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隧道正洞洞身施工工艺（方案）

明确隧道洞身的施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范本标段隧道的施工。

《武广专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》（铁建设〔2005〕160号）;

武广客运专线公司下发的各隧道施工图纸、参考图。

适用于本标段的所有隧道洞身的施工。

DB／T 14-2018标准下载（二）隧道正洞洞身的开挖

本标段隧道的地下水类型大不分为基岩风化层裂隙水，补给来源为大气降水，地下水位及水量具明显季节性变化，随降水的增减而增减，在施工时应适当考虑，合理安排。

根据设计要求洞身在开挖时应采用CRD法施工，施工步骤见表1（施工方法表）：

2.2开挖循环作业设计

隧道开挖循环时间主要从围岩类别、支护方式、隧道掘进深度、出碴运输等综合因素考虑。按设计循环进尺来算，每个月有效施工时间按25天计，在软岩变形地段，预留部分施工时间用于处理不可预见因素，来合理安排，确保施工工期。

2.3正洞洞身开挖钻爆设计

1.正洞洞身钻爆设计依据

正洞洞身钻爆设计根据新建铁路武汉至广州客运专线乌龙泉至花都段新建工程设计施工图纸提供的资料，铁路现行施工技术规范和标准等。

本标段隧道开挖采用光面爆破技术。光面爆破是新奥法的第一要素，实施光面爆破可减弱对围岩的扰动，减小松动范围，使开挖轮廓圆顺；是保证本标段隧道工程质量、安全和进度的一个关键技术。

3.爆破器材的选择（见表2）

表2 爆破器材选择表

4. 主要爆破参数选择

（1）爆破试验确定爆破参数

施工前首先要根据地质调查结果，选择有代表性的位置，采用利文斯顿爆破漏斗理论，进行现场爆破试验，提出爆破参数。在施工时应根据实际围岩情况进行试验，根据爆破试验效果来优化初步确定的周边眼的爆破参数，使爆破达到最佳效果。

①周边眼光爆参数的选择：包括周边眼间距E，炮眼密集系数m，最小抵抗线W，不耦合系数D，周边眼装药集中度q。根据设计提供地质资料，结合我单位以往施工经验，本标段隧道初步设计周边眼光爆参数可按表3取。根据光面爆破选定的周边眼间距应严格控制外插角，以减少超挖。

②周边眼装药结构：本标段隧道周边眼爆破均采用不耦合装药结构。IV～V类围岩采用竹片、传爆线、小直径药卷间隔装药结构。

③破碎地段，周边眼采用钻密眼，人为切开一条缝不装药或隔孔装药措施。

周边眼光爆参数表 表3

Ⅳ、Ⅴ类围岩爆破采用直眼掏槽，为保证掏槽钻眼精度，掏槽位置选择在爆破断面中偏下的。

①内圈眼：内圈眼所在位置在周边眼抵抗线的边缘，内圈眼孔距稍大于周边眼的抵抗线W。

②扩大眼：扩大炮眼其炮眼间距视岩石坚硬程度、装运手段对岩石破碎程度的要求等因素而定。一般取0.7~，岩石坚硬取小值，反之，取大值。

③底板眼：底板眼视开挖轮廓线布置，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。本标段隧道断面隧底横坡要求在开挖中形成，底板眼布置中必须充分考虑以保证隧道路面基层设计厚度。

a一炮眼间距，m； w一炮眼爆破方向的抵抗线，m；

L一炮眼深度，m； S—开挖断面积，m2；

—炮眼部位系数，按表4、表5取。

软弱围岩炮眼部位系数表 表4

硬岩、中硬岩炮眼部位系数表 表5

钻孔标准：达到准、平、直、齐。

准：钻孔按设计布眼钻孔，当受节理、裂隙影响时稍稍移动孔位，但顶眼只能左右移动，帮眼只能上下移动，周边眼轮廓的放线误差控制在±。眼口开眼误差：可从轮廓线偏内，周边眼外插角的角度以0.03的斜度外插，方向与轮廓线法线方向一致。

直：直线段上，炮眼先钻上方标准孔，插上炮杆，使边墙孔在同一条垂线上。

平：周边炮眼要相互平行。

齐：各炮眼底落在垂直隧道轴线的同一平面上，掏槽眼加深10～20cm，钻孔深度根据掌子面的起伏“凸”加，“凹”减。

清孔:装药前用高压风清孔，吹干净孔内积水及碴粒。

装药检查:装药时，将雷管段数标于孔外导爆管上，由检查人员对雷管段数进行复核，确保准确无误，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。

堵塞:所有炮眼装药后，用炮泥进行堵塞，其长度为。炮泥用机械加工，用炮棍顶进，堵塞做到封孔严密。

连结网络:连结时尽可能靠近眼孔，孔外网路尽量短，使连结整齐，便于直观检查网路。连结系统尽量短，但不拉细、打结，避免导爆管、连结块受损坏等。每个簇联或连结块内都有引爆雷管。

每次掘进爆破通风排烟后，值班技术和质检员即进入对钻爆效果进行检查记录。检查记录光爆效果，炮孔利用率，平均掘进长度，碴体破碎程度，抛掷距离，围岩的损坏程度等，作为不断优化钻爆设计的依据。

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。

2.4 减轻地震动爆破措施

采用微震光面爆破，减轻地震动影响，减小对围岩的扰动，是保证本标段隧道软弱围岩施工安全的重要措施，其施做要点是：

计算式为：Qmax=R3（Vkp/K）3/a

式中：Qmax—最大一段爆破药量，kg；

Vkp—安全速度，cm/s；取Ⅴ=/s；

R—爆破安全距离，m；

K—地形、地质影响系数； a一衰减系数。

K、a值是针对隧道的具体情况，通过多次试爆基础上进行K、a值回归后确定。根据爆破物距爆心的安全距离要求，并由此推出的每段的最大装药量。

2、加强爆破震动地震波测试；

3、合理安排段间隔时差：为避免爆破震动波形叠加，降低爆破震动强度，毫秒雷管跳段使用，段间隔时差控带在100ms左右。

2.5 光面爆破施工程序及作业标准

为保证光爆施工实行程序化、标准化作业，我们制定了以下光爆作业程序及作业标准，施工工艺流程详见第七章。

钻眼前，用激光准直仪定向，经纬仪、水平仪、钢尺相配合，测量人员用红油漆准确给出开挖断面的中线和轮廓线，标出炮眼位置，其误差不超过（距开挖面每埋设一个中线桩，每设一个临时水准点）。

采用钻孔台车或风动凿岩机钻眼，其轴线与隧道轴线要保持平行。就位后按炮眼布置图正对钻孔。对于掏槽眼和周边边眼的钻眼精度要求比其它眼要高，开眼误差控制在以内。

按照不同孔位，将钻工定点定位。钻工要熟悉炮眼布置图，要能熟练的操作凿岩机械，特别是钻周边眼，一定要由有较丰富经验的老钻工司钻，有专人指挥，确保周边眼有准确的外插角（眼深时，外插角＜3度；眼深时，外插角2度），使两茬炮交界处台阶不大于。同时，根据眼口位置岩石的凹凸程度调整炮眼深度，保证炮眼底在同一平面上。

装药前，用炮钩和高压风将炮眼内石屑刮出吹净。

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”，要定人、定位、定段别，不得乱装药。所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于。

7、非点炮人员撤离安全区后才能引爆。爆破后，如有瞎炮，要进行专门处理，并及时检查光爆效果，分析原因，调整爆破设计。

2.6 光面爆破全面质量管理措施

为切实搞好本标段隧道的光面爆破施工，树立品牌形象。在此，我们引用全面质量管理理念，以超欠挖和残眼率为产品质量控制点，通过加强现场全过程的工序质量控制，来达到预期的产品质量目标。主要措施如下：

2、严格技术责任制，工前下发《作业指导书》，认真进行技术交底工作，不但要交详细的爆破设计，还要交工作程序、技术标准、作业标准，做到人人心中有数。

3、搞好岗前培训、考核工作，做到持证上岗，不合格者坚决不用，保证班组的专业化。

4、按掌子面爆破施工各部位的主次进行分区，结合班组每个职工业务水平的高低，制定实行定人、定位、定标准的岗位责任制，对周边眼、掏槽眼的钻孔装药工作严格执行专职领钻工和爆破工制度。

5、以测量精度、钻眼精度、装药参数和装药结构为重要的工序质量控制点，加强现场及施工工艺的动态跟踪控制管理，做好现场布眼、装药施工记录，严格各班组组间互检、组内自检和工序间交接检制度，对重要工序质量控制点实行检查认证，做到上道工序不合格，下道工序不得进行，确保精细、正规实施标准化作业。

6、爆破后及时进行效果检查，做好质量检查记录，结合统计数据，认真进行质量分析，寻找病因，以便合理修正光爆设计参数。并建立信息化快速反应体系，及时将光爆效果检查结果和下步对策反馈到施工班组，科学指导施工。

7、引入激励监督机制，将工资、奖金和质量目标连在一起，坚持质量一票否决权，落实经济责任制。

（三）隧道二次衬砌施工

仰拱及填充超前，仰拱采用移动式栈桥施工，但仰拱填充不与仰拱填充同时灌注，拱墙衬砌采用液压钢模衬砌台车施工，最后施工水沟电缆槽，必要地段采取回填注浆。

钢筋按要求在洞外工厂化加工，运料车运输到现场，在台车上人工安装绑扎。根据测量控制点先扎外层环向定位钢筋，用纵向筋将定位钢筋连接后，以纵向筋作为其他环向筋安扎依据，扎完外层后再用相同方法安扎内层钢筋，并及时将内外层钢筋用蹬筋连接，电弧焊点焊，以加强整体刚度。钢筋安设完成后，按中线标高进行轮廓尺寸检查，合格后于内层钢筋挂设厚砂浆垫块，以确保砼灌筑后钢筋保护层厚度。钢筋绑扎时，严禁损伤防水板，钢筋焊接时，用防火板对防水板进行遮拦，以防烧伤防水板。

仰拱施工工艺框图见下图。

图 仰拱施工工艺框图

仰拱混凝土施工采用MIB－9自行移动式仰拱栈桥施工，移动式隧道仰拱栈桥能够实现隧道施工过程中车辆运输及仰拱施工同时作业，避免平行作业下的施工干扰，做到仰拱、铺底施工与运输同步进行，缩短循环作业时间，提高隧道施工效率。整幅仰拱一次施工完毕，人工配合挖装机清碴。把基底的虚碴、杂物及淤泥清除干净，排除积水后，灌注仰拱。绑扎钢筋人工进行，混凝土由运送车直接入仓进行灌注。铺底施工时预留混凝土先不浇注，待工程完工后从洞内到洞外一次性施工完毕。

仰拱移动栈桥由主桥、前坡桥、后坡桥、桥墩、行走系统、液压系统等六大系统组成，可自行实现纵向与横向移动作业。其中，栈桥主体结构为模块化拼装型式，具有适于变跨、方便运输、快速拼装等特点。MIB－9移动式仰拱栈桥技术参数为：一个循环最大施工长度，仰拱栈桥行车道宽度，最大桥宽，前坡桥长度，后坡桥长度，前、后坡桥坡度1：8，允许通过的最大载荷50T，输入动力380V/50HZ，栈桥移动速度/min。

复合式衬砌要求隧道混凝土二衬应在围岩收敛变形稳定后作为最佳衬砌时机，但软弱围岩及断层破碎带处，由于其围岩自稳能力差，初期支护难以使其达到完全稳定，故根据支护情况及量测信息，为确保洞体稳定及施工安全，经监理工程师同意后及时进行二衬，必要时紧跟开挖面。

正洞衬砌段落边拱模采用液压式整体台车，台车长，通过调整液压元件，使模板正确对位；模板台车采用带气囊的端模和模板接头加硬橡胶间隙带，防止二衬混凝土灌注段施工接头处漏浆。混凝土灌筑通过灌筑窗口，自下而上，从已灌段接头处向未灌方向，水平分层对称浇灌，边浇边捣，层厚不超过，相邻两层浇注时间不超过1.5小时，确保上下层混凝土在初凝前结合好，不形成施工冷缝，垂直自由下落高度控制不超过，捣固采用附着式振捣器和插入式振捣器，安排专人负责，保证混凝土衬砌内实外光。

减少二衬混凝土表面的气泡，采取堵头板分层设排水孔排出泌浆水的措施，混凝土在振捣过程中，产生泌浆水，容易粘在模板上形成混凝土表面的气泡。在堵头板上沿竖向每20～30cm设可以封闭的孔（φ10～14的螺钉孔即可），浇筑时根据混凝土的层面，依序打开孔排水，排完水及时封孔。

衬砌台车由现场提供断面尺寸及功能要求，委托专业的厂家加工，现场组装。衬砌台车具备足够的强度和刚度，满足断面加宽及下锚段衬砌要求，并且立模方便。

预留洞室等结构物衬砌采用简易衬砌台架、组合钢模立模，泵送混凝土入仓。施工时，与正洞衬砌连接段预留出长，与正洞衬砌同时灌筑。

混凝土灌注结束12小时后从挡头板浇水养护。拆模后及时进行洒水养护，养护时间不少于14天。

拱墙衬砌施工工艺框图见下图。

图 拱墙衬砌施工工艺框图

复检钢筋：台车就位前按照用仪器测放的隧道中线及标高对已安扎好的钢筋再次进行结构尺寸检查，看钢筋位置是否正确，保护层能否满足要求，环向主筋内外面是否已安设混凝土保护层浆垫块，只有符合要求后才能进行台车就位。

立模（台车就位）：根据放线位置，移动台车就位。台车就位后，按要求检查台车位置、尺寸、方向、标高、坡度、稳定性，符合要求后，并安设好挡头模板，接头止水带及止水胶条和拱部注浆管，再进行合格检验和经监理工程师签证，方可灌筑边拱混凝土。

混凝土灌筑：灌筑边拱混凝土时，应由下向上对称灌筑，两侧同时或交替进行，边墙部位混凝土应采取埋管式浇注，由液压泵直接顶压入模，挤压顶升式浇注。拱部先采取退出式浇注，最后用压入式封顶。混凝土用附着式振捣器和插入式振捣器联合捣固，安排专人负责，保证混凝土内部密实，外部光滑。并注意保护好预埋于混凝土内部的注浆管，防止其歪斜和倾倒，以确保二衬后回填注浆能顺利进行。要配足备用捣固机具，防止因捣固机具发生故障，造成漏捣或捣固不实。混凝土灌筑必须连续进行，因故不能连续灌筑，间歇时间超过混凝土初凝时间时，必须按规定进行接茬处理。

拆模养护：当边、拱混凝土强度达到5MPa时，方可拆模，拆模时间不可过早。拆模后及时进行洒水养护，养护时间不少于七天。

衬砌厚度、密实度及外观检测方法

衬砌外观要目测平顺光滑，无蜂窝麻面。断面尺寸及中线、高程用钢尺配合经纬仪、水平仪量测，内轮廓必须符合设计要求。衬砌厚度检查采用雷达检测。密实度检查可采用混凝土回弹仪，其强度检查采用同期制作混凝土试件，做抗压强度试验。

沟槽施工在边拱混凝土完成后进行。

为使新旧混凝土结合密贴，对旧混凝土界面进行凿毛处理。水沟电缆槽采用槽钢和角钢制作支架，模板采用定型钢模。捣固采用插入式振动器。施工时注意模板安装顺直、尺寸正确、支承牢固、捣固密实。拆模后及时洒水养护并防止损坏。

回填注浆施工工艺框图见下图。

图 回填注浆施工工艺框图

衬砌背后回填注浆采用水泥浆液（水泥净浆、水泥砂浆）。对材料要求如下：浆液的可灌性好，易于注入；浆液稳定性好，能在要求的时间内凝固或凝结，具有一定的强度，结石体抗渗性好；材料来源丰富，价格合理，储运方便，配制浆液工艺和注浆工艺简单易行；对材料操作人员无伤害，对环境无污染等。

压浆孔布置：衬砌背后的回填注浆，根据设计预埋压浆孔，孔口位置应准确，与设计位置的允许偏差±5cm，孔底位置偏差应小于孔深的1%。、一般按3～6m梅花形布孔，存在漏水点时按1～3m进行加密布孔，并根据需要适当的钻排气、排水、排泥浆的辅助孔。

注浆顺序：由下游到上游，由低到高注浆，施工时分二序孔进行注浆。

浆液扩散范围：浆液扩散范围与浆液粘度、凝胶时间、注浆的压力、速度、注浆量有关，设计中常用类比参考值选用，施工中根据注浆效果适当增减。

浆液胶凝时间：根据填充注浆目的，确定浆液胶凝时间不小于3h。

压浆结束标准：注浆压力符合设计终压，持续10～20Min，吸浆量很少或不吸浆时可以结束;钻检查孔时，涌水量小于1L/min.m； 注浆到从相邻较高孔位处冒出浆液后可以结束；所有注浆孔无漏注现象。

设备选型主要取决于注浆方式，它包括有钻机、注浆泵、浆液搅拌机和止浆塞、混合器等。注浆泵为注浆工作中的核心设备，一般应选用可调注浆量和压力，自身控制与记录，并具有外型尺寸小、重量轻、性能好的机械。

配制浆液应符合下列要求

水泥浆应搅拌均匀，搅拌时间不应小于3min，并在注浆过程中不停搅拌；配制的水泥浆应在规定的时间内注完，应认真填写配浆记录。

注浆浆作业应符合下列要求

浆液浓度，凝胶时间符合设计要求，不得任意改变;经常检查泵口及孔口注浆压力变化，如发现问题，应及时处理；采用双液注浆时，经常测试混合后浆液的胶凝时间，如发现与设计不符应及时调整；符合结束条件，方可停止注浆；认真填写注浆记录。

分析法：分析注浆记录，查看每个孔注浆压力，注浆量是否达到设计要求；注浆过程中漏浆、跑浆是否严重，以浆液注入量估算浆液扩散范围，分析是否与设计相符。

检查孔法：用地质钻机按设计孔位和角度钻检查孔，取岩心进行鉴定，同时测定检查孔的吸水量（漏水量）应小于0.2～0.4L/min.m。

声波监测法：用声波探测仪测量岩体声速，判断注浆效果，这种方法对于石质隧道较为合适。压浆结束后，对注浆效果进行检查，如未达到要求，进行补孔注浆。

防水板的拼装及焊接：根据铺设段环向长度和每节衬砌长度在洞外对防水板进行预加工。采用热合焊接双焊缝无钉敷设技术，拼接成幅面宽2.0m的防水板卷成卷备用。

防水板施工工艺框图见图。

初期支护面的处理：首先检查喷射混凝土层，欠厚及凹凸不平部位进行补喷找平，割掉外露的锚杆头和钢筋头、铁丝等，准备铺设防水层。

防水板的铺挂：在隧道喷射混凝土面上测画出隧道中线及防水板的搭接线。防水板铺设在铺设台架上进行，防水板从隧道中线向两侧铺设，用自动爬行手动热焊器将防水板熔焊在衬垫上，同时将防水板焊成整体，紧贴初期支护，并适当留有余地，防止灌注混凝土时挤裂拉坏防水板。防水板之间互相搭接15cm，搭接原则是：边墙压拱部，下游压上游。在二衬混凝土进行时，在边墙脚位置留足够长的防水板以利搭接。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。

图 防水板施工工艺框图

焊缝完成后进行质量检查，采用充气法对焊缝质量进行检查，有空隙应进行补焊，直到完全合格。检查无误后即可进行灌注二衬混凝土。混凝土震捣时，振动器不可碰到防水板。

防水板焊接和铺设如图 所示。

图 防水板焊接和铺设示意图

各项目的验收GB51005-2014 水泥工厂余热发电工程施工与质量验收规范，应严格按照《武广专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》（铁建设〔2005〕160号）进行;

六、质量纠正和预防措施

1、为确保开挖的安全，在隧道开挖前，必须进行超前地质预报，可以采用地质雷达、探地雷达，并按照要求对隧道围岩进行地质素描、观察和量测，有关信息应及时反馈，为隧道的开挖和支护提供依据。

4、为保护好隧道施工的环境，在施工前应根据隧道弃碴量的大小制订有效的环保方案，施工期内最大限度地减少对环境的影响，施工结束后给予必要的恢复，切实做好环境保护和水土保持工作。

5、为保证锚杆的受力效果，超前锚杆采用全长粘接型锚杆，各种锚杆必须设置钢托（垫）板，垫板尺寸不小于150mm×150mm×6mm。为保证锚杆注浆的饱满度，在打设锚杆眼时应适当倾斜。

6、为保证仰拱有足够的强度和刚度，边墙和仰拱采用圆顺连接，隧道仰拱采用分段一次灌注，严禁半幅施工，隧底填充与仰拱必须分开施作。

7、为保证隧道衬砌混凝土的耐久性，对地下水对砼有腐蚀性的隧道，必须根据水质情况采取防腐蚀措施。选择适宜的水泥品种、外加剂和配合比，并严格按试验配合比施工。

8、为保证隧道的防水效果，隧道防水板铺设均采用专用台架铺设。铺设前进行精确放样广东省水利水电建筑工程预算定额(上册)（广东省水利厅发布2017年7月实施），画出标准线进行试铺后，确定防水板一环的尺寸，并尽量减少接头。防水板搭接缝与施工缝在铺设时应错开50cm，确保防水效果。

9、防水板采用无钉铺设工艺，可采用热熔法或悬挂法，松紧适度并留有余量，要保证防水板与围岩密贴。