隧道工程作业指导书(共11页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上隧道工程作业指导书一、开挖及钻爆1、级围岩双侧壁导坑法双侧壁导坑法，是将隧道断面分成左右两个侧壁坑和中洞核心三大部分开挖。视土质情况侧壁坑可以分两层或三层开挖，中洞核心部分也分两层或三层开挖。中洞核心施工方法：中洞核心采用人工配合反铲挖掘机台阶法开挖。先施作中洞拱部大管棚（或小导管）预注浆超前支护，然后开挖中洞拱部核心土，再开挖下部中洞核心土。中洞拱部核心土开挖后，立即初喷混凝土4cm封闭围岩，然后打锚杆、挂网、架设拱部钢拱架，再复喷混凝土至设计厚度，拱部钢拱架与双侧壁导坑边墙钢架一一对应，紧密相连。拱部核心土上台阶超前3m左右，每循环进尺1m。掘进作业循环时间安排：

2、侧壁导坑、中洞上、下台阶每循环进尺均为1m，一天两循环。导坑内壁拆除方法同CRD法。2、级围岩CRD法开挖按照设计和铁路设计施工规范定义要求，CRD法施工是将隧道断面分成左右侧两大部分开挖，每侧又分为三层台阶开挖。左右侧各部分导坑平行施工，交错掘进，开挖面前后距离错开46m左右。各部分采用人工和弱爆破短台阶分层开挖、分层支护、分部闭合。上台阶长度46m左右，掌子面至底部型钢支护封闭长度不超过20m，开挖前拱部设超前支护，隧道初期支护采用网喷混凝土、锚杆、HW175型钢拱架（榀/80cm），开挖后立即初喷混凝土、架设钢拱架、挂网、打锚杆、喷混凝土至设计厚度，开挖循环进尺1.0m，与型钢支撑间距相

3、适应。中隔墙设增设临时系统锚杆，同时增设超前锚杆或超前小导管，各部开挖断面临时仰拱封闭，以确保施工安全。各部出碴采用人工手推车装运碴石，弃至主洞后再由机械装碴运至洞外。中隔壁拆除方法：待围岩变形基本稳定后，以监控量测信息为指导用火焰切割法分段拆除内壁钢支撑，立即铺设防水板、浇筑仰拱，全断面浇筑拱墙混凝土，尽早将二衬封闭成环。3、级围岩CD法开挖按照设计和铁路设计施工规范定义要求，由于开挖断面大，级围岩地质条件较差，自稳能力低，为确保施工安全，采用CD法开挖，全断面衬砌施工。采用钻爆法短台阶开挖。上断面台阶长度510m，掌子面至仰拱支护封闭长度不超过20m喷混凝土、锚杆、格栅钢架初期支护，各部设

4、临时仰拱闭合，开挖循环进尺1.0m。出碴采用ITC-312挖掘式装岩机（或装载机），装运至洞外，直接运至指定弃碴场或路基填方路段待用。导坑内壁拆除方法：参见级围岩CRD法。4、级围岩全断面开挖、级围岩以采用全断面开挖为主，局部地段可采用台阶法施工，开挖采用液压钻孔台车钻眼，光面爆破，采用塑料导爆管非电起爆系统，毫秒微差有序起爆，出碴采用ITC312-H4挖掘装载机装碴，采用带废气净化装置的自卸汽车运碴。全断面液压衬砌钢模台车衬砌。5、光面爆破本标段隧道全断面施工段采用液压钻孔台车；台阶法及其它分部开挖的施工段采用简易钻孔作业平台、人工风枪钻孔。人工装药。为了保证开挖轮廓圆顺、准确，维护围岩自身

5、承载能力，减少对围岩的扰动，爆破采用光面爆破。周边眼残眼率硬岩达到80%以上，中硬岩达到60%以上。隧道施工时在级围岩内采用短台阶法施工，台阶长度510m，分部爆破开挖。在、级围岩内采用全断面开挖。均采用光面爆破施工。每个作业面每两天进行三个循环，每循环平均进尺约4.0m，每日进尺6m。炸药选用爆速低、不怕水、有害气体少的乳化炸药。非电毫秒雷管起爆，火雷管引爆。爆破参数：炮眼直径d：选用42mm的钻孔直径。炮眼深度L：类围岩炮眼深度约4.5m。抵抗线W：当炮眼直径在3542mm的范围内时，抵抗线W与炮眼深度有如下关系W=（1525）d或W=(0.30.6)L。据此级围岩取W=50cm，、级围岩

6、取55cm。炮眼间距a：同一排两炮眼之间的距离与抵抗线之间的关系式为： W =（1.11.8）E。根据以往的施工经验取W=1.25E，级围岩取E=62cm。、级围岩取70cm。掏槽眼布置图堵塞长度：2025cm。掏槽眼形式：掏槽眼采用菱形直眼掏槽，为满足钻孔台车钻眼凿掏槽眼方便，达到要求的精度，将掏槽眼设置在偏中线一侧（左右均可）1.51.8m， 距底板线1.51.8m处，炮眼布置详见右图。光面爆破参数的确定方案采用工程类比法，参考国内相似地质条件隧道光面爆破施工的资料及铁路隧道施工规范进行设计。在施工时根据实际情况进行适当的调整。选定的爆破参数见下表。光面爆破参数表围岩类别周边眼间距E(cm

7、)周边眼抵抗线W(cm)相对距离E/W装药集中度(kg/m)级围岩45600.750.18、级围岩50650.770.21雷管与起爆顺序隧道内爆破选用非电毫秒雷管，分多段起爆。起爆顺序：先掏槽后扩槽从低段到高段逐段起爆，周边眼最后起爆。爆破网络爆破振动与同段起爆的炸药量密切相关，采用非电微差起爆技术不但控制单段雷管的起爆药量，又能有效控制每段雷管间的起爆时间，使爆破震动波减少叠加。消除爆破震动的有害效应。在施工中采用孔外同段，孔内微差的网络起爆。爆破器材的选择选用32mm防水的乳化炸药。周边眼采用22的小药卷，并采用导爆索绑小药卷的空气间隔不连续装药结构。隧道爆破采用塑料导爆管和毫秒雷管起爆系

8、统。6、超前支护6.1超前大管棚本标段洞口及洞内地质不良部分施作超前长管棚，钢管沿环向间距0.4m。纵向两组管棚间水平搭接3m，管棚钢管为108mm热轧无缝钢。管棚支护包括封面、布孔、钻孔安管、注浆四道工序：封面：注浆前喷射混凝土封闭掌子面，防止漏浆。布孔：按设计图纸，将注浆管孔位正确测放在工作面上。钻孔安管：长管棚采用钻机将钢管分节套钻进，管棚要尽可能按设计要求钻进。 为了增大管棚的刚度，在长管棚钢管内放置钢筋笼，最后注入水泥浆，并封端。6.2超前小导管预注浆浆液采用单液水泥浆，水灰比暂定1.21.0：1，施工时由试验室选定，使用不低于32.5强度的水泥。小导管施工采用42钢管，在前部管壁按

9、梅花形布置溢浆孔，孔径为6-8mm，间距15cm，由风枪打入，小导管间距0.4m，管长根据实际需要确定，施工时钢管尾部焊接在钢架上，顶部做成尖锥状，尾部长度不小于30cm。止浆盘：由于采用低压加固注浆，止浆盘为510cm厚喷射混凝土封闭，防止浆液跑出。注浆注意事项：注浆前检查注浆泵、管路及接头牢固程度，防止浆液冲出伤人。注浆时密切监视压力变化，发现异常及时处理。注浆时注意防止串浆和跑浆，若发生串浆和跑浆要停止注浆，分析原因随时解决。做好注浆压力、注浆量、注浆时间等各项记录。6.3超前加固圈预注浆施工当接近断层破碎带且水量较大可能发生突水地段时，采用超前加固圈预注浆形式封堵地下水流。地质参数测定

10、现场试验确定配比及压力浆液配比及拌合隧道开挖掌子面喷砼封闭掌子面布置孔位钻孔安注浆管安止浆塞实施注浆结 束浆液配比及拌合浆液配比及拌合超前加固圈预注浆施工工艺见“超前加固预注浆施工工艺流程图” 超前加固圈预注浆施工工艺流程图注浆孔口用108无缝钢管，布孔形式按施工图设计，注浆开孔直径111mm，底孔直径91mm。钻注浆孔：采用水平地质钻机JCZ-150按设计要求钻孔。安装钢管：利用地质钻机顶进钢管。注浆材料：水泥浆,采用BW-25050型液压注浆泵注浆。注浆终压力为测试水压力的23倍。注浆配合比由现场试验确定。注浆系统试运转：准备工作完成之后，连接好注浆管路系统，接通水、电管线等，进行试运转。

11、用35MPa的压力对系统进行压水试验，以检查管路系统是否漏水和管路连接是否正确、设备状况是否正常，试运转时间一般为20min。制浆：按现场试验所得的配合比，将水泥、水或其它添加剂按比例放在搅拌机内拌和、稀释，然后放在贮浆筒内待用。压力注浆：按规定的压力注浆，注浆顺序按先下后上、先近后远顺序施工，岩层破碎容易造成塌孔时采用前进式注浆，否则采用后退式注浆。注浆参数：单孔有效扩散半径2m，终孔间距3m，注浆范围大于开挖轮廓线外5m。注浆结束标准：注浆终压为测试水压力的23倍。注浆效果检查：泄水试验、超声波探测。6.458超前自进式锚杆施工锚杆采用58自进式锚杆，每6.0m设一环，每环46根，每根长8

12、.0m，搭接长度不小于1.0m。锚杆采用MGJ-35锚杆钻机打设。其施工程序如下：按设计要求沿拱部开挖轮廓线用红油漆标出孔位。采用锚杆钻机和专用接头将自进式锚杆直接钻入岩体，锚杆外露1015cm，锚杆节与节之间用锚杆连接套连接，为使锚杆接头错开，编号为奇数的锚杆第一节和第二节用3m长锚杆，最后一节用2m长锚杆；编号为偶数的锚杆第一节采用2m长锚杆，后两节采用3m长锚杆。安装止浆塞：将止浆塞安装在锚杆端头和孔口部位，上紧垫板和螺母。注浆：用注浆接头和注浆管把锚杆尾端与注浆机连接，采用NZ130A型锚杆专用注浆器压注水泥砂浆，砂浆的配合比为：水泥：砂=2:1，水灰比为1：1，注浆压力不小于1Mpa

13、，砂浆随拌随用。7、初期支护7.1喷砼隧道正洞喷砼采用湿喷机，该机与机械手组成喷锚支护作业机械线。在作业时，砼在洞外由砼拌和站拌好，通过汽车向洞内送料，空压机供风。在隧道软质岩发生大变形的地段采用喷钢纤维砼。施工工艺： 砼采用湿喷，砼喷射机安装调试好后，在料斗上安装振动筛（筛孔10mm），以避免超粒径骨料进入喷射机；用高压水冲洗干净受喷围岩面，而后即可开始喷射砼。通过遥控喷射手喷射，送风之前先打开计量泵（此时喷嘴朝下，以免速凝剂流入输送管内），以免高压砼拌和物堵塞速凝剂环喷射孔；送风后调整风压，使之控制在0.450.7MPa之间，若风压过小，粗骨料则冲不进砂浆层而脱落，风压过大将导致回弹量增大

14、。因此，按砼回弹量小，表面湿润易粘着力度来掌握。喷射压力与喷射机机械手调配适当，根据喷射仪表反馈的信息及时调整风压和计量泵，控制好速凝剂掺量。喷嘴与岩面的距离按规范执行，喷射方向尽量与受喷面垂直，拱部尽可能以直径方向喷射。一次喷射厚度不宜超过10cm，若需喷第二层，两层喷射的时间间隔为1520min。为提高工效和保证质量，喷射作业分片进行，可按照先边墙后拱脚，最后喷射拱顶的顺序施喷。喷前先找平受喷面的凹处，再将喷头成螺旋形缓慢均匀移动，每圈压前面半圈，绕圈直径约30cm，力求喷出的砼层面平顺光滑。7.2砂浆锚杆钻孔：正洞钻锚杆孔使用ROBOLT-D-06锚杆台车钻孔，钻孔前根据设计要求定出孔位

15、，钻孔保证锚杆的方向、深度和间距，孔深偏差50mm，钻孔直径42mm。清孔：钻完孔后，用高压风吹净孔内岩屑，并检查钻孔深度；锚杆安装：将锚杆体送入孔内，直达孔底，并注意转动杆体，锚杆尾端外露孔口10cm，以便和钢筋网进行焊接；安装止浆塞：将止浆塞安装在锚杆尾端孔口部位；压注水泥砂浆：砂浆锚杆压注水泥砂浆，采用注浆管将锚杆尾端与砂浆锚杆专用注浆泵连接，拱部、边墙采用双管排气法注浆，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1m左右的富余长度，然后将注浆管固定在孔口位置，并将孔口堵塞，在确认排气管畅通后，开始注浆，直到排气管不排气或溢出稀浆时停止，并将排气管

16、拔出，待砂浆达到强度后安装垫板拧紧螺帽。7.3中空锚杆中空锚杆施工钻孔使用锚杆台车钻孔，钻孔前根据设计要求定出孔位，钻孔保持直线并与所在部位岩层结构面尽量垂直，钻孔直径42mm，钻孔深度大于锚杆设计长度10cm。中空注浆锚杆施工程序如下：钻完孔后，用高压风吹净孔内岩屑；将锚头与锚杆端头组合，戴上垫片与螺母；将组合杆体送入孔内，直达孔底；将止浆塞穿入锚杆末端与孔口取平并与杆体固紧；锚杆末端戴上垫板，然后拧紧螺母；采用NZ130A锚杆专用注浆泵往中空锚杆内压注水泥浆，水泥浆的配合比为：水灰比：1：0.40.5，注浆压力为0.20.5MPa ，水泥浆随拌随用。7.4钢筋网施工钢筋网按照设计要求加工成

17、方格网片，纵横钢筋相交处可点焊成块。钢筋网一般在初喷砼、锚杆完工之后安设，施工时运至工作面进行敷设，网片要紧贴初喷面，砼保护层厚度必须满足设计要求。网片与网片间、网片与锚杆间要焊接牢固。技术要点：钢筋必须经试验检测性能合格；使用前要作钢筋除锈和去污处理；钢筋网节点与锚杆间采用电焊焊接牢固，网片间用铁丝扎紧或焊接，在喷射作业时不得走动；钢筋网铺设随砼初喷面起伏，并与壁面接触密实；复喷砼后，将钢筋网完全覆盖，钢筋网不得外露，而且要有35cm厚保护层。复喷后喷砼面应平整。7.5格栅钢架施工格栅钢架在洞外按设计加工成型，洞内安装在初喷砼之后进行，与定位系筋、锚杆联接。格栅钢架间设纵向连接筋，格栅钢架间

18、以喷砼填平。格栅钢架拱脚安放在牢固的基础上，架立时垂直隧道中线，当格栅钢架和围岩之间间隙过大时设置垫块，用喷砼喷填。二、超前地质预报隧道施工中，超前地质预报关系到工程安全、质量和进度，为确保各项目标顺利实现。拟采用的主要预报方法：TSP203、远红外线探水、超前水平钻孔，地质素描(数码成像)。将以上方法有机结合、综合应用，发挥各自长处，相互补充、相互验证，从不同方面发现异常、揭示异常，组成地质超前预报完整的技术体系，并坚持将超前地质预报合理纳入工序进行组织管理。其中：TSP203预报系统：该系统是目前最先进的方式，准确率高，适用范围广，适用于极软岩至极硬岩的任何地质情况；预报距离长，能准确预报

19、掌子面前方100200m；不占用工作面，对隧道施工干扰小。红外探水：遇到断层和涌水量较大的地段时，可以准确判断其含水量和水压，为防止出现涌水突泥地质灾害提供可靠依据。超前水平钻孔：是最直观、最准确的预报方式，拟在隧道全长采用。地质素描：操作简便，可以作为其他方式的补充和验证。三、洞身防水为满足结构混凝土耐久性和防排水的要求，对于与地表存在较好的水力联系，地下水发育，具有较强富水性的断层及其影响带的地段采用“以堵为主，限量排放”的原则，通过超前帷幕注浆，降低围岩的渗透系数，从而减小地下水渗出，同时二次衬砌采用内掺HEA防水剂的抗渗等级不得小于P8的防水砼；隧道一般地段的防排水措施按照“以堵为主，

20、防、截、排、堵相结合，因地制宜综合治理”的原则进行。通过系统治理，达到隧道不渗不漏无湿渍的防水目标。防水板质量检查：防水板铺设应均匀连续，搭接部位采用双焊缝，中间留出空隙以便充气检查。钢筋绑扎时要对防水层进行防护，所有靠防水板一侧钢筋弯钩及绑扎铁丝接口应设在背离防水板一侧。富水地段防水处理：对成股向外涌水地段，根据水量的大小，采取埋设多根大直径塑料管来取代软式透水管，采取模喷混凝土来代替施作喷锚支护；在淋水地段，防水板打湿后，焊缝质量难以保证，因此，预铺一层防水板引水，然后再按设计铺设防水板；水量大的地段，采用帷幕注浆堵水工艺，堵水效果要达到90%以上。四、通风在长距离通风情况下，影响通风效果

21、的主要是漏风系数和风管直径的选择，风管直径越小，管道阻力系数就越大，所需风机功率就越大，反之则越小，采用大直径风管可以减少风阻，缩短通风时间、提高通风效率。但由于隧道断面的制约，风管的直径又不能无限加大，为提高通风效率，正洞的通风管道全部采用2.0m风管，平导及斜井的通风管道全部采用1.5m风管。隧道单头掘进长度小于1000m时，各工作面采用压入式通风。隧道单头掘进长度大于于1000m时，各工作面增设抽出式通风机，采用混合式通风，条件允许时，及时前移风机减小压入式通风距离。隧道的正洞与横通道贯通后，采用巷道式通风，新鲜空气从正洞进入，污浊空气从平行导坑排出。五、衬砌施工1、二次衬砌每个隧道正洞

22、作业面配备2台12m长全断面液压衬砌台车，衬砌台车定位采用STZ型激光导向仪。砼拌和站按配比集中生产砼，砼运输车运送至灌注地点，由HBT60B砼输送泵泵送砼入模，插入式振捣器人工捣固。隧道二衬砼施工采用砼输送泵浇筑，灌注砼从新旧砼接茬处开始均匀分布灌注，最后在单元体中间位置进行挤压泵送灌注，待砼自挡头板挤出浆来时，稳压持续几分钟，看砼是否灌满，如稳定压力不能再灌入时，说明拱顶已灌满，若稳定压力仍能灌入，则稳压持续到不能灌入为止。砼施工注意事项：为保证混凝土具有良好的密实性、耐腐蚀性、耐久性，达到设计要求的抗压、抗折、抗渗等指标，在开工前，严格进行砼配合比的选配，确定最优配合比方案。砼两侧对称灌

23、注，保证两侧灌注高差不超过1m，砼灌注过程中要注意振捣，防止过捣或漏捣现象出现，保证混凝土密实，表面光滑，无蜂窝麻面。混凝土泵连续运转，输送管宜直，转弯宜缓，接头严密，泵送前润滑管道。灌注结束清理现场，及时检修、保养输送泵和清洗管道，以备下循环使用。砼灌注完成后，按规范要求进行养生。衬砌施工时，在拱顶模筑砼衬砌外缘、防水板内侧沿纵向设置预留注浆孔，注浆管孔径10聚氯乙烯树脂管。在防水板敷设完成后采用胶粘于防水板内侧，结合施工缝布置，注浆管810m一段，两端分别与预设的20镀锌钢管注浆口连接。镀锌钢管注浆口突出衬砌内缘35cm，以便于连接。回填注浆采用1：1水泥浆，注浆压力控制在0.050.1MPa。2、仰拱施工采用仰拱与铺底先行于衬砌的施工方案，仰拱先行，再施工拱圈，以利于衬砌结构的整体受力，并起到早闭合、防塌方作用。仰拱施作，势必影响到车辆的运行，为此采取防干扰仰拱栈桥做为过渡通道，以保证掌子面正常施工。专心-专注-专业