1、赣龙铁路扩能改造工程 GL-5 标阳明山隧道进口台阶法施工及支护技术交底中铁五局赣龙铁路 GL-5 标隧三项目部2010 年 12 月 15 日阳明山隧道三台阶法开挖及支护技术交底一、工程概况阳明山隧道进口起始里程为DK237+402DK239+350,全长1948米，隧道全部位于直线上， 线路纵坡坡率为12.9的上坡。根据设计文件，隧道进口段围岩均为b级，此段 围岩差，埋深也浅，为 了确保施工安全，我们针对现场实际采取三台阶临时仰拱法施工。二、施工方案洞口段b 围岩段采用三台阶临时仰拱法施工。由于洞口段围岩破碎，必须采用人工配合机械开挖，并人工推车运砟。如遇坚硬石质可以采用爆破开挖，但必须坚
2、持“ 短进尺、弱爆破、 强支护、早封 闭、勤量 测“的原则。初期支护采用全封闭 I20a 钢拱架，系统锚杆，钢筋网及喷射混凝土组成。2.1.三台阶法开挖及支护2.1.1.施工工艺流程图（见下图）三台阶开挖示意图及流程图2.1.2.施工方法施工时将隧道分为三个台阶进行开挖。先开挖上部台阶，上部开挖完成后1、上部开挖、上部初期支护及临时仰拱、中部初期支护及临时仰拱、仰拱浇注、拱墙整体衬砌3、中部开挖5、下部开挖、下部初期支护结 束施作上部洞身结构的初期支护，即初喷 4cm 厚混凝土，架立钢架，然后钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度，底部喷 10cm 混凝土作为临时仰拱封闭。上台阶施工至 5m 后，
3、开挖中部台阶，接长钢架，施作洞身结构的初期支护及封底，工序与上台阶相同。中台阶开挖 10m 后，开挖下部台阶，及时封闭初期支护。下台阶开挖完成后及时灌筑该段仰拱及隧底填充。最后利用衬砌模板台车一次性灌筑二次衬砌（拱墙衬砌一次施作）。2.2.钻爆设计2.2.1.施工方法简述钻眼采用简易钻眼平台，风钻打眼，起爆方式为非电雷管孔内微差起爆。钻爆参数为：掏槽眼眼深 1.1m，其它炮眼深 1.0m，计划循环进尺 1.0m，周边眼采用 25mm 小直径药卷空气间隔装药，其它炮眼采用 32mm药卷连续装药，掏槽眼孔底加强装药。2.2.2.光面爆破参数上断面开挖光面爆破参数表项目 周边眼间距 E（cm）最小抵
4、抗线W（cm）炮眼密集系数 E/W装药集中度q（kg/m）堵塞长度L（cm）起爆方式光面爆破 40 55 0.73 0.49 20非电毫秒雷管并根据围岩变化而变化，为保证光面爆破质量周边眼间距不得大于40cm。2.3.施工注意事项2.3.1.施工时坚持“短进尺、弱爆破、 强支护、早封 闭、勤量 测“的原则。2.3.2.如有超前支护等辅助施工措施，应首先利用上一循环架立的钢架施工完毕，再开挖。2.3.3.开挖方式均采用弱爆破，爆破时严格控制炮眼深度及装药量。2.3.4.锁脚钢管根据需要设置，以确保下台阶施工的安全。2.3.5.上台阶开挖一次不得超过 1 榀拱架，中台阶开挖一次不得超过 2 榀拱架
5、且必须左右交错施工，马口长度不小于 1.2 米。下台阶开挖一次不得超过2 榀拱架且必须左右交错施工，马口长度不小于 1.2 米。台阶下部台阶开挖后仰拱应紧跟。2.3.6.施工中，应按有关规范及标准图的要求，进行监控量测，监控量测 V 级围岩 510m 一个断面；级围岩 20m 一个断面；级围岩50m 一个断面；级围 岩 50m 一个断面。 监控量测桩焊接于钢架之上，位置为：拱顶一个沉降观测点，起拱线一个收敛点，内轨顶上 1.0m 一个收敛点并对称分布，共计 5 个点。需埋设的监控量测桩如附图：2.3.7.爆破振动安全允许距离由于隧道开挖为地下爆破，爆破个别飞散物对人员的安全允许距离不得小于 3
6、00m，故 该爆破的人员安全允许距离为 300m。2.3.初期支护初期支护必须紧跟开挖面，以控制围岩变形和减少围岩的暴露时间，初期支护形式包括锚杆、钢筋网、钢架支护及喷砼。2.3.1.锚杆施工洞口段 Vb 围岩段拱部采用 257中空锚杆，锚杆长 4.0m， 间距1.51.5m（环 纵），严格按设计要求施工。中空注浆锚杆采用风钻钻孔，用风钻顶入。钻孔 应圆而直，钻孔方向宜尽量与岩层主要结构面垂直。采用注浆泵压注水泥砂浆，砂 浆应拌和均匀，随拌随用，一次拌和的砂浆应在初凝前用完。注浆压力 0.30.8MPa，水灰比控制在 0.45：10.5：1。锚杆安设后不得随意敲击。 锚杆施工中每根锚杆的锚固力
7、不得低于设计要求，每 300 根锚杆必须抽样一组进行抗拔力试验，每组不少于 3 根，即每 50 米必须预留一组 3 根进行检查，外漏长 度 30cm，并符合 GBJ8685 的要求。边墙采用 22砂浆锚杆施工，b 围岩边墙采用 4.0m 砂浆锚杆支护，间距 1.21.0m（环纵）严格按设计要求施工。采用风钻钻孔，清孔后往孔内塞入锚固剂，再将 锚杆沿孔打入或用风钻顶入。在安装锚杆钢垫板时应确保钢垫板与锚杆垂直，并与初喷砼面密实压紧。2.3.2.钢筋网安设钢筋网在洞外加工成片，在洞内焊接成整体。钢筋网网格间距为20cm20cm。钢筋网在 锚杆及初喷砼后施作，随被支护的岩体的实际起伏状铺设，并与被支
8、护岩面留出 3cm 保护层，可设置砼垫块。钢筋网与钢筋网连接处、钢筋网与锚杆连接处采用点焊连接，使钢筋网连成一个整体。2.3.3.钢架支护级 b 型围岩采用20a 工字钢架支护，先在洞外按设计加工成形，洞内现场拼装联结。钢架洞内安装在初喷 4cm 砼之后进行，与定位钢筋焊接。钢架采用 22纵向连接筋（环向间距 1.0m）连接成整体，并尽可能多的与锚杆、钢筋网及其他支护焊接，保 证支护的整体性。钢架拱脚必须安放在牢固的基础上，架立时垂直隧道中线，钢架架立尽量紧靠围岩，保护层不小于 3cm，并在钢架与初喷砼之间空隙处设置砼垫块。以防止钢架喷砼不密实，可预埋注浆管，在挂防水板之前进行回填注浆。2.3
9、.3.1.钢架安装：a)测量定位按设计位置现场测量定位。首先测定出隧道中线，确定高程，然后再测定钢架的纵向位置，并采用 16、长 1m 的定位系筋进行定位；钢架平面必须与隧道中线垂直。b）现场准备运至现场的单元钢架分单元堆码，安设前进行断面尺寸检查，及时处理侵入净空的欠挖，保证钢架正确安设，安设拱脚或墙脚前，清除垫板下的松碴，将钢架置于原状岩石上，如无法落在岩石上则必须清空钢架脚虚土并喷射混凝土密实，确保钢架脚底稳固。c）钢架安装在初喷混凝土后进行，置于稳固地层上，超挖部分用喷射混凝土回填。安装时应备好风镐，随时剔除个别突出部位，保证钢架就位准确，受力可靠。钢架与封闭混凝土之间紧贴，在安设过程
10、中，当钢架与初喷混凝土面之间有较大间隙时安设垫块楔紧，两排钢架间沿周边平均每隔 1m 用长 69.3cm 的22纵 向钢筋联接（连接方式 见附图），形成 纵向连接系。钢架垂直度误差2 ，横向与高程偏差小于5cm,拱脚高度不够时设 置钢板调整，拱脚高度低于上半断面底线以下 15cm。钢架各单元之间用螺栓联接，不得以焊接代替。钢架安装后，立即施作钢架锁脚钢管，锁脚钢管采用 50钢管，壁厚3.5mm，长 4m，锁脚锚杆不少于两排，然后分层复喷混凝土，应先喷钢架处，然后喷钢架之间的砼，直至喷够设计厚度，将钢架完全覆盖 2cm 以上。现场可用肉眼观察和锤击法进行检查。2.3.4.湿喷砼喷射砼采用砼湿喷机
11、进行喷射作业。在搅拌站集中拌制砼，砼运输车运送至作业点，由湿式喷射机喷射，喷头处加如速凝剂。初期支护紧跟开挖面及时施作，以减小围岩暴露时间，抑制围岩变位，防止围岩在短期内松弛剥落。初期支护喷射砼，一般分初喷和复喷二次进行。开挖后立即进行初喷4cm 厚砼，复喷在锚杆、挂网安装后进行，尽快形成初期支护整体受力，以抑制围岩变位。 喷射砼之前必须按规范检查喷射表面，是否有松动、开裂、下坠、滑移等现象，如有及时清除后才能进行喷射砼。喷射砼顺序：喷射 砼顺序应先墙后拱，岩面不平时， 应先喷凹处找平。在边墙 部份为自下而上，从左到右或从右到左，并注意呈旋转轨迹运动，一圈压 半圈， 纵向按 顺序进行，旋 转半
12、径一般为 15cm，每次蛇行长度为34m。在拱部拱脚至拱腰处，自下而上。拱腰至拱顶由里向外喷射砼进行。岩层 松软易坍时， 喷射作业应紧跟作业面，初喷应先拱后墙，复喷应先墙后拱。喷射 砼时，其 喷射砼速度不宜太慢或太快，适时加以调整。喷射质量检查：按规 范检查喷射表面，是否有松动、开裂、下坠、滑移等现象，如有及时清除重喷。喷体达一定强度后可用锤击听声，对空鼓脱壳处及时进行处理。钻眼量 测，厚度不 够处补喷。及时测 定回弹率和实际配合比，以指导下步施工。作喷 体试件进行力学试验。技术质量措施：隧道开挖后后立即对岩面喷射混凝土，以防岩体发生松弛。按施工前试验所得方法与条件进行喷射混凝土作业，在喷射混
13、凝土达到初凝后方喷射下一层。首次喷射混凝土厚度不少于 50mm。在隧道全长内每隔 10m 至少取一组试件以确定强度是否合格。喷射混凝土的回弹物不得重复利用，所有的回弹混凝土应从工作面清除。喷咀 应与受喷面保持垂直，同时与受喷面保持一定的距离，一般取1.0m。受喷 面有水时，先清除岩层表面之水，混凝土中根据试验结果增添外加剂。开挖断面周边有金属杆件和钢支撑时，应保证将其背面喷射填满，粘结良好。喷射混凝土终凝 2h 后，应喷水养护时间不少于 7d。采取一切措施确保洞内清新的工作环境，从而减轻喷射混凝土作业中造成的粉尘影响；加强通风设施；采用集尘机捕捉粉尘。三、质量保证措施3.1.技术人员严格测量放
14、样，做到准确无误，勤复核。作业人员必须严格按放样施工。3.2.施工技术人员经常深入现场对施工过程中的材料和技术保证措施进行检查、确保施工质量。施工人员必须严格按具体部位技 术交底进行施工。3.3.施工过程中，严格按设计要求做好初期支护，保证其质量。四、施工安全措施4.1.隧道施工各班组间，建立完善的交接班制度。在交接班时，交班人将本班组的施工情况及有关安全事宜及措施向接班人详细交待，并记载于交接班记录本上，工地值班负责人(领工员)认真检查交接班情况。每班开工前未认真检查工作面安全状况，不得施工。4.2.所有进入隧道工地的人员，必须按规定配带好安全防护用品，遵章守纪，听从指 挥。4.3.各种运输
15、设备在隧道内要限速行使。洞内成洞地段，运输车辆最大行车速度为 15km/h，洞内施工地段，运输车辆 最大行车速度为 5km/h。洞内照明的灯光保证亮度充足。4.4.在围岩破碎的情况下不得盲目冒进，要采取预防措施，对不良地质段施工要采取弱爆破、短开挖、强支护、勤量 测 、早衬砌等小循环的施工方法。如发现隧道内有险情，必须在危险地段设置明显标志或派专人看守，并迅速报告施工现场负责人，及时采取措施处理，情况危险时，应将工作人员全部撤离危险区，并立即上报。4.5.钻眼人员到达掌子面时，应首先检查工作面是否处于安全状态，如支护有无表观变形、裂纹；拱部、两帮岩面有无松动现象或岩层面与层面间有无夹薄泥层现象
16、，在风钻水喷洒后是否软化剥落、掉块、坍方，若存在应在开钻前及时处理，承包人、 领工员或班长要现场指挥，专人负责。处理措施诸如打锚杆、找顶 、找帮、补炮、挂网等。4.6.雷管和炸药不得同车装运，火工品必须分别存放在专用的器材箱内,有专人保管。工作面严禁边钻眼边装药的习惯性施工方法。严禁装药时携带烟火，尤其禁止抽烟、明火等。爆破后必须立即 进行安全检查，查出有未起爆的瞎炮要按规定正确处理。4.7.各用电设备严禁出现漏电伤人，严禁敲击电线或敲击其他物体可导致电缆损坏的做法，谨防漏电事故发生。还有台车上的各用电设备，避免漏电造成高空坠落伤人。值班人员必须加强巡逻检查，及时发现问题及时处理。若遇停电现象，人 员要立刻撤离掌子面，到达支护好的安全地带。4.8.喷射混凝土作业前，要认真检查和处理喷锚地段的危石，将脚手架平台固定牢靠，设置防护栏杆，照明良好，作 业范围布置警戒人员。工作人员要加强个人防护，喷射手应配戴防护面罩、防水披肩、防护眼镜、防尘口罩、乳胶手套，其它工作人员应配戴防尘口罩等防护品。严格执行操作规程，禁止违规操作，严禁将喷头对准人和机械。严防高压水、高压风及喷射物喷出伤人。
