隧道洞身开挖及支护作业指导书
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新建贵广铁路隧道开挖及支护作业指导书编制：审核：审批：中铁二局贵广铁路工程指挥部四项目部2009年2月隧道开挖及支护作业指导书1.工程概况中铁二局贵广铁路工程指挥部四项目部管段内隧道有四座。
胡家寨隧道全长2592米，我部施工一半即1296米，团寨隧道全长2004米，翁档隧道全长1246米，斗篷山隧道全长7269米，合计隧道11915米。
重点隧道工程是斗篷山隧道，为极高风险隧道，主要不良地质为岩溶、断层破碎带、古崩塌堆积体、浅埋和软质岩大变形，洞身地质主要以灰岩、白云岩为主，节理较发育，地表溶蚀发育程度强烈，洞内岩溶强烈发育，地下水为岩溶管道水，含水量丰富。
团寨隧道穿越刘家正庄断层为Ⅰ级风险隧道。
2.施工方法及工艺2.1隧道洞身开挖施工方法本管段隧道施工开挖方法有：①Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩采用台阶法开挖，②Ⅴ级围岩采用大拱脚台阶法或CRD法开挖。
2.2隧道开挖施工工艺①Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩台阶法开挖施工工艺㈠开挖①部，施作②部台阶周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm 厚混凝土，铺设钢筋网，架立钢架和工18临时钢架（横撑）（工18临时钢架仅在Ⅳ级围岩浅埋及软质岩地段设臵），并设锁脚锚杆。
钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
㈡在滞后①部一段距离后，开挖②部。
台阶周边部分初喷4cm厚混凝土，铺设钢筋网。
钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
㈢在滞后②部一段距离后，开挖③部。
施作隧底混凝土。
㈣灌注Ⅳ部仰拱衬砌与矮边墙。
㈤施工防水板。
㈥灌注仰拱填充Ⅴ部至设计高度。
㈦利用衬砌模板台车一次性灌注Ⅳ部衬砌（拱墙衬砌一次施作）。
台阶法施工工艺横断面图台阶法施工工艺纵断面图②Ⅴ级围岩大拱脚台阶法施工工艺㈠利用上一循环架立的钢架施作隧道拱部Φ42超前锚管。
开挖①部。
施作①部初期支护，即初喷4cm厚混凝土，铺设钢筋网，架立钢架和工18临时钢架（横撑）（工18临时钢架仅在Ⅳ级围岩偏压及软质岩地段设臵），施作大拱脚，必要时设臵工18斜撑，并设锁脚锚杆。
钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
㈡在滞后①部一段距离后，开挖②部。
台阶周边部分初喷4cm厚混凝土，铺设钢筋网。
接长钢架。
钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
㈢在滞后②部一段距离后，弱爆破开挖③部。
施作隧底喷混凝土。
㈣根据监测量测结果分析，待初期支护收敛后，拆除工18临时钢架。
灌注Ⅳ部仰拱衬砌与矮边墙。
㈤灌注仰拱填充Ⅴ部至设计高度。
㈥利用衬砌模板台车一次性灌注Ⅵ部衬砌（拱墙衬砌一次施作）。
大拱脚台阶法施工工艺横断面图大拱脚台阶法施工工艺纵断面图③Ⅴ级围岩CRD法施工工艺㈠利用上一循环架立的钢架作隧道侧壁及导坑侧壁Φ42小导管超前支护。
开挖①部。
施作①部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，铺设钢筋网，架立工20b型钢钢架和工18临时钢架，并设锁脚锚杆，安设工18横撑。
㈡在滞后于①部一段距离后，开挖②部。
喷混凝土封闭掌子面。
导坑周边部分初喷4cm厚混凝土。
接长型钢和工18临时钢架，并设锁脚锚杆，根据实际地质情况，必要时安设工18横撑。
钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
㈢开挖③部并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同㈠。
㈣开挖④部并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同㈠。
㈤在滞后于④部一段距离后，开挖⑤部。
隧底周边部分初喷4cm厚混凝土。
接长工18临时钢架，复喷混凝土至设计厚度。
安设型钢钢架及仰拱单元。
㈥开挖⑥部并施作导坑周边的初期支护，步骤及工序同㈤。
并使型钢钢架之封闭成环。
㈦根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，拆除工18临时钢架及上部临时横撑。
灌注Ⅶ部仰拱及矮边墙。
㈧灌注仰拱填充Ⅷ部至设计高度。
㈨利用衬砌模板台车一次性灌注Ⅸ部衬砌（拱墙衬砌一次施作）。
CRD法施工工艺横断面图CRD法施工工艺纵断面图④隧道开挖施工工艺流程图隧道开挖施工工艺框图3.洞身初期支护施工方法3.1锚杆施工拱部系统锚杆Ⅱ级围岩采用Φ22砂浆锚杆，其它地段均采用Φ22组合式中空注浆锚杆，锚杆形式为Φ22实心锚杆体与中空锚杆体的组合。
边墙部采用Φ22全螺纹钢筋砂浆锚杆（全长粘结型）。
砂浆锚杆：锚杆施作安排在出碴后进行，按设计间距钻眼，钻孔后，经吹孔检查合格后，先将灌浆管插入孔底，一边注浆一边徐徐将灌浆管向外拔，注满浆后，将加工好的锚杆打入孔内达到设计深度，锚杆插入后2h 内不得敲击锚杆、悬挂重物。
中空注浆锚杆：按设计间距钻眼，按设计深度钻孔完毕后，安装中空注浆锚杆，用注浆泵注浆，浆液采用水泥浆，从底部向拱部对称注浆，注浆饱满，注浆压力为0.8～1.0MPa。
初期支护施工工艺框图3.2型钢钢架型钢钢筋制作安装工艺为：施工准备→施工放样→制作模具→钢筋下料、加工→型钢钢架焊接→检查验收→运到施工现场安装。
工艺措施和作业要点：①施工准备a做好施工用电，机械设备（如电焊机、弯筋机、切断机、卷扬机等）运转调试工作。
b做好材料用量计划，进场计划等工作。
c做好型钢钢架加工钢平台的铺设工作。
②施工放样测量人员根据钢格栅设计图和操作工人的要求在钢平台上放样，画出1：1的型钢钢架大样图，包括各连接点的法线方向。
采用冷弯、分段制作，按设计要求单元拼焊及试拼装后，运至现场安装。
加工做到尺寸准确，弧形圆顺。
钢筋焊接（或搭接）长度满足设计要求，焊接成型时，沿钢架两侧对称进行，钢架主筋中心与轴线重合，接头处相邻两节圆心重合，连接孔位准确。
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小于3cm。
③制作模具操作者先复核型钢钢架截面设计模具，模具材料型钢、钢板和钢筋（Φ25）均可，做好模具可按大样线直接焊在钢平台上，必须保证焊接牢固和竖向垂直。
④型钢下料加工a操作者先复核下料单上型钢的尺寸及用料规格型号，且应少下几根料现场弯制，检查是否符合设计要求。
b操作者按复核后的下料单进行下料，下料后各种规格、尺寸都分类分开放臵并标识，以免误用。
对一些小料合理利用。
c操作者进行钢筋弯制，可用人工也可用机械弯制，但弯制必须做到以下几点要求：弯起点必须做标记;型钢弯制形状正确，平面上无翘曲不平现象。
⑤型钢钢架焊接a先将弯制成型的型钢摆在模具中间，核定好数量。
b将不能对接焊的接头部分型钢切割，必须保证焊缝的长度和高度。
c最后焊接连接板、焊前角钢按设计尺寸钻孔。
连接板的焊接必须保证孔位与型钢的距离、及两个板孔的模距必须一致。
本道工序为型钢钢架作业要点之一，在该工序施工必须符合以下要求：型钢的预弯和安装应保证两型钢的轴线在同一条直线上;定位焊缝应离搭接端部20mm以上;施焊时主焊缝与定位焊缝，特别是在定位焊缝的始、终端应连接良好;焊缝长度不小于搭接长度，焊缝高度H≥0.3d，且不小于4mm，与连接板焊接时焊缝高度不小于10mm;焊缝表面平整，不得有较大的凹陷，焊缝接头处不得有裂纹。
焊后必须敲掉焊渣;单元焊接必须标准化、标准件。
⑥检查验收a型钢钢架焊缝检查，应逐一焊点检查。
b按规范要求制作试件，试验检查。
c第一榀完成后必须进行试拼检查净空尺寸。
d批量生产随机抽样检查成榀的净空尺寸及连接板的位臵。
⑦准确复核里程，避免型钢钢架安装出现纵向错位现象。
钢架运至现场拼装，安设前进行断面尺寸检查，及时处理欠挖部分，首先测定出线路中线，确定高程，然后再测定其横向位臵。
保证钢架正确安设，钢架外侧有大于5cm、内侧有大于3cm的喷射混凝土，安设拱脚或墙脚前清除垫板下的松碴，将钢架臵于原状土体上，在软弱地段，采用拱脚下垫钢板的方法。
钢架与封闭混凝土之间紧贴，在安设过程中，当钢架与岩体（或土体）间有较大间隙时安设垫块，两榀钢架间沿周边设Φ22纵向连接筋，形成纵向连接体系，拱脚高度不够时设臵钢板调整。
安设到位后再采用锁脚锚管（Φ42钢管）或锁脚锚杆（Φ22螺纹钢筋）对钢架进行固定，锚管尾部与钢架焊接在一起。
3.3格栅钢架成品格栅钢钢架从加工厂运至现场→选单元→吊运→就位→复核→定位连接→检查。
工艺措施和作业要点：a格栅钢架制作同型钢钢架。
b选单元根据施工方法（开挖方法）选定需用单元，运至隧道。
选定的单元从从加工厂用车运达隧道工作面，该过程注意保护格栅避免弯扭等现象。
c初步就位人工将运至工作面的格栅按放线的位臵先就位。
并将各单元用螺栓连接上。
不要扭紧以便调整。
d复核格栅初步就位后，马上进行复核。
主要复核中线及标高，及时调整，达到正确符合设计要求。
e定位复核合格后，扭紧连接螺栓，并与定位筋焊接牢固。
f连接格栅定位后，及时焊接纵向连接筋和拱脚槽钢，与前一榀焊接牢固。
安装过程复核，连接为作业要点，因此必须符合下列要求：格栅净空必须符合设计要求，不得侵限；格栅标高必须符合设计要求；螺栓必须扭紧;连接筋和槽钢焊接必须符合施工规范、规定；准确复核里程，避免格栅安装出现纵向现象错位现象。
3.4型钢钢架及格栅钢架安装标准格栅架立允许偏差表3.5喷射砼在隧道临时支护和初期支护采用喷C25砼，施工均采用湿喷施工，以减少回弹及粉尘。
分多次喷至设计厚度，初喷厚度3～5cm，复喷在完成锚杆、钢筋网、型钢钢架或格栅钢架安装后进行，分层喷射达到设计厚度。
喷射用砼采用带自动计量装臵的拌合站拌合，用运料车运至喷射工作面进行喷射。
喷射混凝土配合比由现场试验室根据试验选择，并经试验验证。
①施工准备喷砼工序施工之前，应做好原材料试验，进场的准备，施工机械设备的安装调试工作，风、水、电等的供应，及对喷砼施工人员的技术培训和安全、质量教育。
②喷射砼的原材料及其配合比的选择a水泥：优先选用普通硅酸盐水泥。
标号应不低于425号，性能符合现行水泥标准。
b细骨料：采用粗砂或中砂，细度模数应大于2.5，含水率控制在5%～7%。
砂子过细，会使干缩增大；砂子过粗，会增加回弹。
砂子中小于0.75mm 的颗粒不应超过20%，否则由于骨料周围粘有灰尘，会妨碍骨料与水泥的良好粘结。
c粗骨料：采用碎石或卵石；粒径应不大于15mm。
为取得最佳表观密度，应避免使用间断级配的骨料。
喷射砼中掺入速凝剂时，不得使用含有活性SiO2的细骨料，以免碱骨料反应而使喷射砼开裂破坏。
d水：采用饮用水。
e速凝剂：质量合格。
使用前应作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。
f泵送剂：复合试验要求。
g配合比：水泥与砂石含量比应取1：4～1：5。
砂率应取45%～55%，水灰比应取0.4～0.45。
速凝剂、泵送剂掺量也应通过试验确定。
h原材料称量允许偏差：水泥和速凝剂±2%，砂子石子±3%。
运输和储存中应严禁受潮，大块石等杂物不得混入，装入拌和机前应过筛。
混合料应随伴随用，存放时间不应超过20min。
③喷射手的主要职责用高压气或压力水将所有待喷面吹净，吹除待喷面上所有杂质或粉尘。
保证喷射速度适当，以利于混凝土的压实。
