隧道工程施工工艺方法要点Word文件下载.docx
《隧道工程施工工艺方法要点Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《隧道工程施工工艺方法要点Word文件下载.docx（77页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
按照《公路隧道喷锚构筑法技术规范》的要求，以量测资料为基础及时修正初期支护参数，确保二次衬砌施作时机，实施信息化设计、施工。
量测项目包括：
洞内外观察、水平收敛和拱顶下沉、隧底上鼓、地表沉降、围岩内位移、格栅主筋应力等量测项目。
二次衬砌：
隧道正洞采用复合式衬砌，二次衬砌仰拱分别采用素混凝土和钢筋混凝土，填充采用素混凝土；
辅助坑道施工期间Ⅱ级围岩采用锚喷衬砌，Ⅲ、Ⅳ围岩根据断面类型采用锚喷或模筑，Ⅴ级围岩采用模筑衬砌。
结构防排水：
隧道防水标准为一级。
防排水遵循“防、截、排、堵结合，因地制宜，综合治理”的原则，达到防水可靠，经济合理，不留后患的目的。
施工通风：
采用压入式通风，同时在斜井与正洞交接处安装射流风机将污风向洞外排出。
施工排水：
隧道进出口段顺坡段直接通过水沟排出洞外；
反坡排水采用在洞内每500m设置固定泵站与工作面移动泵站相结合的方式，每个泵站配备两套抽水设施，一套工作一套备用，排水管根据水量进行动态配置，利用泵站机械接力抽排至洞外，经污水处理站处理达标后排放。
斜井施工正洞段，洞内顺坡段通过水沟将水集中于斜井泵站处，反坡排水采用正洞反坡排水配置，将水集中于斜井泵站处。
通过斜井内安装水泵将洞内积水排出洞外；
经污水处理站处理达标后排放。
施工运输：
采用无轨运输，挖掘机扒碴，装载机装碴，大吨位自卸汽车运碴。
4.1隧道洞口施工方法及工艺
4.1.1隧道进洞
（1）施工工艺流程
隧道进洞施工工艺流程见图5.4.1-1。
（2）施工要点及方法
隧道洞身按新奥法施工原理进行洞身结构设计，即以系统锚杆、喷砼、钢筋网、钢拱架等组成的初期支护与二次模筑砼相结合的复合式衬砌型式。
对于隧道洞口IV、V级软弱围岩、浅埋偏压地段及断层破碎带地段，设计中采取了增设仰拱、工字钢架、格栅钢架及长管棚、小导管注浆等超前支护措施予以加强。
为了掌握围岩在开挖过程中的动态变化和支护结构的稳定状态，施工中必须进行现场监控量测。
通过对量测数据的分析和判断，对围岩——支护体系的稳定状态进行预测和分析，并据此及时调整支护参数和相应措施，以确保围岩及结构的稳定。
隧道洞身开挖中，将采用超前地质预报技术，提前掌握掌子面前方的地质、水文条件，及时采用应对的技术措施。
图5.4.1-1隧道进洞施工工艺流程图
4.1.2隧道出洞
出洞作业通常可以分为洞外与洞内两个施工步骤。
洞内施工在出洞之前先封闭掌子面，再进行小导洞开挖至出洞。
洞外施工在小导洞出洞后立即对边坡进行临时防护，再通过洞外往洞内布设管棚。
完毕后洞内洞外相向施工，直至出洞贯通。
隧道出洞施工工艺流程见图5.4.1-2。
图5.4.1-2隧道出洞施工工艺流程图
（2）工艺要点
隧道出洞施工要点及方法见表5.4.1.1。
表5.4.1.1隧道出洞施工要点及方法
序号
施工工序
施工要点及方法
示意图
1
边仰坡开挖及防护
1）为保证洞口边坡的稳定，防止后期被雨水冲刷，出洞施工前对边仰坡进行刷坡，边仰坡施工时采用人工配合挖掘机开挖并及时进行坡面防护；
2）锚杆施工前由技术员在开挖面上标出范围及孔位，钻孔后进行安装，钻孔应保证锚杆顺直，并与岩面基本垂直；
3）喷射作业应分层分片、由下而上进行，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。
2
小导洞施工
1）小导洞位于隧道上台阶拱顶位置，导洞大小根据围岩情况进行布设。
小导洞施工采用弱爆破、人工开挖、网喷加型钢支护，以保证导洞的稳定性，防止洞口坍塌；
2）锚杆施工时与岩面垂直，锚杆须与钢筋网片连接牢固。
钢筋网和钢架绑扎时，应绑在靠近岩面一侧，确保整体结构受力平衡。
喷混凝土时，控制喷头至受喷面的距离和风压，减少网片振动，降低回弹量。
（3）施工技术措施
1）施工中必须加强围岩量测，根据量测结果及时反馈支护信息，确保支护措施安全合理。
2）钢管内注浆时，操作人员应戴口罩、眼镜和胶手套。
3）拆卸钻杆时，要有统一指挥、明确联络信号，扳钳卡钻方向应正确，防止管钳及扳手打伤人。
4）制定挑顶施工的安全应急预案，做好应急材料、物资的储备。
5）针对本隧道工程长管棚施工特点和要求，参照有关规范制订安全规章制度。
4.2隧道开挖施工方法与工艺
采用浅埋暗挖法施工隧道时，主要开挖方法见表5.4.2.1。
表5.4.2.1主要开挖方法表
施工方法
重要指标比较
适用条件
沉降
工期
防水
初期支护拆除情况
造价
全断面法
地层好
跨度≤8m
一般
最短
好
没有拆除
低
两台阶法
地层较差
跨度≤12m
短
上半断面临时封闭正台阶法
地层差
少量拆除
上弧导坑预留核心土开挖法
单侧壁导坑正台阶法
跨度≤14m
较大
较短
拆除少
中隔墙法（CD法）
跨度≤18m
偏低
交叉中隔墙法（CRD法）
跨度≤20m
较小
长
拆除多
高
双侧壁导坑法（眼镜法）
小跨度，连续使用可扩成大跨度
大
效果差
中洞法
小
较高
侧洞法
柱洞法
多层多跨
4.2.1全断面法
全断面开挖是将隧道掌子面一次开挖成形的施工方法，工艺循环进尺须根据隧道断面、围岩地质条件、机械设备能力、爆破振动限制、循环作业时间等情况合理确定，全断面开挖施工适用于
、
级围岩双线隧道，
级围岩单线隧道。
级围岩双线隧道如果岩体相对完整，亦可采用全断面法。
（1）施工工艺
采用凿岩台车钻孔，装药、起爆，挖掘机、装载机、挖装机配合自卸汽车出渣。
爆破采用光面爆破技术，钻孔时须按钻爆设计要求严格控制钻孔的间距、深度和角度。
掏槽眼的眼口间距和深度允许偏差为5cm；
周边眼的间距允许偏差为5cm，外插角必须符合钻爆设计要求，孔底不得超出开挖轮廓线15cm。
全断面法开挖施工工艺流程见图5.4.2-1，全断面法施工工序见图5.4.2-2。
图5.4.2-1全断面法开挖施工工艺流程图
图5.4.2-2全断面法施工工序示意图
（2）施工要点
全断面法开挖施工要点及方法见表5.4.2.2。
表5.4.2.2全断面法开挖施工要点及方法
项目
测量放线
每循环放样开挖轮廓，中线、高程。
/
不带仰拱开挖方式
1）爆破开挖采用风枪钻眼或凿岩台车；
2）隧道内主要配备全断面多功能作业台架或三臂液压凿岩台车及高效率装运设备；
3）了保证开挖轮廓圆顺、准确，维护围岩自身承载能力，减少对围岩的扰动，爆破采用光面爆破。
光面爆破炮眼残眼率硬岩达到80%以上，中硬岩达到60%以上；
4）掏槽眼的眼口间距和深度误差为5cm。
周边眼的间距误差为5cm，眼底不超出开挖轮廓线15cm。
严禁在残眼处再次钻眼。
炸药领取、运输、装填、连线、起爆均由专业人员持证施工。
爆破时，必须统一指挥；
5）隧道开挖后测量周边轮廓线，绘制断面图并与设计断面核对：
拱部允许最大超挖值Ⅰ级围岩20cm、Ⅱ～Ⅳ级围岩25cm，边墙允许平均超挖值10cm。
拱脚和墙脚以上1m内断面严禁欠挖。
3
含仰拱全断面开挖方式
1）施工时应配备钻孔台车或台架机械设备，以尽量缩短循环时间，各道工序应尽可能平行交叉作业，提高施工进度。
2）长及特长隧道应采用大型施工机械，各种施工机械设备应合理配套，充分发挥机械设备的绿合效率。
3）初期支护必须严格按照设计及时施作，初期支护仰拱应快挖、快支、快速封闭，爆破开挖植拱初期支护应于12h内完成开挖、架设拱架、喷射混凝土封闭作业。
4）全断面开挖时，应控制一次同时起爆的炸药量，减少爆破振动对围岩的影响。
4.2.2两台阶法
两台阶法开挖是先开挖上半断面，待开挖至一定长度后再开挖下半断面，上、下半断面同时并进的施工工艺。
两台阶法开挖适用于
级和
级围岩隧道的施工，台阶长度必须根据隧道断面跨度、围岩地质条件、初期支护形成闭合断面的时间要求、上部施工所需空间大小等因素确定，台阶长度应缩短，宜为5m左右。
两台阶法施工工序见图5.4.2-3。
图5.4.2-3两台阶法施工工序图
两台阶法施工工艺流程见图5.4.2-4。
图5.4.2-4两台阶法施工工艺流程图
两台阶法开挖施工要点及方法见表5.4.2.3。
表5.4.2.3两台阶法开挖施工要点及方法
开挖顺序
严格按照“两台阶法”法开挖顺序进行分部开挖。
开挖方式
1）根据围岩条件合理确定台阶长度，台阶长度一般不宜超过1倍开挖洞径，台阶高度根据地质情况、隧道断面大小和施工机械设备情况确定。
2）上台阶施作钢拱架时，采用扩大拱脚和锁脚锚杆（管）等措施，控制围岩和初期支护变形，必要时施作临时仰拱。
3）下台阶在上台阶喷射混凝土达到设计强度70%以上时开挖。
初期支护要紧跟下台阶及时封闭。
4）施工中应解决好上下台阶的施工干扰问题，下部施工应减少对上部围岩、支护的扰动。
5）下台阶施工时要保证初支钢架整体顺接平直，螺栓连接牢固。
通风
隧道爆破后，应进行通风排烟，通风要求洞内空气成分满足规范要求。
并要求掌子面最小风速不小于0.15m/s、通风时间大于15min。
通风设备可采用轴流风机、射流风机、抽出式风机等。
通风方式可采用压入式通风、混合式通风、巷道式通风等。
4
出碴
专人指挥机械装碴出碴保证施工安全，仰拱开挖处以栈桥通过。
弃碴场地应符合设计及环保要求。
4.2.3三台阶七步开挖法
三台阶七步开挖法是以弧形导坑开挖留核心土为基本模式，分上、中、下三个台阶七个开挖面，各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开、平行推进的隧道施工方法。
三台阶七步开挖法适用于浅埋大断面IV级围岩和具备一定自稳条件的V级围岩地段隧道的施工。
采用三台阶七步开挖法应尽量缩短台阶长度，台阶长度一般为3～5m，确保初期支护尽快闭合成环，仰拱和拱墙衬砌及时跟进，尽早形成稳定的支护体系。
三台阶七步开挖法施工工序见图5.4.2-5。
图5.4.2-5三台阶七步开挖法施工工序示意图
三台阶七步开挖法施工工艺流程图见图5.4.2-6。
图5.4.2-6三台阶七步开挖法施工工艺流程图
三台阶七步开挖施工要点及方法见表5.4.2.4。
表5.4.2.4三台阶七步开挖施工要点及方法
严格按照“三台阶七步”法开挖顺序进行分部开挖。
1）紧凑施工工序，尽量减少围岩暴露时间。
初期支护及时封闭成环，全断面初期支护闭合时间控制在15d左右，距掌子面的距离控制在30m以内。
2）在满足作业空间和台阶稳定的前提下，尽量缩短台阶长度，核心土长度控制在3～5m，宽度宜为隧道开挖宽度的1/3～1/2。
3）隧道周边部位预留30cm人工开挖，其余部位宜采用机械开挖，局部需要爆破时采用弱爆破，不得超挖。
4）中下台阶左右侧开挖应错开，错开距离宜为3～5m，严禁对开施工。
5）施工中可采用增加锁脚锚杆（管）、大拱脚、槽钢垫板等措施增强拱（墙）承载力，控制围岩变形。
4.2.4上弧导坑预留核心土开挖法
弧形导坑预留核心土开挖法一般适用于地层较差，Ⅴ～Ⅵ级围岩地段。
弧形导坑预留核心土开挖法上台阶取1倍洞径左右环形开挖预留核心土；
用系统小导管超前支护预注浆稳定工作面；
用网构钢拱架做初期支护；
拱脚、墙角设置锁脚锚杆；
从开挖到初期支护、仰拱封闭不能超过10d，以控制地表沉陷。
弧形导坑预留核心土开挖法施工工序见图5.4.2-7。
图5.4.2-7弧形导坑预留核心土开挖法施工工序示意图
弧形导坑预留核心土开挖法施工工艺流程图见图5.4.2-8。
图5.4.2-8弧形导坑预留核心土开挖法施工工艺流程图
弧形导坑预留核心土开挖法施工要点及方法见表5.4.2.5。
表5.4.2.5弧形导坑预留核心土开挖法施工要点及方法
严格按照“弧形导坑预留核心土开挖法”开挖顺序进行分部开挖。
1）开挖前施作超前支护；
2）预留核心土面积大小根据围岩地质情况，便于施工和满足开挖面的稳定；
3）上部弧形，左、右侧墙部，中部核心土开挖各错开3～5m进行平行作业；
4）环形开挖每循环长度0.5～1m，开挖后及时施作喷锚支护、安装钢架支撑。
4.2.5中隔壁法（CD法）
中隔壁法（CD法），采用自上而下分2～3步开挖隧道的一侧，完成初期支护和中隔壁；
再进行另一侧的开挖及支护，形成带有中隔壁支护的左右洞室；
最后拆除中隔壁，施作仰拱及拱墙衬砌。
适用于V级围岩浅埋、偏压及洞口段的施工。
中隔壁法（CD法）施工工序见图5.4.2-9，中隔壁法（CD法）施工工艺流程见图5.4.2-10。
图5.4.2-9中隔壁法（CD法）施工工序图
图5.4.2-10中隔壁法（CD法）施工工艺流程图
中隔壁法（CD法）施工要点及方法见表5.4.2.6。
表5.4.2.6中隔壁法（CD法）施工要点及方法
严格按照“CD法”开挖顺序进行分部开挖。
1）左右部的台阶开挖高度根据地质情况及隧道断面大小而定。
2）左、右两侧洞体施工纵向拉开间距不大于15m。
3）台阶开挖长度3〜5m，及时施作初期支护和中隔壁临时支护。
各工作面每循环进尺为1榀拱架的距离。
4）根据监控量测信息，初期支护稳定后拆除中隔壁临时支护，拆除长度应根据量测结果确定。
但一次拆除长度不宜超过15m，并加强监控量测。
5）临时支护拆除后及时施做隧道仰拱和二次衬砌
4.2.6交叉中隔壁法（CRD法）
交叉中隔壁法（CRD法），采用自上而下分1~2步开挖隧道的第一侧上中部，完成初期支护，施作中隔壁和横隔板；
再进行第二侧的上中部开挖支护；
最后依次开挖第一侧、第二侧的底部，完成初期支护和中隔壁、临时仰拱，形成带有中隔壁和1～2层水平支撑的网格状支护系统；
最后拆除支护，施作仰拱、拱墙衬砌。
CRD法的每部开挖均形成钢支撑和喷射混凝土结构的环形封闭支护体系。
交叉中隔壁法（CRD法）适用于V～
级围岩浅埋偏压、洞口段及不良地质地段的施工。
交叉中隔壁法（CRD法）施工工序见图5.4.2-11，交叉中隔壁法（CRD法）施工工艺流程见图5.4.2-12。
图5.4.2-11交叉中隔壁法（CRD法）施工工序图
图5.4.2-12交叉中隔壁法（CRD法）施工工艺流程图
交叉中隔壁法（CRD法）开挖施工要点见表5.4.2.7。
表5.4.2.7交叉中隔壁法（CRD法）开挖施工要点及方法
严格按照交叉中隔壁法（CRD法）开挖顺序进行分部开挖。
隧道按左右部和上下部分块实施开挖，每块小断面开挖高度根据地质条件和施工设备而定，各工作面每循环进尺为1榀拱架的距离。
临时支撑
1）每块小断面开挖长度3～5m，及时设置临时仰拱封闭、步步成环，尽量缩短成环时间。
必要时进行掌子面临时支护。
2）根据监控量测信息，初期支护稳定后拆除临时支护，拆除长度应根据量测结果确定，但一次拆除长度不宜超过15m，并加强监控量测。
3）临时支护拆除后及时施作隧道仰拱和二次衬砌。
交叉中隔壁法（CRD法）施工步序图
第一步：
施作洞室①拱部超前小导管，预注浆加固围岩。
第二步：
开挖洞室①，预留核心土，施作初期支护和中隔壁、临时仰拱。
第三步：
开挖洞室②，施作初期支护，闭合成环。
第四步：
施作洞室③拱部超前小导管，预注浆加固围岩。
开挖洞室③，预留核心土，施工初期支护和临时仰拱。
第五步：
开挖洞室④，施作初支，闭合成环。
第六步：
逐段拆除中隔壁和中隔板，施工防水。
绑扎仰拱钢筋，分别浇筑仰拱和仰拱回填混凝土。
第七步：
逐段铺挂拱墙防水板，绑扎二衬钢筋，绑扎仰拱钢筋，
分别浇筑仰拱和仰拱回填混凝土，浇筑二衬混凝土。
4.2.7双侧壁导坑法
双侧壁导坑法是先开挖隧道两侧的导坑，并进行初期支护，再分部开挖剩余部分的施工工艺。
双侧壁导坑法适用于V～VI级围岩浅埋偏压、洞口段及不良地质地段，并且对沉降要求较高的隧道施工。
根据地质预报结果，采取超前支护及注浆加固地层后进行分部开挖，先开挖左（右）侧壁导坑土体，并进行初期支护及临时支护；
再分部开挖右（左）侧壁导坑土体和初期支护、临时支护，左、右两侧壁导坑前后相错15～20m；
最后开挖下部土体，并进行初期支护及临时支护。
在施作二次衬砌时，分段拆除临时支护，然后依次施作仰拱及拱墙二次衬砌混凝土。
双侧壁导坑法施工流程见图5.4.2-13，双侧壁导坑法施工工序示意见图5.4.2-14。
图5.4.2-13双侧壁导坑法施工流程图
图5.4.2-14双侧壁导坑法施工工序示意图
双侧壁导坑法施工要点及方法见表5.4.2.8。
表5.4.2.8双侧壁导坑法施工要点及方法
严格按照“双侧壁导坑法”开挖顺序进行分部开挖。
1）侧壁导坑形状应近似椭圆形，导坑断面宽度一般为整个断面的1/3。
2）两侧侧壁导坑超前中部10～20m，可独立同步开挖支护，中部采用台阶法开挖，保持平行作业。
3）导坑开挖后应及时进行初期支护及临时支护，设置锁脚锚杆，并尽早封闭成环。
4）为了稳定工作面，经常和超前预注浆等辅助施工措施配合使用。
5）根据监控量测，初期支护稳定后，拆除或倒换临时支护，一次作业长度宜为6～12m，并加强监控量测。
4.3隧道支护施工方法及工艺
4.3.1超前支护及加固施工
在隧道施工中，采用最多的超前支护是超前大管棚和小导管，局部采用掌子面喷混凝土及玻纤锚杆，含水砂层等特殊地层采用超前水平旋喷，富水断层、破碎围岩等采用帷幕注浆加固地层。
4.3.1.1超前大管棚施工
大管棚是在隧道开挖前，沿隧道开挖轮廓线外利用钻机或夯管按一定角度打入长度大于20m的钢管，通过钢管注浆预加固隧道拱部围岩，并将钢管内采用砂浆充填密实以减少围岩沉降的超前支护与加固方法。
隧道洞口以及V级围岩浅埋、下穿建（构）筑物等地段采用较多。
（1）施工流程
超前大管棚支护施工工艺流程见图5.4.3-1。
图5.4.3-1超前大管棚支护施工工艺流程图
超前大管棚支护施工要点及方法见表5.4.3.1。
表5.4.3.1超前大管棚支护施工要点及方法
复核线路中线、高程，根据线路中性控制桩和高程控制点标识出隧道中心线及内拱顶标高，并根据隧道开挖轮廓线在坡面画出外拱弧，作为钻孔的依据。
钻孔
1）大管棚钻孔采用套管管棚钻机（能在水平方向360°
范围内钻孔，有导向架），采用高压双液注浆泵注浆；
2）用管棚钻机按高孔位向低孔位顺序钻孔；
3）出现卡钻、塌孔时应注浆后再施钻；
4）地下水位较高地段，应先行降水或止水后再施钻。
管棚安装
1）钢花管上钻注浆孔，呈梅花形布置，尾部留不钻孔的止浆段150cm。
2）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；
3）事先加工好带有注浆眼的钢管插入套管内，钢管节与节之间用丝扣连接，钢管终端密封；
4）管插进后，取出套管，采用上述步骤将其余管棚施钻安插完毕，然后施作止浆墙。
注浆
1）采用水泥浆浆液，水泥浆水灰比1：
1，注浆压力0.5～1.0MPa，注浆前进行注浆试验，并根据试验的情况调整注浆参数；
2）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
升级会员 