辅助坑道及附属洞室工艺流程设计.docx

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辅助坑道及附属洞室工艺流程设计

辅助坑道及附属洞室工艺流程设计

1各工序施工工艺流程框图

施工准备

附属坑道、洞室开挖

监理检查

附属坑道、洞室初期支护

监理检查

附属坑道、洞室超前支护与预加固（管棚、小导管）

监理检查

衬砌钢筋绑扎及模板安装

监理检查

砼浇注

监理检查

辅助坑道封堵及加固

监理检查

下道工序

2附属坑道、洞室开挖

2.1坑道口边、仰坡开挖及地表恢复应符合环境保护和水土保持的有关规定及

设计要求。

2.2坑道口边、仰坡开挖不得采用大爆破，开挖坡面按照设计要求及时进行防

护和支护，山坡危石应全部清除。

2.3辅助坑道口的截水、排水系统和防冲刷设施应在隧道施工前按设计要求完

成。

2.4隧道开挖方法、方式应根据地质条件、覆盖层厚度、隧道长度、工期要求、

断面大小、结构形式、机械配备、周围环境的需要、综合经济效益等因素而确

定。

洞身开挖进度应与支护、仰拱、二次衬砌等后续工序协调进行。

2.5隧道开挖应采用光面爆破或预裂爆破。

爆破前应根据地质条件、断面尺寸、

开挖方法、循环进尺、钻眼机具和爆破材料等进行钻爆设计，施工中应根据爆

破效果调整爆破参数。

2.6隧道的开挖应采取一切措施保护围岩的自承能力，主要采取光面爆破、预

裂爆破或非爆破的机械辅助开挖方法。

拱部宜采用光面爆破，侧壁宜采用预裂

爆破，底板（仰拱）应预留光爆层进行光面爆破。

光面爆破和预裂爆破参数应

通过试验确定，并根据现场爆破效果不断进行调整。

2.7不良地质地段隧道开挖应根据实际情况采取短进尺、弱爆破、强支护、勤

量测的施工方法。

2.8边墙、仰拱或底板等的地基承载力必须符合设计要求。

软弱地基处理方法

和施工质量应符合设计要求。

隧底开挖前应进行施工工艺设计。

2.9开挖作业应符合下列规定：

2.9.1开挖轮廓形状和断面尺寸应符合设计要求，尽量减小开挖轮廓线的放样

误差，宜采用激光指向仪、隧道激光断面仪等辅助手段确定开挖轮廓线和炮孔

位置。

2.9.2通过爆破试验，选择合理的钻爆参数，必要时在施工过程中，根据地质

条件的变化和对振动波的监测，不断调整钻爆参数，实现光面爆破，把对围岩、

支护及衬砌的扰动减到最小程度。

2.9.3施工过程中把监控量测、地质预报纳入工序中，开挖前应按设计要求进

行超前地质预报，开挖后应按设计要求的量测项目及频率进行围岩量测，及时

反馈量测信息，做好施工方法的调整以指导施工。

当两相对开挖工作面相距40m时，两端施工应加强联系，统一指挥。

当两开挖

工作面间的距离剩下10～15m时，应从一端开挖贯通。

2.10隧道开挖后应及时进行初期支护。

采用分部开挖时，应在初期支护喷射混

凝土强度达到设计强度的70%及以上时进行下一部分的开挖。

隧道通过膨胀性

围岩时，支护应紧跟开挖，尽快封闭，对围岩施加约束。

分部开挖施工过程中

应加强对临时支护的保护。

2.11洞内开挖土石方的弃置，应符合设计要求和环境保护、水土保持的有关规

定，不得影响既有建筑物的安全，并应采取挡护措施防止弃碴流失对环境造成不良影响。

所采取的挡护措施和坡面绿化措施等应报地方有关行政主管部门审批。

2.12下面介绍辅助坑道和洞室常用的全断面法和台阶法的施工工艺流程。

全断面开挖工艺流程图

地质预报、测量、量测

钻眼进台车或凿岩台架

装药退台车或凿岩台架

装药

爆破

通风

台阶法开挖工艺流程图

地质预报

测量、量测进台车或凿岩台架

准备爆破器材钻眼凿岩台架或台车就位

装药安全防护

退台车、台架

起爆

通风

3附属坑道、洞室初期支护施工

设备配置及劳动力组织

砼制备运输方案、喷射方法

方案报批

喷射砼试验配合比报批

材料试验报告

劳、材、机准备

风、水、电准备

施工准备

断面检查

清洗岩面

强制式拌和机搅拌

混凝土制备

分次投料拌和

混凝土运输砼运输

湿喷机

先墙后拱、分层、分区进行

初喷

S形运动、螺旋状喷射

复喷

首层着重填平、补齐

强度检验：

压试件

质量检查

方案报批

结束

4附属坑道、洞室超前支护与预加固（小导管、管棚）

4.1小导管的施工工艺

凿岩机钻孔

成孔、清孔、检孔地质调查

导管制作安装导管、封堵管口注浆设计

N

注浆机就位喷砼封堵掌子面浆液选择注浆试验

Y

连接注浆管路、调试浆液配备

注浆量控制

注浆作业

注浆压力控制N

注浆效果分析

下一道工序

4.1.1小导管制作

先把钢管截成需要的长度，在钢管的一端做成20～30cm长的圆锥状，在距

另一端100cm处焊接Φ8～12mm钢筋箍。

距钢筋箍一端100cm不开孔，剩余部

分每隔15～30cm梅花型布设Φ6～Φ10mm的溢浆孔，如下图。

φ8～12mm

加固环

100cm200～350cm

管尖

30cm30cm30cm30cm30cm30cm

小导管制作示意图

4.1.2小导管的安设

小导管的安设应采用引孔顶入法。

其钻孔、安设步骤及要求为：

（1）使用凿岩机打眼成孔，孔方向要求顺直，不得弯曲和塌孔等；

（2）采用吹管将孔内砂石吹出成孔，孔径按与注浆管径配套确定，一般不大于50mm，孔深视导管长度而定；

（3）用吹风管、掏勾将钻孔清理干净；

（4）插入导管可用风镐、凿岩机顶入；

（5）在孔口用沾有CS胶泥的麻丝缠绕成不小于孔径的纺锤形柱塞。

把管子插入孔内，带好丝扣保护帽，再用冲击设备把管子打入到要求的深度，使麻丝柱塞与孔壁充分挤压紧。

然后再用CS胶泥填充孔口。

见下图示意；

CS胶泥绵丝＋cs胶泥

超前小导管孔口封堵示意图

（6）小导管外露长度一般为30cm，以便连接孔口阀门和管路。

小导管安设后必须对工作面进行喷射混凝土封闭。

喷射厚度以5~10cm为

宜，范围为整个掌子面及其后的3m范围的环向开挖面。

注浆管应设防护帽。

4.1.3小导管注浆

小导管注浆必须符合《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》要

求外，尚应满足以下要求：

（1）调查地质情况，按渗透系数确定注浆类型，进行注浆设计；

（2）应按设计和通过现场试验确定浆液配比、注浆压力等注浆参数；通过试验确定或调整注浆半径、注浆压力和单管注浆量；

（3）材料选用：

水泥砂浆

（4）水泥砂浆的拌制要求①水泥砂浆拌和之前必须将拌和仪器清洗干净；②水泥砂浆必须按照设计配合比拌制；③水泥砂浆的拌和必须在砂浆拌和机内进行。

（5）配制浆液时，禁止水泥包装纸等杂物混入。

拌好的浆液在进入贮浆槽及注浆泵之前应对浆液进行过滤。

未经过滤网过滤的浆液不允许进人泵内；

（6）小导管安装完成后，旋紧孔口阀，连接注浆管路后进行压水试验；

（7）注浆应采用专用注浆泵注浆，为加速注浆，可在小导管前安装分浆器，一次可注入3～5根小导管；

（8）配制好的浆液应在规定时间内注完，随配随用；

（9）清孔后，按由下至上的顺序施工，浆液先稀后浓、注浆量先大后小；

（10）注浆压力按分级升压法控制，由注浆泵油压控制调节；

（11）发生串浆现象，采用多台泵同时注浆或堵塞串浆孔隔孔注浆；注水泥砂浆压力突然升高应立即停机检查；

（12）结束标准：

以终压控制为主．注浆量较核，当注浆压力为0．8Mpa，持续15min即可终止；

（13）浆液必须充满钢管及其周围的空隙。

4.2管棚的施工

地质调查测量放线劳材机准备

套拱施工

搭设工作平台

钻机就位

钻孔与清孔

管棚加工

打入管棚

浆液制作

注浆

隧道开挖

根据管棚常规施工的过程，可以分为以下几个步骤：

制作导向架（套拱）钻孔顶管封口注浆。

4.2.1导向架（套拱）

导向架的作用是保证钻孔方向的正确，使其孔向不发生偏斜，要求自身要

有足够的强度和刚度，可用型钢或混凝土制作而成。

五尖大山隧

道设计采用钢筋混凝土套拱作为导向架，纵向长度1.5m，套拱置于明洞之上。

施工时首先在洞外明暗洞的交界处架立两榀20b工字钢，间距60cm，用钢

筋焊接成一个整体。

在钢支撑上安装Φ150mm，长2～3m的导向钢管，与管棚

位置方向一致，然后浇注150cm厚的C30钢筋混凝土包裹钢支撑和导向管。

套

拱完成后，喷射C25砼15cm厚封闭周围仰坡面，作为注浆时的止浆墙。

套拱施工工艺流程详见下图。

测量放样

开挖套拱环形槽

套拱基础开挖

按设计安装固定套拱内钢架套拱内钢架加工

孔口管加工将孔口管定位固定在钢架上

施工钢架加工立套拱砼施工支撑钢架

加工套拱模板安装套拱模板

浇注套拱砼砼生产、运输

养生、拆模

套拱施工工艺流程图

4.2.2钻孔

钻孔时间应在套拱混凝土强度达到75%之后，方可进行。

钻孔型号根据钻孔深度来选择。

因钻孔深度为20m，一般钻机很难达到，宜采用超前水平地质钻机。

钻机就位时，搭设平台所用的各种杆件应连接牢固，

保证钻机稳定。

钻机顺序由高孔位向低孔位进行，并间隔错开。

若由高到低连续钻孔，则因孔距过小，会造成前一个成型孔在未顶管时已出现塌孔现象。

在钻到一定深度时，要用测斜仪检查孔的倾角是否正确，以便及时进行纠正，深度达到要求后，应边退钻边清孔。

在钻孔过程中，如果出现卡钻、塌孔现象，可能是隧道地质发生了变化，

此时应及时退钻，然后采用往孔内压注浆液的方法，待浆液凝固后，再行开钻；如果出现掉钻头、钻杆断裂的现象，可用打捞器取出。

钻孔也可为超前地质预报提供一定的依据，因此每一个孔在开钻时，都必须有详细记录，包括开钻时间、结束时间及遇到的问题等。

4.2.3顶管

管棚钢管一般采用的是无缝钢管,每一节钢管应做成尖锥状,起导向和减

小摩擦阻力的作用。

在钻孔成型后，顶管工作进行得越早越好,否则因拖延时

间太长，则导致孔壁变形或孔内塌方，给顶管造成困难。

顶管由钻机顶进，钢

管节段间用丝扣连接，顶进时，节长3m和5m管节交替使用以错开接头位置，

这样可以保证后期开挖时管棚有足够整体强度。

管棚顶到位后，钢管与导向管

间隙用速凝水泥或其它堵塞严密，以防注浆冒出。

4.2.4注浆及封口

注浆前应进行现场注浆试验，根据实际情况调整注浆参数，取得管棚最佳

注浆参数。

浆液采用注浆机灌注。

管棚封堵塞设有进浆孔和排气孔，当排气孔

流出浆液后，关闭排气孔,续灌注浆,达到设计注浆量或注浆压力时,方可停止

注浆。

施工过程中，为了防止注浆过程中发生串浆,每钻完一个孔，随即就安

设该孔的钢管并注浆，然后再进行下一孔的施工。

注浆结束后用C30水泥砂浆

充实无