主线东线下穿车行横洞和白云隧道西洞施工方案

南部滨海大道东端桥隧建设工程-山体隧道工程三标主线东线下穿白云隧道车行横洞和西洞施工方案中铁九局滨海路项目经理部2014年8月1日主线东线下穿白云隧道车行横洞和西洞施工方案一、工程概况新建隧道主线东线从既有白云山隧道中间穿出，在主线东线EK2+840处主线下穿既有白云山隧道车行横洞，岩层厚度约2米；主线东线隧道EK2+716.637处下穿既有白云山隧道西洞，且西洞内靠主线西线一侧人行道下有2根DN300煤气管，岩层厚度 7.5米。主线东线下穿白云隧道车行横洞、西洞、煤气管段围岩级别均为Vb，钢拱架间距0.8米,下穿白云隧道车行横洞采用铣挖施工，下穿白云隧道西洞采用铣挖或铣挖掏槽、控制爆破的方法进行开挖。主线东线采用悬臂式掘进机开挖，减小了对围岩和中间岩柱的扰动，降低了开挖风险。本工程采用徐工生产的EBZ320悬臂式掘进机，外形尺寸为13*3.8*2.2m，整机质量120t，总功率625kw，切割机功率320kw，供电电压1140v，定位切割范围 5.7*7m ，爬坡能力为18度，单独采用一座800kw的高压变压器供电。二、施工方案1、东线隧道下穿白云山隧道车行横洞EK2+840处主线东线隧道下穿既有白云山隧道车行横洞，岩层厚度只有2m左右，同时新建隧道拱部120范围内取消小导管超前支护，车行横洞正下方新建隧道取消拱部120范围内的系统锚杆，施工时注意：对新建隧道和既有车行横洞加强监控量测；车行横洞进行交通管制，下穿隧道施工时车行横洞内禁止行车；短进尺、强支护、早成环，一次性进尺不大于2榀钢拱架间距；小导管注浆施工时，车行横洞内要有专人观察，若发现有浆液流到行车横洞或既有白云山隧道路面，立即停止注浆并将流入沟槽的浆液及时清除干净；新建隧道施工结束后，既有车行横洞路面如有局部破坏发生，及时进行修复。1.1、车行横洞地表垂直打设补强锚杆 下穿车行横洞地表垂直打设砂浆锚杆，锚杆采用22水泥砂浆锚杆，间距为100100，梅花形布置。详见如下立面图：1.2、东线隧道洞内施工措施隧道施工时，对EK2+840两侧各15米进行支护加强处理，EK2+825EK2+855共30米范围围岩级别均为Vb，开挖方法采用上下台阶法，其支护方式如下:初期支护：采用I22a钢支撑，间距0.8米；在拱脚各打设2根长4米的424热轧无缝钢管作为锁脚锚杆；2020的双层6.5钢筋网；车行横洞正下方除外环向梅花形布置长3米的25中空锚杆，灌注M20水泥砂浆，间距8080，每环28根；喷射28厚的C25混凝土。二次衬砌：采用液压衬砌台车施做厚度50的C35防水钢筋混凝土。开挖面最宽为12.5米，上台阶开挖高度为6.25米，下台阶开挖高度为2.64米，仰拱开挖高度1.32米，上、下台阶进尺保持40米作业距离，及时使钢拱架封闭成环，尽早施作仰拱、小边墙钢筋混凝土。上台阶施工每循环进尺为12榀钢拱架间距，拱架间距为0.8米。上下台阶步距不宜超过40米，满足掘进机施工即可。下台阶及仰拱及时跟进，开挖每次不超过3榀钢拱架间距，并且左右两侧应交错施工，拱脚落实。每循环进尺视监控量测数据而定，最开始每循环进尺2榀拱架间距，如果变形较小时每循环进尺3榀拱架间距，分为二步开挖；如果变形较大时仍按每循环进尺2榀拱架间距施工，且分为三步开挖。二步开挖顺序如下图所示：三步开挖顺序如下图所示：2、东线隧道下穿白云山隧道西洞EK2+740处主线东线隧道下穿既有白云山隧道西洞岩层厚度约7.5m，且西洞内靠主线西线一侧人行道下有2根DN300煤气管，该处采用双层超前小导管预加固，同时采取短进尺、强支护、早成环控制技术，并加强监控量测。 开挖前在该段白云隧道西洞地表铺设钢板，以防出现意外情况。EK2+680EK2+780共100米隧道下穿白云隧道西洞加强段围岩级别均为Vb，开挖方法采用上下台阶法，开挖时尽量避开白天车辆通行高峰期，选择在夜间施工，白天支护，在白云隧道内安排专人进行观察和防护，发现地表有裂缝立即封闭交通，通知参建各方及时调整施工参数。其支护方式如下:超前支护：拱部120范围采用长度为6米的双层小导管作为超前支护，小导管采用424热轧无缝钢管，纵向间距3.2m，纵向搭接长度2.8米；环向间距0.4m，外插角第一层为15、第二层为30，每环65根，上下两层错开布置。小导管注水泥浆液，水灰比为0.75:1，注浆压力为0.51.0MPa。注浆施工之前，须进行注浆试验，以调整注浆参数，达到设计注浆量后方可结束注浆。见下图：初期支护：采用I22a钢支撑，间距0.8米；在拱脚各打设2根长4米的424热轧无缝钢管作为锁脚锚杆；2020的双层6.5钢筋网；环向梅花形布置长3米的25中空锚杆，灌注M20水泥砂浆，间距8080，每环28根；喷射28厚的C25混凝土。二次衬砌：采用液压衬砌台车施做厚度50的C35防水钢筋混凝土。开挖面最宽为12.5米，上台阶开挖高度为6.18米，下台阶、仰拱开挖高度为3.91米，上、下台阶进尺保持40米作业距离，及时使钢拱架封闭成环，尽早施作仰拱、小边墙钢筋混凝土以及二衬。方案一：铣挖施工开挖面全部采用铣挖施工。方案二：铣挖掏槽、控制爆破上台阶先用掘进机进行中心掏槽后再进行爆破。上台阶爆破顺序按照：将上台阶分成左右两部，先爆破进洞左半部分，后爆破右半部分，利用孔外（用Ms-2段雷管过渡）延时进行起爆，最大程度的降低单响药量。起爆顺序为：辅助孔-周边孔-底板孔。台阶法弱爆炮眼布置示意图如下：炮眼布置示意图本工程周边重点构筑物为钢筋混凝土的白云隧道，取允许安全振动速度为5.0cm/s。Q（kg）=R3(V/K)3/= 5.653(5/150)3/1.8= 0.62