【文章內(nèi)容簡介】 修建截水溝，溝底抹砂漿防滲，洞頂環(huán)向截水溝在明洞結構施工前完成。按照設計要求確定鐵路路基外50m范圍內(nèi)為非爆開挖。鐵路下穿段起訖里程分別為K30+（ZK30+）至K30+（ZK30+）、K30+（ZK30+）至K30+（ZK30+）和K30+（ZK30+）至K30+（ZK30+），全300m長范圍內(nèi)為非爆土石方開挖區(qū)域。非爆區(qū)按圍巖情況不同采用不同開挖方法：對圍巖硬度低、較軟弱、巖體破碎的頁巖和泥巖，采用銑挖機開槽配合液壓破碎錘開挖，輔以人工風鎬修邊處理，先中間再兩邊從上向下槽型開挖，將掌子面大面積進尺挖好后再修整支護部位。掌子面修整平順后再進行初期支護施工。每循環(huán)開挖進尺大于支護進尺20cm30cm,便于支護施工操作和控制支護的超欠挖。較硬巖體采用液壓式分裂機掏槽，靜態(tài)破碎劑、液壓破碎錘開挖和修邊施工。首先在開挖掌子面中部用風動鑿巖機鉆一排豎向掏槽眼，深度120130 cm，孔距4050 cm(根據(jù)圍巖硬度調(diào)整孔距)，掏槽眼采用密集布眼，根據(jù)圍巖情況調(diào)整孔距，較堅硬加密，反之，可適當加大孔距，滿足分裂要求即可。若分裂效果不佳，增加掏槽眼數(shù)量，縮小孔距。然后在掏槽眼左右方向上各鉆出2排傾斜孔， 孔距4050 cm，第一排傾斜角度40o50o且與掏槽眼貫通相交；第二排斜孔角度50o70o。鉆眼過程中，每排孔應在同一平面內(nèi)，避免出現(xiàn)犬 齒孔，影響分裂效果。在開始分裂前，先將一個或多臺分裂機插入鉆好的第一排斜孔內(nèi)，分裂方向指向掏槽孔，在分裂力的作用下使巖石形成V型模塊，與巖體分離后， 再用同樣方法分裂第二排斜孔，這樣，在斷面上形成了一個槽溝，就產(chǎn)生了一個分裂自由面。然后按照孔距4050cm的要求，在左右兩個方向上豎向鉆出垂直于掏槽區(qū)掌子面，深度120130cm的鉆孔，注意保持每排孔在同一平面內(nèi)，插入分裂機分裂。重復上述步驟，直至開挖完掏槽區(qū)巖體。掏槽區(qū)開挖完成后，臨空面(自由面)形成，使用靜態(tài)破碎劑對開挖輪廓線內(nèi)的巖體進行破碎，完成最后的開挖。破碎孔分為輔助眼和周邊眼，輔助眼功能為破碎，周邊眼功能為修邊。采用風動鑿巖機鉆眼，孔距和排距遇到低硬度巖石孔距40 cm，排距50 cm；遇到中硬度巖石孔距30 cm。排距40 cm。在鉆眼過程中，輔助眼采用垂直眼，周邊眼采用斜孔，且孔口距開挖輪廓線5 cm，孔底落在開挖輪廓線上。同一排鉆孔要布置在同一平面上，裝藥時全孔長裝藥，先裝輔助破碎孔，再裝周邊孔。由于孔數(shù)較多，可采用一次性鉆眼、分片裝藥破碎的方法，確保安全和每個孔內(nèi)藥劑的最大膨脹壓基本保持同期出現(xiàn)。裝藥前應用高壓風將鉆孔內(nèi)余水和余渣吹洗干凈，做到孔口旁干凈無土石渣。然后將裝有藥劑的高強長纖維紙袋放在盆中，倒入潔凈水完全浸泡，30—50 s左右藥卷充分濕潤、完全不冒氣泡時，取出藥卷從孔底開始逐條裝入并捅緊，密實地裝填到孔口。即“集中浸泡，充分浸透，逐條裝入，分別搗實”。灌裝過程中要注意觀察，確定巖石、藥劑和拌和水的溫度是不是符合要求，已經(jīng)開始發(fā)生化學反應的藥劑(表現(xiàn)開始冒氣和溫度快速上升)不允許裝入孔內(nèi)，從藥劑加入拌和水到灌裝結束，此過程的時間不能超過5min。為做好各工序間的銜接和安排，將藥卷的反應 時間控制在60～120 min，也可按現(xiàn)場需要調(diào)整。若要加快開挖進度，可將拌和水溫根據(jù)實際適當提高，縮短反應時間，但最高不可超過50℃，否則藥劑反應太快，造成沖孔。當巖石剛開裂后，可采用高壓水向巖石面噴灑，給裂縫中加水，支持藥劑持續(xù)反應，以獲得更好的效果。靜態(tài)破碎劑發(fā)生作用將巖體漲裂，達到要求后，利用液壓破碎錘對出現(xiàn)裂紋巖體進行開挖和大塊巖石解體，在修邊過程中，清除懸掛在巖壁上的危石，消除安全隱患，然后利用出碴設備運出棄碴。（1）Ⅴ級圍巖開挖方法唐家嘴隧道為V級圍巖段，支護類型有S5a、SSTSJ5；采用控制開挖方法和加強支護措施施工，S5a支護以Ф127長管棚+超前小導管超前支護，S5支護以超前小導管超前支護，ST5支護以超前小導管超前支護，SJ5支護以超前小導管超前支護。S5a圍巖洞身采用雙側壁導坑法開挖，、@15cm15cm聯(lián)合加強支護。系統(tǒng)錨桿用Φ25中空注漿錨桿，中空注漿錨桿L=，@100100cm布置。，20cm厚C25噴射混凝土，@2020cm，@10050cm。S5圍巖洞身采用CD法開挖，、@20cm20cm聯(lián)合加強支護。系統(tǒng)錨桿用Φ25中空注漿錨桿，中空注漿錨桿L=4m，@10070cm布置。，20cm厚C25噴射混凝土，@2020cm，@10070cm。ST5圍巖洞身采用雙側壁導坑法開挖，、@15cm15cm聯(lián)合加強支護。系統(tǒng)錨桿用Φ25中空注漿錨桿，中空注漿錨桿L=，@10050cm布置。，20cm厚C25噴射混凝土，@2020cm，@10050cm。SJ5圍巖洞身采用CD法開挖，、@20cm20cm聯(lián)合加強支護。系統(tǒng)錨桿用Φ25中空注漿錨桿，中空注漿錨桿L=，@10060cm布置。，20cm厚C25噴射混凝土，@2020cm，@10060cm。1）施工工序A、雙側壁導坑法雙側壁導坑法開挖步驟①中夾巖側導坑上臺階開挖。②中夾巖側導坑上臺階初期（臨時）支護，安裝鋼架。③中夾巖側導坑下臺階開挖。④中夾巖側導坑下臺階初期（臨時）支護，接長鋼架。仰拱初期支護，導坑鋼架形成封閉圈。⑤另側導坑上臺階開挖。⑥另側導坑上臺階初期（臨時）支護，安裝鋼架。⑦另側導坑下臺階開挖。⑧另側導坑下臺階初期（臨時）支護，接長鋼架。仰拱初期支導坑鋼架形成封閉圈。⑨中隔墻上臺階開挖。⑩中隔墻拱部初期支護，拱部鋼架形成封閉。? 中隔墻下臺階開挖。? 仰拱初期支護，鋼架封閉成環(huán)，拆除中隔墻臨時支護。? 仰拱二次襯砌澆筑。?拱墻混凝土全周澆筑。雙側壁導坑法施工步序圖B、CD法CD法開挖步驟①中夾巖側導坑上臺階開挖。②中夾巖側導坑上臺階初期（臨時）支護，安裝鋼架。③中夾巖側導坑下臺階開挖。④中夾巖側導坑下臺階初期（臨時）支護，接長鋼架。⑤中夾巖側導坑仰拱初期支護，導坑鋼架形成封閉圈。⑥中夾巖側導坑仰拱澆筑。⑦另側導坑上臺階開挖。⑧另側導坑上臺階初期（臨時）支護，安裝鋼架。⑨另側導坑下臺階開挖。⑩另側導坑下臺階初期（臨時）支護，接長鋼架。?另側導坑仰拱初期支護，隧道全周鋼架形成封閉圈。? 另側導坑仰拱澆筑。? 拱墻混凝土全周澆筑。CD法施工步序圖2)施工注意事項①隧道應堅持“弱爆破、短進尺、強支護、早封閉、勤測量”的原則。②開挖方式均采用弱爆破或人工開挖，爆破時嚴格控制炮眼深度及裝藥量。③當現(xiàn)場導坑開挖孔徑及臺階高度進行適當調(diào)整時，應保證側壁導坑臨時支護與主體洞身鋼架連接牢固，橫向鋼支撐可根據(jù)監(jiān)控量測結果適當調(diào)整其位置，并考慮側壁導坑自身的穩(wěn)定及施工的便捷性。④鋼架之間縱向連接筋應按要求設置，及時施作并連接牢固。⑤臨時鋼架的拆除應等洞身主體結構初期支護施工完畢并穩(wěn)定后，方可進行。⑥施工中應按有關規(guī)范及標準圖的要求，進行監(jiān)控量測并及時反饋結果，分析洞身結構的穩(wěn)定，為支護參數(shù)的調(diào)整，施工二次襯砌的時機提供依據(jù)。（2）作業(yè)循環(huán)Ⅴ級圍巖S5a淺埋段，，每個循環(huán)12小時，月進尺60m/月。Ⅴ級圍巖S5深埋段，，每個循環(huán)12小時，月進尺84m/月。Ⅴ級圍巖ST5緊急停車帶段，，每個循環(huán)16小時，月進尺45m/月。（3）鉆爆設計1)爆破器材的選用唐家嘴隧道采用預裂爆破，雷管采用非電毫秒雷管，常用段數(shù)為1～15段。起爆雷管采用電雷管。炸藥采用乳化炸藥, 周邊眼采用導爆索。2）循環(huán)進尺的確定～。3）爆破參數(shù)的確定為減輕對圍巖的擾動，周邊眼采用小直徑藥卷，并采用導爆索串到孔底間隔裝藥，用竹片等將藥卷固定，孔口堵塞炮泥。V級圍巖周邊眼間距一般為W=50～60cm，最小抵抗線一般E=65～75cm，～。爆破作業(yè)時，根據(jù)地質(zhì)條件及時修正爆破參數(shù)，以達到最佳爆破效果。掏槽眼采用楔形斜眼掏槽。4）裝藥方法及裝藥結構采用人工用木制炮棍裝藥，起爆器專人看管和起爆作業(yè)。采用預裂爆破，周邊眼采用間隔裝藥，掏槽眼和輔助眼底板眼采用連續(xù)裝藥結構。炮孔堵塞：炮孔采用人工堵塞，堵塞材料為炮泥，用木制炮棍壓緊，堵塞長度一般為25～30cm。5）起爆起爆網(wǎng)絡采用并聯(lián)網(wǎng)絡，按如下順序連接：孔內(nèi)雷管分組 周邊孔導爆索并接 同段非電雷管雙發(fā)簇連 雙發(fā)電雷管起爆。6）鉆爆作業(yè)放出開挖斷面中線、水平和斷面輪廓線、根據(jù)爆破設計圖標出炮眼位置，符合設計要求后進行鉆孔；鉆孔后再按炮眼布置圖進行檢查，合格后裝藥連線爆破；爆破后進行清邦找頂、檢查險情或隱患，對險情或隱患采取措施及時處理，并采用激光斷面儀檢查爆破效果和超欠挖情況，并根據(jù)檢查結果修正爆破參數(shù)。7）出碴方式采用側卸式裝載機裝碴，自卸汽車運至洞外碴場的無軌運輸方式。隧道淺埋加強襯砌段采用噴、錨、網(wǎng)和工字鋼作為施工臨時支護，二次襯砌拱墻及仰拱采用模筑鋼筋混凝土，施工輔助措施洞口第一環(huán)采用超前大管棚支護，其余部位采用超前小導管預支護，超前小導管與大管棚搭接長度5m。隧道淺埋段二次襯砌應緊跟開挖施作。淺埋加強襯砌段支護參數(shù)如下表。隧道淺埋加強段支護參數(shù)表項 目Ⅴ級圍巖襯砌類型S5a初期支護C25 噴混凝土26cm@1515cm（拱墻部位為雙層）系統(tǒng)錨桿R25中空注漿錨桿@100100cm，L=預留變形量（cm）15二次襯砌拱墻70cmC30鋼筋砼仰拱70cmC30鋼筋砼輔助施工措施超前大管棚/超前小導管初期支護加勁措施20a工字鋼@50cm（含仰拱）隧道深埋段隧道按新奧法原理進行設計，采用復合式襯砌，初期支護以噴、錨、網(wǎng)為主，二次襯砌為模筑混凝土。支護參數(shù)根據(jù)結構分析與工程類比相結合確定，圍巖較差地段的襯砌向圍巖較好地段延伸10m。其支護參數(shù)如下下表。 隧道深埋段支護參數(shù)表項 目Ⅴ級圍巖襯砌類型S5初期支護C25噴 砼26cm@2020cm系統(tǒng)錨桿R25中空注漿錨桿 @10070cm L=預留變形量12cm二次襯砌拱墻60cmC30鋼筋砼仰拱60cmC30鋼筋砼輔助施工措施超前小導管初期支護加勁措施20a工字鋼@70cm（拱墻）隧道緊急停車帶及橫通道按新奧法原理進行設計，采用復合式襯砌，初期支護以噴、錨、網(wǎng)為主，二次襯砌為模筑混凝土，支護參數(shù)根據(jù)結構分析與工程類比相結合確定。緊急停車帶支護參數(shù)如下表。緊急停車帶襯砌支護參數(shù)表項 目Ⅴ級圍巖襯砌類型ST5初期支護C25噴 砼28cm@1515cm系統(tǒng)錨桿R25中空注漿錨桿 @10050cm L=預留變形量15cm 二次襯砌拱墻70cmC30鋼筋砼仰拱70cmC30鋼筋砼輔助施工措施超前小導管初期支護加勁措施22b工字鋼@50cm（含仰拱）由系統(tǒng)錨桿、鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土及鋼架構成隧道初期支護，超前支護采用超前小導管、超前大管棚、砂漿錨桿。施工順序：開挖后初噴砼→安裝錨桿→架立型鋼鋼架→鋪設鋼筋網(wǎng)→復噴砼至設計厚度→超前預支護→進入下一循環(huán)。（1）洞口套拱施工①套拱兩側拱腳基坑土方采用人工開挖，石方采用小藥量弱爆破進行開挖。人工平整基底后，測試地基承載力不小于300kPa，若開挖后基底承載力不滿足要求，需采取換填等措施進行地基處理。②套拱縱向長度2米，共設四榀20a工字鋼拱架。立完靠斷面的第一榀工字鋼后在斷面施做Φ2長2m、環(huán)向間距為1m的藥卷式錨桿，錨桿與第一榀工字鋼焊接，以固定鋼拱架。工字鋼拱架由鋼筋加工場預制完成后運輸?shù)浆F(xiàn)場進行安裝，安裝時根據(jù)測量人員測定的高程和拱架安裝控制線準確定位，嚴格將拱架控制在同一平面。③焊接縱向連接筋：使用Φ25螺紋鋼筋按環(huán)向間距100cm將各榀拱架焊接成整體。④管棚導向管：工字鋼拱架安裝后，精確測量將導向管定位，導向管使用Φ1505mm鋼管，環(huán)向間距40cm，長2m，軸線外插角1176?！?176。，使用Φ16定位鋼筋焊接固定在鋼拱架上。導向管管口先塞進編織袋然后用砂漿封堵，防止?jié)沧⒒炷習r混凝土進入導向管。(2)套拱混凝土當套拱拱架安裝完畢，導向管定位后，澆注60cm厚的C30混凝土形成套拱。①支模：擋頭板采用5cm厚木模板，模板間采用鋼管背住，連續(xù)加撐方式。內(nèi)外?？刹捎娩撃０寤?cm厚木模板，采用拉桿固定在鋼拱架上，內(nèi)模下方及擋頭板外側加斜撐固定在預留核心土上。②砼的澆筑、養(yǎng)生：模板裝好后，采用泵送澆筑C30混凝土，澆筑時左右兩側應對稱澆筑，并及時采用振搗器振搗，以保證混凝土的密實性和套拱的整體穩(wěn)定性。混凝土結構達到設計強度的70％以上時方可拆模。為防止混凝土的早期干縮產(chǎn)生裂紋，應在拆模后立即灑水養(yǎng)護，使其經(jīng)常保持濕潤，養(yǎng)護時間不少于14d。(3)長管棚施工當套拱混凝土凝固側模和外模拆除完畢后，隨即進行長管棚施工。 唐家嘴隧道長管棚工藝流程圖①管棚設計參數(shù)唐家嘴隧道長管棚在拱部120176。范圍內(nèi)，環(huán)向間距中至中40cm布設超前鋼管，共49根，超前長管棚采用Ф1276mm熱軋無縫鋼尖管，管棚設置長度35m，鋼管前端呈尖錐狀。管棚節(jié)長5m、6m，鋼管由65+5=35m及57=35m組成，間隔布置，避免管棚接頭在同一截面受力。②鉆孔。采用潛孔鉆機鉆孔。③Φ127鋼管安裝唐家嘴隧道長管棚采用潛孔鉆頭上加短鉆桿加鋼板墊片頂進。，剩余部分管壁上鉆15mm壓漿孔，孔間距20cm，呈梅花形布置。安裝時第一節(jié)加工成尖錐形，鋼管接頭采用絲扣連接套管連接，絲扣螺紋段長15cm?？v向同一橫斷面內(nèi)的接頭數(shù)不大于50%。④長管棚注漿Φ127鋼管安裝到位后，安裝注漿管和排氣閥，鋼管導向管間隙用速凝水泥或其他堵塞嚴密，以防注漿冒出。，水灰比1:1；水玻璃濃度30波美度。漿液采用注漿機灌注