隧道出口进洞专项施工方案doc 35页.docx

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中川隧道出口进洞专项施工方案

1、编制依据

⑴国家、铁道部现行的铁路工程建设施工规范、验收标准、安全规程等。

⑵国家及当地相关法律、法规及条例等。

⑶现场踏勘收集到的地形、地质、气象和其它地区性条件等资料。

⑷宝鸡至兰州铁路客运专线甘肃段土建工程7标段施工组织设计、设计文件、图纸等。

⑸《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）。

⑹《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》。

⑺《铁路隧道监控量测技术规程》（TB10121-2007）。

2、编制原则

⑴遵循设计文件的原则。

⑵遵循“安全第一、预防为主、综合治理”的原则。

⑶遵循节约资源和可持续发展的原则。

⑷遵循科学、经济、合理的原则。

⑸遵循引进、创新、发展的原则。

⑹遵循“六位一体”管理的原则。

⑺遵循施工生产与环境保护同步规划，同步建设，同步发展原则。

3、工程概况

、设计概况

中川隧道出口里程为DK852+105，明暗洞分界里程为DK852+078，出口工区拟掘进到里程为DK850+，承担正线总长为。

本隧道为单洞双线型，隧道按照新奥法设计，洞口为斜切式洞门；洞身结构为初期喷锚（必要时加钢架）支护、中设防水层、混凝土二次衬砌；辅助措施有：

洞口大管棚、超前小导管注浆。

、地质概况

中川隧道通过地层按时代由新到老分别包括了第四系、上第三系、震旦系、下元古界地层及华力西期花岗岩。

本隧道主要为第四系，全新统冲积黏质黄土、砂类土及碎石类土,主要为震旦系千枚岩夹片岩，局部为第三系泥岩。

岩土主要为湿陷性黄土、松软土及膨胀岩。

第四系砂质黄土属于Ⅱ～Ⅳ级自重湿陷性黄土场地，湿陷土层10～30m；砂质黄土属松软土，层厚为12～14m；上第三系泥岩具弱膨胀性。

、水文概况

隧道区地表水不发育，除翻山沟有少量地表水外，其余沟内均无水，只在雨后有短暂水流。

个别沟谷有泉水，在黄土与泥岩接触面渗出。

泉流量一般不大。

隧道区地下水类型可分为黄土孔隙裂隙水和基岩裂隙水。

4、方案概况

本方案主要针对中川隧道洞口段施工，主要内容包括：

洞顶截水沟施工、明洞开挖及边仰坡支护、大管棚施工、暗洞开挖及支护、洞口段衬砌和明洞衬砌。

具体方案介绍如下：

⑴人员及设备进场后先进行生产场地的建设，包括生产、生活房屋建设和“三通一平”的建设，为施工做好准备。

⑵洞顶边、仰坡周围的排水系统宜在雨季及边仰坡开完前完成。

洞口顶部地表的凹坑需填平并进行地表防渗处理，清除洞口段山坡危石、灌木、坡集层碎石及有可能滑塌的表层土。

⑶雨季来临前，在洞口边仰坡上方砌筑M10浆砌片石截、排水沟，完成洞口排水系统，确保洞口施工安全。

⑷根据设计进行明洞段开挖及边仰坡支护。

按要求进行边坡、仰坡放线，自上而下逐段开挖，不得掏底开挖或上下重叠开挖。

土方用挖掘机挖装，石方用风钻打眼弱爆破，装载机装碴，自卸汽车运碴。

自上而下分层开挖，分层高度3m左右，随挖随支，确保坡体稳定。

锚喷防护，自上而下，随开挖分层及时施做。

考虑进洞时的超前支护施工，施工明暗结合部位时，挖成台阶状，在台阶上进行进洞超前支护施工。

⑸在预留的台阶上进行长管棚施工。

管棚施工应严格控制钻孔平面位置，不得侵入隧道开挖线内，相邻的钢管不得相撞和立交。

⑹大管棚施工完毕后，采用三台阶临时仰拱法施工工艺进行暗洞开挖，并按照设计要求的内容进行初期支护。

⑺暗洞开挖到合适长度后进行洞口衬砌施工和明洞衬砌施工，先仰拱后拱墙。

⑻衬砌强度达到设计强度100%后进行明洞段拱顶回填，回填应对称回填，分层填筑和夯实，每层厚度不宜大于，其两侧回填土面高度不宜大于，压实度≥96%，回填至拱顶后（即满铺），再分层向上填筑。

然后洞口边仰坡及回填后的边仰坡采用方格形骨架内喷播植草防护。

5、隧道进洞施工方案

、洞顶截水沟施工

洞顶截水沟身采用M10浆砌片石。

截水沟的沟身和沟底厚度均为30cm，截水沟内空为楔形结构，水沟内底宽为60cm。

图2施工工艺流程图

⑴洞顶截水沟位置根据现场实际情况设置在洞口边、仰坡和地面交接线5m以外。

⑵根据地形，放出截水沟的边线，每隔20m做一个断面，在地形变化位置，增加断面。

水沟的沟底纵坡随地形变化而变化，确保水沟流水通畅。

⑶基础要在稳定的底层中，弱遇软地基，应对软地基进行夯实处理。

⑷砌筑时要求挂线施工。

砂浆随拌随用，若砂浆停留时间超过4小时，则不得施工；从高处向低处运砂浆时，必须采用梭槽，防止砂浆被土或其他杂物污染。

⑸外观要求：

沟身、沟底表面平整，圆滑顺直。

⑹洞口截水沟砌筑每10m设置一道伸缩缝，缝用沥青麻筋等填塞饱满。

⑺根据实际气候情况，对砌体洒水或覆盖养护，养护时间不小于7天。

⑻水沟修筑完毕后，对水沟周围的土体进行平整，拍实，与地面顺接。

、明洞段开挖施工

明洞施工工艺流程图见图3

图3明洞施工工艺流程图

⑴明洞总体分层开挖安排

边仰坡开挖分层分段开挖，高度控制在3m左右，远离边仰坡处明洞开挖深度可达4m。

每段开挖长度3~5m，可根据衬砌台车的长度进行适当调整。

①测量组精确放出隧道中线及明暗分解里程，并在地表放出刷坡边线，做出明显标志。

②挖掘机到位清理地表杂物，并为装载机、出碴车等修理出作业平台。

③按照技术交底要求分层开挖，挖掘机开挖，人工进行修理，遇到基础较硬围岩，采用弱爆破松动围岩，装载机倒碴至合适位置后，出碴车运输至指定位置。

④分层开挖至要求高度后及时进行封闭，并按照设计要求进行支护。

报监理工程师验收合格后喷射混凝土至设计厚度，然后准备下层开挖。

⑤明挖至暗洞掌子面附近预留核心土，为进洞时施作导向墙提供平台。

⑵开挖注意事项

①由于明洞地表不规则，分层开挖时应保持开挖台阶底部保持在同一平台上。

②明挖部分要从上至下分层进行开挖，必须边开挖边进行防护，每层开挖高度不超过4m。

③边仰坡开挖如需爆破作业时，采用微震爆破，爆破时边仰坡炮孔最后起爆，边仰坡炮孔装药量严格控制在设计数量以内，孔眼间距控制在50cm内，确保边仰坡开挖坡面质量；局部欠挖采用人分配合挖掘机或风镐破除；确保边仰坡坡度质量，无欠挖，坡面不陡于设计坡度。

④分层开挖后必须进行测量定位，检查边仰坡坡面，进行下一层爆破孔定位，采用红油漆定出炮孔位置。

⑤分层开挖，检查完毕边仰坡后进行初喷封闭坡面，之后进行锚杆钻孔作业、喷锚支护。

⑥明洞每段开挖长度控制在3~5m内，然后及时施做明洞衬砌。

、边坡、仰坡开挖支护

边坡、仰坡开挖与明洞开挖同时进行，每完成一个开挖阶段后要及时进行支护。

⑴洞顶永久仰坡按照1:

1的坡度进行开挖，临时仰坡按照1:

的坡度进行开挖。

⑵洞口段左右永久边坡开挖按照1:

1的坡度进行，左右明洞段的临时边坡按照1:

的坡度进行开挖。

⑶支护参数

边仰坡支护采用带排水槽的拱形骨架护坡，骨架护坡采用C25混凝土，中心绿化，临时喷锚采用8cm厚的C25混凝土喷射，锚杆采用3m长的Φ22螺纹钢筋锚杆，间距按120cm×100cm布置，钢筋网片采用φ8，其中网格尺寸为20cm×20cm。

⑴测量组准确确定出边坡的坡口线位置，并在地面上标志清楚。

⑵开挖时由上至下逐层开挖，用坡度尺随时检测坡度，保证坡面平整、准确。

⑶利用机械开挖要预留30cm，以便于人工修整。

⑷边开挖，边用高压风清楚表面松散物质，及时进行支护。

、超前长管棚施工

本段隧道洞口段属山体易滑坡段，围岩无自稳能力，地质条件较差，故采用超前长管棚进洞，并且需下一超前支护措施的搭接长度不小于3m。

1管棚布置

洞口段超前长管棚用每节长4m～6m的热轧无缝钢管及钢花管（φ108mm，壁厚6mm）用丝扣连接而成。

钢管按管中心间距40cm布设于隧道拱部144°范围内。

管棚外插角为2°。

洞口段管棚设置1m×1m的导向墙，采用C25混凝土浇注，导向墙内设2榀I20a工字钢架。

长管棚共三段，布置分别长度为30m、50m、30m。

长管棚布置结构形式见图4、图5。

图4长管棚横断面布置图

图5长管棚纵向布置图

⑵施工工艺

超前长管棚施工工艺流程详见图6。

是否达到设计孔深

测量放线

安装导向墙模板

安装钢架、绑扎钢筋

安装导向管

浇注导向墙混凝土

搭设管棚施工作业平台

钻孔、下管

测量放线

注浆

否

结束

是否达到终孔标准

管棚加工

否

是

是

图6超前长管棚施工工艺流程图

①导向墙施工

采用C25混凝土护拱作为管棚的导向墙，导向墙在隧道开挖外轮廓线以外，紧贴洞口仰坡面。

导向墙由内设的两榀Ⅰ20a号工字钢制作成的钢拱架作为环向支撑，钢架外缘设φ140mm、壁厚为5mm的导向钢管，钢管与钢架焊接。

钢架由3单元组成，拱顶不允许设置连接钢板。

各单元由连接钢板焊接成型，单元间由螺栓连接，接头处焊缝高度：

腹板hf=9mm，翼板hf=12mm。

②管棚制作

管棚采用热轧无缝钢管及钢花管制作，钢花管四周钻设孔径为10～16mm的注浆孔，呈梅花状布置。

孔间距为15cm，钢管尾留110cm不钻孔的止浆段，在距尾端10cm处焊接φ10的箍圈，便于稳定注浆口。

钢管长度按设计加工成相应的规格。

编号为单号的采用钻孔的钢管，编号为偶数的采用普通不钻孔钢管。

③钻孔

钻孔前作业平台采用方木按“井”字形搭设，顺序由下向上、由两边向中间，根据孔位依次搭好。

方木间以扒钉连接牢固，防止在钻孔时钻机摆动、倾斜、不均匀下沉而影响钻孔质量。

钻机开钻时，应低速低压，待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。

钻孔采用液压钻机钻孔，所选用的钻机首先应适合钻孔深度和孔径的要求，钻机要求平稳灵活，能在360度范围内钻孔。

为减少因钻具移位引起的钻孔偏差，钻机立轴方向应准确控制，钻进过程中要经常采用测斜仪量测钻杆钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求时及时纠正。

整个过程应认真作好钻进过程的原始记录，及时对孔口岩屑进行地质判断、描述，作为洞身开挖时的地质预测预报参考资料，从而指导洞身开挖。

钻孔直径：

φ127mm。

④清孔、安管、放钢筋笼

清孔用地质岩芯钻杆配合钻头进行反复扫孔，再用高压风从孔底向孔口清理钻渣。

用经纬仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插脚，确保孔径、孔深、孔位符合要求。

钻孔检测合格后，将钢管连续接长，用钻机旋转顶进将其顶入孔内，单号孔顶进有孔钢花管，双号孔顶进无孔钢管，如遇故障，需清孔后再将钢管插入。

为改善管棚受力条件，钢管接头应错开，且隧道纵向同一断面内的接头数量不得超过钢管总数的50%，相邻钢管接头错开距离不小于1m，因此第一节管采用4m和6m交替布置，编号为奇数的第一节管采用4m长钢管，编号为偶数的第一节采用6m长钢管，以后每节均采用6m长钢管，两节钢管之间采用30cm长且含内车丝扣的钢管连接（φ114mm、壁厚6mm）。

根据地面沉降控制要求，为了提高导管的抗弯能力，根据实际需要可在钢管及钢花管内设置钢筋笼并灌注水泥砂浆。

钢筋笼由四根主筋和固定环组成，主筋直径为Φ22，中间固定环采用φ42短管节，将其与四根呈十字状布设的主筋焊接，固定环按处设置。

⑤注浆（DK851+950~DK852+040段管棚注浆）

采用全孔压入式向长管棚内压注水泥浆，选用TGB-HG90/90型注浆泵注浆。

浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。

注浆前先进行现场注浆试验，确定注浆参数及外加剂掺入量后再用于实际施工，其中水泥浆液水灰比为1:

1（质量比），注浆压力为～。

注浆按先下后上，先稀后浓的原则注浆。

注浆量由压力控制，初压～，终压2MPa，持压15min后停止注浆。

若注浆量超限，未达到压力要求，应调整浆液浓度继续注浆，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙充填饱满。

注浆时先灌注“单”号孔，再灌注“双”号孔。

1、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。

2、施工中应严格控制钻机下沉量及左右偏移量。

其中角度偏差值为±1°，孔口距偏差值为±50mm，孔深偏差为±50mm。

3、严格控制钻孔平面位