阿家岭隧道下穿既有铁路施工技术措施

1、 隧道下穿既有铁路施工技术措施 报审表工程名称：沈环线兴安至北台改扩（隧道）工程第一合同段 项目编号：第一合同段致北京中鑫伟业公路工程监理有限公司（监理单位）：现报上沈环线兴安至北台段改扩建（隧道）工程第一合同段工程隧道下穿既有铁路施工技术措施，详细技术、工艺方案，说明和图表，见附件，请予审查和批准。附件： 隧道下穿既有铁路施工技术措施承包单位：中交一公局海威工程建设有限公司沈环线兴安至北台段改扩建（隧道）工程第一合同段项目经理（签字）： 日 期：监理工程师审定意见：总监理工程师（签字）： 日 期：项目办审定意见：负责人（签字）： 日 期：阿家岭隧道下穿既有铁路施工技术措施1.工程概况 1.1

2、地形、地貌、地质阿家岭隧道位于辽宁省本溪市兴安社区,隧道出口(本溪段)距铁路较近，隧道洞身位于ZK100+262.377处与铁路中心线小角度下穿相交,相交角度为22铁路轨道面高程为159.75m,隧道路面标高为138.627m，隧道开挖高度为8.15m，交叉处隧道埋深较为12.97m,隧道与铁路相交涉及范围40米左右，即桩号ZK100+240ZK100+280段(见平面图)。根据目前隧道地质情况和结合设计提供的地质情况看，本段位于沟谷中，围岩中有地下水，特别是受地表水影响很大，下雨天更为明显，流水更大，洞身围岩为弱风化石灰岩，灰黑色，泥质胶结，泥晶结构，中厚层状厚层状，花纹状结构，为较坚硬岩，

3、节理裂隙较发育，受构造影响严重，无自稳能力，属于不稳边坡，易坍塌、滑坡。 1.2铁路概况 铁路为II级正线,单线无缝线路,60Kg/m钢轨,II型混凝土轨枕,碎石道床。穿越段铁路位于深路堑内,日行车时间客车按规定时间通过，货车不定时通过,列车行驶较频繁。 2.施工方案分析由于下穿段隧道洞身处于浅埋、偏压、有水、围岩自稳性差地段,属于级围岩,且隧道开挖断面达到114m2左右,开挖宽度达13m,又属于大断面隧道。故下穿段隧道施工采用CRD施工法进行施工,同时采用管棚技术进行超前支护。CRD施工工法是分多个台阶开挖、支护的施工方法。为了确保安全，拱部109范围内设896管棚进行超前支护,支护长度42

4、m，而且要求一次完成穿过与铁路交叉段，不管任何时候，都使隧道都形成一个整体的合理受力环。初期支护采用双层支护形式(即管棚超前支护和钢支撑+钢筋网喷射混凝土支护)，二次衬砌采用钢筋混凝土结构。 隧道开挖主要以钻爆法开挖,施工过程中,洞内有值班人员,密切注意洞内围岩和支护的稳定情况。需要爆破时，地面警戒人员要密切注意火车，及时联系，绝对保证不能出现有火车通过时爆破。施工过程中要严密格遵守“短进尺、多循环、小药量、早支护、早封闭”的原则。3. CRD施工法 3.1 CRD法施工原理 阿家岭隧道CRD施工法是一项边开挖边支护,化整为零的施工技术,其原理是: 由于跨度较大,把隧道分成若干个小隧道,边开挖

5、、边支护。利用每一小断面单独掘进,最后形成一个大的隧道,利用围岩在开挖过程中短时间的自稳能力,采用钢支撑+钢筋网+喷射混凝土的支护形式,使围岩与钢支撑形成一个有效的支护结构。施工方法图。3.2 开挖、支护、衬砌施工步骤 在ZK100+244ZK100+280段施工前，对该段进行洞内管棚施工，钢管采用896热轧钢管，管棚预注浆采采用水泥水玻璃双液浆。下穿地段ZK100+244ZK100+280段的开挖、初期支护采用CRD法施工。采用I20a型钢进行初期支护,钢支撑间距500mm，钢筋网8150150，双层钢筋网，喷射混凝土支护，混凝土强度等级C25，厚度260mm。最后施工二次衬砌，混凝土强度等

6、级为C30，钢筋混凝土厚500mm；环向筋为22250，纵向筋为12250，双层钢筋。拱部、边墙开挖预留变形量120mm。3.2.1首先进行地表排水处理,清理疏通地表排水沟,防止地表水下渗,引起地表湿陷。 从桩号ZK100+240开始,在隧道拱部109范围内施做超前长管棚,对拱部实施超前预支护。管棚施工前,在ZK100+225+ZK100+240段长15m范围按ZK断面开挖，(确保工25a钢架喷混凝土支护完成后,断面轮廓大于Zt1设计断面1.50m),以满足管棚施工作业空间的需要。在管棚的保护下,开挖上台阶,每次开挖长度为0.6m。施做初期支护:先施做锚杆、架立墙拱钢支撑及临时中隔壁钢支撑,施

7、做锁脚锚杆, 挂设钢筋网,然后对周边(含底部)喷混凝土至设计厚度。3.2.2开挖中台阶,每次开挖长度为0.6m。施做初期支护:先施做锚杆、架立墙拱钢支撑及临时中隔壁钢支撑,施做锁脚锚杆, 挂设钢筋网,然后对周边(含底部)喷混凝土至设计厚度。3.2.3然后开挖右侧上台阶，每次开挖长度为0.6m。施做初期支护:先施做锚杆、架立墙拱钢支撑，与左侧钢支撑连接成一个整体,施做锁脚锚杆, 挂设钢筋网,然后对周边(含底部)喷混凝土至设计厚度。3.2.4然后是开挖右侧中台阶。施做初期支护:先施做锚杆、架立墙拱钢支撑，与右侧上台阶钢支撑连接成一个整体,施做锁脚锚杆, 挂设钢筋网,然后对周边(含底部)喷混凝土至设

8、计厚度3.2.5下一步分别进行仰拱左、右侧下台阶开挖,施做初期支护，方法同上台阶方法一样。3.2.6等到二次衬砌时，再拆除中隔壁。4.监控量测为了掌握地表下沉数据和支护结构的工作状态,必须对开挖断面进行监控量测,以便合理的安排和组织施工。监控量测分洞内量测和洞外两部分,主要用水准仪、围岩收敛计、钢筋测力计量测。4.1洞内监控量测洞内主要量项目有：工程地质及现状观察，方法与工具：直观或取样试验、以围岩和支护作观察，使用工具为钢卷尺、地质罗盘，检测频率为每次爆破后。测拱顶下沉和周边收敛位移,量测断面间距2030m,，主要使用工具为水准仪、水准尺、量测频率见表1。洞内测点布置如图。锚杆内应力及抗拔力

9、，使用工具:锚杆拉拔器，测量断面间距每10m一个断面。检查频率见表1。钢筋支撑及喷层表面应力，使用工程有钢筋测力计、平面读数仪，每10榀钢支撑安装一对钢筋测力计。检查频率见表1。4.2洞外地表下沉量测地表断面与洞内断面应布置在同一里程横断面内。地表测点每隔5m布置一个,共布置约7个,量测范围应延伸至隧道开挖影响线以外。量测频率与洞内频率相同。量测频率见表1。5隧道工程各分项工程质量保证措施5.1隧道开挖保证措施开挖支护是隧道工程的质量控制的源头，针对不同的情况采取切实有效的措施是保证开挖支护质量。坚持“先治水、短进尺、强支护、早封闭、勤量测，快成环、早衬砌”的原则开挖过程中严格按设计控制开挖断

10、面，每开挖循环均测量放样标出隧道中线位置和开挖轮廓，严格控制超挖。当出现超挖时，采用喷锚等永久支护体系时，多次复喷，直至大面平顺。开挖过程中钢架或临时支撑，重视锁脚锚杆（管）的施工，以确保钢架基础稳定，确保下一个工序的安全施工，要及早封闭成环，必要时增设临时仰拱，保护基底。5.2砂浆锚杆施工措施砂浆锚杆长度按设计要求，或根据现场岩石条件，加长锚杆、加密等措施 ，严格按交底长度下料，锚杆打设角度与岩层层理相匹配，锚杆角度尽可能与岩层面垂直多穿岩层，呈梅花形布置。要求锚孔内砂浆饱满，保证锚杆、砂浆、围岩间的粘结力。5.3喷射混凝土施工措施喷射混凝土采用湿喷工艺，按初喷和复喷组织施工。喷射混凝土由混

11、凝土拌合站拌合。初喷在敲帮问顶后立即进行，初喷混凝土厚度34cm，尽早快速封闭围岩。复喷在拱架、挂网、锚杆施工完成后进行。5.4根据工程围岩的整体性、硬度、稳定性等因素,确定开挖方式、炮眼装药量大小等，确保开挖轮廓圆顺,并严格控制超欠挖。 5.5施工过程中严格进行洞内周边收敛位移，拱顶下沉及立交段的地表下沉量测，还有钢支撑及喷射混凝土表面应力的检测结果。根据量测的结果随时检测隧道支护的安全可靠性。 5.6开挖后按照设计要求加强围岩变形量测监控,根据量测反馈数据及时调整开挖方案,防止围岩坍塌。5. 7衬砌混凝土施工措施二次混凝土衬砌采用衬砌台车进行。混凝土衬砌施工采用输送泵灌注，拌合站集中拌和，

12、严格按混凝土配合比生产，混凝土输送车输送。挡头模板及台车下缘注意模板拼缝防止漏浆，确保施工缝质量。采用同条件养护试件强度，控制衬砌混凝土强拆模时间，严禁提前拆模。隧道衬砌前，必须将隧道底部和墙脚的虚碴、浮碴清除干净，确保仰拱及隧道的拱墙衬砌置于坚实的基础上，避免衬砌不均匀下沉开裂。添加粉煤灰等改善混凝土性能，尽量降低水灰比，控制水泥用量。采用泵送混凝土工艺，周密组织混凝土运输，防止混凝土离析，最大限度的缩减混凝土运输时间和浇筑间歇时间，并加强混凝土灌注过程中捣固，确保混凝土捣固质量，保证衬砌混凝土的密实度。控制混凝土入模、拆模时的环境温度与混凝土温差在规范范围内。6联系联系分为洞内和洞外，洞内

13、与洞外联系主要使用电铃、对讲机。洞外联系分为内部联系和外部联系，内部使用手机通话，或传话的方式。对外有涉外人员马江主管，负责联系车站、派出所等对外事务，主要使用手机和互联网。需要对外联络沟通时由马江及时联系，所有施工区域各负责人在本段施工期间，手机是24小时开机，保证随时能联系。监控测量时间频率表1序号检测项目名称使用工具测量时间频率主管人员备注1工程地质及现状以观察钢卷尺、地质罗盘本段每爆破后梁杰2周边收敛位移收敛计115天12次/天李卓效161个月1次/2天13个月12次/周3月以后13次/月3拱项下沉水准仪、水准尺115天12次/天李卓效161个月1次/2天13个月12次/周3月以后13次/月4地表下沉水准仪、水准尺开挖面距测量断面前后2B时，12次/天；开挖面距测量前后5B时，1次/周李卓效5锚杆内力及抗拔力锚杆拉拔仪每10米一个断面，每个断面至少做三根锚杆，抗拔力每根检测一次梁杰6钢支撑及喷层表面应力钢筋测力计、平面读数仪115天12次/天梁杰161个月1次/2天13个月12次/周3月以后13次/月7与铁路隧道交叉平面图CRD施工工法洞内周边收敛位移和拱顶下沉测点布置图地表下沉观测点布置图目 录审批表11.工程概况21.1地形、地貌、地质22.施工方案分析23. CRD施工法33.1