梅村出口进洞方案.docx

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梅村出口进洞方案

梅村隧道出口进洞施工方案

一、隧道工程概况

梅村隧道位于安徽省旌德县境内，全长634.66m，隧道进出口里程分别为DK232+248.74、DK232+883.4，隧道设计速度目标值为350m/h，线间距为5m，隧道采用CRTSI型双块式无砟轨道。

梅村隧道从进口进洞，已开挖241m，施工二衬111m。

未开挖段Ⅲ级围岩111m，Ⅳ级围岩30m，Ⅴ级围岩188m。

二、洞口工程特点

出口端洞口底层为岩石，岩质破碎，上部为土石松散层，拱顶覆盖层较薄，属浅埋，右侧边坡较高，属于偏压地形，地下裂隙水较发育；进口端为全强风化岩，上部为土石松散层，结构自稳能力差，覆盖层薄。

出口进洞大部分采用机械开挖，局部采用爆破施工。

三、进洞方案

根据进出口地形地貌及交通等方面的情况，综合考虑决定自隧道出口开挖进洞。

开挖进洞前，必须做好截排水、临时边仰坡防护，严格按设计要求施做长管棚超前预支护，各方面施工准备完全做好，并经监理等相关部门批准，允许施工，方可正式进洞施工。

1、洞外截水沟：

进洞前，必须做好截排水处理，不具备施工正式截水沟的地段，设临时排水沟，与既有的地方排水设施沟通，形成完善的排水系统，确保洞口施工范围内不积水，雨水不能浸泡边仰坡，防止边仰坡垮塌。

施工截水天沟时，注意天气变化，做好施工安排，尽量避开降雨时期。

洞口截水沟结合地形条件选择地面植被破坏小、排水畅通的地方进行设置，截水沟中线距排水沟边仰坡开挖线边缘不小于5m，采用C25混凝土现浇。

洞口段存在危岩落石的，考虑在截水天沟外约10m左右设置5m高SNS被动防护网一道。

2、边仰坡开挖：

洞口边仰坡按设计坡度，人工配合挖掘机，自上而下分层进行开挖，随挖随刷一次到位,局部大孤石采用微振爆破，减少对边仰坡稳定性的影响，开挖后及时进行监控量测工作。

3、边仰坡防护：

边仰坡防护采用喷锚防护，自上而下随挖随喷分层进行，并设置Φ22砂浆锚杆，锚杆长度4m，间距1.5m×1.5m梅花布置；并挂钢筋网，钢筋直径φ6，网格间距20×20cm；喷射混凝土强度等级C25，厚度10cm，坡面施工中渗水较大时，先采用六分硬塑料管引导排水，然后进行喷射砼施工。

4、地基承载力检验：

开挖明洞后对地基进行承载力检验，为进洞后的地基处理及施工提供参考依据。

5、洞口长管棚施工

①　长管棚超前支护刚度大，可承受土体的垂直和侧向压力，长管棚超前预支护具有棚架、锚固、固结地层的三种功能，它将部分荷载有效地吸收和传递到已封闭的支护结构上。

在软弱松散不良地质地带，通过长管棚注浆补充固结土体，增强隧道上方土体的稳定性，保证隧道进洞安全，满足围岩开挖稳定的要求。

②　洞口长管棚设计参数

隧道出口长管棚设置里程DK232+798~+858，长度60m。

长管棚规格为无缝热扎钢管，每节长度为4-6m，以丝扣联接，要求同一截面内的接头数量不超过管数的50%。

环向管距40cm，钢花管上钻注浆孔，孔径15mm，孔间距11cm，呈梅花形布置，尾部留不钻孔的止浆段110cm。

钢管外插角1-3度，具体可根据实际情况调整。

钢管施工误差：

径向不大于20cm，相邻钢管之间不大于5cm。

长管棚施工示意图

施工采用地质钻水平钻孔，风钻配合顶入，注浆泵注浆。

隧道必须在管棚施工以后才能进洞开挖。

3长管棚施工工艺

长管棚施工注浆工艺流程图

④长管棚施工方法

根据管棚常规施工的过程，可以分为以下几个步骤：

制作导向墙（套拱）钻孔顶管封口注浆。

A导向墙（套拱）

导向墙的作用是保证钻孔方向的正确，使其孔向不发生偏斜，要求自身要有足够的强度和刚度，导向墙采用C20混凝土，截面尺寸1m*1m，环向长度不短于拱部140度范围长度，根据上部的开挖高度调整。

为保证长管棚施工精度，导向墙内设2榀I18轻型工字钢架，钢架外缘设直径140mm（壁厚5mm）导向管，钢管与钢架焊接，钢架各单元由联接板焊接成型，单元间由螺栓连接，接头处焊缝高度：

腹板hf=9mm，翼缘hf=12mm。

钢花管与钢管间隔设置，施工时先打设钢花管并注浆，然后打设钢管，以便检查钢花管的注浆质量。

长管棚与下一类型的超前支护措施的搭接长度不小于3m，长管棚注浆采用水泥浆液，水灰比1：

1，注浆压力0.5-2.0Mpa，注浆前应进行现场注浆试验，调整注浆参数，取得管棚注浆施工经验，注浆结束后用M10水泥砂浆填充钢管，以增强管棚强度。

根据地表沉降要求和实际需要可在钢花管及钢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18mm，固定环采用直径42mm短管节，节长3-5cm，将其与主筋焊接，间距按1.5m设置。

进行管棚施工前，对开挖掌子面采用喷射10cm厚混凝土封闭。

长管棚施工注浆工艺流程图

B钻孔

钻孔时间应在套拱混凝土强度达到75%之后，方可进行。

钻机型号根据钻孔深度来选择。

采用超前水平钻机。

钻机就位时，搭设平台所用的各种杆件应连接牢固，保证钻机稳定。

钻机顺序由高孔位向低孔位进行，并间隔错开。

若由高到低连续钻孔，则因孔距过小，会造成前一个成型孔在未顶管时已出现塌孔现象。

在钻到一定深度时，要用测斜仪检查孔的倾角是否正确，以便及时进行纠正，深度达到要求后，应边退钻边清孔。

在钻孔过程中，如果出现卡钻、塌孔现象，可能是隧道地质发生了变化，此时应及时退钻，然后采用往孔内压注浆液的方法，待浆液凝固后，再行开钻；如果出现掉钻头、钻杆断裂的现象，可用打捞器取出。

钻孔也可为超前地质预报提供一定的依据，因此每一个孔在开钻时，都必须有详细记录，包括开钻时间、结束时间及遇到的问题等。

套拱施工工艺流程详见下图。

套拱施工工艺流程图

C顶管

第一节钢管应做成尖锥状，起导向和减小摩擦阻力的作用。

在钻孔成型后，顶管工作进行得越早越好，否则因拖延时间太长，则导致孔壁变形或孔内塌方，给顶管造成困难。

顶管由钻机顶进，钢管节段间用丝扣连接，顶进时，节长3m和5m管节交替使用以错开接头位置，这样可以保证后期开挖时管棚有足够整体强度。

管棚顶到位后，钢管与导向管间隙用速凝水泥或其它堵塞严密，以防浆液冒出。

D注浆及封口

注浆前应进行现场注浆试验，根据实际情况调整注浆参数，取得管棚最佳注浆参数。

浆液采用注浆机灌注。

管棚封堵塞设有进浆孔和排气孔，当排气孔流出浆液后，关闭排气孔，续灌浆液，达到设计注浆量或注浆压力时，方可停止注浆。

施工过程中，为了防止注浆过程中发生串浆,每钻完一个孔，随即就安设该孔的钢管并注浆，然后再进行下一孔的施工。

注浆结束后用C30水泥砂浆充实无缝钢管，以增强管棚刚度。

注浆结束标准：

注浆压力逐步升高，达到设计终压（0.8Mpa）并继续注浆10min以上；进浆量，一般为20～30L/min。

6、洞口进洞施工

打完洞口长管棚后，待水泥砂浆强度达到要求标准时，进行洞内开挖。

隧道进出口设计为Ⅴ级围岩浅埋，采用六步CD法开挖，在施工中坚持“管超前、弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。

六步CD法导坑采用三台阶法，台阶长度2～3m，左侧超前右侧长度15m。

采用风钻钻孔，台阶同时爆破，周边全部采取光面爆破控制成形，开挖循环进尺为0.6m。

上台阶出碴利用挖掘机扒碴至下断面，下台阶利用装载机装碴，自卸汽车运碴至指定的弃碴场地。

爆破后先进行初喷，及时施作初期支护及临时支护。

喷混凝土采用湿喷机作业，风钻钻锚杆孔，人工安装锚杆、拱架和钢筋网。

临时钢架的拆除在洞身主体结构初期支护施工完毕并稳定后进行。

开挖、支护见示意图。

7、监控量测及信息反馈

及时对洞口施工段进行监控量测，对施工方案所选定结构形式、支护参数、预留变形量、施工工艺、施工方法和各工序作业时间等的检验和修正，并指导施工。

隧道洞口段进行地表下沉位移、拱顶下沉和周边收敛的监控量测，并根据量测结果绘出相应曲线，及时反馈信息，对洞口施工起到一定的指导作用。

8、施工注意事项

①施工过程确保施工安全，V级围岩采用台阶法施工时，上台阶每循环开挖进尺V级不得大于1榀钢架间距。

边墙每循环开挖支护进尺不得大于2榀。

②仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆，每循环开挖进尺不得大于3m。

隧道开挖后初期支护应及时施作并封闭成环，V级围岩封闭位置距离掌子面不得大于35m。

③双线V级围岩隧道采用台阶法施工时应设置横向临时支撑或临时仰拱，临时支撑采用钢支撑，纵向每2榀设1处。

④软弱围岩及不良地质铁路隧道的二次衬砌应及时施作，二次衬砌距掌子面的距离：

V级围岩不得大于70m。

⑤施工过程加强超前地质预报探测和地表沉降监测及收敛变形量测工作，发现数据异常，及时反馈、上报并调整施工方案。

四、人员、物资及机械设备保障措施

我单位抽调具有丰富铁路隧道施工经验的专业队伍负责本工程的施工，接到进场指令后，已分批整建制进场组成第二架子队，架子队设置队长1名，副队长2名，技术负责人1名。

架子队设五要员：

材料员、安全员、质检员、试验员、领工员。

架子队下设六个工班：

开挖班、支护班、二衬班、钢筋加工班、出碴班、杂工班。

各工班均由工班长组织现场施工。

隧道施工机械配套是针对客运专线铁路隧道大断面的特点，以实现机械化均衡生产为目标，配套的生产能力为均衡施工能力的1.2倍以上。

隧道施工配置栈桥式跨越设备，来确保仰拱施工超前；衬砌结构采用边墙、拱部一体化施工的整体式衬砌台车。

施工机械选用排污达标、噪音小的机械，动力选择电力机械。

根据项目经理分部施工计划编制本作业区主要物资（钢材、水泥、中空锚杆、防水板、火工品）需要量计划、报物设部统一申请供应。

甲控料、地材要按物设部公布《合格分供方》名单采购，保存有关资料和地材资源税证明。

根据施工需要做好物资供需衔接，对进场物资进行控制，负责产品标识《可追溯性卡》填写。

火工品保管、施用要按公安部门规定办理，确保安全使用。

要实行限额发料制度，降低工程成本。

进场物资的保管、使用要做到安全、环保。

五、施工安全保障措施

四分部已建立以项目分部经理为组长，副经理和总工程师为副组长，专职安检工程师为主的安全领导小组。

经理部设安全监察工程师，各架子队设专职安全检查员，班组设兼职安全员，做到分工明确，责任到人。

严格员工培训制度，参加施工的人员，必须接受安全技术教育，熟知和遵守本工种的各项安全技术操作规程，定期进行安全技术考核，合格者方能上岗操作。

特殊岗位必须具有劳动安全管理部门颁发的安全生产许可证。

对于从事爆破、机电操作等施工的特殊工种人员，经过专业培训，获得《安全操作合格证》后，方准持证上岗。

施工现场如果出现特种作业无证操作现象，经理应承担管理责任。

建立健全安全保证体系，以施工安全、人身安全、行车交通安全、财产安全为首要职责，层层签订安全责任书，做到岗位责任明确，齐抓共管逐级落实安全生产责任制。

在任何时候都应采取各种合理预防措施，防止员工发生任何违法、违禁、暴力或妨碍治安的行为。

在工程施工的全过程中，各级领导和各单位、各部门要始终做到“三个坚持”和“四个加强”。

“三个坚持”：

坚持“安全第一”的思想；坚持“预防为主”的原则，在不同施工阶段，开展各种安全活动；坚持“四不放过”的制度，认真总结经验教训。

“四个加强”即：

加强安全工作的领导，充分发挥各方面、各部门的作用；加强组织纪律和法制教育，提高安全生产的自觉性；加强安全检查工作，及时消灭事故隐患；加强自身建设，不断提高队伍素质。

针对项目施工过程中可能发生的重大生产安全事故和自然灾害（如隧道塌方、隧道涌水、火灾、台风和洪水等），提前做出应急反应安排，明确应急程序和职责，指导应急反应行动按计划有序地进行，防止因应急反应行动组织不力或现场救援工作的无序和混乱而延误事故的应急救援，有效地避免或降低人员伤亡和财产损失。

项目四分部根据隧道自身地质情况编制了各种应急救援预案和隧道施工安全专项方案。

施工过程加强隧道安全监控工作，配备劳保用品，加强隧道内空气质量检测，放射性危险检测，采取防尘、防毒、防辐射、防噪声措施，确保施工人员人身安全。