隧道工程施工施工工藝技術(shù)

技術(shù)準(zhǔn)備 1現(xiàn)場準(zhǔn)備 2工藝流程 2施工方法 3超前地質(zhì)預(yù)報(bào) 3地質(zhì)預(yù)報(bào)目的 3地質(zhì)預(yù)報(bào)方式的選擇 3地質(zhì)雷達(dá)預(yù)報(bào)的要求 4測量 4洞口施工 6洞口刷坡 6管棚施工 7洞身施工 12洞身開挖 12初期支護(hù) 13襯砌施工 14技術(shù)準(zhǔn)備為了確保本工程優(yōu)質(zhì)、高速、安全、低耗、圓滿地完成合同規(guī)定的各項(xiàng)指標(biāo)，由項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人牽頭，組織項(xiàng)目各專業(yè)工長、測量、質(zhì)檢員、技術(shù)員、班組等，根據(jù)本工程特點(diǎn)，做好施工前調(diào)查和準(zhǔn)備工作，科學(xué)組織，精心安排、計(jì)劃在先，保證施工中各項(xiàng)工作的順利開展。認(rèn)真學(xué)習(xí)圖紙，吃透圖紙，領(lǐng)會設(shè)計(jì)意圖。在圖紙學(xué)習(xí)期間，尤其應(yīng)注意各專業(yè)圖紙之間的標(biāo)高、坐標(biāo)是否一致，尺寸位置等是否一致。做好圖紙會審工作，組織工程技術(shù)人員認(rèn)真熟悉圖紙，全面掌握施工圖紙內(nèi)容，圖紙疑問由設(shè)計(jì)作答復(fù)。做好技術(shù)交底，在工程開工前，總工程師組織質(zhì)檢、工程技術(shù)人員向現(xiàn)場工長和班組進(jìn)行技術(shù)交底，內(nèi)容包括施工方案、技術(shù)措施、作業(yè)指導(dǎo)書、工藝標(biāo)準(zhǔn)、安全措施等方面，交底必須細(xì)致齊全，并應(yīng)結(jié)合具體操作部位，關(guān)鍵部位和施工難點(diǎn)的質(zhì)量要求，操作要點(diǎn)和注意事項(xiàng)等進(jìn)行詳細(xì)的交底。試驗(yàn)檢測人員做好各種工程材料廠家合格證和檢測報(bào)告收集，并對所有進(jìn)場用于工程的材料進(jìn)行抽樣檢測工作，檢測不合格的材料杜絕使用到工程實(shí)體中，選定各種混合材料（各種混凝土、水泥砂漿等）的配合比選擇。樣板制作計(jì)劃。對工程規(guī)定范圍內(nèi)的分項(xiàng)工程，確定一個(gè)優(yōu)良的首件，在開工前，從程序報(bào)建、技術(shù)交底、材料進(jìn)場、施工工藝、技術(shù)要求、質(zhì)量控制等方面進(jìn)行整理，獲得更科學(xué)、更合理的施工參數(shù)和質(zhì)量保證措施。首先要按施工方案和技術(shù)交底中的工藝技術(shù)要求先完成樣品工程，隨后對樣品的各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行檢測，對檢測結(jié)果進(jìn)行分析、對比、論證，施工工藝和質(zhì)量滿足要求后正式批量生產(chǎn)，使整個(gè)工程質(zhì)量和外觀效果處于可控范圍內(nèi)，杜絕可能產(chǎn)生的各種質(zhì)量隱患。制作樣板段，驗(yàn)證施工方案的可操作性，并確定施工機(jī)械、人工的配置以及施工參數(shù)。施工前組織有關(guān)單位做好現(xiàn)場交接工作，包含交地、交樁等。對業(yè)主或業(yè)主委托的單位所交樁點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核，建立測量坐標(biāo)和高程控制網(wǎng)，并將測量成果報(bào)監(jiān)理復(fù)核。監(jiān)理復(fù)核簽字確認(rèn)后方可用于指導(dǎo)施工?，F(xiàn)場準(zhǔn)備（1）紅線范圍的征地拆遷工作已完成，具備施工作業(yè)條件。（2）現(xiàn)場臨時(shí)交通疏解工作完成，施工圍擋已按照分期施工要求完成。（3）加工場、預(yù)制場、辦公生活區(qū)等臨時(shí)設(shè)施已根據(jù)施工需要完成。（4）場地清理包括用地范圍內(nèi)地上建筑、設(shè)施、文物的清理（保護(hù)），地表植被清理。（5）開挖掌子面前方的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)完成，并已有正式報(bào)告。工藝流程超前地質(zhì)預(yù)報(bào)測量放樣掌子面開挖危石清理洞渣外運(yùn)開挖面初噴鋼拱架及鋼筋網(wǎng)布設(shè)施工系統(tǒng)錨桿噴射混凝土施工隧洞貫通底板及導(dǎo)墻鋼筋綁扎與混凝土澆筑墻身及拱頂鋼筋綁扎與混凝土澆筑管座底板混凝土澆筑管道安裝管道120°混凝土澆筑隧洞洞口封閉洞口基坑回填施工方法超前地質(zhì)預(yù)報(bào)地質(zhì)預(yù)報(bào)目的（1）在設(shè)計(jì)階段地質(zhì)勘查成果的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步查明掌子面前方一定范圍的地質(zhì)條件，進(jìn)而預(yù)測前方不良地質(zhì)以及隱伏的重大地質(zhì)問題；（2）為信息化施工和提前加工材料提供依據(jù)；（3）能大大降低地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)提供預(yù)警；（4）為編制交竣工資料提供地質(zhì)支撐資料。地質(zhì)預(yù)報(bào)方式的選擇項(xiàng)目3座隧洞長度分別為47m、67m和100m，根據(jù)上表分類，項(xiàng)目擬可采用地質(zhì)調(diào)查法、地質(zhì)雷達(dá)法以及超前鉆探法，由于：（1）超前鉆探需要較大設(shè)備，本項(xiàng)目隧道斷面較小，不方便施工；（2）地質(zhì)雷達(dá)法可適用于巖溶、采空區(qū)、空洞、斷層破碎帶、軟弱夾層等不均勻地質(zhì)的探測；故項(xiàng)目擬采用地質(zhì)雷達(dá)法進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，即開挖前必須經(jīng)過地質(zhì)雷達(dá)的預(yù)報(bào)后才能進(jìn)行掘進(jìn)。地質(zhì)雷達(dá)預(yù)報(bào)的要求（1）地質(zhì)雷達(dá)每次預(yù)報(bào)距離為30m，每次預(yù)報(bào)重疊距離要求不小于5m，現(xiàn)場根據(jù)地質(zhì)預(yù)報(bào)調(diào)整開挖斷面與支護(hù)形式。（2）當(dāng)快需要進(jìn)行預(yù)報(bào)時(shí)提前通知專業(yè)檢測單位到現(xiàn)場進(jìn)行探測，探測前對掌子面進(jìn)行修整，減小掌子面表面起伏變化對探測圖像或波形曲線的影響。（3）檢測時(shí)采用連續(xù)掃描探測，以增大探測結(jié)果的可靠性。（4）施工開挖過程中將開挖揭露的地質(zhì)情況與超前地質(zhì)預(yù)報(bào)進(jìn)行對比印證，提高預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率和精度，動態(tài)調(diào)整預(yù)報(bào)的分級、方法、手段你。（5）預(yù)報(bào)結(jié)果應(yīng)有書面報(bào)告，并及時(shí)報(bào)送相關(guān)單位，使信息傳遞順暢、反饋及時(shí)、決策處理迅速。（6）超前地質(zhì)預(yù)報(bào)結(jié)果有異常情況或與設(shè)計(jì)不吻合時(shí)及時(shí)通知相關(guān)單位，并采取超前鉆孔的方式查明前方具體情況。測量測量的工作主要為：建立控制網(wǎng)、施工放樣、糾偏。由于開挖采用掘進(jìn)機(jī)，故開挖根據(jù)激光導(dǎo)向儀確定點(diǎn)位間距。（1）對業(yè)主提供的平面控制點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)、水尺進(jìn)行檢查復(fù)核，確認(rèn)無誤后建立控制網(wǎng)，在每個(gè)洞口不受施工影響的位置各設(shè)置3個(gè)平面控制點(diǎn)及3各高程控制點(diǎn)，以控制放樣的準(zhǔn)確。（2）施工單位采用全站儀等儀器量測周邊輪廓斷面，繪斷面圖與設(shè)計(jì)斷面核對，監(jiān)理單位現(xiàn)場核對開挖斷面，必要時(shí)采用儀器測量。施工單位每一開挖循環(huán)檢查一次，監(jiān)理單位抽查。（3）測量放樣應(yīng)遵守下列的規(guī)定1）施工放樣前要對平面控制網(wǎng)點(diǎn)高程及坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行檢查復(fù)核；2）當(dāng)現(xiàn)有控制網(wǎng)點(diǎn)不足時(shí)，應(yīng)按要求布設(shè)三角網(wǎng)或?qū)Ь€網(wǎng)，作為施工的平面控制依據(jù)；3）施工基線測設(shè)的測角誤差應(yīng)不大于12″，基線長度的相對誤差應(yīng)不大于1/1250；4）施工放樣的測站應(yīng)埋設(shè)固定標(biāo)志標(biāo)定，采用砼永久固定樁標(biāo)定；5）應(yīng)采用導(dǎo)標(biāo)將設(shè)計(jì)起始線、終止線、工程分界線、中線和轉(zhuǎn)向點(diǎn)等標(biāo)出，并根據(jù)設(shè)置里程標(biāo)和分段施工標(biāo)示；（4）測量施工方法1）平面軸線的控制根據(jù)建設(shè)單位提供的控制基準(zhǔn)點(diǎn)，用全站儀放出施工控制軸線，按照設(shè)計(jì)圖紙放出相關(guān)控制軸線及控制點(diǎn)等，并確保其滿足施測精度，在施工時(shí)應(yīng)保護(hù)好全部控制基準(zhǔn)點(diǎn)和增設(shè)的控制點(diǎn)，對主要軸線點(diǎn)打設(shè)保護(hù)樁，確保原點(diǎn)破壞時(shí)也能很快恢復(fù)，幾條主要軸線測定后請監(jiān)理工程師復(fù)測并認(rèn)可后方能繼續(xù)施工。2）高程的控制利用水準(zhǔn)儀控制高程，在工程區(qū)域內(nèi)不易破壞的位置分別打設(shè)鋼管樁作為臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)，從建設(shè)單位提供的水準(zhǔn)點(diǎn)引測高程到臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)，并定期進(jìn)行校核，以該臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)作為施工時(shí)的高程控制。3）坐標(biāo)點(diǎn)、高程控制點(diǎn)設(shè)置原則坐標(biāo)點(diǎn)、高程控制點(diǎn)設(shè)置在堅(jiān)實(shí)地基，且不受施工影響、不易被損壞、便于復(fù)測、視線好的地方，并澆好砼基礎(chǔ)保護(hù)，同時(shí)設(shè)置好保護(hù)樁。|4）測量放樣人員組成工程測量放樣的好壞是影響工程施工質(zhì)量能否達(dá)到預(yù)定效果的重要環(huán)節(jié)，為此，我們擬成立了專門測量放樣小組，測量組由測量主管負(fù)責(zé)，并配備有實(shí)際施工測量經(jīng)驗(yàn)的測量員，在整個(gè)施工過程中，進(jìn)行測量放樣和復(fù)測。（5）所做的控制點(diǎn)應(yīng)每天進(jìn)行檢查復(fù)核，以防點(diǎn)位變動。（6）放樣還應(yīng)遵守以下規(guī)定：1）施工放樣之前應(yīng)編制施工放樣總圖；2）細(xì)部放樣輪廓點(diǎn)相對軸線的點(diǎn)位中誤差：開挖輪廓線在50mm以內(nèi)（無欠挖）；混凝土襯砌立模點(diǎn)不大于±10mm；洞口施工本隧洞跨度4.5m，開挖面積約21㎡，屬于小斷面隧洞，正洞傾角為0°，屬于平洞。具體開挖流程為：開挖截水天溝，洞口刷坡，洞口場地開挖與支護(hù)，施工套拱，打設(shè)管棚并注漿，超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，最后進(jìn)行掌子面開挖。洞口刷坡（1）刷坡開始前，應(yīng)在刷坡輪廓線以外4-5m的位置開挖截水溝。水溝完成后兩側(cè)應(yīng)回填密實(shí)，防止地表水進(jìn)入溝側(cè)土壤內(nèi)。（2）洞口仰坡刷坡采用自上而下分層進(jìn)行，嚴(yán)禁上下垂直作業(yè)，現(xiàn)場擬采取每刷坡3m即進(jìn)行邊坡支護(hù)，直至刷坡完成。仰坡支護(hù)采用10cm厚的C15噴射混凝土，結(jié)合3m的錨桿。仰坡做法（3）洞口基坑開挖完成后，及時(shí)將邊坡按設(shè)計(jì)進(jìn)行防護(hù)，洞口場地地面進(jìn)行硬化，硬化采用20cm厚C20混凝土，四周設(shè)置排水溝與集水井，坑頂設(shè)置截水井。（4）變壓器、空壓機(jī)及其余機(jī)械設(shè)備均停放在基坑外，防治被雨水淹沒。管棚施工（1）管棚采用長度18.5m的自進(jìn)式鋼花管，規(guī)格為Ф89*6，布置在弧形洞頂處，間距30cm，外插角3°，采用鋼筋固定在套管內(nèi)的鋼拱架上。如下圖所示：孔口管直徑108mm，壁厚4mm，采用25mm鋼筋焊接固定在鋼拱架上，套拱鋼拱架規(guī)格為120A，只有邊墻與拱頂設(shè)置套拱鋼拱架，拱架設(shè)置3榀，3榀拱架呈3°的角度架設(shè)，與管棚設(shè)計(jì)角度一致。鋼架與孔口管安裝完成后，澆筑套拱混凝土，混凝土強(qiáng)度為C25，套拱混凝土寬50cm，長150cm，如下圖所示：管破縱斷面圖

管棚布置示意圖（2）管棚的工藝流程如下：1）鉆孔采用潛孔鉆，管棚鉆桿采用自進(jìn)式鋼花管；2）開鉆前，應(yīng)待套拱混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)的75%后再進(jìn)行管棚施工，鉆機(jī)就位后應(yīng)固定牢固；3）開鉆時(shí)應(yīng)先低速鉆進(jìn)，待鉆進(jìn)達(dá)到50cm后再高速鉆進(jìn)，當(dāng)?shù)谝还?jié)鉆桿尾部剩余20~30cm時(shí)停止鉆進(jìn)，用管鉗人工卡緊鉆桿，鉆進(jìn)低速反轉(zhuǎn)，脫開鉆桿，鉆機(jī)退回原位，工人安裝下一節(jié)鉆桿，繼續(xù)鉆進(jìn)。4）鋼管制作：管棚采用Ф89*6mm熱軋無縫鋼管按間距30cm、梅花形鉆孔加工而成。構(gòu)造如下圖所示：鋼花管做法圖5）鋼管接頭采用絲扣連接，絲扣長30cm，再加工棚提前進(jìn)行加工，隧洞縱向同一斷面處的接頭數(shù)不大于50%，相鄰接頭至少需錯(cuò)開1m。6）注漿從拱腳至拱頂?shù)姆较蜻M(jìn)行；7）注漿的水泥漿液水灰比為1：1（重量比），注漿機(jī)進(jìn)行注漿，注漿壓力控制在0.5-2.0MPa；8）注漿時(shí)，注漿壓力逐步升高，達(dá)到設(shè)計(jì)終壓2.0MPa時(shí)再持續(xù)注漿15分鐘以上，且進(jìn)漿量達(dá)到20-50L/min以下時(shí)，可停止注漿。管棚施工步驟如下：（1）鉆孔：管棚的鉆孔采用SKD100型地質(zhì)鉆機(jī)，為了便于安裝鋼管，鉆頭直徑采用100mm，鉆孔由高孔位向低孔位進(jìn)行。鉆進(jìn)前對管棚位置進(jìn)行編號，鉆進(jìn)時(shí)先施工奇數(shù)孔位，待奇數(shù)孔管棚安裝、注漿完畢后再進(jìn)行偶數(shù)管棚孔鉆進(jìn)。鉆進(jìn)時(shí)產(chǎn)生坍孔、卡鉆時(shí)，需補(bǔ)注漿后再鉆進(jìn)。鉆機(jī)開鉆時(shí)，應(yīng)低速低壓，待成孔15m后可根據(jù)地質(zhì)情況逐漸調(diào)整鉆速及風(fēng)壓。鉆進(jìn)過程中經(jīng)常用測斜儀測定其位置，并根據(jù)鉆機(jī)鉆進(jìn)的狀態(tài)判斷成孔質(zhì)量，及時(shí)處理鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)的事故。鉆進(jìn)過程中確保動力器、扶正器、合金鉆頭按同心圓鉆進(jìn)。認(rèn)真作好鉆進(jìn)過程的原始記錄，及時(shí)對孔口巖屑進(jìn)行地質(zhì)判斷、描述，作為洞身開挖時(shí)的地質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)參考資料，從而指導(dǎo)洞身開挖。|（2）清空驗(yàn)孔：鉆孔完成后，安裝管棚鋼管前，用地質(zhì)巖芯鉆桿配合鉆頭進(jìn)行反復(fù)掃孔，清除浮渣，確?？讖?、孔深符合要求，防止堵孔。用高壓風(fēng)從孔底向孔口清理鉆渣，并通知監(jiān)理工程師驗(yàn)收孔深、傾角、外插角。|（3）安裝管棚鋼管：管棚鋼管在專用的管床上加工好絲扣，絲扣不小于15cm，導(dǎo)管四周鉆設(shè)孔徑15mm注漿孔(靠孔口1.5m處的棚管不鉆孔)，孔間距15cm，呈梅花型布置，尾部留110cm不鉆孔的止?jié){段，管頭焊成圓錐形，便于入孔。棚管頂進(jìn)采用裝載機(jī)和管棚機(jī)鉆進(jìn)相結(jié)合的工藝，即先鉆大于棚管直徑的Φ100mm孔，然后用裝載機(jī)在人工配合下頂進(jìn)鋼管。接長鋼管應(yīng)滿足受力要求，相鄰鋼管的接頭應(yīng)前后錯(cuò)開。同一橫斷面內(nèi)的接頭數(shù)不大于50%，相鄰鋼管接頭至少錯(cuò)開1m。|（4）管棚注漿：裝好有孔鋼花管、放入鋼筋籠，并在管棚尾部固定加工好的止?jié){閥后即對孔內(nèi)注漿，漿液由ZJ-400高速制漿機(jī)拌制。注漿材料為水泥漿液，必要時(shí)參速凝劑。采用液壓注漿泵將漿液注入管棚鋼管內(nèi)，初壓0.5～1.0MPa，終壓2MPa，持壓15min后停止注漿。注漿量應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，一般為鉆孔圓柱體的1.5倍，漿液擴(kuò)散半徑不小于0.5m；若注漿量超限，未達(dá)到壓力要求，應(yīng)調(diào)整漿液濃度繼續(xù)注漿，確保鉆孔周圍巖體與鋼管周圍孔隙充填飽滿。注漿結(jié)束后采用M30水泥砂漿填充鋼管，以增強(qiáng)管棚強(qiáng)度。（5）驗(yàn)收規(guī)定1）導(dǎo)管和管棚安裝前工作面應(yīng)封閉嚴(yán)密、牢固，清理干凈，并測出鉆設(shè)位置后方可施工；2）孔眼深度應(yīng)大于設(shè)計(jì)值；3）鉆孔的外插角允許偏差0.5%；4）鉆孔孔徑應(yīng)比鋼管直徑大30～40mm；5）注漿漿液必須充滿鋼管及周圍的空隙并密實(shí)；6）注漿壓力需滿足設(shè)計(jì)圖紙要求，初壓0.5-1.0MPa，終壓2MPa。洞身施工洞身開挖（1）洞身開挖前，地質(zhì)雷達(dá)法對即將開挖段進(jìn)行地質(zhì)預(yù)報(bào)，確認(rèn)洞身圍巖等級與長度，確認(rèn)開挖斷面與支護(hù)形式；（2）采用掘進(jìn)機(jī)開挖，由于隧洞屬于平洞，洞渣使用渣土車出渣的方式，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，不采用爆破方式開挖；（3）由于本項(xiàng)目隧洞最大開挖寬度約4.8m，高5m，屬于小斷面隧洞，計(jì)劃V級圍巖采用環(huán)形開挖預(yù)留核心土的方式，Ⅳ級圍巖采用全斷面開挖；（4）環(huán)形開挖預(yù)留核心土：V級圍巖開挖，循環(huán)進(jìn)尺控制在1m，且不分上下階梯，即每循環(huán)施工整個(gè)1榀鋼拱架；根據(jù)掘進(jìn)機(jī)構(gòu)造，核心土高度控制在2.5m，且為便于施工，核心土留置長度為1m，核心土面積控制在開挖斷面面積的50%；開挖方式（5）Ⅳ級圍巖采用全斷面開挖，循環(huán)進(jìn)尺控制在2m，開挖后立即進(jìn)行初期支護(hù)；（6）掘進(jìn)機(jī)進(jìn)洞前應(yīng)進(jìn)行整體試運(yùn)行，運(yùn)轉(zhuǎn)正常后方可進(jìn)洞掘進(jìn)。每天掘進(jìn)前，應(yīng)對所有設(shè)備和部件進(jìn)行例行檢查和維護(hù)；（7）隧洞開挖，洞軸線的水平允許偏差為±100mm，洞底高程允許偏差為±60mm；（8）應(yīng)對每天開挖后的實(shí)際斷面尺寸進(jìn)行跟蹤測量，及時(shí)進(jìn)行糾偏；初期支護(hù)設(shè)計(jì)圖紙的初支分為兩部分，V級圍巖采用鋼拱架與掛網(wǎng)錨噴混凝土，初支分布在底板、邊墻和拱頂；Ⅳ級圍巖僅采用掛網(wǎng)錨噴支護(hù)，初支分布在邊墻和拱頂。初期支護(hù)應(yīng)緊臨掌子面，嚴(yán)禁開挖距離過長但不施作支護(hù)。（1）V級圍巖1）鋼拱架為洞外集中加工，允許誤差按洞周邊輪廓誤差不大于3cm，放平后平面翹曲小于2cm，預(yù)拼裝無誤后，運(yùn)往洞中進(jìn)行安裝，鋼拱架縱向間距為1m，若圍巖條件過差，可考慮加密鋼拱架支撐間距，鋼拱架的量按實(shí)際量為準(zhǔn)；2）鋼拱架的架立采用裝載機(jī)與人工配合，鋼拱架連接采用1cm厚鋼板雙面綁焊的形式連接；3）工字鋼彎曲加工時(shí)，若需要接長，應(yīng)先接長再彎曲加工；4）在鋼拱架架立完成后進(jìn)行系統(tǒng)錨桿施工，鋼拱架與錨桿和鋼筋網(wǎng)片連接成整體；5）噴射混凝土強(qiáng)度等級為C15，厚度20cm；（2）Ⅳ級圍巖1）開挖完成后即可進(jìn)行系統(tǒng)錨桿施工，再進(jìn)行掛網(wǎng)和噴錨施工；錨桿鉆孔采用手風(fēng)鉆，錨桿為Ф25螺紋鋼，長度2.5m，間距1.5m，呈梅花狀布置；2）錨桿注漿密室，并進(jìn)行拉拔力檢測；3）網(wǎng)片、系統(tǒng)錨桿連接在一起，成為整體；4）噴射混凝土強(qiáng)度等級為C15，厚度1