斜井進正洞挑頂工程施工設計方案

隧道斜井進正洞挑頂

方案中鐵十六局集團滬昆客專長昆湖南段

第一項目分部

二O一一年一月目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一編制依據 1\o"CurrentDocument"二編制目的 1\o"CurrentDocument"三工程概況 1四施工方案 1\o"CurrentDocument"五施工控制要點 7\o"CurrentDocument"六監(jiān)控量測 8\o"CurrentDocument"七勞力、機具設備配置 10八安全保證措施 10\o"CurrentDocument"九文明施工保證措施 11\o"CurrentDocument"十雨季施工措施 12新吉坪隧道斜井進正洞挑頂方案1、編制依據、新吉坪隧道設計圖紙、鐵路隧道工程施工技術指南(TZ204-2008)、鐵路隧道工程安全技術規(guī)程(TB10304-2009)2、編制目的2.1、在地質條件復雜的隧道挑頂施工中，要寧慢勿快、及早成型，盡快抑制圍巖變形。2.2、通過增設臨時支護，且不需拆除臨時支護即可使正洞支護一次成型，確保初期支護質量、結構穩(wěn)定及施工安全。3、工程概況新吉坪隧道位于湖南省湘鄉(xiāng)市境內，進口里程為 DK94+045出口里程為DK104+724隧道全長7679m其中其中U級圍巖245m川級圍巖3695mW級圍巖2898mV級圍巖571m全隧道除進口DK94+045-DK94+072緩沖結構式洞門和DK101+724-DK101+690緩沖結構式洞門外，其余地段均采用復合式襯砌。為方便施工，本隧道輔助坑道設置兩處，其中 1#斜井起點與線路交會里程為DK97+060斜井設計為雙車道斷面，無軌運輸。斜井與線路左線交角為 90°長度為344m2#斜井起點與線路交會里程為DK100+250斜井設計為雙車道斷面，無軌運輸。斜井與線路左線交角為42°，長度為409m°。4、施工方案(縱向爬坡導坑法)4.1、總體方案輔助坑道施工至正洞交界處，以圓曲線形式轉體進入正洞，同時上坡開挖至正洞拱頂高程，并繼續(xù)沿相同方向按正洞支護形式掘進一定距離，形成作業(yè)空間后，轉向相反方向施工，擴挖臨時支撐達到正洞標準斷面。輔助坑道1#斜井挑頂進正洞平面圖見圖1，縱向爬坡導坑法加強環(huán)側面圖見圖2，縱向爬坡導坑法正面圖見圖3，導坑正面圖見圖4，施工程序詳見表1。輔助坑道洞口隧道中線圖1 輔助坑道1#斜井挑頂進正洞平面圖B單元3根125a型鋼支撐拄內軌頂坡度3%輔助坑道初期支護仰拱圖2縱向爬坡導坑法加強環(huán)側面圖正洞鋼架落腳點 I25a型鋼支撐正洞鋼架橫梁L ”m.'hiL ”m.'hi即■*11?"3根I25a型鋼支撐拄輔助坑道3榀I25a型鋼鋼架I25a型鋼短撐3根I25a型鋼支撐柱圖3縱向爬坡導坑法正面圖?42鎖腳錨管I16鋼架圖4導洞正面圖表1斜井與正洞相交處施工程序表施工順序示意圖說明斜井拱頂正洞正面圖1、輔助坑道掘進至正洞開挖輪廓線后，在交叉口處施作加強支護及斜交口處支撐架。爬坡導坑2、及時施作輔助坑道交匯段二次襯砌。正洞拱頂爬坡導坑i—i（爬坡導坑縱斷面）圖擴挖鎖腳錨桿-爬坡導坑1、按照確定的曲線半徑測設爬坡導坑中線。2、沿隧道一側方向，斜向上開挖爬坡導坑斜井擴挖鎖腳錨桿至正洞拱頂。3、爬坡導坑斷面可根據圍巖情況調整。爬坡導洞拱頂與正洞拱頂位于同一高程施工順序示意圖說明斜井拱頂正洞正面圖1、輔助坑道掘進至正洞開挖輪廓線后，在交叉口處施作加強支護及斜交口處支撐架。爬坡導坑2、及時施作輔助坑道交匯段二次襯砌。正洞拱頂爬坡導坑i—i（爬坡導坑縱斷面）圖擴挖鎖腳錨桿-爬坡導坑1、按照確定的曲線半徑測設爬坡導坑中線。2、沿隧道一側方向，斜向上開挖爬坡導坑斜井擴挖鎖腳錨桿至正洞拱頂。3、爬坡導坑斷面可根據圍巖情況調整。爬坡導洞拱頂與正洞拱頂位于同一高程后，在導洞內直接向正洞進行擴挖，一端

正洞施工10m后噴射混凝土封閉掌子面。1、 調頭按正洞相應圍巖級別施工方案進行開挖，開挖過程中對有影響的爬坡導洞的鋼架進行拆除；2、 施工中可根據需要開挖一段距離后，暫停該方向開挖，并噴射混凝土封閉掌子面,再按設計開挖方向正常工序進行開挖及支護。按照相應圍巖等級的施工工法進行正洞開4.2施工步驟⑴輔助坑道交叉段輔助坑道與正洞交接處設計0.6m加強環(huán)，加強環(huán)中設置3榀125a輔助坑道型鋼鋼架，外側增設125a門型鋼架，門型鋼架分節(jié)與輔助坑道鋼架焊接在一起,相鄰鋼架采用①22縱向鋼筋連接。I25a型鋼鋼架由橫梁和立柱組成，橫梁與輔助坑道25a型鋼鋼架之間的空隙，從兩側對稱焊接豎向25a型鋼立柱短撐，間距50cm,鋼架安裝后該空隙噴射混凝土回填密實。在橫梁上按照正洞套拱的間距縱向設置I18鋼柱頭，作為正洞套拱的支撐點，門型鋼架每側增設6~10根①42鎖腳錨管和系統(tǒng)錨桿。交叉段門架底腳處設I25a縱向托梁、擴大門架拱腳和底稿地基承載力。1#斜井與正洞為正交，靠近正洞段7m輔助坑道原設計格柵拱架替換為122型鋼拱架，間距調整為1m正洞仰拱鋼架與輔助坑道加強環(huán)最外側的仰拱鋼架焊接，正洞仰拱襯砌鋼筋和輔助坑道仰拱襯砌中的預埋鋼筋連接，確保正洞和輔助坑道交叉口處的緊密連接，能共同受力。⑵爬坡導洞開挖完成輔助坑道加強環(huán)和交叉段二次襯砌后，爬坡導洞現(xiàn)已輔助坑道斷面形式，按R=10~15*l勺圓曲線半徑，以不大于30%勺坡度爬到正洞拱頂高程，同時爬坡導洞的凈寬增加至9.0m。爬坡導洞支護參數：116型鋼鋼架，間距1.0m/榀，每榀鋼架設3m長①42鎖腳錨管12根；?8鋼筋網，網格20X20cm①22系統(tǒng)錨桿，長度3.0m，間距1.0X1.0梅花型布置，20cm厚噴射混凝土。施工中應保證鎖腳錨管和縱向連接筋的施工質量。⑶正洞施工完成爬坡后，在導洞向一端直接擴挖正洞，待施工約10m后封閉掌子面，回頭進行反向正洞施工。反向開挖正洞時，先開挖頂部，再開挖兩側。開挖時僅對有影響的導洞鋼架進行拆除，并相應完善其他支護。5、施工控制要點正洞與輔助坑道相交地段處于復雜的三維受力狀態(tài)，為保證正洞安全挑頂施工的完成，正洞初期支護必須座落于一個牢固的落腳平臺，同時應加強該段正洞初期支護的鎖腳錨桿施工，防止拱架下沉。⑴輔助坑道斜井變斷面段施工，應加強初期支護，支護參數應比正常斷面相應提高⑵交叉處加強環(huán)設置由于正洞開挖斷面較大，為確保擴頂段正洞施工安全，在輔助坑道斜井與正洞交接處設置一加強環(huán)，加強環(huán)由3榀I25a型鋼鋼架組成，鋼架間采用?22鋼筋連接，噴設混凝土覆蓋鋼架。⑶設置托梁，為正洞拱架提供落腳平臺在正洞與輔助坑道斜井拱頂交界里程處，沿正洞方向設置拱頂縱向托梁，托梁采用I25a型鋼，牢固焊接于輔助坑道斜井鋼架拱頂，托梁與斜井鋼架間空隙設置I25a型鋼豎向立柱，立柱應與正洞拱架位置相對應，牢固焊接并噴射 C20砼回填密實。⑷加密設置正洞初期支護鎖腳錨管，每榀鋼架單側不少于6~10根鎖腳錨管，錨管長4.0m,注水泥砂漿，鎖腳錨管與鋼架牢固焊接，防止拱架下沉。⑸斜井到達正洞位置后，需要在XDK0+000至XDK0+010范圍內，按照設計圍巖級別進行初期支護，正洞開始擴挖后，按照W圍巖進行初期支護。⑹輔助坑道斜井進入正洞開挖前，必須先完成輔助坑道交叉段的襯砌施工。⑺輔助坑道交叉口處的加強環(huán)必須深入正洞初期支護斷面，保證為正洞的支護提供有力的支撐。⑻在輔助坑道向正洞轉化的整個過程中，加強監(jiān)控量測工作，并及時根據量測數據進行調整支護參數和施工工序。⑼，正洞交叉段開挖后要及時進行正洞仰拱、二次襯砌的施工，以便初期支護和仰拱盡早成環(huán)，確保施工安全。⑽加強強交叉口段內的通風，在抬高進入正洞的導洞內應設置降溫設備。6、監(jiān)控量測斜井與正洞形成的喇叭口，開挖斷面大，作為施工通道放置時間長，圍巖在應力重分布和應力釋放的過程中，會引起支護結構產生位移、變形，直至支護結構破壞，危及隧道安全，因此在施工中建立嚴密的監(jiān)控量測是保證安全的主要手段，同時也是調整支護參數的信息來源。

⑴量測點布設隧道每個量測斷面各布置一個拱頂下沉測點和一條水平凈空收斂量測基線（臺階法開挖時，在拱腳以上0.5m加測一條）。在交叉處正洞及斜井位置，分別布設三個斷面，測點布置見圖5：為確保量測精度和加快量測速度，在隧道拱頂下沉和水平收斂量測中采用目前比較先進的無接觸圍巖量測技術，采用全站儀。無接觸法圍巖量測的原理與方法：⑵量測方法:拱頂下沉測點正洞拱頂⑵量測方法:拱頂下沉測點正洞拱頂水平收斂測線坑底平圖5量測點布置圖測量人員定期對隧道斷面上布設的觀測點進行全自動多測回全圓觀測， 得到這些點的相對坐標，根據相對坐標計算出各觀測點間的弦長，以第一次的弦長為基準，以后各期觀測的弦長與第一次比較得到變形量，各次觀測所得變形量繪制在直角坐標系中，將各點連線形成變形曲線圖，在完成多次觀測以后，對變形量（變形率）散點進行回歸分析，對今后的變形量（變形率）進行預測。根據有關規(guī)范、規(guī)程、設計資料及類似工程經驗，該段監(jiān)控量測水平收斂變形管理等級見表2：表2變形管理等級管理等級管理位移（mm施工狀態(tài)出U<100可正常施工n100wU<200應加強支護IU>200停工，采取特殊措施后方可施工⑷監(jiān)控量測注意事項:為取得開挖后圍巖早期狀態(tài)變化數據，各項測點應盡量靠近開挖面布置（不大于2m,在爆破后24h內或下次爆破前，讀取初次讀數。周邊收斂、拱頂下沉及地表下沉各項測點應盡量集中設在一個斷面，以便量測成果的協(xié)調分析、綜合運用。采用臺階法開挖時，當下半斷面開挖靠近上半量測斷面時，量測頻率應適當增加。7、勞力、機具設備配置開挖作業(yè)人員20人；鋼架、鋼筋網及錨桿施工10人；噴射混凝土作業(yè)14人。主要施工機具配置：小型挖掘機2臺（或大型挖掘機1臺），裝載機1臺，濕噴機2臺，壓入式通風機（視斜井長度設置）等。&安全防護措施⑴施工中必須加強圍巖量測，根據量測結果及時反饋支護信息，確保支護措施安全合理。⑵交叉口段斜井襯砌應及早施作。⑶斜井與正洞掌子面施工時，應設專人值班，隨時觀察圍巖及支護狀態(tài)的的穩(wěn)定性。⑷土質隧道在開挖過程中，盡量減少挖掘機對隧道邊沿的開挖，應采用人工風鎬對隧道周邊進行修整，減少對圍巖的擾動，避免側壁或拱頂掉塊現(xiàn)象。拱腳、墻角應預留30cm人工開挖，嚴禁超挖。土質隧道拱墻腳嚴禁被水浸泡。開挖完畢后，應盡早對圍巖進行支護封閉，減少圍巖暴露的時間。⑸在挑頂處設置緩行標志，必要時安排人員指揮交通。⑹在向洞內運輸爆破器材時，雷管與炸藥放置在帶蓋的容器內分別運送。當人工運送爆破器材時，直接送到工作地點，嚴禁中途停留，且有專人防護；汽車運送爆破器材時，炸藥與雷管分別裝在兩輛車內專車運送，由專人護送，嚴禁其他人員搭乘，汽車排汽口加裝防火罩。⑺施工期間，現(xiàn)場施工負責人會同技術人員對各部支護進行定期檢查。在挑頂變斷面地段，每班責成專人檢查。⑻錨桿的質量、長度，噴混凝土的質量、厚度，以及鋼拱架的安裝位置、間距等嚴格按本方案施工。若已錨地段有較大變形或錨桿失效，立即在該地段增設加強錨桿，長度不小于原錨桿長度的1.5倍。用于臨時支護的立撐底面加設墊板或墊梁，并加木楔塞緊。9文明施工保證措施⑴做好文明施工的宣傳教育工作文明施工是現(xiàn)代物質文明和精神文明的體現(xiàn)，是一個施工企業(yè)綜合素質的縮影。堅持科技領先、以人為本、文明施工，把文明施工作為強化企業(yè)管理，不斷提升企業(yè)素質和增強企業(yè)競爭能力的重要內容，保質、保量地完成施工任務，加大文明施工的宣傳力度，樹立良好的企業(yè)形象，為創(chuàng)優(yōu)質工程提供良好的施工氛圍。在施工工地上設立規(guī)范醒目的宣傳欄，營造文明施工氛圍，使每個參加施工人員自覺做文明職工。積極宣傳修建本工程的重大意義；宣傳黨的方針政策，民族政策；宣傳尊重科學、不畏艱險、無私奉獻的精神，鼓舞全體員工的斗志。⑵施工現(xiàn)場的文明施工管理措施開展文明施工，保證現(xiàn)場管理有序，有條不紊開工前做詳細的實施性施工組織設計，繪制施工組織網絡圖，按環(huán)保要求精心設計，合理布置施工總平面。場地布置統(tǒng)一規(guī)劃，施工區(qū)材料堆放整齊，確保場地平整，道路暢通，排水暢通；場區(qū)內設施布置線條整齊化一、衛(wèi)生悅目。強化施工現(xiàn)場管理嚴格包保責任制，明確分工，責任到人，獎罰分明，做到突出重點，分級落實，規(guī)范施工，注重實效。堅持施工人員掛牌上崗，現(xiàn)場施工統(tǒng)一服裝，掛牌上崗；施工現(xiàn)場設置施工標牌、宣傳標牌、安全警示牌。施工現(xiàn)場清潔、整齊衛(wèi)生在適當位置設置廁所，不隨地大小便和亂倒垃圾，不在建筑物上任意刻畫涂抹。施工現(xiàn)場的生產房屋及設施要求保布局合理，整齊化一。臨時便道合理規(guī)劃,盡量減少便道數量，路面平整，兩側排水溝通暢?，F(xiàn)場的臨建房屋保證安全牢固臨時房屋建設滿足抗風、防震、避雷要求。管線布置整齊規(guī)范各種管線整齊、順直，做到“五不漏”。⑶施工過程中的文明施工管理措施混凝土集中拌和砼采取拌合站集中供應，攪拌運輸車運輸；砂漿攪拌機拌制，杜絕人工拌制C減少噪音對環(huán)境的影響混凝土拌合站高噪音作業(yè)項目盡量避開人員宿營區(qū)。加強廢水處理施工生產和生活廢水，米取有效措施凈化處理，不得超標排放，也不得隨意排放。加強施工機械，經常養(yǎng)護便道加強施工機械、車輛和司機人員的管理，做到遵章行車，安全禮讓，不開帶病車；施工期間，經常對施工運輸道路進行維修保養(yǎng)，確保晴雨無阻，四季暢通對揚塵地段，采用灑水車經常灑水，減少揚塵?？刂七\輸物飛揚車輛在運料過程中，對易飛揚的物料用篷布覆蓋嚴密，且裝料適中，不得超量，車輛輪胎及車外表用水沖洗干凈，保證工程運輸通過的國道、省道、地方道路、施工便道及料場的清潔。合理安排時間盡量減少影響合理安排施工作業(yè)時間，在靠近宿營區(qū)，夜間不安排噪音大的機械施工。如果施工，必須采取加快進度和采用隔音、消音裝置或緩沖墊等措施減少噪音。加強特殊情況的現(xiàn)場保護在施工中發(fā)現(xiàn)文物或重要的礦物、寶藏時，及時向當地文物保護單位報告并做好現(xiàn)場保護工作。10雨季施工措施⑴雨季季節(jié)施工安排新吉坪隧道施工地段多年平均降雨量1700mm左右，日最大降雨量335mn左右，雨量充沛，雨季施工期較長，應做到合理安排。編制雨季各施工項目的施工方案，備足雨季施工材料和防護物品。掌握天氣預報和氣象動態(tài)，經常與當地氣象部門聯(lián)系，以利安排施工，做好預防工作。維護好現(xiàn)場施工棧橋，疏通現(xiàn)場的排水系統(tǒng)，雨期加強施工便道養(yǎng)護，努力做到全天候車輛通行。做好物資、設備的防淋、防濕工作，對鋼筋和機電設備等做好覆蓋。及時檢測砂石料含水量，準確調整砂漿、砼施工配合比。⑵雨季季節(jié)施工措施準備工作在雨季到來前，組織工程技術人員和現(xiàn)場管理人員進行雨季施工準備大檢查，對施工管區(qū)內的防排水設備、設施和有關的生產、生活房屋等進行一次全面細致的檢查，切實做好避雷裝置和防漏電措施。并且舉辦雨季施工崗位技能培訓，提高參建職工的雨季施工應對能力。備足工程常用材料，特別是需遠運的材料，防止因雨天路滑交通受阻，影響材料進場。雨季施工的工程嚴格執(zhí)行施工技術規(guī)范的各項規(guī)定，并編制雨季施工作業(yè)指導書，作為雨季施工中的強制性執(zhí)行文件。向當地氣象部門了解歷年的氣象資料，并隨時掌握施工進度及施工期的氣象預報，提早做好安排，做到有備無患。按防臺、防洪預案要求，備足排水和防洪、防臺搶險設備及器材，一旦發(fā)生險情，可立即組織搶險救災。雨季施工組織管理保證措施項目經理部成立雨季施工領導小組，組長由項目經理兼任，各職能部門負責人為小組成員。制訂和落實雨季施工工作制度。明確領導小