【正文】 鋼管自身的封堵和鋼管與孔壁之間空隙的封堵：鋼管自身的封堵一般在鋼管最外端 ～ 范圍內不設置注漿孔，孔口用厚 3～5mm 鋼板鑿孔焊接注漿管來封堵；鋼管與孔壁間空隙的封堵利用自制工具將早強水泥砂漿塞入孔口封堵，封堵材料裝入孔內不小于 1m 長度，圖 55 鋼管堵頭圖ⅥⅥ Ⅵ Ⅵ 鉆 機 就 位測 量 布 孔鉆 機 固 定 鉆 機 臂 固 定鉆 孔 及 接 長 鉆 桿成 孔鉆 桿 分 節(jié) 退 下撤 鉆 機注 漿 機 準 備清 孔 注 漿 材 料 準 備裝 入 鋼 管 、 堵 孔注 漿退 機哈 爾 濱 鐵 道 職 業(yè) 技 術 學 院 鐵 建 分 院 畢 業(yè) 設 計24確保封堵質量。鋼管與孔壁之間封堵見圖 56。注漿異常現(xiàn)象處理：A. 發(fā)生串漿現(xiàn)象，即液漿從其他孔中流出時，采用多臺泵同時注漿或堵塞串漿隔孔注漿；B. 水泥漿壓力突然升高，可能發(fā)生了堵管，停機檢查；C. 注漿迸漿量很大，壓力長時間不升高，則要調整漿液濃度及配合比，縮短凝膠時間，進行小量低壓力注漿或間歇式注漿，使?jié){液在裂隙中有相對停留時間，以便凝膠，但停留時間不能超過混合漿的凝膠時間，才能避免產(chǎn)生注漿不飽滿。注漿時注意事項：A. 漿液配制：水泥漿采用臥式攪拌機拌和。水灰比 W/C=。在注漿前試驗合理確定漿液配比、注漿壓力等注漿參數(shù)。漿液配比選擇要考慮巖石裂隙情況及漿液擴散半徑，現(xiàn)場通過試驗確定；B. 注漿施工：采用 2 臺 BW250/50 型注漿泵注漿。清孔后，按由下孔至上孔的順序施工，漿液先稀后濃、注漿量先大后小程序注漿，如遇串孔或跑漿則隔孔灌壓；C. 注漿壓力控制：注漿壓力按分級升壓法控制，由注漿泵油壓控制調節(jié)。具體調法是：啟動注漿泵，正常運轉后關閉泵口閥門，泵停止運轉后，旋轉壓力調解旋鈕，將油壓調在要求的油壓刻度值上。隨著注漿阻力的增大，泵壓隨之增高，當達到調定值時，自動停泵。為防止由于壓注速度過大，造成上壓過快返漿、漏漿等異常現(xiàn)象，影響注漿質量；D. 結束標準：采用終壓和注漿量雙控制。一般以單管設計注漿量為標準，當注漿壓力達到設計終壓不小于 20min，進漿量仍達不到設計標準時，也可結束注漿；E. 清洗注漿系統(tǒng)：達到結束標準后，停止注漿，隨即卸下注漿混合器及注漿系統(tǒng)，并用清水清洗干凈。以保證下次注漿順利進行。施工中要加強勞動保護，防止?jié){液沾ⅥⅥⅥ1Ⅵ Ⅵ圖 56 鉆孔與管壁之間封堵示意圖哈 爾 濱 鐵 道 職 業(yè) 技 術 學 院 鐵 建 分 院 畢 業(yè) 設 計25洞 頂 回 填 及 防 排 水 處 理n層 混 凝 土 養(yǎng) 護洞 門 裝 飾層 墻 身 混 凝 土 澆 注檢 查n層 墻 身 模 型 安 裝n層 墻 身 鋼 筋 安 裝墻 身 測 量 放 樣基 礎 測 量 放 樣基 礎 開 挖基 坑 檢 查安 裝 基 礎 模 板安 裝 基 礎 鋼 筋基 礎 混 凝 土 澆 注 合 格 不 合 格合 格 不 合 格染人體；F. 效果檢查：先打鋼花管，再打鋼管。鋼花管注漿完成以后再進行鋼管鉆孔，通過鉆孔鉆出的鉆渣是否含有水泥漿來判斷注漿的質量。 隧道洞門施工 隧道洞門施工工藝流程隧道洞門施工工藝流程見圖 57 圖 57 洞門施工流程圖 隧道洞門施工方法及注意事項⑴ 洞門施工要按有關規(guī)定，并符合以下要求：哈 爾 濱 鐵 道 職 業(yè) 技 術 學 院 鐵 建 分 院 畢 業(yè) 設 計26① 土質地基要整平夯實，土層松軟時，要核實地基承載力；② 基礎處的渣體雜物、風化軟層和積水要清除干凈；③ 洞門襯砌拱墻要與洞內相聯(lián)的拱墻同時施工，連成整體；④ 端墻施工放樣時，要保證位置準確和墻面坡度平順；⑤ 澆筑混凝土要保證模板不移動；⑥ 洞門端墻的砌筑與墻背回填要兩側同時進行，防止對襯砌邊墻產(chǎn)生偏壓；⑦ 洞門襯砌完成后，及時加固洞門上方仰坡腳。當邊(仰)坡地層松軟、破碎時，要采取坡面防護措施；⑧ 洞門的排水溝砌筑在填土上時，填土必須夯實。 隧道洞身開挖 隧道洞身開挖施工工序流程隧道開挖施工前，要確定隧道開挖輪廓線，制定隧道爆破方案和監(jiān)控量測方案，確定開挖和支護空間與時間關系，選定棄碴方案和滿足上述要求的施工組織和各項資源配置，并根據(jù)實施效果不斷優(yōu)化。隧道開挖作業(yè)程序可參照圖 58。 隧道洞身各級圍巖開挖施工方案、方法及施工工藝 洞身Ⅴ級圍巖開挖方案、方法及施工工藝 洞身Ⅴ級圍巖開挖、方法及注意事項⑴ 開挖方案、方法洞身Ⅴ級圍巖施工方法根據(jù)工程地質條件及水文地質資料，開挖斷面大小、襯砌類型、開挖長度、工期要求及環(huán)境制約等因素綜合研究確定。隧道內地質條件變化較大時選用適應性強的施工方法，需要變更施工方法時，以工序倒換簡單和較少影響施工進度為原則，Ⅴ級圍巖地段采用大拱腳臺階法施工。洞身Ⅴ級圍巖采用大拱腳臺階法結合 Ф42 超前小導管和 I20b 型鋼架的方法施工，嚴格控制超欠挖⑵ 大拱腳臺階法大拱腳臺階法施工工藝與臺階法相似，不同之處在于大拱腳臺階法開挖上臺階時哈 爾 濱 鐵 道 職 業(yè) 技 術 學 院 鐵 建 分 院 畢 業(yè) 設 計27將拱腳處適當加寬，加強拱腳的支撐力，然后進行支護，開挖一定距離后根據(jù)圍巖和規(guī)范要求進行下臺階的開挖和支護，然后施做仰拱襯砌。根據(jù)圍巖狀況，確定上臺階領進長度 L，大拱腳臺階法施工工藝流程見圖 59。臺階法施工程序：開挖部位 1，施作部位Ⅱ拱部初期支護；開挖部位 3，施作部位Ⅳ曲墻部分初期支護；施作部位Ⅴ及部位Ⅵ仰拱及填充；適時進行防排水系統(tǒng)及部位Ⅶ二次襯砌施工。⑶ 中隔壁法在軟弱圍巖大跨隧道中，先開挖隧道的一側，并施作中隔壁墻，然后再開挖另一側的施工方法，即：先行導坑上部開挖→先行導坑上部初期支護→先行導坑中部開挖→先行導坑中部初期支護→先行導坑下部開挖→先行導坑下部初期支護→后行導坑上部開挖→后行導坑上部初期支護→后行導坑中部開挖→后行導坑中部初期支護→后行導坑下部開挖→后行導坑下部初期支護。 CD 法施工工藝流程見“圖 510 CD 法施工工藝流程圖” ；CD 法施工工序見“圖 5圖 58 隧道開挖作業(yè)施工流程圖施工準備風水電就緒 臺車、臺架就位 測量、布孔按規(guī)定處理并反饋信息斷面檢查、爆破效果分析鉆 孔裝藥連線爆 破通 風清危、初噴混凝土 出 碴 支 護 下一循環(huán)哈 爾 濱 鐵 道 職 業(yè) 技 術 學 院 鐵 建 分 院 畢 業(yè) 設 計2811 CD 法施工工序圖” 。A．施工工序說明：⑴ 利用上一循環(huán)架立的鋼架施作隧道側壁 Ф50 超前鋼花管及導坑側壁 Ф22 水平錨桿超前支護。人力配合機械開挖①部，高約為 ，寬約為 。施作①部導坑周邊的初期支護和臨時支護，即初噴 4cm 厚混凝土，架立型鋼鋼架和 I18 臨時鋼架，并設鎖腳錨桿(管)，安裝徑向錨桿及鋪設鋼筋網(wǎng)片，復噴混凝土至設計厚度。⑵ 在滯后于①部一段距離后，挖掘機開挖②部，人工整修表面。導坑周邊部分初噴 4cm 厚混凝土。接長型鋼鋼架和 I18 臨時鋼架，并設鎖腳錨桿(管)。鉆設徑向錨桿并鋪設鋼筋網(wǎng)片，復噴混凝土至設計厚度。⑶ 在滯后于②部一段距離后，挖掘機開挖③部，人工整修表面，施作導坑周邊初期支護，步驟及工序同①。⑷ 在滯后于③部一段距離后，挖掘機開挖④部，人工整修表面，施作導坑周邊初期支護，步驟及工序同②。⑸ 在滯后于④部一段距離后，挖掘機開挖⑤部。接長 I18 臨時鋼架至隧底，底部墊槽鋼。⑹ 根據(jù)監(jiān)控量測結果分析，待初期支護收斂后，拆除 I18 臨時鋼架。利用仰拱棧橋灌筑 Ⅵ部邊墻基礎與仰拱。⑺ 利用仰拱棧橋灌筑仰拱填充Ⅶ部至設計高度。⑻ 利用襯砌模板臺車一次性灌注Ⅷ部襯砌(拱墻襯砌一次施作)。B．CD 法施工控制要點：⑴ 上導坑 ①、③部的開挖循環(huán)進尺控制為 1 榀鋼架間距(～)，下導坑②、④部的開挖可依據(jù)地質情況適當加大。⑵ 導坑開挖孔徑及臺階高度可根據(jù)施工機具、人員等安排進行適當調整。⑶ 鋼架之間縱向連接鋼筋應及時施作并連接牢固。測量放線(Ⅳ級圍巖)拱部超前支護上導坑開挖、出碴下導坑開挖、出碴下部初期支護超前地質預報上部初期支護 圍巖監(jiān)控量測圍巖監(jiān)控量測圍巖監(jiān)控量測圍巖穩(wěn)定性評判、修正施工方案，確定二次襯砌施作時間仰拱填充施工下一工序仰拱圖 59 大拱腳臺階法施工工藝流程哈 爾 濱 鐵 道 職 業(yè) 技 術 學 院 鐵 建 分 院 畢 業(yè) 設 計29超前地質預報 超 前 地 質 預 報 測量放線左側拱部超前支護 右側拱部超前支護左側上部開挖、出渣 右側上部開挖、出渣左側上部、上側中隔壁初期支護、同時左側下部開挖、出渣右側上部、上側中隔壁初期支護、同時右側下部開挖、出渣圍巖監(jiān)控量測左側下部初期支護 右側下部初期支護 超 前 地 質 預 報 圍巖監(jiān)控量測基底加固底部開挖、出渣仰拱初期支護拆除臨時鋼架仰拱襯砌仰拱填充施工下一工序圍巖監(jiān)控量測哈 爾 濱 鐵 道 職 業(yè) 技 術 學 院 鐵 建 分 院 畢 業(yè) 設 計30圖 510 CD 法施工工藝流程圖哈 爾 濱 鐵 道 職 業(yè) 技 術 學 院 鐵 建 分 院 畢 業(yè) 設 計32Ⅵ ⅥⅥⅥⅥⅥⅥⅥⅥⅥⅥⅥ ⅥⅥⅥф2ⅥⅥ Ⅵ Ⅵ30Ⅵ30ⅥCDⅥⅥⅥⅥ2431 Ⅵ5ⅥⅥ750Ⅵ450Ⅵ60Φ2Ⅵ(L=.5m)ⅥⅥI8Ⅵ ⅥⅥⅥⅥⅥⅥⅥ30ⅥⅥⅥⅥⅥⅥⅥⅥ ⅥCDⅥⅥⅥⅥⅥⅥmⅥⅥcmⅥⅥCDⅥⅥⅥⅥ ⅥⅥ圖2 CD法施工工序圖ⅥⅥ ⅥⅥⅥ30ⅥⅥ ⅥⅥ 圖511 CD法施工工序圖哈 爾 濱 鐵 道 職 業(yè) 技 術 學 院 鐵 建 分 院 畢 業(yè) 設 計33 正洞洞身開挖鉆爆設計 鉆爆設計總體說明鉆爆設計要根據(jù)工程地質條件、開挖斷面、開挖方法、掘進循環(huán)進尺、鉆眼機具、爆破材料和出碴能力等因素綜合考慮。隧道開挖掘進采用光面爆破，減少超挖，避免欠挖和減弱對圍巖擾動，提高開挖質量，確保施工安全。工程地質狀況對光面爆破的效果影響極大，在施工過程中，認真研究工程地質情況，合理確定出爆破參數(shù)，并根據(jù)實際情況，不斷合理優(yōu)化。光爆藥卷有水地段采用φ20 光爆專用藥卷。掏槽布置以直眼掏槽為主。單位炸藥消耗量的確定以滿足較高的炮眼利用率和降低大塊率，便于機械裝碴為原則。起爆采用非電導爆管起爆，起爆的時差間隔 50～75ms。 裝藥結構與堵塞周邊眼采用 φ20 小直徑藥卷間隔裝藥，采用導爆索裝藥結構，用竹片和導爆索連接，在炮孔底裝半卷或 1 卷 φ32 藥卷做加強藥包。其它炮孔均采用 φ32 藥卷，連續(xù)裝藥。裝藥后用黃泥對炮孔進行堵塞，炮眼堵塞長度不少于 30cm，炮泥采用炮泥機生產(chǎn)。 起爆方法起爆采用非電毫秒雷管起爆，周邊眼采用導爆索裝藥結構時，采用導爆索起爆。 起爆順序掏槽眼→輔助眼→側壁周邊眼→拱部周邊眼→底板眼。 裝藥量計算裝藥量：光面爆破周邊眼裝藥量要求嚴格控制，以求達到光爆效果。單孔光面爆破經(jīng)驗裝藥量計算公式： g=(E+W)L10 （5bR1） 式中：g—單孔裝藥量；E—孔距；W—抵抗線； Rb—巖石抗壓強度 Mpa。哈 爾 濱 鐵 道 職 業(yè) 技 術 學 院 鐵 建 分 院 畢 業(yè) 設 計57裝藥集中度：q=g/L=(E+W)10 Rb(g/m)計算后與“隧道施工規(guī)范”中光爆裝藥集中度(q)參考值進行對比選取。 鉆孔設備選擇正洞下臺階及全斷面用簡易鉆孔臺車鉆孔，上臺階用簡易臺架風槍鉆孔。 炮眼布置原則掏槽眼：隧道爆破采用中空直眼掏槽形式，為保證掏槽鉆眼精度，掏槽位置選擇在隧道中線偏下的位置。周邊眼：根據(jù)光面爆破選定的周邊眼間距，嚴格控制外插角減少超挖。輔助眼：輔助眼所在位置在周邊眼抵抗線的邊緣，內圈眼的孔距稍大于周邊眼抵抗線(w)。擴大眼：掘進炮眼，其炮孔間距，視巖石堅硬程度、裝運手段、巖石破碎程度的要求等因素而定，一般取 ～，巖石堅硬取小值，反之取大值。底板眼：底板眼沿開挖輪廓線布置，并適當增加藥量起翻碴作用，使爆落的巖碴翻松，便于裝載設備裝碴。 本章小結本章介紹了該工程是按新奧法原理組織施工，洞身開挖采用光面爆破，Ⅴ級圍巖段隧道采用大拱腳臺階法或中隔壁法施工，出碴采用無軌運輸方法。哈 爾 濱 鐵 道 職 業(yè) 技 術 學 院 鐵 建 分 院 畢 業(yè) 設 計34第 6 章 初期支護施工方法及施工工藝 超前小導管施工方法及施工工藝 超前小導管施工方法(1)掌子面封閉：掌子面用 C25 噴射混凝土封閉。(2)鉆孔、插小導管：進行孔位測量放樣，孔位測量做到位置準確，鉆孔按放樣進行，并設方向架控制鉆孔方位，使孔位外插角度符合設計要求。人工手持 YT28 風槍一次鉆孔完成。(3)清孔：用高壓風、水清洗，吹沖干凈孔內砂塵及積水，所有鉆孔完成均進行檢驗。(4)裝入鋼管：用風鎬將鋼管推送入孔。(5)注漿：注漿順序由下向上進行，漿液用拌合機攪拌。注漿漿液以水泥單液漿，其水灰比 1∶1，注漿壓力為 ～。施工中根據(jù)現(xiàn)場試驗確定合理的注漿參數(shù)。 超前小導管施工工藝（1）施工工藝流程：小導管施工工藝流程如圖 61 所示。圖 61 小導管施工工藝框圖（2）小導管施工工藝說明開挖周邊布孔