xx标段xx区间矿山法施工作业指导书- 副本 - 图文

1. 编制依据 .........................................................................................................................................................1 2. 编制的目的 .....................................................................................................................................................1 3. 工程概况 .........................................................................................................................................................2

3.1工程范围 ................................................................................................................................................2 3.2设计概况 ................................................................................................................................................2 3.3地形地貌 ................................................................................................................................................5 3.4管线情况 ................................................................................................................................................5 3.5工程地质 ................................................................................................................................................5 3.6水文地质 ................................................................................................................................................6 3.7主要工程数量 ........................................................................................................................................7 4.工程特点、重难点分析及施工对策 ...............................................................................................................7

4.1工程重难点分析 ....................................................................................................................................7 4.1.1矿山法区间大断面施工 ....................................................................................................................7 4.1.2矿山法区间下穿排水管 ....................................................................................................................7 4.2施工中的主要对策 ................................................................................................................................8 4.2.1矿山法区间大断面施工 ....................................................................................................................8 4.2.2矿山法区间下穿排水管 ....................................................................................................................9 5.矿山法区间施工危险源的识别及应对措施 .................................................................................................10 6.危险源专项安全施工方案 ............................................................................................................................. 11 7.主要工程施工方案 ......................................................................................................................................... 11

7.1总体施工方案 ...................................................................................................................................... 11 7.2总体施工程序安排 ..............................................................................................................................12 7.3马头门进洞施工 ..................................................................................................................................12 7.4深孔注浆施工 ......................................................................................................................................18 7.5矿山法隧道开挖及初期支护 ..............................................................................................................24 7.6防水施工 ..............................................................................................................................................35 7.7二衬施工 ..............................................................................................................................................43 7.8背后注浆 ..............................................................................................................................................51 7.9堵头墙施工 ..........................................................................................................................................52 7.10监控量测 ............................................................................................................................................54 8．安全施工保证措施 .......................................................................................................................................61

8.1安全生产目标 ......................................................................................................................................61

8.2 三级管理 .............................................................................................................................................62 8.3 安全生产检查制度 .............................................................................................................................62 8.4安全生产保证体系 ..............................................................................................................................63 9．应急预案 .......................................................................................................................................................70

9.1制定应急预案的目的 ..........................................................................................................................70 9.2 应急救援系统的组成、职责及分工 .................................................................................................71 9.3应急抢修人员及材料设备 ..................................................................................................................76 9.4工程安全风险识别及应对措施 ..........................................................................................................77 9.5应急救援措施 ......................................................................................................................................78

1. 编制依据

（1）国家、河北省及石家庄市现行有关设计规范、技术规范、施工及验收规范、质量检验评定标准、技术标准、规程及相关法规、条例等；

（2）石家庄地铁工程招标文件；

（3）石家庄地铁工程施工图设计及《岩土工程勘察报告》（详细勘察阶段）； （4）住房与城乡建设部关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的通知（建质[2009]87号）

（5）石家庄地铁指挥部关于印发《中国中铁石家庄地铁一期土建及相关工程重大危险源管理办法》的通知（中铁石指安发〔2013〕43号）

（6）《地铁暗挖隧道注浆施工技术规程》DBJ01-96-2004； （7）《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012； （8）《施工现场临时用电安全技术规程》JGJ46-2005； （9）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50205-2001； （10）《建筑工程施工现场消防安全技术规范》GB50720-2011； （11）《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2012； （12）《工程测量规范》GB50026-2007； （13）《建筑变形测量规范》JGJ80-2007；

（14）《城市轨道交通工程测量规范》（GB 50308-2008）； （15）《地下防水工程质量验收规范》（GB50208-2011）；

（16）《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002（2011版）； （17）《城市轨道交通地下工程建设风险管理规范》（GB 50652-2011）； （18）《石家庄轨道交通一期工程标段总体施组》；

（19）《长城桥站～和平医院站区间实施性施工组织设计》； （20）石家庄市轨道交通有限责任公司相关文件； （21）施工调查报告；

（22）本单位其它类似工程相关经验。 2. 编制的目的

为了及时、有序、有效地控制和减少过程中可能发生的事故及财产损失，保证矿山法暗挖施工的自身安全和社会公共安全，督促生产健康有序的发展，根据国家、河北

省及石家庄市现行有关设计规范、技术规范、施工及验收规范、质量检验评定标准、技术标准、规程及相关法规、条例，石家庄市轨道交通有限责任公司、住房与城乡建设部关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的通知（建质[2009]87号）相关发文要求，结合我项目的实际情况，特制订本施工危险源作业指导书。

本作业指导书对本工程项目施工中可能发生的紧急情况，进行了风险识别和评估，制订了相应的应对方案、措施和应急预案，同时明确项目部应急救援组织机构、资源以及应急响应的程序，实现规避施工风险及在发生重大安全生产事故时，能够调动一切可能的力量（自救、社会救援等）立即进行救援工作，尽量减少事故的危害，保障项目施工人员和周边居民的人身健康和安全及项目、周边单位和社会公共设备、设施财产的安全。 3. 工程概况 -2配JD410\9.4'93°14400112.79575.25桥站左线城长3.1工程范围 线右xx区间以长城桥站为起点，由西向东沿xxx路敷设，至xx站为终点。xxx站站前设有单渡线和临时停车线。区间平面由多条直线、缓和曲线及圆曲线构成。区间线路起始里程为K5+248.060，终止里程为K6+268.160，总长1020.1双延米。区间在里程K5+740.000处设置联络通道兼排水泵，K5+944.000里程处设置区间盾构井兼工法转换井，区间右线设02左HZ K6+296.3配JD4-2\计里程K6+250.900~K6+268.160范围为明挖法区间，区间右线设计里程K5+951.800~K6+250.900范围采用矿山法施工，矿山法区间总长299.1米。区间其余范围均采用盾构法施工。 198970.4522496450.04972°27'56.00\1500.0030.0047.28094.548左JD12266.3026201.7546231.7545892.508198958.3937496337.06510\1°10'16.02500.0020.0035.55171.099左JD115912.5086150.9586170.958135.4086875.21999.859119.8596左JD12Az=83°54'左JD11629.00\625Az=85°4'45.K600\配JD4-16233.8926266.51823右JD109右JD95970.2935921.433岔4-4=右68.093K600\Az=84°54'53.901.4335880.5564-3配JD4-10\42.18°12'250017.94635.833289198956.6117496436.4-1左JD10 图2.1-1 矿山法区间线路走向总平面示意图 3.2设计概况 3.2.1矿山法区间概况 右JD91°24'55.00\2500.0020.00s40.878s81.753右JD10A1°27'32线路纵向坡度呈“V”字型坡，区间线路坡度为2‰～3‰，轨顶标高57.79～59.263m，R2100.00 l20.00Ts36.737 Ls73.471右YH K6+319.989951岔K+

地面标高75.03～75.97m。本区间位于中山路下，覆土厚度约8～10m，断面宽度11.1m～13.6m，断面高度8.88m～10.5m。为大断面马蹄形复合衬砌结构，采用双侧壁导坑法施工，主要采取深孔注浆、超前地质探孔、掌子面注浆等工程措施以保证施工安全。本区间结构平面图见下图2-2-1。

地试验员质检工程师安全工程师环保工程师结构工程师土建工程师测量工程师合同负责人计量工程师机械工程师材料工程师施工队队长、技术员、质检员3.2.2结构形式、断面类型及支护参数

图2-2-1 矿山法结构平面图 本区间衬砌类型采用马蹄形断面，复合式衬砌，共3种断面型式，A断面长度258.55m，宽度11.1m，高度8.8m；B断面长度28.65m，宽度12.3m，高度9.676m；C断面长度11.3m，宽度13.7m，高度10.485m，初期支护采用喷射混凝土+格栅钢架措施，二次衬砌采用模筑钢筋混凝土，两次衬砌之间设柔性防水层。区间开挖循环进尺标准长度为0.5m。辅助工程措施采用超前小导管、锁脚锚杆、深孔注浆、掌子面注浆、掌子面喷射混凝土封闭等。本区间隧道结构横断面图见2-2-2。

图2-2-2 矿山法结构横断面图

本区间主体结构参数详见下表2-2-1。

表2-2-1 A、B、C型断面隧道结构参数表

断面类型 项目 超前小导管 材料规格 φ42×3.25,L=2.5m 结构尺寸 隔榀打设，环向间距：0.3m 每榀格栅钢架拱脚节点处分别打设锁脚锚管 φ42×3.25,L=3m 一组，每组两根 A断面 （258.55m）初期支护 （11.1m*8.8m） 钢筋网 φ6.5,150mm×150mm网格 双层，搭接1～2个网格 环向间距1m,L=0.5m,内外双层交错纵向连接筋 B断面 (28.65m)（12.3m*9.676m） C断面(11.9m)（13.7m*10.485m） 喷射混凝土 格栅钢架 格栅钢架 喷混凝土 临时支护 钢筋网 纵向连接筋 A断面 B断面 C断面 A断面 二衬 B断面 P8 C40模筑混凝土，防水层 全断面铺设 φ22 布置 C25喷混凝土 φ25、φ14钢筋 φ25、φ14钢筋 C25喷混凝土 φ6.5,150×150mm 22 无纺（400g/m2）,1.5mm厚ECB防水板，7cm厚细石混凝土保护层 0.5m 0.55m 无纺布拱墙单层，底板双层 0.35m 纵向间距0.5m 纵向间距0.5m 0.3m 单层，搭接1～2个网格 环向间距1m,L=0.5m,背土侧设置

C断面 0.6m 3.3地形地貌 矿山法区间由西向东沿xxx路敷设，位于xxx路下方。xxxx规划红线宽53m，为城市主干道，现状车流较大，且地面交通流量较大，对隧道拱顶会产生一定压力。

矿山法区间沿线主要建筑物有xxxxx3层、4层、5层办公楼及5层住宅楼等，距离矿山法区间净距约20~30m。周边建、构筑物距离矿山法区间较近，施工过程中，通过加强监测，确保建筑物安全。 3.4管线情况

本区间位于道路下方，隧道施工影响范围内（隧道中线向两侧各20~30m）存在上水管、污水管、通信线等大量市政管线，大多数埋深约为2～3m。区间沿中山西路顺向下穿埋深约4m的2000×1000xxxx、埋深约2.5m的DN800污水管等市政管线。管线渗漏会降低周围土体的自稳性。 3.5工程地质

按地层沉积年代、成因类型，将本工程勘探范围内的土层划分为人工堆积层（Qml）、新近沉积层（Q4al）、第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）、第四系上更新统冲洪积层（Q3al+pl）四大层。地层从上而下依次为：

人工填土层(Qml)：

杂填土①1层：杂色，松散～稍密，稍湿，以黏性土、砂为主，含少量砼块、砖块、碎石及建筑、生活垃圾等，连续分布；

素填土①2层：黄褐；松散-中密；稍湿；以粉土、粉质黏土为主，土质不均，含少量砖屑。

第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）：

黄土状粉质黏土③1层：褐黄色，可塑，Es1-2=12.3～18.3MPa，αv1-2=0.10～0.13MPa-1，中等压缩性，含铁、锰氧化物和少量姜石，局部夹粉土薄层，可见小孔隙，具轻微湿陷性，断面粗糙，连续分布；

粉细砂④1层：黄褐色，N=22，中密，稍湿，Es1-2=15.0MPa，中等压缩性，以长石、石英为主，颗粒均匀，级配一般，连续分布；

中粗砂④2层：褐黄-灰黄；中密；稍湿；砂质纯净，主要成分为石英、长石、云母，含少量黏性土团块。局部顶部为细砂，向下粒径渐粗，层底可见砾砂薄层。

第四系上更新统冲洪积层（Q3al+pl）：

粉质黏土⑤1层：黄褐色，可塑，Es1-2=5.5～9.9MPa，αv1-2=0.16～0.33MPa-1，中等压缩性，含姜石，局部富集，夹粉土薄层，断面粗糙，连续分布；

中粗砂⑤4层：褐黄;中密;稍湿-湿;砂质不纯，含少量砾石。

中粗砂（含卵石）⑥2层：灰黄色（局部灰白色）， N63.5=44，密实，稍湿~湿，Es1-2=28.0MPa，低压缩性，以中粗砂为主，砂质纯净，分选较好，含少量卵石，最大粒径不小于100mm，一般粒径为20～70mm，卵石含量约占10～20%，亚圆形，连续分布；

中粗砂（含卵石）⑥3层：灰黄色（局部灰白色）， N63.5=50，密实，稍湿~湿，Es1-2=30.0MPa，低压缩性，以中粗砂为主，砂质纯净，分选较好，含少量卵石，最大粒径不小于110mm，一般粒径为20～80mm，卵石含量约占20～40%，亚圆形，连续分布。

本段隧道结构顶板及边墙主要在粉细砂④1层、中粗砂④2层和粉质黏土⑤1层，局部为粉细砂⑤3层及中粗砂⑤4层。以上土层围岩分级修正后为Ⅵ级，稳定性较差，很难形成自然拱，且容易发生坍塌。

设 计复 核审 核图 号比 例日 期第 页 共 页

3.6水文地质

本次勘察钻孔最大深度41m，受施工工艺限制，在勘察深度范围内未能实测到地下水位，根据对本车站周边水井的调查资料及区域水文地质资料，本段线路赋存一层地下水，地下水类型为潜水。本次勘察未见上层滞水，但由于大气降水、管道渗漏等原因，拟建区

间场地内不排除局部存在上层滞水的可能性。 3.7主要工程数量

矿山法区间工程主要工程数量见下表2-7-1。

表2-7-1 矿山法区间工程主要工程数量表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 项目名称 单位 数量 24812 3429 2592 30 56.4 25128 28713 64.6 5632 9145 491.7 687.8 2592 158 6096 备注 土方开挖 C25（初村喷射砼） C25（临时中隔墙喷射砼） 临时中隔墙钢筋网片 初村钢筋网片 超前小导管 锁脚锚管 纵向连接件筋 C40P8（二村结构砼) ECB防水板 格栅钢架 二衬主体钢筋 临时中隔墙砼凿除 端头砼凿除 深孔注浆 m3 m3 m3 t t m m t m3 m2 t t m3 m3 m3 9 10 11 12 13 14 15 4.工程特点、重难点分析及施工对策 4.1工程重难点分析

4.1.1矿山法区间大断面施工

本区间大断面矿山法隧道结构顶埋深8.4m～10.4m，拱部穿越地层主要有5~6m厚④1粉细砂层、④2中粗砂层。隧道下穿交通繁忙，人流较多的xxxx路施工，且右线大断面矿山区间距左线盾构区间最小净距约4.5m。确保大断面隧道施工安全是本工程的控制重、难点。

4.1.2矿山法区间下穿排水管

本区间周边地下管线较多，主要有雨水暗渠、给水管、污水管等，施工过程中做好未知管线的查探及迁改后管线的监测、保护。确保大断面隧道施工中管线的安全亦是本工程

的控制重、难点。 4.2施工中的主要对策 4.2.1矿山法区间大断面施工

（1）施工时，对暗挖结构的初期支护进行加强设计，采用每榀设置Φ42×3.25小导管，环向间距30cm，纵向间距1m，注浆加固地层，每榀格栅钢架开挖墙角两侧各设一组锁脚锚管，注浆压力为0.3~0.5MPa。初支及早封闭，每开挖一步，及时喷混凝土封闭稳定掌子面。

（2）初衬封闭成环后及时进行初衬背后注浆，二衬混凝土达到设计强度后，及时在二衬背后进行注浆。

（3）采用信息化施工，监控量测及时反馈信息，指导施工。 （4）暗挖隧道下穿中山西路施工

除采取上述措施外，在隧道上方的道路上平铺20mm厚钢板，尽量减小车辆对土层及区间结构振动影响。

（5）除采取上述措施外，还应采取以下措施：

①采用深孔注浆工法，对暗挖结构的初期支护拱部及侧部土层进行加固，加固范围为3米(初支外2.0米，初支内1.0米)。具体参见图3.2-1所示。

图3.2-1 暗挖隧道加固图

②二衬施工时，严格控制拆撑步距为3.0米。 ③辅助施工措施

机动车限速：大型机动车通过本段施工区间时，需减速缓慢行驶，具体时速由公交公司确定。

为防止道路出现较大下沉，需采取必要的预案：根据现场监控量测情况，可采用斜导管注浆加固地层，这种方法简单易行，可以改善指定范围的地层，从而控制道路施工引起的地层变形。

4.2.2矿山法区间下穿排水管

除采取上述措施外，还应采取以下措施：

①在开挖该区域前，提前对排水管底部施做防水层，防止其结构自身渗漏水，影响开挖面土体稳定。

②暗挖区间下穿排水管前必须进行超前探测，发现地层含水量较大时应及时封闭掌子面，采用深孔注浆进行堵水和地层加固。

③二衬施工时，严格控制拆撑步距为3.0米。 隧道排水管具体相对位置见图3.2-2所示。

图3.2-2 暗挖隧道加固图

5.矿山法区间施工危险源的识别及应对措施

对于本工程施工，其施工全过程均伴随危险因素，一旦发生事故其直接损失和社会影响远大于一般的土建工程，因此在本工程施工中我们拟采用危险源管理的科学方法全过程、全方位地分析、监督、控制、处置各种危险因素，确保工程安全。

表5-1 危险源识别及应对措施表

序号 1 风险工程名称 自身风险工程 里程、位置 风险基本状况描述 风险工程等级 主要风险处理措施 1、在拱部及靠近盾构区间一侧采用深孔注浆方式加固地层，加固范围根据地层情况确定。暂定为初衬外2m，初衬内1m。 2、掌子面开挖前打设超前地质探孔并分析地层状况，若存在渗漏水严重、地层情况与勘察报告不符、土层较差时应封闭掌子面，通知设计并修正设计参数后方可继续施工。掌子面若存在较厚不稳定砂层，应设置超前导管注浆加固地层，然后开挖。 3、加强监控量测。 1、矿山法区间先行开挖，二衬施工完成后，再掘进左线盾构区间。 2、对大断面区间上方的DN800污水管及DN2000雨水管做套管内衬处理。 1.1 大断面矿山法区间 右线K5+951.800～K6+250.900 矿山区间总长约298.1m，为双线单洞大断面复合衬砌结构。单洞双线断面结构最大宽度13.6m，初衬厚度350mm，二衬厚度600mm，大断面区间结构顶埋深Ⅱ级 8.4m～10.4m，拱部穿越土层主要有④1粉细砂层、④2中粗砂层，右线大断面矿山区间距左线盾构区间最小净距约4.5m。 2 环境风险工程 矿山区间开挖宽度11.2m~13.6m，开挖高度9.5~10.85m，小角度斜向下穿2000×1000砖砌雨水暗渠、DN800污水管。雨水暗渠沟内底埋深约4m；与矿山大断面区间结构最小净距约4m；DN800污水管管内底埋深约2.3m，与矿山法区间结构最小净距约5.7m；右线大断面矿山区间距左线盾构区间最小净距约3.2m。 中国电子科技集团公司第五十四研究所5层、4层办公楼，钢筋混凝土框架结构，基础形式不明，距右线矿山区间最小净距约27.3m。中国电子科技集团公司第五十四研究所5层住宅楼，钢筋混凝土框架结构，基础形式不明，距右线矿山区间最小净距约19.1m。 右线小角度斜向下穿330x440通信管线。管顶埋深约0.6m，距离矿山法区间最小净距约2.48m. 矿山法区间下穿2000×1000mm雨水2.1 暗渠、DN800污水管，且临近左线盾构区间 右线K5+951.800～K6+250.900 Ⅰ级 中国电子科技集团公司第五十四研2.2 究所5层、4层办公楼及5层住宅楼等 左线K5+960.000～K6+170.958 III级 330×440通2.3 信管线 右线CK5+248.860～CK5+947.80 III级 3、加强监控量测，切实做到洞内与地面监测同步，采用信息化设计。在施工过程中应通过动态监测支护体系变位情况和支护结构力学状态，及时反馈设计，调整和修改设计参数，以确保施工安全可靠。 4、尽量避开雨季施工 1、施工前期及施工期间，施工单位应对区间1~1.5D（D为区间开挖洞径）范围内的构筑物及管线加强调查，落实其位置、标高、材质及使用情况等。若发现表格中的参数调整，或新增加建构筑物及管线，应及时书面通知设计单位修正风险工程内容。 2、对施工中可能造成的建构筑物及管线沉降、变形、开裂做好应急预案。对于基础形式较差或修建年代较早的建构筑物在基底预埋注浆管。根据监测情况，必要时对建构筑物基底进行注浆加固。 3、加强支护措施、通过控制结构及周边

DN600污水管 CK5+248.860～ CK6+100.000 管内底埋深2.60米，管内底埋标高72.28，沿右线线路方向敷设，距离矿山法区间最小净距约5.7m DDN150然气管线带φ600套管，DN150然气2.5 管线,带Φ600套管 右线CK5+953.500 管线敷设方向与线路正交，埋深约5.2m。 右线南侧2.6 DN3000燃气管 右线北侧2.7 DN3000给水管线 右线北侧2.8 DN500给水管线 右线K5+951.800～K6+250.900 左线K5+951.800～K6+250.900 左线K5+951.800～K6+250.900 右线右侧沿线路敷设，距离矿山法区间最小净距约10.67m. 近左线盾构区间，沿线路方向小角度敷设，距离矿山法区间最小净距约1.41m. 近左线盾构区间，沿线路方向小角度敷设，管顶埋深约1.2m，距离矿山法区间最小净距约8.74m. III级 Ⅱ级 土体变形来保证既有结构安全。 4、加强巡视，加强监测，发现问题及时向业主和设计单位反馈，做到信息化施工。 2.4 Ⅱ级 Ⅱ级 III级 6.危险源专项安全施工方案

根据矿山法区间施工危险源分析，矿山法区间下穿2000×1000mm雨水暗渠、DN800污水管，且临近左线盾构区间施工为Ⅰ级危险源。

因此必须特别针对Ⅰ级危险源制定专项施工方案，采取针对性控制措施，从而降低施工安全风险。 7.主要工程施工方案 7.1总体施工方案

根据总体计划安排，由于xxxx处于邻标施工围挡内，施工场地小。计划先从xxxx向大里程开挖，在盾构机从xxx盾构区间右线施工至xxxx时，停止暗挖向大里程施工，改由xxxx向小里程（B、C断面，合计40.55m）。待施工至A、B断面接头处（K6+210）时，改由xxx竖井向大里程施工剩余暗挖段。

隧道进洞后，采用双侧壁导坑法施工，待各个导洞开挖后，完成初期支护，形成封闭环形初期支护，再分段施工二次衬砌。期间出渣进料利用xxx竖井龙门吊吊运，等矿山法隧道施工完成后，再施工xxx号竖井剩余结构和附属部分。

图7.1-1 暗挖隧道施工组织示意图

7.2总体施工程序安排

总体施工方案根据具体工序划分为以下几个步骤进行： 第一步：马头门进洞施工。

超前支护施工→开马头门施工，进行洞身开挖 第二步：区间正线施工。

超前支护→初期支护→临时支撑拆除→防水施工→二衬施工 第三步：附属结构施工。

图7.2-1 施工顺序流程图

7.3马头门进洞施工

本矿山法区间设计2处马头门，均位于矿山法区间两端明挖结构与区间正线接口处。

马头门施工时，首先施工马头门外轮廓位置双排超前导管，导管梅花型布置，单根长度5.0m，导管完成后注浆（施工要求同超前支护）。马头门施工时应分上下台阶依次施工，分段凿除明挖结构围护桩，分段架设正线隧道格栅钢架，并及时施作初期支护；马头门位置处1m范围内联立格栅，格栅主筋同围护桩主筋焊接连接牢固。具体施工方案详见《长和区间矿山法区间马头门专项安全施工方案》。 7.3.1工艺流程

操作架搭设→超前支护→左侧①洞室围护桩破除→左侧①洞室初期支护（向前施工3米）→左侧②洞室围护桩破除→左侧②洞室初期支护（向前施工3米）→右侧①洞室围护桩破除→右侧①洞室初期支护（向前施工3米）→右侧②洞室围护桩破除→右侧②洞室初期支护（向前施工3米）→③洞室围护桩破除→③洞室初期支护（向前施工3米）→④洞室围护桩破除→④洞室初期支护 7.3.2超前小导管施工

马头门外轮廓位置双排超前导管，导管梅花型布置，单根长度5.0m，导管完成后注浆（施工要求同超前支护）。

图7.3-1 马头门超前小导管示意图

图7.3-2 暗挖马头门处进洞示意图

7.3.4围护桩破除

由于隧道分双侧壁导坑开挖，所以围护桩破除时应分六步进行，先破除左侧上导洞围护桩，待左侧上导洞初衬完成3~5m后，封闭掌子面，再破除左侧下导洞的围护桩。再破除右侧上导洞围护桩，待右侧上导洞初衬完成3~5m后，封闭掌子面，再破除右侧下导洞的围护桩。围护桩应从上至下分段破除，在破除中上导洞的围护桩，待中上导洞初衬完成3~5m后，在破除中下导洞围护桩。施工时采用水钻和风镐进行，需边破除边挂网喷射砼封闭掌子面。用水钻主要是切除二衬范围之内的围护桩，最后用风镐凿除二衬和初衬结构，施做初期支护。采用水钻钻孔时，孔与孔之间至少搭接10mm，以便于围护桩切除。

序号 示意图 备注 1 第一步：施做拱顶小导管

2 第二步：左侧①洞室围护桩破除 3 第三步：左侧①洞室初期支护（向前施工3米） 4 第四步：左侧②洞室围护桩破除 5 第五步：左侧②洞室初期支护（向前施工3米）

6 第六步：右侧①洞室围护桩破除 7 第七步：右侧①洞室初期支护（向前施工3米） 8 第八步：右侧②洞室围护桩破除 9 第九步：右侧②洞室初期支护（向前施工3米）

10 第十步：③洞室围护桩破除 11 第十一步：③洞室初期支护（向前施工3米） 12 第十二步：④洞室围护桩破除 13 第十三步：④洞室初期支护 7.3.5进洞施工

（1）土方开挖采用人工开挖，双侧壁导坑法施工，每次进尺长度为0.5m。马头门位

置处1m范围内联立格栅，格栅主筋同围护桩主筋焊接连接牢固。

（2）第一步：超前支护后，开挖左①洞室，锚、喷、网、钢拱架联合支护，中隔墙临时支护、临时仰拱支护，尽快成环。

第二步：与①洞室错开合适的台阶长度，开挖左②洞室，锚、喷、网、钢拱架联合支护，中隔墙临时支护、仰拱支护，尽快成环。

第三步：超前支护后，开挖右①洞室，锚、喷、网、钢拱架联合支护，中隔墙临时支护、临时仰拱支护，尽快成环。

第二步：与右①洞室错开合适的台阶长度，开挖右②洞室，锚、喷、网、钢拱架联合支护，中隔墙临时支护、仰拱支护，尽快成环。

第四步：超前支护后，分部开挖③、④洞室部，预留核心土，及时架设拱部钢架、锚喷网支护、临时仰拱支护，尽快成环。 7.4深孔注浆施工 7.4.1施工方案设计 7.4.1.1施工方法选择

本工程采用双重管无收缩注浆工法，对隧道上导初支外2m，初支内1m，形成3m厚注浆带，以达到稳固土体的预期目的。其中，K5+951.800～K5+971.800作为试验段，以确定注浆工艺、浆液配比和注浆压力等参数。 7.4.1.2注浆原理

深孔注浆是用水泥-水玻璃浆液（浆液的具体选择，通过现场实际试验确定）从注浆孔道均匀地注入土体中，以填充、渗透和挤密等方式，驱走砂层和粘土颗粒间的水分和气体，并填充期位置，通过改性浆液中所含矿物与土体中的水土分别发生水解、水化反应以及团粒作用等，形成悬浮胶体和团粒，硬化后形成强度大、压缩小和抗渗性高、稳定性良好的土体。同时改性浆液本身胶凝时间短，在含碎较大、渗透系数较大的砂层时能更好的、及时的加固止水。

土体结硬后后，土体的孔隙率和含水率较低，密度加大，同时由于改性浆液挤压土体，使土体抗变形能力增加，提高了变形模量，从而防止或减少掌子面土体坍塌。 7.4.2施工准备

（1）钻机就位之前，先进行测量放线工作，测量出每个孔的具体位置，并用红油漆标出。

（2）搭设脚手架、严格按照相关技术规程进行。 （3）熟悉技术交底所交的相关内容。 7.4.3超前地质探孔

开挖前打设超前地质探孔，对上导坑掌子面前方10m范围进行超前水平钻探，揭示隧道前方地质情况及地下水分布情况，若存在渗漏水严重、地层情况与勘察报告不符、土层较差等情况时应封闭掌子面，通知设计并修正设计参数，采取必要措施后方可继续施工。 7.4.4止浆墙设置

（1）为防止注浆过程中工作面漏浆，注浆前应封闭开挖工作面，设计厚度0.3m。喷射混凝土标号为C25。喷砼封闭范围为上半断面不包括核心土的部分。

（2）止浆墙采用挂网喷射混凝土，钢筋网片为Φ6.5@150x150，网片固定在掌子面打设的钢筋锚杆上钢筋的规格为Φ22，间距为500×500,长度为1.5m。核心土部位喷射C25混凝土,设计厚度50mm。 7.4.5钻孔的布置及工序

待止浆墙强度达到设计强度70%，孔口管与止浆墙连接牢固，并检查止浆墙及周边范围无渗漏水时方可进行钻孔。

钻孔布置如下图7.4-2所示，在钻孔过程中以隧道中心为准，先上后下，先外后内，注浆采用后退式分段注浆，布孔间距866mm（最终孔距，由现场试验确定）。

钻孔施工按照上下台阶拉开3m距离，每循环进尺12m，后序注浆段预留3m已注浆段作为止浆盘，详见图7.4-3。

第三循环第二循环第一循环3000900030009000300012000第三循环注浆休止线第三循环开挖休止线第二循环注浆休止线第二循环开挖休止线第一循环注浆休止线第一循环开挖休止线

隧道放射型深孔注浆加固立体示意图图7.4-1 深孔注浆加固立体示意图

图7.4-2钻孔布置横断面

图7.4-3钻孔布置纵断面

7.4.6注浆材料的选择

经过小导管注浆试验，确定在粉质粘土及较密实粉细砂地带采用注浆浆液为水泥~水玻璃双液浆（暂定，浆液具体通过现场实际试验确定）。

（1）注浆原材料

水泥：PO.42.5普通硅酸盐水泥 水玻璃：模数2.2～2.8，浓度40Be’ （2）配合比

0.8:1～1.5:1水泥浆液+40be’水玻璃（水泥浆与水玻璃体积比1:1） 7.4.7注浆量

按照钻孔施工顺序图，钻孔完成后即进行该孔的注浆，单孔注浆的注浆量采用下式计算：

Q??R2H???

式中：R—注浆加固半径；

H—注浆段长度；

?—地层（粉质粘土和粉细砂层）孔隙率；

?—浆液充填系数，0.7～0.9，取0.8；

?—浆液损耗系数，取1.15。

单根当达到以下条件之一，即可结束注浆：

a）注浆压力达到注浆终压；

b）注浆压力上升缓慢，当注浆量达到设计要求，并确认未发生跑浆或漏浆；循环达到下述条件可结束注浆：设计的注浆孔均满足单根结束标准结束注浆，无漏注现象。

施工中及时形成注浆记录，通过对注浆记录的统计，认为注浆达到结束标准后，进行开挖，开挖过程中观察浆液的扩散情况，分析存在问题的原因，为下循环注浆做准备。

每个断面所有注浆管完毕后，对注浆孔实行封密，恢复原状。

注浆结束后，必须在分析资料的基础上进行注浆效果检查，可采取钻孔取芯法对注浆效果进行检查，或进行压（抽）水试验。当检查孔的吸水量大于1.0L/（min?m）时，必须进行补充注浆，或采取连续测流量的方法，当所测流量小于设计涌水量时，则注浆效果满足要求。

7.4.8注浆压力的选定

（1）根据注浆处地层深度计算P?KH 式中，P—设计注浆压力（终压值）（MPa）；

H—注浆处深度（m）；

K—由注浆深度确定的压力系数。

（2）根据地层渗透系数情况

根据地层渗透系数情况及浆液注入量情况，注浆压力一般选用0.3~0.5MPa。 7.4.9注浆机械

根据现场钻孔及注浆施工的要求，具体需要的机械设备如下表：

表7.4-4 机械设备一览表

7.4.10注浆工艺及要求 7.4.10.1施工工艺流程图

7.4.10.2施工工艺

定孔位：根据设计要求，对准孔位，不同入射角钻进，要求孔为偏差为±3cm，入射角度偏差不大于1°。

钻机就位：钻机按指定位置就位，调整钻杆的垂直度。对准孔位后，钻机不得移位，也不得随意起降。

钻孔成孔：第一孔施工时，要慢速运转，掌握地层对钻机的影响情况。以确定在该地层条件下的钻进参数。每钻进一段，检查一段，及时纠偏，孔底位置偏差小于30cm。钻孔和注浆顺序有外向内，同一圈孔间隔施工；

回抽钻杆：严格控制提升幅度、每步不大于15~20cm，匀速回抽，注意参数变化。浆液配比：采用经计量准确的计量工具，按照设计配方配料。

注浆：注浆孔开孔直径不小于42mm，严格控制注浆压力，同时密切关注注浆量，当压力突然上升或从孔壁、断面溢出时，应立即停止注浆，查明原因后采取调整注浆参数或移位等措施重新注浆。粘土层造成坍孔时，采用前进式注浆，否则采用后退式注浆。 7.4.11注浆过程中异常情况处理

（1）冒浆

注浆过程中要认真观察地表及相邻管线的变化情况，由于浆液的进入，引起地层变化，封闭强度较低的地方，首先可能会冒出浆液，这就需要在冒浆处加以堵塞，必要时采取间歇注浆方式，以保证浆液有效的注入地层。

（2）注浆压力变化

注浆过程中，压力要在控制范围之中，过大或过小的注浆压力都不能满足施工需要，如果压力过低应该检查是否有漏浆之处，或浆液通过地下某些管道流走，压力过高应检查是否管路或混合器被堵塞。施工时需要观察好注浆终压不能高于规定的注浆压力值。

（3）凝胶时间变化

凝胶时间需要根据被加固土体的性质来调整。地层含水量大时，浆液容易被地下水稀释，影响固结效果，需要缩短凝胶时间；含水量少，为了扩散一定范围，需要延长凝胶时间。凝胶时间由双液浆的混合比例来控制，水泥浆比例高，凝胶时间短。需在现场根据地质情况调控，才能满足施工要求。

（4）注浆量调整

地层的注浆量是否合适是地层加固的效果的体现，采用隔孔注入方式，这样既避免注浆孔互相影响，又使后注孔起到补充先注孔的作用，保证土体浆液扩散均匀。

（5）注浆泵异常

在注浆过程中，由于凝胶时间短，管路在两种浆液混合过程中，不可避免的发生凝固和堵塞现象，此时注浆泵会由于管路故障而提高压力，机器发出异常的声音，压力表指示压力上升，如果不及时处理会产生高压伤人危险事故。此时必须停泵卸下注浆高压软管，冲洗清理管路，或者清理混合器，检查出故障部位，并予以处理，冲洗干净，然后再继续工作。

7.5矿山法隧道开挖及初期支护

本区间隧道分A、B、C 3种断面。其中，A断面：断面尺寸为11.4m×8.8m，总长258.55m；

B断面：断面尺寸为12.3m×9.676m，总长28.65m；C断面：断面尺寸为13.7m×10.485m，总长11.9m。全隧均采用双侧壁导坑法施工。根据设计要求，施工时预留10cm沉降变形量，即在隧道开挖时断面在设计的基础上加大10cm。

根据总体计划安排，由于2号竖井处于邻标施工围挡内，施工场地小。计划先从1号竖井向大里程（A断面）开挖，在盾构机从长和盾构区间右线施工至1号竖井时，停止暗挖向大里程施工，改由2号竖井向小里程（B、C断面，合计40.55m）。待施工至A、B断面接头处（K6+210）时，改由1号竖井向大里程施工，完成剩余A断面暗挖段。

双侧壁导坑法施工：详见图9-3双侧壁导坑法开挖工艺框图、图7.5-1施工方法示意图。

图3.3.3-9 双侧壁导坑法开挖工艺框图（Ⅴ级围岩）施工准备测量放线超前支护施作左右错开10～15m，中部滞后侧导洞10～15m左侧上台阶开挖格栅钢架＋喷锚网初支、架立侧导临时型钢支撑左侧下台阶开挖中部上台阶开挖格栅钢架＋喷锚网初支中部下台阶开挖格栅钢架＋喷锚网初支右侧上台阶开挖格栅钢架＋喷锚网初支、架立临时侧壁型钢支撑右侧下台阶开挖格栅钢架＋喷锚网初支、架立侧导临时型钢支撑格栅钢架＋喷锚网初支、架立侧导临时型钢支撑下一循环图7.5-1 双侧壁导坑法开挖工艺框图

图7.5-2 双侧壁导坑法施工方法示意图

双侧壁导坑法施工步骤：

第一步：a、施作拱顶小导管，并采用深孔注浆及掌子面注浆措施加固地层。 b、人工分部先后开挖两侧①洞室，每进尺0.5m，掌子面喷8cm厚混凝土封闭。 c、施作①洞室周边的初期支护和临时支护，架立钢架，并设置锁脚钢管。 d、右侧①洞室开挖10～15m后，再开挖左侧①洞室。

第二步:a、滞后①洞室10～15m，人工开挖②洞室。每进尺0.5m。掌子面喷8cm厚混凝土封闭。

b、施作②洞室导坑周边的初期支护和临时支护，架立钢架，并设置锁脚钢管。 第三步：滞后②洞室10～15m后，开挖③洞室，每进尺0.5m。掌子面喷8cm厚混凝土封闭，并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同1。

第四步：滞后③洞室10～15m后，开挖④洞室，并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同2。

第五步：依据现场监测数据，实时架设型钢立柱及水平钢支撑，对二衬顶板、侧墙进行支撑，并逐步拆除临时钢架，分段施作底板。

第六步：分段侧墙及拱顶处二次衬砌结构。待顶板混凝土强度达到设计强度的75%后，分段拆除临时型钢支护，完成二衬施工。 7.5.1超前支护施工

掌子面设置超前小导管并注浆加固地层，小导管采用Ф42×3.25mm的钢管加工而成，前端加工成锥形，以便插打，并防止浆液前冲。小导管中间部位钻6～8mm溢浆孔，每隔100～200mm交错钻眼。拱顶小导管环向间距0.3m，隔榀设置，单根长度3m，外插角10～20°。采用通过超前小导管向地层注水泥浆，加固地层。

7.5.1.1搭设操作平台

在掌子面位置用脚手架钢管搭设操作平台，平台高度以满足操作要求为宜。脚手架搭设底部必须用方木垫实，横、纵距不超过90cm。下设扫地杆，侧面需增加剪刀撑。

操作平台顶层横向脚手架管间距50cm设置，满铺5cm厚方木板。且不得有探头板。 平台四周设置防护栏杆，栏杆高度1.2m，并加设密目网。 7.5.1.2注浆孔布置

注浆距离轮廓线30cm，孔间距30cm。 7.5.1.3钻孔

定孔位：根据设计要求，对准孔位，不同入射角度钻进,要求孔位偏差为±3cm，入射角度偏差不大于1°。

钻机就位：钻机按指定位置就位，调整钻杆的垂直度。对准孔位后，钻机不得移位，也不得随意起降。

钻进成孔：第一个孔施工时，要慢速运转，掌握地层对钻机的影响情况，以确定在该地层条件下的钻进参数。密切观察溢水出水情况，出现大量溢水出水时，应立即停钻，分析原因后再进行施工。每钻进一段，检查一段，及时纠偏，孔底位置应小于30cm。钻孔和注浆顺序由外向内，同一圈孔间隔施工。

封闭工作面 小导管加工 准备工作 钻 孔 联接管路及密封孔口 机具设备检修 注 浆 压力流量达到要求 是 结 束 拌浆 否

7.5.1.4浆液制备

浆液采用水泥-水玻璃，根据现场试验确定，注浆的浆液配比根据现场突出实际情况并报设计单位认可后，由试验确定。并根据隧道周围的围岩条件控制好注浆压力(0.3～0.5 MPa）。 7.5.1.5注浆

①注浆顺序：注浆时相邻孔位应错开，交叉进行。注浆顺序一般由下而上，间隔对称注浆为宜。

②注浆：注浆孔开孔直径不小于45mm，严格控制注浆压力，同时密切关注注浆量，当压力突然上升或从孔壁、断面砂层溢浆时，应立即停止注浆，查明原因后采取调整注浆参数或移位等措施重新注浆。土、砂层容易造成坍孔时，采用前进式注浆，否则采用后退式注浆。为防止浆液外漏，必要时可在孔口处设置止浆塞。注浆导管与钢格栅焊接连接牢固。

③注浆量

由于浆液的扩散半径与砂层孔隙很难精密确定，为准备注浆材料，本参考图注浆设计根据本线有关隧道工程地质、水文条件和注浆方案以及所选择的注浆材料，进行注浆量的估算。

注浆量的估算公式按下式进行：

Q??R2L?

式中：Q—单孔注浆量；

R—注浆加固半径； L—导管长度；

?—地层孔隙率；

④注浆压力的选定

注浆压力是注浆施工中的重要参数，它关系到注浆施工的质量以及是否经济。因此，正确确定注浆压力和合理运用注浆压力有着重要的意义。

注浆压力与砂层孔隙发育程度、涌水压力、浆液材料的黏度和凝胶时间长短等有关，

本工程设计要求注浆压力为0.3~0.5Mpa。通常情况下按如下经验式计算：

P?（0.4~0.6）?h

式中：P—单孔注浆量；

?—注浆加固半径；

h—导管长度。

⑤注浆控制指标

(ⅰ)单根结束标准：注浆过程中，压力注浆上升，流量逐渐减小，当压力达到注浆终压，注浆量达到设计注浆量的80%以上，可结束该孔注浆。注浆压力未能达到设计终压，注浆量已达到设计注浆量，并无漏浆现象，亦可结束该孔注浆。

(ⅱ)本循环注浆结束标准：所有注浆孔均达到注浆结束标准，无漏浆现象，即可结束本循环注浆。

⑥封堵注浆管 采用快硬性水泥封堵。

⑦注浆后，应根据注浆浆液种类和相应的加固效果，确定土层开挖时间，一般2～4h后，方可开挖土层。 7.5.2隧道开挖

本矿山法区间隧道采用双侧壁导坑法施工，以人工采用风镐、洋镐开挖为主。人工将用手推车或小型三轮车将洞渣倒运至竖井预留出口孔处，再利用小型挖掘机将洞渣装入1.2m×1.2m×1.5m的土斗中，再利用竖井龙门吊将洞渣吊出至现场土仓中，利用装载机、自卸汽车将土仓中的洞渣运输至指定弃土场。

土方外运严格按照石家庄市弃土外运有关规定办理。弃土车辆选用加盖弃土专用车辆，按照施工组织设计所核定的日出土量，结合夜间外运时间，安排弃土专用车辆计划。 弃土场地选择在业主指定的具备弃土条件的弃土点，同时服从业主对土方的调配要求。 按照石家庄市有关文明施工要求，弃土车辆驶出施工场地或弃土场必须经洗车台冲洗干净后才能上路，并由专人负责检查督促，实行责任到人。 7.5.3初期支护

本矿山法区间隧道初期支护设计采用喷射混凝土+格栅钢架措施，初期支护参数见下

表7.5-1：

表7.5-1 A、B、C型断面隧道结构参数表

项 目 超前小导管 锁脚锚管 初期支护 钢筋网 纵向连接筋 喷射混凝土 格栅钢架 材料及规格 φ42×3.25,L=2.5m φ42×3.25,L=3m φ6.5,150mm×150mm网格 22 C25喷混凝土 25、14钢筋 结构尺寸 隔榀打设，环向间距：0.3m 每榀格栅钢架拱脚节点处分别打设一组，每组两根 双层，搭接1～2个网格 环向间距1m,L=0.5m,内外双层交错布置 0.35m 纵向间距0.5m 7.5.3.1钢架施工

（1）钢架加工

格栅钢架先在加工场加工成榀，加工成榀后进行试拼装，环向长度误差不大于30 mm，平面跷曲误差不大于20mm，经调整无误后编号，方可成批生产。具体加工尺寸见图7.5-2。

图7.5-2 格栅钢架图

（2）钢架安装

本隧道钢架设计为由Ф25、Ф14钢筋加工而成的格栅钢架，钢架间距0.5米，钢架全环设置。钢架根据开挖方法和步骤分部分片安装，为了使两侧支护上部拱架便于与下部连接，安装拱部钢架时在拱脚处垫上垫板和砂垫层。每榀每拱脚处均设2根锁脚锚管对拱架

进行锁固，锁脚锚管采用φ42×3.25钢管，长度L=3.0米，水平倾角15o～30o，注浆浆液采用水泥-水玻璃浆液，注浆压力控制在0.3～0.5Mpa（粉质粘土层可适当加大至0.5～0.8Mpa）。锁脚锚管与格栅钢架焊接连接牢固。

施工工艺见图7.5-3。

前期准备，钢拱架、钢筋加工 断面检查 测量定位 钢支撑拼装 不合格 欠挖处理

净空检查 架立就位 锁脚锚管施作 设置纵向连接钢筋、安设钢筋网 喷混凝土固定 结 束 锚管钻机、注浆泵等设备就位 图7.5-3 钢架架立施工工艺框图

隧道开挖完成后，立即安装网构钢架。安装前应将格栅钢架下虚碴及其他杂物清理干净，每一榀拱架的底脚要支垫牢固,钢架采用M24螺栓连接。并要求各部位在同一竖直面上，倾斜度≯3mm，不平度≯20mm。纵向连接筋为L=0.5m长的25纵向连接筋，环向间距1.0m内外交错布置，将其连成一体。 7.5.3.2钢筋网施工

本隧道钢筋网设计为φ6.5钢筋制作，网格间距为150mm×150mm。永久初期支护采用内外双层钢筋网，临时支护采用外侧单层钢筋网。网片预先应按设计钢架间距在洞外加工好备用，钢筋网应随高就低紧贴初喷面。施工技术措施：使用的钢筋须经试验合格，使用前要除锈，在洞外分片制作，安装时搭接长度为1～2个网格。钢筋网和钢架绑扎时，应绑在靠近岩面一侧；喷混凝土时，减小喷头至受喷面距离和风压，以减少钢筋网振动，降低回弹。钢筋网喷混凝土永久初衬结构保护层厚度不小于4cm、初衬临时隔板、隔墙保护层厚度不小于2.5cm。 7.5.3.3喷射混凝土

本隧道洞身喷射混凝土标号为C25，厚度为35cm。喷射混凝土采用湿喷机，混凝土由洞外拌和站集中拌料。喷射混凝土前，用水、高压风将岩面粉尘和杂物进行清洗，湿喷机

就位，安装风、水管，调式湿喷机。喷射作业分段、分片、由下而上顺序进行，严格按照喷射混凝土的施工规范进行混凝土的喷射。初喷混凝土厚度5cm。锁脚锚管、钢筋网、钢架等安装完后进行复喷混凝土作业，喷至设计厚度。施工技术措施：

（1）原材料计量要准确，杂质含量不超标，砂、石料、水泥、水的计量误差≯2%，外加剂的计量≯0.5%。

（2）设置控制喷混凝土厚度的标志。喷射前检查断面净空尺寸。 （3）采用强制式搅拌机拌制混凝土。

（4）用高压水冲洗受喷面，当受喷面遇水易泥化时，用高压风吹净岩面。 （5）喷射作业分段、分片、分层，由下而上顺序进行。 （6）喷嘴与岩面垂直，距受喷面0.8～1.2m。

（7）施工中经常检查出料弯头、输料管和管路接头，发现堵管时立即关机。 喷射砼施工工艺见图7.5-4。 前期准备 施喷面的清理 混凝土搅拌站 计量配料 拌 合 装运喷料 加速凝剂 混凝土喷射机 现场施喷 综合检查 不合格 合格 结束 砂、石、水泥、水、 外加剂

7.5.3.4锁脚锚杆

在初衬开挖的过程中，施作完拱部初期支护，在拱脚部位打入一根锚管，可以有效地减少初衬拱顶下沉，从而减小地表沉降量。锁脚锚管施工步骤如下：

（1）用锚管钻机钻孔；

补喷混凝土 图7.5-4 湿喷混凝土工艺流程图

（2）将安装好锚头的锚管插入锚孔； （3）用注浆接头将锚管体与注浆泵相连； （4）开动注浆泵，使水泥浆充盈锚孔。

为提高锚固效果，水泥浆水灰比为0.5～1。注浆压力应为0.15MPa。锚管施工程序见下图7.5-5。

钻 孔 清 孔 插锚管 浆液拌合 灌 浆 封 口 图7.5-5 锁脚锚管施工工艺流程图

锚管加工 7.5.3.5临时支护拆除

临时钢支撑的拆除直接影响到初期支护的结构的安全和后续的施工。这样临时支护的拆除时机选择和如何安全快速的施工将直接影响到整个工程的进展及隧道结构的安全。

临时钢支撑的拆除必须以隧道监控测量的结果为指导，由于隧道的开挖使结构受力状态发生变化，临时钢支撑还是一个重要的受力结构，必须在受力状态趋于稳定之后方可拆除，如盲目施工，就会使结构受力发生变化，这将成为隧道塌方最严重的安全隐患之一。

（1）拆除时机的选择

根据施工进度及施工需要，为确保二衬能够及时跟进，为了施工和隧道结构安全，临时支持必须满足以下几个条件方能进行拆除作业：

①临时钢支撑拆除前必须保证拆撑段的永久支护已经封闭完成，且结构符合规范和设计要求。

②临时钢支撑拆除前该拆除段的沉降和收敛测量结果都满足稳定条件，沉降收敛达到稳定的标准为收敛不超过0.2mm/d。

③临时钢支撑拆除后能尽快进行二衬支护，确保隧道结构的稳定和安全。 （2）临时钢支撑的拆除施工顺序

考虑到隧道施工的组织形式，本着安全第一的原则，结合现场施工情况，临时钢支撑拆除顺序为：凿除喷射混凝土→临时钢支撑拆除→处理初支表面杂物→拆除位置补喷混凝

土找平。临时支撑纵向每次拆除长度不应大于6m，并逐段拆除。临时钢支撑拆除后，加强隧道的监控量测，依据现场监测数据，实时架设I22a型钢立柱及水平钢支撑，对二衬顶板、侧墙进行支撑。

临时支撑拆除后，立即进行仰拱试作，两工序交错进行。仰拱试作完成后，及时进行拱墙二次衬砌施工。

（3）凿除喷射混凝土

在临时钢支撑拆除施工中，喷射混凝土的凿除是最为困难的，而且不能产生过大的震动，避免对围岩及初期支护结构产生过大扰动。否则，可能导致初期支护开裂，结构失稳，造成不必要的安全质量事故。这就需要对混凝土的凿除过程进行严格的控制技术控制。经过总结，在凿除喷射混凝土的过程中，采用风镐和洋镐的方式结合进行，对结构和围岩的扰动不会造成太大的影响。

（4）钢支撑拆除具体步骤

凿除临时钢支撑喷射混凝土层；切割清除连接网片等；用安全绳将钢支撑固定牢固；对拆除部分的钢支撑连接板进行切割；用卷扬机将切割下的钢支撑缓缓下放至安全地点并及时运走。

（5）处理初支表面杂物

临时钢支撑拆除过程中，应将初支表面杂物清理干净，为二衬防水板施工创造有利条件。

（6）拆除位置补喷混凝土找平

临时钢支撑拆除后应对拆除部位补喷C25混凝土并找平，保证初支混凝土面圆顺平整。 7.6防水施工

矿山法区间正线主体结构采用1.5mm厚ECB防水进行防水。防水板与基层间设置400g/m2的无纺布缓冲层，并浇筑70mm厚的C20细石混凝土保护层。

暗挖结构需设置防水层表面注浆系统，采用注浆底座点焊到防水层表面，在二衬施做完毕后可注浆填充防水板与二衬之间的空隙。注浆系统的设置间距为4～5m；注浆系统在环向施工缝及变形缝两侧加密至距缝500mm，纵向施工缝上方加密至距缝500mm。

在矿山法隧道内设置分区系统，分区系统均设置在变形缝部位。分区系统包括与防水板同材质的塑料止水带，止水带宽度不小于350mm。

防水设计体系表混凝土抗渗等结构埋深＜20m，抗渗等级为P8级裂缝控制迎水面≤0.2mm，背水面≤0.3m，且无贯穿裂缝耐腐蚀要求需满足《混凝土耐久性设计规范》规范要求。结构采用复合式衬砌并考虑水压力的情况下，在初衬与二衬之间设置塑料防水板封闭式全包防水。结构自防水防水体系附加柔性防水层接缝和节点防水施工缝、变形缝、后浇带、穿墙管、桩头、明挖区间与暗挖区间接头等部位需进行加强防水处理。暗挖法区间结构采取防水层表面注浆系统，选择的浆液类别视分区、注浆系统渗漏情况而定。同时在整个区间结构变形缝位置设置分区系统。 7.6.1塑料防水板施工

图7.6-1 矿山法区间标准横剖面防水构造图

基层处理→弹控制线→铺贴并固定无纺布→铺贴并固定ECB塑料板→验收 →保护层施工

7.6.1.1基面处理

（1）铺设防水板的基面应无明水流，否则应进行初支背后的注浆或表面刚性封堵处理，待基面上无明水流后才能进行下道工序。

（2）铺设防水板的基面应基本平整，铺设防水板前应对基面进行找平处理，处理方法可采用喷射混凝土或1：2.5的水泥砂浆抹面的方法，一般宜采用水泥砂浆抹面的处理方法。处理后的基面应满足如下条件：D/L≤1/10，其中D：相邻两凸面间凹进去的最大深度；L：相临两凸面间的最短距离。

（3）基面上不得有尖锐的毛刺部位，特别是喷射混凝土表面经常出现较大的尖锐的石子等硬物，应凿除干净或用1：2.5的水泥砂浆覆盖处理，避免浇筑混凝土时刺破防水板。阴、阳角处应用1：2.5的水泥砂浆做成R＞5cm的圆弧或5cm×5cm的倒角。

（4）基面上不得有铁管、铁丝等凸出物存在，否则应从根部割除，并在割除部位用水泥砂浆覆盖。

（5）变形缝两侧50cm范围内的基面应全部采用1：2.5防水水泥砂浆找平。 （6）当仰拱初衬表面水量较大时，为避免积水将铺设完成的防水板浮起，宜在仰拱初衬表面设置临时排水沟。 7.6.1.2铺设缓冲层

（1）铺设防水板前应先铺设土工布缓冲层，用水泥钉、铁垫片和与防水板相配套的塑料圆垫片将缓冲层固定在基面上，固定时钉头不得凸出垫片平面。固定点之间呈正梅花形布置，侧墙上的固定间距为80～100cm；仰拱上的固定间距为50～80cm；仰拱上的防水板固定间距为1～1.5m；仰拱与侧墙连接部位的固定间距应适当加密至50cm左右。所有塑料垫片均应选择基层凹坑部位固定，避免固定防水板时局部过紧。

（2）缓冲层采用搭接法连接，搭接宽度5cm，搭接缝采用点粘法进行焊接或用塑料垫片固定。缓冲层铺设时应与基面密贴，不得拉得过紧或出现过大的褶皱，以免影响防水板的铺设。

7.6.1.3铺设塑料防水板

仰拱防水板、底板防水板宜采用沿隧道纵向铺设的方法，具体铺设方向应根据结构形式确定。拱墙防水板采用从拱顶开始向两侧下垂铺设，边铺边与圆垫片热熔焊接。铺设时要注意与喷射混凝土凹凸不平处相密贴，并不可拉得过紧，一定要注意流出搭接余量。拱墙与仰拱结合部位防水板施工时，下部防水板应压住上不防水板。所有防水板甩槎均应超过预留搭接钢筋最少40cm。

防水板采用热风焊枪手工焊接在塑料圆垫片上，焊接应牢固可靠，避免浇筑和振捣混凝土时防水板脱落。焊接时严禁焊穿防水板。

图7.6-2 防水板固定方法示意图

防水板之间接缝采用双焊缝进行热熔焊接，搭接宽度10cm。焊接完毕后采用检漏器进行充气检测，充气压力为0.25Mpa，保持该压力不少于15分钟，允许压力下降10%。如压力持续下降，应查出漏气部位并对漏气部位进行全面的手工补焊。

图7.6-3 防水板双焊缝示意图

图7.6-4 阴阳角防水层示意图

防水板铺设完毕后应对其表面进行全面的检查，发现破损部位及时进行补焊，补丁应剪成圆角，不得有三角形或四边形等尖角存在，补丁边缘距破损边缘的距离不得小于7cm。补丁应满焊，并采用塑料焊条补强焊缝，不得有翘边空鼓部位，以确保单焊缝的不透水性。

对防水层进行验收合格后，才能进行下道工序的施工。 7.6.1.4保护层施工

底板或仰拱防水板铺设完毕后应及时施做保护层，在防水板上表面浇筑7cm厚的C20细石混凝土。

7.6.1.5明暗接头处防水施工

明挖结构与矿山法结构接口部位的阴阳角处应设置加强层，加强层应在甩槎时预留，且应设置在防水层迎水面一侧，加强层宽度50cm。暗挖洞口预留保护及搭接做法如下：

图7.6-5 洞口底拱防水层预留保护做法 图7.6-6 洞口侧墙和顶板防水层预留保护做法

图7.6-7 洞口底拱防水层过渡构造图 图7.6-8 洞口侧墙和顶板防水层过渡构造图

7.6.2施工缝和变形缝做法 7.6.2.1施工缝做法

（1）正常地段施工缝留置

一般地段，采取“止水带+注浆”进行防水。环向施工缝，采用350mm钢边橡胶止水带；纵向施工缝，采用300mm镀锌钢板止水带。纵向施工缝的留设以结构施工步序为准。仰拱与拱墙施工缝设在同一断面上，环向施工缝间距为6m。

图7.6-9 环向施工缝侧墙顶拱构造图 图7.6-10 环向施工缝底板仰拱构造图

图7.6-11 纵向施工缝侧墙构造图

图7.6-12 钢边止水带与镀锌钢板止水带搭接过渡做法图

（2）特殊地段施工缝留置

当遇无法安装止水带的迎水面结构环向施工缝或与其他洞口连接部位的施工缝，则采用“止水条+注浆”方式进行防水。

图7.6-13 特殊部位施工缝防水构造图

7.6.2.2变形缝做法

区间正线初衬结构不设变形缝；二衬结构与两端明挖结构连接处设变形缝（距离明挖结构端墙外边线1.5m，共2处）。在矿山法区间与明挖区间相邻处的变形缝部位预留200×30mm的凹槽，设置1.0mm厚的不锈钢板接水盒。顶板存在下反梁的变形缝需要穿过纵梁预留洞口设置不锈钢板接水盒。具体做法如下：

图7.6-14 侧墙和顶拱变形缝防水构造图 图7.6-15 底板变形缝防水构造图

图7.6-16 变形缝预留凹槽构造图

7.6.2.3注浆施工

所有施工缝和变形缝在混凝土浇筑后，均需进行注浆施工。

图7.6-17 隧道纵剖面分区防水注浆构造图

图7.6-18 注浆管和止水胶安装示意图

图7.6-19 注浆系统安装示意图

7.7二衬施工

本矿山法区间二次衬砌采用C40，P8模筑混凝土，二衬厚度为：A型断面0.5m厚、B型断面0.55m厚、C型断面0.6m厚。

二次衬砌根据监测情况在围岩和初期支护变形基本稳定后施作，基本稳定的条件是：隧道周边变形率明显趋于收敛；拱脚水平收敛小于0.2mm/d，拱顶下沉收敛速度小于0.15mm/d；施作二次衬砌前的累计位移值，已达极限相对位移值的80％以上；初期支护表面裂隙不再发展。

隧道衬砌工序安排采取先浇筑仰拱，后拱墙的方法进行施工。其中A、B、C型断面隧道二次初期采用“型钢模板+型钢拱架+满堂脚手架支撑”；仰拱采用定制钢模板施工。衬砌混凝土均采用商品搅拌混凝土，混凝土罐车运输混凝土，地泵泵送混凝土入模。施工时严格混凝土施工工艺和品质控制，严格按设计和技术标准施工，保证“尺寸准确，强度

合格，内实外美，快速施工”目标。

根据总体计划安排，待B、C断面隧道初衬施工完成后，计划先从2号竖井向小里程（B、C断面）施工二衬；在A断面初衬施工完成后，从1号竖井向大里程（A断面）施工二衬。

7.7.1.1施工工艺

二次衬砌施工工艺见图7.7-1。

进 入 下 一 循 环 隧底开挖、支护，净空检查 清除底部松碴、杂物和积水 砂 碎石 水泥 检验、调制配合比 不合格 外加剂 水 隐蔽检查 合格 进入下隐蔽检查 合格 浇筑混凝土 养生 拆 模 底板混凝土施工 防水施工、钢筋绑扎，架立模型 不合格 拌制混凝运输混凝 接碴处理、净空检查 隐蔽检查 进 不合格

7.7.1.2仰拱混凝土施工

矿山法区间遵循仰拱先行的施工原则，仰拱应及时施作。仰拱施工前应严格清底，不得淌水。为确保仰拱施工质量，仰拱采取分段整幅施工。每段浇筑长度约6m，施工时采用自制的仰拱栈桥。

前方为开挖面预留的弃碴段预作的仰拱完工的仰拱图7.7-2 仰拱栈桥示意图

具体施工顺序见下图7.7-3所示。

图7.7-3 隧道仰拱、仰拱填充及衬砌施工顺序图

（1）施工前准备：应将基底虚碴、杂物、泥浆、积水等清除干净；加工仰拱钢筋。 （2）仰拱钢筋绑扎：仰拱钢筋在洞外场地加工，运至洞内作业面绑扎。钢筋间距符合设计要求，钢筋采用焊接，焊接满足单面焊不小于10d，双面焊不小于5d的要求。钢筋净保护层厚度5cm。

（3）立模：仰拱横向模板采用5cm厚的木板或组合钢模，两侧采用钢模（制成弧形）。模板要求加固牢靠，施工时不得跑模，影响施工质量。浇筑混凝土前涂脱模剂。

施工缝设置：仰拱纵向施工缝设置遇水膨胀止水胶，设置于仰拱两侧（与衬砌交接处），埋设在两层钢筋的中间，埋设一半露出一半；仰拱环向施工缝设置中埋式止水带。

（4）仰拱混凝土浇筑：仰拱混凝土由综合搅拌站提供，用混凝土罐车运输至施工现场，采用泵送混凝土。施工时振捣棒不少于2根，确保振捣密实。

仰拱混凝土强度达到5MPa后允许行人通行，抑拱混凝土强度达到设计强度100%后允许车辆通行。

7.7.1.3拱墙衬砌施工

待仰拱施工完成后，及时施作拱墙衬砌，确保安全。 （1）施工准备 A、设备及人员准备

①衬砌作业前，应对模板进行全面的清洗、检校、涂油。检查模板接缝、错台，超出规范要求的，坚决进行重拼装。

②检查砂石料供应情况，各种机械、机具安装就位，准备充足，检查完好，以及道路通行情况。工地必须有备用发电机(不少于100KW)。

③检查地泵的管路长度、连接情况。 ④所有机械在开盘前，应进行一次试运转。

⑤衬砌作业时，各班组间应工序衔接紧密。现场负责人应盯班监控。 B、技术准备

①清除拱脚处虚碴、杂物，排除积水

②拱座连接界面凿毛冲洗，调直连接筋，边拱混凝土施工缝凿毛冲洗，对已铺设防水板再次复核确认是否合格。

③中线：衬砌作业前，技术人员应进行中线测量，准确的给出隧道中心线及衬砌法线方向线，并有详细的测量记录。技术人员在衬砌开盘前进行复测。

④水平：技术人员在台车立模中，就应给出隧道各部位相应的标高，并随着工程进度，随时进行复核。工程部在开盘前，应进行复测，并应有相应的测量记录，相关人员签字。

⑤衬砌作业中，技术人员应及时观测，严防台车偏离中线，要跟踪测量，并应有相应的记录。

（2）钢筋加工与绑扎

钢筋加工弯制前应调直，并将表面油渍、水泥浆和浮皮铁锈等均应清除干净；加工后的钢筋表面不应有削弱钢筋截面的伤痕；利用冷拉方法矫直伸长率：HBP300光圆钢筋不得超过4％，HRB400带肋钢筋不得超过1％。调直后的钢筋应平直，不应有局部弯折。

图7.7-4 A、B、C型断面二衬配筋图

二衬钢筋连接方式：结构构件受力钢筋的连接可采用焊接（直径d≤22）或机械连接（直径d＞22）两种型式。连接筋采用绑扎搭接。

隧道二衬钢筋安装时，沿隧道方向，相邻两环钢筋的接头应互相错开（即配筋时相邻两环主筋一正一反设置）。

混凝土保护层厚度保证措施：采用专门加工、定型生产的钢筋定位垫块或定位夹，提高钢筋施工安装的定位精度。钢筋定位垫块应采用纤维水泥基垫块，强度等级不低于C50，

尺寸误差±1mm，且垫块间距50d（钢筋直径）不大于1000mm，并呈梅花形布置。垫块掺加1.0kg/m3的聚丙烯纤维；方形垫块边长不小于60mm。

A、钢筋的加工应符合设计要求，其允许偏差和检验方法符合表7.7-1规定。

表7.7-1 钢筋加工允许偏差和检验方法

序号 1 2 3 名称 允许偏差（mm） ±10 20 ±3 尺量 检验方法 受力钢筋顺长度方向的全长 弯起钢筋的弯折位置 箍筋内净尺寸 检验数量：施工单位按钢筋编号各抽检10%，并各不少于3件。 B、钢筋安装及保护层厚度允许偏差和检验方法应符合表7.7-2规定。

表7.7-2 钢筋安装及保护层厚度允许偏差（mm）和检验方法

序号 1 2 3 4 5 名 称 双排钢筋，上排钢筋与下排钢筋间距 同一排中受力钢筋水平间距 分布钢筋间距 允许偏差 ±5 ±20 ±20 尺量连续3处 ±20 +10、-5 尺量两端、中间各2处 检验方法 尺量两端、 中间各1处 箍筋间距 钢筋保护层厚度 检验数量：施工单位全部检查。 C、钢筋接头应设置在承受应力较小处，并应分散布置。配制在“同一截面”内受力钢筋接头的截面面积，占受力钢筋总截面面积的百分率，应符合设计要求：

①钢筋机械连接于焊接连接区段长度为35d，位于同一连接区段内的受拉钢筋焊接接头面积百分率不应大于50%；

②接头面积百分率不大于50%时可采用Ⅱ级机械连接接头，大于50%时采用Ⅰ级机械连接接头；

③受拉钢筋接头（机械连接、焊接）面积百分率可不受限制。

D、采用焊接，单面搭接焊，其搭接长度不得小于10 d，双面搭接焊，其搭接长度不得小于5 d，焊缝宽度不小于0.8d，焊缝高度不小于8㎜。

E、钢筋绑扎搭接的连接区段长度为1.3倍的搭接长度；对于同一连接区段的受力钢筋

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