九盘岭隧道横洞施工方案

1九盘岭隧道横洞施工方案一、工程概况：为满足工期要求及缓解正洞施工通风压力，原设计在九盘岭隧道DK965＋580处线路前进方向右侧设置一处横洞，全长525m，采用双车道无轨运输。横洞线路平面夹角90°，坡度－3‰。横洞断面净空尺寸5.1(宽)×4.8m(高)。考虑到工期压力，现将横洞断面净空尺寸改为6.8m(宽)×7.0m(高)。横洞与正洞的交点里程对应关系为HK0+000=DK965+580。二、总体施工方案：隧道横洞施工按照新奥法原理组织。软岩地段施工始终坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测、紧衬砌”的原则。在施工中积投入大型施工机械设备，组成钻爆、挖、装、运、锚、衬等机械化作业线；喷砼采用湿喷机；二次衬砌全部采用钢架配3015组合模板和泵送砼作业，施工中采用先进的量测、探测技术取得围岩状态参数，通过对数据的分析和处理，及时反馈信息指导施工。新奥法施工程序见流程图1。1、根据九盘岭隧道横洞围岩情况（Ⅲ级371m，Ⅳ级80m，Ⅴ级74m）及洞口围岩地质情况，采用仰坡打锚杆，挂网喷锚加固防护，主动受力式套拱反压法开挖进洞。洞身开挖Ⅲ级采用全断面开挖，Ⅳ、Ⅴ级围岩均采用三台阶法施工。隧道底板开挖与下台阶开挖同步，并及时灌注底板砼。2、钻爆采用简易钻孔平台，塑料导爆管微差毫秒雷管光面爆破技术开挖。采用ZLC50装载机装碴，自卸车出碴。喷砼采用湿喷机配机械手作业。3、隧道模筑衬砌砼灌注采用钢架配3015组合模板施工，一次施工长度9m。砼由本隧道所设2台JS750+PLD1000自动计量拌和站供给，砼搅拌运输车送至洞内，采用HBT50型砼输送泵作业，插入振动棒捣固。4、小导管、钢筋、锚杆、工字钢架由钢筋加工厂统一加工。三、临时工程及临时设施：临时设施设置应按照正洞施工需求考虑，故以下临时设施均按照正洞施工需要进行配备。(横洞及正洞洞内三管两线布置见图2)1、施工便道2九盘岭隧道横洞从320国道2902+500m处新建施工便道3.5km进入施工现场。连接弃碴场、料场和生产、生活区。便道的修建遵循既满足施工需要，又节省投资的原则，尽量采用路堑形式。施工图1新奥法施工程序框图中，注意水土保持和环境保护，以达到施工便道标准，满足施工需要。便道采用泥结碎石路面，厚35cm，路基宽度7m，其中土路肩50cm，直线段双侧2％坡、转弯处单侧2%坡排水，路面宽度6m，边坡坡度1:1，错车道宽8m，最大纵监控量测施工准备实施性施工组织设计开挖初期支护是否符合“施规”要求二次衬砌光面爆破减少扰动锚喷支护减少围岩变形结束修改施工方案修改支护参数洞内观测,位移量测指导施工与设计否是安设防排水系统3坡9%，错车道间距200m，长度不小于20m，路面质量满足车辆行车要求，并设专人养护，保证晴雨畅通。2、施工供电根据配备的施工设备配置情况及用电线路的损耗计算。(施工设备配置见表1)表1施工设备配置表使用位置设备名称功率（KVA）数量总用电量（KVA）备注洞外通风机2×1322台52820m3空压机1308台7802台备用生活用电50照明及其他水泵7.54台30拌合站653台JS750195钢筋加工厂100小计1683洞内HBT50砼输送泵652台130注浆机及湿喷机710台70洞内照明0.0840032间距10m水泵7.57台52.5台车202台40小计324.5合计2007.5模拟施工过程用电负荷：①横洞HK0+525～HK0+250:洞外用电负荷为20m3空压机2台260KW，生活用电50KW，水泵30KW,拌合站70KW，钢筋加工厂100KW；洞内用电负荷为注浆机及湿喷机28KW，洞内照明5KW；共计543KW。②横洞HK0+250～HK0+000：洞外用电负荷为20m3空压机3台390KW，生活用电50KW，水泵30KW，拌合站70KW，钢筋加工厂100KW，通风机150KW；洞内用电负荷为注浆机及湿喷机28KW，洞内照明8KW；共计826KW。③正洞进出口方向各掘进500m：洞外用电负荷为20m3空压机5台650KW，生活用电50KW，水泵30KW，拌合站195KW，钢筋加工厂100KW，通风机528KW；洞内用电负荷为注浆机及湿喷机70KW，洞内照明12KW，砼输送泵65KW，台车40KW，水泵15KW；共计1740KW。④正洞进出口方向各掘进1000m：洞外用电负荷为20m3空压机6台780KW，生活用电50KW，水泵30KW，拌合站195KW，钢筋加工厂100KW，通风机528KW；洞内用电负荷为注浆机及湿喷机70KW，洞内照明20KW，砼输送泵65KW，台车40KW，水泵30KW；共计1908KW。4⑤正洞出口方向掘进1500m：洞外用电负荷为20m3空压机7台910KW，生活用电50KW，水泵30KW，拌合站195KW，钢筋加工厂100KW，通风机528KW；洞内用电负荷为注浆机及湿喷机70KW，洞内照明25KW，砼输送泵65KW，台车40KW，水泵40KW；共计2053KW。⑥正洞出口方向掘进2000m：洞外用电负荷为20m3空压机7台910KW，生活用电50KW，水泵30KW，拌合站195KW，钢筋加工厂100KW，通风机528KW；洞内用电负荷为注浆机及湿喷机70KW，洞内照明30KW，砼输送泵65KW，台车40KW，水泵60KW；共计2078KW。⑦正洞掘进完毕，横洞及正洞衬砌阶段：洞外用电负荷为生活用电50KW，水泵30KW，拌合站195KW，钢筋加工厂50KW；洞内用电负荷为洞内照明40KW，砼输送泵130KW，台车40KW，水泵60KW；共计595KW。根据每个施工阶段的用电负荷，横洞施工阶段洞口设1台630KVA变压器。进入正洞施工以后增设一台1000KVA变压器，在正洞施工超过1000m以后，10KV高压进洞，在出口方向距离掌字面500m处增设一台315KVA变压器，以满足施工用电需求。为防止高压电源停电而影响施工，洞口安装1台300KW发电机。为满足供电需要，洞内采用不小于150mm2电缆线。图2横洞及正洞洞内三管两线布置图3、施工供水施工水源：在既有铁路桥上游设置集水坑，1台7.5KW高压水泵抽水至高山水池。高压水管：根据施工需要，横洞高压水管直径为φ100mm，进入正洞后用三通管向进口方向分直径φ80mm水管，直径φ80mm高压水管随出口方向掌字面延伸。高压高压电缆动力及照明线路高压风管高压水管横洞隧道中线1800mm风筒横洞洞身高压电缆动力及照明线路1800mm风筒内轨顶正洞隧道中心线高压风管高压水管5水管安装在高压风管上部，为满足施工用水水压要求，在管道进入洞内适当位置设两处管道增压泵。高山水池：设置一座。水池容量根据全断面掘进所需用水量计算：每循环开挖用水15m3，喷砼支护用水5m3，其他用水2m3，共计22m3，水管体积25m3，水池储存水量按1.5个循环计算，考虑其他用水10m3，共需80m3。水池底面位置的标高按高于进口方向DK964＋900拱顶标高30m计算，底面标高为1728.6+30+8.9=1767.5m，位置必须避开横洞，以免对隧道安全造成隐患。为保证供水安全有效，抽水站设1台备用泵，若工作泵发生故障，备用泵立即启用。抽水设备安装漏电保护、电机过热保护、缺水保护等故障报警系统，保证施工用水正常。4、施工供风空压机：根据正洞全断面开挖计算用风量。全断面开挖一般配备18台风动凿岩机（拱部10台，边墙8台），工作面需用风70m3，包括出口方向2200m风压损失48m3，空压机按20m3计算，共需要7台，为防止机械故障引起掌字面断风，备用1台20m3空压机，总计8台。高压风管：从空压机房至横洞洞口采用φ300mm供风管，进入横洞后采用采用φ250mmm供风管供风，进入正洞后进出口方向均采用φ150mm供风管供风，三通管连接。横洞施工时供风管及高压水管设置在距底板50cm处，正洞施工时供风管及高压水管设置在距内轨顶45cm处，以保证不影响二次衬砌的正常施工。为储存风量，缓解风压损失，在供风主管线上隔段增设风包，在管线最低和末端处加设油水分离器，经常排放高压风管和风包中的积水、油污，保证供风质量。5、施工排水横洞洞内在左侧设40×30cm矩形排水沟自然排出洞外。正洞内顺坡排水段，沿中心排水沟流入横洞底泵站；反坡段施工时，将掌子面积水采用7.5KW污水泵和集水井配合，接力抽排至横洞底固定泵站，正洞中心每隔300m设置集水井，利用排污泵多级接力抽排出洞外。洞口建污水处理站。设专人值守泵站，保证正常作业。泵站抽水采取自动控制方式。6、施工通风6横洞施工采用（1台2×75kw通风机）压入式的通风方式。通风管采用直径φ1800mmPVC高强、柔性风管，悬挂于洞顶。正洞施工采用（2台2×132kw通风机）压入式的通风方式。通风管采用直径φ1800mmPVC高强、柔性风管，悬挂于洞顶。7、生产、生活房屋等临时设施根据本项目工程量、施工特点及工期安排，计划上场人员200人。遵循方便生产、便于管理的原则，设置生活、生产区各1处，生活、办公区占地800m2，生产区占地6200m2，生产用房靠近洞口布置。生活房屋及生产用房均采用彩钢板房。生活区统一规划、集中布置，营区周围设围护，围护采用铁丝网，涂以明显色彩。生活区垃圾集中堆放，定期用垃圾车运往指定处理点处理；生活污水排入污水收集容器处理并拉到指定地点排放。在横洞洞口设电子自动计量混凝土拌合站2座：其中一座搅拌喷射混凝土料，生产能力75m3/h；另一座搅拌混凝土料，生产能力150m3/h，满足隧道混凝土施工。在洞口附近设钢构件加工间和混凝土预制生产厂，集中加工各种钢结构件及各种混凝土预制件，实现工厂化管理，保证加工、生产的质量。在洞口附近设置设备维修间，进行各种机械设备的日常维修保养工作，保证各种机械的正常运转，保障施工生产的正常进行。（洞口场地布置图见附图）8、隧道弃碴洞内采用挖掘机扒碴,侧卸式装载机装碴,自卸汽车出碴。一次性弃碴至指定弃碴场，严禁乱堆乱放。四、洞口开挖：洞口段采用分层开挖，施工机械以CAT320L挖掘机为主；洞口场地用装载机辅以推土机整平压实；遇坚硬石质地层人工钻眼爆破，运输采用自卸车。洞口段开挖将充分考虑洞内施工需要，合理布置供风、供水、供电设施、材料存放及加工场地、机械停放场地。洞口施工程序见流程图3。1、测量及计算①首先在距横洞洞口里程(DK965+580左侧525米)处每5米测量原地面横断面并标识清楚，然后根据实际测量断面对照设计图纸用CAD绘出各断面理论开挖轮廓。②测量班按照计算出的理论数据放出开挖桩，并复核该点实测标高是否与理论标高相符，如不相符，根据设计边仰坡坡度（1:1）及洞门图纸用钢尺和水准仪采用7递进法放出开挖线，并用木桩及红线连接，保证线形圆顺。图3洞口施工程序框图2、洞顶截水沟施工①根据测量放样结果，用挖掘机在距开挖线5～10米范围内开挖梯形截水沟（40×60cm）并顺接至既有水沟，截水沟中心线必须与开挖线平行且线形圆顺。②洞身开挖过程中，截水沟用35cm厚M5浆砌片石及时封闭。主便道修至洞口截水沟的开挖和修筑施工场地的平整修建洞口临时生产设施洞口土石方分层开挖边坡临时防护洞门排水沟的修筑边坡修整洞门施工附属工程施工洞门装饰（如设计有要求）挖至路基设计高程83、边仰坡施工①按照测量放样的开挖桩分层开挖，机械开挖至距设计标高30cm时，人工修整到位。边仰坡开挖顺序及参数见表2。表2边仰坡开挖顺序及参数顺序设计底面标高(m)边仰坡坡度备注11713.22+7.731:121713.22+5.061:131713.22+2.521:141713.221:1②按照施工顺序每开挖一层，及时进行防护，以防围岩风化，遇雨水渗透而塌方。边仰坡面梅花形布置Ф22砂浆锚杆长3m，间距1.5米，先初喷3cm厚喷射砼，然后铺设ф8钢筋网片，网格间距25×25cm，最后补喷5cm喷射砼封闭。③施工中应少刷边仰坡，尽量减少对原有植被的破坏和对洞口的扰动，对开挖裸露的部分采用人工植草皮绿化防护。4、套拱施工①Ⅰ部：（套拱Ⅰ部施工顺序图见附图一、二