闽清隧道施工组织设计

'大瑞铁路大理至保山段站前工程第三标段大柱山隧道实施性施工组织设计京福铁路客运专线闽赣段Ⅷ标闽清隧道（DK745+065～DK755+596）实施性施工组织设计编制：复核：审核：施工单位：中铁二局京福铁路客运专线闽赣段Ⅷ标项目经理部二O一0年六月四日149中铁一局集团有限公司大瑞铁路工程项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计目录一、编制依据………………………………………………………2二、工程概况………………………………………………………3三、施工准备………………………………………………………4四、施工方案………………………………………………………11五、隧道施工方法及施工工艺……………………………………17六、冬季和雨季的施工安排………………………………………70七、质量目标和保证措施及已完工程和设备的保护措施………73八、安全目标和安全保证体系及措施……………………………99九、计划工期及保证措施…………………………………………117十、文明施工、环境及水土保护措施……………………………123123第页中铁二局京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计闽清隧道施工组织设计1．编制说明1.1编制依据1.1.1国家、铁路现行设计规范，《铁路隧道施工规范》、《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》和有关规定。1.1.2设计文件。1.1.3承发包合同，招投标文件、协议、纪要。1.1.4现行铁路定额。1.1.5现场调查的相关资料。1.1.6投资计划及工期要求。1.2编制原则1.2.1按基建程序搞好施工管理，并按高标准、质量优、速度快、成本低的要求组织施工。1.2.2严格执行《铁路技术管理规程》、《铁路设计规范》、《铁路施工规范》及有关技术标准、规程、规则等并必须遵守国家、铁道部和地方的有关政策、法规和条例。1.2.3按照国家的法律法规要求，安排好环保、水保工作，作好文物保护工作。1.2.4认真做好调查研究，根据当地自然环境和气候条件，进行施工方案的比选，因地制宜制定施工方案，搞好施工安排，组织均衡生产，尽量作到不间断施工。1.2.5努力改进施工工艺，提高机械化施工水平，积极而慎重地采用新技术、新结构、新材料、新设备，以求得先进技术、工程质量和合理造价的高度统一。1.2.6123第页中铁二局京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计先重点后一般，全面规划，突出重点，强调施工组织设计的科学性、实施性、操作性、严密性和可靠性。2．工程概况2.1工程概况闽清隧道为双线隧道，正洞设计起讫里程为DK745+065～DK755+596，隧道全长10531m。隧道最大埋深968m。正洞围岩Ⅱ～Ⅴ级，地层岩性主要为侏罗纪南园组火山岩及燕山早期钾长花岗岩等。（围岩类别见下表）里程范围围岩级别段落长度（m）衬砌类型施工方法DK745+065～DK745+093Ⅴ28帽檐斜切式缓冲结构明挖法DK745+093～DK745+112Ⅴ19偏压路堑式明洞明挖法DK745+112～DK745+152Ⅴ40Ⅴb三台阶临时仰拱法DK745+152～DK745+184Ⅴ32Ⅴb三台阶临时仰拱法DK745+184～DK745+553Ⅳ369Ⅳa三台阶法DK745+553～DK745+665Ⅴ112Ⅴb三台阶临时仰拱法DK745+665～DK745+800Ⅲ135Ⅲb台阶法DK745+800～DK747+390Ⅱ1590Ⅱa全断面法DK747+390～DK747+441Ⅱ51Ⅱa全断面法DK747+441～DK747+608Ⅱ167Ⅱa全断面法DK747+608～DK747+638Ⅲ30Ⅲb台阶法DK747+638～DK747+698Ⅳ60Ⅳc三台阶法DK747+698～DK748+089Ⅲ391Ⅲb台阶法DK748+089～DK748+149Ⅳ60Ⅳc三台阶法DK748+149～DK748+179Ⅲ30Ⅲb台阶法DK748+179～DK748+370Ⅱ191Ⅱa全断面法DK748+370～DK748+430Ⅲ60Ⅲb台阶法DK748+430～DK750+325Ⅱ1895Ⅱa全断面法DK750+325～DK750+521Ⅱ196Ⅱa全断面法DK750+521～DK750+551Ⅲ30Ⅲb台阶法DK750+551～DK750+580Ⅳ29Ⅳa三台阶法DK750+580～DK750+639Ⅳ59Ⅳc三台阶法DK750+639～DK750+651Ⅳ12Ⅳc三台阶法DK750+651～DK750+681Ⅲ30Ⅲb台阶法DK750+681～DK750+872Ⅱ191Ⅱa全断面法DK750+872～DK751+230Ⅱ358Ⅱa全断面法123第页中铁二局京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计DK751+230～DK751+325Ⅳ95Ⅳa三台阶法DK751+325～DK752+364Ⅱ1039Ⅱa全断面法DK752+364～DK753+146Ⅱ782Ⅱa全断面法DK753+146～DK753+206Ⅳ60Ⅳa三台阶法DK753+206～DK753+356Ⅲ150Ⅲb台阶法DK753+356～DK753+406Ⅳ50Ⅳa三台阶法DK753+406～DK755+199Ⅱ1793Ⅱa全断面法DK755+199～DK755+481Ⅲ282Ⅲa台阶法DK755+481～DK755+511Ⅲ30Ⅲb台阶法DK755+511～DK755+554Ⅴ43Ⅴb三台阶临时仰拱法DK755+554～DK755+579Ⅴ25Ⅴb三台阶临时仰拱法DK755+579～DK755+596Ⅴ17帽檐斜切式洞门明挖法本隧道设置斜井一座，出口平导一座：桔林斜井位于线路前进方向左侧，斜井与隧道正洞交于DK748+400里程处，斜井综合坡度为6.36%，斜井斜长1979.26m:；出口平导位于线路前进方向左侧，与隧道正洞交于DK753+300里程处，洞身坡度与正洞一致，为0.9%，平导长2138m，平导除与正洞交点处外，另设2处横通道，均为辅助通道。隧道不良地质：隧道出口处钾长花岗岩发育一组顺坡节理，岩石沿该组节理产生滑塌，在山坡上形成一小型堆积体，滚石大小一般为1～5米，施工时应清除干净。隧址区未发现特殊岩土。2.2主要工程数量见主要工程数量表3．施工准备3.1总体目标3.1.1质量目标123第页中铁二局京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计确保工程达到国家、铁道部现行的工程质量验收标准，单位工程一次验收合格率达到100%，工程质量确保达到部级优质工程标准，为全线创国家级优质工程提供保证。3.1.2安全目标杜绝责任职工死亡事故；杜绝重大火灾、爆炸事故；杜绝责任交通特大、重大事故，确保安全施工。创建安全文明施工工地。必须坚持“安全第一，预防为主”的方针，消灭一切责任事故的发生。3.1.3文明施工目标现场布局合理，环境整洁，标识醒目；达到“一通、二无、三整齐、四清洁、五不漏”。3.1.4环境保护目标施工中贯彻“三同时”原则，坚持做到“少破坏、多保护，少扰动、多防护，少污染、多防治”；使环境保护监控项目与监控结果达到设计文件及有关规定，教育培训率100%，贯彻执行率和覆盖率达100%；确保工程所处的环境不受污染和破坏。3.2整体情况简介本隧道线路总长10531m。隧道起始于福建省闽清县桔林乡四宝自然村西南侧水田边上，经过槐林、五羊头水库南侧、隔头，终于闽清县东桥镇横溪坑电站西南侧的陡坡上，隧道进出口附近均有县道相连接，但隧道中段至隧道出口之间均无公路相连接，且为火山岩、侵入岩地貌，相对高差达700m以上，大部分为陡峭的石壁，通行十分不便。3.3水文、地质特征3.3.1.地质特征闽清隧道在区域地质上属于华南地层大区东南地层区沿海地层分区闽东地层小区，位于闽东火山断坳带的寿宁——123第页中铁二局京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计华安火山基地断隆带北段，福建东部重力梯度带上。工作区的西南侧为北北西向的顺昌——闽清断裂带，西侧为南北向浦城——嵩口断裂带。区内构造简单，发育有脆性断层，褶皱不发育。区内发育的断裂主要有：南北向、北东东向、北西向断裂。区内地层为火山岩地层，褶皱不发育。区内断层主要时代为燕山早期。断层走向为南北向、北东东向、北西向。其中穿越隧道的断层共有5条，分别为F1、F2、F3、F4、F5。3.3.2.水文特征地表水系属于闽江流域，以四维山——五头羊为分水岭，东西两侧分别为安仁溪、古田溪支流。地下水类型有孔隙水、基岩裂隙水、构造裂隙水，均受大气降水补给。地下水的补给、径流和排泄条件受地形、地貌岩性和地质构造控制。宏观上看，地下水的径流方向基本与地表水一致，斜坡洼地地带为地下水的补给、径流区，河谷地带为其排泄区。3.4人员及机械安排3.4.1主要管理人员见项目分部主要管理人员组成表项目分部主要管理人员组成表序号姓名职务技术职称主要工作分工1黄水清项目经理高级工程师全面负责分部工作2董鹏邱清华副经理高级工程师现场施工管理、安全生产及协调工作3李康总工高级工程师全面负责技术安全4刘伟工程部长工程师质量检查验收5徐邵东安质部长工程师负责安全施工123第页中铁二局京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计6周和荣物设部长工程师负责物质与设备7王昌萍试验室主任工程师负责工地试验8钟德明测量队长工程师负责线平复测及大型结构物施测9罗伟杰计合部长工程师负责计量及合同管理3.4.2劳力及机械安排3.4.2.1施工作业人员闽清隧道施工高峰期人员共计293名，其中开挖工50人、砼工30人、钢筋工24人、机械手40名等。高峰期施工作业人员计划表工班领工员开挖班出碴班通风班支护班砼班钢筋班管线班砼拌合班杂工班合计架子二队2302210181512182010155架子三队2201810151512182010138总计4504020333024364020293所有施工作业人员，主要包括爆破工、机械手(含汽车司机)、钢筋工、架子工、木工、电工、电焊工及其他技术工种，要参加技术培训后上岗。3.4.2.2机械安排（见隧道施工机械方案）3.5施工场地布置附：施工场地布置图123第页中铁二局京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计3.6临时设施建设3.6.1施工营地架子二队负责闽清隧道进口端施工，架子三队负责闽清隧道出口端施工，营地分别建在进、出口端较开阔处。施工期间各施工驻地生活区规划建设，生活区内食堂、浴室等配套设施齐全，住宿及办公用房一律使用活动板房搭建，防火要求高的食堂和公共卫生及文化娱乐房屋采用砖砌房。生活区内按防火要求布设消防栓和灭火器等消防设施。而且生活区与生产区要采取绿化带、隔音墙等隔音措施。对于钢筋加工棚及木材加工厂等采用石棉瓦棚（钢管框架）。炸药库、材料库、配电房、空压机房等库房和动力设施及保修维护车间均采用砖砌房。3.6.2混凝土拌合站拌和站的场地全部采用20cm厚C25砼硬化，堆料场采用37砖墙砌筑，场地采用20cm厚C25砼硬化。3.6.3炸药库在隧道进、出口端各设置一个炸药库，库容10t。药库设置及修建按《爆规》有关要求和公安民爆管理部门的有关规定办理，库区内设避雷针，并在库区周围用砖墙围闭。3.6.4临时用水为满足隧道施工用水量，在隧道施工营地附近山体设置150m3123第页中铁二局京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计高山水池，共设置4座，埋设φ100mm的引水钢管下山，引到隧道各开挖工作面。距工作面30m范围内采用φ50mm的高压胶管分头供水。3.6.5施工便道临时便道设计技术标准项目技术标准设计行车速度30km/h路基宽度4.5m路面宽度3.5m错车道间距200～300m路面宽≥5.5m长度≥10m最小曲线半径30m路面结构泥结石最大纵坡12%最大展线系数2.03.7施工进度安排3.7.1施工进度安排原则闽清隧道施工进度按照“突出重点，统筹优化，均衡快速，确保安质，提前工期”，并且“多点平行推进”形成多个工作面的施工原则。针对不良地质地段按“优先预报、量测分析、动态组织、稳步推进”安排施工，计划适当留有余地，稳中求快，确保安全。3.7.2施工进度指标施工进度指标表围岩级别Ⅱ级Ⅲ级Ⅳ级Ⅴ级备注斜井及平导开挖(m/月)200123第页中铁二局京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计正洞开挖(m/月)20018010060正洞衬砌(m/月)144平均衬砌进度水沟、电缆槽（m/月）1000每个工作面3.7.3分项工程工期安排附：分项工程进度安排表3.7.4施工进度管理程序框图施工进度管理程序框图主要内容包括施工方案施工进度计划主要劳动力计划主要机械设备进、退场计划施工准备工作计划临时设施、临时占地计划劳、材、机数量计划编制实施性施组上报建设、监理单位审批审批是否通过NY调整施组建设单位审批实施主要内容包括：当月、旬、周计划完成工作量当月、旬、周实际完成工作量开累计划、实际完成工作量原因分析及采取的措施劳、材、机数量汇总按工程项目编制月、旬、周施工进度计划监理审查计划与实际进度是否相符N修改计划Y监理审批继续执行计划直到工程完工123第页中铁二局京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计3.7.5闽清隧道施工网络图（见附图）4.施工方案4.1.总体施工方案根据现场施工条件和工期的要求，由两个架子队（架子二队、架子三队），分别负责隧道进、出口端施工。以进、出口端正洞形成两个工作面，同时施工进口端桔林隧道及出口端平导，贯通后形成正洞3～4工作面。开挖采用多功能作业平台配合人力风钻开挖，无轨运输，配备挖掘机、装载机、自卸汽车出碴，喷锚支护。共设弃碴场三处。衬砌采用液压模板台车衬砌，配备输送泵、砼罐车等设备。通风采用压入式机械通风方式，主风机设在洞口外上风侧压入，以改善衬砌工作面工作环境。4.2.各分部工程施工方案4.2.1.隧道施工机械配套方案隧道机械配备原则：隧道施工机械配套以保工期、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。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。123第页中铁二局京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计施工机械优先选用排污达标、噪音小的机械，动力优先选择电力机械。4.2.2.洞口段施工方案先施做洞顶截水沟，清除危石。边、仰坡及明洞土石方分层开挖，随挖随喷锚支护，尽量减少植被的破坏。开挖至暗洞的上半断面底高后，施做管棚以备进暗洞，再开挖至基底，施工明洞基础及仰拱，明洞墙拱整体浇注。4.2.3.洞身施工方案（1）超前综合地质预报方案根据设计的地质勘测资料，对不良地质段进行补充地质探查，进一步了解和掌握隧道通过区的水文地质条件，对水源及其通道做出初步判断。在正洞工作面按照“由远至近，逐步加密”的综合地质预测方法，先用物探手段探测掌子面前方及坑道周围的地质异常体，而后再用水平钻孔法进行验证，对开挖面前方及周围的地质情况进行准确预报，确定施工方案。（2）洞身开挖施工方案进、出口正洞各开一个施工作业面，同时施工桔林斜井及出口平导，桔林斜井进入正洞后分别向两端各开一个施工作业面，出口平导进入正洞后只向小里程方向掘进。洞身采用多功能作业平台配合人力风钻开挖。Ⅱ级围岩地段采用全断面法开挖，Ⅲ级围岩采用台阶法开挖，Ⅳ、Ⅴ级围岩采用三台阶法开挖，为确保施工安全，Ⅴ级围岩初期支护增加临时仰拱。123第页中铁二局京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计采用无轨运输，配备挖掘机、自卸汽车出碴。（3）初期支护施工方案初期支护紧跟掌子面，喷射混凝土采用TK500湿喷机＋喷射机械手；锚杆安装采用风钻打孔，人工安装；钢架（钢筋网）在洞外分段（分片）加工、校正，运进洞组装架（挂）设；喷料在洞外自动计量拌合站拌和，运料车送料。（4）防水施工方案衬砌防排水采用专用台车铺设，对初期支护进行全面修整、找平、堵水，达标后再铺设排水盲管和防水板。（5）仰拱及二次衬砌施工方案仰拱超前采用防干扰栈桥，浮放仰拱架，整体浇注，终凝后再浇注填充混凝土。栈桥跨度为6m、桥面宽4m。混凝土搅拌运输车配溜槽浇注，自动计量搅拌站拌制混凝土。二衬施工配置12m模板台车，拱墙整体浇注。混凝土输送车运输泵送入模，附着式振动器配合插入式捣固棒捣固。4.2.4隧道供电、供风、供水、排水方案（1）施工供水方案隧道施工供水，进口及桔林斜井口各设1座，出口设2座150t高位水池，至洞内一定距离后设增压泵进行增压。为确保水压力，各高山水池的标高高于隧道洞内最高处不得小于40m。供水管道采用φ100mm钢管，管节采用法兰连接。123第页中铁二局京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计（2）施工供电方案进口及桔林斜井口各设1台、出口设2台2×500KVA变压器。供电线路采用“三相五线制”洞内开挖及支护作业照明的电压为36V的安全电压，非作业区照明电压为220V，动力线电压为380V。动力线和照明线采用绝缘良好的电力线分开安装在绝缘支撑板上，工作区附近的临时动力线和照明线采用防水绝缘的电缆线。洞内电力线应做到平顺、绝缘、美观。（3）施工供风方案进口设5台、出口设8台、桔林斜井口设8台22m3/min空压机，风管采用Ф150mm无缝钢管。管道连接采用焊接法兰盘螺栓连接，管道要求平顺，接头密封，防止漏风。压缩空气管道在总输出管道上，必须安装总闸阀以便控制和维修管道，主管道每隔400米（此数字可根据隧道进度进行调整）应分装闸阀，根据施工要求，在适当地段加设三通接头和50mm闸阀各一个，以便备用，管道前端距开挖面距离保持在30m左右，并用高压软管接分风器，通往各工作面的软管长度不大于50m，与分风器连接的胶皮软管长度不大于15m。（4）施工排水方案施工排水，隧道顺坡地段采用在隧道两侧设置临时排水沟，坡度较小时排水至集水池，水泵排至洞外；隧道反坡施工时，分段挖集水池蓄水，采用分级泵站接力抽排水方案。洞内每隔500m123第页中铁二局京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计设一个泵站，泵站的排水能力按递增配备，各级排水泵站排水能力都考虑80%储备排水能力，泵站间均按2根φ150的管路布置。在距离掌子面200m处设移动泵站，正常情况时，掌子面利用电动潜水泵排水。（5）隧道通风方案⑴通风方式施工通风采用压入式机械通风方式，主风机设在洞口外上风侧压入，以改善衬砌工作面工作环境。⑵通风管理①加强环境意识，重视通风工作，成立专业的通风队伍，负责通风机、通风管安装，维护，以及通风方式变换，承担通风效果的责任。②通风监测是搞好通风除尘的首要工作，通风技术人员负责日常的有害气体浓度，放射性物质监测，根据浓度调整风量，合理供风。③在洞口安装温度、湿度、CO自动检测仪，反映掌子面一带的环境情况。原理如下：④爆破后采用水幕降尘器灭尘，该方法还可以溶解部分H2S，降低粉尘的浓度，增加能见度。⑤123第页中铁二局京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计风管联接采用密封法兰盘接头，垫板采用橡胶板或软聚氯乙烯塑料板，厚度3～6mm，以减少接头漏风。⑥风机由专业人员管理，并记录电机的工作电流和电压及U型管压力。U型管安装在风机出口的10～20m处，U型压力管可粗略了解风机的工作压力，以免造成风阻过载而烧毁电机。并通过性能监测曲线监测通风管路故障，以确保风机的正常运行。⑦压入风管的出风口距工作面15～20m，通风管的安装做到平顺，接头牢固严密，避免转小于135°急弯，弯道半径不小于管径的3倍。4.1.2.5.隧道环境保护方案隧道施工污水在洞外设污水处理系统，所有施工污水经净化处理达标后，达到国家污水排放标准排至河沟。弃碴场在底部设渗水盲沟、外侧设砌体防护、弃碴场表面填植被土覆盖并植被。5.隧道施工工艺及施工方法5.1明洞及洞口工程施工（1）洞口段施工①洞口边仰坡及截水沟施工：洞口截水沟结合地形条件选择地面植被破坏小、排水畅通的地方进行设置。截水沟开挖采用人工配合风镐进行，水沟浆砌片石采用剂浆法人工进行砌筑。洞口边仰坡按设计坡度，人工配合挖掘机自上而下分层进行开挖,随挖随刷一次到位，局部岩石采用人工风镐及松动爆破。②边仰坡锚喷：随挖随喷自上而下分层进行，并设置锚杆，梅花型布设，并挂网，喷砼。123第页中铁二局京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计③洞口管棚施工施工前首先做好导墙，导墙长度大于明暗分界线50cm，按设计位置布孔、并标注，架设管棚钻机，配备电动油压钻机1台，钻孔及推进钢管，钻孔时钻机立轴方向必须准确控制，每钻完一孔便顶进一根钢管。为保证钻孔方向准确，应运用测斜仪，量测钢管钻进的偏斜度。钢管接头采用丝扣连接，丝扣长15cm。各钻孔均应做好施工记录。管棚注浆：注浆前应进行现场注浆试验，根据实际情况调整注浆参数，取得钢管棚注浆施工经验。注浆结束后用M30水泥砂浆充实无缝钢管，以增强管棚强度。注浆结束标准：注浆压力逐步升高，达到设计终压并继续注浆10min以上；进浆量，一般为20～30L/min。（2）明洞施工明洞基础开挖：施工前放线测量，采用挖掘机配合人工开挖、局部石方松动爆破，挖到标高后进行基底承载力试验，承载力满足设计后进行下导工序的施工，如不能满足设计制定加固方案，加固后进行下导工序的施工。基础及拱墙混凝土：内模利用洞身的模板台车、外模组合钢模板拼装、桁架固定，2台6m3的混凝土输送车，配合输送泵入模。附着式振动器配合插入式捣固棒捣固，仰拱和边墙基础一次进行浇注，待该部砼强度达到8MPa后，拆模凿毛施工缝，拱墙整体浇注。防水层及回填：混凝土强度达到设计强度后，按设计要求施工防水层，按程序检查完对称分层回填，同时施作洞门。123第页中铁二局京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计5.2.洞身一般地段施工5.2.1超前综合地质预报根据本标段隧道的地质情况，结合国内同类工程的施工经验，本着“地表和洞内相结合、构造探测和水探测相结合、长中短期分阶段预报相结合”的“三结合”原则，做到有疑必探、先探后掘，充分发挥多种手段综合预报的优势，解决本标段的超前地质预报和整治问题。⑴前地质预报组织机构顾问组监控量测组内业数据组地质预报组施工技术部总工程师隧道监控量测组织机构框图为了对掌子面前方地质情况进行超前预报并对初期支护和围岩变形状况进行有效监测，本标段成立专门的施工监测及地质预报小组，由项目经理部的施工技术部负责组织实施。⑵超前地质预测、预报工艺图123第页中铁二局京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计根据设计文件分析区域性地质资料确定预测对象及测程远程50～200m中程15～80m近程3～20mTSP203隧道地震预报系统瑞雷波法红外地下水探测直流电法探水超前钻孔（工程钻机）地质雷达甚低频法探水超前钻孔（凿岩机）地质素描确定不良地质体的厚度和范围有无按原施工组织方案进行施工按测程、用不同方法相互验证：断层破碎带、煤层、岩溶、洞穴等规模及位置制定施工方案及抢险预案、准备物资、机械等准确测定断层破碎带、煤层、岩溶、洞穴、突水等规模及位置实施施工方案检验远程预报的准确性检验中程预报的准确性信息反馈超前地质预测、预报工艺图预报方法主要有常规地质法、物理勘探法、钻探法等，施工中将几种预报手段综合运用，取长补短，相互补充和印证。地质素描123第页中铁二局京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计开挖后利用罗盘仪、地质锤、放大镜、皮尺等简单工具对开挖面围岩级别、岩性、围岩风化变质情况、节理裂隙、产状、断层分布和形态、地下水等情况进行观察和测定后，绘制地质素描图，通过对洞内围岩地质特征变化分析来推测开挖面前方的地质情况，据以指导施工，地质素描在每次开挖后均需进行。超前水平钻孔采用超前水平钻探法，对开挖面前方30～60m范围的含水构造、水量及水压进行预测，在长期长距和其它长期短距预报基础上，用超前水平钻探法进一步对特别差的地质段取得可靠资料。根据TSP和地质雷达预测预报结果确定是否需要打超前探孔，钻30～60m长φ89mm超前地质钻探孔。钻探孔时，根据钻进速度的变化，钻孔中出水的清浊及颜色，对开挖面前方含水构造进行判断(在开挖钻孔作业时，将部分眼孔加深5～6m，作为辅助超前探测，辅助超前探孔数量可根据实际地质情况酌情增减)。超前探孔布置见下图：LDS－1A陆地声纳仪LDS－1A123第页中铁二局京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计陆地声纳仪具有轻便、操作智能化、工作时间短、操作简单、震源用锤击、工作人员少等优点，预报时：在掌子面上布置水平和铅垂方向各一条测线，标出测点位置，然后一人在激震点上用8～12磅锤敲击岩面，另一人用手按住检波器，用黄油耦合剂使它贴在岩面的测点位置上施测，检波器接受的震动信号记录在仪器中。各测点施测完毕后，在办公室处理和判断资料，施测时间在30～50min之间。通过打印出来的时间剖面图及显示图可作地质判断及计算不良地质体的空间位置。地质雷达地质雷达预报是用电磁波反射原理进行探测，通过测定与含水性有关的介电常数的变化来探测充水的地质体，含水的断层、岩性界面等。采用地质雷达进行短距离(10～40m)的精细岩性结构变化情况的预报。作为TSP203超前地质预报的补充，在高水压地段对TSP203预报的异常点，比如确定异常体的规模、性质、危害有困难时采用地质雷达作为补充。同时地质雷达用于隧道底部、边墙、隧顶外或其它出水部位可能隐伏岩洞穴的探测，效果较好。123第页中铁二局京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计地质雷达预报方法和预报成果表见下表：地质雷达预报方法和预报成果表预测方法预报成果探测充水的地质确定断层、岩性和煤层、溶洞的界面，确定异常岩体的规模、性质、危害程度。隧道底部、边墙、隧顶外或其它出水部位可能隐伏岩溶洞穴、采空区TSP203地质预报系统技术TSP203超前地质预报系统，采用TSP203隧道地质超前预报系统，预测掌子面前方100m至200m范围不良地质，包括断层、特殊软岩、煤系地层中的煤层、富水砂岩层和煤系地层与其它地层的界线，TSP203系统工作示意如下图：测量操作方法和要求：123第页中铁二局京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计在隧道边墙上布置爆破孔和接收器孔：在内轨顶面上1m高的一侧边墙同一水平线上，按间距1.5m、孔深1.5～2.0m、孔径35～38mm，下倾15～20°的参数钻24个炮孔，最后一个炮孔距掌子面0.5m左右。在距第一个炮孔15～20m处，按孔深2.0m、孔径42～45mm，上倾5～10°的标准在边墙两侧对称钻两个接收孔。将传感器套管借助风钻安置在接收孔中。每开挖100m预报一次，预报作业安排在交接班期间完成，每次预报时间不超过2小时。安装接收器，然后逐孔爆破，同时接收地震波信号。为保证预报准确，采集数据时隧道掌子面停止作业。传感器具有很高的灵敏度和宽频带的相应特征，能采集不同方向的地震波信号，以便判断发射界面的三维几何形态。传感器可同时记录横波信号。根据地质条件的变化，对测量布置进行相应调整，增减传感器数量，增强或减弱激发信号等。预报作业完成之后立即在施工现场对测量数据进行分析处理，及时迅速提供下一步隧道施工所需要的有关决策信息，初步的评价结果在预报完成后8小时之内给出。预报结果以图形和表格的方式直观显示隧道施工前方和四周一定范围内的重大不良地质和不连续界面的位置。⑶超前地质预报设备配备表超前地质预报资源配备表序号资源名称单位数量1TSP203超前预报系统套12地质罗盘套1123第页中铁二局京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计3MRD-Ⅲ型瑞利波探测仪台14SIR－10B型地质雷达台15LDS－1A陆地声纳仪台16红外探水仪套17DTS-1型防爆音频电穿透仪部18DZ-ⅡA型直流电法仪套19KSY-1型钻孔窥视仪台110MKD-5S型全液压钻机（超前水平地质钻机）套211数码相机、光学相机部312地质及物探工程师名2⑷超前地质预报计划地质预报计划表预测预报手段仪器预报内容预报频率及计划TSP技术TSP203超前预报仪重点探查规模较大的溶洞、破碎带、裂隙发育带、煤层等。每隔50～200m用TSP203探测一次瑞利波超前探测MRD-Ⅲ型瑞利波探测仪与TSP长期预报相配套主要用来确定地质异常体的边界，检测、判明断层的位置，查找溶洞与暗河、煤层。每隔30m对掌子面前方围岩探测一次红外探水红外探水仪根据构造探测结果，趋近不良地质体和地质异常体时，利用便携式红外线探水仪进行含水构造探测。当洞内个别区段渗水量较大时，亦用红外探水仪探测预报，探明隧道周边隐伏的含水体。每隔15m～80m对掌子面进行一次含水构造探测直流电法仪DZ-ⅡA型直流电法仪对红外探测到的含水结构，利用直流电法仪（配合TSP203）探测，确定含水构造至掘进断面距离或破碎带宽度，进一步查明其规模及可能的危害性。依据红外探测结果确定直流电法进一步探测水体的距离和频率。超前钻孔MKD-5S型全液压钻机，施工中将超前钻孔作为主要的探测手段，用以验证超前地质预报的精度。水平超前钻孔按隧道全长进行探测，孔径108mm。每次钻孔深度15m～80m，必要时进行取芯123第页中铁二局京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计分析。地质雷达周边探测SIR－10B型地质雷达重点进行隧道周边的地质体探测，查找隧道周边隐伏的岩溶、地质破碎带、煤层及其它不良地质体。每隔10m内钻孔射频透视技术KSY-1型钻孔窥视仪对于隐伏于掌子面前方隧道开挖断面内的小型溶蚀通道，利用钻孔射频透视法进行探测，查明其导水通道及空间分布，以便制定相应措施，在施工时预防和整治。依据红外探水和高密度电法探测结果确定进一步探测的距离和频率。地质素描罗盘仪、地质锤、放大镜、皮尺等简单工具主要对开挖面围岩类别、岩性、围岩风化变质情况、节理裂隙、产状、断层分布和形态、地下水等情况进行观察和测定后，绘制地质素描图，通过对洞内围岩地质特征变化分析，来推测开挖面前方的地质情况。地质素描在每次开挖后进行5.2.2.洞身开挖（1）施工方法洞身采用多功能作业平台配合人力风钻开挖。Ⅱ级围岩地段采用全断面法开挖，Ⅲ级围岩采用台阶法开挖，Ⅳ、Ⅴ级围岩采用三台阶法开挖，为确保施工安全，Ⅴ级围岩初期支护增加临时仰拱。无轨运输，配备挖掘机、自卸汽车出碴。锚、网、喷初期支护，拱部辅以超前锚杆、超前小导管、长管棚超前支护及拱墙异型钢架加强支护，喷、网、锚等联合支护。①全断面法开挖采用凿岩机打眼，毫秒雷管、二号岩石乳化炸药爆破开挖，光面爆破。喷、网、锚等联合支护。②台阶法开挖123第页中铁二局京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计上下台阶采用凿岩机打眼，毫秒雷管、二号岩石乳化炸药爆破开挖，光面爆破。上台阶的碴用挖掘机扒到下台阶，再用装载机配备自卸汽车出碴运往洞外弃碴场。喷、网、锚等联合支护，人工初喷混凝土。（2）爆破设计A.基本要求隧道开挖采用光面爆破，其炮眼残留率：硬岩为80%以上，中硬岩达到60%以上。B.施工钻爆设计根据“新奥法”施工的原则。洞身开挖前，采用计算法和工程类比法相结合的方法，对各级围岩的开挖进行钻爆设计，确定钻爆参数和控制钻爆设计图。光面爆破的主要参数：周边眼的间距、光爆层的厚度、周边眼密集系数、周边眼的线装药密度等。a)光面爆破施工工艺框图123第页中铁二局京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计a)光面爆破的技术措施⑴适当加密周边眼：周边眼孔距适当缩小，可控制爆破轮廓，避免超欠挖，又不致过大地增加钻眼工作量，一般取E=(8～12)d，E为孔距，d为炮眼直径。⑵合理确定光面爆破层厚度：光面爆破层厚度即最小抵抗线，由于周边眼的间距E与光面爆破层厚W有着密切关系，通常以周边眼密集系数K表示为K=E/W。根据施工经验，一般取K=0.6～1.0，能达到最佳光爆效果。⑶合理用药：根据本隧工程地质特征，炸药选用低猛度、低爆速、传爆性能好的炸药，周边眼选用2#岩石光爆药卷，其他炮眼选用2#岩石乳化炸药。施工中根据孔距、光面爆破层厚度、石质及炸药种类等综合考虑确定装药量。b)光面爆破施工技术要求⑴施工测量：开挖作业前，用激光断面仪或者测量仪器按设计断面放出隧道开挖轮廓线，并使用醒目标志（一般采用红色油漆线）显示在隧道的开挖断面上。⑵钻爆作业：施钻根据钻爆设计图中所示的炮眼个数、眼距、炮眼深度及要求的外插角度、眼底误差进行作业，为防止人为原因引起超欠挖，司钻工或台车司机必须严格按技术要求进行作业。⑶钻机就位：台车、风钻按规定就位，接通风、水、电路，开钻时先送水，后送风。手风钻开孔时，宜用1m以内的短钻杆，待钻孔定位并钻进0.5m以上后再换长钻杆。123第页中铁二局京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计⑷炮眼间距偏差：掏槽眼不大于2cm，周边眼与内圈眼不大于3cm，周边眼眼底不得超出外轮廓5cm，其它眼不大于5cm。⑸炮眼方向：司钻中随时观察每台钻进情况，利用已打好的孔眼作标志，掌握好钻眼方向，以达到“准、直、平、齐”的要求。⑹顺邦打眼：坚持顺邦打眼，钻臂（风钻）紧贴岩壁，最大限度地减少超挖。周边眼外插角不大于1.5°，底板眼方向与隧道坡率基本相同。⑺掏槽眼：掏槽眼位置可根据掌子面围岩结构特征适当调整，掏槽眼较掘进眼深20cm，以取到较好的开挖进尺。⑻清孔：装药前，采用高压风，使用特制钢管清洗眼中的石碴、石粉及泥浆。⑼装药：装药采用多功能台架装药，装药专人操作，并制定相应的安全规程。严格按技术交底中规定的装药量及装药结构操作，同时根据不同的围岩状况灵活调装药量，以达到更好的爆破效果。⑽炮孔口堵塞：炮孔口用炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm，炮泥用炮泥机制作，成分为泥土、砂和水，合理的重量百分比为土:砂:水=70～80:8～10:13～20，最小密度达到1.90g/cm3，并具有较好的柔软性，炮眼堵塞长度不小于30cm。⑾爆破：爆破工从药库领出的药卷和导爆管确认并保存好段数标记。起爆网络按钻爆设计的形式连接，主爆网络采用双管双索，以确保可靠起爆。网络连接好后由爆破工再次检查确认，无误后施爆。d）.隧道超欠挖应符合规范要求，超欠挖测定方法见下表。123第页中铁二局京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计隧道超欠挖测定方法一览表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。5.2.3.超前支护及临时支护123第页中铁二局京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计管棚超前支护：管棚超前支护施工工艺框图管棚采用热轧无缝钢管，KR80412－3型管棚钻机施作。管棚施工先打有孔钢管，注浆后再打无孔钢管，无孔钢管可以做为检查管，检查注浆质量。钻机立轴方向准确控制，每钻完一孔顶进一根钢管。钢管上按梅花形间距30cm钻15mm小孔，打设后注浆。钢管平行路面中线布置，要求钢管偏离设计位置的施工误差不大于20cm。沿隧道纵向同一横断面内接头数不大于50%，相邻钢管接头至少错开1m123第页中铁二局京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计，为增强钢管的刚度，管内以10#砂浆填充。钻孔过程中用测斜仪测定钢管偏斜度，发现有可能超过限制误差时及时纠正。注浆采用水泥单液浆，注浆压力根据埋深及裂隙张开程度确定，注浆时在孔口处设止浆塞，浆液配合比由现场试验确定，注浆时从拱顶向下注，如遇窜浆或跑浆，则间隔一孔或几孔进行注浆。小导管超前支护：⑴超前小导管布置在拱部范围内，外插角为5～10°，两组搭接长度不小于1.5m。小导管直径为φ42，壁厚为4mm，管材采用无缝钢管，其前端加工成尖锥型，管身每隔10～15cm钻一直径为6～8mm的小孔，并沿管身呈梅花型均匀布置。导管尾端80cm不钻注浆孔留作止浆段。⑵小导管利用台车或风钻钻孔，钻孔前先喷混凝土5～10cm封闭掌子面，其后按设计范围，间距准确地定出管口位置。钻孔时按要求的外插角开孔，钻进至设计孔深后利用高压风吹净孔眼内的粉尘及岩石碎屑，人工锤击或风钻钎尾顶入小导管。小导管管口用麻丝或塑性胶泥封堵，防止浆液从孔口溢出。浆参数为：双浆液水泥浆与水玻璃的体积比为1：0.6，水泥浆水灰比（重量比）1：1。注浆压力一般为0.8MPa，施工时可根据具体情况调整注浆参数⑶小导管的安装方法：在预定的位置，用沾有CS胶泥的麻丝缠绕成不小于孔径的纺锤形柱塞。把管子插入孔内，带好丝扣保护帽，再用冲击设备把管子打入到要求的深度，使麻丝柱塞与孔壁充分挤压紧。然后再用CS胶泥填充孔口。注浆管的外露长度为50cm。以便连接孔口阀门和管路。123第页中铁二局京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计小导管超前支护施工工艺框图⑷超前小导管施工劳动力组织：加工组：3～7人，分工制作小导管及临时支护材料。电工及机械司机：4～7人，分管空压机、注浆泵、搅拌机等。打管工班：6～9人，负责钻孔、打管。注浆工班：12人，分管注浆及封闭开挖面工作。小导管注浆主要机具设备：小导管注浆主要机具设备表序号机具名称规格数量单位备注1凿岩台车1台钻孔2游锤自制10把打管123第页中铁二局京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计3吹风管φ20钢管1把吹孔4注浆泵双液泵2台注浆用5拌合机2台6混合器1个7注浆桶2个盛放浆液8浆液桶2个测浆液浓度9玻美度计2个试验10量杯3个11水桶3个12胶管高压管1个注浆用13木尺按浆液桶大小制1把计测浆液量13木尺按浆液桶大小制1把计测浆液量5.2.4.初期支护根据不同地质情况，采用不同的初期支护形式。系统锚杆，格栅钢架、型钢钢架加强支护，挂钢筋网喷射砼联合支护。⑴喷射混凝土施工①喷射混凝土采用湿喷工艺，混凝土在拌和站使用自动计量配料、强制搅拌机拌和；混凝土搅拌运输车运输；台阶段喷射作业采用喷射机械手作业。喷射工艺达到现行《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》（TB10108）和《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086）的有关要求。②喷射砼施工前准备工作连续进行喷射砼施工前，对受喷岩面进行处理后再喷射混凝土，并做好以下各项准备工作：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。123第页中铁二局京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计设置控制喷射混凝土厚度的标志，一般采用埋设钢筋头做标志。检查机具设备和风、水、电等管线路，并试运转：选用的空压机应满足喷射机工作风压和耗风量的要求；压风进入喷射机前必须进行油水分离。③喷射砼作业喷射砼采用砼喷射机或砼喷射机械手连续进行施工。洞外砼喷射作业分段分片依次进行，喷射顺序应自下而上，分段长度不宜大于6m。洞内砼喷射按照自下而上的顺序一次施工，分层喷射时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1h后再进行喷射时，先用风水清洗喷层表面。在喷射侧壁下部（台阶法施工上半断面拱脚）及仰拱时，需将上半断面喷射时的回弹物清理干净，防止将回弹物卷入下部喷层中形成“蜂窝”，而降低支护强度。喷射混凝土的一次喷射厚度：拱部为60～100mm，侧壁为80～150mm。初喷混凝土在开挖后及时进行，复喷应根据掌子面的地质情况和一次爆破药量分层、分时段进行喷射作业，以确保喷射混凝土的支护能力和喷层的设计厚度。喷射混凝土的回弹率：侧壁不应大于15%，拱部不应大于20%。123第页中铁二局京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计④喷射砼混凝土采用强制式搅拌机进行拌和，搅拌时先将水泥、骨料干拌后再加水湿拌，干拌时间不得少于1.5min。喷射作业同一般喷射砼作业施工方法。⑤喷射砼养护喷射混凝土终凝2h后，喷水养护，时间不得少于14d。气温低于+5℃时不得喷水养护。⑴锚杆施工123第页中铁二局京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计砂采用中粗砂，最大粒径不得大于2.5mm，使用前过筛清洗，水泥选用42.5号普硅水泥，浆液标号不低于设计要求；速凝剂选用合格的速凝剂，所用材料均应达到《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086）、《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》（TB10108）的有关规定要求。钻孔前先标定钻孔位置。孔深误差不大于5cm，孔径大于杆体直径15mm，钻孔完毕后，孔内积水、积粉及岩碴要吹洗干净。锚杆采用锚杆台车安设，锚杆端头安装垫板并与喷砼面密贴，设好孔口注浆塞。进浆孔止浆塞中空锚杆体浆液流向注浆采用单液注浆泵，若为砂浆锚杆时则注浆管应先插到距孔底5～10cm处，并随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出，随即迅速将锚杆插入，若孔口无水泥砂浆溢出，应将杆体拔出重新注浆，始终保持注浆管口埋在砂浆内，以免浆中出现空洞；中空锚杆注浆采用从孔壁进浆杆体中空孔中出浆的施工工艺，见右图。注浆开始或中途停止超过30min时，应用水润滑注浆罐及其管路。注浆孔口的压力不得大于0.4MPa。杆体到位后，用木楔或小石子将孔口卡住，防止杆体滑出。砂浆未达到设计强度的70%时，不得随意碰撞，一般规定三天内不得悬挂重物。锚杆安设后，不得随意敲击。锚杆的插入长度不小于设计长度的95%，锚杆安装后，不得随意敲击。锚杆施工完成后，按《锚杆喷砼支护规范》进行试验。123第页中铁二局京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计123第页中铁二局京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计⑴钢筋网、钢架施工钢筋网在洞外提前加工成2×2m钢筋网片，运输至洞内安装焊接在锚杆上。安装时，钢筋网紧贴受喷岩面的起伏铺设。钢筋网的混凝土保护层不小于40mm，且与锚杆连接牢固，在进行喷射作业时不颤动。喷射中如有脱落的石块或混凝土块被钢筋网卡住时，及时清除。钢架在洞外的加工厂内进行加工，加工前先按1∶1的比例进行放样，确定主要杆件的下料尺寸。钢架利用定位胎架焊接成型，每榀钢架加工完成后应放在水泥地面上试拼，周边拼装允许误差为±3cm，平面翘曲应小于2cm。焊接不得有假焊，焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。经检查加工拱度满足要求后存放于构件场内备用。钢格栅利用平板车运进洞内，钢架液压组装平台车逐榀安装。主要施工技术要求：钢架、挂网在隧道开挖并初喷4cm防水混凝土后进行。钢架和钢筋网片的钢筋种类、型号、直径和间距等符合设计要求。立拱时各节钢架联结牢固、位置正确，钢筋网铺设平整，与钢架联结牢固，网片之间搭接长度不小于200mm。为保证钢架整体受力，按设计设置纵向连接钢筋。连接筋为φ25钢筋，间距1.0m，与钢架的连接点焊接牢固。分部开挖法施工时，钢拱架拱脚打设直径为22mm的锁脚锚杆，锚杆长度不小于3.5m123第页中铁二局京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计，数量为2～4根。下半部开挖后钢架应及时落底接长，封闭成环。钢架应与喷混凝土形成一体，钢架与围岩间的间隙应用喷混凝土充填密实；各种形式的钢架应全部被喷射混凝土覆盖，保护层厚度不得小于4cm。⑴初期支护表面质量检查喷射砼厚度检查采用埋钉的方式，其平均厚度不小于设计厚度，厚度检查点数的80％及以上大于设计厚度，最小厚度不小于设计厚度的2/3。对不够设计厚度地段必须加喷补够。123第页中铁二局京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计初期支护表面不能有空鼓、裂缝、松酥等现象，若有必须使用喷混凝土（或砂浆）对基面进行找平处理。喷射砼表面平整度用2m靠尺检查，表面平整度允许偏差：侧壁5cm、拱部7cm。5.2.5.监控量测⑴监控量测的目的①通过监控量测，了解和掌握隧道的动态信息，如隧道围岩受力和变形状态等，以判断衬砌结构和围岩是否稳定和安全，进行信息反馈及预测预报，优化施工组织设计，以指导现场安全施工，确定不同地质条件下合理的开挖方法、支护方式、支护时间，为变更设计，修改支护参数，指导施工提供直接信息。②通过监控量测数据，反验证预设计和动态设计水平，检查施工质量，总结经验，积累资料，促进隧道建设水平的提高和施工技术的不断发展。⑵监控量测项目监控量测项目一览表编号量测项目及类别仪器设备要求及目的1必测项目地质和支护状况观察地质罗盘数码相机开挖面地质描述，包括围岩岩性、岩质、断层破碎带、节理裂隙发育程度和方向、有无松散坍塌、剥落掉块现象、有无渗漏水等；初期支护状态观察包括喷层是否产生裂缝、剥离和剪切破坏、格栅支撑是否压曲。2拱顶下沉度水准仪监视隧道拱顶下沉，了解断面的变形状态，判断隧道拱顶的稳定性3周边位移及收敛全站仪收敛计根据位移、收敛状况、断面变形状态量测，对以下项目做出判断：①周边围岩体的稳定性；②初期支护的设计与施工方法是否妥善；③二次衬砌的浇注时间等4底板隆起水准仪监视隧道底板隆起，了解断面的变形状态，判断隧道拱顶的稳定性123第页中铁二局京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计5地表下沉水准仪在地表设点观测，根据下沉位移量判定开挖对地表下沉的影响，以确定隧道支护结构。6沉降缝两侧变形观测水准仪沉降缝两侧的隧道（30m）两侧各设三个变形点（共计4×3个），按三等水准测量，施工期每15d观测一次，绘制沉降曲线，竣工后交业主7洞口过渡段与隧道（洞口）相对沉降观测水准仪过渡段与隧道洞口各30m，两侧各设三个变形点（共计4×3个），按三等水准测量，施工期每15d观测一次，绘制沉降曲线，竣工后交业主。8选测项目围岩内部位移多点位移计了解隧道围岩的松弛区、位移量，为准确判断围岩的变形发展提供数据9围岩和支护间的接触应力压力盒频率计判断围岩荷载大小，初支承担围岩压力情况10支护与二衬砌间的接触应力压力盒频率计判断复合式衬砌中围岩荷载大小，判断初期支护与二次衬砌各自分担围岩压力情况11钢架应力钢筋应力计频率计量测钢支护应力，推断作用在钢支护上的压力大小。判断钢支护尺寸、间距及设置钢支护的必要性12衬砌内力钢筋应力计频率计量测二次衬砌内应力、喷混凝土内轴向应力。了解支护衬砌的受力状态13锚杆轴力钢筋应力计频率计根据锚杆所承受的拉力，判断锚杆布置是否合理。了解围岩内部应力的分布情况。14衬砌裂缝测缝计、频率计监测衬砌裂缝的运动及发展趋势15抽检项目锚杆拉拔力锚杆拉拔计检查锚杆抗拔能力调整施工程序、修改支护参数应急措施综合判断分析围岩、支护结构应力、应变量测施工施工量测围岩、支护结构观测指标体系⑶监控量测流程监控量测流程图123第页中铁二局京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标项目经理部 京福铁路客运专线闽赣Ⅷ标闽清隧道实施性施工组织设计⑷监控量测点的布置①监控量测断面布设原则A、将拱顶下沉及周边收敛位移量测布置在同一个断面上，断面间距为Ⅲ级30～50m，Ⅳ级10～30m，Ⅴ级5～10m。B、周边位移量测主要在Ⅳ、Ⅴ级围岩中进行，拱顶下沉及收敛量测在整个隧道中进行。C、地表下沉量测仅在浅埋地段（埋深视地质条件在约1～3倍洞径）进行，量测断面布置见下表。地表下沉量测断面间距表埋置深度H量测断面间距（m）H>2B20～50B