下穿既有線開挖工程施工設(shè)計(jì)方案

1、昆陽(yáng)至鐵路擴(kuò)能改造工程站前一標(biāo)寶峰隧道出口段下穿既有鐵路開挖施工方案中國(guó)鐵建中鐵*局集團(tuán)昆玉鐵路工程指揮部2012年2月目 錄一、 工程概況 i二、工程地質(zhì)情況 1三、既有鐵路與隧道相對(duì)位置及既有線行車情況 1四、總體施工方案 2五、增強(qiáng)措施 . 5六、施工控制要點(diǎn) 8六、監(jiān)控量測(cè) . 9六、安全、質(zhì)量、文明施工與環(huán)境保護(hù)、應(yīng)急預(yù)案 10寶峰隧道出口段下穿既有鐵路開挖施工方案一、工程概況寶峰隧道出口位于市北城鎮(zhèn)刺桐關(guān)村東側(cè)坡麓緩坡地帶， 出口里程為 D2K17+715,線路為雙線隧道。在 D2K17+59A D2K17+635段下穿既有昆 玉鐵路。此段拱部設(shè)一環(huán)© 159高精度定向大

2、管棚（壁厚lOmr）超前支護(hù)， 每根長(zhǎng)50m環(huán)向間距0.4m，全環(huán)122b型鋼鋼架加強(qiáng)支護(hù)，間距0.5m。二、工程地質(zhì)情況目前由雙側(cè)壁開挖工法轉(zhuǎn)換為臺(tái)階法進(jìn)行管棚工作室施工，掌子面里程為D2K17+635通過(guò)50m高精度大管棚施作，揭示 D2K17+635-DK17+58段 地質(zhì)為：地層為（Ptihs）炭質(zhì)板巖夾板巖（WW）,深灰、灰黑色，無(wú) 水，巖體呈細(xì)角礫狀，自穩(wěn)性好。三、既有鐵路與隧道相對(duì)位置及既有線行車情況寶峰隧道在D2K17+61處與既有昆玉鐵路（YK18+845相交，交角37 度，隧道施工影響圍為D2K17+635-DK17+59段，此段埋深27m日通行列 車6-8對(duì)，時(shí)速為25-

3、30km/h。寶峰隧道下穿既有昆玉鐵路平面示意圖昆玉鐵路埋深27米寶峰隧道寶峰隧道與昆玉鐵路相交處斷面示意圖四、總體施工方案根據(jù)滇南公司組織的2011年9月28日專家會(huì)上形成的專家意見和現(xiàn)場(chǎng) 實(shí)際揭示地質(zhì)條件，結(jié)合我單位對(duì)三臺(tái)階七步開挖法的成功經(jīng)驗(yàn)，擬采用三臺(tái)階環(huán)形開挖預(yù)留核心土法輔助臨時(shí)仰拱措施進(jìn)行開挖施工，快速通過(guò)下穿既有鐵路段。三臺(tái)階七步開挖法是以弧形導(dǎo)道縱向錯(cuò)開、平行推進(jìn)的施工方法。4.1. 三臺(tái)階七步開挖法技術(shù)特點(diǎn)：4.1.1. 施工空間大，方便機(jī)械化施工，可以多作業(yè)面平行作業(yè)。部分 軟巖或土質(zhì)地段可以采用挖掘機(jī)直接開挖，工效較高。4.1.2. 在地質(zhì)條件發(fā)生變化時(shí)，便于靈活、及時(shí)地

4、轉(zhuǎn)換施工工序，調(diào) 整施工方法。4.1.3. 適應(yīng)不同跨度和多種斷面形式，初期支護(hù)工序操作便捷。4.1.4. 在臺(tái)階法開挖的基礎(chǔ)上，預(yù)留核心土，左右錯(cuò)開開挖，利于開 挖工作面穩(wěn)定。4.1.5. 當(dāng)圍巖變形較大或突變時(shí)，在保證安全和滿足凈空要求的前提下，可盡快調(diào)整閉合時(shí)間4.2 、三臺(tái)階七步開挖法施工應(yīng)符合下列要求 :4.2.1. 以機(jī)械開挖為主；4.2.2. 弧形導(dǎo)坑沿開挖輪廓線環(huán)向開挖， 預(yù)留核心土，開挖后及時(shí)支 護(hù)；4.2.3. 其他分部平行開挖， 平行施做初期支護(hù)， 各分部初期支護(hù)銜接 緊密，及時(shí)封閉成環(huán)；4.2.4. 仰拱按規(guī)緊跟下臺(tái)階，及時(shí)閉合構(gòu)成穩(wěn)固的支護(hù)體系；4.2.5. 施工過(guò)程

5、通過(guò)監(jiān)控測(cè)量，掌握圍巖和支護(hù)的變形情況，及時(shí) 調(diào)整支護(hù)參數(shù)和預(yù)留變形量，保證施工安全和既有鐵路行車安全；4.2.6. 完善洞臨時(shí)防排水系統(tǒng)，防止地下水浸泡拱墻腳基礎(chǔ)。4.3. 施工步驟：第1步 上部弧形導(dǎo)坑開挖 : 拱部超前支護(hù)后進(jìn)行，環(huán)向開挖上部弧形 導(dǎo)坑，預(yù)留核心土，核心土長(zhǎng)度為 5 m ，寬度宜為隧道開挖寬度的 1/3 。 開挖循環(huán)進(jìn)尺0.7m,開挖后立即初噴35cm混凝土。及時(shí)架設(shè)鋼架、鋼筋 網(wǎng)系統(tǒng)，在鋼架拱腳以上50m高度處，緊貼鋼架兩側(cè)邊沿按下傾角30° 打設(shè)鎖腳錨桿,復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。第2、3步 左、右側(cè)臺(tái)階開挖：開挖進(jìn)尺0.7m,左、右側(cè)臺(tái)階錯(cuò)開2 3m開挖后立即

6、初噴35cm混凝土，及時(shí)接長(zhǎng)鋼架并進(jìn)行噴、錨、網(wǎng)系統(tǒng) 支護(hù)，在鋼架墻腳以上50cm高度處，緊貼鋼架兩側(cè)邊沿按下傾角30°打設(shè) 鎖腳錨桿，鎖腳錨桿與鋼架牢固焊接，復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。第4、5步 左、右側(cè)臺(tái)階開挖：開挖進(jìn)尺0.7m,左、右側(cè)臺(tái)階錯(cuò)開2 3m開挖后立即初噴35cm混凝土，及時(shí)接長(zhǎng)鋼架并進(jìn)行噴、錨、網(wǎng)系統(tǒng) 支護(hù)，接長(zhǎng)鋼架，在鋼架墻腳以上50cm高度處，緊貼鋼架兩側(cè)邊沿按下傾 角 30° 打設(shè)鎖腳錨桿，鎖腳錨桿與鋼架牢固焊接，復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。第6步 上、中下臺(tái)階預(yù)留核心土開挖：各臺(tái)階分別開挖進(jìn)尺與各臺(tái) 階循環(huán)進(jìn)尺相一致。第7步 隧底開挖：每循環(huán)開挖長(zhǎng)度宜為2

7、3m開挖后及時(shí)施做仰拱 初期支護(hù)，完成兩個(gè)隧底開挖、支護(hù)循環(huán)后，及時(shí)施做仰拱，仰拱分段長(zhǎng)充填拱仰3 3-3 - 2-土心核圖驟步挖開2圖五、增強(qiáng) / 1 4 I此方案的目的是控制 采用三臺(tái)階七步開扌挖法施 七步開挖工法的基礎(chǔ)上丄 1 _5.1、管棚工作強(qiáng)措施3 34 rE室施工 跟后，則可進(jìn)行開挖。-| 初支變形和地表發(fā)生沉降，進(jìn)而影響行車安全。施工作業(yè)前，進(jìn)行工法二級(jí)交底。在三臺(tái)階 需增加以下措施：I完成后，調(diào)整三臺(tái)階開挖法步距，仰拱二襯緊3.663.50 L 3.1210.285.2、各臺(tái)階各部開挖均采用人工配合機(jī)械開挖。5.3、根據(jù)高精度大管棚施工情況，若外插角較大，需施作縱向間距1.8

8、m，環(huán)向0.4m,長(zhǎng)3.5m© 42小導(dǎo)管進(jìn)行超前支護(hù)。5.4、上臺(tái)階鋼架采用雙排鎖腳錨管；第一排鎖腳設(shè)在拱腳以上處，第二排鎖腳設(shè)在拱腳以上1m處;鎖腳錨管28a墊腳槽鋼鎖腳示意圖50cm5.28a墊腳槽鋼© 22連接鋼筋28a墊腳槽鋼木楔子.一一 16mi鋼板5、初支上臺(tái)階鋼架拱腳縱向槽鋼下加墊臨時(shí)鋼墊板 (50 X 50x 1.6cm)，槽 鋼間用© 22鋼筋焊接牢固，鋼板和墊腳槽鋼間用不同尺寸的木楔楔緊， 確 保拱腳不懸空;墊腳槽鋼連接示意圖拱腳示意圖5.6、增設(shè)格柵鋼架縱梁，在上臺(tái)階拱腳以上50-80cm處，增設(shè)一道格柵鋼架縱梁，格柵鋼架縱梁結(jié)構(gòu)尺寸參考昆

9、玉施隧參 (09)02-03-1 W級(jí)圍巖 格柵鋼架設(shè)計(jì)圖施作，鎖腳錨管插入縱梁，且格柵鋼架主筋與鋼架、鎖 腳錨管三者間焊接飽滿牢固；、L<、一k >m28a墊腳槽鋼/22a工字鋼60cm格柵拱 架縱梁格柵縱梁示意圖5.7、調(diào)整系統(tǒng)錨桿間距，將拱部中空錨桿、拱墻砂漿錨桿間距調(diào)整 為imx im梅花型布置，長(zhǎng)度調(diào)整為5m ；5.8、加工備用臨時(shí)應(yīng)急橫撐、豎撐、方木，橫撐采用© 140X 6mr鋼管，長(zhǎng)度為11.9m，必要時(shí)增設(shè)于上臺(tái)階拱腳 處，橫撐與鋼架間設(shè)鋼墊板(30 X 30X 1.6cm);豎撐采用© 140X 6mr鋼管，豎撐高度為6.5m-9m不等，豎撐

10、下端設(shè)鋼 墊板(50 X 50 X 1.6cm)，上端與鋼架進(jìn)行有效焊接；方木尺寸為2X0.1 X0.1m，用于加固豎撐；5.9、拱墻初支按環(huán)向1.2m，縱向1.2m預(yù)埋注漿孔，對(duì)初支背后脫空 部位進(jìn)行注漿。5.10、洞出現(xiàn)塌方、圍巖沉降收斂變形較大等引起既有線路基沉降或 洞無(wú)異常情況但既有線路基沉降大于15mr時(shí)，各臺(tái)階及時(shí)施作臨時(shí)仰拱和 必要的措施進(jìn)行加強(qiáng)。5.11、仰拱、二襯及時(shí)跟近,當(dāng)隧底開挖施工4-6m時(shí)，及時(shí)進(jìn)行仰拱施作，仰拱施作具備一板襯砌 施作長(zhǎng)度時(shí)及時(shí)進(jìn)行襯砌施工;系統(tǒng)徑向錨桿vn 42m鎖腳錨管7n超前錨桿或小導(dǎo)管 42m鎖腳錨管、XfXr_ z /10Cn素混凝 土11

11、8中臺(tái)階臨寸仰拱內(nèi)軌頂面3)°三臺(tái)階環(huán)形開挖預(yù)留核心土法輔助臨時(shí)仰拱施工橫斷面圖六、施工控制要點(diǎn)6. 1、鋼架拱（墻）腳應(yīng)架設(shè)在穩(wěn)固的基巖上，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)底部鋪墊 槽鋼和增設(shè)的鋼板，以保證鋼架基礎(chǔ)穩(wěn)固。安裝前應(yīng)清除基腳下的虛渣、 虛土及雜物，用木楔子楔緊，最大程度減少下沉；6.2、鋼架安裝允許偏差：鋼架間距、橫向位置和高程與設(shè)計(jì)位置的偏 差不得超過(guò)士 5cm,垂直度允許偏差為士 2°。6.3、鋼架應(yīng)與縱向連接筋、格柵縱梁、鎖腳錨桿焊接牢固，以增強(qiáng)鋼架的整體穩(wěn)定性。6.4 、鎖腳錨桿施工應(yīng)作為施工質(zhì)量控制的重點(diǎn)，鋼架連接板用栓接 牢固連接，且接頭焊縫必須滿足焊規(guī)要求。6.5、鋼

12、架和初噴混凝土間有較大間隙時(shí)，每隔 2m應(yīng)采用騎馬或楔形 墊塊頂緊；鋼架與圍巖的間隙不應(yīng)大于 5cm。6.6、噴射混凝土厚度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求， 二次復(fù)噴混凝土應(yīng)分層噴射， 每層厚宜為56cm。噴射混凝土表面平順，無(wú)空鼓、裂縫、酥松，平整度 宜采用2n靠尺檢查，允許偏差為側(cè)壁5cm、拱部7cm。6.7 、三臺(tái)階七步開挖法施工應(yīng)做好工序銜接。工序安排應(yīng)當(dāng)緊湊， 盡量減少圍巖暴露時(shí)間，避免因長(zhǎng)時(shí)間暴露引起圍巖失穩(wěn)。6.8 、在滿足作業(yè)空間和臺(tái)階穩(wěn)定的前提下，盡量縮短臺(tái)階長(zhǎng)度。6.9 、嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求施做超前支護(hù)，控制好超前支護(hù)外插角，嚴(yán)格 注漿工藝加固地層，保證隧道開挖在超前支護(hù)的保護(hù)下施工。6.10

13、、隧道周邊部位應(yīng)預(yù)留30cm人工開挖，其余部位宜采用機(jī)械開挖， 不得超挖。6.11、中、下臺(tái)階左、 右側(cè)開挖應(yīng)錯(cuò)開， 嚴(yán)禁對(duì)開或同時(shí)開挖一側(cè)中 下臺(tái)階。6.12、隧道超挖部位必須回填密實(shí)， 嚴(yán)禁初期支護(hù)背后存在空洞。 必 要時(shí)初期支護(hù)背后應(yīng)進(jìn)行充填注漿，保證初期支護(hù)與圍巖密貼。6.13、嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙及已批復(fù)的寶峰隧道出口下穿既有鐵路 施工安全方案要求進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)和監(jiān)控量測(cè)工作。6 . 1 4 、完善洞臨時(shí)防排水系統(tǒng)， 嚴(yán)禁積水浸泡拱 （墻）腳及施工現(xiàn)場(chǎng) 漫流，防止基底承載力降低。 當(dāng)?shù)讓雍看髸r(shí)， 上臺(tái)階開挖工作面附近 宜開挖橫向水溝， 將水引至隧道中部或兩側(cè)排水溝排出洞外。 出口為反

14、坡 施工，應(yīng)設(shè)置密集集水箱將水集中抽排。七、監(jiān)控量測(cè)D2K17+59& D2K17+63段下穿既有昆玉鐵路地段，其具體監(jiān)測(cè)方案按照寶峰隧道出口監(jiān)控量測(cè)實(shí)施細(xì)則和寶峰隧道設(shè)計(jì)圖中“昆玉施 隧-2- II 14/17” 實(shí)施。7.1. 通過(guò)對(duì)既有昆玉鐵路路基面、 邊坡進(jìn)行監(jiān)測(cè)，及時(shí)反饋信息， 保 證結(jié)構(gòu)物的安全。7.2. 當(dāng)既有線出現(xiàn)18mH大于4m的三角坑、路基有沉降但小于15mm 兩股軌道高程偏差大于8m等情況時(shí)，及時(shí)將觀測(cè)結(jié)果上報(bào)工務(wù)段以及相 關(guān)單位，并同工務(wù)段配合人員共同做現(xiàn)場(chǎng)處理。同時(shí)增加監(jiān)控量測(cè)頻率， 加大巡視力度，根據(jù)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工。7.3. 將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與預(yù)測(cè)數(shù)值相比較，驗(yàn)證支護(hù)結(jié)構(gòu)效果，確認(rèn)支護(hù) 參數(shù)和施工方法的準(zhǔn)確性或?yàn)檎{(diào)整支護(hù)參數(shù)和施工方法提供依據(jù)， 以確保 和優(yōu)化下一步施工參數(shù)，做好信息化施工。7.4. 將形成的量測(cè)結(jié)果用于信息反饋并優(yōu)化設(shè)計(jì)， 使設(shè)計(jì)達(dá)到安全、 經(jīng)濟(jì)合理、施工快捷的目的。7.5. 監(jiān)控工程對(duì)周圍環(huán)境的影響。7.6. 在既有線路400圍（D2K17+595- D2K17+63段）施工時(shí)，對(duì)既有 線路地表進(jìn)行沉降觀測(cè)，每天觀測(cè)兩次。7.7. 每個(gè)項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)