斜井进正洞挑顶施工

第1页共12页×××隧道工程编号：×××斜井进正洞挑顶施工作业指导单位：编写：审核：批准：×年×月×日发布×年×月×日实施第2页共12页隧道斜井进正洞挑顶施工作业指导书1、适用范围适用于铁路、公路、市政双线隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩地段斜井进正洞挑顶施工作业（本作业指导书以铁路客运专线为例编制）。2、作业准备2.1内业准备设计图纸已经审核，隧道设计中线、标高及结构尺寸准确无误。施工复测和控制测量工作已完成，复测成果满足要求并经监理单位批复。隧道贯通测量设计完成并实施，贯通精度符合验标要求。开工报审手续完善并获得审批。在进正洞挑顶前认真阅读审核施工图纸，精确计算出正洞坐标及标高，结构尺寸。制定施工安全保证措施及应急预案。对施工人员进行技术交底，对参加施工人员上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。2.2外业准备施工作业中所使用的材料及各种施工机具设备的准备工作。现场施工放样并经审核。3、技术要求满足设计及相关《隧道工程施工质量验收标准》中的规定。4、施工方案及程序4.1方案一斜井施工至与正洞交界后，以圆曲线形式转体进入正洞，同时上坡开挖至正洞拱顶高程，并继续沿相同方向掘进一定距离；形成作业空间后，转向相反方向施工，扩挖临时支护达到正洞标准断面。斜井进入正洞平面关系见图1，斜井进入正洞立面关系见图2，施工程序详见表1。第3页共12页左线右线斜井3榀型钢钢架，偏离法线架立6根型钢支撑拄，斜井3榀型钢钢架，及3片支撑梁隧道中线图1斜井进入正洞平面图西安斜井向正洞西安方向的路线中线螺栓连接20658斜井3榀I25a型钢钢架净空宽9米的导洞900N2'N3N2N1R45030°0'0内轨顶图2斜井进入正洞立面图此处取消正洞N2、N3型钢钢架，变为I25a直钢架正洞I25a型钢钢架支撑横梁6根I25a型钢支撑拄243108°40'18第4页共12页表1斜井与正洞相交处施工程序表施工顺序示意图说明11、斜井掘进至正洞开挖轮廓线后，在交叉口处施作加强支护及斜交口处支撑架。按确定的曲线半径测设中线。2、向西安方向开挖一处爬坡导坑。3、爬坡导坑断面视土质情况可进行调整。4、交汇段斜井及时施做二次衬砌。21、按导洞断面，斜向上挑顶开挖至正洞拱顶。2、开挖爬坡道，直至爬坡道拱顶标高达到正洞拱顶标高。3、爬坡导坑支护参数按照Ⅳ级围岩错车道支护参数。31、开挖到导洞顶和正洞顶位于同一高程后，继续向该方向（西安方向）按Ⅳ级围岩开挖方法、支护参数施工上部弧行导坑，施工10米后，喷砼封闭掌子面。41、然后调头按正洞Ⅳ级围岩施工方案开挖上部弧形导坑，开挖过程中仅对有影响的导洞钢架进行拆除，每开挖0.6m，架一榀钢架，相应完善其他支护。2、施工中可根据需要开挖一段距离后，暂停该方向（郑州方向）开挖，并喷射砼封闭掌子面，再回头按正常工序进行正洞西安方向的开挖及初期支护。5按照弧型导坑预留核心土法进行正洞施工。4.1.1施工步骤⑴根据斜井与正洞相交角度，以间距1.0m间距安装异型钢架，完成由垂直于斜井中线到平行于正洞中线的过渡（如图1）。斜井拱顶爬坡导坑正洞正面图ⅠⅠ斜井正洞拱顶爬坡导坑Ⅰ－Ⅰ（爬坡导坑纵断面）图爬坡导坑锁脚锚杆锁脚锚杆扩挖扩挖导坑爬坡上弧导坑锁脚锚杆锁脚锚杆第5页共12页⑵斜井与正洞交叉口段以0.6m间距架立I25a异型钢钢架，保证相交地段三维受力状态围岩的稳定。在此型钢钢架上焊接I25a型钢横梁，并在横梁两端螺栓连接I25a型钢立柱，为正洞钢架提供落脚平台，见图3所示。以后在此处安装正洞钢架时，用I25a型钢斜梁代替正洞的N2钢架，用I25a型钢立柱代替正洞的N2、N3钢架，见图2所示。仰拱钢架连接在斜井仰拱的预埋I25a型钢上。⑶斜井进入正洞内的导洞施工①导洞设计净宽9m，详细结构尺寸见图4。支护参数为：HW125型钢钢架，间距1榀/m，Φ22锚杆，长度3.0m，间距1.0×1.0m，梅花型布置；φ6钢筋网，网格间距0.2×0.2m；喷射C20砼，厚度18cm。支护施工中要严格按施工指南操作，保证锁脚锚杆和纵向连接筋的施工质量。②爬坡道的坡度设计，应根据土质情况及机械施工需要进行调整，以加快爬坡导坑施工进度，减少不安全因素为原则。③完成爬坡后，按照线路设计坡度向西安方向按Ⅳ级围岩开挖方法、支护参数继续进行弧行导坑掘进，施工10米后，喷砼封闭西安方向掌子面，反向向郑州方向开挖正洞，每循环先开挖上部，立上部钢架后，再拆除导洞钢架。④反向开挖支护反向开挖按正洞Ⅳ级围岩上部弧形导坑的高度进行，先开挖顶部，再开挖两侧，开挖时仅对有影响的导洞钢架进行拆除，按正洞设计要求间距进行钢架施工，相应完善其他支护。开挖分部见图5。⑤正洞落底后要及时进行正洞仰拱施工，以便初期支护与仰拱尽早成环，确保施工安全。第6页共12页r1=4509001515216450692图4导洞结构图图5进入正洞开挖断面图开挖4部开挖3部开挖2部开挖1部开挖2部开挖1部内轨顶3根I25a型钢支撑拄3根I25a型钢支撑柱正洞I25a型钢钢架落脚点I25a型钢支撑正洞钢架横梁斜井型钢钢架图3交叉口正洞侧面图第7页共12页4.1.2需说明的问题此文仅针Ⅳ级围岩地段斜井进正洞方案进行了介绍，相应的中导洞支护参数和正洞开挖方法均参照了Ⅳ级围岩隧道的施工设计。当斜井与正洞处于Ⅴ级围岩地段时，中导洞开挖及正洞扩挖时应采取与之相适应的施工方法，相应的支护参数应予以加强，从而确保施工安全。4.2施工方案二在斜井接近与正洞相交里程时，逐渐抬高斜井拱顶高程，接长钢架长度。于正洞与斜井相交里程起，采用小导坑进入正洞洞身开挖，于正洞中线处达到正洞拱顶高程，施工中应预留变形沉落量和临时支护厚度。然后再逐步扩挖至正洞标准断面。4.2.1施工步骤⑴根据斜井与正洞设计相交角度及拱顶高差，确定斜井扩挖起始里程HK0+L1，其拱顶抬高坡度控制在30%左右，同时并对该段斜井初期支护应进行加强，确保下步正洞跨越横洞提供支护保障。进入正洞范围后其开挖及初期支护需比正洞拱部相应设计标高加大，以预留临时支护厚度。见图6所示。HK0+L1HK0+L2落脚平台加强环加强段左线隧道中心线右线隧道中心线内轨面标高图6正洞与横洞连接处断面图隧道中线临时棚架第8页共12页⑵考虑横洞到正洞上导拱架落脚位置的牢固性，横洞拱架必须提供一个牢固的落脚平台。在正洞右侧边墙与横洞交界里程HK0+L2处时，沿正洞方向设置拱顶纵向托梁，托梁采用I25a型钢，牢固焊接于横洞钢架拱顶，托梁与横洞钢架间空隙设置Ⅰ25竖向立柱,立柱与正洞拱架位置相对应，牢固焊接并喷射C25砼回填密实。见图7所示。⑶横洞施工至正洞右侧边墙即L2时，采用人工开挖掏小洞（2m×2m）的施工方法，棚架临时支护及时跟进；与正洞走向垂直上坡到拱顶中线位置后，再逐步扩大施工断面，直至正洞的标准断面。4.2.2施工要点正洞与横洞相交地段处于复杂的三维受力状态，为保证正洞安全挑顶施工的完成，正洞初期支护必须座落于一个牢固的落脚平台，同时应加强该段正洞初期支护的锁脚锚杆施工，防止拱架下沉。⑴斜井变断面段施工，应加强初期支护，设计参数应比正常断面相应提高。⑵交叉处加强环设置由于正洞开挖断面较大，为确保扩顶段正洞施工安全，在横洞与正洞交接处设置一加强环，加强环由3榀Ⅰ25a型钢钢架组成，钢架间采用φ22钢筋连接，喷35cm厚混凝土覆盖钢架。并应及早施作斜井二次衬砌。⑶设置托梁，为正洞拱架提供落脚平台在正洞与横洞拱顶交界里程处，沿正洞方向设置拱顶纵向托梁，托梁采用Ⅰ25a型钢，牢固焊接于横洞钢架拱顶，托梁与横洞钢架间空隙设置Ⅰ25a型钢竖向立柱，立柱应与正洞拱架位置相对应，牢固焊接并喷射C25砼回填密实。⑷加密设置正洞初期支护锁脚锚杆，每榀钢架单侧不少于4根锁脚锚管，锚管长4.0m，注水泥砂浆，锁脚锚管与钢架牢固焊接，防止拱架下沉，。⑸正洞扩顶开挖，顶部支撑Ⅰ18临时棚架，棚架间距依据围岩稳定状态采用0.6～1.0m，棚架间采用φ22钢筋焊接为整体，挂设钢筋网后复喷C25混凝土20～25cm，形成临时支护体系，管棚结构尺寸见图8。第9页共12页5、劳动组织5.1劳动力组织方式：采用架子队组织模式。5.2施工人员应结合施工方案、机械、人员组合、工期要求合理配置。挑顶作业人员配备表负责人1人技术主管1人专兼职安全员1人技术、质检、测量、试验人员4～5人工班长3人开挖作业人员20人钢架、钢筋网及锚杆施工10喷射混凝土作业14其中负责人、技术主管、专兼职安全员、技术、质检、测量、试验、必须由企业正式职工担任，其余可根据工程实际情况配备若干劳务工人。6、设备机具配置主要施工机械设备配置表挖掘机1台装载机1台风钻4台湿喷机2台出碴车3台钢架弯制机1台电焊机2台7、材料要求原材料应符合设计要求。工字钢托架立柱支撑工字钢喷砼回填套拱拱架（两榀连接）图7托梁与拱架示意图图8工字钢棚架结构图H18工字钢架2m2m第10页共12页9、质量控制及检验9.1质量控制9.1.1进洞挑顶施工质量控制要点主要是控制隧道开挖断面及钢架加工制作及安装两个方面。①隧道开挖断面的中线和高程必须符合设计要求.②制作钢架所用型钢进场检验必须按批抽取试件作力学性能（屈服强度、抗拉强度和伸长率）工艺性能（冷弯）试验，其质量必须符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB700）、《热扎普通工字钢》（YB（T）56）等的规定和设计要求。检验数量：以同牌号、同炉罐号、同规格、同交货状态的型钢，每60t为一批，不足60t应按一计。每批抽检一次。③制作钢架的钢材品种和规格必须符合设计要求。④型钢钢架的弯制应符合设计要求。钢架的结构尺寸应符合设计要求，并报监理工程师复检确认。⑤钢架安装不得侵入二次衬砌断面，底部不得有虚碴，相邻钢架及各节钢架间的连接应符合设计要求。钢架的混凝土保护层厚度不得小于3cm。表面覆盖层厚度不得小于3cm。⑥沿钢架外缘每隔2m应用钢楔或混凝土预制块与初喷层顶紧，钢架与初喷层间的间隙应采用喷射混凝土喷填密实。9.2质量检验9.2.1隧道开挖断面的中线和高程必须符合设计要求，并报监理工程师按照有关文件规定复检。检验数量：每一开挖循环检查一次。检验方法：采用全站仪、水准仪测量。9.2.2隧道开挖应严格控制欠挖。拱脚和墙脚以上１ｍ内断面严禁欠挖，并报监理工程师复检确认。检验数量：每一开挖循环检查一次。检验方法：施工单位采用自动断面仪测量等仪器测量周边轮廓断面，绘断面图与设计断面核对；监理工程师见证测量，现场核对开挖断面。第11页共12页9.2.3钢筋、型钢等原材料应平直、无损伤，表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状锈蚀。检验数量：全部检查，并报监理工程师见证确认。检验方法：观察。钢架制作应符合下列规定：①采用型钢弯制钢架时，分节长度应根据设计尺寸及所采用的开挖方法确定，各节长度不应大于4；②钢架节点焊接长度应大于4cm，且对称焊接；③钢架周边拼装允许偏差为±3cm，平面翘曲应小于2cm。检验数量：每榀钢架检查一次，并报监理工程师复检确认。检验方法：观察、尺量。钢架安装允许偏差的检验应符合下表的规定：钢架安装允许偏差序号项目允许偏差1间距±100mm2横向±50mm3高程±50mm4垂直度±2o5保护层和表面覆盖层厚度-5mm检验数量：每榀钢架检查一次，并报监理工程师复检确认。检验方法：测量、尺量。10、安全及环保要求10.1安全要求⑴根据地质预报材料核对地质情况，如地质情况与设计不符则及时调整施工方案。⑵坚持“短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。⑶正洞斜井相交段施工时应及时设置监控量测点，加强监控量测，如发现异常，应立即采取加固措施。第12页共12页⑷机械开挖时，为防止挖掘机等大型机械对已支护好钢架进行碰撞，造成钢架损坏，开挖时，指派专人对开挖作业进行指挥，严格限制机械作业界限，以防止碰撞钢架。⑸爆破作业时所有人员应撤至不受有害气体、振动及飞石伤害的安全地点。安全地点与爆破工作的距离不应小于200m。⑹构件支撑的立柱不得置于虚碴和松动围岩黄土上。在软弱围岩地段，立柱底面需加设垫板或垫梁。⑺钢架的安装作业时，作业人员之间须协调动作，在本排钢架未安装完毕，并与相邻