隧道的施工方法篇1
关键词：软弱浅埋隧道施工方法拆除时机数值模拟
1、引言
浅埋隧道由于其埋深较浅，隧道上覆岩土多为风化破碎，普遍存在围岩受力条件复杂，围岩和支护结构应力分布及变形情况复杂，浅埋隧道施工过程中围岩应力分布，导致衬砌结构受力状况更加复杂，不但在设计中存在着诸多困难，同时也增加了隧道施工过程中变形和稳定控制的难度，稍有不慎，就会造成塌方等安全事故发生[1-2]，因此国内外近几年对浅埋隧道的研究越来越多[3~8]。本文主要对城市轨道交通建设中常遇到的软弱浅埋隧道进行相关数值模拟研究。
2、计算模型
2.1计算断面及参数的选取
本文选取典型断面CK11+180对该隧道稳定性进行分析。断面尺寸布置如图1所示，计算所选用的参数如表1所示，有限元模型见图2~4。
图1围岩衬砌的设计断面
图2二维整体有限元模型
表1隧道围岩及支护参数表
材料类型弹性模量
E/MPa泊松比
v粘聚力
C/MPa内摩擦角
φ/(°)密度
ρ/（g/cm3）
Ⅴ级围岩2000.450.05201.9
初期支护295000.22.5
临时支护295000.22.5
锚杆加固区2500.450.05201.9
图3CD施工时初期支护及临时单元
图4CRD施工时初期支护及临时单元
2.2计算结果分析
限于篇幅优先本文只贴处拆除临时支护后的围岩位移图（图5~8）和初期支护内力图（图9~12）。
图5CD法拆除支撑后围岩水平位移
图6CD法拆除支撑后围岩竖向位移
图7CRD法拆除支撑后围岩水平位移
图8CRD法拆除支撑后围岩竖向位移
图9CD法拆除支撑后支护弯矩图
图10CD法拆除支撑后支护轴力图
图11CRD法拆除支撑后支护弯矩图
图12CRD法拆除支撑后支护轴力图
根据计算结果，对两种施工方法在开挖完成拆除支撑前和拆除支撑后的最终结果进行对比。结果见表2。
表2两种施工方法结果对比
施工方法
项目CD法施工CRD法施工
拆除支撑前拆除支撑后拆除支撑前拆除支撑后
最大水平收敛
(mm)7.57.35.36.9
拱顶最大沉降
(mm)2.12.21.92.0
拱底最大隆起
(mm)11.312.310.412.2
支护最大弯矩
(KN×m)205.73212.64127.22176.78
最大轴力
(KN)823.39855.42488.37630.58
3、结论
1、拆除支撑前CD法施工最大水平收敛位移值比CRD法施工大29.3%，在拆除支撑后CD法施工最大水平收敛位移值比CRD法施工大5.5%。
2、采用CD法施工隧道时支护结构所受内力明显比CRD法大的多，且拆除支撑对CRD法影响较大，因此建议采用CRD法施工，但要注意临时支护的拆除时机。
3、拆除支撑前CD法施工拱底最大隆起值比CRD法施工大8%，拆除支撑后两种施工方法拱底最大隆起值基本一致。
参考文献
[1]王建红.浅谈软弱围岩隧道施工技术[J].铁道建筑，2006(12):54-55
[2]周建富.软弱围岩隧道施工技术[硕士学位论文D].四川成都:西南交通大学，2003.
[3曲学兵.超浅埋隧道暗挖施工模拟[J].四川建筑科学研究，2002，28(4)；51-53.
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[5]Hsu，S.C.，Chiang,S.SFailuremechanismsoftunnelsinweakrockwithInterbeddedstructures[6].InternationalJournalofRockMechanicsandMiningSciences，2004，41(sup):2B341-6.
隧道的施工方法篇2
关键词：隧道；软弱围岩；病害规律；特点；施工方法；
Abstract:thispaperanalyzedthroughapracticalprojectexampleofweakrocktunnelconstructiontechnologymethod,putforwarddifferentcharacteristicsdifferentterrainconditionspointedconstructionmethod,withsoftwallrocktunnelconstructionofproportionofgraduallytoimprove,constructionofsoftwallrockface,thesettlementofconvergencedeformationproblemmoreandmorecommon.Sotheweakrocktunneltotaketherightconstructionmethodispartoftheconstructionofthetunnel.YaKoutunneltoaprojectexampleforbackground,weakrocktunneldamages,characteristicsandconstructionmethodsarediscussed.Throughthetakeeffectivemeasuresbeforeandafterthemonitoringdatacontrast,verifythevalidityofthecontrolmeasures,forfuturetunnelconstructiontoprovidecertainreference.
Keywords:tunnel;Weakrock;Diseaselaw;Characteristics;Constructionmethod;
中图分类号：U45文献标识码：A文章编号：
1工程概况
马垭口隧道为一座左、右线分离式双向四车道高速公路长隧道，隧道位于重庆市巫山县龙井乡白泉村至红庙村之间，呈近东西向展布，巫山端洞口位于龙井乡白泉村，奉节端洞口位于龙井乡红庙村，隧道最大埋深约305m。隧道起讫桩号为：左线ZK33＋959～ZK36＋423，长2464m；右线YK33＋990～YK36＋555，长2565m。
隧道区岩石属较软的碎屑岩类，隧道岩石强度较低，多数为强风化泥灰岩，节理裂隙发育，浅部风化强烈，表层风化剥落现象普遍，且局部碎石土厚度较大，岩体完整性较差，进出口地形坡度较缓，围岩稳定性差，洞口边坡易产生坍塌，需采取相应的支护措施。隧道浅埋段所占比例较大，洞顶围岩厚度较薄，强度较低，洞顶坍落、冒顶的可能性较大。
2软弱围岩隧道病害规律及特点
软弱围岩隧道病害规律及特点如下：
a）隧道出现变形明显且数据较大的位置是距离开挖掌子面20m～30m的段落，且出现变形时连续4d～7d内变形发展快速、剧烈；
b）前期开挖时掌子面无水或水量很小，在后期（开挖后7d～10d左右），雨天、雨后支护表面出现严重渗漏水，支护随之开始出现较大沉降及收敛；
c）变形段先是沉降增大，紧接着收敛增大；
d）一般在拱顶或拱腰处出现纵向开裂；在每次围岩发生变化地段为环向开裂；收敛最大处为大跨线起向上约3cm范围，在此范围内工字钢架扭曲，支护鼓包，砼开裂脱落；
e）变形周期长，根据量测，隧道在长时间后（衬砌前）基本都未达到稳定状态。
3软弱围岩施工方法
马垭口隧道施工采用新奥法原理，进行信息化施工组织设计。由于隧道围岩基本上为软弱围岩，因此施工遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护、紧封闭、勤量测”18字方针。Ⅴ级围岩采用微台阶法开挖，保证初期支护及时落底封闭成环，确保初期支护的承载能力。由于Ⅴ级围岩二次衬砌按主要承载结构设计，二次衬砌（仰拱填充、拱墙）紧跟开挖面。
3.1超前小导管注浆施工
由于隧道围岩软弱、松散，围岩变形快，压力大，自稳时间短，开挖后极易产生围岩失稳坍塌。根据马垭口隧道围岩情况，采用超前小导管注浆预加固的办法，稳定围岩。本隧道采用外径为42mm、长300cm的小导管超前支护，环向间距为40cm每环共计37根，每1.5m打一环，纵向搭接长度大于1m，外插角控制在10°～15°左右，尾端支撑焊接于钢架上。注浆采用水泥浆，水灰比为1：1，外加剂为水玻璃，掺量为水泥重量的5%。围岩打入小导管后压注水泥浆液，浆液在注浆压力的作用下快速渗入破碎松散岩体中，使松散破碎体胶结、胶化、形成具有一定强度和抗渗阻水能力的以浆胶为骨架的固结体，从而提高围岩的整体性、抗渗性和稳定性，使超前小导管与固结体形成一个具有一定强度的壳体，在壳体的保护下进行开挖支护施工。
3.2微台阶法开挖
隧道开挖采用微台阶方法，全断面上下采用三层开挖（上、下台阶，仰拱开挖）、上台阶长度控制
在4m～5m，高度控制在4.8m左右。隧道每次开挖两榀，进尺为100cm；下台阶开挖时，先开挖右侧，每次进尺两榀，左侧开挖落后右侧三榀，每次开挖两榀，仰拱初支开挖紧跟其后。微台阶开挖需严格控制爆破进尺，上台阶开挖进尺作为主要进尺指标，指导下台阶进尺；上、下台阶，下台阶左、右侧需要同步推进；必须严格控制左右错开距离，防止同一榀拱架左右两拱脚同时悬空，出现同时悬空时极其危险，容易引起掉拱，甚至塌方。当围岩极其破碎，容易失稳发生坍塌时，应减少进尺，每循环只得开挖50cm。
3.3初期支护
初期支护应在开挖后立即进行，以避免围岩由于暴露时间过长而风化失稳，产生垮塌等事故。初喷混凝土是为缩短围岩暴露时间及防止出渣扰动的最佳办法。初喷混凝土厚度一般控制在5cm。马垭口隧道初期支护采用锚喷支护，采用Ⅰ18型钢拱架间距为50cm，拱架之间使用φ22钢筋联接，钢筋环向间距为1m；系统锚杆采用φ22钢筋，长300cm，间距为100cm，呈梅花型布置；拱架背后采用φ8双层钢筋网，网格间距为20cm×20cm；喷射26cm厚C20混凝土,为便于现场安装拱架，每榀分五节制作，上台阶三节，左、右下台阶各一节。由于隧道围岩软弱，拱脚承载力达不到设计要求，拱架安装后初始沉降比较大，而现场浇筑混凝土凝固时间比较长，严重影响施工进度，因此提前预制混凝土块，拱脚清理后安放预制块。拱架安放在预制块之上有效地减少了沉降。隧道原设计中大部分里程段内拱架没有落底封闭成环，拱脚垂直于水平地面，虽然增大了垂直受力面积，但水平方向只能靠拱架脚板与地面产生的摩擦力来阻止拱架收敛。由于隧道围岩侧压力较大，致使拱架内移收敛明显，造成混凝土开裂。在不改变拱架垂直脚板的基础上，在拱架内侧增设长1m的弧形拱架并安装脚板，以此来增加拱架的水平推力，并在两侧拱脚处增设φ32钢筋锁脚锚杆，锚杆尾L端型焊接于拱架，上述措施能够有效减少拱架收敛。在隧道渗水较为严重、围岩膨胀变形明显处，系统锚杆改为φ42注浆小导管，通过径向注浆在围岩内部形成稳固的胶结结构，既起到防水的作用又能减少围岩膨胀压力。
3.4底部仰拱
“早日成环”是微台阶方法施工的一条重要原则，及时落底封闭成环，是确保初期支护承载能力，防止收敛及沉降最有效的措施。仰拱初支应紧跟掌子面，每次开挖不宜过长，开挖后及时安装拱架并喷射混凝土进行封闭，开挖过长或拱脚暴露时间过长极易造成拱架下沉。对于没有仰拱初支拱架只有仰拱混凝土地段，仰拱落后下台阶15m～20m，为出渣车保留足够的倒车空间即可，距离不宜落后太长。施做仰拱时应将拱底碎渣清理干净，并注意排水，将隧道渗水抽至仰拱以外后方可进行混凝土浇筑。
3.5衬砌
隧道衬砌采用复合式防水衬砌。隧道衬砌采用C25防渗砼，抗渗等级为S8.衬砌结构防水设计遵循“以排为主，防排结合，控制排放，防、排、堵相结合”综合治理原则，以结构自防水为根本，加强砼结构的抗裂防渗性能，同时以施工缝、变形缝等接缝防水为重点，辅以防水层加强防水。衬砌背后敷设环向软式透水管，在隧道两侧边墙处敷设纵向排水管，铺设EVA复合防水板。衬砌施工应在围岩和初期支护结构基本稳定并符合下列条件后进行混凝土浇筑施工：a）各测试项目的位移速率明显收敛，围岩基本稳定；b）已产生的各项位移已达预计总位移量的80%～90%；c）周边位移速率小于0.10mm/d～0.2mm/d，或拱部下沉速率小于0.07mm/d～0.15mm/d。同时应尽早封闭。
3.6超前地质预报及监控量测
超前地质预报在软弱围岩隧道施工中发挥着非常重要的作用。地质预报可以较为清晰地预报未开挖段隧道的地质情况，为施工提供参考，可以针对地质情况提前制定相应的施工方案。马垭口隧道施工中采用TSP地质雷达扫描系统，每次可超前预报150m在施工中发挥了重要作用。监控量测在施工中同样发挥着不可替代的作用。沉降及收敛数据能指导施工中开挖预留量及支护参数的调整，检验施工方案是否正确，确保施工安全。
隧道的施工方法篇3
【关键词】铁路隧道，渗漏水，注浆施工
1.某铁路隧道工程应用注浆施工技术处理渗漏水的工程条件
1.1地质条件
按照铁路隧道工程渗漏水注浆施工相关要求，借助勘察钻机在东西两侧进行钻孔取土，并布置相应的勘察探点。除去表层不均匀分布的杂填土后，将隧道内地基土分为5个单元，具体如下：层，杂填土层，粉土，2-4m，施工回填；②层，人工填土层，人工填土砂卵层，地面3-5m以下，厚2m，持力层；③层，杂填土层，湿～饱和状态粉土，地面5m以下，厚3m，未经处理回填土；④层，粉土层，薄层粉质粘土，地面8m以下，厚0.5m，持力层或下卧层；
⑤层，砂砾层，砂砾、云母，地面12m以下，厚未揭穿，持力层或下卧层；
通过地质勘察，发现没有存在诱发隧道渗漏水等有害地质。
1.2水文条件
勘察发现揭露的五个单元地层，没有存在地下水，仅有三个勘察点发现地面以下2m位置存在饱和土，另外在隧道的西北方位，钻孔时发现存在地下水。
2.铁路隧道工程应用注浆施工技术处理渗漏水的必要性分析
案例铁路隧道工程地质的①层和②层为新填杂填土，主要成分为无序堆积时间4年内的粉土，表现出成分复杂、分布不均、结构松散等状态，不同位置的杂填土，承载力和压缩性均有明显的差异性，再加上杂填土含有亲水性和水溶性的物质，遇水后，隧道地基将出现变形和湿陷，并产生不均匀沉降，形成渗漏水通道，主要原因如下：
（1）施工时由于没有详细的地质资料，在施工后，钻孔勘察发现存在饱和土和地下水，在荷载作用下，这两个方面的因素才表现出影响作用，使得地基的湿陷变形情况明显。
（2）隧道周围安装了给排水管道，并以人工填土掩埋，在处理隧道地基时，对原土层进行了处理，另外杂填土层含有建筑和生活垃圾，但持力层设计时，并没有清除建筑和生活垃圾，以及加固处理地基，使得路基在荷载作用力下，出现严重压缩变形，进而不均匀沉降。
（3）持力层以砂卵石为主，并呈北厚南薄的特点，工程施工处理时为冬季，回填土颗粒表层水分集中，天气回暖后，水分开始蒸发流失，使得土体颗粒间隙增大。另外地基处理时没有认真压实，共同形成了地基不均匀沉降的原因。
综上所述，案例铁路隧道工程的渗漏水问题，很大程度上与隧道内地基的不均匀沉降有关，要求我们进行地基的加固处理，其中注浆加固是一种重要的方式，也是本工程需要重点研讨的注浆方法。
3.案例铁路隧道工程注浆施工处理渗漏水的技术应用建议
鉴于案例铁路隧道工程地基不均匀沉降诱发渗漏水的问题，笔者认为应该借助注浆施工技术，即利用0.7：1水灰比的水泥浆液，以3Mpa的注浆压力，将水泥砂浆灌注到提前布置好的灌浆孔中。具体施工方法如下：
3.1布置注浆孔
按照工程地质的勘察报告，建议将注浆孔以梅花型状态布置，在完成初步注浆后，如果不均匀沉降情况依然存在，则要重新布置注浆孔，进行注浆固化处理。期间在布置注浆孔时，必须兼顾以下几方面的技术要点：
（1）隧道地基从距离西面位置最近的首排抗剪柱开始，往东排列注浆孔，但注浆孔需要与顶涵保持600mm的距离。
（2）隧道地基加固范围内杂填土含量最多，注浆孔布置需要兼顾地基的加固深度，以免受到杂填土因素影响，必须选择于8m的范围内。
（3）隧道地基北面方向的工作面面积有限，注浆孔布置时无法呈梅花型状态，因此可排成一排，并增加注浆孔之间距离，笔者所建议的注浆孔距离为700mm。
按照以上注浆孔的布置原则，西面和南面位置的注浆孔适合间距为900mm，可双排布置，而南面位置注浆孔合适间距为700mm；注浆孔直径均为150mm；布置注浆孔总数量为个。
3.2注浆前准备工作
注浆前，需要准备好注浆材料和注浆设备，这是注浆固化处理的基本前提，具体工作内容如下：
（1）注浆材料准备。设计前期，选定超细水泥作为注浆材料，但由于该种类型水泥造价高，后来经现场反复试验，选定标号PC42.5复合硅酸盐水泥为注浆浆液配置主要材料，并不在水泥中添加任何外加剂。这种类型的水泥，可同时材料的规避经济性和适用性问题。
（2）注浆机械准备。工程所需的工具为钻孔机、泥浆泵、洛阳铲、水泥搅拌机、注浆机，其中注浆机的工作性能参数如下：最大工作压力3Mpa；挤压管内径38mm；水平输送距离100m；输料管内直径38mm；垂直输送距离50m；出浆量1.4-2m3/h；低速电机功率2.2kw；高速电机功率2.8kw。
除此之外，现场还配备了2名管理人员，以及9名施工人员，分别负责钻孔施工和注浆施工。
3.3注浆固化处理流程
在明确注浆固化处理工序要求的基础上，进行全方位的注浆施工，期间要求处理注浆施工过程中常见的几个问题，具体的注浆加固处理流程如下：
（1）工序要求。首先是注浆钻孔施工，主要结合设计深度要求，借助地质钻机进行钻孔，其中终孔直径为150mm，以及保持终孔垂直度为1%，钻孔期间，需要考虑到工程本身地质的复杂性，在钻头触碰岩石等硬质物体，或者发生塌孔问题时，可适当降低钻孔速度，以免影响成孔的速度和孔径。其次是注浆孔口接口的设置，钻孔完成后，在孔口位置设置注浆接口，其设置需要考虑注浆换挡速度的需求，以及有利于注浆冲击力和高压力的控制，由于工程采用多浆液法注浆，因此适合使用混合接头，并在注浆管路设置多个接头，并固定好接头，避免注浆时爆管道伤人。再次注入浆液时，进行现场自拌，以控制浆液配比和注浆的稳定性，以免连续注浆时，出现浆液供应不足的情况出现。最后是注浆结束后，将注浆管拔出，然后密封处理孔口，以防止浆液的回流，如果封口时发现浆液流失量较多，则需要重新补浆。
（2）注浆施工。本工程注浆加固，在成孔后，往路基土层中填充水泥浆液，在浆液凝固后，注浆位置就会形成水泥浆块，以此降低地基土层的孔隙率，使得路基的承载力得以提高，并彻底解决路基不均匀沉降的问题，并且不会诱发隧道渗漏水的病害。
工程的注浆施工，总共使用了35吨水泥，平均每个注浆孔水泥量为0.71吨，详细用量统计如下：隧道地基外侧：28孔、186.9m深、总用量23.84kg、单位用量0.14kg?m-2；隧道地基内侧：21孔、129m深、总用量13.36kg、单位用量0.08kg?m-2。
按照以上的参数进行注浆，发现隧道地基外侧的水泥用量大于内侧，而且内侧注浆后的浆液扩散，将受到外侧注浆的影响，说明工程的地基土水泥浆液具有良好可灌性，路基固化效果甚佳。
4.结束语
综上所述，铁路隧道工程渗漏水处理，注浆固化是一种重要的处理方式，而对注浆固化技术应用质量的控制，有必要结合实际工程的情况，通过注浆孔的合理布置、注浆工序的合理安排、注浆施工技术的合理应用、注浆问题的妥善解决，方可提高注浆固化的技术应用效果。文章通过研究，基本明确了注浆施工技术在铁路隧道工程渗漏水处理中的应用方法，但鉴于不同铁路隧道工程施工条件和要求的差异性，以上方法在其他工程中的应用，还需要结合具体工程的实际情况，予以灵活参考借鉴。
隧道的施工方法篇4
关键词：大跨度车站隧道；辅助工法；力学原理
一、大跨度隧道的施工方法、辅助工法及适用条件
1、国内外大跨度隧道的施工方法简介
随着隧道工程建设的发展，以及施工技术研究工作的深入和机械设备的不断更新，尤其是新奥法理论的日趋完善和TBM施工方法在世界范围内的广泛应用，大跨度隧道施工方法相比80年代以前有了很大的改进。传统的挖掘方法已经基本淘汰，取而代之的是更快、更安全、更有效、更有利于围岩及掌子面稳定的大断面开挖掘进的多种施工新技术。
根据国内外大跨度隧道施工状况及施工经验，其施工方法主要有以下几种：
（1）中隔壁工法（CD法）
（2）交叉中隔壁工法（CRD法）
（3）双侧壁导坑法
（4）二导坑（洞）法
（5）全断面法
（6）台阶法和台阶分部法
2、辅助工法及其适用条件
选择合理的施工方法及其辅助工法对顺利施工和保证施工安全具有十分重要的作用。如下为常见的的辅助工法：
（1）超前锚杆：是沿隧道纵向在拱上部开挖轮廓线外一定范围内向前上方倾斜一定外插角，或者沿隧道横向在拱脚附近以向下方倾斜一定外插角的密排砂浆锚杆。适用于IV~V类围岩，开挖临空后的数小时内可能剥落或局部坍塌。
（2）超前小导管注浆：是沿隧道纵向在拱上部开挖轮廓线外一定范围内向前上方倾斜一定外插角，或者沿隧道横向在拱脚附近以向下方倾斜一定外插角的密排注浆钢花管。适用于较干燥的砂土层、砂卵（砾）石层、断层破碎带、软弱围岩浅埋段等地段的隧道施工。
（3）长管棚超前支护加固地层：是将钢花管安插在已钻好的孔中，沿隧道开挖轮廓外排列形成钢管棚，管内注浆，有时还可以加钢筋笼，并与强有力的型钢钢架组合成预支护系统，以支撑和加固自稳能力极低的围岩，对防止软弱围岩的下沉、松弛和坍塌等有显著的效果。适用于含水的砂土质地层或破碎带，以及浅埋隧道或地面有重要建筑物地段。
（4）设计临时仰拱：当软弱地层中施工，及时封闭而使结构闭合式关键。当采用分部开挖法施工不能及时形成闭合结构时，应设置临时仰拱，以提高施工的安全度，有效地拟制结构及地面沉降。
二、隧道施工力学基本原理
地下工程的基本目的是在各类地质体中修筑为各种目的服务的、长期稳定的洞室结构体系。从结构角度看，这个结构体系是由周围地质体和各种支护结构构成的，即洞室结构体系=周围地质体+支护结构。它的形成则是通过一定的施工过程或者说是一定的力学过程来实现的。这个过程大体上可作如下表达：
开挖支护时间
原始岩土体毛洞支护体系稳定洞室
与之相适应的力学过程如下所示：
开挖支护时间
初始应力状态坑道开挖后应力状态支护体系应力状态终极应力状态
（一次应力状态）（二次应力状态）（三次应力状态）（四次应力状态）
施工中必须遵循的基本技术原则是：围岩是隧道的主要承载单元，要在施工中充分保护和爱护围岩。为了充分发挥围岩的结构作用，应允许有控制的围岩变形。在施工中，必须进行实地量测监控，及时提出可靠地、足够数量的量测信息，以指导施工和设计。并且使隧道断面能在较短时间内闭合是极为重要的。
隧道施工力学基本原理有如下几个主要方面：
（1）要全面、正确地认识各种因素对隧道工程施工的影响，不仅要研究初始地应力、地下水、岩土体的物理力学特性等自然因素的影响，还要研究在设计或施工过程中做优化工作的人为因素的影响。
（2）在复杂条件下的隧道工程中，要特别注意施工过程的设计和控制，科学地遵循围岩的动态响应规律，使人为的开挖和支护因素对围岩的损伤程度尽量最小，在满足安全性、经济性、合理性的前提下因地制宜地运用开挖和支护手段，把有害的影响及隐患控制在较低的限度内。
（3）施工前对工程进行动态施工力学优化分析，针对不同的开挖顺序以满足围岩稳定和地表沉降为目标，做出几个较优的施工方案。
（4）应加强勘察、设计、施工、科研四个方面的紧密联系，互相渗透，根据实际中出现的新情况和新资料不断修正原有的认识和调整原有的施工方案，要有允许随时修改原有施工方案的灵活性，使之更符合实际情况。
（5）根据优化施工方案进行施工时要不断深化和修正原有的认识，做好围岩动态响应的观测及监测工作，以判断现有施工方案的合理性，必要时应及时调整现有的施工及支护方案，以保证后续工程进程的安全性及经济性、合理性。
隧道的施工方法篇5
关键词：隧道机电安装桥架及灯具安装定位
中图分类号：U45文献标识码：A文章编号：
一、施工测量准备工作
1、首先根据设计文件、技术规范对隧道电缆桥架和照明灯具安装高度和安装位置进行核对，并测量电缆桥架和照明灯具实物尺寸，计算确定（含安装件高度）地面到安装面的实际距离。根据多年高速公路的施工、维护经验，为保证车辆和隧道设备安全，为防止车辆的柔性超高造成的设备损坏和行车事故，一般隧道电缆桥架和照明灯具安装件最低点应高于公路限高要求200毫米以上或满足设计要求。
2、根据设计及计算确定的路面至安装面距离对电缆桥架和照明灯具安装高度和安装位置在现场初测。高速公路隧道路面总体上是按行车方向左高右低有一定的坡度，加之土建工程施工偏差大多数在10—20厘米范围，有的在30厘米，为保证施工安装件最低点满足公路限高和设计要求，应对隧道纵向行车方向左侧每隔30—50米安装位置进行一次测量。找出隧道左侧电缆桥架和照明灯具安装最低点位置，以保证隧道最低点满足高度要求，并确定左侧最低安装点在地面的投影与隧道中心线的距离。
3、高速公路隧道路面两侧有一定的坡度，由于人体对不同的参照物会产生视觉误差，如利用水平仪或水平尺按水平安装电缆桥架和照明灯具，当我们站在隧道中心线观察时会由于路面的倾斜产生错误的判断，影响美观和安装效果，为此我们采用隧道行车方向右侧的桥架和照明灯具比左侧低一点（按水平），实际从路面到安装物的垂直距离为右侧的桥架和灯具比左侧高，（其高差值可利用水平仪或水平尺测量计算隧道内两侧路面平均高差取其一半）。
二、定位、划线方法分析
1、对于隧道照明工程电缆桥架和照明灯具的安装，直线段隧道划线时，一般采用由隧道中心线向公路两边延伸（推荐）或沿隧道边沿等距平行向隧道顶部垂直投影的方法。按照前期测量和计算的两侧安装件至隧道中心线的距离，分别利用吊线垂定位来确定桥架及灯具的位置，桥架及灯具在定位前要认真翻阅设计图纸，严格按照桥架及灯具设计间隔尺寸进行，同时在隧道壁上做出相应标记，以保证后期放缆及灯具接线的准确性。
2、曲线段隧道划线定位常用方法：是以公路中心线长度按照桥架及灯具设计间隔尺寸向隧道两边垂直延伸的办法，由于是曲线，公路中心线距离的测量、定位要适当缩短，一般可放在1-2米为易，不可过长；如过长将会出现桥架或灯具的拐弯死角，影响其外观效果及美观。
三、实例分析
某隧道工程概况：隧道为上下行分离的双洞隧道，其中左线隧道长6946m，右线长6956m；隧道位于平曲线上，左线隧道进口平曲线半径2600m，出口曲线半径2500m；右线隧道进口平曲线半径2500m，出口曲线半径2700m；左右线隧道纵坡均为人字坡，进口段为+1.14％的上坡，长约400m，其余地段为-0.95％下坡。隧道建筑限界净宽9.75m；隧道建筑限界净高5.0m；整体式路基宽24.5m；分离式路基宽2×12.5m。
隧道桥架和灯具定位、划线具体方案如下：
1）划线基准为隧道混凝土路面切割中心线（本切割中心线是路面单位定位测量过的隧道中心线，经过复测，数据相当准确，可以作为桥架和灯具定位、划线基准，这一步很关键，需要认真核实，防止误导）。
2）桥架划线方法：每隔15~20米，从路面切割中心线向弱电缆沟侧垂直量2.66m确定一个点，将此点垂直投影到隧道衬砌上即得到桥架的一个划线点，最后将这些点用棉线连接起来就得到了弱电缆沟侧桥架的划线位置（即桥架底座安装的横向中心位置线）；强电缆沟侧桥架的划线方法与此类似，只不过其划线位置在地面的投影距路面切割中心线的距离为2.81。本划线间隔取点15~20米取1个点，适合直线段，如果出现曲线段，应尽量缩短取点间隔，曲线越大，间隔越短为宜，避免出现折线。
3）灯具划线方法：每隔15~20米，从路面切割中心线向弱电缆沟侧垂直量3.36m确定一个点，将此点垂直投影到隧道衬砌上即得到桥架的一个划线点，最后将这些点用棉线连接起来就得到了弱电缆沟侧桥架的划线位置（即灯具底座安装的横向中心位置线）；强电缆沟侧桥架的划线方法与此类似，只不过其划线位置在地面的投影距路面切割中心线的距离为3.35。本灯具划线取点方法与桥架划线取点间隔类似，同样需要高度重视取点间隔。
4）桥架和灯具定位、划线过程中，为了避免视觉误差，出现左右侧桥架和灯具出现高差，影响整体效果。在划线过程中我们采取了修正措施。由于路面行车方向左侧路面与右侧路面有25cm的高差，为了减少视觉差，我们采取右侧比左侧水平降低12cm(左右侧路面高差的一半)，通过这样的修正划线即可解决视觉偏差造成的视觉感影响，行车过程中就可以有效避免看出行车方向左右侧桥架和灯具高度不一致、一边高一边低的视觉误差。
5）通过以上方法可得：
a、隧道两侧桥架和灯具划线位置成四条平行线（即安装完毕的桥架和灯具呈现四条平行线），线形好、视觉效果好。
b、根据以上方法并结合隧道实际情况，目前的桥架划线位置最低点对地面距离为6.08m（桥架槽盒安装在托臂的最高位，此最低点槽盒距路面距离实际为5.88m，没有超隧道限界，满足设计要求）；
c、根据以上方法并结合隧道实际情况，目前的灯具位置最低点对路面的距离为5.2m（满足设计要求）；
d、综合以上结果，实际灯具与桥架划线位置测试相距0.88m，此种划线方法比较容易掌握，桥架、灯具后期调整量要小的多，大大节省人力、物力，提高工效，降低成本。
四、注意事项
1、在隧道安装划线时一般应从两头隧道口向洞内划线安装，同时严格按设计要求针对不同的洞口形式确定起点和终点，保证隧道出入口的安装误差最小，尽量将土建和测量造成的误差推延到隧道基本段加以调整解决。
2、在电缆桥架和照明灯具的直线段隧道划线时，由于每个人在测量划线过程中的误差有所不同。特别是在隧道两侧对称安装时，应每划几十米要和对面已划好的桥架和灯具底座位置校核和调整，以减少各种误差造成的不对称和错位。
3、桥架与灯具有相对视觉关系，施工过程中，应高度重视做好试验段的工作，在试验段施工过程中，将许多桥架与灯具的相对关系、测量数据、材料选型、方案确定都会解决掉，能很好的为后续大规模施工提供宝贵经验和数据，避免很多不该出现的技术问题、方案问题、把问题消灭在萌芽状态，减少工程不必要的损失。
结束语：通过多年的施工总结，隧道机电安装工程电缆桥架和照明灯具安装前的测量、定位、划线在安装施工中显然是很重要的。但测量、定位、划线只是电缆桥架和照明灯具安装的第一道工序，要想得到优良的质量和良好外观效果需要在施工中严格作好每道工序的施工，只有真正做到“作好本道工序，服务下道工序”保证各工序的很好的衔接，才能创造一个良好的施工环境，保障整体工程的质量。
隧道的施工方法篇6
关键词：地铁；轨道施工；盾构井；轨排
Abstract:thispapermainlyaccordingtotheconstructionoftherail,cannotformproductioncapacityofrailwaybase,usingthesubwayshieldWellsoftheconstructionmethodoforbit,focusingontherailtrackandunderconstructionprocedures,etc.
Keywords:thesubway;Railconstruction;Shieldwell;GuiPai
中图分类号：U213.2文献标识码：A文章编号：
引言
在地铁施工中，隧道、车站分段进行，受各施工单位施工能力、施工组织参差不齐、地下条件复杂多样等多种因素影响，造成预先设计的铺轨基地不能按时正常投入使用，而轨道铺通节点固定，这给轨道施工单位造成巨大工期压力。为保证工期，可能会加大人员、设备投入，造成巨大浪费，导致效益流失，甚至亏损的局面出现。本文就利用地铁隧道盾构井进行轨道施工的方法进行简单说明。
一、工程概况
郑州轨道交通1号线一期工程轨道安装工程02标段施工范围为：郑东车辆段、正线及辅助线轨道（注：紫荆山站～体育中心站，YDK21+085.000～YDK34+982.000；ZDK21+085.000～ZDK34+982.000）。主要工程量：1、正线：铺轨27.808km，道岔18组；2、郑东车辆段及出入段线：铺轨18.89km，道岔39
郑州地铁1号线一期平面位置示意图
组。计划整体道床施工节点工期为2012年9月30日，目前两处铺轨基地均不能形成生产能力，为保证业主要求的节点工期，经统筹策划，需在博学路站，利用现有地铁隧道盾构
井增设铺轨作业面。
二、施工方案
利用地铁隧道盾构井下料，采用人工散铺与半机械铺轨相结合的方式进行轨道施工。地铁盾构井长度11.5米左右，除钢轨外，其他机械、材料均可正常吊入，钢轨吊入在后文中做重点说明。
地铁隧道盾构井位于博学路地铁车站内，站内整体道床未施工前，轨道车辆无法进入运行，因此，本段采用人工散铺。根据轨道车辆运行需要，计划铺设长度200米，具体范围为盾构井朝铺轨方向铺设150米，满足轨道车辆运行需要即可；铺轨反方向铺设50米，满足牵引车辆运行需要即可。
人工散铺段完成后，吊入各种施工机械，展开半机械铺轨作业。与正常机械铺轨相比，由于轨排长度为25米，无法通过盾构井下料，因此轨排需在隧道内人工生产。
三、人工散铺施工工序
1、下料
地铁轨道结构形式为短枕式整体道床，主要材料包括钢轨、轨枕、扣配件、混凝土、钢筋等，主要施工机具包括轨排支撑架、模板、振捣设备、焊接设备、走行轨、走行轨支撑等。混凝土采用泵送的方式输送到施工地点，其它材料、机具除钢轨外，都能通过盾构井正常下料，这里不做说明。下面就钢轨下料做重点说明。
盾构井下25米钢轨方案：
1）搭设钢轨溜槽，溜槽使用400mm槽钢加工；溜槽使用碗口杆件支柱支撑、固定；各支柱间有效连接固定，并与建筑物连接加固。具体示意图如下：
2)钢轨下料步骤
（一）利用25t汽车吊将钢轨吊起。吊索为两根不同长度钢丝绳，吊具为钢板专用吊具。吊点选择：长吊索一侧，钢轨悬出较长，短吊索一侧，钢轨悬出较短，使用专用吊具夹住轨底。
（二）钢轨被倾斜吊起，吊车缓慢转臂，压臂落绳，将钢轨放入溜槽，待吊索不受力时，解除钢轨前端吊具。
（三）吊车起升，待钢轨后端吊索受力后，隧道内施工人员将卷扬机钢丝绳与钢轨连接，完毕后，解除钢轨后端吊具。
（四）启动卷扬机，将25米钢轨拉入到隧道内，解除卷扬机钢丝绳。
钢轨下料示意见下图：
（五）利用小型装载机、叉车等牵引装置，将施工地段所需钢轨倒运到沿线所有施工位置，放置于隧道中部。
3）完成钢轨下料后，继续其他材料的下料，一般顺序为轨枕――轨排支撑架――钢筋――机具――模板――其他材料。
3、施工过程
1）轨排组装
人工组装轨排：连接轨枕配件，包括枕上垫板、铁垫板、螺栓、轨下垫板等，然后利用简易门型架将钢轨吊起，放置于承轨槽内，上弹条将钢轨固定，再利用门型架将轨排吊起，开始组装轨排支撑架。将轨排放置于轨排支撑架上，连接轨距拉杆，完成轨排组装。
2）钢筋绑扎与焊接
将钢筋倒运到施工地点，穿入轨排下方，进行绑扎焊接，形成钢筋网。将钢筋网与轨距拉杆上的丝杆升降装置连接，调整钢筋网高度，达到设计要求。
3）轨道粗调
根据测量资料，对轨道进行粗调，调整轨排支撑架，使轨道方向、标高、线形基本达到设计要求。
4）模板支立
模板连接、加固，做好塞缝，防止漏浆。
5）轨道精调
根据测量资料，对轨道几何尺寸进行复测、调整，使轨道方向、标高、线形等达到设计要求。
6）混凝土浇筑
混凝土采用商品混凝土，罐车运输到盾构井上方，利用溜桶，将混凝土溜送到盾构井下方拖泵内，由拖泵泵送混凝土到施工地点，从最远端开始浇筑，依次拆除泵管，完成混凝土浇筑。
7）拆模及混凝土养生
拆除轨排支撑架，拆除模板。对整体道床进行清理，养护。
四、半机械铺轨
待混凝土强度达到要求后，进入半机械铺轨阶段，主要步骤如下：
1、机械设备吊入
首先吊入轨道牵引车，停放于铺轨反方向隧道内；接着吊入平车，轨道牵引车联挂后进入铺轨反方向隧道内；平车吊入完毕后，在平车上安装简易铺轨龙门吊支撑架；完成后，吊入已安装调试完毕的铺轨龙门吊，并固定在龙门吊支撑架上。
2、走行轨道安装
钢轨倒运到位后，即可在计划位置进行铺轨龙门吊走行轨道安装，包括走行轨支撑安装、走行轨安装等。
3、铺轨龙门吊就位
将铺轨龙门吊运输至铺轨龙门吊走行轨道范围，利用千斤顶将铺轨龙门吊顶起，平车退出，铺轨龙门吊下降，走行轮落于走行轨道，铺轨龙门吊就位。
4、施工过程
1）钢筋网、轨枕运输
平车牵引至盾构井，移除铺轨龙门吊简易支撑架。吊下轨枕放于平车上，并按要求间距依次摆开，并连接轨枕配件。钢筋在地面绑扎、焊接成钢筋网。完成轨枕、钢筋网下料后，将钢筋网、轨枕运送到施工地点。
2）轨排组装
铺轨龙门吊将钢轨吊起，并走行到已完成浇筑整体道床范围内。平车推进至铺轨龙门吊下方，钢轨落下，放置于承轨槽内，上弹条将钢轨固定，连接轨距拉杆，完成轨排组装。
3）轨排支撑架安装
组装轨排的同时，铺轨龙门吊将钢筋网吊起，走行至铺轨位置，放下钢筋网。4）轨排就位并粗调
铺轨龙门吊将轨排吊起，走行至铺轨位置，将轨排放置于轨排支撑架之上，进行轨道粗调。将钢筋网与轨距拉杆上的丝杆升降装置连接，调整钢筋网高度，达到设计要求。
5）模板支立
模板连接、加固，做好塞缝，防止漏浆。
6）轨道精调
根据测量资料，对轨道几何尺寸进行复测、调整，使轨道方向、标高、线形等达到设计要求。
7）混凝土浇筑
混凝土采用商品混凝土，罐车运输到盾构井上方，利用溜桶，将混凝土溜送到盾构井下方料斗内，料斗放置于平车上。轨道车将料斗推送到铺轨龙门吊下方，由铺轨龙门吊进行混凝土浇筑。
8）拆模及混凝土养生
拆除轨排支撑架，拆除模板。对整体道床进行清理，养护。
重复以上步骤，轨道施工逐步推进。
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