城市铁路施工工艺

1一、总体说明树木岭隧道进口里程DK1+590，出口里程DK14+230，从长沙火车站出发，过人民东路开始入地，平行于京广线南行，穿上行客车联络线、桂花路、下行客车联络线后右拐，穿京广线、东二环，沿树木岭路、圭塘河往南，下穿湖南植物园以及时代阳光大道后，沿着中意一路南行，在南三环（绕城高速）附近出洞。隧道全长12640m，穿越地层以泥质粉砂岩为主。隧道进口至香樟路、木莲冲路至圭塘河采用3台复合土压平衡盾构施工，香樟路至木莲冲路、湘府路至隧道出口采用矿山法施工，其余地段及工作井采用明挖法施工。具体施工方法见表9.1－1。表9.1－1树木岭隧道施工方法施工段落施工方法DK1+590～DK1+780明挖暗埋段明挖施工DK1+780～DK1+800盾构工作井明挖施工DK1+800～DK4+360.5工作井～树木岭站区间盾构施工（4#、5#盾构）DK4+636.5～DK6+562树木岭站～香樟路站区间盾构施工（4#、5#盾构）DK6+838～DK7+400香樟路站～木莲冲工作井区间矿山法施工DK7+400～DK7+420木莲冲工作井明挖施工DK7+420～DK8+900木莲冲工作井～湘府路明挖暗埋段区间盾构施工（6#盾构）DK8+900～DK9+794湘府路明挖暗埋段区间明挖施工DK10+072～DK11+762湘府路站～汽车南站站区间矿山法施工DK12+038～DK13+895汽车南站站～明挖暗埋段区间矿山法施工DK13+895～DK14+230明挖暗埋段明挖施工我工区承揽的工程项目共有四座地下车站、三段暗挖区间和两个明挖段。其中车站分别为树木岭站、香樟路站、湘府路站、汽车南站站，结构复杂，附属结构多；车站同时还担负着区间施工竖井和盾构工作井的任务，因此车站也是本标段的控制工程。二、隧道施工技术措施(一)保护围岩，控制变形，动态管理，确保安全的技术措施1、隧道开挖采用弱爆破技术配合铣挖机开挖技术措施为保证隧道开挖的安全和对软弱围岩的扰动，开挖采用微爆破和铣挖机开挖爆破采用多打眼，控制装药量。以减少对围岩的扰动。2、极坐标BJSD－2断面检测及炮眼定位措施采用极坐标BJSD－2断面检测仪及炮眼定位技术，先按不同的围岩断面尺寸，炮眼布置图输入仪器，爆破后输入相应里程、断面，仪器通过光束自动检测断面超欠挖，施工人员可用油漆按投影布点。3、软弱围岩采取多循环、短进尺的措施2为减少深孔爆破对隧道震动影响，维护围岩的稳定性，隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩采取多循环、短进尺的措施，Ⅴ级围岩浅埋段及断层破碎带及其影响范围根据地质超前预报反馈的结果优化开挖方案，部分地段采用铣挖机开挖，局部进行零星爆破。4、动态管理、动态施工，确保安全的技术措施各级围岩施工做好监控量测，对围岩支护体系的稳定性进行监测，为初期支护和二次衬砌设计参数调整提供依据，确保施工及结构安全。Ⅳ、Ⅴ级围岩浅埋地段、断层破碎带地段软弱围岩采用“先探测、管超前、预注浆、短进尺、弱爆破、强支护、紧封闭、勤量测”的方法施作，做好监控量测，指导施工顺序，动态管理、动态施工，确保施工安全。(二)隧道超欠挖控制技术措施控制超欠挖是确保工程质量的主要措施，控制好超欠挖可以保证开挖轮廓圆顺平整，减轻了应力集中现象，避免局部塌落，并为喷锚支护创造良好的条件。减少超欠挖量，节约大量砼和回填圬工，加快施工进度。1、加强控制测量重视控制测量的复合程序，保证标定开挖轮廓线和隧道中线、标高控制点的精确性，保证检验测量频率。开挖轮廓线要考虑施工误差，设计预留围岩变形和拱顶沉降等因素，在设计轮廓线外要适当加大尺寸。衬砌轮廓线按设计轮廓线径向加大5cm考虑。2、提高超前支护钻孔质量超前支护钻孔尽量使用干钻，钻孔外插脚在允许范围以内的情况下，不宜过小，以免在孔眼后端造成土体剥落。3、严格进行喷锚支护，防止隧道局部坍塌因围岩地质差引起的隧道局部坍塌也是造成超欠挖的主要因素，隧道的掉块、脱皮往往会使围岩失稳，引发局部塌方，塌方段一般不易回填密实，留下质量隐患。在施工中保证支护及时，支护质量可靠；在软弱土体地段要缩短循环进尺开挖。4、使用先进的检测仪器，加强施工控制采用BJSD-2断面仪随时抽查隧道超欠挖情况。根据提供的实测断面图，进行分析超欠挖的原因，以便采取对策进行管理。三、保护隧道基底的技术措施隧道基底开挖高程应符合设计要求，每一开挖循环应用水准仪检测基底4～6点。并用激光自动断面仪测量周边轮廓断面，绘断面图与设计断面核对。基底承载力应符合设计要求，对土质基底采用动力触探，击数标准经试验确定或设计给定；石质基底采用现场目测鉴别方法。基底应完整无损伤，边墙底与基底顺接应圆顺。基底底面无虚砟、积水及杂物。仰拱混凝土（或初期支护）施工完毕后，采用探地雷达对其进行检测，发现空洞及时采取基底注浆措施进行回填。四、喷射混凝土主要施工技术措施喷射混凝土大堆料要储放于储料棚内，避免露天堆放淋雨及环境污染和倒运材料而引起的泥污染集料，引起堵管和强度降低等现象。喷射前，先开风，再送料，后开速凝剂阀门，以易粘结、回弹小、表面湿润光泽为准。严禁随意增加速凝剂和防水剂掺量，尽量用新鲜的水泥，存放较长时间的水泥将会影响喷射混凝土的凝结时间。3喷射机的工作风压严格控制在0.3～0.5Mpa范围内。严格控制好喷嘴与受喷面的距离和角度。喷嘴与受喷坡面垂直，有钢筋时角度适当放偏30°左右，喷嘴与受喷坡面距离控制在1.0～1.2m范围内。喷射顺序自下而上，料束呈旋转轨迹运动，一圈压半圈，纵向按蛇形状移动喷射。喷射混凝土由专人喷水养护，以减少由于水化热引起的开裂，发现裂纹用红油漆作上标识，进行观察和监测，确定其是否继续发展并找出原因进行处理。对不再发展的裂纹，采取在其附近加设土钉或加喷一层混凝土的处理办法处理，以策安全。五、管棚预注浆技术措施隧道洞口浅埋地段，围岩软弱地段地质条件差或地表有重要建筑物、断层破碎带、地下水发育段、易引起塌方地段、地表沉降要求高的地段设φ108管棚以加强支护。通过地质钻机在隧道开挖轮廓边缘按设计超前钻孔，利用注浆机通过管棚向岩层内注浆，以此来降低渗透性并固结岩体，达到保证周边环境安全和施工安全目的。六、隧道支护衬砌内实外美的技术措施(一)钢拱架背后预留注浆管，解决喷混凝土不密实措施安设钢拱架处喷射混凝土不易喷密实，影响初期支护结构受力。为达到钢拱架背后密实效果，喷射混凝土前在拱架背后预留注浆管，喷射混凝土完毕后进行注浆，确保拱架背后密实。(二)采用台车带气囊的端模和模板接头加硬橡胶间隙带措施为防止二衬混凝土灌注段施工接头处漏浆，采用带气囊的端模；加硬橡胶间隙带一方面可以缓冲顶模时对混凝土的压力，另一方面能密封接头缝隙。相邻段混凝土浇筑完后，拆除间隙条，用砂浆抹平凹槽。(三)堵头板分层设排水孔排出泌浆水措施混凝土在振捣过程中，产生泌浆水，容易粘在模板上形成混凝土表面的气泡。为减少二衬混凝土表面的气泡，在堵头板上沿竖向每20～30cm设可以封闭的孔（φ10～14mm的螺钉孔即可），浇筑时根据混凝土的层面，依序打开孔排水，排完水及时封孔。(四)保证二次衬砌拱顶填充密实的技术措施严格控制水灰比、水泥用量和含砂率来保证混凝土中砂浆质量，降低孔隙率。尽量减小水灰比，水灰比不能大于0.6，砂率为35～45%，灰砂比为1:2.0～1:2.5。确保水泥、砂子、石子、水和外加剂的质量要求。施工中严格按配合比准确计量。计量允许偏差为：水泥、水、外加剂为±1%；砂、石为±2%。严格控制混凝土的坍落度。结构防水混凝土的入模坍落度控制在11～14cm。在模板台车上预留观察(注浆)孔，间距4～5m，观察孔用φ50mm的锥形螺栓紧密堵塞，混凝土初凝后拧开螺栓，探测拱顶是否回填密实，如果有空洞，在混凝土具一定强度后且于模板拆除前压浆回填。如果混凝土浇筑过程中拱顶回填不满，那么应采取二次插管浇筑的方法，首先在挡头板位置预留排气孔，然后由内向挡头板方向压灌混凝土。在挡头板处，拱腰线以上预埋注浆管，间距3m，如果发现有空洞，在混凝土具一定强度后且于模板拆除前压浆回填。七、隧道衬砌防渗漏抗裂技术措施4(一)提高混凝土的密实性严把原材料关。做到不进不合格材料、不存放不合格材料、不使用不合格材料。拌和、运输、浇注过程要规范合理。按设计防水要求进行砼配合比设计。防水砼严格按设计要求掺加抗渗剂，以达到防水的目的。衬砌砼采用整体施工，泵送混凝土浇注。分层浇注间隔时间不超过2h，因故超过规定时间时，应按施工接缝处理。砼必须振捣密实，避免漏振、欠振和超振。拱顶浇注利用泵送砼压力及附着式振动器封灌密实。初期支护背后及衬砌封顶检查发现不密实的部位要进行压浆充填作业，避免衬砌砼背后空隙积水，影响围岩稳定。(二)采用防水材料加强防水，注意排水衬砌地段设纵向φ80mm、环向φ50mm软式透水管，涌水地段拱墙设带状透水环向盲沟；防水板铺设禁止穿孔，一律采用焊接机焊接，接缝密实，禁止空隙，防水板铺挂要预留15～20%的松弛度。对施工缝端面要进行凿毛清洗处理，增强相邻两模衬砌砼间的密贴性；防水板铺挂预留15～20%的松弛度。(三)防止隧底不均匀沉降严格按规范在洞口段及围岩分界面设沉降缝，隧道基底虚渣要清除干净，保证混凝土与基岩密贴，对于软岩基底要避免积水，洞砟外运过程中采用预留保护层和仰拱栈桥的方式保护基底，以防止大型机械的碾压破坏，基底软硬不均时要注意处理。(四)加强不利荷载的处理对于断层和破碎带施工要严格按新奥法要求，合理安排衬砌作业时间。对于不稳定或不利的岩层结构面支护要加强，避免额外的围岩压力作用在衬砌结构上。对于裂隙水发育的地段要充分排水，避免水压力过大。八、耐久性砼施工方法与技术措施本标段的隧道混凝土采用耐久性混凝土，拟采取的施工方法及技术措施如下：(一)原材料的选择及技术要求混凝土原材料的选择按《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》办理。1、水泥：本工程混凝土选用强度等级为32.5级的低水化热和碱含量小于0.06%的低碱含量普通硅酸盐水泥(掺合料为粉煤灰或矿粉)，水泥中C3A含量均应不大于8%。2、粗集料：优先选用当地不具有碱－骨料反应活性的坚硬耐久石子，石子粒径三级配粒径的碎石组成，碎石要分级储存、分级运输、分级计量。3、细集料：优先选用不具有碱－集料反应活性的河砂，砂子选用细度模数为2.6～3.0的中砂。4、粉煤灰：为降低水化热，防止开裂，掺加优质粉煤灰，检验按照有关规定和技术标准进行。5、高效减水引气泵送剂：采用低碱无氯离子高效减水泵送剂，混凝土在高温期施工时，采用冷却水或碎冰拌合混凝土等降温措施。碱含量不得超过10%，其它技术指标符合有关规定的技术要求。56、水：拌合用水及养护用水，采用符合JGJ63技术要求的地表水或地下水，PH值要求不大于5，硫酸盐含量(按SO42-计)超过500mg/L的水和氯离子含量大于200mg/L的水不得使用。7、防水剂：防水剂的掺量根据试验确定。(二)防水混凝土配合比配制要求1、混凝土配合比的设计采用优化设计原则，除满足规定的强度等级、弹性模量、最大水胶比、最小胶凝材料用量、含气量、工作度等技术要求外，同时应满足抗渗性、抗氯离子渗透性能、抗碱－骨料反应、抗冻性、抗裂性、护筋性等具体参数指标要求。混凝土配合比及施工要求按《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》办理，混凝土的配合比根据取水化验结果和采用外加剂的技术要求进行调整配置，按相关规定取样化验。2、在混凝土中必须掺加优质矿物掺和料或优质粉煤灰，以提高混凝土的耐久性能的要求。3、混凝土拌合物中各种原材料引入的氯离子总质量应不超过胶凝材料总量的0.1%。混凝土中的碱含量不超过3kg/m3。4、混凝土的配制满足泵送要求、强度等级和耐久性要求，所有混凝土的配制全部运用正交试验法进行配合比的优化设计试验。5、喷砼中水泥用量不小于400Kg/m3，二衬圬工中水泥用量不小于300Kg/m3，水胶比不大于0.5。(三)防水混凝土施工技术措施1、混凝土拌合混凝土的拌合全部采用全自动计量强制式混凝土拌合楼进行。各种计量装置经法定计量部门定期鉴定。每次开盘前，均应进行校核。原材料称量的允许偏差：细、粗集料为±2%；其它为±