兰新铁路新建第二双线项目经理部雁塔台隧道实施性施组(编辑修改稿)

兰新铁路新建第二双线项目经理部雁塔台隧道实施性施组(编辑修改稿)内容摘要：

第 18 页 共 93 页 一般地段施工方法及关键技术 雁塔台隧道 采用从 进口及出口二 个工作面相向施工 ,按照“新奥法”原理，遵循“先探后挖、支护在先”的原则， 坚持“管超前，严注浆，短进尺，弱爆破，强支护，早封闭，勤量测”的原则稳步前进。 进 口 工 区 负 责 施 工 DK1485+320 ～ DK1485+430 段 明 洞 及 暗 洞DK1485+430～ DK1486+320 段 施工；出口工区负责施工 DK1487+160～DK1486+960段 明洞及 暗洞 DK1486+960～ DK1486+320 段施工。 隧道施工采用钻、爆、装、运、支护、衬砌机械化一条龙作业，进口正洞凿岩设备采用自制多功能作业台车人工钻孔， 150 型挖装机装碴， 10t自卸汽车运输的出碴方式， TK961型砼喷射机组进行湿喷作业， 自制多功能综合作业平台车上进行挂网、喷锚、防水板、透水管等的安装。 衬砌采用 自行式全断面衬砌台车， HBT60A 型砼输送泵泵送入模。 施工通风主要采用 SD1 NO60A 型、 110*2SD1 125A 轴流式通风机压入式通风。 施工中进行超前地质预报，采用先进的测量、探测技术取得围岩地质参数，通过数据分析和处理及时反馈信息（反馈给设计、监理单位），以指导设计和施工。 、 出口段大管棚施工 进 口段 DK1485+430~+460及出口段 DK1487+050~+020 段隧道浅埋， 且属于Ⅴ级围岩 ，采用 Φ 89mm，壁厚 9mm 的大管棚方案通过。 大管棚施工按下述步骤进行，先施工导向墙，再进行管棚钻进，施工管棚，最后注浆，封堵管棚。 管棚注浆压力与注浆量指标进行双控。 管棚钻进采用 MK 全液压钻机，每根管棚的正常钻进时间为 12h。 中铁四局集团有限公司 兰新铁路新建第二双线项目经理部 雁塔台隧道实施性施组 第 19 页 共 93 页 Ⅲ级围岩开挖 Ⅲ级围岩采用 上、 中、 下 三 台阶法 开挖，光面爆破。 以 Ⅲ 级围岩全断面开挖为例进行爆破参数设计。 炮眼直径 d 取 42mm。 炮眼深度 L=，掏槽孔比其它孔深 ～。 不偶合系数：根据经验，周边眼不偶合系数在 ～ 果最好。 据此周边眼选用Φ 25mm 药卷（长 165mm， 80g／卷）。 其它部位炮眼选用Φ 35mm药卷（长 200mm，重 150g／卷）。 周边眼距 E 与抵抗线 W: E 取 60cm。 E/W 一般为 ～ ，结合本隧道地质特征， W 取 80cm。 线装药系数 I：周边眼线装药系数取为 280g/m。 其它孔单孔装药量：按公式 q=k178。 a178。 w178。 L178。 λ计算 其它孔孔距 a：取 a=18～ 25d 以上参数在实际施工中要根据具体地质作局部调整，完善爆破设计。 掏槽方式：采用梅花中空直眼掏槽。 装药结构：周边眼采用空气间隔不耦合装药，光 爆药卷每隔一定距离绑扎在定位竹片上，导爆索连接。 其它眼采用连续装药方式。 起爆网路：采用孔内微差控制爆破，火雷管起爆。 微差时间用 1～ 16段非电毫秒雷管控制，起爆顺序为：掏槽眼→扩槽眼→掘进眼→内圈眼→周边眼。 中铁四局集团有限公司 兰新铁路新建第二双线项目经理部 雁塔台隧道实施性施组 第 20 页 共 93 页 详见“图 Ⅱ级围岩全断面施工炮孔布置图”。 中铁四局集团有限公司 兰新铁路新建第二双线项目经理部 雁塔台隧道实施性施组 第 21 页 共 93 页 说明： 图中尺寸均以 cm 计。 本设计适 用于单线隧道II级 围岩全断面爆破，I II级围岩钻爆参数 参照本设计作适当调整。 用 自制凿岩台车钻眼，炮眼直径φ42mm。 周边眼采用光面 爆破，导爆索串联间隔装药。 采用非电 导爆管微差起爆网路。 爆破后应加强通风，待有毒气体 稀释到允许浓度以下方可进行下一道工序。 所有炮 眼必须用炮泥堵塞。 30304040(kg)(cm) (cm)名称 编号 深度 ( 个)掏槽眼辅助眼周边眼预计循环进尺底板眼图6 . 2 1 单线隧道I I 级围岩全断面法施工炮眼布置图炸药单耗15爆破方量开挖断面1617 3m6075 808058371098 1516 1 7 不含空眼75100957 189090909060100947钻眼参数及主要技术经济指标炮眼数量8炮眼间距8980炮眼 炮眼75炮眼16炮眼布置立面65抵抗线1 001001001001001001098掏槽区13111 001295801 0060φ25m m卷药周边眼装药结构起爆顺序单眼装药量炮泥备 注掏槽眼布置图40152空眼715 1515316405100801415装药眼6 74导爆索 中铁四局集团有限公司 兰新铁路新建第二双线项目经理部 雁塔台隧道实施性施组 第 22 页 共 93 页 Ⅳ、Ⅴ级围岩开挖 Ⅳ、Ⅴ级围岩采用 三台阶七部开挖法 开挖， 以机械开挖为主，必要时辅以弱爆破，其开挖步骤如下： 第 1 步 ，开挖上部弧形导坑：在拱部超前支护后进行，环向开挖上部弧形 导坑，预留核心土，核心土长度 宜为 3～ 5m,宽度宜为隧道开挖宽度的1/3～ 1/2。 开挖循环进尺不得超过。 第 3步， 左、右侧中台阶开挖： 开挖进尺根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过 ，开挖高度为 3～ ，左、右侧台阶错开 2～ 3m。 第 5部，左、右侧下台阶开挖： 开挖进尺根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过 ，开挖高度为 3～ ，左、右侧台阶错开 2～ 3m。 第 6 步，上、中、下台阶预留核心土开挖：各台阶分别开挖预留的核心土，开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。 第 7步，隧底开挖：每循环开挖长度宜为 2～ 3m，开挖后及时施做仰拱初期支护，完成两个隧底开挖、支护循环后，及时施做仰拱。 仰拱施工 仰拱紧跟工作面施工是喷锚构筑法施工的主要原则之一，初期支护尽早封闭成环，对控制围岩过大变形、实现安全施工、改善洞内排水和运输条件关系极大，特别在软弱围岩及破碎带地段仰拱紧跟开挖工作面更为重要。 隧底开挖应采用全副分段施工，上面铺设仰拱栈桥，每循环开挖长度宜控制在 2～ 3m。 仰拱施工距离下部台阶开挖面 30～ 40m， 仰拱混凝土施工每段长 4～ 6m，混凝土在洞外拌和站 拌制，混凝土运输车运输，混凝土输送泵浇筑，插入式振动棒捣固密实。 仰拱填充砼应在仰拱砼终凝后进行。 浇 中铁四局集团有限公司 兰新铁路新建第二双线项目经理部 雁塔台隧道实施性施组 第 23 页 共 93 页 注前应清楚仰拱表面的杂物和积水，连续浇筑，一次成型，不留纵向施工缝。 超前及初期支护 自进锚杆采用自制台车钻进，自制台车就位后，先接 1 根长 3m的锚杆试钻，试钻时注意水压的调整。 锚杆按放样位置和角度钻进。 钻进中随时做好记录。 锚杆达到设计深度后，将止浆塞套进钻杆尾部，拧紧螺母封堵孔口后 ,用快速接头连接杆尾和注浆管 ,然后开始注浆 ,达到预定的压力为止。 当天钻进锚杆后即安排压浆锚固，使围 岩与锚杆尽快形成整体，起到锚固作用。 浆液达到强度后，安装钟形托板，垫板面紧贴喷混凝土层，上紧锚杆端螺母。 超前小导管外径为φ 42mm，厚 ，长度 L=管管身带φ 10mm 注浆孔，前端成尖锥状，尾部焊φ 6mm 箍筋。 环向 40cm，沿隧道开挖轮廓线单排布置，纵向搭接长度不小于 ，外插角 5～ 10176。 （如图 ），钻孔采用风动凿岩机钻孔，钻孔深度不小于 ，钻孔直径比钢管直径大 3～ 5mm。 小导管用锤击或钻机顶入，顶入长度不小于 ，并用高压风将 管内砂石吹出。 小导管安装后，用快凝水泥砂浆封堵孔口及周围裂隙，必要时在附近喷混凝土。 水泥浆使用水泥净浆搅拌器造浆，用注浆泵注浆，孔口混合器全孔一次压注。 注浆顺序：先注无水孔，后注有水孔；先注小水孔，后注大水孔。 中铁四局集团有限公司 兰新铁路新建第二双线项目经理部 雁塔台隧道实施性施组 第 24 页 共 93 页 注浆压力控制：注浆压力以孔口压力表显示值为准，通过注浆泵控制调节，确保注浆安全。 泵量：一般要求泵量不小于出水量，尽量用大泵量注浆。 5 ～1 0176。 ≮10 0cm格栅钢架 喷射砼钢花管φ42mm， 模筑砼C20号 喷射砼图 42 小导管布置图 小导管施工工艺如图。 否 是是喷射砼封闭注浆面导管注浆效果检查注浆设备就位调试否导管预制加工安设导管注浆设计注浆参数试验注浆配置图 6 . 2 5 小导管施工工艺框图测量导管孔位钻孔孔位检查 图 小导管施工工艺框图 中铁四局集团有限公司 兰新铁路新建第二双线项目经理部 雁塔台隧道实施性施组 第 25 页 共 93 页 砂浆锚杆钻孔采用 YT28 型风枪钻眼。 孔眼方向垂直于岩面 ,钻孔直径大于锚杆直径 15mm。 采用砂浆锚杆时，根据设计要求截取杆体并整直和除锈，在杆体外露端加工成螺纹，以便安装垫块及螺母，在杆体每隔 1m 设隔离件，以使杆体在孔内居中，保证有足够的保护层。 锚杆注浆安装前先做好材料、机具、脚手平台和场地准备工作，注浆材料使用标号不小于 ，粒径小于 3mm 的砂子，水灰比为 ～。 边墙和底部砂浆锚杆作业程序是：先注浆，后 放锚杆。 具体操作是：先用水和稀浆湿润管路，然后将已调制好的砂浆倒入泵内，将注浆管插至锚杆孔底，将泵盖压紧密封，一切就绪后，慢慢打开阀门开始注浆，在气压推动下，水在前，砂浆在后，水湿润泵体和管路，引导砂浆进入锚杆孔中，随着砂浆不断压入孔底，注浆管缓缓退出眼孔，直至砂浆注满眼孔后，立即把锚杆插入眼孔，接着用推、锤击方法 ,把锚杆插至孔底，用木楔塞紧孔口，防止砂浆流失。 注浆压力保持在。 压注浆时，密切注视压力表，发现压力过高，立即停风，排除堵塞。 锚杆孔中需注满砂浆，发现不满时需拔出锚杆重新注浆。 注浆 管不准对人放置，注浆管在未打开阀门前，不准搬动，关启密封盖，防止高压喷出物射击伤人。 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。 中铁四局集团有限公司 兰新铁路新建第二双线项目经理部 雁塔台隧道实施性施组 第 26 页 共 93 页 钢筋网在洞外进行加工，网片大小以方便安装为原则，在洞内由人工进行网片拼装。 钢筋网按受喷面起伏铺设，安装时用电焊点焊固定在钢架及锚杆外露头上，以防喷射砼时晃动。 钢筋网与受喷面的间隙以 3～ 5cm 左右为宜，混凝土保护层大于 2cm。 网片间搭接长度不小于 20cm。 钢架在洞外的加工场内进行加工，加工前先 按 1∶ 1的比例进行放样，确定主要杆件下料尺寸。 格栅钢架利用定位胎架焊接成型，工字钢架因截面刚度大，利用冷弯台座逐榀弯制胎型，而后焊接接头钢板并进行试拼，经检查加工拱度满足要求后存放于构件场备用。 钢架利用平板车运进洞内，人工逐榀安装。 安装时使段与段之间的连接板结合紧密，不留有缝隙，钢架轴线应竖直对正，误差太大或焊接质量达不到要求的钢架严禁使用。 为保证钢架整体受力，钢架间设置纵向钢筋连接，连接筋与钢架的连接点焊接牢固。 初喷混凝土厚度达 4cm 后架立，采用台阶法施工的地段，为减少初支下沉量，在钢架拱脚处设置两 根锁脚锚杆，同时将钢架底角处浮渣清除干净，并在其底部设型钢垫板，以增大受力面积，减少下沉量。 为保证钢架置于稳固的地基上，在钢架基脚部位预留 ～ 原地基，架立时挖槽就位。 钢架与岩面间安设鞍形或楔形混凝土垫块，复喷砼包裹，且保护层厚度不小于 4cm，确保钢架与岩面密贴及受力良好。 中铁四局集团有限公司 兰新铁路新建第二双线项目经理部 雁塔台隧道实施性施组 第 27 页 共 93 页 喷射混凝土 喷射砼分初喷、复喷两次达到设计厚度，采用湿喷法施工。 湿喷砼要求初喷厚度控制在 3cm以上，复喷砼时应达到设计厚度要求。 采用 TK961 型湿喷机进行喷射砼施工。 喷射砼分段、分片自下而上顺序进行，每段长 度不超过 6m，喷砼前先清理喷射面，使用高压风、水冲洗岩面，发现松动的石块等及时清除，然后采用湿喷机进行喷射砼作业，喷射时，喷嘴正对受喷面作均匀顺时针方向螺旋转动，螺旋直径 20～ 30cm，以使砼喷射密实。 喷嘴与受喷面尽量保持垂直，同时与受喷面保持一定的距离，其距离取 ～ 为好。 当岩面有较大坑洼时，先喷凹处找平。 喷射时在砼内插入长度大于设计厚度 60mm 的铁丝，每 1～ 2m一根，以便检验喷层厚度。 后一层喷射在前层砼终凝后进行，新喷射的砼按规定洒水养护。 工艺流程如下图： 液态速凝剂核定断面。