牛老村隧道实施性施工技术方案

石长铁路增建第二线站前2标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计

牛老村隧道实施性施工技术方案

1、 编制依据、原则、范围

1.1编制依据

（1）国家有关的法律、法规及铁道部颁布的铁路工程设计、验收《规范》、《规程》、《验标》、《规则》、《作业指南》和广铁集团公司有关文件；

（2）石长铁路有限责任公司复线电气化工程建设指挥部《指导性施工组织设计》；

（3）投标文件、招标文件和施工合同及已批准的标段的总体施工组织设计； （4）牛老村隧道施工图、标准图以及参考图等； （5）现场勘测调查资料；

（6）参考我局《管理手册》、《程序文件》等有关文件及我局铁路施工管理水平、技术装备及类似工程经验。

1.2编制原则

（1）全面响应和符合施工合同文件的原则

严格按照施工招标书及合同条款规定的编制范围、内容、技术要求和规定格式进行编制，满足业主及合同要求的工期、质量、安全目标，争创一流工程。

（2）确保实现施工总工期目标的原则

计划于2010年9月1日开工,2011年4月30日完工，总工期8个月。 （3）确保实现质量目标的原则

在施工全过程中实行全面质量管理, 招标范围内工程全部达到国家或铁道部现行的工程质量验收标准,工程一次验收合格率100%。

（4）确保实现安全目标的原则

在施工中严格按照设计施工规范及验收标准的规定施工，把好质量关，以确保隧道的质量安全，以及施工人员人身安全。

（5）确保实现环保、水保目标的原则

严格按招标文件要求进行施工,合理规划，节约土地，降低能耗，固体废弃物分类堆放，及时处理，有毒有害气体排放、粉尘、污水排放、噪声等指标达到规定标准。保护水利设施,保证水利畅通,以利农田灌溉,保护农民的利益。

1.3编制范围

改建铁路石门至长沙铁路增建第二线新牛老村隧道段，起讫里程：DK154+981～DK155+628。

1

石长铁路增建第二线站前2标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计

2、工程概况及主要工程数量

2.1 隧道概况

牛老村隧道位于湖南省益阳市桃江县境内，起讫桩号为DK154+981～DK155+628，全长647m，为单线隧道，进出口内轨设计顶面标高分别为56.829m和60.387m。隧道最大埋深56m。

本隧道全部位于左偏曲线上，曲线半径为1600m，路面横坡为2%。隧道内设单面上坡，为5.50‰，坡长1160m,洞内坡长647m。

本隧道碳化环境等级为T2。 2.2 隧道地质 （1）工程地质

隧道位于剥蚀丘陵地貌，地势略有起伏，隧道区段地面标高一般55-117m，山体自然坡度10-40，坡脚全～强风化基岩出露。该段表层粉质粘土覆盖厚0.5～2.8m,下伏基岩为远古界板溪群马底驿组变质砂岩夹板岩，全风化～弱风化，全风化基岩，岩芯呈砂土状，强风化基岩褐黄～青灰～灰绿色，岩体破碎，隧道出口出露泥质板岩，全～强风化层厚10～30m;弱风化基岩岩质较软，主要岩体产状：40°∠80°、20°∠47°，主要节理产状：117°∠61°，110°∠50°。

（2）水文地质

隧道进出口丘陵地下水一般不发育，主要赋存在第四系覆盖层内，仅有少量基岩裂隙水，但在富水条件较好的断层破碎层，地下水相对丰富。

（3）地震动参数

根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），隧址区地震动峰值加速度分区为0.05g。地震反应谱特征周期为0.35s

（4）岩土施工工程分级与基本承载力：粉质黏土，硬塑，Ⅱ级，áo=150Kpa;条带状板岩，全风化，Ⅲ级，áo=250Kpa; 条带状板岩，强风化，Ⅳ级，áo=400Kpa; 条带状板岩，弱风化，Ⅴ级，áo=800Kpa。

2.3 结构形式及支护参数

隧道结构按新奥法原理进行设计，施工时采用复合衬砌，以长管棚、注浆小导管为超前支护，以锚杆、挂钢筋网、湿喷混凝土等为初期支护，并辅以钢拱架、工字钢等支护措施，充分调动和发挥围岩的自承能力，在监控量测信息的指导下施作初期支护和二次模筑衬砌。

2.4 主要工程数量

2

0

石长铁路增建第二线站前2标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计

主要工程数量表(每延米) 序号 1 2 3 4 5 6 二 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 2.5 施工进度计划

总工期：计划于2010年9月1日开工,2010年4月30日完工，总工期8个月。

防 排 水 沟 槽 盖板 粗砂 防水卷材 土工布 107/96双壁打孔波纹管 排水板 φ50PVC泄水管 三通接头 压条[50mm(宽)×10mm(高)] 铆钉 次 衬 砌 仰拱填充 沟槽身 拱墙及仰拱 初 喷混凝土 期 支 护 系统锚杆 钢筋网 项目 开挖 C25喷射混凝土 φ8钢筋网，网格间距20×20cm 单位 m3 m3 kg 数量 43992.13 3788.61 47031.31 拱部L=3.0m 边墙L=3.0m C35混凝土 HRB335钢筋 HPB235钢筋 C20混凝土 C25混凝土 HPB235钢筋 C35混凝土 HPB235钢筋 m/根 11541/3686 m/根 16341/5147 m3 kg kg m3 m3 kg m3 kg m3 m2 m2 m m m 个 m 个 8299.08 380873.2 55827.44 1998.12 572.06 7819.976 54.176 6216.588 66.77 13327.61 13327.61 1347.64 1573.16 173.965 151.75 1214 4856 3

石长铁路增建第二线站前2标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计

施工2010.09 2010.10 2010.11 2010.12 2011.01 2011.02 2011.03 2011.04 准备 明洞开挖 洞身开挖 隧道衬砌 附属工程 3 、施工总体方案

3.1 施工组织机构及劳力分配

根据本隧道工程的特点，为确保本工程施工过程中的有效组织指挥，优质、安全、快速、有效地完成施工任务，中铁十五局石长铁路增建第二线工程2标指挥部第一项目部成立隧道队，实施对本隧道的施工管理。配队长一名，下设五个专业工班。见下图（组织机构框图）。

项目部主要负责隧道的施工组织指挥，与指挥部、地方政府及地方管理结构的业务来往，统筹施工队之间的设备、人员、材料等的调配，负责主要施工方案的制定。

根据本隧道的特点，为了充分利用人力、机械设备等资源，本着合理有效组织的原则，对专业施工班的任务布置如下：

开挖运输班负责隧道的掘进、土石渣的运输和初期支护施工，爆破班负责对围岩较好地段实施爆破作业，衬砌班负责隧道衬砌、仰拱、路面及其他附属工程的施工，钢筋班负责对隧道所需的钢筋、工字钢进行制作加工作业，综合班负责隧道内风、水、电的使用和协助其他工班的作业。

4

石长铁路增建第二线站前2标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计

组 织 机 构 框 图

隧道队队长：熊方成 技术负责人：程筱博 质量负责人：陈奎 中铁十五局石长铁路增建第二线工程2标指挥部第一项目部 工区负责人：霍连祥 开 挖运 输班 爆破班衬砌班钢筋班综合班 根据施工工期和主要工程进度计划要求，人员配置情况见下表。

现场主要人员安排表 人员类别 管理人员 管理人员 钻工 砼技工 模板技工 熟练技术工人 钢筋工 测工 焊工 爆破员 普工 合计 3.2 总体施工方法

本隧道全长647m，其中明洞段20m,暗洞段627m。隧道明洞按明挖法施工，暗洞采用喷锚构筑法设计。隧道从出口独头掘进。隧道施工以新奥法的基本原理为依据，以“早预报、勤量测、管超前、弱爆破、短进尺、强支护、快封闭、紧

人数 4 10 6 6 7 2 5 2 50 92 备注 5

石长铁路增建第二线站前2标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计

衬砌”为指导进行施工，采用无轨运输，压入式通风。

隧道初期支护采用锚杆、钢筋网及喷射混凝土联合支护体系；隧道衬砌采用复合式衬砌和加强型复合衬砌；支护与衬砌之间铺设防水板和土工布。隧道从出口独头掘进。以“早预报、勤量测、管超前、弱爆破、短进尺、强支护、快封闭、紧衬砌”为指导进行施工，采用无轨运输，压入式通风。本隧道段内围岩级别分别有Ⅳ、Ⅴ级，洞口、洞身浅埋段采用长管棚超前支护，其他洞身段采用超前小导管超前支护，明洞段采用明挖法，洞身Ⅴ级围岩段采用短台阶法，Ⅳ级围岩段采用台阶法。 1、洞口工程

洞口土石方工程施工应自上而下分层开挖、分层防护，并预留暗洞进洞所需的台阶。边仰坡采取锚喷网防护措施。

洞口石方严禁采用洞室爆破开挖；边、仰坡开挖应采用预留光爆层法或预裂爆破法。

明洞采用整体式衬砌，明暗洞交界处设置一道变形缝。明洞施工按设计要求，对地层进行预加固，然后分层开挖和支护，边仰坡分层施做喷锚支护保持其稳定。 明洞基础应设置在稳定的基础上，基础埋设宽度和深度应符合设计要求；当两侧侧壁低级松软或软硬不均时，应采取措施加以处理。 明洞衬砌结构的施工应符合以下要求：

1）.明洞浇筑混凝土前应复测中线、高程和模板的外轮廓尺寸（考虑预留沉降），确保衬砌不侵入设计轮廓线。

2）.明洞混凝土灌注应设挡头板、外模和支架，明洞墙、拱混凝土应整体浇筑。

3）.拱圈混凝土强度应达到混凝土设计强度等级的100%，且拱顶回填土高度达到0.7m时，方可拆除明洞拱架。 2、洞身开挖

开挖轮廓形状和断面尺寸必须符合设计要求。

施工过程中必须进行监控量测、超前地质预报工作。将监控量测、超前地质预报的结果及时向设计进行传递和反馈，修正开挖方法和参数，实现优化设计和安全施工。

6

石长铁路增建第二线站前2标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计

隧道的开挖应采取一切措施保护围岩自承能力，应采用光面爆破、预裂爆破或非爆破的机械辅助开挖方法，光面爆破或预裂爆破的炮眼痕迹保存率，硬岩不应小于80%，中硬岩不应小于60%，并在开挖轮廓面上均匀分布。 隧道拱脚和墙脚以上1m范围内严禁欠挖。 3、支护

喷射混凝土表面应密实、平整，无裂缝、脱落、漏喷、漏筋、空鼓和渗漏水，锚杆头钢筋无外露。

锚杆所使用的钢筋进场时，必须对其质量进行全面检查并按批抽取试件做屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯试验，其质量应符合现行国家标准的规定和设计要求。

钢筋网的混凝土保护层厚度不得小于3cm。

钢筋网应在岩面喷射一层混凝土后再铺挂，底部不得有虚碴，相邻钢架及各节钢架间的连接应符合设计要求。钢架的混凝土保护层厚度不得小于4cm，表面覆盖层厚度不得小于3cm。钢架与初喷层间的间隙应采用喷射混凝土喷填密实。钢架拱脚应打设锁脚锚杆或锚管，长度不应小于3.5m，数量2-4根，并与钢架焊接。下半部开挖后钢架应及时落底接长，封闭成环。

4、衬砌

二次衬砌必须采用整体液压钢模板台车全断面一次成型法施工。 混凝土应对称、分层整体浇筑，捣固应采用插入式振捣器。仰拱、底板混凝土应整体浇筑，一次成型。填充混凝土应在仰拱混凝土终凝后浇筑。 隧道衬砌厚度严禁小于设计厚度。

混凝土结构表面应密实平整、颜色均匀，不得有露筋、蜂窝、孔洞、疏松、麻面和缺棱掉角等缺陷。

5、防排水

隧道工程防排水要求做到衬砌表面无湿渍。

防水板铺设应超前二次衬砌施工1-2个衬砌段长度，并设临时挡板防止机械损伤合电火花灼伤防水板，同时与开挖掌子面应保持一定的安全距离。 结构防排水的排水管应紧贴岩壁并固定牢固，防水板铺设采用专用台车无钉铺设工艺，自动爬行式热合机热熔焊接，配备防水板专用台车。铺设时防水板应

7

石长铁路增建第二线站前2标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计

留有一定的余量，保证全部面积均能抵到围岩，搭接宽度不应小于15cm，焊缝严密不漏气。

两幅防水板的搭接宽度不应小于150mm。

环向铺设时，先拱后墙，下部防水板应压住上部防水板。

防水板纵向搭接与环向搭接处，除按正常施工外，应再覆盖以层同类材料的防水板材，用热焊焊接。

防水混凝土的施工配合比应通过试验确定，防水混凝土的裂缝宽度不得大于0.2mm，并不得贯通。

防水混凝土应采用高频机械振捣密实，振捣时间宜为10-30s，以混凝土泛浆全部冒气泡为准，应避免漏振、欠振和超振。

二次衬砌结构混凝土施工应连续浇筑完成，宜少留施工缝，拱圈、仰拱、底板不得留纵向施工缝。

止水带埋设位置应准确，其中间空心圆环应与变形缝重合。止水带应固定再挡头板模板上，先安装一端，浇筑混凝土时另一端应用箱形模板保护，固定时只能再止水带的允许部位上穿孔打洞，不得损坏止水带本体部分。固定止水带时，应防止止水带偏移，以免单侧缩短，影响止水带效果。

隧道出口端进洞方向为上坡，根据施工时的水量，在隧道内适当的距离设集水坑，安装合适的水泵，分节排水。排至洞外与既有排水系统顺联。

隧道围岩级别为Ⅳ级、Ⅴ级，隧道各段具体开挖和支护方法见“表3-1” 。

表3-1 牛老村隧道施工段开挖方式、超前支护一览表

序里程 号 1 2 3 4 5 DK154+981～DK155+025 DK155+025～DK155+115 DK155+115～DK155+180 DK155+180～DK155+200 DK155+200～DK155+268 DK155+268～DK155+300 44 90 65 20 68 32 8

围岩级长度（m） 别 Ⅴ Ⅳ Ⅴ Ⅴ Ⅴ Ⅴ 短台阶法 台阶法 短台阶法 短台阶法 短台阶法 短台阶法 开挖方式 辅助措施 （超前支护） φ42超前小导管 φ42超前小导管 长管棚 φ42超前小导管 长管棚 6 石长铁路增建第二线站前2标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计

7 8 9 DK155+300～DK155+360 DK155+360～DK155+440 DK155+440～DK155+588 60 80 148 20 20 Ⅴ Ⅳ Ⅴ Ⅴ Ⅴ 短台阶法 台阶法 短台阶法 短台阶法 明挖法 φ42超前小导管 φ42超前小导管 长管棚 10 DK155+588～DK155+608 11 DK155+608～DK155+628 3.3 场地布置

施工场地及队伍驻地的设置主要考虑离洞口较近，上下工方便，避风、防洪、环保要求等因素。

3.4 临时工程 （1）施工便道

隧道施工从出口进洞，扩宽原乡村便道1400m，新建120m便道至隧道出口处，并将采用泥结碎石进行路面处理，建设标准为路面宽度为5米。施工便道指定专人负责对施工便道进行日常检查、保养和维修，做到雨天有人清沟排水，晴天有车洒水除尘，保证路面平整，行车舒适，并确保全天候畅通。隧道场地布置见“牛老村隧道施工平面布置图”。 （2）高压供风系统布置

在洞口设2台20m3/min电动空压机，高压风管采用φ120mm的无缝钢管，设置于与通风管同一侧的墙脚，施工过程中严格加强管理，确保防止漏风。

（3）供水系统的布置

采用打水井，抽取使用地下水。 （4）供电系统布置

利用就近乡村电线架设电线杆到隧道口，且隧道洞口备用内燃发电机组，以

保证施工用电。

（5）施工通风系统的布置

采用长管路压入式通风。选用SDA110AD型通风机，功率为1200m3/min，防静电阻燃增强型PVC软风管（φ1.4m）组成隧道通风系统。

通风机设在离洞口外30m，以避免洞内流出的污浊空气重新进洞。风管出风口离开挖面30～40m，风管悬挂于拱顶处。为解决台车处风管的阻风问题，在台

9

石长铁路增建第二线站前2标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计

车顶部设置硬管，以便风管顺利穿行，避免软管缩径和弯曲变形。

3.5 主要机械设备安排

机械设备根据施工工期及工艺的要求配置，实验、测量仪器按能够满足材料试验、施工测量和质量监控要求配置，详见“主要施工机械、设备、测量设备表”。考虑经济施工，施工当中部分机械在管段内周转使用。

主要施工机械、设备、测量设备表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 名称 液压式模板衬砌台车 凿岩机 凿岩台车 空压机 混凝土输送泵 管棚钻机 超前地质探测系统 超前水平钻机 仰拱栈桥 挖掘机 装载机 自卸车 注浆泵 发电机 切割机 弯筋机 电焊机 对焊机 抽水机 插入式振捣器 附着式振捣器 钢筋切断机 湿喷机 规格型号 YT-28 LGU55A HBT80C AGPC-175 TSP203 IS80-65-165 PC210 ZL30/50 XC3320 UB3 75KW GR6-40 GR6-40 30KVA ON1-100 H-16m ZN-100 B-0.5 GQW40A TK-500 10

数量（台/套） 1 10 1 2 1 1 1 3 1 1 2 2 2 1 1 1 1 1 2 3 3 2 2 现状 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好

石长铁路增建第二线站前2标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计

24 25 26 27 通风机 防水板热合机 全站仪 水准仪 SDA110AD ZDR-210 Leica802R 苏一光DSZ2 1 2 1 1 良好 良好 良好 良好 4、主要施工方法与施工工艺

4.1 明洞及洞口施工 （1）明洞开挖

本隧道DK155+614~DK155+628段为斜切式洞门，DK155+608~DK155+614段为Ⅴ级偏压明洞，采用明挖法施工。开挖时要根据现场工程地质和水文地质条件,本着“早进、晚出”的原则进行开挖。明洞段土石方开挖采用机械开挖，石方采用松动控制爆破，边坡采用人工刷坡。土石方完成后及时对边坡进行喷锚处理，边坡的外侧5m以上做截水天沟，结构尺寸及做法具体祥见洞口边仰坡截水天沟。其施工作业见图4-1。

喷锚 支护 分部开挖Ⅰ 分部开挖Ⅱ 填充 仰拱 施工顺序：起拱线以上明挖→喷锚初期支护→起拱线以下暗挖→喷锚初期支护

→仰拱→填充→全断面衬砌→拱顶回填

回填 全断面衬砌

（2）明洞初期支护与衬砌

图4-1 明洞施工示意图

明洞在隧道主洞进洞后施工，浇筑仰拱、边墙基础后，采用液压模板台车整体浇筑。明洞基底承载力达不到设计要求时需进行处理。当明洞衬砌砼强度达到设计强度后，按图纸要求做好外贴式防水层及排水设施，然后进行回填。明洞回填土分层夯实，每层厚度不大于30cm，两侧对称回填至设计标高，回填土石要求密度K≥0.8，粒径≤15cm，回填料不得采用带膨胀性的黏土，同时要做好洞顶粘土隔水层及截排水设施。

（3）进洞口（隧道出口）施工

11

石长铁路增建第二线站前2标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计

洞口土石方开挖前，先清除边、仰坡上的浮土、危石，做好边、仰坡的截排水天沟，将地表水、边仰坡积水引离洞口，以防冲刷造成边、仰坡失稳，确保施工安全。土石方先外后内自上而下开挖，土方和强风化岩采用反铲挖掘机挖装，石方采用浅孔台阶钻爆法开挖。边仰坡开挖后及时进行锚喷防护。

洞口施工包括洞口土石方开挖、洞口截排水系统的施工、洞口边仰坡的防护等项目的施工。进洞方案包括进洞时采取的防护措施，进洞时的开挖方法及支护类型等。具体尺寸见图4-2截水天沟断面图：

图4-2截水天沟断面图

A 、截水沟施工。隧道洞口开挖前，在洞口开挖边坡线5米以外施工截水沟，截水沟通向路基边沟，以防雨季山坡汇积水冲洗已开挖的坡面。截水沟人工开挖,采用C25混凝土预制块。截水沟按梯形断面施工，沟底宽60cm，沟深60cm。截水沟的上游进水口与原地面衔接紧密、或略低于原地面，下游出水口与路堑排水系统顺接。

B 、洞口土石方的施工。首先清除地表草木植被等影响施工的地面植物。第二步，按设计图纸的坡度进行施工测量，精确测设出边、仰坡开挖轮廓线。第三步，履带式挖掘机进入施工场，并沿路修筑车辆通行的道路。第四步，进行开挖作业。对坡积亚粘土、残坡积砂质粘性土等土质直接用挖掘机开挖，从坡顶开始自上而下进行刷坡，用装载机装土，汽车运输。岩石爆破开挖地段，采用密眼、少药光面爆破，以减小对洞口围岩的扰动。第五步，清理坡面上的浮泥、虚碴，并修整坡面凹凸不平的地方。

C、进洞边仰坡的防护。坡面防护为锚网喷结构，在已清理好的坡面上钻孔施作Φ22砂浆锚杆，锚杆长3m，间距为1.5×1.5m，梅花形布置，然后挂φ6

12

石长铁路增建第二线站前2标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计

网格间距25×25m的钢筋网，钢筋网与锚杆头采用焊接连接。钢筋网挂好后，湿喷C20混凝土10cm厚将钢筋网与锚杆头进行覆盖包裹，并及时进行养护。洞口及明洞施工应避开雨季，施工前应先做好边仰坡外的截（排）水沟及洞口排水、截水处理。截(排)水沟中线距边仰坡开挖线边缘不小于5m,截（排）水沟采用C25混凝土预制块。

D、进洞方法。进洞前根据围岩状况采用超前长管棚对围岩进行预加固，长管棚需设置导向墙，导向墙采用C20混凝土，截面尺寸1m×1m，长管棚导向墙的角度和长度应根据现场开挖所揭示的实际地质情况进行调整，导向墙基设置在基岩中。为保证长管棚施工精度，导向墙内设2榀I18轻型工字钢架，钢架外缘设φ88壁厚5mm导向钢管，钢管与钢架焊接。长管棚长25m，用每节长4-6m的热轧无缝钢管（φ76mm，壁厚6mm）以丝扣连接而成，环向间距中至中为40cm，钢管轴线与衬砌外缘夹角10-30。图纸中奇数号采用钢花管，偶数号采用钢管，施工时先打设钢花管并注浆，然后打设钢管，在钢花管上钻注浆孔，孔径10-16mm，孔间距15cm，呈梅花形布置尾部留不钻孔的止浆段110cm。当地面有建筑物对沉降要求高时，导管中可增设钢筋笼，以提高导管的抗弯能力，钢筋笼由四根Φ22主筋和固定环组成。长管棚注浆采用水灰比1:1水泥浆液，注浆压力0.5-2.0MPa。注浆后及时扫排管内胶凝浆液，用水泥砂浆充填密实；对于非压浆孔，直接充填即可。

E，出洞方法。出洞前根据围岩状况采用φ42超前小导管对围岩进行预加固为确保能够顺利出洞，出洞后应对洞口开挖边、仰坡进行锚喷网加固，然后方可开挖，锚杆采用φ22砂浆锚杆，L-3.0m，间距1.5m×1.5m，梅花形布置，喷砼采用10cm厚C25网喷砼，钢筋网φ6，网格25×25cm。洞口施工应避开雨季施工，施工前先做好边仰坡的截水沟及洞口排水、截水处理。截水沟中线距边仰坡开挖线边缘不小于5m，截水沟采用C25混凝土预制块。

4.2 洞身开挖

本段隧道为Ⅳ、Ⅴ级围岩，Ⅳ级围岩采用台阶法施工，上下台阶距离宜控制在3～5m之内，Ⅴ级围岩采用短台阶法施工上下台阶距离宜控制在2～2.5m左右，仰拱及时施做，使支护及早闭合成环。隧道施工时采用预裂爆破和微差微振控制爆破技术，减小对围岩的扰动。

（1） 台阶法、短台阶法施工方法

13

石长铁路增建第二线站前2标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计

超前小导管ⅠⅢ②系统锚杆Ⅴ④ 台阶法及短台阶法开挖横断面分步图

14

石长铁路增建第二线站前2标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计

超前小导管Ⅲ3.0～3.5Ⅰ②Ⅶ2～5mⅢ④Ⅴ20～40⑥30～50台阶法及短台阶法开挖纵断面分步图上图为台阶法、短台阶法施工顺序图，施工工序如图4-3所示:

下台阶初期支护 仰拱开挖 下台阶开挖 上台阶初期支护 仰拱及仰拱填充 上台阶开挖 施作防排水设施 超前小导管注浆 立模全断面二次衬砌 图4-3 台阶法、 短台阶法开挖施工工序

15

石长铁路增建第二线站前2标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计

(2) 台阶法、短台阶法施工方法

本标段隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩地段采用台阶法、短台阶法施工，根据围岩情况，必要时预留核心土体，台阶法隧道上下台阶距离控制在3～5m，同一台阶循环进尺控制在1.5m以内。短台阶法隧道上下台阶距离控制在2～2.5m，同一台阶循环进尺控制在1m。围岩开挖后及时初喷混凝土封闭围岩，必要时喷射混凝土封闭掌子面。施工中根据监控量测及施工观测、超前地质预报等反馈信息及时调整支护参数及施工方法，加快仰拱闭合时间，减少其临空时间，确保施工安全及控制地表下沉。台阶法、短台阶法施工见图4-4

序号 图 示 施工步骤及措施 第一步： 上半断面施作初期支护 1．开挖上台阶土体，留核心土； 2．初喷混凝土； 3．打设Φ22中空注浆锚杆，挂网喷射 混凝土。 第二步： 开挖核心土体 开挖核心土体。 第三步： 下台阶开挖支护 1．开挖下台阶土体； 2．初喷混凝土； 3．打设Φ22砂浆锚杆，挂网喷射混凝土。

16

石长铁路增建第二线站前2标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计

第四步： 施作仰拱衬砌 1．基面处理； 2．浇筑仰拱混凝土。 第五步： 施作拱墙砼衬砌 1．边墙及拱部基面处理； 2．施作边墙和拱部土工布及防水板； 3．浇筑边墙及拱部混凝土。 图4-4 台阶法、 短台阶法开挖施工工序示意图

（2）钻爆作业

隧道线路右侧为既有石长线牛老村隧道，施工前清除山顶危石，施工应放小炮开挖，爆破震速控制在5cm/s，并做到及时支护，衬砌紧跟，避免因二线隧道施工影响既有线运营安全及对既有线隧道衬砌结构的影响。

钻爆作业施工工艺流程见“图4-5” 。 按规定起爆 严格装药操作 严格钻眼操作 装药前必须吹眼，严格按计划装药，严格按起爆顺序装雷管。正确连线，捣实药卷，必须堵炮泥 清理好掌子面、钻孔台架就位 用全站仪准确定出开挖轮廓线、周边眼和掏槽眼位置 准确定位开钻，定期检查和更换钻杆、钻头，正确的钻杆倾斜度、钻眼深度，保证平行钻眼，正确掌握外插角

A、放样布眼

17

图4-5 钻爆作业施工工艺流程图

石长铁路增建第二线站前2标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计

钻眼前，测量人员利用洞内的导线点和全站仪在开挖面上放样出开挖轮廓线、隧道中线、圆心及炮眼位置，要用红油漆准确绘出开挖面的中线和轮廓线，标出炮眼位置，其误差不得超过5cm。

B、定位开眼

采用钻孔台车钻眼时，台车与隧道轴线要保持平行。台车就位后按炮眼布置图正确钻孔。对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它眼要高，开眼误差要控制在3cm和5cm以内。

C、钻眼

钻工要熟悉炮眼布置图，要能熟练地操纵凿岩机械，特别是钻周边眼，一定要有丰富经验的老钻工司钻，台车下面有专人指挥，以确保周边眼有准确的外插角（眼深3m时，外插角小于3°；眼深5m时，外插角小于2°），尽可能使两茬炮交界处台阶小于15cm。同时，应根据眼口位置及掌子面岩石的凹凸程度调整炮眼深度，以保证炮眼底在同一平面上。

D、清孔

装药前，必须用由钢筋弯制的炮钩和小于炮眼直径的高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出和吹净。

E、装药

装药需分片分组按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管要“对号入座” 。所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。

F、联结起爆网路

起爆网路为复式网路，以保证起爆的可靠性和准确性。联结时要注意：导爆管不能打结和拉细；各炮眼雷管连接次数应相同；引爆雷管应用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处。网路联好后，要有专人负责检查。

G、瞎炮的处理

发现瞎炮，应首先查明原因。如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮，则切去损坏部分重新连接导爆管即可；但此时的接头应尽量靠近炮眼。如因孔内导爆管损坏或其本身存在问题造成瞎炮，则应参照《公路隧道爆破安全规程》有关条款

18

石长铁路增建第二线站前2标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计

处理。

（3）出碴与运输

A、装碴采用侧卸式装载机进行，自卸汽车运输出渣。

B、洞内道路平坦，坑洼不平地段可铺设碎石进行修整，洞内施工机具、材料摆放整齐妥当，不得影响运输车辆的通行

C、弃碴于线路里程DK155+700右侧360m处山坳，占地约16.4亩，运距约为600m。

4.3 洞门施工

隧道进口洞门为双侧挡墙台阶式洞门，出口为帽檐斜切式洞门。 双侧挡墙台阶式洞门施工：采用挖掘机挖装，自卸汽车运输，人工配合刷坡，石质地段以松动爆破，洞门施工工序：洞门施工放样→洞门基础开挖→洞门端墙浇筑砼与背墙回填→做洞顶排水沟及边仰坡防护。洞口边仰坡施工：洞口施工前做好洞口边坡截水沟，截水沟中心线距边仰坡开挖边缘不小于5m，截水沟施作完毕后自上而下进行边仰坡开挖，按设计坡度整修到位，并分层进行边仰坡临时防护，以防危岩风化，雨水渗透而坍塌。边仰坡采用锚杆，挂钢筋网、喷砼防护。

洞门施工尽量避开雨季和低温天气，确保施工质量，当无法避开低温期施工时，采取遮盖保温措施。

开挖后的坡面应达到稳定，平整，美观的要求。

端墙应在土石方开挖后及时完成，基础超挖部分应与基础同级混凝土和基础同步浇筑，端墙及挡，翼墙的开挖轮廓面应符合设计要求。

拱墙应与洞内相邻拱墙同时灌注。 端墙的泄水孔应与洞外排水系统及时连通。

帽檐斜切式洞门施工：采用挖掘机挖装，自卸汽车运输，人工配合刷坡，石质地段以松动爆破，洞门施工工序：洞门施工放样→洞门基础开挖→洞门外露段与埋入段结构整体浇筑→做边仰坡防护。洞口边仰坡施工：洞口施工前做好洞口边坡截水沟，截水沟中心线距边仰坡开挖边缘不小于5m，截水沟施作完毕后自上而下进行边仰坡开挖，按设计坡度整修到位，并分层进行边仰坡临时防护，以防危岩风化，雨水渗透而坍塌。边仰坡采用锚杆，挂钢筋网、喷砼防护。

19

石长铁路增建第二线站前2标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计

洞门施工尽量避开雨季和低温天气，确保施工质量，当无法避开低温期施工时，采取遮盖保温措施。

开挖后的坡面应达到稳定，平整，美观的要求。 基础超挖部分应与基础同级混凝土和基础同步浇筑。 4.4 初期支护与超前支护

本隧道锚喷支护类型根据围岩类别的不同，具体有如下几种组成结构。喷射混凝土、中空注浆锚杆、砂浆锚杆、工字钢架、格栅钢架、超前小导管、大管棚。

锚喷支护施工程序如下：清理掌子面危石、清洗岩面 —— 初喷3～5cm厚混凝土并补平超挖——架立格栅拱架或型钢拱架——施工锚杆——喷射混凝土到设计厚度。

（1）喷射混凝土施工

喷射混凝土施工工艺流程图如图4-7所示：

粗、细骨料 水泥 水 掺合料 岩壁检查 压缩空气 搅拌机 喷射机 喷头检查 速凝剂 核定断面尺寸 初喷 终凝 复喷 检验厚度 图4-7 喷射混凝土施工工艺流程图

材料：水泥拟选用42.5级普硅酸盐水泥，速凝剂要求初凝不超过5min，终凝不超过10min，砂采用机制砂，干净无污染，适宜用于隧道内喷射混凝土。石料采用质地坚硬的碎石，其最大粒径不大于15mm。

20

石长铁路增建第二线站前2标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计

在喷射混凝土之前，用水或风将受喷面粉尘和杂物清除干净。

拌料时严格掌握规定的速凝剂掺量和混凝土配合比，其水灰比一般控制在0.4～0.5，喷射距离一般为0.8～1.2m，且垂直于岩面。分层喷射时，一次喷神混凝土厚度不小于40mm，直至设计厚度。

施喷时由下而上、分段进行。台阶法开挖中拱部喷混凝土时，先喷拱脚、后喷拱顶，分段长度不大于6m。如岩面凹凸不平时，先喷凹处找平。喷嘴缓慢呈螺旋形均匀移动，一圈压半圈，行与行之间搭接20～30cm。后一层喷射则在前一层混凝土终凝后进行。若终凝后间隔1h以上且初喷表面已蒙上粉尘时，则在后一层施喷前要将受喷面用高压气体、水清洗干净。

受喷面有小股水或裂隙渗漏水应采用岩面注浆或导管引排后再喷射混凝土。 喷射混凝土采用自动计量拌合机搅拌，施工时将已过筛的砂、碎石、水泥依次加入，然后加入水开始搅拌，待混凝土拌和料搅拌均匀后，由混凝土输送车运至湿喷机，湿喷机在开始喷射混凝土之前，要先开动机器，将高压风送入，然后加入一些水用来润滑管道，同时也可以用来冲洗受喷面，当湿喷机工作正常后，加入混凝土开始喷射混凝土。

喷射混凝土的施工要求：

A、支护紧随开挖面及时施作，以控制围岩变形和减少围岩暴露时间。 B、水泥采用普硅水泥，水泥标号不低于42.5级，使用前做强度复查试验。 C、细骨料与粗骨料的级配要符合GBJ86-85《锚杆喷射混凝土支护技术规范》的规定。

D、细骨料中的含水量定期检查、测试。

E、喷射混凝土的用水采用清洁的饮用水，PH值不小于4。

F、喷射设备需连续均匀混料并喷射。混料设备要严格密封，以防外来物质侵入。

G、空压机要能适用于所选用的喷射设备，并具有足够的气压和流率，且可以保持连续优质作业。

H、喷射混凝土的回弹物不得重复利用，所有回弹料均从工作面清除。 I、喷嘴与受喷面保持垂直，同时与受喷面保持一定的距离，一般可取1m。 J、喷射混凝土料要确保密实填充格栅或钢架内的空隙及格栅、钢架与围岩

21

石长铁路增建第二线站前2标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计

之间的空隙。

K、喷射混凝土终凝24h后，要进行喷水养护，养护时间不得小于7d。 L、喷射混凝土作业时的气温不得低于5℃。 喷射混凝土的施工质量管理：

A、材料检验工作要连续进行，以保证产品满足规范要求，非规定的和非批准的材料不准使用。

B、混凝土试件的强度试验按GBJ86-85附录六的规定进行。若混凝土试件的试验结果未能达到设计强度、未能满足规范要求时，则要研究其原因，并报监理工程师，同时采取补救措施。

C、工地现场有专职工程师负责喷射混凝土的质量管理。负责混凝土的测试、制作、操作及验收。

（2）锚杆施工

锚杆为普通砂浆锚杆，施工工艺为：在岩面上标出锚杆位置→钻孔→清除孔内粉尘→孔内注浆→打入锚杆→安设挡头板→挂钢筋网。

锚杆为中空注浆锚杆时，施工工艺为：在岩面上标出锚杆位置→钻孔→清除孔内粉尘→组装中空锚杆体、排气管、止浆塞→打入锚杆→注浆→安设垫片螺栓→挂钢筋网。

锚杆施工要求

A、锚杆安设后不得随意敲击，其端部3天内不得悬挂重物。 B、锚杆材料、类型、规格、质量以及性能要符合设计和规范要求。 C、锚杆孔位准确，孔位允许偏差为15mm，孔洞保持直线，孔深应大于锚杆锚杆设计长度10cm，杆体露出面长度，不得大于喷层厚度。锚杆深度允许误差应为±50mm。

D、钻孔方向与岩面垂直。 E、砂浆制作符合设计要求。

F、按规范规定进行锚杆抗拔力试验，对锚杆拉拔力达不到设计要求的，要分析原因，报监理工程师，并进行补打锚杆。 （3）格栅拱架、型钢支撑的加工与安装

22

石长铁路增建第二线站前2标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计

A、格栅拱架、型钢支撑的加工在专设的加工场地进行。

B、加工场地表面用混凝土铺筑。加工场地根据设计图纸准确测放出拱架的大样，用油漆绘出其轮廓线，每隔2m安装一个定位装置，定位装置要牢固可靠。

C、加工场地施工完成请监理工程师检验认可后，才能进行拱架的加工。 D、拱架加工完成后，进行试拼，其平面扭曲不得大于20mm，尺寸偏差不得大于10mm，轮廓线偏差不得大于10mm。

E、加工拱架所用的钢筋和型钢必需符合设计和规范要求，每批进场材料均要进行抽样检查，检查合格后方能使用。

F、型钢支撑各单元之间用连接板、螺栓及螺母连接，其连接材料要符合设计和规范要求，连接牢固。

G、格栅采用钢筋焊接而成，各焊接处双面焊接，焊缝厚度不小于4mm，焊缝厚度均匀，施焊时不得烧伤钢筋骨架。格栅拱架各单元之间采用螺栓连接。

H、每榀拱架之间采用纵向连接筋进行连接，以加强支护的整体效果。 I、钢架安装前在其安装位置施工设定位钢筋，以便临时固定各单元。钢架安装在围岩面已进行初喷3cm厚混凝土后进行。

J、钢拱架安装时要保证与隧道纵向垂直，其上下、左右允许偏差为5cm，钢架倾斜度不得大于2度。若拱脚标高不足时，不得用土、石回填，而要设置钢板进行调整，必要时可用混凝土加固基底。

K、钢架与围岩之间的间隙用喷射混凝土充填密实。空隙处可用混凝土垫块顶紧，钢架每单元按一处计列数量，每处采用槽形垫块一块，楔形垫块二块，施工时酌情调整。喷射混凝土时要由两侧拱脚向上对称喷射，并将钢架覆盖，并保证钢架保护层不小于4 cm。 （4）超前支护 A、超前小导管注浆

超前小导管设置在Ⅴ级围岩软弱浅埋地段，在掌子面超前施作后可以为后续初期支护的施工提供足够的时间和安全保护。钢管采用外径42mm，壁厚3.5mm的热轧无缝钢管，长3.5m，管壁梅花形布置10mm的注浆孔，注浆孔间距15cm,

23

石长铁路增建第二线站前2标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计

导管端部预留30cm止浆段。导管环距0.4m,外插角10～15，拱部140范围布置。纵向相邻两排导管水平投影的搭接长度1.0m。

其施工步骤为：

○1沿开挖面周边布置注浆眼。

○2按布置的注浆眼位置钻眼，眼深3.5米（按设计），将压浆管顶入岩层。 ○3孔口止浆封堵。导管打入后用塑胶泥封堵孔口导管与孔壁间隙，并在导管附近及工作面喷砼，以防工作面上岩土坍塌，同时作为注浆止浆岩墙。

○4压注浆液。注浆压力控制在0.5～1.0Mpa，注浆达到设计注浆量和注浆压力时可结束注浆。注浆过程中随时观察注浆压力，分析注浆情况，防止堵塞、跑浆，做好注浆记录，以便分析注浆效果。

小导管注浆工艺流程图见“图4-8小导管注浆施工工艺框图”。

封闭工作面 注浆 压水检准备工作 钻 孔 安设小导管 连接管路 封闭孔口 查是否达到要求？ 是 注 浆 效果 是否满 足要 求？ 000

制作小导管 否 否

图4-8 小导管注浆施工工艺流程图 钻机B、管棚超前支护

本隧道超前长管棚分为洞口长管棚和洞身长管棚，φ76洞口长管棚超前支护设置在隧道洞口浅埋偏压段，地质条件差，或地表存在重要建筑物、地表沉降要求高的地段。φ76长管棚外径76mm，壁厚6mm，管壁梅花形布置10-16mm的注浆孔，注浆孔间距15cm,导管端部预留110cm止浆段。环向间距40cm，外插角 10～30，总长25m,搭接长度5米，拱部1440范围布置。φ76洞身长管棚超前支护设置在隧道洞身断层破碎带或浅埋偏压地段，地下水发育地段，易引起塌方地

24

石长铁路增建第二线站前2标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计

段等。φ76长管棚外径76mm，壁厚6mm，管壁梅花形布置10-16mm的注浆孔，注浆孔间距15cm,导管端部预留110cm止浆段。环向间距40cm，外插角≯120，搭接长度5米，拱部1440范围布置，管棚长度一般10m一环，两环之间搭接长度不小于3m,两端搭接长度各5m。

○1 管棚制作：φ76大管棚采用热扎无缝钢管，按设计要求制作成型。 ○2 管棚定位

按设计要求布好定位并设置仰角。为保证大管棚的施工质量，施工前先试钻2个试验孔，找出岩层特性，同时进行注浆和砂浆填充试验，通过试验调整施工组织。

○3 钻孔及管棚打设

钻孔采用管棚钻机钻孔，钻孔时根据地质条件及断层的破碎情况采用不同的钻进速度，以防止坍孔、卡钻、缩孔。钻孔过程中用测斜仪测量钻孔斜度保证钢管的正确施工方向。管棚施工工艺见“图4-9管棚施工工艺框图”。

4.5 洞身防排水 （1）隧道防排水原则

以“防、排、堵、截结合，因地制宜，综合治理”的原则。 （2） 防水系统组成

25

石长铁路增建第二线站前2标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计

钻机固定 施工准备 测量布孔 管棚钻机就位 钻孔 落低钻机 插管、顶管 清除管内残渣 钻机移位至下一孔 封闭管头 清除管内残渣 钢管注浆 效果检验 注浆设计 现场注浆试验 浆料配制 注水试验 钻机校正 钻杆准备 图4-9 管棚预注浆施工工艺流程图 A、全洞满铺防水层，环向封闭，防水层采用EVA防水卷材和无纺布，采用热风双焊缝无钉施工工艺，防水卷材厚度不小于1.5mm，无纺布350g/m2（无纺布设于围岩一侧）；隧道衬砌环向施工缝应设置遇水膨胀止水胶+中埋式止水带，仰拱仅设中埋式止水带；纵向施工缝处设中埋式钢边橡胶止水带和混凝土界面剂刷涂。变形缝全环应设置中埋式缓膨型遇水膨胀橡胶止水带。变形缝处衬砌内缘3cm范围内以聚硫密封胶封堵，以外2cm范围内设置∪型镀锌钢板接水盒，其余空隙采用填缝料填塞密实。

B、模筑砼采用防水砼浇筑，其抗渗等级不小于P8。 （3）隧道排水系统的组成

A、隧道内设置双侧排水沟排水。

B、衬砌拱墙防水板背后环向设置环向排水板，结合施工缝设置，纵向间距一般为8米，根据地下水发育情况调整，在地下水发育地段适当加密。

C、在隧道两侧边墙墙脚外侧两道环向排水板之间设置纵向HDPE107/96双壁

26

石长铁路增建第二线站前2标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计

打孔波纹管，每8m一段。

D、每段纵向盲沟中间设φ50PVC泄水管一处，接头均通过三通或弯头连接，纵向排水盲沟两端进行圆弯后直接接入隧道侧沟，便于排水管路的维护。

（4）防水层施工

本段隧道采用复合衬砌，初支与二衬之间铺设防水层。防水层采用1.5mm的PVC防水板加土工布保护层。

A、基面处理

在暗挖段结构施工中，喷射混凝土基面及围护结构基面粗糙、凹凸不平、锚杆头外露，对铺设防水层质量有很大影响，为此对防水层基面必须进行处理，工艺要求及施工要点如下：

①、凹凸度要求：对暗挖喷射混凝土衬砌拱部平整度D/L＝1/6/～1/10，（D为初期支护基面相邻两凸面间凹进去的深度，L为初期支护基面相邻两凸面间的距离）；

②、基面不得有钢筋及凸出的管件等尖锐突出物，否则要进行割除，并在割除部位用砂浆抹成圆曲面，以免防水层被扎破；

③、隧道断面变化或转弯处的阴阳角均应做成圆弧，阴角处圆弧半径不小于10cm，阳角处圆弧不小于5cm；

④、防水层施工时基面不得有明水，如有则采取措施进行疏堵。 B、无纺布铺设

基层处理完毕后，经技术负责人会同现场监理验收合格后，方可铺设无纺布缓冲层。

无纺布采用水泥钉和塑料圆垫片固定于已达到要求的喷射砼基面上，固定点间距800mm，呈梅花形布设。无纺布之间的搭接宽度不小于50mm，搭接部位采用射钉枪固定。铺设无纺布时沿隧道环向进行铺设，不得拉得过紧，以免影响防水卷材的铺设，同时在分段铺设的无纺布连接部位应预留不少于200mm的搭接余量。

在阴阳角处、防水施工薄弱的地方，为更好的保护好防水板，可设双层无纺布缓冲层作为加强层。

C、防水板施工 ①、铺设工艺：防水板铺设台架就位→将防水板运至台架上→在台架上沿隧

27

石长铁路增建第二线站前2标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计

道环向打设羊角钉，每环间距小于防水板背后两排吊带间距约10cm→将防水板在台架上铺开→升起支撑架→将吊带逐个系在羊角钉上→相邻环接缝焊接→降下支撑架→铺设质量检查。铺设防水板在铺设台架上进行。铺设台架采用结构简单的临时支架，其上部采用φ108钢管或槽钢弯成与隧道拱部形状相似的支撑架，用丝杆与台架连接，以便其升降；走行部分采用轮行式，以便行走推进。悬挂顺序为先拱后墙、由上而下进行。相邻环防水板之间的搭接缝，采用热和焊接机焊接。为方便焊接，在焊缝后垫一块三合板，边焊边沿环向移动三合板，焊接完成后撤出三合板。

②、施工要求：防水板按设计要求铺设，使防水板起到应有的作用；防水板应在上模衬砌完成后及时铺设，铺设之后，及时衬砌混凝土。浇注衬砌砼时，不得损坏防水板；防水板铺设坚持宁松勿紧。裁剪卷材要考虑搭接，在底板上不小于300mm。在顶板的衬垫上标出结构纵向中心线，卷材由拱顶向两侧铺设，边铺边与圆垫片热熔焊接。

工艺流程见“图4-10 防水板铺设施工工艺流程图”

拼装大幅防水板、防水板质量检查 准 备 工 作 防水板就位 台 车 就 位、铺 设 基 面 、检 查、处理 将防水板焊接在热熔垫圈上 防水板固定 联接防水板搭接缝 用射钉枪固定热熔垫圈 质 量 检 查 否 合格 移走吊挂台车 合格 补 强

结 束 图4-10 防水板铺设施工工艺流程图

28

石长铁路增建第二线站前2标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计

固定防水板铺设如图4-11所示。

围岩初期支护热熔衬垫射钉金属垫圈土工布围岩初期支护热熔衬垫射钉金属垫圈土工布防水板加土工布

图4-11 固定土工布与防水板示意图

墙拱防水板铺设时，在隧道拱部标出隧道中线，再使防水板横向中线与这个标志重合，立即用压焊机将防水板热合于暗钉上，再由拱顶依次向两边铺设。待整幅防水板铺设好并经检查确认固定牢固后，再用塑料热合机沿预留防水板间接缝搭接部位进行焊接，拼接缝宽度150mm。

焊接防水板搭接缝：上下循环两幅大幅面的防水板接头处留15cm搭接幅面，采用ZDR-210型热合机进行焊接，无条件用机焊的特殊部位手工焊接，认真检查，焊接牢固。防水板焊接见“图4-12 防水板焊接示意图”。

双焊缝焊接 图4-12 防水板焊接示意图

焊缝质量检查：

在防水板熔接部位用空气检测器（检漏器）往两道焊缝间（两端封堵）打气，当气打到0.25Mpa时，持续5min内，压力不小于0.23Mpa，压力无变化则熔接质量合格，如有变化，则在焊缝上涂检测液，再次充气检测，查出漏气部位，对漏气部位进行补焊。

（5）防排水系统施工要求

29

石长铁路增建第二线站前2标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计

A、防排水系统必须安排有经验的、经过专门培训的专业人员进行操作。 B、防排水系统所使用的材料必须符合设计和规范要求。

C、防水层施工要在初期支护变形基本稳定后，二次衬砌施工作前进行。 D、防水层铺设前，喷混凝土层表面不得有锚杆头或钢筋端头外露，钢纤维表面的钢纤维要清除干净。对凹凸不平部位要进行修凿、补喷，使混凝土表面平顺。喷层表面漏水时，要及时引排。

E、防水板与无纺布要密切叠合，整体铺挂。

F、止水带在安装时以及在混凝土浇捣作业过程中，要注意止水带的保护，不得被钢筋、石子和钉子刺破，如发现有被刺破、割裂现象，必须及时修补。

G、防排水系统施工要以防、排、截、堵相结合，因地制宜、综合治理为原则，达到防水可靠、排水畅通，经济合理，施工方便的目的。

H、防排水系统施工完成后 ，洞内要达到如下标准:洞内无渗漏水；安装孔眼不渗水；洞内路面不冒水、不积水。

以上各工序施工完毕后，报监理工程师检查合格后，方可进入下道工序施工。 4.6 模筑衬砌及仰拱施工

隧道用砼由三官桥拌合站集中拌合，采用砼泵和砼输送车输送砼。隧道设1台衬砌台车，衬砌由洞口向洞身推进。在本隧道施工过程中隧道仰拱二衬必须紧跟掌子面，在本隧道施工过程中隧道二衬必须紧跟掌子面，其中Ⅳ级围岩二衬与掌子面安全距离为90m之内，Ⅴ级围岩二衬与掌子面安全距离为70m之内，在隧道开挖和衬砌过程中要严格控制安全距离，以保证隧道施工的安全。

衬砌台车下留有一定空间以利于车辆的通行，以保证衬砌施工的同时，其他工序的施工能正常进行。衬砌台车采用I24号工字钢加工制作而成，拱架采用工字钢或轻型钢轨制作，模板采用大块组合钢模板并与拱架焊接牢固。衬砌台车模板长8m。立模时台车模板紧贴事先打好的矮边墙。拆模时，依靠台车的伸缩装置，收缩拱架，使模板脱离混凝土，然后行走台车，达到新的位置，灌筑下一段混凝土。

二次衬砌的施工时间。除洞口加强段和断层破碎带二次衬砌及时施作外，其余地段根据围岩和支护量测的变化规律，确定二次衬砌和仰拱的施作时间。二次衬砌施作时初期支护变形要满足下列条件：A、隧道周围变形速率有明显减缓

30

石长铁路增建第二线站前2标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计

趋势。B、拱脚水平相对净空变化速度小于0.2mm/d，拱顶相对下沉速度小于0.15mm/d。当上述条件满足时，则要尽快施作二次衬砌。二次衬砌施作前，应做好防排水的施工，当防排水系统经检查符合要求后，方可进行二次衬砌的施工。

钢模台车由台车、拱架、模板及动力系统四大部分组成。通过动力装置立、拆模板，台车由电动机驱动，在轨道上行走，一次可完成隧道全断面衬砌9m。台车设计预留直径1.4m通风管穿越空间，以防风管弯曲缩径，影响通风效果 。二次衬砌施工工艺流程图见“图4-13 隧道衬砌施工工艺框图”。

（1）立模

A、根据测量的隧道中线及标高，铺设台车运行轨道。台车运行轨道中心与隧道中心线一致，其误差不得大于1.5cm。

B、将钢模台车运行到待浇混凝土地段，紧贴矮边墙调整就位。 C、钢模台车就位后，锁定卡轨器，交替启动垂直油缸和侧向油缸，使模板立于设计要求位置。

31

石长铁路增建第二线站前2标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计

施 工 准 备 隧道净空量测 初期支护基面处理 铺设仰拱防水层 循环衬砌绑扎仰拱结构钢筋 安装模板、灌仰拱砼 D、调整基脚千斤顶使其支顶于垫木和木楔上。然后安装并固定基脚模板。 E、检查模板的位置，如发现有偏差，采用千斤顶进行调整，如偏差过大，则需移走台车，重新定位运行轨道，重新立模。

F、安装并固定堵头板和接缝模板。

G、安放基脚模板，下部紧靠基脚千斤顶下的垫木外侧，上部用木撑使其与边墙模板密贴。

32

隧道仰拱回填 铺设墙、拱防水层 测量放线 施工缝处理 绑扎墙、拱结构钢筋 台车就位 浇筑墙、拱混凝土 二次衬砌施工结束 二次衬砌背后回填注浆 图4-13 隧道衬砌施工流程图

石长铁路增建第二线站前2标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计

（2）钢筋加工

A、材料要求；带肋钢筋要符合《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499-1998）的规定，光圆钢筋要符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB13013-1991）的规定。

B、向监理工程师提供拟用于工程的钢筋的一式三份工厂试验报告。工厂试验报告要有具有法律资格且能制约制造商的保证人（如政府质量监督部门）签字，且提供以下资料：轧制钢筋的生产方法；每炉或每批钢筋的鉴定（包括拉力试验，弯曲试验结果）；每炉或每批钢筋的物理化学性能。

C、进场后的钢筋每批（同品种、同等级、同一截面尺寸、同厂家生产的每60t为一批）内任选三根钢筋，各截取一组试样，每组3个试件，一个试件用于拉力试验（屈服强度、抗拉强度及延伸率）；一个试件用于冷弯试验；一个试件用于可焊性试验。

D、钢筋贮存于地面以上0.5m的平台、垫木或其他支承上，并要做使其不受机械损伤及由于暴露于大气而产生锈蚀和表面破损的保护措施。

E、所有钢筋的截断及弯曲均在工地现场内进行。

F、钢筋要按图示的形状尺寸进行弯曲。所有钢筋均采用冷弯。 G、所有钢筋要准确安设，当浇混凝土时，用支承将钢筋牢固地固定。钢筋要可靠地系紧在一起，不允许在浇注混凝土时安设或插入钢筋。

H、环向钢筋需在加工棚先弯制成形，然后搬到待浇筑地段进行绑扎。纵向钢筋与环向钢筋间采用焊接连接，内外层钢筋与架立筋之间也采用焊接连接。

I、钢筋安装完毕后需经监理工程师检查合格后，方可浇筑混凝土。 J、钢筋安装加工时不得损坏防水卷材，如防水板出现划破，需立即进行焊补。

（3）灌筑混凝土

A、 混凝土灌筑采用泵送浇筑的方法进行施工。混凝土浇筑方法在施工前报监理工程师批准。

B、混凝土对称分层连续进行。

33

石长铁路增建第二线站前2标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计

C、采用插入式震动棒和附着式振捣器进行震捣，台车整体模板周壁有规律的布设浇灌窗口（30cm×30cm），用于混凝土输送泵的泵管及插入式振动棒的伸入，窗口在混凝土浇筑到该标高之前，予以关闭，然后使用下一层窗口进行施工。

D、混凝土施工前，检查防排水系统、模板、钢筋及预埋件的位置和保护层的尺寸，经检查合格后方可浇筑混凝土。

E、在混凝土浇筑时，施工现场设置足够的照明设施，以便观察模板拱架的变形以及在浇筑过程中防排水系统是否有损坏，钢筋骨架是否有变形。

F、在浇筑开始之前，先泵送一部分水泥砂浆，以润滑管道。而后将最先泵出的混凝土废弃，直到排出监理工程师认可的、质量一致的、和易性好的混凝土为止。

G、泵送混凝土作业，要使混凝土连续不断的输出，且不产生气泡。泵送作业完成后，管道里面残留的混凝土要及时排出，并将全部设备彻底进行清洗。

H、混凝土泵机开始工作后，中途不得停机，如非停机不可，停机时间一般不超过30min，炎热气候不能超过10min。停机时间内要每隔一定时间泵动几次，防止混凝土凝结堵塞管道。

I、当混凝土面超过拱顶时，泵管出口埋设在混凝土面以下，以保证能填满、填实拱顶所有空间。

J、整体式衬砌必需一次浇筑完毕，中途不得停顿，整体式衬砌内不允许存在水平或倾斜的施工缝。

K、有仰拱地段先施工仰拱，并在抑拱施工完毕后立即施工边墙和拱圈，以尽早形成封闭的衬砌断面。

L、衬砌浇筑10～20 h后立即进行养护，养护一般持续7～14d。 （4）二衬质量管理

A、准确测量放样，定出隧道的中心线及标高。 B、按测量定出的中心线和标高，铺设台车运行轨道。

C、台车就位、模板安装后均要进行拉线检查，确保衬砌浇筑后表面平整度在5mm以内。

34

石长铁路增建第二线站前2标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计

D、混凝土拌和严格按配合比下料，定时测定砂、石料的含水量，及时调整施工配合比以保证混凝土强度能达到设计要求。

E、砂、石料使用前均需进行筛分。

F、振捣器窗口布局合理，确保每个地方都能震到，避免出现蜂窝麻面。 G、防水剂按规定添加。

H、每次浇筑混凝土时均要制作抗压试块2组和抗渗试块1组。

I、混凝土拆模后要加强洒水养护，养护用水的温度与环境温度基本相同。 （5）仰拱、铺底施工工艺 A、仰拱的施工

隧道衬砌采用先做仰拱后做墙拱的施工顺序。

仰拱采用架空道路就地灌注砼的方法，即仰拱底部挖够后，将防干扰平台架设在边墙的下部，支顶运输道路，其下捆扎钢筋灌筑仰拱和仰拱填充，待仰拱砼达到设计强度后，撤出平台恢复运输道路，然后再进行下一环节的施工。

B、铺底

隧道铺底待衬砌工序施工一段时间后与水沟一同施工。铺底铺设标高通过在已衬砌的边墙上标出路面设计标高线进行控制。

4.7 综合接地与槽道预埋加强设置

本隧道围岩等级分为Ⅳ、Ⅴ级围岩，围岩等级不同，综合接地技术要求不同。

（1）隧道内贯通地线敷设在两侧的通信信号电缆槽内，并采取砂防护措施； (2)在两侧通信信号电缆槽的线路侧外缘各设一根纵向接地钢筋，每100m断开一次。用于隧道内接地极、接触网断线保护接地钢筋间的等电位连接。

（3）隧道二次衬砌中的接地钢筋设置：

A、利用二次衬砌的内层纵、环向结构钢筋作为接触网断线保护接地钢筋。 B、接触网线垂直向上在拱顶的投影线两侧，以0.5m为间隔，各选3根纵向结构钢筋作为接地钢筋；

C、上述投影线两侧1.5m外的其他位置，以1m为间隔，选择纵向结构钢筋作为接地钢筋；

D、在每个台车位（作业段）中部选一个环向结构钢筋作为环向接地钢筋，

35

石长铁路增建第二线站前2标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计

环、纵向接地钢筋间可靠焊接；纵向接地钢筋在作业段间可不连接。

E、每个作业段内的环向接地钢筋与两侧通信信号电缆槽靠线路侧外缘的纵向接地钢筋连接；

（4）隧道接地极设置：

A、Ⅳ、Ⅴ级围岩隧道，利用锚杆、钢拱架（或钢网片）做为接地极； B、隧道底板接地极按照1米间隔选用底板结构钢筋，即在隧道底板的底层形成一个1m*1m的单层钢筋网，中部“＋字”交叉的两根钢筋上的网格节点要求施以“L”形焊接，其他节点绑扎；底板接地钢筋网按照一个台车位的长度考虑，间隔一个台车位设置一处。

C、锚杆接地极以约一个台车长度为间隔设置，用作接地极的锚杆环向间距要求为2倍锚杆长度；接地锚杆与钢网片、钢拱架或专用环向接地钢筋可靠焊接。

（5）接地钢筋间的连接：隧道内的锚杆接地极、底板接地极和二次衬砌内的接地钢筋等接地装置均应通过连接钢筋与两侧电缆槽靠线路侧外缘的纵向接地钢筋连接。

（6）接地端子设置：

A、隧道内接地装置均采用桥隧型接地端子。

B、从隧道进口2m处开始，在两侧通信信号电缆槽底部，每间隔100m

设置一个接地端子，小于100m的隧道在中部设一处。接地端子供隧道接地装置于贯通地线的连接。

C、从隧道进口2m处开始，在两侧通信信号电缆槽靠线路侧壁上，每间

隔50m设置一个接地端子，小于50m的隧道在中部设一处。接地端子供轨旁设备、设施接地。

D、在每个专用洞室、变压器洞室两侧壁下部设置接地端子，供洞室内设

备、设施接地。

E、上述所有的接地端子均通过连接钢筋与电缆槽外缘的纵向接地钢筋连

接。

F、当接触网槽道基础采用预埋方式时，需将基础二次衬砌内的环向或纵

向接地钢筋焊接；当基础采用后植入安装方式时，需在安装基础的位置预埋接地

36

石长铁路增建第二线站前2标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计

端子，并与二次衬砌内环向或纵向接地钢筋焊接。

隧道内综合接地设置见“4-14 隧道综合接地纵向图”。

图4-14 隧道综合接地纵向图

(7)隧道内接触网专业的防闪络接地：

在接触网基础附近二次衬砌内的纵向结构钢筋应与接触网基础焊接作为接地钢筋；接触线垂直向上在拱顶的投影线两侧，各选3根纵向结构钢筋作为纵向接地钢筋；上述投影线两侧各1.5m外的其他位置，以1m为间隔，选择纵向结构钢筋作为纵向接地钢筋（该纵向接地钢筋可以与连接接触网基础的纵向接地钢筋合用）。

纵、环向接地钢筋间应焊接牢固，并且环向接地钢筋应与通信信号电缆槽侧墙上部的Φ16纵向结构钢筋连接，Φ16纵向结构钢筋每100m需要断开一次。见“图4-15 隧道防闪络示意图， 4-16 围岩防闪络钢筋示意图”。

①通信信号电缆槽侧墙上部的纵向连接钢筋每100m通过Φ16的连接钢筋与贯通地线连接一次。

②从隧道进口2m处开始，在两侧通信信号电缆槽底部，每间隔100m设置一个接地端子；在两侧通信信号电缆槽靠线路侧墙上，每隔50m设置一个接地端子。上述所有的接地端子均通过连接钢筋与电缆槽外缘的纵向连接钢筋连接。 （8）斜切式明洞综合接地

①贯通地线铺设在两侧电力槽内，利用二次衬砌环向接地钢筋实现横向连接。

37

石长铁路增建第二线站前2标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计

②接地端子均采用桥隧型接地端子，仅在小里程端设置。

③明洞部分在二次衬砌内设置纵、环向接地钢筋，设置要求与隧道内相同。洞口斜切面上层非预应力结构钢筋与纵向接地钢筋焊接。

图4-15 隧道防闪络示意图

图4-16 隧道防闪络钢筋示意图

(9)用于接地的钢筋连接说明

用于接地的钢筋连接应采用焊接工艺，焊缝长度为单面焊接长度不小于

38

石长铁路增建第二线站前2标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计

200mm，双面焊接长度不小于100mm，钢筋间十字交叉时采用Φ16的“L”形钢筋进行焊接；锚杆与钢架或者专用环向接地钢筋间的焊接面积应不小于360mm2。见图“4-17钢筋焊接设计图”。

图4-17 钢筋焊接设计图

(10)接触网基础预留槽道安装 ①、槽道施工工序：

A、台车加工：依据设计要求的位置，在模板台车上开螺栓定位孔。 B、按照隧道弧度现场制作一个工作台，长约3米，宽约1米。

C、将两根槽道放置在工作台上，根据设计要求调整槽道间距离，用钢筋或型钢焊接牢固。

D、槽道粗定位：绑扎第二层网片钢筋时，按照设计位置，测量出槽道位置，并将事先焊接好的成组槽道就位；在槽道后部锚钉处，垂直槽道方向，间隔绑扎几根短筋，长约30mm；将其挂在钢筋网上。

E、槽道精确定位：台车移动就位到指定位置，顶升模板到位，利用T型螺栓穿过钢模板上预留长孔，找到并调整槽道位置，锁紧螺栓，使槽道紧贴模板，进行精确定位；

F二次衬砌浇注；

G衬砌脱模：T型螺栓螺母松开后，旋转900取出螺栓，收回模板脱模。 ②、T型螺栓在模板上连接方法：

A、在台车模板上开安装孔，单根槽道固定点建议为两处（槽道两端部各一处）。开孔原则：应结合槽道预留台车模板布置图进行优化，减少模板开孔数量；针对一组平行双槽道，建议一根槽道上开A型孔标准尺寸为:150mm*42mm，另一根槽道上开B型孔标准尺寸为:22mm*42mm；针对单根槽道，建议槽道上开A型孔标准尺寸为:150mm*42mm；（参见图4-18）

39

石长铁路增建第二线站前2标第一项目部 牛老村隧道实施性施工组织设计

B、提前将槽道固定点位置的填充泡沫扣除；台车移动就位后，油缸顶升拱顶，拱腰模板，与网片钢筋上固定的槽道接近贴住后，通过A型安装孔调整槽道位置，进行模板上精确定位。将T型螺栓放入槽道，水平旋转90o，可参考T型螺栓安装外部检

一组A型安装孔150mm*42mm 另一组B型安装孔22mm*42mm 双根槽道的安装孔

单根槽道一组型的安装孔150mm*42mm A 顺线路方向隧道施工缝方向 图4-18 台车开孔示意图 查标准（即后部压痕垂直于槽道方向），扭紧螺母。针对A型孔需要采用可靠的封堵，确保局部不会出现漏浆，脱模后造成外观缺陷。

C、注意事项：预埋槽道的锚钉与钢筋网片冲突时，不允许切断锚钉。槽道内发泡填充物为接触网安装阶段剔除。

隧道仰拱、衬砌浇筑完成后,报监理工程师检查合格后，方可进进入下道工序。

4.8隧道避车洞施工

隧道内设避车洞21处，其中小避车洞17处，大避车洞4处。避车洞内均设

40

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/8x37.html