紫木檀湾隧道进口进洞专项施工方案Word格式.docx

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5.2.1施工方法6

5.2.2施工工艺流程9

5.3洞身开挖及支护9

5.3.1开挖方法9

5.3.2喷射混凝土10

5.3.3锚杆施工13

5.3.4钢筋网及格栅拱架安装14

6.劳动力组织17

7.机械设备配备17

8.质量控制措施17

8.1超前小导管施工质量保证措施17

8.2分项验收标准18

8.2.1主控项目18

8.2.2一般项目18

9．施工注意事项19

新建铁路巴中至达州站前工程Ⅰ标段

紫木檀湾隧道进口专项施工方案

1．编制依据及范围

1.1编制依据

（1）国家有关方针政策，国家和铁道部有关法规和条例、规定等。

（2）成都铁路局颁发的有关铁路工程施工的现行有效法规、规范、标准。

（3）达州建设指挥部制定下发的相关管理办法。

（4）招标文件工程招标图纸及部分施工图、本工程中标通知书及施工总承包合同书等。

（5）现行铁路施工、材料、机具设备等定额。

（6）自行踏勘本标段现场及调查周边环境所获得的资料。

（7）我方拥有的科学技术成果、机械设备装备情况、施工技术与管理水平以及多年来在铁路工程实践中积累的施工、科研及管理经验。

1.2编制范围

紫木檀湾隧道里程DK31+205～DK32+588，长1383米。

2.工程概况

紫木檀湾隧道起讫里程：

DK31+205～DK33+905，长2766米，单线隧道，本隧道按新奥法施工，采用光面爆破及湿喷技术，Ⅳ、Ⅴ级围岩地段均采用台阶法开挖；

锚、网、喷初期支护，拱墙一次衬砌。

2.1工程概况

紫木檀湾隧道设计为单线隧道，全长2766m，中心里程DK32+588。

进口里程为DK31+205，出口里程为DK33+971。

我分部负责隧道出口段1383m的施工。

本隧道内坡度为-7‰单一纵坡。

隧道出口段围岩分为Ⅲ～Ⅴ级：

其中Ⅲ级围岩64.68m，占施工长度的64.68%；

Ⅳ级围岩803m，占施工长度的29.03%；

Ⅴ级围岩174m，占总长度的6.29%。

进口设计采用耳墙式洞门，施工段设大避车洞18个，绝缘梯车洞5个，。

全隧弃碴共计19.58万方（实方），其中进口弃碴9.79万方，弃于D1K31+415左侧400米处旱地；

出口弃碴9.79万方，弃于DK33+000左侧550m处旱地。

运距1000米。

出口需先清除孤石，边仰坡采用锚网喷防护。

按新奥法施工，采用光面爆破及湿喷技术。

Ⅲ级围岩地段采用全断面法开挖，Ⅳ、Ⅴ级围岩地段采用台阶法开挖。

锚网喷初期支护，拱墙一次衬砌。

2.2工程水文地质情况

2.2.1地形地貌

该隧道所经地区属低山侵蚀地貌，地面高程334～612m，相对高差20～280m，自然横坡10°

～40°

。

进口端接王母沟，地势陡峭，便道施工困难，出口端地形较陡峭，左侧50m处有乡村道路可达，交通较为方便。

2.2.2地质构造

（1）地质状况

测区为单斜构造，岩石倾角平缓，近于水平，陡倾节理较发育，岩层产状：

N20°

E/10°

NW；

主要节理产状：

EW/90°

N40°

E/60°

SE。

地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s。

（2）地层岩性

隧道范围上覆第四系全新统坡残积（Q4dl+el）粉质粘土，厚0～3m，崩坡积（Q4dl+col）粉质粘土夹孤块石，下伏基岩为白垩系下统苍溪组（K1c）砂岩夹泥岩。

其岩性特征分述如下：

<

4-1>

粉质黏土（Q4dl+el）:

棕红色，灰红色，硬塑状，局部夹有灰黄色，手捻具滑腻感，厚0～3m。

主要分布于丘坡表层，属Ⅱ级普通土。

5-2>

粉质粘土夹孤块石（Q4col+dl）

灰黄色，硬塑，块石Ф0.5～2m，少数达3m以上，砂质岩，分部于隧道出口上方，厚0～4m，属Ⅲ级硬土，部分为Ⅳ级软石。

10-3>

砂岩夹泥岩（K1C）

泥岩程紫红色，泥质，粉砂质结构，泥质胶结，质软，抗风化能力弱，属Ⅳ级软石。

砂岩呈浅灰色、灰黄色，中～巨厚层状，钙质、泥质胶结，细粒结构，泥质胶结砂岩抗风化能力弱，差异风化较大。

岩层节理裂隙较发育，据钻孔揭示：

DK33+980，标高347.38～347.68为一透镜体弱夹层，岩石风化呈土状。

全风化带（W4）属Ⅲ级硬土；

强风化带（W3）属Ⅳ级软石。

弱风化带（W2）属Ⅴ级次坚石。

隧道所属地为亚热带湿润季风气候，年平均气温16.9℃，1月份平均气温5.2℃,8月份平均气温27.3℃,年平均降雨量约1150mm，早春夏热秋凉冬暖四季分明，雨热同季，光照同步，无霜区长，光照适宜，雨量充沛，气候温和，适宜于农林牧渔业发展，但秋多雨冬多雾霜，雪较少，降雨时空分布差异大，常有夏伏旱秋霪雨及风雹灾害天气发生。

（一）地下水类型及地下水的补给、径流、排泄。

测区地下水类型主要有第四系孔隙水及基岩裂隙水两种。

孔隙水赋存于坡残积、崩坡积土层中。

因区内土层厚度不大，降水多沿坡面汇集于冲沟外泄，补给水量有限，含水量甚微。

基岩裂隙水赋存于泥岩、砂岩节理裂隙中。

泥岩裂隙水多见于地表及浅部，深部含水甚微，可视为相对隔水层，富水性及导水性均微弱；

砂岩裂隙水则主要赋存于构造裂隙发育带，节理裂隙既是地下水运移的通道，亦是地下水赋存的空间。

区内大气降水是地下水的主要补给水源，但因地形坡度大，雨后地表水多数沿坡面汇集于冲沟外泄，补给条件差。

地表分水岭山脊两侧排泄基准面均低于隧道洞底标高。

隧道开挖形成积水廊道后，由于砂岩节理裂隙较发育，地下水将通过裂隙通道进入隧道。

但本区含水层富水性弱～中等，沿裂隙排泄入隧道的水量有限，不会对隧道构成威胁。

综上所述，本区地下水补给条件差，排泄条件好，地下水贫乏，水文地质条件简单。

（二）地下水化学特征

经附近采样分析，地下水水质类型为HCO3----Co2+型水，无侵蚀性CO2，该地下水对砼无侵蚀性。

（三）隧道涌水量预测

隧道平常用水量Q平常=1839m3/d，雨季最大涌水量Q雨季=3678m3/d。

3.风险评估

隧道洞口段存在埋深浅、围岩质软、岩层平缓、崩塌堆积等地质，隧区出露地层基本为泥岩、砂岩，泥岩易风化剥落成细粒及碎片状，对洞口边坡稳定性有一定影响，易造成塌方等风险事件，隧道洞口施工初始风险为塌方。

隧道风险评估表

序号

隧道名称

里程

地质及埋深状况

存在风险

1

DK31+205～DK31+290

浅埋、岩层平缓、低瓦斯

塌方、瓦斯

4．隧道进洞施工方案

本隧道进洞施工方法采用Φ42小导管加固，V级加强型衬砌，0.8m/榀，全环格栅钢架加强支护，短台阶法开挖，加强支护，加强通风、加强超前地质预报。

5.隧道进洞施工方法及工艺

5.1洞口及边仰坡施工

开挖前清除洞口仰坡及以上的悬浮土体，在距仰坡刷坡线5m以外施作截水沟，水沟与路堑、路堤侧沟连接，沟身用砂浆抹面。

洞口边、仰坡段施工采用挖掘机纵向分段自上而下分层开挖，人工整修边仰坡，按设计要求一次到位，挖掘机配合自卸车装运弃渣。

洞口段边仰坡整修到位后，按设计进行防护，进暗洞前洞口采用超前加强支护。

5.2超前小导管施工方法

开挖前沿拱部开挖轮廓线外10cm施作超前小导管，预注水泥浆加固地层。

超前小导管为φ42mm热轧无缝钢管，长3.5m,外插角5°

～１0°

，水平搭接长度不小于1.0m，采用ZM-12T型煤电钻钻孔，安装超前小导管，并将其尾部与型钢钢架焊接固定，KBY50-70型高压注浆泵注浆。

施工前进行钻孔试验，并根据试验结果及时调整小导管的参数及施工方法。

5.2.1施工方法

施工顺序：

测量定位→钻机就位→钻孔→安装小导管→注浆→检查效果→下一根。

5.2.1.1制作钢花管：

φ42mm超前小导管在构件加工厂制作。

前端做成尖锥形，尾部焊接φ8mm钢筋加劲箍，管壁上每隔15cm交错布置注浆孔，孔眼直径为6～8mm。

图5—1小导管加工大样图

5.2.1.2、钻孔、安装：

采用ZM-12T型煤电钻施钻，干钻钻孔，成孔后压力风清碴，并按设计要求将小导管插入孔中，外露端支撑于开挖面后方的钢架上，钢管尾部和钢架焊接成整体，与钢架共同组成预支护体系。

0.4m

图5—2拱部超前小导管布置图

图5—3拱部超前小导管外插角

5.2.1.3、注浆：

根据围岩情况进行注浆。

采用水泥单液浆，设备采用KBY50-70型高压注浆泵。

注浆压力根据试验确定，在孔口处设止浆塞。

注浆前先喷射混凝土3cm封闭掌子面作止浆盘，注浆时先注无水孔，从拱顶向下注，当单孔注浆量达到设计注浆量时，可以结束注浆。

如遇窜浆或跑浆，则间隔一孔或几孔进行注浆。

注浆参数要根据注浆试验结果及现场情况调整。

注浆作业中认真填写注浆记录，随时分析和改进，并注意观察施工支护工作面的状态，试挖掌子面，无明显渗水时，即可进行开挖作业。

注浆前要充分准备，机具要进行调试并试运转，使机具处于良好状态。

注浆结束后尽快冲洗管路、机具，以免因管路中的残液凝结而堵塞管路。

5.2.2施工工艺流程

小导管施工工艺流程图

5.3洞身开挖及支护

5.3.1开挖方法

隧道正洞施工总体方案：

“先探后掘、超前支护、缩短进尺、快速封闭、加强通风、随时检测”的施工方法。

洞口段采用台阶法施工，严格控制装药量，开挖完成立即进行初期支护及搭设锚杆。

隧道中空锚杆采用φ22组合中空锚杆和φ22砂浆锚杆。

5.3.2喷射混凝土

采用湿喷施工，分初喷、复喷和终喷（保护层）三阶段进行，喷射机选用防爆型湿喷机。

湿喷混凝土施工工艺流程详见《湿喷混凝土施工工艺流程图》。

砂选用颗粒坚硬、干净的中、粗砂；

碎石选用坚硬耐久、最大粒径不大于10mm的豆石；

水泥采用P.O42.5普通硅酸盐水泥。

速凝剂、减水剂等外加剂均选择质优、性能优良的产品。

速凝剂在使用前，做与水泥的相容性试验及水泥净浆凝结效果试验，控制初凝时间小于5min,终凝时间小于10min。

施工配合比按现场实际情况根据试验数据进行调整确定。

喷射混凝土施工工艺流程图

喷射混凝土前应做好如下准备工作

检查开挖断面净空尺寸，清除松动岩块和拱、墙脚处的岩屑等杂物，对个别欠挖突出部分进行凿除，对个别超挖部分用混凝土补平；

采用高压风吹净受喷面，保证混凝土与围岩粘结良好；

当岩面有渗漏水时，应采用凿槽、埋管等方法将水引导疏干；

设置控制喷射混凝土厚度的标志；

检查机具设备和风、水、电等管线路，并试运转，保证作业区内具有良好通风和照明条件。

喷射混凝土作业的过程控制基本要求

喷射混凝土应紧跟开挖工作面及时施工，并应分段、分片、分层，由下而上顺序进行，当岩面有较大凹洼时，应先填平；

一次喷射混凝土厚度拱部不大于8cm，墙部不大于10cm，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行；

在喷射结束后4h内不得进行下一循环的爆破作业；

严格按配合比掺加速凝剂，添加均匀，不得随意增加或减少；

喷嘴应与岩面垂直，同时应保持与受喷面距离为1.5～2.0m；

喷射采用人工掌握喷头时，喷头的后座力大，风压变化也较大，喷头需要不断旋转运动，为保证施工安全，应使用两人合力操作或采用简易支架；

供料必须连续均匀，并经常检查速凝剂管是否畅通，喷在岩面上的混凝土是否凝结，机械正常运转时，料斗内应保持足够的存料，添加速凝剂时要停风，然后加速凝剂；

洞内喷射作业时温度宜在15℃以上；

采用钢筋网喷射混凝土时，钢筋网应在先初喷厚4～6cm一层混凝土后铺挂，而后再进行复喷，如围岩比较平整时，亦可先铺挂钢筋网后喷射混凝土，开始喷射时，应减小喷头至受喷面的距离，并调整喷射角度，保证钢筋保护层不小于2cm，当有脱落的岩块被钢筋网架住时，应及时清除后再喷射；

采用钢架喷射混凝土时，钢架与围岩间的间隙必须用混凝土预制块进行填塞，再用喷射混凝土充填密实，喷射顺序应从下向上对称进行，先喷射钢架与围岩间的空隙，后喷射钢架与钢架间的混凝土，钢架应被喷射混凝土覆盖，其保护层不得小于4cm；

在有水地段喷射混凝土时，应先对渗漏水进行处理，当渗漏水范围大时，可设树枝状排水导管或导水槽将水引离岩面后再进行喷射；

当渗漏水严重时，设置泻水孔，边排水边喷射，盲沟宽度应小于10cm，间距5～10m；

喷射时应先从远离渗漏出水处开始，逐渐向渗漏水逼近，将散水集中，安设导管，使水引出，再向导管逼近喷射；

在特殊情况下，可由现场技术人员现场调整，改变混凝土配合比，增加水泥用量，先喷干混合料，待其与渗水融合后，再逐渐加水喷射。

外加剂

水

水泥

粗细骨料

搅拌机

压缩空气

喷射机

速凝剂

岩壁检查

喷头

核定断面尺寸

初喷

终凝

复喷

检验厚度

湿喷法喷射混凝土工艺框图

5.3.3锚杆施工

锚杆采用风钻钻孔，人工配合风钻入孔。

Φ22普通砂浆锚杆采用螺纹钢筋现场制作，长度根据围岩状况及设计确定。

砂浆拌合均匀，随拌随用，注浆时注浆管要插至距孔底5～10cm处，开始注浆后，均匀地将注浆管抽出，并始终保持注浆管口埋在砂浆内，以免砂浆出现空洞，随即迅速将杆体插入，锚杆杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95%，实际粘结长度亦不应短于设计长度的95％，若孔口无砂浆流出，应将杆体拔出重新注浆；

灌浆工作连继不中断，保证锚杆、砂浆、围岩间的粘结力。

Φ22中空组合锚杆由中空锚杆体经连接套与钢筋连接组合而成，连接套上设出浆口，出浆口不少于2个，直径不应小于16mm。

连接套与中空锚杆体、钢筋间的连接应采用直螺纹机械连接。

图12砂浆锚杆施工工艺流程图

5.3.4钢筋网及格栅拱架安装

钢筋网片、格栅钢架及型钢钢架的钢材种类、型号等符合设计要求。

钢筋网在加工场加工成型，现场人工安装，网片大小按1.5m×

1.0m加工，安装时应随受喷面的起伏铺设，用电焊点焊固定在钢架及锚杆外露头上，以防喷射混凝土时晃动。

需电焊时严格遵守低低瓦斯低瓦斯隧道动火制度。

在焊接、切割等工作地点前后各20m范围内，有检测人员现场检测，瓦斯浓度必须小于0.5％。

由值班工区长、现场值班员签字确认后方可施工，并不得有可燃物，两端各设一个供水阀门和灭火器，并在作业完成前由专人检查，对焊接部位进行降温，确认无残火后方可结束作业。

网片间搭接长度不小于25cm。

根据设计要求，格栅和型钢钢架在洞外加工厂利用台架按设计加工制作成型，经检查加工拱度满足要求后存放于构件场内备用，利用汽车运到洞内，现场机械配合人工架设。

钢格栅安装在初喷混凝土之后进行，钢架拱脚必须放在牢固的基础上，安设时钢架垂直隧道中线，其倾斜度不大于±

2°

，钢架的任何部位偏离铅垂面不大于±

10cm；

中线、高程和垂直度由测量技术人员现场控制，为保证钢架置于稳固地基上，施工中在钢架基脚部位预留0.15～0.2m的原地基，架立钢架时挖槽就位，需要时可在钢架基脚处设置刚性“托板”，以防止钢架下沉。

当钢架和初喷面之间有较大间隙时应加设混凝土垫块；

为增强钢架的整体稳定性，将钢架与锚杆焊接在一起，钢架间按环向间距1.0m设置φ22mm的纵向连接钢筋。

钢架安设好后尽快施喷混凝土，并将其全部覆盖，使钢架与喷混凝土共同受力；

喷射混凝土分层进行，每层厚度5～6cm左右，先从拱（墙）脚处向上喷射，以防止上部喷射混凝土虚掩拱（墙）脚，造成拱（墙）脚喷射不密实，强度不够而失稳。

当采用台阶法施工时，下台阶落底开挖后钢架及时落底接长，封闭成环，应根据围岩条件沿低瓦斯隧道两侧交错进行，每次每侧接长2榀；

拱部钢架与边墙钢架使用螺栓连接，当有困难时，可采用焊接。

并不得有可燃物，两端各设一个供水阀门和灭火器，并在作业完成前由专人检查，对焊接部位进行降温，确认无残火后方可结束作业。

回风巷道内不准进行焊接作业。

钢架施工工艺流程图

6.劳动力组织

单口小导管施工劳动力组织表

工作内容

人数

备注

技术人员

2

钻机操作工

4

3

搭设导管

注浆

共计

11

7.机械设备配备

机械设备配置表

数量

空压机

1台

注浆机

高速制浆机

切割机

5

弯曲机

6

电焊机

2台

8.质量控制措施

8.1超前小导管施工质量保证措施

⑴钻孔前，精确测定孔的平面位置、倾角、外插角，并对每个孔进行编号。

⑵钻孔外插角5°

～10°

为宜，根据实际情况作调整。

施工中应严格控制钻机下沉量及左右偏移量。

⑶严格控制钻孔平面位置，超前小导管不得侵入隧道开挖线内，相邻的钢管不得相撞和立交。

⑷经常量测孔的斜度，发现误差超限及时纠正，至终孔仍超限者应封孔，原位重钻。

⑸掌握好开钻与正常钻进的压力和速度，防止断杆。

8.2分项验收标准

8.2.1主控项目

小导管所用钢管进场必须按批抽取试件作力学性能（屈服强度、抗拉强度和伸长率）和工艺性能（冷弯）试验，其质量必须符合国家有关规定及设计要求。

检验数量：

以同牌号、同炉罐号、同规格、同交货状态的钢管，每60t为一批，不足60t按一批计。

施工单位每批抽检一次；

监理单位按施工单位抽检次数的20%进行见证取样检测或按施工单位抽检次数的10%进行平行检验，至少一次。

检验方法：

施工单位检查每批质量证明文件并进行相关性能试验；

监理单位检查全部质量证明文件和试验报告，并进行见证取样检测或平行试验。

8.2.2一般项目

小导管钻孔的允许偏差应符合下表的规定：

钻孔允许偏差

项目

允许偏差

方向角

1o

孔口距

±

50mm

孔深

9．施工注意事项

超前小导管必须在洞身开挖前完成。

洞口开挖时应预留拱顶施工台阶，在软弱围岩地段，钻机底应加设垫板或垫梁。

在施作超前小导管预支护的过程中应设置必要的监测项目，根据监测反馈信息及时采取相应的措施以保证施工安全和施工质量。