中铁十七局集团沪昆客专作业指导书之隧道篇已排好1.docx

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中铁十七局集团沪昆客专作业指导书之隧道篇已排好1

新建铁路

长沙至昆明铁路客运专线

施工作业指导书

——隧道工程

编制人：

审核人：

批准人：

中铁十七局集团沪昆客专长昆湖南段项目经理部

二O一0年十一月

目录

管棚施工作业指导书-1-

1、编制目的-1-

2、适用范围-1-

3、职责分工-1-

4、编制依据-技术标准／质量标准-1-

5、洞口大管棚施工参数-1-

5.1原材料要求-1-

5.2技术参数-1-

6、管棚施工-1-

6.1长管棚及钢筋制作-2-

6.2导向墙浇筑及导向管预埋-2-

6.3钻孔-3-

6.4安装管棚钢管-3-

6.5管棚钢管注浆-4-

隧道开挖施工作业指导书-6-

1、编制目的-6-

2、适用范围-6-

3、职责分工-6-

4、编制依据-技术标准／质量标准-6-

5、开挖工法-6-

5.1全断面开挖-7-

5.2台阶法开挖-7-

5.3弧形导坑预留核心土法开挖-7-

5.4三台阶七步法开挖-7-

5.5三台阶临时仰拱（大拱角台阶）法开挖-7-

5.6双侧壁导坑法开挖-8-

6、施工注意事项-16-

7、留变形量的控制-16-

8、质量检查标准-16-

湿喷砼施工作业指导书-18-

1、编制目的-18-

2、适用范围-18-

3、职责分工-18-

4、编制依据技术标准/质量标准-18-

5、工程设计情况-18-

6、喷砼支护与开挖之间协调-18-

7、喷射砼材料-20-

7.1水泥-20-

7.2砂-20-

7.3石子-20-

7.4速凝剂-20-

7.5水-20-

7.6外加剂-20-

8、喷射砼前的准备工作-20-

9、施工工艺-22-

9.1施工工艺流程-22-

9.2搅拌运输-22-

9.3喷砼-22-

10、现场的几种试验方法-26-

10.1喷射混凝土与围岩粘结强度的试验方法-26-

10.2回弹率-26-

10.3喷射砼的强度检验-27-

10.4喷射砼的配合比检验-27-

10.5喷射砼的早期（1d）强度检查-27-

10.6喷射砼的原材料每盘称量检查-27-

10.7喷射砼表面检查-27-

10.8喷射砼坍落度检查-27-

10.9喷射砼砂石含水率检查-27-

11、安全环保注意事项-28-

锚杆支护施工作业指导书-29-

1、编制目的-29-

2、适用范围-29-

3、职责分工-29-

4、编制依据技术标准/质量标准-29-

5、设计情况-29-

6、施工方法-29-

6.1砂浆锚杆-29-

6.2中空注浆锚杆-31-

6.3锚杆垫板-32-

6.4锚杆的长度、砂浆饱满度质量无损检测-33-

7、质量标准-33-

7.1主控项目-33-

7.2锚杆一般项目-34-

隧道钢架支护施工作业指导书-35-

1、编制目的-35-

2、适用范围-35-

3、职责分工-35-

4、编制依据技术标准/质量标准-35-

5、设计参数-35-

6、格栅钢架与型钢钢架-36-

7、钢架制作-36-

7.1格栅钢架-36-

7.2型钢钢架-36-

8、钢架安装-37-

9、注意事项-39-

10、底角的处理-39-

10.1锁脚-39-

10.2钢架的落底接长-39-

11、机械人员配备-39-

12、质量标准-39-

12.1钢架主控项目要求-39-

12.2钢架一般项目要求-40-

超前支护施工作业指导书-41-

1、编制目的-41-

2、适用范围-41-

3、职责分工-41-

4、编制依据技术标准/质量标准-41-

5、超前小导管施工-41-

5.1小导管制作-41-

5.2小导管布置-42-

5.3小导管的施工-42-

5.4超前小导管预注浆-43-

6、质量标准-43-

6.1主控项目-43-

6.2一般项目-44-

监控量测施工作业指导书-45-

1、编制目的-45-

2、适用范围-45-

3、职责分工-45-

4、编制依据技术标准/质量标准-45-

5、量测项目-45-

6、隧道施工过程中应进行洞内、外观察-46-

7、量测现场作业-46-

7.1现场量测要求-46-

7.2施工监测-47-

8、量测断面布置-47-

8.1测线布设-47-

8.2量测断面间距-47-

8.3拱顶下沉量计算-47-

9、量测频率-49-

10、量测数据处理-50-

11、量测数据的应用-52-

12、地表下沉量测-52-

12.1测点布置-53-

12.2测量方法-54-

12.3围岩稳定性和支护效果分析-54-

13、量测结束标准-54-

14、量测管理工作-54-

衬砌防排水施工作业指导书-55-

1、编制目的-55-

2、适用范围-55-

3、职责分工-55-

4、编制依据技术标准/质量标准：

-55-

5、防排水水设计-55-

5.1防水设计-55-

5.2排水设计-56-

6、隧道防排水施工工艺流程-56-

7、防水层的施工-56-

7.1基面清理-58-

7.2分体式防水板无钉铺设工艺-58-

7.3缓冲层固定-58-

7.4防水板铺设-59-

7.5防水板铺设质量检查-60-

8.施工缝界面防水施工工艺-61-

8.1混凝土界面剂-61-

8.2中埋式止水带及背贴式止水带施工-61-

8.3聚硫密封胶-63-

9、双侧水沟和中心水沟施工-65-

二次衬砌施工作业指导书-66-

1、编制目的-66-

2、适用范围-66-

3、职责分工-66-

4、编制依据技术标准/质量标准-66-

5、仰拱及仰拱填充-67-

6、拱墙衬砌施工工艺流程-68-

7、衬砌台车-68-

8、混凝土的生产和运输-69-

9、衬砌混凝土施工-69-

9.1台车对位-70-

9.2浇筑-71-

9.3脱模养护-72-

10、高性能砼实现的选配及施工控制-72-

11、钢筋施工-73-

11.1原材料检验-73-

11.2技术准备-74-

11.3钢筋加工-74-

11.4钢筋安装-74-

超前地质预报施工作业指导书-75-

1、编制目的-75-

2、适用范围-75-

3、职责分工-75-

4、编制依据技术标准/质量标准-75-

5、隧道施工期超前地质预报的主要内容和方法-75-

5.1主要内容-75-

5.2方法-75-

6、超前地质预报与补充地质调查工作流程-75-

7、综合超前地质预测预报工作流程-76-

8、TSP-203地质预报系统-76-

8.1简介-76-

8.2TSP-203地震波探测仪探测原理-77-

8.3洞内数据采集-78-

8.4TSP-203地震波探测仪数据处理与分析-79-

9、地质雷达探测法-79-

10、红外线探水法-80-

11、水平超前钻孔-80-

12、补充地质调查-82-

13、掌子面地质素描-82-

14、超前地质预报规章制度-83-

14.1地质勘察与超前预报规划-83-

14.2地质勘察与超前预报组织机构建立-83-

管棚施工作业指导书

1、编制目的

指导本标段隧道工程的洞口、洞身长管棚施工，保证工程质量和施工安全。

2、适用范围

本标段设计有洞口、洞身长管棚超前支护的工点。

3、职责分工

由试验人员检测原材料、成品质量，判明合格后方可用于施工。

由工程部进行施工方法控制，并根据试验结果对施工方案进行改进。

由安质部进行施工质量和安全控制。

4、编制依据-技术标准／质量标准

《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》-（TZ214-2005）；

《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行规定》-（铁建设［2005］160号）；

各隧道工点洞口长管棚施工设计图。

5、洞口大管棚施工参数

5.1原材料要求

①导向管：

φ140mm，δ=5mm热轧无缝钢管，长度1m。

②管棚钢管：

φ108mm，δ=5mm热轧无缝钢管。

③导向墙：

C20混凝土，厚度100cm，宽度100cm。

5.2技术参数

①管距：

环向中～中40cm。

②倾角：

钢管轴线与衬砌外缘线夹角1°～3°。

③钢管施工误差：

径向不大于20cm，相邻钢管之间环向不大于5cm。

6、管棚施工

长管棚需设置导向墙，按拱部150°范围计算，采用C20砼，截面尺寸为1m×1m，环向长度可根据具体工点实际情况确定，要保证其基础稳定性。

为保证长管棚施工精度，导向墙内设2榀I22a工字钢，钢架外缘设ø140壁厚5mm导向钢管，钢管与钢架焊接。

钢架各单元由16mm厚连接板焊接成型，单元间由螺栓连接，接头处焊缝宽度：

腹板hf=9mm，翼缘hf=12mm。

管棚施工主要工序有：

洞口开挖，洞口初支防护，锚桩加固底脚，拱架定位架设连接固定及锚固固定，预埋导向管定位焊接，导向墙挂模浇筑，搭设平台，安装钻机，钻孔，安装管棚钢管，管内外注浆。

管棚施工工艺流程图见附图。

6.1长管棚及钢筋制作

管棚采用ø108mm热轧无缝钢管，壁厚5mm，在末端的钢管有一端加工成尖形；其它钢管的两端均加工成丝扣，长度为15cm，采用ø114mm壁厚6mm的外套丝扣接头钢管连接工艺。

奇数孔采用钢花管，偶数孔采用钢管，施工时先打设钢花管，然后打设钢管，同一面上的接头数不超过总管数的50％。

钢花管上钻孔注浆，孔径10～16mm，孔间距150cm，呈梅花形布置，尾部留步钻孔的止浆段150cm，编号为偶数的不开孔。

为提高管棚的抗弯能力，可在钢管及钢花管内设置钢筋笼，钢筋笼由四根主筋和固定环组成，主筋为Φ16螺纹钢，固定环为ø42钢管。

固定环采用短管节，节长3～5cm，将其与主筋焊接，间距1.5m。

6.2导向墙浇筑及导向管预埋

导向墙采用明挖，立两榀I22a拱架灌注砼形成；导向管采用钢拱架定位预埋。

6.2.1测量放样

采用全站仪对隧道轴线及导向墙施作断面进行细部放样。

6.2.2开挖

开挖台阶根据测量放样确定导向墙位置，采用挖掘机配合人工进行施工，开挖过程中应减少对围岩的扰动，留核心土。

6.2.3洞口初支防护

对洞口进行喷锚加固，加固参数由现场技术员按照设计图进行交底。

6.2.4导向管埋设

开挖后先进行导向管的定位埋设。

导向管采用三环钢拱架焊接加固定位。

拱架按设计尺寸制作，按设计里程及标高进行安装加固，对前后端导向管焊接点位进行放样，将导向管和定位角钢焊接于拱架上。

6.2.5导向墙模板及加固

模板采用木板挂模，对拱架应做适当加固。

6.2.6导向墙灌注砼

灌注C20砼，厚100cm，对模板支撑进行观察，发现变形及时处理，确保导向墙的位置。

6.3钻孔

⑴施工时，摆好管棚钻机，以减小钻机工作时偏斜，提高施钻精度。

为保证钻孔方向，钻机钻速及顶推压力要调到较小位置。

⑵钻孔采用管棚钻机。

钻孔时，将钻机的钻头接上孔口管，开始施钻。

刚开始施工时要低速低压，钻深1m后转入正常转速，压力可升至1.0Mpa。

第一根钻杆外露0.2～0.3m时，停止钻进，用两根管钳人工卡紧钻杆（注意不得卡丝扣），钻机低速反钻，脱开钻杆，大臂退回原位，人工装入第二根钻杆，钻机低速送到第一节钻杆尾部，方向对准后联成一体。

按此安装第三根、第四根或更多根，直到钻到设计长度。

⑶换杆时要注意检查钻杆是否弯曲，有无损伤，中心水孔是否畅通，不合格的及时更换，以保证正常作业。

⑷钻孔过程中遇到软质围岩或流塑状黏土时，应改用低压钻进或者采用套管跟管钻成孔。

6.4安装管棚钢管

引导钻孔钻完毕后，将钻头退出，钻杆全部卸下，将预先加工好的钢管安装在大臂上，低速推进钢管，其冲击压力控制在18～20Mpa，风压控制在4.0～6.0Mpa。

当第一根管推进孔内外露30～40cm时，停止钻进，使顶进的联接套与钢管脱离，大臂退回原位，人工装上第二节钢管，大臂低速钻进，使其对准第一节钢管端部（严格控制角度），人工持钳进行钢管联接，使两节钢管在联接套处联成一体，钻机再以冲击压力和推进压力顶进钢管。

接同样的方法继续加长钢管至设计长度。

用小钻头第二次钻进，将管内的残渣清除。

6.5管棚钢管注浆

6.5.1压水试验

压水试验的目的主要是测定岩层吸水性，核实围岩渗透性，为选择泵压、浆液配合比作参考，同时检查管路及止浆塞效果。

开泵前应先将吸浆管伸入水桶，待泵吸水性正常时，关闭注浆球阀，观测泵压。

压力表正常时，持续5min不出故障即可。

6.5.2水泥砂浆的配制

浆液采用水泥浆液注浆（水泥浆液水灰比为1：

1），浆液配合比需进行现场注浆试验，根据实际情况确定注浆参数。

6.5.3注浆施工操作要求及注意事项

⑴检查各种机具，进行试运转。

⑵准确测定孔位，按照设计的外插角采用钻机顶入，其顶入长度不小于管长的95％。

⑶注浆过程中根据地质情况等控制注浆压力，注浆压力一般为0.5～2.0MPa，注浆终压为注浆压力的2～3倍，注浆压力应逐步升高，达到终压并继续注浆10min以上，进浆量为20～30L/min；注浆结束后用M10砂浆填充钢管，以增强管棚的强度。

注浆过程中设专人做好记录。

注浆达到需要的强度后方可进行开挖。

⑷注浆过程中严格控制注浆压力，防止引起地面隆起，注浆顺序由拱脚向拱部逐管注浆。

⑸注浆施工期间定期对地下水取样检查，如有污染采取相应措施。

否

隧道开挖施工作业指导书

1、编制目的

规范本标段隧道工程的各种级别围岩段的开挖施工，保证工程质量和施工安全。

2、适用范围

本标段隧道Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ围岩段开挖工序。

3、职责分工

由试验人员进行检测原材料、成品质量，并作出合格和不合格成果报告书，指导施工。

由工程部进行施工方法控制，并根据试验结果对施工方案进行改进。

由安质部进行施工质量和安全控制。

4、编制依据-技术标准／质量标准

《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》-（TZ214-2005）；

《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行规定》-（铁建设［2005］160号）；

《时速350km双线隧道综合通用图》-长昆客专施（长玉段）隧通01A；

各隧道工点施工设计图。

5、开挖工法

开挖施工时及时采用物探技术对围岩地质情况进行超前探测，坚持“光面爆破、喷锚紧跟、监控量测、及时反馈和修正”的原则。

Ⅱ级围岩采用全断面法开挖；Ⅲ级围岩采用台阶法开挖；Ⅳ级硬质岩采用弧形导坑预留核心土法；Ⅳ级软弱围岩和Ⅴ级围岩采用三台阶七步开挖法或三台阶临时仰拱法（大拱角台阶法）。

Ⅱ、Ⅲ级围岩施工时，加强掏槽爆破，控制周边光爆，合理进尺，控制超挖，杜绝欠挖，Ⅳ、Ⅴ级围岩坚持“短进尺、弱（不）爆破、强支护、勤量测、紧衬砌、快封闭”的原则。

隧道开挖爆破炮眼残留率硬岩达到80%以上，中硬岩达到60%以上。

5.1全断面开挖

Ⅱ级围岩采用全断面法施工，每循环进尺3m，隧道开挖后及时施作初期支护。

全断面法开挖施工工艺流程见图1。

5.2台阶法开挖

Ⅲ级围岩地段采用台阶法开挖、预裂爆破，锚喷支护施工方法。

每循环进尺2.4m，隧道开挖后及时施作初期支护。

其施工工艺流程为：

超前地质预报→开挖上台阶→初期支护拱部→开挖下台阶→初期支护边墙→完成仰拱混凝土→衬砌。

Ⅲ级围岩台阶法开挖施工工序见图2。

5.3弧形导坑预留核心土法开挖

IV级围岩段采用弧形导坑预留核心土法开挖，其施工工艺流程为：

利用上一循环架立的钢架施作隧道洞身超前支护；I-施作超前支护；2-上部弧形导坑开挖；Ⅲ-上部初期支护；4-上部核心土开挖；5、7-两侧开挖；Ⅵ、Ⅷ-施作两侧初期支护；9-下部核心土开挖；10-仰拱开挖（捡底）；XI-仰拱初期支护；XII-施作仰拱及填充混凝土；XIII-施作拱墙二次衬砌。

IV级围岩弧形导坑预留核心土法开挖施工工序见图3。

5.4三台阶七步法开挖

三台阶七步法施工工艺流程为：

I-利用上部开挖上一循环架立的钢架施作隧道超前支护；1-上台阶开挖；Ⅱ-上台阶初期支护；Ⅲ-施作弧形喷射混凝土；2-中台阶开挖；Ⅳ-施作量测初期支护；Ⅴ-施作临时仰拱；3-下台阶开挖；Ⅵ-施作下台阶两侧初期支护；4-仰拱开挖；Ⅶ-仰拱初期支护；Ⅷ-施作仰拱及填充混凝土；Ⅸ-施作拱墙二次衬砌。

三台阶七步开挖法开挖施工工序见图4。

5.5三台阶临时仰拱（大拱角台阶）法开挖

三台阶临时仰拱法施工工艺流程为：

I-利用上部开挖上一循环架立的钢架施作隧道超前支护；1-上台阶开挖；Ⅱ-上台阶初期支护；Ⅲ-施作弧形喷射混凝土；2-中台阶开挖；Ⅳ-施作量测初期支护；Ⅴ-施作临时仰拱；3-下台阶开挖；Ⅵ-施作下台阶两侧初期支护；4-仰拱开挖；Ⅶ-仰拱初期支护；Ⅷ-施作仰拱及填充混凝土；Ⅸ-施作拱墙二次衬砌。

三台阶临时仰拱法开挖施工工序见图5。

大拱角台阶法施工工艺流程为：

利用上一循环架立的钢架施作隧道洞身超前支护；I-施作超前支护；1-上部弧形导坑开挖（含大拱角）；Ⅱ-上部初期支护（含大拱角）；2、3-中部两侧开挖；Ⅲ、Ⅳ-中部两侧初期支护（含大拱角）；4、5-下部两侧开挖；Ⅴ、Ⅵ-下部两侧初期支护；6-1、6-2、6-3-上、中、下部核心土开挖；7-仰拱开挖；Ⅶ-仰拱初期支护；Ⅷ-施作仰拱及填充混凝土；Ⅸ-施作拱墙二次衬砌。

大拱角台阶法开挖施工工序见图6。

5.6双侧壁导坑法开挖

双侧壁导坑法施工工艺流程为：

利用上一循环架立的钢架施作隧道洞身超前支护；I-施作超前支护；1-左侧导坑上部开挖；Ⅱ左侧导坑上部支护；2-左侧导坑下部开挖；Ⅲ-左侧导坑下部支护成环；3-右侧导坑上部开挖；Ⅳ-右侧导坑上部支护；4-右侧导坑下部开挖；Ⅴ-右侧导坑下部支护成环；5-中槽开挖；Ⅵ-中槽拱部初期支护与左右Ⅱ、Ⅳ闭合；6-中槽中部开挖；7-中槽下部开挖；Ⅶ-中槽下部初期支护与左右Ⅲ、Ⅴ闭合；8-拆除临时支护；Ⅷ-施作仰拱及填充混凝土；Ⅸ-施作拱墙二次衬砌。

双侧壁导坑法开挖施工工序图见图7。

图1全断面法开挖施工工艺框图

步骤

示意图

说明

第一步

钻眼爆破，台阶法开挖。

根据地质情况，先开挖1部土石方，及时施作初喷3cm厚混凝土，再在拱部1800范围内打眼施作带排气装置中空注浆锚杆并按要求完成其注浆；再在拱部挂钢筋网；最后复喷混凝土至设计厚度，上断面每循环进尺为2.4m

第二步

钻眼爆破，台阶法开挖。

待1部进尺6-10m后，及时开挖2部土石方，并及时施作初喷3cm厚混凝土，然后在边墙按设计间距梅花布置打眼安装Ф22砂浆锚杆；再在拱墙、仰拱挂钢筋网；最后复喷混凝土至设计厚度，下断面开挖距上断面掌子面保持在6-10m。

第三步

仰拱、仰拱填充、结构防水及二次衬砌：

初期支护完成后，可根据实际情况安排施工仰拱和仰拱填充，完成后按要求施作结构防水设施，主要是铺设可粘结防水板、土工布、横纵软式透水盲管、安装施工缝止水带，待结构防水设施安装完成后就位全液压衬砌台车，进行二衬混凝土浇筑至设计厚度。

第四步

水沟电缆槽：

待洞内其他土建工程完成后，及时施作水沟电缆槽，采用隧道全长连续施作，以利控制其线型和几何尺寸。

图2台阶法开挖施工工序步骤图

图3弧形导坑预留核心土法开挖施工工序流程

图4三台阶七步法开挖施工工序流程

图5三台阶临时仰拱法开挖施工工序流程

图6大拱角台阶法开挖施工工序流程图

图6三台阶临时仰拱开挖法施工工序流程图

图7双侧壁导坑法开挖施工工序流程图

6、施工注意事项

（1）本作业指导书涉及的施工方法是把隧道断面分部施工，作业面相对狭小，故需特别注意施工安全，洞内应设值班人员统一调度指挥。

（2）三台阶临时仰拱法开挖钢架支撑可回收重复利用。

（3）达各种预留洞室位置，根据实际情况可以不预留，待初期支护在本断面范围内完成后或在二次衬砌前另行开挖。

（4）变化之处钢架（或临时钢架）应设锁脚锚杆，钢架基底应牢固可靠以确保钢架基础稳定。

（5）钢架之间纵向连接钢筋应及时施作并连接牢固。

（6）对导坑底部用枕木进行支垫必须高于底横撑面，并留足可能的空隙，减少行车对钢支撑扰动。

7、预留变形量的控制

复合式衬砌的开挖断面除满足隧道净空的要求外，应预留变形量，设计时可下表选用，预留变形量数值在深埋，硬岩隧道取最小值，浅埋、软岩隧道取大值。

隧道周边围岩变形量与隧道跨度，施工方法、施工质量等多种因素有关，在施工中应根据量测结果进行分析，及时调整下一段同级围岩的预留变形量，以防止围岩的实际变形量超过预留变形量造成二次衬砌侵限，同时也可以避免因预留变形量过大而造成二次衬砌厚度过大或增加回填。

各类围岩预留变形量见表1

表1预留变形量

围堰级别

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

Ⅴ

预留变形量（cm）

3～5

5～8

8～10

10～15

8、质量检查标准

（1）隧道开挖断面的中线和高程必须符合设计要求；

（2）严格控制超欠挖，拱脚和墙脚以上1米范围内严禁欠挖；

（3）每一次开挖完成后，应做地质素描；

（4）光面爆破和预裂爆破在钻孔时应严格控制炮眼的间距、深度、角度，掏槽眼的眼口间距和深度允许偏差为5cm，周边眼的间距允许误差为5cm，外插角应符合爆破设计要求，眼底不超过开挖轮廓15cm；

（5）炮痕保存率硬岩不小于80%，中硬岩不小于60%。

湿喷砼施工作业指导书

1、编制目的

对喷射混凝土施工进行过程控制，以保证设计施工喷射混凝土的施工质量和减少回弹量，节约成本。

2、适用范围

适用于本标段所有隧道湿喷混凝土作业。

3、职责分工

由试验人员进行检测原材料、成品质量，并作出合格和不合格成果报告书，指导施工。

由工程部进行施工方法控制，并根据试验结果对施工方案进行改进。

由安质部进行施工质量和安全控制。

4、编制依据技术标准/质量标准

《客运专线隧道工程施工质量验收暂行标准》－铁建设[2005]160号

《客运专线隧道工程施工技术指南》－TZ214-2005

《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》－铁建设[2005]160号

《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》—TB10108-2002 J159-2002

5、工程设计情况

Ⅱ、Ⅲ级围岩地段采用C25砼，Ⅳ、Ⅴ级围岩地段喷C30砼，临时支护采用C20喷砼。

喷砼采用湿喷工艺。

6、喷