龙神坳隧道出洞施工方案.docx
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龙神坳隧道出洞施工方案
中交二航局成渝客运专线CYGS-3标
龙神坳隧道出洞
施工方案
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中交二航局客运专线CYGS-3标
二零一二年三月
目录
一、编制依据2
二、编制原则2
三、施工概况2
四、出洞施工方案2
4.1测量控制2
4.1.1出洞前测量2
4.1.2监控量测3
4.1.3洞内外观察3
4.2隧道出口边仰坡施工3
4.3隧道出口导向墙大管棚施工4
4.4中隔壁（CRD）法4
4.4.1施工工序4
4.4.2施工注意事项4
4.5施工计划5
五、劳动力和机械资源配置5
5.1劳动力配置5
5.2机械配置5
六、质量保证措施5
七、安全保证措施6
八、应急预案6
九、环境保护、文明施工措施7
9.1施工环保、水土保持方案7
9.2环保、水土保持措施7
龙神坳隧道出洞施工方案
一、编制依据
1、新建铁路成都至重庆客运专线施工图“DK133+942.5龙神坳隧道设计图”；
2、施工设计参考图《双线隧道复合式衬砌》隧参3201；
3、《铁路隧道工程施工技术指南》；
4、《客运专线隧道工程施工质量验收暂行标准》；
5、《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》；
6、国家现行有关施工规范、验收标准及相似地质条件施工经验；
二、编制原则
1、优先考虑施工安全、质量、环水保。
精心组织施工，合理安排工序，确保无安全、质量、环水保事故发生。
2、在施工方案中，坚持施工技术先进、施工方案可行、重信誉守合同、施工组织科学合理、按期优质、安全、高效、不留后患。
3、现场施工的实际情况。
三、施工概况
龙神坳隧道位于四川省内江市资中县银山镇高坡村，隧道起止里程为DK138+605～DK139+280段，总长675米，其中进口为斜切式明洞门25米，出口为偏压双耳墙明洞门29米。
龙神坳隧道暗洞长度621m，从进口往出口方向进行开挖，出口明暗分界里程为DK139+251,目前隧道出口掌子面已开挖至DK139+180处，隧道即将出洞。
DK139+226～DK139+251段为Ⅴ级Ⅱ型加强复合衬砌段，共计25米，按照设计要求采用中隔壁（CRD）法施工，超前采用单根长30米的,108大管棚。
隧道穿越区为剥蚀低山丘陵区，地形起伏较大，自然坡度25°～35°，植被较发育，有灌木、草丛等，基岩大面积裸露，受节理面裂隙的影响，岩体切割成大块体，山顶局部地段有危石分布，直径2.0m～5.0m不等，隧道进出口位于丘坡上，相对高差约20m～30m。
四、出洞施工方案
龙神坳隧道出口明暗分界线里程为DK139+251，根据龙神坳隧道的实际施工顺序，从隧道进口往出口方向开挖支护施工，机械设备均在隧道进口，隧道出口进行出口明洞边仰坡开挖支护施工，施做导向墙和大管棚，根据现场实测的明暗交接里程，确定贯通出洞里程为DK139+251。
隧道贯通根据开挖揭露的围岩情况，按照设计采用中隔壁（CRD）法进行开挖支护施工，坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则，开挖方式采用弱爆破或人工开挖，进行弱爆破开挖时严格控制装药量。
隧道掌子面开挖、支护至DK139+226时实施贯通方案，具体措施如下：
4.1测量控制
4.1.1出洞前测量
隧道贯通出洞前，测量班将龙神坳隧道的导线和高程控制点进行一次复测，复测结果必须符合高速铁路测量暂规的要求。
在隧道导线和高程控制点复测的基础上，复测龙神坳隧道的洞口及洞内导线和水准点，洞内导线点和水准点尽量靠近掌子面。
4.1.2监控量测
根据隧道设计图，龙神坳隧道进口段出洞里程处为Ⅴ级围岩地段，隧道埋深较浅，采用中隔壁（CRD）法开挖、支护施工，根据中隔壁（CRD）法施工的特点及监控量测要求，重点加强地表沉降、拱顶沉降和收敛量测，在出洞里程约20m范围内将地表沉降、拱顶沉降及收敛量测点的布置间距进行加密，具体布置的量测断面里程为：
DK139+230、DK139+235、DK139+240、DK139+245、DK139+250共五个断面。
施工过程中，根据量测数据分析，采用与正常施工地段监控量测结果进行比较，同时按表1管理变形等级判断可正常施工，然后进行下一步的施工。
表1变形等级管理
管理等级
管理位移
施工状态
Ⅲ
U＜U[0]/3
可正常施工
Ⅱ
U[0]/3≤U≤2U[0]/3
应加强支护
Ⅰ
U＞2U[0]/3
应采取特殊措施
说明：
（1）U——实测位移值；U[0]——最大允许位移值
（2）U[0]的取值目前在国内相应的规范、标准中没有明确的、确切的数据，经查询相关的文献资料及结合本工程实例，在变形初期，拱顶沉降项目，U[0]＝10mm/d；水平净空收敛项目，U[0]＝8mm/d；在变形稳定期，拱顶沉降项目，U[0]＝1mm/d；水平净空收敛项目，U[0]＝0.5mm/d。
4.1.3洞内外观察
洞内观察：
查看掌子面开挖揭示的地质状况，围岩节理、裂隙是否发育，岩体完整性如何，开挖面有无渗漏水，并且做好记录。
观察初期支护结构是否稳定，钢拱架是否存在变形现象，初支喷射混凝土有无开裂及局部起皮脱落现象，并做好标记、记录观察发展情况。
洞外观察：
查看出口明洞边仰坡是否稳定，洞顶地表有无纵、横向裂缝，有没有沉陷现象，有就做好标示、记录观察发展情况。
对DK139+226以后的埋深情况进行标高测量计算，并记录浅埋、偏压地段情况。
4.2隧道出口边仰坡施工
4.2.1隧道出口首先做好洞顶截水天沟，保证隧道洞顶及明洞边仰坡的防排水。
隧道出口洞口开挖前，在洞顶刷坡线以外5m～10m按图纸要求并结合现场地形，及时修筑截水沟以防止仰坡范围内地表水下渗和减少对坡面的冲刷。
洞顶有溪沟或排水沟槽应加强养护、整治，确保水流畅通，若岩层裂隙多，地表水有可能渗漏到隧道内时，应用浆砌片石或混凝土铺砌沟底，浆砌片石应用砂浆抹面。
洞顶边、仰坡周围的排水系统在雨季前及边、仰坡开挖前完成。
4.2.2隧道出口开挖明洞边仰坡，明洞采用挖掘机开挖，分上下台阶开挖，局部岩石段采用弱爆破开挖，汽车运土，人工配合风镐刷坡，并随开挖随支护。
明洞开挖要分段进行，分段开挖长度控制在设计图纸要求的长度以内。
与暗洞相接段，至暗挖段拱顶开挖轮廓线高度时，垂直下挖至设定的上半断面底部，临时喷设混凝土封闭暗洞掌子面。
边仰坡防护与明洞开挖同步进行，按设计图施工及时施工明洞边仰坡的锚杆、挂设钢筋网、喷射混凝土及时封闭坡面，参照成渝施隧-1907/14。
4.3隧道出口导向墙大管棚施工
龙神坳隧道出口DK139+251处掌子面拱部140°范围打设,108大管棚，钢管规格为热轧无缝钢管，直径108mm，壁厚6mm，L-30m，环向间距40cm，外插角采用1～3°为宜，可根据实际情况作调整，大管棚注浆材料为水泥浆、水泥砂浆或双浆液，孔口管规格为热轧无缝钢管，直径146mm，壁厚5mm。
在施作大管棚时，应增加相应的钻孔施工作业工作室，详细尺寸可根据所采用的施工机具及人员配备具体确定。
隧道出口导向墙采用C20混凝土，截面尺寸为1m×1m,环向长度可根据具体工点实际情况确定，管棚设置于拱部140°范围内，孔口管焊于两榀I18钢架上，每侧导向墙底设置4根φ42锁脚锚管，每根长4m，焊接在两榀钢架上。
4.4中隔壁（CRD）法
4.4.1施工工序
1、
（1）利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁及导坑侧壁φ42小导管超前支护。
（2）开挖①部。
（3）施作①部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，铺设钢筋网，架立H175钢架和I18临时钢架，并安设I18横撑。
（4）钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
2、
（1）在滞后于①部一段距离后，开挖②部。
（2）导坑周边部分初喷4cm厚混凝土；铺设钢筋网。
（3）接长型钢钢架和I18临时钢架，并设锁脚锚杆，根据实际实地情况，必要时安设I18横撑。
（4）钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
3、开挖③部并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同1。
4、开挖④部并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同2。
5、
（1）在滞后于④部一段距离后，开挖⑤部。
（2）隧底周边部分初喷4cm厚混凝土。
（3）接长型钢钢架和I18临时钢架，使钢架封闭成环，复喷混凝土至设计厚度。
（4）安设型钢钢架之仰拱单元。
6、开挖⑥部并施作导坑周边的初期支护，步骤及工序同5。
并使系统支护型钢钢架封闭成环。
7、
（1）根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，拆除Ⅰ18临时钢架及上部临时横撑。
（2）灌筑仰拱衬砌及矮边墙。
8、灌筑仰拱填充至设计高度。
9、利用衬砌模板台车一次性灌筑Ⅸ部衬砌（拱墙衬砌一次施作）。
4.4.2施工注意事项
1）、隧道施工应坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则，施工中应注意中壁拆除应在初期支护成环和变形稳定后进行。
开挖采用小炮开挖或人工开挖，严格控制装药量。
2）、工序变化处的钢架及临时钢架均设锁脚锚管，且必须对锁脚锚管进行注浆，确保钢架基础稳定。
3）、钢架之间纵向连接筋必须按设计要求设置，及时施作并连接牢固。
4）、仰拱及仰拱填充每环均一次性整体浇筑，严禁留纵向施工缝。
5）、洞内准备爆破时，为防止洞内爆破对山体危石等造成扰动，引发山体滑坡及危石滚落，需在爆破前10分钟，在隧道出口处安排安全员进行警戒。
6）、①、②、③、④部之间错开的距离在2.0～3.0m为宜。
7）、施工中及时进行监控量测，及时反馈量测结果，分析洞身结构的稳定性，为支护参数的调整、二次衬砌的时机提供依据。
8）、隧道贯通后，在贯通断面接头处按剩余长度，不足一榀钢架宽度时按一榀钢架设立初期支护钢架。
4.5施工计划
根据龙神坳隧道目前剩余工程量和围岩地质情况，以及施工队近期施工进展情况，剩余71m暗洞，开挖、支护约需要45天时间，计划贯通时间为2012年4月15日。
五、劳动力和机械资源配置
5.1劳动力配置
根据施工进度要求及各工序施工特点，各工种人员综合配置，人员一专多能。
主要劳动力配置计划见下表“主要劳动力配置计划表”。
本人员计划仅为小洞施工人员。
主要劳动力配置计划表
序号
部门、工班
作业班组名称
人数
备注
1
管理人员
领工员
2
合计：
6人
2
管理人员
技术员
2
3
管理人员
材料员
2
4
测量组
测工
6
合计：
55人
5
机械班
机械工
5
6
锚喷班
锚喷工
8
7
运输班
运输工
5
8
开挖班
开挖工
15
9
电工班
电工
2
10
钢筋班
钢筋工
14
5.2机械配置
根据施工进度要求及各工序施工特点，所选工艺配置机械。
主要机械配置计划见下表“主要机械配置计划表”。
主要机械配置计划表
序号
机械名称
规格
数量
备注
1
柴油发电机
300KW
1台
2
空压机
20M3
2台
3
挖掘机
PC320
1台
4
装载机
ZL-50
1台
5
风钻
YT28
10台
6
拌和机
120m3/h
1台
7
运输车
8m3
3台
8
湿喷机
UP3
2台
9
电焊机
400/315
3台
10
钢筋切断机
QJ40-1
1台
11
钢筋调直机
GJ4-10A
1台
12
钢筋弯曲机
H40
1台
13
管棚钻机
MDK-5s
1台
六、质量保证措施
1、施工前对要使用的测量控制点进行复测，确认无误后方可进行施工测量放样。
2、进场材料必须经过检验合格后方可使用，严禁含泥量或含粉尘量过高的河砂、米石进入工程主体。
3、喷射混凝土在搅拌站集中生产，采用自动计量系统，确保施工配合比准确。
4、喷锚支护做到喷料随拌随用，时间不超过规定。
喷射前清理岩面。
厚度较大时分层喷射。
严格掌握水压、风压和喷射距离，作到厚度符合设计和安全要求，表面平顺。
5、严格按照设计、技术交底所规定的参数进行支护，钢架施工时作到加工正确，间距、倾斜度和垂直度符合要求，钢架的底脚落在原状地层；接头板密贴，上齐连接螺栓。
对锚杆的方向、数量和深度进行严格控制。
七、安全保证措施
1、支护工作平台搭设必须牢固可靠。
电路由专职电工每日检查和维修。
2、特殊工种必须持有特种作业证书，并经过培训后才能上岗。
3、爆破开挖必须严格控制爆破参数，采用浅孔光面爆破，配合爆破安全防护措施，控制爆破飞石对客运专线桥梁和周围既有建筑物的影响。
4、高处作业人员所使用的工具应随手装入工具袋，上下传递料具时，禁止抛掷，大型工具要放在稳妥的地方，所用的材料要堆放平整、稳固，防止掉落伤人。
注浆时应时刻注意注浆压力，防止注浆压力过大注浆管爆裂伤人。
八、应急预案
1、根据隧道出洞时的工程特点，突发事件主要为：
隧道塌方冒顶。
针对可能发生的突发事件，成立应急救援体系，制定应急预案，进行应急演练，确保工程安全顺利地实施。
应急工作程序如下图:
应急工作程序
2、洞外储备200m的φ300钢管，必要时在拱顶两侧作竖向支撑，控制隧道沉降量及变形。
3、洞外储备不少于10立方的10cm×10cm方木，作为抢险物资。
4、安全防灾逃生预案，在采取各种手段和措施仍无法避免意外情况，如塌方等情况发生时,需要启动安全防灾逃生预案。
若发现掌子面有掉砂或响声等不良现象，应及时向洞外或机械后面隐蔽自己，以保证安全。
进一步完善洞内外的电话通讯网络，将移动通讯信号覆盖至隧道内,保证洞内通讯畅通,以便及时联系。
对职工进行如人工呼吸等基本救生技能的培训，提高相互救援的能力。
建立隧道逃生应急指挥组织机构，由项目部安全监察长任组长，成员由办公室、安质部及协调部门负责人组成。
5、施工中一旦发生塌方，应及时采取措施进行处理，以防止塌方的扩大和蔓延，及时撤出人员及设备，确保施工设备及人员的安全，派出现场安全监察哨。
组成抢塌方领导小组，全面分析产生塌方的原因，所影响的范围，制定处理塌方的方案，并及时向监理和业主呈报审批。
根据已制定的方案进行塌方处理，首先是加固未塌方地段，防止塌方地段的延伸。
如为小量岩体沿节理面下滑形成的塌方，围岩整体较稳定，则及时清理塌方，对塌方处埋设WTD中空预应力锚杆、挂网、喷射砼进行支护；如为大塌方，已形成坑道堵塞，则应先对塌体进行注浆固结，然后用大导管或大管棚进行超前支护，通过时增加WTD25预应力锚杆及钢支撑、网喷砼、施作套拱，并及早进行该段的衬砌，衬砌时预留砼泵送口及注浆口，以便对塌穴用同级砼回填，确保工程安全。
九、环境保护、文明施工措施
9.1施工环保、水土保持方案
1、建立与质量安全保证体系并行的环境保护保证体系，配备相应的环保设施和技术力量，与当地政府和环保部门联合协作，全面控制施工污染,减少污水、空气粉尘及噪音污染，严格控制水土流失，达到国家环保标准。
2、施工方案同时要具备环保防范措施，以保护现场环境，避免由于施工方法不当引起对环境的污染和破坏。
强化环保宣传和思想教育工作，使环保意识全面深入人心，真正认识到环保的重要作用。
把环保作为文明施工的首要工作来抓，抓措施、抓设施、抓落实，制定施工现场环境保护的目标责任书，定岗定责，责任到人。
9.2环保、水土保持措施
1、生态环境的保护措施
①施工前组织对全体干部职工进行生态资源环境保护知识学习，增强环保意识，保证环保工程质量，采取有效措施，使施工过程对生态环境的损害程度降到最低。
②永久性用地范围内裸露地表用植被覆盖。
工程完工后，拆除一切临时用地范围内的临时设施和临时生活设施，搞好租用地复耕，绿化原有场地，恢复自然原貌。
退场时的场地清理，达到地方政府、群众及相关其他单位的满意，并取得有效的证明文件。
③做好生产、生活区的卫生工作，保持工地清洁，定时打扫，垃圾定点存放，定期运到环保部门指定的位置。
定点投药，防止蚊蝇鼠虫滋生，传播疾病。
2、水环保措施
①为了保护环境和洞外水源不受污染，在洞口设污水处理系统，采用隔油沉淀池、气浮设备和二级生化处理设施对施工废水进行处理。
设专人值班管理，对沉淀池打捞浮油，以及对隧道污水进行处理，直到符合国家规定标准再排放。
②生活、生产区设污水处理系统，生活、生产污水经严格净化处理并经检验，符合国家环保标准后，再排出。
③控制施工注浆使用的水泥浆等材料的泄漏，并对进入隧道排水系统中的注浆废液做净化达标处理，避免浆液污染洞外居民的生活、生产用水。
④靠近生活水源的施工场地用沟壕或堤坝与之隔开，避免水源污染。
⑤施工期间生产场地和生活区修建必要的临时排水渠道，经废水池处理后，与永久性排水设施相接，不至引起淤积冲刷。
⑥施工区域、砂石料场在施工期间和完工后，妥善处理、以减少对河溪流的侵蚀，防止沉碴进入河流或小溪。
3、大气污染及粉尘、噪音污染防治
①对施工现场和运输便道等易产生粉尘的地段定时进行洒水降尘，勤洗施工机械车辆，使产生的粉尘危害减至最小程度。
②对施工人员发放口罩劳保用品，并定期进行体检。
③对易松散和易飞扬的各种建筑材料用彩条布、蓬布等严密覆盖，并放于居住区的下风处。
④加强施工机械设备的维护保养，减少噪声污染。
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