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1、1集团公司合武现场经验交流材料集团公司合武现场经验交流材料（现场施工工艺控制部分）（现场施工工艺控制部分）一、隧道全断面光面爆破技术和全自动隧道断面检测仪的应用一、隧道全断面光面爆破技术和全自动隧道断面检测仪的应用以往说的光面爆破技术通常是指将隧道的拱部和墙部开挖按光面爆破进行设计，并使其爆破后周边眼的炮眼痕迹率达到一定的值，但对隧道底部、墙角、仰拱、水沟、洞室的开挖并没有按光面爆破进行设计，造成爆破后隧道底部、墙角、仰拱、水沟、洞室部位出现大量的超欠挖，一方面要花大量的费用进行超挖回填和欠挖处理，另一方面也将给高速列车的正常运营留下隐患。列车通过时，会给隧道底板以极大的冲击力。当隧道底部超挖
2、回填不密实、超挖回填量过大、底板混凝土厚度大小差异较大或局部欠挖处理不到位时，冲击力作用于底板将产生大量的应力集中，从而使底板很快被破坏。随着铁路客运专线的建设，对隧道底部、墙角、仰拱、水沟、洞室的开挖成形提出了越来越高的要求，按传统的光面爆破概念进行隧道开挖已无法达到要求。为此，项目经理部提出了全断面光面爆破技术的概念，即是对隧道的拱部、墙部、底部、墙角、仰拱、水沟、洞室的每个部位均按照光面爆破进行设计，同时爆破后相应的周边眼的炮眼痕迹率必须达到一定的值。红石岩隧道刚开始时，按照传统的开挖方法进行隧道开挖，没有采取措施解决风钻的下插角问题和底板眼光面爆破问题，隧道底部平均超挖达 30cm 以
3、上。2后通过采用全断面光面爆破技术，利用专用的底板眼钻设辅助设施，很好地解决了风钻的下插角问题，并对底板眼采用光面爆破进行设计，隧道底部平均超挖控制在 5cm 以内。按级围岩开挖宽度 13m计算，每延米节约回填混凝土 3.25 立方；按每立方混凝土 350 元计算，每延米可节约 1137.5 元的混凝土回填费用；按照合武三标隧道总长 19748 米计算，共可节约 2246 万元。这还没考虑按照传统方法仰拱开挖平均超挖量还不止 30cm 的情况及墙角、水沟、洞室的超挖量和由超挖带来的火工品的增加、装运费用的增加、通风费用的增加等。通过一年来的实践，采用全断面光面爆破技术不仅可以满足铁路客运专线对
4、隧道开挖成形的要求，同时也节约了底部、墙角、仰拱、水沟、洞室等部位的大量的超挖回填费用和欠挖处理费用，提高了项目的效益。采用全自动隧道断面检测仪可对断面进行放样和检测。加快了放样速度，提高了放样精度，减少了人工计算和放样可能产生的错误，提高了超欠挖控制的水平，保证了隧道开挖质量，降低了超挖回填费用和欠挖处理费用。采用全自动隧道断面检测仪可对开挖断面进行快速检测，从而可及时对隧道开挖的超欠挖情况进行分析，找出原因，及时采取措施，提高超欠挖控制的水平，保证隧道开挖质量，从而真正实现对隧道开挖质量的动态控制。同样，采用全自动隧道断面检测仪可对初支后的断面、衬砌后的断面进行快速检测，及时掌握初支和衬砌
5、断面情况，分析可能存在的问题，找出原因，及时采取措施，提高初支和衬砌质量控制水平，减少对质量问题的3处理费用。二、隧道初期支护湿喷混凝土技术的应用二、隧道初期支护湿喷混凝土技术的应用作为新奥法的三大要素之一，锚喷支护具有机动性、及时性、与岩面密贴的工程特点。长期以来，锚喷支护中的喷混凝土存在粉尘大、回弹率大、质量不稳定等问题。以前，隧道施工使用干喷和混凝土技术，水灰比无法准确计量，致使质量难以控制。一般情况下，干喷和混凝土技术的水灰比在 0.350.5 之间波动，其相应的强度的波动幅度也达到 1015MPa。而湿喷混凝土技术从水灰比准确控制、拌合及水化作用充分以及速凝剂按比例计量添加等方面得到
6、了充分保证，从而使喷混凝土的质量大幅度提高。由于湿喷技术大大降低了回弹率，既降低了喷混凝土成本，又相当于又间接地提高了生产效率；同时，由于湿喷技术能使粉尘浓度大幅度降低，机旁几乎没有粉尘，有效地改善了洞内的作业环境，从而使洞内环境更容易达到新验标所提出的职业健康标准。为做好湿喷技术的推广工作，项目经理部组织成立了湿喷技术攻关组，由项目副经理任组长。通过技术攻关，很好地解决了喷浆机易损坏、易堵管、喷上去的混凝土易垮塌、功效较低等问题。同时，项目经理部还邀请铁道部西科院王建宇老院长和罗朝廷教授到工地进行了湿喷技术的专题讲座，使大家真正认识到湿喷技术的好处和施工过程中要注意的问题。三、隧道全过程防排
7、水施工技术三、隧道全过程防排水施工技术以往说到隧道的防排水施工通常是指防水板、无纺布的挂铺、4止水带的安装和衬砌防渗混凝土的施工，但整体上讲隧道的防水效果不理想，因此有句话叫“十隧九漏” 。分析隧道防水效果不理想的原因，许多人说是施工质量的问题，但我认为除此外更重要的是过去只强调衬砌阶段的防排水，而没有重视隧道施工全过程的防排水，甚至对一些防水技术的原理概念不清。一些人认为防水板焊不好、有洞没关系，还有防渗混凝土呢，还有人认为防渗衬砌混凝土可以代替防水板，所以要求取消放水板，还有人认为防渗衬砌混凝土再出现渗水是不可思议的。这都是对防渗混凝土的原理概念不清。其实，防渗混凝土的抗渗强度是随着混凝土
8、龄期的增长而增长的，在混凝土终凝前也是没有抗渗强度的，其设计抗渗强度要到 56 天以后方能达到。若没有防水板提供一个无水环境，尤其在地下水发育地段和有压水地段，在水的渗透压力作用下，在混凝土还没有抗渗强度前已在混凝土内形成了许多渗水通道，而这些渗水通道即使到 56天以后也不会再封闭，这样就形成了永久的渗水点。铁路客运专线隧道正洞和设备洞室衬砌防水等级均应达到国家地下工程防水技术规范规定的一级防水标准，衬砌结构不允许有任何渗水，表面无湿迹。为了满足新验标的要求，我们提出了全过程防排水施工技术的概念，即是在隧道的开挖、初支、衬砌各个阶段均做好相应的防排水施工，制定相应的质量标准，并将每一个阶段的防
9、排水工作作为整个隧道防排水施工的一部分进行施工组织和质量检查。根据隧道穿越周边地层含水情况，在隧道开挖前进行预注浆堵水；在隧道开挖后、初喷完成后和复喷完成后分三个阶段5检查岩壁和喷混凝土面的渗漏水情况，并相应进行注浆堵水、管道引排水和散水集中处置。处置应达到二级防水标准后才严格按规范要求进行排水软管的安设、无纺布和防水板的挂铺，并对安设和挂铺质量进行检查；灌注衬砌混凝土前，对防水板表面进行检查，看有无孔洞、灼伤、焊缝处是否搭接牢固，确认已达到一级防水标准，无任何渗水，并安装止水带后，才进行衬砌混凝土灌注。同时，通过研究我们确定，在洞口段、浅埋段、围岩破碎带和富水区的环向排水盲管和泄水孔按 2
10、米间距加密布置（设计为 8 米间距布置） ，纵向排水盲管增加到 7 根（设计为 2 根） ，盲管连接一律采用专门定制的直通、三通和四通，挂铺防水板前，对泄水孔进行灌水试验，保证二次衬砌防水板背后排水通畅。其次，对于钢筋混凝土地段，为了保护已铺设完成的防水板不被钢筋损坏，安装钢筋时在钢筋端头套上塑料帽；钢筋在焊接时采取遮挡措施，避免烧伤防水板；在钢筋安装完成后均要对防水板再进行一次详细楂查，发现防水板有破损及时进行修补。再者，为保证止水带安设位于衬砌厚度中间位置，施工缝居于止水带的中间，项目经理部也组织了三次研讨会，确定采用定型模板安设止水带。四、隧道衬砌施工技术四、隧道衬砌施工技术1、做好隧道
11、衬砌施工的各项技术准备和组织准备工作做好隧道衬砌施工的各项技术准备和组织准备工作为做好各隧道衬砌准备工作，由项目经理部组织，各工区参加，已召开了五次针对隧道衬砌施工的专题研讨会。在专题研讨会上集思广益，对衬砌工作从模板台车制作、拌合站建设、衬砌施工准备、6模板台车定位、混凝土生产、浇筑、捣固、脱模、养护等各道工序均制定了详细的标准和作业细则。为严格控制隧道衬砌施工过程中的每一个环节，项目经理部成立了隧道衬砌质量管理领导小组，由项目经理任组长。针对铁路客运专线新标准、新规范对混凝土施工的要求均较普通铁路有较大的提高，项目经理部成立了以总工程师为组长、中心实验室主任为副组长的耐久性混凝土 QC 技
12、术攻关小组，以解决耐久性混凝土施工中可能遇到的各种问题，确保隧道衬砌混凝土施工质量。每台模板台车在衬砌刚开始的两个循环，隧道衬砌质量管理领导小组和耐久性混凝土 QC 技术攻关小组均对模板台车定位、混凝土拌合、灌注、脱模、养护等各工序进行技术指导，发现问题及时进行纠正。严格按照铁路客运专线新标准、新规范的要求，组织编制了各隧道衬砌的施工技术方案和作业指导书，并组织相关专家组对方案进行评审。针对评审中专家提出的问题，制定相应的解决办法。依据评审通过的各隧道衬砌施工技术方案，制定更详细的工序作业标准，做好技术交底。2、全自动化拌合站的应用合武三标所有的混凝土均采用全自动化拌合站进行生产。3、衬砌表面
13、零错台控制技术由于采用了衬砌表面零错台控制技术，有效地保证了衬砌表面的平整度，可以使不同循环间的错台和同一循环内不同模板间的错台控制在 1mm 以内，甚至可以说是零错台，从而减少了高速列车通7过隧道时因空气动力学效应可能产生的应力集中。衬砌表面零错台控制技术主要包括以下内容：（1）采用大刚度液压模板台车和钢枕，基本完全消除了衬砌混凝土灌注过程中灌注压力造成的模板变形，消除了因模板变形而造成的衬砌不同循环间的错台和同一循环内不同模板间的错台。（2）在模板台车前后两端合理设置端头辅助定位千金顶。当模板台车定位后，端部与已完成衬砌表面不密贴时，采用端头辅助定位千金顶顶动台车端部使之表面与衬砌表面密贴
14、。（3）对拼装好的模板台车进行精调、除锈、打磨、抛光。成立了由项目经理部总工程师为组长，工程部、安质部、中心实验室参加的项目经理部模板台车验收小组。采用三米长铝合金靠尺对模板表面进行验收，确认模板间无错台。采用激光断面仪对定位后的模板台车前后轮廓进行测量，确认前后轮廓同一部位误差小于 1mm。模板台车经项目经理部模板台车验收小组验收合格形成验收手续后后方能进洞施工。合武三标的每台衬砌台车在拼装完成后均花了1015 天左右的时间进行精调、除锈、打磨、抛光。（4）在衬砌施工前先施工隧道底板或找平层，给模板台车的行走、定位、承受混凝土灌注压力提供一个坚实的基础。同时，通过严格控制隧道底板或找平层的平
15、整度，也可加快台车的定位速度。（5）加密台车定位后行走轮所处位置的轨枕密度，将钢轨顺直地固定在轨枕上，对钢轨与轨枕间的空隙用钢板垫实。台车支腿应撑在钢轨中间部位，落地撑应采用锚杆固定于底板上。8（6）对衬砌矮边墙进行精确定位，并在脱模后采用绷长线绳的方法对其位置进行检查。若有跑模或定位错误，应对其进行返工或用混凝土切割机及砂轮机进行修整，确保模板台车定位贴靠面在其设计位置。（7）模板台车定位时与已完成衬砌搭接不宜过少或过多，搭接1015cm 比较合适。搭接过少时，因台车与已完成衬砌密贴需较大的力，易将已衬砌混凝土顶裂；搭接过多时，使台车与已完成衬砌密贴将非常困难。（8）模板台车定位应从上至下，
16、先两端再中间，对定位质量应设专人进行检查。定位质量检查包括模板台车前后两端标高和中线的检查、丝杠支撑方法和松紧检查、模板表面与已施工矮边墙表面和衬砌表面是否密贴检查。（9）混凝土灌注过程中应设专人观察模板变形情况。当出现模板与已完成衬砌间漏浆时，表明可能由于模板台车变形或定位原因引起模板与已完成衬砌表面间不密贴，应及时采用端头辅助定位千金顶顶动台车端部使之表面与衬砌表面密贴，不再漏浆为止。（10）每循环模板台车脱模后，均应对模板台车变形情况进行检查，若发现局部变形立即进行修正。同时，对模板表面进行清理、抛光、打油。（11）若每次定位均发现模板台车同一部位与已完成衬砌表面不易密贴，则应立即对模板台车进行修整、调校，使不密贴消除。（12）台车使用过程中应加强对支腿、支撑、丝杠、油缸的检9查，发现变形或不能正常使用应及时修理。（13）台车使用过程中，若发现较大变形，立即退出洞外进行修整，修整完成经项目经理部模板台车验收小组验收合格后方能进洞继续施工。红石岩、九斗冲、汀筒沟都曾将模板台车退出洞外进行修整。（14）最后，每一个管理人员、作业人员对衬砌每个施工环节的严格控制和
