异常现象时,采取下列控制措施:

①降低注浆压力或采用间隙注浆。

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②改变注浆材料或缩短浆液凝胶时间。 ③调整注浆实施方案。

④注浆效果检查:一方面用进浆量来检查注浆效果,另一方面检查岩层固结厚度,如达不到要求,要及时调整浆液配合比,改善注浆工艺。

⑤为防止孔口漏浆,在花管尾端用麻绳及胶泥封堵钻孔与花管的空隙。 ⑥注浆管与花管采用活接头及球阀联结,保证快速装拆。 ⑦注浆的次序由两侧对称向中间进行,自下而上逐孔注浆。

⑧注浆后至开挖的时间间隔,应视浆液种类决定。当采用单液水泥浆时,开挖时间为注浆后8h,采用水泥—水玻璃浆液时为4h左右。断面开挖时应保留1.5~2.0m的止浆墙。开挖过程中检查浆液渗透及固结状况并根据压力—浆量曲线分析评判注浆效果,及时调整预注浆方案。 5.2.6 超前锚杆

1.超前锚杆施工工艺流程

隧道超前锚杆施工工艺流程见图“图5.2-15超前锚杆施工工艺流程图”。

施工准备 锚杆孔位放样 钻孔设备就位 钻孔外插角确定 钻孔 清孔 钢拱架加工 成孔检查 填塞锚固剂 安装锚杆 架立钢拱架 钢拱架与锚杆连接 锚杆加工 图5.2-15超前锚杆施工工艺流程图

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2.施工技术要点

(1)钻孔前为保证施工安全,喷射混凝土封闭岩面。采用锚杆台车或风动凿岩机穿过

钢架腹部钻孔施工。锚杆根据设计要求统一集中加工。

(2)超前锚杆环向间距、外插角、搭接长度应符合设计要求,插入孔内长度不得小于

设计长度。

(3)超前锚杆以紧靠开挖面的钢架为支点,通过锚固剂将锚杆与围岩固结,并与钢架

有效连接形成联合支护体系。 5.2.7 隧道超前长管棚

1.隧道超前长管棚施工工艺流程 施工工艺流程如图5.2-18所示。 2.超前长管棚施工技术要点

(1)套拱施工

管棚施工前应先施工套拱,利用套拱内导向管对长管棚进行导向,同时借助混凝土套拱稳定仰坡面山体。套拱混凝土达到85%强度时,方可进行管棚钻孔施工。

①测量放样,标定套拱与暗洞开挖分界线。

②(进行套拱拱部及边、仰坡开挖和整修,并按设计要求进行边、仰坡加固处理。 ③套拱拱脚必须位于稳固基岩上,若地基承载力不能满足设计要求,需进行加固处理。

④套拱钢架加工及安装满足设计要求,管棚导向管逐根焊接于钢架上固定。套拱内外模均采用5cm木模或竹胶板加工安装,模板加固完毕后,进行套拱砼的施工。

套拱施工实景见图5.2-16。

 

 

图5.2-16 套拱施工实景图

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套拱结构如图5.2-17所示。

边仰坡刷坡线

隧道中线

φ140×6mm钢管 L=3.2m地表面坡 仰521.1∶Ⅰ18钢架C20砼套拱

0.6mφ140×6mm钢管 L=3.2m

暗洞掌子面Ⅰ18钢架

3.0m

0.3m暗洞开挖轮廓

Ⅰ18钢架初期支护

 

图5.2-17 管棚混凝土套拱结构示意图

(2)钻孔及顶管棚施工

①施作长管棚时,打孔角度洞口段为1°~2°,洞内适当加大角度,但角度应控制在3°~5°,孔径比管棚钢管直径大20~30mm,钻孔深度应符合设计规范要求,纵向搭接长度应不小于3m。

②钻孔施工采用管棚钻机,钻机必须准确定位。钻进中应经常采用测量仪量测钢管钻进的偏斜度,发现偏斜超过设计要求及时纠正。

③在浇注好的套拱上标出孔位和孔号,孔号分为奇数孔和偶数孔,奇数孔采用无缝钢管,偶数孔采用梅花钢管。先施工偶数孔,自下而上,顶管、注浆加固完毕后再施工奇数孔。为保证成孔质量,防止邻孔钻进时前面的成孔坍塌,每钻完一孔清孔检查合格后,安装钢管,应每钻完1孔便顶进1钢管。

④管棚钢管分段加工,有孔钢管按设计要求布设注浆孔。第一节钢管顶端做成锥型导向头,以便顶进。管棚单根宜加工成4m、6m两种规格,以避免相邻孔位管棚钢管接头在同一断面上。钢管采用套丝扣联接,丝扣长15cm。钢花管大样及布置见图5.2-19。

⑤如遇围岩情况较差塌孔、孔深不满足设计要求,严禁顶管。注浆加固封孔,待浆液凝固后重新扫孔直至设计深度。

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施工准备 测量定位安装钢架固定孔口管立模浇注导向墙

钢花管制作 管孔定位测量 管孔复测 管棚钻机就位 安装钻杆、套管等安装 注浆材料进场、试验浆液配合比设计 设置拌合站 浆液拌制 浆液运输

焊接套管跟进套环 焊接环形套管钻头

测斜仪控制钢管偏斜度 钻进成孔 钻进 退出钻杆

安装止浆塞、注浆

不合格注浆效果检查 合格进入下一道工序 无孔管施工、注浆检测 钢管充填注浆 管棚验收 图5.2-18超前大管棚施工工艺流程图

钢花管

3.5m0.15m×0.15m梅花型布置注浆孔0.5m图5.2-19 钢花管大样及布置示意图

(3)注浆

①注浆工艺系统:双液注浆工艺系统如图5.2-20所示。

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1、高速搅拌机;2、吸浆管;3、回浆管;4、进浆阀;5、泵;6、压力表;7、输浆管;8、快速接头; 9、孔口压力表;10、钢管接头;11、混合器;12、单向阀;13、三通;14、止浆塞;15、注浆孔

图5.2-20双液注浆工艺系统示意图

②注浆前应喷射15cm后C20混凝土封闭周围坡面及套拱内侧掌子面,作为注浆时止浆墙。

③未确保注浆质量,在钢花管安装后,管口用麻丝和锚固剂封堵钢管与孔壁间空隙,钢管自身利用孔口安装的封头将密封圈压紧,压浆管口安装球阀及三通接头。

④管棚注浆顺序原则上遵循着“先两侧后中间”、“自下而上”、“跳孔注浆”、“由稀到浓”的原则。注浆施工由两端管棚钢管开始注浆,跳孔进行注浆施工,向隧道拱顶钢管方向推进,开始时注浆的浆液浓度要低一些,逐渐加浓至设计浓度。

⑤拌浆时严禁纸屑等杂物混入浆液,拌好的浆液要过滤,未经过滤的浆液严禁进入泵体。注浆过程中,要时刻注意泵口及孔口的压力变化情况,发现问题及时处理。双液注浆时,要经常测定混合气候的浆液的凝结时间,防止由于泵及管路故障,造成浆液比例改变而发生事故。注浆过程中,如发现孔口及工作面漏浆,要采取封堵措施,缩短凝胶时间及采用间歇注浆方式。

⑥注浆初压宜为0.5-1.0MPa,当排气孔流出浆液后,关闭气孔,继续注浆,达到设计浆量或注浆终压后,稳定10min后停止注浆。做好钻孔、注浆记录,为分析注浆效果提供依据。注浆结束后,要彻底的清洗泵体和管路,以保证下次注浆安全顺利进行。

单孔注浆结束条件。注浆过程中只要满足以下两个条件之一,即可认为单孔注浆达到设计的要求并可结束注浆施工。单孔注浆结束条件:a.注浆压力达到注浆设计所规定的终压。b.单孔注浆量达到设计注浆量的80%以上。注浆量的计算公式如下:

Q=A×β=л×R×L×β 式中:Q---总注浆量(M); A---注浆范围岩层体积(M3);

β---填充率,根据图纸及岩石地层的情况而定。 R---注浆半径(M); L---注浆长度(M)。

b全地段结束条件:所有注浆孔均以符合单孔注浆结束条件,无漏注浆的情况。

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3

⑦注浆后,扫排管内胶凝浆液,用水泥砂浆充填密实,增强管棚的刚度和强度;对于非压浆孔,直接充填即可。待浆液强度达到15KPa,在管棚支护的保护下按设计的方法开挖各部,并及时施做初期支护。 5.2.8 帷幕注浆

1.帷幕注浆施工工艺流程

详见“图5.2-21帷幕注浆施工工艺流程图”。

是否满足注浆质量标准 是结束否设计补注浆钻孔位置及深度否 注浆 是否已完成本循环钻孔及注浆 钻注浆效果检查孔 转入下一钻孔 是 安装灭尘器 钻孔注浆 否孔深确认 压水试验 钻机平台及俯仰角确认固定 开口、安装孔口管 安装灭尘供水系统 钻机平台固定就位 注浆设计 测量放孔(用油漆标注在掌子面上) 接通动力电源 安装供风系统  图5.2-21帷幕注浆施工工艺流程图

2.帷幕注浆施工要点

(1)注浆段长和注浆孔的布置

根据设计要求及钻机性能,确定每循环注浆段长度;帷幕注浆就是要使浆液扩散到

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注浆帷幕范围内的所有岩层裂隙中,注浆孔的布置要以浆液扩散不出现空白为原则,根据设计注浆孔数量以隧道中轴为中心呈伞形布置。详见“图5.2-22帷幕注浆平面布置图”和“图5.2-23帷幕注浆断面孔位布置图”。

图5.2-22帷幕注浆平面布置图

图5.2-23帷幕注浆断面孔位布置图

(2)止浆岩盘

开挖轮廓线Y开挖轮廓线隧道中线ZY隧道中线X根据注浆段围岩情况预留不同厚度的止浆岩盘:一般为5~7m。

(3)埋设孔口管

孔口管应固结牢固密实,保证不漏浆、不窜浆。孔口管起着导向作用,钻孔安装时

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要控制好外插角度。

(4)钻孔

根据不同用途,选用ZYG150全液压钻机及YQ100风动钻机。YQ100风动钻机主要用于开孔,安孔口管。

先根据设计图孔位、钻孔参数,在工作面上放出钻孔位置,并用油漆标定。 调整钻杆的仰角和水平角,移动钻机,将钻头对准所标孔位。 将棱镜放在钻杆的尾端,用全站仪检查钻杆的姿态并调整。

根据探孔预测结果,决定是否采用孔口管。对探孔预测水压较高(P≥1.0MPa),且水量较大(Q≥20m3/h)的区域,采用孔口管注浆,否则采用止浆塞止浆方式注浆。

当采取后退式分段注浆时,可直接钻孔至设计深度。当采取前进式分段注浆时,采取钻一段注一段的方式,直至设计孔深。

钻孔按先外圈,后内圈的顺序进行。内圈钻孔可参照外圈钻孔的顺序,后序孔可检查前序孔的注浆效果。逐步加密注浆一方面可根据钻孔的情况调整注浆参数,另一方面如果钻孔情况证明注浆效果已达到设计要求,即可进行下一圈孔的钻进。钻孔时,还要严格作好钻孔记录,包括孔号、进尺、起讫时间、岩石裂隙发育情况、出现涌水位置、涌水量和涌水压力。施钻过程中,若单孔出水量小于30L/mi5,可继续施钻;若单孔出水量大于30L/mi5,立即停钻进行注浆。

(5)注浆

①注浆方式

采用分段前进式、后退式注浆或全孔一次压入式注浆。当钻孔过程中未遇见泥夹层或涌水,就一钻到底,全孔一次压入式注浆;在钻孔过程中遇到泥夹层或涌水,立即停止钻孔,采取注一段钻一段的分段前进式注浆,直至终孔。

②注浆参数的选择

每循环注浆长度应满足设计要求(一般可为30~40m),单孔有效扩散半径2.5 m左右,终孔间距2.0~3.0m;注浆范围为隧道开挖断面外5m。注浆方式:如果出水量较小且成孔容易,用一次性注浆方式或分段后退式注浆;如果成孔困难,则采用分段前进式注浆。

浆液的选择:固结孔口管和封孔注浆时选用双液浆;当注浆孔涌水量小于30L/mi5,选用纯水泥浆;当注浆孔涌水量在30~200L/mi5范围内,选用凝胶时间为4~6mi5的双液浆;当注浆孔涌水量大于200L/mi5,选用凝胶时间为3~4mi5的双液浆。

注浆压力:注浆压力是注浆的主要参数,它对浆液的扩散范围,岩层裂隙充填的密实程度及注浆效果的好坏起着决定性的作用,所以必须有足够的注浆压力克服静水压力和地层阻力,方能达到注浆目的,一般富水地段取静水压力的2~3倍。

浆液的注入量:指单孔注入量,按假设浆液在地层中均匀扩散公式为:

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Q=πR2L5αη

式中:Q-单孔注浆量(m3); R-浆液扩散半径(m)取2.5m; L-注浆孔长(m);5-地层的裂隙(%),取2~4%; α-浆液在岩石裂隙中的充填系数,视岩石情况取0.3~0.9; η-浆液消耗率,取1.1。 ③制浆

选用JZ350叶片式搅拌机作为制浆设备,为了保证浆液的均匀性和在注浆间隙时不沉淀,另自行加工搅拌储浆桶两台,容量1立方米。在储浆桶外侧设两个以上取浆口,以保证大流量注浆时浆液的供应。

根据选定浆液的配比参数拌好浆液,其中水泥浆拌好后用1×1mm网筛过滤,放入叶片立式搅拌机进行二次搅拌,确保浆液均匀。

④注浆准备

注浆管路接通后,通过压水检查注浆管路的密封性,同时冲洗岩石裂隙,扩大浆液通路,增加浆液冲塞的密实性。

⑤注浆顺序

先注外圈,后注内圈,同一圈由下而上间隔施作。

注浆速度:当钻孔涌水量≥50L/mi5时,注入速度80~150L/mi5;当涌水量≤50L/mi5时,注入速度35~80L/mi5。

注浆结束标准:全部注浆孔注浆完成后,在主要出水点附近设至少5个检查孔,测孔内涌水量或进行压水实验,若满足设计要求,则可以开挖,否则进行补注浆。

(6)异常情况处理

若钻孔过程中,遇见突泥情况,立即停钻,拔出钻杆,安装孔口管及高压阀,进行注浆。

若掌子面小裂隙漏浆,先用水泥浆浸泡过的麻丝填塞裂隙,并调整浆液配比,缩短凝胶时间;若仍跑浆,在漏浆处采用普通风钻钻浅孔注浆固结。

若掌子面前方8米范围内大裂隙串浆或漏浆,采用止浆塞穿过该裂隙进行后退式注浆。

当注浆压力突然增高,则只注纯水泥浆或清水,待泵压恢复正常时,再进行双液注浆;若压力不恢复正常,则停止注浆,检查管路是否堵塞。

当进浆量很大,压力长时间不升高,则调整浆液浓度及配合比,缩短凝胶时间,进行小泵量、低压力注浆,以使浆液在岩层裂隙中有相对停留时间,以便凝胶;有时也可以进行间歇式注浆,但停注时间不能超过浆液凝胶时间。   

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仰拱和铺底施工 

6.1一般规定

1.隧道设有仰拱时,应及时安排施工,使支护结构尽早封闭成环。仰拱与掌子面的距离要求:Ⅴ级围岩不大于35m,Ⅳ级围岩不大于50m。

2.仰拱施工应采用栈桥全断面一次浇筑成型,严禁左右半幅分次浇筑。

3.Ⅴ级围岩仰拱纵向一次开挖长度宜控制在2榀钢拱架距离内,一次混凝土浇筑长度不应大于5m,Ⅳ级围岩仰拱纵向一次开挖长度宜控制在3榀钢拱架距离内,一次混凝土长度不应大于8m。

4.仰拱、底板混凝土施工时,应按图纸要求预埋路面下横向盲沟、拱脚纵向横向排水管等排水设施,并应设置与二次衬砌对齐的变形缝。

5.洞口段进洞15m后需及时施工仰拱。

6.仰拱超挖在允许范围内应采用与衬砌相同强度等级混凝土浇筑,超挖大于规定时,应按设计要求回填,不得用洞碴随意回填,严禁片石侵入仰拱断面。

6.2仰拱和铺底施工工艺流程

仰拱和铺底的施工工艺流程框图分别见图6.2-1、图6.2-2。

6.3施工要点

6.3.1开挖

1.在通常情况下,在Ⅳ级及以下软岩地段均设有仰拱,仰拱与路面间为混凝土填充层。Ⅱ、Ⅲ级硬岩地段路面下设砼铺底调平层。仰拱、铺底开挖应以人工配合机械开挖。开挖前应测量放线,确定基坑标高,确保仰拱开挖弧形,避免大面积超挖,严禁欠挖。

2.隧道底两隅与侧墙连接处应平顺开挖,避免引起应力集中。边墙钢架底部杂物应清理干净,保证与仰拱钢架连接良好。

3.仰拱或铺底开挖完成后应及时清除积水、杂物、虚渣等。 4.仰拱开挖超欠挖值应在规范允许范围内。 6.3.2初期支护

1.仰拱开挖完成后,应及时根据设计要求进行仰拱初期支护施工。

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施工准备 测量放样

钢拱架安装 仰拱开挖 仰拱初喷

仰拱复喷

混凝土制备 浇筑仰拱混凝土 仰拱填充 仰拱钢筋绑扎 模板安装 合格 安装横向盲沟

混凝土制备 养护 图6-2-1 仰拱施工工艺流程框图

施工准备 测量放样 底板开挖

混凝土制备 浇筑铺底混凝土 图6.2-2铺底施工工艺流程框图

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清底 安装横向盲沟

2.初期支护混凝土强度、厚度、钢架加工安装质量等应符合设计及规范要求。 3.当设计无仰拱初期支护时,宜先施作混凝土封底,形成良好的作业面,以利于进行仰拱钢筋安装、立模等作业。 6.3.3仰拱钢筋

1.仰拱钢筋须在钢筋加工场集中加工,统一配送至作业现场。

2.仰拱钢筋的安装应符合设计及规范要求。仰拱两侧二衬边墙部位的预埋钢筋伸出长度应满足和二衬环向钢筋焊接要求,且将接头错开,使同一截面的钢筋接头数不大于50%。

3.仰拱钢筋的绑扎应采用定位架施作,保证钢筋的层距和间距符合要求,层距宜通过焊接定位钢筋固定。 6.3.4 混凝土施工

1.仰拱和铺底混凝土施工前应清除积水、杂物等。

2.仰拱与填充层应分开施工,先按设计完成仰拱混凝土施工,待混凝土强度达到70%以上,再进行填充层混凝土施工。

3.仰拱和铺底的施工缝和变形缝应按设计要求进行防水处理。 4.仰拱和铺底混凝土强度达到设计强度后方可允许车辆通行。 6.3.5 技术要求及措施

1.仰拱应全幅施工,严禁半幅施工。

2.仰拱顶上的填充层及铺底应在二衬施工前完成,以利于衬砌台车模筑混凝土施工。针对软弱围岩地段,为保证隧道初支稳定,需及时施做仰拱,仰拱、铺底与掌子面距离满足隧道安全步距要求。

3.仰拱、铺底施工时,应按图纸要求预埋路面下横向盲沟、拱脚纵、横向排水管等排水设施。

4.仰拱、仰拱上的填充层及铺底混凝土施工应混凝土配比准确,机械捣固密实。其表面高程不得大于图纸规定的基层顶面高程,横坡应与路面横坡一致。对于隧底超挖部分宜采用同级砼回填。

5.仰拱、铺底施工过程中应采取措施保证洞内临时交通通畅。开挖和浇注混凝土时利用仰拱栈桥保证运碴车辆和其它车辆的通行。填充混凝土在仰拱混凝土达到一定强度后整幅灌注。   

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7 隧道防排水施工工艺和方法

7.1一般规定

1.开挖和衬砌作业不得损坏防水层,当发现防水层有损坏时应及时修补。 2.洞内出现的地下水,经化验确认对衬砌结构有侵蚀性时,应按图纸要求针对不同侵蚀类型采取相应的抗侵蚀措施。设计无要求时,应及时上报变更处理。

3.防排水原则上采用“防、排、堵、截结合,因地制宜,综合治理”的原则。 4.对于隧道穿过断裂破碎带段,预计地下水较大,当采用以排为主可能影响生态环境时,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。

7.2 施工工艺

隧道结构防水与排水施工工艺流程框图见图7.2-1。

 洞身开挖 Ω型弹簧排水管 初期支护 纵、环向排水管

二次衬砌 复合防水层 路基侧向排水盲沟 横向排水管  图7.2-1隧道结构防水与排水施工工艺流程框图

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7.3 施工要点

7.3.1 临时防、排水

1.洞内顺坡排水

(1)洞内顺坡排水一般采用临时排水沟,其坡度应与线路坡度一致。临时排水沟断面

应满足隧道中渗漏水和施工废水外排的需要,并经常清理,防止淤塞,确保水路畅通。水沟位置应远离边墙,距边墙基脚不小于1.5m,并避免妨碍施工。

(2)在膨胀岩、土质地层、围岩松软地段等特殊或不良地质地段隧道中,排水不宜直

接接触围岩,宜根据需要对排水沟进行铺砌或用管槽代替,排水沟中不得有积水。

(3)台阶法施工时,上台阶应在下台阶开挖前架槽(管),将水引排至下台阶排水沟

内,横向分隔开挖时应挖横向排水沟将水引至未开挖一侧,严禁漫流浸泡下台阶基坑。

(4)隧道施工有平行导坑或横洞时,应充分利用辅助导坑排水,降低正洞水位,使正

洞水流通过辅助道坑引出洞外,必要时设置永久排水沟,使坑道封闭后能保持水流通畅。

2.洞内反坡排水

对于反坡排水的隧道,可根据距离、坡度、水量和设备等因素布置排水管道,一次或分段接力将水排出洞外。接力排水时应根据水量大小设置集水坑,逐级抽排至洞口。

3.富水层围岩的处理措施

(1)洞内有大面积渗漏水和大股集中水时,宜集中汇流引排。可采用钻孔插入锚杆进

行导水集中汇流引排,并将钻孔位置、数量、孔径、深度、方向和渗水量等作详细记录,在确定衬砌拱墙背后排水设施时应考虑上述因素。

(2)在地下水发育的易溶性岩层中施工,为防止水囊、暗河及高压涌水的突然出现,

开挖工作面上应布设超前钻孔,并制定防止涌水的安全措施。

(3)洞内涌水或地下水位较高时,可采用井点降水法和深井降水法处理。

(4)当预计开挖工作面前方有承压水,且排放不影响围岩稳定时,可采用超前钻孔或

辅助坑道排水。超前钻孔及辅助坑道应保持10~20m的超前距离。 7.3.2 结构防、排水

1.施工的前提条件

(1)隧道初期支护已完成,表面平整度、净空大小、砼强度、锚杆抗拔力等均已验收

合格;复合式衬砌中防水层在初期支护变形基本稳定后进行施工。

(2)环向盲沟、防水板、排水管等各种防排水材料规格、质量符合设计及规范要求,

且数量满足施工需要。

(3)安排专业班组、人员进行防排水施工,严格岗前操作技术培训。

(4)可穿行作业台架、自动走行热焊机、焊枪等机械设备到位,性能状态满足施工需

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要。

2. 围岩界面处理

(1)对基面(初期支护表面)的渗漏水、外露的突出物及表面凸凹不平处进行检查处

理。当初期支护为喷射钢纤维混凝土时,基面应补喷一层水泥砂浆保护层,以保护防水板不受损伤。

(2)渗漏水处采用注浆堵水或排水盲管、排水板将水引入侧沟,保持基面无明显渗漏

水。

(3)对于基面外露的锚杆头、钢管头、钢筋头、螺杆钉头等突出物应切除后妥善处理。

① 钢筋网等突出部分,先切断后用锤铆平,并用砂浆抹平。

② 有凸出的注浆钢管头时,先切断,并用锤铆平,后用砂浆填实封平。 ③ 锚杆有凸出部位时,螺头顶预留5mm切断后,用塑料帽遮盖。

(4)仰拱部分用风镐修凿,清除回填渣土和喷射混凝土回填料。

(5)隧道断面变化或突然转弯时,阴角应抹成半径大于10cm的圆弧,阳角应抹成半

径大于 5cm的圆弧。

(6)检查各种预埋件是否完好。 (7)喷射混凝土强度要求达到设计强度。

3.排水盲管施工

(1)根据设计和规范要求,结合隧道的渗水部位和开挖情况,确定环向盲沟的安装位

置。

(2)排水盲管在地下水较大的地段应适当加密;环向排水盲管应紧贴支护表面或渗水

岩壁安设,排水盲管布置应圆顺,不得起伏不平。

(3)排水管系统应按设计连通形成完整的排水系统。管路连接宜采用变径三通方式、

连接牢固、畅通,安装坡度符合设计要求。纵向排水管与三通接头连接后,要用土工布进行包裹。应严格控制纵向排水管高程,确保排水通畅。

(4)纵向盲沟安装前,用素混凝土整平安装基面,然后按照一定的排水坡度安装,中

间不得有凹陷、扭曲等,以防泥砂在这些部位淤积、堵塞纵向盲沟。

4.防水板施工

(1)防水板施工工艺流程框图见图7.3.2-4。 (2)防水板铺设前的准备

① 防水板铺挂前应进行初支断面尺寸、漏水、露头及平整度等检查,并进行基面处理,见图7.3.2-5。

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图7.3.2-4 防水板施工工艺流程框图

下道工序接头焊接质量检查 重焊或修补 防水板焊接铺设防水卷材 安设纵、横、环向盲喷射混凝土面检查处理 拼装台架就位施工段断面净空检查查② 防水板使用前先检查每卷是否有合格证,然后再进行直观上的检查,检查内容有:厚度、吊带、表面有无砂眼等。其材质须现场取样检验合格后方可使用。

③ 对检验合格的防水板,用特种铅笔画出焊接线及拱顶中线,并按每循环设计长度截取,对称卷起备用。

④ 铺设防水板的专用台车就位,缓冲层(土工布)和防水板放在台车的卷盘上。 ⑤ 进行精确放样,同时进行试铺定位,确定防水板一环的尺寸,尽量减少接头。 ⑥ 在铺设基面标出拱顶线,画出每一环隧道中线及垂直隧道中线的横断面线。

(3)缓冲层铺设

① 先在隧道拱顶部位标出纵向中线,并根据基面凹凸情况留足富余量,由拱部向两侧边墙铺设。见图7.3.2-6。

② 用射钉将热塑性垫圈和缓冲层平顺的固定在其面上,固定点间距拱部为0.5-0.8m、边墙0.8-1.0m,底部1.0-1.5m,呈梅花形排列,基面凹凸较大处应增加固定点,使缓冲层与基面密贴。

③ 缓冲层接缝搭接宽度不得小于5cm。一般仅设环向接缝,当长度不够时,轴向接

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缝应确保上部缓冲层用下部缓冲层压紧,并使缓冲层与基面密贴。

图7.3.2-5 隧道基面处理图 7.3.2-6 缓冲层挂设 (4)防水板铺设、固定

防水板铺设多采用无钉(暗钉)铺设法。无钉铺设法是先在喷射混凝土基面上用明钉铺设法固定缓冲层,然后将防水板热焊或粘合在缓冲层垫圈上,使防水板无穿透钉孔,防水板铺设要点如下:

① 防水板铺挂不宜超前两模二衬混凝土施工长度。

② 固定点间距应符合设计要求,在凹凸处应适当增加固定点,布置均匀。 ③ 松弛率:防水板吊环间距需根据其铺挂松弛率要求来确定,环向松弛率宜为10%,纵向松弛率宜为6%,应根据初期支护表面平整程度适当调整,以保证浇筑二衬混凝土时防水板与喷射混凝土面密贴。见图7.3.2-7.

④ 防水板长短边的搭接均以搭接线为准。防水板搭接处采用热合机双焊缝焊接,搭接宽度不小于10mm,单条焊缝宽度不小于12.5mm。且均匀连续,不得有假焊、漏焊、焊焦、焊穿的现象。见图7.3.2-8。

图7.3.2-7挂设成型防水板 图7.3.2-8 防水板焊接

⑤ 防水板洞内铺挂宜由拱部到两侧环状铺设,将预先焊接在防水板上的吊环用木螺钉固定在膨胀管上。

⑥ 铺设时根据基面平整度的不同,应留出足够的富余,防止浇注混凝土衬砌时因

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防水板绷的太紧而拉坏防水材料或使衬砌背后形成积水空隙。

⑦ 隧道与车行(人行)横洞或其他坑道相交处出现的阳角,横洞与后墙相交处出现的曲线阴角防水板的铺设。

⑧ I、阴角时防水层施作:防水板弯折前的搭接边L大于弯折后的焊贴边I,为使弯折后搭接平展,可在弯折前分成n段并于分段处剪成口宽为(L-I)/n的三角形缺口,则弯折后缺口能平展闭合,达到焊接防水板的目的。

⑨ II、阳角时防水层施作:防水板弯折前的搭接边I大于弯折后的焊贴边L,为使弯折后搭接平展,可在弯折前分成n段并于分段处剪成一条缝,弯折后缝边张开成口宽为(L-I)/n的三角形缺口,则防水板才得以平顺焊接。

防水板固定示意图

围岩喷混凝土土工布防水板热融衬垫垫片水泥钉 (5)防水板材的焊接

① 将接缝处擦洗干净,并确保焊缝接头平整,无气泡褶皱及空隙。 ② 在塑料片上试焊,掌握焊接温度和焊接速度,调整焊机参数。

③ 焊接时,将两幅防水板铺挂定位,端头各预留20cm,由一人在焊机前方约50cm处将两端防水板扶正,另一人手握焊机,将焊机保持在离基面5-10cm的空中,以试调好的恒定的速度向前行走,中途不能停顿,整条焊缝的焊接一气呵成。

④ 多层防水板焊接时,搭接部位的焊缝必须错开,不得有三层以上的接缝重叠。 板材采用双缝热熔自动焊接机(热合机)焊接。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“防水板焊接示意图”。

空气道搭接长度不小于100mm双焊缝搭接,单条焊缝的有效宽度不小于10mm防水板焊接示意图

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检查方法:用5号注射针与压力表相接,用打气筒进行充气,在0.2MPa压力作用下5分钟不小于0.16MPa。否则应补焊至合格为止。

5.施工变形缝的处理

变形缝、沉降缝及施工缝是防水的薄弱环节,因此必须按规范规定,和设计要求认真施作。

(1)混凝土应连续浇筑,尽量减少施工缝。墙体若有预留孔洞时,施工缝距孔洞边缘

不宜小于300mm。

(2)施工缝设置宜与变形缝相结合。施工缝施工时,应将其表面浮浆和杂物清除。刷

不低于结构混凝土强度等级的净浆或涂混凝土界面处理剂,及时浇筑混凝土。端头模板应支撑牢固,严防漏浆。端头应埋设表面涂有脱模剂的楔形硬木条(或塑料条),形成预留浅槽,其槽应平直,槽宽比止水条宽1~2mm,槽深为止水条厚度1/2~1/3,将遇水膨胀止水条牢固地安装在预留浅槽内。

(3)变形缝应满足密封防水、适应变形、施工方便、检修容易等要求,变形缝的施工

应注意:

①沉降变形缝的最大允许沉降差值应符合设计规定,设计无规定时,不应大于30mm。当计算沉降差值大于30mm时,应采取特殊措施。

②沉降变形缝的宽度宜为20~30mm。伸缩变形缝的宽度宜小于此值。 ③变形缝处的混凝土结构厚度不应小于300mm。

④缝底应设置与嵌缝材料无黏结力的背衬材料或遇水膨胀止水条。

⑤变形缝嵌缝施工时,缝内两侧应平整、清洁、无渗水;缝内应设置与嵌缝材料无黏结力的背衬材料,嵌缝应密实。

⑥变形缝的设置位置应使拱圈、边墙和仰拱在同一里程上贯通。 6.中埋式止水带施工

(1)根据提供样品及出厂检验证件送监理工程师批准,止水带所用材料必须符合图纸

要求或规范要求。

(2)中埋止水带安设采用安设钢筋卡工艺施工。沿设计衬砌轴线,每隔不大于0.5m

钻一直径为φ8mm的钢筋孔;将制成的钢筋卡,由待灌砼侧向另侧穿入,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,将止水带靠钢筋拉直、拉平,然后弯钢筋卡套上止水带,进入下一循环混凝土浇注,如图“中埋式止水带的固定”。

止水带后浇混凝土钢筋卡端头模板防水板初期支护先浇混凝土- 68 -  

中埋式止水带的固定

(3)在固定止水带和浇注混凝土过程中,应防止止水带偏移。

(4)协助混凝土的浇注,加强混凝土振捣,排除止水带底部气泡和孔隙,使止水带和

混凝土紧密结合。

(5)待混凝土凝固后拆除挡头板,将原贴在挡头板上的止水带拉直,然后弯曲钢筋卡

上套卡紧另一半止水带。

(6)止水带的接头根据其材质和止水部位可采用不同的接头方法。对于橡胶止水带,

其接头形式应采用搭接或复合接;对于塑料止水带,其接头形式应采用搭接或对接。止水带的搭接宽度可取100mm,冷粘或焊接的缝宽不小于50mm。

7.背贴式橡胶止水带施工

(1)背贴式橡胶止水带设置在衬砌结构施工缝、变形缝的外侧,施工时按设计要求先

在需要安装止水带的位置放出安装线。

(2)施工缝处设计有防水板的,如止水带材质与防水板相同,则采用热焊机将止水带

固定在防水板上;如设计为橡胶止水带时,则采用粘接法将其与防水板粘接。

8.止水条施工

(1)台车挡头板制作时在衬砌厚度中间安装一与止水条等宽一半深度的硬塑带,使衬

砌混凝土端头形成一槽,在下次混凝土施工时止水条嵌入预留槽内一半,外露一半。

(2)安装止水条时,混凝土界面保持平整、干燥,安装前清除界面浮渣、尘土等一切

杂物。止水条铺设中,沿预埋钉埋设路径将止水条缓缓展开进行铺设,并利用止水条自身黏性黏铺在混凝土界面上,凡遇预埋钉处进行敲打、固定。

(3)止水条的连接方式先将需对接的两根止水条端部的注浆管部分切削去3-5cm,然

后将配置的小三通直接端头分别插入连接的两根止水条注浆孔内,小三通上横向端头则出入备用注浆管。带注浆管止水条端头已削去部分注浆管,止水条应上下重叠,用力按45°从上向下切穿,丢掉多余部分,用手压平,使止水条粘贴紧密。必须将所连接的止水条中的注浆连接固定黏结,保证所安装的止水条和注浆管完全疏通,安装在三通上备用导浆管,应放入内墙方向内。为了保证止水效果,尽量根据每环使用长度,在工厂提前加工成型,减少现场搭接。

(4)注浆管的末端应引出电缆沟壁,以便在二次衬砌浇筑后进行注浆堵漏。

 

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二次衬砌施工工艺 

8.1 一般规定

1.二次衬砌台车长度宜为9~12m,面板钢板厚度不小于10mm,每块模板宽度宜为1.5m,带液压推杆制动器。台车必须配备高频振动器,12m台车配备不少于15台振动器,9m台车配备不少于12台振动器。

2.隧道二次衬砌施工宜根据现场监控量测结果,分析初期支护结构稳定情况,确定二衬施工时间。Ⅰ~Ⅳ级围岩的二次衬砌应在初期支护变形基本稳定(参考值:水平收敛速率小于0.2mm/d,拱顶下沉速率小于0.15mm/d)后尽快施做。

3.隧道洞口段二次衬砌必须及时施做,进洞50m时必须进行二次衬砌施工。二次衬砌与掌子面安全步距要求:Ⅴ级围岩紧跟掌子面,Ⅳ级围岩不大于50m,Ⅲ级、Ⅱ级围岩控制在120m内。

4.隧道防排水设施、预埋件及预留洞室等数量、位置、尺寸符合设计设计及规范要求。

5.为保证二次衬砌混凝土厚度,铺挂防水层前应对初支断面进行检查,每5m检查一个断面,若存在欠挖及时处理,严禁欠挖。预留洞室重点检查,确保预埋预埋件安装后衬砌厚度。

6.二次衬砌表面出现蜂窝麻面等外观缺陷时,需指订修补方案报监理工程师批准后实施,严禁私自处理。

8.2 二次衬砌施工工艺流程

二次衬砌施工工艺流程见“图8.2-1二次衬砌施工工艺流程图”。

8.3 施工要点

8.3.1 二次衬砌钢筋

1.二衬钢筋绑扎前根据设计要求集中下料加工,钢筋加工弯制前应调直,并将表面油渍、水泥浆和浮皮铁锈等均应清除干净,加工后的钢筋表面不应有削弱钢筋截面的伤痕。

2.钢筋接头单面搭接焊,其搭接长度不得小于10d;双面搭接焊,其搭接长度不得小于5d;绑扎搭接,搭接长度不小于35d。钢筋接头应设置在承受应力较小处,相邻钢筋接头错开1m布置。

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3.二衬钢筋安装采用定位胎架,保证钢筋间距。两层主筋之间采用定位筋保证两层主筋之间的间距满足设计要求。

监控量测确定施作二衬时间

养护 图8.2-1二次衬砌施工工艺流程图

台车脱模退出 灌筑混凝土 混凝土泵送 隐蔽检查 施作止水带 1.清理基底 2.装设钢制挡头模板 3.装设止水条 1.自检 2.监理工程师隐检 捣固 混凝土运输 台车定位 洞外混凝土拌合 台车移位 涂刷脱模剂 1.水平定位立模 2.拱部中心线定位 3.边墙模板净空定位 安装钢筋 制作钢筋 施工准备 1.敷设防水板及盲沟 2.中线水平放样 3.铺设衬砌台车轨道 4.钢筋保护层应采用同二次衬砌混凝土强度的混凝土垫块,防止二次衬砌露筋。垫块规格宜为5cm×5cm,厚度为保护层厚度。垫块在钢筋上固定牢固,拱顶90。范围垫块间距为1m×1m,边墙垫块间距为1.5m×1.5m,呈梅花形布置。 8.3.2台车就位

1.模板台车就位前,台车模板必须清理打磨并均匀涂刷隔离剂。

2.台车就位时,测量隧道中线及标高,根据测量结果铺设衬砌台车轨道,准确定位台车中线及高程,保证钢模衬砌台车中线与隧道中线一致,拱墙模板成型后固定,并检

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查二衬厚度,测量复核无误。

3.台车就位后,模板接缝应填塞紧密,防止漏浆。台车面板应与已浇筑完成的二次衬砌端头紧贴,不得留有空隙,搭接长度不得超过50cm,防止形成二衬错台。

4.混凝土浇筑前,检查台车油压系统及支撑杆件,确保台车模板支撑牢固。 8.3.3 挡头模板安装

1.台车端部的挡头模板应按衬砌断面制作以保证衬砌厚度,并可适当调整以适应其不规则性,其单片宽度不宜小于300mm,厚度不小于30mm。

2.挡头板应定位准确、安装牢固,其与岩壁间隙应嵌堵紧密。 3.挡头板顶部应留有观察小窗口,以观察封顶混凝土情况。 8.3.4混凝土浇筑

二衬混凝土采用泵送砼灌注,浇筑过程中采用插入式振捣器配合附着式振捣器将混凝土捣固密实。混凝土浇筑要左右对称进行,防止钢模台车偏移。砼生产采用自动计量拌合站拌合,砼拌合站设置应满足冬季施工要求。

1.混凝土自模板窗口灌入,应由下向上,从两侧拱墙向拱顶对称分层浇筑,防止钢模台车偏移。凝土应尽可能直接入仓,混凝土输送管端部应加3~5m软管,控制管口与浇筑面的垂距,混凝土不得直冲防水板板面流至浇筑位置,垂距应控制在1.2m以内,以防混凝土离析。侧混凝土浇筑面高差应控制在50cm以内,同时应合理控制混凝土浇筑速度。

2.混凝土浇筑应连续进行。当因故间歇时,其间歇时间应小于前层混凝土的初凝时间。当超过允许间歇时间时,按接缝处理,衬砌砼接缝处必须进行凿毛、布置连接钢筋处理。纵、环向施工缝按照设计要求设置防水措施。

3.浇筑过程中采用插入式振捣器配合附着式振捣器将混凝土捣固密实。采用插入式振动器振捣混凝土时,振捣器的移动间距不大于振捣器作用半径的1.5倍,且插入下层混凝土内的深度宜为50~100mm,与侧模应保持50~100mm的距离,并避免碰撞钢筋、模板、预埋件等。每一振点的捣固延续时间宜为20~30s,以混凝土不再沉落、不出现气泡为宜,防止过振、漏振。当振捣完毕后,应竖向缓慢拔出。

4.对于有预留洞、预埋件和钢筋太密的部位,应预先制订技术措施,确保顺利布料和振捣密实。在浇筑混凝土时,应经常观察,当发现混凝土有不密实等现象,应立即采取措施予以纠正。

5.下层作业窗关闭前,应将窗口附近的混凝土浆液残渣及其他杂物清理干净,涂刷脱模剂。作业窗关闭时应平整严密,防止窗口部位混凝土表面出现凹凸不平及漏浆现象。

6.当混凝土浇筑面接近顶部(以高于模板台车顶部为界限),进入封顶阶段,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φ50mm

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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≤0.5MPa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。

7.为保证二衬拱顶密实,拱顶应按设计预留注浆孔,注浆孔间距不应大于5m,且每模板台车范围的预留孔应不少于3个。拱顶注浆填充,宜在衬砌混凝土强度达到100%后进行,注入砂浆的强度等级应满足设计要求,注浆压力应控制在0.1MPa以内。 8.3.5 拆模及养护

1.二次衬砌拆模时间应符合下列规定:在初期支护变形稳定后施工的,不承受外荷载的拱、墙二次衬砌混凝土强度应达到5.0MPa;承受围岩压力的拱、墙以及封顶和封口的混凝土强度应达到设计强度。

2.混凝土浇筑完毕后的12小时以内开始对混凝土进行养护,混凝土养护的最低期限应符合规范要求,且养护不得中断。混凝土养护期间,混凝土内部温度与表面温度之差、表面温度与环境温度之差不宜大于20℃,养护用水温度与混凝土表面温度之差不得大于15℃。浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态。当环境气温低于5℃时不应浇水。

 

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9小净距隧道、连拱隧道开挖施工工艺流程

9.1一般规定

小净距隧道是指并行双洞隧道间夹岩石厚度较小,一般小于1.5倍隧道开挖断面宽度的一种特殊隧道结构型式。本作业指导书适用于隧道开挖断面宽度小于13m的并行双洞隧道。

1.根据隧道长度、断面大小、结构形式、工期要求、机械设备、地质条件等,选择适宜的开挖方案。

2.针对小净距隧道中间岩体的特殊性对底部土压、中间岩体侧倾及应力变化进行量测分析,及时了解中间岩体受力状态及稳定状态,以便于及时进行支护措施的调整。

3.在小净距隧道施工中,应采用控制爆破技术,减少爆破震动对左右洞及遗留围岩的影响。

4.爆破后应及时对开挖面和未衬砌地段进行检查,对出现的险情,应采取措施及时处理。

5.小净距隧道同向施工时,先行洞和后行洞掌子面距离应控制在2D(D:隧道直径)以上,并且先行洞的仰拱等待后行洞的掌子面超过后施作;连拱隧道同向施工,左右两洞掌子面错开距离宜大于30m;先行洞的二次衬砌宜在围岩变形基本稳定后进行,宜落后后行掌子面2D(D:隧道直径)以上。

9.2施工要点

9.2.1 小净距隧道

1.施工工艺

小净距隧道施工工艺见图9.2-1 2.施工要求

(1)洞口施工

为减少洞口施工对仰坡的挠动,隧道洞口土石方开挖采用弱爆破及预裂爆破的施工方法,为保证中夹岩柱的稳定,两隧道中夹岩柱坡口处原地面土体暂时予以保留,以支挡坡面,并对中夹岩柱坡面进行注浆加固,注浆过程中,根据地质情况控制注浆压力,浆液扩散半径不小于0.5m。

(2)中夹岩的保护

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中间岩体的注浆加固处理主要包括两个阶段:在先行洞开挖后,后行洞施工前加固中间岩体;在后行洞开挖后再次进行中间岩体加固。

施工测量 先行洞开挖(短台阶预留核心土/上下台阶法) 施工准备

后行洞滞后20m~40m(中隔墙法/短台阶预留核心土) 通风、出碴 拱架、锚网喷混凝土

路面及附属工程 图9-2-1 小净距隧道施工工艺框图

防水、二次衬砌施工 仰拱及填充 中间围岩加固过程中,先行洞加固必须在后行洞开挖前完成,后行洞再次加固宜在先行洞衬砌混凝土施工后再进行。中间岩体加固措施包括超前小导管注浆、钢花管注浆、水平贯通预应力锚杆等。

为确保开挖过程中围岩的稳定性,减小因隧道间净距小引起的围岩变形、爆破震动等不利因素的影响,满足小净距隧道中夹岩特有的加固要求,特对小净距隧道不同围岩类别段的施工工序作如下要求:

①小净距隧道Ⅴ级围岩施工工艺

小净距隧道Ⅴ级围岩开挖每循环进尺应控制在0.5~0.8米,先行洞采用短台阶留核心土法开挖,后行洞采用中隔壁法开挖,先、后行洞施工距离应错开25m以上,主要施工工艺如下:

a.开挖先行洞上半断面。采用弧形导坑法,导洞超前5~10米,超前支护应先期施作;

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b.施作先行洞拱部初期支护; c.交错开挖先行洞下半断面; d.施作先行洞两侧边墙初期支护; e.开挖先行洞核心土体及仰拱;

f.施作先行洞仰拱初期支护及二次衬砌、仰拱回填;

g.开挖后行洞内侧上导坑,如果需要爆破应采用预裂爆破,超前支护应先期施作; h.施作后行洞内侧上导坑初期支护与侧导坑初期支护;

i.开挖后行洞内侧下导坑,如果需要爆破应采用预裂爆破,超前支护应先期施作; j.施作后行洞内侧下导坑初期支护与侧导坑初期支护; k.开挖后行洞外侧上导坑; l.施作后行洞两侧边墙初期支护; m.开挖后行洞外侧下导坑; n.施作后行洞外侧下导坑初期支护; o.施作后行洞仰拱二次衬砌、仰拱回填; p.施作后行洞室的二次衬砌。

②小净距隧道Ⅴ级围岩施工工艺图见图9.2-2。

9.2-2 小净距隧道Ⅴ级围岩施工工艺图

③小净距隧道Ⅳ级围岩施工工艺

小净距隧道Ⅳ级围岩开挖每循环进尺控制在1.0~1.2米,先行洞采用上下台阶法开挖,后行洞采用短台阶留核心土法开挖,保证两洞施工距离应错开25m以上。主要施工工艺如下:

a.开挖先行洞上半断面,导洞超前10~15米,超前支护应先期施作; b.施作先行洞拱部初期支护;

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c.开挖先行洞下半断面; d.施作先行洞下半断面初期支护; e.施作先行洞二次衬砌、仰拱回填;

f.开挖后行洞上半断面。采用弧形导坑法,导洞超前5~10米,超前支护应先期施作;

g.施作后行洞拱部初期支护; h.交错开挖后行洞下半断面的两侧; i.施作后行洞两侧边墙初期支护; j.开挖后行洞核心土体及仰拱;

k.施作后行洞仰拱初期支护及二次衬砌、仰拱回填。 ④小净距隧道Ⅳ级围岩施工工艺图见图9.2-3。

图9.2-3 小净距隧道Ⅳ级围岩施工工艺图

9.2.2 连拱隧道

1.施工工艺

连拱隧道施工工艺框图见图9-2-4。 2.施工要求

(1)中隔墙施工前应检测地基承载力,如不满足设计要求,应进行加固处理。 (2)中隔墙施工时应按设计要求预埋与主洞钢支撑连接钢板。

(3)中隔墙顶部应按设计要求预留注浆管,待中隔墙混凝土强度达到70%以上时,对墙

顶进行压浆处理,保证墙顶混凝土密实。

(4)主洞开挖待中隔墙混凝土达到设计强度后方可施工。 (5)在主洞开挖前,应按设计要求做好为中隔墙的防护措施。

(6)中导洞开挖过程中,应对地质情况进行详细、准确的记录,指导正洞施工。

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施工准备

施工测量中导洞开挖中导洞支护中隔墙施工后行洞正洞开挖滞后先行洞正洞开挖30m以上 先行洞正洞上台阶开挖先行洞正洞下台阶开挖拆除左侧中导洞、侧壁导坑临时支护防水、二次衬砌施工管道、路面及附属工程图9-2-4 连拱隧道施工工艺框图

   

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隧道路面施工工艺 

10.1 一般要求

1.水泥混凝土路面正式施工前,应铺筑试验段以确定施工工艺参数,试验段长度宜为100m,水泥混凝土路面应采用混凝土三滚辊摊铺机全幅一次性施工。

2.隧道路面施工过程中,洞内必须保持良好通风,并应设置满足施工需要的照明系统。

3.水泥混凝土路面强度未达到设计强度前,不得开放交通。

4.路面施工应选用满足施工要求的配套机械设备施工。各种机械设备(如三辊轴机组、振捣机及路面切缝机、刻槽机等机械设备)应提前进场,并在施工前做好安装调试工作。

10.2 砼基层施工工艺

1.施工工艺流程

测量放样 安放钢筋网、传力杆 调整两杆位置  模板制作安装 摊铺混凝土 捣 固 收浆整平 养生 胀缝、缩缝设置 填缝 运输 拌和 选择配合比 图10.2‐1隧道砼基层施工工艺流程框图 

 

2.施工准备工作

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对找平层顶面进行全面面测量,对所使用的高程控制点与附近的高程点进行联测,以确保砼基层的设计厚度调平功能,凿除浮碴、浮浆,清除泥土、石粉等杂物,并用高压水冲洗干净。 

3.测量放样

首先须根据设计图纸放出中心线及边线,设置胀缝、缩缝和纵坡转折点等桩位,同时根据放好的中心线及边线,在现场核对施工图纸的混凝土分块线,铺设振捣梁行走轨道。 

4.安设模板 

选用有[12槽钢作为模板兼轨道,槽钢下设置定位钢筋,下口采用砂浆堵塞,槽钢上口高度与面板厚度一致。安装模板前对调平层进行检测,模板的平面位置与高程须符合设计要求,模板须安装稳固,能承受摊铺、振捣、整平时的冲击和振动作用。模板间的连接须紧密平顺,不得有错缝、错位和不平顺现象,模板接头处及调平层填塞紧密以防止漏浆,模板内侧涂优质脱模剂。模板安装就位后,要横向拉线,检查混凝土中部的厚度,测量值小于设计厚度时,须将高出的调平层削平以保证混凝土基层的厚度。 

5.模板拆除 

模板拆除时间要根据气温和混凝土强度的增长而确定,拆模时间可根据下表确定:

昼夜平均气温(℃) 允许拆模最早时间(h)

5 72

10 48

15 36

20 30

25 24

≥30 18

6.摊铺

混凝土拌和物摊铺前,须对模板和调平层等进行全面检查,以保证混凝土面板的几何尺寸等符合设计要求。

7.振捣

振捣时插入式振捣器与平板式振捣器配合使用,须先用插入式振捣器振捣,插入式振捣器功率须不小于1.1kw,插入式振捣器的移动距离不宜大于作用半径的1.5倍,至模板边缘的距离须不大于其作用半径0.5倍。振捣时须避免碰撞模板、传力杆。平板振捣器纵横振捣时须重叠10—20cm。振捣器在每一位置停留时间须足够长,平板振捣器不宜小于15s,插入式振捣器不小于20s,以便将混凝土拌和物振捣密实。当拌和物停止下沉,不在冒汽泡并泛水泥浆时,混凝土即被振捣密实,但不须过振。振捣时须辅以人工找平,振捣作业须在拌和物初凝以前完成。

8.提浆整平

振捣后须立即用三滚轴整平机在模板上平移拖振,赶出水泡。在拖振过程中,凹陷处须用相同配合比混凝土找补,往返滚浆,使混凝土泛浆整平,确保平整度满足设计及规范要求。

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9.混凝土基层接缝施工

水泥混凝土基层形成板体之后,由于受热胀冷缩的作用而产生变形,在自重、荷载及与基础的磨阻力和粘结力的作用下,将产生过大的应力而造成断裂和拱胀破坏,此外由于土基产生的不均匀沉陷或隆起。板体也可能开裂。为了有效地缓冲这种破坏力,混凝土路面设置了纵缝、横缝,把路面分成小块。这些接缝直接影响路面的平整度和路面的使用寿命,在施工中必须特别予以注意。

10.胀缝和缩缝施工

根据施工设计图,基层需设置胀缝和缩缝。胀缝应保证与路面中心线垂直,缝壁必须垂直,缝隙宽度必须一致,宽度2.0~2.5cm,缝中不得连浆,缝隙下部设胀缝板,上部灌胀缝填缝料深度4cm,板中间设置传力杆按要求固定放置;缩缝不需要埋设拉杆和传力杆,采用2次锯切槽口,缝宽0.5cm,以保证接缝填封效果和行使质量。

11.接缝材料

混凝土板养护期满后,须及时填封接缝,填缝前缝内必须清扫干净,并防止砂石再掉入。灌注填缝料必须在缝槽干燥状态下进行。填缝料采用聚氯乙烯胶泥,填缝料的灌注高度稍低于板面。接缝填筑饱满密实,平整,粘结牢固和缝缘清洁整齐。

12.养生

混凝土表面修整完毕后,须及时进行养生,养生期间,须防止混凝土的水分蒸发和风干,以免产生收缩裂缝,具体方法为,混凝土抹面2h后,当地面有相当硬度,用手指轻压不出现痕迹时即可开始养生,用湿草帘或麻袋(无纺布)等覆盖在其表面,每天洒水喷湿至少2~3次。养生时间14天。 10.3混凝土路面施工工艺

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隧道路面施工工艺流程详见图10-3-1。

图10-3-1隧道路面施工工艺流程框图

填缝 切缝 硬刻槽 养生 调整两杆位置 捣 固 收浆整平 拌和 选择配合比 安放钢筋网、传力杆 测量放样 模板制作安装 摊铺混凝土 运输 10.4 施工要点

1.施工准备

(1)水泥混凝土路面全幅施工,要求各工序平行流水,相互交错,施工机械、工具、

劳力、必须密切配合。工程使用的品种多、数量大、要求严,必须进行科学管理,道路施工现场分布面广、作业战线长、条件差,必须有严格的施工组织设计,施工前须做好充分的准备,尤其对进场材料的试验,做好路面混凝土的配合比设计。

(2)路面施工前应对基层(调平层)进行检查,其几何尺寸、标高、纵横向坡等均应

符合设计及规范要求,对侵入面层的部分予以凿除处理,及时用高压风水冲洗表面污物,确保面板厚度及表面洁净。

2.测量放样

应对路面中线、边线及标高进行测量放线,每隔10m(曲线段每隔5m)打基准桩,测出标高,拉紧基准钢丝控制整体标高。

3.模板安装

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(1)路面施工模板强度及刚度应满足施工要求。

(2)模板应安装稳固,接头紧密平顺,不得有前后错茬、高低错台等现象。禁止在基

层上挖槽,嵌入安装模板。模板底部悬空处用砂浆封堵,模板接头和拉杆插入孔用塑料薄膜等密封,以免漏浆。模板与混凝土的接触表面应涂隔离剂。

(3)安装模板前须对基层进行检测,模板的平面位置与高程须符合设计要求,平面位

置偏差不大于5mm,纵向高程偏差不大于3mm,模板须安装稳固,能承受摊铺、振捣、整平时的冲击和振动作用。模板间的连接须紧密平顺,不得有错缝、错位和不平顺现象,模板接头处填塞紧密以防止漏浆,模板内侧须涂隔离剂。模板安装就位后,要横向拉线,检查混凝土中部的厚度,测量值小于设计厚度时,须将高出的基层削平以保证混凝土路面板的厚度。

4.混凝土摊铺

(1)混凝土摊铺前,基层表面应清扫干净,洒水保湿。

(2)混凝土拌和物摊铺前,须对模板和基层等进行全面检查,以保证混凝土面板的几

何尺寸等符合设计要求。混凝土摊铺厚度大于22cm时,须分两层摊铺,下层摊铺总厚度的3/5。摊铺时,料铲须反扣,严禁抛掷和搂耙,防止拌和物离析,两层铺筑间隔时间不得超过30min。

(3)应由专人指挥车辆均匀卸料。布料应与摊铺速度相适应,摊铺厚度应考虑振实预

留高度(数据由铺筑混凝土试验段确定)。

5.混凝土振捣

(1)混凝土振捣必须配备震动棒和平板振动器,振动棒应沿横断面连续振捣密实,并应注意路面板底、内部和边角处不得欠振或漏振。

(2)振捣棒在每一处的持续时间,应以拌合物全面振动液化,表面不再冒气泡和泛水泥浆为限,不宜过振,也不宜少于30s。振动棒的移动间距不宜大于50;至模板边缘的距离不宜大于20。

(3)振动棒应轻插慢提,不得猛插快拔,严禁在拌合物中推行和拖拉振动棒振捣。 (4)在振动棒已完成振实的部位,可开始振动板振实,纵横交错两遍全面提浆振实。 (5)振动板移位时,应重叠10~20,振动板在一个位置的持续振捣时间不应少于15s。振动板须由两人提拉振捣和移位,不得自由放置或长时间持续振动。

(6)缺料的部位,应辅以人工补料找平。 6. 纵缝拉杆和横缝传力杆及其他钢筋

纵缝拉杆和横缝传力杆及其他钢筋必须采用定位架预埋在正确的位置。 7. 整平

(1)混凝土经振捣密实后,应立即用三辊轴进行提浆和整平。三辊轴整平机按作业单元分段整平,作业单元长度宜为20~30m,振捣器振实与三辊轴整平两道工序之间的

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时间间隔不宜超过15min。

(2)三辊轴滚压振实料位高差宜高于模板顶面5~20mm,应有专人处理轴前料位的高低情况,过高时,应辅以人工铲除,轴下有间隙时,应使用混凝土找补。

(3)三辊轴整平机在一个作业单元长度内,应采用前进振动、后退静滚方式作业,宜2~3 遍。最佳滚压遍数应经过试铺确定。

(4)滚压完成后,将振动辊轴抬离模板,用整平轴前后静滚整平,直到平整度符合要求,表面砂浆厚度均匀为止。

(5)表面砂浆厚度宜控制在(4±1)mm,三辊轴整平机前方表面过厚、过稀的砂浆应刮除。

8.人工精平及抹面

(1)应采用3~6m铝合金刮尺沿高程控制带顺路线方向连续反复几次直至刮平,再横向拉动混凝土面,并均匀的向前滑移尺杆,检查尺杆与面层的接触情况,并做平整度修补及混凝土质量检查。平整度检查时3m直尺最大间隙控制在3㎜以内。

(2)第一次抹面:在混凝土表面精平后进行,人工抹面采用不短于40cm的木抹子进行,以柔压泛浆,压下露石,消除明显的凹凸为主。

(3)第二次抹面:第一次抹面结束后混凝土表面出现泌水时,进行第二次收浆,该工序主要是将第一次木抹收浆时留下的各种不平整的印痕抹平,并进一步提浆抹光,保证局部平整度,防止出现裂缝。完成后的混凝土表面呈现平坦、密实的外观,不露砂、无抹痕、砂眼、无气泡、蜂窝、麻面及损边、掉角、龟裂等现象。

9.缩缝、胀缝及施工缝

(1)横向施工缝施工。每天摊铺结束或摊铺中断时间超过30min时,应设置横向施工

缝,其位置宜与胀缝或缩缝重合,横向施工缝在缩缝处采用平缝加传力杆,施工缝传力施工方法同缩缝传力杆。在胀缝处其构造与胀缝相同。

(2)胀缝设置与施工。隧道进出口应按要求设置胀缝,洞内需要设置胀缝时,应结合

洞内衬砌沉降缝设置。胀缝应采用前置钢筋支架法施工。应在混凝土未硬化时,剔除胀缝板上部混凝土,嵌入(20~25)mm×20mm的木条,整平表面。胀缝板应连续贯通整个路面板宽度。

(3)灌缝。混凝土面板养生期满后,应及时灌缝。灌缝前应采用高压风水彻底清除缝

中的尘土及其他杂物,确保缝内清洁、干燥。

灌缝料必须符合设计及施工规范要求。填缝必须饱满、均匀、厚度一致并连续贯通,填缝料不得缺失、开裂和渗水。

10.抗滑构造施工

路面混凝土应采用硬刻槽,刻槽深度应为2~4mm,宽度3~5mm,槽间距15~25mm。 11.混凝土养生

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(1)混凝土有一定强度表面略微干燥时,或现场用手指轻按混凝土面,无明显压痕时,

及时覆盖塑料布或渗水土工布洒水进行养生。在覆盖前若出现塑性裂缝和干缩裂缝可采用二次抹压的方法消除。保湿养生天数宜为14~21d,高温天气不宜少于14d,低温天气不宜少于21d。

(2)冬季施工气温较低时,应采取保温养护措施,可在混凝土面层先铺一层无渗土工

布或塑料布再覆盖草帘或棉被等保湿保温。当环境温度低于5℃时,严禁对混凝土表面进行洒水养护,并采取冬期施工措施。

(3)混凝土养生初期,严禁人、车通行,在达到设计强度70%后,行人方可通行。

面板达到设计弯拉强度后,方可开放交通。

   

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隧道附属工程 

11.1 一般规定

1.机电预留预埋应由设计单位统一组织对土建施工单位进行技术交底,施工单位在二衬开工前应仔细进行图纸复核,针对存在问题及时反馈。

2.电缆槽内壁模板宜与液压模板台车一起整体加工成型,边模企口外侧设置铰缝及液压装置,使电缆槽内壁与二次衬砌一次浇注成型。

3.各类洞室的防护门框及门扇骨架应在平整场地上先放样;各种钢材应调直、调平后下料加工成所需的形状,且不得产生裂纹,所有构件应进行防锈处理。

4.洞内装饰施工前,应检查并处理衬砌表面的渗漏水,做好装饰基面的打磨、整平、清洗工作。

5.洞口装饰力求表面平整、清洁,隧道铭牌力求美观、醒目。

11.2预留洞室及预埋件

11.2.1 施工工艺

预留洞室及预埋件施工工艺流程框图见图11-2-1。 11.2.2 施工要点

1.隧道预留洞室宜在正洞开挖时一次到位,预留洞室里程位置及标高应符合设计要求。

2.预留洞室位置处的钢支撑拆除宜超前1~2模二次衬砌。

3.预留洞室的永久性防、排水工程,应与正洞同时完成。洞室与正洞连接的折角处,防水层应根据铺设面的形状平顺铺设,不得出现空白。洞室不得设在衬砌断面变化及各种衬砌接缝处。

4.预留洞室模型及预埋件安装就位后,应采取加固措施,防止模型及预埋件发生移位。

5.监控、照明、供配电、消防设施调整位置为前后5m范围内,通风及检测设施位置不宜调整。

6.预埋管数量、材质应符合设计要求,并按要求弯曲、穿线,保证管路畅通。

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施工准备预留洞室开挖防排水及台车定位安装预留洞室模型安装预埋管(件)混凝土浇筑拆除预留洞室模型预留洞室预埋模型管图11-2-1 预留洞室及预埋件施工工艺流程框图

11.3 电缆槽

11.3.1 施工工艺

电缆槽施工工艺流程框图见图11.3-1。

施工准备   安装盖板  养生  拆模

盖板预制 测量放线 电缆槽钢筋安装 底模安装 企口混凝土浇筑底部混凝土浇筑 企口模板安装 侧壁模板安装 侧壁混凝土浇筑图11.3-1 电缆槽施工工艺流程框图

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11.3.2 施工要点

1.侧壁模板应采用定型钢模,并配备企口钢模板,保证企口与侧壁混凝土一次浇注成型,线形顺直。

2.模板应安装稳固、顺直、平整、无底部漏浆、前后错茬、高低错台等现象。 3.电缆槽盖板应在预制场集中制作。

4.电缆槽施工初按上述常规施工工艺外,宜采用电缆槽移动模架施工工艺(图11.3-2)。

(1)加工电缆槽移动模架。 (2)电缆槽线型、标高放线。 (3)电缆槽钢筋安装。 (4)电缆槽移动模架就位。 (5)电缆槽砼浇筑。 (6)初凝后移动模架移动。 (7)养生。

施工准备测量放线电缆槽钢筋安 装 移动模架就位 混凝土浇筑

盖板预制 模架移动养生安装盖板 图11.3-2 电缆槽移动模架施工工艺流程框图

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11.4 隧道装饰工程

11.4.1 施工工艺

喷涂施工工艺流程框图见图11.4-1。 施工准备(设备、临时设施、防 护措施准 备)  基体验收、修复 防火涂料施工与验收缺陷修复、复验 面涂层施工与验收场地清理、验收 场地清理、验收  施工材料、设备人员进场 图11.4-1 喷涂施工工艺流程框图

11.4.2 施工要点

1.涂前处理

隧道涂装涂料施工前,对隧道衬砌基层表面应进行下列处理:

(1)施工前,应对喷涂表面进行喷砂、打磨,彻底清除基层的疏松层、浮灰、浮尘、

脱模剂、油污和污渍等杂物。对错台进行修补,平整度误差控制在10mm以内。

(2)基层应用高压水冲洗干净。

(3)喷涂施工前,混凝土基体应充分润湿,且基层表面不得有明水。

2.喷涂涂料

(1)洞内涂料喷涂应严格按图纸要求施工。图纸未作规定时,应满足下列要求。

①隧道整体喷涂涂装涂料,涂层厚度宜为7mm。与混凝土的粘结强度大0.1Mpa,并要求在长期潮湿条件下不脱落。

②隧道涂装涂层饰面涂料应符合下列规定:

a.衬砌4m高处以下(边墙)喷涂浅色配套涂料进行饰面,衬砌4m高处以上(拱顶)喷涂深色配套涂料进行饰面,以达到良好的涂装、吸音及装饰效果。

b.饰面涂料应附着力强、保色性好、色泽均匀、耐水,涂料的质量应符合国家现行

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标准的规定。

c.饰面涂料的颜色、装饰界面高度可由承包人报监理人审查,报发包人审批后实施。

(2)隧道涂装涂料施工前应根据设计要求,确定材料的单位面积用量和施工层数。 (3)隧道涂装涂料的配制应符合下列规定:

①打底的第一层隧道涂装涂料应内掺可再分散乳胶粉,或外掺配套专用的聚合物乳液,配制前,配套用的聚合物乳液应先搅拌均匀。

②计量应按产品说明书的要求进行,不得随意改变配合比。

③隧道涂装涂料的拌制应采用机械搅拌。搅拌器具应清理干净。拌制时先投隧道涂装涂料干粉,然后倒入乳液和水搅拌均匀。拌制时间应不低于10min,并静止10min,再搅拌3min后方可喷涂施工。拌制好的材料应色泽均匀,无结块、粉团。在喷涂施工过程中,应不时地搅拌涂料,因此推荐使用双层搅拌机。不得向已拌制好的涂料中另外加水。

④拌制好的隧道涂装涂料宜在产品规定的时间(1h左右)内用完。当气温高、湿度小或风速大时,宜在30~45min内用完。切忌存放时间过长,造成涂层的黏结力下降而影响施工质量。喷涂过程中散落回弹的涂料不得回收利用,被污染和超过规定时间的涂料不能再用。

(4)隧道涂装材料喷涂施工应符合下列规定:

①涂装涂料施工应采用专用机械设备,喷涂设备应能连续、均匀地把涂料喷涂到基层上。

②涂装涂料涂层厚度应符合设计规定,并应通过多次喷涂达到设计厚度。后一层涂料的施工应待前一层表干后进行,在室温下每层喷涂施工的间隔时间宜在12h以上(涂料表面干燥的时间与气温及涂层厚度有关)。各层应粘结牢固。

③涂装涂料喷涂第一层时,喷涂厚度宜控制在3~4mm左右,并确保第一层涂装涂料与基面粘结可靠。第二层喷涂时每层的厚度控制为3~4mm,直至满足设计的涂装涂层厚度要求。每层喷涂太厚会影响涂料的粘结力。下层涂料喷涂施工前,先喷雾将上层涂料润湿,不得用压力水或晒水浇灌。

④涂装涂料施工时要求喷涂均匀,无漏涂,基本无色差,无流挂、结块,喷涂面要求平整。在喷涂前两层过程中对局部缺陷应及时采取措施改进,以使喷涂表面平整。交叉作业时,应协调先后工序及防护工作。喷涂施工宜从隧道腰部向顶部(从下而上)进行。

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⑤喷涂与涂抹宜相结合。喷涂施工时,喷枪的喷嘴应垂直于基面,合理调整压力、喷嘴与基面距离。因喷涂表面不够光滑,所以在最后一次喷涂完后,立即用涂料进行手工补填、压实、修整、抹平,使涂层表面平整,并使其达到设计厚度。如遇气泡应挑破压实,保证涂抹密实。如有损伤,应及时修补。抹平、压实应在初凝前完成。基层喷涂完工后,其表面要求平整、洁净,且呈色泽均匀的颗粒状表面。在基层基本干透成型后方可进行表层的饰面施工。

⑥涂装涂料施工期间及施工后的24小时内,环境温度不应低于5℃,湿度不应大于80%。在极度干燥的条件下,应创造必要养护条件,防止涂层失水过快而开裂。

⑦施工结束后,应及时将施工机具清洗干净。

(5)隧道涂装涂料涂层施工达到设计厚度且终凝后应进行7d保湿养护,初始宜采用

喷雾养护,后期可喷晒清水养护,然后自然养护21d。养护期间,不得受冻,并应防止碰撞和用水冲刷。

(6)隧道涂装涂层表面饰面施工应符合下列规定:

①施工涂装涂料涂层硬化后,一般与涂装涂层施工完毕相隔7d,方可按设计要求喷涂其它各色建筑装饰涂料。

②装饰要求高时(特别是衬砌边墙),涂装涂层表面要用腻子找平,表面不平整时还应用砂纸打平。

③装饰涂料的施工要求按产品说明书和国家现行有关标准进行。 3.喷涂混凝土专用漆

(1)洞内喷涂混凝土专用漆应严格按图纸要求施工。

(2)专用漆喷涂厚度应符合图纸规定,图纸无规定时,一般可用300μm(喷涂三遍:

一底、二面)。

(3)为保证面层美观,应采用高压无空气喷涂机施工,第一次喷涂无色封闭底漆,然

后喷涂两次带色面漆,每次喷涂间隔时间8h。

(4)喷涂混凝土专用漆施工工艺流程可参照“基层→处理→质检→喷底漆→喷两次面

漆→质检→补喷→质检、验收”施行。 

 

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超前地质预报及围岩监控量测 

12.1 超前地质预报

12.1.1 一般规定

1.承担超前地质预报工作的单位应具备相应的资质。

2.超前地质预报单位开工前应编制超前地质预报实施方案,按程序审查和批准后实施;主要内容应包括:

(1)超前地质预报的目的、方法和技术。

(2)根据工程勘察设计资料分析隧道工程地质及水文地质环境条件,重点说明隧道施

工存在的主要工程地质问题及地质灾害风险。

(3)方案的编写原则、预报的具体实施内容、预报方法选择及不同方法的结合关系、

各种预报方法的具体技术要求,物探、钻探仪器设备的选择。

(4)超前地质预报实施技术要求。

(5)超前地质预报组织机构设置及投入的人力、设备资源。 (6)施工单位的配合要求。 (7)超前地质预报工作安全措施。

(8)地质预报成果报告的提交时限,信息传递方式等。

3.超前地质预报实施单位应根据预报方案与合同配备足够的专业人员和仪器设备,仪器设备的性能、精度及效率应能满足预报和工期的要求,对预报成果的真实性、准确性负责。

4.超前地质预报应主要查明(预测)下列内容:

(1)断层及其影响带和节理(结构面)密集带的位置、规模和性质。 (2)软弱夹层(含煤层)的位置、规模及其性质。 (3)岩溶发育位置、规模及其性质。 (4)不同岩性间的接触界面与位置。

(5)采、废弃矿巷分布及其与隧道的空间关系。 (6)不同风化程度的岩性分界位置。 (7)其它不良地质体(带)的分布位置。 (8)隧道涌水位置、水压及水量。 (9)岩爆的可能性与区域。

5.超前地质预报的成果应体现及时性,超前地质预报实施单位应及时将预报成果报送有关各方。超前地质预报成果“送达时限”,应根据预报推断的工作面前方围岩情况,

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在预报区段内,按下列规定时限送达:

(1)无明显地质危害情况的,应在48小时内送达。 (2)有较轻微地质危害情况的,应在24小时内送达。

(3)发现重大地质问题(如岩溶、突水、突泥、较大的破碎带等),应立即送达。

6.具有下列条件之一的隧道均应全程实施隧道超前地质预报工作:

(1)深埋长大隧道。 (2)水下隧道。

(3)查明或推测存在大断层、岩溶、大量涌水涌泥、岩爆、废弃矿巷、瓦斯突出等

严重工程地质灾害的隧道。

(4)隧址区全程或者大部分通过可溶岩,特别是强溶岩层(灰岩、白云岩、盐岩等)

的隧道。

(5)可能因开挖造成环境生态破坏的隧道。 (6)监理工程师认为有必要的其它隧道。

12.1.2 工作程序

超前地质预报工作程序框图见图12-1-1。 12.1.3 超前地质预报的分级

1.根据地质对隧道安全的危害程度,地质灾害分为A、B、C、D四级,其影响因素见表12-1-1。

2.复杂地质的预测、预报应坚持隧道洞内探测与洞外地质勘探相结合,地质方法与物探方法相结合,并贯穿于施工全过程。不同地质灾害级别的预报方式可采用:

(1)1级预报可用于A级地质灾害。采用地质分析法、地震波反射法、超声波反射

法、陆地声纳法、地质雷达法、瞬变电磁法、红外探测法、超前水平钻探法、炮孔加长探测法等进行综合预报。

(2)3级预报可用于C级地质灾害。以地质分析法为主。对重要地质(层)界面、

断层或物探异常地段宜采用地震波反射法或超声波反射法进行探测,必要时采用红外探测法、超前水平钻孔和炮孔加长探测法。

(3)4级预报可用于D级地质灾害。采用地质分析法。

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图12-1-1 超前地质预报工作程序框图

根据变更后设计继续施工 通报业主、监理工程师、施工单位会商措施以及围岩变更事宜 有效 通报业主、监理工程师、施工单位,由施工单位迅速采取应急措施 有效 继续按原设计施工 预测重大不良地质现象或可能产生的重大地质灾害 地质条件与勘察设计相近 地质条件优于勘察设计 地质条件差于勘察设计 数据分析处理 异常数据 异常 隧道地质调查及物探综合预报资料

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地质灾害分级影响因素表12-1-1

地质灾 害分级

A 严重

B 较严重 强烈,中厚层灰岩夹白云岩,地表溶洞落水洞密集、地下以管道水为主,岩溶密度每平方公里5~15个,最大泉流量10~50L/s,钻孔岩溶率

5%~10%

C 一般 中等,中薄层灰岩,地表出现溶洞,岩溶密度每平方公里1~5个,最大泉流量5~10L/s,钻孔岩溶

率2%~5%

D 轻微 微弱,不纯灰岩与碎屑岩互层,地表地下以溶隙为主,最大泉流量<5L/s,钻孔岩溶率<

2%

极强,厚层块状灰岩

岩,大型溶洞、暗溶

河发育,岩溶密度发

每平方公里>15育

个,最大泉流量>程

50L/s,钻孔岩溶率度

>10% 涌水涌泥程度 断层稳定程度 地应力影响程度 瓦斯影响程度

地质因素对隧道施工影响程

度 诱发环境问题

的程度

地质复杂程度(含物探异常)

特大突水(涌水量

53

涌水量<>110m/d)、大型

中小型突水(涌水量小型涌水(涌水量23

110m/d,涌突水(涌水量3432

110~110m/d)110~、4

突水可能性110~33

突泥 110m/d)、涌泥 53

极小 110m/d)、突泥,

高水压 大型断层破碎带、

弱富中型断层带,软弱,中小型断层,

自稳能力差、富水,

可能引起小型中~弱富水,可能引水,

可能引起大型失稳

坍塌 起中型坍塌

坍塌 极高应力,严重岩

爆(拉森斯判据<高应力,中等岩爆

(拉森斯判据0.083,即岩石点荷

,中~载强度与围岩最大0.083~0.15)

弱变形 切向应力的比值),

大变形 瓦斯突出:瓦斯压力P≥0.74MPa,瓦斯放散初速度≥10,煤的坚固性系数f≤0.5,煤的破坏类型为Ⅲ类及以

上 危及施工安全可能造成重大安全事故 可能造成重大环境

灾害

中小型断层,无水,掉块

无岩爆(拉森

弱岩爆(拉森斯判

斯判据>

据0.15~0.20),

0.20),无变

轻微变形

12.1.4 超前地质预报主要方法

超前地质预报工作及采用的方法宜按表12-1-2的步骤及顺序实施,但必须满足设计要求。

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高瓦斯:全工区的瓦

斯涌出量≥

3

0.5m/min 低瓦斯:全工区的瓦斯涌出量<

3

0.5m/min

存在安全隐患 施工、防治不当,可能诱发一般环境问

可能存在安全问

题 特殊情况下可能出现一般环境问

局部可能存在安全问题

超前地质预报工作及方法的步骤及顺序 表12-1-2

步骤 第一步

满足条件之一的隧道或地段

所有隧道全过程

1、全程实施超前地质预报的隧道;

2、设计标示的需进行超前地质预报的地段; 3、通过地质调查法推断的不良地质地段; 4、Ⅳ、Ⅴ级围岩地段;

5、监理工程师认为有必要的地段。 通过第二步推断的以下不良地质地段: 1、断层破碎带地段; 2、软弱夹层地段; 3、岩溶地段; 4、瓦斯地段;

5、含水围岩地段;

6、监理工程师认为有必要的其他不良地质地段。

通过第三步推断的以下不良地质地段: 1、 软弱夹层地段; 2、 Ⅴ级围岩地段;

3、 监理工程师认为有必要的其他不良地质

地段。

第四步

通过第三步推断的以下不良地质地段: 1、 富水软弱断层破碎带; 2、 富水岩溶发育区; 3、 煤层瓦斯发育区; 4、 重大物探异常区;

5、 监理工程师认为有必要的其他不良地质

地段。

主要方法 地质调查法

辅助方法 富水地段应辅助高分辨直流电法

第二步

弹性波反射法

第三步 地质雷达法

含水地段辅助红外探测法

炮孔加长探测法

超前地质钻探法

1.地质调查法

(1)地质调查法适用于各种地质条件下隧道的超前地质预报,应在隧道施工全过程

进行,为隧道施工地质预报提供基础地质资料。

(2)地质调查法包括隧道地表补充地质调查和隧道内地质素描等。 (3)隧道地表补充地质调查应包括下列主要内容:

①对已有地质勘察成果的熟悉、核查和确认;

②地层、岩性在隧道地表的出露及接触关系,特别是对标志层的熟悉和确认; ③断层、褶皱、节理密集带等地质构造在隧道地表的出露位置、规模、性质及其产状变化情况;

④地表岩溶发育位置、规模及分布规律;

⑤煤层、石膏、膨胀岩、含石油天然气、含放射性物质等特殊地层在地表的出露位置、宽度及其产状变化情况;

⑥人为坑洞位置、走向、高程等,分析其与隧道的空间关系;

⑦根据隧道地表补充地质调查结果,结合设计文件、资料和图纸,核实和修正超

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前地质预报重点区段。

(4)隧道内地质素描是将隧道所揭露的地层岩性、地质构造、结构面产状、地下水

出露点位置及出水状态、出水量、煤层、溶洞等准确记录下来并绘制成图表。

(5)隧道地表补充地质调查应在实施洞内超前地质预报前进行,并在洞内超前地质

预报实施过程中根据需要随时补充,现场应做好记录,并于当天及时整理。

2.弹性波反射法

(1)适用于预报地层特征、地层界线、地质构造及探测不良地质体的厚度和范围。 (2)应配备具有一定专业知识和经验的人员,以提高探测的准确度。 (3)每次探测距离100~150m,连续探测搭接长度不小于20m。

3.地质雷达法

(1)地质雷达法主要用于岩溶探测,亦可用于断层破碎带、软弱夹层等不均匀地质

体的探测。

(2)隧址区内不应有较强的电磁波干扰;现场测试时应清除或避开测线附近的金属

物等电磁干扰物;当不能清除或避开时应在记录中注明,并标出位置。

(3)现场记录应注明观测到的不良地质体与地下水体的位置与规模等。 (4)重点异常区应重复观测,重复性较差时应查明原因。 (5)每循环探测20~25m,连续探测搭接长度不小于5m。

4.红外探测法

(1)适用于定性判断探测点前方有无水体存在及其方位,但不能定量给出水量大小

等参数。

(2)探测时间应选在爆破及出碴完成后进行。

(3)全空间全方位探测地下水体时,需在拱顶、拱腰、边墙、隧底位置沿隧道轴向

布置测线,测点间距一般为5m,发现异常时,应加密点距。

(4)每次探测距离20~25m,连续探测搭接长度不小于5m。

5.高分辨直流电法

(1)适用于探测任何地层中存在的地下水体位置及相对含水量大小,如断层破碎带、

溶洞、溶隙、暗河等地质体中的地下水。

(2)每次探测距离80~100m,连续探测搭接长度不小于10m。

6.超前地质钻探法

(1)适用于各种地质条件下的隧道超前地质预报,如富水软弱断层破碎带、富水岩

溶发育区、煤层瓦斯发育区、重大物探异常区等地质条件复杂地段。

(2)超前地质钻探在一般地段采用冲击钻,复杂地质地段采用回转取芯钻,二者应

合理搭配使用,提高预报准确率和钻探速度。

(3)断层、节理密集带或其他破碎富水地层每循环可只钻一孔;富水岩溶发育区每

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循环宜钻3-5个孔,揭示岩溶时,应适当增加;

(4)在需连续钻探时,一般每循环可钻30-50m,必要时也可钻100m以上的深孔,

连续预报时前后两循环钻孔应重叠5-8m。

(5)富水岩溶发育区超前钻探应终孔于隧道开挖轮廓线以外5~8m。

(6)在富水地段进行超前钻探时必须采取防突措施;测钻孔内水压时,需安装孔口

管,接上高压球阀、连接件和压力表,压力表读数稳定一段时间后即可测得水压。

(7)富水区隧道超前地质钻探时,发现岩壁松软、片帮或钻孔中的水压、水量突然

增大,以及有顶钻等异状时,必须停止钻进,立即上报,并派人监测水情。当发现情况危急时,必须立即撤出所有受水威胁地区的人员,然后采取措施,进行处理。

7.炮孔加长探测法

(1)适用于各种地质条件下隧道的超前地质探测,尤其适用于岩溶发育区; (2)孔长应较爆破孔(或循环进尺)深3m以上;孔径宜与爆破孔相同;孔数、孔位应

根据开挖断面大小和地质复杂程度确定;

(3)钻到溶洞和岩溶水时,应视情况采用超前地质钻探和其他探测手段,查明情况,

确保施工安全;

(4)加长炮孔探测严禁在爆破残眼中实施。

12.2 监控量测

12.2.1 一般规定

1.隧道监控量测开始之前,应编制隧道监控量测方案,用以指导施工。

2.隧道开工前,施工单位应成立现场监控量测小组,专门负责隧道监控量测,且要求人员固定,一般情况下,不得更换,确保数据的连续性,并对监控量测仪器定期维护,检验。

3.监控量测应贯穿整个施工过程,掌握围岩和支护动态信息,指导施工。 4.各项监控测点应牢固可靠,保证数据的真实性,并设置标志牌,包含里程、时间、累计变形量,本次变形量等。 12.2.2 施工工艺

施工工艺见图12.2-1所示。 12.2.3 监控量测方法

1.地质和支护状况信息的观察观察记录工作面的工程地质与水文地质情况,作地质素描。观察开挖面附近初期支护状况,判断围岩、隧道的稳定性和初期支护的可靠性。

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由施工单位组织技术人员进行。

A项量测的回归分析 报送设计,监理单位 “围岩—结构”体系动态及现态及现状分析说明,提交修正设计,施工建议 否 反馈设计施工 甲方/规范要求等 结构安全稳定经济性判断 理论分析 量测结果的形象化,具体化经验类比 监测结果的综合评价 量测结果的综合处理及反分析 量测结果的微机信息处理系统监控量测 监测设计资料调研 现场施工 原施工设计 是否改变设计,施工方法 是 新设计施工方法 调整设计参数,改变施工方法或辅助施工措施 图12.2-1 隧道监控量测工艺流程图

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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。

2.隧道洞口段、浅埋和偏压段地表沉降监测

进口段覆盖层薄,开挖后围岩难以自稳成拱,地表易沉陷,为了确保洞口浅埋段的施工安全,进行地表沉降监测。布点原则为:在Ⅴ级围岩且埋深小于40m的地段沿隧道轴向每隔5~10m布设。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。拱顶下沉及收敛量测测点布置见“图12.2-2地表下沉量测测点布置图”。

监测仪器为:精密水准仪,钢卷尺等。

图12.2-2 地表下沉量测测点布置图

3.拱顶下沉及收敛量测

拱顶下沉及净空变位收敛量测, 根据围岩类别、隧道尺寸和埋深等,沿隧道纵向在拱顶和墙中布设测点,测点间距一般Ⅴ级围岩为10m,Ⅳ级围岩为20~30m,Ⅲ级围岩为50m,Ⅱ级围岩为80~100m。净空变位量测在开挖后尽早进行,初读数在开挖12小时内且在下一循环开挖前读取,采用无尺量测法。浅埋地段洞内外量测点布设在同一横断面内。拱顶下沉及收敛量测测点布置见“图12.2-3拱顶下沉及收敛量测测点布置图”。

监测仪器:全站仪。 4.仰拱底部的监测

Ⅴ级围岩开挖地段在底部设测点,每10m设一点与拱顶下沉量测点同断面布设、水准仪测量。

5.锚杆量测

(1)杆抗拔力量测

锚杆拉拔是锚杆施工过程控制中质量检验的常规项目,可检验锚杆锚固效果和锚杆强度,每300根检查一组,每组做3根锚杆拉拔力检验;或根据实际情况及监理指令加设检验项目。监测仪器:电测锚杆、锚杆抗拔器等。

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位移量测 全断面开挖量测点布置示意图

拱顶下沉量测收敛量测 台阶法开挖量测点布置示意图

拱顶下沉量测100100拱顶下沉量测收敛量测拱顶下沉量测收敛量测起拱线100起拱线位移量测收敛量测 100200~400起拱线位移量测位移量测CD法开挖量测点布置示意图

拱顶下沉量测双侧壁导坑法开挖量测点布置示意图

拱顶下沉量测收敛量测收敛量测起拱线位移量测下沉量测下沉量测位移量测三台阶临时仰拱法量测点布置示意图

CRD法开挖量测点布置示意图

说明:本图为示意,无比例。

①以上布点为示意,实际施工过程中根据现场实际情况可酌情进行增减。 ②浅埋和明洞量测未列入此图,在现场根据规范和实际情况进行布设。 ③明暗洞交界面设变形缝并设量测点。在必要时加底板上拱量测点。④钢筋内力、初期支护与围岩间应力量测未示。

图12.2-3 拱顶下沉及收敛量测测点布置图

(2)锚杆轴力量测

锚杆轴力主要是量测锚杆的在不同时期的受力状况。

方法:在软岩变形段及断层破碎带变形段各设置1~2组进行测试,每组设5根锚杆

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进行轴力测试。

监测仪器:电测锚杆、锚杆轴力计等。 6.围岩压力及支护拱架应力量测

主要量测围岩与初期支护结构之间的相互作用力及初支结构拱架主力筋受力情况,以此评价支护结构的受力状况及合理性。

方法:在断层破碎带及其影响带和岩溶地段(Ⅴ级围岩中进行)5~10m各设置断面,每断面上测点对称布置24个。同时初期支护的格栅主筋应力量测点与围岩与初期支护的接触应力点设置在同一断面上,对称布置,每断面布设15~20测点。

监测仪器:采用土压力盒、钢筋应力计及频率接收仪量测。 7.隧道涌水量及涌水含泥量与含砂量监测

在隧道排水沟内每50~200米设置一个涌水量监测点,对隧道涌水量进行测试和评估,以此指导隧道结构防水堵排对策,从而达到隧道结构防水的“限量排放”的目的。同时为了保证隧道排水系统的畅通,不定期的对隧道初期支护段涌水进行取样分析测试其含泥量和含砂量,根据其水质状况采取必要的堵排措施,防止排水导致隧道排水系统的堵塞和淤积现象发生。

方法:涌水量采用三角形围堰法或浮标进行测试,而含泥量与含砂量则采用烘干后秤取重量法进行测试。

8.地表水力联系观察项目

为确切了解隧道涌水排水对地表水系的影响,进一步弄清隧道排水与地表水的水力联系,为制定隧道堵排水方案提供依据,在隧道内发生大的涌水和突水时,则有必要对地表水系进行观察。主要设置的项目有相关区域内的井泉水位状况的观察。

特殊监测项目测点布置如图12.2-4。

流量测点内轨顶面水压力测点加固圈径向位移测点围岩与初支接触压力测点初支内力测点线路中线初支与二衬接触压力测点隧道中线二衬内力测点

图12.2-4 特殊监测项目测点布置图

12.2.4 量测频率

量测频率根据监测数据的变化情况而定,一般按“表12-1量测频率表”和“表12-2

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按位移速度的量测频率表”进行。当按下表选择量测频率出现较大差异时,取量测频率较高的作为实施的量测频率。

表12-1 量测频率表

项 目

量测仪器设备

1~15天

量测时间间隔 16~30天1~3月

3月以上

围岩及支护状态观目测、数码相机、地质罗盘开挖面每次开挖后进行

察 等 已施工地段喷混凝土、锚杆、钢架1次/天 地表沉降

拱顶下沉 周边收敛

围岩与支护间压力 格栅主筋内力

结构混凝土裂缝观察

锚杆轴力 其它

精密水准仪,铟钢尺 水准仪,挂尺 坑道收敛计

压力盒,频率接收仪

钢筋应力计,频率接收仪 读数显微镜,钢尺 锚杆轴力计

开挖面离量测面<2B时,2次/天 开挖面离量测面<5B,1次/2天 开挖面离量测面>5B时,1次/周 2次/天1次/天1次/天

1次/2天1~2次/周

同上

1次/2天1~2次/周1次/2天1~2次/周

根据需要进行 根据需要进行

根据实际情况和要求进行

2次/月2次/月2次/月

注:B-隧道开挖宽度。

表12-2 按位移速度的量测频率表

位移速度(mm/d)

≥5 1~5 0.5~1 0.2~0.5 <0.2

量测频率 2次/d 1次/d 1次/2~3d 1次/3d 1次/7d

12.2.5监测断面间距

地表沉降测点纵向间距应符合表12-3中的要求。

表12-3 地表沉降测点纵向间距表

隧道埋深与开挖宽度

2B<HO<2.5B B<HO≤2B HO≤B

纵向测点间距(m)

20~50 10~20 5~10

拱顶下沉测点和净空变化测点应布置在同一断面上,量测断面按表12-4、表12-5要求布置。

表12-4 拱顶下沉和净空变化量测断面间距

围岩级别

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断面间距(m)

V-IV IV III

5~10 10~30 30~50

表12-5 净空变化量测测线数

开挖方发 全断面法 台阶法

一般地段

一条水平测线 每台阶一条水平测线

特殊地段 ――

每台阶一条水平测线,两条斜测线

12.2.6监测结束标准

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。特殊地质地段: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,断层破碎带地段位移长时间不能稳定时,延长量测时间并采取加强措施。 12.2.7 信息反馈

1.量测数据的整理、分析

工程监控量测作为施工组织的核心内容之一,置于动态管理体系之中,具体包括监测、数据的整理分析和信息反馈等几个主要方面。

数据整理:把原始数据通过一定的方法,如大小顺序,用频率分布的形式把一组数据分布情况显示出来,进行数据的数字特征计算以及离群数据的取舍。

回归分析和曲线拟合:绘制量测数据的时态变化曲线图(即“时态散点图”所示)和距开挖面关系图。

0 时间(t)图12.2-5 时态散点示意图 在取得足够的数据后,根据散点图的数据分布状况,选择合适的函数,对监测结果进行回归分析,以预测该测点可能出现的最大位移值或应力值,预测结构和建筑物的安全状况,防患于未然。还可通过插值法,在实测数据的基础上,采用函数近似的方法,求得符合测量规律而又未实测到的数据。

2.建立监测管理预警机制

建立监测变形管理等级标准,管理等级分三级,其等级划分及相应基准值见“表12-6

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变形管理等级标准表”。通过对监测结果的比较和分析来判定支护结构的稳定性和安全性,并指导施工。

表12-6 变形管理等级标准表

管理等级

Ⅲ Ⅱ Ⅰ

管 理 位 移 U0<Un/3 Un/3≤U0≤2Un/3

U0>2Un/3

施工状态 正常施工 加强支护 采取特殊措施

注:U0 为实测变形值,Un允许变形值见“结构允许相对位移表”。Un的确定:Un的确定考虑围岩类别、隧道埋置深度等因素并结合现场条件选择。

表12-7 结构允许相对位移表(%)

埋 深  围岩级别 <50m 50~300m 300m~500m 拱脚水平相对静空变化值 Ⅴ Ⅳ Ⅲ Ⅱ 0.29~0.72 0.14~0.43 0.04~0.14 0.58~2.88 0.29~1.15 0.12~0.58 0.01~0.04 2.59~4.32 1.00~1.73 0.43~0.86 0.01~0.12 拱脚水平相对静空变化值 Ⅴ Ⅳ Ⅲ Ⅱ 0.12~0.23 0.09~0.14 0.04~0.09 0.20~1.58 0.06~0.12 0.06~0.22 0.04~0.09 1.15~2.02 0.43~1.15 0.17~0.43 0.07~0.17 注:硬岩取下限,软岩取上限。拱脚水平相对净空变化指两侧点间净空水平变化值与其距离之比;拱顶相对下沉指拱顶下沉值减去隧道下沉值后与原拱顶至隧底高度之比。墙腰水平相对净空变化极限值可按拱脚水平相对净空变化值乘以1.2~1.3后采用。 但是当施工中出现下列情形之一时,也应采取I级管理:   

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隧道突发事件的处置技术措施

13.1预防隧道塌方的技术措施

隧道软弱围岩及围岩破碎地段,施工措施不当易产生坍塌,因此如何防止隧道坍塌是该段施工的关键。要预防隧道坍塌,首先做好地质预测预报,对掌子面前方可能存在的软弱破碎围岩及不良地质体进行预判,以便提前选择相应的安全合理的施工方法和措施。

在施工中主要采取以下技术措施:

1.在施工前和施工中均应采取相应的堵水及排水措施,根据超前地质预报提供的开挖面前方的涌水情况,若单位涌水量超过设计要求,则采取超前帷幕注浆堵水,直到单位涌水量降到设计规定值以下。对于单位涌水量不超过设计要求的情况,则采取排放方式,确保开挖作业面处不积水,对反坡排水,建立可靠的抽排系统,保证抽水机械设备满足要求。

2.对于易产生塌方地段,先采取超前支护,然后开挖,开挖时要短进尺,采用分部开挖法,软质围岩由人工采用风镐开挖,硬质围岩采用弱爆破,尽量减少对围岩的扰动。开挖后立即施工初期支护,以减少围岩暴露时间。

3.加强监控量测工作,特别加强净空收敛量测及拱顶下沉量测。一旦发现围岩变形异常,就要立刻采取措施予以处理。当变形值趋于稳定时,要及时施作二次衬砌。使衬砌尽快成环,形成完全封闭体系。以防初期支护暴露时间过久。

13.2软弱围岩地段隧道变形控制的施工技术措施

1.增加围岩的自稳能力:采用双侧壁导坑法、三台阶七步开挖法和台阶法小进尺开挖,初期支护和围岩为隧道的主要受力结构,施工中“保护围岩”,确保初期支护质量;初期支护的参数和采用的施工工法、超前支护密切相关,在施工中合理确定工法,适当调整支护参数,从而减少围岩的变形。

2.加强初期支护:将加强初期支护作为稳定围岩的主要手段,比较有效的办法是加长锚杆,一般加长到5m左右,锚杆主要施作在拱部。喷射混凝土中加入微纤维,否则当变形发生时素混凝土将因开裂而失效。

3.加强量测,预留变形,控制二衬混凝土施作时间:因围岩变形后可能导致开挖断面变小,故开挖断面要适当加大,预留足够的变形量,保证初期支护及二次衬砌有足够的厚度,并满足衬砌后净空要求,预留变形量的大小要根据量测结果不断调整,施工过程中要加强与设计单位的联系,将量测结果准确及时地上报给设计单位,以便设计人员能够及时修改设计。

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4.加强型初支施工完毕,二次衬砌应适时施作,以阻止围岩继续变形。二次衬砌也必须采用加强型衬砌。

13.3 穿过断层地段的施工技术措施

1.通过综合超前地质预报,切实掌握断层带的情况,包括破碎带的宽度、填充物、地下水以及隧道轴线与断层构造线方向的组合关系,施工前根据有关施工技术和机具设备条件,确定通过断层地段的施工方法报监理工程师审批。

2.当断层带内充填软塑状的断层泥或特别松散的颗粒时,则采用超前预支护、开挖采取三台阶七步开挖法组织施工,如断层带特别破碎,则采取三台阶七步开挖法或双侧壁导坑法。

3.断层地段出现大量涌水时,则采取排堵结合的治理措施,通过断层地段的各施工工序之间的距离尽量缩短,尽快地使断层地段全断面衬砌封闭,以减少岩层暴露、松动和地压增大。

4.采用爆破掘进通过断层时,严格掌握炮眼数量、深度和装药量,尽量减小爆破对围岩的震动。采用上下导坑掘进、先拱后墙衬砌法施工时,其上导坑不宜超前过多,掘进后随即将下导坑予以临时衬砌。断层地带的支护应宁强勿弱,并应经常检查加固。断层地带的衬砌应紧跟开挖面完成,衬砌断面尽早封闭。

13.4防突水、突泥的技术措施

1.隧道岩溶较发育,施工中可能出现突水、突泥的现象。施工中重点从预防入手,首先是认真会审设计文件,对设计文件已经提到的可能突水、突泥地段在施工前要制定详细的施工方案。其次对于设计尚未指出的地段,也要做细致的地质调查工作,以便提前发现,提前预防。

2.施工中加强超前地质预报工作,运用TSP-203、地质雷达、红外线探水仪、超前水平钻孔、地质调查与素描等多种物探手段进行综合预测预报,力争准确判别可能突水、突泥的具体位置。

3.根据已判别的可能出现突水、突泥的位置,提前采用超前帷幕注浆的方法进行封堵,同时不间断地进行水量及水压监测,当逼近突水点时,除帷幕注浆外,再对局部进行补充注浆,直到完全封堵突水口。

4.对于已经出现的突水、突泥现象,要及时撤出作业面人员及机具,保证人员及设备安全。然后到地面相应位置寻找是否存在积水洼地与突水口相连通。如果有,则予以封堵,切断地下水的补给源头。当突水、突泥现象减弱时,即可进洞清理,寻找出水口,注浆封堵。

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13.5溶洞地段施工技术措施

当隧道施工遇到溶洞时,应根据设计文件有关资料、超前地质预报,现场实际查明溶洞分布范围、类型情况(大小、有无水、溶洞是否在发育中及其充填物),岩层的稳定程度和地下水流情况(有无长期补给来源,雨季水量有无增长)等,分别以引、填、越、绕等措施进行处理。 13.5.1引排水

当溶洞有水流时,在查明水源流向及其与隧道位置的关系后,用暗管等设施,尽量保持地下水原有通道,宣泄水流或开凿泄水洞,将水排出洞外。当水流的位置在隧道上部或高于隧道时,应在适当距离外,开凿引水斜洞(或引水槽)将水位降低到隧道底部位置以下,再行引排。 13.5.2堵填、注浆

1.对已停止发育,径跨较小,无水且无补给来源的溶洞,可根据其与隧道相交的位置及其充填情况,采用混凝土、浆砌片石或干砌片石予以回填封闭,根据地质情况决定是否需要加深边墙基础。

2.对于隧底岩溶,根据溶洞的大小及充填物情况,可采取换填或注浆加固措施进行处理。 13.5.3跨越

当溶洞较大较深,可采用梁、拱跨越。但梁端或拱座应置于稳固可靠的基础上,必要时用圬工加固。

隧道在不同部位遇到溶洞的跨越措施:

1.当隧道一侧遇到狭长而较深的溶洞,可加深该侧的边墙基础通过。

2.当隧道底部遇到有较大溶洞并有流水时,可在隧底以下砌筑浆砌片石支墙,支承隧道结构,并在支墙内套设涵管引排溶洞水。

3.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。

4.当隧道中部及底部遇有深狭的溶洞时,可加强两边墙基础,并根据情况设置桥台架梁通过。

5.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。

6.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。

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13.5.4溶洞地段施工注意事项

1.施工前对地表进行详细勘察,注意研究岩溶状态,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,各工序应紧密衔接。同时设法探明溶洞的形状、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。

2.注意检查溶洞顶板,及时处理危石。当溶洞较大较高时,应设置施工护架或钢筋护网。

3.在溶蚀地段的爆破作业,应尽量做到多打眼,打浅眼,并控制药量。

4.在溶洞充填体中掘进,如充填物松软,可用超前支护法施工。如充填物为极松散的砾、块石堆积或有水,可于开挖前采取预注浆加固。

5.溶洞未做出处理方案前,不得将弃碴随意倾填于溶洞中。处理情况复杂的溶洞时根据现场情况制定安全措施,以确保施工安全。

6.穿越岩溶暗河地段施工时,应尽量维系岩溶暗河的既有通道,严禁随意封堵。

13.6防止隧道衬砌混凝土开裂的措施

防止隧道衬砌开裂的措施主要从混凝土的原材料质量和混凝土的施工工艺质量两方面加强控制,从而有效的防止混凝土的开裂。 13.6.1 原材料质量控制措施

加强材料质量控制,各类材料到现场后必须由试验室组织有关人员进行抽样检查,合格后方可使用。

所有进场产品必须有出厂合格证,质量管理人员对提拱的产品进行抽查监督,凡不符合质量标准,无合格证明的产品一律不准使用,并采取必要的封存措施,及时清退出场。

材料进场后分类堆放,标牌明示,指定专人妥善保管,并协助做好原材料的取样、送样工作。

对每批进场水泥必须取样进行安定性及强度等试验;钢筋原材料必须取样进行拉伸、抗弯等试验;对混凝土及砂浆的细骨料必须进行取样分析,所有原材料必须取得合格的试验证明方可投入使用,杜绝使用不合格材料。 13.6.2 施工工艺质量控制

1.混凝土配合比控制

本工程混凝土的配合比由项目部检测试验中心选定,并经监理工程师批准后执行,

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整个混凝土拌制全过程实行试验人员跟班作业。

拌制混凝土时,严格按照配合比进行,材料的偏差不得超过设计及相关规范的要求。骨料含水率应经常检查,据以调整施工配合比。雨天施工时,增加检测次数。混凝土搅拌过程应始终控制坍落度,如与原定的不符,立即纠正。

2.混凝土施工过程质量控制

混凝土采用专用的混凝土输送车运输,每车必须有供应单并注明使用部位,到现场由单位管理人员核准无误后方能浇筑。

混凝土浇筑前计算工程量,合理安排混凝土运输车数量及频率,既要保证输送泵工作,又要保证混凝土在输送车内存放的时间不超过规范允许时间。

混凝土生产后必须在规定时间内灌注,若由于交通、车辆、现场等原因造成延误,超过时间的不准使用,也不允许二次加水搅拌。

混凝土浇注前,对模板、钢筋、预埋件和输送管线进行检查,清除模板内的杂物和钢筋上的油污等,确认模板具有足够的刚度和稳定性后方能浇筑。

混凝土泵送前用适量的与混凝土同标号的的砂浆润滑管路,采用分段、分块、分层浇筑混凝土,分段长度以先浇层与后浇层到达的时间间隔不超过先浇层初凝时间为宜。

模板拆除时,必须在混凝土强度达到设计或规范规定要求后方可拆除。 3.混凝土灌注质量控制

混凝土灌注时其自由倾落高度不超过规范要求,混凝土浇筑时从低处向高处分层连续进行。如必须间歇时,其间歇时间应尽量缩短,并在前层混凝土初凝前将次层混凝土灌注完毕。

浇筑过程不得发生离析现象。混凝土浇筑层厚度与振捣必须严格按技术规范和有关规定执行。混凝土振捣人员必须是具有丰富施工经验、经过培训合格的专业人员,并挂牌上岗。

混凝土的养护必须编制混凝土养护作业指导书,并报监理工程师批准后严格执行。 4.混凝土防开裂保证措施

严格控制水泥用量。在保证设计强度、防水要求和施工工艺要求的前提下,减小单位混凝土的水泥用量,降低水化热,避免或减轻混凝土的收缩和开裂。

在混凝土中采用双掺技术(即掺粉煤灰和减水剂)是降低水化热和防渗防裂的有效措施,粉煤灰粒度较细,表面光滑,质地致密,与水拌合均匀后可以有效分隔水泥颗粒使之易于水化,提高水化速度,减小水化的需水量,降低孔隙率,提高混凝土的密实性。

严格控制混凝土入模温度,以免温度过高混凝土收缩过大发生开裂。 严格控制拆模时间,以免因拆模过早混凝土强度未达到要求发生开裂。

加强混凝土拆模后的养护,防止因砼水分蒸发散失过快引起砼收缩开裂。砼采用喷雾洒水养护。

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隧道质量通病控制措施 

14.1 隧道开挖质量通病及预防控制措施

1.测量放样时要精确标注开挖轮廓线,在开挖过程中控制好开挖断面,做到测量精确,仰拱开挖须采用锅底开挖,严禁矩形开挖。

2.钻爆开挖影响,要消除超欠挖在日常施工中,一般很难做到,但可将超欠挖控制到最低限度,坚持岩变我变,及时对爆破参数进行调整,提高钻孔精度,采用合理的爆破技术和方法。

3.土质隧道采用机械开挖,严禁用机械一次开挖到位,必须预留20~30cm人工修整。

4.在开挖过程中根据实际情况确定预留变形量,应将施工中可能发生的围岩变化情况进行考虑。

5.严格按设计施作超前支护,控制好外插角、间距、数量、长度、搭接长度,防止因超前支护施作不到位造成超挖。

6.地质情况较差、局部出现坍塌时根据实际情况尽快施作初期支护进行封闭处理。 7.开挖到设计轮廓线位置后,立即进行初喷封闭开挖面。 8.加强现场施工管理组织。

14.2仰拱施工质量通病预防控制措施

14.2.1仰拱曲度不够

1.原因分析

灌注仰拱混凝土不安装内模,无法保证仰拱的曲度,两侧混凝土捣固也不密实。 2.防治措施

灌注仰拱混凝土必须支设内模,确保仰拱曲度和混凝土密实度。 14.2.2仰拱两端和仰拱填充两侧中埋式橡胶止水带位置不正确和损害

1.原因分析

(1)仰拱内和仰拱填充中埋式橡胶止水带安装固定方法不正确,灌注混凝土时没有保

护措施造成中埋式橡胶止水带中心线位置和施工缝中心不重合,出现扭曲现象等;

(2)开挖下一环仰拱土方采用挖掘机进行开挖,没有对已经预埋的止水带进行保护造

成止水带有损坏现象;

2.防治措施

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(1)采取增加固定中埋式橡胶止水带钢筋,端头模板开槽夹止水带的措施保证止水带

正确位置。确保止水带中心线位置和施工缝中心重合不出现扭曲变形现象。

(2) 灌注仰拱混凝土时,应严格控制浇筑的冲击力,避免力量过大而刺破橡胶止水

带,振捣棒不要碰撞预埋的止水带确保止水带的正确位置,同时还必须充分振捣,保证混凝土与橡胶止水带的紧密结合,灌注混凝土时发现止水带不正确及时进行处理。

(3)挖掘机挖掘仰拱土方时,应采取保护措施避免损坏已经预埋好的止水带,损坏的

止水带采取补救措施。 14.2.3仰拱施工质量预防措施

1.仰拱开挖应采用锅底形开挖,钻孔时注意炮孔的布置。

2.仰拱施工前,必须将隧道底碴、杂物、积水等清理干净,超挖部分用同级混凝土回填。

3.仰拱浇筑应一次成型,避免分部浇筑。 4.仰拱施工缝和变形缝须做好防水处理。

14.3隧道二衬裂缝质量通病及预防措施

14.3.1二衬裂缝的类型

1.干缩裂缝

混凝土在硬化过程中水分逐渐蒸发散失,使水泥石中的凝结胶体干燥收缩产生变形,由于受到围岩和模板的约束,变形产生应力,当应力值超过混凝土的抗拉强度时,就会出现干缩裂缝。干缩裂缝多为表面性的,纹理较细小,走向没有规律。影响混凝土干缩裂缝的因素主要有:水泥品种、用量及水灰比,骨料的大小和级配,外加剂品种和掺量。

2.温度裂缝

水泥水化过程中产生大量的热量,在混凝土内部和表面间形成温度梯度而产生应力,当温度应力超过混凝土内外的约束力时就会产生温度裂缝。裂缝宽度冬季较宽,夏季较窄。温度裂缝的产生与二次衬砌混凝土的厚度及水泥的品种、用量有关。

3.荷载变形裂缝

地质原因或防水设施处理不当,围岩沉降产生荷载; 仰拱和边墙基础的虚碴未清理干净,混凝土浇筑后,基底产生不均匀沉降;模板台车或堵头板没有固定牢固,以及过早脱模,或脱模时混凝土受到较大的外力撞击等都容易产生变形裂缝。荷载变形裂缝在隧道衬砌混凝土病害中占有的比例逐年增大。

4.施工缝

施工过程中由于停电、机械故障等原因迫使混凝土浇筑中断时间超过混凝土的初凝

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时间,继续浇筑混凝土时,原有的混凝土基础表面没有进行凿毛处理,或者凿毛后没有用水冲洗干净,也没有铺水泥砂浆垫层,就在原混凝土表面浇筑混凝土,致使新旧混凝土接茬间出现裂缝。 14.3.2原因分析

1.施工工艺或现场操作不规范

隧道开挖成型差,衬砌混凝土厚度严重不均匀;欠挖或初期支护侵入衬砌限界,造成衬砌混凝土厚度不足。个别隧道衬砌混凝土背后存在脱空、防水处理不当、防水板破漏等现象;未开展监控量测工作或量测走与形式仅凭经验来确定二次衬砌的施作时间,安全可靠性差,造成二次衬砌超设计荷载承受围岩压力;混凝土生产时原材料计量误差大,尤其外加剂的掺加随意性大,没有根据砂、石料的实际含水率及时调整施工用水量,造成混凝土水灰比增大。在混凝土运输及泵送过程中加水的现象也比较普遍;采用整体式钢模板台车施工,混凝土浇筑时不振捣或漏振,混凝土均质性差;盲目追求施工进度,随意提前脱模时间,使低强度混凝土过量承受荷载,破坏了混凝土结构。脱模后没有进行混凝土的潮湿养护;夏季施工时砂、石料露天堆放,无切实有效的降温措施,混凝土入模温度高。冬期施工时采取的防寒保温措施不力。

2.原材料质量差、配合比设计不合理

水泥品种选择不当,安定性不良,不同批次的水泥混用。碎石、砂级配差,含泥量超标,碎石中石粉含量大,针、片状物过多,影响了水泥与骨料的胶结。

进行配合比设计时,忽视水泥用量增多对混凝土品质的影响,错误认为水泥用量越多,混凝土强度越高。对掺合料和外加剂的选用缺乏专业技术人员的指导,往往达不到预期的效果。

14.3.3二衬裂缝预防控制措施

1.加强超前地质预报工作

加强工程前期地质工作,为设计提供详尽的工程地质、水文地质勘探资料,提高设计的质量、同时在施工中加强做好超前地质预报工作,为不良地址段提供准确的数据基础。

2.把好材料进场关,严格控制原材料的质量和技术标准

(1)水泥

施工现场多使用普通硅酸盐水泥,但应尽量减少单位水泥用量。不同品牌、不同规格、不同批次的水泥不能混用。

(2)碎石

根据泵送管路的内径,尽可能选用较大粒径的碎石。严格控制含泥量≤1%,针、片状物含量≤15%,粒径以5-31.5mm为宜,最大不超过40mm。

(3)砂

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采用级配良好的中砂,细度模数应为3.0-2.3,粒径小于0.315mm的颗粒含量所占比例宜为15-20%,严格控制含泥量在3%以内。为方便混凝土的运输、泵送和浇筑,砂率取35%-45%。

(4)水

最好选用饮用水。当采用其他水源时,应按国家现行《砼拌合用水标准》(JGJ63)的规定进行检验,PH值应大于4。水灰比越大,混凝土的干燥收缩越大。严格控制泵送混凝土的用水量是减少裂缝的根本措施。施工中水灰比在0.45-0.55之间,混凝土入泵塌落度控制在(12±2)cm。

(5)掺合料。推广掺加粉煤灰和膨胀剂的双掺技术,等量替代水泥,以减少水泥用量。

对强度等级C25以下的混凝土,粉煤灰掺量一般为水泥用量的10%~15%,膨胀剂掺量为水泥用量的8%-12%,具体掺量需经试验确定。

(6)外加剂。高效减水剂能够有效减少拌合用水,降低水化热,延缓水化热释放速度,

从而减少温度裂缝,但掺量过多,会引起混凝土的肿胀和开裂。施工时必须慎重选择外加剂的品种和掺量。

3.严格混凝土施工工艺

(1)提高钻眼技术水平,优化钻爆参数,提高光面爆破效果,加强隧道开挖断面检测,

严格控制超欠挖,为衬砌施工创造良好的条件。

(2)加强监控量测工作,严格控制二衬施做时间。二次衬砌施作,应在围岩和初期支护

变形基本稳定时进行。当围岩变形较大、流变特性明显,需提前进行二次衬砌时,必须对初期支护或衬砌结构进行加强。

(3)混凝土的拌合:①严格按施工配料单计量,定期检查校正计量装置。加强砂石料含

水率检测,及时调整拌合用水量。②控制混凝土的入模温度。夏季施工时,当气温高于32℃时,砂石料、搅拌机应搭设遮阳棚,用冷水冲洗碎石降温。尽量安排在夜间浇筑混凝土。

(4)混凝土的灌注:混凝土在运输和泵送过程中严禁加水;适当放慢灌注速度,两侧边

墙对称分层灌注,到墙、拱交界处停1h-1.5h,待边墙混凝土下沉稳定后,再灌注拱部混凝土;混凝土灌注过程中必须振捣,振捣一般采用附着式振捣器和插入式振捣器组合振捣,以提高混凝土的密实度和均质性,减少内部微裂缝和气孔,提高抗裂性。

14.4防排水质量通病预防控制措施

14.4.1 衬砌环向施工缝渗漏水

1.原因分析

(1) 防水板焊接质量存在问题,或遭破坏;

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(2) 中埋式橡胶止水带施工质量不到位; (3) 排水盲管或盲沟被堵塞。

2.防治措施

(1) 采用以排为主,排、堵、截相结合的综合治水原则; (2) 每条焊缝均做充气压力检查;

(3) 加强对防水板的保护,特别是二衬钢筋焊接施工时,应防止防水板被烧伤、灼

伤,防止钢筋接头扎破防水板,混凝土浇注振捣时,尽量防止破坏防水板;

(4) 中埋式橡胶止水带必须严格按规范要求,保持直顺,无损坏; (5) 正确施作排水盲管,做好防排水施工。

14.4.2防水板铺设过程中的损坏

1.原因分析

(1) 土工布挂设采用带射钉的热塑性圆垫圈进行固定,热塑性圆垫圈与EVA防水板

无法焊接,或焊接时烧坏。防水板和热塑性圆垫圈不是同一厂家,材料又是甲供材料。热塑性圆垫圈质量达不到设计的质量要求;

(2)拆除的中隔壁和临时仰拱工字钢接头没有抹平处理,容易造成防水板损坏; (3) 焊接二次衬砌钢筋对防水板不进行防护,造成防水板损坏;

2.防治措施

(1)热塑性圆垫圈与EVA防水板无法焊接,防水板与土工布之间挂设采用射钉进行固

定,射钉处再用防水板采用手持焊枪进行补焊;

(2) 拆除的中隔壁和临时仰拱工字钢接头处,要求采用喷射混凝土或砂浆抹平,平

整度用2m靠尺检查,表面平整度允许偏差:侧壁5cm、拱部7cm;

(3) 挂设防水板前,仰拱预埋钢筋采用塑料管套在钢筋头上,防止钢筋头损坏防水

板,焊接钢筋时在其周围用石棉水泥板进行遮挡,以免溅出火花烧坏防水板,灌筑二衬混凝土时输送泵管不得直接对着防水板,避免混凝土冲击防水板引起防水板被带滑脱,防水板下滑;

(4)二次衬砌钢筋绑扎完成后,要从新进行防水板进行复查,发现有损坏现象及时进

行修补焊接处理,确保防水效果。

14.5隧道路面质量通病预防控制措施

隧道路面为隧道土建施工的最后一道工序,路面的好坏直接影响隧道的使用寿命和行车安全,因此在隧道施工之前,对隧道路面施工中容易出现的质量问题以及隧道施工中经常出现的通病进行有针对性的防治,防治主要从原材料管理、工艺控制、实体检验三个方面进行。

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隧道路面质量通病主要有以下4点: 1.路面混凝土强度不够; 2.路面混凝土开裂; 3.路面平整度不符合要求; 4.路面板面起砂、脱皮、露骨; 14.5.1路面混凝土强度不够防治措施

1.加强混凝土的拌合质量控制,严格按照配合比进行拌合。 2.缩短混凝土的运输时间,保证连续供应。

3.加强混凝土的振捣工艺,严格控制混凝土的振捣时间,速度,振捣位置。 14.5.2路面混凝土开裂防治措施

1.严格控制混凝土路面的基层厚度。

2.按要求安装传力拉杆,传力拉杆的设置必须保证与路面平行保证其伸缩方向。 3.待路面混凝土强度达标后在开放洞内交通,不得过早开放交通。 4.在浇筑后要及时养护,防止混凝土表面水份蒸发而干燥。 5.采用二次抹面,以减少表面收缩裂纹。 14.5.3路面混凝土平整度不够防治措施

1.模板安装

模板质量及安装质量是影响路面平整度的重要因素,模板选用合适规格的钢模,安装模板的位置须牢固、可靠,缝隙位置须用素砼密封;施工时派专人进行模板检查。

2.混凝土水灰比的控制

对水灰比的控制应注意二级控制,也就是对砂石材料的含水量控制,尤其是在雨天施工时候应加大频率,严格遵守计量控制,保证计量准确。加强塌落度的控制,异常时应每车料进行检查。

3.提浆、刮平、抹面的控制

普通三滚轴的提浆应注意的是注意人工振捣找平后提浆次数不宜过多,一般为3次,静滚两遍,施工长度最长不宜超过10m。

刮尺时采用两把3-4m尺交错重叠进行,重叠宽度控制为1m左右,刮尺时候检查平整度情况。沿路线方向刮尺时产生间隙来衡量,不宜超过2mm。

4.抹面

人工精平后,如有条件尽量使用机械抹面进行。

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14.5.4路面混凝土起砂、脱皮、露骨防治措施

1.加强混凝土全面养身,采用无纺布覆盖全天候专人喷淋养身确保混凝土质量。 2.加大混凝土塌落度、水灰比的测定,同时加大材料尤其是砂石料的含水量抽检。 3.施工中提浆机械的提浆严格控制,确保其表面不形成“砂浆层”。

14.6电缆槽外观质量通病

14.6.1原因分析

1.立模不细致,不牢固,沟槽外沿没有按照线路中线控制; 2.盖板预制、安装质量差;

3.其他工序施工,多次掀起、搬动和碰撞而破损。 14.6.1电缆槽外观质量控制措施

电缆槽为隧道表面工程,表面施工质量影响隧道总体形象,因此要保证线性顺直,不能有错台、表面光洁。

1.电缆槽必须进行测量放线控制,曲线根据半径大小,10m或20m中线高程控制,直线50m控制。模板采用整体钢模板,保证一次浇筑成型,模板涂脱模剂,保证外观质量,模板安装完成后技术人员检查模板安设情况,线性是否达标,加固是否牢固。

2.盖板预制采用预制场集中预制,采用定型钢塑模板,上下面留有标记,方便安装;盖板砼要求和易性良好,振动台振捣,确保表面光洁。

3.盖板预制好以后存放在预制场,待隧道沟槽施工完成,没有其他工序影响时再集中安放,安放时采用砂浆填塞盖板与基础的间隙,要求安装稳当,不晃动。

14.7隧道喷涂施工质量通病预防控制措施

14.7.1喷涂施工常见质量通病分析

高速公路隧道防火涂料施工时,由于施工环境、施工操作行为等种种因素,给施工造成了很多不利因素,影响了施工质量,经常性出现一些质量通病,具体表现在:隧道防火涂料在喷涂施工时,常处在低温高湿环境,涂层固化时间使涂层没有足够的粘结强度,隧道洞壁隔离剂清理不彻底,造成涂料粘结力不牢,引起局部产生空鼓;隧道洞内衬砌混凝土一般采用衬砌台车逐段施工,这样会留有施工缝,施工环缝较大时,在喷涂涂料时不能充实施工环缝,使施工环缝处的基层与涂料产生分离,形成相邻部位的空鼓和裂缝;一次喷涂厚度太厚,造成涂层粘结力不足,或总体喷涂过厚导致涂料自重较大

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引起空鼓;隧道洞壁二村混凝土表面较光滑影响涂料粘附力,也容易引起空鼓脱落。 14.7.2喷涂施工常见质量通病预防控制措施

针对高速公路隧道常见的质量通病及问题,我们在隧道防火涂料施工过程中,首先充分做好施工准备,安排好施工作业时间,安全避开雨季、冬季潮湿、低温环境的不利条件,施工现场气温在5℃以上,相对湿度40%~80%,且通风良好。施工前充分清理干净隧道洞壁,表面较光滑时用水泥浆拉毛后在喷涂料,并选取30m作为试验段,获取经验数据才开始大面积施工。喷涂时严格控制喷涂厚度,分层喷涂,以有效避免影响涂料粘结力引起空鼓或脱落。

- 118 -

 

隧道施工安全管理措施

15.1组织保障

安全生产是我们施工企业项目管理当中,一项十分重要的管理内容,只有确保安全生产,才能抓好进度,保质保量完成项目任务,因此项目管理当中安全生产制度是否齐全,安全管理网络是否可靠,直接影响到该项目的最终效益和管理形象。为了认真贯彻“安全第一,预防为主,综合治理”的方针,认真落实“关于安全生产检查的若干规定”的通知精神,强化“谁主管谁负责”的原则,保障广大职工和人民生命财产安全,确保本工程安全、优质、按期、低耗地完成,特别制定本分部安全生产实施细则。

安全生产管理机构、成员及职责

为明确项目安全管理职责,提高安全管理效率,保证项目安全施工,项目部成立安全管理机构,领导并实施本项目实施过程中的安全生产管理工作。

安全生产领导小组下设办公室,挂靠安全管理部,由安全总监担任办公室主任,负责安全生产管理工作,实施检查、督办和惩奖等各项工作。

15.2制度保障

15.2.1安全管理“八严禁”

1.严禁在危险区域设置施工驻地或加工场所

严禁在尼石流区、爆破区、滑坡体、洪水位下等危险区域设置施工驻地或加工场。施工现场的办公区和生活区应与作业区分开设置。

2.严禁安全管理人员无证上岗

施工单位项目负任人、专职安全生产管理人员以及监理工程师必须取得交通运输主管部门颁发的安全生产培训考核合格证。安全管理人员的配置应满足施工安全管理需要。

3.严禁作业人员未经安全教育培训和技术交底上岗作业

施工单位必须对作业人员进行安全生产教育和培训,保证作业人员具备必要的安全生产知识,熟悉有关安全生产规章制度和安全操作规程,掌握本岗位安全操作技能。未经安全生产教育和培训合格的作业人员不得上岗作业。特种作业人员必须持特种作业操作资格证方可上岗。作业人员上岗前必须由施工单位技术人员对其进行安全技术交底。

4.严禁作业人员安全防护不到位上岗作业

施工单位应建立安全防护用品管理制度,配置必要的安全防护用品。安全防护用品

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必须具有产品合格证书。作业人员上岗作业时必须正确佩戴和使用安全防护用品。

5.严禁特种设备未经检验合格投入使用

施工现场的特种设备必须有相应资质的检验检测机构进行验收,验收合格后方可投入使用。施工单位必须对特种设备进行定期检查和维修、保养。

6.严禁未开展安全风险评估组织施工

项目单位必须建立风险源管理制度,强化风险源管理。施工单位必须按规定开展施工安全风险评估。监理单位应审查施工安全风险评估报告,无风险评估报告的,不得签发开工报告。

7.严禁危险性较大工程未编制安全专项方案施工

危险性较大工程开工前必须编制安全专项施工方案,经监理工程师审批后方可实施。必要时,安全专项方案应组织专家评审。危险性较大工程施工时,必须执行项目领导带班制度。

8.严禁在恶劣自然条件下进行露天施工

当出现雷电、暴雨、冰雹等恶劣天气或发生泥石流、滑坡等自然灾害时,必须提前做好防范措施,停止露天作业,及时撤离危险区域人员。 15.2.2隧道施工“八不准”

1.洞口管理不到位不准施工

隧道施工必须封闭管理,严格执行人员进出登记制度。洞口应设置消防设施,加强边坡防护,并设置截水沟。按规定设置人员电子管理系统或视频监控系统。

2.开挖支护管理不到位不准施工

隧道开挖面作业人员不得超过9人。隧道开挖必须采用与围岩地质条件相适应的工艺工法施工。初期支护必须紧跟开挖面,并严格控制仰拱、二衬与开挖面的安全距离。浅埋段或Ⅳ级以上围岩隧道严禁全断面开挖。

3.地质超前预报不到位不准施工

长大及以上隧道或地质不良隧道必须开展超前地质预报。出现异常情况必须立即停止施工,在调整支护参数和工艺、工法和指定相应的处置方案,经审查同意后方可恢复施工。

4.监控量测不到位不准施工

隧道施工必须进行监控量测。发现围岩变形、支护开裂、地面沉降或者数据异常的,必须停止施工,并制定相应的处置方案,经审查同意后方可恢复施工。

5.洞内通风不到位不准施工

隧道开挖150米后必须采用机械通风,送风口与开挖面距离须符合有关要求,并加强空气质量检测。瓦斯隧道必须按要求安装瓦斯自动报警仪,实行不间断通风,并组织

- 120 -

 

监测专班加强监测。瓦斯浓度大于1%时必须采取安全防突措施。

6.爆破管理不到位不准施工

隧道施工必须实行控制爆破。严禁在隧道内同时运输、存储炸药、雷管。富水地段敷设爆破网络时,接头应做好防水、绝缘处理。瓦斯隧道爆破必须进行爆破设计,报经有关部门审批,并使用煤矿专用雷管和炸药,在洞外起爆,爆破前后须喷雾洒水,渣体用水浇头后方能运出洞外。

7.防排水不到位不准施工

隧道施工必须制定防排水方案。反坡施工应采用多级泵站接力排水,顺坡施工应做好侧向排水沟。洞顶有河、塘、池、沟等时,应对底层进行防渗铺砌,溢水段应加以疏导。水位较高、围岩软弱的浅埋隧道应降低地下水位,提高地层稳定性。

8.应急救援措施不到位不准施工

隧道施工必须制定应急救援预案,建立应急救援队伍,储备应急救援物资和设备,并经常组织开展应急演练。施工现场必须按规定设置救生和逃生管道、消防设施,布设应急照明、报警系统。 15.2.3安全教育培训

1.安全排险救助的基本原则

(1)及时的原则 (2) “先救人、后排险”的原则 (3) “先防险、后救人”的原则 (4) “先防险、后排险”的原则

2.安全排险救助工作的基本要求

(1) 遵守安全排险救助的基本原则;

(2) 及时地研究和制定安全排险救助的技术措施; (3) 统一指挥、分工明确、各尽其责、搞好协作配合;

(4) 及时观察和研究排险救护工作进行的情况,发现问题时应及时研究解决,必要

时,对原先不合适的措施作出修改。

3.急救工作

(1)建立急救机构,随时提供急救服务,和南漳县医院建立联系,确保及时地将受伤

和急病人员送去医院。

(2)急救机构应定期培训急救人员,向职工进行急救知识教育,增加和购买急救药品

和器材。

(3)施工现场有受过急救培训、掌握抢救技术、熟悉在事故中营救伤员技能的专职或

兼职急救人员,并配备急救药品和急救器村。 15.2.4安全教育

对参加高边坡的全体人员进行入场教育,由于其安全素质参差不齐、文化程度不

- 121 -

 

同,开展全员性、全面性、针对性、成效性、经常性和发展性的安全教育。用以提高全员的安全生产素质,提高安全生产管理和技术措施的编制质量和实施效果。

序号

类别

内容

一般教育(工程特点、安全要求和当前的安全生产形势教育);安全生产法规和制度教育,安全知识教育,安全事故典型案例

施工项目情况和现场安全文明管理要求教育; 本项目的安全生产保证体系教育;

持证上岗和特种作业人员管理要求教育; 安全生产标准和管理制度教育;

防火、防触电、防中毒、防事故教育; 项目施工安全要求和注意事项教育; 本班组的施工情况和安全要求教育; 安全操作规程(定)和安全责任制教育; 易发生事故点和有毒有害地方教育; 安全防护用品的使用和保管要求教育; 应急、排险、自我保护要求和技能教育; 施工项目情况和现场安全文明管理要求教育; 本项目的安全生产保证体系教育; 安全生产标准和管理制度教育; 项目施工安全要求和注意事项教育; 同班组级教育

持证上岗要求和定期复审教育;特种作业的操作和防护教育要求;危机情况下的应急处置教育;

1

新工人入场三级教育

项目部教育

2 项目级教育

3 班组级教育

4 转场教育

5 6

变换工种(岗位)教育 特种作业人员教育

15.2.5安全意识教育

通过对安全教育的认识、安全方面的知识了解、安全方面经验的宣传、培训教育,特别是事故案例教育,使“要我安全,”变成“我要安全”、“三不伤害”、“四不放过”、“事故是可以预防的”、“安全生产重在预防”等安全管理理念深入每位施工人员的心中,落实到每位施工人员的管理、操作中。 15.2.6安全作业行为教育

1.严格遵守有关的安全生产规范、规定、要求和制度。 2.严格遵守岗位安全生产责任制。 3.严格执行安全操作规程。

- 122 -

 

4.认真执行安全施工施工技术措施。

5.在执行上述规定中遇到问题时不自作主张,应及时报告。

6.拒绝违指挥,违反劳动纪律、违反操作规程现象的发生,并劝阻别的违章行为。 7.施工现场劳动纪律,禁止行为的教育。 15.2.7自我保护能力教育

1.按照规定正确使用劳动防护用品,同时提醒别人正确使用。

2.进入施工现场后,始终保持高度的安全警惕性,做到不伤害自己、不伤害别人、不被别人伤害。

3.随时随地注意发现哪些表明出现不安全状态和安全事故征兆的异常情况,并及时检查、报告,采取措施解决。

4.在出现危险时,迅速避开危险和用正确的方法保护自己,并同时通知人避开危险和进行自我保护。

15.2.8特种作业人员安全教育

特种作业是施工安全管理工作重中之重,因此项目部在对特种作业人员持证上岗这一把关上严格要求,并且还定期组织电气、电焊、起重吊装方面经验丰富的先进工人对施工作业人员进行安全操作技能、安全事故案例、安全意识等方面的安全交流会议;项目部还定期向各作业层队伍发放安全方面宣传资料,对重大吊装作业或起重量大的吊装作业进行现场安全教育和安全技术交底。 15.2.9特种机械设备安全管理

根据施工进展实际情况,施工用主要机械设备有发电机、钎孔钻、喷锚机等机械设备,因此应建立机械设备管理安全档案和维护保养纪录。 15.2.10施工技术、安全技术交底

项目部工程部、工区、质检、安全部在施工前向各部门、施工班组进行安全施工方安、安全技术交底,并做好施工交底纪录;施工班组再根据施工特点、工序要求对工人进行详细的安全交底,提高作业人员安全意识和安全操作技能水平。 15.2.11高处作业安全管理

1.患有高血压、心脏病、贫血病、癫痫病及其他不适合高空作业人员,不得从事高空作业。

2.高空作业衣着方便,禁止穿硬底鞋、带钉易滑鞋。 3.高空作所所用材料工具必须放置稳当,禁止抛掷物料工具。

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4.遇到恶劣天气如六级以上大风等应立即停止高空作业。 5.严禁酒后上岗作业。

6.严禁向下抛掷工具、扣件及其他物料。 15.2.12用电安全管理

1.施工临时用电符合施工临时用电安全技术规范要求,严格执行项目部制定的《施工临时用电安全方案》。

2.电工必须持证上岗,电动工具必须由专业人员操作,严禁无证人员违章操作; 3.定期对配电箱、配电柜、电动工具进行检验、检查、维修、调试等各项工作并进行记录;

4.对用电设备进行保护接地,并实施“一机一闸一箱一漏电保护”,安全部每月组织一次专项用电安全检查;

5.电工班定期检修和测试用电设备的安好性,特别是对设备的绝缘值经常测试; 6.建立好交接班制度和设备运行记录,下班后锁好配电柜和配电箱。 7.电工、电动工具操作人员必须按要求正确佩戴好安全防护用品。 15.2.13特殊季节施工安全管理

夏季高温作业,做好防暑降温工作,调整作息时间,避开高温时段,防止人员中暑或由于中暑而导致二次事故发生。雨季来临前严格按照防洪防汛应急救援预案要求,准备防洪防汛所需物资,做好应对措施。

关注天气预报,及时做好大风大雨、雷电等恶劣天气应急措施,对主要设备进行覆盖,有条件的将机械、设备转到高处。

根据气候变化,灵活安排不同工种作业,做好冬季施工作业人员的安全防护用品配备,做好夏季作业人员的防署降温工作;做好汛期安全工作;大雾天气,做好车辆指挥、疏导防撞警示工作、做好起重机械、及其他车辆运输的安全管理;遇到雨雪等恶劣天气时,要及时清除道路及施工现场积水、积雪,严禁雨雪大风天气强行组织施工队作业。 15.2.14.安全检查

分部每月组织四次综合性安全检查评比,由项目安全总监带队组织施工一线工区、机械、工程、安全、质检等部门进行安全大检查,并对每次的安全检查结果进行通报并限期整改落实。

安全部牵头同机物部对主要施工机械,特种设备进行专项安全检查,深入了解机械设备运转情况,尽早发现机械故障和事故苗头,及时进行机械设备维护保养并做好机械设备运转记录。

安全部负责定期对施工临时用电、施工用气瓶、消防器材、安全防护措施等的安全

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检查工作和日常现场安全管理检查工作。

质检、工区负责对施工质量、施工技术控制,对日常施工质量进行全面检查。 加强在不利天气(大雨、雷电、大风、酷暑、霜冻等)条件下的安全检查,对关键工序、关键部位进行自检后邀请监理单位进行检查控制。 15.2.15施工现场安全管理

1.按国家安全生产标准规范要求,设置安全警示标牌,配电设施、气瓶存放区、交叉作业等危险区设置醒目的安全警示标志。

2.落实高处坠落、物体打击、起重吊装、坍塌等各项安全防护措施,安全通道、围栏、安全网、木板等及时设置。

3.现场安全管理人员、技术人员现场监督管理,发现事故隐患、不安全行为及时整改处理,严格执行“一岗双责制”.

4.重要工序、危险性较大施工点安全部组织对工人进行安全技术交底,提高作业人员安全防范意识和应急能力。

5.2米以上高空,根据施工实际设置安全爬梯和休息平台。

6.加强对特种机械设备的安全管理和日常维护保养,操作人员交班时对设备安全装置、风罩、安全警示装置等进行检查确认后再使用。

7.特种作业人员必须持证上岗,安全部对操作人员进行安全技术交底。

8.严格要求劳动纪律,所有进入施工现场作业人员必须按要求佩戴安全防护用品。 9.全面落实公司、项目部各项安全管理制度、按全操作规程,规范劳动行为。 10.注重人文管理,以制度管人,加强施工现场文明施工。

15.3施工安全技术保障措施

15.3.1一般要求

1.施工场地应作出详细的部署和安置,出碴、进料及材料堆放场地应妥善布置,弃碴场地应设置在不堵塞河流、不污染环境、不毁坏农田的地段。对风、水、电等设施作出统一安排,并在进洞前基本完成。

2.进洞前应先作好洞口工程,稳定好洞口的边坡和仰坡,作出天沟、边沟等排水设施,确保地表水不致危及隧道的施工安全。

3.隧道施工的各班组间,应建立完善的交接班制度,并将施工、安全等情况记载于交接班的记录簿内,工地值班负责人应认真检查交接班情况。

4.所有进入隧道工地的人员,必须按规定配带安全防护用品,遵章守纪,听从指挥。 5.遇有不良地质地段施工时,应按照先治水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌的

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原则稳步前进。如设计文件中指明有不良地质情况时,必要时应进行超前钻孔,探明情况,采取预防措施。

6.施工场地应作出详细的部署和安置,出碴、进料及材料堆放场地应妥善布置,弃碴场地应设置在不堵塞河流、不污染环境、不毁坏农田的地段。对风、水、电等设施作出统一安排,并在进洞前基本完成。

7.进洞前应先作好洞口工程,稳定好洞口的边坡和仰坡,作出天沟、边沟等排水设施,确保地表水不致危及隧道的施工安全。

8.隧道施工的各班组间,应建立完善的交接班制度,并将施工、安全等情况记载于交接班的记录簿内,工地值班负责人应认真检查交接班情况。

9.所有进入隧道工地的人员,必须按规定配带安全防护用品,遵章守纪,听从指挥。 10.遇有不良地质地段施工时,应按照先治水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌的原则稳步前进。如设计文件中指明有不良地质情况时,必要时应进行超前钻孔,探明情况,采取预防措施。

15.3.2管棚和超前小导管施工安全措施

1.管棚和小导管施工前应检验作业台架安全性能,施工过程中应保持稳定。 2.管棚和小导管施工前应检验钻机、注浆机及配套设备、风水管等施工机具的安全性能,施工过程中应确保钻机稳定牢固,注浆管接头及高压风水管连接牢固。

3.管棚和小导管施工过程中应制定专人专负责对开挖工作面进行安全观测。 4.管棚和小导管施工中应按作业程序和技术要求进行钻进、安装、注浆作业。 5.管棚作业换钻杆及超前小导管作业顶进钢管时,应防止钻杆、钢管掉落伤人。管棚作业气地道钻杆及其他物件时,应指定专人专指挥,统一口令,起吊范围内任何人不得进入。

6.在水压较高的隧道进行管棚钻孔作业时,应选择适合较高水压的钻孔设备,钻孔设备应采取防突水突泥冲出的反推或拴锚措施;应安装满足水压要求的带止水阀的孔口管,孔口管应安装牢固;作业时作业人员不应站立在孔口正面,且应远离孔口。

7.进行管棚施工时应激励钻机钻进的各项技术参数,观察钻渣排出和孔内出水的情况,并与超前地质预报的结果核对。出现异常时,应及时报告并进行处理。

8.管棚和小导管在运输时应根据运输机械、洞内临时存放场地大小、各类作业台架腹下净空限界确定运输长度和重量。

9.管棚和小导管在作业平台上临时存放时,应根据平台设计荷载及安全性能检算结果确定存放数量和高度,同时应有房子其滚落、滑下的防护措施。在洞内空地堆放时除应采取防止滚落的措施外,还应设置醒目的安全警示标志。

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15.3.3支护施工安全措施

1.隧道各部(包括竖井、斜井、横洞及平行导洞)开挖后,除围岩完整坚硬,以及设计文件中规定的不需支护者外,都必须根据围岩情况、施工方法采取有效的支护。

2.施工期间,现场施工负责人应会同有关人员对支护各部定期进行检查。在不良地质地段每段每班应设专人随时检查,当发现支护变形或损坏时,应立即整修和加固;当变形或损坏情况严重时,应先将施工人员撤离现场,再行加固。

3.洞口地段和洞内水平坑道与辅助坑道(横洞、平行导坑等)的连接处,应加强支护或及早进行永久衬砌。洞口地段的支撑宜向洞外多架3~4榀钢架,并在其顶部压土一稳定支撑,待洞口建筑全部完工后方可拆除。

4.洞内支护,宜随挖随支护,支护至开挖面的距离一般不得超过4m;如遇石质破碎、风化严重和土质隧道时,应尽量缩小支护工作面。当短期停工时,应将支撑直抵工作面。

5.不得将支撑立柱置于废碴或活动的石头上。软弱围岩地段的立柱应加设垫板或垫梁,并加木楔塞紧。

6.漏斗孔开挖时应加强支护,并加设盖板;供人上下的孔道应设置牢固的扶梯。 7.采用木支撑时应选用松、柏衫等坚硬且富有弹性的木材,其梁、柱的梢径不得小于20cm,跨度大于4m时不得小于25cm;其它连接杆件稍径不得小于15cm,木板厚度不得小于5cm。木支撑宜采用简单,直立、易于拆、立的框架结构,并应保证坑道的运输净空。

8.钢支架安装,宜选用小型机具进行吊装,并应遵守本规程“起重吊装”的规定。 9.喷锚支护时,危石应清除,脚手架应牢固可靠,喷射手应配戴防护用品;机械各部应完好正常,压力应保持在0.2Mpa左右;注浆管喷嘴严禁对人放置。

10.当发现已喷锚区段的围岩有较大变形或锚杆失效时,应立即在该区段增设加强锚杆,其长度应不小于原锚杆长度的1.5倍。如喷锚后发现围岩突变或围岩变形量超过设计允许值时,宜用钢支架支护。

11.当发现测量数据有不正常变化或突变,洞内或地表位移值大于允许位移值,洞内或地面出现裂缝以及喷层以及喷层出现异常裂缝时,均应视危险信号,必须立即通知作业人员撤离现场,待制定处理措施后才能继续施工。 15.3.4锚杆施工安全措施

锚杆的设置应沿隧道轮廓法线方向,倾斜岩层应与岩面或围岩主要节理面垂直。锚杆施工时应根据锚杆设置及围岩实际情况及时调整锚孔角度及采用合适的钻杆和钻进方法。

锚孔钻进作业时,应保持钻机及作业平台稳定牢靠,除钻机操作人员外还应安排至少一人协助作业,作业人员应佩戴安全带、安全帽、防护眼罩等防护用品。

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锚杆的类型、规格和质量必须符合国家现象标准的规定中空锚杆的性能指标应符合《中空锚杆技术条件》(TB/T3209)的规定。隧道拱部不应采用从杆体中空孔进浆的普通中空锚杆,各种锚杆必须上垫板、带螺帽,垫板与锚杆间不应采用焊接连接;垫板应紧贴孔口混凝土,并随时检查锚杆头的变形情况,及时紧固垫板螺帽。

在围岩破碎、自稳时间短、地应力较大地段,应采用早强砂浆锚杆或早强中空注浆锚杆,亦可采用增加锚杆数量、选用高强锚杆、加大锚杆长度和直径、加大钻孔直径、提高粘结材料饿粘结性能等措施。

锚杆安设后不得随意敲击,其端部在锚固材料终凝前不得悬挂重物。 15.3.5开挖、凿孔及爆破施工安全措施

1.开挖及凿孔

(1)开挖人员到达工作地点时,应首先检查工作面是否处于安全状态,并检查支护是否牢固,顶板和两帮是否稳定,如有松动的石、土块或裂缝应先予以清除或支护。

(2)机械凿岩时,宜采用湿式凿岩机或带有捕尘器的凿岩机。 (3)站在碴堆上作业时,应注意碴堆的稳定,防止滑坍伤人。

(4)风钻钻眼时,应先检查机身、螺栓、卡套、弹簧和支架是否正常完好;管子接头是否牢固,有无漏风;钻杆有无不直、带伤以及钻孔堵塞现象;湿式凿岩机的供水是否正常;干式凿岩机的捕尘设施是否良好。不合要求者应予修理或更换。

(5)带支架的风钻钻眼时,必须将支架安置稳妥。风钻卡钻时应用板钳松动拔出,不可敲打,未关风前不得拆除钻杆。

(6)在工作面内不得拆卸、修理风、电钻。 (7)严禁在残眼中继续钻眼。 2.爆破

(1)装药与钻孔不宜平行作业。

(2)爆破器材加工房应设在洞口50m以外的安全地点。严禁在加工房以外的地点改制和加工爆破器材。长隧道施工必须在洞内加工爆破器材时,其加工硐室的设置应符合国家现行的《爆破安全规程》(GB6722-86)的有关规定。

(3)爆破作业和爆破器材加工人员严禁穿着化纤衣物。 (4)进行爆破时,所有人员应撤离现场,其安全距离为: ①独头巷道不少于200m; ②相邻的上下坑道内不少于100m;

③相邻的平行坑道,横通道及横洞间不少于50m;

④全断面开挖进行深孔爆破(孔深3—5m)时,不少于500m。 (5)洞内每天放炮次数应有明确的规定,装药离放炮时间不得过久。

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(6)装药前应检查爆破工作面附近的支护是否牢固;炮眼内的泥浆,石粉应吹洗干净;刚打好的炮眼热度过高,不得立即装药。如果遇有照明不足,发现流砂、泥流未经妥善处理,或可能有大量溶洞涌水时,严禁装药爆破。

(7)洞内爆破不得使用黑色火药。

(8)为防止点炮时发生照明中断,爆破工应随身携带手电筒,严禁用明火照明。 (9)采用电雷管爆破时,必须按国家现行的《爆破安全规程》(GB6722-86)的有关规定进行,并应加强洞内电源的管理,防止漏电引爆。装药时可用投光灯、矿灯照明。起爆主导线宜悬空架设,距各种导电体的间距必须大于1m。

(10)爆破后必须经过20min通风排烟后,检查人员方可进入工作面,检查有无“盲炮”及可疑现象;有无残余炸药或雷管;顶板两帮有无松动石块;支护有无损坏与变形。在妥善处理并确认无误后,其他工作人员才可进入工作面。

(11)当发现“盲炮”时,必须由原爆破人员按规定处理。

(12)装炮时应使用木质炮棍装药,严禁火种。无关人员与机具等均应撤至安全地点。 (13)两工作面接近贯通时,两端应加强联系与统一指挥。岩石隧道两工作面距离接近15m(软岩为20m),一端装药放炮时,另一端人员应协调放炮时间。放炮前要加强联系和警戒,严防对方人员误入危险区。

(14)土质或岩石破碎隧道接的贯通时,应根据岩性适当加大预留贯通的安全距离,此时只准一端掘进,另一端人员和机具应撤离至安全地点。贯通后的导坑应设专人看管,严禁非施工作业人员通行。 15.3.6喷射混凝土施工安全措施

1.喷射混凝土作业前应清除工作面松动的岩石,确认作业区无塌方、落石等危险源存在。

2.喷射混凝土作业人员应佩戴防尘口罩、防护眼镜等防护用具,并避免直接接触液体速凝剂,不慎接触后应立即用清水冲洗。

3.非施工人员不进入正在进行喷射混凝土的作业区,施工中喷嘴前严禁站人。 4.喷射混凝土作业中如发生输料管路堵塞或爆裂时,必须一次停止投料、送水和供风。

5.喷射混凝土施工中应经常检查输料管、接头的使用情况,当有磨损、击穿或松脱时应及时处理。

6.在有水地段喷射混凝土前应对渗水进行处理,应将分散的恩水集中引出,严禁采用防水布或铁皮等遮盖材料大面积引水大面积造成混凝土与岩体分离,喷射混凝土中采用特殊添加材料在有水地段直接作业时,应先进性试验,满足要求后推广使用。

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15.3.7洞内运输安全措施

1.各类进洞车辆必须处于完好状态,制动有效,严禁人料混载。

2.进洞的各类机械与车辆,宜选用带净化装置的柴油机动力,燃烧汽油的车辆和机械不得进洞(如通风良好,可以达到本章“通风及防尘”要求者除外)。

3.所有运载车辆均不准超载、超宽、超高运输。运装大体积或超长料具时,应有专人指挥,砖车运输,并设置显示界限的红灯。

4.进出隧道的人员应走人行道,不得与机械或车辆抢道,严禁扒车、追车或强行搭车。

5.装碴

(1)人工装碴,应将车辆停稳制动。漏斗装碴时,应有联络信号,装满时应发出停漏

信号,并及时盖好漏碴口。接碴时,漏斗口下不得有人通过。

(2)人工卸碴,应将车辆停稳制动,严禁站在斗车内扒碴。

(3)机械装碴时,坑道断面应能满足装载机械的安全运转,装碴机上的电缆或高压胶

管应有专人收放,装碴机械操作时,其回转范围内不得有人通过。

6.洞内运输

(1)洞内运输的车速不得超过:人力车5km/h;机动车在施工作业地段单车10km/h,

有牵引车时15km/h;机动车在非作业地段单车20km/h,有牵引车时15km/h,会车时10km/h;

(2)车辆行驶中严禁超车;

(3)在洞口、平交道口及施工狭窄地段设置“缓行”标志,必要时应设专人指挥交通; (4)凡停放在接近车辆运行界限处的施工设备与机械,应在起外缘设置低压红色闪光

灯,组成显示界限,以防运输车辆碰撞;

(5)在洞内倒车与转向时,必须开灯鸣号或有专人指挥;

(6)洞外卸碴地段应保持一段的上坡段,并在堆碴边缘内0.8m处设置挡木; (7)路面应有一定的平整度,并设专人养护;

(8)洞内车辆相遇或有行人通行时,应关闭大灯光,改有近光或小灯光。

7.爆破器材运输

(1)在隧道工程外部运输爆破器材时,应遵守《中华人民共和国民用爆炸物品管理条

例》。

(2)在任何情况下,雷管与炸药必须放置在带盖的容器内分别运送。人力运送时雷管

与炸药不得由一人同时运送;汽车运输时,雷管与炸药必须分别装在二辆车内运送,其间距应相隔50m以上。

(3)人力运送爆破器材时必须有专人护送,并应直接送到工地,不得在中途停留;一

人一次运送的炸药数量不得超过20kg或原包装一箱。

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(4)汽车运送爆破器材时,汽车排气口应加装防火罩,运行中应显示红灯。器材必须

由爆破工专人护送,其他人员严禁搭乘。爆破器材的装载高度不得超过车厢边缘,雷管或硝化甘油类炸药的装载不得超过二层。

(5)严禁用翻斗车、自卸汽车、拖车、拖拉机、机动三轮车、人力三轮车、自行车、

摩托车和皮带运输机运送爆破器材。 15.3.8通风及防尘

1.隧道作业环境标准

(1)粉尘允许浓度:每立方米空气中,含有10%以上游离二氧化硅的粉尘必须在2mg

以下。

(2)氧气不得低于20%(按体积计,下同)。 (3)瓦斯(沼气)或二氧化碳不得超过0.5%。 (4)一氧化碳不得超过30mg/m3。

(5)氮氧化物(换算成二氧化氮)浓度应在5 mg/m3以下。 (6)二氧化硫浓度不得超过15 mg/m3 。 (7)硫化氢浓度不得超过10 mg/m3 。 (8)氨的浓度不得超过30 mg/m3 。 (9)隧道内的气温不宜超过28 ℃ 。

2.隧道内空气成分每月应至少取样分析一次;风速、含尘量每月至少检测一次。 3.隧道施工时的通风,应设专人管理。应保证每人每分钟供给新鲜空气1.5∽3m3。 4.无论通风机运转与否,严禁人员在风管的进出口附近停留,通风机停止 运转进任何人员不得靠近通风软管行走和在软管旁停留,不得将任何物品放在通风管或管口上。

5.施工时宜采用湿式凿岩机钻孔,用水炮泥进行水封爆破以及湿喷混凝土喷射等有利于减少粉尘浓度的施工工艺。

6.在凿岩和装碴工作面上应做好下列防尘工作:

(1)放炮前后应进行喷雾与洒水; (2)出碴前应用水淋透渣堆和喷湿岩壁; (3)在吹如式的出风口,宜放喷雾器。

7.防尘用水的固体含量不应超过50mg/L,大肠杆菌不得超过3/1。水池应保持清洁,并有沉淀或过滤设施。 15.3.9照明、排水及防火

1.照明

(1)隧道内的照明灯光应保持亮度充足、均匀及不闪烁,应根据开挖断面的大小、施

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工工作面的位置选用不同的高度。

(2)隧道内用电线路,均应使用防潮绝缘导线,并按规定的高度用瓷瓶悬挂牢固。不

得将电线挂在铁钉和其他铁件上、或捆扎在一起。开关外应箱盖,采用封闭式保险盒。如使用电缆亦应牢固地悬挂在高处,不得放在地上。

(3)隧道内各部的照明电压应为:

开挖、支撑及衬砌作业地段为12∽36v; 成洞地段为110∽220v; 手提作业灯为12∽36v。

(4)隧道内的用电线路和照明设备必须设专人负责检修管理,检修电路与照明设备时

应切断电源。

(5)在潮湿及漏水隧道中的电灯应使用防水灯口。

2.排水

(1)在有地下水排出的隧道,必须挖凿排水沟,当下坡开挖时应根据涌水量的大小,

设置大于20%涌水量的抽水机具予以排出。抽水机械的安装地点应在导坑的一侧或另开偏洞安装,并用栅栏与隧道隔离。

(2)抽水设备宜采用电力机械,不得在隧道内使用内燃抽水机。抽水机械应有一定的

备用台数。

(3)隧道开挖中如预计要穿过涌水地层,宜采用超前钻孔探水,查清含水层厚度、岩

性、水量、水压等,为防治涌水提供依据。

(4)如发现工作面有大量涌水时,应即令工人停止工作,撤至安全地点。

3.防火

(1)各洞、井口施工区,洞内机电硐室、料库等处均应设置有效而数量足够的消防器

材,并设明显的标志,定期检查、补充和更换,不得挪做他用。

(2)洞口20m范围内的杂草必须清除。火源应距洞口至少30m以外。库房20m范围内

严禁烟火。洞内严禁明火作业与取暖。

(3)洞内及各硐室不得存放汽油、煤油、变压器油和其它易燃物品。清洗风动工具应

在专用硐室内,并设置外开的防火门。 15.3.10瓦斯隧道施工方法及措施

1.隧道电源

高瓦斯隧道和瓦斯突出隧道供电应配置2套电源。建立双电源的目的,是为了保证洞内通风,特别是通过瓦斯段时的连续通风,以防因停电而使通风中断,造成瓦斯聚集而诱发瓦斯事故。当建立双电源有困难时,可设置备用发电机,备用发电机的发电量应满足通风机的需要,如果连备用发电机也没有,当通风中断,恢复通风时可由外向里逐步推

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进,直至全隧瓦斯浓度降低到1%以下后,再向洞内送电。

2.瓦斯检测

瓦斯检测是瓦斯隧道施工中一项十分重要的工作。

瓦斯检测仪器种类繁多,按产地有国产和进口之分,国产仪器结构简单,性能稳定,操作方便,而且价格适中,按测量原理,瓦斯检测仪器分光干涉、热催化、热导、气敏、红外等类型,前3种用得较多,由于测量原理不同,各种仪器各有其优缺点,同时使用上述至少2种仪器,可以集仪器之所长,弥补其不足,检测结果可以相互参照,彼此验证。

在一个施工循环中,瓦斯含量增加幅度最大的工序是在凿眼过程中和放炮之后,这是因为炮眼可能成为与前方瓦斯层的连接通道;而放炮之后,由于突然揭露出大面积的新鲜岩层,有可能使封闭的瓦斯层完全暴露,致使瓦斯沿围岩裂隙大量涌出。因此,加强凿眼过程中及装药前和放炮后的瓦斯检测至关重要,抓住了这个环节就抓住了检测瓦斯的牛鼻子。

瓦斯检测需要重视的另一问题是检测的部位。由于瓦斯比空气轻,而且有很强的扩散性,当隧道风速小到一定程度(通常认为风速不应小于0.5m/s)时,瓦斯将游离出来,在隧道顶层和死角处聚集,局部甚至超限达到爆炸浓度,因此,隧道顶部及顶部超挖的空洞、盲巷、避车洞等是检测的重点。特别注意:当瓦斯浓度达到1%时,禁止打眼、装药、放炮;瓦斯浓度到1.5%时,撤人、停电、通风。

3.使用防爆电器和作业机械

隧道内高瓦斯工区和瓦斯突出工区的电气设备和作业机械,必须是矿用防爆型。 瓦斯隧道内,对固定敷设的电缆、照明、通信、信号采用防爆型,即使高瓦斯工区和瓦斯突出工区的移动电气设备和作业机械,也可采用非防爆型,这是因为,如前所述瓦斯隧道在施工过程中,洞内瓦斯含量增加幅度最大的工序是在凿眼过程中和放炮之后,放炮后经过通风把瓦斯浓度降低到0.5%后,非防爆的移动电气设备和作业机械即可进洞作业。在正常通风条件下,洞内瓦斯浓度将继续下降或保持相对稳定状态,即使出现因通风中断使洞内瓦斯浓度升高的情况,还可采取使这些非防爆的移动电气设备和作业机械就地熄火或开出隧道的方式来处置。

瓦斯隧道使用非防爆型的移动电气设备和作业机械,即实行“半防爆”方案,在电气设备和作业机械的配置方面留有更大的选择空间,也节省了投资。

4.平行导坑

长瓦斯隧道往往设计有辅助导坑,其中又以平行导坑居多,如果设置平行导坑的目的仅仅是为了解决正洞通风问题的话,还是不设置的为好,其原因是:

(1)平行导坑断面小,其高度远低于正洞,瓦斯比空气轻,容易聚集在正洞顶部,采

取巷道式通风,把平行导坑作为回风巷道时,很难排除正洞顶部的瓦斯,对正洞的排烟降尘作用也十分有限,正洞还容易出现循环风;

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(2)平行导坑本身也存在独头掘进,长距离通风问题;

(3)平行导坑同样要揭煤和防治瓦斯,这实际上是人为地增添了不安全因素; (4)平行导坑的造价一般相当于正洞造价的40%,成本过大。

欲解决长瓦斯隧道的通风问题,完全可以通过优化通风方案和加强通风管理,用管道通风来实现。

5.通风

通风是排烟降尘和稀释瓦斯的最主要手段,瓦斯隧道宜采用管道压入式或混合式通风\"在长距离通风中,为了提高风压,可将2台风机串联工作。

风量按同时工作最多人数的吸氧量(按4m3/人计算)以及回风流瓦斯浓度不超限(瓦斯浓度小于0.75%)分别计算,并按允许最低风速(0.25m/s)进行检验,取最大值。

除进行以上计算和检验外,还必须进行稀释柴油机尾气中CO的计算,并取其最大值,由于内燃机产生的CO量与行车速度、路面好坏、内燃机性能、柴油质量、有无净化装置以及运输距离等因素有关,许多因素难以定量,所以多以经验公式计算,即

Q=Q0∑N

式中:Q—无轨运输所需风量;

Q0—单位功率的通风量,一般取Q0=4.0m3/kW; ∑N—洞内作业柴油机功率的总和。

计算所需风量还应考虑风阻、风耗因素,以选取供风量合适的通风机。由于风管阻力与风管直径的5次方成反比,所以应尽可能选用大直径风管。但从方便施工和减少风管对衬砌台车的干扰考虑,风管直径以1.2-1.3m为宜。

6.超前钻探

超前钻探是为了准确掌握煤层的位置、产状、厚度和瓦斯储存状况,采用地质钻机进行超前钻探,并在距煤层10m、5m(垂距)时分别进行钻探,也可用风钻进行钻探,其方法是:进入煤系地层后,每次打眼都用5m钻杆打2-3个超前钻孔,而放炮则控制在3m以内,使工作面始终保持距煤层2m以上的安全距离,根据打眼时的钻进速度、岩屑性质及浆液颜色,很容易对煤层作出判断。

超前钻孔的位置可根据岩层产状确定:当掘进由煤层顶板进入煤层时,超前钻孔布置在隧道底部;反之,当掘进由煤层底板进入煤层时,超前钻孔布置在隧道顶部。

采用5m超前钻探工艺,避免了钻机的频繁移动,不中断隧道的正常掘进,简便易行,事半功倍,同时由于科学布孔,最大限度地发挥钻孔作用,超前探孔还可兼作炮眼,节约成本,提高工效。

7.使用煤矿安全炸药和毫秒电雷管

瓦斯工区的爆破作业必须使用煤矿安全炸药和毫秒电雷管。

煤矿安全炸药加入了食盐作消焰剂,能吸收热量,降低爆炸气体的温度,削弱瓦斯

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与氧的连续反应,安全性高;但其爆力和猛度只相当于一般岩石铵锑炸药的80%。毫秒电雷管总延期时间不能超过130ms,只能选用到5段,难以满足公路隧道大断面的施工要求。基于上述原因,在瓦斯工区掘进时,当洞内瓦斯从无到有,由小变大,浓度达到0.5%时再使用煤矿安全炸药和毫秒电雷管。而不必提前使用,这样做,既保证安全,使煤矿安全炸药和毫秒电雷管的使用更具针对性,又使煤矿安全炸药和毫秒电雷管给施工带来的不利因素降低到了最低限度。

8.揭煤放炮

当预测为突出工作面时,必须采取防治突出措施,经效果检验有效后可用远距离放炮或震动放炮揭穿煤层;当预测为无突出危险时,可不采取防治突出措施,但必须采取震动放炮揭穿煤层。

所谓“震动放炮”,是指通过多打眼(每m2断面4~5个炮眼),多装药(炸药为正常掘进量的1.5~2倍),一次放大炮,使煤体及岩层造成强烈的震动,在人员撤到安全地点的条件下诱导突出,以保证作业的安全。震动放炮适合于煤矿揭煤:矿山井巷断面小,震动放炮不致引起塌方。但公路隧道断面大,由于煤系地层岩性松软,震动放炮引起围岩强烈振动,极易造成隧道大面积坍塌。因此,瓦斯隧道在揭煤时,经预测无论煤层有无突出危险性,都不宜采取震动放炮,而应采取远距离放炮\"

为了保证既能一次揭开煤层,又不致因过度“震动”而引起围岩坍塌,应结合掘进在工作面进行爆破试验,不断调整爆破参数,使之达到最佳的爆破效果,尽可能减少对围岩的扰动。揭煤后应及时支护加固围岩,以防坍塌。

9.瓦斯救护

高瓦斯工区及瓦斯突出工区应配备救护队。施工瓦斯隧道,不可预见和无法抗拒因素多。施工任何一条瓦斯隧道,都不能保证绝对不发生瓦斯事故。配备救护队的目的,就是为了及时、有效地对瓦斯事故进行救护。救护队是一支专业队伍,人员必须经过专业培训,而且要有相应的装备和器材。施工期间可与地方救护队建立协作关系。

10.加强安全教育

(1)开挖工作面风流中瓦斯浓度达到1%时,必须停止用电钻打眼,并在放炮地点附

近20m以内严禁放炮;达到1.5%时必须停止工作,撤出人员切断电源进行处理;个别地段达到2%时,人员撤离并立即进行处理。瓦斯浓度必须在1%以下,才准开动机器。

(2)采用湿式凿岩,严禁打干钻。 (3)禁绝火源火种入洞。

(4)洞内急电设备必须采用防爆型,坑道内输电线路必须使用密闭电缆,不得使用皮

线,电压不得超过110V。

(5)灯头、开关、灯泡等照明器材必须采用防爆型,开关必须设置在送风道或洞口。

 

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