老顶山隧道衬砌施工方案.docx
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老顶山隧道衬砌施工方案
目录
第一章编制依据1
第二章工程概况2
第三章施工计划4
3.1施工技术准备4
3.2施工工期安排4
第四章施工工艺技术5
4.1仰拱施工5
4.2二次衬砌施工10
第五章、劳动力和机械设备配置16
第六章安全保证措施17
第七章质量保证措施17
第八章施工中安全应急预案20
第九章文明施工22
第十章环境保护措施23
老顶山隧道衬砌施工方案
第一章编制依据
（1）国家相关法律、法规和中国铁路总公司相关规章制度。
（2）国家有关方针政策和国家、铁路总公司现行的设计、施工、验收采用的规范、规程和标准等。
《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10753-2010）
《高速铁路隧道工程施工技术规程》（Q/CR9604-2015）
《铁路混凝土工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）
《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）
《铁路隧道超前地质预报技术规程》（Q/CR9217-2015）
《铁路隧道监控量测技术规程》（Q/CR9218-2015）
《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086－2001）
《铁路工程施工方案指南》（铁建设〔2009〕226号）
（3）国家及地方关于安全生产和环境保护等方面的法律法规。
（4）依据GB/T19001质量标准体系、GB/T24001环境管理体系和GB/T28001职业健康安全标准建立的质量、环境和职业健康管理体系。
（5）新建太原至焦作铁路山西段站前工程施工总价承包招标文件补遗函、招标文件答疑函、答疑说明内容。
（6）大西铁路客专公司相关管理文件。
（7）新建太原至焦作铁路指导性施工组织设计。
（8）新建太原至焦作铁路投标施工组织设计。
（9）新建太原至焦作铁路山西段站前工程施工总价承包招标文件（招标编号：
T0SG201601200）。
（10）新建太原至焦作铁路山西段站前工程设计施工图、技术交底文件。
《老顶山隧道设计图》，图号：
太焦太晋施隧19-01～19-08
《黄土隧道复合式衬砌参考图》，图号：
太焦太晋施隧参03-01～03-15
《双线隧道门洞参考图》，图号：
太焦太晋施隧参10-01～10-07
《隧道下锚洞复合式衬砌参考图》，图号：
太焦太晋施隧参05-01～05-11
《隧道明洞衬砌参考图》，图号：
太焦太晋施隧参07-01～07-08
（11）新建太原至焦作铁路山西段站前工程施工总价承包合同（太焦施合（2016）08号）。
第二章工程概况
老顶山隧道位于山西省长治市郊山门村至小罗村，隧道进口位于山西省长治市郊老顶山山门村，地势平坦，进口里程DK214+030，隧道出口位于山西省长治市郊小罗村，地势平坦，出口里程DK217+471，隧道全长3441m，最大埋深85m，位于DK215+450～DK215+620处，地面高程1060m，隧道进出口里程处交通便利，隧道穿越山门村、二龙山村、冀家庄村、小罗村。
老顶山隧道进口为浅埋段洞身穿越地层为新黄土，老黄土。
新黄土，黄褐色，稍密，具有直立性及大孔隙，具有湿陷性。
老黄土，褐黄色，坚硬-硬塑，含碎石土，粗圆砾、姜石。
工程地质条件一般，上覆土层薄。
老顶山隧道围岩情况：
Ⅲ级围岩445m（12.93%）、Ⅳ级围岩1595m（46.35%）、Ⅴ级围岩（含明洞、洞门）1401m（40.71%）。
各级围岩衬砌类型、支护参数见图2-1。
图2-1老顶山隧道衬砌类型、支护参数统计表
序号
施工段落
围岩
等级
衬砌类型
施工工法
超前支护
钢架类型
起点里程
终点里程
长度（m）
型号
间距（m）
1
DK214+030.00
DK214+055.00
25
洞门
帽檐式缓冲结构洞门
明挖法
/
/
/
2
DK214+055.00
DK214+455.00
400
明洞
路堑式明洞
明挖法
/
/
/
3
DK214+455.00
DK214+495.00
40
V
黄土Vd
CRD工法
大管棚+小导管
I25a
0.6
4
DK214+495.00
DK214+550.00
55
V
黄土Vd
CRD工法
超前双侧小导管
I25a
0.6
5
DK214+550.00
DK214+558.00
8
V
Va下锚
CRD工法
超前双侧小导管
I20a
0.6
6
DK214+558.00
DK214+790.00
232
V
黄土Vb
CRD工法
超前双侧小导管
I25a
0.6
7
DK214+790.00
DK214+798.00
8
V
Va下锚
CRD工法
超前双侧小导管
I20a
0.6
8
DK214+798.00
DK214+900.00
102
V
黄土Vb
CRD工法
超前双侧小导管
I25a
0.6
9
DK214+900.00
DK215+010.00
110
V
黄土Vb
CRD工法
超前双侧小导管
I25a
0.6
10
DK215+010.00
DK215+030.00
20
V
黄土Vb
CRD工法
超前双侧小导管
I25a
0.6
11
DK215+030.00
DK215+300.00
270
IV
IVb
三台阶法
超前小导管
I18
1
12
DK215+300.00
DK215+466.00
166
III
IIIa
台阶法
/
/
/
13
DK215+466.00
DK215+474.00
8
III
IIIa下锚
台阶法
/
/
/
14
DK215+474.00
DK215+706.00
232
III
IIIa
台阶法
/
/
/
15
DK215+706.00
DK215+714.00
8
III
IIIa下锚
台阶法
/
/
/
16
DK215+714.00
DK215+745.00
31
III
IIIa
台阶法
/
/
/
17
DK215+745.00
DK215+750.00
5
V
Vb
三台阶临时仰拱法
超前双侧小导管
I20a
0.6
18
DK215+750.00
DK215+790.00
40
V
Vb
三台阶临时仰拱法
超前双侧小导管
I20a
0.6
19
DK215+790.00
DK215+795.00
5
IV
Vb
三台阶临时仰拱法
超前双侧小导管
I20a
0.6
20
DK215+795.00
DK215+950.00
155
IV
IVa
三台阶法
超前小导管
150格栅
1
21
DK215+950.00
DK216+150.00
200
V
Vb
三台阶临时仰拱法
超前小导管
I20a
0.6
22
DK216+150.00
DK216+220.00
70
V
黄土Va
三台阶临时仰拱法
超前小导管
I22a
0.6
23
DK216+220.00
DK216+471.00
251
IV
黄土IVa
三台阶临时仰拱法
超前小导管
I20a
0.8
24
DK216+471.00
DK216+566.00
95
IV
黄土IVa
三台阶临时仰拱法
超前小导管
I20a
0.8
25
DK216+566.00
DK216+574.00
8
IV
IVa下锚
三台阶临时仰拱法
超前小导管
I20a
1
26
DK216+574.00
DK216+806.00
232
IV
黄土IVa
三台阶临时仰拱法
超前小导管
I20a
0.8
27
DK216+806.00
DK216+814.00
8
IV
IVa下锚
三台阶临时仰拱法
超前小导管
I20a
1
28
DK216+814.00
DK216+856.00
42
IV
黄土IVb
三台阶临时仰拱法
超前小导管
I22a
0.8
29
DK216+856.00
DK216+916.00
60
IV
黄土IVb
CRD工法
中管棚+小导管
I22a
0.8
30
DK216+916.00
DK216+940.00
24
IV
黄土IVb
CRD工法
超前小导管
I22a
0.8
31
DK216+940.00
DK216+972.00
32
IV
黄土IVb
CRD工法
中管棚+小导管
I22a
0.8
32
DK216+972.00
DK217+000.00
28
IV
黄土IVc
CRD工法
中管棚+小导管
I20a
0.8
33
DK217+000.00
DK217+151.00
151
IV
黄土IVc
三台阶临时仰拱法
超前小导管
I20a
0.8
34
DK217+151.00
DK217+159.00
8
IV
IVb下锚
三台阶临时仰拱法
超前小导管
I20a
1
35
DK217+159.00
DK217+290.00
131
IV
黄土IVc
三台阶临时仰拱法
超前小导管
I20a
0.8
36
DK217+290.00
DK217+385.00
95
IV
黄土IVd
三台阶临时仰拱法
超前小导管
I22a
0.8
37
DK217+385.00
DK217+391.00
6
V
黄土Vd
三台阶临时仰拱法
超前小导管
I25a
0.6
38
DK217+391.00
DK217+399.00
8
V
Vb下锚
三台阶临时仰拱法
超前小导管
I20a
0.6
39
DK217+399.00
DK217+400.00
1
V
黄土Vd
三台阶临时仰拱法
超前小导管
I25a
0.6
40
DK217+400.00
DK217+440.00
40
V
黄土Vd
三台阶临时仰拱法
大管棚+小导管
I25a
0.6
41
DK217+440.00
DK217+446.00
6
明洞
路堑式明洞
明挖法
/
/
/
42
DK217+446.00
DK217+471.00
25
洞门
帽檐式缓冲结构洞门
明挖法
/
/
/
第三章施工计划
3.1施工技术准备
技术准备工作是落实施工过程控制的关键之一，技术准备应有针对性。
根据本项目施工内容的特点，开工前应做好施工交底、施工控制点及其控制方法全面的落实工作，其主要包括：
⑴、制定支护施工的测量控制工作，主要包括开挖断面尺寸检测、钢拱架安放定位控制、监控量测、仰拱开挖线形控制；
⑵、制定钢筋加工及安装的控制程序、控制检测频率；
⑶、制定喷射混凝土施工质量的程序及措施；
⑷、落实施工交底制度，对施工方案、控制要点进行详细的技术交底工作；
⑸、落实安全环保技术交底工作，对施工安全环保控制具体化，同时建立了紧急预案机制，做到有章可循。
3.2施工工期安排
计划开工日期：
2017年2月25日；计划完工日期：
2019年3月22日,施工总工期：
25.1个月。
第4章施工工艺技术
4.1仰拱施工
根据监控量测结果分析，初期支护基本稳定后，开始施作仰拱混凝土。
先施工仰拱混凝土，再施工仰拱填充混凝土，严禁填充混凝土和仰拱混凝土一起浇注。
仰拱及填充紧随开挖进行，为减少其与出碴运输的干扰，采用仰拱栈桥跨过施工地段，以保证隧道底部的施工质量，从根本上消除隧底质量隐患，确保结构稳定。
仰拱施工工艺流程图
4.1.1仰拱开挖、基底清理
仰拱开挖石质地段采用爆破开挖，中心水沟与隧底光爆层同时爆破成形，黄土地段采用机械开挖。
技术员、安全员、测量员和领工员相互配合，对作业工人进行技术和安全交底，对仰拱开挖轮廓线和炮眼位置进行测量放线并盯控钻爆开挖，严格控制超欠挖。
开挖完成后，及时清理仰拱基底并由测量员复核断面尺寸，严禁欠挖，超挖部分采用同级混凝土回填。
仰拱断面尺寸符合设计要求后，再次对仰拱基底进行清理，清除虚渣与积水。
质量控制要点：
（1）基底开挖应圆顺、平整、不得欠挖；
（2）仰拱虚渣及积水清理干净后，方可进行下道工序施工；（3）超挖部分应按设计规定使用同级混凝土予以回填。
4.1.2.仰拱端模及环向止水带安装
仰拱端头模板使用定型曲模，保证仰拱厚度、线形及环向止水带居中、平顺。
（1）仔细复核仰拱端头开挖断面，严控欠挖，超挖部分使用同标号混凝土回填，根据仰拱底面的设计几何尺寸，在仰拱端头环向每50cm锚固Φ12钢筋头，上部焊接Φ12钢筋连通作为仰拱端模底部找平控制的基准，采用喷射混凝土找平，找平带宽50cm，在仰拱端头形成符合设计要求的圆顺断面。
（2）按模板编号依次从中心向两侧安装仰拱下端模，并采用锚固钢筋固定，锚固钢筋采用Φ16钢筋，锚固深度30cm，锚固位置与端模预留锚栓孔对应。
（3）在仰拱下端模顶面安装中埋式环向止水带。
先把止水带一半平放在仰拱下端模上，另一半伸入待浇筑仰拱段，止水带按设计采用Φ6钢筋卡进行固定，然后安装上端模。
质量控制要点：
（1）模板安装必须稳固牢靠、接缝严密，不得漏浆；模板与混凝土的接触面必须打磨清理光滑并均匀涂刷脱模剂；
（2）模板的几何尺寸必须满足设计规范要求；（3）模板安装轴线偏位、高程偏差及平面位置需符合要求；（4）止水带固定牢固、平直，不得有扭曲现象；（5）止水带安装径向位置允许偏差±5cm，纵向位置允许偏离中心为±3cm，其中心线应与施工缝的中心线重合；（6）止水带安装应平顺、居中。
4.1.3仰拱腹模安装、加固
（1）钢筋马凳安装
在已浇筑的仰拱端头标识仰拱弧面，打设水平钢筋托架；托架平台采用Φ16的钢筋，植入深度30cm，外露长度30cm，环向间距50cm。
采用弧形钢筋马凳作为腹模下部托架（马凳纵向间距2m）；马凳间采用Φ12钢筋连接。
钢筋马凳可提前制作成型，仰拱断面复测及基底处理完成后，现场直接安装就位。
（2）仰拱腹膜安装
按照编号依次从边墙向中部拼装仰拱腹模。
仰拱腹模安装完成，纵向采用Φ89钢管作为模板压杠，压杠与每块模板连接处外露十字钢筋连接进行反扣锚固，使模板整体受力；靠近钢端模一侧通过螺栓与钢端模连接固定。
4.1.4钢筋绑扎
（1）环向主筋间距20cm,两节钢筋间采用连接套筒，纵向连接筋间距25cm,两节间采用焊接或搭接，单面焊焊接长度不小于10d（钢筋直径），双面焊焊接长度不小于5d，搭接长度不小于35d。
（2）施工顺序
把加工好的钢筋运至洞内→安装外侧环向主筋（套筒连接）→安装外侧纵向连接钢筋（调整主筋间距）→安装内侧环向主筋（套筒连接）→安装内侧纵向连接钢筋（调整主筋间距）→安装箍筋→安装钢筋保护层垫块。
主筋连接时钢筋接头处必须处在套筒的中部。
4.1.5仰拱混凝土施工
仰拱腹模及端头钢模安装完成后，进行模板复测及检查，检查无误后，混凝土通过溜槽入模，依次从下往上逐层浇筑、分窗振捣仰拱混凝土。
混凝土浇筑过程中，专人盯控模板及锚固状态，发现异常及时处理。
质量控制要点：
（1）混凝土自高处向模板内倾卸时，为防止混凝土离析应采取相应的措施；
（2）混凝土浇筑应连续进行且保证充分的振捣；（3）混凝土浇筑，应分层浇筑，每层高度应为30cm；（4）混凝土分层浇筑时，振动棒要插入老混凝土层5～10cm；（5）振捣时，要遵循“三不靠”的原则。
4.1.6仰拱填充施工
腹模拆除后，安装、加固填充端模和保温中心水沟模板，端模与仰拱端模螺栓连接，保温中心水沟两侧模板面板间距控制为1.5m，高度控制与仰拱填充面齐平。
浇筑过程中注意分层浇筑与振捣，浇筑结束后注意仰拱填充顶部的收面、标高控制。
填充混凝土强度达到5MPa后允许行人通过，达到设计强度的50%（10MPa）后允许车辆通行。
混凝土终凝后，及时对仰拱填充混凝土进行覆盖土工布洒水养护，保证混凝土处于湿润状态。
气温低于5℃时不得洒水养护。
根据混凝土浇筑时间混凝土和养护的时间要求，每天填写、更新混凝土养护台账，根据养护台账指导每日养护段落。
仰拱距掌子面红线距离III级、IV级、V级围岩分别为90m、35m、35m。
4.2二次衬砌施工
二次衬砌施工作业前，要求围岩和初期支护变形基本稳定，量测监控数据表明位移率明显减缓、收敛值拱脚附近小于0.2mm/d和拱顶下沉小于0.15mm/d，方可施作二次混凝土衬砌。
二次衬砌前需用激光断面仪检测二衬是否侵限，二衬台车就位后需复测隧道轴线、高程偏差，满足设计及验标要求后，方可进入下道施工工序。
防水层铺设前，应先对隧道初期支护喷射混凝土表面进行处理，切除锚杆头和钢筋露头，表面平整度应符合D/L≤1/10的要求（D为初期支护基面相邻两凸面间凹进去的深度；L为基面相邻两凸面间的距离且L≤1m），否则应进行喷射混凝土或抹水泥砂浆找平处理，确保喷射混凝土表面平整，无尖锐棱角。
二衬距掌子面红线距离III级、IV级、V级围岩分别为120m、90m、70m。
二次衬砌施工工艺流程图
4.2.1二衬钢筋施工
（1）环向主筋间距20cm,两节钢筋间采用连接套筒，纵向连接筋间距25cm,两节间采用焊接或搭接，单面焊焊接长度不小于10d（钢筋直径），双面焊焊接长度不小于5d，搭接长度不小于35d。
（2）施工顺序
把加工好的钢筋运至洞内→安装外侧环向主筋（套筒连接）→安装外侧纵向连接钢筋（调整主筋间距）→安装内侧环向主筋（套筒连接）→安装内侧纵向连接钢筋（调整主筋间距）→安装箍筋→安装钢筋保护层垫块。
主筋连接时钢筋接头处必须处在套筒的中部。
（3）接地钢筋设置：
每一循环衬砌中预留2根HPB300Φ16钢筋，用于后期与接地端子相连。
该接地钢筋与钢架或系统锚杆相连，保证接地效果。
4.2.2拱墙衬砌环向止水带安装
衬砌台车端头模板采用定型组合钢端模，以准确固定拱墙衬砌环向止水带。
衬砌台车就位后对衬砌内轮廓尺寸进行复核，断面尺寸无误后，依次安装背贴式止水带、中埋式橡胶止水带并加固钢端模。
（1）定型组合钢端模安装
首次使用需对定钢端模进行安装，定型钢端模采用合页式组合模板，中埋式环向止水带内侧采用定型组合钢端模，翻转合页用来固定止水带；外侧采用钢木结合模板进行封闭。
小块组合模板从台车顶部中间开始向两侧对称安装，安装时小块组合模板的下边缘与面板对齐，同时定位好吊耳的位置，吊耳与台车焊接固定，与小块组合模板螺栓连接。
外侧小块组合模板通过螺栓与内侧模板铰接形成合页，用于固定中埋式止水带。
（2）涂刷脱模剂、二衬台车就位
台车经打磨后，均匀涂刷脱模剂，涂刷时避免污染钢筋。
根据测量放线结果铺设用于衬砌台车走行的钢轨，钢轨铺设好以后，开动台车马达，使台车行走至需要衬砌的部位，顶好台车的前后限位顶铁，锁定台车，按照设计衬砌轮廓支好台车的环向模板。
（3）安装背贴式止水带
将背贴式止水带粘至防水板表面，在端模两侧居中。
粘接前，将背贴式止水带背面和防水板的粘接部位清理干净，保证粘接质量。
（4）翻转合页、安装中埋式止水带
将止水带按照设计长度焊接好后悬挂在台车边缘，先从顶部开始安装，每块组合模板范围的止水带安装一个钢筋“U”型卡，确保浇筑混凝土时止水带不被挤倒。
依次翻转合页固定中埋止水带。
（5）封闭组合钢端模间隙、加固
按间隙大小加工木板条，利用组合小块模板外侧的角钢固定木板条，确保端头模板密封。
（6）端头模板拆模
混凝土浇筑完成4h后开始松开组合组合钢端模的串联螺栓、固定调整间隙装置，待混凝土强度达到8MPa以上时，拆除小木板，分组将组合钢端模从混凝土面剥离，露出止水带，将露在外面的钢筋“U”型卡修正，防止下一板衬砌时止水带被混凝土挤偏。
4.2.3拱墙衬砌逐窗分层浇筑
混凝土浇筑前，对入模系统进行检查和清理，各滑槽连接应牢固，滑槽表面清理干净并适当进行湿润。
混凝土到达现场后，查看混凝土性能，并及时进行坍落度试验。
试验合格后，进行混凝土浇筑。
二次衬砌混凝土通过地泵泵管直接接入主料斗，通过调节“三通”分流槽挡板，控制混凝土流向分流串筒、经分滑槽导流至一级工作窗口；关闭分流串筒流向一级分滑槽方向挡板，导流混凝土至二级工作窗口；调节“三通”分流槽挡板，导流混凝土至三级工作窗口；更换泵管，进行冲顶施工；振捣、封窗；逐级、及时清洗各级溜槽。
二衬滑槽逐窗入模浇筑技术
混凝土对称浇筑，左右两侧混凝土面高差不得超过0.5m，前后高差不得超过0.6m，自模板窗口灌入，应由下向上，对称分层，倾落自由高度不超过2.0m。
在砼浇筑过程中，观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞的情况，当发现有变形、移位时，及时采取加固措施。
混凝土浇筑应连续进行。
浇筑混凝土时，应填写混凝土施工记录。
混凝土振捣采用插入式振动棒捣固，配合使用台车上16个附着式振捣器进行辅助振捣。
二衬混凝土冲顶结束后，及时进行拱顶带模注浆。
每次浇筑完毕后，清理溜槽内残留混凝土，并对附着式振捣器的性能和固定情况进行检查，对松动的振捣器进行加固处理，损坏的振捣器及时更换
4.2.4衬砌台车注浆孔设计与制作
按照衬砌台车模板长度设计注浆孔数量，12m台车设置4个注浆孔，孔径为40mm；主注浆孔（1#孔）距二衬封闭端60～100cm，排气/观察孔（4#孔）距开放端模100～150cm，2#、3#注浆孔在中间位置均布。
在衬砌台车顶部注浆孔开孔并焊接固定法兰，固定法兰采用满焊方式，防止漏浆或注浆时法兰脱落。
固定法兰连接螺栓在模板外侧，法兰厚度1cm；螺栓为M22普通螺栓，螺栓长度为70mm；RPC管顶端管口切割十字口，深度0.5cm，宽度为0.3cm。
4.2.5衬砌混凝土拱顶浇筑监控
RPC注浆管安装完成后，即可开始浇筑拱墙衬砌混凝土。
拱顶混凝土浇筑时，观察各注浆管口是否泌浆，必要时辅以钝头圆钢筋确定管内出浆情况，以确定冲顶混凝土是否达到注浆管出浆口位置；同步利用拱顶端部摄像头对混凝土拱顶浇筑过程实施监控。
直至各注浆孔出浆以及端模混凝土饱满后，认为混凝土基本完成冲顶。
拱顶混凝土浇筑完毕，及时对注浆口进行清理和防堵措施，避免注浆管堵塞。
拱顶混凝土浇筑完毕即可进行拱顶带模注浆。
注浆过程中，观察台车上部压力表和端模出浆情况。
如果端头模圆弧最高点漏浆，先停止注浆泵，并及时对漏浆处进行封堵，然后继续注浆，直至端头出浆浆体密度与制浆机中一致。
更换至下一个注浆孔，依次类推。
注浆时，如果台车处压力表超过1.0MPa，直接转至一下注浆孔。
原则上，除4#孔外的每一个注浆孔均需注浆，但在注浆过程中进行其它孔注浆时未注浆的注浆孔流出达到相同密度的浆体时，该孔可以封闭，不进行注浆
。
4.2.6拆模与养护
当边、拱混凝土强度达到8MPa时，方可拆模，拆模时间不可过早，拆模后及时进行洒水养护，养护时间不少于7d。
第五章、劳动力和机械设备配置
（1）劳动力配置计划
劳动力进场数量计划具体见“附表1：
老顶山隧道劳动力配置计划表”。
（2）主要施工机械设备配备
主要施工机械设备见“附表2：
老顶山隧道主要施工设备表”。
（3）主要试验、
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