屏门隧道浅埋段施工专项方案.docx
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屏门隧道浅埋段施工专项方案
杭黄铁路工程
TA1-3施工方案报审表
施工合同段：
新建杭黄铁路先期段HHXQZQ-1编号：
致:
北京铁研建设监理有限责任公司杭黄铁路监理I标项目部：
我单位根据施工合同的有关规定已编制完成屏门隧道浅埋段专项施工方案,并经我单位项目技术负责人审查批准，请予以审核、批准。
附：
屏门隧道浅埋段专项施工方案。
承包单位（章）：
项目技术负责人：
日期：
专业监理工程师意见：
专业监理工程师：
日期：
总监理工程师意见：
项目监理机构（章）：
总监理工程师：
日期：
注：
本表一式3份，承包单位2份，项目监理单位1份。
新建杭州至黄山铁路先期段
HHXQZQ-Ⅰ标段
屏门隧道浅埋段专项施工方案
编制：
复核：
审核：
审批：
中铁隧道集团有限公司
杭黄铁路站前Ⅰ标项目经理部一分部
二〇一五年十二月
目录
1.编制依据0
2.工程概况1
2.1设计概况1
2.2现场情况1
3.施工方案3
3.1总体施工方案3
3.2主要施工方案6
4.主要施工方法7
4.1超前小导管施工7
4.2暗挖出洞9
4.3浅埋段施工与边坡支护10
4.4砂浆锚杆10
4.5安装钢筋网11
4.6防护工程12
4.7回填水泥土12
4.8监测12
5.劳动力、机械设备配置12
5.1劳动力配置12
5.2机械配置13
6.质量保证措施13
7.安全保证措施14
8.进度保证措施15
9.施工环保、水土保持、文明施工措施15
9.1环境保护措施15
9.2水土保持措施16
9.3文明施工措施16
1.编制依据
1.1杭黄铁路站前I标招投标文件、屏门隧道施工图纸及相关施工资料。
1.2国家、中国铁路总公司或原铁道部现行设计施工规范及验收标准，中国铁路总公司及原铁道部发布的《高速铁路隧道工程施工技术规程》（Q/CR9604-2015）、《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10753-2010）等和其他有关文件资料。
1.3踏勘工地和现场实际情况、现场调查的资料及本单位架子队伍、技术装备能力及施工实践经验。
2.工程概况
2.1设计概况
屏门隧道DK189+655～DK189+679段为Ⅴ级沟谷浅埋段。
山体坡度约为45°，沟谷浅埋段表层为Qel+dl粉质黏土，褐黄色，硬塑；下伏O3c泥岩、粉砂细砂岩，灰绿色～灰色、灰色～浅灰色，强风化～弱风化，岩质较软，节理裂隙较发育，岩体较破碎。
屏门隧道DK189+635～DK189+690段原设计施工方法采用三台阶四步法开挖，衬砌类型采用Ⅴ级围岩Ⅴc复合式衬砌施工，超前支护措施采用φ89管棚+Ⅰ型超前小导管支护。
为确保结构稳定，DK189+657～DK189+679段采用10%水泥土进行回填。
2.2现场情况
屏门隧道沟谷浅埋段处于两山相夹位置，呈Ⅴ字形，地表植被茂盛，山体陡峭，坡度约45°，沟底常年有水，水流较小，雨季水量会增加。
浅埋段山体坡度较大，无道路通行，机械设备及材料无法运输。
经实地勘察，DK189+653～DK194+675段拱部平均埋深1.6m，埋深最小处仅6cm。
且DK189+655处有一冲沟，常年流水,水流量约10m3/小时。
为保证施工安全以及确保工期，DK189+655～DK189+679段采用明挖法施工。
DK189+653～DK189+679浅埋段出、进洞土质临时边坡采用喷锚网防护，锚杆采用φ22砂浆锚杆，L-3.5m，间距1.5×1.5m，梅花形布置，喷射混凝土采用10cm厚C25网喷混凝土，钢筋网采用φ6，网格25×25cm。
拱墙衬砌采用50cm厚C35防水钢筋混凝土，仰拱衬砌采用60cm厚C35钢筋混凝土，拱部采用10%水泥土进行回填。
图1DK189+653.2～DK189+675断面图埋深情况
图2屏门隧道浅埋段平面图
3.施工方案
3.1总体施工方案
3.1.1浅埋段地表排水引排施工
先将浅埋段冲沟流水汇集，采用直径为φ200mm的HDPE中空壁缠绕管经洞顶上方引排，同时做好DK189+655出洞端洞顶地表水引排，施作洞顶截水天沟，按要求采取喷锚措施对临时边、仰坡进行加固。
3.1.2浅埋段暗洞出洞施工
该浅埋段暗洞围岩为Ⅴ级围岩Ⅴc型复合式衬砌支护，施工方法按照三台阶临时仰拱法开挖，超前支护采用Ⅲ型超前小导管。
3.1.3出洞安全措施及监控量测
为了确保安全出洞，根据设计要求结合施工现场勘查，优化爆破参数，加强支护强度。
同时地表、洞内埋设监控量测点，地表沿隧道纵向每5m埋设一组地表沉降观测点，每组地表沉降观测点由同一断面内间距5m的两个点组成。
洞内拱顶沉降和净空收敛监控量测点加密为3m一组，由隧道局技术中心监控量测小组按照规范要求每天进行观测。
通过监控量测数据分析掌握出洞情况。
同时根据中铁第四勘察研究院地质预报组地质雷达结果和现场施作超前水平钻及超前探孔的措施，探明洞内掌子面前方围岩、隧道埋深及出洞距离，依据综合超前地质预测预报结果及时调整爆破参数，确保安全出洞。
3.1.4出洞后浅埋段边仰坡施工
浅埋段土质临时边仰坡采用喷锚网防护，锚杆采用φ22砂浆锚杆，L-3.5m，间距1.5×1.5m，梅花形布置，喷射混凝土采用10cm厚C25网喷混凝土，钢筋网采用φ6，网格25×25cm。
3.1.5浅埋段衬砌施工及回填
DK189+655~DK189+679段24m为Ⅴ级围岩Ⅴc复合式衬砌，参照“杭黄隧参02（W）-22”设计图要求进行施工。
衬砌施工完成后，回填水泥土（水泥掺量为10%）。
3.1.6DK189+679段进洞施工
进洞前做好临时截水天沟施工，同时清理坡面、洞顶危石，边坡仰坡防护施工完成后，及时做好进洞超前支护，DK189+679段设计为Ⅴ级围岩，Ⅴc型复合式衬砌，Ⅲ型超前小导管，进洞严格按照三台阶临时仰拱法施工，为了进一步确保上台阶开挖安全，开挖以机械开挖为主，辅助爆破施工，同时必须预留核心土。
进洞开挖参数与出洞开挖支护参数一致。
为确保洞口安全和边、仰坡稳定，进、出洞采取短进尺、强支护、若爆破、勤量测的原则施工。
施工顺序如下图所示：
图3出入段施工顺序框图
3.2主要施工方案
3.2.1屏门隧道DK189+655～DK189+679里程段，根据围岩条件，暗挖出洞，按要求采用三台阶临时仰拱法，严禁大断面开挖。
待掌子面施工至DK189+635时请超前地质预报人员进行地质雷达，径向探洞和纵向探测，探明洞口埋深厚度以及前方围岩完整情况。
同时采用6米钻杆斜向、纵向打设探孔探测埋深情况，加强对前方地质的了解，以指导现场施工。
根据探测结果及现场情况施工至一定里程时，加强超前支护，每一榀拱架均设置Φ50超前导管，同时优化爆破参数，出动前10m以机械开挖为主，松动爆破为辅，降低对洞口围岩的扰动，直到上台阶贯穿。
待浅埋段防护工程、边仰坡、截水天沟工程完成后再进行中下台阶开挖、支护施工。
DK189+653出洞端加强超前小导管施工，保证出洞安全。
采用外径50mm、厚5mm的无缝钢管制作，钢管长度5m，间距30cm，纵向搭接不小于1.5m，外插角采用40°和10°交错布置。
3.2.2结合施工现场情况，出洞段DK189+625～DK189+645预留变形量为10cm，DK189+645～DK189+655段预留变形量为15～20cm。
上中下台阶每3m设置沉降观测点。
加强监控量测，及时分析量测数据，保证施工安全。
3.2.3做好截水天沟，边、仰坡临时加固。
提前预装砂袋，做好处理水的应急措施，避免出洞时遇到雨天，地表水流倒灌到隧道内；在冲沟水流上游位置设立截水坝，高差应大于洞顶标高1米以上，采用φ200mmHDPE双壁波纹管排水管通过截水坝引到洞身线右下游沟渠内。
3.2.4浅埋段衬砌
拱墙衬砌采用全断面整体钢模衬砌台车作为内模，外模采用装配式的钢模或木模，混凝土集中搅拌、搅拌运输车运输、泵送砼灌注，振捣器捣固，当头木板采用钢模或木模。
混凝土浇筑左右对称进行，防止钢模台车偏移和外模爆模。
浅埋段Ⅴc复合式衬砌二衬钢筋，主筋为Φ22钢筋，间距20cm，分布筋采用Φ14钢筋，间距25cm，钢筋接头采用挤压套筒连接，边墙采用绑扎。
仰拱采用C35防水钢筋混凝土，厚度为60cm，填充采用C20混凝土。
3.2.5浅埋段防排水措施：
钢筋混凝土结构外缘与填土面接触部分以外依次设置水泥基渗透结晶防水涂料、3cm厚M10砂浆找平层、防水板、土工布。
浅埋段结构在土石回填后，均应铺设隔水层，隔水层应优先选用绿色防护的符合隔水层，以最大限度减少工程对环境的影响。
盲管布设：
拱墙在下水侧布置2*3m的排水板，环向2米一道；面水侧布置，最后在顶部施工30cm厚钢筋混凝土水沟。
3.2.6浅埋段回填
拱圈混凝土达到设计强度、拱墙背防水设施完成后，方可回填10%水泥稳定碎石土，回填前先将基坑内杂物清理干净且无积水。
回填土必须沿山体顺坡分层回填，回填土方应对称分层夯实，回填密度≥0.8，粒径≤15cm，并不得含有石块、碎砖、灰渣及有机杂物，也不得采用带有膨胀性的粘土。
回填施工应均匀对称进行，并分层夯实，其两侧回填的土面高差不得大于0.5m；人工夯实每层厚度不得大于0.25m，机械夯实每层厚度不得大于0.3m，并防止损伤防水层。
回填至拱顶后，即应满铺，并分层向上填筑，严禁任意抛填；顶层回填材料采用50cm厚粘土隔水层。
浅埋段粘土隔水层应与边坡仰坡搭接良好，封闭紧密。
4.主要施工方法
4.1超前小导管施工
4.1.1小导管制作
采用外径50mm、厚5mm的热轧无缝钢管制作。
在小导管的前端做成约10cm长的尖锥形，在尾端焊接φ6钢筋加劲箍，管壁上每隔15cm梅花形钻眼，钻孔直径10mm，尾部长度不小于1m作为不钻孔的止浆段。
图5超前小导管制作示意图
4.1.2测量定位：
按技术交底要求，测量组在设计孔位上做出标记。
4.1.3钻孔：
采用风钻进行钻孔，孔径直径比导管管径大3~5mm。
4.1.4清孔：
用高压风从孔底向孔口清理钻渣。
4.1.5安装：
已加工的小导管由专用顶头顶进，顶进钻孔长度不小于90%的管长，并用高压风将钢管内的砂石吹出。
小导管外露长度一般为20cm，以便连接孔口阀门和管路，尾部焊接在钢架上。
相邻两排小导管搭接长度符合交底要求，且不小于1.5m，钢管顶进时，注意保护管口不受损变形，方便与注浆管路连接。
4.1.6注浆：
小导管注浆采用水泥砂浆，水灰比为0.5~1.0（重量比），用塑胶泥封堵孔口及周围裂隙，必要时喷射砼封闭注浆面，以防止工作面坍塌。
注浆顺序为由下至上，浆液先稀后浓，注浆量先大后小，注浆压力由小到大。
单孔注浆，注浆压力0.5~1.0MPa，注浆压力达到设计终压（1.0Mpa）或虽未到达设计终压，但注浆量达到设计注浆量的80%时可结束注浆。
4.1.7施工工艺框图如下图：
图5超前小导管施工工艺框图
4.2暗挖出洞
4.2.1洞身开挖采用三台阶临时仰拱法，严禁采用大断面法开挖，临近出洞时应采用镐头机进行开挖，尽量减少爆破对围岩的扰动，初期支护严格按设计进行施作，主要采用HW175型钢，间距0.6m，φ50超前小导管预支护，衬砌为C35钢筋砼，厚50cm。
4.2.2支护时加强对拱脚的处理，严格按设计或强于设计进行锁脚锚管的施作，提高拱脚处围岩的承载力。
及时施作仰拱，根据监控量测反馈信息及时采取各种施工措施，包括围岩系统注浆固结支护或地表注浆加固等，保证施工安全。
4.3浅埋段施工与边坡支护
4.3.1开挖施工分层分台阶进行，坚持“逐级开挖、逐级支护”的原则。
施工过程中应加强明挖基坑的检测，包括坡面稳定、基地稳定及地表下沉量测等，以方便及时掌握边仰坡坡面的动态与支护工作状态，确保开挖边坡以及基坑稳定和施工安全。
4.3.2浅埋段临时边仰坡采用喷锚网防护，锚杆采用φ22砂浆锚杆，L-3.5m，间距1.5×1.5m，梅花形布置，喷射混凝土采用10cm厚C25网喷混凝土，钢筋网采用φ6，网格25×25cm。
4.3.3边仰坡喷射前处理危石，清除地表杂物，注意森林防火，检查开挖尺寸，当受喷面有涌水、淋水、集中出水点时，先进行引排水处理。
4.3.4用高压风水冲洗受喷面，设置控制喷砼厚度的标志。
喷射作业分段、分片、分层，由下而上进行，有较大凹洼处，先喷射填平。
4.4砂浆锚杆
锚杆孔采用风动式凿岩机钻孔，钻孔方向尽可能与岩层主要结构面垂直，锚杆孔孔径须符合设计要求，锚杆孔深大于锚杆长度10cm，锚杆口间距允许偏差为±15cm。
砂浆质量配合比控制在1（水泥）：
1～1.5（砂）:
0.45～0.5（水）之间,砂的粒径不宜大于3mm。
砂浆应拌和均匀，随拌随用，一次拌和的砂浆应在初凝前用完。
注浆开始或中途暂停超过30min时，应用水润滑灌浆罐及其管路；注浆孔口压力不得大于0.4MPa；注浆管应插至距孔底5~10cm处，随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出，随即迅速将杆体插入，锚杆杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95%，若孔口无砂浆流出，应将杆体拔出重新注浆。
如遇孔内流水，应在附近另行钻孔后再安设锚杆，亦可采用速凝早强药包锚杆或采用锚管锚杆向围岩压浆止水。
否
合格
合格
图6砂浆锚杆施工工艺框图
4.5安装钢筋网
钢筋网采用φ6圆钢，网格尺寸25*25cm，规格0.5m～0.8m×2.0m，通过设物中心加工成成品,网片与网片之间钢筋搭接长度不小于1个网孔，并将与锚杆接触的钢筋进行点焊。
钢筋网钢筋与岩面间距不得大于3cm，钢筋之间间距误差不得大于10mm。
挂双层钢筋网，继续喷射C20砼至设计厚度。
4.6防护工程
为防止滚石对附近农田果园产生影响，必须做适当的防护。
主要为拉设警戒线，贴告示，以及现场的专业防护人员，爆破作业前对爆破安全距离内进行鸣哨、呐喊，确保安全。
4.7回填水泥土
洞顶回填土石时必须保证浅埋段衬砌已经达到设计强度，在夯填时保证夯击位置必须离开洞身砼适当距离。
回填采用人工回填，并注意与边坡顺接。
4.8监测
地表埋设好地表沉降观测点，按频率对山体位移进行监测。
隧道洞身监控量测主要包括围岩及支护状态观察、拱顶下沉、周边位移及收敛、地表水水位观察等监测项目，按3m的距离进行布设。
监测结束标准，根据收敛速度判别：
收敛速度＞5mm/d时，围岩处于急剧变化状态，加强初期支护系统；收敛速度＜0.2mm/d时，围岩基本达到稳定。
监测数据的统计分析与信息反馈：
工程监控量测作为施工组织的核心内容之一，置于动态管理体系之中，监测的数据每天反馈至工程部，及时分析，并对现场施工做出指导。
5.劳动力、机械设备配置
5.1劳动力配置
根据不同工程施工阶段的实际需要进行劳动力配置，施工过程中对劳动力进行动态管理，施工高峰期拟投入劳动力人数95人。
具体见表5-1“劳动力配置表”。
表5-1劳动力配置表
工种
开挖工
支护
各种司机
木工
钢筋工
砼工
现场管理
普工
其他
合计
数量（人）
15
10
8
10
12
12
8
10
10
95
5.2机械配置
机械设备投入在施工高峰期见表5-2“主要机械设备配置表”。
表5-2主要机械设备配备表
序号
机械名称
型号/能力
单位
数量
备注
1.
挖掘机
PC220
台
1
带镐头
2.
装载机
ZL50C
台
2
3.
自卸汽车
15t
台
3
4.
湿喷机
KC30
台
1
5.
气腿式凿岩机
YT-28
台
25
6.
风镐
G10
台
10
7.
注浆机
台
1
8.
电焊机
BX1-500
台
4
9.
砼罐车
8方
台
3
10.
水平地质钻机
MK-5
台
1
备用
11.
多功能开挖台架
自制
台
2
12.
空压机
20方
台
5
已安装
13.
搅拌站
120
套
1
14.
变压器
800KVA
台
2
15.
模板台车
12m
台
1
16.
砼输送泵
HBT60
台
1
6.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，先放出隧道中线和边线，确定施工范围，进行人工砍树清表，然后确定边仰坡开挖界限和坡比，进行准确放线。
2、开挖前要先施作改沟、截排水沟，施工过程中保持开挖部位不积水，土方和比较破碎的石方开挖采用挖掘机开挖，人工修整，严禁放炮。
3、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。
4、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。
5、喷锚支护做到喷料随拌随用，不超过规定时间。
喷射前清理岩面,厚度较大时分层喷射。
严格掌握凤压、水压和喷射距离，做到厚度符合设计和安全要求，受喷表面平顺。
6、严格按照设计或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；连接板密贴，上齐连接螺栓。
对锚杆的方向、数量和深度进行严格控制。
7.安全保证措施
1、浅埋段坚持“弱爆破、强支护、早封闭、勤量测”的原则组织施工。
2、浅埋段地势陡峻，施工场地狭小，土石方施工过程中必须及时进行防护，预先做好防排水设施。
3、机械设备均应安置在安全地带，基础必须落在稳定地基上，并保证上方无落石滑塌危险。
4、对所有施工人员进行系统的安全教育，进入工地人员严格佩戴安全防护用品，不能在工地打闹、戏耍，不能随便丢弃或碰落土石块。
5、严格按设计要求及时施作初期支护，严禁偷工减料，确保施工安全。
6、严格按设计要求对地表下沉、拱顶下沉、隧道收敛等方面进行监控量测，根据量测结果及时采取相应的措施，保证施工安全。
7、建立健全应急救援体系、物资储存，制定完善的应急措施，在隧道内发生突水突泥或掉块坍塌时启动应急救援体系，确保把灾害损失降至最低程度。
8.进度保证措施
1、对浅埋段施工的各个工序进行详细的分析、运用统筹学原理合理安排施工顺序、科学组织施工。
2、根据实际施工需要配齐各种机械设备和工具，特别是要配齐大型施工机具，提高机械化施工水平，保证施工速度，平时加强机械维修和保养，保证施工机具的完好率。
3、对工程进行动态控制。
牢牢抓住关键工序的管理与施工，合理安排施工时间，控制循环作业时间，减少工序搭接时间，提高施工效率。
优化施工方案，提高施工进度。
4、加强监控量测，在开挖前制定出相应具体的对策和措施，施工中及时调整施工方法和支护措施，避免延误施工时间。
9.施工环保、水土保持、文明施工措施
9.1环境保护措施
施工前组织对全体员工进行生态资源环境保护知识学习，增强环保意识，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。
组织相关管理人员对施工可能对环境产生的危害进行分析，制定针对性的措施，并施工过程中监督实施。
施工中产生的污水处理达标后，向指定的地方排放。
控制施工注浆使用的水泥浆泄漏，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。
生产生活垃圾按要求进行集中处理，不乱丢乱弃。
弃碴必须运到指定地点，严禁随意倾倒，掩埋植被、堵塞河流。
9.2水土保持措施
努力做好水土保持工作，实行“三同时”制度，加强对施工人员水土保持的教育。
严格遵守有关水土保持的法规、条例。
洞口边仰坡完成后应及时进行坡面防护，并进行坡面绿化，绿化植被必须经过认真筛选，适合当地生长。
绿化时间宜选在春季进行，播籽应注意浇水养护，保证成活率。
施工完毕后，对取土后的取土场进行平整，必要时需覆盖，防止荒漠化或水土流失。
尽可能保持原有冲沟状态，不堵塞冲沟抬高水位。
隧道弃碴按指定位置和设计堆放要求，分层堆放，逐层压实、防护。
9.3文明施工措施
建立以项目经理为首的文明施工组织机构。
结合本工程实际情况，在各级负责人中明确分工，落实文明施工现场责任区，制定相关规章制度，确保文明施工现场管理有章可循。
施工中，加强对施工人员的文明行为教育，做到管理程序化，作业标准化。
尊重当地民众的生活、生产习惯、禁忌、宗教信仰，协调好与当地居民的关系。
在现场施工过程中，施工人员的生产管理符合施工技术规范和施工程序要求，不违章指挥，不蛮干。
对不服从统一指挥和管理的行为，按处罚条例严格执行。
对施工现场不断地进行整理、整顿、清扫、清洁和素养，有效地实现文明施工。
按照工程特点，加强现场文明施工的综合管理，减少现场施工对周围环境的干扰和影响。
加强检查监督，从严要求，持之以恒，使文明施工现场管理真正抓出成效。
合理布置场地。
各项临时设施必须符合规定标准，做到场地整洁、道路平顺、排水畅通、标志醒目、生产环境达到标准作业要求。
及时调整设备、机具和材料的位置，保证摆放整齐，保持工作面宽敞，提供良好的工作环境。
施工现场坚持工完料清，垃圾杂物集中堆放，及时处理。
进洞后“三管两线”按要求布设，搞好洞内排水，做好洞内清理及道路维护，加强洞内通风。
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