xx单线铁路隧道施工组织设计

'某某某某某公司铁路专用线ＺＺ隧道施工组织设计编制：复核：审核：ＣＣＣＣ股份有限公司某某某中国中铁AAAA铁路专用线工程二标项目经理部二零一四年十一月 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计目录1.编制说明31.1编制依据31.2编制原则32.工程概况32.1工程概况32.2工程地质及水文地质62.3不良地质73.工程特点、难点及施工措施73.1工程特点73.2工程难点73.3施工措施及解决办法74.施工总体部署84.1施工总体目标84.2施工总体方案84.3施工组织机构94.4施工场地平面布置104.5各工区机械设备配备105.施工进度安排115.1总工期目标115.2施工进度安排116.主要工程项目施工方法126.1隧道施工临时设施126.2洞口土石方工程146.3洞门与明洞结构施工156.4隧道进洞方案及措施166.5隧道洞身开挖226.6支护和超前支护施工方法与工艺286.7防排水施工376.8二次衬砌施工406.9斜井施工446.10隧道施工监控量测506.11隧道辅助施工、有害气体检测536.12洞内附属工程556.13ＺＺ隧道下穿县草公路及管道施工方法557.资源配置计划及保证措施567.1机械设备配置及保证措施577.2人力资源配置及保证措施588.管理措施59II 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计8.1标准化管理措施598.2质量管理措施598.3安全管理措施598.4工期保证措施618.5环境管理措施639.隧道应急预案及演练、措施639.1安全应急救援649.2应急救援领导小组649.3应急处理组织机构649.4报警系统和通告程序649.5应急处理程序649.6领导小组职责649.7应急预案措施6510.HSE管理措施6710.1安全生产控制措施6710.2爆破器材及爆破作业控制措施6710.3环境保护措施7210.4职业健康管理体系及保障措施7611.信息化管理7711.1信息化管理组织机构7711.2信息化管理目标7811.3信息化保证措施78附件1.施工总平面图79附件2.ＺＺ隧道进口、出口临建场地布置图79附件3.ＺＺ隧道斜井临建场地布置图79附件4.ＺＺ隧道施工进度横道图79II 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计ＺＺ隧道施工组织设计1.编制说明1.1编制依据⑴某某某某某公司铁路专用线ＺＺ隧道设计图（送审稿）。⑵《铁路隧道施工技术指南》（TZ204-2008）。⑶《铁路混凝土施工技术指南》（铁建设【2010】241号）。⑷《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》。⑸《铁路混凝土结构耐久性设计规范》（TB1005-2010）。⑹《铁路工程施工安全技术规程》。⑺铁路工程技术规范及国家行业标准、规则、规程。⑻某某某某某公司铁路专用线二标工程招、投标文件。⑼工程建设有关的法律、法规和文件。1.2编制原则⑴资源节约和环境保护原则。⑵符合性原则。满足建设工期和工程质量标准，符合施工要求。⑶标准化管理的原则。⑷科学、经济、合理的原则。⑸引进、创新、发展的原则。⑹“六位一体”管理的原则。⑺指导性纲领与动态控制相结合的原则。2.工程概况2.1工程概况ＺＺ隧道位于ＶＶ场～厂区铁路装卸场区间，进口里程为ZDK0+260，出口里程为ZDK1+960，全长1700m。为满足施工工期要求，隧道设置1座施工斜井，斜井与正洞交汇里程为ZDK1+140，斜井长度180m，α=45°，i=11%，单车道断面，采用无轨运输。本隧为单线隧道，内燃牵引，设计行车速度60km/h，有砟轨道。隧道开挖断面61.2㎡，开挖高度9.16m，宽度7.8m。本隧道全部为V级围岩79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计，隧道拱顶以上最大埋深30m，平均埋深约15m。洞身于ZDK1+625～ZDK1+665下穿县草公路、埋深约20m。隧道内采用次重型轨道碎石道床，铺设新Ⅱ型轨枕及50kg/m钢轨，轨道结构高度667mm。洞内线路纵坡为人字坡，进口段540m为3‰上坡，其后1160m为4.2‰下坡。全隧除进口段172.050m位于R-600m的右偏曲线上，洞身段553.956m位于R-800m的左偏曲线上外，其余位于直线上。ZDK0+260～ZDK0+430段设计为明洞，长170m。建设单位：某某某某某公司有限公司；设计单位：ＤＤＤＤＤＤＤＤ设计研究院有限公司；监理单位：监理咨询有限公司；施工总承包单位：ＣＣＣＣ股份有限公司。严格按照业主要求组织施工，定于2014年11月15日开工，于2015年9月20日完成全部土建工程，隧道总工期310天，为顺利完成总工期目标，2015年8月31日前需达到铺轨条件。隧道主要工程数量如下表2-1：表2-1主要工程数量表工程项目单位进口段斜井段出口段ＩＩＩＩＩＩ310770450开挖土石材料名称m3191544741827716衬砌圬工填充砼（找平层）C20砼m3110727491607拱墙仰拱砼C30砼m3182817拱墙仰拱砼C30砼m3380094075499衬砌钢筋HRB400kg168743415575242969HPB300kg6837116846498491沟、槽身砼C25砼m3242601351沟身钢筋HPB300kg134703345719553过轨管线φ150镀锌钢管根11m99盖板钢筋砼C35m3256236钢筋HPB300kg189146972745初期支护喷砼C25砼m3219554453182钢筋网HPB300kg265596568938397锚杆a1Φ22砂浆根251362153633锚杆a2m75231861810883锚杆b1φ22中空根279069304050锚杆b2m83702079012150加强支护大管棚导向墙C20砼m31326φ108钻孔大管棚φ108钢花管（壁厚8mm）根3939m1170117079 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计kg2308423084φ127钻孔m11701170φ152孔口管kg842842φ159高精度定向大管棚φ159钢花管（壁厚10mm）根25m1125kg41344φ178钻孔m1125φ203孔口管kg962中管棚φ60钢花管（壁厚5mm）根37513752250m2250825013500kg152555593591530小导管φ42钢花管（壁厚3.5mm）根321683191597m11256291175590kg377089754018725支护注浆水泥砂浆m3383853735钢架榀数（榀距0.5～0.6m）榀5681358862钢架钢筋kg115819291158钢架型钢kg390307933163592332槽钢及接头连接件kg109165263745163131连接钢筋kg270746704839190螺母、螺栓kg72791740411047砼垫块C15m385204129锁脚锚杆Φ22砂浆根366036m108180108锁脚锚管φ42锚管根4544108646896m181764345627584临时支护18号工字钢kg101945243734154712连接用钢kg179774298127282防排水中埋式橡胶止水带m79719791157外贴式橡胶止水带m119029571728防水板（厚1.5mm，EVA分离式）m25857144198430无纺布m25857144198430中埋式钢边止水带m6201540900φ50环向盲沟单壁打孔波纹管m6541625950φ80纵向排水管单壁打孔波纹管m6571632954衬砌背后注浆水泥砂浆m310770450包裹用无纺布≥350g/m2m2340845494注浆管φ50PVC管m317745管棚工作室开挖土石m3117喷砼C25砼m333钢筋网HPB300kg474工作室回填C25砼m384钢架型钢kg5769连接型钢kg1129连接钢筋kg35879 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计18号工字钢kg3677连接用钢量m3506锁脚锚管φ42锚管根64m2562.2工程地质及水文地质2.2.1地形地貌、地层岩性及地质构造地形地貌：测区属高原中低山侵蚀、剥蚀丘陵地貌，地形起伏较大，冲沟较发育。隧道拱顶以上最大埋深约30m。地面高程1910.61~1949.71m，相对高差约40m，自然横坡一般5°～30°，局部较陡。斜坡上覆土层较厚，多分布松树、桉树及灌木，沟槽等低洼平缓地带被垦为旱地。测区附近有昆楚高速公路，320国道级省道、县道、乡道、乡间小道想通，交通方便。沿线路两侧村庄民房零星分布。地层岩性：测区上覆第四系全新统人工弃土（Q4q）、人工填筑土（Q4ml）；坡洪积（Q4dl+pl）松软土、粉质黏土；坡残积（Q4dl+pl）粉质黏土；下伏基岩为侏罗系下统禄丰组甸基段（J1l1）泥岩、泥质粉砂岩。地质构造：测区位于扬子准地台西部，川滇台背斜南段，属武定—石屏隆断束；西邻元谋-绿汁江断裂，内跨汤朗-易门断裂，东靠普渡河断裂，均为近南北向断裂。以测区西北汤朗-易门断裂为界，西部属峨山台穹，东部属禄劝断凹。线路区属于平地哨背斜南西翼，平地哨背斜轴线长约15km，为一宽缓斜歪单向缓倾伏背斜，实测岩层走向为N15°E，倾向SE，倾角18°；N20～40°W，倾向NE,倾角12～20°。测区内无新断裂通过，地质构造较简单。受区域构造影响，区内岩体节理、裂隙较发育，岩体较破碎。2.2.2水文地质及地震烈度地表水：测区属金沙江流域，线路区内无河流及沟水，隧道左侧700m左右为下权甫水库，在ＺＺ隧道进口附近分布有水塘。下权甫水库库水补给主要靠雨季大气降水，库水位随季节变化较大。地下水：79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计测区地下水主要为孔隙潜水及基岩裂隙水。孔隙水主要赋存于第四系坡残积及冲洪积地层中，坡残积黏性土层厚度薄，其含水性及透水性较差，主要受大气降水补给，仅含少量孔隙水；冲洪积黏性土、砂土、圆砾土层主要分布于大里程端沟槽内，厚度较大，含水性及透水性较好，受大气、水库水及地势较高处地下水补给，富水性中等。基岩裂隙水主要赋存于砂岩、泥岩、黏土岩等碎屑岩中，砂、泥岩多呈互层状发育、分布，砂岩为相对含水层、泥岩为相对隔水层，其节理、裂隙较发育，但连通性及导水性较差，富水性弱～中等，局部可能富含层间水。地下水主要由库水、大气降雨及外围基岩裂隙水补给，水位随季节变化较大，并沿低洼沟槽向螳螂川排泄。预测隧道正常涌水量为510m3/d，最大涌水量为1020m3/d。据附近水质分析资料，该段地表水及地下水为HCO3--Ca2+型水，按《铁路混凝土结构耐久性设计规范》(TB10005-2010）判定，在环境作用类别为化学侵蚀环境时，对混凝土结构无侵蚀性。地震烈度：安宁工业园区铁路地震动峰值加速度按50年超越概率10%考虑，工程区地震动峰值加速度0.15g，动反应谱特征周期0.45s，相应地震基本烈度为Ⅶ度。2.3不良地质隧道段内无不良地质现象，段内特殊岩土主要为人工填筑土及松软土。3.工程特点、难点及施工措施3.1工程特点一是本隧道为标段的控制性工程，隧道是否能按期完成是确保铺轨工期及标段总工期的关键。为满足施工工期要求，隧道设置1座施工斜井，斜井与正洞交汇里程为ZDK1+140，斜井长度180m，α=45°，i=11%，单车道断面，无轨运输。二是本隧道全部为V级围岩，月平均进度低，安全风险高。尤其ZDK1+625～ZDK1+665下穿县草公路、埋深约20m，ZDK1+100下穿既有选矿厂道路，ZDK1+687.5下穿昆钢输矿管道、ZDK1+693下穿西南油气管道、埋深约15m，施工过程中须加强监控量测，采取加强支护措施，严格控制公路和管道的沉降。3.2工程难点隧道浅埋段施工难度较大，尤其是下穿县草公路及管道段落，对下沉量要求较严，施工中务必做好监控措施及超前支护措施，控制爆破，确保安全通过。3.3施工措施及解决办法⑴针对Ⅴ级围岩，采用台阶法加临时横撑施工工艺，严格控制开挖进尺及时做好支护。79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计⑵放慢掘进速度，加强初支和二衬背后注浆，严格控制注浆压力，必要时进行多次补浆。⑶斜井接入正洞施工，采取加强超前支护、短开挖、强支护，加强监测等措施，确保施工安全。⑷临时管制县草公路交通，加强洞内和公路的监测。4.施工总体部署4.1施工总体目标4.1.1安全目标杜绝一般事故B级及以上生产安全责任事故，控制轻伤事故，杜绝一般及以上道路交通责任事故，杜绝一般及以上火灾责任事故和机械设备责任事故，杜绝压力容器爆炸事故，杜绝民用爆炸物品爆炸、丢失、被盗事故，安全隐患整改率100%，争创局级安标工地。4.1.2质量目标工程达到国家、铁总现行的工程质量验收标准；工程质量一次验收合格，达到优良标准，并满足全线创优规划要求。按照验收标准，各检验批、分项、分部工程施工质量检验合格率达到100%，单位工程一次验收合格率达到100%。4.1.3工期目标根据指导性施工组织总体安排，本标段交工日期为2015年12月31日，针对ＺＺ隧道的特点、难点及现场施工环境和地质情况，定于2014年11月15日开工，隧道土建工程于2015年8月31日达到铺轨条件，2015年9月20日全部结束。4.1.4环保目标严格按照国家和当地政府部门对环境保护的要求，对施工场地的扬尘、噪声、固体废物和废水排放等进行有效控制，合理布置施工场地。努力把工程施工对环境的不利影响减至最低限度，确保隧道沿线景观不受破坏，地表水和地下水水质不受污染，植被有效保护，噪声、振动和扬尘的环境影响得到有效控制，文物得到有效保护；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。4.2施工总体方案ＺＺ隧道施工严格按照新奥法原理、设计图纸（送审稿）、铁路隧道施工规范等79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计要求进行组织，施工前做好洞身超前地质预报，对洞身地质、水文及有害气体等进行预测，施工中坚持“管超前、严注浆、短进尺、强支护、勤量测、早封闭”的原则施工，同时加强对有害气体监测。建立以多功能开挖台架、全断面衬砌模板台车、挖掘机、装载机、汽车运输为主要特征的机械设备配套施工体系，实现钻爆、装运、喷锚、衬砌等机械化作业线的有机配合，严格机械设备管、用、养、修制度，科学管理，达到优质快速施工的目的。隧道施工采用进口、斜井、出口相向施工，正洞采用台阶法加临时横撑施工工艺，斜井井身采用台阶法施工工艺，明洞采用明挖法施工。同时，为满足施工工期要求，隧道设置1座施工斜井，斜井与正洞交汇里程为ZDK1+140，斜井长度180m，α=45°，i=11%，单车道断面。隧道施工展开顺序见图4-1。图4-1权甫隧道施工展开顺序图4.3施工组织机构为了加强项目管理、全面履行合同、控制建设投资，确保工程建设工期、质量、安全、保护生态环境，全面实现建设目标，针对本标段工程项目的意义和特点，经过全面工地现场考察，确定按照项目法组建“ＣＣＣＣ第四工程有限公司某某某某某公司铁路专用线工程二标项目经理部”，承担本项目的施工任务。项目组织机构见图4-2：79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计中铁二局第四工程有限公司中石油云南石化铁路专用线工程二标项目经理部项目副经理综合部试验室项目经理工程部物机部总工程师工经部站场队管理层作业层轨道队QHSE部隧道1队财会部隧道3队隧道2队图4-2项目组织机构图4.4施工场地平面布置《项目总平面布置图》、《ＺＺ隧道进口、出口临建场地布置图》和《ＺＺ隧道斜井工区临建场地布置图》详见附件1、2、3。4.5各工区机械设备配备ＺＺ隧道共设三个工区，分别是进口工区、出口工区和斜井工区，各工点主要机械配备情况如下表4-3所示：表4-3ＺＺ隧道各工点主要机械设备配备表工点序号设备名称型号数量技术状况ＺＺ隧道进口1空压机L-22/73好2轴流通风机75kw2好3湿喷机CIFA-CSS32好4砼输送泵HBT601好79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计5隧道备用发电机250KVA1好6挖掘机小松2101良7装载机厦工40型2好8自卸车10T5良9衬砌台车9m1好ＺＺ隧道斜井10空压机L-22/7511轴流通风机75kw4好12湿喷机CIFA-CSS34好13砼输送泵HBT6002好14挖掘机小松2102良15装载机厦工40型3好16自卸车10T8良17衬砌台车12m2好18隧道备用发电机250KVA1好ＺＺ隧道出口19空压机L-22/73好20轴流通风机75kw2好21湿喷机CIFA-CSS32好22隧道备用发电机250KVA1好23砼输送泵HBT601好24挖掘机小松2101良25装载机厦工40型2好26自卸车10T5良5.施工进度安排5.1总工期目标标段工程计划开工日期2014年11月15日，计划竣工日期2015年9月20日完成全部的隧道土建工程，总工期310天，2015年8月31日达到铺轨条件。5.2施工进度安排ＺＺ隧道施工进度计划见表5-1，横道图见附件4。79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计表5-1ＺＺ隧道施工进度计划表6.主要工程项目施工方法6.1隧道施工临时设施6.1.1施工便道ＺＺ隧道施工便道采用既有便道与新建便道相结合的原则，施工时通过引入改扩建既有道路到达各工点，并修建施工便道以使各工点贯通。新建便道总长约3公里。新建便道标准：路面宽度5m，采用厚16cm泥结碎石，每150m加设会车道一处。6.1.2施工供电与照明区域电力充足，施工电源就近T接取地方线路供电。同时各主要工点配备足量的自发电设备以备急用。①隧道进口采用1台630KVA变压器供电（兼顾ＶＶ站场施工、生活用电），另配置1台250kw发电机；79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计②斜井采用1台630KVA变压器供电，另配置1台250kw发电机；③隧道出口采用1台630KVA变压器供电（兼顾路基施工、生活用电），另配置1台250kw发电机。洞内各工作面的动力用电及照明用电由洞口变压器变压后提供，照明用电采用36V分段低压电进洞。6.1.3施工供水本隧道施工用水以采用自来水为主，无法满足施工要求时采取附近水库抽水或打井取水方案，经净化处理检验合格后使用。6.1.4施工供风及通风本隧道施工高压供风采用在隧道进、出及斜井口设空压机房集中供风，其中进口配置3台空压机，斜井配置5台，出口配置3台。用φ200的钢管将高压风引进洞内。高压风管与水管同布置于隧道一侧。在距作业面10～15m处，设置使用开关，接软管至工作面，供作业时灵活使用。隧道进、出口通风采用压入式通风方式，在隧道进、出口分别设置2台75kw的轴流通风机通风，斜井设置4台75kw轴流通风机。6.1.5拌和站隧道喷射混凝土采用750小型拌和站拌制，在进口、出口、斜井均设置小型喷射混凝土拌合站。按业主要求，其余结构混凝土均采用商砼。商品砼需满足运输便利、价格合理、供应及时、质量合格。6.1.6弃碴场隧道开挖土石方采用自卸式汽车拉至弃碴场集中堆弃，隧道共设3个弃碴场分别用于隧道进、出口及斜井口弃碴，其中隧道进口弃渣场位于ZDK0+700线路左侧350m坡地处，占地46.4亩，用于进口弃碴和斜井弃碴；隧道出口弃碴场位于ZDK1+600线路左侧400m沟槽内，占地47.1亩，用于出口弃碴和路基弃碴。碴场坡脚设M10浆砌片石挡墙挡护，顶部外侧设M10浆砌片石截水天沟，底部每隔20m开挖设置碎石盲沟。6.1.7施工通讯隧道进出口、斜井洞口均安装移动基站，并延伸至洞内，确保洞内信号畅通，联络便利。同时，为保证施工生产指挥调度通畅及时，现场管理人员配备无线对讲机。项目部驻地、各工点配置不小于10M的宽带网络用于与业主、监理及公司内部之间数据通信。6.2洞口土石方工程79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计洞口工程主要施工项目为洞口及明洞段的土石方、洞门与明洞结构物、防排水，洞口防护及绿化。洞口工程应先施工完成，并保证安全，为加速暗洞施工创造条件。施工方法及注意事项如下：6.2.1洞口施工：①地表复测后，放出洞口里程，根据洞口里程和线路方向放出洞口边、仰坡刷坡线。②洞口段土石方采用明挖顺层开挖法施工。开挖前先施工洞口边仰坡外的截水沟，开挖过程避开雨天进行。全强风化采用挖掘机开挖，孤石及较硬的岩层，采用小型控制爆破，装载机或挖掘机装碴，自卸汽车运输。③洞口段边仰坡开挖严格按设计控制坡度，并使洞门处边坡与明洞边坡顺接。松软地层开挖时从上至下，随挖随支护，加强防护，随时监测、检查山坡稳定情况。边坡、仰坡上浮石、危石要清除，坡面凹凸不平处予以修整平顺。开挖弃方运至弃土场，边坡仰坡上不能堆集弃土、石方。边、仰坡及时喷、锚、网防护，并及早施做锚杆框架梁。④进口洞外永久边坡线路左侧第一级坡面采用锚杆框架梁防护，框架间距4m×4m，线路左侧第二级坡面及右侧边坡采用人字形截水骨架护坡，主骨架净距6m，支骨架净距3m；出口永久边坡第一级坡面采用锚杆框架梁防护，框架间距4m×4m，第二级坡面采用灌草护坡防护。⑤隧道进口线路左侧边坡较陡及洞门端墙后填土较厚，为保证洞门端墙及边坡开挖面稳定，确保施工、运营安全，于洞门两侧设置1#、2#预加固桩，预加固桩长均为22m，截面尺寸均为1.75m×2.5m，长边均平行于线路前进方向；于ZDK0+255处线路左侧设3#预加固桩，桩边缘距线路中线7.5m，截面尺寸均为1.5m×2.0m，桩长14m，长边垂直于线路前进方向。6.2.2洞门施工：①洞门刷坡采用挖掘机配合人工进行，在部分硬岩可采用局部小爆破开挖，开挖必须一次到位，避免二次开挖时影响正洞施工及安全。②洞门边坡采用喷锚挂网防护。隧道洞门施工工艺流程图见图6-1：洞门刷坡及防护洞口测量放线大管棚施工洞顶天沟施工正洞进洞施工洞门施工洞门附属设施施工正洞施工洞门加固79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计图6-1隧道洞门施工工艺流程图6.3洞门与明洞结构施工6.3.1隧道洞门与明洞砼结构施工根据洞口段指导性施工工序，施工前应排干进口左侧水塘，洞口段土石方开挖至导坑台阶标高时，立即开挖导坑进入正洞施工，明洞应分层逐段开挖，并及时做好临时防护工程。待正洞开挖完成一定距离后，再进行洞口段结构物的施工。其施工主要内容为：明洞段仰拱、洞门与明洞边墙基础、拱墙衬砌、防排水、拱背回填等。仰拱及墙脚砼采用组合钢模板人工立模浇注，边墙及拱部砼施工采用衬砌模板台车作内模，外模采用组合钢模板，洞门与明洞砼一起整体灌注。首先施工明洞仰拱、拱墙脚部钢筋砼及洞门基础，待砼达到一定强度后，拆模并进行施工缝凿毛，然后施工上部边墙及拱部钢筋砼。混凝土采用分层、左右侧交替对称浇注，每层浇筑高度不大于lm。两侧高差控制在50cm以内。浇注过程要连续，避免停歇造成“冷缝”，间歇时间超过1.5h则按施工缝处理。79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计钢筋在洞外加工场下料成型、现场绑扎，砼采用集中拌和，由砼运输车运输，泵送入模，插入式捣固器及附着式振捣器振捣密实，拱墙砼一次整体浇筑成型。明洞砼强度需达到设计强度的100%方能拆模。6.3.2明洞外防水层施工拱圈浇筑完成，待砼达到设计强度后，铺设防水层并回填。施工时，先将砼表面的外露钢筋头等杂物清理干净，然后将砼表面上的凹凸不平处修凿平整，最后用水泥砂浆衬砌外表涂抹平顺，以免损坏防水层。为保证防水板接头质量，先在平地上将EVA防水板逐幅连接起来，检查接头质量合格后再运到现场铺设。EVA防水板用热楔焊接法进行连接，两防水板之间搭接宽度为15cm，每条焊缝宽不小于2.5cm，中间有一空腔用于充气检查焊缝的严密性。如有缺陷就立即进行修补，直至达到质量要求为止。为防止明洞与隧道防水板的接头在填土时被破坏，应用3cm厚的水泥砂浆将防水板接头保护起来。无纺土工布在现场逐幅铺设，为防止土工布在回填土过程中移位或翻卷，在搭接处用线缝合起来，搭接宽度15cm。按设计位置预留环向φ50单壁打孔波纹管盲沟与纵向φ100单壁打孔波纹管盲沟。纵向φ100单壁打孔波纹管按隧道通长布置，综合利用纵向、环向盲沟将衬砌之防水板后地下水引入洞内侧沟排除洞外。6.3.3明洞拱背回填施工明洞衬砌和防水层施工完毕后，紧跟着进行拱背回填，从下至上，按设计对称分层进行。泄水管以下用浆砌片石回填；泄水管至起拱线用干砌片石码砌回填，其中泄水管处设纵向盲沟。采用碎石回填；起拱线以上至原地面线为夯填碎石土回填(其中洞顶粘土隔水层50cm厚)。回填碎石土及粘土隔水层时采用人工分层夯实，其密实度≮85％，分层松铺层厚≯30cm，用蛙式打夯机逐层夯实。施工过程中应严格保护防水层不被破坏。当明洞回填完成后，要及时进行洞口及洞顶的绿化及防护工作，避免雨水冲刷。6.4隧道进洞方案及措施6.4.1隧道进洞方案6.4.1.1斜井进洞方案根据设计文件，对斜井进口位置采用人工配合机械79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计清除洞口范围植被及覆盖层。结合现场地质情况，土方采用挖掘机配合自卸车挖、装、运，石方采用手持风钻钻孔，浅眼爆破，装载机装运。开挖过程中，按照设计要求进行洞口边仰坡锚喷防护，边坡稳定后进洞施工。进洞前沿隧道拱部范围开挖轮廓外15cm打设一环长30m、环向间距30cm、节长6.0m的φ89注浆管棚作为超前支护，内插角度3°，并设导向墙，导向墙采用C20砼浇筑。利用挖掘机、风镐或YT28风钻按不爆破或弱爆破的方法，采用三台阶法开挖进洞。因进口段隧道埋深较浅，施工中应加强监控量测，以保证施工安全。6.4.1.2进、出口进洞方案ＺＺ隧道进口明洞长170m，里程为ZDK0+260～ZDK0+430，根据现场实际情况，待暗洞大管棚施工完毕后后，便组织明洞段的土方开挖，保证明洞与暗洞同时施工、平行作业，尽量利用明洞的开挖为暗洞的出渣运输创造条件。明暗交界位置刷坡采用挖掘机分级开挖配合人工开挖进行，对部分硬岩可采用局部小爆破开挖，开挖必须一次到位，避免二次开挖时影响正洞施工及安全。刷坡成型后及时施工永久性边仰坡支护，确保边坡稳定，然后施工导向墙及洞口段管棚，对洞口段软弱围岩加固，然后采用台阶法加临时横撑进洞施工。6.4.2隧道进洞措施6.4.2.1大管棚施工全隧及斜井井身均处于V级围岩中，在洞口仰坡按设计标准加固完成后，在靠近洞口掌子面间距50cm安装2榀I18工字钢架，立模浇筑长度为1m套拱砼，浇筑砼时按管棚设计位置预埋管棚孔口管；采用管棚钻机钻孔，沿隧道拱部范围开挖轮廓外15cm打设一环长30m、环向间距30cm、节长6.0m的φ108注浆管棚作为超前支护，内插角度3°，并设导向墙及导向管，导向管采用φ152钢管，导向墙采用C20砼浇筑。采用挖掘机、风镐或YT28风钻按不爆破或弱爆破的方法，采用三台阶临时仰拱法开挖进洞。隧道在洞口段采取φ108大管棚作超前支护，以达到稳定洞口、加固地层，确保围岩稳定。φ108管棚采用壁厚8mm热轧无缝钢管，管棚长度按30m考虑，外插角1～3°，管内设置钢筋笼并压注水泥砂浆，以增加刚度。施工方法如下:大管棚施工工艺流程见图6-2。79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计地质调查(土质、孔隙率等)施工准备(施作导向墙、确定参数、测量放样、制造管棚、机具检修等)钻孔、安设钢管棚喷砼封闭掌子面拌浆联接管路及封闭孔口补管压水检查是否达到要求注浆是否压力流量是否达到要求结束是图6-2大管棚施工工艺流程图大管棚施工应注意以下几方面：①施工前，应根据设计洞门的里程和标高刷出洞门仰坡，如果仰边坡石质不良或为土质时，应根据地质用水平锚杆、挂网、喷砼加固，保证其稳定。②按设计设置两榀临时钢支撑工字梁拱架，焊好纵向连接。应注意预留保护层。③在两榀钢拱架上，按管棚设计位置（间距和水平标高、仰角），准确的焊上导管，外端焊一个法兰盘，用于平衡钻孔和压浆的后座力，两端用胶纸封口，以防砂浆流入。导管的导向直接影响管棚的质量，必须严格按设计安装、焊牢。④导管全部焊好后即可灌注套拱砼，边墙部份不影响管棚施工，可以在洞身开挖后一并施作。⑤搭设钻孔操作平台，应根据钻机钻最低眼标高和安钻杆长度的要求设置，宽度为整个洞门。⑥引入水电管线，水压力不小于3.5kg/79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计cm2，安装钻孔机接通水管即可开钻，必须备有若干个异型接头，管前端安装环形钻头，一边钻孔一边利用高压水将钻碴冲出。随着钻孔钻进应随时检查孔眼的方向与仰角，以免超过误差限度。钻眼达到设计长度后，检查管内钻碴是否冲洗干净，否则再用较小钻头加高压水在管内钻除余碴⑦灌注浆液：灌注浆液为纯水泥浆液，注浆前应先进行注浆现场试验，如果单液注浆能达到固结围岩的目的，隧道可采用单液注浆方案，否则应进行水泥－水玻璃双浆液试验，注浆参数应通过现场试验确定，以利于施工。单液浆注浆参数：水泥浆水灰比1:1；注浆压力：初压0.5～1.0MPa；终压：1.5～2.5MPa。⑧灌注浆液仅在花管内进行，故应进行花管安装，压注浆液，然后清除管内浆液。最后和普管一起逐根灌注水泥砂浆。灌注水泥浆可用浆筒随加随压直到注满为止，最后堵口。压浆时应注意将压浆管伸入孔底，保证压浆饱满。待水泥浆达到70%设计强度即可进行洞身拱部开挖。6.4.2.2其余准备措施隧道进洞采用单向掘进，围岩级别为V级围岩，围岩为堆积体，自稳能力极差。因此做好进洞前的各项技术工作尤为重要，其具体措施如下：⑴洞口段施工避开雨天进行，若确需在雨天施工采取以下措施：①对工地进行防洪检查，完善排水设施，保持排水系统畅通。②指定专人巡视，发现积水或水沟阻塞的地方，及时疏通放水。③加强与气象部门联系，时刻注意气候变化。④开挖土石方边坡自上而下按设计坡度分层开挖刷坡，并及时对边坡进行覆盖，避免边坡受雨水冲刷，损坏边坡。⑵对进洞的各个桩点进行复核，确保准确无误。⑶做好边、仰坡外的截水沟，以及洞口排水沟。⑷加固好边、仰坡，确保其稳定。⑸在洞口低洼处设积水井及抽水机，准备一些沙袋等。⑹控制隧道下沉，在洞顶上方埋设地表观测桩。⑺采用大管棚注浆预加固工作面前方的围岩，坚持“先护顶，后开挖”的原则组织施工。⑻制定实施细则并进行详细的技术交底。⑼待人员、机具、设备、材料等均已到位后方能施工。79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计6.4.3超前地质预报6.4.3.1地质预报方案ＺＺ隧道围岩级别均为V级。为确保施工安全，成立超前地质预报小组，配备相关专业人员和设备，采用工程地质分析法（地质调查和全断面地质素描）、超前水平钻探、超前炮孔等方法进行超前地质预测预报工作，根据所获得的信息调整隧道施工方案。6.4.3.2超前地质预报流程超前地质预报流程见图6-3。图6-3超前地质预报流程图6.4.3.3地质分析方法地质分析法有地质调查和隧道开挖面地质素描两种方法。地质调查：对地貌、地质进行调查与地质推理相结合的方法有针对性的补充地质资料。补充地质资料的主要内容包括：不同岩性、地层在隧道地表的出露及接触关系，岩层产状及变化情况；构造在隧道地表的出露、分布、性质、变化规律及产状变化；地表岩溶发育情况和分布规律。79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计地质调查方法：地质预报人员根据建立的标准地层剖面，结合成岩规律，确定各岩层倾向、节理、层序、厚度、位置，详细核对勘察设计资料，为地质预报做好基础工作。隧道开挖面地质素描：每循环开挖后，地质预报人员对隧道开挖面的地质状况作如实的调查和编录，采集必要的数据，具体包括：开挖面地层岩性、节理产状发育程度、受构造影响程度、围岩稳定状态等进行编录。地质素描方法和预报成果见表6-4。表6-4地质素描方法和预报成果表序号方法形成成果1用罗盘仪，洞内观察等方法，实测岩层产状、节理产状及间距、微构造产状、断层层面产状等资料，采取分段测绘。分析岩体各种参数，对开挖面地质评价，绘制常规地质预报展示图和分段地质预报书。2绘制标准地层剖面和岩层位预报预测软弱岩层的位置，围岩稳定况，提出施工措施建议。3观察开挖面断层及微构造出露情况、量测岩层产状分析断层、微构造的产出的规律和在开挖面的部位、构造走向与隧道轴线关系，作出地质预报图。6.4.3.4超前水平钻探采用超前水平钻探法，对开挖面前方15～30m范围的含水构造、水量、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。在预计前方地质较差的地段，每隔20m钻1个30m长φ50超前地质钻探孔。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，辅助超前探孔数量在施工中可根据实际地质情况酌情增减）。6.4.3.5地质预报实施计划安排施工时，我公司将把超前地质预报纳入施工工序，做到先探测、后施工，不探测，不施工。实施计划总的思路是：超前水平钻短距离钻探，在设计地段进行钻探，每次钻探30m，地质较差地段加密钻探；同时加强常规地质综合分析。6.4.3.6地质预报信息反馈79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计地质预报方法就是建立一个地质信息系统，通过各种方法收集地质信息，输入信息处理系统，进行综合分析、判断，并将处理结果反馈给施工现场，及时调整施工方法和参数。然后从施工过程中获取新的地质信息，更新地质信息系统，经处理后，再一次反馈给施工现场，如此往复。通过地质信息系统的及时、准确预报，为信息化施工提供决策依据。6.4.3.7超前地质预报保证措施建立各种规章制度：为保证地质预报工作的顺利进行，根据本工程的特点，制定《地质超前预报组规章制度》、《预报组岗位职责》、《地质超前预报组安全措施》、《预报组日常工作台帐》，使预报组从始至终规范化、系统化、程序化，并根据施工情况和工程地质及水文地质条件加强预报工作，实施动态管理。建立严格的岗位责任制：隧道施工中的地质超前预报关系到工程的安全、质量和进度。地质预报作为一项工序纳入施工过程中。预报组负责人是地质预报的直接责任人，对预报工作负全责。严格岗位培训和持证上岗制度，及时整理预测资料，按规定时间将预测报告及时报上级部门。定期分析预报的准确度，及时总结预报过程中不利因素，采取有力措施，消除影响，不断提高工作水平。地质预报工作管理：地质预报由地质专业工程师负责，施工、隧道质检人员配合，进行资料收集、统计、分析和编制信息预报成果，由技术负责人复核，并报设计，监理。为修正支护参数，修改施工方法提供依据。不断总结经验，对已披露的实际地质情况与前期地质预报内容相比较，评估预报的准确性，为以后的超前预报工作积累经验。经分析、整理的地质资料作为施工技术资料存档。6.4.3.8正确处理地质预报与施工的关系地质超前预报施工的协调问题：实践证明，地质超前预报在隧道施工中发挥着十分重要的作用，为隧道施工安全、确保工程质量和进度提供可靠保障。与业主、设计、监理等单位协调问题：施工地质预报工作需各方面密切配合、协作，及时反馈和分析，为信息化施工提供有力支撑和保障。地质超前预测预报小组将各项预报资料和数据及时反馈设计单位，并大力协助设计单位做好设计变更所要求的全部配合工作。6.5隧道洞身开挖6.5.1洞身开挖洞门及进口明洞段采用明挖法，暗挖段采用新奥法施工，光面爆破。隧道正洞均为V级围岩采用台阶法加临时横撑施工；斜井V级围岩采用台阶法施工。台阶法施工采用自制凿岩台架配合手持风钻钻眼，光面爆破。上台阶长度以3～5m为宜。为尽快封闭成环，保证施工安全，采取上下台阶同时施工的开挖方式，每循环开挖长度0.679 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计m。开挖过程中，严格控制超欠挖，避免超挖引起的耗时及材料增加和欠挖补炮产生的二次振动。开挖结束后应立即进行初期支护，即开挖一榀（0.6m）支护一榀，见图6-5。图6-5上下台阶开挖高度及开挖台架示意图根据查阅大量的研究资料，爆破振动对周边岩土的扰动基本上受爆源的距离、炸药的类型、装药状况、爆破模式、地层条件的控制。因此，在ＺＺ隧道施工时，为减小开挖爆破振动速度，应严格进行控爆作业。6.5.2爆破设计ＺＺ隧道均为Ⅴ级围岩浅埋段，采用弱爆破(微振动爆破)、风镐整修周边围岩开挖钻爆作业是隧道施工控制工期、保证开挖轮廓的关键。为了充分发挥围岩的自承能力，减轻对围岩的振动破坏，隧道采用微振控制爆破技术，实施全断面光面爆破，并根据围岩情况及时修正爆破参数，达到最佳爆破效果，形成整齐圆顺的开挖断面，减少超欠挖。雷管使用前必须使用爆破专用仪表作导通检测，不合格的不能使用。Ⅴ级围岩台阶法开挖采用斜眼楔形掏槽。6.5.2.1掏槽形式掏槽的成功与否直接影响爆破效果，掏槽的深度直接影响隧道的循环进尺。根据施工规范，隧道爆破的质点最大振动速度通常出现在掏槽部位并与掏槽形式有关，本次爆破上台阶采用6孔楔形掏槽，周边光面爆破,根据爆破效果再具体优化爆破设计参数；下台阶充分利用两个临空面，布置水平炮眼，施工中可布置竖直掘进眼，尽量减小爆破对上部隧道的竖向反冲力。6.5.2.2炸药选取在交叉段掏槽眼和掘进眼采用低密度、低猛度的φ32乳化炸药，周边眼则采用低爆速、小直径的φ79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计25光爆炸药。在斜井工区段临建区域设计一座炸药库，由专业爆破人员看守管理，并在当地县公安局备案。6.5.2.3装药结构掏槽眼采用正向连续装药结构，雷管以外不得装药卷。周边眼采用正向空气间隔不连续装药结构。其他炮眼均采用向空气间隔不连续装药结构。6.5.2.4起爆顺序采用非电毫秒雷管延时起爆网络，分段起爆，且低段位跳段使用。上下台阶采用两套独立的起爆网络分别起爆，以增加段数，减少同段起爆炸药数量和相邻爆破振动的相互干扰叠加，达到减振目的。为保证上台阶底板夹脚处不出现二次补炮，拱脚位置需加密炮眼，并留空眼，在拱脚处炮眼采用双管装药（两个段位的非电雷管)，其中孔口雷管比孔底的提前两个段位，见图6-6，6-7。图6-6上台阶炮眼布置图79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计图6-7下台阶炮眼布置图6.5.2.5钻爆参数钻爆参数包括钻孔间距、钻孔深度、最小抵抗线、装药集中度、装药量等。采用合理的钻爆参数不仅可以有效克服岩石的夹制力，还可以控制爆破强度，减小爆破振动的影响。爆破参数见表6-8。V级围岩按照每循环开挖进尺为0.6m，计算理论炸药数量：(1)上台阶炸药总量：Q=qV=1.00kg/m3×0.6m×26.5m2=15.9kg(2)下台阶炸药总量：Q=qV=0.80kg/m3×0.6m×34.7m2=16.6kg(3)上、下台阶理论上一次性爆破总药量：Q=15.9+16.6=32.5kg表6-8爆破参数炮眼类型孔深(cm)孔数雷管段位单孔耗药量（kg）总装药量（kg）上台阶掏槽眼160610.181.08掏槽眼280830.32.4辅助眼1601170.242.6479 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计辅助眼26013110.243.12辅助眼36015130.243.6周边眼6025150.184.5底板眼6011170.181.98合计/89//19.32下台阶一排60510.180.9二排60530.180.9三排60550.180.9四排60570.180.9五排60590.180.9辅助眼6020110.183.6底板眼609130.181.62周边眼6014150.243.36合计/63//13.08总计/152//32.46.5.3钻爆作业施工方法采用钻孔台架配YTP-28手持式风动凿岩机钻孔，人工装药起爆。钻爆作业按照爆破设计进行钻眼、装药、接线和引爆。如围岩出现变化需要变更爆破设计时，由主管工程师确定。炮孔的装药、堵塞和引爆线路的连接，均由考核合格的爆炮工负责。6.5.3.1施工工序①测量测量是控制开挖轮廓精确度的关键。采用隧道断面激光测量仪进行断面和炮孔划线。每循环都由测量技术人员在掌子面标出开挖轮廓和炮孔位置。②定位开眼采用钻孔台车钻眼时，台车与隧道走线保持平行，台车就位后按炮眼布置图正确钻孔。对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它眼要高，开眼误差要控制在3cm～5cm。③钻孔钻工要熟悉炮眼布置图，要能熟练地操纵凿岩机械，特别是钻周边眼，一定要丰富经验。钻孔时严格按照炮孔布置图正确对孔，以确保爆破质量。周边孔外插角179 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计°～2°，炮孔相互平行，周边孔在断面轮廓线上开孔，周边孔对孔误差环向不大于5cm。掏槽孔对孔误差不大于3cm，其它炮孔开眼误差不大于5cm。在钻眼过程中，应根据岩孔位置及掌子面岩石的凹凸程度调整炮眼程度，以保证炮眼底在同一平面上。④装药钻完孔后，用高压风吹孔，经检查合格后装药。装药分片分组负责，自上而下严格按爆破设计规定的装药量、雷管段号“对号入座”。爆破网路连接、检查及起爆，按照爆破设计要求和GB6722-2003《爆破安全规程》执行。装药采取正向装药（即起爆雷管放在离孔口的药圈中，传爆方向指向孔底！），严禁反向装药！网路连接：只允许采取串联网路。根据爆破设计先在洞外作模拟网路，如果能正常起爆，则可在洞内按模拟网路确定的连接方式进行连接。网路连接从掌子面开始，然后向安全的起爆地点连接主线网路。在未发起爆令前，掌子面网路不能与主线相连，同时要求主线短接，在正式连接时再解开！起爆时洞内所有作业人员全部撤离至洞外。起爆人员在安全掩体保护下，可在洞内一定的安全距离处作业。⑤堵塞所有炮孔必须用炮泥堵塞0.3～1.0m以上，孔深超过1米的堵塞长度不小于0.5m，周边孔的堵塞长度不小于0.3m，用水炮泥封堵时，水炮泥外使用黏土炮泥或河砂堵塞不小于0.3m的长度。⑥瞎炮处理发现瞎炮，应首先查明原因，如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮，则切去损坏部分重新连接导爆管即可，但此时的接头应尽量靠近炮眼，如因孔内导爆管损坏或其本身存在问题造成瞎炮，则应参照《爆破安全规程》有关条款处理。6.5.3.2光面爆破施工工艺流程光面爆破施工工艺流程见图6-9：放样布眼定位开眼钻孔清孔联结起爆网络起爆洒水降尘埃瞎炮处理爆破效果检查通风图6-9光面爆破工艺流程图6.5.3.3超欠挖控制79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计钻爆法开挖是否经济、高效，关键是控制好超欠挖，钻爆施工中将采取如下措施：①根据不同地质情况，选择合理的钻爆参数，完善爆破工艺，提高爆破效果。对于Ⅴ级围岩，考虑开挖线内的预留量，爆破后机械凿到设计开挖轮廓线。实践证明此法对于光面爆破十分有效，可起到事半功倍的效果。②提高画线、钻眼精度，尤其是周边眼的精度，是直接影响超欠挖的主要因素，因此要认真测画中线高程，准确画出开挖轮廓线。③提高装药质量，杜绝随意性，防止雷管混装。④断面轮廓检查及信息反馈：了解开挖后断面各点的超欠挖情况，分析超欠挖原因，及时更改爆破设计参数，减少误差，配专职测量工检查开挖断面，超挖量（平均线性超挖）应控制在10cm（进尺3m），杜绝一味追求单循环进尺。⑤建立严格的施工管理：在解决好超欠挖技术问题的同时，必须有一套严格的施工管理制度来保证技术的实施，为此，从进洞前，制定严格的奖罚制度，用经济杠杆来调动施工人员的积极性，造成人人关心超欠挖，人人为控制超挖去努力。6.6支护和超前支护施工方法与工艺6.6.1超前小导管注浆施工方法本隧道施工进出口洞口段采用φ108大管棚超前支护，斜井洞口段采用φ89大管棚超前支护，其余洞身Ⅴ级围岩地段均采用超前小导管超前支护。超前小导管材料采用φ42热轧无缝钢管，壁厚3.5mm，环向间距0.4m，单根长4m，搭接1.0m，每环24根。外插角10～15°，纵向水平搭接长度不小于1m，注入水泥砂浆，当围岩破碎、地下水发育时，为调凝需要，可部分采用水泥-水玻璃双液浆，浆液强度等级不小于M10。超前小导管注浆加固地层，是通过沿开挖轮廓线外纵向向前倾斜钻孔安设注浆管，并注入浆液，达到超前加固围岩和止水的目的，超前小导管施工工艺流程图见图6-10，超前小导管具体施工方法如下：超前小导管采用多功能作业台架YT28钻孔，人工安装。①小导管加工及布置小导管前端做成尖形，后端焊上铁箍。在距离铁箍0.3～1.0m处开始钻孔，钻孔间距10～20cm，呈梅花形布置，前端加工成锥形，尾部长度不小于30cm，作为不钻孔的止浆段。②注浆工艺参数79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计注浆压力：根据地层致密程度决定，一般为0.5～1.0MPa。水泥砂浆及浆液配比：小导管注浆材料及配合比根据现场实验确定。小导管注浆量可按照下式计算：Q=π·R²·L·n·K式中：R—浆液扩散半径，可按0.3m考虑L—小导管长度n—岩体孔隙率K—充填系数，为0.3～0.9。根据不同地质条件取值。测量布眼钻孔掏孔检查安装注浆导管孔口阀固定注浆导管孔口处理注浆口防护封闭开挖面水泥注浆管注浆泵储浆桶注浆水搅拌机注浆注浆效果检查是否达到要求补孔否好是好图6-10超前小导管施工工艺流程图79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计③注浆施工流程打孔布管：打设小导管前，按照设计要求放出小导管的位置。采用多功能作业台架或锚杆台车钻眼。小导管尾部置于钢架腹部中，增加共同支护能力。小导管安装后用封闭器封堵导管外边的孔口。封面：注浆前，喷5～10cm厚混凝土封闭工作面一定范围，防止漏浆。注浆：用注浆机进行注浆，采用注浆量和注浆压力双控原则进行注浆时间的控制。④质量控制及检查要点钻孔位置在开挖轮廓线上按设计位置与角度钻眼。孔位误差小于5cm，外插角偏差小于5°（角度用地质罗盘仪检查）。超过允许误差时，在距离偏大的孔间补管注浆。检查钻孔、打管质量时，画出草图，对照孔位编号，逐孔、逐根检查并认真填写记录。小导管尾端置于钢架腹部或焊于锚杆尾部，以增强共同支护能力。注浆结束标准：采用定压注浆，注浆终压以现场实验确定为依据，稳定10min以上、注浆量及进浆速度达到规范要求后停止注浆。⑤注意事项a．正确布设导管孔，并控制好外倾角和孔深；b．注浆前要封闭工作面，并用止浆塞防止漏浆、跑浆；c．注浆顺序为由拱脚向拱顶进行；d．作好压浆记录，检查注浆效果；e．防止浆液溢出有效注浆范围。如发现注浆量持续增长而注浆压力稳定时应停止浆等待一段时间后再注。6.6.2初期支护6.6.2.1架立钢架ＺＺ隧道V级围岩采用工字钢拱架全环支护，间距50cm～60cm/榀，并用Φ42锁脚锚管固定。⑴钢架的制作钢架在加工场现场冷弯制作，按1:1比例在工作台上放样。钢架分段制作，按单元焊制后，运至现场安装。79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计做到尺寸准确，弧形圆顺。允许偏差为:矢高、弧长±20mm，架长±20mm；钢筋焊接(或搭接)长度满足规范要求；焊接成型时，让钢架两侧对称进行，钢架主筋对称中心与轴线重合，接头处相邻两节圆心重合，连接孔位置准确。钢架加工后先试拼，检查有无扭曲现象，接头连接每榀之间可以互换，断面尺寸允许偏差±20mm，扭曲度20mm。钢架单元组装，将各单元主筋、加强筋、架立筋及接头钢板焊接成型，单元间用螺栓连接，堆放和运输时不得损坏和变形。钢架运至现场拼装，安设前进行断面尺寸检查，及时处理欠挖部分，首先测定出线路中线，确定高程，然后再测定其横向位置。保证钢架正确安设，钢架外侧有大于4cm、内侧有大于3cm的喷射混凝土，安设拱脚或墙脚前清除垫板下的松渣，将钢架置于原状土体上，在软弱地段，采用拱脚下垫钢板的方法。钢架与封闭混凝土之间紧贴，在安设过程中，当钢架外侧有较大间隙时安设垫块，两榀钢架间沿周边设φ22纵向连接筋，形成纵向连接体系，拱脚高度不够时设置钢板调整。安设到位后再采用锁脚锚管对钢架进行固定，锚管尾部与钢架焊接在一起。⑵钢架的安装安装工作内容包括：定位测量、安装前的准备和安放。①定位测量首先测定出线路中线，确定高程，然后再测定其横向位置；钢架设于曲线上时，安设方向为该点的法线方向；安设于直线上时，安设方向与线路中线垂直。安装位置的允许偏差为:距线路中线位置支距不大于3cm，垂直度5%，前后两榀间距±10cm，矢高积累＋5cm。②安设前的准备工作运至现场的单元钢架分单元堆码，安设前进行断面尺寸检查，及时处理欠挖侵入净空部分，保证钢架正确安设，钢架外侧有不小于5cm的喷射混凝土，安设拱脚或墙脚前，清除垫板下的虚碴，将钢架置于原状岩石上，在软弱地段，采用拱脚下垫钢板的方法。③钢架按设计位置安设钢架与封闭混凝土之间紧贴，在安设过程中，当钢架与围岩之间有较大间隙时安设垫块，垫块数量大于10个，两排钢架间沿周边每隔1m用Ф22的纵向钢筋焊接，形成纵向连接系。拱脚高度不够高设置钢板调整，拱脚高度低于上半断面底线以下10cm。79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计6.6.2.2挂钢筋网全隧V级围岩段均设置φ8钢筋网，网格间距20cm×20cm。钢筋网制作采用半成品网片拼接挂网。按设计要求网片的宽度按钢架的间距预制，网片重量控制在100kg左右，同时用于墙部的钢筋网片应一侧带钩（如下图），从上而下方便挂钩。钢筋网铺设利用锚杆台车或多功能作业台架，在初喷砼、锚杆安装好后进行，铺设质量要求：钢筋网使用前清除锈蚀。钢筋网随受喷面的起伏铺设。钢筋网的喷砼保护层厚度不小于2cm。钢筋网与锚杆或其他固定装置连接牢固，在喷射砼时钢筋不晃动。初喷砼岩面钢筋网钢筋网6.6.2.3喷混凝土隧道喷砼采用湿喷技术施工，分二次喷够设计厚度，初喷厚度≮4cm，复喷在完成锚杆、钢筋网、钢架安装后进行，一次达到设计厚度，共计25cm厚。采用砼喷射机喷射，喷砼效率为5～15m³/h。严格湿喷工艺作业：严格控制砼配合比，在洞外拌制砼，砼罐车运到洞内，喷射砼先供风后供料，喷射时喷嘴垂直于受喷岩面，保持1m左右距离，喷射时，要使喷射料束螺旋形运动，喷头要按直径30mm的螺旋形轨迹一圈压半圈地移动。喷射作业应分段、分片由下而上，初喷时应先拱后墙，复喷时先强后拱，先喷松散不稳定岩层，后喷稳定岩层的顺序进行，每次作业区段纵向长度不宜超过6m。对于渗漏水比较小的地方，喷射应从无水处向有水处进行，对于渗漏水较大的地方，应先采取注浆止水措施再喷砼，见图6-7。混凝土喷射应分段、分片、由下而上，依次进行。喷射混凝土表面应平顺，无裂缝及掉渣现象，锚杆头及钢筋无外露。混合料应随拌随喷，喷射厚度应不小25cm。⑴79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计材料选择：水泥优先选用普通硅酸盐水泥，标号不低于32.5号，砂采用坚固耐久的中粗砂，细度模数大于2.5，且泥土杂物含量不大于3%，含泥量不大于5%，云母含量不超过2%，硫化物与硫酸盐(折算为SO3)含量不大于1%(重量)，有机物含量用比色法试验，颜色不深于标准色；石子采用坚固耐久的碎石，粒径不大于15mm，用前应过筛，其饱和极限抗压强度与砼设计标号之比，碎石不小于200%；碎石、卵石中针状颗粒含量不大于15%，卵石中泥土、杂物含量不大于1%；硫化物和硫酸盐(折算为SO3)含量不大于1%，石粉含量不大于2%，有机物含量用比色法试验，颜色不深于标准色。(以上有害物质含量均以重量计)。⑵外加剂：速凝剂、减水剂、早强剂。减水剂早强剂可根据本地区材料市场采购；速凝剂应使用液体速凝剂。⑶喷射砼配合比设计原则选择喷射砼的配合比，既要考虑砼强度和其它物理力学性能的要求，又要考虑施工工艺的要求。设计强度Ｃ25，与围岩的粘结力，Ⅴ级围岩不低于0.5Mpa。重量配合比：水泥：(砂+石)＝1／4～1／4.5；水灰比0.4～0.45；含砂率：45～55%；水泥用量350～420kg/m3。⑷喷射工艺流程见图6-11《喷射砼施工工艺流程图》。①原材料检查：对使用的各种原材料进行质量检查，合格后方能使用。②机械设备检查：对机械进行技术检查，对水、风、电路进行试通检查，合格后方可运转。③施工现场检查：检查受喷面，清除危岩浮土，冲洗吹扫岩面，埋设厚度标志。⑸喷射砼顺序喷射砼顺序应先墙后拱，岩面不平时，应先喷凹处找平。在边墙部分为自下而上，从左到右或从右到左，并注意呈旋转轨迹运动，一圈压半圈，纵向按顺序进行，旋转半径一般为15cm，每次蛇行长度为3～4m。在拱部拱脚至拱腰处，自下而上，拱腰至拱顶由里（有砼处）向外喷射砼。当岩层松软易坍方时，喷射作业应紧跟作业面，初喷应先拱后墙，复喷应先墙后拱，喷射砼时，其喷射砼速度不宜太慢或太快，适时加以调整。⑹喷射质量检查①按规范检查喷射表面，是否有松动、开裂、下坠、滑移等现象，如有及时清除重喷。②喷体达一定强度后可用锤击听声，对空鼓脱壳处及时进行处理。③钻眼量测，厚度不够处补喷。④及时测定回弹率和实际配合比，以指导下步施工。79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计⑤作喷体试件进行力学试验。前期准备施喷面的清理计量配料拌　　合装运喷料加速凝剂砼搅拌机现场施喷砂、石、水泥、水结　　束综合检查复喷补强不合格查查强合格前期准备施喷面的清理计量配料装运喷料加速凝剂砼搅拌机现场施喷砂、石、水泥、水综合检查复喷补强不合格查查强合格图6-11喷射砼施工工艺流程图6.6.2.4锚杆施工本隧道拱部采用φ22中空注浆锚杆，单根长3m，每环9根；边墙采用φ22砂浆锚杆，单根长3m，每环8根。锚杆施作按1.2m×1.0m（环×纵）间距布置，采用锚杆台车或多功能作业台架YT28凿岩机钻眼，成孔直径应大于锚杆直径至少20mm，以保证锚杆体的保护层厚度。⑴砂浆锚杆施工①施工工艺a施工中严格按照清理开挖面、设置锚杆孔、清孔、注浆、放入锚杆、安装端头垫板顺序进行。b锚杆孔成孔及清孔视不同地质条件选取合适的方法，报监理工程师批准后实施。c注浆后及时放置锚杆，锚杆放入后视实际需要补注浆，以使杆体与孔壁间空隙的充填浆体饱、满密实。79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计d锚杆孔内砂浆达到设计强度80%以上时，方可进行垫板安装的外部操作。垫板与杆体垂直，并与初喷砼面密帖、压紧。e系统锚杆在实际放样时允许偏差±5cm。f每段工程取代表性段落对锚杆进行抗拔试验，要求锚杆抗拔力大于80kN/根，通过试验修正施工参数，指导大面积施工。g锚杆安装后，不随意敲击，3天内不得悬挂重物。②施工质量要求a注浆体纯水泥浆W/C=0.38,标号M20及以上；b垫扳采用A3钢，尺寸不小于15×15×0.6cm;c球面紧固螺母M22极限强度不低于杆体强度;⑵中空注浆锚杆施工①施工工艺a锚杆钻孔定位，按设计要求布孔，锚杆孔尽量与岩壁垂直。b检查锚杆装置及全部零部件,安装涨壳锚固头、套管与注浆囊。注浆囊与套管连接到位，并固定于锚杆体的一端内，外留长度80mm用于螺母垫板安装。c将安装好锚固头、套管与注浆囊的锚杆体插入锚杆孔用冲击扳手或凿岩机送入，用冲钻将涨壳锚固头涨开固定。d插入注浆管、并安装拱形垫板、螺母，调整垫板使其与岩面、注浆孔、排气孔在最佳位置。用扳手预紧螺母，安装通过球形垫板螺母与垫板调整当锚杆孔与岩面不垂直时的垫板与岩面的密贴，压紧可变形的注浆囊使注浆囊紧压孔口并与垫板的拱形内壁相配。紧固螺母使预紧力达到设计值（张拉型锚杆）。无设计要求时以手感拧紧为标准（非张拉型锚杆），钢质涨壳锚固头不超过20KN。e锚杆注浆：张拉型锚杆因通过钢质涨壳锚固头提供支护预紧力，成批注浆。非张拉型锚杆在安装垫板螺母后需及时注浆，且一根一根注浆。如注浆从排气管均匀流出2秒后，即注浆完成。f目测检查注浆效果：注浆从排气管流出后，如注浆泵关闭动力即注浆液从排气管流出停止，重新开动重新流出表明注浆体已充满锚杆孔。当拔出注浆管后浆液不流出，说明注浆体配合比正确、钻孔深度正确，注浆效果可靠。79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计g为保证注浆饱满不生产气孔、塑料套管对中且不受破损、锚杆钻孔符合规定的孔径大小、孔道全长圆直度要求，避免孔道弯曲、孔径不匀，故锚杆孔钻头宜使用十字型合金钻头或钮扣型钻头。注浆泵使用螺杆泵式锚杆专用注浆泵，不宜使用普通注浆泵。h钻孔深度不能超过锚杆系统装配长度，或不超过锚杆体长度LB＋50～80mm。②质量措施a锚孔位置、方向、直径要严格控制,孔位偏差不大于200mm，孔洞保持直线，锚孔钻完后用高压风清孔，并将锚杆边旋转边送入锚孔，检查锚孔是否平直畅通，不合格者重新钻孔。b在合格的锚孔中插入装好锚头、防弊气联接套（与水平线倾角超过45°时选用)的锚杆，安装止浆塞、垫板、螺母。注浆时注意将锚孔中的气体排出。注浆时确保浆液注满孔体，水灰比控制在0.45-0.5:1，注浆压力控制在0.3-0.8MPa。c把注浆过程中的相关参数如注浆孔口压力、注浆量、注浆日期等存储起来,孔道压浆时，排气孔、排水孔有水泥浓浆溢出。在施工结束后可随时采用数据采集仪采集数据，以此判断注浆是否达到要求。并填写中空注浆锚杆现场抽检报告表。d锚杆长度测量采用在锚杆杆体中预留通道，在注浆完毕后用机械法测量已锚固注浆锚杆的长度。e在安装锚杆垫板时确保垫板与锚杆垂直，并与初喷混凝土面密贴紧压。f锚杆杆体平直、除锈、除油，系统中空注浆锚杆满足设计要求的光亮型热浸锌厚度。g孔深及布置形式符合设计图纸要求,杆体插入孔内长度不小于设计规定的95%。h锚杆尾端的托板紧贴壁面，未接触部分必须楔紧,使用喷锚支护时锚杆杆体露出岩面的长度不大于喷射混凝土的厚度。i支承板的承力面平整，并与锚杆的受力方向垂直，当围岩不平时要用M10砂浆填平。j锚杆安装后，不得随意敲击，3d（天）内不得悬挂重物。k锚杆砂浆必须饱满，砂浆锚杆必须作抗拔力试验，每300根锚杆抽验一组，每组3根，每根锚杆的锚固力不得低于图纸要求。其他锚杆检查注浆密实度，注浆密实度大于75%为合格，锚杆长度符合设计要求。③检查项目与允许偏差完成后的锚杆支护的检查项目符合表6-12的要求。79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计表6-12锚杆检查项目序号检查项目规定值或允许偏差检查方法1锚杆垫板与岩面紧贴尺量：检查锚杆数的10%2钻孔深度±50尺量：检查锚杆数的10%3孔径砂浆锚杆：>杆体直径15；其他锚杆：符合设计要求尺量：检查锚杆数的10%4锚杆拔力28d拔力平均值≥设计值；最小拔力≥0.9设计值按锚杆数1％做拔力试验，且不少于3根做拔力试验6.7防排水施工隧道防排水按照“防、截、排、堵、因地制宜,综合治理”的原则进行设计，采取适应的防水措施，以保证隧道结构物和运营设施的正常使用和行车安全。隧道防水：在初期支护和二次衬砌间铺设EVA防水板（幅宽宜为2～4m,厚度1.5mm,耐刺穿性、耐久性、耐水性、耐腐蚀性、耐菌性好）及无纺布。衬砌完工并达到一定强度后，通过预埋在隧道拱顶的φ20镀锌钢管向衬砌背后回填注浆。隧道排水：拱墙环向施工缝设中埋式橡胶止水带+外贴式橡胶止水带+φ50单壁打孔波纹管，纵向设Φ80单壁打孔波纹管。洞内设双侧排水沟，洞口路基侧沟设置不小于2%反向坡度，并在洞口排水沟变坡处设置一道挡水墙以截排洞外水流，防止其流入洞内。衬砌背后的渗水通过墙脚设置φ80单壁打孔波纹管排入隧道侧沟。6.7.1防水层防水层采用自制台架垫片法无钉铺设，施工示意图如下：图6-12无纺布及防水板铺装示意图⑴防水层铺设准备79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计防水层施工时先进行基面处理，利用防水板台架，喷射砼面外露的钢筋、锚杆头等尖锐物割除，再用砂浆将不平整面和已割除的铁件头抹平。喷射砼表面凹凸不平面的跨深比不大于1/7，大于1/7的凹坑用细石混凝土抹平，确保喷射混凝土基面平整，无尖锐棱角。⑵铺设无纺布缓冲层首先用作业平台车将半幅无纺布固定到预定位置，然后用专用热熔衬垫及射钉将无纺布固定在喷射混凝土上。专用热熔衬垫及射钉按梅花型布置，拱部间距0.5～0.7m，边墙1.0～1.2m。无纺布铺设松紧适度，使之能紧贴在喷射混凝土表面，不致因过紧被撕裂或因过松使无纺布褶皱堆积形成人为蓄水点。无纺布间搭接宽度大于15cm。⑶铺设防水板防水板采用无钉铺设，焊接方式为热风焊接，分自动焊接和手动焊接。①防水板手动焊接手动焊接主要针对阴阳角、渐变段等复杂的细部处理和损坏部位的修补。先用简易作业平台车将防水板固定到预定位置，然后用手动电热熔接器加热，使防水板焊接在固定无纺布的专用热熔衬垫上。防水板铺设松紧适度，使之能与无纺布充分结合并紧贴在喷射混凝土表面，防止过紧或过松，防水板受挤压破损变形而形成人为蓄水点。防水板间搭接缝与变形缝、施工缝等薄弱环节错开1m以上。②防水板间自动热熔焊接焊接前先除尽防水板表面灰尘再焊接，防水板搭接宽度大于15cm。防水板之间用自动双缝热熔焊接机按照预定的温度、速度焊接，单条焊缝的有效宽度不小于1cm，焊接后两条焊缝间留一条空气道，用空气检测器检测焊接质量。③焊缝检测采用检漏器检测防水板焊接质量，先堵住空气道的一端，然后用空气检测器从另一端打气加压，直至压力达到0.1～0.15MPa，并能稳定3～5分钟，则说明完全粘合，否则需用检测液（如肥皂水）找出漏气部位，用手动热熔器焊接修补后再次检测，直至完全粘合。防水板焊接如图6-13所示。变形缝及施工缝的防水处理严格按照设计及相关技术规范执行。79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计图6-13防水板焊接示意图6.7.2打孔波纹管安装环向φ50打孔波纹管安装：先在喷射砼面上定位划线，线位布设原则上按设计进行，但根据洞壁实际渗水情况作适当调整，尽可能通过喷射层面有渗水的地方。沿线用防水板条和水泥钢钉将波纹管钉于初喷砼表面，钢钉间距30～50cm，对集中出水处沿水源方向钻孔，然后将单根波纹管插入其中，并用速凝砂浆周围封堵，以便地下水从管中集中流出。纵向φ80打孔波纹管安装：按设计位置在边墙底部测放波纹管设置线，沿线钻孔，打入膨胀螺栓，安设纵向波纹管，用卡子卡住波纹管，固定在膨胀螺栓上。泄水管安装：施作边墙时安设泄水管，泄水管的直径30～50mm，间距8m，在模板上对应于泄水管的位置，并有与泄水管直径一样的孔，泄水管一端安在模板预留孔上，另一端采用三通连接在纵向排水管上，并固定牢固。纵向与环向、纵向与泄水管之间的三通连接牢固，防止松脱。6.7.3止水带安装隧道衬砌分段浇注的砼施工缝采用中埋式、外贴式橡胶止水带进行加强防水处理。在砼结构施工缝处，沿结构厚度的中心线将止水带的两翼分别埋入结构中。利用φ12钢筋弯制成定位卡，将止水带固定在挡头模板上,为确保砼灌入过程中不变形、位移，定位卡采用φ12圆钢，安设时穿出挡头板外的钢筋用两根φ10圆钢连成一体，砼施工时，安排专人通过衬砌台车的窗口对挡头板、止水带进行保护，确保挡头部位砼灌注及止水带居中埋设。在防水板、止水带安装过程中，坚决制止用钉子、铁丝刺破防水材料已达到快速安装的目的。6.7.4衬砌结构自防水79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计隧道的任何单一辅助防水措施都不能一劳永逸解决渗水问题，结构防水是一个综合性、全过程性的工程。二次衬砌是隧道防水的主要防线。为确保二次衬砌防水砼质量，达到结构自防水效果，采取以下几个方面措施：①严格配料；②严格防水砼的拌合和运输；③严格防水砼灌注；④严格衬砌拱顶砼灌注密实；⑤严格防水砼养护；⑥各种接缝和变断面的砼的捣固；⑦衬砌背后注浆。6.7.5洞口排水结合洞口的地形情况，按设计于洞口边仰坡坡顶5m外设置截水沟（天沟），防止雨水对边仰坡坡面、洞口的冲刷危害。隧道洞口路基两侧边沟向洞外方向按照设计做反坡排水。6.8二次衬砌施工根据铁建设[2010]120号文件《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》规定“软弱围岩及不良地质铁路隧道的二次衬砌应及时施作，二次衬砌距掌子面的距离：V级围岩不得大于70m。”6.8.1仰拱及填充仰拱超前于二次衬砌施工，仰拱、填充采用搭设移动式栈桥进行施工，每次施工长度不大于6m。第一步：栈桥安装就绪，允许各种车辆通过，准备桥下仰拱作业。第二步：桥下仰拱作业，各种车辆正常通过，桥下桥下互不干扰。第三步：仰拱施工结束，坡桥在液压油缸作业下升起，离开地面，同时行走轮下降，行走轮接地后油缸继续伸长，行走轮逐渐将整个栈桥撑起。第四步：启动行走电机，行走轮旋转，带动栈桥向前移动，栈桥行走12米。79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计第五步：栈桥行走到位后，行走轮支撑油缸收缩，当栈桥完全由栈桥桥墩支撑时停止，此时放下坡桥，完成栈桥准备工作。具体操作：先使用挖机清理施工段的大部分底碴，搭设栈桥，栈桥底面高度比已施工的仰拱填充面高20cm，然后人工清理隧底、检查断面尺寸及标高、安装栈桥的支承墩和仰拱填充砼的端头模板，模板采用钢模，灌筑砼。砼集中拌合，泵送砼入模。仰拱全断面一次浇灌完成后，填充砼采取罐车直接运到施工地点卸料浇注，插入式捣固棒进行捣固。仰拱砼所采用的水泥、外加剂必须符合技术规范的规定。仰拱砼所采用细骨料、粗骨料、砼中氯离子含量、矿物掺合料、砼中的总碱含量、砼拌和用水、配合比设计的检验以及抗压强度试件取样、留置及强度等级的检验应符合技术规范的规定。仰拱厚度及各部尺寸应符合设计要求，并采用无损检测法（钻心取样）进行检测。施作仰拱砼前应清除隧底虚碴、淤泥积水和杂物，超挖部分应采用同级砼回填。仰拱砼应分段连续浇筑，一次成型，不留纵向施工缝。仰拱表面应平顺，确保水流畅通，不积水。仰拱施工后应及时施作填充和铺底，顶面高程和坡率应符合设计要求。6.8.2拱墙Ⅴ级围岩二次衬砌与开挖掌子面距离不大于70m，拱墙二次衬砌采用全断面衬砌台车施工，为便于全断面二次衬砌台车施工，在仰拱（填充）施工后应先施做矮边墙，为美观考虑，矮边墙与二次衬砌边墙的接缝控制在水沟盖板底面高程。矮边墙采用人工架立组合钢模板、泵送砼入模施工。衬砌台车立模：立模前在矮边墙上画出台车模板脚线标高，台车到位立好模后，检查台车模板脚线标高，模板是否与矮边墙密贴，挡头板是否撑牢等。台车两侧设带螺旋千斤顶的斜腿支撑，既保证砼施工时不中断运输作业，又保证灌筑砼时台车不跑模移位。为与隧道防排水系统防水分区配套使用，避免混凝土接缝位置出现防水板接头，同时考虑线路平曲线要素，决定ＺＺ隧道进口端采用9m长全液压衬砌模板台车79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计，斜井及出口采用12m长台车；砼采用6m³的砼罐车运输，砼输送泵泵送入模，插入式捣固棒进行捣固密实。选定合理的砼配合比，防止砼在罐车内凝固，堵塞输送管，影响施工进度及质量。在保证设计强度和质量的情况下，提高早期强度，保证拆模工序正常进行。采用合适的坍落度，保证有效的泵送高度和长度。泵送砼时左右均匀进行，砼灌注间断时间小于1.5h。6.8.2.1衬砌模板衬砌模板台车必须按照隧道内净空尺寸进行设计与制造，设计制造时应考虑施工误差、贯通测量调差及预留沉落等因素，因此虽开挖断面加大5cm。钢结构及钢模必须具有足够的强度、刚度和稳定性，能承受所浇筑砼的重力、侧压力及施工荷载，经验收合格后方可投入使用。模板安装必须稳固牢靠，接缝严密，不得漏浆。模板与砼的接触面必须清理干净并涂刷隔离剂。浇筑砼前，模板内的积水和杂物应清理干净。二次衬砌在初期支护稳定前施工的，拆模前的砼强度应达到设计强度等级的100%；二次衬砌在初期支护稳定后施工的，拆模前的砼强度应达到8MPa。拆除非承重模板时，砼强度不得低于2.5MPa，并应保证其表面及棱角不受损伤。预埋件和预留孔洞的设置应符合设计要求。6.8.2.2钢筋钢筋进场检验必须按批抽取试件做力学性能和工艺性能试验，其质量符合技术规范的规定和设计要求。钢筋的品种、级别、规格和数量，连接方式必须符合设计要求。钢筋接头的技术条件和外观质量应符合技术规范的规定。钢筋焊接接头，应按批抽取试件作力学性能检验，其质量必须符合技术规范的规定和设计要求。钢筋应平直、无损伤，表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状锈蚀。钢筋的加工应符合设计要求。钢筋接头应设置在承受应力较小处，并应分散布置。配置在“同一受力区段”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。钢筋的安装及保护层厚度允许偏差应符合技术规范的规定。6.8.2.3混凝土79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计水泥进场时，必须按批对其品种、级别、包装或散装仓号、出厂日期等进行验收，并对其强度、凝结时间、安定性进行试验，其质量必须符合技术规范和设计的规定。任何新选货源或使用同厂家、同批号、同品种的水泥达3个月及出厂日期达3个月的水泥，应进行烧失量、氧化镁、三氧化硫、细度、凝结时间、安定性、强度及碱含量等试验。防水砼所用的水泥应符合技术规范和设计规定，水泥强度等级应符合设计要求；所用细骨料应按批进行检验，其含泥量、泥块含量、颗粒级配、细度模数、坚固性指标应符合技术规范的规定。所用粗骨料应按批进行检验，其颗粒级配、压碎指标值、针片状颗粒含量应符合技术规范的规定。外加剂进场时，必须按批对减水率、凝结时间差、抗压强度比进行检验，其质量必须符合技术规范和有关环境保护的规定。钢筋砼结构中，各种原材料（水泥、骨料、矿物掺和料、外加剂和水等）中氯离子含量应符合技术规范的规定。砼掺用的矿物掺合料，应按批对细度、含水率、需水量比、抗压强度比进行检验，其质量应符合技术规范的规定。拌制砼宜采用饮用水，当采用其他水源时，水质应符合技术规范的规定。配合比应根据原材料性能、砼的技术条件和设计要求，按技术规范规定，通过试验后确定，试配时不得随意提高砼强度等级。防水砼的配合比设计应增加抗渗性能试验，试配时按照技术规范的规定，其抗渗水压值应比设计值提高0.2MPa，掺引气剂的砼还应进行含气量试验。每立方米砼的水泥和矿物掺合料总量应符合设计要求和技术规范的规定。最大水胶比、砂率、砼含气量应符合技术规范的规定。砼强度等级必须符合设计要求，衬砌应采用同条件养护试件检测实体强度，砼强度试件应在砼的浇筑地点随机抽样制作。砼拌合物的坍落度应符合设计配合比要求，防水砼的坍落度应符合设计配合比要求，并应控制在140～210mm范围内。隧道衬砌的厚度严禁小于设计厚度。隧道超挖回填必须符合设计要求。墙脚以上1m范围内和整个拱部的超挖部分应采用同级砼进行回填。砼拌制前，应测定砂、石含水率，并根据测试结果和理论配合比调整材料用量，提出施工配合比。当遇雨天或含水率有显著变化时，应增加含水率检测次数。砼浇筑完毕后，应按施工技术规范要求及时采取有效的养护措施。6.8.2.4二次衬砌背后注浆79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计由于混凝土受重力作用，拱顶与防水层不密贴易形成空隙，隧道衬砌施工完成后，砼强度达到设计强度的70%后，进行衬砌背后回填注浆。衬砌施工过程中在隧道顶部预埋并固定φ20镀锌钢管，纵向间隔按设计布置，注浆管采用φ10聚氯乙烯管，注浆材料采用1:1水泥浆，回填注浆压力满足：初压为0.1～0.15MPa终压0.2MPa。6.9斜井施工6.9.1总体方案为加快施工进度，以满足施工工期要求，结合地形、地质条件，于ZDK1+140线路前进方向左侧设置斜井。斜井中线与线路中线厂区铁路装卸方向平面夹角为45°，距与线路中线交点120m处向右140°转角，斜井平长180m，纵坡11%，采用无轨单车道运输，内净空尺寸为5.0m（宽）×6.0m（高）。斜井均位于V级围岩浅埋段，开挖采用台阶法施工，均采用模筑衬砌。斜井进洞前设置套拱，套拱内设2榀I18工字钢架，钢架之间用Φ22钢筋焊接固定，并在拱架上按Φ89大管棚施工间距钻眼，施作好导向管后浇筑砼，套拱采用C20砼，纵向长度为1m，厚度为0.5m。斜井进洞后采用台阶法施工，遵循短开挖、弱爆破、强支护、快封闭、早成环的原则。斜井施工至与正洞交界后，在正洞左侧边墙与横洞交界里程处，以3榀I18钢架并排加强；斜井进入正洞前采用I18工字钢悬挑梁作为正洞钢架落脚平台。斜井挑高前施工斜井与正洞相接位置处的斜井二衬，长度约15m（根据监控量测信息调整），之后施工挑高段，斜井进入正洞挑高后开挖至正洞左侧边墙轮廓位置，该段开挖采用斜井支护参数进行临时支护，之后往出口方向破口进入正洞开挖，斜井往出口方向施工50m且交叉口部位支护结构稳定后方可破口进入正洞进口方向施工。6.9.2主要参数及工程数量6.9.2.1洞身参数⑴斜井设置里程：XJK0+000～XJK0+180⑵斜井长度：180m⑶斜井纵坡：纵坡11%（斜井进口至正洞方向）⑷斜井净空：5.0m（宽）×6.0m（高）6.9.2.2支护参数79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计基于斜井全段围岩较差，为保证施工安全及后期使用期间的安全，决定采用先挂网锚喷，后采用模筑衬砌C25砼，其主要支护参数为：表6-13斜井井身施工参数起止里程衬砌类型施工方法钢架超前支护喷砼类型部位间距（m）类型环向间距（m）纵向间距（m）长度（m）XJK0+004.24～+030V级单车道模筑台阶法I14型钢钢架拱墙0.6φ42小导管0.41.83.5C25XJK0+030～+160V级单车道模筑台阶法I14型钢钢架拱墙0.6φ42小导管0.41.83.5C25XJK0+160～+180V级单车道模筑台阶法I14型钢钢架拱墙0.5φ89大管棚0.42030C25超前支护：超前支护采用拱部超前φ42小导管，每环24根，3.5m/根，环向间距0.4m，纵向间距1.8m；加强支护：加强支护采用全环工I14钢架，间距0.6m，洞口位置间距0.5m，钢架之间采用Φ22钢筋连接，环向间距1m；系统支护：系统支护主要由喷射混凝土、钢筋网、锚杆组成，拱墙系统锚杆采用Φ22砂浆锚杆，长度3m，间距1.2×1.0m（环向×纵向），梅花型布置；φ8钢筋网，网格间距25×25cm；喷射C25砼，厚度20cm；6.9.2.3主要工程数量表6-14斜井主要工程数量表工程项目单位V级围岩合计分段长度m177177开挖m370457045衬砌圬工拱墙（仰拱）C25砼m313201320底板（仰拱填充）C20砼m3299299踏步C25砼m33535系统支护喷砼C25喷砼m3602602钢筋网HPB300kg97029702锚杆22砂浆锚杆根24732473m74207420超前支护小导管42钢花管根2000200079 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计m70017001kg234532345389大管棚C20砼导向管m3111189钢花管根2626m780780kg95789578支护注浆水泥砂浆m3150150加强支护型钢钢架钢架榀数榀301301钢架型钢kg8606086060连接型钢kg2047520475连接钢筋kg94899489螺栓、螺母kg19301930C15砼垫块m322226.9.3施工方法6.9.3.1洞口段施工斜井进洞前先将洞顶松散体和危石清除，之后施工洞口工钢套拱及超前支护后方可进洞。隧道斜井洞口土石方施工，先对边坡进行放样，完成边、仰坡外的截排水沟。土石方开挖按自上而下顺序分层开挖。施工过程中要经常检查断面，发现问题及时更正，边仰坡做到随挖随护，及时施作喷锚网防护以策安全，施工过程中加强对山坡稳定情况的观测、检查，发现问题及时采取措施后方可继续施工。斜井口洞门采用M10浆砌片石结构。6.9.3.2超前支护整个斜井段采用φ42超前小导管预支护，小导管管长3.5m，环向间距40cm，纵向1.8m一环布置，超前小导管与I14钢架配合使用，钢架间距0.6m一榀，洞口20m范围0.5m一榀。小导管安装完备后用注浆机注入M20砂浆。小导管从型钢钢架焊接牢固提高支护系统完整性。按设计要求在掌子面上准确画出本循环需设的小导管孔位。采用风钻钻孔，用风钻将小导管顶入，钢管尾端外露足够长度，超前小导管外插角严格按设计要求施作，尾部与钢架焊接在一起。超前小导管与线路中线方向大致平行。孔位钻设偏差不超过10cm，孔眼长大于小导管长。79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计钢管加工及施工：将前端加工成尖锥状,尾部焊φ6加肋筋。管口段0.8m范围内不开孔,其余部分按15cm间距交错设置注浆孔，孔径8mm。钢管插入及孔口密封处理：钢管由专用顶头顶进,顶进钻孔长度≮90%管长。钢管末端除焊上挡圈外,再用胶泥麻筋缠箍成楔形,以便钢管顶进孔内后其外壁与岩壁间隙堵塞严密。钢管顶进时,注意保护管口不受损变形,以便与注浆管路连接。注浆前导管孔口先检查是否达到密闭标准，以防漏浆，然后按设计比例配浆。采用注浆机压注浆，一般情况下压注水泥浆，水泥浆水灰比1:1，注浆压力0.5～1.0MPa。一般按单管达到设计注浆量作为结束标准。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。注浆结束后，将管口封堵，以防浆液倒流管外。6.9.3.3斜井洞身施工隧道斜井洞身开挖采用台阶法施工，机械开挖为主，人工手持风钻开挖为辅，局部孤石采用小药卷弱爆破开挖。根据现场施工需要，台阶长度控制在10m，每循环开挖进尺在0.6m以内。洞身锚杆采用多功能作业台架钻孔施作，喷射混凝土采用湿喷机和机械手进行作业。钢筋、钢拱架及锚杆采用钢筋加工房按设计要求进行加工制作，并运至作业平台进行安装。下台阶施工采用挖机开挖或弱爆破左右分部进行，初期支护完成后进行出碴。隧底采用挖掘机开挖或弱爆破施作，出碴完后进行初期支护及仰拱施工。施工过程中加强监控量测，根据监控量测反馈信息及时调整支护参数和施工方法。⑴斜井排水针对隧道可能存在较大地下水及斜井为反坡开挖特点，在斜井与正洞相交部位斜井内靠近边墙处设置大型的积水坑，并在斜井口部设置大型沉淀池，洞内分级抽排水，施工污水经过分级沉淀满足排放标准后方可排放。斜井排水采用反坡排水，高扬程大流量分段逐级接力机械抽排方式。洞内路面设1%一字型横坡，一侧设0.4m×0.6m的纵向排水沟，间距50m设一临时集水井，水井的大小和间距根据地下水渗流情况适当调整。掌子面积水采用多台小型移动潜水泵将积水抽至附近水箱式移动水仓(容量4～6m3)内，再由潜污泵抽至下一级泵站水仓，如此接力抽至洞外污水沉淀池。施工至正洞相交处，在靠斜井段左侧设一大型集水井（根据洞内水量设置集水井大小），用于正洞施工污水集中，然后采用大扬程抽水机排至洞口外污水沉淀池。79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计⑵喷射混凝土开挖后为缩短围岩的暴露时间，必须先初喷C25混凝土3cm厚再封闭围岩；待I14工字钢及钢筋网安设好后，复喷至设计厚度。①采用湿式喷射混凝土工艺，减小洞内粉尘污染及回弹量。②喷射前用高压风将岩壁面的粉尘和杂物吹干净，水泥、粗、细骨料加少量水，用搅拌机干拌，水量按水灰比配制混凝土应加入水总量的20%；拌好后将干料运至喷射作业点再进行人工拌和，并加入适量速凝剂。③喷射作业分段、分片由下向上依次分层进行，每段长度为3m。为加快混凝土强度的增长速度及提高混凝土的喷射效果，用多盏碘钨灯提高作业环境温度。④喷头喷射方向与岩面偏角小于10°，夹角为45°；喷头至受喷面距离在0.6～1.0m之间，喷头呈螺旋形均匀缓慢移动，一般绕圈直径在0.4m为宜。⑶注浆在初喷混凝土封闭围岩后按设计布设锚杆和注浆。锚杆孔位误差控制在规范规定的误差范围之内。采用YT—28型手持式风动凿岩机凿孔并清孔，应沿径向进行钻孔，确保锚入稳定岩层的深度；装入锚杆后在锚杆尾部安装止浆塞、垫板和螺母，通过快速注浆接头将锚杆尾端和注浆机连接。开动机器压注1:1水泥浆，为了保证锚固质量及改良围岩结构，注浆终压必须达到1MPa。⑷挂钢筋钢筋网片采用φ8圆钢，除锈处理后按设计加工成25cm×25cm的网片；挂设时网片必须随受喷面的起伏铺设，与受喷面间留3cm作为保护层，网片与系统锚杆焊接牢固，确保喷射混凝土时不移动。⑸安设工字钢在开挖拱顶下3m的斜井两侧安装I14工字钢拱架，拱脚应立在坚固的垫板上，型钢拱间距为0.6m，洞口20m范围钢架间距0.5m。型钢拱采用Φ22钢筋联接，环向间距为1m；及时挂网φ8（间距25㎝×25㎝）复喷至20cm厚。6.9.3.4斜井转正洞施工斜井进入正洞口部采用3榀工钢并排加强，并在斜井与正洞相交位置斜井内施工10m二衬后方可继续往正洞方向开挖。斜井挑高进入正洞后先破口进入出口段正洞施工，在结合部稳定后方可开挖进口方向。⑴79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计根据斜井与正洞相交角度，以变间距安装异型拱架，完成由垂直于斜井中线到平行于正洞中线的过渡。⑵在斜井与正洞相交处设置托梁，为正洞拱架提供落脚平台。⑶斜井伸入正洞后，上坡挑高开挖至正洞拱顶高程，且此段采用临时支护，斜井顶部高程与正洞顶部高程相差3m，坡度以适应现场施工要求为原则。⑷往出口方向扩挖正洞至设计尺寸，并及时进行支护；正洞开挖超过50m后方可进行进口方向正洞破口施工，确保施工安全。图6-15斜井挑高示意图图6-16斜井井身与正洞交叉口施工立体图6.9.3.5斜井衬砌施工掌子面掘进一段距离后及时施工仰拱砼，封闭成环，保证已掘进段初支安全，其中掌子面离仰拱距离不得超过40m。仰拱施工一段距离后进行二衬砼，拱墙衬砌采用组合钢模板施工，每段组合模板长度不得大于6m。模板支撑采用脚手架钢管，钢管间用钢筋连接牢固，并加设横向和竖向支撑。混凝土采用输送泵入模，两侧对称进行浇筑，并进行捣固密实。二衬应紧跟掌子面，其二衬离掌子面距离不得超过50m。6.10隧道施工监控量测79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计6.10.1监控量测的目的现场监控量测是“新奥法原理”施工的三大要素之一，是复合式衬砌设计、施工的核心技术。本隧按新奥法设计施工，施工中加强监控量测对准确判定围岩的安全状态、合理确定二次衬砌的施作时机非常重要。同时通过监测数据的反馈分析，可验证施工设计的科学性和合理性，以及施工方法、支护方案的可行性，以便及时、准确地调整支护参数，修正施工方法及施工程序，确保施工安全。6.10.2量测项目隧道现场监控项目及见表6-17。表6-17监控量测必测项目序号监控量测项目常用测量仪器备注1洞内、外观察现场观察、数码相机、罗盘仪2拱顶下沉水准仪、钢挂尺及全站仪3净空变化收敛计、全站仪4地表沉降水准仪、钢挂尺及全站仪隧道浅埋段6.10.3量测方法及要求测试前检查仪器是否完好，若发现故障及时进行修理或更换；确认测点是否松动或发生人为破坏，只有在测点状态良好时方可进行测试工作。测试中按各项测量操作规程安装好测试仪器，每测点一般读数三次，三次读数相差不大时取算术平均值作为观测值，否则进行判断，是由于人为破坏、测点松动或需要进行重测。测试完毕后检查仪器、仪表，做好养护保管工作，及时进行资料整理。测点布置见图6-18、图6-19：图6-18地表监控量测点位布置图⑴围岩及支护状态观察79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计围岩状态观察：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、渗漏水等。初期支护状态观察：喷层是否产生裂缝、剥离和剪切破坏、格栅支撑是否压屈等。图6-19洞内监控量测点位布置图⑵净空变形量测根据变形值、变形速度、变形收敛情况等用以判断围岩稳定性、初期支护设计和施工方法的合理性、模筑二次衬砌时间。测点布置：初期支护施作后，用风钻凿φ40mm、深200mm的孔，用1:1砂浆填满再插入测点固定杆，尽量使同一基线两测点的固定方向在同一水平线上，待砂浆固后即可进行量测工作。量测方法：采用WRM型收敛计监测。⑶拱顶下沉量测监测拱顶的绝对下沉值，掌握断面变化情况，判断拱顶的稳定性，防止坍方。测点用风钻打眼埋设好固定杆，并在外露杆头设挂钩。测点大小适中，如过小测量时不容易找到，如过大爆破时容易被破坏。支护结构施工时要注意保护观测点，一旦发现测点被埋或损毁，要尽快重新设置，保证量测数据不中断。拱顶下沉量测的测点布置在拱顶，受通风管限制或遇到其它障碍时，可适当移动测点位置。79 铁路专用线工程二标　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ隧道施工组织设计测量方法：采用水准仪、挂钩式钢尺配合测量拱顶下沉，精度达0.1～0.2mm，量测时用一把2～4m长的挂钩将钢尺挂上即可。⑷浅埋段地表下沉量测判断隧道开挖对地表产生的影响及防止沉陷措施的效果，推测作用在隧道上的荷载范围。隧道浅埋地段地表下沉的量测测点尽量设在隧道中线上，并与拱顶下沉测点设在同一断面上。为准确掌握地表沉降范围，在与隧道中线垂直的横断面上布置测点，间距一般为2～5m，每个断面7～11个测点。6.10.4量测频率量测频率：洞内观测分为开挖工作面观测和初期支护状态观测两部分。开挖观测应在每次开挖后进行，地质情况基本稳定无变化时，可每天进行一次。对初期支护的观测也应每天至少进行一次。净空水平收敛和拱顶下沉量测采用相同的量测频率。量测频率见下表。表6-20拱顶下沉及周边收敛量测频率表变形速度（mm/d）量测断面距开挖断面距离量测频率≥5（0～1）B1～2次/d1～5（1～2）B1次/d0.5～1（1～2）B1次/2d0.2～0.5（2～5）B1次/2d＜0.2＞5B1次/周表中：B为隧道宽度表6-21地表下沉量测断面间距表埋置深度H量测断面间距H＞2B20～50B