下穿既有线开挖施工方案

1、昆阳至玉溪铁路扩能改造工程站前一标宝峰隧道出口段下穿既有铁路开挖施工方案中国铁建中铁*局集团有限公司昆玉铁路工程指挥部2012年2月目录一、工程概况 1二、工程地质情况 1三、既有铁路与隧道相对位置及既有线行车情况 1四、总体施工方案 2五、增强措施 5六、施工控制要点 8六、监控量测 9六、安全、质量、文明施工与环境保护、应急预案 10宝峰隧道出口段下穿既有铁路开挖施工方案一、工程概况宝峰隧道出口位于玉溪市北城镇刺桐关村东侧坡麓缓坡地带， 出口里 程为D2K17+715,线路为双线隧道。在D2K17+595D2K17+635段下 穿既有昆玉铁路。此段拱部设一环 159高精度定向大管棚（壁厚1

2、0mm ） 超前支护，每根长50m，环向间距0.4m，全环122b型钢钢架加强支护， 间距0.5m。二、工程地质情况 目前由双侧壁开挖工法转换为台阶法进行管棚工作室施工， 掌子面里程 为 D2K17+635. 通 过 50m 高 精 度 大 管 棚 施 作 ， 揭 示 D2K17+635-DK17+585段地质为：地层为（Ptihs）炭质板岩夹板岩（W W4） ，深灰、灰黑色， 无水，岩体呈细角砾状， 自稳性好。三、既有铁路与隧道相对位置及既有线行车情况宝峰隧道在 D2K17+615 处与既有昆玉铁路（ YK18+845 ）相交，交 角37度，隧道施工影响范围为 D2K17+635-DK17+

3、595 段，此段埋深 27m。 日通行列车 6-8对，时速为 25-30km/h 。影响范围玉溪宝峰隧道宝峰隧道下穿既有昆玉铁路平面示意图昆玉铁路j-埋深27米宝峰隧道与昆玉铁路相交处断面示意图四、总体施工方案根据滇南公司组织的2011年9月28日专家会上形成的专家意见和现场实际揭示地质条件，结合我单位对三台阶七步开挖法的成功经验， 拟采 用三台阶环形开挖预留核心土法辅助临时仰拱措施进行开挖施工， 快速通 过下穿既有铁路段。三台阶七步开挖法是以弧形导道纵向错开、平行推进的施工方法。4.1、三台阶七步开挖法技术特点：4.1.1. 施工空间大，方便机械化施工，可以多作业面平行作业。部分 软岩或土质

4、地段可以采用挖掘机直接开挖，工效较高。4.1.2. 在地质条件发生变化时，便于灵活、及时地转换施工工序，调 整施工方法。4.1.3. 适应不同跨度和多种断面形式，初期支护工序操作便捷。4.1.4. 在台阶法开挖的基础上，预留核心土，左右错开开挖，利于开 挖工作面稳定。4.1.5. 当围岩变形较大或突变时，在保证安全和满足净空要求的前提 下，可尽快调整闭合时间。4.2、三台阶七步开挖法施工应符合下列要求 :4.2.1. 以机械开挖为主；4.2.2. 弧形导坑沿开挖轮廓线环向开挖，预留核心土，开挖后及时支 护；4.2.3. 其他分部平行开挖，平行施做初期支护，各分部初期支护衔接紧密，及时封闭成环；

5、4.2.4. 仰拱按规范紧跟下台阶，及时闭合构成稳固的支护体系；4.2.5. 施工过程通过监控测量，掌握围岩和支护的变形情况，及时 调整支护参数和预留变形量，保证施工安全和既有铁路行车安全；4.2.6. 完善洞内临时防排水系统，防止地下水浸泡拱墙脚基础。4.3.施工步骤：第1步 上部弧形导坑开挖 :拱部超前支护后进行， 环向开挖上部弧形 导坑，预留核心土，核心土长度为 5 m ，宽度宜为隧道开挖宽度的 1/3。 开挖循环进尺0.7m，开挖后立即初喷35cm混凝土。及时架设钢架、钢 筋网系统，在钢架拱脚以上50cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30 打设锁脚锚杆，复喷混凝土至设计厚度。第2、

6、3步 左、右侧台阶开挖 :开挖进尺 0.7m ，左、右侧台阶错开 2 3m，开挖后立即初喷35cm混凝土，及时接长钢架并进行喷、锚、网系 统支护，在钢架墙脚以上50 cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30打 设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。第4、5步 左、右侧台阶开挖：开挖进尺0.7m ,左、右侧台阶错开2 3m，开挖后立即初喷35cm混凝土，及时接长钢架并进行喷、锚、网系 统支护，接长钢架，在钢架墙脚以上 50 cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按 下倾角 30打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度第6步 上、中下台阶预留核心土开挖：各台阶分别开挖进

7、尺与各台 阶循环进尺相一致第7步 隧底开挖：每循环开挖长度宜为2 3m，开挖后及时施做仰此方案的目的是控制初支变形和地表发生沉降，进而影响行车安全。拱初期支护,元成两个隧底开挖、支护循环后，及时施做仰拱,仰拱分段长度为6m。充填拱仰-1桥拱位7 I 67X 二， .33-J3626:，33575 5143- 69 52- 61 58 55图骤步挖开2图663-213采用三台阶七步开挖法施工，施工作业前，进行工法二级交底。在三台阶七步开挖工法的基础上，需增加以下措施：5.1、管棚工作室施工完成后，调整三台阶开挖法步距，仰拱二衬紧 跟后，则可进行开挖。5.2、各台阶各部开挖均采用人工配合机械开挖。

8、5.3、根据高精度大管棚施工情况，若外插角较大，需施作纵向间距1.8m，环向0.4m，长3.5m 42小导管进行超前支护。5.4、 上台阶钢架采用双排锁脚锚管；第一排锁脚设在拱脚以上50cm 处，第二排锁脚设在拱脚以上1m处;锁脚示意图5.5、初支上台阶钢架拱脚纵向槽钢下加垫临时钢垫板(50 X50 xi.6cm)，槽钢间用22钢筋焊接牢固，钢板和垫脚槽钢间用不同尺寸的木楔楔紧，确保拱脚不悬空;28a垫脚槽钢丄= 16mi钢板C螺栓孔0 00 0木楔子 22连接钢筋28a垫脚槽钢拱脚示意图垫脚槽钢连接示意图5.6、增设格栅钢架纵梁，在上台阶拱脚以上50-80cm处，增设一道格栅钢架纵梁，格栅钢

9、架纵梁结构尺寸参考昆玉施隧参（09）02-03-1 W级围岩格栅钢架设计图施作，锁脚锚管插入纵梁，且格栅钢架主筋与钢架、锁脚锚管三者间焊接饱满牢固;一Z一28a垫脚槽钢/22a工字钢60cm格栅纵梁示意图格栅拱 架纵梁5.7、调整系统锚杆间距，将拱部中空锚杆、拱墙砂浆锚杆间距调整 为1m xim，梅花型布置，长度调整为5m ;5.8、加工备用临时应急横撑、竖撑、方木，横撑采用 140 Wmm钢管，长度为11.9m ,必要时增设于上台阶拱脚 处，横撑与钢架间设钢垫板(30 X30Xl.6cm);竖撑采用 140 X5mm钢管，竖撑高度为6.5m-9m不等，竖撑下端设 钢垫板(50 X50 X1.

10、6cm)，上端与钢架进行有效焊接；方木尺寸为2 X).1 X0.1m，用于加固竖撑；5.9、拱墙初支按环向1.2m，纵向1.2m预埋注浆孔，对初支背后脱空 部位进行注浆。5.10 、洞内出现塌方、 围岩沉降收敛变形较大等引起既有线路基沉降 或洞内无异常情况但既有线路基沉降大于 15mm时，各台阶及时施作临时 仰拱和必要的措施进行加强。5.11、仰拱、二衬及时跟近，当隧底开挖施工 4-6m 时，及时进行仰拱施作，仰拱施作具备一板衬 砌施作长度时及时进行衬砌施工；10Cm素混凝土I1 8中台阶临时仰拱系统径向锚杆超前锚杆或小导管42mn锁脚锚管1I内轨顶面I1 8上台阶临时仰拱24VI_/1:-3

11、0_ 三台阶环形开挖预留核心土法辅助临时仰拱施工横断面图六、施工控制要点6. 1、钢架拱（墙）脚应架设在稳固的基岩上，严格按设计底部铺垫 槽钢和增设的钢板，以保证钢架基础稳固。安装前应清除基脚下的虚渣、 虚土及杂物，用木楔子楔紧，最大程度减少下沉；6.2、钢架安装允许偏差：钢架间距、横向位置和高程与设计位置的偏 差不得超过5 cm,垂直度允许偏差为士 2 。6.3、钢架应与纵向连接筋、格栅纵梁、锁脚锚杆焊接牢固，以增强钢架的整体稳定性。6.4、锁脚锚杆施工应作为施工质量控制的重点，钢架连接板用栓接 牢固连接，且接头焊缝必须满足焊规要求。6.5、 钢架和初喷混凝土间有较大间隙时， 每隔2m应采用

12、骑马或楔形 垫块顶紧；钢架与围岩的间隙不应大于 5 cm。6.6、喷射混凝土厚度应符合设计要求， 二次复喷混凝土应分层喷射， 每层厚宜为56cm。喷射混凝土表面平顺，无空鼓、裂缝、酥松，平整 度宜采用2m靠尺检查，允许偏差为侧壁5cm、拱部7cm。6.7、三台阶七步开挖法施工应做好工序衔接。工序安排应当紧凑， 尽量减少围岩暴露时间， 避免因长时间暴露引起围岩失稳。6 .8 、在满足作业空间和台阶稳定的前提下，尽量缩短台阶长度。6 .9 、严格按设计要求施做超前支护，控制好超前支护外插角，严格 注浆工艺加固地层， 保证隧道开挖在超前支护的保护下施工。6.10、隧道周边部位应预留30cm人工开挖，

13、其余部位宜采用机械开 挖，不得超挖。6.11 、中、下台阶左、右侧开挖应错开，严禁对开或同时开挖一侧中 下台阶。6.12、隧道超挖部位必须回填密实， 严禁初期支护背后存在空洞。 必 要时初期支护背后应进行充填注浆，保证初期支护与围岩密贴。6.13、严格按设计图纸及已批复的宝峰隧道出口下穿既有铁路 施工安全方案 要求进行超前地质预报和监控量测工作。6.14、完善洞内临时防排水系统，严禁积水浸泡拱（墙）脚及施工现 场漫流， 防止基底承载力降低。 当底层含水量大时， 上台阶开挖工作面附 近宜开挖横向水沟， 将水引至隧道中部或两侧排水沟排出洞外。 出口为反 坡施工，应设置密集集水箱将水集中抽排。七、监

14、控量测D2K17+595D2K17+635段下穿既有昆玉铁路地段，其具体监测方案按照宝峰隧道出口监控量测实施细则和宝峰隧道设计图中“昆 玉施隧-2- 1114/17 ”实施。7.1. 通过对既有昆玉铁路路基面、边坡进行监测，及时反馈信息，保 证结构物的安全。7.2. 当既有线出现18m范围内大于4mm的三角坑、路基有沉降但小 于15mm、两股轨道高程偏差大于8mm等情况时，及时将观测结果上报 工务段以及相关单位， 并同工务段配合人员共同做现场处理。 同时增加监 控量测频率， 加大巡视力度， 根据监控量测数据指导施工。7.3. 将监测数据与预测数值相比较，验证支护结构效果，确认支护 参数和施工方法的准确性或为调整支护参数和施工方法提供依据， 以确保 和优化下一步施工参数，做好信息化施工。7.4. 将形成的量测结果用于信息反馈并优化设计， 使设计达到安全、 经济合理、施工快捷的目的。7.5. 监控工程对周围环境的影响。76 在既有线路40m范围内（D2K17+595D2K17+635段）施工时,