隧道施工岗前培训.ppt

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1、隧道施工岗前培训（二）中交一公局延吉高速公路龙蒲2标项目经理部让 世 界 更 畅 通主讲：赵福善职称：教 高目 录第二节 新奥法施工方法的基本概念点击添加标题点击添加标题点击添加标题点击添加标题点击添加标题点击添加标题点击添加标题 第一节 隧道施工方法概述 新奥法即奥地利隧道施工新方法，是以喷射砼、锚杆作为主要支护手段，通过监测控制围岩的变形，充分发挥围岩自承能力的施工方法。由奥地利学者于1950年提出，并于19541955首次应用于奥地利的一座压力输水隧道中，经过一些国家许多实践和理论研究，1960年正式命名为新奥法，并取得专利。之后，这个方法在西欧、北欧、美国和日本等十多个地下工程中应用，

2、获得极为迅速的发展，已经成为现代隧道工程新技术标志之一。一、新奥法的概念 60年代新奥法被介绍到我国，70年代末80年代初得到迅速发展。至今，可以说在所有重点难点地下工程中都离不开。新奥法几乎成为在软弱破碎围岩地段修筑隧道的一种基本方法。一、新奥法的概念 1.新奥法与传统施工方法的区别：传统方法认为巷道围岩是一种荷载，应用厚壁混凝土加固松动围岩。而新奥法认为围岩是一种承载机构，构筑薄壁、柔性、与围岩紧贴的支护结构（以喷射混凝土、锚杆为支护手段），并使围岩与支护结构共同形成支护环，来承受压力，并最大限度地保持围岩稳定，而不至松动破坏。2.保护巷道围岩的自身承载能力 新奥法施工在巷道开挖后采取一系

3、列综合措施：构筑防水层，围岩巷道排水；选择合理的断面形状尺寸；给支护预留变形余量；二、新奥法理论要点 开挖巷道后及时做好支护，封闭围岩等，都是为保护巷道围岩的自身承载能力，使围岩的扰动影响控制在最小范围，并加固围岩，提高围岩强度，使其与人工支护结构共同承受巷道压力。3.允许围岩有一定的变形，有利于发挥围岩固有的强度。同时，巷道的支护结构，也应具有一定的可缩量，以缓和巷道压力。4.施工过程中量测工作的特殊性。由于岩体生成条件与地质作用的复杂性，施工条件的复杂性，以及对设计参数精度的要求，要通过许多量测手段，在施工过程中对围岩动态和支护结构工作状态进行监测，二、新奥法理论要点 并利用监测结构修正设

4、计，指导施工。量测结果可以作为施工现场分析参数和修改设计的依据，因而能预测事故和险情，以便及时采取措施。综述所述，关于新奥法学者有以下的表述：a 新奥法是在围岩中形成一个以封闭岩石支撑环为主要目的的施工方法;b 新奥法不是单纯的开挖支护的方法和顺序，而是按照实际观测到的围岩动态的各项指标来指导隧道开挖的方法；二、新奥法理论要点c 施工原则为充分保护，并利用围岩的承载能力；施工要点为控制爆破，喷锚支护和施工监测；实施方法为设计，施工和监测三位一体的动态模式。喷锚支护技术与传统的钢木支撑相比，不仅仅是手段上的不同，更重要的工程概念不同，是人们对隧道及地下工程的进一步认识和理解。一、新奥法的概念 新

5、奥法的概念，我国在20世纪70年代开始被人们了解和接受。20世纪80年代开始在一些隧道设计中贯彻了新奥法的基本原理，例如铁路大瑶山隧道等。1988年铁道部颁发了铁路隧道新奥法指南喷锚技术法则复合衬砌标准设计等作业标准。此标准公路隧道也执行。随着新奥法基本原理在铁路、公路隧道工程实践中的应用，开挖方法，辅助工法，喷锚技术，现场监测技术等的不断完善和提高，逐步形成了具有中国特色的浅埋暗挖法，（“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”十八字诀）和复合衬砌等隧道施工技术，大大丰富和发展了新奥法原理。三、新奥法在铁路、公路隧道的应用简况目 录第二节 新奥法施工方法的基本概念点击添加标题第三节

6、喷射混凝土施工工艺点击添加标题点击添加标题点击添加标题点击添加标题点击添加标题 第一节 隧道施工方法概述 在隧道钻爆法施工中，喷射砼和锚杆普遍应用于初期支护和临时支护中，施工中应根据围岩特点、断面大小和使用条件选择喷射砼、锚杆等单一或组合的支护形式。喷射砼施工方法有干喷法、潮喷法和湿喷法。干喷法：把水泥、骨料按比例拌匀，进入喷射机后用压缩空气将物料通过喷嘴形成料束，高速推送到工作面上，拌合水经喷头水环加入；一、喷射砼概述 潮喷法：把按比例拌制好的砼拌合料送入湿喷机，提供高压风将拌合料喷到受喷面上；湿喷法与干（潮）喷比较有明显的优点：1.干（潮）拌的砼质量不易控制，特别是水胶比有随意性；湿喷的砼

7、按生产工艺生产后运至湿喷机进行喷射，其配合比完全处于受控状态，从而保证了砼的质量。2.干（潮）喷回弹量达4050%，而湿喷回弹量为15%左右，所以湿喷的生产效率高。一、喷射砼概述 3.潮喷喷嘴旁的粉尘为60mg/m，、干喷喷嘴旁粉尘浓度更高，而湿喷喷嘴旁粉尘浓度小的多。4.干喷机结构简单，体积小，清洗方便，但结合版磨损大；湿喷机结构复杂，体积大，需要动力设备的牵引，结合板磨损小。公路隧道规定：宜采用湿喷工艺，塌落度宜控制在80120mm。作业内容：a施工机械和材料准备；b清理基岩表面；c拌制喷射砼料；d 初喷；e 安设锚杆挂网；f 复喷。一、喷射砼概述 （一）喷射砼原材料及成品、半成品质量检验

8、 1.选用普通硅酸盐水泥；细骨料选用细度模数大于2.5的坚硬耐久洁净的中沙或粗砂，使用时含水率控制在57%；粗骨料选用粒径不宜大于16mm连续级配，坚硬耐久的碎石，级配优或良；化验合格的拌合用水；外加剂的初凝时间不大于5min，终凝时间不大于10min。2.喷射砼的配合比通过室内试验和现场试验确定。灰骨比1:41:5，水胶比0.40.5，砂率为4560；坍落度812cm。配合比及拌制的均匀性每班检查不少于两次，速凝剂的参量通过现场试验确定，在保证喷射层性能指标的前提下，尽量减少水泥和水的用量。二、喷射砼质量验收标准 3.喷射砼骨料级配标准：宜控制在下表范围（仅供参考）二、喷射砼质量验收标准 （

9、二）喷射砼厚度质量检验标准 1.平均厚度设计厚度；2.检查点的60%设计厚度；3.最小厚度0.5设计厚度，且50cm；4.喷射砼强度必须满足设计及验收标准要求 5.喷混凝土无空洞，无杂物。二、喷射砼质量验收标准 1确定合理的水胶比、用水量、水泥用量及砂率，保证和易性和早期强度。2按分段分片自上而下的顺序喷射，初喷射厚度宜控制在4060mm，复喷一次喷射厚度拱部不得大于10cm，边墙不得大于15cm。3.喷射混凝土作业时，喷嘴垂直岩面，距喷射面0.61.2m，喷射压力宜控制在0.100.15MPa。4.喷混凝土终凝2小时后，应喷水养护，养护时间不小于7d。5喷射砼表面应平顺，无空鼓、裂缝、松酥、

10、表面平整度允许偏差应符合验收标准有关规定。三、喷射砼施工要点 四、喷射混凝土施工工艺流程喷射混凝土机（干喷）喷射混凝土湿喷机喷射混凝土设备 目前，隧道施工砼喷射设备有砼湿喷机械手和普通湿喷机两种。湿喷机械手与普通湿喷机相比拥有机动灵活自由、作业时间短、工作效率高、喷射量大、回弹小、作业劳动强度低、安全，工序衔接紧凑的优点。工程中常见砼湿喷机械手大多数为普茨迈斯特、捷肯、诺麦特等国外品牌的设备，产品配件费用较高。2011年4月，首台国产HPS30型砼湿喷机械手（中国铁建重工集团）投入沪昆高铁建设，填补了国内大型湿喷机空白。五、喷射混凝土机械手 五、喷射混凝土设备普茨迈斯特PM-500PC型砼喷射

11、机械手（德国）五、喷射混凝土设备普茨迈斯特PM-500PC型砼喷射机械手（德国）五、喷射混凝土设备捷肯E2型砼喷射机械手 五、喷射混凝土设备捷肯E2型砼喷射机械手（澳大利亚）五、喷射混凝土设备缙云山隧道喷混凝土机械手（国产）混凝土罐车供料目 录第二节 新奥法施工方法的基本概念点击添加标题第三节 喷射混凝土施工工艺 第四节 锚杆施工工艺 点击添加标题点击添加标题点击添加标题点击添加标题 第一节 隧道施工方法概述 锚杆是在围岩开挖时，为避免岩体松散坍塌，对隧道周边开挖轮廓线外岩体打入实心或空心杆体，起到对岩体的加筋和链接成整体的作用，锚杆与围岩间采用砂浆或其它材料固结，并设置钢垫板固定。铁路、公路

12、隧道一般边墙采用砂浆锚杆，拱部采用组合式中空注浆锚杆，临时支护和加固可采用玻璃纤树脂锚杆，特殊情况下采用预应力锚杆。一、锚杆施工概述 （一）普通砂浆锚杆。1.普通砂浆锚杆主要设在边墙及拱部，施工时采用锚杆台车或风钻钻锚杆孔，机械配合人工安装锚杆，水泥砂浆终凝后安设孔口垫板。主要由实心锚杆体，垫板、螺母组成。2.锚杆材料应满足：锚杆杆体宜选用HRB335、HRB400钢，杆体直径2028mm，杆体屈服抗拉力150K，屈强比1.2；锚杆垫板材料宜采用Q235钢。杆体用的各种水泥砂浆强度不应低于M20。砂浆配合比1（1.01.5）：（0.450.5），二、锚杆施工工艺锚杆外露段应加固120150mm

13、螺纹，并采用配套标准螺帽。二、锚杆施工工艺 （二）中空注浆锚杆 1.普通中空锚杆用于边墙或锚孔向下倾斜的部位时，应采用孔底出浆，锚孔口排气的排气注浆工艺，锚孔内的砂浆由里向外充盈，中空锚杆体兼进浆管用。由中空锚杆体，垫板，螺母，止浆塞，锚头等组成。2.中空锚杆注浆时应满足以下要求：砂浆配合比：1:1:0.45（水泥：砂子：水）；注浆压力保持在0.3MPa，待排气口出浆后，方可停止灌浆；拧紧螺母使喷射混凝土与垫板紧密接触。二、锚杆施工工艺二、锚杆施工工艺中空注浆锚杆 （三）水泥砂浆药包锚杆 1.药包锚杆是以快硬水泥卷，或早强砂浆卷，或树脂作为锚固剂的锚杆，杆体材料、垫板、螺母与砂浆锚杆相同。2.

14、施工方法。清除孔内杂物，防止药包送入过程中受阻；浸泡药包1分钟后，用竹棍将药包送入孔中，送入相当数量后，用风钻将锚杆推入孔中，也可锤击安装，但不得损坏螺纹。3.受潮结块药包不得使用，按出厂要求，随泡随用。要保证锚杆插入后砂浆饱满无空隙，锚杆插入过程中应旋转将药包搅破。二、锚杆施工工艺二、锚杆施工工艺 锚杆锚固剂 （四）楔缝式锚杆 1.杆体由端头切缝的圆钢和铁楔子组成，杆体插入锚孔后，冲击杆体，使铁楔子胀开切缝，形成锚固力。2.楔缝式锚杆施工：安装前应检查楔缝、楔块、螺母与螺栓的尺寸和配合情况；钻孔尺寸应大于杆体1518mm；锚杆与楔块应同时送入孔内，楔块不得偏斜或脱落，楔块到达孔底时，用锤敲击

15、锚杆端头，使锚头楔紧，上好托板，拧紧螺帽。楔缝式锚杆安装一昼夜后应再次楔紧。3.楔缝式锚杆应在硬岩中使用，只能作为临时支护，如作为永久支护应补注水泥浆。二、锚杆施工工艺 楔缝式锚杆 二、锚杆施工工艺中空锚杆、砂浆锚杆流程图 三、锚杆施工工艺流程图 1按照设计要求定出位置，孔位偏差不大于100mm。2杆体插入锚杆孔时，应保持位置居中，插入深度应满足设计要求。3砂浆锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实，砂浆或水泥浆内可添加适量的微膨胀剂和速凝剂。4锚杆打设角度应按设计要求实施。二、锚杆施工要点目 录第二节 新奥法施工方法的基本概念点击添加标题第三节 喷射混凝土施工工艺 第四节 锚杆施工工艺 第五节 仰拱及仰

16、拱填充施工工艺 点击添加标题点击添加标题点击添加标题 第一节 隧道施工方法概述 本工艺适用于隧道仰拱先行法施工。衬砌工序采取先灌注仰拱混凝土，再填充混凝土、后拱墙施工。仰拱采用仰拱栈桥全幅施工，拱墙衬砌采用模板台车衬砌。作业内容：1.基底地质勘查及承载力试验；2.基底加固；3.仰拱开挖；4.安放栈桥；5.隧底清理；6.立模；7.仰拱及填充混凝土灌注。一、仰拱及仰拱填充概述 1.基底超前预报：对地质有疑问，开挖前应进行勘探和承载力试验，确认底部没有空腔、溶槽、确认基底承载力符合施工图要求。2、基底超前加固：当承载力不满足设计要求时，应在仰拱开挖前进行基底超前预加固，而后开挖仰拱部分。3、仰拱超前

17、拱墙衬砌的距离，应保持34个二次衬砌循环作业长度。4、仰拱开挖后不得暴露过久，应立即进行仰拱初期支护及仰拱二次衬砌施工。5、仰拱和填充混凝土应分开浇筑：当采用浮放模板时，可在仰拱混凝土达到一定强度后，拆除浮放模板二、仰拱及仰拱填充施工工序 继续施工填充砼 当不采用浮放模板，而是采用干硬性砼，人工抹面成型时，可在仰拱混凝土终凝抹面后更换配合比施工填充混凝土；6、仰拱施工缝和变形缝应作防水处理。环向施工缝应预埋中埋式止水带。7、仰拱以上的混凝土强度达到设计强度的70%后再施工填充混凝土，仰拱和底板混凝土强度达到设计强度的100%后允许车辆通行。；二、仰拱及仰拱填充施工工序 8、仰拱施工完成后，对于

18、仍然存在漏水的施工缝，应进行开槽注浆处理。注浆完成后，在施工缝处安放遇水膨胀止水条，最后用砼封闭。9、在围岩变化处，软硬不均处，仰拱施工应按规定认真设置沉降缝，避免运营阶段出现不均匀沉降，而导致结构混凝土开裂。（隧道施工中仰拱一般采用顺序流水施工。当仰拱距开挖面较远，为了使仰拱快速紧跟开挖面，也采用跳槽施工，不同仓号平行作业。当仰拱距开挖面符合要求时，一般采取顺序流水作业）。二、仰拱及仰拱填充施工工序 三、仰拱及仰拱填充施工工艺流程图1.仰拱布置图 四、仰拱施工要点 1、仰拱可分段施工，但必须一次成型，不宜左右半幅分次浇筑，同时各段之间施工缝应设纵向连接，施工缝进行凿毛处理，保证仰拱整体稳定。

19、平底板混凝土可以半幅浇筑，但接缝应平顺 2、超挖用同级混凝土回填，严禁随意回填洞渣，严禁片石侵入衬砌断面。3、IV级及以上围岩仰拱每循环开挖长度不大于3m，仰拱与掌子面的距离级围岩不得超过90m，IV级围岩50m，V级及以上围岩不得超过40m。4、隧道断面大，受力不利，尤其是底部两侧边墙底与仰拱连接部分受力复杂，易引起受力集中，施工中要充分重视边墙底与仰拱连接部位的施工质量。四、仰拱施工要点矮边墙弧形模板及端头止水带钢模矮边墙改进型一次灌注砼弧形模板 仰拱预留钢筋，采取梯子筋固定钢筋排距、间距四、仰拱施工要点四、仰拱施工要点 仰拱端头分三层退台：初支钢架、仰拱混凝土、填充混凝土，层次分明、目

20、录第二节 新奥法施工方法的基本概念点击添加标题 第三节 喷射混凝土施工工艺 第四节 锚杆施工工艺 第五节 仰拱及仰拱填充施工工艺 第六节 模筑混凝土衬砌点击添加标题点击添加标题 第一节 隧道施工方法概述 一、衬砌台车尺寸及标准 二次衬砌是隧道的永久支护结构，一般在围岩和初期支护变形基本稳定后进行，采用模板台车进行拱墙一次浇筑。地层软硬处应设置变形缝、明洞与暗洞交界处在距洞口512m的位置设置沉降缝，在连续IV、V级围岩中每3080m设沉降缝一道。在严寒地区在洞口和易冻段设置伸缩缝，衬砌的施工缝应与设计的沉降缝、伸缩缝结合布置。（一）模板台车制造验收要求 1.模板台车的外轮廓在灌注混凝土后应保证

21、隧道净空。门架结构的净空应保证洞内车辆和人员的安全通行，同时预留通风管位置。一、衬砌台车尺寸及标准 2模板台车的门架结构，支撑系统及模板的强度和刚度应满足各种荷载的组合。3模板台车长度宜为912m，具体应按设计图纸要求确定。4模板台车侧壁作业窗宜分层布置，纵向间距不应大于3m，横向间距不应大于2,5m。其净空不宜小于450500mm，并设有相应的混凝土输送管支架或吊架。5顶模应设置通气孔、注浆管。6模板台车应设置足够的承重螺杆支撑和经向模板螺杆支撑。7模板台车应采用43kg/m或以上钢轨为行走轨道。一、衬砌台车尺寸及标准 8整体质量应符合要求。刚度要符合要求：模板台车刚度宜采用有限元法进行校核

22、。搭接（包括边墙基础）部分变形不超过3mm，其他部分变形不超过2mm。模板厚度不得小于10mm，单幅模板宽度应大于1500mm，门架的总成榀数应大于5榀；门架每立柱底部应设置一个支撑，每榀门架必须配置斜支撑、水平支撑、侧模支撑每排间距15002000mm为宜。一、衬砌台车尺寸及标准9模板台车整体尺寸验收标准误差可参照下表要求序号 项 目标准（误差）1轮廓半径2mm2模板平面度2mm/2m3模板错台1mm4模板接缝间隙1mm5表面粗糙度抛光处理6模板台车外轮廓表面纵向直线度误差2mm/2m5mm/10m6mm/12m7工作窗板面与模板面弧度一致，错台、间隙误差1mm8模板台车前后端轮廓误差3mm

23、 一、衬砌台车尺寸及标准 10模板台车加工制作后，必须在制造厂进行拼装验收，确保满足设计要求。工地现场组装后，应对模板台车进行衬砌前的验收。验收的内容包括设计图纸，计算资料、附属配件等内容。确认达到设计要求后，方能开展衬砌作业。11模板拼装检查后应进行防锈处理，防锈处理前应打磨干净，无焊渣、毛刺、飞边。模板储存运输吊装应有防变形措施。12衬砌完成5个循环后，要进行模板台车的最终验收。其误差应满足模板台车整体尺寸验收标准的要求。二、衬砌工艺及质量控制流程图 三、衬砌施工要点 1一般情况下，二次衬砌应在围岩和初期支护变形基本稳定后及时施作,参考值：I IV级围岩，周边位移速率0.2mm/d;拱顶下

24、沉速率0.15mm/d。2拱墙衬砌距掌子面的距离：级围岩不宜大于70m，IV级围岩不宜大于90m。变形量大的挤压性地层中的隧道应通过强化初期支护手段控制围岩变形，并加强二次衬砌结构。3二次衬砌应进行连续浇筑。衬砌台车表面每次脱模后应进行清洗，浇筑混凝土前应刷脱模剂，不得使用废机油及其他影响衬砌外观颜色的材料涂刷。三、衬砌施工要点 4衬砌表面应密实平整，颜色均匀，严禁露筋，不得有蜂窝，孔洞、疏松、麻面和缺棱掉角等缺陷。5二次衬砌背后回填注浆采用水泥浆或水泥砂浆，注浆压力不宜过高。回填注浆应在衬砌混凝土达到设计强度的70%后方可进行。6.二次衬砌应在围岩和初期支护变形基本稳定后及时施作。当变形较大，流变特性较大应加强初期支护，或 采用其他辅助措施。秦岭终南山公路隧道 中国公路隧道之最长18.02km 谢谢大家电话：Q Q：406860619