联络通道施工方法及施工工艺方案

联络通道施工方法及施工工艺方案

1联络通道施工概况

2.1技术准备

施工前组织相关人员熟悉图纸，讨论施工方法及措施，制定方案，进行施工技术交底。

2.2测量放线

（1）隧道内要在联络通道位置处放出通道中心轴线；

（2）在附近管片做好轴线定位参考点，便于后期对轴线的确定；

（3）对联络通道上方超前支护所用中管棚位置进行放样。

2.3监控量测

（1）联络通道施工为矿山作业，施工危险性较大，因此必须加强施工监测，由专人负责。开工前应根据埋深、地质、地面环境、开挖断面和施工方法等进行监测，拟定监测方案，施工中按规定进行量测；

（2）施工前做好联络通道所在位置的管线调查工作，加强地面监测，严格控制地面沉降，防止管线变形受损。

3施工流程图

图3.1 联络通道施工流程图

4联络通道超前支护

4.1洞内径向注浆

径向注浆加固区域为联络通道前后各10环，采用花管进行径向注浆。注浆材料为水泥-水玻璃双液浆，注浆时以注浆压力为主，注浆量为辅。注浆压力一般控制在0.5～1.0MPa

4.2支护形式与范围

2座联络通道在圆形拱顶180°范围布置中管棚，入射角度1~3°（均由左线向右线打入）。其中2#联络通道开挖过程中，在距右线联络通道洞门前3m处，在通道内向联络通道右线洞门打设超前小导管。范围为拱顶180°，入射角度10~15°。

超前支护管内注浆材料为水泥-水玻璃双液浆，水泥浆水灰比1.5:1～1:1，水玻璃≧45Be，水泥浆与水玻璃比值1：0.5～1:1，注浆压力0.5～1.0MPa。

图4.1 联络通道兼排水泵房拱顶支护剖面图

4.2.1超前小导管施工工艺及要点

（1）工艺流程

图4.3工艺流程图

（2）施工方法及技术要点

①圆形拱顶180°范围布置Φ42*3.25mm，环向间距0.3m，入射角度10~15°。根据设计要求，对准孔位，不同入射角度钻进,要求孔位偏差为±3cm，入射角度偏差不大于1°；

②钻机就位：钻机按指定位置就位，调整钻杆的垂直度。对准孔位后，钻机不得移位，也不得随意起降；

③钻进成孔：第一个孔施工时，要慢速运转，掌握地层对钻机的影响情况，以确定在该地层条件下的钻进参数。密切观察溢水出水情况，出现大量溢水出水时，应立即停钻，分析原因后再进行施工。每钻进一段，检查一段，及时纠偏，孔底位置应小于30cm。钻孔和注浆顺序由外向内，同一圈孔间隔施工；

④小导管一端预先在地面做成锥尖型，其中锥尖长100mm，中间1.4m,管壁以200mm间距梅花型开钻10mm的出浆孔，末端1m不钻孔，导管接长时连接必须牢固；

⑤导管孔采用气腿式风钻钻孔，钻孔直径为φ50mm，钻孔孔眼深度大于导管长度，钻机顶入导管时，顶入长度不小于2000mm，钻进中需随时检测其仰角，管端置于钢格栅外侧，并与钢格栅点焊连结；

⑥封孔：注浆管外露部分与钻孔口初采用快速水泥进行填充封堵；

⑦注浆：注浆孔开孔直径不小于45mm，严格控制注浆压力，同时密切关注注浆量，当压力突然上升或从孔壁溢浆时，应立即停止注浆，查明原因后采取调

整注浆参数或移位等措施重新注浆。

（3）注浆效果检测

注浆施工结束后，通过注浆体内钻孔，用压水、注水或抽水等办法测定土（砂）层的流量及渗透系数，达不到设计要求需进行补充注浆。检查孔的数目每个循环设 2-3个检查孔，检查孔钻取岩芯，观察浆液充填情况，并检查检查孔内涌水量，检查孔涌水量小于0.2L/m.min，布孔的重点是地质条件不好的地段以及注浆质量较差或有疑问的部位。

4.2.2中管棚施工工艺及要点

圆形拱顶180°范围布置Φ60*5mm超前中管棚，环向间距0.3m，入射角度1~3°。根据设计要求，对准孔位，不同入射角度钻进,要求孔位偏差为±3cm，入射角度偏差不大于1°。

注浆材料为水泥-水玻璃双液浆，水泥浆水灰比1.5:1～1:1，水玻璃≧45Be，水泥浆与水玻璃比值1：0.5～1:1，注浆压力0.5～1.0MPa。

5隧道支撑加固

打开通道洞门前，先对正洞管环进行加固(以通道为中心两边共计十环管片)。纵向加固采用[14b槽钢，在管片起重螺母处用Φ50螺纹及M36螺栓栓接，环向加固采用I16工钢拱架，钢拱架与混凝土管片间采用橡胶垫隔离以保护管片免受损伤。拱架和槽钢间采用M27螺栓连接，钢拱架和管片间隙以木楔背紧，加固方式见图4。通道口处管片环为特殊管环，通道洞口范围内的管片为钢管片，管环加固后，可直接拆除。（注：拆除部分位红色钢管片。）

图5-1隧道临时支撑结构图

6盾构衬砌环管片拆除施工

对于联络通道洞门前的特殊衬砌环，利用导链以及支撑架对其进行拆除。以下参考左开口衬砌环结构分析，需要拆除的部分为S3、S4、S5、S6、S9、S10；拆除顺序为先下后上。衬砌环结构图如下：

图6-1左开口特殊衬砌环

管片拆除应在节点验收后，施工过程注意监测管片变形、开裂，一旦发现问题及时停止施工。施工过程要坚持“以人为主”的原则，考虑管片重量较大，应对人员做好安全教育以及个人防护工作。

拆除前，首先准备2台5t千斤顶，5t和2t手拉葫芦各一个。

将两台千斤顶架在被开管片两侧，中间用一根型钢横梁同钢管片直接相连接，通过千斤顶顶推横梁向外顶推钢管片。操作时，要认真观察管片受力及位移情况，消除局部受阻因素，防止管片变形。5t葫芦作为辅助拉拔管片用，一端挂住欲拆管片，一端系在对面隧道管片上，水平方向稍加力向外（隧道内）拉拔管片，要配合千斤顶操作。2t葫芦悬吊在欲拆管片的上方，一端钩住欲拆管片，以防管片拉出时突然砸落在工作平台上（如图所示）

图6-2拉管片示意图

7土方开挖及初期支护施工工艺

本区间两座联络通道均采用顺做法。待超前支护和隧道支撑加固施工完成后，进行联络通道开挖。开挖方法主要采用人工作业，开挖断面采用风镐人工开挖。开挖后的土方用人工装土到区间隧道中运行的机动车（电瓶车）中运走。

两座联络通道主体结构开挖及支护方式主要相同点以及不同点分析：部位相同点不同点

1#联络通道兼泵站

设置钢筋网片+钢格栅

（1）泵房开挖（2）上下台阶法开挖（3）支护形式无小导管

2#联络通道

（1）无泵房开挖

（2）全断面开挖

（3）支护形式有小导管表7.1 隧道开挖轮廓尺寸允许误差

序号项目允许偏差（mm）检查方法

1 拱顶高度+50，-0 量测隧道周边轮廓尺寸，绘制断面图核对

2 宽度+50，-0 每5～10m检查一次，在安装网构钢架和喷射砼

前进行

7.1上下台阶开挖法示意图

表 7.2 1#联络通道兼排水泵房开挖断面施工步骤

2#联络通道采用全断面一次开挖成形的施工方法，施工步骤参见图7.2。

7

5

3

1

（4）

（10）

（10）

（10）

（9）

（6）（6）

375

1（2）

1

（3）

（2）

1

图7.2 全断面开挖法示意图 表 7.3 2#联络通道开挖断面施工步骤

（1）严格按照规范、设计图纸要求施工，注意工序的衔接，临时防护的拆除严格按步骤进行；

（2）隧道施工坚持“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”

的原则； （3）隧道开挖不应欠挖，当围岩完整、石质坚硬时，允许岩石个别突出部

分侵入衬砌（每1m2不大于0.1m2、高度不大于5cm）。拱脚和墙脚以上1m范围内严禁欠挖；

（4）为保证隧道净空尺寸，严禁超挖、欠挖。开挖完成迎土侧挂150mm×150mmΦ8钢筋网片及钢格栅，联络通道兼排水泵房喷射300mmC25早强混凝土，联络通道喷射250mmC25早强混凝土。合理安排施工步序，使初支结构尽早封闭成环，确保施工安全。其允许超挖值应符合下表的规定：

表7.4 隧道允许超挖值（cm）

在隧道施工中应严格控制欠挖，特别是在拱角、底板及墙角以上严禁欠挖。当测量人员测出局部欠挖时，应继续开挖到设计部位。隧道超挖控制在施工规范规定的允许范围之内，对于正常的超挖采用锚喷支护结构相同的砼进行回填。

8钢格栅及网片的施工

钢格栅及网片是联络通道初支的一部分。钢格栅主筋采用HRB400直径22mm 的钢筋加工。在洞外分片加工，片与片之间采用L100*100*10mm角钢及配套M22螺栓连接。放大样检验，洞内安装，并使拱架与通道轴线垂直，最后通过螺栓连接，使钢架成为一个整体。

8.1格栅及网片加工

联络通道格栅分M型和N型2种栅钢；其中M型格栅用于初支开挖洞口过渡段，N型格栅用于初支开挖标准段。联络通道兼排水泵房钢格栅分M型、N型和K型3种栅钢；其中M型格栅用于初支开挖洞口过渡段，N型格栅用于初支开挖标准段，K型格栅用于泵房侧墙段。

格栅加工过程需注意的事项如下：

（1）钢格栅第一榀制作好后试拼，经现场拼装检验合格后方可进行批量加工；其允许误差为：

①沿格栅钢架周边轮廓拼装偏差不应大于±3cm；

②格栅钢架由拱部、边墙、底部各单元钢构件拼装而成，各单元用螺栓连接，孔眼中心间距公差不超过±0.5mm；

③格栅钢架平放时平面翘曲应小于±2cm；

④其倾斜不大于2度，格栅钢架的任何部位偏离铅垂面不宜大于5cm。

（2）钢格栅和钢筋网采用的钢筋种类、型号、规格必须符合设计要求，其施焊必须符合图纸设计及钢筋焊接标准的规定；

（3）每榀拱架安装时，要认真定位，不偏，不斜，轮廓要符合设计要求，钢架加工采用冷弯加工，避免降低钢架强度及刚度；

（4）为保证钢架整体受力，按设计设置纵向连接钢筋，格栅钢架内外侧双层布置，连接筋采用Φ22mm钢筋，环向间距1.0m，采用机械连接，接头等级Ⅱ级；

（5）钢筋与法兰之间需采用Φ22mm钢筋帮焊，与格栅主筋双面焊接，焊缝高度不小于8mm。

图8.1格栅钢架施工工艺流程

（6）在初期支护形成“闭合”结构前，为减少初支下沉量，每榀拱架安装时，均在其底部设一块“托块”，以增大受力面积，减少下沉量；

（7）每榀拱架安装好后，在其拱脚处设置两根锁脚锚杆，以限制初支下沉和防止初支向通道内收敛变形，锁脚锚杆采用Φ25mm锚杆，长L=3m，与格栅钢架焊接牢固。

（8）钢筋加工应符合下列规定：

①拱架（包括顶拱和墙拱架）须圆顺，直墙架须直顺，允许偏差为：拱架矢高弧长＋20mm，墙架长度±20mm，拱、墙架横断面尺寸（高、宽）＋10mm；

②钢架组装后须在同一平面内，其允许偏差为：宽度±20mm，高度±30mm，扭曲度20mm。

（9）钢筋网加工允许偏差为：钢筋间距±10mm，钢筋搭接长度±15mm。

8.2钢格栅及网片安装

（1）现场的钢格栅分单元堆码，并挂牌标识，以防用错。安设前将格栅墙脚部位的松碴清理干净，并垫上钢板或木板，防止钢架下沉或失稳。首先按控制中线架设格栅，按设计拱顶标高控制格栅顶部高程，然后再检查格栅支距，钢格栅设于曲线时，安设方向为该点的法线方向，安设于直线上时，安设方向垂直于线路中线，直线地段安装激光指向仪控制中线；

（2）钢架尺寸已考虑施工误差和预留变形量外扩50mm，其内侧保护层为40mm。迎土侧垫块采用C25混凝土垫块，垫块在地面制作，牢固绑扎在钢格栅迎土侧主筋上，间距1.5m，梅花形布置。两榀钢架间沿周边设Φ22间距1m梅花形布置的纵向连接筋，纵向连接筋与上榀纵向连接筋采用搭接焊连接并与格栅主筋焊牢，形成纵向连接体系。然后在格栅迎土侧挂设150mm×150mmΦ8钢筋网片，钢筋网片与钢格栅牢固连接。

图8.2 联络通道兼泵房格栅分布图

图8.3 联络通道格栅分布图

（3）钢格栅安装必须符合下列规定：

①基面须坚实并清理干净，必要时进行预加固；

②钢格栅垂直线路中线，允许偏差为：横向±30mm，纵向±30mm，高程±30mm，垂直度5‰；

③钢格栅与壁面须契紧，每片钢格栅节点及相邻格栅纵向必须分别连接牢固。

（4）钢筋网铺设符合下列规定：

①铺设平整，并与格栅或锚杆连接牢固；

②钢筋网采用Φ6mm双层钢筋，在第一层铺设完成后再铺设第二层；

③每层钢筋网之间搭接必须牢固。

（5）格栅架设、钢筋网加工质量要求

①钢格栅应架设在与洞室轴线垂直的平面内，安装位置允许偏差为：与线路中线位置支距不大于30mm，垂直度5%；

②钢格栅保护层厚度符合设计要求，其背后应保证喷射混凝土密实；

③钢筋网所采用的钢筋型号和网格尺寸应符合设计要求；

④钢筋网片铺设前必须进行除锈；

⑤钢筋网片应与钢格栅连接牢固，网片搭接长度不少于15cm。

9喷射混凝土

9.1喷射混凝土施工工艺流程

喷射混凝土采用湿喷工艺。喷射用混凝土采用自拌混凝土。当开挖进行断面后，立即喷射30-50mm厚早强混凝土封闭土体，而后根据设计及土体情况进行钢

格栅施工，挂钢筋网片，锚喷混凝土至设计厚度。

喷射混凝土采用湿喷机，混凝土强度为C25，联络通道兼泵房喷射厚度300mm，联络通道喷射厚度为250mm。喷射混凝土采用搅拌机拌合，拌合时将水泥、骨料，一起加入拌，机中搅拌1min，而后再加入水和外加剂拌合1min，保证拌合均匀，喷射时分层进行，喷头距受喷面0.6m～1.0m，分段分区自下而上进行，保证已喷的表面均匀、光滑、平顺。

9.2原材料的要求

（1）水泥：采用不低于P.O 42.5普通硅酸盐水泥，使用前做细度模数及强度复查试验，其性能符合现行的水泥标准；

（2）细骨料：采用硬质、洁净的中砂或粗砂，细度模数大于2.5；

（3）粗骨料：采用坚硬耐久的碎石，粒径不大于15mm，级配良好。使用碱性速凝剂时，不得使用含有活性二氧化硅的石料；

（4）水：采用不含有影响水泥正常凝结与硬化有害杂质的自来水；

（5）速凝剂：使用前与水泥做相容性试验及水泥凝结效果试验，其初凝时间不得大于5min，终凝时间不得大于10min。掺量根据初凝、终凝试验确定，掺量不超过水泥用量的5%。

9.3喷射混凝土特殊技术要求

喷射混凝土作业在满足《锚杆喷射混凝土支护规范》有关规定的基础上，采取以下技术措施：

（1）搅拌混合料采用强制式搅拌机，搅拌时间不小于2分钟。原材料的称量误差为：水泥、速凝剂±1%，砂石±3%；拌合好的混合料运输时间不得超过2小时；混合料应随拌随用；

（2）混凝土喷射机具性能良好，输送连续、均匀，技术性能满足喷射混凝土作业要求；

（3）喷射混凝土作业前，清洗受喷面并检查断面尺寸，保证尺寸符合设计要求。喷射混凝土作业区有足够的照明，作业人员佩带好作业防护用具；

（4）喷射混凝土在开挖面暴露后立即进行，作业符合下列要求：

①喷射混凝土作业应分段分片进行。喷射作业自下而上，先喷钢格栅与开挖面间隙部分，后喷两钢架之间部分；

②喷射混凝土分层进行，一次喷射厚度根据喷射部位和设计厚度而定，后

喷一层应在先喷一层凝固后进行，若终凝后或间隔一小时后喷射，受喷面应用风水清洗干净。

③喷射混凝土作业应保持供料均匀，喷射连续；

④正常情况混凝土的回弹量边墙不大于15%，顶部、拱部不大于25%；

⑤喷射混凝土终凝2小时后开始洒水养护，洒水次数应以能保证混凝土具有足够的湿润状态为度；养护时间不得少于14天；

⑥喷射混凝土表面应密实、平整，无裂缝、脱落、漏喷、空鼓、渗漏水等现象，不平整度允许偏差为±3cm。

9.4保证喷射混凝土密实的技术措施

（1）严格控制混凝土施工配合比，配合比经试验确定，混凝土各项指标都必须满足设计及规范要求，混凝土拌合用料称量精度必须符合规范要求；

（2）严格控制原材料的质量，原材料的各项指标都必须满足要求；

（3）喷射混凝土施工中确定合理的风压，保证喷料均匀、连续。同时加强对设备的保养，保证其工作性能；

（4）喷射作业面由有经验、技术熟练的喷射手操作，保证喷射混凝土各层之间衔接紧密。

10初期支护背后注浆

初期支护背后注浆以初期支护和土层的密贴为原则，在初期支护混凝土达到设计强度后进行。注浆管环向间距3.0m，纵向间距1.0m，对初衬背后注浆。注浆浆液采用1：1水泥浆，注浆压力控制在0.3~0.5MPa，使初支与土体密贴为原则。背后注浆施工顺序为：沿工程轴线由低到高，由下往上进行。注浆过程中，应严格控制注浆压力，防止出现结构变形、串浆，危及地下构筑物、地面建筑物的异常现象。当出现异常现象时，采取下列措施：降低注浆压力或采用间隙注浆，直到停止注浆；改变注浆材料或缩短浆液凝胶时间；调整注浆实施方案。

11防水施工

联络通道的防水原则是“以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理”。防水包括结构自防水和柔性防水材料辅助防水，以混凝土自防水为主，防水材料防水为辅。通道初支与二衬之间的防水层为400g/m2无纺布＋1.5mmPVC 防水板。施工要求（以下主要以联络通道兼泵房为代表）：

（1）防水板采用无钉铺设，衬垫为梅花型布置，间距拱顶0.7*0.7m，边墙

1.0*1.0m；

（2）不允许在防水板上钉明钉，防水板接缝采用自动热融机进行双焊缝焊接；

（3）防水板接缝处搭接长度为70mm，焊缝宽度为10mm。

图11.1联络通道兼排水泵房纵剖面防水

11.1防水板施工工艺流程

图11.2防水板施工工艺流程

11.2基面处理

（1）铺设防水板的基面无明水流，否则应进行处置背后的注浆或表面刚性封堵，待表面上无明水流后才能进行下道工序；

（2）铺设防水板的基面应平整，铺设防水板前应对基面进行找平处理，处理方法采用砂浆抹面的方法；

（3）基面上不得有尖锐的毛刺部位，特别是喷射混凝土表面经常出现的尖锐的石子等硬物，应凿除干净或用1:2.5的水泥砂浆覆盖处理，避免浇筑混凝土时刺破防水板；

（4）基面上不得有铁管、钢筋、铁丝等凸出物存在，否则应从根部割除，并在割除部位用水泥砂浆覆盖处理；

（5）变形缝两侧各50cm范围内的基面全采用1:2.5的水泥砂浆找平，便于背贴式止水带的安装以及保证分区效果；

（6）当仰拱初衬表面水量较大时，为避免积水将铺设完成的防水板浮起，宜在仰拱初衬表面设置临时排水沟；

（7）基面清理验收程序：基面清理完成后，由项目部质检工程师自检合格上报驻地监理工程师验收，驻地监理工程师验收合格上报总监办，由总监亲自对基面清理工作进行验收，总监验收合格后方可进行防水板施工。

11.3铺设缓冲层

铺设防水板前先铺设缓冲层，缓冲层材料采用400g/m2的土工布；用水泥钉或膨胀螺栓和与防水板配套的圆垫片将缓冲层固定在基面上，衬砌呈梅花型布设，边墙上间距为1.0*1.0m；拱顶上间距为0.7*0.7m。

11.4铺设PVC防水板

（1）铺设PVC防水板时，仰拱防水板采用沿隧道纵向铺设的方法；

（2）PVC防水层与塑料圆垫片热溶焊接，防水板在与圆垫片的粘接采用电热压焊器，通过热传导将防水板与固定圆垫片同时加热熔化粘合在一起，粘合牢固且不烧穿防水板，5秒钟既可。防水板固定方法见图.11.3：

图11.3防水板固定方法示意图

（3）防水板固定时不得拉得过紧或出现大的鼓包，铺设好的防水板应与基面凹凸起伏一致，保持自然、平整、伏贴；

（4）防水板之间接缝采用自动热熔机进行双焊缝焊接；

（5）防水板铺设完毕后对其表面进行全面的检查，发现破损部位及时进行补焊，补丁应剪成圆角，补丁边缘距破损边缘的距离不得小于7cm。补丁应满焊，不得有翘边空鼓部位；

（6）防水板端部可采用宽度不小于60cm的冷自粘卷材与钢管片过渡；

（7）防水板验收程序：缓冲层和防水板铺设完成后，由项目部质检工程师自检合格上报驻地监理工程师验收，驻地监理工程师验收合格上报总监办，由总监或总监代表对防水板铺设施工进行验收，总监或总监代表验收合格后方可进行下道工序施工。