暗挖隧道.docx
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暗挖隧道
一、洞门施工
1.1施工准备
1.1.1施工测量
为保证洞口投点的相对精度，首先通过内业计算得出开挖拱顶、起拱线、边墙底坐部位的标高，经过竖向、纵向、横向三个方向的计算，隧道洞口在上下、左右、前后六个方向就已经确定，同时也确定了其轮廓和形状的大小。
施工现场放出中线和起拱线，并打桩做出明显标记。
1.1.2材料准备
导向墙混凝土采用C25商品砼，导向墙所用钢筋和管棚所用钢管进场后按批次抽取试件作力学性能和工艺性能试验。
管棚注浆所用水泥进场后立即送检，各项指标合格后方可使用。
管棚采用外径108mm热轧无缝钢管，壁厚t为6mm。
管棚通长设置，单根长35m，钢花管上钻注浆孔，孔径10～16mm，孔间距15～20mm，呈梅花型布置，尾部留不钻孔的止浆段150cm。
超前小导管外径φ42，壁厚t=3.5mm热轧钢管。
超前小导管管长4m。
1.1.3施工现场准备
施工场地，明挖基坑第一道钢管斜撑到位后，自西向东斜坡开挖土方到管棚导向墙位置。
满足施工对场地的需要。
1.1.4施工机械准备
主要机械设备表
序号
设备名称
型号
数量
备注
1
地质钻机
2台
2
电焊机
BX1
8台
3
冷弯机
1台
4
电动空压机
20m3
1台
5
发电机
250KW
1台
1.2导向墙施工
在放出的导向墙位置安装导向墙钢拱架及导向管，立模浇筑导向墙砼。
管棚导向墙纵向长2.0m，厚1.0m，采用三排两层I22b型钢钢架做骨架，钢架间采用钢筋连接。
管棚导向管精确的安装在设计位置，使钢管位置与方向准确无误，并用钢筋固定在钢架上。
导向管方向应与线路方向平行，考虑钻具下沉的影响，导向管倾角一般为1º～3º。
钢架必须支撑在两侧的钢筋砼围护桩上。
管棚内外两排梅花型布置，排间距400mm,环向间距300mm，管棚长度35m。
因中隔墙有三处线路加固挖孔桩穿过，无条件做φ108管棚，采用双层φ42小导管进行局部加密超前预支护。
小导管环向间距300mm，排向间距300mm，四榀钢架设置两环。
导向墙完成后，喷射混凝土封闭周围仰坡面，以防止浆液从周围仰坡渗漏。
搭设钻孔平台。
1.3管棚施工
1.3.1搭钻孔平台安装钻机
1、钻机平台用钢管脚手架搭设，搭设平台应一次性搭好，钻孔由2台钻机由高孔位向低孔位进行。
2、平台要支撑于稳固的地基上，脚手架连接要牢固、稳定，防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移而影响钻孔质量。
3、钻机定位：
钻机要求与已设定好的孔口管方向平行，必须精确核定钻机位置。
用经纬仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。
1.3.2钻孔
1、为了便于安装钢管，钻头直径采用127mm。
2、岩质较好的可以一次成孔。
钻进时产生坍孔、卡钻时，需补注浆后再钻进。
3、钻机开钻时，应低速低压，待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。
4、钻机立轴方向必须准确控制，以保证钻孔的方向准确。
钻进中应经常采用测斜仪器测钢管钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求，及时纠正。
5、钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。
6、认真作好钻进过程的原始记录，及时对孔口岩屑进行地质判断、描述，作为洞身开挖时的地质预测预报参考资料，从而指导洞身开挖。
1.3.3清孔验孔
1、用地质岩芯钻杆配合钻头进行反复扫孔，清除浮渣，确保孔径、孔深符合要求，防止堵孔。
2、用高压风从孔底向孔口清理钻渣。
3、用经纬仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。
1.3.4安装管棚钢管
1、钢花管上钻注浆孔，导管四周钻设孔径10～16mm注浆孔，孔间距15～20mm，呈梅花型布置，尾部留不钻孔的止浆段150cm。
管头焊成圆锥形，便于入孔。
2、棚管顶进采用装载机和管棚机钻进相结合的工艺，即先钻大于棚管直径的引导孔（Φ127mm），然后用装载机在人工配合下顶进钢管。
3、接长钢管应满足受力要求，相邻钢管的接头应前后错开。
同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管接头至少错开1m。
4、钢管节间采用丝扣连接，丝扣长15cm。
1.3.5注浆
1、安装好有孔钢花管、放入钢筋笼后即对孔内注浆，浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。
2、水泥浆液水灰比：
1：
1（重量比）。
3、采用注浆机将砂浆注入管棚钢管内，注浆压力0.5～1.０MPa，持压15min后停止注浆。
4、注浆量应满足设计要求，一般为钻孔圆柱体的1.5倍；若注浆量超限，未达到压力要求，应调整浆液浓度继续注浆，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙充填饱满。
注浆时先灌注“单”号孔，再灌注“双”号孔。
二、隧道开挖施工顺序
本工程暗挖隧道为双连拱隧道，采用中洞法+侧壁导坑法施工，施工顺序如下：
第1步：
预留核心土开挖中洞上部，架立型钢钢架，喷锚支护；
第2步：
开挖中洞中部，架立型钢钢架，喷锚支护；
第3步：
开挖中洞下部，架立型钢钢架，喷锚支护；
第4步：
施做防水层，拆除中部钢架，浇筑中洞中隔墙钢筋砼。
第5步：
开挖侧壁导坑上部，架立型钢钢架，喷锚支护；
第6步：
开挖侧壁导坑中部，架立型钢钢架，喷锚支护；
第7步：
开挖侧壁导坑下部，架立型钢钢架，喷锚支护；
第8步：
预留核心土开挖中部上部，架立型钢钢架，喷锚支护；
第9步：
开挖中部中部，架立型钢钢架，喷锚支护；
第10步：
开挖中部下部，架立型钢钢架，喷锚支护；
第11步：
施做防水层，浇筑侧室底板钢筋砼。
第12步：
施做防水层，拆除临时钢架及喷射砼，浇筑二衬钢筋砼，使侧室二衬钢筋砼封闭成环。
三、隧道开挖及支护
3.1帷幕注浆
暗挖隧道土方开挖前，先采用帷幕注浆对开挖轮廓线外3m范围内进行注浆加固。
3.1.1钻孔
灌浆前的钻孔为整个灌浆工程的首要环节，其质量直接影响到整个工程的质量，故必须严格要求。
①在钻孔过程中，进行孔斜测量，并采取措施控制孔斜，孔斜必须符合规定，发现钻孔偏斜超过规定时，及时纠偏；
②所有钻孔的孔位与设计位置的偏差不得大于10cm；
③钻孔孔底的偏差不得大于1/40孔深；
④灌浆孔的施钻按灌浆程序分序分段进行，本次施工分三序进施工灌；
⑤钻孔取芯在先导孔及检查孔中进行，其获得率应大于80%并按顺序统一编号，填牌装箱，绘制钻孔柱状图，对芯样拍照片，存放在指定地点；
⑥所有钻孔须妥善保护，直至验收合格为止。
3.1.2钻孔冲洗
在灌浆前对钻孔进行裂隙冲洗，采用风水联合冲洗或导管通入大流量水流，从孔底向孔外冲洗的方法进行冲洗，冲洗水采用80%的灌浆压力，并不大于1MPa；至回水澄清后10min结束，总的时间要求单孔不大于20min，孔内残存的沉积物厚度不得超过20cm；临近有正在灌浆的孔或临近灌浆孔结束不足24h时，不得进行裂隙冲洗；灌浆孔裂隙冲洗后应立即进行灌浆作业，因故中断时间间隔超过24h者，应在灌浆前重新进行裂隙冲洗。
3.1.3压水试验
根据《水利水电工程压水试验规程》（SL25-92）附录A的要求，对灌浆试验先导孔和检查孔采取全孔分段五点法压水试验；对其它灌浆孔采取孔底段单点法压水试验，以确定灌浆底限。
3.1.4灌浆压力及浆液浓度
灌浆参数根据设计文件通过灌浆试验确定。
灌浆压力表安装在孔口进浆管路上，读数宜读压力表指针摆动的中值，压力表指针摆动范围须小于灌浆压力的20%，并做记录。
灌浆压力须尽快达到设计压力，但注入率大时应分级升压；灌浆浆液的浓度由稀到浓，逐级变换，使用425#普通硅酸盐水泥。
帷幕灌浆浆液水灰比根据设计要求。
3.1.5灌浆结束标准及封孔
帷幕灌浆采用自下而上分段灌浆法时，在该灌浆段最大设计压力下，当注入率不大于1L/min后，继续灌注30min，可结束灌浆。
帷幕灌浆采用自下而上分段灌浆时，应采用“全孔灌浆封孔法”。
3.2土方开挖
导坑上部土方开挖采用人工或风镐开挖，采用锲型掏槽开挖预留核心土，每循环进尺0.5m。
导坑中部和下部根据情况采用人工、风镐或小型挖掘机开挖，每循环进尺0.5m。
导坑上中下台阶施工依次错开2~3m的安全距离，第8步和第7步错开至少5m的安全距离。
3.3架立型钢钢架
1）钢架按设计预先在洞外钢结构厂加工成型，在洞内用螺栓连接成整体。
2）制作加工
型钢钢架采用冷弯成型。
钢架加工的焊接不得有假焊，焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。
每榀钢架加工完成后放在水泥地面上试拼，周边拼装允许误差为±3cm，平面翘曲小于2cm。
钢架在开挖或喷混凝土后及时架设。
3）钢架架设工艺要求
安装前清除底脚下的虚碴及杂物。
钢架安装允许偏差：
钢架间距、横向位置和高程与设计位置的偏差不超过±5cm，垂直度误差为±2。
钢架拼装可在开挖面以外进行，各节钢架间以螺栓连接，连接板密贴。
沿钢架外缘每隔2m用钢楔或混凝土预制块楔紧。
钢架底脚置于牢固的基础上。
钢架尽量密贴围岩并与锚杆焊接牢固，钢架之间按设计纵向连接。
分部开挖法施工时，钢拱架拱脚打设直径为22mm的锁脚锚杆，锚杆长度不小于3.5m，数量为2～4根。
下半部开挖后钢架及时落底接长，封闭成环。
3.4锚杆施工
3.4.1工艺流程
锚杆施工工艺流程：
土方开挖→修整边壁→测量、放线→钻机就位→接钻杆→校正孔位→调整角度→钻孔（接钻杆）→钻至设计深度→插锚杆→压力灌浆养护→裸露主筋除锈→上横梁
3.4.2操作工艺
1）钻孔与锚杆制作
（1）钻孔时要保证位置正确，防止高低参差不齐和相互交错。
（2）钻进时要比设计深度多钻进100～200mm，以防止孔深不够。
（3）锚杆应由专人制作，接长应采用直螺纹对接，为使锚杆置于
钻孔的中心，应在锚杆上每隔1500mm设置定位器一个；钻孔完毕后
应立即安插锚杆以防塌孔。
2）注浆
（1）注浆管在使用前应检查有无破裂和堵塞，接口处要牢固，防
止注浆压力加大时开裂跑浆；注浆管应随锚杆同时插入，在灌浆过程
中看见孔口出浆时再封闭孔口。
（2）注浆前要用水引路、润湿输浆管道；灌浆后要及时清洗输浆
管道、灌浆设备；灌浆后自然养护不少于7d。
3.5喷射混凝土
1、在喷射混凝土前，面层内的钢筋网片牢固固定在边坡壁上并符合规定的保护层厚度的要求。
钢筋网片可用插入土中的钢筋固定，在混凝土喷射时应不出现移动。
2、钢筋网片焊接而成，网格允许偏差为10mm；钢筋网铺设时每边的搭接长度不小于一个网格的边长。
3、喷射混凝土的配合比应按设计要求通过试验确定，粗骨料最大粒径不宜大于12mm；喷射混凝土的喷射顺序应自下而上，喷头与受喷面距离宜控制在0.8～1.5m范围内，射流方向垂直指向喷射面，但在钢筋部位应先喷填钢筋一方后再侧向喷填钢筋的另一方，防止钢筋背面出现空隙；为保证喷射混凝土厚度达到规定值，可在边壁上垂直插入短的钢筋段作为标志。
4、为加强支护效果，在喷射混凝土时可加入3％一5％的早强剂；在喷射混凝土初凝2h后方可进行下一道工序，此后应连续喷水养护5-7d。
3.6二次衬砌
3.6.1防水层施工
为了保证防水可靠和便于施工，先将土工布垫层用机械的方法铺设在喷射混凝土基面上，然后用热合方法将EVA膜粘贴在固定土工布垫层的塑料垫片上。
从而使EVA膜无机械损伤。
其施工顺序为：
基面清理→土工布垫层施工→塑料垫片施工→EVA铺设。
a．基面清理：
要求符合上述标准。
b．土工布垫层施工：
铺设方法是在隧道拱顶纵中心线，使土工布垫层横向中心线与喷射混凝土上的纵向中心线相重合，并从拱顶部开始向两侧下垂铺设。
用塑料胀管、木螺丝或射钉和塑料垫片将土工布固定在已达要求的喷射混凝土基面上。
c．塑料垫片施工：
用塑料胀管和木螺丝将塑料垫片压在土工布垫层上，间隔50cm到156cm梅花状布施（拱顶50cm，边墙100cm，底板150cm）。
d．EVA铺设：
首先剪卷材长度（要考虑搭接在底板上）；然后与土工布垫层一样从拱顶部开始向两侧下垂铺设，边铺边热熔焊接。
铺设时要注意与喷射混凝土凹凸不平相密贴，不得拉得过紧，一定要注意留搭接余量。
3.6.2钢筋施工
1、钢筋加工
钢筋切断和弯曲时要注意长度的准确,弯曲后平面上没有翘曲不平现象,钢筋弯曲点处不得有裂缝。
对于Ⅱ级钢筋不得反复弯,钢筋加工的允许偏差要符合规范要求。
钢筋加工成半成品后，要按类别、直径、使用部位挂好标志牌，并分类堆放整齐，使用前运送至施工现场。
2、钢筋连接
a．钢筋连接在受力较小处，同一纵向受力钢筋不宜设置两个或两个以上接头。
接头末端至钢筋弯起点位置大于10d。
b．当受力钢筋采用机械连接接头或焊接接头时，设在同一构件内的接头要相互错开。
在任一焊接接头中心至长度为35d且不小于500mm的区段内，同一根钢筋不能有两个接头。
C．焊接接头距钢筋弯折处，不应小于钢筋直径的10倍，且不位于构件的最大弯矩处。
d.绑扎接头搭接长度不小于35d，搭接时，中间和两端共绑扎三处，并必须单独绑扎后，再和交叉钢筋绑扎。
绑扎接头受拉区不超过25%。
e.机械连接时，根据连接方式，按照相应的规范要求，保证钢筋的锚固质量。
3、钢筋安装
钢筋安装允许偏差见下表：
钢筋安装允许偏差
项目
允许偏差（mm）
检验方法
钢筋网绑扎
长、宽
±10
用尺量
网眼尺寸
±20
用尺量，连续三档，取最大值
绑扎钢筋骨架
长
±10
用尺量
宽、高
±5
受力钢筋
间距
±10
用尺量，两端、中间各一点，取最大值
排距
±5
预埋件
中心线位置
5
用尺量
水平标高
+3，0
钢尺检查和塞尺检查
绑扎箍筋横向钢筋间距
±20
用尺量，连续三挡，取最大值
钢筋弯起点位置
20
用尺量
3.6.3模板施工
二衬模板台车采用简易拼装台车，人工现场安装到位。
3.6.4混凝土浇筑
二衬砼采用输送泵灌注，机械振捣。
砼自模板窗口灌入，应由下向上，对称分层，倾落自由高度不超过2.0m。
在砼浇筑过程中，观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞的情况，当发现有变形、移位时，应及时采取加固措施。
施工中如发现泵送砼坍落度不足时，不得擅自加水，应当在技术人员的指导下用追加减水剂的方法解决。
混凝土浇筑应连续进行。
当因故间歇时，其间歇时间应小于前层混凝土的初凝时间或能重塑的时间
当超过允许间歇时间时，按接缝处理，衬砌砼接缝处必须进行凿毛处理。
混凝土浇筑分层厚度（指捣实后厚度）宜为振捣器作用部分长度的1.25倍，但最大摊铺厚度不宜大于600mm。
在新浇筑完成的下层混凝土上再浇筑新混凝土时，应在下层混凝土初凝或重塑前浇筑完成上层混凝土。
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