隧道施工方案93184.docx

1、隧道施工方案931841.编制依据1.1.有关的合同文件；1.2.吉林勘查设计院有限公司设计文件； 1.3.铁路隧道施工技术指南1.4.铁路隧道工程施工质量验收标准1.5. 铁路工程安全施工技术规程1.6.国家有关方针政策，以及国家和地方的相关法律法规；1.7.近年来类似铁路工程的施工管理经验；2.编制范围靖宇至松江河铁路新建工程珠宝二号隧道，起、终点里程为DK35+355、 DK38+478，隧道全长3123m。目前已完成洞身开挖：入口侧791m、出口侧750m，仰拱及填充：入口侧780m、出口侧704m，二次衬砌：入口侧696m、出口侧592m。剩余1582m洞身开挖，为IV级围岩。3.工

2、程概况及主要工程数量3.1工程概况靖宇至松江河铁路新建工程珠宝二号隧道，位于抚松县珠宝沟屯西北，珠宝河西岸，进口里程为DK35+355，出口里程为DK38+478，全长3123m。隧道DK35+355至DK37+150段位于6坡度的上坡段，DK37+150至DK38+478段位于5.0坡度的上坡段，平面位于直线上。隧道所经地区为低山地貌，其中隧道进口DK35+355DK35+489为丘前缓坡，DK35+355DK35+489为低山丘陵剥蚀区，丘陵剥蚀区地势较为陡峻，“V”字形冲沟较发育，地形相对高差较大，相对高差最大约95m。本隧道进口处自然坡度较陡，坡角约34度，出口处自然坡度约54度。最大

3、埋深为164.07m。珠宝二号隧道进出口设计为台阶式洞门，出口采用单压式台阶洞门。隧道洞口采用长管棚进行超前预支护，洞身拱部采用自进式中空注浆锚杆超前预支护，隧道初期支护采用锚网喷支护；、级围岩段采用格栅钢架支护，短台阶法、台阶法开挖，级围岩段采用全断面开挖。施工过程中采用超前地质预测预报及监控量测技术，确保施工安全。 主要工程内容：隧道开挖支护、仰拱、二次衬砌、仰拱填充及洞内沟槽施工。3.2.地质概况3.2.1.地质概况隧道处表覆第四系全新统坡洪积层细角砾土，洞身部位为侏罗系上统(J3)凝灰质砂岩夹页岩。细角砾土：浅黄色，稍密，稍湿，2.4m以下饱和，碎石成分以弱风化砂岩为主，呈棱角状。凝灰

4、质砂岩：灰褐色，泥灰质，细粒结构，薄层中厚层状构造，全风化微风化。页岩：泥质结构，薄层中厚层状构造，节理裂隙较发育，岩体较破碎，呈角粒状、块状。3.2.2.水文地质土壤最大冻结深度1.8m。DK35+355DK35+551有少量基岩裂隙水，为弱富水区，DK35+551DK35+655基岩裂隙水较发育，为中等富水区，DK35+655DK37+485有少量基岩裂隙水，为弱富水区，地下水渗透系数K=0.0280.187m/d，单位用水量0.4281.185 m3/d.m。3.3.主要工程数量珠宝二号隧道主要工程数量详见表1。表1 珠宝二号隧道主要工程数量表序号项目名称单位剩余1开挖m384095.3

5、62初期支护C25网喷混凝土m36397.263微纤维kg5763.084钢筋网kg82908.36522注浆锚杆m61500.36钢筋格栅kg248472.87型钢钢架kg2268.488二次衬砌拱墙C30混凝土m317175.069仰拱C30混凝土m32724.9410仰拱填充C20混凝土m37715.4511钢筋HPB235kg012防排水防水卷材m237590.0913土工布m237590.0914排水盲管环向50cm软式排水管m5476.1415纵向80cm软式排水管m367016施工缝中埋式橡胶止水带m5708.3417外贴式橡胶止水带m5657.118沟槽沟槽身C25混凝土m32

6、623.81519盖板C25钢筋混凝土m3219.10520浸油木盖板m393.6921HPB235钢筋kg64771.0222洞门挡墙C30混凝土m3483.8823端墙C30混凝土m3513.0124端墙顶帽C30混凝土m39.3125翼墙顶水沟m326截水天沟、边仰坡防护、路基面铺砌m327浆砌片石检查梯个228检查梯钢筋t29洞门牌及号标座230圆管（每延米）圆管C25钢筋混凝土m339.631HPB235kg184832管座C20混凝土m313233挖方挖方m352834回填隧道弃碴m30350.41.0cm的小碎石m30365cm的碎石m319837检查井（每个）检查井开挖m372

7、38C25混凝土m36039钢筋kg432040钢筋kg290.441木盖板m31.242钢制井盖板m30.4843轨距杆个4844减少的仰拱或底板C35m3-13.845减少的隧底填充C20m3-38.446横向连通盲沟（每个）开挖挖方m317.2547回填C20混凝土m317.254850mm盲管长度m60049纵向连通盲沟（每延米）80mm盲管长度m120050保温出水口C20混凝土m35.851填弃碴m32552填矿碴m33053碎石m3554干砌片石m317.555夯填粘土m3956堆弃片石m3254.施工总体方案4.1.施工组织机构及施工队伍的分布 4.1.1.施工组织机构以精干、

8、高效的原则，选择有能力、有经验、懂业务的骨干人员，组建珠宝二号隧道施工架子队。4.1.2.施工管理机构分布 根据现场需要在现场设立精干隧道架子队，架子队布置在隧道进出口线路两侧永久征地界外。4.1.3.施工队伍安排珠宝二号隧道采用从进、出口双向掘进，根据隧道特点和工程量情况，合理配置劳动力资源，并根据工程需要适时调整，施工高峰期的上场总人数为163人，详见表2施工队伍人员安排计划表。表2 人员组织机构安排计划表人员组成工 作 内 容管理队长1负责进、出口施工现场、调度、管理、组织工作等架子队总工1协助队长抓好施工技术、质量，工程进度等管理工作技术员2负责进、出口技术工作，主抓技术、质量质检员2

9、负责进、出口质量管理工作等安全员2负责进、出口安全管理工作等材料员1负责进、出口物资、设备管理工作等领工员1负责进、出口特殊作业过程，关键工序进行跟班、指导试验员1负责试验管理工作等工班长2对作业人员进行安全、技术交底和安全教育开挖班钻爆工等40负责进、出口围岩开挖及超前支护、锚杆钻孔作业等喷锚班喷锚工、钢筋工等35负责进、出口锚杆、喷砼、挂网、钢架、安装作业等出碴班出碴人员、司机等20负责进、出口装碴运碴、扒碴、机械排险等工作二衬班砼工、防水施工人员等25负责进、出口二次衬砌、仰拱回填及洞内沟槽施工机械修理班机修工4负责进、出口机械维修等工作后勤保障班电工，供风、水作业6进、出口电气设备安装

10、、维修；高压送风、供水、通风、管路维修杂工班杂工20进、出口洞外物料倒运、洞内清理及洞内施工辅助作业等合计1634.2.大临工程的分布及总体设计4.2.1施工便道隧道进出口施工便道由302国道施工便道接入。4.2.2洞口临时工程隧道出、入口两侧分别设置隧道生活区和生产区，隧道生活区和生产区布置情况见珠宝二号隧道平面布置图。4.2.3拌合站进、出口各设自动计量强制式50m3/h混凝土搅拌机1台，主要负责初期支护喷锚用砼，衬砌砼由集中拌合站供应。4.2.4钢筋加工车间为保证珠宝2#隧道所用锚杆、钢筋网施工质量，所有钢筋、钢材半成品均由洞口钢筋加工车间以工厂化加工方式进行生产，根据施工进度要求提前运

11、至施工现场。4.2.5弃碴场隧道进、出口各设弃碴场一处，弃碴场位置以不影响排洪为准。入口与珠宝1#隧道共用一处弃碴场，需20亩。4.3.施工用电 施工用电从与铁路施工正线相交的地方电力线采取就近“T”接方式引入，架设高压电力线到珠宝二号隧道进口端，在隧道进、出口端分别设500KVA变压器各1台，低压电力线从变压器架线引入隧道施工现场。隧道进、出口各备用1台200KW发电机作为备用电源。4.4.施工用水本隧道施工用水采用就地打井取水，经相关部门检测合格后方可使用。 井水采用输水管道经高压泵输送到隧道工作面。4.5.沉淀池 进出口各设3000m3沉淀池一个, 定时清理池内废渣，由隧道排出的水经沉淀

12、净化后经临时排水沟排入既有沟渠，也可抽入高压水池重复利用。沉淀池池壁采用浆砌片石加固。4.6.施工测量、试验4.6.1.施工测量隧道施工前由项目部、指挥部组成测量复核队，对设计院提供控制网复测、控制点加密工作及已完隧道中线测量。高程控制网复测工作已经完成；已经完成隧道洞口高程控制网布测和复核工作。4.6.2施工试验工地试验室建立完毕后要经过验收方可使用。隧道施工配备标养室一处，配试验员一名，在工区试验室的领导下开展工作，具体负责施工现场试验工作。4.7.内业资料现场技术员、质检员负责隧道施工内业资料填写、收集、整理工作，并定期归档至架子队资料室；施工现场测量、试验资料由负责该隧道的测量、试验人

13、员进行收集、整理工作，归档至架子队试验室。内业资料工作由架子队资料员负责督促实施。4.8.施工程序（1）总体施工程序：征地拆迁场地清理测量放线现场核对复工报告工程实施施工自检报检签证质量评定工程验收土地复耕工程保修。（2）珠宝二号隧道施工程序：施工准备测量放样洞口开挖洞身开挖及支护洞身衬砌（仰拱超前）及洞内沟槽施工收尾工程。5.施工方法、关键技术、工艺要点、工艺要求5.1.1.洞身围岩开挖方法隧道剩余洞身开挖为级围岩，采用台阶法施工。级围岩地质条件较差段，采用超前锚杆支护台阶法上、下断面、仰拱三台阶分部开挖，先进行上部开挖，进行网喷锚初期支护，再进行下部开挖，随即进行下部初期支护，上、下开挖面

14、前后距离错开5080m左右，最后进行仰拱部分开挖。循环进尺设计为1.0-1.5m。台阶法施工工艺流程见图1台阶法施工工艺框图。图1 台阶法施工工艺框图5.1.2.光面爆破施工工艺5.1.2.1 光爆简介根据围岩情况及时修正爆破参数，控制爆破的起爆网络，采用毫秒雷管，周边眼采用导爆索起爆。周边眼采用25小直径药卷炸药，其它炮眼选用2#岩石硝铵炸药32药卷。炮眼均采用炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。光面爆破参数如下：表3 光面爆破参数表参数岩石种类饱和单轴抗压极限强度Rb(MPa)装药不偶和系数D周边眼间距E(cm)周边眼最小抵抗线W(cm)相对距E/W周边眼装药集中度q(Kg/m)硬岩601.

15、251.5557070850.81.00.300.35中硬岩30601.52.00456060750.81.00.200.30软岩302.002.50305040600.50.80.070.15周边光面爆破孔采用导爆索、竹片把25药卷绑扎成炸药串装入孔中，孔口用炮泥堵塞长度不小于20cm。实践证明这种装药结构比单用25药卷光爆效果好。其装药结构见图2光面爆破装药结构示意图。图2 光面爆破装药结构示意图5.1.2.2光面爆破钻爆设计表4 级围岩爆破参数表（预计进尺1.6）部位段号炮眼名称炮孔深度(m)孔数(个)单孔装药量（kg）段装药量（kg）附 注2532上断面1掏槽眼2.061.27.2主要

16、指标:炮眼数144个断面积:115.94m2炸药单耗:0.77kg/m3单位面积炮眼数:1.64个/m2堵孔长度:掏、扩槽眼0.4m掘进眼0.6m周边眼0.2m线装药密度:周边眼:0.25Kg/m其它:0.28Kg/m3掏槽眼2.061.27.25掏槽眼2.061.27.27扩槽眼1.8100.99.09扩槽眼1.860.95.511掘进眼1.890.98.113掘进眼1.890.98.115掘进眼1.8160.914.417周边眼1.8350.4515.8上断面1掘进眼1.830.92.73掘进眼1.860.95.45掘进眼1.890.98.17掘进眼1.8120.910.89掘进眼1.84

17、0.93.611周边眼1.8140.456.3仰拱1掘进眼1.840.93.63掘进眼1.8100.99.05周边眼1.8250.4511.3合计190143.3图3 级围岩台阶法开挖光面爆破炮眼布置图5.1.2.3钻爆作业光面爆破施工工艺详见图4光面爆破施工工艺流程图。图4 光面爆破施工工艺流程图施工布眼钻眼前，测量人员用红铅油准确绘出开挖断面的中线和轮廓线，标出炮眼位置，其误差不超过5cm。定位开眼采用人工风动凿岩机钻眼，凿岩机就位后按炮眼布置图正确钻孔。对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它眼要高，开眼误差分别控制在3cm和5cm以内。钻 孔采用简易开挖台架，使用YT-28气腿式风动凿岩

18、机钻孔，钻孔直径42mm，采用单式楔形掏槽，每一循环按设计图纸画出开挖轮廓线，布置出炮孔位置。钻工要熟悉炮眼布置图，要能熟练地操纵凿岩机械，特别是钻周边眼，一定要由有丰富经验的老钻工司钻，台车下面有专人指挥，确保周边眼有准确的外插角（眼深3m时，外插角小于3度；眼深5m时，外插角2度），尽可能使两茬炮交界处台阶不大于15cm。同时， 钻眼时做到：A、掏槽眼间距误差和眼底间距误差控制在5cm内。B、辅助眼排距，行距误差均不大于5cmC、周边眼沿设计开挖轮廓线上的间距误差不大于5cm，眼底不超出开挖轮廓线15cm，应基本落在同一垂直面上。D、炮眼间应平行，顺直（底眼、周边眼和掏槽眼除外）符合“平、

19、直、齐、准”的要求。E、根据地质条件的不同，随时调整炮眼数量、角度、深度，用药量及装药结构。 清孔装药前，用由钢筋弯制的炮钩和小直径高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出吹净。装药装药前先用高压风将孔中岩粉吹净，并用炮棍检查孔内是否有堵塞物。装药分片分组，按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管“对号入座”。周边眼采用2#岩石硝铵炸药小药卷连续装药结构，软岩时，用导爆索束装药结构，装药密度0.30.35Kg/m。堵塞炮孔可以提高炸药能量利用率，从而减少炸药用量，降低爆破振动效应。装药后要求炮孔堵塞好，光面爆破孔孔口堵塞长度不小于20cm，掏槽孔不装药部分全堵满，其余掘进孔堵塞长度大于抵抗线的80%

20、。炮泥使用2/3砂和1/3黄土制作并使用水炮泥。联结起爆网络采用电雷管起爆，塑料导爆管传爆雷管复式网路，即每处传爆雷管都用2发。连线时导爆管不打结不拉细；联结的每簇雷管个数基本相同且不超过20个。传爆雷管用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上。引爆电雷管最后联结，在起爆前，电雷管两根脚线应联结在一起。网路连接见图5爆破网路连接图。图5 爆破网路连接图起爆 起爆网络联结完毕后，现场技术主管检查无误后，撤出隧道内所有作业人员，联结引爆电雷管，布设起爆线缆，经安全主管复检确认所有人员、机械均在安全距离以外后，由专职爆破员起爆。通风排险起爆后，打开通风机通风，待洞内作业区烟雾消散，作业人员方可继

21、续作业。采用挖掘机排除危石，挖掘机排危砌底后，够不到的死角经检查确保安全的情况下，采用长钢钎人工配合清除危石。瞎炮的处理发现瞎炮，首先查明原因。如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮，则切去损坏部分重新连接导爆管即可，但此时的接头尽量靠近炮眼；如炮眼损坏必须与瞎炮平行30cm处打眼放炮，不得人工掏炮眼，在瞎炮未处理完毕之前，不允许继续施工，除负责处理瞎炮人员外，所有无关人员均需撤离现场。装碴运输主洞隧道出碴采用无轨运输，国产ZL50C-II装载机装碴，自卸车运输。5.1.2.4光面爆破质量检验标准超欠挖：爆破后的围岩面应圆顺平整，严格控制超欠挖，超挖量控制在设计要求范围内。当围岩完整时、石质坚硬石，

22、个别岩石突出部分侵入衬砌应小于5cm，拱脚和墙脚以上1m内断面严禁欠挖。掏槽眼的眼口间距和深度允许偏差为5cm，周边眼的间距允许偏差为5cm，处插角应符合钻爆设计要求，眼底不应超出开挖断面轮廓线15cm。炮眼痕迹保存率：围岩为整体性好的坚硬岩石时，硬岩不小于80%，中硬岩石应大于60%，并在开挖轮廓面上均匀分布。5.2.3.5钻爆作业时应注意的事项首先对炮眼布置、数目、角度和深度、用药量、引爆方式爆破顺序等应事先作好钻爆设计。炮眼数应根据岩石强度、地质构造、自由面数、隧道断面尺寸、炸药、炮眼长度等因素确定，同样还应通过试爆调整初步钻爆设计。 炮眼方向在一个临空面的情况下，最小抵抗线不要与炮眼重

23、合，宜垂直于层理面，眼间距要匀称。严禁在已爆破的残眼中继续钻眼。在掌子面钻孔或其他作业时，不得向已成孔内装药。在开挖期间，爆破参数应随围岩的变化而相应改变，以能在爆破后得到最佳的开挖效果。钻眼完毕，炮眼内泥浆、岩粉应在装药前吹洗干净，并按炮眼布置图进行检查，并做好记录，经检查合格后才能装药爆破。开挖面与仰拱填充及衬砌安全距离应满足规范要求。5.1.3.超欠挖控制钻爆法开挖是否经济、高效，关键是控制好超欠挖，钻爆施工中采取如下措施：(1)根据不同地质情况，选择合理的钻爆参数，选配多种爆破器材，完善爆破工艺，提高爆破效果。(2)提高轮廓线、钻眼精度，尤其是周边眼的精度，是直接影响超欠挖的主要因素，

24、因此要认真测量中线高程，准确画出开挖轮廓线。(3)提高装药质量,杜绝随意性, 防止雷管混装。(4)断面轮廓检查及信息反馈：了解开挖后超欠挖情况，分析超欠挖原因，及时更改爆破设计，减少误差，配专职测量工检查开挖断面。(5)建立严格的施工管理：在解决好超欠挖技术问题的同时，必须有一套严格的施工管理制度来保证技术的实施，为此，从进洞前，制定严格的奖罚制度，用经济杠杆来调动施工人员的积极性。5.2.围岩支护隧道初期支护由纵6环8钢筋网、C25喷射混凝土、22砂浆锚杆组成。初期支护施工程序见图6初期支护施工程序图。图6 初期支护施工程序图5.2.1.砂浆锚杆施工每循环开挖完后及时按设计进行初期支护施工，

25、包括全长粘结砂浆锚杆。先进行孔位测量放样，孔位测量做到位置准确，采用锚杆台车和人工手持风枪按放样进行钻孔，标志杆做控制钻孔方位，使孔位角度符合设计要求，钻孔完毕打入锚杆后，随即在钻杆尾部安设垫板，上紧螺帽，然后连接注浆管，再用高压注浆设备注浆，注浆顺序自两侧起拱线向拱顶逐根进行。砂浆锚杆孔采用倒退式注浆，人工打入锚杆。砂浆锚杆施工工艺见图7砂浆锚杆施工工艺框图。图7 砂浆锚杆施工工艺框图施工工艺方法：钻孔：根据受喷面情况及设计要求布置孔位，并作标记。施工时采用锚杆台车或风枪钻孔，孔深偏差不大于50mm，采用“先灌注砂浆，后安装锚杆”的程序施工，钻头直径大于锚杆直径15mm。系统锚杆在围岩开挖和

26、初喷混凝土后打设，钻孔时确保孔口岩面整平，使岩面与钻孔方向垂直。锚杆锚固：锚杆埋设前，对锚孔进行检查，孔位、孔深、孔径、方向等必须合格。同时用高压风、水清孔，使孔干净无积水残碴。锚杆加工前检查锚杆钢材、直径等符合要求，锚杆端头加工螺纹长度不小短于10cm。锚杆埋设采取先灌注砂浆后插杆施工，砂浆强度M20，配比由试验选定，注浆时注浆管插至距孔底50100mm，随砂浆的注入缓慢拔出，并插入锚杆，然后用半干硬砂浆封实孔口，用楔子固定锚杆，并安设垫板，上好螺帽。锚杆埋设后24h以内不许碰撞，不许悬挂重物，锚杆砂浆参膨胀及早强剂，以提高其早期强度，砂浆强度达到10MPa后，拧紧螺母，使垫板紧贴初喷砼面。

27、5.2.1.钢筋网施工钢筋网加工：钢筋网按照设计要求加工成方格网片，纵横钢筋相交处可点焊成块。工艺流程：钢筋网一般在初喷砼、锚杆完工之后安设，施工时运至工作面进行敷设，网片要紧贴初喷面，砼保护层厚度必须满足设计要求。网片与网片间、网片与锚杆间要焊接牢固。图8 钢筋网施工工艺流程图技术要点：钢筋必须经试验检测性能合格；使用前要作钢筋除锈和去污处理；钢筋网节点与锚杆间采用电焊焊接牢固，网片间用铁丝扎紧或焊接，在喷射作业时不得移动；钢筋网铺设随砼初喷面起伏，并与壁面接触密实；复喷砼后，将钢筋网完全覆盖，钢筋网不得外露，而且要有35cm厚保护层。复喷后喷砼面应平整。5.2.2. 喷射混凝土施工喷射砼施

28、工采用湿喷砼工艺，详见图9喷射砼施工工艺流程图。在作业时，砼由砼拌合站拌好，通过砼输送车向洞内送料，空压机供风，采用湿喷机喷射。施工工艺：砼喷射机安装调试好后，在料斗上安装振动筛（筛孔16mm），以避免超粒径骨料进入喷射机；用高压水冲洗干净受喷围岩面，而后即可开始喷射砼。图9 喷射混凝土施工工艺流程图送风之前先打开计量泵（此时喷嘴朝下，以免速凝剂流入输送管内），以免高压砼拌合物堵塞速凝剂喷射孔；送风后调整风压，使之控制在0.450.7MPa之间，若风压过小，粗骨料则冲不进砂浆层而脱落，风压过大将导致回弹量增大。因此，按砼回弹量大小，表面湿润易粘着力度来掌握。喷射压力与喷射机机械手调配适当，根据喷射仪表反馈的信息及时调整风压