地铁车站区间隧道施工辅助工法

　　地铁车站、区间隧道施工辅助工法

　　1超前大管棚施工工艺

　　1.1工作面加固

　　为便于架设钻机、安设钢管，对工作面地层进行注浆加固（下至最低钻孔以下1m，两侧至隧道开挖线以外1.0m）。

　　1.2 搭设平台、安装钻机、测定孔位

　　1) 用型钢及木板搭设钻机平台，钻机平台一次搭设完毕，钻孔顺序由高孔位向低孔位进行。在平台上设置钻杆导向架（液压可调高低、方向）便于定位、定向。

　　2) 沿隧道开挖线外轮廓按设计孔距布设孔位，钻孔方向与隧道中线平行。因钻杆要逐渐加长自重渐增，会引起钻杆下沉，将方向向外2°钻孔。

　　1.3 钻孔及安装

　　1）管棚沿隧道或中洞拱顶外轮廓线布设，采用热轧无缝钢管，钢管接头用10mm厚的管箍连接。

　　2）钻孔选用比管棚直径大20～30mm钻头，钻头用氧焊法焊在厚壁钢管上，钻头采用钨合金钢。

　　3）钻机采用地质钻机，开孔时，低速低压，待成孔1.0m后，适当加压。

　　4）钻进采用一次成孔法，不取土芯，不回收钻头，用异型接头把钻杆与钢管连接起来，钢管前端安装合金钻头，钢管随进度一根一根连续接长，直到设计位置，其结构见下图。

　　5）钻孔测斜采用特制精密水平陀螺仪检测偏斜，采取随测随调整。

　　1.4 管棚内外注浆

　　管棚采用细C15细石混填充。

　　1.5 机械设备：

　　序号名称规格产地配备

　　数量附注

　　1.6 大管棚施工有关注意事项：

　　1）孔口位置在开挖轮廓外边缘，外插角2～3°，钻孔最大下沉量控制在20～30mm以内。

　　2）管棚钢管不侵入隧道开挖线内，相邻的钢管不相撞，也不相交。

　　3）钻孔过程中在开孔后2m处，孔深1/2处，终孔处三次进行斜度量测。如误差超限及时改进钻孔工艺进行纠编，至终孔仍超限时，则封孔重钻。

　　4）钢管与管箍丝扣拧紧上满，使各管节连成一体，受力后保证不脱开。

　　5）管棚钢管安装后进行注浆，注浆压力为1.0～2.0MPa，并稳定15min，若注浆量超限，未达规定压力，仍继续注浆，并调整浆液，直至符合注浆质量标准，终止注浆，确保管棚与围岩固结紧密，增强其整体性。

　　2超前小导管注浆施工工艺

　　在隧道工作面开挖前，沿隧道拱部外轮廓线外打入带孔的小导管，并通过向围岩压注起胶结作用的浆液，在轮廓线外形成一个0.6～1.2m厚的弧型加固圈的保护下即可安全地进行开挖作业。

　　小导管注浆分单浆液和双浆液两种：本标段隧道在中粗砂层中以双浆液为主,在无水粉细砂层中采用改性水玻璃浆液。

　　2.1 小导管采用φ42mm，L=3.5m，壁厚3.5mm钢管,一端封闭并制成尖状，以便顺利插入已钻好的导管孔内，当围岩松软时直接打入，小导管尾端采用φ8钢筋焊一圈加强箍，防止施工时导管尾端变形。小导管沿拱部环向布置，搭接长度≥1.0米，小导管形状见下图:

　　2.2 注浆材料

　　1）水泥水玻璃双液浆：又称CS浆

　　水灰比：0.8∶1～1.5∶1

　　水玻璃浓度：35～40Be

　　水泥浆与水玻璃浆体积比：1：0.6-1：1，施工时，现场试验调整参数。

　　2）改性水玻璃浆液

　　水玻璃浓度：35Be

　　改性剂浓度：20%

　　改性水玻璃浆液：PH=3～4

　　2.3 注浆工艺

　　1）小导管安设采用引孔打入法，安设步骤如下：

　　(1) TY－28凿岩机钻孔，开孔直径为60mm，并用吹管将砂石吹出（风压0.5～0.6MPa）钻孔深度为3.5m。

　　(2) 用风镐将小导管顶入孔中，也可直接用锤击插入，然后检查管内有无充填物，如有充填物，用吹管吹出或掏勾勾出，。

　　(3) 用塑胶泥（40Be＇水玻璃拌合425#水泥即可）封堵导管周围及孔口。

　　(4) 严格按设计要求打入导管，管端外露20cm，以便安装注浆管路。

　　2）注浆浆液配制，搅拌：

　　(1) 水泥浆搅拌在拌合机内进行，根据拌合机容量大小，严格按要求投料，水泥浆浓度根据地层情况和凝胶时间要求而定，一般控制在1.5:1～1:1.

　　(2) 搅拌水泥浆的投料顺序为:在加水的同时将缓凝剂一并加入并搅拌,待水量加够后继续搅拌1min,最后将水泥投入并搅拌3min.

　　(3) 缓凝剂掺量根据所需凝胶时间而定,一般控制在水泥用量的2%～3%.

　　(4) 注浆用水玻璃的浓度一般为35Be，浓水玻璃的稀释采用边加水，边搅拌，边用波镁计测量的方法进行。

　　(5) 制备水泥浆或稀释水玻璃时，严防水泥包装纸及其它杂物混入，注浆时设置滤网过滤浆液，未经滤网的浆液不得进入泵内。

　　3) 小导管注浆采用双液注浆法，使用双浆泵将浆液输入至孔口混合器，经分浆器流入导管，进入地层。注浆施工时应注意以下几点

　　(1) 注浆口最高压力应控制在0.３MPa以内，以防压裂工作面

　　(2) 进浆速度不能过快，一般控制每根导管总进量在30L/min以内。

　　(3) 导管注浆采用定量注浆，即每根锚管内注入400L浆液后即结束注浆。如压力逐渐上升，流量逐渐减少，虽然未注入400L浆液，但孔口压力已达到0.３MPa时结束注浆。

　　(4) 注浆时，水泥浆与水玻璃浆的体积比（即C：S）应按所需凝胶时间选定，一般应控制在1：0.6～：1。

　　(5) 注浆结束后及时清洗泵、阀门和管路，保证机具完好，管路畅通。

　　4) 小导管注浆施工工艺流程见下图。

　　2.4 注浆机械配备表

　　小导管注浆所需设备见下表：

　　序号　名称规格型号单位数量备注

　　3喷射砼施工工艺

　　本标段喷射混凝土采用湿喷．湿喷是将骨料、水泥和水按设计比例拌合均匀，用湿喷射机压送到喷头处，再在喷头上添加速凝剂后喷出。其工艺流程见下图.

　　3.1 喷射前准备工作

　　1）检查受喷面轮廓尺寸，并修整，使之符合设计要求，若有松散，须清除干净。

　　2）用高压风或水（地质差不用）清洗喷面。

　　3）备好工作平台，防护用具。

　　4）根据喷射量添加速凝剂，并转动计量泵转盘调节好速凝剂的用量。

　

　5）接好电源及风管、喷管、速凝剂管等。

　　6）检查喷射机的转子、振动器、计量泵及安全阀、压力表是否完好，并进行试运转。

　　7）向喷射机的料斗加入约半斗砂浆(泥：砂：水=1：3.5:0.45)开动主电机将砂浆转入转子腔和气料混合仓。

　　3.2 喷射作业

　　1）严格按以下顺序进行操作

　　打开速凝剂辅助风→缓慢打开主风阀→启动速凝剂计量泵、主电机、振动器→向料斗加混凝土。

　　2）开机后观察风压，起始风压达到0.5MPa,开始操作，并据喷嘴出料情况调整风压。一般工作风压：边墙0.3～0.5MPa，拱部0.4～0.65MPa。

　　3）混凝土拌合均匀，直径大于15mm的粗骨料及时清除。

　　4）喷嘴与受喷面尽量垂直，两者的距离一般为0.6～1.2m,对挂有钢筋网的受喷面，喷嘴略倾斜，距离也相应减少。

　　5）喷嘴均匀地按螺旋轨迹，分区段（一般不超过6m），自下而上，一圈压半圈，缓慢移动，每圈直径约20cm。若受喷面不平，先喷凹坑找平。

　　6）喷射作业需有工作平台，有条件的，最好把喷嘴固定在机械手上。

　　7）停机前，喷射料斗中的混凝土全部喷完，严格按以下顺序关机：关主电机、振动器、关速凝剂计量泵、关主风阀；利用计量泵加水清洗速凝剂管路；再将喷嘴离开受喷面，依次打开主风阀、计量泵电机、主电机，向料斗中加水清洗气料混合仓、混凝土管道，最后关主电机、关主风阀、计量泵、停速凝剂风。

　　8）清理喷射机表面的混凝土。

　　3.3 湿喷混凝土的配合比

　　1）原材料

　　(1) 水泥：为保证喷射混凝土的凝结时间和与速凝剂有较好的相溶性，采用42.5以上的普通硅酸盐水泥，水泥性能符合国家现行标准。

　　(2) 砂：为保证喷射混凝土的强度和减少施工操作时的粉尘，减少硬化时的收缩裂纹，采用坚硬而耐久的中砂或粗砂，细度模数大于2.5。

　　(3) 碎石或卵石：为防止喷射混凝土过程中堵管和减少回弹量，采用坚硬耐久的细石，粒径不大于15mm。

　　(4) 骨料成分和级配：若使用碱性速凝剂，砂、石、骨料不得含有活性二氧化硅，以免产生碱骨料反应，引起混凝土开裂，为使喷射混凝土密实和在输送管道中顺畅，砂石骨料级配按国家标准控制。

　　(5) 水：为保证喷射混凝土正常凝结、硬化，保证强度和稳定性，喷射混凝土采用饮用水。

　　(6) 外加剂的选用

　　减水剂：湿喷混凝土的坍落度控制在10～13cm，水灰比较大，水泥用量大，混凝土中水泥水化后多余的水要蒸发，使混凝土喷层产生"干裂"现象，降低喷混凝土的支护能力。在拌混凝土时加入高效减水剂，提高支护质量。

　　速凝剂：在喷射混凝土工艺中加入速凝剂，使混凝土喷到受喷面后迅速凝固，形成垫层，减少回弹量，增大喷层厚度，同时混凝土迅速凝固后，便有了强度形成支护能力。

　　2）配合比的设计

　　设计配合比，龄期按7天测定抗压强度，通过大量试验结果选定湿喷混凝土配合比为：水灰比=0.5，水泥：碎石：砂=1:1.21:1.81，速凝剂掺量5%，减水剂掺量0.6%.坍落度为12cm。

　　3.4 安排

　　拌合机5人，其中进料4人，搅拌司机1人，混凝土运输司机1人，喷嘴2人，计８人。

　　3.5 湿喷工艺机具配套表

　　机具名称型号生产能力单位数量备注

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篇2：高速公路隧道工程施工方案

　　高速公路隧道工程施工方案

　　1 施工原则

　　隧道施工根据整体施工组织考虑，进行双幅进出同时开挖。明洞按明挖法施工，暗洞按"新奥法"组织施工。对洞口段施工坚持"短进尺、少扰动、强支护、实回填、严治水、勤量测、早封闭"的原则，稳妥进洞。洞内开挖坚持光面爆破，控制超欠挖，减小对围岩的扰动，充分利用围岩自身的承载力。实时监控，调整方案，实现信息化施工。在施工过程中，做好岩石构造节理的产状与分布情况的调查。对因构造节理切割而形成的不稳定部分，在施工时加强支护措施，防止坍塌。

　　2 施工方案

　　(1)场地布置：隧道进出口都属陡峭山坡，场地狭小，便道施工难度很大，首先打通便道至进出口，做好施工广场，先开挖出口，然后修筑便道至进口段，进行场地布置，再开挖进口。保证隧道施工所需风、水、电以及材料供应的需求。

　　(2)进洞方案：坚持机械化施工，形成开挖(钻、爆、运)、支护(拌、锚、挂、喷)及衬砌(拌、运、灌)三条机械化作业。预留管棚钻机作业平台，在进洞前2m做套拱，打设超前长管棚，对洞口浅埋段进行加固，长管棚打设长度为30m。在长管棚的保护下采用微台阶法进洞。必要时拱部开挖采用环形留核心土，下部断面开挖采用拉中槽跳间挖马口，马口长度2.5～3.0m。进尺达到10m左右后，由洞内向外浇筑衬砌、施工明洞，完善洞外防护及排水体系。

　　(3)洞身开挖：

　　本隧道为分离式，根据围岩级别，按台阶分部法、台阶法和全断面法开挖，先左幅后右幅，左右幅相差30米左右，循环进尺和台阶长度根据方法不同进行调节，钻孔采用自制作业台架风枪打眼。上导坑直眼掏槽实施光面爆破开挖，下导坑采用预裂非扬弃松动爆破设计，满足保护中墙及初期支护的目的。仰拱开挖采用左右错开，先与墙拱衬砌施工，以维持正常的出渣运输。采用装载机配合自卸车出渣。

　　(4)初期支护：喷砼采用洞外强制式拌合机集中拌合，砼搅拌运输车运输，湿喷法施喷；锚杆采用自制锚杆作业台架，风枪钻孔，专用注浆泵注浆；型钢钢架在工厂热弯加工成型，洞内拴接成拱。

　　(5)防水板施工：洞外拼装成幅，洞内作业台架悬挂无钉孔法铺设。

　　(6)二次衬砌：采用电动液压自行衬砌钢模台车，台车模板长度为9m。砼集中拌和，砼输送泵灌注砼，插入式振捣棒配合台车上的附着式振捣器进行振捣。台车施工前预先灌注两侧墙底矮边墙，其顶面标高位于电缆沟底面。

　　(7)路面施工：自进口端后退法浇筑路面砼。震动梁振动，整平机整平。

　　(8)附属设施施工：消防设施基础浇注及涂刷。

　　(9)通风：由于隧道较短，采用管路压入式通风，选用大风量、中高风压的风机，风量2400m3/min；风管直径选用140cm，风机前50m用铁皮管，以防止风机起动时气锤效应对风管的冲击破坏，其余地段均采用高强、阻燃抗防静电软管，节长30m～50m，接头为拉链式。

篇3：高速公路隧道工程施工测量施工方案

　　高速公路隧道工程施工测量施工方案

　　隧道测量包括控制测量和施工测量，由于各自的用途、精度要求不同，采用的测量仪器和施工方法也不同。

　　1)控制测量

　　施工中，导线控制测量采用全站仪测设控制导线点，高程控制点采用自动安平水准仪测设，按如下方法进行。

　　①布设洞外控制导线点。

　　②据隧道长度、拟定的贯通里程、贯通误差要求，求算导线测距精度、测角精度以及水准测量精度。

　　③按求算的精度要求，提高一个精度等级，测量洞外导线长度、转角、水准点高程。

　　④认真进行内业，平差计算。

　　⑤按洞外控制测量结果布设洞口投点。

　　⑥将测设结果汇总，报监理审查。

　　⑦据洞口投点测设隧道中线及标高，指导洞身开挖，并定期复测。

　　⑧洞身开挖进展，布设洞内控制导线及水准点，按求算的精度要求，提高一个精度等级测设洞内导线长度、转角以及水准点标高，并定期复测。

　　⑨贯通后，将洞内导线继续延测，测定贯通误差，并按《施工规范》要求进行贯通误差调整。

　　2)洞内施工测量

　　洞内施工测量采用J2全站仪和DS3普通水准仪进行，洞内临时中线及标高测量由洞内控制点引测，洞内施工测量包括开挖和衬砌的测量。

　　①开挖时，采用激光导向仪测定断面圆心，用全站仪每20m设一临时中线点，控制隧道开挖方向，并校正激光导向仪。同时，用水平仪测定起拱线高程，控制隧道坡度。

　　②衬砌前，用全站仪、水准仪自洞内控制点引点重新设立中线点和高程点，用于校正衬砌台车，每10m一点，高程点设于起拱线部位。立模前要复核中线高程，保证桩点正确无误未受破坏。

篇4：高速公路隧道工程洞口段施工方法

　　高速公路隧道工程洞口段施工方法

　　洞口段围岩破碎，覆盖层较薄，并有断层。针对隧道洞口段的地质、地形条件，洞口段施工方案归纳为以下几点：

　　1)完善洞口段防排水系统

　　洞口段施工前，沿设计开挖线外布设截、排水沟，完善洞口施工范围的防排水系统，将洞口附近地表水引排至施工范围以外。

　　2)洞口段处理

　　在完成防排水系统后进行边仰坡的开挖，对覆盖层采用挖掘机和人工风镐开挖，人工刷坡；需爆破开挖处，采用预裂弱震爆破技术，减小对边仰坡及附近岩体的扰动，影响其自然稳定。边仰坡的开挖自上而下逐阶进行，必要时边开挖边进行挂网喷混凝土防护坡面。在进行洞口拉槽段施工时，预留现浇套拱的核心土及管棚钻机作业平台。

　　3)模筑套拱

　　洞口边仰坡坡脚开挖后，由于岩层临空面多，埋深较大，应力重分布复杂，易发生岩体滑塌。暗挖进洞前，首先在洞门位置架立钢支架、绑扎钢筋、安装模板，检查无误后浇注厚55cm的套拱砼。在浇注套拱砼时按管棚间距及外插角预埋好导向钢管，而后按设计要求进行洞口段大管棚超前支护，压注C30水泥浆，必要时加注"水泥-水玻璃"双液浆加固地层。

　　4)开挖

　　洞口段暗挖出口按"先左洞、后右洞"、"分台阶、短进尺、弱爆破"的原则组织施工，在完成套拱及管棚注浆后，入口段采用上导洞先行下导坑跟进开挖，出口段采用台阶分部法开挖，每次进尺0.5～1.0m，采用风枪钻密孔，弱震切割爆破；个别区域采用人工风镐开挖。

　　5)强支护

　　开挖完成后，及时喷5cm厚素砼封闭围岩和开挖面，再施工环向系统锚杆，而后挂网、架立钢架，复喷砼至设计厚度。

　　6)及时闭合支护、衬砌

　　洞口段支护体系要及时封闭，并先于二次衬砌施工仰拱，以使支护体系成环形受力。

　　洞口段开挖进尺10m左右后，及时施工衬砌防排水系统及二次衬砌，直至明洞衬砌完成，防止支护长时间暴露。浇筑自内向外退浇，直至洞门，使洞门、明洞、洞内衬砌浇成整体。

　　7)加强监控量测

　　洞口段由于围岩软弱破碎，受力复杂，地下水较发育，岩体稳定性差，易发生支护失稳，因而，监控量测工作更显重要。

　　洞口段的监控量测采取加密量测点位，完善量测项目，加强量测频度，以便及时的观察到洞口段围岩及支护的变形情况，反馈施工各方，迅速采取支护补强手段，保证支护稳定。

篇5：高速公路隧道工程洞身开挖施工方法

　　高速公路隧道工程洞身开挖施工方法

　　1)施工方案

　　隧道施工遵循"短进尺、少扰动、强支护、实回填、严治水、勤量测、早封闭"的施工原则，紧凑施工工序，精心组织施工。在施工过程中，做好岩石构造节理的产状与分布情况的调查。对因构造节理切割而形成的不稳定部分，在施工时加强支护措施，防止坍塌。

　　2)施工流程：

　　洞身开挖施工工艺流程图见图6.2.2-3。

　　图6.2.2-3 洞身开挖施工工艺框图

　　3)施工要点及注意事项

　　①围岩破碎段严格贯彻先护后挖的原则，先施工超前管棚或导管，再进行开挖。

　　②待浆液凝固后，开始开挖。

　　③拱部采用光面爆破，边墙采用预裂爆破，以减少扰动。

　　④短进尺、强支护，每循环进尺保持2m，台阶长度满足要求，便于机械施工，开挖完成后及时支护。

　　⑤采用作业台架和风枪湿法钻眼。

　　⑥实施监控测量，及时掌握围岩和支护稳定状况，修正支护参数，组织动态施工。

　　4)围岩爆破设计及施工

　　根据地质资料，本隧道全部为岩石隧道，均需要爆破。要坚持"少扰动、快加固、勤量测、早封闭"的原则，为了避免塌方，除了加强初期支护外，还要尽量将爆破震动效应降到最低，以减少对隧道周围围岩的扰动，保持围岩的稳定。我公司在这一领域经过多年的尝试和总结，得出必须采用弱震光面爆破技术，选用合理的爆破参数和工艺，才能够有效地控制震动，在软弱破碎地段和隧道浅埋地段施工中得到较为理想的施工效果。

　　①围岩钻爆设计

　　隧道上半断面拱部爆破中，采用弱震直眼掏槽形式，可明显减少掏槽爆破的地震强度，有效地控制围岩的变形，保持围岩的稳定。其减震原理是掏槽时分段爆破，逐步扩大形成槽腔。两个中空眼起临空作用，它比掏槽眼深20cm，掏槽眼比其它炮眼深15～25cm。这样掏槽爆破的炮眼布置较密，段数多，每段装药量比其他炮眼的每段药量小，按此设计爆破夹制作用小，能充分保证掏槽效果和减轻震动强度。采用弱震掏槽形式，爆破所产生的最大质点振动速度不会发生在掏槽爆破方面。

　　②围岩爆破药量计算

　　弱震爆破单段最大起爆药量按下式计算，并对相邻隧道及浅埋段构筑物进行震动监测及时调整爆破方案。

　　Qma*=R3(Vkp/K)3/a

　　式中：Qma*--同段最大爆破药量，kg

　　Vkp--安全速度，cm/s，取V=2cm/s

　　R--爆破安全距离

　　K--地形、地质影响系数，取K=150

　　a--衰减系数，取a=0.16

　　《爆破安全规程》中规定的建(构)筑物安全振速为：岩体不稳定，支护良好的地下巷道10cm/s；岩石中等稳定，支护良好的地下巷道为20cm/s。

　　③钻孔作业施工程序

　　测量放线：用全站仪准确绘出开挖轮廓线及周边眼、掏槽眼和辅助眼的位置，并用激光导向仪控制边线。距开挖面50m埋设中线桩，每80m设临时水准点。每次测量放线时，要对上次爆破效果检查一次，并及时将结果告知技术主管和爆破人员，技术人员将测量数据输入计算机处理后，修正爆破参数，以达到最佳爆破效果。

　　钻孔作业：炮眼位置及数量严格按照光面爆破设计图施作。特别是周边眼和掏槽眼的位置、间距及个数，未经主管技术工程师的许可不得随意改动。

　　钻孔位置误差不大于5cm，方向平行，严禁相互交错。

　　周边眼钻孔外插角度控制在4°以内。

　　同类炮眼钻进深度要达到设计要求，眼底保持在一个沿垂面上。

　　④装药爆破

　　成立光爆专业小组，实行定人、定位、定标准、定段别的岗位责任制，不准乱装药。

　　装药前，仔细检查炮孔的位置、深度、角度是否符合设计要求，有不正确者采取补救措施或废弃重钻，同时认真进行清孔，将所有炮孔中的残碴积水排除干净，用高压风吹净尘沫。

　　装药时严格按照设计的装药结构和装药量施作。

　　掏槽眼和辅助眼采用连续装药，周边眼采用不偶合装药，炮眼直径48mm，药卷直径采用Ф25mm的小直径光爆药卷，用竹条将药卷位置固定，底部装Ф32加强药卷。

　　无论采取何种形式的装药结构，炮孔都必须堵塞密实。堵塞炮孔所用的材料，结合现场条件使用黄泥堵塞，堵塞长度不小于40cm。

　　严格按设计的联接网络实施起爆，注意导爆索的连接方向和连接处的牢固性。

　　⑤装碴运输

　　由于左右洞分多个施工作业面，使每个作业面空间狭小，不利于大型设备展开，故每个作业面安排1台ZL40C侧卸式装载机装碴，运输采用10t自卸汽车，两者形成一条出碴机械化作业线。

　　清运石碴时先运下部石碴，清运临近完成时，在该处暂留一部分石碴搭设便坡，方便清运上部台阶上的石碴。