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1、目 录一、工程概况2二、长洪岭大型机械化配套施工背景2三、大型机械化施工设备及作业班组配置3四、大型机械化配套施工优势及经验总结41、TAMROCK T11S-315三臂凿岩台车施工41.1凿岩台车施工优势41.2凿岩台车开挖施工经验总结51.3凿岩台车钻设锚杆孔施工作业122、SIKA PM500PC喷射混凝土机械手施工132.1机械手喷砼作业优势132.2长洪岭机械手喷砼作业工法研究成果153、自主研制液压移动仰拱栈桥施工153.1施工使用过程栈桥优化及改造153.2 液压移动栈桥施工优势173.3 移动式仰拱栈桥施工经验总结184、全液压自行式模板台车施工205、隧道施工安全监控系统20
2、五、机械设备保养维修20六、影响隧道施工大型机械化推广因素分析21七、长洪岭进口大型机械化施工效果评价21八、附件22长洪岭隧道大型机械化配套施工技术成果总结一、 工程概况长洪岭隧道全长13299m，为新建渝利铁路第二长隧，里程范围DK170+300-DK183+599。洞内纵坡为单面上坡，自进口至出口依次为： 4的750m的上坡、15.5的11400m的上坡及18的1149m的上坡。隧道围岩以级为主，其中：级围岩12702m，级围岩388m，级围岩209m。隧道设置施工辅助坑道3座,其中1#斜井位于DK177+500处线路右侧，与线路大里程夹角74，平长1319m；2#斜井位于DK181+8
3、50处线路右侧，与线路大里程夹角35，全长622m；横洞位于隧道DK172+700处线路右侧，为折线型，共两段，前一段与线路小里程方向平面夹角483646，前段长530m，后一段长1300m，且与前一段成1591930夹角相交，横洞总长1830m。二、 长洪岭大型机械化配套施工背景2008年7月8日，铁道部发布铁路隧道施工机械化配置的指导意见（铁建设函2008777号）要求各铁路局、各铁路公司对铁路隧道施工机械化配置指导意见采取切实措施认真贯彻落实，并在沪昆铁路组织召开的铁路隧道施工现场会明确要求对沪昆铁路隧道机械化配套施工及管理经验进行大力推广。成都铁路局及渝利铁路有限责任公司结合新建渝利铁
4、路线施工，积极响应、落实铁道部关于隧道机械化配套指导意见的推广要求，渝利公司考虑到我中铁隧道局是隧道施工的专业化队伍并且具有机械化配套施工相关经验，向我单位发文关于加强渝利铁路隧道施工管理提升隧道机械化施工水平的函（渝利铁工程函200956号）。我单位积极根据渝利公司安排，结合渝利标现场实际，鉴于长洪岭隧道为渝利铁路第二长隧，长洪岭隧道进口至1#斜井正洞区间为本隧道工期关键线路，工期压力大，而本段隧道地质以级围岩为主，易发挥出机械化配套施工优势,因此选定了长洪岭隧道进口工区施工正洞段采用大型专业机械化配套组织施工，并将大型机械化配套施工组织纳入长洪岭隧道实施性施工组织设计，实施性施组经渝利公司
5、审核并批准。三、 大型机械化施工设备及作业班组配置长洪岭隧道专业大型机械化配套承担施工进口2400m正洞及通过横洞施工2463m正洞任务，施工里程范围为DK170+300DK175+163，长度共计4863延长米。长洪岭隧道进口大型机械化配套满足铁道部指导意见的有关要求。主要机械设备配置情况如下表：序号机械设备名称型号数量备注1三臂凿岩台车（新购）TAMROCK T11S-3152台芬兰产2湿喷机械手（新购）SIKA PM500PC1台西班牙产3液压式移动仰拱栈桥（自主研制）栈桥长38m（有效施工长度20m）1台4二衬液压模板台车12m2台5自卸汽车红岩16台6混凝土运输车8m310台7装载机
6、ZLC50C4台8挖掘机K0BELCO SK200DOOSAN DH225 3台9通风机SDF（C）-No12.52台10自动计量拌合站（供应喷射砼）JS750*21座长洪岭进口11大型自动计量集中拌合站JS1000*21座方斗山拌合站供二衬砼12隧道施工登入系统施工人员自动登入及报警系统1套13其他作业台架、测量、试验设备等隧道大型机械化配套施工作业班组配置与常规钻爆法施工配置班组主要区别有：1、开挖作业工班：双线铁路隧道开挖断面（约125m2）以级围岩为例，采用常规风钻开挖需配备30把风钻，36名施工人员/班， 2个作业班，2台以上120kw空压机（1.5公里以内）；采用三臂凿岩台车开挖时
7、2台台车需18名专业人员/班，即作业臂司钻员6名、炮工10名、台车司机2人。2、喷砼作业工班：采用隧道常规小型湿喷机需2-3台,每台需配6名作业工人；采用1套机械手作业仅需4名专业人员/班。3、机械维修养护班：与常规小型设备配置施工相比，大型机械化配套施工在机械维修保养方面需更专业化的机械维修、养护班组，对班组人员技术水准要求更高、更专业，需要专门、针对性的培养。四、 大型机械化配套施工优势及经验总结1、TAMROCK T11S-315三臂凿岩台车施工1.1凿岩台车施工优势1.1.1施工作业环境大大改善相同断面隧道开挖若采用常规人工钻爆法施工需配置风钻数量多达30把，钻机由空压机高压风作动力，
8、对开挖面空气有污染，同时作业风钻会产生高分贝噪音，对司钻工人身体健康有不利影响，可能会引起矽肺病、听力下降、风湿等疾病。凿岩台车开挖采用电力作为动力，对开挖面空气污染会很小，且与风钻相比，噪音相比较小，机械操控人员可戴防噪音耳塞，大大降低作业环境对作业人员的伤害。1.1.2作业安全系数明显提高采用人工风钻开挖，司钻人员离掌子面很近，风钻开挖时冲击振动岩面，如果隧道掌子面岩层自稳性较差，易造成隧道拱部产生落石、掉块，易造成人员伤害。采用凿岩台车开挖，作业臂操作人员在固定的操作台上操作钻机，离掌子面有十几米远，处于初期支护封闭区，且操作平台有顶棚保护人员安全，可防止落石伤人，大大提高作业安全性。另
9、外，凿岩台车的多功能升降吊篮能配合测量放样、装药作业，相对于普通开挖作业台架灵活、更接近作业点，也更利于作业安全性。1.1.3施工效率有所提高人工风钻开挖，除噪音高、粉尘大等缺点外，循环作业时间长也是制约施工进度的重要因素。人工风钻开挖从测量、打钻到响炮一个循环需要4.5-5个小时，级围岩正常段一般进度能达到130-150m/月。采用凿岩台车开挖，从测量放样到起爆约3.5-4.0个小时，一般循环进尺可达3.03.5m，围岩较好时循环进尺可达3.54m，级围岩正常段进度能达到190-210m/月。长洪岭隧道进口采用三臂凿岩台车开挖曾创下264m的月进度最高记录，其作业效率远高于人工风钻施工。1.
10、2凿岩台车开挖施工经验总结司钻手是凿岩台车开挖施工的主角，作业过程中，专业司钻手应该根据具体的围岩情况，通过准确控制作业臂钻孔角度，降低开孔误差和深度误差，有效控制超欠挖，而最终达到良好的光面爆破效果。施工过程中，工区致力于通过不断的摸索和总结，总结归纳了液压凿岩台车凿岩作业过程的四个作业要点，即：掌握“一心五点”（隧道中心和五个开挖轮廓点），注意“一线两端”（台车大臂与隧道中心的平行线和推进梁前后两个端点），控制“一高一低”（台车推进梁尾与地面的高度和开孔处的最低位置），把握 “一快一慢”（根据围岩情况灵活调整钻孔冲击与推进速度）。随着操作工人对这4个作业要点的精确把握和熟练应用，台车超挖控
11、制逐渐达到了8-10cm的稳定水平，并在此基础上向零超欠努力尝试。经现场实践总结的施工作业控制经验如下：1.2.1测量放样要求施工中应提高钻孔点位放样特别是周边眼测量放样精度，测量组应标示每一个炮眼位置，司钻手根据孔位施钻。1.2.2钻机开眼误差控制（1）上循环爆破周边轮廓及掌子面都可能存在呈弧形、斜面等情况，且掌子面往往凹凸不平，钻头易沿开眼处向其它方向偏移，钻进方向及钻眼间距很难控制。施工时，可沿垂直于弧形面或斜面方向先开出一个深35cm的浅孔，卡位后再沿该孔以正确的钻进方向钻眼。（2）钻眼要尽量避开在一些较大的裂隙、夹层处开眼，可适当改变爆破设计要求的钻眼位置，根据裂隙、夹层的产状，移开
12、一定的距离，但不能使抵抗线过大，造成爆破效果差或“挤死”现象。如果掌子面有较大的裂隙、夹层，可用炮泥将其填塞，以减少爆生气体的损失。（3）如果开眼位置的岩层产状比较复杂，要用低冲击低推进慢慢钻进1015cm，直至钻出的浅眼易于钻进，易于控制钻进方向为止。钻眼时，应密切关注钻进方向的变化，发现有较大变化，如发生严重坍孔或卡钻时，就要停钻，废弃该眼，在别处重新钻眼。（4）辅助眼钻眼时，要根据掌子面具体情况，选择易开眼的位置钻眼，可根据围岩的坚硬程度，节理裂隙的发育情况，岩层产状等适当调整炮眼间距。1.2.3钻孔角度控制（1）周边眼钻眼角度严重影响隧道开挖超欠挖，影响经济效益，掏槽眼钻眼角度决定开挖
13、进尺，影响爆破效果，是控制钻眼角度的重中之重，其它炮眼，在不影响爆破效果的前提下，其钻孔角度可适当放宽。施工中可采取先钻一个标准炮眼，插入炮棍，其它炮眼按此标准进行平行钻眼的方法，或将凿岩台车安装角度控制仪等方法。周边眼位置在设计开挖轮廓线上，允许沿轮廓适当调整，间距均匀，眼口位置误差不得大于5cm，眼底不得超出开挖断面轮廓线10cm，炮眼应尽量垂直于隧道横断面，外插角控制在3以内。（2）底板眼钻进时，凿岩台车推进梁尾部高度控制在在0.30.4m为宜。（3）掏槽眼角度控制：在室内依爆破设计算好钻每个炮眼时台车推进梁尾部与隧道中线的距离，在现场由测量人员在隧道底板测出隧道中线的位置，由红油漆标示
14、出来，然后在标出的隧道中线左右两侧用皮尺量出算好的钻每个炮眼时台车推进梁尾部离隧道中线的距离，用炮棍在该处沿平行隧道轴线方向标示出来，以作为控制掏槽眼钻眼角度的参照。（4）如果岩层层理明显时，辅助眼方向应尽量垂直于层理面；如果岩层节理、裂隙发育，炮眼位置应适当避开节理、裂隙，以防起爆后爆生气体大量漏出，影响爆破效果；当由于改变钻眼方向，造成炮眼孔底抵抗线过大时，要适当增加炮眼数量，不至于影响了爆破效果。1.2.4钻孔深度控制炮眼深度是决定开挖作业循环次数的重要因素，在爆破参数中居重要位，它影响着开挖作业循环时间、开挖进尺、爆破效果、单位材料消耗及单位配件消耗。钻眼深度要根据掌子面的平整度适当调
15、整，凹处钻眼时要适当浅一些，凸处钻眼时要适当深一些。钻眼时，要考虑凹凸不平处与要求的眼深的差距，尽量使眼底在同一个垂直面上，掏槽眼眼底要比其它各炮眼稍深2030cm。级围岩：3.8m4.2m的深眼；级及其以下围岩：多采用浅眼，一般在3.0m以下。1.2.5作业臂及推进梁位置控制凿岩台车在制造上有个特点，即调整台车推进梁与隧道轴线平行，呈水平状态后，只移动台车大臂，不调整推进梁，推进梁仍保持与隧道轴线平行，仍呈水平状态。开挖时，要控制好钻进方向，杜绝欠挖，欠挖容易造成更大的欠挖或造成下一循环钻机的“作业净空”（指凿岩台车钻机作业时，占据的位置）不够。1.2.6掏槽方式选择凿岩台车开挖通常采用深孔
16、爆破、复式楔形斜眼掏槽形式。掏槽角、上下排间距、排数、眼底距离等是复式楔形斜眼掏槽形式的主要参数。第一级掏槽角往往控制在4555，不宜过大或过小。通常情况下，掏槽眼上下排间距取5090cm，硬岩取小值，中硬岩取中值，软岩取大值。大断面隧道爆破时，通常使用深孔爆破，要适当增加排数，硬岩通常使用五排或六排，甚至可使用七排，中硬岩、软岩可使用四排或五排。同一隧道横断面上，一对掏槽眼眼底距离通常取2030cm。同一级掏槽眼必须使用同一个段位的毫秒雷管，以达到同级炮眼同时起爆。不同级炮眼间的雷管要跳段使用，起爆时差控制在50100ms，以保证前段爆破岩石的充分破碎与抛掷，不影响后段爆破。1.2.7钻眼质
17、量要求施钻前由测量人员根据爆破设计在掌子面布眼，必须标出掏槽眼位置和周边开挖轮廓线，严格按照炮眼的设计位置、深度、角度和孔径，分工定点、定位、定机进行，多台钻机同时作业。钻眼时，要做到准（位置）、平（平行）、直（方向）、齐（孔底）。应注意防止炮眼交叉打穿，炮眼总数不小于爆破设计炮眼总数的90%，掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm；辅助眼深度、角度按设计施工，眼口排距、行距误差均不得大于10cm；当开挖面凹凸不平，相差较大时，应按实际情况，适当调整炮眼深度，力求所有炮眼（除掏槽眼和底板眼外）在同一个垂直面上。如果出现较大的偏差，应废弃该炮眼重钻，切实保证钻眼质量。1.2.8 双台车作
18、业分工及协调（1）凿岩台车定位要求凿岩台车钻眼停车位置若不合适，将会影响作业臂操作而造成某些炮眼钻孔困难或不能钻合格孔而需重新调整台车位置，只有台车停靠定位在一定的区域才能使两辆台车的每个工作臂都能充分发挥其作业效能，避免重新调整而浪费时间，因此根据隧道作业断面台车司机及指挥停靠人员应注意摸索、总结两辆凿岩台车在掌子面前最利于作业的停靠区域以及两台车之间距离。（2）掌子面施钻区域划分及施钻顺序台车施钻时，要分配好各个工作臂施钻顺序，即每个工作臂所钻炮眼顺序。两凿岩台车共有6支作业臂，配备6名专业司钻员需明确分工，钻孔作业采用定位、定人方式。掌子面炮眼划分为左、右两侧共8个区域，按区域分配好各个
19、钻臂施钻范围，司钻员之间也需相互协调、配合，灵活调整作业臂施钻位置，减少臂与臂之间在作业中相互影响，发挥最大功效，各作业臂以差不多同时打完所分配炮孔为最佳。钻孔时应避免两作业臂在一个垂直面上下作业，以免在作业过程中因上方施钻扰动可能的掉落岩块将下方作业臂砸损。掌子面施钻区域依隧道中线分左右两侧，1#台车施钻左侧，2#台车施钻右侧，每台台车有3个工作臂，从左到右6个工作臂依次为：1#号台车1#臂、2#臂、3#臂，2#台车1#臂、2#臂、3#臂。炮眼分掏槽眼、扩槽眼、辅助眼、内圈眼、二台眼、底板眼、周边眼等，按炮眼所处位置划分施钻区域，共分为8个区域，施工中施钻顺序如下图。钻上部炮眼时，经常会出现
20、大量落石及岩屑，可能覆盖住底板眼位置，而造成钻底板时需清理落石及岩屑，因此启钻时六个工作臂可首先钻底板眼，钻好孔后用短竹杆做好标记并用石块盖住炮眼；二台眼位于底板眼上方，且数量不多，为了方便施工，往往在施钻底板眼时，一起将二台眼钻完，底板眼、二台眼，可以上下交替施钻，六条工作臂之间应相互协调,以减少其影响。钻完底板眼、二台眼（区域7、8）后，六个臂便开始依次施钻其所属区域炮孔。1.2.9激励考核及效果施钻最初，爆破效果不甚理想，最大线性超挖高达5060cm，平均超挖在2530cm，超挖较大；通过对司钻人员经常性的技术培训及现场考核，激发了钻研司钻技术的积极性，控制隧道超欠挖意识加强，施工操作规
21、范，司钻人员之间配合默契，司钻水平逐渐提高，隧道开挖成型越来越平顺、圆滑，光面爆破效果越来越好，最大线性超挖逐渐降低到20cm以内，平均超欠挖值控制在10cm以内，炮眼痕迹率达90%以上。测量、钻孔、装药爆破、出碴等各工序时间也应有考核，确保工序间衔接紧密，从而达到缩短作业循环时间的目的。1.3凿岩台车钻设锚杆孔施工作业洞身新揭示围岩面在机械手初喷完成后由凿岩台车钻设锚孔。首先根据施工图要求将锚杆孔位标记在岩面上，凿岩台车在作业点停于合适位置后伸开四个支腿支撑于稳固地面上，通过观察台车上小型水准仪，使前后、左右方向在同一水平面上完成台车定位。根据锚杆孔位标识选好开孔位置，并调整推进梁角度使钻设
22、方向垂直于岩面。锚杆钻孔作业时注意推进梁顶盘必须贴紧岩面，然后打开水管阀门，预先钻出一个浅眼后再使用低冲击压力钻孔，一边回转一边推进，在钻进约1米后调整使用高压冲击钻作业。钻孔过程中应注意不得随意改变推进梁的方向，以免折断钻杆；钻进中应根据围岩软硬情况，合理调节钻机的回转、推进、冲击速度，以加快钻进速度，同时应特别注意不得盲目使用高冲击以免损坏钻机。钻孔深度到位后，先关闭冲击，一边回转一边后退，并反复几次推进和后退，最后将孔内剩余岩粉末用高压水冲出孔外。超前锚杆、小导管施工也由凿岩台车完成钻孔作业。钻孔完成后可使用凿岩台车作业篮安设锚杆及钢筋网片，为提高效率现场采用自制作业台架完成锚杆、网片安
23、装铺设作业，并完成锚杆注浆施工。2、SIKA PM500PC喷射混凝土机械手施工2.1机械手喷砼作业优势2.1.1作业环境明显改善湿喷机械手作业过程中自身有独立供风系统提供稳定的风压，在PLC程序模块和液态添加剂计量输送装置共同作用下，加上喷浆工艺的优化和工人湿喷技术的提高，达到了对混凝土和速凝剂流量和频率的同步程序控制，在实现对速凝剂精确添加、保证速凝剂最优掺量的同时，有效降低了因烟尘和速凝剂挥发而造成的空气污染。采用机械手湿喷，施工产生粉尘很少，噪音较小，作业人员可站在距喷射面约10米开外的安全位置，通过操作有线“遥控器”来控制喷射臂手进行喷砼作业，与小型湿喷机需人工手持喷枪短距离喷射方式
24、相比，作业环境有很大改善，更环保，明显有利于作业人员职业健康。2.1.2喷射砼质量稳定有保证普通湿喷机添加速凝剂方式为人工操作方式，误差相对较大，同时常规小型湿喷机需采用人工手持喷枪近距离喷射（约1.2-1.5m），回弹石子、作业粉尘、混泥土腐蚀性、围岩软弱破碎部位的掉块风险、上下作业台架不便等都会对手持喷枪工人产生压力、影响，造成喷射距离、角度不能严格执行标准而带来喷射砼质量不稳定。喷砼机械手配备液态添加剂自动计量输送装置，能够精确地添加速凝剂，电子程序能自动对混凝土和速凝剂流量同步控制，保证速凝剂的最优掺量；机械手喷砼可以保证喷射角度、距离，避免了人工喷射的盲区、盲点及因喷枪手畏难、省事心
25、理而对喷射角度、距离操作精度有所折扣，再加上机械手喷射的流量稳定、速度匀速，并能实现现场连续湿喷，湿喷混凝土表面平整度较好，外观颜色均匀，力学性能指标上下浮动幅度小，初期支护混凝土强度高、整体性强、密实度好。湿喷混凝土机械手的大臂和小臂通过油缸都可以伸缩2m的行程，在喷射机组不移动的情况下，喷射高度可达16m，宽度可达28m，具有较高的方便快捷性，可以喷射到人工无法喷射的死角部位，能做到喷嘴到受喷面距离基本控制在1m，良好操控性还可以减少喷射砼回弹量，减少浪费材料。2.1.3喷砼作业安全性更高普通湿喷机进行施工时，喷砼人员需在尚未进行支护的围岩下面进行作业，人员作业安全难保证。采用机械手施工，
26、湿喷机械手处于已经完成初期支护的位置，操控作业人员可在远离支护作业面（15m左右）对湿喷机臂手进行遥控操作，避免了掌子面塌方对作业人员和机械设备的安全威胁，作业安全性大大提高。2.1.4提高作业效率及减少材料浪费目前市场上常规的小型湿喷机1台喷射砼效率只能达到3 m3/h；湿喷机械手的喷射效率为728 m3/h，平均为18 m3/h，喷射前的设备准备时间短，可缩短作业循环时间，且快速封闭岩面会有效约束岩层变形的发展，改善围岩受力状态，增强围岩的稳定性。采用机械手湿喷作业前期，因技术、经验不足而出现喷射速度慢、喷射回弹率较大、经常堵管等问题，项目部、工区经过不断实践、比较、总结，归纳出了“动大臂
27、，移小臂”的湿喷手操作要点，即通过大小臂之间的协调旋转，操作手可以掌控好小臂行程速度，确保移动喷射由点到线再到面，保持喷射外观的平整度；同时对速凝剂品种及掺量、骨料级配、作业供应风压、风量等与喷砼回弹率的关系作现场试验、统计比较、总结，回弹率逐步降低到预期状态。采用常规小型设备喷砼回弹率一般在30%左右，而采用机械手喷砼回弹率可控制在15%左右，因此机械手施工可以更好地控制材料浪费。2.2长洪岭机械手喷砼作业工法研究成果施工中长洪岭进口工区针对机械手喷砼施工工艺，成立QC小组，从喷砼的原材料、喷射速度等方面对砼质量及回弹率影响进行研究，施工质量取得良好效果，且获得重庆市工程建设质量管理QC小组
28、一等奖、全国工程建设质量管理QC小组优秀奖。依托该项目所总结的长大隧道机械手湿喷混凝土施工工法先后荣获重庆市城乡建设委员会2012年度市级工法、交通运输部优秀工法。工法及获奖见后面附件。3、自主研制液压移动仰拱栈桥施工根据隧道仰拱施工特点，长洪岭进口工区与机械设备制造单位进行合作制造了液压可移动仰拱栈桥，主桥长38m，支点间跨度23m，一个循环最大施工长度20m,同时能根据仰拱实际开挖情况改变仰拱栈桥长度，可自行移动，操控便捷。通过移动式仰拱栈桥可实现仰拱出渣、清底、立模、砼浇筑等多工序形成平行作业，工序间衔接可更紧密，同时避免车辆通行干扰，从而实现仰拱及仰拱填充的快速施工。3.1施工使用过程
29、栈桥优化及改造在施工过程中对液压移动式仰拱栈桥进行了研究、摸索，并根据使用情况对栈桥进行了几次优化、改造：3.1.1缩短栈桥前引桥原设计栈桥前引桥长10m，直接连接到仰拱基底，即前方仰拱开挖到位且出碴完毕后栈桥方能向前行走，这样仰拱与掌子面之间形成一段凹坑，既不利于运输车辆通过又不利于排水，因此对前引桥进行优化改造，将前引桥切割缩短，使其和后引桥长度相同，栈桥前后行走系统在同一平面上，栈桥在仰拱出碴之前就位，最大限度的减少了对隧道内交通的影响。3.1.2增加砼浇筑梭槽考虑到仰拱宽度较大，混凝土运输车在站桥上进行仰拱及仰拱填充浇注时混凝土无法浇筑到仰拱两侧靠近边墙部位，因此在栈桥两侧桁架上增加安
30、装数个梭槽，配合可移动的梭槽进行混凝土浇注，方便了砼浇筑施工。3.1.3栈桥行走道板改造使用过程中发现由于左右行走道板及引桥中间有1m宽的空隙，车辆上下栈桥转弯时车轮容易掉入空隙中，车上掉落的碎石等也容易沿着行走道板中间的空隙落到栈桥下方，威胁到栈桥下施工人员安全，因此在行走道板及引桥左右副之间用钢板满铺，并焊接牢固，使桥面连成一个整体，增强了安全性。3.2 液压移动栈桥施工优势3.2.1 施工安全系数高普通仰拱栈桥为工字钢加工、拼装而成，分两幅分开布设，面板焊接钢筋防滑，使用时由装载机或挖机吊起移动，车辆通过时两侧都没有安全设施，易发生车辆和工人不慎从栈桥上掉落的事故。本液压移动式仰拱栈桥采
31、用桁架式结构，设计时进行了检算，具有足够刚度和稳定性；横梁上满铺6mm厚抗滑钢板，还可防止车辆上碴石掉落到仰拱栈桥下，有效保证了栈桥下作业人员安全；两侧桁架高出行走面1.5m，可兼做防护栏，避免了车辆或人员从栈桥上掉落。3.2.2 施工效率相对高液压移动是仰拱栈桥最大的特点之一就是可自行行走，行走部件为液压马达驱动四个可360o旋转的钢轮，液压马达驱动钢轮在钢轨上行走，移动速度快，方便快捷，移动位置精确；一次施工长度可达20m；移动栈桥上两侧布设溜槽后，不需要对栈桥进行横向移动，混凝土输送车在栈桥上即可完成从侧墙到中心水沟各个部位仰拱及仰拱填充的浇筑，减少了车辆及栈桥的移动频率，较大提高了施工
32、效率。同时由于栈桥强度高、稳定性好，在出碴运输等车辆通过时间段仍可以在栈桥下及两侧安全进行其他作业，减少了工序间的相互干扰。3.2.3 有利于仰拱质量控制普通仰拱栈桥由于长度短，一次浇筑长度最多只有10-12m，施工缝较多，施工缝是施工质量控制难点之一；栈桥桥下作业空间狭小，且不易移动，给振捣及找平作业带来了极大的不便；罐车浇筑同时由于大断面隧道宽度大，而靠近边墙位置仰拱及填充混凝土不易浇筑到位。液压移动式仰拱栈桥一次性施工长度可达20m，有效减少了施工缝的数量，且站桥下空间大，施工作业方便，方便进行振捣和找平，栈桥安装溜槽后，混凝土浇筑范围能够达到隧道边墙脚，且混凝土下落高度能控制在2m以内
33、，更有利于保障施工质量。3.3 移动式仰拱栈桥施工经验总结3.3.1 栈桥行走注意事项（1）栈桥后方为已浇筑成形混凝土面，前方为仰拱开挖过后回填石碴，栈桥行走之前需将前方地面先清理、整平、压实，防止栈桥移动过程中钢轨侧翻，导致栈桥脱轨。栈桥行走使用4根6m长P43钢轨，4根钢轨分别沿行走方向铺设在4个行走轮下，钢轨要平稳放置，尤其是前端钢轨，铺轨前应用挖掘机将地面整平，尤其是轨道下方应挖机压实，铺轨完成后应检查是否稳定，防止栈桥行走过程中钢轨下沉，导致栈桥脱轨。 （2）栈桥行走时，在引桥抬升固定后，支撑油缸杆伸出，行走轮下降支撑到钢轨上将栈桥升起，栈桥4个固定支座提升，由行走轮支撑栈桥重量，栈
34、桥下降时两端同时操作，4个行走轮同步伸出，防止四个方向受力不均匀导致栈桥桁架扭曲变形，对栈桥造成损伤。将固定支座下方垫块取出，启动行走电机，栈桥沿钢轨缓慢向前移动，栈桥移动至钢轨末端前50cm时停止行走，收起支撑油缸，将行走轮收起，4个固定支座下方垫块放回，使行走轮离开钢轨，栈桥下降，由固定支座支撑栈桥，再将钢轨向前挪动，钢轨就位后重复行走动作，直到栈桥行走至预定位置，将栈桥放下固定。行走过程中派专人观察钢轮行走情况，发现钢轨下沉、弯曲或钢轮脱轨立即停止行走，采取措施。（3）栈桥作为机械设备应注意日常保养、检修，特别是液压系统及行走系统，发现问题才能及时处理。3.3.2 仰拱出碴、清底 仰拱出
35、碴时，须将栈桥先横向移动至隧道一侧，先出外露另一侧碴土，出碴车驶上栈桥，停靠在方便挖掘机装碴位置，由挖掘机装碴，车辆运出洞外，一侧碴出完后栈桥横向移动到出完碴一侧，再出另外一侧石碴，碴土挖完后将栈桥移动至隧道中央。3.3.3 仰拱立模及钢筋施工 仰拱基底清理干净后将栈桥移动至隧道中间位置，进行模板安装、钢筋绑扎、管道安装等工作，仰拱作业的同时车辆可在栈桥上自由通行，不影响洞内交通。栈桥放在仰拱中间位置，刚度大，可做为仰拱及仰拱填充的模板支架，将支撑钢管固定在栈桥两侧主桁架上用来加固模板。3.3.4 仰拱混凝土浇筑（1）仰拱一次可浇筑长度长，混凝土浇注量较大，尤其是仰拱填充浇注，浇注过程中混凝土
36、运输车需要在栈桥上进行混凝土浇筑，影响其他工序车辆通行，因此应合理安排工序时间，避免相互干扰，尤其是避免在掌子面出碴运输时间浇筑。（2）浇筑可充分利用栈桥的横向跨度及安装在两侧的溜槽，混凝土分层均衡浇筑，仰拱中间部位使用溜槽可保证混凝土自由下落高度小于2m，两侧较远部位也可通过溜槽精确浇筑到位。（3）一次浇筑面积较大，填充收面工作量大，不易控制填充表面平整度，应在仰拱填充浇筑即将到达顶面标高时，先在两侧边墙上标示填充顶面高程，中间部位可通过拉线控制标高。4、全液压自行式模板台车施工长洪岭进口工区二衬混凝土由建于方斗山出口的大型全自动集中拌合站（JS1000*2）来供应，拌合站配备砼运输车辆能满
37、足各口施工混凝土需求。二次衬砌施工采用12m全液压自行式模板台车，长洪岭进口工区配备了2台衬砌模板台车以保证了二衬施工进度与开挖进度同步推进，使二衬与开挖面的步距能够满足铁道部相关要求。5、隧道施工安全监控系统根据渝利公司要求，为了提高对隧道内作业人员以及地面相关场地的人员进行有效的监控，全面提高项目施工生产和安全管理的综合水平，对现场施工情况实行远程动态控制，长洪岭进口工区引进安全定位系统，能够及时、准确掌握隧道内施工的动态情况，该系统操作简单，便于管理，为今后隧道现场施工的办公自动化奠定了基础。安全定位系统可以自动统计隧道内作业人员的上下班时间，实时了解洞内施工班组信息；可以实时反映隧道内
38、人员的作业情况和地点，对隧道施工安全生产各个岗位的人员进行有效监督，能够有效提高安全生产防范能力，能够有效减少“三违”，促进安全生产。同时若隧道内发生突发事故时，洞外可以及时掌握作业区内人员的数量、身份、位置等数据，为抢险救灾迅速展开提供确切的决策依据。五、 机械设备保养维修机械设备的保养维修是大型机械化配套施工的重要环节。长洪岭隧道进口工区所配置的TAMROCK T11S-315三臂凿岩台车和SIKA PM500PC喷砼机械手都为进口设备，设备及配件、常规消耗件都比较贵，因此日常检查、保养以保持良好的设备性能对保证正常施工十分关键。凿岩台车及喷砼机械手的保养维修都遵循“养修并重，预防为主”的
39、原则 ：(1)做好 “班检”、“周检”和“月检”工作，采用日常保养、定期保养和强制保养相结合的方式；(2)保养内容主要是清洁、紧固、调整、润滑、防腐，亦称十字作业法， 作业一个班，强制保养设备一次，并将故障的隐患消除在作业之前。 对设备保养、维修工班技术人员强化技术学习培训：(1)维修保养人员必须经培训后持证上岗 ；(2)适时邀请集团公司有经验的专家及设备厂家专业人士对现场保养人员进行技术培训。另外，隧道大型机械化配套施工对电力供给依赖的程度更大，电力保障也是制约机械化配套施工效率的重要因素，电力供给保障系统也应是工程初期策划重点。六、 影响隧道施工大型机械化推广因素分析目前国内隧道开挖支护施
40、工中，凿岩台车、喷砼机械手等大型专业施工机械配备率不高，存在设备购置一次性投入较高、机械保养维修成本高、对操作维修人员素质要求高、国产制造设备虽价格相对要低但达不到进口设备水准故障多等不利制约因素，其中采用常规钻爆法施工成本相对大型机械化配套更低廉是影响机械化推广的重要影响因素。七、 长洪岭进口大型机械化施工效果评价随着建筑领域施工技术的不断提高，传统的隧道施工工艺已难以满足国家对环保、低耗和安全质量方面的要求，也难满足工人对施工环境越来越高的要求，隧道大型机械化配套施工减轻了工人施工强度，有效改善了洞内作业环境，提高了施工安全系数，虽然其施工成本相对于传统施工方法有所增加，但体现了“以人为本
41、”的精神，因此在隧道建设中的大型机械化配套施工应是未来隧道施工的发展趋势，长洪岭进口机械化配套施工也为我单位隧道机械化施工积累了相当可贵的施工经验。八、 附件1、长大隧道机械手湿喷混凝土施工工法及获奖情况附件1：长大隧道机械手湿喷混凝土施工工法中铁隧道集团一处有限公司师传志 翟富强 余清华 黄德科 罗小华1 前言随着隧道工程技术的发展，湿喷混凝土工艺由于具有以其明显的安全、环保、质量易于控制等优点，目前已成为隧道喷射混凝土支护的主流施工工艺，其主要施工机械设备有小型湿喷混凝土机和湿喷混凝土机械手两种。小型混凝土湿喷机作业存在施工效率低、配件消耗高、安全系数低、工作环境差、回弹量高等缺点，对促进
42、长大隧道快速施工作用有限；机械手湿喷混凝土具有劳动强度低、施工质量好、喷射效率高、安全、经济、环保等优点，采用湿喷混凝土机械手作业已成为大势所趋，具有广阔的市场前景，对促进长大隧道快速施工具有极其重要意义。中铁隧道集团一处有限公司结合长大隧道钻爆法快速施工关键技术与设备配套及国产化研究科研项目的实施，对湿喷混凝土机械手开展了关键技术研究。通过工艺开发和推广应用，缩短了循环支护时间，节约了工程成本，减轻了工人劳动强度，取得了较好的经济效益和社会效益。2011年3月，质量管理成果提高湿喷混凝土机械手施工质量获全国工程建设质量小组优秀奖和重庆市建筑协会2010年度优秀质量管理小组一等奖。通过对长大隧
43、道钻爆法快速施工关键技术与设备配套及国产化研究科研成果和提高湿喷混凝土机械手施工质量质量管理成果进行总结归纳，形成本工法。2 工法特点2.1 施工质量稳定。预拌混凝土拌合料及外加剂掺量稳定，再加上机械手喷射的流量稳定、速度匀速，并能实现现场连续湿喷，湿喷混凝土表面平整度较好，外观颜色均匀，力学性能指标上下浮动幅度小，初期支护混凝土强度高、整体性强、密实度好。2.2 施工效率高。湿喷混凝土机械手的喷射效率为728 m/h，平均为18 m/h，行走采用四轮驱动，移动速度快，喷射前的准备时间短，可缩短作业循环时间。2.3 安全系数高。湿喷混凝土机械手在支护施工中，操作人员可在远离支护作业面（15m左
44、右）采用有线遥控器操作设备，具有较高的安全性；能快速封闭岩面，有效约束岩层变形的发展，改善围岩受力状态，增强围岩的稳定性。2.4 施喷作业范围大。湿喷混凝土机械手的大臂和小臂通过油缸都可以伸缩2m的行程，在喷射机组不移动的情况下，喷射高度可达16m，宽度可达28m，具有较高的方便快捷性，可以喷射到人工无法喷射的死角部位。2.5 降低劳动强度，有利于环保。机械手湿喷混凝土作业时，机械化程度高，可降低作业人员劳动强度，采用低碱液态速凝剂，大大降低对人体和环境的危害，同时粉尘少，施工噪音低，改善了作业环境。3 适用范围适用于断面宽度大于6m、高度不大于16.9m的铁路和公路长大隧道、LPG地下洞库、
45、地下厂房及其他地下工程（洞室）的喷混凝土支护结构施工，也可用于高度不大于16.9m的边坡防护喷射混凝土支护作业。4 工艺原理4.1 按照机械手湿喷所需混凝土的技术要求，将水泥、中粗砂、碎石、水、外加剂等混合料拌制成塑性细石混凝土，并通过喷射混凝土量和速凝剂掺量的同步程序控制，准确添加速凝剂，更好地实现与湿喷混凝土机械手最佳工作性能匹配的配合比设计。4.2 通过精确设定湿喷混凝土机械手喷射的压力、喷射速度和速凝剂掺量等最优工艺参数，实现边墙和拱部不同部位以及初喷和复喷不同工序的差异化施工，最大程度降低混凝土回弹量，更好地满足混凝土力学性能指标要求。4.3 利用湿喷混凝土机械手自身独立供风系统提供
46、稳定的风压，将细石混凝土通过管道以稳定的速度喷射至受喷面，通过操作电传手柄遥控喷头，始终保持喷头与受喷面的距离和料束与受喷面之间合适的角度，使最佳工艺参数和状态得以实现，保证并提高工程质量和施工安全性。5 施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程图（参见图5.1）是否作业面准备湿喷混凝土机械手就位湿喷混凝土机械手检查并试运行接通电力系统湿喷混凝土机械手初喷混凝土生产、运输施作锚杆、钢架、钢筋网湿喷混凝土机械手复喷湿喷混凝土机械手退场湿喷混凝土配合比设计试喷混凝土进入正式施工混凝土养护喷射效果检查机械手清洗、保养图5.1 机械手湿喷混凝土施工工艺流程图5.2 操作要点5.2.1 配合比设计工程
47、开工前做好湿喷混凝土的配合比设计和配合比优化工作。根据喷射混凝土的设计强度，综合考虑其生产率、回弹率、一次喷砼厚度、混凝土的和易性等，施工中优选原材料，不断调整试验配合比参数，确定最优混凝土配合比，保证混凝土和湿喷机械手适应性最佳。1 原材料选定喷射混凝土的材料主要包括水泥、粗细骨料（砂和碎石）、速凝剂、减水剂等。水泥：普通硅酸盐水泥，水泥强度等级不低于42.5级；水：拌合用水为PH7的日常饮用水，满足混凝土拌合用水标准JGJ63要求；骨料：喷混凝土采用的骨料最好选用清洁、坚硬、耐久的，具有粒度适中、不会降低喷混凝土品质，物理、化学稳定的骨料，同时骨料中不含土、有机物和盐分。在细骨料的选择上，现场最好使用河砂，其细度模数控制在2.53.1之间，粗骨料的最大尺寸控制在10mm；速凝剂：选用低碱液体速凝剂，且满足“在使用速凝剂前，应做与水泥的相容性
