东陂隧道进口衬砌专项施工方案.docx

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东陂隧道进口衬砌专项施工方案

新建太原至焦作铁路TJZQ-10标

东坡隧道进口

衬砌专项施工方案

编制：

复核：

审核：

中铁十一局集团太焦铁路TJZQ-10标项目经理部

二O一六年十二月

一、编制说明

1.1编制依据

1.1.1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技术规程》（Q/CR9604-2015）

（2）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）

（3）《铁路隧道工程施工安全技术规程》（TB10304-2009）

1.1.2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。

1.1.3与本工程有关的施工设计图和设计文件。

《东坡隧道设计图》图号：

太焦太晋施隧34

《隧道复合式衬砌参考图》（无砟轨道）图号：

太焦太晋施隧参01

《隧道下锚洞复合式衬砌参考图》（无砟轨道）图号:

太焦太晋施隧参05

《双线隧道洞门参考图》（无砟轨道）图号:

太焦太晋施隧参09

《隧道明洞衬砌参考图》（无砟轨道）图号:

太焦太晋施隧参07

《隧道设备洞室及过轨参考图》图号:

太焦太晋施隧参14

《隧道辅助工程措施参考图》图号:

太焦太晋施隧参12

1.1.4现场调查资料，我公司建设同类工程的施工经验、科技成果及用于本合同段施工队伍的施工设备和技术力量情况等。

1.2编制原则

1.2.1严格遵守招标文件明确的设计规范，施工规范和质量评定验收标准；

1.2.2坚持技术先进性，科学合理性，经济适用性，安全可靠性与实事求是相结合；

1.2.3对施工现场坚持全员、全方位、全过程严密监控，动态控制，科学管理的原则；

二、工程概况

2.1工程简介

东陂隧道位于山西省泽州县大箕镇。

隧道进口里程为DK316+756；出口里程为DK317+193；隧道全长437m，最大埋深51m。

隧道全线位于直线上，隧道进口至出口范围内纵坡为27.639‰下坡。

土壤最大冻结深度为0.37m。

隧道区地震动峰值加速度为0.02g（地震基本烈度为Ⅵ度）。

2.2工程地质条件及构造

2.2.1地形地貌

中低山区，地形起伏较大，地表植被极发育。

隧道所经丘陵地段海拔高程一般550.732m~601m之间，最高点（里程DK316+880）海拔高程594m，最低点位于隧道进口处，海拔约为550.732m相对高差为50.268m。

进口自然坡度为35°~40°，出口自然坡度为45°~50°。

隧道最大埋深51m。

2.2.2地层岩性

隧道区上覆第三系上新统（N2）粉质黏土；下伏奥陶系中统下马家沟组（O2X）泥灰岩、角砾状灰岩、奥陶系下统三山子组（O1S）白云质灰岩岩层。

2.2.3特殊岩土

隧道范围内无特殊岩土。

2.2.4不良地质

（1）崩塌落石：

主要分布于隧址区出口冲沟两侧缓坡地带，岩性主要为白云质灰岩，节理裂隙发育，岩体完整性差，导致坡顶形成危岩体、冲沟底部有上部崩塌的直径1~5m不等的落石。

落石主要影响隧址区在DK317+177~DK317+193段，厚度约为1~5m。

（2）岩溶：

奥陶系中统下马家沟组（O2X）泥灰岩、角砾状泥灰岩中溶蚀严重。

角砾状泥灰岩与泥灰岩界面、白云质灰岩与泥灰岩界面发育溶洞、溶隙。

2.3水文地质条件

（1）地表水：

隧道区域内地表水不发育，经勘测无地表水。

（2）地下水：

根据调查，结合物探揭示，依据地下水的赋存条件、水力性质及水力特性等水文地质条件，本区地下水主要为基岩裂隙水，赋存于裂隙、溶洞、溶隙中，局部水量较丰富。

该区地下水主要接受大气降水补给，地下水水位、水量随季节性变化明显，雨季水量较大，旱季水量相对较小。

（3）隧道正洞穿越地区地形起伏较大，地质条件变化较大。

参照隧道工程地质及水文地质条件，对隧道洞身涌水量采用大气降水入渗法进行分段预估计算，改隧道洞身正常涌水量Qo=26.09m3/d，隧道洞身最大涌水量Qmax=76.68m3/d。

2.4施工交通条件

东坡隧道进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。

三、衬砌施工

衬砌采用液压钢模整体衬砌台车，绝缘、非绝缘下锚段的衬砌台车在前者结构的基础上增加一侧钢模板和底部调节模板，一并在工厂制造运至现场使用。

综合洞室等小型洞室二次衬砌采用大块弧形钢模衬砌台架，拱墙一次模筑成型。

混凝土由拌和站集中拌和，混凝土输送车运输，泵送入模灌筑施工，振动棒振捣密实。

3.1施工工艺

二次衬砌施工工艺见“衬砌施工工艺图”。

衬砌施工工艺图

3.2钢筋制做方法

在隧道二次衬砌设置结构筋的地段，钢筋严格按照设计要求的尺寸及规范要求在洞外钢筋加工棚内进行加工，平板运输车运入洞内，焊接绑扎成型，钢筋加工运输过程中严禁污染钢筋，有锈蚀处进行处理后方可正式使用。

3.3仰拱（底板）、填充施工方法

1）施工工艺

施工工艺见“仰拱施工工艺流程图”。

仰拱施工工艺流程图

2）施工方法

有仰拱的地段采用仰拱先行的施工方法，并且采用全幅浇注的方法一次完成浇注仰拱，严禁半幅施工，以起到早闭合，防塌方的作用，并能够营造良好的施工环境。

为保证整体工期要求，减少仰拱铺底对施工进度的影响，降低施工干扰，开挖和浇注混凝土时利用仰拱栈桥保证运碴车辆和其他车辆的通行。

详见“自行式移动栈桥构造示意图”。

自行式移动栈桥构造示意图

施作仰拱混凝土时必须将基底清理干净，并且注意及时排水。

支立仰拱模板，排干积水，绑扎钢筋，保护层采用PVC垫块保证，经监理工程师验收合格后浇注混凝土。

混凝土在拌和站集中拌制，混凝土运输车运入，泵送入模，振捣器振捣密实。

填充必须在仰拱混凝土达到强度后进行，支立侧模，一次浇注到位。

隧道仰拱定型端模与弧模示意图

3.4正洞衬砌方法

1）施工方案

采用仰拱（底板）先行、整体式液压钢模衬砌台车衬砌。

本标段隧道每个工作面正常段二次衬砌采用全液压模板衬砌台车施工。

避车洞及其它附属洞室衬砌均采用型钢拱架配合大块组合钢模板进行，另外围岩极其破碎地段，为抢险采用组合钢模衬砌台车。

2）衬砌台车

主隧道衬砌采用断面尺寸符合设计的全液压模板台车施工，利用钢轨行走。

模板台车由钢模板、钢支架、液压动力系统等组成，详见“正洞隧道全液压模板台车示意图”。

正洞隧道全液压模板台车示意图

①模板部分：

钢模板构成一拱架结构，台车是一刚架结构，两者间通过油缸及千斤顶联接。

拱架由若干块钢模板拼装成顶拱、侧拱两个部分，模板使用整体式模板，选用厚度6mm的钢板制作，模板应表面光滑，接缝严密，不漏浆。

整个拱架可相对于钢架作上下、左右微调，以对中定位。

顶拱、侧拱的模板由油缸推动。

边墙模板底部设有基脚千斤顶和牛腿。

为便于立模、拆模，每个拼接段均设有收拢铰。

模板两侧设有混凝土浇筑孔和观察窗，振动棒可以从作业窗进行振捣。

每部台车堵头板一块，设在每套模板的前进端，用U型螺栓固定于拱架上。

②自动配管系统：

台车上配备自动配管系统，泵送混凝土通过此系统可到达边墙至拱顶所有混凝土浇筑部位，实现混凝土的均匀连续浇筑，缩短混凝土浇筑时间。

③台车部分：

台车车体为刚架和桁架组合结构，由走行机构、端门架、中门架、纵桁架及托架等组成。

门架为箱形截面，其余均为型钢组合构件。

台车前后轮的轴距9m，刚架上设工作平台，两侧设可翻转的脚手板，前端设上下人梯。

台车液压系统分垂直油缸和侧向油缸，以便完成立模、拆模作业。

3）施工方法

①二次衬砌施作条件

二次衬砌的施作时间，满足下列条件：

各测试项目所显示的围岩和喷锚支护变形已基本稳定，位移速度有明显减缓趋势。

已产生的各项位移已达预计位移量的80％以上。

水平收敛值（拱脚附近）小于0.2mm/d，或拱项下沉速率小于0.15mm/d。

在满足上述条件后尽快进行二次衬砌的施作。

自稳性很差的围岩，可能长时间达不到基本稳定条件，当初期支护的混凝土发生大量明显裂缝，而支护能力又难以加强，变形无收敛趋势时，报经监理工程师批准后，提前施作仰拱及二次衬砌。

在二次衬砌中，采取增设钢筋和提高混凝土强度等级的措施。

二次衬砌施作前，铺设防水层并在初期支护变形基本稳定后进行。

将喷层或防水层表面的粉尘清除干净，并洒水润湿。

②衬砌台车定位

采用激光准直仪导向。

严格控制轨道中心距，允许误差±1cm；轨面标高比隧道路面中心高15cm，允许误差±1cm；台车就位后，先调顶模中心标高，然后由顶模支撑梁上横向丝杆调整台车中线符合要求。

最后由侧向丝杠电动调节边模张开度，调整到位后放下翻转模和底脚斜撑丝杠加固。

支立挡头板要与岩面密贴，保证混凝土不外漏。

③混凝土的生产和运输

本项目混凝土采用自动计量拌和站集中生产，搅拌式混凝土输送车运输，泵送浇筑。

运输过程中罐车匀速转动，避免混凝土离析，并保证坍落度不损失。

④浇筑前的检查

浇筑前仔细复查台车模板中线、高程、仓内尺寸是否符合设计要求；模板除锈、是否刷脱模剂；台车及挡头模板安装定位是否牢靠；止水带安装是否符合设计及规范要求；检查基仓清理是否干净，底脚施工缝（如有）是否处理；输送泵接头是否密闭，机械运转是否正常等。

为防止拱顶形成空洞，预留压浆孔，二次衬砌完成后压浆。

⑤混凝土浇筑

混凝土由洞口的自动计量混凝土拌和站集中供应，混凝土搅拌运输车运料，混凝土输送泵泵送入模。

仰拱采用仰拱栈桥以抗干扰作业，实现仰拱超前。

混凝土采用水平分层、对称浇筑，控制灌注混凝土的速度和单侧灌注高度，两侧浇筑高度相差不超过0.5m。

输送软管管口至浇筑面垂直距离混凝土的自落高度不得超过2m，控制在1.5m以内，以防混凝土离析。

混凝土连续浇筑，相邻两层浇筑时间间隔控制在2h之内，因施工需要留设施工缝时，征得设计同意，并得到监理认可。

允许间歇时间具体见下表：

混凝土灌注允许间歇时间

灌注时气温（℃）

允许间歇时间（min）

普通硅酸盐水泥

矿碴及火山灰水泥

20～30

90

120

10～20

135

180

5～10

195

-

捣固选用振捣器的频率、振幅、振动速度等参数，视混凝土的坍落度及骨料粒径而定；灌注施工采用整环灌注，当混凝土灌至墙拱交界处时，间歇约1小时，以便于边墙混凝土沉实。

拱圈封顶时，随拱圈灌注及时捣实。

浇筑混凝土应振捣密实；振捣时不得损坏防水层。

浇筑时控制混凝土下落高度，防止混凝土下落时由于高度太高，造成混凝土溅落并凝固在钢模上，拆模时出现蜂窝麻面。

振捣时要保证振动棒的插入深度，防止振动棒紧贴钢模板，造成水泥浆上行，影响表观质量。

当混凝土浇至作业窗下50cm时，刮净窗口附近的凝浆，涂刷好脱模剂，窗口与面板接缝处粘贴海绵止浆条，以避免漏浆。

封顶采用顶模中心封顶器接输送管，按从里向外的顺序逐渐封顶。

控制灌注混凝土速度，观察顶模变形情况，当挡头板上观察孔有浆溢出，即封顶完成。

⑥混凝土的振捣工艺

采用Φ50型插入式振捣棒和附着式振捣器联合振捣作业，对墙脚、拱顶等特殊部位采取特殊措施，使振捣不留死角；墙脚处混凝土，可借助一根钢管将振捣棒挑送到位进行捣固，拱顶混凝土主要是利用附着式振动器振捣，附着式振动器每次振动的时间控制在20～30秒。

采用插入式振捣器振捣时，捣固手将上身探入作业窗内，一手扶在边墙上，一手握振动棒，可以防止漏振和保证垂直插入，距模板不小于10cm，振动点间距30cm，模板下部振动时间延长到90s，同时在模板下部内侧用小锤锤击模板。

使模板下部汽泡上浮溢出。

控制振捣时间，既防漏振，致使混凝土不密实，又防过振，混凝土表面出现砂纹。

振捣器不得接触防水层及模板，且每次移动距离不大于振捣器作用半径的一半。

衬砌拆模时混凝土强度不得低于5Mpa，并根据湿度情况12h内进行养护，养护时间满足混凝土强度要求。

3.5充填压浆

为防止初期支护与二次衬砌之间出现空洞或不密实，隧道二次衬砌施工完成并达到80%强度后，全隧道衬砌背后进行充填压浆。

施工中采用在衬砌顶部混凝土内预埋φ20镀锌注浆钢管。

注浆钢管纵向间隔2～3m一处，注浆材料采用M10水泥砂浆，其配合比根据现场试验确定，回填注浆压力：

初压0.1～0.15MPa，终压0.2MPa。

注浆前先做注水试验，主要检查注浆管路是否牢固可靠、注浆系统仪表是否正常及衬砌实体溢水位置。

预埋钢管位置要固定准确，通过点焊的方法固定。

同时，为防止钢管堵塞，在钢管头要进行包裹，在进行注浆前打开封端。

四、质量保证措施 

4.1组织保证

 全面按照投标文件中确定的具有丰富的类似项目工程施工经验的队伍和技术、管理人员投入本项目，以保证施工顺利进行。

制订各级质量管理机构或部门及质量管理人员的质量职责，做到职责明确、工作内容清楚，责任及具体工作落实到人。

项目部成立精干、高效、责权明确的工程质量安全领导小组，由项目经理任组长，项目副经理、总工程师副组长，各部门负责人、各部门主任工程师为成员，负责项目施工的组织和管理。

中铁十一局太焦铁路站前十标项目经理部工程质量安全领导小组成员如下：

组长：

项目经理

副组长：

总工、安全总监、党工委书记

组员：

副经理、副总工、安质部长、工程部长

4.2技术保证

4.2.1质量控制标准

混凝土结构的一般规定

1）浇筑混凝土的基面上不得有明水，否则应进行清理，避免带水作业。

2）模板应平整，有足够的刚度和强度，接缝部位严密不漏浆。

3）混凝土应振捣密实，浇筑混凝土的自落高度不应超过2m。

两侧浇筑高度相差不超过0.5m。

输送软管管口至浇筑面垂直距离混凝土的自落高度不得超过2m，控制在1.5m以内。

4）严格控制混凝土的入模温度，混凝土的内外温差值应不大于25℃。

5）混凝土浇筑完成后及时进行养护。

4.2.2质量保证实施

实行以项目经理为首的质量负责制，建立各级技术人员的岗上位责任制。

分工明确，责任到人，使施工程序和方法符合施工规范和技术管理制度要求，确保工程质量创优。

⑴认真编制实施性施工组织设计

运用网络计划技术，编制切实可行的实施性施工组织设计，报建设单位和监理工程师批准。

在实施过程中，实行动态管理，使整个施工过程时时处于受控状态。

⑵做好施工前的技术准备工作，组织图纸会审。

认真核对设计文件和图纸资料，领会设计意图，及时会同设计部门和建设单位解决可能发现的问题。

进行技术交底。

由项目部总工程师、工程部部长、项目队技术主管、单项工程技术人员逐级进行书面及口头技术交底，确保作业人员掌握各项施工工艺、操作要点及质量标准。

编制专项施工方案，指导作业顺利进行，确保施工质量。

⑶抓好技术资料管理

施工过程做好详细记录，各种原始资料搜集齐全，用于组织后期施工、编制竣工文件和施工技术总结，为做好技术档案和技术情报工作打下基础。

五、安全及环保措施

5.1安全管理组织机构

加强对安全工作的统一领导，坚持“管生产必须管安全”的领导原则，成立以项目经理为首的安全管理小组，逐级签订安全包保合同，明确职责范围与安全目标，制定有针对性的安全措施，达到全员参加、全面管理，充分体现“安全生产、人人有责”。

5.2安全人员配备

项目经理部成立安全生产领导小组，项目经理为组长，是安全生产管理的第一责任人，对本标段安全生产负有全面责任。

专职副书记、总工程师、副经理、安全总监为副组长，职能部门和施工队负责人为组员。

设立专门机构负责工地安全生产现场管理，组织日常检查。

我单位施工现场按施工人员的1-3%配置专职安全管理人员，项目经理部设专职安检工程师，施工队设专职安全员，班组设兼职安全员，全员参与管理。

项目工区成立与项目经理部相对应的组织机构，并配置相关人员，对工区范围内安全进行管理。

主要安全人员管理职责如下：

（1）项目经理安全职责

①对本工程安全生产工作承担全面领导和管理责任，项目经理为安全生产第一责任人，项目副经理为直接责任人。

②认真贯彻执行国家有关安全生产的方针、政策和法规，组织制定本工程的安全生产制度、规定及措施。

③工程开工前，针对关键工序、多层、高空作业及其它危险性较大的工作项目，组织制定专项安全方案和措施。

报批批准后，向参加施工的作业人员进行安全交底，并检查措施落实执行情况。

④审定安全技术措施文件，积极组织力量，确保计划实施。

⑤随时了解掌握本工程项目的安全生产状况，每月定期召开一次安全生产例会，分析本月安全情况，找出存在的问题，采取针对性的解决措施并组织实施。

⑥每月组织一次本工程项目的安全生产大检查，深入一线，检查内容包括施工方法、施工设备、安全设施等安全情况。

⑦定期组织安全教育。

（2）安质部安全职责

①监督检查本项目经理部贯彻执行国家有关安全生产的方针、政策、法规及上级部门颁发的条例、规定、制度、办法、措施的实施情况，组织开展安全生产活动，主持每周一次的安全生产例会。

②深入施工一线，掌握安全动态的第一手资料，制止违章指挥、违章作业。

③参加安全生产会议，参加安全事故的调查分析，提出整改措施和要求。

④负责伤亡事故报告、事故统计工作和安全资料的整理及管理。

⑤参加定期与不定期的安全生产检查，对检查出的问题以书面通知的形式通报。

⑥负责制定安全生产管理办法、安全操作细则和安全措施，负责安全技术交底和技术方案的安全把关，负责制定或审核安全隐患的整改措施并监督检查落实执行情况，确保所有的安全设施都处于良好的运转状态。

⑦监督检查和配合有关部门进行“三级安全教育”。

（3）工程管理部安全职责

①负责本项目经理部安全生产工作的技术管理。

②贯彻执行上级和本投标人有关劳动保护工作的方针、政策、规程和文件。

③在编制《施工组织设计》的同时制定“安全措施计划”。

④对临时结构进行强度及稳定性验算，提出施工方案，报项目经理总工程师批准后，逐层交底落实。

⑤深入施工一线，检查施工方法、施工部署、生产机具设备的安全防护设施落实情况，纠正违章指挥、违章作业。

⑥参加安全生产检查、安全事故调查处理，提出整治方案。

（4）施工作业队（架子队）队长安全职责

①在项目经理部的领导下，在工程技术人员的指导下对所在作业队的安全生产负责。

②认真贯彻执行项目经理部有关安全生产的规定、章程，参与制定安全措施，负责正确指导作业队按照施工规范、安全操作规程、技术交底等进行施工生产，严禁违章指挥。

及时纠正忽视安全生产的思想，随时制止违章作业。

③根据施工任务，正确指导作业队施工、劳力分配。

④建立健全《作业队岗位责任制度》和《作业队安全制度》。

⑤随时检查作业环境的安全情况和施工机具、作业通道、安全防护设施等的完好情况。

⑥布置作业队工作任务时，同时布置安全工作。

⑦负责组织、监督和检查作业队开好工前安全交底会、施工中的安全检查和交接班工作。

⑧组织作业队正确使用易燃、有毒有害物品或器械。

⑨当施工现场发生安全事故时，立即组织人员进行抢救工作，保护事故现场，同时向上级部门报告，参加事故调查分析。

（5）作业队（架子队）班组长安全职责

①在作业队队长的领导下，对本班组的安全生产负责。

②教育班组作业人员严格遵守劳动纪律。

③严格执行《安全技术操作规程》和“安全技术交底”，听从施工员和安全员在施工作业中的指导，确保安全施工。

④随时注意检查工作环境、安全设施、施工机具等安全情况及安全防护用品的使用情况。

⑤严格执行岗前安全交底制度、过程安全检查制度、收工安全评议制度。

⑥固定专人负责领取和管理易燃、有毒物品。

（6）班组作业人员安全职责

①在班组长领导下，对本岗位的安全生产负直接责任，对邻岗作业人员安全负照应责任。

②遵守劳动纪律、服从指挥，认真学习并严格执行安全操作规程、安全管理制度，严禁违章作业。

③严格执行岗位责任制，特殊工种作业人员必须持证上岗。

④保证本岗位工作地点设施、施工机具的安全。

⑤参加各种安全活动，及时反映并处理不安全隐患，积极参加安全事故的抢救工作。

⑥按安全生产的方针和原则组织施工生产，做到消除事故隐患，实现安全生产之目的。

5.3安全生产保证体系

按照GB/T28001职业健康与安全管理标准，建立健全安全保证体系，贯彻国家关于安全生产和劳动保护的一系列规定，定期不定期地进行安全检查，召开安全生产会议，研究项目安全生产工作，发现问题、及时处理解决。

5.4环境保护措施

（1）保护生态，做好水土保持工作，实行“三同时”制度，加强对施工人员水土保持的教育管理。

严格遵守《中华人民共和国水土保持法》、《中华人民共和国水土保持法实施条例》及地方政府有关法律、法规。

合理安排施工用地，施工场地范围内的树木进行移植，保护施工场地和临时设施附近的植被。

临时用地范围内的裸露地表植草或种树进行绿化。

及早施作防护工程、排水工程和裸露地表的植被覆盖，防止水土流失。

（2）建立水土保持管理机构，配置专职水土保持员，建立健全水保体系，坚持“预防为主，综合防治，全面规划”原则，抓住本工程水土保持工作重点，有针对性地采取措施，确保水源、植被不被污染和破坏。

（3）施工前邀请地方水保部门共同对沿线水文、地质、植被情况进行调查，共同制定水土保持方案和措施。

（4）临时工程设施修建不切割、阻挡地表径流的排泄，不允许在临时工程附近形成新的积水洼地或负地形。

对施工人员加强保护自然资源的教育，在合同施工期内严禁随意砍伐树木。

（5）施工废水必须经沉淀处理，达标后排放。

施工废碴和建筑垃圾按设计和建设单位要求堆放和运至指定位置，并采取防护工程措施。

杜绝随意排放和倾倒。

（6）加强施工机械管理，注重日常保养，按照要求进行操作。

防止油品存放和机械在使用、维修、停放时油料泄漏、渗漏，污染水体。