中隔壁导坑法施工方案.doc

单侧壁导坑法方案 中铁二十一局共玉公路A6标项目部青海省共和至玉树（结古）公路GYI-SGA6合同段单侧壁导坑法（CD）施工方案编制：审核：审批：中铁二十一局集团共和至玉树公路GY-SGA6合同段项目经理部二0一二年七月单侧壁导坑法施工方案鄂拉山隧道出口左右线原采用三台阶七步开挖法，由于围岩收敛、沉降较大，现根据指挥部第一项目办、监理办及隧道组咨询文件【2012】第A07号文件指示，鄂拉山隧道出口V级围岩浅埋冻土段，左线从K305+560及右线YK305+471向小里程采用单侧壁导坑法开挖施工。开挖严格遵循“禁爆破，短开挖、强支护、早闭合、勤测量、衬砌紧跟”的施工原则。一、 工程概况鄂拉山隧道出口段左幅起讫里程K303+500K305+635，全长2135米，右幅起讫里程YK303+500YK305+550，全长2050米。其中左幅隧道进洞段225m，右幅隧道进洞段195m，属于级围岩浅埋冻土段，该段隧道多年冻土上限2.8m，下限18m。该段隧道围岩为F2断层破碎带，宽约40米左右，属压扭性断裂，组成物质为断层角砾岩及碎裂岩，受断层构造作用强烈，岩层糜棱化、泥化现象严重，岩体呈碎块及碎粒状，软化及蚀变现象严重，岩芯为碎粒状。断层中多年冻结层下裂隙水一般发育，隧道位于多年冻土层，沿节理裂隙充填有少量的冰晶，岩体稳定性很差。该浅埋段经现场查勘，左右幅隧道进洞段为冲刷堆积山体，不仅处于冲沟段，且偏压现象严重。冲沟处外露围岩破碎，节理裂隙发育，呈松散状，且沟内常年流水。从洞内围岩情况来看，遇水即软化，遇空气易风化，承载力大幅降低，围岩自稳能力极差。二、 总体思路 采用单侧壁导坑开挖，施工开挖前应做好超前支护，减少一次开挖面积，优化结构受力状况，单侧导洞完成初期支护后，继续向前开挖，进行下一循环，先行导洞掌子面与另一侧导洞掌子面间距不宜小于12倍洞室跨度（13-26米），从而尽可能减少两侧壁导坑之间的相互影响。单侧壁导洞均采用上下台阶开挖，下台阶开挖时上台阶必须完成初期支护。当围岩稳定性较差或监控变形较大时，采用中部加临时支撑或CRD法施工。施工过程中应严格控制超、欠挖，初期支护应及时可靠，仰拱和一衬及时跟进施工，二次衬砌根据监控量测结果适时施作。三、 施工方法1、施工方法及步骤洞身采用单侧壁导坑法开挖,洞身开挖施工步序如下： （1）先行导坑I部超前支护：开挖前先进行超前支护，打入42的超前小导管，超前小导管双排打入，角度分别为15，30，每根导管长4米，环向间距40cm,纵向排距250cm（图1、图2）。 图1.超前支护布置图图2.超前纵向布置图（2）先行导坑I部支护：根据围岩情况和青共玉路建指【2012】74号文件、隧道咨询组【2012】第A07号文件、隧道咨询组【2012】第B11号文件，采用锚杆，喷射砼，钢拱架支护，可利用小开挖台车或者汽车后箱平台架钻锚杆眼。初喷砼3-4cm，再架设钢拱架，纵向间距按50cm布置。为保证施工安全，中壁墙采用I22工字钢需作临时支护，喷C30早强混凝土（图3）。图3.单侧壁导坑法开挖步序图 （3）另一侧开挖、支护：右侧导洞在左侧先行导洞超前13-26m后进行，进行右侧导洞导坑开挖、支护方式与左侧导洞相似，作中壁临时支护，稳定围岩。（4）导坑下台阶的开挖支护：下导坑开挖时接工字钢必须连接牢固，保证垂直度，严禁前后里程倾斜。中侧壁工字钢的安装也要严格要求钢板的连接及垂直度。（5）中壁拆除及仰拱施工：在CD法中的一个关键问题是拆除中壁，据以往经验，侧壁拆除时间应在全断面成环后，各部位位移充分稳定后，才能拆除。如果沉降收敛一直在变化，那么在初支侵限一衬前（预留沉降30cm），应及时浇注一衬。 (6）仰拱及一衬浇注 在仰拱和仰拱回填完成后，一衬及时跟进，一衬与仰拱的距离不宜超过20m,根据测量结果适时施作二衬，施作二衬前按设计要求施作防水层和其他排水设施，同时做好各种预埋管件及预留洞室的安装和检查，防止错埋，漏埋。 单侧壁法开挖施工步骤序号图 示施工步骤说明1施作左洞室拱部42超前注浆小导管；每根导管长4m,环向间距40cm,纵向250cm;小导管注浆采用水泥浆液，可适当参入水玻璃调节凝结时间，注浆参数如下：水灰比=1:1,注浆压力0.5-1.0MPa，水泥标号：4252利用破碎槌或改装后的挖机开挖左洞室上台阶I部(循环进尺0.5m)；初喷3-4cm厚混凝土，架立I22工字钢钢架，并设42锁脚锚管，中隔壁工字钢与侧壁连接处设置4根4米深孔注浆锚杆，锚杆根部必须与工字钢焊接牢固，工字钢连接单元处设两根锁脚导管，拱脚设四根锁脚，中隔壁拱脚2根锁脚锚管；完成支护后，如收敛变形较大可设置横支撑，或者按照CRD法设临时仰拱；如不清楚，参看图33开挖左洞室下台阶部（循环进尺0.5m）；下导坑拱脚设置两根锁脚锚杆，每根长4米；及时挂网，喷锚完成初期支护；4施作右洞室拱部42超前注浆小导管;每根导管长4m,环向间距40cm,纵向250cm;小导管注浆采用水泥浆液，可适当参入水玻璃调节凝结时间，注浆参数如下：水灰比=1:1,注浆压力0.5-1.0MPa，水泥标号：4255开挖右洞室上台阶III部(循环进0.5m)滞后于II部1326m，开挖方法同I部；初喷3-4cm厚混凝土，架立I22工字钢钢架，并设42锁脚锚管，工字钢连接单元处设两根锁脚导管，拱脚设四根锁脚；完成支护后，如收敛变形较大可设置横支撑，或者按照CRD法设临时仰拱；6开挖右洞室下台阶IV部（循环进尺0.5m）;下导坑拱脚设置两根锁脚锚杆，每根长4米；及时挂网，喷锚完成初期支护， 形成封闭受力环。 7分段拆除临时中壁，每次拆除长度不超过6m；仰拱浇筑要及时，增强承载力，控制下沉变形；铺设排水管，浇注仰拱，一衬跟进；2、工艺流程图图4.工艺流程图 3、侧壁与中壁墙支护联结工艺侧墙钢拱架与中壁墙钢拱架联结成整体，拱部压力和侧向压力太大仍可能发生坍塌。因此需要在此处加强处理，如图3所示在中间钢拱架连接处设深孔锚杆4根,锚杆长度4米,锚杆外露部与钢拱架焊接牢固,然后喷砼封闭。中隔壁工字钢与主洞工字钢连接采用200*260*14的钢板对接，对接后螺母连接，连接部位用焊接加强（图5、图6）图5.连接钢板图图6.工字钢连接图四、 围岩支护参数具体数值围岩其他具体支护参数及工字钢连接加工按照鄂拉山隧道出口施工图纸级围岩浅埋冻土段衬砌结构设计图。中壁支撑工字钢由原来的I18改为I22（图7），半径为1643cm，过隧道中心线。锁脚锚杆改为锁脚锚管（42导管）数量一边8根及长度4m(上导坑锁脚6根，下导坑锁脚2根），挂网采用双层网片，深孔锚杆4根,锚杆长度4米。 图7.单侧壁中隔墙工字钢图示五、 一次衬砌及二衬的浇注一次衬砌浇注要及时，防止初期支护侵限，一衬加入单层钢筋网片，增强衬砌强度。原设计纵向160PE波纹管改为3根50的波纹管，衬砌断面结构图示见（图8）。 图8.初支及衬砌结构图六、 工程质量控制1、单侧壁导坑施工应注重隧道施工工艺，同时以下几点也要注意：（1）双导洞开挖时，后行洞靠先行洞侧的围岩实际上是处于悬空状态，这部分围岩经开挖已扰动过一次，如果后行洞的施工方法不当，可能对围岩造成严重二次扰动，并导致先行洞洞壁破坏。为此应短进尺、强支护、勤量测，及时跟进，并结合具体隧道围岩情况，认真分析，精心施工。（2）严禁在同一个里程同时开挖左右导洞。（3）控制隧道超欠挖，由于拱顶分两次开挖，很容易造成超欠挖，为此要提高测量精度，为快速衬砌提供条件。 （4）现场严格执行支护参数，每一步工序尽可能留有影像资料，领工员，技术员，工班长责任到人，落实到位。2、成立该隧道CD法施工领导小组建立质量责任制，将质量目标层层分解，制定各级、各部门质量工作岗位责任制，明确具体的质量责任，把质量管理的每项工作、每个环节具体落实到每一个部门、每一个人，切实把质量工作落到实处。组长职责：项目经理作为第一责任人主要组织实施CD施工，制定落实质量和技术保证措施。定期向建设单位、监理和质量管理部门汇报施工情况。副组长职责：项目总工具体编制该隧道的CD法方案并组织落实，对施工过程组织技术人员进行监督、指导并作好监控量测，及时处理现场险情。现场负责人主要督促施工人员严格按照方案要求进行施做，并做好现场人员及机械设备的安全管理工作。工程部职责：具体组织实施CD法方案的落实并对施工全过程进行指导，负责技术交底的制定和现场监控量测并对监控量测结果进行分析，及时上报。对施工人员进行技术交底及培训工作。安质部职责：制定详细的安全应对措施，对施工全过程进行监控并及时处理。其他部室：负责落实物资供应及相关配套工作。施工队：组织有经验的专业施工队伍，施工前对所有施工人员进行安全交底，严格按照换拱方案及有关技术要求进行施工，现场必须听从技术及管理人员的指导。图9.隧道CD法施工领导组织机构图七、 安全措施 1、建立安全生产责任制，设专职安全检查人员，做好安全生产管理和监督检查，做好安全技术交底工作。 2、加强安全教育，使全体施工人员树立安全第一的思想；严格安全操作规程，做到一工程一措施；坚持每班班前安全会，每周一天安全活动日。 3、洞内施工，现场必须有符合操作要求的照明设备。 4、钻眼前，首先检查工作面是否处于安全状态，灯光照明是否良好，支护、顶板及两帮是否牢固，有无松动的岩石，如有松动的岩石及时支护或清除；检查加固操作平台，确保钻眼平台不变形不垮塌。 5、使用支架的风枪钻眼时，确保将支架安置稳妥。站在碴堆上钻眼时，注意石碴的稳定，防止操作中滑塌伤人。 6、进洞施工人员必须戴安全帽、防护手套；电工和电钻工穿绝缘鞋和戴绝缘手套。 7、运输车辆严禁人、料混装。 8、机械装碴时，坑道断面尺寸必须满足装碴机械安全运转，并符合下列要求：装碴不准高于车厢；装碴机与运碴车之间不准有人；为确保运碴车就位良好和安全进出，派专人指挥。9、洞口、平交道口和狭窄的施工场地，设置“缓行”标志，必要时安排人员指挥交通。10、严禁将支撑放在虚碴或软弱的岩石上，软弱围岩地段底面加设垫板或垫梁，并加木楔塞紧。11、对开挖后自稳程度很差的围岩或喷射混凝土尚未达到一定强度即趋失稳的围岩或喷锚后变形量超过设计允许值以及发生突变的围岩，采取及时加强临时支护措施。12、对洞内拱顶和地表布置的测点定期观测，发现洞内和地表位移值等于或大于允许位移值，以及地面或洞内出现裂缝时，必须立即通知作业人员撤离现场，待制订处理措施后再施工。13、喷射机械定机、定人、定岗，认真执行安全操作规程，坚持交接班，并作好记录。14、钢管内注浆时，操作人员应戴口罩、眼镜和胶手套。15、衬砌台车下的净空确保运输车辆正常通行，并悬挂明显的缓行标志。16、施工时，指派专人负责各种机械设备安全作业范围，监督、检查，杜绝伤人事故的发生。17、施工用电采用“三相五线”制，按“一机一闸一漏保”防护。18、进入施工现场的人员一律戴安全帽，遵守现场的各项规章制度。八、 应急措施 1、成立应急小组：为了保证施工安全，项目部成立安全应急小组。组长：xxxx 副组长：xxxx成员：xxxx。2、项目部应急通讯联络电话：办公室主任手机：xxxx项目经理张靖雄：xxxx 项目书记xxxx：xxxx总工程师xxxx：xxxx xxxx副经理：xxxxxxxx副经理： xxxx xxxx副经理：xxxxxxxx安质部长：xxxx xxxx全工程部长：xxxx 医疗室医生： xxxx3、局部塌方、虚渣、高空坠物伤人应急救援预案 （1）总则为了保证生产施工的安全管理工作，确保工地施工人员在遇到人员伤害等紧急情况时，能正确的实施应急与响应，特制定本应急求援预案。（2）救援组织机构领导小组组长：主要职责：负责整体救援工作和善后处理工作的总协调。领导小组副组长： 主要职责：负责救援工作人员组织动员，当事人、救援人员和员工思想情绪，救援物资的供给保障。领导小组副组长： 主要职责：负责现场组织救援工作，保护现场、抢救伤员、调查事故原因、协助领导和上级部门做好事故的善后处理。质量安保部负责人： 主要职责：负责救援工作的信息工作，上传下达，保证信息畅通及文字记录工作，参加事故调查和事故的善后处理。事故救援队队长： 主要职责：执行领导小组制定的救援方案，充分利用救援物资组织救援队，抢救事故伤员、保护现场、参加救援和善后处理工作。（3）预案实施应急救援小组作为常设紧急事件处理机构随时应对各种突发事件。施工现场发生生产安全事故，救援小组组长立即启动应急预案，救援小组立即开展工作。施工现场一旦发生生产安全事故，知情人应立即向应急常设机构或就近医疗机构（电话120）联系，联络人员应准确报告发生事故地点及伤员人数、伤情等情况，并说明联络人姓名和联系电话。要立即组织人员抢救伤员，如伤者昏迷，可边做人工呼吸，边送医院抢救；应急常设机构接情况后，应立即组织应急小分队人员进行自救，同时联系就近医疗机构和本单位医务保健站，赶赴现场，并向公司应急常设机构报告伤亡人员的情况。联络人员在岔道口引导急救车到达事故现场。医务人员到达机械事故现场后，所有人员应服从医务人员的指挥对伤亡人员进