客运专线隧道辅助坑道挑顶入洞施工方案

京沈京冀铁路客运专线JSJJSG-6标段胡营西山隧道辅助坑道挑顶入洞施工方案复核：中交第一航务工程局京沈京冀客专Ⅵ标2014年10月08日目录TOC\o"1-2"\h\u1编制依据12编制说明12.1编制原那么12.2编制范围13工程概况23.1隧道概况23.2辅助坑道工程概况24工程特点25分项工程施工总体安排25.1总体施工安排26斜井进入正洞加固施工方案66.1施工准备66.2施工工艺66.3施工考前须知106.4塌方防范措施106.5台车拼装126.6资源配置127施工进度安排147.1斜井工作面进度安排148实验、测量与监测158.1实验控制158.2监控量测159质量、进度、平安、文明、环保保证措施169.1质量保证措施169.2进度方案保证措施169.3平安施工保证措施179.4文明施工保证措施189.5环境保护措施181编制依据⑴《京沈客专施隧参06-01～60》及其他有关设计文件、施工图、实施性施工组织设计、招投标文件等。⑵现场实地踏勘调查资料。⑶工程所在地的地理位置、交通条件及地质条件。⑷原铁道部和中国铁路总公司现行设计标准、施工标准、验收标准。⑸同类工程施工资料及相关施工工艺。⑹可利用的新技术、新工艺、新材料、新设备资料。⑺国家、行业及河北省有关工程建设的法律、法规、标准、条例。2编制说明2.1编制原那么⑴遵循工程建设规律和技术规律，围绕平安质量目标，合理安排工艺流程和施工顺序。⑵充分利用现有人员与设备，做到配套、实用，合理调度,做到辅助坑道转正洞施工与辅助坑道自身施工互不影响。尽量减少临时工程，科学布置施工平面图，统筹安排各单项工程进度。⑶对施工现场全过程控制，实行动态管理。2.2编制范围本方案适用于胡营西山隧道辅助坑道转正洞施工作业，主要介绍胡营西山隧道辅助坑道转入正洞施工顺序及相应加固方法。3工程概况3.1隧道概况胡营西山隧道位于河北省德市承德县境内，起点为下金厂村，沿途依次金厂村，小西营村，胡营村，大甸子村，两间房村，终点为安匠村。隧道进口里程为DK147+997，出口里程为DIK159+329，全长11332米，最大埋深376.5m。3.2辅助坑道工程概况依据设计要求，本隧道设置斜井两座，斜井均设于线路前进方向右侧，其中1#斜井交汇里程DK151+300处与大里程方向夹角95°，斜井长265米；2#斜井交汇里程DK154+550处与大里程方向夹角90，斜井长635米，均采用无轨运输，净空采用双车道断面。4工程特点工程特点：工期紧，任务重。一是不良地质条件下开挖、支护；二是确保平安前提下，快速施工。5分项工程施工总体安排5.1总体施工安排辅助坑道开挖接近正洞时，逐渐抬高辅助坑道拱顶高程，接长钢架长度。从正洞与辅助坑道相交处起，采用棚架进入正洞，进行交叉段正洞开挖。棚架斜向上爬坡开挖至正洞中线处到达正洞拱顶高程，再向前以平坡开挖至正洞外侧上台阶拱脚位置，然后再棚架内设置套拱。在套拱内再施做正洞上台阶初期支护后，再向两侧〔正洞方向〕按标准的正洞断面进行正洞开挖。施工示意图见图5.1-1、图5.1-2图5.1-1辅助通道与主洞相交平面图图5.1-2施工顺序图11、施工斜井掘进接近正洞相交里程时，逐渐抬高施工斜井拱顶高程，接长钢架。拱顶抬高坡度控制在30%以内。22、施工斜井掘进至正洞开挖轮廓线后，在交叉口处施做加强环。及时施做施工斜井交汇段衬砌。33、在施工斜井与正洞相交处，采用棚洞进入正洞，棚架斜向上爬坡至正洞拱顶后，以平坡向前挖至正洞外侧上台阶拱脚位置。44、在棚洞内设置套拱，在套拱内施做正洞上台阶初期支护。55、沿隧道正洞方向，撤除棚架一侧的临时支护，根据地质条件，选择合理的开挖方法和支护参数，施做套拱，在套拱的保护下，施做正洞初期支护并开挖上部弧形导坑。向前开挖10M后，喷射混凝土封闭掌子面，暂停该方向开挖。66、掉头撤除棚架另一侧的临时支护，根据地质条件，选择合理的开挖方法和支护参数，施做套拱，在套拱的保护下，施做正洞初期支护并开挖上部弧形导坑。向前开挖10m后，喷射混凝土封闭于掌子面，暂停该方向开挖。77、待施工空间满足后，两侧同时施工正洞落底。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，确保施工平安。6斜井进入正洞加固施工方案6.1施工准备⑴由工程部测量班加密导线点，测量班配合放出洞内的导线点并进行复测，没有问题后进行交底，以此导线点控制主洞断面及中线。⑵在辅助坑道贯穿前，主洞开挖台车的主体结构要加工完毕。主洞开挖台车采用变截面活动台车，可以加宽加高。主体框架在洞外加工场加工完后在洞内拼装。6.2施工工艺辅助坑道交叉段根据辅助坑道与正洞之间的高差，确定辅助坑道拱顶的扩挖起始里程，其拱顶抬高坡度控制在30％以内。辅助坑道与正洞交接处设置0.6m加强环，加强环中设置3榀I25a辅助坑道型钢钢架，外侧增设I25a门型钢架，门型钢架分节与辅助坑道钢架焊接在一起。相邻钢架采用Φ22纵向钢筋连接，间距1m,加强环设置见图6.2-1，6.2-1。I25a门型钢架由横梁和立柱组成，横梁与辅助坑道I25a钢架之间的空隙，从两侧对称焊接竖向I25a型钢立柱短撑，间距50cm，钢架安装后该空隙喷射混凝土回填密实。在横梁上按正洞套拱的间距纵向设置I20a钢柱头，以作为正洞套拱的支撑点。门型钢架每侧增设6～10根Φ50锁脚锚杆和系统锚杆。交叉段门架底脚处设I25a横梁，提高门架整体刚度。在靠近正洞处辅助坑道初期支护的7榀拱架增设仰拱钢架，正洞仰拱钢架与辅助坑道加强环最外侧的仰拱拱架焊接，正洞仰拱衬砌钢筋与辅助坑道仰拱衬砌中预埋钢筋连接，确保正洞和辅助坑道仰拱衬砌中预埋钢筋连接，确保正洞和辅助坑道交叉口处的紧密连接，能共同受力。详见图6.2-2。图6.2-2横向棚架法正面示意图棚洞开挖辅助坑道二次衬砌完成后，按垂直正洞走向采用4.0×4.2m〔顶部净宽2m)的棚洞以上坡方式开挖到中线位置，然后再向前平坡开挖至正洞外侧上导坑拱脚位置处，棚洞钢架临时支护及时跟进，参考图5.2-3.图6.2-3棚洞钢架示意图棚洞钢架采用I18型钢，间距60cm，底部设置横向支撑，使棚洞钢架形成临时封闭环，并设置8根Φ50锁脚锚杆，必要时横梁两段设竖向支撑。其他临时支护参数：Φ8钢架网。网格间距20×20cm，Φ22系统锚杆，长度3.0m，间距1.0×1.0梅花型布置，喷射25cm混凝土。施工中，棚洞临时支护体系中的顶部钢架横梁位于正洞初期支护外，下一步施做套拱时不再取出，所以棚洞拱顶高程超出正洞设计开挖线，以满足套拱临时支护厚度和预留变形量需要。套拱及正洞施工①棚洞施做完毕后及时在其钢架内侧施做宽度为2.0m的套拱，见套拱示意图6.2-4。图6.2-4棚洞内套拱示意图②棚洞内的套拱施做完毕后，安设正洞初期支护钢架，并与套拱钢架错开设置。钢架一侧落脚于辅助坑道交叉口二次衬砌混凝土的预埋钢桩上，另一侧支在混凝土垫块上，在钢架分节和拱脚处各施做长4m的Φ50锁脚锚管两根。③套拱钢架为I20a型钢，棚洞内设有套拱钢架4榀，间距60cm，两侧〔4～6m范围〕延伸套拱钢架间距为80cm，每侧各6榀，套拱钢架采用Φ22连接筋纵向连接，间距80cm，并喷射25cm后混凝土。④套拱钢架一侧落脚于辅助坑道加强环处的I20a钢柱头上，另一侧落脚于正洞起拱线处纵向放置的【32a槽钢上，并在此处设置60cm宽的扩大拱脚，每榀设2根长4m的Φ50锁脚锚管。⑤棚洞内的正洞初期支护完成后，撤除棚洞一侧临时支护后施做套拱，在套拱保护下进行正洞上台阶开挖预支护，待正洞开挖和支护约10m后封闭掌子面，再撤除棚洞另一侧临时支护并施做套拱后，进行另一端正洞上台阶开挖预支护。待施工空间满足后，两侧工作面可以同时施工，应确保在斜井宽度范围内有套拱保护，见示意图5.2-5。图6.2-5套拱内开挖示意图⑥待施工空间满足后，两侧同时施工正洞落底。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，确保施工平安。6.3施工考前须知⑴辅助坑道进入正洞开挖前，必须先完成辅助坑道交叉段二次衬砌。⑵辅助坑道交叉口的加强环必须深入正洞初期支护断面，保证为正洞的支护提供有力的支撑。⑶在辅助坑道向正洞转化的整个施工过程中，加强监控量测工作，并及时根据量测数据进行调整支护参数和施工工序。⑷正洞交叉口段开挖后要及时进行正洞仰拱，二次衬砌的施工，以便初期支护与仰拱尽早成环，确保施工平安。⑸加强交叉口段内的通风，在抬高进入正洞的导洞内应设置降温设备。6.4塌方防范措施封闭坍塌面首先对坍塌岩渣外露面喷10㎝厚C25混凝土进行封闭处理，喷混凝土中夹设φ6钢筋网〔20㎝×20㎝〕。该10㎝厚钢筋混凝土同时被作为止浆墙。注浆固结坍塌岩渣对坍渣进行固结，以提高渣体自身稳定性和强度是暗挖通过坍方的必要方式。注浆管采用6米长φ50钢花管，注浆孔深6米，与长度一致。洞顶注浆孔外插2米，环向间距为1米，边墙注浆孔间距可调整为2米。注浆扩散范围为2～4米，浆液采用C：W=1：1之水泥浆，注浆压力以0.8～1.2MP为宜。钢花管超前支护使用全液压凿岩台车沿开挖轮廓以3~5度外插角打设φ102㎜、深6米的孔，然后用液压凿岩台车顶入φ50钢花管，每循环长度为6米，搭接长度2米，环向间距0.3米，注入水泥浆填充管以增加其刚度，注浆压力根据现场实际情况而定，以充满管体为准。架设工字钢架进行注浆固结和施作超前支护后，采用微台阶、短开挖施工方案，台阶采用三台阶，每台阶长度为1.5米。每开挖循环控制在1～1.5米以内，短进尺，弱爆破。开挖后在钢花管下架设I18工字钢架，刚架纵向间距为0.5米，纵向用φ22螺纹钢筋拉杆连接，拉杆环向间距为1米。钢筋网用φ10的钢筋，网格为20×20㎝，双层，喷C25混凝土〔30㎝厚〕。φ22系统砂浆锚杆，长3.5米，0.8米〔环向〕×0.5米〔纵向〕，梅花型布置。监控测量施工处理时，加设了监控量测测点，根据现场实际设置监控断面，根据量测记录绘制出的各个断面的净孔变位—时间曲线显示，判断其处理措施是否合理有效，是否结构稳定，是否平安可靠。6.5台车拼装交汇处开挖支护完成后，在此位置及时拼装钻爆台车，开挖完成设计平安步距后及时拼装防水板台车和衬砌台车，衬砌台车模板安装采用吊起模板，移动台车骨架的方法。6.6资源配置人员安排组织在隧道工程施工方面具有三年以上施工经验，并对其进行过专业知识培训的作业人员，组成专业化施工队伍。根据隧道施工的特点、难点，安排较强的隧道施工班组形成独立的作业面负责胡营西山隧道辅助坑道转正洞挑顶施工。劳力配备表见表6.6-1。表6.6-1作业班组任务划分及劳力配备表架子队队长1人技术负责人1人专职平安员2人开挖工班20人爆破工班6人钢筋班12人支护工班15个技术、质检、测量及试验人员6人机械工、普工8人指挥出碴、弃碴人员3人配备机械操作手：挖掘机司机2人，装载机司机3人，空压机操作手2人，焊工6人。机械设备安排为在规定工期内完成施工任务，必须实现辅助坑道开挖的快速施工，这就对机械设备配备提出了高要求。针对上述情况，平导进正洞挑顶施工在机械设备安排上，根据施工进度方案，加强机械设备的投入。一个斜井投入的主要施工机械见表6.6-2。表6.6-2主要施工机械表机械设备名称数量装载机2台挖掘机2台混凝土罐车3台湿喷机2台压入式通风机1台钢架弯制机1台钢筋切断机1台电焊机2台切割机1台钢筋弯曲机2台出碴车4台物资供给安排为确保施工过程中，物资材料供给及时，且质量、数量满足工程需要，在物资供给安排上做到有组织有方案地进行采购与供给，并做好材料的储藏工作，保证施工用料。施工前，还要做好供水、供电的安排。施工用水可利用高山水池内的水，采取管道供水方式，将水输送到工作面。施工用电可利用平导内既有的电线线路供电。7施工进度安排7.1斜井进正洞工序及进度方案斜井进入正洞施工工期为30天，详细工序及工期见表7.1-1序号工序方案工期备注1爬坡段施工10天2加强环施工2天3棚洞进洞施工7天4套拱施工6天5正洞初期支护施工5天表7.1-1斜井进正洞工期安排8实验、测量与监测8.1实验控制混凝土原材水泥选用42.5标号普通硅酸盐水泥。选用级配合格、质地坚硬、颗粒洁净的天然砂中粗砂。粗骨料碎石或卵石按标准控制。外加剂、掺合料使用符合国家标准。配合比管理配合比由试验室和工地试验室负责设计和管理，需根据不同的结构、不同部位、不同的强度等分别设计。钢材控制对进场的型钢，钢筋，锁脚锚管及时做原材检验，确保使用钢材的合格。8.2监控量测现场监控量测是判断围岩和隧道的稳定状态、保证施工平安、指导施工生产、进行施工管理和提供设计信息的重要手段。〔1〕根据胡营西山隧道工程量及工程分布特点在两个斜井口各配备一个测量班，每个测量班均由1名测量工程师、2名测量技工组成，共同完成测量工作，测量班依据工作内容配置测量仪器，测量作业程序流程见图8.2-1。开工前交接桩开工前交接桩控制网、水准基点开工复测控制网水准基点加密防护施工中复测检查施工测量竣工测量测量成果报监理工程师及建设单位图8.2-1测量作业程序流程图〔2对辅助坑道起坡位置和起坡坡度的精确定位，为保证加强环位置在正洞处置钢架处。9质量、进度、平安、文明、环保保证措施9.1质量保证措施⑴坚持“百年大计，质量第一〞的方针，按照ISO9000系列标准和铁路工程质量管理的特点、要求从思想保证、组织保证、技术保证、施工保证、经济保证五个方面严格入手，建立有效的质量保证体系，制定完善的工程管理制度，在施工工序技术上严格把关，确保质量目标的实现。⑵树立质量品牌意识。使全员明确质量方针和创优目标，牢固树立“质量在我心中，创优在我手中〞的思想，变“要我创优〞为“我要创优〞。⑶教育全员、特别是各级工程管理人员和质检人员，正确处理好质量、进度和效益之间的关系。⑷适时召开现场会，抓样板、树典型，及时总结推广先进经验，鼓励先进，鞭策后进，不断提高工程质量的水平。⑷从工程经理到各工程队实行领导工程质量责任终身制，层层分解，终身负责，一级包一级，一级保一级，从严格技术把关入手，抓好施工生产全过程的质量管理。⑹平安质量部对整个工程进行全方位施工质量检查，同时队级设质检员，施工时坚持自检、互检、交接检制度并做好各项报表及记录，使工程质量在施工全过程都处于受控状态。⑺严格按监理程序施工，上一道工序没有合格通过，下一道工序不得进行。⑻严格把好材料关、技术关、工艺关。开展QC小组活动，严格奖惩制度。9.2进度方案保证措施⑴加强人员配置，发挥人才优势施工技术、管理人员全部具有铁路隧道施工、管理五年施工经验以上，参加过铁路客运专线知识培训。专业施工队伍作业人员全部具有三年铁路隧道施工经验，并对其进行过客运专线知识培训。⑵做好人员培训，保障施工生产上场后，我们将根据各专业工序的开工进度，提前组织和安排员工进行技术培训，确保每一个参与施工的技术人员和工人具备熟练的操作技能，做到持证上岗。⑶全方位做好施工机械设备保障合理配置施工机械，充分发挥机械性能，主要施工机械设备上场前就会同有关厂家针对施组要求的情况进行协商，做到上场不久即可投入使用，其它设备做好调配方案，并对在方案调配的设备进行维修保养，做到上场即可投入使用。⑷确保物资供给主要物资〔包括钢材、水泥、设备等〕由建设单位〔或业主〕牵头，局指挥部与其他施工单位统一招标采购、集中中转配送；其他物资由局指挥部牵头，组织统一招标采购、建立临时材料厂集中中转配送。9.3平安施工保证措施⑴牢固树立“平安第一，预防为主〞的思想，建立严格的平安保证体系，形成全员抓平安，全员保平安的良好气氛，确保平安生产目标的实现。⑵建立健全平安生产责任制。以工程经理为首的平安领导小组，配备专职的平安工程师，负责全面的平安管理工作；队配备专职平安员，负责各项平安工作的落实。⑶加强全员的平安教育，组织职工有针对性的学习有关平安方面的规章制度和平安生产知识，做到思想上重视，生产上严格执行操作规程。各类机械设备的操作工、电工、架子工、焊工等工种，必须经专门平安操作技术训练，考试合格前方可持证上岗。严禁酒后操作。⑷坚持经常和定期平安检查，及时发现事故隐患，堵塞事故漏洞；坚持以自查为主，互查为辅，边查边改的原那么，查思想、查制度、查纪律、查隐患，并结合工程季节特点，重点查防机械车辆事故、用电、防汛等措施的落实。⑸开挖必须自上而下，不得掏底和上下重叠开挖。开挖过程中派专人进行观测，随时注意围岩稳定情况，如有滑动、开裂现象，应及时汇报，采取措施，确保施工平安。⑹开挖的土方要统筹安排，合理配置，不得随意抛填，严禁形成滑土、危石或阻碍交通、阻塞河道。⑺及时实施监控量测，开挖至端墙后设置地表沉降及偏移监测点，2天监测1次。及时反应情况，以便调整施工方法。⑻按照平安规程进行作业，施工人员戴好平安帽，人工修坡时系好平安带。9.4文明施工保证措施⑴对施工现场进行规划，做到场地平整，施工道路畅通，材料堆码有序，同时做好排水工作。⑵对所使用的材料分类进行堆放，并挂上标识牌。搭设钢筋、水泥专用库房，并按有关规定进行存放。⑶所使用的机械设备按指定地点进行停放，并标明设备完好状态。⑷按标准化施工，合理安排施工工序，保持施工现场统一、有序。⑸隧道内管线布置线条整齐、清洁，废弃物定时处理。⑹施工路面要到达整洁、干净，洞内排水畅通。9.5环境保护措施⑴成立环保小组，制订环保措施，明确各级、各部门在环境保护工作中的职责分工，实施工程部、队分级管理，并配专职管理人员，负责检查、监督各项环保工作的落实。⑵对职工进行《环境保护法》知识教育，使人人心中都明确保护环境工作的重大意义，积极主动地参与环保工作，自觉遵守各项规章制度，树立人与