赵家沟隧道进口燕尾段开挖专项施工方案

/新建朔州至准格尔铁路工程ZSXS-2标段赵家沟隧道进口燕尾段开挖专项施工方案编制人：日期：审核人：日期：批准人：日期：中铁六局集团有限公司桥隧分公司准朔铁路项目部2010年10月22日目录TOC\o"1-2"\h\z\u1.1、编制依据 41.2、编制原则 41.3、编制范围 52、工程概况 错误！未定义书签。3、劳动力组织支配 错误！未定义书签。3.1、劳动力组织原则 错误！未定义书签。3.2、劳动力管理 错误！未定义书签。3.3人员培训、持证上岗 错误！未定义书签。3.4劳动力进场方式 错误！未定义书签。3.5、劳动力动态管理 错误！未定义书签。4.6、隧道洞身开挖 错误！未定义书签。、围岩开挖 错误！未定义书签。4.7、初期支护 错误！未定义书签。、喷射混凝土 错误！未定义书签。、钢筋网 错误！未定义书签。、钢拱架施工 错误！未定义书签。、初期支护主要质量标准 错误！未定义书签。4.8、出碴运输 错误！未定义书签。4.9、洞内通风防尘 错误！未定义书签。4.10、防排水设计 错误！未定义书签。4.11、二次衬砌施工 错误！未定义书签。4.12、超前地质预报 错误！未定义书签。、地质预报预料方法: 错误！未定义书签。、地质预料预报内容 错误！未定义书签。4.13、监控量测 错误！未定义书签。量测目的 错误！未定义书签。、量测项目 错误！未定义书签。、洞内外视察 错误！未定义书签。、拱顶下沉、净空变更量测 错误！未定义书签。、浅埋段地表沉降量测 错误！未定义书签。、量测频率、量测间距、变形管理等级 错误！未定义书签。、量测数据的处理和应用 错误！未定义书签。4.14、隧道限制测量 错误！未定义书签。、隧道施工前的测量设计工作 错误！未定义书签。、地表平面限制 错误！未定义书签。、洞内导线限制测量 错误！未定义书签。、洞内高程限制测量 错误！未定义书签。

1、编制依据、原则及范围1.1、编制依据新建铁路朔州至准格尔线施工合同、赵家沟隧道设计图、有碴轨道衬砌参考图，设计答疑书等文件。国家、铁道部现行设计、施工规范及验收标准。国家、铁道部、地方政府有关平安、环境爱惜、水土保持的法律、规程、规则、条例。我项目部拥有的的施工技术和管理阅历。对本次编制范围工程所在地的的实际状况和地理环境调查所形成的资料。1.2、编制原则坚持“总体布局、快速推动，均衡生产、确保重点”的原则。运用平行、交叉、流水等科学手段组织施工，工期支配遵循“合理可行、留有余地”的原则。本着先进性和适用性相结合的原则，接受成熟牢靠的技术，加强工序限制，确保优质、平安、快速、高效建成该工程；并以先进牢靠的施工方法和工艺限制投资，降低成本。坚持“高标准、高质量、科研先行”的原则，以“高、精、尖”为要求，配置和选择施工设备、技术、工艺，关键特殊工序遵循先试验、后实施，做到平安牢靠。遵循“重视环境、爱惜环境”的原则，做到不扰民，不污染环境。最大程度的削减施工对周边既有道路及民众生活的干扰。1.3、编制范围新建铁路朔州至准格尔线=2\*ROMANII标段赵家沟隧道进口DK135+220～DK135+580段，其中DK135+440～DK135+490段为连拱衬砌，DK135+490～DK135+580段为小净距加强段工程概况赵家沟隧道进口里程DK135+220，出口里程DK138+910，隧道长3690米，燕尾段位于线路由单线绕行变为双线并行或由双线并行变为单线绕行的过渡地段，本隧道适用于DK135+220～DK135+580段，其中DK135+440～DK135+490段为连拱衬砌，DK135+490～DK135+580段为小净距加强段，均为Ⅲ级围岩，地质状况为石灰岩，白云质灰岩：厚层状结构，弱风化，节理裂隙较发育，岩体较完整，呈块石镶嵌结构，无明显渗水，自稳实力较强。3、劳动力组织支配劳动力接受动态管理：首批支配进场40人,满足施工准备之需；随着工程进展，逐步增加劳动力；施工高峰期间从2011年5月份起先，作业队劳动力增加到100人。3.1、劳动力组织原则本工程本着合理布局，细心组织，在充分考虑合同条件和工作范围的基础上，结合本工程技术特点进行相关人力资源优化配置，动态管理。为高质量、高标准完成本工程施工任务，我单位将组织作风扎实，技术过硬足够的专业人员参战，人员保持稳定。各工种施工人员严格执行岗前培训及持证上岗制度，内部通过考试竞争上岗，择优录用，实现精兵强将上一线。3.2、劳动力管理在正式施工前，由项目部统一组织对施工人员进行岗前培训，明确设计标准、技术要求、施工工艺、操作方法和质量标准，施工人员经培训合格后持证上岗。在施工人员进场时和各分项工程施工前对施工人员进行平安教化，树立平安第一的思想，并对特殊工种、紧急区域操作进行专项平安交底。利用施工间隙进行法制宣扬和环保教化，教化施工人员遵章守纪，保障社会治安，爱惜周边环境。依据工程实际须要，各施工队、工种之间相互协调，由项目部统一调度，合理调配施工人员，削减窝工和施工人员奢侈现象，同时，随工程进展，在统一支配、调度下，多余施工人员尽快支配退场。3.3、人员培训，持证上岗参加本工程施工人员，具备相关专业学问和施工阅历，为确保施工平安和施工质量，施工人员，经培训合格后持证上岗。施工前，由我单位科技、安质部门具有丰富施工阅历的专家对本工程管理人员和施工人员进行岗前和操作培训，主要针对本工程特点、技术难点、技术要求、质量标准、操作工艺等有关学问进行培训，经理论和实践考核合格后持证上岗作业。经过培训，使全部管理和施工人员以熟悉平安施工学问、施工技术标准、质量要求、操作规程和有关规定，工作热忱饱满，工作看法细致负责，施工技术精湛，平安优质高效的工作效率完成施工任务。作为储备的施工队伍上场之前，在我单位劳务基地进行相关学问教化培训，在须要时立刻组织上场绽开施工。3.4、劳动力进场方式参和本项目施工人员乘火车、汽车等交通工具到达施工点。3.5、劳动力动态管理依据施工项目对劳动力实施动态管理，上足专业实力强的劳力，随工程进度逐步遣散，组织精干的专业施工队伍，进行流水作业施工，以满足施工强度。施工方案及施工方法4.1、开挖依次见图1赵家沟隧道连拱衬砌施工工序图。①、开挖中洞上导坑；Ⅰ、施作中洞上导坑初期支护；②开挖中洞下导坑；Ⅱ、施作中洞下导坑初期支护；③Ⅲ施作中隔墙；同时安装中隔墙左侧的临时横撑；（中隔墙一次完成）④待中隔墙混凝土达到设计强度后开挖右侧上导坑；Ⅳ、施作右侧上导坑初期支护；⑤开挖右侧中导坑；Ⅴ、施作右侧中导坑初期支护；⑥开挖右侧下导坑；Ⅵ、施作右侧下导坑初期支护；⑦Ⅶ施作右侧洞的二次衬砌；⑧开挖左侧上导坑；Ⅷ、施作左侧上导坑初期支护；（8～Ⅺ步应和4～Ⅶ步错开确定的距离）；⑨开挖左侧中导坑；Ⅸ、施作左侧中导坑初期支护；⑩开挖左侧下导坑；Ⅹ、施作左侧下导坑初期支护；Ⅺ、施作左侧洞的二次衬砌。开挖断面尺寸较设计断面须加大10cm，如图2，其中O1距内轨顶面高403cm，开挖半径341cm；O2距内轨顶面高373cm，开挖半径384cm，O3距内轨顶面高254cm，开挖半径999cm；起拱线处开挖轮廓距隧道中线365cm。图1赵家沟隧道连拱衬砌施工工序图4.2、开挖方法及留意事项4.2.1中导洞开挖中导洞开挖接受限制爆破，人工风钻打眼，同时尽量减小对周边围岩的破坏，依靠支护及围岩自身共同担当来自外界荷载，开挖方法接受上下台阶法施工。爆破参数的选定炮眼深度L炮眼以循环进尺1m作为参考，掏槽眼为1.3m，炸药单耗量上断面0.52kg/m3,下断面为0.31②炮眼数目N接受光面爆破，炮眼数目比正常炮眼数目多20%。炮眼平均装药系数0.3，具体数目依据公式N=KSL/Lnr进行设计，其中：KSL—总装药量n—装药系数选定为0.45r—炸药的线装药密度③炮眼布置依据选定的掏槽形势先布置掏槽眼，再依据光面爆破原则布置周边眼依次是底板眼、内圈眼、扩槽眼，然后布置掘进眼，掘进眼匀整布置即可。内圈眼比掘进眼密一些，比周边眼稀一些，其间距设置为70cm，抗拒线50cm,扩槽眼和底板眼间距相同设置为60cm。周边眼参数间距E=10*4=40cm抗拒线W=1.5*40=60cm装药集中度q=0.125kg④一次爆破总药量计算依据公式Q=KLS计算上下断面爆破总药量K—单位岩石爆破炸药消耗量L—炮眼深度S—断面积⑤炸药量支配周边眼：q=KaWLλ=0.52*0.4*0.6*1*1=0.125kg掏槽眼：q=1.3kg其他炮眼：q=0.35kg⑥装药结构周边眼接受导爆索，小直径药卷竹片捆绑间隔装药，炮眼堵塞，其他炮眼均接受连续装药结构，炮眼堵塞时将炮泥堵在和装药相连接的部位。图2中导洞爆破参数4.2.2、预留线开挖待中隔墙强度达到设计要求后方可进行预留线开挖，开挖接受风钻打眼，预留光面层减弱振动爆破，装载机协作自卸车进行出碴。预留线开挖接受上、中、下台阶开挖，开挖接受“短进尺，弱爆破，少扰动，紧封闭”的施工原则，为削减对中隔墙的振动和飞石的干脆撞击，为限制飞石的方向，调整最小抗拒线方向，开挖时前中隔墙一侧挂设薄爱惜层，对中隔墙墙面接受挂草帘和竹条板、钢板防护。4.2.3、小间距开挖燕尾段小间距隧道开挖接受台阶法施工，且左右线中间岩柱需按设计要求布设Φ25低预应力锚杆加固。在主洞环形开挖爆破时将对已形成中隔墙衬砌带来影响，施工中除实行“短进尺，弱爆破”及调整最小抗拒线外，同时对已衬砌中隔墙砼表面实行防护措施，防止爆破飞石损伤衬砌。中隔墙防护措施拟实行两种方法：一种用4～5mm厚的人造纸板+5mm钢板并用圆木支顶法防护。4.3初期支护4.3.1、中导洞临时初期支护燕尾段隧道连拱段中洞临时初期支护接受厚10cm、C25素喷混凝土，中导洞顶部加设径向锚杆，锚杆垂直于岩面安装，安装长度不小于3.0m，锚杆接受ф22砂浆锚杆，纵向单排布置，间距50cm，外露长度不小于1.0m，确保和中隔墙混凝土相接。4.3.2、连拱段初期支护连拱段永久性初期支护接受C25喷射混凝土，拱墙设置ф6钢筋网，网格尺寸25cm×25cm，拱部设置ф25CD反循环注浆锚杆，长度3.0m，间距1.2m×1.0m（环×纵）梅花形布置。布置见图3连拱段衬砌断面图。 图3连拱段衬砌断面图连拱段钢架接受I12工字钢，连接钢板焊接成型,接头处焊缝应严格依据钢结构的有关要求进行,焊缝高度不小于6mm。钢架间距1.2m,钢架之间设置ф22连接筋，环向间距1.0m，钢架内外缘交织布置。先初喷混凝土30mm后，架立型钢钢架，然后再喷射至设计厚度。钢架内侧爱惜层30mm。钢架要求和初喷混凝土密切接触接触,空隙处用混凝土块楔紧,以保证钢架强度充分发挥。钢架需放在坚实的基础上。钢架安装如图5连拱段钢架安装图。图4连拱段钢架安装图其中：=1\*GB3①单元1m弦高4cm，外弧长5.3m；=2\*GB3②单元1m弦高4cm，外弧长2.25m；=3\*GB3③单元1m弦高1.3cm，外弧长2.71m；=4\*GB3④单元为直线段，长3.41m；=5\*GB3⑤单元1m弦高4cm，外弧长1.34m；其中A节点接受10mm厚连接钢板，长210mm×宽160mm；B节点接受14mm厚连接钢板，长350mm×宽160mm圆心位置和衬砌断面相同，O1距内轨顶面高403cm，O2距内轨顶面高373cm，O3距内轨顶面高254cm。4.3.3、小净距初期支护初期支护接受C25喷射混凝土；钢筋网接受纵向∅6x环向∅6，钢筋网格为25cmx25cm,拱墙设置；拱部120°范围内设置∅25CD反循环注浆锚杆,中间岩柱边墙设置砂浆锚杆，长度2.5m，间距1.2m*1.2m，施工时接受气腿钻钻孔，锚杆接受Φ22螺纹钢筋，按设计长度在洞外加工场切割成型后用汽车运至施工工作面，机械协作人工安装锚杆，水泥砂浆终凝后安设孔口垫板。①锚杆间距，长度严格按设计要求执行。锚杆安装前必需整直、除油、除锈。②锚杆钻孔运用气腿式凿岩机，钻孔直径40mm，钻孔达设计深度后进行清孔。③用特制灌浆机将水泥砂浆注入孔内，砂浆协作比1：0.5～1：1.0，水灰比0.4，运用早强水泥砂浆不低于20号，拌合匀整，随拌随用，顶部锚杆安装尽量接受Zm-2型早强锚杆药包。匀速插入锚杆，位置居中，孔口用木楔夹紧、堵塞，锚杆尾端外露长度小于支护厚度，拱墙局部设置格栅钢架。拱部接受∅25中空注浆锚杆，L=2.5m，间距1.2m（环）×1.2m（纵），中空注浆锚杆用中空厚壁全螺纹杆体，外径25mm，内径15mm。依据设计锚杆长度向厂家定购，便于安装配件，同时作为锚杆，齿峰凹槽进一步提高锚固力。首先按设计要求，在开挖面上画出锚杆孔位。中空注浆锚杆孔的开孔位置、孔深及清孔要符合规范要求。最终在综合检查判定注浆质量合格后，用专用螺帽将锚杆头封堵，并要锚杆体安装坚实，锚头、止浆塞、垫板安装齐全并拧紧螺母，按设计比例配浆，然后用注浆泵注水泥砂浆。注浆压力符合设计要求；一般按单管达到设计注浆量或达到设计压力要求作为结束标准，并保证锚杆孔浆液注满，接受专用螺帽将锚杆头封堵，以防浆液倒流管外。中间岩柱厚度小于5米边墙锚杆接受∅25低预应力对拉锚杆，锚杆施工流程为：施工准备→测量布孔→机械钻孔→安装中空锚杆、钢垫板及螺母→先行洞初张拉→压注水泥浆→封堵端头爱惜砂浆→后行洞找出锚杆、安装钢垫板及螺母→张拉至设计拉力→封堵端头爱惜砂浆。

①测量布孔：按设计图纸计算不同桩号处中空预应力锚杆能够安装数量及位置，按设计间距精确放样于岩柱初支壁上，定出孔位，并用红漆标识，并报监理工程师复核。

②机械钻孔：接受YT28型钻机水平钻孔，钻孔方向和线路中线垂直并水平，用手罗盘、经纬仪、持挂线相结合的方法架立钻机，边钻边检查水平及纵向轴线偏差，孔轴方向偏差不大于1°~3°。钻至规定深度后，用高压风清孔。若遇到裂开围岩，钻头口接受自进式钻头。

③安装中空锚杆、止浆塞、钢垫板及螺母：机械或人工打入Φ25中空注浆锚杆，在靠近孔口端安装止浆塞、钢垫板及螺母，钢垫板上预留注浆排气孔。中空注浆锚杆打入端头安装止退锚头，便于进行初张拉时不至于把锚杆拔出。

④先行洞初张拉：在中空锚杆安装后及进行初张拉，用锚杆拉拔器对锚杆进行初张拉，初张拉应力为10%~20%设计预拉力，在持荷时旋紧螺母。

⑤压注水泥浆：用活塞泵通过锚杆中的孔向孔内压入水泥砂浆，或接受细注浆管压入水泥砂浆。注浆接受1：1水泥浆，依据地层状况所须要的凝合时间来选定水泥浆的配比或是否加入水玻璃。当钢垫板上排气孔有粘稠匀整砂浆溢出时停止注浆，并停2min后再补浆一次，并提高注浆压力。注浆压力为0.5~1Mpa。

⑥封堵端头爱惜砂浆：在孔内压入的水泥砂浆有确定强度后，将中空锚杆尾部多余的长度截除并套上塑料爱惜帽，螺栓尾到初支面长度约6cm。锚杆外露部分及钢垫板、螺母用细石C20混凝土或砂浆包袱，包层表面应圆滑平整，不得凹凸不平。

⑦后行洞找出锚杆、安装钢垫板及螺母：后行洞在导坑开挖后找出锚杆头，在机械清理浮渣时应当心，不得弄弯锚杆，在找寻锚杆头时应人工进行。将找出的锚杆头表面水泥砂浆清理干净，并对变成部分进行矫正后安装钢垫板及螺母。

⑧锚杆张拉至设计拉力：在安装钢垫板及螺母后，对中空锚杆进行设计应力张拉，张拉应力为105%设计预拉力，并持荷5~10min，然后旋紧螺母。

⑨封堵端头爱惜砂浆：在孔内压入的水泥砂浆有确定强度后，象先行洞封堵锚杆端头一样，将中空锚杆尾部多余的长度截除并套上塑料爱惜帽，然后用细石C20混凝土或砂浆包袱。

施工要点及留意事项：

①中空注浆锚杆杆径和壁厚应符合设计要求，锚杆强度达到设计及规范的要求。钻孔孔位应按设计布置，偏差小于5cm；并检查开挖的断面中线及高程，开挖轮廓线应符合设计要求。

②孔深不得少于设计加施工长度，并应有确定富余，以防锚杆偏位造成另端无法张拉；

③钻孔直径应大于锚杆直径35mm；

④钻孔本身应成直线，不应弯曲，方向应沿按设计文件水平进行，但不得平行于岩体裂隙面，对裂开围岩，锚杆应尽量接受自进式钻头；

⑤灌孔前应清孔，顺锚杆孔用高压风清除孔内积水、岩粉、碎屑等杂物。先将通风管插到孔底，将孔内杂物由内向外吹，再将通风管有孔口向孔底吹，将剩下微量碎屑吹到孔底；

⑥砂浆应随备随用，在砂浆初凝前应运用完；

⑦注浆应运用灌浆罐和注浆管，孔口压力不大于0.5~1.0MPa。顺着锚杆孔注浆，直到钢垫板排气孔有浓稠浆液流出为止。做好压浆记录，检查注浆效果(可依据注浆量和注浆压力进行推断)。从锚杆孔或注浆管注浆，用注浆管注浆时，应将注浆管插到距孔底5~10cm处。

⑧浆液的浓度、胶凝时间应符合设计要求，不得随意变更。应经常检查泵口及孔口注浆压力的变更，发觉问题应刚好处理。注浆起先或中途暂停超过3min时,应用水润滑灌浆罐及其管路；

⑨锚杆插入后不得随意敲击，三天内不准悬挂重物；

⑩锚杆张拉时，其后不得站人，以留意平安中间岩柱厚度大于5米边墙锚杆接受∅22砂浆锚杆，L=2.5m，间距1.2m（环）×1.2m如下图所示图5小净距加强段复合式衬砌断面图4.4、衬砌4.4.1、中隔墙施工中隔墙全长50m，即DK135+440～DK135+490段，宽度渐变，其中DK135+440处宽度为101cm，DK135+490处宽度为347cm，其平面图为图6中隔墙平面布置示意图，中隔墙顶距内轨顶面高435cm，顶面两侧设40cm宽，11°斜面，以确保中隔墙混凝土和二衬混凝土紧密相接。在中导洞开挖后即进行中隔墙混凝土施工，混凝土标号接受C30混凝土，分段整体一次浇筑，依据中隔墙尺寸加工刚度满足要求的钢模板，施工过程中模板应加固稳定，避开跑模现象，振捣密实。图6中隔墙平面布置示意图4.4.2、连拱段衬砌施工6、小净距加强段施工小净距加强段里程为DK135+490～DK135+580，Ⅲ级围岩地段，先施工右侧Ⅰ线线路，施工后错开一段距离再施工左侧Ⅱ线线路。（1）支护形式为拱部、边墙、仰拱接受C30混凝土,仰拱填充接受C20混凝土，水沟、电缆槽身接受C25钢筋混凝土，盖板接受C25钢筋混凝土。

7.1、平安保证措施1、项目部平安生产工作严格依据平安生产三级管理制度执行：项目部设专职人员负责进行平安生产制度制定、总体管理、监督限制工作；作业队设置专职安检员，负责日常平安管理、监督防范工作；班组严格依据有关平安制度执行；2、加强火工品材料运输、入库、发放、运用等平安管理工作，定期进行帐物检查、核实，并对相应的防范措施进行监控，确保火工品材料的平安运用；3、严格依据有关平安操作程序进行施工作业，设置平安标识警示牌以及专职人员防护，特殊地段、特殊作业制定相应的防护措施（夜间作业、隧道高空作业、爆破作业等），以确保工程有序进行；4、配备相应的平安防护设施以及佩戴相应的防护用具，供应必要、合理的施工条件和环境，严禁违章操作，避开造成不良后果和隐患；5、进行定期和不定期的平安检查，制定相应的防范措施和整改措施，并加以落实和实施；6、本段隧道施工必需接受台阶法施工，以削减爆破冲击波对中隔墙的扰动。质量保证措施1、加强本段开挖断面的中线、高程检验数量：每5米检查一次，必要时加测断面。严格限制超欠挖状况，刚好2、特殊工种要专业培训，持证上岗，保证各工序质量。3、严格执行隐藏工程检查制度。工序完成后经自检、互检、质检工程师专检合格后，填写隐藏工程检查证，报监理工程师，经监理工程师检查签认后，进入下道工序施工。4、增大本段监控量测的频率，必要时加密断面，结果刚好反馈，调整施工方案，保证施工质量。环保保证措施1、施工中加强生产管理，保证设备完好率，防止跑冒滴漏，杜绝人为排放污水污染。同时加强对污水管理，防止乱排、乱倒。2、施工中最大限度的降低各种原材料的消耗，废弃材料、工程垃圾、生活垃圾的收集和管理，按设计或地方政府的要求进行处理，切实做到爱惜环境。3、施工生产、生活区域袒露场地、运输道路，经常洒水除尘。4、装卸、运输、储存易产生粉尘、扬尘的材料时，接受专用车辆、实行覆盖措施；对易产生粉尘、扬尘的作业，优化施工工艺，制定操作规程和洒水降尘措施。5、施工人员必需配备相关的劳保用品（如手套、平安帽、口罩等），保证人身平安和身体健康。设废水处理池，不将有害物质和未经处理的施工废水干脆排放，避开污染环境。预防和消退施工造成的环境污染，做到限制排污、限制扬尘、降低噪声废气污染。6、工程完工后，刚好进行现场彻底清理，达到运用完立刻复原符合环境爱惜及水土保持规定的要求。应急预案1、施工应急管理体系为了预防隧道坍塌，依据“平安第一、预防为主、防抗结合”的方针和“以人为本、避开伤亡”的原则，制定突发事故应急处理制度。以项目经理为第一责任人，成立应急事故预防及抢险领导小组和专业抢险组织，制定规章制度，实行责任制，并和奖罚挂钩。修订完善应急预案、措施，检查抗灾抢险所需的人、机、料准备状况，组织抗灾抢险教化和演练。图6-1应急管理体系框图组长组长卢汉军副组长张巾国兰波邓丛刚施工技术组后勤保障组事故善后组通讯联络组抢险突击一队抢险突击二队领导小组下设施工技术组、后勤保障组、事故善后组、通讯联络组及抢险突击一、二队。一旦发生危害工程或人身、财产平安的事故时，我项目部在实行必要的抢险补救措施的同时立刻暂停此项目和和之相关的项目的施工。同时严格爱惜事故现场，因抢救人员、疏导交通等缘由，须要移动现场物件时，应当做出标记，并应实行拍照或录像等干脆方式反映现场原状。组织实施好灾难发生后的爱惜及复原措施以减轻灾难损失。2、施工应急准备我项目部将加强对全体人员