沈丹客专某标段隧道4-5类围岩开挖技术交底

'沈丹铁路客运专线技术交底纪要TJ－3标段项目经理部八工区工程项目：隧道Ⅳ、Ⅴ围岩开挖支护编号：记录者：（签字）交底者：（签字）技术负责：（签字）技术部门：（盖章）日期： 交底记录工程名称沈丹客运专线分部（分项）工程洞身开挖交底项目Ⅳ、Ⅴ围岩开挖支护图纸名称、图号沈丹客专阶施隧01-01～01-53。钻孔清孔验孔插入锚杆杆体固定锚杆孔口处理注浆注浆准备加工锚杆杆体补孔是否验收安装垫板、螺帽紧固螺帽测量定锚杆孔位交底内容：1、适用范围：本技术交底适用范围：沈阳至丹东客运专线3标段八工区隧道洞身开挖施工。2、编制依据：（1）《高速铁路隧道工程施工技术指南》铁建设[2010]241号；（2）《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10753-2010；（3）隧道施工图纸、沈丹施隧参01-01～01-53。3、Ⅳ、Ⅴ围岩开挖施工方法及施工流程：Ⅳ、Ⅴ围岩开挖采用三台阶七步开挖法，采用三台阶七步开挖法施工时在岩石特别破碎带使用风镐开挖，当不能使用风镐时使用小剂量炸药进行预裂爆破，人工进行清除。三台阶七步开挖法施工作业程序见图1。施作1部利用上一循环架立好的钢架施作隧道超前支护。弱爆破分部开挖1部，同时，每循环进尺一次，掌子面喷5cm厚混凝土封闭。分部施作1部导坑周边的初期支护，即初喷4cm厚混凝土，架立钢架。施作锁脚钢管,钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。施作2、3部在滞后于1部一段距离后，弱爆破左右交错开挖2、3部；喷5cm厚混凝土封闭掌子面。导坑周边部分初喷4cm厚混凝土，施作钢架，并设锁脚钢管。钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。施作4、5部在滞后于3部一段距离后，弱爆破左右交错开挖4、5部。导坑周边部分初喷4cm厚混凝土，施作钢架。钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。分台阶开挖6部。 施作7部开挖7部。隧底部分喷4cm厚凝土，施作钢架。复喷混凝土至设计厚度。灌筑Ⅷ部仰拱及隧底填充（仰拱及填充分次施作）。根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，利用衬砌模板台车一次性浇筑（Ⅸ）部衬砌（拱墙衬砌一次施作）。图1三台阶七步开挖法施工作业程序3.1、三台阶七步法施工步骤第1步，上部弧形导坑开挖：在拱部超前支护后进行，环向开挖上部弧形导坑，预留核心土，核心土长度宜为3-5米，宽度宜为隧道开挖宽度的1/3-1/2。开挖循环进尺根据初期支护钢架间距确定，Ⅴ级围岩每循环开挖支护进尺不大于1榀钢架、Ⅳ围岩每循环开挖支护进尺不大于2榀钢架。开挖后立即初喷混凝土，厚度不小于4cm。上台阶开挖失跨比大于0.3，开挖后及时进行喷、锚、网系统支护，架设钢架，在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°搭设锁脚锚管，锁脚锚管和钢架牢固焊接，复喷砼至设计厚度。第2、3步，左右侧中台阶开挖：开挖进尺根据初期支护钢架间距确定， 均不得大于2榀钢架，开挖高度一般为3～3.5m，左右侧台阶错开2～3m，开挖后立即初喷砼，厚度不小于4cm，及时进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°搭设锁脚锚管，锁脚锚管和钢架牢固焊接，复喷砼至设计厚度。第4、5步，左右侧下台阶开挖：开挖进尺根据初期支护钢架间距确定，均不得大于2榀钢架，开挖高度一般为3～3.5m，左右侧台阶错开2～3m，开挖后立即初喷砼，厚度不小于4cm，及时进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°搭设锁脚锚管，拱脚锚杆和钢架牢固焊接，复喷砼至设计厚度。第6步，上中下台阶预留核心土开挖。第7步，隧底开挖：各台阶分别开挖后及时施作仰拱初期支护，仰拱开挖每循环开挖进尺不得大于3m。隧底开挖初期支护完成后，及时施作仰拱及仰拱填充混凝土，仰拱与仰拱填充混凝土必须分别浇筑。3.2、初期支护初期支护由喷射混凝土、锚杆（管）、钢筋网和钢架等组成，各部分联合受力。初期支护在开挖后立即施作，以保护围岩的自然承载力，其施工工艺流程见下图： 开挖清理岩面初喷混凝土封闭岩面施作系统锚杆，挂钢筋网安装钢架复喷混凝土至设计厚度量测数据分析、反馈图4初期支护施工工艺流程图3.3、初期支护施工作业流程3.3.1、初喷围岩Ⅳ、Ⅴ类强风化围岩，遇水软化无自稳能力，开挖后围岩立即初喷砼对岩面封闭，喷射混凝土采用湿喷工艺；用高压风枪清扫岩面，严禁用水清洗。按施工配合比施工，不得随意改动施工配合比，速凝剂的添加均匀随加随喷；拌好的喷砼料必须2小时之内用完，否则喷砼料清除出场。3.3.2、测量放线立钢拱架前由测量组准确定出隧道中心线与拱脚的高程，并在立钢拱架的位置测隧道中心线的垂直线，定出钢拱架拱脚的位置，用红油漆在拱脚位置做出明显标识，同时检查上次支护情况，将测量结果向现场支护班做出详细交底，并将交底书报质检工程师。3.3.3、立拱立拱班根据测量组的交底，安设钢拱架，在两拱脚拉施工线，顶部吊线坠，使线坠与施工线重合。钢拱架间距允许偏差±10㎝，拱脚必须立在基岩上。钢拱架在工地加工场内，型钢钢架采用冷弯制作，格栅钢架采用胎膜焊接。 在平整的场地上，由测量人员放出准确形状、尺寸。按整个隧道轮廓各节拱架进行整体试拼，以检查加工误差是否符合规范要求；并在节点的位置焊连接板，连接板接头处焊缝高度腹板H=9㎜，翼缘H=12㎜作好标记。每榀钢拱架安装前，准确测量定出拱架安装的中线、标高。用纵向连接筋按设计间距将各榀钢架焊接成一体。并要把钢筋网和拱架绑扎或焊接一体。3.3.4、钢筋网挂设钢筋网在洞外预制成网片。网片制作采用焊接，但必须保证其牢固性，焊接不得有夹渣、气泡等现象发生；钢筋网制作时，纵、横筋交错搭接，使同一断面内接头不大于50%，搭接长度必须符合规范要求；钢筋网与锚杆外露部分牢固的焊在一起，第一层钢筋网随受喷面起伏铺设，与受喷面间隙控制在3cm左右，初喷完毕后架立钢架，并在钢架内侧铺设第二层钢筋网，与钢架焊接牢固，最后复喷至设计厚度。3.3.5、锚杆施工开挖初喷后尽快安设锚杆。锚杆与岩面垂直，安装锚杆垫板密贴岩面，并用螺栓固定紧。3.3.6、复喷砼喷浆前先要通知质检工程师和监理对上一步工作质量进行检查，保证各部位尺寸达到设计和规范要求，作业质量达到标准。喷浆料事先在拌合站提前准备好，由砼罐车运输至掌子面。喷射前只能采用高压风吹岩面。喷砼所需的水泥、砂子、水、速凝剂必须经检验合格后方可使用，粗集料：粒径不大于15mm。细集料：中砂或粗砂，细度模数大于2.5，含水率5％～7％。并对风、水、电供给情况及机械运转情况进行检查，确保施工能够边续不断地进行；严格按照试验室出具的配合比进行计量，尤其是速凝剂的掺入量，做到掺量准确，添加均匀。喷射砼分段、分片按由下向上的顺序进行，以避免污染未喷砼地段，岩面个别地方出现的较大超挖时，首先予以找平，可先用短钢架或钢筋网折叠进行回填，然后予以回喷密实，不得用其它杂物回填，保证不留空洞。喷射中发现松动岩石或遮挡喷射砼的物体时，及时清除。喷嘴与岩面的角度，一般保持垂直。但在边墙施工时，宜将喷嘴略向下俯10°左右，使混凝土束喷射在较厚的混凝土顶端，可略减少回弹量；喷射距离原则上以能看清喷射情况、料束集中、回弹量小为宜，控制在0.6～1.8m之间。喷射时喷嘴料束呈旋转轨迹运动，一圈压半圈，纵向按“S”形进行，转动半径为15cm 。每次移动长度根据爆破长度而定。喷射纵向第二行时，要从第一行的起点处开始，行与行之间的搭接2～3cm，料束旋转要匀速。喷砼作业必须喷至设计厚度，可根据锚杆外露长度作为标记。如无外露锚杆时，在岩面上固定一些铁钉作为标记。。如果喷层较厚，则分两次或多次进行喷射，间隔时间不得小于20分钟，保证喷射砼的平整度，其凸凹量不超过5cm，且钢筋保护层不小于2cm。喷砼必须紧跟掌子面，下次爆破距喷砼完成时间的间隔不得少于3小时；喷射砼终凝2小时后，喷水养护，养护时间不少于14天，防止喷砼层开裂。细骨料粗骨料水泥搅拌机液态速凝剂压缩空气喷射机喷头水图7湿喷砼施工工艺框图下一环由质检工程师对本环的喷射砼质量进行检查，如未达到要求，则下一环必须进行补喷处理，否则将根据情况予以从重处罚。3.3.7、机具设备的交接清理凡是下个班不用或已经不能正常使用的机具设备(包括各种管路)要全部从井底提上来，放置到规定位置或送去检修，并要做好交接。每班喷浆完后都要对机械进行检查保养，湿喷机用完后要彻底清洗干净，把相的管路设备等放置到规定位置，如须检修清理干净后及时通知修理人员进行检修，保证下一班能正常使用。3.3.8、仰拱施工隧底开挖采用全幅分段施工，上面铺设仰拱栈桥，每循环开挖长度宜控制在3m。当仰拱施工滞后下部台阶开挖面35m时，停止前方工作面开挖或短距离跳槽进行隧底开挖。短距离跳槽的次数不得多余3次，每次跳槽间隔不得大于10m。隧底开挖后，及时清除虚渣、杂物、泥浆、积水，立即初喷3～5cm 厚混凝土封闭岩面，按照设计要求安装仰拱钢架，复喷射混凝土至设计厚度，使初期支护及时闭合成环。仰拱超前拱墙衬砌，每循环浇筑长度宜为4～6m，仰拱采用浮放模板支架成型。仰拱混凝土分段全幅浇筑，一次成型，不留纵向施工缝，仰拱施工缝和变形缝设置止水带。仰拱表面平顺，不积水。仰拱填充混凝土在仰拱混凝土终凝后浇筑，浇筑前清除仰拱表面的杂物和积水，连续浇筑，一次成型，不留纵向施工缝。填充混凝土强度达到5MPa后允许行人通行，达到设计强度的100％后允许车辆通行。仰拱填充表面坡度符合设计要求，平顺、排水通畅、不积水。3.3.9、初期支护技术要求1、初喷混凝土封闭岩面：1)初喷混凝土在开挖后立即进行。2)用高压风自上而下吹净岩面，埋设控制喷射混凝土厚度的标志钉。3)工作面滴水或淋水时，宜采用钻孔埋管做好引排水。大面积潮湿的岩面宜采用粘结性强的混凝土，通过添加外加剂、掺合剂改善混凝土性能，也可采用干喷形式快速封闭渗水岩面。4)喷射混凝土必须满足设计强度、厚度及其与岩面粘结力要求。5)喷射作业分段分片依次进行，喷射作业从拱脚或墙脚自下而上进行，作业时避免上部喷射回弹料虚掩拱(墙)脚；先找平凹洼部分，后喷射凸出部分，各部平顺连接。喷头与受喷面垂直，喷嘴口至受喷面距离宜保持在0.6～1.8m，沿水平方向以螺旋形划圈移动。2、系统锚杆(管)、钢筋网施做符合下列要求：1)喷混凝土后及时施做锚杆，锚杆必须设置垫板。岩石隧道拱部系统锚杆必须带排气装置，采取沿锚杆孔进浆的施工工艺。2)钢筋网可采用为φ8mm的HPB235钢制作，网格尺寸宜采用20cm×20cm，搭接长度为1～2个网格，网片间采用焊接方式连接。3)钢筋网随受喷面起伏铺设，其间隙不大于3cm，钢筋网与锚杆、钢架连接牢固，且钢筋保护层厚度不小于4cm。3、安装钢架符合下列要求：1)拱部单元安装工序：放样确定钢架基脚位置—施做定位锚杆—架设钢架—布设纵向连接筋。 2)墙部单元安装工序：墙脚部位铺设槽钢垫板—施做定位锚杆—对拱部单元架设墙部钢架单元—布设纵向连接筋。拱、墙部钢架单元宜采用栓接的方式连接。3)加强钢架拱(墙)脚锁脚锚管施工，各台阶每单元钢架拱(墙)脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30º打设4根锁脚锚管，锁脚锚管与钢架牢固焊接，锁脚锚管直径不小于42mm，长度不得小于4m，以控制基脚变形。4)施工注意事项及要求：①钢架拱(墙)脚架设在稳固的基岩上或底部铺垫槽钢，以保证钢架基础稳固。安装前清除基脚下的虚渣、虚土及杂物。②钢架安装允许偏差：钢架间距±10cm、横向位置和高程与设计位置的偏差不超过±5cm，垂直度允许偏差为±2º。③钢架与纵向连接筋、锁脚锚管焊接牢固，以增强钢架的整体稳定性。④锁脚锚管施工作为施工质量控制的重点，锁脚锚管尾部宜加工成“L”形。钢架连接板采用栓接牢固连接。⑤钢架和初喷混凝土间有较大间隙时，每隔2m采用骑马或楔形垫块顶紧；钢架与围岩的间隙不大于5cm。4、喷射混凝土施工要分段分层作业。分层喷射混凝土时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行，一次喷射的最大厚度：拱部不得超过10cm，边墙不得超过15cm。喷射混凝土表面平顺，无裂缝、脱落、漏喷、漏筋、空鼓，锚杆头无外漏。3.3.10、施工控制要点1、隧道进洞前做好洞顶及洞口防排水系统。洞顶及洞口排水沟铺砌，用砂浆抹面，防止地表水及施工用水下渗，影响结构安全。2、三台阶七步开挖法施工做好工序衔接。工序安排紧凑，尽量减少围岩暴露时间，避免因长时间暴露引起围岩失稳。3、初期支护及时封闭成环，全断面初期支护闭合时间宜控制在15d左右，有条件时尽量缩短闭合时间；4、软弱及不良地质隧道开挖后初期支护要及时施作并封闭成环，Ⅳ、Ⅴ级围岩封闭位置距离掌子面不得大于35m。5、在满足作业空间和台阶稳定的前提下，尽量缩短台阶长度，核心土长度控制在3—5m，宽度宜为隧道开挖宽度的l／3～l／2。6、三台阶七步 开挖法施工严格控制开挖长度，根据围岩地质情况，合理确定循环进尺。上台阶每循环开挖进尺：Ⅴ级围岩不得大于1榀钢架距离，Ⅳ级围岩不得大于2榀钢架间距；边墙每循环开挖进尺：均不得大于2榀钢架间距；仰拱开挖每循环进尺不得大于3m，并及时喷射混凝土。以减少围岩暴露时间。7、严格按设计要求施做超前支护，控制好超前支护外插角，严格按注浆工艺加固地层，保证隧道开挖在超前支护的保护下施工。8、隧道周边部位预留30cm人工开挖，其余部位宜采用机械开挖，局部需要爆破时，必须采用弱爆破，不得超挖。施工时严格控制装药量，减少对围岩的扰动。9、钢架严格按设计及规范要求加工制作和架设。钢架架设在坚实基面上，严禁拱(墙)脚悬空或采用虚渣回填。钢架与锁脚锚管焊接牢固。10、隧道超挖部位必须回填密实，严禁初期支护背后存在空洞。必要时初期支护背后进行充填注浆，保证初期支护与围岩密贴。11、加强监控量测工作，根据量测结果，及时调整支护参数，确定二次衬砌施做时间，进行信息化施工管理。12、完善洞内临时防排水系统，严禁积水浸泡拱(墙)脚及在施工现场漫流，防止基底承载力降低。当地层含水量大时，上台阶开挖工作面附近宜开挖横向水沟，将水引至隧道中部或两侧排水沟排出洞外。必要时配合井点降水等措施，降低地下水位至隧道仰拱以下，确保施工顺利进行。反坡施工时，设置集水坑将水集中抽排。13、隧道施工加强洞内通风，作业环境符合职业健康及安全标准。接底单位及签字 接底单位负责人接底项目日期接底者签字顺号姓名职务或职名所属单位'