成都地铁1号线三期南段工程出入场线暗挖区间安全专项施工方案(台阶法最终).doc

目 录
第一章 编制说明 3
1.1编制依据 3
1.2适用范围 4
1.3编制原则 4
第二章 工程概况 5
2.1矿山法区间设计概况 5
2.3工程地质条件 7
2.5有害气体 10
第三章 施工总体筹划 11
3.1矿山法隧道施工顺序及安排 11
3.2施工准备 11
3.3施工进度计划 12
第四章 矿山法区间施工方法 14
4.1 矿山法区间开挖方法及施工步序 14
4.2小导管超前支护 16
4.3土方开挖 18
4.4初期支护 19
4.5初支背后回填注浆 23
4.6二次衬砌施工 24
4.7防水施工工艺 28
4.8隧道洞口工程 30
4.9渣土运输、通风、供电、排水、逃生通道 31
第五章 危险源辨识 33
第六章 针对不同危险源的施工、保护措施 35
6.1矿山法隧道施工安全保护措施 35
6.2瓦斯隧道施工安全保护措施及管理措施 35
6.3矿山法区间下穿既有铁路线成昆货运线保证措施 35
6.4矿山法区间平行盾构区间段处理措施 36
6.5 其他危险源安全保护措施 36
第七章 监控量测和超前地质预报 37
7.1监测组织机构 37
7.2监测人员 37
7.3监测仪器 37
7.4施工监控量测内容、要求及标准 38
7.5施工监测报警 38
7.6、测点布置 40
7.7、超前地质预报 43
7.8瓦斯监测及检测方案 45
7.9监控量测信息的收集分析及反馈处理 45
第八章 应急预案 47
8.1项目部应急救援机构及职责 47
8.2项目部应急设备及设施 49
8.3应急程序及行动方案 50
8.4应急措施 55
8.5应急救援的演练与培训 62
第九章 质量、文明施工、环境保护、节能减排保证措施 64
9.1质量保证措施 64
9.2文明施工保证措施 65
9.3环境保护与节能减排措施 65

第一章 编制说明
1.1编制依据
(1) 主要规范、规程及地区业主文件
⑴设计文件
①成都地铁1号线三期工程区间初步设计文件和初步设计审查意见，以及修改初步设计文件；
②《成都地铁1号线三期南段武天段工程详细勘察阶段广州路站（原新会展中心南站）-兴隆湖站（原凉风顶站）区间岩土工程勘察报告》（中铁工程设计咨询集团有限公司，2015年12月）；
③成都地铁1号线三期南段武~天段工程施工图设计线路资料:（中铁工程设计咨询集团有限公司CDDT01Ⅲ－ZT－2016－013）《关于提供1号线三期南段武天段工程施工图设计行车、线路资料（第二版）的函》）2016年1月；
③成都地铁1号线三期南段广州路站~兴隆湖站出入场线区间矿山法施工图。
⑵主要法律法规、技术规范及地区业主文件
编号
类 别
名 称
编 号
①
国家法律、法规、规范、规程
建筑法

中华人民共和国安全生产法
主席令第13号
建设工程安全生产管理条例
国务院令393号
建设工程质量管理条例
国务院令第279号
隧道施工安全九条规定
国家四部委
地下铁道工程施工及验收规范
GB50299-1999（2003版）
混凝土结构设计规范
GB50010-2010
混凝土结构工程施工质量验收规范
GB50204-2015
城市轨道交通地下工程建设风险管理规范
GB50652-2011
地下工程防水技术规范
GB50108-2008
地下工程防水工程质量验收规范
GB50208-2011
岩土锚杆与喷射混凝土支护技术规范
GB50086-2015
城市轨道交通工程安全质量管理暂行办法
建质2010-5号
危险性较大的分部分项工程安全管理办法
建质2009-87号
②
行业规范、规程
钢筋焊接及验收规程
JGJ18-2012
铁路隧道超前地质预报技术规程
Q/CR9217-2015
铁路隧道锚喷构筑法技术规范
TB10108-2011
铁路隧道监控量测技术规程
QCR9218-2015
铁路瓦斯隧道技术规范
TB10120-2002
地铁杂散电流腐蚀防护设计规程
CJJ49-92
建筑施工安全检查标准
JGJ59-2011
建筑拆除工程安全技术规范
JGJ147－2004
建筑施工现场环境与卫生标准
JGJ146－2013
施工现场临时用电安全技术规范
JGJ 46-2012
市政地下工程施工质量验收规范
DG/TJ08-236-2013
③
地区业主文件
关于印发《建筑工程预防坍塌事故若干规定》的通知
成建委发【2003】82号
关于印发《成都市建设工程施工安全重大危险源管理办法》的通知
成建委【2005】834号
关于进一步加强地铁建设管理工作的通知
成建委【2008】854号
市建委关于安全管理人员配置的意见
成建委发2008-101号
成都轨道交通建设工程重大危险源管理办法

关于印发《城市轨道交通工程安全质量管理暂行办法》的通知
成建质【2014】5号
(3)《成都地铁1号线三期南段工程土建3标实施性施工组织设计》；
（4）《中铁隧道集团工程质量管控红线》；
（5）其他
①总体工程筹划及项目策划书；
②适用于本工程的四川省、成都市、天府新区有关安全方面的标准、法规文件；
1.2适用范围
本施工方案适用于广州路站～兴隆湖站区间出入场线矿山法区间施工。
1.3编制原则
⑴确保技术方案针对性强、操作性强；施工方案经济、合理。坚持技术先进性、科学合理性、经济适用性与实事求是相结合。根据工程地质、水文地质、周边环境及工期要求等条件选择最具实用性的施工方案和机具设备。
⑵安全技术可靠性原则
根据本标段工程特点，依据成都市及其周边地区类似工程施工经验，选择可靠性高、可操作性强的施工技术方案进行施工，确保施工安全。
⑶经济合理性原则
针对工程的实际情况，本着可靠、经济、合理的原则比选施工方案，施工过程实施动态管理，达到经济又优质的目的。
⑷环保原则
施工前充分调查了解工程周边环境情况，紧密结合环境保护进行施工。施工中认真作好文明施工，减少空气、噪音污染。建设“绿色工地”，实施环保施工。

第二章 工程概况
2.1矿山法区间设计概况
广兴区间出入场线矿山法隧道位于成都地铁1号线三期工程广州路站南侧，矿山法隧道小里程端接出入场线明挖区间，大里程端为远期预留线路。矿山法隧道由小里程端明挖区间段向大里程方向施工。设计里程范围：CDK0+149.351~CDK0+291、RDK0+148.536~RDK0+290，为单洞双线隧道。矿山法隧道线路上方为广州路西侧空地。根据收集资料显示，该矿山法隧道下穿成昆铁路货运外绕线路基段，除此之外，无重要建构筑物及地下管线，隧道顶板埋深约15～22m。隧道所处地质条件较好，围岩主要为中风化岩层。矿山法区间平面布置图详见图2-1。
矿山法区间为单洞双线隧道，隧道全长141.5m，其中出场线长141.649m，入场线长141.464m。矿山法区间开挖尺寸为9640mm*12500mm(实际施工中开挖断面放大10cm)。衬砌断面内净7940mm*10800mm断面形式。

图2-1矿山法区间平面布置图

表2-1 矿山法隧道支护参数表
衬砌类型
衬期支护
辅助措施
二次衬砌
施工方法
锁脚锚管
钢筋网
喷射早强
混凝土
格栅
钢架
φ42超前
小导管
单洞双线
φ22砂浆锚杆1.2（环）*0.5（纵）L=3m，边墙布置
Φ8钢筋网，@0.15m×0.15m，全环单层布置
C25喷射早强砼0.35m
间距0.5m
L=3.5m，环向0.4m，纵向1.5m拱部布置拱部120°范围
C35、P10模筑钢筋混凝土、厚0.50m
台阶法
支护主要参数如下：
①初支喷混凝土：C25早强混凝土，喷射厚度为350mm，全断面支护衬,衬砌断面见图2-2。
②钢筋网：采用φ8钢筋，构成150*150mm网格，全环单层布置。钢筋网应与锚管尾端联接牢固。其喷混凝土保护层厚度不小于40mm，应随受喷面的起伏铺设。
③格栅钢架：全环设置，采用台阶法施工。格栅间距0.5m。
图2-2出入场线矿山法隧道复合式衬砌断面图

④超前支护：拱顶采用φ42mm超前小导管（壁厚3.5mm、长3.5m的无缝钢管，外插角为10度），拱顶环向间距0.4m，纵向间距1.5m，拱顶120°范围布置；。
⑤二次衬砌：C35防水钢筋混凝土，其抗渗标号P10，厚度500mm。
⑥结构防水等级为二级，采用结构自防水及于初期支护与二次衬砌间全环铺设柔性防水隔离层。

图2-3出入场线矿山法隧道初支剖面图
2.2周边环境
2.2.1周边建(构)筑物及管线情况
矿山法隧道线路上方为广州路西侧空地。根据收集资料显示，该矿山法隧道下穿成昆铁路货运外绕线路基段，除此之外，无重要建构筑物及地下管线。名挖结构与矿山法结构端头顶部有一根10KV的横穿高压电缆，距离矿山法隧道洞门6m，高度距离地面34米，已经超出矿山法隧道安全范围。
2.2.2道路现状与地面交通
矿山法隧道西侧为天府大道南延线，道路红线宽80m，双向8车道。天府大道为重要交通干道，交通十分繁忙。
2.3工程地质条件
1、地形地貌
矿山法隧道上方场地为剥蚀低丘、丘间谷地地貌。该段区间位于成都市在建天府大道南延线东侧，东侧为在建天府大道开挖边坡，高约10m。地面标高为482.0～494.62m，地形起伏较大，坡度较缓，最大高差12.62m。
2、岩土分层及其特征
本次勘察揭露深度内，地层主要由第四系全新统人工填土层（Q4ml），第四系全新统冲积洪积层（Q4al+pl）、第四系全新统残积坡积层（Q4el+dl），白垩系上统灌口组泥岩、砂岩、砾岩（K2g）及白垩系下统天马山组-侏罗系上统蓬莱镇组泥岩、砂岩（K1t-J3p）组成。各岩土层特征由上至下描述如下：
(1)第四系全新统人工填土层(Q4ml)
①1人工填土：杂色，松散，稍湿；主要为粘性土、卵石土、砂岩岩块、组成，表层含少量植物根系。层厚0.3~10.0m。
(2) 第四系全新统冲积洪积层（Q4al+pl）、残积坡积层（Q4el+dl）:
②32粉质黏土：灰褐色，可塑，切面光滑，手搓呈条状，丘间农田中局部分布，青李沟附近局部含卵石。层顶高程470.5~491.8m，层底高程466.0~490.2m，层厚1.6~5.2m。属中等压缩性土。
②71卵石土：杂色，稍密，饱和，粒径20-30mm，亚圆状，粉质粘土充填，卵石母岩为石英砂岩、花岗岩，仅在M1Z3-3N17-26钻孔有揭露，层厚2.2m。
②9粉质黏土：棕红色，硬塑，含少量铁锰质氧化物和钙质结核，广泛分布于侵蚀低丘表层。层顶高程479.3~497.9m，层底高程478.3~496.8m，层厚1.0~2.7m。
(3)白垩系上统灌口组泥岩、砂岩、砾岩（K2g）：
⑤21全风化砂岩：棕红色、灰黄色，结构完全破坏，岩芯呈土状。层顶高程477.4~511.32m，层底高程469.4~509.3m，层厚0.5~8.0m，岩体基本质量等级为Ⅴ级。
⑤22强风化砂岩：棕红色、灰黄色，砂状结构，泥质胶结，巨厚层状构造，胶结较差，锤击易碎，风化节理裂隙发育，岩芯多呈碎块状和短柱状。层顶高程465.3~509.3m，层底高程464.9~506.2m，层厚0.4~7.2m，岩体基本质量等级为Ⅴ级。
⑤32强风化砾岩：灰色,碎屑结构,泥质胶结,巨厚层构造,胶结物为棕红色,胶结程度差,扰动即散,碎屑主要为硅质岩,磨圆度较好,分选性差。仅M1Z3-3N17-24有揭露，厚5.7m。
⑤33中等风化砾岩：褐红色，碎屑结构，泥质胶结，巨厚层状构造，胶结物为褐红色，砾石含量约占80%，胶结程度差，振动即散。碎屑成分主要为硅质岩，河流相，刀刻无条痕，硬度高，不宜风化，磨圆度好，分选性差，粒径10-120mm。产状145°∠9°，层顶标高447.2~472.4m，厚度4.4~8.9m。岩体基本质量等级为Ⅳ级，RQD值为70%，单轴饱和抗压强度25.32MPa。
(4) 白垩系下统天马山组-侏罗系上统蓬莱镇组泥岩、砂岩（K1t-J3p）
⑦11全风化泥岩：紫红色,结构完全破坏,岩芯呈土状。仅钻孔M1Z3-3N17-01、M1Z3-3N17-03有揭露，层厚1.0~1.1m。
⑦12强等风化泥岩：紫红色,泥质结构,泥质胶结,中厚层状构造,风化裂隙很发育,岩芯呈碎块状。M1Z3-3N17-01、M1Z3-3N17-03、M1Z3-3N17-05有揭露，层厚0.8~1.2m。
⑦13中等风化泥岩：紫红色，泥质结构，中厚层状构造，岩质较软，风化裂隙较发育，锤击声半哑～较脆。岩芯多呈短柱状，少量长柱状或碎块状。层顶高程451.6~496.9m，层厚大于11.8m，该层未揭穿。岩体基本质量等级为Ⅴ级，RQD值为80%，单轴饱和抗压强度4.94~6.80MPa，单轴饱和抗压强度平均值6.15MPa。
⑦21全风化砂岩：紫红色,结构构造破坏,岩体风化呈土状。层顶高程474.0~502.2m，层厚0.9~3.6m。
⑦22强风化砂岩：紫红色,砂状结构,泥质胶结,巨厚层状构造,节理裂隙较发育,岩体较破碎。岩质较软,岩芯呈块状,局部呈饼状,锤击声闷。层顶高程469.5~501.3m，层厚0.3~5.1m，岩体基本质量等级为Ⅴ级，RQD值为90%。
⑦23中等风化砂岩：紫红色，砂状结构，泥质胶结，巨厚层状构造，岩体较完整，岩芯多呈长柱状，少量短柱状，锤击声脆。层顶高程445.9~499.9m，层厚大于39.8m，该层未揭穿。岩体基本质量等级为Ⅳ级，RQD值为90%，单轴饱和抗压强度7.48~33.41MPa，单轴饱和抗压强度平均值14.68MPa。
3、不良地质及特殊岩土
场地未见无不良地质现象，特殊岩土为人工填土、残积土，膨胀岩。
1）人工填土
本区间范围内人工填土主要以粘性土、卵石土、砂岩岩块、组成，该层主要分布于货车外绕线两侧的施工便道上及乡村公路上。人工填土（杂填土、素填土）均匀性差，多为欠固结土，结构疏松，多具强度较低，压缩性高，受压易变形的特点。本区间结构主体范围未穿越该层，对工程无影响。
2）残积土
第四系全新统残积、坡积层（Q4el+dl）粉质黏土，为泥岩风化残积土，其具有易软化、崩解、强度急剧降低的特点。本区间结构主体范围未穿越该层，对工程无影响。
3）膨胀岩
本区间范围下伏的白垩系灌口组（K2g）及白垩系下统天马山组-侏罗系上统蓬莱镇组（K1t-J3p）紫红色、褐红色泥岩。本区间主体结构位于砂岩之中，部分结构主体位于泥岩之中，根据实验资料，中等风化泥岩自由膨胀率（FS）为5～22%，自由膨胀率平均值11%，膨胀力3~5kPa膨胀力平均值4kPa，饱和吸水率为10.4~11.9％，饱和吸水率平均值为11.3％，结合区域地质资料及上阶段资料综合分析，中等风化泥岩具有弱膨胀性，建议设计中考虑强-中等风化泥岩膨胀性对隧道主体结构的影响。
4、岩土施工工程分级及围岩分级
矿山法施工段地层基本位于中风化泥岩层、中风化砂岩层中，围岩级别为Ⅳ级。地质剖面见图2-6。

图2-4 区间隧道地质剖面图
2.4水文及地质条件
1）地下水类型
本区间范围内的地下水类型有第四系孔隙潜水和基岩裂隙水。第四系孔隙潜水位于粉质粘土层中，埋深较浅。基岩裂隙水赋存于泥岩和砂岩风化带裂隙中，泥岩含水层透水性及富水性差，水量较小，为弱透水层。砂岩为弱透水层，富水性差。
2）地下水的补给、径流、排泄
成都市充沛的降雨量（多年平均降雨量947mm，年降雨日达104天），构成了地下水的主要补给源，同时，雨洪期河水及附近沟渠也为其补给源。此外，区内地下水还接受NW方向的侧向径流补给。区内地下水径流方向为NW方向至SE方向。区内地下水排泄主要为大气蒸发和向下游径流。
3）地下水的动态特征
场地内地下水季节性变化明显，年变幅为1~2m，受降水影响大，地下水水位埋深0.5~29.2m，水位标高460.49~486.62。
2.5有害气体
根据《成都地铁1号线三期浅层天然气测试结果报告》及地铁18号线浅层天然气分布特征咨询研究报告，成都地铁1号线三期广福站至天府新站区间隧道位于苏码头气田之上，隧道有受浅层天然气危害的可能。天然气的主要成分为甲烷和一氧化碳（瓦斯），天然气显示开始深度在50-70m，天然气浓度随深度增加呈增加趋势。
第三章 施工总体筹划
3.1矿山法隧道施工顺序及安排
矿山法区间采用台阶工法分2部施工，明挖区间边坡支护施工后通过明挖段提供工作面进入矿山法段施工,矿山法施工前先进行超前小导管注浆预加固（水泥静浆），然后分部开挖隧道并支护。初期支护采用格栅钢架结合35cm厚单层网喷混凝土，边开挖边支护。二衬矿山法隧道施工拟安排一个作业面由北向南施工。矿山法区间施工顺序如图3-1所示。

图3-1 矿山法区间施工顺序流程图

3.2施工准备
3.2.1施工场地布置
地下通道现有施工场地狭小，为保证矿山法隧道顺利施工，我部根据现有施工场地进行了场地布置。详细场地布置图见附件1
3.2.2施工人员准备
本工程要求不同工种、不同班组流水作业；在不同工作面实行平行作业，占满空间，占满时间，具体人员配备及劳动组织见表3.01。
表3-1 矿山法隧道作业人员配置表（单位：人）
管理人员
工 种
人数
施工人员
工 种
人数
技术员
2
喷浆工
6
质检员
1
挖掘机司机
2
生产
3
汽车司机
2
试验员
1
电焊工
10
测量员
4
钢筋工
20
安全工程师
1
混凝土工
10
安全员
2
木工
15
安全协管员
2
钳工
10
瓦斯检测员
2
隧道工
40

电工
2
掌子面每班作业人员不得超过10人
3.2.3施工机械准备
矿山法段施工机械准备见表3-2
表3-2 施工主要机械设备
序号
设备名称
规格及型号
数量
用于施工部位
备注
1
小型挖机
HY60
2台
矿山法隧道

2
挖机
PC220
1台
矿山法隧道

3
风镐
G80A
10把
土方开挖

4
自卸三轮车
5m³
4台
土方外运

5
空气压缩机
20m³/min
1台
矿山法隧道

6
混凝土湿喷机
TK600
2台
矿山法隧道

7
钢筋弯曲机
GW40B
2台
钢筋工程

8
钢筋调直机
GT4×10
1台
钢筋工程

9
钢筋切断机
GQ40
2台
钢筋工程

10
砂轮切割机
SQ-500型
3台
钢筋加工

11
轴流式通风机
SDF(B)-No11
2台
洞内通风

12
振捣棒
ZN50
6台
混凝土工程

13
电焊机
BX2-500
6台
钢筋工程

14
平板振捣器
ZW-10
6台
混凝土工程

15
污水泵
QT200-80-33
6台
排水

16
双液注浆泵
FBY－50/70
4台
地层处理

17
灰浆搅拌机
HJ500
4台
地层处理

18
台车

1台
矿山法隧道

3.3施工进度计划
3.3.1工期安排原则
在保证合同总工期、单位工期和关键工期的同时，确保施工安全、工程质量及环保、文明施工目标等全面实现，完全履约；施工组织科学，工序安排合理，最大限度地减少施工相互干扰；尽可能开展平行流水作业，以减少施工投入、缩短施工工期，尽量做到主要工序均衡生产。
考虑施工过程中不可预见因素，工期安排前紧后松，给后期的场地处理、不可避免的遗留问题处理和工程移交留下充裕的时间。
3.3.2施工计划安排思路
⑴以矿山法隧道每步开挖为单位安排，统一考虑，考虑施工过程中不可预见因素，工期安排前期工作强度大，后期略小，给后期不确定工作留下足够时间。
⑵工期安排上严格按照关键工期、总工期的有关要求进行。
⑶工程按照主要工序进行组织，合理安排施工顺序，尽可能展开平行流水作业，减少相互干扰，缩短工期。
⑷同时结合本工程围岩特性，二衬距掌子面的安全距离不超过90m，初支成环距掌子面的距离不超过15m，进行进度计划安排。
3.3.3主要节点工期
根据总体安排和施工任务划分，全部施工任务由项目部统一组织施工。确保各工序工期按照本项目前期编制的施工进度计划进行施工。详细进度计划见附件1
表3-3 主要工序节点工期一览表
编 号
项 目
计划
节点时间
1
①部初期支护开始施工
2016年8月19日
2
②部初期支护开始施工
2016年8月23日
3
①部初期支护施工完成
2016年11月24日
4
②部初期支护施工完成
2016年11月27日
5
二衬结构开始施工
2016年9月20日
6
二衬结构施工完成
2016年12月31日

第四章 矿山法区间施工方法
4.1 矿山法区间开挖方法及施工步序
矿山法隧道遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤测量”方针，本标段矿山法区间采用台阶法分2部施工，明挖区间施工完成后，通过明挖段提供工作面进入矿山法隧道施工,台阶法施工步序见表4-1
表4-1 台阶法施工步序表
序号
施工工序示意图
工序说明
1

施作拱顶超前小导管，注浆加固地层，有害气体探测，开挖上台阶土体，预留核心土，施做初期支护。
2

注浆加固地层，有害气体探测，开挖下台阶土体，施做初期支护，封闭成环。
3

施作A部仰拱二次衬砌，A达到设计强度后。
4

施做B部二次衬砌，使二衬结构封闭成环，待达到设计强度后，相同工序施工下一段二衬结构。
5

最后施做C部中隔墙，使二衬结构封闭成环，待达到设计强度后，相同工序施工下一段二衬结构。
台阶法施工要点及注意事项
1.上台阶开挖前先进行超前支护施工保证施工质量保障施工安全。
2.上下台阶开挖施工时严格控制循环进尺采用短进尺、多循环的方案。
3.支护施工紧跟开挖拱部及边墙在开挖后及时进行。
4.上下台阶开挖支护完成后根据监测情况适时安排衬砌施工确保安全。
5.下台阶开挖时采用中间拉槽向两侧开挖，开挖后及时完成下部支护结构使全断面支护结构及早成环。
6.上台阶支护结构钢架两侧拱脚增设锁脚锚杆管并在钢架上布设锚杆并于钢架焊接防止在下台阶开挖时下沉。
7.施工中加强监测可适当增加监测点及监测频率及时反馈监测信息指导施工作到动态控制。
8.为便于挖掘机破损操作空间，上台阶开挖高度为4.5m。

图4-1 Ⅳ级围岩预留核心土开挖断面图

图4-2 Ⅳ级围岩预留核心开挖工序纵断面图

4.2小导管超前支护
采用¢42（壁厚3.5），L=3.5m超前小导管对区间拱部120°范围地层超前注浆预加固；小导管环向间距400mm，纵向每3榀格栅打设，外插角度7～10°设置，小导管压注水泥浆液。小导管采取风钻引孔插入法施工。
超前小导管注浆加固地层技术，是通过沿隧道开挖轮廓线外纵向向前倾斜钻孔安设注浆管，并注入浆液，达到超前加固围岩和止水目的，同时小导管还可起到超前管棚预支护作用。
本区间暗挖段均采用小导管超前支护。
1)小导管制作安装
小导管采用热轧钢花管，长度为3.5m，注浆管一端做成尖形，另一端焊上铁箍，在距离铁箍0.5～1.0m处开始钻孔，钻孔沿管壁间隔200mm，呈梅花型布设，孔位互成90°，孔径6～8mm，见图4-01。
采用单排小导管沿拱部120°范围的轮廓线布置，小导管环向间距300mm/400mm，外插角7°～10°，小导管纵向搭接长度≥1.0m。

图4-3 小导管构造示意图

3400

2)注浆工艺参数
①注浆压力：注浆压力根据地层致密程度决定，一般为0.2～0.6MPa。
②注浆材料及浆液配比：
纯水泥浆：普通硅酸盐水泥，强度等级不低于PC42.5；水灰比:1:0.75～1:1。

图4-4 小导管注浆工艺流程图

3)注浆数量
小导管注浆量可按照下式计算：
Q=π×R2×L×n×K
式中：R—浆液扩散半径，可按0.4m考虑；L—小导管长度； n—地层孔隙率；K—充填系数，根据不同地质条件取值。
4)注浆施工流程
注浆工艺见图4-02。
①打孔布管：小导管在打管前，按照设计要求放出小导管的位置，风钻作动力，用专用顶头将小导管顶入；小导管尾部置于钢架腹部，增加共同支护能力；小导管安装后用塑胶泥封堵导管外边的孔口。
②封面：注浆前，喷8cm厚砼封闭工作面，以防止漏浆。
③注浆：用KBY-50/70注浆机进行注浆，采用注浆量和注浆压力双控。
5)注浆机具
小导管注浆机具设备见表4-2。
表4-2 小导管注浆机具设备表
序 号
设备名称
规格型号
1
风 钻
YT-28
2
注浆泵
KBY50/70
3
输浆胶管
Ф25
4
闸 阀
Q11SA-16Dg-25
5
压力表
0-4MPa
6
储浆桶
自 制
7
配浆桶
自 制
8
孔口封闭器
自 制
4.3土方开挖
本段矿山法区间采用人工配合机械开挖，每部采用台阶法施工，每部分上下台阶开挖，台阶长度一般为3-5m，台阶高度根据地质情况、隧道断面大小和施工机械设备情况确定，上台阶高度宜为4.5m。人工出渣，农用三轮车运输，碴土经通道运输至碴场。
台阶法施工顺序为如图4-5示。：
1)小导管加固并预注浆；
2)上台阶土方开挖；
3)上台阶初期支护：架设格栅钢架，拱脚处打设2根锁脚锚杆并注水泥浆，挂网，喷砼；
4)开挖下台阶土方；
5）下台阶初期支护：架设格栅钢架，拱脚处打设2根锁脚锚杆并注水泥浆，挂网，喷砼；

图4-5 格栅钢筋及超前小导管示意图

4.4初期支护
初期支护采用挂网喷射砼+钢拱架+纵向连接筋联合支护，喷砼厚度：350mm，钢架纵向间距0.5m/榀，钢筋网采用Ф8，150×150mm单层布置。
1)钢格栅施工
①钢格栅制作
a.格栅钢架用冷弯分段制作，运至现场安装。
b.钢格栅加工尺寸准确，弧形圆顺；钢筋焊接满足规范要求，钢架两侧对称进行焊接成型，钢架主筋中心与轴线重合。
c.格栅钢架加工后先试拼，检查有无扭曲现象，接头连接每榀可以互换，沿隧道周边轮廓误差为±3cm，平面翘曲应小于2cm。
②钢格栅安装
a.工艺流程：施工工艺见图4-6。

图4-6 格栅钢架施工工艺流程图
施工准备

b.拱部格栅钢架安装前清除拱脚下的虚碴及其它杂物，超挖部分用砼块垫实。
c.钢架与土层之间用砼块楔紧，然后在钢架和土层间用喷砼喷密实。
d.格栅钢架精确定位，注意标高、中线，防止出现“前倾后仰、左高右低、左前右后”等各个方位的位置偏差。
e.质量标准：格栅钢架拼装允许误差如下：
周边拼装允许偏差：±30mm;平面翘曲：小于20mm。
格栅钢架安装允许误差如表4-3所示。
初支时首先初喷4cm砼，然后架设格栅钢架、挂网并喷射砼，采用湿喷工艺。
表4-3 格栅钢架安装允许误差表
方位
中线
高程
倾斜度
左、右拱脚标高
左右钢架里程同步
允许误差
2cm
+2cm、-0
≤2°
±2cm
±5cm
2)喷射砼施工
①喷射砼工艺
采用TK600湿喷机湿喷，湿式喷射工艺。

筛网φ20mm(滤出超径石子)
湿式混凝土喷射机

混凝土拌合
水泥
砂
石子

水
拌合时间≮3min
混凝土运输车运送
风压控制在0.5~0.7MPa
液体速凝剂(水泥用量×4%)
150-200cm
受喷面岩面
外加剂
早强剂

图4-7 湿喷砼工艺流程图

②喷砼方法
砼喷射机安装调试好后，在料斗上安装振动筛（筛孔20mm），以免超粒径骨料进入喷射机。喷射时，送风之前先打开计量泵（注意：此时喷嘴应朝下，以免速凝剂流入输送管内），以免高压砼拌合物堵塞速凝剂喷射孔。
喷射手应保持喷头具有良好的工作状态，以喷射砼回弹量小，表面湿润有光泽，易粘着为好，喷头与受喷面的距离以1.5～2.0m较为适宜。
喷射作业应分段分片依次进行，喷射顺序均应先墙后拱，自下面上，如岩面凹凸不平时，应先喷凹处找平，然后向上喷射。喷射路线呈小螺旋形绕圈运动，绕圈直径30cm左右为宜。后一圈压前一圈的1/3～1/2，喷射路线呈“S”形运动，每次“S”形运动长度为3～4m，喷射纵向第二行时，要依顺序从第一行的起点处开始，行与行间须搭接2～3cm，料束旋转速度，原则上要均匀不宜太慢或太快，喷射区段划分和喷头活动顺序如下图
喷头与受喷面的角度，一般应垂直于受喷面，但在喷边墙时，宜将喷头略向下俯10°左右，使砼束喷射在较厚的砼顶端，可避免料束中的粗骨料直接与受喷面撞击，减少回弹量。

5
3
4
1
2
1
5
9
7
3
4
8
6
2
10
6
拱脚线
拱顶中心
拱脚线
拱 部
边 墙
1.5~2.0m
1.5~2.0m
1.5m
1.5m
1.5m

图4-8 喷射区段划分图

前进方向
前进方向

图4-10 边墙喷头活动顺序
图4-9 拱圈喷头活动顺序

一次喷射厚度，主要由喷砼颗粒间的凝聚力和喷层与受喷面间的粘结力而定，厚度太薄会增大回弹率，厚度太大会使砼颗粒间的凝聚力减弱，同时会引起大片坍落或形成喷砼与岩面脱离，形成空隙，一次喷射厚度不宜超过10cm。分层喷射时，后一层喷砼应在前一层喷砼终凝后进行，时间间隔一般为15～20min，若终凝1小时后再进行喷射时，应先用风水清洗喷层表面。喷射混凝土的一次喷射厚度：拱部为60～100mm，边墙为80～150mm。
初喷混凝土在开挖后及时进行，复喷应根据掌子面的地质情况分层、分时段进行喷射作业，以确保喷射混凝土的支护能力和喷层的设计厚度;
③喷射混凝土回弹率控制
喷射砼施工中的回弹率，同喷射砼材料和水灰比，混合物喷射速度，喷头至受喷面的距离与角度及喷射手技术熟练程度等因素有关，而回弹率的高低对喷射砼质量、材料消耗、施工效率等都有重大影响，喷砼的回弹率边墙不应大于15%，拱部不应大于25%。喷射速度（即喷头出口处的工作风压）是影响喷射砼质量和回弹的重要因素之一。当风压过小，即喷射速度太小时，由于喷射冲击力太小，粗骨料不容易嵌入新鲜砼中，则回弹率增大，也影响喷射强度；当风压过大，即喷射冲击力太大时，回弹率也高，也会使粉尘浓度增大。
风、水压力的要求，要根据喷射机械性能要求确定,但总的要求水压较风压至少高0.05～0.1Mpa，风源的风压稳定在0.4～0.65Mpa之间，当风嘴头处的风压在0.1～0.25Mpa内，喷射砼回弹率较小，强度较高，粉尘浓度较低。喷头方向，喷头与受喷面的距离都影响着回弹率，在施工中要保持合理的方向和距离。湿喷混凝土施工，采用自动计量拌合站能够控制混凝土的配合比，提高混凝土的品质。在喷射作业中要及时协调好坍落度、风压、喷射距离、角度、速凝剂掺量、喷面状况（初喷、复喷、找平）之间相互影响的关系，则喷射的质量便有保证。
4.5初支背后回填注浆
初期支护完成后及时进行初支背后注浆，保证初支背后密实，注浆距全环初支格栅拱架5m的地方进行。
1)背后注浆管的安设：初支背后注浆管采用DN32钢花管，管长约为0.5m。注浆管沿拱顶布置，每断面不少于3根，纵向间距3～5m，必要时也可在仰拱下布管，一般采用预埋方式布管；根据实际情况布设在位移变化较大处或渗漏水处，也可针对性的对某位置用风钻钻孔布管注浆。
图4-09 背后回填注浆工艺流程图
2)注浆工艺：背后回填注浆工艺流程如图4-11所示。

4-11背后回填注浆管布置图
①注浆浆液选择及配合比
背后注浆常采用水泥砂浆，其配比为：水灰比=0.5～1.0，灰砂比=1∶2～1：2.5。
②注浆设备及压力
初支回填注浆采用砂浆泵，回填注浆压力不宜过高，只要能克服管道阻力、初期支护间空隙阻力即可，压力过高易引起初期支护变形。
水泥砂浆注浆压力为0.2～0.5MPa。
③注浆施工
注浆之前，清理注浆孔，安装好注浆管，保证其畅通。注浆必须连续作业，不得任意停泵，以防浆液沉淀，堵塞管路，影响注浆效果。
4.6二次衬砌施工
4.6.1施工顺序
二次衬砌施工工艺流程：基面处理→底部防水板铺设→底部钢筋制安、模板体系架设→底板及填充混凝土浇筑→拆除上部临时支撑→拱墙基面处理、防水板铺设→拱墙钢筋制安→拱墙台车安设、混凝土浇筑。
单洞隧道为复合式衬砌，二次衬砌自下而上分两部浇注。纵向拱墙分段为9m，采用定型台车施工，以形成流水作业。
4.6.2施工方法及工艺
⑴台车支撑体系：隧道拱墙砼浇注采用轨行式9m长整体衬砌模板台车。区间隧道模板台车侧视图见图4-12，立面图见图4-13。
1）台车安装
1、台车安装方法采用洞内安装。
2、铺设轨道：枕木和钢轨必须合乎要求，铺设后轨距误差控制在±10 mm 以内；轨道与枕木必须用道钉固定，防止台车行走时发生危险；枕木间距不得大于80cm。
3、吊装：根据场地条件选择适当的挖机、装载机，主件吊装用钢丝绳不小于¢16。按先后顺序组装台车，组装中必须注意安全。

4000
4000
4000
图4-12 区间隧道模板台车支撑侧视图
图4-13 区间隧道模板台车支撑立面图

4、安装质量的要求：因台车在出厂前已进行过出厂内拼装、调试，故在现场应顺利组装。尽量避免使用气割和电焊的方法影响安装质量，确有因运输变形的情况应尽量校正，具体要求如下：全车所有螺旋必须齐全，切拧紧；所有模型板拱板连接处的定位销窗口处的铰销、定位销必须全部存在、并打紧，防止在使用中产生错台。使用螺旋千斤顶必须在螺纹部分涂黄油保证旋转自由。电气系统安装必须是专业电工进行操作，确保安全操作。 液压系统试车后，要确保所有油缸动作自如，所有接头处无漏洞现象。在安装丝杠时，要保证纵向同一排丝杠转向一致，以免操作时出现互锁现象。
2）台车定位
1、安装试车合格后，在确保台车上下、左右无障碍物的情况下，启动行走电机，操作台车前行至待衬砌里程。前后反复动作几次，使台车结构放松，停在正确衬砌位置，关闭行走电机，并在行走处打好木楔或使用阻车器，防止溜车或衬砌中骨架受偏力产生位移，引起跑、爆模。
2、旋紧底梁下的螺旋支腿，硬确保底板落在坚实的基础上。
3、在拆掉所有边模支撑丝杆一端绞销的情况下，启动液压油泵，操纵调心油缸，使台车中线对正隧道中线，旋下台梁下支腿并拧紧；操纵边模油缸使边模伸出至设计尺寸。若油缸动作不同步，可采取锁紧靠近一个油缸的丝杆，继续动作操作阀使同排其他油缸继续伸出。