明洞段偏压施工方案.docx
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明洞段偏压施工方案
上店隧道出口明洞偏压段
专项施工方案
编制：
审核：
批准：
中铁十七局集团沪昆客专长昆湖南段第二项目分部
2011年6月
上店隧道出口明洞偏压段施工方案
1、工程概况
上店隧道起止里程为DK305+628～DK308+270，全长2642m，隧道内最大埋深为170m。
隧道全长位于直线上；隧道内纵坡为V型坡，出口至DK305+650段为3‰的下坡，DK305+650～DK307+800段为3‰的上坡，DK307+800至出口段为20‰的上坡。
DK308+095~DK308+105为明洞设计，DK308+105~DK308+130段为偏压，为钢筋套拱施工，洞口为φ108mm长管棚施工，导向墙采用C20混凝土，截面尺寸为100×100cm。
1.1、地质概况
本隧道位于雪峰山复式背斜西北侧，隶属新华夏构造体系。
出口段总体倾向南西，倾角37°～81°，层序正常。
出口段岩层倾向东，倾角47°左右属倒转层序。
隧道沿线地形较复杂，地形起伏较大，地势较陡，出口自然坡度15o，出口自然坡度31o，植被发育，地面高程207.85～379.72m。
DK308+095～DK308+105明洞段含砾砂岩：
弱风化，灰绿色，变余泥质结构，板状构造，节理裂隙发育，岩体较破碎。
1.2、水文地质条件
本隧道地表水主要为山间溪沟水，地下水主要赋存于浅变质岩裂隙中，其中第四系松散层孔隙潜水，透水性好，但厚度小，储水能力差；基岩裂隙水达中等富水区，接受大气降水补给；岩溶中等发育，地下水埋深6.5～16.5m，富水性中等；构造裂隙水为良好的地下水富集带，长期接受大气降水和地下水的补给，富水较好。
DK308+095～DK308+105明洞段风化裂隙水为主，正常涌水量：
2900m3/d，最大涌水量：
8600m3/d
1.3、气象特征
属亚热带湿润季风气候，雨水充足，年降雨量大，山峦重叠，山坡及沟谷植被茂密，覆土和风化岩石空隙较大，有利于大气降水的吸收和保持，地表水较发育，山坡至山顶地带河沟、溪谷密集，各地表溪沟流量随大气降水陡涨陡落，月平均最低气温1.2ºC。
2、准备工作
2.1、临时建设
水：
本隧道经过地区水源较匮乏，随大气降水的变化起伏较大，主要水源为溪沟，池塘，经过中心实验室检测可作为施工用水。
施工前在隧道出口DK308+095～DK308+105明洞段处建高山水池和空压机水池各1座，铺设给水管路，满足施工和生活用水。
电：
隧道附近电网相对较为丰富，施工用电可就近引进。
根据施工设备配置需要，上店隧道出口DK308+095～DK308+105明洞段处洞口线路右侧山坡上安装1250KV变压器一台，同时配备足够数量的发电机组备用。
路：
隧道所经地区与乡村道路交叉，公路运输较为便利，主要工程材料、设备等通过公路运输，再转运到工地。
通讯：
沿线通讯条件较好，联通、移动信号已覆盖本区域，施工中采用宽带网络系统、移动电话相结合的方法实现内外联络。
施工场地：
在DK308+200右侧100米外山洼平地处上设生活区，所有钢结构均在5#钢构件加工场集中加工，场地全部采用混凝土硬化，架设彩钢棚。
在明洞右侧50米处设空压机房、变压器房。
2.2、人、料、机准备
2.2.1、人员准备
上店隧道出口人员情况表
序号
职务及工种
职责
人数
1
队长
现场施工负责人
1
2
技术负责人
技术管理
1
3
技术员
现场技术
3
4
质检员
质量管理
1
5
测量员
施工放样及测量
6
6
安全员
现场安全管理
2
7
材料员
材料收发管理
2
8
试验员
现场试验
3
9
领工员
施工生产
3
10
工班长
现场施工
5
11
风枪班
凿岩、爆破
8
12
支护班
支护
15
13
电焊班
电焊
8
14
电工班
电工
2
15
机械班
出渣
8
16
普工
杂活
10
合计
78人
2.2.2、材料准备情况
超前大管棚所用水泥、砂、碎石、Φ22钢筋、I22a型钢、Φ108钢花管、Φ140导向钢管等已准备就绪，并检验合格。
C20混凝土配合比试验已完成。
工程量统计表
名称
上店隧道出口明洞段
单位
数量
合计
长管棚
Φ108×6mm有孔钢管
m
2040
2040
Φ108×6mm无孔钢管
m
2040
2040
丝扣Φ114×6mm钢管
m
173.4
173.4
C20混凝土导向墙
I22a工字钢型钢拱架
kg
2.7
2.7
Φ140×5mm孔口管
m
102
102
Φ16钢筋
kg
25.76
25.76
Φ22连接钢筋
kg
125.4
125.4
C20混凝土
m3
42.42
42.42
2.2.3、施工机械准备
上店隧道DK308+095～DK308+105明洞段超前大管棚施工机械情况
序号
设备名称
规格型号
数量
进场日期
技术状况
拟用何处
1
全站仪
莱卡
1
2010.9
良好
测量
2
自动安平水准仪
DS3-a
1
2010.9
良好
测量
3
发电机组
50KW/300KW
2
2010.11
良好
供电
4
空压机
22m3
4
2010.11
良好
供风
5
湿喷机
YSP5-15S
1
2010.11
良好
喷射混凝土
6
潜孔钻机
KSZ100
1
2010.10
良好
7
注浆机
YSB300/200
1
2010.11
良好
8
风镐
6
2010.11
良好
石方凿除
9
挖掘机
XG822LC
1
2010.9
良好
土石方开挖
10
侧翻装载机
XG953ⅢC
1
2010.9
良好
土石方运输
11
自卸汽车
4
2010.11
良好
土石方运输
3、主要施工工艺及方法
上店隧道出口DK308+270～DK308+260段因洞口坡度较陡，偏压严重，施工作业空间狭窄不能满足洞口的施工条件，因此出口进洞由原来隧道DK308+270处改为DK308+095～DK308+105明洞段双方向进洞，待隧道贯通后施作DK308+095～DK308+105段明洞混凝土浇筑，最后进行明洞回填。
DK308+095～DK308+105明洞段洞口首先开挖DK308+095往小里程方向采用分级开挖分级及时防护的方法，施工中先开挖DK308+095明洞洞口端左边，然后开挖右边。
土方采用挖掘机配合自卸汽车施工，石方采用浅眼爆破作业，左右洞开挖工作面保持前后15m以上的距离，减少相互扰动。
洞口及明洞边仰坡防护均采用锚、网、喷进行加固。
待DK308+095往小里程方向进洞15米后再施工DK308+105往大里程方向洞口开挖，开挖方法同样采用分级开挖分级及时防护的方法。
DK308+105~DK308+130为套拱施工，DK308+105~DK308+150为超前大管棚。
3.1、施工放样
洞口土石方的施工前先按施工设计图进行施工放样，并报监理工程师审批。
3.2、截水沟施工
3.2.1、开挖
放样后开挖截水沟，做好防排水工作。
准备工作结束后分段开挖，开挖分土方地段和石方地段两种情况进行：
①土方开挖：
开挖时，直接用挖掘机开挖，从坡顶开始自上而下进行刷坡，边开挖边防护，装载机配合自卸车运输，挖方材料做到合理利用和弃除，工作中不能造成环境污染，开挖后及时夯实整平边坡。
②石方地段：
开挖石方采用浅眼爆破，在爆破前要确定爆破的危险区，并采取有效的措施，防止人、畜、建筑物其它公共设施受到损害，应设置警戒线有及明显的标志及爆破前的区域性巡视等。
爆破作业必须由经过专业培训，并取得爆破证书的专业人员担任。
爆破结束后，要对爆破区域内松动岩石予以清除，然后用装载机、自卸车联合作业将石方运至预先安排的使用地点。
开挖后清理坡面上的浮石、危石，并修整坡面凹凸不平的地方。
3.2.2、钢筋混凝土工程
严格按照设计要求，采用φ8钢筋网片绑扎钢筋，浇筑混凝土。
钢筋绑扎及混凝土浇筑严格按照施工规范要求组织指导施工。
3.3、边仰坡防护
洞口成洞面仰坡防护采用锚、网、喷进行加固，锚杆采用Φ22mm（L=400cm）水泥砂浆锚杆,间距150cm×150cm,梅花型布置；钢筋网采用ø8钢筋网，网格尺寸25cm×25cm，喷射15cm厚C25混凝土。
明洞开挖临时边坡采用喷锚支护，喷混凝土厚度为15cm,内设Φ22（L=400cm）的砂浆锚杆（150cm×150cm梅花型布置）及ø8钢筋网，网格尺寸25cm×25cm。
3.3.1、砂浆锚杆施工
锚杆预先在洞外加工厂按设计要求加工制作，施工采用风动凿岩机按设计要求钻孔，达到标准后，用高压风清除孔内岩屑；用注浆泵将水泥砂浆注入孔内，砂浆填充锚杆孔体积的2/3后停止注浆；及时将加工好的杆体插入孔内,按照设计要求安装锚杆垫板。
锚杆施工注意事项：
①锚杆钻孔位置及孔深必须准确；锚杆要除去油污、铁锈和杂质；锚杆体插入孔内不小于设计长度的95%。
②锚杆用的水泥砂浆，其强度不应低于设计标准。
锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实。
3.3.2、钢筋网片加工及安装
钢筋网片采用ø8钢筋加工成方格网片，网格尺寸25×25cm，隧道钢筋网片预先在5#加工厂加工成型。
钢筋类型及网格间距按设计要求施作。
钢筋冷拉调直后使用，钢筋表面不得有裂纹、油污、颗粒或片状锈蚀。
安装搭接长度为1～2个网格，采用焊接。
完成开挖后先喷射3-5cm混凝土，待初喷混凝土初凝后开始安装钢筋网片；砂层地段先铺挂钢筋网，再喷混凝土。
网片随受喷面起伏铺设，与受喷面的间隙一般不大于3cm。
与锚杆或其它固定装置焊接牢固。
开始喷射时，缩短喷头至受喷面的距离，并调整喷射角度，钢筋保护层厚度不得小于4cm。
喷射中如有脱落的石块或混凝土块被钢筋网卡住时，应及时清除。
3.3.3、喷射混凝土工程
施工所用C25喷射混凝土由5#拌和站集中拌和，以湿式喷射的方式施作；喷射前清除表面松散土和欠挖部分，岩石地段喷水湿润后再行施工。
喷射混凝土前：
①对设备进行检查和试运转；②检查喷射面、各种机械设备操作场所是否配备充足照明及通风设备；③检查是否已经完成控制喷射厚度标记的工作；④检查喷射机安装调试情况，在料斗上安装振动筛（筛孔10mm），以避免超粒径骨料进入喷射机。
喷射混凝土中：
①喷射机送风之前先打开计量泵，送风后调整风压，使之控制在0.1～0.15MPa之间；②以混凝土回弹量小、表面湿润有光泽、易粘着为度来控制喷射压力；③喷头与受喷面由人工控制，控制喷射方向与受喷面方向垂直、等距喷射；若受喷面被钢架、钢筋网覆盖时，可将喷咀稍加偏斜，但不宜小于70°；④为防止回弹物附着在未喷岩面上影响喷层与岩面间的粘结力，喷射作业从下往上施喷、分片进行、呈“S”形运动；⑤找平受喷面的凹处，将喷头成螺旋形缓慢均匀移动，保证混凝土层面平顺光滑。
喷射混凝土后：
喷射混凝土终凝2小时后，应采用喷雾或者覆盖
细骨料
粗骨料
水泥
水
混凝土搅拌机
TK-500喷头
受喷面
湿喷机
速凝剂
压缩空气
薄膜进行养护。
养护时间不小于7d。
喷射混凝土流程图如图3-1。
图4-1湿喷混凝土施工工艺流程图
3.4、超前管棚施工
上店隧道出口DK308+105～DK308+150暗洞段设计为Ⅴ级围岩。
由于本段为偏压，在DK308+130处先施作线路右侧部分超前支护φ108大管棚，待管棚施作完成后，及时施工DK308+105~DK308+130段钢筋砼套拱，再施工线路左侧部分超前支护φ108大管棚。
第一环管棚
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