隧道工程施工方案、方法及工艺

6.7隧道工程施工方案、方法及工艺6.7.1概述本标段隧道共有8座，总长19454m，隧道占本标段总长的72.5%。隧道均为单洞双线隧道，内线间距5.0m，最大埋深343m，最小埋深37m，超4Km长度隧道3座。长大隧道多个工作面同时施工，施工组织难度大；单工作面掘进长度大，通风困难。地质构造复杂，部分隧道存在承压水、断裂破碎带，基岩裂隙水较发育等不良地质存在，隧道埋深较浅，对超前地质预报、监控量测及施工过程控制要求高。本标段的隧道暗挖段采用复合式衬砌，隧道明挖段采用明洞式衬砌结构。6.7.2总体施工方案（1）隧道暗挖段均按喷锚构筑法原理组织施工，隧道施工方法应根据工程地质和水文地质条件，开挖断面大小、衬砌类型、隧道埋深、隧道长度、工法转换的难易、机械设备的配置、工期要求及环境制约等因素综合研究确定。Ⅴ级围岩采用三台阶临时横撑法和三台阶七步法施工、Ⅳ级围岩采用三台阶法施工，Ⅲ级围岩采用台阶法施工，Ⅱ级围岩采用全断面法施工。（2）隧道明洞段采用整体式衬砌，隧道暗洞采用复合式衬砌。复合式衬砌由初期支护、防水隔离层与二次衬砌组成，采用拱墙加仰拱结构型式。初期支护采用喷射混凝土，二次衬砌采用模筑混凝土。隧道洞口段及偏压浅埋地段进行结构加强。（3）斜井与正洞连接处路面标高＝正洞对应里程轨面标高-0.6m；双车道斜井井身间隔300m和井底处设置30m长缓坡段，以利会车及安全；斜井变坡处均设置半径100m的竖曲线，以使路面平顺；斜井与正洞连接段，设30m长衬砌结构加强段。斜井Ⅱ、Ⅲ级围岩地段采用曲墙式（双车道）喷锚衬砌，Ⅳ、Ⅴ级围岩地段采用曲墙式（双车道）复合式衬砌，斜井与正洞连接段结构加强衬砌采用复合式衬砌。洞口Ⅴ级围岩地段采用超前小导管预支护，格栅钢架加强，台阶法施工。Ⅳ级围岩地段采用超前锚杆预支护，格栅钢架加强，台阶法施工。6.7.3施工准备在工程开工后，首先进行征地拆迁、修筑临时施工便道、架设施工供电线路、修筑供水设施和铺设供水管道、砌筑洞顶截水沟、开挖洞口段土石方。洞口场地开挖完成后，安装和修建隧道供风、供水、发电、混凝土生产、钢构件加工等设备与设施。洞门工程在隧道进洞施工正常后选择非雨季节施工。66 6.7.4施工测量测量作业程序流程见图6.7-1。图6.7-1测量作业程序流程图开工前交接桩控制网水准基点开工复测控制网水准基点加密防护施工中复测检查施工测量竣工测量测量成果报监理及建设单位6.7.4.1控制测量（1）施工前平面控制网复测施工前根据设计院和建设单位技术部门现场进行的交接测量控制桩点及时办理交接手续，组织测量人员对交接的导线网点和水准基点进行复核测量，复核导线点的坐标和水准基点高程的准确性，测量结果经过平差后与所交的控制点结果进行对比，完全无误后作为施工用控制点。（2）平面控制附合导线测设洞内布置双导线，形成闭合导线，利用全站仪、精密水准仪等测量仪器，精确控制隧道施工。洞口导线点位使用钢筋（钢筋顶上刻十字线）埋于洞口附近坚固稳定的地面上，并用混凝土固定桩位，点与点之间通视良好。点位布置完毕后，利用交接的导线网GPS点（已知）作基准点，以三维坐标法，使用全站仪引测附合导线上各点的精确坐标值（并经平差），使用精密水准仪从高等级的2个BM点测定导线上各点的准确高程（并经平差）。水平角的观测正倒镜六个测回中误差≤±2.5″，每条附合导线长度必须往返观测各三次读数，在允许值内取均值，导线全长闭合差≤±1/30000。（3）高程控制66 高程控制点的布设利用平面控制点的埋石作为高程控制点，如特殊需要时进行加密，加密的水准点精度不低于高程控制点的精度，其布置形式为附合水准线路。精密水准点的复测采用S1等级水准仪对所交精密水准点进行复测，往返测量。观测精度符合偶然误差±2mm，全中误差±4mm，往返闭合差≤±8（L为往返测段路线段长，以km计）。两次观测误差超限时重测。当重测结果与原测成果比较不超过限值时，取三次成果的平均值。6.7.4.2施工测量（1）洞口测量根据隧道洞口的设计结构和洞口地形标高，详细计算洞口边仰坡开挖边线的坐标和各桩中心坐标。利用附合导线与以上计算坐标的相对关系，使用全站仪在地面上放出洞口边仰坡开挖轮廓线，十米桩中心坐标点位，以放出的坐标点为中心放出开挖边线桩，控制洞口边仰坡的开挖。（2）洞身测量隧道洞身施工测量根据隧道设计文件，精确计算出线路百米桩的坐标及结构的相关尺寸和标高，并按每直线10m、曲线5m编制出所有隧道标高表。测量工程师利用洞内测量控制点，及时向开挖面传递中线和高程；由测量班用断面测量仪测设隧道开挖轮廓线、支护钢架架立前后和二次衬砌立模前后轮廓尺寸，进行复核，确认准确后方可进行下道工序施工，并对混凝土净空断面应用激光隧道限界检测仪检查。在洞内进行施工放样时随时配带气压表、温度计，随时根据实际情况对仪器进行气压、温度的修正。6.7.4.3竣工测量每20m对已衬砌段隧道净空采用激光限界检测仪进行洞身净空检查，隧道洞身开挖贯通后，及时组织测量人员进行贯通测量。依据铁路有关测量规范及测量结果，调整贯通误差，并将结果及时上报监理和建设单位有关部门。依据设计图纸检查完工后的结构物尺寸，如实填写检查结果，并将检查资料作为竣工资料的一部分存档。6.7.4.4测量质量的保证措施测量桩点的交接，必须双方参与，持交桩表逐桩核对，交接确认，遗失的坚持补桩，无桩名者视为废桩，资料与现实不符的应予以更改。执行有关测量技术规范，按照规范技术要求进行测量作业检测，保证各项测量成果的精度和可靠性。测量放样的依据是施工图纸及相关规范，要求使用的图纸及规范必须盖“受控”66 章，确保其有效。定期组织测量人员与相邻架子队共同进行洞内外控制点联测，保证控制点的准确性。所有现场测量原始记录，必须将观测者、记录者、复核者记录清楚且须是各岗位操作人员自己的签名。加强仪器的维修和保养，保持其良好状态，制定仪器维修和保养制度及周检计划，按时送检。6.7.5洞口施工6.7.5.1洞口边、仰坡开挖防护边仰坡开挖前先施作截水天沟，按设计要求从上至下开挖边仰坡，并及时按设计要求进行边仰坡的防护、抗震加固。洞口临时防护采用喷锚支护，永久性支护采用骨架护坡，骨架内喷播植草，洞口有危岩处采用被动防护和主动防护相结合。6.7.5.2洞口排水边仰坡施工前先人工在开挖边缘线5～10m开挖并施作洞顶截水天沟，待进洞后及时施作洞门和两侧排水沟，与洞顶截水沟相连形成完整排水系统。6.7.5.3洞门修筑在进洞施工正常后，适时安排洞门施工。洞门采用混凝土整体浇筑，浇筑时采用钢管搭设脚手架，大面积钢模板立模，混凝土输送泵浇筑，插入式振捣器振捣。洞门完成后及时修筑洞顶排水沟和边仰坡防护工程，保证洞口稳定和排水顺畅。6.7.5.4明洞施工明洞采用明挖法施工，一般地质段采用墙脚开挖法施工，岩层较好或开挖范围较大时，采用墙顶开挖法施工。按设计要求紧随开挖进行防护，采用砂浆锚杆、挂钢筋网、湿喷混凝土防护。隧底开挖完毕后进行隧底地质勘探，根据地质勘探结果进行必要的地基处理，然后进行仰拱和矮边墙施工。根据监控量测结果及时施做明洞衬砌，明洞衬砌按洞外混凝土结构要求进行施工，拱墙一次整体浇注，最后施做防水层、回填、铺砌及排水设施。衬砌外缘采用聚氨酯防水涂料，外侧施工3cm的M10水泥砂浆保护层。待衬砌强度达到设计后进行洞顶回填，最后进行洞顶种植绿化。6.7.5.5进洞施工采用超前管棚法进洞，形成洞室轮廓,管棚采用φ108钢管，拱部140°，环向间距0.33m，长度为40m，管棚与φ66 42小导管配合适用，小导管长3.5m，环向间距0.33m，小导管注水泥浆。具体作法：沿明暗洞交界里程，从上到下逐层开挖，开挖至起拱线后，架立三榀钢拱架，最里面的一榀紧贴仰坡放置，钢架间距50cm，纵向采用Φ22mm钢筋连接，经测量检查，同隧道开挖断面一致后，与仰坡锚杆焊接固定。洞口段设计为大管棚辅以小导管超前支护，按设计要求间距布置大管棚导向管，导向管采用140mm的钢管，导向管与I18钢架焊接牢固，其倾角与线路纵坡一致，浇注套拱混凝土，形成洞室轮廓。在套拱混凝土强度达到设计强度后，施做洞口大管棚及Φ42超前小导管。洞口应加强防排水，防止积水浸泡墙脚和隧底，造成边墙围岩失稳。6.7.6超前支护6.7.6.1大管棚施工隧道洞口段大管棚采用Φ108热轧无缝钢管，壁厚6mm，环向间距0.33m，长20m～40m，钢管内设置钢筋笼，压注水泥浆。洞口段利用套拱混凝土做导向墙，洞身段施工前预留管棚工作室，利用管棚工作室作导向墙。施工中根据坐标法放出管棚的空间位置，并做明显标志，严格控制管棚打设方向，并做好每个钻孔地址记录。然后再搭设钻孔平台，准备管棚材料、水泥、注浆机等。超前大管棚施工工艺流程见图6.7-2。（1）机具超前大管棚钻孔采用管棚钻机钻孔，该机械采用顶驱双作用冲击及回转，把套管及钻具同时冲击回转钻入软弱围岩内，钻孔时采用大扭矩回转套管钻进穿孔，提高了孔向精度及钻深能力，钻架配置两度液动夹头，方便夹紧及卸拧钻具丝扣，减少劳动强度，内置液动注水泵，简化清孔排碴及洗孔工序。钻机退回原位套管内注水清洗分节装入钢花管接钻杆及套管一节钻孔结束继续钻进施工套拱或管棚工作室钻机就位安装钻杆及套管取出钻杆取出套管顶驱双作用冲击回转下一根管棚钻进注浆隧道开挖钻至设计长度钻进结束达到注浆压力图6.7-2超前大管棚施工工艺流程图66 （2）施工工艺1）顶驱液动锤把套管与钻杆同时冲击回转，钻入隧道顶板前端设计要求孔深。2）钻孔完毕，将套管内孔注水清洗干净，然后将钻杆拔出，套管仍留在孔内护孔。3）事先加工好带有注浆眼的钢管插入套管内，钢管节与节用丝扣联接，钢管终端密封。4）管插进后，取出套管。5）上述步骤将其余管棚施钻安插完毕，然后施做止浆墙。6）用高压泵将水泥浆压入钢管内，浆液通过钢管注浆眼压注入孔壁的缝隙内，固结附近岩土层，采用导管编号注浆，先注“单”号孔，待1至2天固结后，再注“双”号孔，管棚位于土层中压注水泥浆，压力不小于2MPa，其余地段压注水泥砂浆（水灰比1：1，砂灰比2：1）压力不小于1MPa。7）在管棚支护下，进行隧道开挖，开挖总长度为管棚总长度的90%。（3）注意事项1）大管棚施工前编制详细的专项施工组织设计。2）钻孔前，按设计精确画出钻孔位置。3）控制钻孔角度，尤其是接长钻杆后钻进角度应严格控制。4）注浆时准确掌握浆液配比和注浆压力。5）创造良好的照明条件，施工时专人统一指挥。66 6）加强对围岩进行动态监控量测，实行信息化管理。6.7.6.2超前小导管施工本标段隧道Ⅳ级、Ⅴ级围岩段采用超前小导管注浆预支护，小导管采用Φ42热轧无缝钢管加工，长度为3.5m，环向间距0.33m，其纵向搭接长度不小于1.0m。（1）施工工艺小导管施工工艺流程见图6.7-3。喷混凝土封闭开挖面沿周边布孔插入小导管注浆开挖小导管加工浆液准备钻孔图6.7-3超前小导管施工工艺流程图（2）施工方法采用YT-28风动凿岩机钻孔，人工安装超前小导管并与钢架焊接固定，小导管外插角符合设计，用注浆泵进行注浆作业，注入水泥单液浆，注浆压力一般为0.8MPa，施工中根据现场试验确定合理的注浆参数。小导管在构件加工厂制作，前端做成尖锥形，尾部焊接φ8mm钢筋加劲箍，管壁上每隔15cm交错钻眼，眼孔直径为6～8mm。小导管加工见图6.7-4。钻孔时,单层小导管外插角控制在10°～15°，双层小导管外插角分别采用10°、40°66 交错布置。钻孔完毕后，将小导管按设计要求插入孔中，尾部与钢架焊接到一起，共同组成预支护体系。注浆前先喷射混凝土5～10cm封闭掌子面作止浆墙，当单孔注浆量达到设计注浆量时，结束注浆。注浆参数应根据注浆试验结果及现场情况调整。注浆作业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。小导管注浆工艺流程见图6.7-5。图6.7-4注浆小导管加工图图6.7-5小导管注浆工艺流程图6.7.6.3径向注浆隧道洞口段、断层破碎带采用径向注浆。施工工艺：（1）孔位按设计布置：径向注浆加固圈为开挖轮廓线外4m，环向间距1.4m，纵向间距2.2m，钻孔深度4m。（2）钻孔：采用风枪钻孔，孔径52mm，孔口管为Φ50mm，长100cm，孔口管埋设牢固，止浆良好。（3）注浆：采用KBY30/120双液注浆泵注浆，径向注浆初始压力为0.5～1MPa，终压为1.5～2MPa。注浆材料采用1:1纯水泥浆。（4）注浆结束标准：当达到设计终压并继续注浆10min以上，单孔进浆量小于初始进浆量的1/4，检查孔涌水量小于0.2L/m.min，单孔注浆结束。当所有单孔注浆达到结束标准且注浆后段内涌水量不大于1m3/m.d时，全段注浆结束，否则需要补注。66 6.7.7洞身开挖根据围岩级别及周边环境采取不同开挖方法：正洞双线Ⅴ级围岩采用台阶法+临时横撑法施工，正洞双线Ⅲ、Ⅳ级采用台阶法施工，正洞双线Ⅱ级采用全断面法施工；辅助坑道Ⅴ级地段采用短台阶法施工；Ⅳ级地段采用台阶法施工；Ⅲ级地段采用全断面法施工。形成超前支护、开挖、初期支护、仰拱填充、二次衬砌、附属工程均衡生产、整体推进的施工格局。6.7.7.1Ⅴ级围岩地段—三台阶法设置临时仰拱、临时横支撑（1）施工工艺流程三台阶临时仰拱法施工工艺流程见图6.7-6。上中下台阶测量放线开挖方案设计中台阶开挖上台阶开挖下台阶开挖反馈综合信息清理开挖面初喷后出碴上中下三断面支护与施作临时仰拱上断面检查稳定性中断面检查稳定性下断面检查稳定性下一循环良好良好施工准备超前地质预报66 图6.7-6三台阶临时仰拱、临时支撑法施工工艺流程图66 （2）施工工序示意图6.7-7图6.7-7三台阶临时仰拱、临时支撑施工工序示意图66 （3）施工工序1）A利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护；B开挖1部台阶；C施作1部洞身结构的初期支护，即初喷4cm厚混凝土，架立钢架，并设锁脚锚管；D钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度，底部架立临时钢架封闭，喷10cm混凝土。2）上台阶施工至适当距离后，开挖2部台阶，接长钢架，施作洞身结构的初期支护及封底，参照工序1）进行。3）A开挖3部台阶，及时封闭衬期支护。参照工序2）进行；B灌注该段仰拱；C灌注该段隧底填充。4）根据量测结果分析，待初期支护收敛后，利用衬砌模板台车一次性灌筑二次衬砌（拱墙衬砌一次施作）。（4）三台阶临时仰拱法施工要求1）隧道施工应坚持“弱（不）爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。2）开挖方式采用弱爆破，爆破时严格控制炮眼深度及装药量。3）第三部台阶开挖后仰拱应紧跟。4）施工中，应按有关规范及标准图的要求，进行监控量测，及时反馈结果，分析洞身结构的稳定，为支护参数的调整、灌筑二次衬砌的时机提供依据。6.7.7.2Ⅲ、Ⅳ级—台阶法（1）施工工艺流程台阶法施工示意图见图6.7-8。台阶法施工工艺流程见图6.7-9。（2）施工方法首先进行上半断面开挖，并及时施作初期支护；再进行下半断面开挖，并及时进行初期支护；最后进行仰拱混凝土及二次衬砌。下半断面施工20～25m后施作仰拱。根据围岩量测信息确定合理的衬砌时间，衬砌后根据施工进度需要施作水沟电缆槽。上台阶支架式风钻钻孔，光面爆破开挖。下台阶钻孔台车钻孔，人工装药，非电毫秒雷管微差控制爆破，光面开挖爆破施工完毕后，初喷混凝土封闭围岩。待混凝土初凝后，按设计的支护参数施作中空注浆锚杆。锚杆安装完毕，在锚杆外端挂设钢筋网片，复喷混凝土达到设计厚度。开挖爆破后，采用挖掘机配合装载机装砟，自卸汽车运输。6.7.7.3Ⅱ级围岩全断面光面爆破施工66 本标段Ⅱ级围岩段上、下半断面采用台阶法光面爆破开挖，严格控制装药量及按照光面爆破设计施工，减少炮轰波对围岩的扰动，达到爱护围岩的目的。（1）工艺流程光面爆破受多种因素影响，包括围岩强度、整体性、节理、层理等地质因素，现场围岩地质结构千变万化，爆破参数进行现场设计动态调整。同一类围岩经试爆取得的技术参数，做为初步依据，每一循环爆破作业都要由有经验的爆破工程师根据上一循环爆破效果，以及本循环围岩特征进行适当调整，选择一组最佳技术参数。光面爆破设计工艺流程见图6.7-10。ⅦⅥⅤⅢ(Ⅳ）ⅡⅠⅥⅦⅤⅣⅢⅡⅠⅧ－仰拱填充Ⅹ－水沟电缆槽施工Ⅸ－二次衬砌施做Ⅶ－施作仰拱3－下半断面开挖Ⅱ－施作上半断面初期支护Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ－边墙仰拱初支1－上半断面开挖图6.7-8台阶法施工示意图66 施工准备超前地质预报测量放线上下台阶钻眼装药爆破通风排烟初喷混凝土爆破效果装碴运输上下台阶初期支护监控量测下循环开挖爆破设计调整爆破参数处理欠挖加强支护不满足图6.7-9台阶法施工工艺流程图66 测定围岩参数爆破参数预设计试爆破确定爆破参数爆破效果评判结合围岩具体特征调整参数调整爆破参数不理想钻爆作业理想图6.7-10光面爆破设计流程图（2）工艺要点正洞Ⅱ级围岩在周边眼钻孔完毕后，利用装药平台进行装药联线作业。整个钻孔过程，可分为准备、定位、开口、拔杆、移位五步。准备：开工前准备工作做到“四查”，即：查风枪的运转；查风水管路连接部位是否牢固；查钻头钻杆等配件是否备全；查易耗材料、器材是否有充分的备用量。定位：在掌子面画出各炮孔位置及中线和高程十字线，确定钻孔范围，并明确钻孔先后次序。开口：风枪开口时缓慢推进，并特别注意钻杆方向与隧道中线的夹角是否符合设计外插角。拔杆：在整体性好的石质可中速较慢拔出；如遇破碎岩石卡钎时，应慢慢来回推进，使之拔出；如拔杆困难，再靠近该钻位重新钻眼，使之拔出。移位钻孔：钻好一个炮孔进行下一炮孔钻进时，要做到“准、顺、平、齐”。准：按周边孔参数要求，孔位要选准；顺：侧墙孔孔口要顺开挖轮廓线布置，使孔底均位于开挖允许的超欠范围内；平：各炮眼相互平行（孔口和孔底距相等）；齐：孔底要落在同一平面上，爆出的断面要整齐，便于下一循环作业。保证钻孔质量措施：光爆钻孔时，由爆破设计技术员统一指挥协调行动，认真实行定人、定位、定机、定质、定量的“五定”66 岗位责任制；分区按顺序钻孔，避免相互干扰、碰撞、拥挤；固定钻孔班，以便熟练技术，掌握规律，提高钻孔的速度和准确性。按各断面炮孔爆破设计装药量装药联线，周边眼采用φ25mm小直径药卷不隅合装药方式，其余炮眼采用连续装药，富水地段采用乳化防水炸药，掏槽眼采用V形掏槽。爆破材料采用1～17段非电毫秒雷管和塑料导爆管起爆，采用乳化炸药，厂制炮泥堵塞，导爆管复式网路联接，各部电雷管一次起爆。（3）光面爆破设计装药结构见图6.7-11；Ⅱ级围岩光面爆破炮眼布置见图6.7-12；Ⅱ级围岩光面爆破炮眼药量分配见表6.7-1；Ⅱ级围岩光面爆破主要经济技术指标见表6.7-2；图6.7-11装药结构图66 图6.7-12双线Ⅱ级围岩台阶法光面爆破炮眼布置图66 表6.7-1双线Ⅱ级围岩台阶光面爆破炮眼药量分配表序号上下台阶炮眼分类炮眼数(个)雷管段数(段)炮眼长度(m)炮眼装药量每孔药卷数(卷/孔)单孔装药量(Kg/孔)合计药量(Kg)1上台阶掏槽眼212.5101.53.02233131.953.93253.5152.254.54辅助眼473.213.52.0258.151193.213.52.02522.275615113.213.52.02530.375717133.213.52.02534.4258内圈眼25153.213.52.02550.6259周边眼33173.271.0534.6510底板眼19193.314.52.17541.32511合计130233.17512下半断面掘进眼1323.213.52.02526.325131343.213.52.02526.32516周边眼863.213.52.02516.217底眼1983.213.52.02538.47519合计53107.32520总计183340.5表6.7-2双线Ⅱ级围岩全断面光面爆破主要经济技术指标表序号项目单位数量1开挖断面积㎡134.392预计每循环进尺m2.83每循环爆破石方m3376.294炮眼总数个1835炸药用量kg340.56比钻眼量m/m31.697比装药量kg/m31.058单位体积岩体耗雷管量发/m30.579炮眼利用率%9066 6.7.8初期支护本标段隧道正洞采用复合式衬砌，初期支护设计为Ф6.5、Ф8mm钢筋网、钢架、C25喷射混凝土、Ф22组合中空锚杆、Ф22砂浆锚杆。支护紧跟开挖面及时施作，以减少围岩暴露时间，抑制围岩变形，防止围岩在短期内松弛剥落。钢架、钢筋网和锚杆由洞外构件厂工厂化加工，人工安装钢架、挂设钢筋网，风动凿岩机施作系统锚杆，采用湿喷机作业湿喷混凝土。喷锚支护工艺流程见图6.7-13。否超前地质预报初喷混凝土3～5cm施工放样安装钢架及施作系统锚杆调整挂钢筋网喷射混凝土达到设计厚度监控量测反馈信息、调整支护参数是开挖是否符合标准图6.7-13喷锚支护施工工艺流程图6.7.8.1钢筋网隧道钢筋网预先在洞外钢结构厂加工成型。本标段隧道钢筋Ф6.5、Ф8，网格间距20cm，按设计施作。钢筋冷拉调直后使用，钢筋表面不得有裂纹、油污、颗粒或片状锈蚀。安装搭接长度为1～2个网格，采用焊接。先初喷混凝土再铺挂钢筋网，沿环向压紧后再喷混凝土。钢筋网随受喷面起伏铺设，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。开始喷射时，缩短喷头至受喷面的距离，并调整喷射角度，钢筋保护层厚度不得小于5cm。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。66 6.7.8.2格栅（型钢）钢架型钢钢架和格栅钢架按设计预先在洞外结构件厂加工成型，在洞内用螺栓连接成整体。洞内安装在初喷混凝土后进行，与定位系筋焊接。型钢钢架（格栅钢架）之间设Φ22mm纵向连接筋，钢架间以喷混凝土填平。钢架拱脚必须安放在稳固的基础上，拱脚两侧设锁脚锚管，架立时垂直隧道中线，当钢架和围岩之间间隙过大时设置混凝土楔形垫块，用喷射混凝土喷填。格栅（型钢）钢架施工工艺框图见图6.7-14。中线标高测量清除底脚浮渣安装格栅（钢架）钢架隐蔽工程检查验收复喷混凝土初喷格栅（钢架）钢架加工质量检验格栅（钢架）钢架组拼和锚杆焊接定位图6.7-14格栅（型钢）钢架安装工艺框图（1）制作加工型钢钢架采用冷弯成型。格栅钢架在洞外钢构件厂钢板作业平台上，先按设计钢格栅放出大样图，然后沿放出的大样焊接短钢筋，制作出格栅加工大样。再将已弯制好的钢筋放入格栅加工大样焊接成钢格栅。钢架加工的焊接不得有假焊，焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。每榀钢架加工完成后放在水泥地面上试拼，周边拼装允许误差为±3cm，平面翘曲小于2cm。钢架在开挖或喷混凝土后及时架设。（2）钢架架设要求安装前清除底脚下的虚碴及杂物。钢架安装允许偏差：钢架间距、横向位置和高程与设计位置的偏差不超过±5cm，垂直度误差为±2°。钢架拼装可在开挖面以外进行，各节钢架间以螺栓连接，连接板密贴。沿钢架外缘每隔2m用钢楔或混凝土预制块楔紧。钢架底脚置于牢固的基础上。钢架尽量密贴围岩并与锚杆焊接牢固，钢架之间按设计纵向连接。66 分部开挖法施工时，钢拱架拱脚打设直径为42mm的锁脚锚管，长度4m，壁厚5mm，按要求施工。下半部开挖后钢架及时落底接长，封闭成环。钢架与喷混凝土形成一体，钢架与围岩间的间隙用喷混凝土充填密实；各种形式的钢架全部被喷射混凝土覆盖，保护层厚度不得小于50mm。6.7.8.3系统锚杆本标段隧道系统锚杆，拱部采用Ф22组合中空锚杆，边墙采用Ф22mm砂浆锚杆。（1）组合中空锚杆组合中空锚杆施工工艺流程见图6.7-15。灰浆达到强度后，紧固螺帽标出锚杆位置清孔检查锚杆安装锚杆体、止浆塞垫板注浆清洗整理制浆备料封口图6.7-15中空注浆锚杆工艺流程图钻孔锚杆安装：采用锚杆台车或凿岩机钻孔，钻进至设计深度后，高压风清孔；检查锚杆孔中是否有异物堵塞；若有，应清除干净后，再将锚杆插入孔内，锚杆外露孔口长度满足安装止浆塞、垫板螺栓为宜；将止浆塞通过锚杆外露端打入孔口10cm左右，安装垫板及螺母，此时不宜上紧。（1）锚杆注浆：检查KBY50/70注浆泵及其零件是否齐备和正常，熟悉有关泵的操作程序。用水或风检查孔体是否畅通，孔口返水或风即可。迅速将锚杆和注浆管及泵用快速接头连接好。配制浆液,使水灰比、和易性符合设计和规范要求。66 开动泵注浆，整个过程应连续不停顿，一次完成，观察到浆液从止浆塞边缘流出或压力表达到设计值，即可停泵。当完成一根锚杆注浆后，应迅速卸下注浆软管并安装至另一根锚杆，进行注浆。完成整个注浆后，应及时清洗及保养注浆泵。在灰浆达到初始设计强度后，方可上紧垫板及螺母。施工注意事项：在软岩土层中施作时，需环向隔开一定距离隔孔钻进，避免岩体注水太多可能导致围岩面滑坍。浆液应严格按配合比配制，并随用随配。为保证注浆效果，止浆塞打入孔口不应小于10cm，而且待排完气后应立即用快凝水泥砂浆封闭止浆塞以外的孔隙，保证在规定压力下浆液不致窜出。（2）砂浆锚杆定位钻孔杆体制作注浆插入杆体安装锚杆垫板复喷砼覆盖垫板图6.7-16砂浆锚杆施工工艺流程图砂浆锚杆施工工艺流程见图6.7-16。（3）工艺要点及技术措施锚杆预先在洞外钢构件厂按设计要求加工制作。施工采用风动凿岩机按设计要求钻孔，达到标准后，用高压风清除孔内岩屑；用注浆泵将水泥砂浆注入孔内，砂浆至少填充锚杆孔体积的2/3后方可停止注浆；然后将加工好的杆体插入孔内，安装锚杆垫板。（4）质量控制及要求66 杆体直径要均匀、一致，无严重锈蚀、弯折；抗拉强度试验应满足规范要求；加工后的锚杆的杆体尺寸应符合设计要求，车丝部分无偏心；按设计要求定出位置，锚杆孔距允许偏差为±150mm；钻孔应与围岩壁面或其所在部位岩层的主要结构面垂直；砂浆锚杆的锚杆孔的深度应大于锚杆长度100mm；钻孔应圆而直，砂浆锚杆钻孔的直径应大于杆体直径15mm；锚杆施工应在初喷混凝土后进行，以保证锚杆垫板有较平整的基面。杆体插入长度不得小于设计长度的95%，且应位于孔的中心。锚杆用的水泥砂浆，其强度不应低于M20。锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实。水泥砂浆达到一定强度后才能上紧垫板螺母。6.7.8.4喷射混凝土喷射混凝土采用洞外自动计量拌和站拌和，湿式喷射混凝土施工，湿喷混凝土可减少回弹量，降低粉尘，提高工作效率和施工质量。（1）工艺流程湿喷混凝土施工工艺框图见图6.7-17。筛网φ10mm（滤出超径石子）混凝土喷射机混凝土拌和水泥砂石子水拌和时间≮1min混凝土运输车运送风压控制在0.45-0.7MPa液体速凝剂（水泥用量×4%）1.0-1.2m受喷围岩面30cm纤维图6.7-17湿喷混凝土施工工艺流程图（2）工艺要点及技术措施1）喷射混凝土前撬去表面松土和欠挖部分；一般岩面可用高压水冲洗受喷面上的浮尘、岩屑，当岩面遇水易潮解、泥化时，宜采用高压风吹净岩面。66 2）对有涌水、股水、渗水或潮湿的受喷岩面喷射前应按不同情况进行处理：A、当开挖断面截断大股水流通道时，避免封堵、并改变其流通通道，根据通道与隧道开挖断面的位置关系及股水流量，采用不小于其流量的PVC管（外套钢管），沿隧道开挖线外缘分别连通被截断的进、出水口，并做好管口连接点的密封，连接管与隧道初期支护外缘间应有不小于5cm的喷混凝土层。当水流通道断面过大时需考虑其它疏排措施。B、裂隙涌水量较大时，一般顺涌水出露点打引水孔卸压，对裂隙压注速凝浆液后再喷射混凝土，最后用膨胀快硬水泥对引水孔进行封堵处理。C、大面积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；对小股水的处理可顺股水出露点打孔压注速凝浆液、或插排水管引流；围岩裂隙渗漏注浆孔布孔宜疏、钻孔宜深，或顺水路（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；待受喷面上无流淌水后在排水半管或线形排水板周围喷射1～2cm厚水泥砂浆再喷混凝土。D、有必要时在无渗漏水地段，每隔一定间距，在其喷层表面上、下打设排水孔，安装排水半管或线形排水板，使隧道在使用期内因地下水的迁移变化而产生的渗漏水能顺利排出洞外，降低水压改善衬砌受力。E、排水半管施作时根据裂缝形状或打孔位置紧贴岩面铺设，用水泥钉每隔30cm对称钉牢，然后喷混凝土封固；隧道同一断面只能铺设一道排水半管，避免造成初期支护出现薄弱断面或薄弱带；施工中保证排水半管埋设数量，避免凿槽或返工；各层排水半管铺设或各喷层的间歇时间，必须在前一层喷射混凝土终凝后进行。3）喷前对设备进行检查和试运转；在受喷面、各种机械设备操作场所配备充足照明及通风设备。4）按照设计厚度利用原有部件如锚杆外露长度等，也可在岩面上打入短钢筋，标出刻度，做为标记。5）喷射混凝土作业粗骨料加入拌和前要再次过筛，以防超径骨料混入，造成堵管。细骨料应堆放在防雨料库，以控制含水量。喷射混凝土中的石子最大粒径不宜大于10mm，骨料级配宜采用连续级配；混凝土搅拌宜优先采用将水泥、骨料先干拌后加水湿拌的方法，且干拌时间不得少于1.5min。66 混凝土喷射机安装调试好后，在料斗上安装振动筛（筛孔16mm），以避免超粒径骨料进入喷射机。喷射时，送风之前先打开计量泵，送风后调整风压，使之控制在0.45～0.70MPa之间，若风压过大，粗骨料碰围岩后会回弹；风压小，喷射动能小，粗骨料冲不进砂浆层而脱落，都将导致回弹量增大。以混凝土回弹量小、表面湿润有光泽、易粘着为度来控制喷射压力。喷射方向与受喷面垂直、等距喷射；若受喷面被钢架、钢筋网覆盖时，可将喷咀稍加偏斜，但不宜小于70°。一次喷射厚度不宜超过5～6cm，过大会削弱混凝土颗粒间的凝聚力，使喷层因自重过大而大片脱落，或使拱顶处喷层与围岩面形成空隙；过小，则粗骨料容易弹回。分次喷至设计厚度，两层喷射的时间间隔为15～20min。喷射作业应分片进行。为防止回弹物附着在未喷岩面上影响喷层与岩面间的粘结力，按照从下往上施喷，呈“S”形运动；喷前先找平受喷面的凹处，再将喷头成螺旋形缓慢均匀移动，保证混凝土层面平顺光滑。喷混凝土的原材料、配合比（包括速凝剂的添加量）不仅要满足要求，而且速凝剂的凝结时间、与水泥的相容性、对强度的影响都要达到要求。喷射混凝土紧跟开挖掌子面进行，当围岩破碎、稳定性差时，一般采用小药量的松动爆破，初喷（厚4cm以上）、锚杆、钢筋网、钢架、复喷（二喷、三喷）等作业可以连续进行，直到达到设计要求。架设好钢架后，迅速用喷射混凝土封填，使之发挥支护能力。围岩较完整、稳定时间较长时，初喷、锚杆、钢筋网等施工后即可进行开挖作业，待下一循环初期支护时间再复喷，可将设计厚度的喷层厚分两、三次完成，由于每层间隔为一循环时间，每层因爆破产生的裂纹在下一次喷混凝土时被填充，而新喷层距掌子面渐远，所受的爆破振动亦越小，使喷混凝土层的支护能力更强。（3）质量控制与要求水泥：应优先采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，强度等级不小于42.5MPa，水泥用量不宜小于400kg/m3；水泥的安定性、凝结时间均应合格；当有抗冻、抗渗要求时，水泥强度等级不宜低于42.5MPa；当骨料与水泥中的碱可能发生反应时，应选用低碱水泥；在使用中对水泥质量有怀疑或水泥出厂日期超过3个月时，须再次进行强度试验，并按试验结果使用；严禁使用含氯化物的水泥。66 粗骨料：应采用坚硬耐久的碎石或卵石（豆石），或两者混合物。严禁选用具有潜在碱活性骨料，当使用碱性速凝剂时，不得使用含有活性二氧化硅的石料。喷射混凝土中的石子最大粒径不宜大于16mm，骨料级配宜采用连续级配。按重量计含泥量不应大于1%，泥块含量不应大于0.25%。细骨料：应采用坚硬耐久的中砂或粗砂，细度模数应大于2.5，含水率宜控制在5%～7%；砂中小于0.075mm的颗粒不应大于20%；含泥量不应大于3%，泥块含量不应大于1%。速凝剂：在使用速凝剂前，应做与水泥的相容性试验及水泥净浆凝结效果试验，严格控制掺量，并要求初凝不应大于5min，终凝不应大于10min。水：水质符合工程用水的有关标准，一般岩面可用高压水冲洗受喷面上的浮尘、岩屑，当岩面遇水容易潮解、泥化时，宜采用高压风吹净岩面。采用埋设钢筋头做标志，控制喷射混凝土厚度。喷射混凝土平均厚度不小于设计厚度。喷射混凝土厚度检查点数的80%及以上大于设计厚度。喷射混凝土最小厚度不小于设计厚度的2/3。6.7.9基础沉降及观测措施6.7.9.1观测内容及测点布设隧道洞口仰拱、洞顶建筑物（构筑物）、隧道一般地段和不良、复杂地质区段按设计要求进行沉降观测点布设。6.7.9.2观测要求隧道主体工程完工后，变形观测期一般不应少于2个月。观测数据不足或工后沉降评估不能满足设计要求时，应适当延长观测期。隧道内一般地段沉降观测断面的布设根据地质围岩级别确定，不良和复杂地质区段适当加密布设。具体见表6.7-3隧道沉降观测精度为±1mm，读数取位至0.1mm。表6.7-3隧道基础沉降观测频次观测阶段观测频次观测期间观测周期隧底工程完成后3个月1次/周无砟轨道铺设后3个月0～1个月1次/周1～3个月1次/2周66 6.7.10仰拱（填充、底板）施工本标段隧道正洞仰拱采用C35混凝土，仰拱填充采用C20素混凝土。为保证施工安全，仰拱混凝土应及时施作，支护尽早闭合成环，整体受力，确保支护结构稳定。待喷锚支护全断面施作完成后，根据围岩收敛量测结果，拆除临时支护，开挖并灌筑仰拱及填充混凝土，一次灌筑仰拱混凝土长度3～8m。仰拱施工工艺流程见图6.7-18。6.7.10.1施工方法为保证施工质量，仰拱混凝土进行全幅整体浇筑，同时解决出碴、进料运输与仰拱施工干扰及仰拱混凝土在未达到要求强度之前承受荷载的问题，采用仰拱栈桥进行施工。设槽形挡头模测量设置安装仰拱钢筋开挖清浮碴隐检灌筑砼捣固抽排水接缝处理混凝土生产、运输养护图6.7-18仰拱施工工序流程图6.7.10.2仰拱混凝土工艺（1）测量放样，由内轨顶标高，反算仰拱基坑底标高；（2）采用挖掘机一次性开挖到位(全断面开挖爆破一次到位，暂不出碴)，人工辅助清理底部浮渣杂物；（3）将上循环仰拱混凝土接头凿毛处理，按设计要求安装仰拱钢筋，并预留与边墙衬砌连接筋；（4）自检合格后，报监理工程师隐蔽检查并签证，混凝土输送车运输灌筑，插入式振捣棒捣固。为能尽早便于行车，采用早强型混凝土。6.7.10.3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，并用高压风将隧底吹洗干净，超挖应采用同级混凝土回填。66 （2）仰拱超前拱墙二次衬砌，其超前距离保持3倍以上衬砌作业长度。（3）底板、仰拱的整体浇筑采用防干扰作业平台保证作业空间；仰拱成型采用浮放模板支架。（4）仰拱、底板混凝土整体浇筑，一次成型。（5）填充混凝土在仰拱混凝土终凝后浇筑，不得同时浇筑。仰拱拱座与墙基同时浇筑，排水侧沟与边墙同时浇筑。（6）仰拱施工缝和变形缝作防水处理。（7）膨胀岩性地段，开挖后及时施作仰拱。（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。6.7.11结构防排水隧道防排水采用“防、截、排、堵相结合，因地制宜，综合治理”的原则。隧道防水等级为一级。结构自防水为根本，同时加强施工缝、变形缝等细部结构的防水措施。二次衬砌混凝土抗渗等级不小于P10，当地下水发育或对混凝土有侵蚀性时，抗渗等级不小于P12。隧道结构防排水施工工艺流程图见图6.10-1。检查净空及初期支护表面情况割除外露超长的钢筋、锚杆，整平凹凸不平的表面，并施做一层防水砂浆安装环纵向透水盲管和盲沟铺设防水板衬砌台车定位安装施工缝止水带进入下一道工序原材料检验和试验隐蔽检查隐蔽检查合格不合格不合格合格66 图6.10-1隧道结构防排水施工工艺流程图6.7.11.1防水措施（1）初期支护与二次衬砌之间拱部及边墙部位铺设1.5mm厚EVA防水板、400g/㎡土工布复合防水层。采用无钉铺设，防水层焊接、搭接、预留长度、松弛度满足《铁路隧道防水板铺设工艺技术规定》建技〔2010〕13号文件要求。在铺设防水板之前，对初期支护的渗漏水情况进行检查，采用埋管引排，局部注浆等措施进行处理。（2）隧道明挖段衬砌背后防水层自内之外由“3cm后M10水泥砂浆找平层+4mm厚聚氨酯防水涂料+≥4mm厚自粘式防水卷材+双层土工布+6cm厚砖砌保护层”组成。（3）洞门回填面以下部分防水层自内之外由“3cm后M10水泥砂浆找平层+4mm厚聚氨酯防水涂料+≥4mm厚自粘式防水卷材+双层土工布+6cm厚砖砌保护层”组成。（4）隧道拱墙衬砌环向施工缝采用“背贴式橡胶止水带+中埋式橡胶止水带”防水；仰拱衬砌环向施工设置“中埋式橡胶止水带+遇水膨胀止水条”防水；水沟环向施工缝采用遇水膨胀止水条；边墙衬砌纵向施工缝采用“中埋钢边橡胶止水带+遇水膨胀止水条”防水。（5）隧道拱墙沉降变形缝采用“背贴式橡胶止水带+中埋式橡胶止水带+遇水膨胀止水条”防水，仰拱沉降变形缝设“中埋式钢边橡胶止水带+上下两道遇水膨胀止水条”防水，沉降变形缝辅以镶嵌材料。（6）隧道稳定伸缩缝防水原则与沉降变形缝一致。（7）伸缩缝、沉降变形缝、温度伸缩缝防水序号类别防水措施1暗洞拱墙环向施工缝背贴式橡胶止水带+中埋式橡胶止水带2暗洞仰拱环向施工缝中埋式橡胶止水带+遇水膨胀止水条3明洞拱墙环向施工缝中埋式橡胶止水带+遇水膨胀止水条4明洞仰拱环向施工缝中埋式橡胶止水带+遇水膨胀止水条5纵向施工缝中埋式橡胶止水带+遇水膨胀止水条6水沟环向施工缝遇水膨胀止水条7暗洞拱墙沉降变形缝、保温伸缩缝背贴式橡胶止水带+中埋式钢边橡胶止水带+遇水膨胀止水条8暗洞仰拱沉降变形缝、保温伸缩缝中埋式钢边橡胶止水带+上下两道遇水膨胀止水条9明洞拱墙沉降变形缝、保温伸缩缝10明洞仰拱沉降变形缝、保温伸缩缝（8）隧道洞口500m范围的施工缝、沉降变形缝及温度伸缩缝设置可维护注浆管。（9）设置保温中心沟地段，仰拱衬砌环向施工缝，沉降变形缝上部仰拱填充内设置一道φ100打孔PVA管与中心排水沟相连，PVC管横向排水坡度不小于2%。（10）防水层铺设工艺66 1）防水层铺设工艺防水层在全断面初期支护施作完毕后施作，施工前采用激光隧道断面扫描仪对二衬厚度进行检查。监控量测表明支护变形已基本趋于稳定且净空满足二次衬砌厚度、支护表面平整经探地雷达检测初期支护及背后密实，满足质量要求后铺设防水板。防水层铺设利用自制移动式作业平台施作。防水层铺设作业区不得进行爆破，防止飞石损坏防水层结构。在衬砌台车就位前，对防水层进行全面检查，铺设过程中对接缝进行充气检查。防水层施工与二次衬砌混凝土灌筑之间相距30m左右。防水板施工工艺框图见图6.10-2。A、防水层铺设前基面准备：先处理较明显的股状渗水，并对隧道初期支护喷射混凝土表面进行处理，切除锚杆头和钢筋露头，并用砂浆抹平覆盖，凹坑深宽比控制在1/10以内；深宽比大于1/10的凹坑补喷混凝土，确保喷射混凝土表面平整，无尖锐棱角。防水板接缝焊接不合格补强合格准备工作1.切除外露铁件头2.砂浆找平3.防水板质量检查无纺布固定地质雷达检测支护及背后密实情况防水板固定充气真空检查密实实不密实移走吊挂台车结束注浆图6.10-2防水板施工工艺框图B、铺设≥66 400g/㎡土工布首先用简易作业台车将单幅土工布固定到预定位置，然后用专用热熔衬垫及射钉将土工布固定在喷射混凝土上。专用热熔衬垫及射钉按梅花型进行布置，拱部间距0.5～0.8m，边墙间距0.8～1.0m，底部1.0～1.5m。土工布接缝搭接宽度不得小于15cm，一般仅设环向接缝，当长度不够时，设轴向接缝应确保上部（靠近拱部的一张）应用下部（靠近底部的一张）土工布压紧，并使土工布与基面密贴，铺设的土工布应平顺，无隆起，无皱摺。基面凹凸较大处增加固定点，使无纺布与基面密贴。无防布铺设要松紧适度，使之能与紧贴在喷射混凝土表面，不致因过紧被撕裂；过松影响防水板挂设。C、铺设防水板应采用专用台车从拱部向两侧边墙悬挂进行。下部防水板必须压住上部防水板，铺设松紧应适度并留有余量。实铺长度与初期支护基面弧长的比值为10:8，以确保混凝土浇筑后防水板表面与基面密贴。然后用手动电热熔接器加热，使防水板焊接在固定无防布的专用热熔衬垫上。防水板铺设要松紧适度，使之能与土工布充分结合并紧贴在喷射混凝土表面。防止过紧或过松，防水板受挤压破损或形成人为蓄水点。防水板间搭接缝与变形缝、施工缝等防水薄弱环节错开1m～2m。D、防水板间自动热熔焊接。用自动双缝热熔焊接机按照预定的温度、速度焊接，单条焊缝的有效焊接宽度不小于1.5cm。防水板搭接焊缝质量检查按充气法检查，将5号注射针与压力表相连，用打气筒进行充气，当压力表达到0.25MPa时停止充气，保持10min，压力下降在10%以内，说明焊缝合格。焊接前先除尽防水板表面的灰尘再焊接，防水板搭接宽度须不小于15cm。E、防水板焊接图见图6.10-3，防水板固定图见图6.10-4。防水板空气道大于15cm图6.10-3防水板焊接示意图图6.10-4防水板固定示意图F、防水板破损处修理。如发现防水板有破损，必须及时采用圆角补丁进行修补。先取一小块防水板，除尽两防水板上的灰尘后，将其置于破损处，然后用手动电热熔接器熔接。熔接质量用真空检测器检测，若不合格必须重新修补。66 G、二次衬砌在绑扎钢筋、焊接钢筋及混凝土捣固时采取有效措施对防水层进行保护。2）中埋式止水带本隧道环向施工缝采用中埋式橡胶止水带，纵向施工缝采用中埋式钢边止水带。施工缝及变形缝中埋式止水带的固定方法按《铁路隧道防水板铺设工艺技术规定》建技〔2010〕13号文件要求办理。止水带施工工艺框图见图6.10-5。衬砌台车调整完毕后，将止水带卡在堵头模板中间，堵头模板由两块模板拼成。止水带由拱顶向下环向布置，不断开。止水带对称安装，伸入模内和外露部分宽度相等，为保持止水条平直，沿环向每0.5m设一φ6mm短钢筋托平。衬砌台车就位调整拱墙架调整加固立设边模、底模环向布设止水带立内外堵头模板止水带位置固定加固堵头安装完毕图6.10-5止水带安装施工工艺框图施工注意事项:安装止水带以细铁丝悬吊于钢筋上固定位置，在顶部水平安装时使止水带形成盆式，以避免止水带下的气体在混凝土浇筑时无法逸出，形成孔隙。止水带设置时不可翻转、扭曲，如发现破损立即更换。在混凝土浇筑前避免止水条被污物和水泥砂浆污损，表面有杂质须清理干净，以免混凝土与其咬合不紧密造成渗水通道，导致变形缝、施工缝漏水。接触止水带的混凝土不出现粗集料集中和漏振现象。66 止水带就位准确、安装牢固，模板的端板做成厢形，在浇筑一侧混凝土时保护止水带的另一侧翼不受到破坏。止水带的端头离周围钢筋的距离不小于20mm，纵向固定间距不大于250mm。（3）背贴式止水带分区隔离防水采用将背贴式止水带沿分界线环向粘结在防水板上，浇注混凝土时，止水带的凸齿嵌入混凝土中形成了隔离带。背贴式止水带一面粘帖于防水板上，另一面与二次衬砌密贴。背贴式止水带安装完成后，及时在上面安装注浆软管，注浆软管置于背贴式止水带两牙口内槽，用防水板边角料热焊焊在止水带上，焊点间距50cm。混凝土施工完毕后，及时注入水泥净浆，充填止水带牙口内不密实的混凝土空隙。（4）遇水膨胀止水条本隧道纵向施工缝采用遇水膨胀止水条防水。止水条施工工艺流程：制作专用端头模板→浇筑先浇衬砌段时形成预留槽→浇筑下一段衬砌混凝土前安装止水条。施作方法：水平施工缝先浇筑混凝土在初凝后、终凝前根据止水条的规格在混凝土端面中间压磨出一条平直、光滑槽。环向或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。清洗后，在灌注下循环混凝土之前，将止水条粘贴在槽中。施工控制要点：A、二衬混凝土初凝后，拆除端头模板，将凹槽压平、抹光，凹槽的宽度略大于止水条的宽度。B、止水条安放前，先已浇筑混凝土端部充分凿毛、清洗干净。C、止水条在衬砌台车移动前4h左右安装，安装前最好先在凹槽内涂抹一层氯丁胶粘剂，止水条顺凹槽拉紧嵌入，确保止水条与槽底密贴，并用水泥钉固定牢固，同时在端部混凝土面上涂抹一层界面剂。D、止水条若有搭接，则可将止水条切成对口三角形，用氯丁胶水粘结。接口处不得有空隙。止水条搭接长度不应小于50mm。E、止水条定位后加涂缓膨剂，防止提前遇水膨胀。F、在二衬混凝土浇筑前，先在水平施工缝基面铺设25～30mm与浇筑混凝土同标号的水泥砂浆，经均匀、充分振捣后使基面与新浇筑混凝土有25～30mm水泥砂浆，新老混凝土结合牢固。6.7.11.2排水措施66 （1）疏水措施主要针对可以明确的地下水通路位于隧道开挖线以内而被截断时，采用在隧道开挖线以外埋设不小于原通路的PVC管（外高钢管），连通被截断的出入水口，保证地下水通路的畅通。（2）排水措施是使地下水经过防排水措施的有效疏导，经排水管路、管沟自行排出洞外。本标段共8座隧道，其中长度大于2km隧道有4座。1）长度≥2km隧道除排水端洞口1km范围外，均设置保卫中心水沟，及保温侧沟。保温中心水沟采用内径60cm，壁厚6cm的钢架混凝土预制管，并设置于保温槽内，保温槽壁采用钢筋混凝土浇筑。保温中心水沟上半圆上盖双层5cm厚聚氨酯保温板后浇筑混凝土至仰拱填充顶面。保温槽壁与仰拱填充之间设5cm厚聚氨酯保温板并采用防水板包裹。保温槽下部填充20cm混凝土，保温中心水沟每隔30m设置一处检查井，盖板采用6cm厚钢筋混凝土盖板，盖板周圈外贴3mm厚橡胶条密封。下层保温盖板下设置2cm厚橡胶垫圈以增强密封性。2）在长度≤2km的隧道通长和隧道长度≥2km排水出口端1km范围设置深埋中心水沟及保温侧沟。深埋中心沟采用内径60cm，壁厚12cm的钢筋混凝土管，排水面应位于冻结线以下，并每隔30m设置一处中心深埋检查井，检查井设置双层盖板，盖板周圈外贴3mm厚橡胶条密封，盖板间设置聚氨酯保温材料。下层保温盖板下设置2cm厚橡胶垫圈以增强密封性。3）深埋中心水沟施工工艺及安全措施A、测量放线深埋中心水沟排水坡度一般应与线路坡度一致，但不得小于3‰。根据隧道洞内测量控制点，用全站仪精准放出隧道中心线，确定深埋中心水沟的位置及高程，以保证中心排水沟施作及时准确，并对测放出的隧道中心线位置进行交底。B、深埋中心水沟开挖，采用机械配和人工开挖，中心沟开挖至设计底高程进行沟底虚渣清理，采用高压水冲洗干净，基面无积水，局部冲洗不到位采用钢刷清洗除尽。C、水沟底部局部欠挖，测量组测定后需要人工使用风镐处理，处理完毕后采用高压水冲洗干净确保沟底无积水、无淤泥。D、深埋中心水沟底部回填C20混凝土基座，浇筑混凝土采用搅拌站按配合比集中拌制，混凝土罐车运输至施工现场。浇筑过程中随时观察混凝土坍落度，以控制混凝土66 和易性指数，自由倾落高度不宜超过2m，以不发生离析为准。插入式振捣器移动距离应保证混凝土均受到振实，每一位置振捣延续时间，应保证混凝土获得足够密实度，养护时间不少于7～14天。E、安置钢筋混凝土预制管，预埋管在设置盲管横向导水管连通的位置打孔，与盲管横向导水管连通。F、盲管横向Φ100PVC导水管纵向间距为8～12m。横向导水管底部才有200×200mm碎石盲沟，顶部采用无砂混凝土预制块覆盖。G、盲管横向导水管与深埋中心水沟连接后，回填级配碎石至仰拱初期支护底部。级配碎石应夯填密室。级配碎石与仰拱初期支护间铺设5m宽土工布。H、深埋中心水沟每隔30m设置一处中心深埋检查井。检查井设置双层盖板，盖板周圈外贴3mm厚橡胶条密封，盖板间设置聚氨酯保温材料。下层保温盖板下设置2cm厚橡胶垫圈以增强密封性。I、侧沟与深埋中心沟通过侧沟横向Φ100PVC导水管连通，导水管纵向间距为30m，横向排水坡度不小于3‰。G、安全措施进洞人员必须佩带安全帽，安全帽要佩带正确；施工区域照明设施要齐全，亮度必须满足施工要求；接灯、振捣器及其他电器设备时，必须切断电源；工作完了，需把电闸拉下，把电门箱锁好；混凝土罐车必须要设专人指挥；震捣器使用前应先检查，螺丝是否紧固，电接头是否紧密，而后试一会，无杂音方可操作；如震动不正常，应立即找电工修理；操作震捣器的人员，必须穿胶皮靴，带绝缘手套，湿手不许接触电气开关；用于震动器的电源导线，需用坚韧防水的胶皮导线，以防被磨损而发生触电事故；震捣棒、平面震捣器，发现有失灵现象，应立即停止工作，由电工检查修理；震捣器的电机，使用时间太长发热时，停歇冷却后再使用，如电机发热太快时，应立即找电工检查修理；震捣器的修理和电线路的安装与拆除工作，应由电工或经考试合格后的机械工来做，但检查修理时，必须切断电源，方准进行；震捣器必须有专人使用，专人保管，其他人员，禁止乱动；钢筋混凝土预制管安置时，采用设备配合吊装，设专人指挥轻移轻放，防止碰撞损坏。（3）透水管、排水管设置拱墙初期支护与防水板之间环向及纵向排水盲管，采用HDPE打孔波纹管（外裹无纺布），环向盲管直径Φ80mm，环向透水盲管结合模板台车长度设置，纵向间距8～12m，地下水发育时，加密设置。距水沟底30cm以上墙脚处防水板背后设置66 双侧纵向透水盲管，盲管用Φ100mm外包土工布的单壁打孔波纹管。设置深埋中心沟地段，环、纵向盲管通过隧底Φ100mmPVC横向导水管引接至深埋中心沟，横向导水管间距与环向透水盲管相同。横向导水管上盖无砂混凝土预制块，下设20cm宽×20cm深碎石盲沟。设置保温中心沟地段环、纵向透水盲管通过Φ100mmPVC横向导水管引接至保温中心沟，横向导水管间距与环向透水盲管相同。环向盲管设置可维护管，可维护管采用Φ100mmPVC管，双侧设置，纵向间距与环向。纵向盲管相同，正常使用状态采用PVC堵头进行封堵，水量较大时维护管可做泄水孔使用。侧沟洞内排水管施工期间应定时进行清洗，确保管道畅通，以免管道阻塞引起衬砌背后水压升高造成二次衬砌隧道结构破坏。6.7.11.3洞口排水洞门顶部设截水天沟，以形成完善的防排水系统。天沟设于边、仰坡顶以外5～10m，其坡度根据地形设置，但不小于3%，以免淤积。斜井洞外施工场地采用弃碴回填整平，并设坡度不少于3%的反坡，做好洞外的排水系统，防止洞外的地表水进入洞内。对洞口盲沟系统定期检查其通畅性，当有阻塞时及时疏通。6.7.12二次衬砌施工本标段隧道正洞设计为复合式衬砌，二次衬砌采用C35混凝土。二次衬砌应在围岩和初期支护变形基本稳定后施作，特殊条件下（如松散堆积体、浅埋地段）应在初期支护完成后及时施作。围岩变形过大或初期支护变形不收敛又难以及时补强时可提前施作二次衬砌，但应加强。变形基本稳定应符合：拱脚水平收敛小于0.2mm/d，拱顶下沉收敛速度小于0.15mm/d；隧道周边变形速率明显趋于减缓；施作二次衬砌前的累计位移值已达极限相对位移值的80%以上；初期支护表面裂隙不再继续发展。隧道正洞混凝土衬砌，采用全断面整体钢模液压衬砌台车，衬砌混凝土一次施工长度12m，采用混凝土输送车运输，混凝土输送泵作业，由下向上、对称分层、先墙后拱灌筑，入模倾落自由高度不超过2.0m，机械振捣；混凝土采用自动计量拌和站生产，其设置满足冬期施工要求。66 混凝土灌筑前做好钢筋的布设工作，钢筋角隅处要加强振捣，并做好防水层铺设及各类预埋件、预留孔、沟、槽、管路的设置。（1）混凝土施工工艺及工艺流程见图6.7-23。图6.7-23二次衬砌混凝土施工工艺流程图施工准备台车移位台车定位1、中线水平放样检查2、铺设衬砌台车轨道1、水平定位立模2、拱部中心线定位立模3、边墙模板净空定位4、清理基层，涂脱模剂1、纵向、环向盲管2、防水板3、橡胶止水条、止水带1、自检2、监理工程师隐检检查防排水材料隐蔽检查灌筑混凝土脱模、台车退出养护混凝土拌制混凝土运输混凝土泵送结束注浆不密实密实地质雷达检测（2）钢筋施工1）施工准备原材料检验：每批钢筋进场时均应有钢筋出厂质量证明书或试验报告单，每捆钢筋均应有标牌，进场时按炉（批）号及直径分批验收；钢筋的各种规格、型号、机械性能、化学成分、可焊性和其它专项指标必须符合规范的规定和设计要求；钢筋进场后进行复检，并将检测报告报监理工程师审查，经审查合格后方可使用；对于不符合要求的钢筋不予使用。66 2）技术准备为保证钢筋工程的及时性、准确性，选派有经验的技术人员负责钢筋放样；技术及放样人员做到熟悉图纸、规范，及时进行各项技术质量标准交底，做到放样及时、准确，能指导施工；对钢筋工集中进行培训，增强其责任感，提高技术水平，保证加工质量。3）钢筋加工加工时钢筋应平直，无局部曲折。如遇有死弯时，应将其切除。钢筋表面应洁净，无损伤、油漆和锈蚀。钢筋级别、钢号和直径必须符合设计要求，需要代换钢筋时，必须有设计人员书面意见，报监理工程师认可后方能代替。所有加工好的钢构件，一律按规格、型号挂牌，分类存放，并设专人负责作好防锈工作。4）钢筋安装钢筋的安装位置、间距、保护层及各部钢筋大小尺寸符合设计图规定。钢筋安装时严格按有关规程、规范及设计图纸要求进行现场人工绑扎、焊接。施工时应防止损坏防水板和注意预埋件安装。5）注浆回填为了确保初期支护与二次衬砌密实无空洞，在初期支护完成后二次衬砌前对初期支护背后进行探地雷达检测，发现空洞后采取注浆回填。二次衬砌拱部每隔5m预留回填注浆孔，注浆管采取保护措施，防止混凝土进入将其堵死。在衬砌混凝土强度达到后进行注浆，注浆从低标高注浆孔开始，高标高拱顶注浆孔冒浆为止(达到设计终压和设计注浆量亦均可),注浆结束后将注浆孔封填密实。回填注浆材料为水泥砂浆，普通硅酸盐水泥，配合比及注浆压力由试验确定。6.7.13辅助坑道6.7.13.1施工方法长大隧道根据地形地貌、地质情况及工期要求设置斜井、横洞等辅助坑道。设置辅助坑道可以起到增加工作面、缩短工期、排水和应急救援的作用。辅助坑道口的截水、排水系统和防冲刷设施在隧道施工前按设计要求完成；坑道口边坡、仰坡开挖不得采用大爆破，开挖后采用锚网喷临时防护及骨架护坡永久性防护。66 Ⅲ、Ⅳ级围岩采用台阶法施工，Ⅴ级围岩段采用短台阶法施工，采用钢架及φ42小导管预注浆加强支护。施工中将超前地质预报和围岩监控量测纳入工序管理，做好各项原始记录，为正洞的顺利施工探明地质水文情况。辅助坑道采用人工钻孔开挖，挖掘机装碴，自卸汽车运输，支护形式符合设计要求，采用喷锚衬砌或衬砌台车整体衬砌；辅助坑道与正洞交叉处适当进行加固，以保证施工安全。隧道主体工程完工后，辅助坑道废弃时按设计文件要求进行处理，封闭前做好排水设施，并与隧道排水设施相结合形成完整通畅的排水系统。6.7.13.2挑顶施工辅助坑道进入正洞施工采用纵向爬坡导坑法。辅助坑道施工至正洞交界处，以圆曲线形式转体进入正洞，挑顶起点从隧道外拱顶起，沿正洞外拱弧形开挖，宽度2～3m，预留核心土，两侧做成5:1坡度，每次开挖进尺0.6m，并立即湿喷混凝土封闭开挖面，在达到正洞拱顶标高且拱部符合设计轮廓时，按照设计施做正洞初期支护。施工时人工出碴，并检查开挖断面。上导支护完成后，开挖核心土，沿隧道进出口方向各向两侧开挖5m，并加强拱部钢架的锁脚锚管，拱部钢架拱脚必须座在隧道加强支护的钢架上。形成施工作业空间后，分部进行下半断面开挖及支护。挑顶施工顺序：Ⅰ—正洞上导左侧开挖Ⅱ--正洞上导左侧支护Ⅲ—正洞上导右侧开挖Ⅳ--正洞上导右侧支护Ⅴ--正洞下导开挖Ⅵ--正洞下导支护6.7.14附属工程（1）附属工程施工要求附属工程施工不得影响正洞工作面正常作业，施工方法与正洞相同。附属洞室衬砌混凝土作业采用钢制整体式模板，与正洞衬砌同时施作，灌筑成整体结构。附属洞室防水层，在洞外按洞室三维模型加工防水层，直接镶入洞室内与正洞防水板焊接成一体。施工中应注意衬砌施工缝不得设于附属洞室处。通信、信号电力等预埋件按设计单位电力、线路、信号、通信专业要求在洞内设置。洞内排水沟沿隧道两侧墙脚通长布置，线路前进方向左侧设置电力和信号电缆槽，右侧设置通信、信号电缆槽。各电缆槽均采取分槽设置。洞内排水沟、电缆槽在洞内其他工程项目完成后展开全线统一施工，能够更好的控制其线型和几何尺寸。66 隧道两侧边沟基座和两侧电缆沟基座与侧壁现场立模浇筑，盖板采用预制安装的方法施工,在拌和站内集中预制。（2）隧道工程接地措施隧道工程综合接地严格按照设计施工，敷设地线的过程中地线拐弯应圆滑、平顺，切忌生成死弯，背口等现象，并采取φ30mm防护管防护，贯通地线每隔一定距离用三通管头向电缆槽引一接线头。接线头的引出采用塑料护套多股铜线，电缆槽内留出250mm，对需要进行接地处理的设备连接在贯通地线上。为保证全线贯通地线的接地电阻符合设计要求，贯通地线需在适当地方安装接地极来进行降阻处理。每隔一定距离安装一处接地极对贯通地线接地性能加强。采用铅包多股铜缆线与隧道两侧预留的接地螺母相联接，隧道两侧的接地螺母与预埋接地钢筋焊接成一条贯通的接地线，保证全线贯通地线的接地电阻符合设计的技术要求。在钢筋绑扎、浇筑混凝土过程中要注意保护预埋接地钢筋使其定位准确，尤其注意不得使其断开。同时施工过程中要采用仪器测每分项工程的接地电阻，使其符合设计要求。（3）电缆槽电缆槽采用通信信号共槽、电力分槽形式，为盖板式电缆槽。通信信号槽与电力槽采用钢筋混凝土整体浇筑，中间采用现浇隔板隔离。电缆槽与水沟整体浇筑。浇筑前首先对混凝土基面进行凿毛处理并埋设插筋，凿毛面积、插筋埋设深度应符合设计要求。模板采用定型钢模板，设置定尺内横撑结构，确保施工过程中，内撑牢固；外侧采用插筋加撑杆形式外撑加固。混凝土由拌和站拌制，混凝土罐车运输至现场，溜槽入仓，振捣棒振捣，一次浇筑成型。混凝土初凝后覆盖洒水养生。（4）过轨管埋设本标段过轨管主要有四种：通信信号过轨管、电力过轨管、接触网过轨管、牵引变电过轨。隧道中过轨的通信、信号及电力电缆采用φ100mm镀锌钢管防护，预埋在仰拱混凝土中。（5）槽道预埋66 预埋槽道在二衬施工时预埋，槽道必须与结构筋可靠焊接。浇筑过程中避免槽道位置改变。（6）设备洞室、过轨及余长电缆腔1）在隧道洞内设置余长电缆腔，并与设备洞室结合设置。2）紧急出口内洞室设置。3）防灾救援监控过轨。隧道防灾系统预埋2根φ60过轨钢管，其两侧分别与通信信号电缆槽联通。钢管内预穿φ4.0mm铁线2根，两端各预留1m，并用油麻或软布封堵。6.7.15施工关键技术6.7.15.1长大隧道快速施工技术根据本标段隧道的特点，结合以往在类似隧道工程组织快速施工的实践经验，快速施工组织与管理要点阐述如下：（1）建立现场生产指挥中心，实施一级管理。以作业工班为管理单元，以施工工序为控制对象，在施工现场建立生产指挥中心，进行各工序的协调、工序循环时间和循环进度的控制及突发事件的处理，实行一元化一级管理制度。（2）注重协调各工序间的矛盾和问题。本隧道实行超前预报、开挖、出碴、支护、衬砌机械化作业，缩短工序时间，多工序平行作业。从施工组织、机械设备配置和用电保障等满足隧道工程的快速掘进。（3）实行专业化管理和施工作业。通风系统采用专业化队伍维护，通风机专人值守，通风管设专职人员安装和维修，保证通风及时，掌子面作业环境良好。对专业化要求程度较高的工序如防水层铺设和焊接、钢构件加工等采用专业队伍施作。（4）软弱围岩严格按“新奥法”原理组织施工。软岩施工中严格遵循“先预报、管超前、短进尺、控爆破、早支护、快封闭、勤量测”的原则，确保施工质量和安全，加快施工进度。（5）实施信息化动态施工管理。施工中加强地质超前预报和监控量测，建立收敛变形预警机制，实施信息化动态施工管理，及时处理施工中出现的各种问题，确保施工安全，提高掘进进度。（6）优化配置超前预报、开挖出碴、支护衬砌等机械化作业线，并针对不同地质情况，制订不同的机械设备配置方案，最大程度发挥机械化作业效能。66 （7）强化机械设备的管、用、养、修。施工中认真分析和研究各种机械设备的配套模式、工作效率、维修保养方法；各种机械设备的管、用、养、修均建立相应的管理体系和保障措施，指定专人管理，明确性能指标及操作要求，杜绝违章操作；在机械设备闲置时，加强检修和保养，时刻保证其完好状态；如设备在运转中出现故障，立即启用备用设备，并在规定时间内修复。（8）优化工序组合，实行平行作业。隧道施工将最大程度地利用有限的时间和空间，实行多工序平行流水作业，实现各道工序均衡施工，达到缩短工序循环时间，总体进度平稳推进的目的。（9）建立循环时间、循环进度的“卡死”制度。要实现快速掘进，首先要突出时间概念，制定适合本工程的奖罚机制并严格执行。（10）建立洞内外有效的通信系统。洞内外通讯联络采用有线通信与无线通讯相结合，实施内外监控，使每个生产环节在通讯网中自动衔接，使生产指挥中心能及时与各作业点、生活点、部门沟通，生产指挥中心能随时了解到各层面情况，及时反馈信息，指挥施工。（11）切实解决好运输与仰拱施工干扰问题。为了保证出碴和进料运输与仰拱施工平行作业，减少施工干扰，加快掌子面的掘进速度，采用仰拱栈桥，解决仰拱施工和运输之间相互干扰的矛盾。6.7.15.2大断面软岩隧道控制变形技术及防坍塌措施地应力大、围岩级别低及岩体抗压强度低时会产生围岩的塑性特征，主要表现为变形量大、变形时间长、出现松弛、塑性范围大等特点。（1）控制变形的主要技术措施1）控制原则采用“加固围岩、改善变形、先柔后刚、先放后抗、变形留够、底部加强”的主动式控制原则。一是从提高围岩力学性能着手，主动加固围岩，使之承受一部分荷载；二是加长加密锚杆或增加锚索，使支护的荷载传入基岩深部；三是初期支护允许柔性变形消耗围岩中储存的能量；四是预留足够的变形量防止初支侵入二衬；五是遇大变形时要增加钢筋对二衬进行加强；六是加强隧道底部结构。2）具体措施A、严格按设计要求的方法及支护参数进行施工；B、根据变形情况加大预留变形量20～40cm;C、采用U型型钢钢架，形成可缩式钢架支护；66 D、改善洞室形状，加大边墙和底部的曲率；E、洞身锚杆加长至8米以上，并加密，锚杆垫板加大到25×25cm；F、加强掌子面正面的注浆处理以防外鼓；G、部分地段采用6米长注浆锚管进行加固；H、加强二衬配筋及衬砌厚度。（2）防止围岩失稳和坍塌措施1）围岩坍方前兆围岩的变形破坏、失稳坍方，是一个从量变到质变的过程。在量变过程中，围岩的工程水文地质特征及岩石力学特性会反应出一些征兆。根据这些征兆可预测围岩的稳定性，进行地质预报，采取相应措施，保证施工安全，防止隧道坍方。围岩的变形破坏、失稳坍方，有以下一些征兆：A、水文地质条件的变化。如干燥围岩突然出水、地下水突然增多、涌水量增大、水质由清变浊等都是即将发生坍方的前兆。B、拱顶不断掉下小石块，甚至较大的石块相继掉落，预示着围岩即将发生坍方。C、围岩节理面裂缝逐步扩大，很可能要发生坍方。D、支护结构变形（钢架接头挤偏或压劈、喷射混凝土出现明显裂纹或剥落等），甚至发出声响，有坍塌的可能。E、围岩或支护结构拱脚附近的水平收敛率大于0.2mm/d或拱顶下沉量大于0.1mm/d，并继续增大时，说明围岩仍在发生变形，处于不稳定的状态，有可能出现失稳坍方。2）隧道坍方预防措施A、做好超前地质预报工作。对开挖面前方地层进行探测预报，判明地层和含水情况，为超前支护和止水提供依据，及时修改或加强超前支护和支护参数。尤其是施工开挖接近设计探明的富水带时，要认真及时地分析和观察开挖工作面岩性变化，遇有探孔突水、突泥、渗水增大和整体性变差等现象，及时调整施工方法。B、加强施工监控量测，实行信息化施工。对地表沉降、拱顶下沉、围岩收敛进行量测，及时对数据进行整理分析，及时反馈于设计和施工，及时优化设计参数和施工方法。当量测数据表明围岩收敛变形接近控制标准的警戒值时，尽快采取加强措施进行加固，抑制变形，防止因变形突变引起坍塌。66 C、据不同地质情况和开挖方式，采用超前小导管预注浆加固地层的超前支护措施，注浆选材视不同岩层和地下水情况分别采用水泥浆、水泥—水玻璃双液浆，通过注浆加固周边围岩，提高其自承能力，减少围岩松弛变形。D、对不同围岩，分别采取三台阶、三台阶临时仰拱及双侧壁等开挖方法。分步开挖时，支护要及时闭合成环，每一环支护均施作锁脚锚管，加强支护，防止拱脚下沉和内移，引起过大变形，导致拱部岩层坍塌。E、严格控制开挖工序，尤其是开挖进尺，杜绝各种违章施工。控制爆破装药量，减小对软弱破碎围岩的扰动。F、保证施工质量。超前预注浆固结止水、钢架制作、支护和衬砌混凝土质量必须符合设计及规范要求。G、施工期间，洞口应常备一定数量的抢险材料，如方木、型钢钢架等，以备急用。H、有下述现象发生时，应先撤出工作面施工人员和机械设备，指定专人观察和进行加固处理后，确认险情排除方可恢复工作面施工：围岩量测所反映的围岩变形速度急剧加快；围岩面不断掉块剥落；支护喷混凝土表面龟裂、裂缝或脱皮掉块，钢架严重变形；掌子面节理裂隙中渗水量或涌水量明显加大。6.7.15.3耐久性混凝土施工本隧道正洞衬砌混凝土按《铁路混凝土结构耐久性设计规定》设计。施工中对下列项目进行严格控制。（1）原材料控制1）水泥含碱量和C3A含量较低的非早强型普通硅酸盐水泥。2）细骨料选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、孔隙率小的洁净天然中粗河砂。3）粗骨料选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小的洁净二级级配碎石，严格控制骨料的针片状颗粒含量。4）适量掺用优质粉煤灰掺合料。5）采用具有高效减水、适量引气、能细化混凝土孔结构、能明显改善或提高混凝土耐久性能的外加剂，尽量降低拌和水用量。66 6）施工中严把原材料选择和进场关，质量专职部门和试验部门密切配合，严禁不合格的材料进场。7）拌和用水PH值、不溶物、可溶物、氯化物、硫酸盐等指标满足要求。以上各项原材料的技术指标均需满足《铁路混凝土结构耐久性设计规定规定》。（2）混凝土配合比控制1）按《铁路混凝土结构耐久性设计规定》的要求在耐久混凝土中掺加一定量的矿物掺合料。2）混凝土强度等级必须满足设计要求。A、黄土梁隧道地下水对混凝土结构具有硫酸盐侵蚀性，二次衬砌混凝土抗渗等级不小于P12。其他隧道结构混凝土抗渗等级满足设计要求不低于P10。B、将混凝土的水胶比和胶凝材料用量限制在适宜的范围内。C、尽可能减少混凝土胶凝材料中的水泥用量，胶凝材料用量最大不超过500kg/m3。D、混凝土配合比要经过多组试验后优选。（3）耐久性混凝土搅拌施工要点及技术措施A、本标段耐久混凝土搅拌由带有自动计量的混凝土拌和工厂生产。B、混凝土原材料严格按照施工配合比要求进行计量，最大允许偏差符合下列规定（按重量计）：胶凝材料（水泥、矿物掺合料等）±1%；外加剂±1%；粗、细骨料±2%；拌和用水±1%。C、搅拌混凝土前，用直接法测定粗细骨料的含水率，准确测定因天气变化而引起的粗细骨料含水量变化，以便及时调整施工配合比。含水率每班用直接测定法抽测不少于1次。D、混凝土搅拌时，先投入细骨料、水泥、矿物掺合料和外加剂，搅拌均匀后，再加入所需用水量，待砂浆充分搅拌后再投入粗骨料，并继续搅拌至均匀为止。每阶段的搅拌时间不少于30s，总搅拌时间不应小于3min。E、冬期搅拌混凝土前，先经过热工计算，并经试拌确定水和骨料需要预热的最高温度，以满足混凝土最低入模温度（5℃）要求。水泥、外加剂及矿物掺合料在使用前运入暖棚进行自然预热，不得直接加热。F、炎热季节搅拌混凝土时，采取在堆料场搭设遮阳棚、采用低温水搅拌混凝土等措施降低混凝土拌和物的温度，或尽可能在傍晚和夜间搅拌混凝土，以保证混凝土的入模温度不宜高于气温且不宜超过30℃。（4）耐久混凝土运输66 1）保证混凝土在运输过程中保持均匀性，运到浇筑地点时不分层、不离析，并具有要求的坍落度和工作性能。严禁在运输过程中向混凝土运输车内加水。2）尽量减少混凝土的运输时间。从搅拌机出盘到浇筑完毕的延续时间以不影响混凝土的各项性能为限。3）混凝土泵输送混凝土时，除按JGJ/T10—95的规定进行施工外，还要特别注意如下事项：在满足泵送工艺要求的前提下，泵送混凝土的坍落度尽量小，以免混凝土在振捣过程中产生离析和泌水。泵送混凝土时，输送管路起始水平管段长度不小于15m。除出口处采用软管外，输送管路的其它部位均不采用软管。高温或低温环境下，输送管路分别用湿帘和保温材料覆盖。泵送混凝土前，应先用按设计配合比拌制的水泥浆或按骨料减半配制的混凝土润滑管道。混凝土在搅拌后60min内泵送完毕，且在1/2初凝时间前入泵，并在初凝前浇筑完毕。因各种原因导致停泵时间超过15min时，每隔4～5min开泵一次，使泵机进行正转和反转两个方向的运动，同时开动料斗搅拌器，防止斗中混凝土离析。输送泵宜连续作业，如须停止输送时应立即清洗管路。在任何情况下，混凝土存留在管道内的时间不得超过初凝时间。（5）耐久性混凝土浇筑1）浇筑混凝土前，仔细检查钢筋保护层垫块的位置、数量及其紧固程度，并指定专人作重复性检查，以确保钢筋保护层厚度，构件侧面和底面的垫块至少为4个/㎡，绑扎钢筋的铁丝头不得伸入保护层内。2）混凝土入模前，再次测定混凝土拌和物的温度、坍落度、含气量和泌水率等工作性能，满足要求的混凝土方可入模浇筑。3）在炎热季节浇筑混凝土时，避免模板和新浇混凝土直接受阳光照射，保证混凝土入模前模板、钢筋及附近的局部温度均不超过40℃。尽可能安排在傍晚或夜间浇筑混凝土。在低温条件下（当昼夜平均气温低于5℃或最低气温低于-3℃时）浇筑混凝土时，采取适当的保温防冻措施，防止混凝土受冻。在相对湿度较小、风速较大的环境下浇筑混凝土时，采取挡风措施，防止混凝土失水过快。66 4）新浇混凝土与邻接的己硬化混凝土或岩土介质间的温差不得大于20℃。（6）耐久混凝土振捣1）混凝土振捣采用插入式高频振捣棒、附着式高频振捣器、表面平板高频振捣器等振捣设备。提高混凝土的振捣质量，确保密实度要求。2）混凝土振捣按规定的工艺路线和方式进行，在混凝土浇筑过程中及时将浇筑的混凝土均匀振捣密实，不得随意加密振点或漏振，每点的振捣时间以表面泛浆或不冒大气泡为准，一般不超过30s，避免过振。3）采用插入式高频振捣器振捣混凝土时，采用垂直点振方式振捣。若需变换振捣棒位置，首先竖向缓慢将振捣棒拔出，然后再将振捣棒移至新的位置，不得将振捣棒放在拌和物内平拖，也不得用插入式振捣棒平拖驱赶下料口处堆积的拌和物。4）在振捣混凝土过程中，加强检查模板支撑的稳定性和接缝的密合情况，安排专人负责监视模板、管道、钢筋、和预埋件，防止螺栓松动、模板变形时及时采取措施予以处理。（7）耐久混凝土拆模与养护1）二次衬砌拆模时间应符合：A、在初期支护变形后稳定施作的，混凝土强度应达到8.0MPa以上；B、初期支护未稳定，二次衬砌提前施做时混凝土强度应达到设计强度的100％；C、特殊情况下应根据试验及监控量测结果确定拆模时间；D、拆模时混凝土芯部与表层、表层与环境之间的温差不得大于20℃，结构内外侧表面温差不得大于15℃；混凝土内部开始降温前不得拆模。2）拆除非承重模板时，混凝土强度不得低于2.5MPa，并应保证其表面及棱角不受损伤。3）混凝土的养护应符合：A、应在浇筑完毕后的12h以内对混凝土加以覆盖并保湿养护；采用塑料布覆盖养护的混凝土，其敞露的全部表面应覆盖严密并应保持塑料布内有凝结水。B、浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态；混凝土养护用水应与拌和用水相同，水温应和环境气温基本相同并与混凝土表面温度差不得大于15℃。C、混凝土养护期间，混凝土内部温度（关键截面的中部点温度）不宜超过60℃，最高不得大于65℃；可利用预埋管件、注浆孔管等进行测温。66 D、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（离表面约5cm深处）之差、表层温度与环境温度之差不宜大于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℃。E、混凝土的降温速率最大不宜超过3℃/d。F、混凝土强度达到5MPa前，不应在其上安装模板及支架。G、当环境气温低于5℃时不应浇水。4）混凝土（包括仰拱、底板及填充）养护过程中按有关要求实行严格的温度控制且在养护期限内不得中断。5）派专人负责二次衬砌拆模、养护方式及养护过程的记录，包括养护开始时间、养护中的衬砌内部温度及表面温度和环境温度与降温速率、拆模时间与拆模时洞内温度等。（8）质量控制与要求1）施工前检验混凝土施工前，按《铁路混凝土结构耐久性设计规定》的要求，对混凝土用水泥、骨料、矿物掺合料、外加剂等主要原材料的产品合格证及出厂质量检验报告进行进场检查。水泥出厂质量检验报告要包含水泥熟料的化学成分和矿物组成。在进行混凝土配合比试验前，按要求对进场原材料进行复检，当原材料复检结果及拟试验配合比混凝土的水胶比、矿物掺合料掺量、胶凝材料用量、总碱量和氯离子含量满足《铁路混凝土结构耐久性设计规定》的要求时，再对混凝土的拌和物性能、力学性能进行试验，从中优选出拌和物性能、力学性能满足要求的试验配合比作为初步选定的配合比，最后对配合比混凝土进行耐久性检验。配制的耐久混凝土除满足设计对力学性能的要求外，不同结构用混凝土的耐久性还满足《铁路混凝土结构耐久性设计规定》要求，对应的试验配合比作为施工配合比。2）施工过程检验混凝土施工过程中,按《铁路混凝土结构耐久性设计规定》的要求对混凝土用水泥、骨料、外加剂、矿物掺和料、拌和水等主要原材料的品质进行日常检验，检验结果满足相应要求。在拌制混凝土过程中，对混凝土拌和物性能进行型式检验和日常检验，浇筑混凝土过程中，对混凝土的力学性能及耐久性能进行型式检验和日常检验，检验结果满足《铁路混凝土结构耐久性设计规定》的要求。66 对用于强度评定和耐久性抽检的现场混凝土试件，根据不同要求从同一盘混凝土或同一车运送的混凝土中取样，并在与实际结构施工相同的条件下成型。采用自然养护的混凝土，其试件在标准养护条件下养护到规定龄期再进行试验。6.7.15.4不良地质段施工本标段隧道不良地质存在有断层破碎带、突水涌泥等。（1）断层破碎带及其影响带施工断层破碎带施工关键在于减少对围岩的扰动，施工中采用手段包括：超前支护，分部开挖，随挖随护，密闭支撑，监控量测，适时衬砌。1）采取的措施利用超前地质探测手段，提前预测松散、破碎带情况，利用地质素描法对断层的长度、高度、倾角做出预测。选择合理的施工方法进行断层破碎带施工。断层破碎带施工时必须采用超前大管棚支护、分步开挖、随挖随护、密闭支撑、围岩量测，及早衬砌。2）施工要求通过断层带时，应及早施作初期支护，减少岩层的暴露、松动，各施工工序的距离尽量缩短。采用爆破法掘进时，严格掌握炮眼数量、深度及装药量，以减少爆破震动对围岩的影响。采用分部开挖时，其下部开挖分左右两侧相距交错作业。断层地带的支护宁强勿弱，并经常检查。隧道初期支护采用全环I20b型钢钢架及超前小导管（浅埋段采用大管棚）加强支护，钢架间距0.6m，并采用加强衬砌永久支护。（2）涌水地段施工本标段隧道穿过断裂地带，岩体破碎地下水发育，施工中有可能产生涌水现象。洞内涌水对隧道施工的危害很大，施工中必须采取相应的防水、排水措施。根据涌水量的大小，提前封堵和疏排，同时做好应急准备，一旦发生涌水，要尽快安装设备，迅速排出，以防大量地下水涌入洞内，造成危害。A、涌水预测根据类似地质条件隧道施工中的成功经验，采用常规地质法+综合超前物探+水平钻孔超前探测进行超前地质预报B、施工方案66 施工中认真研究设计文件，加强地质调查，进行超前钻孔探测，采用综合物探手段预测预报，判明水源补给、涌水量和突出水压等情况，针对性地采取帷幕注浆、超前注浆或管道引排等方案。C、施工顺序地质预探、预报。根据设计文件，在开挖进入富水地段前，加强地质预探、预报工作，准确掌握前方地下水含量、压力、分布，并结合预测结果设置超前探水孔，判断是否有发生涌水的可能。根据水源补给、涌水量和突出水压等预测预报情况，分别采用帷幕注浆、超前周边注浆或局部注浆等方法，排除部分地下水，减少水量，降低水压。采用分部开挖施工，并辅以超前小导管（浅埋地段采用管棚）预注浆止水（浆液采用水泥-水玻璃双液浆）穿越突水段。按顺序分步开挖隧道断面，施作支护。铺设复合式防水层，全断面模筑钢筋混凝土。6.7.15.5隧道混凝土防冻胀施工本标段所属区域最冷月平均气温-9.1度，土壤最大冻结深度1.26m。为了保证本标段隧道优质高效的施工，制定相应的防冻胀施工措施。（1）隧道总体施工方案与施工原则最大限度采用机械化施工；多打眼、弱爆破、短进尺、强支护、紧衬砌。（2）开挖隧道洞口浅埋段施工遵循快开挖、快弃砟、快防护的原则，应尽可能安排在非冻季节施工，减少施工对原始地温的扰动，防止冻土热熔。进洞前通常采用大管棚+小导管进行超前支护，随后采用分段、分层开挖、分层防护的方式进行开挖。对于正洞开挖采用预留核心土、台阶法等方法，开挖后立即进行喷锚支护，控制围岩表层融化。喷射混凝土施工前应通过对一系列工艺试验，确定合理的喷射混凝土配合比以及抗冻和早强等添加剂的参入量。（3）喷射混凝土1）施工准备。准备好各种合格材料的原料、速凝剂、防冻剂等，喷射机械手、搅拌站、空压机、混凝土运输车等机械必须运转正常；风、水、电及输料管路接头要保持良好；检查开挖面，清除悬浮的岩石和墙角岩砟、堆积物，用高压风清扫岩面，遇到不良地质时还应采用打设锚杆、挂网钢筋、安装钢架等措施对围岩进行加固。66 2）喷射混凝土的拌制。由于气候寒冷，要保证喷射混凝土的质量，就必须保证混凝土具有一定的温度。因此在拌和站拌合混凝土前，骨料仓设置保温大棚，加热，保证骨料拌合温度。3）喷射作业。喷射作业分区段进行，先墙后拱、自下而上。若岩面凹凸不平，应先将凹处找平，然后向上喷射，喷嘴与喷射面的距离控制在0.8～1m之间，并垂直于受喷面作螺旋形轨迹移动。喷射厚度应保证混凝土不滑移、不坠落为前提。既不能喷射太厚而影响喷射混凝土的凝聚力和黏结力，又不能因喷射太薄而增加回弹量。（4）防排水及保温层。隧道的防排水系统以排、导为主，让受到影响的地下水能够顺利排出，并辅以保温系统，保证在寒季也能顺利排出。隧道保温侧沟采用双层盖板，盖板周围外贴3mm后橡胶条密封，盖板间设置聚氨酯保温材料。隧道保温中心沟外侧设置保温槽，保温槽外壁与仰拱填充之间设置双层防水板，防水板之间加设5cm后聚氨酯保温板。保温槽内放置排水管，排水管上部设置双层聚氨酯保温板保温后浇筑混凝土至仰拱填充顶面。衬砌采用低温早强型防水混凝土，提高混凝土自防水能力；安置设计要求处理施工缝，放置衬砌不渗不漏。（5）二次衬砌隧道洞口段及浅埋段应尽早施作二次衬砌，二次衬砌一般采用模筑衬砌混凝土施工工艺，为了保证混凝土获取足够的早期强度，同时使混凝土具有较好的可泵性，应优先选用硅酸盐水泥；根据混凝土需具备耐久、耐腐蚀的要求，优先选用DZ系列外加剂。在寒季首先解决拌制合格的低温早强耐久的混凝土拌和物，其次施工时纪要保证混凝土浇筑所带入的热量小，以使水化热产生的温度对冻土结构的影响最小，又要保证混凝土浇筑后在规定的时间内达到抗冻临界强度和拆模强度。混凝土浇筑捣固密实后，裸露的表面应立即采用保温材料覆盖，进行保温保湿养护。二次衬砌施工应符合下列要求：1）二次衬砌宜紧根工作面，采用低温早强混凝土连续。对称浇筑；2）相邻接触面温度在-5℃以下浇筑低温早强混凝土，应采取措施加热接触面，并提高入模温度和加强覆盖保温。3）低温早强混凝土拌和温度不应高于30℃，加气剂宜在混凝土拌合30秒后加入，抗冻剂应溶于拌和水掺入。66 4）混凝土养护应保持温度，防止冻害。模筑衬砌混凝土24小时强度达到9MPa后方可拆模。6.7.16隧道质量检测及问题整治6.7.16.1隧道质量检测为了确保本标段隧道工作质量，指挥部配备专职人员对施工全过程质量进行检测和质量卡控，加强质量管理。（1）在工程检测过程中，按照施工的先后顺序分成三个阶段进行：及施工前、施工中及施工后检测。1）施工前检测施工前检测主要是与现场中心实验室配合，对结构的原材料、混凝土配合比、外加剂等进行检测，防止不合格的材料进入施工现场。2）施工中检测隧道初期支护是隧道的主要承力结构，对整个隧道结构的耐久性起着很重要的作用，故在隧道施工质量过程中，对初期支护各结构的施工质量均需进行必要的检测。施工中检测只要包括：开挖断面、锚杆质量（长度、砂浆饱和度及抗拔力）、钢拱架或格栅钢架、喷混凝土强度及厚度等，主图为初期支护。3）施工后检测隧道施工完成，检测的主要项目为隧道净空、二次衬砌强度、厚度、密度以及衬砌背后的空洞等，主体为二次衬砌。（2）开挖检测1）质量要求：A、开挖断面尺寸要符合设计要求；B、要严格控制欠挖；C、要尽量减少超挖。2）炮破开挖质量要求 A、周边炮眼痕迹保存率为残留有痕迹的炮眼数占周边眼总数的百分比；B、采用支架式风钻打眼，炮眼深为3m；两茬炮衔接时，出现的台阶形误差不得大于15cm。 C、 采用光面爆破开挖，爆破效果应符合： 项目硬岩中岩软岩平均线性超挖量（cm）16~1818~2020~25最大线性超挖量（cm）20252566 两茬炮衔接台阶最大尺寸（cm） 152020炮眼痕迹保存率（%）≥80≥60≥50局部欠挖  555炮眼利用率（%）9090953）超、欠挖测定全断面仪测量开挖断面               以某物理方向（如水平方向）为起算方向，按一定间距（角度或距离）依次一一测定仪器旋转中心与实际开挖轮廓线的交点之间的矢径（距离）及该矢径与水平方向的夹角，将这些矢径端点依次相连即可获得实际开挖的轮廓线。通过洞内的施工控制导线可以获得断面仪的定点定向数据，在计算软件的帮助下自动完成实际开挖轮廓线与设计开挖轮廓线的空间三维匹配，并可输出各测点与相应设计开挖轮廓线之间的超、欠挖值（距离面积）。如果沿隧道轴向按一定间隔测量数个断面，还可算得实际开挖方量、超挖方量、欠挖方量。用    断面仪测量实际开挖面的轮廓线的极坐标法，关键技术在于不需要合作目标（反射棱镜）的激光测距仪；而且它的量测精度必须满足现代施工测量的要求，也就是断面仪上的激光测距仪指向何处，就可以获得指向靶点与断面仪旋转中心的准确距离。 （3）钢支撑施工质量检测    1）加工尺寸检测  A、检测钢拱架与连接件的形状、尺寸；B、检测所用材料型号；C、检测连接件眼孔配合情况；D、检测钢架分节位置，应便于施工安装、有利于钢架受力、与开挖方法适应。2）强度与刚度抽检A、一定数量的钢架在试验台加载试验，建立荷载与变形关系，计算出钢架的强度和刚度；B、检测型钢有无冷弯褶皱、翘曲现象；C、检测钢架锈蚀、冷伤现象。3）焊接质量检测检查焊接长度、深度，氧焊皮清除，是否有假焊。4）安装就位检测测量钢架排距，误差不应超过10cm；检测钢架拱顶标高，不得侵入衬砌空间5cm；测量钢架拱脚、墙角到隧道中线的水平距离，其误差应满足贯通误差；测量钢架平面的偏斜度和倾斜度。66 5）固定于连接检查检查钢架脚安放在稳固的基础上；检查钢架背后垫块数量和楔紧程度；检查钢架间连接筋的布设与焊接质量；检查钢架与锚杆的连接（4）锚杆施工质量检测                                                  1）锚杆材料检测          抗拉强度：从原材料或成品锚杆上截取试样，在拉力试验机上拉伸，测试材料的力学特性，确定其是否满足工程要求。延展性与弹性：检查时，可采用现场弯折或锤击，观察其塑性变形情况。2）杆体规格：锚杆杆体的直径必须与设计相符，可用卡尺或直尺测量。 3）加工质量：检查时，首先应尺量各部分的尺寸，其次检查焊接件的焊接质量；对于车丝部分，应检查丝纹质量，观察是否有偏心现象。 4）锚杆位置 钻孔前应根据设计要求定出孔位，作出标记。施工时可根据围岩壁面的具体情况，允许孔位偏差±15mm。检查时应对锚杆间距与排距的尺量。 5）锚杆方向：检查时应特别注意拱顶钻孔的垂直度，目测即可。 6）钻孔深度：锚杆孔深度大于锚杆长度的100mm。7）孔径与孔形：砂浆锚杆应尺量钻孔直径L径大于杆体直径1.5mm时，可认为孔径符合要求。  8）砂浆锚杆的灌注砂浆饱满度应大于80%。采用声波反射法检测。（5）喷射混凝土检测喷射混凝土支护质量需做的内坚外美。外观上做到表面平整密实、断面轮廓符合设计要求，无漏喷、离鼓、裂缝、外露钢筋网现象；内在混凝土抗压强度和厚度达到设计要求，与岩面粘贴牢靠，不得有空洞空隙。1）抗压强度试验：试件实验检测。2）厚度检测：凿孔或钻孔；断面仪检测。3）初期支护地质雷达检测：检测支护厚度；背部回填密实度、背后空洞、内部的钢架、钢筋分布。（6）排水系统检测1）环向排水管检查；纵向排水管检查；中心排水管检测。2）防水板施工质量检查66 铺挂基面检查：喷射混凝土壁面平整度检查；割除铺挂面外露的钢架等尖锐凸出物，并用砂浆在割除部位摸成曲面；铺挂基面不得有明水出漏，否则应引排。3）防水板施工检查防水板材质检测；防水板铺设点检查：检测铺挂固定点是否牢靠、不漏水，对于热塑焊固定点检查是否虚焊、熔漏现象；检查钉穿固定点防水板补丁是否符合要求。防水板焊缝质量检测。4）施工缝、沉降缝、变形缝防水检测。（7）混凝土衬砌质量检测常见问题检测：混凝土开裂；混凝土强度不够；衬砌厚度不够；衬砌表面渗漏水；衬砌背后填充不密实。1）衬砌混凝土施工检查各工序检查：衬砌外轮廓检查；基础基坑检查；模板台车检查；混凝土浇筑检查；拆模检查。2）混凝土强度检测可采用：试件实验检测；回弹法检测法；超声波检测；钻心法检测法。3）衬砌厚度检测可采用：激光断面仪法；地质雷达法。4）混凝土缺陷检测外部缺陷主要包括：裂缝、蜂窝、麻面、平整度、几何尺寸。检测仪器：刻度放大镜、塞尺、直尺、数码相机。内部缺陷：裂缝的深度、背部回填密实度、空洞。可采用地质雷达法、超声波法。6.7.16.2隧道施工质量问题及处理（1）岩面凹凸起伏明显，超欠挖严重 防治措施：1）改变“宁超勿欠”的传统观念，树立“少欠少超”的观点。避免开挖轮廓线的无谓扩大。2）提高钻孔技术水平，主要控制周边炮孔的外插角θ66 、开口位置误差和钻孔深度。3）进一步解决爆破技术参数的合理匹配，尽量采用控制爆破技术，从减少超挖，改善开挖成形看，预留光面层、导洞先行的爆破方式较全断面一次爆破、台阶法爆破要好；每座隧道对不同围岩段都要做光爆试验，取得最佳爆破参数；4）加强现场施工组织管理，把众多的因素置于可控的状态，达到爆破的基本要求；5）采取激光指向仪控制隧道掘进方向，提高中线和标高的精度，提高轮廓线放线精度，提高作业人员的操作水平，增强责任心。6）在施工中，紧跟开挖面对围岩进行观测描述，并对围岩节理裂隙状态进行预测，据此调整爆破参数和施工方法或采取局部内移炮眼、局部空孔不装药、加密炮眼、局部调整起爆顺序等措施。（2）隧道进洞塌方，掘进受阻防治措施：1）尽可能的早进洞，晚出洞，减少洞口段的刷坡数量和高度；2）对地质条件差的洞口段，应采取“管超前、短进尺、弱爆破、强支护、紧封闭、勤测量”的十八字方针，真正做到开挖一榀，支护一榀，稳扎稳打；3）对地下水和坡面水丰富的洞口段，应采取临时排水措施，防止坍塌；4）当洞口地质与设计图纸不符时，及时通知设计单位，变更与之相适应的掘进和支护方式。（3）洞内塌方防治措施：1)坍塌方前征兆：量测信息所反应的围岩变形速度或数值超过允许值；喷射混凝土产生纵横向的裂纹或龟裂；在坑顶或坑壁发现不断掉下土块、小石块或构件支撑间隙不断漏出砂、石屑；岩层层面、节理缝或裂隙变大、张开；支撑梁、柱变形或折断；坑道内渗水、滴水突然加剧或变浑。 2）预防坍塌方施工措施：首先做好地质预报，选择相应安全合理的施工方法和措施，先排水，尽可能将坑外之水截于坑道之外；短开挖，各部开挖工序间的距离要尽量缩短，减少围岩暴露时间；弱爆破，用浅眼、密眼严格控制用药量或用微差毫秒爆破，开挖面不能太宽；超前支护不能省；对工作面的松散体和围岩采用注浆加固；开挖后尽快采用型钢进行强支护，确保支护结构有足够的强度；勤检查、勤量测。 3）摸清塌方情况，防止塌方继续扩大，对坍塌面（挂网）喷浆；塌方范围顶部、侧壁上的危石及大裂缝，先行清除或注浆锚固；对坍塌范围前后原有的支护进行加固。 4）处理塌方的同时，应加强排水，即“治塌先治水”。 5）如坍塌方体积较小，且坍方范围内已进行了喷锚，或已架设好较为牢固的构件支撑，可“先支后清”，先支护塌穴和塌方口，由两端或一端先上后下逐步清除塌渣，随挖随喷射混凝土，随打锚杆，随换架构件支撑支顶。 6）如坍塌方体较大，或地表已下沉，或因塌体堵塞，无法进入塌方范围支护时，则可注浆加固塌体，然后“先护后挖”，采用“穿”66 的方法（应采用长管棚等超前支护措施）在塌体内进行开挖（最好采用导坑法），及时强支护，尽快施工仰拱、衬砌。 7）塌穴内应用浆砌片石或混凝土填充，塌穴特别大时，可先用混凝土填充至一定厚度，其以上空间用钢支撑顶住，稳定围岩，变形段和塌方段的二次衬砌必须采用钢筋混凝土加强。 （4）钢拱架(含格栅钢支撑)支护不及时防治措施：1）加强地质预测、预报，对地质明显变化的要及时进行变更设计；2）加强管理，对施工人员进行必要的岗前培训；3）对钢拱架必须开挖一榀支护一榀，加强监理监督管理。（5）初期支护不平整、厚度不足防治措施：1）加强导线点复测和开挖边线控制；2）根据围岩变化情况，合理布置炮眼和用药量，提高光爆效果；3）对欠挖部位及时补炮、清理修整，保证洞身开挖断面尺寸；4）对超挖部分先挂网补喷，再整体喷射，必须按照要求进行复喷，以保证喷射厚度和平整度。5）选用质量合格的速凝剂和集料（宜使用机制砂），提高喷射效果，以减少喷射混凝土的回弹量，喷射混凝土回弹物不得重复利用；6）改变施工工艺，喷射移动时采用 S形往返移动前进，喷嘴要垂直于受喷面 ,倾斜角度不大于 10°,距离 0. 8m～1.2m；根据喷层设计厚度 ,分层喷射 ,一般分 2～3层 ,分层间隔时间不得太短 ,要在喷射混凝土初凝后复喷。 （6）钢拱架与围岩间脱空防治措施：1）加强测量放样管理，准确控制开挖边线；2）提高光爆效果，尽量减少超挖量；当超挖不可避免时，超挖部位要及时采取浆砌片石补平，随后再喷射混凝土，严禁干砌填充；3）指挥部要加强自检，提高质量意识，保证质量。 （7）钢拱架和钢筋网的背后喷射混凝土形成空洞防治措施：1）钢筋网必须紧贴岩面。2）对喷射混凝土的质量（包括厚度、密实程度、是否有空洞）可通过探地雷达来检测，有问题的及时采取压浆等补救措施。（8）锚杆孔内砂浆不饱满，锚杆垫板不密贴，锚杆方向与围岩和岩层主要结构角度不合理，拔力试验频率不足等防治措施：66 1）加强技术交底，强调锚杆支护的重要性；2）在不连续围岩中锚杆横切不连续面；3）按照规范要求设置垫板，提高锚杆的三维约束效果；4）按照事前锚固材的龄期进行抗拔试验并按照规定的频率抽样检验。（9）衬砌表面水波纹和气泡防治措施：1）据衬砌部位选择正确的混凝土灌注方式及捣固方法。采用插入式振捣帮振捣时,要快插慢拔,确保与模板距离控制在10cm左右,并认真观察浮浆和气泡情况,确保振捣质量;采用附着式振捣器控制布置点位,综合考虑布置的位置、振动的范围、开机的时间和持续的时间,在开始时必须有专人进行入模观察,不断对浇筑过程进行总结、积累,以科学的数据指导后续施工。2）在灌注过程中,利用橡胶锤对曲墙下部的模板进行适当的锤击,加速气泡的排出3）使用前认真进行模板面的打磨和涂油严禁使用废机油和柴油的混合物。（10）衬砌接茬错台防治措施：1）严格控制模板面板的厚度和支架刚度的加工质量,并确保两端模板弧度一致。2）衔接混凝土一端的支顶设计应在液压油缸的基础上增设活的可调丝杠,在液压油缸支顶到位后,利用丝杠进行加强,可有效控制混凝土接缝处的错台现象。3）合理控制混凝土的灌注速度,并尽量左右对称灌注。4）曲线地段尽可能减小模板接茬的长度。（11）衬砌背后空洞 防治措施：1）控制混凝土的灌注速度,加强振捣,对超挖大的位置必须由专人进入模板内进行补强振捣,以确保混凝土灌注密实。有时容易出现灌注速度快、振捣跟不上,致使混凝土局部不密实而形成空洞；2）铺设防水材料必须由顶部逐步向墙脚进行,增加固定锚固的点位,并预留一定的富裕量,避免混凝土由墙脚自下而上灌注时,受防水材料限制,使拱顶形成空洞。3）选用流动剂、高效减水剂以及合理的集料粒径配制高流动性混凝土。4）对塌方留下的空洞，应通过预留孔口进行压浆处理，填满后再进行二衬混凝土施工。（12）衬砌混凝土开裂防治措施：1）66 制水胶比小（＜0.33）的高性能混凝土，提高混凝土的流动性、降低其泌水率；2）严格执行监控量测程序,进行科学分析后指导衬砌作业,遵守科学的二次衬砌原则；3）及时进行断面检测,确保开挖断面符合设计,杜绝严重侵入衬砌现象的发生。4）理基底浮碴,并用清水冲洗干净,对于有仰拱填充的衬砌,严格控制和确保仰拱尺寸、厚度,拱墙衬砌时一定要对与仰拱接触面进行凿毛清理。5）对于地质变化处和设计沉降位置不符的,一定要及时通知设计单位现场核实进行衬砌参数调整。（13）隧道防水板破损防治措施：1）挂防水板前，将凹凸不平的围岩表面通过喷混凝土“填平补齐”。其表面平滑的大致标准是30~40cm间的凹陷深度最好小于5~6cm，即原则上凹部的矢跨比要小于1/6；2）突出喷混凝土面的锚杆头部，是防水板破损的主要原因，应切断或加设帽盖加以处理；3）防水板应从喷混凝土面的下方顺次张挂，张挂时应确保有一定的富余长度。即板的长度应比围岩或喷混凝土的轮廓线长度大10%以上。特别是在表面有凹槽的情况时，张挂不要过紧，应考虑灌注时能够有与混凝土密贴的可能。4）要选择质量好的防水板材料，经检验合格后使用。5）要严禁电焊渣烧坏防水板，或绑扎钢筋操作不当导致浇注混凝土时将防水板刺破。（14）矮边墙下横向排水口堵塞防治措施：1）向排水管下料长度要超出沟壁；2）纵、横排水管要准确安装位置，管口应露出沟壁；3）施工时管口用编织袋临时塞住。6.7.17隧道超前地质预测预报本标段发育有断层、褶皱、节理、裂隙及岩爆等多种不良地质，成立专业超前地质预测预报小组，并将该项工作纳入施工工序管理。实现信息化施工，提前掌握开挖地层的特性，确定合理的支护参数和施工方法，制定施工中可能出现的各种问题的处理预案，确保工程质量和施工安全。6.7.17.1超前地质探测与预报组织机构及职责66 施工中将超前地质预报工作作为一道施工工序来进行安排，成立专业超前地质预报室，配置物探、地质及试验专业工程师、测试技工；配备先进的预测与预报设备和仪器，建立地质预报管理组织机构，由总工程师任组长，地质预报室主任任副组长，各专业工程师任成员的组织机构，并聘请国内知名地质预报和隧道施工专家组成专家组。根据本标段的工程地质特点，采用地面预报和洞内预报相结合的模式，主要以洞内预报为主。为提前推断开挖地层的特性，采用多种超前地质探测与预报手段，采集各种水文、地质、变形、应变等参数进行信息化管理，对未开挖地段进行地质预测和分析，以供设计单位及时提出是否需要修改设计的正确判断，并研究拟采用的支护类型，确定合理的结构支护参数，实行信息化管理、信息化施工，以保证施工顺利进行。超前地质预报组织机构见图6.7-24。组长：总工程师副组长：超前地质预报室主任工程地质水文地质试验专业物探专业图6.7-24超前地质预测预报组织机构图职责分工如下：项目总工程师任组长：全面负责综合测试与超前地质预报工作，直接向项目经理负责；超前地质预报室主任任副组长：组织工程地质、水文地质、物探及试验等专业组成人员进行超前地质预报日常工作；工程地质：负责隧道工程的地质超前预报和调绘、监测以及测试、试验资料的分析、研究，提出施工措施建议；水文地质：负责水文地质调绘、测试及隧道涌水量的预测与环境水文地质评价；物探专业：负责物探测试工作；试验专业：负责岩、土、水样的测试、试验工作。施工中积极协调配合设计单位做好综合地质超前预报工作。6.7.17.2地质预报内容（1）不良地质预报及灾害地质预报：预报掌子面前方有无突水、突泥等，并查明其范围、规模、性质。66 （2）水文地质预报：预报洞内突涌水量的大小及变化规律，并评价其对环境地质、水文地质的影响。（3）断层层面及破碎带的预报：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。（4）围岩级别及软弱围岩稳定性预报：预报掌子面前方的围岩级别与设计是否吻合，并判断其软弱夹层、位置、宽度、充填状态、富水情况和稳定，随时提供修改设计，调整支护类型，确定二衬施工时间的建议等。（5）通过隧道洞身段落地应力的测试，预报隧道在硬质岩段有无岩爆及软弱地层有无塑性大变形发生。6.7.17.3超前地质探测与预报方法及工艺根据本标段隧道工程地质条件，参考设计文件，拟采用TSP203地质预报系统、地质雷达、声波法、超前钻探法、地质素描等进行地质预报，并预测开挖工作面前方一定范围内围岩的工程地质和水文地质条件。本标段采用以下方法进行超前地质探测与预报。具体方法及频率见表6.7-4。表6.7-4探测方法及频率探测方法项目频率及位置探测目的地质素描(数码成像)洞顶及洞壁3处/1m，左右侧洞壁、洞顶地质构造掌子面1张/10m，地质构造物探方法TSP203地质预报100m/次地质构造、软弱夹层、断层、岩溶等不良地质探测地质雷达在TSP203预报有异常时断层、岩溶、富水带等，地震反射波法在TSP203预报有异常时基底岩溶探测红外探水每30m一次富水情况超前水平钻探单孔水平钻探（每次40～60m）花岗岩地段每250m一孔地质构造、涌水量孔内数码成像水平钻探时地质构造基底岩溶勘探钻探地震反射波法预报有异常时岩溶测试试验长期水文观测溪流流量观测、深孔一孔地应力测试深埋段水压力测试断层带及渗水严重带软岩物理力学、膨胀性测试每50m一组测试软岩物理力学、膨胀性放射性测试伟晶岩脉地段放射性性判断（1）TSP203超前地质预报系统66 TSP203超前地质预报系统是利用地震波在不均匀地质中产生的反射波特性来预报隧道掘进面前方及周围临近区域的地质状况。它是在掌子面后方边墙一定范围内布置一排爆破点，进行微弱爆破，产生的地震波信号在隧道周围岩体内传播，当岩石强度发生变化，界面两侧岩石的强度差别越大，反射回来的信号、返回的时间和方向，通过专用数据处理软件处理得到岩体强度变化界面的信号也就越强。返回信号被经过特殊设计的接收器接收转化成信号并进行放大，通过专用数据处理软件处理，就可以得到岩体强度变化界面的位置及方位。TSP203地质预报系统现场测试示意图见图6.7-25。图6.7-25TSP203地质预报系统现场测试示意图TSP203地质预报系统实际操作中有如下特点：适用范围广，适用于极软岩至极硬岩的任何地质情况；距离长，能预测掌子面前方100m～200m范围内的地质状况，围岩越硬越完整预报长度就越大；对隧道干扰小，在隧道施工间隙进行，且提交资料及时。采用专用处理软件，将复杂多解的波形分析转换为直观的单一解的波形能量分析图。计算机自动绘出弹形波速度有差异的地质界面相对于隧道轴线的地质平面图和纵断面图。将隧道顶部和底部的波形能量分析图分析确定之后，就可得出断层破碎带、软弱夹层或其它不良地质相对于隧道的空间位置。但TSP203地质预报系统也存在预报准确性和预报精度方面的问题，需要采用其他预报手段来补充和完善。（2）地质雷达66 作为TSP203地质预报系统的补充，在TSP203预报异常点，在确定异常体的规模、性质、危害性有困难时，采用地质雷达作为补充手段，短距离进一步探测前方30m内的地质情况。地质雷达能发现掌子面前方地层的变化，对于断裂带特别是含水带、破碎带有较高的识别能力。在深埋隧道和富水地层以及溶洞发育地区，地质雷达是一个在短距离内很好的预报手段。地质雷达探测与预报在掌子面测量放样和监控量测时平行安排，每25～27m一循环。（3）声波法（HSP、CT）1）声波反射界面探测声波反射法利用声波在地层中传播、反射，通过信号采集系统接收反射信号，判释隧道掌子面成前方反射界面（岩溶界面）距隧道掌子面的距离来探测岩溶界面,声波反射界面探测示意图见图6.7-26。图6.7-26声波反射界面探测示意图2）界面距探测掌子面距离计算在任意介质中传播的波，当其传播到该介质与另一介质的分界面时，一部分产生反射，另一部分穿过界面折射后继续在另一介质中传播。显然，探测到的距离是波信号在发射换能器及接收换能器与界面间传播的最短距离，该距离并不一定是隧道掌子面前方界面距探测面所在位置的水平距离，应根据界面产状进行预报距离修正。3）岩溶性质的分析判断岩溶充填物前方界面（岩溶溶洞洞壁面）探测，反射波相位与接收首波相位相同；施工掌子面前方岩溶探测，反射波相位与接收首波相位相反，此时岩溶充填物（水、泥夹石或空溶洞）的判断则需结合溶洞在岩溶地下水动力剖面分带中的位置加以分析确定。4）岩溶声波CT探测预报声波CT层析成像（Computer66 Tomography，简称CT成像或CT）法预报移植于国外始于七十年代且得到广泛应用的岩土及混凝土声波CT层析成像技术，借助医学界X射线断层扫描的基本手段，结合岩土物理力学性质的相关分析，采用孔间声波探测射线走时和振幅来重构孔间岩土内部声速值及衰减系数的场分布，通过像素、色谱、立体网络的综合展示，达到直观反映孔间岩土体内部结构（岩容发育分布）的目的。（4）超前钻孔探测“物探先行，钻探验证”，超前钻探是一种传统而可靠的工程地质探测方法，针对本标段隧道的特点，拟采用超前钻探方法进行探测，以超前水平岩芯钻探为主，辅以浅孔钻探。超前水平岩芯钻探可根据需要探测和了解隧道开挖前方几米、几十米乃至上百米范围内围岩的工程地质情况，为施工地质灾害预警提供信息；通过钻孔了解和释放影响隧道掘进施工的地下水和瓦斯积聚；通过岩芯观察和分析对隧道开挖前方的不稳定岩层和断层破碎带进行准确定位；直接采取岩芯样进行各种抗压强度试验，获取岩石物理力学性质参数。为节约施工时间和减少经费，对地质情况稳定、岩性坚硬完整且变化小的地段可酌情减少超前水平岩芯钻探工作量，在钻进过程中，尽可能避免钻头偏移，导致探测结果发生误差。根据岩石的坚硬程度，调整钻机转速和钻压，坚硬岩石采用较低钻压。采用XY-2PC地质钻机进行超前深孔钻探，钻探深度可达150m，孔径90～120mm。根据物探结果，安排超前钻探。浅孔超前钻探方法是在钻进过程中，从钻进的时间、速度、压力、冲洗液的颜色、成分以及卡钻、跳钻等和岩性、构造性质及地下水等情况掌握地质条件。综合不同位置钻孔的钻进时间变化曲线，大致确定断层的规模和产状。根据设计或超前物探，在需要地段做超前钻孔探明涌水量。在临近突水地段，最好多打一些超前探孔，并改放小炮，避免工作面出现冲溃现象，喷距应比较稳定。若探孔水喷距逐渐缩短，说明遇到储量不大的静储量水，危害不大。喷距大于5m时，可加补几个探孔加速施工，查清水情。若探孔水喷距突然缩小，或时大时小，说明管道中有较多的泥砂堵塞，应以初喷距为准。探孔水喷距和隧道涌水量之间的关系还受到其它一些因素的影响，应对于隧道的每一出水段，建立单独的预报标准。（5）红外线探水仪66 HY-303红外线探水仪通过接收岩体的红外辐射强度，根据围岩红外辐射场的变化，分析判断开挖面前方30m范围内是否存在含水体。将含水裂隙、含水构造、含水体作为寻找对象场源时，场源所形成的场要远远大于场源本身，当由远而近接近场远时，仪器显示屏上的读数值会发生明显变化。当掌子面前方存在含水构造时，含水构造产生的异常场会迭加到掌子面后方的正常场上，产生场的畸变，由距场源的距离不同，畸变后的场强亦不同，在数据曲线上表现为突变。而当掌子面前方没有含水构造时，由掌子面到其后一定距离内所测的红外辐射场场值均为正常场值，为一常数，其数据曲线表现为一近似直线。6.7.17.4超前地质探测预报工作程序图6.7.1.27超前地质探测和预报工作程序图地质资料研究现场地质状况调查制定超前探测预报方案地质雷达TSP203地质预报系统超前钻孔探明地质反馈设计、施工，信息化设计确定施工方案，保证施工安全资料整理与经验积累开挖面岩性前推法地质素描测试试验超前地质探测预报工作程序见图6.7-27。6.7.17.5资料交付地质测试与超前预报成果资料采取分报告与总报告相结合的交付方式。每天将现场采集的资料进行分析和汇总，并向施工和技术负责人进行汇报；每周进行一次归纳汇总。对地质条件与设计变化较大、影响隧道施工安全，可能产生地质灾害的重点地段所做的地质超前预报，及时报建设单位、设计单位；情况紧急时，先采取防范措施，再以书面形式报告建设单位、设计单位，以保证施工安全。66 66