- 3.21 MB
- 86页
- 1、本文档共5页,可阅读全部内容。
- 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,可选择认领,认领后既往收益都归您。
- 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细先通过免费阅读内容等途径辨别内容交易风险。如存在严重挂羊头卖狗肉之情形,可联系本站下载客服投诉处理。
- 文档侵权举报电话:19940600175。
哈大铁路客运专线隧道工程质量控制手册哈大铁路客运专线有限责任公司二○○七年九月TB10108-20
前言为实现哈大铁路客运专线成为世界一流的铁路客运专线目标,认真执行铁道部现行客专施工质量验收标准及有关技术条件或施工技术指南,哈大铁路客运专线有限公司组织编制了《质量管理体系手册》、《混凝土工程质量控制手册》、《试验及检验检测手册》、《路基工程质量控制手册》、《桥梁施工质量控制手册》、《隧道工程质量控制手册》等,本手册为《隧道工程质量控制手册》。本手册在编写过程中,紧密结合哈大客运专线的工程特点,认真总结和借鉴了武广、郑西、京津、合武等客运专线的先进、成熟的技术和管理经验,依据哈大客专设计文件及《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》、《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》等现行客专技术标准进行了编写,是哈大铁路客运专线工程施工的指导性质量控制文件,并具有以下特点:1.认真贯彻执行铁道部现行客运专线施工质量验收标准和施工技术指南,强化施工工艺控制,规范参加哈大客运专线施工人员的行为,以工艺质量保证工程质量;2.充分体现哈大铁路客运专线有限公司质量控制方面的管理思路,融合管理和技术两个方面内容,突出工艺的先进性和操作性,管理的科学性和严谨性;3.明确了质量检查时的主要项目及相应标准,重点强调施工、监理及监督检查过程中“如何施工?如何检查?检查哪些项目?该项目检查标准是什么?”等问题要素,简洁明了。本手册共分14章,主要内容包括:工程概况、施工准备、洞口工程、超前地质预测、钻爆设计与钻爆作业、隧道开挖及出碴运输、隧道超前支护及初期支护、二次衬砌施工、围岩监控量测、隧道防排水、附属洞室施工、特殊岩土及不良地质地段施工、质量检验与验收、隧道质量通病及其预防措施等。在执行本手册的过程中,当设计文件(或设计规范)与本质量控制手册有差异时,应以标准高者为准。如有新的技术标准颁布,按照新的技术标准执行。同时希望各参建单位结合工程实践,认真总结经验,积累资料。如发现需要修改和补充之处,请及时将意见和有关资料寄交哈大铁路客运专线有限公司技术质量部(传真:024-22899675;电子邮箱:zxianjun@yahoo.com.cn)。本手册主编单位:本手册参编单位:本手册主要编写人员:2007年9月14日TB10108-20
目录第一章工程概况5第二章施工准备52.1施工调查52.2设计文件的核对62.3实施性施工组织设计62.4控制测量72.5施工机械准备82.6施工场地与临时工程82.7教育培训及技术交底9第三章洞口工程113.1一般规定113.2工序流程113.3操作要点及作业标准13第四章超前地质预测预报184.1一般规定184.2工序流程184.3操作要点及作业标准19第五章钻爆设计与钻爆作业235.1一般规定235.2作业标准及操作要点25第六章隧道开挖及出碴运输286.1一般规定286.2隧道施工方法296.3施工注意事项35第七章隧道超前支护及初期支护377.1一般规定377.2喷射混凝土387.3锚杆397.4钢筋网417.5钢架417.6管棚437.7超前小导管457.8超前锚杆457.9超前预注浆467.10隧道支护检查表49第八章二次衬砌施工518.1一般规定518.2工序流程518.3操作要点及作业标准53第九章围岩监控量测599.1一般规定599.2工序流程599.3作业标准及操作要点619.4隧道明挖基坑段监控量测634
第十章隧道防排水6410.1一般规定6410.2注浆防水6410.3结构防排水6510.4施工排水7110.5隧道防排水施工注意事项73第十一章附属洞室施工74第十二章特殊岩土及不良地质地段施工7512.1一般规定7512.2富水软弱破碎围岩7512.3岩溶7512.4隧道浅埋段施工77第十三章质量检验与验收7913.1一般规定7913.2质量验收单元的划分8013.3工程施工质量验收的程序和组织83第十四章隧道质量通病及其预防措施8414.1超欠挖质量通病的预防或纠正措施8414.2初期支护质量通病的预防措施8414.3二次衬砌混凝土质量通病的预防措施8514.4二次衬砌表面蜂窝、麻面、露筋无光泽度等的预防措施8514.5二次衬砌表面渗漏水的预防措施8614.6二次衬砌表面裂纹的预防措施864
第一章工程概况哈尔滨至大连客运专线新建线路全长905.793km,隧道共8座,均为双线隧道,分布在大连至鞍山之间,总延长9.929km,隧道总延长占线路总长的1.10%。其中九里庄隧道全长4340m,为沈大段最长的隧道,是本标段的重点;鞍山隧道是为满足军方要求而设计的钻入地下隧道,全长2440m,采用明挖顺做法施工,是本标段的难点,其它隧道除部分地形平缓、覆盖较薄的地段采用明挖法施工外,全部采用暗挖法施工,暗挖隧道全部采用新奥法组织施工。哈大线隧道表1序号隧道名称隧道里程长度(m)线别复合式衬砌或明洞长度(m)ⅢⅣⅣ设防Ⅴ设防明洞1九里庄隧道DK36+350~DK40+6904340双线21211268443381722台山隧道DK47+538~DK47+870332双线110127653小山屯隧道DK57+234~DK57+995761双线4502814黄旗隧道DK61+291~DK61+569273双线79154105笔架山隧道DK67+255~DK67+600345双线1861296老虎屯隧道DK94+830~DK95+686856双线3553251467转山子隧道DK184+693~DK185+275582双线1151552828鞍山隧道DK284+100~DK286+5402440双线2200第二章施工准备2.1施工调查2.1.1施工调查前应查阅已掌握的设计文件和资料,制定调查提纲。调查结束后,根据调查情况编写书面的施工调查报告。2.1.2施工调查应包括下列内容:1工程概况:包括工程环境、气候特征、工程地质、水文地质、工程规模、数量和特点。2工程的施工条件:包括施工运输、水源、供电、通信、场地布置、弃碴场地及容纳能力、征地、拆迁情况等。3当地原材料及半成品的品种、质量、价格及供应能力。4生产及生活供水、供电条件及施工通信条件。5地方生活供应、医疗、卫生、防疫和民族风俗。6对当地生态、环境保护的一般规定和特殊要求,工程对环境可能造成的近、远期影响。7其它尚待解决的问题。17
2.2设计文件的核对2.2.1对设计文件的核对应做好以下工作:1技术标准、技术条件、设计原则。2隧道的平面及纵断面。3隧道设计的勘测资料,如地形、地貌、工程地质、水文地质、钻探图表等。4各设计专业的接口及相互衔接。5隧道穿过不良地质地段的设计方案,隧道施工对环境可能造成影响的预防措施。6隧道洞口位置,洞门样式,洞身衬砌类型,辅助坑道的类型和位置,洞口边坡、仰坡的稳定程度。7施工方案、方法和技术措施。8洞门与洞口段的其它各项工程的衔接方式。9洞、内外排水系统和排水方式。10隧道施工期通风方案。2.2.2控制桩和水准基点的核对和交接应做好以下工作:1隧道控制桩和水准基点的交接应在建设单位主持下,由设计单位持交桩资料向施工单位逐桩逐点交接确认,遗失的应补桩,资料与现场不符的应要求更正。2对接收的控制桩和水准基点,应实行相应等级的测量复核。3测量复核结果应呈报监理工程师。2.2.3施工单位应全面熟悉设计文件,并会同设计单位进行现场核对,当与实际情况不符时,应及时提出修改意见。2.3实施性施工组织设计2.3.1编制实施性施工组织设计应通过全面的调查研究,按照建设项目的工期要求和投资计划,有计划地合理组织和安排好工期、施工方案、施工方法、施工顺序,并提出劳动力、材料、机具设备等生产资源的合理配置。2.3.2实施性施工组织设计的编制,应遵循下列原则:1满足指导性和综合性施工组织设计。2应在详细调查研究的基础上,进行技术经济方案的比选,根据最优的方案进行设计。3应完善施工工艺,积极采用新技术、新工艺、新材料、新设备。4因地制宜,就地取材。5根据工程特点和工期要求,安排好施工顺序及工序的衔接。6提高施工机械化作业水平,提高劳动生产率,减轻劳动强度,加快施工进度,确保工程质量。7符合环境保护、安全生产、及职业健康有关法律、法规的要求。2.3.3编制实施性施工组织设计应以下列内容为依据。1建设项目的合同文件。2设计文件、有关标准、施工技术指南和施工工法。3调查资料,如气象、交通运输情况、当地建筑材料分布、临时辅助设施的修建条件,以及水、电、通信等情况。4施工力量及机具现状和更新情况。17
5现行施工定额和本单位实际施工水平。2.3.4实施性施工组织设计应包括下列内容:1地理位置、地理特征、气候气象、工程地质、水文地质、工程设计概况、工期要求、质量要求、主要工程数量等。2工程特点、施工条件、施工方案。3洞口场地布置、洞内管线及风、水、电供应方法。4安全、质量控制目标。5施工进度安排、施工形象进度。6进洞方案、开挖方法、爆破设计、装碴运输、支护、衬砌、通风、排水、施工测量、地质预报、监控量测、工程试验等。7机械设备配备、劳动力配备、主要材料供应计划、当地材料供给等。8施工管理、工程质量和施工安全保证措施等。9施工过程中对环境的直接影响和潜在的影响,对各种影响因素所采取的环境保护措施。10隧道施工地区发生自然灾害、施工中发生紧急情况时的应急预案。2.3.5实施性施工组织设计应在开工前作为开工报告的一部分呈报监理工程师,待批准后实施;在实施过程中应根据客观条件、生产资源配置的变化情况及时调整施工组织设计,并呈报监理工程师批准,实行动态管理。2.4控制测量2.4.1隧道控制测量应按照《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》(铁建设〔2006〕189号)和《客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准》(铁建设〔2007〕85号)有关技术要求进行设计、作业和检测。控制测量完成后,应向监理工程师提交测量成果报告。2.4.2控制测量应符合下列规定:1控制测量必须在确认桩点稳固、可靠后进行。2经纬仪、水准仪及标尺、光电测距仪、全站仪、GPS全球定位系统都应按规定周期进行检定和校正。3测量工作中的各项计算,均应由两组独立进行;计算过程中应及时校核,发现问题应及时检查,找出原因。4利用原控制点(含中线控制点)作第2次设站观测或根据原控制点增设新点时,必须对原控制点的相邻边和水平角进行检测。5利用原水准点作引伸测量时,必须对其相邻的已测段高差或相邻水准点间高差进行检测;水准基点应定期进行复测。6隧道洞外控制测量应在隧道进洞施工前完成。2.4.3控制测量工作应按下列基本内容和要求进行:1用于测量的图纸资料应认真研究核对,确认无误后方可使用,抄录数据资料必须核对。2隧道施工前,应根据设计单位交付的测量资料,进行核对和交接。3平面控制测量应结合隧道长度、平面形状、线路通过地区的地形和环境等条件,可采用GPS测量、导线网测量、边角网测量、三角网测量或综合使用。417
每个洞口应测设不少于3个平面控制点(包括洞口投点及其相联系的三角点或导线点)和2个高程控制点。2.5施工机械准备2.5.1施工机械应根据隧道实施性施工组织设计的要求,应配备污染少、能耗小、效率高的机械。2.5.2施工机械应机况良好,零配件、附件及履历书齐全,施工机械的准备应适应施工进度的要求迅速而及时地分期完成,确保正常施工。2.5.3隧道机械设备的安装应选择适宜的地点,机械运转时的废气、噪音、废液、振动等应尽量减少对周围环境造成污染和影响。在靠近居民区时,各项排放指标均应达到现行《建筑施工场界噪声限值》(GB12523)、《污水综合排放标准》(GB8978)、《环境空气质量标准》(GB3095)等有关法规规定。2.5.4隧道施工机械配套应满足以下要求:1隧道施工机械配套应针对客运专线铁路隧道大断面的特点,以实现机械化均衡生产为目标,配套的生产能力应为均衡施工能力的1.2~1.5倍。2施工中的关键机械,如混凝土的拌和设备、运输设备、混凝土喷射机、混凝土输送泵、通风机、抽水机等必须有备用数量。3隧道施工应配置能确保使仰拱超前的跨越设备;衬砌结构宜采用仰拱、边墙、拱部一体化施工的整体式衬砌台车。4施工机械应优先选择排污达标、噪音小的机械,动力宜优先选择电力机械。2.5.5施工机械的安装与调试应符合下列要求:1施工机械的安装不得在松软地段,危岩坍方、滑坡或可能受洪水、飞石、车辆冲击的处所进行。特殊情况下应有可靠的防护措施,并确保安全。2应参照产品说明书的有关规定,对机械设备进行安装。安装完毕后应进行安全检查及性能试验,并经试运转合格后,方可投入使用。3机械调试方法和步骤按照技术说明书等资料要求进行。2.5.6按施工机械的用途,其进场、安装、调试与四通(水、电、道路、通讯)一平(场地)同步或交叉进行,使机械尽早投入施工,并逐步形成各工序的机械化作业。2.6施工场地与临时工程2.6.1施工场地布置应符合下列要求:1有利于生产,文明施工,节约用地和保护环境。2事先统筹规划,分期安排,便于各项施工活动有序进行,避免相互干扰。2.6.2施工场地布置应包括下列内容:1确定卸碴场的位置和范围。2轨道运输时,洞外出碴线、编组线、牵出线和其它作业线的布置。3汽车运输道路的引入和其它运输设施的布置。4确定风、水、电设施的位置。5确定大型机具设备的组装和检修场地。6确定混凝土拌和站(场)和预制场及砂、石等材料的布置7确定各种生产、生活等房屋的位置。8场内临时排水系统的布置。17
2.6.3临时工程施工应符合下列要求:1运输道路应满足运量和行车安全的要求。2高压、低压电力线路及变压器和通信线路应按有关规定统一布置及早建成。3各种房屋按其使用性质应遵守相应的安全消防规定。爆破器材库、油库的位置应符合有关规定。房屋区内应有通畅的给排水系统,并避开高压电线。4严禁将住房等临时设施布置在受洪水、泥石流、落石、雪崩、滑坡等自然灾害威胁的地点。洞口段为不良地质时,不应在洞顶修建房屋、高压水池和其它建筑。5临时工程及场地布置应采取措施保护自然环境。6隧道弃碴场坡面应按设计进行复垦或绿化,碴顶整平造田,坡脚进行防护,防止水土流失。7临时设施的布置应考虑突发性自然灾害,并制定相应的紧急预案。2.6.4施工场地布置时,在水源保护地区内不得取土、弃土、破坏植被等,不得设置拌合站、洗车台、充电房等,并不得堆放任何含有害物质的材料或废弃物。2.6.5隧道内、外施工场所应按现行《工作场所职业病危害警示标识》(GBZ158)设置禁止标识、警告标识、指令标识、提示标识,并配以相应的警示语句。2.5.6工程竣工时,应修整、恢复受到施工破坏或影响的植被、自然资源等。2.5.7隧道施工准备工作完成后应向业主和监理工程师提交开工报告,报告内容除以上的单项报告外还应包括:1临时工程完成情况。2人员和机械进场情况。3进场工程材料的试验和检定情况。4有关环保设施的落实情况及环境保护方案等。2.7教育培训及技术交底2.7.1为了高起点、高标准、高质量建好哈大客专,施工单位必须建立全员培训上岗制度和技术工人培训考核持证上岗制度,并坚持把教育培训工作贯穿于哈大客专施工的全过程。2.7.2针对哈大客专的新材料、新技术、新设备、新工艺的应用以及特殊工艺和关键工序,开工之前,施工单位的主要管理和技术人员应参加高速铁路施工技术培训,考试合格后颁发高速铁路技术培训合格证书。施工作业管理和操作人员由施工单位组织培训,未经过岗前培训或考试不合格的人员不得上岗。2.7.3隧道施工应遵循以人为本的原则。根据工程特点、在施工前和施工过程中,对管理人员、作业人员经常进行安全教育,提高自我保护意识。2.7.4建立安全质量教育培训考核制度1定期对员工进行安全质量教育培训,考核成绩记入员工档案。对于电工、焊工、爆破工、架子工、起重工、机械司机等特殊工种工人,除进行一般的安全质量教育外,还必须经过国家授权部门的专业技能培训,合格后颁发合格证,方可上岗。2培训对象:包括所聘用的农民合同工在内的所有参建员工。重点培训的对象为现场施工管理人员、技术人员、新参加工作的大中专毕业生、关键工序和重要工种的技术工人(包括农民工)等。317
培训内容:包括形势任务教育、项目管理理念和思路、项目管理知识、施工技术指南、施工质量验收标准、施工细则、操作规程、成本控制及管理、质量控制及管理、安全控制及管理、合同管理等。培训内容针对不同的培训对象要有所区别和侧重。4培训方式:根据施工特点,由施工单位指定或外聘专业人员对项目部全体参建人员进行教育培训。采取以现场办班培训为主,以会代训、师傅带徒、现场帮教和委外培训等相结合的方式。5培训人员通过考核后方可上岗。2.7.5从事隧道施工的作业的人员应符合有关劳动法规的规定,持证上岗。2.7.6根据隧道施工情况,应对作业人员进行定期健康检查,并归入挡案进行管理。2.7.7技术交底制度1技术交底实行逐级交底,纵向延伸到班组全体作业人员的制度。隧道施工前,施工单位应对承担施工的所有相关人员进行技术交底和培训。2对于建设单位和监理工程师提出的有关施工方案、技术措施及设计变更要求,施工单位应在执行前向相关执行人员进行技术交底。3技术交底内容(1)工程规模、工程特点、设计要求、相关技术标准、验收标准、工程质量要求、对竣工文件的要求。(2)施工调查情况、设计文件审查中发现的重大问题及变更设计意见,征地拆迁情况及要求。(3)施工组织的主导思想(施工部署、任务划分、工期要求、机械设备的配备方案、物资供应渠道与运输方案、材料厂设置方案、施工准备、施工程序、操作规程及要求,采用的新技术、新材料、新工艺,重难点工程的技术特点及施工方案等)。(4)相关管理制度与程序(咨询、监理、设计配合、试验检测、质量管理与变更设计等)。(5)施工大样图,施工规范,操作程序,工序配合,施工工艺与技术要求等。(6)施工过程中的关键工序。(7)施工过程中的环保要求及环保措施。(8)施工安全质量注意事项及相应防护措施,包括作业过程中的危险点及其预防措施、避难及急救措施、相关的应急预案与程序等。4交底采取书面形式,技术交底资料应办理签字手续并归档。17
第三章洞口工程3.1一般规定3.1.1隧道洞口地段一般地质条件差,且地表水汇集,施工难度较大,施工时要结合洞外场地和相邻工程的情况、全面考虑、妥善安排及早施工,为隧道洞身施工创造条件。3.1.2隧道洞口应按照“早进晚出”的原则优化方案。3.1.3洞门在施工前按设计要求并结合地形条件作好截、排水沟和施工场地、便道的规划,应尽量减少对原坡面的破坏和对周围环境的影响,开挖后的坡面应达到稳定、平整、美观的要求。3.1.4洞口工程施工前,应进行工艺设计,对施工的各工序进行必要的力学分析,以确定隧道洞口边仰坡土石方开挖及防护、防排水工程,隧道门及洞口段衬砌、背后回填的施工方法、施工顺序。3.1.5隧道洞口和洞口段施工时要制定完善的进洞方案,洞门端墙处的土石方,应视地层稳定程度、施工季节和隧道施工方法等选择合理的施工方法。3.1.6边、仰坡地质条件不良时,开挖前根据设计需要采取预加固措施,如采用抗滑桩、钢管桩、地表注浆等方法对洞口地表进行加固处理。3.1.7浅埋段和洞口加强段的开挖施工,根据设计还可能采用地面锚杆、管棚、超前小导管、注浆等辅助措施。3.1.8洞口工程施工前,应由专业工程师向施工员、技术人员进行技术交底,并确认人员、设备、材料、料具、作业环境满足本工序正常作业的要求。3.1.9洞口施工宜避开降雨期和融雪期。在严寒地区施工,应按冬期施工的有关规定办理。3.1.10明洞施工应按设计要求,对地层进行预加固,然后分层开挖和支护,边、仰坡分层施做锚喷支护、格构网、植草等方法保持其稳定。3.1.11明洞的基础采用沉井施工时其施工要求应与桥梁墩台沉井施工相同。3.1.12缓冲结构基坑应与洞门端墙基础同时开挖,并做好临时支护和排水,应保持边坡稳定和不扰动墙址处的持力层,基底不得受到雨水浸泡,当基础位于软弱岩层上时,应采取相应的地层加固措施。3.1.13各项材料的选择应满足设计和验收标准的规定,材料的规格、型号、材质应满足国家有关现有技术标准的规定。3.1.14隧道洞口工程施工过程中应建立健全量测体系,及时收集、分析量测数据,用以指导施工。施工后,应及时清理场地和设备料具,对浇筑的混凝土及砌体进行养护作业。3.2工序流程3.2.1隧道洞口段工程一般包括隧道洞口边、仰坡的土石方开挖、防护、端墙、翼墙等洞门圬工;洞口排水系统;洞口检查设备安装、洞口加强段及洞门工程,施工流程可参照图3.2.1。17
地表加固图3.2.1洞口段施工流程图3.2.2明洞施工方法的选择,应根据地形、地质条件、明洞类型等因素确定,其施工流程可参照图3.2.2。图3.2.2明洞施工流程图3.2.3洞口缓冲结构应按设计,结合现场实际条件进行施工,其施工流程可参见明洞施工流程。3.2.4洞门施工工艺流程可参照图3.2.4。17
图3.2.4洞门施工流程图3.3操作要点及作业标准3.3.1洞口工程施工前,应先检查边、仰坡以上的山坡稳定情况,清除悬石、处理危石,施工期间实施不间断监测和防护。3.3.2洞口段施工应满足以下要求:1边仰坡开挖(1)先进行测量放样,在清除洞口与上方有可能滑塌的表土,灌木及山坡危石后,可利用挖掘机自上而下逐层开挖,人工修坡配合,但不得掏底开挖或上下重叠开挖。对于较硬的土层采用人工手持风镐进行凿除。(2)石质地层仰坡开挖需要爆破时,应以浅眼松动爆破为主,且预留光爆层。开挖时应随时检查边坡和仰坡,如有滑动、开裂等现象,应适当放缓坡度,或采取适当的加固措施。(3)边仰坡以外的植被不得破坏,尽可能确保土体植被的完整。2边仰坡防护边仰坡较高时,应分层开挖,分层防护,并及时用坡度板检查坡度,待坡度检查合格后,及时打设系统锚杆,挂设金属网并与锚杆头焊接成整体,然后喷射混凝土达到设计要求。3截水沟施工根据地形和设计资料,一般可在距边仰坡5米处人工开挖截水沟,开挖修整完后,应及时砌筑,并保证水沟截面符合设计要求。3.3.3明洞地段的土石方开挖应符合下列要求:1开挖方式应根据地形、地质条件、边仰坡稳定程度和采用的施工方法确定;2岩石地层开挖时,应防止爆破影响边、仰坡稳定;3松软地层开挖时,宜边支护边开挖;17
4开挖的土石方应弃置在不影响边坡及其它建筑物安全的地点;5不宜在雨季施工,当必须在雨季施工时,应加强防护,随时监测、检查山坡稳定情况。3.3.4明洞基础的施工应满足以下要求:1明洞边墙基础必须置于稳定的基础上(施工要求同洞门端墙基础);2遇有地下水时,须将地下水引离边墙基础;3明洞大边墙基底,垂直线路方向宜挖成不大于10%的向内的斜坡。如基底松软,可用桩基或加固地层等方法处理,以提高基底的抗滑力和承载力;4边墙基础挖到设计标高后,应核对地基承载力是否与设计要求相符。当两侧侧壁地基松软或软硬不均匀时,应采取措施加以处理,采用挖井或拉槽施工时,要加强支护,随挖随支。3.3.5明洞衬砌的施工应符合以下要求:1明洞浇注混凝土前应复测中线、高程和模板的外轮廓尺寸(考虑预留沉降),确保衬砌不侵入设计轮廓线。2明洞混凝土的灌注应设挡头板、外模和支架,明洞墙、拱混凝土应整体浇注。3拱圈混凝土强度应达到混凝土设计强度等级的100%,且拱顶回填土高度达到0.7m时,方可拆除明洞拱架。3.3.6明洞的防排水施工应符合以下要求:1明洞外模拆除后应及时施作防水层及排水盲管,保证排水畅通。2明洞施工应和隧道的排水侧沟、中心水沟的出水口及洞顶的截、排水设施统筹考虑,即明洞施工完成后,洞内的排水应形成顺畅的出水口,洞顶排水系统达到完善、畅通。3墙后的排水设施应与填土同时完成,并保证出水口通畅。3.3.7隧道洞门应及早完成,并应避开雨季和严寒季节。隧道洞门施工应遵照以下规定:1开挖后的坡面应达到稳定、平整、美观的要求。2端墙应在土石方开挖后及时完成,基础超挖部分应用与基础同级混凝土和基础同步浇筑,端墙及挡、翼墙的开挖轮廓面应符合设计要求。3端墙、挡翼墙基础的基底承载力必须满足设计要求,承载力采用静力触探试验或标准贯入试验检测,必要时采用载荷试验检测。4端墙、挡翼墙基础位于软硬不均的地基上时,除按设计要求处理外还应在分界处设沉降缝。5拱墙应与洞内相邻拱墙同时灌注。6端墙的泄水孔应与洞外排水系统及时连通。7隧道门端墙和挡翼墙、挡土墙的反滤层、泄水孔、施工缝设置应符合设计及《新建客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》的要求。8隧道门的截、排水设施应与洞门工程同步施工,当端墙顶部水沟置于填土上时,填土必须夯填密实。9隧道门检查梯、隧道名牌、号标的设置应符合设计要求。3.3.8明洞及隧道洞门的模板应符合下列要求:1模板及支(拱)架应根据结构型式、荷载大小、地基土类别、施工设备和材料供应等条件进行设计。217
模板及支(拱)架应具有足够的强度、刚度和稳定性,能承受所浇筑混凝土和砌体的重力、侧压力及施工荷载。3模板及支架安装必须稳固牢靠,模板及支架与脚手架之间不得相互连接。模板接缝必须严密不漏浆。4模板与混凝土的接触面必须清理干净并涂刷隔离剂。5混凝土浇筑前,模板内的积水和杂物应清理干净。6端、翼墙模板及支(拱)架拆除时,混凝土强度必须符合设计要求,设计无要求时,混凝土强度必须达到设计强度等级的100%,非承重模板拆除时混凝土强度不得低于8MPa。3.3.9明洞回填应符合以下要求:1明洞回填应在明洞外防水层施做完成且混凝土强度达到设计强度后进行。2侧墙回填应两侧对称进行,石质地层中岩壁与墙背空隙不大时用与墙身同级混凝土回填;空隙较大时用片石混凝土或浆砌片石回填密实。土质地层,应将墙背坡面挖成台阶状,用片石分层码砌,缝隙用碎石填塞密实。3拱部回填应两侧对称分层夯实,每层厚度不大于0.3m,两侧回填土面的高差不得大于0.5m。回填至与拱顶齐平后,再分层满铺填筑至设计高度。4采用机械回填时,应在人工夯填超过拱顶1.0m以上后进行。5拱背需作粘土隔水层时,隔水层应与边、仰坡搭接平顺、封闭紧密,防止地表水下渗。3.3.10隧道洞口段衬砌应采用模板台车一次性整体灌筑,执行洞内二次衬砌标准,洞口端墙、翼墙混凝土模板应选用大块整体钢模,模板表面平整度、错台符合验标的要求;支(拱)架及脚手架的采用和检算应进行论证、审查。3.3.11为保证洞门美观,应确保测量放线精确。施工前应做好大样板并挂线,以使墙体棱角分明,坡度顺直符合设计。端墙混凝土应一次灌注。3.3.12当设计为斜切式或削竹式洞门时,应严格测量放线以及模板制作,以确保定位准确,曲面圆顺,接缝严密,线条美观。3.3.13隧道洞门端墙、挡土墙的反滤层、泄水孔、变形缝设置应符合设计要求,应确保泄水孔通畅,当设计对泄水孔无要求时,应均匀设置,可按间隔2m左右梅花状设置,泄水孔入口应铺设长度为300mm、厚200mm的卵石或碎石作反滤层。3.3.14缓冲结构施工应配备经验丰富的模板工班,做到定位准确,曲面圆顺,接缝严密,线条美观,钢筋混凝土宜整体浇筑,灌注12小时内应开始进行保湿养护(气温低于+5℃时,不得洒水养护),结构尺寸和预留孔应符合设计要求。3.3.15缓冲结构的施工质量受气候影响大,当工地昼夜平均气温连续3天低于+5℃或最低气温低于-3℃时,应采取冬季施工措施;当工地昼夜平均气温高于+30℃时,应采取夏季施工措施。3.3.16隧道洞口工程施工中应记录、检查、测量以下内容,具体要求可参照表3.3.16。17
表3.3.16隧道工程洞口段工程检查和测量记录序号项目检查方法检查数量/频次标准质量记录备注1洞口边、仰坡形式和坡度观察、仪器测量全部检查符合设计施工记录2隧道洞门端墙、翼墙和挡土墙的基坑开挖范围、高程观察、测量全部检查符合设计施工记录3隧道洞门端墙、翼墙和挡土墙的地基承载力静力触探试验或标准贯入试验检测全部检查符合设计施工记录4隧道洞门端墙、翼墙和挡土墙基坑尺寸允许偏差尺量、仪器测量全部检查尺寸偏差符合验收标准表4.2.5的规定检查记录5洞口排水沟、截水沟平面位置和开挖断面对照设计文件观察、测量全部检查符合设计施工记录6模板及支(拱)架支撑、模板表面清理和脱模剂、模板内清理及模板安装观察检查全部检查符合验收标准4.3.2的规定检查记录7隧道洞门端墙、翼墙模板安装允许偏差测量、尺量全部检查尺寸偏差符合验收标准表4.3.4的规定检查记录8隧道门端墙、翼墙和挡土墙预埋件和预留孔洞数量核对设计全部检查符合设计要求施工记录9隧道门端墙、翼墙和挡土墙预埋件和预留孔洞允许偏差尺量全部检查尺寸偏差符合验收标准表4.3.5的规定检查记录10钢筋加工要求尺量按钢筋编号各抽检10%,并各不少于3件;符合验收标准7.3.5的规定检查记录11钢筋连接方式观察全部检查符合设计检查记录12钢筋接头外观质量观察和尺量全部检查满足验收标准7.3.4的规定检查记录13钢筋接头技术条件焊接接头和冷挤压套筒连接接头做力学性能检验,闪光对焊接头增做冷弯实验以同等级、同规格每200个为一批、不足200个也按一批,每批抽检1次满足验收标准7.3.4的规定试验报告13钢筋安装、保护层和厚度尺量全部检查尺寸偏差符合验收标准表7.3.6检查记录14端墙、翼墙和挡土墙的厚度和墙面坡度尺量或钻孔测量检查不少于4处厚度坡度符合设计检查记录15混凝土强度施工单位进行混凝土抗压强度试验;监理单位见证取样检测或平行检测。取样频率符合4.5.4,全部检查符合设计试验报告16砌筑砂浆强度施工单位进砂浆强度试验;监理单位见证取样检测或平行检测取样频次符合4.6.8,全部检查符合设计试验报告17混凝土坍落度施工单位进行试验,监理单位见证试验。每50m3混凝土或每班至少1次符合理论配合比要求,偏差不宜大于±20mm。施工记录18洞门端墙表面平整度及缺陷观察全部检查表面密实平整,无露筋、蜂窝、孔洞疏松、麻面和缺棱掉角检查记录19观察和尺量全部检查符合验收标准表检查记录17
砌体砌缝宽度、位置和砌筑方式4.6.9的规定20沉降缝、泄水孔和反滤层的位置、数量观察和尺量全部检查符合设计要求检查记录21防护拦支柱的位置、埋置深度观察全部检查满足设计要求,且安装牢固、不松动。施工记录22检查台阶、检查梯和栏杆位置、范围、构造、连接、涂料和施工偏差观察、尺量全部检查满足验收标准4.7.4、4.7.10的规定检查记录23声屏障设置范围、位置和结构形式观察全部检查符合设计施工记录24警示标志的型式、位置和数量观察、尺量和计数检查全部检查符合设计检查记录17
第四章超前地质预测预报4.1一般规定4.1.1客运专线铁路隧道施工应进行超前地质预测预报,并作为工序纳入施工组织管理。4.1.2隧道施工应通过超前地质预测预报,及时发现异常情况,预报开挖面前方不良地质体的位置、规模和性质,以避免突发行性地质灾害的发生,为优化、完善设计,制定科学、合理的施工方法提供地质信息依据。4.1.3超前地质预报的方法主要包括地质分析法、超前导坑预报法、超前钻探预报法和物探方法,其中物探方法包括地震波反射法(TSP)、声波反射法(HSP)、地质雷达、和跨孔CT等。4.1.4超前地质预报的内容包括不良地质及灾害地质预报、水文地质预报和围岩级别及其稳定性预报。地质预报应分级进行,采用物探和钻探,长距离、中长距离和短距离相结合,多种手段综合分析,相互印证。一般包括(但不限于)以下内容:1不良地质预报及灾害地质预报:预报开挖面前方一定范围内有无突水、突泥、岩爆及有害气体等,并查明其范围、规模、性质,提出施工措施或建议;2水文地质预报:预报洞内突涌水量的大小及其变化规律,并评价其对环境地质、水文地质的影响;3断层及其破碎带的预报:预报断层的位置、宽度、产状、性质、充填物的状态,是否为充水断层,并判断其稳定程度,提出施工对策;4围岩级别及其稳定性预报:预报开挖面前方的围岩类别与设计是否吻合,并判断其稳定性,随时提供修改设计、调整支护类型、确定二次衬砌时间的建议等;5预测隧洞内有害气体含量、成分及动态变化。4.1.5对隧道内瓦斯、天然气、放射性及深埋隧道内地温、岩体地应力应按有关规范进行监测测试,对存疑虑的相关重大地质问题和地段,应配合设计院补充适当的地面地质勘察工作。4.2工序流程4.2.1超前地质预报工作的方法、手段和内容应根据勘测设计预测的地质灾害风险分级确定。其分级预报方式为:A级预报:采用地质分析法、地震波反射法或声波反射法、地质雷达、红外探测、超前水平钻探等手段进行综合预报。首先以地质分析法进行长距离预报,然后采用中长距离地震波反射法或声波反射法和一种或几种短距离物探方法相结合进行预报,同时进行多孔超前钻探探测。B级预报: 采用地质分析法、地震波反射法或声波反射法,辅以红外探测、地质雷达,进行必要的超前水平钻孔。局部地质条件复杂地段,按A级要求实施。C级预报:以地质分析法为主,对重要的地质(层)界面、断层或物探异常地段可采用地震波反射法或声波反射法进行探测,必要时采用红外探测和超前水平钻孔。D级预报:采用地质分析法进行预测预报。36
4.2.2超前地质预报工作流程参可参照图4.2.2。图4.2.2超前地质预报工作流程图4.3操作要点及作业标准4.3.1超前地质预报可采用地质分析法进行长距离预报(预报距离200m以上),采用地震波反射法、深孔水平钻探法进行中长距离预报(预报距离30~200m),采用地质素描、红外探测、地质雷达和超前钻探等方法进行短距离预报(预报距离30m以内)。4.3.2地质分析法地质分析法主要是根据隧道已有勘察资料、地表补充地质调查资料、洞内地质调查资料、隧道掌子面地质素描,通过地层对比、地层分界线及构造线地下和地表相关性分析、地质作图等,推测掌子面前方可能揭示的地质情况,如地层岩性、地质构造、不良地质及特殊地质等。地质分析法适用于各种地质条件下的隧道工程,是一种传统的、实用和基本的方法,具有综合和指导其它预报方法的作用。地质分析法的工作要求:1隧道地表地质补充调查应现场记录并及时反映在隧道工程地质平面图上。2隧道内地质素描的结果应按一定格式、一定比例反映到隧道地质展示图和隧道地质纵断面图上,并附以必要的说明。隧道地质展示图和隧道地质纵剖面图应分段完善、总结。3地质素描图应采用现场草图、出洞后及时誊清的方式完成,记录必须在现场根据实际情况记录,不得回忆编制或室内制作。地质素描原始记录、图、表须当天整理。36
4地质素描图式、图例、用语应标准统一。5按要求采集标本,并及时整理。4.3.3红外探测1有效探测距离红外探测的有效探测距离约为30m。连续探测时,每两次探测应重复5m。2现场数据采集:(1)如需全空间全方位探测灾害源,应沿隧道轴向在拱顶、拱腰、边墙、隧底布置测线,测点间距探水时一般为5m,发现异常时,应根据需要进行加密;(2)测线布置一般自掌子面开始往洞口方向布设,长度通常为60m,可根据需要调整;(3)开挖面测线布置,一般为3~4条,每条测线布3~5个测点;(4)每次探测应对岩体的裂隙发育情况和隧壁渗水情况进行详细记录。3资料整理按顺序绘出开挖面前方、隧底、隧顶和两侧边墙的红外探测曲线,并标明裂隙发育和有渗水现象的里程位置。每次探测应特别注意对开挖面前方探测结果的对比分析,如有异常应及时采用其他方法综合排查。4编制探测报告,内容应包括探测工作概况、地质解译结果、掌子面探测数据图、左右边墙及拱顶等测线的探测曲线图等。4.3.4超前水平钻探1根据需要采取1~5孔超前水平钻探(局部7孔),其终孔位置一般要超出开挖轮廓线3~5m,长度宜在30m~50m之间,孔径应满足设计要求;2应采用高效钻机和钻进方式,以提高钻进速度,减少超前水平钻探占用掌子面的时间;3两次循环的超前水平钻探搭接长度不小于5米;4钻进过程中,对断层、溶洞充填物应干钻取样,对不同岩层代表性取样;5超前水平钻探资料应现场记录描述;624小时内提交完整的钻孔探测报告。4.3.5地质雷达探测1应达到的有效探测距离:在完整灰岩地段应达到30m,在岩溶发育地段根据雷达波形判定预报长度,两次预报的重复长度应在5m左右。2现场数据采集要求:现场数据采集主要是在开挖面上进行,采用两种不同中心频率的天线在相同的测线上重复观测,一般应采取连续观测方式。3应充分利用避车洞或超前钻探揭露的地质界面等有利地段求取地层的相对介电常数和电磁波速度。4资料整理和处理要求:雷达记录应清晰,反射波形、同相轴明显,不合格的记录应重测。应根据记录的情况进行必要的处理如:编辑、滤波、增益、褶积、道分析、速度分析和消除背景干扰等,求得时间剖面。解释确定反射体的位置、形态,推断其充填情况。必要时应制作模型进行反演解释。5编制探测报告、内容应包括探测工作概况、地质解译结果、测线布置图(表)、探测时间剖面图、采集及解释参数等测线布置图。36
4.3.6TSP预报1应达到的有效探测距离:A级地段100米,B、C级地段150米。需要预报区段大于有效预报距离时应多次预报,两次预报重复长度不小于10米。2资料的处理和整理:数据采集时应对每一炮的波幅进行调节,对采集的数据及时进行三维波场处理,提取反射界面。3编制探测报告其内容应包括:(1)概况:隧道工程概况、地质概况、探测工作概况等;(2)TSP方法原理及仪器:TSP方法原理及采用的仪器型号等;(3)野外数据采集:观测系统、采集方法、数据质量等;(4)数据处理:采用的软件及处理流程、参数选择说明、处理成果及质量等;(5)资料分析与判释:附上成果图,主要是二维显示图,需要时尚可附上分析处理波形图、频谱图、深度偏移剖面图及岩体物理力学参数表,以及地质判释/推断的地球物理准则;(6)结论及建议:提出隧道掌子面前方存在的对隧道施工有影响的工程地质和水文地质隐患,以及施工过程中应采取的措施。4.3.7单点反射(HSP)1单点反射的有效探测距离应达到50m左右,两次探测的重复段应大于5m。2现场数据采集应满足下列要求:(1)数据采集的时间段,现场应没有其它振动源。(2)每开挖面布置5~10个钻孔,应分布均匀,孔深1~1.5m。(3)炸药置于孔底,与孔壁藕合严密,药量50g左右,最大不超过75g。(4)检波器随机均匀的垂直安置在开挖面上,并采取有效措施,以防声波干扰。(5)在已施工完洞身部位用锤击求取地层的传播速度。3对单道记录进行滤波、压制干扰和指数增益调整。对于每一道不同炮的记录和每一炮不同道的记录进行对比分析,以规律性好、重复性好的记录道进行解释。必要时应进行正演计算4应提交资料:原始记录、经过处理用于解释的波形曲线、解释结果和地质结论。4.3.8地质素描法是利用常规地质理论和作图法,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,结合已有勘测资料,进行隧道开挖面前方地质条件的预测预报。地质素描,随开挖及时进行,地层岩性变化点、构造发育部位、岩溶发育带附近等复杂、重点地段应每开挖循环进行一次素描,其它一般地段也应每10~20m进行一次素描,包括开挖面、左右边墙、拱顶及隧底。隧道正洞、平导和辅助导坑洞壁及开挖面应进行地质素描,并应记录以下主要内容:1工程地质(1)地层岩性:描述地层时代、岩性、层间结合程度、风化程度等。(2)地质构造:描述褶皱、断层、节理裂隙特征、岩层产状等。断层应描述其位置、产状、性质、破碎带的宽度、物质成分、含水情况以及与隧道的关系等。节理裂隙应描述其组数、产状、间距、充填物质、延伸长度、张开度及节理面特征、力学性质等,分析其组合特征、判断岩体完整程度等;36
(3)岩溶:描述岩溶规模、形态、位置、所属地层和构造部位,充填物成分、状态,以及岩溶展布的空间关系。(4)特殊地层:煤层、含沥青地层、含膏盐地层、膨胀岩和含黄铁矿地层应单独描述。(5)地应力:包括高地应力显示性标志及其发生部位,如岩爆、软弱夹层挤出、探孔饼状岩心等现象;(6)塌方:应记录塌方部位、方式与规模及其随时间的变化特征,并分析产生塌方的地质原因。(7)有害气体及放射性危害源存在情况。7 4 2水文地质(1)地下水的分布、出露形态及围岩的透水性、水量、水压、水温、颜色、泥砂含量测定,以及地下水活动对围岩稳定的影响,必要时进行长期观测。地下水的出露形态分为:渗水、滴水、滴水成线、股水(涌水)、暗河。(2)水质分析,判定地下水对结构材料的腐蚀性。(3)出水点和地层岩性、地质构造、岩溶、暗河等的关系分析。(4)必要时进行地表相关气象、水文观测,判断洞内涌水与地表径流、降雨的关系。(5)必要时应建立涌突水点地质档案。3围岩稳定性特征及支护情况记录不同工程地质、水文地质条件下隧道围岩稳定性、支护方式以及初期支护后的变形情况。有发生围岩失稳或变形较大的地段,详细分析、描述围岩失稳或变形发生的原因、过程、结果等。4进行隧道施工围岩分级。5隧道内重要的和具代表性的地质现象应进行摄影或录像。36
第五章钻爆设计与钻爆作业5.1一般规定5.1.1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。5.1.2钻爆设计的内容应包括炮眼(掏槽眼、辅助眼、周边眼)的布置、深度、斜率和数目,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。钻爆设计图应包括炮眼布置图、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。5.1.3凿孔宜采用凿岩台车,有条件时优先选用由计算机导引的凿岩台车,以提高凿孔精度(包括炮眼的开孔位置、角度、深度)。5.1.4掏槽炮眼可采用直眼掏槽或斜眼掏槽。5.1.5炮眼布置应符合下列规定:1周边眼应沿隧道开挖轮廓线布置,保证开挖断面符合设计要求。2辅助炮眼交错均匀布置在周边眼与掏槽眼之间,力求爆破出的石块块度适合装碴的需要。3周边炮眼与辅助炮眼的眼底应在同一垂直面上,掏槽炮眼应加深10cm。5.1.6岩石隧道的爆破作业,应采用光面爆破或预裂爆破。光面爆破和预裂爆破参数应通过试验确定。当无试验条件时,有关参数可参照表5.1.6—1、表5.1.6—2选用。表5.1.6—1光面爆破参数岩石类别周边眼间距E(cm)周边眼抵抗线W(cm)相对距离E/W装药集中度q(kg/m)极硬岩50~6055~750.8~0.850.25~0.30硬岩40~5050~600.8~0.850.15~0.25软质岩35~4545~600.75~0.80.07~0.12表5.1.6—2预裂爆破参数岩石类别周边眼间距E(cm)至内排崩落眼间距(cm)装药集中度q(kg/m)极硬岩40~50400.30~0.40硬岩40~45400.20~0.25软质岩35~40350.07~0.12注:1、上表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。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。5.1.7隧道爆破应根据地质、水文条件选择适当的炸药品种和型号;宜采用导爆管毫秒雷管起爆,光面爆破宜选用低密度、低爆速、低猛度或高爆力的炸药。5.1.8掘进眼、内圈眼、底板眼宜采用连续装药结构,周边眼一般情况下宜采用小直径连续装药或间隔装药结构;当岩石很软时,可采用导爆索装药结构;当眼深不大于2m36
时,可采用空气柱状装药结构。5.1.9钻爆作业必须按照钻爆设计进行钻眼、装药、网路接线和起爆。其施工应满足以下要求:1测量放线测量人员定出隧道中线和开挖轮廓线,用红油漆按钻爆设计图画出炮眼位置,经检查符合设计要求后方可钻眼。在直线段宜安设激光导向仪,以减少测量时间和提高测量精度。2钻眼钻眼作业应符合下列规定:(1)在钻孔过程中,设专人负责指挥钻孔位置和角度,提高钻孔质量;(2)炮眼的深度和角度应符合设计,掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm;(3)辅助眼眼口排距、行距误差不大于10cm;周边眼眼口位置误差不得大于5cm,眼底不得超出开挖断面轮廓线15cm;(4)当开挖面凸凹较大时,应按实际情况调整炮眼深度,使周边眼和辅助眼眼底在同一垂直面上。(5)钻眼完毕,按炮眼布置图进行检查并做好记录,对不符合要求的炮眼应重钻,经检查合格后方可装药。(6)周边眼在断面轮廓线上开孔,要严格控制外插角,外斜率不得大于5cm/m,以尽可能使前后两排炮接茬处台阶减小。(7)当采用凿岩台车开挖时,对钻眼的要求,可根据台车的构造性能结合实际情况另行规定。3清孔装药清孔可采用Φ25钢管输入高压风吹出孔内残渣和泥浆。装药按自上而下顺序装填,雷管要分段对号入座。炮孔按规定药量装药后,炮口用炮泥堵塞,长度不小于20cm。周边孔装药量较小,采用小直径药卷间隔装药,用竹片固定药卷,用导爆索、非电毫秒雷管起爆;辅助孔和掏槽孔采用连续装药,用非电毫秒雷管起爆,当裂隙水较多时采用防水乳化炸药。4联网爆破用联结元件将导爆管联结成复式起爆网络,在检查无误后,人员设备撤离至安全区域,由爆破工起爆。炮孔的装药、堵塞和起爆网路的联结应严格按爆破规定由考核合格的炮工完成。5.1.10爆破后检查爆破效果,分析原因及时修正爆破参数。根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况以及爆破后石碴的块度,及时修正眼距、用药量,特别是周边眼的用药量;根据爆破振速监测结果,调整单段起爆炸药量及雷管段数。5.1.11隧道开挖断面应以衬砌设计轮廓线为基准,考虑预留变形量、测量贯通误差和施工误差等因素适当放大。1预留变形量应符合设计规定,或根据围岩级别、隧道宽度、埋置深度、施工方法和支护情况等条件,采用工程类比法确定。当无类比资料时可参照表5.1.11:表5.1.11预留变形量(mm)围岩级别双线隧道围岩级别双线隧道Ⅰ—Ⅳ80~120Ⅱ10~50Ⅴ100~150Ⅲ50~80Ⅵ现场量测测定注:围岩破碎取大值;围岩完整取小值。36
2测量贯通误差应符合现行《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》(铁建设〔2006〕189号)和《客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准》(铁建设〔2007〕85号)的规定。5.1.12当两相对开挖工作面相距40m时,两端施工应加强联系,统一指挥。当两开挖工作面间的距离剩下10~15m时,应从一端开挖贯通。5.1.13隧道的开挖应采取一切措施保护围岩的自承能力,主要采取光面爆破、预裂爆破或非爆破的机械辅助开挖方法。拱部宜采用光面爆破,侧壁宜采用预裂爆破,底板(仰拱)应预留光爆层进行光面爆破。光面爆破和预裂爆破参数应通过试验确定,并根据现场爆破效果不断进行调整。5.2作业标准及操作要点5.2.1爆破器材的运输、贮存、检验、再加工和销毁应符合《爆破安全规程》(GB6722)的规定。进场的爆破器材应同时具备相关的检验合格证和技术指标及说明书,每批爆破器材在使用前应进行现场测试和检验:1爆破器材的外观检查包括:①雷管管体不应有压痕、锈蚀、破损、加强帽不应歪斜;②导爆管端头封口,无异物或堵塞、无折伤、穿孔、油污,无断药;③导火索、导爆索表面无折伤、压痕、变形、霉斑、油污;④粉状硝酸铵类炸药不应吸湿结块,乳化和水胶炸药不应稀化或变硬。2爆破器材的检测项目应包括:①爆破漏斗试验;②炸药的爆速和殉爆距离试验;③导爆管的传爆速度、延时雷管的延时时间;④导爆管的起爆网路及其联接方式的传爆试验;⑤导爆索的爆速、起爆能力;⑥起爆雷管与导爆索的捆扎和导爆管连接件的试验。5.2.2钻眼作业应符合下列规定:1炮眼的深度和斜率应符合钻爆设计。掏槽眼眼口间距误差不大于3cm、眼底间距误差不得大于5cm;辅助眼眼口排距、行距误差均不得大于5cm;周边眼眼口位置误差不得大于3cm,眼底不得超出开挖断面轮廓线3~5cm/m(深眼取大值,浅眼取小值)。2当采用凿岩机钻眼时,掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm;辅助眼眼口排距、行距误差均不得大于10cm;周边眼眼口位置误差不得大于5cm,眼底不得超出开挖断面轮廓线15cm。3当开挖面凹凸较大时,应按实际情况调整炮眼深度,使周边眼和辅助眼眼底在同一垂直面上。4钻眼完毕,按炮眼布置图进行检查并做好记录,对不符合要求的炮眼应重钻,经检查合格后方可装药。5采用凿岩机凿孔,当凿孔高度超过2.0m,都应配备与开挖断面相适应的作业台架进行凿孔;钻孔作业应定人定岗,尤其是左右侧周边眼司钻工不宜变动。5.2.3提高光面爆破效果,除注意地质条件的影响外,应在爆破设计、钻眼准确度等方面采取以下技术措施:36
1周边眼间距与抵抗线的相对距离要合理,通常减小周边眼间距和抵抗线,爆破后轮廓成形好。2周边眼装药集中度太大易造成超挖;而太小易造成欠挖。装药结构应均匀分布,眼底可相对加强一些。软岩周边眼装药宜采用导爆索或导爆索束。3周边轮廓线和炮眼的放样宜采用隧道激光断面仪或其它类似的仪器,尽量减少人工操作。周边轮廓线的放样误差应不大于±2cm。4减少周边眼开眼误差:硬岩开眼位置在轮廓线上;软岩可向内偏5~10cm。5应减小外插角的误差,一般小于3m时外插角的斜率宜为0.05;大于3m时外插角的斜率宜为0.05~0.03;外插角的方向应与该点轮廓线的法线方向相一致。5.2.4节理发育的软岩隧道宜采用预切槽机、独臂钻机、自由断面掘进机等机械设备辅助开挖,以保证开挖轮廓面的平整度。5.2.5所有装药的炮眼应采用炮泥堵塞,炮泥宜采用炮泥机制作的粘土炮泥,堵塞前应事先将炮泥制成比炮孔直径稍小一点的炮泥条备用,堵塞长度应通过计算确定;浅孔应将余孔全部堵塞。不得采用炸药的包装材料等代替炮泥堵塞。5.2.6爆破作业时,所有人员应撤至不受有害气体、振动及飞石伤害的安全地点。安全地点至爆破工作面的距离,在独头坑道内不应小于200m,当采用全断面开挖时,应根据爆破方法与装药量计算确定安全距离。5.2.7爆破后检查爆破效果,并应符合下列要求:1爆破后围岩的稳定情况应符合:硬岩无剥落;中硬岩基本无剥落;软弱围岩无大的剥落或坍塌。2超欠挖应符合有关规定。3开挖轮廓符合设计要求,开挖面平整。4爆破进尺达到设计要求,爆出的石块块度满足装碴要求。5炮眼痕迹保存率应符合有关规定并在开挖轮廓面上均匀分布。6两次爆破的衔接台阶尺寸应符合有关规定。5.2.8当在浅埋、软岩、邻近有建筑物等特殊情况地段爆破时,应采用仪器检测围岩爆破扰动范围和垂直振速,并采取措施控制爆破对围岩的扰动程度。5.2.9爆破作业实施中必要时应进行爆破震动监测、噪声监测、空气污染和粉尘监测。5.2.10测得的质点振动速度应符合《爆破安全规程》(GB6722)的规定,若振速超过规定时应调整爆破设计参数。5.2.11钻爆作业应符合下列规定:1开挖轮廓形状和断面尺寸应符合设计要求,尽量减小开挖轮廓线的放样误差,宜采用激光指向仪、隧道激光断面仪等辅助手段确定开挖轮廓线和炮孔位置。2通过爆破试验,选择合理的钻爆参数,必要时在施工过程中,根据地质条件的变化和对振动波的监测,不断调整钻爆参数,实现光面爆破,把对围岩、支护及衬砌的扰动减到最小程度。3施工过程中应把监控量测、地质预报纳入工序中,作好设计与施工间的信息传递与反馈,修正开挖方法和参数,实现优化设计和安全施工。5.2.12隧道允许超挖值应符合表5.2.12的规定。36
表5.2.12隧道允许超挖值(cm)围岩级别开挖部位ⅠⅡ~ⅣⅤ、Ⅵ拱部线形超挖101510最大超挖202515边墙线形超挖101010仰拱、隧底线形超挖10最大超挖25注:1、本表适用于炮眼深度不大于3.0m的隧道。炮眼深度大于3.0m时,可根据实际情况另行规定。2、。3、最大超挖值是指最大超挖处至设计开挖轮廓切线的垂直距离。4、表列数值不包括测量贯通误差、施工误差。如采用预留支撑沉落量时,不应再计超挖值。5、测量方法采用隧道断面仪或全站仪配反光片进行。6、超过一表所列数值的部分按局部坍塌或塌落处理。5.2.13隧道超欠挖的测定方法见表5.2.13。表5.2.13隧道超欠挖的测定方法测定方法及采用的测定仪器方法简述比较施工数量的方法求算开挖出碴数量的方法将实际出碴数量与设计断面开挖数量相比较,此法适用于一个段落的超欠挖统计。求算衬砌混凝土数量的方法将一个衬砌段的混凝土(含注浆数量)实际用量与设计数量相比较。直接量测开挖断面积的方法利用激光束进行测定用激光指向仪或激光经纬仪射在掌子面上的光束测定特定部位的超欠挖的线性值。用全站仪测定在要测的点位粘贴反光片,用全站仪测定各点的三维坐标,通过计算绘制开挖断面,与设计断面进行比较用激光隧道限界测量仪由免棱镜测距全站仪和手提电脑组成,对掌子面(或任一断面)测量,直接打印出设计断面与实际断面,并标出设定点的超欠挖值。直接尺量的方法直角坐标法在掌子面上用经纬仪、水平仪定出隧道中线和起拱线,从起拱线分别向上、向下每50cm定一水平线,量取两端的开挖轮廓边缘,与设计断面比较。用衬砌轮廓刚架作基准当防水板铺设专用台车移动时,用直尺量取需测定点至轮廓刚架的最小距离,并考虑喷射混凝土的厚度,以确定超欠挖值。5.2.14采用风钻打眼,炮眼深度在3m以内时,两茬炮衔接处的台阶不得大于15cm;采用台车打眼,接茬处的台阶高度应按机型而定,但不得大于25cm。5.2.15隧道开挖不应欠挖,当围岩完整、石质坚硬时,允许岩石个别突出部分侵入衬砌(每1m2不大于0.1m2、高度不大于5cm)。拱脚和墙脚以上1m范围内严禁欠挖。5.2.16隧道周边炮眼痕迹保存率是衡量开挖面平整度的一个指标,炮眼痕迹保存率应满足表5.2.16规定:表5.2.16各种围岩周边炮眼痕迹保存率围岩性质硬岩中硬岩炮眼痕迹保存率≥80%≥60%注:炮眼痕迹保存率=(残留有痕迹的炮眼数/周边眼总数)×100%36
第六章隧道开挖及出碴运输6.1一般规定6.1.1隧道施工的方法应根据地质条件、断面大小、结构形式、机械配备、周围环境的需要、综合经济效益等因素而确定。6.1.2铁路隧道施工可采用全断面法、台阶法、环形开挖预留核心土法、中隔壁法(CD法),交叉中隔壁法(CRD法)、双侧壁导坑法等方法,可根据表6.1.2-1、6.1.2-2选择开挖方法。表6.1.2-1客运专线隧道主要施工(开挖)方法开挖方法横断面示意纵断面示意全断面法台阶法环形开挖预留核心土法双侧壁导坑法中隔壁法(CD法)交叉中隔壁法(CRD法)36
表6.1.2-2客运专线隧道各类施工(开挖)方法适用条件开挖方法适用围岩级别及说明备注全断面法1Ⅰ、Ⅱ级围岩;2地下水状态:干燥或潮湿。循环进尺宜控制在3~4.0m。台阶法1Ⅲ级围岩;2地下水状态:干燥或潮湿。台阶长度应有利于施工操作和机械设备效率的发挥,同时应利于支护尽早封闭成环。环形开挖预留核心土法1Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩;2地下水状态:有渗水或股水。施工中应尽量减少开挖分部,采用大断面分部双侧壁导坑法1双线隧道Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩;2地下水状态:有渗水或股水。中隔壁法(CD法)Ⅴ、Ⅵ级围岩、浅埋隧道交叉中隔壁法(CRD法)Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩、浅埋隧道。6.1.3特殊岩土和不良地质地段选择隧道施工方法时,应以安全及工程质量为前提。6.1.4隧道施工地质条件变化时,应及时变更设计,调整施工方法,做好工序衔接,并采用相应的辅助施工措施,以保证施工安全。6.1.5隧道施工中的装碴运输的模式应根据隧道的断面大小、施工方法、机械设备及施工进度等要求综合考虑,制定可行的方案。客运专线隧道应以无轨运输为主。6.1.6装碴运输设备的选型配套应使装碴能力、运输能力与开挖能力相适应,并保证装运能力大于最大的开挖能力。6.1.7装碴运输方式:1洞内装碴:建议采用铲装机、侧卸式装载机装碴,挖掘装载机装碴。2洞内运输:采用无轨运输。6.1.8施工中宜建立工程运输调度,根据施工进度编制运输计划,统一指挥,提高运输效率。6.1.9隧道内的运输道路应配备与施工方法、运输车辆相适应的跨越设备,并设置信号、标志予以警示,运输车辆不得对已施工的结构造成破坏、损伤。6.1.10隧道弃碴场应结合当地自然环境、水土保持、人文景观、运输条件、弃碴利用等因素综合考虑,弃碴场应作好挡墙护坡、排水系统、绿化覆盖等配套设施。6.2隧道施工方法6.2.1全断面法1施工工艺全断面开挖法是按设计断面将隧道一次开挖成型,再施作做衬砌的施工方法。其施工流程可参照图6.2.1。36
施工准备超前地质预报爆破设计测量放线钻眼装药爆破初喷混凝土监控量测装碴运输断面检查、爆破效果分析完成初期支护下一循环施工按规定处理并反馈信息差良好图6.2.1全断面法开挖施工流程图2施工要点(1)施工时应配备钻孔台车或台架及高效率装运机械设备,以尽量缩短循环时间,各道工序应尽可能平行交叉作业,提高施工进度;(2)使用钻孔台车宜采用深孔钻爆,以提高开挖进尺;(3)初期支护应严格按照设计及时施做。(4)为控制超欠挖,提高爆破效果,有条件时可采用导洞超前的方法进行全断面开挖。6.2.2台阶法1施工工艺台阶开挖法是将隧道设计断面分两次或三次开挖,其中上台阶超前一定距离后,上下台阶同时并进的施工方法。其施工流程可参照图6.2.2。36
图6.2.2-1台阶法开挖施工流程图图6.2.2-2台阶法开挖施工流程图2施工要点:(1)根据围岩条件,合理确定台阶长度,一般应不超过1倍洞径,以确保开挖、支护质量及施工安全;(2)台阶高度应根据地质情况、隧道断面大小和施工机械设备情况确定,其中上台阶高度以2~2.5m为宜。(3)上台阶施作钢架时,应采用扩大拱脚或施作锁脚锚杆等措施,控制围岩和初期支护变形;(4)下台阶应在上台阶喷射混凝土达到设计强度70%以上时开挖。当岩体不稳定时,应采用缩短进尺,必要时上下台阶可分左、右两部错开开挖,并及时施做初期支护和仰拱。(5)施工中应解决好上下台阶的施工干扰问题,下部施工应减少对上部围岩、支护的扰动。36
(6)上台阶开挖超前一个循环后,上下台阶可同时开挖。6.2.3环形开挖预留核心土法1施工工艺:环形开挖预留核心土法是在上部断面以弧形导坑领先,其次开挖下半部两侧,再开挖中部核心土的方法,其施工流程可参照图6.2.3。2施工要点:(1)环形开挖每循环长度宜为0.5~1m;(2)开挖后应及时施作喷锚支护、安装钢架支撑或格栅支撑,每两榀钢架之间应采用钢筋连接,并应加锁脚锚杆,全断面初期支护完成距拱部开挖面不宜超过30m;(3)预留核心土面积的大小应满足开挖面稳定的要求;(4)当地质条件差,围岩自稳时间较短时,开挖前应在拱部设计开挖轮廓线以外,进行超前支护;(5)上部弧形,左、右侧墙部,中部核心土开挖各错开3~5m进行平行作业。超前地质预报下一循环施工拱部超前支护1部弧形导坑开挖Ⅰ上拱部支护3部左侧墙开挖Ⅱ部左侧墙支护4部右侧墙开挖Ⅲ部左侧墙支护5部核心土及中槽开挖仰拱灌注、回填混凝土监控量测6部仰拱开挖施工准备测量放线图6.2.3环形开挖留核心土法施工流程图6.2.4中隔壁法(CD法)1施工工艺中隔壁法(CD法)是将隧道分为左右两大部分进行开挖,先在隧道一侧采用台阶法自上而下分层开挖,待该侧初期支护完成,且喷射混凝土达到设计强度70%以上时再分层开挖隧道的另一侧,其分部次数及支护形式与先开挖的一侧相同。其施工流程可参照图6.2.4。36
测量放线图6.2.4中隔壁法施工流程图2施工要点:(1)各部开挖时,周边轮廓应尽量圆顺,减小应力集中;(2)各部的底部高程应与钢架接头处一致;(3)每一部的开挖高度应根据地质情况及隧道断面大小而定;(4)后一侧开挖形成全断面时,应及时完成全断面初期支护闭合;(5)左、右两侧洞体施工时,纵向间距应拉开不大于15m的距离;(6)中隔壁宜设置为弧形,并应向左侧偏斜1/2个刚拱架宽度;(7)在灌注二次衬砌前,应逐段拆除中隔壁临时支护,拆除时应加强量测,一次拆除长度一般不宜超过15m,拆除后及时施工仰拱。6.2.5交叉中隔壁法(CRD法)1施工工艺交叉中隔壁法(CRD法)仍是将隧道分侧分层进行开挖,分部封闭成环。每开挖一部均及时施作锚喷支护、安设钢架、施作中隔壁、安装底部临时仰拱。一侧超前的上、中部,待初期支护完成且喷射混凝土达到设计强度70%以上时再开挖隧道的另一侧的上、中部,然后开挖一侧的下部,最后开挖另一侧的下部,左右交替开挖。其施工流程可参照图6.2.5。36
施工准备超前地质预报下一循环施工监控量测上部超前支护1右侧上部导坑开挖Ⅰ右侧上部导坑支护,并设临时仰拱2右侧中部开挖Ⅱ右侧中部支护,并设临时仰拱5右侧下部开挖Ⅴ右侧下部支护3左侧上部导坑开挖Ⅲ左侧上部导坑支护,并设临时仰拱4左侧中部开挖Ⅳ左侧中部支护,并设临时仰拱6左侧下部开挖Ⅵ左侧下部支护图6.2.5交叉中隔壁法施工流程图2施工要点:(1)各部开挖时,周边轮廓应尽量圆顺,减小应力集中;(2)每一部的开挖高度应根据地质情况及隧道断面大小而定;(3)同一层左、右侧两部纵向间距不宜大于15m,同侧上下部纵向间距不宜大于8m;(4)每一分部的临时仰拱应及时设置,步步成环,并尽量缩短成环时间;(5)中隔壁宜设置为弧形,并应向左侧偏斜1/2个钢拱架宽度;(6)中隔壁和中间临时仰拱在灌注二次衬砌前,应逐段拆除,拆除时应加强量测,一次拆除长度一般不宜超过15m。6.2.6双侧壁导坑法1施工工艺双侧壁导坑法是采用先开挖隧道两侧导坑,及时施作导坑四周初期支护及临时支护,必要时施做边墙衬砌,然后再根据地质条件、断面大小,对剩余部分采用二台阶或三台阶开挖的方法。其施工流程可参照图6.2.6。36
施工准备超前地质预报下一循环施工监控量测Ⅰ左侧导坑超前支护1左侧导坑上部开挖Ⅰ左侧导坑上部支护2左侧导坑下部开挖Ⅱ左侧导坑下部支护Ⅰ右侧导坑超前支护1右侧导坑上部开挖Ⅰ右侧导坑上部支护2右侧导坑下部开挖Ⅱ右侧导坑下部支护Ⅲ拱部超前支护3拱部开挖Ⅲ拱部支护4、5部开挖6部仰拱开挖、初支封闭图6.2.6双侧壁导坑法施工流程图2施工要点(1)侧壁导坑形状应近似椭圆形,导坑断面宽度宜为整个断面的1/3;(2)侧壁导坑、中央部上部、中央部下部错开一定距离平行作业;(3)导坑开挖后应及时进行初期支护及临时支护,并尽早封闭成环;(4)侧壁导坑采用短台阶法开挖,左右侧壁导坑施工可同步进行;(5)当全断面初期支护封闭成环后,量测显示支护体系稳定,变形很小时,方可拆除临时支护,但应及时施作仰拱并进行二次衬砌;(6)临时支护拆除时应加强量测,一次拆除长度一般不宜超过15m。6.3施工注意事项6.3.1隧道爆破、通风后,应立即对工作面暴露围岩进行初喷混凝土。采用分部开挖时,应在初期支护喷射混凝土强度达到设计强度的70%及以上时进行下一部分的开挖。隧道通过膨胀性围岩或破碎围岩时,支护应紧跟开挖工作面,尽快封闭。6.3.2装碴宜采用回转式的电动装载机械,运输宜采用带净化装置的柴油自卸汽车,严禁使用汽油的机械进洞,内燃机械宜采用尾气净化装置。6.3.3隧道施工独头掘进长度超过150m时,应采用机械通风。通风方式可采用压入式、吸出式或混合式,并应根据坑道长度、断面大小、施工方法、设备条件等综合确定。36
6.3.4隧道开挖工程施工中应记录、检查、测量各项作业内容,具体要求可参照表6.3.4。表6.3.4铁路隧道工程隧道开挖检查和测量记录表序号项目检查方法检查数量/频次质量标准质量记录备注1开挖面中线和高程全站仪检查每循环检查1次符合设计施工记录2欠挖控制采用自动断面仪等仪器测量周边轮廓断面,绘制断面图与设计断面核对每循环检查1次围岩完整、石质坚硬时,岩石个别突出部分(每1m2不大于0.1m2)侵入衬砌应小于5cm;拱脚和墙脚1m内断面禁止欠挖施工记录3工程地质与水文地质描述、判定与记录进行工程地质观察和描述每循环检查1次及时观察、描述开挖面地层的层理、节理裂隙结构情况、岩体的坚硬程度、出水量大小,核对设计地质情况,判定围岩稳定性地质报告与检查报告4炮孔位置检查测量每循环检查全部掏槽眼和10个周边眼炮眼间距、深度和角度符合爆破设计要求;炮孔深度、间距和角度允许偏差满足验收标准5.2.4的规定施工记录5炮眼痕迹保留率对照爆破设计资料,观察、记数检验炮眼痕迹保留率每循环检查1次炮眼痕迹保留率硬岩不应小于80%,中硬岩不应小于60%,并在开挖轮廓面上均匀分布施工记录6隧底开挖轮廓和设计高程水准仪测量底部高程,自动断面仪测量周边轮廓断面,并与设计断面核对每循环检查1次围岩完整、石质坚硬时,岩石个别突出部分(每1m2不大于0.1m2)侵入衬砌应小于5cm施工记录7隧底地质情况进行地质和描述,每循环检查1次核对隧底地质情况。如需加固处理时,应符合设计地质与检查报告8水沟位置和底面高程观察、仪器测量全部检查符合设计检查记录9弃碴场位置观察全部检查符合设计检查记录10排水沟、截水沟的结构形式观察全部检查符合设计检查记录11弃碴场的坡面防护观察全部检查符合设计检查记录12弃碴场挡护用材料观察,查合格证,试验全部检查符合设计检查记录36
第七章隧道超前支护及初期支护7.1一般规定7.1.1隧道支护施工中,应确认各项资源和作业环境符合要求,控制并确认各项作业按规定程序和标准进行。7.1.2施工机具应布置在无危石的安全地带,在不良地质地段,设专人随时观察围岩变化情况。7.1.3隧道施工前应根据设计提供的工程及水文地质资料,结合现场实际情况,对隧道自稳时间小于完成支护所需时间的地段,制定超前支护方案,进行超前支护。7.1.4超前支护根据设计可选择超前锚杆、小导管超前注浆、超前管棚支护、小导管周边注浆、预注浆(全断面注浆或周边帷幕注浆)等一种或多种手段对围岩进行加固处理。7.1.5对于有特殊设计的超前支护方式,如旋喷桩、搅拌桩钢管桩等可根据设计参照有关的规范和指南进行施工。7.1.6常用的注浆方式主要有全断面封闭注浆、周边半封闭帷幕注浆、小导管注浆、局部注浆等几种,施工时应根据注浆的目的和工程地质条件等因素综合选择。7.1.7管棚是利用钢拱架,沿着开挖轮廓线,以较小的外插角,向开挖面前方打入钢管,形成对开挖面前方围岩的顶支护,管棚一般由钢管和钢架组成,并辅助锚杆和喷射砼。长度根据地质、机械设备及施工条件确定,长度一般为10~40m,如需设置管棚段落过长,可分段设置。7.1.8管棚适用于极破碎岩体如洞口堆积体、坍方体、砂土质地层、强膨胀性地层、裂隙发育岩体、断层破碎带等不良地质的施工。根据使用范围,可分为洞口大管棚和洞内大管棚两种。7.1.9超前小导管注浆是在开挖掘进前,先用喷混凝土将开挖面和隧道一定范围内的地段封闭,然后隧道拱部轮廓线打人带孔的钢管,并向钢管内注浆,浆液即由导管渗透到地层中,在隧道拱部形成固结体并加固围岩。7.1.10超前锚杆是沿开挖轮廓线,以一定的外插角,向开挖面前方安装锚杆,形成对前方围岩的预锚固(预支护),在超前锚杆的保护下进行开挖、装碴、出碴和衬砌等作业。主要适用于围岩应力较小,地下水较少、岩体软弱破碎,开挖面有可能坍塌的隧道中,宜和钢拱架支撑配合使用7.1.11爆破后应首先清除浮石,然后立即进行初喷混凝土封闭围岩,以期充分发挥围岩的自稳能力。出碴结束后,再根据围岩级别施作锚杆、挂网、拱架及复喷混凝土。初期支护施工的一般工序流程为:开挖后初喷砼→系统支护施工(锚杆、钢筋网、钢架)→复喷砼至设计厚度。7.1.12初期支护必须紧跟隧道开挖作业面及时施作,同时应按设计要求进行监控量测的相关作业,对于不良地质地段的隧道,初期支护应及时封闭成环,保证施工安全。7.1.13喷射混凝土施工应采用湿喷工艺,由洞外自动计量拌和站生产,混凝土搅拌车运输。7.1.14锚杆杆体半成品、成品的类型、规格、性能符合设计要求和国家有关现有技术标准的规定。锚杆按设计要求在洞外加工或由厂家直接提供,由运料车运至洞内。7.1.15钢筋网材料宜采用HPB235钢,钢筋材质、规格、性能满足设计要求。7.1.16钢架用钢材的规格、型号、材质满足设计要求和国家有关现有技术标准的规定。钢架不宜在受力较大的拱顶及其它受力较大的部位分节。格栅钢架的主筋直径不宜小于18mm,且焊接应符合设计要求。7.1.17锚喷支护施工中,应做好下列工作:86
1锚喷支护施工记录;2喷射混凝土的强度、厚度、外观尺寸等项检查和试验报告。7.1.18隧道支护施工后,应清理场地和设备料具,为下一工序创造条件。并对喷射混凝土进行养护,同时分析检测不满足要求的项目及产生原因,并制定整改措施。7.2喷射混凝土7.2.1喷射混凝土施工流程可参照图7.2.1。图7.2.1湿喷混凝土施工流程图7.2.2施工要点1喷射混凝土作业前,应做好以下准备工作:(1)检查开挖断面净空尺寸;(2)清除松动岩块和墙脚岩碴、堆积物,并向料斗加水冲洗受喷面(当岩面受水容易潮解、泥化时,只能用高压风清扫);(3)设置控制喷射混凝土厚度的标志;(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,附属机具的技术条件应能满足喷射作业需要;(5)作业区应有良好的通风和照明装置。(6)岩面如有渗漏水应予妥善处理。①对于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,压注速凝浆液(水泥-水玻璃浆液)进行封堵;②对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;③对集中出水点可86
顺水路(节理、裂隙)扣排水半管或线形排水板,将水引到隧底水沟或纵向排水管。2混凝土喷射作业应参照以下要求进行:(1)喷射作业应分段分片依次进行,喷射顺序自下而上;(2)一次喷射厚度可根据喷射部位和设计厚度确定,且拱部不得超过10cm,边墙不得超过15cm;(3)喷嘴与岩面保持垂直,且距受喷面0.8~1.2m为宜;(4)喷砼时控制好风压和速凝剂掺量,减少回弹,喷射压力以控制在0.15~0.2MPa为宜;(5)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后再喷射,应先用风水清洗喷射表面;(6)对于较大的凹洼处,首先喷射填平。(7)喷射作业紧跟开挖作业面时,下一循环爆破应在喷射混凝土终凝3h以后进行;(8)对有渗水和大面积潮湿的的岩面与喷混凝土不易粘结,为了增加粘结性,初喷在岩面上的混凝土可适当增加水泥用量。(9)喷射混凝土作业完成后应及时对机具进行清洗。3喷射混凝土养护应符合下列规定:(1)混凝土喷射终凝2h后,应采用养护台架进行湿润养护,养护时间不得少于14d;(2)黄土或其它土质隧道,以喷雾养护为宜,防止喷水过多软化下部土层;(3)隧道内环境气温低于5℃时,不得进行喷水养护。4喷射混凝土早期强度:按照《回弹法测试混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T23)测试喷射混凝土早期强度时,其24h抗压强度应不低于10MPa。5喷射混凝土冬期施工应符合下列规定:(1)喷射作业区的气温不应低于5℃,在结冰的岩面上,不得喷射混凝土;(2)混合料进入喷射机料斗前温度不应低于5℃;(3)对液体速凝剂进行加热处理,温度不应低于10℃(最佳20℃);6喷射混凝土表面应平整,无空鼓、裂缝、松酥,并用喷混凝土(或砂浆)对基面进行找平处理,平整度用2m靠尺检查,表面平整度允许偏差10cm。7喷射混凝土厚度必须利用断面仪检测断面或凿孔检查,喷射混凝土的平均厚度应大于设计厚度,最小厚度不得小于设计厚度的2/3。7.3锚杆7.3.1常见锚杆施工工序流程可参照图7.3.1。86
图7.3.1锚杆施工流程图7.3.2施工要点:1锚杆孔应符合下列条件:(1)钻孔机具应根据锚杆类型、规格及围岩情况选择;(2)应按设计要求定出位置,孔位允许偏差为±150mm;(3)应保持直线,应与其所在部位的围岩主要结构面垂直;(4)深度及直径应与杆体相匹配,锚杆杆体露出岩面长度不大于喷层厚度;(5)有水地段应先引出孔内的水或在附近另行钻孔;(6)对成孔困难的地段,应采用自钻式锚杆。2锚杆安装应符合下列要求:(1)杆体插入锚杆孔时,应保持位置居中,插入深度应满足设计要求;(2)砂浆锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实,砂浆或水泥浆内可添加适量的微膨胀剂和速凝剂;(3)药包型锚杆、树脂锚杆应先检查药包和树脂卷质量,受潮或变质者不得使用。在杆体插入过程中应注意旋转,使粘结剂充分搅拌。(4)锚杆垫板应与孔口混凝土密贴,并随时检查锚杆头的变形情况,及时紧固垫板螺帽;(5)锚杆垫板安装应在锚杆已经具有抗拔力情况下进行;(6)锚杆安设后不得随意敲击,其端部在填充砂浆终凝前不得悬挂重物。3普通水泥砂浆锚杆的注浆作业应遵循下列规定:注浆开始或中途暂停超过30min时,应用水润滑注浆管路;注浆孔口压力不得大于0.4MPa;注浆管应插至距孔底5~10cm处,随水泥砂浆的灌入缓慢均匀地拔出,随即迅速将杆体插入,杆体插入长度不得短于设计长度的95%。若孔口无砂浆流出,应拔出杆体重新注浆。4中空注浆锚杆的施工应满足以下要求:(1)86
中空锚杆体材料应选用符合GB/T8162标准、牌号Q345的结构用无缝钢管轧制,组合中空锚杆体钢筋牌号HRB335或HRB400,材料力学性能及允许偏差满足规范要求。(2)锚杆体及附属结构的内外表面不得有裂缝、折叠、轧折、离层、结疤和锈斑等缺陷,存放及使用中材料内外表面必须除去油污。(3)普通中空锚杆在锚孔向上倾斜的仰角大于30°时,锚杆注浆必须自锚杆体外钻孔中注浆,中空锚杆体的中空通孔作为排气回浆管,注浆完成后立即安装堵头。在用于仰角小于30°或锚孔向下倾斜的俯角时,锚杆注浆可采用由锚杆体内中通管进浆,中通管外钻孔壁排气回浆方式。(4)组合中空锚杆宜用于锚孔向上倾斜的仰角,当用于锚孔向下倾斜的俯角时,锚孔俯角不应大于30°。设置内径不应小于φ6mm的排气管沿锚杆全长固定,并从中空锚杆体内孔穿出,预留足够的富余长度。锚杆注浆利用中空锚杆体作进浆管,可参见图7.3.2。图7.3.2组合中空锚杆注浆工艺图(5)锚杆孔位、孔深及布置形式符合设计要求,锚杆用的水泥浆或砂浆强度不低于M20,单管达到设计注浆量时注浆结束,当注浆压力达到设计终压不少于20分钟,进浆量仍达不到注浆终量时,亦可结束注浆,并保证锚杆孔浆液注满,注浆质量合格后将锚杆头封堵,避免浆液倒流。7.4钢筋网7.4.1钢筋网使用前要除锈,在洞外分片制作,用汽车运至洞内。7.4.2钢筋网铺设应符合下列要求:(1)钢筋网宜在初喷混凝土后挂设,使其与喷射混凝土形成一体,初喷射混凝土的厚度宜不小于4cm。;(2)砂土层地段应先铺挂钢筋网,沿环向压紧后再喷混凝土;(3)采用双层钢筋网时,第二层钢筋网应在第一层钢筋网被混凝土覆盖后铺设,其覆盖厚度不应小于3cm;(4)钢筋网可利用风钻气腿顶撑,以便贴近岩面,钢筋网应与锚杆或其它固定装置连接牢固,和钢架绑扎时,应绑在靠近岩面一侧;(5)钢筋网搭接长度应为1~2个网格边长。(6)喷射混凝土时,应调整喷头与受喷面的距离、喷射角度,以减少钢筋振动,降低回弹,并保证钢筋网喷混凝土保护层厚度不小于3cm。(7)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。7.5钢架7.5.1钢架施工工序流程可参照图7.5.17.5.2施工要点86
1钢架安装应符合下列条件:(1)安装前应清除底脚的虚碴及杂物;(2)安装允许偏差:纵向±10cm,横向和高程为:±5cm,垂直度为±2°,(3)各节钢架间应以螺栓连接,连接板应密切,连接板局部缝隙不超过2mm;(4)钢架外缘应与基面密贴,如有缝隙应每隔2m用钢楔或混凝土预制块楔紧;(5)钢架之间宜用直径为φ22mm的钢筋采用焊接方式连接,环向间距符合设计要求。2钢架的施工应符合下列要求:(1)制作钢架按设计尺寸在洞外下料分节焊接制作,制作时严格按设计图纸进行,保证每节的弧度与尺寸均符合设计要求,每节两端均焊连接板,节点间通过连接板用螺栓连接牢靠,加工后必须进行试拼检查,严禁不合格品进场。(2)安装钢架应按设计要求安装,安装尺寸允许偏差应满足上面条款的相关规定。当拱脚开挖超深时,加设钢板或混凝土垫块。安装后利用锁脚锚杆定位;超挖较大时,拱背喷填同级混凝土,以使支护与围岩密贴,控制围岩变形的进一步发展。两排钢架间用Φ22钢筋拉杆纵向连接牢固,环向间距1m,以便形成整体受力结构。3钢架安装时,应严格控制其内轮廓尺寸,且予留沉降量,防止侵入衬砌净空。钢架与围岩间的间隙必须用喷混凝土充填密实;钢架应全部被喷射混凝土覆盖,混凝土保护层厚度不得小于40mm,表面覆盖层厚度不得小于30mm。不合格合格断面检查初喷混凝土钢架拼装钢架架立不合格合格位置检查返 工锁脚锚杆焊接纵向连接筋连接钢筋加工施工准备洞外试拼、运输下道工序图7.5.1钢架施工工序流程图86
7.6管棚7.6.1洞口大管棚其施工流程可参照图7.6.1。测量放线搭设管棚施工作业平台浇注套拱混凝土安装导向管钻机就位、定位是否达到设计孔深注浆是否达到终孔标准结束绑扎钢筋开挖套拱安装套拱模板钻孔、下管否是否是管棚加工图7.6.1洞口大管棚施工流程图7.6.2洞内大管棚施工为使导管方向正确无误,洞内采用增设管棚工作室、安设导向架的方法进行施工,其施工流程可参照图7.6.2。86
施工准备扩大洞室、施工操作间搭设施工作业平台安设导向架钻机就位管棚加工孔口封闭是否达到设计孔深注浆是否达到终孔标准结束否是否钻孔、下管图7.6.2洞内大管棚施工流程图7.6.3施工要点1洞口大管棚施工各项作业应参照以下要求进行:(1)应先标出隧道中心线及拱顶标高,拉槽开挖预留核心土,作为施工套拱和管棚施钻的工作平台,工作平台宽度2.5m,高度2.0m,平台两侧宽度1.5m;(2)管棚应按设计位置施工,能成孔时,钻孔至设计深度,成孔困难地段应采用套管跟进方式顶入;(3)钻机立轴方向必须准确控制,以保证钻孔的方向正确,钻进中应经常采用测斜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;(4)为改善管棚受力条件,接头应错开,隧道纵向同一截面内接头数不大于50%,相邻钢管的接头至少错开1米;(5)钢管接头宜采用丝扣连接,丝扣一般长15㎝;(6)钢管应采用热轧无缝钢管,壁厚不宜小于6㎜,直径应按设计选用;(7)管棚方向应与线路中线平行,外插角应考虑钻具下垂的影响,一般为1~3°;(8)钢管施工径向误差应不大于20㎝;(9)注浆压力初压宜控制在0.5~1.0MPa为宜,终压宜控制在2.0MPa为宜。2洞内大管棚施工各项作业除满足7.6.3条中的有关规定外还应参照以下要求进行:(1)施作工作室,工作室应比设计断面大30~50cm,工作室长度应满足钻机作业要求;(2)施工导拱,安装导向管,导向管长度为2~2.5m,管径应大于管棚直径20~30mm;(3)施钻工作平台必须牢固可靠,能承受钻机的活载能力。3管棚86
在注浆以前要充分做好各项准备工作,特别是机具设备的检修工作,要认真进行,并试运转,如发现问题,及时排除、予以修复,使其处于良好状态,结束后要尽快卸开孔口接头,冲洗管路,以免造成管路中的剩余浆液凝结、堵塞管路。4管棚注浆作业要前后配合,统一指挥,保证注浆计划的实现,以期达到预期的目的和效果。操作过程中必须配备专业电工,以防电路、电器设备发生问题,造成意外事故。5洞内大管棚施工应选择体积小、效率高、带有自动纠偏功能的钻机,以减少工作室开挖量,提高施工效率和管棚施工精度。7.7超前小导管风钻钻孔顶入钢管连接管路压水试验注浆效果检查停止注浆补钻注浆孔注下一孔制浆管路泄漏检修封闭岩面掌子面泄漏否达到要求良好有无渗漏无7.7.1超前小导管支护一般用在施工断层及其影响带、浅埋地段和洞口附近,其施工流程可参照图7.7.1。图7.7.1超前小导管施工流程图7.7.2超前小导管的施工应符合下列要求:1钻孔:先将小导管的孔位用红油漆标出,钻孔位置根据放样进行,钻孔的方向垂直于开挖面,仰角10°~15°。采用风钻或凿岩台车成孔。钻孔钻进避免钻杆摆动,保证孔位顺直。钻至设计孔深后,用吹管将碎渣吹出,避免塌孔。2顶管:顶管前,先将φ42钢管加工成钢花管。顶管施工时,在钻孔内插入φ42钢花管,在管尾后段30cm处,将麻丝缠绕在管壁上成纺锥状,并用胶带缠紧。开动钻机,利用钻机的冲击力将钢花管顶入围岩中,孔口露出喷射混凝土面15cm,钢管顶进钻孔长度≮90%管长。顶管至设计孔深后,将孔口用水泥-水玻璃胶泥将钢花管与孔壁之间的缝隙封堵。孔口露出喷射混凝土面15cm,安装钢拱架后与拱架焊接在一起。3注浆:注浆前加工连接球阀用的丝扣管、变径接头。小导管注浆可采用KBY-50/70注浆机,自制水泥浆搅拌捅。止浆采用球阀止浆,注浆结束标准为,注浆压力达到1.0MPa且注浆量也达到设计时,即可停止注浆。停止时先停泵再关闭球阀,最后清洗管路。7.8超前锚杆7.8.1超前锚杆施工流程可参照图7.8.1。86
图7.8.1超前锚杆施工流程图7.8.2施工要点:1锚杆制作:按设计将螺纹钢筋加工成设计长度的锚杆。2钻孔:用风钻或凿岩台车引孔,钻孔前确定钻杆方向和夹角,保证锚杆夹角正确。钻孔时控制用水量,以防坍孔。3注浆:可利用注浆泵往孔内注入早强水泥砂浆。注浆时,以水引路,将搅拌好的砂浆装入注浆器并充满管路,并将注浆管插入孔中,使管口离孔底10cm间隙,开进风阀门,用高压空气将水泥砂浆压入孔眼中,注浆管逐渐被砂浆向外推挤,注到孔深的2/3以上时停止注浆,由插入的钢筋将孔内砂浆挤出填满为止。注浆过程中要始终保持罐内有足够的砂浆(1/4以上)。尤其是最后一根锚杆,防止高压风将孔眼中砂浆吹掉,并确保安全。4锚杆安装:锚杆钢筋在使用前应矫直和清除污锈并用水湿润,以保证和砂浆紧密结合。一般先注浆后插入锚杆,先将钢筋头部加工成扁铲形,以利于减少钎阻力并增大锚固力;插入钢筋时,要沿孔轴线缓慢推入。如遇插入阻力大,可用锤子轻轻打入。7.9超前预注浆7.9.1预注浆施工可根据设计和围岩情况采用全孔一次性注浆、分段前进式或后退式注浆三种方式。1对于孔深小于6m或地层裂隙较均匀的地层,可采取全孔一次性注浆,直接将注浆管路接在孔口管上,或在孔口处设止浆塞,利用孔口管进行全孔注浆施工,其施工流程可参照图7.9.1-1。2如果钻孔较深,为了适应较弱破碎围岩和裂隙不均匀地层,保证注浆质量,需要将全孔分为若干段进行注浆。根据钻孔和注浆顺序,又可分为分段前进式或后退式注浆两种:(1)对于裂隙发育或破碎,难以成孔的岩层可采用分段前进式注浆,即全孔自孔口开始,钻进一段,灌注一段,直至孔底最后一段注完为止,每次钻孔注浆分段长度根据围岩情况定为1~3m。前进式分段注浆采用止浆塞或孔口管法兰盘进行止浆。其施工流程可参照图7.9.1-2。(2)对于围岩局部破碎,但可以成孔的岩层,可采用后退式分段注浆,钻孔一次钻到全孔深,而后在孔内设置止浆塞,从孔底开始,86
对一个注浆分段段长进行注浆施工,第一分段注浆完成后,后退一个分段长度进行第二分段注浆,如此往复,直到将整个注浆段完成,注浆分段长度宜取0.6m~2.5m。其施工流程可参照图7.9.1-3。不合格不合格注浆测量放线、标注钻孔位置钻机及平台架定位钻孔方向确定补孔注浆合格结束该孔钻孔注浆施工效果检查合格结束整体注浆效果检查钻孔口管孔至2m深度安设孔口管、钻孔至设计深度继续注浆图7.9.1-1全孔一次性注浆施工流程图不合格不合格注浆测量放线、标注钻孔位置钻机定位钻机定位补孔注浆钻设注浆孔3~5m第一分段注浆第二个分段钻孔第二分段注浆…合格结束该孔钻孔注浆施工效果检查合格结束整体注浆效果检查配制浆液分段配制浆液钻孔口管孔至2m深度安设孔口管、继续钻注浆孔继续注浆图7.9.1-2分段前进式注浆施工流程图86
是不合格不合格后退式分段注浆测量放线、标注钻孔位置钻机及平台架定位钻孔方向确定补孔注浆合格继续注浆结束该孔钻孔注浆施工效果检查合格结束整体注浆效果检查钻孔口管孔至2m深度安设孔口管、钻注至设计深度否浆液配制下入止浆系统进行第一分段注浆后退止浆系统进行第二分段注浆…继续注浆达到要求图7.9.1-3分段后退式注浆施工流程图7.9.2施工要点1注浆施工前,除根据注浆工艺要求配备应有的机具设备外,还应视工作条件,做好注浆站的选址与布置,进行试泵与注水试验,安装注浆管路和止浆塞、止浆岩盘,然后制浆压注。2注浆设备的选取应满足以下要求:(1)钻机可选用回转式、冲击式钻机及凿岩机等,注浆孔径一般为Ф70~130mm,钻孔机具应满足注浆段长的要求;(2)在灌注水泥浆时,宜采用单液注浆泵或泥浆泵。灌注砂浆时则采用专用砂浆泵。在灌注双液浆时应采用双液注浆泵,注浆泵的最大压力应达到设计压力的1.5~2.0倍。(3)注浆管根据设计要求选用相应规格的钢管加工或选用袖阀管、TSS管;3注浆前检查注浆材料数量能否满足连续注浆要求,如不能保证连续注浆要求,则要等补足数量或有运输保障供应的情况下才能注浆。4注浆钻孔作业应满足以下要求:(1)钻孔注浆顺序宜先钻内圈孔后外圈孔,先无水孔后有水孔;(2)超前注浆孔的孔底偏差应不大于孔深的1/40孔深,注浆孔和检查孔的孔底偏差应不大于孔深的1/80孔深,其它钻孔的孔底偏差应小于1/60孔深或符合设计规定;(3)钻孔2m后安装孔口管或注浆管,兼测量水压力及涌水量,并按表格填写记录,主要内容有按孔号、进尺、起始时间、岩石裂隙发育情况、出现涌水位置、涌水量和涌水压力等;(4)在涌水量大、压力高的地段钻孔时,应先设置带闸阀的孔口管,当出现大量涌水时,拔出钻具,关闭孔口管上的闸阀,做好准备后,进行注浆;当掌子面围岩86
破碎,应先设置止浆墙和孔口管。孔口管埋入止浆墙深度随最大注浆压力而定;孔口管应为无缝钢管,直径不宜小于Φ90mm。5注浆作业应满足下列要求:(1)注浆施工前应对不同水灰比、掺加不同掺和料和不同外加剂的浆液进行试验,选择适合的浆液和配比,按照配比准确计量,严格按顺序加料,搅拌后的浆液必须经筛网过滤后方可进入注浆机。(2)止浆墙可采用喷混凝土和模筑混凝土两种形式,厚度应根据设计及地质情况和地下水及注浆压力选取。注浆前应对止浆墙或止浆岩盘进行检查,对薄弱部位进行封堵(麻丝蘸双液浆塞紧),以免浆液从裂隙泄漏。(3)分段注浆时,应设置止浆塞,止浆塞可采用气囊、水囊或橡胶止浆塞,并能承受注浆终压的要求,亦可采用孔口止浆方式;(4)注浆过程中应根据浆液扩散情况、注浆量、注浆压力等参数调整注浆材料和配比;(5)注浆过程中应做好施工记录,包括孔位、孔径、孔深、浆液配比、注浆压力、注浆量、跑浆、串浆等;6注浆结束标准应满足设计要求,施工时可参考以下规定:(1)单孔结束标准:注浆压力逐步升高至设计终压,则继续注浆10min以上,且进浆量小于初始进浆量的1/4或进浆量达到设计进浆量的80%及以上时。(2)全段注浆结束标准所有注浆孔均符合单孔结束条件,注浆后隧道预测涌水量小于1m3/d·m。7注浆施工中异常情况的处理可参照以下要求进行:(1)钻孔过程中遇见突泥情况,立即停钻,进行注浆处理;(2)在掌子面有小裂隙漏浆,先用水泥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,在漏浆处用普通风枪钻浅孔注浆固结;(3)当注浆压力突然升高,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;(4)当进浆量很大,压力长时间不升高时,应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,但停留时间不能超过浆液凝胶时间;(5)注浆发生堵管时,先打开孔口泄压阀,再关闭孔口进浆阀,然后停机,查找原因,迅速进行处理。注浆结束时,应先打开泄压管阀门,再关闭进浆管阀门并用清水将注浆管冲洗干净后方可停机。8注浆结束后,应经检查确认浆液固结体达到设计规定强度后才进行隧道开挖。7.10隧道支护检查表7.10.1隧道初期支护施工中应记录、检查、测量各项作业内容,具体要求可可参照表7.10。表7.10隧道支护检查和测量记录表序号项目检查方法检查数量/频次质量标准质量记录1砂、石料的含水率含水率测试每工作班不应少于1次符合验收标准7.4.18条的规定试验报告2喷混凝土厚度和表面平整度每一作业循环检查一个断面,每个断面应从拱顶起,每隔平均厚度大于设计厚度,检查点数的80%及以上大于设计厚度,检查记录86
检查控制喷层厚度的标志、凿孔或无损检测测量厚度,用自动断面仪或摄影仪等仪器测量断面轮廓检查表面平整度2m布设1个检查点检查喷射混凝土的厚度最小厚度不小于设计厚度的2/3,表面平整度的允许偏差为100mm3喷射混凝土拌和物的坍落度坍落度试验每个工作班不少于1次符合设计配合比的要求试验报告4锚杆安装位置、长度现场尺量全部检查锚杆孔距允许偏差为±15cm;锚杆插入长度不得小于设计长度的95%安装记录5钢筋网网格间距及网格尺寸允许偏差尺量每循环检验1次,随机抽样5片网格间距符合设计要求,网格尺寸允许偏差±10mm检查、安装记录6钢筋网搭接长度及允许偏差尺量每循环检验1次,随机抽样5片搭接长度为1~2个网孔,网格尺寸允许偏差±50mm检查、安装记录7钢筋网的混凝土保护层厚度观察,凿孔检查或仪器测量每循环检查5处。不得小于3cm检查记录8钢架净空、连接和保护层厚度观察、测量每榀检查1次钢架安装不得侵入二衬断面;相邻钢架及钢架间的连接符合设计要求。混凝土保护层厚度不得小于4cm,表面覆盖层厚度不得小于3cm安装记录9钢架安装尺寸允许偏差测量、尺量每榀钢架检查1次符合验收标准表6.5.8的规定安装记录10管棚、小导管的品种和规格观察、钢尺检查全部检查符合设计出厂合格证11小导管安装偏差仪器测量、尺量每循环抽查3根符合验标6.7.7的规定安装记录11管棚钻孔偏差仪器测量、尺量全部检查符合验标6.6.6的规定钻孔记录12管棚、小导管注浆量和注浆压力查施工记录的注浆量和注浆压力,观察全部检查注浆压力符合设计要求;注浆必须充满钢管及其周围的空隙注浆记录14喷混凝土强度进行混凝土抗压强度试验每循环检查1次,至少在拱部和墙部各留置1组检查试件符合设计试验报告15锚杆砂浆强度施工单位进行配合比设计,做砂浆强度试验每作业段检查1次符合设计试验报告86
第八章二次衬砌施工8.1一般规定8.1.1二次衬砌施工应符合现行《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》(铁建设函[2005]160号)的有关规定,隧道中线、水平、断面和净空尺寸应符合设计要求。8.1.2二次衬砌及仰拱混凝土应满足设计的强度、防水性、耐久性等要求,原材料应进行检验,材料的标准、规格应符合《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》及《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》(铁建设[2005]160号)的有关规定。8.1.3Ⅰ~Ⅳ级围岩的二次衬砌应在围岩和初期支护变形基本稳定后施作,即拱脚水平相对净空变化速度小于0.2mm/d,拱顶相对下沉速度小于0.15mm/d。浅埋隧道Ⅴ、Ⅵ级围岩应根据具体情况确定二次衬砌施作时间;深埋地应力复杂的隧道,应允许围岩较大范围的变形和应力的释放,二次衬砌的施作时间应根据设计和监测结果确定。在特殊条件下(如松散堆积体、偏压、浅埋地段等)应提前施作二次衬砌。8.1.4二次衬砌不得侵入隧道建筑限界,衬砌施工放样时可将设计的轮廓线扩大5cm。8.1.5二次衬砌除特殊断面外,应采用移动式模板台车,拱、墙整体浇筑,边墙基础与拱墙衬砌的水平施工缝应避开剪应力最大的截面处。8.1.6混凝土生产应采用自动计量的拌合站、搅拌输送车运输、混凝土泵送入模的机械化流水作业线,以保证二次衬砌混凝土的质量。8.1.7二次衬砌施工的顺序是仰拱超前,拱、墙整体浇筑。边墙基础高度的设置(水平施工缝)应避开剪应力最大的截面。8.1.8仰拱施工应尽量紧跟开挖工作面,Ⅳ、Ⅴ级软弱不稳定围岩施工时,仰拱距开挖面不宜超过40m,同时为解决和运输作业的干扰,应采用仰拱栈桥进行仰拱和底板施工。8.1.9仰拱与填充应分开浇筑,且应全幅灌注,仰拱和底板混凝土强度达到5MPa后行人方可通行,达到设计强度的100%后车辆方可通行。8.1.10隧道衬砌施工后,清理场地和设备料具,为下一工序创造条件,并对混凝土进行养护作业,分析检测不满足要求的项目,产生的原因,并制定整改措施。8.1.11当工地昼夜平均气温连续3d低于5℃或最低气温低于–3℃时,应采取冬期施工措施;当工地昼夜平均气温高于30℃时,应采取夏期施工措施。8.1.12无碴轨道基础垫层宜在二次衬砌施工完毕由洞内向洞口组织施工;在工期紧张的情况下,亦可由洞口向洞内组织施工,但需采用防干扰措施。8.1.13对衬砌完成的地段,应与设计单位密切配合,继续观察和监测隧道的稳定状态,注意衬砌的变形、开裂、侵入净空等现象,并作出长期稳定性评价。8.1.14水沟、电缆槽盖板规格、尺寸、强度及外观质量符合设计要求,连接缝缝宽应小于5mm。8.2工序流程8.2.1隧道仰拱(底板)施工工序流程可参照图8.2.1。86
图8.2.1隧道仰拱(底板)施工工序流程图8.2.2隧道衬砌工序流程可参照图8.2.2。不合格合格施工准备防水板铺设钢筋绑扎(如有)台车检修钢筋弯制及运输涂脱模剂台车就位安注浆管安止水带隐蔽检查灌筑混凝土混凝土运输输送泵就位制作试件混凝土养生脱模图8.2.2隧道衬砌工序流程图86
8.3操作要点及作业标准8.3.1施工单位应依据合同工期要求和现场施工条件,在编制实施性施工组织设计时,制定出隧道二次衬砌浇注的计划和顺序,作为混凝土拌和、运输设备配备和水泥、砂石材料计划和储备的依据。8.3.2混凝土应根据强度等级、耐久性等设计要求和原材料品质以及施工工艺、可能的环境条件变化等进行多组配合比设计。配合比选定试验应提前进行,留出足够的时间进行配合比调整。当混凝土所用的原材料、施工工艺及环境条件等发生变化时,必须重新选定配合比。选定配合比时对于混凝土的抗裂性应进行对比试验。8.3.3隧道衬砌施工前,应开展以下准备工作。1确定符合设计要求的水泥、钢材、粗骨料、细骨料、外加剂等分供方,对进场的材料进行检验和试验,并选定配合比。2确定衬砌原材料运输、存贮方案。3确定衬砌混凝土搅拌、计量、运输、灌筑、振捣、养护设备及数量。4确定混凝土一次成型或分部施工方案,确定初期支护、仰拱填充、边墙基础、拱墙衬砌、回填注浆、沟槽施作相互间关系及工艺流程。5确定仰拱填充混凝土行车、行人条件。6确定衬砌混凝土拆模条件。7设计制造衬砌模板台车及各种作业台架。8选择满足上述要求的施工组织和各项资源配置,并在实施性施组和作业指导书中明确,同时进行试运行确认其有效性。8.3.4模板台车的制造应满足以下要求:1模板台车的外轮廓在灌注混凝土后应保证隧道净空,门架结构的净空应保证洞内车辆和人员的安全通行,同时预留通风管位置;2模板台车的门架结构、支撑系统及模板的强度和刚度应满足各种荷载的组合;3模板台车长度宜为9~12m;4模板台车侧壁作业窗宜分层布置,层高不宜大于1.5m,其净空不宜小于450×500mm,并设有相应的混凝土输送管支架或吊架;5顶模应设置通气孔、注浆管;6模板台车应设置足够的承重螺杆支撑和径向模板螺杆支撑;7模板台车应采用43kg/m或以上钢轨为行走轨道;8整体质量(1)刚度要求:模板台车刚度宜采用有限元法进行校核。搭接(包括边墙基础)部分变形不超过3㎜,其他部分变形不超过2㎜。(2)模板厚度不得小于10㎜,单幅模板宽度应大于1500㎜。9模板台车整体尺寸验收标准误差可参照表8.3.4。表8.3.4模板台车整体尺寸验收要求序号项目标准(误差)1轮廓半径±2mm2模板平面度2mm/2m3模板错台≤1mm86
4模板接缝间隙≤1mm5表面粗糙度抛光处理/无锈蚀6模板台车外轮廓表面纵向直线度误差≤2mm/2m≤5mm/10m≤6mm/12m7工作窗板面与模板面弧度一致,错台、间隙误差≤1mm8模板台车前后端轮廓误差(测各高程弦长)≤3mm10模板台车加工制作后,必须在制造厂进行拼装验收,确保满足设计要求。工地现场组装后,应对模板台车进行衬砌前的验收,验收的内容应包括设计图纸、计算资料、附属配件设备等内容,确认达到设计要求后,方能开展衬砌作业。11模板拼装检查后应进行防锈处理,防锈处理前应打磨干净,无焊碴、毛刺、飞边。模板储存运输吊装应有防变形措施。12模板台车宜采用带有气囊的端模(堵头板),以防止漏浆。堵头板宜分层设排水孔排出泌浆水。13衬砌完成5个循环后,要进行模板台车的最终验收。8.3.5初期支护应与二次衬砌密贴,拱、墙背回填应符合下列规定:1隧道拱、墙背后的局部坍塌或塌落,必须回填密实,必要时回填注浆。2拱部范围与墙脚以上1m范围内的超挖,应用与衬砌同级混凝土回填。3隧底超挖部分应用与隧底结构同级的混凝土回填。4其余部位的超挖、坍塌或塌落,可视围岩稳定情况、空隙大小,采用混凝土、片石混凝土回填。5所有超挖部分不得用浆砌片石进行回填。8.3.6二次衬砌混凝土施工时应符合下列要求:1灌筑前,应清除防水层表面灰粉并洒水润湿。2模板台车走行轨道的中线和轨面标高误差应不大于±10mm,台车就位后启动微调机构,用仪器校正模板外轮廓与设计净空相吻合,并锁定台车。3混凝土应对称、分层浇筑,分层捣固。捣固应采用插入式振动器。4模板台车外模表面每次脱模后应进行清洗,并在浇筑混凝土前刷专用脱模剂,不得使用废机油及其他影响衬砌外观质量的材料涂刷。5每衬砌段拱顶部位应预留2个注浆孔。8.3.7耐久性混凝土的施工应满足以下条件:1耐久性混凝土施工过程中施工、监理单位应各自委派专人负责记录混凝土运送到工地的时间和出机坍落度、浇筑时间和浇筑时的坍落度、浇筑时洞内温度与混凝土浇筑温度、浇筑段长度、浇筑高度的控制以及养护方式、养护过程,包括养护开始时间、养护中的衬砌表面温度与降温速率、拆模时间与拆模时洞内温度等。2耐久性混凝土的早期强度,在不掺缓凝剂的情况下,要求12小时抗压强度不大于6MPa或24小时不大于10MPa。3耐久性混凝土施工过程中如果出现裂缝,要记录裂缝出现的时间、部位、尺寸和处理等情况。对0.2mm以下的细小裂纹,采取密封剂封闭裂纹;对于裂纹宽度大于0.2mm的裂缝,采用压注注缝胶修补。必要时对裂缝部位混凝土表面实行涂膜封闭。86
4耐久性混凝土的搅拌宜采用卧轴式、行星式或逆流式搅拌机并严格控制搅拌时间。5混凝土的入模温度应视洞内温度而调整,混凝土的入模温度应控制在25℃以下。衬砌结构任一截面在任一时间内的内部最高温度与表层温度之差一般不大于20℃,新浇筑混凝土与上一区段衬砌混凝土或围岩之间的温差不大于20℃,洒于混凝土表面的养护水温度低于混凝土表面温度的差值不大于15℃,混凝土的降温速率最大不宜超过3℃/d。6混凝土泵送的坍落度不宜过大以避免离析或泌水。如发现坍落度不足,不得擅自加水,应当在技术人员的指导下用追加减水剂的方法解决。7插入式振动棒需变换其在混凝土中的位置时,应竖向缓慢拔出,不得在混凝土浇筑仓内平拖。泵送下料口应及时移动,不得用插入式振动棒平拖驱赶下料口处堆积的拌和物将其推向远处。8混凝土浇筑完毕后的12h以内对混凝土加以覆盖并保湿养护,当环境气温低于5℃时不应浇水。8.3.8当二次衬砌结构为钢筋混凝土时,其施工应满足以下要求:1钢筋应调直,表面的污渍、水泥浆和浮皮铁锈等均应清除干净,利用冷拉方法矫直钢筋时,钢筋的矫直伸长率:Ⅰ级钢筋不得超过2%,Ⅱ级钢筋不得超过1%,且加工后的钢筋表面不应有削弱钢筋截面的伤痕。2安装钢筋时,钢筋的位置和混凝土保护层厚度应符合设计要求。必须采用由细石混凝土或砂浆制作的垫块,垫块的强度应高于衬砌结构本体强度,确保钢筋保护层的厚度,主筋保护层尺寸应不小于30mm、迎水面主筋保护层不小于50mm。3钢筋接头应设置在承受应力较小处,并应分散布置。配置在“同一截面”内受力钢筋接头的截面面积,占受力钢筋总截面面积的百分率,应符合设计要求。当设计未提出要求时,应符合下列规定:(1)焊(连)接接头在受弯构件的受拉区不得大于50%,轴心受拉构件不得大于25%。(2)在构件的受拉区,绑扎接头不得大于25%,在构件的受压区不得大于50%。(3)钢筋接头应避开钢筋弯曲处,距弯曲点的距离不得小于钢筋直径的10倍。在同一根钢筋上应少设接头。“同一截面”内,同一根钢筋上不得超过一个接头。(4)两焊(连)接接头在钢筋直径的35倍范围且不小于500mm以内、两绑扎接头在1.3倍搭接长度范围且不小于500mm以内,均视为“同一截面”。4钢筋绑扎时,采取保护措施,严禁损伤防水板,钢筋焊接时,对防水板进行遮拦,以防烧伤防水板。5灌筑混凝土时应分层进行,边灌筑边振捣,振捣时,不得碰撞模板、钢筋和预埋件。8.3.9仰拱和底板施工应符合下列要求:1施工前,应将隧底虚碴、杂物、泥浆、积水等清除干净,并用高压风将隧底吹洗干净,超挖应采用同级混凝土回填。2仰拱应超前拱墙二次衬砌,其超前距离宜保持3倍以上衬砌循环作业长度。3底板、仰拱的整体浇筑应采用防干扰作业平台、型钢栈桥或组合梁栈桥、针梁式台架等架空设施以保证作业空间;仰拱成型采用浮放模板支架。4仰拱、底板混凝土应整体浇筑,一次成型。586
填充混凝土应在仰拱混凝土终凝后浇筑,不得同时浇筑。仰拱拱座应与墙基同时浇筑,排水侧沟应与边墙同时浇筑。6仰拱施工缝和变形缝应作防水处理。7膨胀岩性地段,开挖后应及时施作仰拱。8填充混凝土强度达到5MPa后允许行人通行,填充混凝土强度达到设计强度的100%后允许车辆通行。8.3.10二次衬砌拆模时应符合以下规定:1在初期支护变形稳定后施工的,二次衬砌混凝土强度应达到8.0MPa以上。2初期支护未稳定,二次衬砌提前施作时混凝土强度应达到设计强度的100%。3特殊情况下,应根据试验及监控量测结果确定拆模时间。8.3.11二次衬砌混凝土厚度应满足设计要求,混凝土结构表面应做到密实平整、光滑圆顺、颜色均匀,接缝处无明显错台,且没有露筋、蜂窝、孔洞、疏松、麻面和缺棱掉角等缺陷。8.3.12二次衬砌背后回填注浆采用水泥浆液,配制浆液的原材料及配合比必须符合设计要求。为减少水泥浆液泌水和提高水泥浆结石体强度,宜添加外加剂,回填注浆施工应符合下列规定:1注浆压力不宜过高,以克服管道阻力和衬砌背后阻力即可;2回填注浆应在衬砌混凝土达到设计强度的70%后方可进行。8.3.13无碴轨道基础垫层在仰拱填充、铺底混凝土达到设计要求强度后方能实施。无碴轨道基础垫层应分段连续施工,纵向不留施工缝。分段长度应与栈桥作业长度结合选定。施工前,须将仰拱填充、铺底顶层杂物清除干净,新旧混凝土的结合部位应按要求做好处理。8.3.14隧道衬砌施工中,记录、检查、测量的项目和要求参见表8.3.14。表8.3.14隧道工程二次衬砌检查和测量记录表序号项目检查方法检查数量/频次质量标准质量记录备注1模板台车、移动工作台架查设计资料、产品验收合格证明检查每台模板台车、工作台架符合验标7.2.1的规定验收报告2模板安装及混凝土浇筑前检查观察每浇筑段符合验标7.2.2的规定检查记录3模板拆除观察,检查施工记录全部检查一般混凝土强度应达到2.5MPa;非承重模板混凝土强度不得低于2.5MPa施工记录4模板装允许误差尺量,仪器测量全部检查符合验标表7.2.5的规定检查记录5预埋件和预留孔洞安装允许误差尺量全部检查符合验标表7.2.6的规定检查记录6钢筋进场检验检查全部质量证明文件,并按批进行抽样做屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯试验同牌号、同炉罐号、同规格、同交货状态,每60吨为一批,不满60吨也按一批计,每批抽检1次。符合验标7.3.5的规定质量证明文件、试验报告7钢筋规格和数量观察、钢尺测量全部检查符合设计要求检查记录8钢筋加工要求尺量按钢筋编号各抽检10%,并各不少于3件符合验标7.3.5的规定检查记录9钢筋连接方式观察全部检查符合设计要求检查记录10钢筋接头外观质量观察和尺量满足验标7.3.4的规定86
施工单位、监理单位全部检查检查记录11钢筋接头技术条件焊接接头和冷挤压套筒连接接头做力学性能检验,闪光对焊接头增做冷弯实验以同等级、同规格每200个为一批、不足200个也按一批,每批抽检1次满足验标7.3.4的规定试验报告12钢筋加工允许偏差尺量按钢筋编号各抽检10%,并各不少于3件符合验标表7.3.7的规定检查记录13钢筋接头的设置观察和尺量全部检查符合设计要求和验标7.3.8的规定检查记录14钢筋状态与保护层垫块位置和数量观察、计数检查全部检查钢筋状态符合验标7.3.8的规定,保护层垫块位置和数量应符合设计要求,且不少于4个/m2检查记录15拌制混凝土的水泥、细骨料、粗骨料、外加剂、矿物掺和料、水等验标7.4.1~7.4.4、7.4.6、7.4.8规定的相应的检查方法验标7.4.1~7.4.4、7.4.6、7.4.8规定的相应的检查数量/频次符合验标7.4.1~7.4.4、7.4.6、7.4.8的规定出厂质量证明、试验报告等16钢筋混凝土中有水泥、矿物掺和料、骨料、外加剂、水等引入的氯离子总含量检查计算单对每一混凝土配合比进行1次氯离子总含量计算,监理单位全部检查引入的氯离子总含量不超过胶凝材料总量的0.10%计算单17混凝土中的含碱量检查计算单对每一混凝土配合比进行1次总含碱量计算符合验标7.4.7的规定计算单18混凝土配合比设计进行配合比选定试验同强度等级、同性能的混凝土进行1次混凝土配合比选定试验,当使用的原材料、施工工艺发生变化时,重新进行配合比选定试验符合验标7.4.8条的规定计算单、试验报告等19混凝土水胶比检查计算单对每一配合比进行1次计算满足验标7.4.11的规定试验报告20混凝土强度进行混凝土抗压强度试验取样频率符合7.4.12,全部检查符合设计要求试验报告21混凝土抗渗等级做抗渗试验;监理单位全部检查符合设计试验报告22混凝土衬砌厚度在模板架立后,检查开挖轮廓与模板间的净距;衬砌完成后回填注浆前采用无损检测法检测每一浇筑段检查1次断面不得小于设计厚度检查记录23隧道超挖回填观察检查全部检查符合设计要求。施工记录24混凝土养护观察、检查施工记录全部检查按施工技术方案中的养护措施并符合验标7.4.16的规定施工记录25混凝土每盘原材料称量的允许偏差施工单位复称,监理单位见证检查每个工班抽查不少于1次符合验标7.4.17的规定施工记录26砂、石料的含水率含水率测试每工作班不应少于1次符合验标7.4.18的规定试验报告86
27混凝土坍落度进行试验每50m3混凝土或每班至少1次符合理论配合比要求,偏差不宜大于±20mm。试验报告28混凝土含气量进行含气量试验,每50m3混凝土或每班至少1次符合验标表7.4.19的规定施工记录29施工缝的留设和处理观察和尺量全部检查符合设计和施工技术方案的要求施组、施工记录30混凝土温度温度测试每部位测温1次并填写测温记录新浇筑与邻接的已硬化混凝土或岩土介质间的温差不得大于15°C施工记录31混凝土表面非受力裂缝宽度观察、测量全部检查最大宽度不得大于0.20mm检查记录32成型后混凝土结构外型尺寸偏差尺量、仪器测量每一浇筑段检查1个断面符合验标表7.4.23的规定检查记录33衬砌预埋件和预留孔洞允许偏差尺量全部检查符合验标表4.3.5检查记录34混凝土表面质量观察全部检查表面密实平整,无露筋、蜂窝、孔洞疏松、麻面和缺棱掉角现象检查记录35底板混凝土强度试件强度混凝土抗压强度试验每500米应采用同条件养护试件检测结构实体强度1次。符合设计试验报告36仰拱厚度与各部分尺寸施作前查对设计图,观察、尺量、仪器测量,仰拱施作后采用无损检测法检测每一浇筑段检查1个断面符合设计检查记录37仰拱与边墙及水沟连接观察、测量每一浇筑段检查1次符合设计检查记录38仰拱混凝土施作前隧底清理观察全部检查符合验标7.6.8的规定检查记录39仰拱混凝土浇筑观察全部检查分段浇筑、一次成型施工记录40仰拱顶面高程和曲率水准测量、自动断面仪测量每一浇筑段检查1个断面符合设计,高程允许偏差为±15mm施工记录41仰拱填充表面坡度观察全部检查符合设计,坡面平顺、排水通畅、不积水施工记录42注浆浆液配合比设计进行配合比选定试验全部检查符合设计配合比选定单43回填注浆浆液强度抗压强度试验每50m3留置3组抗压试件,全部检查。符合设计试验报告44回填注浆密实度采用无损检测法检测,每个断面不少于5点每500m2检验1次保证回填密实检查报告、记录45回填注浆孔数量、布置、间距和深度观察和尺量全部检查符合设计注浆设计、注浆记录46回填注浆压力观察和统计全部检查符合设计注浆记录86
第九章围岩监控量测9.1一般规定9.1.1监控量测工作必须紧接开挖、支护作业,应按设计要求进行布点和监测,并根据现场施工情况及时调整量测项目和内容,量测数据应及时分析处理,并与工程类比法相结合,及时调整支护参数或施工决策。9.1.2监控量测为主要的施工工序,并贯穿施工的全过程,为施工管理及时提供以下信息:1围岩稳定性、支护结构承载能力和安全信息;2二次衬砌合理的施作时间;3为施工中调整围岩级别、变更设计方案及参数、优化施工方案及施工工艺提供依据。9.1.3开工前应根据隧道规模、地形、地质条件、施工方法、支护类型和参数、工期安排以及所确定的量测目的等编制量测计划,量测计划应经监理工程师批准后,才能实施。编制内容应包括:量测项目、量测仪器选择、测点布置、量测频率、数据处理、反馈方法及组织机构、管理体系等。同时还应考虑量测方法的经济性,并注意与施工的进程相适应。9.2工序流程9.2.1隧道监控量测的项目应根据工程特点、规模大小、地质条件、隧道埋深、开挖方法及其他特殊要求和设计要求综合选定。量测项目一般可分为必测项目和选测项目两大类,可参照表9.2.1-1、表9.2.1-2。表9.2.1-1监控量测必测项目序号监测施工测试方法和仪器测试精度备注1洞内、外观察人工观察、地质罗盘2净空变化收敛计0.1mm一般进行水平收敛量测全站仪1mm一般进行三维多点量测3拱顶下沉水准测量,水准仪、钢尺0.1mm4沉降缝两侧底板不均匀沉降水准测量、水准仪、铟钢尺0.5mm沉降缝两侧底板(或仰拱填充层面)沉降5洞口段与路基过渡段不均匀沉降观测水准测量、水准仪、铟钢尺0.5mm洞口底板(或仰拱填充层面)与洞口过渡段的沉降6地表下沉水准测量,水准仪、塔尺0.5mm浅埋隧道必测(H0≤2B)注:H0为隧道埋深B为隧道开挖宽度。表9.2.1-2监控量测选测项目序号监测施工测试方法和仪器测试精度备注1地表下沉水准测量、水准仪、塔尺0.5mmH0>2B时2隧底隆起水准测量、水准仪、铟钢尺0.5mm3渗水压力渗压计频率接收仪0.01MPa4围岩内部位移多点位移计频率接收仪0.1mm5围岩压力压力盒频率接收仪0.01MPa6二次衬砌接触应力压力盒频率接收仪0.01MPa7钢筋受力钢筋计频率接收仪0.01MPa8喷射混凝土受力混凝土应变计频率接收仪9锚杆杆体应力钢筋计频率接收仪0.01MPa86
10二次衬砌内应力混凝土应变计频率接收仪11爆破振动观测爆破振动记录仪振动器临近建筑物12围岩弹性波速度弹性波测试仪注:1、H0——隧道埋深;B——隧道最大开挖宽度。9.2.2必测项目为日常施工管理中所必须进行的量测项目,主要为位移测试项目。净空收敛量测一般只进行水平收敛基线的量测,拱顶下沉可根据量测断面大小及开挖方法,布置1~3个测点。地表下沉量测可以反映隧道开挖对地表土体的影响,在浅埋地段应将地表下沉量测也作为必测项目。9.2.3围岩和支护结构变形是围岩稳定性和支护结构承载能力和安全性的最直观反映,围岩的坍塌和支护系统的破坏都是变形发展的一定程度的必然结果。因此,选用测试项目时应将位移量测作为首选量测项目。9.2.4量测断面间距和每个断面上的测点、类型、位置、个数应根据隧道埋深、围岩级别、隧道断面大小、开挖方法、支护类型等确定。围岩差的地段,量测断面应布置多些,围岩好的量测断面应相对少一些,在不良地质体中,应考虑布置一定数量的选测项目。地表下沉量测布置的测点数应适当多一些,应能测到完整的纵、横向沉降曲线,从而分析隧道施工的纵、横向影响范围和程度。9.2.5隧道监控量测最核心的环节是量测后的数据整理和数据分析,绘制测值变化量和变化速率时态曲线和距开挖面关系图并对初期的时态曲线进行回归分析,预测可能出现的最大值和变化速度。地表下沉值还应绘制测值沿隧道纵向和横向的变化量和变化速率曲线。当数据异常时,应分析原因,制订对策,施工中根据量测数据处理结果,及时调整和优化施工方案和工艺,必要时,应及时向有关单位提出变更设计建议。监控量测的管理流程可参照图9.2.5。图9.2.5监控量测管理工作流程图86
9.3作业标准及操作要点9.3.1隧道洞内观察一般可按开挖工作面观察和已支护地段观察两部分进行,开挖工作面观察应在每次开挖后进行,及时绘制开挖工作面地质素描图、填写开挖工作面地质状态记录表和施工阶段围岩级别判定卡。对已支护地段的观察每天至少应进行一次,主要观察围岩、喷射混凝土、锚杆和钢架等的工作状态,观察中发现初期支护恶化时,应立即采取相应处理措施。9.3.2洞外观察重点应在洞口段、岩溶发育区段地表和洞身埋置深度较浅地段,其观察内容应包括地表开裂、地表沉陷、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗透情况地表植被变化等。9.3.3隧道净空变化、拱顶下沉等必测项目的量测断面间距及测点数量应根据隧道埋深、围岩级别、隧道断面大小、开挖方法、支护形式等确定,一般情况下可参照表9.3.3的规定进行。各选测项目量测断面的数量,宜根据设计要求进行布置,或在每级围岩内选有代表性的断面1~2个,断面上的测试元器件、类型、位置及个数根据需要确定。表9.3.3必测项目量测断面间距和每断面测点数量围岩级别断面间距(m)每断面测点数量净空变化拱顶下沉Ⅴ~Ⅵ5~101~2条基线1~3点Ⅳ10~301~2条基线1点Ⅲ30~501条基线1点注:洞口及浅埋地段断面间距取小值。9.3.4必测项目,各测点应距开挖面2m的范围内尽快安设,并应保证在每次开挖后12h内取得初读数,且在下一循环开挖前必须完成。选测项目测点埋设时间根据实际需要进行。测点应牢固可靠、易于识别,并注意保护。拱顶下沉和地表下沉量测基点应与洞内或洞外水准基点联测,每15~20d应校核一次。9.3.5隧道浅埋地段地表下沉测点宜与洞内净空变化和拱顶下沉测点布置在同一横断面内,并应符合下列要求:1地表下沉监测范围横向应延伸至隧道中线两侧(1~2)(B/2+H+H0),纵向应在开挖面前后(1~2)(H+H0)(B为隧道开挖宽度,H为隧道开挖高度,H0为隧道埋深)。测点间距宜为2~5m,并应根据地质条件和环境条件进行调整;2地表下沉监测应在隧道开挖时开始,二次衬砌全部施作完毕,且下沉基本停止时为止;3地表下沉量测频率应与拱顶下沉和净空变化的量测频率相同。9.3.6隧道衬砌沉降缝两侧底板不均匀沉降观测、洞口段与洞口过渡段不均匀沉降观测应尽早开展,并根据沉降速率变化选择监测频率,一般情况下应7~15d进行一次。洞内沉降缝每侧宜布设4个以上观测点;洞口布点视过渡段的情况而定,应根据洞口沉降监测结果确定道床施作时间。9.3.7各项量测作业均应持续到变形基本稳定后15~20d结束。对于高地应力和挤压性围岩,位移没有减小趋势时,应延长量测时间。必测项目监控量测频率见9.3.7表。表9.3.7必测项目监控量测频率表项目名称测试方法及仪器测点布置及量测时间量测频率及围岩稳定判据必测项洞内、外观察现场观察、地质罗盘一、各量测项目的量测频率应根据位移速度和量测断面距开挖面距离确定:1、1按位移速度:86
目洞外观察重点应在洞口段和洞身埋置深度较浅段;洞内工作面观察应在每次开挖后进行,已施工地段观察每天至少进行一次。位移速度(mm/d)量测频率≥52次/d1~51次/d0.5~11次/2~3d0.2~0.51次/3d<0.21次/7d1、2按距开挖面距离:量测断面距量测频率开挖面距离(m)(0~1)b2次/d(1~2)b1次/d(2~5)b1次/2~3d>5b1次/7d其中b为隧道开挖宽度当按以上两个判据出现较大差异时,宜取较高的作为实际的量测频率。二、围岩稳定性判别应根据量测结果按下列指标进行:1、1按变形管理等级指导施工管理等级管理位移(mm)施工状态ⅢU<U0/3可正常施工Ⅱ U0/3≤U≤2U0/3 应加强支护 Ⅰ U>2U0/3应采取特殊措施其中U为实测位移值,U0为最大允许位移值。2、2根据位移时态曲线的形态判别:(1)当围岩位移速率不断下降时,(du2/d2t<0),围岩趋于稳定状态;(2)当围岩位移速率保持不变时,(du2/d2t=0),围岩趋于稳定状态;(3)当围岩位移速率不断上升时,(du2/d2t>0),围岩进入危险状态,必须立即停止掘进,加强支护。二次衬砌前净空变化隧道净空变化测定仪(收敛计、隧道激光断面仪、全站仪)采用全站仪非直接观测法通过收敛量测来计算净空变化。量测断面间距及测点数量。一般情况下Ⅴ~Ⅵ级围岩,断面间距5~10米,每断面1~2条基线;Ⅳ级围岩,断面间距10~30米,每断面1条基线;Ⅲ级围岩,断面间距30~50米,每断面1条基线。洞口及浅埋地段断面间距取小值。软岩隧道检测断面应适当加密。拱顶下沉水准仪、水准尺或隧道净空变化测定仪一般用水准仪直接测量,也可通过收敛量测来计算拱顶下沉量。量测断面位置、断面间距、测点数量和读数时间同二此衬砌前净空测量。地表下沉水准测量的方法,水平仪、水准尺浅埋隧道(隧道埋深H0≤2B,B为隧道最大开挖跨度)必测。测点布设应沿线路中线布点,间距5~30米,必要时设1~2个横断面,每断面7~11点,监测范围应在隧道开挖影响范围以内。地表有建筑物时,应在建筑物周围增设地表下沉观测点。观测频率应与净空变化和拱顶下沉的量测频率相同。二次衬砌后净空变化隧道净空变化测定仪(收敛计、隧道激光断面仪、全站仪)采用全站仪、断面仪非直接观测法来计算净空变化。量测断面间距及测点数量:一般情况下Ⅴ~Ⅵ级围岩,断面间距5~10米;Ⅳ级围岩,断面间距10~30米;Ⅲ级围岩,断面间距30~50米。洞口及浅埋地段断面间距取小值。沉降缝两侧底板不均匀沉降三等水准测量一般应15天进行一次。洞内沉降缝每侧宜布设4个以上观测点。洞口段与路基过渡段不均匀沉降观测三等水准测量洞口段布点应视过度段的情况而定,根据沉降曲线决定道床施作时间。9.3.8现场量测所取得的原始数据,应进行数学处理,将各种量测数据进行分析对比、相互印证,以确定量测数据的可靠性,去掉测试错误的数据。9.3.9周边位移量测应绘制位移——时间——开挖面距离变化图、位移速度——位移加速度——开挖面距离变化图。周边收敛量测后,必要时,可以对每条测线分别进行回归分析,求出各自回归精度最高的收敛——时间回归方程和收敛——距开挖面距离回归方程,以推算最终位移和得出位移变化规律。9.3.10围岩稳定性的综合判别,应根据量测结果按下列指标进行:1按变形管理等级指导施工:见表9.3.10-186
表9.3.10-1变形管理等级管理等级管理位移(mm)施工状态ⅢU<U0/3可正常施工ⅡU0/3≤U≤2U0/3应加强支护ⅠU>(2U0/3)应采取特殊措施注:U—实测位移值;U0—最大允许位移值。2根据位移变化速度判别:净空变化速度持续大于5.0mm/d时,围岩处于急剧变形状态,应加强初期支护系统。净空变化速度小于0.2mm/d时,围岩达到基本稳定。在浅埋地段以及膨胀性和挤压性围岩等情况下,应采用其它指标判别。3根据位移时态曲线的形态来判别:当围岩位移速率不断下降时(du2/d2t<0),围岩趋于稳定状态;当围岩位移速率保持不变时(du2/d2t=0),围岩不稳定,应加强支护;当围岩位移速率不断上升时(du2/d2t>0),围岩进入危险状态,必须立即停止掘进,加强支护。9.3.11监控量测工作必须紧跟开挖、支护作业,并按设计要求布设监测点,并根据具体情况及时调整或增加量测的内容。量测数据应及时分析处理,并将结果反馈给设计、监理,实现动态设计、动态施工。9.3.12根据观察、量测结果,判断原设计不合适时,应及时修正设计,特别是量测结果与初期预测有较大差异,而确认必须进行设计变更时,根据围岩的变化修正设计。对锚杆数量、形状尺寸、喷混凝土厚度、材质、一次掘进长度、钢支撑的等进行局部修正或进行围岩分级、支护模式、变形富裕量、开挖断面形状、施工方法、衬砌厚度等进行修改。9.4隧道明挖基坑段监控量测9.4.1主要分为应力监测与变形监测。9.4.2监测的主要项目有:围护结构水平位移及沉降;地表沉降;地下水位观测;支撑轴力监测;围护结构倾斜变形监测;桩身内力监测;基底变形观测;周围建筑物的沉降监测。86
第十章隧道防排水10.1一般规定10.1.1隧道工程防排水,应采取“防、排、截、堵相结合,因地制宜,综合治理”的原则,采取切实可靠的施工措施,达到防水可靠、排水通畅、经济合理的目的。对水资源保护有严格要求的隧道,防排水应采取“以堵为主、限量排放”的原则。对地表水和地下水应做妥善处理,使洞内外形成一个完整的防排水系统。10.1.2隧道工程施工防排水应积极采用经过试验和鉴定并经实践检验行之有效的新材料、新工艺、新技术,根据工程的水文地质条件、耐久性要求、施工技术水平、防水等级,选用适宜的材料。10.1.3客运专线铁路隧道正洞和设备洞衬砌防水等级应达到国家标准《地下工程防水技术规范》(GB50108)规定的一级防水标准,衬砌结构不允许渗水,衬砌结构表面无湿渍。10.1.4隧道工程施工防水应提高混凝土自防水性能,衬砌混凝土抗渗等级不得低于P6,防水混凝土抗渗等级不得低于P8。10.1.5隧道工程施工防水应以施工缝、变形缝防水为重点,施工缝防水应同时采用背贴式止水带与中埋式止水带或遇水膨胀止水条的防水措施;变形缝防水应同时采用中埋式止水带及其它两种可靠的防水措施。10.1.6隧道工程施工防水应重视初期支护的防水,并辅以注浆防水和防水层加强防水,满足结构设计和使用要求。10.1.7隧道工程施工排水应进行处理,达标后排放,并应符合现行《污水综合排放标准》(GB8978)的规定。对排、渗水可能造成地下水污染时,应采取隔离措施。10.1.8隧道工程施工前应对地表及隧道附近的井泉、池沼、水库、溪流进行调查,并应进行观测与试验,找出渗漏根源,按设计要求进行防渗处理。10.2注浆防水10.2.1隧道开挖、初期支护完成后,仍出现渗漏水时,应根据地质情况及隧道允许排水量选择径向注浆、局部注浆、回填注浆等防水措施。注浆材料应以水泥系注浆材料为主,不宜采用化学浆液。10.2.2隧道开挖后,隧道周边个别部位出现明显漏水时,应进行局部注浆处理。局部注浆应符合下列条件:1在出水点上游钻孔注浆截断水源,并在出水点周围布孔加固围岩,加固深度一般为隧道开挖轮廓线外3~5m;2注浆材料应以水泥类浆液为主,水量较大时可采用快凝早强的水泥系浆材;3注浆顺序为由少水处到多水处钻注;4注浆终压宜为1~2MPa。10.2.3初期支护后出现大面积渗漏水,应进行径向注浆或初期支护背后回填注浆,并符合下列要求:1径向注浆孔深应符合设计要求,一般情况下,不应小于3m;2初期支护背后回填注浆孔深不应小于0.5m;3钻孔注浆顺序应由水少处向水多处进行;4注浆材料以水泥系浆材为主,水量较大时可采用快凝早强的水泥系浆材;86
5注浆终压宜为0.5~1.0MPa。10.2.4注浆前,应将钻孔吹洗干净,并进行压稀浆试验,测定地层的吸浆和扩散、固结情况,防止注浆压力过大,破坏围岩整体性。10.2.5注浆过程中应加强洞内外观察,并设置必要的量测项目,进行监测,当发生围岩或支护结构变形超过允许值、堵塞排水系统、窜浆、危及地表安全等异常情况时,可采取以下措施:1降低注浆压力、采用间歇注浆等;2改变注浆材料、工艺、参数;3调整注浆方案。10.2.6单孔注浆结束标准应符合下列规定:1分段注浆各孔段均达到设计终压并稳定10min,且进浆速度小于开始进浆速度的1/4,或注浆量不小于设计注浆量的80%;2全孔一次性注浆压力达到设计终压;3满足设计要求。10.2.7注浆结束后,在分析注浆资料的基础上,可采取钻孔取芯法对注浆效果进行检查,并测定钻孔出水量。当检查孔出水量不大于1.0L/(min·m)时,可认为注浆效果满足要求,否则应进行补充注浆和重新检查。注浆钻孔及检查孔应封填密实。检查孔的数量应不少于注浆孔总数的5%且不少于3个,必要时可采用压水试验进行检查。10.3结构防排水10.3.1结构防排水施工一般包含初期支护基面检查处理、排水盲管(沟)安装、防水板铺设、施工缝、变形缝处理、混凝土灌注等工序,其施工流程可参照图10.3.1。10.3.2基面处理主要对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处理。其施工应满足以下要求:1处理基面渗漏水,采用回填注浆进行堵水,以保持基面无明显漏水;回填注浆的施工作业执行本手册相关章节要求。2对初期支护混凝土表面外露的锚杆头,钢筋尖头等硬物割除,其处理方法如下:(1)对钢筋网、管道等凸出部分,先切断,再用砂浆抹平。(2)对锚杆有凸出部位,端头顶预留5mm切断后,用塑料帽处理。(3)对于初期支护为喷射钢纤维混凝土的,防水板铺设前应补喷一层水泥砂浆保护层,以保护防水板。3对初期支护表面凸凹不平处进行处理,使防水层铺设基面平顺,表面平整度应满足D/L≤1/6(D为两凸面间凹进深度,L为两凸面间距离,一般情况下应小于60cm)。10.3.3基面处理质量应满足下列要求:1初期支护表面无明显渗漏水,且无空鼓、裂缝、松酥等现象。2初期支护表面平整,用2m尺进行检查,其平整度≤10cm。3初期支护表面无钢筋及凸出的管件等尖锐突出物。86
基面检查处理(初期支护表面处理)环、纵向排水盲管安装水平施工缝止水条安装防水板铺设防水板原材料检验和试验隐蔽检查合格不合格衬砌台车定位环向施工缝止水带、止水条安装灌筑二次衬砌混凝土隐蔽检查合格不合格隐蔽检查不合格合格拆模养生混凝土试验拌和修补结束排水盲管及止水条材料检验和试验图10.3.1结构防排水施工流程图10.3.4排水盲管施工作业一般包括环向排水盲管、纵向排水盲管、横向排水管,三者通过变径三通连为一体,形成完整的排水系统,纵向排水盲管在整个隧道排水系统中是一个中间环节,起着承上启下的作用,是关键环节。10.3.5排水盲管施工作业主要有钻定位孔、锚栓安装、盲管铺设、安装连接等环节,其施工流程可参照图10.3.5。钻定位孔安装锚栓捆扎盲管环、纵向盲管连接铺设盲管材料检验图10.3.5环向、纵向排水盲管施工流程图10.3.6环向排水盲管沿纵向设置的间距根据设计要求进行布置,根据洞内渗、漏水的实际情况,在地下水较大的地段应加密设置环向排水盲管。10.3.7纵向盲管的设置及坡度应按设计要求安设,并与环向、横向盲管连成一体,形成一个完整的排水系统。10.3.8排水盲管施作步骤与方法可参照以下要求进行:1钻定位孔,定位孔间距不得大于50cm;2将膨胀锚栓打入定位孔;3将盲管用无纺布包住,用扎丝捆好,用卡子卡住盲管,然后固定在膨胀螺栓上;4用三通将环、纵向排水盲管连接固定;10.3.986
横向排水盲管是连接纵向排水管与侧沟或中央排水管(沟)的水力通道,应严格按设计要求设置,施工中须先在纵向盲管上预留拼接,然后在仰拱及填充混凝土施工前接长至中心排水管(沟)。10.3.10排水盲管施工质量应满足下列要求:1排水盲管的材料质量、直径、透水孔的大小、间距应满足设计要求;2纵向排水盲管的安装坡度符合设计要求,通向水沟的横向排水管坡度应符合设计要求且不小于2%;3盲管尽量与岩壁或初期支护表面密贴,与支护表面的最大间距不得大于5cm,盲管与支护脱开的最大长度不得大于10cm;4盲管无泥砂、喷混凝土料或杂物堵塞,泄水孔通畅;5施工中三通管留设位置准确,接头牢固。10.3.11在基面处理、排水盲管设置、水平施工缝止水条安装完成后,进行防水板施工作业,一般包括铺设准备、缓冲层铺设、防水板固定、防水板焊接、质量检查等环节,其施工工艺流程可参照图10.3.11。不合格洞外洞内1.缓冲层及防水板材料检查、检验;2.缓冲层及防水板截取。1.工作平台就位;2.接通电路线;3.画出隧道中线横断面。铺设准备防水板铺设防水板焊接焊缝补强移工作平台下一循环爬行式热合器合格缓冲层铺设电热压焊器质量检查图10.3.11防水板施工流程图10.3.12防水板铺设台车应满足以下要求:1台车上应配备能达到隧道周边任一部位的作业平台。2台车上应配备提升(成卷)防水板的卷扬机和铺放防水板的设施。3台车的刚度和强度应满足施工人员作业和防水板的承重要求,项目部应根据强度检算结果进行安全验收。4台车内净空应满足施工车辆通行的需要。10.3.13防水板施作步骤与方法可参照以下要求进行:1铺设准备在洞外检查、检验缓冲层材料及防水板质量,防水板宜选用高分子材料,其材料标准应符合客运专线防水板技术条件。幅宽一般为2~4m,客运专线防水板厚度不得小于1.5mm,耐刺穿性、柔性、耐久性好且应符合设计要求。86
2缓冲层铺设缓冲层材料根据设计选用,一般采用射钉固定。固定点间距:一般拱部0.5~0.8m,边墙0.8~1.0m,底部1~1.5m,呈梅花形排列,并左右上下成行固定。在凸凹较大的基面上,在断面变化处增加固定点,保证其与混凝土表面密贴。3防水板铺设(1)防水板铺设应超前二次衬砌施工,并设临时挡板防止机械损伤和电火花灼伤防水板,同时与开挖开挖面应保持一定的安全距离。(2)防水板采用环向铺设,从拱部向两侧边墙展铺,下部防水板应压住上部防水板,松紧应适度并留有余量(一般实铺长度与喷射混凝土面弧长的比值为1.1~1.2:1),保证防水板全部面积均能抵到围岩。(3)分段铺设的卷材的边缘部位预留至少60cm的搭接余量并且对预留部分边缘部位进行有效的保护。(4)附属洞室处铺设防水板时,先按照附属洞室的大小和形状加工防水板,并与边墙防水板焊接成一个整体。(5)三层以上的塑料防水板的搭接形式应采用T形接头。(6)两幅防水板的搭接宽度不应小于150mm。4防水板固定宜采用热风焊枪或热合器,使其防水板融化与塑料垫圈粘结牢固。5防水板铺设、固定质量应满足下列要求:(1)铺设范围及铺挂方式应符合设计要求;(2)搭接形式和宽度满足规定要求;(3)悬吊固定点设置的数量合理,间距满足规定;(4)分段铺设的预留接头长度满足规定要求;(5)防水板的与基层固定牢固,用手将已固定好的塑料板上托或挤压,检查其与喷射混凝土面的密贴程度及预留量,防水板没有绷紧和破损现象。6防水板焊接(1)焊接时,接缝处必须擦洗干净,且焊缝接头应平整,不得有气泡折皱及空隙。(2)防水板之间的搭接缝应采用双焊缝、调温、调速热楔式功能的自动爬行式双焊缝热合机热熔焊接,细部处理或修补采用手持焊枪。(3)开始焊接前,应用小块塑料片上试焊,以掌握焊接温度和焊接速度。(4)单条焊缝的有效焊接宽度不应小于15mm。(5)在焊缝搭接的部位焊缝必须错开,焊缝搭接处必须用刀刮成缓角后拼接,使其不出现错台。(6)防水板纵向搭接与环向搭接处,除按正常施工外,应再覆盖一层同类材料的防水板材,用热焊焊接。(7)焊缝应无漏焊、假焊烤焦、焊穿、外露的固定点等现象,若有应予补焊,且用塑料片覆盖焊接。10.3.14防水板焊缝是防水板施工的薄弱环节,应重点进行检查,满足下列要求:86
1目测及尺量检查检查防水板有无烤焦、焊穿、假焊和漏焊,焊缝宽度是否符合设计,焊缝是否均匀连续,表面平整光滑,有无波形断面。2充气检查检查采取随机抽样的原则,环向焊缝每衬砌循环抽试1条,纵向焊缝每衬砌循环抽试2条。检查时可将5号注射针与压力表相接,用打气筒进行充气,当压力表达到0.25MPa时停止充气,保持15min,压力下降在10%以内,说明焊缝合格;如压力下降过快,用肥皂水涂在焊缝上,有气泡的地方重新补焊,直到不漏气为止。10.3.15防水层施工完成后,必须严加保护,施工中应注意以下几点:1任何材料、工具、在铺设时应尽量远离已铺好的地段堆放,不得穿带钉子的鞋在防水层上走动,对现场施工人员加强防水层保护意识教育,严禁损坏。2在没设保护层处(如拱顶、侧墙)进行其他作业时不得破坏防水层,钢筋焊接作业时,防水板要用阻燃材料进行覆盖,避免焊火花损伤防水板,现场应配备一定数量的灭火器。3挡头板的支撑物在接触到塑料防水板处必须加设橡皮垫层。4采用钢筋混凝土衬砌时,要对钢筋头部进行防护,避免损伤防水板。5绑扎钢筋和安装模板及衬砌台车就位时,在钢筋保护层垫块外包土工布防止碰撞和刮破塑料板。6在灌注二次衬砌混凝土时,振捣棒不得接触防水层,浇筑时应有专人观察,发现损伤应立即修补;同时应在混凝土输送泵出口处设置防护板,防止混凝土直接冲击防水板。7二次衬砌中埋设的管料与防水板间距不小于5cm,以防止破损塑料防水板。10.3.16止水条施工作业包括制作安装专用端头模板、混凝土浇筑、预留槽清理、固定止水条等环节其施工流程可参照图10.3.16。制作安装专用端头模板浇筑混凝土拆模后清理预留槽固定止水条浇筑下循环混凝土图10.3.16止水条施工流程图10.3.17止水条施工可参照以下方法进行:1水平施工缝水平施工缝施工在先浇筑混凝土初凝后、终凝前根据止水条的规格在混凝土基面中间压磨出一条平直、光滑槽。拆除混凝土模板后,凿毛施工缝,用钢丝刷清除界面上的浮碴,并涂2~5mm厚的水泥浆,待其表面干燥后,用配套的胶粘剂或水泥钉固定止水条,再灌筑下一环混凝土。2环向(竖向)施工缝环向(竖向)施工缝采用在端头模板中间固定木条或金属构件等,混凝土浇筑后形成凹槽。槽的深度为止水条厚度的一半,宽度为止水条宽度。在灌筑下一循环混凝土之前,对预留槽进行清理,将止水条粘贴在槽中,模板台车定位后,灌筑下一循环的混凝土。10.3.18止水条施工应注意以下几点:1施工前,必须对止水条的宽度、厚度(直径)进行检查,确保其符合设计及标准要求。86
2止水条安放前,必须对预留槽进行清理,清洗干净、排除杂物。3止水条必须安装在预留槽内,安装时先在槽内涂抹一层氯丁胶粘剂,使其粘结牢固,并用水泥钉固定,水泥钉的间距不宜大于60cm。4止水条安装应尽量安排在下一循环混凝土浇筑前3~5小时,如有困难提前安装应采取缓膨措施,但最长时间不得超过24小时。5止水条安装时应顺槽拉紧嵌入,确保止水条与槽底密贴,不得有空隙。6止水条接头处应重叠搭接后再粘接固定,沿施工缝形成闭合环路,其间不得留断点。7振捣混凝土时,振捣棒不得接触止水条。10.3.19止水条安装质量应满足下列要求:1止水条的材质、性能及技术参数必须满足设计要求。2止水条安装位置、接头连接应符合设计要求。3止水条表面没有有开裂、缺胶等缺陷,无受潮提前膨胀现象。4止水条与槽底密贴,没有空隙。5拱墙衬砌的环向止水条的位置为衬砌断面的中部,误差不得超过30mm.。10.3.20止水带施工是隧道结构防排水的重要环节,在施工中应按照设计要求认真施做。10.3.21外贴式止水带施工包括定位、基面处理、止水带固定等几个环节,其施工流程可参照图10.3.21。定位放线基面处理止水带固定灌注混凝土图10.3.21外贴式止水带施工流程图10.3.22外贴式止水带施工方法及步骤可参照以下要求进行:1位置确定外贴式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基面处理对于直接设置在岩壁或初期支护找平层的外贴式止水带,设置的部位须预先用氯丁胶乳砂浆进行抹平处理,防水砂浆抹面的宽度应大于止水带宽度20cm以上。对于设计有防水板的,则须对接缝处擦洗干净。3止水带固定施工缝处设计有防水板的,如止水带材质与防水板相同,则采用双焊缝热焊机将止水带固定在防水板上,对于设计为橡胶止水带时,则采用粘接法将其与防水板连接。对于施工缝处设计没有防水板的,止水带采用粘接法固定在岩壁或初期支护找平层上。10.3.23中埋式止水带施工包括钻钢筋孔、固定钢筋卡、固定止水带等环节,其施工流程可参照图10.3.23。挡头模板钻钢筋孔固定钢筋卡固定止水带下一环止水带定位拆挡头板灌注混凝土图10.3.23中埋式止水带施工流程图86
10.3.24中埋式止水带施工方法及步骤如下:沿衬砌环线每隔0.5~1.0m,在端头模板上钻一φ12的钢筋孔。将制成的钢筋卡穿过挡头模板,内侧卡紧止水带一半,另一半止水带平靠在挡头板上,待混凝土凝固后拆除挡头板,将止水带拉直,然后弯钢筋卡紧止水带。10.3.25止水带施工应注意以下几点:1止水带埋设位置应准确,其中间空心圆环应与变形缝重合。2中埋式止水带应固定在挡头模板上,先安装一端,浇筑混凝土时另一端应用箱型模板保护,固定时只能在止水带的允许部位上穿孔打洞,不得损坏止水带本体部分;3固定止水带时,应防止止水带偏移,以免单侧缩短,影响止水效果。4止水带定位时,应使其在界面部位保持平展,不得使橡胶止水带翻滚、扭结,如发现有扭结不展现象应及时进行调正。5橡胶止水带接头必须粘接良好,不应采用不加处理的”搭接”。6止水带粘接前应做好接头表面的清刷与打毛,接头处选在衬砌结构应力较小的部位,粘接可采用热硫化连接的方法,搭接长度不得小于10cm,焊接缝宽不小于50cm。冷接法应采用专用粘结剂,冷接法搭接长度不得小于20cm。7设置止水带接头时,应尽量避开容易形成壁后积水的部位,宜留设在起拱线上下。8在浇捣靠近止水带附近的混凝土时,应严格控制浇捣的冲击力,避免力量过大而刺破橡胶止水带,同时还必须充分震捣,保证混凝土与橡胶止水带的紧密结合,施工中如发现有破裂现象应及时修补。9衬砌脱模后,若检查发现施工中有走模现象发生,致使止水带过分偏离中心,则应适当凿除或填补部分混凝土,对止水带进行纠偏。10.3.26止水带施工质量应满足下列要求:1止水带的性能及技术参数必须满足设计要求。2止水带安装的横向位置,用钢卷尺量测内模到止水带的距离,与设计位置相比,偏差不应超过5cm。3止水带安装的纵向位置,通常以施工缝或伸缩缝为中心两边对称,用钢卷尺检查,要求止水带偏离中心不能超过3cm。4用角尺检查止水带与衬砌端头模板是否正交,否则会降低止水带的有效长度。5止水带接头的施工应满足以下要求:(1)检查接头处上下止水带的压茬方向,此方向应以排水畅通、将水外引为正确方向。接头强度检查:用手轻撕接头。(2)观察接头强度和表面凿毛情况,接头外观应平整光洁。抗拉伸强度不低于母材的80%;不合格时重新焊接或粘接。10.4施工排水10.4.1隧道通过含水地层时,应在开挖前查明水源大小、方向和补给情况,制定防排水措施。当补给水量很大,应根据水源方向和位置,在相应的位置开挖泄水洞截流排水。无排水条件或排水困难,以及不允许排水时,经技术、经济比选,可采用注浆堵水措施。86
10.4.2在超前地质预测预报的基础上,为了控制隧道涌水、突泥,可采用超前预注浆减小涌水量和水压力,保证隧道施工安全;环境条件许可时,对于地层中的孔隙水或节理、裂隙水,可采用地表或洞内降水的方法降低地下水位,提高地层的稳定性;当降水方案不能满足要求或无降排水条件,在隧道施工中遇有高压涌水危及施工安全时,宜先采用排水的方法降低地下水的压力,然后用注浆法进行封堵。封堵涌水注桨应先在周围注浆,特别是向水源方向注浆,切断水源,然后顶水注浆,将涌水堵住。10.4.3隧道涌水的处理应贯彻预防为主的原则,应采取先堵后排的措施,预计有大量涌水或涌水量虽不大,但开挖后可能引起大规模塌方时,应在开挖前进行帷幕注浆。10.4.4隧道施工前应对地表及隧道附近的井泉、池沼、水库、河流进行调查,并应进行观测与试验,分析其对隧道渗漏水的影响,并按设计要求进行处理。隧道覆盖层较薄或地表水有可能渗入隧道时,施工前应对地表积水、坑、洼等进行处理,并符合下列要求:1洞口附近和浅埋隧道应整平洞顶地表,不得积水;2地表坑洼、钻孔、沉陷处应填不透水土,并分层夯实;3洞顶有流水的沟槽应予整治,确保水流畅通,必要时应对沟床进行铺砌;4洞顶设有高压水池或有河流、水塘、水库等时,应有防渗漏措施,对水池溢水应有疏导设施。10.4.5天沟、截水沟处理应符合下列要求:1边坡、仰坡坡顶的天沟、截水沟应结合永久排水系统及早修建,出水口必须防止顺坡散流。隧道水沟应与路基边沟组成洞口排水系统,其水流应防止冲刷边仰坡和破坏环境;2洞外路堑向隧道内为下坡时,应将路基边沟挖成反坡,向路堑处排水,必要时应在洞口外适当位置设横向截水沟;10.4.6洞内排水沟排水应符合下列要求:1洞内顺坡排水水沟断面及坡度应能满足隧道中渗漏水和施工废水的排出需要。排水沟应经常清理,防止淤塞;2洞内反坡排水,或在膨胀性、湿陷性地层中施工时,可根据坡度、水量和设备情况布置管路和泵站,一次或分段接力排出洞外。集水坑的容积应按实际排水量确定,其位置确定应考虑减少施工干扰。配备抽水机的能力应大于排水量20%以上,并应有备用台数;3单侧水沟施工时,不应阻塞隧底水流,应设横向截水沟并汇入侧沟。10.4.7降水施工应符合下列要求:1根据降水要求,编制降水施工方案,选择降水方法和降水设备;2降水后水位线应低于隧底开挖线0.5~1.0m;3降水过程中,应设水位观测井,及时测定动水位,调整降水参数,保证降水效果;4重视降水影响范围内地表环境的保护,建立监控量测体系、制订回灌措施,防止地表超限下沉。10.4.8采用钻孔排水时,应对工程地质和水文地质作详细的调查分析,判断地下水流方向,确定钻进位置、方向、孔数和钻进深度,并应采取下列防范措施:1非钻孔施工人员必须撤出;2应及时测算水量、水压大小、水的流速、泥沙含量等,备足抽水设备,水中含有泥砂时,应配备耐磨污水泵;86
3孔口应预先埋管设阀,控制排水量,防止钻孔时承压水冲击及淹没坑道等意外险情发生;4水平钻孔钻到预期的深度尚未出水时,可会同设计部门进一步进行地质和水文的勘测工作,重新判定地下水情况。10.4.9在确保不破坏环境和设计允许的条件下,可采用泄水洞排水。应根据水源方向、位置、流量、流速、含泥量的大小,选择泄水洞的位置、方向、断面形式、大小和坡度,并确保排水通畅,防止泄水洞淤塞。10.4.10含水的松散破碎地层应采用降低地下水位的排水方案,不宜采用集中宣泄排水的方法。当采用降水方案不能满足要求或不允许降排水时,应在开挖前进行帷幕注浆,以加固地层,充分提高地层止水能力。10.5隧道防排水施工注意事项10.5.1隧道防排水施工中应记录、检查、测量以下内容,具体要求可参照表10.5。表10.5隧道工程防排水检查项目序号项目检查方法检查数量/频次质量标准备注1防水板铺设基面尺量沿隧道长度每10m检查10处基面应平整、无尖锐物;基面平整度应符合D/L≤1/62防水板焊缝焊缝宽度采用尺量,焊缝质量采用双焊缝间充气检查每一浇筑段环向检查1条焊缝、纵向检查2条焊缝焊接牢靠,不得有渗漏,每一单焊缝的宽度不应小于15mm,搭接长度不小于15cm3防水板铺设范围和铺挂方式观察全部检查符合设计要求4防水板冗余度观察全部检查铺设时防水板应有一定的冗余度,挂吊点设置的数量应合理5防水板与基面固定观察全部检查应固定牢固,不得有绷紧和破损现象6明洞、辅助坑道排水系统查对设计图,现场观察全部检查符合设计要求7洞口边坡排水沟、仰坡坡顶截水沟结构形式和位置查对设计图,现场观察全部检查符合设计要求8洞口边坡排水沟、仰坡坡顶截水沟砌体尺寸允许偏差仪器测量全部检查符合验标表11.2.6的规定9洞内排水沟、检查井和中心水沟的布置和结构形式观察、尺量和仪器测量全部检查符合设计要求10洞内排水沟、中心水沟的高程和纵向坡度观察、尺量和仪器测量全部检查符合设计要求11洞内排水沟、检查井断面尺寸允许偏差尺量、仪器测量全部检查符合验标表11.3.9和表11.4.5的规定12进水孔、泻水孔和泻水槽的位置间距、尺寸观察、尺量全部检查符合设计要求13中心水沟平面位置允许偏差测量每100米任意检查3点平面位置偏差±20mm,高程允许偏差±10mm13施工缝浇筑混凝土前清理施工单位观察,监理单位见证全部检查应清理干净,施工缝的处理应符合设计要求14止水带安装、连接和固定施工单位观察、尺量,监理单位见证全部检查符合设计要求及验标11.7.6的规定15变形缝填塞前处理观察全部检查符合验标11.8.8~11.8.9的规定16用做沉降的变形缝观测全部检查符合验标11.8.7的规定86
沉降观测点采用计数检查,沉降观测采用仪器测量17围岩注浆浆液配合比进行配合比试验全部检查符合设计要求18注浆防水范围观察全部检查符合设计要求19注浆压力、注浆量和进浆速度观察、检查施工记录全部检查符合设计要求20注浆孔数量、布置、间距孔深和角度观察和测量全部检查符合设计要求21盲管的铺设位置和范围观察和检查全部检查符合设计要求22盲管间的连接观察全部检查符合设计要求23盲管的成型尺寸和坡度观察和检查全部检查符合设计要求第十一章附属洞室施工11.1.1附属洞室的开挖和支护方式应符合设计要求。附属洞室与正洞的连接处应加强支护,对附属洞室断面较大的正洞部位,应提前施作二次衬砌确保安全。11.1.2附属洞室开挖应采用光面爆破和预裂爆破法进行开挖,附属洞室的开挖一般和正洞开挖落后1到2个循环进行开挖。11.2.3软弱围岩段的附属洞室开挖,必须在该部位的正洞支护施工完后进行开挖,附属洞室口的支护可采用过梁的形式对该部位支护进行预留,待该部位围岩稳定后再从预留缺口进行开挖。对于比较深的洞室,应设点进行量测观测。11.2.4附属洞室的衬砌和防水施工应和正洞施工同期进行,并应与隧道的排水设施相结合形成完整畅通的防排水系统。11.2.5附属洞室的各项检查项目和指标与正洞施工相同。86
第十二章特殊岩土及不良地质地段施工12.1一般规定12.1.1施工前必须根据设计提供的工程及水文地质资料,结合现场实际情况,进行分析研究,制定完整的施工技术方案。并结合紧急预案,做好技术、物资、机械的储备,避免地质灾害的发生。12.1.2隧道施工时,应根据具体情况制定地质预测、预报方案。12.1.3根据地质预测、预报的结果应不失时机地调整施工方案。12.1.4必须加强量测工作,并及时反馈量测结果。12.2富水软弱破碎围岩12.2.1富水软弱破碎围岩隧道的开挖应符合下列要求:1采用超前地质预测预报手段,提前了解开挖工作面前方地质、地下水情况,采取有效的预防措施。2施工中宜采用注浆堵水结合超前钻孔限量排水。3特大涌水时可采用辅助坑道排水,辅助坑道开挖应超前适当距离。4当地下水与地表水连通时,经技术、经济比选,宜采用注浆堵水措施。当隧道埋深在20m以内时,可采用地表注浆;当隧道埋深超过20m时,则应采用开挖工作面预注浆。5宜采用多台阶预留核心土环形开挖法或采用中隔壁法、交叉中隔壁法或双侧壁导坑法。6掘进循环进尺宜为0.5~1.0m。12.2.2富水软弱破碎围岩隧道的支护应符合下列要求:1宜采用超前小导管注浆、管棚、钢架、钢筋网、喷射混凝土等多种支护手段,构成强支护体系。2根据支护的位移量测结果,评价支护的可靠性和围岩的稳定状态,及时调整支护参数,确保施工安全。3富水软弱破碎围岩隧道施工时应采取加强防排水的技术措施。12.2.3富水软弱破碎围岩隧道的衬砌施工应符合下列要求:1复合式衬砌应根据监控量测结果确定施作时间。2仰拱必须及早施作,形成封闭结构。12.3岩溶12.3.1隧道通过岩溶地区时,施工前应根据设计图结合施工现场情况,采用综合超前地质预报,探明溶洞的分布范围、类型、规模、发育程度、填充物、地下水的情况(有无长期补给来源、雨季水量有无增长等)及岩层的稳定程度等,按照“以疏为主、堵排结合、因地制宜、综合治理”的原则”分别以“疏导、堵填、注浆加固、跨越、绕避、渲泄”等措施进行处理。12.3.2隧道岩溶地段施工应符合下列要求:1施工前应了解山顶地表水、出水地点的情况,并首先对地表进行必要的处理。对地表坍陷采取管棚支撑、地表预注浆、锚固桩等进行处理。2在下坡地段遇到溶洞时,应准备足够数量的排水设备。86
3对于岩溶发育地区的隧道,施工中应建立以长距离物探(地震波法)为宏观控制、钻探法(超前钻孔探测、炮眼孔加深钻探)为主,其它物探方式为辅助(地质雷达、HSP地震反射法探测及跨孔CT法),红外线探测连续施测的综合预报管理体系。4开挖方法宜采用台阶法、双侧壁导坑法。在Ⅱ、Ⅲ级围岩条件下,且溶洞仅穿过隧道底部一小部分断面时,可采用全断面一次开挖。5爆破开挖时,应做到多打眼、打浅眼,严格控制装药量。6当隧道只有一侧遇到溶洞时,应先开挖该侧,待支护完成后再开挖另一侧。12.3.3隧道开挖岩溶发育地区地段施工,可根据具体情况采取措施进行处理:1如果溶洞规模较大,内部充填了大量的泥砂,且含有丰富的地下水,揭穿后很可能发生大规模的突水、突泥,应采用全断面封闭注浆加固的方法。2岩溶地段的溶洞空腔、暗河的处理应首先选择连通方案,不改变地下水总的流动趋势;各类新建的排水暗管应有一定的坡度,以防止泥砂淤积:(1)如果隧道侧壁或底板存在小体积的溶管(溶洞空腔或暗河),且规模较小,可在隧道侧壁及底部设置盲沟、暗管、涵洞、倒虹吸、钢管疏导或小型过桥跨越;(2)如果隧道顶部存在溶管(溶洞空腔或暗河),且有水通过,则应在顶部设置暗管跨越或将水引入隧道底部跨越或采用倒虹吸拱跨;(3)溶洞空腔仅在隧道底部且较大较深,或者填充物松软不能承载结构物时,可采用梁(边墙梁及行车梁、托梁)、支墩、板或悬臂梁承托纵梁、拱桥跨越,梁、板的两端或拱的拱座应置于稳固可靠的岩层上,必要时可用混凝土和石砌体加固;(4)如隧道底部存在深狭溶洞空腔且无法施做梁或拱时,可采用桥梁跨越,同时根据空腔底的地质情况,合理选择桩的受力形式,桩基应伸入基岩一定深度;(5)当隧道一侧遇到狭长而较深的溶洞,应加深该侧的边墙基础通过;(6)隧道岩溶水较大时,应采用泄水洞以渲泄岩溶水,降低地下水位,保持隧道干燥,泄水洞应位于地下水来向的一侧;(7)对于涌水量大、涌水点多、分散,排泄通道不明显的岩溶发育地段,宜按照“先汇集、再引排”的原则采取辅助导坑排水、集水廊道结合泄水洞、行洪通道等的处理方案。3当隧道穿越堆积物时,如果堆积物较大,清理时会造成随清随塌的大型塌体,应采用超前强预支护注浆加固周围的堆积物。(1)如果隧道埋深不大,穿越溶洞堆积物应考虑地表“漏斗”水下来后,可能造成的隧道突发性外荷载或突泥、突水,施工中应采用超前钻孔探测,并预备足够的抽水设备;(2)开挖应采用双侧壁导坑法分部开挖;(3)对隧道底部堆积物进行注浆加固、换填、桩基、旋喷等,并确保堆积物底部水流通畅,隧道拱圈、侧壁、仰拱、填充(底板)应整体按“地基梁”设计;(4)隧道结构完工后,如果拱部存在大的空洞,应进行压浆回填,并封填平整地表漏斗,减少地表水下渗。486
对已停止发育的、跨径较小、无水的溶洞,可根据其与隧道相交的位置及其充填情况,采用混凝土、浆砌片石或干砌片石予以回填封闭,同时根据地质情况决定是否需要加深边墙基础。拱部以上干、空溶洞,可视溶洞的岩石破碎程度采用喷锚支护加固、注浆、加设护拱及拱顶回填的方法进行处理。溶洞在底板下发育采用浆砌片石回填,如有充填物,必须挖除,如有空腔内少量水流动,则回填不能阻断过水通道。5施工中遇到一时难以处理的溶洞时,可采用迂回导坑绕过溶洞区,继续进行隧道施工,再行处理溶洞。12.3.4岩溶地区隧道支护和衬砌应根据溶洞情况予以加强。12.3.5二次衬砌施工前,应采用物探手段检查隧道周边环形加固层及层外围岩情况,重点检查拱部、底板、侧边墙5m以内是否存在有害空洞,隧道底部是否密实。12.4隧道浅埋段施工12.4.1一般规定1浅埋段隧道覆盖浅,围岩松散、破碎,采用超前加固手段对隧道进行预先加固,在超前支护的保护下,进行隧道的施工。施工方法主要有CD法、CRD法或双侧壁导坑法施工隧道覆盖层为8m以下或覆盖层小于隧道跨度的隧道,称浅埋隧道。浅埋隧道施工一般采取强有力的超前支护:管棚、超前小导管注浆预先加固底层,采用CRD法或双侧壁导坑法施工,严格控制地面沉降量。2施工中严格遵循“管超前、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。3加强量测监控和数据分析,施工中如发现不安全因素时,应暂停开挖,加强临时支护,调整施工方案。4富水段可采用洞外降水方式降低地下水,保证施工安全。5隧道结构防水等级为一级。防水原则为:“以防为主,多道防线,综合治理”。6施工过程中加强排水,防止施工水或地下水浸泡围岩导致围岩失稳。12.4.2开挖1施工方法主要有CD法、CRD法或双侧壁导坑法施工。每个分部开挖时,可采用预留核心土开挖方式,以稳定掌子面。2采用非爆破方式进行开挖,当为石质隧道时,尽量采用减震爆破,以保护围岩。3采用机械开挖时,严禁碰撞初期支护。12.4.3支护1超前支护(1)采用大管棚进行超前支护,管棚长度大于30米或一次通过,对管棚进行注浆提高管棚的刚度和加固围岩。(2)施工中采用超前小导管进行注浆加固围岩。(3)采用全断面注浆超前加固掌子面围岩,每段搭接注浆长度不小于5m。2初期支护(1)严格按设计进行支护。(2)开挖后及时进行支护,封闭围岩。(3)临时钢架的拆除应等洞身主体结构初期支护施工完毕并稳定后,进行施工,应以量测结果作为依据,拆除后,应加强量测观测。(4)隧道基底处于软弱围岩时,应采取相应的地层加固措施。12.4.4衬砌86
1衬砌应紧跟开挖工作面,保证施工安全。2采用仰拱超前施工,确保隧道稳定。3拱墙衬砌混凝土设计强度达到设计强度100%才可以脱模。4钢筋施工时,应对防水设施采取保护措施。86
第十三章质量检验与验收13.1一般规定13.1.1客运专线铁路隧道工程施工现场质量管理应有相应的施工技术标准、健全的质量管理体系和施工质量检验制度。施工现场质量管理检查记录应由施工单位在施工前按表13.1.1的规定填写,总监理工程师进行检查,并做出检查结论。表13.1.1施工现场质量管理检查记录 开工日期:单位工程名称开工日期建设单位项目负责人设计单位项目负责人监理单位总监理工程师施工单位项目负责人项目技术负责人序号项目检 查 情 况1开工报告2现场质量管理制度3质量责任制4工程质量检验制度5施工技术标准6施工图现场核对情况7地质勘察资料8交接桩及施工复测资料9施工组织设计及审批10环境保护方案及审批11分包方资质与对分包单位管理制度12主要专业工种操作上岗证书13施工检测设备及计量器具设置14材料、设备管理制度检查结论:总监理工程师年月日13.1.2客运专线铁路隧道工程应按下列规定进行施工质量控制:186
施工单位应对工程采用的主要材料、构配件和设备的外观、规格、型号和质量证明文件等进行验收,并经监理工程师检查认可;凡涉及结构安全和使用功能的,施工单位应进行检验,监理单位应按规定进行平行检验或见证取样检测。2各工序应按施工技术标准进行质量控制,每道工序完成后,施工单位应进行检查,并形成记录。3工序之间应进行交接检验,上道工序应满足下道工序的施工条件和技术要求;相关专业工序之间的交接检验应经监理工程师检查认可。未经检查或经检查不合格的不得进行下道工序施工。13.1.3客运专线铁路隧道工程施工质量应按下列规定进行验收:1工程施工质量应符合本标准和相关专业验收标准的规定。2工程施工质量应符合工程勘察、设计文件的要求。3参加工程施工质量验收的各方人员应具备规定的资格。4工程施工质量的验收均应在施工单位自行检查评定合格的基础上进行。5隐蔽工程在隐蔽前应由施工单位通知监理单位进行验收,并应形成验收文件。6涉及结构安全的试块、试件以及有关材料,监理单位应按规定进行平行检验或见证取样检测。7检验批的质量应按主控项目和一般项目进行验收。8对涉及结构安全和使用功能的分部工程应进行抽样检验。9承担见证取样检测及有关结构安全检测的单位应具有相应的资质。10单位工程的观感质量应由验收人员通过现场检查共同确认。13.2质量验收单元的划分施工单位应根据《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》(铁建设【2005】160号)的规定对所建工程进行质量验收单元的划分。13.2.1分部工程、分项工程和检验批检验项目见表13.2.1表13.2.1分部工程、分项工程和检验批检验项目序号分部工程分项工程检验批检验批检验项目条文号(铁建设【2005】160号)主控项目一般项目1洞口工程开挖每个洞口4.2.1~4.2.34.2.4、4.2.5模板每个安装段4.3.1~4.3.34.3.4~4.3.6钢筋每个安装段4.4.1~4.4.64.4.7~4.4.9混凝土每个浇筑段4.5.1~4.5.84.5.9~4.5.11浆砌片石每个砌筑段4.6.1~4.6.114.6.12~4.6.13洞口防护每个洞口4.7.1~4.7.94.7.10、4.7.112洞身开挖洞身开挖每个开挖循环5.2.1~5.2.45.2.5隧底开挖每个开挖循环5.3.1、5.3.25.3.386
弃碴场防护每处5.4.1~5.4.75.4.8~5.4.113支护喷射混凝土每个喷射段6.2.1~6.2.166.2.17、6.2.18锚杆每个安装段6.3.1~6.3.76.3.8、6.3.9钢筋网每个安装段6.4.1~6.4.56.4.6~6.4.8钢架每榀6.5.1~6.5.56.5.6~6.5.8管棚每环6.6.1~6.6.56.6.6超前小导管每环6.7.1~6.7.66.7.7超前预注浆每环6.8.1~6.8.46.8.5~6.8.74衬砌模板每个安装段7.2.1~7.2.37.2.4~7.2.6钢筋每个安装段7.3.1~7.3.67.3.7~7.3.9混凝土每个浇筑段7.4.1~7.4.227.4.23~7.4.25底板每个浇筑段7.5.1~7.5.147.5.15、7.5.16仰拱每个浇筑段7.6.1~7.6.157.6.16~7.6.18仰拱填充每个浇筑段7.7.1~7.7.107.7.11~7.7.12回填注浆每个注浆段7.8.1~7.8.47.8.5~7.8.75辅助坑道及附属洞室开挖每个开挖循环8.2.1、8.2.28.2.3、8.2.4喷射混凝土每个喷射段8.3.18.3.2锚杆每个安装段8.4.1~8.4.68.4.7钢筋网每个安装段8.5.1~8.5.38.5.4~8.5.6钢架每榀8.6.1~8.6.58.6.6~8.6.8管棚每环8.7.1~8.7.58.7.6超前小导管每环8.8.1~8.8.68.8.7模板每个安装段8.9.1~8.9.38.9.4、8.9.5钢筋每个安装段8.10.1~8.10.68.10.7~8.10.9混凝土每个浇筑段8.11.1~8.11.98.11.106明洞工程开挖每个开挖循环9.2.1~9.2.49.2.5模板每个安装段9.3.1、9.3.29.3.3、9.3.4钢筋每个安装段9.4.1~9.4.69.4.7~9.4.9混凝土每个浇筑段9.5.1~9.5.139.5.14~9.5.17涂料防水层防水每个覆盖段9.6.1~9.6.59.6.6~9.6.986
卷材防水层防水每个覆盖段9.7.1~9.7.49.7.5~9.7.7回填每个施工段9.8.1~9.8.39.8.4、9.8.57缓冲结构物基础开挖每个开挖段10.2.1~10.2.410.2.5模板每个安装段10.3.1、10.3.210.3.3、10.3.4钢筋每个安装段10.4.1~10.4.610.4.7~10.4.9混凝土每个浇筑段10.5.1~10.5.1210.5.13~10.5.158防水和排水洞口防排水每个洞口11.2.1~11.2.411.2.5~11.2.6洞内排水沟(槽)100m11.3.1~11.3.811.3.9、11.3.10施工缝防水每处11.7.1~11.7.8————变形缝防水每处11.8.1~11.8.711.8.8、11.8.9防水板防水每个覆盖段11.9.1~11.9.511.9.6~11.9.9围岩注浆每个作业循环11.10.1~11.10.511.10.6~11.10.8盲管每个衬砌段11.11.1~11.11.511.11.69附属电缆槽100m12.6.1~12.6.412.6.5~12.6.7洞内附属构筑物每处12.7.1~12.7.312.7.4、12.7.513.2.2检验批的质量验收应包括如下内容:1实物检查应按下列方式进行:(1)对原材料、构配件和设备等的检验,应按进场的批次和本标准规定的抽样检验方案执行;(2)对混凝土强度等,应按国家现行有关标准和本标准规定的抽样检验方案执行;(3)对本标准中采用计数检验的项目,应按抽查总点数的合格点率进行检查。2资料检查,包括原材料、构配件和设备等的质量证明文件(质量合格证、规格、型号及性能检测报告等)和检验报告、施工过程中重要工序的自检和交接检验记录、平行检验报告、见证取样检测报告和隐蔽工程验收记录等。13.2.3检验批合格质量应符合下列规定:1主控项目的质量经抽样检验全部合格。2一般项目的质量经抽样检验全部合格。其中,有允许偏差的抽查点,除有专门要求外,80%及以上的抽查点应控制在规定允许偏差内,最大偏差不得大于规定允许偏差的1.5倍。3具有完整的施工操作依据、质量检查记录。13.2.4分项工程质量验收合格应符合下列规定:1分项工程所含的检验批均应符合合格质量的规定。2分项工程所含的检验批的质量验收记录应完整。13.2.5分部工程质量验收合格应符合下列规定:1分部工程所含分项工程的质量均应验收合格。2质量控制资料应完整。86
3隧道限界、内轮廓、衬砌厚度和强度、衬砌背后回填及防水等涉及结构安全和使用功能的检验和抽样检测结果应符合设计要求及有关标准规定。13.2.6单位工程质量验收合格应符合下列规定:1单位工程所含分部工程的质量均应验收合格。2质量控制资料应完整。3单位工程所含分部工程有关安全和功能的检测资料应完整。4主要功能的抽查结果应符合有关标准规范的规定。5观感质量验收应符合要求。13.2.7当检验批工程质量不符合要求时,应按以下规定进行处理:1经返工重做或更换构配件、设备的检验批,应重新进行验收。2当对试块试件的试验结果有怀疑时,或因试块试件丢失损坏、试验资料丢失等无法判断实体质量时,应由有资质的法定检测单位对实体质量进行检测鉴定,能够达到设计要求的检验批,可予以验收。13.2.8通过返修或加固处理仍不能满足安全和使用功能要求的分部工程、单位工程,严禁验收。13.3工程施工质量验收的程序和组织13.3.1检验批应由施工单位自检合格后报监理单位,由监理工程师组织施工单位专职质量检查员等进行验收。监理单位应对全部主控项目进行检查,对一般项目的检查内容和数量可根据具体情况确定。13.3.2分项工程应由监理工程师组织施工单位分项工程技术负责人等进行验收,并按表3.4.2填写记录。13.3.3分部工程应由监理工程师组织施工单位项目负责人和技术、质量负责人等进行验收;隧道衬砌分部工程进行验收时,勘察设计单位项目负责人应参加,并按表3.4.3填写记录。13.3.4单位工程完工后,施工单位应自行组织有关人员进行检查评定,并向建设单位提交工程验收报告。13.3.5建设单位收到单位工程验收报告后,应由建设单位项目负责人组织施工、设计、监理单位负责人进行单位工程验收,并填写记录。86
第十四章隧道质量通病及其预防措施14.1超欠挖质量通病的预防或纠正措施14.1.1采用激光导向仪配合测量人员准确放样,根据围岩情况合理调整钻爆参数,采用每一开挖循环一分析,及时调整钻爆参数,对出现超欠挖部位在下一循环进行修补,达到设计要求标准。14.1.2开挖前,采用地质超前预测预报系统对前方围岩进行超前探测,分析围岩的各种物理化学性能指标,以确定合理的施工方案。14.1.3开挖时根据工程地质条件以及开挖方法,采用合理的开挖机具,严格控制超欠挖,并根据围岩级别,确定合理的循环进尺长度,以避免进尺过长,造成围岩失稳。同时按照设计要求及时施作永久性支护体系和临时支撑体系。在上一循环支护达到一定强度后,再进行下一循环的开挖。14.1.4客专隧道均属大跨度大断面隧道开挖,施工应严格控制进尺,每次开挖一榀钢架间距并尽快施作初期支护。做到“管超前、短开挖、强支护、勤量测、早封闭”。14.1.5开挖后按照设计要求加强围岩变形量测监控,根据量测反馈数据及时调整开挖方案,防止围岩坍塌。14.2初期支护质量通病的预防措施初期支护不达标,喷射厚度、支护强度不满足设计要求等质量通病的预防措施:14.2.1在初期支护前,用激光断面仪严格检查开挖断面,对局部欠挖及时进行处理,保证断面符合设计要求。钢支撑按放样中线、标高进行架立控制,正确就位。用埋设短钢筋作为喷射混凝土面的控制标志。14.2.2隧道初期支护喷射砼采用湿喷工艺,以提高喷射砼的质量和增强抗裂性,减少回弹量。14.2.3用于支护的材料必须符合质量标准和设计要求。格栅钢架、超前小导管、锚杆、钢筋网在加工场统一加工,经检验合格后运至安装地点。1超前小导管:超前小导管所用钢管的品种、级别、规格和数量必须符合设计要求,超前小导管与支撑结构的连接符合设计要求,超前小导管的纵向搭接长度符合设计要求。2格栅钢架:格栅钢架的加工制作在大样台上进行,保证格栅钢架加工精度,格栅、钢架在使用前进行试拼,架立须符合设计要求,连接螺栓拧紧,连接板密贴对正,底板不得有虚土。焊缝要严格检查,必须清除焊渣。3锚杆:锚杆类型、布置及安装数量须符合设计要求。锚杆钻孔保持直线,并与其所在部位的岩层主要结构面垂直。砂浆锚杆采用的砂浆强度等级、配合比符合设计要求。砂浆锚杆灌浆饱满,并设置垫板,垫板与基岩面密贴。中空注浆锚杆严格按技术规范和设计要求施工。锚杆锚固力不低于设计或规范要求。4钢筋网在初喷混凝土后铺挂,并随喷面起伏铺设,使其与喷射混凝土形成一个整体,初喷混凝土的厚度不小于4cm,混凝土保护层厚度不小于3cm。5喷射混凝土:喷射混凝土原材料配合比、计量、搅拌、喷射符合施工规范要求。微纤维喷射混凝土拌合过程中要分散均匀,避免结团。喷射混凝土施工前进行喷射混凝土与围岩粘结强度试验,选用的速凝剂在使用前作速凝效果试验,初凝及终凝时间符合设计及技术规范要求。14.2.4防止喷射混凝土收缩开裂措施:86
1控制水泥用量;2避免用热水泥、热骨料;3控制水胶比;4控制速凝剂掺量;5减少回弹量;6喷射混凝土前将墙脚清理干净;7喷射混凝土做到密实,喷射混凝土与岩面密贴;8喷射厚度满足设计要求。9衬砌适当紧跟,避免支护长期暴露。10及时洒水养护。14.2.5钢构件焊接、搭接必须符合规范要求,焊缝要严格检查,必须清除焊渣。14.3二次衬砌混凝土质量通病的预防措施衬砌混凝土表面不平顺,出现错台、错缝、漏浆等质量通病的预防措施:14.3.1采用整体衬砌台车施工,台车工厂加工,做到尺寸准确、结构可靠、刚度强、变形微,在台车模板尾部设有胶管止浆条,头部设有铰接钢挡头板,台车按中线、标高严格就位,确保前后衬砌段衔接正确。通过胶管止浆条的作用,防止前后衬砌接头处不漏浆。其余地段衬砌,采用大块拼装式企口接头的弧形钢模,安装时,认真做好模板接头搭接,做到模板不漏浆。14.3.2围岩软弱破碎地段,要加强衬砌台车走行轨轨下基础的沉降控制,防止因基础沉降引起衬砌台车定位不准。14.3.3衬砌按先墙后拱的顺序泵送混凝土连续对称灌筑,厚度符合设计要求。拱顶预埋压浆管,确保拱部砼密实。挡头模板和附属洞室使用钢模,衬砌混凝土做到内实外美,保证隧道净空尺寸。14.3.4二次衬砌时间按围岩量测资料确定,一般在围岩和初期支护变形基本稳定后开始。防水层在二次衬砌混凝土浇筑前施做,采用无钉铺设工艺。14.3.5衬砌施工前对衬砌段中线、水平、断面尺寸、净空尺寸进行检查;把灌筑处地基表面、拱与墙接茬的积水、泥浆、岩屑、油污、有害的附着物和松散的、松动的岩块清除干净。14.3.6灌筑混凝土前对模板、支架、钢筋骨架、预埋件等进行检查,钢筋加工绑扎按规范要求办理。14.3.7模板台车准确就位,并对台车要进行加固,并增设台车内支撑,防止混凝土灌筑中台车变形。混凝土灌筑过程中应派专人观察,出现异常及时采取措施进行处理。14.4二次衬砌表面蜂窝、麻面、露筋无光泽度等的预防措施14.4.1混凝土配合比严格按现场试验配比,充分考虑运输和泵送过程中变性;14.4.2振捣采用附着式振捣器和插入式振捣器联合振捣,捣固混凝土时,以不冒气泡为标准,且必须离开模板5cm左右,确保混凝土密实,与支护密贴,与防水板密贴。14.4.3安装钢筋时,钢筋的位置和混凝土保护层厚度应符合设计要求。必须采用细石混凝土或砂浆制作的垫块,确保钢筋保护层的厚度。14.4.4每次浇筑后模板表面必须清理干净,涂脱模剂要均匀;脱模时模板一定垂直表面移动,且掌握好脱模时间。86
14.5二次衬砌表面渗漏水的预防措施14.5.1建立专业防水管理机构,成立防水施工专业作业班组,由防水施工技术负责人专职负责,质检工程师对每道工序进行检查、监督。14.5.2实行旁站监理和验收制度。防水工程质量检查严格执行“三检”和旁站监理。对每一道工序进行质量检查,做好记录。在经过自检、质检工程师和监理工程师检查验收签认后,方可进入下一道工序的施工。14.5.3洞内洞外防排水系统配套,形成循环,保证连接良好,无堵塞,无断点;保证洞口附近或浅埋地段洞顶地表排水顺畅,无积水渗漏,无冲刷隐患;洞口沟边、泄水管等位置、断面与坡度,均符合设计文件要求14.5.4做好洞内盲管排水系统。施工主体结构衬砌之前,按要求施做盲管排水系统,并在衬砌混凝土施工时对盲管排水系统做好保护措施。14.5.5做好防水板施工。1防水抗渗材料符合设计文件要求,其强度、延伸率、耐老化性、耐腐性等性能指标符合要求,要有出厂合格证及试验报告,并进行抽检试验,合格后方可使用。2防水层铺设前保证初期支护砼表面圆顺,变形缝等处施作细部做法必须符合设计要求。对外露的锚杆头、钢筋头予以截除,显著凹凸处进行喷砼找平,保证防水板有足够的搭接宽度(150mm)和与喷层密贴。3采用无锚钉铺设工艺,杜绝防水板破损。防水板为隐蔽工程,按要求经监理工程师检查并填好质量检查记录。4钢筋绑扎时,严禁损伤防水板,钢筋焊接时,对防水板进行遮拦保护,以防止烧伤防水板。5做好止水带施工,防止止水带定位不准、安装不牢。14.6二次衬砌表面裂纹的预防措施14.6.1严格混凝土施工工艺,保证混凝土的密实度和均匀性;14.6.2加强混凝土养护及延迟脱模时间,防止表面干裂;14.6.3严格进行基底清理,按设计设置沉降缝、伸缩逢;14.6.4及时施作仰拱,防止边墙受挤压而变形。86