工法临近既有线VI级围岩隧道施工工法Word格式.docx

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洞内中线利用全站仪进行测量，开挖断面轮廓线绘制五寸台图进行放样。

（2）高程测量采用复合水准仪（仪器精度根据规范要求确定），水准点依据贯通测量复核的水准点，现场施工采用附合的方式进行了加密。

洞内高程控制每100m设置一水准基点，掌子面高程由水准仪自水准基点引至开挖面控制开挖高程。

（3）洞内中线及高程应定期换人、换仪器进行交叉复核，所有测量记录按铁路测量规范的要求进行，确保施工测量准确无误。

5.2.2进洞准备：

（1）准备并调试好各项机械设备，如注浆机、空压机、砼喷射机等。

（2）备足预注浆、喷射砼、型钢钢架、中空锚杆、砂浆锚杆、Φ42小导管及Φ89钢花管等所需物质材料。

（3）做好超前预注浆、喷射砼、型钢钢架加工及衬砌砼施工工艺实验，提供合理的施工工艺参数。

（4）洞口边仰坡刷至设计要求，开挖边坡采用喷锚网防护，锚杆采用Φ22砂浆锚杆，间距1.5×

1.5m，每根长3.5m，交错布置，钢筋网采用Φ8钢筋网格间距25cm×

25cm，钢筋网随坡面起伏铺设，并固定在锚杆上，喷射砼采用C20砼厚8cm，确保边坡稳定。

（5）施工洞顶天沟，施作前应清除虚碴并按设计尺寸施作完成。

（6）隧道施工所有材料、机具不得与既有铁路钢轨接触。

（7）由于既有铁路距施工作业场所很近，在新建隧道施工作业前作业场所与既有铁路线间需设置物理隔离，严禁施工人员无工作需要时穿越既有铁路或在铁路线上行走。

确因工作需要时，所有穿越铁路的人员，必须做到一看、二站、三确定、四通过的原则，确保穿越铁路安全。

（8）新建隧道施工前应对既有隧道进行监测点位设置，监测点采用砂浆贴片，贴片厚度5mm，尺寸10×

10cm。

每20m一组，每组设3个监测点，对明显有病害的区域视病害的形态、位置相应增加监测点。

5.2.3进洞施工：

（1）洞口20m范围内施作Φ89超前大管棚（壁厚5mm）注浆加强支护，Φ89钢花管环向间距0.4m，每环20根，每根长25m，共设置1环。

（2）超前大管棚钻孔采用YGL-100A全液压履带式管棚钻机，最高水平钻进高度3m，孔深最大可达120m。

（3）管棚机顶驱液动锤把套管与钻杆同时冲击回转，钻入隧道顶板前端设计要求孔深。

钻孔完毕，将套管内孔注水清洗干净，然后将钻杆拔出，套管仍留在孔内护孔。

事先加工好带有注浆眼的钢管插入套管内，钢管节与节用丝扣联接，每根钢管套丝长度不小于10cm，钢管终端密封，管插进后，取出套管；

管棚施钻安插完毕后施做止浆墙。

（4）用高压泵将水泥浆压入钢管内，浆液通过钢管注浆眼压注入孔壁的缝隙内，固结附近岩土层，采用导管编号隔孔注浆，先注“单”号孔，待1至2天固结后，再注“双”号孔。

管棚位于土层中压注水泥浆压力不小于2MPa，其余地段压注水泥砂浆（水灰比1：

1，砂灰比2：

1）压力不小于1MPa。

（5）管棚支护下，隧道开挖总长度为管棚总长度的90%，在进行下一循环开挖前应根据设计做好超前支护措施。

（6）施工区段旁的既有线两端，必须派专职的防护人员，手拿对讲机、信号旗进行防护，遇到情况及时通过对讲机进行汇报，保证行车施工的安全。

5.2.4掘进施工：

（1）严格控制开挖尺寸，做到随挖随支护，尽量减少隧道轮廓外的围岩扰动，禁止按其它围岩级别一样采用全断面或大半断面开挖方式施工。

开挖按拱部和边墙两部分微台阶进行，拱部采用预留核心土环向开挖，每次开挖循环进尺不大于0.6m，每个注浆循环按开挖3个进尺共1.8m进行；

边墙分左右两边交替进行开挖。

开挖完一个循环后立即对开挖轮廓线及核心土正面素喷砼，使其成为型钢钢架的保护层、防止型钢钢架腐蚀损伤。

同时也对围岩稳定有一定的好处且能直接观察分析围岩的变形情况，便于采取施工应急措施。

（2）上导坑开挖：

先采取人工用风镐及电铲掏槽，掏出拱圈圈槽口宽度约1m，纵向掏槽深度每次约0.6m，其中间预留斜坡形核心土，预留核心土长度最好控制在3～5m内，以便施工；

当采用风镐及电铲掏槽开挖较困难时可考虑调整施工开挖方法，在尽量少扰动周边围岩的原则上采用分区域小炮开挖，禁止放大炮或大面积爆破施工。

支护完毕再用挖机挖掘中间核心土，采用自卸汽车运卸。

（3）下导坑开挖：

开挖时自隧道中心分配、按左右两侧分别进行跳槽开挖，每次开挖掘进进尺不大于1.2m，为防止开挖时对围岩自稳造成破坏，采用人工用风镐开挖，挖掘机配合扒碴。

拱部和边墙之间距离控制在6～12m的范围内为最佳，左边墙和右边墙的距离以5m为最好，禁止像非Ⅵ级围岩施工时采用同时掘进的方法。

（4）当隧道施工中遇到孤石、需进行爆破作业时，应对既有铁路进行申请封锁点，起爆后，检查既有铁路隧道及线路情况，确认没有危害时，才能开通线路。

在起爆前应备有一定的抢修、抢险的后备力量，以确保遇到险况时能及时处理。

5.2.5隧道支护：

（1）隧道支护工艺流程：

开挖后初喷砼→系统支护施工（系统锚杆、钢筋网）→围岩加强支护施工（型钢钢架、超前小导管注浆）→复喷砼至设计厚度。

（2）隧道初期支护参数表见表5.2.5-1

表5.2.5-1Ⅵ级围岩支护参数表

喷砼厚（cm）

锚杆（m）

钢筋网（cm）

C20砼

拱部：

Φ25中空边墙：

Φ22砂浆

（Φ8×

Φ8）

拱墙、仰拱

长度

环×

纵间距

拱墙

25

3.5

0.8×

1.0

25×

（3）初喷砼施工

隧道开挖后及时对开挖轮廓及上导坑预留核心土正面进行初喷C20砼，以封闭围岩减少暴露时间，初喷砼的厚度定为4cm，通过埋设钢筋做为控制标志。

喷射机操作手由熟练工人担当，喷射作业按分段、分片，由下而上的顺序进行，湿喷作业喷嘴离岩面保持1.5～2.0m，风压控制在0.1Mpa左右，并且让水压略大于风压。

原材料选择：

水泥采用普通硅酸盐水泥，砂选用天然中粗砂，细度模数大于2.5，含水率5%～7%；

碎石采用坚硬耐久碎石，粒径不大于16mm；

通过试验确定速凝剂的掺量，一般按水泥质量的2%～4%掺入。

（4）系统支护施工

φ25中空锚杆：

拱部系统锚杆采用中空锚杆，由凿岩机按设计位置、深度、角度钻孔，钻孔完毕后用高压风清孔。

人工安装锚杆并保持位置居中，然后用水泥砂浆封端口，锚杆尾端安装钢垫板（150mm×

150mm×

6mm）。

中空锚杆内采用注浆泵注浆，注浆压力采用静水压的2～3倍，同时考虑岩层的裂隙阻力，根据现场情况试验后确定，瞬间最高压力值不超过0.5MPa。

φ22砂浆锚杆：

锚杆施工孔位偏差不大于±

15cm，孔深偏差不大于±

5cm；

锚杆孔的孔轴方向垂直于开挖面。

锚杆按设计长度下取后在锚杆尾端安装垫板（150mm×

向孔内注入强度M20的砂浆后，进行锚杆安装；

锚杆安装时尽量使杆体处于孔中心，并让锚杆后的垫板与喷砼面密贴。

钢筋网挂设：

将钢筋网固定在露出的锚杆端头上，以保证喷射砼时钢筋网的稳定。

钢筋网随初喷面的起伏铺设，相邻两片钢筋网搭接长度为1～2个网格。

钢筋网使用Q235钢筋，钢筋直径8mm，网格间距25cm×

25cm。

（5）型钢钢架安装：

Ⅵ级围岩采用全环型钢钢架进行加强支护，钢架纵向间距0.6m/榀。

钢架安装严格控制中线及标高，拱架与初喷面间沿外缘每隔2m安设鞍形砼垫块，确保初喷面与拱架密贴；

各单元节间通过安设垫片拧紧螺栓连接，确保安装质量。

每榀拱架安设到位后再采用（Φ42钢管、长为3.5m）锁脚锚管对钢架进行固定，锚管尾部与钢架焊接在一起；

相邻两榀钢架间沿周边设φ22纵向连接筋，形成纵向连接体系，从而保证垂直度，不发生扭曲变形。

（6）超前预注浆施工：

Ⅵ级围岩采用单排φ42超前小导管对岩体进行超前预加固，小导管每1.8m一环，环距0.4m，每环20根，导管长度3.5m，小导管的前端做成尖锥状，管壁每隔15cm交错钻眼，眼孔直径8mm，最后一排眼孔至管口端的距离为1.5m。

根据施工情况，若地质较复杂时应采用双排或3排超前小导管并注浆进行超前预加固。

（7）复喷砼施工：

复喷时先喷钢架与壁面之间的砼，后喷钢架之间的砼。

喷射砼由两侧拱脚向上对称喷射，并将钢架覆盖。

对钢架、钢筋网进行砼喷射时，减小喷头与受喷面的距离，并调节喷射角度，以提高喷射料流的冲击力，迫使砼挤入钢筋背后，保证钢筋与壁面之间砼的密实性。

5.2.6隧道结构防排水施工：

（1）隧道衬砌喷射砼与模筑砼之间拱墙设置无纺布和立体防水板，板后设置环向φ50mmHDPE打孔波纹管，环向盲管按间距10m一道，环向盲管的设置在施工中根据隧道出水情况作相应调整，集中出水点予以加强设置，并在两侧边墙脚各设一根纵向双壁打孔波纹管。

（2）透水盲管利用Ω形扣环固定，将扣环扣住透水管，使之紧贴岩面，扣环本身用膨胀螺栓固定在岩面上。

Ω形扣环采用3cm宽1mm厚白铁皮制作，两扣环之间间距由现场确定。

（3）采用专门的作业台架铺设无纺布、安装防水板，其材质应符合设计要求标准：

防水板厚1.2mm，拉伸强度≥12Mpa、断延伸率≥200%、热处理时变化率≤2.5%、抗渗性0.2Mpa、24h不透水；

无纺布重量≥300g/m2。

（4）衬砌分段浇筑的环向施工缝采用中埋式止水带，纵向施工缝在隧道墙角两侧拉通各布置一道，在砼施工缝处沿结构厚度的中心线将止水带的两翼分别埋入结构中。

利用φ8钢筋弯制成定位卡，将止水带固定在挡头模板上。

止水带材料要求：

橡胶止水带，其硬度（邵尔A）不小于60度，拉伸强度不小于15MPa，拉断伸长率不小于380%，压缩永久变形（23℃×

168h）≤20%。

止水带安装施工如下图5.2.6-1所示：

图5.2.6-1止水带安装示意图

5.2.7二次衬砌施工

衬砌施工工序采取先浇筑仰拱及填充砼，后拱墙一次性浇筑施工，拱墙二衬采用液压模板衬砌台车。

砼均在集中拌和站内生产，采用砼运输车运至洞口或洞内，输送泵泵送入模。

衬砌建筑材料见表5.2.7-1。

表5.2.7-1衬砌建筑材料表

衬砌类型

拱部

边墙

仰供

仰供填充

喷砼

沟槽身

Ⅵ级加强复合

C30钢筋砼

C25砼

（1）仰拱及仰拱填充施工：

仰拱开挖后安设仰拱部分的型钢钢架并喷射砼，然后测放衬砌中线和高程，仰拱按设计的衬砌断面施作钢筋及关模，经检查后灌注砼。

仰拱超前不小于拱墙二衬循环进尺的3倍，隧底开挖完后搭设栈桥，利用移动栈桥作为作业平台保证运碴车辆和其他车辆的通行，减小对掌子面施工的影响。

移动栈桥作业平台示意图如下图5.2.7-1所示：

图5.2.7-1移动栈桥作业平台示意图

（2）拱墙二次衬砌施工

先按设计绑扎加强衬砌钢筋，然后对仰拱的接触面进行凿毛处理，台车就位前对模型面涂刷脱模剂。

衬砌台车采用轨道走行式，位于曲线上的衬砌段在仰拱填充面上每5m测放隧道中线点，位于直线上的衬砌段每10m测放出隧道中线点，以此严格控制台车轨道中心距，允许误差±

1cm。

台车就位后，先调顶模中心标高，然后由顶模支撑梁上横向液压杆调整台车中线符合要求。

最后由侧向液压杠电动调节边模张开度，按设计净空尺寸调整到位后，人工将顶部、侧向及底脚各螺旋丝杠撑紧加固。

然后支立挡头板，挡头板顶端与岩面密贴，保证砼不外漏，挡头板中间安夹止水带。

在拱顶预留φ50注浆孔兼排气孔，注浆孔采用梅花型布置，里端蒙上纱布防止砼进入，注浆孔纵向间距5m。

一切就绪后进行砼浇筑，拆模时间16～24小时（根据试验确定）。

（3）衬砌拱顶背后注浆：

在隧道衬砌拱顶预留注浆孔（间距5m），在衬砌达到设计强度100%后进行衬砌拱顶充填注浆。

（4）隧道嵌缝施工：

二衬结束并达到设计强度后，对环向和纵向施工缝做防水嵌缝处理。

先沿施工缝中心凿宽2cm，深1cm的凹缝，然后用双组份聚硫密封膏充填凹缝。

双组份聚硫密封膏材质要求：

渗出系数≤4，低温导性-30℃，最大拉伸强度≥1.2Mpa，最大拉伸率≥100%，恢复率≥90%，加热失重≤10%。

（5）水沟墙按设计要求绑扎水沟墙钢筋，关模后加固好支撑，浇筑砼时将浇筑点均匀分散，不能在一个浇筑点堆得过高，防止局部受压过大而跑模移位。

水沟及电缆槽的盖板在预制场统一预制，模型采用角钢加工制作，钢筋按设计尺寸和型号绑扎。

盖板由人工安装，安装时在盖板下垫砂调平，防止盖板出现一侧悬空的现象。

5.2.8隧道监控量测

（1）新建隧道洞内监控量测

监控量测工作紧跟开挖和支护作业，施工时加强监控量测指导施工，修正支护参数，监控量测采用5点测量法（见下图5.2.8-1），至洞口起每5m设一个量测断面。

图5.2.8-1隧道监控测点布置示意图

水平净空收敛测点安装在不宜被破坏的地方，保证在开挖初支后12小时内埋设，且在下一次循环开挖前量测到初次读数，监测点的膨胀螺栓根部应深入初支砼内并确保其牢固。

量测时对每个监测断面两次挂尺，第一次量测完成后，记录量测数据，然后交换尺头再次量测，两次量测结果误差在0.5mm内取平均数作为水平净空量测结果。

拱顶沉降监测：

首先在隧道的仰拱埋设水准点，按照测量规范联测水准点的绝对高程。

拱顶监测点与水平收敛点设置在同一断面，与水平收敛点同时间设置，埋设方法将钢筋插入初支砼内使其牢固，在钢筋外露部分焊接5㎝×

5cm的铁片，然后在铁片上贴测量专用反光片。

在后视水准点上架设徕卡仪器自带的金属三角架，固定1.2m作为后视标高，仪器架设在水准点和反光片中间适当的位置，不必量取后视标高和仪器高，这样可消除因量取仪器高和后视标高带来的误差。

然后使用全站仪测量水准点到反光片的高差，正、倒镜测量3个测回，每测回高差值比较不超过0.5mm，取平均数作为拱顶下沉量测数据结果。

根据隧道净空收敛仪、全站仪（非接触测量）、水平仪每次进行现场量测数据及时绘制水平相对净空变化、拱顶下沉时态曲线；

净空水平收敛、拱顶下沉与开挖工作面距离的关系图。

根据数据参照《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》要求进行分析，对施工过程中围岩及支护结构的稳定状态进行动态跟踪，及时根据量测结果调整支护工艺参数，加快施工进度，确保工程施工质量安全可靠。

（2）新建隧道洞外（地表）监控量测

地表上沿隧道轴线布置的监测点与洞内拱顶沉降及水平收敛点布置在同一断面内，用现浇混凝土方式埋设；

沿隧道纵向断面间距根据埋置深度按5～20m设置，横向断面监测点间距取3～5m，在同一量测断面内取7～11个监测点。

地表下沉量测应在开挖工作面前方H+h（隧道埋置深度+隧道高度）处开始，直至衬砌结构封闭，下沉基本停止时为止。

根据地表监测数据与洞内观测同步分析，保证施工安全可靠。

（3）对临近既有线隧道的监测

施工中对既有隧道进行监测，监测点采用砂浆贴片，贴片厚度5mm，尺寸10×

对既有线隧道监测点布设及监测时做好安全防护，确保各项安全。

根据既有隧道测量成果，结合新建隧道的量测数据，分析新建工程对既有线隧道是否有影响，若存在影响时要立即调整开挖及支护等参数，保证既有线运营安全。

（4）隧道变形控制措施：

严格控制开挖尺寸，做到随挖随支护，开挖按拱部和边墙两部分微台阶进行。

上导坑开挖预留斜坡形核心土环向开挖，核心土长度最好以4m为最佳，拱部每次开挖循环进尺不大于0.6m，每个注浆循环按开挖3个进尺共1.8m进行；

下导坑开挖时自隧道中心分配、按左右两侧边墙交替进行跳槽开挖，每次开挖掘进进尺不大于1.2m；

拱部和边墙之间距离控制在6～12m的范围内为最佳，左边墙和右边墙的距离以5m为最好。

5.2.9其它注意事项

（1）喷射砼达到设计强度后才能铺设防水板，同时要求喷射砼坚固，无松动块体，喷射砼基面要平顺。

防水板铺设时不能拉得太紧，要求铺设平顺，不出现褶皱，保持一定的松弛度。

防水板接缝要与隧道纵向施工缝、环向施工缝、沉降缝错开。

（2）砼泵送施工时如果由于某种原因迫使泵送停止时，根据天气情况每隔5-10分钟就开泵1次；

如果预计泵送中断时间超过45分钟，或砼发生离析，应立即用压力水或其他方法冲洗管内残留的砼。

砼输送完毕，应及时清洗输送管道。

清洗时操作人员必须离开出料口，安全距离半径为5米。

（3）二衬砼的浇筑采用水平分层、对称浇筑，控制灌注砼的速度和单侧灌注高度，两侧浇筑高差不超过1m。

输送软管管口至浇筑面垂直距离砼的自落高度不超过2m，以防砼离析。

砼浇筑连续进行，相邻两层浇筑时间间隔控制在2h之内。

（4）超前小导管注浆由稀到浓逐级变换，即先注稀浆，然后逐级变浓至规定水灰比。

当发生串浆现象浆液从其它孔中流出时，采用堵塞串浆孔隔孔注浆。

6.材料与设备

表6-1主要设备

序号

机械或设备名称

规格型号

单位

数量

功能

1

作业台架

台

2

管棚钻机

YGL-100A

施作管棚

3

风动凿岩机

YT-28

6

备用

4

风镐、电铲

把

16

各8把

5

电动空压机

4L-20/8

挖掘机

CAT320C

7

自卸汽车

EQ202408

运输出碴

8

湿喷机

TK961

9

高压双液注浆泵

2TGZ60

10

单液注浆泵

ZG6310

11

注浆搅拌机

LJ-300

12

全断面液压衬砌台车

9m

衬砌施工

13

仰拱栈桥

副

仰拱施工

14

污水处理成套设备

套

15

轴流通风机

2×

55KW

变压器

S9-630/10

17

发电机

200KW

18

钢筋切断机

GJ40d40mm

19

钢筋弯曲机

GW40d40mm

20

电焊机

Bx330-2

21

炮泥机

PNJ-1

22

砂浆搅拌机

金瑞300L

23

强制式砼搅拌机

YDC600

24

砼输送泵

HBT60C

砼罐车

辆

26

全站仪

徕卡TCR402

测量

27

水准仪

DS3

28

净空收敛仪

监控量测

表6-2主要材料（隧道每延米数量）

名称

规格

备注

砼

C20

M3

2.9

C25

0.6

C30

17.5

钢筋

HRB335

Kg

506

HPB235

209

型钢

I18

1631

防水板

M2

土工布

小导管

φ42

86

7.质量控制

7.1质量标准

采用本工法施工，严格执行《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）、《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》（TB10108-2002）、《铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10417-2003）的有关规定和满足设计要求外，还应满足以下标准：

7.2质量控制措施：

7.2.1加强质量教育，提高全员质量意识。

健全质量保证体系实现标准化、规范化、科学化作业。

7.2.2切实做好技术交底，加强现场施工指导和过程控制，认真执行测量复核制度。

7.2.3隧道洞口边仰坡未施作完成坚决不能进洞施工。

7.2.4喷射砼的设计强度和厚度必须保证，钢架要安装垂直，连接牢固，每次安装钢架拱脚处加强拱脚锚管并加垫支撑。

钢架应在初喷4cm厚砼后架设，架设完毕后再复喷砼至覆盖钢架，保护层厚度不小于3cm，钢架与初喷砼务必接触密实。

7.2.5仰拱距掌子面最大不能超过35m，如果工序能拉开最好是在20m以内，二衬距掌子面距离最大不能超过50m。

开挖时拱部预留核心土长度以4m为最佳，拱部和边墙之间以10m的距离为最好，左边墙和右边墙的距离以5m为最好；

禁止同时掘进，型钢拱架安装完毕以后7～12天为衬砌最佳时间。

7.2.6勤观察、勤量测，发现问题及时采取措施，用量测所得数据指导下步施工，早封闭成环，使支护体系均匀受力，紧跟衬砌是软弱围岩隧道安全施工的最有效办法。

7.2.7认真执行“五不施工”和“三不交接”原则，即未进行技术交底不施工，图纸及技术要求不清楚不施工，测量未准确不施工，材料不合格不施工，工序未检查不施工；

无自检记录不交接，未经技术人员验收不交接，施工记录不全不交接。

7.2.8持证上岗，奖惩分明。

8.安全措施

8.1采用标准

本工法施工执行《铁路工程施工安全技术规程》（TB10401.1～2—2003）、《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46—2