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中铁十九局集团有限公司哈佳铁路项目经理部马鞍山隧道首件评估观摩交流材料2015年9月一工程概况二主要工程项目施工方法概述三开挖支护四隧道防排水五仰拱及二次衬砌六隧道通风方案七监控量测、地质超前预报八施工安全管理掠影九结束语1、工程地质马鞍山隧道位于依兰县境内，全长1035m，明洞215米，暗洞820米，其中Ⅳ级围岩530米，工程地质主要为强风化～弱风化片麻岩，呈碎石状压碎结构、节理发育。Ⅴ级围岩290米，工程地质主要为全风化～强风化片麻岩，呈砂土状、碎石状松散结构。为单洞双线隧道，隧道最大埋深为62.1m。隧道纵坡为单面下坡，坡度为-3%。隧道进、出口均设置路堑式明洞、采用帽檐式洞门。2、工程进展由于隧道地质条件差、埋深浅，进洞以来遵循“短进尺、弱爆破、勤量测、早封闭”的施工原则，严把安全质量关。截止目前马鞍山隧道暗洞累计开挖178米，仰拱施工143米，二衬施工108米。隧道采用“新奥法”施工，坚持“管超前、弱爆破、短进尺、早封闭、勤量测、紧衬砌”的施工原则，目前Ⅴ级围岩采用三台阶七步开挖法施工，采用弱爆破配合机械开挖，减少对围岩的扰动，初期支护紧跟开挖面，衬砌及时跟进，通风采用压入式通风，二衬采用全断面液压钢模衬砌台车，混凝土在拌合站集中拌合，砼输送车运输，根据量测资料及时修正支护参数，使围岩与支护体系达到最佳受力状态。1、开挖方法Ⅴ级围岩目前采用三台阶七步开挖法施工。2、钻爆设计炮孔布置：弧形导坑1区采用分区爆破，通过导爆管孔内延时控制单响药量，减少对围岩的扰动，从而减少超挖。最外圈炮孔距开挖轮廓0.5米左右，爆破后采用人工配合挖机整修开挖轮廓。中下台阶部分以机械开挖为主，部分较硬围岩部分，放“小炮”开挖。掏槽眼掏槽眼掏槽眼1-31-21-124356-16-26-37核心土核心土核心土2、钻爆设计装药连线：起爆器与1发电雷管串联，电雷管与三发不同段位导爆管并联形成微差起爆网络，达到控制单响药量的目的。1-31-1核心土1-2电雷管1段导爆管5段导爆管3段导爆管2、钻爆设计马鞍山隧道V级围岩爆破参数表（H=0.6m）开挖部位炮孔名称雷管段别炮孔数(个)孔深(m)单孔装药量(kg)装药量小计(kg)装药方式堵塞长度(cm)备注上台阶掏槽孔1120.80.67.2反向25扩槽孔580.60.43.2反向25内圈孔7240.60.24.8反向25底板孔11100.60.44反向25小计5419.2合计5419.2单耗=0.58kg/m33、初支隧道超前支护采用Φ42mm超前小导管，钢拱架采用I20a工字钢拱架，拱架间距60cm，拱部设中空组合锚杆，边墙设砂浆锚杆。超前小导管中空组合锚杆3、初支—超前小导管在掌子面开挖前首先采用Φ42超前小导管对前方围岩进行预加固，小导管从钢架腹部穿过，尾端与钢架焊接，沿隧道纵向开挖轮廓线向外10~15°的外插角钻孔，将小导管打入地层，在钻孔安装完成后，管口安装封头和孔口阀，在注浆前对开挖面及周边喷射混凝土封闭，以防止注浆作业时发生孔口跑浆现象，注浆压力控制在0.5~1.0MPa。安装超前小导管超前小导管注浆3、初支—拱架制安钢架加工：钢拱架加工采用拱架弯曲机进行制作，拱架分节弧度及底板连接处角度尺寸按照设计要求弯曲，连接钢板采用等离子切割、冲剪机冲孔，拱架加工完成后在试拼台整体试拼检查精度，对拼装精度满足要求的拱架按单元进行编号。钢架安装：拱架在安装时分节连接部位采用高强螺栓连接加固到位，软弱部位拱脚采用混凝土垫块支垫；连接筋正反间隔错开布设；各部每单元钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧向下倾角45º打设锁脚锚杆（L=4.5m），并采用“L”型钢筋与钢架焊接。锁脚锚杆锁脚锚杆布设钢拱架试拼钢拱架弧度检查3、初支—喷射混凝土（1）喷射混凝土：开挖完毕后，及时进行初喷4cm混凝土封闭开挖面及掌子面，避免暴露时间过长。安装钢筋网片，分片、分层复喷混凝土至设计厚度。（2）网片施工：钢筋网宜随初喷面起伏铺设，焊接固定于拱架之上，网片搭接长度为1～2个网格与受喷面间隙宜控制在2-3cm内。初喷封闭掌子面开挖面及时封闭→网片施工1、中心水沟隧道中心水沟采用机械开挖，需要爆破时采用松动爆破。Ⅴ级围岩地段中心水沟初支采用I20a型工字钢拱架+喷射25cm厚C25混凝土。中心水沟下设C20混凝土基座，管道采用带有透水孔的预制混凝土管，管道安装完成后，回填级配碎石至管顶以上25cm,以上部分回填保温混凝土，中心水沟处二衬仰拱底面环向设置5cm厚聚氨酯保温板，并用防水板四周包裹密封。中心水沟坡度与对应位置线路坡度一致。中心水沟钢拱架中心水沟构造图1、中心水沟中心水沟开挖中心水管安装级配碎石回填检查井模板安装2、排水管隧道洞身内排水系统主要由纵向φ100打孔波纹管环向φ100pvc组成，排水管采用膨胀锚栓打入定位孔，定位孔间距在30cm～50cm。用无纺布包住盲管，用扎丝捆好，用卡子卡住盲管，然后固定在膨胀螺栓上。采用三通与环向透水管、纵向波纹管相连，防水板土工布反包排水管。排水管连接3、防水板隧道初支经地质雷达扫描，初期支护喷射混凝土厚度、背后有无空洞、钢拱架平均间距检测合格后进行防水板施工。⑴基面处理，对隧道初期支护喷射混凝土表面进行处理，切除锚杆头和钢筋露头，并用细石混凝土抹平覆盖，确保喷射混凝土面平整，无尖锐棱角。3、防水板（2）安装洞身防水由“一布三板”组成，即紧贴初支的土工布+防水板+保温板+防水板的结构形式。无纺布铺设：无纺布采用专用射钉配套热熔衬垫固定在喷射混凝土表面，按梅花型布置，拱部间距0.5～0.8米，边墙0.8～1.0米，无纺布铺设要松紧适度，使之能紧贴在混凝土表面，避免过紧过松形成病害，搭接宽度不小于15cm。第一层防水板：防水板采用电热熔接器使防水板焊接在固定无纺布的专用热熔衬垫上。围岩初期支护热熔垫片射钉土工布土工布铺设示意图3、防水板保温板铺设：用防水板边角料加工成2cm宽8cm长的吊带，按预定位置，用手持焊枪，焊在第一层防水板上，吊带中间穿细麻绳，麻绳头穿过保温板，用热熔垫片固定。每块保温板至少有2个固定点。第二层防水板铺设：采用手动电热熔接器使防水板焊接在固定保温板上的热熔衬垫上，防水板铺设要松紧适度，使之能与保温板充分结合。围岩初期支护热熔垫片射钉土工布防水板保温板吊带麻绳施工示意图3、防水板1、热熔垫圈固定土工布固定第一层防水板2、第一层防水板预留吊带、麻绳3、麻绳穿过保温板固定热熔垫片4、通过热熔垫片固定第二层防水板3、防水板（3）防水板施工要点防水板的搭接宽度不小于15cm，环向铺设时，下部防水板应压住上部防水板，洞身防水材料的安装从拱顶向两侧进行。防水板焊接：焊接前将接缝处擦洗干净，避免漏焊、假焊、烤焦、焊穿等现象。现场配备灭火器，并对防水板临时覆盖保护，焊接完进行充气检查，充气压力达到0.25mpa时停止充气，持压15分钟，压力下降在10%以内合格，绑扎钢筋和立模时避免损坏防水板，浇筑砼时采用挡板防止冲击防水板。1、仰拱隧道二次衬砌施工遵循“仰拱超前、墙拱整体衬砌”的原则。仰拱衬砌混凝土施工采用弧形模板配套端头钢模一次浇筑成型，端头钢模中间预留中埋式止水带位置，确保止水带安装准确。仰拱上搭设栈桥以供施工车辆通过。仰拱混凝土通过溜槽施工，混凝土终凝后用溜槽浇筑仰拱填充。止水带安装仰拱浇筑2、二衬钢筋安装为防止造成防水板破损及提高钢筋连接效果，钢筋连接采用套筒挤压连接。相邻主筋接头要相互错开，错开间距不小于35d，同一断面主筋的接头率不大于50%。2、二衬钢筋安装3、二衬混凝土采用12米长衬砌台车，模板台车侧壁分层按梅花形布置作业窗。拱顶部位预留注浆孔。砼衬砌灌注自下而上，先墙后拱，对称浇筑，高差应控制在50cm以内.混凝土振捣以插入式振捣器为主，模板外侧相应位置安装附着式振捣器辅助，振捣时严禁碰撞模板、钢筋和预埋件。衬砌在初支稳定后施工的，混凝土达到8Mpa后进行脱模，初支未稳定混凝土强度达到100%后方可脱模，脱模后及时养护。作业窗洒水养护隧道掘进超过100m时开始通风，前端距掌子面不大于50m通风采用压入式，风管直径1.5m，供风能力保证工作面风压不小于0.25m/s。压风站设置在明洞前端，尽量靠近变压器和发电机，风、水管与电线电缆左右分开布置。1、监控量测现场监控量测由项目部组织专业测量队负责组织实施。拱顶下沉、收敛量测起始读数宜在每次开挖后12h内取得起始读数，最迟不得大于24h，且在下一循环开挖前必须完成。洞内测点采用膜片式反射片作为测点靶标，靶标粘附在预埋件上。采用全站仪量测，每次监控量测数据通过网络将数据上传至服务器，通过专用软件分析处理数据，自动生成时态曲线进行回归分析，指导施工。1.1、洞口浅埋段（H≤2.5B）段地表沉降观测。45°2m～５ｍ量测范围Ho浅埋段横向测点布置图1.2、洞内监控量测、主要观测拱顶沉降、围岩周边收敛。拱顶沉降右1左1右2左2台阶法测点布置图1.3、监控量测内外业。洞内测点围岩量测成果1.4、位移管理等级安全等级变形量/mm正常（绿色）预警二级（黄色）预警一级（红色）备注围岩等级Ⅲ＜4040～80＞80不包括高地应力软岩和膨胀岩隧道Ⅳ＜5050～100＞100Ⅴ、Ⅵ＜7575～150＞1501.5、措施对应表安全等级处理措施正常（绿色）正常施工预警二级（黄色）加强监测、必要时采取网喷混凝土等措施进行补强预警一级（红色）暂停施工、增设横、竖支撑进行抢险，后续施工时，应加强支护，调整施工工法2、超前地质预报本隧道超前地质预报主要采用掌子面地质素描和超前炮孔两种方法。超前炮孔地质素描超前炮孔2、超前地质预报预测预报手段仪器预报内容预报频率掌子面地质素描罗盘仪、地质锤、放大镜、皮尺、数码相机等简单工具对开挖面围岩级别、岩性、围岩风化变质情况、节理裂隙、产状、破碎带分布和形态、地下水等情况进行观察和测定后，绘制地质素描图，通过对洞内围岩地质特征变化分析，推测开挖面前方地质情况。地质素描在每次开挖后进行。超前炮孔YT-28凿岩机、钻杆、合金钻头钻眼钻进速度、钻孔时流浆、钻孔出水进行观察分析及相关试验获取隧道掌子面前方岩石的强度指标、可钻性指标、地层岩性资料、岩体完整程度及地下水等诸方面的资料。孔径50mm。每次钻孔深度5～６m。预报内容坚定红线意识严守九条规定建设平安隧道保护生命安全1、施工专项方案、安全交底、作业指导书、安全交底作业指导书安全会议施工专项方案2、门禁及电子动态考勤马鞍山隧道建立隧道人员电子动态考勤监控系统，此系统可对施工人员进行考勤、日常管理等功能于一体的隧道施工现场信息化监测系统。通过联网监控能够随时掌握施工现场作业人员的分布状况，隧道入口设置门禁，严格登记制度，禁止无关人员进入。电子考勤3、岗前培训、现场安全教育对于新进场的施工人员以及新的施工工艺展开前，进行必要的岗前培训，定期进行安全考试，定期对班组进行现场安全教育。班组教育培训考试4、安全防护坡度较大地段施工便道进行硬化，设置指引标示。施工台架设置霓虹灯、反光标示进行引导。5、逃生管道、照明、应急救援物资储备。软弱围岩地段在掌子面至衬砌部位安装逃生钢管，随着隧道掘进前移；掌子面配备应急箱；洞口位置配备相应应急物资。应急救援箱用电安全检查应急照明灯逃生管道6、火工品运输管理火工品严格使用专用车辆运输，炸药和雷管分开运输。雷管运输车炸药运输车各位领导以及兄弟单位的同仁们：以上是本项目马鞍山隧道施工管理过程中的一些做法，我们深知与标准化要求相比仍存在很大差距，与兄弟单位相比也会存在不足，我们真诚的希望借此机会，能得到大家的批评和指导，目前正值百日大干施工高潮，我们将以本次现场观摩会为契机，在建设单位的领导下，在保安全、抓质量、促进度、标准化等方面迈向新的台阶，为圆满完成百日大干任务努力拼搏。谢谢大家！汇报完毕，谢谢！