雙線鐵路隧道彈性整體道床施工工法

雙線鐵路隧道彈性整體道床施工工法

雙線鐵路隧道彈性整體道床施工工法雙線鐵路隧道彈性整體道床施工工法一、前言彈性整體道床是一種新型的、目前在世界上處于先進水平的少維修甚至免維修的道床結(jié)構(gòu)，是今后我國長大隧道中普遍推廣采用的軌道結(jié)構(gòu)。彈性整體道床施工技術(shù)是一項新技術(shù)，施工精度、施工質(zhì)量要求極高；傳統(tǒng)的整體道床施工均是采用支撐架法或墩架法進行，此法僅適用于支承塊重量在40kg左右的整體道床施工，而目前施工采用的較為先進的套靴式彈性整體道床結(jié)構(gòu)中支承塊為滿足鐵路重載、高速的需求，其重量在100kg左右，傳統(tǒng)的整體道床施工方法已經(jīng)無法滿足實際的施工要求，尤其不能滿足雙線隧道整體道床一次雙鋪的施工要求。因此，結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況，在傳統(tǒng)的支撐架法或墩架法施工的基礎(chǔ)上進一步進行技術(shù)改進，采用組合式軌道排架進行整體道床的施工。通過在西安--安康線秦嶺隧道（單線隧道）和西安--南京線東秦嶺隧道（雙線隧道）的施工中取得的成功經(jīng)驗，形成了一套完整成熟的施工工藝；并且經(jīng)過對以上兩座隧道整體道床施工中合理的機具配置、施工進度指標以及保證道床質(zhì)量、軌道幾何精度的措施等方面的研究，總結(jié)、提高后形成了本施工工法。二、本施工工法特點⒈本工法較以前傳統(tǒng)支承架法施工，具有施工精度高、施工調(diào)試相對簡單、施工精度控制難度低的顯著優(yōu)點。2.工法所采用組合式軌道排架作為模具可以整體倒用、組裝，大大加快了施工進度，縮短了施工工期。單線隧道平均月進尺可達到1500m；雙線隧道采用一次雙鋪的施工模式，單工作面平均月進度在1000m～1200m之間。3.用本工法進行雙線隧道整體道床施工時，大幅度地減少了單工序循環(huán)次數(shù)，工序作業(yè)時間相對降低，同時減少了勞動力和小型機具的投入，降低了施工成本。三、適用范圍本工法適用于單線或雙線鐵路隧道（含地鐵）套靴式彈性支承塊結(jié)構(gòu)的整體道床施工。施工時，可根據(jù)單線或雙線隧道施工斷面對軌道排架進行恰當?shù)姆纸?、組合，以滿足施工需要。四、施工工藝流程彈性整體道床施工的基本工序為：沖洗道床基底，設(shè)置中線和高程控制樁，沿縱向涂乳化瀝青，安設(shè)道床鋼筋網(wǎng)，軌排吊裝，支承塊懸掛，軌排組裝、調(diào)試、聯(lián)結(jié)、精調(diào)，安設(shè)伸縮縫瀝青板，道床混凝土灌注（抹面成型）養(yǎng)生，拆除軌排，進入下個工作循環(huán)。具體施工工藝流程詳見圖1。五、施工方法及作業(yè)內(nèi)容（一）施工前準備工作1.整體道床施工前應(yīng)進行隧道貫通測量，并對貫通誤差進行平差調(diào)清理現(xiàn)場設(shè)中線樁和標樁混凝土料準備鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)清理現(xiàn)場設(shè)中線樁和標樁混凝土料準備鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)吊裝軌道排架調(diào)整、鎖定軌道排架澆筑混凝土養(yǎng)生拆除軌道排架振搗、抹面、成型安裝伸縮縫瀝青板機具轉(zhuǎn)移質(zhì)量檢查混凝土配合比混凝土拌合混凝土運輸試件取樣圖1彈性整體道床施工工藝流程圖2.彈性支承塊采用工廠預(yù)制，支承塊質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計文件要求。其各部位尺寸偏差應(yīng)符合表1要求。

表1支承塊檢驗項目序號檢查項目設(shè)計值允許偏差值1上長度606mm±12下長度600mm±13上寬300mm±14下寬290mm±15預(yù)埋鐵座與承軌臺表面中線垂直度90°±0.5°6預(yù)埋鐵座與承軌臺表面垂直度90°±1°7預(yù)埋鐵座間距187mm±1，-0.58鐵座預(yù)埋高度35mm±1.59承軌臺寬169mm±110承軌臺坡度1：401：45～1：3511支承塊帽下高度142mm±1橡膠套靴、塊下橡膠墊板在支承塊制作完成后同支承塊進行廠內(nèi)組裝。組裝時采用膠粘的方法依次將支承塊、塊下橡膠墊板、橡膠套靴膠粘組裝，確保整體道床的支承塊、塊下橡膠墊板、橡膠套靴三者之間緊密結(jié)合。彈性支承塊在運輸過程中應(yīng)避免磕碰，防止掉角。搬運時應(yīng)輕拿輕放。3.道床混凝土所需沙子、碎石、水泥、外加劑等應(yīng)提前作好材料準備，選好配合比。石子最大粒徑應(yīng)不大于40mm。4.施工人員崗前培訓(xùn)施工前應(yīng)對技術(shù)人員、測量工、搗固工、混凝土工、抹面工、排架精調(diào)工組織進行培訓(xùn)，使其掌握彈性整體道床的特點、施工工藝流程，施工技術(shù)要求及施工質(zhì)量控制要求等，以便于對施工進行全過程監(jiān)控。（二）施工機具準備整體道床施工的專用機具有：組合式軌道排架、專用門式起重機、移動式組裝平臺、混凝土輸送泵等。道床施工前應(yīng)對機具的精度及各項機械性能指標進行詳細檢查。1.（單、雙線）組合式軌道排架：軌道排架為整體道床施工關(guān)鍵機具，道床施工前應(yīng)按照表2及表3的要求，分別針對單、雙線隧道不同的幾何尺寸、道床施工斷面，對組合式軌道排架檢驗后并作出狀態(tài)標識。對于未達到精度要求的機具，嚴禁投入使用。表2組合式軌道排架技術(shù)參數(shù)及技術(shù)性能序號參數(shù)名稱技術(shù)參數(shù)標準1排架標準軌按照6.25m長配置（50kg/m標準軌），并校直。鋼軌平整度1.2mm，端部相錯小于2mm。按照50kg/m標準軌配置鋼軌接頭夾板、接頭螺栓、接頭墊圈、接頭螺母。2軌底坡軌底坡為1：40±23排架標準軌軌面標高系統(tǒng)高度采用50kg/m標準軌加工，通過標準軌下掛藍系統(tǒng)進行軌面標高高差補償，滿足設(shè)計75kg/m標準軌鋼軌高度要求，即排架軌面標高為75kg/m鋼軌的線路軌面高程。4軌向調(diào)整量±45mm或根據(jù)隧道凈空尺寸確定5軌面高低及水平調(diào)整量+100mm，-50mm或根據(jù)隧道凈空尺寸確定6鋪設(shè)道床寬度及厚度道床混凝土厚度≤550mm，鋪設(shè)道床寬度2600mm7鋪設(shè)支承塊類型TJ-1型套靴式彈性支承塊

表3組合式軌道排架精度檢測項目檢驗項目掛籃鋼軌外緣間距掛籃工作面間距兩支承塊間距掛籃外邊緣間距軌距軌向軌面軌排方正度掛籃與鋼軌底密切狀況雙線隧道左右線線間距檢驗標準25±0.5mm187mm568±5mm1698±1mm1435mm10m弦量矢度≤2mm10m弦量矢度≤2mm≤2mm≤+1mm檢驗方法鋼尺量鋼尺量鋼尺量鋼尺量軌道尺量10m弦量10m弦量尺量對角線用不大于0.5mm的插尺量鋼尺配合軌道尺量注：表中“雙線隧道左右線間距”一項僅為雙線雙鋪時軌排的檢測指標。組合式軌道排架結(jié)構(gòu)形式見“單線隧道組合式軌道排架結(jié)構(gòu)示意圖”及“雙線隧道一次雙鋪組合式軌道排架結(jié)構(gòu)示意圖”。2.專用門式起重機：起重機檢查重點為行走系統(tǒng)，電器制動系統(tǒng)的制動情況，起重機變速快慢，吊架的吊點靈活程度及有效吊點的均勻分布情況等方面指標。起重機行走軌距根據(jù)單、雙線隧道具體斷面尺寸按照一次順序施工的原則考慮。門吊軌道鋪設(shè)在水溝電纜槽上，道木間距不大于50cm。3.移動式組裝平臺：組裝平臺檢查重點為平臺鋼板上的定位塊位置應(yīng)準確無誤，以利于組裝支承塊時能夠快速施工。4.以上機具由于外形尺寸均較大，且由于其幾何尺寸要求精度高，為防止運輸過程中變形，均需在洞內(nèi)組裝調(diào)試。

（三）施工機具進場布置不論單線或雙線隧道施工，施工機具布置均按照一次順序施工的方案進行。如雙線嶺隧道彈性整體道床施工場地布置列順序為：組合式軌道排架→移動式組裝平臺→專用門式吊車→混凝土輸送泵→攪拌式混凝土輸送車。施工機具布置見下圖。（四）彈性整體道床作業(yè)工序及內(nèi)容1.道床基底沖洗：用高壓水沖洗施工區(qū)段隧底、側(cè)溝壁上的雜物、廢碴，確保整體道床基底無雜物積水。然后沿兩側(cè)側(cè)溝縱向伸縮縫滿涂瀝青，涂層必須均勻一致。基底處理完成后應(yīng)經(jīng)質(zhì)檢人員檢查并作好記錄。2.道床鋼筋網(wǎng)的鋪設(shè)道床鋼筋網(wǎng)在基底處理結(jié)束后按照每張鋼筋網(wǎng)6.25m的縱向間距就位。網(wǎng)下必須用5×10×10cm的300#砂漿墊塊進行支墊，確保鋼筋的5cm保護層厚度。砂漿墊塊間距為1.0×1.0m，梅花形布置。3.中線和高程控制樁的設(shè)置在對隧道貫通測量每200米埋設(shè)的中線高程控制樁復(fù)核無誤的基礎(chǔ)上進行加密，樁點間距L≤100m，加樁中線高程閉合差f≤±2mm，且不得交叉。標樁之間的誤差應(yīng)在兩控制樁范圍內(nèi)調(diào)整平差。4.軌道排架吊裝及彈性支承塊的架設(shè)將支承塊銘牌向鋼軌外側(cè)等距（@=568.2mm）、按照設(shè)計數(shù)量對稱擺放在組裝平臺上，門吊吊起空排架移動至組裝平臺正上方，準確對位后落下，用快速扣件通過軌排上掛籃將支承塊同排架連接成軌排，支撐塊間距誤差為±10mm。然后由門吊將軌排運至鋪設(shè)地點，進行粗調(diào)就位。軌排就位時應(yīng)考慮6～10mm之間軌縫位置。5.軌排粗調(diào)就位：（1）軌排標高調(diào)整首先在軌排吊裝就位后用精密水準儀配合塔尺利用排架支腿螺栓每隔約6.25m的間距（鋼軌端頭處）對軌排基本軌（線路左軌）軌面高程進行調(diào)整，使其達到設(shè)計軌面標高要求；然后利用一字型軌道尺調(diào)整線路右軌至設(shè)計要求標高。雙線雙鋪施工時，左線、右線分別采用同一根塔尺進行，以減少測量誤差。標高調(diào)整結(jié)束后，所有排架支腿必須接觸鋪底面混凝土并受力；若有排架支腿懸空，必須通過橫梁鉸接點處的上下錯動使所有排架支腿接觸鋪底面混凝土，從而使軌排每個控制點的軌面標高處于可調(diào)、受控的狀態(tài)。（2）軌排中線的調(diào)整單線道床施工時，采用經(jīng)緯儀穿線法通過對軌排左右兩側(cè)的橫向撐桿長度的變化進行軌排中線進行調(diào)整，使其結(jié)構(gòu)中線同線路中線相互重合。在雙線隧道雙鋪施工中進行軌排中線調(diào)整時，將經(jīng)緯儀架設(shè)在左（右）線的線路中線上，采用單線隧道軌排中線調(diào)整的方法對單側(cè)軌排中線進行調(diào)整的同時，分別在左右線上用帶有分中刻度的一字型軌道尺復(fù)核排架左右線的線間距，使其同時滿足中線、線間距2mm的誤差要求。中線調(diào)整結(jié)束后調(diào)整軌排軌縫，使軌縫保持在6～10mm之間，并復(fù)核校正最后一榀軌排的軌頭里程無誤后鎖定軌向鎖定器。粗調(diào)結(jié)束后，軌排高程誤差控制在±5mm以內(nèi)，中線、線間距誤差控制在±2mm以內(nèi)。6.軌排精調(diào)及軌面狀態(tài)確認軌排粗調(diào)鎖定后，利用精密水準儀配合塔尺首先對每根鋼軌的軌面標高每隔6.25m進行復(fù)測調(diào)整，并用一字型軌道尺復(fù)核兩根鋼軌的水平高差。然后利用經(jīng)緯儀穿線法在線路中線上架設(shè)經(jīng)緯儀的對軌排中線進行復(fù)測調(diào)整。雙線隧道雙鋪施工時，還必須利用經(jīng)緯儀分別對左右線的軌排中線進行校核。當軌排中線、雙線隧道的線間距、軌面標高誤差控制在±2mm以內(nèi)時鎖定軌排，連接道夾板，按照1-3-4-6的順序緊固道夾板螺栓，并消除軌頭錯臺、錯牙。道夾板緊固結(jié)束后，按照“彈性整體軌道技術(shù)條件”要求對軌排幾何狀態(tài)進行檢查，發(fā)現(xiàn)超差應(yīng)立即校正，直至滿足要求標準。其檢驗項目、標準見下表：彈性整體道床軌排精調(diào)時狀態(tài)檢查表檢驗項目檢驗標準檢驗方法軌距1435±eq\o(\s\up6(2),1)mm用軌道尺量，每榀不少于3個點軌向以左軌為準，用10m弦量矢度不大于2mm，距中線偏差±2mm拉10m弦線用鋼板尺量軌面水平以左股鋼軌為準，高程允許偏差±5mm，兩股軌相對水平差不得大于2mm，在延長6.25m距離內(nèi)不得大于2mm的三角坑用水準儀、弦線配合鋼板尺量高低軌面目視平順，用10m弦量最大矢度不得大于2mm用10m弦線鋼板尺量測雙線線間距線間距誤差不超過+1mm用鋼尺配合軌道尺量軌排按照上表標準檢查結(jié)束后，應(yīng)再次對軌排的（左右）中線、雙線線間距、軌面標高進行復(fù)核，確保其準確無誤。7.橫向伸縮縫瀝青板安裝橫向伸縮縫瀝青板每隔6.25m設(shè)置一處，安放在兩塊支承塊正中，前后距離偏差不得大于±40mm，且伸縮縫應(yīng)與線路中線垂直。伸縮縫板安設(shè)必須牢固，確保不變形、不跑模。8.道床混凝土澆注軌道排架軌面狀態(tài)及鎖定狀態(tài)經(jīng)過檢查復(fù)核符合設(shè)計技術(shù)要求后，進行道床混凝土的澆注施工。（1）道床混凝土灌注：輸送泵設(shè)置于組裝平臺后部，輸送泵管道沿中心水溝架設(shè)在軌排上方，設(shè)彎管分別向兩側(cè)灌注道床混凝土?；炷涟柚茋栏癜磁浜媳冗x料、稱量，坍落度滿足混凝土泵送的施工要求?；炷翝沧⑶氨仨殞⒅С袎K表面加以覆蓋，對支承塊和橡膠套靴連接縫采取封閉措施，以防混凝土污染支承塊。（2）道床混凝土搗固：道床混凝土搗固采用插入式搗固器及平板式搗固器進行，插入式搗固器主要用于支承塊底部及四周搗固，平板振動器用于道床表面混凝土充分振搗。搗固器插點要均勻、連續(xù)，避免漏搗或搗固器接觸軌排。（3）道床混凝土抹面及養(yǎng)生：道床混凝土灌注結(jié)束后，對道床混凝土表面按2%的“人”字型橫坡進行抹面整平，尤其支承塊內(nèi)側(cè)向道心的一端，必須保證道床混凝土面至套靴下沿2mm的間隙，以免影響塊下橡膠墊板和套靴受力后的彈性作用的發(fā)揮；抹面必須一次成型?；炷琉B(yǎng)生期不得小于7天，混凝土養(yǎng)生過程中應(yīng)經(jīng)常灑水保持其濕潤。道床混凝土強度達到5MPa時，可拆除軌道排架，達強70%以前，不準車輛在上行走。9.組合式軌道排架倒用道床混凝土達到拆除軌排所需強度時，可按下列順序拆除：軌排間連接夾板→快速懸掛扣件→軌向鎖定器→松動排面與支腿桿螺栓→拆除軌向鎖定器→吊運軌道排架進入下一個工作循環(huán)。10.道床混凝土拆模后應(yīng)及時灌注排架工藝孔和修補殘損。六、彈性整體道床勞動力組織及機械機具設(shè)備配置1.彈性整體道床勞動力組織彈性整體道床施工勞動力組織見下表。

彈性整體道床施工勞動力組織一覽表序號作業(yè)項目名稱作業(yè)內(nèi)容施工人數(shù)1技術(shù)人員及測量工調(diào)試軌排測量及道床混凝土監(jiān)控測量10（8）2鋼筋網(wǎng)制作按照技術(shù)交底要求制作道床混凝土鋼筋網(wǎng)53支承塊裝卸及運輸洞外裝卸，運至洞內(nèi)作業(yè)面指定位置堆碼10(6)4鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)沖洗基底，鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，刷伸縮縫瀝青，鋪拆門吊軌道10(6)5軌排調(diào)試軌排組裝調(diào)試，軌排倒用、吊裝，道床混凝土灌注中軌排微調(diào)，軌排清理保養(yǎng)、維護34（15）6道床混凝土灌注安設(shè)側(cè)模、伸縮縫木板，泵送混凝土，搗固22(16)7道床混凝土抹面道床混凝土表面收光，抹平12(6)8現(xiàn)場管理及輔助人員現(xiàn)場協(xié)調(diào)、管理12（8）9合計115（70）注：括號內(nèi)為單線隧道勞動力安排。此勞動力僅包含洞內(nèi)工作面所需人數(shù)。2．彈性整體道床機械機具配置見下表:彈性整體道床施工機具配置表序號機具機械名稱機具機械規(guī)格（型號）機具機械數(shù)量備注1組合式軌道排架整體道床專用17榀按每循環(huán)施工50m計2門式起重機1臺3組裝平臺1臺4混凝土輸送泵HBT-602臺1臺備用5混凝土運輸車3.2m34臺輪胎式

七、彈性整體道床施工質(zhì)量控制及質(zhì)量措施1.支承塊進場檢驗：質(zhì)檢部門應(yīng)會同監(jiān)理工程師按支承塊驗收技術(shù)條件要求對支承塊的表面質(zhì)量及預(yù)埋件尺寸、裝配質(zhì)量進行抽樣或逐塊檢查，做好質(zhì)量狀態(tài)標識，不合格產(chǎn)品嚴禁投入使用。合格支承塊堆放時支承塊間用厚度不小于50mm的木條作墊層。墊木頂面應(yīng)至少高出預(yù)埋鐵座15mm，上下墊層同位。2.混凝土原材料及配合比控制：為保證混凝土滿足強度要求，應(yīng)加強混凝土所需鋼筋、沙子、碎石、水泥等材料質(zhì)量抽檢。同時，精心選定合理配合比，確定適合施工現(xiàn)場的坍落度（坍落度不大于10cm），并且每班測定坍落度不少于2次，及時進行監(jiān)控調(diào)整，以免道床混凝土凝固中出現(xiàn)較大的干縮，影響道床精度。3.道床混凝土搗固質(zhì)量控制：支承塊下混凝土搗固必須采用插入式搗固棒進行施工，搗固點間距不超過20cm,搗固時間不少于20s,以徹底消除塊下混凝土氣泡、水泡。4.軌排精調(diào)質(zhì)量控制：軌排一次組裝長度不小于50m，以減少分段誤差積累，提高中線、高程控制質(zhì)量。軌排精調(diào)必須遵照規(guī)定程序，精調(diào)后對軌面系統(tǒng)幾何狀態(tài)按規(guī)定項目和要求標準進行復(fù)測，并填寫復(fù)測記錄，進行確認，以保證精調(diào)質(zhì)量。5.彈性整體道床施工狀態(tài)監(jiān)控：在道床混凝土灌注后未初凝時，必須對排架系統(tǒng)的幾何狀態(tài)進行全過程監(jiān)控，隨時進行檢查復(fù)核，發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)整，并且做好復(fù)核檢查記錄，確保中線、水平及結(jié)構(gòu)尺寸正確。其檢查項目及內(nèi)容見下表。彈性整體道床施工狀態(tài)檢查項目一覽表項目道床混凝土灌注后軌面狀態(tài)檢驗軌距允許偏差+2、-1mm，用軌道尺測量，一榀軌排應(yīng)檢測3處，不允許超標軌向以左股鋼軌為準，用10m弦量矢量度不得大于2mm，距中線偏差為±2mm軌面水平以左股鋼軌為準，高程允許偏差±5mm，兩股軌相對水平差不得大于2mm，在延長6.25m距離內(nèi)不得大于2mm的三角坑高低軌面目視平順，用10m弦量最大矢度不得大于2mm，用10m弦線鋼板尺量測高程左、右兩股軌用精密水準儀測量，實測值與設(shè)計值誤差不得大于±5mm中線用經(jīng)緯儀測量，隧道中線同軌排軌距中線相比誤差不超過2mm線間距左、右線線間距誤差值不大于1mm，并且不能出現(xiàn)負值6.實行技術(shù)人員和專職質(zhì)檢人員、管理人員跟班作業(yè)，動態(tài)化管理，根據(jù)現(xiàn)場變化情況，及時調(diào)整優(yōu)化施工方案。隨時處理和糾正技術(shù)、質(zhì)量問題，使施工各工序處于受控狀。八、工程實例1.西安安康鐵路秦嶺隧道整體道床施工：秦嶺Ⅱ線隧道為電化單線隧道，全長18456m，本單位施工彈性整體道床。道床彈性支承塊鋪設(shè)利用組合式軌道排架結(jié)合本工法進行施工，平均施工進度在900m左右（由于受支承塊供應(yīng)速度影響，施工進度也受到影響），取得了較好的施工效果。2.西安南京鐵路東秦嶺隧道整體道床施工東秦嶺隧道為電氣化雙線鐵路隧道，全長12268m，本單位施工道床采用彈性整體道床。道床施工在總結(jié)秦嶺隧道施工經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，對單線組合式軌道排架進行了科學(xué)、合理的技術(shù)改進后，采用本工法進行雙線雙鋪的道床施工，單工作面平均施工進度達到了1000m（平均日進尺36m）以上，取得了良好的施工效果，從而使得彈性整體道床的施工工法具有很高的推廣應(yīng)用價值，也更加趨于完善、成熟。采用本工法進行彈性整體道床施工，大大加快了施工進度，縮短了工期，從而降低了施工成本。而且，彈性整體道床建成以后，其軌下靜剛度系數(shù)為400kN/cm2,比剛性整體道床的靜剛度系數(shù)下降了1～1.5倍，使軌道的動應(yīng)力大大降低，提高了軌道使用壽命，具有良好的社會經(jīng)濟效益。因此，采用組合式軌道排架法進行整體道床施工，推廣應(yīng)用本工法，是隧道新型整體道床施工的必然趨勢。執(zhí)筆人：高洪濤隧道減振光面爆破開挖施工工法1．前言隨著我國山區(qū)高速公路快速發(fā)展，為縮短公路里程、適應(yīng)山區(qū)地形、節(jié)省，減少耕地占用，隧道成為很重要的一種公路結(jié)構(gòu)形式。隧道開挖施工需要解決的兩個重要問題是：一是根據(jù)新奧法原理，減少超欠挖，加強圍巖的自承能力，千方百計把及附近民房和農(nóng)用構(gòu)筑物的影響。2020年3月，集團公司在高速公路隧道工程施工中，成立專門科研小組，組織科學(xué)技術(shù)攻關(guān)，以張家口至涿州段高速公路四標西馬各莊隧道為研究對象，經(jīng)過不斷研究和總結(jié)，形成了一套隧道減振光面爆破開挖施工技術(shù)，并且在張家口至涿州高速公路五標的南臺1#、南臺2#隧道得到良好的應(yīng)用，后經(jīng)過認真總結(jié)，形成了此工法。2.工法特點1．采用掏槽爆破技術(shù)，將爆破振動控制在《爆破安全規(guī)程》（GB6722-2003）要求范圍之內(nèi)，確保地表及附件建筑物的安全；沖擊波小，低噪音，消除居民的恐懼心理和不適感。2．采用光面爆破技術(shù)，進行減振方案設(shè)計，采取減振措施，減少對保留圍巖的擾動，減少超欠挖，隧道斷面成型好，增強圍巖的自承能力。3.利用測振儀進行安全振動動態(tài)監(jiān)測，根據(jù)檢測結(jié)果確定爆破振動衰減規(guī)律，及時調(diào)整開挖方案和爆破參數(shù)，達到減振及光面爆破的雙重效果。3.適用范圍適用山嶺隧道以及地下鐵路、防空通道、礦山巷道、水電站導(dǎo)流洞等地下工程爆破開挖。4.工藝原理根據(jù)隧道開挖新奧法施工原理及圍巖類別，采用掏槽爆破與光面爆破相結(jié)合的施工方案，采取減振措施，降低爆破振動速度，減少對圍巖擾動，增強圍巖的自承能力，同時利用測振儀進行安全振動監(jiān)測，根據(jù)檢測結(jié)果確定爆破振動衰減規(guī)律、優(yōu)化調(diào)整開挖方案和合理進尺，控制爆破振動的危害。5.施工工藝流程及操作要點5.1施工工藝流程5.2施工工藝及操作要點5.2.1施工準備1.確定爆破開挖施工方案1）采用掏槽爆破技術(shù)和光面爆破技術(shù)相結(jié)合施工方案。術(shù)采用光面爆破施工技術(shù)。光面爆破參數(shù)的選擇，采用工程類比法并結(jié)合施工經(jīng)驗綜合選取，并由現(xiàn)場爆破試驗進行總結(jié)和動態(tài)調(diào)整。2）確定爆破振動安全標準爆破開挖區(qū)附近的房屋性質(zhì)按保守估計，可以劃歸一般非抗震的大型砌塊建筑物一類內(nèi)。根據(jù)隧道爆破振動的頻譜分析，其主振頻率f>20Hz，因此一般磚混結(jié)構(gòu)房屋爆破振動安全允許標準為不大于2.3cm/s~2.8cm/s，其他設(shè)備和設(shè)施按照相關(guān)要求執(zhí)行。2.人、材、機配備人員配備：隧道爆破配備人員有爆破技術(shù)人員、生產(chǎn)管理人員、爆破員、安全員、鑿巖機操作手、爆破輔助工等，所有人員均必須參加由公安部門組織的爆破安全培訓(xùn)并持證上崗。對于作業(yè)班組、作業(yè)人員要保持相對穩(wěn)定，人員數(shù)量滿足施工需要。材料準備：采用當?shù)孛裼帽ㄎ锲饭芾聿块T批準使用品種，主要有非電導(dǎo)爆索、2#巖石硝銨炸藥、2#巖石乳化炸藥，炸藥均采用ф25mm和ф32mm卷裝炸藥。臵。配套的生產(chǎn)能力應(yīng)為均衡施工能力的1.2～1.5掌子面配備液壓鉆機臺車、氣腿式鉆機、空氣壓縮機、半自動施工臺架以及其它輔助設(shè)備等。5.2.2確定開挖方法隧道開挖按照新奧法原理施工，根據(jù)不同的圍巖等級選擇不同的開挖方法如全斷面法、臺階法、三臺階法、弧形導(dǎo)坑預(yù)留核心土等，特別對于軟弱圍巖、斷層破碎帶及巖溶地段，嚴格按照“早預(yù)報、先治水、管超前、短進尺、弱爆破、強支護、快封閉、勤量測，步步為營，穩(wěn)步前進”的原則，施工則由人工配合機械開挖或弱爆破進行開挖，穩(wěn)扎穩(wěn)打。為提高圍巖的自承能力，對堅硬圍巖則主要控制對遺留巖體的損傷，而對軟弱破碎圍巖則是主要控制圍巖的松弛，各開挖方法確定應(yīng)考慮爆破振動控制和爆后光面層的要求。各級圍巖一般開挖方法見表5.2.2。5.2.3掏槽爆破技術(shù)掏槽爆破是利用微差爆破的原理，在只有一個臨空面條件下，首先在工作面形成較小但有足夠深度的槽穴，創(chuàng)造其它炮孔爆破需要的輔助自由面和破碎巖石膨脹空關(guān)鍵在于掏槽爆破能否成功。掏槽爆破若失敗，爆碴未拋擲出去，大部分爆炸能量將以振動波的形式傳播出去，則掘進無進尺，爆破振動大。掏槽型式主要取決于巖性和掏槽眼深度，其主要包括空眼直徑、空眼數(shù)目，布臵掏槽平面幾何形狀等方面的控制。在隧道爆破開挖中常使用直眼掏槽和楔形掏槽兩種形式。掏槽形式的選擇應(yīng)遵循如下原則：掏槽孔設(shè)計越簡單越好，易于工人掌握和實現(xiàn)設(shè)計；每孔掏出面積大，以節(jié)省鉆孔勞動量和用藥量；首段起爆的每裝藥孔占中空孔眼數(shù)多，可增大每裝藥孔的自由面和補償空間，提高爆破效率；盡可能減少起爆段數(shù)；炮眼利用率高。1.直眼掏槽1）為保證減振效果和隧道圍巖及地表、附近建筑物的安全，直眼掏槽適用于除韌性巖石之外炮眼深度小于2米的各種硬度圍巖條件，尤其更適用于Ⅲ級~Ⅴ級圍巖的臺階法、三臺階法、三臺階七步法、導(dǎo)坑預(yù)留核心土等圍巖較差較小斷面開挖。經(jīng)現(xiàn)場爆破試驗、掏槽效果觀測及地震波檢測，直眼掏槽方法采用雙孔眼六孔菱形直眼掏槽、相隔雙孔眼七孔菱形掏槽和單孔眼五孔菱形掏槽三種型式，請見圖1、圖2、圖3。圖1雙空眼六孔菱形直眼掏槽（單位：cm）圖2相隔雙空眼七孔菱形直眼掏槽（單位：cm）裝藥孔中空孔圖3單空眼五孔菱形直眼掏槽（單位：cm）圖5.2.3-1直眼掏槽型式示意圖2）特點：掏槽眼都垂直于工作面，鉆眼互相干擾少，要求鉆眼精度高；巖石拋擲不遠，爆渣集中，不易崩倒棚子和損壞設(shè)備；韌性巖石不適用。利用中空眼作為其它炮孔臨空面，在掏槽區(qū)域?qū)崿F(xiàn)逐孔和少孔起爆，最大限度降低掏槽爆破單響藥量，降振效果顯著，提高炮孔利用率，裝藥量可至炮眼深度的85%左右。隧道掘進施工多采用鉆頭ф32mm的小直徑氣腿式鑿巖機，中空眼間距15~30cm，抵抗線間距25~50cm，中空眼的直徑為60~100mm,解決的辦法可用多個小直徑空眼或毗鄰并列的空眼來代替。效率最高，單孔眼五孔菱形直眼掏槽效率最小，并通過振動波檢測，其振動峰值均在2.3cm/s~2.8cm/s控制要求范圍內(nèi)，保證了爆破安全。2.楔形掏槽1）楔形掏槽形式：楔形掏槽由兩排及以上相鄰對稱的傾斜炮孔組成，爆破后形成楔形槽，槽可分為水平楔形和垂直楔形掏槽兩種形式；其掏槽形式分為水平楔形掏槽和垂直楔形掏槽；根據(jù)地質(zhì)情況及開挖面寬度，可采用單層掏槽、雙重掏槽、多重楔形掏槽，常采用對稱多重楔形掏槽等方式。2）楔形掏槽與直眼掏槽比較具有的優(yōu)點：直眼掏槽炸藥消耗量大，炮眼利用率偏低，并需要大直徑中空孔為其提供臨空面。楔形掏槽在巖石條件復(fù)雜、巖性堅硬又有較大塑性情況下，楔形掏槽顯出更大的優(yōu)越性。楔形掏槽能提供較大區(qū)域的槽腔體積，有利于后續(xù)炮孔的爆破，提高循環(huán)進尺和炮孔利用率，有利于快速施工；楔形掏槽的夾制作用比直眼掏槽相對較小，減振效果較好。但是藥量控制不得偏大，不得盲目增加掏槽高度和采用大角度和大抵抗線，否則飛石過遠、沖擊波偏大。3根據(jù)開挖面節(jié)理裂隙發(fā)育程度以及走向分別采用水平楔形掏槽和垂直楔形掏槽（當存在水平層理時應(yīng)用水平楔形掏槽，當存在豎向?qū)永頃r應(yīng)用垂直楔形掏槽）。4）起爆順序：根據(jù)現(xiàn)場爆破振速測試：當采用楔形掏槽時，雷管使用ms1、3、5、7、9計5個段別的非電毫秒雷管，在距工作面5m附近測得最大振動速度超過20cm/s，同等條件下采用不跳段布臵，即用ms1、2、3、4、5、6、7、8、9等段，其振動速陡降10cm/s以上，其超前支護以外的圍巖坍落高度大大減小,通過分析與測試表明,控制爆破