隧道施工技术总结.doc

隧道施工技术总结一、施工原则施工前软弱围岩现场进行认真调查、深入理解设计意图，根据不同地质情况编写切实可行的施工方案，施工中严格遵守“重地质，管超前，严注浆，短进尺，强支护，勤量测，早封闭”的原则，严格执行隧道施工有关规定。二、施工工艺及施工方案隧道级围岩地段采用全断面法施工，、级围岩地段采用台阶法开挖。采用锚、网、喷初期支护，仰拱超前，拱墙一次衬砌，活动断裂带地震设防衬砌地段采用拱墙全环格栅钢架及拱部双层42小导管超前支护，洞内衬砌采用衬砌台车。施工时，进行隧道超前地质预测预报，加深炮孔探测，红外探测法，进行超前地质确认，是否存在在设计差异。对图纸提到重点地质危险段采用超前水平钻探，认真做好测量工作，分析沉降观测。三、洞身开挖与支护洞身开挖采用新奥法施工。V级围岩地段采用三台阶七步法开挖。级围岩浅埋段位于隧道入口，超前地质预报，短进尺，弱爆破，早封闭，勤量测，确保施工安全。施工作业流程：超前导管支护上台阶开挖初喷安设格栅或型钢钢架拱部组合中空锚杆挂网复喷开挖中台阶初喷立边墙格栅钢架挂网边墙径向锚杆复喷开挖下台阶初喷立边墙格栅钢架挂网边墙径向锚杆复喷。IV级围岩地段采用弧形导坑台阶法开挖。施工作业流程：超前导管支护上台阶开挖初喷安设格栅或型钢钢架拱部组合中空锚杆挂网复喷开挖下台阶初喷立边墙格栅钢架边墙径向锚杆复喷。III级围岩地段台阶法开挖。施工作业流程：上台阶开挖初喷拱部组合中空锚杆挂网复喷开挖下台阶初喷边墙径向锚杆复喷。四、 、级围岩台阶法施工、级围岩采用台阶法开挖，上、下台阶保持距离不大于1.5倍的开挖宽度，拱部预留沉降量510cm（根据量测做适当调整）。上、下台阶均采用凿岩台架配合人工手持YT-28凿岩机钻孔，光面爆破，非电毫秒雷管网络起爆。围岩松软地段采用挖掘机配合人力开挖。下台阶采用挖掘机配合装载机开挖装碴。施工时左右台阶错开三米。钻孔前测出内轨顶面线和中线，画出开挖轮廓，按设计标出炮眼位置（地质条件变化时，适当调整钻孔位置）。钻眼直径42mm，上台阶掏槽眼、底眼深度为1.4-1.6m，其它炮眼深度为1.3m；下台阶炮眼深度为3.1m。钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查并做好记录，不符合要求的炮眼重钻。装药前将炮眼内泥浆、石粉用高压风吹干净，检查炮眼，确认达到设计要求后装药。装药时严格按设计药量进行。装药后，所有炮眼均堵塞炮泥。周边眼采用间隔装药，导爆索联接，掏槽眼采用集中装药，底部30%长度加强装药，其它眼采用集中装药。爆破网络采用微差、非电毫秒雷管起爆。非电毫秒雷管插入药卷，反向装入眼孔内。导爆管引线连接采用“一把抓”型式。五、砂浆锚杆施工锚杆采用22mm螺纹钢筋。施工前先检查锚杆类型、规格、质量及其性能是否与设计相符。根据锚杆类型、规格及围岩情况准备钻孔机具。钻孔采用风钻，孔眼间距、深度和布置符合设计参数的要求，其方向垂直于岩层层面。用风动搅拌机带动锚杆快速旋转，边旋转边徐徐推进。为了检验锚杆安装质量，按要求对锚杆进行抗拔检验，安装拉力计时，其作用线与锚杆同心，并固定牢靠。加载匀速、缓慢，拉拔至设计吨位即停止，不做破坏性试验。六、超前小导管施工小导管采用钢管制成，前端封闭并制成尖状，以便顺利插入已钻好的孔内。在管壁梅花型布置注浆孔，尾部止浆段长度不小于30 cm，外插角以10-15为宜。先用风钻开孔。开孔直径为50mm，并用吹管将砂石吹出。然后用带冲击的风钻将小导管顶入孔中，或直接用锤击插入钢管。最后用塑胶泥封堵导管周围及孔口，同时封堵工作面上的裂缝。注浆压力控制在0.5-1.0Mpa。七、钢架制做安装施工钢架加工根据不同围岩预留量，在钢筋加工场进行加工。按设计加工完成钢架的各单元钢架后，组织试拼，检查钢架的尺寸及轮廓是否合格，并对其进行结构试验。具体的检测方法为：在工作台上将钢架拼装成环，外侧使用油顶、仪表，按设计荷载进行加压，使用钢筋应力计及收敛仪器，检测钢架内力和变形情况。严格控制节点板的钻孔尺寸。钢架在按设计要求初喷砼后安装，喷砼覆盖钢架厚度不小于4cm。八、喷射砼施工洞身断面成形后，及时进行喷射砼防护工作。喷射顺序从下向上对称进行，先喷射钢架与围岩之间空隙，再喷射钢架周围，然后喷射钢架之间。喷射砼覆盖全部格钢架，保护层厚度2cm。喷射砼湿喷施作，采用湿喷机，初喷厚3cm，复喷至设计厚度。砼喷射采用两台湿喷机由两侧边墙同时喷射，以加快施工进度，使格栅钢架与喷砼及时连为整体，起到支护作用。喷射前检查开挖断面尺寸。清除开挖面的浮石和墙角的岩碴、堆积物。处理好岩面，拆除障碍物，对欠挖部分进行修凿，必要时，安设工作平台。用高压风冲洗受喷面。受喷面滴水部位埋设导管排水，导水效果不好的含水层可设盲沟排水，对滴水处可设截水圈排水。埋设控制砼厚度的标志。有良好的通风和足够的照明装置。喷射作业前，对机械设备、风、水管路和电线路等进行全面检查及试运转。根据中心试验室提供的湿喷砼配合比，在搅拌站一次搅拌完成，并检查其坍落度，使之保持在58cm。拌和料用砼运输罐车运至湿喷机前，通过湿喷机从喷头处加上液体速凝剂后，喷至受喷面上。喷射作业分片进行，喷射顺序自下而上；在前一层砼终凝后进行复喷。喷射作业开始时，先送风、后开机，再给料，结束时先停料，再停风。喷射机供料连续均匀，机器正常运转时，料斗内保持足够的存料，喷射机工作风压控制在0.450.7Mpa。喷射作业完毕或因故中断喷射时，将喷射机和输料管内的积料清除干净。喷射手经常保持喷头与受喷面垂直且距离为0.61.0m，同时控制好砼表面平整度。喷射砼终凝两小时后，洒水养护，养护时间不小于7天。九、仰拱及填充施工施工时，仰拱先行,及早封闭,以利于衬砌结构的整体受力。仰拱分段浇筑，仰拱开挖每段控制3米，每段长510m，砼浇筑前，清理干净仰拱底部虚碴、积水，经监理工程师检查合格进行钢筋绑扎后浇筑混凝土。浇注仰拱砼时由仰拱中心向两侧对称进行。砼浇筑采用罐车运输，严格控制仰拱弧度，仰拱和仰拱填充分开浇筑。仰拱砼达到设计强度后，即安排浇注填充砼。填充砼施工前，清除仰拱面的碎渣、粉尘、积水。仰拱施工为能实现与掘进、衬砌平行作业，在仰拱工作面上搭设栈桥，保证各种作业车辆的正常行驶，而不破坏新浇筑的仰拱砼。十、结构防排水施工隧道衬砌喷砼与模筑衬砌砼之间拱墙设置复合防水板，每8m设环向50mm软式透水管盲沟一道，环向盲管的设置在施工中可根据隧道出水情况作相应调整，集中出水点应予设置，并在两侧边墙下部各设一根100纵向透水盲管，排水管采用打孔波纹管外包土工布。防水板施作前，对隧道净空进行测量检查，净空要求满足隧道设计开挖轮廓线。基面要求平整，无明显的凹凸起伏，并且无钢筋及凸出的管件等尖锐突出物，否则进行割除，并在割除部位用砂浆抹圆曲面，以免防水层被扎破。防水板铺设时，首先在喷射砼的隧道顶部正确标出隧道纵向中心线，再使裁剪好的无纺布中心线与喷射砼上的中心线标志重合，从拱顶开始向两侧下垂铺设。防水板采用无钉铺设工艺铺设，先在隧道拱顶部的无纺布上正确标出隧道纵向中心线，再使防水板的中心与这一标志相重合，与无纺布一样从拱顶开始向两侧下垂铺设，边铺边与垫片热溶焊接。防水板连接用热合机进行焊接，搭接长度15cm，接缝为双焊缝，中间留出空腔以便检查。防水层做好后，及时灌注砼进行保护。十一、洞身衬砌施工隧道洞内衬砌采用衬砌台架配组合钢模板施工。台架采用工字钢制作，对口支撑采用钢管。模板采用特制组合钢模板。洞身开挖支护完成后，经施工监测各测试项目所显示的位移率明显减缓并已基本稳定；已产生的各项位移已达到预计位移量的80%90%；水平收敛（拱脚附近）速率小于0.2mm/d或拱顶下沉速率小于0.15mm/d后进行边墙及拱部衬砌施工。当支护变形量大，支护能力又难以加强，变形无明显收敛趋势时，在报请监理工程师批准后，提前施作二次衬砌。灌筑砼两侧对称同时进行，注意控制两侧泵送砼的均匀性，两侧灌注砼高差不得超过50厘米。每循环衬砌前，对上一组衬砌接缝处的砼凿毛、清洗，并刷一层水泥浆以使新旧砼接合良好。砼灌注连续一次灌筑完毕，如发生停电等意外事故必须停工时，将灌注面整平、振捣好。停工2小时以上，要等24小时后才能接灌。拱部封顶时，必须填满捣实，不得有空隙。根据洞内湿度情况采用洒水或自然养生。拆模在拱部砼达到设计强度后进行，拆模时注意砼模角及表面的保护。十二、施工测量、监控量测及地质超前预报隧道测量工作实行分级管理，成立由专职测量工程师为组长的精测组和施工测量组，分别负责各自职权内的工作。严格遵守铁路工程测量规范的规定，保证施测精度。本标段的施工测量等级和精度标准按规定要求执行。 开工前，首先对设计单位交付的地面控制桩进行复测、交接；相邻标段间联测；隧道进出口进行联测，并布设导线控制网，对隧道中线和标高进行控制。隧道洞外控制测量：隧道洞外控制测量采用全站仪测量。施测时加强与线路的联系协调，确保贯通测量无误。洞内控制测量：隧道内中线测量采用全站仪进行精密控制测量，及时进行洞内控制网平差和中线调整。项目经理部精测组负责隧道的控制测量、分阶段性控测和复核检查工作，负责复核和指导隧道施工队施工测量组完成施工测量任务，并负责向施工测量组现场交点、交桩、交测量资料和成果。负责控制护桩的测量，保护好工程范围内全部三角网点、水准网点和控制点。隧道队施工测量组负责工程现场的日常施工测量、施工放样及控制桩点的埋设及防护。工程施工中，按设计图纸进行中线、高程测量，确保中线、水平准确无误。工程完工后，及时与全段线路进行贯通测量，搭接闭合，并向监理工程师提交测量资料。测量原始记录、资料、计算、图表做到真实完整，并由专人妥善保管。认真贯彻执行测量复核制度，外业测量资料必须经过第二人复核，内业测量成果必须二人独立计算，相互核对无误才能交付使用，未经第二人计算复核并确认无误的资料严禁使用。十三、监控量测现场监控量测是新奥法复合衬砌设计、施工的核心技术之一。在施工中制定详细的监控量测计划，设专职量测组，负责日常的测点埋设、监控量测、数据处理分析和仪器保养等工作，确保量测数据的可靠，为施工和设计提供准确的依据，确保施工的安全、质量和投资。a.量测目的a.1掌握围岩在施工中的动态，控制围岩变形。a.2了解支护结构的效果，及时采取措施，安全地施工。a.3为优化设计提供依据，保证隧道既稳定又经济。b.监控量测的项目隧道围岩变形量测、应力应变量测、围岩稳定性和支护效果分析。c.工程地质及支护情况观察c.1观察内容：隧道开挖后，开挖面及附近周边的自稳性，地质及岩质情况，校核围岩分类，并绘出地质素描图，初期支护（锚杆、喷射砼、钢支撑）结构状况有无破坏。开挖工作面的观察，在每次爆破后都要进行，特别是软弱围岩条件下，开挖后立即进行地质调查，若遇特殊不稳定情况时，派专人进行不间断观察。观察后做好记录，并整理保存。d.隧道净空收敛量测净空变化量测和拱顶下沉量测原则上在同一断面上进行。量测断面的间距与隧道长度、围岩条件、开挖方法等多种因素有关。净空变化量测基线一般地段设2条水平基线，埋深小于2倍开挖宽度地段和膨胀或偏压地段设四条基线。量测要点：把净空变位仪的短杆固定在施测的两测点的岩体内；根据围岩条件确定量测间距；量测精度：在变化量比较小的情况下，一般为0.1mm,在变化量比较大的情况下为1mm。e.拱顶下沉量测拱顶下沉量测测点，一般布置在拱中和两侧拱腰，每断面布置三点，当受通风管或其它障碍时，可适当移动位置。f.围岩位移和锚杆轴力量测根据围岩条件和工程重要程度，每断面设置25个测点。g.隧道钢拱架的应力应变量测隧道钢拱架的应力应变量测，采用能受支撑屈服强度的应力盒，放在钢拱架支撑的底板下面。在有挤压力或膨胀力的地层内，使用仰拱横撑时，应力盒就放在特制的拱架上面。量测衬砌混凝土中的应力，在量测断面上布置几对应力盒（一个径向，一个切向），然后将量测管路集中读数。锚杆上应力应变量测，将压力盒装在锚杆上，形成一块扩大的垫圈，可直接测得加在岩体的应力值。h.量测频率主要根据位移速率和测点距开挖面距离而定，一般按下表选定，即原件埋设初期测试频率要每天13次，随着围岩渐趋稳定，量测次数可以减少，当出现不稳定征兆时，应增加量测次数。结束量测的时间当围岩达到基本稳定后，以1次/3日的频率量测2周，若无明显变形，则可结束量测。十三、地质超前预报地质超前预报是测定围岩变化的重要手段之一，在隧道施工中特别是在不良地质段尤为重要。在施工中建立地质超前预报和超前探孔的综合超前地质预报系统，采用TSP203地质超前预报仪、HY303红外探水仪、水平地质钻机等仪器、设备，准确预报前方地质情况，为施工提供可靠的技术参数。定期对隧道开挖面前方的工程地质，水文地质和围岩类别进行准确的超前预报工作，依据预测结果，制定切实可行的施工方法和施工注意事项。分析对比开挖后的预测效果，不断总结，逐步提高前方地质预报的准确性。十四、质量保证措施严格按光面爆破设计布眼、装药，测定掘进断面，检查爆破效果、修正爆破设计，努力提高光面爆破质量，有效控制开挖断面。建立监控量测小组，配备专用量测仪器，按规定周期量测，准确完整地收集数据，分析掌握围岩收敛情况，及时反馈信息，为设计和施工提供科学依据。努力提高锚喷支护的质量，按规定检查锚杆的抗拔力和锚喷层厚度，做到断面尺寸符合设计，支护结构稳定可靠。隧道按设计要求环向及纵向设软式透水盲沟，施工中保证防水材料的性能，符合设计标准，铺设时必须与喷射混凝土表面密贴，保证搭接长度。隧道衬砌使用定型钢模模板组拼，先进行设计，并在衬砌前试拼，在施工过程中精确测量，确保模板缝纵向一条线，环向一个面的整齐外观效果。对于隧道超挖部分，严格按照规范要求，用同级混凝土，进行回填密实。雨季施工质量保证措施：雨季施工前，做好雨季防护措施，建立防洪组织，备足防洪物资，做好抗洪抢险的一切准备工作。雨季施工由专人负责天气预报，及时传递雨情，根据天气趋势预报，合理安排工序，提前做好防护工作。保证隧道不渗、不漏、不裂的技术措施：做好隧道的防排水。保证隧道衬砌背后排水畅通，防水隔离层可防止渗水、漏水，改善二次衬砌的受力条件，减少在二次衬砌中出现裂纹。地下水水量及流向等在隧道施工期间和运营期间可能有所变化，在施工期间无水或少水的地段并不能保证在运营期间无水或少水，防水板本身具有良好的防水性能，但在施工过程中，往往因浇筑二次衬砌而破坏，从而影响防水效果。因此，切不可因暂时无水而轻视防水层的施作，或忽视施工质量。初期支护与二次衬砌背后务必回填密实，初期支护背后不得回填异物或存在空洞，必要时多次注浆回填，直到密实。为防止二次衬砌受力过大，加强监控量测，根据量测结果，调整施工支护参数，确定二次衬砌施工时间。按设计要求做好伸缩缝，伸缩缝一定要竖向通直，不能出现错台、咬口等，伸缩缝处的止水条按要求设置。为减小二次衬砌施工缝，进行二次衬砌时必须连续灌注。不得已间歇时，必须按设计要求设置止水带。对于地质条件较差，如隧道通过断层、破碎带等地段时，隧道衬砌结构根据设计采取加强措施。为避免由于基底下沉，造成二次衬砌开裂，二次衬砌施工前，必须将边墙基础清理干净后，方可立模灌筑。采用外加剂和掺和料，配置低水灰比的混凝土，使用粉煤灰的大掺量技术也是防止衬砌开裂。混凝土施工中选好水泥种类、混凝土粗细骨料和施工用水也是解决隧道不裂的主要技术措施。做好二次衬砌混凝土的养生，确保混凝土质量。水泥堆放在防雨棚内，底面铺垫木枕或方木并铺设防水雨布，以免受潮。所有的材料及机具置放在较高处，必要时支挡篷布防雨，并在地面上设挡水和排水设施。对施工便道要提高标准，防止进入雨季时，便道不通妨碍材料进场及施工机械的通行。十五、安全保障措施参加隧道施工的工人必须接受安全技术教育，熟悉和遵守隧道施工技术安全规范，并进行安全考试，合格后方准上岗操作，并按规定佩带安全防护用具。各种机械操作人员必须持证上岗，对各种机具应定期进行检查和试验，保证其处于良好状态。专职安全检查员经常对施工安全进行监督检查，对严重违反施工安全规定的，有权下令停工整顿，直到复查合格后方可复工。一旦发生事故，严格按照“三不放过”的办法处理。a.施工安全措施a.1坚持以地质为先导的原则，时刻掌握前方断面的地质情况，异常地质要用特殊的超前支护和初期支护措施。a.2坚持先护顶后开挖的原则组织施工：采用超前小导管预注浆加固措施。通过试验确定注浆的压力、固结范围，做到心中有数，保证注浆能够相互胶接，提高围岩的自稳能力。a.3严格控制每循环进尺，开挖形成后及时进行初期支护，确保工序衔接，尽早施作仰拱封闭成环，以改善受力条件，对特殊地段缩小格栅钢架间距，加密超前小导管，以加强初期支护。a.4加强对开挖面的量测：开挖初期支护后，量测拱顶下沉及拱脚、墙身的收敛，隧道隆起量测，格栅钢架的内力量测，对数据进行系统的分析，发现异常情况立刻作加强措施。b.施工现场用电安全措施施工现场临时用电，严格按有关规定执行。b.1临时用电线路的安装、维修、拆除，均由经过培训并取得上岗证的电工完成，非电工不准进行电工作业。b.2电缆线路应采用“三相五线”接线方式，电气设备及电气线路必须绝缘良好，场内架设的电力线路其悬挂高度及线距符合安全规定，并架在专用电杆上。b.3变压器设接地保护装置，其接地电阻不得大于4，变压器设置围栏，设门加锁，专人管理，并悬挂“高压电危险，切勿靠近”的警示牌。b.4室内配电柜、配电箱前要有绝缘垫，并安装漏电保护装置。b.5各类电气开关和设备的金属外壳，均设接地或接零保护。严禁用其它金属丝代替熔断丝。b.6防火防电配电箱，箱内不得存杂物并设门加锁，专人管理。b.7移动的电气设备的供电线使用橡胶电缆，穿过场内行车道时，穿管埋地敷设，破损电缆不得使用。b.8检修电气设备时必须停电作业，电源箱或开关握柄上挂“有人操作、严禁合闸”的警示牌或设专人看管。必须带电作业时经有关部门批准。b.9现场架设的电力线路，不得使用裸导线，临时敷设的电线路，不准挂在钢筋模板和脚手架上，必须安设绝缘支承物。b.10施工现场用的手持照明灯使用36V的安全电压，在潮湿的基坑、洞室掘进用的照明灯则采用12V电压。十六、环境保护和水土保护措施按照环境管理体系标准要求，成立以工程队长为组长、工程副队长、总工程师为副组长、有关部门负责人参加的施工环保机构。工程队配备专职环保工程师和兼职环保人员。施工前制定施工环保、水土保持的具体安排及相应措施，确保施工环保目标。施工中，生产、生活区集中布置，并对可能产生的污染种类，制定相应的防范措施，生产生活垃圾分类集中存放、集中处理，达到集中控制，减少污染范围之目的。加强检查和监控，加强对施工现场扬尘、噪声、振动、废气、强光的监控、监测及检查管理，定期组织有关人员对环保工作评定。工程施工完成后，及时进行施工现场清理，拆除废弃临时设施，多余材料及建筑垃圾清运出现场，做到工完场清。15