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高速公路隧道工程标准化建设管理指南

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'xx省公路建设管理集团有限公司高速公路标准化建设管理指南隧道工程123 目录1总则12施工准备22.1一般规定22.2技术准备22.3施工场地32.4施工人员、材料和设备32.5施工供风、供水、供电42.6弃渣场、自办料场、危险品库42.7排水及污水处理42.8技术交底53洞口与明洞工程63.1一般规定63.2施工工序73.3施工要点74超前地质预报114.1一般规定114.2有关要求114.3超前地质预报方法135洞身开挖145.1一般规定145.2施工工序155.3施工要点155.4开挖方法205.5连拱隧道295.6小净距隧道316初期支护与辅助工程措施336.1一般规定33123 6.2喷射混凝土386.3锚杆406.4钢架436.5钢筋网466.6超前锚杆支护466.7超前小导管预注浆支护486.8超前管棚支护506.9超前预注浆516.10地表砂浆锚杆536.11地表注浆536.12初期支护质量要求537仰拱与铺底557.1一般规定557.2施工工序567.3施工要点577.4材料与设备617.5仰拱施工质量检测628防水与排水638.1一般规定638.2施工工序648.3施工防、排水648.4结构防、排水659二次衬砌769.1一般规定769.2施工工序779.3衬砌模板台车789.4施工要点819.5二衬施工质量检测8710监控量测89123 10.1一般规定8910.2工作程序9010.3量测项目9010.4量测要点9410.5量测数据处理与应用9711附属设施工程10011.1设备洞、横通道及预留洞室10011.2水沟、电缆沟10011.3蓄水池10211.4预埋件10212黄土隧道施工10312.1黄土的特点及隧道施工一般规定10312.2洞口工程10312.3超前支护施工10412.4隧道进洞施工控制措施10912.5隧道洞内施工技术措施11112.6监测方案11412.7隧道施工中应注意的事项11612.8合理施工步距11713辅助坑道(斜井、竖井、平洞)11813.1一般规定11813.2施工要点11814隧道坍塌应急救援预案12014.1编制目的12014.2编制原则12014.3事故应急救援组织12014.4预防措施与应急准备12014.5应急响应12114.6隧道坍塌方处理措施122123 14.7应急恢复和关闭12415不规范行为及质量通病12515.1施工准备12515.2洞口与明洞工程12515.3超前地质预报12515.4洞身开挖12515.5超前、初期支护与辅助工程措施12515.6仰拱与铺底12615.7防水与排水12615.8二次衬砌12715.9隧道文明施工12715.10监控量测12715.11附属设施工程12716安全生产与文明施工12816.1施工安全风险评估12816.2安全管理12816.3文明施工128123 1总则1.0.1为克服当前隧道施工中常见的质量通病,规范高速公路隧道工程施工,提高管理水平,保证施工质量安全,结合全国高速公路隧道施工的实际情况,编制本指南。1.0.2本指南主要依据国家、交通运输部等工程建设主管部门发布的与隧道工程相关的文件、标准、规范、规程、指南和行业内采取的成熟和先进的施工工艺、工法、技术和管理办法编制。1.0.3本指南适用于高速公路隧道工程。1.0.4隧道施工必须严格遵守国家和行业的安全生产法律法规,积极改善隧道施工条件,制定切实可行的通风、防尘、照明、防有害气体、防辐射等措施,确保施工安全和作业人员身体健康。1.0.5隧道施工要体现动态设计与信息化管理。在施工准备和施工过程中均应加强地质工作,重视跟踪地质调查与超前地质预报工作,并根据地质预测、预报及监控量测等信息实施动态管理。1.0.6隧道施工过程中应加强光面爆破、喷锚支护、监控量测、施工通风、衬砌外观质量等工作。二衬台车实行准入制度。1.0.7隧道施工过程中,应完整地收集原始数据、资料,做好施工记录,加强施工过程的隐蔽工程质量控制和验收,确保工程质量和安全。1.0.8隧道施工应积极而慎重的推广应用新技术、新工艺、新材料、新设备,积极总结各项成熟和先进的施工工艺和工法,提高隧道工程施工管理水平和技术水平。1.0.9在使用和执行过程中,应严格执行相关设计、施工、试验、检测、测量等方面技术标准、规范、规程、规定,本指南未涉及内容应按相关技术规范执行。123 2施工准备2.1一般规定2.1.1隧道施工前应熟悉设计文件,领会设计意图,做好现场调查和图纸核对工作。2.1.2施工前,应做好下列核对工作:1隧道施工对地表和地下既有结构物的影响。2施工场地布置与洞口相邻工程、弃渣、农田水利、征地等的关系。3建筑物、道路工程、水利工程和电信、电力线路等设施的拆迁情况和数量。4施工中和运营后对自然环境、生活环境的影响及需要采取的保护措施。2.1.3在施工调查和设计文件核对完成后,应及时将结果及存在的问题,以书面形式呈送建设项目合同规定的监理工程师,并由设计单位复核,项目办定案。2.1.4隧道开工前,应完成洞口前可能干扰洞身施工的相关工程。2.2技术准备2.2.1施工测量1施工单位应根据合同图纸和有关勘测资料,对交付使用的隧道轴线、平面控制网以及高程控制网等,进行详细的测量检查和核对,并将测量成果报送监理工程师。2施工单位在放线中除公里桩、平曲线要素外,应根据需要进行加密;在工程实施中隧道中桩最大间距直线上不得大于10m,曲线上不得大于5m,并明确标出用地界桩、路面和排水沟中心桩、辅助基准点以及其他为控制正确放线的水平和垂直标桩。2.2.2施工方案1根据总体施工组织设计,编制实施性施工组织设计。编制的施工组织设计,应包括施工方法、工区划分、场地布置、进度计划、工程数量、人员配备、主要材料、机械设备、电力和运输以及安全、质量、环保、技术等主要措施内容。2实施性施工组织设计应报监理工程师及相关部门,按照程序批准后实施;在实施过程中应根据客观条件、生产资源配置情况及时调整施工组织设计,并报送监理工程师批准,实行动态管理。123 3对于长大隧道、地质或水文地质条件复杂、结构受力以及施工环境复杂的隧道,施工单位应根据交通运输部相关要求开展隧道施工安全风险评估工作,并制定各项应急保障预案。2.3施工场地参见《高速公路标准化建设管理指南》工地建设篇相关要求。2.4施工人员、材料和设备2.4.1施工人员1应根据工程规模、工期和技术难度配备相应的管理、技术、测量、试验、环保、专职质量检查和安全管理人员。2隧道施工的钻爆、运输、支护、模筑衬砌等作业均应安排专业化队伍进行施工,施工前应根据施工进度计划、施工技术水平等制定详细的劳动力计划,及时组织上场,以满足施工需要。3从事隧道施工的各类特殊岗位人员均应持证上岗。施工单位应加强现场作业人员(包括劳务人员)安全、职业健康等教育培训和考核工作。应对管理人员和作业人员每年进行不少于两次、不低于40学时的安全生产教育培训,其教育培训情况记入个人工作档案。新进人员和作业人员进入新的施工现场或者转入新的岗位前,施工单位应对其进行安全生产培训考核。未经安全生产教育培训考核或者培训考核不合格的人员,不得上岗作业。4施工单位应向作业人员提供必需的安全防护用具(如安全帽、安全带、口罩、耳塞等)和安全防护服装(见图2.1所示)。图2.1安全防护用具和安全防护服装2.4.2材料采备1隧道施工前应做好水泥、砂石料、钢筋(材)、外加剂、防水板、透水管等各项材料的招标采购工作,并根据施工进度计划,制定材料供应计划;特别是做好隧道前期施工支护所需材料的采备工作,如水泥、中(粗)砂、小碎石、速凝剂、钢纤维、钢筋等材料以及早强锚固药卷、钢拱架等成品、半成品等。2材料采购应严格按有关规定进行,选择供应能力强、信誉好、质量合格、价格合理的供应厂家。3二衬混凝土和喷射混凝土必须使用旋窑水泥。用于隧道主体工程的碎石应采用反击破设备生产的碎石,并确保在不污染情况下用于施工。4材料进场前严格进行检查验收和取样送检,试验合格经监理工程师认可后方可进料;杜绝不合格材料进入现场。123 5按照应急救援配备相应的救援设施和材料。2.4.3设备进场1隧道进洞前,二次衬砌模板台车应进场,经监理工程师验收后方可使用。2隧道前期进场的机械设备主要有以下几种:1)土石方施工设备:包括挖掘机、推土机、压路机和自卸汽车等;2)隧道开挖及出渣运输设备:凿岩机、台车(架)、装载机、大吨位自卸汽车等;3)隧道支护设备:喷射机、管棚钻机、注浆机等;4)混凝土施工设备:砼搅拌机、配料机、砼运输车、砼输送泵、振捣设备、衬砌台车(模板、拱架)等;5)钢筋(结构)加工设备:钢筋调直机、切断机、弯曲机、电焊机等;6)风、水、电供应设备:内燃空压机、电动空压机、水泵、(变频高压供水装置)、变压器、发电机等。7)相应阶段配备的检测仪器和设备。3机械设备应本着性能优良、配套合理、工效高的原则配备,满足污染小、能耗低、效率高的要求,并根据施工进度计划安排,分阶段、分期组织上场,以满足施工需要。2.5施工供风、供水、供电参见《高速公路标准化建设管理指南》工地建设篇相关要求。2.6弃渣场、自办料场、危险品库参见《高速公路标准化建设管理指南》工地建设标篇相关要求。2.7排水及污水处理参见《高速公路标准化建设管理指南》工地建设篇相关要求。2.8技术交底123 施工单位在隧道分项开工前分阶段应根据施工图纸、施工技术规范及现场实际分析调查进行三级施工技术交底,即项目总工对专业工程师、专业工程师对施工队长、施工队长对具体操作人员进行技术交底。隧道工程技术交底有:明洞开挖、洞身开挖、锚喷支护、模注衬砌砼施工、防排水工程、隧道路面工程等。内容涵盖工作概况、施工工艺要求、施工技术要求、施工质量要求、安全技术操作规程以及对工作场所或工作岗位上可能存在的不安全因素、所接触的安全设施、用具和劳动防护用品的正确使用和注意事项等。层层分解质量、安全责任制,具备“横到边、纵到底”的三级技术保障措施。123 3洞口与明洞工程3.1一般规定3.1.1隧道洞口开挖前,施工单位应编制隧道进洞专项施工方案,严禁大开大挖,监理工程师应组织设计、施工单位进行专项审查。3.1.2积极推广“零开挖”进洞理念,遵循“早进洞、晚出洞”施工原则。尽量避免对山体的大挖大刷,可适当延长明洞和隧道的长度;隧道洞顶截水沟以内植被禁止砍伐破坏,分离式隧道中间山体和联拱隧道中导洞开挖时两侧山体应尽可能保护,维护原有的生态地貌,洞门应力求与自然环境、人文景观相协调。见图3.1示例。图3.1“零开挖”洞口3.1.3隧道进洞前,要求完成以下工作:隧道进出口联测已完成,且贯通误差符合规范要求;洞顶的沉降观测点已布设完成,并取得第一组数据;洞顶截水沟已砌筑完成,洞口初步形成畅通的排水系统;边仰坡临时防护已完成,边坡稳定;二次衬砌台车已进场。3.1.4洞口设有明洞、且洞口地质情况相对较好的隧道,可按先进暗洞,由内向外施作洞口明洞模筑衬砌,再进行洞身段开挖、初支、二衬施工。3.1.5当洞口围岩条件较差时,要严格控制进洞施工顺序。应在完成套拱和超前大管棚后,立即进行明洞主体模筑衬砌施工,然后再进行暗洞浅埋段施工。3.1.6隧道二次衬砌原则上施工完成50m(含明洞)后立即进行洞门及边仰坡绿化工程的施工。3.1.7隧道洞口场地必须进行砼硬化处理,应使用20cm厚石渣垫层,汽车运输通道应采用20cm厚的不低于C20砼作为面层。可将洞口段路基基层设置为混凝土基层,提前施作。3.1.8洞口前的桥梁、涵洞及路基等相关工程应及时安排施工,为隧道提供施工场地。3.2施工工序123 洞口与明洞工程的施工程序为:洞顶截水沟开挖、砌筑,洞口其他排水工程洞口土石方开挖(路基填筑),边仰坡及成洞面临时防护(二衬台车进场),洞口套拱、管棚棚架式体系等辅助进洞措施施工,明洞基础及洞口段路基硬化,洞身施工,明洞防排水施工,明洞回填,洞门施工。3.3施工要点3.3.1洞口土石方开挖1洞口土石方施工宜避开降雨期,如确需在雨季施工时,应制定严密的施工方案和防护措施,同时应加强对山坡稳定情况的监测、检查。2洞门端墙处的土石方,应视地层稳定程度、洞口施工季节和隧道施工方法等选择施工时机和施工方法。3洞口边坡、仰坡土石方的开挖应减少对岩、土体的扰动,严禁采用大爆破;边坡和仰坡上可能滑塌的表土、灌木以及边坡和仰坡上的浮石、危石要清除或加固,坡面凹凸不平应予整修平顺。4应在进洞前按设计要求对地表及仰坡进行加固防护;松软地层开挖边、仰坡时,宜随挖随支护,随时监测、检查山坡稳定情况。当洞口可能出现地层滑坡、崩塌时,应采取地表砂浆锚杆、地表注浆、预应力锚杆(索)等措施稳定边坡,确保施工安全。5偏压洞口施工应做好支挡、反压回填等工作后再开挖;开挖方法应结合偏压地形情况选定,不得因人为因素加剧偏压。6洞口边坡及仰坡采用明挖法施工,自上而下分阶段、分层进行开挖。第一阶段挖至设计临时成洞面,并视围岩情况,结合暗洞开挖方法,预留进洞台阶;第二阶段开挖其余部分,形成永久边仰坡。不得掏底开挖或上下重叠开挖。洞口有邻近建(构)筑物时,应采取微震控制爆破。7洞口边仰坡排水系统应及时完成。隧道排水应与洞外排水系统合理连接,不得侵蚀软化隧道和明洞基础,不得冲刷洞口前路基边坡及桥涵锥坡等设施。8洞口永久性挡护工程应紧跟土石方开挖及早完成。地基承载力应满足设计要求。9洞口仰坡上方洞身范围内禁止修建施工用水池。10边坡、仰坡上方不得堆置弃土、石方。3.3.2排水工程1洞外排水工程包括边坡和仰坡外的截水沟、排水沟和洞口排水沟、涵管组成的排水系统,所有开挖与铺砌除按图纸施工外,还应符合《高速公路标准化建设管理指南》路基工程篇规定。123 2边坡、仰坡外的截水沟或排水沟应于洞口土石方开挖前完成,防止地面水冲刷而导致边坡、仰坡落石、塌方。截水沟及排水沟的上游进水口应与原地面衔接紧密或略低于原地面,下游出水口应妥善地引入排水系统。3边坡、仰坡以外的山体表面,如有坑洼积水时,应按设计要求予以处理;但不得用土石方填筑,以免流失堵塞排水沟渠,影响洞口安全。4路堑两侧边沟应与排水设施妥善连接,使排水畅通。土路肩及碎落台,应按设计要求予以加固。5反坡施工洞口,施工期间洞口应设渗水盲沟,并将两侧排水沟于洞口部位设浆砌片石隔墙和洞外隔离。3.3.3临时防护1洞口边仰坡开挖成型后,应防止地表水渗入开挖面,保证洞口坡体的稳定性,及时进行防护。2坡面临时防护施工前,应将岩面浮渣及危岩清除干净并用高压风将坡面清理干净。3锚杆施工时,应先在坡面上确定锚杆位置,并控制钻孔方向进行钻孔,孔深和孔径应符合设计要求。钻孔完毕应将孔内岩粉吹干净。4坡体含水量较大或有地下水,坡面渗漏水较多时,应增设泄水孔或平孔排水。3.3.4进洞辅助措施1超前管棚及超前小导管等辅助工程措施的施工方法按本技术指南第6章相应项目执行。超前管棚推荐采用履带式潜孔钻机,如图3.2所示。2辅助工程措施所用钢筋、钢管等材质,环向间距、纵向搭接长度、方向等布设参数,以及锚固所用材料均须符合设计及规范要求。3采用注浆施工,施工单位注浆前应认真分析围岩性质,选择合理的注浆设备、材料和施工工艺。监理工程师应进行旁站,记录单孔注浆压力和单孔实际注浆量,记录内容必须包含以下内容:施作里程范围、小导管(管棚)根数、长度、最大单根注浆量、最小单根注浆量、总注浆量(注浆量以使用水泥袋数或公斤为单位)、注浆控制压力。对小导管、管棚的安装和注浆应有影像资料。4套拱基础应设置在符合图纸要求且稳固的地基上,地基承载力应满足设计要求,基坑的渣体杂物、风化软层和积水应清除干净。5应加强套拱内预埋的孔口管定向、定位控制,严格按设计确定其上抬量和角度,确保钻孔定位准确。图3.2履带式潜孔钻机3.3.5明洞工程123 1边墙施工1)明洞边墙基础应设置在符合图纸要求且稳固的地基上,地基承载力满足设计要求,基坑的渣体杂物、风化软层和积水应清除干净。严禁超挖回填虚土。2)偏压和单压明洞的外边墙基底,在垂直路线方向应按设计要求挖成一定坡度、向内的斜坡,以提高基底的抗滑力,如基底松软,应采取措施增加基底承载力。3)深基础开挖,应注意核查地质条件;如挖至设计标高,不符合图纸要求时,应提出变更设计。4)基础施工完成后应及时回填,避免雨水等侵蚀地基。2明洞衬砌及防水1)明洞衬砌及防水的施工要点可参照洞内二次衬砌,明洞衬砌与暗洞衬砌应连接良好。2)明洞拱圈外模拆除、拱圈混凝土达到设计强度的50%后,应及时按设计规范要求施作防水层及拱脚纵向排水管、环向盲沟,防水板应向隧道内延伸不小于0.5m,并与暗洞防水板连接良好。3明洞回填1)拱圈混凝土达到设计强度、拱墙背防水设施完成后,方可回填拱背土方。2)明洞段顶部回填土方应对称分层夯实,每层厚度不得大于0.3m,两侧回填的土面高差不得大于0.5m;底部应铺填0.5~1.0m厚碎石并夯实;回填至拱项后应分层满铺填筑,顶层回填材料宜采用粘土以利于隔水。明洞粘土隔水层应与边坡、仰坡搭接良好,封闭紧密。墙背与岩(土)壁之间的回填应符合设计要求,不得任意抛填土石。3)使用机械回填时,拱圈混凝土强度应达到设计强度,且需先用人工填筑夯实回填至拱项以上1.0m后,方可使用机械施工。3.3.6洞口工程1隧道洞口应尽可能减弱人工痕迹,洞口应与自然景观相协调。可适当在洞口种植高大树木,降低洞口亮度,使光线明暗过渡自然。见图3.3示例。2洞门基础开挖应注意基坑的支护,基础必须置于稳固的地基上,地基承载力满足设计要求,应做好防水、排水工作,防止基底被水浸泡。基坑废渣、杂物等必须清除干净。3洞门拱墙应与洞内相邻的拱墙衬砌同时施工,连成整体。洞门端墙应与隧道衬砌有效连接。图3.3与自然景观相协调的洞口123 4洞门端墙的砌筑(或浇筑)与墙背回填,应两侧同时进行,防止对衬砌产生偏压。5洞门建筑完成后,洞门以上仰坡坡脚如有损坏,应及时修补,确保坡项以上的截水沟和墙顶排水沟及路堑排水系统完好、连通。5隧道明洞回填、洞门施工完成后,应及时做好洞口边坡及仰坡的地表恢复,应符合环境保护要求,做好水土保持。6洞门砌筑1)洞门采用料石砌筑时应分层砌筑。2)砌筑砂浆按试验确定的配合比,机械拌制。3)砌体施工过程中应及时按设计布置泻水孔,对个别出水点要及时将水引出,并做好墙背后反滤层、排水盲沟等。4)砌体的大面要平整,缝宽要一致。条石外露面的尺寸为60cm×30cm,丁石外露面的尺寸为30cm×30cm,缝宽为2cm。123 4超前地质预报4.1一般规定4.1.1超前地质预报是保证隧道施工安全的重要环节和重要技术手段。要将超前地质预报作为隧道施工的一道工序,纳入施工组织设计。根据隧道的长短和地质复杂情况有针对性的编写超前地质预报方案设计。4.1.2隧道超前地质预报应达到下列主要目的:1进一步查清掌子面前方的工程地质与水文地质条件,指导工程施工的顺利进行。2降低地质灾害发生的几率和危害程度。3为动态设计和施工提供地质依据。4.1.3超前地质预报应包含下列主要内容:1地层岩性预测预报,特别是对软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊岩土的预测预报。2地质构造预测预报,特别是对断层、节理密集带、褶皱构造等影响岩体完整性的构造发育情况的预测预报。3不良地质预测预报,特别是对溶洞、暗河、人为坑洞、放射性、有害气体、高地应力、高地温、高岩温等发育情况。4地下水预测预报,特别是对岩溶管道水及富水断层、富水褶皱轴及富水地层中的裂隙水等发育情况的预测预报。4.1.4工程开工前,由建设单位通过招标方式选择具有计量认证合格证书(CMA)的专业检测单位开展超前地质预报工作。执行“第三方”预报的隧道不能免除《公路隧道施工技术规范》所规定施工单位应承担的责任。4.2有关要求4.2.1监理工程师负责隧道超前地质预报实施大纲的审批,并对地质预报工作的实施情况进行监督和检查。4.2.2地质预报单位负责及时分析和研究超前地质预报成果;发现地质情况与设计情况不符的,要按程序及时通知各参建单位。4.2.3地质预报单位应编制地质预报实施大纲,并纳入施工单位的实施性施工组织设计,按程序报监理工程师审查,通过后负责组织实施。123 4.2.4施工单位应积极配合预报单位做好预报工作,并将预报工作纳入现场施工组织管理。要积极利用超前地质预报成果,为施工做好服务,及时汇报项目办并与预报单位进行沟通。并不断完善隧道施工安全应急救援预案,做好隧道施工安全工作。4.2.5预报单位对超前地质预报成果及数据真实性负责。超前地质预报成果信息应传递顺畅,反馈及时,地质预报单位要在第一时间将检测预报成果及建议要求报送施工、设计、建设单位及监理工程师等有关各方,同时要在隧道洞口现场设资料箱放置预报文件并指定专人保管,方便相关人员现场取用。4.2.6监理工程师应对隧道超前地质预报实施过程进行监理,负责监督检查预报单位现场专业技术人员(地质、物探)数量及能力、设备类型及数量、超前地质预报的实施和数据采集以及做好相关协调工作等。4.2.7各相关单位应根据隧道开挖揭露的实际地质条件,结合隧道超前地质预报成果,及时并恰如其分地调整隧道围岩级别划分,据此作出变更设计和优化设计;根据不同的地质特性和预报目的,采取相应的预报方法并适时调整、提出相应的技术要求。4.2.8隧道超前地质预报应采用地质调查与勘探相结合、物探与钻探相结合、长距离与短距离相结合的综合预报方法,提高预报的科学性和准确性。4.2.9预报单位应及时编制预报成果报告、阶段性报告(月报、年报)和竣工总报告,并分送各相关单位。报告内容应规范完整,并包含以下主要内容:1地质情况及水文地质情况;2对照图纸提供的地质资料,预报地质条件变化情况及对事故的影响程度;3预报可能出现的不良地质及其对施工的影响,以及处理措施;4隧道施工中由于措施不当可能造成围岩失稳时,应及时采取的改进措施。4.2.10预报工作计划要与隧道施工进度相结合,并贯穿施工的全过程,做到全程无缝隙检测。当施工进度与地质预报发生矛盾时,施工应为超前地质预报让路,避免盲目施工,确保超前地质预报工作的实施,并起到指导施工的作用。4.2.11施工过程中应将实际开挖的地质情况与预报结果进行对比分析,及时总结经验教训,指导和改进地质预报工作。4.2.12超前地质预报成果是调整和优化隧道设计参数、防护措施,优化施工组织、制定施工安全应急预案、工程变更设计的重要依据,参建各方要高度重视地质预报成果的应用。4.2.13123 施工阶段的超前地质预报不能代替勘察阶段的地质勘察工作及施工阶段的补充地质勘察工作,不得因进行施工阶段隧道超前地质预报工作而忽视勘察阶段的地质勘察工作及施工阶段的补充地质勘察工作。4.3超前地质预报方法超前地质预报可采用地质调查法、超前钻探法(超前地质钻探、加深炮孔探测)、物探法(TSP地震波反射法、地质雷达、红外探水)和超前导坑预报法等。各种方法应联合使用,互为补充,相互验证。123 5洞身开挖5.1一般规定5.1.1洞身开挖应根据地质条件、断面大小、机械设备等,选择适宜的开挖方案(包括开挖顺序、爆破、施工照明、通风、排水、支护、出渣等)。为了最大限度地利用围岩自承能力,必须采用有利于减少超挖、减少围岩扰动的开挖方法进行洞身开挖。5.1.2开挖作业应符合下列规定:1确定合理的开挖步骤和循环进尺,保持各开挖工序相互衔接,均衡施工。2隧道施工步距控制标准正线隧道与斜井的仰拱及填充均应超前拱墙二次衬砌施工,仰拱必须采取全幅施工,严禁分幅施工,仰拱、铺底面距下台阶的距离按以下数据控制:Ⅵ级及Ⅴ级加强不超过15米,Ⅴ级围岩不超过30米,Ⅳ级围岩不超过40米,Ⅲ级围岩不超过60米,Ⅰ、Ⅱ级围岩不超过90m。掌子面距二衬的安全距离按以下数据控制:Ⅵ级及Ⅴ级围岩不超过60m,Ⅳ级围岩不超过90m,Ⅲ级围岩不超过120m,Ⅰ、Ⅱ级围岩不超过200m。开挖台阶、基面处理、防水板、钢筋制安、模板及砼浇筑各工序要做到工序层次分明。3开挖作业必须保证安全,不得危及初期支护、二次衬砌和设备的安全,并应保护好量测用的测点,宜减少对围岩的扰动。4开挖断面尺寸应满足设计要求,应采用有效的测量手段控制开挖轮廓线;边沟、电缆沟及边墙基础应同时开挖;所有开挖应按图纸标明的开挖线并加入预留变形量后的尺寸进行施工,预留变形量应根据量测成果及时调整,开挖质量应符合设计及规范要求。5开挖后应做好围岩地质的核对,及时做好监控量测工作,地质变化处和重要地段,应有相应照片或文字描述记载。5.1.3隧道爆破应采用光面爆破,必要时采用预裂爆破技术;施工中应优化钻爆设计、提高钻眼效率和爆破效果,降低工料消耗。对不宜爆破、挖掘机又难以挖动的软弱围岩以及黄土地段,鼓励采用挖机配合装载机进行隧道开挖施工。5.1.4应有良好的通风、调度、高压风、给排水、供电系统。5.1.5123 双向开挖隧道的贯通宜选择在围岩较好的地段。双向开挖距离接近时,两端施工应加强联系、统一指挥,并采取浅眼低药量,控制爆破震动;当两开挖面间的距离为15~30m时,应改为单向开挖,一端必须停止开挖、将人员机具撤走,并在安全距离处设立警告标志。对采用单向开挖的隧道,出洞前应反向开挖不少于30m且不小于洞口超前管棚长度,严禁在隧道洞口处贯通。5.1.6双洞开挖时,应根据两洞的轴线间距、洞口里程距离、地质条件及其他自然条件,选择适当的开挖方法,确定好两洞开挖的时间差和距离差,并采取措施防止后行洞开挖对先行洞周壁产生不良影响。5.1.7隧道爆破作业应严格按照国家有关爆破安全规程和技术标准施工,要加强民爆物品的安全管理,对瓦斯地层隧道施工还应符合现行《煤矿安全规程》的相关规定。5.1.8施工单位应安排好施工过程的测量,以保证隧道按设计方向和坡度施工,使开挖断面符合图纸所示尺寸,尽量做到不欠挖和不超挖。洞内应每隔50m设置一个水准点。5.1.9在施工过程中,施工单位应根据对开挖面的直接观察、围岩变形的量测结果,辅以超前地质预报,结合岩层构造、岩性及地下水情况,提出围岩分类的修改意见,并判定隧道围岩稳定性,提出相应的处理措施。5.1.10隧道开挖过程中应按《高速公路标准化建设管理指南》安全生产篇规定设置逃生管道。5.2施工工序一般分离式隧道总体施工工序见图5.1。5.3施工要点5.3.1开挖方法隧道开挖必须与支护、衬砌施工相协调。如需变更设计除应满足技术规范要求外,还需满足以下原则。1两车道洞口段土质类、含水量大、承裁力低的围岩宜采用中隔壁法(CD法)或交叉中隔壁法(CRD法)施工。2三车道浅埋段的V、Ⅵ级围岩应按中隔壁法、交叉中隔壁法或双侧壁导坑法施工。3浅埋大跨度隧道及地表下沉量要求严格而围岩条件很差时应选用交叉中隔壁法或双侧壁导坑法施工。4V级围岩和浅埋段的Ⅳ级围岩每循环进尺控制在2榀钢拱架间距以内。123 5采用环形导坑预留核心土法施工的隧道要严格按该施工工序组织施工,尤其是要加强钢拱架的锁脚,减少下沉;对土质的隧道应以核心土为基础设立2根临时钢架竖撑以支撑拱顶,核心土应根据围岩量测结果适当滞后开挖。6采用上下台阶法施工的隧道,台阶分界线不得超过起拱线;上台阶长度不得过长,应尽量采用短台阶,以便及时成环封闭,下台阶马口落底长度不大于2榀钢拱架,应一次落底,并尽快封闭成环。开工前施工准备洞顶截水沟开挖、砌筑及洞口排水洞身初期支护仰拱和铺底洞身防排水设施洞内路面及附属工程洞身开挖机排水洞门及其附属工程施工浅埋段及洞口明洞模筑衬砌施工套拱、超前管棚等进洞辅助措施施工浅埋段开挖、初期支护及仰拱施工洞口土石方开挖及临时防护模筑二次衬砌浅埋开挖超过50米必须进行浅埋段二衬及明洞模筑衬砌施工初支紧随开挖面及时施作,减少围岩暴露时间,抑制围岩变形,并及时进行复喷,硬岩地段复喷作业距掌子面不得超过60m仰拱和铺底应及时成环根据围岩条件和量测情况合理选择支护参数图5.1一般分离式隧道总体施工工序框图开挖方法:123 1)Ⅰ~Ⅱ级围岩地段,Ⅲ级围岩单线隧道(斜井),采用全断面开挖。2)Ⅲ级偏弱及Ⅳ级围岩单线隧道(斜井),Ⅲ级和Ⅳ级双线隧道,Ⅴ级和Ⅵ级围岩单线隧道在采用了有效的措施(如超前预注浆加固围岩)后,可采用台阶(临时仰拱)法开挖。3)Ⅳ级偏弱围岩单线隧道(斜井)、双线隧道,Ⅴ级和Ⅵ级围岩单线隧道(未采取超前预注浆加固围岩)和不良地质及洞口工程(非偏压),可采用中隔壁法(CD法)。4)Ⅴ、Ⅵ级围岩双线隧道、浅埋隧道,优先采用双侧壁导坑法,若地质条件相对较差也可采用交叉中隔壁法(CRD法)。5)单线(斜井)Ⅴ、Ⅵ级围岩和双线Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩中等以上富水(非爆破开挖)时,采用环形开挖预留核心土法。5.3.2超欠挖控制1应严格控制欠挖。拱、墙脚以上1m内断面严禁欠挖。2应尽量减少超挖,不同围岩地质条件下的允许超挖值应符合规范要求。3应采用光面爆破、提高钻眼精度、严格控制单响药量等措施,并提高作业人员的技术水平。4开挖后应采用断面仪或激光投影仪直接测定开挖断面尺寸,并绘制断面图。5隧道的开挖轮廓应按设计和相关规范要求预留变形量,并根据监控量测信息进行调整。5.3.3钻爆设计1隧道掘进施工前,应进行专门钻爆设计。2石质隧道的爆破作业,应采用光面爆破。3光面爆破参数如周边眼间距、最小抵抗线、相对距和装药集中度等,应采用工程类比或根据《公路隧道施工技术细则》合理选用,并根据实际爆破效果对光爆参数进行调整,以达到理想效果。光面爆破工作是隧道施工的基础性工作,施工、监理单位要加强检查,确保光爆质量。4周边眼应沿隧道开挖轮廓线布置,保证开挖断面符合设计要求,硬岩开眼位置在开挖轮廓线上,软岩可向内偏5~10cm。5铺底和仰拱底面采用预留光爆层爆破,II、III级围岩段的水沟应与隧底光爆层同时爆破成形。6对于小净距隧道、连拱隧道以及地表周围有建(构)筑物的浅埋隧道,在开挖过程中,应监测围岩爆破影响深度以及爆破震动对周围其他建(构)筑物的破坏程度,对周围其他建(构)筑物及新浇混凝土的震动速度应满足规范要求。5.3.4钻爆作业123 1钻爆作业应按照钻爆设计进行。工艺流程见图5.2。图5.2钻爆作业工艺流程框图2机械设备选型配套1)机械设备应本着“性能先进、配套合理、着重工效”的原则,按大断面(长)隧道机械化施工技术要求选型配套。一般要求:一是开挖能力大于施组要求能力;二是装碴能力大于开挖能力;三是运输能力大于装碴能力;四是设备配置的富余系数不宜过大(一般>1.2),以避免造成部分设备能力的浪费。2)一般隧道大断面开挖可采用多功能开挖台架、风动凿岩机钻孔。对于长度大于5km或独头掘进超过2km的长大隧道应优先采用性能先进的多臂液压钻孔台车(图5.3)进行施工。使用液压钻孔台车的要着手解决好以下几个问题:(1)制定合理的机械台班费用;(2)多方面挖潜节流,降低使用成本;(3)做好维修保养工作,确保正常使用;(4)做好配件采购工作,确保及时供应;(5)提高操作人员的专业水平和素质,确保施工质量;(6)台车钻爆工作一体化,提高工作效率。图5.3多臂液压钻孔台车3)出渣运输设备的选型配套应保证机械设备充分发挥其功能,并应使出渣能力、运输能力与开挖能力相适应,宜配备大功率、大容量、性能先进的装运机械设备,加快施工进度。独头掘进2km以内的隧道一般采用无轨运输出渣;独头掘进超过2km,应根据通风方案、辅助坑道来确定出渣方式。4)掘进50m以上,隧道施工必须实施管道通风,通风方式及风机功率应满足《高速公路标准化建设管理指南》安全生产篇的规定。3测量放样布眼123 1)钻眼前应定出开挖断面中线、水平线,用红油漆准确绘出开挖断面轮廓线,并标出炮眼位置(误差不超过5cm),经检查符合设计要求后方可钻眼。2)当开挖面凸凹较大时,应按实际情况调整炮眼深度,并相应调整装药量,除掏槽眼外的所有炮眼眼底宜在同一垂直面上。3)掌子面要用红油漆画出周边炮眼眼位,开挖成型较好,隧道开挖轮廓线平顺,无明显凹凸不平。4钻眼按照不同孔位,将钻工定点定位。钻工应熟悉炮眼布置图,能熟练的操作凿岩机械,特别是钻周边眼,一定要由有较丰富经验的老钻工司钻,有专人指挥,确保周边眼有准确的外插角,使两茬炮交界处台阶不大于15cm。同时,根据眼口位置岩石的凹凸程度调整炮眼深度,保证炮眼底在同一平面上。5装药1)根据不同炸药的性能,合理选择爆破炸药。对硬岩、长大隧道可选择爆速高、爆后炮烟少、有害气体含量低的水胶炸药。2)加强炮眼堵塞,提高爆破效果,周边眼的堵塞长度不宜小于500mm。宜配备专用炮泥机加工炮泥,提高炮孔堵塞质量。鼓励施工单位采用水压控制爆破法(ABM)等爆破效果较好的装药形式,减少炸药消耗量。3)装药前,要用高压风水将炮眼内泥浆、存水及石粉吹洗干净。4)装药需分片分组,按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行,雷管要“对号入座”,要定人、定位、定段别,不得乱装药。6联结起爆网路施工应按《爆破安全规程》的有关规定执行。7非点炮人员撤至安全地点后才能引爆。爆破后必须经过通风排烟,且其相距时间不得少于15min且洞内空气质量符合本指南第16章的规定,并经过以下各项检查和妥善处理后,其他工作人员才准进入工作面。爆破后必须立即进行安全检查,如有瞎炮,必须由原爆破人员按《爆破安全规程》的有关规定进行处理,确认无误后才能出渣。8出渣运输线路或道路应设专人进行维修和养护,使其处于平整、畅通状态。线路或道路两侧的废渣和余料应随时清除。出渣运输车辆必须处于完好状态,制动有效,严禁人料混载,不准超载、超宽、超高运输。运装大体积或超长料具时,应有专人指挥,专车运输,并设置显示界限的红灯。5.4开挖方法5.4.1全断面开挖法1采用全断面一次开挖成形的施工方法,施工步骤参见图5.4主要应用于两车道I、II、III及IV级较好围岩和三车道I、II、III级围岩段的施工。123 图5.4全断面法施工横断面及纵断面示意图2具体施工顺序1)测量画隧道全断面开挖轮廓线及司钻作业准备;2)转入多功能凿岩台架进行钻眼、装药、联接导爆管;3)转出多功能凿岩台架及人料机至安全位置,引爆炸药,开挖出隧道全断面;4)通风;5)人工或机械找顶排除拱部危石;6)初喷混凝土;7)装载机装渣、出渣车运出洞外;8)转入多功能凿岩台架至掌子面;9)安设拱墙锚杆、挂网和喷射混凝土;10)必要时施作隧道铺底混凝土;11)开始下一作业循环,重复1)~10);3施工要求:循环进尺宜控制在3~4m。采用大型机械配套作业;超前开挖导洞时,应控制好开挖距离。表5.1控制要点及标准序号工序控制要点及标准1超前预报除根据设计地勘资料,针对性利用TSP对隧道前方工程水文地质进行调查及分析研究外,每循环爆破打钻前必须在拱顶、两侧拱腰共打设至少3个超前地质探孔,探孔深度超过循环进尺大于2m。2测量放线每循环测量放样开挖全断面中线、底板控制标高线、曲线方向点及开挖轮廓线,开挖轮廓线宜适当径向加大。3爆破123 开挖①爆破施工人员佩戴安全和劳动防护用品。②凿岩机钻眼时,掏槽眼的眼口间距和深度误差为5cm;周边眼的间距误差为5cm,眼底不超出开挖轮廓线15cm;周边炮眼与辅助炮眼的眼底应在同一垂直面上,掏槽眼应加深10cm;周边眼在断面轮廓线上开孔,要严格控制外插角,外斜率不得大于5cm/m,以尽可能使前后两排炮接茬处台阶减小;辅助眼眼口排距、行距误差不大于10cm。③严禁在残眼处再次钻眼。④炸药领取、运输、装填、连线、起爆均由专业人员持证施工。⑤装药必须自上而下,爆破时必须统一指挥。⑥根据爆破效果及时调整开挖进尺和钻爆参数,全断面开挖进尺宜控制在3m以内。⑦爆破作业时,所有人员应撤至不受有害气体扰动及飞石伤害的安全地点,安全地点至爆破作业面的距离,在独头坑道内不应小于200m。4初喷排危后立即初喷3~5cm混凝土,封闭围岩。5初支开挖后必须紧跟支护,当围岩整体性较好时锚喷支护面距开挖面距离不能大于6m。6喷射混凝土喷射砼冬期施工时,作业区的气温和混合料进入喷射机的温度均不应低于5℃,在结冰的岩面上,不得喷射砼;隧道内环境气温低于5℃时,对喷射砼不得进行喷水养护;喷射砼表面应平整,无空鼓、裂缝、松酥,并用喷射砼(或砂浆)对基面进行找平处理,平整度用2m靠尺检查,表面平整度允许偏差:侧壁5cm、拱部7cm。7开挖贯通当两相对开挖工作面接近贯通时,两端施工应加强联系,统一指挥。当两开挖工作面间的距离剩下20~25m时,应从一端开挖贯通。8断面检查开挖掌子面后方不超过10延米必须进行隧道横断面测量检查,并绘制横纵断面图与设计断面核对:①拱部允许最大超挖值Ⅰ级围岩10cm、Ⅱ级围岩15cm、Ⅲ、Ⅳ级围岩20cm,边墙允许平均超挖值10cm。②拱脚和墙脚以上1m内断面严禁欠挖。根据断面检查结果及时调整开挖参数和进行超欠挖处理。9隧道监测必须成立专职机构进行隧道监测,监测布点每个横断面不少于5个点,即拱顶、起拱线两侧及两侧边墙脚,监测横断面纵向间距满足设计要求,监测频率满足设计要求且不少于1次/2天,隧道监测必须确定监测警戒值和允许极限值,并制定专项控制措施。10通风作业区应有良好的通风,独头掘进时采用压入式通风辅以射流式接力通风,左右线横通道连通时采用巷道式通风,开挖通风管与掌子面距离不超过60米,喷射混凝土时作业区粉尘含量不得大于2mg/m3。11出碴洞内专人调度指挥防止安全事故;掌子面配挖机扒渣,装载机装渣,自卸汽车洞内运输。12隧底路面隧底超挖严禁用虚碴进行回填,铺底面要进行抹平和压纹,标高偏差控制在±3cm,平整度控制在5cm(2米直尺检查)。13洞内车辆行驶施工作业地段的出渣车辆速度不得大于5km/h,成洞地段不得大于15km/h,过台车台架段及仰拱栈桥处不得大于5km/h;在衬砌模板台车等狭窄地段必须设置减速和警示标识;车辆通过栈桥时,设专人指挥、监护车辆通过,且应在仰拱栈桥、衬砌台车、横通道处设置逃生标识、应急灯,栈桥下作业人员必须避让。5.4.2台阶法施工123 1开挖上半断面,待开挖至一定长度后同时开挖下半断面,上下半断面同时并进的施工方法。其施工步骤参见图5.5。图5.5台阶法施工工序示意图2具体施工顺序1)测量画上台阶断面轮廓线及钻眼作业准备;2)上台阶转入多功能凿岩台架进行钻眼、装药、联接导爆管;3)上台阶转出多功能凿岩台架及人料机至安全位置,引爆炸药,开挖出隧道上台阶断面;4)通风;5)人工或机械找顶排除拱部危石;6)拱部初喷混凝土;7)挖机扒渣至隧底(下台阶);8)转入多功能凿岩台架至上台阶掌子面;9)上台阶安设拱部拱架、锚杆、挂网;同时隧底装载机装渣、出渣车运出洞外;10)上台阶喷射混凝土;11)重复1)~10)步骤,直至上台阶开挖至5~7m;12)上下台阶测量画断面轮廓线;13)转入多功能凿岩台架进行上下台阶的钻眼、装药、联接导爆管;14)转出多功能凿岩台架及人料机至安全位置,引爆炸药,开挖出上下台阶隧道断面;15)通风;16)人工或机械找顶排除拱部危石;17)初喷拱墙混凝土;18)挖机扒渣至隧底(下台阶);19)转入多功能凿岩台架、安设拱墙锚杆、挂网;同时,隧底装载机装渣、出渣车运出洞外;20)上中台阶喷射混凝土;21)重复12)~20)步骤,按台阶长度5~7m循环并进开挖初支。123 22)待初期支护的变形稳定后,或根据施工组织所规定的日期敷设防水层(必要时)和施做二次衬砌。注:根据支护结构形成闭合断面的时间要求,必要时在开挖上台阶后,可施做临时仰拱,形成上台阶的临时闭合结构。3施工要求1)台阶不宜多分层,上下台阶之间的距离尽可能满足机具正常作业,并减少翻渣工作量;当顶部围岩破碎,需支护紧跟时,可适当延长台阶长度。2)施工亦应先护后挖,宜采用超前锚杆或超前小导管辅助施工措施。开挖应尽量采用微震光面爆破技术。3)初期支护应紧跟开挖面;上台阶施工时,钢架底脚必须设锁脚锚杆以利下台阶开挖安全。4)隧道两侧的沟槽及铺底部分应和下台阶一次开挖成型。5)台阶分界线不得超过起拱线,下台阶马口落底长度不大于2榀钢拱架的长度,应一次落底,并尽快封闭成环。表5.2控制要点及标准序号工序控制要点及标准1超前预报除根据设计地勘资料,针对性利用TSP、水平地质钻机等对隧道前方工程水文地质进行调查及分析研究外,每循环爆破打钻前必须在上台阶掌子面的拱顶及两侧拱腰共3个部位各打设一个不小于5m深的水平地质探孔。2测量放线每循环按上下或上中下台阶测量放样开挖断面中线、底板控制标高线、曲线方向点及开挖轮廓线,开挖轮廓线宜适当径向加大。3爆破开挖1、上台阶开挖进尺宜控制在0.75~1.5m,中台阶宜控制在1~2m,下台阶宜控制在1~3m,仰拱开挖严禁一次性大于6m且仰拱开挖一次开挖长度严禁超过1倍洞径,根据爆破效果及时调整开挖进尺和钻爆参数;2、下台阶应在上台阶喷射砼达到设计强度的70%后方可开挖,当岩体不稳定时,要采用缩短进尺,并上下台阶分左右两部错开开挖,错进开挖至少2榀拱架。其他同全断面法开挖。4台阶长度单个台阶长度控制在5~7米,严禁超过1.0倍洞径。5台阶高度上台阶高度控制在3~4米,严禁超过4.5m;中或下台阶高度一般不超过4m,严禁超过5.0m。6初喷排危后立即初喷3~5cm混凝土,封闭围岩;围岩整体性较好或工序衔接脱节时,拱部初喷面距上台阶开挖面距离不能大于6m。7拱架安装拱架安装中线及标高检查控制在±2cm以内;斜井拱架安装时只能向下坡端倾斜,倾斜度最大不得超过2度且拱顶与拱脚垂直偏差最大不超过25cm;正洞拱架倾斜度不得超过2度且拱脚与拱顶垂直偏差不超过30cm;拱架左右里程要同步,两侧里程偏差不超过10cm;各节钢架间应以螺栓连接,拱架节点板连接螺栓必须按设计上齐拧紧,连接板应密贴且连接板局部缝隙不超过2mm,特殊情况下连接板间缝隙超限时采用楔钢板满焊牢固。8同全断面开挖。123 喷射混凝土9开挖贯通当两相对开挖工作面上台阶接近贯通时,两端施工应加强联系,统一指挥。当两开挖工作面间上台阶的距离剩下20~25m时,应从一端开挖贯通。10断面检查上台阶开挖掌子面后方不超过10延米必须进行隧道横断面测量检查,其他同全断面法开挖。11隧道监测同全断面法开挖。12通风开挖通风管与上台阶掌子面距离不能超过60米,必要时上中台阶可配以局扇加强通风,其他同全断面法开挖。13出碴同全断面法开挖。14隧底路面同全断面法开挖。15洞内车辆行驶同全断面法开挖。5.4.3三台阶七步开挖法(环形留核心土法)1先开挖上部导坑成环形,并进行初期支护,再分步开挖剩余部分施工的开挖方法。2施工工序说明:隧道Ⅴ级围岩段采用三台阶七步开挖法开挖:⑴首先进行超前支护,进行上部弧形导坑开挖,并初期支护施工→⑵中部左侧开挖、中台阶左侧支护→⑶中部右侧开挖、中部右侧支护→⑷下部左侧开挖、下部左侧边墙支护→⑸下部右侧开挖、下部右侧边墙支护→⑹上、中、下台阶核心土开挖→⑺仰拱开挖与支护(采用栈桥法施工)。三台阶七步开挖法施工工序图见图5.6。3上部弧形开挖超前中部5m,采用风钻钻孔,弱爆破,人工翻碴至两侧导坑内,装载机端碴;中部左侧超前右侧5m,左右交错进行开挖与支护,采用装载机端碴,自卸汽车运输,中部采用风钻钻孔,弱爆破;下部左侧超前右侧5m,左右交错进行开挖与支护,采用装载机端碴,自卸汽车运输,中部采用风钻钻孔,弱爆破。上部核心土跟中部左侧同时开挖,中部核心土和下部左侧同时开挖,下部核心土在下部右侧开挖支护后开挖。施工过程中上部弧形拉开距离后各作业面可同步作业。底部仰拱开挖后进行支护及时封闭成环。4开挖过程采用弱爆破时,严格按照爆破设计进行,并不断进行优化。特别注意断面交界处的超欠挖和成形控制是重点。量测必须及时紧跟,及时分析反馈,指导安全施工。123 图5.6三台阶七步开挖法施工工艺图5施工要求1)环形开挖留核心土法,将开挖断面分为上、下及底部三个部分逐级掘进施工,核心土面积应不小于整个断面面积的50%上部宜超前中部3~5m,下部超前底部10m左右。为方便机械作业,上部开挖高度控制在4.5m左右,中部台阶高度也控制在4.5m左右,下部台阶控制在3.5m左右。2)核心土与下台阶开挖应在上台阶支护完成后、喷射混凝土强度达到设计强度的70%后进行。为防止上台阶初期支护下沉、变形,其底部宜加纵向槽钢,钢架底部应按设计要求设置锁脚锚杆,并与纵向槽钢焊接,锚杆布设俯角宜为450。3)每一台阶开挖完成后,应及时喷射4cm厚混凝土对围岩进行封闭,设立型钢钢架及锁脚锚杆,分层复喷混凝土到设计厚度,必要时各台阶设临时仰拱加强支护,完成一个开挖循环。4)对土质的隧道应以核心土为基础设立3根临时钢架竖撑以支撑拱顶和拱腰,核心土应根据围岩量测结果适当滞后开挖。5.4.4中隔壁法(CD法)123 1CD法是在软弱围岩大跨度隧道中,先分部开挖隧道的一侧,并施作中隔壁,然后再分部开挖另一侧的施工方法。其施工步骤参见图5.7。图5.7中隔壁法(CD法)施工序横断面及纵断面示意图2施工顺序说明:(1)先行导坑上部开挖;(2)先行导坑上部初期支护;(3)先行导坑中部开挖;(4)先行导坑中部初期支护;(5)先行导坑下部开挖;(6)先行导坑下部初期支护;(7)后行导坑上部开挖;(8)后行导坑上部初期支护;(9)后行导坑中部开挖;(10)后行导坑中部初期支护;(11)后行导坑下部开挖;(12)后行导坑下部初期支护;(13)拆除临时支护;(14)仰拱超前浇筑;(15)全断面二次衬砌。3施工要求1)上部导坑的开挖循环进尺控制为1榀钢架间距,下部导坑的开挖进尺可依据地质情况适当加大。2)中隔壁法或交叉中隔壁法施工时,初期支护完成后方可进行下一分部开挖,地质较差时,每个台阶底部均应按设计要求设临时钢架或临时仰拱;各部开挖时,周边轮廓应尽量圆顺;应在先开挖侧喷射混凝土强度达到设计要求后再进行另一侧开挖;左右两侧导坑开挖工作面的纵向间距不宜小于15m;当开挖形成全断面时,应及时完成全断面初期支护闭合。3)导坑开挖孔径及台阶高度可根据施工机具、人员等安排进行适当调整。应配备适合导坑开挖的小型机械设备,提高导坑开挖效率。4)中隔壁的拆除工艺是关键技术,中隔壁拆除时间的判定要以拱顶下沉和净空收敛为依据,一般在拱顶下沉7天内增量在2mm以下作为拆除中壁的基准。同时,要求中隔壁的拆除应滞后于仰拱,一次拆除长度应根据量测数据慎重确定,拆除后应立即施作二次衬砌。5.4.5交叉中隔壁法(CRD法)1CRD法是在软弱围岩大跨度隧道中,先分部开挖隧道一侧,施作中隔壁和临时仰拱,再分部开挖隧道另一侧并完成横隔板施工的施工方法。其施工步骤参见下图5.8。施工示例见图5.9。123 图5.8交叉中隔壁法(CRD法)施工横断面及纵断面示意图2施工顺序说明:(1)左侧上部开挖;(2)左侧上部初期支护;(3)左侧中部开挖;(4)左侧中部初期支护;(5)右侧上部开挖;(6)右侧上部初期支护;(7)右侧中部开挖;(8)右侧中部初期支护;(9)左侧下部开挖;(10)左侧下部初期支护;(11)右侧下部开挖;(12)右侧下部初期支护;(13)拆除临时支护;(14)仰拱超前浇筑;(15)全断面二次衬砌。图5.9CRD法施工示例3施工要求1)为确保施工安全,上部导坑开挖循环进尺控制为1榀钢架间距(0.6~0.75m),下部开挖可依据地质情况适当加大,仰拱一次开挖长度依据监控量测结果、地质情况综合确定,一般不宜大于6m。2)中间支护系统的拆除时间应考虑其对后续工序的影响,当围岩变形达到设计允许的范围之内,并在严格考证拆除的安全性之后,方可拆除。中隔壁混凝土拆除时,要防止对初期支护系统形成大的振动和扰动。3)中隔壁的拆除时间要求同CD法。4)应配备适合导坑开挖的小型机械设备,提高导坑开挖效率。5.4.6双侧壁导坑法1分部开挖隧道两侧的导坑,并进行初期支护,再分部开挖分部剩余部分的方法。施工步骤参见下图5.10施工示例见图5.11。123 图5.10双侧壁导坑法法施工横断面及纵断面示意图2施工顺序说明:(1)左(右)导坑开挖;(2)左(右)导坑初期支护;(3)右(左)导坑开挖;(4)右(左)导坑初期支护;(5)上台阶开挖;(6)上台阶初期支护、导坑隔壁拆除;(7)下台阶开挖;(8)仰拱初期支护;(9)拆除临时支护;(10)仰拱超前浇筑;(11)全断面二次衬砌。注:特殊情况下先施作仰拱,再拆除临时支护。3施工要求1)围岩开挖应尽量采用挖掘机和人工配合无爆破施工,局部需爆破施工时,宜弱爆破施工,以尽量减少对地层的扰动。2)开挖应严格按规范做好监控量测工作,随时掌握围岩及支护的变形情况,以便及时修正支护参数,改变施工方法;同时,应有较准确的超前地质预报。3)开挖时的排水工作要认真做好,在保证排水畅通的同时,重点要对两侧临时排水沟铺砌抹面,防止钢支撑基底软化。图5.11双侧壁导坑法施工示例4)侧壁导坑开挖后,应及时施工初期支护并尽早形成封闭环;侧壁导坑形状应近于椭圆形断面,导坑跨度宜为整个隧道跨度的三分之一:左右导坑施工时,前后拉开距离不宜小于15m;导坑中间土体同时施工时,导坑应超前30~50m。5.5连拱隧道5.5.1一般要求1连拱隧道施工应严格按设计及规范要求采取强有力的超前预支护或预加固措施以保证开挖安全,还应特别注意地形偏压带来的不利影响。2钻爆法施工应采用微震光面爆破和减轻震动爆破技术,以减轻爆破对围岩的扰动。3连拱隧道施工应合理安排两侧主洞开挖、初支、二衬等工序的先后顺序及步距,减少先行洞、后行洞施工时相互对围岩及结构的扰动,以确保施工安全。4一般情况下,连拱隧道施工不宜左右两洞齐头并进,同时开挖、衬砌,宜先左(右)洞,后右(左)洞;再左(右)洞、继而右(左)洞的逐步推进,如此往复循环依次进行;先行洞应选择在偏压侧及地质较为软弱的一侧;先行洞开挖超前另侧主洞30~50m,先行洞二次衬砌断面落后后行洞开挖面,距离现场可根据爆破震动监测结果确定,一般不小于2倍洞径。5为确保施工安全,避免二衬出现开裂,要求左右洞必须至少各配备一台二次衬砌模板台车。123 6应严格在设计要求进行中隔墙施工,中隔墙施工时应注意预埋与主洞钢支撑连接钢板。见图5.12所示。图5.12连拱隧道中隔墙预埋件5.5.2施工工序连拱隧道总体施工工序见图5.13,施工步骤参见图5.14。123 图5.13连拱隧道总体施工程序框图图5.14连拱隧道施工步骤横断面示意图5.5.3施工要点1中导洞开挖中导洞开挖决定着洞身开挖的方向,也是对洞身围岩的情况先行探察,为主洞的开挖积累资料和摸索情况,可及时与设计围岩进行对比、修正支护结构参数、指导主洞的施工。中导洞是隧道开挖的关键,必须准确控制开挖中线,仔细探察岩层情况。中导洞贯通后,浇筑中隔墙混凝土。墙顶处的防、排水设施应按图纸及规范要求做好施工,以保证防、排水设施能充分发挥其效用,排水畅通,不渗不漏。2中隔墙施工连拱隧道对中隔墙的地基承载能力要求较高,施工时应对地基进行测试,承载力不能满足要求时,应采取提高地基承载力的措施,如高压加固注浆等。中隔墙混凝土施工应符合下列要求:1)基础底面应清扫干净,无水、无石渣。2)墙身内预埋件、排水管应固定牢固,位置准确。中隔墙施工时应注意预埋与主洞钢支撑连接钢板预埋牢固,并应加强对预埋排水和止水设施的保护。3)中隔墙顶部应与中导洞顶紧密接触、回填密实。4)中隔墙模板宣采用定型钢模,以保证混凝土浇筑质量、加快中隔墙施工效率。3主洞施工1)开挖先行主洞前,后行主洞围岩与中隔墙之间的空隙应按设计要求进行回填密实或支撑顶紧;爆破设计时不得以中导洞作为爆破临空面。2)主洞上拱部的开挖,应在中隔墙混凝土浇筑完毕并达到强度要求后进行。3)开挖过程中应及时做好洞内排水系统,严禁洞内积水,软岩地段施工排水沟不应沿边墙设置,宜距墙基脚适当距离,以防止水沟渗水软化墙基底。123 5.6小净距隧道5.6.1一般要求小净距隧道施工应结合中岩墙厚度、围岩条件及埋深等制订单项施工技术方案。该方案应严格贯彻设计意图,并包括以下内容:中岩墙预加固措施;先行洞和后行洞开挖方法;先行洞和后行洞爆破设计和爆破震动控制;先行洞和后行洞开挖错开距离;先行洞衬砌与后行洞开挖错开距离;各相互影响工序的滞后时间;非小净距隧道施工方案中的其他内容等。5.6.2开挖方法1小净距隧道开挖方法的选择,应以减小对中岩墙的扰动,控制中岩墙的围岩变形,保证开挖过程中围岩的稳定性为原则,合理安排施工方法及施工工序。2不同围岩条件、不同净距的小净距隧道按设计采用不同的开挖方法,V级围岩应以机械开挖为主,辅以微量的弱爆破。5.6.3施工要点1小净距隧道爆破应进行专门设计,并进行试爆,测定震动值,严格控制爆破震动;先行洞与后行洞掌子面错开距离应大于2倍隧道开挖宽度。小净距隧道施工应重点控制爆破对中岩墙的危害。相邻爆破分段起爆间隔时间宜不小于100ms。对V级围岩的中岩墙应预加固后再行主洞开挖。2小净距隧道的开挖和爆破先行洞的开挖可采用与分离式隧道相同的施工方法,但应重视曝破震动对中岩墙的影响。后行洞的开挖,当采用CD法或CRD法开挖时,宜先开挖靠近中岩墙侧。3小净距隧道初期支护、二次衬砌应满足下列要求:1)对于差围岩,应采用封闭的初期支护;对于好的围岩,初期支护可不封闭,但应尽早浇筑仰拱。2)先行洞的二次衬砌宜在围岩变形基本稳定后进行,宜落后于后行洞掌子面2倍隧道开挖宽度以上,且在初期支护变形基本稳定(参考值:周边位移速率小于0.2mm/d,拱顶下沉速率小于0.15mm/d)后尽早施工。3)为确保施工安全,避免二衬出现开裂,要求先后行洞必须至少各配备一台二次衬砌模板台车。123 6初期支护与辅助工程措施6.1一般规定6.1.1初期支护应配合开挖作业及时进行,确保围岩稳定及施工安全。6.1.2当掌子面自稳能力差时,应采取增加辅助工程或改变开挖方法等措施。6.1.3软弱围岩地段施工必须坚持“先支护(强支护)、后开挖(短进尺、弱爆破)、快封闭、勤量测”的施工原则,初期支护紧跟掌子面。Ⅳ~Ⅵ级围岩初期支护在未落底前,应采用临时锁脚,同时应保证尽早封闭成环。6.1.4隧道支护宜根据现场监控量测结果,分析施工中的各种信息,及时调整支护参数和预留变形量。6.1.5施工中应做好地质描述、超前地质预报,应根据围岩条件的变化,因地制宜,提前采取相应措施,做到安全可靠、经济合理。6.1.6隧道施工作业人员安全防护应按本指南第2章规定配备;作业人员的皮肤应避免与速凝剂、树脂胶泥等化学制剂直接接触;作业区粉尘浓度必须符合本指南第16章及规范的要求。喷射砼厚度达到设计要求。1)钢架间距未超标,钢架垂直度较好,无明显的偏斜。2)钢筋网搭接长度不小于一个网格。无未绑扎或未焊接现象。3)喷射混凝土表面平顺,无凹形现象。4)洞内监控量测应布点规范,标识清晰。里程、标高等常用工程数据宜用红色油漆标于隧道墙壁或挂醒目标识牌。5)初支地段对渗漏水采取了引排措施,排水顺畅(有排水沟)。图6.1探照灯图6.2碘钨灯6)掌子面通风良好、照明充足,靠掌子面后方设移动配电箱、探照灯,二衬仰拱至开挖掌子面按间距15m定位固定支架安装碘钨灯。如图6.1,图6.2所示。123 7)参照铁路部门高速铁路项目建设,隧道洞内各类小型机料具摆放要求整齐标准,损坏的部位要及时进行修理,所有机具要保持干净、整洁;三管两线整齐平顺,电线路悬挂高度符合安全要求。风钻应按位置进行编号,钻机不同位置的风、水管可采用不同颜色加以区分;斜井掘进地段洞内除反铲外其余设备均停放在洞外。仰拱、铺底面距掌子面段的小型机具摆放标准:电焊机、喷浆机、砂轮机、注浆机等机具置于配电线路侧。仰拱、铺底面距掌子面段的料具材料摆放标准:风钻、锚探照灯碘钨灯杆、钢筋网、超前小导管、钢架、钻杆等料具材料采用专用支架存放于风水管侧。如图6.3~图6.4所示,标准设计图如图6.6~图6.8所示:图6.3拱架支架图6.4连接筋、锚杆及超前小导管支架图6.5钢筋网支架123 图6.6掌子面钢架存放支架标准设计图123 图6.7掌子面连接筋、锚杆、小导管存放支架标准设计图123 图6.8掌子面钢筋网存放支架标准设计图8)开挖台架置于风水管侧。9)洞内闲置机械、小型机具等全部置于台车后方二衬段路面进洞左侧。闲置工料具全部采用带锁钢板箱柜集中存放于隧道路面进洞右侧。123 10)设置有爆破警戒线或爆破安全距离提示牌。11)洞内喷射砼作业时作业人员应带防尘口罩,防护罩、防护帽、防护眼镜、防尘面具等防护用具,作业人员应避免直接接触碱性液体速凝剂。6.2喷射混凝土6.2.1一般要求1喷射混凝土不得采用干喷工艺,宜在软弱及有水地层采用潮喷工艺施工、在硬岩少水地层采用湿喷工艺施工。2液体速凝剂应采用环保无碱速凝剂。3喷射混凝土配合比应通过试验确定并满足设计强度和喷射工艺的要求。4隧道开挖后应及时初喷,硬岩地段复喷作业距离掌子面不得大于60m,软岩地段初期支护应紧跟掌子面。喷射砼厚度达到设计要求。喷射混凝土表面平顺,无凹形现象。6.2.2施工工序喷射混凝土施工工序流程见图6.9。图6.9喷射混凝土施工工艺流程框图123 6.2.3施工要点1喷射混凝土作业前应做好下列准备工作:1)岩面有渗水出露时,应先引排处理。当局部出水量较大时,可采用埋管、凿槽、树枝状排水盲沟等措施,将水引导疏出后再喷射混凝土。2)应埋设标志或利用锚杆外露长度以控制喷射混凝土的厚度,以确保最小厚度满足设计要求。3)检查材料、机具、劳力的准备情况,检查风、水、电等管线路,并试运转,作业面具有良好的通风和照明条件。4)混合料设备应严格密封,以防外来物质侵入。在混合料中添加纤维时,宜采用钢纤维播料机。2喷射混凝土原材料要求:1)水泥:宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。特殊情况下可采用特种水泥,采用特种水泥时应进行现场试验,指标应满足设计要求。2)粗集料:应采用连续级配、坚硬耐久的碎石,最大粒径不应大13.2mm,其压碎值应≤16%,针片状颗粒含量≤25%,含泥量≤2.0%。3)细集料:要求采用连续级配、坚硬耐久、颗粒洁净、粒径小于4.75mm的河砂或机制砂,细度模数宜大干2.5,其含泥量≤5.0%。4)外加剂:应对混凝土的强度及围岩的黏结力基本无影响,对混凝士和钢材无腐蚀作用,易于保存,不污染环境,对人体无害。外加剂使用前必须进行相应性能试验。凡喷射混凝土拟用于堵塞漏水灌浆,或要求支撑加固尽快达到强度值,可掺加早强剂于混合料中。为使喷射混凝土在喷射后达到速凝,可掺加速凝剂于混合料中。5)速凝剂:应根据水泥品种、水灰比等,根据不同掺量的混凝土试验选择掺量,使用前应做好速凝效果试验,要求初凝不应大于5min,终凝不应大于10min。应采用液体速凝剂,严禁采用粉状速凝剂。6)水:应符合工程用水的有关标准,不得使用污水、pH值小于4的酸性水和含硫酸盐含量(以S042-计)超过水质量1%的水。在喷射混凝土的用水中,不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质。7)外掺料:外掺料剂量应通过试验确定,加外掺料后的喷射混凝土性能必须满足设计要求。3喷射作业1)隧道开挖后应立即对岩面喷射混凝土,以防岩体发生松弛。2)喷射作业应分段、分片依次进行,喷射顺序自下而上进行,每次作业区段纵向长度不宜超过6m。123 3)喷射混凝土作业需紧跟开挖面时,下次爆破距喷射混凝土作业完成时间的间隔不小于4h。4)喷射混凝土混合料应随拌随喷,回弹物不得重新用作喷射混凝土材料。5)一次喷射厚度应根据设计厚度和喷射部位确定,初喷厚度宜为40~60mm。复喷一次喷射厚度拱顶不得大于100mm、边墙不得大于150mm。首层喷砼时,要着重填平补齐,将小的凹坑喷圆顺。岩面有严重坑洼处采用锚杆吊模模喷砼处理。6)喷射作业应以适当厚度分层进行,后一层喷村应在前一层混凝土终凝后进行。若终凝后间隔1h以上且初喷表面已蒙上粉尘时,受喷面应用高压风水清洗干净。7)喷射混凝土作业时喷嘴应垂直岩面;喷嘴距岩面距离以0.6~1.2m为宜,喷射料束与受喷面垂线成50~150夹角时最佳;喷射时,应使喷射料束螺旋形运动;喷射机工作压力应控制在0.1~0.15MPa。8)钢架与壁面之间的间隙应用喷射混凝土充填密实;喷射混凝土应由两侧拱脚向上对称喷射,并将钢架覆盖、保证将其背面喷射填满,粘结良好。拱脚基础喷射混凝土要密实,严禁悬空。9)喷混凝土终凝2h后,应喷水养护,养护时间不少于7d;隧道内环境温度低于+5℃时,不得喷水养护。10)冬季施工时,喷射混凝土作业区的温度不应低于5℃,混合料进入喷射机的温度不应低于5℃,在结冰的岩面上不得进行喷射混凝土作业。混凝土强度末达到6MPa前不得受冻。6.3锚杆6.3.1一般要求1隧道锚杆施工质量执行工后检测。挂防水板之前,监理工程师对隧道锚杆长度、数量、注浆饱满度进行检测,抽检频率不低于1%。2为保证拱部锚杆的施作质量,对拱部锚杆推荐采用专门锚杆机进行施作,锚杆机性能必须适合硬岩条件下的钻孔要求,见图6.10。侧墙及拱腰部位可采用气腿式凿岩机钻孔。图6.10锚杆机3所有锚杆都必须安装垫板,垫板应与喷射混凝土紧密接触。4锚杆施工宜在初喷后及时进行。IV、V级围岩的系统锚杆尾端应预留足够长度,确保锚杆垫板能够在复喷完成后安装,以便于锚杆质量检测。锚杆头采用专用防护套保护,避免刺破防水板。锚杆施作位置用红漆进行标识。见图6.11示意。123 5隧道现场监理工程师应准备锚杆验收专用记录本。对每次锚杆的检查验收,应详细注明锚杆施作的里程桩号、围岩等级、锚杆施作情况、设计数量、实做数量等。每期锚杆计量必须附隧道现场监理工程师签认的锚杆验收记录复印件。6对中空锚杆的注浆,监理工程师必须要有旁站记录,严禁未注浆行为。7中空注浆锚杆的采购采用甲控或甲供的方式进行,开工初期由建设单位统一组织招标采购。图6.11锚杆位置标识图6.3.2施工工序中空注浆锚杆施工工序流程见图6.12,其他种类的锚杆施工工序流程基本相同,可参照执行。6.3.3施工要点1钻孔深度不应小于锚杆杆体有效长度,但深度超长值不应大于100mm。2钻孔宜保持直线,系统锚杆钻孔方向宜与开挖面垂直,当岩层层面或主要结构面明显时,应尽可能与其成较大交角,但与开挖面的垂直偏差不应大于200;局部锚杆应尽可能与岩层层面或主要结构面成大角度相交。3锚杆深度要求:锚杆孔深允许偏差为±50mm。4锚杆材料应满足设计要求,并符合下列规定:1)锚杆杆体宜选用HRB335、HRB400钢,杆体直径20~28mm,杆体屈服抗拉力≥150kN,强屈比≥1.2;2)锚杆用的各种水泥砂浆强度不应低于M20;3)锚杆垫板材料宜采用Q235钢材。5安装垫板时,应确保垫板与锚杆轴线垂直,确保垫板与喷射混凝土层紧密接触。当锚杆孔的轴线与孔口面不垂直时,可采用以下两种方法进行调整:一是在螺帽下安装楔形垫块;二是在垫板后用砂浆或混凝土找平。锚杆砂浆凝固前不得加力。6普通水泥砂浆锚杆1)普通水泥砂浆锚杆,施工顺序为成孔后先注浆再安装锚杆。2)普通水泥砂浆锚杆宜选用螺纹钢筋作锚杆。锚杆外露端应加工120~150mm的标准螺纹,并采用配套标准螺母。2)砂浆配合比(质量比):水泥:砂:水宜为1:1~1.5:(0.45~0.5),砂的粒径不宜大于3mm。3)砂浆应随拌随用,一次拌和的砂浆应在初凝前用完,已初凝的砂浆不得使用。123 4)采用单管注浆工艺,灌浆管应插至距孔底50~100mm处,开始注浆后反复将注浆管向孔底送,使砂浆将孔内多余的水挤压出孔外,之后随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出。灌浆压力不宜大于0.4Mpa。5)注浆开始或中途暂停超过30min时,应用水润滑灌浆罐及其管路。6)砂浆灌注后应及时插入锚杆杆体,锚杆杆体插到设计深度时,孔口应有砂浆流出,若孔口无砂浆流出,则应将杆体拔出重新灌浆。全长黏结锚杆应灌浆饱满。图6.12中空注浆锚杆施工工艺流程框图7中空注浆锚杆1)对中空锚杆的注浆,监理工程师应要有旁站记录,严禁未注浆行为。2)中空注浆锚杆施工时应保持中空通畅,并留有专门排气孔。螺母应在砂浆初凝后拧紧,并使垫板与喷射混凝土面紧密接触。3)中空注浆锚杆应有锚头、垫板、螺母、止浆塞等配件。4)注浆过程中,注浆压力应保持在0.3MPa左右,待排气口出浆后,方可停止灌浆。8水泥砂浆药包锚杆1)应对药包做泡水检验,药包包装纸应采用易碎纸。2)药包不应有受潮结块现象,药包宜在清水中浸泡,随用随泡。3)药包应以专用工具推入钻孔内,防止中途破裂。4)锚杆宜采用手送插入并转动锚杆,也可锤击安装,但不得损伤锚头螺纹。5)锚杆插到设计深度时,孔口应有砂浆流出,无流出时应补灌砂浆。6)砂浆的初凝不得小于3min,终凝不得大于30min。123 7)应使垫块与喷射混凝土紧密接触。6.4钢架6.4.1一般要求1钢架应分节段制作,每节段长度应根据设计尺寸及开挖方法确定,不宜大于4m。每片节段应编号,注明安装位置。型钢钢架宜采用冷弯法制作成型。钢架节段可采用工厂化加工制作方案,亦可在现场加工制作。现场加工的格栅钢架应按1:1胎模控制尺寸,所有钢筋节点必须采用焊接。2拱架接头钢板厚度及螺栓规格必须符合设计要求;接头钢板螺栓孔必须采用机械钻孔,孔口采用砂轮机清除毛刺和钢渣,要求每榀之间可以互换,严禁采用气割冲孔。见图6.13。图6.13钢板钻孔机3钢架加工尺寸应符合设计要求,其形状应与开挖断面相适应。4不同规格的首榀钢架加工完成后,应放在平地上试拼,周边拼装允许偏差为±30mm,平面翘曲应小于20mm。当各部尺寸满足设计要求时,方可批量生产。5钢架间距未超标,钢架垂直度较好,无明显的偏斜。6.4.2施工工序钢架安装施工工序流程见图6.14。图6.14钢架安装施工工序流程框图6.4.3施工要点1钢架安装前应检查开挖断面轮廓、中线及高程。2钢架安装应确保两侧拱脚必须放在牢固的基础上(见图6.15示例)。123 安装前应将底脚处的虚渣及其他杂物彻底清除干净;脚底超挖、拱脚标高不足时应用喷射混凝土填充;拱脚高度应低于上半断面底线15~20cm,当拱脚处围岩承载力不够时,应向围岩方向加设钢垫板、垫梁或浇注强度不低于C20的混凝土以加大拱脚接触面积。图6.15钢架安装示例图3钢架应分节段安装,节段与节段之间应按设计要求连接。连接处用系筋固定(系筋为长1m22锚杆钢筋),以加强该处的连接强度连接钢板平面应与钢架轴线垂直,连接钢板连接紧密(见图6.16示例)。4相邻两榀钢架之间必须用纵向钢筋连接,连接钢筋直径不应小于18mm,连接钢筋间距不应大于1.0m。5钢架立起后,根据中线、水平将其校正到正确位置,然后用定位筋固定,并用纵向连接筋将其和相邻钢架连接牢靠。钢架安装时应垂直于隧道中线,竖向不倾斜、平面不错位,不扭曲。上、下、左、右允许偏差±50mm,钢架倾斜度应小于200。6钢架在初喷砼后安装,应尽可能与围岩或初喷面密贴,有间隙时应采用混凝土垫块楔紧,严禁采用片石回填。7钢架应严格按设计架设,间距必须符合设计要求,拱架安装位置采用红油漆进行标注,并编写号码。8下导坑开挖时,预留洞室的位置也要按设计要求进行支护,只有在施工二衬时方可拆除,特殊软围岩岩段待二衬施工完成后再行拆除,以确保安全。图6.16钢架连接示例图9钢架安装就位后,钢架与围岩之间的间隙应用喷射混凝土充填密实,并使钢架与喷射混凝土形成整体。喷射混凝土应由两侧拱脚向上对称喷射,并将钢架覆盖,临空一侧的喷射混凝土保护层厚度应不小于20mm。10钢架应经常检查,如发现破裂、倾斜、弯扭、变形以及接头松脱填塞漏空等异状,必须立即加固。11钢架的抽换、拆除,应本着“先顶后拆”的原则进行,防止围岩松动坍塌。6.5钢筋网6.5.1一般要求1钢筋网材料应满足设计要求,钢筋网钢筋在使用前应调直、清除锈蚀和油123 渍。2钢筋网铺设原则上应在施工现场进行铺设,如受开挖进尺影响,可采用模具进行加工钢筋网。3钢筋网搭接长度不小于一个网格。无未绑扎或未焊接现象。6.5.2施工要点1应在初喷一层混凝土后再进行钢筋网的铺设。2钢筋网宜随受喷面起伏铺设,与受喷面间隙宜控制在20~30mm之间。3钢筋网应与锚杆或其他固定装置连接牢固,在喷射混凝土时不得晃动。4钢筋搭接长度不得小于30d(d为钢筋直径),并不得小于一个网格长边尺寸。6.6超前锚杆支护6.6.1一般要求1超前锚杆搭接长度应大于1m,锚杆插入孔内的长度不得小于设计长度。2超前锚杆宜和钢架支撑配合使用,外插角宜为50~200。锚杆长度宜为3~5m,并应大于循环进尺的2倍。3锚杆材料符合本指南第6.3节的要求。6.6.2施工工序超前锚杆施工工序流程见图6.17。测绘出开挖轮廓线,标出孔位靠掌子面正确安装固定钢架凿岩机就位,定位开孔钻孔至预定孔深,并随时调整方向清孔,成孔检查注浆或填塞锚固剂锚杆制作顶入安装锚杆将锚杆尾部和钢架焊连123 质量检查合格,进入下道工序图6.17超前锚杆施工工序流程框图6.6.3施工要点1测量开挖面中线、标高,画出开挖轮廓线,并点出锚杆孔位,孔位允许偏差为±20mm。2钻孔台车或凿岩机就位,对正孔位钻孔,达到设计要求后,用吹管、掏勺将孔内碎渣和水排出。3超前锚杆安装注浆或填塞锚固药卷:将早强锚固剂药卷放在水中,泡至软而不散时取出,再人工持炮棍将药卷塞满至孔深1/3~1/2处。注浆施工按本技术指南第6.7节执行。安装锚杆:用人工持铁锤将锚杆打入,以锚杆达孔底且孔口有浆液流出为止。4将锚杆的尾部和系统锚杆的环向钢筋或钢架焊连,以增强共同支护作用。5锚杆沿开挖轮廓线周边均匀布置,尾端与钢架焊接牢固,锚杆入孔长度符合要求。6.7超前小导管预注浆支护6.7.1一般要求1超前小导管直径应按设计要求选用和加工,长度应满足设计要求,纵向搭接长度应不小于1.0m。2对小导管注浆要有旁站记录,记录内容必须包含以下内容:施作里程范围、小导管根数、长度、最大单根注浆量、最小单根注浆量、总注浆量、注浆控制压力。(注浆量以使用水泥袋数或公斤为单位)。同时对小导管、管棚的安装和注浆必须要有影像资料。严禁未注浆行为。6.7.2施工工序超前小导管预注浆施工工序流程见图6.18。123 图6.18超前小导管预注浆施工工序流程框图6.7.3施工要点1和钢架联合支护时,宜从钢架腹部穿过,尾端与钢架焊接。超前小导管沿隧道纵向开挖轮廓线向外以100~300的外插角钻孔,将小导管打入地层。见图6.19示例。图6.19超前小导管和钢架联合支护示例图2钻孔、安装小导管后,管口用麻丝和锚固剂封钢管与孔壁间空隙,管口安装封头和孔口阀,并能承受规定的最大注浆压力和水压。见图6.20示例。图6.20管口封头和孔口阀示例图3注浆前,应对开挖面及5m范围内的坑道喷射厚为50~100mm混凝土或用模筑混凝土封闭,以防止注浆作业时,发生孔口跑浆现象。4注浆压力应为0.5~1.0MPa,注浆按由下至上的顺序施工,浆液先稀后浓、注浆量先大后小。5结束标准:以终压控制为主,注浆量较核。当注浆压力为0.7Mpa~1.0Mpa,持续15min即可终止。6注浆后至开挖的时间间隔,应视浆液种类决定。当采用单液水泥浆时,开挖时间为注浆后8h,采用水泥—水玻璃浆液时为4h左右。开挖时应保留1.5~2.0m的止浆墙,防止下一次注浆时孔口跑浆。123 6.8超前管棚支护6.8.1一般要求1超前管棚支护的长度和钢管外径应满足设计要求。纵向搭接长度应不小于3m。2管棚钢管外径宜为(70~180)mm,钢管中心间距宜为管径的2~3倍。外插角宜为10~50单根钢管长度宜为4~6m。6.8.2施工工序超前管棚施工工序流程见图6.21。图6.21超前管棚施工工艺流程框图6.8.3施工要点1沿隧道开挖轮廓线纵向钻设管棚孔,其外插角以不侵入隧道开挖轮廓线越小越好。孔深不宜小于10m,孔径比管棚钢管直径大20~30mm,钻孔顺序由高孔位向低孔位进行。123 2接长管棚钢管时,接头应采用厚壁管箍,上满丝扣,丝扣长度不应小于150mm。接头应在隧道横断面上错开。3管棚定位:以套拱内预埋的孔口管定向、定位,严格控制其上抬量和角度。4钻孔施工采用管棚钻机,利用套管跟进的方法钻进、长管安装一次完成。为保证长管棚施工质量,在拱脚部位,选2个孔作为试验孔,找出地层特点,并进行注浆和砂浆充填试验。5安装钢管时,先打有孔钢花管,注浆后再打无孔钢管。每钻完一孔便顶进一根钢管。6为确保注浆质量,在钢花管安装后,管口用麻丝和锚固剂封堵钢管与孔壁间空隙,钢管自身利用孔口安装的封头将密封圈压紧,压浆管口上安装三通接头。7用双液注浆泵按先下后上,先单液浆、再双液浆,先稀后浓的原则注浆。注浆量由压力控制,初压0.5~1.0Mpa,终压为2.0MPa。达到结束标准后,停止注浆。8注浆后,扫排管内胶凝浆液,用水泥砂浆紧密充填,增强管棚的刚度和强度;对于非压浆孔,直接充填即可。6.9超前预注浆6.9.1一般要求1注浆段的长度应满足设计要求,宜为15~30m。2注浆管的布置角度及深度应符合设计要求;3注浆管应根据设计要求选用相应规格的钢管加工。4注浆材料及浆液配合比应根据地质条件、注浆目的、注浆工艺等因素确定。一般情况下注浆材料应选用水泥系浆材,不宜采用化学浆材,水泥一般选用普通硅酸盐水泥。采用水泥浆液时,水灰比可采用0.5:1~1:1。采用水泥-水玻璃浆液,应根据胶凝时间配制。一般水泥浆液的水灰比为0.5:1~1:1,水玻璃浓度为25~40波美度,水泥浆与水玻璃的体积比宜为1:1~1:0.3。5注浆压力应根据岩性、施工条件等因素在现场试验确定。注浆过程中应根据浆液扩散情况、注浆量、注浆压力等参数调整注浆材料和配合比。6注浆方式可选用前进式、后退式或全孔式,注浆顺序宜为先内圈孔、后外圈孔,先无水孔、后有水孔,从拱顶顺序向下进行。前进式注浆:当钻孔遇到较大涌水时,应暂停钻孔,待压浆后钻孔,重复钻孔、注浆。后退式注浆:当钻孔中涌水量较小时,则钻孔可直接钻到设计深度,然后从孔底向孔口分段注浆。全孔式注:浆当钻孔直到孔底,然后一次注浆完毕。6.9.2施工工序超前预注浆施工工序流程见图6.22。123 图6.22超前预注浆施工工序流程框图6.9.3施工要点1钻孔施工8~15m的浅孔可采用钻孔台车或重型风钻钻孔,当孔深超过15m时,则应采用地质钻机钻孔。2注浆作业:注浆机具设备应性能良好,满足使用要求。1)注浆前应进行压水或压入稀浆试验,判断地层的吸浆和扩散情况,确定浆液种类、浓度和注浆压力,发现与设计不符时,应立即调整。2)在涌水量大、压力高的地段钻孔时,应先设置带闸阀的孔口管;当出现大量涌水时,拔出钻具、关闭孔口管上的闸阀,做好准备后进行注浆;当掌子面围岩破碎时,应先设置止浆墙和孔口管。孔口管埋入止浆墙深度应根据最大注浆压力而定;孔口管应为无缝钢管,直径不宜小于90mm。安装注浆管时,应在注浆管孔口处用胶泥和麻丝缠绕,使之与钻孔孔壁充分挤压塞紧,实现注浆管的止浆与固定。胶泥凝固到有足够强度后方可进行注浆。3)分段注浆时,应设置止浆塞,止浆塞应能承受注浆终压的要求。4)注浆过程中应做好施工记录,施工记录应包括孔位、孔径、孔深、浆液配合比、注浆压力、注浆量、跑浆、串浆等情况的说明。发现问题应及时处理。5)浆液的浓度、胶凝时问应符合设计要求,不得任意变更。3注浆结束条件1)单孔结束条件:注浆压力达到设计终压并稳定10min,且进浆速度小于开始进浆速度的1/4,或注浆量不小于设计注浆量的80%。2)全段结束条件:所有注浆孔均已符合单孔结束条件,无漏注情况。123 4注浆后必须对注浆效果进行检查,如未达到要求,应进行补孔注浆。注浆效果的检查方法通常有三种:1)分析法:分析注浆过程,查看每个孔的注浆压力、注浆量是否达到设计要求;注浆过程中漏浆、跑浆是否严重,从而以浆液注入量估算注浆扩散半径,分析是否与设计相符。2)检查孔法:用地质钻机按设计孔位和角度钻检查孔提取岩芯进行鉴定,同时测定检查孔的吸水量(即钻机漏水量),单孔时应小于1L/(min•m);全段应小于20L/(min•m)。3)物探无损检测法:用地质雷达、声波探测仪等物探仪器对注浆前后岩体声速、波速、振幅及衰减系数等进行无损探测来判断注浆效果。6.10地表砂浆锚杆地表砂浆锚杆是对地层预加固的一种方法,它适用于浅埋、洞口地段和某些偏压地段。施工工艺及施工要点参照本章第6.10节锚杆执行。6.11地表注浆地表注浆是对于隧道埋深小于50m,围岩稳定性较差,开挖过程中可能引起塌方的不良地质地段,通过从地面向下钻孔注浆,对围岩、地层进行预先加固。其施工工艺及施工要点参照本章第6.9节超前预注浆执行。6.12初期支护质量要求6.12.1外观要求;喷砼均匀密实,表面平顺光亮,无干斑或流滑现象。表面不平顺需补喷。施工过程可采用直尺进行平整度检查。6.12.2喷射混凝土强度要求1同批试件组数n≥10时试件抗压强度平均值不低于设计值;任一组试件抗压强度不低于0.85设计值。2同批试件组数n<10时试件抗压强度平均值不低于1.05设计值;任一组试件抗压强度不低于0.9设计值。6.12.3锚杆数量和抗拔力的要求锚杆数量不少于设计;锚杆28d拔力平均值≥设计值,最小拔力≥0.9设计值,抽检频率为锚杆数的1%,且不少于3根。123 6.12.4项目办和监理单位要加强初期支护质量监督检查,开工初期,由建设单位通过招标方式选择具有计量认证合格证书(CMA)的专业检测单位,在初支施工完成及防水板施工前,对初期支护的混凝土强度、断面(3~5米检查一次)、厚度(拱顶、两侧拱腰及两侧边墙5条测线采用地质雷达进行连续检测,单线及5条线总体合格率要求达到90%以上)、初衬背部不密实及空洞情况、锚杆施工质量和钢拱架(钢格栅)间距等指标进行全面检测验收,并作为计量审核的依据,对不符合规范及设计要求的进行全面整改处理。123 7仰拱与铺底7.1一般规定7.1.1隧道设有仰拱时,应及时安排施工,使支护结构早闭合,改善围岩受力状况、控制围岩变形、保障施工安全。7.1.2仰拱顶上的填充层及铺底应在拱墙混凝土及二衬施工前完成,宜保持超前3倍以上衬砌循环作业长度,以利于衬砌台车模筑混凝土施工。7.1.3仰拱应全断面一次开挖成型,必须采用栈桥跨越封闭施工,长度3~5米,仰拱及填充层必须分次浇筑,仰拱填充及铺底混凝土可半幅浇筑,并及时进行施工,以改善洞内交通状况和施工环境。但接缝应平顺做好防水处理。7.1.4仰拱开挖应严格按已审批开挖方案进行,并结合拱墙施工抓紧进行仰拱初期支护和仰拱模筑混凝土施工,实现支护结构早闭合。7.1.5仰拱、铺底施工时,应按图纸要求预埋路面下横向盲沟、拱脚纵、横向排水管等排水设施,并注意设置与二衬贯通的变形缝。7.1.6浅埋段仰拱应尽快封闭成环。7.1.7仰拱、铺底施工过程中应采取措施保证洞内临时交通通畅。可采用搭过轨梁或栈桥施工方案,设临时车辆通行平台保证不中断运输。7.1.8隧道底部(包括仰拱)施工严格控制顶面高程及厚度,混凝土强度不得小于设定值,超挖在允许范围内应采用与衬砌相同强度等级混凝土浇筑;超挖大于规定时,应按设计要求回填,不得用洞渣随意回填,严禁侵入衬砌断面(或仰拱断面)。7.1.9铺底混凝土厚度和强度应满足设计和施工要求,避免在车辆反复行驶后损坏。7.1.10仰拱作业区1仰拱填充层采用透水土工布覆盖洒水养护。2仰拱端头采用整体定型钢模板进行施工,两侧采用弧形移动模架进行施工。3仰拱作业区保留一组过轨栈桥。栈桥上设限位角铁及限距对拉杆。栈桥基础牢固,搭设平顺,两端采用三角斜坡顺接,禁止用虚碴铺填。两端头安装警示灯,两端头边墙上安装应急照明灯。栈桥两侧安装防护栏杆,车辆通过栈桥时,安排专人指挥、监护车辆通过。123 4在仰拱基坑施工区域(包括栈桥处)设立反光路锥、隔离带等进行明显标识。5仰拱钢筋制安采用纵、横向定位钢筋准确定位。图7.1反光背心6仰拱作业区人员必须穿反光背心。如图7.1所示。7.1.11仰拱和铺底混凝土强度达到100%后方可允许车辆通行。7.2施工工序仰拱和铺底的施工工序流程分别见图7.2、图7.3。图7.2仰拱施工工序流程框图图7.3铺底施工工序流程框图7.3施工要点7.3.1仰拱采用栈桥跨越封闭施工工艺流程:(见图7.4)仰拱开挖栈桥安装仰拱初衬钢拱架安装仰拱初衬混凝土喷射仰拱二衬钢筋绑扎及安装仰拱二衬弧形模板安装栈桥移动至仰拱开挖段仰拱二衬混凝土浇筑仰拱中心水沟定型模板安装仰拱填充堵头定型模板安装纵向排水管及横向排水管安装仰拱填充片石混凝土浇注管安装模板拆除及混凝土养生管安装123 图7.4施工工艺流程图7.3.2仰拱采用栈桥跨越封闭施工操作要点1仰拱基坑开挖1)仰拱应结合拱墙施工及时进行,使支护结构尽快封闭。在仰拱基坑开挖之前,测量组要对开挖深度进行控制,主要通过在两侧边墙上每5m对开挖段进行放线来实现。2)开挖长度是根据不同的围岩级别来进行确定的,一般为3~5m,最大开挖不超过5m,采用人工配合挖掘机进行开挖装渣,翻斗车运输出渣。3)开挖底板欠挖硬岩需采用人工钻眼松动弱爆破来进行,根据开挖尺寸对钻眼角度及深度进行调整,同时控制好装药量,做好炮眼的堵塞和附近机械设备的防护,防止飞石打坏设备。4)在开挖过程中根据测量的中线及水平点控制隧道的超欠挖。123 开挖时需注意:①开挖段的长度要进行严格控制,一次仰拱开挖时要禁止放大炮,避免开挖振动对已形成的初衬结构造成扰动;②开挖时尽量采用光爆技术,使仰拱基本成型;③为了避免将环向止水带破坏,在人工开挖时,在上板仰拱混凝土交接处要至少预留15cm的宽度;④在清渣过程中,为了使集中抽水更加方便,在模板外侧应预留一个临时积水坑。2仰拱栈桥安装1)栈桥制作:栈桥采用Q235BH型钢40A型工字钢加工制作,工字钢质量符合国标要求,每套栈桥为两组,每组为3根9m长40A型工字钢并列焊接一起,行车面横向焊接采用直径为12mm的螺纹钢筋作防滑条,间距0.15m,栈桥单侧行车板宽度不小于1.2m。图7.5栈桥结构示意图2)栈桥安装:栈桥安装采用挖掘机起吊,工字钢口朝下,人工配合进行,栈桥一端搭设在已浇筑成型的仰拱填充混凝土面上,另一端搭设在未开挖的隧道下台阶上,支撑部位根据围岩状况进行不同的处理方法,围岩为坚硬岩石的,采用空压机凿平后铺1cm细砂直接搭设,若岩石缺角或不平整的可采用C20混凝土进行补角或找平,围岩为破碎岩石的可采用挖掘机整平夯实,整平有效宽度比栈桥左右宽出1m,若整平夯实后仍达不到支撑要求的,可浇注长度为2.0m,宽度为1.5m,厚度0.4m的C20混凝土作为栈桥梁枕,支撑段长度不小于1.5m。栈桥长度为9m(工字钢一般长9m),两端搭设长度不小于1.5m,仰拱基坑开挖长度不大于5m。栈桥搭设后两行车板间用钢拉杆螺栓连接,拉杆采用直径不小于25mm的钢筋制作,间距(间距以出渣运输车轴间距控制)一般不大于2m,栈桥安装完成后进行稳定性检查,合格后方可使用。3隧道仰拱初期支护1)基坑开挖后,对基坑中的积水、虚渣、杂物进行清理,然后用高压风对其进行冲洗,基坑内的积水排入临时积水坑,进行集中抽水。基坑底部标高和几何尺寸,满足设计要求后进行仰拱初期支护施工。仰拱超挖严禁用洞渣回填。123 2)铺设钢拱架前进行钢拱架的规格和加工尺寸的检查,拱架采用四孔双面夹板螺栓连接,螺栓采用高强度螺栓,且要注意链接的牢固性,拱架间距应保持在设计值±5cm以内,与边墙拱架连接的牛腿要进行认真加工并焊接,确保焊接质量,钢支撑数量必须满足设计要求,安装采用拱底中心点及仰拱边成一直线控制钢拱安装支距,使两拱边及拱底在同一竖平面上,避免扭偏,安装后加强钢拱支架间纵向连结,形成完整骨架。3)C25混凝土喷射,在喷射混凝土施工时严格控制速凝剂掺量和混凝土配合比,喷射距离一般为0.8~1.2m,且垂直于受喷面,钢拱架表面混凝土要求喷射平顺整齐,无漏喷、离鼓、裂缝现象。4定型钢模安装1)端头定型钢模制作:仰拱定型钢模的结构尺寸采用设计图纸中仰拱结构尺寸,模板的面板、肋板综合考虑仰拱施工中混凝土的压力,模板的自重,周转使用时的易损性以及人工安装时的可操作性进行设计。仰拱端头定型钢模面板采用10mm厚钢板,加劲肋板采用12mm厚钢板,模板连接处用高强螺栓进行连接加固,面板保证整体性,弧度按仰拱设计结构弧度制作如图7.6所示。图7.6超前预注浆施工工序流程框图2)端头定型钢模安装:模板安装前先进行测量定位,高程按设计高程进行控制。为保证仰拱的厚度和设计高程,模板安装时要保证仰拱初衬混凝土的标高。端模安装平面位置定位以隧道中心与端模中心点重合为标准进行控制,在端模安装时,注意将仰拱纵向钢筋通过端模面上的预留孔传出,端模拼装完成后,进行端模背后斜支撑加固作业。斜支撑采用40钢管,间距1~1.2m,钢管一头固定在端模上,一头利用地锚固定于基岩面上,固定时要牢固,防止混凝土浇筑时发生跑模、涨模现象。123 3)两侧弧形移动模架制作:仰拱弧形钢模的结构尺寸根据仰拱与仰拱填充分层处的弧度进行设计,模板的面板、肋板综合考虑仰拱施工中混凝土的压力,模板的自重,周转使用时的易损性以及人工安装时的可操作性进行设计。仰拱整体移动模架装置由主梁架、定型曲模(弧形模板)、可调节丝杆三大部分组成,主梁架由主梁、横梁、支脚连接构成,主梁与数根横梁水平向垂直连接,在主梁架两端设有支脚,支脚放在基座上;移动丝杆包括横向移动丝杆和竖向移动丝杆;定型曲模安装在主梁架下方,通过横向移动丝杆和竖向移动丝杆与主梁及横梁连接。如图7.7仰拱弧形移动模架4)弧形移动模架安装:模板安装前先进行测量定位,高程按设计高程进行控制。标高调整时用木楔在支架下部支垫进行调整,平面位置采用全站仪定位,支架一端安置在已浇筑完成的仰拱填充混凝土表面,另一端安放在未开挖的仰拱围岩上,利用支架自重进行自稳,混凝土浇筑过程中防止弧形压模上浮。5仰拱二衬施工①防水层施工前要先对纵、横向排水盲管进行细致的检查,盲管布设间距必须满足设计要求,悬挂直顺,搭接合理。②仰拱二衬钢筋的绑扎,仰拱中各部钢筋的部位、规格、绑扎焊接工艺、间距必须与规范的设计要求相符;仰拱混凝土浇筑前应对各钢筋表面的油垢、锈迹、泥土进行清除。仰拱钢筋伸入边墙部位的长度不小于1.5m,环向钢筋间距保证在设计值±10mm以内,纵向钢筋间距保证在设计值±5mm以内。③进行端头及两侧模板的安装,模板采用弧形定型大面积钢模板,模板加固后检查仰拱的几何尺寸、厚度、结构要与设计要求相符。④仰拱混凝土的浇筑,要严格按照现行有关混凝土施工规范来进行混凝土浇筑工艺的实施。二衬施工时应注意:①预埋边墙钢筋位置要准确,②绑扎或焊接钢筋时,不得损伤防水板,③振捣混凝土时,振捣棒不得接触防水板,④安装弧形压模时控制仰拱二衬厚度。⑤两边仰拱二衬顶高度应高出仰拱填充5cm,以便隧道二衬施工时连接。6仰拱填充混凝土施工首先,安装中心水沟预留槽定型钢模,钢模位置要安装准确,其次连接横向排水管,在排水管的交接处要把接缝处理做好,避免混凝土渗漏和堵塞排水管,接缝处理可采用专用的接头进行连接。再次,仰拱填充采用C15片石混凝土进行分层浇注,片石掺量不大于25%,片石质量要符合要求,其最大直径不大于40cm,最小直径不小于15cm,掺入混凝土的片石间距不小于15cm。在仰拱回填时应注意:①清理好栈桥上淤泥,防止掉入混凝土中,②123 浇筑混凝土时防止片石或振捣棒损坏横向排水管。7施工时间及节奏控制1)从仰拱开挖至仰拱初衬完成时间一般要控制在8h以内,由于仰拱施工时开挖段隧道初衬钢拱架拱脚悬空,受力全靠锁脚钢管和初衬与围岩的粘结,该时间段两侧初衬位移速率较大,时间过长后由于两侧初衬位移值过大存在安全风险。2)仰拱填充混凝土应在仰拱混凝土达到设计强度的70%后施工。8栈桥移动仰拱填充强度达到设计要求后,人工拆除栈桥连接拉杆,挖掘机进行逐个起吊安装,安装平稳后人工进行拉杆连接,加固。7.4材料与设备7.4.1主要材料名称、规格及主要技术指标(见表7.1)。表7.1主要材料名称、规格及主要技术指标表序号材料名称规格技术指标1工字钢Q235BH/Ⅰ40a、Ⅰ20a符合设计及规范要求2仰拱端头定型模板符合设计及规范要求3仰拱弧形模板符合设计及规范要求4中心水沟定型模板符合设计及规范要求5钢筋Ⅰ级、Ⅱ级符合设计及规范要求6水泥P042.5级普通硅酸盐水泥符合设计及规范要求7砂中砂符合设计及规范要求8碎石5~32.5mm符合设计及规范要求9片石15cm~40cm符合设计及规范要求10炸药二号岩石乳化炸药符合设计及规范要求11排水材料符合设计及规范要求7.4.2主要施工机具、仪器、仪表(见表7.2)。表7.2主要施工机具、仪器、仪表一览表序号名称型号单位数量1挖掘机PC220台1123 2空压机台23钻孔机把44翻斗车25T辆45装载机ZL50台16交流电焊机BX-500-1台47钢筋调直机GZ12台18工字钢弯曲机WGJ-250台19混凝土搅拌站HZS750台210混凝土运输车10m3辆211钢筋切断机GQ40台212喷浆机XBS-Ⅱ台17.5仰拱施工质量检测建设单位和监理单位要加强仰拱施工质量监督检查,仰拱施工完成后,由建设单位通过招标方式选择具有计量认证合格证书(CMA)的专业检测单位对仰拱的混凝土强度、厚度和钢拱架间距等指标进行全面检测验收,并作为计量审核的依据,对不符合要求的进行全面整改处理。123 8防水与排水8.1一般规定8.1.1隧道施工防排水设施应与营运防排水工程相结合;应按设计做好防水混凝土、防水隔离层、施工缝、变形缝、诱导缝防水,盲沟、排水管(沟)排水通畅;防排水材料应符合国家、行业标准,满足设计要求,并有出厂合格证明,不得使用有毒、污染环境的材料;隧道防排水不得污染环境,隧道排水不得直接排入饮用水源。8.1.2隧道防排水施工应遵循“防、排、截、堵相结合,因地制宜,综合治理”的原则进行施工,保证隧道结构物和运营设备的正常使用和行车安全,并对地表水、地下水妥善处理,行成一个完整通畅的防排水系统。8.1.3隧道施工前应根据工程地质、水文地质资料制定防排水方案。施工中应按现场施工方法、机具设备等情况,选择不妨碍施工的防排水措施。8.1.4洞内出现的地下水,经化验确认对衬砌结构有侵蚀性时,应按图纸要求针对不同侵蚀类型采取相应的抗侵蚀措施。设计无要求时,应及时上报变更处理。8.1.5要加强衬砌背后的防排水设施,强调结构自身防水,对可能的疑点进行封堵及引排。衬砌背后防排水设施施工应根据隧道的渗水部位和开挖情况适当选择排水设施位置,并配合衬砌进行施工;隧道侧沟、横向盲沟等排水设施亦应配合衬砌等进行施工。如图纸无特殊要求,衬砌背后之流水均应排入隧道内侧排水沟。若有压浆时,不得将排水设施堵塞。8.1.6防水层应在初期支护基本稳定时施工,并做好防水板的保护工作。8.1.7停车带、洞室与正洞连接处的防排水工程应与正洞同时完成,其搭接处应平顺,不得有破损和折皱。8.1.8加强成品保护工作,开挖和衬砌作业不得损坏防水层,当发现层面有损坏,应及时修补;防水层在下一阶段施工前的连接部分,应采取措施保护。8.1.9防水板铺设平顺,无补丁、烧黄、无大的褶皱。止水带、止水条安装平顺、规范。防水板挂设台架上安装机械装置铺设防水板。123 8.2施工工序隧道防排水包括结构防排水和施工防排水。结构防水及排水施工工艺流程见图8.1,施工防排水施工工艺流程见图8.2。二次衬砌模筑砼施工安装二衬止水带等初期支护浇筑铺底混凝土拱脚纵、横向排水管安装安装环向盲管混凝土路面施工安装路面横向盲管拱墙防水板铺挂侧向排水管铺设、碎石填筑8.1结构防水与排水施工工序框图图8.2施工防水与排水施工工序框图8.3施工防、排水8.3.1一般要求1隧道洞口及辅助坑洞(井)口应及时做好排水系统,完善防排水措施。2隧道进洞前应做好洞顶、洞口、辅助坑道口的地面排水系统,防止地表水的下渗和冲刷。对于覆盖层较薄和渗透性强的地层,地表水应及早处理。3边坡、仰坡坡顶的截水沟应结合永久排水系统在洞口开挖前修建,其出水口应防止顺坡面漫流,洞顶截水沟应与路基边沟顺接组成排水系统,应防止水流冲刷弃渣危害农田和水利设施。8.3.2施工要点123 1洞内顺坡排水一般采用临时排水沟,洞内应做到不积水、不泥泞,方便施工和检查。临时排水沟断面应满足隧道中渗漏水和施工废水的需要,并经常清理排水设施。防止淤塞,确保水路畅通。水沟位置应远离边墙,宜距边墙基脚不小于1.5m。在膨胀岩、土质地层、围岩松软地段等特殊或不良地质地段隧道中,排水不宜直接接触围岩,宜根据需要对排水沟进行铺砌或用管槽代替,排水沟中不得有积水。台阶法施工时,上台阶应在下台阶开挖前架槽(管),将水引排至下台阶排水沟内,横向分幅开挖时应挖横向排水沟将水引至未开挖一侧,严禁漫流浸泡下台阶基坑。2对于反坡排水的隧道,可根据距离、坡度、水量和设备等因素布置排水管道,或一次或分段接力将水排出洞外。接力排水时应在掌子面设置临时集水坑,并每隔200m设置集水坑,通过水泵逐级抽排至洞口,其机械排水能力不小于估算的地下水量的1.5倍。3洞内水量较大时的处埋措施:1)洞内有大面积渗漏水和股水时,宜集中汇流引排。可采用钻孔集中汇流引排,并将钻孔位置、数量、孔径、深度、方向和渗水量等作详细记录,在确定衬砌拱墙背后排水设施时应考虑上述因素。2)在地下水发育的易溶性岩层中施工,为防止水囊、暗河及高压涌水的突然出现,开挖工作面上应布设超前钻孔,并制订防止涌水的安全措施。3)明挖基坑和隧道洞口处,应保持地下水位稳定在基底开挖线0.5m以下,必要时采取降水措施。如洞内涌水或地下水位较高时,可采用井点降水法和深井降水法处理。4加强地质超前预报工作,制定防涌(突)水的安全预案,落实各项安全救援措施。8.4结构防、排水8.4.1一般要求1防排水材料应符合国家、行业标准,满足设计要求,并有出场合格证明,不得使用有毒、污染环境的材料。2防水卷材、止水带、止水条及各类排水管的采购采取准入制度,投标人资格审查由建设单位负责审批,施工单位组织招标,建设单位对业务及招标程序进行监督,做到材料质量优良,价格合理。3防排水外购材料质量要求1)为确保隧道营运期间有良好的防水效果,高速公路隧道防水卷材不允许使用复合片,采用均质片+无纺土工布的防水层结构形式。2)均质片的母材厚度(不包含无纺土工布)不宜小于1.5mm;无纺土工布规格不低于300g/m2。123 3)防水板宜选用高分子材料,一般幅宽为2~4m,耐刺穿性好、柔性好、耐久性好。4)由于隧道存在基面凹凸不平的特殊性,对隧道防水卷材的指标要求高于其它工程,施工单位在选材时应优先选择物理性能指标高的防水卷材。应具有耐老化、耐细菌腐蚀、有足够强度及延伸率、易操作、易焊接且焊接时无毒气的特点。5)防水板、土工布、止水带、塑料排水盲沟、PVC排水管等特殊材料应由监理工程师统一现场抽检,执行“盲样”送检制度。送检的检验项目应至少包括:规格尺寸、外观质量、常温拉伸强度、常温扯断伸长率、撕裂强度、低温弯折、不透水性能。8.4.2施工要点1衬砌背后防排水1)衬砌背后防排水设施有纵、横、环向盲管、中心排水管(沟)等;应配合衬砌进行施工,施工时既要防止因漏水而造成浆液流失,还要注意灌筑混凝土或压浆时,浆液不得浸入沟管内,确保预埋的透水盲沟不被堵塞:并注意排水孔道的连接,以形成一个有机、通畅的排水系统。2)排水盲管的材质、直径、透水孔的规格、间距应符合设计及有关标准规范的规定;在地下水较大的地段应适当加密;环向排水盲管应紧贴支护表面或渗水岩壁安设,排水盲管布置应圆顺,不得起伏不平。3)排水管系统应按设计连通形成完整的排水系统。管路连接应采用变径三通方式,连接牢固、畅通,安装坡度符合设计要求。纵向排水管与三通接头连接后,要用土工布进行包裹。要做好纵向排水管的标高控制,确保排水通畅。见图8.3所示。图8.3三通接头图8.4排水管系统示例图4)拱脚的横向排水管要能够及时有效地将二衬背后的水排入边沟,施工过程要经常检查,以确保整个排水系统的通畅。5)为便于隧道掘进期间的排水,侧向排水沟的排水管铺设和碎石填筑待施工隧道路面时再行施作。6)中心排水管(沟)基础的总体坡度、段落坡度、单管坡度应协调一致,并符合设计要求,不得高低起伏,应和仰拱、铺底同步施工。2中心排水沟施工1)有仰拱及无仰拱段落的中心排水沟必须采用定型钢模进行施工。123 2)每个工作面制作2套定型钢模(每套长度5米),分段连续顺序施工。模型利用钢板或定型小模板作面模,采用钢管作背楞和支撑结构和调幅结构杆件。3)按照排水沟结构设计图(图8.5、图8.6所示),采用设计整体性定型钢模,纵向长度5米,竖向高度大于水沟结构高度20cm。定型钢模两侧斜向侧模采用3mm厚大块钢模板或3015型小块钢模拼装而成。定型钢模内侧纵向每间隔1.2m设置环向围檩一道,并在其两侧模板处上、中、下分别设置3道背杠。围檩和背杠均采用2×Φ48×3.5mm钢管。每侧模型内侧设置上中下3道纵向钢管背杠。模型结构设计见图8.7所示:图8.5隧道中心排水沟结构设计图图8.6隧道中心排水沟结构细部设计图123 图8.7模型结构设计图4)面板平整光滑,材质均匀,无明显凹凸点和修补痕迹,板缝密实无空隙。模衬顺直间格合理,角钢及扁铁厚薄、加工高度一致。背扛布置合理,相互之间平行且在同一平面内。5)角钢或扁铁边衬要求焊接牢固,跳焊距离要小,一般为100mm~150mm,焊缝不少于3cm。其它地方焊接满足规范要求。6)施工工艺流程见图8.8所示。123 施工准备测量放线沟槽开挖模型安装仰拱或调平层浇筑拆模排水沟基底清理基座混凝土浇筑及排水管安装横向排水管检查回填碎石专人领炸药模型设计模型加工图8.8中心排水沟施工工艺流程7)模型安装前,应做好以下施工准备工作:加工好的定型模型运输到现场;排水沟沟槽测量放样;沟槽爆破开挖;沟槽洞渣清理和测量复核。8)采用隧道洞内既有装载机或挖掘机进行定型钢模的整体吊装。模型安装加固完成后,进行水沟两侧仰拱(仰拱填充或调平层)混凝土的浇筑。当仰拱填充或调平层混凝土达到脱模要求(≥2.5Mpa)时,可拆除模型,拆除采用人工配合机械整体脱模法,见图8.10。图8.9基座混凝土浇筑、排水管安装、碎石回填123 图8.10中排水沟定型钢模和浇筑完成的排水沟成品9)施工时应注意:应选用优质面板加工,焊接应满足规范要求;模型安装过程中,应避免碰撞和擦挂;模型安装前水沟内虚渣应清理干净;对新旧仰拱填充调平层混凝土的接头部位,应进行凿毛处理,确保混凝土横向连接质量;施工过程中遇积水现象时,应及时把水抽排引入已施工完毕的中心排水沟进行疏通;调平层混凝土浇筑采用左右幅分次施工,以确保预留施工通道。10)材料与机械设备配置:3mm厚钢板60m2,φ42×3.5mm钢管150m,∠50×50mm角钢120m;XG-P53装载机1台,PC200挖掘机1台,YT28风钻2台,混凝土运输车1台。11)模型加工焊接质量要符合设计要求,主框架拼装完成后要认真检查,结构几何尺寸符合设计要求。钢模板拼接、安装完成后,应检查接头处是否平顺,接缝是否严密,整体平整度是否满足规范要求;在浇注砼时应检查连接处是否有变形,连接件是否有松动等,发现问题要及时处理并分析研究解决。12)砼浇注应按线路前后,两侧对称进行浇注,两侧砼的相对高差不得大于50cm,以防止偏压造成模型变形。模型施工过程中要加强检查,及时调整,拆模后要对模型进行清洗、检查,面板涂刷脱模剂,对于变形的构件要进行校正维修或调换,使之始终处于良好的工作状态。13)模型安装质量按见表8.1进行检查验收。表8.1检查验收项目表检查项目及项次允许误差一相邻两模板表面高差(mm)木模±10钢模±10二模板表面平整度(mm)5三模内尺寸(mm)长±15宽±15高±15四轴线偏位(mm)15五垂直度或坡度六预埋件位置(mm)10七支架尺寸或轴平面位置(mm)123 14)中心排水管(沟)埋设好后,每100米应进行通水试验,发现积水、漏水应及时处理。15)中心排水沟检查井及盖板必须采用角钢定边。3防水板铺设1)防水板施工工艺流程图见图8.11。图8.11防水板施工工艺流程框图2)防水板铺设应超前二衬施工1~2个衬砌段,形成铺挂段→检验段→二衬施工段,流水作业。3)防水板铺挂前应进行基面检查及处理的主要内容包括:①初期支护表面应平整,无空鼓、裂缝、松散,对于初支表面外露的锚杆头、钢筋网头等坚硬物应采用电焊或氧焊将齐根切除,并用1:2水泥砂浆抹平,以防止顶破排水板;②对局部凹凸部分,应修凿、喷补,使其表面平顺,对超挖较大的部位必须挂网喷锚;③基面明水应提前设盲管引排,对于洞顶的大面积渗水,可用防水板配合盲管集中引排到临时排水边沟;④初期支护表面平整度应满足拱脚D/L≤1/6,拱顶D/L≤1/8(D为初期支护表面相邻两凸面间的距离,L为该两凸之间凹进去的深度)。4)防水板的挂前拼焊(1)在洞外据拟铺挂面积的大小将2~3幅幅面较窄的成卷防水板下料,然后将其平铺在地面上拼焊成便于运输、铺挂的大幅面防水板,减少洞内作业的焊缝数量,以提高焊接质量。防水板应减少接头。123 (2)防水板拼接采用热合机双焊缝焊接,要求搭接宽度不小于100mm,控制好热合机的温度和速度,保证焊缝质量。焊缝应严密,单条焊缝的有效焊接宽度不应小于12.5mm。焊接前待焊接头板面应擦净,并应应根据材质通过试验确定焊接温度和速度。焊接时应避免漏焊、虚焊、烤焦或焊穿。(3)沿隧道纵向一次铺挂长度宜比本次二次衬砌施工长度多1.0m左右,以使与下一循环的防水层相接;同时可使防水层接缝与衬砌混凝土接缝错开1.0m左右,有利于防止混凝土施工缝渗漏水。5)铺挂防水板(1)防水板宜采用专用台车铺设,专用台车应与模板台车的行走轨道为同一轨道,台车前端应设有检查初期支护内轮廓的钢架。图8.12排水管系统示例图三(2)为保证防水板铺挂质量,应先进行试铺定位。(3)固定点间距的控制:尺量检查,固定点间距拱部0.5~0.7m,侧墙1.0~1.2m,在凹凸处应适当增加固定点,布置均匀。松弛率:防水板吊环间距需根据其铺挂松弛率要求来确定,环向松弛率经验值一般取10%,纵向松弛率一般取6%。根据初期支护表面平整程度适当调整,以保证灌筑混凝土时板面与喷混凝土面能密贴。见图8.13示例。防水板洞内铺挂宜由下至上、环状铺设,将预先焊接在防水板上的吊环用木螺钉固定在膨胀管上固定。图8.13防水板示例图6)铺后续接:防水板的“铺后续接”是指前后两幅大幅面防水板之间的连接,应先用热合焊机焊接环向接缝。施工应将待焊的两块板面接头擦净、对齐,保证搭接长度,严格控制焊接温度、焊机行走速度,保持焊机与焊缝良好接触,做到行走平稳。热合焊机焊完,应加强检查,对个别漏焊处用电烙铁补焊;对丁字焊缝因焊接困难、易漏焊或焊缝强度不足,采取用焊胶打补丁的方法补强处理。7)焊缝检查:防水板的接头处不得有气泡、折皱及空隙,接头处应牢固,焊缝强度应不低于母材,通过抽样试验检测。防水板的搭接缝焊缝质量采用“充气法”检查,当压力达到0.25MPa时停止充气,保持压力15min。压力下降在10%以内,焊缝质量合格。8)成品防护:当衬砌紧跟开挖时,衬砌前端的防水板要采取保护措施,防止爆破飞石砸破防水板;开挖、挂防水板、衬砌三者平行作业时,铺设防水层地段距开挖面不应小于爆破安全距离,并在施工中做好防水板铺挂成形地段防水板的保护:绑扎钢筋时,钢筋头加装保护套;焊接钢筋时在焊接作业与防水板之间增挂防护板;防水层安装后严禁在其上凿眼打孔;振捣混凝土时,振捣棒不得接触防水板。123 在浇筑二次衬砌混凝土前,应检查防水层铺设质量和焊接质量,如发现有破损情况,必须进行处理。防水板需要修补时,修补防水层的补丁不得过小,补丁形状要剪成圆角,不应有长方形、三角形等的尖角。防水层修补后一般用真空检查法检查。9)铺设防水层安全保护和记录。铺设防水层地段距开挖工作面不应小于爆破安全距离。二次衬砌时,不得损坏防水层。防水层应按隐蔽工程办理,二次衬砌前应检查质量,并认真填写质量检查记录。4施工缝的处置1)混凝土应连续浇筑,尽量减少施工缝,拱圈及仰拱不应留纵向施工缝。墙体若有预留孔洞时,施工缝距孔洞边缘不宜小于300mm。2)水平施工缝:墙体水平施工缝不应设在剪力和弯矩最大处或铺底与边墙的交接处,宜设置在高出铺底面不小于300mm的墙体上。拱墙结合的水平施工缝,宣设置在拱墙接缝线以下150~300mm处。水平施工缝在混凝土浇筑前,应将其表面清理干净。涂刷混凝土界面处理剂;或者,先刷不低于结构混凝土强度等级的净浆,再铺25~30mm厚的1:1水泥砂浆,及时浇筑混凝土。3)垂直施工缝:垂直施工缝设置宜与变形缝相结合。垂直施工缝施工时,应将其表面浮浆和杂物清除。刷不低于结构混凝土强度等级的净浆或涂混凝土界面处理剂。及时浇筑混凝土。端头模板应支撑牢固,严防漏浆。端头应埋设表面涂有脱模剂的楔形硬木条(或塑料条),形成预留浅槽,其槽应平直,槽宽比止水条宽1~2mm,槽深为止水条厚度的1/2~1/3,将遇水膨胀止水条牢固的安装在预留浅槽内。4)应采取有效措施确保止水带位置准确,固定牢固。5)根据拱圈、边墙和仰拱等各自不同长度的施工环节,设置施工缝,允许各部位的施工缝互相错开,不必贯通;施工缝应近于水平或垂直,并用模板或其他措施,形成预定的形状,以保证与后续工程紧密地联接。施工缝一般不设键槽。5变形缝的处置变形缝应满足密封防水、适应变形、施工方便、检修容易等要求,变形缝的施工应注意:1)沉降变形缝的最大允许沉降差值应符合设计规定,设计无规定时,不应大于30mm。当计算沉降差值大于30mm时,应采取特殊措施。2)沉降变形缝的宽度宜为20~30mm。伸缩变形缝的宽度宜小于此值。3)变形缝处的混凝土结构厚度不应小于300mm。123 4)缝底应设置与嵌缝材料无黏结力的背衬材料或遇水膨胀止水条。5)变形缝嵌缝施工时,缝内两侧应平整、清洁、无渗水;缝内应设置与嵌缝材料无黏结力的背衬材料,嵌缝应密实。6)变形缝的设置位置应使拱圈、边墙和仰拱在同一里程上贯通。6止水带施工1)止水带的接头不得设在结构转角处,并尽可能不设接头。2)止水带埋设位置准确,其中间空心圆环应与变形缝的中心线重合;止水带定位时,应使其在界面部位保持平展,防止止水带翻滚、扭结,如发现有扭结不展现象应及时进行调正。在固定止水带和灌筑混凝土过程中应防止止水带偏移,以免单侧缩短,影响止水效果。可采用定位钢筋认真定位。3)止水带先施工一侧混凝土时,其端头模板应支撑牢固,严防漏浆。4)随道断面变化处或转角处的阴角应抹成半径不小于50mm的圆弧,以便止水带施工。止水带在隧道断面变化处或转角处应做成弧形,橡胶止水带的转角半径不应小于200mm,钢片止水带不应小于300mm,且转角半径应随止水带的宽度增大而相应加大。5)不得在止水带上穿孔打洞固定止水带。在固定止水带和灌筑混凝土过程中应注意保护止水带不被钉子、钢筋和石子等刺破。如发现有刺破、割裂现象,必须及时修补。6)宜加强混凝土振捣控制,排除止水带底部气泡和空隙,使止水带和混凝土紧密结合,应注意防止振捣造成止水带偏位或破损。7)止水带的长度应根据施工需要事先向生产厂家定制,尽量避免接头。如确须接头,应连接牢固,宜设置在距铺底面不小于300mm的边墙上。根据止水带材质和止水部位可采用不同的接头方法。橡胶止水带的接头形式应采用搭接或复合接;塑料止水带的接头形式应采用搭接或对接。止水带的搭接宽度不应小于100mm,冷粘或焊接的缝宽不应小于50mm。123 9二次衬砌9.1一般规定9.1.1为保证衬砌工程质量,隧道一般地段(含洞身、明洞、加宽段)的二衬施工必须采用全断面模板台车和泵送作业。9.1.2隧道二衬台车执行准入制度,按本指南9.3节进行审批验收。9.1.3隧道洞口段二衬必须及时施作,掘进超过50m的,必须停止开挖进行二衬施工;洞口及洞内软岩段二次衬砌尽早施工,其他段落根据监控量测结果适时施工,并满足施工步距要求。9.1.4洞内出现的地下水,经化验确认对衬砌结构有侵蚀性时,应按图纸要求针对不同侵蚀类型采取不同类型的抗侵蚀性混凝土。设计无要求时,应及时上报变更处理。9.1.5当围岩级别有变化时,衬砌断面的级别亦应相应变化,但需获得监理工程师批准。围岩较差地段的衬砌,应向围岩较好地段延伸,一般延伸长度为5m。9.1.6隧道防排水设施、预埋件及预留洞室模板等的安装质量要符合设计及规范要求。9.1.7为确保衬砌不侵入隧道建筑限界,在放样时可将设计的轮廓线适当予以扩大。9.1.8对已完成的衬砌地段,应继续观察二衬的稳定性,注意变形、开裂、侵入净空等现象,及时记录。9.1.9拱墙衬砌作业区1盲管、无纺布、防水板、钢筋、关模、砼浇筑、养护等各工序步距清晰。2防水板铺设平顺,无补丁、烧黄、无大的褶皱。止水带、止水条安装平顺、规范。防水板挂设台架上安装机械装置铺设防水板。3拱墙钢筋制安采用钢筋定型台架和定位卡进行准确定位。衬砌钢筋间距符合设计要求,焊接符合设计要求。4工作平台脚手板搭设严密、牢固;扶手、栏杆、人行梯无缺陷。防水板作业台架前沿横梁两侧各设置1个照前射灯。123 5模板台车、台架上干净、整洁,无杂物。设限界(光带)、限速、高空坠落、物体打击等安全警示标志,并加射灯进行照明,在台车及台架上贴反光条。人行步梯及栏杆采用红白相间漆进行涂装。养护台架后方配备消防器材架(灭火器成对配置、消防水桶、消防铲、消防水带等)。模板台车及作业台架内侧放置砼防撞墩。图9.1模板台车6洞内同条件养护试件采取置于带锁钢筋笼内挂于钢管上且做明显标识。7洞内氧气、乙炔存放柜,在钢筋台架两端设氧气、乙炔存放箱,氧气箱:1.6×0.33×0.33(m),乙炔箱:1.1×0.33×0.33(m),如下图9.2所示。图9.2模板台车8衬砌作业区人员配发反光背心。9.2施工工序二次衬砌施工工艺流程见图9.3。图9.3二次衬砌施工工艺流程框图123 9.3衬砌模板台车9.3.1一般要求1二次衬砌施工(含加宽段)应采用全液压自动行走的整体衬砌台车,衬砌台车应结构尺寸准确,各种伸缩构件、液压系统、电气控制系统运行良好,合理设置各支承机构;应满足自动行走要求,并有闭锁装置,保证定位准确。2二衬台车应在隧道进洞前进场,连拱隧道、小净距隧道一端应有两部二衬台车,以确保左右线开挖、二衬的合理步距,确保结构安全。对加宽段处在Ⅳ、V级围岩段落的,应专门配备加宽段整体衬砌台车,以确保加宽段二衬及时施作。3台车整体模板板块由面板、支撑骨架、铰接接头、作业窗等组成,当衬砌断面较大,所承受荷载较大时,支撑骨架应制成桁架结构,并尽量减少板块接缝数量。模板及支架应具有足够的强度、刚度、稳定性,能安全的承受所浇筑混凝土的重力、侧压力以及在施工中可能产生的各项荷载,模板不凹凸、支架不偏移、不扭曲,满足多次重复使用不变形。台车设计应便于整体移动、准确就位。4台车模板支撑桁架门下净空应满足隧道衬砌前方施工所需大型设备通行要求;桁架各层平台的高度要满足砼施工要求;利于工人进行安管、砼捣固等施工作业,必须要有上下行的爬梯。见图9.4示例。图9.4台车爬梯示例图5为保证衬砌净空,模板外径应考虑变形量适当扩大,作为预留沉降量。6两车道二衬台车面板钢板厚应不小于10mm;三车道隧道二衬台车面板钢板厚应不小于12mm;四车道的二衬台车必须经过计算,邀请有关专家研究审查后定制。为减少二衬模板间痕迹,外弧模板每块钢板宽度推荐采用2m,但不应小于1.5m,板间接缝按齿口搭接或焊接打磨。7为确保二衬台车具有一定的刚度和强度,推荐两车道台车每延米重量应不低于6.8吨,三车道台车每延米重量应不低于8.5吨。8应在环向3m、5.3m、拱项处设置作业窗,作业窗口间距纵向不宜大于3m,横向不宜大于2.5m,窗口尺寸50cm×50cm,且应整齐划一;作业窗周边应加强,防止周边变形,窗门应平整、严密、不漏浆。9二衬台车的长度应根据隧道的平面曲线半径、纵坡合理选择,长度一般为10~12m,对曲线半径小于1200米的台车长度不应大于9m。10衬砌台车应工厂制造、现场拼装,现场拼装时应检查其中线、断面和净空尺寸等;衬砌前对模板表面进行彻底打磨,清除锈斑,涂油防锈;对模板板块拼缝进行焊联并将焊缝打磨平整,抑制使用过程中模板翘曲变形而影响砼表面质量,避免板块间拼缝处错台。123 11对已使用过的二衬台车。对各种伸缩构件、液压系统、电气控制系统运行状况进行严格的调试,确保使用状态良好,否则应予更换。必须更换新的外弧模板,并经专业模板厂家整修合格。12二衬施工前不允许施作矮边墙,混凝土一次浇筑成型,以提高二衬整体质量。整体浇注时要求二衬台车下挂设可收放的矮边墙钢模板,见图9.5示例。图9.5矮边墙模板示例图9.3.2拼装调试1二衬台车现场拼装完成后,必须在轨道上往返走行3~5次后,再次紧固螺栓,并对部分连接部位加强焊接以提高其整体性。2检查台车模板尺寸要求准确,其两端的结构尺寸相对偏差宜不大于3mm,否则需进行整修。衬砌前对钢模板表面采用抛光机进行彻底打磨,清除锈斑,涂油防锈。见图9.6示例。图9.6台车模板整修示例图3施工过程中出现二衬错台,应暂停二衬施工,全面查找原因,重点查找台车就位加固措施是否有效、混凝土输送管是否固定、挡头模板或两边模板是否变形等,要及时整修加固,经监理工程师同意后方可继续二衬施工。4每施作衬砌500~600m,台车应全面校验一次,校验可在隧道加宽带进行。9.3.3审批验收台车的审批验收共分为两阶段,由监理工程师组织成立专门的审批验收小组,对每座隧道的隧道二衬台车进行审批验收。第一阶段(二衬台车进场前报批):施工单位进场后应立即着手进行二衬台车进场前的准备工作,进场前两个月内向监理工程师上报拟进场二衬台车的数量、台车长度、外观几何尺寸、新旧程度、面板厚度及每块板的宽度,每台台车重量等主要台车参数,经监理工程师批准许可后方可组织进场。第二阶段(二衬台车验收):二衬台车进场后,由施工单位填写验收表,并报监理工程师,监理工程师应在7个工作日内依据批复的二衬台车进场许可对施工单位进场的二衬台车进行验收,验收合格后,施工单位进行二衬台车的拼装调试,调试成功后,报监理工程师组织验收,若验收发现问题施工单位应及时整改,待整改并验收合格后才能移入洞内进行二衬施工。衬砌台车有关要求见表9.1。表9.1衬砌台车推荐指标内容要求123 衬砌台车长度一般为10~12m;曲线半径小于1200m半径隧道,二衬台车不大于9m模板外观尺寸满足设计要求两端的结构尺寸相对偏差不大于3mm面板厚度两车道不小于l0mm,三车道不小于12mm每块模板宽度不小于1.5m,推荐为2m每延米台车重量(含矮边墙模板)两车道不小于6.8吨,三车道不小于8.5吨行走机构行动自如、制动良好。带有液压推杆制动器。台车架、液压、支撑系统足够的刚度和强度;液压缸采用液压锁锁定,同时采用支承丝杠进行机械锁定。工作窗口布局合理,封闭平整9.4施工要点9.4.1二次衬砌钢筋1二次衬砌钢筋执行“三个集中”即集中存放、集中加工及集中配送的原则,在标准化钢材加工场集中加工、统一配送。2钢筋安装应满足:1)横向钢筋与纵向钢筋的每个节点均必须进行绑扎或焊接;2)钢筋焊接搭接长度应满足设计及规范要求,受力主筋的搭接应采用焊接,焊接搭接长度及焊缝应满足规范要求;3)相邻主筋搭接位置应错开,错开距离不应小于1000mm;4)同一受力钢筋的两个搭接距离不应小于1500mm;5)箍筋连接点应在纵横向筋的交叉连接处,必须进行绑扎或焊接;6)钢筋其他的连接方式应符合相关规范的规定;7)安装钢筋时,钢筋长度、间距、位置、保护层厚度应满足设计要求。3钢筋制作必须按设计轮廓进行大样定位。123 4为确保二衬钢筋定位准确、钢筋保护层厚度符合要求,需采取以下措施:1)先由测量人员用坐标放样在调平层及拱顶防水层上定出自制台车范围内前后两根钢筋的中心点,确定好法线方向,确保定位钢筋的垂直度及与仰拱预留钢筋连接的准确度。钢筋绑扎的垂直度采用三点吊垂球的方法确定。2)用水准仪测量调平层上定位钢筋中心点标高,推算出该里程处圆心与调平层上中心点的高差,采用自制三角架定出圆心位置(自制三角架如图9.7所示)。3)圆心确定后,采用尺量的方法检验定位钢筋的尺寸是否满足设计要求,对不满足要求位置重新进行调整,全部符合要求后固定钢筋。钢筋固采用自制台车,二衬钢筋间距由钢管接的可调整的支撑杆控制。见图9.8示例。图9.7自制三角架示例图图9.8二衬钢筋支撑示例图4)定位钢筋固定好后,根据设计钢筋间距在支撑杆上用粉笔标出环向主筋布设位置,在定位钢筋上标出纵向分布筋安装位置,然后开始绑扎此段围内钢筋。各钢筋交叉处均应绑扎。5)要求主筋纵向间距、分布筋环向间距、内外层横向间距、保护层厚度符合设计要求。钢筋保护层应全部采用高强砂浆垫块来控制,不得使用塑料垫块,见图9.9示例。图9.9二衬钢筋垫块示例图9.4.2预留洞室和预埋件1预留洞室模板及预埋件在钢筋砼衬砌地段,宜固定在钢筋骨架上;在无筋衬砌地段采取在衬砌台车模板上钻孔,用螺栓固定。2预留洞室模板宜采用钢模,承托上部混凝土重量时应加强支撑、确保混凝土成型质量合格。3对设计有二衬钢筋的段落,预埋的接地扁铁应与钢筋焊接,无衬砌钢筋的也应尽量与锚杆头进行焊接,以确保接地电阻满足设计要求。9.4.3台车就位1台车模板就位前应仔细检查防水板、排水盲管、衬砌钢筋、预埋件等隐蔽工程并做好记录;台车就位后应检查其中线、高程及断面尺寸等并做好记录。123 2台车模板定位采用五点定位法,即:以衬砌圆心为原点建立平面坐标系,通过控制顶模中心点、顶模与侧模的铰接点、侧模的底脚点来精确控制台车就位。曲线隧道应考虑内外弧长引起的左右侧搭接长度的变化,以使弧线圆顺,减少接缝错台。3台车模板应与混凝土有适当的搭接(≥10cm,曲线地段指内侧,撑开就位后检查台车各节点连接是否牢固,有无错动移位情况,模板是否翘凸或扭动,位置是否准确,保证衬砌净空。为避免在浇注边墙砼时台车上浮,还须在台车顶部加设木撑或千斤顶。同时检查工作窗状况是否良好。4衬砌台车必须由经培训过的台车司机专人操作,对控制面板、油路、顶缸等重点部件要加强管理维修。5风水电管路通过衬砌台车时,应按规范办理,并布置整齐;照明应满足混凝土捣固等操作需要;管线台车施工区域内的临时改移,要加强洞内外的联系,班组间密切配合,提高操作人员安全教育,设专人巡查,严防触电及管路伤人事故。6台车作业地段进行吊装作业时,应有专人监护,统一指挥,并设标志,禁止通行。7按照设计间距和实际地下水情况预埋横向排水管,应注意预埋电缆沟侧壁钢筋,纵向排水管应避免侵入二衬空间。9.4.4安装挡头模板、止水带1台车端部的挡头模板应按衬砌断面制作以保证设计衬砌厚度,并可适当调整以适应其不规则性,挡头模板应采用定型钢模板,满足承受混凝土压力的刚度。2挡头模板结构应能保证衬砌环接缝榫接,以保证接头处质量,增强其止水功能。3挡头模板应定位准确、安装稳固、严密,其与岩壁间隙应嵌堵紧密。4挡头模板顶部应留有观察小窗口,以观察封顶混凝土情况。5止水带等安装见本指南第8章防水与排水的相应内容。9.4.5配合比设计1性能要求1)各种原材料及外加剂满足规范要求,满足设计强度要求。2)流动性好、坍落度衰减慢、初凝时间相对较长、终凝时间相对较短,以满足泵送砼施工要求,减少裂纹出现。3)干缩性小,满足抗渗性要求。4)水化热低且水化热高峰值发生在混凝土达到一定强度之后,以承受由于水化热产生的温度应力。5)砼有早强性能,特别是拱肩部位,以利于模板早拆,满足衬砌快速施工需要。2配合比设计要求123 1)配合比根据原材料质量及设计砼所要求的强度、耐久性、抗渗指标、施工和易性、凝固时间、运输灌注和环境温度条件通过试配确定,推荐采用“双掺”技术。2)砼坍落度一般控制在13~18cm,根据砼灌注部位不同,墙部砼坍落度宜小,拱部砼坍落度宜大。在保证砼可泵性的情况下,宜尽量减小砼的坍落度,并提高砼的和易性、保水性,避免砼泌水。3)配合比设计时应采取措施以使反弧部位混凝土减少气泡、麻面等质量通病的发生。9.4.6混凝土施工1二衬砼灌注前应重点检查以下几点:1)复查台车模板及中心高是否符合要求,仓内尺寸是否符合要求;2)台车及挡头模安装定位是否牢靠;3)衬砌钢筋、防水板、排水盲管、止水带等安装是否符合设计及规范要求;4)模板接缝是否填塞紧密;5)脱模剂是否涂刷均匀;6)基仓清理是否干净,施工缝是否处理;7)预埋件、预留洞室等位置是否符合要求;8)输送泵接头是否密闭,机械运转是否正常;9)输送管道布置是否合理,接头是否可靠。2混凝土浇注采用泵送浇注工艺,机械振捣密实。1)混凝土拌制前,应测定砂石含水率并根据测试结果调整材料用量,提出施工配合比。拌制混凝土拌合物时,水泥质量偏差不得超过±1%,集料质量偏差不得超过±2%,水及外加剂质量偏差不得超过±1%。2)混凝土浇筑前,必须将基底石渣、污物和基坑内积水排除干净,严禁向有积水的基坑内倾倒混凝土干拌合物。3)泵送混凝土前应采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。4)混凝土应采用混凝土搅拌运输车运输,确保在运送过程中不产生离析、撤落及混入杂物。5)砼由下至上分层、左右交替、从两侧向拱顶对称灌注。每层灌筑高度、次序、方向应根据搅拌能力、运输距离、灌筑速度、洞内气温和振捣等因素确定。为防止浇注时两侧侧压力偏差过大造成台车移位,两侧砼灌注面高差宜控制在50cm以内,同时应合理控制砼浇注速度。123 6)浇筑混凝土应尽可能直接入仓,砼输送管端部应设接软管控制管口与浇筑面的垂距,砼不得直冲防水板板面流至浇筑位置,垂距应控制在1.2m以内,以防砼离析。7)施工过程中,输送泵应连续运转,泵送连续灌筑,宜避免停歇造成“冷缝”。如因故中断,其中断时间应小于前层混凝土的初凝时间或能重塑时间,当超过允许时间时,应按施工缝处理:应在初凝以前将接缝处的混凝土振实,并使缝面具有合理、均匀稳定的坡度。凡是末振实又超过该水泥初凝时间的混凝土,应予清除。8)当砼浇至作业窗下50cm,作业窗关闭前,应将窗口附近的砼浆液残渣及其它杂物清理干净,涂刷脱模剂,将其关紧,防止窗口部位砼表面出现凹凸不平的补丁甚至漏浆现象。9)隧道衬砌起拱线以下的反弧部位是砼浇注作业的难点部位,应对砼性能、坍落度及捣固方法进行有效控制,以减少反弧段气泡,有效改善衬砌砼表面质量。10)混凝土的入模温度,在冬季施工时不应低于5℃,夏季施工时不应高于32℃。11)混凝土应采用振动器振捣密实,并应采取确实可靠的措施确保混凝土密实。振捣时,不得使模板、钢筋、防排水设施、预埋件等移位。12)封顶采用顶模中心封顶器接输送管,逐渐压注砼封顶。当挡头板上观察孔有浆溢出,即标志封顶完成。13)拱部混凝土衬砌浇筑时,应在拱顶预留注浆孔,注浆孔间距应不大于3m,且每模板台车范围内的预留孔应不少于4个。拱顶注浆填充,宜在衬砌混凝土强度达到100%后进行,注入水泥浆或防水砂浆的强度等级应满足设计要求,注浆压力应控制在0.1MPa以内。注浆时注意不要破坏防系统,富水地段特别注意。14)每次混凝土浇筑完成后,应及时清理场地的废弃混凝土及垃圾,保持施工现场整洁。9.4.7拆模按施工规范采用最后一盘封顶砼试件达到的强度来控制。不承受外荷载的拱、墙砼强度应达到5MPa或在拆模时混凝土表面和棱角不被损坏并能承受自重时拆模;当衬砌施作时间提前,拱、墙承受有围岩压力及封顶、和封口的混凝土强度应满足设计要求。9.4.8养生应配备养护喷管,在拆模前冲洗模板外表面,拆模后短隧道采用高压水喷淋混凝土表面,以降低水化热,见图9.10示例,1000米以上隧道采用移动式喷淋养生系统进行养生;在寒冷地区,应做好衬砌的防寒保温工作。123 养生时间要求:洞口100m养护期不少于14d,洞身养护不少于7d,对己贯通的隧道二衬养护期不少于14d。9.4.9缺陷处理拆模后,若发现缺陷,不得擅自修补,经监理工程师批准后方可处理。1气泡:采用白水泥和普通水泥按衬砌表面颜色对比试验确定的比例掺拌后,局部填补抹平。2环接缝处理:采用弧度尺画线,切割机切缝,缝深约2cm,不整齐处进行局部修凿或经砂轮机打磨,严禁采用水泥砂浆抹平修饰。3对于表面颜色不一致的采用砂纸反复擦拭数次。4预留洞室周边还应先行清理干净,然后喷水湿润,采用高标号、与二衬颜色相统一的砂浆,抹平压光。图9.10二衬养生示例图9.4.10紧急停车带、车行横洞及人行横洞1紧急停车带1)紧急停车带的开挖与衬砌,及与洞身衬砌相连接的一段,应制订专门的施工方法和程序。2)紧急停车带应布置在同一级别围岩地层中。开挖过程中,若发现不在同一级别围岩时,应上报处理。2车行、人行横洞1)应按图纸所示位置与正洞同时进行开挖与衬砌。2)交叉段衬砌结构构造,应制订专门的施工方法和程序。3)对车行横洞、人行横洞等特殊洞室,应采用小型钢模台车进行施工。4)交叉段衬砌混凝土应连续浇筑,不得中断。交叉段的钢筋应相互连接良好,绑扎牢固使之成为整体。9.5二衬施工质量检测9.5.1外观质量1达到“六无”要求(无错台、无漏浆、无冷缝、无气泡、无色差、无渗漏)。2结构轮廓条直顺美观,无跑模、露筋现象,混凝土颜色均匀一致。3施工缝平顺,节段接缝处错台小于10mm,表面无渗水印迹。4混凝土表面密实,每延米的隧道面积中,蜂窝麻面和气泡面积不超过0.5%。深度不超过10mm。5混凝土无因施工养护不当产生裂缝。123 9.5.2项目办和监理单位要加强对二次衬砌质量的监督检查,在开工初期,由项目办通过招标方式选择具有计量认证合格证书(CMA)的专业检测单位,待二衬施工完成后,按照不同的分项工程及不同级别的围岩段落对二衬混凝土强度、断面(直线段50米一个、曲线段40米一个)、厚度(拱顶、两侧拱腰及两侧边墙5条测线采用地质雷达进行连续检测,单线合格率要求达到90%以上,5条测线总体合格率要求达到95%以上)、二衬背部不密实及脱空情况、隧道净空等指标进行全面检测验收,并作为计量审核的依据,对不符合规范及设计要求的进行全面整改处理。9.5.3预留洞室质量预留洞室尺寸要符合设计,棱角整齐,外观质量好。9.5.4拱顶预留接线盒质量拱项预留接线盒的位置要准确,电缆钢管要安放在两层钢筋的中间,其平面线形要与隧道的线形相一致。123 10监控量测10.1一般规定10.1.1监控量测是新奥法设计理论核心,是施工的重要组成部分。采用复合式衬砌的隧道,必须将现场监控量测项目列入施工组织设计,在施工中认真实施,施工、设计单位、监理工程师必须紧密配合,分析各项量测信息,确认或修正设计参数。10.1.2隧道开工前,应根据设计要求,并结合隧道规模、地形地质条件、施工方法、支护类型和参数、工期安排,以及所确定的量测目的等制订施工全过程量测方案。编制内容应包括:量测项目、量测仪器选择、测点布置、量测频率、数据处理、反馈方法,以及组织机构、管理体系等。量测计划应与施工进度计划相适应。监控量测工作应结合开挖、支护作业的进程,按要求布点和监测,并根据现场实际情况及时调整补充,量测数据应及时分析、处理和反馈。10.1.3监控量测是施工工艺流程中的一个重要工序,应贯穿施工的全过程。监控量测应达到下列目的:1掌握围岩和支护的动态信息并及时反馈,指导施工作业。2通过对围岩和支护的变形、应力量测,为修改设计提供依据。10.1.4施工单位应具有实施监控量测的工作能力,对地质条件和周边环境复杂的隧道、长大隧道的可委托有经验的专业化队伍实施监控量测。执行“第三方”监测的隧道不能免除《公路隧道施工技术规范》所规定施工单位应承担的责任。10.1.5现场量测仪器,应根据量测项目及测试精度选用。宜选择简单适用、稳定可靠、操作方便、量程合理、便于进行结果处理和分析的测试仪器。10.1.6监测、施工、设计等单位及监理工程师必须紧密配合,既为量测作业创造条件,又避免因抢工程进度而忽视量测工作。同时各方应共同研究、分析各项量测信息,确认或修正设计参数或施工方法。10.1.7周边位移、拱顶下沉和地表下沉等必测项目宜布置在统一断面,其量测面间距及测点数量应根据隧道埋深、围岩级别、断面大小、开挖方法、支护形式等确定。隧道开挖后应及时进行围岩、初期支护的周边位移量测、拱顶下沉量测。当围岩差、断面大或地表沉降控制要求高时宜进行围岩体内位移量测和其他量测。洞口段、浅埋段或地表有建(构)筑物,应进行地表沉降及位移量测。123 10.1.8围岩松弛范围量测:可采用弹性波法或位移法。10.1.9当围岩条件差、变形过大或初期支护破损变形较大时,应进行支护结构内的应力及接触应力量测。10.1.10各预埋测点应牢固可靠,并设置专用标识牌,标明测点的名称、部位、编号、埋设日期等;要加强教育,提高所有进洞人员保护意识:对测点进行妥善保护,不得任意撤换和遭到破坏;施工过程中应做好仪器的日常维护工作,保证性能良好;量测人员进洞应满足隧道洞内作业施工要求。10.1.11现场照明、通风等作业条件良好,满足正常量测作业需要。10.2工作程序监控量测工作程序见图10.1所示。10.3量测项目10.3.1必测项目在复合式衬砌和喷锚衬砌隧道施工时必须进行必测项目的量测,必测项目见《公路隧道施工技术规范》。各测点应在不受到爆破影响的范围内尽快安设,并应在每次开挖后12h内取得初读数,最迟不得超过24h,并且在下一循环开挖前必须完成。选测项目测点埋设时间根据实际需要进行。测点应牢固、可靠、易于识别,应能真实的反应围岩、支护的动态变化信息。洞内必测项目各测点应埋入围岩中,深度不应小于0.2m,不应焊接在钢支撑上,外露部分应有保护装置。123 图10.1监控量测工作程序10.3.2选测项目应根据设计要求、隧道横断面形状和断面大小、埋深、围岩条件、周边环境,条件、支护类型和参数、施工方法等综合选择选测项目。选测项目详见《公路隧道施工技术规范》。10.3.3监控量测项目策划根据隧道结构形式的不同,分离式隧道、小净距隧道及连拱隧道各有不同的监控量测项目,先推荐各类型隧道的监控量测项目规划见表10.1~表10.3。123 表10.1分离式隧道监控量测项目规划表项目围岩条件洞内外地质与支护状态观察周边位移拱顶下沉地表下沉钢架内力及外力围岩体内位移围岩压力两层支护间压力锚杆轴力支护、衬砌内应力围岩弹性波速度爆破震动渗水压力、水流量IV、V级围岩√√√△○○○○○○○周围建筑物要求较高时必测洞内出水量较大时必测II、III级围岩洞口√√√△—△△△△△△偏压段浅埋段√√√√○○○○○○○○注:1.√:必须进行的项目;O:宜进行项目;△:必要时进行项目。123 表10.2小净距隧道监控量测项目规划表项目围岩条件洞内外地质与支护状态观察周边位移拱顶下沉地表下沉钢架内力及外力围岩体内位移围岩压力两层支护间压力锚杆轴力支护、衬砌内应力围岩弹性波速度爆破震动渗水压力、水流量IV、V级围岩√√√△○√√○○○○周围建筑物要求较高时必测洞内出水量较大时必测II、III级围岩洞口√√√△—√√△△△△偏压段、浅埋段√√√√○√√○○○○○注:1.√:必须进行的项目;O:宜进行项目;△:必要时进行项目。2.增加必测项目:后行洞爆破震动速度、中岩墙土压力,量测方法及频率见相关规范要求。123 表10.3连拱隧道监控量测项目规划表项目围岩条件洞内外地质与支护状态观察周边位移拱顶下沉地表下沉钢架内力及外力围岩体内位移围岩压力两层支护间压力锚杆轴力支护、衬砌内应力围岩弹性波速度爆破震动渗水压力、水流量IV、V级围岩√√√△○√√○○○○周围建筑物要求较高时必测洞内出水量较大时必测II、III级围岩洞口√√√△—√√△△△△偏压段、浅埋段√√√√○√√○○○○○注:1.√:必须进行的项目;O:宜进行项目;△:必要时进行项目。2.增加必测项目:先进洞与后进洞的对比量测(主要包括周边位移、拱顶下沉、地表下沉、围岩体内位移及压力、支护应力等项目的对比);中隔墙的倾斜度、内应力、表面应力及裂缝;3.增加选测项目:底部土压力。10.4量测要点10.4.1洞内外观察隧道施工过程中应进行洞内、外观察,洞内观察分开挖工作面观察和已支护地段观察两部分。123 1开挖工作面观察应在每次开挖后进行。观察工作面状态、围岩变形、围岩风化变质情况、节理裂隙、断层分布和形态、地下水情况以及喷射混凝土的效果。观察后及时绘制开挖工作面地质素描图,填写开挖工作面地质状态记录表和施工阶段围岩级别判定卡。对已支护地段的观察每天应进行一次,主要观察围岩、喷射混凝土、锚杆和钢架等的工作状态。观察中发现围岩条件恶化时,应立即上报设计、监理单位,采取相应处理措施。2洞外观察重点应在洞口段及岩溶发育区段地表和洞身埋置深度较浅地段,其观察内容应包括地表开裂、地表沉陷、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗透情况、地表植被变化等。10.4.2净空位移和拱顶下沉1量测隧道断面的收敛情况,包括量测拱顶下沉、净空水平收敛以及铺底鼓起(必要时)。2应按表10.4和10.5检查净空位移和拱顶下沉的量测频率。施工状况发生变化时(开挖下台阶、仰拱或撤除临时支护等),应增加检测频率。表10.4净空位移和拱顶下沉的量测频率(按位移速度)位移速度(mm/d)量测频率≥52~3次/d1~51次/d0.5~11次/2~3d0.2~0.51次/3d<0.21次/3~7d表10.5净空位移和拱顶下沉的量测频率(按距开挖面距离)量测断面距开挖面距离(m)量测频率(0~1)b2次/d(1~2)b1次/d(2~5)b1次/2~3d>5b1次/3~7d注:b-隧道开挖宽度。3拱顶下沉和水平收敛量测断面的间距为:III级及以上围岩不大于40m;Ⅳ123 级围岩不大于25m;V类围岩应小于20m。围岩变化处应适当加密,在各类围岩的起始地段增设拱顶下沉测点1~2个,水平收敛1~2对。当发生较大涌水时,Ⅳ、V类围岩量测断面的间距应缩小至5~10m。4各测点应在避免爆破作业破坏测点的前提下,尽可能靠近工作面埋设,一般为0.5~2m,并在下一次爆破循环前获得初始读数。初读数应在开挖后12h内读取,最迟不得超过24h,而且在下一循环开挖前,必须完成初期变形值的读数。5净空水平收敛测线的布置应根据施工方法、地质条件、量测断面所在位置、隧道埋置深度等条件确定。在地质条件良好,采用全断面开挖方式时,可设一条水平测线;当采用台阶开挖方式时,可在拱腰和边墙部位各设一条水平测线。6拱顶下沉量测应与净空水平收敛量测在同一量测断面内进行,可采用水准仪测定下沉量。当地质条件复杂,下沉量大或偏压明显时,除量测拱顶下沉外,尚应量测拱腰下沉及基底隆起量。10.4.3地表下沉量测1位于Ⅳ~V级围岩中浅埋的隧道,应进行地表沉降量测。根据图纸要求或监理工程师指示,应在施工过程中可能产生地表塌陷之处设置观测点,地表下沉观测点按普通水准基点埋设。并在预计破裂面以外3~4倍洞径处设水准基点,作为各观测点高程测量的基准,从而计算出各观测点的下沉量。地表下沉桩的布置宽度应根据围岩类别、隧道埋置深度和隧道开挖宽度而定,地表下沉量测断面的间距按表10.6及表10.7采用。123 表10.6地表下沉量量测断面间距及频率变形速度(mm/d)量测断面距开挖工作面的距离量测频率>10(0~1)B1~2次/d10~5(1~2)B1次/d5~1(2~5)B1次/2d<1>5B1次/1周注:B表示隧道开挖宽度。表10.7地表下沉量测断面的间距埋置深度H地表下沉量测断面的间距(M)H>2B20~50B(2U0/3)应采取特殊措施注:U-实测位移值;U0-设计极限位移值。2根据位移速率判断:速率大于1mm/d时,围岩处于急剧变形状态,应加强初期支护;速率变化在0.2~1.Omm/d时,应加强观测,做好加固的准备;速率小于0.2mm/d时,围岩达到基本稳定。在高地应力、岩溶地层和挤压地层等不良地质中,应根据具体情况制定判断标准。123 3根据位移速率变化趋势判断:当围岩位移速率不断下降时,围岩处于稳定状态;当围岩位移速率变化保持不变时,围岩尚不稳定,应加强支护;当围岩位移速率变化上升时,围岩处于危险状态,必须立即停止掘进,采取应急措施。4初期支护承受的应力、应变、压力实测值与允许值之比大于或等于0.8时,围岩不稳定,应加强初期支护;初期支护承受的应力、应变、压力实测值与允许值之比小于0.8时,围岩处于稳定状态。10.5.4量测资料竣工文件中应包括下列量测资料:1现场监控量测计划;2实际测点布置图;3围岩和支护的位移一时间曲线图、空间关系曲线图,以及量测记录汇总表;4量测变更设计和改变施工方法地段的信息反馈记录;5现场监控量测说明。123 11附属设施工程11.1设备洞、横通道及预留洞室11.1.1消防洞、设备洞、车行或人行横通道及其他各类洞室设置应满足设计要求,当原定位置地质条件不良时,施工单位应会同监理、设计及建设单位根据实际情况调整。11.1.2各类洞室及横通道与正洞连接地段,支护应按设计予以加强。11.1.3各类洞室及横通道初期支护宜采用锚喷支护,必要时增设钢架支撑,支护应紧跟开挖,衬砌施工必须采用定型钢模。11.1.4设备洞、横通道及其他各类洞室的永久性防、排水工程,应与正洞一次同时完成。各类洞室及横通道与正洞连接的折角处,防水层应根据铺设面的形状平顺铺设,不得出现空白。洞室不得设在衬砌断面变化及各种衬砌接缝处。11.1.5设备横洞、横通道、预留洞室等二次衬砌施工应符合下列规定1设备洞、横通道与正洞连接处的钢筋应互相连接可靠,绑扎牢固。该处的衬砌应与正洞一次同时完成。2复查防排水工程的质量,防排水工程符合设计要求后,方可进行二次衬砌施工。3衬砌中各类预埋管件、顸留孔、槽及边墙内的各类洞室应按设计位置定位;宜尽早落实各种附属设施之间以及他们与排水系统之间有无冲突,如有冲突,应会同有关方面尽早解决。模板架设时应将经过防腐与防锈处理后的预埋管、件绑扎牢固,留出各类孔、槽及边墙内的各类洞室位置。灌筑混凝土时应确保各类预埋管件、预留孔、槽不产生位移。11.2水沟、电缆沟11.2.1电缆槽壁与边墙应连接牢固,必要时可加设短钢筋。11.2.2水沟可采用集中预制或现浇,采用预制边沟安装时应保证边沟接头紧密、不渗漏,与相邻路面接缝平整。11.2.3水沟应与衬砌排水、路面排水的管路连通,保持顺畅。11.2.4电缆槽盖板及水沟应集中预制,相关要求见《高速公路标准化建设管理指南》路基工程篇,进行统一配送,提高附属工程施工质量。123 11.2.5盖板铺设应平稳,盖板两端与沟壁的缝隙应用砂浆填平,不得晃动或吊空;盖板规格应统一,可以互换。11.2.6电缆槽墙身施工:必须采用专用定型钢模,建议采用移动式模架;现场使用前先对模板的几何尺寸、接缝处高差、模板内壁等进行拼装检查,如果不符合图纸和规范设计要求,不得使用。图11.1移动模架1每次放线长度应在200米以上,须经监理工程师验收。2施工长度要求:采用移动模架时直线段长度为8~11米,曲线段根据曲线半径大小,长度适当调整;采用专用定型钢模时单次施工长度不少于50米,尽量减少施工缝。3施工工艺要求1)测量放线控制点间距不宜过大,要确保电缆沟槽位置准确、线型直(圆)顺美观,隧道中线到沟槽身外侧墙净距要适当大于设计,以保证不侵入净空,监理工程师要全面验收。2)砼凿毛,基地的清理、清洗:模板安装前,要对二衬砼两侧与电缆沟结合面、电缆槽基底、沟槽身与底座结合面均应采用道桥一体机进行凿毛处理,确保砼连接良好。3)钢筋绑扎安装必须符合相关要求。4)模板安装必须牢固、接缝严密,以确保电缆沟槽结构各部位几何尺寸符合设计要求和砼的外观质量。5)砼宜采用铁皮制成平口“[”型溜槽入模,不宜直接用罐车倾倒入模。电缆沟槽身砼施工中必须一次性浇筑成型;砼应分层浇筑,振捣密实。在施工电缆沟槽身砼时要结合各种预埋管线图和预留洞室施工,保证预埋管线相通,机电所有金属管均由电缆沟底进入电缆槽内,管口应露出20cm,连接处要封闭密实,不得进浆堵管。6)砼浇筑过程中要加强预埋泄水管的疏通保畅工作;防止堵塞管孔、损坏和偏位。施工中要严格控制电缆沟槽的线性、标高、垂直度、沟底纵坡、顶面平整度。电缆沟预留施工缝要和二衬砼施工缝位置一致;在二衬砼沉降缝处,电缆沟槽必须同样预留沉降缝。4砼养生采用透水土工布覆盖补水养生,养生不少于7天。图11.2电缆沟墙施工前凿毛处理图11.3电缆沟槽11.2.7电缆沟靠路面一侧应滞后路面施工,以免影响路面机械摊铺。123 11.3蓄水池11.3.1蓄水池混凝土的浇筑应做到外光内实,无渗漏,并选择在地基坚固处;11.3.2在混凝土达到设计强度后,应进行注水试验;11.3.3设置避雷设备时,应进行接地电阻试验,其冲击接地电阻应符合设计要求。11.4预埋件11.4.1通风机的机座与基础应按设计要求施工。对于通风机底盘与机座相连的地脚螺栓应按设计要求的风机底盘螺栓孔布置顸留灌注孔眼。螺栓埋设时,灌浆应密实。螺栓应与机座面垂直。11.4.2水泵基础应稳固可靠,并按设计要求埋设水泵地脚螺栓或预留孔位。11.4.3安装工程所用各种预埋件应按设计进行防锈蚀处理。11.4.4预埋钢管管口应打磨平整,管内穿5号铁丝,并在二衬混凝土浇筑后进行检查、试通。123 12黄土隧道施工12.1黄土的特点及隧道施工一般规定12.1.1黄土分类及特点1一般新黄土:浅黄色,稍湿,半坚硬~硬塑,土质均匀,结构稍湿,大空隙发育,具垂直节理和湿陷性;常含多虫孔及植物根孔,含白色钙质粉末,有时可见蜗牛壳。风积成因,具中等压缩性。2饱和黄土:褐黄-浅黄色,饱和,软塑,土质不均,具水平节理,不均匀分布褐色铁锰质斑点,含蜗牛壳;局部微带红色,含亚粘土团块,呈团粒结构。冲积成因。12.1.2黄土隧道施工一般规定1由于黄土具有松散,强度低,裂隙发育,湿陷性等工程特点,因此施工单位必须根据设计文件,现场实际情况,制定专门的施工技术方案,经监理工程师和业主批准后实施;必要时组织专家评审。2黄土隧道施工,必须严格执行施工规范、设计文件、批准的施工技术方案。3施工单位必须在开工前做好各项设备、材料储备等准备工作,尤其是应急方案,应急物资储备。4本章未提及的内容按照本指南其他章节要求执行12.2洞口工程12.2.1进洞原则1在浅埋段黄土隧道进洞施工时,要加强地质预报,做好洞顶沉降、位移观测。2利用大管棚和超前小导管注浆方法对围岩进行超前预加固,采用钢架加强支护。3采用超短台阶,预留核心土法施工,按“短开挖、快封闭、强支护、勤量测、紧衬砌”的原则,开挖后及时支护,做到随挖随护。缩短循环进尺,采用无爆开挖技术,尽可能的减少对围岩的扰动。4加强施工组织管理,严格施工工序,并组织好物资供应工作。5采用信息化和动态化施工管理技术,加强施工量测,及时反馈信息,及时修正支护参数和施工方案,确保施工和洞身结构安全。12.2.2施工顺序123 1施工顺序的指定原则,根据施工结合洞口地形,地貌和地质条件,并针对洞口段工程的特点和难点,制定以“大管棚和超前小导管超前支护,洞身开挖,加强支护,尽早封闭,监控量测,衬砌紧跟”为原则的总体施工方案。2进洞施工顺序如下:截水天沟→边仰坡施工→导向墙施工→大管棚施工→三台阶七步法进洞。12.2.3洞口段(明洞)边仰坡开挖防护1根据现场实地调查,制定边仰坡施工方案,设置台阶、截水沟、排水沟。2在开挖过程中一定按照设计的坡度进行开挖,在已有的明挖段一侧留宽5m的平台(路),挖至隧道中线处后停止开挖,待隧道导向墙浇筑完成后,继续挖至线路中线处。3洞口(明洞)边仰坡开挖前,现场测出边仰坡开挖边缘线。在开挖线2~3m以外做好截水沟,将地表水截入既有排水系统。截水沟采用浆砌片石砌筑或C15混凝土浇筑,要求砂浆饱满、砌缝密实,沟内排水畅通,做好防水层,做到不渗不漏,防止地表水渗入开挖面,影响洞口边、仰坡的稳定性。4洞口(明洞)边仰坡按设计坡度由上而下分层开挖,采用挖掘机开挖,弃土由装载机弃运至洞口外作为平整场地回填土。人工配合修整边坡达到设计要求,然后对边、仰坡锚喷网防护。两侧边坡临时开挖坡度为1:1,仰坡开挖坡度按照1:0.75和1:1,开挖后及时对两侧边坡和仰坡实施喷锚网加固防护。喷锚参数:Φ22锚杆L=3m,梅花形布置@1.5m×1.5m;Φ8钢筋网@25cm×25cm设置;网喷混凝土厚度15cm。12.3超前支护施工12.3.1大管棚施工1导向墙施工方案环行开挖至导向墙基地,清底、立模、埋设定位型钢及导向管后,浇注混凝土。混凝土采用搅拌站集中拌制,混凝土运输车输送。2导向墙施工工艺导向墙施工工艺流程图见图12.1123 图12.1导向墙施工工艺流程图1)开挖:导向墙在洞口设计开挖外轮廓线以外施作,预留变形量为35cm。施工放样后,采用人工环形开挖预留核心土至导向墙基底,人工清除基底表面浮土并压实。2)架设定位型钢:导向墙开挖完毕后,开始架设定位型钢。定位型钢采用I20a型钢,在钢材加工场加工,运至现场拼装。节点处采用d=16mm的钢板通过M20螺栓连接牢固。3)埋设导向管:在拱部140°范围内设置一环Φ108大管棚超前预支护加固地层进洞,大管棚长L=30m,环向间距0.4m,为保证大管棚的施工质量及方向,在洞口设厚2m的导向墙,大管棚外插角0~3°。Φ108大管棚之间设置Φ42小导管,小导管长L=3.5m,环向间距0.4m,外插角5~10°,纵向间距2.4m。放线确定其位置后,将导向管牢固焊接在I20b型钢上,导向管两端采用纺布包裹,防止水泥砂浆堵塞。4)立模:在导向墙底架设两榀I20a型钢,纵向间距0.5m,型钢间通过Φ22钢筋纵向连接成为受力整体。再在型钢上铺设标准钢模作为底模。在底模外端采用标准钢模架设端模,端模外侧采用脚手架斜撑,内侧采用φ22钢筋焊接在I20a型钢上支撑牢固。顶模采用50mm厚木板。5)混凝土浇注:混凝土采用搅拌站集中拌制,混凝土运输车输送,插入式振动棒捣固密实。捣固混凝土时,振动棒不得接触模板及导向管。6)养护拆模:混凝土浇注完成后,常温下洒水养护不得少于7天。3大管棚施工1)在Φ108钢管上打设注浆孔,孔径16mm,间距150mm,呈梅花形布置,尾部100cm不钻孔。123 钻孔采用管棚钻机。管棚按奇、偶进行编号,奇数编号的管棚首节和尾节选择3m的钢管,其余管节全部为6m,偶数编号的管棚所有管节均选择6m的钢管,从而保证相邻管节接头错开。接头采用套管以丝扣相连,套管采用Ф114,壁厚6mm长30cm的无缝钢管。2)钻机立轴方向必须准确控制,以保证孔口的孔向正确,每钻完一孔便顶进一根钢管。在钻进过程中应用测斜仪测定钢管偏斜度,发现偏斜有可能超限应及时纠正,以免影响开挖和支护。3)注浆浆液采用水泥浆液,水泥浆液以水泥为主,水泥浆水灰比1:1。注浆前进行现场注浆试验。注浆参数通过现场试验按实际情况确定,以利施工。注浆采用BW-250/50型注浆泵注浆。注浆压力:初压0.5~1.0MPa,终压2.0MPa。一般按单管达到设计注浆量作为注浆结束的标准。当注浆压力达到设计终压不少于20分钟,进浆量仍达不到设计注浆量时,也可结束注浆。4)压浆时注意将压浆管伸入孔底,保证压浆饱满,最后堵口。待水泥浆达到70%设计强度后即可进行洞身拱部开挖。大管棚施工见图12.2。123 图12.2大管棚施工图12.3.2超前小导管施工123 1超前小导管加工超前小导管采用φ42无缝钢管制作,管长采用3.5m(预留止浆段不小于3cm),导管加工在钢筋加工厂进行,其注浆孔采用钻床成孔,先将导管一端做成尖形,另一端加焊ф6管箍,并经质检人员检验合格方可交付使用。2钻孔、插入小导管小导管钻孔前,先进行孔位测量放样,做到位置准确,钻孔严格按放样进行,孔位外插角度符合设计要求,避免造成串孔,影响注浆效果。钻孔完成后,先用高压风(或水)清孔,然后进行注浆。3注浆根据设计采用压注水泥砂浆进行围岩加固,注浆压力控制在0.4~0.6Mpa。超前小导管注浆施工工艺流程和注浆工艺流程见“超前小导管注浆施工工艺流程图”、“注浆工艺流程图”。注浆前认真做好机具设备的检修工作,并加入清水进行试运转,发现问题及时排除和修复,使其处于良好工作状态。对注浆管路系统包括接头、阀门等进行认真检查,如有破损予以更换,不好用的接头、阀门不使用,防止注浆时在较高压力下发生脱扣。图12.3超前小导管注浆施工注浆过程中随时注意检测所注浆液的凝结时间是否与要求相一致,否则及时找出原因予以排除,注浆作业前后配合,统一指挥。123 图12.4注浆工艺流程图4注浆管的止浆和固定在注浆管预定的位置,用沾有胶泥的麻丝缠绕成不小于钻孔直径的纺锤形柱塞,把管子插入孔内,再用台车把管顶入孔内,使麻丝柱塞与孔壁充分挤压紧,然后在麻丝与孔口空余部分填充胶泥。注浆作业完毕后,对所有的机具设备,特别是搅拌机、注浆管、接头、阀门、贮浆桶等认真清洗干净,收好后撤出洞外,并定期进行检查、保养,保证其处于良好状态,以备下段注浆使用。12.4隧道进洞施工控制措施为了预防在黄土中开挖隧道的大变形和坍塌问题,隧道进口段进洞时,为了控制隧道进尺及安全,隧道进口采用短进尺,及时封闭成环的原则,采用三台阶临时支撑的方法,用超前小导管及临时钢架(钢管)支护。12.4.1施工方法及工艺1上台阶开挖及支护1)开挖单循环0.6m,挂钢筋网,架设拱部及临时钢架,施工系统及锁脚锚杆,及时进行钢拱架安装,进行混凝土浇筑。开挖至5m后,及时架设临时支护,每3m支护1榀临时钢架,临时支护基础采用15mm的钢板平放在预留核心土上,支撑采用Φ140钢管或I25的工字钢做支撑。2)上台阶开挖每循环按1.2m控制,初期支护紧跟开挖掌子面,上台阶待拱架及钢管锁脚锚杆安装完成后及时进行一次衬砌砼浇筑施工,每开挖一循环支护一循环。3)上台阶两侧导坑先用挖机开挖至拱脚标高以上预留约30cm,然后采用人工挖除,确保边墙钢拱架及砼坐落于自然密实的原状土上,混凝土坐落面必须平整,同时钢拱架拱脚必须支垫木板,木板厚度不少于5cm,长、宽不小于钢拱架拱脚钢板的2倍。混凝土浇筑前需在两侧墙脚铺垫2~3cm厚的砂子123 4)一次衬砌砼浇筑施工采用I20a工字钢按隧道初衬半径并考虑一定的沉降量(在施工过程中根据量测结果应作适当调整)加工成的内支撑拱架片支挡组合钢模板完成。模板采用建筑钢模,宽30cm,长1.2m。堵头模板采用3cm厚木板加工而成,为了保证混凝土强度,内支撑拱架加工每个工作面需4榀、模板需要3套进行循环使用,确保有2套模板在支护状态进行混凝土养生。5)混凝土浇筑由两边墙底对称逐渐升高至拱顶,拱顶留2块模板作封口用。每2~3块模板振捣一次。6)当到拱部封顶最后一块模板安装完毕后,通过提前在核心土上靠掌子面处人工开挖一处宽1.0m、高至初衬拱顶的通道将混凝土入仓,确保拱部封填密实。7)到拱部封顶时的混凝土坍落度相对要小一些,封顶时拱顶纵向每间隔2m需预留注浆孔,待混凝土达到设计强度后进行拱背压浆,确保初衬混凝土拱顶密实。8)进口端土质比较干燥,围岩稳定性较好,开挖完成后可直接进行初衬施工。出口端由于土质渗水量较大,围岩极不稳定,开挖面常有掉块坍塌现象,为确保施工的安全性,在开挖面完成后及时喷射5cm厚挂网喷射混凝土,作为临时支护,然后再进行初衬混凝土的施工。9)为了控制拱顶的下沉量,在拱脚处每侧增设两根6米长φ89的锁脚钢管,对控制下沉量效果非常好。2中台阶开挖及支护1)上台阶开挖至5m后,开挖中台阶,每循环进尺0.6m,架设钢架,施工系统及锁脚锚杆,施作初衬。2)在下台阶施工时,采用单侧跳槽施工,不得使同一断面两侧边墙同时处于悬空状态,每侧边墙的施工按2.4m。3)下台阶边墙在开挖时,先用机械开挖至拱脚标高以上预留约30cm,然后采用人工挖除,确保边墙钢拱架及砼坐落于自然密实的原状土上,同时钢拱架拱脚必须支垫木板,木板厚度不得小于5cm,长、宽不得小于钢拱架拱脚钢板的2倍。混凝土浇筑前需在两侧拱脚铺垫2~3cm厚的砂子。4)混凝土浇筑时支挡模板同上台阶。开挖后及时进行钢拱架安装,并且需将中台阶拱脚混凝土上的泥土、砂子清理干净。5)在上中台阶施工缝处间隔2m需预留注浆孔,待混凝土达到一定强度后进行压浆,确保初衬混凝土上下台阶施工缝密实。3下台阶开挖及支护下台阶施工待中台阶开挖至5m后,开挖下台阶及隧底,开挖后及时封闭成环,施作仰拱。下台阶长度控制在15m左右,开挖方法与中台阶相同。123 图12.5隧道洞口段开挖4隧底开挖支护下台阶开挖达到15m左右进行隧底开挖,隧底分两次开挖,每次开挖3m后立即进行隧底初期支护,完成一个5m仰拱施工长度后,及时采用栈桥跨越封闭浇筑仰拱混凝土及仰拱填充混凝土,隧底地基处理严格按照设计施工。12.4.2施工注意事项开挖方式均采用人工或机械开挖;工序变化处之钢架或临时钢架应设锁脚锚杆,以确保钢架基础稳定;钢架之间纵向连接钢筋应按要求设置,及时施做并连接牢固;每循环开挖进尺一次,掌子面喷10cm厚混凝土封闭,临时钢架喷18cm厚混凝土封闭。在进行钢架安装时控制开挖底线,预留50cm人工开挖避免机械开挖破坏自然土体,钢架底部用钢板支撑,钢架安装完成后,及时回填拱脚填土,厚度保证50cm以上。12.5隧道洞内施工技术措施123 隧道洞内施工采用三台阶七步法,及时封闭开挖面,用超前小导管支护、钢拱支撑、挂网、打锚杆等来加强土体强度及限制围岩应力重新分布,实施短开挖,快循环来减少对土体的扰动。12.5.1三台阶七步法工艺流程见图12.6。12.5.2三台阶七步法施工图,如图12.7所示。12.5.3施工进度安排在黄土层无渗水时,采用每循环0.6m进尺,每天可正常进行3个循环,月进度可达成洞50m以上。当出现有渗水时,采用每循环0.6m进尺,每天可正常进行2个循环,月进度可达成洞30m以上。12.5.4质量控制要点1严格控制小导管外插角度超前小导管的支护范围即为小导管上部140°区域。小导管的安设采用钻孔打入法,即先在前排钢架上按照设计钻孔,钻孔直径比钢管直径大3~5mm,然后将小导管穿过钢架,用锤击或钻机顶入。开挖时要注意观察超前小导管下部的围岩是否松动,是否有脱落迹象,保证施工安全。2保证立钢拱架质量注意螺栓松紧程度和连接筋的焊接质量。型钢支架必须按照交底和现场大样用冷弯机进行加工,节段的切割角度必须控制好,要强调节点板的焊接质量,先在钢架和节点板中间部位用石笔打上记号线,焊接时上下对位,先点焊固定,再沿接头缝隙满焊至焊接要求,焊接要使用502及以上的高能焊条,焊接施工完成待焊缝冷却后敲除焊渣。另外,冷弯机进出料平台必须水平放置,保证弯曲加工出的钢架各节段在同一个平面内,不得翘起和扭曲。3保证核心土的大小和长度隧道开挖方式采用短台阶,上、中、下台阶预留核心土法进行,根据断面尺寸及试验性开挖情况,核心土的留置长度控制在10~15m,左右厚3.5~4.5m,如此足以保证前方土层的稳定。123 围岩稳定性评判、修正支护参数开挖上、中、下台阶预留核心土分段开挖隧底,施作初期支护施作仰拱施作仰拱填充左右侧错开开挖中台阶,施作初期支护左右侧错开开挖下台阶,施作初期支护监控量测超前支护上部弧形导坑开挖,施作初期支护断面检查图12.6三台阶七步法工艺流程123 图12.7三台阶七步法施工图清除拱脚虚碴与杂物,通过打拱脚锚管或扩大拱脚加固,加强纵向联结等,使初期支护与围岩形成完整体系。钢架安装时控制开挖底线,预留50cm人工开挖避免机械开挖破坏自然土体,钢架底部用钢板支撑,钢板采用长80cm,宽30cm,钢架间用钢板通长垫起,增大受力面积,以减少下沉。尽量单侧落底或双侧交错落底,避免上半断面两侧拱脚同时悬空;控制落底长度,视围岩情况采用1~3m,不大于5m。12.6监测方案12.6.1隧道监测项目黄土隧道拱部沉降和净空水平收敛比较大,而且隧道地质复杂,在施工过程中必须加强监测,并根据监测结果指导隧道施工。隧道主要监测项目如表。123 表12.1隧道主要监测项目表量测项目监控量测内容洞内观测对隧道开挖面的围岩状况和地质变化情况观察并绘示意图洞外观测对洞口地表情况、地表沉陷、边、仰坡稳定、地表水的渗透观察净空水平收敛量测主要测量洞身围岩收敛变形情况拱顶下沉量测主要测试洞身顶部的围岩下沉情况地表下沉量测主要测试地表下沉情况12.6.2地表观测点的埋设图12.8隧道主要观测点埋设示意图地表沉降测点横向间距为2~5m。根据现场实际情况,地表沉降观测点的埋设距洞口距离均为35m,明挖处仰坡的地表沉降点距线路中线50m。见图12.8。12.6.3洞内观测点的埋设隧道开挖掘进过程中隧道会因应力变化而产生拱顶下沉及周边收敛的情况,有可能会因此而出现开挖边线侵限情况的发生。为了控制在开挖过程中拱顶的变形值、速度和稳定性以及周边收敛时净空的变形值、变形速度和收敛情况,拱顶下沉测点和净空变化测点和地面沉降点布置在同一断面上。监控量测断面间距为5m。如图12.9所示。123 图12.9隧道内观测点埋设12.6.4监测频率监测频率按规范规定频率进行,当监测数据出现异常时,适当加大监测频率,确保监测信息及时准确反馈至施工中去,并正确指导施工。1地质状况及支护状况观察在每次开挖后进行。2周边位移和拱顶下沉量测:每隔5m一个断面,每断面5个测点,测点均采用反射片,观测时采用全站仪测量每个测点的三维坐标,确定隧道的水平收敛值和拱顶下沉值。设点后1~3天每天量测两次,3天~15天每1天量测一次,15天~1个月每2天量测一次,3个月以上每周量测1次。3地表下沉量测:在隧道洞口地段布置断面,每断面10个测点,用全站仪测地表下沉量和位移量。当开挖面距量测断面小于2倍的开挖宽度时,每1天量测1次。当开挖面距量测断面小于5倍的开挖宽度时,每2天量测1次。当开挖面距量测断面大于5倍的开挖宽度时,每1周量测1次。12.7隧道施工中应注意的事项12.7.1施工中作好黄土中构造节理的产状与分布的调查,对因构造节理切割而形成的不稳定部位应加强支护,防止坍塌。12.7.2施工中应严格控制施工用水,最好做到无水开挖。同时,要密切注意洞内地下水的发育情况,并采取措施作好地下水和施工用水的引排,严禁隧道拱脚、墙脚和基底受水浸泡,以保证施工安全。12.7.3洞口段开挖,要与周围环境协调考虑,做好排、截水设施。隧道洞门应在雨季前完成。12.7.4开挖进尺宜控制在0.6m以内,拱脚、墙脚部位应预留50cm由人工开挖,严禁超挖。12.7.5123 大管棚、锚杆施工宜采用履带式潜孔钻机干钻成孔,以维持土体的稳定。各种锚杆必须加设垫板。钢架架设后必须设锁脚锚杆,以控制围岩变形。12.7.6隧道开挖后的变形与稳定时间,与仰拱有着直接关系,因此,要尽快施作仰拱。仰拱必须整体封闭施工,严禁半幅施工,仰拱填充要与仰拱衬砌分别施工,严禁一次施工。12.8合理施工步距由于黄土隧道的特殊性,分部开挖造成对围岩及支护体系的多次扰动,围岩压力的多次分布复杂,因此各工序的合理间隔非常重要。距离太远则不能及时形成有效的支护体系,使围岩变形过大失稳,给工程质量及施工安全形成重大隐患;距离太近,则造成各工序之间互相干扰,不利于工程进度及经济效益,根据黄土隧道的实际情况看,合理的施工步距控制在:黄土段上台阶施工每个工作循环控制在1~1.5m,一次衬砌紧跟开挖面;下台阶的施工不得滞后予上台阶超过15m,且下台阶两侧边墙施工应错开5m,单侧每个工作循环控制在2~2.5m;仰拱施工不得滞后与下台阶超过10m;二次衬砌与掌子面间距控制在50m以内。123 13辅助坑道(斜井、竖井、平洞)13.1一般规定13.1.1辅助坑道的类型、平面位置、断面尺寸、坡度、高程、支护类型和技术要求按照设计施工图执行。13.1.2辅助坑道开挖应符合下列规定1根据不同围岩及断面尺寸大小可选用人工配合机械、钻爆开挖方法。2出碴根据坡度大小在满足安全技术标准的前提下选择有轨与无轨运输方式。13.1.3辅助坑道施工与支护时应符合下列规定1辅助坑道围岩支护,必须符合设计要求。2辅助坑道与正洞交汇处要采用双层拱架支护或单层拱架加衬砌支护方式。13.1.4辅助坑道废弃时应按照设计规定及时封闭处理;无设计规定时一般采用浆砌片石封闭,封闭长度3~5m。13.1.5辅助坑道施工时应制定防排水应急预案。13.1.6辅助坑道施工时应根据现场情况制定合理通风和排水方案13.2施工要点13.2.1斜井开挖:Ⅳ级围岩开挖进尺不得大于两榀拱架,Ⅴ级围岩开挖进尺不得大于一榀拱架13.2.2斜井底板施工步距不得大于40m。13.2.3斜井洞口应设置排水沟,洞口前30m设置3%反坡。13.2.4斜井施工时每100m应设置一处防撞墩。13.2.5斜井根据现场情况每100~200m设置一个调车洞。13.2.6施工应加强超前地质预报工作,根据预报结果及时调整支护参数13.2.7辅助坑道施工及正洞施工应加强监控量测,对变形较大地段及时处理,保证坑道安全。13.2.8无轨斜井出碴车辆车速不得超过5km。13.2.9根据辅助坑道长度及隧道涌水量在坑道中间或井底设置集水井。123 13.2.10有条件的隧道通风竖井可采用“中心扩孔法”施工,可有效降低出渣难度和安全隐患,加快施工进度。通风竖井“中心扩孔法”施工方案如下:出渣通道一贯通,立即施工竖井。具体施工方案如下:采用深井钻机在竖井中心位置由上至下施工Φ250mm的导向孔,与下部的排风联络通道贯通后,在通道内拆除钻头,换上扩孔刀头,由下至上施工,形成2~3m的天井,作为竖井施工的先导井,用途为竖井全断面爆破开挖时的出渣溜槽和通风井。然后在先导井中从上而下施工水平炮孔,通过爆破法形成大竖井。再进行砼衬砌,完成竖井设计断面。通风竖井施工简图如下:图12.1通风竖井施工见图123 14隧道坍塌应急救援预案14.1编制目的为了防止和减少各类重大事故的发生,施工单位必须建立紧急情况下的快速、有效地组织事故抢险、救援和应急机制,保证企业员工的生命财产安全,并减少事故的影响和损失,并根据本标段施工生产的实际制定隧道坍塌应急救援预案。14.2编制原则14.2.1以人为本。保障人民群众的生命和财产安全,最大限度地减少人员伤亡和财产损失;不断改进和完善应急救援手段和装备,切实加强救援人员救援常识和培训与教育,加强个人的安全防护,以便于科学救援与统一指挥。14.2.2资源整合。秉承合理利用、快捷的救援队伍力量的原则,充分发挥应急救援第一响应者的作用,培训与、兼职应急救援人员,积极开展自救、互救的配合求助。14.2.3加强监管。依靠科学技术,采用先进的技术对事故现场进行监控,充分发挥专家的作用,科学决策,采用先进的装备和应急处置技术,提高高速公路施工建设中安全生产应急救援水平。14.3事故应急救援组织成立事故应急救援领导小组,统一协调指挥应急抢险各方面工作,并相应成立现场急救小组(分信息联络组、现场警戒组、事故现场救援组、技术保障组、应急抢险组、设备及物资供应组)。当发生坍塌时,及时协调抢险现场各方面工作,积极组织救护和现场保护。14.4预防措施与应急准备14.4.1技术人员依据设计图纸、相关隧道施工规范进行技术交底,认真领会设计意图,严格要求开挖衬砌队按技术交底施工。14.4.2开挖掌子面应及时布点,实行监控量测。对拱部下沉、两侧收敛/鼓胀、中间弯折及发生位移时进行回归分析,及时反馈至项目部和工程部指导前方施工作业。123 14.4.3隧道开挖支护应具有超前性、及时性和实效性。根据不同类别围岩性质,依照设计及时作支护,确保围岩开挖后稳定,防止围岩变化而引起坍塌。14.4.4当遇到与设计地质不相符,而围岩自稳力又极差,极易坍塌时,现场必须立即采取果断支护措施,在确保施工人员生命安全的情况下,及时进行封闭支护,防止围岩变形扩大,引起坍塌。14.4.5支护相对稳定后,及时向监理单位和设计院上报,根据现场实际地质情况采取相应的变更设计施工支护措施,以防止隧道坍塌,确保施工人员安全及施工生产顺利进行。14.4.6若现场无法及时进行封闭,而又无法保证施工安全,或已有明显坍塌预兆时,现场安全员、领导员或工班长,必须立即组织人员撤离可能坍塌的危险区域,在撤离时,应保持秩序,危险部位先撤离出的原则,严禁出现乱拥、乱挤的现象,以防止其它意外事故的发生。14.4.7所有人员撤出坍塌危险区域后,现场安全员在安全位置负责观察围岩变化情况,同时设置安全警戒线,防止其他人员进出危险区域。14.4.8立即通知项目经理、现场生产负责人、总工程师及相关人员立即赴现场处理,采取相应的施工技术措施,防止坍塌,确保施工人员生命安全,保障正常施工顺利进行。14.5应急响应14.5.1重大事故由施工单位按照预案的规定启动应急救援预案并组织本单位各方面力量处置。1一旦发生隧道掌子面坍塌事故,最先发现的人应立即打电话告知项目经理。2项目经理立即负责现场总指挥,进行现场自救工作。3由现场安全员负责打电话“120”通知急救中心,报告事故的地点,伤害的程度,受伤人员的状态。4其他人员视情节的轻重,立即组织进行自救,对摔伤人员进行简单止血和包扎。14.5.2特大事故预案响应特大事故由施工单位按照本预案的规定启动应急救援预案组织本单位各方面力量处置的同时,报项目办应急救援指挥部门,请求项目办应急救援指挥部门启动相应应急救援预案。14.6隧道坍塌方处理措施123 14.6.1处理坍塌方的一般步骤和方法1防止坍方扩大范围坍方发生后,首先应防止坍方继续扩大:1)在坍方范围顶部、侧壁上的危石及大裂缝,应先行清除或锚固;2)对坍方范围前后原有的支护进行加固,以防止坍方扩大;3)在坍塌方范围内架设支撑或喷射混凝土,必要时设锚杆;4)加快衬砌。对坍方两端应尽快做好局部衬砌,以保证坍塌方不再扩大。2处理坍塌措施1)如坍塌体积较小,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,可由两端或一端先上后下地逐步清除坍渣,随挖随喷射混凝土,架设临时构件支撑支顶;2)如坍塌体积较大,或地表已下沉,或因坍体堵塞,无法进入坍方范围进行支护时,则可注浆加固坍方体,然后用“穿”的办法在坍体内进行开挖、衬砌;3)处理坍塌方的同时,应加强排水,即“治坍先治水”。14.6.2处理坍塌常用支护方式1喷锚处理采用喷锚处理较大型坍方,较之采用架设支撑,更加安全、快速,且省工省料。1)由外而内、由上而下,逐段随清坍渣随向岩壁喷射一薄层砂浆,然后再喷射混凝土。混凝土宜分层喷射,每层厚5cm左右;2)喷射1~2层混凝土后,可随即加设锚杆再喷射混凝土;3)坍渣的清除后,随即做好衬砌。2构件支撑处理1)在坍体不太高、坍穴略呈锥形。坍壁不太松散的情况下,使用人字架支撑,支撑材质可为型钢与锚杆焊接;2)当坍体较高,但坍体两侧壁形状较整齐,且侧向压力不大时,可按垂直于隧道中线的方向架设横向排架。先将坍体顶的石渣扒平,铺上横梁,再在其上架设排架,排架间距根据坍穴围岩情况而定,一般为1~2m左右。须注意在排架间用剪刀撑撑稳,下部横梁要随坍渣的清除随时倒换撑稳。3)当坍塌方较大,且围岩压力也较大时,宜在坍方范围内全部用纵向棚支撑。先将坍渣顶部适当扒平,沿隧道中线方向平行设置纵地梁数根(地梁下预铺横梁),于纵地梁上按照导坑支撑的形式以1m左右的间距架设箱形棚架。以后逐层向上架设至坍方顶部,用填塞木塞紧。随着坍渣的清除,加设立柱,并以纵撑撑牢。支撑材质可为红松,最小头直径不小于180mm。在其棚护下,再用网锚喷钢架支护。123 4)当坍塌方直至地表而深度不大时(小于10m),可设置井箍。由地面向下逐步清除坍渣,随即架设箍架支撑。箍架的形式可为多边形、矩形或方形,视坍穴的形状而定,架距不大于1m。当塌方较深时,则可先将进口至坍方体顶面一段箍好,不进行清理坍渣,而在洞内采用穿过坍方体的施工方法。5)坍塌孔成斜孔时,处理方法根据斜度而定,倾角≤30°时,可按斜井的施工方法进行出渣及支撑;倾角≥35°时,运用井箍支撑及由上而下地清渣。14.6.3衬砌措施与回填方法1衬砌施工坍方体清除过程中,随着坍方体的清除,衬砌及时跟进,必要时,通过设计变更,增加仰拱(如果原设计上无),快速成环、封闭。在坍穴位最高处两端衬砌接头处预留回填及进出料孔。如坍塌方范围的围岩不稳定,在处理坍塌方中有继续坍方可能时,可在坍方范围内选择适当位置做坍体保拱,以掩护施工操作,保证安全。护拱上用碎渣铺填2m厚左右作为缓冲层,预防万以岩石掉块的冲击。2坍体回填坍方体清除后,拱背先用浆砌片石回填2~3m厚,其上再用干砌片石回填,回填高度应尽量填满坍穴范围,坍体内木撑尽量拆除;在坍穴护拱与拱圈间应全部回填密实,坍穴护拱以上回填厚度可根据具体情况而定,但不小于2m;如坍塌方范围高大,在坍穴内进行回填操作不便时,可选择适当位置另行开凿专供回填的坑道;如坍塌方直达地表,除按规定做好拱部回填外,另用一般土石回填夯实至距地表1~2m,再用粘土回填至略高于地表并向四周倾斜,周围做好排水沟。14.6.4预防坍塌措施做好地质预报,勤检查,严格遵循“短进尺、弱爆破、早封闭、勤量测”的十二字原则施工。14.6.5善后工作1现场其他人员负责现场的清理,保障通道畅通,使救护车直达事发地点。2抢救工作结束后,设专人保护现场,以便查明事故的原因。3项目部经理立即组织调查组,对事故现场进行调查,收集事故当事人和现场人员的陈述和证词,开分析会查明直接和间接原因,确定事故的性质和责任者。4开事故现场会,教育广大员工提高自身的安全意识,为确保安全生产,杜绝类似事故再次发生。123 14.7应急恢复和关闭14.7.1救援行动结束后,进入临时应急恢复阶段,主要由现场抢险组负责对事故现场进行清理,组织调回救援设备和救援器材;现场保护组负责警戒解除和对现场人员进行清点并组织撤离;现场救护组负责有关的善后处理事宜。14.7.2应急恢复完毕后,执行应急关闭程序,由事故应急救援领导小组组长宣布应急结束。坍方事故发生坍方事故发生现场报告,应急小组成员到位现场报告,应急小组成员到位关闭判断事故严重程度分析是否启动预案否应急救援人员到位应急救援人员到位人员救治通讯网络开通通讯网络开通是应急启动应急设备物资调配工程抢险应急救援行动警戒与交通管制现场指挥到位医疗救护申请救援事态控制人员疏散否现场清理现场监控量测是解除警戒应急恢复善后处理技术支持事故调查应急结束总结评审图14.1隧道坍方及做应急救援响应程序图123 15不规范行为及质量通病15.1施工准备不规范行为:①各项施工准备不充分就开工;②施工方案编制黏贴、不切合实际,审核不够严格。15.2洞口与明洞工程15.2.1不规范行为:①排水系统不完善,截水沟未及时施作或质量不满足要求;②未按确定的进洞方案进洞,在洞口段的边仰坡大开挖;③边仰坡未按设计要求刷坡,防护未按设计要求施工;④土质隧道洞口施工未避开雨季施工;明洞基础处理不彻底。15.2.2质量通病:①边仰坡防护开裂、脱落、水流冲刷、水毁、洞口塌方、滑坡、崩塌、偏压;②明、暗洞发生不均匀沉降。15.3超前地质预报15.3.1不规范行为:①地质编录、预报流于形式。15.3.2质量通病:①超前地质预报不能起到指导施工的作用。15.4洞身开挖15.4.1不规范行为:①炮眼角度、间距随意;②施工步距超标,每循环开挖进尺超出规范要求;③开挖方法不符合规范、洞身开挖不规则,开挖时直接开挖到设计开挖轮廓线;④测量放样不精确;⑤不能根据围岩变化及时改变开挖方法;⑥掌子面开挖后架设拱架前不进行初喷。15.4.2质量通病:①超欠挖超出规范标准;②坍塌等不安全事故发生;③隧道偏位超出规范要求,导致二次开挖或衬砌厚度不足。15.5超前、初期支护与辅助工程措施15.5.1不规范行为:①开挖后不进行初喷或喷射砼不及时、厚度不够、平整度超出规定值、背部有空洞,回填料清理不及时、不彻底;②123 钢拱架未按有关要求进行拼装,高强螺栓规格、数量不符合设计要求,安装未拧紧,拱架成环不及时,拱架立架未立到设计标高,边墙钢拱架与仰拱钢拱架不按设计文件要求连接方式连接,纵向连接筋数量不足或施工不规范,间距超标、扭曲、连接不按照设计规范要求做,悬空,立架不及时,拱架背后空洞甚至填塞石棉瓦、防水板、片石等;③系统锚杆或锚管长度、数量不足,施工角度不对或安装方法不符合设计要求,间距超标,砂浆或水泥浆注浆不饱满,锚垫板不按设计规定做甚至不做,锚杆头切割不彻底戳破防水板影响防水效果;④钢筋网片加工超出规范要求及每循环之间网片搭接长度不足,未按要求挂设,焊接不牢固;⑤超前小导管外插角度过大或过小,长度及数量不足,间距超标,注浆压力不足、注浆不饱满;⑥超前管棚接长不规范,超前钢管长度数量不足,接头未相互错开,间距超标,外插角过大或过小,注浆压力不足、注浆不饱满;⑦锁脚锚杆管未按设计要求搭设,焊接不牢固。15.5.2质量通病:①喷射混凝土背后有空洞;②初衬平整度差,胸肋现象明显;③初衬开裂、变形难以收敛,沉降量大;④初衬砼出现脱层掉落,局部蜂窝孔洞;⑤初衬侵占二衬断面;⑥隧道渗、漏水;⑦隧道坍塌等安全事故发生。15.6仰拱与铺底15.6.1不规范行为:①仰拱一次开挖过长,半幅开挖,拱脚及以上2米以内欠挖,仰拱与填充一次性浇筑砼,仰拱钢筋绑扎随意,甚至钢筋及钢拱架严重缺失、数量不足;②铺底开挖不到位,虚渣清理不彻底,仰拱及填充标高错误,浇筑厚度不足;③仰拱距掌子面的安全距离超出相关要求;④仰拱填充混凝土施工中片石掺量控制不严。15.6.2质量通病:①拱顶下沉,变形收敛超标,甚至坍塌等安全事故发生;②仰拱厚度不足,曲度不够;③隧道路面早期损坏;④仰拱填充混凝土不密实。15.7防水与排水15.7.1不规范行为:①岩面渗漏水未利用环向半圆管、盲管引至纵向排水管,纵横向排水管连接不通或断开,中央排水管碎石反滤层碎石层数量不足甚至没有;②防水板焊接不牢靠,焊接方式不规范,初支面凹凸不平,表面未清理干净,裸露的锚杆头等尖锐物凸出岩面戳破导致防水板挂设不能紧贴初支面,松弛度过小,采用铁钉固定;③防水砼的防水等级达不到设计、规范要求;④集水井、中央排水沟施工不规范。⑤止水带(条)未按要求安装。15.7.2质量通病:①二衬施工后渗漏水;②中央排水沟不通,防水板有破损、折曲现象、纵环向盲管堵塞、破损、排水不畅。15.8二次衬砌123 15.8.1不规范行为:①未对初支后的洞身轴线,净空断面复核;②二衬台车就位位置不准确,台车模板与已浇砼边沿不密贴,台车面板长期使用已变形未修整;③砼防水等级不够;④砼浇筑是中间间歇时间过长;二衬厚度不足或者与初支之间有空洞,二衬施工缝错台严重;二衬距掌子面的安全距离超出设计文件规范和有关文件要求。15.8.2质量通病:①二衬厚度不够;②错台;③渗漏水;④漏浆,冷缝外观差。15.9隧道文明施工洞内施工环境差,粉尘严重,照明不好,道路泥泞。15.10监控量测15.10.1不规范行为:①数据处理、信息反馈不及时;②数据编造,不真实。未按设计文件要求频率进行监控量测。15.10.2质量通病:不能起到指导施工的作用。15.11附属设施工程15.11.1不规范行为:①重视程度不够;电缆沟、排水沟盖板预制粗糙,安装不规范。15.11.2质量通病:①各种预埋件位置,预留洞室尺寸不符合设计要求,预埋管不通;电缆沟墙身线型不圆顺,顶面抹平收光不标准;③主洞存在各种质量通病都可能在横洞出现。123 16安全生产与文明施工16.1施工安全风险评估参见《高速公路标准化建设管理指南》安全生产篇。16.2安全管理参见《高速公路标准化建设管理指南》安全生产篇。16.3文明施工16.3.1施工照明1隧道洞身开挖并完成初支施工后,应在隧道右侧每隔20米设置照明灯箱,二衬施工完成后每隔5~10米设置灯箱,灯箱应固定在拱腰处,高度离地面2米以上,电线敷设应整齐划一;近掌子面40m内若无敷线应配备移动式照明灯具,保证洞内照明充足,见图16.1示例。具体布置要求如表16.1。不安全因素较大的地段应加大照度。在主要交通道路、洞内抽水机站应设置安全照明,漏水地段照明应采用防水灯头和灯罩,隧道施工照明宜采用荧光灯、荧光高压汞灯、卤钨灯、长弧氙灯或高压钠灯等光源照明。图16.1施工照明示例图表16.1洞内照明线路及应急灯布置工作地段照明布置开挖面后40m以内作业段落两侧采用36V、500w卤钨灯各2盏开挖面后40m~二衬作业区段每隔20m,左右侧各安设400W高压钠灯1盏模板台车衬砌作业段台车前10~15m增设400W高压钠灯一盏,台车上亮度不足时增设36V、300W或500W卤钨丝123 成洞地段每隔5~10m安装一盏50w节能灯2成洞段每隔20m在左右两侧边墙离地面1.2m位置设置反光标识。3对各种电气设备和输电线路应有专人经常进行检查维修、调整等工作,其作业要求应符合现行规范规程的要求。16.3.2通风与防尘1隧道施工必须采用综合防尘措施,应加强检查:1)应采取通风、洒水等防尘措施,并按规定时间测定粉尘和有害气体的浓度。2)钻眼作业应采用湿式凿岩,当水源缺乏、容易冻结或岩性不适于湿式凿岩时,可采用带有捕尘设备的干式凿岩,采用防尘措施后应达到规定的粉尘浓度。3)凿岩机钻眼时必须先送水后送风。4)放炮后必须进行喷雾、洒水,出渣前应用水淋湿石渣和附近的岩壁。5)施工人员均应佩戴防尘口罩。6)长大隧道还应在压入式的出风口设置喷雾器,以增加空气湿度、降低粉尘含量。2在整个施工过程中,作业环境应符合规范以及有关的职业健康、安全标准。1)空气中氧气含量,按体积计不得小于20%;2)粉尘允许浓度,每立方空气中含有10%以上的游离二氧化硅的粉尘不得大于2mg,每立方空气中含有10%以下的游离二氧化硅的矿物性粉尘不得大于4mg;3)有害气体最高允许浓度:(1)一氧化碳的最高允许浓度为30mg/m3,在特殊情况下,施工人员必须进入工作面时,浓度可为100mg/m3,但工作时间不得大于30min。(2)二氧化碳按体积计不得大于0.5%。(3)氮氧化物(换算成N02)为5mg/m3以下。(4)早烷(CH4)(瓦斯)按体积计不得大于0.5%,否则必须按煤炭工业部门现行的《煤矿安全规程》有关规定办理。(5)二氧化碳渡度不得超过15mg/m3。(6)硫化氢浓度不得超过10mg/m3。(7)氨的浓度不得超过30mg/m3。(8)隧道内气温不得高于28℃;(9)隧道内噪声不得大于90Db。123 3通风方式的选择与布设应根据隧道长度、施工方法、设备条件、开挖面积以及污染物的含量与种类等情况确定。当主风流的风量不能满足隧道掘进要求时,应设置局部通风系统,并应尽量利用辅助坑道。4隧道掘进50m以上,隧道施工必须实施管道通风。宜采用大功率风机、大直径风筒压入式通风,长隧道应考虑混合通风方式。通风应能满足洞内各项作业所需最大风量,隧道工作面风压应不小于0.5MPa。每人应供应新鲜空气3m3/min,采用内燃机械作业时,供风量不宜小于4.5m3/(min.kW)。全断面开挖时风速不应小于0.15m/s,导洞内不应小于0.25m/s,但均不应大于6m/s。5通风机具安装及维护1)隧道通风机及通风管应设置专人定期维护、修理,如有破损,必须及时修补或更换。2)送风式的进风管口应设在洞外,宜在洞口里程10m以外。3)通风管靠近开挖面的距离应根据开挖面大小确定,送风式通风管的送风口距开挖面不宜大于15m,排风式风管吸风口距开挖面不宜大于5m。123'