暗挖隧道施工工艺标准.doc

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暗挖隧道施工工艺
1适用范围
本标准适用于暗挖隧道施工。
2施工准备
2.1材料准备
2.1.1钢筋：钢筋出厂时，就具有出厂质量证明书和检验报告单。品种、级别、规格、和性能应符合设计要求；进场时，应抽取试件做力学性能复试，其质量必须符合现行国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499、《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》GB1303等的规定。当发现钢筋脆断、焊接性能不良或力学性能显著不正常等现象时，应对该批钢筋进行化不分析或其它专项检验。
2.1.2电焊条：电焊条应有产品合格证，品种、规格、性能等应符合现行国家标准《碳素钢焊条》GB5117的规定。选用的焊条型号就与母材强度相适应，并符合设计要求。
2.1.3水泥：宜采用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。水泥进场应有产品合格证或出厂检验报告，进场后就对强度、安定性及其它必须要的性能指标进行取样复试，其质量必须符合现行国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175等的规定。当水泥质量有问题或水泥出厂超过三个月时，在使用前必须进行复试，并按复试结果使用。不同品种的水泥不得混合使用。
2.1.4砂：采用中砂或粗砂，细度模数应大于2.5，含水率控制在5%～7%。进场后应进行现场取样复试合格后方可使用。
2.1.5石子：采用卵石或碎石，粒径不应大于15mm。进场后应进行现场取样复试合格后方可使用。
2.1.6外加剂：外加剂应标明品种、生产厂家和牌号。出厂时应有产品说明书、出厂检验报告及合格证、性能检测报告，有害物质含量检测报告应由有相应资质等级的检测部门出具，其质量和应用技术应符合现行国家标准《混凝土外加剂》GB8076和《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119的规定。进场应取样复试合格，并应检验外加剂与水泥的适应性，如速凝剂使用前应做与水泥相容性试验及水泥净浆凝结效果试验，初凝时间不应超过5min，终凝时间不应超过10min。
2.1.7水：宜采用饮用水；当采用其它水源时，其水质应符合国家现行标准《混凝土拌合用水标准》JGJ63规定。
2.1.8钢材：必须有出厂合格证，其抗拉强度、伸长率、屈服强度、冷弯试验和硫、磷、碳含量必须符合规范要求。
2.2机具设备
2.2.1钢筋格栅加工机具：钢筋弯曲机、钢筋调直机、钢筋切断机、电焊机、砂轮切割机等。
2.2.2隧道土方开挖施工机具：尖、平头铁锹、手锤、手推车、铁镐、撬棍、钢尺、坡度尺等。
2.2.3喷射混凝土施工机具：混凝土搅拌机、磅称、空压机、混凝土锚喷机等。
2.2.4其它机具设备：发电机、轴流风机、激光导向仪、水车、水泵等。
2.3技术准备
2.3.1施工前认真审核设计图纸和说明，做好技术交底。
2.3.2已进行钢筋的取样试验、钢筋格栅的加工制做。
2.3.3组织建设、监理、设计等有关方面进行钢筋格栅进场前验收工作。
2.3.4进行喷射混凝土各种原材料的取样试验工作，并设计喷射混凝土的配合比。
2.3.5对操作人员进行培训，向有关人员进行安全技术交底。
2.4作业条件
2.4.1放出隧道的中线和高程，为下步施工提供依据。
2.4.2焊工必须持有焊工考试合格证，并在规定的范围内进行焊接操作。
2.4.3隧道内夜间施工时要做好照明准备工作。
2.4.4根据施工进展情况，备好Φ42注浆管及隧道格栅。
2.4.5隧道钢筋格栅安装前必须先打超前小导管并注浆完成。
2.4.6喷射机的密封性良好、输料连续、均匀。
2.4.7空压机应满足喷射机工作风和耗风量的要求，输料管应能够承受0.8兆帕以上的工作压力。
2.4.8供水设施应保证喷头处的水压为0.15-0.2兆帕。
2.4.9搅拌机、台秤等必须灵敏可靠。
3操作工艺
3.1工艺流程
测量放线→超前小导管施工→马头门施工→隧道土方开挖→隧道格栅安装→隧道混凝土喷射→背后回填注浆
3.2操作方法
暗挖法的施工原则是在确保安全的前提下，快速、优质完成土建工程，编制合埋的施工计划，强化施工管埋；施工中严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的施工原则，加强施工量测信息的处埋及反馈，指导施工顺利进行。
3.2.1测量放线：在已经施工完成的竖井内，施放中线及高程传递控制点，进行马头门放线施工，进入隧道内及时安装激光导向仪，并定期对其进行校核确保隧道开挖轴线及高程的正确。
小导管定位
小导管安装
掌子面封闭
注 浆
注浆检查
小导管加工
注浆机
注浆材料配制
注浆参数选择
注浆参数试验
3.2.2超前小导管施工
小导管注浆施工工艺流程
3.2.2.1小导管加工
小导管采用φ42*3.5mm普通无缝钢管加工而成，长度根据土质情况而定，可选用1.75m、2.25m、3m等三种。小导管前端加工成锥形，以便插打，并防止浆液前冲。小导管中间部位钻φ8mm溢浆孔，成梅花型布置（防止注浆出现死角），间距100～200mm，尾部1.0米范围内不钻孔，防止漏浆，末端焊φ6环行箍筋，在距后部400mm处对开溢浆孔，小导管加工成形图
图3.2.2.1 小导管加工成形图
3.2.2.2小导管安装：小导管采用煤电钻钻孔，成孔后用气动锤振入，并将小导管与隧道格栅焊接牢固。
3.2.2.3掌子面封闭：小导管安装完成后，对掌子面采用持钢筋网片并喷射早强C20混凝土10cm进行封闭（必要时采用钢筋格栅挂钢筋网进行封闭），确保注浆时掌子面安全。
3.2.2.4注浆
1）浆液选择、配制及注浆
a浆液的选择：根据工程土质情况可选用改性水玻璃浆液、混合浆液或水泥浆液。
b初选配合比后，用凝胶时间调节，测定固结体的强度，确定最佳配合比。
c注浆压力由现场试验确定。严格控制注浆压力，按设计要求，保证浆液的渗透范围。注浆过程中防止出现跑浆、串浆、殃及雨污管道、地面隆起现象的发生。
d注浆：注浆管联接好后，先压水检验管路是否畅通，然后开动注浆泵，通过小导管把浆液注入土层。
e浆液必须在规定的时间内用完。
3.2.2.5注浆检查：单根小导管的固结直径不小于400mm；当采用双液电动注浆机压注时，压力宜为0.5～1.0MPa，当注浆压力达到2～2.5MPa不少于20分钟，可结束注浆。将管口封堵，防止浆液倒流。
3.2.3马头门施工
在竖井初衬施工时已预埋了马头门的暗梁及施作了拱顶隧道超前注浆对拱顶土体加固。由于隧道是双向开挖，考虑施工安全，竖井内马头门开挖采取分别施做，先施做一侧马头门待隧道开挖15m长后，再施做另一侧马头门，竖井与马头门接口施工程序如下：
3.2.3.1在马头门洞口位置预设环形暗梁，并沿拱顶打入小导管，小导管Φ42，长3000mm，环向间距300mm，注改性水玻璃浆液。
3.2.3.2分段破除隧道洞口拱部竖井井壁喷射混凝土；开挖上台阶土方，留核心土；安装洞口补强钢架及洞体初衬钢架、连接纵向钢筋、挂钢筋网，喷射早强C20混凝土。
3.2.3.3上台阶掌子面进尺1.5倍洞径时开挖下台阶；破除下台阶隧道洞口拱部竖井井壁；开挖下台阶土方，留核心土；安装洞口补强钢架及洞体初衬钢架、连接纵向钢筋、挂钢筋网；喷射墙体及仰拱C20混凝土。
3.2.4土方开挖
3.2.4.1采用洛阳铲进行超前探测，密切掌握土体变化情况，并根据土质和断面尺寸选择全断面或半断面开挖。
3.2.4.2合理确定开挖程序和循环进尺，保持各工序衔接紧凑、工艺严谨。
3.2.4.3土方采用人工开挖，利用三组激光导向仪发射激光束控制隧道中线、拱顶高程、拱脚收敛值，开挖过程中要经常检查各部位尺寸，断面轮廓应保持平直圆顺、严禁欠挖、避免超挖。
3.2.4.4开挖顺序：拱顶土方→左边墙土方→右边墙土方→核心土方→仰拱（底板）土方

3.2.5格栅安装
3.2.5.1加工制作
1)格栅拱架在加工厂分段制作，各段之间采用钢板、螺栓连接。
2)格栅拱架的加工焊接应符合钢结构有关规定。
3)加工成型的格栅拱架应圆顺、无扭曲；成品格栅拱架在出厂前进行试拼装，经质检人员检验合格后分型编号运至现场。
4)钢筋网片在加工厂分片制作，加工时盘条须冷拉调直除锈后点焊成网片。
3.2.5.2格栅拱架安装
1)格栅拱架应根据编号进行组装检查连接部件是否符合安装要求，合格后就位安装。
2)采用激光导向仪检查格栅拱架的位置、高程。
3)格栅间距为必须符合设计及施工规范的要求，进隧道洞口处连设设三榀，钢格栅之间的连接螺栓要求上紧，并按设计要求采用钢筋焊接；拱架间必须按设计要求用纵向连接筋拉接牢固，纵向连接筋采用单位搭接电弧焊（10d）；隧道钢格栅安装焊接时，采用E50焊条，所有焊缝厚均不小于12mm，并保证所焊接的两根钢筋要顺直、无局部曲折。
4)钢筋网搭接不少于10cm，钢筋格栅的内外保护层厚度均不小于4cm；
3.2.6喷射混凝土
3.2.6.1喷射混凝土前的准备：清除拱脚处的堆积物；预埋喷射厚度标志；起动通风系统，加大照明亮度；调整好喷射机的风压、配水系统，做好湿喷准备。
3.2.6.2混合料已输送至作业面砼湿喷机内。
3.2.6.3混凝土喷射流程(见图3.2.3.6)
3.2.6.3混凝土喷射流程图
3.2.6.4喷射作业
1)试验员将喷射混凝土施工配合比写好并悬挂于施工现场。
2)采用TK-300型转子活塞式湿喷机喷射C20早强混凝土，混凝土配合比由试验确定，并根据现场砂石含水率进行调整，施工时严格按照施工配合比进行过磅计量，并做好混凝土的抗压试块。
3)喷射作业分段、分层进行，喷射顺序由下而上；喷射混凝土时，喷头与受喷面应保持垂直，喷头距受喷面距离不宜大于1m；喷射压力控制在0.12～0.15Mpa；应控制水灰比在0.40～0.45之间，保证喷层无干斑和滑移流淌现象，尽量减少喷射回弹，严禁使用回弹料；一次喷射厚度，侧壁约60～100mm，当分层喷射时，应在前一层喷射混凝土终凝后进行，若在终凝1小时后再进行喷射时，喷层表面应用风水清洗；喷嘴应避开格栅钢筋密集点，对悬挂在网筋上的混凝土结团应及时清除，保证喷射混凝土的密实，喷射混凝土应将钢筋全部覆盖，满足钢筋保护层厚度40mm的要求。
4)喷射混凝土表面应满足平整度要求，喷射混凝土终凝后加强喷水养护，防止风干裂口。
3.2.7背后注浆
3.2.7.1喷射混凝土成环完成后，应及时进行背后注浆，注浆点距开挖工作面不大于5m。
3.2.7.2注浆孔应沿隧道拱部及边墙布设，环向间距：起拱线以上为2m，边墙为3m，纵向间距为3m呈梅花型布置。
3.2.7.3注浆深度为喷射混凝土后背0.5m，注浆管在喷射混凝土前预埋。
3.2.7.4背后注浆压力逐渐上升，流量逐渐减少，当注浆压力达到0.5Mpa，稳定3分钟即可结束注浆。
3.2.7.5注浆材料可采用水泥砂浆、普通单液水泥浆或超细水泥浆。
3.2.7.6泥浆配比及操作工艺参见《地铁暗挖隧道注浆施工技术规程》DBJ01-96-2004。
4质量标准
4.1一般要求
4.1.1隧道钢筋格栅安装时，钢筋与钢筋，钢筋与钢板之间的焊缝高度均不小于12mm。
4.1.2隧道钢筋格栅安装焊接时，保证所焊接的两根钢筋要顺直、无局部曲折。
4.1.3隧道钢筋格栅安装保护层内外均40mm。
4.2质量标准
隧道土方开挖质量标准
序号
检验部位
(项目)
允许偏差（mm）
检验频率
检验工具方法
范围
点数

拱顶标高
0，+50
5m
3
用指向仪，钢尺量

拱底标高
-50，0
5m
3
用小线，钢尺量

井底标高
0，+20
5m
2
用小线，钢尺量
隧道格栅安装质量标准
序号
检验部位
(项目)
允许偏差（mm）
检验频率
检验工具
（方法）
范围
点数
1
拱架对角
小于10
每榀
2
用钢尺量
2
拱架高程
-20，+20
每榀
2
用钢尺量
3
拱架水平
2°
每榀
2
用钢尺量
4
拱架间距
-50，+50
每榀
2
用钢尺量
5
网片搭接
-20，+20
每榀
2
用钢尺量
6
钢筋绑扎焊接
>40；单面焊>10d；双面焊>5d
每榀
2
用钢尺量
竖井喷射混凝土检验标准
序号
检验部位
(项目)
允许偏差(mm)
检验频率
检验工具
(方法)
范围
点数
1
喷层厚度
不小于设计厚度
5米
4
用钢尺量
2
混凝土强度
不小于设计强度
25米
1组
喷模成型标养
5应注意的质量问题
5.1隧道施工过程中如遇有地下水情况，应首先进行降水，小导管超前棚顶及注浆加固地层：开挖土体，施作初期支护。
5.2隧道施工时应对地面沉降，拱顶下沉和洞周收敛进行监测，密切注意其变化情况，当发现初衬的施线突变或变形量超过限值时，应立即停止施工，及时进行分析处理；
5.3应随时对洞口激光仪器进行检查校核，每掘进一榀应校核一次，保证隧道中心线不偏移。
5.4格栅加工时的尺寸及焊接质量，竖井钢筋格栅安装时，钢筋与钢筋，钢筋与钢板之间的焊缝高度均不小于12mm。
5.5喷射混凝土必须使用PO32.5R早强水泥，注意喷射混凝土搅拌时必须准确过磅，以控制混凝土的配合比，并留好混凝土试块。
5.6注浆过程中，严格控制注浆压力，注浆终压必须达到规范要求，并稳压，保证浆液的渗透范围，注浆过程中要防止出现结构变形、串浆、危及地下构筑物、地面建筑物的异常现象。
5.7浆液在现场配制，配制的浆液与注浆速度相应，浆液必须在规定的时间内用完，不得任意延长停放时间。注浆时应注意检查各联接管件的联接状态，对注浆速度应严格控制。注浆压力经试验确定，注浆厚度即注浆浆液扩散半径不小于400mm。
6质量记录
6.1测量复核记录。
6.2 产品合格证
6.3 设备、材料进场检验及复验
6.4 沉降观测记录
6.5 隐蔽工程检查记录
6.6中间交接检查记录
6.7 工序质量评定表
7 安全、环保措施
7.1安全措施
7.1.1进入现场的人员必须戴安全帽，高空作业必须系安全带，不得随意向下抛掷杂物。
7.1.2特殊工种操作人员均有上岗证，对新工人和外包人员、零散人员做安全培训和交底。
7.1.3为确保工程安全施工设立足够的标志（限重标志牌）、宣传画、标语、指示牌、警告牌、火警、匪警和急救电话指示牌，在施工期间配备足够数量的合格手提灭火器。
7.1.4进行土方作业时，操作人员之间应保持足够的工作面，以免相互损伤；施工时应随时注意坑壁上的土质的情况，如发现异常，应及时采取有效措施，必要时采取土体加固措施，以确保施工安全。
7.1.5搬运格栅及吊运过程中应有专人负责指挥，安装焊接机械要求有专人负责管理，严禁私自滥用。
7.1.6施工中，应定期检查电源线和设备的电器部件，确保用电安全。
7.1.7非操作人员不得进入正在进行施工的作业区，施工时，喷头和注浆管前方严禁站人。
7.1.8处理机械故障时，必须使设备断电、停风。向施工设备通电、送风前，应通知有关人员。
7.1.9喷射混凝土施工作业时，要经常检查出料弯头、送料管、注浆管等管路接头有无摩擦、击穿或松脱现象，发现问题，应及时处理。
7.2环保措施
7.2.1加强对工人进行文明施工教育，不得在施工现场打闹，不得穿拖鞋进入现场；严禁采用铁锹等相互敲击产生噪声，在居民区施工时，优先采用低噪音设备或加装降噪装置，以减少噪声污染。
7.2.2使用空压机、喷射机、电锯等施工机械时，必须采取降噪、防尘、防污染措施。
7.2.3经常检查机械有否漏油，可用油盒、地面铺砂等措施，避免油污土壤。
7.2.4含油冲洗水经隔油池处理合格后排放，避免污染市政管道。
7.2.5含油棉纱、手套应集中收集，统一处理。
7.2.6运输土方车辆应采取封闭措施，防止遗撒。
7.2.7暂存土应集中堆放在存土区内，并采取覆盖、固化等措施。
7.2.8遇有四级风以上天气停止隧道外的土方施工。