武廣客專某隧道綜合施工技術(shù)

PAGEPAGE10xx客專xx隧道綜合施工技術(shù)1、工程概況xx隧道位于xx省xx市境內(nèi)，起訖里程DⅡK1560＋785～DⅡK1570＋900，全長10.115Km，是xx客運專線的重點控制性工程之一，也是我國第一條穿越水底及市區(qū)的大斷面鐵路隧道。xx承擔(dān)xx隧道出口（南端）DⅡK1565＋743～DⅡK1570＋900段施工任務(wù)，長度5157m。其中暗挖隧道3959m，明挖隧道1018m，洞外引道180m，輔助坑道有一斜井和一豎井（3#）。共分三個工區(qū)組織施工，分別為斜井、豎井、出口工區(qū)，各工區(qū)的任務(wù)劃分如下圖所示。隧道設(shè)計為單洞雙車道，斷面總寬約14.8m、總高約12.7m，斷面面積約160㎡，隧道出口位于R－9000m的左偏曲線上，其它地段均為直線，縱坡呈“V”字形，最大縱坡20‰，隧道縱坡最低處位于斜井與正洞交叉口位置。隧道圍巖主要為泥質(zhì)砂巖，巖石破碎，強度低，整體性差。暗洞除過機場路56m為Ⅵ級圍巖外，其它地段主要以Ⅳ、Ⅴ級圍巖為主，其中Ⅳ級圍巖1350m，Ⅴ級圍巖2050m。2、工程特點及難點2.1工程特點2.1.1地質(zhì)條件較差，埋深淺，施工難度大隧道圍巖巖性主要以泥質(zhì)砂巖為主，中間夾有薄層石膏，巖石強度低，單軸抗壓強度最大為5～8Mpa，且地下水豐富，遇水后極易軟化成泥狀，造成巖體失穩(wěn)和邊坡坍塌。暗挖段平均埋深49m左右，其中xx南岸埋深僅15～29m。明挖暗埋段最大開挖深度為20m，邊坡穩(wěn)定性一般。2.1.2施工風(fēng)險大，安全管理難度大xx為一通航河道，河水正常水深7m多，洪水季節(jié)可達到14m以上。xx隧道以19.1～23.8m較小埋深穿越xx河槽及黃花向斜構(gòu)造，為我國第一座穿越河底的鐵路隧道。地表水體豐富并略具承壓性，洞內(nèi)巖體破碎，開挖后易出現(xiàn)掌子面及后部洞身突涌水、坍塌，防災(zāi)救援方面具有很大難度，施工投入大，安全風(fēng)險較高。2.1.3施工工藝新、標準高xx隧道所采用的三大技術(shù)目前在國內(nèi)均屬于首次應(yīng)用。其一是xx隧道“銑鉆法”開挖技術(shù)，可最大限度地減小對圍巖的擾動，在鐵路建設(shè)史上是一個全新的技術(shù)。其二是全封閉防水，防水卷材采用EVA自粘式防水板，其理念主要體現(xiàn)在“皮膚式”防水思想及預(yù)鋪后粘施工技術(shù)；其三是過河段采用全斷面預(yù)加固技術(shù)，掌子面采用18m長的玻璃纖維錨桿，可有效加固隧道開挖前方的巖體，提高隧道施工安全度。2.2工程難點2.2.1下穿xx地段施工隧道于DⅡK1568+666～DⅡK1569+028段下穿xx，共計362m，并與黃花向斜相連，施工過程中極易發(fā)生較大規(guī)模的突涌水及隧道坍塌、掌子面失穩(wěn)等現(xiàn)象。2.2.2下穿機場高速公路地段施工隧道于DⅡK1570+146～DⅡK1570+202段（56m）下穿機場高速公路，采用暗挖法施工。隧道基本位于第四系土層中，圍巖級別為Ⅵ級，地質(zhì)條件差，洞頂埋深淺（洞頂距高速公路路面僅8m），地表道路交通流量大，且路面總沉降量要求不超過2cm。痰佳惹斜井下穿魚塘金段施工樓斜掛井直XDK析0戲＋龜35惡5薄～銷+38燙9席段下穿水塘（昏水塘為山溝溝弄口筑壩而成水漸庫），長菠34m奴，悼水深約神5.5m財，埋深約表12m嚼（隧道拱頂至寬水底）。隧道獲埋深淺，上覆頂水塘富水體極刷易沿隧道圍巖萍貫通裂隙產(chǎn)生脈滲水，從而造嗽成巖體失穩(wěn)產(chǎn)萌生坍塌。扔尼絨下穿地表敏感雄建筑物和城區(qū)功道路施工覆隧道所穿越部送分地段地面建液筑物密集、道朋路較多。建筑曠物結(jié)構(gòu)簡易，燒以居民區(qū)和廠刑房為主，所穿番越的道路大部姑分為城市主干醫(yī)道，交通流量該大。在施工過太程中，極易因簡隧道圍巖變形秀或地下水滲漏蕉引起地表沉降側(cè)，導(dǎo)致建筑物強破壞，甚至出貸現(xiàn)倒塌事故。失3移、關(guān)鍵工序施至工技術(shù)否3.1臥偶超前支護凈在超前支護措擁施方面，按照財設(shè)計要求姑，綿Ⅳ渠級圍巖采攜用膝φ喂25mm極中空錨桿碼，慨Ⅴ輔級圍巖一般地毛段采言用獵φ股42mm理小導(dǎo)管進行超白前支護。超前粱錨桿及小導(dǎo)管閘單根長度均為泡3.5m殖/江根，布設(shè)范圍藏為拱常部叫140狐°墓內(nèi)，環(huán)向間距坐40cm貨。隧道在淺埋舉及下穿胸xx潛地段設(shè)計采掏用亞φ溜108mm雞超前長管棚套徒打毀φ塑42mm企小導(dǎo)管進行預(yù)柏支護，管棚長灰度須18m葡，縱向搭接長燃度不小于底6m衫，跌12m突/幼環(huán)，環(huán)向間丹距生4掘0號㎝，外插薦角先≯庸12肺°胸；小導(dǎo)管長度驚3.5m有，縱向搭接不估小于和1.0m登，環(huán)向間借距掩4奏0梢㎝，外插首角疑10喊°塵～糠20生°牲。獄柿停設(shè)備配置尖按照支護措施孫要求，通過對輩工效、經(jīng)濟性坐等各方面進行料比較，在設(shè)備肆配置上根據(jù)不朵同的支護方式弊分別采用水平撒坑道鉆機最和顫C揭6勿鉆機施作超前斬支護。水平坑揀道鉆機主要施晴作超前錨桿、床超前小導(dǎo)管紙；太C賽6迎鉆機主要施作添超前管棚。賣C濃6韻鉆機主要性能鴉參數(shù)表萄序號配項屠舌目鬧單租煉位薄參難瞎數(shù)瞇1棍動力配置押kW型96般2卡行走速度愿km/h肢2.2想3憲機體運輸尺寸籌mm累7712×2諷250×27剃67三4哲重量哄T籍12.7駝5捏動力頭最大扭顯矩瘦kN內(nèi)·泄m稀13.55收6鐘鉆孔直徑昌mm鴉≤礦250竄7寇最大水平鉆孔野高度柜mm欲3702獲8體單根鉆桿長度急m秒3術(shù)9辭最大推進力輛kN嗽35竭柔察管棚施工符管棚施作前，兵首先在掌子面肌位置處架液設(shè)強1磁榀哨I爸20a鋒工字鋼架作為千導(dǎo)向架，采用扯錨桿進行固定除，在鋼架中心付按照管棚環(huán)向毛間距開孔。然鍵后在掌子面后念方距導(dǎo)向架兩1.0m杰處再架慰設(shè)怎1從榀銳I曉20a責(zé)鋼架，并與上冤一循環(huán)鋼架聯(lián)榮結(jié)固定。根據(jù)寄管棚施作位置盼，叮C膽6傍鉆機就位以后橫，按照設(shè)計的蓄外插角度進行盡鉆孔。管棚施慣作完成后，在毀兩榀鋼架中間木再增父設(shè)居1象榀員I雄20a奴工字鋼架，以漂滿足獲0.5m括/描榀的間距要求凡，并及時噴射殃砼封閉。風(fēng)3.執(zhí)2飽繡全斷面預(yù)加固襲施工技術(shù)籮xx助隧道尚于琴D徑Ⅱ滋K1568+慎66愿6拾～謊D丘Ⅱ禾K1569+透02穗8登下穿陷xx不河底，全長予362m階，為了確保過劃河段的施工安硬全，掌子面在洪開挖之前，首園先打竭設(shè)對Φ訊25mm徐玻璃纖維錨桿輸進行預(yù)加固。問玻璃纖維錨桿趟長度劑18m批，爆1.5m扣×摸1.5m倡梅花型布置，降縱向搭接不小掃于年6m肯，奉12m悟/和環(huán)，外插烈角才1釘°剃～熔3騎°件。玻璃纖維錨謠桿的特點是既疲能保證掌子面追穩(wěn)定，又便于懇機械開挖，其蕉抗拉強度是抗葛剪和抗扭強度想的朝3像～洞5汗倍。壩xx熱隧道采用掌子篩面預(yù)加固技術(shù)轟是基于前白期雨“早新意賺法鉛”溫之上的一項全齡新技術(shù)，是根盛據(jù)目前我國隧雪道施工現(xiàn)狀所稍提出的一種新章的理念和技術(shù)驅(qū)，在討xx甜隧道屬于首次寸應(yīng)用。通過對站掌子面進行預(yù)鵝加固以后，將央隧道由多臺階嬸轉(zhuǎn)換為全斷面嬸或半斷面開挖漸，同時也妙可以加大開挖構(gòu)進尺，可以有徹效提高施工進期度，同時也能芹夠充分發(fā)揮大但型設(shè)備功效，顫有利于實現(xiàn)機填械化作業(yè)。允掌子面預(yù)加固是施工流程主要晃為鉆袖孔沒→推錨桿安豬設(shè)氏→峰封泄口叉→櫻注訪漿娛→踩退出設(shè)梳備權(quán)→懲開挖，配置水墻平坑道鉆機進耐行鉆孔，孔黎徑賊φ虧75mm晉。鉆孔成型后賢，開始安設(shè)錨貓桿，錨桿單根殖長度糊為身6侵～旅10地m縫，中間采用連盆接器進行連接礙。注漿采用全援孔后退式一次密進行注漿，注犯漿材料仔為網(wǎng)1負：鑒1寒水泥漿液。在輪錨桿施作完古成成3肅小時以后，開紐始安排進行掌解子面開挖。通雕過預(yù)加固技術(shù)滿的實施，保證呈了掌子面的穩(wěn)沉定，從而確保通了過河段的安童全順利施工。3.3開挖效根據(jù)襖xx潔隧道圍巖差、燃埋深淺、地表掘敏感建筑物多趙、以及下穿穴xx否、漁塘等困難抄地段的特點，煌在開挖方式的辰選擇上，采用它了機械法與弱蝴爆破法相結(jié)合玩的軍“傅銑鉆引法額”角施工技術(shù)，該縣技術(shù)目前在國患內(nèi)大斷面鐵路摧隧道屬于首次楊應(yīng)用。在開挖轟方法上，除下缸穿機場路段采惠用雙側(cè)壁導(dǎo)坑菊法施工外，其姜余算Ⅳ移級府、眠Ⅴ偽級圍巖均采用提兩臺階四部法拖施工。換銑挖法開挖敞：銑挖法主要等用于巖體完整化性較差的中硬棕巖地段，在巖北石強度小豆于鳳20Mp保a丸以下時其功效狂較為明顯。其黃主要特點是對堡圍巖擾動小，脈超欠挖容易控犯制，安全性高吩。采用銑挖法誕施工的機械設(shè)據(jù)備主要有兩類儉，一類為裝配儉式銑挖機，一岸類為整體式懸丑臂掘進機。目程前，該兩類設(shè)巾備在督xx浸隧道均進行了穿使用。其中裝副配式銑挖機設(shè)弓備配置挎為馬ZAIS33夾0佳挖掘孔機潔+ER150似0-1侵S帆銑挖頭；整體牙式銑挖機懶為痕EBZ160抗S淡型懸臂掘進機副。羊根據(jù)本隧道的咬實際情況，隧刃道斜井井身上盡半斷面采用銑善挖法開挖，下睛半斷面采用弱殘爆破法開挖。研銑挖法開挖時艘其開挖部位熊分為左右山兩碗側(cè)，排先開挖周邊吳1.0m開～功1.5m別寬范圍，后開餡挖掌子面中心奔部位。由于斷哈面求修邊困難，蓬局部掘采用人工風(fēng)鎬催修整。留開挖出碴流水能線作業(yè)，施工照進度較快。開封挖進尺驟1.5m限～袍2.0m孝，月施工進度北可以達到迷60m亦左右。戰(zhàn)銑挖法（懸臂屆掘進機）工藝餐流程圖掌子面降水掌子面降水按預(yù)先設(shè)計好的斷面銑挖修整輪廓線、人工局部處理退出保養(yǎng)場地清理噴水除塵、出碴移位并按設(shè)計斷面銑挖懸臂掘進機就位施工準備（高壓電纜、輸水管線安裝）施工機械設(shè)備配套及選型開挖斷面參數(shù)設(shè)計核定斷面尺寸下弱爆破法開挖醒：炮隧厘道鴿Ⅳ技、扶Ⅴ屢級圍巖開挖方熄式采用弱爆破姨法，弱爆破主悉要體現(xiàn)在兩個繪方面，一個是紋炸藥單耗?。ㄕ苛⒎降恼ㄋ庉^用量）、一個干是一次起炮藥諷量少。具體結(jié)程果就是將爆破揚振動速度和對離圍巖的擾動控義制在合理范圍翠以內(nèi)，以確保本圍巖的穩(wěn)定和讓地表建筑物的魯安全謀。染由于粗xx亮隧道圍巖巖性賄為泥質(zhì)砂巖，每巖石完整性較觀差，強度低，全且埋深淺，地演表建筑物密集處，對爆破參數(shù)耽的選定非常重岸要。通過現(xiàn)場匹多次優(yōu)化比選每，在爆破方式拒上主要采用的朽是以斜眼楔形困掏槽的光面爆鮮破，按啟照衰“亮密打眼、少裝線藥、分段睬爆咸”煮的原則進行布壓眼和聯(lián)線，周鋸邊眼的眼距控芹制在調(diào)35cm遲左右。周邊眼飄采用導(dǎo)爆索進稼行爆破；其它姓輔助眼、底板衡眼采用導(dǎo)爆管跪進行爆破，按隊照由內(nèi)到外的低爆破順序通過難采用不同段別級，實現(xiàn)分層、霧分段爆破，裝型藥結(jié)構(gòu)采用空嫂氣柱狀裝藥。帖通過對爆破參搏數(shù)的認真比選采，隧道達到了撲光面爆破的效撞果。爆破后斷俱面圓順、齊整嫂；同時炸藥單百耗控制在了姓0.5kg飲/m哲3賭左右，一次最茂大起爆藥量控都制在饑10kg甘以內(nèi)。通過實菊地監(jiān)測，爆破套振動速度為其2.8cm戴/冰s席，遠小于規(guī)范喚所規(guī)定的小于替10cm在/枝s班的要求。向在開挖方法上導(dǎo)，隧道開挖共熊分為四個部分般完成（如下圖讀）。第一步：魔開挖上臺階搬（盟①郊部），考慮斷脈面總體高度、菌機械正常操作傾空間等因素，閉將上臺階高度傅控制在蔬6.5m爪左右，長度控遲制吸在唱3斑5斬～掛45m巧。第二步：開瞇挖下臺階左側(cè)鎮(zhèn)（桑②刪部），開挖到驚邊墻鋼架底部命，臺階高度為打3.8m肥，在線路右側(cè)撞修臨時便道，職下臺階左側(cè)完錢成付1茂0推～閘15m憤時停止施工，敗將便道改至左籍側(cè)，開始下臺狹階右側(cè)施工。誼第三步：下臺封階完成膜20m勞時，開始仰拱飄施工秧（幸④潔部），仰拱采追用閉12m礙臨時棧橋，全槍幅開挖、澆注偏，仰拱與下臺釘階距離類20m般～扎30m皇。酸3.4遞邊襯砌施工技術(shù)送xx邀隧道暗洞及明礦挖俯D鏟Ⅱ向K1569+達65輕0妻～縫D趴Ⅱ侄K1570+數(shù)14賴6果段（共輩4459m皮）設(shè)計為拱形李結(jié)構(gòu)襯砌，明角挖鑒D綿Ⅱ茅K1570+丸20飯2煎～胖+72諒0罪段（共禿518m節(jié)）設(shè)計為矩形弦結(jié)構(gòu)襯砌，明條挖命D效Ⅱ務(wù)K1570+基72浪0求～價+90材0使段（共塊180m免）設(shè)計飯為畫U熱形敞口結(jié)構(gòu)襯嗎砌玻。最柿隧道正洞暗挖毯地段及明貝挖腐D飲Ⅱ喊K1569+待65淋0雄～鴿D亮Ⅱ跌K1570+乞14漸6豆段（共莖4459m礙）采寺用貌10.2m黎長的液壓模板侵臺車組織施工磚；機場路以南滴明挖暗埋段（伴518m未）矩形結(jié)構(gòu)采域用模板臺架和涼滿堂支架進行堤襯砌施工模；案U莫形結(jié)構(gòu)（蘿180m觸）采用支架配筋合大模板進行阿襯砌施工。鋤襯砌砼采用拌繞合站集中拌合憂，砼輸送車運旁輸，泵送砼入蝦模，模板臺車俘、臺架由廠家棚加工，臺車長馳度為高10.2m丈，模板臺架長注度為羞8m波。搗固采用模菠板臺車上附著我式振動器及插樂入式振搗器聯(lián)垮合振搗。模板朽臺車頂部按要染求每組冠留金2戶個注漿孔。濫隧道襯砌按瘋照飼“藥先仰拱、后拱散墻丸”君的順序組織施禮工，仰拱采用棕簡易棧橋進行責(zé)整體澆注，拱暖墻混凝土利用朋10.2m現(xiàn)長的液壓模板拜臺車施工。隧邁道襯砌采意用族C4樣0念防水鋼筋砼，恭襯砌在施工前掙，先鋪設(shè)全圓才防水層，然后權(quán)施作仰拱及仰芬拱填充，仰拱在施工長度每淺10m屢一組。為了保佛證洞內(nèi)運輸暢旬通，施作仰拱盟時在其上面搭塘設(shè)負12m叢的鋼棧橋。湖明挖段襯砌結(jié)余構(gòu)形式分為矩亂形理和季U泛形，結(jié)構(gòu)形式吹如下圖：誠床4沒、隧道防排水泥技術(shù)太xx且隧道設(shè)計為防純水型襯砌和排翁水型襯砌，防咱水型襯砌采縫用義“牢以防為主，多盡道設(shè)頭防造”灣、排水型襯砌繼采胸用渣“毅以防為主，防打排結(jié)禾合宣”遲的原則進行防距排水施工，達怎到防水可靠，本經(jīng)濟合理，不帆留后患的目的慚。隧道防水由剪初期支護注漿慕堵水、全封閉鬧柔性卷材防水愛層、止水條、字止水帶和二次虧襯砌結(jié)構(gòu)自防應(yīng)水等組成。卻xx松隧賺道舅D制Ⅱ盟K156脈5乖＋泉74挺3妹～青D揭Ⅱ撒K156圈7奏＋飯09旱7字（膛1354m趁）、斜抗井評XDK因0妙＋敘00強0黨～厚+30覆0裕、疏散通道設(shè)吉計采用排水型伸襯砌結(jié)口構(gòu)腫,杯其余所有輔助顫坑道及正洞均滿采用全包型防誼水襯砌，防水檔等級要求達到晃《地下工程防寬水技術(shù)規(guī)范》耽規(guī)定的一級，碑襯砌表面無濕媽漬。防水板采舟用自粘式防水夾板，該防水板古可與現(xiàn)澆混凝獲土直接粘貼，緒防止地下水在普防水板與二次和襯砌之間漫流瓶，其設(shè)計理念犁主要體現(xiàn)槐在租“屑皮膚酷式棵”貝防水思想及預(yù)柄鋪反粘施工技議術(shù)。鴉鋪設(shè)防水板前慌，先檢查隧道精初期支護的滲代漏水情況，對橋有滲漏水的初滋支表面采取注于漿管注漿或化災(zāi)學(xué)注漿方式進壞行處理，在初圍支表面無濕漬想的情況下方可偉進行防水板鋪戲設(shè)作業(yè)，隧道牲全環(huán)鋪設(shè)防水攻板。防水板鋪倡設(shè)采用專用臺轟車進行，超前首二次襯抽砌選1蘭0銜～意15m隸施工。鋪設(shè)前燈進行精確放樣符，彈出標準線臉進行試鋪后確揚定防水板一環(huán)壁的尺寸，盡量羅減少接頭。防秩水板卷材的搭闊接采用雙縫焊擋接，每幅防水復(fù)板邊預(yù)留財15cm痰的歡EV轉(zhuǎn)A權(quán)胎基，此范圍道內(nèi)取消焊接面狹的土工布及粘倒結(jié)層，保留迎棍水側(cè)的土工布甜或粘接層及背嶺水側(cè)的粘接層身，以便現(xiàn)場焊漫接。防水板兩罵側(cè)預(yù)盟留畏EV光A睬胎側(cè)基榮1夸5停㎝，采用爬焊貓機先進行環(huán)向成接縫焊接（焊型機型號甜為袍TH-50獨1截）；焊機溫度瓣控制在墨38報0詢℃邪左右，爬行速顛度仗為令2.矩5放～夢3.0m撒/mi否n趙。環(huán)向接縫焊徐接結(jié)束后，再繞進行縱向焊接躬，縱駕向飽EV席A痰胎基預(yù)留寬度易為捎1六5想㎝。在環(huán)、縱戀向接縫焊接完把以后，再采壁用詞3愉5總㎝寬雙面自粘美式防水板貼條南對焊縫位置進塘行封閉。祝5凡、超前地質(zhì)預(yù)站報和監(jiān)控量測茅超前地質(zhì)預(yù)族報恢:火施工前采用綜銹合地質(zhì)預(yù)報方繩法探明開挖面南前方的地質(zhì)水戴文情況。首先代，采用長、短榆距離（地質(zhì)雷徐達鋪、膠TS腿P獲）的綜合超前悉地質(zhì)預(yù)報的方斬法，對隧道前懸方進行詳細的任地質(zhì)探測。采些用鉆機（豎井付工區(qū)采壁用攔XY-避1董型水平地質(zhì)鉆歲機、出口工區(qū)妹采裳用業(yè)C糕6族管