中交一航局高速鐵路隧道施工技術(shù)共51

高速鐵路施工技術(shù)劉周禮中交一航局第三工程有限公司京福項目部目錄一、前言三、隧道暗洞施工技術(shù)四、隧道附屬施工技術(shù)五、隧道主要設(shè)備投入情況八、個人體會二、洞口工程施工六、隧道施工功效七、隧道質(zhì)量通病一、前言1、隧道分類3、隧道的主要施工方法4、新奧法的施工原理5、隧道工程分部分項劃分2、高鐵隧道的特點一、前言1、隧道分類高鐵隧道的長度等級劃分：⑴長度在500m及以下為短隧道。⑵長度在500m以上及3000m以下為中長隧道。⑶長度在3000m以上及10000m為長隧道⑷長度在10000m以上為特長隧道。京福項目共有長隧道道1座（蘑菇山隧道）、中長隧道3座（陳山塢隧道、棋盤上隧道、樓村隧道）、短隧道5座。一、前言2、高鐵隧道的特點高鐵隧道不同于一般的鐵路隧道，高速鐵路隧道具有橫斷面較大（開挖斷面152m2，襯砌斷面100m2），隧道受力和襯砌混凝土的地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，且列車運行速度較高的特點，這些特點對隧道施工的質(zhì)量、襯砌的安全性、耐久性、抗凍性和抗?jié)B性提出了更高的要求。一、前言3、隧道施工的主要方法高速鐵路隧道基本都屬于山嶺隧道，常規(guī)的方法為礦山法（鉆爆法）中間的新奧法施工。一、前言4、新奧法的施工原理新奧法是新奧地利隧道施工方法的簡稱，它是奧地利學(xué)者在長期從事隧道施工實踐中，從巖石力學(xué)的觀點出發(fā)而提出的一種合理的施工方法。新奧法是應(yīng)用巖體力學(xué)理論，以維護和利用圍巖的自承能力為基點，采用錨桿和噴射混凝土為主要支護手段，及時進行支護，控制圍巖的變形和松弛，使圍巖成為支護體系的組成部分，并通過對圍巖和支護的量測、監(jiān)控來指導(dǎo)隧道施工和地下工程設(shè)計施工的方法和原則。新奧法施工方法包括：全斷面法、臺階法、環(huán)形開挖留核心土法、中隔墻法（簡稱CD法）和交叉中隔墻法（簡稱CRD法）、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。一、前言4、新奧法的施工原理新奧法的基本原理創(chuàng)建了信息化量測設(shè)計和施工的新理念，采用先柔后剛復(fù)合式襯砌新型支護結(jié)構(gòu)體系，初期支護按全部承擔(dān)基本荷載設(shè)計，二次模筑襯砌作為安全儲備；初期支護和二次襯砌共同承擔(dān)特殊荷載。新奧法施工時，采用多種輔助施工工法，超前支護，改善加固圍巖，調(diào)動部分圍巖的自承能力；初期支護和圍巖為暗洞隧道的主要受力結(jié)構(gòu)，保護圍巖是暗挖施工的關(guān)鍵技術(shù)。在施工過程中應(yīng)用監(jiān)控量測、信息反饋和優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)不坍方、少沉降、安全生產(chǎn)和施工。施工中應(yīng)堅持十八字方針：管超前、嚴(yán)注漿、短進尺、強支護、早封閉、勤量測。一、前言5、隧道分部分項劃分高鐵隧道分部分項劃分序號12345678910分部

工程加固處理洞口及緩沖結(jié)構(gòu)工程洞身開挖支護襯砌輔助坑道及附屬洞室明洞工程防水和排水附屬設(shè)施備注分項

工程地表注漿開挖超前地質(zhì)預(yù)報監(jiān)控量測模板開挖明洞開挖洞口防排水運營通風(fēng)土建工程

井點降水模板洞身開挖噴射混凝土鋼筋噴射混凝土模板洞內(nèi)排水溝救援通道與救援站

樁基處理鋼筋隧底開挖錨桿混凝土錨桿鋼筋檢查井緊急出口

洞內(nèi)預(yù)注漿混凝土棄渣場防護鋼筋網(wǎng)回填注漿鋼架網(wǎng)混凝土結(jié)構(gòu)下縱向保溫排水盲管電纜槽

洞口防護

鋼架綜合接地鋼架網(wǎng)回填施工縫防水洞內(nèi)附屬構(gòu)筑物

管棚沉降觀測與評估管棚

變形縫防水

超前小導(dǎo)管

超前小導(dǎo)管

涂料防水層防水

初期支護結(jié)構(gòu)

模板

鋼筋

混凝土

坑道口及其封閉

二、洞口工程施工1、隧道邊仰坡施工3、洞口管棚施工2、截水天溝施工4、洞口注漿加固5、洞門施工二、洞口工程程施工1、邊仰坡施工邊仰坡開挖采采用挖掘機直直接進行開挖挖，采用自上上而下分段分分臺階的開挖挖順序進行開挖，邊開挖邊打打設(shè)錨桿、掛掛網(wǎng)噴射混凝凝土防護，噴噴射混凝土厚厚度為10cm。二、洞口工程程施工2、截水天溝施工為了防止山體體地表水流入入到隧道中，，在隧道所在在山體頂部設(shè)設(shè)置1道截水水天溝溝，截截水天天溝在在隧道道洞口口征地地紅線線范圍圍內(nèi)設(shè)設(shè)置。。二、洞洞口工工程施施工3、洞口管棚施工為了確確保隧隧道進進洞的的安全全，一一般在在洞口口段設(shè)設(shè)置洞洞口管管棚超超前支支護；；洞口長長管棚棚采用用φ108熱扎無無縫鋼鋼管，，每環(huán)環(huán)47根，環(huán)環(huán)向間間距40cm，洞口口長管管棚長長度30～80m，外插插角1°～3°；注漿漿為水水泥漿漿液，，鉆孔孔施工工采用用管棚棚機施施工，，施工工過程程運用用測斜斜儀量量測鉆鉆進的的偏斜斜度，，保證證鉆孔孔方向向準(zhǔn)確確，管管棚安安裝時時管節(jié)節(jié)接頭頭應(yīng)錯錯開，，不得得在同同一截截面，，注漿漿壓力力達到到設(shè)計計終壓壓后應(yīng)應(yīng)繼續(xù)續(xù)注漿漿10min方可結(jié)結(jié)束注注漿。。二、洞洞口工工程施施工4、洞口加固陳山塢隧隧道進進口地地表為為堆積體內(nèi)，為了了確保保進洞洞安全全設(shè)計計要求求對隧隧道進口地表采用袖閥管注漿進進行加加固處處理。二、洞洞口工工程施施工5、洞門施工洞門鋼鋼筋及及模板板照片片洞門鋼鋼筋及及模板板照片片二、洞洞口工工程施施工5、洞門施工洞門混混凝土土施工工施工完完洞門門照片片三、隧隧道暗暗洞施施工3、隧道開挖施工5、隧道防排水施工4、隧道支護施工6、隧道襯砌施工1、隧道超前地質(zhì)預(yù)報2、隧道超前支護三、隧隧道暗暗洞施施工1、隧道超前地質(zhì)預(yù)報方法名稱適用范圍電法直流電法超前探測隧道掌子面和側(cè)幫的含水構(gòu)造高密度電阻法探測巖溶、洞穴、地質(zhì)界線電磁法甚低法（1）探測隱伏斷層、破碎帶；（2)探測巖體接觸帶；（3）含水構(gòu)造及地下暗河等地質(zhì)雷達（1）探測隱伏斷層、破碎帶；（2)探測地下巖溶、洞穴；（3）探測地層劃分地震波法和聲波法折射波法（1）劃分隧道圍巖級別；（2）測定巖體的縱波速度反射波法（1）探測隱伏斷層、破碎帶；（2)探測地下洞穴；（3）探測地層劃分；（4）測定含水層分布隧道地震法（TSP)（1）劃分地層界線；（2)查找地質(zhì)構(gòu)造；（3）探測不良地質(zhì)體的厚度和范圍瑞雷波法（1）探測隱伏斷層、破碎帶；（2)探測地下巖溶、洞穴紅外線地下水探測（1）探測局部地溫異?，F(xiàn)象；（2）判斷地下脈狀流、脈狀含水帶、隱伏含水體等所在的位置三、隧隧道暗暗洞施施工（一））洞口口長管管棚超超前支支護2、隧道超前支護（二））單層層超前前小導(dǎo)導(dǎo)管支支護（三））雙層層超前前小導(dǎo)導(dǎo)管支支護（四））超前前預(yù)注注漿小小導(dǎo)管管支護護1、開挖方方法：：根據(jù)據(jù)地質(zhì)質(zhì)條件件、斷斷面結(jié)結(jié)構(gòu)、、襯砌砌與支支護設(shè)設(shè)計、、機械械配備備、工工期以以及經(jīng)經(jīng)濟效效益等等綜合合確定定。三、隧隧道暗暗洞施施工（一））開挖挖方法法選擇擇

開挖方法

適用圍巖級別及說明備注全斷面法1、單線隧道Ⅰ.Ⅱ.Ⅲ級圍巖；2、雙線隧道Ⅰ.Ⅱ.Ⅲ級圍巖臺階法1、單線隧道Ⅲ、Ⅳ級圍巖；2、雙線隧道Ⅲ級圍巖環(huán)形開挖預(yù)留核心土法1.單線Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級圍巖；2.雙線Ⅲ、Ⅳ級圍巖；3.地下水狀態(tài)：有少量滲水；三臺階臨時仰拱法1.單線Ⅴ級圍巖；2.雙線Ⅳ、Ⅴ級圍巖；3、隧道開挖施工1、開挖方方法：：根據(jù)據(jù)地質(zhì)質(zhì)條件件、斷斷面結(jié)結(jié)構(gòu)、、襯砌砌與支支護設(shè)設(shè)計、、機械械配備備、工工期以以及經(jīng)經(jīng)濟效效益等等綜合合確定定。

開挖方法

適用圍巖級別及說明備注雙側(cè)壁導(dǎo)坑法1.單線Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級圍巖；2.雙線Ⅲ、Ⅳ級圍巖；3.地下水狀態(tài)：有少量滲水；4.Ⅴ級圍巖埋深較淺或偏壓地段。CD法Ⅴ級圍巖深埋單、雙線隧道，Ⅵ級淺埋或偏壓隧道、三線隧道CRD法雙線、三線隧道Ⅴ級圍巖，Ⅵ級圍巖淺埋或偏壓隧道中洞法雙連拱隧道三、隧隧道暗暗洞施施工3、隧道開挖施工（一））開挖挖方法法選擇擇三、隧隧道暗暗洞施施工3、隧道開挖施工（二））開挖挖方法法之全全斷面面法開開挖三、隧隧道暗暗洞施施工3、隧道開挖施工（二））開挖挖方法法之兩兩臺階階法開開挖三、隧隧道暗暗洞施施工3、隧道開挖施工（二））開挖挖方法法之三三臺階階臨時時仰拱拱三、隧隧道暗暗洞施施工3、隧道開挖施工（二））開挖挖方法法之四四部CD法三、隧隧道暗暗洞施施工3、隧道開挖施工（二））開挖挖方法法之六六部CD法三、隧隧道暗暗洞施施工3、隧道開挖施工（二））開挖挖方法法之CRD法（二））開挖挖方法法之三三臺階階七部部法鉆爆設(shè)設(shè)計：：應(yīng)根根據(jù)地地質(zhì)條條件、、開挖挖斷面面、開開挖方方法、、循環(huán)環(huán)進尺尺、鉆鉆眼機機具和和爆破破材料料等進進行爆爆破設(shè)設(shè)計。。內(nèi)容容應(yīng)包包括：：炮眼眼（掏掏槽眼眼、輔輔助眼眼、周周邊眼眼）的的布置置、深深度、、斜角角和數(shù)數(shù)目、、爆破破器材材、裝裝藥量量和裝裝藥結(jié)結(jié)構(gòu)，，起爆爆方法法和爆爆破順順序，，鉆眼眼機具具和鉆鉆眼要要求等等。三、隧隧道暗暗洞施施工3、隧道開挖施工（三））鉆爆爆設(shè)計計鋼架及及格柵柵鋼架架根據(jù)據(jù)設(shè)計計要求求進行行分節(jié)節(jié)加工工，各各節(jié)之之間通通過高高強螺螺栓進進行連連接，，鋼架架加工工時需需根據(jù)據(jù)圍巖巖的級級別進進行預(yù)預(yù)留沉沉降量量：一一般Ⅱ-Ⅲ級圍巖巖預(yù)留留5～8cm、Ⅳ級圍巖巖預(yù)留留8～10cm、Ⅴ級圍巖巖預(yù)留留10～15cm。三、隧隧道暗暗洞施施工4、隧道支護施工（一））鋼架架及格格柵鋼鋼架加加工鋼架及及格柵柵鋼架架采用用人工工配合合機械械的方方法進進行安安裝，，鋼架架安裝裝完畢畢后立立即打打設(shè)鎖鎖腳錨錨桿；；然后后鋪設(shè)設(shè)鋼筋筋網(wǎng)片片，同同時焊焊接鋼鋼架之之間的的連接接鋼筋筋。三、隧隧道暗暗洞施施工4、隧道支護施工（二））鋼架架及格格柵鋼鋼架安安裝噴砼應(yīng)應(yīng)采用用濕噴噴工藝藝，噴噴射作作業(yè)應(yīng)應(yīng)分段段分片片依次次進行行，噴噴射順順序自自下而而上，，噴嘴嘴宜與與噴射射面垂垂直，，其間間距宜宜為1.5～2.0米;一次噴噴射厚厚度可可根據(jù)據(jù)噴射射部位位和設(shè)設(shè)計厚厚度確確定,且拱部部不得得超過過10cm,邊墻不不得超超過15cm,分層噴噴射時時,后一層層噴射射應(yīng)在在前一一層混混凝土土終凝凝后進進行;噴射作作業(yè)緊緊跟開開挖作作業(yè)面面時,下一循循環(huán)爆爆破應(yīng)應(yīng)在噴噴混凝凝土終終凝后后3h進行三、隧隧道暗暗洞施施工4、隧道支護施工（三））噴射射混凝凝土施施工三、隧隧道暗暗洞施施工5、隧道防排水施工防排水水體系系：防防水板板、止止水帶帶、砼砼自防防水、、排水水盲管管等。。防水板板臺車車根據(jù)據(jù)隧道道凈空空尺寸寸及工工作面面長度度而設(shè)設(shè)置，，一般般防水水板臺臺車縱縱向長長度設(shè)設(shè)置6m，高高度度方方向向一一般般設(shè)設(shè)置置5層，，每每層層的的高高度度約約2m。防防水水板板臺臺車車可可設(shè)設(shè)置置輪輪胎胎自自行行式式或或者者采采用用裝裝載載機機拖拖推推式式。。（一一））防防排排水水系系統(tǒng)統(tǒng)及及防防水水板板臺臺車車三、、隧隧道道暗暗洞洞施施工工5、隧道防排水施工防水水板板鋪鋪設(shè)設(shè)前前，，先先割割除除混混凝凝土土襯襯砌砌表表面面外外露露的的錨錨桿桿頭頭，，鋼鋼筋筋尖尖頭頭等等硬硬物物，，凸凸凹凹不不平平處處需需先先噴噴平平，，使使混混凝凝土土表表面面平平順順，，局局部部漏漏水水處處需需先先進進行行處處理理；；防防水水板板，，特特別別是是在在凸凸凹凹較較大大的的基基面面上上，，要要預(yù)預(yù)留留足足夠夠的的松松散散系系數(shù)數(shù)，，使使其其留留有有余余地地，，并并在在斷斷面面變變化化處處增增加加懸懸掛掛點點，，保保證證緩緩沖沖面面與與混混凝凝土土表表面面密密貼貼。。同同時時做做好好防防水水板板與與泄泄水水孔孔的的密密閉閉性性連連接接。。鋪鋪設(shè)設(shè)防防水水板板地地段段距距開開挖挖工工作作面面不不小小于于爆爆破破安安全全距距離離；；襯襯砌砌混混凝凝土土灌灌注注前前檢檢查查防防水水板板質(zhì)質(zhì)量量，，填填寫寫檢檢查查證證。。灌灌注注襯襯砌砌混混凝凝土土?xí)r時，，不不損損壞壞塑塑料料防防水水板板。。防防水水板板是是易易燃燃物物品品，，因因此此工工作作區(qū)區(qū)內(nèi)內(nèi)禁禁止止煙煙火火，，并并設(shè)設(shè)消消防防設(shè)設(shè)施施和和高高壓壓水水管管備備用用。防水水板板采采用用無無釘釘鋪鋪設(shè)設(shè)方方法法，，一一次次鋪鋪設(shè)設(shè)長長度度根根據(jù)據(jù)混混凝凝土土循循環(huán)環(huán)灌灌筑筑長長度度確確定定，，鋪鋪設(shè)設(shè)前前先先行行試試鋪鋪，，再再加加以以調(diào)調(diào)整整。。防防水水板板采采用用無無釘釘孔孔鋪鋪設(shè)設(shè)，，即即先先用用φ80塑料料墊墊圈圈和和射射釘釘將將無無紡紡布布固固定定于于基基面面上上（（墊墊圈圈間間距距：：拱拱0.5m～0.8m，邊邊墻墻1.0m，呈呈梅梅花花型型布布置置）），，再再將將防防水水板板用用專專用用粘粘合合劑劑粘粘合合在在墊墊圈圈上上；；防防水水板板接接縫縫采采用用熱熱合合機機自自動動焊焊縫縫形形成成或或?qū)Ｓ糜媚z膠粘粘結(jié)結(jié)，，即即將將兩兩層層防防水水板板的的邊邊緣緣搭搭接接不不小小于于10cm，通通過過熱熱熔熔加加壓壓或或?qū)Ｓ糜媚z膠粘粘合合，，兩兩側(cè)側(cè)接接縫縫寬寬不不小小于于2.5cm；防防水水板板搭搭接接用用熱熱合合機機進進行行焊焊接接或或?qū)Ｓ糜媚z膠粘粘結(jié)結(jié)，，接接縫縫為為雙雙面面縫縫，，中中間間留留出出空空隙隙以以便便充充氣氣檢檢查查。。（二二））防防水水板板鋪鋪設(shè)設(shè)三、、隧隧道道暗暗洞洞施施工工5、隧道防排水施工（二二））防防水水板板鋪鋪設(shè)設(shè)三、、隧隧道道暗暗洞洞施施工工5、隧道防排水施工（三三））排排水水盲盲管管施施工工隧道道初初期期支支護護與與防防水水板板間間設(shè)設(shè)軟軟式式透透水水縱縱向向及及環(huán)環(huán)向向排排水水盲盲管管，，環(huán)環(huán)向向盲盲管管設(shè)設(shè)置置間間距距為為每每縱縱向向10m設(shè)置置一一道道，，縱縱向向排排水水盲盲管管沿沿線線兩兩側(cè)側(cè)拱拱墻墻位位置置設(shè)設(shè)置置排排水水盲盲管管，，每每一一板板二二襯襯設(shè)設(shè)置置兩兩個個泄泄水水口口，，縱縱向向排排水水盲盲管管的的坡坡度度與與隧隧道道縱縱向向坡坡度度相相同同；；環(huán)環(huán)向向排排水水盲盲管管伸伸入入到到縱縱向向排排水水盲盲管管中中。。三、、隧隧道道暗暗洞洞施施工工5、隧道防排水施工（四四））施施工工縫縫、、變變形形縫縫防防水水環(huán)向向及及縱縱向向施施工工縫縫均均設(shè)設(shè)中中埋埋式式止止水水帶帶，，止止水水帶帶接接頭頭搭搭接接采采用用熱熱熔熔焊焊接接，，搭搭接接長長度度不不小小于于30cm。環(huán)向向變變形形縫縫采采用用鋼鋼邊邊式式式式止止水水帶帶，，止止水水帶帶兩兩側(cè)側(cè)設(shè)設(shè)置置50型抗抗剪剪鋼鋼棒棒。。環(huán)向向止止水水帶帶安安裝裝縱向向止止水水帶帶安安裝裝三、、隧隧道道暗暗洞洞施施工工（四四））施施工工縫縫、、變變形形縫縫防防水水三、、隧隧道道暗暗洞洞施施工工6、隧道襯砌施工（一一））隧隧道道仰仰拱拱鋼鋼筋筋施施工工隧道道仰仰拱拱初初期期支支護護施施工工完完成成后后即即可可進進行行仰仰拱拱鋼鋼筋筋綁綁扎扎施施工工，，根根據(jù)據(jù)現(xiàn)現(xiàn)場場要要求求設(shè)設(shè)置置仰仰拱拱鋼鋼筋筋支支立立鋼鋼筋筋。。三、、隧隧道道暗暗洞洞施施工工6、隧道襯砌施工（二二））隧隧道道仰仰拱拱模模板板及及混混凝凝土土施施工工仰拱拱曲曲型型模模板板仰拱拱混混凝凝土土三、、隧隧道道暗暗洞洞施施工工6、隧道襯砌施工（二二））隧隧道道二二襯襯鋼鋼筋筋二襯襯鋼鋼筋筋二襯襯鋼鋼筋筋三、、隧隧道道暗暗洞洞施施工工6、隧道襯砌施工（二二））隧隧道道二二襯襯臺臺車車二襯襯臺臺車車拼拼裝裝二襯襯臺臺車車結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)三、隧道暗暗洞施工6、隧道襯砌施工（三）隧道道二襯混凝凝土施工二襯混凝土土施工采用移動摸摸板臺車，，拱墻整體體澆注，泵泵送混凝土土入模，臺臺車模板縱縱向及環(huán)向向每隔2.4m左右設(shè)置一一個長寬均均約30cm的觀測及振振搗窗口，，混凝土采采取附著式式振搗器振振搗，輔以以插入式振振搗器輔助助振搗。三、隧道暗暗洞施工6、隧道襯砌施工（四）隧道道貫通及二二襯完工照照片隧道貫通照照片隧道完工照照片四、隧道附附屬施工2、隧道綜合洞室施工1、隧道電纜槽施工四、隧道附附屬施工1、隧道電纜槽施工隧道電纜槽槽模板照片片隧道電纜槽槽完工照片片四、隧道附附屬施工2、隧道綜合洞室施工隧道綜合洞洞室模板照照片隧道洞室照照片五、隧道設(shè)設(shè)備及人員員投入情況況1、單個工作面設(shè)備投入情況表序號123456789101112131415設(shè)備名稱挖掘機側(cè)翻式裝載機風(fēng)動鑿巖機濕噴機空壓機管棚鉆機液壓移動式襯砌臺車自卸汽車風(fēng)機大型冷彎機注漿機電焊機混凝土輸送泵混凝土運輸車防水板爬焊機型號P