隧道机械化配套专项施工方案文档格式.doc

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七、质量保证措施 10

八、安全保证措施 11

九、进度保证措施 11

十、施工环保、水土保持、文明施工措施 12

一、编制依据

1、*******铁路站前工程********隧道工程施工设计图；

2、《客运专线铁路隧道工程施工指南》（TZ213-2005）；

3、《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》铁建设[2005]160号；

4、《***********标段实施性施工组织设计》；

5、国家现行有关施工规范、验收标准及相似条件施工经验。

二、编制原则

1、优先考虑施工安全、质量、环保。

精心组织施工，合理安排工序，确保无安全、质量、环境事故发生；

2、在施工方案中，坚持施工技术先进、施工方案可行、重信誉守合同、施工组织科学合理、按期优质安全高效、不留后患；

3、交叉平行作业、均衡生产原则；

4、以人为本，充分利用机械化作业原则；

5、发挥科技兴企，大力推广、应用“四新”原则；

6、现场施工的实际情况。

三、工程概况

***********************境内，隧道起止里程为DK124+982～DK139+580，全长14598m，为全线I级风险隧道，也是全线重（难）点及控制工期工程。

该区域山高坡陡交通不便，村寨分布，植被发育，隧道区有多条乡村公路穿行，施工难度较大，因此工期压力较为突出。

从隧道地质说明揭示***隧道为前震旦系板溪群浅变质岩，包括板岩、千枚岩、片岩、变质砂岩等，各种岩性相间分布，岩溶十分发育。

该隧道具有岩溶、断层破碎带、岩爆、软质岩变形等不良地质段，易产生塌坍、突泥涌水、等灾害。

围岩分级：

Ⅲ级7185m（49.2%），Ⅳ级5205m（35.7%），Ⅴ级2208m（15.1%）。

隧道施工按设计以新奥法为基础,各级围岩均采用复合式衬砌,衬砌结构由初期支护和二次衬砌组成,在初期支护和二次衬砌之间设置防水隔离层，隧道衬砌结构形状为曲拱墙，隧底为曲仰拱，无碴轨道基础。

四、机械化配套技术

随着隧道施工技术的提高机械化施工已成为隧道施工的发展趋势，**隧道出口开挖采用液压三臂凿岩台车施工，锚喷支护采用湿喷机械手施工，仰拱施工采用移动栈桥配合移动仰拱模架施工，通过以上三条机械化配套作业线达到快速施工的目的。

4．1机械化配套要点

（1）设备的选型和数量要满足机械化施工的要求。

（2）机械化施工要满足施工工法要求。

（3）洞内电压需满足机械设备的正常运转。

（4）机械质量的可靠性是机械化快速施工的关键，否则将会造成其它资源的闲置和浪费，因此质量可靠、维修简便、经济合理是机械设备选型的重要标准。

（5）选用机械设备的配件易于购买，配件和易损件能及时供应。

（6）机械化配套生产目标：

Ⅲ级围岩单口月成洞270m,Ⅳ级围岩单口月成洞180m，Ⅴ级围岩单口月成洞60m。

4．2机械化配套作业注意事项

（1）机械化施工在很大程度上降低了施工人员的劳动强度，但对相关操作人员的技术要求较高，如隧道开挖的超欠挖控制、喷射砼的回弹量控制，因此培养出高水平的操作人员是机械化配套施工成败的关键。

（2）由于机械化施工准备工作多，要求施工组织严密、配合协调。

如机器能否正常运转，电缆延伸、水管路延长及机器维修保养等，更取决于现场施工管理和设备的管理。

只有做到现场管理的规范化、机械维修保养的标准化，才能有效的提高设备的利用率，保证施工生产的正常进行。

（3）隧道施工多为单工作面作业，解决工作面的平行作业必须保证工作面间的合理间距和通行的畅通，尽可能减少工作面间的互相干扰。

（4）机械化程度高势必造成排放尾气和扬尘的增加，加之爆破有害气体、喷射砼浮尘，凿岩台车用水量大等，对洞内通风排水要求较高。

五、分工序施工方法

1、台阶法开挖

三都隧道Ⅲ级、Ⅳ级围岩施工，均采用台阶法开挖，台阶长度3～5m,周边采用光面爆破减少对围岩的震动。

上台阶由凿岩台车钻孔，爆破后挖掘机扒碴到下台阶。

下台阶利用凿岩台车钻孔，下断面出碴利用装载机装碴，自卸汽车运碴至指定的弃碴场地。

为确保施工安全量测及时进行。

煤系地层隧道采用有轨设备装运。

先开挖上半断面,待开挖至一定长度后同时开挖下半断面,上下半断面同时并进的施工方法。

1.1施工流程图

1.2施工顺序

1）第1步，开挖上半部，施作上半部台阶周边的初期支护和临时支护，即即初喷4cm厚混凝土，铺设钢筋网，架立钢架和临时钢架（横撑）（临时钢架仅在围岩浅埋及软质岩地段设置）并设锁脚锚杆，钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

2）第2步：

在滞后上半部一段距离后，开挖下半断面，下半断面周边部分初喷4cm厚混凝土，铺设钢筋网，接长钢架，钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

3）第3步；

在滞后第2步一段距离后，开挖仰拱，施工隧底喷射砼，并整体浇注仰拱混凝土。

2、全断面开挖

隧道全断面开挖严格按“短进尺、弱爆破、强支护、快封闭、勤量测”的原则组织施工，并根据不同围岩情况确定开挖进尺，根据监控量测结果，及时施作仰拱及二次衬砌。

****隧道出口选用两台芬兰TamRockT12三臂凿岩台车钻眼，配合日本PC200型反铲挖掘机找顶翻碴，两台日本WA380-3型侧卸式装载机装碴，6台瑞典VOLVOFM12型自卸汽车出碴。

2.1施工流程图

施工准备

钻爆设计

台车就位

台车大臂矫正

测量布孔

台车固定

钻孔

装药、连线

退出台车

起爆

通风、排烟

找顶

出碴

2.2施工顺序

1）第1步，全断面开挖：

利用装载机牵引多功能台架就位，测量放样断面开挖轮廓线，按钻爆设计布置炮眼位置，进行钻眼，装药爆破，利用风机通风排烟，然后进行找顶排险。

利用ZL50装载机配合自卸汽车进行出渣运输，对开挖质量进行检查，根据开挖成型的质量确定是否需要调整钻爆设计的参数，重新进行钻爆设计。

2）第2步，初期支护施工:

初喷4cm厚混凝土，铺设钢筋网，钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

3）第3步，仰拱及仰拱填充施工：

在滞后第2步一段距离后，开挖仰拱，并整体浇注仰拱混凝土。

3、出碴

根据*****隧道出口作业面实际情况，实施了相应的出碴设备配套方案。

******隧道出口配备了PC220挖掘机1台，用于找顶扒碴工序施工，配备2台WA380装载机及6台VOLVO自卸汽车及根据运距的长短适量补充北方奔驰出碴车。

通风找顶完成后由2台装载机同时向1台汽车进行装碴运输作业，快速高效的完成出碴任务，单循环进尺4.2m共计700m3洞碴的出碴时间控制在3~4小时内完成。

4、机械手喷射混凝土

为进一步提高高度机械化配套施工的工效，在****隧道出口施工中引进了西班牙生产的Sika-PM500PC混凝土喷射机组。

该设备通过操作有线“遥控器”来控制喷射头进行喷混凝土作业，喷射头上安装有摆动马达和回转马达，可实现240°

的摆动和360°

回转，喷射臂的所有动作全部由液压驱动，喷嘴刷动马达可以实现8×

360°

无限连续刷动，喷射范围大，最大喷射高度16.8m，最大喷射宽度为30m，前方最远喷射距离为15m，喷料速度4~30m3/h，配备有液态添加剂计量输送装置，对混凝土和速凝剂流量同步程序控制。

（1）初喷：

在开挖后应及时初喷，防止围岩松动。

（2）复喷：

根据开挖作业面的地质情况分层、分时段进行喷射作业，以确保喷射混凝土的支护能力和喷层的设计厚度。

（3）回弹量控制：

在喷射作业中要及时协调好坍落度、喷射手技术熟练程度、喷射距离、角度、速凝剂掺量、喷面状况，则喷射的质量便有保证，回弹量将会大大降低。

喷砼前应首先采用高压风吹净岩面，以保证喷射砼与受喷岩面粘结牢固，保证喷射砼和地层良好的共同受力，喷头与受喷面的距离以1.5-2.0m较为适宜。

喷头与受喷面的角度，应垂直于受喷面，但在喷边墙时，宜将喷头略向下俯10°

左右，使砼束喷射在较厚的砼端顶，可避免料束中的粗骨料直接与受喷面撞击，减少回弹量。

混合物喷射速度网喷在15m3/h～20m3/h为易,喷拱在10m3/h～15m3/h为易。

5、锚杆

****隧道拱部系统锚杆均采用Φ22组合中空锚杆，边墙采用Φ22砂浆锚杆。

钻孔：

锚杆钻孔前应由测量组按设计要求先定出孔位，再由凿岩台车钻孔。

注浆：

锚杆施工应在初喷混凝土后进行，以保证锚杆垫板有较大平整基面，锚杆钢筋保护层在采用水泥砂浆时不小于8mm，其强度等级不应低于M20。

锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实。

注浆开始或中途停止超过30min时应用水或稀水泥浆润滑管注浆罐及其管路。

中空锚杆注浆前应安装好锚杆，并设置好排气孔，当排气孔溢出浆液时表示注浆已饱满，并及时封闭排气孔；

砂浆锚杆注浆时注浆管应插至距孔底50～100mm，随砂浆的注入缓慢匀速拔出，杆体插入后若孔口无砂浆溢出，应及时补注。

安装垫板及拧紧螺帽：

在水泥砂浆的强度达到10MPa后安装垫板和紧固螺帽，螺帽的拧紧扭矩不应小于100N·

m。

垫板安装后，应定期检查其紧固情况，如有松动及时处理。

6、仰拱及填充混凝土

**隧道出口仰拱混凝土施工中采用33m的自行式移动式仰拱栈桥，可在施工段内实现纵向及横向的整体自行移动，同时配备自行式整体式移动仰拱模板台车确保仰拱模筑混凝土的施工质量。

目前一次施工仰拱长度为12m，通过移动式仰拱栈桥可实现仰拱施工开挖、出碴、清底、立模、砼浇筑、养护等强等各工序形成平行作业且工序间衔接更为紧密，实现仰拱及仰拱填充的快速施工，以保证隧道施工的安全。

**隧道出口仰拱采用仰拱先行于衬砌的施工方案，仰拱先行，再施工拱圈，以利于衬砌结构的整体受力，并起到早闭合、防塌方作用。

整幅仰拱施工，势必影响到车辆的运行，为此采取防干扰移动栈桥做为过渡通道，可使仰拱出碴、初支、钢筋绑扎、仰拱浇筑待强及洞内开挖出碴运输平行作业。

（1）移动栈桥施工技术要点

①仰拱开挖采用半幅开挖，开挖侧翻碴回填另一侧保证通行，半幅开挖翻碴完成后开挖回填另一侧，仰拱开挖应超前仰拱施作1～2组。

②行走移动栈桥时，首先将轨道铺设至已开挖仰拱端，靠隧道中线侧轨道距离中线不得小于1.5m。

③移动栈桥行走到位后，首先横移至隧道左侧利用挖机运输车出右侧仰拱石碴，车辆从移动栈桥上通行，右侧出碴完毕后将移动栈桥横移至隧道右侧，出左侧仰拱石碴，移动栈桥保证隧道隧道左侧道路畅通，整幅仰拱出碴完毕后将栈桥移动至隧道中线，进行仰拱清底、初支、钢筋、模板、砼施工。

④移动栈桥工作时，油缸提升，前后支撑着地，前后行走装置不承载；

当栈桥移动时，油缸顶升，前后行走装置落实，然后前后支撑离开地面，由轮子承担栈桥自重载荷前进。

（2）整体式仰拱移动模架技术要点

整体式仰拱移动模架是我公司自行研制的新设备，能显著减少模板间的错台，加快模板安装速度，且施工时不易变形。

栈桥和模架均自带微调功能，能缩短安装时间，加快仰拱施工进度。

三都隧道出口仰拱模板采用自制仰拱移动模架，是施工技术的创新。

仰拱端头模安装完成后，自行式仰拱模架从边墙和移动栈桥间穿行到位，利用模架液压系统精确就位，然后安装横撑加固仰拱模架。

仰拱施工采用移动模架后可减小仰拱整体浇筑的难度，缩短模板安装和模板加固的时间，避免模板的反复搬运，仰拱砼的外观质量也得到了很大的提高。

7、拱墙混凝土

为了与机械化配套施工的开挖进度相适应，根据各作业面所承担的混凝土施工任务量在***隧道出口及2号横洞建立了全自动180拌合站1座，根据混凝土的运输距离及供应范围配备了足量的高性能的混凝土