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1、蘭渝鐵路LYS-X標XXX隧道軟巖隧道快速施工工藝1. 軟巖隧道快速施工推廣的意義為總結我局軟巖隧道建設數年來的實踐經驗，進一步規范軟巖隧道施工的各項工序操作，提高施工管理水平和生產效率，實現軟巖隧道標準化快速施工，在現行標準、規范的基礎上，結合大量現場施工經驗，特編寫本標準化模塊，以期更好地為軟巖隧道標準化快速施工服務。2. 工程概況1）新建XX至XX鐵路XX（不含）至XX段（不含）XXX-X標XXX隧道，位于XX省XX市，起于X縣（XXX鎮）止于X縣（XX鎮）線路基本呈北向南走向。該隧道設計為兩座單線，為全線第二長隧道，也是全線控制性重點工程之一。起止里程為DKXXX+XXXDKXXX+X2、XX(右線隧道DyKXXX+XXXDyKXXX+XXX),全線長XXXXXX m（右線長XXXXXXm）。XXX隧道為雙洞單線，正洞開挖面積為80.77m2，采用上下臺階法開挖，上臺階長度46米，臺階高度45米。2）軟巖隧道開挖施工目前重要有臺階法、臺階分部開挖法、導坑法等。臺階法是我國最常用的軟弱圍巖隧道開挖方法，是全斷面開挖方法的一種改善，一般是將設計斷面分上半斷面和下半斷面兩次開挖成型，合用于級圍巖的單雙線鐵路隧道開挖，其施工規定如下：(1)上下臺階之間的距離，應能滿足機具正常作業，并減少翻碴工作量。(2)當頂部圍巖破碎，施工支護需緊跟時，可適當延長臺階長度，減少施工干擾。(3)臺階不宜3、多分層，裝碴機械應緊跟開挖面，以減少扒碴距離。臺階法開挖施工重要涉及超前支護、上臺階開挖、上部立拱噴錨、下臺階開挖、邊墻噴錨、仰拱開挖、仰拱初支、仰拱灌注和拱墻襯砌等工序。流程如圖2-1所示。圖2-1 軟巖隧道臺階法施工工序圖3. 軟巖隧道快速開挖步序及工藝軟巖隧道采用上下臺階法進行施工，上臺階底部位置根據地質情況擬定，一般情況下在起拱線及其以下位置。臺階高度控制在3.54.5m，臺階長度一般控制在56米以內，且不宜大于隧道開挖寬度的1.5倍，初支設有鋼架時，開挖下臺階要左右錯進，錯開間距一般為1.52.0m。開挖施工時，可使上下臺階實行平行作業，實現快速化開挖施工。上斷面立拱和鉆掏槽眼、輔助4、眼與下斷面出碴同步進行，上斷面噴漿與下半斷面立拱、鉆眼等工序同步進行，臺階法開挖平行作業流程見下圖。響炮通風排煙找頂、扒碴測量放線、畫炮眼、進臺架上斷面立拱、鉆眼、打錨桿下部出碴下斷面立拱、鉆眼、打錨桿上斷面噴砼下斷面噴砼退臺架及其他設備裝藥圖3-1 臺階法平行作業施工工序流程圖（1）響炮后通風排煙上下臺階光面爆破后，為了將爆破產生的煙塵盡快排出，隧道內進行大約1015min的獨頭壓入式通風。通風時，每個掌子面配備一套獨立的通風設備，洞口配備一臺SDF(C)-NO12.5風機，通過150cm或170cm的PVC拉鏈式軟風管與風機連接，風管出風口距掌子面30m左右，這樣既能保證掌子面通風，又能保5、證響炮時風管不受損。（2）找頂、扒碴在隧道內進行通風排煙后，安排兩人進行人工找頂，其中一人找頂，一人負責安全。找頂完畢后采用反鏟進行扒碴，扒碴時以平整出上臺階為準，此工序大約需要1小時。（3）進臺架、測量放線、畫炮眼在上半斷面找頂、扒碴工序完畢后，通過人工指揮反鏟進行臺架安設。臺階結構即要穩固，又要輕便，提供一個施工操作平臺，且要便于施工與吊運。XXX隧道出口使用臺架共1層，其主體結構為I12工字鋼或者159鋼管，臺架高度2.5米，長度3.0米，寬度5.0米，頂部加兩個折疊網板，折疊網板寬度0.8米，折疊網板為施鉆拱腰兩側周邊眼提供操作平臺。臺階起到架立拱架，掛設拱架、鋼筋網片，施做上臺階拱頂6、周邊眼，二圈眼等作用。臺架安設的同時，測工進行測量儀器架設，待臺架安設完畢后進行測量放樣，圍巖破碎，隧道架設拱架時只需控制拱架的中線以及高度，圍巖整體性較好，隧道開挖無需拱架時要畫出周邊眼炮孔位置，測量誤差控制在5cm之內。測量放線時間約為15min20min。（4）下部出碴與上斷面立拱、鉆眼、打錨桿同步作業為了盡也許地節省施工時間，下斷面出碴與上斷面立拱、鉆眼、打錨桿進行同步施工作業。一個開挖班人員為1516人，負責掌子面開挖立拱，機具吊運，高壓風水管線布設。下斷面的出碴由運送分隊負責，運送分隊配備兩臺裝載機，7臺運送車，當上臺階扒碴時，運送分隊準備好裝載機、運送車?？吭谘龉笆┕ね甑囟危吓_7、階扒碴完畢，挖機撤離掌子面，運送設備立即進行出碴作業。2臺裝載機配備4名司機，7臺運送車配備14名司機，在洞內三岔口斷設立值班室，指揮車輛進出，司機和值班人員24小時值班。1）上半斷面立拱、鉆眼、打錨桿開挖班15人，立拱時由4人站在臺架上，4人在臺階下，其別人準備開挖機具，搬運支護材料。上斷面施工先行解決欠挖，架立拱架，掛設網片、連接筋并打設鎖腳錨桿，與此同時打設上臺階超前小導管及系統錨桿，然后鉆眼。上臺階高度4.5米，架立1榀拱架，進尺1.2米，該拱架由3節組成，拱腳每處打設2根鎖腳錨桿，長度3.0米，由22鋼筋加工而成。拱架以及縱向連接筋在洞外加工場加工，連接筋套管在加工場焊接在拱架上，套8、管長度10cm，環向間距1.0米。套管提前焊接優點：現場便于安設，節省開挖時間，同時套管在場外焊接，可以保證施工質量。鉆孔采用人工手持風鉆鉆孔，上臺階鉆眼施工共需10人和6把風鉆進行。鉆孔時，需風量為20m3/h，考慮到供風站距掌子面距離，風管中間由鋼管過渡到橡膠軟風管，風壓損耗較大，配備為兩臺型號為P950E160kw移動式空壓機進行供風，鉆孔外插角由循環進尺以及初支厚度擬定。鉆孔時間約為1h 1h20min。上臺階每循環鉆孔個，鉆孔深度1.3米，周邊眼間距0.5m，周邊眼與二圈眼距離0.6m，掏槽采用斜眼掏槽，掏槽眼與擴槽眼之間的間距控制在3050cm，掏槽眼間距6080cm，底板眼間距89、0cm左右。周邊眼線裝藥量控制在0.15kg/m，掏槽眼線裝藥量控制在0.60.7kg/m，掘進眼的線裝藥量控制在0.40.5kg/m，底板眼線裝藥量控制在0.60.7kg/m，單位炸藥控制在0.60.7kg/m3。2）下部出碴出碴時，每個掌子面采用一臺SEM650裝載機進行裝碴，7臺紅巖運送車通過斜井把碴料運至洞外。在此工序，出碴量約42m3，大約需要1h30min，其中裝滿一車時間約為min。本道工序總作業時間約為1h40min。假如機械正常，下臺階出碴較快，工序完畢時間以下臺階完畢為準，下臺階出碴完畢后即可派人到下臺階立拱，上臺階風鉆手完畢上臺鉆眼后轉移至下臺階施工。（5）下斷面立拱、鉆10、眼、打錨桿與上斷面噴砼同步作業1）下半斷面立拱、鉆眼、打錨桿下臺階高度.，每循環進尺1.2米，拱架左右錯進，錯開12榀拱架，每榀拱架打設2根鎖腳錨桿，長度3.0米，由22鋼筋加工而成。，立拱時間約1小時。下臺階立拱的同時進行鉆眼施工，鉆孔約40個，人員及機械配備與上臺階施工相同，為同一開挖班。上臺階施工完畢后，開挖班人員轉移至下臺階施工，同時噴漿班人員進場，噴漿班人員人，名班長，名噴漿手，名噴漿機操作手，其余人員打雜。擺設噴漿機，噴漿盤，掛設風水管，接好噴漿管準備上臺階噴漿。開挖班下臺階施工完畢后進行拆卸風鉆，風水管，整理機具，為下臺階噴漿讓出場地，開挖班收拾完機具后下班，下個循環由下個開挖班11、施工。2）上斷面噴砼上斷面配置三臺噴漿機，每個噴漿班1人，噴射C25砼，需風量為24m3/h，此時，下臺階進行開挖作業，需要配置兩臺型號為P950E160kw移動式空壓機供風，噴射砼厚度以拱架內側為準，保證初支面平順，鋼支撐之間部位的混凝土不得超過鋼拱架內緣。上臺階噴砼時間約為1h。（6）下半斷面噴砼下斷面噴砼施工人員以及機械設備同上斷面，噴砼時間大約40min。（7）裝藥下臺階噴漿完畢后，通風10分鐘，下臺階噴漿同時告知開挖班爆破人員人去炸藥庫領用炸藥，其余開挖班人員準備開挖材料（拱架、連接筋、網片、錨固劑）裝車。開挖班6人進行上下臺階同時裝藥。裝藥時，采用2#巖石乳化炸藥，藥卷直徑為32，12、周邊眼裝藥1卷，掏槽眼裝藥4卷，本道工序時間約1h。（8）退臺架及其它設備上臺階裝藥的同時進行噴漿機械的撤離，噴漿班人員人把高壓風水管整理撤出掌子面，由噴漿班班長一人指揮反鏟調離噴漿機。噴漿機具撤離完后噴漿班下班。值班電工人負責撤離掌子面照明設備。上下臺階裝藥完畢后撤離臺階，由開挖班班長指揮反鏟吊離臺架，臺架退后掌子面30米。（9）循環時間軟巖隧道快速化施工循環時間大約為小時0分小時分。4. 其它工序在軟巖隧道施工中，還涉及仰拱、防排水和二次襯砌施工，這些工序基本都可獨立于隧道開挖各工序進行，故不占用整個循環時間，但開挖與其它各工序間需要互相協調，以保證施工快速化進行。括仰拱、防排水和二次襯砌13、施工人員屬于襯砌分隊，由現場領工員負責統一安排協調，領工員名，24小時輪流值班。4.1 仰拱施工仰拱施工時，仰拱與掌子面安全步距不大于40米，其施工工序為：移動仰拱棧橋就位仰拱開挖仰拱初期支護施工仰拱鋼筋綁扎仰拱襯砌砼灌注仰拱填充砼灌注砼養護進入下一循環。仰拱通過棧橋進行施工，棧橋由I30b工字鋼加工而成，長度12米，單幅寬度112cm，承重50T。為了保證兩臺出碴車在掌子面有足夠的錯車空間，仰拱棧橋距掌子面下臺階距離為米，每個掌子面需要配備23副棧橋。為保證仰拱與開挖的同步施工，仰拱開挖施工響炮與開挖響炮同步，仰拱出碴時為噴漿或裝藥時間，仰拱棧橋前移時間避開出碴時間。仰拱初支采用噴射砼，仰拱14、拱架完畢后進行初支砼施工，一次施工長度46米。仰拱初支施工完畢后進行仰拱砼澆筑。4.2 防排水施工防排水施工一方面根據支護斷面擬定施工臺架高度，并根據施工需要進行臺階劃分，以便于防排水施工時保證施工安全。防排水施工一方面進行初支基面解決。初支基面應平整，無空鼓、裂縫、松酥，并用噴射混凝土或砂漿對基面進行找平，外露鋼筋頭進行切割解決，并用錘鉚平，用砂漿進行摸平。拱墻每610m設1環50環向透水盲溝，在地下水豐富地段環向盲管適當進行加密，兩側邊墻外側泄水孔標高處設縱向貫通的直徑80透水盲管各1道，該盲管通過三通接頭與環向盲管邊墻泄水孔連通，盲管外用土工布進行包裹并用扎絲捆好，盲管采用窄防水板條進行15、掛設，掛點間距不大于50cm。防水板鋪設應超前二次襯砌12個襯砌長度，形成“初期支護表面整修防水板掛設防水板質量檢查二次襯砌鋼筋施工鋼筋檢查二次襯砌施工”的流水作業線。防水板采用無釘孔鋪設，即先將無紡布固定到預定位置，然后手動電熱熔接器加熱，使防水板焊接在固定無紡布專用熱熔襯墊上。熱融墊固定點拱部間距0.50.8m，邊墻0.81.0m，下部11.5米，呈梅花形排列。土工布掛設兩幅間搭接寬度不小于50mm，土工布掛設與噴射混凝土表面密帖，且鋪設應平順，無隆起，無褶皺。防水板固定采用熱風焊槍，使防水板融化后與塑料墊圈粘結牢固，焊接應嚴密，無漏焊、假焊、烤焦、焊穿、外露固定點等現象。兩幅防水板間接縫16、采用爬焊機進行粘結，防水板接縫搭接寬度不小于15cm，且焊縫寬度不小于2cm，焊縫貫通，無漏焊、斷焊、烤焦等現象。環向施工縫采用背貼式止水帶加中埋式止水帶進行。縱向施工縫采用鋼邊止水帶加遇水膨脹止水帶。背貼式止水帶鋪設在混凝土接縫處，并半埋入混凝土，外露部分平整順直。中埋式止水帶安裝時使用鋼筋卡將止水帶對折成直角，并固定在端頭模板上，中埋式止水帶外露混凝土面居中順直。鋼邊止水帶安裝時使用鐵絲固定在仰拱鋼筋上，并拉直無彎曲起伏，鋼邊止水帶搭接長度30cm,搭接處采用鉚釘進行錨固。4.3 二次襯砌施工二次襯砌施工時，二次襯砌與掌子面安全步距不大于90米。施工工藝流程見下圖。臺車就位臺車就位安裝止水17、帶和端模涂刷脫模劑泵送砼入模灑水養生脫模養生施工準備調整鎖定綁扎鋼筋洞外拌合運送砼進洞圖4-1 施工工藝流程示意圖正洞拱墻砼澆注采用自制走行式鋼模板臺車，臺車長度為10.5m。拱頂的個灌注口設立灌注管，以便于和砼輸送管連接，其余灌注口采用活動蓋板，可靈活打開或關閉，既可作灌注口又可作振搗口和觀測口使用。灌注口和臺車聯接處作加強解決，和臺車的接縫要嚴密，保證二次襯砌成形效果，二次襯砌每組施工長度不大于10.4米，保證臺車端頭搭接長度，避免搭接過短導致搭接處跑模漏漿和擠壞搭接處混凝土。拱墻砼為鋼筋砼，為保證砼的流動性，坍落度宜為1618cm，粗骨料采用4.7531.5mm的級配良好的碎石。砼澆注時18、由下而上分層對稱灌注，每層灌筑高度不超過40cm，采用人工插入式振搗器充足振搗。操作時要輕提輕放，以免破壞防水層和背貼式止水帶。每層的澆注順序應從砼已施工端開始，以保證砼施工縫的接縫質量和便于排氣。混凝土拆模一般在15小時后進行，拆模后混凝土立即進行養護，采用專人灑水，養護時間不少于14d。二次襯砌采用防水砼，抗滲等級不得低于P8，防水等級為一級。初期支護與二次襯砌之間拱墻設EVA防水板加土工布，防水板厚度不小于1.5mm；防水板幅寬24米，土工布重量350g/m2，環向施工縫設立中埋式橡膠止水帶和背貼式止水帶，變形縫在地層顯著變化處、明暗交界處設立，采用背貼式橡膠止水帶加中埋式鋼邊止水帶。級19、軟巖段襯砌采用C35鋼筋混凝土，環向采用22鋼筋，縱向采用14鋼筋，箍筋采用8盤條，鋼筋間距20cm，襯砌厚度45cm，襯砌與初支之間鋪設350g/m2土工布和EVA防水板。5. 軟巖隧道快速化施工方法總結.1 本項目的現場施工情況以及效果總結（1）本項目采用混崗架子隊組織模式，實行上下臺階平行施工作業，開挖班與支護班合并，優化了資源配置，節約了時間。（2）設立循環時間獎，根據經驗總結出每循環施工需要的時間，制定一個標準時間，假如該循環節約了時間，以每分鐘6元計量。調動了工人積極性，減少不必要誤時，達成快速施工的目的。（3）快速施工大大縮短了施工工期，節省了人工費、機械費等，提高了生產效率，從20、而減少了施工成本。（4）級軟巖每循環進尺1.2m，月施工進度約120140m，級軟巖每循環進尺0.8米，月施工進度約為8090m左右。（5）該項目從開工至今未發生施工事故，由監控量測，隧道收斂變形最大為10cm，能保證隧道的施工安全。.2 我公司在以往項目的施工情況（1）2023年2023年XX客運專線為雙洞單線隧道，隧道開挖面積為90m2，隧道全斷面為千枚巖，變形較大，采用類似的施工組織，提前1年時間竣工，進度最高紀錄為160米/月。（2）2023年2023年，XXX鐵路XXX隧道為單洞雙線隧道，開挖面積140 m2，隧道全斷面為砂巖夾泥巖，屬于黃土隧道。采用類似的施工組織，最大收斂變形為15cm，進度最高紀錄為155米/月。.3 該施工組織的前景 目前鐵路市場擴張不久，考慮到成本，由于機械開挖投入較大，大部分隧道施工采用人工開挖，在這種情形下該施工組織方法能提高施工進度，縮短工期，保證隧道施工安全，前景廣闊。