石化铁路专用线项目权莆隧道进口端施工贯通方案.doc

中石油云南石化铁路专用线项目厂外铁路权莆隧道进口端贯通施工方案P9511-9300-0401-ZTEJ-CMS-0012版本编制日期编制人施工单位审核施工单位批准（加盖单位公章）总承包单位审定总承包单位批准（加盖单位公章）1中铁二局中石油云南石化铁路专用线工程二标 权莆隧道贯通施工方案目 录1.编制说明31.1编制依据31.2适用范围32.工程概况32.1工程概况32.2主要设计概况33.总体施工安排44.贯通施工方案54.1斜井端施工54.2进口端施工65.贯通测量方案105.1地表控制网105.2洞内控制网105.3贯通误差的确定和调整116.技术保证措施126.1监控量测126.2地质超前预报146.3信息化技术147.贯通段应急预案及演练147.1安全应急救援147.2应急救援领导小组147.3应急处理组织机构167.4报警系统和通告程序167.5应急处理程序177.6领导小组职责187.7应急预案措施182权莆隧道贯通施工方案1.编制说明1.1编制依据中石油云南石化铁路专用线权莆隧道设计图。铁路隧道施工技术指南（TZ204-2008）。铁路混凝土施工技术指南（铁建设【2010】241号）。铁路混凝土结构耐久性设计规范（TB1005-2010）。铁路工程施工安全技术规程（TB10304-2009）。铁路工程技术规范及国家行业标准、规则、规程。中石油云南石化铁路专用线工程二标段招、投标文件。公司对二标段现场勘查及施工调查报告。工程建设有关的法律、法规和文件等。1.2适用范围本方案适用于中石油云南石化铁路专用线项目二标权莆隧道施工。2.工程概况2.1工程概况权莆隧道位于麒麟场厂区铁路装卸场区间。起止里程ZDK0+260ZDK1+960，全长1700m。为满足施工工期要求，隧道设置1座施工斜井，斜井与正洞交汇里程为ZDK1+140，斜井长度180m，=45，i=11%，单车道断面，采用无轨运输。本隧道全部为V级围岩，隧道拱顶以上最大埋深30m，最小埋深约15m。洞身于ZDK1+625ZDK1+665下穿县草公路、埋深约20m；于ZDK1+687.5下穿昆钢输矿管道（管径273mm）；于ZDK1+693下穿西南油气管道（管径400mm，胶质；实地踏勘位管径323mm、壁厚6mm的钢管），管道距隧道拱顶净距约15m。2.2主要设计概况本隧为单线隧道，内燃牵引，设计行车速度60km/h，有砟轨道。隧道开挖断面61.2，开挖高度9.16m，宽度7.8m（不包括扩挖宽度10cm）。本隧道全部为V级围岩，隧道拱顶以上最大埋深30m，约1/3正洞长度埋深在15m左右。隧道内采用次重型轨道碎石道床，铺设新型轨枕及50kg/m钢轨，轨道结构高度667mm。洞内线路纵坡为人字坡，进口段540m为3上坡，其后1160m为4.2下坡。全隧除进口段172.050m位于R-600m的右偏曲线上，洞身段553.956m位于R-800m的左偏曲线上外，其余位于直线上。ZDK0+260ZDK0+430段设计为明洞，长170m。权莆隧道截至2015年8月20日施工情况，隧道进口端：掌子面里程ZDK0+890，仰拱ZDK0+860，二次衬砌ZDK0+820；斜井进口端：掌子面里程ZDK0+960，仰拱ZDK0+995，二次衬砌ZDK1+020。目前隧道进口端与斜井进口端已施工开挖870m，余70m，隧道进口端预计在2015年9月10日前贯通。3.总体施工安排根据实施性施工组织设计、年度施工计划及近期施工安排，权莆隧道贯通里程预计为ZDK0+930，贯通面25m范围内隧道围岩级别为V级复合。结合设计文件及超前地质预报资料，该段围岩完整性较差，地下水发育，施工难度增大。根据铁路隧道工程施工安全技术规程TB10304-2009第5.1.6条，隧道双向开挖接近贯通面时，两端施工应加强联系与统一指挥，当隧道两个开挖工作面距离接近15m时，必须采取一端掘进另一端停止作业并撤走人员和机具的措施，同时在安全距离处设置禁止入内的警示标志。图3-1 权莆隧道贯通前施工情况示意图（斜井端停止掌子面掘进时）结合权莆隧道斜井、进口目前施工情况，斜井进口端先于隧道进口端施工至ZDK0+930贯通面。因此，计划斜井进口端于2015年9月2日施工至ZDK0+930贯通面，并停止掘进，撤离相关人员和机械设备，加强联系，全力施工仰拱、二衬；进口端保持掌子面掘进，争取2015年9月8日贯通。具体施工安排见上表。4.贯通施工方案4.1斜井端施工1、当斜井、进口两端开挖掌子面相距40m时，应加强联系、统一指挥；当距离15m时，暂停斜井掌子面掘进，保持进口端掘进。2、当施工斜井端贯通前的开挖循环，即ZDK0+930.6ZDK0+930段时，采取如下措施：（1）在ZDK0+930.6ZDK0+930段拱部144范围内施作长4.0m的42超前小导管，环向间距40cm，共设置24根；拱部设置9根25中空注浆锚杆，边墙设置8根22砂浆锚杆，锚杆环向间距1.0m；（2）在该段拱墙范围设置8钢筋网，网格间距20cm20cm；（3）在该段拱墙设置2榀格栅钢架，并用锁脚锚杆固定；（4）用C25喷射混凝土对该段进行支护，采用湿喷工艺，喷射混凝土厚度不低于25cm；（5）修整好掌子面，并用喷射C25混凝土封闭，厚度不低于10cm。3、当斜井端掌子面封闭后，立即撤离其附近人员和机械设备，全力施工仰拱、二衬，并加强与进口端的联系。当斜井端掌子面施工至ZDK0+930时，仰拱必须施工至ZDK0+960（剩4个施工循环），二衬必须施工至ZDK0+985（剩6个施工循环），确保施工安全。4、在斜井端掌子面后退1m、6m、11m、16m的拱墙及边墙布设12组监控量测点，并加强监测，如实记录。5、每班现场管理人员必须临近掌子面观察，施工中如遇支护开裂、爆破振动过大、围岩掉块等现象时，应及时上报处理。权莆隧道贯通后具体施工安排见附件。4.2进口端施工4.2.1进口单端掘进ZDK0+890ZDK+924段施工1、开挖施工当权莆隧道斜井端停止掘进时，出口端继续按照设计的V级围岩进行开挖。开挖进尺不超过一榀即0.6m，严禁放大炮。开挖过程中设置专人观察围岩、附近初支变化情况，尤其做好在进行爆破作业时与斜井端的联系，按要求进行监控量测及地质素描工作。以下为ZDK1+485ZDK476段的爆破设计，详见图4-1、4-2，爆破参数详见表4-1、4-2。表4-1 正洞上台阶爆破参数炮眼类型孔深(cm)孔数雷管段位单孔耗药量（kg）总装药量(kg)掏槽眼180410.220.88掏槽眼280430.220.88辅助眼1601570.142.1辅助眼26013110.141.82周边眼6028130.082.24底眼6014150.121.68合计/78/9.6表4-2 正洞下台阶左侧爆破参数炮眼类型孔深(cm)孔数雷管段位单孔耗药量(kg)总装药量(kg)一排60510.160.8二排60530.160.8三排60550.160.8四排60570.160.8五排60590.160.8周边眼609110.080.72合计/34/4.72表4-3 正洞下台阶右侧爆破参数炮眼类型孔深(cm)孔数雷管段位单孔耗药量(kg)总装药量(kg)一排60410.160.64二排60430.160.64三排60450.160.64四排60470.160.64五排60490.160.64周边眼1609110.080.72合计/29/3.92图4-1爆破设计图图4-2 上台阶炮眼布置图图4-3 下台阶炮眼布置图2、支护施工开挖后严格按V级有仰拱复合式衬砌进行支护施工。支护参数如下：（1）采用42超前小导管，环向间距0.4m，单根长3.5m，搭接1.0m，每环24根。外插角1015，纵向水平搭接长度不小于1m，注入水泥砂浆，当围岩破碎、地下水发育时，为调凝需要，可部分采用水泥-水玻璃双液浆，浆液强度等级不小于M10。（2）采用工字钢拱架全环支护，间距60cm/榀，钢架之间采用22钢筋连接，环向间距1m，并用42锁脚锚管固定，单根长度4m。（3）拱墙均设置8钢筋网，网格间距20cm20cm。（4）采用湿喷技术施工，分二次喷够设计厚度，初喷厚度4cm，复喷在完成锚杆、钢筋网、钢架安装后进行，一次达到设计厚度，共计25cm厚。（5）拱部采用22中空注浆锚杆，单根长3m，每环9根；边墙采用22砂浆锚杆，单根长3m，每环8根，锚杆施作按1.2m1.0m（环纵）间距布置。3、仰拱及衬砌施工为确保施工安全，进口端掘进至贯通面时，仰拱必须施工至ZDK0+900（剩4个施工循环），二衬必须施工至ZDK0+885（剩5个施工循环）。4、隧道进口端贯通后，须加快进出口仰拱、二衬施工进度。4.2.2进口单端掘进ZDK0+924ZDK+930段施工当权莆隧道斜井端停止掘进、进口单端掘进至ZDK0+924时，为确保施工安全，出口端不再采用爆破开挖，改为机械开挖，采用三台阶法施工。机械选用根据掌子面揭示围岩情况判定，一般破碎机和挖掘机配合施工。开挖进尺不超过一榀即0.6m，随挖随支护，开挖过程中设置专人观察围岩、附近初支变化情况，并严格按要求进行监控量测工作。如下图：图4-3 ZDK0+924ZDK+930段机械开挖示意图第1步，上部弧形导坑开挖：在拱部超前支护后进行，环向机械开挖上部弧形导坑，预留核心土，台阶长3m左右，为方便机械施工，开挖高度定位4m。开挖循环进尺应根据初期支护钢架间距确定，即0.6m/循环，开挖后立即初喷4cm喷砼。开挖后应及时进行喷、锚、网系统支护，架设钢架，并按要求施工锁脚锚杆，拱脚锚杆和钢架牢固焊接，复喷砼至设计厚度。第2步，中台阶开挖：开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.2m即两榀拱架间距，开挖高度一般为2.5m左右，左右侧台阶错开3m，开挖后立即初喷4cm砼，及时进行喷、锚、网、拱架等系统支护。第3步，下台阶开挖：开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.2m即两榀拱架间距，开挖高度一般为2m左右，左右侧台阶错开3m，开挖后立即初喷4cm砼，及时进行喷、锚、网、拱架等系统支护。第4步，仰拱衬砌施工：根据监控量测数据资料，结合安全步距要求，及时施作仰拱、二衬，要求同前。第5步，重复以上步骤，直至贯通。5.贯通测量方案5.1地表控制网为保证隧道的顺利贯通，已使用GPS在洞外建立地表控制网。高程已进行联测进出口水准，建立好施工水准高程点。图5-1 权莆隧道地表控制网注：1、以设计交桩建立斜井、进口地表控制网。进口以GPS- JK1为基线边引测进洞；斜井以XJ1为基线边引测进正洞。2、全隧道高程控制以设计交桩G15-2点高程为准，使用精密水准仪引测至进口桩GPS- JK1、斜井桩XJ1。5.2洞内控制网洞内控制测量以洞口基点为准，双导线引测进洞。洞内建立多边形闭合控制网，确定洞内基本导线坐标，引导洞内施工测量。预计贯通里程ZDK0+930，由进口最接近掌子面导线点JK10 (ZDK0+885)及斜井导线点XJ12(ZDK0+960)引导进口端贯通。图5-2 权莆隧道洞内导线点布置示意图5.3贯通误差的确定和调整隧道贯通以后，分别用进口、斜井正洞导线点，进口JK10、斜井正洞XJ12，XJ12-1设站，放出ZDK0+930中线点，测实际贯通点纵横向误差。实际贯通误差在二衬未施工段调整（ZDK0+990ZDK0+830）。横向，贯通面埋设临时导线点(点号命名：GT)。用导线平差法进行调整：由进口JK10-1到GT附合至导线点XJ8、XJ10，平差后坐标用于该段施工导线；纵向，高程贯通误差调整按贯通误差的一半，分别在两端未衬砌地段，以未衬砌的线路长度按比例调整其范围内各水准点高程，再用于施工。图5-3 权莆隧道贯通误差确定及调整示意图6.技术保证措施6.1监控量测1、洞内外观察（1）洞外观察包括地表情况、地表沉陷、地表水渗透的观察。（2）洞内观察包括掌子面观察和支护结构观察。（3）目测观察应在开挖后初喷混凝土前进行，每次开挖后均要绘制地质素描图，用以核对围岩级别及判断支护稳定性；检查喷射混凝土有无裂损及发展，锚杆有无松动，并做好相关记录，为安全施工提供直观的、必要的信息。2、洞内监控量测（1）监控量测断面及测点设计净空变化、拱顶下沉等必测项目设置在同一断面，每掘进5m布设一个量测断面，包括净空变化基线2条、拱顶下沉1个测点，测点挂钩应做成闭合三角形，保证牢固不变形。（2）主要监测项目测点布置水平收敛在确定量测的断面开挖支护后2h内，在隧道最大宽度处及以上2m位置各埋设1组测桩，并进行初始读数。量测方法采用隧道净空变化测定仪量测。拱顶下沉在确定量测的断面开挖支护后2小时内，在隧道拱顶部位埋设1个测桩，并进行初始读数。监测仪器采用水准仪和水准尺。（3）各项量测项目量测频率应根据位移速度和量测断面距开挖面距离分别按下表确定：表6-1 量测频率（按位移速度）位移速度（mm/d）量测频率53次/d152次/d0.511次/d0.20.51次/23d 0.2mm1次/7d表6-2 量测频率（按距开挖面距离）量测断面距开挖面距离量测频率（01）b3次/d（12）b2次/d（25）b1次/d5b1次/23d注：1、b为隧道开挖宽度。2、按以上两表选择频率出现较大差异时，宜采取最高的作为量测频率。3、地表沉降观测（1）观测点设置在贯通里程及两侧距离十米范围内各布设1个监控量测断面，每个断面布设13个测点，测点间距2m。监控点设置要求：设点牢固，位置正确，通视性良好。（2）观测方式在隧道开挖施工距贯通点20m时开始观测，根据围岩变化量测频率可调整至一天1到3次，待隧道贯通，施做完二次衬砌且沉降稳定后停止量测。具体测量频率见下表。表6-3地表下沉监控量测量测方法及频率项目名称方法及工具布置量测间隔时间地表下沉量测水平仪测 点间距10*2m开挖面距离贯通点20m至隧道衬砌结束并衬砌稳定掘进面距贯通点10m10m掘进面距贯通点0m隧道贯通后1次/1天23次/1天1次/1天4、量测数据整理、分析与反馈每次量测后应及时进行数据整理，并绘制量测数据时态曲线、绘制开挖面地质素描图，并于当天20:00前报项目总工程师审核，对初期的时态曲线进行回归分析，预测可能出现的最大值和变化速度。当拱顶下沉、水平收敛速率达5mm/d或位移累计达100mm时，应暂停掘进并分析原因，根据具体情况及时采取加厚喷层、加密或加强超前支护、增加钢架等加固措施。6.2地质超前预报1、采用TSP探测系统对贯通面附近围岩进行地质超前预报，根据超前地质预报测试报告，判断掌子面前方围岩与设计是否一致。探测长度以100m为宜。2、超前地质钻隧道开挖工作面上布置不少于2个钻孔，作为超前地质钻探，以探明前方围岩地质和水文情况。此种方法更为直观，探测长度以30m为宜。3、超前炮孔每次进行掌子面钻眼时，采用6m长钻杆进行超前探测，了解掌子面本次开挖循环内的围岩情况，同时留有一定的安全贮备。6.3信息化技术1、人员管理进入施工现场的管理以及作业人员佩戴相应胸卡，建立人员动态台账。2、通信管理隧道内长距离通信采用有线电话，每500米设置一个紧急电话箱。同时现场管理人员及洞外值班人员需配备对讲机，便于进、出口施工联络。7.贯通段应急预案及演练7.1安全应急救援实施在发生重大安全事故时的救援工作，尽量减少事故的危害，保障员工和周边居民的人身健康和安全、项目财产安全和周边单位财产安全。特成立应急救援组织机构。7.2应急救援领导小组以应急领导小组为基础，成立应急指挥部，下设应急抢险救援组，应急医疗救护组、应急处理通讯联络组、应急处理后期保障组、应急处理治安保卫组、应急善后处理小组。应急工作指挥部24小时值班，接到应急通知后，根据应急级别的划分要求，采取相应的应急处理措施，迅速组织各应急处理小组、应急处理突击队赶到现场进行抢险救援。（一）应急救援组织机构1、应急领导小组组长：谭中波副组长：赵祖平组员：钟有盛、伍淑刚、邓刚2、应急指挥组组长：赵祖平副组长：伍淑刚组员：宋邦华、赵立荣、各作业班组长3、抢险救援组组长：钟有盛组员：李加元、谢礼、李平、艾太能、周志亚、杜林、各作业班组长4、物资设备保障组组长：邓刚组员：赵立荣、安乐、谢刚5、医疗救护组组长：赵祖平组员：宋邦华、陈静6、治安警戒组组长：陈脉航组员：门卫、保安、联防队员7、后勤保障组组长：宋邦华组员：文兵、陈小清、周恩贤8、善后处理组组长：陈建刚组员：谢刚、各班组长、门卫、保安7.3应急处理组织机构应急处理组织机构见图9-1。图7-1 应急处理组织机构7.4报警系统和通告程序一旦发生重大生产安全事故，我部抢险救援力量不足或者有可能危及社会安全时，立即向上级单位和相邻单位通报。项目部应急响应领导小组办公室电话（宋邦华领导电话（谭中波，项目部接到报告后立即启动本应急预案，并及时赶到事故现场，组织抢救，防止事故扩大。必须在1h内上报公司应急办电话(苟桂兰：02883663540)，必须在1h内以上报铁四院监理(丘国威、业主PMT6项目部HSE经理(郭小魏，当地政府办公室当地救援组织的应急电话：医院急救中心：120，治安急救：110，火警急救:119 。主要负责人电话（项目施工过程中，必须全天24小时开机）：表7-1 应急救援主要负责人统计表序号所属小组姓名小组职务联系方式备注1应急领导小组谭中波组祖平副组刚组淑刚组有盛组员151966966202应急指挥组赵祖平组有盛副组脉航成邦华成立荣成员139405396033抢险救援组钟有盛组德怀成加元组礼成太能成志亚成林成员150861501564物资设备保障组邓刚组立荣成乐成刚成员181613933205医疗救护组赵祖平组邦华成静成员147857935536治安警戒组陈脉航组卫组员/保安组员/联防队员组员/7后勤保障组宋邦华组兵成秀华成小清成恩贤成员180647482298善后处理组陈建刚组刚成班组长成员/门卫成员/保安成员/7.5应急处理程序应急处理程序见图7-2。图7-2 应急处理程序图7.6领导小组职责贯彻执行国家有关大型设备安全技术规范的法律、法规、规范及相关条例，制定本标段工程施工大型机械事故应急预防规范措施。负责组建应急救援队伍，预防可能发生的大型设备机械事故。负责为预防大型机械事故的发生提供必要的物资设备和组织保障。7.7应急预案措施施工前对所有洞内施工人员进行教育培训，学习预防、避险、自救和互救知识，提高作业人员安全意识。洞身坍塌事故容易发生在软弱围岩段，权莆隧道均为V级围岩地质。施工时，预先埋设逃生管道，管内储备应急逃生设备和紧急救援物资等物品。当洞身出现坍塌后，立即通知应急救援小组，启动应急坍方抢险预案，方案内容如下：隧道坍塌发生时，启动报警，立即想应急抢险小组报告。现场管理人员，有序组织人员逃生，一旦被困，应紧急集中在比较安全的地方，寻找应急救援物品，尝试利用既有管道和洞外进行联系。尽快与120急救中心取得联系，详细说明事故地点、严重程度，并派人到路口接应或组织车辆送最近医院紧急救护。救援应急小组接到报警后立即到达现场