隧道进洞专项施工方案.docx

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隧道进洞专项施工方案

巴达铁路站前I标段

隧道进洞专项施工方案

编制：

刘立朋、李艳

复核：

张锐、苏卫杰

审核：

武进广、李宁

批准：

石磊

中铁七局集团巴达铁路站前Ⅰ标项目经理部第三工区

二〇一〇年十二月

目录

1.编制依据及范围1

1.1编制依据1

1.2编制范围1

2.工程概况1

2.1地质状况2

2.2地层岩性2

2.3气象及水文特性…………………………………………………………………………………………………2

3.风险评估3

4.隧道进洞施工方案3

5.隧道进洞施工方法及工艺4

5.1洞口及边仰坡施工4

5.2超前小导管施工方法4

5.3洞身开挖及支护7

6.劳动力组织8

7.机械设备配备9

8.质量控制措施9

9.施工注意事项10

隧道进洞专项施工方案

1．编制依据及范围

1.1编制依据

（1）国家有关方针政策，国家和铁道部有关法规和条例、规定等。

（2）成都铁路局颁发的有关铁路工程施工的现行有效法规、规范、标准。

（3）达州建设指挥部制定下发的相关管理办法。

（4）招标文件工程招标图纸及部分施工图、本工程中标通知书及施工总承包合同书等。

（5）现行铁路施工、材料、机具设备等定额。

（6）自行踏勘本标段现场及调查周边环境所获得的资料。

（7）我方拥有的科学技术成果、机械设备装备情况、施工技术与管理水平以及多年来在铁路工程实践中积累的施工、科研及管理经验。

1.2编制范围

新建巴达铁路站前1标项目经理部第三工区隧道施工，刀背梁隧道的一半D1K27+498.5～D1K29+475，施工长度为1976.5m；大湾隧道D1K29+793～D1K30+503，施工长度为710m；紫木潭湾隧道的一半D1K31+205～D1K32+588，施工长度为1383m。

隧道施工总延米为4069.5m。

2.工程概况

管段内共有隧道3座，分别为刀背梁隧道、大湾隧道、紫木潭隧道其中1km以下隧道1座，1km以上隧道2座。

2.1地质状况

巴中向斜：

位于巴州镇石门乡清江乡一带，轴线方向185度，轴部平缓，岩层倾角2～5度，北翼大于南翼，与南阳场背斜过渡为的翼部倾角8～12度，轴部及两翼出露白垩系苍溪组、白龙组地层。

兰草渡背斜：

分布于平昌兰草乡、巴中复兴乡甘泉乡一带，轴线300～310度，两翼倾角1～3度，与“巴中向斜”东翼相接，向北西倾没与“巴中向斜”及“恩阳向斜”之间，轴部及两翼出露白垩系苍溪组、白龙组地层。

2.2地层岩性

管段内隧道范围上覆盖为第四系全新统崩坡积块石土、坡残积层粉质黏土；下伏基岩为白垩系下统苍溪组砂岩夹泥岩。

2.3气象及水文特征：

2.3.1气象特征：

属亚热带湿润季风气候，年平均气温16.9℃，1月份平均气温5.2℃，8月份平均气温27.3℃,年平均降雨量约1150mm，早春夏热秋凉冬暖四季分明，雨热同季，光照同步，无霜区长，光照适宜，雨量充沛，气候温和，适宜于农林牧渔业发展，但秋多雨冬多雾霜，雪较少，降雨时空分布差异大，常有夏伏旱秋霪雨及风雹灾害天气发生。

2.3.2水文特征：

管段内隧道地下水类型及地下水的补给、径流、排泄、测区地下水类型主要有第四系潜孔水及基岩裂隙水两种。

第四系潜孔水：

分布山坡坡麓松散堆积层中，以孔隙潜水为主。

基岩裂隙水：

存于较硬砂岩风化裂隙，泥岩为相对隔水层。

3.风险评估

隧道洞口段多存在埋深浅、围岩质软、岩层平缓、崩塌堆积等地质，隧区出露地层基本为泥岩、砂岩，泥岩易风化剥落成细粒及碎片状，对洞口边坡稳定性有一定影响，易造成塌方等风险事件，主要隧道洞口施工风险评估见下表。

隧道风险评估表

序号

隧道名称

里程

地质及埋深状况

存在风险

1

刀背梁隧道

D1K29+420~D1K29+475

埋深浅、围岩质软、天然气

塌方、瓦斯

D1K27+498.5~D1K29+420

岩层产状平缓、围岩质软、天然气

塌方、瓦斯

2

大湾隧道

D1K29+793~D1K29+873

浅埋、岩层平缓道

塌方

D1K29+873~D1K30+388

岩层平缓

塌方、掉块

D1K30+388~D1K30+503

浅埋、岩层平缓道

塌方

3

紫木檀湾隧道

DK31+205~DK31+290

浅埋、岩层平缓

塌方

DK31+290~DK32+588

浅埋、岩层平缓

塌方

4．隧道进洞施工方案

根据隧道围岩和周边环境因素的不同，管段内隧道主要进洞方案采用超前小导管超前加固方法施工进洞。

小导管施工

隧道口均采用Φ42小导管加固，V级加强型衬砌，0.8m/榀，全环格栅钢架加强支护，台阶法开挖。

5.隧道进洞施工方法及工艺

5.1洞口及边仰坡施工

开挖前清除洞口仰坡及以上的悬浮土体，在距仰坡刷坡线5m以外施作截水沟，水沟与路堑、路堤侧沟连接，沟身用砂浆抹面。

洞口边、仰坡段施工采用挖掘机纵向分段自上而下分层开挖，人工整修边仰坡，按设计要求一次到位，挖掘机配合自卸车装运弃渣。

洞口段边仰坡整修到位后，按设计进行防护，进暗洞前洞口采用超前加强支护。

5.2超前小导管施工方法

开挖前沿拱部开挖轮廓线外10cm施作超前小导管，预注水泥浆加固地层。

超前小导管为φ42mm热轧无缝钢管，长3.5m,外插角5°～１0°，水平搭接长度不小于1.0m，采用ZM-12T型煤电钻钻孔，安装超前小导管，并将其尾部与型钢钢架焊接固定，ZJB-3型注浆泵注浆。

施工前进行钻孔试验，并根据试验结果及时调整小导管的参数及施工方法。

5.2.1施工方法

施工顺序：

测量定位→钻机就位→钻孔→安装小导管→注浆→检查效果→下一根。

5.2.1.1制作小导管：

φ42mm超前小导管在构件加工厂制作。

前端做成尖锥形，尾部焊接φ8mm钢筋加劲箍，管壁上每隔15cm交错布置注浆孔，孔眼直径为6～8mm。

图5—1小导管加工大样图

5.2.1.2、钻孔、安装：

采用ZM-12T型煤电钻施钻，干钻钻孔，成孔后压力风清碴，并按设计要求将小导管插入孔中，外露端支撑于开挖面后方的钢架上，钢管尾部和钢架焊接成整体，与钢架共同组成预支护体系。

图5—2拱部超前小导管布置图

图5—3拱部超前小导管外插角

5.2.1.3、注浆：

根据围岩情况进行注浆。

采用水泥单液浆，设备采用KBY50-70型高压注浆泵。

注浆压力根据试验确定，在孔口处设止浆塞。

注浆前先喷射混凝土3cm封闭掌子面作止浆盘，注浆时先注无水孔，从拱顶向下注，当单孔注浆量达到设计注浆量时，可以结束注浆。

如遇窜浆或跑浆，则间隔一孔或几孔进行注浆。

注浆参数要根据注浆试验结果及现场情况调整。

注浆作业中认真填写注浆记录，随时分析和改进，并注意观察施工支护工作面的状态，试挖掌子面，无明显渗水时，即可进行开挖作业。

注浆前要充分准备，机具要进行调试并试运转，使机具处于良好状态。

注浆结束后尽快冲洗管路、机具，以免因管路中的残液凝结而堵塞管路。

5.3施工工艺流程

小导管施工工艺流程图

5.4洞身开挖及支护

5.4.1开挖方法

隧道正洞施工总体方案：

“先探后掘、超前支护、缩短进尺、快速封闭、加强通风、随时检测”的施工方法。

洞口段采用台阶法施工，严格控制装药量，开挖完成立即进行初期支护及搭设锚杆。

隧道中空锚杆采用φ22组合中空锚杆和φ22砂浆锚杆。

5.4.2锚杆施工方法

⑴、安装程序：

钻孔→清孔→插入杆体→注浆。

⑵、施工准备：

钻孔机具同超前小导管，杆体、连接件从厂家直接购置。

⑶、钻孔：

钻孔方法及要求同超前小导管。

⑷、安装杆体及注浆：

清孔后，插入锚杆，且位于孔的中心，安装锚杆垫板；采用注浆泵通过锚杆中心孔注入浆液，直至浆液从杆体外空隙溢出为至；等强后紧固螺母。

锚杆尾端焊接在钢格架上，以便共同受力。

5.4.3施工要点

采用先插杆体后注浆的方法施工，孔径要大于杆体直径15mm，孔位允许偏差为±15mm；孔深大于杆体设计长度10cm，深度误差不得大于±50mm，成孔后用高压风清孔，并先用塞子塞紧孔口。

锚杆及浆液材质要符合设计要求，锚杆要按设计要求尺寸定做。

浆液配比符合规范要求，并应拌合均匀，随拌随用，一次拌和的浆液要在初凝前用完。

先插杆体后注浆时，锚杆端头距孔底50～100mm，注浆时浆液要缓慢匀速注入，以免浆液形成空洞与断节。

注浆量要略大于需要量，直至浆液从孔口溢出为止，密贴锚杆垫板并紧固螺母。

6.劳动力组织

6.1小导管施工劳动力组织

单口小导管施工劳动力组织表

序号

工作内容

人数

备注

1

技术人员

1

2

钻机操作工

4

3

搭设导管

4

4

注浆

2

共计

11

7.机械设备配备

机械设备配置表

序号

工作内容

数量

备注

1

空压机

1台

2

注浆机

1台

3

高速制浆机

1台

4

切割机

1台

5

弯曲机

1台

6

电焊机

2台

8.质量控制措施

8.1超前小导管施工质量保证措施

（1）施工期间，尤其在注浆时，应对支护的工作状态进行检查。

当发现支护变形或损坏时，应立即停止注浆，采取措施。

（2）注浆结束4小时后，方可进行掌子面的开挖。

（3）相邻两排小导管搭接长度应符合设计要求。

（4）钢管要与拱架焊接牢固，注浆后注浆孔要堵塞密实。

8.2分项验收标准

8.2.1主控项目

超前小导管所用钢管进场必须按批抽取试件作力学性能（屈服强度、抗拉强度和伸长率）和工艺性能（冷弯）试验，其质量必须符合国家有关规定及设计要求。

检验数量：

以同牌号、同炉罐号、同规格、同交货状态的钢管，每60t为一批，不足60t按一批计。

施工单位每批抽检一次；监理单位按施工单位抽检次数的20%进行见证取样检测或按施工单位抽检次数的10%进行平行检验，至少一次。

检验方法：

施工单位检查每批质量证明文件并进行相关性能试验；监理单位检查全部质量证明文件和试验报告，并进行见证取样检测或平行试验。

8.2.2一般项目

超前小导管钻孔的允许偏差应符合下表的规定：

超前小导管钻孔允许偏差

序号

项目

允许偏差

1

方向角

1o

2

孔口距

±50mm

3

孔深

±50mm

9．施工注意事项

超前小导管必须在洞身开挖前完成。

洞口开挖时应预留拱顶施工台阶，在软弱围岩地段，钻机底应加设垫板或垫梁。

在施作超前小导管预支护的过程中应设置必要的监测项目，根据监测反馈信息及时采取相应的措施以保证施工安全和施工质量。