xx铁路隧道初期支护专项方案设计(隧道施工组织专项施工方案).doc
第一章 总体概况说明3第一节 编制依据3第二节 工程简介3第三节 地层岩性、地质、水文条件3第四节 围岩级别及工程数量4第二章 洞口段施工7第一节 地表水拦截和预加固7第二节 斜井、进、出口超前支护进洞7第三章 初期支护施工14第一节 砂浆锚杆16第二节 组合中空锚杆17第三节 钢筋网20第四节 钢架、钢架格栅21第五节 喷射混凝土24第六节 隧道内通风及排水27第七节 不良地质段施工30第八节 施工测量32第四章 应急救援组织机构及其职责35第五章 质量保证措施36第一节 质量目标36第二节 质量保证措施36第六章 平安保证措施40第一节 平安目标40第二节 初期支护平安要点40第三节 平安保证体系43第四节 平安管理体系43第七章 施工环保、水土保持措施46第一章 总体概况说明第一节 编制依据1、本标段施工合同文件及已到位的设计图纸,包括线路平面图,线路纵断面图,地质平面图、隧道施工设计图等。2、我标段对现场地质、地形、水文条件、交通条件的调查。3、我单位的施工经验及施工力量。4、国家有关标准、标准,建设方下发的文件及实施细那么等。5、?铁路隧道工程施工平安技术规程?TB10304-2021;6、?铁路隧道施工技术指南?TZ204-2021;7、?铁路隧道工程质量验收标准?(TB10417-2003);8、?铁路隧道设计标准?TB10003-2005;9、?铁路混凝土与砌体工程施工标准?TB10210-2001;10、?铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准?(TB10424-2003)。第二节 工程简介xxx隧道穿越xx等悬崖陡坡及山间河谷区,隧道起讫里程为xx,全长xxm。进、出口线路设计标高分别为xxm、xxm,洞身最大埋深约234m,最小埋深约27m,隧道内为单面坡,隧道进口段xxm位于r=4000m的曲线上,隧道出口段xxm位于r=3500m的曲线上,其余段落位于直线上,隧道穿越低山丘陵地区、冲沟发育,相对高差最大约269m,自然坡度较陡。为加快施工进度隧道在DK1xx+xx处设有一斜井,平面交角为89°,斜井起讫里程为DKXJ0+000DKXJ0+xx,全长xxxm。位于xx市xx县xx村北侧高大山坡中。洞内采用无轨运输,双车道断面。第三节 地层岩性、地质、水文条件一、 地层岩性根据现场调绘及工程地质勘查揭示,隧址区地层的主要岩性如下:第四系全新统坡积层第四系全新统冲积层寒武系中统张夏组寒武系中统寒武系下统毛庄组寒武系下统馒头组第二段太古界泰山群太平顶组花岗岩二、 地质条件整个隧址区在大地构造单元上属鲁西台背斜,其基底由泰山群花岗岩构成,寒武系盖层发育,大局部呈倾角平缓的单斜构造覆于基底,寒武系地层较连续,局部以断层接触,寒武系地层与太古界花岗岩基底呈角度不整合接触,且穿越花岗岩、灰岩和灰岩夹页岩。灰岩区岩溶具有不发育至发育,对工程的影响程度较大,特别是隧道应考虑岩溶水突水问题。局部地段存在岩溶问题。三、 水文地质本隧道进口有xx的冲沟,向北汇入xx水库;出口xx河,水深1.21.5m水面宽2030m左右;斜井位于隧道中部,其浅埋段有发源于xx峪的冲沟,雨季水量较大。隧道局部地段断裂构造较发育,且规模大,延伸远,断裂构造带水文地质条件复杂,补给源远、水量大,对隧道工程有一定影响。隧道洞身穿越地层地下水较发育,局部隧道洞身沿断裂带岩溶发育,地下水富集,施工存在突水突泥、围岩坍塌等风险。第四节 围岩级别及工程数量一、 围岩级别隧道围岩等级包括、级。级围岩采用全断面法施工,、级围岩采用台阶法开挖施工,深埋级围岩采用采用三台阶法施工,断层破碎带级围岩段采用三台阶临时仰拱法施工。斜井级围岩采用全断面法施工,、级围岩采用台阶法开挖施工。全隧道均采用复合式衬砌。复合式衬砌由初期支护,防水隔离层与二次衬砌组成,级围岩采用曲墙加仰拱结构形式。xxx隧道级围岩长xxm,级围岩长xxm,级围岩长xxm,级围岩长xxm。二、 重难点工程本隧道在DKxxxxx.580附近处分别存在F1F7断层,隧道埋深浅,隧道施工可能引起地下水位下降或地下水位流失,为本隧道的重难点工程。此外隧道出口DKxxDK1xx段下穿公路,施工情况复杂,施工难度较大。隧道穿越灰岩,溶蚀现象较发育,局部可能发育有中小型溶洞。施工时应根据超前地质预报结果做好相应的措施,防止出现突水、突泥的事故。第二章 洞口段施工洞口段施工时避开雨季,施工前先做好洞顶截水沟,然后自上而下分层逐段拉槽开挖,并按照设计逐层进行边仰坡防护。施工时根据现场实际地质、水文、地形等诸多因素,遵循早进洞原那么,综合选定洞口端开挖进洞方法和边仰坡防护措施,严禁对山体大刷大挖,开挖过程中应加强坡面稳定监测,保证边坡稳定和施工平安。第一节 地表水拦截和预加固洞口开挖前,先施作洞顶截、排水沟,完善临时排水系统,使开挖面不积水、排水顺畅。对于围岩稳定性差、滑坡、浅埋或偏压地段应先采取预加固措施进行加固处理。根据测量放线,采用挖掘机进行自上而下分层逐段拉槽施工,局部岩石采用钻孔松动爆破,装载机装碴,自卸车配合运输。开挖时,边、仰坡要一次开挖到位,边挖边刷,为边、仰坡及时防护创造好条件。仰坡开挖采用上半断面小切口开挖,确保平安进洞及仰坡的稳定,施工时遵循“少刷坡、少扰动、强支护的原那么。根据设计及现场地质情况,每开挖一个台阶要及时对边、仰坡进行防护处理,以防坍塌或滑坡。在施工过程中在边坡顶部设置监测点,监测点布置必须符合要求,及时反应边坡稳定信息,根据反应信息必要时要加强边坡支护措施。根据设计和具体围岩情况,当仰坡开挖至拱架安装位置时,测量放线,开挖改为人工开挖风镐辅助的方式进行,开挖完成后进行暗洞超前支护第二节 斜井、进、出口超前支护进洞待边仰坡防护、洞外截水沟及其他施工准备完成后,xxx隧道进口拟从DKxx处施工大管棚并由此处进洞,管棚长20米,覆盖DKxxDKxx处15米围岩破碎地带,并完成注浆。采用108大管棚,壁厚6mm,间距40cm。斜井口采用10m双排超前小导管进洞。xxx隧道出口拟从DKxx处施做大管棚并由此处进洞,管棚采用108大管棚,壁厚6mm,间距40cm,长40米,覆盖DKxxDKxx处37米围岩破碎地带,降低风险。一、 斜井超前双排注浆小导管xxx隧道斜井口XJDK0+000XJDK0xxx段设计为级围岩,斜井口超前支护拟采用双排小导管注浆,进洞后采用单排小导管注浆超前支护。主要设计参数如下:钢材规格:42×;管距及根数:单双排小导管环向间距均为40cm;双排小导管梅花形布置,竖向间距为40cm;注浆采用单液浆,水泥水灰比1:1;。将钢管加工成钢花管,钢管顶部切割加工成尖梭状,使钢管更容易插入孔内,顶管完成后尾段焊接闸阀,闸阀口与注浆管连接。在钻好的孔内插入加工合格的钢花管,开动钻机,利用钻机的冲击力将钢花管顶入围岩中,然后检查导管内有无充填物,用高压风吹出,用塑胶泥525水泥+水玻璃拌合封堵导管周围,导管外露20cm,用以连接注将管路。小导管延隧道开挖轮廓线布置,施工时外插角510°,钢管顶进钻孔长度95%管长。小导管在钢拱架拱部120°范围内施设,纵向相邻两排的水平投影搭接长度不小于1m。顶管至设计孔深后,将孔口用水泥+水玻璃胶泥将钢花管与孔壁之间的缝隙封堵。孔口在安装钢拱架后与拱架焊接在一起。注浆采用UB-3注浆机,加工拌和水泥浆后注浆,注浆压力应到达1.0MPa且注浆量也到达设计时,即可停止注浆。发生串浆现象,即液浆从其他孔中流出时,立即停止注浆或采用间歇式注浆封堵串浆口,也可采用麻纱、木楔、快硬水泥砂浆或锚固剂封堵,直至不再串浆时再继续注浆。小导管超前支护施工工艺流程图3,双排小导管布置如图2-2-2。工作面泄露连接管路顶入钢管 有无渗漏风钻钻孔压水试验注下一孔注 浆钻注浆孔 停止注浆是封闭岩面检 修否管路泄露加固效果是否到达要求图2-2-2 小导管超前支护施工工艺流程图-图2-2-3 双排小导管超前支护布置图二、 进、出口超前大管棚(一) 超前大管棚支护xxx隧道进出口拟采用超前大管棚进洞施工,进口管棚施作长度为20mDKxxDKxx,出口管棚施作长度为40mDK1xxDK1xx,管棚设置要求如图2-2-4,洞口大管棚施工工艺如图2-2-5。图2-2-4 洞口段大管棚布置图调整注浆参数浆液制备确定浆液配合比施工准备测量放线安装导向管、浇注套拱钻孔钻孔验收清孔顶入棚管、安装止浆塞喷砼封闭工作面压水试验注浆作业管棚加工连接注浆管路注浆效果分析合格封孔、连接钢架结构结 束初配浆液试验注浆初选浆液配合比原材料进场检验补孔不合格图2-2-5 洞口大管棚施工工艺流程图(二) 平台设置在隧道仰坡开挖至拱顶位置时,先标出隧道中心线及拱顶标高,开挖预留核心土,作为施工套拱和管棚施钻的工作平台。工作平台宽度宜为2.5m,高度宜为2.0m,平台两侧宽度宜为1.5m。(三) 钻孔和安装管棚配备管棚跟管钻机,以保证成孔率,防止塌孔。钻孔前先检查钻机各部位运转是否正常。洞口土体钻孔时最好采用干钻,防止影响边破稳定。管棚应按设计位置施工,钻机立轴方向必须准确控制,每钻完一孔便顶进一根长钢管。拱部管棚施工前必须架设拱部管棚施工平台,管棚施作时应先钻设有孔钢花管,注浆后再钻设无孔钢管,无孔钢管可用来检查注浆质量。为保证钻孔方向准确,应运用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度。钢管接头采用丝扣连接,丝扣长15cm,钢管接头错开不小于1m。各钻孔应做好施工记录。(四) 注浆注浆机械:每个管棚工作面配备UB-3型高压双液注浆泵1台、UB-3水泥注浆泵2台。灌注浆液:注浆前应进行现场注浆实验,根据实际情况调整注浆参数,取得钢管棚注浆施工经验。注浆前先检查管路和机械状况, 确认正常后做压浆试验, 确定合理的注浆参数,据以施工。注浆压力初压宜控制在0.51.0MPa为宜,终压宜控制在2.0MPa。注浆过程中随时检查孔口、邻孔、河沟、覆盖较薄部位有无串浆现象,如发现串浆,立即停止注浆或采用间歇式注浆封堵串浆口,也可采用麻纱、木楔、快硬水泥砂浆或锚固剂封堵,直至不再串浆时再继续注浆。如水泥浆压力突然升高,可能发生堵管,应停机检查;如水泥浆压力长时间不升高,应调整为双浆液注浆,缩短凝胶时间或进行小量低压力注浆或间歇式注浆, 使浆液在裂隙中有相对停留时间,以便凝结,但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间,才能防止产生注浆不饱满。第三章 初期支护施工初期支护是新奥法施工的核心和关键,初期支护施做应及时可靠,以防止坍塌,确保施工平安。本隧道围岩等级包括、级,隧道正洞各级围岩的支护参数见表3-0-1。各级围岩支护参数表3-0-1 围岩级别预留变形量初期支护喷混凝土锚杆纵向6、环向8钢筋网钢架厚度位置位置长度环×纵位置间距位置间距cmcmmmcmm025拱墙局部×/2410拱墙拱墙×拱墙25/4618/10拱墙/仰拱拱墙×拱墙25格栅6823全断面拱墙1.2×全断面20格栅全断面加强6825全断面拱墙1.2×1.0全断面20工字钢全断面隧道开挖后,首先立即初喷35cm厚的混凝土,以尽早封闭岩面,防止表层剥落。待出碴完毕再按设计要求施作锚、网、钢拱架联合支护,并喷射混凝土至设计厚度。初期支护工艺流程如图3-0-1。超前小导管、注浆锚杆合格是施工准备洞身开挖清理危石、处理欠挖吹净岩面初喷混凝土封闭岩面施作锚杆、挂设钢筋网喷射混凝土至设计厚度围岩量测小导管及锚杆加工浆液及砂浆制备调整检 查安设格栅拱架信息反应、确定合理二衬时间通风排烟不合格 图3-0-1 隧道初期支护施工工艺流程图第一节 砂浆锚杆(一) 控制要点及验收标准控制要点:1 锚杆用钢筋进场时,必须按批抽取试件作力学性能屈服强度、抗拉强度和伸长率和工艺性能冷弯试验。2 半成品、成品锚杆的类型、规格、性能等应符合设计要求和国家、行业有关技术标准的规定。3 锚杆安装的数量必须符合设计要求。4 砂浆锚杆采用的砂浆强度等级、配合比应符合设计要求。验收标准:1 锚杆孔应保持直线,一般情况下应保持与隧道衬砌法线方向垂直。当隧道内岩层结构面出露明显时,锚杆孔宜与岩层主要结构面垂直,锚杆垫板应与基面密贴。2 锚杆安装允许偏差应符合以下规定:1锚杆孔距允许偏差为±150 mm;2锚杆孔深允许偏差为±50 mm。3 锚杆用钢筋应平直、无损伤,外表无裂纹、油污、颗粒状或片状老锈。(二) 工艺流程本隧道边墙系统锚杆采用22全长粘结型砂浆锚杆,砂浆锚杆施工工艺流程见图3-1-1。(三) 施工方法钻孔,清孔利用风动凿岩机钻孔,锚杆孔位与岩面垂直,与设计孔位偏差不大于150mm,钻孔应圆而直,锚杆的钻孔直径应大于杆体直径15mm,钻孔深度应大于锚杆设计长度10mm。成孔后用高压风去除孔内石屑。锚杆安设清孔后安装锚杆杆体安装前应平直,除锈,除油,锚杆插入长度不小于设计长度的95%。先将内径45mm,壁厚11.5mm的软塑料排气管同锚杆一起送入钻孔至孔底,并在孔外留左右的充裕长度,然后将注浆管固定在孔口位置,并将锚杆孔口堵塞,确认排气管畅通后,采用双管排气法注强度不低于M20的砂浆,直到排管气不排气或溢出稀浆时停止,拔出排气管,待砂浆到达强度后安必须加垫板,垫板应与螺帽上紧并与喷层面紧贴。施工准备布 孔钻 孔清 孔注入砂浆插入锚杆结 束加垫板、拧紧螺帽固定杆体 图3-1-1 砂浆锚杆施工工艺流程图第二节 组合中空锚杆(一) 控制要点及验收标准控制要点:1 锚杆用钢筋进场时,必须按批抽取试件作力学性能屈服强度、抗拉强度和伸长率和工艺性能冷弯试验。2 半成品、成品锚杆的类型、规格、性能等应符合设计要求和国家、行业有关技术标准的规定。3 锚杆安装的数量必须符合设计要求。4 锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实。验收标准:1 锚杆孔应保持直线,一般情况下应保持与隧道衬砌法线方向垂直。当隧道内岩层结构面出露明显时,锚杆孔宜与岩层主要结构面垂直,锚杆垫板应与基面密贴。2 锚杆安装允许偏差应符合以下规定:1锚杆孔距允许偏差为±150 mm;2锚杆孔深允许偏差为±50 mm。3 锚杆用钢筋应平直、无损伤,外表无裂纹、油污、颗粒状或片状老锈。(二) 工艺流程根据设计,隧道加强衬砌段拱部采用22长2.53.5m的中空注浆锚杆,洞口加强段、浅埋、偏压段及断层段采用加强衬砌。中空注浆锚杆施工工艺流程见图3-2-1施工准备布 孔钻 孔清 孔插入锚杆安止浆塞加垫板、拧紧螺帽固定杆体注浆检查满足不满足浆液配制、搅拌注 浆结 束 图3-2-1 组合中空注浆锚杆施工工艺流程图(三) 施工方法钻孔中空锚杆钻孔方法同砂浆锚杆钻孔方法。施工中应按设计要求并结合围岩实际情况定出位置,孔位准确,深度符合设计要求。锚杆安设钻孔完毕,安装锚杆前,先用高压风清洗锚杆孔内石屑,再将25中空锚杆插入锚杆孔,锚杆插入深度应符合设计规定,锚杆外露1020cm,以便于与压浆机出浆管连接。压浆压浆时,锚杆头与注浆机出浆管连接,开始压浆。当孔内水泥浆压满后,立即顶紧止浆塞,防止浆液流出。垫板安装压浆完毕,待到达额定强度后,开始安装锚杆专用垫板,拧紧螺帽。垫板应保证与支护面岩面密贴。第三节 钢筋网本隧道II级围岩拱部、III级围岩及级围岩拱部、边墙设钢筋网,网格25cm×25cm,钢筋直径6mm、8mm;级围岩及加强段拱部、边墙及仰拱加设钢筋网,网格20cm×20cm,钢筋直径6mm、8mm。钢筋网事先在洞外加工成2×2m的方片,施工时运至工作面进行安装。钢筋网加工制作及安装时应注意:除锈、去油污、确保钢筋质量符合要求。钢筋网铺设时,应随混凝土初喷面起伏敷设,并与壁面接触紧密,每片钢筋网搭接长度不小于12个网格,搭接方式为焊接。钢筋网的节点与锚杆和钢架接头采用点焊的方法焊接牢固,防止喷射混凝土时晃动。其控制要点如下:钢筋应冷拉调直后使用,钢筋外表不得有裂纹、油污、颗粒状或片状锈蚀。网格间距应符合设计要求,网格尺寸允许偏差为±10mm钢筋网宜在喷射一层混凝土后铺挂。采用双层网时,第二层钢筋网应在第一层钢筋网被混凝土覆盖及混凝土终凝后进行铺设钢筋网应与隧道断面形状相适应并与锚杆或其他固定装置连接牢固。验收标准:1 钢筋网应与隧道断面形状相适应并与锚杆或其他固定装置联结牢固。2 钢筋网宜在喷射一层混凝土后铺挂。采用双层钢筋网时,第二层钢筋网应在第一层钢筋网被混凝土覆盖及混凝土终凝后进行铺设。3 筋应冷拉调直后使用,钢筋外表不得有裂纹、油污、颗粒状或片状锈蚀。4 钢筋网的网格间距应符合设计要求,网格尺寸允许偏差为±10 mm。5 钢筋网搭接长度应为12个网孔,允许偏差为±50 mm。检验数量:施工单位每批检验一次,随机抽样5片。第四节 钢架、钢架格栅xxx隧道在级、V级围岩段采用钢架组成初期支护,与相应围岩段的衬砌结构配套使用。级围岩拱墙采用130格栅钢架;级围岩一般地段拱墙、仰拱采用170格栅钢架,1.0m/榀;级围岩加强段拱墙、仰拱采用工20a型钢钢架。钢格栅严格按照设计要求在洞外加工场分单元加工,汽车运至洞内分段拼装。钢格栅安装前先初喷一层混凝土,照设计间距固定在稳固的地基上,当基底强度缺乏时,采用加设槽钢的方法增强基脚的承载力。拱架安装后在拱脚处打锁脚锚杆。钢格栅平面应垂直于隧道中线,其倾斜度不大于2°,钢格栅的任何部位偏离铅垂面不应大于5cm。钢格栅与系统锚杆焊接成整体,钢格栅间设纵向连接筋。采用分部开挖时,应及时将拱架连接成为整体,以提高格栅钢架受力的整体性能。架立钢格栅后尽快进行复喷混凝土至设计厚度。(一) 钢架架设钢架架设工艺要求:1、钢架应置于稳固的地基上,施工中应在钢架基脚部位预留0.150.20m原地基,架立钢架时挖槽就位。2、钢架平面应垂直于隧道中线,其倾斜度不大于2度。钢架的任何部位偏离铅垂面不大于5cm。3、为保证钢架位置安设准确,在隧道开挖时,在钢架的各连接板处预留安装钢架连接板凹槽,在初喷混凝土时在凹槽处打入木楔留出连接板位置。4、钢架应按设计位置安设,当钢架和初喷层之间有较大间隙时应设骑马垫块。5、为增强钢架的整体稳定性,将钢架与锚杆焊接在一起。并在钢架间设置纵向连接钢筋,纵向连接钢筋环向1.0m设置。6、采用分部开挖时,在不同分部间钢架接头处设置锁脚锚管,每处2根,锚管与钢架焊接牢固。7、钢架架立后应尽快施作喷射混凝土。工字钢钢架架设示意图,以V级围岩加强段,三台阶临时仰拱法钢架为例,使用工20型钢,全断面布置,钢架间距0.75m。如图3-4-1。 图3-4-1钢架布置示意图V级围岩加强段附临时仰拱(二) 钢架连接钢架加工制作时,构件的连接时关键性工艺,应按?钢结构工程施工质量验收标准?GB50205-2001的规定执行,确保各类焊缝及螺栓连接质量。1、钢架一般在现场洞外制造或在工厂预制,放样时要求尺寸准确,弧形园顺。2、严格焊前及焊缝检查。焊接材料、钢筋、型钢均应有质量证明书,质量不合格严禁使用。焊接完毕后应去除熔渣及金属飞溅物,检查焊接质量,不允许出现漏焊和假焊等现象。3、钢架加工后要进行试拼,严格控制误差。格栅钢架接头示意,如图3-4-2 图3-4-2 格栅钢架接头示意图型钢钢架接头示意,如图3-4-3。 图3-4-3 型钢钢架接头示意图(三) 控制要点及验收标准施工技术要求:格栅钢架应采用胎膜焊接,并以11大样控制尺寸。钢架加工的焊接不得有假焊,焊缝外表不得有裂纹、焊瘤等。每榀钢架加工完成后应放在水泥地面上试拼,周边拼装允许误差为±3cm,平面翘曲允许偏差应为2cm。钢架应在开挖或初喷混凝土后及时架设,且钢架应尽量减少接头个数。采用分步开挖法时,钢架拱脚应打设锁脚锚杆或锚管,锚杆长度不小于3.5m,每侧数量为23组每组2根。下半局部开挖后钢架应及时落底。钢架与围岩间的间隙用喷混凝土充填密实;钢架保护层厚度不得小于4cm。控制要点:1 钢筋、型钢材料进场时,必须按批抽取试件作力学性能和工艺性能试验。2 制作钢架的钢材品种、级别、规格和数量必须符合设计要求。3 格栅钢架钢筋的弯制和末端的弯钩及型钢钢架的弯制应符合设计要求。钢架的结构尺寸应符合设计要求。4 钢架安装的位置、接头连接、纵向拉杆应符合设计要求,钢架安装不得侵入二次衬砌断面,脚底不得有虚碴。5 沿钢架外缘每隔2 m必须用钢楔或混凝土预制块与围岩顶紧,钢架与围岩间的间隙应采用喷射混凝土喷填密实。验收标准:1 钢筋、型钢、钢轨等材料应平直、无损伤,外表不得有裂纹、油污、颗粒状或片状老锈。2 钢架的落底接长和钢架间的连接应符合设计要求。3 钢架安装允许偏差应符合以下要求:1钢架间距允许偏差为±50 mm;2钢架横向允许偏差为±50 mm;3高程偏差允许偏差为±50 mm;4垂直度偏差允许偏差为±2°。5钢架保护层厚度允许偏差为5 mm。第五节 喷射混凝土(一) 工艺流程为了保护施工环境,施工时采用湿喷工艺施工,施工工艺流程见图3-5-1。(二) 施工方法喷射前将岩面的松动石块进行清理,并埋设喷层厚度控制标志钉,每12m设一根。混凝土用强制式拌和机分次投料拌和,人工上料。拌和料采用混凝土专用输送车运送到作业点。为减少回弹量,降低粉尘,提高喷层质量,采用YSP10型混凝土湿喷机作业。施工准备隧道开挖岩面清理喷射料装运混凝土初喷混凝土复喷结 束效果检查监控量测设计配合比厚度缺乏调整配合比强度缺乏调整设计稳定不稳定 图3-5-1 喷射混凝土施工工序流程图喷射混凝土施工分初喷和复喷二次进行,初喷在开挖(或分部开挖)完成后立即进行,以尽早封闭岩面,防止表层剥落。复喷混凝土在锚杆、挂网和钢架安装后进行,尽快形成联合支护体系,以抑制围岩变形。钢架间用混凝土喷平,保护层不得小于4cm。混合料要随拌随喷,供料连续;喷射作业分段、分片、分层,由下而上依次进行。分层喷射时,后一层应在前一层混凝土终凝后进行,假设终凝后1h再行喷射,需先用风水清洗喷层面。喷射机工作风压稳定,喷头与受喷面的距离保持在0.81.5米范围内,喷射的角度最好保持与受喷面垂直,喷头操作应连续不断地做圆周运动,并形成螺旋状,喷射的路线应自下而上,做“S形运动,喷射混凝土完成4h前方可进行下一循环爆破作业。施工技术要求:喷射前检查开挖断面净空尺寸。喷射混凝土作业的环境温度不得低于5。受喷面的小股水或裂隙渗漏水宜采用岩面注浆或导管引排后再喷混凝土大股涌水宜采用注浆堵水后再喷射混凝土。大面积潮湿的岩面宜采用粘结性强的混凝土,可通过添加外加剂、掺合料改善混凝土性能。喷混凝土终凝后3小时内不得进行爆破作业。复喷混凝土的一次喷射厚度:拱部为50 100mm,边墙为70 150mm。喷混凝土的回弹量墙部不应大于15,拱部不应大于25。控制要点:1 喷射混凝土用水泥应符合?铁路隧道工程施工质量验收标准?TB104172003第条的规定。2 喷射混凝土所用的细骨料,应按批进行检验。3 喷射混凝土所用的粗骨料,应按批进行检验。4 混凝土外加剂进场时,必须按批对减水率、凝结时间差、抗压强度比进行检验。5 喷射混凝土拌合用水应符合?铁路隧道工程施工质量验收标准?TB104172003第条的规定。6 喷射混凝土的配合比设计应根据原材料性能、混凝土的技术条件和设计要求进行,并应符合以下规定:灰骨比宜为1:41:5,水灰比宜为,砂率宜为45%60%,水泥用量不宜小于400 kg/m3。7 喷射混凝土的强度必须符合设计要求。用于检查喷混凝土强度的试件,可采用喷大板切割法。当不具备切割条件时也可采用边长为150 mm的立方体无底试模,在其内喷射混凝土制作试件。试件成型的喷射方向应与边墙相同。当对强度有疑心时,可在混凝土喷射地点采用凿方切割法或钻芯取样法随机抽取制作试件做抗压试验。8 喷射混凝土的厚度应符合以下要求:平均厚度大于设计厚度;检查点数的60%及以上大于设计厚度;最小厚度不小于设计厚度的1/2,且不小于3 cm。检验数量:施工单位每一作业循环检查一个断面,每个断面应从拱顶起,每间隔2 m布设一个检查点检查喷混凝土的厚度。监理单位见证检查或按20%比例抽查。9 喷射混凝土后应进行初期养护,防止受低温、枯燥、急剧温度变化等影响。10 喷射混凝土衬砌超挖回填必须符合设计要求,边墙基底应无虚碴杂物及淤泥。验收标准:1 混凝土喷射方式符合设计要求,施工时应分段、分片由下而上,依次进行。混合料应随拌随喷,喷层厚度符合设计要求。2 喷射混凝土拌合物的坍落度应符合设计配合比要求。3 喷射混凝土拌制前,应测定砂、石含水率,并根据测试结果和理论配合比调整材料用量,提出施工配合比。4 喷射混凝土原材料每盘称量的偏差应符合?铁路隧道工程施工质量验收标准?TB104172003第6214条的规定。5 喷射混凝土衬砌结构外形尺寸允许偏差应符合下表的规定。表3-5-1喷射混凝土衬砌结构外形尺寸允许偏差mm序 号工程边 墙拱 部1平面位置±102垂直度%53高程+50,104结构平整度3550注:平面位置以隧道设计中线为准进行测量。6 喷射混凝土外表应平顺,无裂缝及掉渣现象,锚杆头及钢筋无外露。第六节 隧道内通风及排水一、 施工通风(一) 施工通风本隧道施工通风主要采用独头压入式进行通风。(二) 独头压入式通风系统设计本隧道在施工过程中进出口、斜井均采用压入式通风,当隧道开挖较长后,供风压力增大,可在供风管道中间增加轴流风机,同时1000m增加1台射流风机以提高空气流通速度。(三) 通风参数按照?铁路隧道施工标准?TB102042002的规定,结合施工组织,计算出各工作面通风参数汇总表3-7-1。表3-7-1各工作面通风参数汇总表工区风筒计算所需风机供风量m3/min计算所需风机风压Pa通风最大长度m直径m进口工作面mmmm工作面mmmm工作面mmm工作面二、 风机、风管选择本隧道通风主要需要轴流风机和吸风机。根据以上计算结果,要求风量、风压处于被选择分机的高效区内,即0.8为佳。风机配置见表3-7-2。风管采用隧道局生产的PVC拉链式软风管,该产品选用进口设备生产的高强力布基,采用特制拉链联结与高频焊制工艺,其性能具有抗拉、抗压强度高,百米漏风率低于传统风管67倍,运输、拆装、现场修补方便。该种风管的平均百米漏风率为0.67%,平均百米静压损失率为70Pa,摩阻系数为0.032。考虑长大隧道防火防爆要求,故采用特制的阻燃、抗静电双抗软风管,抗静电阻大于108,阻燃氧指数大于27。表3-7-2 通风设备配置表工区通风机型号数量功率KW通风机风量m3/min通风机风压Pa2SZ-100C12×456660036002SZ-100A12×556000048002SZ-100C12×456660036002SZ-100C12×45666003600三、 通风系统安装、管理要点(一) 风机安装风机支架稳固结实,防止行动中振动,风机出口处设置加强型柔性管与风管连接,风机与柔性管结合处多道绑扎,减少漏风。洞内风机的移动,采用轨道小平板车移动,移动前,提前做好风机支座或支架。射流风机逐个移动,以保证洞内不间断的空气循环。(二) 风管安装风管必须有出厂合格证,使用前进行外观检查,保证无损坏,粘接缝牢固平顺,接头完好严密。挂设风管要平、顺、直。在平行导坑作业时,先由测工在拱顶测出中线位置,然后用电钻打眼,安置膨胀螺栓;在正洞作业时,衬砌地段根据衬砌模板缝每5m标出螺栓位置,未衬砌地段,先由测量工在边墙上标出水平位置,然后用电钻打眼,安置膨胀螺栓。布8号镀锌铁丝,用紧线器张紧。风管吊挂在拉线下。为防止铁丝受冲击波振动、洞内潮湿空气腐蚀等原因造成断裂,每10m增设1个尼龙绳挂圈。使用PVC拉链风管时,必须使其内反边保持同风向一致。风管悬吊要稳固,悬挂高度一致,要求每10m挠度不大于150mm,轴向偏差每100m不大于300mm。为克服长期使用风管疲劳造成的长度延伸、挠度增大,每月进行一次系统检查,每300m为一个检查调整段,风管拉紧后去除多余局部,增设钢圈接头,捆绑牢固。风管末端安装长60m旧风管,风管出口距工作面30m40m。平导内由于空间有限,当风管不能与拱顶密贴时,采用旧风管制成的布条自两侧偏拱绑扎风管,以免风管下垂影响行车。四、 施工供风、排水(一) 高压供风在各掘进口各设一座空压机站,每座空压机站根据洞内供风量大小安装48台电动空压机,向洞内提供高压风,空压机根据需风量分别启用,由阀门控制,隧道内选用200mm高压风管。高压风通过150 mm的主风管送至各施工工作面30m附近,再用50mm高压胶管与主管和分风器相连向工作面送风。(二) 施工排水方法顺坡地段采用自然排水方式。反坡地段结合隧道内综合洞室每隔500m设一个积水坑,采用多级泵接力抽水至洞外。洞内未衬砌地段在两侧设临时排水沟,地下水较发育的隧道,掌子面要备足大功率污水泵,作为隧道发生涌水突发事件时的应急设备。隧道内设双侧排水沟。洞外用暗管排水。二次衬砌背后设置纵、环向排水盲沟,盲沟为透水式软管盲沟,将水引至隧道内排水沟排出。洞口边、仰坡视地质情况进行必要防护,并在边仰坡顶外5-10m处设截水天沟排水,并与线路路堑边坡外的天沟顺接。斜井利用水仓集水后污水泵抽出洞外。在隧道排水口设置污水净化处理池,将洞内排出的污水经净化处理达标后排入当地的自然沟渠内。(三) 洞内管线布置隧道洞内三管两线为高压水管、高压风管、通风管、高压线以及低压照明线路按照平安、合理、方便施工的原那么布置。风、水管与电缆分别布设在隧道两侧,高压电缆、动力电缆与地面间保持规定的平安距离。洞内电缆全部采用绝缘电缆,采用支架固定在隧道边墙上。反坡排水采用水泵通过排水管将施工用水或隧道流水排到洞外。洞内正洞内管线布置见图3-7-1图3-7-1 隧道正洞内管线布置图第七节 不良地质段施工隧址区洞身分别穿越7条实测及推测断层,综合物探资料,区域资料、地质资料及调绘资料,各断层的主要特征如下:一、 断层破碎带施工本隧道局部洞身穿越断层破碎带,施工过程应强化初期支护,抑制围岩变形;加强监控量测,提前制定预案;二次衬砌紧跟,搞好防水综合治理。按“先预报、早预案、短进尺、弱爆破、强支护、多循环原那么指导施工。(一) 超前地质预报在洞身通过断层破碎带前,必须准确预报掌子面前方至少20m范围的工程地质和水文地质参数,以便为制定施工方案和确定注浆参数提供依据。拟采用掌子面及附近的综合物探法、水平钻孔超前探测和洞内综合地质法三种方法核实和预测前方地质条件,以便及时调整工程措施。其中地质钻超前钻探是实施的重点工程。其做法是当隧道掘进通过这些段落之前,用地质钻或钻孔台车接杆向隧道正前方钻4孔75孔,长30m的水平探孔,循环搭接5m,并与掌子面设不小于20孔5m长的深炮眼。a.钻探孔:除必须按照钻孔操作要点施钻外,还要严格做好钻孔记录和岩芯取样。据岩芯标本、岩粉浆液、钻速、涌漏水情况来分析判断前方的工程、水文地质情况,作为下一步开挖