上村隧道出口浅埋段专项施工方案

新建铁路云桂线（云南段）站前工程YGT-8标段上村隧道出口洞身浅埋段专项施工方案编制：审核：批准：中铁十九局集团云桂铁路云南段项目经理部一分部二零一一年七月上村隧道出口洞身浅埋段专项施工方案中铁十九局集团云桂铁路云南段项目经理部一分部2目录1．编制依据..............................................42．工程概况..............................................43．浅埋地段施工总体方案..................................54.浅埋段施工方法........................................54.1施工前准备工作.....................................54.2隧道洞外施工.......................................54.3隧道洞内施工.......................................74.4洞身开挖.........................................125．监控量测.............................................135.1监控量测项目......................................135.2监控量测管理及人员配备............................145.3隧道量测项目、量测仪器及量测方法..................145.3.1地质和支护状况信息的观察........................145.3.2浅埋地表沉降监测................................145.3.3拱顶下沉及收敛量测..............................145.4监控量测质量保证措施..............................156．成立组织机构.........................................157．施工环保措施.........................................168．施工安全措施.........................................169.浅埋段施工塌方处理应急预案...........................189.1塌方发生时人员、设备、装置、材料的部署............18上村隧道出口洞身浅埋段专项施工方案中铁十九局集团云桂铁路云南段项目经理部一分部39.1.1人员部署.......................................189.1.2设备及材料的部署................................189.2应急响应的责任部门................................199.3可能发生的紧急状况以及危害程度....................199.4现场人员的安排....................................199.5发生源控制.......................................209.6应急处理的步骤及方法..............................209.6.1首先撤出工作面施工人员及机械设备。..............209.6.2处理塌方方法....................................219.6.3具体施工方法....................................219.6.4处理塌方常用的支护形式..........................22上村隧道出口洞身浅埋段专项施工方案中铁十九局集团云桂铁路云南段项目经理部一分部41．编制依据（1）、《新建铁路云桂线云南段上村隧道设计图》（2）、《新建铁路云桂线云南段上村隧道实施性施工组织设计》（3）、现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工造价人才网环境等调查资料。（4）、本单位所拥有的技术装备力量、机械设备状况、管理水平、工法及科技成果和多年积累的工程施工经验。（5）、《铁路混凝土工程施工技术指南》（铁建设〔2010〕241号）（6）、《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10753-2010）（7）、《铁路混凝土结构耐久性设计规范》（铁建设〔2010〕241号）2．工程概况上村隧道出口D2K698+015-+045段洞身浅埋，采用Ⅴ级C型复合式衬砌，拱部Φ108大管棚超前支护，全环39根，每根长35m；全环I20b型钢拱架加强支护，间距0.6m；地表回填水泥土，并在其上施作3.0m宽、1.5m深、厚0.5m钢筋砼水沟。D2K698+035段埋深最浅，约为3.49m，地质情况为：横向冲沟发育，坡面零星基岩出露，上覆第四系全新统坡残积层及坡残积层粉质黏土，厚0～2m。下伏基岩为志留系中统马龙群组中段页岩、监理工程师论坛砂岩夹泥灰岩。上村隧道出口洞身浅埋段专项施工方案中铁十九局集团云桂铁路云南段项目经理部一分部53．浅埋地段施工总体方案隧道浅埋段里程为D2K698+015-+045。浅埋段施工前需先进行水泥土反压回填达到设计强度并施作洞顶水沟后，才能进行暗洞施工。浅埋段设计支护衬砌类型为V级C型复合式衬砌，洞身采取暗挖施工，大管棚超前支护；洞顶地表在清表后采用水泥土反压回填加固处理，并施作钢筋混凝土洞顶水沟，水沟入水口及出水口处采用M10浆砌片石铺砌，避免山洪冲刷。水沟两侧回填线外沿坡面铺砌5m范围的M10浆砌片石，以保护两侧边坡不被冲刷。4.浅埋段施工方法4.1施工前准备工作在施工前分部施工科组织全体技术人员及各级管理人员对浅埋段原地物、地貌以及裸露岩体进行实地踏勘，勘查结果与设计图纸进行比对，澄清有关技术问题。组织测量队对该浅埋段进行地形测绘，绘制地形图。并对参加的施工人员进行技术交底和培训。4.2隧道洞外施工4.2.1清表通过施工放样，定出水泥土回填区域后，挖除不小于30cm保护土层，清除地表耕植土、植被草皮、淤泥等杂质，当原始地面坡度陡于1：5时，地表应开挖台阶，台阶宽度不得小于1m。4.2.2拌制水泥土按5%掺量掺入水泥，土选用粘性土或粉质粘土，拌制机械采用沃尔沃EC210B挖掘机，位于回填附近平台处。利用自由落体原理，上村隧道出口洞身浅埋段专项施工方案中铁十九局集团云桂铁路云南段项目经理部一分部6下落搅拌高度以挖掘机1/2臂长为宜，反复开挖、拌和均匀。大颗粒土人工辅助粉碎，保证最大颗粒土粒径小于5cm。4.2.3水泥土运输利用挖掘机挖掘后，放入施工场内，人工配合手推车运输，人工摊铺回填。4.2.4水泥土回填采用人工及机械两种方法相互配合进行夯实。第一层土采用人工轻夯，避免扰动下层岩体。虚铺土层厚度20cm,第一层土体固结后，覆盖洒水养护1天。第二层仍为人工轻夯，虚铺土层厚度20cm，覆盖洒水养护1天。第三层重夯采用蛙式打夯机夯实，分层厚度30cm；夯实遍数应通过现场试验确定，一般不少于6～8遍，同时严格控制夯击遍数，避免过夯使已压实土体破坏。回填高度达到设计标高后，由测量工程师与专业监理工程师现场验收确认。水泥土回填顶面设置3‰的双向纵向排水坡，以便地表水通过坡面汇入拱顶水沟。D2K698+035段纵断面图4.2.5地表加固技术要求上村隧道出口洞身浅埋段专项施工方案中铁十九局集团云桂铁路云南段项目经理部一分部7(1)、施工中严格控制土的含水率，以18～20%为宜，对局部出现的弹簧土，须及时清除。(2)、回填应分段依次施工，按一定的顺序保持均衡上升。层段间回填土接缝处应削成坡状或齿坎状，坡度不陡于1：3，并对接缝处加强夯实，保证水泥土压实度。(3)、施工时对已填筑完成的水泥土应洒水养护。(4)、填筑过程中，测量工作应同步进行，随时检查控制填土面高程及填土厚度；对水泥土层与层之间结合部处理要符合规范规定，土面过光时要采取人工刨毛处理，保证层间结合牢固。（5）、水泥土压实指标：干密度≥1.7t/m³,压实度≥96%。每层土填筑完成后，进行土工试验，检测土的干密度，计算土的压实度，符合设计要求并经监理工程师签字确认后，进行上层土回填。（6）、回填土应超出加固区以外每侧不少于50cm。对边角处机械无法夯实到位的地方，应采用人工夯实密实。（7）、施工时注意协调回填土与其他工序之间的施工顺序与施工衔接。4.2.6洞顶水沟洞顶水沟在回填水泥土完成后进行，采用钢筋混凝土，3.0m宽、1.5m深、厚0.5m，全长约60m。为避免山洪冲刷，应在水沟入水口及出水口处采用M10浆砌片石铺砌，两侧回填线外沿坡面铺砌5m范围的M10浆砌片石。4.3隧道洞内施工上村隧道出口洞身浅埋段专项施工方案中铁十九局集团云桂铁路云南段项目经理部一分部84.3.1超前支护（1）管棚设计参数①导管规格：外径108mm，壁厚6mm；孔口管：热轧无缝钢管，外径132mm，壁厚5mm；②管距：环向间距40cm；③倾角：外插角1°～3°为宜，可根据实际情况作调整；④注浆材料：M20水泥浆或水泥砂浆；⑤设置范围：拱部120°范围；⑥管棚单根长度：35m⑦管棚数量：39根（2）管棚施工工艺管棚施工主要工序有施作套拱；搭钻孔平台、安装钻机；钻孔；清孔、验孔；安装管棚钢管；注浆。工序技术要求高，工艺复杂，施工工艺详见下图。上村隧道出口洞身浅埋段专项施工方案中铁十九局集团云桂铁路云南段项目经理部一分部91）扩挖管棚工作室由于大管棚是在洞内施作，为保证大管棚施工的空间，需要开辟大管棚工作室。按单节导管长6m，钻机机身及主动钻杆共2m，则工作室的长度应为8m，上断面扩挖较设计断面大60cm（见下图），工作室设置位置为：D2K698+053-D2K698+045，管棚设置里程：D2K698+045-D2K698+010。由于本段埋深最浅位置在D2K698+035段，为3.49m，在扩挖工作室后，管棚的外插角度宜平缓，尽量控制在1°以内。管棚工作室施工示意图2）施作导向管工作室开挖、支护完成后，继续向前开挖2榀比设计断面大25cm左右的断面，尽快初喷，封闭掌子面，厚度4cm，形成止浆墙，架设钢架，采用全站仪以及坐标放样法，在工字钢架上定出其平面位置；用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角；用前后差距法设定导向管的上村隧道出口洞身浅埋段专项施工方案中铁十九局集团云桂铁路云南段项目经理部一分部10外插角，将导向管焊接在钢架上。导向管与钢架高差可通过钢垫板实现调节。焊接应牢固，使钢架与导向管形成整体，并迅速喷射混凝土形成套拱。导向管长度1m，采用外径132mm、壁厚5mm热扎无缝钢管。3）搭钻孔平台安装钻机①钻机平台可用方木或钢管脚手架搭设，搭设平台应一次性搭好，钻孔由钻机从低孔位向高孔位进行。②平台支撑要着实地，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。4）钻孔①为了便于安装钢管，钻头直径采用φ127mm。②地质较好的情况下可以一次成孔；钻进时产生坍孔、卡钻，需补注浆后再钻进。③钻机开钻时，可低速低压，待成孔1.0m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。④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。⑤钻进过程中确保动力器，扶正器、合金钻头按同心圆钻进。⑥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，指导洞身开挖。上村隧道出口洞身浅埋段专项施工方案中铁十九局集团云桂铁路云南段项目经理部一分部115）清孔验