隧道进洞专项施工方案

甲家堡子隧道进洞方案中建股份有限公司沈丹客专TJ-3标段项目经理部五工区1中国建筑股份有限公司沈丹客专TJ-3标项目经理部五工区甲家堡子隧道进洞方案1、编制依据（1）《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）；（2）《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）；（3）《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》（铁建设[2005]157号）以及《铁路混凝土工程施工技术暂行规定》（铁建设[2007]140号）；（4）《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》（铁建设[2005]160号）。2、工程概况2.1概况简要1）甲家堡子隧道位于元宝区，隧道进口里程为DK243+375，出口里程为DK244+985，全长1610m。DK243+375-DK243+687位于R=8000的圆曲线上，DK243+687-DK243+897位于缓和曲线上，隧道纵坡连续反坡，坡度1.1%。隧道最大埋深约70米。2）DK243+375～DK243+404、DK244+944～DK244+985段为隧道明洞段，长度为29m、41m，合计：70m。3）明暗洞分界里程为：进口DK243+404、出口DK244+944。2.2水文、地质条件1）地形地貌隧道通过甲家堡子山，冲沟发育，地下水主要为孔隙潜水及基岩裂隙水，进出口自然坡度15°～45°。2）地层岩性隧道范围内丘间沟谷内表层多为第四系上更新统坡洪积(Q3dl+el)粉质粘土、碎石土覆盖，隧道洞身通过地层主要为前震旦纪混合岩(AnZ)，岩体风化成土加砂状。隧道出口处地层为第四系上更新统坡洪积(Q3dl+el)素填（M)及太古代晚期加元古代混合花岗岩(Mγ)。隧道进甲家堡子隧道进洞方案中建股份有限公司沈丹客专TJ-3标段项目经理部五工区2口处地层为全风化～强风化混合花岗岩(Mγ)土、粉质粘土。3）工程地质条件隧道Ⅱ级围岩1315m、Ⅳ级围岩165m、Ⅴ级围岩130m；隧道区内土壤最大冻结深度0.88m；地震动峰值加速度为0.10g；最冷月平均气温-7.4℃，属严寒地区。4）水文地质条件地下水类型主要基岩裂隙水及第四系孔隙潜水，但由于岩体节理裂隙较发育，基岩裂隙水能够沿节理面下渗；雨季因地表水下渗，隧道洞身范围有少量基岩裂隙水，施工时应加以注意。沿线冲沟内有村民、人畜生活用水及生产用水为山体基岩裂隙水及第四系孔隙潜水下渗而成泉水及小溪，隧道施工注意保护水源不遭到破坏。3、施工方案本方案主要针对甲家堡子隧道洞口浅埋段施工，主要内容包括：洞顶截水沟、明洞开挖及边仰坡支护、大管棚施工、暗洞开挖及支护、洞口段衬砌和明洞衬砌。具体方案如下：（1）人员及设备进场后先进行场地的建设，包括生产、生活房屋建设和“三通一平”的建设，为施工做好准备。（2）洞顶边、仰坡周围的排水系统宜在雨季及边仰坡开挖前完成。洞口顶部地表的凹坑须填平并进行地表防渗水处理，清除洞口段山坡危石、灌木、坡集层碎石及有可能滑塌的表层土。（3）根据现场测量放出的边仰坡刷坡线外10m，做好截水天沟，完成洞口排水系统，确保洞口施工安全。（4）本隧道设计进口明洞有29m，出口明洞有41m，施工采用明挖的施工方法。（5）根据设计进行明洞段开挖及边仰坡支护。按设计破率、地表标高准确放出边坡开挖线，自上而下逐段分层开挖，不得掏底开挖或上下重叠开挖，当边坡开挖高度大于8米时，设一级2米宽平台。土方用挖掘机挖装，石方用风钻打眼弱爆破，装载机装碴，自卸汽车运碴。开挖分层高度3m左右，随挖随支护，确保坡体稳定。考虑进洞时的超前支护施工，施工明暗结合部时，挖成台阶状，台阶长度宜大于6米，在甲家堡子隧道进洞方案中建股份有限公司沈丹客专TJ-3标段项目经理部五工区3台阶上进行进洞超前支护施工。（6）在预留的台阶上进行长管棚施工。管棚施工应严格控制钻孔平面位置，不得侵入隧道开挖线内，相邻的钢管不得相撞和立交。（如果设计没有护拱则架设受力钢架，并在其上正确标明管棚位置。）（7）大管棚施工完毕后，采用三台阶七步开挖法施工工艺进行暗洞开挖，并按照设计要求的内容进行初期支护。（8）暗洞开挖到合适长度后进行洞口段衬砌施工和明洞衬砌施工，施工顺序由洞内向洞外直到洞门，先仰拱后拱墙。（注：明暗分界里程处预留2cm变形缝）（9）衬砌强度达到设计强度100%后进行明洞段拱顶回填，回填应对称回填，分层填筑和夯实，每层厚度不易大于0.3m，其两侧回填土面高差不易大于0.5m，回填至拱顶后，即应满铺，并分层向上填筑。然后洞口边坡及回填后的仰坡采用C25拱形骨架护坡。4、人员及机械配备表1管理人员登记表序号岗位姓名序号岗位姓名1架子队队长丁云6实验员姜野、谢兴飞2副队长潜进7材料员丁孝、朱代林3技术主管杜占庆8领工员李木茂、蒋建伟4技术员陆思达9工班长代作光、谢忠友5安全员刘刚、李松表2劳动力配备表（每班）序号工种单位备注1司钻14人两班制2引钻2人仅负责引钻及后勤保障3测量2人两班制4炮工2人需持证上岗5电工1人需持证上岗6焊工2人需持证上岗甲家堡子隧道进洞方案中建股份有限公司沈丹客专TJ-3标段项目经理部五工区4表3设备配备表序号名称规格单位数量备注1风钻YT-28台142多功能台架自制台23装载机ZL50C台24自卸式汽车双桥台45挖掘机220台26湿喷机TK500台27搅拌机JS500台28配料机PC800台29空压机20m3台210输送泵50台211衬砌台车定制台2表4测量仪器表序号名称规格单位数量备注1电子水准仪NAL128台2正常2全站仪苏光台2正常3断面仪台2正常4收敛仪台2正常5铟钢尺把2正常5、隧道进洞施工方案5.1洞顶截水沟施工5.1.1施工工艺流程洞顶截水沟采用钢筋混凝土结构。截水沟的沟邦及沟底厚度均为20cm，水沟内底宽为60cm。截水天沟施工工艺流程见图1洞顶截水沟甲家堡子隧道进洞方案中建股份有限公司沈丹客专TJ-3标段项目经理部五工区5测量放样清场基础开挖养护检查基坑绑扎、浇筑施工工序流程图，水沟断面图见图2洞顶截水沟断面图。图1洞顶截水沟施工工序流程图图2洞顶截水沟断面图5.1.2施工技术措施（1）洞顶截水沟位置应根据实际情况设置在洞口边、仰坡和地面交接线5-10米以外。（2）根据地形，放出截水沟的边线，每隔20m做一个断面，在地形变化位置，增加断面。水沟的沟底坡度随地形变化，保证水沟流水通畅。（3）基础要在稳定的地层中，若遇软地基，应对软地基进行夯实处理。（4）外观要求：沟身、沟底表面平整，圆滑顺直。（5）洞顶截水沟每10米设置一道伸缩缝，缝用沥青麻筋填塞饱满。（6）根据实际气候情况，对混凝土洒水或覆盖养护，养护时间不小于7d。5.2明洞段开挖施工甲家堡子隧道进洞方案中建股份有限公司沈丹客专TJ-3标段项目经理部五工区6隧道明洞施工工艺流程见图3明洞施工工艺流程图。图3明洞施工工艺流程图5.2.1施工准备施工准备工作包括人员、机具、材料等所有准备工作，测量定位经过监理审批。5.2.2明洞开挖明洞开挖分层、分段进行，开挖必须保证边仰坡的稳定，边仰坡率施工准备洞口段及基槽开挖支护基底物探及承载力试验仰拱混凝土填充混凝土模板台车就位模板检查钢筋绑扎立外模板浇筑二次衬砌混凝土施作防水层、连接排水管道拱顶回填结束处理处理与设计不符不合格甲家堡子隧道进洞方案中建股份有限公司沈丹客专TJ-3标段项目经理部五工区7符合设计要求。根据明洞工程特点和地质条件，分层开挖如下。图4隧道明暗洞分界断面分层开挖示意图图5隧道明洞开挖分层纵断面示意图（1）明洞总体分层开挖安排边仰坡开挖分层分段开挖，高度控制在3m左右，远离边仰坡处明洞开挖深度可以达到4m。每段开挖长度为8～10m，可根据衬砌台车的甲家堡子隧道进洞方案中建股份有限公司沈丹客专TJ-3标段项目经理部五工区8长度进行适当调整。①测量组精确放出隧道中线及明暗分界里程，并在地表放出刷坡边线，做出明显标志。②挖掘机到位清理地表杂物，并为装载机、出碴车等修理出作业平台。③按照技术交底要求分层开挖，挖掘机开挖，人工进行修理，遇到基地较硬围岩，采用弱爆破松动围岩。装载机倒碴至合适位置后，出碴车运输至指定位置。④分层开挖至要求高度后及时进行封闭，并按照设计要求进行支护。报监理工程师验收合格后喷射混凝土至设计厚度，然后准备下层开挖。明挖至暗洞掌子面附近预留核心土，为进洞时施作管棚提供平台。（2）开挖注意事项①由于明洞地表不规则，分层开挖时应保持开挖台阶底部保持在同一平台上。②明挖部分要从上至下分层进行开挖，必须边开挖边进行边坡防护，每层开挖高度不超过4m。明洞及边仰坡开挖主要采用挖掘机开挖，装载机倒碴至道路边后采用自卸汽车运输至指定地点。③边仰坡分层开挖高度每层不超过4m，如需爆破作业时采用微震爆破，爆破时边仰坡炮孔最后起爆，边仰坡周边炮孔采用间隔装药，孔眼间距50cm，确保边仰坡开挖坡面质量；局部欠挖采用人工配合挖掘机或风镐破除；确保边仰坡坡度质量，无欠挖，坡面不陡于设计坡度。④分层开挖后必须进行测量定位，检查边仰坡坡面，进行下一层爆破孔定位，采用红油漆定出炮孔位置。⑤分层开挖，检查完毕边仰坡后进行初喷封闭坡面；之后进行锚杆钻孔作业、喷锚支护。⑥明洞每段开挖长度控制在8～10m，可根据衬砌台车的长度进行适当调整，然后必须及时施做明洞衬砌。5.3边坡、仰坡开挖支护边、仰坡开挖与明洞开挖同时进行，每完成一个开挖阶段后要及时进行支护。甲家堡子隧道进洞方案中建股份有限公司沈丹客专TJ-3标段项目经理部五工区9（1）洞顶永久边仰坡按照1：1的坡度进行开挖,采用C25混凝土拱形骨架护坡。（2）明洞段左右边坡开挖按照1:1的坡度进行开挖，高度大于8米时设一级2米平台。（3）支护参数表（如设计另有要求时，按设计施作）表5边仰坡支护参数表序号项目规格数量及布设方式1喷射混凝土C20混凝土10cm厚。2φ22注浆锚杆L=400cm@150×1503Φ8钢筋网网格尺寸25cm×25cm。施工技术要求：（1）测量组准确确定出边坡的坡口线位置，并在地面标志清楚。（2）开挖时由上至下逐层开挖，用坡度尺随时检测坡度，保证坡面平整，准确。（3）利用机械开挖要预留30cm，以便于人工修整，确保边坡不被扰动。（4）边开挖，边清除表面松散土，及时进行支护。5.4超前长管棚施工洞口长管棚施工位置在隧道明暗交界处。洞口长管棚施工工艺见图6超前大管棚施工工艺流程图。长管棚设计参数：（1）规格：热轧无缝钢管及花钢管，进口为40米，出口20米。用每节长4～6m的热轧无缝钢管（φ108mm，壁厚6mm）以丝扣连接而成，钢管和钢花管同一截面内的接头数不超过管数的50%。（2）管距：环向间距40cm。（3）钢花管上钻注浆孔，孔径10～16mm，孔间距188mm，呈梅花形布置，尾部留不钻孔的止浆段150cm，编号为双号的钢管不开孔。（4）倾角：外插角10～30，具体可根据实际情况做适当调整。（5）钢管施工误差：径向不大于20cm，相邻钢管之间环向不大于甲家堡子隧道进洞方案中建股份有限公司沈丹客专TJ-3标段项目经理部五工区105cm。（6）注浆材料：1:1的水泥浆。图6超前大管棚施工工艺流程图5.4.1施作护拱（1）C20混凝土护拱作为长管棚的导向墙，在开挖廓线以外拱部144o范围内施作，断面尺寸为1.0×1.0m，护拱内埋设三榀I18钢拱架支撑，钢架外缘设φ140壁厚5mm导向钢管，钢管与钢架焊接。导向墙环向长度可根据具体实际情况确定，要保证其基础稳定性。（2）孔口管作为管棚的导向管，它安设的平面位置、倾角、外插角的准确度直接影响管棚的质量。用坐标法在工字钢架上定出其平面位置；用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角；用前后差距法设定孔口管的外插角。孔口管应牢固焊接在工字钢上，防止浇筑混凝土时产生位移。隧道开挖钻进结束下一根管棚钻进开挖周边放样布孔管棚钻机就位继续钻进安装至设计长度钻杆退回原位一节管棚体安装结束接长管棚钻进＋管棚体安装注浆安放钢筋笼（必要时）甲家堡子隧道进洞方案中建股份有限公司沈丹客专TJ-3标段项目经理部五工区11图7管棚砼导向墙纵断面图5.4.2搭钻孔平