隧道贯通方案1.docx
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隧道贯通方案1
广西沿海铁路黎塘至钦州段扩能改造工程
新飞龙一号隧道贯通施工技术方案
项目名称：
广西沿海铁路黎塘至钦州段扩能改造工程
建设单位：
南宁铁路局沿海铁路扩能改造工程指挥部
设计单位：
中铁四院集团南宁勘察设计院有限公司
监理单位：
华铁工程咨询有限责任公司黎钦监理站
施工单位：
中铁九局集团有限公司广西沿海铁路黎塘至钦州段扩能改造工程项目经理部
主编部门:
中铁九局集团有限公司广西沿海铁路黎塘至钦州段扩能改造工程项目经理部第三架子队
主编人：
年月日
审核人：
年月日
批准人：
年月日
一、编制依据
1、《铁路隧道施工质量验收标准》TB10417-2003
2、《铁路隧道施工规范》TB10204-2002
3、《高速铁路隧道工程施工技术指南》【建设2010】241号
4、《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10753-2010
5、《广西沿海铁路黎塘至钦州段扩能改造工程施工图》【黎钦施（隧）01】、【黎钦隧参01】
6、《广西沿海铁路黎塘至钦州段扩能改造工程新飞龙一号隧道施工组织设计》
二、工程概况
新飞龙一号隧道位于新福镇关塘村，进口里程YDK30+420，出口里程YDK30+602，全长182m，进出口设计内轨顶面标高分别为80.35m和79.80m，隧道最大埋深约45.14m。
本隧道平面线型为曲线，曲线半径为R＝1200m，全隧内线路纵坡为I=3‰下坡。
限界及轨道
本隧按旅客列车设计行车速度120km/h，客货共线单线隧道设计。
隧道限界采用“隧限-2A”（GB146.2-83）。
洞内道床采用一级碎石碴，铺设Ⅲ型轨枕（2.6m）及60kg/m钢轨，轨道结构高度76.6cm。
隧道设计参数
本隧进、出口采用双侧挡墙台阶式明洞门。
洞口边仰坡采用厚35cm的M20浆砌片石骨架内植草护坡。
YDK30+420～YDK30+425和YDK30+594～YDK30+602进、出口Ⅴ级浅埋地段，围岩差，施工方法为明挖法，偏压式明洞衬砌；YDK30+425～YDK30+460Ⅴ级浅埋偏压地段，围岩差，处理措施采用加强衬砌，全环I16工字钢架0.6m/榀，YDK30+594～YDK30+569Ⅴ级浅埋地段，围岩差，处理措施采用全环I16工字钢架0.75m/榀，洞口长管棚预支护，短台阶法施工；YDK30+460～YDK30+512和YDK30+5320～YDK30+569为浅埋地段，围岩差，处理措施采用加强衬砌，拱墙15cm格栅钢架0.75m/榀，超前小导管预支护，短台阶法施工；YDK30+512～YDK30+532长度30m为Ⅳ级深埋地段，围岩差，处理措施采用复合式衬砌，局部地段设超前锚杆预支护，台阶法施工。
三、主要技术管理人员及机械设备组合
1、主要管理及技术人员表
序号
名称
人数
备注
1
架子队长
1
付伟义
2
副队长
1
王海云
3
技术负责人
1
赵泽军
4
专职安全员
1
邓永军
5
专职质量员
1
梁普华
6
试验员
1
张航
7
材料员
2
苏守库，周著荣
8
领工员
2
梁光志，程云祥
9
工班长
1
李宝明
合计
11
2、主要机械设备
主要施工机械表2
机械名称
规格型号
数量（台）
开挖
风动凿岩机
YT-28
15
风镐
G10
10
挖掘机
Pc220
1
装载机
ZL-50
1
自卸汽车
8T
4
通风机
55×2KW
2
初期支护
空压机
20m3/135KW
4
自动计量砼搅拌机
JS500L
1
注浆机
BM-250型
2
砼喷射机
PZ-5
2
管棚钻机
XY-28-3000
2
型钢冷弯机
1
钻孔台车
自制
2
二次衬砌
衬砌台车
全断面液压式7.5m
2
砼拌合站
HZS100
1
砼输送泵
HBT60
4
砼输送车
6m3
2
变压器
S9-630
1
发电机
200kw
1
钢筋切割机
1
防水板焊机
2
电焊机
4
钢筋调直机
1
围岩收敛量测设备
JSS30-10/15A
1
3、主要测量、试验、质检、监测仪器设备
拟投入本工程的主要测量、试验仪器配备表表3
序号
仪器设备名称
规格型号
单位
数量
备注
一、测绘仪器
1
全站仪
GTS-602
台
2
2
水准仪
苏光
台
2
3
三棱镜
台
1
二、建筑材料类
1
水泥沸煮箱
台
1
2
水泥细度负压筛析仪
FSY-150
台
1
3
水泥稠度仪
套
1
4
数控水泥标准养护箱
HBY-40B
台
1
5
石子标准筛
φ300
套
1
6
砂子标准筛
φ300
套
1
7
压碎值仪
套
1
8
震击式标准震筛仪
ZBSX-92
套
1
9
混凝土成型标准振动台
0.8m2
台
1
10
混凝土渗透仪
台
1
11
砂浆试验模
70.7×70.7×70.7
组
10
12
混凝土试验模
150×150×150
组
10
13
锚杆拉力计
ML20
台
1
14
喷大板试模
组
15
15
电子秤
ACS-15
台
2
16
电子天平
JY50001
台
2
17
台秤
TGT-100
台
1
三、环境检测仪器
1
温、湿度测定仪
台
1
2
水质分析仪
台
1
3
气温计
个
10
四、隧道贯通方案
（一）贯通面的选择及贯通误差估算
根据本隧道的具体情况，隧道选择在进口端长管棚施工后实现贯通，贯通面定在K30+424，此处原地面实测高程89.58，埋深1.77米。
1、洞外控制测量
为保证隧道正确贯通，我部利用“GPS”全球定位系统对隧道以及路基段的控制网进行了复测和测设。
洞外的测量采用标称精度为±（5mm+1ppm）Smart3100IS型双频GPS接收机，按照《全球定位系统（GPS）测量规范》CH2001-92和铁路全球定位系统（GPS）测量规范的要求，对隧道及路基的施工控制网进行测量和复测。
GPS外业观测数据的内业平差处理采用网平差软件StaticSurvey自动进行。
平差后的本次加密与复测的坐标成果及其精度情况见下表1。
表1：
本次加密与复测的坐标成果及其精度统计表
点名
X或Y坐标
坐标与精度
点名
X或Y坐标
坐标与精度
（m）
±（mm）
（m）
±（mm）
B-2
X
2504985.595
起算点
D1-001
X
2505080.546
1.2
Y
521852.109
Y
521806.134
1.1
D1-002
X
2505103.279
1.6
D1-003
X
2505130.606
0.6
Y
521791.817
1.2
Y
521790.240
1.1
D1-004
X
2505165.803
1.2
B-4
X
2505665.943
起算点
Y
521794.513
1.0
Y
521869.017
D1-006
X
2505333.955
1.5
D1-005
X
2505277.141
0.8
Y
521847.289
1.1
Y
521805.055
0.6
飞龙1号隧道的进洞控制点，应分别为进洞口处的洞口控制点D1-005和出洞口处的洞口控制点D1-001，则D1-005和D1-001的点位中误差（见表1），将直接影响贯通面处的横向贯通误差；而拨角进洞的后视边的方位角中误差，将首先影响在进洞控制点处的拔角进洞误差，继而通过进洞控制点到贯通面的“贯通距离”，引起贯通面处的贯通中误差。
进洞处拨角进洞的后视边一般为D1-005—D1-006（方位角中误差为0.54秒）边，而出洞处拨角进洞的后视边一般为D1-002—D1-003（方位角中误差为0.15秒）边。
2、高程控制测量
飞龙1号隧道全长182m，但由于受地形地面植被的影响，洞外水准路线长达1km，长度小于4km的隧道，按《铁路测量技术规则》规定的高程贯通限差为Mk=±50mm，按洞内和洞外等影响的分配原则（见《桥隧控制测量》），由此算出隧道的地面高程贯通限差的允许值为Ms=0.65Mk=0.65×50=±32.5mm。
飞龙1号隧道进出口水准点采用四等水准测量进行联测，测量成果闭合差为±7mm，中误差为±2.2mm，小于规范的允许值。
因此采用四等水准测量作为高程控制，满足施工要求。
3、加强洞口段的监控量测控制
洞口段加设地表沉降观测，布点的范围在隧道每五米的断面拱腰最宽处沿着45°角斜向上至地表。
每个断面增加布置点号为里程+A1、里程+A2、里程+A3、里程+A4、里程+B1五个点进行观测。
如图：
（二）贯通前的施工技术措施
在隧道贯通前，进口端精确放样并开挖出上台阶位置，做超前长管棚。
超前长管棚（Ф108钢管,L=30m，环向间距40cm，外插角按1°～3°控制，共计27根）。
工期要求：
洞口大管棚务必在掌子面距离进口25m之前完成。
施工程序：
搭钻孔平台、安装钻机→钻孔→清孔验收→安装管棚钢管→注浆。
出口端开挖至DK30+460时，距贯通面36m，原设计的超前小导管照常施工，外插角为10°～30°，充分注浆固结上台阶周边土体。
格栅钢架变为工字钢全环间距调整为60mm加强支护。
搭钻孔平台安装钻机：
（1）钻机平台用枕木或钢管脚手架搭设，搭设平台要求一次性搭好，钻孔由两台钻机由高孔位向低孔位对称进行。
（2）平台支撑必须着实地，连接要牢固、稳定。
防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量。
（3）钻机定位：
钻机要求与已设定好的孔口管方向平行，必须精确核定钻机位置。
用全站仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。
钻孔：
（1）岩质较好的要求一次成孔；钻进时产生坍孔、卡钻，需补注浆后再钻进。
（2）钻机开钻时，先低速低压，待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。
（3）钻进过程中经常用测斜仪测定其位置，并根据钻机钻进的现象及时判断成孔质量，并及时处理钻进过程中出现的事故。
（4）钻进过程中确保动力器，扶正器、合金钻头按同心圆钻进。
（5）认真作好钻进过程的原始记录，及时对孔口岩屑进行地质判断、描述。
作为开挖洞身的地质预探预报，作为指导洞身开挖的依据。
清孔验收：
（1）用地质岩芯钻杆配合钻头进行来回扫孔，清除浮碴至孔底，确保孔径、孔深符合要求、防止堵孔。
（2）用高压气从孔底向孔口清理钻碴。
（3）用全站仪检测倾角，外插角。
安装管棚钢管
（1）钢管在专用的管床上焊接好，确保焊接好的钢管不漏浆，导管上钻注浆孔，孔径16mm，孔纵向间距20cm，呈梅花形布置，尾部留不小于100cm的不钻孔的止浆段。
（2）棚管顶进采用大孔引导和棚管机钻进相结合的工艺，即先钻大于棚管直径的引导孔，然后利用钻机的冲击力和推力低速顶进钢管。
（3）接长钢管应满足受力要求，相邻钢管的接头应前后错开。
编号为奇数的第一节管采用3m钢管，编号为偶数的第一节钢管采用6m钢管，以后每节均采用6m钢管。
注浆：
（1）安装好有孔钢管后即对孔内注浆。
（2）注浆参数：
水泥浆水灰比为0.8：
1，若注浆量超限，未达到压力要求，必须调整浆液浓度继续注浆，直至符合注浆质量标准，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙均为浆液充填，方可终止注浆。
注浆压力一般为1.0～2.0Mpa。
（3）在每根钢管内全长加设1根φ20mm塑料排气管。
（4）注浆结束后及时清除管内浆液，并用30号水泥砂浆充填，增强管棚的刚度和强度。
（三）实际贯通误差测定
新飞龙一号隧道贯通面位于曲线上，贯通以后由洞口两端的导线点测出贯通面上的DK30+424点E各坐标，得到两组值，由进口端四等水准点BM27按四等水准测出E点的高程HE1（79.552）、及出口四等水准点BM26按四等水准水准测出E点的高程E2（79.535），进口端导线点测得E点坐标（XE12505246.743，YE1521803.877），出口端导线点测得E点坐标（XE22505246.727，YE2521803.862，由此算出S=（（XE2-XE1）2+（YE2-YE1）2）=22mm即为实际平面贯通误差。
贯通面DK30+424方位角为a=328°03′08″，贯通方向与实际贯通误差的夹角：
ø=tan-1（（YE2-YE1）/（XE2-XE1））+360°=328°02′47″
则实际横向贯通误差：
f横=S*cosø=19mm
实际纵向贯通误差：
f纵=S*sinø=12mm
实际竖向贯通误差：
HE2-HE1=17mm
测量测得横向贯通误差为：
19mm，纵向贯通误差为：
12mm，竖向贯通误差为17mm均小于设计及规范要求（50mm）。
（四）贯通误差的调整
1、平面贯通误差的调整
新飞龙一号隧道均属于曲线短隧道，上台阶贯通后测量测得横向贯通误差为：
19mm，考虑到隧道横向贯通误差较小，通过进口端的导线点与出口端导线点的联测平差，重新调整洞内导线点坐标。
2、高程贯通误差的调整
在贯通后，由进出口水准点作为附合水准路线重新观测平差，以平差后水准点高程测设中桩高程和其他高程施工测量工作。
高程贯通误差只有17mm不超出规定的限差，则贯通点附近的水准点高程采用由进出口两端分别引测的高程平均值作为调整后的高程，其它各水准点高程按水准路线的长度比例分配，求得调整的高程，作为施工放样的依据。
整体道路施工和铺设以洞内所有水准点调整后的高程为准。
五、质量标准及保证措施
1、洞身开挖质量检验评定标准：
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
1
拱部超挖（mm）
破碎岩石、土（Ⅴ、Ⅵ级围岩）
平均100，最大150
水准仪、全站仪或断面仪：
每5m一个断面
中硬岩、软岩（Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩）
平均150，最大250
硬岩（Ⅰ级围岩）
平均100，最大200
2
边墙超挖（mm）
每侧
+100，-0
尺量：
每10m检查3处
全宽
+200，-0
3
仰拱、隧底超挖（mm）
平均100，最大250
水准仪：
每10m检查3处
2、洞身开挖质量保证措施
（1）施工前要对施工方案、工艺流程、检测手段和方法等进行检查。
（2）施工过程中应对施工放样、布孔、成孔、装药、联线、爆破效果等进行全过程检查。
（3）洞内的测量桩是各种测量垢依据，选桩尽量选在通视良好、不易破坏、使用方便的地方。
六、安全与环保措施
（一）隧道安全施工保证措施
1、一般规定
（1）隧道内一切作业人员都必须经过安全操作培训，特殊工种必须持证上岗。
（2）对施工现场的道路、出碴、进料及材料的堆放场地，成品加工制作场地，应详细作出布置和安排。
对风、水、电、路等设施作出统一安排，布局合理，并在进洞前基本完成，达到标准。
（3）进洞前应做好洞口工程，稳定好边坡、仰坡，天沟、边沟排水流畅，确保隧道施工不受地表水的浸害。
（4）进入隧道工地的人员，都必须按规定配带安全防护用品，遵守纪律，听众指挥。
机械、车辆行人必须各行其道，注意掉石及行车伤人。
（5）遇有不良地质和涌水地段，应按照先治水，短开挖，弱爆破，先护顶，强支护、早衬砌的原则，稳步前进。
必要时应进行超前钻孔，探明地质情况，提前采取预防措施。
（6）隧道施工必须全天侯对工作面进行安全监护或观察，施工班组必须建产监察制度。
同时必须设置观察仪器，工程技术人员应建立观察记录制度。
（7）隧道施工各班组，应建立交接班制度，将施工、安全、质量等情况详细记录于交接本内，值班负责人应认真检查交接情况。
2、管棚施工
（1）、操作人员必须经过培训，熟悉该机的性能、结构、原理，考试合格并取得操作证，方可操作潜孔钻机。
（2）、工作前必须检查风动马达转动应灵活，清除钻机作业范围内及行走路面上的障碍物，并检查路面的通过能力。
（3）、电气箱的安装要注意防潮、防雨。
（4）、作业前应检查钻具、联结部分、电气部分、压气系统、风管和防尘装置状况。
（5）、钻机工作时，应先开动吸尘机，随时注意冲击器的声响及机器运转情况是否正常。
若发现异常应立即停机检查，并排除故障。
（6）、工作时，随时检查润滑情况，不得缺油。
（7）、加接钻杆时，注意中心孔及螺纹的清洁，避免泥沙进入冲击器内损坏机件。
（8）、钻机的工作风压、牵引力都不能超出规定的数值，防止误操作．
（9）、钻机作业时，回转减速箱不得反转，以防钻杆脱扣。
（10）、工作中，每钻进一定深度应上下提升钻杆数次，减少孔内积尘。
（11）、钻孔作业时，注意钻具推进情况，若推进过快，应调节操纵阀推进手柄，以免由于排尘不净而发生卡钻。
（12）、弯曲的钻杆应及时修理或更换。
（13）、钻机移位时，要调整滑架和钻臂，保持机体平衡。
（14）、钻机工作完后应停在安全地带，并对机器进行清洗、例保。
3、开挖凿孔
（1）开挖人员达到工作面时，应首先检查工作面是否处于安全状态，支护是否牢固，拱顶和两侧边墙部位是否稳定，如有松动或不安全情况应先进行支护，并及时报告现场负责人。
（2）人工开挖土质比较松弱岩石隧道时，应先检查镐、铣等工具是否完好，各部连接是否牢固，操作时相互配合，保持必须的安全操作距离，不得双重作业，以免碰撞和打击伤人。
（3）机械凿岩时，应先检查机身、风水管接头是否正常，严禁打干钻。
（4）站在碴堆上作业，应注意碴堆的稳定，防止滑坍伤人。
（5）风钻钻孔时，应先检查机身、螺栓、卡套、弹簧和支架等部位是否完好。
风、水管接头是否牢固，有无漏风、漏水，钻杆不直及带伤现象，不合格都应予以修理或更换。
（6）使用带支架的风钻钻孔时，必须将支架安置稳妥。
风钻卡钻时应用板钳松动拔出钻杆，不可敲打，未关风前不得拆除钻杆。
（7）风钻钻孔时撑钻人与扶钎人不可站在同一方向，扶钻杆人不得站在与钻杆垂直位置，开口钻杆不宜过长。
开口时先以弱风开钻，待钻杆钻孔稳定后，再加大风量钻孔。
（8）严禁在残眼中继续钻眼。
（9）不得在工作面拆卸、修理风钻。
4、装药爆破
（1）洞内爆破必须统一指挥，并由经过专业培训且持有爆破操作合格证的专业爆破工进行作业。
（2）装药与钻孔不宜平行作业。
（3）爆破器材加工房应设在洞口50米经外的安全地点。
严禁在工作地点加工爆破器材。
（4）爆破作业和爆破器材加工人员，严禁穿化纤衣服。
（5）装药前应检查爆破工作面附近的支护是否牢固，炮眼内的泥浆、流砂是否吹干净，刚打好的炮眼热度过高，不得立即装药。
发现流砂，流泥或大量涌水时，严禁装药爆破。
（6）装药前应按设计规定装药，不得任意加大装药量，毫秒雷管应按爆破设计和起爆顺序对号入座，用炮泥堵塞炮孔，严禁用碎石堵塞，堵塞时不得损坏起爆线路。
（7）装药时，严禁一切火种，应使用木质炮棍装药，严禁使用铁器或易产生火花的材料装药；与装药无关人员，应撤离现场。
（8）装药后，由现场施工员检查，确认炮孔无漏装，起爆网络连接良好，人员、设备撤离安全地点，警戒人员到位和警戒范围符合规定后，方可向爆破工发出点炮指令。
（9）洞口段爆破必须按规定布置防护区，统一指挥，并设置明显的爆破警戒标志。
（10）进行爆破时，所有人员必须撤离现场，其安全距离为200米以外，采用全断面开挖时，进行深孔爆破（孔深3-5米）时其安全距离不得少于300米。
（11）采用非电雷管起爆时，总起爆网络火雷管的导火索长度不少于1.5米，网络连结完成后，应详细检查有无漏接和连结不良现象。
（12）爆破后，必须进行通风排烟，15分钟以后，检查人员方可进入工作面，检查有无盲炮及可疑现象，有无残余炸药和雷管，支护有无损坏及变形，拱顶及两侧岩面有无松动及活石，在检查和处理确认无误后方可准许其它工作人员进入工作面施工。
（13）爆破作业，两工作面相近距离在20米以内时，一侧装药放炮，另一侧人员应撤离到安全地点。
两侧同时爆破时，必须由施工员统一联系指挥。
（14）爆破后当发现有盲炮时，必须由原爆破人员按规定及时处理。
如暂不能处理的，应设置明显标志或警戒，并报告工地负责人。
（15）爆破器材的领取，必须设专人持值班施工人员签发的爆破器材领用单领取，并按施工处规定办理领料签认手续。
（16）领取爆破器材后，必须及时运送到爆破或加工地点，中途或人员集中处不得停留，不得搭乘任何机动车辆，人工搬运一人一次不得超过原包装一箱。
雷管炸药禁止由一人同时运送。
（17）装药结束后，及时清点剩余爆破器材，按规格、型号、数量填写在爆破器材领用登记证退库栏，由专人送回仓库保管，并办理退库手续。
5、压浆喷锚
（1）压浆机在使用前必须进行检查，并试运转，风水管路联接牢固，压力要正常。
（2）操作喷、压浆嘴人员必须配戴防护眼镜及手套，掌握好喷嘴，以防脱落伤人。
（3）喷射面5米范围内不允许站人，严禁将喷头对人放置，以防伤人。
（4）喷射作业过程中，如突然断水或断料时，喷头应立即移开喷射面，严禁用高压风、水冲击尚未终凝的砼面。
（5）高处作业时，脚手架必须搭设牢固可靠，操作人员系好安全带。
（6）在安装钢拱架时，必须有专人指挥，施工人员应齐心协力，步调一致，保证安全。
6、装渣运输
（1）放炮后应进行喷雾洒水，出渣前应用水淋湿渣堆，减少粉尘。
（2）洞内运输的车辆行速不得超过20公里/小时。
（3）洞内车辆行驶严禁超车，倒车或转向时必须开灯鸣号或专人指挥。
（4）洞内车辆行驶在有人员作业区或有限制的施工设施地段（如脚手架、模板台车等）或行驶洞口转弯处和交叉道口时必须减速鸣号。
（5）机动车辆在洞内装渣运材料时，其宽度不得超过车体宽度，出碴时不得装碴过高，以防撞坏其它设施和落石伤人。
（6）洞内车辆相遇或有行人时，应关闭远光灯，改用近光灯或小光灯，严禁使用高音喇叭。
（7）洞内机械作业（如汔车、装载机、挖掘机等）操作人员必须经过培训，考领市级以上劳动部门发给的操作证，并具有一定的实践经验和熟练的操作技能。
（8）洞内作业受场地等条件的限制，机械作业区内，严禁任何人停留，无关人员不得进入操作室及与司机交谈。
（9）洞内运输禁止用汔油车。
运输车辆、装载车等任何人不得随便搭乘。
（10）装载机装车时，应待车辆停稳后再卸料，以免撞坏车辆或伤人。
（11）洞内施工机械工作结束后，应将车辆停放在指定或安全地点，摆放整齐，装载机铲落地放平，并清洗干净，关好门窗及工具箱，司机方可离开。
（12）严禁在陡坡或施工交通道停放机械、车辆及堆放杂物。
（二）环保及水土保持措施
1、环境保护技术措施
（1）在生活营地设置污水处理系统，并配备临时的生活污水汇集设施，防止污水直接排入河流、水塘和排灌系统。
（2）保证工地排水和废水处理设施在整个施工过程的有效性，做到现场无积水、排水不外溢、不堵塞、水质达标。
（3）施工现场设置油料库，库房地、墙面做防渗漏处理，指派专人负责油料的管理，防止油料跑、冒、滴、
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