宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计
1 编制依据及原则 1.1编制依据
1、新建铁路南京至杭州客运专线工程初步设计文件。
2、国家、铁道部及地方有关方针政策和国家、铁道部现行规范、规程及验标等。
3、现场踏勘调查资料。
4、我方类似工程项目的施工经验。
5、《南京至杭州客运专线指导性施工组织设计》
1.2编制原则
1、符合性原则
必须满足建设工期和工程质量标准，符合施工安全要求，符合《南京至杭州客运专线指导性施工组织设计》。
2、遵循设计文件的原则
认真阅读核对所有的设计文件资料,了解、领会设计意图,掌握现场情况，严格按设计资料和原则编制施组，满足设计标准和要求。
3、遵循施工技术规范和验收标准的原则
严格按施工技术规范要求优化施工方案，认真执行工程质量检验及验收标准。
4、科学、经济、合理的原则
树立系统工程理念，统筹分配各专业工程的工期，做好专业衔接；合理安排施工顺序、组织均衡、连续生产；管理目标明确，指标量化、具体、措施具体、针对性强。
5、“安全第一、防范结合”的原则
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严格按照铁路施工安全操作规程，从制度、管理、方案、资源方面制定切实可行的措施，确保施工安全，服从建设单位指令，服从监理工程师的监督指导，严肃安全纪律，严格按规章程序办事。
6、引进、创新、发展的原则
积极采用提高功效的技术装备、加快施工进度，充分应用新技术、新材料、新工艺、新设备等成果，发挥科技在施工生产中的先导保障作用。
7、遵循专业队伍施工和综合管理的原则
以专业化队伍为基本形式，配备必要的施工机械设备，同时采取综合管理手段合理调配，以达到整体优化的目的。
8、遵循文明施工和环境保护的原则
施工中严格执行《环境保护法》及铁道部、地方政府有关文明施工的管理办法，对环保水保、文明施工和文物保护制定专题方案，把施工对环境的影响降到最低，创建“文明施工现场”。
2工程概况 2.1工程简介 2.1.1自然地理特征
1、地形地貌
隧道洞身穿越地段为低山丘陵地貌区，隧道最大埋深约325m。相对高差100～400m，地形起伏较大，自然坡度约15o～40o，植被发育，多为松木及杂木。隧道进口为丘间谷地，地势狭窄，隧道出口处为正在开采的采石场。
2、地质条件
分布在长兴、湖州段的天目山山脉低山丘陵区主要为石英砂岩、粉砂岩、灰岩、凝灰岩、安山岩、花岗岩、花岗斑岩等，局部夹有泥岩。
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受褶皱及断裂影响，岩体节理一般较为发育；山间谷地主要为粉质黏土、粉土、角砾土、中粗砂等，局部有软土及松软土。
隧道地质有明显断裂构造，根据勘察成果结合区域地质资料分析，隧址区主要断层有F1逆掩断层、F1-1断层破碎带、F2破碎带、F3逆断层、F4逆断层、F5正断层、F6逆断层。
隧道地下水稍发育，主要为基岩裂隙水，构造带中裂隙水较发育。施工要注意防水、止水措施。隧道最大正常涌水量1482m3/d。地表及地下水无侵蚀性。
3、地震参数
根据《中国地震动峰值加速度区划图》（GB18306-2001），宜兴北～杭州地震动峰值加速度为0.05g，震动反应谱特征周期0.35s。
4、河流水系
沿线主要有泗安溪、笤溪水系。泗安溪发源于浙皖交界的青岘岭西麓，流经安徽广德、浙江长兴，主流在林城镇分为两支，一支经姚家桥港、长兴港注入太湖，另一支经吕山在杨家浦注入太湖，两支水道之间有河渠相通，并与西笤溪水系相通。笤溪流域位于浙江省杭嘉湖平原西部，属太湖水系，流经杭州、湖州，是太湖的主要水源河流。笤溪河源有东笤溪、西笤溪。西笤溪发源于天目山北麓安吉县境内，东笤溪发源于浙江省临安县境内的平顶山大媒坞，西笤溪与东笤溪在湖州杭长桥处汇合。杭嘉湖水系之间河渠相通。
5、气象条件
隧道所经地区温暖湿润，四季分明，雨量充沛，湿度大，无霜期长，属亚热带季风气候。沿线全年平均气温在15℃～18℃之间，全年无霜期230天左右，每年7～8月气温较高，1～2月气温较低，极端最高气温38.8℃～43℃，极端最低气温-10.1℃～-14.0℃.多年平均降雨量为
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1027mm～1600mm，年降雨日在150～160天，年最大降雨量2356mm，年最小降雨量570mm，年平均相对湿度81%。
沿线处于南北冷暖气流交汇的场所，季风作用明显。冬季天气稳定，多晴天；春季常春雨，春末夏初为“梅雨”；夏末多晴少雨高温天气，多东南风；秋季常阴雨绵绵。7～9月为台风活动期。5～9月为主汛期。
2.1.2工程建设条件
1、交通运输条件
沿线公路交通发达，国道、省道、县道基本成网，沿线路走向主要有104国道、宁杭高速公路，其中104国道以及纵横交错的省、县、乡级公路为本工程的材料运输提供了方便。
隧道进口附近有申苏浙皖高速公路。隧道出口处为正在开采的采石场，交通便利。
2、沿线建筑材料分布
砂：湖州地区工程用砂主要来源于广德（长江砂）、和安吉（西笤溪砂），高性能混凝土用砂可采用福建闽江砂和江西赣江砂，主要采用水路和公路运至各工地。
碎石：沿线石料资源较为丰富，主要为花岗岩、石英砂岩等，附近分布有众多采石场，碎石可采用水路和公路运至施工现场。
3、沿线水、电、燃料等可利用资源情况
施工用水：沿线水质对混凝土无侵蚀性，施工用水可采用地表水或打井取水或与地方供水系统相结合的方式。
施工用电：沿线用电来源于华东电网，施工用电可就近引入。 施工用燃料：沿线燃料供应充足，施工机械使用的燃料就近购买。
2.1.3工程特点
隧道地质构造复杂，不良地质和特殊地质多，对超前地质预报、监
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控量测及施工过称控制要求高。湖州隧道为控制工期工程，工序转换多，出口地质条件很差。
2.1.4主要工程数量
湖州隧道主要工程数量见附表1 主要工程数量汇总表。
2.2主要施工技术标准
湖州隧道采用以下正线主要技术标准。 ⑴铁路等级：客运专线 ⑵正线数目：双线
⑶设计区段旅客列车速度： 350公里/小时。 ⑷正线线间距：5m
⑸最大坡度：12‰，局部地段 20‰。
⑹最小曲线半径：7000m。引入枢纽地区地段结合列车运行速度目标值选定
⑺到发线有效长度： 650m ⑻牵引种类：电力 ⑼机车类型：动车组 ⑽列车运行方式：自动控制 ⑾行车指挥方式：综合调度集中
2.3重难点工程
湖州隧道为全线控制性工程，隧道全长5510m。在DK174+800右侧设一座斜井、在DK177+880处设置出口斜井。施工采用进、出口、斜井、出口斜井四个工作面掘进施工，洞门、明洞段采用明挖法；II级采用全断面法；III级采用台阶法、IV级采用三台阶法；V级三台阶临时仰拱法施工。施工时加强地质超前预报，提前采取各项措施。
暗挖隧道采用复合式衬砌，明挖隧道采用明洞式衬砌结构。多断裂
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地带是隧道工程施工的控制重点。
3总体施工组织安排 3.1建设管理目标
遵循“整体设计、系统建设、优质高效、一次建成”的方针，坚持设计高标准、科技高起点、工程高质量的要求，实现科技创新、管理创新、制度创新，达到“一流的设计、一流的工程、一流的技术装备、一流的运营管理”的建设目标，全线建成世界一流的客运专线，实现精品工程、安全工程的目标。
3.1.1质量目标
工程合格，主体工程“零缺陷”，确保隧道主要承重结构100年，无砟轨道60年的使用要求，竣工验收一次合格率100%，试车试验速度达到设计速度的1.1倍，开通速度达到设计速度。
3.1.2安全生产目标
消灭安全事故，杜绝较大及以上安全事故。
3.1.3工期目标
2009年4月10至2009年5月27日为施工准备阶段，开工日期2009年5月28日，竣工日期2010年9月30日。
3.1.4环境保护目标
无集体投诉事件，环境监控达标，环境保护、水土保持设施与主体工程“同时设计、同时开工、同时施工、同时投入使用”。
3.2.1施工组织机构
我工区对隧道的特点设置了相应的组织机构。施工组织机构见图3-1
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湖州隧道施工组织机构图。
一工区总工程师 项目经理部 项目经理 项目总工 项目党工委书记 项 目 经 理 部 各 职 能 部 门 一工区工区长 工程部 计划部 安质部 财务部 保障部 实验室 办公室
隧道施工一隧 道 施 隧道施工三队 工 二 队
队图3-1 湖洲隧道施工组织机构图
3.2.2任务划分
湖州隧道分4个口五个工作面同时施工。
湖州隧道进口任务划分：DK173+075～DK174+370共1295m正洞施工。进口由隧道施工一队组织施工。
其中Ⅴ级围岩165m，Ⅳ级围岩110，Ⅲ级围岩95，Ⅱ级围岩925m。 湖州隧道斜井任务划分：DK174+800～DK176+485，DK174+800～DK174+370共2115m正洞施工及449.91m斜井施工。斜井由隧道施工二队
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组织施工。
其中正洞Ⅴ围岩90m，Ⅳ围岩110，Ⅱ围岩1915m，斜井Ⅴ围岩58.29m，Ⅲ围岩230.82m，Ⅱ围岩200.81m。
斜井位于线路右侧，与线路方向夹角60°，与隧道相交于DK174+800处，斜井采用双车道断面，综合坡度约为8.75%，斜长449.91m。
湖州隧道出口任务划分：DK176+485～DK178+585段正洞施工及出口斜井施工。出口及出口斜井由隧道施工三队分两个作业面组织施工。
其中明洞310m，Ⅴ围岩340m，Ⅳ围岩495，Ⅱ围岩955m，出口斜井320m。
出口斜井位于DK178+146线路右侧97m处。斜井与线路方向夹角17°23′21，与隧道斜交于DK177+800处，DK177+880处设一圆曲线使斜井与正洞正交于DK177+880处。斜井长度为320m，综合坡度约为8.469%。
3.3施工组织方案 3.3.1施工顺序
湖州隧道分4个口五个工作面同时施工。 湖州隧道进口施工顺序：
湖州隧道进口工区分一个作业面由隧道进口DK173+075→正洞（杭州方向）DK174+800施工。
湖州隧道1#斜井施工顺序：
1#斜井→正洞DK174+800→正洞（杭州方向）DK176+485。 1#斜井→正洞DK174+800→正洞（南京方向）DK174+370。 湖州隧道2#斜井施工顺序
2#斜井→正洞（南京方向）DK177+880 DK176+485。 湖州隧道出口施工顺序：
出口DK178+585→正洞（南京方向）DK177+880。
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3.3.2施工组织总平面布置
施工总平面布置见附图1施工组织总平面布置图。
4大临设施工程方案 4.1施工道路
隧道所经地区公路交通发达，国道、县道基本成网，施工运输可从既有公路进入现场。施工便道分为贯通便道和连接便道。
沿贯通便道修建通往三个隧道口、拌和站和弃碴场的连接的便道。 湖州隧道出口及出口斜井从驾校公路（贯通便道，与104国道连接）修建连接便道，便道总长600m。
湖州隧道斜井从龙华寺至废弃采石场道路（贯通便道，与104国道连接）修建与斜井口连接便道，便道长200m。
湖州隧道进口从与申苏浙皖高速公路平行的乡村道路修与进口连接便道，便道长300。
施工便道标准为：便道干线按双车道设计，路基面宽度7m，横向双侧排水，横坡4%。地基持力层按不同地质条件进行相应处理。
4.2混凝土拌和站
为确保结构物施工质量，隧道所需的混凝土全部采用集中拌和，采用电子自动计量配料系统进行配料，确保配料的精确性。我单位通过对全线结构物的综合考虑，根据各工点的交通条件及混凝土的供应量，在隧道进口及出口设置混凝土集中拌和站。混凝土拌和站具体布置情况见下表4-1。
表4-1混凝土拌和站设置一览表
序号 拌和站编号 1 4砼拌和站 #拌和站位置 DK173+075 数量、容量 1台120m3/h 1台90m3/h 供应范围 湖州隧道进口、斜井 占地 （亩） 24 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部
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2 5#砼拌和站 DK178+585 2台120m3/h 湖州隧道出口～DK182+400 19.6 湖州隧道共设4台混凝土拌和机，占地面积共43.6亩。 拌和站场地均采用碎石和素混凝土进行硬化，各种材料分隔堆放，以免混淆。混凝土拌和站及砂石料场全部搭设棚子，夏天防晒、防雨、冬期全封闭。
4.3 其他大临设施 4.3.1临时电力设施
线路所经区域，地方电网密布，电力资源丰富，考虑隧道施工需要，从地方高压电网或变电站接出10kv供电线到三个隧道口及拌和站。设供 各隧道口及拌和站专用变压器。
各隧道口及拌和站配发电机备用。
4.3.1临时工程设施
临时工程设施及数量见附图2湖州隧道进口平面布置图、附图3湖州隧道斜井平面布置图和附图4湖州隧道出口平面布置图。
5工程进度计划 5.1工程总体形象进度
工程总体形象进度见附图5工程总体形象进度图。
5.2施工进度安排
湖州隧道计划于2009年5月28日开工，隧道主体工程工期15.5个月，具体工期安排如下：
进口作业面：进口DK173+075→正洞（杭州方向）DK174+370。 施工顺序及工期为：DK173+075～DK173+102.58缓冲结构明挖施工5天→进口大管棚施工0.5个月→DK173+102.58～DK173+145Ⅴ级围岩施工1.06个月（40m/月）→DK173+145～DK173+170Ⅳ级围岩施工0.417个月
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（60m/月）→DK173+170～DK173+670Ⅱ级围岩施工3.125个月（160m/月） →DK173+670～DK173+710Ⅳ级围岩施工0.667个月（60m/月）→DK173+710～DK173+805Ⅴ级围岩施工2.64个月（36m/月）→DK173+805～DK173+850Ⅳ级围岩施工1个月（45m/月）→DK173+850～DK173+945Ⅲ级围岩施工0.864个月（110m/月）→DK173+945～DK174+370Ⅱ级围岩施工2.656个月（160m/月）贯通里程为DK174+370，隧道进口段工期为13个月。
斜井工区作业面：斜井→正洞（杭州方向）DK176+485。
施工顺序及工期为：斜井施工3个月→DK174+800～ DK175+610Ⅱ级 围岩施工4.5个月（180m/月）→DK175+610～ DK175+660Ⅴ级围岩施工0.833个月（60m/月）→DK175+660～DK176+365Ⅱ级围岩施工3.917个月（180m/月）→DK176+365～ DK176+445Ⅳ级围岩施工1个月（80m/月）→DK176+445～ DK176+485Ⅴ级围岩施工1个月（40m/月）。贯通里程为DK176+485，湖州隧道斜井工区工期为14.5个月。
斜井→正洞（南京方向）DK174+370。
施工顺序及工期为：DK174+800～DK174+400Ⅱ级围岩施工3.63个月（110m/月）→DK174+400～DK174+370Ⅳ级围岩施工0.75个月（40m/月），贯通里程为DK174+370，湖州隧道斜井工区工期为4.5个月
出口分两个作业面
第一、作业面(出口斜井段)：斜井→正洞（南京方向）DK177+880 DK176+485。
施工顺序及工期为：出口斜井施工2.5个月→DK177+880～ DK177+705Ⅱ级围岩施工0.972个月（180m/月）→DK177+705～ DK177+610Ⅳ级围岩施工1.188个月（80m/月）→DK177+610～ DK176+855Ⅱ级围岩施工4.194个月（180m/月）→DK176+855～ DK176+745Ⅴ级围岩施工1.833
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个月（60m/月）→DK176+745～DK176+540Ⅳ级围岩施工2.562个月（80m/月）→DK176+540～ DK176+485Ⅴ级围岩施工0.917个月（60m/月）。贯通里程为DK176+485，工期为14.5个月。
第二、作业面(出口段)：出口DK178+585→正洞（南京方向）DK177+880。
施工顺序及工期为：明挖段拉槽施工2个月→暗洞口管棚施工15天→DK178+275～DK178+170Ⅴ级围岩施工1.75个月（60m/月）→DK178+170～DK177+975Ⅳ级围岩施工2.437个月（80m/月）→DK177+975～ DK177+905Ⅴ级围岩施工1.167个月（60m/月）→DK177+905～ DK177+880Ⅱ级围岩施工0.14个月（180m/月）。明洞衬砌6个月与暗洞平行施工。工期为8个月。
工程进度安排见附图6施工进度计划网络图。
6主要施工技术方案
6.1施工测量人员、仪器的配置
在隧道每个作业面各配一个由1名测量工程师、4名测量技工组成的测量小组，完成测量工作。每个测量小组主要测量及监测仪器配置为：全站仪1套、经纬仪1台、自动安平水准仪1台、数显式收敛计1台、激光隧道限界检测仪1台。
6.1.1施工测量的工艺流程
（1）施工前平面控制网复测
根据设计院和业主技术部门现场进行的交接测量控制桩，组织测量人员对交接的导线网点和水准基点进行反复复核测量，符合规范要求后作为施工用控制点。
（2）平面控制附合导线点和高程控制点测设
施工前用钢筋（钢筋顶上刻十字线）埋于洞口附近坚固稳定的地面
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上，并用混凝土固定桩位，点与点之间通视良好，作为隧道平面控制附合导线点和高程控制点进行测设，合格后方可使用。
（3）施工测量
平面控制附合导线点、高程控制点及隧道中线点，需测量监理工程师复测合格后方可进行施工测量放线。
（4）竣工测量
隧道完工后，进行贯通测量，依据铁路客专有关测量规范及测量结果，调整贯通误差，并将结果及时上报监理和业主有关部门。
施工测量的工艺流程见图6-1。
6.1.2施工测量的内容及要求
主要搞好施工前平面控制网复测、平面控制附合导线测设及高程控
工 前 交接 桩
控制网、水准基点开工复测 开 竣工测量 施工中复测检查 施工测量 控制网、水准基点加密防护 测量成果报监理工程师及业主 工资料。
图6-1 施工测量工艺流程图
制；施工测量主要搞好洞口测量、洞身测量；最后完成竣工测量填写竣
（1）控制测量：洞外控制测量采用导线网测量，GPS全球定位系统复核，每个洞口设置至少3个平面控制点，设于能相互通视、稳固不动、不被干扰、便于引测进洞处。
（2）高程控制测量：采用水准测量，在进、出口分别布设两个高精度水准点，设于坚固、通视好、施测方便、便于保存且高程适宜处；两
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点高差以安置一次水准仪为佳,也可联测为宜。
（3）洞内控制测量
采用以下两种导线：a. 施工导线：在开挖面向前推进时，用以进行放样来指导开挖的导线，其边长为5～50m。b. 基本导线：当掘进100～300m时，为了检查隧道的方向是否与设计相符，选择一部分施工导线，敷设50～100m精度较高的基本导线。c.测量精度：水平角测量每站左右角各6个测回，圆周角闭合差小于二等导线限差2.0″；水准测量采用往返闭合环，每千米水准测量中误差M△小于2mm。
6.2超前地质预测预报
针对湖州隧道地质条件复杂多变的特点，我工区成立了超前地质探测与预报小组，并将该项工作纳入施工工序管理。实现信息化施工，运用TSP203地质探测仪、探地雷达、超前钻探等综合超前地质探测与预报手段，提前掌握开挖地层的特性，确定合理的支护参数和施工方法，制定施工中可能出现的各种问题的处理预案，确保工程质量和施工安全。在预设计地质资料的基础上，采用地面预报和洞内超前预报相结合的模式，主要以洞内超前预报为主，对未开挖地段进行地质预测和分析，采集各种水文、地质、变形、应变等信息，及时进行信息反馈，以确定合理的支护参数，制定合理的施工方法。
6.2.1超前地质探测与预报组织机构及职责
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组长：总工程师 副组长：隧道技术组组长 工程地质水文地质物探专业试验专业 成立专业的超前地质组织机构，配置物探、水文、地质、试验专业工程师并配备先进的预测、预报设备和仪器，进行超前地质预报工作，由总工程师负责。编制《隧道施工测试与超前预报实施细则》，并严格遵照执行。超前地质预报见图6-2。
职责分工如下：
项目总工程师任组长：全面负责综合测试与超前地质预报工作，直接向项目经理负责；
隧道技术组组长任副组长：组织工程地质、水文地质、物探及试验等专业组成人员进行超前地质预报日常工作；
工程地质：负责隧道工程的地质超前预报和调绘、监测以及测试、试验资料的分析、研究，提出施工措施建议；
水文地质：负责水文地质调绘、测试及隧道涌水量的预测与环境水文地质评价；
物探专业：负责物探测试工作；
试验专业：负责岩、土、水样的测试、试验工作施工中积极协调配合设计单位做好综合地质超前预报工作。
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图6-2超前地质预测预报组织机构图
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6.2.2地质预报项目
（1）地面预报
在施工过程中，根据设计提供的地质勘探资料，对重点地段地表开展可控源音频大地电磁法（V5）为主的综合物探，沿隧道轴线绘制纵向剖面图和在构造强烈发育地段布置横向剖面图；同时进行地表补充地质测绘，采取构造面内充填物和地表代表性岩样，并将样品在室内做对比分析和物探资料分析整理。
（2）洞内预报
施工中加强断裂破碎带的超前地质预报工作，采用开挖掌子面地质素描、超前钻孔并辅以TSP203、探地雷达等物探手段进行综合预测。对软岩塑性变形进行超前预报，根据超前预报及有关监测结果及时变更施工方案。
（3）超前地质探测与预报方法 ①TSP203超前地质预报系统
TSP203超前地质预报系统是利用地震波在不均匀地质中产生的反射波特性来预报隧道掘进面前方及周围临近区域地质状况。它是在掌子面后方边墙一定范围内布置一排爆破点，进行微弱爆破，产生的地震波信号在隧道周围岩体内传播，当岩石强度发生变化，比如有断层或岩层变化时，会造成一部分信号返回，界面两侧岩石的强度差别越大，反射回来的信号、返回的时间和方向，通过专用数据处理软件处理，得到岩体强度变化界面的信号也就越强。返回信号被经过特殊设计的接收器接收转化成信号并进行放大，根据信号返回的时间和方向，通过专用数据处理软件处理，就可以得到岩体强度变化界面的位置及方位。TSP203地质预报系统现场测试示意见图6-3。
TSP203地质预报系统实际操作中有如下特点：适用范围广，适用于
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极软岩至极硬岩的任何地质情况；距离长，能预测掌子面前100m～200m范围内的地质状况，围岩越硬越完整预报长度就越大；对施工干扰小，
层 面周围地质情况预报开挖掌子面不良地质体接收器爆炸点
前方地质情况预报 图6-3 TSP203地质预报系统现场测试示意图
可在施工间隙进行，即使专门安排时间，也不过一小时左右；提交资料及时，在现场采集数据的第二天即可提交正式成果报告。采用专用处理软件，将复杂多解的波形分析转换为直观的单一解的波形能量分析图。将隧道顶部和底部的波形能量分析图分析确定之后，可得出断层破碎带、软弱夹层或其它不良地质相对于隧道的空间位置，计算机自动绘出弹形波速度有差异的地质界面相对于隧道轴线的地质平面图和纵断面图。但也存在预报准确性和预报精度方面的问题，需要采用其他预报手段来补充和完善。
数据处理流程见图6-4。
数据设置 带通滤波 初至波拾取 提取处理 P、S波分离 反射波拾取 品质因素估算 能量平衡
速度分析 时深转换 反射界面抽取 ②探地雷达
图6-4 数据处理流程图 17
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地质雷达探测（Ground Penetrating Radar简称GPR）采用电磁波反射原理探测浅层地层的划分、岩溶、空洞、不均匀体的检测。仪器将发射天线和接收天线集于一体，具有快速、无损、连续检测、实时显示等特点，但在掌子面有水的情况下不宜使用。作为TSP203地质预报系统的补充，在TSP203预报异常点，在确定异常体的规模、性质、危害性有困难时，采用探地雷达作为补充手段，短距离进一步探测前方30m内的地质情况。同时利用探地雷达对隧道洞底和两侧的溶洞发育及岩体破碎情况进行探测。
③超前钻孔探测
“物探先行，钻探验证”，超前钻探是一种传统而可靠的工程地质探测方法，针对本隧道围岩特点，拟采用超前钻探方法进行探测，以超前水平岩芯钻探为主，辅以浅孔钻探。
超前水平岩芯钻探可根据需要探测和了解隧道开挖前方几米、几十米乃至上百米范围内围岩的工程地质情况；通过钻孔了解和释放影响隧道掘进施工的地下水；通过岩芯观察和分析对隧道开挖前方的不稳定岩层和断层破碎带进行准确定位；直接采取岩芯样进行各种抗压强度试验，获取岩石物理力学性质参数。
为节约施工时间和减少经费，对地质情况稳定、岩性坚硬完整且变化小的地段可酌情减少超前水平岩芯钻探工作量，在钻进过程中，尽可能避免钻头偏移，导致探测结果发生误差。根据岩石的坚硬程度，调整钻机转速和钻压，坚硬岩石采用较低钻压。采用地质钻机进行超前深孔钻探，钻探深度可达150m，孔径90～120mm。
超前钻探方法是在钻进过程中，从钻进的时间、速度、压力、冲洗液的颜色、成分以及卡钻、跳钻等和岩性、构造性质及地下水等情况掌握地质条件。综合不同位置钻孔的钻进时间变化曲线，大致确定断层的
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规模和产状。
实际施工中用喷距代替射速进行预报，施作程序如下：暂时封闭水量较小的探孔，只留一个喷距最远的测量其喷距离(如完全封闭有困难，可尽量堵塞，减小其流量)；把实测喷距换算成标准条件下的喷距。即高出水平面1m(y=1)时的喷距；根据换算后的喷距，对涌水量进行预报。一般喷距小于5m，流量小于100～400m3/h为小型突水，可加大探孔长度，试挖前进；喷距9～12m，流量400m3/h以上为中型突水，应停止施工，探明情况；喷距12m以上，为大型突水，应立即停止施工，探明情况，从速处理。
此方法要求在探孔揭露之前，岩体能承受管道水的压力而保持稳定。因此在临近突水地段，多打一些超前探孔，并改放小炮，避免工作面出现冲溃现象，喷距应比较稳定。若探孔水喷距逐渐缩短，说明遇到储量不大的静储量水，危害不大。喷距大于5m时，加补几个探孔加速施工，查清水情。若探孔水喷距突然缩小，或时大时小，说明管道中有较多的泥砂堵塞，以初喷距为准。探孔水喷距和隧道涌水量之间的关系还受到其它一些因素的影响，拟针对隧道的每一出水段，建立单独的预报标准。
6.3隧道弃碴利用和弃置
根据现场调查，进口弃渣场定于进口线路左侧约100m坡脚，里程DK173+000处。弃碴量约24万方，线站调运约4万方。弃碴场占地25亩，运距0.5km。
斜井弃碴场定于线路右侧，里程约DK175+000，距线路430m山洼处。弃碴量约27万方。弃碴场占地50亩，运距0.6km。
出口弃渣场定于出口线路右侧采石场，里程DK178+425处。弃碴量约33.5万方，线站调运约22.5万方。弃碴场占地30亩，运距0.5km。
弃碴前对碴场原植被进行清除，底面进行平整（如为坡面则挖成1m宽台阶），并根据碴场汇水流量计算设置相应管径树枝状分布的波纹管外包无纺布排水；碴脚采取先挡后弃原则，弃碴完成后碴场顶面回填厚度
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不小于50cm的种植土，并种植或采用喷播种植草进行绿化；碴场坡面采用30cm厚干砌片石防护，坡脚设置30cm厚M7.5浆砌片石水沟，并种植爬山虎对坡面进行绿化。
6.4洞内临时设施
洞内临时设施包括洞内高压电缆、照明线路、高压风水管路、通风管路及施工抽排水管等，通风管布置在隧道施工电力线的对侧，高压风、水管及排水管布置在通风管的同侧。
6.4.1施工用电
在隧道进出口、斜井分别安装800kVA变压器各二台，洞内动力线路为三相五线制。照明电压：作业地段不得大于36V，成洞和不作业地段可采用220V；成洞地段固定的输电线路，应用绝缘良好的胶皮线架设。施工地段的临时线路宜采用橡套电缆。隧道掘进到1000m左右时，采用10kV高压进洞，洞内设315kVA变压器，供洞内1000m后的用电设备用电。
6.4.2施工用高压风
在隧道进出口、斜井分别配置8台20m3/min空压机组成的压风站,采用φ250mm钢管供风。
6.4.3施工用水
在洞口附近建高山水池（容积200m3），铺设φ150mm钢管供水。
6.4.4施工通风
隧道通风采用动态式分阶段通风的方式，在1000m以前，采用长管路压入式通风，隧道进、出口各配置一组2×55kW轴流风机通风，当掘进到1000m后，再增加一台110kW轴流风机，并排通风，风管直径为φ1000mm。同时在洞内增设射流通风机，加快洞内污浊空气的排出速度。洞内风筒设专人挂设维修，确保风筒畅直，无破损漏风现象。
6.4.5施工排水
隧道进口为顺坡排水，掌子面积水利用污水泵抽至已施工完毕的隧道两侧水沟排出洞外。
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隧道斜井为逆坡排水，斜井正洞为顺坡排水，在斜井底部设置集水坑，掌子面积水利用污水泵抽至已施工完毕的隧道两侧水沟排至集水坑。斜井每100米设置固定泵站与工作面移动泵站相结合的方式，每个泵站配备两套抽水设施，一套工作一套备用，排水管采用Φ100钢管，利用泵站采用机械接力抽排至洞外。
隧道出口为顺坡排水，掌子面积水利用污水泵抽至已施工完毕的隧道两侧水沟排出洞外。隧道出口斜井为逆坡排水，在斜井底部设置集水坑，掌子面积水利用污水泵抽至已施工完毕的隧道两侧水沟排至集水坑。斜井每100米设置固定泵站与工作面移动泵站相结合的方式，每个泵站配备两套抽水设施，一套工作一套备用，排水管采用Φ100钢管，利用泵站采用机械接力抽排至洞外。
排到洞外的污水经污水处理站处理达标后排放。
6.5洞口施工
6.5.1洞口边、仰破开挖防护
边仰坡开挖前先施作截水天沟，按设计要求从上至下开挖边仰坡，并及时按设计要求进行边仰坡的防护加固。边仰坡按设计采用骨架护坡，骨架内喷播植草，以防止雨水渗入而坍塌。
6.5.2洞口排水
边仰坡施工前先人工在距开挖边缘线5m处施作洞顶截水天沟，待进洞后及时施作洞门和两侧排水沟，与洞顶截水沟相连形成完整排水系统。
6.5.3洞门修筑
在进洞施工正常后，适时安排洞门施工，湖州隧道进出口为斜切式洞门，利用衬砌台车做模板一次性整体浇注。洞门完成后及时修筑洞顶排水沟和边仰坡防护工程，保证洞口稳定和排水顺畅。
洞门施工工艺流程见图6-5。
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施工方案报监理工程师审批测量放线洞顶天沟及临时排水沟仰坡开挖洞门墙挖基支立模板、连接钢筋混凝土、片石制备运送监理工程师检查混凝土浇筑、片石砌筑养 生洞门装饰洞顶背后回填坡面永久防护和排水监理工程师验收
图6-5 洞门施工工艺流程图
6.5.4进洞施工
隧道进出口均采用Φ108长管棚超前支护。洞口开挖至起拱线，采用
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两榀型钢钢架（Ⅰ18）紧贴仰坡放置，间距0.5m，纵向采用Φ22mm钢筋连接，预埋管棚导向管（ φ140），其环向间距及倾角按设计的管棚环向间距及外插角布设，经测量检查，同隧道洞口开挖断面一致后，与仰坡锚杆焊接固定，浇筑100cm厚C20混凝土导向墙，在砼强度达到设计强度后，开始施做长管棚，并间隔注射水泥单液浆，形成洞室轮廓后，按双侧壁导坑法开挖进洞。
6.6超前支护
湖州隧道超前支护有Φ108mm长管棚超前预支护；Φ42mm小导管超前预支护，小导管长3.5～4.2m; Φ22mm中空注浆锚杆，长度3.5m。
6.6.1超前大管棚
采用Φ108钢花管，壁厚6mm，环向间距0.4m，长40m，外插角1～3o，压注水泥浆。钢花管上钻注浆孔，孔径10～16mm，孔间距188mm，呈梅花形布置，尾部留不钻孔的止浆段150cm。编号为双号的钢管不开孔。
（1）机具：
超前大管棚钻孔采用地质钻机，当难以成管孔时，采用套管跟进技术，把钢套管及钻具同时冲击回转钻入软弱围岩内，待安装带孔管棚后，用拔管器将套管拔出，进行注浆。为增加管棚的抗弯能力，可在钢花管及钢管内设置钢筋笼，钢筋笼由四根主筋和固定环组成，主筋直径为18mm，固定环采用短管节，节长3-5cm，将其与主筋焊接，按1.5m间距设置。
采用高压双液注浆泵注浆，浆液由注浆拌和机拌制。 （2）施工方法：
a.顶驱液动锤把套管与钻杆同时冲击回转，钻入隧道顶板前端设计 要求孔深。
b.钻孔完毕，将套管内孔注水清洗干净，然后将钻杆拔出，套管仍
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留在孔内护孔。
c.事先加工好带有注浆眼的钢管插入套管内，钢管节与节用丝扣联接，钢管终端密封。
d.管插进后，取出套管。
e.上述步骤将其余管棚施钻安插完毕，然后施做止浆墙。 f.用高压泵将水泥浆压入钢管内，浆液通过钢管注浆眼压注入孔壁的缝隙内，固结附近岩土层，采用导管编号注浆，先注“单”号孔，待1至2天固结后，再注“双”号孔，管棚位于土层中压注水泥浆，压力不小于2MPa，其余地段压注水泥砂浆（水灰比1：1，砂灰比2：1）压力不小于1MPa。
g.管棚支护下，进行隧道开挖，开挖总长度为管棚总长度的90%。 （3） 注意事项：
a.大管棚施工前编制详细的专项施工组织设计。 b.钻孔前，按设计精确画出钻孔位置。
c.控制钻孔角度，尤其是接长钻杆后钻进角度应严格控制。 d.注浆时准确掌握浆液配比和注浆压力。 e.创造良好的照明条件，施工时专人统一指挥。 f.加强对围岩进行动态监控量测，实行信息化管理。 （4）超前大管棚施工工艺流程见图6-6。
6.6.2超前小导管
小导管采用Φ42、Φ50热轧无缝钢管加工，长度为4.5～5m，每2.4m或3m设一环，其搭接长度不小于1m。
（1）施工方法
采用YT-28风动凿岩机钻孔，人工安装超前小导管并与钢架焊接固
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钢筋及型钢支架孔口套管安装定位套拱混凝土浇筑电动钻机 钻 孔施打有孔钢花管管棚注浆施打无孔钢管钢花管制作浆液配制注浆泵管棚检查开 挖
图6-6 超前大管棚支护施工工艺流程图
定，小导管外插角符合设计，用注浆泵进行注浆作业，注入水泥单液浆，注浆压力为0.5～1.0MPa，施工中根据现场试验确定合理的注浆参数。小导管在构件加工厂制作，前端做成尖锥形，尾部焊接φ6mm钢筋加劲箍，管壁上每隔15cm交错钻眼，眼孔直径为8mm。小导管加工形式见图6-7。
50cm 15cm
φ8mm加劲箍φ42mm钢管图6-7 注浆小导管加工图
钻孔完毕后，将小导管按设计要求插入孔中，围岩软弱地段用游锤或凿岩机直接将小导管沿格栅钢架中部打入，尾部与钢架焊接到一起，共同组成预支护体系。注浆前先喷射混凝土5～10cm封闭掌子面作止浆
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墙，当单孔注浆量达到设计注浆量时，结束注浆。注浆参数应根据注浆试验结果及现场情况调整。注浆作业中认真填写注浆记录，随时分析和改进作业，并注意观察施工支护工作面的状态。开挖前试挖掌子面，无明显渗水时进行开挖作业。
（2）超前小导管施工工艺流程见图6-8。
立钢支撑布 孔钻 孔安装小导管注 浆检 查开 挖钢花管制作浆液配制钻机定位注浆泵
图6-8 超前小导管注浆施工工艺流程图
6.7正洞施工
指导原则：按新奥法原理组织施工。软岩地段施工坚持“先预报、管超前、短进尺、控爆破、强支护、快封闭、勤量测”的原则。积极推广应用国内外隧道施工新技术、新工艺，投入大型隧道施工专用机械设备，组成挖、装、运、锚、衬等机械化作业线。
6.7.1洞身开挖
（1）施工方法
根据本隧道围岩级别及周边环境采取多种开挖方法：正洞洞身Ⅱ级围岩采用全断法开挖，Ⅲ级围岩采用台阶法开挖，Ⅳ级围岩采用三台阶临时仰拱法，Ⅴ级围岩一般段采用三台阶四步法开挖。Ⅱ、Ⅲ级围岩采
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用光面爆破工艺开挖，以风动凿岩机钻孔，塑料导爆管微差毫秒雷管起爆；Ⅳ、Ⅴ级围岩开挖采用风镐或挖掘机配合人工开挖，必要时辅以弱爆破。形成超前支护、开挖、初期支护、仰拱填充、二次衬砌、附属工程均衡生产、整体推进的施工格局，断层破碎带及其影响带地段初期支护及时成环，根据围岩量测结果及时施作二次衬砌。施工方法见表6-1。
表6-1 正洞施工方法表
序号 围岩级别 1 2 3 4 施工方法 全断面法施工，凿岩台架风枪钻眼，光面爆破。 台阶法法施工，凿岩台架风枪钻眼，光面爆破。 三台阶法、三台阶临时仰拱法，微震动控制爆破。 三台阶四步法，洋镐、风镐或挖掘机开挖，必要时辅以弱爆破。 Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ （2）施工工艺 ①台阶法
a.台阶法施工工艺流程见图6-10“台阶法施工工艺流程图” b.台阶法施工工艺流程文字说明
首先进行超前支护，然后进行上半断面开挖，并及时施作初期支护；再进行下半断面开挖，并及时进行初期支护；最后进行仰拱混凝土及二次衬砌。
上台阶支架式风钻钻孔，光面爆破开挖。下台阶凿岩台车钻孔，人工装药，非电毫秒雷管微差控制爆破，光面开挖爆破施工完毕后，初喷混凝土封闭围岩。待混凝土初凝后，按设计的支护参数施作中空注浆锚 杆。锚杆安装完毕，在锚杆外端挂设钢筋网片，复喷混凝土达到设计厚度。
开挖爆破后，采用挖掘机配合装载机装碴，自卸汽车运输。
图6-10 隧道台阶法施工工艺流程图
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边墙仰拱初支 施作仰拱 仰拱填充 监控量测 下台阶开挖 二次衬砌施作 水沟电缆槽施工 上台阶开挖 施作上台阶初期支护 6.7.2光面爆破施工
本隧道Ⅱ级围岩采用全断面光面爆破开挖；Ⅲ级围岩采用台阶法开挖，上半断面采用光面爆破开挖，下半断面采用预裂爆破，严格控制装药量及按照光面爆破设计施工，减少震动波对围岩的扰动，达到爱护围岩的目的。采用风动凿岩机钻眼，非电毫秒雷管微差起爆。
光面爆破受多种因素影响，包括围岩强度、整体性、节理、层理等地质因素，现场围岩地质结构千变万化，爆破参数进行现场设计动态调整。同一类围岩经试爆取得的技术参数，做为初步依据，每一循环爆破 作业都要由有经验的爆破工程师根据上一循环爆破效果，以及本循环围岩特征进行适当调整，选择一组最佳技术参数。上一循环是下一循环的预设计和试爆破。
（1）施工要点
本工程隧道钻爆采用人工风枪打眼。人工风枪打眼作业: 测量、布孔、打眼、移位。
保证钻孔质量措施：光爆钻孔时，由爆破设计技术员统一指挥协调行动，认真实行定人、定位、定机、定质、定量的“五定”岗位责任制；分区按顺序钻孔，避免相互干扰、碰撞、拥挤；固定钻孔班，以便熟练技术，掌握规律，提高钻孔的速度和准确性。
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按各断面炮孔爆破设计装药量装药联线，周边眼采用φ25mm小直径药卷不隅合装药方式，其余炮眼采用连续装药，富水地段采用乳化防水炸药，掏槽眼采用V形掏槽。爆破材料采用1～17段非电毫秒雷管和塑料导爆管起爆，周边眼采用低爆速、低密度、高爆力、传爆性好的小直径2号岩石硝铵炸药（φ25mm直径），富水地段采用乳化炸药，厂制炮泥堵塞，导爆管复式网路联接，各部一次起爆。
（2）Ⅱ、Ⅲ级围岩施工光面爆破设计
Ⅱ、围岩全断面法、Ⅲ级围岩台阶法施工光面爆破炮眼布置见图6-11、图6-12，炮眼药量分配见表6-2、表6-4，主要经济技术指标见表6-3、表6-5。
（3）施工工艺流程图及文字说明
洞身Ⅱ、III级围岩采用爆破开挖。为了充分发挥围岩的自承能力，减轻对围岩的振动破坏，隧道采用微振动控制光面爆破技术，并根据围岩情况及时修正爆破参数，达到最佳爆破效果，形成整齐圆顺的开挖断面，减少超挖，杜绝欠挖。
钻孔作业采用多功能台架配合手持式风动凿岩机钻孔，人工装药出现变化需要变更爆破设计时，由爆破主管工程师确定。炮孔的装药、堵塞和引爆线路的连接，均由考核合格，执证上岗的爆破工负责。
光面爆破施工工艺流程见图6-13。
6.7.3施工运输
隧道采用无轨运输方式，出碴采用挖装机或侧卸式装载机装碴，自
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12111098450
15,9648247,48878,13,442341楔形掏槽区3571中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部
V形掏槽眼布置图131415753宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计
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说明：1、本图尺寸均以厘米计。2、周边眼间距E=55cm，抵抗线W=70cm，底板眼间距E=75cm。3、炮眼深度4.5m，循环进尺4.0m。4、起爆方式为孔内微差起爆，图中数字为孔内毫秒雷管段别。图6-11 Ⅱ级围岩全断面法施工光面爆破炮眼布置图
13119
350874005311楔形掏槽区73510V形掏槽眼布置图233764,44,33794,92107中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部
12说明：1、本图尺寸均以厘米计。19357宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计
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1092、周边眼间距E=55cm，抵抗线W=70cm，底板眼间距上台阶E=70cm，下台阶E=100cm。3、炮眼深度3.5m，循环进尺3m，下台阶炮眼深度440cm，循环进尺450cm。。4、起爆方式为孔内微差起爆，图中数字为孔内毫秒雷管段别。图6-12 Ⅲ级围岩台阶法施工光面爆破炮眼布置图 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计
表6-2 双线Ⅱ级围岩全断面光面爆破炮眼药量分配表
炮眼数 个 1 2 掏槽眼 3 4 5 6 7 辅助眼 8 9 10 11 12 13 14 内圈眼 周边眼 底板眼 合计 20 15 15 27 51 19 220 11 13 14 12 15 15 450 450 450 450 450 450 12 14 15 10 5 16 1.8 2.1 2.25 1.5 0.75 2.4 36 31.5 33.75 40.5 38.25 45.6 366.9 10 10 3 14 16 5 7 8 9 10 488 482 450 450 450 16 14 14 12 12 2.4 2.1 2.1 1.8 1.8 24 21 6.3 25.2 28.8 10 10 雷管 段数 段 1 3 炮眼 长度 cm 235 378 炮眼装药量 每孔 药卷数 卷/孔 10 14 单孔 装药量 Kg/孔 1.5 2.1 合计 药量 Kg 15 21 序号 炮眼 分类 表6-3 双线Ⅱ级围岩全断面光面爆破主要经济技术指标 序号 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 项 目 开挖断面积 预计每循环进尺 每循环爆破石方 炮眼总数 雷管用量 炸药用量 比钻眼数 比装药量 单位体积岩体耗雷管量 预计炮眼利用率 单 位 m m m 个 发 Kg 个/m Kg/m 发/m % 33232数 量 126.8 4.0 507.2 220 230 366．9 1.73 0．72 0.45 89 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部
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表6-4 双线Ⅲ级围岩正台阶光面爆破炮眼药量分配表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 下半断面 掘进眼 上台阶 辅助眼 掏槽眼 上炮眼 下分类 台 阶 炮眼数 个 10 10 10 7 9 11 8 内圈眼 周边眼 底板眼 合计 21 39 21 146 9 9 9 7 周边眼 底 眼 合计 总 计 8 14 56 202 雷管 段数 段 1 3 5 7 8 9 10 11 13 12 1 3 5 7 9 10 炮眼 长度 cm 234 376 380 350 350 350 350 350 350 350 450 450 450 450 450 450 炮眼装药量 每孔 单孔 药卷数 装药量 卷/孔 Kg/孔 8 12 11 10 8 8 10 7 4 12 15 15 15 15 5 15 1.2 1.8 1.65 1.5 1.2 1.2 1.5 1.05 0.6 1.8 2.25 2.25 2.25 2.25 0.75 2.25 合计 药量 Kg 12 18 16.5 10.5 10.8 13.2 12 22.05 23.4 37.8 176.15 20.25 20.25 20.25 15.75 6 31.5 114 290.25 表6-5 双线Ⅲ级围岩正台阶光面爆破主要经济技术指标 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 项 目 开挖断面积 预计每循环进尺 每循环爆破石方 炮眼总数 钻孔总数 雷管用量 炸药用量 比钻眼数 比装药量 单位体积岩体耗雷管量 预计炮眼利用率 单 位 m m m 个 m 发 kg 个/m kg/m 发/m % 33232数 量 上台阶 81.6 3 244.8 146 481.8 155 176.15 1.8 0.7 0.6 86 下台阶 64 4.5 288 56 252 63 114 0.9 0.4 0.2 100 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部
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光面爆破设计 超前地质预报 测量放线 台架就位 钻 孔 装药计算 钻孔质量验收 爆破材料准备 装药与堵塞 网路检查 连接起爆网络 起 爆 通 风 危石处理 光爆效果与质量检查 图6-13 光面爆破施工工艺流程图
卸车运输；小断面分部开挖时采用人工配合挖掘机扒碴，挖掘机配合装载机装碴，自卸车运输。
6.7.4初期支护
隧道初期支护采用带排气装置的Φ22中空注浆锚杆、Ф22mm砂浆锚杆、钢筋网、格栅钢架、型钢钢架、C25喷射（合成纤维）混凝土。依据围岩类别设计综合使用。
支护紧跟开挖面及时施作，尽量减少围岩暴露时间，抑制围岩变形，防止围岩在短期内松弛剥落。
钢架、钢筋网和锚杆在洞外构件厂加工，人工安装钢架，挂设钢筋
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网，锚杆台车或风动凿岩机施作系统锚杆，湿喷机喷射混凝土。
（1）系统锚杆
隧道拱部系统锚杆采用带排气装置的Φ22中空注浆锚杆，边墙及临时支护采用Ф22mm砂浆锚杆，其施工方法同超前支护中Φ22中空注浆锚杆及Ф22mm砂浆锚杆。
A 砂浆锚杆
a.砂浆锚杆施工工艺流程
见图6-14“砂浆锚杆施工工艺流程图”。 b.砂浆锚杆施工工艺流程文字说明
锚杆孔眼间距、深度和布置符合设计参数的要求，其方向垂直于岩层层面。
检查锚杆类型、规格、质量及其性能是否与设计相符。 根据锚杆类型、规格及围岩情况准备钻孔机具。
将打好的眼孔用高压风清除孔内岩屑，将浸好水的锚固卷装入眼内，用木棍送至眼底，将锚杆插入，其位置尽量居中，端部外露长度为5～15cm。
将锚杆的锚头安放在锚固卷底部，用风动搅拌机带动锚杆快速旋转，边旋转边徐徐推进，锚头在旋转与推进中强烈搅拌浸水后的锚固卷，使水泥浆获得良好的和易性，水泥浆如沿孔壁下滑，孔口用纸堵塞，施工过程要求迅速，时间不要过长。
B 中空注浆锚杆
a.中空注浆锚杆施工工艺流程
见图6-15“中空注浆锚杆施工工艺流程图”。 b.中空注浆锚杆施工工艺流程文字说明
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施工准备钻孔检查清孔检查送锚固卷推进锚杆、搅拌锚固卷锚固剂达到强度结束高压风浸药包风动凿岩机锚杆加固
图6-14 砂浆锚杆施工工艺流程图
杆体加工检查施工准备锚杆加工止浆塞加工锚头加工钻孔高压风清孔打入锚杆安设止浆塞、垫板、螺帽注浆泵注浆结束
图6-15 中空注浆锚杆施工工艺流程图
采用凿岩台架风钻钻孔，孔径大于φ32mm。 浆液配比：1∶1水泥砂浆，水灰比0.38～0.45。
注浆：用塑胶泥封堵杆体周围及孔口，工作面上的裂纹也用塑胶泥
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封堵塞。管端外露20cm，以便安装注浆管。
注浆口最高压力控制每根注浆量在30L/min内。注浆用定量注浆，即每孔注入0.3m3浆液，但孔口压力已达到0.5Mpa时也结束注浆。注浆结束后及时清洗泵、阀门和管路，保证机具完好，管路畅通。
② 钢筋网
钢筋网预先在洞外加工成型。钢筋类型及网格间距按设计要求施作。钢筋冷拉调直后使用，钢筋表面不得有裂纹、油污、颗粒或片状锈蚀。安装搭接长度为1～2个网格，采用焊接。砂层地段先铺挂钢筋网，沿环向压紧后再喷混凝土。钢筋网随受喷面起伏铺设，与受喷面的间隙一般不大于3cm。与锚杆或其它固定装置连接牢固。开始喷射时，缩短喷头至受喷面的距离，并调整喷射角度，钢筋保护层厚度不得小于5cm。喷射中如有脱落的石块或混凝土块被钢筋网卡住时，应及时清除。
③ 型钢钢架及格栅钢架
钢架按设计预先在洞外钢结构厂加工成型，在洞内用螺栓连接成整体。
a. 制作加工
型钢钢架采用冷弯成型；格栅钢架采用胎模焊接。钢架加工的焊接不得有假焊，焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。每榀钢架加工完成后放在水泥地面上试拼，周边拼装允许误差为±3cm，平面翘曲小于2cm。钢架在开挖或喷混凝土后及时架设。
b. 钢架架设要求
安装前清除底脚下的虚碴及杂物。钢架安装允许偏差：钢架间距、横向位置和高程与设计位置的偏差不超过±5cm，垂直度误差为±2°。
钢架拼装可在开挖面以外进行，各节钢架间以螺栓连接，连接板密贴。
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沿钢架外缘每隔2m用钢楔或混凝土预制块楔紧。
钢架底脚置于牢固的基础上。钢架尽量密贴围岩并与锚杆焊接牢固，钢架之间按设计纵向连接。
分部开挖法施工时，钢拱架拱脚打设直径为22mm的锁脚锚杆，锚杆长度不小于3.5m，数量为2～4根。下半部开挖后钢架及时落底接长，封闭成环。
钢架与喷混凝土形成一体，钢架与围岩间的间隙用喷混凝土充填密实；各种形式的钢架全部被喷射混凝土覆盖，保护层厚度不得小于50mm。
c.型钢（格栅）钢架施工工艺流程见图6-16型钢钢架(格栅)安装工艺流程图。
初喷 中线标高测量 型钢钢架（格栅）加工质量检验 型钢钢架（格栅）组拼 清除底脚浮碴 安装型钢钢架（格栅） 和锚杆焊接定位 隐蔽工程检查验收 复 喷 混 凝 土 图6-16 型钢钢架(格栅)安装工艺流程图
④ 喷射混凝土
喷射混凝土采用洞外自动计量拌和站拌和，湿式喷射混凝土施工，湿喷混凝土可减少回弹量，降低粉尘，提高工作效率和施工质量。
喷射支护前撬去表面松土和欠挖部分，用高压风清除杂物；遇开挖面水量大时，采取措施将水集中引排。喷前对设备进行检查和试运转；
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在受喷面、各种机械设备操作场所配备充足照明及通风设备。
按照设计厚度利用原有部件如锚杆外露长度等，也可在岩面上打入短钢筋，标出刻度，做为标记。
粗骨料加入拌和前要再次过筛，以防超径骨料混入，造成堵管。细骨料应堆放在防雨料库，以控制含水量。
喷射纤维混凝土中的石子最大粒径不宜大于10mm，骨料级配宜采用连续级配；混凝土搅拌宜优先采用将纤维、水泥、骨料先干拌后加水湿拌的方法，且干拌时间不得少于1.5min。
混凝土喷射机安装调试好后，在料斗上安装振动筛（筛孔10mm），以避免超粒径骨料进入喷射机。
喷射时，送风之前先打开计量泵，送风后调整风压，使之控制在0.45～0.70MPa之间，若风压过大，粗骨料碰围岩后会回弹；风压小，喷射动能小，粗骨料冲不进砂浆层而脱落，都将导致回弹量增大。以混凝土回弹量小、表面湿润有光泽、易粘着为度来控制喷射压力。
喷射方向与受喷面垂直，工作中喷头与受喷面采用计算机自动控制，与岩面方向垂直、等距喷射；若受喷面被钢架、钢筋网覆盖时，将喷咀稍加偏斜，但不宜小于70°。
一次喷射厚度不宜超过5～6cm，过大会削弱混凝土颗粒间的凝聚力，使喷层因自重过大而大片脱落，或使拱顶处喷层与围岩面形成空隙；过小，则粗骨料容易弹回。分次喷至设计厚度，两层喷射的时间间隔为15～20min。影响喷层厚度的主要原因是速凝剂作用效果和气温。
为提高工效和保证质量，喷射作业应分片进行。为防止回弹物附着在未喷岩面上影响喷层与岩面间的粘结力，按照从下往上施喷，呈“S”形运动；喷前先找平受喷面的凹处，再将喷头成螺旋形缓慢均匀移动，保证混凝土层面平顺光滑。
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喷混凝土的原材料、配合比（包括速凝剂的添加量）不仅要满足要求，而且速凝剂的凝结时间、与水泥的相容性、对强度的影响都要达到要求。
喷射混凝土的现场配比应适当提高其强度等级，以确保附着在围岩面上的喷混凝土层的设计强度。
当围岩破碎、稳定性差时，初喷（厚4cm以上）、锚杆、钢筋网、钢架、复喷（二喷、三喷）等作业可以连续进行，直到达到设计要求。架设好格栅钢架后，迅速用喷射混凝土封填，使之发挥支护能力。围岩较完整、稳定时间较长时，初喷、锚杆、钢筋网等施工后即可进行开挖作业，待下一循环初期支护时间再复喷，可将设计厚度的喷层厚分两、三次完成，由于每层间隔为一循环时间，每层因爆破产生的裂纹在下一次喷混凝土时被填充，而新喷层距掌子面渐远，所受的爆破振动亦越小，使喷混凝土层的支护能力更强。
湿喷混凝土施工工艺流程见图6-17“湿喷混凝土施工工艺流程图”。
水泥 混混凝土拌和 砂 石子 水 纤维 筛网φ10mm（滤出超径石子） 受喷 围岩面 拌和时间≮90s 混凝土运输车运送 30cm 混凝土喷射机 风压控制在0.45-0.7MPa 0.6-1m 液体速凝剂（水泥用量×4%） 图6-17 湿喷混凝土施工工艺流程图
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6.7.5监控测量
根据以往类似隧道施工经验，结合设计文件，在隧道施工过程中，将按照《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》（TB10108-2002）的要求进行监控量测，以量测资料为基础及时修正支护参数，使支护参数与地层相适应并充分发挥围岩的自承能力，围岩与支护体系达到最佳受力状态，并在施工中进行信息化动态管理，达到确保工程质量、施工安全和进度，合理控制投资的目的。在隧道正洞洞身支护完成后，及时进行全断面监控量测，随时掌握初期支护的工作状态，指导和确定二次衬砌施作时间。
(1)量测项目
根据本工程的地形地质条件、支护类型和施工方法等特点，初步选择确定本隧道监控量测必测项目和选测项目见表6-6、表6-7。
表6-6 监控量测必测项目
序号 监测项目 测试方法和仪表 现场观察、地质罗盘 隧道净空变化测定仪 测试精度 备注 1 洞内、外观察 2 3 4 衬砌前净空 变化 全站仪采用非接触观测（收敛计、隧道激光断面仪、全站0.1mm 法 仪） 1mm 一般进行水平收敛量测 1mm 浅埋隧道必测（H0≤2b） 沉降缝两侧底板（或仰拱填充层面）沉降 拱顶下沉 水准测量的方法，水准仪、钢尺 地表下沉 水准测量的方法，水准仪、塔尺 二次衬砌后 5 隧道净空变化测定仪（收敛计） 0.01mm 净空变化 沉降缝两侧6 底板不均匀沉降 洞口段与路基过渡段不7 均匀沉降观测 三等水准测量 三等水准测量 1mm 洞口底板（或仰拱填充层1mm 面）与洞口过渡段的沉降 注：H0—隧道埋深；b—隧道最大开挖宽度。 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部
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表6-7 监控量测选测项目
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 监测项目 地表下沉 隧底隆起 围岩内部位移 围岩压力 二次衬砌接触压力 钢架受力 喷混凝土受力 锚杆杆体应力 二次衬砌内应力 爆破振动观测 围岩弹性波速度 测试方法和仪表 水准测量的方法，水准仪、塔尺 水准测量的方法，水准仪、塔尺 多点位移计 压力盒 压力盒 钢筋计 混凝土应变计 钢筋计 混凝土应变计 爆破振动记录仪 弹性波测试仪 测试精度 1mm 1mm 0.1mm 0.001MPa 0.001MPa 0.1MPa 10με 0.1MPa 0.1MPa 备注 H0＞2b时 临近建筑物 ② 量测断面间距 施工中将按照设计文件设置量测断面并布点。结合隧道具体情况，初步拟定必测项目量测断面间距与每断面测点数量见表6-8。为掌握各级围岩位移变化规律，在各级围岩起始地段增设量测断面。
表6-8 必测项目量测断面间距和每断面测点数量
每断面测点数量 净空变化 1～2条基线 1条基线 1条基线 1条基线 拱顶下沉 1～3点 1点 1点 1点 围岩级别 Ⅴ Ⅳ Ⅲ Ⅱ 断面间距（m） 10 20 30 50 注：1、洞口及浅埋地段断面间距取小值。 2、各选测项目量测断面的数量，宜在每级围岩内选有代表性的1～2个。 3、软岩隧道的观测断面适当加密。 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部
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③ 量测断面布置
隧道每个量测断面各布置一个拱顶下沉测点和一条水平净空收敛量测基线（台阶法开挖时，在拱脚以上0.5m加测一条）。测点布置见图6-18。
④ 量测频率
洞内观察分为开挖工作面观察和支护表面状况观察两部分。开挖工作面观察应在每次开挖后进行，地质情况基本无变化时，可每天进行一
拱顶下沉量测收敛量测起拱线1m仰拱填充顶面2～4m
图6-18围岩测点布置图
次。对支护的观察也应每天至少进行一次，观察内容包括喷射混凝土、锚杆、钢架的表面外观状况等。洞外观察包括边仰坡稳定、地表水渗透等观察。
净空水平收敛量测和拱顶下沉量测采用相同的量测频率。量测频率见表6-9，实际量测频率从表中根据变形速度和距开挖工作面距离选择较高的一个量测频率。
⑤ 监测方法
监测方法与要求见表6-10。
为确保量测精度和加快量测速度，在隧道拱顶下沉和水平收敛量测
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中采用目前比较先进的无接触围岩量测技术。它具有快速、准确、灵活
表6-9 量测频率表
量测频率 2次/d 1次/d 1次/2～3d 1次/3d 1次/周 注：B为隧道开挖宽度。 变形速度（mm/d） ≥5 1～5 0.5～1 (2～5)B 0.2～0.5 < 0.2 > 5B 量测断面距开挖工作面距离 < 1B (1～2)B 表6-10 监控量测方法及要求表
序监测 号 项目 测点布置 监测方法及要求 目测：地质观察在爆破后初喷前进行，绘制地质素描图，填写开挖工作面地质调查记录表； 检查喷射混凝土有无开裂及发展，锚杆有无松动，钢架支护状态等，并做好相应记录； 查看边仰坡有无开裂、起壳，地表有无裂纹；地表水位有无异常变化。 地表下沉量测在开挖工作面前方，隧道埋深与隧道开挖高度之和处开始，直到衬砌结构封闭、下沉基本停止时为止。 采用激光断面仪或收敛计进行量测，开挖后按要求迅速安装测点并编号，初读数应在开挖后12h内读取，测点应牢固可靠，易于识别并妥为保护 喷射混凝土后迅速在拱顶设点，采用激光断面和仪精密水准仪和收敛计铟瓦尺进行量测 仪器 1 洞内外 观 察 开挖及支护后进行 地质 罗盘 2 隧道洞口进行地表沉降量地表测，横断面方向沿隧道中心沉降及两侧间距2～5m处设地表监测 下沉测点，监测范围在隧道开挖影响范围以外。 水平内轨顶面以上2.5m，左右两收敛侧对称布置量测点，量测断量测 面间距根据围岩级别确定 拱顶与水平收敛断面对应拱顶设下沉量测点 量测 精密水准仪、铟瓦尺 3 激光断面仪、收敛计 精密水准仪和收敛计、铟瓦尺 4 方便等优点。
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量测方法：无接触法围岩量测观测方案见图6-19。测量人员按量测频率要求对隧道断面上布设的观测点进行全自动多测回全圆观测，得到这些点的收敛信息。
⑥ 监测资料整理、数据分析及反馈
在取得监测数据后，及时由专业监测人员整理分析监测数据。结合围岩、支护受力及变形情况，进行分析判断，将实测值与允许值进行比较，及时绘制各种变形或应力～时间关系曲线，预测变形发展趋向及围岩和隧道结构的安全状况，及时向项目总工程师及监理工程师汇报。
⑦ 监控量测管理 A 监测控制标准
根据有关规范、规程、设计资料及类似工程经验，制定本工程监控 量测变形管理等级见表6-11，据此指导施工。
测量仪器
图6-19 无接触法围岩量测观测方案示意图
表6-11 变形管理等级
管理等级 Ⅲ 管理位移 U 45 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 Ⅱ Ⅰ Uo/3≤U≤2Uo/3 U >2Uo/3 应加强支护 停工，采取特殊措施后方可施工 注：U为实测位移值；Uo为最大允许位移值。 观察及量测发现异常时，应及时修改支护参数。一般正常状态须同时满足以下条件：净空变化速度小于0.2mm/d时，喷射混凝土表面无裂缝或仅有少量微裂缝，围岩基本稳定；位移速度除在最初1～2天允许有加速外，应逐渐减少。当净空变化速度持续大于1.0mm/d时，应加强初期支护；二次衬砌混凝土施作时间应满足《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》要求。 B 监控量测体系 施工监测管理流程见图6-20。 改变量测计划 措施（改变施工方法， 调整支护参数） 措施（优化支护结构） 否 施 工 量 测 安 全 性 是 经 济 性 是 否 是 量测计划是否变 否 改变管理基准 是 管理基准是否变 否 图6-20 施工监测管理流程图 a 监控量测计划 工程施工前，根据现场实际情况及施工进度，编制详细的监测实施计划，并确定监测技术标准，报监理工程师及业主批准。 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 46 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 b 监控量测小组 为了真实反映监测结果，施工监测由工程技术管理中心组成专门监测小组，具体负责各项监测工作。 c 监测管理 积极配合监理工程师做好对监测工作的检查、监督和指导，工程完成后，根据监测资料整理监测分析报告纳入竣工资料中。 d 现场量测要求 净空变化、拱顶下沉量测应在每次开挖后12h内取得初读数，最迟不得大于24h，且在下循环开挖前必须完成。 测试前检查仪表是否完好，当测点状态良好时方可进行测试工作。 测试中按各项量测操作规程安装好仪器仪表，每测点一般测读三次，取算术平均值作为观测值；每次测试都要认真做好原始数据记录，并记录开挖里程、支护施工情况以及环境温度等，保持原始记录的准确性。 测试完毕后检查仪器、仪表，做好养护、保管工作，及时进行资料整理及信息反馈。 e 保证措施 将监测管理及监测实施计划纳入施工生产计划中，作为一个重要的施工工序来抓，并保证监测有确定的时间和空间。 制定切实可行的监测实施方案和相应的测点埋设保护措施，并将其纳入工程的施工进度控制计划。 施工监测紧密结合施工步骤，监控每一施工步骤对周围环境、围岩、支护结构、变形的影响，据此优化施工方案。 监测组与监理工程师密切配合工作，及时向监理工程师报告情况和问题，并提供有关切实可靠的数据记录。 量测项目人员要相对固定，保证数据资料的连续性。量测仪器专人 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 47 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 使用、专业机构保养、专业机构检校。量测设备、元器件等在使用前均经过检校，合格后方可使用。 各监测项目在监测过程中必须严格遵守相应的实施细则，量测数据均要经现场检查、室内两级复核后方可上报。 量测数据的存储、计算、管理均采用计算机系统进行。 针对施工各关键问题开展相应的QC小组活动，及时分析、反馈信息，指导设计和施工。 6.7.6仰拱（填充、底板）施工 为保证施工安全，仰拱混凝土应及时施作，支护尽早闭合成环，整体受力，确保支护结构稳定。在隧道正洞Ⅳ、Ⅴ级围岩中，待喷锚支护全断面施作完成后，根据围岩收敛量测结果，拆除临时支护，开挖并灌筑仰拱及填充混凝土，一次灌筑仰拱混凝土长度6～8m。 ① 施工方法 为确保施工质量，仰拱混凝土进行全幅整体浇筑，同时解决出碴、进料运输与仰拱施工干扰及仰拱混凝土在未达到要求强度之前承受荷载的问题，采用仰拱栈桥进行施工。移动栈桥仰拱示意图见图6-21。 开挖出碴区仰拱施工区仰拱已施工区 图6-21 移动栈桥示意图 ② 仰拱和底板施工应符合下列要求： A 施工前，应将隧底虚碴、杂物、泥浆、积水等清除，并用高压风将隧底吹洗干净，超挖应采用同级混凝土回填。 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 48 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 B 仰拱超前拱墙二次衬砌，其超前距离保持3倍以上衬砌循环作业长度。 C 底板、仰拱的整体浇筑采用防干扰作业平台保证作业空间；仰拱成型采用浮放模板支架。 D 仰拱、底板混凝土整体浇筑，一次成型。 E 填充混凝土在仰拱混凝土终凝后浇筑，不得同时浇筑。仰拱拱座与墙基同时浇筑，排水侧沟与边墙同时浇筑。 F 仰拱施工缝和变形缝作防水处理。 G 膨胀岩性地段，开挖后及时施作仰拱。 H 填充混凝土强度达到5MPa后允许行人通行，填充混凝土强度达到设计强度的100％后允许车辆通行。 ③ 仰拱施工工艺流程图及文字说明 A 仰拱施工工艺流程图见图6-22“仰拱施工工艺流程图”。 测 量 设置安装仰拱钢筋 混凝土生产、运输 开 挖 清 浮 碴 隐 检 灌 筑 砼 捣 固 养护 抽排水 接缝处理 设槽形挡头模 图6-22 仰拱施工工艺流程图 B 仰拱施工工艺流程图文字说明 可将回归分析值作为围岩变形控制依据，建立变形管理等级标准。 a 测量放样，由内轨顶标高，反算仰拱基坑底标高； b 采用挖掘机一次性开挖到位(全断面开挖爆破一次到位，暂不出 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 49 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 碴)，人工辅助清理底部浮碴杂物； c 将上循环仰拱混凝土接头凿毛处理，按设计要求安装仰拱钢筋，并预留边墙衬砌连接筋； d 自检合格后，报监理工程师隐蔽检查并签证，混凝土输送车运输灌筑，插入式振动棒捣固。为能尽早便于行车，采用早强型混凝土。 6.7.7结构防、排水 隧道防水按地下工程国家一级防水标准设计。隧道二次衬砌采用防水混凝土，抗渗等级不低于P8。 隧道防排水采用“防、排、堵、截结合，因地制宜、综合治理”的原则，达到防水可靠，经济合理，不留后患的目的。地质条件差，埋深浅、地下水发育地段设计中采取超前预注浆的措施，限制地表水下渗。 隧道结构的环向施工缝均设置中埋式橡胶止水带；纵向施工缝处采取混凝土界面剂涂面，并设置遇水膨胀橡胶止水条；变形缝设置橡胶止水条、橡胶止水带及嵌缝材料等多道防水措施。衬砌背后环向设置φ50透水盲沟，在隧道两侧边墙墙脚外侧设置纵向通长φ110塑料透水管盲沟，环、纵向盲沟连接并引入隧道排水沟。隧道衬砌背后拱墙部位均铺设柔性防水板加土工布，防水层厚度不小于1.5mm,土工布质量≥400g/m2。明洞衬砌外贴防水层应具有较好的耐热度、抗冻性、柔性、防腐和耐水、抗老化性能，且与混凝土应粘结，防水层应铺至边墙泄水孔处。 对于隧道穿过岩溶、断裂破碎带，预计地下水较大，当采用以排为主可能影响生态环境时，根据实际情况采用“以堵为主，限量排放”的原则，达到堵水有效、防水可靠、经济合理的目的。在岩溶发育地段，则采用“以疏为主、以堵为辅”的原则，应尽量维系岩溶暗河的既有通路，严禁随意封堵溶洞、暗河。 隧道环向施工缝拱墙部分采用中埋式橡胶止水带+双组分聚硫密封 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 50 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 膏嵌缝+涂刷混凝土界面剂，仰拱部分采用中埋式橡胶止水带+涂刷混凝土界面剂；纵向施工缝采用中埋式橡胶止水带+涂刷混凝土界面剂；变形缝采用中埋式橡胶止水带+双组分聚硫密封膏嵌缝，并采用沥青木丝或沥青油毛毡进行填缝处理。 ① 防水层铺设工艺 防水层铺设利用轨行式作业平台施作。监控量测表明支护变形已基本趋于稳定且净空满足二次衬砌厚度、支护表面平整经探地雷达检测初期支护及背后密实，满足质量要求后铺设防水板。防水层铺设作业区不得进行爆破，防止飞石损坏防水层结构。在衬砌台车就位前，对防水层进行全面检查，铺设过程中对接缝进行充气检查。防水层施工与二次衬砌混凝土灌筑之间相距30m左右。 a 施工准备及基面处理 彻底清除各种异物，如：石子、沙粒等，做到初期支护表面平整干净。不能出现疏松、起砂、大的明显的凹凸起伏。 铲除各类尖锐突出物体，如：钢筋头、铁丝、凸出在作业面上的各种尖锐物体。 根据图纸高程尺寸，定好基准线，准确无误地按线下料。 施工设备如焊接机、检漏器、热风枪、电闸箱等，在工作前要做好检查和调整。确保设备正常运行，达到焊接要求，保证工程质量。 b 防水板材的焊接 板材采用双缝热熔自动焊接机焊接。依据板材的厚度和自然环境的温差调整好焊接机的速度和焊接温度进行焊接。焊接完后的卷材表面留有空气道，用以检测焊接质量。 检查方法：用5号注射针与压力表相接，用打气筒进行充气，在0.25MPa压力作用下15min不小于0.23MPa。否则补焊至合格为止。 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 51 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 c 防水板材的铺设、固定 根据实际情况下料，按基准线铺设防水板；用防水板材专用塑料垫和钢钉把缓冲层固定在基面上，应用暗钉圈焊接固定塑料防水板，最终形成无钉孔铺设的防水层。如图6-24。 在清理好的基面上铺设固定土工布垫层。在喷射砼隧道拱顶部标出隧道纵向的中心线，再使裁剪好土工布垫层中心线与喷射砼上的标志相重合，从拱顶部开始向两侧下垂铺设，用射钉固定垫片将土工布固定在 围岩喷混凝土土工布防水板热融衬垫垫片水泥钉图6-24 防水板固定示意图 喷射砼面上。水泥钉长度不得小于50mm，平均拱顶3～4个/m2，边墙2～3个/m2。 铺设固定防水板。先在隧道拱顶部的土工布上标出隧道纵向的中心线，再使防水卷材的横向中心线与这一标志相重合，将拱顶部的防水卷材与热融衬垫片焊接，再同土工布垫层一样从拱顶开始向两侧下垂铺设，边铺边与热融衬垫焊接。铺设时要注意与土工布密贴，不得拉得太紧，一定要留出余量。将防水板专用融热器对准热融衬垫所在位置进行热合，一般5S即可。两者粘结剥离强度不得小于防水板抗拉强度。 ② 橡胶止水带 根据衬砌厚度及衬砌形式拼装钢模挡头板，每块钢模宽度为衬砌厚度的一半，同时将钢模按安装顺序编号。 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 52 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 钢模衬砌台车就位后，按照编号安装钢模挡头板，同时将止水带沿隧道环向夹在挡头板中间，两块挡头板用U形卡固定。预留一半止水带灌筑在下一循环混凝土衬砌中，排水管用PE条固定。 变形缝施工遵照下列规定： 变形缝的位置、宽度、构造型式应符合设计要求； 缝内两侧应平整、清洁、无渗水； 缝底应先设置与嵌缝材料无粘结力的背衬材料； 嵌缝密实。 ③ 软式透水管盲沟 隧道拱墙防水层与初期支护间环向设φ50mm软式透水管（外包无纺布），墙脚纵向设φ110mm软式透水管（外包无纺布），墙脚纵向、拱墙环向盲沟与墙脚泄水孔采用三通管连接。 施工时，用5cm的锚固钉及PE板窄条将软式透水管固定在支护面上，纵向、环向每隔50cm固定一处。 ④ 洞口排水 洞门顶部设截水天沟，以形成完善的防排水系统。天沟设于边、仰坡顶以外5m，其坡度根据地形设置，但不应小于3%，以免淤积。 对洞口盲沟系统应定期检查其通畅性，当有阻塞时应及时疏通。 ⑤ 防、排水施工工艺流程见图6-25。 A 防水板施工工艺流程及文字说明 a 防水板施工工艺流程见图6-26。 b 防水板施工工艺流程文字说明 先用专用锚钉将无纺布固定在喷射混凝土层上,再将防水板用热焊方法焊接在锚钉塑料垫上,防水板搭接用热焊机焊接,中间留检查孔。 为保证防水板铺设质量，在铺设防水板前对喷射混凝土基面进行如 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 53 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 下处理： 基面要求平整，无明显的凸凹起伏。 喷混凝土基面上的钢筋、钢丝及凸出的管件、突出物切断、铆平并用砂浆抹平。 B 透水盲沟施工工艺流程及文字说明 a 透水盲沟施工工艺流程见图6-27。 b 透水盲沟施工工艺文字说明 透水管盲沟设在初期支护与复合防水层之间，环向透水管盲沟在边 墙底部与隧道洞内水沟相连，纵向间距8m/环。纵向透水管盲沟在防水卷 材下端泄水孔标高处与侧沟相连。纵向盲沟每8m设一段。 按设计位置布设盲管。为防止透水管侵占衬砌厚度，喷混凝土时预埋一根φ100mm钢管，喷毕后拆下钢管，在喷混凝土上形成一圆槽以利透水管安设。 在混凝土面上固定的方法是：在盲管两侧用射钉枪打入钢钉，钢钉上系细铁线固定透水管。 C 止水带施工工艺流程及文字说明 a 止水带施工工艺流程见图6-28。 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 54 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 喷砼面整平 接缝处理 挂环向透水管盲沟 安装挡头板 挂纵向透水管盲沟 钉设土工布 安设止水带 浇筑混凝土 变形缝聚硫密封胶嵌缝 防水板卷材焊连成型 防水板运入倒置 测 量 放 样 暗钉圈焊接固定塑料防水板 衬砌接缝处理 立 钢 模 下一环铺挂防水板 支 撑 牢 固 水沟施工准备 接缝焊接 浇筑混凝土 检查铺设质量达合格 盖 板 安 装 台车就位 结 束 图6-25 防、排水设施施工工艺流程图 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 55 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 材料检查 洞外准备准备工作工作台就位基面处理基面钻孔打入固定土工布固定防水卷材防水卷材搭接、粘接防水卷材接缝检查防水卷材保护下一循环洞内准备中线检查 图6-26 防水板施工工艺流程图 b 止水带施工工艺流程文字说明 施工注意事项: 安装止水带以细铁丝悬吊于钢筋上固定位置，在顶部水平安装时使止水带形成盆式，以避免止水带下的气体在混凝土浇筑时无法逸出, 形成孔隙。 止水带设置时不可翻转、扭曲，如发现破损立即更换。 在混凝土浇筑前应避免止水条被污物和水泥砂浆污损，表面有杂质须清理干净，以免混凝土与其咬合不紧密造成渗水通道，导致变形缝、施工缝漏水。 接触止水带的混凝土不应出现粗集料集中和漏振现象。 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 56 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 止水带应就位准确、安装牢固，模板的端板应做成厢形，在浇筑一 隧道开挖 预埋钢管喷混凝土 拆除钢管 固定排水管 防水板铺设二次衬砌 结束 盲管引至侧沟图6-24 透水盲沟施工工艺流程图 衬砌台车就位调整 拱墙架调整加固立设边模、底模 环向布设止水带 立内外堵头模板止水带位置固定 加固堵头 安装完毕 图6-25 止水带安装施工工艺流程图 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 57 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 侧混凝土时保护止水带的另一侧翼不受到破坏。止水带的端头离周围钢筋的距离不小于20mm，纵向固定间距不大于250mm。 6.7.8二次衬砌施工 湖州隧道采用复合式衬砌，明洞及加强段衬砌采用C35钢筋混凝土，普通段衬砌采用C30混凝土。 二次衬砌施工：自制轨行式移动工作平台铺设复合防水板和绑扎衬砌钢筋；二次衬砌采用12m长，全断面钢模整体式液压衬砌台车；混凝土采用拌和站生产，混凝土输送车运输，泵送混凝土灌筑施工。 ① 钢筋施工 A 施工准备 原材料检验：每批钢筋进场时均应有钢筋出厂质量证明书或试验报告单；钢筋进场后进行复检，并将检测报告报监理工程师审查；钢筋现场堆放必须采取下垫、上盖等措施防止钢筋锈蚀。 技术准备：为保证钢筋工程的及时性、准确性，根据图纸、规范要求，及时技术交底，做到放样及时、准确，能指导施工；钢筋工必须持证上岗，保证钢筋加工质量。 B 钢筋加工 开工前及时向监理工程师提交加工方案、加工材料明细表。加工时钢筋应平直，无局部曲折。如遇有死弯时，应将其切除。 钢筋表面应洁净，无损伤、油漆和锈蚀。钢筋级别、钢号和直径必须符合设计要求。 C 钢筋安装 钢筋的安装位置、间距、保护层及各部钢筋大小尺寸应符合设计图规定。 钢筋制作及安装严格按有关规程、规范及设计图纸要求，由钢结构 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 58 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 加工厂统一制作，利用轨行式作业平台现场人工绑扎、焊接。施工时应防止损坏防水层和注意预埋件安装。 ② 拱墙衬砌混凝土施工方法 A 施工方法 正洞衬砌采用12m长全断面钢模整体式液压衬砌台车，一次施工长度12m，采用混凝土输送泵或汽车泵泵送作业，由下向上，对称分层，先墙后拱灌筑，入模倾落自由高度不超过2.0m，机械振捣。台车结构如图6-29所示。 矮边墙隧道中线矮边墙图6-29 全液压衬砌台车结构图 混凝土运输采用7m3混凝土输送车，挡头模板采用制式钢模，确保施 工缝处混凝土质量。 混凝土由统一规划的自动计量拌和站生产，采取商品化混凝土供应模式，就近供应。混凝土灌筑前做好钢筋的布设工作，钢筋角隅处要加强振捣，并做好防水层铺设及各类预埋件、预留孔、沟、槽、管路的设置。 B 混凝土施工 施工准备：测量工程师和隧道工程师共同进行水平、高程测量放样，检查各种预埋设施是否齐全。 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 59 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 起动台车液压系统，根据测量资料使钢模定位，保证钢模衬砌台车中线与隧道中线一致，拱墙模板定位后固定，并进行测量复核。 清理基底杂物、积水和浮碴；衬砌台车前端装设钢制挡头模板，并按设计要求安装固定止水带；拆除上组衬砌混凝土施工缝处止水带保护模，并自检防水系统设置情况。 自检合格后报请监理工程师隐蔽检查，经监理工程师签证同意后灌筑混凝土。 混凝土原材料必须经工地试验室检验合格后方可使用。细骨料采用河砂，粗骨料在指定石料场加工。在石料场建立粗骨料加工系统，保证粗骨料生产质量满足混凝土对粗骨料的各项指标的要求。到工地后，按混凝土原材料试验规范进行检验。水泥采用散装水泥，必须有出厂合格证。进场后，由检测试验中心按规范要求，进行各项性能检验。搅拌用水从深井抽取。使用前对水进行酸性物质含量化学分析试验，合格后方可使用。 C 混凝土搅拌 搅拌站采用电子自动计量系统，混凝土搅拌严格按设计配合比计量拌和，配合比设计在满足设计强度、耐腐蚀、耐久性、和易性的要求和合理使用材料和经济的原则下，计算与试验相结合，采用质量法设计。泵送混凝土配合比的技术要求：骨料最大粒径与输送管内径之比，碎石不大于1:3，且不大于40mm；通过0.315mm筛孔的砂不小于15%。混凝土生产必须满足冬期施工要求。 D 混凝土运输 混凝土采用混凝土输送车运输。运输施工要点： 混凝土在运输中应保持其匀质性，做到不分层、不离析、不漏浆。运到灌筑点时，要满足坍落度要求。从搅拌机卸料到灌筑完毕的延续时 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 60 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 间不超过120分钟。 E 混凝土灌筑 混凝土自模板窗口，由下向上，对称分层，先墙后拱灌筑，倾落自由高度不超过2.0m。因意外混凝土灌筑作业受阻不得超过2个小时，否则按施工缝处理。衬砌混凝土施工均为机械振捣，插入式振动棒和附着式振捣器振捣密实，并避免碰撞钢筋、模板、预埋件和止水带等。振动棒插入下层混凝土50mm左右。 F 混凝土养护及整修 模筑混凝土衬砌应根据不同地段承压情况，混凝土强度分别达到设计强度的100%及8MPa时方可拆模。 混凝土衬砌施工作业程序见图6-30。 G 质量保证技术措施 衬砌施工前，应对中线、高程、断面尺寸和净空大小进行仔细检查核对，准确无误符合设计要求后，方可灌筑混凝土。 施工前做好地下水的封堵、引排，仰拱及基础部位的浮碴、积水必须清理干净，衬砌混凝土必须在无水情况下进行施作，以保证混凝土质量。混凝土灌筑前，对模板、支架、钢筋、预埋件和止水带进行仔细检查，符合要求后方能灌筑。 混凝土中掺入粉煤灰和早强剂、减水剂、引气剂，控制混凝土的水灰比，控制混凝土中水泥用量等措施，增加混凝土的密实性并减小因水化热引起的混凝土温度应力和收缩。 混凝土衬砌灌筑过程中，严禁损坏防水板。 检测试验中心按规定要求在灌筑混凝土现场做试件，并详细填写施 工记录。 ③ 注浆回填 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 61 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 图6-30 隧道混凝土衬砌施工工序图 序号 施工步骤 说 明 初期支护1.仰拱每节长6-8m，并立端头1 仰拱混凝土模板 2.浇筑仰拱混凝土 防水板1.施作拱边墙防水层（用工作台车） 2.绑扎拱、墙钢筋 2 钢筋 1.验收防水层及钢筋 3 模板液压衬砌台车走行轨2.凿毛施工缝，清洗干净 3.台车就位，并检查尺寸达到设计要求 4 1.灌注拱边墙 2.拆模后及时进行养生 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 62 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 为了确保初期支护与二次衬砌密实无空洞，在初期支护完成后二次衬砌前对初期支护背后进行探地雷达检测，发现空洞后采取注浆回填；二次衬砌时，在拱部每隔6m预埋一根注浆管，注浆管采取保护措施，防止混凝土进入将其堵死，在衬砌混凝土强度达到100%后进行注浆，注浆材料选用水泥砂浆（水灰比1：1，砂灰比2：1），注浆从低标高注浆孔开始，注浆压力0.05～0.1MPa或高标高注浆至拱顶注浆孔冒浆为止。 ④混凝土衬砌施工工艺流程及文字说明 A 混凝土衬砌施工工艺流程见图6-31。 中线水平测量 检查净空台车行走就位 模板系统固定 检查、测量、复核 泵送灌注混凝土脱模、养生 台车前移进行下一循环 混凝土拌合运输检查 图6-31 混凝土衬砌施工工艺流程图 B 混凝土衬砌施工工艺流程文字说明 砼的生产、运输：场外拌合站集中拌合，搅拌运输车运输。 台车就位检查及加固：衬砌台车就位后，按测设位置准确支立拱墙架，拱墙架之间牵线校核，复核中线水平，最后进行拱墙架加固。立设 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 63 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 边模及堵头模板。 混凝土灌注：将混凝土输送罐车进行反转约1分钟，正转放出混凝土，当混凝土入料斗超过搅拌叶轮时，即可进行泵送操作。 泵送混凝土的拆模待混凝土强度达到8MPa后进行。 洞内湿度低于85％时适量洒水养护。 6.7.9附属工程施工 湖州隧道内不设避车洞。其附属工程有：综合洞室、水沟电缆槽等。 附属工程施工不得影响正洞工作面正常作业，风动凿岩机钻孔，塑料毫秒雷管微差起爆，光面爆破，湿喷混凝土，挖掘机装碴，采用自卸车运输出洞，随开挖随支护。 附属洞室衬砌混凝土作业采用钢制整体式模板，与正洞衬砌同时施作，灌筑成整体结构。附属洞室防水层，在洞外按洞室三维模型加工防水层，直接镶入洞室内与正洞防水板焊接成一体。施工中应注意衬砌施工缝不得设于附属洞室处。 通信、信号电力等预埋件按设计单位电力、线路、信号、通信专业要求在洞内设置。 洞内排水沟沿隧道两侧墙脚通长布置，线路前进方向左侧设置电力和信号电缆槽，右侧设置通信、信号电缆槽。各电缆槽均采取分槽设置。洞内排水沟、电缆槽在洞内其他工程项目完成后展开全线统一施工，能够更好的控制其线型和几何尺寸。 隧道两侧边沟基座和两侧电缆沟基座与侧壁现场立模浇筑，盖板采用预制安装的方法施工,在拌和站内集中预制。 6.8不良地质地段施工 湖州隧道不良地质主要有软弱围岩及断层破碎带，易造成隧道塌方及出现突泥突水事故。湖州隧道高风险地段详见附表6。 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 64 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 6.8.1软弱围岩隧道处理方式 湖州隧道进出口洞口段围岩为破碎的角砾土、松软土、砂岩等软弱围岩，软弱围岩地应力大、抗压强度低，开挖后主要表现为变形量大、变形时间长、出现松弛、塑性范围大等特点。 A 处理原则 采用“加固围岩、改善变形、先柔后刚、先放后抗、变形留够、底部加强”的主动式控制原则。一是从提高围岩力学性能着手，主动加固围岩，使之承受一部分荷载；二是加长加密锚杆或增加锚索，使支护的荷载传入基岩深部；三是初期支护允许柔性变形消耗围岩中储存的能量；四是预留足够的变形量防止初支侵入二衬；五是遇大变形时要增加钢筋对二衬进行加强；六是加强隧道底部结构。 B 技术措施 a. 严格按设计要求的施工方法及支护参数进行施工，施工中遵循短开挖、密支撑、环环封闭的原则。 b. 加强初期支护及临时支护，洞身锚杆加长至8m以上，并加密，锚杆垫板加大到25×25cm；部分地段采用6m长注浆锚管进行加固；采用刚度更大的型钢拱架；加强掌子面正面的注浆处理以防外鼓。 c. 根据变形情况加大预留变形量，允许初期支护后有较大变形。 d. 在喷混凝土层设纵向槽缝并采用可缩式钢架等。 e. 加强二衬配筋，提高模筑混凝土衬砌刚度。 6.8.2断层破碎带及其影响段施工 断层破碎带施工关键在于减少对围岩的扰动，施工中采用手段包括：超前支护，分部开挖，随挖随护，密闭支撑，监控量测，适时衬砌。 A 采取的措施 利用超前地质探测手段，提前预测松散、破碎带情况，利用地质素 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 65 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 描法对断层的长度、高度、倾角做出预测。 选择合理的施工方法进行断层破碎带施工。断层破碎带施工时必须遵守超前支护、分步开挖、随挖随护、密闭支撑、围岩量测，及早衬砌的原则。 根据赋水情况采用超前预注浆或超前管棚注浆预加固地层，分步开挖按先软后硬顺序交错进行，要随挖随护、密闭支撑，及时施作仰拱初期支护闭合成环整体受力。如出现大量涌水，则采取排堵相结合的处理措施。 B 施工要求 通过断层带时，应及早施作初期支护，减少岩层的暴露、松动，各施工工序的距离尽量缩短。 断层破碎带尽量采用人工开挖，采用爆破法掘进时，严格掌握炮眼数量、深度及装药量，以减少爆破震动对围岩的影响。 采用分部开挖时，其下部开挖分左右两侧相距交错作业。开挖有水流出时，凿眼安置套管集中引排，使其不漫流，并随工作面向前推进，做好排水沟，并避免积水浸泡拱、墙脚。 断层地带的支护宁强勿弱，并严格监控量测，及时掌握围岩收敛变形信息，修改设计支护参数。 6.8.3隧道塌方应急预案 一、隧道坍方处理原则 遵循安全、经济、快速和保证质量的原则；遵循“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强支护、紧封闭、勤量测”的原则；遵循“治坍先治水，治坍先加强”的原则。 二、坍方的分类及机理 坍方一般分洞口坍方、洞内石质类坍方、洞内土质类坍方三类。 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 66 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 洞口坍方:由于洞口一般为堆积层或风化严重、破碎的岩体，其自稳能力及 整体稳定性均较差，同时又处在浅埋地段，如果在进洞前未对边仰坡采取一定的技术措施（如刷坡卸载、喷锚支护、注浆加固）或采取的技术措施未能达到要求时，进洞后，必然引起上端的围岩发生应力重分布，在重力作用下，出现下沉或开裂变形，当这些变形发展到一定程度时，极限平衡就被打破，导致大面积整体失稳，进而发生坍方。 洞内石质坍方:隧道或洞室开挖后，使其周边的岩石处于悬空状况，同时发生下沉或收敛变形，以释放其内部应力，由于岩体中存在层理和节理（有时还有软弱夹层），使周边的部分岩块在重力作用下，具有下落和挤出的趋势，如果此时未采取相应的支护措施或采取的支护措施达不到控制其变形发展的要求时，必然会出现“掉块”现象，当这种“掉块”的数量达到一定数值时，就是坍方。 洞內土质类坍方:土质类隧道或洞室开挖以后，由于围岩的C、φ值较低，周边一定范围内很快发生松弛变形，随着这种变形的逐渐扩展，使围岩的整体强度降低，同时土压增加，进而发生局部的塑性破坏，在围岩内部出现空洞，局部发生坍塌、下沉，塑性区进一步扩大，土压力剧增，最终导致整体失稳，大面积坍塌。 三、坍方发生的原因分析 坍方发生后,应从地质、施工、管理等方面进行原因分析，以便制定处理方案。 地质方面:在开挖的过程中，围岩的地质条件突然变差，如从Ⅲ级突然变化到Ⅴ级围岩;施工过程中出现了较大的断层、破碎带或软弱夹层;出现了特殊的不良地质，如膨胀岩、高地应力、溶洞、涌水等。 施工技术方面:根据局部地质状况，需要采取超前支护（如超前锚杆、 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 67 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 管棚、注浆、小导管预注浆等）措施未采取，或虽然已采取但其质量和效果未能达到要求;开挖方法不正确，如应该采用半断面开挖而实际采用了全断面，应该采用分步开挖的而实际采用了全断面或半断面等;初期支护未按设计参数进行，如锚杆长度、间距、喷射混凝土厚度等，使围岩的稳定性达不到要求;爆破设计有问题，造成对围岩的扰动过大;施作二衬的时间太迟，围岩无法承受应力重分布带来的直接作用而发生坍方;采用长台阶法施工时，上下台阶的间距太大，直接导致坍方的发生;在软弱围岩的施工中，没有及时施作仰拱，未形成封闭的环状受力;采用新奥法施工时，没有及时采用量测工作进行信息反馈，从而造成决策失误。 管理方面:未经上级技术部门同意，擅自改变施工方法，如开挖方式、支护方式等;不严格遵守设计文件、施组设计、隧道施工技术规范的要求和规定组织施工；安全、质量意识淡薄，在施工中存在侥幸心理，偷工减料、弄虚作假，造成支护质量远远达不到设计要求。 四、坍方处理方案 按照坍方分类，将不同坍方处理方案进行综合列表，详见附表7《坍方处理方案》。 五、坍方处理施工组织及设备 坍方处理施工组织及人员、机械、设备投入计划 项目 施工设备配置 风动凿岩机7655型3台,双液注浆泵人员配置 钻孔工5人，钢管加工3人，注浆泵司机1人，灰浆搅拌2人，安设注浆管2人，技术人员1人。注浆量、注浆压力根据现场实际情况确定。注浆每天按三班制作业。 小导管注浆2TGZ-60/120型 2台,泥浆泵BW-250型2台,灰浆搅拌机HJ-200型2台,TK-961型喷射机1台，混合器及其它设备2套。 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 68 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 土星881型管棚钻机2台,DK-150型钻钻孔工12人，钢管及钢筋笼加工6人，注浆泵司机2人，灰浆搅拌6人，安设注浆管4人，工作面喷射混凝土封闭8人，技术人员2人。注浆量、注浆压力根据现场实际情况确定。每天按三班倒作业。每台管棚机每天可完成3～4根。 开挖、爆破工12人，出碴工10人，格长管棚加固支护机1台，双液注浆泵2TGZ-60/120型2台,泥浆泵BW-250型2台,空压机4L/20-7型1台，TK-961型喷射机1台，灰浆搅拌机HJ-200型2台,混合器及其它设备2套。 YT-28风镐4台，7655型风钻3台，空等稳定性差的围岩条件。 ②水文地质条件的变化，如干燥围岩突然出水、地下水突然增多、涌水量增大、水质由清变浊等都是即将发生坍塌的前兆； ③开挖面上有不稳定块体出露往往是局部围岩坍方的部位； ④拱顶不断掉下小石块，甚至较大的石块相继掉落，预示着围岩即将发生坍方； ⑤岩石裂缝旁出现岩粉或洞内无故发现有岩粉飞扬时，可能即将发生坍方； ⑥围岩发生裂缝，并逐步扩大，很可能要发生坍方； 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 69 开挖支护压机4L/20-7型1台，TK-961型喷射机1台，柵加工安装8人，锚杆施工人员10人，喷搅拌机1台。侧卸装载机1台，出碴运输车3台。 混凝土输送泵HBT-60A型1台，混凝土射混凝土工9人。每天按两班倒作业，每循环进尺0.5～0.7m。 混凝土拌合站8人，混凝土输送泵司机1人，混凝土输送车司机2人，衬砌台车就位及混凝土灌注10人。坍方段每段衬砌4～6m，每次衬砌时间6小时左右。 二次衬砌输送车MR4510型2台，混凝土拌合站YHZK-25型1座，衬砌台车1台。 六、地质超前预报和监测 围岩的变形破坏、失稳坍方，是从量变到质变的过程，在量变的过程中，必然会在围岩的工程地质和水文地质特征及岩石力学上反应出一些征兆。 ㈠围岩失稳坍方的征兆 ①遇到特殊和不良地质条件，如岩溶、岩溶水、断层破碎带、煤层 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 ⑦支护受力变形甚至发出声响时，说明围岩压力增大，有坍塌的可能； ⑧喷射混凝土出现大量的明显裂纹，亦说明围岩压力增大，有可能出现失稳坍方；⑨围岩或隧道支护，拱脚附近的水平 收敛大于0.2mm/d,或拱顶下沉量大于0.1mm/d,并继续增大时,说明围岩发生变形,处于不稳定的状态。 ㈡超前地质预报 隧道施工中的地质超前预报关系到工程安全、质量和进度，已引起工程界广泛关注。本线地质条件复杂，隧道施工中坚持将地质超前预报作为一项工序纳入施工组织与管理，很有必要将地质超前预报作为一项工序纳入隧道施工中。 ㈢、隧道坍方施工测量监控 监控量测是新奥法设计、施工的重要环节，目的在于掌握围岩变形动态，了解支护结构，谋求施工的经济性、安全性，并指导施工。隧道坍方发生前后，隧道的应力、应变变化较快，根据开挖面状态，周边位移，拱顶下沉量的大小以及速率综合判断围岩及支护的稳定性，以便采取有效的措施，防止安全事故发生。 七、隧道坍方预防措施 ㈠工程地质方面预防措施 ⑴首先了解设计图上标注的地质情况及特点,并随时与现场地质情况相对照,弄清设计意图。许多隧道坍方的发生，都是因为忽视隧道所处的地质条件或地质条件发生变化而未采取措施造成的。 ⑵加强地质超前预报，主要的措施有地质预报仪、地质雷达、超前钻孔等以及宏观的工程类比法等。 ⑶不良地质地段、软弱围岩地段或浅埋地段，是隧道施工最薄弱的 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 70 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 地方，必须制定一整套的防坍技术措施，包括：超前支护、加强初期支护、监控量测、二次衬砌紧跟等。 ㈡施工技术方面措施 ⑴隧道的开挖：根据新奥法原理，为了尽量利用围岩的自承能力，减少对围岩的扰动，能人工开挖的尽量不采用爆破开挖；需爆破时采用光面爆破；地质条件较差时采用台阶法、微震控制爆破作业开挖。 ⑵初期支护：初期支护的参数和质量达到设计要求，特殊情况下，可采用迈式锚杆，喷射混凝土可采用钢纤维混凝土等技术手段。 ⑶超前支护：围岩自稳能力较差时，可采用超前锚杆、小导管注浆、管棚、全断面预注浆、深孔注浆、帷幕注浆以及在洞口浅埋段的地表注浆。 ⑷二次衬砌：二次衬砌不得滞后初期支护，软弱围岩地段，应紧跟开挖，同时根据量测结果确定最佳施作时间。二次衬砌不应滞后开挖面三个月时间，或距开挖面距离不得大于200m。 ⑸监控量测：围岩的失稳破坏总是有一定先兆的，通过将量测结果与规范规定的管理值相比较，即可得出围岩包括初期支护是否稳定的结论。 ㈢现场管理方面措施 现场管理在目前隧道施工防坍中，是极其重要的环节，从隧道的开挖到支护、衬砌都需要严格遵照设计文件、施工组织、施工规范、验收标准等进行。 ⑴严格遵守《铁路隧道施工规范》、《客运专线铁路隧道验收暂行标准》、设计文件的要求和规定。 ⑵未经上级部门同意，不得擅自改变施工过程中的开挖、支护方式。 ⑶认真进行支护作业，确保锚杆长度、间距、喷射混凝土厚度、钢 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 71 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 拱架间距等参数达到设计要求。 ⑷认真做好地质超前预报，开展监控量测，并及时做到资料的收集、处理和信息反馈。 八、地下水对坍方的影响 隧道一般都是在地下水位以下施工的，施工中易出现涌水甚至坍方。特别对坍方隧道，地下水的处理尤为重要。许多坍方都是因为隧道洞室开挖后，地下水冲刷裂缝中的填充物，使围岩松弛引起的。处理地下水的方法有两种：一是通过钻孔排水、井点降水、开挖排水坑道将水排出，二是采用注水泥浆、水泥——水玻璃双液浆注浆止水。 九、隧道坍方处理遗留问题 在坍方的处理方案中，仅限于目前国内的施工技术水平，而没有考虑目前国际上的先进方法和手段，如关于坍腔的回填，在日本的规范中，采用泡沫砂浆进行全部坍腔的回填。 隧道施工通过易塌方区段时，严格按该预案组织施工，加强施工人员质量安全意识，做好防止隧道坍方的人员、机械、设备的投入与配备，确保湖州隧道施工顺利进行。 6.8.4隧道突泥突水应急预案 一、可能发生突泥、突水地质灾害的重点地段 湖州隧道可能发生突泥、突水地质灾害的重点地段详见附表6。 二、突泥、突水灾害预报 1、隧道超前地质预报（委托具备相关资质、业绩、经验的地质预报单位），对危险地段进行超前地质预报，主要采用以下联合预报措施，相互印证： ①采用TSP-202或TSP-203地震仪，进行地质超前探测，探测可信距离不超过100m。 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 72 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 ②有条件时亦可运用红外线探测仪探测前方围岩含水情况，运用低频地质雷达对前方岩溶溶腔进行探测，探测距离在15m左右。 ③打超前水平探孔，直观了解前方地质。探测距离25～30m，每一循环 的超前探孔重叠长度不小于5m（一般情况下，掘进中可采用超前炮孔短距离探测，超前炮孔深度一般为5m左右，保证每次爆破后有2.5m左右的岩盘保护层）。 ④地质素描对断层构造验证和对前方地质预测分析。 ⑤左右线隧道必须分别进行超前地质预测预报,不以某一线的超前预报数据作为另一条线地质预测的依据。同时，将超前地质预报纳入施工工序管理，尤其是在复杂重点地段，在没有取得综合超前地质预报资料且进行科学判断的情况下，不得进行掘进施工。 2、隧道内设置机械避让洞（要求非运转的机械一定要停放在避让洞内），洞内要在洞顶设置低压照明和强力通信系统，动力或照明线路做好绝缘；在邻近突水突泥地段爆破时，全洞要将移动式机械撤出洞外（水泵、变压器除外），避炮人员也要撤出，洞内不得留有施工人员。爆破后待停较长时间，以观察可能滞后产生的突水突泥险情。 3、在下列几中情况中，必须引起高度重视，加强超前地质预报。 （1）当岩石特别完整，几乎没有节理裂隙时，要高度重视，因为该岩石已具备堵水功能，前方或四周可能有较大的蓄水。 （2）在隧道埋深较深，但岩体中出现有富水泥夹层时，要高度注意，一般此类围岩中具备构造蓄水条件，可能有较大涌水。 （3）当地下水明显增多，但前方探孔中却没有溶洞显示，要高度警惕，加强对隧道外轮廓的地质预报，溶洞可能在隧道轮廓外附近。 （4）当围岩节理裂隙十分发育但却干燥无水，此时要高度注意，前 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 73 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 方可能有封闭的蓄水，极易造成涌水事故。 三、对可能发生突泥突水地段采取的预防方案 隧道内涌水突泥应采取综合治理与洞内治理相结合的原则，做到以永久治理为主，施工治理为辅；以排为主，以堵为辅。总体上对调查发现的地表大的溶洞口、落水洞进行封堵，侧重封堵泥砂，避免泥砂大量淤积，影响施工；洞内一般是堵泥堵砂不堵水。结合地质超前预报和开挖后岩层与地下水情况，采取工程措施如下： 方案一：当隧道开挖或地质预报没有发现明显的溶洞管道，而开挖面又出现较大的涌水量时（单点出水量在 50L／min以上）采用帷幕注浆堵水。 采用此方案时隧道衬砌结构体系由围岩注浆固结堵水圈、初期支护、排水系统和抗水压衬砌结构四部分组成。 1、围岩注浆固结堵水圈 通过向围岩注浆，形成围岩注浆固结堵水圈，减少其渗透系数，以限制排水量。 注浆方式及注浆方案： 注浆方式采用超前帷幕注浆、后注浆和局部注浆三种；注浆方案任选其一，或几种方式的结合： （1）、超前帷幕注浆： 当隧道开挖或地质预报没有发现明显的溶洞管道，而开挖面又出现较大的涌水量时（单点出水量在50L／min以上）采用帷幕注浆堵水。 ①注浆加固范围：对于乌池坝隧道孔隙性石灰岩，以堵水为目的的注浆加固圈范围不宜少于开挖线以外5m。 ②注浆长度及止水盘的厚度：根据乌池坝隧道的地质条件和目前国产钻机的性能，为保证注浆质量，每一注浆长度定为20～25m为宜。开挖长度为15～20m，留足5m厚的岩盘作为止水盘。对于Ⅳ、Ⅴ级围岩地段， 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 74 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 止水盘的表面喷射15～20cm厚 C20 的混凝土进行加强。 ③注浆材料：注浆材料主要有普通水泥单液浆（简称C浆），普通水泥-水玻璃双液浆（简称C-S浆）。按照地质构造不同，在一般断层破碎带采用C浆、C-S浆等普通型注浆材料。具体选用哪一种，要根据地质预报结果。可采用综合注浆材料，并按照由粗到细、由单液到双液、由高浓度到低浓度三个准则进行调整。采用C浆时，水灰比W/C=0.6～0.8；采用C-S浆时，注浆参数（根据现场工艺试验确定）如下：注浆终压3.0～3.5 MPa，浆液扩散半径1.0～1.5m，水泥浆浓度（水灰比）W/C=0.6～1.0，浆液初凝时间1～2min,水泥采用525号硅酸盐水泥，水玻璃的浓度为35Be′，水泥与水玻璃的配合比（体积比）1：0.6～1：1。 ④钻孔布置：注浆孔沿隧道周边开挖轮廓线双排布置，孔距30～50cm,施工时注意控制钻孔的角度，外插角10～15°。 ⑤注浆压力：注浆压力以孔口压力表显示的值为准，通过注浆泵控制调节。一般注浆采用低压力中液量注入，初压为1.0～1.5MPa，注浆过程中压力逐渐加大，流量逐渐减小，当压力加至终压3.0～3.5后，持续压注5min。 ⑥注浆检查：注浆过程中随时检查孔口、邻孔有无串浆现象，如有串浆现象，应立即停止注浆，或采用间歇式注浆封堵串浆口；注浆中压力如突然升高，可能发生堵管，应停机检查。 ⑦注浆效果：采用钻孔检查法，结合开挖取样分析法。根据注浆实施情况，选择可能存在的薄弱部位进行钻孔检查，以检查孔不涌泥、不涌水、不涌沙，且单孔涌水量≤0.2L／m2 min时，可认为达到了注浆目的；钻孔检查后，在开挖的过程中应取样，目测掌子面有无渗漏水，从而判定注浆加固效果。 （2）、开挖后全断面径向注浆（后注浆）： 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 75 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 采取了超前地质预报和预注浆堵水后，如在隧道开挖时仍然出现较大的渗漏水，则需要进行再注浆，固结范围正洞为开挖轮廓线外5m。 ①当有集中水流或岩溶管道出水时，首先要埋管将水流引出，降低地下水压，然后用快凝混凝土将原有出水口或岩溶管道封堵。在离出水口一定距离处，对出水裂隙或管道钻注浆孔，安装注浆管，用水泥―玻璃双液浆进行注浆。 ②当开挖面渗漏面积和水量较大时，在渗漏处用钻机钻孔（孔深 3～10m，孔径75mm），找出渗漏水的主要裂隙，由钻孔引流，将面上的渗漏水变为点上的渗漏水。然后用凝胶时间1～3min的水泥－水玻璃双液浆进行低压注浆，一般效果较好。 （3）、局部注浆： 根据超前地质预报探明的局部岩溶实际分布及开挖后地下水渗流状态分别采用超前局部注浆或开挖后局部注浆。 采取此“围岩注浆固结堵水圈”方案时，由于工期长、投入大、施工操作不便等原因，往往不被采用。根据经验施工时一般采用小导管（∮42热扎无缝钢管，长5～6m，在导管前端2～3m 范围内，呈梅花型布置，钻上直径为 6～8mm小孔，孔间距15～20 cm，以便浆液扩散）注C-S浆液；成孔采用凿岩钻孔，用锚固剂封堵管端孔隙，防止冒浆。在预测涌水量较大的断层及煤层等处涌水点，采用小导管配合长8～12m的自进式注浆锚杆加固止水。 2、初期支护 初期支护由C25喷砼、拱墙锚杆和18工字钢架或格栅钢架组成，其与注浆固圈共同组成限流体系，并保证施工期间洞室稳定。 3、防排水网格系统 防排水网格系统的主要功能是保证经注浆堵水圈、初期支护渗出的 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 76 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 地下水通畅排出，以避免对抗水压衬砌产生过大水压．其主要措施有： ①在初期支护和二次衬砌之间圈环铺设一层防水板；防水板采用EVA防水板，与土工布配合使用。防水板和土工布设计技术指标要求见设计图。 ②为减轻衬砌背后的水压力，在初期支护与岩面之间环向设置φ50透水管盲沟，两侧衬砌边墙脚处设置φ100软式透水管纵向盲沟，且沿隧道两侧全长设置，纵环盲沟相连。纵向盲沟通过φ100HDPE泄水孔与隧道内排水沟相连。 方案二：当地质预报发现有比较准确的溶洞位置时，或开挖后出现空溶洞时，在对隧道工程有影响的范围内，要进行填充注浆。 填充溶洞注浆的主要步骤是： （1）对于超前钻孔预报的溶洞，保留5m厚的岩壁不再进行开挖，利用钻孔设置注浆管（此办法要结合预报的具体情况实施）。 （2）对于开挖后发现的溶洞，应探明溶洞的边界，尔后视溶洞具体情况，采取不同的封堵措施。当溶洞有地下水时，应在隧道下方旁侧开挖排水排泥洞，旁泄后再挖主隧道。 （3）填充注浆一般采用单液注浆，以纯水泥浆或水泥砂浆为主。对于水量较大的溶洞先用C-S浆液注浆止水，然后用C浆填充。C-S浆液成分与帷幕注浆的成分相同。填充注浆的注浆压力不宜过大，以填满空洞为目的，不大于1MPa为宜。注浆效果的检查。主要检查空洞的填满度．当注浆量达到空洞体积的95％以上时，可以认为注浆达到了目的。 方案三：在地下水无后续补给通道（如地下河）时，应按照“以排为主”的原则。即在超前钻探中遇突水突泥情况，可在掘进工作面，钻大直径的排水、排泥孔，畅泄后可小进尺掘进，大的涌泥则须待泄量稳定后，采用它法。 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 77 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 四、建立施工防灾应急系统 施工防灾应急系统主要内容有： 1、声光报警 采用简单实用、便于操作的手动报警装置；在各掌子面、施工作业点和已施工的危险地段附近，设置报警联动装置。 2、电视监控 洞内安设摄像头，洞外设显示屏，以利于洞外的指挥抢险。 3、应急通信 采用有线通信方式，在洞口工地值班室设置值班电话，在洞内有安全警戒人员处设电话机，构成电话系统，解决在灾情发生时隧道外值班室和洞室内人员的通信联络。 4、疏散标志 结合应急照明设置，在疏散线路适当位置和疏散通道口顶部设置标志箱或标志牌，以便于人员疏散。 5、应急照明 首先考虑利用施工照明用于逃生照明，优化施工供电方案，分段供电；保证作业面发生灾害时，施工照明可保持。其次，在隧道内每隔100m在墙身上部设置一处自带蓄电池的应急照明灯。 6、应急排水 湖州隧道进口、1#斜井、出口及出口斜井（DK177+300～+880段）均为顺坡排水，当发生突水情况，只要把隧道排水沟疏通好，保证有足够的过水断面（≦0.2m2），把掌子面的涌水排出。为此，只需斜井处设置正常施工所需的20000m3/d排水能力的抽水机和排水管路，并应确保设备处于良好的运行状态。 为防止大量突水造成的险情发生，还应在斜井靠近掌子面处设置备 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 78 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 用的30000m3/d以上的抽水机和预先敷设好的排水管路，并应保证设备状态良好。 7、洞外排水 结合施工现场洞口场地的具体情况，施作完善的洞外排水系统，确保排水安全畅通和顺利实施抢险。 8、逃生设备 洞内备用逃生车辆，加快逃生速度；在洞内适当位置设置一定的竹筏、皮筏艇和救生圈、衣。顺坡施工地段，在掌子面间隔一定距离，沿洞壁环向设置救生扶梯。 9、供电保障 根据工点抽排水、报警装置、应急照明和施工照明需要，结合沿线的永临电力工程，设置供电设备，确保抢险供电保障需要。 10、逃生演练 定期组织逃生演练，提高洞内人员逃生自保意识和逃生熟练程度，检测在不同地段、不同地质灾害突发时的应急指挥、组织、资源配备的严密性，做到有实施、有记录、有改进、有完善。 11、建立人员进出洞登记制度 进洞人员必须进行逐次、逐员、全额清点登记，建立人员进洞登记薄，要有专人负责。项目部要对工地所有人员建立个人档案，要有年龄、籍贯、性别、身份证号等详细记录。 五、成立抢险指挥机构 指挥组：组长：胥明月，副组长：魏光柱，联络员：匡光辉。抢险办公室设在安全质量部。 后勤保障组：组长：魏光柱、副组长：杨芳。配备必要的抢险器材、设备、车辆、材料等。 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 79 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 医疗救护组：医生：冯家权。配备必要的医疗器械和药品。 抢险一分队：队长：刘成金、副队长：胡旭华，队员20名。 抢险二分队：队长：陈仕军、副队长：孙同民、队员20名。 六、启动抢险应急机制 洞内设安全值班员，实行24小时不间断轮流值班。当发生突泥、突水时，停止开挖及其它作业，值班人员与现场施工负责人，立即组织人员撤离掌子面，拨打洞内电话报警，迅速向上级安全管理部门汇报，启动隧道内的备用车辆，并组织人员迅速登上应急车辆沿隧道逃生路线撤离，沿途发现正在作业的人员后立即命令上车向洞外撤离，到达安全区域。同时项目部在安全区域组织人员集合，清点人数。如有人员未能及时逃出隧道，洞外应急救援小组应迅速组织隧道排水，应急救援车辆进入隧道寻找丢失人员，直到全部人员救出隧道为止。 如现场发生人员伤亡，立即组织急救，并拨打120请求支援。 6.9安全设施施工 6.9.1安全设施清单 根据本隧道特点及隧道施工危险源识别分析，确定该标段安全设施清单如表6-12。 6.9.2安全设施施工 A 洞外变电站安全设施 a. 避雷针 避雷针设于距变电站不超过5m，确保覆盖面积有效，避雷针安装时先挖不低于1.0ｍ深坑，并用混凝土浇筑，避雷针接地良好，确保其稳定。 b. 防护网 变电站周边设防护网，采用20×20×200厘米混凝土立柱，8号铁丝网固定在混凝土立柱上，进行封闭。混凝土立柱间距2m，其外露1.5m， 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 80 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 表6-12 隧道施工安全设施清单 序号 1 2 3 4 5 6 7 名 称 潜在危险 洞外变电站安全设施 人和动物及车辆等触电，变电系统雷击，山体滑坡破坏变电站 施工区周围防洪沟 火工品库安全设施 洞内变电站防护设施 洞内避难逃生设施 洞内防火封闭门设施 各类安全警示标志 山洪暴发破坏施工场所等 雷击引发炸药库爆炸，人为破坏，炸药库爆炸破坏、偷盗等 洞内行人、行车触电，围岩坍塌。 洞内坍塌，爆炸、失火等 洞内失火 在危险地带无防范意识和防护措施 埋设0.5m，防护网距变压器站2.5～5m。 c. 挡墙 设于坡面上的变压器站，四周山体边坡用7.5号砂浆砌筑足够强度的浆砌片石挡墙进行防护，防止边坡坍塌对变压器站的破坏。 B施工区防洪沟设施 在施工区山坡上方，距离不小于50ｍ范围内设置高1m，宽1m的浆砌片石防洪沟，并引入下游山谷；在营区、施工区与防洪沟之间设置高2m，宽4m的粘土防洪墙，确保雨季山洪暴发时生活区及生产区的安全。 C 火工品库安全设施 a. 防护墙 火工品库四周设置高2.5m的防护墙，墙顶拉设不低于1m的铁丝网。 b. 避雷针 在火工品库中央设置避雷针，确保其覆盖面积有效，接地良好。 c. 通讯设施 安装程控电话1部，直接与项目部设备物资部，洞口值班室及工地派出所联络。 d. 自动报警系统 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 81 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 库房内安设红外线探测报警装置，并与火工品库、洞口值班室及派出所联通。 D 洞内变电站防护设施 为防止人员及行走车辆触电，洞内所有变电站均设防护网，防护网设于变电站1.2m外，采用埋设40×40×200厘米混凝土立柱，绑扎20×20厘米方木格栅。变电站上方设经色警示灯，挂设标示牌。 6.10隧道施工的技术措施 6.10.1控制超欠挖的技术措施 硬岩光面爆破参数必须进行现场设计，动态调整。同一级围岩经试爆取得的技术参数，作为初步依据，每一循环爆破作业都要由有经验的爆破工程师根据上一循环爆破效果，以及本循环围岩特征进行适当调整，选择一组最佳技术参数，以取得本循环理想的光爆效果，上一循环是下一循环的预设计和试爆破。在光面爆破前，根据钻爆设计图准确标出炮眼位置。钻孔时按设计要求严格控制炮眼的间距、深度和角度。掏槽眼的眼口间距和深度允许偏差为±5cm。周边眼的间距允许偏差为±5cm，外插角符合钻爆设计要求，眼底不超出开挖断面轮廓线15cm。 光爆钻孔时，应统一指挥协调行动，实行定人、定位、定机、定质、定量的“五定”岗位责任制；分区按顺序钻孔，避免相互干扰、碰撞、拥挤；固定钻孔班，以便熟练技术，掌握规律，提高钻孔的速度按爆破设计装药量装药联线。 6.10.2爱护围岩的技术措施 隧道的开挖主要采取光面爆破、预裂爆破或非爆破的机械辅助开挖方法。硬岩隧道拱部采用光面爆破，侧壁采用预裂爆破，隧道底板（仰拱）预留光爆层进行光面爆破。光面爆破和预裂爆破参数通过试验确定，通过爆破试验，选择合理的钻爆参数，必要时在施工过程中，根据地质 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 82 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 条件的变化和对振动波的监测，不断调整钻爆参数，实现光面爆破，把对围岩、支护及衬砌的扰动减到最小程度。 周边眼装药结构选用小直径间隔装药。 软岩隧道采用小型机械配合人工分部开挖，破碎围岩采取注浆加固后开挖，以防止坍塌而扰动围岩。 施工阶段将超前地质预测、预报、围岩量测纳入正常施工的工序中，根据地质变化、量测信息反馈及时调整施工方法和采取相应的技术措施，确保结构稳定。坚持“早封闭、快支护”的施工原则，抑制围岩早期变形。 6.10.3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。 基底底面无虚碴、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。 6.10.4保证长大隧道快速施工技术措施 根据隧道的特点，结合在类似隧道工程组织快速施工的实践经验，快速施工组织与管理如下： 建立现场生产指挥中心，以作业工班为管理单元，以施工工序为控制对象，进行各工序的协调、工序循环时间和循环进度的控制及突发事件的处理。 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 83 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 注重协调各工序间的矛盾和问题。实行超前预报、开挖出碴、支护衬砌全机械化作业，缩短工序时间，多工序平行作业。从施工组织、机械设备配置和用电保障等满足隧道工程的快速掘进。 实行专业化管理和施工作业。通风系统采用专业化队伍维护，通风机专人值守，通风管设专职人员安装和维修，保证通风及时，掌子面作业环境良好。对专业化要求程度较高的工序如防水层铺设和焊接等采用专业队伍施作。 软弱围岩严格按“新奥法”原理组织施工。软岩施工中严格遵循“先预报、管超前、短进尺、弱爆破、早支护、快封闭、勤量测”的原则，确保施工质量和安全，加快施工进度。 实施信息化动态施工管理。施工中加强地质超前预报，建立地质素描档案，采用无接触法量测技术，建立收敛变形预警机制，实施信息化动态施工管理，及时处理施工中出现的各种问题，确保施工安全，提高掘进进度。 优化配置超前预报、开挖出碴、支护衬砌等机械化作业线，并针对不同地质情况，制订不同的机械设备配置方案，最大程度发挥机械化作业效能。 强化机械设备的管、用、养、修。施工中认真分析和研究各种机械设备的配套模式、工作效率、维修保养方法；各种机械设备的管、用、养、修均建立相应的管理体系和保障措施，指定专人管理，明确性能指标及操作要求，杜绝违章操作；在机械设备使用空隙，加强检修和保养，时刻保证其完好状态；如设备在运转中出现故障，立即启用备用设备，并在规定时间内修复。 优化工序组合，实行平行作业。隧道施工将最大程度地利用有限的时间和空间，实行多工序平行流水作业，实现各道工序均衡施工，达到 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 84 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 缩短工序循环时间，总体进度平稳推进的目的。 建立循环时间、循环进度的“卡死”制度。要实现快速掘进，首先要突出时间概念，制定适合本工程的奖罚机制，设立节时奖和达标奖，要求每个作业班组在合理规定的时间内，完成给定工序，在达标基础上，用时更少者，给予奖励。 做好洞内疏排水，尤其是软岩地段，防止积水浸泡拱、墙脚，造成支护失稳。 切实解决好运输与仰拱施工干扰问题。为了保证出碴和进料运输与仰拱施工平行作业，减少施工干扰，保证衬砌结构的整体性，加快掌子面的掘进速度，采用仰拱栈桥，解决仰拱施工和运输之间相互干扰的矛盾，可以使仰拱超前施工，加快施工进度。 6.10.5防止围岩失稳和坍塌技术措施 ⑴ 围岩塌方前兆 围岩的变形破坏、失稳塌方，是一个从量变到质变的过程。在量变过程中，围岩的工程水文地质特征及岩石力学特性会反应出一些征兆。根据这些征兆可预测围岩的稳定性，进行地质预报，采取相应措施，保证施工安全，防止隧道塌方。围岩的变形破坏、失稳塌方，有以下一些征兆： 水文地质条件的变化。如干燥围岩突然出水、地下水突然增多、涌水量增大、水质由清变浊等都是即将发生塌方的前兆。 拱顶不断掉下小石块，甚至较大的石块相继掉落，预示着围岩即将发生塌方。 围岩节理面裂缝逐步扩大，很可能要发生塌方。 支护结构变形（钢架接头挤偏或压劈、喷射混凝土出现明显裂纹或剥落等），甚至发出声响，有坍塌的可能。 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 85 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 围岩或支护结构拱脚附近的水平收敛率大于0.2mm/d或拱顶下沉量大于0.1mm/d，并继续增大时，说明围岩仍在发生变形，处于不稳定的状态，有可能出现失稳塌方。如出现加速收敛现象，则表明塌方已经临近。 ⑵ 隧道塌方预防措施 做好超前地质预报。对开挖面前方地层进行探测预报，判明地层和含水情况，为超前支护和止水提供依据，及时修改或加强超前支护和支护参数。 加强施工监控量测，实行信息化施工。对地表沉降、拱顶下沉、围岩收敛进行量测，及时对数据进行整理分析，及时反馈于设计和施工，及时优化设计参数和施工方法。当量测数据表明围岩收敛变形接近控制标准的警戒值时，尽快采取加强措施进行加固，抑制变形，防止因变形突变引起坍塌。 根据不同地质情况和开挖方式，采用超前小导管预注浆加固地层的超前支护措施，提高其自承能力，减少围岩松弛变形。 对不同围岩，分别采取双侧壁导坑法、CRD法、三台阶临时仰拱法、台阶法等开挖方法。开挖时，支护要及时闭合成环，每一环支护均施作锁脚锚杆，加强支护，防止拱脚下沉和内移，引起过大变形，导致拱部岩层坍塌。 严格控制开挖工序，尤其是一次开挖进尺，杜绝各种违章施工。控制爆破装药量，减小对软弱破碎围岩的扰动。 保证施工质量。超前预注浆固结围岩、钢架制作、支护和衬砌混凝土质量必须符合设计及规范要求。 施工期间，洞口常备一定数量的抢险材料，如方木、型钢钢架等，以备急用。 有下述现象发生时，先撤出工作面施工人员和机械设备，指定专人 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 86 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 观察和进行加固处理后，确认险情排除方可恢复工作面施工: 围岩量测所反映的围岩变形速度急剧加快。 围岩面不断掉块剥落。 支护喷混凝土表面龟裂、裂缝或脱皮掉块，钢架严重变形。 掌子面节理裂隙中渗水量或涌水量明显加大。 6.10.6大断面软弱围岩控制变形技术措施 围岩级别低及岩体抗压强度低时会产生围岩的塑性特征，主要表现为变形量大、变形时间长、出现松弛、塑性范围大等特点。 （1） 控制原则 采用“注浆加固、改善构造、以柔克刚、边支边放、底部加强”的主动式控制原则。一是从提高围岩力学性能着手，主动加固围岩，使之承受一部分荷载；二是加长加密锚杆，使支护的荷载传入基岩深部；三是初期支护允许柔性变形消耗围岩中储存的能量；四是预留足够的变形量防止断面侵限；五是加强隧道底部结构。 （2） 具体措施 严格按设计支护参数进行施工；根据监控量测结果反馈的信息预留变形量;采用可缩式钢架支护；改善洞室形状，加大边墙和底部的曲率；采用长锚杆并加密，锚杆垫板加大到25×25cm；加强掌子面正面的注浆处理以防外鼓；部分地段采用6m长注浆锚管进行加固；加强二衬配筋。 6.10.7砼结构耐久性控制技术措施 本隧道设计主体结构使用年限为100年，砼结构按《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》设计。 施工中对下列项目进行严格控制。 ⑴ 原材料控制 水泥选用低水化热和低碱含量的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，强 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 87 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 度等级不低于32.5级。 细骨料选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然中粗河砂。 粗骨料选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小的洁净二级级配碎石。 矿物掺合料选用品质稳定的粉煤灰、磨细矿渣粉。 外加剂采用减水率高、坍落度损失小、适当引气、能明显改善和提高砼耐久性的产品。 施工中严把原材料选择和进场关，质量专职部门和试验部门密切配合，严禁不合格的材料进场。 拌和用水PH值、不溶物、可溶物、氯化物、硫酸盐等指标满足要求。 以上各项原材料的技术指标均满足《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》。 ⑵ 砼配合比控制 按《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》的要求在耐久混凝土中掺加一定量的矿物掺合料。 砼强度等级必须满足设计强度的要求。 结构砼抗渗等级满足设计要求不低于P8。 ⑶ 耐久性砼施工控制 砼施工前，针对不同结构及环境制定施工全过程和各环节的质量控制内容与质量保证措施，并进行砼试浇筑，验证并完善砼施工工艺。 砼搅拌应采用自动计量的强制式拌和机，并严格控制搅拌时间。 施工过程中委派专人记录砼运送到工地的时间和出机的坍落度、浇筑时间和浇筑时的坍落度、浇筑时洞内温度与砼浇筑温度、浇筑长度、浇筑高度的控制以及养护方式、养护过程。 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 88 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 钢筋保护层及钢筋的定位采用工程塑料制作的保护层定位夹或定型生产的纤维砂浆块。使用细石混凝土垫块定位保护层厚度时，垫块的尺寸和形状采用工字形或锥形，垫块的强度高于衬砌结构本体强度，水胶比不大于0.45；衬砌结构两侧面和底面的垫块应至少4个/m2，绑扎垫块和钢筋的铁丝头不得伸入保护层内。 混凝土的入模温度应视洞内温度调整，混凝土的入模温度控制在30℃以下。施工过程中要估计混凝土温度与拉应力的变化，提出混凝土温度的控制值，并在施工养护过程中实际测定关键截面的中部点温度和离表面约5cm深处的表层温度（包括仰拱和底板），实行严格的温度控制。衬砌结构任一截面在任一时间内的内部最高温度与表层温度之差一般不大于20℃，新浇筑混凝土与上一区段衬砌混凝土或围岩之间的温差不大于20℃，洒于混凝土表面的养护水温度低于混凝土表面温度的差值不大于15℃。 泵送混凝土的坍落度不能过大以避免离析或泌水。 插入式振动棒需变换其在混凝土中的位置时，竖向缓慢拔出，不得在混凝土浇筑仓内平拖。泵送下料口应及时移动，不得用插入式振动棒平拖驱赶下料口处堆积的拌和物将其推向远处。 一般情况下混凝土强度应达到8.0MPa以上方能拆模。 耐久性混凝土养护时间要求见表6-13，整个养护期内不得间断。 6.10.8保证光面爆破炮眼残留率的技术措施 根据地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆破器材等进行光爆设计，审定批准后，严格按设计施工，并根据爆破 表6-13 混凝土养护的最低期限表 水胶比 ≥0.45 洞内平均气温 5℃ 养护期限 21天 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 89 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 10℃ ≥20℃ 5℃ ≤0.45 10℃ ≥20℃ 14天 10天 14天 10天 7天 效果，及时修整有关参数。钻眼深度角度按设计施工，钻孔偏斜度不大于1°，开挖的周边孔在断面轮廓上开孔并向外发散，外张量不大于20cm。 周边眼采用光面爆破技术。 提高装药质量,杜绝随意性,防止雷管混装。 提高画线、钻眼精度，尤其是周边眼的精度，是直接影响超欠挖的主要因素，要认真测画中线高程，准确画出开挖轮廓线。 保持合理的分部开挖断面和各部的纵向间距，开挖轮廓要圆顺，以减少出现应力集中现象。 及时施作符合质量要求的初期支护，并使之尽早闭合，以控制围岩变形和缩短围岩暴露时间；加强对围岩的量测监控。 6.10.9一级防水标准施工技术措施 （1） 技术措施 隧道中为保证衬砌混凝土不渗不漏，达到一级防水标准，采用“防、排、截、堵”结合，因地制宜、综合治理的原则，具体措施如下： 在隧道地下水发育段采取开挖后径向注浆堵水；二次衬砌前采用地质雷达对初期支护密实度进行检测，不密实时采取注浆回填密实；隧道初期支护和二衬之间铺设柔性防水层；防水层和初期支护间拱墙环向设φ50mm软式透水管盲沟，纵向间距每隔8m一道，防水卷材下端泄水孔标高处设置φ100mm软式透水管盲沟，纵向盲沟两端及环向盲沟下端采用圆弯接入隧道侧沟；全隧道拱墙纵向施工缝涂界面剂防水，拱墙环向施工缝设止水带防水和φ50mm波纹管外包土工布排水，仰拱环向设置中埋式 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 90 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 止水带防水，变形缝处设置钢板腻子止水带及聚硫密封胶防水，并设置排水暗槽排水。混凝土采用防水混凝土，抗渗等级不低于P8，在二次衬砌拱部混凝土施工前预留注浆管，待衬砌完成并达到一定强度后进行衬砌背后回填注浆。 防水层铺设利用作业平台施作。监控量测表明支护变形已基本趋于稳定且净空满足二次衬砌厚度、支护表面平整经地质雷达检测初期支护及背后密实，满足质量要求后方可铺设防水板。防水层铺设作业区不得进行爆破，防止因爆破产生的飞石损坏防水层结构。在衬砌台车就位前，对防水层进行全面检查，铺设过程中对接缝进行充气检查。防水层施工与二次衬砌混凝土灌筑之间相距20m左右，不宜过长。 （2） 质量保证技术措施 由专业的防水作业队施作防水层，所有防水施工人员经专门培训，经考核合格后上岗。 建立防水施工质保体系，严格把好工序关，跟随施工过程经常检查防水施工质量，发现问题及时纠正。 各种原材料符合国家现行和行业标准的规定，并符合设计要求，使用前向监理工程师上报质量证明文件和试验资料，得到同意后再用于施工，并在施工过程中经常进行检验试验。 防水混凝土混合料的配比成份和配制方法，保证符合设计要求和有关技术标准，并通过试验确定。 防水层施工过程中，当下道工序或相邻工程同时施工时，对已完成部分加强防护，防止破坏。 现场焊接衬砌钢筋时，在钢筋接头与防水层之间用移动保护板隔开，防止焊接火花将防水层烧坏。 衬砌钢筋安装完成后，再次对防水层进行检查，发现问题，及时处 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 91 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 理，确保混凝土灌注前防水层的施工质量。 防水工程的施工工艺严格遵守现行国家及行业规范，并符合设计及规范要求。 6.10.10快速堵水技术措施 在掌子面发生涌水早期，为了控制涌水量和水压力，在掌子面附近配备足够的堵漏材料，如快凝、早强水泥，钢钎，木楔等，当岩石裂隙管道涌水量不大时可直接采用麻丝胶泥封堵，涌水量大时，采用锤头打入缠有麻丝胶泥的木楔或钢钎封堵，为了降低涌水速度，在距离掌子面一定距离10～20m砌筑砂袋墙，加快泥砂淤积，减少出水口和涌水量，砂袋墙的宽度一般超过5m。 6.10.11隧道防渗、防漏施工技术措施 有水地段的处理原则一般是以堵截为主，排引为辅，堵水效果达到90％以上。堵截的办法有两种，一种是对富水地段沿隧道开挖轮廓线以外进行深孔超前预注浆，形成止水帷幕，并加固松散岩体。另一种是对少水地段采用浅孔注浆、小导管注浆等进行注浆止水，防止或减小地下水进入开挖工作面。 隧道衬砌防水标准从防水层质量和衬砌结构自防水质量两方面来保证，根据本工程设计情况，施工中采取以下技术措施： (1)隧道防水板材料，选用信誉好，质量有保证的企业采购优质的防水材料，防水材料要有足够的强度且有一定的柔性，使用前检测其质量，不能有断裂、变形、孔洞等缺陷。安装防水板前，对隧道喷层表面凹凸部位找平，切除外露钢筋头并用砂浆抹涂。防水板铺设采用无射钉吊带悬挂法，防水板铺设要有一定的松驰度不能拉紧，防水板搭接采用双焊缝，保证焊缝质量。防水层铺设后经认真检查合格后，模板台车才能就位进行二次衬砌。 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 92 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 (2)混凝土施工缝安装止水带由专人负责，定岗定责，确保安装质量。 (3)加强水泥、砂、石料等原材料的进货检验，把好进货关，所有材料存放均标识、记录清楚，确保不合格材料不投入工程实体使用中，并且有可追溯性。 (4)优化混凝土的原材料，选用抗水性好、泌水性小、水化热低并具有一定抗侵蚀能力、质量稳定的硅酸盐水泥。选用级配良好的砂、石等集料，拟采用细度模数为2.8～3.0的中砂，碎石最大粒径小于40mm。 (5)混凝土外加剂经试验选定优质品牌，确定最佳掺量。 (6)隧道混凝土施工前，混凝土配合比设计应满足设计对混凝土抗渗的技术指标要求，按规范选用混凝土材料，对混凝土所用水泥、外加剂及砂、石骨料级配优选后确定,经多次试配、类比配制出既能满足混凝土的强度及其它各项技术性能，又能提高其抗渗漏能力的混凝土。 (7)混凝土水灰比、混凝土水泥用量、混凝土外加剂掺量控制严格按照上述抗裂措施中的要求施工。 (8)降低混凝土的入模温度，炎热季节施工应尽量安排在气温较低的时间段进行混凝土浇筑，同时可用降低砂、石及拌合水温度的方法来控制混凝土的入模温度。 (9)混凝土运输过程应不断地加以搅拌，确保进入施工现场混凝土的质量。 (10)混凝土生产采用自动计量拌合站集中生产，尤其混凝土外加剂亦采用自动计量，严格控制搅拌时间，确保混凝土的质量。 (11)隧道内混凝土在运输过程中不能发生离析、漏浆、严重泌水及坍落度损失过多等现象，浇筑混凝土连续进行，如必须间断时，其允许时间由试验确定。混凝土振捣以台车附着式震捣器为主，辅以插入式捣固棒，确保混凝土均匀密实，不存在空洞、露筋、露骨、蜂窝麻面、气 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 93 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 泡、裂缝等缺陷。 (12)衬砌分段长度采用12m，以减少施工缝数量；一段衬砌连续浇筑，不留水平施工缝，因特殊原因必须留水平施工缝时，必须做好防水处理，清除底面杂物，浇一层砂浆，再接灌上层混凝土。 (13)二次衬砌施工应在围岩和初支变形基本稳定期间进行，混凝土浇筑施工应严格按照顺序进行，浇灌时适当放慢速度，两侧边墙对称分层灌注，浇筑到墙、拱交接处停0.5h～1.0h，待边墙混凝土下沉稳定后，再灌注拱部混凝土。振捣时避免因漏捣而引起蜂窝麻面或因振捣时间过长、过短所引起的翻砂和捣固不密实等不良现象的发生。浇筑混凝土的间隙时间应控制在允许范围内，间隙时间超出允许范围时必须待其达到强度要求，对其按施工缝有关要求进行处理后方可再进行混凝土浇筑。 6.10.12喷射混凝土主要施工技术措施 喷射混凝土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。 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。 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 94 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 用预埋钢筋标尺法测设喷射混凝土厚度，不够设计厚度的重新加喷补够。 6.10.13防水板铺设技术措施 防水板的铺设要松紧适度，使之能紧贴在喷射混凝土表面上，不致因过紧被撕裂；过松，无纺布防水板褶皱堆积形成人为蓄水点。 为防止电热加焊器将防水板烧穿，可在其上衬上隔热纸。 防水板一次铺设长度根据混凝土循环浇筑长度确定，并领先衬砌施工2～3个循环。 富水地段防水处理:富水地段光面爆破效果差，环向排水管安设困难，喷射混凝土效果差，防水板不易铺设，拟采取以下方法进行处理，确保防水板的铺设质量： (1)对成股向外涌水地段采取喷射高粘度混凝土，必要时根据水流量的大小，采取埋设多根大直径塑料管来取代软式透水管，采取模喷混凝土来代替喷锚支护。 (2)在淋水地段，防水板打湿后，焊缝质量难以保证，因此，在喷射混凝土之前预铺一层橡塑排水板，然后再按设计铺设防水板。 6.10.14注浆技术措施 为防止孔口漏浆，在花管尾端用麻绳及胶泥封堵管孔缝隙。 注浆管与花管采用活接头联结，保证快速装拆。 注浆的次序由两侧对称向中间进行，自下而上逐孔注浆。 拆下活接头后，快速封堵花管口，防止未凝的浆液外流。 注浆过程中专人记录，完成后检验注浆效果，不合格者进行补注。注浆达到设计强度后方可进行开挖作业。 当停止注浆时间超过30分钟时，注浆泵在停止前应当吸入40升清水，将管路内浆液换出，避免浆液凝结造成堵泵 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 95 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 6.10.15二次衬砌主要技术措施 （1）混凝土浇筑时除使拌合物充满整个模型外，还应注意拌合物入模的均匀性，保证不离析。拌合物自由下落高度控制在2m内，超过时，采用φ150mm的软管接长下料，软管沿纵向每3m布置一道。施工过程中严禁水渗透到正在浇灌的混凝土中。 （2）采用插入式振动棒捣固，必须符合下列规定： A 每一振点的捣固延续时间，使混凝土表面呈现浮浆和不再沉落。 B 振动棒的移动间距不大于振捣器作用半径的1.5倍。 C 捣动棒与模板的距离不大于其作用半径的0.5倍，并避免碰撞钢筋、模板、预埋件等。 D 振动棒插入下层混凝土内的深度不小于50mm。 （3）试验室按规定要求在灌筑混凝土现场做试件，并详细填写施工记录。 （4）泵送混凝土。碎石最大粒径与输送管内径之比不大于1:3；通过0.315mm筛孔的砂不小于15%；最小水泥用量为300kg/m3；坍落度为180～220mm。 （5）管道管线安装要求直、转弯缓；灌筑点先远后近；泵送混凝土施工先后顺序为：泵水湿润管道—泵水泥砂浆—泵混凝土—泵砂浆—泵水洗管。泵水湿润管道时，先在变径管内用水泥袋卷成筒封堵严密，以保证在泵水过程中水能够充分湿润管壁，泵水量不宜过多，以1m3左右为宜；为防止砂浆在管道内离析造成堵管，砂浆用细砂拌制。换管时先湿润后接驳；泵送过程严禁加水、空泵；开泵后无意外情况中途不要停歇。洗管时，为防止洗管水在压力作用下进入混凝土内造成混凝土离析而堵管，洗管前，先泵两斗1:1的水泥砂浆，并将水与砂浆用2个海绵球，1个水泥袋卷和1个橡胶活塞隔开。 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 96 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 （6）采用钢结构全断面衬砌台车，保证尺寸准确，二次衬砌混凝土用高压混凝土输送泵浇灌混凝土，确保拱顶部位压满混凝土；加强混凝土的振捣，不漏振。 6.10.16保证二次衬砌拱顶填充密实的措施 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6m，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。 6.10.17隧道混凝土防开裂技术措施 （1）隧道衬砌开裂的基本原因分析 隧道衬砌开裂的原因分析见表6-14。 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 97 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 表6-14 隧道衬砌开裂的原因分析表 影响因素 水泥 原 材 料 外加剂 泌水 浇筑 养护 温度 作用机理 水泥用量多的混凝土收缩大；水化热大的水泥，混凝土的收缩大。 集料的矿物成分、形状、表面结构和级配会影响混凝土的配合比、热膨集料 胀系数、干缩、刚度、徐变和强度；集料中含有粘土等杂质会引起混凝土的高压缩性而开裂。 某些外加剂影响混凝土的硬化速度、用水量、收缩和徐变，从而对混凝土的开裂产生影响。 泌水集中在大颗粒集料和钢筋的下方会形成内部裂缝。 浇筑条件和浇筑速度会通过泌水、模板内的离析、温度、模板变形等对混凝土的开裂产生影响。 足够的养护温度、养护时间会缓解混凝土收缩引起的体积变化，增加抗裂效果。 从最初几个小时当混凝土变成固体时确定了混凝土的基长，随后冷却时应从这个长度产生收缩，这就是温度对混凝土开裂的主要影响。 施 工 工 艺 因 素 （2）衬砌防开裂施工技术措施 A 混凝土的耐久性与抗渗性有关，耐久性、抗渗性又与抗裂性有关，而解决混凝土的抗裂性，提高耐久性的技术关键是选择合理配合比，选用高质量的材料和严格控制施工工艺，从而起到防止和避免施工过程中混凝土的收缩裂缝(干缩和冷缩裂缝)。 B 选择低水化热、耐腐蚀、耐久性好的原材料，是防止混凝土开裂的基础，因此施工中必须从原材料抓起，严格控制。 C 选用高效减水剂，是减少水泥用量、控制水灰比、降低水化热、防止混凝土开裂的有效措施。 D 选用合理的配合比，包括水泥用量、水灰比、外加剂掺量、粉煤灰掺量、砂的细度模数、混凝土坍落度、早期强度、混凝土体中心温度等，通过调整混凝土配合比，降低水化热，控制水灰比，提高混凝土质量，防止混凝土开裂。 E 采取保湿措施，要求混凝土表面不能失水，始终保持混凝土表面 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 98 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 湿润，防止产生干缩裂纹。隧道混凝土施工完成后，立即进行养护，对空气湿度进行监测，当空气湿度不能满足养生要求时，必须进行喷洒水雾从而保证混凝土表面始终保持湿润。 F 控制拆模时间，根据隧道衬砌进度安排，每节衬砌拆模时间安排在3天左右，使混凝土强度达到8MPa以上，洞口地段承受围岩压力较大时，混凝土强度要达到100%设计强度。控制拆模有两个指标，一个是混凝土强度要满足设计规范的要求；另一个是混凝土温度控制要满足两个条件，即混凝土中心温度与混凝土表面温度之差＜20℃，混凝土表面温度与大气环境温度之差＜20℃，这两个指标必须同时满足。 G 隧道混凝土施工完成后，立即进行养护，对空气湿度进行监测，当空气湿度不能满足养生要求时，必须进行喷水养护。 H 控制衬砌混凝土与开挖面的距离，洞身开挖放炮时间与衬砌混凝土尽量错开以防止混凝土受爆破震动开裂。 G 严格控制衬砌混凝土的施作时间，本隧道浅埋段采用整体衬砌，在开挖后及时进行，控制围岩变形；复合式衬砌，须待初期支护变形基本稳定后进行二次衬砌，并在混凝土强度达到8MPa以上后拆模，以确保衬砌结构质量，防止开裂。 6.10.18通风降尘技术措施 （1）机械净化 无轨运输洞内废气污染主要为大功率的内燃机械，且主要集中到装碴运输工序，为此在该隧道施工中，必须加强通分除尘的工作。 ①加强对进洞机械的维修保养。定期检查空气滤清器是否堵塞、进、排水是否畅通，喷油嘴及时更换，使喷油效果好。雾化程度高，使柴油充分地燃烧。 ②掺柴油添加剂。为了节油和消烟掺加(30～30柴油添加剂) 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 99 宁杭客运专线3标（湖州隧道）实施性施工组织设计 ③部份机械进行机外净化。主要给装载机装配上带有催化剂的附属箱，连接在尾气排放管上，把发动机排出的废气用催化剂和水洗的办法来降低其中有害气体。 （2）水幕降尘 在距掌子面30m处边拱两侧各设一台水幕降尘器，在放炮前10分钟打开阀门，放炮后半小时后关闭，打开后高压水在高压风的作用下，雾化程度高，射程远，水雾使隧道面封闭，充分降尘。 7主要材料设备、主要施工装备、劳动力及投资安排 7.1主要工程材料供应方案 7.1.1材料准备 为确保工程质量和工程施工进度，局指和分部、工区分别设置物资设备部，队部设有专职材料员，层层把关、层层控制，严禁不合格的材料进入施工现场，在施用前局指、分部、工区试验人员分别对材料进行抽检，确保原材料的质量。 7.1.2主要材料月供应计划 隧道所使用的混凝土由项目部混凝土搅拌站集中供应，材料供应计划中未涉及混凝土的配比原料。主要材料季度供应计划详见附表2。 7.2主要施工装备的数量 详见附表3。 7.3劳动力配置 湖州隧道由三个隧道施工队承担施工，各隧道施工队按架子队配备9大员。施工队伍工种安排及人员组成详见附表4、附表5。 8 施工管理措施 中铁十七局集团宁杭客运专线工程指挥部 100