隧道浅埋地段施工作业指导书(共37页)

精选优质文档-倾情为你奉上武康铁路二线XYS-02标技术交底（系家山一号隧道浅埋地段）编 制：复 核：审 批：日 期：目 录1、 编制范围2、 编制目的3、 编制依据4、 工程概况5、 主要施工方法和技术措施5.1、超前小导管施工方法和台阶法5.2、钻爆施工5.3、洞内施工运输5.4、隧道初期支护施工工艺和方法5.5、二次衬砌施工5.6、水沟、电缆沟施工5.7、隧道防排水工程施工5.8、隧道通风、排水及管线布置5.9、系家山隧道施工排水5.10、施工量测5.11、应急处理预案5.12、安全管理系家山隧道浅埋地段施工作业指导书1、编制范围系家山一号隧道DyK8+190+250冲沟浅埋段。2、编制目的：为了确保系DyK8+190+250冲沟浅埋段施工的安全与质量，特制定本作业指导书，以指导该冲沟浅埋段的施工。3、编制依据3.1由铁道部第一勘察设计院出的系家山一号隧道设计图 图号：老安施隧01、单线电化铁路隧道衬砌设计图 图号：老安施隧200。3.2中铁大桥局集团编制的XYS-02技术投标书和XYS-02标段施工组织设计。3.3国家及部委颁布的有关规范和标准。铁路隧道设计规范 （TB10003-2001）铁路隧道施工规范 （TB10204-2002、J163-2002）铁路隧道喷锚构筑法规范 （TB10108-2002、J159-2002）铁路隧道工程施工质量验收标准 （TB10417-2003）铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准 （TB10424-2003）新建铁路工程工程测量规范 （TB10101-99）4、工程概况4.1地理位置隧道起讫里程DyK7+780DyK8+715，全长935m。隧道线路中心位置位于JD2和JD3曲线之内，除中间99.38m位于直线外其余均位于曲线上，曲线半径为1600m，方向相反。洞身纵断面为270m长5及665m长3的单面下坡4.2地质岩层工点范围内地层为第四系全新统冲积的粉质黏土、淤泥质粉质黏土、粉土；下伏中元古界的石英片岩。4.3水文地质工点内沿山体坡面处据调查未发现地下水出露。山间沟谷中为季节性流水沟，勘测期间沟谷中地表径流较小，主要是稻田灌溉水。沟谷中地下水水位埋深1.21.5m，属第四系松散层中的孔隙水，水量丰富，水质较好，其补给来源主要为稻田灌溉水和大气降水。4.4不良地质现象DyK8+190+250段处于冲沟浅埋段。4.5级围岩加强衬砌支护参数：其中DyK8+190+250段采用级围岩加强衬砌，参见老安施隧200-12，14。I16钢架，0.5m；砂浆锚杆L=3.5m，0.5m，拱墙设置；拱部设42超前小导管，L=3.5m,0.3m；钢筋网全断面，0.2m；喷C20砼，全断面，厚22cm；衬砌C25砼，厚5070cm。5、主要施工方法和技术措施5.1 超前小导管施工方法及台阶法5.1.1超前小导管施工该段采用超前小导管注浆预加固后进行开挖，采用现场加工小钢管，用凿岩台车钻孔将小钢管打入岩层，压注水泥浆。超前小导管采用无缝钢管，外径42mm,壁厚3.5 mm。管长3.5m,环向间距为0.3m。钢管前端做成尖楔状，便于插入孔中或直接打入，在管身设注浆孔,孔径68mm,孔间距15cm布置，呈梅花型布置，以便钢管进入地层后对围岩空隙注浆。注浆采用单浆液(水泥砂浆)或双浆液(水泥-水玻璃浆液),其施工步骤如下：a、按设计布眼、钻孔，采用凿岩台架。采用钻机连接导管顶入；用塑胶泥封堵导管周围及孔口，工作面上的裂缝亦应封堵。b、导管外露20cm，安装注浆管路。c、注浆采用双液注浆泵2台，注浆能力1030Lmin，并配套对应的03.0MPa压力计、060Lmin流量记录仪及相应的注浆软管，并同时备用2套仪器和配件。注浆时，严格控制注浆口的最高压力在0.5MPa以内，以防压裂工作面，进浆速度不宜过快，每根导管的进浆速度控制在30Lmin以内，压浆量按设计的定量和注浆压力进行双控制。超前小导管注浆工艺流程见图1“超前小导管注浆工艺流程图”。5.1.2台阶法施工方案本段围岩级别和级加强围岩段，采用台阶法施工。 图1 超前小导管施工工艺流程图 地质调查浆液选择配比试验注浆参数注浆设计现场试验效果检查制定施工方案进入施工施工准备喷射混凝土封闭掌子面管材加工材料准备机具准备设备准备插打小导管安孔口止浆塞连接止浆管注 浆开 挖注浆站布置浆液配置根据围岩情况，先施作超前支护(级加强段)，再进行开挖。上台阶开挖采用YT28风钻钻孔，下台阶采用自制凿岩台架和风钻钻孔。采用楔形掏槽，硝铵炸药(有水时采用乳化炸药)，塑料导爆管毫秒微差起爆。预计V级围岩循环进尺1.31.5m，V级围岩加强段为1.11.3。开挖中，台阶长度5080m，级围岩平均月进尺40m，。施工方流程为： 测设开挖轮廓线；开挖上断面；拱部初喷后，施作锚杆、架立钢架、挂网、补喷砼至设计厚度；开挖下断面；边墙初喷后，施作锚杆、架立钢架、挂网、补喷砼至设计厚度；清底，施作仰拱；挂EVA防水板，背衬无纺布垫层，用衬砌台车施作二次衬砌。（以上流程见图2）单线隧道级围岩开挖作业循环如“图2 单线隧道级围岩开挖作业循环图”所示。单线隧道级围岩开挖作业循环图隧道初期支护采用网喷混凝土、砂浆锚杆、钢架等。出碴完成后，初喷混凝土5cm厚，然后进行网、锚、喷支护作业，支护紧跟开挖，以确保施工安全。锚杆采用YT-28气腿式凿岩机或凿岩台架钻眼安设，砼喷射采用湿喷作业，在自制作业平台车上进行锚杆、挂网、格栅钢架、防水板等的安装。5.2钻爆施工本段采用微差控制爆破技术和接力式起爆，控制单段允许装药量，降低爆破震动速度。5.2.1光面爆破内控指标表 光面爆破内控指标表 （单位：cm ） 5.2.2光面爆破施工工序框图 光面爆破施工工序框图信息反馈测量放线施工准备爆破设计钻 眼药量计算装 药掏槽眼起爆辅助眼、周边眼起爆装碴运输爆破效果分析进行下一循环5.2.3级围岩爆破设计图单线隧道级围岩爆破设计图图 5.3洞内施工运输本标段隧道系家山一号隧道为中长隧道外，考虑施工的灵活性和经济合理性，均采用无轨运输方式组织洞内运输。开挖时，采用侧卸式装载机装碴；出碴车辆采用15t自卸汽车，车辆数量根据弃碴运距确定，并考虑不少于50的富裕量。隧道内的碴直接运往指定的区段利用。洞内运输道路安排专人进行路面维修养护，加强排水系统确保运输道路畅通，提高运输效率。洞内运输时，充分利用大避车洞位置，加强支护后作为错车道倒车位置，提高运输效率。5.4隧道初期支护施工工艺和方法5.4.1概述及流程按照铁路隧道喷锚构筑法技术规范（TB10108-2002）的有关技术要求进行施工。隧道内轮廓按旅客列车行车速度目标值为160km/h进行设计，轨面以上隧道净空横断面面积不小于42m2；隧道均采用曲墙带仰拱复合式衬砌，初期支护采用喷锚支护，喷混凝土采用湿喷工艺，每方喷混凝土中掺加0.9kg的聚丙烯纤维。系家山一号隧道： DyK8+190DyK8+250段埋深较浅，设1榀/0.5m钢架，结合钢架拱部采用42超前小导管支护，小导管长3.5m，间距0.3m。 5.4.2隧道喷、锚、网、喷支护施工工艺流程图 隧道喷、锚、网、喷支护施工工艺流程图 初 喷测量定锚杆孔位锚杆制作养 护 钻 孔安装锚杆挂钢筋网报 验复 喷钢筋网制作不合格注：出碴后及时进行初喷5.4.3砂浆锚杆砂浆锚杆钻孔，采用YT28型风枪钻眼。孔眼方向垂直于岩面，钻孔直径42mm。采用砂浆锚杆时，根据设计要求截取杆体并整直和除锈，在杆体外露端加工成螺纹，以便安装垫块及螺母，在杆体每隔1m设隔离件，以使杆体在孔内居中，保证有足够的保护层。锚杆注浆安装前先做好材料、机具、脚手平台和场地准备工作，注浆材料使用标号不小于32.5级水泥，粒径小于3mm的砂子，水灰比为0.40.45。边墙和底部砂浆锚杆作业程序是：先注浆，后放锚杆。具体操作是：先用水和稀浆湿润管路，然后将已调制好的砂浆倒入泵内，将注浆管插至锚杆孔底，将泵盖压紧密封，一切就绪后，慢慢打开阀门开始注浆，在气压推动下，水在前，砂浆在后，水湿润泵体和管路，引导砂浆进入锚杆孔中，随着砂浆不断压入孔底，注浆管缓缓退出眼孔，直至砂浆注满眼孔后，立即把锚杆插入眼孔，接着用推、锤击方法，把锚杆插至孔底，用木楔塞紧孔口，防止砂浆流失。注浆压力保持在0.2MPa。压注浆时，密切注视压力表，发现压力过高，立即停风，排除堵塞。锚杆孔中需注满砂浆，发现不满时需拔出锚杆重新注浆。注浆管不准对人放置，注浆管在未打开阀门前，不准搬动，关启密封盖，防止高压喷出物射击伤人。使用掺速凝剂砂浆时，一次拌制砂浆数量不应多于3个孔，以免时间过长，使砂浆在泵管中凝结。 砂浆锚杆施工工艺框图 测量定锚杆孔位钻 孔清 孔验 孔注 浆插入锚杆杆体固定锚杆是孔口处理 验 收 补 孔否注浆准备加工锚杆杆体注：严格控制水灰比，保证注浆质量，锚杆孔尽可能做到与岩体较大节理面垂直。 5.4.4铺设钢筋网钢筋网纵向筋用8mm钢筋，横向筋用6.5mm钢筋，对IV级围岩网格间距为2525cm，先在钢筋加工场地加工成2m2.5m网片;对于V和VI级围岩网格间距为2020cm先在钢筋加工场地加工成1.6m2m网片，现场人工安装，安装时将网片点焊在系统锚杆上，网片间搭接长度20cm，个别地方采用钢筋弯钩将其钉在岩面上，使网片铺设随着岩面起伏铺贴。钢筋保护层厚度不得小于2cm。 5.4.5钢架施工5.4.5.1概述系家山隧道V级围岩加强段采用I16型钢钢架。5.4.5.2制作安装a、I16型钢钢架按设计单元，按11比例放样，设立11胎模加工工作台，分单元加工，运至现场安装。安装时各单元采用钢板螺栓连接。b、I16型钢钢架的施工工艺见“I16型钢钢架施工工艺流程图”。c、加工时，要求做到尺寸准确，弧形圆顺，允许偏差为：拱架矢高及弧长20mm，架长20mm；焊接(或搭接)长度要满足规范要求；焊接成型时，沿钢架两侧对称进行，接头处要求相邻两节轴线一致，连接孔位置要准，以保证连接准确。d、I16型钢拱架加工后要试拼，无扭曲翘曲现象，接头连接要求每榀之间可以互换。断面尺寸允许偏差为20mm，扭曲度为20mm。I16型钢拱架施工工作内容包括定位测量、安装前的准备和安设。e、定位测量：准确地定出安设于曲线上的每榀钢架的位置。首先测定出线路中线，确定里程，然后再测定其横向位置。I16型钢钢架设于曲线上，安设方向按照该点的法线方向。直线地段，安设方向应与线路中线垂直，上下、左右偏差小于5cm，倾斜度小于2。f、安设前的准备工作：运至现场的单元钢架分单元堆码，安设前进行断面尺寸检查，及时处理欠挖侵空部分，保证钢架安设。钢架外侧有不小于5cm的喷射混凝土，安设拱脚或墙脚前，清除垫板下的松碴，使其置于原状岩石上，在软弱地段，可采用拱脚垫钢板的方法避免拱脚下沉，拱墙脚应保持水平。I16型钢钢架施工工艺流程图 初喷混凝土测量定位定位锚杆施工钢架架设钢架定连接复喷混凝土拱架试拼g、钢架安设：钢架按设计位置安设，钢架与封闭混凝土之间尽量紧贴。在安设过程中，当钢架与围岩之间有较大间隙时设垫板，垫板数量不大于10个，两排钢架间沿周边每隔1m用纵向钢筋联接，形成纵向连接体系，使其成为一体，以改善受力状态。钢架安装完成后，和锁脚锚杆(级围岩)或与之相接触的锚杆头焊接，使之成为整体结构。钢架架设在与隧洞轴线垂直的平面内，安装位置允许偏差为：与线路中线位置支距不大于30mm，垂直度5。钢架保护层厚度大于25mm，其背后必须保证喷射混凝土密实。钢架安设正确后，纵向连接牢固，并与锚杆焊接成一整体。5.4.6 喷射混凝土5.4.6.1集料要求a、喷射混凝土前要对喷射面进行净空检查，检查要先复核中线及高程，在确保中线高程准确后，用激光断面检测仪检查开挖断面，认真做好记录，只有在确认断面不存在欠挖的情况下方能进行喷射作业。喷射混凝土采用TK961湿喷机施工。b、喷射混凝土配合比，符合混凝土强度和喷射工艺要求，参考以下数据，并通过试验确定。水灰比：0.40.45砂率：4560灰骨比：1：41：5聚丙烯微纤维：0.9kg/m3水泥选用普通硅酸盐水泥，标号不低于32.5级，细骨料采用坚硬耐久的中砂或粗砂，细度模数宜大于2.5，含水率控制在57。粗骨料采用坚固耐久的碎石或卵石，粒径不宜大于15mm。速凝剂掺量一般为水泥用量的24。5.4.6.2 喷射前准备工作：a、检查受喷面尺寸，保证开挖面尺寸符合设计要求。b、清除受喷面松动岩石及浮碴，并用射水或高压风清洗岩面。c、制作钢筋网片时，首先清除污垢。安装的钢筋网片距喷面不小于3cm，钢筋与锚杆联结牢固。d、机具设备及三管二线进行检查和试运转。e、喷射地段有漏、滴、渗水现象时，及时处理，采取堵、截、排等手段，使喷射面无淋水、滴水现象，以保证混凝土与岩面的粘结。f、在喷射混凝土地段，地面上铺设铁板或其它易于收集回弹料的设备。 喷砼施工工艺框图 图8前期准备施喷面的清理计量配料拌 和装运喷料现场施喷前期准备前期准备加速凝剂综合检查结 束复喷补强5.4.6.3喷射混凝土材料要求：混凝土材料配量允许偏差(按重量计)详见下表： 混凝土材料配量允许偏差表 表2材料名称偏差()水泥和干燥状态混合材料2粗、细骨料3水及外加剂溶液1a、拌和物力求均匀，颜色一致。b、掺有速凝剂的混合料的有效时间不得超过20min。c、喷射机操作：每班作业前，对喷射机进行检查和试转动。e、喷射作业分片进行，喷射顺序应自下而上进行。喷射操作应沿水平方向以螺旋形划圈移动，并使喷头尽量保持与受喷面垂直喷嘴口至受喷面以0.61.0m为宜。f、喷射时先给风、再开机、后送料；结束时先停机、后关风；喷射时工作风压应满足喷射机工作风压的压力要求。后一层喷射在前一层混凝土终凝后进行。进行喷射砼作业，要有良好的通风及照明，确保喷射面的可见度性及作业面空气清新以便能及时观察作业面的质量及厚度。喷头与受喷面垂直，其间距离与风压协调，以0.61.2m为宜。g、严格控制水灰比，混凝土喷射层呈湿润光泽状，粘塑性好，无斑或流淌现象。如发现有脱落的石块或混凝土块被钢筋网架住时，及时清除。h、突然断水或断料时，喷头迅速移离受喷面，严禁用高压风或水冲击尚未终凝的混凝土。混凝土终凝后2小时，立即开始洒水养护，养护日期不得小于14天，洒水次数以能保持混凝土充分湿润为度。5.5二次衬砌施工5.5.1 二次衬砌施工概述系家山隧道二次衬砌IV级围岩采用35cm厚素混凝土；V级围岩一般段采用40cm厚素混凝土，加强衬砌段采用拱厚50cm的钢筋混凝土；VI级围岩采用拱厚50cm的钢筋混凝土。同时在隧道底部设有仰拱。洞身二次衬砌施工采用仰拱超前，衬砌台车全断面泵送法浇筑拱墙二次衬砌混凝土，洞外设拌合站拌制砼，砼车运送，泵送混凝土浇筑。5.5.2隧道仰拱及回填施工仰拱浇注施工与掘进工作平行进行，依据量测数据分析，应尽早安排施工。仰拱及时施作能大大改善行车条件，防止隧底软弱围岩失稳发生流变，并对隧底膨胀岩类能起到隔水作用。对于IV、V、VI级复合式衬砌仰拱地段浇注砼采用大块模板，一次浇注成型。为了满足洞内出碴及运输条件而且保证隧道施工安全，仰拱衬砌工作面距边墙喷锚台车的距离应为15m以上，边墙喷锚台车需滞后中下台阶开挖至少5m以上，浇注前将基底石碴、污物和基坑内积水排除干净，检查合格后浇注砼。砼由搅拌输送汽车运至工地现场。插入式振捣器振捣。浇注时采用仰拱大样板由仰拱中心向两侧对称进行，仰拱与边墙基础衔接处捣固密实。在仰拱混凝土强度达到设计的70%后，即可施工仰拱填充，施工同时按设计准确预埋纵横向排水管。为运碴、仰拱和铺底施工平行作业，设置仰拱无干扰作业平台，确保施工连续进行。无干扰作业平台利用移动式栈桥架空轨道，移动式栈桥由纵梁、钢枕和连接螺栓组成，设两个仰拱作业面，使前后两段仰拱平行作业。每个作业面配备移动式栈桥，用于开挖和混凝土浇筑及养生。仰拱在仰拱栈桥的辅助下由中心向两侧对称进行，施工时采用仰拱栈桥防干扰平台进行出碴运输，栈桥两端均有搭接板延伸至地面大型或重型机械进出隧道时,应采用钢板支垫,减少轮压应力。行车速度控制在15km/h。5.5.3隧道拱墙衬砌工艺为保证砼“内实外美，不渗不漏”拟采用以下工艺施工方法见图5-16隧道二次衬砌施工方法及工艺框图。5.7.3.1二次衬砌工作程序a、铺轨工作平台就位欠挖处理清理突出物铺设防水层（钢筋绑扎）向前移动工作平台模板台车就位清理、验收刷脱模剂砼输送泵就位复测中线水平定位锁定安设档头板砼泵送灌注、刹尖封顶养生、脱模再循环b、本合同段隧道衬砌，采用走行式全断面液压模板衬砌台车，长度9m。c、混凝土由搅拌运输车运输，泵送入模，插入式振捣棒和附着式振捣器联合振捣。d、在防水板铺设后及时进行衬砌施工。钢筋在洞外钢筋棚内加工、弯制，在洞内进行焊接绑扎。结构钢筋采用搭接焊，搭接长度不小于规范要求，定位钢筋连接采用细铁丝绑扎牢固。在骨架钢筋的节点处加设混凝土小垫块，以防止混凝土浇筑时钢筋外露。钢筋安装完毕，经监理工程师检查合格后，将衬砌台车移至衬砌部位，测定中线及标高后，通过台车上的液压系统将台车精确定位，锁定行走装置，将台车固定稳固，安装混凝土输送管道，准备灌注混凝土。e、二次衬砌的施作时间根据量测情况决定，当隧道周边位移速率小于0.1-0.2mm/d，或拱顶下沉速率小于0.07-0.15mm/d，可认为围岩变形基本稳定，此时可进行二次衬砌工作；当发现净空位移量过大或收敛速度无稳定趋势时按低一级围岩类别衬砌形式或补充增加钢筋或提高砼强度等级，及时施作二次衬砌f、为防止出现偏压，从两侧对称分层灌注，每层浇筑厚度小于0.5m，混凝土灌注连续进行，不得中断，缝隙全部填满、填实。当混凝土达到一定强度后，打开台车上的各工作窗口，松开丝杆，退下模板，混凝土进行养生。混凝土连续养护时间不得少于14d。g、IV、V、VI级围岩段仰拱施作应在仰拱断面全部开挖、初支完成后及时进行。h、仰拱和边墙基础作好后，紧跟着进行片石砼回填，以减少工序，加快施工进度。5.7.3.2二次衬砌施工前的准备工作。a、二次衬砌的作用原材料各项指标应符合有关规定要求。b、做好地下水的外排工作，仰拱，基础部位的虚碴和积水必须清除干净。c、防水层或喷层表面粉尘清除并洒水湿润。d、模板台车必须锁定牢固。e、施工机械设备应先检查，并进行试运转。5.5.3.3衬砌拱墙施工工艺衬砌前，先检查、复核开挖断面，确认断面满足设计要求。衬砌施工缝端头进行凿毛处理，高压水冲洗干净。台车就位后，准确测定中线、标高，台车固定稳固，涂刷脱模剂。同时衬砌部位清理干净，衬砌前先以水泥砂浆润湿基面。模板接头整齐平顺，挡头板与岩面间缝隙嵌堵密实。混凝土在运输途中边行走边搅拌，防止混凝土产生离析和凝固。混凝土初凝时间根据运输距离调整，但最短不得小于1.5h。灌注混凝土时，控制好输送泵泵送压力，防止因压力过大引起模板变形。灌筑作业应由下向上依次对称灌筑，当需要先灌筑拱圈时，应有防止拱脚下沉措施。5.5.3.3.1初期支护与二次衬砌间空隙必须回填密实，并按下列要求施作：a、拱脚以上1m范围内的超挖，应用边墙同级砼同时浇筑。b、边墙基础以上1m范围内的超挖，应用边墙用同标号砼同时浇筑。c、其余部位超挖在允许范围内可与衬砌一起用同标号砼浇筑，超挖大于规定时，宜用片石砼或10号浆砌片石回填。d、二次衬砌的砼应连续浇筑，不得不间歇时，间歇时间及处理方法应符合有关规定。5.5.3.3.2灌筑砼应捣固密实，当使用插入式振动器时，移动距离一般不超过振捣器作用半径的1.5倍，插入下层砼的深度，宜为5-10cm，振动延续时间，应保证砼获得足够的密实度，但不得损伤防水层，在无条件使用振捣器时，人工捣固应落实到人，确保砼的浇筑、捣固压量。5.5.3.3.3砼的养生：为防止砼的早期干缩产生裂纹，应在灌筑后12小时内，根据气候条件，洒水养护，使其经常保持湿润，养护时间应遵循有关规定。5.5.3.3.4脱模：严格按规定要求控制拆模时间(当洞内平均温度20时，拆模时间可以按不小于36h控制)，当不承重结构的砼强度达到2.5Mpa，承重结构的砼结构达到设计强度的70%以上时方可脱模，不可提前拆模。脱模后部分地方需修整的进行修整，以达到表面光滑、平整。5.5.3.3.5按设计要求预留沟、槽、管、线及预埋件。5.5.3.3.6隧道内清除虚碴、杂物及排除积水后进行路面基层，基层用的碎石或石碴材料，经监理工程师批准后才使用。其表面高程不大于图纸规定的基层顶面高程，横坡与路面横坡一致。5.5.3.3.7洞内围岩有明显的软硬变化处，可能引起衬砌沉落变形，以及图纸要求处，均设置沉降缝。沉降缝的设置位置，应使拱圈、边墙和仰拱在同一里程。施工缝接头处要严防漏浆，确保接缝处质量。对于施工缝、挡头等边角部位，加强振捣，保证混凝土密实。隧道二次衬砌施工工艺框图 喷砼面处理排水盲管安装报 验挂防水板钢筋安装拼防水板不合格报 验不合格合格台车就位去污、刷脱模剂 洞室立模 台车定位预埋件安装 立堵头板、安止水带 报 验 灌注砼脱 模 养 护 合格砼制备不合格注：本工程、级围岩衬砌均设钢筋，详见设计图。合格5.6水沟、电缆沟施工在二次衬砌形成分区段之后，整体道床施工之前，与衬砌平行作业。水沟、电缆沟盖板在现场预制厂集中进行预制，预制时严格控制盖板的几何尺寸，采用细粒径的混凝土，混凝土要求匀质、密实、和易性好，盖板表面平整、无凹凸现象，盖板四角棱角分明，无缺棱掉角。水沟、电缆槽采用整体定型模板，一次浇注成型，其施工要点是控制好模板的中线、水平，并要求模板支撑牢固，防止浇捣时模板位移和上浮。5.7 隧道防排水工程施工5.7.1隧道防水排水设计概述隧道设计以衬砌内壁不渗水为原则，采用铺设防水层和提高混凝土抗渗等级（P6）组成联合防水体系，隧道结构防排水施工分三次进行。一次是在初次支护表面沿隧道纵、横向设置透水软管；其次是在二次衬砌前铺设无纺布及防水板，以及砼结构施工缝、伸缩缝、沉降缝的止水带及拱墙基础横向泄水管的设置，第三浇筑防水混凝土。其施工顺序如下：隧道开挖、初期支护设置纵环向透水软管盲沟 铺设土工布及垫片固定点设置铺设防水板 台车就位后安设橡胶止水带、排水管 浇筑二次衬砌防渗混凝土5.7.2铺设防水板前的引排水措施a、沿岩壁环形设置50mm软式透水管，纵向间距6.0m ,具体初视富水情况确定；对集中出水应重点引排。b、两侧壁底部设纵向0mm软式透水管，并分段根据泄水孔间距m拉入隧道侧沟内，引排防水层背后的积水 c、对于有渗水的岩面，先喷射第一层砼进行封闭，随着围岩的变形，第一层喷射砼表面产生裂缝漏水，凡漏水处均设透水管，并立即向其表面喷射2-3cm速凝灰浆包裹固定然后喷而二层砼进行封闭，继续观察其表面，若仍有渗漏水现象，则在各渗漏处钻眼引水，再加设透水管。d、对于断层破碎带集中涌水点，首先采取压浆止水措施，再按上述施工方法引排。5.7.3二次衬砌前的EVA（厚度1.2mm）防水层施工技术措施二次衬砌前的防水板采用无钉铺设，搭接采用双缝热熔合工艺，铺设前先按设计要求铺设土工布，然后铺设防水板。施工时使用两个作业平台车，每个长6.0m，分别用于基面处理和铺设防水层，施工中基面处理通常超前于防水层作业两个循环，其具体施工方法如下：a、基面处理检查初期支护后断面的尺寸，修补初支表面，截除外露的锚杆头和钢筋头及其它尖锐物，并在其端头用塑料帽处理。凹凸处用水泥砂浆抹平，（凹凸差与距离之比不大1/6）确保铺设表面圆顺及保证防水层与喷层密贴。b、土工布铺设及塑料垫片固定：先铺设土工布（采用质量大于300g/m2）排水滤层，将土工布垫衬铺设在初期支护喷射砼表面上，再用水泥钉将与防水板相配套的圆垫片将无纺布固定在基面上，按梅花形设，固定间距拱部为5080cm，边墙为80150cm，高低不平处应增加固定点。点间防水层不得绷紧，环向一般取1.11.15倍系数，以保证二次模注砼衬砌时板面与喷砼面紧贴。c、防水板的施工检查防水板有无变色（老化），波纹（厚薄不均匀），斑点、刀疵、撕裂、小孔等缺陷，对有缺陷部位先用人工修复，对有缺陷部位先用人工修复或清除。防水板在洞外平整已硬化的场地逐步连接成6m宽的整幅。用热合机焊接成双焊缝，双层板搭接100mm，焊缝宽25mm，两条焊缝中间留空腔用于检查焊缝的严密性。焊接温度及速度应适宜，温度过高速度过慢会烧伤防水板，削弱该处防水板焊接强度；温度过低速度过快，则受焊面未充分熔融而影响粘合强度，从而影响焊缝质量，因而焊接应充分考虑温度与速度的匹配关系，一般焊接温度为150180，焊接速度为0.150.20m/min,施工前现场应通过试验确定。d、防水板的铺设待土工布及塑料垫片铺设好后，即铺设防水板。为做到不损伤防水板，采用电热传导方式，即用专用的压焊器将防水板热合固定在塑料垫片上。e、防水层施工按隐蔽工程进行验收签证，二次衬砌前检查质量，并填写质量检查记录。二次衬砌时保护好防水层，特别是安装钢筋时要采取保护措施。f、防水板质量检查表 防水板铺设施工工艺框图 图101、防水板质量检查；2、画焊缝搭接线；防水板分拱部和边墙两段截取，将拱部的对称卷起同时起爆固定土工布焊接防水板搭接缝1、工作平台就位；2、接通电路线；3、烧断锚杆及钢筋网端头；4、如超挖超过铺板规定，编铁丝网回填；5、拱顶画出隧道中线第一环，画出垂直隧道的中线横线。固定防水板焊缝补强质量检查移工作平台结 束防水板质量检查表 表3检查项目检查立片及内容外观检查1、用手托起防水板，看是否与喷砼基面密贴；2、防水板是否有划破、扯破、扎破等现象；3、焊缝宽度是否符合要求，有无漏焊、假焊、烧丝等现象；4、衬垫处防水板是否脱离。焊缝检查1、每铺20-30片延米，剪开焊缝2-3处，每处0.5m，看是否有假焊、漏焊现象。2、接缝处用真空加压检测，以0.2MPa压力加压5min后压力不小于0.16MPa5.7.4施工缝、变形缝防水墙体水平施工缝不宜留在剪力或弯矩最大处或铺底与边墙的交接处，应留在高出铺底面不小于300mm的墙体上。墙体若有预留孔洞时，施工缝距孔洞边缘不小于300mm。垂直施工缝应避开地下水和裂隙水较多的地段，并宜与变形缝相结合。富水地段和断层破碎带的环向施工缝采用中埋式橡胶止水带和背贴式PVC止水带，形成分仓防水系统。一般地段的环向施工缝仅采用中埋式橡胶止水带。纵向施工缝均采用埋设镀锌钢板止水带。在明暗分界、土石交界处及活动性断层等部位设置变形缝，变形缝宽度为2050mm，变形缝设背贴式止水带及中埋式止水带防水。沉降缝施工时用8钢筋弯制成U型夹固定止水带埋设，防止其在砼浇注过程中移位，施工缝及变形缝防水处理见下图 施工缝防水构造示意图 图11 变形缝止水带安装示意图 图125.8隧道通风、排水及管线布置5.8.1隧道作业环境卫生标准5.8.1.1隧道内氧气含量按体积不低于20%5.8.1.2隧道内有害气体浓度允许值a、一氧化碳最高浓度30mg/m3。在特殊情况下，施工人员必须进入作业面时，可为100mg/m3，但工作时间不能超过30min。b、二氧化碳按气体计不得大于0.5%。c、氧氮化物为5mg/m3。d、甲烷（瓦斯）按体积计不得大于0.5%，否则必须按照煤炭工业局现行关于煤矿安全的有关规定办理。5.8.1.3隧道内气温不能高于30。5.8.1.4噪声不能大于90dB（分贝）。5.8.2通风设计系家山隧道断面大，其中1#隧道较长，通风条件较差。隧道开挖工作面采用压入式通风降低洞内粉尘浓度。每个隧道洞口通风均采用237KW通风机压入式通风。在二次衬砌地段洞增加一台22KW扇风机，增强通风效果。通风布置见5-20隧道通风、管路布置图。5.8.3通风管理a、系家山隧道通风系统简单，容易管理，由具有通风知识的技术人员管理。工作内容包括：有害气体的监测，通风设备的安装、维护，洞内风速、风量、气温等的定期测试，根据施工状况调整通风设计并采取相应的安全技术措施，保证洞内风速和风量的要求：全断面开挖时不小于0.5m/s，坑道内不小于0.25m/s；通风量保证供应每人新鲜空气不小于3.0m3/min。b、风流及其质量的监测：通风管理人员在掘进过程中连续监测，在其它时间内也需经常监测，同时做好详细记录；在每班工作期间，对风道内的风量至少量测一次。如有不足，立即报告。c、配齐缺氧及游离二氧化硅等检测试验所需的设备，为检测试验人员提供经批准的防毒面具。洞内管线布置图 图135.8.4防尘措施a、防尘卫生标准：施工过程中，作业环境每立方米的粉尘允许含量为：含10%游离二氧化硅的粉尘不超过2mg/m3，含10%游离二氧化碳的粉尘不超过4 mg/m3。采用水幕降尘器降尘。水幕降尘器喷水颗粒细，产雾量大，能够封锁整个隧道断面，除降尘外还可以吸收易溶于水的有害气体（SO2、NH3等）。b、粉尘测定：在隧道掘进或出碴期间，用沉积板或粉尘计数器在隧道开挖面附近测定粉尘含量，以制订相应的降低粉尘含量措施。c、降低粉尘措施：钻眼作业采用湿式凿岩。所采用的粉尘措施不能达到规定的粉尘浓度标准时，不得采用干式凿岩。凿岩机钻眼时，先送水、后送风；放炮后进行喷雾、洒水、找顶、清帮；出碴前用水淋湿全部石碴和岩壁；合理调整隧道供风风速，根据以往经验，当风速达到1.53.0m/s时,作业面粉尘浓度降到最小,一般认为是最佳风速;风速再大,则使沉降的粉尘产生二次飞扬。5.9系家山隧道施工排水隧道内的临时防、排水与永久防排水相结合，以“防、截、排、堵相结合，因地制宜综合治理”的原则进行5.9.1洞口段排水首先处理隧道覆盖层的地表水。洞顶在刷坡线以外510m设截水沟一道，修筑洞口边、仰坡坡顶截水沟、排水沟等排水建筑物，截引地表水，防止地表水顺坡漫流，使洞口附近无积水。并与路基排水系统相连接，组成系统的排水体系。洞外水不得通过隧道引排，老河口东端洞口外2m设一道横向盲沟，以拦截路面水，尺寸为30x40cm（宽x深），洞外侧沟作成不小于2的反坡排水。5.9.2洞内排水隧道施工单向为单面下坡，因此，在洞内施工时双侧设临时排水沟。出口自然排水，进口为反坡，采用100200m设一处集水井，通过排水管强制抽排水出洞。水沟断面应满足洞内渗水和施工废水的需要，开挖面后设集水坑，用潜水泵或抽水机排至洞外，在洞口经污水处理池净化后再排至指定渠道。5.10施工量测5.10.1监控量测的目的实施监控量测的目的具体包括：a、通过监控量测了解各施工阶段地层与支护结构的动态变化，把握施工过程中结构所处的安全状态，判断围岩稳定性，支护、衬砌可靠性。b、用现场实测的结果弥补理论分析过程中存在的不足，并把监测结果反馈设计、指导施工。为修改施工方法、调整围岩级别、变更支护设计参数提供依据。c、通过监控量测对工程施工可能产生的环境影响进行全面的监控。d、通过监控量测进行大跨隧道日常的施工管理，确保施工安全和质量。e、通过施工现场的监控量测，确保二次衬砌合理施作时间。f、通过监控量测了解该工程条件下所表现、反映出来的一些地下工程规律和特点，为今后类似工程或该工法本身的发展提供借鉴、依据和指导作用。5.10.2监控量测计划5.10.2.1洞内外观察地质和支护状态观察包括工作面观察和支护结构的支护效果观察。观察内容如下：a工作面工程地质和水文地质情况观察和描述：包括岩石名称，岩石产状，风化变质情况，断层、层理、节理等结构面的分布、走向、产状及频率，有无偏压或膨胀地压，工作面及毛洞自稳情况，岩石单轴抗压强度，地下水情况及影响等内容，并以表格和素描形式记录。 b工作面附近初期支护状态观察和已成洞的支护效果观察：包括锚杆锚固效果，喷层开裂部位、宽度、长度及深度，模筑混凝土衬砌的整体性，防水效果等，也以表格和素描形式记录下来。5.10.2.2水平收敛量测目的：根据收敛位移量、收敛速度、断面的变形形态，判断围岩的稳定性、支护的设计施工是否妥当和衬砌的浇注时间。 量测方法：收敛量测设计包括断面间距、量测频率、测线布置和测点埋设时间等。这些内容的决定与地质条件、地压分布、隧道埋深、开挖方法及进度、断面收敛速度等有关。5.10.2.3拱顶下沉量测量测目的：监视隧道拱顶的绝对下沉量，掌握断面的变形动态，判断支护结构的稳定性。量测设备用全站仪进行无尺量测。5.10.2.4浅埋隧道地表下沉量测量测目的：浅隧道开挖是必然引起地面沉陷，量测目的是了解：a、地面下沉范围，量值；b、地面下沉随工作面推进的规律；c、地面下沉稳定的时间。量测方法：一般用精密水准仪量测，仪器精度0.1mm。以上四项为必测项目，为日常施工管理提供有关数据资料。5.10.3收敛及拱顶下沉量测断面布置收敛及拱顶下沉量测点布置图 图14a、在隧道每个量测断面各布设一个拱顶下沉量测点和两条净空水平收敛量测测线。b、浅埋地段隧道地表下沉量测，断面布置与洞内水平净空变化和拱顶下沉在同一断面内；当地表有建筑物时，在建筑物周围加设下沉测点。c、横断面方向在隧道中心及两侧间距25m设下沉测点，每断面设710个测点，监测范围在隧道开挖影响范围以外。d、地表下沉量测在开挖面前方隧道埋置深度与隧道开挖高度之和处开始，直到衬砌结构封闭，下沉基本停止为止。地表下沉量测频率和拱顶下沉、水平净空变化量测频率相同。系家山1#隧道收敛及拱顶下沉量测断面布置表 表4起止里程长度（m）围岩级别量测项目净空变化、拱顶下沉断面个数断面间距1Dyk8+19060V610Dyk8+2502Dyk8+44095V910Dyk8+535合计15205.10.4 地表下沉量测 地表下沉量测点位布置图 图15在进出口及明洞两侧明挖浅埋位置，四处位置各布置两排观测桩，在开挖期至二次衬砌完成后2周之内定期观察地表下沉。系家山1#隧道地表下沉量测断面布置表 表5起止里程长度（m）围岩级别量测项目地表下沉断面个数断面间距1Dyk8+19060V106Dyk8+2502Dyk8+44095V1010Dyk8+535地表下沉与净空变化、拱顶下沉设置在同一断面5.10.4量测断面间距一般为级围岩地段510m。地表下沉量测测点沿纵向（隧道中线方向）布置，其间距：当深埋是为2050m，埋深介于深浅埋之间是为1020m，浅埋是为510m。在隧道进出口地段及富含地下水段埋设断面。横向间距范围为25m，每断面至少布置11个测点，隧道中线附近密些，远离中线处疏些。测点应在开挖形成的下沉之前埋设，一直测到下沉稳定。为了在开始下沉前进行量测，要从工作面前方H+h1处或2D处开始量测（H：埋深，h1：上半断面高度，D：隧道开挖宽度）。为掌握各级围岩位移变化规律，在各级围岩起始地段增设量测断面，在洞口及浅埋地段可根据现场实际情况适当增加监控量测断面。5.10.5量测频率a、洞内观察分为开挖工作面观察和初期支护状况观察两部分。开挖工作面观察在每次开挖后进行，地质情况基本无变化时，每天进行一次。对初期支护的观察每天至少进行一次，观察内容包括喷射混凝土、锚杆、钢架的支护状况。洞外观察包括边仰坡稳定、地表水渗透等观察。b、净空水平收敛量测和拱顶下沉量测采用相同的量测频率，实际量测频率根据变形速度和距开挖面距离选择较高的量测频率。开挖面距量测断面前后距离L2D时，每日12次；2DL5D时，每日一次；L5D时，每周一次。 量测频率表 表6量测项目量测断面距开挖面距离量测频率净空水平收敛拱顶下沉地表下沉（01）b2次/d（12）b1次/d（25）b1次/23d5b1次/7d地质素描贯穿整个隧道施工全过程，在放炮后喷射混凝土前进行 注：b隧道开挖宽度5.10.6量测结束标准5.10.6.1隧道周边允许位移值的制定：根据以往的成功经验，利用隧道周边允许位移值对隧道的拱顶下沉、净空收敛位移值进行管理详见下表。初期支护结构允许相对位移（%） 表7 埋深围岩级别50m50300m300m0.10.300.200.500.401.200.150.500.401.200.802.000.200.800.601.601.003.00附注：相对位移实测位移值与两点间的距离之比或拱顶下沉实测值与隧道宽度之比；脆性围岩取表中较小值，塑性围岩取表中较大值。5.10.6.2监控量测项目的管理基准根据既有成功经验，变形管理等级标准见下表位移管理等级表 表8管理等级管理位移施工状态U0Un/3可正常施工（Un/3）U0（2Un/3）应加强支护U02Un/3应采取特殊措施附注：Uo实测位移值；Un允许位移值位移速率控制基准表 表9序号监测项目位移速率（mm/d）施工情况1地表下沉3可正常施工5施工中应注意8加强支护或采取特殊措施2拱顶下沉净空收敛5可正常施工8施工中应注意10加强支护或采取特殊措施5.10.6.3量测结束标准根据收敛速度判别：a、一般地段：收敛速度5mm/d时，围岩处于急剧变化状态，加强初期支护系统；收敛速度0.2mm/d时，围岩基本达到稳定。b、浅埋地段：加强初期支护强度和钢度，严格控制过大变形。c、各量测项目持续到变形基本稳定后2周结束，软弱围岩大变形地段位移长时间不能稳定时，延长量测时间。5.11隧道施工应急预案隧道在施工前和施工中，认真采用综合地质预测预报为核心的技术手段，验证和完善勘测设计阶段地质资料，在此基础上严格按设计要求采取的针对性的施工方案和技术措施处理不良地质地段，保证工程顺利进行，本着“安全第一，预防为主”的原则，特制定本标段隧道施工应急预案，以便在发生不可预料的地质灾害如围岩失稳、突水、突泥、瓦斯突出时，能够迅速作出正确决策，采取针对性的措施和方案，争取有利时间，控制灾害影响的范围，保证施工人员的人身安全、设备安全，尽快恢复正常施工。5.11.1建立应急处理机制，成立应急领导小组在项目经理部建立以项目经理为组长，副经理、总工程师为副组长的应急领导小组。项目经理部建立医疗救护队，项目队建立抢险队。 应急领导小组组织机构 图16应急领导小组组长的职责是：若出现地质灾害的紧急情况时，组织有关人员察看现场，讨论应急方案，发布各项抢险应急指令，并将有关情况迅速上报业主、设计和监理单位，根据地质灾害的具体情况，结合设计图纸、地质资料，商讨制定处理方案并按照设计和监理单位的相关指示和要求，结合现场实际情况，制订针对性的实施方案和施工技术措施。副组长(项目副经理)的职责是迅速组织有关责任部门和抢险队，落实、指挥实施应急施工方案和技术措施；经理部各部门负责人的职责：组织本部门落实应急施工方案和技术措施的相关要求；项目队队长在出现紧急情况后，与技术主管负责具体组织并带领应急抢险队实施应急处理领导小组确定的施工方案和技术措施。经理部医疗救护队有医疗救护经验的医生35人，配备医疗设备齐全、先进的医疗救护车，在发生紧急情况时，立即奔赴现场。应急抢险队由项目队长领导，由富有隧道施工经验、具有专业技能、身体健康强壮的中青年职工、管理人员组成。在发生紧急情况下时，根据应急处理领导小组的指令，立即投入应急抢险施工。5.11.2应急处理程序发生紧急情况后，掌子面及时通知经理部调度，第一时间通知项目总工及项目经理，紧急察看现场，并依据突发事件的性质及时作出反应，按照突发事件应急处理预案及时处理。详见下图：应急处理程序图 图175.11.3人员培训、应急材料和设备的储备对参与隧道施工的人员、抢险队进行安全风险防范教育，学习相关隧道施工的安全知识，提高对隧道突发事件的应对和处理能力。在技术交底的基础上，必须提前学习应急预案的方案、措施、处理程序等。熟悉洞内各类设备的关键核心部分的作用、安装位置。熟练掌握迅速拆解的方法。根据本标段各隧道不同地质情况应储备大管棚管材和钻孔设备、高压力注浆设备、大马力、大直径抽水机、排污泵、通风机、大直径通风软管、防爆电缆、200300焊接钢管、超细水泥、钢木支撑、方木、编织袋等必需器具等。5.11.4应急处理预案防止隧道灾害最重要是提高地质超前预测预报的准确度。发生灾害应急措施如下：a、突水、突泥当意外出现较大的突水、突泥时，首先停止施工，所有施工人员撤离工作面，洞内停止供电，运铺设备停止使用，同时根据现场情况采取紧急措施，若仅是突泥又有可能阻止突出的泥土流动时，设置隔离墙于横通道处或正洞内某一地段，防止灾害扩大。若是突水或水中夹有部分泥沙，则应用编织袋装土堆码形成沟槽，避免在正洞全断面流淌，对设有平导隧道，尽量将水流引入平导排出洞外，以保证正洞施工。反坡施工地段在无人员生命安全危险情况下，迅速组织人员安装排水泵及排污泵，用管道将泥水抽至顺坡段排放或排至洞外，随后在准确掌握突水、突泥的范围、规模等前提下，迅速制定处理方案和措施。b、软岩失稳在出现软岩变形的情况下，采取加强初期支护，尽快施工仰拱，及早封闭成环。在破碎松散围岩段实施超前预支护、大管棚支护。设置加强的柔性支护，采取自进式注浆锚杆加固围岩。块状围岩滑移和坠落治理，对准岩石层面垂直打入锚杆，尤其是治理关键岩块。5.12.1安全管理安全管理的中心问题是保护工程施工过程中人的安全与健康，保证施工生产的顺利进行。5.12.1.1要做到安全与工程施工过程的统一，在施工过程中，如果人、物、环境等都处于危险状态，则施工生产无法顺利进行。所以，安全是施工的客观要求，工程有了安全保障才能持续、稳定的进行。5.12.1.2严格执行“安全第一，质量第一”。安全第一是从保护生产要素的角度出发，而质量第一则是从关心产生成果的角度出发。安全为质量服务，质量需要安全保证。5.12.1.3安全与进度互保。进度应以安全作保障，安全就是进度。在项目实施过程中，应追求安全加速度，尽量避免安全减速度。当进度与安全相矛盾时，应暂减缓进度，保证安全。5.12.1.4安全与效益兼顾。安全技术措施的实施，会改善作业条件，带来经济效益。所以，安全与效益是完全一致的。安全促进了效益的增长。当然，在安全管理中，投入应适当，既要保证安全，又要经济合理。5.12.2隧道施工防坍措施：5.12.2.1坚决向广大员工贯彻“不坍才有进度”的指导思想，切勿片面追求进度而忽视质量，而造成因防坍措施不到位而造成坍方，给工程造成损失。5.12.2.2在洞口段、断层破碎带及其它类围岩地段，施工前必须制定详细的切实可行的施工方案和作业指导书。5.12.2.3做好超前地质预报工作。每个开挖工班配一名工程师跟班，确保各种措施、技术交底的落实，保证标准化作业。开挖过程中，配备有经验的地质工