新建铁路隧道出口出洞专项施工方案.doc

新建铁路宝鸡至兰州客运专线BLTJ-3标 西坪隧道出口出洞专项施工方案 新建铁路宝鸡至兰州客运专线BLTJ-3标西坪隧道出口出洞专项施工方案 编制： 复核： 审核： 中铁二十一局宝兰客专甘肃段项目经理部 二0一五年七月 目 录1.编制依据12.编制原则13.编制范围14.工程概况24.1工程概况24.2地层岩性24.3地质构造24.4水文地质特征35.出洞施工方案35.1洞口明洞边坡施工35.2洞口长管棚施工35.3洞内施工86.出口段明洞施工96.1明洞基础96.2明洞砼施工96.3明洞防水层96.4明洞背部回填97. 监控量测97.1监控量测项目107.2点位布设108. 工期安排及资源配置128.1工程进度安排128.2主要资源配置129.质量保证措施1410.安全保证措施1411.环保、水土保持措施1511.1.生态环境的保护措施1511.2.水环保措施1511.3.大气污染及粉尘、噪音污染防治1612.应急救援预案16西坪隧道出洞专项施工方案1.编制依据（1）、新建铁路宝鸡至兰州客运专线施工图（宝兰客专施隧（变）23）；（2）、施工设计参考图双线明洞衬砌参考图宝兰客专施隧参206；双线隧道施工方法及辅助支护设计图宝兰客专施隧参209；（3）、高速铁路隧道工程施工技术指南（铁建设（2010）241号）；（4）、高速铁路隧道工程施工质量验收标准（TB10753-2010）；（5）、铁路混凝土工程施工质量验收标准（TB10424-2010）；（6）、国家现行有关施工规范、验收标准及相似地质条件施工经验；（7）、现有的施工技术水平、施工管理水平和机械设备配备能力。2.编制原则（1）、优先考虑施工安全、质量、环水保。精心组织施工，合理安排工序，确保无安全、质量、环水保事故发生。（2）、在施工方案中，检查施工技术先进、施工方案可行、重信誉守合同、施工组织科学合理、按期优质、安全、高效、不留后患。（3）、现场施工的实际情况。3.编制范围本方案编制范围仅使用于新建宝兰客专中铁二十一局集团BLTJ-3标项目经理部西坪隧道IDK754+188IDK754+226段出洞施工。4.工程概况4.1工程概况西坪隧道位于天水市北道区伯阳镇与社堂镇之间渭河右岸黄土覆盖的黄土梁峁区，海拔高程11021342m，相对高差约240m。隧道通过地段地形起伏较大，洞身段最大埋深244m，隧道正洞及辅助坑道多次下穿G310国道。隧道起讫里程DK750+027IDK754+226(长链6.824m)，隧道长4205.824m，为双线隧道。隧道进口端DK750+027DK750+579.184位于曲线半径R-1004.600m右偏曲线上，隧道出口端IDK751+559.673IDK754+226位于R-7500m的左偏曲线上，其地段均位于直线上。洞身纵坡为依次8/5006.824m的单面上坡、-3/1500m的单面下坡。隧道洞身出口地段通过的地层主要为第四系全新统冲积黏质黄土，粗、细圆砾土；第四系上更新统风积、冲积砂质黄土、第四系中更新统风积黏质黄土、冲积黏质黄土及上第三系泥岩、流纹斑岩，隧道围岩级别为IV、V级。4.2地层岩性天礼盆地边缘黄土梁峁区，主要涉及地层为第四系上更新统砂质黄土。砂质黄土（Q3eol3）：主要分布于梁顶，厚度约19.2m，浅黄色，土质均一，颗粒以粉粒为主，土体较紧密，垂直节理发育，虫孔及针状孔隙发育，表层含有植物根系，稍湿，稍密-中密，II级普通土，0=150kPa。4.3地质构造本隧道通过地段无断裂构造发育，地质构造相对简单。4.4水文地质特征 综合分析隧道水文地质条件及，最终采用地下水动力学法计算隧道用水量结果，预测西坪隧道正常用水量832.0m/d，最大涌水量按正常涌水量的3倍考虑，预测隧道可能出现的最大涌水量2496.0m/d。5.出洞施工方案5.1洞口明洞边坡施工先对IDK754+218IDK754+226段明洞进行部分开挖，开挖深度至中台阶位置处，然后清除浮土并对边坡开挖，边坡按1:1坡度进行刷坡。边坡应自上而下分级开挖，分级支护，分级稳定，上级边坡开挖后未完成支挡、防护和排水前严禁开挖下一级边坡。一级平台开挖完成后立即施作平台截水沟。明洞开挖临时边坡采用喷锚网防护，锚杆长3m，间距1.51.5m，梅花型布置；钢筋网采用8钢筋网2525cm间距，C25喷射混凝土厚度10cm；永久仰坡和两侧挡墙边坡采用骨架护坡，中心喷混植生，仰坡平台处采用15cm厚C20混凝土封闭。5.2洞口长管棚施工5.2.1洞口长管棚施工工艺流程 洞口长管棚施工工艺流程见下图5.2.2洞口长管棚施工工艺5.2.2.1制作钢花管、钢筋笼、制作导向墙（1）制作钢花管：管棚采用外径108mm，壁厚6mm。每节钢管两端均预加工成外丝扣，以便连接接头钢管，每节钢管长46m，钢管及钢花管同一截面内的接头数不超过管数的50%；管距40cm；钢花管上钻注浆孔，孔径1016mm，孔间距15cm，呈梅花型布置；为防止浆液倒流，尾部留长度不小于1m不钻孔的止浆段。外插角03。（2）为提高导管的抗弯能力，在钢花管内设置钢筋笼，钢筋笼由四根主筋和固定环，主筋直径为18，固定环采用42短管节，节长5cm，将其主筋焊接，按1.5m间距设置。（3）制作导向墙：采用C25混凝土护拱作为导向墙、止浆墙，紧贴洞口仰坡面，导向墙模板固定在钢架上挂模浇筑混凝土。截面尺寸为1m1m。导向墙设2榀I20a工字钢，钢架边缘设140mm壁厚5mm导向管。孔口管与钢架焊接，为防止浇筑混凝土时产生位移，它安设的平面位置、倾角、外插角的准确度将直接影响管棚钻孔的质量，应用经纬仪以坐标法在工字钢钢架上定出其平面位置，用水准尺配合坡度尺设定孔口管的倾角；用前后差距法设定孔口管的外插角。5.2.2.2钻孔钻孔采用液压钻机钻孔，选用的钻机首先应适合钻孔深度和孔径的要求，钻机要求平稳灵活，能在360范围内钻孔。 钻机定位：钻机要求与以设定好的导向管方向平行，必须精确核实钻机位置。用经纬仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线吻合。为减少因钻机移位引起的钻孔偏差，钻机立轴方向应准确控制，钻进过程中要经常采用测斜仪量测钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求及时纠正。5.2.2.3清孔、顶管 钻孔完成后，用螺旋钻机配合高压风进行来回扫孔，清除浮渣至孔底，确保孔径、孔深符合要求、防止堵孔。 安装钻孔检测合格后，将钢管连接接长，用钻机旋转顶进将其装入孔内，为使钢管接头错开，第一节管采用8m和6m交替布置，编号为奇数的第一节管采用6m长钢管，编号为偶数的第一节管采用8m长钢管，同一断面内的接头数量不得超过钢管总数的50%，相邻钢管接头至少错开1m。如遇故障，需先清孔后在将钢管顶进。5.2.2.4注浆（1）水泥浆液水灰比：1:1（比重）；（2）注浆压力：初压0.5MPa、终压2.0MPa；（3）钢管顶进到位后，用小木楔在钢管与围岩壁楔紧，再用防水胶泥（锚固剂）将其空隙封闭住；（4）浆液由高速制浆机拌制。采用注浆机将水泥浆注入管棚钢管内，注浆量达到设计注浆量或达到终压2.0MPa后方可停止注浆。5.3洞内施工若隧道洞身上台阶开挖至IDK754+188处，洞口长管棚未施做完成，则掌子面暂停开挖，采用喷射混凝土封闭掌子面，中、下台阶跟进，台阶长度控制在35m，仰拱距离掌子面安全步距不大于20m，二衬距离掌子面安全步距不大于40m；若隧道洞身上台阶开挖至IDK754+188处，洞口长管棚已施做完成，则掌子面按照设计要求做好洞身超前支护继续开挖，中、下台阶跟进，台阶长度控制在35m，仰拱距离掌子面安全步距不大于20m，二衬距离掌子面安全步距不大于40m。本段隧道施工时钢拱架相应加密，锁脚及超前也要相应的加强，施工上台阶时要注意预留大拱脚。6.出口段明洞施工6.1明洞基础采用挖掘机开挖，人工配合。明洞开挖至设计基底后，检查其基底承载力是否满足设计要求，如不符合，及时与设计、监理单位取得联系，进行变更。如满足要求，清理基坑虚碴杂物，经监理工程师检查合格后，进行下一道工序。6.2明洞砼施工洞门结构采用衬砌台车作为底模，泵送灌注混凝土施工。为保证防水质量，混凝土应一次性灌注成型。施工前严格检查，检修搅拌站，混凝土输送车，混凝土输送泵等施工主要设备，避免灌注中发生事故。6.3明洞防水层明洞衬砌施工完成后先做3cm厚M10砂浆找平层，再铺设EVA防水板防护，最后在做一层3cm厚M10砂浆保护层。6.4明洞背部回填衬砌砼强度达到设计强度后，先浇筑186cm高C20混凝土垫层，再采用干砌片石回填510cm高。其次在干砌片石顶部做砂夹卵石反滤层100cm后，最后夯填土石回填顶部。明洞拱背回填土采用小型蛙式打夯机以隧道轴线对称分层夯实，防止明洞受偏压，其密实度不低于96%，每层厚度不大于20cm，路线中线两侧回填的高差不大于50cm。回填至拱顶后须满铺分层填筑，回填时特别注意不能砸坏防水层。洞顶回填土上设置一层厚50cm的粘土隔水层。7. 监控量测7.1监控量测项目1） 洞外地表沉降观测；2） 周边收敛量测；3） 拱顶沉降量测。7.2点位布设 在IDK754+218IDK754+188段地表，沿中线方向纵向每10m设置一处沉降观测桩，横向两侧各20m范围内每5m设置一处沉降观测桩，共设置36个观测点。洞内5m布置1个拱顶下沉点和4个净空水平收敛量测点，用徕卡全站仪观测点位的动态变化。7.2.1地表下沉点的布置要求1）高程基准点设置在开挖线影响范围以外23个。2）监控点的埋深：在埋设点挖长、宽、高均为200mm的坑，然后放入沉陷测点，测点一般采用2030mm，长300400mm圆头钢筋制成。测点四周用混凝土填实。3）控制点的测量时间：地表下沉量测采用水准仪加测微器观测，在衬砌结构封闭、下沉基本停止时为止。7.2.2拱顶下沉及周边收敛 洞口内每隔5m作一个观测断面，最前端的一个断面紧跟掌子面，每断面2对测点用全站仪分别观测水平收敛值和拱顶下沉值。7.2.3量测频率 洞内观测分为开挖工作面观测和初期支护状态观测两部分。开挖观测应在每次开挖后进行，地质情况基本稳定无变化时，可每天进行一次。对初期支护的观测也应每天至少进行一次。 净空水平收敛和拱顶下沉量测采用相同的量测频率。量测频率见下表：量测数量的处理与反馈：根据量测数据及时绘制拱脚水平相对净空变化、拱顶相对下沉和地表下沉的时态曲线及其与开挖工作面距离的关系图。对初期支护时态曲线进行回归分析，选择与实测数据拟合性好的函数进行回归，预测可能出现的最大位移。 拱顶下沉和净空变化监控量测频率表变形速度(mm/d)量测断面距开挖断面距离量测频率51B2次/d15(12)B1次/d0.20.5(25)B1次/3d0.25B1次/周注：B为隧道开挖宽度。7.2.4根据量测结果按下列要求进行隧道稳定性综合判别1）隧道稳定性综合评价标准实测最大值或回归预测值最大值应不大于允许值或设计最大值。根据位移速率判别： 当周边位移速率小于0.10.2mm/d时或拱顶下沉速率小于0.070.15mm/d时，则认为围岩位移达到基本稳定； 当周边位移或拱顶下沉速率大于1.0mm/d时，表明位移不稳定，应加强观测； 当周边位移或拱顶下沉速率大于5.0mm/d时，应报警，进行加固。7.2.5二次衬砌施做在满足下列要求时进行各测试项目的位移速率明显收敛、围岩基本稳定；已产生的各项位移已达到预计总位移量的80%90%；周边位移速率小于0.10.2mm/d，或拱顶下沉速率小于0.070.15mm/d；级围岩地段不宜单纯强调洞室的收敛变形量，具备条件时应尽早施作二次衬。8. 工期安排及资源配置8.1工程进度安排 计划施工：2015年8月01日开工，2015年09月25日完工。施工计划安排施工部位进口端明洞边坡开挖及支护2015.08.01-2015.08.16套拱施工2015.08.17-2015.08.21大管棚施工2015.08.22-2015.09.05剩余暗洞施工2015.09.06-2015.09.258.2主要资源配置施工机械设备、人员配置要满足各工作面的施工需求。在配置上按照均衡、高效的原则合理安排，以确保施工顺利进行。详细的施工机械、人员配备见施工安排表。隧道施工机械设备配备表序号机械名称型 号单位数量备注1装载机ZL50台22挖掘机HD220台13空压机LWJ20/8台2电动4湿喷机TK-961台15发电机组250KW台16发电机200KW台17自卸车8t台68电焊机BX-315台89钢筋切断机CQ40-FA台210型钢弯曲机WJ40-10台111钢筋调直机GT4/14台212风动凿岩机YT-28台2013搅拌机JS750台214双液注浆机KBW-50/70台215混凝土输送泵HBT60台116潜孔钻机KR801412台417水泥砂浆搅拌机台4人员配置表序号工种人数备注1管理人员11负责施工管理、技术指导、质量控制、安全教育2测量3测量放样3电工2施工用电4焊工4钢筋焊接5普工25零星工作6支护22立拱架、喷射混凝土7开挖30开挖洞身8钢筋工13钢筋绑扎9模板工15安装加固模板10挖机司机5开挖掘机11空压机2开空压机合计1329.质量保证措施(1)施工前对要使用的测量控制点进行复测，确认无误后方可进行施工测量放样。(2)进场材料必须经过检验合格后方可使用，严禁含泥量或含粉尘量过高的河砂、米石进入工程主体。(3)喷锚支护做到喷锚料随拌随用，时间不超过规定。喷射前清理岩面，厚度较大时分层喷射，严格掌握水压、风压和喷射距离，做到厚度符合设计和安全要求，表面平顺。(4)严格按照设计、技术交底所规定的参数进行支护，钢架施工时做到加工正确，间距、垂直度符合设计要求，钢架的底脚落在原状地层；连接板密贴，上齐连接螺栓。对超前支护以及锚杆的方向、数量和深度进行严格控制。10.安全保证措施（1）出洞前安排专人对洞口围岩进行观察，对存在的安全隐患及时采取排除和进行加固。（2）施工人员提前对洞口进行警戒，严防威石对施工人员造成伤害。（3）距离洞口剩余10m时，打设超前小导管进行探测。以探明具体的剩余距离，便于安全出洞。11.环保、水土保持措施11.1.生态环境的保护措施（1）、施工前组织对全体干部职工进行生态资源环境保护知识学习、增强环保意识、保证环保工程质量，采取有效措施，使施工过程对生态环境的所害程度降到最低。（2）、永久性用地范围内裸露地表用植被覆盖。工程完工后，拆除一切临时用地范围内的临时设施和临时生活设施，搞好租用地复耕、绿化原有场地、恢复自然原貌。退场时的场地清理，达到地方政府、群众及相关其他单位的满意，并取得有效的证件文件。（3）、做好生产、生活区的卫生工作，保持工地 清洁，定时打扫，垃圾定点存放，定期运到环保部门指定的位置。定点投药，防止蚊蝇鼠虫滋生，传播疾病。11.2.水环保措施（1）、为了保护环境和洞外水源不受污染，对生活、生活区设污水处理系统，生活、生产污水经严格净化处理并经检验，符合国家环保标准后，在排出。（2）、控制施工注浆使用的水泥浆等材料的泄漏，并对进入隧道排水系统中的注浆废液做净化达标处理，避免浆液污染洞外居民的生活、生产用水。（3）、施工期间生产场地和生活区修建必要的临时排水渠道，经废水池处理后，与永久排水设施相接，不至引起淤积冲刷。11.3.大气污染及粉尘、噪音污染防治（1）、对施工现场和运输便道等易产生粉尘的地段定时进行洒水降尘，勤洗施工机械车辆，使产生的粉尘危害减至最小程度。（2）、对施工人员发放口罩劳保用品，并定期进场体检。（3）、对易松散和易飞扬的各种建筑材料用彩条布、篷布等严密覆盖，并放于居住区的下风处。（4）、加强施工机械设备的维护保养，减少噪声污染。12.应急救援预案（1）目的 提高全体员工对施工生产及其他作业过程中突发事件的应急能力，确保在发生紧急情况或事故时迅速有效地采取应急措施，控制事态的进一步发展。减少各种突发事件对人员的伤害、财产损失和对环境的不良影响；特制定本预案。（2）成立应急领导小组工区成立以工区经理为首的应急领导小组，各架子队亦成立相应的应急领导小组，便于有效地组织、配合工区应急领导小组处理突发重大事件。组 长: 陈文宏副组长: 吴 森 邱 锐 刘 敏 刘维号组 员: 王皓平 郭 洋 王旭龙 何根堂 邓航磊 李金立 张润智 刘海东 赵伟增 税必金 王 富 谢艳辉（3）职责及分工应急领导小组组长负责工区应急预案的启动实施及人力资源的调配，指挥现场抢险急救；副组长协助组长进行现场抢险急救；王皓平、郭洋负责从安全技术的角度制定并采取控制措施；王富、何根堂负责处理事故所需要的材料设备的调配；邓航磊负责处理事故所需的资金调配；吴森负责上报事故的情况，并向有关方面进行通报； 邱锐负责各类人员的思想教育工作；吴森对外联系及接待工作。办公室电话4）组建抢险队，进行应急知识教育培训工区组建以工区经理为组长的抢险救护队和义务消防队，当发生危险时，首先抢险队进行抢险救护，工区启动应急预案，需要较多人员时各项目部要相互支援，并采取各种措施方法。加强对抢险救护人员应急救护知识的教育培训，以应对重大事件的发生。（5）事故上报程序当发生事故后，现场要做好警戒和疏散工作保护好现场，及时抢救负伤人员和财产，并由现场负责人以最快的速度报告抢险救护队，工区领导，主要说明紧急情况的性质、地点、发生的时间、有无伤亡、是否需要派救护车、消防车救护，如需要救护车辆由刘敏、 谢艳辉负责拨打120、119等求救电话联系（与邻近的医院、物资供应部门需要签订互助协议，公布协议单位电话）。工区应急领导小组召开紧急会议，协调派遣和统一指挥。组织车辆、设备、人员和物资等实施紧急抢救，如遇重大事件可请求启动集团公司“重大事件应急响应预案”。同时向上级主管部门报告。抢险结束后，应尽快恢复生产，总结经验教训，修订预案，加强教育，严防同类事件重复发生。（6）应急物资、机械设备储备应急物资、机械设备储备主要是针对隧道施工，其它情况立即通知当地的医院和消防部门进行救援；应急领导小组配备下列救援器材，医疗器材：逃生管道 地质钻机 担架、氧气袋、塑料袋、小药箱；抢救工具：一般工地常备工具即基本满足使用；照明器材：手电筒、应急灯36V以下安全线路、灯具；通讯器材：电话、手机、对讲机、报警器；交通工具：工地常备一辆值班车，该车轮值班时不允许跑长途。（7）预防措施洞内作业时，每工班需安排一个有丰富经验，责任心强的人员时常注意观察围岩的稳定变化情况，当隧道出现险情并伴随塌方征兆（如掉块频率加快）时，首先应由带班人员组织紧急撤离，不得抢救设备物资而贻误人员撤离时机。撤离到安全地带后，安排专人值守洞口，禁止一切人员入内，迅速清点人数，如人员全部撤离，则切断风水电。立即向工地值班人员反映情况，由项目部制订清理塌方方案，安排抢险小组投入运作。如有人员未能安全撤离，或被封堵在工作面内，被封堵人员应采取自救措施。首先检查是否有人员受伤，如有受伤人员，要进行包扎和妥善安置。迅速清理高压风管和水管，打开高压风管接头，将水管开口，以便洞外及时送风、送水。同时采取敲击管道的方法同外界取得联系。如氧气充足，可利用能找到的工具清道。洞外人员发现塌方后，除紧急抢救受伤者外，应迅速组织抢险。首先间断性地送风，保证洞内氧气补充，切断动力电源，尽快同被隔离人员联系，确定塌方的位置和长度。根据情况采用人工或机械的方法清理塌方，打开道路，迅速通知医护人员现场等候急救，并将人员送往医院观察治疗。清理完塌方后，根据塌方情况决定支护措施，防止塌方再次发生。（8）发生塌方后的处置措施应急救援小组成员就位，按各预定方案分头行动。检查通风设施，加强对隧道内的通风。清点人员，了解隧道内情况，制定方案。调集机械、人员、防护物资，清理隧道内塌方。联系医院，做好抢救准备。行动结束后，对洞内进行重新支护。做好抢救过程记录。召集有关人员对人员伤亡事故发生