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1、,高速鐵路施工技術(shù)劉周禮,中 交 一 航 局 第 三 工 程 有 限 公 司 京 福 項(xiàng) 目 部,目 錄,一、前 言,一、前 言,高鐵隧道的長度等級(jí)劃分： 長度在500m及以下為短隧道。 長度在500m以上及3000m以下為中長隧道。 長度在3000m以上及10000m為長隧道 長度在10000m以上為特長隧道。,京福項(xiàng)目共有長隧道道1座（蘑菇山隧道）、中長隧道3座（陳山塢隧道、棋盤上隧道、樓村隧道）、短隧道5座。,一、前 言,高鐵隧道不同于一般的鐵路隧道，高速鐵路隧道具有橫斷面較大（開挖斷面152m2，襯砌斷面100m2），隧道受力和襯砌混凝土的地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，且列車運(yùn)行速度較高的特點(diǎn)，這些特

2、點(diǎn)對(duì)隧道施工的質(zhì)量、襯砌的安全性、耐久性、抗凍性和抗?jié)B性提出了更高的要求。,一、前 言,高速鐵路隧道基本都屬于山嶺隧道，常規(guī)的方法為礦山法（鉆爆法）中間的新奧法施工。,一、前 言,新奧法是新奧地利隧道施工方法的簡稱，它是奧地利學(xué)者在長期從事隧道施工實(shí)踐中，從巖石力學(xué)的觀點(diǎn)出發(fā)而提出的一種合理的施工方法。新奧法是應(yīng)用巖體力學(xué)理論，以維護(hù)和利用圍巖的自承能力為基點(diǎn)，采用錨桿和噴射混凝土為主要支護(hù)手段，及時(shí)進(jìn)行支護(hù)，控制圍巖的變形和松弛，使圍巖成為支護(hù)體系的組成部分，并通過對(duì)圍巖和支護(hù)的量測(cè)、監(jiān)控來指導(dǎo)隧道施工和地下工程設(shè)計(jì)施工的方法和原則。新奧法施工方法包括：全斷面法、臺(tái)階法、環(huán)形開挖留核心土法、

3、中隔墻法（簡稱CD法）和交叉中隔墻法（簡稱CRD法）、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。,一、前 言,新奧法的基本原理創(chuàng)建了信息化量測(cè)設(shè)計(jì)和施工的新理念，采用先柔后剛復(fù)合式襯砌新型支護(hù)結(jié)構(gòu)體系，初期支護(hù)按全部承擔(dān)基本荷載設(shè)計(jì)，二次模筑襯砌作為安全儲(chǔ)備；初期支護(hù)和二次襯砌共同承擔(dān)特殊荷載。新奧法施工時(shí)，采用多種輔助施工工法，超前支護(hù)，改善加固圍巖，調(diào)動(dòng)部分圍巖的自承能力；初期支護(hù)和圍巖為暗洞隧道的主要受力結(jié)構(gòu)，保護(hù)圍巖是暗挖施工的關(guān)鍵技術(shù)。在施工過程中應(yīng)用監(jiān)控量測(cè)、信息反饋和優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)不坍方、少沉降、安全生產(chǎn)和施工。施工中應(yīng)堅(jiān)持十八字方針：管超前、嚴(yán)注漿、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測(cè)。,一、前 言,二、洞口工

4、程施工,二、洞口工程施工,邊仰坡開挖采用挖掘機(jī)直接進(jìn)行開挖，采用自上而下分段分臺(tái)階的開挖順序進(jìn)行開挖，邊開挖邊打設(shè)錨桿、掛網(wǎng)噴射混凝土防護(hù)，噴射混凝土厚度為10cm。,二、洞口工程施工,為了防止山體地表水流入到隧道中，在隧道所在山體頂部設(shè)置1道截水天溝，截水天溝在隧道洞口征地紅線范圍內(nèi)設(shè)置。,二、洞口工程施工,為了確保隧道進(jìn)洞的安全，一般在洞口段設(shè)置洞口管棚超前支護(hù)； 洞口長管棚采用108熱扎無縫鋼管，每環(huán)47根，環(huán)向間距40cm，洞口長管棚長度3080m，外插角13；注漿為水泥漿液，鉆孔施工采用管棚機(jī)施工，施工過程運(yùn)用測(cè)斜儀量測(cè)鉆進(jìn)的偏斜度，保證鉆孔方向準(zhǔn)確，管棚安裝時(shí)管節(jié)接頭應(yīng)錯(cuò)開，不得在

5、同一截面，注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)終壓后應(yīng)繼續(xù)注漿10min方可結(jié)束注漿。,二、洞口工程施工,陳山塢隧道進(jìn)口地表為堆積體內(nèi)，為了確保進(jìn)洞安全設(shè)計(jì)要求對(duì)隧道進(jìn)口地表采用袖閥管注漿進(jìn)行加固處理。,二、洞口工程施工,洞門鋼筋及模板照片,洞門鋼筋及模板照片,二、洞口工程施工,洞門混凝土施工,施工完洞門照片,三、隧道暗洞施工,三、隧道暗洞施工,三、隧道暗洞施工,（一）洞口長管棚超前支護(hù),（二）單層超前小導(dǎo)管支護(hù),（三）雙層超前小導(dǎo)管支護(hù),（四）超前預(yù)注漿小導(dǎo)管支護(hù),1、開挖方法：根據(jù)地質(zhì)條件、斷面結(jié)構(gòu)、襯砌與支護(hù)設(shè)計(jì)、機(jī)械配備、工期以及經(jīng)濟(jì)效益等綜合確定。,三、隧道暗洞施工,（一）開挖方法選擇,1、開挖方法：根

6、據(jù)地質(zhì)條件、斷面結(jié)構(gòu)、襯砌與支護(hù)設(shè)計(jì)、機(jī)械配備、工期以及經(jīng)濟(jì)效益等綜合確定。,三、隧道暗洞施工,（一）開挖方法選擇,三、隧道暗洞施工,（二）開挖方法之全斷面法開挖,三、隧道暗洞施工,（二）開挖方法之兩臺(tái)階法開挖,三、隧道暗洞施工,（二）開挖方法之三臺(tái)階臨時(shí)仰拱,三、隧道暗洞施工,（二）開挖方法之四部CD法,三、隧道暗洞施工,（二）開挖方法之六部CD法,三、隧道暗洞施工,（二）開挖方法之CRD法,（二）開挖方法之三臺(tái)階七部法,鉆爆設(shè)計(jì)：應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、開挖斷面、開挖方法、循環(huán)進(jìn)尺、鉆眼機(jī)具和爆破材料等進(jìn)行爆破設(shè)計(jì)。內(nèi)容應(yīng)包括：炮眼（掏槽眼、輔助眼、周邊眼）的布置、深度、斜角和數(shù)目、爆破器材、裝藥

7、量和裝藥結(jié)構(gòu)，起爆方法和爆破順序，鉆眼機(jī)具和鉆眼要求等。,三、隧道暗洞施工,（三）鉆爆設(shè)計(jì),鋼架及格柵鋼架根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行分節(jié)加工，各節(jié)之間通過高強(qiáng)螺栓進(jìn)行連接，鋼架加工時(shí)需根據(jù)圍巖的級(jí)別進(jìn)行預(yù)留沉降量：一般 -級(jí)圍巖預(yù)留58cm、 級(jí)圍巖預(yù)留810cm、 級(jí)圍巖預(yù)留1015cm 。,三、隧道暗洞施工,（一）鋼架及格柵鋼架加工,鋼架及格柵鋼架采用人工配合機(jī)械的方法進(jìn)行安裝，鋼架安裝完畢后立即打設(shè)鎖腳錨桿；然后鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)片，同時(shí)焊接鋼架之間的連接鋼筋。,三、隧道暗洞施工,（二）鋼架及格柵鋼架安裝,噴砼應(yīng)采用濕噴工藝，噴射作業(yè)應(yīng)分段分片依次進(jìn)行，噴射順序自下而上，噴嘴宜與噴射面垂直，其間距宜為1.

8、5 2.0米;一次噴射厚度可根據(jù)噴射部位和設(shè)計(jì)厚度確定,且拱部不得超過10cm,邊墻不得超過15 cm,分層噴射時(shí),后一層噴射應(yīng)在前一層混凝土終凝后進(jìn)行;噴射作業(yè)緊跟開挖作業(yè)面時(shí),下一循環(huán)爆破應(yīng)在噴混凝土終凝后3h進(jìn)行,三、隧道暗洞施工,（三）噴射混凝土施工,三、隧道暗洞施工,防排水體系：防水板、止水帶、砼自防水、排水盲管等。防水板臺(tái)車根據(jù)隧道凈空尺寸及工作面長度而設(shè)置，一般防水板臺(tái)車縱向長度設(shè)置6m，高度方向一般設(shè)置5層，每層的高度約2m。防水板臺(tái)車可設(shè)置輪胎自行式或者采用裝載機(jī)拖推式。,（一）防排水系統(tǒng)及防水板臺(tái)車,三、隧道暗洞施工,防水板鋪設(shè)前，先割除混凝土襯砌表面外露的錨桿頭，鋼筋尖頭

9、等硬物，凸凹不平處需先噴平，使混凝土表面平順，局部漏水處需先進(jìn)行處理；防水板，特別是在凸凹較大的基面上，要預(yù)留足夠的松散系數(shù)，使其留有余地，并在斷面變化處增加懸掛點(diǎn)，保證緩沖面與混凝土表面密貼。同時(shí)做好防水板與泄水孔的密閉性連接。鋪設(shè)防水板地段距開挖工作面不小于爆破安全距離；襯砌混凝土灌注前檢查防水板質(zhì)量，填寫檢查證。灌注襯砌混凝土?xí)r，不損壞塑料防水板。防水板是易燃物品，因此工作區(qū)內(nèi)禁止煙火，并設(shè)消防設(shè)施和高壓水管備用。防水板采用無釘鋪設(shè)方法，一次鋪設(shè)長度根據(jù)混凝土循環(huán)灌筑長度確定，鋪設(shè)前先行試鋪，再加以調(diào)整。防水板采用無釘孔鋪設(shè)，即先用80塑料墊圈和射釘將無紡布固定于基面上（墊圈間距：拱0.

10、5m0.8m，邊墻1.0m，呈梅花型布置），再將防水板用專用粘合劑粘合在墊圈上；防水板接縫采用熱合機(jī)自動(dòng)焊縫形成或?qū)Ｓ媚z粘結(jié)，即將兩層防水板的邊緣搭接不小于10cm，通過熱熔加壓或?qū)Ｓ媚z粘合，兩側(cè)接縫寬不小于2.5cm；防水板搭接用熱合機(jī)進(jìn)行焊接或?qū)Ｓ媚z粘結(jié)，接縫為雙面縫，中間留出空隙以便充氣檢查。,（二）防水板鋪設(shè),三、隧道暗洞施工,（二）防水板鋪設(shè),三、隧道暗洞施工,（三）排水盲管施工,隧道初期支護(hù)與防水板間設(shè)軟式透水縱向及環(huán)向排水盲管，環(huán)向盲管設(shè)置間距為每縱向10m設(shè)置一道，縱向排水盲管沿線兩側(cè)拱墻位置設(shè)置排水盲管，每一板二襯設(shè)置兩個(gè)泄水口，縱向排水盲管的坡度與隧道縱向坡度相同；環(huán)向排水

11、盲管伸入到縱向排水盲管中。,三、隧道暗洞施工,（四）施工縫、變形縫防水,環(huán)向及縱向施工縫均設(shè)中埋式止水帶，止水帶接頭搭接采用熱熔焊接，搭接長度不小于30cm。環(huán)向變形縫采用鋼邊式式止水帶，止水帶兩側(cè)設(shè)置50型抗剪鋼棒。,環(huán)向止水帶安裝,縱向止水帶安裝,三、隧道暗洞施工,（四）施工縫、變形縫防水,三、隧道暗洞施工,（一）隧道仰拱鋼筋施工,隧道仰拱初期支護(hù)施工完成后即可進(jìn)行仰拱鋼筋綁扎施工，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)要求設(shè)置仰拱鋼筋支立鋼筋。,三、隧道暗洞施工,（二）隧道仰拱模板及混凝土施工,仰拱曲型模板,仰拱混凝土,三、隧道暗洞施工,（二）隧道二襯鋼筋,二襯鋼筋,二襯鋼筋,三、隧道暗洞施工,（二）隧道二襯臺(tái)車,二

12、襯臺(tái)車拼裝,二襯臺(tái)車結(jié)構(gòu),三、隧道暗洞施工,（三）隧道二襯混凝土施工,二襯混凝土施工,采用移動(dòng)摸板臺(tái)車，拱墻整體澆注，泵送混凝土入模，臺(tái)車模板縱向及環(huán)向每隔2.4m左右設(shè)置一個(gè)長寬均約30cm的觀測(cè)及振搗窗口，混凝土采取附著式振搗器振搗，輔以插入式振搗器輔助振搗。,三、隧道暗洞施工,（四）隧道貫通及二襯完工照片,隧道貫通照片,隧道完工照片,四、隧道附屬施工,四、隧道附屬施工,隧道電纜槽模板照片,隧道電纜槽完工照片,四、隧道附屬施工,隧道綜合洞室模板照片,隧道洞室照片,五、隧道設(shè)備及人員投入情況,六、隧道設(shè)備及人員投入情況,五、隧道施工功效,隧道施工進(jìn)度與隧道圍巖情況、施工工法、機(jī)械設(shè)備、施工人

13、員熟練程度等因素相關(guān)，根據(jù)京福鐵路項(xiàng)目部多條隧道施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，在機(jī)械設(shè)備正常、施工人員熟練的情況下各個(gè)圍巖級(jí)別及施工工法的功效如下：,五、隧道個(gè)人體會(huì),1、淺埋、大斷面、不良地質(zhì)條件的隧道施工應(yīng)堅(jiān)決執(zhí)行“管超前、短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)錨噴、快封閉、勤量測(cè)、早成環(huán)”的施工原則。2、超前管棚支護(hù)及超前注漿加固地層時(shí)隧道能否安全開挖的關(guān)鍵。3、選擇精良的管棚、注漿、噴錨機(jī)械設(shè)備是提高支護(hù)體系質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)有序、快速施工的保證。4、超前及錨噴支護(hù)施作質(zhì)量的提高，可以選擇高效的開挖方法，減少開挖步驟，減少工序間的相互干擾，提高了施工進(jìn)度。5、地質(zhì)預(yù)報(bào)工作是確定合理、有效支護(hù)技術(shù)參數(shù)的重要依據(jù)。6、隧道施工的通風(fēng)排煙問題也是困擾隧道施工的難題。降低洞內(nèi)煙塵，一是要選擇排煙量小的施工機(jī)械，二是要選這大功率的通風(fēng)機(jī)和大直徑的通風(fēng)管，三是制定合理的通風(fēng)排煙方案。,完畢，謝謝！,