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隧道施工作业标准

来源:飒榕旅游知识分享网
2.3 隧道工程作业标准 2.3.1 编制依据

本作业标准在参照《铁路隧道设计规范》(TZ214-2005)、《客运专线铁路隧道施工工程技术指南》(TZ214-2005)、《客运专线铁路隧道工程质量验收暂行标准》等相关规范、技术条件、质量验收标准、施工技术手册和有关施工设计标准以及借鉴有关单位成熟的作业指导书的基础上进行汇编。并参考了一些基层单位的实践资料,吸纳了一些现场积累的施工经验。 2.3.2 隧道施工工艺流程

隧道施工按照新奥法原理组织施工,并要根据不同围岩级别及周边环境选择相应工艺。避免因施工方法或技术措施不当造成施工延误。

根据地质条件、断面开挖宽度的不同,铁路隧道施工可采用全断面法、台阶法、环形开挖预留核心土法、中隔壁法(CD法),交叉中隔壁法(CRD法)、双侧壁导坑法等方法,各施工方法的适用条件参见下表。

隧道各类施工(开挖)方法一般地质适用条件一览表

开挖方法 全断面法 适用围岩级别及说明 1 单线隧道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级围岩; 2 双线隧道Ⅰ、Ⅱ级围岩。 1 单线Ⅲ级、Ⅳ级围岩; 2 双线Ⅲ级围岩。 1 单线Ⅴ、Ⅵ级围岩; 2 双线Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩。 单、双线隧道Ⅴ级围岩、浅埋隧道、 三线隧道。 双线、三线隧道Ⅴ、Ⅵ级围岩、浅埋隧道。 1 单线Ⅴ、Ⅵ级围岩; 2 双线隧道Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩。 台阶长度应有利于施工操作和机械设备效率的发挥,同时应利于支护尽早封闭成环。 备 注 台阶法 环形开挖预留核心土法 中隔壁法 (CD法) 交叉中隔壁法 (CRD法) 双侧壁导坑法 为方便采用机械化作业,提高开挖进度,施工中应尽量减少开挖分部,采用大断面分部 特殊岩土和不良地质地段选择隧道施工方法时,应以安全及工程质量为前提,综合考虑隧道工程地质及水文地质条件、断面、尺寸、隧道埋深、施工机械设备、工期要求、经济和技术可行性等因素而确定。

隧道施工地质条件变化时,应及时变更设计,调整施工方法,做好工序衔接,并采用相应的辅助施工措施,以保证施工安全。

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仰拱和填充应超前拱墙衬砌施工,并适度紧跟开挖工作面。 2.3.2.1 全断面法

2.3.2.1.1 全断面开挖法是按设计断面将隧道一次开挖成型,再施做衬砌,一般适用Ⅰ~Ⅲ级围岩。其施工流程参见下图。

按规定处理并反馈信息爆 破 通 风 初喷混凝土 装碴运输 爆破设计 测量放线 钻 眼 装 药 施工准备 超前地质预报 2 差 断面检查、爆破效果分析,

全断面法开挖施工流程图

2.3.2.1.2 隧道采用全断面法施工时应符合下列规定

(1) 施工时应配备钻孔台车或台架及高效率装运机械设备,以尽量缩短循环时间,各道工序应尽可能平行交叉作业,提高施工进度。

(2) 使用钻孔台车宜采用深孔钻爆,以提高开挖进尺。 (3) 初期支护应严格按照设计及时施做。

(4) 为控制超欠挖,提高爆破效果,有条件时可采用导洞超前的方法进行全断面开挖。 2.3.2.2 台阶法

2.3.2.2.1 台阶开挖法是将隧道设计断面分两次或三次开挖,其中上台阶超前一定距离后,上下台阶同时并进的施工方法。其施工流程参见下图。

按规定处反理馈并反馈信息上台阶钻眼 下台阶钻眼 超前地质预报 爆破设计 台阶法横断面示意图台阶法纵断面示意图 施工准备 上、下台阶测量放线 3 装药爆破 通 风 按规定处反理馈并反馈信息

台阶法开挖施工流程图

2.3.2.2.2 隧道采用台阶法施工时应符合下列规定:

(1) 根据围岩条件,合理确定台阶长度,一般应不超过1倍洞径,以确保开挖、支护质量及施工安全;

(2) 台阶高度应根据地质情况、隧道断面大小和施工机械设备情况确定;

(3) 上 台阶施作钢架时,应采用扩大拱脚或施作锁脚锚杆等措施,控制围岩和初期支护变形;

(4) 下台阶应在上台阶喷射混凝土达到设计强度70%以上时开挖。当岩体不稳定时,应采用缩短进尺,必要时上下台阶可分左、右两部错开开挖,并及时施做初期支护和仰拱。

(5) 施工中应解决好上下台阶的施工干扰问题,下部施工应减少对上部围岩、支护的扰动。

2.3.2.3 环形开挖预留核心土法

2.3.2.3.1 环形开挖预留核心土法是在上部断面以弧形导坑领先,其次开挖下半部两侧,再开挖中部核心土的方法。可适用于Ⅴ~Ⅵ级围岩的双线隧道。其施工流程参见下图。

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5部左侧仰拱开挖 Ⅴ部左侧仰拱支护 6部右侧仰拱开挖 Ⅵ部右侧仰拱支护 4部核心土及中槽开挖 Ⅱ部左侧墙支护 Ⅲ部右侧墙支护 2部左侧墙开挖 3部右侧墙开挖 1部弧形导坑开挖 Ⅰ上拱部支护 施工准备 超前地质预报 拱部超前支护 5 仰拱灌注、回填混凝土

2.3.2.3.2 采用环形开挖预留核心土法施工时应符合下列规定:

(1) 环形开挖每循环长度宜为0.5~1m;

(2) 开挖后应及时施作喷锚支护、安装钢架支撑或格栅支撑,每两榀钢架之间应采用钢筋连接,并应加锁脚锚杆,全断面初期支护完成距拱部开挖面不宜超过30m;

(3) 预留核心土面积的大小应满足开挖面稳定的要求;

(4) 当围岩地质条件差,自稳时间较短时,开挖前应在拱部设计开挖轮廓线以外,进行超前支护;

(5) 上部弧形,左、右侧墙部,中部核心土开挖各错开3~5m进行平行作业。 2.3.2.4 中隔壁法(CD法)

2.3.2.4.1 中隔壁法(CD法)是将隧道分为左右两大部分进行开挖,先在隧道一侧采用二台阶或三台阶自上而下分层开挖,待该侧初期支护结构基本稳定且喷射混凝土达到设计强度70%以上时再分层开挖隧道的另一侧,其分部次数及支护形式与先开挖的一侧相同。其施工流程参见下图。

仰拱灌注、回填混凝土 6 施工准备 超前地质预报 与左侧拉开距Ⅰ左侧上台阶超前支护 1左侧上台阶开挖 3右侧上台阶开挖 Ⅰ左侧上台阶支护 Ⅲ右侧上台阶支护 2左侧下台阶开挖 4右侧下台阶开挖 Ⅱ左侧下台阶支护 Ⅳ右侧下台阶支护 离不小于15m Ⅲ右侧上台阶超前支护 拆除中隔壁临时支护 进入下一循环

2.3.2.4.2 采用中隔壁法施工时应符合下列规定:

(1) 各部开挖时,周边轮廓应尽量圆顺,减小应力集中; (2) 各部的底部高程应与钢架接头处一致;

(3) 每一部的开挖高度应根据地质情况及隧道断面大小而定; (4) 后一侧开挖形成全断面时,应及时完成全断面初期支护闭合; (5) 左、右两侧洞体施工时,纵向间距应拉开不大于15m的距离; (6) 中隔壁宜设置为弧形;

(7) 在灌注二次衬砌前,应逐段拆除中隔壁临时支护,拆除时应加强量测,一次拆除长度一般不宜超过15m。 2.3.2.5 套拱法

当地层条件差,可采用套拱法施工进洞时,套拱施工示意如下图所示,套拱施工的流程如下所示。

7 边、仰坡开挖及锚喷支护 超前管棚注浆 第一榀拱架位置上半断面掏槽 第一榀处上半断面拱架架设 开挖套拱段上办半断面土方 架设拱架打设锚杆及锁脚锚杆

套拱施工流程图

套拱施工各项作业应参照以下要求进行: (1) 开挖

根据测量放线,对拱架安设要求部位进行掏槽开挖,土槽宽(纵向方向)与初期支护厚度相同。土槽开挖采用人工开挖风镐辅助的方式进行。土槽挖好后,要求内表面成型好,无超挖和欠挖,以保证初期支护的厚度。

清除套拱段上断面土方,在套拱结束段留中部长1.0m×宽5.0m的核心土体以抵抗掌子面前的土体压力。在掏槽过程中注意不可损坏注浆管,以便立拱架时将拱架与注浆管相焊接。

(2) 拱架制安

拱架加工宜采用I16工字钢,为确保套拱段的初期支护净空尺寸、防止因拱顶下沉及侧墙收敛而侵入净空,拱架尺寸在原设计拱架的基础上外放30cm。其具体加工要求及安设工艺详见钢架加工作业标准。在加工及架设拱架过程中要注意以下几点:

a 在拱架架设前,将拱架脚部铺垫5cm厚的砂浆找平层,并在砂浆上铺设5cm厚方木板,以防拱架下沉。在铺设木板时要注意对拱架标高的控制。

b 第一榀拱架要镶嵌于事先挖好的土槽中,并与注浆小导管焊接。在安设时不能随意切割拱架及钢管,并将各连接螺栓上齐、拧紧,不得用小型号的螺栓替代。

c 套拱段拱架安设时要保证中线、法线的准确,其安设误差在允许误差范围之内,保证其不偏、不斜、不前俯、不后仰,并对上断面脚部按设计抬高5cm。

d 上断面拱架架设完成以后,在拱架中焊接Φ22钢筋作为纵向连接筋。纵向连接筋环向间距为1.0m,要在第一榀预留30cm在未开挖土体中,便于下一榀拱架纵向连接筋相连接。

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在焊接纵向连接筋的同时挂双层钢筋网,钢筋网采用φ8钢筋,网格间距200×200mm,挂设时两片钢筋网搭接不得小于200mm。

e 套拱拱架架设完成以后,在拱脚部位焊接6根纵向连接筋,并在每两榀拱架之间焊接抗剪钢筋以形成一水平防沉梁。

f 打设锁脚锚管,锁脚锚管采用φ42注浆钢管。注浆钢管长2.5m,预留10cm于钢拱架内。

(3) 立模、喷射上半断面混凝土

套拱内模板可采用1cm的木板吊在套拱内侧。

喷射混凝土按设计要求宜采用湿喷,喷射时要从下向上分层进行,每层喷射厚度为3~5cm。注意在喷射时两侧对称同步进行,防止因高差过大造成拱架移位。

(4) 套拱护顶开挖

在套拱上断面混凝土浇注完成以后,进行洞内上断面开挖支护。上断面开挖支护按照设计围岩支护进行,在上断面开挖3~5m后开始进行下台阶的开挖支护。

(5) 套拱段下台阶开挖支护

套拱段下台阶开挖支护宜采用偏槽法进行,先沿隧道线路中线开挖左下侧土方仰拱土体,开挖循环为0.8m,土体预留边坡坡度宜为1:0. 5,以保证土体稳定。在左下侧边墙土方开挖和仰拱完成后,边墙素喷4cm混凝土,立边墙拱架并打设锚杆、锁脚锚杆、挂网分层喷射混凝土至设计厚度,仰拱直接喷射混凝土至设计厚度。最后开挖下断面右侧土石方,施工方法与左侧相同。在下断面施工过程中,上断面继续开挖,始终保证上下台阶的长度为3~5m。

2.3.2.6 综合超前地质预测预报

当地质隧道情况复杂,存在黄土地质、部分隧道洞身位于地下水位线以下、岩石隧道破碎带等不良地质时,需要查明施工地质。针对大断面隧道与辅助坑道情况,需要开展综合超前地质预测预报,成立专业的超前地质预报小组,由总工程师负责,配置物探、水文、地质、试验工程师并配备先进的预测、预报设备和仪器,并将综合超前地质预测预报纳入施工工序。尤其是岩石隧道存在破碎带时,必须提前做好超前地质预报工作。

施工中综合运用几种预报手段,取常补短。综合监测结果,及时提出对不良地质的处理措施,以降低施工风险,确保施工质量和运营安全。 2.3.2.6.1 常规地质法

常规地质法适用于为近期开挖、支护提供预报。开挖面围岩级别、岩性、围岩风华变质情况、节理裂隙、产状、地下水等情况进行观察和测定,绘制地质素描图,通过开挖后利用

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罗盘仪、地质锤、放大镜、皮尺等简单工具对洞内围岩地质等特征变化分析推测开挖面前方的地质情况。

2.3.2.6.2 超前水平钻孔

采用超前水平钻机钻进过程中钻速和钻渣的变化对开挖面前方较短距离内的地质情况进行判断,为提高其预报和准确度,与地质素描配套使用。通过超前钻探取芯测定含水率为主要手段确定下一步施工方案。

对富水隧道应及时探明地下水的储量及分部,探水方法主要为钻探法。 2.3.2.6.3 LDS-IA陆地声纳仪

LDS-IA陆地声纳仪轻便、操作智能化、工作时间短、操作简单、震源用锤击、工作人员少等优点。预报是在掌子面上布置水平和铅垂方向各一条测线,标出测点位置,然后一人在激震点上用8-12磅锤敲击岩面,另一个人用手按住检波器,用黄油耦合剂使它贴在岩面的测点位置上施测,检波器接受的振动信号记录在仪器中,各测点施测完毕后,进行内业数据处理分析和判断,施测时间在30-50min之间。通过时间剖面图及显示图可作为地质判断及计算地质体的空间位置。 2.3.2.6.4 地质雷达

为提高地质预报的准确性,除采用常规地质法和陆地声纳法进行地质预报外,同时利用地质雷达进行地质超前预报,其探测范围在40米范围内,是一种非破坏性的探测技术,具有抗地磁干扰能力强,分辨率高。

地质雷达主要用于探测隐伏断层、破碎带、探测地下岩溶洞穴,探测地层划分。 2.3.3 管棚施工作业标准 2.3.3.1 适用范围

适用用各类隧道进洞口及明暗挖交接处进行大管棚施工。 2.3.3.2 作业准备

施工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计、阅读、审核施工图纸,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施。编制作业指导书对施工人员进行技术交底,对参加的施工人员进行上岗前的技术培训,考核合格后持证上岗,操作钻机人员必须持证上岗。 2.3.3.3 技术要求

施工前按照设计要求提供的的砂浆强度要求进行配合比试验,砂浆配合比应保证设计要求的砂浆强度。

施工前向监理方上报专项大管棚施工方案,待监理工程师审批后方可施工。

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2.3.3.4 施工程序与工艺流程

管棚施工施工程序为:场地平整安装钻机→钻孔→清孔→安装管棚钢管→注浆。 工艺流层如下:

2.3.3.5 施工要求 2.3.3.5.1 施工准备

施工准备包括场地布置、机械设备安装调试、人员上场和材料购置及储备等准备工作。场地布置包括钻孔作业场地规划、水池、水泥砂浆拌和场地平整,水电管线布置等。

施工前并对管棚的标高进行复核,各方面试验满足设计及规范要求。 2.3.3.5.2 施工工艺

(1) 施作护拱

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开挖周边放样布设 管棚钻机就位 钻进+管棚安装 钻杆退回原一节管棚安装完毕 管棚接长 继续钻进安装至设计长度 钻进结束 注 浆 隧道开挖 a 混凝土护拱作为长管棚的导向墙,在开挖轮廓线以外拱部120°-135°范围内施作,断面尺寸为1.0×1.0m,护拱内埋设钢筋支撑,钢筋与管棚孔口管连接成整体。导向墙环向长度可根据具体工地的实际情况,要保证其基础稳定性。

b 孔口管作为管棚的导向管,它安设的平面位置、倾角、外插角的准确度直接影响管棚的施工质量。用经纬仪坐标法在工字钢架上定出其平面位置;用罗盘仪定出孔口管的倾角;用前后差距法设定孔口管的外插角。孔口管应牢固焊接在工字钢上,防止浇筑混凝土发生位移。

(2) 搭钻孔平台安装钻机

a钻机平台用钢管脚手架搭设,搭设平台应一次性搭设好,钻孔由1~2台钻机由高孔位向低孔位进行施工。

b 平台要支撑于稳固的地基上,脚手架连接要牢固、稳定,防止在施钻时发生不均匀的下沉、摆动、位移而影响钻孔质量。

c 钻机定位:钻机要求与已设定好的孔口管方向平行,必须精确的核定钻机位置。用经纬仪、挂线、钻杆导向相结合的方法,反复调整,确保钻机钻杆轴线与孔口轴线相吻合。

(3) 钻孔

a 为了便于安装钢管,钻头直径略大于设计孔径1~2cm。

b 岩质较好的情况下可以一次成孔、钻孔时产生坍孔、卡钻,需补浆后重新钻进。 c 钻机开钻时、应低速低压,待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻进和风压。 d 钻进过程中经常用罗盘仪检查角度,防止管棚侵入隧道净空。

e 认真填写钻进过程中的原始记录,即使对孔口岩屑进行地质判断、描述,作为洞身开挖时地质预测预报参考资料,从而指导洞身的开挖。

(4) 清孔验孔

a 用地质岩芯钻杆配合钻头进行反复扫孔,清除浮渣,确保孔径、孔深符合要求,防止坍孔。

b 用高压风从孔底向孔口清理钻渣。 (5) 安装管棚钢管

a 钢管采用专用机械加工好丝扣,导管四周钻设孔径10~15mm注浆孔(靠近孔口处2.5m的管棚不钻孔),孔间距为20~30cm,呈梅花形布置、管头焊成圆锥形,便于入孔。

b 棚管顶进采用管棚钻机相结合的工艺,接长钢管应满足受力要求,相邻钢管的接头应前后错开。同一断面内的接头数量不大于50%,相邻钢管接头至少错开1m。

(6) 注浆

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a 浆液严格按照试验的配合比进行搅拌,采用高速制浆机拌制。

b 采用注浆机将浆液注入管棚钢管内,初压0.5~1.0Mp,终压2.0Mp,持续15分钟后停止注浆。

注浆量应该满足设计要求,一般钻孔圆柱体的1.5倍;若注浆量超限,未达到压力要求,应调整浆液浓度继续注浆,确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙充填饱满。注浆时应隔一注一。 2.3.3.6 人员配置要求

劳动力组织方式:采用架子队组织模式。施工人员根据工期进度要求以及现场工作面进行人员配置。

人员配置表

负责人 技术员兼试验员 质检员兼安全员 钻机操作工 管棚加工 钢管顶进 注浆 1人 1人 1人 4人 3人 2人 4人 说明:表中负责人、工班长、技术、质量、试验员由项目部职工担任,其他人员配备专业的劳务人员。

2.3.3.7 材料要求

2.3.3.7.1 管棚及水泥应符合设计要求,材料进行后首先进行复试,满足要求后方可投入现场施工。

2.3.3.7.2 施工用水的水质必须符合工程用水标准。水泥运输及存放应有相应的环境保护措施,与地面架空隔离,并且有防风防雨的措施,防止材料受潮变质。 2.3.3.8 设备机具配置

根据工程的工期进度要求以及现场的工作面进行机械配置。一个洞口应配备的机械设备如下:

潜孔钻机:2台 注浆机:1~2台 高速制浆机:1台 2.3.3.9 质量控制及质量检验验收标准

2.3.3.9.1 大管棚施工质量控制要点主要为五个方面:

(1) 钻孔前、精确测定孔的平面位置、倾角、外插角、并对每个孔进行编号。

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(2) 钻孔外插角1°~3°以为宜,工点应根据实际情况进行调整。钻孔仰角的确定应视钻孔深度和钻杆强度而定,一般控制在1°~1.5°。施工中严格控制钻机下沉量和左右偏移量。

(3) 严格控制钻杆平面位置,管棚不得侵入隧道开挖线内,相邻的钢管不得相撞和立交。

(4) 经常量测孔的斜度,发现错误超限即使纠正,至终孔仍超限者应封孔,原位重钻。 (5) 掌握好开钻与正常钻进的风压和速度,防止断杆。 2.3.3.9.2 质量检验

(1) 管棚所用的钢材必须按批抽取试件做力学性能和工艺性能试验,其质量必须符合国家的有关规定和设计要求。

检验数量:以同批号、同规格的钢材,每60T为一批,不足60t按一批计。施工单位每批抽检一次;监理单位按照施工单位抽检次数的20%进行见证取样或是按照施工单位抽检次数的10%进行平行检验,至少一次。

检验方法:施工单位检查每批质量证明文件进行相关性能的试验;监理单位检查全部的质量证明文件或试验报告,并进行见证取样检测或平行试验。

(2) 管棚所用的钢管的品种和规格必须符合设计要求。 检验数量:全部检查;检验方法:观察、钢尺检查。 (3) 管棚的搭接长度应该符合设计要求、 检验数量:全部检查;检验方法:尺量。 (4) 注浆浆液的配合比应该符合设计要求。

检验数量:全部检查;检验方法:施工单位进行配合比选定试验,监理单位检查配合比报告单,并进行见证取样。

(5) 注浆压力应符合设计要求,注浆浆液应充满钢管及其周围的空隙。 检验数量:全部检查

检验方法:施工过程中做好注浆施工记录,记录清楚注浆压力和注浆量,观察。 2.3.3.10 施工安全及环保要求

2.3.3.10.1 钻机脚手架平台应支撑在稳固的地基上,在软弱围岩地段,立柱底应加设垫板和垫梁,保证安装牢固可靠。

2.3.3.10.2 换钻杆及顶进钢管时,相应工作人员应精力集中,防止钻杆,钢管失手扎伤手脚。 2.3.3.10.3 风动排碴钻机,工作人员要代上防尘口罩。 2.3.3.10.4 泥浆排碴钻机要作好排水及淀浆池。

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2.3.4 超前锚管作业标准 2.3.4.1 适用范围

超前小导管配合钢拱架使用,应用于隧道松散地层结构松散,稳定性差,若有地下水时则更甚。在施工中极易发生坍塌,在这类地层中施工时,除减少对围岩的扰动外,还应加强临时支护,临时支护可采用超前锚杆。 2.3.4.2 作业准备

施工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计、阅读、审核施工图纸,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施。编制作业指导书对施工人员进行技术交底,对参加的施工人员进行上岗前的技术培训,考核合格后持证上岗,操作钻机人员必须持证上岗。 2.3.4.3 技术要求 2.3.4.3.1 悬吊式超前锚杆

采用这种方法是在爆破前,将超前锚杆打入掘进前方稳定岩层内,末端支承在拱部围岩内专为超前锚杆提供支点的径向悬吊锚杆,或支承在作为支护的结构锚杆上,使其起到支护掘进进尺范围内拱部上方,有效地约束围岩在爆破后的一定时间内不发生松弛坍塌,为大断面开挖与喷锚支护创造了条件。施工中,因超前锚杆与悬吊锚杆的外露端往往不易直接相交,故以φ22的横向短钢筋焊在邻近的悬吊锚杆上,再焊在超前锚杆的末端上。 2.3.4.3.2 格栅拱支撑超前锚杆

如图所示:超前锚杆的末端支撑在格栅拱架上。

1—超前锚杆 2—格栅拱架 a—超前锚杆横向间距

b—格栅拱支承间距 α—超前倾角

超前锚杆的倾角α一般选用6°~12°,一般情况下,超前锚杆的横向宽度为内拱顶线的一半再加2m,也可根据地质情况适当增减其布置范围,为提高支护效果,在靠近拱脚部位的超前支护的方向常分别向左右酌情外插。横向间距应根据围岩情况而定,一般为

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超前支护

b b

0.2~0.4m,如采用双层支护时,间距为0.4~0.6m。其上、下层应错开排列,其纵向间距应根据围岩类别、超前支护的长度、锚杆的截面尺寸及横向间距等因素综合考虑确定。一般可取100cm或150cm,最大不超过200cm,其长度应根据地质情况,锚杆拉拔试验强度,钻孔机械类型,供给钢筋长度,开挖循环次数等因素综合考虑确定。一般多采用3.5~5m,最长为7.0m,对围岩软弱的地方,可采用φ8或φ10的钢筋按间距0.1×0.1m2挂方格网,再喷射0.10~0.15厚度的混凝土,增强围岩的自稳能力。 2.3.4.4 施工程序与工艺流程 2.3.4.4.1 施工程序

超前小导管的施工程序为:测放孔位→钻孔→清孔→安装小导管→注浆。 2.3.4.4.2 工艺流程

隧道开挖 清孔插入小导管 注浆 风枪或煤电钻成孔 喷射掌子面 拱部放样布孔 机具准备 制定方案进行施工 施工准备 材料准备 现场试验 地质调查 效果检查 管材加工 地质调查 超前小导管施工工艺流程图

2.3.4.5 施工要求 2.3.4.5.1 施工准备

施工准备包括场地布置、机械设备安装调试、人员上场和材料购置及储备等准备工作。场地布置包括钻孔作业场地规划、水池、水泥浆拌和场地平整,水电管线布置等。

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2.3.4.5.2 施工工艺

(1) 制作钢花管

小导管前端做成尖锥形,尾部焊接成φ8mm的钢筋加劲箍,管壁上每隔10~20cm梅花形钻眼,眼孔直径为6~8mm,尾部长度不小于30cm不钻孔的止浆段。构造图如下:

注浆小导管构造图

(2) 小导管安装

测量放样,在设计孔位上做好标记,用凿岩机或煤电钻钻孔,钻孔直径比设计孔径大20mm以上。

成孔后,将小导管按设计要求插入孔中,或用凿岩机直接将小导管从型钢钢架上部、中部打入,外露20cm支撑于开挖后方的钢架上,与钢架共同组成支护体系。

(3) 注浆

采用注浆机注入水泥浆或双液浆,注浆前先喷射混凝土5~10cm进行掌子面封闭,形成止浆盘。

注浆前先冲洗管内的沉积物,由下至上顺序进行。单孔注浆压力达到设计值,持续注浆10min且进浆进度为开始进浆速度的1/4或进浆量达到设计进浆量的80%以上时方可结束。 2.3.4.6 人员配置要求

根据目前一些普通隧道及客专隧道的情况来看,一个断面的超前小导管数量为45~50根。

人员配备表

负 责 人 技术员、质检员 安全员 工 班 长 制浆及注浆人员 钻孔人员 1人 各1人 1人 1人 4人 5~8人 2.3.4.7 材料要求

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2.3.4.7.1 小导管及水泥应符合设计要求,材料进行后首先进行复试,满足要求后方可投入现场施工。

2.3.4.7.2 施工用水的水质必须符合工程用水标准。水泥运输及存放应有相应的环境保护措施,与地面架空隔离,并且有防风防雨的措施,防止材料受潮变质。 2.3.4.8 设备机具配置

机械名称 搅拌机 电动空压机 内燃空压机 通风机 风钻 规格型号 JZD350 4L20/8.20m3/min,0.8MPa 90kW Ytd62 单位 台 台 台 台 台 数量 2 1 1 1 5 2.3.4.9 质量控制及质量检验验收标准 2.3.4.9.1 锚杆质量控制要点

(1) 锚杆应在开挖后尽快安设,钻孔应圆而直。其孔径和深度按设计施工。 (2) 根据围岩类别,按设计要求的长度和位置进行施工。 (3) 锚杆应尽量早强,其外露长度不宜大于10cm。 (4) 锚杆材质的加工质量必须符合设计要求。 (5) 锚杆安装结束后4小时内不得进行爆破作业。 2.3.4.9.2 质量验收标准

(1) 超前小导管所用的钢材必须按批抽取试件做力学性能和工艺性能试验,其质量必须符合国家的有关规定和设计要求。

检验数量:以同批号、同规格的钢材,每60T为一批,不足60t按一批计。施工单位每批抽检一次;监理单位按照施工单位抽检次数的20%进行见证取样或是按照施工单位抽检次数的10%进行平行检验,至少一次。

检验方法:施工单位检查每批质量证明文件进行相关性能的试验;监理单位检查全部的质量证明文件或试验报告,并进行见证取样检测或平行试验。

(2) 超前小导管所用的钢管的品种和规格必须符合设计要求。 检验数量:全部检查;检验方法:观察、钢尺检查。 (3) 超前小导管的纵向搭接长度应该符合设计要求、 检验数量:全部检查;检验方法:观察。

(4) 超前小导管与支撑结构的连接应该符合设计要求。

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检验数量:全部检查;检验方法:观察。 (5) 注浆浆液的配合比应该符合设计要求。

检验数量:全部检查;检验方法:施工单位进行配合比选定试验,监理单位检查配合比报告单,并进行见证取样。

(6) 注浆压力应符合设计要求,注浆浆液应充满钢管及其周围的空隙。 检验数量:全部检查

检验方法:施工过程中做好注浆施工记录,记录清楚注浆压力和注浆量,观察。 2.3.4.10 施工安全及环保要求

2.3.4.10.1 隧道内人员必须戴安全帽,必须持证上岗。

2.3.4.10.2 薄层覆盖地区必须派人在洞顶观察土质变化,洞内初期支护后,应在拱顶设观察点,观察围岩变形。

2.3.4.10.3 在进行超前锚杆施工作业时,应设专兼职安全人员负责观察围岩变化,当发现支护变形和受损时,应立即停止注浆,采取相应的措施。 2.3.4.10.4 钢管要与拱架焊接牢固,注浆后注浆孔要堵塞密实。

2.3.4.10.5 锚杆及药包等材料的质量,必须经过检定防止因材料问题而出现安全事故。 2.3.4.10.6 洞内施工作业时应具有良好的照明设施,以便观察围岩变化。

2.3.4.10.7 施工生产的废料废气必须经过处理合格后方可排放,未经处理合格的废气、废碴不得随意排放。

2.3.5 隧道钻孔爆破作业标准 2.3.5.1 适用范围

适用于隧道洞内开挖爆破工艺,使其处于受控状态。 2.3.5.2 作业准备

施工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计、阅读、审核施工图纸,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施。编制作业指导书对施工人员进行技术交底,对参加的施工人员进行上岗前的技术培训,考核合格后持证上岗。 2.3.5.3 技术要求

2.3.5.3.1 为保证开挖尺寸满足要求,保证基础开挖质量,机械化施工应采用钻孔爆破法施工。如需采用洞室爆破法或药壶爆破法必须通过专门试验证明可行和制定补充规定并经上级主管部门批准。

2.3.5.3.2 爆破施工前,应进行爆破设计,并报主管部;重要的爆破设计,应经主管部门批准。钻孔爆破施工应按爆破设计要求进行。制定安全施工应急预案,做好日常应急物资储备。

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2.3.5.3.3 爆破施工必须由爆破负责人统一指挥,由爆破员、监炮员按爆破设计规定进行操作,警戒人员负责警戒其他人员有次序的进行撤退。

2.3.5.3.4 施工前或施工中应受要求进行爆破试验和爆破监测,按规范要示执行爆破试验和爆破监测成果具有代表性、科学性和先进性,用于爆破设计、修改设计和指导施工。 2.3.5.3.5 设计边坡轮廓面开挖,应采用预裂爆破或光面爆破方法。预裂爆破和光面爆破的效果应符合规范要示:高度较大的永久和半永久边坡应分合级开挖。

2.3.5.3.6 紧领水平建基面,应采用预留岩体保护层并对其进行分层爆破的开挖方法若采用其他开挖方式必须通过试验证明可行。

2.3.5.3.7 在坑槽部位和有特殊要求的部位以及水下开挖应另行确定相应的开挖方法。 2.3.5.4 施工程序与工艺流程 2.3.5.4.1 施工程序

爆破的施工程序为:放样布眼→定位开眼→钻眼→清孔→装药→联结起爆网络→清渣。 2.3.5.4.2 工艺流程

2.3.5.5 施工要求 2.3.5.5.1 施工准备

施工准备包括场地布置、机械设备安装调试、人员上场和材料购置及储备等准备工作。场地布置包括钻孔作业场地规划、水池、水泥浆拌和场地平整,水电管线布置等。 2.3.5.5.2 施工工艺

(1) 放样布眼:钻眼前,测量人员用红铅油准确绘出开挖面得中线和轮廓线,标出炮眼位置,其误差不得超过5cm。

炮眼布置应符合下列规定:

a 掏槽炮眼可采用直眼掏槽或斜眼掏槽。

b 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。

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c 辅助炮眼交错均匀布置在周边眼与掏槽眼之间,力求爆破出石块块度适合装碴的需要。

d 周边炮眼与辅助炮眼的眼底应在同一垂直面上,掏槽炮眼应加深10cm。

(2) 定位开眼:风枪钻杆与隧道轴线保持平行,按钻眼布置图正确钻眼,对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它眼要准确。开眼误差要控制在3~5cm以内;掏槽眼比设计进尺加深10~20cm。

(3) 钻眼

钻眼作业应符合下列规定:

a 在钻孔过程中,设专人负责指挥钻孔位置和角度,提高钻孔质量。

b 炮眼的深度和角度应符合设计,周边眼和掏槽眼钻孔精度要求较高,宜让经验丰富的操作员操作,掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm。

c 辅助眼眼口排距、行距误差不大于10cm;周边眼眼口位置误差不得大于5cm,眼底不得超出开挖断面轮廓线15cm。

d 当开挖面凸凹较大时,应按实际情况调整炮眼深度,使周边眼和辅助眼眼底在同一垂直面上。

e 钻眼完毕,按炮眼布置图进行检查并做好记录,对不符合要求的炮眼应重钻,经检查合格后方可装药。

f 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。

g 当采用凿岩台车开挖时,对钻眼的要求,可根据台车的构造性能结合实际情况另行规定。

(4) 清孔:装药前,用钢筋弯制的炮钩将炮眼中石屑钩出,再用小直径高压风管输入高压风将炮眼中石屑吹净,并仔细检查炮眼的位置、深度、角度是否满足设计要求。

(5) 装药:根据炮眼设计图确定的装药量自上而下进行装药,雷管段别准确,所有炮眼均以炮泥堵塞,堵塞长度不小于20cm。

(6) 联结起爆网络:起爆网络为复式网路,以保证起爆的可靠性和准确性,联结时注意导爆管不能打结和拉细,各炮眼雷管连接段数相同,引爆雷管用黑胶布包扎在导爆管自由端10cm以上。网路连结好后,专人负责检查。

(7) 出渣:机械装渣作业应严格按操作规程进行,并不得损坏已有的支护及钻进设备。采用有轨式装渣机械时,轨道应紧跟开挖面,吊车设备应及时向前移动,或采用梭式矿车、转载机等设备进行装渣。

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漏斗装渣时,漏头处应有防护设备和联络信号,装渣结束后漏斗处应加盖。在台阶或棚架上向下扒渣时,渣堆应稳定,防止滑坍伤人。 2.3.5.6 人员配置要求

负责爆破作业人员必须是经过培训,考试合格,富有经验的熟练爆破工,并且具备较高的质量意识和安全意识。

人员配备表

负 责 人 技术主管 专兼职安全员 工 班 长 技术、质检、测量人员 爆破员 风枪手 司机 出渣组 1人 1~2人 2~3人 1~2人 3~5人 2~3人 15人 8~10人 6~8人 2.3.5.7 材料要求

技术主管按季、月进度要求提供季、月度材料计划,物设部根据材料计划组织进料,进场的成品材料必须附产品性能说明书和出厂合格证,否则,不允许进入工地。

爆破器材应由物机部、派出所按《民用爆破物品管理条例》的规定,进行采购、运输、储存,爆破器材应进行分类标识。 领用爆破器材必须由施工技术人员及项目队负责人签认后,方可领取。

爆破器材还应做好以下几点 2.3.5.7.1 库房设计施工要求

(1) 库房应为平房,窑洞等结构坚固的建筑物,设计与施工符合国家有关设施施工规范,并进行质量验收。

(2) 库房必须通风良好,并有防潮湿设施。

(3) 库房必须有足够的防火器材和接地,且经常处于完好状态。

(4) 库房要保持整洁、卫生、干燥、通风,严禁乱堆乱放,严防老鼠及有害动物,若有发现及时消灭。

(5) 库房周围应设有围墙或铁丝网,配有防雷接地和照明。

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(6) 不同爆破器材应分别堆放,雷管和炸药不得存于同一库。库房贮存量应小于允许量,库房与库房,库房与保护对象的安全距离应符合有关规定。库房周围应设有围墙或铁丝网,应配有防雷接地装置。 2.3.5.7.2 运输与装卸

(1) 运输爆破器材,严禁吸烟和携带发火物品。

(2) 装运爆破器材司机必须遵守道路交通规则,非押运人员不准乘车。 (3) 运输车辆应有帆布覆盖,用绳子绑牢并设有明显危险警 戒标志。

(4) 车箱底应加软垫,电雷管、火雷、导爆索、炸药等物品在搬运时必须轻拿轻放,严禁抛掷、冲击、撞碰、拉拖、翻滚和投掷。

(5) 搬运作业宜在白天进行,严禁夜间装卸雷管。如必须在夜间装卸爆破器材时,装卸场应有充足的照明允许使用防爆和防爆电灯,禁止使用电灯、油灯、汽灯和明火把。 2.3.5.7.3 爆破器材管理人员规定

(1) 为确保安全对采购进货爆破器材数量必须严格清点,作好验收记录。对于数量或品种与单据不符时,及时报告有关领导查证落实、处理。

(2) 对每次进库材料必须检查说明书并进行必要的试验,试验规程参照有关规定,否则不能发放使用,对已加工好的各种不同批材料不能同时发放,要注明标签防止发生意外。

(3) 严格领发清退手续,作到认真负责,填写爆破单据;注明项目及单位、时间、地点、班次、发放人、领用人和施工单位并要三方签字方能生效。

(4) 仓库人员应严格遵守交接班制度填写交接登记表。当面查清物和账目,严禁涂改和撕页。否则应追究有关人员责任。

(5) 剪下导火索、导爆萦线等,清点数量顺方向盘好作好标记放回原处。

(6) 爆破器材应按规定堆垛:宽度应小于5m,垛与垛之间宽度为0.7~0.8m,堆垛与墙壁应有0.2m的空隙,炸药堆垛高度小于1.6m,并且不同的品种、批号分别堆放。

(7) 爆破器材的堆放要平稳、牢固、整齐、堆放高度合乎规定,留出一定的通道,以利于搬运和通风检查。

(8) 为防止混用,应在爆破器材堆放场所进行标识,内容包括:○1名称;○2产地;○3厂标;○4批号;○5生产日期;○6试验方法、结果等。

(9) 管理人员必须严格执行爆破材料的验收,发放及统计制度。并应有安全保卫人员。 2.3.5.8 设备机具配置

根据工期进度要求及工作面得大小进行机械配置。 2.3.5.9 质量控制及质量检验验收标准

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2.3.5.9.1 质量控制要点

(1) 爆破作业时,所有人员应撤至不受有害气体、振动及飞石伤害的安全地点。安全地点至爆破工作面的距离,在独头坑道内不应小于200m,当采用全断面开挖时,应根据起爆方法与装药量计算确定。

当相对开挖工作面相距40m时,两端施工应加强联系,统一指挥。当两工作面相距10~15m时,应从一端开挖贯通。

(2) 隧道爆破、通风后,应立即对工作面暴露围岩进行初喷混凝土。采用分部开挖时,应在初期支护喷射混凝土强度达到设计强度的70%及以上时进行下一部分的开挖。隧道通过膨胀性围岩或破碎围岩时,支护应紧跟开挖工作面,尽快封闭,对围岩施加约束。

(3) 隧道通过含水砂层时,应特别加强防水工作,可采用注浆、冷冻等方法止水,防止砂层液化流失。开挖前应先护后挖,开挖宜采用台阶法,台阶上部宜预留核心土环形开挖,下部可采取分部开挖,并应严格控制开挖长度,防止上部两侧不均匀下沉。

(4) 隧道开挖除配备普通机械、机具、材料之外,现场要有应急资源准备,如配备一套地质钻探和防坍专用机械设备、仪器、仪表,并准备一定数量的专用支护材料、注浆材料及其它专用器材,并做到拿来就用,确保施工安全。

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 机械名称 气腿式凿岩机 凿岩台车 锻钎机 20m3空压机 轴流式通风机 抽水机 自卸汽车 轮式装载机 规格型号 单位 台 台 台 台 台 台 辆 辆 数量 20 1 2 4 4 4 6 2 备注 (5) 开挖循环结束时,应及时调整设备、机具和材料的位置,并保证摆放整齐,保持工作面宽敞,为下一工序提供良好的工作环境,并根据上一工序循环时的水文地质及监控量测资料的分析结果,对下一工序循环的各项技术参数进行调整。 2.3.5.9.2 验收要求

(1) 隧道开挖应该严格控制欠挖。当围岩完整、石质坚硬时,岩石个别突出侵入衬砌应小于5cm。拱脚和墙角以上1m内断面严禁欠挖。采用测量仪器每一开挖循环检查一次。

(2) 爆破后检查其效果,爆破效果应符合下列要求: a 开挖轮廓圆顺,开挖面平整;

b 爆破进尺达到设计要求,爆出的石块块度满足装碴要求;

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c 炮眼痕迹保存率[(残留有痕迹的炮眼数)/(周边眼总数)×100%],硬岩≥85%,中硬岩≥80%,并在开挖轮廓面上均匀分布;

d 两次爆破的衔接台阶尺寸不大于15cm。

e 当在浅埋、软岩、邻近建筑物等特殊情况地段爆破时,应采用仪器检测围岩爆破扰动范围和振速,并采取措施减少爆破对围岩的扰动程度。

隧道超挖及炮眼痕迹保存率标准

Ⅴ~Ⅵ级围岩 序号 1 2 3 4 项 目 平均线性超挖量(cm) 最大点超挖量(cm) 台阶衔接最大尺寸(cm) 炮眼痕迹保存率(%) Ⅰ~Ⅱ级围岩 10 18 10 ≥85 Ⅲ~Ⅳ级围岩 钻爆法 12 20 10 ≥75 8 10 8 ≥40 非爆法 3 5 0 0 注:表所列参数适用于炮眼深度1.0~3.5m,炮眼直径40~50mm,药卷直径20~25mm。

(3) 隧底底部高程应符合设计要求,且满足以下要求:

a 隧底允许最大平均超挖值为10cm,局部突出每平方米内不应大于0.1m2,侵入断面不大于5cm。开挖每一循环采用测量仪器检查一次。

b 水沟应与边墙基础同时开挖,且一次成型。边墙基础高程应符合设计要求,每一开挖循环用仪器检查一次。

(4) 隧道开挖后应该及时核对地质情况。当需要加固处理时,应符合设计要求。 2.3.5.10 施工安全及环保要求

2.3.5.10.1 进洞作业人员应配戴安全帽、手套及其他劳动保护用品,爆破人员严禁穿着化纤衣物。

2.3.5.10.2 爆破作业人员必须由专人统一指挥。

2.3.5.10.3 爆破后,必须经过通风排烟15分钟后,才准检查人员进入工作面,并设置专职安全员进行检查,排除瞎炮等安全隐患后,其他人员方才许进入工作面。 2.3.5.10.4 瞎炮处理的安全措施:

(1) 如果炮眼外的导火索、雷管脚线经检查完好时,可以重新起爆。

(2) 可用木制工具掏出堵塞物,另装起爆药包重新起爆,或采用聚能穴药包诱爆瞎炮。严禁掏出或拉出起爆药包。

(3) 采用铜制吹风管法处理瞎炮(压缩空气压力不得大于3kg/cm2),此法使用要特别慎重。

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(4) 重新钻平行眼孔装药起爆时,新炮眼距离原炮眼不得小于0.4m。

(5) 对硝铵类炸药可用水冲灌炮眼,使炸药失去爆炸能力,并将拒爆的雷管销毁。 2.3.5.10.5 严禁在炸药加工房以外地点改制药包等加工作业。如炮眼个数较多时,应2~3人同时点炮。

2.3.5.10.6 为防止点炮中途突然发生照明熄灭,爆破手应随身带手电筒,并设事故照明。 2.3.5.10.7 严禁明火点炮。

2.3.5.10.8 两个工作面接近贯通时,应加强两端的联系与统一指挥,当两个工作面距离剩下10~15m时,应从一端开始贯通。并将人员及机具撤离,并在安全距离处设立警告标志。 2.3.5.10.9 施工生产的废料废气必须经过处理合格后方可排放,未经处理合格的废气、废碴不得随意排放。

2.3.5.10.10 隧道在施工过程中,作业环境应该符合下列要求:

(1) 空气中氧气含量,按体积不得小于20%。

(2) 粉尘允许浓度,每立方空气中含量含有10%以上的游离二氧化碳不得大于2mg,每立方空气中含有10%以下的游离二氧化硅的矿物粉尘不得大于4mg。

(3) 有害气体最小允许浓度:

a 一氧化碳最高允许浓度为30mg/m3,在特殊情况下,施工人员必须进入施工作业面是,浓度可为100mg/m,但工作时间不得大于30min。

b 隧道内的气温不得高于28℃,噪声不得大于90Db。

(4) 施工独头掘进长度超过150m时,应采取机械通风,确保洞内每人供应3m3/min的新鲜空气。

(5) 隧道施工作业地段必须保证足够的照明。不安全因素较大的地段应加大照明度。在主要交通道路、洞内抽水机站应设置安全照明,漏电地段照明应采取防水灯头和灯罩。 2.3.6 钢架施工作业标准 2.3.6.1 适用范围

隧道钢架支护为型钢钢架和格栅钢架两种,型钢钢架主要由工字钢弯制而成。Ⅲ级围岩采用格栅钢架,Ⅳ级、Ⅴ级围岩采用型钢拱架。 2.3.6.2 作业准备 2.3.6.2.1 内业准备

施工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计、阅读、审核施工图纸,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施。编制作业指导书对施工人员进行技

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3

术交底,对参加的施工人员进行上岗前的技术培训,考核合格后持证上岗,操作钻机人员必须持证上岗。 2.3.6.2.2 外业准备

修建生活房屋,配齐生活、办公设施,满足主要管理、技术人员进场生活、办公需要。 2.3.6.3 技术要求

首先对进场的原材料进行试验,在满足设计要求后方可投入使用。

在批量的钢拱架及钢格栅加工前,首先进行四方首榀验收,确定加工尺寸,可进行大量加工。

2.3.6.4 施工程序与工艺流程 2.3.6.4.1 施工程序

钢架施工程序为:钢架加工→钢架安装→挂网喷射混凝土→下一循环施工。 2.3.6.4.2 施工工艺流程

洞外钢架加工, 检查,装运 欠挖处理 不合格 断面检查合格 施工准备初喷混凝土 钢架拼装27 合格

钢架架立

钢架施工工艺流程图

2.3.6.5 施工要求 2.3.6.5.1 施工准备

首榀验收 施工准备包括场地布置、机械设备安装调试、人员上场和材料购置及储备等准备工作。场地布置包括钢架加工场,水电管线布置等。 2.3.6.5.2 施工工艺要求

(1) 钢架加工

首先按照设计放出施工大样。弯制完成后,在加工厂进行试拼,要求尺寸准确,弧形圆顺,要求沿隧道周边轮廓误差不大于3cm,并组织四方进行首榀验收。各单元必须明确标准类型和单元号,并分单元堆放于地面干燥的防雨棚内。

(2) 钢架安装

钢架安装在掌子面开挖初喷完成后立即进行。

根据测设的位置,各节钢架在掌子面以螺栓连接,连接板应该密贴。为保证钢架在全环封闭之前置稳固的地基上,安装前应清楚各节钢架底脚下的虚渣及杂物。同时每侧安设两根锁脚锚管将其锁定,底部开挖完成后,底部初期支护及时跟进,将钢架全环封闭。ⅴ级围岩在拱部钢架基角处设槽钢增加基底承载力。

为了保证钢架位置安设准确、隧道开挖时在钢架的各连接出预留连接板凹槽。初喷混凝土时,在凹槽打入木楔,架设钢架留出连接板位置。钢架按照设计位置进行安设,在安设过程中当钢架和初喷层之间有较大的间隙应每隔2m用混凝土预制块楔紧,背后用混凝土填实。

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钢架落底接长在单边交错进行。每次单边接长钢架1~2排。接长钢架和上部钢架通过垫板用螺栓牢固准确连接。架设完毕后应该立即进行混凝土喷射,以使钢架与喷射混凝土共同受力。

2.3.6.6 人员配置要求

人员组织采用架子队模式,施工人员根据工程进度、工程数量以及成品堆放区的大小配备施工人员。

人员配备表

负 责 人 技术主管 专兼职安全员 工 班 长 技术、质检、测量人员 电焊工 钢筋工 杂工 1人 1~2人 1~2人 1~2人 2~4人 8~10人 5人 4人 2.3.6.7 材料要求

2.3.6.7.1 钢材符合设计要求,材料进行后首先进行复试,满足要求后方可投入现场施工。 2.3.6.7.2 焊接钢架的焊条采用E50系列焊条。钢架存放地应有相应防雨措施,并且与地面架空隔离。

2.3.6.8 设备机具配置

机械名称 弯曲机 电焊机 台钻 气焊 数量 2台 8台 1台 2把 2.3.6.9 质量控制及质量检验验收标准 2.3.6.9.1 质量控制要点

(1) 钢架应该按照设计位置安装,钢架之间必须用钢筋纵向连接,并且保证焊缝质量。拱架安设过程中当钢架与围岩之间有较大空隙时,沿钢架外缘每隔2m应用混凝土预制块楔紧。

(2) 钢拱架的拱脚采用纵向托盘和锁脚锚管等措施加强支撑。

(3) 钢架应尽可能多的与锚杆露头及钢筋网焊接,以增强其联合支护的效应。 (4) 喷射混凝土时,要将钢架与岩面之间的间隙喷射饱和达到密实。

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(5) 喷射混凝土时应分层分段喷射完成,初喷混凝土应尽早进行“早喷锚”,复喷混凝土应在量测指导下进行,即“勤量测”的基本原则,以保证喷射混凝土的复喷适时有效。

(6) 钢架采用冷弯成型,加工的焊接不得假焊,焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。 (7) 钢架应在初喷混凝土后及时进行架设,各节钢架间以螺栓连接,连接板必须密贴。 (8) 钢架安装前应清洗脚下的虚渣及杂物,钢架底脚应置于牢固的基础上。 2.3.6.9.2 质量检验标准

(1) 所用的钢材必须按批抽取试件做力学性能和工艺性能试验,其质量必须符合国家的有关规定和设计要求。

检验数量:以同批号、同规格的钢材,每60T为一批,不足60t按一批计。施工单位每批抽检一次;监理单位按照施工单位抽检次数的20%进行见证取样或是按照施工单位抽检次数的10%进行平行检验,至少一次。

检验方法:施工单位检查每批质量证明文件进行相关性能的试验;监理单位检查全部的质量证明文件或试验报告,并进行见证取样检测或平行试验。

(2) 制作钢架的钢材品种和规格必须符合设计要求。 检验数量:全部检查;检验方法:观察、钢尺检查。

(3) 型钢钢架弯制应符合设计要求。尺寸满足设计要求。采用尺量进行全数检查。 (4) 钢架安装不得侵入二次衬砌断面,底部不得有虚渣,相邻钢架及各节钢架间的连接应符合设计要求。钢架的混凝土保护层厚度不得小于4cm。表面覆盖层厚度不小于3cm。

检验数量:全部检查 检验方法:观察

(5) 沿钢架外缘每隔2cm应用钢楔或混凝土预制块与初喷层顶紧,钢架与初喷层间的间隙采用喷射混凝土喷填密实。

检验数量:全部检查 检验方法:观察 (6) 钢架安装允许偏差应符合下表规定:

钢架安装允许偏差值

序号 1 2 3 4 5 项 目 间距 横向 高程 垂直度 保护层和表面覆盖层厚度 允许偏差 ±50mm ±50mm ±50mm ±2° -5mm 2.3.6.10 施工安全及环保要求

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2.3.6.10.1 施工期间,应对支护的工作状态进行定期和不定期检查。在不良地质地段,应由专人每班检查。当发现支护变形或损坏时,应立即修整加固,当险情危急时,应将人员撤出危险区。

2.3.6.10.2 构件支撑的立柱不得置于虚渣和活动石块上。在软弱围岩地段,立柱底面应加设垫板。

2.3.6.10.3 钢架安装作业时,作业人员应协调动作,在本榀钢架未安装完毕,并与相邻的钢架和锚杆连接稳妥之前不得擅自取消临时支撑。

2.3.6.10.4 机械未达到正常转速时,不得切料。切料时,应使用切刀的中、下部位,紧握钢筋对准刃口迅速投入,操作者应站在固定刀片一侧用力压住钢筋,应防止钢筋末端弹出伤人。严禁用两手分在刀片两边握住钢筋俯身送料。 2.3.6.10.5 钢筋机械安全技术要求

(1) 工作台和弯曲机台面应保持水平,作业前应准备好各种芯轴及工具。

(2) 应按加工钢筋的直径和弯曲直径的要求,装好相应规格的芯轴和成型轴、挡铁轴。芯轴直径应为钢筋直径的2.5倍。挡铁轴应有轴套。

(3) 挡铁轴的直径和强度不得小于被弯钢筋的直径和强度。不直的钢筋,不得在弯曲机上弯曲。

(4) 应检查并确认芯轴、挡铁轴、转盘等无裂纹和损伤,防护罩坚固可靠,空载运转正常后,方可作业。

(5) 作业时,应将钢筋需弯一端拆入在转盘固定销的间隙内,另一端紧靠机身固定销,并用手压紧;应检查机身固定销并确认已安放在挡住钢筋的一侧,方可开动。

(6) 对超过机械铭牌规定直径的钢筋严禁进行弯曲。在弯曲未经冷拉或带有锈皮的钢筋时,应戴防护镜。

(7) 在弯曲钢筋的作业半径内和机身不设固定销的一侧严禁站人。弯曲好的半成品,应堆放整齐,弯钩不得朝上。 2.3.7 喷射混凝土施工作业标准 2.3.7.1 适用范围

适用于工程内所有喷射混凝土作业。 2.3.7.2 作业准备

施工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计、阅读、审核施工图纸,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施。编制作业指导书对施工人员进行技术交底,对参加的施工人员进行上岗前的技术培训,考核合格后持证上岗。

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2.3.7.3 技术要求

2.3.7.3.1 喷射混凝土集中拌制。

2.3.7.3.2 施工前首先按照设计强度要求在室内进行配合比试验,并上报监理,经同意后方可投入施工。

2.3.7.4 施工程序与工艺流程

喷射混凝土施工程序为:混凝土拌制→运输→混凝土喷射→养护。 工艺流程如下:

清理施工机具 清除初喷面粉尘 复喷至设计厚度 加入速凝剂 初喷混凝土±4cm 喷射混合料拌合 喷射混合料运输 混凝土配合比选定 检查开挖断面尺寸、清除浮渣,清理受损喷面 施工机械就位 加入合成纤维成钢纤维 施作锚杆、钢架、挂网 喷射混凝土施工工艺流程图

2.3.7.5 施工要求 2.3.7.5.1 施工准备

(1) 喷射混凝土应在开挖后及时进行。

(2) 检查开挖断面净空尺寸,清除松动岩块和拱墙脚处的岩硝等杂物。

(3) 用高压水冲洗受喷面,当受喷岩面遇水容易潮解、泥化时,采用高压风吹净岩面。 (4) 检查机具设备和风、水、电等管线路,并试运转,保证作业区内具备良好通风和照明条件。

(5) 当受喷面有滴水、漏水、集中出水等时,应进行处理。 2.3.7.5.2 施工工艺

(1) 混凝土搅拌运输

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喷射混凝土搅拌取全自动强制式搅拌机,施工配料应严格按照配合比进行操作,速凝剂在喷射机喂料时加入。

钢纤维混凝土搅拌工艺应确保钢纤维在拌合物中分散均匀,不产生结团,宜优先采用将钢纤维、水泥、粗细骨料先干拌,且拌合时间不得少于1.5min。搅拌时间通过搅拌试验确定,并应较普通混凝土规定的搅拌时间延长1~2min,采用先干拌后加水的搅拌方式,搅拌时间不宜小于3min。

运输采用运输罐车,随运随拌。在数量过大时,多台运输车交替运料,以满足混凝土的供应,运输过程中放置混凝土离析、水泥浆流失、坍落度变化以及产生初凝的现象。

(2) 混凝土喷射

a 工作风压的调整:一般为0.15~0.2mPa之间。根据喷射砼的部位变化,距离远近及喷射混合料的具体含水率大小,及时调整工作风压。

b 加水量的调整:根据输料的不均匀、不稳定,工作风压及水量突然变化等特殊情况,及时判断并调整用水量,使喷射在岩面上的砼湿 有光泽、无干斑或流淌现象。

c 喷射线路及一次喷射砼厚度:喷射线路一般是自上而下分段分行进行,喷射时按先拱后墙(拱部从拱脚开始,边墙从墙角开始)。每行喷射应采取水平环行旋转叠压(一圈压半圈)移动方式,环环旋转,直径约0.3m,喷第二行时,依顺序为第一行终点的上方开始喷射,行间搭接长度为3~4cm为宜。复喷宜分段进行,先喷平凹面,后喷凸面,每段长度约4~5米。喷射手的助手应及时协助喷射手理顺混凝土喷射管,避免喷射手比更改方向喷射时,使砼管生产及转弯和憋劲现象,引起堵管。

d 喷射距离与喷射角度:喷嘴至岩面的距离一般以0.6—1.2m为宜,在上部,可适当增加到1.5—2.0m,可以观察回弹物的多少加以调整和控制,喷嘴与岩面的角度,一般应该基

00本垂直于岩面。再反复试验,喷嘴与岩面法线的夹角为515效果较好。

e 喷射砼厚度控制:喷射厚度控制采用标桩法。当安设锚杆时,利用锚杆外露长度作标桩。如果不设锚杆,则可在岩面上钻孔锚固一些铁钉或4mm钢筋头,其长度比要求的喷射砼厚度长1cm,每平方米约设1—2根,梅花型布置。

f 喷射作业结束,应待料斗中的砼喷射完时,及时通知喷射手将喷头从受喷面移开,从料斗中加水清洗料管和砼管道。当喷头喷出清水后,先关主电机,稍后关主风阀。喷射作业结束后,要当班进行喷射机保养,清洗料斗。并将潮喷机退出工作面,移至安全地点停放。

(3) 养护

a 混凝土喷射终凝2h后,应采用养护台架进行湿润养护,养护时间不得少于14d。

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b 黄土或其它土质隧道,以喷雾养护为宜,防止喷水过多软化下部土层。 c 隧道内环境气温低于5℃时,不得进行喷水养护。 2.3.7.6 人员配置要求

负 责 人 专兼职安全员 技术、质检、测量人员 喷射手 杂工 司机 1人 1人 各1人 2人 6人 2人 2.3.7.7 材料要求

2.3.7.7.1 水泥:根据设计图纸要求选用水泥型号,应优先采用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。

2.3.7.7.2 粗细骨料:粗骨料采用坚硬耐久的碎石和卵石。喷射混凝土的石子粒径不宜大于16mm,喷射微纤维混凝土中的石子粒径不宜大于10mm,骨料级配宜采用连续级配。细骨料应采用坚硬耐久的中砂和粗砂,细度模数宜大于2.5,含水率宜控制在5%~7%。

2.3.7.7.3 外加剂:应对混凝土的强度及与围岩的粘接力基本无影响;对混凝土和钢材无腐蚀作用;对混凝土的凝结时间影响不大,吸湿性差,易于保存;不污染环境和对人体有害。 2.3.7.7.4 速凝剂:应根据水泥的品种、水灰比等,通过不同掺量的混凝土试验选择最佳掺量。使用前应做速凝效果试验,要求初凝不应大于5min,终凝不应大于10min。

2.3.7.7.5 水:水质应符合工程用水的有关标准,水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质。

2.3.7.7.6 微纤维:设计采用聚丙纤维,纤维的长度以20mm为宜,每立方砼中纤维掺量以0.9kg为宜,施工时采用强制式搅拌机拌制。拌制过程如下:先投入碎石,然后投入纤维,再投入砂子搅拌两分钟,使纤维充分打开,然后投入水泥和水搅拌均匀即可。也可按常规工艺顺序进行施工,但应适当延长搅拌时间,以使纤维分散均匀。 2.3.7.8 设备机具配置

为了实现隧道施工安全、快速施工的目的,应结合隧道开挖进度,进行施工机具及劳动力的合理配置、配套的生产能力应达到均衡施工能力的1.2~1.5倍。

机械配置表

机械名称 空压机 喷射机 34 数量 2台 2台 强制式搅拌机 汽车(运输混凝土) 2台 2台 2.3.7.9 质量控制及质量检验验收标准 2.3.7.9.1 质量控制要点:

(1) 喷射混凝土原材料先检验合格后才能投入使用,速凝剂应妥善保管,防止受潮变质。严格控制拌合物的水灰比,经常检查速凝剂注入环的工作状况。喷射混凝土的坍落度宜控制在8~13cm,过大会导致流淌,过小出现堵管,喷射过程中应及时检查混您土的回弹率和实际配合比。喷射混凝土的回弹率:侧壁不大于15%,拱部不大于25%。

(2) 喷射混凝土拌合物的停放时间不得大于30min。

(3) 必须在隧道开挖后及时进行施作。喷射混凝土严禁选用潜在的碱活性骨料。喷射混凝土厚度预埋厚度标志,严格控制喷射混凝土的厚度。

(4) 喷射前仔细检查喷射面,如有松动围岩应及时清除。喷射机布置在安全地带,并尽量靠近喷射部位,便于掌机人员与喷射手联系,随时调整工作风压。

(5) 喷射完成后及时检查混凝土与岩面粘结情况,可用锤敲击检查。同时测量平整度和断面,并将断面与开挖面对比,确认喷射混凝土厚度是否满足设计及规范要求。如有空鼓、脱壳时,应及时凿出,冲洗干净进行重喷,或采用压浆法填充。 2.3.7.9.2 质量检验

(1) TB104717-98《铁路隧道工程质量检验评定标准》中5.1的规定:喷射砼喷射厚度(包括钢筋网喷射砼)应符合设计要求。

合格:全部检验标志处的喷层厚度应有60%及以上不小于设计厚度,其余最小厚度不得小于设计厚度的1/2。

优良:喷层厚度应有90%及以上符合设计厚度,且喷面平顺,漏喷。

检验数量:单线隧道每20米,双线隧道10米至少应检验1个断面,每个断面应小于拱顶每隔2m检验一点(拱部不应少于3点)。

检验报告:查阅设计图,施工记录,钻孔量测厚度。 (2) 喷射砼前,受喷面应无松动岩块,墙角都无虚渣堆叠。 合格:符合本项目规定。

优良:符合本项目规定,并且受喷面均匀。 检验数量:逐段检查 检查方法:观察。 (3) 喷射砼厚度检查

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可采用喷大板切割法,当不具备切割条件时,可采用边长150mm的立方体无底试摸,在其内喷射砼制作试件。试件成型的喷射方向应与边墙相同。当对强度有怀疑时,可采用凿方切割法或钻芯取样法制作试件。 2.3.7.10 施工安全及环保要求

2.3.7.10.1 施工前对有关的操作先做好安全讲座,做出较详细的生产安全技术交底,提高安全意识,确保安全生产。

2.3.7.10.2 喷射手、控制好风压、喷射距离,避免回弹骨料伤人。 2.3.7.10.3 应定期检查电源线路和设备的电器部件,确保用电安全。

2.3.7.10.4 安全员应随时观察地质变化,发现有松动滑块现象,应立即撤离工作面。 2.3.7.10.5 施工中应经常检查输料管、接头的磨损情况,当有磨损、击穿或松脱等现象时应及时处理;

2.3.7.10.6 施工中检修机械或设备故障时,必须在断电、停风条件下进行,检修完毕向机械设备送电送风前必须事先通知有关人员;

2.3.7.10.7 当采用加大风压处理堵管事故时,应先关机将输料管顺直,紧按喷嘴,喷嘴前方不准站人,疏通管路的工作风压不得超过0.5MPa;

2.3.7.10.8 非施工人员不得进入正进行喷射的作业区,施工中喷嘴前严禁站人; 2.3.7.10.9 喷射作业人员应带防尘口罩、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,不慎接触后应立即用清水冲洗; 2.3.7.10.10 喷浆结束后,应清洗喷射机及管路,避免堵管炸裂伤人。 2.3.8 隧道防排水施工工艺标准 2.3.8.1 适用范围

本作业指导书适用用各类隧道的防排水施工。 2.3.8.2 作业准备

施工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计、阅读、审核施工图纸,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施。编制作业指导书对施工人员进行技术交底,对参加的施工人员进行上岗前的技术培训,考核合格后持证上岗。 2.3.8.3 技术要求

防水属于甲控材料,做好进场前的试验准备工作。

开工前上报专项的防排水施工方案,经监理审批后,方可按照方案组织施工。 2.3.8.4 施工程序与工艺流程 2.3.8.4.1 施工程序

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结构的防排水施工程序为:基面处理→排水盲管安装→防水板安装→检验验收 2.3.8.4.2 工艺流程

环向施工缝止水带、止水条安装 37 排水盲管及止水条材料检验和试验 基面检查处理(初期支护表面处理) 环、纵向排水盲管安装 水平施工缝止水条安装 隐蔽检查 防水板原材料检验和试验 合格 防水板铺设 不合格 隐蔽检查 合格 衬砌台车定位 不合格 修补 隐蔽检查 不合格

隧道主体结构防排水施工工艺流程

2.3.8.5 施工要求 2.3.8.5.1 施工防排水要求

(1) 隧道通过含水地层时,应在开挖前查明水源大小、方向和补给情况,制定防排水措施。当补给水量很大,不能完全由隧道排走时,应根据水源方向和位置,在相应的位置开挖泄水洞截流排水。无排水条件或排水困难,以及不允许排水时,经技术、经济比选,可采用注浆堵水措施。

(2) 在超前地质预测预报的基础上,为了控制隧道涌水、涌泥,可采用超前预注浆减小涌水量和水压力,保证隧道施工安全;环境条件许可时,对于浅埋隧道软弱地层中的孔隙水或节理、裂隙水,可采用地表或洞内降水的方法降低地下水位,提高地层的稳定性;当降水方案不能满足要求或无降排水条件,在隧道施工中遇有高压涌水危及施工安全时,宜先采用排水的方法降低地下水的压力,然后用注浆法进行封堵。封堵涌水注桨应先在周围注桨,特别是向水源方向注浆,切断水源,然后顶水注浆,将涌水堵住。

(3) 在确保不破坏环境和设计允许的条件下,可采用泄水洞排水。应根据水源方向、位置、流量、流速、含泥量的大小,选择泄水洞的位置、方向、断面形式、大小和坡度,并确保排水通畅,防止泄水洞淤塞。

(4) 隧道涌水的处理应贯彻预防为主的原则,应采取先堵后排的措施,预计有大量涌水或涌水量虽不大,但开挖后可能引起大规模塌方时,应在开挖前进行帷幕注浆。

(5) 隧道施工前应对地表及隧道附近的井泉、池沼、水库、河流进行调查,并应进行观测与试验,分析其对隧道渗漏水的影响,并按设计要求进行处理。隧道覆盖层较薄或地表水有可能渗入隧道时,施工前应对地表积水、坑、洼等进行处理,并符合下列要求:

a 洞口附近和浅埋隧道应整平洞顶地表,不得积水; b 地表坑洼、钻孔、沉坑等处应填不透水土,并分层夯实;

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c 洞顶有流水的沟槽应予整治,确保水流畅通,必要时应对沟床进行铺砌;

d 洞顶设有高压水池或有河流、水塘、水库等时,应有防渗漏措施,对水池溢水应有疏导设施。

(6) 天沟、截水沟处理应符合下列要求

a 边坡、仰坡坡顶的天沟、截水沟应结合永久排水系统及早修建,出水口必须防止顺坡散流。隧道水沟应与路基边沟组成洞口排水系统,其水流应防止冲刷边仰坡和破坏环境;

b 洞外路堑向隧道内为下坡时,应将路基边沟挖成反坡,向路堑处排水,必要时应在洞口外适当位置设横向截水沟;

(7) 洞内排水沟排水应符合下列要求:

a 洞内顺坡排水水沟断面及坡度应能满足隧道中渗漏水和施工废水的排出需要。在膨胀岩、土质地层、围岩松软地段,可根据需要加强水沟铺砌或用管槽代替。排水沟应经常清理,防止淤塞;

b 洞内反坡排水,或在膨胀性、湿陷性地层中施工时,可根据坡度、水量和设备情况布置管路和泵站,一次或分段接力排出洞外。集水坑的容积应按实际排水量确定,其位置确定应考虑减少施工干扰。配备抽水机的能力应大于排水量20%以上,并应有备用台数;

c 单侧水沟施工时,不应阻塞隧底水流,应设横向截水沟并汇入侧沟。

(8) 采用钻孔排水时,应对工程地质和水文地质作详细的调查分析,判断地下水流方向,再确定钻进位置、方向、孔数和钻进深度,并应采取下列防止措施:

a 非钻孔施工人员必须撤出;

b 应及时测算水量、水压大小、水的流速、泥沙含量等,备足抽水设备,水中含有泥砂时,应配备耐磨污水泵;

c 孔口应预先埋管设阀,控制排水量,防止钻孔时承压水冲击及淹没坑道等意外险情发生;

d 水平钻孔钻到预期的深度尚未出水时,可会同设计部门进一步进行地质和水文的勘测工作,重新判定地下水情况。

(9) 含水的松散破碎地层应采用降低地下水位的排水方案,不宜采用集中宣泄排水的方法。当采用降水方案不能满足要求或不允许降排水时,应在开挖前进行帷幕注浆,以加固地层,充分提高地层止水能力。

(10) 隧道施工在没有特殊的防排水设计,而突然遇到大面积渗漏水时,应在施工中对防排水措施进行详细记录,并提出变更设计意见。 2.3.8.5.2 结构防排水要求

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(1) 结构防排水施工作业是在隧道初期支护完成,且隧道净空经检查满足设计要求后进行的有关结构防排水施工作业,一般包含基面检查处理、排水盲管(沟)安装、防水板铺设、施工缝、变形缝处理、混凝土灌注等工序。

(2) 基面处理主要对初期支护表面的渗漏水,外露的突出物及表面凸凹不平处进行处理。其施工应满足以下要求:

a 处理基面渗漏水,采用回填注浆进行堵水,以保持基面无明显漏水;回填注浆的施工作业执行本指南相关章节要求。

b 对初期支护混凝土表面外露的锚杆头,钢筋尖头等硬物割除,其处理方法如下: 对钢筋网等凸出部分,先切断,再用砂浆抹平。 对有凸出的管道时,先切断,再用砂浆抹平。

对锚杆有凸出部位时,端头顶预留5mm切断后,用塑料帽处理。

对于初期支护为喷射钢纤维混凝土的,防水板铺设前应补喷一层水泥沙浆保护层,以保护防水板。

c 对初期支护表面凸凹不平处进行处理,使防水层铺设基面平顺,表面平整度应满足D/L≤1/6(D为两凸面间凹进深度,L为两凸面间距离,一般情况下应小于60cm)。

(3) 基面处理质量应满足下列要求:

a 初期支护表面无明显渗漏水,且无空鼓、裂缝、松酥等现象。 b 初期支护表面平整,用2m尺进行检查,其平整度≤10cm。 c 初期支护表面无钢筋及凸出的管件等尖锐突出物。 (4) 排水盲管

排水盲管一般包括环向排水盲管、纵向排水盲管、横向排水管,三者通过变径三通连为一体,形成完整的排水系统,纵向排水盲管在整个隧道排水系统中是一个中间环节,起着承上启下的作用,是关键环节。

a 排水盲管施工作业主要有钻定位孔、锚栓安装、盲管铺设、安装连接等环节,其施工流程参见下图。

材料 检验 钻定 位孔 安装 锚栓 铺设 盲管 捆扎 盲管 环、纵向 盲管连接 环向、纵向排水盲管施工流程图

b 环向排水盲管沿纵向设置的间距根据设计要求进行布置,根据洞内渗、漏水的实际情况,在地下水较大的地段应加密设置排水盲管。

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c 纵向盲管的设置及坡度应按设计要求安设,并与环向、横向盲管连成一体,形成一个完整的排水系统。

d 排水盲管施作步骤与方法可参照以下要求进行:

① 施工按规定划线,以使盲管位置准确合理,划线时注意盲管尽可能走基面的低凹处和易出现渗漏水的地方;

② 钻定位孔,定位孔间距不得大于50cm; ③ 将膨胀锚栓打入定位孔;

④ 将盲管用无纺布包住,防止泥砂、喷混凝土料或杂物进入堵塞管道用扎丝捆好;用卡子卡住盲管,然后固定在膨胀螺栓上;

⑤ 用三通将环、纵向排水盲管连接固定;

e 横向排水盲管是连接纵向排水管与侧沟或中央排水管(沟)的水力通道,应严格按设计要求设置,施工中须先在纵向盲管上预留拼接,然后在仰拱及填充混凝土施工前接长至中心排水管(沟)。

f 排水盲管施工质量应满足下列要求:

① 排水盲管的材料质量、直径、透水孔的大小、间距应满足设计要求;

② 纵向排水盲管的安装坡度符合设计要求,通向水沟的横向排水管坡度应符合设计要求且不小于2%;

③ 盲管尽量与岩壁或初期支护的混凝土壁密贴,与支护的最大间距不得大于5cm ,盲管与支护脱开的最大长度不得大于10cm;

④ 盲管无泥砂、喷混凝土料或杂物堵塞,泄水孔通畅; ⑤ 施工中三通管留设位置准确,接头牢固。 (5) 防水板

在基面处理、排水盲管设置、水平施工缝止水条安装完成后,进行防水板施工作业,一般包括铺设准备、缓冲层铺设、防水板固定、防水板焊接、质量检查等环节,其施工工艺流程见下图:

防水板固定 41 1. 缓冲层及防水板材料检查、检验; 2. 缓冲层及防水板截取。 洞 外 铺设准备 洞 内 1. 工作平台就位; 2. 接通电路线; 3. 画出隧道中线横断面。 缓冲层及防水板铺电热压焊器 爬行式热合器 防水板焊接

a 防水板铺设台车应满足以下要求

① 防水板专用台车应与模板台车的行走轨道为同一轨道。

② 台车前端应设有初期支护表面及衬砌内轮廓检查刚架,并有整体移动(上下、左右)的微调机构。

③ 台车上应配备能达到隧道周边任一部位的作业平台。

④ 台车上应配备提升(成卷)防水板的卷扬机和铺放防水板的设施。 ⑤ 台车的刚度和强度应满足施工人员作业和防水板的承重要求。 ⑥ 台车内净空应满足施工车辆通行的需要。 b 防水板施作步骤与方法可参照以下要求进行 ① 铺设准备

在洞外检查、检验缓冲层材料及防水板质量,防水板宜选用高分子材料,其材料标准应符合客运专线防水板技术条件。幅宽一般为2~4m,客运专线防水板厚度不得小于1.5mm,耐刺穿性、柔性、耐久性好且应符合设计要求。

对检查合格的防水板,用特种铅笔划焊接线及拱顶分中线,并按每循环设计长度截取,对称卷起备用;洞内在铺设基面标出拱顶中线,画出隧道中线第一环及垂直隧道中线的横断面线。

② 缓冲层铺设

对于设计为分离式的防水板,先进行缓冲层铺设,缓冲层材料根据设计选用,一般采用射钉固定。固定点间距:一般拱部0.5~0.8m,边墙0.8~1.0m,底部1~1.5 m,呈梅花形排列,并左右上下成行固定。在凸凹较大的基面上,在断面变化处增加固定点,保证其与混凝土表面密贴。

③ 防水板铺设

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ⅰ 防水板铺设应超前二次衬砌施工,并设临时挡板防止机械损伤和电火花灼伤防水板,同时与开挖开挖面应保持一定的安全距离。

ⅱ 防水板采用环向铺设,从拱部向两侧边墙展铺,下部防水板应压住上部防水板,松紧应适度并留有余量(一般实铺长度与喷射混凝土面弧长的比值为1.1~1.2:1),保证防水板全部面积均能抵到围岩。

ⅲ 分段铺设的卷材的边缘部位预留至少60cm的搭接余量并且对预留部分边缘部位进行有效的保护。

ⅳ 附属洞室处铺设防水板时,先按照附属洞室的大小和形状加工防水板,并与边墙防水板焊接成一个整体。

ⅴ 三层以上的塑料防水板的搭接形式应采用T形接头。 ⅵ 两幅防水板的搭接宽度不应小于150mm。 ④ 防水板固定

ⅰ 对于设计为分离式的防水板,可用热风焊枪或热合器,使其防水板融化与塑料垫圈粘结牢固。

ⅱ 对于设计为复合式的防水板,则按设计要求(一般拱部0.5~0.8m,边墙0.8~1.0m,底部1~1.5 m)在铺设基面打设膨胀锚栓,采用悬吊法牢固固定,膨胀锚栓帽宜采用圆弧形,锚栓顶面离喷射混凝土面距离不大于3mm。

⑤ 防水板铺设、固定质量应满足下列要求: ⅰ 铺设范围及铺挂方式应符合设计要求; ⅱ 搭接形式和宽度满足规定要求;

ⅲ 悬吊固定点设置的数量合理,间距满足规定; ⅳ 分段铺设的预留接头长度满足规定要求;

ⅴ 防水板的与基层固定牢固,用手将已固定好的塑料板上托或挤压,检查其与喷射混凝土面的密贴程度及预留量,防水板没有有绷紧和破损现象。

⑥ 防水板焊接

ⅰ 焊接时,接缝处必须擦洗干净,且焊缝接头应平整,不得有气泡折皱及空隙。 ⅱ 防水板之间的搭接缝应采用双焊缝、调温、调速热楔式功能的自动爬行式热合机热熔焊接,细部处理或修补采用手持焊枪。

ⅲ 开始焊接前,应用小块塑料片上试焊,以掌握焊接温度和焊接速度。 ⅳ 单条焊缝的有效焊接宽度不应小于15mm。

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ⅴ 在焊缝搭接的部位焊缝必须错开,不允许有三层以上的接缝重叠。焊缝搭接处必须用刀刮成缓角后拼接,使其不出现错台。

ⅵ 防水板纵向搭接与环向搭接处,除按正常施工外,应再覆盖一层同类材料的防水板材,用热焊焊接。

ⅶ 焊缝应无漏焊、假焊烤焦、焊穿、外露的固定点等现象,若有应予补焊,且用塑料片覆盖焊接。

⑦ 防水板焊缝是防水板施工的薄弱环节,应重点进行检查,满足下列要求: ⅰ 目测及尺量检查

检查防水板有无烤焦、焊穿、假焊和漏焊,焊缝宽度是否符合设计,焊缝是否均匀连续,表面平整光滑,有无波形断面。

ⅱ 充气检查

检查采取随机抽样的原则,环向焊缝每衬砌循环抽试1条,纵向焊缝每衬砌循环抽试2条。检查时可将5号注射针与压力表相接,用打气筒进行充气,当压力表达到0.25MPa时停止充气,保持15min,压力下降在10%以内,说明焊缝合格;如压力下降过快,说明焊缝不严。用肥皂水涂在焊缝上,有气泡的地方重新补焊,直到不漏气为止。

⑧ 防水层施工完成后,必须严加保护,否则极易损坏,导致防水质量下降乃至完全失效。为保护已铺设的防水层,施工中应注意以下几点:

ⅰ 任何材料、工具、在铺设时应尽量远离已铺好的地段堆放,不得穿带钉子的鞋在防水层上走动,对现场施工人员加强防水层保护意识教育,严禁损坏。

ⅱ 在没设保护层处(如拱顶、侧墙)进行其他作业时不得破坏防水层,钢筋焊接作业时,防水板要用阻燃材料进行覆盖,避免焊火花损伤防水板,现场应配备一定数量的灭火器。

ⅲ 挡头板的支撑物在接触到塑料防水板处必须加设橡皮垫层。

ⅳ 采用钢筋混凝土衬砌时,要对钢筋头部进行防护,避免损伤防水板。

ⅴ 绑扎钢筋和安装模板及衬砌台车就位时,在钢筋保护层垫块外包土工布防止碰撞和刮破塑料板。

ⅵ 在灌注二次衬砌混凝土时,振捣棒引起的对防水层的破坏不易发现,故二次衬砌模注混凝土施工时应特别注意,不得破坏防水层,浇筑时应有专人观察,发现损伤应立即修补。

ⅶ 在灌注二次衬砌混凝土时,应在混凝土输送泵出口处设置防护板,防止混凝土直接冲击防水板。

ⅷ 二次衬砌模注混凝土捣固时,避免让捣固器与防水板接触;插入式振动棒需变换其在混凝土中的位置时,应竖向缓慢拔出,不得在混凝土浇筑仓内平拖。

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ⅸ 二次衬砌中埋设的管料与防水板间距不小于5cm ,以防止破损塑料防水板。 (6) 止水条

止水条施工作业包括制作安装专用端头模板、混凝土浇筑、预留槽清理、固定止水条等环节其施工流程参见下图。

制作安装专用端头模浇筑混凝土 拆模后清理预留槽

浇筑下循环混凝土 固定止水条 止水条施工流程图

施工可参照以下施作步骤与方法进行: a 水平施工缝

水平施工缝施工在先浇筑混凝土初凝后、终凝前根据止水条的规格在混凝土基面中间压磨出一条平直、光滑槽。拆除混凝土模板后,凿毛施工缝,用钢丝刷清除界面上的浮碴,并涂2~5mm厚的水泥浆,待其表面干燥后,用配套的胶粘剂或水泥钉固定止水条,再浇注下一环混凝土。

b 环向(竖向)施工缝

环向(竖向)施工缝采用在端头模板中间固定木条或金属构件等,混凝土浇筑后形成凹槽。槽的深度为止水条厚度的一半,宽度为止水条宽度。然后进行清洗,在灌筑下一循环混凝土之前,对预留槽进行清理,清除残渣,磨光槽壁,然后将止水条粘贴在槽中,然后模板台车定位,灌筑下一循环的混凝土。

c 止水条施工应注意以下几点:

ⅰ 施工前,必须对止水条的宽度、厚度(直径)进行检查,确保其符合设计及标准要求。

ⅱ 止水条安放前,必须对预留槽进行清理,清洗干净、排除杂物。

ⅲ 止水条必须安装在预留槽内,安装时先在槽内涂抹一层氯丁胶粘剂,使其粘结牢固,并用水泥钉固定,水泥钉的间距不宜大于60cm。

ⅳ 止水条安装应尽量安排在下一循环混凝土浇筑前3~5小时,如有困难提前安装应采取缓膨措施,但最长时间不得超过24小时。

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ⅴ 止水条安装时应顺槽拉紧嵌入,确保止水条与槽底密贴,不得有空隙。

ⅵ 止水条接头处应重叠搭接后再粘接固定,沿施工缝形成闭合环路,其间不得留断点。 ⅶ 振捣混凝土时,振捣棒不得接触止水条。 d 止水条安装质量应满足下列要求:

ⅰ 止水条的材质、性能及技术参数必须满足设计要求。 ⅱ 止水条安装位置、接头连接应符合设计要求。

ⅲ 止水条表面没有有开裂、缺胶等缺陷,无受潮提前膨胀现象。 ⅳ 止水条与槽底密贴,没有空隙。 2.3.8.5.3 注浆防水

(1) 隧道开挖、初期支护完成后,仍出现渗漏水时,应根据地质情况及隧道允许排水量选择径向注浆、局部注浆、回填注浆等防水措施。注浆材料应以水泥系注浆材料为主,不宜采用化学浆液。

(2) 隧道开挖后,隧道周边个别部位出现明显漏水时,应进行局部注浆处理。局部注浆应符合下列条件:

a 在出水点上游钻孔注浆截断水源,并在出水点周围布孔加固围岩,加固深度一般为隧道开挖轮廓线外3~5m;

b 注浆材料应以水泥类浆液为主,水量较大时可采用快凝早强的水泥系浆材; c 注浆顺序为由少水处到多水处钻注; d 注浆终压宜为1~2MPa。

(3)初期支护后出现大面积渗漏水,应进行径向注浆或初期支护背后回填注浆,并符合下列要求:

a 径向注浆孔深应符合设计要求,一般情况下,不应小于3m; b 初期支护背后回填注浆孔深不应小于0.5m; c 钻孔注浆顺序应由水少处向水多处进行;

d 注浆材料以水泥系浆材为主,水量较大时可采用快凝早强的水泥系浆材; e 注浆终压宜为0.5~1.0MPa。

(4) 注浆前,应将钻孔吹洗干净,并进行压稀浆试验,测定地层的吸浆和扩散、固结情况,防止注浆压力过大,破坏围岩整体性。

(5) 注浆过程中应加强洞内外观察,并设置必要的量测项目,进行监测,当发生围岩或支护结构变形超过允许值、堵塞排水系统、窜浆、危及地表安全等异常情况时,可采取以下措施:

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a 降低注浆压力、采用间歇注浆等; b 改变注浆材料、工艺、参数; c 调整注浆方案。

(6)单孔注浆结束标准应符合下列规定:

a 分段注浆各孔段均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%;

b 全孔一次性注浆压力达到设计终压; c 满足设计要求。

(7) 注浆结束后,在分析注浆资料的基础上,可采取钻孔取芯法对注浆效果进行检查,并测定钻孔出水量。当检查孔出水量不大于1.0L /(min·m)时,可认为注浆效果满足要求,否则应进行补充注浆和重新检查。注浆钻孔及检查孔应封填密实。检查孔的数量应不少于注浆孔总数的5%且不少于3个,必要时可采用压水试验进行检查。 2.3.8.6 人员配置要求

人员组织采用架子队模式,管理人员主要为项目部人员。

负 责 人 技术主管 专兼职安全员 工 班 长 技术、质检、测量人员 防水工 1人 1~2人 2~3人 2~3人 2~4人 6~8人 2.3.8.7 材料要求

2.3.8.7.1 技术主管按施工进度提供月度材料计划。

2.3.8.7.2 物机部根据材料计划组织进料。进场的原材料必须附产品性能及实验数据说明书和出厂合格证,同时交试验室。

2.3.8.7.3 试验室接到物机部通知后,立即组织取样试验工作,对无说明书和出厂合格证的产品,则有权拒绝试验。 2.3.8.8 设备机具配置

机具投入根据现场实际情况(工期、进度要求)

序号 1 2 3 机具名称 射钉枪 防水施工台车 自动爬行热盒气 单位 把 台 台 47

数量 4 2 4 备注 自制 4 5 热风枪 冲击钻 把 把 4 4

2.3.8.9 质量控制及质量检验验收标准

2.3.8.9.1 为了确保防水施工质量,防水施工不宜过长,超出二衬4~5个施工段,满足隧道衬砌施工。

2.3.8.9.2 工班在作业时,按照下列标准进行质量控制;每道工序完成后,质检员按照下列要求进行检验。

隧道防排水质量控制要点及检验

序号 质量控制项目 施工单质量标准和要求 位检验方法 1、隧道覆盖层较薄和渗透性强的地层,对地表水应及早处理 2、地表坑洼、钻孔、深坑等处应填不透水土,分层夯实 1 洞口防3、洞顶有流水的沟槽应予整治,确保水流畅通,必要4、洞顶设有高压水池或遇有水塘、水库等时,应有防渗漏措施,对水池溢水应有疏导设施 5、洞内排水系统与洞外排水系统连接必须符合设计要求 1、边坡、仰坡坡顶的天沟、截水沟应结合永久排水系统及早修建,出水口必须防止顺坡散流。洞门水沟应与路基边沟组成洞口排水系统,其水流应防止冲刷弃碴和危害农田2 洞外 截水 水利 2、截水天沟中线距边、仰坡开挖线边缘不小于5m,其坡度根据地形设置,但不应小于3‰,以免淤积 3、洞外路堑向隧道内为下坡时,应将路基边沟挖成反坡,向路堑处排水,必要时应在洞口外适当位置设横向截水沟 观察和测量 观察 排水 时沟床应进行铺砌 观察 观察 监理检验 方法 备注 48

1、洞内顺坡排水水沟断面应能满足隧道中渗漏和施工废水的排出需要。围岩松软地段,可根据需要加强水沟铺砌或用管槽代替。排水沟应经常清理。 3 洞内 排水 2、洞内反坡排水方式,可根据坡度、水量和设备情况布置管路和泵站,一次或分段接力排出洞外。集水坑的容积应按实际排水量确定,其位置确定应考虑施工干扰。配备抽水机的能力应大于排水量20%以上,并应有备用台数 盲管、水沟和孔槽组成的排水系统应有良好的排水效果,做到洞内排水顺畅 1、在衬砌背后设置排水盲管(沟)或暗沟和在隧底设衬砌背置中心排水盲沟时,应根据坑道的渗漏水情况,配合衬砌一4 后排水次施工,施工中应防止衬砌混凝土或压浆浆液侵入盲沟内堵及止水塞水路。盲管(沟)或暗沟应有足够的数量和过水能力的断系统 面,组成完整有效的排水系统并应符合设计要求。 2、衬砌背后采用注浆和喷涂防水层等方法止水。 1、防水板铺设前,应先割除初期支护表面外露的锚杆头、钢筋头等尖硬物,凹凸不平处需补喷、抹平;喷射钢纤维混凝土的表面铺设防水板前应补喷砂浆保护层,保证钢纤维不外露;局部漏水处需先进行处理。 2、在清理好的基面上,先铺设土工织物缓冲层,后铺设防水板,边铺边与暗钉焊接 3、两环防水板的搭接宽度不应小于15cm,允许偏差为-10mm。搭接焊缝宜为双焊缝,若有漏焊、假焊时应补焊,当5 防水 有烤焦、焊穿时应采用塑料或橡胶片焊贴覆盖。 层防水 4、防水板搭接缝与施工缝错开距离不应小于50cm,允5、固定缓冲层宜用钢钉,打钉时应加垫圈并垂直于喷射混凝土表面。钉与钉之间不得绷紧,缓冲层与混凝土表面应密贴 6、二次衬砌灌筑混凝土时,不得损坏防水板 7、防水卷材厚度≥1.2mm,幅宽≥2m,断裂拉伸强度≥18Mpa,撕裂强度≥60KN/m,不透水性应满足24h无渗漏(0.3Mpa)的要求,低温-20℃下不开裂 1、止水带接头应符合设计要求,应采用热焊,不得叠接,接缝平整、牢固,不得有裂口和脱胶现象;止水带的中心位置应和施工缝中心重合,固定牢固、平直,不得有扭曲现象。 6 施工缝2、止水条不得受潮,安装前应进行检查。 试验报告和试验尺防水 3、橡胶止水带硬度(邵尔A)60±5度,拉伸强度≥15Mpa,见证取样检量 扯断伸长率≥380%,撕裂强度≥30KN/m;橡胶止水条硬度(邵测 尔A)45±7度,拉伸强度≥3.5Mpa,扯断伸长率≥450%,体积膨胀倍率≥200% 4、止水带尺寸不得小于设计尺寸 49

观察和计算 观察 观察 观察 观察、尺量和试验 观察、尺量、查看试验报告和见证取样检测 许偏差为-5cm。 观察和观察、查看1、变形缝填塞前,缝内应清理干净,保持干燥,不得有杂物和积水 7 变形缝2、变形缝的表面质量应缝宽均匀、缝身竖直,环向贯观察及无开裂、鼓包、下塌现象 3、变形缝原材料各项指标应符合要求 8 明洞 明洞衬砌采用C30防水钢筋混凝土,其抗渗等级不得小防水 于P8,衬砌外涂TS-EVA多功能防水乳胶 试验 查看报告和见证检测 防水 通,填塞密实,外表光洁。塞封材料嵌填严密,粘结牢固,试验 观察

2.3.8.10 施工安全及环保要求

2.3.8.10.1 作业人员应经过安全技术培训、考核,持证上岗 2.3.8.10.2 必须按规定佩戴防护用品。

2.3.8.10.3 上下沟槽、构筑物必须走马道或安全梯。 2.3.8.10.4 高处作业时必须支搭平台。

2.3.8.10.5 在施工时应保持空气流通,必要时采取强制通风措施。 2.3.8.10.6 临边作业必须采取防坠落的措施。

2.3.8.10.7 作业现场严禁烟火。使用可燃性材料时必须按消防部门规定配备消防器材。 2.3.9 二次衬砌及仰拱施工作业标准 2.3.9.1 适用范围

适用于各种暗挖隧道衬砌施工工艺。 2.3.9.2 作业准备 2.3.9.2.1 内业技术准备

施工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计、阅读、审核施工图纸,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施。编制作业指导书对施工人员进行技术交底,对参加的施工人员进行上岗前的技术培训,考核合格后持证上岗。 2.3.9.2.2 外业技术准备

施工作业层中所涉及到得各种外部技术数据收集。修建生活房屋、配齐生活及办公设施,满足施工管理的需求。 2.3.9.3 技术要求

2.3.9.3.1 隧道衬砌施工要遵循“仰拱超前、墙拱整体衬砌”的原则,初期支护完成后,为了有效的控制变形,仰拱施工跟进开挖面。

2.3.9.3.2 施工前根据设计要求的混凝土强度进行室内试验,确定施工配合比,保证混凝土强度满足设计要求。

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2.3.9.3.3 衬砌的混凝土全部在拌合站集中拌制。 2.3.9.3.4 确定衬砌原材料运输、存贮方案。

2.3.9.3.5 确定衬砌混凝土搅拌、计量、运输、灌筑、振捣、养护设备及数量。

2.3.9.3.6 确定混凝土一次成型或分部施工方案,确定初期支护、仰拱填充、边墙基础、拱墙衬砌、回填注浆、沟槽施作相互间关系及工艺流程。

2.3.9.3.7 确定仰拱填充混凝土行车、行人条件,并确定衬砌混凝土拆模条件。 2.3.9.3.8 设计制造衬砌模板台车及各种作业台架 2.3.9.4 施工程序与工艺流程 2.3.9.4.1 仰拱施工

(1) 施工程序为:施工准备→找平层处理→防水施工→钢筋绑扎→混凝土浇筑及养护 (2) 工艺流程

不合格 隧底防水处理 仰拱(底板)钢筋绑扎(如有) 混凝土标高控制点埋设 施工缝处理 不合格 栈桥就位

隧底开挖 清底、检查 合格 混凝土找平层铺设 混凝土浇筑前检查 51 合格 浇筑混凝土

仰拱施工工艺流程图

2.3.9.4.2 衬砌施工

(1) 施工程序

施工程序为:仰拱填充施工→矮边墙施工→钢筋绑扎→台车就位→混凝土拌制、运输→混凝土浇筑→脱模养护→

(2) 工艺流程

防水板铺设 施工准备

制作试件 隐蔽检查 合格 灌筑混凝土 混凝土养生 脱 模 输送泵就位 安注浆安止水不合格 混凝土运输 台车检修 涂脱模剂 钢筋绑扎 (如有) 台车就位 钢筋弯制及运输

衬砌施工工艺流程图

2.3.9.5 施工要求

2.3.9.5.1 衬砌前的施工准备

(1) 确定符合设计要求的水泥、钢材、粗骨料、细骨料、外加剂等分供方,对进场的材料进行检验和试验,并选定配合比。

(2) 确定衬砌原材料运输、存贮方案。

(3) 确定衬砌混凝土搅拌、计量、运输、灌筑、振捣、养护设备及数量。

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(4) 确定混凝土一次成型或分部施工方案,确定初期支护、仰拱填充、边墙基础、拱墙衬砌、回填注浆、沟槽施作相互间关系及工艺流程。

(5) 确定仰拱填充混凝土行车、行人条件。 (6) 确定衬砌混凝土拆模条件。

(7) 设计制造衬砌模板台车及各种作业台架。

(8) 选择满足上述要求的施工组织和各项资源配置,并在实施性施组和作业指导书中明确,同时进行试运行确认其有效性。 2.3.9.5.2 一般规定要求

(1) 衬砌混凝土施工应符合现行《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》(铁建设函[2005]160号)的有关规定。衬砌施工时,其隧道中线、水平、断面和净空尺寸应符合设计要求。混凝土应满足设计的强度、防水性、耐久性等要求。并做到表面圆、顺、直和光滑。

(2) 衬砌混凝土原材料应进行检验,材料的标准、规格及要求等,应符合《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》及《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》(铁建设[2005]160号)的有关规定。

(3) 衬砌不得侵入隧道建筑限界,衬砌施工放样时可将设计的轮廓线扩大5cm。 (4) 混凝土生产应采用自动计量的拌合站、搅拌输送车运输、混凝土泵送入模的机械化流水作业线,以保证衬砌混凝土的质量。

(5) 除特殊断面外隧道衬砌应采用移动式模板台车,拱、墙整体浇筑。边墙基础与拱墙衬砌的水平施工缝应避开剪应力最大的截面处。

(6) 二次衬砌一般应在围岩和初期支护变形基本稳定后施作;仰拱应超前拱墙衬砌,紧跟开挖工作面。

(7) 二次衬砌混凝土应采用拱墙一次成型法施工,竣工后的隧道内轮廓线不得侵入设计轮廓线。

(8) 衬砌混凝土搅拌时间不应小于3min,振捣时间宜为10~30s,避免漏振、欠振、超振。掺外加剂时,应根据外加剂的技术要求确定搅拌时间,掺引气剂或引气型减水剂时,应采用高频插入式振捣器振捣。

(9) 二次衬砌混凝土应连续灌筑,振捣优先使用插入式振捣器,可用附着式振捣器配合;衬砌台车表面每次脱模后应进行清洗,浇筑混凝土前应刷脱模剂,不得使用废机油及其他影响衬砌外观颜色的材料涂刷;拱部必须预留注浆孔,并及时进行注浆回填。

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(10) 衬砌混凝土抗压强度标准条件养护试件的试验龄期为56d。隧道拱墙衬砌每200m应采用同条件养护试件检测结构实体强度1次。

(11) 隧道衬砌厚度严禁小于设计厚度,衬砌混凝土结构表面应密实平整、颜色均匀,严禁露筋,不得有蜂窝、孔洞、疏松、麻面和缺棱掉角等缺陷。衬砌表面接缝无明显错台,无渗漏水,达到设计要求。

(12) 仰拱、铺底应分开浇筑,且应全幅灌注,仰拱和底板混凝土强度达到5MPa后行人方可通行,达到设计强度的100%后车辆方可通行。为解决仰拱施工和运输作业的干扰,应采用仰拱栈桥。

(13) 水沟、电缆槽盖板规格、尺寸、强度及外观质量符合设计要求,盖板无缺角,安装稳定平顺,连接缝缝宽应小于5mm。

(14) 模板台车的制造应满足以下要求:

a 模板台车的外轮廓在灌注混凝土后应保证隧道净空,门架结构的净空应保证洞内车辆和人员的安全通行,同时预留通风管位置;

b 模板台车的门架结构、支撑系统及模板的强度和刚度应满足各种荷载的组合; c 模板台车长度宜为9~12m;

d 模板台车侧壁作业窗宜分层布置,层高不宜大于1.5m,每层宜设置4~5个窗口,其净空不宜小于450×500mm,并设有相应的混凝土输送管支架或吊架;

e 顶模设置通气孔、注浆管;

f 模板台车应设置足够的承重螺杆支撑和径向模板螺杆支撑; g 模板台车应采用43kg/m或以上钢轨为行走轨道; h 整体质量

ⅰ 刚度要求:模板台车刚度宜采用有限元法进行校核。搭接(包括边墙基础)部分变形不超过3㎜,其他部分变形不超过2㎜。

ⅱ 模板厚度不得小于12㎜,单幅模板宽度1500㎜以上;门架总成榀数大于5榀;门架每立柱底部设置一个支撑,每榀门架必须配置斜支撑、水平支撑,侧模支撑每排间距1500㎜2000㎜;第一排观察窗到边墙基础高度,不大于1500㎜,顶模设置排气孔及注浆管安装孔。

i 模板台车整体尺寸验收标准误差参见下表。

模板台车整体尺寸验收要求

序 号 项 目 标准(误差) 54

1 2 3 4 5 6 7 8 轮廓半径 模板平面度 模板错台 模板接缝间隙 表面粗糙度 模板台车外轮廓表面纵向直线度误差 工作窗板面与模板面弧度一致,错台、间隙误差 模板台车前后端轮廓误差(测各高程弦长) ±2mm 2mm/2m ≤1 mm ≤1 mm 抛光处理/无锈蚀 ≤2mm/2m;≤5mm/10m;≤6mm/12m ≤1 mm ≤3mm j 模板台车加工制作后,必须在制造厂进行拼装初验收,确保满足设计要求。工地现场组装后,应对模板台车进行衬砌前的验收,验收的内容应包括设计图纸、计算资料、附属配件设备等内容,确认达到设计要求后,方能开展衬砌作业。

K 模板拼装检查后应进行防锈处理,防锈处理前应打磨干净,无焊碴、毛刺、飞边。模板储存运输吊装应有防变形措施。

l 待衬砌完成5个循环后,要进行模板台车的最终验收,其误差应满足模板台车整体尺寸验收要求的规定。 2.3.9.5.3 工艺要求

(1) 仰拱填充或铺底的施工

为给衬砌创造良好的施工条件,同时避免拱脚遇水软化,隧道开挖后,仰拱、填充应及时施工。施工时,要求表面平整、标高正确,以便于下一步衬砌台车准确就位。

(2) 矮边墙施工

a 矮边墙应紧跟开挖面施作,尽快形成封闭环。Ⅳ、Ⅴ级软弱不稳定围岩施工时,矮边墙距开挖面应不超过40m;

b 矮边墙宜超前拱墙二次衬砌施作,其超前距离宜保持2倍以上衬砌循环作业长度; c 根据衬砌台车的构造要求,将边墙内轨顶面下25cm划为矮边墙先行灌注。矮边墙施工的关键工序是立模,关压条模和抹面。立模要正确,压条模要准,以保证边墙的尺寸不侵入界限,压条模处2cm抹面要平顺,不能有凹凸不平。否则台车模板面不能和混凝土面密贴,造成边墙不顺、漏浆的通病。

(3) 钢筋加工及安装

a 钢筋在加工前应调直,并应符合下列要求:

ⅰ 钢筋表面的污渍、水泥浆和浮皮铁锈等均应清除干净; ⅱ 加工后的钢筋表面不应有削弱钢筋截面的伤痕;

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ⅲ 当利用冷拉方法矫直钢筋时,钢筋的矫直伸长率:Ⅰ级钢筋不得超过2%,Ⅱ级钢筋不得超过1%。

b 安装钢筋时,钢筋的位置和混凝土保护层厚度应符合设计要求。当设计未注明时,保护层厚度不应小于《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》(铁建设函[2005]157号)规定。

c 灌筑混凝土时应分层进行,边灌筑边振捣。振捣时,不得碰撞模板、钢筋和预埋件。

钢筋加工允许偏差及检验方法

序号 1 2 3 名称 受力钢筋顺畅度方向的全长 弯起钢筋的弯折位置 箍筋内净尺寸 允许偏差(mm) ±20 20 ±3 尺量 检验方法 (4) 台车的安装就位

a 台车轨道采用43㎏/m的标准钢轨,每根长12.5m,每侧布置3根,枕木采用长70cm的油枕,短头以铁丝箍紧,轨枕间距60cm。

b 台车就位前,应根据隧道中线、线路坡度及水平标高先调好轨距和轨面的标高,然后牵引台车就位,锁定行走机构,用竖向千斤顶上升钢模板顶住前段混凝土面达到标高,搭接长度5~10cm,核对拱架中线与隧道中线是否重合,对齐板缝,侧向千斤顶支撑拱架于混凝土面,达到净空要求。

c 模板与混凝土面用砂浆加速凝剂堵塞缝隙,保证振捣过程中不漏浆。 d 立挡头板、凿除钢板上残余混凝土,并均匀涂刷脱模剂,灌注混凝土。 (5) 拌制及运输混凝土

a 混凝土拌制在搅拌站集中进行,电子计量。

b拌制时,必须严格按试验室的施工配料单进行配料,水及外加剂溶液可按重量折算成体积,称量的偏差不应超过表中的数值。

混凝土各组成成分称量的允许偏差

序号 1 2 3 材料名称 水泥、矿粉 砂、石 水、外加剂溶液 允许偏差 +1% +2% +1% c 在混凝土拌和过程中,应根据气候条件及时测定砂石的含水量,以便随时调整加水量。 d 如使用外加剂,应将外加剂溶液均匀配入拌和用水,外加剂中的水量,应包括在拌和用水之内。

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e 必须将混凝土各组成成分拌和均匀,拌和程序和拌和时间,应通过试验确定。一般情况下,拌和时间不小于2min。

f 混凝土运输直接由罐车运至工作面。

g 混凝土在运输过程中,应尽量缩短运输时间及减少转运次数,混凝土产生初凝时,应作废料处理。在任何情况下,严禁中途加水,混凝土运输时间不宜超过下表中的规定:

混凝土运输时间控制表

序号 1 2 3 气温(oC) 20~30 10~20 5~10 混凝土运输时间(min) 30 45 60 h 不论何种运输设备,混凝土自由下落高度以不大于2m为宜,超过次限量时,应采取缓降措施。

i 用泵送混凝土时,应遵守下列规定:

ⅰ 混凝土应加入外加剂,并应符合泵送的要求,进泵的坍落度一般宜在8~14cm之间。 ⅱ 最大骨料粒径应不大于导管管径的1/3,并不应有超径骨料进入泵内。

ⅲ 安装导管前,应彻底清除管内的污物及水泥砂浆,并用压力水冲洗。安装后要注意检查,防止漏浆。在泵送混凝土之前,应先在导管内通过水泥砂浆润滑。

ⅳ 应保持泵送混凝土工作的连续性,如因故中断时,则应经常使混凝土泵转动,以免导致堵管,在常温下,如间歇时间超过45min,应将留在导管内的混凝土排出,并加以清洗。

ⅴ 泵送混凝土完成后,应及时用压力水将导管清洗干净。 (6) 灌注混凝土

a 浇注混凝土前,应详细检查有关准备工作,并经技术主管、质检工程师及驻地监理认可后,方可进行浇注作业。

b 在灌注过程中,需随时派专人台车各千斤顶的受力状况,如有松动,及时将千斤顶悬紧,防止拱架受力不均,造成混凝土表面不平顺。

c 灌注时必须两侧对称灌注,否则台车受偏压,会造成重心位移。

d 混凝土浇注应保持连续性,如因故终止且超过允许时间,则应按工作缝处理。浇注混凝土的允许间隔时间(自出料时算起到覆盖上层的混凝土时为止)可通过试验确定,或参照下表中的规定:

浇注混凝土的允许间隔时间

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序号 1 2 3 气温(C) 20~30 10~20 5~10 o允许间隔时间(min) 90 135 195 ⅰ 混凝土工作缝的处理,应遵守下列规定:混凝土表面应用压力水或毛刷等加工成毛面并清洗干净,排除积水,按要求先铺一层2~3cm后的水泥砂浆后,方可浇注新混凝土。

ⅱ 混凝土浇注期间,如表面泌水过多,应及时研究减少泌水的措施,并及时清除混凝土表面的积水。

ⅲ 混凝土应使用振动器进行捣固,每一位置的振捣时间以混凝土不再显著下沉,不出现气泡,并开始泛浆为准,振捣前后两次插入混凝土中的间距,应不超过振捣器有效半径的1.5倍。

ⅳ 隧道拱墙背后的空隙必须回填密实。并要求与衬砌同时施工。(墙脚、拱脚以上1m范围内的超挖,宜用与衬砌相同的材料一次填筑)

(7) 脱模与养护

a 混凝土强度达到70%后方可脱模,具体时间由试验室确定。

b 混凝土脱模,首先拆去挡头板;其次松动边模侧向千斤顶,把边模收缩到矮边墙以外;接着松动竖向千斤顶,使顶模脱离;最后松开行走机构,牵引台车就位,牵引速度不大于6m/min。

c 混凝土浇注完毕后,一般在12~18h内即开始养护,保持混凝土表面经常湿润。硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥养护时间不少于14天。火山灰硅酸盐水泥、矿碴硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥养护时间不少于21天。

d 试验室应按规定对混凝土取样试验,检验混凝土28天强度,并对试件统计编号,填写试验记录。

2.3.9.6 人员配置要求

负 责 人 技术主管 专兼职安全员 工 班 长 技术、质检、测量人员 衬砌班(钢筋、木工) 1人 1~2人 2~3人 2~3人 3~4人 根据实际情况进行人员配备 2.3.9.7 材料要求

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2.3.9.7.1 项目部应依据合同工期要求和现场施工条件,在编制实施性施工组织设计时,制定出隧道二次衬砌浇注的计划和顺序,作为混凝土拌和、运输设备配备和水泥、砂石材料计划和储备的依据。

2.3.9.7.2 用于主体工程的水泥、钢材、粗骨料、细骨料、外加剂等材料由项目部组织统一招标确定。应选用信誉度高、讲诚信、产品质量合格且稳定的生产厂家。材料选用时应考虑以下要求:

(1) 水泥宜选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥,水泥的混合材宜为矿碴或粉煤灰,有耐硫酸盐要求的混凝土也可选用中抗硫酸盐硅酸盐水泥或高抗硫酸盐硅酸盐水泥,不宜使用早强水泥。

(2) 细骨料应选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然河砂,也可选用专门机组生产的人工砂,不宜使用山砂,不得使用海砂。

(3) 粗骨料应选用级配合理、粒型良好、质地均匀坚固、线膨胀系数小的洁净碎石,也可采用碎卵石,不宜采用砂岩碎石。混凝土应采用二级或三级级配粗骨料。

(4) 外加剂应采用减水率高、坍落度损失小、适量引气、质量稳定、能满足混凝土耐久性的产品。当将不同功能的外加剂复合使用时,外加剂之间以及外加剂与水泥之间应有良好的适应性。宜选用多功能复合外加剂。

(5) 混凝土中宜适量掺加符合技术要求的粉煤灰、磨细矿碴粉或硅灰等矿物掺和料。矿物掺和料应选用品质稳定的产品,在运输和存贮过程中应有明显标志。不同矿物掺和料的掺量应根据混凝土的施工环境特点、拌和物性能、力学性能以及耐久性要求通过试验确定。

(6) 混凝土应根据强度等级、耐久性等设计要求和原材料品质以及施工工艺、可能的环境条件变化等进行多组配合比设计。配合比选定试验应提前进行,留出足够的时间进行配合比调整。当混凝土所用的原材料、施工工艺及环境条件等发生变化时,必须重新选定配合比。选定配合比时对于混凝土的抗裂性应进行对比试验。 2.3.9.7.3 混凝土原材料运输、存贮应满足以下要求:

(1) 混凝土所用的原材料应按品种、规格和检验状态分别标识存放。

(2) 水泥到场后不得露天堆放,不同种类的水泥应存贮于不同库房。水泥由于受潮或其他原因而变质时,应及时运出场外。

(3) 骨料应分级采购,分级运输,在拌和场应分级堆放、分级计量,不宜露天堆放,严禁混合堆放,并随时检测砂石料的含水率,遇有变化时及时修改配合比。 2.3.9.8 设备机具配置

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顺序 1 2 3 4 5 机械名称 砼运输车 砼输送泵 振捣器 衬砌台车 电焊机 规格类型 6m3 HBT60A 插入式 L=12.6m 单位 辆 台 台 套 台 数量 4 2 10 2 4 备注 2.3.9.9 质量控制及质量检验验收标准 2.3.9.9.1 质量控制

(1) 仰拱施工应符合下列规定:

a 仰拱应紧跟开挖面施作,尽快形成封闭环。Ⅳ、Ⅴ级软弱不稳定围岩施工时,仰拱距开挖面应不超过40m;

b 仰拱宜超前拱墙二次衬砌施作,其超前距离宜保持2倍以上衬砌循环作业长度; c 仰拱施作应优先选择分段一次成型,保证仰拱整体稳定; d 仰拱施工缝和变形缝处应做防水处理。 (2) 底板施工应符合下列规定: a 底板施工前应清除虚碴、杂物和积水; b 底板坡面应平顺,确保排水畅通; c 底板宜采用一次灌注混凝土成型工艺。 (3) 仰拱填充应符合下列规定: a 仰拱填充严禁与仰拱同时施工; b 仰拱填充宜在仰拱混凝土终凝后施作。

(4) 二次衬砌应采用拱墙一次灌筑混凝土。施工时应符合下列要求: a 灌筑前,应除去喷层或防水层表面灰粉并洒水润湿;

b 灌筑混凝土应振捣密实,防止收缩开裂,振捣时不得破坏防水层; c 衬砌封顶应预留排气孔,严格按工艺要求施作,确保拱顶混凝土密实; d 二次衬砌背后需注浆填充时,应预留注浆孔。 (5) 混凝土施工中应满足以下要求以保证结构耐久性: a 耐久性混凝土必须按设计要求严格进行混凝土配合比选定试验;

b 耐久性混凝土施工过程中应派专人负责记录混凝土出仓时间和出仓坍落度、运送至工作面的时间、浇筑时间和浇筑时的坍落度、浇筑时洞内温度与混凝土浇筑温度、浇筑段长度、

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浇筑高度的控制以及养护方式、养护过程,包括养护开始时间、养护中的衬砌表面温度与降温速率、拆模时间与拆模时洞内温度等;

c 耐久性混凝土的早期强度,在不掺缓凝剂的情况下,要求12小时抗压强度不大于8MPa或24小时不大于12MPa;

d 耐久性混凝土的搅拌必须采用强制性搅拌机并严格控制搅拌时间;

e 混凝土的入模温度应视洞内温度而调整,冬季施工时,混凝土的入模温度不应低于5℃;夏季施工时,混凝土的入模温度不宜超过30℃。衬砌结构任一截面在任一时间内的内部最高温度与表层温度之差一般不大于20℃,新浇筑混凝土与上一区段衬砌混凝土或围岩之间的温差不大于20℃,洒于混凝土表面的养护水温度低于混凝土表面温度的差值不大于15℃,混凝土的降温速率最大不宜超过3℃/h;

f 混凝土泵送的坍落度不宜过大以避免离析或泌水。如发现坍落度不足,不得擅自加水,应当在技术人员的指导下用追加减水剂的方法解决;

g 插入式振动棒需变换其在混凝土中的位置时,应竖向缓慢拔出,不得在混凝土浇筑仓内平拖;

h 当采用养护剂养护时,养护剂应符合《水泥混凝土养护剂》(JC901)规定。 i 在特殊条件下(如松散堆积体、偏压、浅埋地段等)应及时施作二次衬砌。 (6) 二次衬砌拆模时应符合以下规定:

a 在初期支护变形稳定后施工的,二次衬砌混凝土强度应达到8.0MPa以上。 b 初期支护未稳定,二次衬砌提前施作时混凝土强度应达到设计强度的100%。 c 特殊情况下,应根据试验及监控量测结果确定拆模时间。 2.3.9.9.2 质量检验

工班在作业时,按照下列标准进行质量控制;每道工序完成后,质检员按照下列要求进行检验。

隧道二次衬砌质量检验标准

序号 质量控制项目 质量标准和要求 施工单位 监理检验 检验方法 方法 备注 61

1、深埋隧道二次衬砌施作一般在围岩和初期支护变形基本稳定后进行,变形基本稳定应符合:隧道周边变形速率明显下降并趋于缓和;或水平收敛小于0.2mm/d、拱部下沉速度小于0.15mm/d;或施作二次衬砌前的累计1 施工 时间 位移量已达极限相对位移值的80%以上;或初期支护表面裂纹不再继续发展 2、浅埋隧道应及早施作二次衬砌,且二次衬砌应予以加强 3、围岩及初期支护变形过大或变形不收敛,又难以及时补强时,可提前施作二次衬砌,以改善施工阶段结构的受力状态 2 断面 复测 确保中线、高程、断面尺寸、净空符合要求 1、模板台车的门架结构、支撑系统及模板的强度和刚度应满足各种荷载的组合。2、模板台车的外轮廓在灌注混凝土后保证隧道净空。3、双线模板台车长度宜为9~12米,三线为6~8米。4、模板台车侧壁作业窗分层布置,层高不宜超过1.5m,每层应设4~5个窗户,其净空不宜3 衬砌 台车 小于45cm×45cm,两端设检查孔,并设有相应的混凝土输送管支架或吊架。5、模板台车应设置足够的承重螺杆和径向模板螺杆支撑。 6、模板台车拱顶应在适当的位置设置混凝土的封堵装置和检查孔。7、二次衬砌拱、墙整体浇注,而边墙基础高度的设置(水平施工缝)应避开剪力最大的截面。8、台车走行轨宜采用43kg/m以上或刚度足够大的型钢为行走轨道 1、隧道拱、墙背后的局部坍塌或塌落,拱部范围与墙脚以上1m范围内的超挖,采用与二次衬砌同等级的混4 超挖 凝土回填密实。特别是隧道拱顶在施作二次衬砌时,预回填 留压浆管进行回填注浆 2、隧底超挖部分应用与隧底结构同等级的混凝土回填 观察,平整观察、尺量 观察 制作并检算检查验收 验收 资料 监控量测和检查监控量观察 测资料 全断面仪 见证测量 测量 检查 5 度采用2m模板 并涂刷隔离剂。允许偏差:模板表面平整度不大于5mm;观察、尺量靠尺检查,安装 边墙脚平面位置及高程±15mm;起拱线高程±10 mm;拱并现场验收 其他水准测顶高程0,+10mm;相邻浇筑段表面高低差±10mm 量和尺量 稳固牢靠,接缝严密,与混凝土的接触面清理干净 62

1、灌注前,应清除防水层表面灰尘并洒水湿润 2、模板台车走行轨中线和轨面标高误差不应大于10mm,台车就位后启动微调机构,用仪器校正模板外轮廓与设计净空相吻合,并锁定台车。3、钢筋混凝土二次衬砌施工段,必须用与衬砌混凝土相同配合比的细石混衬砌混凝土或砂浆制作垫块,确保钢筋保护层的厚度。主筋保6 凝土施护层尺寸应不小于30mm、迎水面主筋保护层厚度不小于工 50mm。4、泵送混凝土的坍落度一般为15~18cm。5、混凝土应对称、分层浇注,分层捣固。捣固采用插入式振动器。6、混凝土拌合时间:强制式不小于1.5分钟,自落式不小于2分钟。7、每设计规定预留注浆孔。8、为防止拱部混凝土浇筑时出现空穴,拱部混凝土宜配制流态混凝土灌注。9、堵头板应分层设排水孔排出泌浆水 检测养护试符合设计要求,按规定制作试件并养护 。同条件养件的抗压强护每200米一组,标准养护不超过100m同配合比混凝土度(56d)和见证取样 不少于一次,同条件养护每200米一组 抗渗等级(28d) 纵向接茬面应凿毛并冲洗干净,素混凝土埋设长度120cm、直径20mm的钢筋,埋入60cm,间距40cm;环向施工缝应安装止水条 1、在初期支护变形稳定后施作的,二次衬砌混凝土9 拆模 强度达到8.0MPa以上方可拆模2、初期支护未稳定时施时间 作的,二次衬砌混凝土强度达到设计强度的100%后方可拆模 同条件养护试块强度检测 模板安装后10 衬砌 厚度 不小于设计厚度 尺量,施工见证无损检完毕后采用无损检测法 衬砌混11 凝土强度 12 底板 厚度 仰拱厚13 度和顶面高程 符合设计要求,高程允许偏差±15mm 不小于设计厚度,底板超挖部分用同级混凝土回填 符合设计要求 标准养护试件压力试验 见证 试验 测 观察 尺量 观察 3仪器测量和混凝土浇注尺量 时旁站监理 衬砌混7 凝土强度和抗渗等级 8 接头 处理 尺量 尺量 水准测量、尺量 见证 测量 63

仰拱填充混凝14 土厚度和底面高程 15 仰拱 仰拱超前拱墙衬砌,其超前距离宜保持3倍以上衬尺量 观察;无损检测;同条件养护试件压力试验 见证 检验 尺量 工 符合设计要求,填充混凝土在仰拱混凝土终凝后施水准测量、尺量 见证 测量 施工 砌循环作业长度 注浆钢管3米一处,采用M10水泥砂浆,初压0.1~0.15MPa,终压0.2Mpa;注浆应保证回填密实;回填注浆应在衬砌混凝土强度达到设计强度的70%后进行 16 回填 注浆 2.3.9.10 施工安全及环保要求

2.3.9.10.1 进洞作业人员必须按规定配带安全帽、手套等劳动保护用品。 2.3.9.10.2 模板支撑不得使用腐朽、扭曲、劈裂或脆性材料。

2.3.9.10.3 脱模应经项目队长和技术主管同意。操作时应按顺序进行,拆下的模板应及时运送到指定地点集中堆放,防止钉子扎脚。

2.3.9.10.4 混凝土浇注时,要指定专人检查台车各部分稳定状况,发现问题,及时处理。 2.3.9.10.5 输送泵管道、接头必须完好,管道的支架必须牢固,输送前必须试送,检修必须卸压。

2.3.9.10.6 使用振动棒应穿胶鞋,湿手不得接触开关,电源线不得有破皮漏电。 2.3.9.10.7 作业面应料具堆放整齐、稳固、照明充足、安全用电,文明施工。 2.3.10 瓦斯隧道施工作业标准 2.3.10.1 适用范围

本作业指导书适用于各种通过煤层的瓦斯隧道施工。着重强调在瓦斯隧道内的施工工艺和施工原则以及施工过程中的控制要点。其它工艺同一般隧道。 2.3.10.2 施工方法及施工工艺 2.3.10.2.1 施工原则

隧道通过煤层瓦斯的原则:短进尺,弱爆破、强支护,勤监测,加强通风,快喷锚。 (1) 短进尺,隧道通过煤层地区,因煤层有沼气溢出,围岩软弱,应力较大。每次开挖进尺控制在2m以内,采用上导坑开挖方案或长台阶开挖,台阶长度300m。保持每次开挖面积小,瓦斯溢量不大,开挖轮廓能够迅速得到支护。

(2) 强支护:采用长锚杆支护,使φ32自进式锚杆,长度为6~8m,超前支护。开挖后采用型钢加式成U型钢架,两次喷射砼,先喷20cm,待变形后再喷15cm,总厚达35cm。提高

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模注砼衬砌刚度。其一,加大厚度;其二,提高衬砌材料强度。衬砌分二次,内层25cm,处层55cm,两层之间用塑料薄模作为瓦斯的隔离层。采用C30钢钎维砼,外层加受力钢筋,仰拱与拱墙一致,形成“加固围岩,改善变形,先柔后刚,先放后抗,变形留够,底部加强”的支护原则。

(3) 勤监测:采用“双保险”监测措施。即建立遥控自动化监测系统与人工现场监测相结合。遥控自动化系统由洞口监测中心(配置主控计算机)和洞内的控制分站以及在洞内各工作面,各巷道、塌方空洞,巷道转角等处瓦斯浓度设探头,风速探头,自动报警器,远程断电仪组组成。通过各探头,洞口和监测中心随时了解洞内各处瓦斯浓度和风速情况,如有超标立即报警并通过断电器关闭洞内电器电源。各工作面和瓦斯情况可及时地被监控人员掌握,提高对事故的应变能力,特别是揭煤放炮期间,监测人员能立即观察到炮后瓦斯浓度变化曲线和涌出量,节省施工间隙。但设置自动监测系统的探头须离开挖面有一定的距离,还要人工配合检查,实行装药前,放炮前,爆破后人工进行瓦斯检查(即一炮三检查)。使得开挖过程中监测瓦斯浓度做到不间断。

(4) 弱爆破:采用低爆力部份露煤震动放炮方案。即采用低爆力的矿用安全炸药(目前大量生产和使用的2号和3号煤矿使用炸药以及相应的抗水型,其对瓦斯的安全性随号数递增,威力则随号数递减)与安全雷管(煤矿许用毫秒电雷管最后一段延期小于130ms),装药系数与普通掘进爆破相同,只在岩石段装药,煤段不装药,在揭开煤层前的安全岩柱开始,进入煤巷及半煤半岩巷,直到进入全岩巷2m时的全过程,均须采取以下安全措施。

a 预探(通过煤层之前先通过打探孔探测煤层位置); b 预测(施钻预测孔,取样试验确定是否有突出危险); c 预排(对有突出危险的煤层预先排放瓦斯); d 检验(打孔取样检验预排效果);

e 震动放炮揭石门(用震动放炮把煤层之前的岩柱揭开); f 超前支护下掘进煤巷及半煤巷; g 设置加强的初期支护;

通过以上措施防止软岩巷道出现坍方等失稳。

(5) 加强通风:瓦斯隧道通风方案应结合施工期间的工区划分,在每个工区中采用独立的巷道式通风系统。各工区通风系统互不干扰,斜进工区设专用竖井,较长的隧道设计平行导坑,使之通风形成回路。

瓦斯隧道施工期间设置合理的机械通风系统,其需要的风量应根据下列要求分别计算,并取其最大值作为设计风量。

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a 按隧道内同时工作最多人数以每人每分钟供给新鲜空气量4m3计算风量; b 按隧道内同时放炮使用的最多炸药量计算风量; c 按隧道内同时各工作面瓦斯涌出量计算风量;

d 按瓦斯隧道所需的最小风速(防止瓦斯积聚的最小风速)计算风量; 取以上四种计算中的最大者作为设计风量。

瓦斯隧道在施工期间,设专门的通风管理机构,负责通风系统各种设备的管理和检修,定期测试洞内风速、风量、气温、气压、瓦斯浓度等并作出详细记录,计算有效风量。

施工期间,保证连续通风,在特殊情况下停风时,应同时停止工作,撤出人员,切断一切电源,恢复通风前首先检查瓦斯深度。

(6) 快锚喷:由于煤层软弱松散,爆破后往往不等支护产生坍塌冒顶,因此必须设置超前支护。采用自进式注浆锚杆作为超前支护,利用中空立杆身注浆(带止浆塞)注浆压力须达到2.0MPa,水泥浆固结半径达到15~20cm,锚杆间距为0.25~30cm,胶结煤粉,使得环型相对稳定,不发生煤粉散落。

由于煤层地段围岩多为Ⅱ、Ⅲ类,应力高,开挖后加强支护会产生大变形,其初期支护参数见下表

普通煤层地层初期支护参数

围岩类别 Ⅱ Ⅲ 喷 砼 (cm) 20 10 钢筋网(mm及cm) φ8×φ12@20 φ6×φ8@20 锚杆(cm) 3m@100 3m@100 预留变形量 (cm) 12 8 钢格栅栏(cm) 四肢@50 注:@表示间隔。

2.3.10.3 人员、机械配置及施工进度指标要求

2.3.10.3.1 人员配备同一般隧道施工配备,每个班比普通隧道施工人员增加2~3人通风监测人员。

2.3.10.3.2 进度指标要求:瓦斯隧道,围岩类别为Ⅱ、Ⅲ类, 且工序多,岩石地段按常规安排进度,煤层地段开挖可根据煤层的厚薄,安排为为25~45m/月,衬砌与普通隧道相同。 2.3.10.3.3 在普通隧道施工增加的监测设备:

主控计算机 监测 洞内分站 高瓦斯传感器 低瓦斯传感器械 66

1台 2套 2套 备用电流 远程断电仪 报警器 风速传感器 气体化验车 1套 2个 1台 1台 2.3.10.4 质量控制要点

2.3.10.4.1 瓦斯隧道施工的关键是控制空气的瓦斯含量,隧道的各部允许浓度指标。各部位允许浓度见下表:

瓦斯容许浓度指标

部 位 总回风巷道 工作面 工作面回风流 局扇及开关地点10m附近 瓦 斯 容 许 浓 度 0.75 1.0 1.0 0.5 2.3.10.4.2 严格瓦斯隧道的风速,正常通风巷道或煤层工作面,煤壁涌出的瓦斯与风流的将近,将因为风量(或风速)的变化而变化,此时风流携带的瓦斯量等于煤壁的瓦斯量,最小风速的取值对于风量计算关系极大。

瓦斯隧道容许风速最低指标

部 位 正洞已衬砌断面 正洞未衬砌断面 平导、正洞开挖工作面 容许最低风速(m/s) 1.0 1.0 1.0 2.3.10.4.3 瓦斯隧道施工过程中,穿过煤系层,隧道揭煤层对瓦斯涌出量最大,危害最严重,准确计算瓦斯涌出量,配备相应的通风设备至关重要,揭煤前预探、预测、预钻,排放瓦斯,检验开挖支护,安全防护均进行严格控制。

2.3.10.4.4 隧道通过的煤系地层,围岩等级都较低,一般为Ⅱ类或Ⅲ类,且应力较高,其初期支护要求平整、光滑,不能有造成瓦斯聚集的死角。 2.3.10.5 安全措施

2.3.10.5.1 瓦斯隧道施工管理,要坚决贯彻“安全第一,预防为主,依靠科学,综合管理”的方针,施工中的各项管理工作必须在此方针的基础上做到科学、简便、严密、系统。 2.3.10.5.2 建立安全管理网络,对瓦斯的管理实行三级管理制

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(1) 建立局集团公司瓦斯检测中心,负责检查监督瓦斯检测,煤层突出危险性预测和防突措施效果检查以及瓦检仪的定期鉴定工作。

(2) 建立处通风防爆科,组织各施工单位的瓦斯检测工作。

(3) 建立项目通风防爆室,设专人日夜实施瓦斯检测和通风防爆工作。 2.3.10.5.3 进行职工安全教育及上岗培训:

(1) 凡从事瓦斯隧道工作的管理人员、工人都必须进行瓦斯的安全技术培训,并经考试合格后发给《安全工作合格证》。培训未取得合格证人员,管理人员不得指挥生产,工人不准上岗作业。

(2) 电工、爆破工、瓦斯检测人员,电器设备防爆检查员及仪器、仪表校正人员等其它特别作业人员,必须经地方政府部门及有关培训资质机构进行培训,取得合格证后,方准上岗。

(3) 调换工种人员及参与技术革新的有关人员,必须重新进行安全技术培训。 2.3.10.5.4 所有洞内机电设备,不论移动式或固定式都必须采用安全防爆类型.进风巷道中采用安全照明灯,在工作面或回风巷中,必须采用矿用防爆型照明灯。禁止洞内电气设备接零,检修和迁移电气设备必须停电进行,不准带电作业。普通型携带测量仪表只准在瓦斯劳动保护浓度1%以下地点使用。

2.3.10.5.5 瓦斯隧道供电,须采用双回路直供电源线路。经由地成架空线路引入隧道中心的供电线路,须在隧道洞口外安设避雷装置。由于地面直接铺入隧道的轨道,露天架空引入(出)的管理,都必须在隧道附近将金属不小于两处的良好的集中接地。每月必须测定一次接地电阻值。

2.3.10.5.6 洞内使用的各种机电设备,必须安设自动检测报警断电装置。

2.3.10.5.7 工作人员进入隧道前,必须进行登记和接受洞口值班人员检查,不准将火柴、打火机、损坏的灯及其它易燃物品带入洞内。严禁穿化纤衣服进洞。

2.3.10.5.8 进洞实习或参观人员,应先进行有关防治瓦斯劳动保护安全常识的学习,并遵守有关防爆知识。

2.3.10.5.9 建立安全施工的各项作管理制度,细化到每个工序,每一作业程序,做到全标准化。使之作业人员有章可循,不给违章者留下一点空隙。 2.3.11 围岩监控量测作业标准 2.3.11.1 适用范围

本作业指导书适用适用于在采用喷锚构筑法修建的隧道及浅埋隧道施工中的监控量测工序。

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2.3.11.2 作业准备

应在施工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计、阅读、审核施工图纸,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。制定相应的监测制度,并编制作业指导书进行交底。 2.3.11.3 技术要求

量测项目可分为必测项目和选测项目两大类,选测项目根据工程的规模、地质条件、隧道埋深、开挖方法及其它的要求进行项目选定。 2.3.11.4 监测程序及流程 2.3.11.4.1 监测程序

监测程序为:确定监测项目→布设监测点→数据采集→分析数据 2.3.11.4.2 工艺流程

监测结果的综合评价 69 甲方、规范要求等 报送设计、监理单位 量测结果的形象化、具体化 理论分析 量测结果的综合处理及反分析 经验类比 量测结果的微机信息处理系统 监控量测 监测设计 资料调研 现场施工

2.3.11.5 监测要求 2.3.11.5.1 确定监测项目

根据隧道施工特点,必测项目一般包括:(1)洞内、外观察;(2)二次衬砌前净空变化;(3)拱顶下沉;(4)地表下沉(浅埋隧道必测,H0≤2b时);(5)二次衬砌后净空的变化;(6)沉降缝量测底板不均匀沉降;(7)洞口段与路基过度段不均匀沉降观测。 2.3.11.5.2 监测点的布设

根据隧道的开挖方法不同,拱顶下沉和底部隆起监测点布置方式不同,根据施工情况进行合理布置,并能够反映围岩、支护稳定状态,以指导施工。

净空变化,拱顶下沉和地表下沉(浅埋地段)等监控必测项目,必须设置在同一个断面。

必测项目量测断面和每断面测点数量

每断面测点数量 围岩级别 Ⅴ—Ⅳ Ⅳ Ⅲ 断面间距(m) 净空变化 5~10 10~30 30~50 1~2条基线 1条基线 1条基线 拱顶下沉 1~3点 1点 1点 注:洞口及浅埋地段断面间距取小值。

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2.3.11.5.3 数据采集、整理分析

(1) 现场量测所取得的原始数据,不可避免的会具有一定的离散型,其中包含着测量误差。因此,应对所有测量数据进行一定的数学处理。数学处理目的是将同一量测断面的各种量测数据进行分析对比、相互印证,以确定量测数据的可靠性;二是探求围岩变形或支护系统的受力随时间变化的规律,判定围岩和初期支护系统的稳定状态。

(2) 在取得监测数据后,及时由专业的监测人员整理分析监测数据。综合围岩、支护受力和变形情况、进行分析判断将实测值与允许值进行比较,及时绘制各种变形或应力-时间关系曲线,预测变形发展趋向及围岩和隧道结构的安全状态,并及时将结果反馈给上级主管部门和设计、监理方,从而实现动态观测、动态设计、动态施工的管理目的。

(3) 净空变化、拱顶下沉量测应在每次开挖后12h内取得初读数,最迟不得大于 24h,且在下一循环开挖前必须完成。测点应牢固可靠,易于识别。并注意保护,严防爆破损坏。拱顶下沉和地表下沉量测基点应与洞内外水准点建立联系。

(4) 隧道浅埋地段地表下沉的量测宜与洞内净空变化和拱顶下沉量测在同一断面内。横断面方向应在隧道中心及两侧间距2~5米设地表下沉测点,每个断面7~11点;地表下沉量测应在开挖工作面前方,隧道埋深与隧道开挖高度之和处开始,直到衬砌结构封闭、下沉基本停止时为止;其量测频率应与拱顶下沉和净空变化的量测频率相同。

量测频率(按位移速度)

位移速度(mm/d) ≥5 1~5 0.5~1 0.2~0.5 <0.2mm 量测频率 2次/d 1次/d 1次/2~3d 1次/3d 1次/7d 量测频率(按距开挖面距离)

量测断面距开挖面距离 (0~1)b (0~2)b (2~5)b >5b 注:1、b为隧道开挖宽度。

2、按以上两表选择频率出现较大差异时,宜采取最高的作为量测频率。 各项量测作业均应持续到变形基本稳定后2~3周结束。

量测频率 2次/d 1次/d 1次/2~3d 1次/7d 2.3.11.6 人员配置要求

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针对工程监测项目的特点建立专业组织机构,组成监控量测小组,成员由工程技术部和测量队人员组成。以项目总工为组长,由具有丰富施工经验和较高结构分析和计算能力的技术人员担任,负责监测工作的组织计划,外协工作以及监测资料的质量审核。

项目总工 技术主管 测量工程师及结构工程师 监测员 1人 1人 各1人 4人 2.3.11.7 仪器设备配置

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 仪器名称 全站仪 经纬仪 精密水准仪 收敛计 光学水准仪 铟钢尺 钢尺 计算器 型号 TCR802 J2 JSS30A DS2 CASIOfx-4500 数量 1 1 1 2 2 4 4 6 2.3.11.8 监控测量管理质量保证措施及检验标准 2.3.11.8.1 质量管理措施

(1) 监测组与监理工程师密切配合工作,及时向监理工程师报告情况和问题,并提供有关切实可靠的数据记录。

(2) 制定切实可行的监测实施方案和相应的测点埋设保护措施,并将其纳入工程的施工进度控制计划中。

(3) 量测项目人员要相对固定,保证数据资料的连续性。 (4) 量测仪器采用专人使用、专人保养、专人检校的管理。

(5) 量测设备、元器件等在使用前均应经过检校,合格后方可使用。 (6) 各监测项目在监测过程中必须严格遵守相应的实施细则。 (7) 量测数据均要经现场检查,室内两级复核后方可上报。 (8) 量测数据的存储、计算、管理均采用计算机系统进行。 (9) 各量测项目从设备的管理、使用及资料的整理均设专人负责。

(10) 针对施工各关键问题开展相应的QC小组活动,及时分析、反馈信息,指导施工。 2.3.11.8.2 检验标准

围岩稳定的综合判别,应根据量测结果按下列指标进行:

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(1) 实测最大位移值或回归预测最大位移值不应大于下表所列指标,并按变形管理等级指导施工。

单线隧道初期支护极限相对位移 (%)

围岩级别 埋 深(m) <50 0.30~1.00 0.20~0.70 0.10~0.50 拱顶相对下沉 Ⅴ Ⅳ Ⅲ Ⅱ 0.06~0.12 0.03~0.07 0.01~0.04 0.10~0.60 0.06~0.15 0.03~0.11 0.01~0.05 0.50~1.20 0.10~0.60 0.10~0.25 0.04~0.08 50~300 拱脚水平相对净空变化值 Ⅴ Ⅳ Ⅲ Ⅱ 0.80~3.50 0.50~2.60 0.40~0.70 3.00~5.00 2.40~3.50 0.60~1.50 0.20~0.60 300~500 注:1、硬岩取下限,软岩取上限;

2、拱脚水平相对净空变化指两测点间净空水平变化值与其距离之比;拱顶相对下沉指拱顶下沉值减去隧道下沉值后与原拱顶至隧底高度之比;

3、墙腰水平相对净空变化极限值可按拱脚水平相对净空变化值乘以1.2~1.3后采用。

双线隧道初期支护极限相对位移 (%)

围岩级别 埋 深(m) <50 50~300 拱脚水平相对净空变化值 Ⅴ Ⅳ Ⅲ Ⅱ 0.20~0.50 0.10~0.30 0.03~0.10 0.40~2.00 0.20~0.80 0.08~0.40 0.01~0.03 拱顶相对下沉 Ⅴ Ⅳ Ⅲ Ⅱ 0.08~0.16 0.06~0.10 0.03~0.06 0.14~1.10 0.08~0.40 0.04~0.15 0.03~0.06 0.80~1.40 0.30~0.80 0.12~0.30 0.05~0.12 1.80~3.00 0.70~1.20 0.30~0.60 0.01~0.08 300~500 (2) 根据位移变化速度判别:

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净空变化速度持续大于1.0mm/d时,围岩处于急剧变化状态,应加强初期支护系统。 净空变化速度小于0.2mm/d时(拱脚水平相对净空变化速度小于0.2mm/d,拱顶相对下沉速度小于0.15mm/d),围岩达到基本稳定,进行二次衬砌作业。

(3) 根据位移时态曲线来判别:

当围岩位移速率不断下降时,围岩趋于稳定状态。 当围岩位移速率保持不变时,围岩不稳定,应加强支护。

当围岩位移速率不断上升时,围岩进入危险状态,须立即停止掘进,加强支护。

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