中川隧道出口进洞专项施工方案(1)

中铁十九局宝兰客专甘肃段项目经理部三工区中川隧道出口进洞专项施工方案1中川隧道出口进洞专项施工方案1、编制依据⑴国家、铁道部现行的铁路工程建设施工规范、验收标准、安全规程等。⑵国家及当地相关法律、法规及条例等。⑶现场踏勘收集到的地形、地质、气象和其它地区性条件等资料。⑷宝鸡至兰州铁路客运专线甘肃段土建工程7标段施工组织设计、设计文件、图纸等。⑸《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）。⑹《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》。⑺《铁路隧道监控量测技术规程》（TB10121-2007）。2、编制原则⑴遵循设计文件的原则。⑵遵循“安全第一、预防为主、综合治理”的原则。⑶遵循节约资源和可持续发展的原则。⑷遵循科学、经济、合理的原则。⑸遵循引进、创新、发展的原则。⑹遵循“六位一体”管理的原则。⑺遵循施工生产与环境保护同步规划，同步建设，同步发展原则。3、工程概况3.1、设计概况中川隧道出口里程为DK852+105，明暗洞分界里程为DK852+078，中铁十九局宝兰客专甘肃段项目经理部三工区中川隧道出口进洞专项施工方案2出口工区拟掘进到里程为DK850+302.5，承担正线总长为1802.5m。本隧道为单洞双线型，隧道按照新奥法设计，洞口为斜切式洞门；洞身结构为初期喷锚（必要时加钢架）支护、中设防水层、混凝土二次衬砌；辅助措施有：洞口大管棚、超前小导管注浆。3.2、地质概况中川隧道通过地层按时代由新到老分别包括了第四系、上第三系、震旦系、下元古界地层及华力西期花岗岩。本隧道主要为第四系，全新统冲积黏质黄土、砂类土及碎石类土,主要为震旦系千枚岩夹片岩，局部为第三系泥岩。岩土主要为湿陷性黄土、松软土及膨胀岩。第四系砂质黄土属于Ⅱ～Ⅳ级自重湿陷性黄土场地，湿陷土层10～30m；砂质黄土属松软土，层厚为12～14m；上第三系泥岩具弱膨胀性。3.3、水文概况隧道区地表水不发育，除翻山沟有少量地表水外，其余沟内均无水，只在雨后有短暂水流。个别沟谷有泉水，在黄土与泥岩接触面渗出。泉流量一般不大。隧道区地下水类型可分为黄土孔隙裂隙水和基岩裂隙水。4、方案概况本方案主要针对中川隧道洞口段施工，主要内容包括：洞顶截水沟施工、明洞开挖及边仰坡支护、大管棚施工、暗洞开挖及支护、洞口段衬砌和明洞衬砌。具体方案介绍如下：⑴人员及设备进场后先进行生产场地的建设，包括生产、生活房屋建设和“三通一平”的建设，为施工做好准备。⑵洞顶边、仰坡周围的排水系统宜在雨季及边仰坡开完前完成。洞口顶部地表的凹坑需填平并进行地表防渗处理，清除洞口段山坡危石、灌木、坡集层碎石及有可能滑塌的表层土。⑶雨季来临前，在洞口边仰坡上方砌筑M10浆砌片石截、排水沟，完成洞口排水系统，确保洞口施工安全。中铁十九局宝兰客专甘肃段项目经理部三工区中川隧道出口进洞专项施工方案3⑷根据设计进行明洞段开挖及边仰坡支护。按要求进行边坡、仰坡放线，自上而下逐段开挖，不得掏底开挖或上下重叠开挖。土方用挖掘机挖装，石方用风钻打眼弱爆破，装载机装碴，自卸汽车运碴。自上而下分层开挖，分层高度3m左右，随挖随支，确保坡体稳定。锚喷防护，自上而下，随开挖分层及时施做。考虑进洞时的超前支护施工，施工明暗结合部位时，挖成台阶状，在台阶上进行进洞超前支护施工。⑸在预留的台阶上进行长管棚施工。管棚施工应严格控制钻孔平面位置，不得侵入隧道开挖线内，相邻的钢管不得相撞和立交。⑹大管棚施工完毕后，采用三台阶临时仰拱法施工工艺进行暗洞开挖，并按照设计要求的内容进行初期支护。⑺暗洞开挖到合适长度后进行洞口衬砌施工和明洞衬砌施工，先仰拱后拱墙。⑻衬砌强度达到设计强度100%后进行明洞段拱顶回填，回填应对称回填，分层填筑和夯实，每层厚度不宜大于0.3m，其两侧回填土面高度不宜大于0.5m，压实度≥96%，回填至拱顶后（即满铺），再分层向上填筑。然后洞口边仰坡及回填后的边仰坡采用方格形骨架内喷播植草防护。5、隧道进洞施工方案5.1、洞顶截水沟施工5.1.1、施工参数洞顶截水沟身采用M10浆砌片石。截水沟的沟身和沟底厚度均为30cm，截水沟内空为楔形结构，水沟内底宽为60cm。中铁十九局宝兰客专甘肃段项目经理部三工区中川隧道出口进洞专项施工方案45.1.2、施工工艺流程测量放线基坑开挖检查基坑清理养护砌筑图2施工工艺流程图5.1.3、施工技术措施⑴洞顶截水沟位置根据现场实际情况设置在洞口边、仰坡和地面交接线5m以外。⑵根据地形，放出截水沟的边线，每隔20m做一个断面，在地形变化位置，增加断面。水沟的沟底纵坡随地形变化而变化，确保水沟流水通畅。⑶基础要在稳定的底层中，弱遇软地基，应对软地基进行夯实处理。⑷砌筑时要求挂线施工。砂浆随拌随用，若砂浆停留时间超过4小时，则不得施工；从高处向低处运砂浆时，必须采用梭槽，防止砂浆被土或其他杂物污染。⑸外观要求：沟身、沟底表面平整，圆滑顺直。⑹洞口截水沟砌筑每10m设置一道伸缩缝，缝用沥青麻筋等填塞饱满。⑺根据实际气候情况，对砌体洒水或覆盖养护，养护时间不小于7天。⑻水沟修筑完毕后，对水沟周围的土体进行平整，拍实，与地面顺接。中铁十九局宝兰客专甘肃段项目经理部三工区中川隧道出口进洞专项施工方案55.2、明洞段开挖施工5.2.1、明洞施工工艺流程明洞施工工艺流程图见图3测量放线洞口段及基槽开挖支护基地物探及承载力试验符合设计仰拱混凝土填充混凝土模板台车就位模板检查合格钢筋绑扎立外模板浇注二次衬砌混凝土施做防水层、连接排水管道拱顶回填结束处理与设计不符处理不合格图3明洞施工工艺流程图5.2.2、明洞开挖⑴明洞总体分层开挖安排边仰坡开挖分层分段开挖，高度控制在3m左右，远离边仰坡处明洞开挖深度可达4m。每段开挖长度3~5m，可根据衬砌台车的长度进行适当调整。①测量组精确放出隧道中线及明暗分解里程，并在地表放出刷坡边线，做出明显标志。②挖掘机到位清理地表杂物，并为装载机、出碴车等修理出作业中铁十九局宝兰客专甘肃段项目经理部三工区中川隧道出口进洞专项施工方案6平台。③按照技术交底要求分层开挖，挖掘机开挖，人工进行修理，遇到基础较硬围岩，采用弱爆破松动围岩，装载机倒碴至合适位置后，出碴车运输至指定位置。④分层开挖至要求高度后及时进行封闭，并按照设计要求进行支护。报监理工程师验收合格后喷射混凝土至设计厚度，然后准备下层开挖。⑤明挖至暗洞掌子面附近预留核心土，为进洞时施作导向墙提供平台。⑵开挖注意事项①由于明洞地表不规则，分层开挖时应保持开挖台阶底部保持在同一平台上。②明挖部分要从上至下分层进行开挖，必须边开挖边进行防护，每层开挖高度不超过4m。③边仰坡开挖如需爆破作业时，采用微震爆破，爆破时边仰坡炮孔最后起爆，边仰坡炮孔装药量严格控制在设计数量以内，孔眼间距控制在50cm内，确保边仰坡开挖坡面质量；局部欠挖采用人分配合挖掘机或风镐破除；确保边仰坡坡度质量，无欠挖，坡面不陡于设计坡度。④分层开挖后必须进行测量定位，检查边仰坡坡面，进行下一层爆破孔定位，采用红油漆定出炮孔位置。⑤分层开挖，检查完毕边仰坡后进行初喷封闭坡面，之后进行锚杆钻孔作业、喷锚支护。⑥明洞每段开挖长度控制在3~5m内，然后及时施做明洞衬砌。中铁十九局宝兰客专甘肃段项目经理部三工区中川隧道出口进洞专项施工方案75.3、边坡、仰坡开挖支护边坡、仰坡开挖与明洞开挖同时进行，每完成一个开挖阶段后要及时进行支护。5.3.1、施工参数⑴洞顶永久仰坡按照1:1的坡度进行开挖，临时仰坡按照1:0.75的坡度进行开挖。⑵洞口段左右永久边坡开挖按照1:1的坡度进行，左右明洞段的临时边坡按照1:0.75的坡度进行开挖。⑶支护参数边仰坡支护采用带排水槽的拱形骨架护坡，骨架护坡采用C25混凝土，中心绿化，临时喷锚采用8cm厚的C25混凝土喷射，锚杆采用3m长的Φ22螺纹钢筋锚杆，间距按120cm×100cm布置，钢筋网片采用φ8，其中网格尺寸为20cm×20cm。5.3.2、施工要求⑴测量组准确确定出边坡的坡口线位置，并在地面上标志清楚。⑵开挖时由上至下逐层开挖，用坡度尺随时检测坡度，保证坡面平整、准确。⑶利用机械开挖要预留30cm，以便于人工修整。⑷边开挖，边用高压风清楚表面松散物质，及时进行支护。5.4、超前长管棚施工5.4.1、超前长管棚布置及施工工艺本段隧道洞口段属山体易滑坡段，围岩无自稳能力，地质条件较差，故采用超前长管棚进洞，并且需下一超前支护措施的搭接长度不小于3m。中铁十九局宝兰客专甘肃段项目经理部三工区中川隧道出口进洞专项施工方案8⑴管棚布置洞口段超前长管棚用每节长4m～6m的热轧无缝钢管及钢花管（φ108mm，壁厚6mm）用丝扣连接而成。钢管按管中心间距40cm布设于隧道拱部144°范围内。管棚外插角为2°。洞口段管棚设置1m×1m的导向墙，采用C25混凝土浇注，导向墙内设2榀I20a工字钢架。长管棚共三段，布置分别长度为30m、50m、30m。长管棚布置结构形式见图4、图5。r=6650R=7430O140060060013001481216202428323640444740图4长管棚横断面布置图图5长管棚纵向布置图⑵施工工艺I18导向墙钢架20cm20cm厚C20网喷混凝土护坡兼浆墙100cmC20混凝土导向墙中铁十九局宝兰客专甘肃段项目经理部三工区中川隧道出口进洞专项施工方案9超前长管棚施工工艺流程详见图6。图6超前长管棚施工工艺流程图①导向墙施工采用C25混凝土护拱作为管棚的导向墙，导向墙在隧道开挖外轮廓线以外，紧贴洞口仰坡面。导向墙由内设的两榀Ⅰ20a号工字钢制作成的钢拱架作为环向支撑，钢架外缘设φ140mm、壁厚为5mm的导向钢管，钢管与钢架焊接。钢架由3单元组成，拱顶不允许设置连接钢板。各单元由连接钢板焊接成型，单元间由螺栓连接，接头处焊缝高度：腹板hf=9mm，翼板hf=12mm。②管棚制作管棚采用热轧无缝钢管及钢花管制作，钢花管四周钻设孔径为10～16mm的注浆孔，呈梅花状布置。孔间距为15cm，钢管尾留110cm不钻孔的止浆段，在距尾端10cm处焊接φ10的箍圈，便于稳定注浆口。钢管长度按设计加工成相应的规格。编号为单号的采用钻孔的钢是否达到设计孔深测量放线安装导向墙模板安装钢架、绑扎钢筋安装导向管浇注导向墙混凝土搭设管棚施工作业平台钻孔、下管测量放线注浆否结束是否达到终孔标准管棚加工否是是中铁十九局宝兰客专甘肃段项目经理部三工区中川隧道出口进洞专项施工方案10管，编号为偶数的采用普通不钻孔钢管。③钻孔钻孔前作业平台采用方木按“井”字形搭设，顺序由下向上、由两边向中间，根据孔位依次搭好。方木间以扒钉连接牢固，防止在钻孔时钻机摆动、倾斜、不均匀下沉而影响钻孔质量。钻机开钻时，应低速低压，待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。钻孔采用液压钻机钻孔，所选用的钻机首先应适合钻孔深度和孔径的要求，钻机要求平稳灵活，能在360度范围内钻孔。为减少因钻具移位引起的钻孔偏差，钻机立轴方向应准确控制，钻进过程中要经常采用测斜仪量测钻杆钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求时及时纠正。整个过程应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，作为洞身开挖时的地质预测预报参考资料，从而指导洞身开挖。钻孔直径：φ127mm。④清孔、安管、放钢筋笼清孔用地质岩芯钻杆配合钻头进行反复扫孔，再用高压风从孔底向孔口清理钻渣。用经纬仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插脚，确保孔径、孔深、孔位符合要求。钻孔检测合格后，将钢管连续接长，用钻机旋转顶进将其顶入孔内，单号孔顶进有孔钢花管，双号孔顶进无孔钢管，如遇故障，需清孔后再将钢管插入。为改善管棚受力条件，钢管接头应错开，且隧道纵向同一断面内的接头数量不得超过钢管总数的50%，相邻钢管接头中铁十九局宝兰客专甘肃段项目经理部三工区中川隧道出口进洞专项施工方案11错开距离不小于1m，因此第一节管采用4m和6m交替布置，编号为奇数的第一节管采用4m长钢管，编号为偶数的第一节采用6m长钢管，以后每节均采用6m长钢管，两节钢管之间采用30cm长且含内车丝扣的钢管连接（φ114mm、壁厚6mm）。根据地