高竹顶隧道施工总结

新建贵阳至广州铁路GGTJ-11标段（高竹顶隧道工程）实施性施工组织设计中国铁建十六局集团1高竹顶隧道施工总结一、工程概况1.1工程概况高竹顶隧道进口位于广东省广宁县古水镇社崀村，出口位于大田村附近。隧道进口里程为DK688+345、出口里程为DK693+590，长5245m。隧道最大埋深位于高竹顶山底下，约255m。隧道洞身整体走向为145°。隧道地形起伏较大，属丘陵地貌，线路通过地段海拔最高高度450m，相对高差达300m，植被发育，多辟为竹林及少量松树林，杂草灌木丛生，山坡自然坡度30～50°。进口里程为DK688+345,洞门采用双侧挡墙式洞门，出口里程为DK693+590，洞门采用双侧挡墙式洞门。本隧道两头掘进，中铁七局负责进口工区的施工；我局负责出口工区，起止里程为DK690+815~DK693+606.320(K722+937.725~K725+729.045)，长度2791.32m。该隧道穿越第四系残坡积（Q4el+dl）粉质黏土、粗角角砾土，寒武系八村群，全～弱风化石英砂岩、砂岩与灰绿红色板状页岩；地下水主要以基岩裂隙水为主，水量贫乏。本隧道穿越F1和F2两个断层带和一个岩性异常带。隧道出口段围岩分布情况：Ⅱ级围岩350m，Ⅲ级围岩2259m，Ⅳ级围岩104m，Ⅴ级围岩170m。主要工程量有：土石方开挖36.3万方、喷射混凝土10957m³，二衬及仰拱填充混凝土39865m³。开工日期：2009年2月8日，竣工日期：2014年5月7日1.2主要技术标准⑴铁路等级：Ⅰ级。⑵正线数目：双线，线间距4.6m。⑶路段旅客列车设计行车速度：200公里/小时，预留提速（250公里/小时）条件。⑷牵引种类：电力。⑸牵引质量：不大于4000吨。新建贵阳至广州铁路GGTJ-11标段（高竹顶隧道工程）实施性施工组织设计中国铁建十六局集团2⑹闭塞方式：自动闭塞。2、施工组织本隧道由一项目部第一架子队负责组织施工，设施工负责人1名、技术主管1人、技术员1人、测量工2名；下设隧道作业班组1个85人，其中支护小组18人、开挖班组26人、钢筋工6人、混凝土工6人、杂工3人、维修工2人、电工1人，出渣班10人。3、隧道工程施工方法及施工工艺隧道按新奥法原理组织施工，洞身开挖采用光面爆破，Ⅲ、Ⅳ级围岩段采用台阶法开挖施工，Ⅴ级围岩段隧道采用三台阶临时仰拱法施工，出碴采用无轨运输方法。隧道支护：出口V级围岩地段设置大管棚，其他V级围岩地段设置φ42超前小导管支护，全环型I20a钢架加强。IV级围岩采用160格栅和拱部单层φ42超前小导管。Ⅲ级围岩采用150格栅。二次衬砌：采用全新衬砌台车，仰拱超前施作，并使用仰拱栈桥以减少对其它工序施工的干扰。施工排水：顺坡段自然排水，反坡段设集水坑利用水泵接力排出洞外。施工通风：洞内施工通风排烟采用自然通风和机械通风相结合的方式。隧道洞口150m范围内采用自然通风外，其余地段采用以压入式机械管道通风为主自然通风为辅的通风方式。施工用电：供电线路的布设于右侧边墙上，施工用电采用三相五线制，供电电压为400/230V，作业地段照明采用36V低压。5.1洞口段施工新建贵阳至广州铁路GGTJ-11标段（高竹顶隧道工程）实施性施工组织设计中国铁建十六局集团35.1.1洞口段工程设计概况及工艺流程⑴洞口段工程设计概况隧道出口位置的确定贯彻“早进晚出”的原则，尽量减少对地表的破坏，洞口边、仰坡不开挖或少开挖，洞口里程及洞门型式的确定遵循以下两个原则：①线路中线与等高线基本正交的情况下，隧道洞口里程按拱顶与地面标高等高点里程外延；②线路中线与等高线斜交的情况下，按隧道底侧基础不露空并有足够的承载力及稳定性、高侧边坡挖方高度不超过15m的原则确定洞口里程。根据以上两个原则，该隧道出口里程为:DK693+590；洞门采用双侧挡墙式洞门。⑵洞口段工程施工工艺流程图5.1-1。明洞、斜切式洞门及暗洞衬砌施工测量放样明挖段上台阶施工砌筑洞口截（排）水沟图纸审核清除洞口危石端翼墙浇(砌)筑大管棚或小导管超前支护暗挖进洞及明挖段下台阶施工边仰坡防护洞口环境绿化明洞防水洞顶回填定位测量施工准备交桩复测布控测网新建贵阳至广州铁路GGTJ-11标段（高竹顶隧道工程）实施性施工组织设计中国铁建十六局集团4图5.1-1洞口段施工流程图5.1.2隧道洞口边、仰坡5.1.2.1施工方法⑴截水天沟施工在进行隧道洞口边、仰坡施工防护前，做好洞顶截水天沟，防止地表水冲涮坡体及流入边仰坡面，影响洞口安全；截水天沟距边仰坡开挖线边缘不小于5m，采用M10浆砌片石梯形水沟。截水天沟的砌筑严格按照路基排水边沟的施工工艺要求及砌体工程施工规范操作，线型、坡度根据现场实际情况可适当调整，同时与洞口永久排水系统顺接。⑵边仰坡防护①复核图纸，准确定出洞口位置，按设计位置放出边、仰坡及洞口开挖边线。②坡面清表：对边仰坡施工防护范围内的坡体上的林木、杂草及危石进行清除。③刷坡：刷坡从上至下施工，边仰坡的开挖坡度随原地面的坡度改变而改变，确保坡面平顺并与原地形成为一体。采用挖掘机开挖，自卸车运土，人工配合刷坡。洞口位置有滑坡体时先清除滑坡体再进行边仰坡开挖。④坡面防护：隧道边、仰坡的防护紧跟开挖从上而下施工，开挖完成一段后及时素喷一层3～5cm厚C20混凝土，对该段山体进行封闭。具体工序为：放样→施工洞顶截水沟→刷坡清表→刷坡，清除坡面浮土、危石→初喷3～5cm厚砼→钻孔、安装φ22砂浆锚杆→铺设钢筋网→喷射砼至设计厚度。新建贵阳至广州铁路GGTJ-11标段（高竹顶隧道工程）实施性施工组织设计中国铁建十六局集团5洞口边仰坡防护支护参数：锚杆采用φ22砂浆锚杆，L-4m，间距1.5m×1.5m，梅花形布置，喷射混凝土采用10cm厚网喷混凝土，钢筋网φ6，网格尺寸25cm×25cm。5.1.3隧道洞口大管棚5.1.3.1施工方法⑴施作导向墙（套拱）为保证洞口稳定和准确施打大管棚，在明洞衬砌范围外施作套拱，一方面支挡仰坡防止坍塌，另一方面作为大管棚钻孔导向。套拱示意图见图5.1-3。图5.1-3套拱示意图洞口边仰坡加固稳定后，测量放样开挖出导向墙施作位置，然后按以下步骤施作导向墙：①支立I18工字钢拱架，其几何尺寸按设计加工，钢拱架内径为7.71m，纵向间距0.5m，用Φ22纵向连接筋焊接固定，纵向连接筋沿钢拱架环向间距1.0m，钢拱架拱脚须落在实处。②安装导向管：在钢架上安装导向管，导向管采用Φ140mm无5080钢筋砼明洞衬砌钢筋砼二次衬砌层暗洞口桩号18号工字钢拱架现浇砼护拱厚30m孔口管150×5mm环距40暗洞口桩号18工字钢Φ16固定筋L＝80Φ150×5mm孔口管套拱外轮廓线新建贵阳至广州铁路GGTJ-11标段（高竹顶隧道工程）实施性施工组织设计中国铁建十六局集团6缝热轧钢管，长1.0m，沿钢架环向间距40cm（中对中），共48根，从中线两侧各24根。导向管用Φ14U型钢筋固定，并与钢拱架焊接牢固。③浇筑导向墙混凝土。导向墙采用C20混凝土，长度与厚度均为100cm。⑵施工大管棚导向墙浇筑完毕，平整场地或搭设钻孔平台，施工大管棚。5.1.3.2隧道大管棚施工工艺⑴隧道大管棚施工工艺见框图5.1-4。图5.1-4隧道大管棚施工工艺框图⑵管棚施工工艺方法①钻孔：利用管棚钻机钻到设计深度，每钻入一节续接下一节钻杆。管棚采用节长6m、Φ108×6.0mm热轧无缝钢管，以长15cm的丝扣连接，钢管前端呈锥形，管壁四周钻φ10～16mm压浆孔，梅花形布置，管棚环向间距40cm（中对中），共布置48根。采用管棚钻钻机就位测量布孔钻机固定钻机臂固定钻孔及接长钻杆成孔钻杆分节退下撤钻机注浆机准备清孔注浆材料准备装入钢管、堵孔注浆退机新建贵阳至广州铁路GGTJ-11标段（高竹顶隧道工程）实施性施工组织设计中国铁建十六局集团7机沿开挖外轮廓周边以1°外插角钻设管棚孔，将钢管打入围岩。钻孔时钻机的立轴方向必须准确控制，以保证孔向正确，并经常采用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求，及时纠正。②清孔：利用高压风将孔内余碴清理干净，以防塞管时卡管。③装入钢管：管棚分钢管和钢花管，交错布置，先打设钢花管并注浆，然后打设钢管，钢管连接注意接头质量。④高压注浆：管棚钢管钻进以后，注浆前注浆系统要试运转“热身”，一般为20分钟。利用注浆泵先压水检查管路是否漏水，设备状态是否正常，而后再做压水试验，以冲洗岩石裂隙，扩大浆液通路，增加浆液充塞的密实性。压水试验结束以后，用高压泵压注水泥浆，压力控制在0.5～2.0Mpa，注浆前进行现场注浆试验，根据实际情况调整注浆参数，利用注浆泵将浆液压入孔内，通过钢管壁注浆孔来加固地层。当出气孔流浆后停止压浆，用钢板封堵管口，见图5.1-5。⑤堵孔止浆：堵孔质量的好坏，直接关系到注浆效果。堵孔包括钢管自身的封堵和钢管与孔壁之间空隙的封堵：钢管自身的封堵一般在钢管最外端1.0m～2.0m范围内不设置注浆孔，孔口用厚3～5mm钢板凿孔焊接注浆管来封堵；钢管与孔壁间空隙的封堵利用自制工具图5.1-5钢管堵头图小导管（与注浆管连结）钢板钢管焊缝钢板新建贵阳至广州铁路GGTJ-11标段（高竹顶隧道工程）实施性施工组织设计中国铁建十六局集团8将早强水泥砂浆塞入孔口封堵，封堵材料装入孔内不小于1m长度，确保封堵质量。钢管与孔壁之间封堵见图5.1-6。注浆异常现象处理：a、发生串浆现象，即液浆从其他孔中流出时，采用多台泵同时注浆或堵塞串浆隔孔注浆；b、水泥浆压力突然升高，可能发生了堵管，停机检查；c、注浆迸浆量很大，压力长时间不升高，则要调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝胶，但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间，才能避免产生注浆不饱满。注浆时注意事项：a、浆液配制：水泥浆采用卧式搅拌机拌和。水灰比W/C=1.0。在注浆前试验合理确定浆液配比、注浆压力等注浆参数。浆液配比选择要考虑岩石裂隙情况及浆液扩散半径，现场通过试验确定。配制浆液时，要注意加料顺序和速度，防止浆液结块。浆液随配封堵材料钻孔壁不小于1米注浆孔钢板小导管（与注浆管连接）图5.1-6钻孔与管壁之间封堵示意图新建贵阳至广州铁路GGTJ-11标段（高竹顶隧道工程）实施性施工组织设计中国铁建十六局集团9随用，用多少配多少，以免造成浪费。配制好的浆液，需经过滤后方可进入泵体，以防杂物堵塞管路或泵体。b、注浆施工：采用2台BW-250/50型注浆泵注浆。清孔后，按由下孔至上孔的顺序施工，浆液先稀后浓、注浆量先大后小程序注浆，如遇串孔或跑浆则隔孔灌压。c、注浆压力控制：注浆压力按分级升压法控制，由注浆泵油压控制调节。具体调法是：启动注浆泵，正常运转后关闭泵口阀门，泵停止运转后，旋转压力调解旋钮，将油压调在要求的油压刻度值上。随着注浆阻力的增大，泵压随之增高，当达到调定值时，自动停泵。为防止由于压注速度过大，造成上压过快返浆、漏浆等异常现象，影响注浆质量。d、结束标准：采用终压和注浆量双控制。一般以单管设计注浆量为标准，当注浆压力达到设计终压不小于20min，进浆量仍达不到设计标准时，也可结束注浆。e、清洗注浆系统：达到结束标准后，停止注浆，随即卸下注浆混合器及注浆系统，并用清水清洗干净。以保证下次注浆顺利进行。施工中要加强劳动保护，防止浆液沾染人体。f、效果检查：先打钢花管，再打钢管。钢花管注浆完成以后再进行钢管钻孔，通过钻孔钻出的钻渣是否含有水泥浆来判断注浆的质量。5.1.3.3施工注意事项⑴导向墙内的I18型钢拱架其几何尺寸、加工精度和连接质量要满足设计及规范要求；拱脚必须落在基岩上，为了增加其稳定性，新建贵阳至广州铁路GGTJ-11标段（高竹顶隧道工程）实施性施工组织设计中国铁建十六局集团10可沿其径向方向在套拱两侧壁土体上施作φ22砂浆锚杆并与之焊接。⑵导向墙内的导向管在与型钢拱架焊接前，准确算出各管孔口位置，利用测量仪器定出导向管的位置和倾角，以保证管棚施工、安装精度。在浇筑套拱C20混凝土时，导向管孔口用麻袋片等物堵塞，以防混凝土进