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隧道洞口施工方案

新建太原至焦作铁路10标

珏山隧道出口

洞口专项施工方案

编制：

复核：

审核：

中铁十一局集团太焦铁路10标项目经理部

二0一^年三月

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一、编制依据

二、编制范围

三、工程概况和资源配置

3.1工程简介

3.2工程地质和水文特征

3.3水文条件

3.4气象资料

3.5人员布置

3.4机械设备配置计划

四、施工方案

4.1明洞施工

4.2洞口排水

4.3洞口边坡开挖

4.3.4边仰坡防护施工方法.

4.4长管棚施工方案

4.5明洞和洞门施工

4.5.1明洞施工

4.5.2洞门施工

五、生产安全措施

5.1安全生产的组织机构和规章制度..

5.2安全生产措施

错误!

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5.3消防措施

5.4安全用电

5.5火工品管理和爆破安全管理.

5.6机械安全措施

5.7施工安全紧急救援医疗机构.

六、工程质量管理

6.1质量组织机构

6.2质量管理目标

6.3质量保证措施

七、施工环保、水土保持措施

7.1组织保证措施

7.2水土保持措施

7.3噪音污染措施

7.4防止水污染措施

7.5维护生态平衡，避免人为恶化环境措施

7.6地表植被的保护

7.7生产生活垃圾处理和油料管理.

珏山隧道出口洞口段施工方案一、编制依据

1.1铁路总公司颁发的现行规范、规程、验标等各项技术标准:

（1）《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（10753-2010）；

（2）《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》铁建设[2007]200号；

（3）《高速铁路隧道工程施工技术规程》（9604-2015）；（4）《铁路隧道监控量测标准化管理实施意见》（工管办函〔2014〕92号）；

1.2铁路总公司下发的有关铁路建设施工安全、质量、文明施工方面的有关文件、通知。

1.3与本工程有关的施工设计图和设计文件。

（1）《珏山隧道实施性施工组织设计》

（2）珏山隧道设计图图号：

太焦太晋施隧35-01〜35-08

（3）隧道明洞衬砌参考图（无砟轨道）图号:

太焦太晋施隧参07-01〜07-08

（4）隧道辅助工程措施参考图图号：

太焦太晋施隧参12-01〜

12-13

（5）双线隧道洞门参考图（无砟轨道）图号：

太焦太晋施遂参09-01〜09-13

二、编制范围

珏山隧道316+121〜316+062段，工程内容主要有：

洞口工程、明洞工程、洞门工程等。

三、工程概况和资源配置

3.1工程简介珏山隧道位于山西省晋城市泽州县境内，隧道全长13421米；隧道出口位于泽州县大箕镇村东坡村西部，有乡村水路可到达，出口里

程为316+121;其中隧道出口洞门25m明洞34m里程为316+121〜

316+062。

隧道出口段地面坡度相对较缓，自然坡度约5°〜10°。

3.2工程地质和水文特征珏山隧道主要分布地层为：

上覆新生界第四系全新统冲洪积层

（Q1细角砾土，第四系上更新统坡洪积层（Q3新黄土、中更新统洪积层（Q2老黄土、粗圆砾土；下伏石炭系石炭系上统太原组（C3t）、石炭系中统本溪组（C2b）、奥陶系中统上马家沟组（O2S、下马家沟

（O2X、奥陶系下统三山子组（O1S岩层。

3.3水文条件

（1地表水

本隧道内河流不发育，冲沟水流主要受季节性控制，丰水期冲沟内可见水流。

（2地下水

本隧道地下水主要为基岩裂隙水和岩溶水，赋存于裂隙、溶洞、溶隙中，局部水量较丰富，主要分布于古岩溶发育段落，向斜区域，地下水主要接受大气降水补给，地下水位、水量随季节性变化明显。

雨季水量较大，旱季水量相对较小。

隧址内岩溶含水层埋深大，以三山子组白云岩岩溶裂隙较为发育，富水性较强。

含水层的补给来源以北部区域岩溶水的侧向补给为主，岩溶水域属三姑泉域。

3.4气象资料

本段隧道区域属温带大陆性气候，夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，秋季凉爽，春秋多风，时有沙尘，昼夜温差大，为典型的大陆山区气候。

据晋城市气象台（1985-2014统计资料：

年平均气温12.05C,一月份-5.6C~0.9C,7月份平均气温

23.4~24.9C,日最高气温为38.6C（2002年7月），日最低气温为-17.4C（1998年1月）。

2005-2014年多年平均降水量为572.72。

降水特征为：

年最大降水量为793.4（2011年），月最大降水量为332.6（2012年7月）。

年最小降水量为414（2007年），降水量多集中在5-9月，占全年降水量的79.3%,春、冬、秋季的降水量仅占20.7%。

年最大蒸发量为1887.2（2006年），年最小蒸发量为1548.5（2011年）年平均蒸发量为1774.64，蒸发量为降水量的3倍。

本段隧道区域多西北风，最大风速为18.1（2007年4月14日）。

霜冻期为10月中旬至次年4月中旬，无霜期180天，最大冻土深度0.37m（2003年1月）。

3.5施工交通条件

珏山隧道出口有乡村便道与新建便道相连，且部分地段乡村道路路面较窄，设计负荷标准低，大型施工机械通过后可能会导致有水泥的路面破损，需考虑在本工程完工后对村村通水泥路面道路进行恢复。

材料运输主要利用既有省道和整修、拟修乡村道路运输。

3.5人员布置

根据该隧道实际情况，隧道开挖组织2个工班循环施工，并配备性能先进、配套齐全、功率匹配的精良设备和检测仪器，以满足施工需要。

劳动力组织见表一“劳动力组织表”。

表1

劳动力组织安排表

施工队伍名称

施工工班名称

施工范围

施工区段和施工内容

人数

管理人员

314+

生产和技术管理工作

隧道五工班

开挖工班

020~

隧道的开挖施工

出渣工班

316+

隧道的出渣施工

P8：

支护工班

121

隧道的初期支护施工

施工队伍名称

施工工班名称

施工范围

施工区段和施工内容

人数

防水工班

隧道的防排水施工

二衬工班

隧道的二衬衬砌施工

141

附属工程工班

隧道的水沟电缆槽等附属工程施工

风水电工班”

隧道的风水电检修

合计

123

3.4机械设备配置计划

机械设备配置表

作业线分类

设备名称

出口工区

规格型号

性能

数量

开挖工班

风动凿岩机

空气压缩机

420/8

移动式空气压缩机

出渣工班

挖掘机

卡特320

50C

装载机

自卸车

15m3

支护作业工班

砼湿喷机

履带式机械手

二次衬砌作业线

液压钢模衬砌台车

12m

仰拱弧形模板

砼输送泵

60C

砼拌和站

防水板台车

普通段

混凝土罐车

8m3

隧道排水

水泵

300320-56/2

隧道通风

通风机

2*132

超前支护和超前注浆

管棚钻机

履带式

注浆机

超前地质预报

超前地质钻机

203

备用电源

发电机

350

四、施工方案

隧道施工时，应作好预测、预报工作，坚持以预防为主原则，在确保安全的前提下，制定切实可行的施工方案。

隧道通过浅埋、断层、裂隙等不良地质地段，施工前应对设计文件提供的地质资料进行详细的分析了解，制定相应的预防措施，备足有关应急的机具材料。

不良地质地段隧道施工，采用短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌的工程措施，稳步前进。

在施工过程中，经常观测地质变化情况，检查支护、衬砌的受力状态、注意地形、地貌的变化、防止突然事件发生。

如有险情，应立即分析情况，采取措施迅速处理。

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4.1明洞施工

二；至匡色探及承眾币成査z

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临件晤水尿、圧1X怖水嘗遇

边仰坡开挖前先施作截水天沟，按设计要求从上至下开挖边仰坡，并和时按设计要求进行边仰坡的防护加固。

珏山隧道出口明洞长34m采用明挖法施工。

暗洞采用长管棚超

前支护进洞，洞口两侧分别设置一根锚固桩。

临时防护采用喷锚防护,©22砂浆锚杆长4n,1.0mX1.0m,梅花形布置。

永久边坡采用C25混凝土拱形骨架护坡，洞口正面回填采用C25混凝土。

其工艺流程见图1。

4.2洞口排水

边仰坡施工前先人工在开挖边缘线10m处开挖并施作洞顶截水天沟，截水天沟尺寸图见图2,待进洞后和时施作洞门和两侧排水沟，与洞顶截水沟相连形成完整排水系统。

I式天沟配筋图

图2洞顶截水沟尺寸图

截水沟施工顺序：

原材料准备检查断面尺寸扎钢筋立模、

浇筑养生。

1）原材料准备

1水泥：

采用P.042.5级普通硅酸盐水泥，

2砂：

米用中砂。

3片石：

石料等级应符合图纸规定。

2）检查断面尺寸

开挖完毕后，按设计断面尺寸、坡度和压实度要求，检查开挖断

面是否符合要求，对不满足要求的段落进行修整，全部符合要求后，方可进行钢筋绑扎和立模。

3）洞顶截水沟浇筑混凝土浇筑前应仔细检查钢筋和模板尺寸，对截水天沟尺寸进行复核，避免出现天沟尺寸与设计不符。

为避免坡顶溜土石对下方人员的伤害工作面下方设安全防护栏。

4）拆模修补：

待混凝土达到设计强度后方可拆模，和时对边角破损处进行修补处理。

5）养生：

拆模后和时洒水养护。

4.3洞口边坡开挖

4.3.1施工工序

隧道洞口场地狭小，施工条件较差，出口洞口为V级风化围岩。

开挖时应遵循长短洞开挖顺序：

（1）洞口路堑开挖。

（2）洞口路堑边坡防护和洞口边仰坡临时锚喷支护。

洞口开挖原则：

根据现场实际，结合设计要求，对洞口路堑和边仰坡开挖边坡要求如下：

（1）洞口土方的施工。

首先清除地表草木植被等影响施工的地面植物。

（2）按设计图纸的坡度进行施工测量，精确测设出边、仰坡开挖轮廓线。

（3）履带式挖掘机进入施工场，并沿路修筑车辆通行的道路。

（4）进行开挖作业。

对坡积亚砂土、残坡积砂质粘性土等土质直接用挖掘机开挖，从坡顶开始自上而下进行刷坡，用装载机装土，汽车运输。

（5）洞口石方开挖地段，采用静音爆破方式，控制爆破强度，

减小对洞口周边围岩和生态环境的扰动。

（6）清理坡面上的浮泥、虚碴，并修整坡面凹凸不平的地方。

4.3.2施工方法

1）洞口开挖时先进行套拱位置掏槽开挖，预留核心土，施工套拱和管棚。

洞口边、仰坡开挖施工时，按设计图放出中线和开挖边线采取放坡开挖，开挖时严格控制坡率一致，开挖后要和时进行喷锚支护进行加固。

清除开挖面上的松碴以和其它杂物，自上而下采用挖掘机配合人工进行开挖，严禁上下垂直作业，自卸汽车运碴至弃碴场。

为了确保边坡的平顺和稳定，尽量避免超、欠挖和对边坡的过大扰动，如需爆破开挖，采用静音控制爆破，严格控制爆破参数。

2）隧道洞顶地表沉降在隧道边仰坡尚未开挖前开始布置进行，这样可以获得开挖过程中全位移曲线，地表沉降监测采用水平仪配合水平尺进行，测点和拱顶下沉量测布置在同一断面上。

4.3.3施工技术要求

边坡开挖前，先调查边坡岩石的稳定性；对设计开挖线以内存在不安全因素的边坡，必须进行处理和采取相应的防护措施，山坡上所有危石和不稳定岩体应撬挖排除。

开挖自上而下逐段进行，杜绝掏底开挖或上下重叠开挖，仰坡每次开挖高度不得超过2m逐级开挖，逐级防护。

开挖中随时检查边坡和仰坡，如有滑动、开裂等现象，适当放缓坡度，保证边仰坡的稳定和施工安全。

4.3.4边仰坡防护施工方法

4.3.4.1施工顺序

初喷混凝土-锚杆施工-挂设钢筋网-补喷混凝土至设计厚度。

4.3.4.2喷射混凝土施工喷射混凝土采用湿喷法，喷射砼采用湿喷机进行喷砼施工。

（1）在喷高压混凝土之前，应用水或高压风管将岩壁面的粉尘和杂物冲洗干净。

（2）喷射中发现松动石块或遮挡喷射混凝土的物体时，应和时清除。

（3）喷射作业应分段、分片由下而上顺序进行，每段长度不宜超过6m。

（4）一次喷射厚度应根据设计厚度和喷射部位确定，初喷厚度不得小于4。

（5）喷射作业应以适当厚度分层进行，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。

若终凝后间隔1h以上且初喷表面已蒙上粉尘时，受喷面应用高压气体、水清洗干净。

岩面有较大凹洼时，应结合初喷予以找平。

（6）喷C25混凝土，厚15。

（7）喷射混凝土终凝2h后，应喷水养护，养护时间一般不少于7d。

（8）喷射作业区的气温不应低于5C,如达不到要求需采取保温养护措施。

（9）当发现喷混凝土表面有裂缝、脱落、露筋、渗透漏水等情况时，应予修补，凿除喷层重喷或进行整治。

4.3.4.3锚杆施工

（1）①22砂浆锚杆，长4m,间距1.0x1.0m。

（2）水泥砂浆锚杆孔深允许偏差宜为50。

（3）钻孔时孔要与岩面垂直。

（4）孔内积水和岩粉应吹洗干净。

（5）孔内砂浆要饱满。

（6）锚杆安设后不得随意敲击，其端部3天内不得悬挂重物。

4.344钢筋网挂设

钢筋网挂设时，应与岩面有3-5的距离，钢筋网绑（焊接）于锚杆上，钢筋网网格尺寸为25,采用①8钢筋。

液体速凝剂（水泥用量X4%）

图4喷射混凝土工艺流程图

4.4长管棚施工方案

管棚施做工序流程图

（1）洞口套拱施工

套拱开挖：

测量放样后边仰坡自上而下开挖至套拱拱脚底部（预

留核心土），拱脚底部应坚实，严禁超挖后采用虚砟回填。

洞口导向墙纵向设置1m厚100,套拱内预埋①140*5导向钢管，一共47根。

套拱施工应在暗洞超前支护施作前施工，固定导向管时应结合施工预留变形量10〜20。

套拱范围内布置3榀工字钢，型号为I18型钢，工字钢纵向间距为30。

工字钢之间用①26螺栓连接，每个接头4个螺栓。

环向间距为l.0m，可以根据拱架的稳定情况加设交叉的连接筋。

套拱混凝土采用C20模筑混凝土。

长管棚布置形式为：

沿拱顶中线两侧各70°角范围内布置，间

距40，共47根。

管棚外插角1〜3°。

1的水泥净浆，采用隔孔注浆，注浆压力为0.5〜2.0，持压时间为10，在孔口处需设置止浆阀，止浆阀应能承受最大注浆压力。

注浆前应进行现场试验，以确定最终的注浆参数。

详见“导向墙施工布置图”

导向墙施工布置图

（3）长管棚超前支护施工：

1检查开挖断面中线和高程，开挖轮廓线应符合设计要求，沿开挖内轮廓线外50正确标明管棚中心位置；

钻定位时，应严格定位，棚孔不得侵入隧道开挖线；

3管棚孔长度为40m先钻设单号后钻设双号以便检查注浆质量。

4在钻进时，出现卡钻、坍孔时，先注浆后再钻。

将钢管打入管棚孔眼中。

管棚外径为©108，壁厚6。

5钻孔完成后，钻孔深度经监理检验合格后，方可插入钢管。

⑦高导管弯能在钢花设置钢

⑧用注浆机向钢管内注入水泥净浆。

初始注浆压力为0.5〜1.0,终压控制在2,持压10~12后停止注浆

（4）长管棚跟管钻进施工步骤和要点

1、放样，测定孔位

2、搭设平台，安装钻机。

钻机安装要牢固，防止不均匀下沉、移位、倾斜等影响钻孔质量的现象发生，钻机距离掌子面不超过2m。

3、钻孔

a、为了便于插管，钻孔直径应比管棚直径大20〜30,钻孔深度应大于设计的0.3m。

采用©127钻头钻孔。

b、对钻进不能成孔（如发生塌孔、卡钻等现象）地带应补浆固结

围岩，待围岩固结后一次成孔。

详见“补浆工艺流程图”。

补浆工艺流程图

c、钻机开孔时应低速，等成孔0.5m以后再升压至1.0，遇软弱围岩，再改用低压钻进。

钻孔顺序由先单号后双号进行。

d、应随时检查钻孔是否倾斜，用测斜仪等方法测定。

4、安装管棚钢管，根据设计要求安装管棚。

a、钢管接头采用丝扣连接（如第一孔先装3m的钢管，后续安装6m等长钢管，第二孔先装6m钢管，最后一节安装短钢管），同一断面的接头数应不超过50％，相邻钢管的接头至少错开l米。

安装前应在地面预先排好再依次安装，保证接头分布符合要求。

b、钢管上应按设计要求打注浆孔，详见管棚大样图。

c、钢管的径向定位误差不大于20厘米。

5、浇筑C20砼套拱基础

a、套拱砼基础应置于基岩上，保证管棚套拱的稳定可靠。

b、C20砼浇筑的技术要求，原材料和砼必须符合项目部实验室配合和设计比要求。

6、安装钢拱架，并与管棚钢管焊接

a、拱架在加工场按设计加工成型，按设计放出大样。

b、拱架加工后进行试拼，允许误差：

沿隧道周边轮廓线误差不大于3，各单元螺拴连接，螺栓孔中心问距误差不超过±0.5。

拱架平放时，平面翘曲应小于2。

c、拱架架设工艺要求

拱架平面垂直于隧道中线，倾斜度不大于2°。

任何部位偏离铅垂面不大于5。

7、根据设计参数注浆

注浆设备采用注浆泵，采用1:

1的水泥净浆，注浆压力为

0.5~2.0。

详见“注浆工艺流程图”。

注浆工艺流程图

8、C20套拱砼浇筑

a、支模：

浇筑护拱砼需要架设底模、堵头模和背模，底模和堵

钢筋和纵向钢筋。

同时要利用原有的工字钢，通过吊、拉、夹等方法

将模板固定牢固，纵向钢筋间距为1.0m。

模板固定好后必须涂上脱模剂，并要求对模板间的缝隙采用泡沫或沥青麻絮进行封堵，严防漏

浆。

主要模板安装好后，要求和时检查中线、高程、断面和净空尺寸。

b、砼的浇筑、养生：

模板装好后，采用泵送浇筑C20混凝土，浇筑时左右两侧应对称浇筑，并和时采用振捣器振捣，以保证混凝土的密实性和套拱的整体稳定性。

初期支护还存在较大变形时，混凝土结构达到设计强度的70%以上时方可拆模。

为防止混凝土的早期干缩产生裂纹，应在拆模后立即洒水养护，使其经常保持湿润，养护时间应遵循有关规定。

4.5明洞和洞门施工珏山隧道出口段采用帽檐式缓冲结构洞门，路堑对称式明洞衬砌

（填土2m）,临时边坡坡率1:

1.25、1:

0.75。

洞门明洞分层回填夯实，左右对称回填，两侧回填面高差不应大于0.5m，回填料不得采用带

有膨胀性的黏土，并不得含有石块、碎砖灰渣和有机杂物。

机械夯实每层层厚不大于0.3m,人工夯实分层厚度不大于0.25m，回填土密度不小于0.85，粒径W15。

4.5.1明洞施工

明洞施工宜避开雨季，开挖前应先做好边仰坡和洞口的排水、截水处理。

施工前应首先施做好截水天沟，截水天沟引排至地势低洼处。

明洞开挖前应进一步核实洞口、地形、地层情况，土石分界线、岩石风化带分界线、产状和节理情况，以保证施工安全，开挖时一定要按照明洞地段的断面尺寸要求，一次性放线开挖到位。

首先开挖明洞仰拱（基底），待测量复核完毕并符合要求的情况下报监理工程师。

测量放样定出基底标高，先铺设一层C20混凝土垫层。

进行钢筋放样定位、进行钢筋绑扎，所有钢筋在加工厂进行工厂化加工，确保质量。

按照设计施做相应的防排水，安装模板，报监理工程师验收后浇筑混凝土。

按照设计的明洞长度进行合理分配将施工缝安排至合理位置，待仰拱和填充浇筑完成后和时施做衬砌。

明洞衬砌施做尽量避开雨季，将台车进行定位加固，定位放样进行钢筋绑扎，待报监理工程师验收后进行外模安装，考虑明洞为露天浇筑，外模采用组合木模板，外包加固钢筋。

加固完毕后进行混凝土浇筑。

明洞浇筑尽量避开高温天气，宜夜晚浇筑，一次浇筑成型。

在浇

筑过程中应分层逐窗浇筑，采用插入式振捣器、振捣到位。

明洞衬砌达到设计强度70%后拆除外模，进行养护并和时明洞防排水施工。

明洞衬砌防水层由内至外为“3厚M10水泥砂浆找平层+4厚聚氨酯防水涂料+》4宽自粘式防水卷材+双层土工布+6厚砖砌保护层”。

洞门回填面一下部分防水层自内至外由“3厚M10水泥砂浆找平层+4厚聚氨酯防水涂料+》4宽自粘式防水卷材+双层土工布+6厚砖砌保护层”组成。

外露部分衬砌背后施做一层1.5厚水泥基防水涂料。

明洞施做完成后和时进行回填，并按照设计施做明洞洞顶截水天沟并顺接到自然沟。

4.5.2洞门施工

洞门施工宜避开雨季，开挖前应先做好边仰坡和洞口的排水、截水处理。

施工前应首先施做好截水天沟，截水天沟引排至地势低洼处。

首先开挖洞门仰拱（基底），桥隧相连的洞门应合理安排桥台和洞门基底施工组织。

待测量复核完毕并符合要求的情况下报监理工程师。

测量放样定出基底标高，进行钢筋放样定位、进行钢筋绑扎，所有钢筋在加工厂进行工厂化加工，确保质量。

按照设计施做相应的防排水，安装模板，报监理工程师验收后浇筑混凝土。

按照设计的洞门长度进行合理分配将施工缝安排至合理位置，待仰拱和填充浇筑完成后和时施做衬砌。

洞门衬砌施做尽量避开雨季，将台车进行定位加固，定位放样进行钢筋绑扎，待报监理工程师验收后进行外模安装，考虑洞门为露天浇筑，外模采用组合木模板，外包加固钢筋，帽檐斜切洞门采用钢制定型模板，确保洞门外观和线性，加固完毕后进行混

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