高铁隧道洞内临时横撑作业指导书

-1-隧道洞内临时横撑法作业指导书1、使用范围适用于新建铁路客运专线隧道正洞三台临时横撑阶法施工，此工法适用于以下隧道。2、验收标准2.1洞身开挖前必须进行超前地质预报。2.2应根据监控量测数据，判定隧道围岩及初期支护的稳定状态，并动态调整开挖支护围岩预留变形量。2.3洞身开挖应减少对围岩的扰动，并应严格控制超欠挖。2.4开挖步距应严格控制2.4.1上台阶每循环开挖支护进尺Ⅴ级围岩不应大于1榀钢架间距，Ⅳ级围岩不得大于2榀钢架间距。2.4.2边墙每循环开挖支护进尺不得大于2榀钢架间距。2.4.3仰拱开挖前必须完成下台阶钢架锁脚锚杆的安装及注浆，每循环开挖进尺不得大于3m。2.4.4隧道开挖后初期支护应及时施作并封闭成环，Ⅳ、Ⅴ围岩封闭位置距离掌子面不得大于35m。2.5隧道必须在每一次开挖后及时观察、描述开挖面地层的层理、节理、裂隙结构状况、岩体的软硬程度等，核对设计地质情况，判断围岩稳定性。2.6隧道开挖断面的中线和高程必须符合设计要求。2.7隧道开挖净空必须符合设计要求。拱墙及拱脚以上1m内断面严禁欠挖。2.8隧底开挖轮廓和底部高程应符合设计要求。2.9边墙基础及隧道底地质情况应满足设计要求，基底无积水，浮渣。3、作业准备3.1技术准备3.1.1岗前培训组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。对施工操作人员进行岗前安全培训。3.1.2技术交底施工前必须进行技术交底，实行三级交底制定。-2-3.1.3制定应急预案针对突发状况及紧急情况下应急预案。3.2.4监控量测结果分析对已开挖段进行监控量测数据结果分析，利用分析结果指导施工。3.2.5对开挖段面进行检查和复核（中线、高程、断面尺寸、净空等）。4、技术要求4.1施工中根据设计文件预留变形量，并根据监控量测结果及时动态调整。4.2施工采用机械开挖，墙脚、拱脚等隅角处预留60~70cm采用人工开挖修边。4.3开挖循环进尺上台阶每循环开挖支护进尺Ⅴ级围岩不应大于1榀钢架间距，Ⅳ级围岩不得大于2榀钢架间距。边墙每循环开挖支护进尺不得大于2榀钢架间距。仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆，每循环开挖进尺不得大于3m。4.4施工中如发现监测数据突变，初期支护变形、开裂等情况下，应暂停开挖，分析原因，加强支护，调整施工方案。4.5开挖各工序步距应严格控制，长度宜为5m左右。开挖工作面距离仰拱不应大于35m。4.6隧道开挖的允许超挖值应符合表4.6要求。表4.6隧道允许超挖值（cm）围岩级别开挖部位ⅠⅡ~ⅣⅤ、Ⅵ拱部平均线形超挖101510最大超挖202515边墙平均线形超挖101010仰拱、隧底平均线形超挖10最大超挖255、施工程序与工艺流程5.1三台阶临时横撑法施工流程-3-5.2施工工序三台阶临时横撑法开挖以机械为主，人工辅助。见图-4-Φ42锁脚锚管2根，每根长L=4m三台阶设临时横撑法工序横断面示意B节点A节点钢架A单位I18临时钢架4321横向临时支撑节点-5-三台阶设临时横撑法工序平面图拱墙二衬衬砌仰拱填充初期支护喷混凝土示意栈桥三台阶设临时横撑法工序纵段面示意初期支护喷混凝土超前支护-6-5.2.1、三台阶设临时仰拱法施工工序：⑴①开挖1部台阶，同时每循环进尺一次，均应做好超前支护。②施作1部洞身结构的初期支护，即除喷4cm厚混凝土，架立初期支护钢架及临时横撑钢架，并设置锁脚锚杆（管）③钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度，上台阶临时钢架喷射混凝土。⑵①上台阶施工8榀钢架后，拆除1部台阶临近2部台阶的临时仰拱，分侧开挖2部台阶，交错开挖中台阶两侧边墙，错开距离控制在2~3m，使左右两侧暴露的初期支护在不同时处于悬空状态，每次开挖不得大于2榀，同时每循环进尺一次，均应做好超前支护。②施作2部洞身结构的初期支护，即初喷4cm后混凝土，架立初期支护钢架及临时横撑钢架，并设置锁脚锚杆（管）。③钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。⑶中台阶施工至8榀钢架后，分侧开挖3部台阶，分侧接长钢架，施作洞身结构的初期支护，可参见工序2进行。⑷①开挖4部台阶，及时封闭初期支护，可参见工序3进行。仰拱开挖亦分左右侧进行。仰拱与掌子面的最大距离不能超过安全距离即35m以内。仰拱分两次开挖每次开挖长度为3m，紧跟着施做仰拱初期支护，循环上步，随后搭设仰拱栈桥，及时浇筑6m长仰拱混凝土，继续前方掌子面开挖。②灌注该段内Ⅴ部仰拱，第4部台阶开挖后仰拱应紧跟。③灌筑该段内Ⅵ部隧底填充。⑸利用衬砌模板台车一次性灌筑Ⅶ部二次衬砌（拱墙衬砌一次施作）。⑹以此循环施作。6、施工要求6.1型钢钢架加工6.1.1钢架弯制结合开挖方法，根据《双线隧道复合式衬砌参考图》、《双线隧道施工方法及辅助支护设计图》进行弯制，弯制完成后，先在加工场地上进行试拼。各节钢架拼装，要求尺寸准确，弧形圆顺，要求沿隧道周边轮廓误差为±3cm；型钢钢架平放时，平面翘曲偏差应为2cm。6.1.2钢架加工前应先根据断面预留沉降量，判断其断面尺寸，结合参考图，对边墙钢架、对临时仰拱、临时横撑尺寸进行调整。-7-6.2钢架安装6.2.1钢架安装在掌子面开挖初喷完成后立即进行。6.2.2根据测设的位置，各节钢架在掌子面以螺栓连接，连接板应密贴。为保证各节钢架在全环封闭之前置于稳定地基上，安装前应清理各节钢架底脚下的虚渣及杂物。同时每侧设2根锁脚锚管将其锁定。6.2.3钢架按设计位置安设，在安设过程中当钢架和初喷层之间有较大间隙每隔2m用砼预制块楔紧，钢架背后用喷砼填充密实。钢架纵向连接采用φ22钢筋，环向间距1m。6.2.4架立钢架后应尽快进行喷砼作业，以使钢架与喷砼共同受力。6.2.5待初期支护完成后，进行临时仰拱施工，临时仰拱钢拱架安装前，先试拼，平整场地，确定洞身钢架连接与临时钢架连接板高度。6.2.6如土质比较酥软，底部应先用挖机夯实，铺一层方木，进行加固。6.2.7临时横撑(临时仰拱)钢架采用I18轻型工字钢，钢架间间距，每2榀钢架设置一处，6.2.8临时支撑与洞身钢架以螺栓连接，洞身钢架架设后再相应位置焊接连接钢板并预留螺栓，以便临时钢架连接，连接螺栓需要扳手进行拧紧，钢板应密贴。（如图7.4）6.2.9为考虑钢拱架二次利用，在每一根钢板连接螺栓处，在喷射混凝土前用土工布将螺栓处进行包裹，保证其丝扣完整，以便拆除。（临时横撑钢架如果在拆除中发生扭曲变形，就不得再次使用），将安装临时横撑钢架部位和进行土石方回填，回填时，钢架底部悬空位置采用人工回填，并夯实，然后采用机械回填人工辅助，回填高度应高于钢拱架30cm~40cm，以保证拱墙初支不受影响及机械在临时仰拱上通行正常。6.3喷射混凝土6.3.1喷射混凝土原材料检查合格后才能使用，速凝剂应妥善保管，防止变质。喷射混凝土的坍落度宜控制在8~13cm，坍落度过大混凝土施工过程中不易控制，过小容易出现堵管现象。喷射过程中应及时检查混凝土的回弹率和实际配合比。喷射混凝土的回弹率：侧壁不应大于15%，拱部不应大于25%。6.3.2喷射前应仔细检查喷射面，如有松动土块应及时处理。喷射机应布置在安全地带，并尽量靠近喷射部位，便于掌机人员与喷射手联系，随时调整工作-8-初期支护钢架临时钢架连接钢板部详图示意部详图示意初期支护钢架初期支护钢架剖面示意剖面示意部详图示意剖面示意剖面示意图7.4-9-风压。6.3.3喷射完成后仔细检查喷射混凝土与岩面粘结情况，可锤敲击检查。同时测量其平整度和断面，并将此断面与开挖断面对比，确认喷射砼厚度是否满足设计和规范要求。当有空鼓、脱壳时，应及时凿除，高压风吹干净进行重喷。6.3.4在喷射侧壁下部时，需将上半断面喷射时的回弹物清理干净，防止将回弹物卷入下部喷层形成“蜂窝”而降低强度。6.3.5经常检查喷射机出料弯头、输料管和管路接头，发现问题及时处理。管路堵塞时，必须先关闭主机，然后才能进行处理。6.3.6喷射完成后应先关闭主机，再依次关闭计量泵、震动棒和风阀，然后用清水将机内、输送管路内残留物清除干净。6.4临时横撑钢架拆除：6.4.1临时横撑拆除应根据台阶法施工步骤上中下台阶进尺，逐一进行临时钢架拆除；6.4.1钢架拆除前先采用洋镐和铁锹将钢架表面覆盖碎石和土，用洋镐将洞身钢架和临时钢架连接处覆盖的碎石和土清除；6.4.2用洋镐清除钢架连接螺栓处覆盖的碎石和土；6.4.3拆除原先包好的土工布，再拆除螺栓；6.4.4然后利用钢丝绳机械配合，逐一拆除钢架，拆除钢架时先拆除两侧钢架，然后再拆除中间钢架，以此循环推进。7、施工注意事项7.1隧道施工应坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤测量”的原则。7.2三台阶临时仰拱法、临时横撑法，都是地质围岩比较差的情况下使用的，因此，在施工时，应严格按照施工图纸规范要求施工，保证临时横撑（临时仰拱）发挥其有效作用。7.3下一台阶的开挖应在上一台阶喷混凝土达到设计强度的70%以上时再进行。下部断面，左右侧宜交错进行。7.4上台阶每循环开挖进尺Ⅴ、Ⅵ级围岩不应大于1榀钢架间距，Ⅳ围岩不得大于2榀钢架间距，边墙每循环开挖进尺不得大于2榀；仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆，每循环开挖进尺不得大于3m。7.5隧道开挖后初期支护应及时施做并封闭，封闭位置距离掌子面一般不大-10-于30m；二次衬砌及时施做，二衬衬砌距掌子面的距离：Ⅳ级围岩不得大于90m、Ⅴ、Ⅵ级围岩不得大于70m。8、安全及环水保要求8.1安全要求8.1.1隧道采用机械开挖时，应根据其断面和作业环境合理选择机型，划定安全作业区域，并设置警示标示，非作业人员不得入内，隧道采用人工开挖时，作业人员应保持必要的安全操作距离，并设专人指挥。8.1.2隧道在开挖下一个循环作业前，必须对照设计检查初期支护施作情况，确保施作作业环境安全。8.1.3加强超前地质预报与围岩监控测量，根据监测数据，判断围岩的稳定性，指导施工，保证施工安全。8.1.4准备充足的应急救援物资，设置应急救援通道，以备抢险之用。8.2环水保要求8.2.1施工现场存放油料的地面进行防渗处理，如采用防渗混凝土地面，铺设油毡等措施。使用过程中，制定防止油料跑、冒、滴、漏的措施，防止土壤受到污染。8.2.2在运输、储存水泥和粉煤灰等易飞扬物时，采取覆盖、密封、洒水等措施防止和减少扬尘。8.2.3车辆进出工地不得超限运输，防止沿途撒漏。8.2.4配备专用洒水车，对施工现场和运输道路经常进行清扫和洒水湿润，减少扬尘。8.2.5隧道在整个施工过程中，作业环境应符合下列职业健康及安全标准：⑴空气中氧气含量，按体积计不得小于20%；⑵粉尘允许浓度，每立方空气含有10%以上的游离二氧化硅的粉尘不得大于2mg，每立方空气中含有10%以下的游离二氧化硅的矿物性粉尘不得大于4mg。⑶有害气体最高允许浓度：①一氧化碳的最高允许浓度30mg/m3，在特殊情况下。施工人员必须进入工作面时，浓度可为100mg/m3，但工作时间不得大于30min；②二氧化碳按体积不得大于0.5%；③氮氧化物（换算成NO2）为5mg/m3以下；-11-④隧道内气温不得高于28℃；⑤隧道内噪声不得大于90Db。-12-签收表编制时间复核时间施工负责人时间工程技术负责人时间签收人备注