隧道出洞專項(xiàng)方案

寨下隧道出洞專項(xiàng)施工方案(1)贛龍鐵路擴(kuò)能改造工程GL-2標(biāo)施工總承包合同、招標(biāo)文件及寨下隧道設(shè)計(jì)施工圖(贛龍擴(kuò)施(隧)-23)。(2)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查所獲得的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、當(dāng)?shù)刭Y源、交通狀況及(3)我國(guó)及相關(guān)部委頒布的法律、法規(guī)和鐵道部頒布的現(xiàn)行設(shè)計(jì)法律表1-1技術(shù)法律規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)匯總表序號(hào)標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)名稱12鐵路工程施工平安技術(shù)規(guī)程(上冊(cè))3鐵路工程施工平安技術(shù)規(guī)程(下冊(cè))45鐵建設(shè)[2022]105號(hào)67鐵建設(shè)(2022)120號(hào)關(guān)于進(jìn)一步明確脆弱圍巖及不良地質(zhì)鐵路隧道設(shè)計(jì)施工有關(guān)技術(shù)規(guī)定的通知寨下隧道進(jìn)口位于江西省于都縣內(nèi)，全長(zhǎng)408m。進(jìn)口里程DK78+圍巖為255m,V級(jí)圍巖為88m。地表水未溝谷匯水，不發(fā)育。地下水為基巖裂隙水，較發(fā)育。隧道進(jìn)出口均采納φ108洞口長(zhǎng)管棚。其中出口段管棚長(zhǎng)度50m。環(huán)形間距40cm,外插角1°~3°。出口段洞口DK78+731～736線路右側(cè)永久邊坡采納框架錨桿防護(hù)，錨桿長(zhǎng)度10m,間距3.0×3.0m。并設(shè)置框架梁?？蚣軆?nèi)砌筑空心磚植草植灌木防護(hù)?？蚣軆?nèi)土層設(shè)置長(zhǎng)15m的φ120仰斜排水孔間距3.0×3.0m。孔內(nèi)插入φ110素纖排水濾管。洞口仰坡及DK78+736～765永久邊坡采納橫平豎直的C25混凝土拱形截水骨架護(hù)坡，骨架內(nèi)砌筑空心磚植草植灌木防護(hù)。骨架內(nèi)土層設(shè)置長(zhǎng)10m的φ120仰斜排水孔間距3.0×3.0m。孔內(nèi)插入φ110素纖排水濾管。3.1總體施工方案寨下隧道為隧道進(jìn)口向出口單向掘進(jìn)。方案掌子面上臺(tái)階開挖至DK78+681處，依據(jù)掌子面設(shè)計(jì)圍巖狀況擬定以下出洞方案。掌子面上臺(tái)階開挖至DK78+681(IV級(jí)圍巖、襯砌類型IVc)處，將DK78+681～716洞口φ108長(zhǎng)管棚變更為φ108洞身管棚，施作洞身管棚后連續(xù)開挖。至DK78+716掌子面時(shí)采納小導(dǎo)洞(4×5m)出洞。小洞貫穿后，施作出口邊仰坡和大管棚。待DK78+731～716洞口大管棚施工完后，DK78+716掌子面連續(xù)向前掘進(jìn)、同時(shí)出口段明洞連續(xù)開挖支護(hù)。出洞方案示意圖見方案后附圖一。3.2小導(dǎo)洞施工方案小導(dǎo)洞開挖依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙所示地質(zhì)狀況DK78+716～731段出口表層為粉質(zhì)黏土厚約0～1.0m。下伏基層為變質(zhì)砂巖全風(fēng)化厚約1.2～2.7m,強(qiáng)風(fēng)化厚度為0~1.8m,其下為弱風(fēng)化，節(jié)理裂隙發(fā)育。巖體破裂。依據(jù)該段地質(zhì)狀況小洞段采納機(jī)械協(xié)作人工開挖，局部弱爆破全斷面開挖。挖掘機(jī)裝渣，自卸車出渣。在接近貫穿8m時(shí)每循環(huán)打超前探孔以探明前方距明洞距離。小導(dǎo)洞初支小洞支護(hù)施工工序流程為：開挖后初噴砼→系統(tǒng)支護(hù)(拱架、錨桿、鋼筋網(wǎng))施工→復(fù)噴砼至要求厚度。挖后準(zhǔn)時(shí)對(duì)拱頂和邊墻巖面進(jìn)行初噴4厘米的C25砼；②初支拱架采納I16型鋼鋼架，安裝間距1.2m,到出洞5m左右時(shí)依據(jù)圍巖狀況加密到0.8~1.0m;③拱頂和邊墻網(wǎng)片掛設(shè)，采納φ6.0鋼筋制作的20cm×20cm網(wǎng)片；④拱頂和邊墻系統(tǒng)錨桿施作，φ22砂漿錨桿，L=2m,間距1.2m×1.2m⑤復(fù)噴16厘米的C25砼。噴射砼施工C25噴射砼采納濕噴工藝，工藝流程見圖1。①用高壓風(fēng)水沖洗受噴面，設(shè)置掌握噴砼厚度的標(biāo)志。噴射作業(yè)分段、分片、分層，由下而上進(jìn)行，有較大凹洼處，先噴射填平。圖1濕噴混凝土工藝框圖②噴嘴垂直于巖面，距受噴面0.8～1.2m,呈螺旋移動(dòng)，風(fēng)壓0.3~③噴射混凝土?xí)r依據(jù)施工工藝段、分片，由下而上依次進(jìn)行。分層噴①制作：拱架主筋采納型鋼彎曲機(jī)進(jìn)行預(yù)彎、各種構(gòu)造筋用鋼筋彎曲機(jī)彎曲，在定型模上焊接而成。制作時(shí)嚴(yán)格按施工圖紙進(jìn)行，保證每節(jié)的弧度與尺寸均符合設(shè)計(jì)要求，每節(jié)兩端均焊連接板，節(jié)點(diǎn)間通過連接板用②安裝：拱架按設(shè)計(jì)要求安裝，安裝尺寸允許偏差：橫向和高程為±5cm,垂直度±2°。拱架的下端設(shè)在穩(wěn)固的地層上，高度低于開挖底線以下15～20cm。拱腳開挖超深時(shí)，加設(shè)鋼板或混凝土墊塊。每榀拱架安裝后采用4根長(zhǎng)2m的φ22鎖腳錨桿定位。超挖較大時(shí)，拱背噴填同級(jí)混凝土，以使支護(hù)與圍巖密貼，掌握其變形的進(jìn)一步進(jìn)展。兩排鋼架間用連接鋼筋縱向連接堅(jiān)固，以便形成整體受力結(jié)構(gòu)。砂漿錨桿施工砂漿錨桿采納風(fēng)鉆鉆錨桿孔，錨桿鉆孔采用臺(tái)架施鉆，依據(jù)1.2m×1.2m排距，盡可能垂直結(jié)構(gòu)面打入，高壓風(fēng)吹孔。用注漿泵將孔內(nèi)注滿早強(qiáng)砂漿，再用風(fēng)槍將錨桿送入孔內(nèi)，使桿體位于孔位中心，然后安裝墊板，墊板必需用螺帽緊固在巖面上，增加錨桿與噴砼的綜合支護(hù)作用。砂漿錨桿施工工藝框圖見圖3。圖3砂漿錨桿施工工藝流程圖、鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)鋼筋須經(jīng)試驗(yàn)合格，使用前必需除銹，在洞外分片制作，制作尺寸為1.0×1.4m一張，網(wǎng)格間距為20cm×20cm,安裝時(shí)搭接長(zhǎng)度不小于一個(gè)網(wǎng)人工鋪設(shè)貼近巖面，與錨桿點(diǎn)焊焊接堅(jiān)固。在靠近巖面一側(cè)，確保整體結(jié)構(gòu)受力平衡。噴混凝土?xí)r，減小噴頭至受噴面距離和掌握風(fēng)壓，以削減鋼筋網(wǎng)振動(dòng)，降低回彈。洞身長(zhǎng)管棚施工主要工序有施工預(yù)備、搭鉆孔平臺(tái)、安裝鉆機(jī)、鉆孔、安裝管棚鋼管、清孔、注漿等。3.3.1洞身管棚施工工藝流程圖3.3.1.1、施工預(yù)備鋼花管制作：鋼花管由無縫鋼管上鉆注漿孔制成，孔徑10～16mm,孔間距15cm,呈梅花型布置，尾部留不鉆孔的止?jié){段150cm。3.3.1.2、鉆機(jī)就位3.3.1.3、鉆孔選用直徑大于管棚鋼管10～15mm的鉆頭。施工中先打設(shè)鋼花管并注漿，然間，準(zhǔn)時(shí)對(duì)孔口巖屑進(jìn)行地質(zhì)推斷、描述，以此作為洞身開挖的超前地質(zhì)內(nèi)車絲扣連接，連接鋼管長(zhǎng)度為30cm。(3)管棚頂進(jìn)采納機(jī)械(如挖機(jī))和人工相結(jié)合的工藝，采用挖機(jī)的沖(4)接長(zhǎng)鋼管應(yīng)滿足受力要求，相鄰鋼管的接頭應(yīng)前后錯(cuò)開。同一截面內(nèi)的接頭數(shù)不大于50%,相鄰鋼管接頭至少錯(cuò)開一米。 .6、注漿前清孔用高壓風(fēng)從孔底向孔口再次清理鉆渣。注漿前應(yīng)先進(jìn)行注漿現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，注漿采納水泥漿液：水灰比1:1(重量比),依據(jù)實(shí)際狀況可調(diào)整注漿差數(shù)，取得管棚注漿施工閱歷。注漿采納用兩臺(tái)注漿機(jī)分段由最低孔位向最高孔位進(jìn)行，注漿壓力由小到大緩慢上升。初壓0.5～1.0Mpa,終壓2.0Mpa,持壓15min后停止注漿。注漿量一般為鉆孔圓柱體的1.5倍，若注漿量超限，仍未達(dá)到壓力要求，調(diào)整漿液連續(xù)注漿，直至符合注漿質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，確保鉆孔四周巖體與鋼管四周孔隙均被漿液充填，方可終止注漿。注漿結(jié)束后準(zhǔn)時(shí)清除管內(nèi)漿液并用M7.5水泥砂漿緊密充填，增加管棚的剛度和強(qiáng)度。3.4.1洞口長(zhǎng)管棚施工工藝流程3.4.2洞口長(zhǎng)管棚施工工藝3.4.2.1制作鋼花管、制作導(dǎo)向墻(1)制作鋼花管：管棚采納φ108壁厚6mm熱軋無縫鋼管制作，管壁打孔，布孔采納梅花型，孔徑為10～16mm,孔間距為15cm,兩端均預(yù)加工成外絲(2)制作導(dǎo)向墻：采納C20混凝土護(hù)拱作為管棚的導(dǎo)向墻、止?jié){墻，緊貼洞口仰坡面。導(dǎo)向墻模板固定在鋼架上掛模澆筑混凝土。護(hù)拱內(nèi)設(shè)2榀鋼拱架為環(huán)向支撐?？卓诠軕?yīng)堅(jiān)固焊接在工字鋼上，防止?jié)仓炷習(xí)r產(chǎn)生位移，它安設(shè)的平面位置、傾角、外插角的精確度將直接影響管棚鉆孔的質(zhì)量，應(yīng)用經(jīng)緯儀以坐標(biāo)法在工字鋼架上定出其平面位置；用水準(zhǔn)尺協(xié)作坡度尺設(shè)定孔口管的傾角；用前后差距法設(shè)定孔口管的外插角。導(dǎo)向墻施工圖鋼花管大樣圖大管棚鋼管連接接頭示意圖鉆孔采納液壓鉆機(jī)鉆孔。選用的鉆機(jī)首先應(yīng)適合鉆孔深度和孔徑的要求，鉆機(jī)要求平穩(wěn)敏捷，能在360度范圍內(nèi)鉆孔。軸方向應(yīng)精確掌握，鉆進(jìn)過程中要常常采納測(cè)斜儀量測(cè)鉆桿鉆內(nèi)。為使鋼管接頭錯(cuò)開，第一節(jié)管采納8m和6m交替布置，編號(hào)為內(nèi)的接頭數(shù)量不得超過鋼管總數(shù)的50%,相鄰鋼管的接頭至少要錯(cuò)開1m。(1)水泥漿液水灰比：1:1(重量比)。(2)注漿壓力：初壓0.5、終壓2.0MPa。Rk—漿液集中半徑，取Rk=0.6Lo,Lon—空隙率(%),砂土40%,粘土20%,斷層破裂帶5%(4)鋼管頂進(jìn)到位后，用小木楔在鋼管與圍巖壁楔緊，再用防水膠泥(錨固劑)將空隙封閉住。止?jié){板與注漿泵之間用管接器相連。管接器由φ20閘閥和長(zhǎng)10cm的φ20的鍍鋅管制作，鍍鋅管兩邊加工成絲扣。達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量或達(dá)到終壓2MPa后可停止注漿。3.5.1施工程序施工預(yù)備→測(cè)量放線→截水天溝的施做→邊仰坡開挖→邊仰坡支護(hù)→洞門3.5.2工藝流程圖洞口施工工藝流程圖3.5.3、施工工藝要求3.5.3.1測(cè)量放樣依據(jù)復(fù)測(cè)導(dǎo)線及高程成果，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地形實(shí)際狀況，放出洞頂截水溝及邊仰坡開挖線。3.5.3.2、截水天溝的施作洞頂截水溝位置結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況布設(shè)，采納人工開挖，自低處向高處分段開挖，并依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況進(jìn)行分段，分段長(zhǎng)度應(yīng)依據(jù)天溝坡度確定，一般狀況下為15～20m。必需在邊仰坡施工前完成，確保坡面穩(wěn)定。3.5.3.3、邊坡開挖(1)依據(jù)測(cè)量放線的位置實(shí)行正確的開挖方法。(2)洞口邊仰坡開挖，對(duì)于邊坡厚度較大的地方采納機(jī)械幫助開挖、人工修坡的方式進(jìn)行。開挖自上而下進(jìn)行，分層開挖，并每層檢查坡度。挖掘機(jī)開挖后預(yù)留20～30cm進(jìn)行人工修坡，清除虛土。對(duì)于邊坡土層較硬的圍3.5.3.4、邊仰坡支護(hù)坡采納框架錨桿防護(hù)，錨桿長(zhǎng)度10m,間距3.0×3.0m。并設(shè)置框架梁?？蚩组g距3.0×3.0m?？變?nèi)插入φ110素纖排水濾管。的φ120仰斜排水孔間距3.0×3.0m。孔內(nèi)插入φ110素纖排水濾管。3.5.3.4、洞門系洞門系結(jié)構(gòu)采納襯砌臺(tái)車作為底模、泵送灌注施工。為保證防水質(zhì)量。混凝土應(yīng)一次灌注成型。施工前嚴(yán)格檢查、檢修攪拌站、混凝土輸送車、混工序名稱開頭日期結(jié)束日期施工天數(shù)(天)小導(dǎo)洞開挖支護(hù)4洞口大管棚邊仰坡開挖支護(hù)圍巖及支護(hù)狀態(tài)觀看：采納觀測(cè)的方法，對(duì)圍巖的巖性、巖質(zhì)、節(jié)理裂隙發(fā)育程度和方向、有無松散坍塌、剝落、掉塊現(xiàn)象、有無漏水等；初期支護(hù)狀態(tài)包括噴層時(shí)候產(chǎn)生裂縫、剝離和剪切破壞、鋼支撐是否壓屈等。觀看分析，一一進(jìn)行描述、紀(jì)錄，以此作為支護(hù)參數(shù)選擇的參考與量測(cè)等級(jí)選擇的依據(jù)。拱頂下沉、周邊位移及收斂量測(cè)應(yīng)布置在同一斷面，斷面間距IV級(jí)圍巖不得大于10m、V級(jí)圍巖不得大于5m。拱頂下沉量測(cè)測(cè)點(diǎn)布置在拱頂。周邊位移量測(cè)以初期支護(hù)上個(gè)點(diǎn)的肯定位移為主，同時(shí)增加水平及斜向收斂量測(cè)，以便校核水平位移結(jié)果。拱頂下沉、周邊位移及收斂量測(cè)在開挖后盡早進(jìn)行，拱頂下沉、收斂量測(cè)起始讀數(shù)宜在12h內(nèi)取得，其它量測(cè)讀數(shù)在開挖24h內(nèi)且在下一循環(huán)開挖前讀取。測(cè)點(diǎn)應(yīng)堅(jiān)固牢靠，易于識(shí)別，并留意愛護(hù)，嚴(yán)防爆破損壞。洞口段掩蓋層薄，開挖后圍巖難以自穩(wěn)成拱，地表易沉陷，為了確保洞口淺埋段的施工平安，進(jìn)行地表沉降監(jiān)測(cè)。地表淺埋段設(shè)置地表觀測(cè)點(diǎn)，觀測(cè)點(diǎn)與洞內(nèi)量測(cè)點(diǎn)盡量布置在同一斷面上，以便反映量測(cè)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性，地表量測(cè)斷面間距為5m,每個(gè)量測(cè)斷面上測(cè)點(diǎn)間距為2m,每日量測(cè)2次每日對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，特殊是洞口范圍的洞內(nèi)外監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，要進(jìn)行綜合分析，通過分析成果準(zhǔn)時(shí)反映圍巖下沉、收斂動(dòng)態(tài)，正確指導(dǎo)施工，準(zhǔn)時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù)。六、貫穿測(cè)量隧道貫穿后，經(jīng)貫穿測(cè)量所得到的實(shí)際貫穿誤差，包括平面上的縱、橫向貫穿誤差和方位角貫穿誤差以及高程上的貫穿誤差。這些資料不僅是隧道調(diào)整線地段確定施工中線的依據(jù)同時(shí)積累和討論不同測(cè)量技術(shù)條件下的貫穿資料，對(duì)貫穿理論及計(jì)算方法驗(yàn)證，確定貫穿限差、改進(jìn)測(cè)量設(shè)計(jì)以及為測(cè)量法律規(guī)范的修訂都是極珍貴的。依據(jù)《鐵路工程測(cè)量法律規(guī)范TB10101-2022》中的規(guī)定，隧道相鄰兩開挖洞口間高程路線長(zhǎng)度小于5000米，一般主要針對(duì)橫向貫穿誤差。法律規(guī)范規(guī)定：隧道相向開挖長(zhǎng)度小于4km,地面導(dǎo)線對(duì)橫向中誤差的影響要求小于30mm,洞內(nèi)導(dǎo)線對(duì)橫向中誤差的影響要求小于40mm。寨下隧道貫穿誤差的估算，主要就地面、洞內(nèi)導(dǎo)線對(duì)橫向中誤差的影響作估算。使用的測(cè)量?jī)x器：采納徠卡TCR1201全站儀，測(cè)角精度1”,測(cè)距精度(1)地面掌握導(dǎo)線對(duì)橫向中誤差的影響地面導(dǎo)線對(duì)橫向貫穿誤差的影響為M,橫向中誤差的估算公式如下：M?三角鎖測(cè)量誤差影響所產(chǎn)生在貫穿面上的橫向中誤差。myg由于測(cè)角誤差影響所產(chǎn)生在貫穿面上的橫向中誤差。m,l由于測(cè)邊誤差影響所產(chǎn)生在貫穿面上的橫向中誤差。依據(jù)法律規(guī)范和現(xiàn)使用的測(cè)量?jī)x器，公式中mg和m取值儀器標(biāo)稱精度(mg=1”,m=1.5mm),1=200m(四等導(dǎo)線平均邊長(zhǎng))。(2)隧道內(nèi)導(dǎo)線對(duì)橫向中誤差的影響洞內(nèi)導(dǎo)線對(duì)橫向中誤的影響為My′,橫向中誤差的估算公式如下：依據(jù)法律規(guī)范和現(xiàn)使用的測(cè)量?jī)x器，公式中mg和m?取值儀器標(biāo)稱精度(mg=2”,m=2mm),1=100m(洞內(nèi)導(dǎo)線平均邊長(zhǎng))。6.3貫穿誤差測(cè)定方法(1)縱、橫向貫穿誤差我們?cè)谒淼纼?nèi)主要采納導(dǎo)線法進(jìn)行貫穿誤差的測(cè)定。在實(shí)際貫穿點(diǎn)四周任選一點(diǎn)作為測(cè)量的貫穿點(diǎn)，分別由隧道的進(jìn)出口端的導(dǎo)線測(cè)出它的坐實(shí)際貫穿誤差(線量)為：F=√((Y出-Y進(jìn))^2+(X出-X進(jìn))^2)假如是直線隧道統(tǒng)籌選定中線方向?yàn)閤軸時(shí)，橫向的貫穿誤差就為：(Y假如是曲線隧道，貫穿面方向與實(shí)際貫穿誤差(線量)間有一夾角a,至于取方位角的正、反方向值由貫穿誤差(線量)所在象限而定。方位角貫穿誤差：用貫穿導(dǎo)線將兩端洞內(nèi)導(dǎo)線聯(lián)通后，對(duì)于同一方位邊由兩端算得的方位角之差即為方位角貫穿誤差。該誤差是洞外和洞內(nèi)測(cè)角誤差的總影響，隧道貫穿后若再考慮洞外角度誤差安排已經(jīng)沒有實(shí)際意義，洞內(nèi)以襯砌地段的導(dǎo)線角也不宜再調(diào)整，顧及到方位角貫穿誤差一般(2)高程貫穿誤差H點(diǎn)的兩個(gè)高程H進(jìn)和H出，兩點(diǎn)的高程差(H出-H進(jìn))=f,即為高程貫穿誤厚度較大時(shí)分層噴射。嚴(yán)格把握水壓、風(fēng)壓和噴射距離，作到厚度符合設(shè)加工正確，間距、傾斜度和垂直度符合要求，鋼架的底腳落在原狀地禁止拋擲，大型工具要放在穩(wěn)妥的地方，所用的材料要堆放平整、穩(wěn)固，防止掉落傷人。注漿時(shí)應(yīng)時(shí)刻留