高铁隧道出洞方案.doc

沪昆客专贵州段沪昆客专贵州段 CKGZTJ 5CKGZTJ 5 标隧道出洞施工方案标隧道出洞施工方案 中铁十七局集团中铁十七局集团 1 目 录 1 编制依据及原则 1 1 1 编制依据 1 1 2 编制原则 1 2 工程概况 1 3 出洞施工方案 2 3 1 总体施工方案 3 3 2 小洞开挖 3 3 3 小洞支护 4 3 4 出洞口施工 7 3 5 施工进度安排 8 3 6 监控量测 9 4 劳动力和机械资源配置 10 4 1 劳动力配置 10 4 2 机械配置 10 5 质量保证措施 11 6 安全保证措施 11 7 环境保护 文明施工措施 12 7 1 施工环保 水土保持方案 12 7 2 环保 水土保持措施 12 沪昆客专贵州段沪昆客专贵州段 CKGZTJ 5CKGZTJ 5 标隧道出洞施工方案标隧道出洞施工方案 中铁十七局集团中铁十七局集团 1 隧道出洞施工方案隧道出洞施工方案 1 1 编制依据编制依据及原则及原则 1 1 1 1 编制依据编制依据 1 新建铁路沪昆客专贵州段 CKGZTJ 5 标 隧道设计图 2 施工设计参考图 双线隧道复合式衬砌 沪昆贰隧参 01 3 高速铁路隧道工程施工技术指南 铁建设 2010 241 号 4 高速铁路隧道工程施工质量验收标准 TB10753 2010 5 铁路混凝土工程施工质量验收标准 TB10424 2010 6 国家现行有关施工规范 验收标准及相似地质条件施工经 验 7 现有的施工技术水平 施工管理水平和机械设备配备能力 1 2 1 2 编制原则编制原则 1 优先考虑施工安全 质量 环水保 精心组织施工 合理 安排工序 确保无安全 质量 环水保事故发生 2 在施工方案中 坚持施工技术先进 施工方案可行 重信 誉守合同 施工组织科学合理 按期优质 安全 高效 不留后患 3 现场施工的实际情况 2 2 工程概况工程概况 沪昆客专贵州段沪昆客专贵州段 CKGZTJ 5CKGZTJ 5 标隧道出洞施工方案标隧道出洞施工方案 中铁十七局集团中铁十七局集团 2 新建长沙至昆明铁路客运专线贵州段站前工程 CKGZTJ 5 标段共 有隧道 12 5 座 总长度 20741m 占本标段正线长度的 67 79 隧 道为双线电气化铁路隧道 设计时速 350km h 洞内采用 CRTS 型 双块式无砟轨道 设计轨面至轨道基础底面高度 515mm 设计左右 线线间距为 5m 隧道衬砌内轮廓 12 6m 8 78m 其中黄秧坝 1 2 隧道 碧炉寨隧道 岩下 1 2 隧道 岩寨隧道 小冲隧道 为单口掘进 沿线主要位于云贵高原及边缘过渡地带 属云贵高原剥蚀 溶 蚀低中山 低山丘陵和高原盆地地貌 总体地势东低西高 地形起 伏较大 沿线地层出露较为完全 自前震旦系至第四系地层皆有分 布 岩性以灰岩 白云岩类可溶岩为主 相间分布板岩 泥岩 砂 岩 页岩及煤系地层 局部地段有玄武岩分布 区域范围内地质构 造复杂 构造线密集 断层发育 以近 SN 和 NE 向断层为主 沿线 不良地质主要有岩溶 煤层瓦斯和采空区 滑坡 错落 溜坍 崩 塌 危岩落石 岩堆 泥石流 顺层 地震区 液化砂土 软质岩 风化剥落等 特殊岩土有人工弃土 碴 软土及松软土 膨胀土 红黏土等 岩下二号隧道出洞口采用 40 根 42mm 小导管超前支护 小导 管长度为 4 5m 环向间距 50cm 外插角 10 15 黄秧坝 1 2 隧道 碧炉寨隧道 岩下 1 隧道 岩寨隧道 小冲隧道等隧道出洞 口均采用采用 50 根 108mm 大管棚超前支护 管棚长度 35m 环向 间距 40cm 外插角 1 3 设计隧道出洞口永久边坡采用人字形截水骨架植草护坡 临时 开挖坡面防护 土层部分喷C25混凝土 厚10cm 锚杆采用 22砂浆 沪昆客专贵州段沪昆客专贵州段 CKGZTJ 5CKGZTJ 5 标隧道出洞施工方案标隧道出洞施工方案 中铁十七局集团中铁十七局集团 3 锚杆 每根长4 0m 梅花形布置 间距1 0m 1 0m 钢筋网采用 8 钢筋 网格间距25cm 25cm 基岩部分采用喷C25混凝土 厚8cm 明洞段明暗分界直立开挖面位于W 2 W 3 部分防护采用喷砼防护 喷C25砼厚8cm 位于土层部分采用锚网喷防护 喷C25砼 厚10cm 8钢筋网 网格间距25 25cm 开挖范围内采用 25纤维锚杆 每 根长6 0m 1 0m 其余范围内采用 22砂浆锚杆 长8 0m 间距 1 0m 3 3 出洞施工方案出洞施工方案 3 1 3 1 总体施工方案总体施工方案 计划在掌子面施工距隧道出洞口明暗分界 10m 设计采用 级 支护 处 根据掌子面的设计围岩情况拟定以下出洞施工方案 采用 4 5 米小洞出洞 小洞中线与隧道中线重合 小导洞位于 隧道顶部中间位置 小洞采用锚网喷支护型式 C25 喷砼厚 10cm 钢筋网采用 8 钢筋网 网格间距 20cm 20cm 锚杆采用 22 砂 浆锚杆 锚杆长 2m 间距 1 0m 1 0m 部分隧道出洞口设计有洞口加固措施 主要有高压旋喷桩和钢 花管注浆加固 出洞以前必须先进行洞口及边仰坡加固施工 确保 明暗分界处仰坡坡面稳定 出洞口均为浅埋地段 为减少高边坡开 挖 确保洞口安全和边坡稳定 采取短进尺 强支护 弱爆破 勤 量测的原则施工 3 23 2 小洞开挖小洞开挖 1 小洞开挖周边采用光面爆破减少对围岩的震动 每槽炮循 环进尺深度不大于 1 5 米 2 爆破参数的选择 沪昆客专贵州段沪昆客专贵州段 CKGZTJ 5CKGZTJ 5 标隧道出洞施工方案标隧道出洞施工方案 中铁十七局集团中铁十七局集团 4 表表 3 13 1 光面爆破参数表 光面爆破参数表 岩石 种类 周边眼间距 E cm 周边眼最小抵抗线 W cm 相对距离 E W 装药集中度 q kg m 极硬岩50 6055 750 8 0 850 25 0 3 硬岩40 5050 600 8 0 850 15 0 25 软质岩35 4545 600 75 0 80 07 0 12 根据设计围岩特性 出洞段为 级围岩 以及参考上表 1 光 面爆破参数 则隧道出洞施工中的小洞采用光爆参数选择如下表 3 2 表表 3 23 2 光面爆破参数表 光面爆破参数表 岩石 种类 周边眼间距 E cm 周边眼最小抵抗线 W cm 相对距离 E W 装药集中度 q kg m 软质岩35 4545 600 75 0 80 07 0 12 实际施工过程中 根据爆破效果对此参数进行修改 合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线后 辅助炮眼交错 均匀布置 周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上 掏槽眼加深 20cm 3 掏槽方式 由于小洞作业空间较小 且小洞施工长度较短 为有利于施工 操作 本隧道出洞开挖小洞采用中空直眼掏槽 4 装药结构及堵塞方式 周边眼装药结构 用小直径药卷间隔装药 使药量沿炮眼全长 均匀分布 其它眼 均采用连续装药结构 所有装药炮眼用炮泥堵塞 周边眼堵塞长度不小于 25cm 5 爆破系统 爆破采用 2 号岩石炸药 导爆管爆破网络 电雷管起爆 不同 沪昆客专贵州段沪昆客专贵州段 CKGZTJ 5CKGZTJ 5 标隧道出洞施工方案标隧道出洞施工方案 中铁十七局集团中铁十七局集团 5 级段非电雷管引爆的微差爆破 3 33 3 小洞支护小洞支护 1 小洞支护施工工序流程为 开挖后初喷砼 系统支护 锚 杆 钢筋网 施工 复喷砼至要求厚度 开挖后及时对拱顶和边墙岩面进行初喷 4 厘米的 C25 砼 拱顶和边墙网片挂设 采用 8 钢筋制作的 20cm 20cm 网片 拱顶和边墙系统锚杆施作 22 砂浆锚杆 L 2m 间距 1 0m 1 0m 布置 复喷 6 厘米的 C25 砼 2 喷射砼施工 C25 喷射砼采用湿喷工艺 工艺流程见图 3 1 用高压风水冲洗受喷面 设置控制喷砼厚度的标志 喷射作 业分段 分片 分层 由下而上进行 有较大凹洼处 先喷射填平 沪昆客专贵州段沪昆客专贵州段 CKGZTJ 5CKGZTJ 5 标隧道出洞施工方案标隧道出洞施工方案 中铁十七局集团中铁十七局集团 6 图3 1 喷射砼工艺流程图 喷嘴垂直于岩面 距受喷面 0 8 1 2m 呈螺旋移动 风压 0 5 0 7MPa 液态速凝剂由自动计量在喷嘴处掺入 喷射混凝土时按照施工工艺段 分片 由下而上依次进行 分层喷射混凝土时 后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行 喷射混凝土采用湿喷工艺 喷射混凝土在拌和站集中拌和 由混凝土搅拌运输车运至洞内 卸入湿喷机 湿喷机喷混凝土 3 砂浆锚杆施工 砂浆锚杆采用风钻钻锚杆孔 锚杆钻孔利用台架施钻 按照 1 0m 1 0m 排距 尽可能垂直结构面打入 高压风吹孔 用注浆泵 将孔内注满早强砂浆 再用风枪将锚杆送入孔内 使杆体位于孔位 中央 然后安装垫板 垫板必须用螺帽紧固在岩面上 增强锚杆与 喷砼的综合支护作用 砂浆锚杆施工工艺框图见图 3 2 沪昆客专贵州段沪昆客专贵州段 CKGZTJ 5CKGZTJ 5 标隧道出洞施工方案标隧道出洞施工方案 中铁十七局集团中铁十七局集团 7 图3 2 砂浆锚杆施工工艺图 4 钢筋网铺设 钢筋须经试验合格 使用前必须除锈 在洞外分片制作 制作 尺寸为 1 0 1 2m 一张 网格间距为 20cm 20cm 安装时搭接长度 不小于一个网格 人工铺设贴近岩面 与锚杆点焊焊接牢固 在靠近岩面一侧 确保整体结构受力平衡 喷混凝土时 减小喷头至受喷面距离和控 制风压 以减少钢筋网振动 降低回弹 5 进出小洞超前支护 小洞进洞里程为 级围岩 围岩情况较差 计划进出口各设置 一环 42 超前小导管 环向间距 40cm 单根长度 3 5 米 每环共 12 根 42 超前小导管采用无缝热轧管 注浆参数为 注水泥砂浆 注浆压力一般控制在 0 2 0 3MPa 具体注浆配合比和注浆压力必须 经过现场试验后确定 3 4 3 4 出洞口施工出洞口施工 3 4 1 出洞口边仰坡施工 1 边仰坡开挖 隧道小洞施工通过明暗交界里程后 及时 进入明洞边仰坡开挖施工 在达到明暗交界里程 3 5 米前必须施工 一环超前小导管进行加固 在边仰坡开挖时要时刻注意自然坡的变 化 其变化可以切实的反应出开挖过程中的坡体稳定性 开挖从上 而下逐级开挖 以 2 3m 为宜 每开挖一个阶段的高度立即进行防 护 以保证坡体的稳定 沪昆客专贵州段沪昆客专贵州段 CKGZTJ 5CKGZTJ 5 标隧道出洞施工方案标隧道出洞施工方案 中铁十七局集团中铁十七局集团 8 2 边仰坡喷射混凝土 在开挖过程中要及时进行围岩支护 喷射混凝土施工质量的好坏在一定程度上影响着边坡及隧道的稳定 因此喷射混凝土施工非常重要 在施工过程中必须严格按照其工作 流程进行 详见上图 3 1 喷射砼工艺流程图 3 4 2 出洞口大管棚施工 小洞通过隧道进口明暗交界里程后 当边仰坡开挖高度达到大 管棚套拱底标高时 预留核心土 立即进行大管棚施工 1 施作套拱 在洞外明暗洞交界处架立二榀 I20b 型钢拱架 间距 75cm 用 钢筋焊接成一个整体 在钢支撑上安装 133mm 长 100cm 的导向钢 管 与管棚位置方向一致 然后浇注 100cm 厚的 C25 砼包裹钢支撑 和导向管 导向墙完成后 喷射 C20 砼 15cm 厚封闭周围仰坡面 作 为注浆时的止浆墙 2 搭设钻孔平台架 安装钻机 用 42 钢管在预留核心土上搭设钻孔平台架 平台上满铺木板 搭设牢固 以防钻孔时钻机晃动 3 钻孔 采用水平地质钻机 从导向管向内钻入保持外插角 1 3 度为宜 遇到卡钻时 钻孔时要慎重 每钻进 1 米要退钻 若卡钻太频繁 要注浆后再钻 保证钻孔成孔质量较好 确保下管顺利 4 安装管棚钢管 管棚钢管由机械顶进 钢管节段间用丝扣连接 顶进时 节长 采用 6m 管节 管棚顶到位后 钢管与导向管间隙用速凝水泥或其它 材料堵塞严密 以防浆液冒出 堵塞时设置进浆孔和排气孔 相邻 沪昆客专贵州段沪昆客专贵州段 CKGZTJ 5CKGZTJ 5 标隧道出洞施工方案标隧道出洞施工方案 中铁十七局集团中铁十七局集团 9 管棚接头必须错开可增加 2m 长管节来错开管棚接头 如果钻孔过程 当中发现前方围岩级别太差可在钢管内适当增加钢筋笼 5 注浆 采用浆液工作压力能达到 3MPa 的注浆机注浆 注浆压力一般控 制在 0 6 1 0MPa 当排气孔流出浆液后 关闭排气孔 继续注浆 达 到设计注浆量或注浆压力时 稳定 3 5 分钟后停止注浆 具体注浆 压力必须根据现场试验确定 施工过程中 为了防止注浆过程中发生串浆 每钻完一个孔 随 即就安设该孔的钢管并注浆 然后再进行下一孔的施工 3 5 3 5 施工进度安排施工进度安排 小洞计划每天三个开挖循环 掘进 4 5 米 2 3 天完成 小洞 贯通后 施工进口边仰坡和大管棚 待大管棚施工完后 掌子面继 续向前掘进 同时设计出洞口段明洞继续开挖支护 3 3 6 6 监控量测监控量测 监控量测是信息化设计与施工的重要内容 通过施工现场的监 控量测 为判断围岩稳定性 支护可靠性 以及修改施工方法提供 依据 指导日常施工管理 确保施工安全和质量 1 量测频率 量测频率根据监测数据的变化情况而定 一般按下表 3 3 量 测频率表进行 表表 3 33 3 量测频率表 量测频率表 项目量测仪器设备量测时间间隔 洞内 外观察 目测 数码相机 地 质罗盘等 每天至少一次 地表沉降 水准仪 钢挂尺或全 站仪 量测面距开挖面 0 1 B 时 2 次 d 量测面距开挖面 1 2 B 时 1 次 d 量测面距开挖面 2 5 B 1 次 2 3 d 量测面距开挖面 5B 时 1 次 7d 沪昆客专贵州段沪昆客专贵州段 CKGZTJ 5CKGZTJ 5 标隧道出洞施工方案标隧道出洞施工方案 中铁十七局集团中铁十七局集团 10 拱顶下沉 水准仪 钢挂尺或全 站仪 位移速度 5mm d 时 2 次 d 位移速度 1 5 mm d 时 1 次 d 位移速度 0 5 1 mm d 时 1 次 2 3d 位移速度 0 2 0 5 mm d 时 1 次 3d 位移速度 0 2mm d 时 1 次 7d 净空变化收敛计 全站仪同上 其它根据实际情况和要求进行 注 B 表示开挖宽度 2 监测结束标准 根据收敛速度判别 一般地段 收敛速度 5mm d 时 围岩处于急剧变化状态 加 强初期支护系统 收敛速度 0 2mm d 时 围岩基本达到稳定 3 监测数据的统计分析与信息反馈 量测数据的整理 分析 数据整理 把原始数据通过一定的方法 用频率分布的形式把 一组数据分布情况显示出来 进行数据的数字特征计算以及离群数 据的取舍 回归分析和曲线拟合 绘制量测数据的时态变化曲线图和距开挖面关系图 在取得足够的数据后 根据散点图的数据分布状况 选择合适 的函数 对监测结果进行回归分析 以预测该测点可能出现的最大 位移值或应力值 预测结构和建筑物的安全状况 防患于未然 4 4 劳动力和机械资源配置劳动力和机械资源配置 4 14 1 劳动力配置劳动力配置 根据施工进度要求及各工序施工特点 各工种人员综合配置 人员一专多能 主要劳动力配置计划见下表 4 1 主要劳动力配置 计划表 本人员计划仅为小洞施工人员 4 24 2 机械配置机械配置 沪昆客专贵州段沪昆客专贵州段 CKGZTJ 5CKGZTJ 5 标隧道出洞施工方案标隧道出洞施工方案 中铁十七局集团中铁十七局集团 11 根据施工进度要求及各工序施工特点 所选工艺配置机械 主 要机械配置计划见下表 4 2 主要机械配置计划表 本机械计划仅 为小洞施工计划 表表 4 1 4 1 主要劳动力配置计划表主要劳动力配置计划表 序号部门 工班作业班组名称人数备注 1管理人员领工员2 2管理人员技术员2 3管理人员材料员2 合计 6 人 4测量组测工5 5机械班机械工4 6锚喷班锚喷工8 7运输班运输工3 8开挖班开挖工10 9电工班电工2 10钢筋班钢筋工8 合计 40 人 表表 4 2 4 2 主要机械配置计划表主要机械配置计划表 序号机械名称规格数量备注 1柴油发电机300KW1 台 2空压机20M32 台 3挖掘机PC3201 台 4装载机ZL 501 台 5风钻YT2810 台 6拌和机120m3 h1 台 7运输车8m31 台 8湿喷机UP32 台 9电焊机400 3153 台 10钢筋切断机QJ40 11 台 11钢筋调直机GJ4 10A1 台 12钢筋弯曲机H401 台 13管棚钻机MDK 5s1 台 5 5 质量保证措施质量保证措施 1 施工前对要使用的测量控制点进行复测 确认无误后方可 进行施工测量放样 2 进场材料必须经过检验合格后方可使用 严禁含泥量或含 沪昆客专贵州段沪昆客专贵州段 CKGZTJ 5CKGZTJ 5 标隧道出洞施工方案标隧道出洞施工方案 中铁十七局集团中铁十七局集团 12 粉尘量过高的河砂 米石进入工程主体 3 喷射混凝土在搅拌站集中生产 采用自动计量系统 确保 施工配合比准确 4 喷锚支护做到喷料随拌随用 时间不超过规定 喷射前清 理岩面 厚度较大时分层喷射 严格掌握水压 风压和喷射距离 作到厚度符合设计和安全要求 表面平顺 5 严格按照设计 技术交底所规定的参数进行支护 对锚杆 的方向 数量和深度进行严格控制 6 6 安全保证措施安全保证措施 1 小洞支护工作平台搭设必须牢固可靠 电路由专职电工检 查和维修 2 特殊工种必须持有特种作业证书 并经过培训后才能上岗 3 小洞爆破开挖必须严格控制爆破参数 采用浅孔光面爆破 配合爆破安全防护措施 控制爆破飞石对周围既有建筑物的影响 4 高处作业人员所使用的工具应随手装入工具袋 上下传递 料具时 禁止抛掷 大型工具要放在稳妥的地方 所用的材料要堆 放平整 稳固 防止掉落伤人 注浆时应时刻注意注浆压力 防止 注浆压力过大 注浆管爆裂伤人 7 7 环境保护 文明施工措施环境保护 文明施工措施 7 1 7 1 施工环保 水土保持方案施工环保 水土保持方案 1 建立与质量安全保证体系并行的环境保护保证体系 配备 沪昆客专贵州段沪昆客专贵州段 CKGZTJ 5CKGZTJ 5 标隧道出洞施工方案标隧道出洞施工方案 中铁十七局集团中铁十七局集团 13 相应的环保设施和技术力量 与当地政府和环保部门联合协作 全 面控制施工污染 减少污水 空气粉尘及噪音污染 严格控制水土流 失 达到国家环保标准 2 施工方案同时要具备环保防范措施 以保护现场环境 避 免由于施工方法不当引起对环境的污染和破坏 强化环保宣传和思 想教育工作 使环保意识全面深入人心 真正认识到环保的重要作 用 把环保作为文明施工的首要工作来抓 抓措施 抓设施 抓落 实 制定施工现场环境保护的目标责任书 定岗定责