四分部隧道进出洞施工方案.docx
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四分部隧道进出洞施工方案
渝黔铁路土建十标隧道工程
隧道进出洞专项施工方案
1、编制依据与原则
1.1相关标准、规范和施工图
（1）相关的施工图及参图设计
（2）已批复的实施性施工组织设计；
（3）重庆至贵阳铁路扩能改造工程站前工程YQZQ-10标段投标文件；
（4）《铁路隧道工程施工技术指南》；
（5）《铁路隧道超前地质预报技术指南》；
（6）铁建设【2010】120号;
（7）建技〔2010〕13号;
（8）铁路隧道工程施工安全技术规程（TB10304-2009）
（9）公司拥有的施工工艺、施工方法成果、机械设备、管理水平、技术装备及多年积累的类似工程施工经验；
1.2编制原则
（1）严格遵守招标文件明确的设计规范，施工规范和质量评定验收标准。
（2）技术先进性，科学合理性，经济适用性，安全可靠性、实事求是相结合。
（3）对现场坚持全员、全方位、全过程严密监控，动态控制，科学管理的原则。
2、工程概况
2.1工程地质条件
YQZQ-10我部起讫里程D1K239+355.98～D1K290+554.27，位于遵义市苟江至贵阳市息烽县区间。
正线长度51.198公里。
其中包括26座隧道，隧道全长17545m。
属于云贵高原黔中东缘，区内海拔800-1000m，属于属于喀斯特地貌区，多岩溶。
覆盖层为第四系坡残积岩（Q4dl+el）红粘土，下伏三叠系中统松子坎组（T2s）白云岩。
地震动峰值加速度小于0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s。
2.2水文地质条件
隧址区地表水不发育，主要以季节性水流为主，受大气影响。
隧址区地下水类型主要为第四系松散土层孔隙水、基岩裂隙水、岩溶水。
隧道洞身以垂直发育的溶洞、溶缝、溶隙或垂直发育的岩溶管道为主。
地下水主要为岩溶水、岩溶水较发育，可能在暴雨季节发生涌水、突泥。
3、进洞施工方案
3.1前期准备
（1）现场测量放线分别确定隧道明暗洞分界里程桩号，隧道中线，隧道洞身开挖拱顶标高，隧道洞身开挖边线；要求现场使用木桩并喷涂明显的标记进行标记。
（2）根据测量放线及现场地形、地貌，同时参考设计确定隧道洞顶截水沟的平面位置。
要求现场使用明显的线条勾勒出截水沟的形状，保证截水沟排水畅通，同时又不会对隧道洞口结构造成影响。
（3）针对隧道出口洞门覆盖层较厚、结构松散，在隧道洞口开挖过程中可能局部滑坡或局部滑塌，在进洞前将部分松散堆积物进行清除卸载；同时考虑在隧道出口洞门所占为区域以外的边坡进行临时防护。
3.2总体施工方案
隧道出口采用偏压半明半暗进洞施工，施工方案先进行明暗洞交界处坡面加固，偏压护拱施工及暗洞采用“留核心土的上弧形导坑法”。
边、仰坡防护
偏压外边墙基坑开挖及砼浇筑及边墙回填
套拱及长管棚施工
半明半暗段暗挖进洞
仰坡截水沟开挖施工
边、仰坡开挖
测量放样
测量放样复核
不合格
总体施工工艺流程图如下：
（1）在隧道进口洞口里程桩号附近里程段，根据周边地形、地貌进行隧道洞口开挖，确定适合隧道进洞的里程桩号；隧道洞口开挖过程中采用机械开挖，局部辅助人工进行洞口开挖。
隧道洞口开挖包括边坡开挖、洞口边仰坡开挖、洞口套拱位置开挖、洞顶截水沟开挖等。
（2）隧道洞口开挖完成后，进行隧道洞口超前大管棚支护套拱施工。
针对隧道进出口覆盖层结构松散，按照设计对套拱拱脚基础进行扩大、加深，提高拱脚基底承载力，防止套拱拱脚发生沉陷。
（3）在套拱浇筑完成后，及时进行超前大管棚施工。
为保证超前大管棚的超前支护的有效性，超前大管棚插入稳定岩体的深度不少于5m。
超前大管棚钻设完成后严格按照相关作业指导书的要求进行注浆作业。
（4）超前大管棚钻设及安装完成后，Ⅴ级围岩段隧道采用“留核心土的上弧形导坑法”模式组织施工进洞；上、中、下台阶预留长度控制在合理范围之内，相应的支护措施要及时跟进。
（5）隧底开挖、仰拱及填充混凝土在拱部、边墙开挖、支护完成后及时进行施工组织，确保隧道断面及时封闭成环。
3.3施工方法及注意事项
3.3.1截、排水系统
根据现场工程地形、地貌，隧道出口端边、仰坡坡度较陡。
为确保雨季现场施工的安全和减少运营期间雨水对隧道洞门的冲刷，隧道洞顶截、排水系统距离隧道明暗洞分界里程平面距离控制在5m。
截、排水系统的施工工序如下：
①根据现场地形、地貌及设计文件要求进行测量放线，确定隧道洞口截、排水系统的具体平面布置位置；在沿截排水系统平面位置进行明显标示，确保截、排水系统线性顺直、沟底平整、排水顺畅。
②截、排水系统的开挖和清理工作；截、排水系统开挖采用人工辅助机械开挖，局部采用微震控制性松动爆破进行。
在截、排水系统开挖过程中尽量减少对山体和周边植被的破坏，同时务必将截、排系统内部的植被根系彻底清理干净，以防止后期的破坏。
③根据洞口截、排水系统周边地形，压实截、排水系统基底、帮壁和清除其沿线四周松散浮土和虚碴，尤其是截、排水系统的底部；在压实和清理中对松散区可以利用未风化的片石进行换填或填筑，利用碎石补塞缝隙、孔洞，换填或填筑过程中必须将开挖面清理平整、夯实。
在平整夯实过程中务必保证沟底平整，坡度一致。
3.3.2边、仰坡开挖及防护
隧道出口段覆盖约3m厚崩坡积物碎石土。
隧道洞身开挖拱顶与边坡坡顶之间距离）约6m、结构松散、稳定性差。
为保证在隧道进洞施工期间边、仰坡稳定性，上边坡、仰边坡必须在隧道进行超前大管棚施工的前期完成刷坡卸载。
根据现场实际情况，高边坡分台阶开挖，台阶高度控制在3m左右、台阶长度控制在1m左右、台阶坡面坡度不大于1：
1。
上述边、仰坡开挖全部采用机械开挖。
边、仰坡开挖及防护注意事项：
①根据设计要求进行测量放线，确定边、仰坡设计区域范围，而后自上而下逐段、分层开挖，开挖过程中不得掏底开挖或上下重叠开挖；
②边、仰坡开挖过程中注意对设计区域以外自然环境的保护，与此同时对设计区域内松土、危石及植被根系彻底清除；
③边、仰坡平整和夯实后，自下而上、分段分片进行边仰坡防护措施施作；防护措施施作顺序如下：
首先根据设计要求梅花型钻孔安装锚杆，后铺设钢筋网，最后进行喷射混凝土作业（分层喷射，湿喷工艺）。
3.3.3洞口开挖支护及套拱
隧道洞口周边边、仰坡完成卸载后，进行隧道洞口的开挖及防护，为保证隧道洞口边仰坡的稳定性，洞口土石方开挖尽量控制在最小范围内，以减少对隧道洞口周边山体的外界扰动。
隧道洞口开挖在机械开挖的基础上，局部关键部位（尤其是套拱拱脚部位）采用人工辅助开挖，避免超挖影响隧道结构。
为避免隧道洞口开挖过程中出现局部超挖，在隧道洞口边仰坡坡面详细测绘隧道套拱外轮廓和拱脚位置、隧道中线，同时确定套拱作业面的具体里程桩号和拱脚基底面。
为保证套拱拱脚基底不出现局部呈现沉降，如若基底为松散土质，套拱基础进行扩大、加深，具体扩大、加深根据现场实际情况确定，同时填筑混凝土至套拱基底设计标高；如若基底为基岩，必须彻底清除虚碴，填筑混凝土至套拱基底设计标高。
为了保证套拱尽量靠近仰坡坡面，以减少套拱长度进而保证超前大管棚施工精确度，在确定套拱端头里程桩号后进行套拱拱脚范围坡面开挖，预留套拱断面中间核心土。
套拱对控制超前大管棚的准确性和有效性至关重要，为此套拱施工精确度非常重要，同时为保证超前大管棚控制的精确度，其的长度应尽量控制在2m。
套拱施工工艺如下：
①根据现场情况进行测量放线，确定套拱施工里程及套拱拱架加工尺寸。
②编制套拱钢拱架；Ⅰ20a钢拱架环向安装，纵向分布HRB335Φ22连接钢筋。
③导向管（导向管为钢管φ108mm，壁厚4.0mm，节长2.0m。
）作为管棚的导向管，安设的平面位置、倾交角、外插角的准确度直接影响管棚的质量。
现场施工利用全站仪在钢架上测量定出其平面位置，设定孔口管的倾角、外插角，然后通过HRB335Φ20固定钢筋将导向管按设计要求焊接在套拱钢拱架上，导向管应牢固焊在工字钢上，促使钢拱架与管棚导向管焊成整体，防止套拱混凝土施工过程中产生位移。
此外，导向管靠近掌子面端头必须密贴作业面。
④沿套拱内外两侧、导向管前后两侧环向安装模板，同时将导向管两端进行封堵，便于随后的套拱混凝土施工。
⑤套拱采用C25混凝土进行浇筑，待套拱混凝土强度达到80％设计强度后，方可进行管棚钻孔作业。
为避免超前支护施工过程中，为防止坡面发生滑坡，需要在超前大管棚施工前坡面进行有效的防护和加固。
（1）防护及加固措施
①首先对坡面进行清理，主要是松散渣土和孤石；清理过程中严禁破坏堆积体已自稳结构，同时严禁使用大型机械设备进行清理工作。
②在对坡面进行防护时，坡面防护措施主要为φ42*4mm钢花管和厚8cm的C25喷射混凝土组合的柔性锚喷支护；与此同时，在坡面堆积体坡脚进行砂袋（堆积截面尺寸不小于1.0×1.0m）堆积反压护脚，避免堆积体萎缩。
（2）坡面堆积体防护及加固保证措施
①清除表层虚碴过程中，严禁过度、盲目施工，严禁使用大型机械进行虚碴清理，严禁破坏已稳定碴体；
②现场防护及加固过程中，现场值班人员应加强堆积体的观察，防止出现突发性安全事故；
③堆积体防护及加固应从上向下进行，砂袋反压护脚应紧贴堆积体坡脚。
3.3.4超前大管棚
3.3.4.1设计参数
大管棚采用热轧钢管φ108mm，壁厚6mm，单节长度为9m；环向间距40cm；仰角3°。
3.3.4.2施工工艺流程
钻机扫孔
安装钻机
钻 孔
掏孔检查
是否有坍孔、探头石
安装注浆管
固定注浆管
孔口处理
喷混凝土封闭
注 浆
注浆管制作
注浆口防护
注浆效果检查
进入开挖工序
补孔
不合格
合格
3.3.4.3施工工艺说明
（1）搭钻孔平台、安装钻机
①钻机平台主要为原状土体，局部利用10×10cm方木辅助进行搭建，搭设平台应一次性搭建完成；钻孔以两台钻机由低孔位向高孔位对称进行，这样不仅可缩短移动钻机与搭设平台的时间，也便于钻机定位。
②钻机平台支撑要着实地，脚手架杆件连接要牢固（尤其是重要受力部位），平台上木板搭设稳定，以防止施钻过程中产生不均匀下沉、摆动、位移等而影响钻孔施钻质量。
③钻机定位：
钻机要求与已设定好的孔口管方向平行，必须精确核定钻机位置。
现场可以利用全站仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，以确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。
（2）钻孔
①为了便于安装管棚钢管，钻机采用直径为φ128mm的钻头。
②根据现场观察及探孔试钻过程显示，隧道堆积体松散土质夹杂粘土，易塌孔，成孔困难，因此现场施工决定采用“套管”工艺进行超前大管棚钻孔施工。
③钻机开钻时应保持低钻速低风压进行，待成孔1.0m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。
④钻进过程中经常用测斜仪测定其钻孔方向，并根据钻机钻进过程中发生的现象及时判断成孔的质量，并及时处理钻进过程中出现的事故。
⑤钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。
⑥施工技术人员认真作好钻进过程的各种原始记录及相关影像资料的收集，包括钻进时间、钻进过程中发生的各种现象、钻孔孔口岩屑等，以便于进行工程地质判断、描述，作为后期洞身开挖的地质预探预报和指导洞身开挖的依据。
（3）清孔、验孔
①利用地质岩芯钻杆配合钻头进行来回扫孔，清除浮碴，确保孔径、孔深符合设计及规范要求，防止堵孔现象发生。
②利用高压风从孔底向孔口清理钻碴。
③利用全站仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角，并做好详细的原始纪录，以备后续施工检查备用。
（4）安装管棚钢管
①钢管用φ121钢管连接，连接钢管长度400mm。
管棚钢管四周钻φ10出浆孔，钻孔间距为15cm。
②隧道洞口堆积体松散、堆积体内偶有粘土层夹杂，同时塌孔概率较大、成孔困难，超前大管棚采用“跟管”工艺进行管棚钢管安装。
③管棚接长钢管应满足受力要求，相邻钢管的接头应前后错开。
同一横断面内的接头数不大于50％，相邻钢管接头至少错开1m。
（5）注浆
①先安装有孔钢花管，再安装无孔钢管。
注浆孔孔口设通气孔。
施工就位一根钢管后应及时注浆。
具体安装见下图
②注浆采用后退式注浆，终压1.5～2.5MPa，压力稳定时间为10分钟；如有不进浆或有浆液流出则说明钢管注浆已满，浆液采用M30水泥净浆，水泥浆水灰比1:
1。
③注浆完毕用铁锤敲击钢管，如响亮清脆，说明浆液未填充满，需采取补注或重注；如响声低哑，则说明浆液已填充满钢管。
④现场施工技术人员做好注浆量、终孔注浆压力、注浆效果、水泥用量等原始记录。
3.3.5隧道正洞开挖
进洞后隧道开挖按隧道开挖施工专项方案施工
4、出洞施工方案
隧道出洞前应做好截、排水系统，边、仰坡开挖机支护，导向墙及管棚施工。
相关工艺参见进洞施工方案相关内容。
5、劳动力和机械设备配置
5.1劳动力配置
主要劳动力配置计划表
序号
部门、工班
作业班组名称
人数
备注
1
管理人员
5
合计：
104人。
2
测量组
测工
5
3
机械班
机械工
4
4
运输班
自卸汽车司机
8
砼汽车司机
4
5
电工班
电工
2
6
混凝土工班
混凝土工
6
7
模板工班
模板工
6
8
喷射混凝土班
喷射工
30
9
综合班
普工
4
10
钻爆班
钻爆
30
5.2主要施工机械设备、质量监测设备的配置
主要机械配置计划表
序号
械名称
规格
数量
备注
1
挖掘机
2台
2
风钻
12台
3
混凝土搅拌机
2台
4
砼运输车
2台
5
自卸汽车
3台
6
柴油发电机
2台
7
电动空压机
4台
8
变压器
3台
测量仪器设备表
序号
机械设备名称
规格型号
数量
备注
1
全站仪
RTS238
2台
2
水准仪
DSZ2
2台
6、应急预案
高效有序地做好突发公共事件应急防治工作，避免或最大程度地减轻灾害造成的损失，维护人民生命、财产安全和社会稳定。
设立应急救援管理工作组织
1）领导机构
成立由项目经理任组长，项目副经理、总工程师任副组长，经理部各部门负责人为组员的突发公共事件应急指挥组，负责突发公共事件的应急管理工作；同时服从当地政府和业主的突发公共事件应急管理工作的行政领导机构的指挥和部署。
2）办事机构
安全质量部设项目部应急管理办公室，履行值守应急、信息汇总和综合协调职责，发挥运转枢纽作用。
3）工作机构
经理部有关部门依据国家和地方政府有关法律、行政法规和各自职责，负责相关类别突发公共事件的应急管理工作。
具体负责相关类别的突发公共事件专项和部门应急预案的起草与实施，贯彻落实经理部有关决定事项。
有关部门包括：
安全质量部、工程管理部、物资设备部、计划财务部、综合部等。
项目部应急指挥组下设四个小架子队：
（1）应急预案督导小架子队
工程管理部部长任架子队长，负责应急预案的制定、检查及监督，应急预案实施中协助项目经理进行现场指挥和协调。
（2）机械物资供应小架子队
物资设备部部长任架子队长，负责抢险机械、物资的供应。
（3）后勤保障小架子队
综合部部长为架子队长，成员为全体食堂人员及驻工地派出所干警、所有现场巡守人员。
负责抢险期间抢险人员的饮食及现场保卫，引导、疏散无关人员。
（4）现场抢救小架子队
主管生产项目副经理任架子队长，成员为医务人员、经过抢险培训的施工人员，负责积极处置和抢救人员、设备。
4）专家组
建立各类专业人才库，项目部可以根据实际需要聘请有关专家组成专家组，为应急管理提供决策建议，必要时参加突发公共事件的应急处置工作。
5）工作原则
预防为主，以人为本。
建立健全群策群防机制，最大程度地减少突发公共事件造成的损失，把保障人民群众的生命财产安全作为应急工作的出发点和落脚点。
统一领导、分工负责。
在应急指挥组统一领导下，有关部门各司其职，密切配合，共同做好应急防治工作。
6）适用范围
本隧道范围内发生的自然灾害、事故灾难应急处理、公共卫生事件、社会安全事件等。
7、安全、文明施工
⑴加强对技术及施工人员的培训，提高全体参建人员的安全、质量意识。
⑵坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。
⑶严格按照设计文件规定的开挖方法进行施工，否则应按照变更程序申请改变施工方案。
⑷在隧道开挖前，对隧道地表中线附近范围进行勘察，对地表冲沟、深井、滑塌、陷穴、地表附着物等不良地质情况进行统计，并按里程桩号逐一登记、拍照，尤其是隧道下穿既有铁路等大型构筑物地段，施工中应加强监控量测工作，严格按设计方案施工，确保隧道安全、顺利通过。
⑸每循环进行测量放样，严格控制超欠挖。
定期对测量控制点进行检查、复核，避免由于隧底下沉、上鼓、不均匀变形及人工或机械碰撞等原因对控制点的损害。
⑹边墙、仰拱或底板等的地基承载力必须满足设计要求。
软弱地基处理方法和施工质量应符合设计要求。
隧底开挖前应进行施工工艺设计。
⑺开挖后应按设计要求的量测项目及频率进行围岩量测，及时反馈量测信息。
⑻隧道开挖中，应在每次开挖后及时观察、描述围岩裂隙结构状况、岩体软硬程度、出水量大小，核对设计情况，判断围岩的稳定性。
⑼土质隧道在开挖过程中，尽量减少挖掘机对隧道边沿的开挖，应采用人工风镐对隧道周边进行修整，减少对围岩的扰动，避免侧壁或拱顶掉块现象。
拱脚、墙角应预留30cm人工开挖，严禁超挖。
土质隧道拱墙脚严禁被水浸泡。
开挖完毕后，应尽早对围岩进行支护封闭，减少围岩暴露的时间。
⑽制定安全施工应急预案，日常做好应急材料、物资的储备。
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