新中梁山隧道施工經(jīng)驗介紹

新中梁山隧道施工經(jīng)驗介紹一、工程概況我集團承擔成渝6標段，位于重慶市沙坪壩和渝中兩個繁華區(qū)域，是重慶鐵路樞紐重要組成部分。由全長17.2公里正線、14.1公里重慶西聯(lián)絡線、北聯(lián)絡線和沙坪壩、菜園壩火車站改造三部分組成。主要工程量為：路基土石方93.6萬方；橋梁13座；涵洞20座；隧道14座；站改2個。隧道占線路總長的76%。其中，一公司承擔的成渝客專新中梁山隧道為左右線分修的兩座單線隧道，其中左線長4124m，右線長4119m，隧道線間距在19.1m～65.3m之間，最大覆蓋層厚度270m，最小覆蓋層厚度4.7m，同時由于成渝客專需聯(lián)接至重慶北站和重慶西站，需在洞內(nèi)設(shè)置三處大跨段，分別引出重慶北站左聯(lián)絡線、重慶北站右聯(lián)絡線和重慶西站右聯(lián)絡線。被原鐵道部定為“極高風險隧道”?，F(xiàn)將新中梁山隧道施工堅持標準化工藝工法，以工藝工法工序保質(zhì)量，全面提升隧道施工作業(yè)水平的經(jīng)驗做法介紹如下，不足之處請批評指正。二、施工工藝工法新中梁山隧道多次通過小型煤窯采空區(qū)，下穿或上跨多條既有鐵路和公路隧道，洞口淺埋段上部為居民區(qū)，施工環(huán)境非常復雜，施工安全質(zhì)量風險高，我們重點強化了隧道關(guān)鍵工序卡控。認真貫徹“三超前、四到位、一強化”的施工技術(shù)要求，深入研究了隧道開挖工法、格柵鋼架“8”字筋的加工、濕噴混凝土、超前支護施做、鎖腳施做、止水帶盲管安裝、防水板鋪設(shè)、仰拱鋼筋安裝、仰拱端模和背模施等重要工序的作業(yè)標準和工藝要求。2.1隧道開挖工藝工法新雙碑隧道為單線隧道，設(shè)計開挖工法為全斷面法和臺階法，引出重慶北左、北右以及西右三個大跨段采用臺階法、帶臨時仰拱臺階法、CD法、CRD法、雙側(cè)壁導坑法。開挖進尺嚴格按鐵道部120號文規(guī)定，Ⅳ級圍巖上臺階每開挖循環(huán)進尺不大于2榀鋼架間距，Ⅴ圍巖上臺階每開挖循環(huán)進尺不大于1榀鋼架間距。Ⅳ、Ⅴ級圍巖邊墻每循環(huán)開挖不大于2榀鋼架間距。嚴格按照鐵道部120號文規(guī)定控制安全步距，如果步距超標，堅決停止掌子面的開挖。2.1.1光面爆破工藝隧道光面爆破的意義根據(jù)“新奧法”原理，光面爆破施工，可以減少對圍巖的擾動，增強圍巖的自承能力，特別是在不良地質(zhì)條件下效果更為顯著，不僅可以減少危石和支護的工程量，而且保證了施工的安全；由于光面爆破使開挖面平整，巖石無破碎，減少了裂隙，使隧道輪廓線符合設(shè)計斷面要求，這樣可以大大減少超欠挖量。根據(jù)現(xiàn)場統(tǒng)計，光面爆破與普通爆破相比，超挖量由原來的15%～20%降低到4%～7%，大大減少了巖石超挖量，出渣工作量，及砼回填量，而且還為后續(xù)支護襯砌施工創(chuàng)造了舒適安全的條件，從而降低了成本，加快了施工進度。光面爆破效果影響因素1、隧道圍巖地質(zhì)構(gòu)造影響通過對施工現(xiàn)場光爆效果分析總結(jié)，工程地質(zhì)狀況對光面爆破效果影響極大，在相同爆破條件下巖石堅固系數(shù)“f”值越高，整體性越好，光爆效果越好，反之則光爆效果極差。2、裝藥方法影響炸藥宜采用小直徑藥卷增大不耦合系數(shù)，控制裝藥集中度對爆破效果影響較大，過大易破環(huán)光爆壁面，過小則爆不下來。3、爆破起爆順序、起爆方法及裝藥結(jié)構(gòu)及堵塞質(zhì)量影響。4、鉆機類型及布孔、鉆孔精度影響鉆機尺寸大小直接影響到周邊眼的外插角在兩排炮眼銜接處是否能夠連通，不形成臺階，鉆孔時盡量減小開眼誤差及鉆眼角度誤差。光面爆破參數(shù)選擇光面爆破參數(shù)的選擇與隧道所在的地質(zhì)條件有關(guān)，且與爆破物品的品種和性能有關(guān)；同時還與采用的裝藥結(jié)構(gòu)和起爆方法，隧道開挖斷面的形狀和尺寸有關(guān)。新中梁山隧道開挖斷面為70㎡，采用2號乳化炸藥，非電毫秒雷管起爆，周邊眼采用空氣間隔裝藥。為確保爆破對周邊圍巖的擾動小，且爆破有效，必須嚴格控制周邊眼的裝藥量，采用合理的裝藥結(jié)構(gòu)，空氣間隔裝藥。這是圍巖光面爆破形成的重要條件。表2-1-1光面爆破諸參數(shù)參巖數(shù)石種類飽和單軸抗壓限強度Rb(MPaa)裝藥不偶合系數(shù)D周邊眼間距E(cm)周邊眼最小抵抗線W(cm)周邊眼密集系數(shù)E/W周邊眼藥集中度q(kg/m)硬巖＞601.25～1.5055～7070～850.8～1.00.30～0.35中硬巖30～601.50～2.0045～6060～750.8～1.00.20～0.30軟巖≤302.00～2.5030～5040～600.5～0.80.07～0.151、光面爆破不偶合系數(shù)DD=di/dk據(jù)圍巖特點：掏槽眼、擴槽眼、輔助眼、內(nèi)圈眼、底板眼選不偶合系數(shù)D為1.31（di=42mm，dk=32mm）；周邊眼選不偶合系數(shù)D為1.68（di=42mm，dk=25mm）；2、光面爆破周邊眼間距E根據(jù)隧道實際圍巖地質(zhì)情況，灰?guī)r及砂巖堅硬巖，因此，為了控制隧道開挖輪廓線光滑、美觀、周邊眼間距E選取50cm。3、周邊眼最小抵抗線W周邊光爆孔間距E與抵抗線W之比值m稱為周邊眼密集系數(shù)，將它作為衡量光爆效果的重要指標，本工程取值0.8,即E/W=0.8，故W=E/0.8=50/0.8=62.5cm，取60cm。4、周邊眼裝藥集中度公式：q=C×n2/m×d2式中：q─裝藥集中度（kg/m）C─單位耗藥量，據(jù)工程類比選取C=0.9kg/m3n─孔距系數(shù)m─炮孔密集系數(shù)d─炮孔直徑（m）即：q=0.9×122/0.8×0.0422=0.286根據(jù)以上公式確定新中梁隧道周邊眼采用φ25mm小直徑藥卷，光爆施工參數(shù)為：不偶合系數(shù)D=1.68，周邊眼間距E=50cm，周邊眼最小抵抗線W=60cm，裝藥集中度q=286g/m。光面爆破施工工藝1、放樣布眼測量人員使用全站儀，準確定位隧道中線，開挖輪廓線和內(nèi)軌頂面高程，標出炮眼位置；利用斷面儀，每次放線對上次爆破的斷面進行檢查，對測量數(shù)據(jù)進行處理，及時調(diào)整爆破參數(shù)，改進爆破效果。嚴格按照爆破設(shè)計鉆孔圖進行鉆孔，對周邊眼孔的鉆孔做重點控制，使誤差在3cm以內(nèi)；外插角角小于3°，減少兩茬炮之間的臺階；在掌子面凹凸不平的地方，調(diào)整鉆孔深度，確保炮眼底面在一個平面上。2、清孔裝藥裝藥前用Ф20小鋼管套風管將眼孔內(nèi)的隨時屑用高壓風吹出后，按照鉆爆設(shè)計圖分組進行裝藥，所用雷管必須和設(shè)計圖的眼孔一致。炮孔堵塞采用專用炮泥進行堵塞，堵塞長度不低于50cm。周邊眼孔必須采用竹條將分段的炸藥置于孔內(nèi)，導爆索起爆，保證間隔裝藥和邊眼同時起爆。3、連接起爆網(wǎng)絡采用孔內(nèi)微差控制爆破，電雷管起爆導爆索網(wǎng)路。微差時間用1～15段非電毫秒雷管控制，起爆順序為：掏槽眼→擴槽眼→輔助眼→內(nèi)圈眼→周邊眼→底板眼。網(wǎng)絡連接好后專人負責檢查后再起爆。4、光面爆破施工技術(shù)措施a、多爆破人員進行相關(guān)培訓，并持證上崗，使操作人員充分了解隧道光面爆破的相關(guān)知識，掌握重點，提高其操作的熟練程度。b、采用合理的不偶合裝藥結(jié)構(gòu)。c、嚴格掌握內(nèi)圈眼孔的爆破效果，為周邊眼孔的爆破提供爆破臨空面。d、嚴格控制裝藥集中度，特別是周邊眼孔，為加強眼底巖石的爆破，眼底適當加強裝藥。光面爆破施工控制根據(jù)爆破設(shè)計參數(shù)及設(shè)計圖在施工中采取措施嚴格按光爆設(shè)計方案實施。1、每循環(huán)鉆爆設(shè)計施工前，由主管技術(shù)人員確定圍巖的地質(zhì)情況適當調(diào)整爆破參數(shù)，達到最佳爆破效果。2、為盡量減小開孔誤差，每茬炮開鉆前由技術(shù)室測量組使用全站儀精確測設(shè)，開挖線及鉆破眼位，特別是對周邊眼嚴格控制，標定好鉆孔方向角度，以使鑿巖作業(yè)時司鉆人員掌握好炮釬方向。3、采用10臺YZ28風鉆同時進行鉆眼作業(yè)，鉆眼分工負責，位置固定，建立眼位負責制，實行獎罰制度，誰鉆眼出現(xiàn)偏差誰負責，提高司鉆人員責任心，確保掏槽眼口間距誤差及眼底間距誤差不大于5cm，輔助眼排距行距誤差不大于10cm，內(nèi)圈炮眼至周邊眼排距誤差不大于5cm。4、鉆眼完畢，按炮眼布置圖檢查，并做好記錄，不符合要求要重新鉆眼，經(jīng)檢查合格才能裝藥。5、裝藥前進行風壓清孔，裝藥在現(xiàn)場領(lǐng)工員監(jiān)檢下進行裝藥作業(yè)，周邊眼藥包由專職人員加工按照爆破設(shè)計進行不偶合空氣間隔裝藥，炮孔堵塞長度不小于50cm，最后炮眼網(wǎng)絡連接仔細檢查，不漏連，錯連，確保起爆網(wǎng)絡符合設(shè)計要求。光爆效果分析評價隧道爆破后對爆破效果進行檢測評價，對于硬質(zhì)巖隧道光爆質(zhì)量標準：1、爆破后圍巖穩(wěn)定無剝落現(xiàn)象。2、爆破后圍巖擾動深度小于0.5米。3、平均線性超挖量小于10cm。4、最大成型超挖量小于20cm。5、兩炮間臺階最大尺寸15cm。6、炮眼痕跡保存率等于或大于80%。7、炮眼利用率達到90%以上。在爆破效果量測上一方面利用免棱鏡全站儀對爆破開挖后斷面進行掃描收集超欠挖數(shù)據(jù)，對照設(shè)計輪廓線進行電腦制圖分析，另一方面爆破后專人進行隧道圍巖穩(wěn)定情況檢查及炮眼眼痕保存率進行統(tǒng)計，確定是否達到光爆效果，如果爆破效果不好及時分析原因，調(diào)整爆破參數(shù)，提高光爆質(zhì)量。2.1.2超欠挖控制超挖原因分析1、人為原因分析①工人對工藝理解不透，熟練程度差：工人具備一定的理論知識和施工經(jīng)驗，但是對光爆的藝藝還不能很好的理解與掌握，相關(guān)的工法不能很好的就髟，熟練程度較差。②寧超勿欠的傳統(tǒng)觀念影響：工人還不能樹立良好的質(zhì)量意識，為了避免處理欠挖麻煩，操作時有意識的加大鉆眼外插角。③現(xiàn)場人員質(zhì)量意識差，責任心不強：現(xiàn)場人員責任劃分不明確，致使現(xiàn)場控制不嚴格，沒有制訂獎罰制度，能動性較差。④測量放樣誤差較大：測量時由于儀器損壞，或因前后視照準困難導致誤差或錯誤，致使掌子面偏移，隧道開挖輪廓偏離，從而產(chǎn)生超欠挖。2、機械設(shè)備原因分析①鉆孔臺架高度不夠：拱部預留空間過大，致使鉆孔困難，周邊眼尤其是拱部位置炮眼外插角難以控制。②挖機清底過度：挖機司機不知道隧道輪廓，圍巖較破碎時往往因挖機造成超挖3、施工方法原因分析①不耦合裝藥：不耦合裝藥系數(shù)較大情況下，容易因溝槽效應引起熄炮現(xiàn)象②裝藥集中度過大：施工人員誤以為加大藥量可以提高炮眼利用率，能得到較好的爆破效果，施工中因裝藥集中過大，加大了對圍巖的擾動，產(chǎn)生超挖③爆破網(wǎng)絡連接不規(guī)范：光面爆破周邊眼應使用同段雷管，同時起爆，而在實際施工中，因為工人的失誤，檢查不仔細，產(chǎn)生了爆破網(wǎng)絡連接不規(guī)范，使爆破未能按設(shè)計起爆或拒爆，導致欠挖較大；④炮眼未堵塞炮泥：炮眼未堵塞將降低炸藥的有效作用，造成欠挖，為此施工人員誤認為藥量小，從而加大藥量造成巖體的破壞4、環(huán)境原因分析受地質(zhì)條件的影響，因圍巖粘結(jié)力差，節(jié)理發(fā)育，存在掉塊現(xiàn)象，開挖輪廓成形差。排危石時產(chǎn)生掉塊改進措施1、人為原因①消除工人寧超勿欠的觀念，提高鉆孔技術(shù)水平：對所有施工人員進行技術(shù)培訓，主要培訓對洞身開挖的要求，改變工人寧超勿欠的觀念，努力提高鉆孔人員的操作水平和責任心。②強化施工組織管理：建立完善的質(zhì)量保證體系，將開挖工人固定施工位置，每交開挖后檢查開挖工人的作業(yè)質(zhì)量，并做好超欠挖記錄，分析原因，以便及時調(diào)整施工方法和施工步驟，將超欠挖值控制在規(guī)范范圍之內(nèi)。③加強測量人員業(yè)務學習，加強復核，保證測量精度；經(jīng)常檢查儀器的工作狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。2、機械設(shè)備原因?qū)ψ鳂I(yè)臺架進行定位：每次臺架定位時派專人指揮，調(diào)整頂層預留工作空間，確保拱部鉆孔作業(yè)的施工質(zhì)量，減小外插角誤差。3、施工工藝改進①仰拱施工開挖要求先欠后超，機械配合人工清碴，在無檢測線路區(qū)域開挖達到設(shè)計要求，其余區(qū)域可適當欠挖，噴錨封閉平順。指定專人控制鉆爆，并摸索如何改進，可采用人工清邊墻虛碴，及時跟蹤檢查施工效果。對挖機司機進行開挖輪廓的培訓，并安排專人在挖機清底時進行指揮，減少因挖機原因造成的超挖。②當不耦合系數(shù)較大時，綁扎一根導爆索；③間隔均勻裝藥，根據(jù)上一開挖循環(huán)對圍巖的破壞程度，適當調(diào)整周邊眼裝藥量，加密炮眼，根據(jù)巖體情況隔孔裝藥，減少對圍巖的破壞，使炮眼均勻布置，輪廓平順；④裝藥前首先根據(jù)不同炮眼分好不同段位的雷管，裝藥過程中仔細檢查，確保光面爆破按照設(shè)計的次序起爆；⑤要求鉆眼前測出炮眼輪廓線，爆破后測出超欠挖量，做出斷面對比圖。拿到數(shù)據(jù)后，技術(shù)主管、測量班、開挖班現(xiàn)場確認超方數(shù)據(jù)，并分析原因。根據(jù)分析原因?qū)ε诳孜恢眉把b藥量進行調(diào)整，達到最佳效果。4、針對軟弱圍巖，采取控制爆破，減小爆破對巖體的擾動。圖2-1-1超前挖控制示意圖2.2超前支護工藝工法新中梁山隧道超前支護分為超前小導管和管棚兩種工藝，其中超前小導管適用于正線軟弱圍巖地段，管棚適用于下穿大學城隧道以及大跨段超前支護。2.2.1超前小導管施工工藝制作鋼花管超前小導管采用ф42無縫鋼管，長3m～3.5m。小導管前端做成尖錐形，尾部焊接φ8mm鋼筋加勁箍，管壁上每隔10～20cm梅花型鉆眼，眼孔直徑為6～8mm，尾部長度不小于30cm作為不鉆孔的止?jié){段。小導管構(gòu)造見圖2-2-1。φ8mm加勁箍小鋼管普通焊>30cm15～20cmφ8mm加勁箍小鋼管普通焊>30cm15～20cm圖2-2-1超前小導管加工圖小導管安裝1、測量放樣，在設(shè)計孔位上做好標記，用風動鑿巖機鉆孔，孔徑為50mm。2、成孔后，將小導管按設(shè)計要求插入孔中，外露20cm支撐于開挖面后方的鋼架上，與鋼架共同組成預支護體系。注漿采用KBY-50/70注漿泵壓注水泥漿。注漿前先沖洗管內(nèi)沉積物，安裝法蘭盤，然后由下至上順序進行。單孔注漿壓力達到設(shè)計要求值，持續(xù)注漿10min且進漿速度為開始進漿速度的1/4或進漿量達到設(shè)計進漿量的80%及以上時注漿方可結(jié)束。注漿施工中認真填寫注漿記錄，隨時分析和改進作業(yè)，并注意觀察施工支護工作面的狀態(tài)。注漿參數(shù)應根據(jù)注漿試驗結(jié)果及現(xiàn)場情況調(diào)整。注漿壓力：一般為0.5～1.0Mpa漿液初凝時間：1～2min水泥：P.O42.5普通硅酸鹽水泥注漿異常現(xiàn)象處理1、串漿，即漿液從其它孔流出的現(xiàn)象。發(fā)生串漿時，應將串漿孔及時堵塞，輪到該管注漿時，再拔下堵塞物，用鑿巖機對其進行掃孔后再進行注漿。（拔塞后向外流漿的注漿管不必進行此工序）2、注漿時壓力突然升高，則可能發(fā)生堵管，應停機檢查。當堵管時，要敲打或滾動以疏通注漿管，無法疏通時要立急更換高壓橡膠管。3、注漿過程中出現(xiàn)進漿量很大，壓力長時間不升高的現(xiàn)象，則應調(diào)整漿液濃度及配合比，縮短凝膠時間，進行小泵量低壓力注漿或間歇式注漿，使?jié){液在裂隙中有相對停留時間，以便凝膠。如以上方法都無法控制吃漿量，應及時聯(lián)系設(shè)計院，對此段圍巖進行物探，判明空洞大小，以便做下一步處理。4、固結(jié)效果檢查宜在小導管縱向空間內(nèi)進行，主要檢查注漿量偏少或有懷疑的鋼花管，認真填寫檢查記錄，通過鉆孔檢查是否達到設(shè)計固結(jié)范圍，不滿足要求時，應補孔注漿。勞力、機具設(shè)備的配置超前小導管每環(huán)設(shè)計數(shù)量為31根，每工班鉆孔及注漿施工人員不宜少于10人，施工中應根據(jù)現(xiàn)場情況及時調(diào)整。每工班施工機具配置如下：KBY-50/70注漿泵1臺、風動鑿巖機10臺、氣焊機1臺、BX1-500電焊機1臺。2.2.2管棚施工管棚施工分為洞口段和洞身段，具體施工工藝以下穿大學城隧道洞身段管棚施工為例進行說明：管棚設(shè)計新中梁山隧道下穿大學城隧道交叉影響段超前支護采用ф108洞身管棚施工。管棚施做范圍為：新中梁山左線隧道D3K291+498～+538段、D3K291+586～+626段，右線隧道YDK291+597～+637段、YDK291+684～+724段拱部120°范圍內(nèi)均采用40m長Φ108大管棚內(nèi)置鋼筋籠一環(huán)通過，大管棚環(huán)向間距0.4m，每環(huán)31根。利用大管棚注漿，填充拱部圍巖裂隙及可能存在的空洞，并加固拱部圍巖。管棚工作室橫斷面見圖2-2-2，縱斷面見圖2-2-3，管棚導向墻見圖2-2-4，管棚縱斷面設(shè)計見圖2-2-5。圖2-2-2管棚工作室橫斷面圖2-2-3管棚工作室橫斷面圖2-2-4管棚工作室橫斷面圖2-2-5管棚縱斷面設(shè)計圖導向管施工1、采用兩榀I20b的工字鋼上焊Φ150鋼管用作孔口管，孔口管長1m，在開挖廓線以外拱部120°范圍內(nèi)施作，導向管的安裝時就在工字鋼架上定出其平面位置，用水準尺配合坡度板設(shè)定孔口管的傾角；用前后差距法設(shè)定孔口管的外插角。外插角角度為（1°～3°）的準確度直接影響管棚的質(zhì)量?？卓诠軕喂毯附釉诠ぷ咒撋?，防止管棚鉆孔施工時產(chǎn)生位移。2、用于導向的工字鋼每榀設(shè)置工字鋼4根Ф42鎖腳鋼管，鎖腳鋼管長4.0m，與工字鋼牢固焊接。工字鋼管棚施工區(qū)域以外用C25噴射砼噴射密實，保證工字鋼的牢固。導向管斷面見圖2-2-6圖2-2-6導向管斷面圖圖2-2-7導向管斷面圖.圖2-2-8導向墻鋼架安裝管棚施工1、管棚鋼管：φ108mm，δ=6mm熱軋無縫鋼管及鋼花管。2、長管棚制作管棚采用Ф108mm熱軋無縫鋼管，壁厚6mm，長度為40m，在末端的鋼管有一端加工成尖形；鋼管連接采用Ф124mm接頭，接頭長度30cm，與Ф108焊接牢固。同一面上的接頭不超過總管數(shù)的50％。鋼花管上鉆對穿鋼管的注漿孔，孔徑10～16mm，孔間距15-20cm，呈梅花型布置，尾部留不鉆孔的止?jié){段100cm，相鄰兩對孔線成垂直狀態(tài)。3、鉆孔鉆孔采用QZJ-100-D/A型淺孔鉆機。=1\*GB3①施工時，鉆機放在開挖臺車上，用四根斜撐固定在開挖臺車上，以減小鉆機工作時偏斜，提高施鉆精度。為保證鉆孔方向，鉆機鉆速及頂推壓力要調(diào)到較小位置。=2\*GB3②鉆孔時，將鉆機的鉆頭接上孔口管，開始施鉆。剛開始施工時要低速低壓，鉆深1m后轉(zhuǎn)入正常轉(zhuǎn)速。第一根鉆桿外露0.2～0.3m時，停止鉆進，用兩根管鉗人工卡緊鉆桿（注意不得卡絲扣），鉆機低速反鉆，脫開鉆桿，大臂退回原位，人工裝入第二根鉆桿，鉆機低速送到第一節(jié)鉆桿尾部，方向?qū)屎舐?lián)成一體。按此安裝第三根、第四根或更多根，直到鉆到設(shè)計長度。圖2-2-8管棚鉆孔過程=3\*GB3③換桿時要注意檢查鉆桿是否彎曲，有無損傷，中心水孔是否暢通，不合格時及時更換，以保證正常作業(yè)。=4\*GB3④鉆孔過程中遇到軟質(zhì)圍巖或流塑狀黏土時，應改用低壓鉆進，或者采用套管跟管鉆成孔。4、安裝管棚鋼管引導鉆孔鉆好后，將鉆頭退出，鉆桿全部卸下，將預先加工好的鋼管安裝在大臂上，低速推進鋼管，其沖擊壓力控制在18～20Mpa，風壓控制在4.0～6.0Mpa。當?shù)谝桓芡七M孔內(nèi)外露30～40cm時，停止鉆進，使頂進的聯(lián)接套與鋼管脫離，大臂退回原位，人工裝上第二節(jié)鋼管，大臂低速鉆進，使其對準第一節(jié)鋼管端部(嚴格控制角度)，人工持鉗進行鋼管聯(lián)接，使兩節(jié)鋼管在聯(lián)接套處聯(lián)成一體，鉆機再以沖擊壓力和推進壓力頂進鋼管。按同樣的方法繼續(xù)加長鋼管至設(shè)計長度。用小鉆頭第二次鉆進，將管內(nèi)的殘渣清除。管棚安裝至設(shè)計長度后，穿入鋼筋籠，詳見鋼筋籠圖示。通過用5mm鋼板將管棚封口，封口完成后，鋼板中間開孔，孔徑φ40mm，用于焊接閥門，管棚封口和閥門處必須保證密實，不漏漿。圖2-2-9管棚及鋼架安裝效果5、注漿=1\*GB3①壓水試驗壓水試驗的目的主要是測定巖層吸水性，核實圍巖滲透性，為選擇泵壓、漿液配合比作參考，同時檢查管路及止?jié){塞效果。開泵前應先將吸漿管伸入水桶，待泵吸水量正常時，關(guān)閉注漿球閥，觀測泵壓。壓力表正常時，持續(xù)5min不出故障即可。=2\*GB3②水泥砂漿的配制漿液采用水泥漿（水泥漿水灰比為1：1），漿液配合比需進行現(xiàn)場注漿試驗，根據(jù)實際情況確定注漿參數(shù)。=3\*GB3③注漿施工操作要求及注意事項a、檢查各種機具，進行試運轉(zhuǎn)。b、注漿過程中根據(jù)地質(zhì)情況等控制注漿壓力，注漿壓力一般為0.6～1.0MPa，注漿終壓為注漿壓力的2～3倍，注漿壓力應逐步升高，達到終壓并繼續(xù)注漿10min以上。注漿結(jié)束后用M3.0砂漿填充鋼管，以增強管棚的強度。b、注漿過程中由專人做好記錄。漿液達到要求的強度后方可進行洞身開挖。c、注漿過程中嚴格控制注漿壓力，防止引起初支隆起，注漿順序由拱腳向拱部逐管注漿。圖2-2-10注漿盤安裝2.3初期支護施工工藝2.3.1鋼架施工工藝隧道鋼架支護分為型鋼鋼架和格柵鋼架兩種，型鋼鋼架主要由工字鋼彎制而成，格柵鋼架主要由四根Φ22主筋和其它鋼筋制成。正線單線Ⅴ級圍巖采用格柵鋼架，大跨段及上穿下跨段采用型鋼拱架。其中格柵鋼架為拱墻支護，鋼拱架為全環(huán)支護。隧道各部開挖完成初噴砼后，分單元及時安裝鋼架，采用與定位錨桿、徑向錨桿以及雙側(cè)鎖腳錨管固定，縱向采用Φ22鋼筋連接，鋼架之間鋪掛鋼筋網(wǎng)，然后復噴混凝土到設(shè)計厚度。鋼架加工1、型鋼鋼架加工加工場地用砼硬化，精確抹平，按設(shè)計放出加工大樣。鋼架彎制結(jié)合隧道開挖方法采用冷彎機按照隧道斷面曲率分節(jié)進行彎制，彎制完成后，先在加工場地上進行試拼。各節(jié)鋼架拼裝，要求尺寸準確，弧形圓順，要求沿隧道周邊輪廓誤差不大于3cm；型鋼鋼架平放時，平面翹曲小于2cm。2、格柵鋼架加工格柵鋼架在現(xiàn)場設(shè)計的工裝臺上加工。工作臺為δ=20mm的鋼板制成，其上根據(jù)不同斷面的鋼架主筋輪廓放樣成鋼筋彎曲模型。鋼架的焊接在胎模內(nèi)焊接，控制變形。按設(shè)計加工好各單元格柵鋼架后，組織試拼，檢查鋼架尺寸及輪廓是否合格。加工允許誤差：沿隧道周邊輪廓誤差不大于3cm，平面翹曲應小于2cm，接頭連接要求同類之間可以互換。格柵鋼架各單元必須明確標準類型和單元號，并分單元堆放于地面干燥的防雨蓬內(nèi)。格柵鋼架“8”字筋加工工藝格柵鋼架內(nèi)支撐采用八字結(jié)鋼架，八字結(jié)鋼架按長度分為2種，分別為40cm、45cm，為空間結(jié)構(gòu)，尺寸小，彎折多，無法利用普通彎筋機加工。如采用分段加工后焊接的方法，則費時費工且無法滿足設(shè)計要求。經(jīng)過在其他鋼筋廠觀摩學習并自我改良，現(xiàn)采用整體下料，千斤頂頂壓成型的方法加工，比分段加工提高了工效并降低了費用。八字筋材料為ф14螺紋鋼。設(shè)計尺寸如圖1；圖2-3-1八字結(jié)設(shè)計尺寸加工機具為：切斷機、彎筋機、自制頂壓機、電焊機。見下圖片。圖2-3-2自制“8”字筋加工設(shè)備圖2-3-3千斤頂油泵圖2-3-4預壓機豎向模具施工流程：①下料利用鋼筋切斷機下料，在切斷機前設(shè)擋板，使擋板距離刀口的長度為鋼筋長度，下料時鋼筋頂在擋板上。擋板需加固牢固并經(jīng)常檢查，確保下料長度滿足設(shè)計要求。②利用90°箍筋彎曲機加工矩形箍，如圖2-3-5。首先在需彎折點處做好記號，然后開始彎折。為滿足壓制八字結(jié)鋼架需要，鋼筋接頭需預留在長邊正中間。加工矩形箍時應注意彎折點的選擇，必須保證矩形箍彎好后鋼筋接頭剛好對齊，如圖2-3-6所示。如鋼筋接頭錯位，則無法彎折，如圖2-3-7。圖2-3-5加工平面矩形圖2-3-6有問題的箍筋圖2-3-7無法加工的鋼筋③利用液壓千斤頂模具加工成平面八字形如圖2-3-8、圖2-3-9。箍筋頂壓前需確保接頭處于模具定點正中間。箍筋各點應在同一平面上，無翹曲。如不符合要求，需調(diào)平后在預壓。為滿足加工精度，不同八字結(jié)需有專用的模具，不得混用。為保證八字結(jié)鋼架中間有3cm連接段，模具頂壓頭長度需為4cm。根據(jù)千斤頂大小，調(diào)整油壓，使箍筋連接點長度為3cm。千斤頂在頂進過程中需勻速頂進。圖2-3-8加工平面八字筋圖2-3-9加工平面八字筋④焊接中間接頭八字結(jié)鋼架預壓成蝴蝶結(jié)狀后需對連接點進行焊接，如圖2-3-10、11所示。采用502焊條焊接，焊接電流必須大于300A，焊縫要飽滿，確保焊縫質(zhì)量。因焊縫長度只有3cm，需采用雙面焊。圖2-3-10焊接連接點圖2-3-11焊接連接點⑤利用豎向液壓千斤頂模具加工成空間八字形把加工好的平面八字結(jié)放在豎向千斤頂上，使豎向模具的頂點正對連接點，開動油泵，模具勻速下落，八字結(jié)鋼架預制完成。如圖2-3-12、13、14。為保證八字結(jié)鋼架的高度為7.5cm，需控制豎向模具頂點到邊緣的垂直高度，在考慮到鋼筋的反彈后，該垂直高度控制在5.8cm。千斤頂?shù)膲毫υ诩庸で靶柽M行調(diào)整。圖2-3-12豎向頂壓圖2-3-13彎好的八字結(jié)鋼架圖2-3-14焊接到格柵鋼架鋼架安裝鋼架安裝在掌子面開挖初噴完成后立即進行。根據(jù)測設(shè)的位置，各節(jié)鋼架間采用螺栓連接，連接板應密貼。為保證各節(jié)鋼架在全環(huán)封閉之前置于穩(wěn)固的地基上，安裝前應清除各節(jié)鋼架底腳下的虛碴及雜物。同時每側(cè)打設(shè)鎖腳錨管將其鎖定，底部開挖完成后，底部初期支護及時跟進，將鋼架全環(huán)封閉。格柵鋼架為拱墻設(shè)置，必須在鋼架底部安設(shè)50cm×20cm鋼板以增加基底承載力，為保證鋼架位置安設(shè)準確，隧道開挖時在鋼架的各連接處預留連接板凹槽。初噴砼時，在凹槽處打入木楔，為架設(shè)鋼架留出連接板位置。鋼架按設(shè)計位置安設(shè)，在安設(shè)過程中當鋼架和初噴層之間有較大間隙應每隔2m用砼預制塊楔緊，鋼架背后用噴砼填充密實。鋼架縱向連接采用螺紋鋼筋，環(huán)向間距1m。鋼架落底接長在單邊交錯進行，每次單邊接長鋼架1～2排。在軟弱地層可同時落底接長和仰拱相連并及時噴射砼。接長鋼架和上部鋼架通過墊板用螺栓牢固準確連接。架立鋼架后應盡快進行噴砼作業(yè)，以使鋼架與噴砼共同受力。噴射砼分層進行，先從拱腳或墻角處由下向上噴射，防止上層噴射料虛掩拱腳不密實，造成強度不夠，拱腳失穩(wěn)。施工控制要點①鋼架應按設(shè)計位置安設(shè),鋼架之間必須用鋼筋縱向連接，并要保證焊接質(zhì)量。拱架安設(shè)過程中當鋼架與圍巖之間有較大的空隙時，沿鋼架外緣每隔2m應用混凝土預制塊楔緊。②鋼拱架的拱腳采用縱向托板和鎖腳錨管等措施加強支承。③鋼架應盡可能多地與錨桿露頭及鋼筋網(wǎng)焊接，以增強其聯(lián)合支護的效應。④噴射混凝土時，要將鋼架與巖面之間的間隙噴射飽和達到密實。⑤噴射混凝土應分層次分段噴射完成，初噴混凝土應盡早進行“早噴錨”，復噴混凝土應在量測指導下進行，即“勤量測”的基本原則，以保證噴射混凝土的復噴適時有效。⑥型鋼鋼架應采用冷彎成型，鋼架加工焊接不得有假焊，焊縫表面不得有裂紋、焊瘤等缺陷。⑦每榀鋼架加工完成后應放在水泥地面上試拼，周邊拼裝允許誤差為±3cm，平面翹曲應小于2cm。⑧鋼架應在初噴混凝土后及時架設(shè),各節(jié)鋼架間以螺栓連接，連接板必須密貼。⑨鋼架安裝前應清除底腳下的虛碴及雜物,鋼架底腳應置于牢固的基礎(chǔ)上。2.3.2鎖腳施做工藝鎖腳錨管以前主要用于鐵路隧道先拱后墻法施工襯砌時，在開挖下斷面前，于拱腳垂直于巖壁打入1～2排錨桿，以防止拱腳收縮和掉拱；鎖腳錨管施做的好壞，直接影響到初期支護的變形大小，因此在施工中，我們特別重視鎖腳錨管的施做質(zhì)量。在多次的檢查中發(fā)現(xiàn)，鎖腳錨管與鋼架的焊接不能很好的連接，在施工中，經(jīng)過多次的試驗及總結(jié)，我們采用了“L型焊接和U型焊接”的方法，解決了鎖腳錨管不能與鋼架有效連接的弊端。2.3.3濕噴工藝濕噴工藝一方面能提高初支混凝土的強度，另一方面大大改善隧道掌子面作業(yè)環(huán)境。為此在新中梁山隧道進口、出口及斜井口均設(shè)置了小型濕噴混凝土拌合站，拌合站安裝了自動計量系統(tǒng)。為全面推行濕噴工藝，集中采購了濕噴機，統(tǒng)一配發(fā)給隧道作業(yè)隊。我們多次進行工藝試驗、作業(yè)人員培訓和現(xiàn)場觀摩活動，強力推行濕噴工藝。目前我標段所有隧道均采用濕噴工藝，工效也有了很大提高。攪拌運輸噴射混凝土采用濕噴工藝；混凝土采用自動計量配料、強制攪拌機拌和；混凝土采用輪胎式攪拌運輸車運輸。噴砼1、素噴砼①待噴面處理：檢查待噴面尺寸、幾何形狀是否符合設(shè)計要求；拆除待噴面影響噴射作業(yè)的障礙物，對不能拆除者應加以保護；為保證施工質(zhì)量和施工作業(yè)安全，施工前噴射面要進行如下處理：清除浮面和有害的粘著的雜物等；有涌水的地方要做好引排水；噴射面吸水性較強時要預先灑水；當設(shè)有加強鋼筋時，為了防止反彈，要將鋼筋牢固地固定在噴射基層面上。在不設(shè)鋼拱架的段，設(shè)置控制噴射混凝土厚度的標志，采用埋設(shè)鋼筋頭做標志，在支護完成后的鉆孔檢查時發(fā)現(xiàn)了噴層偏薄而補厚困難甚大。②噴射砼：采用濕噴噴射混凝土，粉塵少，回彈少，砼質(zhì)量易保證，且降低工人的勞動強度，改善隧道施工作業(yè)環(huán)境。砼噴射機安裝調(diào)試好后，在料斗上安裝振動篩（篩孔20mm），以免超粒徑骨料進入噴射機。噴射時，送風之前先打開計量泵（注意：此時噴嘴應朝下，以免速凝劑流入輸送管內(nèi)），以免高壓砼拌合物堵塞速凝劑環(huán)噴射孔。噴射手應保持噴頭具有良好的工作狀態(tài)，以噴射砼回彈量小，表面濕潤有光澤，易粘著為好，同時噴射機司機與噴錨手要密切配合，根據(jù)噴射手反饋的噴射情況及時調(diào)整風和計量泵，控制好風壓和速凝劑摻量。噴頭與受噴面的距離以1.5～2.0m較為適宜。噴射時呈小螺旋形繞圈運動，繞圈直徑30cm左右為宜。后一圈壓前一圈的1/3～1/2，噴射路線呈“S”形運動，每次“S”形運動長度為3～4m，噴射縱向第二行時，要依順序從第一行的起點處開始，行與行間須搭接2～3cm，料束旋轉(zhuǎn)速度，原則上要均勻不宜太慢或太快，噴射區(qū)段劃分和噴頭活動順序如下圖。553412159734862106拱腳線拱頂中心拱腳線拱部邊墻1.5~2.0m1.5~2.0m1.5m1.5m1.5m拱圈噴頭活動順序拱圈噴頭活動順序噴射區(qū)段劃分圖邊墻噴頭活動順序噴頭與受噴面的角度，一般應垂直于受噴面，但在噴邊墻時，宜將噴頭略向下俯10°左右，使砼束噴射在較厚的砼頂端，可避免料束中的粗骨料直接與受噴面撞擊，減少回彈量。噴射作業(yè)應分段分片依次進行，噴射順序應自下而上，分段長度不宜大于6m。一次噴射厚度，主要由噴砼顆粒間的凝聚力和噴層與受噴面間的粘結(jié)力而定，厚度太薄會增大回彈率，厚度太大會使砼顆粒間的凝聚力減弱，同時會引起大片坍落或形成噴砼與巖面脫離，形成空隙，一次噴射厚度不宜超過10cm。分層噴射時，后一層噴砼應在前一層噴砼終凝后進行，時間間隔一般為15～20min，若終凝1小時后再進行噴射時，應先用風水清洗噴層表面。噴射混凝土的一次噴射厚度：拱部為60～100mm，邊墻為80～150mm。初噴混凝土在開挖后及時進行，復噴應根據(jù)掌子面的地質(zhì)情況和一次爆破藥量分層、分時段進行噴射作業(yè)，以確保噴射混凝土的支護能力和噴層的設(shè)計厚度。噴射砼施工中的回彈率，同噴射砼材料和水灰比，混合物噴射速度，噴頭至受噴面的距離與角度及噴射手技術(shù)熟練程度等因素有關(guān)，而回彈率的高低對噴射砼質(zhì)量、材料消耗、施工效率等都有重大影響，噴砼的回彈率邊墻不應大于15%，拱部不應大于25%。噴射速度（即噴頭出口處的工作風壓）是影響噴射砼質(zhì)量和回彈的重要因素之一。當風壓過小，即噴射速度太小時，由于噴射沖擊力太小，粗骨料不容易嵌入新鮮砼中，則回彈率增大，也影響噴射強度；當風壓過大，即噴射沖擊力太大時，回彈率也高，也會使粉塵濃度增大。當噴頭處的工作風壓為0.1MPa左右時，在其它影響因素符合規(guī)定時，噴射砼回彈率較小，強度較高，粉塵濃度較低。噴頭方向，噴頭與受噴面的距離都影響著回彈率，在施工中要保持合理的方向和距離。在噴射作業(yè)中要及時協(xié)調(diào)好坍落度、風壓、噴射距離、角度、速凝劑摻量、噴面狀況（初噴、復噴、找平）之間相互影響的關(guān)系，則噴射的質(zhì)量便有保證。③養(yǎng)護：為使水泥充分水化，減少和防止收縮裂縫，在噴射砼終凝后2h即開始灑水養(yǎng)護。養(yǎng)護時間和灑水次數(shù)，取決于水泥品種和空氣濕度，在任何情況下，養(yǎng)護時間不小于14d。氣溫低于+5℃時不得噴水養(yǎng)護。④噴砼厚度控制噴射混凝土厚度的檢查除采用埋釘法外，可在噴射混凝土8h后用鋼釬鑿孔，若混凝土與圍巖的顏色相近不易區(qū)別時，可用酚酞試液涂抹孔壁，呈現(xiàn)紅色者為混凝土厚度。噴射混凝土的厚度應符合下列要求：噴射混凝土平均厚度應大于設(shè)計厚度。噴射混凝土厚度檢查點數(shù)的80％及以上大于設(shè)計厚度。噴射混凝土最小厚度不小于設(shè)計厚度的2/3。2、有鋼架地段的噴砼在有鋼架噴射砼時，關(guān)鍵是保證鋼架與壁面之間的砼充填密實，在施工時首先噴射鋼架與壁面之間的砼，待鋼架與壁面之間及鋼架周圍填滿砼之后，再噴射鋼架之間的砼。在設(shè)鋼拱架的地段，絕大部分工程都存在在鋼拱架處噴層厚，基本上將拱架覆蓋，而在兩拱架之間則薄，使噴層表面沿軸向呈波浪起伏。這也成為近年來施工的不良習慣。在噴層和模筑襯砌間要鋪設(shè)防水板時，噴層表面的過大起伏，將導致在兩層襯砌之間出現(xiàn)空間和空段，而且難以作充填注漿；甚至會在灌注混凝土襯砌時擠破防水板。形成二層襯砌間的空區(qū)，襯砌完成后再打孔注漿充填，不僅費時費工，還可能鉆破防水板造成漏水。在本工程中必須使噴砼平順，達到驗標要求，杜決此類事情發(fā)生。在噴射邊墻下部（臺階法施工上半斷面拱腳）及仰拱時，需將上半斷面噴射時的回彈物清理干凈，防止將回彈物卷入下部噴層中形成“蜂窩”，而降低支護強度。網(wǎng)片的保護層厚不得小于2cm，鋼架的保護層厚度不得小于4cm,沿鋼架外緣每隔2m應用楔子楔緊。2.4帷幕注漿施工工藝隧道通過可溶巖地區(qū)，施工中應以超前地質(zhì)預報預測預報為基礎(chǔ)，對巖體賦水，地表水與地下水連通性，巖體完整性及施工安全、環(huán)境保護多因素進行評價。為保證隧道通過突水、突泥威脅地段施工安全及減少施工對地表水環(huán)境的影響，對隧道通過可溶巖與非可溶巖接觸帶、鹽溶角礫巖段根據(jù)超前地質(zhì)預報并結(jié)合開挖揭示圍巖地下水發(fā)育情況，采用帷幕注漿堵水，帷幕注漿為預設(shè)計，目前已進行3個段落的帷幕注漿，現(xiàn)以右線YDK293+230-200段帷幕注漿為例說明其施工流程：圖2-4-1右線隧道掌子面涌水出水量180m3/h2.4.1鉆孔施工封堵超前探孔為保護中梁山地下水資源，在進行超前周邊注漿以前需對已施工的3個Φ127超前探孔進行封堵，具體封堵步驟如下：第一步：制作孔口管，孔口管長度1.5m，選用Φ108無縫鋼管，端頭焊接Φ150法蘭盤。第二步：將孔口管放入探孔內(nèi)，放入長度控制在1.1～1.2米，端頭預留30～40cm，以便進行孔壁堵塞。第三步：利用簪子將麻絮簪入孔壁間的裂隙，填塞范圍為10cm。起到初步止水的效果。第四步：利用錨固劑填塞剩余縫隙，填塞后達到封閉孔壁間漏水的效果。第五步：待錨固劑凝固1小時后安裝Φ150法蘭截止閥，安裝閥門時間閥門必須保證開啟狀態(tài)。第六步：安裝閥門后12小時，錨固劑達到一定的強度后，將法蘭截止閥關(guān)閉，達到封堵探孔的目的。（如圖2-4-2所示）圖2-4-2超前探孔封堵示意圖施工C25噴射砼止?jié){墻為了防止注漿過程中掌子面巖石裂隙出現(xiàn)跑漏漿現(xiàn)象，和方便在后期施工中方便安裝孔口管，設(shè)計采用C25噴射砼作為止?jié){墻，止?jié){液墻厚度為40cm，并設(shè)Φ8鋼筋網(wǎng)，間距25cm×25cm。因砼噴層厚度較，固分為兩次噴射完成，達到設(shè)計厚度。具體實施步驟如下：在掌子面施作錨桿，錨桿采用Φ22砂漿錨桿，錨桿長度2米，間距1.2米，呈梅花形布置。錨桿要保證有30～37cm的外露長度，掌子面施作錨桿主要為方便掛設(shè)鋼筋網(wǎng)片。施工第一層噴射砼，第一次噴層厚度為18cm。掛設(shè)Φ8鋼筋網(wǎng)，間距25cm×25cm，為保證網(wǎng)片掛設(shè)穩(wěn)固，網(wǎng)片與錨桿連接部位要采用焊接的方式連接。待第一次噴射砼凝固6小時后進行第二層噴射砼，噴至設(shè)計厚度。由于掌子面有局部滲水，噴射前要利用高壓風來對掌子面進行清理。為保證噴射砼強度，在噴射作業(yè)時要注意噴頭的角度、距離、風壓、水壓等各項技術(shù)指標。噴射操作程序應為：打開速凝劑輔助風→緩慢打開主風閥→啟動速凝劑計量泵、主電機、振動器→向料斗加混凝土。噴射混凝土作業(yè)應采用分段、分片、分層依次進行，噴射順序應自下而上。噴射時先將低洼處大致噴平，再自下而上順序分層、往復噴射。噴射時使噴嘴與受噴面間保持適當距離，噴射角度盡可能接近90°，以使獲得最大壓實和最小回彈。噴嘴與受噴面間距宜為1.5～2.0m；噴嘴應連續(xù)、緩慢作橫向環(huán)行移動，一圈壓半圈，噴射手所畫的環(huán)形圈，橫向40～60cm，高15～20cm。施工鉆機平臺鉆機進場前對隧道施工場地進行平整，由于鉆機鉆孔最佳工作范圍為5m，而側(cè)壁導坑高度約11m，所以需墊6m高，10m長的施工平臺，鋪設(shè)平臺采用隧道棄碴，表面采用15cm厚的混凝土進行硬化。為方便鉆機就位，需按1：3.5的坡度進行放坡。圖2-4-3鉆機施工平臺墊碴縱斷面圖鉆孔施工①鉆機選用德國寶蛾KR805-1型鉆機，鉆機具有壁展靈活及鉆進速度快等優(yōu)點，鉆頭采用金剛石鑿巖鉆頭與金剛石取芯鉆頭配合使用，根據(jù)探孔對施工段落圍巖參數(shù)分析鉆機每小時可鉆進10～15米。見圖2-4-4。②利用全站儀定位開孔位置，鉆孔位置要嚴格依照設(shè)計孔位，并在每個開孔位置都用紅油漆標識。③將棱鏡放在鉆桿的尾端，用全站儀檢查鉆桿的姿態(tài)并調(diào)整。在利用地質(zhì)羅盤精確定位鉆桿的仰角和水平角，移動鉆機，將鉆頭對準所標孔位。以保證嚴格按照設(shè)計角度鉆進。鉆孔時，要嚴格作好鉆孔記錄，包括孔號、進尺、起訖時間、巖石裂隙發(fā)育情況、出現(xiàn)涌水位置、涌水量和涌水壓力、水溫變化情況。圖2-4-4寶蛾KR805-1型鉆機④鉆孔采用ф127鉆頭開孔至1.8～1.9米后，安裝2米ф108孔口管；其余鉆孔采用ф89孔徑。由于此段隧道屬富水段落，在后期鉆進時可能出現(xiàn)高壓水涌出等風險，所以要在孔口管位置安裝高壓止水閥，止水閥利用法蘭與孔口管連接，在鉆孔過程中先利用一條連接螺栓與孔口管連接，以便在出現(xiàn)事故后能及時旋轉(zhuǎn)至孔口位置，旋轉(zhuǎn)就位后安裝其他連接螺栓，然后關(guān)閉閥門，起到止水效果?？卓诠?、高壓止水閥安裝如圖2-4-5。圖2-4-5孔口管及高壓止水閥安裝示意圖⑤鉆孔依照由上到下，由外到內(nèi)的原則，擬定單側(cè)導坑分為A、B、C三個區(qū)域，A區(qū)為導坑拱頂以下3米范圍內(nèi)的鉆孔，B區(qū)孔為A區(qū)以下3米范圍內(nèi)的鉆孔，剩余5米范圍內(nèi)的鉆孔為C區(qū)孔（如圖2-4-6）。施工順序為：先施工A區(qū)孔，在施工B區(qū)孔，最后施工C區(qū)孔，各區(qū)鉆孔順序是由輪廓線位置向?qū)Э又芯€位置依次施作。例如YDK293+230正線側(cè)導坑A區(qū)鉆孔的施工順序為：1?？?、2?？?、3＃孔、4?？?、5?？?、20?？?、39＃孔、58?？住?4?？?、21＃孔、40?？?、80?？?、22?？住?3?？?、41?？住?2?？?、59?？?、60?？?，施作B區(qū)及C區(qū)鉆孔同樣依照由上到下由外到內(nèi)的原則進行施工。聯(lián)絡線側(cè)導坑及第二循環(huán)正線、聯(lián)絡線側(cè)導坑均依照此順序進行鉆注施工。圖2-4-6單側(cè)導坑注漿孔分區(qū)示意圖圖2-4-7寶蛾KR805-1型鉆機A區(qū)鉆孔⑥由于YDK293+200～230屬富水段隧道，在鉆進過程中極易出現(xiàn)高壓水涌出，且?guī)r層破碎，在鉆孔過程中容易造成塌孔，固采用前進式注漿方式。前進式注漿以每段長度以5m為基礎(chǔ)，當每段水量在0～10m3/h時分段長度為5～8m，水量在10～30m3/h時分段長度控制在3m，水量在>30m3/h時或因巖層破碎造成卡鉆時應立即停止鉆進，開始注漿。詳見圖2-4-8。圖2-4-8前進式注漿分段示意圖⑦每段注漿達到設(shè)計結(jié)束標準8小時后在拆除注漿設(shè)備，在原孔位上利用取芯鉆進行掃孔，掃孔至原鉆進孔深后在進行下一段落的鉆注施工。如此循環(huán)鉆注到設(shè)計深度。⑧鉆孔施工應與注漿施工合理結(jié)合，注漿與鉆孔同時施工時，在鉆進過程中出現(xiàn)竄漏漿現(xiàn)象，應停止鉆進，并連接備用注漿設(shè)備，啟動雙泵同時注漿。鉆機可采用跳打的方式在其他孔位進行作業(yè)2.4.2注漿施工注漿配合比選定設(shè)計新中梁山右線隧道YDK293+200～230超前周邊注漿漿液采用普通水泥凈漿，漿液配合比根據(jù)現(xiàn)場試驗確定。根據(jù)現(xiàn)場漿液流動度實驗及進場注漿設(shè)備吸漿濃度，初步選定漿液水灰比為：1：0.5～1（水泥：水）之間，在施工中如發(fā)生竄漏漿現(xiàn)象嚴重或注漿方量超出設(shè)計值，應依照設(shè)計意見加入注漿外加劑或采用雙液注漿等方法進行處理。單孔注漿初始水灰比確定為1：1，其他水灰比根據(jù)現(xiàn)場注漿作業(yè)時的進漿量確定。水泥：水（質(zhì)量比）1：1（0.9、0.8、0.7、0.6、0.5）注漿選用P.042.5袋裝水泥，出現(xiàn)受潮、結(jié)塊現(xiàn)象的水泥嚴禁用于注漿施工；制作漿液用水采用普通飲用水。外加劑選定類型根據(jù)現(xiàn)場情況確定，主要采用速凝、早強、減水等類型。如采用雙液注漿配合比為：水泥：液態(tài)無堿速凝劑（體積比）1：1（0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4）雙液漿根據(jù)現(xiàn)場突發(fā)情況來適當調(diào)整配合比，初始配合比為1：1，根據(jù)現(xiàn)場需求凝結(jié)時間做以調(diào)整。注漿設(shè)備選定根據(jù)此段隧道埋深及出水壓力，注漿泵選用KBY60/80型單、雙液兩用注漿泵，此泵最大注漿壓力可達6MPa，最大吸漿量為8m3/h。注漿壓力選定注漿壓力是注漿的主要參數(shù)，它對漿液的擴散范圍，巖層裂隙充填的密實程度及注漿效果的好壞起著決定性的作用，所以必須有足夠的注漿壓力克服靜水壓力和地層阻力，方能達到注漿目的，此段落注漿壓力取盡水壓力的0.5～1.5MPa。單孔理論注入量，按假設(shè)漿液在地層中均勻擴散公式為：Q=πR2Lnαη式中：Q-單孔理論注漿量（m3）；R-漿液擴散半徑（m）取2.5m；L-注漿孔長（m）；n-地層的裂隙（％）；α-漿液在巖石裂隙中的充填系數(shù)，視巖石情況取0.3～0.9；η-漿液消耗率，取1.1。注漿方式選定采用前進式注漿方式，既鉆進一段，灌注一段。注漿設(shè)備接示意圖及工藝流程圖圖2-4-9注漿設(shè)備連接示意圖圖2-4-10注漿工藝流程圖注漿作業(yè)第一步：注漿泵進場前對隧道施工場地進行平整，需搭設(shè)1m高，4m寬，6m長的施工平臺，平臺采用鋼架和木板搭設(shè)。第二步：關(guān)閉止水閥，連接注漿設(shè)備，將注漿泵與止水閥緊密連接。（如圖2-4-11注漿泵混合器與高壓水閥連接示意圖）圖2-4-11注漿泵混合器與高壓水閥連接示意圖第三步：開啟止水閥，確定孔內(nèi)靜水壓力。連接注漿泵后首先需測定單孔涌水壓力，以便確定該孔的注漿終壓值，孔內(nèi)水壓以注漿連接器上的壓力表讀數(shù)為準，將連接器與孔口止水閥緊密連接后，打開止水閥，這時混合器上的壓力表會顯示壓力值，當該值穩(wěn)定5min后既是單孔孔內(nèi)靜水壓力值，技術(shù)人員要對靜水壓力值進行記錄，以便在注漿時確定終壓值。第四步：開啟止水閥，進行鉆孔沖洗。注漿前根據(jù)實際情況對注漿孔（段）進行裂隙沖洗，采用水壓沖洗的方式，從孔底向孔外沖洗的方法進行沖洗。沖洗水壓采用80%的注漿壓力，沖洗應以回漿管回流水變清后10min為結(jié)束標準，但總沖洗時間要求單孔不少于30min。進行注漿作業(yè)，因故中斷超過8h以上的鉆孔，應在再次開始注漿前重新進行裂隙沖洗。第五步：壓水試驗。壓水試驗在裂隙沖洗后進行，采用“簡易壓水”、“單點法”進行壓水試驗，壓水試驗應在裂隙沖洗后進行，壓力為注漿壓力的80%，壓水20min，每5min測讀一次壓水流量，其成果以單位時間壓入量來記錄。圖2-4-12注漿前測水壓確定注漿壓力第六步：漿液制作。選用JZ350葉片式攪拌機作為制漿設(shè)備，最大制漿量為400L/次，為了保證漿液的均勻性和在注漿間隙時不沉淀，另自行加工攪拌兩臺儲漿桶，容量200L。制漿所用材料必須稱量，稱量誤差應小于5%。漿液必須攪拌均勻，技術(shù)人員要測定漿液密度和粘滯度等參數(shù)，并作好記錄。純水泥漿液的攪拌時間應不少于3min；在施工中自行調(diào)配漿液比級；漿液在使用前應過篩，從開始制備至注入完成時間不宜大于3h。注漿施工期間切勿將吸漿管直接放入攪漿桶內(nèi)吸漿，為了方便吸漿，應在儲漿桶外側(cè)設(shè)兩個以上的取漿口，以保證大流量注漿時漿液的供應。單方漿液水泥用量如表2-4-1。表2-4-1各種比級漿液水泥用量參照表序號水灰比（水泥：水）每立方水泥用量（kg）11：175221：0.981331：0.888541：0.797151：0.6107561：0.51204圖2-4-13現(xiàn)場攪拌漿液第七步：注漿施工：①采用孔口封閉注漿法，自上而下循環(huán)式注漿，壓力表安裝在孔口回漿管上，注漿壓力以回漿壓力為準。②灌漿遵循分序加密的原則，分序序數(shù)和分序方法依據(jù)鉆孔順序，如發(fā)生竄漏漿現(xiàn)象可根據(jù)現(xiàn)場實際情況合理調(diào)整鉆注順序。③灌漿壓力和漿液水灰比根據(jù)灌漿試驗確定，最大灌漿壓力不超過4MPa。第一段注漿壓力不大于1.5MPa；后面注漿段的注漿漿壓力依照設(shè)計壓力進行；④水泥漿液初始水灰比確定為1:1。注漿漿液應由稀到濃逐級變換，當某一比級漿液注入量已達25m3以上，或注注時間已達3小時，而注漿壓力和注入率均無明顯改變時，應加濃一級水灰比；如改變漿液濃度后，注漿壓力突然增加，應將漿液濃度調(diào)回到之前所用的濃度繼續(xù)灌注。⑤注漿工作必須連續(xù)進行，若因故中斷，應盡可能縮短中斷時間，及早恢復注漿。⑥當鉆孔涌水量≥50L/min時，注入速度80～150L/min；當涌水量≤50L/min時，注入速度35～80L/min。⑦注漿作業(yè)時應對止?jié){墻及周邊初支面布點進行監(jiān)控量測，具體布點方法依照《鐵路隧道監(jiān)控量測技術(shù)規(guī)程》TB10121-2007執(zhí)行。在注漿施工過程中，量測頻率應增加到3h/次，當發(fā)現(xiàn)異常時，應立即停止注漿后在逐級上報。⑧全孔注漿達到設(shè)計標準后，應關(guān)閉止止水閥，形成全孔封閉。第八步：結(jié)束注漿。新中梁山右線隧道YDK293+200～230段超前周邊注漿，設(shè)計注漿終壓值應比靜水壓力大0.5～1.5MPa。單孔注漿結(jié)束標準為孔內(nèi)壓力達到設(shè)計終壓，進漿量小于10L/min并穩(wěn)定10min，且注漿量不小于設(shè)計注漿量的80%，即可結(jié)束注漿。如注漿量已超過設(shè)計方量，但仍未達到設(shè)計值時，應立即請業(yè)主、設(shè)計、咨詢、監(jiān)理單位來現(xiàn)場確認，形成五方紀要，制定合理有效處理方案，來指導下一步施工。全段注漿結(jié)束后，隧道開挖后容許滲漏量小于每米1m3/d，未達到要求的要補注漿。當單側(cè)導坑掌子面注漿全部完成并達到設(shè)計要求后7天，掌子面方可進行開挖，開挖需采用控爆法施工，施工要盡量減小對已固結(jié)段落的擾動。2.4.3檢查孔施工單側(cè)導坑每循環(huán)注漿結(jié)束后，應施工5個檢查孔，進行注漿效果判斷，檢查孔采用Φ108取芯鉆施工，巖芯要由現(xiàn)場技術(shù)人員統(tǒng)一保管，以便分析注漿成果。檢查孔應伸入下循環(huán)預留止?jié){巖盤2～3米范圍。如檢查孔在鉆進時出現(xiàn)涌水，應根據(jù)出水情況啟動前進式注漿，具體實施同上流程施工。圖2-4-14帷幕注漿完成后止水效果2.4.4補注漿施工1、受側(cè)壁導坑斷面范圍影響，隧道拱頂及仰拱中部可能存在注漿盲區(qū)，或達不到注漿設(shè)計要求。隧道開挖后應直觀判斷注漿效果，如未達到全段注漿結(jié)束標準，應采取補注漿方法進行漏水點局部封堵。2、處理局部涌、漏水采用Φ50普通風鉆進行鉆孔，在出水口附近鉆2～4個孔，孔深3～5米，以達到減小涌水流量和壓力的目的。每個鉆孔都安裝Φ42孔口管。涌水壓力及流量較大時，可視具體情況增設(shè)1～2個分流孔，分流孔應在一定深度（4～5m）與溶洞或溶隙交匯?？卓诠苓B接到位后開始注漿作業(yè)，注漿流程、設(shè)備、材料同超前周邊注漿。圖2-4-9補注漿示意圖2.4.5施工中問題處理1、一個孔段的注漿作業(yè)一般應連續(xù)進行到結(jié)束，不宜中斷，應盡量避免因機械故障、停電、停水、器材等問題造成的被迫中斷。對于因?qū)嵭虚g歇注漿，制止串漿冒漿等而有意中斷情況，應先將鉆孔沖洗至原鉆進深度以后再行復注，如孔內(nèi)漿液已形成初凝狀態(tài)，無法進行，應采用掃孔的方式清理至原鉆進深度。2、鉆孔過程中遇涌水或巖層破碎造成卡鉆，應停止鉆進，進行注漿，掃孔后再行鉆進；3、鉆孔過程中如發(fā)生鉆桿斷裂造成掉鉆應采用專用絲錐將鉆桿取出，更換新鉆桿后繼續(xù)鉆進。4、注漿過程中發(fā)現(xiàn)冒漿、漏漿等現(xiàn)象，應根據(jù)具體情況采用嵌縫、表面封堵、低壓、調(diào)濃漿液、間歇注漿等方法進行處理。5、在施工過程中要加強對止?jié){墻及周邊洞身的監(jiān)控量測，如在注漿施工過程中發(fā)現(xiàn)有變形情況應立即停止注漿后在逐級上報。2.4.6施工控制要點1、注漿鉆孔的方向、角度、深度都要嚴格按設(shè)計要求進行。2、孔口管的裝設(shè)要牢固、密實。3、根據(jù)超前鉆孔探測，隨時檢測涌水量、水壓、水溫，化驗水質(zhì)，核實地質(zhì)情況，如與設(shè)計不符，及時向設(shè)計、監(jiān)理工程師提出，作好信息反饋，以便迅速做出變更設(shè)計。5、施工過程中要作好施工日志及各種檢查測量記錄。6、在巖溶地區(qū)可能存在較大空洞，注漿量有時會比預計的多出數(shù)倍，因而施工現(xiàn)場必須備足夠的注漿材料方可開始注漿，以免造成停工，堵塞巖石孔隙，影響注漿效果。7、在隧道洞口安設(shè)工程進度公示牌，以便讓各級管理人員了解洞內(nèi)注漿情況。8、為保證注漿質(zhì)量，處理注漿過程中的突發(fā)事件，注漿作業(yè)人員應進行專業(yè)培訓，特種操作人員要持證上崗。9、注漿材料應進行檢驗，合格后方可進場使用，并妥善保管，防止失效和損壞。10、機具設(shè)備進入現(xiàn)場后應再次進行檢查、維護、保養(yǎng)，以保證其時刻處于良好應用狀態(tài)。11、工作現(xiàn)場要配備必需的搶險材料，如棉紗、編織袋、方木等防汛搶險物資。2.5仰拱施工工藝2.5.1仰拱鋼筋安裝工藝仰拱鋼筋預彎工藝隧道仰拱鋼筋半徑較小，采用鋼筋彎曲機很難將此弧形彎曲出來。仰拱鋼筋為Φ18和Φ22環(huán)向主筋，現(xiàn)場仰拱完成初支后，把內(nèi)軌頂標高標記到兩側(cè)的邊墻上，然后拉線確定鋼筋的設(shè)計位置，利用架立筋固定環(huán)向主筋。仰拱矮邊墻預留鋼筋與二襯鋼筋設(shè)計要求綁扎搭接。其中內(nèi)層鋼筋彎曲半徑4.82m，弦長3.69m，弦高37cm；外層鋼筋半徑為5.12米，弦長3.92m，弦高39cm。我們利用工字鋼作為鋼筋預彎模型，并將模型固定在彎曲機上，然后人工配合彎曲機進行預彎。因鋼筋的彈性較大，預彎后有一定的回彈量，按照設(shè)計的弧形進行預彎后達不到設(shè)計的弧形。為了保證工字鋼模型能預彎出設(shè)計的弧形，必須考慮鋼筋的回彈量。在現(xiàn)場經(jīng)過多次調(diào)整工字鋼模型的弧度，多次試驗，終于預彎出了與設(shè)計相同的弧形。以弦高作為控制參數(shù)，則工字鋼模型弦高為103cm，鋼筋預彎施工流程：圖2-5-1工字鋼模型圖2-5-2鋼筋預彎施工圖2-5-3鋼筋預彎后參數(shù)測量圖2-5-4調(diào)整工字鋼模型弦高圖2-5-4調(diào)整后工字鋼模型弦高圖2-5-5仰拱預彎鋼筋成品堆碼仰拱底部鋼筋定位截取仰拱鋼筋層間距1.5倍長度的鋼筋（Φ18或Φ22鋼筋）后置入仰拱初支中，縱向和橫向各80cm～100cm的間距布置，按照設(shè)計要求在埋入的鋼筋上用油漆標出主筋綁扎的高度，以定位主筋及綁扎主筋時確保層間距符合設(shè)計要求；按照設(shè)計間距布設(shè)鋼筋，同時應及時、準確、高頻率的測量相鄰鋼筋間的間距，保證其符合設(shè)計要求。仰拱橫向邊墻主鋼筋定位考慮到鋼筋的綁扎連接，施工時要求拱墻與仰拱內(nèi)、外環(huán)鋼筋在隧道縱向、環(huán)向均按照長短相間布置，因此在邊墻的位置用紅油漆標出長短鋼筋的高度，保證鋼筋外露仰拱的高度統(tǒng)一。截取仰拱鋼筋層間距1.5倍長度的鋼筋（Φ22或Φ25鋼筋）后置入邊墻初支中，縱向按照100cm的間距布置，按照設(shè)計要求在埋入的鋼筋上用油漆標出主筋綁扎的層間距位置，以定位主筋及綁扎主筋時確保層間距符合設(shè)計要求；按照設(shè)計間距布設(shè)縱向鋼筋，同時應及時、準確、高頻率的測量相鄰鋼筋間的間距，保證其符合設(shè)計要求。然后采用Φ22鋼筋固定仰拱鋼筋的縱間距固定時原則上采用兩端固定，中間部分可根據(jù)實際情況予以固定，同時應嚴格控制相鄰鋼筋間距，確保鋼筋間距符合設(shè)計。在混凝土的澆筑過程中，受混凝土的澆筑沖力及人工振搗混凝土的影響，會引起局部鋼筋變形，需進行個別的局部調(diào)整，另外必須加強工人的教育，對綁扎好的鋼筋進行保護。2.5.2仰拱端模工藝2.5.3仰拱背模施工工藝加工原理利用雙拼20槽鋼作為固定模板的縱梁支架，組合弧形鋼模板之間通過螺栓和縱梁連接拼裝成一個整體結(jié)構(gòu)。在澆筑混凝土前，由挖掘機吊裝弧形鋼模板，人工進行調(diào)整模板至設(shè)計位置。施工中通過減小混凝土的坍落度，并適當降低仰拱底部混凝土的澆筑速度來控制仰拱的成型。仰拱與邊墻側(cè)的混凝土采用仰拱背模來形成模板的線性，并且能夠保證仰拱混凝土的振搗質(zhì)量。仰供混凝土澆筑完畢強度達到要求后，再澆筑仰拱填充混凝土。模板組成主要由整體縱梁、掛靠模板、可調(diào)節(jié)支撐及拉桿件組成。部件連接及組裝順序模板通過其橫帶上焊接的掛帶，掛靠于整體縱梁的工字鋼上，縱梁間通過10#工字鋼上下連接，工字鋼間采用兩道8#槽鋼加強其整體抗彎能力，橫向支撐采用ф89鋼管，起到固定縱梁、增加縱梁整體剛度的作用?？v梁小里程端設(shè)拉桿，一端拉于上板矮邊墻接茬鋼筋上，一端拉于縱梁端的定位鋼板上。組裝順序為：①整體縱梁吊裝就位，通過下墊木板（小里程端）及木塊（大里程端）調(diào)整標高；②兩端先各掛一塊模板，通過調(diào)節(jié)螺桿，根據(jù)測量數(shù)據(jù)橫向調(diào)整縱梁上模板與初支的距離，達到設(shè)計數(shù)據(jù)要求后，后加中間調(diào)節(jié)螺桿和小里程端拉桿；③中間模板的安裝；④橫向支撐加固。模板體系的經(jīng)濟性新型仰拱背模較過去的植筋定位、鋼筋加固的模板體系，每板節(jié)約鋼筋近六百多公斤，原來每板需完成植筋數(shù)量48根，焊接數(shù)量達200多個，現(xiàn)在植筋、焊接鋼筋加固等作業(yè)不再需要，作業(yè)人員的勞動量減少了很多，仰拱施工周期也大大縮短。施工控制要點①縱梁準確就位后，所有調(diào)節(jié)螺桿及拉件要加固到位，均勻受力，以避免混凝土澆筑過程中，縱梁局部變形。②模板掛靠要牢靠、穩(wěn)當，之間的螺栓連接要牢固，防止混凝土澆筑過程中，個別模板位移，而使混凝土面不平整。③混凝土澆筑過程中，注意對止水帶的保護，不要讓混凝土直接沖擊，以防止水帶彎曲。圖2-5-2仰拱背模施工平面圖圖2-5-3仰拱背模掛靠模板加工圖圖2-5-4仰拱背模縱梁加工圖2.5.4仰拱防水板反包盲管工藝新中梁山隧道水量較大，由于施工過程中種種原因，防排水效果不好，導致矮邊墻與二襯縱向施工縫出滲水，影響施工質(zhì)量，為了解決這一難題，分部及專業(yè)公司共同研究，決定在仰拱施工時，先行鋪設(shè)防水板，并將縱向盲管反包，通過試驗驗證，此工藝既能保證施工質(zhì)量，解決拱墻施工縫滲水問題。施工步驟①清理基巖面：在掛設(shè)土工布防水板前，將基巖面突出的尖銳東西清理干凈；②測量放樣：測量班放出內(nèi)軌頂標高位置，施工技術(shù)人員根據(jù)內(nèi)軌頂標高，定位出縱向盲管位置。③將防水板和土工布底角朝上，用射釘直接釘在基巖面上，然后將用土工布包裹好的縱向盲管，安放在預定好的位置；④抬起土工布，用射釘將其固定在基巖面上，然后再抬起防水板，將其通過熱融墊圈，焊接固定。⑤在設(shè)計盲管出口位置割孔，將盲管引出。圖2-5-5仰拱防水板反包盲管工藝圖2.5.5仰拱止水帶安裝工藝1、材料準備（以12米仰拱為例）①“步步緊”定位卡扣16個；②15cm*5cm木板共48米；③Φ20定位鋼筋，Φ6定位鋼筋。2、安裝步驟①待仰拱鋼筋、模板安裝完畢后，在仰拱壓模和防水板表面標記出砼頂面標高位置；②縱向中埋止水帶安裝：采用寬15cm、厚5cm的木板作為定位模具，用兩塊木板卡住止水帶，縱向每隔1.5m用“步步緊”卡扣扣緊兩塊木板，每隔2m采用在模板上點焊Φ20水平定位鋼筋固定木板保證止水帶居中（鋼筋可重復使用）。③止水帶兩端采用人工拉緊以保證順直度，注意縱向止水帶兩端必須和環(huán)向止水帶粘接牢固后再用木板夾