石鼓山隧道明挖段施工专项方案

1、中建股份宝兰客运专线 BLZQ-1标项目部石鼓山隧道明挖段施工专项方案目录1. 编制依据 12. 编制原则 13编制范围 14. 工程概况 15. 施工准备 25.1施工现场及技术准备 25.2人员和机械配备 26. 施工技术方案 36.1明挖段施工 46.2明洞回填 96.3边坡监控方法 106.4明洞渡槽施工 106.5明暗交界处施工 117. 安全保证措施 158. 质量保证措施 169. 环境保护措施 1610. 水土保护措施 161中建股份宝兰客运专线 BLZQ-1标项目部石鼓山隧道明挖段施工专项方案石鼓山隧道明挖段施工专项方案1. 编制依据（1）高速铁路隧道工程施工技术指南铁建设2

2、010241号；（2）铁路隧道工程施工安全技术规程（TB10304-2009）；（3）铁路隧道监控量测技术规程（TB10121-2007）；（4） 铁路隧道防排水施工技术指南（TZ331-2009）；（5） 铁路混凝土与衬砌工程施工技术规范（TB10210-2001）；（6）石鼓山隧道设计图（宝兰客专施隧 01）；（7）双线隧道施工方法及辅助支护设计图；（8）双线明洞参考图（宝兰客专施隧参 206）；（9）石鼓山隧道施工现场调查情况。2. 编制原则（1）确保施工和建筑结构的安全；（2）合理安排施工的程序和顺序，做到布局合理；（3）施工进度安排注意各专业间的协调和配合，并充分考虑施 工对周边环境

3、的影响，做到环保施工；（4）充分利用当地合格资源，合理安排运输装卸与储存作业， 减少物资运输周转工作量；（5）文明施工，创建标准化施工现场；（6）严格执行施工规范和国家有关法律、法规以及业主、监理 工程师的工程指令和文件。3编制范围石鼓山隧道明挖段施工组织方案，编制的里程范围为 DK642+186DK642+330W级围岩，衬砌类型为 SLMD卫型，具体针 对隧道的明挖支护及衬砌进行专项施工方案编制。4. 工程概况石鼓山隧道位于宝鸡市渭滨区渭河南岸的石鼓镇杨家山的黄土 残塬区，地形起伏较大，地面高程 624766米，相对高差142米， 多辟为耕地，斜坡地段植被发育，隧道洞身下穿茵香河、张家沟、

4、刘 家河三条较大沟谷，隧道起讫里程DK639+43DK643+760隧道长4330m为双线隧道，隧道最大埋深133m最小埋深3m。DK642+186- DK642+330里程段共长144m为隧道明挖段，采用 明挖法施工，围岩岩层为W级围岩，属于2#斜井工区，此段隧道以明洞形式通过沟谷，为排泄沟床地表水，分别在DK642+206DK642+321 处各设一座梯形渡槽以引排刘家河东、西支沟地表水。5. 施工准备5.1施工现场及技术准备(1) 施工场地布置，建设生产设施，具备施工生产能力。(2) 风水电的准备工作：开挖前作好施工用风、用水、用电的准 备，确保开挖顺利进行。(3) 材料及机具的准备：作

5、好施工用料的准备，包括管棚、钢筋、 钢拱架、锚杆(小导管)、喷射用砼等的准备，作业前应对风钻、喷 浆机等进行检查，确保作业工具的正常的使用。(4) 技术准备：在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织 设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标 准。对工班要认真进行技术交底，交底书要有双方签字确认。5.2人员和机械配备施工人员配备工种人员数量开挖工6人钢筋工12人模板工10人混凝土工11人杂工5人:共计44人机械设备配备机械名称单位数量性能备注自卸汽车辆6良好装载机辆2良好挖掘机台1良好简易台车、模板台车台2良好电焊机台4良好切断机台1良好弯曲机台2良好调直机台1良好无齿锯台

6、1良好振动棒个4良好坍落度试验仪套1良好温度仪个1良好6. 施工技术方案施工工序应结合现场地质情况确定， 因该明挖段通过刘家沟，位 于地表、地下水发育处，隧道洞顶距沟心仅 3米左右，隧道可能与沟 水连通，导致沟水涌入隧道，造成隧道突水、涌水、涌砂、坍塌、冒 顶等危害。为了保证质量，防止不安全事故的发生，根据设计图应先 施工防排水系统。因刘家河及其支沟为常年流水沟，为保证施工安全，明挖段采用分段施工，明挖段应选在旱季进行，在雨季来临之前，施工必须完成， 施工前应做好临时排水设施，防止地表水倒灌，确保施工安全。施工 顺序如下：（1）在渡槽上游开挖临时水沟，将刘家河西支沟的水引入东支 沟。（2）施工

7、DK642+27034（段降水井，并对该段实施井点降水。（3）开挖DK642+280330段土石方，实做边坡防护，并施工 DK642+33C处大管棚。（4）施工DK642+28033（段明洞衬砌，衬砌强度达到标准后施 工该段防水层及回填土石。（5）施工一号渡槽，并将渡槽与线路之间原水沟淤泥清除，并 采用三七灰土将水沟填平。（6）对刘家河东支沟水流经临时水沟引入一号渡槽。（7）施工DK642+17627（段降水井，并对该段实施井点降水。（8）开挖DK642+186280段土石方，实做边坡防护，并施工 DK642+186处大管棚。（9）施工DK642+18628（段明洞衬砌，衬砌强度达到标准以后施

8、工该段防水层及回填土石（10）施工二号渡槽，并将渡槽与线路之间原水沟淤泥清除，并 采用三七灰土将水沟填平。（11）将临时水沟填平，恢复地面。6.1明挖段施工明挖法施工工艺流程图，采用深埋路堑式明洞衬砌。图明洞工程施工工艺流程图6.1.1 土石方开挖及边坡防护（1）明挖挖方施工工序：测量放样设置边坡隔离带一修筑临时截水天沟开挖边坡 一边坡防护 一布设高边坡监控量测点(2) 具体做法：边坡：开挖边坡坡率为1:1，当边坡高度小于等于10米时不设 平台，一坡到顶；当边坡高度大于10米小于等于32米时，每8米高 度设2米宽平台一处，当边坡高度大于 32米时，土质路堑边坡沿高 度方向每隔16米平台宽度由2

9、米变为4米。拱脚每处外侧加宽0.5 米。(附图：开挖断面图)边坡开挖到位后，要及时清理边仰坡面松石及虚土， 为了确保边 坡的稳定，对边坡进行锚喷支护。清除完边仰坡上松石及虚土后，初 喷一层C25混凝土。在初喷混凝土完成后，搭设钻孔平台，钻设锚杆孔，锚杆间距为 150x 150cm梅花形布置，锚杆长3.0m，采用© 22砂浆锚杆，砂浆配 合比由实验室提供。锚杆平面布置详见下图：在锚杆安装完成后挂设© 8钢筋网片，钢格尺寸为25cmX 25cm。 钢筋网片焊接在锚杆上面，并紧贴岩壁，网片之间搭接不小于一个 网格，铺设前要先除锈，钢筋网在初喷混凝土后挂设，使其与混凝 土形成一体，

10、要随初喷混凝土面起伏铺设，与初喷面间隙一般不超 过3cm,钢筋网应与锚杆焊接牢固，保证在喷射混凝土时钢筋网不晃 动、不外露，若有脱落的石块或混凝土块被钢筋网卡住时及时清除。喷射C251凝土在锚杆及钢筋网施做完成后，并报现场技术主管、 监理工程师检查合格后才能开始作业，喷射厚度为 10cm6.1.2初期支护(1) 施工工序:预留核心土法开挖拱脚一，测量放样一，立钢拱架喷混凝土。（2）施工方法 开挖：隧道明挖采用机械分步开挖作业（具体开挖顺序如图）， 开挖采取自上而下，分层开挖，自卸汽车出碴。 立架：采用预留核心土法开挖至拱脚后，经精侧队放样后， 开始架设拱部钢架，拱架底部垫水泥预制块或钢板，严禁

11、拱脚回填松 散土或拱架悬空。 埋设锁脚锚杆：钢拱架安装后每拱脚处按 45°斜向下布设4 根，长度L=4.5米，© 25中空注浆锁脚（附图：钢拱架施工图）。 喷射砼支护采用挂©8双层网片喷锚支护，喷砼施工时采用在钢拱架下侧挂模板法施工并养护，喷锚过程中注意拱脚处喷填密实，拱脚外侧0.5米范围内宜采用喷射混凝土回填。 下台阶施工：拱部超前施工后应及时开展下台阶施工，下台阶开挖过程中应严格控制循环进尺长度每次开挖步长不得大于2榀拱架，且左右侧应错开施工；适时监控量测，及时反馈施工，为正确 采用、修改开挖和支护参数提供依据，以确保施工安全和施工质量。6.1.3基底处理挖至

12、明洞基底设计标高，报监理单位及设计单位审核基底地质情 况。若基础位于粉质黏土土地层中，采用砂夹卵石换填，换填厚度仰 拱底部厚为90cm施工中应核实基础承载力，一旦与设计不符，应 及时采取处理措施。经基底处理，基底承载力达到要求后施作仰拱、 填充砼，填充砼在仰拱砼终凝后进行浇筑。6.1.4钢筋加工及安装（1）钢筋加工 钢筋在钢筋加工场加工，采用 25t汽车吊配合15t载重汽 车将成品钢筋吊运至现场工作面。 钢筋的表面洁净无损伤，油漆污染和铁锈等在使用前清除干 净。带有颗粒或片状老锈的钢筋不使用。 钢筋平直，无局部弯折，钢筋的调直遵守以下规定：a采用冷拉方法调直钢筋时，1级钢筋不大于 2 %；n、

13、级钢筋 不大于1 %;b冷拔低炭钢丝在调直机上调直后， 其表面不得有明显擦伤，抗 拉强度不低于施工图纸的要求。 钢筋加工的尺寸符合施工图纸的要求。(2) 钢筋安装拱墙及洞门钢筋利用模板台车作为施工平台， 采用人工安装；钢 筋的安装位置、间距、保护层及各部分钢筋大小、尺寸均按照施工图 纸及相关规范的规定进行。为确保混凝土保护层的必要厚度，在钢筋 和模板之间设置强度不小于结构设计强度的混凝土垫块，垫块中埋设铁丝与钢筋扎紧，垫块位置互相错开，分散布置，每平米不少于4个。 各排钢筋之间用短钢筋支撑，以保证位置准确。在施工现场配备全站 仪测量安装精度。(3) 钢筋连接现场钢筋的连接采用单面搭接焊搭接。搭

14、接时其 搭接长度满足要求。同一搭接区段内钢筋接头面积不大于全部钢筋面 积的50%。同时还需满足以下要求： 焊(连)接头在受弯构件的受拉区不大于 50%,轴心受拉构件 不大于25%。 在构件的受拉区，绑扎接头不大于25%,在构件的受压区内不 大于50%。 钢筋接头要避开钢筋弯曲处，距弯曲点的距离不小于钢筋直径 的10倍。 在同一根钢筋上少设接头。“同一截面”内，同一根钢筋上不 超过一个接头。 现场所有焊接接头均由持有电焊合格证件的电焊工进行焊接， 必须采用“ 5”字开头等级的电焊条，以确保接头的焊接质量。(4) 端头模板安装及加固绑扎钢筋完毕后用钢模板将台车端头 封闭，封闭后的端头要密合，不能出

15、现较大的缺口，要保证砼施工过 程中，外模及堵头模板不漏浆。6.1.5仰拱、防水层、二次衬砌施工（1）在仰拱砼施工时，要将隧底的杂物清理干净，先浇筑仰拱 防水砼，砼要严格按照配合比拌制，浇筑采用同运输车运输，要注意 对砼的及时振捣，且不得出现过振、漏振等现象。砼浇筑要连续，无 特殊情况严禁中途停止。如因故停止，要及时的对砼接茬部位进行人 工凿毛，并插入适量的预留钢筋。拱圈砼浇筑完成初凝后再进行填充 的浇筑。砼浇筑完成后要及时养护，仰拱砼的养护可采用覆盖土工布（膜）浇水养护，养护时间不得小于 7天。（2）防水层施工 明洞施工所用的防水材料为纵向肓沟、 隧底和踏步底横向水管，EVA防水板及400g/

16、川无纺土工布。施工缝和变形 缝设可靠的复合防水措施。环向施工缝采用中埋橡胶止水带+外贴止水带，纵向施工缝采用中埋式橡胶止水带 +中埋式橡胶止水条。变形 缝采用中埋橡胶止水带+外贴止水带+嵌缝材料的复合防水构造，本工 段可增设可重复注浆管。拱墙衬砌防水板背后环向设置50mn盲沟，隧道两侧边墙墙脚外侧分段设置80mm勺纵向盲沟，环向盲沟与纵 向盲沟均直接接入侧沟内。环向盲沟间距按612m考虑，当地下水发育时，应加密布置透水管。上述工作完成后，对其质量进行细致检查，主要检查布设间距、数量、接头的密封程度。达到要求，方可进 行防水卷材的铺设。（3）二次衬砌在隧道仰拱施作15m后进行，每循环施工长度控制

17、 在4米以内，仰拱施工应紧跟掌子面，为便于施工，采用栈桥方式跨 越。衬砌采用9m全断面整体液压衬砌台车，砼由自动计量拌合站拌 合，砼运输罐车运输，砼输送泵泵送入模灌筑，二次衬砌全断面一次 施作，要求二衬与初期支护紧跟，V级围岩与掌子面距离不大于35米。6.1.6外观质量保证措施1 ）、钢模台车在每板混凝土浇筑完后立即清洁模板表面污垢，使用凡士蜡抹平模板缝隙，清洁完后立即涂刷脱模剂防止模板表面生 锈。2）、外模安装加固完成后，立即对模板表面垃圾进行清理，对端 头模板进行圭寸闭。3）、混凝土浇筑完成后，在同等条件下养护混凝土试块，由实验 室得出最佳拆模时间，避免过早拆模拉坏混凝土表面，使混凝土成型

18、 外观质量得不到保障，增加装饰费用成本；过迟拆模影响工程进度。4）、脱模后严格按照施工标准进行养护， 避免因混凝土干缩而产 生龟状裂缝，因温度变化大二产生温度裂缝等。5）、加强工后保护，避免因为各种碰撞损伤已成型的混凝土，保 护好混凝土外观质量，同时做好提示语，时刻提醒施工人员注意保护 好已浇筑的混凝土。6）、混凝土缺陷（常规）处理： 、错台、挂帘的处理 采用凿除及砂轮片打磨，使其与周边砼 平顺衔接，坡度可磨至1 : 10,打磨后使用细纱布打磨。 、缺棱掉角的处理 对缺棱掉角处凿毛，使用清水清洗洁净后， 使用同等级别的混凝土砂浆分层逐步抹平， 待到修补面干燥后使用细 纱布打磨并对其晒水养护，保

19、持表面湿润 7天。 、单个气泡的处理 气泡直径小于5mm不处理；大于5mm 用比母体混凝土标号高一级的水泥细砂浆填补压平。 、表面麻面、气泡密集区的处理 用清水洗刷气泡密集区、麻面干净面，并使用风吹到表面无明显水珠后使用同等级的混凝土原浆 压实抹平，待到修补面干燥后使用细纱布打磨并对其晒水养护，保持表面湿润7天。6.2明洞回填隧道二次衬砌施工后应及时进行明挖部分的回填工作，高边坡不宜长时间外露，以确保边坡的安全和稳定性。明挖回填应在二次衬砌混凝土强度达到设计强度后进行，墙背拱 脚处采用浆砌片石回填；上层回填部分采用夯实土分层压实回填， 侧 墙回填应两侧对称进行，拱部回填应两侧对称分层夯实，每层

20、厚度不 大于0.3M，两侧回填土面的高差不得大于 0.5M。回填至与拱顶齐平 后，再分层满铺填筑至设计高度。采用机械回填时，应在人工夯填超 过拱顶1.0M以上后进行；表层回填土采用 50cm粘土层和50cm种植 土回填。拱背回填粘土隔水层时，隔水层应与地表搭接良好，封闭 紧密，防止地表水下渗影响回填体的稳定。6.3边坡监控方法631基本水准点的布设边坡位移基准点在基坑边坡位移变形影响不大的稳定地点，即在基坑开挖上口线的边沿延长线上，一般距基坑开挖线5m以外，以确保观测点数据的准确、可靠。沉降观测基准点在边坡高度2倍距离以 外，稳定可靠不易被破坏处埋设三个基本水准点，构成基本水准网， 作为沉降观

21、测的起算依据。基准点埋设采用先挖一直径约1.0m的孔， 深度约1.2m，在孔内浇注一水泥墩，于水泥墩中间埋置一直径 20mm 的钢筋头作为观测基准点。632位移观测为了采用信息化施工和保证基坑边坡安全，在本工程的隧道明 挖和初支施工过程中必须进行边坡位移观测工作，以便根据边坡位移 情况及时进行施工指导和提前采取处理措施。边坡位移观测采用全站仪进行，观测点设置在距离边坡 5m周边的稳定土体上，用以测量 边坡的水平位移。在边坡开挖前进行基准点和观测点的埋设，并记录其原始值；从开挖第二步土时开始进行边坡位移变形观测，观测周期1次/天；直至基坑开挖完成和边坡位移变形趋于稳定后，观测周期 改为1次/3天

22、；连续三次观测结果相同后，可将观测周期延长至 1 次/1周。其间可根据施工进度和变形发展及遇特殊气候或外界条件 影响，如下雨、下雪、冻融、地表水入渗等时，应随时加密观测次数。 如发现变形异常，应及时停止基坑内作业，分析原因，采取还土、坡 顶卸载和增补锚杆等加固措施，以确保边坡的安全。直至变形趋于零 或二衬施工完毕后，经有关部门同意可停止观测。6.4明洞渡槽施工1）隧道以明洞形式通过沟谷，为排泄沟床地表水，分别在 DK642+206 DK642+321处各设一座梯形渡槽以引排刘家河东、西支 沟地表水。2）渡槽上下游沟床铺砌 5 10m的M10水泥砂浆浆砌片石，厚30cm3）通过隧道顶部的渡槽采用

23、 C25混凝土结构，厚0.3m，其中底 板表层设12钢筋网，间距20*20cm。每隔10m左右设沉降缝一道， 缝宽2 3cm采用沥青麻筋填塞。4） 为防止渡槽下沉开裂，渡槽下明洞回填范围采用M10浆砌片 石砌筑，位于回填土石上的渡槽基础铺设 50c m厚的砂卵石垫层。5）为防止渡槽或铺砌末端因地表水淘刷而遭破坏，在沟床铺砌 及渡槽两端设置垂裙。6）渡槽上、下游与沟床顺接。渡槽上下游10m范围采用30cm厚 浆砌片石铺砌顺接过渡。7）明洞两侧填土应分层夯填密实。6.5明暗交界处施工6.5.1施工程序管棚施工程序有开挖管棚钻机平台，导向墙施工，搭设平台，安 装钻机，安装管棚钢管，注浆。施工工艺流程

24、见下图。图4-1管棚施工工艺流程图 开挖管棚工作室施工中应参照设计、规范、既有技术等开挖管棚平台空间。洞口大管棚可利用土台作为施工工作面；洞内须加大开挖拱顶断面70cm形成纵向3m的管棚空间。在起拱线以上半断面的工作室，若一次开挖成型，因净空高、跨 度大，工期长且不安全，故宜分步开挖，分步施钻，即先在两边拱 脚分别开挖两侧两个工作室，钻孔、安管、注浆之后，再开挖中间工 作室，中间工作室可弃碴于两侧，这样既减少一次开挖工作量又便于 移动钻机，有利于钻孔作业。 导向墙施工导向墙设计：导向墙采用 C25混凝土，截面尺寸1mK 1m,环向 圆心角144°,导向墙内设2榀8节120工字钢架，钢

25、架外缘焊接 140壁厚5mn导向钢管，钢管与钢架焊接，钢架各单元由钢板 +螺栓 连接：接头处焊缝高度要求底板hf=9mm,翼缘hf=12mm钢架尺寸以中 心线计算。导向墙模板：采用120a工字钢，2榀8节，环向圆心角144°, 上铺1.2mx 0.3mX 0.05m小钢模，堵头采用5cm厚木板，顶模立1.2m x 0.3mX 0.05m 小钢模。导向钢管的安设：导向钢管环向间距 40cm,上仰角0-3 °。导向墙开挖：开挖前放出中线，测量标示洞口起拱线高程，按50cm每级标出弧形横向宽度，准确定位导向孔位置。 搭设平台，安装钻机，测孔定位钻机平台尽量一次搭好。钻孔顺序，由高

26、孔位向低孔位进行，可缩短移动钻机与搭设平台时间，便于钻机定位、定向；用两台钻机平行作业，互不干扰；安装钻机。钻孔平台要稳固，钻机安装要牢固，防止施钻时钻机 不均匀下沉、摆动、位移、倾斜而影响钻孔质量。钻机距掌子面，一 般不应超过2m钻机定位。进钻前，用全站仪及水准仪定出掌子面管棚孔位。根 据管棚外插角，架立钻机时，可用手罗盘、经纬仪、测斜仪、挂线相 结合的方法，确保钻机钻杆轴线与管棚外插角轴线相吻合。 钻孔、扫孔先钻单号孔（钢花管），钻一孔，注一孔，待全部完后，再钻双 号孔（钢管），以便检查注浆质量；岩质较好或围岩注浆固结得好，可以一次成孔；围岩局部注浆效 果不好的，钻进时产生坍孔、卡钻者，需

27、补注浆后再钻进；钻进中遇地质复杂带而不能钻进成孔时， 一般应补注浆，待围岩 固结后再钻进。也可采用一步钻孔法，即不取岩芯，不回收钻头，用 异型接头把钻杆与钢管连接起来，并在钢管前端安装合金钻头。钢管 随进度逐根接长，直到设计位置；钻机开孔时，要低速低压，待成孔1.0m后，压力可升至1.0MP& 遇软质围岩或流塑状粘土，改用低压钻进；扫孔：钻孔完毕后，及时清理孔内余渣，即扫孔，用108岩芯管扫孔，岩芯管长度一般为2.5m左右。扫孔完毕后，即安装打入管 棚钢管。 安装管棚钢管、钢花管管棚钢管、钢花管节与节之间通过长 300mn的勺114钢管用丝扣 连接；接头在相邻孔需错开连接，分别采用3m

28、 6m和9m钢管错开布置。安装时，可用人工配合钻机顶进，如遇故障，须清孔，然后再将 管插入。也可用4.5kW卷扬机反压安装；安装钢筋笼：管棚钢管安装好后，放置钢筋笼并注浆。管内设 置的钢筋笼，由4根18螺纹钢筋焊接在壁厚3.5mm长5cm的管节 上而成，钢筋笼在加工中心分节制作，在工作面逐节焊接起来（钢筋接头可以不搭接），直至与钢管同长。管内设置钢筋是为了增加管棚 刚度。 注浆钢花管：编号为单号的钢花管注水泥单液浆， 注浆前进行现场注 浆试验，根据实际情况调整注浆参数，取得管棚注浆施工经验，尾部 150cm段作为止浆段，注浆完后，关闭预先设置好的阀门。设计注浆 参数为：钢管：双号孔为钢管，待单

29、号孔（钢花管）全部注浆完毕后，再 向双号孔中灌注M5水泥砂浆。水泥浆液水灰比为1:1 ;注浆压力0.53.0MPa,终压3.0MPa 并稳压15分钟；单孔注浆量（参考）：Q=n R2LnE注浆顺序：打好一孔，注浆一孔，先注无水孔，后注有水孔，从拱顶顺序向下进行，如遇窜浆或拒浆，则可间隔一孔或数孔注浆。注浆结束的条件如下：单孔结束条件，注浆压力达到设计终压 3.0MPa,浆液注入量已达到计算值的 80%以上。全段结束条件：所有注浆孔均符合单孔结束条件，无漏泥情况。注浆完毕用铁锤敲击钢管，如响声清脆，则说明浆液未填充满钢 管，需采取补注或重注；如响声低哑，贝S说明浆液已填充满钢管，女口 未达到要求，应进行补孔注浆。注浆结束条件：注浆在达到结束的条件后，应利用止浆阀堵塞注 浆孔，以保持孔内压力，直至浆液完全凝固。6.5.2暗洞施工明挖段进入暗洞后，根据设计图纸，按照暗洞围岩等级正常施工。7. 安全保证措施(1) 首先做好洞顶、边坡的防排水系统工程，并妥善处理好陷穴、裂缝，以免地面积水浸蚀洞体周围，造成土体坍塌。在边、仰坡 开挖时要注意高边坡边缘的松土及孤石，如果发现应及时排除，以免滑塌，伤到施工人员