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高铁作业指导书-隧道篇 - 副本

来源:二三娱乐


隧 篇

目 录

第一章 隧道洞口工程施工作业指导书 ..................................................................................................... 1 第二章 隧道洞身开挖施工作业指导书 ................................................................................................... 12 第三章 喷射混凝土施工作业指导书 ....................................................................................................... 35 第四章 锚杆施工作业指导书..................................................................................................................... 45 第五章 钢筋网施工作业指导书............................................................................................................... 51 第六章 钢架施工作业指导书................................................................................................................... 54 第七章 管棚施工作业指导书................................................................................................................... 60 第八章 超前小导管施工作业指导书 ....................................................................................................... 65 第九章 衬砌施工作业指导书................................................................................................................... 70 第十章 隧道防排水施工作业指导书 ....................................................................................................... 85 第十一章 围岩监控量测施工作业指导书 ............................................................................................... 97 第十二章 超前地质预报作业指导书 ..................................................................................................... 105 第十三章 隧道内管线过轨、综合接地及电气化接地 ......................................................................... 113

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第一章 隧道洞口工程施工作业指导书

1目的

明确隧道洞口工程作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,指导、规范隧道洞口工程施工,保证隧道的洞口工程作业安全、质量。 2 编制依据

⑴《高速铁路隧道工程施工技术指南》(铁建设[2010]241号) ⑵《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB 10753-2010)

⑶《铁路建设项目施工作业指导书编制暂行办法》建设【2009】107号 ⑷《铁路隧道工程施工安全技术规程》TB10304-2009 3 适用范围

适用于 标段站前工程双线隧道洞口工程施工。 4作业准备 4.1内业技术准备

4.1.1确定渣场位置和范围;汽车运输道路的引入和其他运输设施的布置。 4.1.2施工用风、用水、用电设施布置。

4.1.3施工前人员、设备应组织到位。风、水、电应能满足工程施工的需要。技术人员熟悉图纸,制定施工方案指导具体施工人员进行施工。

4.1.4清除洞门口范围内边坡、仰坡以上可能滑塌的表土、危石,不留后患。 4.2外业技术准备

4.2.1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,满足技术工人生活休息的需要

4.2.2施工所需的材料和机械设备已到场。 4.2.3水、电、施工道路能够满足施工生产的需要。 5技术要求

5.1洞口工程施工应符合下列要求:

5.1.1施工避开雨季及严寒季节。

5.1.2洞口施工应减少仰坡开挖高度,保护生态环境,减少植被破坏。

5.1.3紧邻洞口的桥涵路基挡护等工程的施工,应结合隧道施工场地布置,及早完成。 5.1.4施工便道的引入和施工场地的平整尽量减少对原地貌的破坏和对洞口岩体稳定的影像。

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5.1.5洞外施工期间排水应结合永久排水系统,辅助坑道设置统筹考虑。

5.1.6排水系统应避免不良,不稳定地质体,无法避开时,应先采取处理措施,消除隐患。

5.1.7洞外排水沟渠设置宜采用可防止泥沙淤积的排水坡度,但应避免流速过大导致沟渠毁损。

5.1.8 洞口开挖:

1 隧道洞口边坡、仰坡的开挖范围及尺寸应符合设计要求,开挖前要进行放线,严禁随意开挖。

2 隧道洞口边坡、仰坡开挖及地表恢复应符合环境保护规定,采取有效的环境保护和水土保持措施。

3 边坡、仰坡开挖不得采用大爆破,开挖后应及时进行防护施工,山坡危石应清除干净,不留后患。天沟和吊沟等排水系统应及早施作,以免冲刷洞门,影响洞门施工。 4路基及仰坡应自上而下开挖,当地质条件良好时,宜一次将土石方工程做完;当地质条件不良时,应采取稳定边坡和仰坡的措施。

5 洞口段施工,应根据地质条件及保障施工安全等因素,选择开挖方法和支护方法,并符合下列规定:

(1)不良地质地段应在进洞前对地表、仰坡进行防护,并施作超前支护。

(2)洞口邻近建筑物时,应采取微震动控制爆破,并对建筑物下沉、倾斜、裂缝以及振动等情况作必要的监测,确保隧道施工和建筑物的安全;

(3)洞口段开挖应加强支护,开挖后应尽快施作锚杆、喷射混凝土、敷设钢筋网或钢支撑等,并尽早施作衬砌;

(4)加强对地表下沉、拱顶下沉的监控量测,适当增加量测频率。 5.2边仰坡开挖及防护应符合下列要求:

5.2.1边仰坡截排水沟应与洞外路基排水系统良好连接;纵坡较陡时,沟身应采取设缓坡段和基座等稳定措施,沟口应采取设垂裙的防冲刷措施。

5.2.2边仰坡以上可能滑塌的表土,危石应全部清除,不留后患。

5.2.3洞口边仰坡工程应自上而下逐级开挖支护,及时完成洞口边仰坡加固,防护及防排水工程。

5.3明洞应符合下列要求:

5.3.1工中,明洞衬砌宜采用模板台车,混凝土浇筑前应复核中线、高程和模板的外轮

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廓尺寸(考虑预留沉降),确保衬砌不侵入设计轮廓线。明洞墙、拱混凝土应整体浇筑。当拱圈混凝土强度达到混凝土设计强度等级的70%以上,且拱顶回填土高度达到0.7 m时,方可拆除明洞内模板。

5.3.2明洞外模拆除后应及时施做防水层及排水盲管,并与隧道的防水层和排水盲管顺接,排水管应排水畅通。

5.3.3明洞回填应加强对防水层及排水系统保护,不得损坏防水层及排水系统。 5.3.4 明洞地段的土石方开挖应符合下列要求:

(1)开挖方式以及边坡和仰坡的坡度应根据地形、地质条件、边仰坡稳定程度和采用的施工方法确定;

(2)石质地段开挖时,应防止爆破影响边坡和仰坡的稳定; (3)松软地层开挖时,宜边支护边开挖;

(4)开挖的土石方应弃置在不影响边坡及其他建筑物稳定的地点;

(5)不宜在雨季施工,当必须在雨季施工时,应加强防护,随时监测、检查山坡稳定情况。

5.4洞口段施工应符合下列要求: 5.4.1进洞前应按设计施做超前支护。

5.4.2洞口段应加强初期支护,及时形成封闭系统,陈其应尽早施做。 5.4.3洞口段的监控量测应适当增加量测频率。 6施工程序与工艺流程及施工要求

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6.1施工工艺流程图

施工准备 处理危石、地表清理 洞口截排水系统施工 按设计进行地表预加固 分层开挖 锚喷支护边、仰坡面 支护质量检查 合格不合格处理 预支护安装进洞钢架或套拱

按正常工序进洞施工

结束

图6-1-1 洞口段施工工艺流程图

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施工准备洞口段及基槽开挖支护基底物探及承载力试验与设计不符符合设计仰拱混凝土处理填充混凝土模板台车就位模板检查不合格合格钢筋绑扎处理立外模板浇筑二次衬砌混凝土施做防水板、连接排水管道拱顶回填结束图6-1-2 明洞施工工艺流程图

施工准备开挖(挡墙基础)套拱边仰坡土石方并支护 立钢架(立挡墙模板)、施做套拱内衬浇筑(挡墙)套拱混凝土在套拱护顶下开挖土石、支护与设计不符基底物探及承载力试验浇筑仰拱钢筋混凝土及填充混凝土排水板安装、防水层铺设绑扎钢筋、模板台车就位浇筑墙拱钢筋混凝土模板台车脱模结束处理

图6-1-3 明洞暗做法施工工艺流程图

施工准备截排水沟施工地表加固洞口超前支护开挖、初期支护与设计不符基底物探及承载力试验满足设计要求浇筑仰拱钢筋混凝土施做防水板设施与洞内外衔接地基处理立洞口模板、与洞口衬砌段整体浇筑混凝土与浇筑混凝土同步分层安装坡面模板拆模拱墙背后超挖部分回填施作洞口排水设施、坡面绿化结束

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图6-1-4 斜切式洞门施工工艺流程图

6.2 施工工序及控制重点

洞口段工程应结合洞口相邻工程及场地布置统筹规划、及早完成,施工宜避开雨季及严寒季节。

6.2.1 洞口施工测量

洞口施工测量的要点是:确定洞口开挖轮廓线、线路中线;边、仰坡开挖边线及洞口截排水沟位置等。

6.2.2 洞顶地表水处理施工

1.洞口边、仰坡周围的排水系统宜在雨季及边、仰坡开挖前完成。

2.洞顶截排水沟应按设计要求并结合地形进行施作,水沟应用浆砌片石或混凝土铺砌沟底,采用浆砌石时应用砂浆抹面,防止下沉;此外排水沟还应与路基顺接,防止冲刷路基坡面、桥涵锥体、农田、房舍;截排水沟还应加强维护确保畅通。

3.洞口顶部地表的凹坑须填平并进行地表防渗水处理。 6.2.3洞口坡面处理

洞口坡面处理主要为清除坡面植被及危石。 6.2.4边仰坡开挖及加固

1.洞口土方采用机械施工时,边、仰坡应预留30cm的整修层,用人工刷坡并及时夯实整平成型,防止超挖,保证边、仰坡平顺,坡率符合设计要求。

2.洞口土石方应自上而下分层开挖,严禁掏底开挖或上下重叠开挖,结合正洞开挖方法,预留进洞台阶,形成进洞面及边、仰坡,边、仰坡防护和处理措施应同时考虑防止洞口段产生整体滑动。

边仰坡开挖时尽量减少原坡面的破坏和对周围环境的影响,涮坡到位后应采用植草或喷射混凝土进行防护。当洞口位于软弱、松散地层时应根据地质条件和地下水情况进行地表加固。洞口段位于软弱土层地带,如冲(洪)积层、残积层及人工填土时,可采用高压旋喷桩、深层搅拌桩、抗滑桩、钢管桩对开挖的边仰坡进行加固。地层位于堆积层、断层破碎带、沙砾(卵)土,砂土时采用地表注浆进行预加固。有地下水地段,临时止水可采用水泥—水玻璃浆液。

3.开挖后坡面应稳定、平整、美观。 6.2.5洞口段超前支护

洞口浅埋、软弱破碎段应考虑采用管棚、小导管、锚杆等超前支护措施,洞口段超前支护严格按照设计要求施工。

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6.2.6土石方开挖进洞

1.一般规定

(1)隧道洞口地段一般地质条件差,且地表水汇集,施工难度较大,施工时要结合洞外场地和相邻工程的情况、全面考虑、妥善安排及早施工,为隧道洞身施工创造条件。

(2)隧道洞口应按照“早进晚出”的原则优化方案。

(3)洞门在施工前按设计要求并结合地形条件作好截、排水沟和施工场地、便道的规划,应尽量减少对原坡面的破坏和对周围环境的影响,开挖后的坡面应达到稳定、平整、美观的要求。

(4)洞口工程施工前,应进行工艺设计,对施工的各工序进行必要的力学分析,以确定隧道洞口边仰坡土石方开挖及防护、防排水工程,隧道洞门及洞口段衬砌、背后回填的施工方法、施工顺序。

(5)隧道洞口和洞口段施工时要制定完善的进洞方案,洞门端墙处的土石方,应视地层稳定程度、施工季节和隧道施工方法等选择合理的施工方法。

(6)洞口施工宜避开降雨期和融雪期。在严寒地区施工,应按冬期施工的有关规定办理。 2.洞口开挖

洞口段开挖方法的确定取决于工程地质、水文地质和地形条件、隧道自身构造特点、施工机具设备情况、洞外相邻建筑的影响等诸多因素。施工中应根据实际,综合选定洞口段开挖进洞方案。

(1)洞口段地层条件良好,洞口段围岩为Ⅲ~Ⅳ级以上,宜采用台阶法进洞(台阶长度以1.5倍洞径为宜),其爆破进尺控制在1.5~2.5 m,并严格按照设计及时做好支护。

(2)洞口段围岩为V级及以下时,可采用环形开挖预留核心土法、双侧壁导坑法、中隔壁法(CD法)、交叉中隔壁法(CRD法)等分部开挖法进洞,开挖前应按设计对围岩进行预加固。

(3)对于浅埋和偏压隧道,应采用地表预加固和围岩超前支护方法,做到“先护后挖”。 (4)当地层条件差,可采用套拱法施工进洞。 6.2.7洞口段衬砌(明洞)

明洞结构施工中,明洞衬砌宜采用模板台车,混凝土浇筑前应复核中线、高程和模板的外轮廓尺寸(考虑预留沉降),确保衬砌不侵入设计轮廓线。明洞墙、拱混凝土应整体浇筑。当拱圈混凝土强度达到混凝土设计强度等级的70%以上,且拱顶回填土高度达到0.7 m时,方可拆除明洞内模板。 6.2.8 洞门施工

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洞门施工应符合以下要求:

(1)土质地基应整平夯实,土层松软时,应核实地基承载力。 (2)基础处的渣体杂物、风化软层和积水应清除干净。

(3)洞门衬砌拱墙应与洞内相联的拱墙同时施工连成整体。如系接长明洞,则应按设汁要求采取加强连接措施,确保与已成的拱墙连接良好。

(4)端墙施工放样时,应保证位置准确和墙面坡度平顺。 (5)灌注混凝上应保证模板不移动。

(6)洞门端墙的砌筑与墙背回填应两侧同时进行,防止对衬砌边墙产生偏压。 (7)洞门衬砌完成后,及时加固洞门上方仰坡脚;当边(仰)坡地层松软、破碎时,应采取坡面防护措施。

(8)洞门的排水沟砌筑在填土上时,填土必须夯实。

(9)隧道洞口衬砌应采用模板台车或衬砌台架一次性整体灌注。

(10)洞口段拱墙衬砌模板执行洞内二次衬砌标准,洞口端墙、翼墙混凝土模板应选用大块整体钢模,模板表面平整度、错台符合验标的要求;支(拱)架及脚手架的采用和检算应进行论证、审查。

(11)为保证洞门美观,应确保测量放线精确。施工前应做好大样板并挂线,以使墙体棱角分明,坡度顺直符合设计。端墙混凝土应一次灌注。

(12)回填应在洞门施工完毕且混凝土强度达设计强度后进行,两侧先回填浆砌片石,然后回填碎石土,从下至下,按设计对称分层进行。回填土采用手扶压路机及蛙式打夯机分层夯实,最后回填50 cm厚黏土隔水层。施工过程中确保防水层不被破坏。当回填完成后,及时进行洞口及洞顶的绿化及防护工作,避免雨水冲刷。 7 劳动组织及设备机具配置

7.1劳动力组织方式:采用架子队组织模式。

7.2施工人员应结合隧道洞门工程的施工方案,机械,人员组合,工期要求进行合理分配。

每个作业班组人员配备

施工负责人 技术负责人 专职安全员 技术,质检,安全员 1人 1人 1人 各2人 8

施工负责人 工班长,领工员 测量员 机械工,普工 1人 各2人 4人 10~50人 7.3 机具配置:机具配置建议为挖掘机2台,装载机2台,自卸汽车6台等若干配套设备。 8 材料要求

⑴水泥:采用硅酸盐水泥。

⑵细骨料:采用硬质洁净的中砂或粗砂,砂率根据现场试验确定。 ⑶粗骨料:采用坚硬耐久的碎石,粒径不大于15mm,级配良好。 ⑷水:采用不含有影响水泥正常凝结与硬化有害杂质的自来水。

⑸速凝剂:粉状速凝剂,掺量根据初凝、终凝试验确定,一般为水泥用量的3%左右。 喷射混凝土由专人喷水养护,以减少因水化热引起的开裂,发现裂纹用红油漆作标记,进行观察和监测,确定其是否继续发展,若在继续发展,找出原因并作处理,对可能掉下的喷射混凝土撬下重新喷射。 9 质量控制及检验

9.1 洞口工程质量控制要点及检测方法见表9-1-1

表9-1-1 洞口工程质量控制要点及检测方法

质序量控制号 项目 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、地表坑洞1 口防排水 洼、钻孔、深坑等处应填不透水土,井分层夯实;3、洞顶响流水的沟槽应予整治,确保水流畅通,必要时沟床应进行铺砌;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的连接必须符合设计要求。 洞外 2 截水 冲刷弃渣和危害农田水利;2、截水天沟巾线距边、仰坡开挖线边缘不小于5 m,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9

量 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,其水流应防止观察、测观察 检验 质量标准和要求 方法 质序量控制号 项目 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。 1、隧道洞口的边、仰坡开挖形式和坡度符合设计要求;2、隧道门端墙和开3 挖 整、平顺。 洞4 门 2、预埋件和预留孔洞的数量应符合设计要求。 量 1、端墙和翼墙、挡土墙厚度不得小于设计要求,墙面坡度符合设计要求。观察、测翼墙、挡土墙的基坑开挖范围、高程应符合设计要求,台阶形基底的台阶应完量 观察、测检验 质量标准和要求 方法 9.2 施工注意事项

(1)洞口的边坡、仰坡断面应自上而下开挖,一次做完,开挖人员不得上下重叠作业。在高于2m时应符合高处作业的有关规定。

(2)边、仰坡以上山坡松动危石应在开工前清除干净;施工中应经常检查,特别是在雨雪之后,发现松动危石必须立即清除。

(3)爆破作业应符合爆破作业的有关规定。爆破后应在清除边坡仰坡上的松动石块后,方可继续施工。地质不良时,边、仰坡应采取加固措施。

(4)端墙处的土石方开挖后,对松动岩层应进行支护。

(5)对采取支护加固措施的边仰坡稳定性应进行监测,发现锚喷支护开裂等不稳定情况应及时采取补强加固措施。

(6)隧道洞门及端墙工程施工应符合下列规定:

① 砌体工程脚手架、工作平台应搭设牢固,并设有扶手、栏杆。脚手架不得妨碍车辆通行。

②起拱线以上的端墙施工时应设安全网,防止人员、工具和材料坠落。 ③起吊作业应符合施工机械的有关规定,起吊材料时机下严禁车辆。 10安全及环保要求

1、施工机械使用、操作人员资格、检修保养、各种专用施工机具和料具、施工用电等应严格执行《铁路隧道工程施工安全技术规程》TB10304-2009。

2、施工过程中必须对施工人员加强安全技术交底,特殊工种必须经考试合格后方能上

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岗。

3、对洞口周围的,尤其是边仰坡顶部危石要在边仰坡施工前清除,确保下面施工人员的安全。

4、开挖截水沟时要注意土石滑落,施工时错开上下垂直工作面,平行作业。

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第二章 隧道洞身开挖施工作业指导书

1 目的

明确隧道开挖作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,指导、规范隧道开挖施工,尽可能地减少超欠挖,保证隧道的开挖质量及作业安全。 2 编制依据

⑴《高速铁路隧道工程施工技术指南》(铁建设[2010]241号) ⑵《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB 10753-2010) ⑶ 铁路隧道钻爆法施工工序及作业指南(TZ 231-2007) ⑷《江西公司隧道超前地质预报实施细则》

⑸《铁路建设项目施工作业指导书编制暂行办法》建设【2009】107号 ⑹《铁路隧道工程施工安全技术规程》TB10304-2009 3 适用范围

适用于 标段站前工程双线隧道洞身开挖施工作业。 4作业准备

4.1.确定渣场位置和范围;汽车运输道路的引入和其他运输设施的布置。 4.2施工用风、用水、用电设施布置。

4.3施工前人员、设备应组织到位。风、水、电应能满足工程施工的需要。技术人员熟悉图纸,制定施工方案指导具体施工人员进行施工。 5技术要求

5.1 隧道施工方法应根据地质、覆盖层厚度、结构断面及地面环境条件等,经过经济、技术比较后确定。

5.2隧道开挖应根据采用的施工方法、施工机械,选择开挖方式和步骤,确定和理循环进尺及施工速度,保持各工序相互协调,确保施工安全和工程质量满足施工进度要求。 5.3 隧道开挖断面应以衬砌设计轮廓线为基准,考虑预留变形量、测量贯通误差和施工误差等因素作适当加大。

5.3.1其中线和高程必须符合设计要求,每一开挖循环必须检查一次,所用的仪器可以是激光断面仪、全站仪、经纬仪、水准仪等仪器。

5.3.2 隧道开挖预留变形量应根据围岩级别、隧道宽度、埋置深度、施工方法和支护情况等确定。

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6施工程序与工艺流程及施工要求 6.1 方案设计

要求本线隧道按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法,应根据监控量测结果,适时施作二次衬砌。

土质隧道施工严格按照“严控水、强支护、短进尺、勤量测”的原则组织施工,应特别注意地表冲沟、陷穴对隧道的影响,要加强调查和处理。

石质隧道破碎带按照“先支护、后开挖、短进尺、弱爆破、快封闭、勤量测”的原则进行组织施工。

隧道开挖前,首先完成洞口截水沟、洞口土方及边仰坡防护施工。洞口土方采用挖掘机配合装载机自上而下分层施工,大型自卸汽车运输,并及时做好坡面防护,开挖一段(台阶)防护一段(台阶)。洞口明洞采用明挖法施工,开挖至明暗分界线后,先施做导向墙,然后施做暗洞超前大管棚,随后进入暗洞施工。及时施做明洞衬砌,待明洞衬砌混凝土达到设计规定的强度后及时进行明洞洞顶回填。开挖方法以设计为主导,暗洞开挖Ⅴ级地段采用CD法、三台阶七步法或三台阶法施工,Ⅳ级采用三台阶临时仰拱法或三台阶法施工,每循环进尺控制在规范及设计允许范围之内,Ⅲ级采用台阶法或全断面法施工,横洞Ⅳ、Ⅴ级围岩采用台阶法施工,每循环进尺控制在规范及设计允许范围之内。

土质隧道开挖采用人工配合挖掘机进行,出碴采用装载机配合大型或中型自卸汽车无轨运输。石质隧道采用钻爆法开挖,出碴采用装载机配合大型或中型自卸汽车无轨运输。

施工通风采用管道压入式通风。

在施工过程中应不断总结经验,优化工艺。加强超前地质预测、预报,加强围岩监控量测管理。根据量测结果,及时调整预留变形量及支护参数,适时施作二次衬砌,确保隧道安全。开挖工法的改变,要严格按程序申请设计变更。 6.2 隧道开挖方法的优缺点

6.2.1 台阶法

台阶法:台阶开挖法一般是将设计断面分上半断面和下半断面两次开挖或分上、中、下三台阶分级开挖成型。

其优缺点主要有:(1)台阶法开挖可以有足够的工作空间和相当的施工速度,但上下部作业有一定的干扰。(2)台阶开挖虽增加对围岩的扰动次数,但台阶有利于开挖面的稳定。尤其是上部开挖支护后,下部作业就较为安全。

6.2.2 分部开挖法

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分部开挖法:分部开挖法是将隧道断面分部开挖逐步成型,且一般将某部超前开挖,故也可称为导坑超前开挖法。常用的有上下导坑超前开挖法、上导坑超前开挖法、双侧壁导法,中隔壁法(CD法)、交叉中隔壁法(CRD)等。

分部开挖的优缺点:(1)分部开挖因减少了每个隧洞的一次开挖跨度,能显著增强隧道围岩的相对稳定性,且易于进行局部支护,因此它主要适应于围岩软弱破碎严重或设计断面较大的隧道中。分部开挖由于作业面较多,各工序相互干扰大,且增加了对围岩的扰动次数,施工组织和管理的难度亦较大。(2)导坑超前开挖,有利于提前探明地质情况,并予以及时处理。但采用断面小,则施工速度较慢。(3)由于开挖步骤多,临时支护工作量较大,且拆除困难,较费工时。 6.3 隧道开挖工法

6.3.1 台阶法

台阶法是按设计断面将隧道分成上、中、下台阶三部开挖成型,再施做支护和衬砌的施工方法。

1. 施工工艺流程

2. 台阶法施工施工工艺流程见图6-3-1,施工工序示意图6-3-2。

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图6-3-1 三台阶法施工工艺流程图

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图6-3-2 台阶法施工工序示意图

2.施工注意事项

(1)将超前地质预报纳入施工工序中,洞身开挖前必须施做超前地质预报;

(2)根据围岩条件和施工机械配备情况合理确定台阶长度、台阶高度的及台阶数量,其各部形

应有利于保持围岩稳定的前提下尽量便于机械作业;

(3)当围岩自稳能力较好,隧道开挖跨度不大时,为方便作业,台阶长度宜控制在10~50m以内;围岩稳定性较差时,台阶长度宜控制在3~10m;

(4)当初期支护采用钢架施工时,可采用扩大拱脚和施作锁脚锚杆(管)等措施,防止拱部下沉变形;

(5)仰拱应及时施作,使支护及早封闭成环;施工中及时进行围岩监控量测,准确掌握围岩状况,适时施作二次衬砌。

6.3.2 三台阶临时仰拱法

三台阶临时仰拱法就是将大断面划分成自上而下三个小单元进行开挖,缩小开挖断面;采用临时仰拱就是使每个小单元及时封闭成环,形成环向受力,有效地发挥初期支护整体受

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力效果,有效阻止支护结构变形。

1. 施工工艺流程

三台阶临时仰拱法施工施工工艺流程见图6-3-3,施工工序示意图6-3-4。

1部台阶开挖 拱部超前支护 3部台阶开挖

2部底板施作临时仰拱 接长钢架、边墙初支 监控量测 1部底板施作临时仰拱 施作1部洞身体结构初支 接长钢架、边墙初支 3部底板施作临时仰 初期支护质量检查 2部台阶开挖 施作仰拱 施作仰拱填充 二次衬砌 图6-3-3 三台阶临时仰拱法施工工艺流程图

拱部超前支护系统径向锚杆

图6-3-4 三台阶临时仰拱法施工工序示意图

Ⅴ边墙墙脚线Ⅳ钢架未示全6~8m隧底填充仰 拱初期支护2~3m10~20m30~50m2.施工注意事项

⑴ 三台阶临时仰拱法施工工序

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①a、利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护;b、开挖1台阶;c、施作1部洞身结构的初期支护,即初喷4cm厚混凝土,架立钢架,并设锁脚钢管;d、如属Ⅳ级深埋软岩、浅埋硬岩或Ⅲ级浅埋及偏压段,导坑底部喷10cm厚混凝土;e、钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

②上台阶施工至适当距离后,开挖2部台阶,施作洞身结构的初期支护及封底,参照工序①进行。

③中台阶施工至适当距离后,开挖3部台阶,施作洞身结构的初期支护及封底,参照工序②进行。

④a、开挖4部台阶,及时封闭衬期支护。参照工序②进行;b、灌注该段仰拱;c、灌注该段隧底填充。

⑤根据量测结果分析,待初期支护收敛后,利用衬砌模板台车一次性灌筑二次衬砌(拱墙衬砌一次施作)。

(2)超前地质预报、围岩量测工作应紧跟施工,及时反馈信息,以调整开挖工法及支护参数。

(3)开挖前严格按照设计图纸要求施作超前支护。 (4)开挖过程中坚持“管超前、短进尺、弱爆破”的原则。 6.3.3 CD法

中隔壁法(CD法)是将隧道分为左右两部分进行开挖,先在隧道一侧采用二部或三部分层开挖,施作初期支护和中隔壁临时支护,再分台阶开挖隧道另一侧,并进行相应的初期支护的施工方法。

1.施工工艺流程

CD法施工工艺流程见图6-3-5,施工工序示意图6-3-6。

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施工准备超前地质预报、测量、量测

后行侧导坑开挖,初期支护、临时仰拱施作拱部超前支护先行侧导坑开挖,初期支护、中隔壁、临时仰拱

初期支护成环地质素描、浇筑仰拱超限支护检验、监控量测变形值满足规范要求拆除临时仰拱、中隔壁复合衬砌施工结束采取措施图6-3-5 CD法施工工艺流程图

图6-3-6 CD法施工工序示意图

2.施工步骤

(1)a.利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁Ф50超前钢花管及导坑侧壁Ф22水平锚杆超前支护。b.人力配合机械开挖①部。c.施作①部导坑周边的初期支护和临时支护,即初喷

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4cm厚混凝土,架立型钢钢架和I18临时钢架,并设锁脚锚杆,安装径向锚杆及铺设钢筋网片,复喷混凝土至设计厚度。

(2)a.在滞后于①部一段距离后,挖掘机开挖②部,人工整修表面。b.导坑周边部分初喷4cm厚混凝土。c.接长型钢钢架和I18临时钢架,并设锁脚锚杆。⑷钻设径向锚杆并铺设钢筋网片,复喷混凝土至设计厚度。

(3)在滞后于②部一段距离后,挖掘机开挖③部,人工整修表面,施作导坑周边初期支护,步骤及工序同①。

(4)在滞后于③部一段距离后,挖掘机开挖④部,人工整修表面,施作导坑周边初期支护,步骤及工序同②。

(5)在滞后于④部一段距离后,挖掘机开挖⑤部。⑵接长I18临时钢架至隧底,底部垫槽钢。

(6)a.根据监控量测结果分析,待初期支护收敛后,拆除I18临时钢架。b.利用仰拱栈桥灌筑 Ⅵ部边墙基础与仰拱。

(7)利用仰拱栈桥灌筑仰拱填充Ⅶ部至设计高度。

(8)利用衬砌模板台车一次性灌注Ⅶ部衬砌(拱墙衬砌一次施作)。 3. 施工注意事项

(1)CD法左右部的台阶高度应根据地质情况、隧道断面大小和施工设备确定。每侧按两部或三部分台阶开挖,开挖后应及时施作初期支护、中隔壁;

(2)钢架之间纵向连接钢筋应及时施作并连接牢固; (3)先行侧的中隔壁应设置为向外鼓的弧形;

(4)中隔壁在浇筑仰拱前逐段拆除;中隔壁一次拆除长度应根据量测结果确定,不宜大于15m;临时支护拆除后应及时施做仰拱和二次衬砌。 7 钻爆法

本线隧道开挖均采用光面爆破技术。光面爆破是新奥法的第一要素,实施光面爆破可减弱对围岩的扰动,减小松动范围,使开挖轮廓圆顺;是保证本标段隧道工程质量、安全和进度的一个关键技术。 7.1 钻爆法工艺流程 钻爆法工艺流程见图7-1-1

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光面爆破设计 测量放线

钻 孔 台车或台架就位

爆破材料准备 装药与堵塞 装药计算与结构 钻孔质量验收 清理钻孔

光面效果与质量检查 图7-1-1 钻爆法施工工艺流程

通 网路检查 连接起爆网路 准备填筑材料 设置警戒 起 爆 危石处理 7.2 施工方法

7.2.1 放样布眼

台车或人工钻眼前,测量人员要用红油漆准确绘出开挖面的中线和轮廓线,标出炮眼位置,其误差不得超过5cm。在直线段,可用3~5台激光准直仪控制开挖方向和开挖轮廓线。

7.2.2 定位开眼

钻孔时,钻杆要与隧道轴线要保持平行。按炮眼布置图正确钻孔。对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它眼要高,开眼误差要控制在3cm和5cm以内。

7.2.3 钻眼

台车钻眼:钻工要首先熟悉炮眼布置图,熟练地操纵凿岩机械,特别是钻周边眼,一定要有丰富经验的老钻工司钻,有专人指挥,以确保周边眼有准确的外插角,尽可能使两茬炮交界处台阶小于15cm。同时,根据眼口位置及掌子面岩石的凹凸程度调整炮眼深度,以保证炮眼底在同一平面上。

人工钻眼:利用自制的多功能操作平台施工,钻眼要点同台车钻孔。

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7.2.4 清孔

装药前,必须用由钢筋弯制的炮钩和小于炮眼直径的高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出和吹净。

7.2.5 装药

装药需分片分组按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行,雷管要“对号入座”。所有炮眼均以炮泥堵塞,堵塞长度不小于20cm。

7.2.6 联结起爆网路

起爆网路为复式网路,以保证起爆的可靠性和准确性。联结时要注意:导爆管不能打结和拉细;各炮眼雷管连接次数应相同;引爆雷管用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处。网路联好后,要有专人负责检查。

7.2.7 瞎炮的处理

发现瞎炮,首先查明原因。如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮,则切去损坏部分重新连接导爆管即可;但此时的接头尽量靠近炮眼。

7.2.8 爆破参数调整

根据检测的情况适时调整爆破参数,为下一循环光面爆破提供理想的参数。 7.3 钻爆设计

7.3.1 钻爆设计理论

在岩时报破机理研究中,一般认为造成岩石破坏的原因是冲击波和爆生气体膨胀压力共同作用的结果。但是关于爆炸冲击波和爆生气体准静态压力哪个其主要作用,目前仍存在着两种不同的观点。一种观点认为冲击波的作用只表现在对形成初始径向裂纹起先导作用,而大量破碎岩石则是依靠爆生气体膨胀压力作用。另一种观点则认为爆破过程中哪种载荷起主要作用取决于岩石的波阻抗,即高波阻抗岩石应力波起主要作用,低波阻抗岩石爆生气体起主要作用;对于均质岩体以应力波作用为主;而对于整体性不好,节理裂隙发育的岩体,以爆生气体为主。

炸药在炮孔中起爆后,岩石将发生如下破碎过程:(1)强大的冲击波压应力使炮孔周围岩石受压破碎,在瞬间形成压缩破碎和初始裂隙;(2)环向拉应力及应力波反射拉应力使岩石中的裂隙扩展,引起岩石进一步破裂,包括初始裂隙的扩展和二次裂隙的形成;(3)爆生气体膨胀作用使岩石中的裂隙贯穿形成破碎块度,碎胀体积增加,岩石成块或成片运动,形成爆堆及爆破漏斗。

岩石爆破过程在炮孔周围的空间上可分为下列三个区域:

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1.爆破近区,即强烈冲击区(流体力学区) 。

由于靠近炮孔周围的爆炸脉冲压力大大超过岩石的抗压强度,又因应力衰减速度很快,压力脉冲的能量消耗使得此区的岩石遭受粉碎性破坏。爆破近区的范围不大于2-3倍的炮孔直径。

2.爆破中区(非线性过渡区) 。

爆破中区是岩石破碎的主要区域。冲击波压力在该区靠近炮孔周围的部分超过岩石的强度,该处仍可发生岩--石的进一步破坏,但比爆破近区的破坏程度要轻微。随着单位体积的能量密度降低,岩石破碎程度随应力波峰值的衰减而减弱。瞬态应力场的应力波作用可分解为径向压应力和切向拉应力; 切向拉应力虽然只有径向压应力的一半,但由于岩石的抗拉强度平均只有其抗压强度的1/16,所以仍可产生拉伸破坏,形成径向裂纹。切向拉应力随着距炮孔距离的增加而迅速衰减,因此这样产生的径向裂纹仅限于炮孔直径的2-6倍范围。当应力波传播到自由面时, 径向压应力波反射成为拉应力波,在自由面附近产生片状剥落破坏。这种破坏根据应力波的强弱可重复多次,其破坏范围可与径向裂纹发展范围相连接。

由于整个爆破中区在破坏过程中处于爆生气体准静态压力场,岩石大量裂纹尖端是应力集中最明显之处,且尖端的塑性是有限的,易于造成断裂破坏,爆生气体准静态膨胀作用使得该区的裂纹扩展在爆破全过程中占有重要作用。

3.爆破远区(线弹性区)。

在远离炮孔的位置应力已经衰减的很小,不足于形成裂隙,应力波呈线弹性波在介质中传播的很远,外部效应表现为地震波形式。地震波的能量仅占爆炸总能量的2%—6%。

爆破漏斗理论认为,炸药在岩石内部爆炸时,作用于岩石上能量的多少和速度的快慢,取决于岩石性质、炸药性质、药包重量、炸药埋放深度和起爆方式等因素。在岩石性质一定条件下,爆破能量的多少取决于炸药重量的多少,能量释放速度则与炸药爆速密切相关。假设有一定重量的药包在地表下某一深度的岩石中爆炸,所释放的大部分能量被岩石吸收。当岩石所获得能量达到饱和状态时,岩石内部破坏表面开始位移,隆起以至发生抛掷运动,如果能量没达到饱和状态,岩石只呈弹性变形,不发生破坏。

综合各学派的观点可以得到如下认识,即两种作用形式对爆破的不同阶段和不同的岩石所起的作用不同。爆炸冲击波(应力波)的作用在于使岩石中产生裂纹,将原始损伤裂纹进一步扩展;爆生气体的作用是楔入这些裂纹,使其贯通成为块度,并将这些块度抛掷出去。所以爆炸冲击波的不仅关系着岩石中损伤裂纹的发展,还为爆破后续过程创造了条件。此外,爆炸冲击波的作用不仅对于爆破中区的岩石破碎质量,而且对于爆破远区的围岩稳定和震动

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安全均具有举足轻重的作用。

对于隧道的爆破,应在岩石隧道开挖前,根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆破器材等做好爆破设计,合理的确定炮眼布置、数目、深度和角度、装药量和装药结构、起爆方法、起爆顺序,安排好循环作业等,以正确指导钻爆施工,达到预期的效果。

7.3.2 钻眼机具选择

本标段隧道爆破钻眼采用YT-28风动凿岩机,其结构简单,维修方便,使用安全等。 7.3.3 爆破器材的选择

表7-3-1 爆破器材选择表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 爆破器材名称 2号岩硝铵炸药 2号岩硝铵炸药 4号抗水岩石硝铵炸药 RJ-2乳胶炸药 毫秒雷管 导爆索 电雷管 塑料导爆管 规格 Ф20³200mm Ф32³200mm Ф25³200mm Ф32³200mm 1—17段 Ф5.7~6.2mm Ф3.0mm 备注 无水地段 无水地段 有水地段 有水地段 周边眼用 7.3.4 主要爆破参数选择 1.爆破试验确定爆破参数

施工前首先要根据地质调查结果,选择有代表性的位置,采用利文斯顿爆破漏斗理论,进行现场爆破试验,提出爆破参数。在施工时应根据实际围岩情况进行试验,根据爆破试验效果来优化初步确定的周边眼的爆破参数,使爆破达到最佳效果。

2.周边眼

(1)周边眼光爆参数的选择:包括周边眼间距E,炮眼密集系数m,最小抵抗线W,不耦合系数D,周边眼装药集中度q。根据设计提供地质资料,结合我单位以往施工经验,本线隧道初步设计周边眼光爆参数可按表2取。根据光面爆破选定的周边眼间距应严格控制外插角,

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以减少超挖。

(2)周边眼装药结构:本标段隧道周边眼爆破均采用不耦合装药结构。Ⅱ~Ⅲ级围岩采用竹片、传爆线、小直径药卷间隔装药结构。

(3)破碎地段,周边眼采用钻密眼,人为切开一条缝不装药或隔孔装药措施。

表7-3-2 周边眼光爆参数表 围岩 级别 Ⅱ、Ⅲ 装药不耦合系数D 12545~1.50 周边眼间距E(cm) 45~60 周边眼最小抵抗相对距E/W 线W 60~80 0.80~1.00 度(kg/m) 0.25~0.40 周边眼装药集中注:表中Q系按2号岩石硝铵炸药计算,采用其他炸药时换算系数K按下式计算:K=1/2(2号岩石炸药猛度/换算炸药猛度+2号岩石炸药爆力/换算炸药爆力)

3.掏槽眼

为保证掏槽钻眼精度,掏槽位置选择在爆破断面中偏下。 4.辅助眼

(1)内圈眼:内圈眼所在位置在周边眼抵抗线的边缘,内圈眼孔距稍大于周边眼的抵抗线W。

(2)扩大眼:扩大炮眼其炮眼间距视岩石坚硬程度、装运手段对岩石破碎程度的要求等因素而定。一般取0.7~1.2米,岩石坚硬取小值,反之,取大值。

(3)底板眼:底板眼视开挖轮廓线布置,并适当增加药量,起翻碴作用,使爆落的岩碴翻松,便于装载设备装碴。

5.装药量计算:先根据周边眼的装药集中度和掏槽眼的装药长度进行周边眼和掏槽眼的药量计算,其他炮眼按式(4-1)计算,按式(4-2)复核,科学进行药量分配。

单眼装药量计算公式q=k²a²w²L²λ 式(4-1) 总装药量计算公式Q=k²L²S 式(4-2) 式中K一单位炸药消耗量,0.72~1.27kg/m3

a一炮眼间距,m; w一炮眼爆破方向的抵抗线,m; L一炮眼深度,m; S—开挖断面积,m2; —炮眼部位系数,按表3、表4取。

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表7-3-3 软弱围岩炮眼部位系数表

炮眼 部位 掏槽 炮眼 扩槽 炮眼 掘进 槽下 掘进 槽侧 掘进 槽上 内圈 炮眼 0.8~1预λ 2~3 1.5~2 1~1.2 1 0.8~1 0.5~0.8光 1.5 二台 炮眼 1.2~1.5~2 底板 炮眼 表7-3-4 硬岩、中硬岩炮眼部位系数表

炮眼 部位 λ 掏槽 炮眼 10~20 扩槽 炮眼 1. 2 掘进 槽下 1 掘进 槽侧 0.95 掘进 槽上 0.9 内圈 炮眼 0.85 二台 炮眼 1.05 底板 炮眼 0.6

7.3.5 装药结构与堵塞

根据不同炮眼直径和不偶合系数选择不同的药卷。各级围岩炮眼直径和药卷直径的选择应根据围岩的不同来具体确定。周边眼采用间隔不偶合装药。岩石很软时,可采用导爆索起爆,为克服炮眼底部岩石夹制力,40mm直径炮眼在炮孔底装1卷φ32mm药卷做加强药包。

在爆破时,所有装药的炮眼应采用炮泥堵塞,炮泥宜采用炮泥机制作的黏土炮泥,堵塞前应事先将炮泥制成比炮孔直径稍小一点的炮泥条备用,堵塞长度应通过计算确定,对于浅孔应将余孔全部堵塞。不得采用炸药的包装材料等代替炮泥堵塞,炮眼堵塞长度不少于30cm。

7.3.6 周边眼起爆方法

采用导爆索或塑料导爆管加非电毫秒雷管起爆。 7.3.7 起爆顺序

掏槽眼→辅助眼→扩大炮→内圈眼→周边眼→底板眼。间隔时间采用25~100毫秒,周边眼宜一次起爆。

7.3.8 施工要点 1.钻孔作业

钻孔标准:达到准、平、直、齐。

准:钻孔按设计布眼钻孔,当受节理、裂隙影响时稍稍移动孔位,但顶眼只能左右移动,帮眼只能上下移动,周边眼轮廓的放线误差控制在±1cm。眼口开眼误差:可从轮廓线偏内3cm,周边眼外插角的角度以0.03的斜度外插,方向与轮廓线法线方向一致。

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直:直线段上,炮眼先钻上方标准孔,插上炮杆,使边墙孔在同一条垂线上。 平:周边炮眼要相互平行。

齐:各炮眼底落在垂直隧道轴线的同一平面上,掏槽眼加深10~20cm,钻孔深度根据掌子面的起伏“凸”加,“凹”减。

2.装药作业

清孔:装药前用高压风清孔,吹干净孔内积水及碴粒。

装药:装药前核对雷管段数,使之与设计相符,同时按钻爆设计的装药结构及药卷规格药量装药。装药时,药装到孔底,起爆药包用炮棍缓慢送入,防止拉雷管或破损导爆管。

装药检查:装药时,由检查人员对雷管段数进行复核,确保准确无误,同时核对药卷规格及装药长度,使每孔装药符合设计要求,检查后做好记录。

堵塞:所有炮眼装药后,用炮泥进行堵塞,其长度为30cm。炮泥用机械加工,用炮棍顶进,堵塞做到封孔严密。

3.爆破作业

连结网络:连结时尽可能靠近眼孔,孔外网路尽量短,使连结整齐,便于直观检查网路。连结系统尽量短,但不拉细、打结,避免导爆管、连结块受损坏等。每个簇联或连结块内都有引爆雷管。

爆破及瞎炮处理:网络连结检查合格后,撤离受爆破影响范围内所有设备和非爆破作业人员,设好防护哨后,爆破人员快速撤离进行爆破。对瞎炮的处理详见后面的安全措施。

4.钻爆效果检验

每次掘进爆破通风排烟后,值班技术和质检员即进入对钻爆效果进行检查记录。检查记录光爆效果,炮孔利用率,平均掘进长度,碴体破碎程度,抛掷距离,围岩的损坏程度等,作为不断优化钻爆设计的依据。

5.控制超欠挖措施

根据不同地段情况,选择合理的钻爆参数:采用一炮一分析制度,每次钻爆循环后,根据爆破震动速度,炮痕保存率、装药量、残眼深度及数量、抛碴距离、堆碴高度、岩碴块度等多方面的测量和数据对比分析,选择合理的钻爆参数,不断优化钻爆设计。

7.4 减轻地震动爆破措施

采用微震光面爆破,减轻地震动影响,减小对围岩的扰动,是保证本标段隧道软弱围岩施工安全的重要措施,其施做要点是:

7.4.1 密打眼,少装药,并根据爆破震动衰减规律公式反算控制最大单响起爆药量;

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计算式为:Qmax=R3(Vkp/K)3/a 式中:Qmax—最大一段爆破药量,kg; Vkp—安全速度,cm/s;取Ⅴ=5cm/s; R—爆破安全距离,m; K—地形、地质影响系数; a一衰减系数。

K、a值是针对隧道的具体情况,通过多次试爆基础上进行K、a值回归后确定。根据爆破物距爆心的安全距离要求,并由此推出的每段的最大装药量。

7.4.2 加强爆破震动地震波测试;

7.4.3 合理安排段间隔时差:为避免爆破震动波形叠加,降低爆破震动强度,毫秒雷管跳段使用,段间隔时差控带在100ms左右。

7.4.4 根据以往施工经验,爆破产生大振速部位通常为:掏槽爆破、底板或底角爆破、周边光面(预裂)爆破,为此,采用的手段一是采用楔形复式掏槽技术;二是根据计算单响起爆药量,将底板眼、周边眼等,分段进行起爆。 8 超前地质预报

8.1超前地质预报设计原则

1.有针对性的开展隧道施工地质超前地质预报工作,达到节约成本、节省时间、规避施工风险又能保证施工进度的目的。

2.按照“指南”的相关要求,开展隧道超前地质预报设计工作。根据各隧道工程不同段落的地质复杂程度分级和不同类型的地质问题,采用地质调查与勘探相结合、物探与钻探相结合、长距离与短距离相结合、地面与地下相结合、超前导洞与主洞相结合的方法确定掌子面前方及周边一定范围的地质情况。超前地质预报主要方法包括:地质调查法、地震反射波法(TSP203、掌子面单点反射HSP、TGP12)、地震雷达、超前钻探、加深炮孔等。

3.超前地质预报设计和实施中,应遵循“物探长探超前、加深炮孔紧跟、动态调整分级、中短距离详探、水文监测及时、素描导洞辅助”的36字原则。

4.根据地质复杂程度分级、可能存在的地质问题及地质风险,拟定超前地质预报方案,包括:分段预报内容、预报方法及组合模式、技术要求等。

5.提出超前地质预报方案的动态调整要求,如:地质素描出现地层岩性或结构面变化、物探发现异常、超前钻探或加深炮孔出现水量、水压或岩土体变化等,应调整超前地质预报方案。

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6.地质复杂、高风险地段,需单独绘制超前地质预报设计图。 8.2施工超前地质预报的内容和方法

超前地质预报是隧道施工地质工作最主要的工作内容。其工作分为既有资料收集;地质素描、超前地质预测、瓦斯预报、施工阶段水文地质监测等五项任务。

1.既有资料收集

既有资料和相关地质成果的收集和分析,对存疑虑的相关重大地质问题和地段,必要时进行踏勘和补充恰当的地质工作。

2.地质素描

地质素描是超前地质预报的一项基础工作,通过对掌子面及周边开挖揭示的地层岩性、地质构造(岩层、结构面、断层等)、岩溶及充填物、地下水等情况的描述并绘制成图表,运用地质分析法、作图法等定性分析方法,推测掌子面前方地质情况及可能存在的风险。地质素描的主要内容如下:

(1)地层岩性:地层时代、层厚、物质成分、岩层产状、岩体切割程度、围岩等级等。 (2)节理:节理产状、宽度、延伸程度、性质、充填物等的描述,通过绘制结构面平剖面分布图、节理玫瑰花图推断出节理面与断层、褶皱的关系。

(3)断层:断层带物质组成、产状、延伸方向、破碎带宽度、导水性、破碎程度的描述。

(4)特殊地层:煤层、沥青层、含膏盐层和含黄铁矿层等单独素描。

(5)岩溶形态、位置、所处地层和构造部位、溶洞充填物情况、岩溶水点的分布及水量情况、岩溶与隧道洞身的关系。

8.3预测方法 (1)超前物探预测法

超前地质预报的物探方法主要为弹性波反射法、地质雷达法。

弹性波反射法是利用岩体的弹性波阻抗差异,通过对检波器接受的弹性波反射信号进行处理分析,推断掌子面前方断层破碎带等不良地质体的位置、规模、岩石力学参数的一种超前探测方法。根据采用的仪器设备不同,可分为TSP203探测法、TGP12探测法、HSP掌子面单点反射法、负视速度法等。地震记录应满足“指南”第8.2.3条的有关要求;数据采集时应尽可能避免隧道内其它震源产生的地震波、声波的干扰,并应采取压制地震波、声波干扰的措施;弹性波反射法有效分辨率2m左右,长距离探测设备有TGP和TSP,探测距离100m左右,中距离探测设备主要是掌子面上的单点反射,有效距离30~50m;弹性波反射法连续

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预报时前后两次应重叠10m以上,数据处理、报告编制、数据采集应满足“指南”第8.2.6条~第8.2.8条的有关要求。

地震雷达是由发射天线在掌子面向前方发射电磁波,通过接受前方具有电阻抗差异地质体产生的发射波电磁波进行超前探测的一种物探方法。地质雷达的仪器指标应满足“指南”第8.3.4条的有关要求;数据采集应符合“指南”第8.3.5条的有关要求;地震雷达探测质量检查的记录与原始记录应具有良好的重复性,波形一致,异常没有明显的位移;地质雷达在完整灰岩地段的预报距离应在30m以内,在岩溶发育地段的有效探测长度应根据雷达波形判定;连续预报时前后两次重叠长度应在5m以上。

(2)超前钻探法;

超前钻探法是利用钻机对掌子面前方进行冲击或回转钻探的超前探测方法。按探测长度可分为长距离(大于60m)、中距离(30~60m)、短距离(小于30m)探测。

超前钻探法适用于各种地质情况下隧道超前地质预报,在富水软弱断层带、富水岩溶发育区、煤层瓦斯发育区、重大物探异常等地质条件复杂地段必须采用。超前钻探的孔数、孔深、孔径、终孔位置必须满足“指南”第7.1.4条的要求;超前钻探人员、钻探记录、岩芯鉴定、钻孔质量控制、防止地下水突出、报告编制等应满足“指南”第7.1.5条~第7.1.8条的要求。此外,超前钻孔的布置还需遵循如下原则:

①超前钻探必须与超长炮孔紧密结合使用,达到高效、适用。

②钻孔数量根据地质复杂程度分级、开挖断面尺寸、安全岩盘厚度等综合确定。 ③通常情况下,超前钻探长度以30m中距离为主。 ④当超前钻探遇溶腔、管道时,应加密钻探。 (3)加深炮孔探测法;

加深炮孔法是采用风枪进行钻孔确定掌子面前方及周边地质情况的一种超前探测方法,其探测长度一般为5m,适用于各种地质情况下隧道超前地质预报,尤其适用于岩溶发育区。

加深炮孔探测具有设备轻便、探测时间短、直观、可多孔同时进行的优点,一般要求每个开挖都应进行加深炮孔探测;加深炮孔探测的孔数、间距、偏角等要素应根据开挖断面尺寸、安全岩盘厚度、要求的探测范围综合确定;其它要求见“指南”第7.2.3条。 9 劳力、机械设备的配置

人员、机械设备应结合隧道开挖方法、工期要求进行合理配置。配套的生产能力应为均衡施工能力的1.2~1.5倍。

隧道单口施工,根据开挖方法配置1台大型挖掘机或2台小型挖掘机平行作业,另备1

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台装载机进行装碴施工,大型自卸汽车不宜少于4辆, 20m/min空压机一般不应少于3台。

根据线路大断面的特点,每工班开挖作业人员不宜少于20人。 10 材料要求

原材料应符合设计要求,设计未明确时应符合以下要求:炸药选用岩石硝铵炸药或乳化炸药,其性能指标达到合格要求。起爆材料符合爆破设计要求。 11 质量控制及检验 11.1 分项验收标准

11.1.1 主控项目

1.隧道开挖断面的中线和高程必须符合设计要求。

检验数量:施工单位每一开挖循环检查一次;监理单位按施工单位检查数量的10%平行检验。

检验方法:采用仪器测量。

2.隧道开挖应严格控制欠挖。当围岩完整、石质坚硬时,岩石个别突出部分(每1m不大于0.1m)侵入衬砌应小于5cm。拱脚和墙脚以上1m内断面严禁欠挖。

检验数量:施工单位、监理单位每一开挖循环检查一次。

检验方法:施工单位采用自动断面仪测量等仪器测量周边轮廓断面,绘断面图与设计断面核对;监理单位见证测量,现场核对开挖断面。

3.洞身开挖中,应在每一次开挖后及时观察、描述开挖面地层的层理、节理、裂隙结构状况、岩体的软硬程度、出水量大小等,核对设计地质情况,判断围岩稳定性。

检验数量:施工、监理单位每一开挖循环检查一次。

检验方法:施工单位进行工程地质观察和描述;监理单位见证检查。

4.光面爆破或预裂爆破钻眼前,应根据钻爆设计图准确标出炮眼位置,钻孔时应按钻爆设计要求严格控制炮眼的间距、深度和角度。掏槽眼的眼口间距和深度允许偏差为5cm。周边眼的间距允许偏差为5cm,外插角应符合钻爆设计要求,眼底不应超出开挖轮廓线10cm。

检验数量:施工单位每一开挖循环检查全部掏槽眼和10个周边眼;监理单位按施工单位检查数量的10%见证检查。

检查方法:测量。

5.隧底开挖轮廓和底部高程应符合设计要求。隧底范围石质坚硬时,岩石个别突出部分(每1m不大于0.1m)侵入衬砌应小于5cm。

检验数量:施工单位、监理单位每一开挖循环检查一次。

检验方法:施工单位用仪器测量底部高程,绘断面图与设计断面核对;监理单位见证测

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量,核对开挖断面。

6.隧底开挖后应及时核对隧底地质情况。当需要进行加固处理时,应符合设计要求。 检验数量:施工单位、监理单位每处检查一次。 检验方法:施工单位进行地质描述;监理单位见证检查。 11.1.2 一般项目

1.光面爆破或预裂爆破的炮眼痕迹保存率,硬岩不应小于80%,中硬岩不应小于60%,并在开挖轮廓面上均匀分布。

检验数量:施工单位每一开挖循环检查一次。

检验方法:对照钻爆设计资料,观察、计数检验炮眼痕迹保存率。

2.水沟开挖位置、基底高程应符合设计要求,靠边墙的水沟应与边墙基础同时开挖、一次成型。

检验数量:施工单位每一开挖循环检查一次。 检验方法:观察、仪器测量。 12 安全、质量控制措施

12.1 加强对技术及施工人员的培训,提高全体参建人员的安全、质量意识。 12.2 岩石隧道坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则,土质隧道施工严格按照“先探测、管超前、非爆破、严控水、短进尺、强支护、勤量测、早衬砌”的原则组织施工。

12.3 严格按照设计文件规定的开挖方法进行施工,否则应按照变更程序申请改变施工方案。

12.4 在隧道开挖前,对隧道地表中线附近范围进行勘察,对地表冲沟、深井、滑塌、陷穴、地表附着物等不良地质情况进行统计,并按里程桩号逐一登记、拍照,施工中应加强监控量测工作,严格按设计方案施工,确保隧道安全、顺利通过。

12.5 每循环进行测量放样,严格控制超欠挖。定期对测量控制点进行检查、复核,避免由于隧底下沉、上鼓、不均匀变形及人工或机械碰撞等原因对控制点的损害。

12.6 边墙、仰拱或底板等的地基承载力必须满足设计要求。软弱地基处理方法和施工质量应符合设计要求。隧底开挖前应进行施工工艺设计。

12.7 开挖后应按设计要求的量测项目及频率进行围岩量测,及时反馈量测信息。 12.8 隧道开挖中,应在每次开挖后及时观察、描述围岩裂隙结构状况、岩体软硬程度、出水量大小,核对设计情况,判断围岩的稳定性。

12.9 土质隧道在开挖过程中,尽量减少挖掘机对隧道边沿的开挖,应采用人工风镐对隧道周边进行修整,减少对围岩的扰动,避免侧壁或拱顶掉块现象。拱脚、墙角应预留30cm

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人工开挖,严禁超挖。土质隧道拱墙脚严禁被水浸泡。开挖完毕后,应尽早对围岩进行支护封闭,减少围岩暴露的时间。

12.10 制定安全施工应急预案,日常做好应急物资储备。 12.11 洞口工程施工,宜避开雨季和严寒季节。

12.12洞口施工前,应先检查边、仰坡以上山坡稳定情况,清除悬石,处理危石,施工期间实施不间断监测和防护。

12.13 土质隧道施工应做好洞顶、洞门及洞口防排水系统。洞门及洞内排水沟应进行铺砌,砂浆抹面,防止地表水及施工用水下渗,影响结构安全。

地层含水量大时,上台阶掌子面附近宜开挖横向水沟,将水引至隧道中部纵向排水沟排出洞外,以免浸泡拱脚。必要时应配合井点降水等措施将地下水位降至隧道二次衬砌底部以下,确保施工顺利进行。

12.14 隧道明洞段施工时,边仰坡应分层分段开挖,并按设计及时做好防护。临时边仰坡应进行适当放坡。

12.15 明洞段因地基加固等施工的振动可能造成边坡失稳时,应预先在边坡上设置观测桩进行监测,并派专人检查边坡的稳定情况。发现边坡有开裂、变形现象时,应立即对边坡体进行加固处理,确保安全后方可继续进行施工。

12.16 爆破作业时,所有人员应撤离至不受有害气体、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,应根据爆破方法与装药量计算确定安全距离。

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。当两开挖工作面相距10~15m时,应从一端开挖贯通。

设置放炮前的安全检查员,及时检查现场的安全情况,以确定是否可以起爆,爆破后经专职安全员检查,排除瞎炮等安全隐患后,其他人员方可进入施工现场。 13 安全及环保要求

13.1 暗洞分部开挖时,在满足设计规范及安全质量要求的前提下,应尽量采用适合机械化作业的施工工艺,分部尺寸划分合理,各分部尽量平行作业,从而达到快速施工的目的。

13.2 弃砟时要由专人指挥、堆放整齐、边坡平整,弃砟场需设置挡墙。施工过程中杜绝随意倾倒弃砟和弃土。施工完毕后,对弃砟场及时平整,并做好绿化、防护,避免水土流失。

13.3 隧道在整个施工过程中,作业环境应符合下列职业健康及安全标准:

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(1)空气中氧气含量,按体积计不得小于20%;

(2)粉尘永许浓度,每立方空气中含有10%以上的游离二氧化硅的粉尘不得大于2mg,每立方空气中含有10%以下的游离二氧化硅的矿物性粉尘不得大于4mg;

(3)有害气体最高允许浓度:

①一氧化碳的最高允许浓度为30mg/m,在特殊情况下,施工人员必须进入工作面时,浓度可为100mg/m,但工作时间不得大于30min;

②二氧化碳按体积计不得大于0.5%; ③ 氮氧化物(换算成NO2)为5mg/m以下; ④隧道内气温不得高于28℃; ⑤隧道内噪声不得大于90Db。

13.4 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3 m/min的新鲜空气。

13.5 便道及施工现场要注意撒水防尘,减少对周围环境的破坏。

13.6 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,漏电地段照明应采用防水灯头和灯罩。

13.7 软弱围岩隧道Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级地段采用台阶法施工时,应符合以下规定:

(1)上台阶每循环开挖支护进尺Ⅴ、Ⅵ级围岩不应大于1榀钢架间距,Ⅳ级围岩不得大于2榀钢架间距 ;

(2)边墙每循环开挖支护进尺不得大于2榀。

(3)仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆,每循坏开挖进尺不得大于3m。

(4)隧道开挖后初期支护应及时施作并封闭成环,Ⅳ 、Ⅴ、Ⅵ级围岩封闭位置距离掌子面不得大于35m。

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第三章 喷射混凝土施工作业指导书

1 目的

明确隧道喷射混凝土施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,指导、规范隧道喷射混凝土施工作业。 2 编制依据

⑴《高速铁路隧道工程施工技术指南》(铁建设[2010]241号) ⑵《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB 10753-2010)

⑶《铁路建设项目施工作业指导书编制暂行办法》建设【2009】107号 ⑷《铁路隧道工程施工安全技术规程》TB10304-2009 ⑸《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》TB10424-2010 ⑹《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设【2010】241号 3 适用范围

适用于 标段站前工程双线隧道正洞湿喷混凝土施工。 4作业准备 4.1内业准备

4.1.1组织技术人员认真学习相关规范和技术标准,制定具有可操作性的专项安全施工安全方案,应急预案。

4.1.2准备好此工序所有表格,及时填写。 4.1.3对施工队进行三级技术交底。

4.1.4对参加施工的人员分班组进行专项技术培训。 4.2外业准备

4.2.1收集整理施工过程中所涉及的各种技术数据。 4.2.2对锚杆、钢架、超前支护进行放样,并作出明显标记。 4.2.3湿喷混凝土施工所用的各种原材料进行检验,合格后方可使用。 4.2.4对喷射混凝土所用机具进行作业前检查并就位。 5技术要求

5.1 喷射混凝土设计

隧道初期支护喷射混凝土设计厚度10~35cm,设计强度等级为C25或C20。喷射混凝土配合比的设计应满足:强度符合设计要求、不发生管路堵塞、能向上喷射至设计厚度的要求。 5.2 喷射混凝土施工

隧道初期支护喷射混凝土采用湿喷工艺。喷射混凝土在洞外拌和站集中拌和,由混凝土搅拌运输车运至洞内,采用湿喷机喷射作业。在隧道开挖完成后,先喷射4cm厚混凝土封闭

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岩面,然后打设锚杆、架立钢架、挂钢筋网,对初喷岩面进行清理后复喷至设计厚度。 5.3 混凝土搅拌、运输

湿喷砼搅拌采取全自动计量强制式搅拌机,施工配料应严格按配合比进行操作,速凝剂在喷射机喂料时加入。

钢纤维混凝土的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、粗细骨料先干拌后加水湿拌的方法,在拌合过程中分散加入钢纤维的方法。搅拌时间应通过现场搅拌试验确定,并应较普通混凝土规定的搅拌时间延长1~2min。

运输采用砼运输罐车,随运随拌。喷射砼时,多台运输车应交替运料,以满足湿喷砼的供应。在运输过程中,要防止混凝土离析、水泥浆流失、坍落度变化以及产生初凝等现象。 6 施工程序与工艺流程及施工要求 6.1 喷射混凝土设计

Ⅴ级围岩喷锚厚度为拱墙28cm,仰拱28cm;Ⅳ级围岩Ⅳa型围岩喷锚厚度为拱墙25cm,仰拱10cm;Ⅳ级围岩Ⅳb、Ⅳc型围岩喷锚厚度为拱墙25cm,仰拱25cm;Ⅲ级围岩喷锚厚度为拱墙20cm。喷射混凝土标号为仰拱C25、拱墙C30(纤维素纤维)混凝土。喷射混凝土配合比的设计应满足:强度符合设计要求、不发生管路堵塞、能向上喷射至设计厚度的要求。 6.2 喷射混凝土施工

隧道初期支护喷射混凝土采用湿喷工艺。喷射混凝土在拌和站集中拌和,由混凝土搅拌运输车运至洞内,采用湿喷机喷射作业。在隧道开挖完成后,先喷射4cm厚混凝土封闭岩面,然后打设锚杆、架立钢架、挂钢筋网,对初喷岩面进行清理后复喷至设计厚度。施工工艺流程见图6-2-1。

施工准备受喷面处理埋设喷层厚度标钉机具到位接通风水电、试机初喷混凝土作业复喷混凝土作业原材料进厂检查选定混凝土配合比自动计量搅拌混凝土搅拌车运输喷料补喷、调整配合比开挖质量检查合格结束不合格

图6-2-1 喷射混凝土施工工艺流程图

6.2.1 喷射前准备

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1.喷射前应对受喷岩面进行处理。一般岩面可用高压水冲洗受喷岩面的浮尘、岩屑,当岩面遇水容易潮解、泥化时,宜采用高压风吹净岩面。若为泥、砂质岩面时应挂设细钢筋网(网格宜不大于20³20mm、线径宜小于3mm),用环向钢筋和锚钉或钢架固定,使其密贴受喷面,以提高喷射混凝土的附着力。

2.设置控制喷射混凝土厚度的标志,一般采用埋设钢筋头做标志,亦可在喷射时插入长度比设计厚度大5cm的铁丝,每1~2m设一根,作为施工控制用。

3.检查机具设备和风、水、电等管线路,湿喷机就位,并试运转。

(1)选用的空压机应满足喷射机工作风压和耗风量的要求;压风进入喷射机前必须进行油水分离;

(2)输料管应能承受0.8MPa以上的压力,并应有良好的耐磨性能; (3)保证作业区内具有良好通风和照明条件。 (4)喷射作业的环境温度不得低于5℃。

4.若遇受喷面有涌水、渗水或潮湿的岩面,喷射前应按不同情况进行处理。 (1)大股涌水宜采用注浆堵水后再喷射混凝土。

(2)小股水或裂隙渗漏水宜采用岩面注浆或导管引排后再喷射混凝土。

(3)大面积潮湿的岩面宜采用粘结性强的混凝土,如添加外加剂、掺合料以改善混凝土的性能。

6.2.2 混凝土搅拌、运输

湿喷砼搅拌采取全自动计量强制式搅拌机,施工配料应严格按配合比进行操作,速凝剂在喷射机喂料时加入。

纤维素纤维混凝土的搅拌工艺应确保纤维在拌合物中分散均匀,不产生结团,宜优先采用将纤维素纤维、水泥、粗细骨料先干拌后加水湿拌的方法,且干拌时间不得少于1.5min,或采用先投放水泥、粗细骨料和水,在拌合过程中分散加入纤维素纤维的方法。搅拌时间应通过现场搅拌试验确定,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时,干拌时间不宜小于1.5min,搅拌时间不宜小于3min。

掺有纤维素纤维的混凝土的搅拌时间宜为4~5min。搅拌完成后随机取样,如纤维已均匀分散成单丝,则混凝土可投入使用,若仍有成束纤维,则至少延长搅拌时间30s才可使用。

运输采用砼运输罐车,随运随拌。喷射砼时,多台运输车应交替运料,以满足湿喷砼的供应。在运输过程中,要防止混凝土离析、水泥浆流失、坍落度变化以及产生初凝等现象。

6.2.3 喷射作业

1.喷射操作程序应为:打开速凝剂辅助风→缓慢打开主风阀→启动速凝剂计量泵、主电机、振动器→向料斗加混凝土。

2.喷射混凝土作业应采用分段、分片、分层依次进行,喷射顺序应自下而上,分段长度不宜大于6m。喷射时先将低洼处大致喷平,再自下而上顺序分层、往复喷射。

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3.喷射混凝土分段施工时,上次喷混凝土应预留斜面,斜面宽度为200~300mm,斜面上需用压力水冲洗润湿后再行喷射混凝土。

4.分片喷射要自下而上进行并先喷钢架与壁面间混凝土,再喷两钢架之间混凝土。边墙喷混凝土应从墙脚开始向上喷射,使回弹不致裹入最后喷层。

5.分层喷射时,后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行,若终凝1h后再进行喷射时,应先用风水清洗喷层表面。一次喷混凝土的厚度以喷混凝土不滑移不坠落为度,既不能因厚度太大而影响喷混凝土的粘结力和凝聚力,也不能太薄而增加回弹量。边墙一次喷射混凝土厚度控制在7~10cm,拱部控制在5~6cm,并保持喷层厚度均匀。顶部喷射混凝土时,为避免产生堕落现象,两次间隔时间宜为2~4h。

6.喷射速度要适当,以利于混凝土的压实。风压过大,喷射速度增大,回弹增加;风压过小,喷射速度过小,压实力小,影响喷混凝土强度。因此在开机后要注意观察风压,起始风压达到0.5MPa后,才能开始操作,并据喷嘴出料情况调整风压。一般工作风压:边墙0.3~0.5MPa,拱部0.4~0.65MPa。

7.喷射时使喷嘴与受喷面间保持适当距离,喷射角度尽可能接近90°,以使获得最大压实和最小回弹。喷嘴与受喷面间距宜为1.5~2.0m;喷嘴应连续、缓慢作横向环行移动,一圈压半圈,喷射手所画的环形圈,横向40~60cm,高15~20cm;若受喷面被钢架、钢筋网覆盖时,可将喷嘴稍加偏斜,但不宜小于70°。如果喷嘴与受喷面的角度大小,会形成混凝土物料在受喷面上的滚动,产生出凹凸不平的波形喷面,增加回弹量,影响喷混凝土的质量。

6.2.4 养护

喷射混凝土终凝2小时后,应进行养护。石质隧道采用喷雾养护,土质隧道采用养护液养护。养护时间不小于14d。当气温低于+5℃时,不得洒水养护。 6.3 施工控制要点

6.3.1 喷射混凝土原材料先检验合格后才能使用,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,过大混凝土会流淌,过小容易出现堵管现象。喷射过程中应及时检查混凝土的回弹率和实际配合比。喷射混凝土的回弹率:侧壁不应大于15%,拱部不应大于25%。

6.3.2 喷射混凝土拌合物的停放时间不得大于30min。

6.3.3 必须在隧道开挖后及时进行施作。喷射混凝土严禁选用具有潜在碱活性骨料。喷混凝土厚度应预埋厚度控制标志,严格控制喷射砼的厚度。

6.3.4 喷射前应仔细检查喷射面,如有松动土块应及时处理。喷射机应布置在安全地带,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。

6.3.5 喷射完成后应检查喷射混凝土与岩面粘结情况,可用锤敲击检查。同时测量其平整度和断面,并将此断面与开挖断面对比,确认喷射砼厚度是否满足设计和规范要求。当有空鼓、脱壳时,应及时凿除,冲洗干净进行重喷,或采用压浆法充填。

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6.3.6 在喷射侧壁下部时,需将上半断面喷射时的回弹物清理干净,防止将回弹物卷入下部喷层中形成“蜂窝”而降低支护强度。

6.3.7 经常检查喷射机出料弯头、输料管和管路接头,发现问题及时处理。管路堵塞时,必须先关闭主机,然后才能进行处理。

6.3.8 喷射完成后应先关主机,再依次关闭计量泵、震动棒和风阀,然后用清水将机内、输送管路内残留物清除干净。

6.3.9 喷射混凝土冬期施工时,洞口喷射混凝土的作业场合应有防冻保暖措施;作业区的气温和混合料进入喷射机的温度均不应低于5°C;在结冰的层面上不得进行喷射混凝土作业;混凝土强度未达到6MPa前,不得受冻。 7 材料要求 7.1 水泥

喷射混凝土应优先采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,强度等级不小于42.5MPa。根据工点特点,必要时可采用特种水泥。 7.2 粗、细骨料

粗骨料应采用坚硬耐久的碎石或卵石(斗石),或两者混和物,严禁选用具有潜在碱活性骨料。当使用碱性速凝剂时,不得使用含有活性二氧化硅的石料。喷射混凝土中的石子最大粒径不宜大于15mm,骨料级配宜采用连续级配。按重量计含泥量不应大于1%,泥块含量不应大于0.25%。

细骨料应采用坚硬、耐久的中砂或粗砂,含泥量不应大于2.5%,泥块含量不应大于0.5%。 7.3 外加剂

应对混凝土的强度及围岩的粘结力基本无影响;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(除速凝剂和缓凝剂外);吸湿性差,易于保存;不污染环境,对人体无害。 7.4 速凝剂

喷射混凝土宜采用液体速凝剂。在使用速凝剂前,应做水泥的相容性试验及水泥净浆凝结效果试验,严格控制掺量,并要求初凝时间不应大于5min,终凝不应大于10min。 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。一般应采用饮用水。 7.6 纤维素纤维

喷射混凝土中的合成纤维宜采用聚丙烯纤维,材质应满足设计要求。 8 机具配置及劳力安排

8.1劳动力组织方式:采用架子队组织模式。

8.2施工人员应结合隧道工程的施工方案,机械,人员组合,工期要求进行合理分配。

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每个作业班组人员配备

施工负责人 技术负责人 专职安全员 技术,质检,安全员 工班长,领工员 机械工,普工 1人 1人 1人 各2人 各2人 12~16人 8.3 机具配置:为实现隧道安全、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。配套的生产能力应为均衡施工能力的1.2~1.5倍。

湿喷机的选择应符合下列要求:

① 机动性强,维修方便,易操作,对集料的级配和坍落度要求范围广; ②密封性能良好,输料连续均匀;

③生产率大于5 m3/h,允许最大粒径为15mm; ④输料距离水平方向不小于30m、垂直方向不小于20m; ⑤喷射混凝土时粉尘含量不大于2mg/m3。

每班喷射手应至少配置两人以上,进行轮换及辅助施工,掌握喷头,检查喷砼质量。 9 质量控制及检验 9.1 分项验收标准

9.1.1 主控项目

1.喷射混凝土掺加外加剂后,其性能必须满足设计要求。在使用速凝剂前,应做与水泥的相容性试验及水泥浆凝结效果试验,初凝不大于5min,终凝不大于10min;采用其他类型的外加剂或几种外加剂复合使用时,也应做相应的性能试验和使用效果试验。

检验数量:同一生产厂家、同一批号、同一品种、同一生产日期且连续进场的外加剂,每5t为一批,不足5t应按一批计。每批抽检一次。监理单位按施工单位抽检次数的10%进行平行检验,但不少于一次。

检验方法:采用现场取样试验。

2.喷射钢纤维混凝土中的钢纤维应满足下列规定: (1)钢纤维的品种、规格、性能应符合设计要求。 (2)钢纤维抗拉强度不得小于600MPa。

(3)钢纤维应能承受一次弯折90°不断裂。

(4)钢纤维长度和直径允许偏差应为设计尺寸的±10%。

(5)钢纤维不得明显的锈蚀、油渍和其他妨碍钢纤维与水泥粘结的杂质,也不得混有妨碍水泥硬化的化学成分。

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检验数量:同一生产厂家、同一批号、同一品种、同一出厂日期且连续进场的钢纤维,每5t为一批,不足5t应按一批计。施工单位每批抽检一次;监理单位按施工单位抽检次数的10%见证取样检测,并至少一次。

检验方法:施工单位检查产品合格证、出厂检验报告,在每批中分别随机抽取10根进行抗拉强度、弯折性能试验和用精度不低于0.02mm的卡尺测量长度、直径;监理单位检查全部产品合格证、出场检验报告、试验报告,并进行规定比例的见证取样检测。

3.喷射合成纤维混凝土中的微纤维应满足下列规定: (1)合成纤维的品种、规格、性能应符合设计要求。 (2)合成纤维抗拉强度不宜小于280MPa。

(3)合成纤维长度和直径允许偏差应为设计尺寸的±10%。

(4)合成纤维不得有妨碍钢纤维与水泥粘结的杂质,也不得混有妨碍水泥硬化的化学成分。

检验数量;同一生产厂家、同一批号、同一品种、同一出厂日期且连续进场的微纤维,每5t为一批,不足5t应按一批计。施工单位每批抽检一次;监理单位检测次数为施工单位抽检次数的10%,并至少一次。

检验方法:施工单位检查产品合格证、出厂检验报告,在每批中分别随机抽取10根进行抗拉强度和用精度不低于0.02mm的卡尺测量长度、直径;监理单位检查全部产品合格证、出场检验报告、试验报告,并进行规定比例的见证取样检测。

4.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通过试验选定,并应符合下列规定: (1)胶骨比宜为1:4~1:5。 (2)水胶比宜为0.40~0.50。 (3)砂率宜为45%~60%。

(4)胶凝材料用量不宜小于400kg/m。 (5)钢(合成)纤维的掺量应符合设计要求。

检验数量:施工单位对同强度等级、同性能喷射混凝土进行一次混凝土配合比设计,施工过程中,如水泥、外加剂等主要原材料的品种和规格发生变化,应重新进行配合比设计;监理单位全部检查。

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选定单。 5.喷射混凝土的早期(1d)强度必须符合设计要求。 检验数量:施工单位、监理单位每一喷射循环检查一次。

检验方法:施工单位采用贯入法或拔出法检测;监理单位见证检测。

6.喷射混凝土的强度必须符合设计要求。用于检查喷射混凝土强度的试件,应采用大板切割法制取;当不具备切割条件时也可采用边长150mm的立方体无底试模,在其内喷射混凝

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3

土制作试件,试件成型的喷射方向应与边墙相同,喷射混凝土标准养护试件的试验龄期为28d。当对强度有怀疑时,可在混凝土喷射地点采用钻芯取样法随机抽取制作试件做抗压试验。

检验数量:施工单位每一作业循环检验一次,每个循环至少在拱部和边墙各留置一组检验试件;监理单位按施工单位检查次数的20%见证取样检测或按施工单位检查次数的10%平行检验。

检验方法:施工单位进行混凝土强度试验。监理单位检查混凝土强度试验报告并进行见证取样检测或平行检验。

7.喷射混凝土的厚度和表面平整度应符合下列要求: (1)平均厚度大于设计厚度。

(2)检查点数的90%及以上大于设计厚度。

(3)最小厚度不小于设计厚度2/3。 (4)表面平整度的允许偏差为100mm。

检验数量:每一作业循环检查一个断面,每个断面应从拱顶起,每间隔2m布设一个检查点检查喷射混凝土的厚度。监理单位见证检查或按施工单位检查断面的20%抽查。

检验方法:施工单位、监理单位检查控制喷层厚度的标志、凿孔或无损检测测量厚度,用自动断面仪或摄影仪等仪器测量断面轮廓检查表面平整度。

8.喷射混凝土终凝2h后,应按施工技术方案及时采取有效措施进行养护,养护时间不少于14d。

检验数量:施工单位全部检查,监理单位检测次数为施工单位抽检次数的20%,并至少一次。

检验方法:观察,检查施工记录。

9.喷射混凝土冬期施工时,作业区的气温和混合料进入喷射机的温度均不应低于5°C。 检验数量:施工单位全部检查,监理单位检测次数为施工单位抽检次数的20%,并至少一次。检验方法:测温。

10.喷射混凝土原材料每盘称量的允许偏差应符合表9-1-1的规定。

表9-1-1 原材料每盘称量的允许偏差 序号 1 2 3 4 材料名称 水泥 粗、细骨料 水、外加剂 钢(合成)纤维 允许偏差 ±2% ±3% ±2% ±2% 42

检验数量:施工单位、监理单位每工作班抽查不少于一次。 检验方法:复称。

11.喷射混凝土表面应密实、平整,无裂缝、脱落、漏喷、露筋、空鼓和渗漏水,锚杆头钢筋无外露。

检验数量:施工单位、监理单位全部检查。 检验方法:观察、敲击。

9.1.2 一般项目

1.喷射混凝土拌合物的坍落度应符合设计配合比要求。 检验数量:施工单位每工作班不少于一次。 检验方法:坍落度试验。

2.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。

检验数量:每工作班不应少于一次。雨天或含水率有显著变化时,应增加含水率检测次数。

检验方法:砂、石含水率测试。 9.2 湿喷砼质量保证措施

9.2.1 按照施工工艺施工,严格执行操作规程。

9.2.2 请湿喷机厂家进行现场培训、指导,按照湿喷机操作方法进行严格执行。 9.2.3 对于原材料进货,由试验部门进行进场前试验,不合格材料一律不得进场。 9.2.4 制定质量保证体系,抓好每一环节、每一步骤的监控,并责任到人,狠抓落实。 9.2.5 每次喷射作业前,做好人员、机具、物资、技术、测量、试验、运输等准备工作。

9.2.6 施工技术人员对喷射作业环节进行认真检查(内容包括:喷层厚度、喷层与受喷面粘结情况、喷射作业中各种参数),严格把关。 10 安全及环保要求

10.1 喷射混凝土时,所有操作工人必须带安全帽,防尘口罩,防尘工作服,雨靴,橡胶手套。

10.2 喷射手,控制好风压、喷射距离,避免回弹骨料伤人。 10.3 电线包皮应完好,开关应装在固定闸刀盒内。

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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。 10.5 喷浆结束后,应清洗喷射机及管路,避免堵管炸裂伤人。

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第四章 锚杆施工作业指导书

1 目的

明确隧道锚杆施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,规范隧道锚杆施工作业。 2 编制依据

⑴《高速铁路隧道工程施工技术指南》(铁建设[2010]241号) ⑵《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB 10753-2010)

⑶《铁路建设项目施工作业指导书编制暂行办法》建设【2009】107号 ⑷《铁路隧道工程施工安全技术规程》TB10304-2009 3 适用范围

适用于 标段站前工程双线隧道φ22砂浆锚杆、φ22组合中空锚杆的施工。 4作业准备

锚杆施工的准备工作是保证施工质量的重要环节。首先要按照图纸或监理工程师指示,在图纸标明处或批准部位提供和安装注浆或不注浆的锚杆。采用中空注浆锚杆时,除应保证锚杆原材料规格、品种、锚杆各部件质量及技术性能符合设计要求外,还应做好以下准备工作:

1锚杆材料必须按规定逐批进行检验,检查锚杆类型,规格,质量及其性能是否与设计相符。

2锚杆应采购业主指定的合格厂家的成品或在工地制作,并试装配,以确保质量。 3根据锚杆类型,规格及围岩情况准备钻孔机具。 4锚杆杆体应调平整、除锈和除油。 5技术要求

5.1 锚杆孔的施工应遵守以下规定:

⑴钻锚杆孔前,其钻孔应根据设计图纸和有关规程规范要求,以及现场岩石的具体情况,定出孔位,作出标记,其孔位偏差不大于±15cm。

⑵锚杆孔的孔轴方向要满足施工图纸的要求。一般情况下,锚杆的孔轴方向应垂直于开挖面(或岩石面)。

5.2 锚杆安装前,应做好以下检查工作:

⑴锚杆原材料型号、规格、品种、及技术性能应符合设计要求。 ⑵锚杆的孔位、孔径、孔深及布置形式等,均要符合设计图纸要求。

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⑶孔周边的否石、淤泥等杂物是否清除干净;孔内的积水、岩粉及淤泥是否用高压水冲洗(或高压风吹)干净。

5.3 注浆作业时应遵守下列规定:

⑴注浆前,首先检查排气管是否畅通,若排气管堵塞,应先将其疏通再开始注浆。 ⑵注浆时,注浆管应插入至距孔底50~100mm。

⑶杆体插入孔内长度不应小于设计规定的95%。锚杆安装后,在砂浆凝固前,不得随意敲击、碰撞和拉拔锚杆,三天内不得悬挂重物。 6施工程序与工艺流程及施工要求 6.1锚杆施工工艺

依据设计文件,本线隧道拱部采用φ22组合中空锚杆,边墙采用φ22砂浆锚杆;锚杆尾端应设置垫板、螺母;锚杆呈梅花型布置,长度及间距依据围岩级别进行确定。

砂浆锚杆施工工艺流程见图6-1-1,组合中空锚杆施工工艺流程见图6-1-2。

锚杆孔清孔 钻锚杆孔 锚杆钻机就位 注浆设备就位 锚杆孔位测量放样 机械设备保养 锚杆制作 各项工前准备 准备注浆材料 钻孔角度定位 锚孔成孔检查 注 浆 搅拌砂浆 插入锚杆 安装垫板 锚杆竣工验收 图6-1-1 砂浆锚杆施工工艺流程图

机械设备保养 46 锚杆制作 各项工前准备 准备注浆材料

图6-1-2 组合中空锚杆施工工艺流程图

6.2 锚杆钻孔

石质隧道锚杆采用风动凿岩机成孔,土质隧道采用ZM-12T型煤电钻钻成孔。煤电钻施工既可解决土质隧道遇水软化围岩的问题,又可解决在土质隧道施工中采用常规的冲击钻不易排碴、成孔困难的难题,可以提高在土质隧道的成孔速度和安全性。

锚杆钻孔利用开挖台阶搭设简易台架施钻,按照设计间距布孔;钻孔方向尽可能垂直结构面或初喷砼表面;锚杆孔比杆径大15㎜,深度误差不得大于±50mm;成孔后采用高压风清孔。

6.3 砂浆锚杆注浆及安装

锚杆注浆安装前须先做好材料、机具、脚手平台和场地准备工作,注浆材料使用硅酸盐或普通硅酸盐42.5水泥,粒径小于2.5mm的砂子,并须过筛,胶骨比1:0.5~1:1,水灰比0.38~0.45,砂浆标号不小于M20。

砂浆锚杆作业程序是:先注浆,后放锚杆,具体操作是:先将水注入牛角泵内,并倒入少量砂浆,初压水和稀浆湿润管路,然后再将已拌制的砂浆倒入泵内。将注浆管插至锚杆眼底,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,将砂浆不断压

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入眼底,注浆管跟着缓缓退出眼孔,并始终保持注浆管口埋在砂浆内,以免浆中出现空洞,将注浆管全部抽出后,立即把锚杆插入眼孔,然后用木楔堵塞眼口,防止砂浆流失。

锚杆孔中必须注满砂浆,发现不满须拨出锚杆重新注浆。注浆管不准对人放置,以防止高压喷出物射击伤人。

砂浆应随用随拌,在初凝前全部用完,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。

锚注完成后,应及时清洗,整理注浆用具,除掉砂浆凝聚物,为下次使用创造好条件。 6.4 中空注浆锚杆安装

6.4.1 安装前,应检查锚杆体钻头的水孔是否畅通,若有异物堵塞,应及时清理。 6.4.2 锚杆体装入设计深度后,应用水和空气洗孔,直至孔口反水或返气。

6.4.3 注浆材料宜采用纯水泥浆或1:1水泥砂浆,水灰比宜为0.4~0.5。采用水泥砂浆时砂子粒径不应大于1.0mm。

6.4.4 注浆料应由杆体中孔灌入,上仰孔应设置止浆塞和排气孔。 7 劳动组织

每工班劳力安排:空压机操作员1人,钢筋工2人,钻孔10人,注浆操作5人,电工1人。 8 材料要求

⑴锚杆注浆安装前须先做好材料、机具、脚手平台和场地准备工作,注浆材料使用硅酸盐或普通硅酸盐42.5水泥,粒径小于2.5mm的砂子,并须过筛,胶骨比1:0.5~1:1,水灰比0.38~0.45,砂浆标号不小于M20。

⑵砂浆应拌和均匀,随拌随用。一次拌和的砂浆应在初凝前用完,并严防石块、杂物等混入砂浆内。 9 设备机具配置

型材切割机1台、注浆泵1台、风动凿岩机12台、煤电钻(或风枪)12台(备用 2台),空压机1台。 10 质量控制及检验 10.1分项验收标准

10.1.1 主控项目

1 .钢筋进场时,必须对其质量指标进行全面检查并按批抽取试件做屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯试验,其质量应符合现行国家标准《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》(GB13013)、《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499)和《低碳钢热轧圆盘条》(GB/T701)等的规定和设计要求。

检验数量:以同牌号、同炉罐号、同规格、同交货状态的钢筋,每60t为一批,不足60t按一批计。每批抽检一次。监理单位检测次数为施工单位抽检次数的10%见证取样检测,并至少一次。

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检验方法:检查每批质量证明文件,并按批进行抽样做屈服强度、抗拉强度和伸长率冷弯试验。

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现行有关技术标准的规定。

检查数量:按进场的每批次随机抽样3%进行检验。 检验方法:检查产品合格证、出厂检验报告并进行试验。

3. 锚杆安装的数量应符合设计要求。 检验数量:施工单位,监理单位全部检查。 检验方法:施工现场计数检查。

4. 砂浆的强度等级、配合比应符合设计要求。 检查数量:施工单位,监理单位每一作业段检查一次。

检验方法:进行配合比设计,做砂浆强度试验,监理单位全部检查。 5. 锚杆孔内灌注砂浆应饱满度应大于80%。

检验数量:施工单位对锚杆检测抽样率不应低于锚杆总数的10%,且每批不宜少于20

根。不合格率大于10%时,应对未检测的锚杆进行加倍抽检。监理单位检测次数为施工单位抽检次数的20%见证检验。

检验方法:查施工记录,观察或采用超声波锚杆检查仪检查。

6. 锚杆安装允许偏差应符合下列规定: (1)锚杆孔的孔径应符合设计要求。 (2)锚杆孔的深度应大于锚杆长度的10cm。

(3)锚杆孔距允许偏差为±15cm。

(4)锚杆插入长度不得小于设计长度的95%。

检验数量:施工单位全部检查,监理单位检测次数为施工单位抽检次数的10%见证取样检测,并至少一次。 检验方法:现场尺量。

10.1.2 一般项目

1. 锚杆孔的方向应符合设计要求,锚杆垫板应与基面密贴。 检验数量:施工单位全部检查。 检验方法:观察。

2. 锚杆应平直、无损伤,表面无裂纹、油污、颗粒状或片状锈蚀。 检验数量:施工单位全部检查。 检验方法:观察。 11安全及环保要求

11.1 施工期间,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,由专人

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每班检查。

11.2 暂停施工时,应将支护直抵开挖面。 11.3 锚杆简易台架应安置应稳妥。

11.4 作业中如发生风、水、输料管路堵塞或爆裂时,必须依次停止风、水、料的输送。 11.5 对锚杆支护体系的监控量测中发现支护体系变形、开裂等险情时,应采取补救措施。当险情危急时,应将人员撤出危险区。

11.6若已锚地段有较大变形或锚杆失效,立即在该地段增设加强锚杆。

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第五章 钢筋网施工作业指导书

1 目的

明确隧道钢筋网施工作业的工艺流程,操作要点和相应的工艺标准,规范隧道钢筋网施工作业。 2 编制依据

⑴《高速铁路隧道工程施工技术指南》(铁建设[2010]241号) ⑵《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB 10753-2010)

⑶《铁路建设项目施工作业指导书编制暂行办法》建设【2009】107号 ⑷《铁路隧道工程施工安全技术规程》TB10304-2009 3 适用范围

适用于 标段站前工程双线隧道初期支护钢筋网施工。 4作业准备

4.1钢筋网原材料必须满足设计及规范要求。

4.2开工前认真组织施工人员学习施工组织设计,审查图纸,对设计人员进行技术交底。 5 施工程序与工艺流程及施工要求 5.1 钢筋网设计

隧道初期支护钢筋网严格按照施工图进行加工。 5.2 钢筋网施工

5.2.1 钢筋网片加工

钢筋网片采用HPB235钢筋焊制,在钢筋加工场内集中加工。先用钢筋调直机把钢筋调直,再截成钢筋条,钢筋网片尺寸根据拱架间距和网片之间搭接长度综合考虑确定。

钢筋焊接前要先将钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等均清除干净;加工完毕后的钢筋网片应平整,钢筋表面无削弱钢筋截面的伤痕。

5.2.2 成品的存放

制作成型的钢筋网片必须轻抬轻放,避免摔地产生变形。钢筋网片成品应远离加工场地,堆放在指定的成品堆放场地上。存放和运输过程中要避免潮湿的环境,防止锈蚀、污染和变形。

5.2.3 挂网

按图纸标定的位置挂设加工好的钢筋网片,钢筋片随初喷面的起伏铺设,绑扎固定于先期施工的系统锚杆之上,再把钢筋片焊接成网,网片搭接长度为1~2个网格。 5.3 施工控制要点

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5.3.1 钢筋网格尺寸应符合设计要求。 5.3.2 铺设钢筋网按照以下要求执行:

1.钢筋网在初喷混凝土4cm以后铺挂,且保护层厚度不得小于2cm。 2.砂层地段应先加铺钢筋网,沿环向压紧后再喷射混凝土。

3.钢筋网应随初喷面的起伏铺设,与受喷面的间隙一般不大于3cm,与锚杆(锚杆安装3d后)或其它固定装置连接牢固。

4.开始喷射时,应减小喷头至受喷面的距离,并调整喷射角度,钢筋网保护层厚度不得小于4cm。

5.喷射中如有脱落的石块或混凝土块被钢筋网卡住时,应及时清除后再喷射混凝土。 6 劳动组织

焊工4人,钢筋工12人,钢筋调直机操作员1人。 7 设备机具配置

电焊机4台、钢筋调直机1台、钢筋切割钳1台。 8 质量控制及检验

8.1 分项验收标准 8.1.1 主控项目

1. 钢筋进场时,必须对其质量指标进行全面检查并按批抽取试件做屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯试验,其质量应符合现行国家标准《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》(GB13013)等的规定和设计要求。

检验数量:以同牌号、同炉罐号、同规格、同交货状态的钢筋,每60t为一批,不足60t按一批计。每批抽检一次。监理单位按施工单位抽检次数的10%见证取样检测,至少一次。

检验方法:检查每批质量证明文件,并按批进行抽样做屈服强度、抗拉强度和伸长率冷弯试验。

2. 钢筋网所使用的钢筋的品种、规格等应符合设计要求。 检验数量:施工单位,监理单位全部检查。 检验方法:观察、尺量。

3. 钢筋网的制作应符合设计要求。

检验数量:施工单位全部检查,监理单位按全部数量的10%见证检验,至少一次。

检验方法、观察、尺量。

4. 钢筋网的安装位置应符合设计要求,并与锚杆或其他固定装置联结牢固。钢筋网的混凝土保护层厚度不得小于4cm。 检验数量:每循环检查5处。

检验方法:观察,凿孔检查或仪器探测。

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5. 钢筋网应在岩面喷射一层混凝土后再铺挂,底层喷射混凝土的厚度不得小于4cm。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铺设。 检验数量:每循环检验一次。 检验方法:观察,检查施工记录。

8.1.2 一般项目

1. 钢筋网的网格间距应符合设计要求,网格尺寸允许偏差为±10mm。 检验数量:施工单位每循环检验一次,随机抽样5片。 检验方法:尺量。

2. 钢筋网搭接长度应为1~2个网孔,允许偏差为±50mm。 检验数量:每循环检验一次,随机抽样5片。 检验方法:尺量。

3. 钢筋应冷拉调直后使用,钢筋表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状锈蚀。 检验数量:施工单位全部检验。 检验方法:观察。 9 安全及环保要求

9.1 施工人员应经培训合格后上岗。焊工应持有特种工人作业证。 9.2 焊工必须穿戴防护衣具。施工时焊工应站在木垫或其它绝缘垫上。

9.3 焊机必须接地,以保证操作人员安全,对于焊接导线及焊钳接导线处,都应有可靠的绝缘接地。

9.4 大量焊接时,焊接变压器不得超负荷,变压器升温不得超过60℃,为此,要特别注意遵守焊机暂载率规定,以免过分发热而损坏。

9.5 钢筋的调直、切断所使用的机械设备必须指定专人操作。 9.6 钢筋网的安装,作业人员之间应协调动作。

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第六章 钢架施工作业指导书

1 目的

明确隧道钢架施工作业工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,规范隧道钢架施工作业,充分发挥钢架在初期支护中的作用。 2 编制依据

⑴《高速铁路隧道工程施工技术指南》(铁建设[2010]241号) ⑵《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB 10753-2010)

⑶《铁路建设项目施工作业指导书编制暂行办法》建设【2009】107号 ⑷《铁路隧道工程施工安全技术规程》TB10304-2009 3 适用范围

适用于 标段站前工程隧道加强支护格栅钢架及型钢钢架的施工。 4作业准备 4.1 内业准备

⑴应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,阅读和审核设计图纸,熟悉规范和技术标准。

⑵制定安全环保措施、应急预案等,对班组作业人员进行岗前安全培训及技术交底。 ⑶钢拱架大样尺寸交底时,应考虑隧道开挖断面预留沉降量引起的断面尺寸变化。 4.2外业准备

⑴钢架加工场地的布置及地面硬化。加工场内分区明显、合理(原材料堆放区、加工区、成品区、半成品区、废料堆放区)。

⑵原材料取样送检,合格后方可使用。

⑶在加工区内进行钢架分节段大样放样,制作钢架模型并固定。 ⑷场地内各种标识醒目、齐全,机具设备调试性能良好。 5技术要求

隧道钢架支护分为型钢钢架和格栅钢架两种。

隧道各部开挖完成初喷砼后,分单元及时安装钢架,采用与定位锚杆、径向系统锚杆以及双侧锁脚锚管固定,纵向采用Φ22钢筋连接,钢架之间铺挂钢筋网,然后复喷混凝土到设计厚度。

6 施工程序与工艺流程及施工要求

隧道钢架支护分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,格栅

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钢架主要由Φ22钢筋制成。

隧道各部开挖完成初喷砼后,分单元及时安装钢架,采用与定位锚杆、径向锚杆以及双侧锁脚锚管固定,纵向采用Φ22钢筋连接,钢架之间铺挂钢筋网,然后复喷混凝土到设计厚度。钢架施工工艺流程图见图6-1。

定位锚杆施工 中线标高测量 清除底脚浮碴 初 喷

钢架加工、质量验收

钢架预拼 分部安装钢架

挂钢筋网 加设鞍形垫块 与定位锚杆焊连定位 设锁脚锚管锁定 安装纵向连接筋

复喷混凝土 围岩监控量测 图 6-1 钢架施工工艺流程图

6.1 钢架加工

6.1.1 型钢钢架加工

加工场地用砼硬化,精确抹平,按设计放出加工大样。钢架弯制结合隧道开挖方法采用型钢弯制机按照隧道断面曲率分节进行弯制,弯制完成后,先在加工场地上进行试拼。各节钢架拼装,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;型钢钢架平放时,平面翘曲小于2cm。

6.1.2 格栅钢架加工

格栅钢架在现场设计的工装台上加工。工作台为δ=20mm的钢板制成,其上根据不同断面的钢架主筋轮廓放样成钢筋弯曲模型。钢架的焊接在胎模内焊接,控制变形。

按设计加工好各单元格栅钢架后,组织试拼,检查钢架尺寸及轮廓是否合格。加工允许误差:沿隧道周边轮廓误差不大于3cm,平面翘曲应小于2cm,接头连接要求同类之间可以互换。

格栅钢架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蓬内。 6.2 钢架安装

钢架安装在掌子面开挖初喷完成后立即进行。

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根据测设的位置,各节钢架在掌子面以螺栓连接,连接板应密贴。为保证各节钢架在全环封闭之前置于稳固的地基上,安装前应清除各节钢架底脚下的虚碴及杂物。同时每侧安设2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级围岩需在拱部钢架基脚处设纵向槽钢以增加基底承载力,

为保证钢架位置安设准确,隧道开挖时在钢架的各连接处预留连接板凹槽。初喷砼时,在凹槽处打入木楔,为架设钢架留出连接板(和槽钢)位置。钢架按设计位置安设,在安设过程中当钢架和初喷层之间有较大间隙应每隔2m用砼预制块楔紧,钢架背后用喷砼填充密实。钢架纵向连接采用钢管(钢筋),环向间距1m。

钢架落底接长在单边交错进行,每次单边接长钢架1~2排。在软弱地层可同时落底接长和仰拱相连并及时喷射砼。接长钢架和上部钢架通过垫板用螺栓牢固准确连接。

架立钢架后应尽快进行喷砼作业,以使钢架与喷砼共同受力。喷射砼分层进行,先从拱脚或墙角处由下向上喷射,防止上层喷射料虚掩拱脚(墙角)不密实,造成强度不够,拱脚(墙角)失稳。

6.2.1 土质隧道防止钢架下沉的措施

拱部开挖安装型钢拱架后,由于土质隧道围岩的自稳性较差以及各部开挖拉开了一定距离,钢架短时间内不能全断面闭合,有可能会出现拱顶钢架下沉,导致围岩失稳或侵入衬砌界限,因此在施工过程中需加强对钢架安装以后的监控量测,必要时采取有效措施进行加固,以防止拱顶钢架下沉。具体措施如下:

1.加强对钢架的锁脚固定措施

由于采用分部开挖方法,拱部钢架安装后,钢架暂时不能全断面封闭成环,同时土质隧道拱部钢架无法座落在坚实的基岩上,因此,拱部钢架必须采取锁脚措施,将钢架两底脚牢固锁定,以防止钢架下沉或两底脚回收,钢架锁脚采用两根L=4.0m的Φ42锁脚锚管锁定,锚管采用钢花管,压注水泥浆液进行锚固,如地质较差时,采用加长锁脚锚管长度和再增设一根锁脚锚管以加强钢架的稳定。

2.加设钢架基础连接纵梁,扩大开挖底脚,防止钢架悬空

为防止钢架下沉,视地质情况,必要时在拱部钢架底脚增设连接纵梁,纵梁采用32槽钢,与钢架底脚采用焊接连接,以增加钢架底脚的承力面积。

3.及时喷射混凝土进行覆盖

钢架安装完成后,及时进行喷射微纤维混凝土,喷射时分层、分段进行,钢架应全部被喷射混凝土覆盖,保护层厚度不得小于40mm。

4.防止施工过程中的碰撞和损坏

机械开挖时,为防止挖掘机等大型机械对已支护好钢架进行碰撞和冲击,造成钢架损坏,因此,开挖时,要委派专人对开挖作业进行指挥,严格限制机械作业界限,以防止碰撞钢架。 6.3 施工要点

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6.3.1 钢架应按设计位置安设,钢架之间必须用钢筋纵向连接,并要保证焊接质量。拱加安设过程中当钢架与围岩之间有较大的空隙时,沿钢架外缘每隔2m应用混凝土预制块楔紧。

6.3.2 钢拱架的拱脚采用纵向托梁和锁脚锚管等措施加强支承。

6.3.3 钢架应尽可能多地与锚杆露头及钢筋网焊接,以增强其联合支护的效应。 6.3.4 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。

6.3.5 喷射混凝土应分层次分段喷射完成,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。

6.3.6 型钢钢架应采用冷弯成型,钢架加工的焊接不得有假焊,焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。

6.3.7 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,平面翘曲应小于2cm。

6.3.8 钢架应在初喷混凝土后及时架设, 各节钢架间以螺栓连接,连接板必须密贴。 6.3.9 钢架安装前应清除底脚下的虚碴及杂物,钢架底脚应置于牢固的基础上。 7 劳动组织

焊工3人,钢筋工2人,杂工8人,施工人员要保持相对稳定,可根据现场情况及时调整。 8 材料要求

钢架所使用的钢筋原材料进场检验必须按批抽取试件做力学性能(屈服强度、抗拉强度和伸长率)、工艺性能(冷弯)试验,其质量必须符合现行国家标准《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》(GB13013)和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499)等的规定和设计要求。

制作钢架所用型钢进场检验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)、工艺性能(冷弯)试验,其质量必须符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB700)、《热扎普通工字钢》(YB(T)56)等的规定和设计要求。 9设备机具配置

型钢弯制机1台、气焊1把、BX1-500电焊机2台。 10质量控制及检验 10.1分项验收标准

10.1.1主控项目

1. 钢筋、型钢进场时,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)工艺性能(冷弯)试验,其质量必须符合现行国家标准《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》(GB13013)、《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499)、《碳素结构钢》(GB700)、《热扎普通工字钢》(YB(T)56)等的规定和设计要求。

检验数量:以同牌号、同炉罐号、同规格、同交货状态的型钢,每60t为一批,不足

57

60t应按一计。每批抽检一次。监理单位按施工单位抽检次数的10%见证取样检测,至少一次。

检验方法:检查每批质量证明文件并进行相关性能试验。 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:施工单位,监理单位全部检查。 检验方法:观察,尺量。

3. 制作钢架的钢材品种和规格必须符合设计要求。 检验数量:施工单位,监理单位全部检查。 检验方法:观察、尺量。

4. 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。

检验数量:施工单位,监理单位全部检查。 检验方法:观察、尺量。

5. 钢架安装不得侵入二次衬砌断面,底部不得有虚碴,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。表面覆盖层厚度不得小于3cm。 检验数量:施工单位,监理单位每榀检查。 检验方法:观察、测量。

6. 沿钢架外缘每隔2m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应采用喷射混凝土喷填密实。

检验数量:施工单位,监理单位全部检查。 检验方法:观察。

10.1.2一般项目

1. 钢筋、型钢等原材料应平直、无损伤,表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状锈蚀。 检验数量:全部检查。 检验方法:观察。

2. 钢架制作应符合下列规定:

(1)采用型钢弯制钢架时,分节长度应根据设计尺寸及所采用的开挖方法确定,各节长度不应大于4m,腹板上钻孔的位置应符合设计要求。 (2)钢架节点焊接长度应大于4cm,且对称焊接。

(3)钢架周边拼装允许偏差为±3cm,平面翘曲应小于2cm。

检验数量:施工单位每榀钢架检查一次。 检验方法:观察、尺量。

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3. 钢架安装允许偏差的检验应符合下表的规定:

钢架安装允许偏差

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 ±100 mm ±50 mm ±50 mm ±2 -5 mm o检验数量:施工单位每榀钢架检查一次。

检验方法:测量、尺量。

11安全及环保要求

11.1 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。。

11.2 构件支撑的立柱不得置于虚碴和活动石块上。在软弱围岩地段,立柱底面应加设垫板或垫梁。

11.3 钢架的安装作业时,作业人员之间应协调动作,在本排钢架未安装完毕,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。

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第七章 管棚施工作业指导书

1 目的

明确隧道管棚施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,规范隧道管棚施工作业。 2 编制依据

⑴《高速铁路隧道工程施工技术指南》(铁建设[2010]241号) ⑵《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB 10753-2010)

⑶《铁路建设项目施工作业指导书编制暂行办法》建设【2009】107号 ⑷《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》TB10424-2010 ⑸《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设【2010】241号 3 适用范围

适用于 标段站前工程隧道φ89、φ108等规格大管棚施工作业。 4作业准备

开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,阅读、审查施工图纸,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,提出应急预案。对施工人员进行技术交底,对参加施工人员进行上岗前技术培训,考核合格后持证上岗。

检查钢管类型、规格、质量及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及注浆机具。 5技术要求

⑴ 导管规格:外径89mm、108mm等,壁厚满足设计要求; ⑵ 管距:环向间距40cm;

⑶ 倾角:外插角1°~3°为宜,可根据实际情况作调整; ⑷ 注浆材料:M20水泥浆或水泥砂浆; ⑸ 设置范围:拱部140°范围; ⑹ 长度: 40m。

6 施工程序与工艺流程及施工要求 6.1 大管棚设计

本线在隧道进出口明暗交界处设计超前大管棚。 设计参数:

①导管规格:外径89mm、108mm等,壁厚满足设计要求; ②管距:环向间距40cm;

③倾角:外插角1°~3°为宜,可根据实际情况作调整;

60

④注浆材料:M20水泥浆或水泥砂浆; ⑤设置范围:拱部140°范围; ⑥长度:40m。 6.2 大管棚施工

施工工艺流程见图6-2-1。 6.2.1 施作护拱

1.混凝土护拱作为长管棚的导向墙,在开挖廓线以外拱部140°范围内施作,断面尺寸为1.0³1.0m,导向墙内设2榀I18轻型工字钢,钢架外缘设Φ140壁厚5mm导向钢管,钢管与钢架焊接。钢架各单元由连接板焊接成型,单元间由螺栓连接。导向墙环向长度可根据具体工点实际情况确定,要保证其基础稳定性。

2.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质量。用经纬仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置;用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角;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,防止浇筑混凝土时产生位移。

开挖周边放样布孔 钻进结束 下一根管棚钻进 钻杆退回原位 继续钻进安装至设计长度 一节管棚体安装结束 接长管棚 管棚钻机就位 钻进+管棚体安装 6.2.2 搭钻孔平台安装钻机

61

注浆 安放钢筋笼 隧道开挖 图6-1-1 超前大管棚施工工艺流程图

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

2.平台要支撑于稳固的地基上,脚手架连接要牢固、稳定,防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移而影响钻孔质量。

3.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管轴线相吻合。

6.2.3 钻孔

1.为了便于安装钢管,钻头直径采用Φ108mm或127mm。

2.岩质较好的可以一次成孔。钻进时产生坍孔、卡钻时,需补注浆后再钻进。 3.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速及风压。 4.钻进过程中经常用测斜仪测定其位置,并根据钻机钻进的状态判断成孔质量,及时处理钻进过程中出现的事故。

5.钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。

6.认真作好钻进过程的原始记录,及时对孔口岩屑进行地质判断、描述,作为洞身开挖时的地质预测预报参考资料,从而指导洞身开挖。

6.2.4 清孔验孔

1.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,防止堵孔。

2.用高压风从孔底向孔口清理钻渣。

3.用经纬仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。 6.2.5 安装管棚钢管

1.钢管在专用的管床上加工好丝扣,导管四周钻设孔径10~16mm注浆孔(靠孔口2.5m处的棚管不钻孔),孔间距15~20cm,呈梅花型布置。管头焊成圆锥形,便于入孔。

2.棚管顶进采用装载机和管棚机钻进相结合的工艺,即先钻大于棚管直径的引导孔(Φ108 mm或Φ127 mm),然后用装载机在人工配合下顶进钢管。

3.接长钢管应满足受力要求,相邻钢管的接头应前后错开。同一横断面内的接头数不大于50%,相邻钢管接头至少错开1m。

6.2.6 注浆

1.安装好有孔钢花管、放入钢筋笼后即对孔内注浆,浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。 2.注浆材料:注浆材料为M20水泥浆或水泥砂浆。

3.采用注浆机将砂浆注入管棚钢管内,初压0.5~1.0MPa,终压2MPa,持压15min后停止注浆。

注浆量应满足设计要求,一般为钻孔圆柱体的1.5倍;若注浆量超限,未达到压力要求,

62

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。

注浆时先灌注“单”号孔,再灌注“双”号孔。 6.3 施工控制要点

6.3.1 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。 6.3.2 钻孔外插角1°~3°以为宜,工点应根据实际情况作调整。钻孔仰角的确定应视钻孔深度及钻杆强度而定,一般控制在1°~1.5°。施工中应严格控制钻机下沉量及左右偏移量。

6.3.3 严格控制钻孔平面位置,管棚不得侵入隧道开挖线内,相邻的钢管不得相撞和立交。

6.3.4 经常量测孔的斜度,发现误差超限及时纠正,至终孔仍超限者应封孔,原位重钻。 6.3.5 掌握好开钻与正常钻进的压力和速度,防止断杆。 7 劳动力组织

钻机操作工3~6人,管棚加工2人,钢管顶进8人,注浆6人。 8 设备机具配置

结合正常施工需要,管棚施工机械设备配置如下:

管棚钻机1~2台、电动空压机1台、注浆机1台、ZJ-400高速制浆机1台、混凝土拌合站一座、混凝土振动棒2个、钢模板、木模板、J3G-400A型型材切割机1台、型钢弯制机1台、BX1-400型交流弧焊机2台、砼搅拌运输车(3.5m)1辆、ZLC50C装载机1辆。 9 质量控制及检验 9.1项验收标准

9.1.1主控项目

1. 管棚所用钢管进场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,其质量必须符合国家有关规定及设计要求。

检验数量:以同牌号、同炉罐号、同规格、同交货状态的钢管,每60t为一批,不足60t按一批计。施工单位每批抽检一次;监理单位按施工单位抽检次数的10%进行见证取样检测,至少一次。

检验方法:施工单位检查每批质量证明文件并进行相关性能试验;监理单位检查全部质量证明文件和试验报告,并进行见证取样检测或平行试验。

2. 管棚所用钢管的品种和规格必须符合设计要求。 检验数量:施工单位、监理单位全部检查。

63

3

检验方法:观察,钢尺检查。

3. 管棚搭接长度应符合设计要求。 检查数量:施工单位、监理单位全部检查。

检验方法:尺量。

4. 注浆浆液的配合比应符合设计要求。 检验数量:施工单位、监理单位全部检查。

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选定单,并进行见证试验。

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:施工单位全部检查;监理单位按施工单位检查数量的10%见证检查。 检验方法:施工单位查施工记录的注浆量和注浆压力,观察;监理单位见证检查。 9.1.2一般项目

管棚钻孔的允许偏差应符合下表的规定:

管棚钻孔允许偏差

序号 1 2 3 项目 方向角 孔口距 孔 深 允许偏差 1 ±50mm ±50mm o检验数量:施工单位全部检查 检验方法:仪器测量、尺量 10 安全及环保要求

大管棚必须在洞身开挖前完成。洞口开挖时应预留管棚施工台阶,搭设管棚施工工作室,钻机脚手架平台应支撑在稳固的地基上。在软弱围岩地段,立柱底应加设垫板或垫梁。

在施作大管棚预支护的过程中应设置必要的监测项目,根据监测反馈信息及时采取相应的措施以保证施工安全和施工质量。

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第八章 超前小导管施工作业指导书

1 目的

明确超前小导管施工作业的工艺流程,工艺标准,规范小导管作业施工,减少施工过程中的不安全因素。 2 编制依据

⑴《高速铁路隧道工程施工技术指南》(铁建设[2010]241号) ⑵《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB 10753-2010)

⑶《铁路建设项目施工作业指导书编制暂行办法》建设【2009】107号 ⑷《铁路隧道工程施工安全技术规程》TB10304-2009 ⑸《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》TB10424-2010 ⑹《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设【2010】241号 3 适用范围

适用于 标段站前工程隧道超前小导管的施工。 4作业准备 4.1 内业准备

开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,提出应急预案。对施工人员进行交底,对参加施工人员进行上岗前培训,考核合格后持证上岗。 4.2 外业准备

⑴施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。 ⑵注浆配合比经监理工程师审批,进场原材料检验合格。 5技术要求

⑴ 小导管环向间距40-50cm; ⑵ 注浆材料:M20水泥浆或水泥砂浆; ⑶ 外插角1°~3°,可根据实际情况调整; ⑷ 设置范围:拱部。 6 施工程序与工艺流程及施工要求 6.1 超前小导管设计

超前小导管配合型钢钢架使用,应用于隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩拱部超前注浆预支护。 超前小导管设计参数:

①超前导管规格:符合设计要求;

65

②小导管环向间距40、50cm;

③倾角:外插角1°~3°,可根据实际情况调整; ④注浆材料:M20水泥浆或水泥砂浆; ⑤设置范围:拱部140°范围。 6.2 超前小导管施工

施工工艺流程见图6-2-1。 6.2.1 制作钢花管

小导管前端做成尖锥形,尾部焊接φ8mm钢筋加劲箍,管壁上每隔10~20cm梅花型钻眼,眼孔直径为6~8mm,尾部长度不小于30cm作为不钻孔的止浆段。小导管构造见图6-2-1。

>30cm 15~20cm φ8mm加劲箍 小钢管普通焊

图6-2-1 注浆小导管结构图

66

地质调查 现场试验 效果检查 施工准备 设备准备 管材加工

制定施工方案进行施工 材料准备 机具准备 喷砼封闭掌子面 拱部放样布孔

风枪或煤电钻成孔

清 孔

插入小导管

注浆 M20砂浆准备

6.2.2 小导管安装

1. 测量放样,在设计孔位上做好标记,用凿岩机或煤电钻钻孔,孔径较设计导管管径大20mm以上。

2. 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打入,外露20cm支撑于开挖面后方的钢架上,与钢架共同组成预支护体系。

6.2.3 注浆

采用KBY-50/70注浆泵压注水泥浆或水泥砂浆。注浆前先喷射混凝土5~10cm厚封闭掌子面,形成止浆墙。

注浆前先冲洗管内沉积物,由下至上顺序进行。单孔注浆压力达到设计要求值,持续注浆10min且进浆速度为开始进浆速度的1/4或进浆量达到设计进浆量的80%及以上时注浆方可结束。

注浆施工中认真填写注浆记录,随时分析和改进作业,并注意观察施工支护工作面的

67

隧道开挖 图6-2-2 超前小导管施工工艺流程图

状态。注浆参数应根据注浆试验结果及现场情况调整。

注浆参数可参照以下数据进行选择: 注浆压力:一般为0.5~1.0Mpa 水泥:P.O42.5普通硅酸盐水泥 砂:中细砂

6.2.4 注浆异常现象处理 1. 串浆时及时堵塞串浆孔。

2. 泵压突然升高时,可能发生堵管,应停机检查。

3. 进浆量很大,压力长时间不升高,应重新调整砂浓度及配合比,缩短胶凝时间。 7 劳力、机具设备的配置

超前小导管每环设计数量为46根,每工班钻孔及注浆施工人员不宜少于10人,施工中应根据现场情况及时调整。

结合线路大断面隧道的特点,每工班施工机具配置如下:KBY-50/70注浆泵1台、煤电钻(或风动凿岩机)不少于10台、气焊机1台、BX1-500电焊机1台。 8 质量控制及检验 8.1分项验收标准

8.1.1主控项目

1.超前小导管所用钢管进场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,其质量必须符合国家有关规定及设计要求。

检验数量:以同牌号、同炉罐号、同规格、同交货状态的钢管,每60t为一批,不足60t按一批计。施工单位每批抽检一次;监理单位按施工单位抽检次数的10%进行见证取样检测,至少一次。

检验方法:施工单位检查每批质量证明文件并进行相关性能试验;监理单位检查全部质量证明文件和试验报告,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:施工单位、监理单位全部建成。 检查方法:观察。

3.超前小导管与支撑结构的连接应符合设计要求。 检验数量:施工单位、监理单位全部建成。 检查方法:观察。

4.超前小导管的纵向搭接长度应符合设计要求。 检验数量:施工单位、监理单位全部建成。 检查方法:观察。

5.注浆浆液的配合比应符合设计要求。

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检验数量:施工单位、监理单位全部检查。

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选定单,并进行见证试验。

6.超前小导管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:施工单位全部检查;监理单位按施工单位检查数量的10%见证检查。 检验方法:施工单位查施工记录的注浆量和注浆压力,观察;监理单位见证检 8.1.2一般项目

超前小导管施工允许偏差应符合表8-1-1规定。

表8-1-1 超前小导管施工允许偏差 序号 1 2 3 项目 方向角 孔口距 孔深 允许偏差 2° ±50mm +50,0mm 检查数量:施工单位每环抽查3根 检查方法:仪器测量、尺量 9 安全及环保要求

施工期间,尤其在注浆时,应对支护的工作状态进行检查。当发现支护变形或损坏时,应立即停止注浆,采取措施。

注浆结束4小时后,方可进行掌子面的开挖。

相邻两排小导管搭接长度应符合设计要求,且不小于1米。 钢管要与拱架焊接牢固,注浆后注浆孔要堵塞密实。

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第九章 衬砌施工作业指导书

1 目的

明确隧道衬砌施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,指导、规范隧道衬砌施工作业。 2 编制依据

⑴《高速铁路隧道工程施工技术指南》(铁建设[2010]241号) ⑵《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB 10753-2010)

⑶《铁路建设项目施工作业指导书编制暂行办法》建设【2009】107号 ⑷《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》TB10424-2010 ⑸《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设【2010】241号 3 适用范围

适用于 标段站前工程隧道二次衬砌的施工作业,包括衬砌模板、钢筋、混凝土、仰拱及仰拱填充作业。 4作业准备 4.1 内业技术准备

在二次衬砌施工前,认真阅读施工技术规范,复核施工图纸,制定施工安全保证措施,提出应急预案。组织现场施工人员召开技术交底会,使施工人员了解施工技术要求,掌握施工控制重点,以确保施工质量及安全。 4.2 外业技术准备

放样隧道中线,检查隧道断面尺寸,确保二衬砼的厚度及隧道净空满足设计要求。 检查防水板的铺设是否符合设计及规范要求。 检查预留管、线的位置是否准确。 5技术要求

隧道结构应具有足够的耐久性,主体结构按满足100年正常使用的要求设计。衬砌施工控制要求、跟踪检测要求以及养护维修按《铁路混凝土耐久性设计暂行规定》(铁建设【2005】157号),《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB 10753-2010)执行。衬砌结构混凝土原材料品质、配合比参数限值以及耐久性指标要求,按《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》(铁建设【2005】157号)及《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》局部修订版(铁建设【2007】140)执行。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩二次衬砌素混凝土中掺加纤维素纤维,掺量0.9Kg/m3。二衬施工强度必须满足施工要求。

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6施工程序与工艺流程及施工要求

隧道衬砌要遵循“仰拱超前、墙拱整体衬砌”的原则,初期支护完成后,为有效地控制其变形,仰拱尽量紧跟开挖面施工,仰拱填充采用栈桥平台以解决洞内运输问题,并进行全幅一次性施工。仰拱施作完成后,利用多功能作业平台人工铺设防水板,绑扎钢筋后,采用液压整体式衬砌台车进行二次衬砌,采用拱墙一次性整体灌注施工。混凝土在洞外采用拌和站集中拌和,混凝土搅拌运输车运至洞内,混凝土输送泵泵送入模。衬砌施工工艺流程见图6-1。

监控量测确定施作二衬时间 施工准备 洞外混凝土拌合 1.敷设防水板及盲沟 2.中线水平放

混凝土运输 台车移位 涂刷脱模剂 1.水平定位立模 2.拱部中心线定位 台车定位 施作止水带

混凝土泵送 1.清理基底 2.装设钢制挡头模板 隐蔽检查 1.自检 2.监理工程师隐检 捣 固 灌筑混凝土 台车脱模退出

养 护 图6-1 衬砌施工工艺流程图

6.1 衬砌模板

模板衬砌台车必须按照隧道内净空尺寸进行设计与制造,钢结构及钢模必须具有足够的强度、刚度和稳定性。衬砌台车经施工单位会同监理单位验收合格后方可投入使用。模板台车长度宜为9~12m,工点设计应根据沉降缝、预留洞室和预埋管线位置综合确定。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45cm³45cm。拱顶部位应预留2~4个注浆孔。

模板安装必须稳固牢靠,接缝严密,不得漏浆。模板台车的走行轨Ⅰ、Ⅱ级围岩段,宜设在底板垫层(10cm厚的C25钢筋混凝土)面上,Ⅲ~Ⅳ级围岩段,宜铺设在填充混凝

71

土面上。

模板表面要光滑,与混凝土的接触面必须清理干净并涂刷隔离剂。 模板的安装允许偏差和检验方法见表6-1-1。

表6-1-1 模板安装允许偏差和检验方法 序号 1 2 3 4 5 项 目 边墙角 起拱线 拱顶 模板表面平整度 相邻浇筑段表面高低差 允许偏差(mm) ±15 ±10 +10、0 5 ±10 检验方法 尺量 尺量 水准测量 2m靠尺和塞尺 尺量 6.2 衬砌钢筋

钢筋加工弯制前应调直,并将表面油渍、水泥浆和浮皮铁锈等清除干净;加工后的钢筋表面不应有削弱钢筋截面的伤痕;利用冷拉方法矫直伸长率:Ⅰ级钢筋不得超过2%,Ⅱ级钢筋不得超过1%。

6.2.1 钢筋的加工应符合设计要求,其允许偏差和检验方法符合表6-2-1规定。

表6-2-1 钢筋加工允许偏差和检验方法 序号 1 2 3 名称 受力钢筋顺长度方向的全长 弯起钢筋的弯折位置 箍筋内净尺寸 允许偏差(mm) ±10 20 ±3 尺量 检验方法 检验数量:施工单位按钢筋编号各抽检10%,并各不少于3件。

6.2.2钢筋安装及保护层厚度允许偏差和检验方法应符合表6-2-2规定。

表6-2-2 钢筋安装及保护层厚度允许偏差(mm)和检验方法 序号 1 名 称 双排钢筋,上排钢筋与下排钢筋间距 同一排中受力 2 钢筋水平间距 3 4 5 边 墙 ±20 ±20 尺量连续3处 箍筋间距 钢筋保护层厚度 72

±20 +10、-5 尺量两端、中间各2处 拱 部 允许偏差 ±5 尺量两端、 ±10 中间各1处 检验方法 分布钢筋间距 检验数量:施工单位全部检查。

6.2.3 钢筋接头应设置在承受应力较小处,并应分散布置。配制在“同一截面”内受力钢筋接头的截面面积,占受力钢筋总截面面积的百分率,应符合设计要求。当设计未提出要求时,应符合下列规定:

1.焊(连)接接头在受弯构件的受拉区不得大于50%,轴心受拉构件不得大于25%; 2.在构件的受拉区,绑扎接头不得大于25%,在受压区不得大于50%; 3.钢筋接头应避开钢筋的弯曲处,距离弯曲点的距离不得小于钢筋直径的10倍。 4.在同一根钢筋上应少设接头。“同一截面”内,同一根钢筋上不得超过一个接头。 5.采用电弧焊焊接,单面搭接焊,其搭接长度不得小于10 d,双面搭接焊,其搭接长度不得小于5 d,焊缝宽度不小于0.8d且不小于10㎜,焊缝高度不小于0.3d且不小于4㎜。

6.3 二次衬砌

6.3.1 施工方法

拱墙二次衬砌采用全断面整体钢模衬砌台车、混凝土搅拌运输车运输、泵送砼灌注,振捣器捣固,挡头模采用钢模或木模。混凝土浇筑要左右对称进行,防止钢模台车偏移。

砼生产采用自动计量拌合站拌合,砼拌合站设置应满足冬季施工要求。 6.3.2 施工程序

1.二次衬砌施作应符合以下要求:

(1)深埋隧道二次衬砌施作一般情况下应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(拱脚附近7d平均值)小于0.2mm/d,拱顶下沉速度小于0.15mm/d;或施作二次衬砌前的累积位移值,已达到极限相对位移值的80%以上;或初期支护表面裂隙(观察)不再继续发展。

(2)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,此时二次衬砌应予以加强。

(3)严格按照铁路总公司衬砌和掌子面的步长要求控制; 软弱围岩及不良地质铁路隧道的二次衬砌应及时施作,二次衬砌距掌子面的距离:Ⅳ级围岩不得大于90m,Ⅴ 、Ⅵ级围岩不得大于7Om。

2. 测量工程师和隧道工程师共同进行中线、高程测量放样。

3. 根据中线和标高铺设衬砌台车轨道,要求使用标准枕木和鱼尾板;轨距与台车轮距一致,左右轨面高差<10mm。起动电动机使衬砌台车就位。涂刷脱模剂。

73

4. 起动衬砌台车液压系统,根据测量资料使钢模定位,保证钢模衬砌台车中线与隧道中线一致,拱墙模板成型后固定,测量复核无误。

5. 清理基底杂物、积水和浮碴;装设钢制或木制挡头模板,按设计要求装设橡胶止水带,并自检防水系统设置情况。

6. 自检合格后报请监理工程师隐蔽检查,经监理工程师签证同意后灌注砼。 6.3.3 注意事项

1. 衬砌不得侵入隧道建筑限界,衬砌施工放样时将设计的轮廓线扩大5cm。 2. 混凝土灌注前及灌注过程中,应对模板、支架、钢筋骨架、预埋件等进行检查,发现问题应及时处理,并做好记录。

3. 混凝土振捣时不应破坏防水层。

4. 衬砌施工缝端头必须进行凿毛处理,用高压水冲洗干净。

5. 按设计要求预留沟、槽、管、线及预埋件,并同时施作附属洞室砼衬砌。 6. 砼衬砌灌注自下而上,先墙后拱,对称浇筑。在施工过程中,如发生停电应立即起动备用电源,确保砼浇筑作业连续进行。

7. 混凝土振捣时,不得碰撞模板、钢筋和预埋件。

8. 泵送砼结束时,应对管道进行清洗,但不得将洗管残浆灌入到已浇筑好的砼上。 9. 钢筋混凝土二次衬砌地段,必须用与二次衬砌混凝土相同配合比的细石混凝土或砂浆制作垫块,确保钢筋保护层的厚度,主筋保护层尺寸不小于30mm、迎水面主筋保护层不小于50mm。

6.4 泵送混凝土施工工艺

6.4.1 原材料选择及其控制 1.水泥的使用及保管

(1)水泥进场必须有出厂合格证,并经检验合格后方可使用。 (2)水泥进库后要注意保管,防止受潮。

(3)各种不同品种、标号的水泥应分别堆放,堆放时要考虑到先进先用的顺序,以免储存时期过长而失效。

(4)水泥出厂超过三个月有效期,或发现水泥有受潮结块现象时,均应经过鉴定后按情况使用。

2. 粗骨料

粗骨料粒径应控制在0.3~0.4D(D为管径)范围之内,D=100mm时最大粒径不能超过

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25mm;D=125mm时,最大粒径不能超过30mm;D=150mm时,最大粒径不能超过40mm,且应采用连续级配,针片状颗粒含量不宜大于10%。

3. 细骨料

细骨料宜采用中砂,通过0.315mm筛孔的砂不应少于15%。 4. 外加剂及掺合料的作用 6.4.2外加剂

(1)泵送剂:改善砼的和易性及抹光性,增加抗渗性,减少泌水,防止离析。 (2)粉煤灰:提高砼和易性,增加抗渗性,减少泌水及离析,防止砼开裂,可节约水泥,利于泵送。

6.4.3 配合比设计

1. 泵送混凝土配合比,除必须满足混凝土设计强度和耐久性的要求外,尚应使混凝土满足可泵性要求。混凝土的可泵性,可用压力泌水试验结合施工经验进行控制。一般10s的相对压力泌水率S10不宜超过50%。

2. 泵送混凝土的水胶比宜为0.38~0.50。水胶比过小,和易性差,流动阻力大,容易引发堵塞;水胶比过大,容易产生离析,影响泵送性能。

3. 泵送混凝土的砂率宜为38%~45%。砂率过大,砼流动性差,泵送性能差,砂率过小,容易影响砼粘聚性、保水性,容易脱水,造成堵塞。

4. 采用高效减水剂时,泵送混凝土的坍落度宜控制在150~180mm范围之内。 5. 泵送混凝土的最小水泥用量(含掺合料)不宜小于300kg/m,水泥用量过小,影响管壁润滑膜的形成及质量。

6.4.4 砼搅拌

1. 混凝土各种原材料的质量应符合配合比设计要求,并应根据原材料情况的变化及时调整配合比。一般情况下每班抽测2次,雨天应随时抽测。

严格按照经批准的施工配合比准确称量混凝土原材料,其最大允许偏差应符合下列规定(按重量计):胶凝材料(水泥、矿物掺合料)为±1%;外加剂±1%,粗细骨料为±2%,拌合用水为±1%。

2. 混凝土原材料计量后,宜先向搅拌机投放细骨料、水泥和矿物掺和料,搅拌均匀后加水并将其搅拌成砂浆,再向搅拌机投入粗骨料,充分搅拌后再投入外加剂,并搅拌均匀。

3. 水泥、砂、石储备要满足砼不间断施工需要。 4. 泵送混凝土搅拌的最短时间,不应小于3.0min。

75

3

5. 每种配合比的泵送混凝土全部拌制完毕后,应将混凝土搅拌装置清洗干净,并排尽积水。

6.4.5 砼运输

1. 砼在运输中应保持其匀质性,做到不分层、不离析、不漏浆。运到灌注点时,要满足坍落度的要求。

2. 混凝土宜在搅拌后60min内泵送完毕,且在1/2初凝时间内入泵,并在初凝前浇筑完毕。

3. 混凝土搅拌运输车装料前,必须将拌筒内积水倒净。当运至现场的混凝土发生离析现象时,应在浇筑前对混凝土进行二次搅拌,但不得再次加水。

4. 混凝土搅拌运输车在运输途中,拌筒应保持2~4r/min的慢速转动。当搅拌运输车到达浇筑现场时,应高速旋转20~30s后再将混凝土拌和物喂入泵车受料斗。

5. 混凝土搅拌运输车给混凝土泵喂料时,应符合下列要求:

(1)喂料前,中、高速旋转拌筒,使混凝土拌合均匀,若大石子夹着水泥浆先流出,说明发生沉淀,应立即停止出料,再顺转搅拌2~3min,方可出料。

(2)喂料时,反转卸料应配合泵送均匀进行,且应使混凝土保持在集料斗内高度标志线以上。

(3)中断喂料作业时,应使拌筒低速搅拌混凝土。 6.严禁将质量不符合泵送要求的混凝土入泵。

7.混凝土搅拌运输车喂料完毕后,应及时清洗拌筒并排尽积水。 6.4.6 砼灌筑及捣固

砼自模板窗口灌入,应由下向上,对称分层,倾落自由高度不超过2.0m。在砼浇筑过程中,观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞的情况,当发现有变形、移位时,应及时采取加固措施。施工中如发现泵送砼坍落度不足时,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。

混凝土浇筑应连续进行。当因故间歇时,其间歇时间应小于前层混凝土的初凝时间或能重塑的时间。当超过允许间歇时间时,按接缝处理,衬砌砼接缝处必须进行凿毛处理。纵、环向施工缝按照设计要求设置中埋式橡胶止水带。

混凝土浇筑分层厚度(指捣实后厚度)宜为振捣器作用部分长度的1.25倍,但最大摊铺厚度不宜大于600mm。在新浇筑完成的下层混凝土上再浇筑新混凝土时,应在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完成上层混凝土。

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浇筑混凝土时,应填写混凝土施工记录。 采用插入式振动棒捣固,应符合下列规定:

1.每一振点的捣固延续时间宜为20~30s,以混凝土不再沉落、不出现气泡、表面呈现浮浆为度,防止过振、漏振。

2.采用插入式振动器振捣混凝土时,振捣器的移动间距不大于振捣器作用半径的1.5倍,且插入下层混凝土内的深度宜为50~100mm,与侧模应保持50~100mm的距离,并避免碰撞钢筋、模板、预埋件等。

当振捣完毕后,应竖向缓慢拔出,不得在浇筑仓内平拖。泵送下料口应及时移动,不得用插入式振动棒平拖驱赶下料口处堆积的拌和物将其推向远处。

3.对于有预留洞、预埋件和钢筋太密的部位,应预先制订技术措施,确保顺利布料和振捣密实。在浇筑混凝土时,应经常观察,当发现混凝土有不密实等现象,应立即采取措施予以纠正。

6.4.7 拆模及养护

1.二次衬砌拆模时间应符合下列规定:

(1)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。 (2)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%以上。 (3)特殊情况下,应根据试验及监控量测结果确定拆模时间。

2. 混凝土浇筑完毕后的12小时以内开始对混凝土进行养护,混凝土养护的最低期限应符合表6-4-1的要求,且养护不得中断。混凝土养护期间,混凝土内部温度与表面温度之差、表面温度与环境温度之差不宜大于20℃,养护用水温度与混凝土表面温度之差不得大于15℃。浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态。当环境气温低于5℃时不应浇水。

表6-4-1 混凝土养护的最低期限 混凝土类型 水胶比 ≥0.45 胶凝材料 中掺有矿物掺和料 <0.45 洞内平均气温T(℃) 5≤T<10 10≤T<20 T≥20 5≤T<10 10≤T<20 T≥20 养护期限(d) 28 21 14 21 14 10 77

≥0.45 胶凝材料 中掺有矿物掺和料 <0.45 5≤T<10 10≤T<20 T≥20 5≤T<10 10≤T<20 T≥20 21 14 10 14 10 7 6.4.8 泵送砼操作规程及其注意事项

1. 混凝土泵的操作人员必须经过专门培训合格后,方可上岗操作。

2. 混凝土泵与输送管连通后,应按所用混凝土泵使用说明书的规定进行全面检查,符合要求后方能开机进行空运转。

3. 混凝土泵启动后,应先泵送适量水以湿润混凝土泵的料斗、活塞及输送管的内壁等直接与混凝土接触部位。

4. 经泵送水检查,确认混凝土泵和输送管中无异物后,应采用下列方法之一润滑混凝土泵和输送管内壁。

(1)泵送水泥浆;

(2)泵送与施工混凝土相同配合比但粗骨料减少50%的混凝土通过管道。

5. 开始泵送时,混凝土泵应处于慢速、匀速并随时可反泵的状态。泵送速度应先慢后快,逐步加速。同时,应观察混凝土泵的压力和各系统的工作情况,待各系统运转顺利后,方可以正常速度进行泵送。

6. 泵送混凝土时,如输送管内吸入了空气,应立即反泵吸出混凝土至料斗中重新搅拌,排出空气后再泵送。

7. 泵送混凝土时,料斗内应保持足够的混凝土。

8. 当混凝土泵出现压力升高且不稳定、油温升高、输送管明显振动等现象而泵送困难时,不得强行泵送,并应立即查明原因,采取措施排除。可先用木槌敲击输送管弯管、锥形管等部位,并进行慢带泵送或反泵,防止堵塞。

9. 当输送管被堵塞时,应采取下列方法排除:

(1)重复进行反泵和正泵,逐步吸出混凝土至料斗中,重新搅拌后泵送。

(2)用木槌敲击等方法,查明堵塞部位,将混凝土击松后,重复进行反泵和正泵,排除堵塞。

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(3)当上述两种方法无效时,应在混凝土卸压后,拆除堵塞部位的输送管,排出混凝土堵塞物后,方可接管。重新泵送前,应先排除管内空气后,方可拧紧接头。

10. 泵送混凝土有计划中断时,应预先确定中断浇筑的部位,且中断时间不宜超过1h。 11. 管道清洗

(1)洗管前先进行反吸,以降低管内压力。 (2)洗管时,料管出口方向前方严禁站人。

(3)预先准备好排浆沟、管,不得将洗管残浆灌入已浇筑好的砼上。

12. 排除堵塞,重新泵送或清洗混凝土泵时,布料设备的出口应朝安全方向,以防堵塞物或废浆高速飞出伤人。

13. 管道安装原则

管线宜直、转弯宜缓,以减少压力损失;接头严密,防止漏水漏浆,避免下斜,防止泵孔空管,灌筑点应先远后近,并符合下列要求:

(1)管道合理固定,不影响交通运输,不影响已绑扎好的钢筋,不影响模板振动。 (2)管道、弯头、配件存有备品,可随时更换。

14. 如遇混凝土泵运转不正常或混凝土供应脱节,可放慢泵送速度,或每隔4~5min使泵正、反转两个冲程,防止管路中混凝土阻塞。同时开动料斗中搅拌器,搅拌3~4转,防止混凝土离析。

15. 严禁向混凝土料斗内加水。 6.4.9 泵送砼的质量通病及防治措施 泵送砼的质量通病及防治措施见表6-4-2

表6-4-2 泵送砼质量通病及防治措施

质量通病 原因分析 1.模板漏浆; 2.布料不均; 1.模板拼缝应严密。 防治措施 2.挡头板在浇筑砼前应浇水湿透,钢模拼缝处贴胶带纸密缝。 3.加强组织,充分利用窗口,均匀布料。 4.死角区人工二次倒运,严禁用振动棒摊平。 蜂窝麻面 3.高落差下料; 4.气泡; 5.局部积水和砼浆堆积。 79

泵砼坍落度大,速度快,模板刚度不胀模 够,支撑不牢,突出鼓肚,甚至变形爆开。 1.泵送砼坍落度大。 预留孔洞 2.掺粉煤灰等砼早期强度低。 坍陷变形 3.模板刚度不够,变形。 1.泵送砼坍落度大,水泥、水用量大,1.应进行分层分部浇筑。 2.输送管道严禁靠近支撑,冲击倒坍。 3.侧压力计算,确保安全。 1.合理控制拆模时间。 2.根据试验强度拆模。 1.控制砼入模温度和水分蒸发速度。加强养护,撒水。 裂缝 容易产生收缝裂缝,特别环向接头。 2.砼内部与外界温差控制在20℃以内。 2.砼温度裂缝。 1.模板漏浆,造成烂脖子。 2.管道堵塞时间太长,造成砼冷接1.接合处模板加强支撑,确保牢固。 砼接触不良 头。 2.夹吹塑纸或海绵条。 3.未插连接筋。 4.跑模错台。 1.现场配合比控制不好。 2.表面未清理干净。 砼质量波动 3.泵送开始或结束时,压力砂浆积存在砼中影响强度。 3.禁止随意加水。 4.清除残存物。 1.加强砼各环节管理。 2.坍落度波动小于2cm。 6.4.10 二次衬砌质量检验

1. 混凝土结构外形尺寸允许偏差和检验方法应符合表6-4-3的规定。 检验数量:施工单位每一浇筑段检查一个断面。

2. 混凝土结构表面应密实平整、颜色均匀,不得有露筋、蜂窝、孔洞、疏松、麻面和缺棱掉角等缺陷。

检验数量:施工单位全部检查。 检验方法:观察。

表6-4-3 二次衬砌结构外形尺寸允许偏差和检验方法 序号 1 项 目 边墙平面位置 允许偏差(mm) ±10 检验方法 尺量 80

2 3 拱部高程 边墙、拱部表面平整度 +30,0 15 水准测量 2m靠尺检查或自动断面仪测量 6.5 仰拱、仰拱填充施工工艺

施工前于隧道边墙每隔5米施放测量控制点,作为仰拱开挖及混凝土施工控制点。为不影响机械车辆通行,仰拱、仰拱填充利用栈桥平台进行混凝土施工。混凝土采用拌和站集中拌和,混凝土搅拌运输车运至洞内进行浇筑。施工工艺流程见图6-5-1。

测量

开挖 清底、抽排水、接缝处理 检查签证 仰拱钢筋绑扎 检查签证 立模

检查签证 浇筑砼 混凝土生产、运输

仰拱砼养护 填充砼浇筑 填充砼养护 6-5-1 仰拱、仰拱填充施工工艺流程图

混凝土生产、运输 6.5.1 仰拱、仰拱填充施工注意事项

1. 仰拱应及时施作,严格按照铁路总公司规定的仰拱与掌子面的间距控制。 2. 施工前必须清除隧底虚碴、淤泥和杂物,超挖部分应采用同级混凝土回填。 3. 仰拱砼应整体浇注一次成型,填充砼应在仰拱砼终凝后浇注,填充砼强度达到5Mpa后允许行人通过,达到设计强度的100%后允许车辆通行。

4. 仰拱、仰拱填充施工前须将上循环混凝土仰拱接头凿毛处理,并按设计要求设置止

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水带。

5. 根据设计要求,施工缝处钢筋应断开,并要注意与拱墙衬砌施工缝处于同一竖直面上。

6.5.2 仰拱、仰拱填充质量检验

1. 仰拱顶面高程和曲率应符合设计要求,高程允许偏差为±15mm。 检验数量:施工单位全部检查。 检验方法:水准测量,自动断面仪测量。

2. 混凝土结构表面应密实平整、颜色均匀,不得有露筋、蜂窝、孔洞、疏松、麻面和缺棱掉角等缺陷。

检验数量:施工单位全部检查。 检验方法:观察。

3. 仰拱混凝土厚度和表面高程应符合设计要求。

检验数量:施工单位每一浇筑段检查一个断面;监理单位见证检查。 检验方法:水准测量,无损检测。

4. 仰拱填充表面坡度应符合设计要求,坡面应平顺、排水畅通、不积水。 检验数量:施工单位全部检查。 检验方法:观察。 7 劳力、机械设备配置

劳力、机械设备的配置应结合工期要求、工点具体特点进行合理的配置。结合正常施工需要,1台衬砌台车施工时,主要设备配置如下:

混凝土运输车不少于2辆(实际施工中应按运距及搅拌机生产能力确定)、60型输送泵2台(1台备用)、备用发电机1台、混凝土拌合站一座、全液压整体钢模衬砌台车1台,装载机1台。

二次衬砌施工每工班钢筋作业人员不宜少于10人,模板安装、混凝土运输及浇筑作业人员不宜少于15人。 8 材料要求

二次衬砌混凝土施工前应对水泥、细骨料、粗骨料、施工用水、外加剂、掺和料等原材料进行检验,各项技术指标符合《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB 10753-2010)及修定条文规定。

⑴水泥的使用及保管

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①水泥进场必须有出厂合格证,并经检验合格后方可使用。 ②备用袋装水泥进库后要注意保管,防止受潮。

③各种不同品种、标号的袋装水泥应分别堆放,堆放时要考虑到先进先用的顺序,以免储存时期过长而失效。

④袋装水泥出厂超过三个月有效期,或发现水泥有受潮结块现象时,均应经过鉴定后按情况使用。

⑵粗骨料

粗骨料应选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固。 ⑶细骨料

细骨料采用应选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、孔隙率小的洁净天然砂。 ⑷外加剂及掺合料

⑴泵送剂:改善砼的和易性及抹光性,增加抗渗性,减少泌水,防止离析。 ⑵粉煤灰:提高砼和易性,增加抗渗性,减少泌水及离析,防止砼开裂,可节约水泥,利于泵送。 9 质量控制及检验

9.1 二次衬砌施工前应仔细核对预埋件类型、数量以及安装里程和安装方法,并对不同专业类型预埋件出现相互矛盾的现象及时请设计院澄清,确保预埋件不遗漏、安装质量符合设计要求,从而为后续工程施工创造良好条件。

9.2 二次衬砌应根据围岩及初期支护的变形监控资料综合分析后确定施做时机。浅埋及地质条件较差地段仰拱应紧跟开挖面施做并与拱墙及早封闭成环。深埋隧道二次衬砌一般在围岩和初期支护基本稳定后施作。初期支护变形基本稳定可参考下列条件判定:

9.2.1 隧道水平净空变化速度及拱顶或底板垂直位移速度明显下沉; 9.2.2 隧道位移相对值已达到总相对位移量的90%以上。

9.3 围岩变形过大或初期支护变形不收敛,又难以及时补强时,可设置临时仰拱或横撑以封闭开挖面,必要时也可提前施作二次衬砌,以改善施工结构的受力状态,此时二次衬砌应考虑加强措施。

9.4 仰拱与仰拱填充需分开施作。

9.5 仰拱、二此衬砌与开挖面的距离必须严格按照铁路总公司标准控制。 9.6 二次衬砌混凝土抗渗等级不小于P10。 10 安全及环保要求 10.1 安全要求

⑴衬砌开工前,对各工种施工人员进行必要的安全教育和技术培训,牢记“安全第一”

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的宗旨,每班设兼职安全员一名,负责施工时的安全。

⑵施工人员到达工作地点后,由现场领工员和安全员组织大家分头检查工作面、机具设施是否处于安全状态,详细检查围岩及初期支护是否有变化,顶板和两帮是否稳定,如有松动和裂纹,应及时加固处理。

⑶制定安全作业规章制度,在施工中做到各项工作有章可循。

⑷认真实施标准化作业,严格按安全操作规程进行施工,严肃劳动纪律,杜绝违章指挥与违章操作,保证防护设施的投入,使安全生产建立在管理科学、技术先进、防护可靠的基础上。 10.2 环境保护

⑴施工前,必须进行环境因素识别,确定重要环境因素,制定相应的管理方案。 ⑵临时工程及场地布置应采取措施保护自然环境。

⑶施工场地布置时,在水源保护地区内不得取土、弃土,设置拌和站、洗车台、充电房等,不得堆放任何含有害物质的材料或废弃物。

⑷施工废水、生活污水和生活垃圾不得随意丢弃,并在生活区、生产区及洞门设置污水处理池,生活污水、生产及洞内废水须经过污水池处理后排放或倒置指定地点。

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第十章 隧道防排水施工作业指导书

1 目的

明确隧道防排水作业工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,指导、规范隧道防排水作业施工,减少和杜绝隧道结构渗漏水的发生,满足隧道防排水设计和规范要求。 2 编制依据

⑴《高速铁路隧道工程施工技术指南》(铁建设[2010]241号) ⑵《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB 10753-2010)

(3)《铁路建设项目施工作业指导书编制暂行办法》建设【2009】107号 (4)《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》TB10424-2010 ⑸《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设【2010】241号 3 适用范围

适用于 标段站前工程隧道二次衬砌防排水作业,包括防水板、纵环向排水盲管及止水带和止水条的安装作业等。 4作业准备 4.1.内业准备

应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,阅读和审核设计图纸,熟悉规范和技术标准。制定安全环保措施、应急预案等。对班组作业人员进行岗前培训及技术交底。 4.2.外业准备

落实作业人员,一般需要6~8人;检查施工所需机具设备是否配齐(简易台架、简易吊装设备、射钉枪或者铁锤、自动爬行热合器、热风枪、冲击电钻等)。 5技术要求 5.1.一般规定

隧道防排水应按照“防、截、排、堵相结合,因地制宜,综合治理”的原则,采取切实可靠的施工措施,达到防水可靠、排水畅通、经济合理,不留后患的目的。 5.2.隧道结构防排水必须按照设计施工,还应符合下列规定:

⑴隧道防水等级必须达到国家标准《地下工程防水技术规范》(GB50108)规定的一级防水等级标准,衬砌结构不允许渗水,表面无湿渍。

⑵应充分利用混凝土自防水能力,隧道混凝土二衬抗渗等级不得低于P10。 ⑶应重视初期支护的防水能力,可辅以注浆和防水层加强防水。

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⑷应做好施工缝和变形缝防水,确保盲沟、排水管(沟)排水畅通。 6施工程序与工艺流程及施工要求 6.1 防排水设计

隧道防排水采用“防、截、排、堵相结合,因地制宜,综合治理”的原则,达到防水可靠,经济合理,不留后患的目的。对于隧道穿过岩溶、断裂破碎带、预计地下水较大,当采用以排为主可能可能影响生态环境,以及排水沟排水能力限制需要限量排放时,根据实际情况采用“以堵为主,限量排放”的原则达到堵水有效、防水可靠、经济合理的目的;在岩溶发育地段,则采用“以疏为主、以堵为铺”的原则,应强调尽量维系岩溶暗河的既有道路,严禁随意封堵溶洞、暗河。隧道防水等级必须达到国家标准《地下工程防水技术规范》(GB50108-2009)规定的一级防水等级标准,衬砌结构不允许渗水,表面无湿渍。

隧道结构防水一般由喷射混凝土、全封闭柔性卷材防水层和二次衬砌结构自防水等组成。本线隧道二次衬砌混凝土采用防水混凝土,其抗渗等级不低于P10;拱墙设置防水板加土工布,明洞外贴防水板;纵向施工缝设置中埋橡胶止水带,环向施工缝设置背贴式橡胶止水带;变形缝拱墙部位防水采用中埋橡胶止水带、背贴式橡胶止水带、沥青木丝板塞缝、聚硫密封胶及镀锌钢板接,水盒等措施;拱墙部位采用中埋橡胶止水带、遇水膨胀止水胶、沥青木丝板塞缝并环向设置双层抗剪钢筋等措施。拱墙变形缝处衬砌内缘设置钢板接水盒、内缘3cm范围内以聚硫密封胶封堵,其余空隙采用填缝料填塞密实;水沟电缆槽槽身横向施工缝采取设置遇水膨胀止水条措施,纵向平均间距10m一道,并与纵向排水管出口、φ100横向PVC导水管等设置位置避开;无仰拱衬砌结构底板横向施工缝设置中埋式橡胶止水带,纵向平均间距20m一道,并与φ100横向PVC导水管、φ50横向排水管及过轨管等设置位置避开;无仰拱衬砌结构底板与侧沟沟槽处设置混凝土界面剂及遇水膨胀止水条。二次衬砌混凝土施工后,拱部进行充填注浆。

隧道衬砌防水板背后环向设置φ50打孔波纹管,结合施工缝设置,纵向间距一般8~10m并根据地下水发育情况调整;在隧道两侧边墙墙脚外侧设置φ110纵向HDPE107/93双壁打孔波纹管,每10m一段;纵向排水管两段直接与隧道侧沟连通,以便于排水管路的维护。

6.2 排水盲管施工 排水盲管施工工艺流程:

钻孔定位 安装锚栓 捆绑盲管 盲管纵向环向连接。

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如下图6-2-1

原材 料检验和Y 安装环、纵向透水盲管和盲沟 割除外露超长的钢筋、锚杆,修整凹凸不平的表面以及渗漏水处理 检查净空及初期支护表面情况 试验 Y N 隐蔽检查

铺设防水板

安装施工缝止水带 充气及隐蔽检查 Y 衬砌台车定位 N

拆模养生 隐蔽检查 Y 灌注混凝土 N 图6-2-1

6.2.1 环向排水盲管施作方法

隧道拱墙设直径50~80mm软式透水管环向盲管,环向盲管每隔8~10m设置,并每隔5~10m在水沟外侧留泄水孔,并采用三通接盲管与纵向盲管相连。

6.2.2 纵向排水盲管施作方法

纵向排水盲管沿纵向布设于左、右墙角水沟底上方,为两条直径为80~100mm的软式透

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水管盲沟。

纵向排水盲管按设计规定划线,以使盲管位置准确合理,盲管安设的坡度与线路坡度一致。

排水管采用钻孔定位,定位孔间距在30cm~50cm。将膨胀锚栓打入定位孔或将锚固剂将钢筋头预埋在定位孔中,固定钉安在盲管的两端。用无纺布包住盲管,用扎丝捆好,用卡子卡住盲管,然后固定在膨胀螺栓上。采用三通与环向透水管、连接盲管相连。

6.2.3 边墙泄水管施作方法

模板架立后开始施作边墙泄水管,在模板对应于泄水管的位置开于泄

水管直径相同的孔。泄水管一端安在模板的预留孔上,另一端安在纵向排水管上,泄水管与纵向排水管用三通连接时必须有固定措施。

6.2.4 排水盲管施工控制要点

1. 纵向贯通排水盲沟安装应按设计规定划线,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有出水点的地方。

2. 盲管与支护的间距不得大于5cm,盲管与支护脱开的最大长度不得大于110cm。 3. 集中出水点沿水源方向钻孔,然后将单根集中引水盲管插入其中,并用速凝砂浆将周围封堵,以使地下水从管中集中引出。

4. 盲管上接头用无纺布的渗水材料包裹,防止混凝土或杂物进入堵塞管道。 6.3 防水板施工

防水板施工采用无钉铺设工艺,其施工工艺流程见图4-3-1。 6.3.1 施工准备

1. 洞外准备:检验防水板质量,用铅笔划焊接线及拱顶分中线,按每循环设计长度截取,对称卷起备用。

2. 洞内准备:铺设台架行走轨道;施工时采用两个作业台架,一个用于 基面处理,一个用于挂防水板,基面处理超前防水板两个循环。

3. 断面量测:测量断面,对隧道净空进行量测检查,对个别欠挖部位进行处理,以满足净空要求;同时准确测放拱顶分中线。 4. 基面处理:

(1)局部漏水采用注浆堵水或埋设排水管直接排水到边。

(2)钢筋网等凸出部分,先切断后用锤铆平抹砂浆素灰(如下图6-3-1)。

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1.防水板质量检查/检验; 2.划焊缝搭接线; 3.防水板可分拱部和边墙两段截取,对称洞 外 准 洞 内 1.工作平台就位; 2.初支及渗漏水处理 3.切除锚杆及钢筋网端头; 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及垂直隧道中线的横断面线。 准备工作 准 焊接防水板搭接缝 固定防水板 垫上隔热纸 电热压焊器及爬行式热合器,焊缝补强 质量检查 Y 移工作平台 N 下一循环 图6-3-1 隧道防水板施工工艺流程图

切断

用锤打砂浆素灰抹面有凸出的管道时,用砂浆抹平(如下图)。

锚杆有凸出部位时,螺头顶预留5mm切断后,用塑料帽处理(如下图)。

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切断面要平整用砂浆填死

螺栓

5mm以上切 断初期支护界面塑料帽保护砂浆切断盖帽(3)初期支护应无空鼓、裂缝、松酥,表面应平顺,凹凸量不得超过±5cm(如下图)。

6.3.2 铺设防水板

防水板超前二次衬砌10~20m施工,用自动爬行热焊机进行焊接,铺设采用专用台车进行。

1. 铺设前进行精确放样,弹出标准线进行试铺后确定防水板一环的尺寸,尽量减少接头。

2. 复合式防水板铺设采用洞外大幅预制,洞内整卷起吊,无钉铺设工艺。从拱顶向两侧铺设,防水板铺设要有一定松驰量。在喷砼表面采用ZIC-16电锤Φ8钻头钻眼,塑料膨胀螺栓固定,锚固点边墙环向间距90cm,纵向100cm;拱部环向间距60cm,纵向100cm。沿隧道纵向在锚固点上绑扎铁丝,防水板用背带与铁丝绑紧。

3. 分离式防水板铺设采用从下向上的顺序铺设,松紧应适度并留有余量(实铺长度与弧长的比值为10:8),检查时要保证防水板全部面积均能抵到围岩。

4. 分离式防水板铺挂前,用带热塑性圆垫圈的射钉将缓冲层平整顺直地固定在基层上(见下图6-3-2),缓冲层搭接宽度50mm,可用热风焊枪点焊,每幅防水板布置适当排数垫圈,每排垫圈距防水板边缘40cm左右,垫圈间距:侧壁80cm,2~3个垫圈/m,顶部40cm,

90

2

R≥3cm 补喷砼R≥5cm 3~4个垫圈/m。

5. 两幅防水板的搭接宽度不应小于100mm。 6. 环向铺设时,下部防水板应压住上部防水板。

7. 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,单条焊缝的有效焊接宽度不应小于10mm,焊接严密,不得焊焦焊穿。

2

热塑性圆垫圈缓冲层金属垫圈 射钉 热塑性圆垫圈初期支护围岩 围岩

图6-3-2 暗钉圈固定缓冲层示意

8.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。

9.三层以上塑料防水板的搭接形式必须是“T”型接头。

10.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。

11.绑扎或焊接钢筋时,采取措施应避免对卷材造成破坏。 12.混凝土振捣时,振捣棒不得接触防水板,以防防水板受到损伤。

13.防水板的搭接缝焊接质量检查应按充气法检查,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,说明有未焊好处。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。

14.施工要点控制

(1)防水板表面平顺,无褶皱、无气泡、无破损等现象。

(2)当基面轮廓凸凹不平时,要预留足够的松散系数,使其留有余地,并在断面变化出增加悬挂点,保证缓冲面与混凝土表面密贴。

(3)防水板搭接用热焊器进行焊接,接缝为双焊缝,焊接温度应控制在200~270oC

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为宜,并保持适当的温度即控制在0.1~0.15m/min范围内。太快焊缝不牢固,太慢焊缝易焊穿、烤焦。

(4)焊缝若有漏焊、假焊应予补焊;若有烤焦、焊穿处以及外露的固定点,必须用塑料片焊接覆盖。

(5)焊接钢筋时在其周围用石棉水泥板进行遮挡,以免溅出火花烧坏防水层;灌注二衬砼时输送泵管不得直接对着防水板,避免混凝土冲击防水板引起防水板被带滑脱,防水板下滑。

(6)所有防水材料必须采用合格厂家生产的定型产品,所有产品必须有出厂合格证和质量检验证明。

(7)详细记录各种防水材料的安放部位,做到可追溯性。

(8)防水材料在使用前应做好相应的试验、检验工作,委托有相应资质的机构对防水材料进行检测。

(9)施工中发现的问题及时与生产厂家或供应商联系,以求尽快解决,不合格的材料坚决不用于本工程。 6.4 止水带施工

二次衬砌的变形缝、施工缝是隧道施工的薄弱环节,也是隧道工程防水的重点,在施工中要高度重视。

止水带施工工艺流程:

挡头模板钻钢筋孔 穿钢筋卡 放置止水带 下一环节止水带定位 灌注混凝土 拆挡头板 下一环止水带定位

施作方法:沿衬砌轴线每隔不大于0.5m钻一φ12的钢筋孔。将制成的钢筋卡,由待灌混凝土侧向另一侧穿过挡头模板,内侧卡进止水带一半,另一半止水带平靠在挡头板上。待混凝土凝固后拆除挡头板,将止水带拉直,然后弯钢筋卡紧止水带。

施工控制要点:

①检查待处理的施工缝附近1m范围内围岩表面不得有明显的渗漏水,如有则采取必要的挡堵(防水板隔离)和引排措施。

②按断面环向长度截取止水带,使每个施工缝用一整条止水带,尽量不采取搭接,除材料长度原因外只允许有左右两侧边基上部两个接头,接头搭接长度不小于30cm,且要将搭接位置设置在大跨以下或起拱线以下边墙位置。

③止水带对称安装,伸入模内和外露部分宽度必须相等,沿环向每0.5m设二根φ6mm短钢筋夹住,以保证止水带在整个施工过程中位置的正确。止水带处砼表面质量应达到宽度均匀、

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缝身竖直,环向贯通,填塞密实,外表光洁。

④浇注混凝土时,注意在止水带附近振捣密实,但不得碰止水带,防止止水带走位。止水带施工中泡沫塑料对止水带进行定位,避免其在混凝土浇筑中发生移位。 7 劳动组织

防水板施工一般需要4~6个人一组,施工人员经培训合格后上岗,并保持相对稳定,可根据施工现场情况及时调整,止水带以及排水盲管作业根据现场情况具体组织。 8设备机具配置

见机具设备配备表。

表8-1 机具设备配置表 序号 1 2 机具 简易吊装设备 射钉枪或铁锤 规格型号 自制 可调节火力 数量 1 4 用途 吊装防水板 打入钢钉 基面处理 3 简易台架 自制 2 铺设防水板 4 5 6 自动爬行热盒器 热风枪 冲击电钻 3 4 4 焊接防水板 焊接防水板 钻定孔位 备注 9质量控制及检验、材料要求 9.1防水工程的质量要求

1.衬砌不渗水,结构表面无湿渍;

2.混凝土抗压强度和抗渗压力符合设计要求;

3.防水层连接紧密,无渗水现象,立面拐角的防水毯无空鼓和皱褶; 4.材料甩头预留长度不小于规定长度,其收边和保护达到了设计要求; 5.防水层的破损处已按要求修补达标; 6.防水层与其它防水材料的连接符合设计要求; 9.2分项验收标准

9.2.1 防水板防水 1. 主控项目

(1)防水板、土工复合材料的材质、性能、规格必须符合设计要求。

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检验数量:按进场批次检验 检验方法:检查产品合格证

(2)防水板必须按设计要求进行焊接,焊接应牢固,不得有漏焊。 检查数量:检查焊缝数量的5%,并不得小于3条焊缝。 检查方法:采用双焊缝间充气检查。

(3)防水板铺设范围及铺挂方式应符合要求。铺设时防水板应留有一定的余量,挂吊点设置的数量应合理。

检查数量:全部检验。

检查方法:查隐蔽工程验收记录、观察。 2. 一般项目:

(1)铺挂防水板的基面应坚实、平整、圆顺,无翻水现象;阴阳角处应作成圆弧形。 检查数量:全部检查。

检查方法:查隐蔽工程验收记录、观察。

(2)防水板焊缝无漏焊、假焊、焊焦、焊穿等现象。 检查数量:全部检查。

检查方法:查隐蔽工程验收记录、观察。

(3)防水板的铺设应与基层固定牢固,不得有绷紧和破损现象。 检查数量:全部检查。

检查方法:查隐蔽工程验收记录、观察。

(4)防水板的搭接宽度不应小于15cm,允许偏差为-10mm,单条焊缝的有效焊接宽度不小于1cm。

检查数量:检查焊缝数量的5%,并不得小于3条焊缝。 检查方法:观察和尺量检查。 9.2.2 施工缝、变形缝防水 1. 主控项目:

(1)施工缝、变形缝所用止水条、止水条等材料的品种、规格、性能等应符合设计要求 检查数量:品种、规格全部检查,性能按批取样试验检测。 检验方法:检查产品合格证、出厂检验报告并进行有关性能试验。 (2)施工缝防水施工应符合下列规定:

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①后浇筑混凝土应在先浇筑的混凝土终凝后方可进行。浇筑前应对原有混凝土表面进行清洗,清除浮浆保持湿润并铺厚度为30~50mm的1∶1水泥砂浆。

②遇水膨胀止水条安装前应检查是否受潮膨胀。 ③止水条确保位置准确、固定牢靠。 检查数量:全部检查。检查方法:观察。 (3)变形缝的防水施工应符合下列规定:

①止水带接头连接符合设计要求,接缝平整、牢固,不得有裂口和脱胶现象。 ②中埋式止水带应和变形缝中心线重合,止水带不得穿孔。 ③混凝土浇筑前应校正止水带位置,保持其位置准确、平直。 检查数量:全部检查。检查方法:观察。

(4)施工缝、变形缝等细部构造做法应符合设计要求,表面不得有渗漏。 检查数量:全部检查。检查方法:观察和尺量。 2. 一般项目:

(1)施工缝、变形缝填塞前,缝内应清扫干净,保持干燥不得有杂物和积水 检查数量:全部检查。检查方法:观察。

(2)施工缝、变形缝的外观应达到缝宽均匀、缝身竖直、环向贯通、填塞密实、外表光洁。 检查数量:全部检查。检查方法:观察。 9.2.3 盲管 1. 主控项目:

(1)盲管材料质量符合设计要求。 检验数量:按进场批次检验。 检查方法:进行试验。

(2)反滤层的砂、石粒径和含泥量应符合设计要求。 检验数量:按进场批次检验。 检查方法:进行试验。 (3)盲管的布置符合设计要求。

(4)衬砌背后设置的排水盲管、隧道设置的中心排水沟应根据坑道的渗水情况,配合衬砌一次施工,施工中应防止混凝土或压浆浸入盲管或暗沟内堵塞水路。

检查数量:全部检查。 检查方法:观察。

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(5)盲管(沟)的综合排水效果应符合设计要求。 检查数量:全检 检查方法:观察 2. 一般项目:

(1)盲管的构造符合设计要求。 检查数量:全检 检查方法:观察

(2)盲管的坡度应符合设计要求。 检查数量:全检 检查方法:观察 10安全及环保要求

10.1 防水作业人员必须经过培训上岗,技术人员应加强现场指导,严把质量关。 10.2 对设计采用的注浆防水等措施,严格按照设计和有关技术规定执行。3)施工缝垂直设置,不留斜缝,确保止水条形成全封闭的防水圈。

10.3防水砼拌和前,应加强对原材料的检验,合格的材料方能用于施工。在浇注过程中应加强振捣,确保砼的密实性。

10.4洞口段施工时,应注意隧道中心水沟和边墙侧沟与洞外排水设施的顺接,确保排水畅通。

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第十一章 围岩监控量测施工作业指导书

1 目的

现场监控量测是隧道施工管理的重要组成部分,它不仅能指导施工,预报险情,确保安全,而且通过现场监测获得围岩动态的信息(数据),为修正和确定初期支护参数,混凝土衬砌支护时间提供信息依据,为完善隧道工程设计与指导施工提供可靠的足够的数据。 2 编制依据

⑴《高速铁路隧道工程施工技术指南》(铁建设[2010]241号) ⑵《新建京张铁路施工图设计文件》

⑶《铁路隧道监控量测技术规程》(TB10121-2007) ⑷《铁建设2010第120号隧道》

⑸《铁路建设项目施工作业指导书编制暂行办法》建设【2009】107号 3 适用范围

适用于 标段站前工程隧道围岩监控量测。 4作业准备

4.1 内业技术准备

⑴开工前应根据隧道规模、地形、地质条件、支护类型和参数、施工方法等,进行监控量测设计。该设计应包括:量测项目、量测仪器、测点布置、量测频率、数据处理及量测人员组织等。

⑵根据监控量测设计及测试精度选用简单适用、稳定可靠、操作方便、量程合理、便于进行结果处理和分析的量测仪器。

⑶施工前成立专门监控量测小组,负责测点埋设、日常监测、数据处理和仪器维修保养工作,并及时将量测信息反馈于设计和施工。 4.2 材料准备

监控量测所用材料应满足设计及验标要求,并与选用的量测设备配套。 4.3 机具准备

隧道单口施工,监控量测设备应结合隧道开挖方法、量测设计及测试精度等要求进行合理配置。 4.4 量测项目

隧道监控量测的项目应根据工程特点、规模大小和设计要求综合选定。量测项目可分为

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必测项目和选测项目两大类。选测项目应根据工程规模、地质条件、隧道埋深、开挖方法及其他要求,有选择地进行。监控量测工作必须紧跟开挖、支护作业。按设计要求布设测点,并根据具体情况及时调整或增加量测的内容。

根据施工图设计和铁四院首次设计技术交底的要求,隧道监控量测将选择以下项目进行:

监控量测必测项目

序号 1 2 监控量测项目 洞内、外观察 拱顶下沉 常用量测仪器 现场观察、数码相机、罗盘仪 莱卡TCRA1201全站仪 备注 或精度为1”的全站仪 或精度为1”的全站莱卡TCRA1201全站仪 仪 3 净空收敛 DINI03电子水准仪、铟钢尺等 4 地表沉降 (困难地区可采用全TCRA1201站仪) 隧道浅埋段 监控量测选测项目

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 监控量测项目 围岩压力 钢架内力 喷射混凝土内力 锚杆轴力 二次衬砌内力 初期支护与二次衬砌间接触压力 围岩内部位移 隧底隆起 爆破振动 孔隙水压力 水量 纵向位移 压力盒 钢筋计、应变计 混凝土应变计 钢筋计 混凝土应变计、钢筋计 压力盒 多点位移计 水准仪、铟钢尺或全站仪 振动传感器、记录仪 水压计 三角堰、流量计 多点位移计、全站仪 常用量测仪器 备注 5 监控量测方法、测点布置与量测频率 5.1 洞内外观察

洞内外观察分开挖工作面观察、已施工区段观察以及地表观察。

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开挖工作面的观察,在每个开挖面进行。当围岩石质较好、地质情况基本无变化时,可每天进行一次;但在软弱围岩条件下,开挖后应立即进行地质调查;若遇特殊不稳定情况时,派专人进行不间断的观察。观察后绘制开挖工作面略图并绘出地质素描图,填写工作面状态记录及围岩级别判定卡。观察内容包括:新开挖出的裸岩面节理裂隙发育情况、开挖工作面的稳定状态、涌水情况、围岩变形等。

对已施工区段的观察,每天至少一次,观察内容包括:是否发生锚杆被拉断或垫板脱离围岩现象、喷混凝土是否发生裂隙与剥离或剪切破坏、钢拱架有无被压变形情况、初期支护质量情况。

洞外观察每天至少一次,内容包括:洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰坡的稳定、地表水渗透情况等。

5.2 拱顶相对下沉及水平相对净空变化量测

拱顶下沉及水平相对净空变化量测在同一断面进行,并采取相同的量测频率。净空变形量测在每次开挖后尽早进行。

测点布置,见下图。测点应牢固可靠,易于识别并妥为保护。

净空变化量测测线数

序 号 开挖方法 全断面法 一般地段 特殊地段 一条水平测线 -- 台阶法 每台阶一条水平测线 每台阶一条水平测线,两条斜测线 分部开挖法 每分部一条水平测线 CD或CRD法上部、双侧壁导坑法左右侧99

部,每分部一条水平测线,两条斜测线、其余分部一条水平测线 洞内监控量测点不得焊于钢架上,必须单独打孔直接安装于岩体中,所有测点均采用100cm长Φ22螺纹钢制作,打入围岩并外露5cm,并将长5cm的5*5角钢焊接在钢筋外露部分,贴反射片,以便观测。基准点埋设与已经施工完二衬混凝土结构的边墙部位,并标识保护。

量测断面间距:

围岩类别 Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 洞口附近(m) — — 10 5 浅埋地段(m) — 5~10 10 5 施工初期阶段(m) 20 10~15 10 5 取得效果后(m) 50 20 10 5 量测频率:

变形速度(mm/d) ≥5 1~5 0.5~1 0.2~0.5 <0.2 量测断面距开挖工作面的距离(m) (0~1)B (1~2)B (2~5)B >5B >5B 量测频率 2次/d 1次/d 1次/(2~3)d 1次/3d 1次/7d B表示隧道开挖宽度 备注 从上表中根据变形速度和距开挖面的距离,选择较高的一个量测频率。 水平相对净空变化量测使用全站仪量测,由经过培训的测量人员实施。 拱顶下沉量测方法:采用全站仪观测。

用于监控量测的全站仪精度指标必须满足1”的精度要求。

5.3 隧道周壁任意点的实测相对位移值或用回归分析推算的总相对位移值均应小于下表所列数值。并根据实测值结合变形管理等级的规定,确定变形警戒线。当实测值接近或达到警戒值,而位移速率无明显下降,或喷层表面出现明显裂缝时,应立即采取补强措施,并调整原支护设计参数或开挖方法。

100

隧道初期支护极限相对位移值(%)

隧道埋深h (m) 围岩级别 h≤50 50② 拱脚水平相对净空变化值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1.1~1.2后采用。 5.4 浅埋地段地表下沉量测

地表下沉量测的测点应与拱顶相对下沉及水平相对净空变化量测的测点布置在同一横断面内,沿隧道中线,地表下沉量测断面的间距按下表:

隧道埋深H(m) H>2B B<H<2B H<B 量测断面间距(m) 50 20 10 B表示隧道开挖宽度 备注 量测仪器:水准仪或全站仪。 地表下沉量测在横断面方向的测点间隔取2~5m,一个量测断面内设7~11个测点。 地表下沉量测在开挖工作面前方H+h(隧道埋置深度+隧道高度)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相对下沉及水平相对净空变化量测的频率相同。

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5.5 锚杆轴力量测

根据围岩条件,每断面设置2~5个测点,元件埋设初期测试频率要每天1~3次,随着围岩渐趋稳定,量测次数逐渐减少。当出现不稳定征兆时,增加量测次数。 5.6 钢架内力及所承受的荷载量测

初期测试频率和同一断面的变形量测频率相同,当量测值变化不大时,可降低量测频率,直到无变化为止。

5.7 围岩、喷层、二衬应变量测

初期测试频率和同一断面的变形量测频率相同,当量测值变化不大时,可降低量测频率,直到无变化为止。

5.8 围岩对钢拱架的压力量测

采用能经受支撑屈服强度的压力盒,压力盒分别放在三个位置,钢拱架两侧拱脚处的底板下和拱顶连接点处两连接板之间。量测围岩压力的主要为压力盒及频率计。初期测试频率和同一断面的变形量测频率相同,当量测值变化不大时,可降低量测频率,直到无变化为止。 6 监测资料整理、数据分析及反馈

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性,其中包含着测量误差。因此,应对所测数据进行一定的数学处理。数学处理的目的是: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;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稳定状态。

在取得监测数据后,及时由专业监测人员整理分析监测数据。结合围岩、支护受力及变形情况,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况,并将结果反馈给设计、监理,从而实现动态设计、动态施工。

目前,回归分析是量测数据数学处理的主要方法,通过对量测数据回归分析预测最终位移值和各阶段的位移速率。具体方法如下:

6.1 将量测记录及时输入计算机系统,根据记录绘制纵横断面地表下沉曲线和洞内各测点的位移u-时间t的关系曲线,见下图。

u(mm) u(mm) 正常曲线 反常曲线 a t(d) 位移u-时间t的关系曲线图

102

b t(d)

6.2 若位移-时间关系曲线如上图中b所示出现反常,表明围岩和支护已呈不稳定状态,加强支护,必要时暂停开挖并进行施工处理。

6.3 当位移-时间关系曲线如上图中a所示趋于平缓时,进行数据处理或回归分析,从而推算最终位移值和掌握位移变化规律。

6.4 各测试项目的位移速率明显收敛,围岩基本稳定后,进行二次衬砌的施作。 7 监控量测管理

围岩稳定性的综合判别,应根据量测结果按以下方法进行。 7.1 按变形管理等级指导施工,见下表。

变形管理等级

管理等级 Ⅲ 据开挖面1B U<U1B/3 据开挖面2B U<U2B/3 正常施工 综合评价设计施工措施,加强监控量测,必要时采用相应工程对策。 暂停施工,采取相应工程对策 应对措施 Ⅱ U1B/3≤U≤2U1B/3 U2B/3≤U≤2U2B/3 Ⅰ U>2U1B /3 U>2U2B/3 7.2 根据位移变化速度判别

净空变化速度持续大于5.0mm/d时,围岩处于急剧变形状态,应加强初期支护。 水平收敛(拱脚附近)速度小于0.2mm/d,拱顶下沉速度小于0.15mm/d,围岩基本达到稳定。

在浅埋地段以及膨胀性和挤压性围岩等情况下,应采用监控量测分析判别。 7.3 根据位移时态曲线的形态来判别

当围岩位移速率不断下降时(du/dt<0),围岩趋于稳定状态; 当围岩位移速率保持不变时(du/dt=0),围岩不稳定,应加强支护;

当围岩位移速率不断上升时(du/dt>0),围岩进入危险状态,必须立即停止掘进,加强支护。

围岩稳定性判别是一项很复杂的也是非常重要的工作,必须结合具体工程情况采用上述几种判别准则进行综合评判。 8 监控量测质量保证措施

8.1 将监测管理及监测实施计划纳入施工生产计划中,作为一个重要的施工工序来抓,并保证监测有确定的时间和空间。各施工单位应由工程技术管理中心组成专门监测小组,

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2

22

22

2

具体负责各项监测工作。

8.2 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。

8.3 施工监测紧密结合施工步骤,监控每一施工步骤对周围环境、围岩、支护结构、变形的影响,据此优化施工方案。

8.4 积极配合监理、设计单位做好对监测工作的检查、监督和指导,及时向监理、设计单位报告情况和问题,并提供有关切实可靠的数据记录,工程完成后,根据监测资料整理出标段的监测分析总报告纳入竣工资料中。

8.5 量测项目人员要相对固定,保证数据资料的连续性。量测仪器专人使用、专业机构保养、专业机构检校。量测设备、元器件等在使用前均经过检校,合格后方可使用。

8.6 测试完毕后检查仪器、仪表,做好养护、保管工作,及时进行资料整理及信息反馈。

8.7 隧道浅埋、下穿建筑物地段,地表必须设置监测网点并实施监测。

8.8 当拱顶下沉、水平收敛速率达5mm/d或位移累计达到100mm时,应暂停掘进,并及时分析原因,采取处理措施。

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第十二章 超前地质预报作业指导书

1 目的

通过对隧道实施超前地质预测预报工作,为信息化设计、施工提供支撑,规避风险,力争施工顺利进行。 2 编制依据

⑴《高速铁路隧道工程施工技术指南》(铁建设[2010]241号) ⑵《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB 10753-2010) ⑶《铁建设2010第120号隧道》

⑷ 铁建设(2010)120号文《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》

⑸《铁路隧道超前地质预报技术指南》铁建设(2008)105号 ⑹《铁路隧道工程施工安全技术规程》TB10304-2009

⑺《铁路建设项目施工作业指导书编制暂行办法》建设【2009】107号 3 适用范围

适用于 标段站前工程隧道超前地质预测预报。 4作业准备 4.1内业技术准备

作业指导书编制后,在开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,提出应急预案。对施工人员进行技术交底。对参加施工人员进行上岗前技术培训,考核合格后持证上岗。 4.2外业技术准备

施工作业层所涉及的各种外部技术数据收集已完成。

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。 所以仪器已经到位,经过检校并在使用有效期内。 5技术要求

针对本线隧道地质特点,拟采用地质素描法(常规地质法)、超前水平钻孔法、TRT法相结合的预报方法。综合监测结果,即时提出对不良地质的处理措施,以降低施工风险,确保工程质量和运营安全。 5.1 地质素描

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5.1.1 主要工作

1.掌子面与侧壁的量测和地质素描。主要工作有:地层岩性特征、结构面性质与产状及发育程度、岩体破碎程度与充填情况、洞壁变形破坏特征、突泥与坍方部位、方式与规模及其随时间的变化特征。

2.地质构造的地下与地表相关性分析。

3.地质作图。在此基础上,对掌子面前方一定范围内(约5m~20m)的地质条件进行预测预报。

5.1.2 工作要求

1.按照地质素描的内容和现场记录格式、每次循环开挖后对掌子面和左右边墙进行素描、数码摄像。

2.素描图、记录必须在现场进行,素描一律“写实”,不做任何换算。素描图式、图例、比例、用语应统一,按要求采取标本(包括定向标本)。

5.1.3 素描资料整理要求

1.素描原始记录、图、表须当天整理(绘制)。

2.施工一定距离后,隧道地质素描图,应分段完善、总结,并做出相应的隧道纵断面图、表。

3.及时整理标本。

4.提交的图表:a.正洞的展示图;b.掌子面素描图;c.正洞平面联体工程地质图、纵断面、横断面图;d.结构面调查表; 5.2 超前水平钻探

5.2.1 根据需要采取1~5孔超前水平钻探,其位置一般按施工地质图布置。 5.2.2 水平钻机钻进功效不小于4米/小时。

5.2.3 钻孔直径50mm,钻孔长度20~30m,两次循环的超前水平钻探搭接长度不小于5米。

5.2.4 钻进过程中,对断层、溶洞充填物应干钻取样,对不同岩层代表性取样,其余采用孔内摄像记录,以提高功效。

5.2.5 超前水平钻探资料应现场记录描述。

5.2.6 采用少量5米炮眼钻进预测掌子面前方地层和地下水情况。 5.3 TRT地质超前预报

5.3.1检测方法

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1、隧道长距离超前预报在围岩较好地段可测出前方100~200m范围内的岩层分界面、岩层的物理性质、断层等,围岩完整性较差时,预测范围在100~150m之间,主要方法采用TRT法

2、当TRT系统预报前方有溶洞、暗河水体、岩层层面等不良地质时,其规模、形态需要具体了解,就需要用地质雷达进行探测,使用地质雷达,在溶岩发育地段,对隧道掌子面及周壁采用地质雷达探测,预报隧道前方及周围的暗河和岩溶形态。

3、当存在隐伏含水构造或有水时,采用红外探测预报隧道开挖前方是否有水。 4、当地质资料或TRT系统预报显示前方有断层、空洞、岩层层理明显时,采用MGY-80和MGY-100A锚固钻机进行超前探孔、XY-2岩芯钻机取芯。

本项目依据工程单位要求选用长距离预报,采用地震波反射法,即TRT地质超前预报系统。

5.3.2 TRT地质超前预报探测原理

TRT采用的是地震波超前预报法,地震波反射探测的方法很早就已经在土木工程和采矿作业等许多方面得到利用。这种技术的原理在于当地震波遇到声学阻抗差异(密度和波速的乘积)界面时,一部分信号被反射回来,一部分信号透射进入前方介质。声学阻抗的变化通常发生在地质岩层界面或岩体内不连续界面。反射的地震信号被高灵敏地震信号传感器接收,通过分析,被用来了解隧道工作面前方地质体的性质(软弱带、破碎带、断层、含水等),位置及规模。正常入射到边界的反射系数计算公式如下:

R2V21V12V21V1假设R 为反射系数,ρ1、ρ2为岩层的密度,V 等于地震波在岩层中的传播速度。地震波从一种低阻抗物质传播到一个高阻抗物质时,反射系数是正的;反之,反射系数是负的。因此,当地震波从软岩传播到硬的围岩时,回波的偏转极性和波源是一致的。当岩体内部有破裂带时,回波的极性会反转。反射体的尺寸越大,声学阻抗差别越大,回波就越明显,越容易探测到。TRT采用层析扫描成像技术,形成立体、直观的三维立体图,立体图中的反射边界每一点离散图像是由空间叠加所有地震波形计算得来。

5.3.3 TRT隧道超前预报系统硬件组成 1、传感器

多个传感器固定在隧道拱顶及边墙,呈三维空间分布,用以接收震源激发的弹性波信号。传感器与隧道洞壁之间用耦合剂粘连,必须等待耦合剂完全凝固,粘合紧密后才能进行超前

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预报地震波数据采集工作。

无线传输模块

无线传输模块与传感器相连,负责存储采集到的地震波数据及将数据传输回主计算机的功能。无线模块与传感器之间有数据线连接,与主计算机之间为无线传输。

2、触发装置

TRT采用锤击震源触发,在激发锤上安装触发器,触发器与主计算机采用数据电缆连接。 中心控制系统

包括:地震仪(主计算机)、基站、触发器源、触发器导线主计算机连接无 线基站与触发器,采用计算机控制数据的采集与处理工作。 5.3.4地质超前预报系统工作流程 1、选择震源点及传感器位置

震源点与传感器点原则上按照以下布置方法分布传感器与震源点,最高与最低位置传感器的差值必须大于2.5m,这样才能有效的接收三维地震波数据。

震源与传感器点代号分布如下图所示。

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掌子面

TBM 型隧道

隧道

马蹄型隧道

:震源点

A1 :传感器(无线)

无线传输模块安装与坐标测量

操作人员安装传感器及无线传输模块;测量人员测量震源点与传感器点绝对坐标(大地坐标)或者相对坐标。坐标测量记录表参见附件一。

2、安装传感器原则:

传感器必须布置在完全凝固的初期支护上,支护与围岩间不得存在空隙;传感器之间的高差最小值为2.5m。具体方法:首先在选定的传感器点钻5cm的小孔,然后在传感器上涂抹搅拌好的耦合剂,将传感器上的连接棒插入小孔中,使得传感器与隧道侧壁紧密结合。安装好所有的传感器,等待耦合剂完全凝固,得到最佳耦合效果。

选择震源原则:震源点靠近工作面,布置在左右边墙上;震源点必须选

择初期支护完全凝固成型的位置,或者直接布置在稳定围岩上;震源点不得少于12个。 3、测量坐标原则:

所有布置的传感器点及震源点的坐标均要测量,建议采用全站仪测量大地坐标,可以选择激光测距仪测量相对坐标,所有坐标测量误差少于5cm。

5.3.5现场准备工作

由于隧道地质超前预报在接近掌子面处工作,需要在施工方的紧密配合下,才能既快又有效还不影响施工工序下完成超前预报工作。现场试验施工方需要提供的配合:

1、需要2~3名辅助工人,以配合设备搬运及传感器安装工作;

2、需要1名现场负责技术员,以提供现场需要的里程、地质勘测及隧道断面图等资料; 3、在整个预报工作结束后,需要测量班人员将用喷漆标记的点的大地坐标测量并提供予检测人员;

4、现场需要准备的设备:一个15磅左右的大锤(用于安装触发器);标记用的喷漆(用于标记震源点及传感器点)。 5.4 地质雷达

地质雷达探测是利用电磁波在隧道开挖工作面前方岩体中的传播和反射,根据传播速度和反射脉冲波走时进行超前地质预报的一种物探方法。

地质雷达探测主要用于岩溶探测,亦可用于断层破碎带、软弱夹层等不均匀地质体的探测。

地质雷达在完整灰岩地段预报距离宜在30m以内,在岩溶发育地段的有效探测长度则应根据雷达波形判定。连续预报时前后两次重叠长度应在5m以上。 5.5 红外线探测

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红外探测是根据红外辐射原理,即一切物质都在向外辐射红外电磁波的原理,通过接收和分析红外辐射信号进行超前地质预报的一种物探方法。

适用于定性判断探测点前方有无水土存在及其方位。

有效预报距离应在30m以内,连续预报时前后两次重叠长度应大于5m。 6 施工程序与工艺流程及施工要求

超前地质预报工序流程图见下图

施工准备 研究地质资料 制定预报方案 预报分级 物 探 法 中长距离预报 深孔水平钻探法 长距离预报 短距离预报 地质预报报告 施工建议 施工方案建议 项目技术决策 隧道施工 地质素描 预报验证反馈 准备工作 编制施工组织设计、施工工艺设计和工序质量控制设计;编制作业指导书和操作规程;制订安全、质量保证及防治措施;组织技术交底和技术培训。 110

上下台阶钻眼调整爆超前地质预报测量放线爆破设计装药爆破所有作业人员必须持有效的考试合格证。操作人员经培训、考核,可持证上岗。 7 劳动组织

劳动力组织方式:成立超前地质预报小组并由专业人员负责。

施工人员用结合预报方案、地质情况、工期要求进行合理配置,其中施工负责、技术人员、专职安全员等小组成员由企业正式职工担任,并可根据现场实际情况适当增加若干劳务工人。

8 设备机具配置

所使用的仪器具有合格的出厂证明及使用期限,并按相关要求进行质量验收,有检校合格证书,并在有效使用期内。 9 质量监控及检查

(1)研究区域地质、工程地质资料,必要时进行地表补充测绘和勘探,对整个地区地质情况做到比较全面和深刻的认识,分析主要工程地质问题、主要地质灾害隐患及其分布范围、在隧道内揭示的大致里程,制定预报方案。

(2)根据地质灾害对隧道施工安全的危害程度和工程设计资料,对不同地段地质预报分级,不同类型和级别的地段采取不同的预报手段。

(3)隧道施工前制定好不良地质地段应急预案,采用浅孔钻探发现地质突变或含水时,立即采取处理措施。

(4)及时配备先进仪器,结合有丰富经验的地质、施工人员进行综合分析论证,将实际地质进行素描,和预报地质资料进行对比,以此来评价预报的准确性,积累经验,为以后的预报提供参考,并及时将预测数据、结果反馈至设计院,调整设计、改变施工方案。 10 安全及环保要求

⑴隧道在整个预报作业过程中,作业环境应符合下列职业健康及安全标准: A.空气中氧气含量,按体积计不得小于20%;

B.粉尘永许浓度,每立方空气中含有10%以上的游离二氧化硅的粉尘不得大于2mg,每立方空气中含有10%以下的游离二氧化硅的矿物性粉尘不得大于4mg;

C.有害气体最高允许浓度:

a 一氧化碳的最高允许浓度为30mg/m3,在特殊情况下,施工人员必须进入工作面时,浓度可为100mg/m3,但工作时间不得大于30min;

b 二氧化碳按体积计不得大于0.5%; c 氮氧化物(换算成NO2)为5mg/m3以下;

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C 隧道内气温不得高于28℃; D 隧道内噪声不得大于90Db。

⑵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3 m3/min的新鲜空气。

⑶隧道内要注意撒水防尘,减少对周围空气的破坏。

⑷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度。在主要交通道路、洞内抽水机站应设置安全照明,漏水地段照明应采用防水灯头和灯罩。

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第十三章 隧道内管线过轨、综合接地及电气化接地

施工作业指导书

1 目的

明确隧道隧道内管线过轨、综合接地极电气化接地的施工方法、施工工艺、操作要点和相应的标准要求。指导、规范隧道管线过轨、综合接地极电气化接地的设计、施工、验收,满足设计及规范要求。 2 编制依据

⑴ 设计院的施工设计文件和图纸《过轨、综合接地及电气化接地》京张(隧)参05。 ⑵《铁路建设项目施工作业指导书编制暂行办法》建设【2009】107号 ⑶《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》TB10424-2010 ⑷《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设【2010】241号 3 适用范围

适用于 标段站前工程隧道内管线过轨、综合接地及电气化接地。 4作业准备

作业指导书编制后,在开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,提出应急预案。对施工人员进行技术交底。对参加施工人员进行上岗前技术培训,考核合格后持证上岗。 5技术要求

5.1贯通地线的设置应便于设备就近接入和工程实施。

5.2衬砌内的接地钢筋应充分利用其结构钢筋,原则上不再增加专用的接地钢筋,并在衬砌内外联接地端子,接地装置应与贯通地线可靠连接。

5.3隧道内接地钢筋之间均要求可靠焊接,保证电气连接。

5.4施工前仔细阅读设计图纸,了解设计意图和设计要求,必要时邀请设计单位进行技术交底;

5.5所有环向接地钢筋与贯通地线应可靠连接;

5.6所有连接均采用焊接方式,焊接长度不小于90mm、厚度不小于4mm; 5.7贯通地线的接地电阻值应不大于1Ω;

5.8 用于接地的环向结构钢筋与隧道仰拱内的钢筋只可绑扎,不得焊接;环向接地钢筋间隔的分别与上行或下行通信信号电缆槽侧壁上部的φ16纵向接地钢筋单点连接一次,不

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允许环向接地钢筋的两端同时与上下行的通信信号电缆槽侧壁上部的φ16纵向接地钢筋相连;

5.9 二次衬砌中用于接地的纵向结构钢筋,约每25m断开一次;用于接地的纵向结构钢筋与其他用于接地的结构钢筋只可绑扎,不得焊接。 6施工程序与工艺流程及施工要求 6.1管线过轨

6.1.1 电力、通信、信号过轨采用镀锌钢管,接触网过轨采用φ100高强度PVC管。 6.1.2 过轨管设置

1.电力过轨:每个一般综合洞室及各个洞口附近设置过轨管四根,每个变配电综合洞室设置过轨管六根;

2.通信过轨:通信过轨管两根,均布设于每个综合洞室及各个洞口附近; 3.信号过轨:信号过轨管两根,均布设于每个综合洞室附近; 4.接触网过轨:接触网过轨网两根,均布设于每个综合洞室附近。 6.1.3 过轨管注意事项

1.每个过轨管内预留2根贯穿铁丝(φ≥4mm)且在两端预留一定的余量(≥50cm)。过轨管与电缆槽连接的弯曲半径应大于75cm,管口应高于槽底3cm,管口设堵头,以免施工弃砟堵塞。电缆通过后应采用防水材料对过轨管与电缆间空隙封堵,以免漏水浸泡。

2.强、弱电过轨管间应保证一定间距(≦40cm)。无仰拱地段设置过轨时,过轨管处应挖槽埋设后以M10水泥砂浆封填,并保证过轨管周边水泥砂浆厚度不小于5cm. 6.2 信号、通信、电力等专业综合接地

6.2.1 带底板衬砌地段隧道内综合接地设置:

利用底板的下层结构钢筋作为接地极,接地极的面积和间距由一个台车长度确定,每个接地极中有一根φ14横向钢筋通过φ16连接钢筋与纵向接地钢筋分上下行交错连接,此根φ14横向钢筋与底板用于接地的纵向结构钢筋通过φ16连接钢筋与通信信号电缆槽侧壁上部φ16纵向接地钢筋之间的连接采用“L”形焊接,底板其它用于接地的纵、横向钢筋间连接采用双面点焊。

6.2.2 Ⅱb、Ⅲa衬砌地段隧道内综合接地设置:

利用隧道系统锚杆和φ16专用环向接地钢筋作为接地极,以约6m为间距选择锚杆作为接地锚杆,以约一个台车长度为间距设置专用环向接地钢筋。专用环向接地钢筋与接地锚杆焊接,并与通信信号电缆槽侧墙上部的φ16纵向接地钢筋连接。

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6.2.3 Ⅲb衬砌、Ⅳ、Ⅴ级围岩地段隧道内综合接地设置:

利用隧道系统锚杆和钢架作为接地极,以约8m为间距选择锚杆作为接地锚杆,以约一个台车长度为间距选择钢架作为环向接地钢架,用于接地的钢架与接地锚杆焊接牢固,并通过φ16连接钢筋与通信信号电缆槽侧壁上部的φ16纵向接地钢筋连接。

6.2.4 明洞段隧道内综合接地设置:

明洞段隧道内综合接地应利用明洞仰拱衬砌下层结构钢筋作为接地极,接地极的面积和间距由一个台车长度来确定,接地钢筋设置参照Ⅱa衬砌地段隧道内综合接地办理。

6.2.5隧道进出口里程处综合接地设置:每个隧道进出口里程处综合接地左右侧分别设置一处。

6.2.6 综合接地要求:

1. 隧道左右两侧的通信信号电缆槽中各设置一根贯通地线,并采用砂防护措施; 2. 利用在两侧通信信号电缆槽侧墙上部的φ16纵向结构钢筋作为纵向接地钢筋,此纵向接地钢筋之间必须焊接牢固,并确保100m断开一次,断开的钢筋端头间距为10cm。

3. 两侧每个通信信号电缆槽底部每100m设置1个接地端子,两侧通信信号电缆槽侧墙外缘每50m设置1个接地端子。

4. 在综合洞室内壁上设置2个接地端子,接地端子用φ16连接钢筋与通信信号电缆槽侧壁纵向接地钢筋连接;连接钢筋的净保护层不小于5cm,接地端子距底板高度为30cm 6.3电气化接地设置及要求

6.3.1 利用两侧通信信号电缆槽侧墙上部的φ16纵向结构钢筋作为纵向接地钢筋; 6.3.2 接触网基础附近二次衬砌的纵向结构钢筋应与接触网基础焊接作为接地钢筋。接触线垂直向上在拱顶的投影线两侧,各选9根纵向结构钢筋作为纵向接地钢筋;上述投影线两侧1.5m外的其他位置,以1m为间距,选择1根纵向结构钢筋作为纵向接地钢筋;

6.3.3 在接触网预埋件基础处选择一个内侧环向结构钢筋作为接地钢筋; 7 劳动、设备机具配置

过轨管、综合接地安装一般需劳力7~10人。施工主要机具电焊机1台,钢筋切割机1台。

8 安全及环保要求 8.1安全要求

1.施工区域应设警示标志,严禁非工作人员出入。 2.施工中应对机械设备进行定期检查、养护、维修。

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3.为保证施工安全,现场应有专人统一指挥,并设一名专职安全员负责现场的安全工作,坚持班前进行安全教育制度。

4. 隧道内综合接地系统工程根据铁路等级,因地制宜地采取防护措施,达到保护人身安全和设备安全的要求。距接触网带电体5m范围内的金属构件和需要接地的设施、设备应接入综合接地系统。距线路两侧20m范围以内的铁路设备房屋的接地设置应接入综合接地系统。

8.2 环保要求

1.严格按照国家有关法律、法规组织施工,控制大气污染、水源污染、土壤污染,保持生态平衡,防止水土流失,在本工地施工活动中,坚持制造良好的生态环境。

2.从传播途径上控制噪声,采取装吸音、隔音装置等手段,减少噪声污染。

3.拌合场等废水,必须经沉淀后再向外排放,不得将未经处理的污水直接排入污水管或内河。

4.在施工活动界限之外的植物、山林及建筑物,必须尽力维持原状。不得将有害物质(含燃料、油料、化学品等,以及超过允许剂量的有害气体和尘埃、弃楂等)污染土地、河流。

5.贯通地线应耐腐蚀并符合要求,环保性能应满足国家对土壤环境质量要求的有关规定。

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