隧道工程施工方案

12.3.5．隧道工程施工方案2.3.5.1．隧道工程概况2.3.5.1.1.隧道里程长度及围岩状况本标段共有隧道17座,全长41141m,占本标段线路总长的82.44%。设计行车速度为120km/h，长度1km及以上的隧道单线铺设无砟轨道，新正阳隧道洞内局部设置重型有砟轨道，铺设碎石道床。其中新细塘湾隧道全长4817m，占标段总长的50.24%，是控制本标段工期的关键，新正阳隧道全长3508.5m，占标段总长的36.59%，是本标段的重难点工程。隧道工程概况详见表2.3.5-1。表2.3.5-1隧道工程概况表工点名称起点里程止点里程长度（m）备注ⅡⅢⅣⅤ新正阳隧道ZDK294+556.0ZDK298+064.53508.513451489.5319355方家湾隧道ZDK302+380.0ZDK302+620.0240000240新细塘湾隧道ZDK302+928.0ZDK307+745.04817012352642940高家堡隧道ZDK308+018.0ZDK309+041.010230001023合计//9588.513452724.5296125582.3.5.1.2.隧道水文、地质情况新正阳隧道全长3508.5m，隧道洞身通过地层为白垩系上统正阳组（K2z）砾岩；三叠系下统嘉陵江组（T1j）灰岩，大冶组（T1d）灰岩夹页岩；二叠系上统长兴组及吴家坪组（P2c+w）灰岩加煤层，下统栖霞组及茅口组（P1q+m）灰岩，下统梁山组（P1l）页岩加煤层；泥盆系上统水车坪组（D3s）页岩夹砂岩；志留系上统罗惹坪组（S2lr）页岩。隧道整体上为单斜构造，P1q+m地层中发育姚家盖正断层。地下水以岩溶水为主，可溶岩段落地下水发育，进口段志留系地层及二叠系梁山组地层中地下水不发育，水质具有侵蚀性。洞身位于岩溶水垂直循环带。不良地质为岩溶、采空区及瓦斯，隧道岩溶发育。工程地质条件较差。方家湾隧道全长240m，隧道洞身覆盖层主要为第四系全新统坡残积层(Q4dl+el)粉质粘土，下伏基为白垩纪上统正阳组（K2z）砾岩。区内地质结构简单，隧道处于地下水不发育，主要为基岩裂隙水，受大气降雨量影响明显，不良地质主要为岩溶，隧道出口端岩溶发育。动身工程地质较差。隧道进出口端地质较陡，基岩出漏广泛，岩层产状平缓，节理较发育，工程地质条件较好。新细塘湾隧道全长4817m，隧道区内上覆地层为第四系全新统坡残积层（Q4dl+el）粘土；下伏基岩为白垩系上统正阳组第二段（K2z1）砾岩；侏罗纪中下统珍珠冲组綦江组（J1-2q+z）泥岩、灰岩；三叠系上统须家河（T3x）页岩夹灰质页岩、泥岩夹砂岩；中统巴东组2段、3段及4段（T2b2、T2b3+4）白云质灰岩、灰岩及泥岩。地表水不发育，地下水无较大的含水层，主要地下水类型为第四系松散土层中的空隙潜水，基岩裂隙水和岩溶水，整体地下水不发育。地表水有侵蚀性，侵蚀等级为H1，高家堡隧道全长1023m，隧址区上覆第四系全新统坡残积层（Q4dl+el）粉质粘土，滑坡堆积体（Q4del）粉质粘土、碎石土；下伏基岩为侏罗纪中下统珍珠冲组，綦江组（J1-2q+z）泥岩夹砂岩，东岳庙组（J1-2d）泥质灰岩夹页岩。地表水主要以塘水、水田水及沟水为主。地下水主要为第四系松散土层内的孔隙潜水、基岩裂隙水及岩溶水。孔隙水主要分布于上部土层中，水量有限主要受大气2降水影响较大；基岩裂隙水主要分布于下部基岩裂隙中水量受构造裂隙发育程度不同而变化，个别地段发育有落水洞，为地表水下渗通道，隧道地下水无侵蚀。2.3.5.2.隧道工程标准化施工要点2.3.5.2.1.隧道施工组织原则⑴隧道工程施工按新奥法原理组织，按“四主三辅”七条作业线展开施工，四条主作业线为钻孔爆破作业线、装碴运输作业线、初期支护作业线和防水衬砌作业线，三条辅助作业线为通风降尘、注浆止水及施工排水。⑵隧道工程按如下施工顺序组织超前地质预报→测量放样→超前支护→洞身开挖→初期支护→仰拱开挖及支护→仰拱及仰拱填充→防水施工→拱墙二次衬砌→回填注浆及其他附属工程→结束。⑶隧道施工过程中进行超前地质预报，超前地质预报纳入正常施工工序。以地质素描、超前探孔及爆破孔获取的地质信息确定下一循环的开挖支护方案。⑷铁路隧道施工根据《铁路隧道监控量测技术规程》的规定开展监控量测工作，监控量测工作纳入正常施工工序。⑸隧道施工贯彻仰拱先行的原则，采用仰拱栈桥进行整幅施工，确保施工质量。仰拱施工超前拱墙二次衬砌施作，软弱及不良地质段仰拱紧跟，仰拱距开挖面的距离控制在40m以内。仰拱填充与仰拱混凝土分开灌注，且均不留施工缝；仰拱及底板施工前严格清底，不留余碴。⑹采用大管棚支护进洞，并及时做好洞门，确保洞口稳定。⑺过软岩或断层破碎带施工原则：“以保护围岩，少扰动为出发点，采用短进尺、弱爆破、强支护、及时衬砌”的施工原则；在施工组织上，严格按照“先预报、再探测、先支护、后开挖、短进尺、弱爆破、快封闭、勤量测”的步骤组织施工。⑻通过富水段的施工原则：以注浆止水和注浆固结围岩为目的，将水堵在开挖轮廓线以外为原则，在超前地质预报确定有中等富水的前提下，灵活掌握注浆方式，原则上按超前预注浆止水、开挖后径向注浆止水和补注浆止水程序组织注浆施工。⑼弃碴场设置原则：隧道弃碴本着以环境为本的原则，尽量利用荒地、荒沟，不占或少占耕地，并且根据地形条件分层、分段弃碴。弃碴场要进行浆砌防护，做好排水设施。利用荒地的要进行绿化，利用耕地的要进行复耕。⑽“四化”支撑新建渝怀铁路新建段推行标准化管理。根据管理文件体系，建章立制。施工中严格按照建设方要求以工程质量安全为核心，以施工组织设计为基础，以机械化、工厂化、专业化、信息化为支撑，按照建设方标准化管理总体规划要求，全面推行标准化管理，接受建设方的监督与考核。坚持“高标准、讲科学、不懈怠”，注重抓源头、抓过程、抓细节，全面落实“六位一体”管理要求，以工程质量安全为核心，依据项目管理理论和系统工程理论，按照先进性、系统性、统一性、文化性的要求，以机械化、工厂化、专业化、信息化等现代化手段为支撑，以管理制度标准化为基础，全面落实人员配备、现场管理和过程控制标准化，全面形成现场施工管理标准化管理体系，又好又快推进本项目建设。3①专业化本工程将组建隧道专业架子队共4个，对隧道工程按专业化组织施工。分专业划分施工单元，按工作面管理组建专业化作业队。铁路工程本身具有很强的专业性，建设实践中也形成了一整套专业分工与合作的模式。随着铁路建设的全面推进，专业化施工的要求更为迫切。施工工艺和质量精度要求严格，没有专业设备、专业队伍和专门管理，是难以达到技术标准的。施工企业实现专业化的过程，也是推进标准化管理的过程，专业人员的培训与配备、专业设备的使用和管理、专业生产过程的控制等，都与标准化管理的要求一致。我集团公司结合项目实际，大力推进拌和站、构件场、隧道工程的专业化施工，建立不同种类工程的专业化队伍，尤其是架子队的组建，不能大而全，一定要专业化、小型化，以实现机动灵活、专业突出、创立品牌的目标。②生产工厂化根据铁道部有关精神，落实“施工生产能工厂化的则工厂化，工厂能大则大，社会工厂能利用则利用”、“尽量少征地及拆迁，做到永临结合”的原则，以便于质量控制，确保工程质量。实施工厂化管理，能够做到分工明确、职责到人，强化对工序的控制，有效提高工作效率，使产品质量处于受控状态；能够强化物资材料的管理，按需进行定时、定点、定量供应和控制，保证原材料质量，避免浪费现象，有效节约成本；能够实现规模化、规范化生产，保证物料置放统一规范，营造良好作业环境。实行工厂化生产和管理，对于强化源头控制、过程控制和细节管理，对于保证建设工期，提高工程质量，保障安全作业，促进环境保护和技术创新工作，都具有明显的优势。③作业机械化分专业按工作面配备成套机械设备，以高标准机械化程度提高工效。隧道工程根据地质条件，各工作面配备成套设备。隧道工程配置挖掘机、装载机、电瓶车、充电机、通风机、管棚钻机、混凝土模板衬砌台车、多功能作业台架、锚杆钻机、仰拱栈桥、超前水平地质钻机、移动式防排水作业台架等机械设备，实现隧道机械化作业。随着铁路建设规模不断扩大，标准不断提高，采用机械化施工既能有效的提高施工功效，同时也能避免因为人为因素影响施工质量，质量更可控。根据项目的实际需要和标准化的要求，配齐配足机械设备，确保满足施工需要。推广使用新设备、新工艺，切实加强机械设备技术创新和管理，有效提高工作效率；认真研究设备的配套成龙，努力做到既能满足施工需要，又不闲置浪费，提高设备利用率和企业效益。④管理信息化全面推进建设管理信息系统建设（RCPMIS）。充分借鉴建设项目管理信息系统建设与应用的经验，建立一个以网络技术、计算机技术与现代信息技术为支撑的信息平台，覆盖项目管理参建各方的信息系统，实现工程管理的“信息化”。包括协同办公、项目管理、视频会议、施工安全监测、建设运营一体化平台等。根据建设项目信息化管理要求，配备相应的终端硬件设备，纳入建设方统一接口，并接受建设方的统一管理；派专人负责信息化系统的管理和维护；施工总平面图中预留信息系统接入条件，施工组织设计中纳入信息系统相关内容，按照建设方标准化管理的要求承担运用主体责任，通过信息化管理系统提交工程实4施、管理过程中的相关资料，使之作为现场管理重要的基础技术管理手段和支撑；接受监理单位对信息系统的总体协调管理。对风险评估确定的风险敏感点建立视频监控系统。2.3.5.2.2.准许开工条件⑴施工机械、施工道路、施工材料、施工供风、施工用水、施工用电、施工场地必须具备开工条件，机械、材料、施工用电必须经检查合格后方可批复开工报告。⑵施工前核对洞口地形、地貌及标高、中线等经过复测，如发现与设计不符时，及时与设计沟通，进行变更。⑶在隧道施工前对所有参建人员进行高速铁路隧道工程专业技术培训，并具备上岗合格证。⑷担负专业施工的架子队、必须备有专业作业指导书、技术规范和验收标准。⑸对施工作业段的施工进度横道图计划、炮眼布置、作业循环图、施工安全措施、通过断层施工预案必须经过工区总工审核、审批通过。⑹必须有开工批复报告。2.3.5.2.3.施工过程控制2.3.5.2.3.1.施工管理控制⑴架子队管理人员是作业层管理主体，开工前必须配齐架子队队长、技术主管、技术员、质检员、安全员、试验员、材料员、领工员、工班长等管理人员。⑵各架子队建立早点名晚讲评制度：上班前由工班长点名，交待当天工作内容、任务量、施工要点及安全注意事项，下班前由质检员、安全员进行讲评，并提出质量、安全改进意见，作好文明施工。⑶每天完工前由领工员组织自检，工班长组织互检和交接检，并建立自检、互检、交接检记录台帐。⑷参与项目部、工区组织的定期和不定期质量检查、安全检查及质量、安全教育。2.3.5.2.3.2.技术控制措施⑴超前地质预报：项目部成立超前地质预报机构，由工区建立以TSP-203、地质雷达、红外线探水为主的长期超前地质预报系统，架子队建立以超前探孔、地质素描为主的超前预报验证系统的超前地质预报机构。⑵依据地质条件确定本标所有隧道的施工方案、方法；即依据超前预报判译、超前钻孔及地质素描验证的地质资料确定隧道的开挖、支护方法。⑶对地下水处理原则：基本原则是给水予出路，排堵结合，限量排放，对洞顶或隧道轴线两侧有居民区的和过水库、水塘段，原则上超前预注浆，以堵为主，限量排放，一般地段以堵、排结合。⑷注浆原则：①固结注浆，对预测极松散围岩段，采用超前预注浆后开挖，优先选用周边预注浆法；②止水注浆，对预测突水和涌水地段，原则上采用全断面围幕注浆，对预测属管涌的可采用局部预注浆；对一般渗水、滴水地段采用小导管超前周边预注浆；对围岩基本稳定，不影响施工安全的滴水地段，按先开挖，后径向注浆方法处理。⑸先试验后施工技术措施：对爆破、喷锚支护、注浆施工采用先试验后推广的技术措施，在进入不同地层开挖前，按保护围岩的原则，先进行爆破试验，选择合适的爆眼布置和装药量，以降低对围岩的扰动和良好的爆破效果；按现场5现有的喷锚材料和开挖后的洞壁，用不同的配合比和喷射方法