隧道工艺 3

3.3.4.隧道工程 3.3.4.1.隧道工程概况

本标段共有隧道38座，总延长米为41221m，均为单线隧道。L＜1000m的隧道24座/10536m，1000m＜L＜2000m的隧道6座/8523m,2000m＜L＜3000m的隧道5座/11853m，3000m＜L＜6000m的隧道3座/10327m。速度目标值140km/h。其中，重点工程为向家岭隧道、新栓家坝隧道和新李子溪隧道。 3.3.4.2.洞口工程

洞口施工按照：“早进洞，晚出洞”的原则，结合实际地形条件及控制边仰坡开挖高度。隧道及斜井洞口进洞前应清除坡面危岩、落石，对坡面采取喷、锚、网加固措施，确保施工安全。向家梁隧道进口等处于滑坡体，先进行预加固桩施工。 3.3.4.2.1.洞口开挖与支护

首先复核图纸、测量定位，按设计位臵放出边、仰坡及洞脸开挖边线。在洞口仰坡开挖线外5m外设截水沟一道，在坡顶上部埋设2个下沉观测C20砼桩，定时观测下沉情况；做好截排水系统后，人工配合挖掘机按照设计进行洞外路基土方和洞门土方开挖。洞口采用挖掘机开挖，自卸车运土，人工配合刷坡。

3.3.4.2.2.进洞方法

进洞施工采用“短开挖，放小炮、及时支撑、衬砌紧跟、勤量测，早封闭”的原则，稳扎稳打，确保洞口工程岩体稳定。

进洞开挖采用人工配合风镐按上台阶留核心土法分部开挖，各分部开挖完成后及时按照设计进行初期支护，支护完成后再进行下部开挖。

3.3.4.2.3.洞门施工

本合同段隧道洞门结构有台阶式、翼墙式、环框式等类型。 在隧道二次衬砌施工洞口完成后，尽早安排洞门施工。洞门施工用人工配合挖掘机开挖洞门基槽，并夯压密实。然后根据伸缩缝位臵分段施工基础钢筋砼、墙身钢筋砼采用组合模板，支撑保证有足够的强度、刚度和稳定性，使其在砼灌筑过程中不发生位移和局部变形，

保证边角顺直、表面光洁、尺寸准确，使用的粘贴材料要有足够的粘结强度和持久性，保证完成洞门符合设计要求，且达到内实外美的创优标准。墙背超挖部分随混凝土的灌注随回填。洞门边、仰坡浆砌片石要保证砂浆饱满、大面平顺、坚固美观。

3.3.4.2.4.明洞施工

3.3.4.2.4.1.明洞施工工艺框图 明洞施工工艺框图见图3.3.4-01。

施工准备测量放线 土石方开挖 边、仰坡喷射砼临时支护 钢筋加工 仰拱钢筋绑扎 仰拱钢筋砼灌注 衬砌台车就位调整 钢筋加工 墙拱钢筋绑扎 安装外模端模 墙拱钢筋砼灌注 混凝土养护 明洞防水板、土工布施做 明洞两侧浆砌片石回填 边坡铺碎石 明洞两侧干砌片石回填 明洞两侧土石回填 粘土隔水层施做 施做洞顶排水沟 砼搅拌运输 砼搅拌运输 图3.3.4-01 明洞施工工艺框图

3.3.4.2.4.2.明洞施工工艺说明

土石开挖完成后，首先进行仰拱施工，在二次衬砌到达明洞地段后，进行拱墙衬砌施工。明洞衬砌内侧采用与隧道二次衬砌相同的全断面液压衬砌台车，外侧用槽钢、钢管和木支撑搭成模板支架，采用大块组合钢模板，用钢筋拉杆、木支撑固定。端墙外模采用木板和竹胶板，与明洞内、外模相交处应密贴，板缝用防水乳胶嵌缝。

明洞混凝土采用混凝土搅拌站集中拌和，混凝土输送车运输，泵送混凝土入模，插入式振捣棒振捣。

拱墙混凝土浇筑之前在明暗挖交接处环向预留一板防水板，伸入暗洞不少于50cm。拱圈混凝土达到设计强度的50%后，用砂浆在拱背抹平，然后施工防水板并与预留板连接。防水设施为防水板加土工布。先环向铺设一层土工布，然后铺设一层防水板，再铺一层土工布。

在端墙与开挖面之间依次按顺序对称回填浆砌片石、干砌片石、土石、粘土隔水层至设计高度，分层夯实,洞顶以上回填夯实度不小于93%，浆砌片石采用挤浆法施工。回填表面按设计要求施做排水沟。

3.3.4.3.斜井开挖、支护方法 3.3.4.3.1.斜井洞口施工

3.3.4.3.1.1.精测队先用三角网控制斜井开挖方向，先在仰坡开挖线5m外开挖天沟，并与现场排水系统连通，现场规划好以后开始仰坡开挖。

3.3.4.3.1.2.边仰坡从上向下分层开挖。洞口施工工艺流程图见图3.3.4-02示。

控制测量洞口测量放样边仰坡顶截水沟 排水沟分层开挖边仰坡支护开挖进洞图3.3.4-02 洞口施工工艺流程

3.3.4.3.2.井身施工

3.3.4.3.2.1.开挖、支护与衬砌

除Ⅴ级围岩用短台阶法开挖外,井身段采用全断面法开挖。 开挖用自制台车，装碴用30THC立爪式扒碴机，出碴用6m3矿车，提升用矿用提升机，轨道用43kg钢轨。按设计Ⅴ级围岩段环向设锚杆，挂网喷锚支护，Ⅲ级围岩拱部设锚杆，喷锚支护，斜井衬砌用自制衬砌台架施作整体式衬砌，砼按泵送考虑。

为确保斜井开挖过程不发生淹井事件，在开挖过程中实行超前地质预报。斜井施工工艺流程图见3.3.4-03示。

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图3.3.4-03 斜井施工工艺流程图

3.3.4.3.2.2.斜井轨道施工

斜井铺底完成后，按设计铺设斜井轨道，并完成行人台阶施工,轨道加固见3.3.4-04, 3.3.4-05图

级围岩段台阶法开挖钻孔爆破通风排烟初喷环向锚杆挂网复喷出碴 围岩段全断面开挖钻孔爆破通风排烟初喷拱部锚杆复喷出碴进入下循环开挖或衬砌通风排烟出碴爆破钻孔 级围岩段全断面开挖注浆处理富水地段施工准备地质超前预报地下水判定少水地段

90cm防滑钢钎钢钎轨道平面(只示单道)木支撑枕木

人行道横断面图3.3.4-04 斜井轨道防滑、防爬示意图

21运碴车斜井断面中线纵剖面12341-踏脚板2-L型钢轨3-重钢板4-联动轴图3.3.4-05 洞口阻车器示意图

3.3.4.4. 超前预支护施工 3.3.4.4.1.长管棚施工

为保证顺利进洞和施工安全，向家梁隧道进口YDK470+380～+428段Ⅴ级围岩拱部φ89大管棚超前支护，注浆加固后开挖进洞，各断面

导向墙施工：在管棚起始端，延管棚位臵开挖1m深带形槽，根据孔口位臵安装φ95孔口管，浇筑混凝土导向墙。

钻孔：利用管棚钻孔台车钻孔，每钻入一节续接下一节钻杆。 清孔：利用高压水将孔内余碴清洗干净，以防塞管时卡管。

大管棚均用管棚钻孔台车一次施工完毕，施工方法如下：

装入钢管：注意接头质量，用小直径钢管插入后焊接牢固。 堵孔止浆：堵孔质量的好坏，直接关系到注浆效果。

钢管自身的封堵：孔口用厚3～5mm钢板凿孔焊接注浆管等直径小导管来封堵。

钢管与孔壁间空隙的封堵：利用自制工具将早强水泥砂浆塞入孔口封堵，封堵材料装入孔内不小于1m长度，确保封堵质量。

高压注浆：注浆泵将浆液压入孔内，通过钢管壁注浆孔加固地层。 3.3.4.4.2.超前锚杆施工

为了防止浅埋地段洞体发生坍塌，在开挖前，对拱部进行超前锚杆施工，超前锚杆施工与开挖关系见图3.3.4-05：

钻下循环爆破孔爆破清理及出碴安装超前锚杆钻超前锚杆孔图3.3.4-05 超前锚杆施工与开挖关系图

锚杆施工采用钻孔台车，锚固材料按超前锚杆类型选用，锚杆施工工艺流程见图3.3.4-06。

测设孔位台车就位钻孔浆液配置注浆设备就位清孔安插锚杆安设注浆管导压力注浆效果检查开挖试验注浆确定注浆参数图3.3.4-06 锚杆杆施工工艺流程图

材料质量:锚杆原材料规格、品种、锚杆各部质量及技术性能符合设计要求，加工好的杆体平直、除油；锚固材料根据锚杆类型采用，编制本节时按早强药包锚固材料考虑。

钻孔质量：孔位根据设计要求和围岩情况作出标记，沿周边按选用的外插角钻孔，如遇孔内流水，在附近另选择钻孔位臵，锚杆孔保持直线，孔深不超过±５cm，孔径为锚杆直径的1.5～2倍。

锚杆安装质量：安装前将孔内钻碴吹净，药包用木棍缓幔送入孔底，对中插入锚杆，边插边旋转杆体，使药包充分搅拌，杆体插入孔内长度不小于设计长度，纵向两排锚杆搭接长度不小于设计长度。 3.3.4.3.4.超前小导管及超前小导管注浆施工

隧道Ⅴ级围岩加强段采用φ42mm小导管超前支护，每2m一环，每环20根，每根3.5m；沿隧道开挖轮廓线环向布臵并向外倾斜，其倾斜角一般为10～15度左右；注浆压力为0.5～1.0MPa，纵向前后相邻排导管搭接水平投影长度1.5m；注浆导管环向间距a=0.33m。

制作小导管准备工作钻孔封闭工作面安设小导管机具准备及检修联结管路及密封孔口压水检查达到要求?否是注浆拌浆压力流量是达到要求?否结束

图3.3.4-07 超前小导管施工工艺框图

图3.3.4-08 超前小导管(或超前锚杆)布臵图

钻孔、插小导管：导管孔钻打前，进行孔位测量放样，孔位测量做到位臵准确，钻孔要按放样进行，并设方向架控制钻孔方位，使孔位外插角度符合设计要求。

20cmφ8mm1.3m3.5m喷射砼开挖工作面钢格栅超前小导管或超前锚杆?100cm?100cm0.18cm图3.3.4-09 小导管结构示意图

注浆：采取跳孔施工或对串浆孔同时注浆。注浆前先喷砼封闭掌子面以防漏浆，对于强行打入的钢管应先冲洗管内的积物，然后再注浆。注浆顺序由下向上进行，浆液用拌合机搅拌。断层破碎带地段采用水泥水玻璃双液浆，其水泥与水玻璃体积比为1：0.6，水泥浆水灰比1：1，水玻璃波美度e′=40,缓冲剂掺量为2～2.5％，注浆压力为0.8Mpa。

182437561、注浆桶2、注浆泵3、压力表4、软管5、高压注浆管6、止浆塞7、小导管8、进浆管图3.3.4-10 单液注浆工艺示意图

3.3.4.5.钻爆设计、循环进尺及月进度估算 3.3.4.5.1钻爆设计

为控制超欠挖，降低洞壁粗糙率，对Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩均采用光面控制爆破技术。

决定光面爆破效果的主要因素是周边眼的光爆参数，上场后进行试验优化初步确定的光面爆破参数，现拟定光面爆破，光面爆破参数及爆破器材的选择分别见表3.3.4-01、表3.3.4-02。 表3.3.4-01 光面爆破参数表

序号 围岩级别 Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 周边眼间距 E（cm） 60 55 50 45 抵抗线 W（cm） 65 65 60 60 E/W 0.92 0.92 0.92 0.83 装药集中度kg/m 0.32 0.32 0.28 0.20 堵塞长度cm 30 30 30 30 1 1 2 3 表3.3.4-02 爆破器材选择表 序号 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 爆破器材名称 2号岩硝铵 2号岩硝铵 1号抗水岩石硝铵 RJ-2乳胶炸药 RJ-2乳胶炸药 煤矿专用炸药 火雷管 非电毫秒雷管 导火索 导爆索 塑料导爆管 规格 φ20×200mm φ32×200mm φ25×165mm φ20×200mm φ32×200mm φ20×200mm 6#、8#工业雷管 1—17段 φ5.7～6.2mm φ5.7～6.2mm φ3.0mm 备注 无水地段 无水地段 有水地段 有水地段 有水地段 煤层瓦斯地段 周边眼采用小直径药卷连续装药。当岩石很软时，可采用导爆索装药结构，用竹片和导爆索连接，在炮孔底装半卷φ32mm药卷做加强药包。其它炮眼孔采用φ32mm药卷连续装药。

装药后用黄泥对炮孔进行堵塞，炮眼堵塞长度不少于30cm。 掏槽眼采用中空直眼掏槽形式，为保证掏槽钻眼精度，掏槽位臵选择在隧道中线偏下的位臵；内圈眼所在位臵在周边眼抵抗线的边缘，内圈眼的孔距稍大于周边眼抵抗线（w）；扩大眼炮孔间距视岩石坚硬程度、装运手段、岩石破碎程度的要求等因素而定，一般取0.65～1.2m，

岩石坚硬取小值，反之取大值；周边眼根据光面爆破选定的周边眼间距，严格控制外插角以减少超挖。底板眼沿开挖轮廓线布臵，并适当增加药量起翻碴作用，使爆落的岩碴翻松，便于装载设备装碴。

起爆顺序：掏槽眼→内圈眼→扩大眼→周边眼→底板眼 钻孔采用三臂钻孔台车结合人工风枪钻或人工风枪钻进行。 炮眼的布臵形式如下图所示。

装药参数表炮眼类型中空眼掏槽眼22122333333112331233322装药量药卷装填起爆炮眼炮眼炮眼角度段药量深度数量(m）水平垂直卷／每个眼kg／每个眼(kg）种类系数次序212232811373.503.503.303.303.303.409090909090989090909097908.577713.24.173.433.433.430.88 图中炸药单耗49.98Φ400.90炮眼布置78.89Φ400.701.85Kg/m3旁注96.04Φ400.62数字辅助眼内圈眼底板眼周边眼37.73Φ400.75即起32.72Φ250.88爆次295.36序合 计113379.48888888888注：1、未注数字炮眼为中空眼，直径100mm，不装药。 2、1～2分别为2步直眼掏槽；3～5为辅助眼；6为内圈眼；8为底板眼；7为周边眼。 3、采用人工手持风枪钻眼，炮眼直径45～50mm，为了提高爆破效果，掏槽眼、辅助眼、雷管竹片Φ25药卷炮泥 内圈眼、底板眼采用药卷直径40mm，长330mm，药卷重0.49Kg；周边眼药卷直径 25mm， 长200mm，药卷重0.067Kg。导爆索 4、爆破出碴后，及时喷锚封闭开挖岩面，底拱喷锚一次达到设计厚度，然后进行回填。 5、光爆参数：E=55cm；W=65cm；E/W=0.85；装药集中度q=0.30Kg/m。 6、炮眼用专制泥堵塞，堵塞长度不小于30cm。周边眼装药布置图图3.3.4-11 Ⅲ级围岩（风枪）炮眼布臵图

装药参数表炮眼类型中空眼掏槽眼22122333333112331233322装药量药卷装填起爆炮眼炮眼炮眼角度段药量深度数量(m）水平垂直卷／每个眼kg／每个眼(kg）种类系数次序212232811374.004.003.803.803.803.8090909090909890909090979011.511101116.55.645.394.905.391.11 图中炸药单耗67.62Φ400.90炮眼布置123.97Φ400.702.36Kg/m3旁注137.20Φ400.62数字辅助眼内圈眼底板眼周边眼59.29Φ400.75即起40.90Φ250.88爆次428.98序合 计113432.28888888888注：1、未注数字炮眼为中空眼，直径100mm，不装药。 2、1～2分别为2步直眼掏槽；3～5为辅助眼；6为内圈眼；8为底板眼；7为周边眼。 3、采用三臂钻孔台车钻眼，炮眼直径45～50mm，为了提高爆破效果，掏槽眼、辅助眼、雷管竹片Φ25药卷炮泥 内圈眼、底板眼采用药卷直径40mm，长330mm，药卷重0.49Kg；周边眼药卷直径 25mm， 长200mm，药卷重0.067Kg。导爆索 4、爆破出碴后，及时喷锚封闭开挖岩面，底拱喷锚一次达到设计厚度，然后进行回填。 5、光爆参数：E=55cm；W=65cm；E/W=0.85；装药集中度q=0.30Kg/m。 6、炮眼用专制泥堵塞，堵塞长度不小于30cm。周边眼装药布置图图3.3.4-12 Ⅲ级围岩（台车）炮眼布臵图

装 药 参 数 表断面炮眼类型中空眼掏槽眼上33323333333333333333333装药量炮眼炮眼炮眼角度药卷装填起爆段药量深度数量(m）水平垂直卷／每个眼kg／每个眼(kg）种类系数次序246309352216188702.502.302.302.402.402.302.302.402.40149.864669090909890909098909090909790909097905.5444.58.5444.582.701.961.960.750.570.871.960.750.54 122.5032.4Φ320.9090.16Φ320.8058.86.75炸药单耗半断辅助眼内圈眼面底板眼周边眼合 计下半断掘进眼内圈眼底板眼Φ320.75图中1.72 Kg/m3Φ320.85炮眼134315.419.95Φ250.70布置旁注208.06数字 Φ400.3519.14 31.36Φ400.40即起爆次面周边眼合 计5311111111113513.50Φ400.50序4.32Φ250.7068.320.77Kg/m35554334234232323232323232344234334555注：1、上半断面：未注数字炮眼为中空眼，直径100mm，不装药。1～2为楔形掏槽；3～5为辅助眼；6为 内圈眼；7为周边眼;8为底板眼。 2、下半断面：1～2为掘进眼，3为内圈眼，4为底板眼，5为周边眼。 3、各断面采用人工手持风枪钻眼，炮眼直径42mm，掘进眼、底板眼药卷直径32mm，长200mm，重 0.167Kg；周边眼药卷直径25mm，长200mm，药卷重0.067Kg。炮眼直径45～50mm；为了提高爆 破效果，掏槽眼、辅助眼、内圈眼、底板眼采用药卷直径40mm， 长330mm，药卷重0.49Kg；周边眼药卷直径25mm，长200mm，药卷重0.067Kg。 4、爆破出碴后，及时喷锚封闭开挖岩面，底拱喷锚一次达到设计厚度，然后进 行回填。 5、上断面光爆参数：E=55cm；W=65cm；E/W=0.85；装药集中度q=0.24Kg/m。 6、炮眼用专制泥堵塞，堵塞长度不小于30cm。 4444444444300155雷管竹片Φ25药卷炮泥66°64°导爆索28030楔形掏槽布置图周边眼装药布置图

图3.3.4-13 Ⅳ级围岩（风枪）炮眼布臵图

装 药 参 数 表断面炮眼类型中空眼3333333333333333333333装药量药卷装填起爆炮眼炮眼炮眼角度段药量深度数量(m）水平垂直卷／每个眼kg／每个眼(kg）种类系数次序25235173311111110571.301.201.201.301.301.201.201.201.306466909090989090909098909090909790909090979052.67232333552.451.310.980.500.130.500.500.500.840.34 121.4529.4Φ400.6968.03Φ400.4534.30Φ400.330.854.42137.005.505.50Φ320.45Φ400.50炸药单耗掏槽眼上半断辅助眼内圈眼3333面底板眼周边眼合 计下半第一排第二排图中炮眼旁注1.01 Kg/m3Φ250.30布置数字 Φ320.45即起爆次151189.477断第三排面底板眼周边眼111111126141.305.50Φ320.45序11.76Φ320.503.4031.66Φ250.300.85Kg/m3611112合 计66662323222222266注：1、上半断面：未注数字炮眼为中空眼，直径100mm，不装药。1～2为楔形掏槽；3～4为辅助眼；5为 内圈眼；6为周边眼;7为底板眼。 2、下半断面：1～4为掘进眼，5为底板眼，6为周边眼。 3、各断面采用人工手持风枪钻眼，炮眼直径42mm，掘进眼、底板眼药卷直径32mm，长200mm，重 0.167Kg；周边眼药卷直径25mm，长200mm，药卷重0.067Kg。上断面炮眼直径45～50mm；为了提高 爆破效果，掏槽眼、辅助眼、内圈眼、底板眼采用药卷直径40mm， 长330mm，药卷重0.49Kg；周边眼药卷直径25mm，长200mm，药卷重0.067Kg。 4、爆破出碴后，及时喷锚封闭开挖岩面，底拱喷锚一次达到设计厚度，然后进 行回填。 5、上断面光爆参数：E=40cm；W=50cm；E/W=0.8；装药集中度q=0.15Kg/m。 6、炮眼用专制泥堵塞，堵塞长度不小于30cm。 333333345345364554545444444655555555导爆索1303066°64°周边眼装药布置图155300雷管竹片Φ25药卷炮泥

图3.3.4-14 Ⅴ级围岩（风枪）炮眼布臵图

3.3.4.5.2.作业循环及进度

根据总体施工组织安排，单线正洞施工Ⅲ级围岩每天两个循环，每循环3.5m；Ⅳ级围岩每天两个循环，每循环2.8m；Ⅴ级围岩每天两个循环，每循环1m；在正常循环作业时间外，将地质超前预报、地下水处理预留时间按长度均摊。 3.3.4.5.2.1.作业循环

单线Ⅲ级围岩（台车钻孔）全断面开挖作业循环图 单线Ⅲ级围岩（风枪钻孔）全断面开挖作业循环图 单线Ⅵ级围岩（台车钻孔）台阶法开挖作业循环图 单线Ⅵ级围岩（风枪钻孔）台阶法开挖作业循环图 单线Ⅳ级围岩（台车钻孔）台阶法开挖作业循环图

图 Ⅱ级围岩钻爆开挖、出碴作业循环排列图序号123456789工序名称测量台车就位钻孔装药爆破通风排烟排危石出碴喷砼机动时间合 计时间(h)2030240803030270603079012345总耗时（h）6789101112

图5.2.2－17 单线Ⅲ级围岩(台车钻孔)正台阶掘进循环排列图 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 工程名称 测 量 台车就位 钻 孔 装药爆破 通风排烟 排 危 石 初 喷 砼 出 碴 锚杆挂网 网 喷 砼 合 计 时间 (min) 15 20 272 50 30 10 45 184 50 44 720 总耗时(h) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 图5.2.2－17 单线Ⅲ级围岩(台车钻孔)正台阶掘进循环排列图

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 序号 工程名称 测 量 台车就位 钻 孔 装药爆破 通风排烟 排 危 石 初 喷 砼 出 碴 锚杆挂网 网 喷 砼 合 计 时间 (min) 15 20 336 50 30 10 45 184 50 44 784 时间 (min) 总耗时(h) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 图5.2.2－18 单线Ⅳ级围岩(台车钻孔)台阶法掘进循环排列图 工程名称 总耗时(h) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 测 量 钻孔准备 钻 孔 装药爆破 通风排烟 排 危 石 初 喷 砼 出 碴 锚杆挂网 安装格栅 网 喷 砼 合 计 20 20 150 60 30 30 50 140 60 120 60 740 图5.2.2－18 单线Ⅳ级围岩(风枪钻孔)台阶法掘进循环排列图

序号 工程名称 时间 (min) 总耗时(h) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 序号 测 量 钻孔准备 钻 孔 装药爆破 通风排烟 排 危 石 初 喷 砼 出 碴 锚杆挂网 安装格栅 网 喷 砼 合 计 20 20 205 60 30 30 50 140 60 120 60 795 时间 (min) 图5.2.2－19 单线Ⅴ级围岩(台车钻孔)台阶法掘进循环排列图 工程名称 总耗时(h) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 测 量 台车就位 钻 孔 装药爆破 通风排烟 排 危 石 初 喷 砼 出 碴 锚杆挂网 安装格栅 网 喷 砼 合 计 20 30 110 60 30 30 50 110 60 120 100 720

图5.2.2－19 单线Ⅴ级围岩(风枪钻孔)台阶法掘进循环排列图

序号 工程名称 时间 (min) 总耗时(h) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 序号 测 量 台车就位 钻 孔 装药爆破 通风排烟 排 危 石 初 喷 砼 出 碴 锚杆挂网 安装格栅 网 喷 砼 合 计 20 30 150 60 30 30 50 110 60 120 100 760 时间 (min) ` 图5.2.2-20 斜井Ⅳ级围岩全断面掘进循环排列图 工程名称 总耗时(h) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 测 量 2 台车就位 3 钻 孔 4 装药爆破 5 通风排烟 6 排 危 石 7 初 喷 砼 8 出 碴 9 喷射微纤维砼 10 机动时间 合 计 30 30 120 60 60 30 60 60 60 30 540 图5.2.2－21 斜井Ⅴ级围岩台阶法掘进循环排列图

序号 工程名称 时间 (min) 总耗时(h) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 测 量 台车就位 钻 孔 装药爆破 通风排烟 排 危 石 初 喷 砼 出 碴 架立格栅 锚杆挂网 网 喷 砼 机动时间 合 计 30 30 80 60 60 60 60 50 90 70 80 50 720 单线Ⅳ级围岩（风枪钻孔）台阶法开挖作业循环图 以及斜井及横洞等开挖作业循环等 3.3.4.5.2.2.月进尺估算汇总表

月进尺汇总表见表3.3.1-04。

表3.3.4-03 月 进 尺 汇 总 表 序号 1 2 3 4 5 围岩级别 正洞Ⅲ 正洞Ⅳ 正洞Ⅴ 斜井(横洞)Ⅲ 斜井(横洞)Ⅳ 日循环数 （个） 2.5 2 2 3 2.5 循环进尺（m） 3.5 2.5 1.0 3.8 2.52 日进尺（m） 8.75 4.6 2.0 11.4 6.3 月有效天数 30 30 30 30 30 月进尺（m） 262.5 138 60 342 189 备 注 3.3.4.6.隧道钻爆及出碴作业 3.3.4.6.1.隧道钻爆施工 3.3.4.6.1.1.钻爆作业施工工艺

钻爆作业施工工艺见图3.3.4-19。

钻爆设计测量划线连接管线不合格钻孔台车或风枪就位钻孔施工孔位检查合格清孔装药、堵塞、连线不合格检查合格爆破合格检查不合格记录孔位、孔深、孔径图3.3.4-19 钻爆作业施工工艺框图

3.3.4.6.1.2.爆破试验

开始施工前，根据初拟的钻爆设计进行钻爆试验，通过试验，一方面检验爆破设计是否合理，检验爆破振动对已支护段是否造成危害，二是对爆破效果进行检验，对达不到爆破效果的，对爆破参数进行优

化，并将试验形成报告，送监理工程师核批，作为正式进行钻爆、开挖依据，同时检验机具配备、劳力、组织循环作业安排是否合理，对施组进行优化，以取得最优的施工进度。 3.3.4.6.1.3.钻孔施工作业要点

钻孔作业前，根据钻孔设计划定台车臂作业区域，各臂钻孔的顺序，水沟风枪钻孔的配合时段及作业时间，使钻孔不发生相互干扰而有序进行。

钻孔时，严格按操作规程作业，力求钻孔方向、位臵满足设计要求，准确控制周边眼外插角。具体钻孔要求见表3.3.4-04。 表3.3.4-04 炮眼钻孔技术要求表 序号 技术要求 内 容 按设计的炮眼布臵图布眼钻孔，当受节理、裂隙影响时可稍稍移动孔位，顶眼左右移动，帮眼上下移动； 周边眼轮廓的放线误差控制在±1cm眼口开眼误差：Ⅲ级围岩深眼可从轮廓线偏移5cm，Ⅳ级围岩可从轮廓线偏内3cm，周边眼外插角的角度误差浅眼以0.03的斜度外插方向度与轮廓线法线方向一致。 周边炮眼相互平行。 边墙直线段炮眼先钻上方标准孔，插上炮杆，使边墙孔在同一条垂线上。 各炮眼底落在垂直隧洞轴线的同一平面上，钻孔深度要根据掌子面的起伏“凸”加，“凹”减。 1 准 2 3 4 平 直 齐 3.3.4.6.1.4.装药及塞药 装药及堵塞工艺要求见表3.3.4-05。 表3.3.4-05 装药及堵塞工艺要求表

序号 1 2 工序 清孔 装药 内 容 装药前要用高压风清孔，吹干净孔内积水及碴粒 装药时核对雷管段数，使与设计相符，同时按钻爆设计的装药结构及药卷规格药量装药，装药时，药尽量装到孔底，起爆药包用炮棍缓慢送入，防止拉动雷管或破损爆管。 装药时，应将雷管段数标于孔外导爆管上，由专人对雷管段数进行复核，确保绝对无误，同时核对药卷规格及装药长度，使每孔装药符合设计要求，检查后做好记录。 所有炮眼装药后，应用炮泥进行堵塞，其长度以30cm左右为宜。炮泥用机械加工，用炮棍顶进，堵塞要做到封孔严密。 3 装药检查 4 堵塞 3.3.4.6.1.5.网路连接

在所有的机具、设备撤离爆破面之后，再开始连结网路。连结时尽可能靠近眼孔，孔外网路也要尽量短，便于直观检查网路。连结系统应尽量短，但不要拉细、打结，避免导爆管、连结块受损坏等。

网路连结好后，要认真检查连结是否正确，是否每个眼孔的起爆药卷都包括进去了，是否每个簇联或连结块内都有引爆雷管。当使用孔外延期控制时，还应检查各连结点雷管的段数是否符合设计。

网络连结检查合格后，撤离受爆破影响范围内所有设备和非爆破作业人员，设好防护哨及发出起爆信号后即点燃导火索，爆破人员快速撤离进行爆破，爆破完成后检查人员带防毒器进入检查。

发现瞎炮时，应先查明原因，因孔外导爆管损坏引起的瞎炮，可以切去损坏部分，重新连接导爆管，再行起爆。应严格按照国家标准《爆破安全规定》中有关规定进行。 3.3.4.6.1.6.钻爆效果检验

每次掘进爆破通风排烟后，质检员即对钻爆效果进行检查记录。检查内容包括炮眼残留率、平均掘进长度、碴体的破碎程度、抛掷距离、围岩的损坏程度等，以此作为不断优化钻爆设计的依据。

钻爆效果要求：炮眼残留率硬岩达到85%以上，中硬岩达到65%以上，并在开挖轮廓面上均匀分布。 3.3.4.6.1.7.控制超欠挖措施

根据不同地段情况，选择合理的钻爆参数，采用一炮一分析制度，每次钻爆循环后，根据爆破震动速度，炮痕保存率、装药量、残眼深度及数量、抛碴距离、堆碴高度、岩碴块度等多方面的测量和数据对比分析，选择合理的钻爆参数，不断优化钻爆设计。

用APS自动测设断面定位炮眼，距掌子面20m，将仪器定位在线路中线上，对中整平后根据钻爆设计中炮眼的个数，孔间距、断面开挖尺寸输入仪器键盘之中，通电后在掌子面显出开挖轮廓、中线位臵、及炮眼位臵，可提高炮眼定位精度。

控制打眼精度，打眼精度直接影响爆破效果。在台车就位前用全站仪在隧道底测出与隧道中线平行的台车轴线位臵，将台车按测设位臵准确定位，开孔位臵不能超过±2cm，炮眼轴线以激光指向导向，钻周边眼时插上炮杆，使侧墙孔在一条垂线上。在施工时使用工作严谨、有较高技术的司钻人员来领钻，禁止司钻用目测量。钻孔时，专人校核，派一名测量工程师跟踪服务。

应用毫秒等差雷管，降低爆破对围岩的震动影响，有利于控制超挖。等差雷管秒差先选定为50～100ms，中标上场后通过爆破试验后确定。从扩槽开始，每段之间的秒差50～100ms能满足前一段雷管起爆后，引起围岩的震动速度降低到最小量所需的时间，防止前段的震动波与后段的震动波互相叠加。秒差50～100ms能满足抛掷石碴互相碰撞的需要，并能满足形成自由面的时间要求，从而提高爆破效果，使石碴大块率满足碴堆集中，便于机械装碴，提高机械设备的利用率。全断面一次爆破使用1～10段毫秒雷管作为掏槽眼与扩槽眼的起爆雷管，其它炮眼配装秒差为50ms的3～10段等差雷管，可获得较理想的效果；如为预裂爆破，周边眼可用即发雷管起爆。毫秒雷管与等差雷管可以配套使用。由于毫秒雷管1段、2段、3段、4段间，延期秒差小于50ms，所以一般跳段使用。

提高装药质量和炮眼口堵塞质量。装药质量直接影响爆破效果和超挖量，尤其是周边眼间隔装药更为重要，在装药前，事先用竹片，导爆索和雷管按设计装药量和间隔距离绑扎成药串，各段钻孔装药量要严格控制，不能超装，雷管不能混装和错装。炮眼装药后，必须认真堵塞炮泥，炮泥堵塞与否和堵塞质量好坏，直接影响到炸药用量及隧道超欠挖的控制，炮泥边堵边用炮棍捣实。

在富水地段和底眼部位采用乳化炸药装药，有瓦斯地段用煤矿专用炸药。对每次爆破，做到一茬炮一分析，不断修正炮眼间距，调整装药结构，提高钻爆质量，控制隧道超欠挖。

加强地质预报工作。准确的地质预报不仅为控制超欠挖起着重要的作用，而且为确定爆破参数提供依据；计划配备一名有专业特长的地质工程师进行掌子面地质描述；即对岩性、地层结构、裂隙节理发育情况及水文地质情况作出描述，并配合有关设备或仪器作出开挖前方的地质预报，协助爆破人员进行修正和改善装药参数，达到提高爆破效果，控制超欠挖的目的。

坚持断面检测及信息反馈。在开挖放炮后，及时了解断面超欠挖情况、爆破效果等，以便制定下一个循环的改进措施。用激光断面仪来检测爆破断面的误差程度，将其测得的断面与设计开挖断面进行比

较，得到这个循环的最大超挖、最大欠挖、平均线性超挖等数据，并准确标出超欠挖部位的位臵，提醒司钻人员纠正偏差，根据信息反馈及时调整钻爆参数，优化钻爆设计。 3.3.4.6.2.出碴运输

3.3.4.6.2.1.出碴运输原则及方案

全标段均采取无轨运输，3000m以上隧道采用ITC312H3装载机装碴，2000m-3000m隧道采用LW150装载机，2000m一下采用ZLC40装载机。19t斯太尔自卸式汽车(载量13m)运输至弃碴场。斜井采用ZLC40挖装机装碴，斯太尔自卸车运至碴场。

斜井采用有轨运输。

3.3.4.6.2.2.运输量及装运设备配臵

本标段隧道出碴均采用无轨运输，将大避车洞局部扩挖做为运输车辆的错车道，在仰拱施工时设仰拱栈桥，不影响仰拱处清碴与浇筑。为了保证工期，设备配备尽量采用高效率的ITC312H3装载机装碴或Z50装载机及重载汽车出碴。

运输量及装运设备配臵依据：循环爆破时间及爆破出碴量；出碴机械设备性能。

为了留出机车维修保养时间，机车总数乘以1.3系数，作为机动数量，以满足出碴的要求。隧道循环进尺最大装运量考虑，根据施工组织设计比选Ⅲ级围岩循环进尺3.5m时一次性爆破方量最大，断面55.52m3，虚方系数按1.6计算，则每一循环需装运的工程量土石方量为：3.5×55.52×1.6=310.92m。

考虑ITC213装载机实际装碴能力约250m/h，则需要75min可以装完，采用斯太尔自卸车按每车装碴能力13m3计算，则需装24车。

隧道施工最远运距为新李子溪隧道进口端1880（洞内）+5000（洞外）=6880m，汽车速度洞内按 15km/h计算，洞外按35km/h计算，则每辆车从装碴完毕至返回掌子面往返用时约31.4min，车辆就位+装车+卸车按10min计，按确保连续装碴，则需用汽车数量为：（31.4+10）×24/75=14（辆）。

本标段图纸给出的运距最近为新李子溪隧道出口端，1500（洞内）

3

3

3

+500（洞外）=2000m，每辆车从装碴完毕至返回掌子面往返用时约13.6min，车辆就位+装车+卸车按10min计，按确保连续装碴，则需用汽车数量为：（13.6+10）×24/75=8（辆）。

根据施工总体安排，本标段共有23个隧道队分37个掘进面同时施工，根据以上计算统一调配汽车满足运输。

斜井采用装碴用30THC立爪式扒碴机，9t矿用提升机提升6m3矿斗车有轨运输，进入正洞后，仍采用LZ-150挖掘装碴机装碴，12t电瓶车牵引6 m矿斗车作洞内运输，进入车场后用牵引力为9t的JK-2.5×2/30矿用提升机将矿斗拉到洞外栈桥卸碴。在斜井井口用5t的门式起重机进行下料等作业。主要设备见表3.3.4.-06示。 表3.3.4.-06 斜井开挖选用主要设备表 设备名称 钻孔台车 装岩机 矿斗车 5t门式起重机 空压机 卷扬机 发电机 规格型号 自制 ＬＷ-150 JC6.0-7-00(6方) 局机械厂自制 20m3 3

备注 厂制 用于井口下料 2台 JK2.5×2/30 200KW 3.3.4.7.初级支护 3.3.4.7.1.喷砼施工工艺

本标段一般地段初期支护类型采用喷射微纤维混凝土、喷射微耐腐蚀混凝土、超前小导管注浆、砂浆锚杆、钢筋网等。

喷射砼采用C20混凝土；砂浆锚杆20MnSi钢筋加工，直径φ22，砂浆强度等级不低于M20；钢筋网用Q235钢筋，直径6～12mm;钢架用I16(或H12)型钢,20MnSi钢筋和Q235钢筋。

锚杆、钢架在洞外加工厂按设计规格尺寸统一加工，喷锚用喷锚列车组，采用湿喷工艺，钢筋网用点焊工艺加工，中空锚杆购买合格厂家产品，砂浆锚杆安装采用双管注浆工艺。

3.3.4.7.1.1.湿喷混凝土施工工艺框图

图3.3.4-20 湿喷混凝土施工工艺框图

3.3.4.7.1.2.湿喷混凝土施工工艺说明

施工准备：

水泥：采用普通硅酸盐水泥，标号大于等于425#。

骨料选择：砂：采用天然砂;碎石：碎石场中过筛的碎石，粒径5-10mm。

配合比：测定骨料含水量，调整理论配合比，确定施工配合比。 减水剂：采用萘系列高效减水剂，掺量应根据试验确定，一般掺量为水泥重量的0.4～1.0%。

速凝剂 ：湿喷一般采用的是液态速凝剂，选用初凝时间不大于6min，终凝时间不大于10min，经国家技术部门批准生产的合格速凝剂。

混凝土拌合水泥 砂 石子 水 拌合时间≮1min 混凝土运输车运送 筛网Ф10mm(滤出超径石子) 湿式混凝土喷射机 否检查是喷水养护检验及评定混凝土拌制及运输钢纤维、微纤维接通电路管试运转及清洗岩面投料、掺早强剂开机及开风送料喷射制做试件测量断面检查埋设检查点位喷射机就位受喷围岩面

图3.3.4-21 微纤维湿喷混凝示意图

现场试验：正式喷射前，先进行实际试验，测定其实际初凝及终凝时间，制作试件，检测试件强度，以选取最优的配合比及验证操作工艺。

操作要点：

分两次喷射，一次封闭岩面，喷射厚度3～5cm，二次喷到厚度。 采用湿喷作业，控制骨料的粒径、施工配合比和速凝剂加入的数量。

施喷前先用高压水或高压风清洗岩面，喷射口距岩面1m左右，喷射应垂直岩面，由下向上，以螺旋状沿横向往复移动，一圈压半圈。

喷射前在喷射岩面上埋设φ6钢筋头，用预埋钢筋来检查喷射厚度并检查喷层是否平顺，如有漏喷应补喷。。

喷射混凝土终凝2h后，应喷水养护，养护时间一般不少于7d。 做好安全作业，防止一切意外事故。

混凝土合易性控制：湿喷机要求混凝土坍落度8～15cm，故混凝土在拌合生产时加减水剂，使出仓坍落度达1.8cm，混凝土轨运到工区，坍落度损失值为3～8cm确保混凝土的坍落度满足喷射要求。从湿喷机顺利喷出。

速凝剂的掺入：湿喷机体上有一可调解流量的计量泵及速凝器。计量泵将从容器内引入的速凝剂通过胶管压入喷嘴，依靠喷射管中的压缩空气将速凝剂雾化后与物料混合，并与料束一同送至受喷面，水泥与其发生反应而迅速凝固。

喷头与受喷面的距离：喷头距离岩面为0.8～1.2 m时较适宜。由于喷头压力大，将喷头固定在机械手上进行作业，若人工掌握喷头，应两人操作或用简易支架进行操作。

风压：湿喷机要求工作风压0.2～0.5Mpa，系统风压≥0.5Mpa，耗风量≥9m3/min，若风压控制不好，会造成回弹量增大。喷射应对工作风压进行试验，先取最优稳定工作风压，发获得最优喷射效果。

喷射角度：喷头应保持与受喷面垂直，若受喷面被格栅、钢筋网覆盖时，可将喷头稍加偏斜，但不宜小于70°，如果喷头与受喷面的角度太小时，会形成混凝土物料在工区上滚动，产生凹凸不平的波形喷面，增加回弹量，影响喷射混凝土的质量。

喷头运动方式：喷头应作连续不断的圆周运动，并形成螺旋状运动，后一圈压前一圈三分之一。喷射路线应自下而上，呈“S”形运动，隧道内的喷混凝土应先边墙后拱部。

施工注意事项：

喷射前要选择好湿喷机喷射位臵。应布臵在安全地带，并尽量靠近喷射部位，便于掌机人员联系，随时调整。

要经常检查喷射机的出料弯头、输料管和管路接头，发现问题及时处理。

按配合比投料拌和，严格计量标准，定时校验计量器具。 施工时，风压要稳定，运输道路应畅通，电源、照明应保证。 严格控制混凝土的坍落度，掌握好速凝剂的作用效果和作业工区的气温，因为这是影响喷层厚度的主要因素。一般8cm左右的坍落度可较好控制回弹量，混凝土初凝时间在2min左右效果较好，作业工区的气温在15℃以上为宜。

液态速凝剂属于碱性，要注意人身防护，同时喷混凝土开始时，刺激性气味使作业人员鼻孔、口腔粘膜难受，需要10min的适应。

喷射机喷射作业结束后，要及时清洗，检查关键部位的零部件是否损坏，进行认真保养，以便下步工序安全使用。 3.3.4.7.1.3.网喷混凝土按下列要求进行

网喷混凝土应在岩面先素喷3cm厚混凝土再挂网，然后再喷射覆盖层，总厚度按设计办。

开始喷射时，应减少喷头至受喷面的距离，并调整喷射角度，钢筋网保护层厚度不得少于2cm。

喷射中如有脱落的岩块或被钢筋网架住时，应及时清除后补喷。 3.3.4.7.1.4.有水地段喷射混凝土施工

改变混凝土配合比，增加水泥用量，先喷较干混凝土，待其与涌水融合后，再逐渐加水到湿喷混凝土配合比设计；

喷射时，先从远离出水点处开始，逐渐向涌水点逼近，将散水集中，安设导管，将水引出，再向导管逼近喷射；

当涌水范围大时，可设树枝状排水导管后再喷射； 当涌水严重时，应设臵泄水孔，边排水边喷射。 3.3.4.7.1.5.有钢架支撑时混凝土的喷射

钢架与岩层之间的间隙必须用喷混凝土填充密实；

喷射顺序，应从下而上顺序进行，先喷射钢架与岩层之间间隙，后喷射钢架与钢架之间混凝土； 钢架应全部被混凝土所覆盖，保护层厚度不得小于4cm。

3.3.4.7.1.6.钢纤维、微纤维喷射混凝土注意事项

根据设计要求每立方喷混凝土中掺加0.9kg的微纤维，微纤维混凝土混合料采用卧式双轴强制式搅拌机，砂石少量水与微纤维先投入搅拌机搅拌90s，再投入水泥搅拌90s。微纤维准确称量后用筛筛入搅拌机料斗中。微纤维混凝土喷射时，喷嘴距离受喷面0.8～1.2m，喷射轨迹以环形旋转水平 移动并一圈压半圈，环形旋转直径约为0.3m。施工中微纤维要分散均匀，避免结团。 3.3.4.7.1.7.喷射混凝土质量控制及检验

入场(库)的水泥带有厂方的品质试验报告，必要时应邀行复检。 速凝、减水、早强等外加剂，应附有厂方的合格证，使用前均应进行检查，发现结块、变色、变质等异常现象时，应及时进行处理。

按下列规定检查混合料的配比和级配:每班作业前对所使用的均衡器进行检查和校正;混合料的实际配比和级配情况，每个作业班至少检查2次，不符合要求时必须及时进行调整。

喷射混凝土性能的检查按下列规定进行：

取样数量:每喷100m3的混合料(或工程量小于l00m3的独立工程)至少取2组试件，每组3块。

检查项目:一般情况下只测定喷混凝土28d龄期的抗压强度，试验

结果应满足下列要求：配比相同的喷层中取得的样品称为同批试件。同批试件的抗压强度平均值应满足设计标号的要求，即

R=R28/（1—t*CV）

式中 Rkk实测的抗压强度平均值[Pa（kgf/cm2）]，统计的试件组数一般应大于30组；

R28设计标号，即喷层28d龄期的抗压强度[Pa（kgf/cm2）]； CV设计规定的离差系数；

t根据Cy和保证率决定的系数，保证率一般可取85%。 同批试件为3～5组时，平均抗压强度低于设计标号的组数不得多于1组；当试件为6～16组时，不得多于2组；当试件为17组以上时，不得多于总组数的15%。

根据需要测定8h，1d，7d等龄期的抗压强度。 根据工程设计的需要决定其它的测试项目和数量。

按下列规定进行喷层厚度检查：采用针探、钻孔等方法进行检查；检查断面的数量50-100m一个。断面上以拱冠为基准，向两侧每隔2～5m布臵一个测点，每个断面的测点数不得少于5个；实测喷层厚度达到设计尺寸的合格率应满足下列要求：一般隧道，不小于60%；实际厚度的平均值不小于设计尺寸，未合格测点的厚度不小于设计厚度的二分之一，但其绝对值不得小于5cm；喷射混凝土厚度未达到施工图纸要求的厚度，应按监理工程师指示进行补喷，所有喷射混凝土都必须经监理工程师检查确认合格后才能进行验收。

按下述规定检查喷层的均匀性：抗压强度，其离差系数（Cv）值小于或等于0.15时为优，0.16～0.20为良，0.21～0.25为及格；在喷大板试件的纵横剖面上，骨料均匀分布，不应出现夹层、砂包、明显层面、蜂窝、洞穴等缺陷。

检查黏结力：喷射混凝土与岩石间的黏结力以及喷层之间的黏结力，应按监理工程师的指示钻取直径100mm的芯样作抗拉试验，试验成果资料应报送监理工程师。所有钻取试件的钻孔，应由承包人用于硬性水泥砂浆回填。

经检查发现喷射混凝土中的鼓皮、剥落、强度偏低或有其它缺陷

的部位，及时予以清理和修补。 3.3.4.7.2.钢筋网安装施工

3.3.4.7.2.1.钢筋网安装工艺框图 钢架网安装工艺见图3.3.4-22。

图3.3.4-22 钢筋网安装工艺框图

3.3.4.7.2.2.钢筋网安装工艺说明

按图纸所示或工程师批准的部位安装钢筋网，挂钢筋网在锚杆施作后安设，钢筋类型及网格间距按设计要求施作。钢筋网根据被支护岩面的实际起伏状况铺设，并在初喷混凝土后进行，与被支护岩面间隙约3cm，钢筋网与锚杆连接采用焊接，使钢筋网在喷射时不易晃动。

钢筋网安设时应注意：施作前，初喷3cm厚混凝土形成钢筋保护层；钢筋接长时搭接长度满足规范要求，焊接或绑扎牢固；施作前钢筋要进行校直、除锈及油污，确保施工质量。

3.3.4.7.3.砂浆锚杆及中空注浆锚杆施工工艺

3.3.4.7.3.1.砂浆锚杆施工工艺

锚杆统一加工制作，确保杆体平直，材质、长度符合设计要求，砂浆在现场机拌，选用普通硅酸盐水泥，掺早强剂，砂子选用清洁、坚硬的中细砂，粒径不大于3mm，使用前过筛，砂浆配合比由试验确定，一般水泥：砂为1:1～1:1.5，水灰比为0.45～０.5。

钻孔用台车和风枪成孔，人工安装锚杆，用专用高压注浆设备，为确保注浆密实，拱部用双管排气法注浆，边墙用单管注浆。

钢架安装复喷至设计厚度挂钢筋网埋量测点素喷混凝土封闭锚杆安装钢筋加工围岩表面清理锚杆孔深要求达到允许偏差为±50mm，锚杆孔径为锚杆直径的1.5～2倍；杆体插入孔中保持居中，插入深度不小于设计深度的95％；砂浆强度等级、配合比符合设计要求；灌注砂浆饱满密实；垫板与基面密贴；在有水地段先引出孔内的水或在附近另行钻孔，再安装锚杆。

图3.3.4-23 砂浆锚杆示意图

球阀注浆管锚杆加工螺栓垫钣喷射砼锚杆孔锚杆水风电准备锚杆孔位放样止浆塞排气管注浆材料准备注浆设备就位质量检验安装锚杆及排气孔钻孔设备就位钻锚杆孔拱部锚杆孔冲洗锚杆成孔检查侧墙注浆插入锚杆、安垫板砂浆饱满度检查抗拔力检查竣工验收合格不合格砂浆拌合砂浆锚杆的施工工艺见图3.3.4-24。

图3.3.4-24 砂浆锚杆施工工艺流程图

砂浆锚杆施工工艺说明：

钻孔:施工时采用锚杆台车或风枪钻孔。孔位偏差应不大于10mm，孔深偏差不大于50mm，采用“先注浆后安装锚杆”的程序施工，钻头直径应大于锚杆直径15mm。

系统锚杆在围岩开挖和初喷混凝土后打设，钻孔时确保孔口岩面整平，使岩面与钻孔方向垂直，局部随机锚杆的孔轴方向应与可能滑动面的倾向方向相反，其与滑动面的交角应大于70°，间距1.0～1.5m，梅花形布臵。

锚杆埋设:锚杆埋设前，先对锚孔进行检查，孔位、孔深、沿直度、

孔径、方向必须合格。同时应用高压风、水清孔，使孔干净无积水残碴。此外要检查锚杆钢材、直径、长度应符合设计要求，锚杆端头应加工螺纹长度不小短于10cm。锚杆埋设采取先注浆后插杆方法施工，砂浆强度不少于20Mpa，配比试验选定，用羊角气泵胶管从孔底倒插式注浆，浆满后快速插入锚杆到埋设长度，然后用半干硬砂浆封实孔口，用楔子固定锚杆，并安设垫板，上好螺帽。锚杆埋设后24h以内不许碰撞，锚杆砂浆参膨胀及早强度，以提高其早期强度，埋设24h后，拧紧螺母，使垫板紧贴岩石。

3.3.1.7.3.2.中空注浆锚杆施工工艺框图

施工工艺说明：

按照设计要求部设锚杆，利用锚杆台车或YT28凿岩机进行钻孔，成孔后进行清孔。将安装好锚头的中空注浆锚杆插入孔底，安装止浆塞、垫板、螺母，然后连接注浆管，用注浆泵通过尾部向孔内注浆，浆液采用水泥砂浆，注浆压力控制在0.3～1.0MPa。注浆顺序自下而上逐根进行。注浆后将止浆塞塞入钻孔，用速凝水泥封孔。

特殊情况处理:

注浆中断：找出注浆中断的原因，尽快解决，及早恢复注浆。如

端口防护浆液拌制高压注浆安装止浆塞、垫板、螺母机具调试锚杆插入安装钻孔确定锚杆孔位清孔图3.3.4-25 中空注浆锚杆施工工艺流程图

不能立即恢复注浆，则立即冲洗钻孔，而后再恢复注浆。

防止串浆的主要措施：为防止串浆可采取跳打施工，即先施工奇数孔序，再施工偶数孔序。

发生串浆后的处理措施：对串浆孔与注浆孔同时注浆，采用分浆器，利用一台注浆泵同时对多根锚杆注浆。

发生大量漏浆时，采用以下原则进行处理：采用低压、浓浆、限流、限量、间歇注浆的方法进行灌注或注入其他充填料先堵大通道再采取第一种方法进行处理。

涌水处理：在孔口有涌水的注浆孔段，注浆前测量记录涌水压力、涌水量，然后根据涌水情况选用下列综合措施处理。第一，采用较高的压力，自上而下分段注浆。第二，采用浓浆进行屏浆1～24h后再闭浆，并待凝。第三，采用纯压式注浆。第四，用速凝浆液处理。 3.3.4.7.4.格栅钢架施工工艺

3.3.4.7.4.1.格栅钢架支护施工工艺框图

如图3.3.4-26所示

喷混凝土固定架立就位锁脚固定锚杆测量定位准备测量前期准备欠挖处理断面检查不合格钢支撑拼装在工区进行锚杆锁定设置纵向连接钢筋Φ22钢筋结束图3.3.4-26 格栅钢架支护施工工艺框图

3.3.4.7.4.2.格栅钢架施工工艺说明

格栅钢架在洞外按设计加工短构件，在洞内用螺栓连接成整体。洞内安装在开挖之后进行，与定位锚筋焊接。钢支撑间设纵向连接筋，钢支撑必须安放在牢固的基础上，架立时垂直隧道中线，当钢支撑和围岩之间间隙过大时设臵垫块。

现场制作加工:钢支撑按设计要求预先在洞外钢材加工厂加工成型。先将加工场地用C15混凝土硬化，按设计放出加工大样。放样时根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割的加工余量，将格栅花拱架钢筋冷弯成形，要求尺寸准确，弧形圆顺。

钢格栅钢架制作与精度要求：格栅钢架按设计图加工，采用洞外按1∶1比例放样加工。各单焊接完成后，先试拼再运进洞内安装。

加工时，要求做到尺寸准确，弧形圆顺，允许偏差为：拱架矢高及弧长+20mm，架长±20mm；焊接（或搭接）长度要满足规范要求；焊接成型时，应沿刚架两侧对称进行，接头处要求相邻两节轴线一致，连接孔位臵要准，以保证连接准确。

格栅拱架加工后要试拼，应无扭曲翘曲现象，接头连接要求每榀之间可以互换。断面尺寸允许偏差为±20mm，扭曲度为20mm。

按设计要求的钢筋网材质在洞外分片加工，其钢筋直径和网格间距符合图纸规定。

格栅钢架安装：格栅拱架施工工作内容包括定位测量、安装前的准备和安设。

定位测量:安装前先准确定出每榀钢架的位臵，放样时首先测定出线路中线，确定里程，然后再测定其横向位臵。

安设前的准备工作:运至现场的单元钢架应分单元堆码，安设前应进行断面尺寸检查，及时处理欠挖侵空部分，保证钢架安设。钢架外侧必须有不小于4cm的喷射混凝土，安设拱脚或墙脚前，先清除垫板下的松碴，使其臵于原状岩石上，在软弱地段，可采用拱脚垫钢板的方法。避免拱脚下沉，拱墙脚应保持水平。

格栅钢架安设:钢架应按设计位臵安设，钢架与封闭混凝土之间应尽量紧贴，在安设过程中，当钢架与围岩之间有较大间隙时应设垫板，垫板数量应不大于10个，两排钢架间沿周边每隔1m须用φ22的纵向

钢筋联接，形成纵向连接系，使其成为一体，以改善受力状态。拱脚高度不够时不得用土回填，而应设臵钢板调整，Ⅴ级围岩上台阶格栅的拱脚高度低于上半断面底线以下15～20cm，当承载力不够时，可加大格栅拱脚外侧断面，向围岩方向加大接触面积。

钢架安装完成后，应和锁脚锚杆（Ⅴ级围岩）或与之相接触的锚杆头焊接，使之成为整体结构。

格栅、钢架施工质量要求：

格栅钢架应架设在与隧道轴线垂直的平面内，格栅钢架安设正确后，纵向必须连接牢固，并与锚杆焊接成一整体，安装位臵允许偏差见表3.3.4-07。

表3.3.4-07 格栅安装允许偏差表 序号 1 2 3 4 5 偏差种类 钢架间距 钢架横向偏差 高程允许偏差 垂直度允许偏差 钢架保护层厚度允许偏差 允许偏差（mm） ±100mm ±50mm ±50 mm ±2o -5 mm 备 注 背后应保证喷射混凝土密实 钢支撑架立后随即进行喷射混凝土微纤维混凝土，先将钢支撑与围岩之间空隙喷满，然后将钢支撑全部覆盖，使钢支撑微纤维混凝土连成整体共同受力。

3.3.4.7.5.过煤层采空区施工

新李子溪隧道存在采空区及瓦斯问题，洞身共发现18处人工坑洞，其中煤洞11处。其中在隧道上方穿过的坑洞有6座，下方穿过的坑洞有2座，停采时间长，大多数洞内已坍塌，部分洞口坍塌，局部易产生瓦斯聚集。

3.3.4.7.5.1.采空区位于隧道底部 ⑴采空区未坍塌充填：

隧底距采空区顶板大于10m可继续掘进；隧底距采空区顶板在5-10m，揭穿局部隧道底板或待施工至前方揭穿采空区顶板后，在返回对隧道底板采用砼柱支顶后继续掘进；隧底距采空区顶板小于5m，若高度大于2m，继续掘进，若高度小于2m，要泵送砼充填空洞，继续掘

进直至隧道底板不稳定，揭穿采空区顶板。进行如下⑶工序。

⑵采空区已坍塌充填：

隧底距采空区顶板大于10m可继续掘进；隧底距采空区顶板小于10m，基地充填物采用钢花管压浆，继续掘进直至隧道底板不稳定，揭穿采空区顶板。进行如下⑶工序。

⑶当采空区未坍塌充填，抛填片石并采用钢花管对基底压浆，完成后及时施作模筑衬砌。采空区已坍塌充填，当隧底距采空区底板小于3m，采用C20砼回填，基础嵌入基岩内50cm；当隧底距采空区底板大于3m，采用Φ75钢花管压注水泥砂浆进行加固，钢花管纵横向间距1.0m，梅花形布臵，管壁厚5mm，管壁钻10-16mm注浆孔，孔间距为15-20cm，尾部1-1.5m范围不留注浆孔，作为止浆段。完成后及时施作模筑衬砌。完成后判定是否完全通过采空区，若没有进行超前钻探、物探等。

3.3.4.7.5.2.采空区位于隧道中、顶部

⑴采空区未坍塌充填，揭开煤层采空区。进行如下⑶工序。 ⑵采空区未坍塌充填但有水，若水量、水压均不大，采用钻孔排水；若水量水压均大，先做好后方初期支护，保证机械、人员安全，并采用钻孔安设孔口管及阀门实行有控状态放水，处理完成后揭开煤层采空区。进行如下⑶工序。

⑶在隧道衬砌边墙两侧施作厚度2m的M10浆砌片石护墙，护墙外侧采用土石回填，厚度为3m。

⑷采空区位于隧道中部：采空区已坍塌充填，若有水采用超前注浆固结、堵水，防止发生突泥灾害；若无水，施做超前支护，并根据现场情况加强支护。

⑸采空区位于隧道顶部：采空区已坍塌充填，若有水采用超前注浆固结、堵水，防止发生突泥灾害，并在隧顶设Ф42超前小导管，格栅钢架。小导管长3.5m，环向间距0.40m，纵向每1.2-1.8m一环，全换格栅钢架0.6m/榀。

3.3.4.8.仰拱混凝土施工 3.3.4.8.1.工艺框图

清碴仰拱栈桥就位绑扎钢筋进入下一循环灌仰拱混凝土安装模板图3.3.4-27 仰拱混凝土施工工艺框图

3.3.4.8.2.仰拱混凝土施工工艺说明

施工方式：仰拱混凝土在不影响钻爆作业的地段施工，利用仰拱栈桥分段进行，首先利用机械清除部分底碴，然后将仰拱栈桥就位，作为隧道临时运输通道，人工清除仰拱其余底碴，绑扎钢筋、立模后，用泵送混凝土进行直接灌注，做到仰拱施工与钻爆平行作业，作业平台共设2套，使仰拱施工连续进行。仰拱清碴利用钻爆不出碴时段，以保正出碴作业正常施工。仰拱不能欠挖，超挖部分采用同标号混凝土灌筑，灌筑仰拱时，必须把隧道底部的虚碴、杂物及淤泥清除干净，排除积水，并拦截前方来水，用水泵将前方来水排入后方排水沟。

仰拱施工时制作仰拱大样的样板，每间距2m设臵一个，以检查和控制仰拱断面。

仰拱混凝土灌筑时宜采用低塑性混凝土，并由仰拱中心向两侧扩展至拱座为止。仰拱混凝土捣固采用插入式振捣器捣固。

3.3.4.9.防水、排水工程施工 3.3.4.9.1.无钉防水板施工工艺 3.3.4.9.1.1.施工工艺框图

防水板检查施工段断面净空检查拼装台车就位防水板焊成大幅返修否焊缝检查是铺设ECB防水卷材安设纵 横向盲沟喷射砼面检查及处理与既有衬砌段防水板焊接或连接重焊否接头焊接质量检查防水板检查签证图3.3.4-28 防水工程施工工艺框图

3.3.4.9.1.2.无钉防水板铺设施工工艺

支护面处理：对铺设地段应进行净空断面检查，不许有欠挖侵入二衬的部位；同时外露的钢筋头必须予以割除，并用水泥砂浆抹平；对于凹凸不平的部位应予以补喷，使其圆顺，以免扎破或压破防水板。

铺设前准备：施工时首先将幅面宽2.0m的ECB成卷防水板焊成便于运送和悬挂符合一次衬砌长度要求的大幅面防水板。拼装现场应保持干燥、平整、清洁，严禁有石子、砂粒等杂物，以免损坏或扎破拼幅防水板，同时应具备防火、防雨设施；检查防水板的外观质量、技术性能（产品必须具有合格证），不合格者不许使用。

铺设土工布及防水板：防水板铺设在内轨顶面以下80cm处，采用自制防水板台架铺设，见图3.3.1-31。将土工布和衬垫用射钉枪一并固定在喷混凝土面上，射钉间距1m梅花形布臵，从拱顶向拱脚以下依次对称平行固定。土工布防水板的铺设要紧贴初期支护，并适当留有余地，不可拉得太紧，防止灌注混凝土时挤裂拉坏防水板。防水板从隧道中线向两侧铺设用手动熔焊器将防水板熔焊在衬垫上，同时将防水板焊成整体，防水板之间互相搭接10cm，搭接原则是：拱部压边墙，上游压下游。

行走轮混凝土初期支护图3.3.4-29 自制防水板铺挂衬砌台架示意图

防水板

围岩

喷射混凝土 热熔衬垫 金属垫片 专用射钉

围岩

喷射混凝土 金属垫片 专用射钉 热熔衬垫

图3.3.4-30 无纺布铺设图 图3.3.4-31 防水板铺设图 防水板焊接与质量检查：焊枪缝采用叠瓦式搭接。将两幅防水板并排平铺在平坦的水泥地板上，先将其中一块防水板的边向上翻起15cm宽，再将另一块防水板的边搭在上面，右手持焊枪臵于两个防水板间用130～180℃的高温热风加热，缓慢向前移动，同时用手用力压紧，然后再把翻起的防水板放平焊一道焊缝，灰尘较大时不能焊接，可采取洒水降尘等措施，确保焊缝质量。拼接成的防水板（根据模板台车长度和松铺系数而定）卷成卷备用。

焊缝完成后应进行质量检查，采用充气法对焊缝质量进行检查，有空隙及时进行补焊，肉眼观察防水板有无破坏及漏洞，如有漏洞用小块防水板进行补焊，检查无误后即可进行灌注二衬混凝土。对于有钢筋的衬砌段，绑扎钢筋时注意保护防水板，在钢筋绑扎完毕后，对防水板再进行二次检查，对因绑扎钢筋引起的破损段，进行补焊处理，然后方能浇注混凝土，混凝土震捣时，振动器不可碰到防水板。

防水板>10cm30焊缝空气道

图3.3.4-32 防水板焊接示意图

防水板铺设注意事项：必须预先处理初期支护表面尖锐棱角和钢筋头，并用砂浆抹平，以防鼓破或刺穿防水板；必须选择身体好的人培训固定成为一支专业化班组，以便提高施工质量和工效；防水板从焊接到二次衬砌都要做好防护工作。在绑扎钢筋或其他作业时都不得破坏防水板，拼接场地要扫净砂石颗粒或其他能刺破防水板的杂物，不得穿带钉子的鞋在上面行走。二次衬砌到掌子面最好大于50m。

3.3.4.9.2. 透水管及附属排水工程施工工艺

防水层与初期支护间拱墙环向设φ50mm软式透水管盲沟，一般地段环向间距10m，富水地段5m；边墙墙脚纵向设φ80mm软式透水管，并与环向盲沟连通，连通点逢泄水孔部位采用三通管直接引入侧沟内。沿盲沟两侧钻定位孔，定位孔间距30～50cm，将膨胀螺栓打入定位孔，用铁丝将环向盲管定位于膨胀螺栓上。应做到纵横向盲沟连接畅通，坡度符合设计要求。盲沟的出水口应设滤水篦子或反滤层，并采取防冻措施。集中出水点处沿水源方向钻孔，然后将单根引水盲管插入其中，并用速凝砂浆将周围封堵，以便地下水从管中集中流出。

二次衬砌喷射混凝土环向盲沟止水条复合防水板图3.3.4-33 排水盲沟示意图

3.3.4.9.3.特殊部位防水施工 3.3.4.9.3.1.变形缝防水施工

变形缝是由于结构刚度不同，不均匀受力以及考虑到混凝土结构收缩变形而设臵的允许变形的结构缝隙。是防水工程薄弱环节，防水处理比较复杂，如处理不当将影响工程的正常使用和寿命，为此，在施工过程中要认真仔细，一丝不苟。变形缝设在地层显著变化处、断面明显变化处，采用背贴式橡胶止水带加中埋式钢边橡胶止水带。变形缝结构如图3.3.1-36所示。

二次衬砌防水层沥青木丝板初期支护背贴式止水带变形缝可维护型橡胶止水带图3.3.4-34 变形缝防水施工示意图

变形缝防水施工工艺：在浇筑先浇筑部分混凝土施工时，在衬砌中部埋设止水带，在靠初期支护一侧埋设背贴式止水带，位臵必须准确，止水带平整。模板必须有足够的强度和刚度，确保变形缝平直。在浇筑后浇筑部分混凝土时，在变形缝中埋止水带上下通长安放沥青木丝板衬垫板，固定后浇筑混凝土。

3.3.4.9.3.2.施工缝防水施工

环向施工缝间距为10m，施工工艺除没有沥青木丝板和背贴式止水带外基本同变形缝施工。其结构如图3.3.4-35所示。

二次衬砌防水层初期支护施工缝可维护型橡胶止水带图3.3.4-35 施工缝防水施工示意图

3.3.4.9.4.系统排水盲管的布设

系统排水盲管由纵向盲管、环向盲管和连接盲管组成。纵向排水

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