暗挖隧道施工工艺解析

暗挖隧道施工工艺解析
隧道及地下建筑工程施工时，须先开挖出相应的空间，然后在其中修筑衬砌。

埋置较浅的工程，施工时先从地面挖基坑或堑壕，修筑衬砌之后再回填，即明挖法。

当埋深超过一定限度后，明挖法不再适用，而要改用暗挖法。

风井开挖、支护
土层地段风井施工采用人工配风镐开挖，起重机提升，吊斗出渣，初期支护，模筑混凝土紧跟。

挖至地下水位以下时，井底设积水坑，用抽水机抽水至井外。

岩层地段风井采用钻爆法开挖，为取得好的爆破效果，减小爆破振动，爆破采用分部开挖，微差爆破。

风井支护紧跟开挖之后进行，其工序流程如下。

（1）喷射C20混凝土，厚度5cm，将围岩面封闭。

（2）架立格栅钢架。

格栅钢架在井外分节预制，井内栓接成型。

（3）喷射混凝土至设计厚度，为解决喷混凝土过程中粉尘浓度高、回弹量大等问题，采用湿喷工艺。

湿喷分三次喷至设计厚度（30cm），两层喷射的时间间隔为15~20min。

为防止回弹物附着在未喷的围岩面上而影响喷层与岩面的粘结力，喷射时按自下而上的顺序进行，喷前先找平受喷面的凹处，再将喷头按螺旋形缓慢均匀移动，层面平顺光滑。

（4）风井内衬为模筑C25钢筋混凝土，厚度400mm。

在土
质地段二次衬砌紧跟开挖，在进行下道开挖之前，绑扎钢筋，支立模型板，浇筑混凝土，待混凝土强度达到设计强度的80%以后，再进行下一循环的开挖。

通道开挖、支护
1、横通道
开挖：精确测出横通道位置，在风井初期支护面上画出开挖轮廓，沿开挖轮廓内挖出0.3m宽、0.3m深的槽，在槽内设拱部格栅钢架，钢架与风井初期支护用连接钢筋焊接，然后打设拱部超前小导管，注浆预加固地层，喷混凝土履盖钢架，构成风井与横通道衔接面的支护体系后，开挖横通道上部断面，上部施工4~5m 后，向下挖风井至横通道中部位置，进行中部施工。

上部、中部全部施工完毕后，向下挖风井至横通道底部进行下部施工。

风井土层采用人工开挖，岩层地段采用钻爆法施工，为减小爆破振动，其中拱部采用光面爆破，楔形掏槽，非电毫秒雷管微差起爆。

支护：横通道初期支护紧跟开挖工序，以保证施工安全，通道拱部由于位于风化岩层或砾质粘土层中。

横通道二次衬砌，首先安排下层风道施工。

下层联络通道封堵施工，考虑施工方便，安排在区间施工完毕后进行。

2、联络通道及施工通道
（1）土层地段开挖、支护
施工通道施工采用台阶法开挖，预留核心土，循环进尺为1.0m。

拱部采用超前小导管预支护，超前小导管采用Ф32钢管，
纵向搭接长度不小于1.0m。

拱墙采用工字钢钢架，纵向间距1.0m。

（2）岩层地段开挖、支护
施工采用全断面钻爆法施工，Y T-28风钻钻孔、光面爆破，非电毫秒雷管微差起爆。

施工通道无二次衬砌，联络通道的衬砌和泵房的施作安排在正洞开挖施工完毕后进行。

施工通道的封堵、回填安排到正洞施工完毕后进行，严格按设计进行，交叉口口部采用1.0m厚M7.5浆砌片石封堵。

管道井采用人工挖孔桩方式开挖支护，紧跟二次衬砌。

井口距地面1.6m，以砖墙围护并高出地面0.3m，以防地表水流入井内。

洞口施工
1、明暗挖分界处洞口施工
洞口施工前，对边、仰坡进行安全检查，必要时，对边仰坡进行二次加固，疏通地面排水系统，保证洞顶边仰坡不受地表水影响。

在坡面上画出开挖轮廓，拱部沿开挖轮廓打设超前小导管，注浆预加固地层，以便开挖轮廓外形成一个固结拱。

2、正洞与竖井、横通道、联络通道、施工通道衔接面施工
正洞与竖井、横通道、联络通道、施工通道衔接面处围岩自承能力因结构影响而减低，因断面变化，易产生应力集中，衔接面施工时，采取以下相应的技术措施，保证施工安全。

（1）正洞与竖井衔接面施工：风井开挖至隧道轮廓时，将风井格栅钢架断开，采用4根联结筋与上一环格栅连接，为正洞开挖预留位置，在正洞开挖时不致破坏风井初期支护。

风井开挖至
正洞起拱线时，停止开挖。

（2）正洞与横通道衔接面的施工：正洞自横通道下部穿过。

横通道施工的同时，施作左右线正洞衔接面施工。

（3）由正洞开挖联络通道、施工通道的施工：正洞开挖支护至联络通道、施工通道时，在侧壁预留通道开挖轮廓，施工时，正洞格栅钢架应根据预留轮廓切断，利用连接筋与前后格栅钢架焊接，以保证初期支护的稳定。

（4）由施工通道开挖正洞：施工通道施工结束后，精确测出正洞中线，采用逐步扩挖法扩大断面至正洞断面，然后反向开挖渐变地段至要求高度和宽度。

反向开挖时，做好施工超前支护。

防水施工
1、喷射混凝土基面处理
基面不得有钢筋及凸出的管件等尖锐突出物，以免防水层被扎破。

隧道断面变化或转弯时的角应抹成R＞5cm的圆弧。

底板基面要求平整，无大的明显的凹凸起伏。

防水层施工时基面不得有明水。

当金属锚杆端部外露较长时，则应从螺帽开始留5mm切断后，再用砂浆进行复盖处理。

2、防水板施工
为保证防水可靠和便于施工，先将无纺布铺设在混凝土基面上，然后用“热合”方法将ECB防水板粘贴在固定圆垫片上，从而使ECB防水板无机械损伤。

无纺布垫层铺设方法是在喷射混凝土隧道拱顶部正确标出隧道纵向的中线，再使裁剪好的无纺布垫层
中心线与喷射混凝土上的标志重合，从拱顶部开始向两侧下垂铺设。

防水膜搭接用热合机进行焊接，接缝为双焊缝，中间留出空腔以便充气检查。

3、防水层的保护
（1）当底板防水层做好后，及时灌注二次衬砌混凝土底板进行保护。

（2）二次衬砌的钢筋头应加塑料套防止搬运和安装钢筋时碰破防水板。

（3）在没有保护层处进行其他工作时不得破坏防水层，焊接钢筋时必须在此周围用石棉水泥板或双层油毡进行遮挡。

（4）在灌注二次衬砌模筑混凝土时，振捣棒不得接触防水层以免破坏防水层。

施工缝与变形缝处理
1、施工缝是在施工过程中，由于不连续浇筑而留下的两层混凝土之间的缝隙，是地下水渗出通道，会直接影响建筑物的防水质量。

隧道二次衬砌的纵向及环向施工缝的处理：施工缝处混凝土预埋木条成槽，下一环混凝土浇筑前，在槽中施作氯丁粘结剂、粘结膨胀橡胶止水条，然后进行下一环混凝土衬砌的浇筑。

2、变形缝防水处理：止水带的定位和固定；混凝土的灌注过程中保证止水带与混凝土之间粘结紧密，并保证变形缝周围混凝土密实；变形缝缝宽和截面尺寸应满足设计要求，并保证缝槽两边混凝土面平直；密封胶与混凝土面粘结紧密。

洞身二次衬砌
1、仰拱施工
（1）仰拱钢筋绑扎：输送车输送泵仰拱钢筋在防水层安装后进行，绑扎时须对防水层采取保护措施，确保钢筋不穿破防水层。

钢筋绑扎时要求钢筋两端加塑料套管，施工顺序为：先绑扎底层钢筋，底层钢筋下设砼垫块控制保护层厚度。

然后安设架立钢筋绑扎顶层钢筋。

架立筋要疏密均匀，保证符合设计要求，架立筋底层垫橡胶垫。

（2）仰拱混凝土灌注：混凝土浇筑前，仰拱底部须清理干净。

浇筑采用泵送混凝土从前到后一次浇筑成型，人工摊铺，振捣器捣固，初凝之前抹平压光。

施工缝处嵌木板条预留止水条凹槽，端头在堵头模板上钉木条留止水条凹槽。

2、洞身钢筋绑扎
为方便施工，加快施工进度，洞身钢筋绑扎在模板台车衬砌工序的前一环进行。

钢筋绑扎用门式钢管架做绑扎工作平台。

上下垂直，间隔均匀，在平台上按洞身截面尺寸，在拱顶、拱腰中间及起拱线处设五道纵向钢管做托架，架起洞身主筋，并固定钢筋位置，下部与仰拱钢筋搭接焊，然后从下至上对称绑扎纵向钢筋。

为保证钢筋绑扎整齐，间距符合规范要求，绑扎前用卷尺划线。

钢筋搭接时，搭接长度符合规范要求，在搭接焊周围用石棉水泥板进行遮挡。

超前小导管注浆
1、小导管安设采用引孔打入法，安设步骤如下：
（1）用FS电钻开孔，开孔直径为60mm，并用吹管将砂石吹出钻孔深度为3.5m。

（2）用带冲击的Y T-28风钻将小导管顶入孔中，然后检查导管内有无充填物，如有充填物，用吹管吹出或掏勾勾出。

（3）用塑胶泥封堵导管周围及孔口。

严格按设计要求打入导管，管端外露20cm，以安装注浆管路。

2、注浆浆液配制与搅拌
（1）水泥浆搅拌在拌合机内进行，根据拌合机容量大小，严格按要求投料，水泥浆浓度根据地层情况和凝胶时间要求而定。

（2）搅拌水泥浆的投料顺序:：在加水的同时将缓凝剂一并加入并搅拌，待水量加够后继续搅拌1min，最后将水泥投入并搅拌3min。

（3）缓凝剂掺量根据所需凝胶时间而定,一般控制在水泥用量的2%～3%。

（4）制备水泥浆或稀释水玻璃时,严防水泥包装纸及其他杂物混入，注浆时设置滤网过滤浆液，未经滤网的浆液不得进入泵内。

3、注浆施工要点
（1）注浆口最高压力须严格控制在0.5MPa以内，以防压裂工作面。

进浆速度不宜过快，一般控制每根导管双液总进量应在30L/min以内。

（2）导管注浆采用定量注浆，即每根导管内注入400L浆液后即结束注浆。

（3）注浆时，水泥浆与水玻璃浆的体积比应按所需凝胶时间选定。

（4）注浆结束后应及时清洗泵，阀门和管路，保证机具完好，管路畅通。